主 编：傅伯杰
创 刊 年：1981
出版频次：半月刊
主管单位：中国科学技术协会
主办单位：中国生态学学会;中国科学院生态环境研究中心
出版单位：《生态学报》编辑部;科学出版社
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2025,45(11):5101-5112, DOI: 10.20103/j.stxb.202408272021
Abstract:
区域生态修复工程能够影响当地社会经济发展、增进居民福祉,促进区域内生式发展,但当前对于社会效益的量化缺乏具体标准。以沂蒙山区域山水林田湖草生态保护修复工程为例,基于居民可持续生计框架和指标体系,量化工程实施前后区域内居民生计活动的变化,从而分析不同修复单元之间差异的主控因子。结果表明:(1)生态保护修复工程影响居民生计策略转变。居民收入结构由务农主导型向务工主导型和兼业多项型转变,农业生产方式由人力密集型向规模化和集约化的现代经营转变,乡村产业结构由传统农耕向特色种植和乡村旅游等生态衍生产业转变;(2)生态保护修复工程对居民综合生计具有明显提升作用。整体工程区内居民综合生计水平几乎增长了一半,但不同生计类型的变化程度略有差异,由高到低为生计环境＞生计结果＞生计资本;(3)尽管生态保护修复工程取得了显著成效,但不同修复单元的差异较为显著。如森林提质主体修复单元等多元化收入来源的修复单元内居民生计指数最高;发展生态产业的修复单元内居民生计可持续性最高,如水质提升与污染防治单元;生计模式单一且资源匮乏的修复单元内居民生计水平偏低,如废弃矿山主体修复单元。分析不同生计类型和修复单元的变化差异性,有助于制订精准的政策和管理措施,推动生态修复事业向着更高标准、更广领域、更深层次发展,为实现区域可持续发展提供了重要支撑。
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2025,45(11):5113-5123, DOI: 10.20103/j.stxb.202410152513
Abstract:
生物多样性保护对于维护国家生态安全、实现可持续发展、参与全球治理具有重要意义。2016年以来,我国围绕"三区四带"国家生态安全屏障已系统实施了52个山水林田湖草沙一体化保护和修复工程。工程实施在巩固重要生态屏障、保护重要物种方面已取得一定成效,但尚未有研究从生物多样性保护视角系统评价山水工程布局的合理性。结合生物多样性保护需求,评价现有工程的空间分布特征,辨识未来工程优先区,以期为开展生物多样性保护活动提供参考。采用县级珍稀物种分布数量、植被覆盖退化程度、潜在生态胁迫强度3项指标,构建了中国县级生物多样性保护重要性和优先级指数,并以国家层面划定的生物多样性保护重要区域为研究范围,结合已有工程布局、自然保护区分布开展空缺分析,辨识了考虑生物多样性保护需求的未来山水工程优先区。结果表明:1)我国珍稀物种丰富度较高区域的生态状况总体良好,县域珍稀物种数量大于100种的县有168个,其中植被覆盖退化面积占比超过20%的县仅有24个。2)我国生物多样性保护重要区域面积为393万km2,已实施山水工程与其重叠面积约为64万km2,涉及42个山水工程,对应珍稀物种数量丰富度多为中等水平。3)当前已实施山水工程多位于我国中东部地区,未来考虑生物多样性保护需求的山水工程区可优先考虑大兴安岭、天山西麓和北麓、横断山区、云南高原等区域。
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廖丹琦，张连凯，杨万涛，张亚，李强，刘朋雨，王杰，宋琳，兰明国
2025,45(11):5124-5136, DOI: 10.20103/j.stxb.202408312093
Abstract:
干热河谷库区土壤养分的维持对水土保持和生态修复具有关键作用,但在库区不同位置的土壤养分特征尚不明确。研究以金沙江下游的乌东德和白鹤滩库区为案例,于库首、库中和库尾,按表层(0-10 cm)和次表层(10-20 cm)分层采集表层土壤样品,测定土壤养分含量。基于第二次土壤养分分级标准,集成模糊综合评价、随机森林模型和自然断点分析方法,构建土壤养分空间分异特征分析模型,厘清土壤养分空间分异特征,并提出分区管理策略。结果表明:(1)研究区土壤呈弱碱性,土壤有机质、全钾、速效钾、有效锰和有效铜含量较高,处于1级,有效锌含量为2级,阳离子交换量、有效硼和有效钼含量较低,处于4级,全磷处于5级;(2)0-10 cm土层土壤养分整体较高,处在0.53-0.66范围内,高值出现在乌东德和白鹤滩的库尾区,10-20 cm土层土壤养分整体处于0.43-0.58之间,其中土壤养分指数高值则出现在水电站的库中区。(3)表层土壤主要受人为活动和植被影响,次表层则更多受地形和土壤属性影响,库首大部分区域处在土壤养分保持区,库中总体为养分恢复区,库尾则是风险防控区,对于库尾应更多考虑增加植被种植,控制社会经济发展和人口增长带来的负面影响。研究通过系统构建可比的综合指标,能够分析梯级水电库区表层土壤养分的空间异质性,以实现上下游库区的综合管理,指示干热河谷地区的生态修复策略。
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2025,45(11):5137-5146, DOI: 10.20103/j.stxb.202407041559
Abstract:
生态系统修复旨在增加植被覆盖度基础上最大化提升生态系统服务功能,科学识别生态修复优先区对精准实施生态修复工程具有重要意义。以沈阳市为例,基于生态系统质量和区域自然属性识别潜在森林生态修复区,分析生态修复效益与潜在生态修复区耦合关系,进而确定生态修复优先区域。结果表明:①不同立地条件生态系统质量参照值差异较大,基于气候因子与土壤肥力设定生态分区,结合植被净初级生产力生态质量表征指标,可准确量化不同区域生态系统质量参考值和现状;②利用生态系统质量与理想参照值进行对比的方法,可以较准确反映研究区森林生态系统生态质量的恢复潜力,进而选择合适的生态修复方式;③生态修复优先区识别过程中,对于是否考虑生态修复效益在生态修复优先区空间识别中存在明显差异,基于潜在修复区与防风固沙效益耦合的方法适用于沙地治理需求地区。研究提出了"理想参照系构建-生态质量评估-潜在生态修复区识别-生态修复效益权衡-高效益低成本区域优先"的生态修复优先区识别方法框架,可广泛应用于森林生态系统生态修复政策制定。
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2025,45(11):5147-5163, DOI: 10.20103/j.stxb.202410292635
Abstract:
随着全球入境旅游的持续推进,入境旅游与碳排放之间的协调发展问题备受关注,作为中国入境旅游大省,云南省入境旅游与旅游碳排放之间存在密切关联,深入探讨二者之间互动关系及影响机制具有重要研究意义。基于此,使用耦合协调度模型、Dagum基尼系数法对云南省入境旅游与旅游碳排放耦合协调发展水平的时空演化及差异进行分析,在此基础上整合XGBoost回归模型和随机森林回归模型识别云南省入境旅游与旅游碳排放耦合协调发展主导影响因素,并使用Tobit模型、RE模型、FE模型、OLS模型对相关主导影响因素进行偏效应分析。结果显示:(1)云南省多地耦合协调发展水平呈现波动上升的演变趋势,但区域间发展差异较大,自西向东整体呈现低(怒江)→高(大理)→低(楚雄)→高(昆明)→低(曲靖)的空间演化格局。(2)旅游产业发展因素、经济因素、人口因素、治理性因素是云南省入境旅游与旅游碳排放耦合协调发展水平的主导影响因素。(3)旅游财政支持力度显著负向影响入境旅游与旅游碳排放耦合协调发展水平,旅游发展规模、旅游基础设施、经济发展水平、产业结构优化产生显著正向影响,而人口集聚水平的效应并不显著。因此,要积极引导低碳旅游发展,优化旅游产业结构,推动地区旅游业规模经营、协同发展,优化区域旅游产业链,实现入境旅游与旅游碳排放良性互动。
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窦文骏，王小天，孟雪，王兵，刘晓煌，车欣，张岩，孙文涛，王海宇
2025,45(11):5164-5177, DOI: 10.20103/j.stxb.202408141917
Abstract:
黄河三角洲湿地生态系统对黄河流域的生态保护和高质量发展具有重要意义。当前,黄河口区域已成为国家公园候选区,但由于泥沙变化和人类活动的影响,该区域生境质量发生了显著变化。研究应用InVEST模型,对1990年至2020年间黄河口国家公园建设区陆域生境质量的时空变化进行了评估。结果显示,黄河口国家公园建设区陆域范围平均生境质量从1990年的0.635提升至2020年的0.648,生境质量提升的区域占研究区的85.83%,但生境质量极高区域面积百分比从1990年的19.84%降低至2020年的0.87%;高值聚集区也从7.23%降低到了0.29%。1990-2020年生境质量变化率为-0.71至0.70,其中生境质量降低的区域集中分布在海岸带附近及黄河沿岸,生境质量升高的区域集中分布在居民区及其周边。黄河三角洲面积的演化与生境质量呈显著正相关,国家公园建设区的生境质量高于其他区域。针对评估结果和可能的原因,从一体化顶层设计、研发提升盐碱地生物多样性相关技术和借鉴国际先进的理念、管理策略和技术经验等方面对提升黄河口国家公园建设区生境质量提出了建议。研究结果可为黄河口国家公园建设区域及其所在的黄河三角洲区域的一体化生态保护与修复提供参考。
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段晓明，夏栋，马悦阳，马佳鑫，王宁，罗婷，吴彬，刘黎明，许文年
2025,45(11):5178-5190, DOI: 10.20103/j.stxb.202408282055
Abstract:
土壤团聚体作为土壤结构的基本单元,其结构稳定性对边坡生态修复的效果与可持续性均有重要影响,但胶结物质在边坡生态修复中的作用尚未完全明确,为探明生态修复边坡土壤团聚体稳定性、胶结物质特征及二者之间的关系,进而为评估生态修复效果提供科学依据。选择宜昌市8种不同类型的生态修复边坡进行了实验,分析土壤团聚体稳定性和分形维数及胶结物质的含量,并分析各胶结物质对团聚体稳定性的影响。结果表明,(1)生态修复显著地改善了团聚体的粒径分布及稳定性特征,平均重量直径>0.25mm团聚体分量和分形维数三个指标均显著优于裸露边坡。(2)整体上生态修复显著提升了各粒径团聚体内的有机碳含量,且大团聚体内的有机碳含量要高于微团聚体,而铁铝氧化物主要向细粒径团聚体富集(3)冗余分析结果显示铁铝键结合态有机碳、钙结合态有机碳、有机碳是影响生态修复边坡土壤团聚体粒径分布及稳定性的关键因素。研究可为后续的生态修复工程提供理论支持和技术指导。
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2025,45(11):5191-5201, DOI: 10.20103/j.stxb.202410142496
Abstract:
城市蓝绿空间是城市生态系统的重要组成部分,为城市居民提供了广泛而多重的生态效益。通过生态修复将城市黑臭水体转化为城市蓝绿空间用地,对有效提升社区居住环境和土地价值等城镇空间质量综合效益具有重要意义。以广州市中心城区为例,基于生态修复的城市蓝绿空间及其周边的住宅小区房价等数据,选取蓝绿空间特征、区位特征和住宅特征等方面指标,采用特征价格模型探讨了城市蓝绿空间对住宅价格的影响。结果表明:(1)公园的步行可达性对住宅价格有显著的负向影响,步行时间每增加1 min,住宅价格约下降1%;(2)河涌长度、河涌溶解氧和透明度均对住宅价格有显著的正向影响,其中河涌溶解氧对住宅价格的影响较大,每增加1 mg/L,住宅价格上升约50%;(3)斑块密度对住宅价格有显著的正向影响,每增加1个单位,住宅价格约上升0.7%。最大斑块指数对住宅价格有显著的负向影响,表现为每增加1个单位,住宅价格分别下降约0.4%。研究结果有助于显化城市蓝绿空间景观的经济价值,提供了一条社区居民为优质生态产品付费、推动城市生态产品价值实现的潜在路径。
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2025,45(11):5202-5215, DOI: 10.20103/j.stxb.202411142789
Abstract:
创建国家森林城市是中国推动生态文明建设、实现人与自然和谐共生的关键举措,对提升居民福祉具有重要意义。基于2000-2022年中国285个城市的面板数据,将国家森林城市创建视为准自然实验,运用多期双重差分模型和机制检验模型系统分析了该政策对居民福祉的影响及其作用机制。研究发现:(1)创建国家森林城市显著提升了城市居民整体福祉,实验组较对照组提高了3.14%,在增加居民收入、丰富文化生活与强化社会保障方面的效果尤为明显。(2)创建国家森林城市通过推动绿色技术创新、加大节能环保投入和提高政府绿色发展关注度,有效改善了居民生活质量和社会福利。(3)在基础设施和公共服务薄弱的西部地区,居民福祉提升效果更为显著,实验组的福祉改善幅度比对照组高8.30%。(4)政策对不同类别城市的影响存在差异,资源型城市、省会城市和环保重点城市的福祉改善尤为突出,得益于政策在环境修复、绿色发展及环境治理方面的精准支持。因此,政府在推进国家森林城市创建时,应加大对绿色技术创新和环保投入的支持,结合区域和城市类型差异,优化政策执行的精准性与有效性,全面提升居民福祉。
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2025,45(11):5216-5228, DOI: 10.20103/j.stxb.202408292069
Abstract:
色林错流域是青藏高原内流区中湖泊分布最密集的子流域,其生态功能决定区域生态环境稳定性。明确其生态功能空间分布及变化,了解生态服务间的权衡协同关系对流域的保护与管理至关重要。基于InVEST和权衡与协同关系等模型分析了色林错流域2000-2020年土地利用和主要生态服务的现状与变化及其影响因素。结果表明:2000-2020年水域面积增加明显,增大了147.09 km2。年均产水、土壤保持、固碳和生境质量分别为56.23 mm,218.78 t/km2,132.01 g C/m2和0.71,产水呈东北高西南低,土壤保持中部低、两侧高,固碳从西南向东北依次降低,生境质量空间异质性较小。二十年来,产水略微降低,土壤保持和固碳服务稳中有升,呈增加趋势区域占色林错流域的28.33%-58.21%,生境质量较为稳定,87.93%的区域基本保持不变。产水与三种生态服务整体呈权衡关系,东北部权衡关系明显;土壤保持、固碳服务和生境质量三种服务之间呈协同关系。色林错流域生态服务主要受由气温、降水和植被的空间分布不均影响,其中温度和降水对产水的解释力最高,海拔对土壤保持和生境质量的解释力最高;NDVI对固碳的解释力最高。研究为色林错流域生态保护和管理提供数据支撑和理论支持,助力于青藏高原生态屏障区生态保护建设。
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2025,45(11):5229-5245, DOI: 10.20103/j.stxb.202411242877
Abstract:
数字经济如何在可持续发展框架下推动碳排放双控正引发社会各界广泛关注和深度探讨。为精准识别数字经济与碳排放之间的内在联系,创新性地运用人工神经网络模型系统探究数字经济对碳排放总量、碳排放强度、人均碳排放量的净效应与条件依赖性。结果表明:①数字经济发展推进了碳排放总量减排且速率随经济发展水平上升而增强;数字经济对碳排放强度、人均碳排放量的净效应分别表现为负偏态倒"U"型趋势、先下降再上升再下降的"S"型态势,且对二者的减排效应直到数字经济发展水平达到较高门槛值时才显著。②人工神经网络模型相比较传统计量估计更具适用性和精准度,在拟合数字经济对碳排放总量、碳排放强度、人均碳排放量的净效应时,精准度相比较传统计量估计分别提升了65.58%、67.86%、56.57%。③数字经济对碳排放的影响表现出城市规模、城市行政等级和数字经济试验区异质性。超大和特大城市数字经济发展的总量减排效应最显著,但在碳排放强度和人均碳排放量减排方面仍需优化;行政等级较高城市数字经济发展有助于碳排放强度和人均碳排放量减排,但在总量减排上未体现优势;数字经济试验区充分展现了绿色发展和碳减排的制度优势,尤其是在碳排放强度和人均碳排放量减排方面。④数字经济对碳排放的净效应因经济发展水平、外商直接投资、技术创新能力和技术关注度等条件变化而变化,意味着推进数字经济的碳排放双控可以从上述四个方面发力。
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刘欣怡，张正勇，刘琳，张明羽，高煜，曹宇，张雪莹，陈泓瑾，余凤臣，马柔
2025,45(11):5246-5262, DOI: 10.20103/j.stxb.202410092442
Abstract:
碳平衡可表征区域碳排放/碳吸收在数量或质量的匹配或协调状态,人类活动以不同的方式和强度干预区域碳循环过程,二者的关联性研究对于应对全球气候变化、践行区域"双碳"目标达成和制定区域生态补偿制度等均具有重要意义。研究在县域尺度下以成渝城市群为研究对象,基于多源遥感数据和统计数据进行碳平衡与人类活动强度时空格局演变分析,并借助双变量空间自相关以及地理探测器(Geodetector)探析研究区碳平衡与人类活动强度的关联性。结果表明:①研究期内,碳平衡压力指数(CBPI)高值区呈现"双C"环抱式分布,以成都和重庆为两极分别向东北-西南呈弧形延伸并逐渐衰减,四川盆地西南缘为CBPI低值区;CBPI具有明显空间异质性和聚集性,各区县以碳盈余为主且CBPI多呈下降态势。②研究期内,成渝城市群人类活动强度(HAI)显著增高(21.2%/a),由"双核心轴线圈层"城市群逐渐向"互联互通网络型"城市群演进。③成渝城市群CBPI与HAI存在着强空间正相关性,并呈现较强的相似聚集特点。研究区空间平均相关系数约为0.94,其中乐至县(0.98)和大渡口区(0.98)最为显著,双变量相关性系数为0.675,聚集类型主要以"低-低"聚集、"高-高"聚集为主。④成渝城市群碳平衡主导因子以人类活动类因子为主,其中经济水平和人口密度是主导影响因素,NDVI为自然类因子中的主要贡献因子。研究结果有助于成渝城市群实现"双碳"目标,并对相关城市规划与发展提供理论借鉴和实践参考。
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2025,45(11):5263-5276, DOI: 10.20103/j.stxb.202411122761
Abstract:
全球气候变暖和冰雪融化等现象日益加剧,加速了生态系统的退化,特别是在"双碳"战略背景下,明确碳储量对气候变化和人类活动的响应变得尤为重要。目前在碳储量方面的研究未充分考虑碳储量在不同时间段内逐年碳储量的动态变化,无法有效捕捉碳储量的细节变化特征,此外,影响因素维度较为单一,从而难以明确碳储量变化的关键因素。基于1990-2022年逐年土地利用/覆被数据,应用InVEST模型计算了逐年碳储量,并结合Sen+MK趋势分析和Spearman相关性分析,探讨了祁连山国家公园碳储量的变化趋势及其驱动因素。结果表明:(1)过去33年间该地区碳储量空间差异明显,平均碳储量为112.12 t,碳储总量呈轻微上升趋势,显著变化的区域面积仅占1.11%;(2)在不同土地利用/覆被类型中,森林具有最强的碳储能力,而草原由于其广泛的分布,碳储总量最大;(3)地形(不包括坡向因素)、土壤、气候及土壤因子均与碳储量显著相关。尤其是气温(r=0.489)、蒸散发量(r=0.406)和人类足迹(r=0.460)对碳储量的正向驱动作用显著高于降水量、粘土和细粉砂等因子,而海拔对碳储量呈负向驱动(r=-0.514)。研究揭示了该区域碳储量的时空变化规律,并深入探讨了影响碳储量的关键因素,为未来生态保护与碳汇管理提供了重要的科学依据。
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2025,45(11):5277-5288, DOI: 10.20103/j.stxb.202411022688
Abstract:
随着城市化进程的加快、环境保护需求的提升以及人们对高品质生活的追求,城市公园的景观视觉感知舒适度研究逐渐成为城市规划与管理中的关键议题,然而现有研究尚未形成系统的评价指标和量化方法。为解决这一问题,在景感生态学理论基础上,提出了一种基于随机森林的公园景观视觉感知综合评价方法。该方法结合语义分割技术与HSB(色调、饱和度、亮度)颜色模型,从空间、自然、建筑与色彩四个维度对景观特征进行量化,拓展了城市公园景观的评价体系。通过与逐步线性回归模型的对比分析,验证了随机森林回归模型在公园景观视觉感知舒适度预测中的优越性,并探讨了其在不同视觉感知舒适度评估中的表现。研究基于杭州市10个滨水城市公园的景观图像数据集展开,实验发现,天空开敞度、水域覆盖度、树木丰富度、草本植物丰富度、草地覆盖度及开花植物丰富度对视觉感知舒适度具有正向影响,而道路铺装度与冷暖色调对比度则产生负向影响。随机森林回归模型的R2(0.814)显著高于逐步线性回归模型的R2(0.601),在不同视觉评分等级下展现出较高的预测准确度,尤其在极端评分(1级与5级)的预测中表现尤为突出。研究不仅为城市公园的规划建设与景观优化提供了理论基础与技术支持,也为城市高质量发展与精细化管理提供了有效的技术手段。
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2025,45(11):5289-5296, DOI: 10.20103/j.stxb.202410082426
Abstract:
兽类作为生态系统重要组成部分,是生物多样性保护管理与评价的关键指示类群。黑龙江凉水国家级自然保护区是野生兽类的重要栖息地之一,为掌握该地区兽类多样性现状及变化趋势,2018年1月至2021年12月、2022年4月至2023年12月,在黑龙江凉水国家级自然保护区利用红外相机对兽类多样性及其变化进行了研究,总计50405个相机有效工作日, 5981张独立有效照片。研究发现:1)黑龙江凉水国家级自然保护区兽类共15个物种,隶属5目10科,其中国家一级重点保护兽类1种,为紫貂(Martes zibellina),国家二级重点保护兽类4种,为黄喉貂(M. flavigula)、豹猫(Prionailurus bengalensis)、猞猁(Lynx lynx)和黑熊(Ursus thibetanus)。2)黑龙江凉水国家级自然保护区相对多度前五的兽类依次为狍(Capriolus pygargus)(7.694)、野猪(Sus scrofa)(1.458)、亚洲狗獾(Meles leucurus)(0.809)、北松鼠(Sciurus vulgari)(0.650)、紫貂(0.564)。3)红背 鼠 平 (Myodes rutilus)和黑线姬鼠(Apodemus agrarius)仅在2022年出现,猞猁则在2023年时隔多年被记录。 4)通过EstimateS9.1估算,实际监测的兽类物种数在约为全部兽类物种的75%-83.33%。5)凉水国家级自然保护区物种数呈上升趋势,2022年监测到的物种数最高,为14种。年多样性指数起伏波动大(0.833-1.394),没有显著差异(χ2=7.496,df=5,P>0.05)。均匀度指数年际间存在显著差异呈下降趋势(χ2=11.525,df=5,P<0.05)。2021年的多样性指数和均匀度指数均为最低值,分别为0.833和0.428。物种本底数据的调查是开展生物多样性保护管理与评价工作的基础,研究通过了解黑龙江凉水国家级自然保护区内兽类多样性现状及其年际间变化,可以为黑龙江凉水国家级自然保护区制定合理有效的兽类多样性保护管理对策提供参考,同时为保护珍稀兽类及其栖息地提供科学依据。
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2025,45(11):5297-5309, DOI: 10.20103/j.stxb.202410292627
Abstract:
生态产品价值实现是推进农村高水平保护与高质量发展的关键举措。实践证明,农村生态产品价值能否实现与主导者的引领作用关联度很大,因此如何根据村集体的环境与条件选择适配的主导者模式是需要研究解决的重要问题。基于主导者异质性选取三个典型案例进行验证分析与比较,探索差异化模式的特征与适配条件。研究发现,主导者定位对乡村生态产品价值转化具有决定性作用。因村域间资源特性、地理位置、经济状况、文化背景等基础条件存在差异,在实践中形成了村集体主导、社会资本主导、国有资本主导三种模式;不同的主导者有着不同的利益导向和治理方式,最终都可以引导实现乡村生态产品价值,而其基本前提是模式适配。研究拓展了乡村生态产品研究的边界,为实现生态产品价值以及发展农村集体经济提供了理论依据与实践模式选择。
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2025,45(11):5310-5321, DOI: 10.20103/j.stxb.202410312673
Abstract:
国家公园游客对生态系统文化服务(CESs)价值的感知有助于从精神层面揭示个体与国家公园之间的内在关系,对于衡量国家公园CESs价值潜力、促进人与自然和谐共生具有重要意义。以黄山国家公园创建区为例,采用文献回顾、头脑风暴等方法确定国家公园游客CESs价值感知构念、指标和量表题项,对所获得的405份有效样本数据进行了实证分析,最终生成了"认同学习-情感体验-精神惠益-国家认同"4个子维度和15个题项的国家公园游客CESs价值感知量表。通过实证检验,量表具有良好的信度、结构效度和效标效度。研究结果为国家公园游客CESs价值感知评估提供了有效的测量工具,同时可为国家公园生态-社会效益的实现提供理论依据与实践指导。
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2025,45(11):5322-5339, DOI: 10.20103/j.stxb.202409302386
Abstract:
大运河作为世界文化遗产,具有突出的历史、文化意义。两千多年来,运河沿线地区已形成璀璨古今的运河文化带,繁华的商贸与人文交汇孕育了大量精彩绝伦的非遗项目,成为大运河文化资源的核心门类和中华文化的宝贵遗产,对传承和弘扬中华优秀传统文化具有重要意义。以大运河文化带8省(市)1201项国家级非遗项目为研究对象,综合运用ArcGIS空间分析技术、数理统计方法探析非遗类型结构和空间分布特征,并从文化生态学视角出发运用生态敏感性分析、生态适宜性分析和最小累积阻力模型,评估非遗廊道构建的可行性。研究结果表明:(1)大运河文化带非遗门类齐全、特色鲜明,类型结构存在显著的差异,通过核密度分析发现非遗在空间分布上总体趋于"南北集聚,中间分散"的集聚态势,呈现明显的"两核两纵"分布结构。(2)借助生态敏感性评价、生态适宜性评价和最小累积阻力模型分析发现,大运河文化带具备构建非遗廊道的潜在条件,中等适宜及以上地区占比达74.39%。(3)基于上述研究基础,综合考量大运河文化带非遗价值、旅游景区等要素及廊道构建准则,提出多级别、不同主题的非遗廊道建设策略。研究为推动大运河文化带非遗整体性保护、生态环境保育以及区域重大战略制定提供科学参考与现实依据。
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2025,45(11):5340-5350, DOI: 10.20103/j.stxb.202410082420
Abstract:
准确核算生态产品价值以及科学构建生态补偿分区方案,对促进流域生态保护与经济社会发展的协同平衡、提升区域整体可持续发展能力具有重要意义。在核算2002、2007、2012、2017、2022年黄河流域529个县域生态产品价值的基础上,探究生态产品价值的影响因素,结合各县域的经济发展、生态足迹以及生态承载力水平,利用SOM-K-means两阶段聚类算法对黄河流域生态补偿进行分区。研究发现:①黄河流域年均降水量、植被归一化指数和高程等自然因素以及年末总人口、产业结构、夜间灯光等社会经济因素对黄河流域生态产品价值的影响具有明显的空间差异。②黄河流域上、中、下游的生态产品价值均呈现出上升态势,供给、调节和文化服务价值也均有所提升,其中供给服务增幅最大,文化服务快速发展,调节服务占最大贡献,显示出生态保护与可持续发展的显著成效和区域差异。③黄河流域生态补偿分区符合流域基本生态功能要求,支付区集中分布在经济较发达的下游和部分中游地区,平衡区主要分布在经济发展水平和生态保护需求相对平衡的区域,获补区则位于经济发展水平较低的上游地区以及中游的生态环境脆弱带。
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2025,45(11):5351-5362, DOI: 10.20103/j.stxb.202410152504
Abstract:
近年来随着气温升高,旱涝急转事件在全球范围内发展迅速,京津冀作为我国第三大城市群及重要粮食产地,受旱涝急转影响尤其突出,刻画其时空特征并进行灾害风险评估对事件防控具有重要意义。基于水文时空演变研究方法与灾害风险体系,结合旋转经验正交函数(REOF)、基尼系数等方法,刻画了旱涝急转事件的特征,分析了演变趋势,评估了风险程度。结果表明:(1)旱涝急转事件强度在历史时期多时间尺度下均呈现出显著上升趋势,区域受旱涝急转事件威胁增加。(2)旱涝急转事件呈夏、秋高,春、冬低的季节变化特征,年内事件热点区域由西部向东部转移。(3)旱涝急转灾害风险在石家庄市和沧州市较高,在太行-燕山山脉一带较低,总体呈北高南低、东高西低的空间分布特征,其中,旱转涝的灾害风险高于涝转旱的灾害风险。(4)旱涝急转灾害各要素及风险分布处于比较均衡-相对均衡状态,但均存在少数人口承受异常高值的现象。研究明晰了京津冀地区旱涝急转事件的发展规律,为旱涝急转灾害预防及风险规避提供了参考。
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2025,45(11):5363-5377, DOI: 10.20103/j.stxb.202410142501
Abstract:
土地作为连接社会-生态系统的关键要素,研究土地生态系统网络特征变化及生态风险对保障区域生态安全至关重要。但现有的土地生态系统研究多假定系统组分间是相互独立的关系,且在土地生态风险评价过程中多侧重于静态风险评价,较少考虑系统本身的整体性与内部各组分间的动态关联性。为此,以西南地区为例,基于土地利用存量与流量构建土地生态系统复杂网络,揭示1990-2020年区域土地生态系统网络动态演化规律;利用局部节点参数明晰区域关键转移地类;建立复杂网络风险评价准则,模拟不同胁迫条件下的网络风险传导过程,识别土地生态系统网络关键致险地类及其风险阈值,并提出可持续土地管理对策。结果表明:①研究期间区域土地生态系统网络结构经历了"不稳定-稳定-不稳定"的演变过程,1990-1995、1995-2000、2015-2020年三个时段的土地生态系统网络平均最短路径较小(1.22),而网络传递性(0.88)与网络密度(0.74)较大,说明在这三个时段土地生态系统网络稳定性较弱。②旱地、有林地、灌木林、高覆盖度与中覆盖度草地具有较高的综合中心性,是西南地区土地生态系统网络的关键转移节点,需重点保护。③旱地、有林地与灌木林也是导致区域土地生态系统网络稳态失衡的关键致险节点,当其最大收缩面积比分别达60%、40%和60%阈值时,系统风险累积效应将造成网络崩溃,揭示了存量较大且生态功能显著的土地利用类型在区域土地生态系统网络风险传导过程中扮演的关键角色。④应从农业水资源管理与调配、森林管理与景观配置、退化草地功能优化等方面着手重点关注和保护关键地类节点,提升区域土地生态系统网络韧性。
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2025,45(11):5378-5385, DOI: 10.20103/j.stxb.202312012630
Abstract:
三维绿量的科学测算对于评估城市绿化水平和开展生态效益定量研究至关重要。目前广泛应用的基于遥感影像的绿量测量方法需结合实地调查,获取树种信息并构建不同树种树冠形态参数关系模型,这一过程费时费力。研究基于高分辨率遥感影像可直接量化的因子模拟单木绿量,旨在提高绿量测算效率,为绿量测算提供新方案。利用无人机航拍获取福州城市地区厘米级遥感影像,采用遥感影像法测算不同地区(街道、街区及城市地区)单木及总绿量;对比分析不同地区绿量特征;构建基于遥感影像可直接量化的因子与不同地区绿量的回归模型。结果表明:(1)福州市街道内行道树种类相对单一,以榕树为主(占比61.3%);而街区内树种配置多样,各树种占比相对均衡。街道、街区及城市地区平均单木绿量存在较大差异,分别为351.6、143.7、161.4m3。(2)利用树冠投影面积、树冠投影周长与街道、街区及城市地区单木绿量构建的回归模型,校正后R2分别为0.921、0.873和0.882,表明利用回归模型可快速且精确地测算不同地区单木及总绿量。
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2025,45(11):5386-5397, DOI: 10.20103/j.stxb.202410102456
Abstract:
全球变暖导致区域气候变化加剧、极端气候事件频发,改变流域水文过程,并进一步加剧径流的不确定性。阐明长时间尺度极端气候与径流变化的相互关系,对于生态环境脆弱的半干旱区具有重要意义。基于1963-2020年间的高分辨率气候和径流实测数据,采用Mann-kendall检验、Pettitt检验和小波分析等方法,探究了锡林河流域极端气候变化特征及其对水文干旱的影响。研究结果表明:(1)降水量呈现-0.2mm/10a的波动下降趋势,而气温和潜在蒸散发则分别以0.4℃/10a和8.2mm/10a的速率显著上升。(2)标准化径流指数(SRI)以-0.2/10a的速率呈显著下降趋势,且在2001年发生突变,水文干旱趋势增强。(3)极端气温强度和频率指数均显著上升,月最高气温极大值、年最大日最低气温、夏季日数、热夜日数的气候倾向率分别为0.4℃/10a、0.5℃/10a、4.4d/10a、1.0d/10a;而极端降水指数则呈不显著下降趋势,强降水总量、普通日降水强度、持续湿润指数、强降水日数(R10mm)的气候倾向率分别为-0.2mm/10a、-0.1mm/10a、-0.2d/10a、-0.1d/10a。(4)SRI与降水、极端降水的强度和频率之间呈正相关,与温度、潜在蒸散发及极端温度的强度、频率呈负相关。(5)SRI与降水、气温和潜在蒸散发之间主要存在6-10a的显著共振周期,而与极端气候之间的显著共振周期则为2-3a。研究发现,锡林河流域的气候变化呈现暖干化趋势,极端气温事件显著增多而极端降水事件未能同步增加导致水文干旱风险加剧,其中降水和R10mm是影响径流变化的关键因素。研究结果可为干旱半干旱地区在极端气候影响下的流域水资源管理提供参考。
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2025,45(11):5398-5412, DOI: 10.20103/j.stxb.202410092436
Abstract:
西南干热河谷地处横断山脉腹地,受到气候、地形及人类活动等要素的影响,垂向上植被分布格局迥异,低海拔区域为稀树灌草植被生态系统,高海拔区域为森林植被生态系统,是西南山区特殊的地理区系,也是我国典型的生态脆弱带之一。基于Landsat卫星遥感影像,通过Google earth engine (GEE)平台获取了1990-2020年四个季节归一化植被指数(NDVI)、地表温度(LST)和温度植被干旱指数(TVDI)数据,揭示了近30年西南干热河谷植被盖度的时空变化特征,并基于地形、气象、地表温度等要素分析了影响植被盖度变化的主要因素。结果发现干热河谷低海拔和高海拔区域的气温和地表温度均呈现显著增加,高海拔温度增加幅度大于低海拔地区。四个季节的NDVI在时间序列上亦呈现增加趋势,高山森林生态系统的植被增长速率(0.0077/a)显著高于稀树灌草生态系统(0.0027/a),且区域植被盖度均有向高植被盖度的趋势发展。在驱动要素方面,海拔、坡向、坡度等地形要素导致水热条件不同,从而使得高低海拔的植被类型存在明显差异,气温和地表温度的增加是导致植被盖度增加的主要诱因,在低海拔区域年均地表温度在20℃时植被盖度增加最快,而高海拔地区15℃时植被盖度增加最快,而超过该温度阈值后植被增加的速度有所下降。研究为指导西南干热河谷地区植被恢复提供了科学的管理建议及依据。
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2025,45(11):5413-5425, DOI: 10.20103/j.stxb.202409152241
Abstract:
梭梭(Haloxylon ammodendron)是我国干旱区防护林营造的关键树种,为了探究梭梭林合理的密度和配置方式以提升林带的防风效果,通过风洞模拟试验,在10 m/s风速条件下,对3种密度和4种配置共计12种梭梭林带模型的风速流场和防风效果进行了研究,旨在为优化干旱区防护林的结构和配置提供科学依据。结果表明:(1)密度相同时,均匀分布的林带风速减速区的面积最大,减速幅度更明显;配置方式相同时,密度的提升并未导致风速减速区面积呈严格的比例变化,不同配置方式下适用的密度水平存在着差异,但差异不显著;林分密度的增加促进了更大范围风速减速区。(2)中低密度条件下选择一行一带或者二行一带的配置方式防风效果较好,高密度条件下,二行一带或者均匀分布显著提升了防风效应。林带的风速变化差异主要体现在冠部,在冠下,林分密度越大,平均风速越小,其中,高密度二行一带的林带的冠下平均风速最小(2.30 m/s)。(3)在30 cm、15 cm和3 cm高度,林带的防风效能整体均表现为随林分密度增加而增强,且高密度二行一带的林带防风效应最好。本研究不仅成功筛选出梭梭林种植的合理密度与配置模式,而且为防风固沙林的建设及其优化配置策略的制定提供了坚实的科学依据。
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2025,45(11):5426-5435, DOI: 10.20103/j.stxb.202410082424
Abstract:
蘑菇圈是草原生态系统中独有的景观类型,是由蘑菇真菌菌丝体在土壤中生长和扩散所形成环状结构,影响植物生长和发育过程。蘑菇圈如何影响不同植物的种群特征进而改变群落结构和功能,目前缺乏系统的认知。在内蒙古典型草原两种蘑菇圈不同位置进行植被样方调查并分析数据后发现:羊草(Leymus chinensis)在草原黑蘑(Agaricus arvensis)蘑菇圈和蒙古白丽蘑(Leucocalocybe mongolica)蘑菇圈上的高度、盖度、密度和地上生物量均显著高于蘑菇圈内和圈外(P<0.05);与之相反,大针茅(Stipa grandis)在蘑菇圈上显著低于圈内和圈外,这些指标在圈内和圈外间无显著差异。两种蘑菇圈上羊草的重要值显著升高(草原黑蘑蘑菇圈:0.15→0.50;蒙古白丽蘑蘑菇圈:0.17→0.53)和大针茅的重要值显著降低(草原黑蘑蘑菇圈:0.27→0.13;蒙古白丽蘑蘑菇圈:0.39→0.10)。两种蘑菇圈上群落物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和均匀度指数显著低于蘑菇圈内和圈外。在两种蘑菇圈的影响下,羊草优势度的提高和大针茅优势度的降低,提高了群落盖度和地上生物量,降低群落植物多样性,最终改变典型草原植物群落特征。对深入了解蘑菇圈影响下草原植物群落结构与功能变化具有重要的科学意义。
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2025,45(11):5436-5451, DOI: 10.20103/j.stxb.202407241752
Abstract:
为适应不同胁迫环境及与共存植物竞争资源,植物通过调整叶片功能性状,形成了应对不同生态环境的CSR生态策略(C:竞争策略;S:耐胁迫策略;R:杂草策略)。子午岭是目前黄土高原仅存的天然次生林区,但对其优势植物CSR生态策略研究较为有限。研究基于10种叶片功能性状,系统探讨了子午岭天然次生林10种优势木本植物的生态策略。结果显示,10种植物可分为S、S/CS和S/CSR三种生态策略,其中S/CS型占40.0%,S/CSR型占38.3%,二者为该地区的主要植被类型。具体而言:S型植物表现出低氮含量(1.6-2.0) mg/L、磷含量(0.13-0.17) mg/L、比叶面积(1.0-1.9) m2/kg、叶片δ15N(-1.36--1.12)‰和高叶片厚度(0.08-0.13) mm的性状组合,相比之下,S/CSR型植物则表现出高叶氮含量(2.6-3.0) mg/L、磷含量(0.18-0.22) mg/L、比叶面积(2.5-3.7) m2/kg、δ15N (-1.14--1.03)‰和低叶厚度(0.05-0.11) mm的性状组合,而S/CS型植物性状指标则处于居中水平。主成分分析表明,比叶面积、叶氮含量、叶磷含量和叶片δ15N是区分不同生态策略的主要因素。结构方程模型进一步揭示,生理、水分和养分因子在生态策略的形成中起着不同作用,S策略植物主要受养分和生理因子的影响,而C策略和R策略植物则依赖于生理和养分因子的间接作用。研究表明,子午岭天然次生林优势植物通过改变叶片形态、水分利用和养分吸收,调整其资源获取能力及分配模式,从而形成适应不同环境的生态策略。
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2025,45(11):5452-5465, DOI: 10.20103/j.stxb.202311242574
Abstract:
山地花粉传播过程受多种因素的影响,其散布规律较为复杂。厘清不同区域现代花粉的垂直散布规律与植被、气候的关系,将有助于化石花粉的正确解译与定量重建。研究选取南岳衡山典型垂直植被带,沿海拔梯度从山顶1061 m向山脚202 m,共采集了21个表土花粉样品,运用花粉分析和数值统计等方法,获得以下认识: (1)衡山现代表土花粉组合中乔灌木类型以松属、杉科、壳斗科、木犀科和蔷薇科等占优势,草本类型以禾本科、蒿属和莎草科等为主。(2)本区域松属和蒿属可能具有超代表性,杉科、蔷薇科、木犀科和盐肤木属代表性适中,壳斗科、樟科、木兰属、槭属和禾本科具有低代表性。(3)表土花粉组合在本研究区的四类植被带中有明显差异,代表性的花粉类型与周边植物组合具有较好的一致性,其中常绿阔叶树/落叶阔叶树和松属/杉科(P/T)的花粉比值在各植被带中差异显著。(4)影响衡山表土花粉分布的主要气候因子为年均温,且与P/T的相关性较强,因此P/T或可作为区域地层花粉古气候重建的参考指标。
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2025,45(11):5466-5480, DOI: 10.20103/j.stxb.202410232585
Abstract:
作为我国中部和北部的重要水资源供给区,近年来长江流域水资源分配的不均匀性以及供给能力的不稳定性日益加剧。蒸散发(ET)是直接影响流域水资源供给能力的重要因子,因此,厘清ET及其组分土壤蒸发(E)、蒸腾(T)和冠层截留蒸发(Ei)变化的相关物理机制,可以为科学管理长江流域水资源提供重要理论参考和技术支撑。研究基于遥感驱动的生态过程机理模型BEPS,模拟分析了2001-2020年长江流域年ET及其组分的时空变化特征;在此基础上,采用多因子联立求解法剥离了气候、植被叶面积指数(LAI)和植被类型转变等对ET及其组分趋势的贡献,开展了归因分析。结果表明:1)流域平均ET、T和Ei分别以1.95 mm/a、1.12 mm/a和0.96 mm/a的速率显著增加;空间上,超过35%的地区显示三者显著增加;而流域平均及一半以上地区的E呈减小趋势。2)对比各组分趋势,流域平均和64%的地区显示ET趋势由T的变化决定,而其余地区则由E和Ei的变化控制。3)就流域平均而言,ET、T和Ei的增加及E的减小均可归因于LAI的增大。4)ET、E、T和Ei趋势的主控因子存在明显空间差异,但主控因子LAI的面积占比始终最大,分别为49%、46%、48%和73%。
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2025,45(11):5481-5496, DOI: 10.20103/j.stxb.202410292630
Abstract:
植物性状的种内变异能够客观反映植物的适应性,因此研究不同地理种群的植物表型性状和种子萌发特性在生态学和植物进化学中具有重要意义。羊草(Leymus chinensis)为我国松嫩平原的本土优势种,常形成单一优势群落。然而,现有研究多聚焦于其无性繁殖性状,针对不同种群羊草种子萌发及幼苗生长关键时期的研究相对较少。研究选取松嫩平原西部盐碱草地的14个羊草种群(P01-P14)种子,分析其表型性状,并在不同浓度(0,50,100,200,400 mmol/L)的NaCl胁迫下观察萌发特性及幼苗生长变化,探讨种子表型性状与耐盐性对种源地环境因素的响应。结果表明:随着盐浓度的增加,所有羊草种群种子萌发率和发芽指数呈下降趋势。除P13和P14种群,其他12个种群在高于100 mmol/L NaCl时种子萌发受到显著抑制,9个种群在400 mmol/L NaCl时无种子萌发。幼苗生长方面,苗长呈先上升后下降的趋势,根长对盐胁迫更为敏感,在50 mmol/L时即受到显著抑制,然而根系数量随盐浓度增加而增加,表现出较强的生长可塑性。此外,盐胁迫下未萌发的种子在胁迫解除后可快速萌发,除100 mmol/L和200 mmol/L NaCl之外,总萌发率与对照无显著差异,表明羊草种子具有较强的耐盐性,部分种子在盐胁迫下可再次进入休眠以维持活力。结合种子萌发和幼苗生长指标,不同种群综合耐盐评价排序为:P13>P14>P02>P01>P09>P07>P11>P05>P12>P03>P04>P08>P06> P10。相关性分析与逐步回归结果显示,年均温和年均降水量与种子表面积和颖果长显著相关,综合耐盐评价主要受到种子颖果表面积和采样点土壤pH值的显著影响,种源地土壤pH值较高和较大的羊草种子可以更好的适应盐胁迫。综上,不同羊草种群的种子表型性状及盐胁迫下萌发与幼苗生长特性差异显著,种源地的气候和环境条件可能是造成这种差异的主要因素。盐胁迫能够促使部分种子再次进入休眠,在低盐浓度下已萌发种子的幼苗生长及根系发育得到促进,这是羊草种子适应盐胁迫的重要机制。研究为深入理解羊草种群对盐碱环境的适应策略及其进化机制提供了科学依据。
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2025,45(11):5497-5509, DOI: 10.20103/j.stxb.202410262609
Abstract:
随着人们生活水平的提高,森林生态产品成为消费市场中日渐壮大的一环,为探究森林生态产品价值潜力,研究森林生态产品价值实现尤为重要。研究如下:(1)厘清国内外森林生态产品的内涵,在梳理各学者对森林生态产品分类的基础上,创新性的以产权属性和供需均衡理论为基石,对森林生态产品进行分类,明确其特征和产品类型。(2)将产品局部均衡理论与私人森林生态产品和公共森林生态产品特征相结合,分析如何实现两者的数量均衡与价值均衡,创新性提出森林生态产品供需逻辑,为后文各类森林生态产品价值实现路径与机制的提出注入新型理论基础。(3)阐述四类森林生态产品价值实现的路径--政府主导型、市场主导型和政府市场结合型;结合政策理论构建各类森林生态产品价值实现模式:私人森林生态产品以生态产业化和生态资源资本化为主导模式,纯公共森林生态产品以生态补偿为主导模式,森林生态公共资源与俱乐部森林生态产品分别以生态确权和生态修复为主导模式,并针对不同模式分析我国森林生态产品价值实现经典案例。(4)基于供给端和需求端分析森林生态产品价值实现面临的现实困境,针对不同类型森林生态产品提出促进其价值实现的对策及建议。
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郝晓珍，于航，吴星叶，冯天骄，王成，田丽慧，谭梦迪，彭怀午，王平
2025,45(11):5510-5526, DOI: 10.20103/j.stxb.202410092441
Abstract:
青藏高原荒漠区大规模建设的光伏电站对生态环境有扰动影响,其对植被生长和土壤性质的影响有待研究。为了探究光伏电站建设对高寒荒漠区植被群落与土壤性质的影响,选取位于青藏高原典型荒漠区的青海省共和县塔拉滩不同建设年份(2013、2016、2021年)的光伏电站,对比不同生境(光伏板间、板下和场外对照)的植被属性(物种组成、高度、盖度、地上生物量、α多样性指数)及土壤性质(有机碳、全氮、全磷、全钾、pH 值、机械组成)等指标,运用 RDA冗余分析和 Mantel test等分析方法,探究高寒荒漠区光伏电站的植被和土壤变化特征及其影响机制。研究发现(1)不同生境方面,光伏板间植被物种数最多、植物群落多样性指数最大,以草地早熟禾和针茅为主要植被,场外物种数最少。同时,板间的植被平均高度和地上生物量显著高于板下和场外,土壤有机碳、全氮、全磷含量表现为场外>板间>板下。(2)不同建设年份对比,2016 年光伏电站植物物种丰富度、植被盖度最高(47.29%),而2021 年光伏电站植被平均高度最高。(3)从时间尺度上看,电站植物群落多样性指数随建设年份的变化呈现先增加后降低趋势,表明电站建设的植被管护在后期十分重要。土壤有机碳和全氮含量随建设年份增加而增加,表明了电站建设在扰动土壤后会逐渐提升和恢复土壤质量。(4)RDA 冗余分析和 Mantel test分析显示,植被属性和土壤性质在不同恢复阶段相互影响。场内生境(板间和板下)条件下植被属性和土壤性质的关系比场外条件更密切。场内生境对植被盖度、高度和土壤总磷影响极显著,电站建设年份对植物多样性的影响极显著。光伏电站建设对环境的扰动,将影响下垫面的植被群落和土壤性质。随着电站的建成和时间的推移,植被的高度、地上生物量以及土壤中的有机碳和全氮含量均显示出明显的提升。研究为高寒荒漠地区光伏电站建设后的生态环境管理,特别是在植被恢复和土壤修复方面,提供了重要的理论依据和实践建议。
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黄运腾，钱志军，曹晟烜，王晓盈，罗真，彭正东，王迎雪，陈颖，林曼妮，邓传远
2025,45(11):5527-5540, DOI: 10.20103/j.stxb.202411242878
Abstract:
台湾相思广泛分布于热带和亚热带沿海地区,在海岛生态系统中起重要作用。以闽东地区6座海岛的台湾相思(Acacia confusa)人工林为研究对象,基于群落调查,采用相关性分析、冗余分析、逐步回归分析和结构方程模型等方法,探究环境因子对群落物种多样性、功能多样性的影响及其相互的关系。结果发现:(1)粗芦岛物种Shannon-Wiener多样性指数、琅岐岛物种Pielou均匀度指数显著低于其他海岛,6座海岛的Simpson多样性指数和Patrick丰富度指数不存在显著差异,4个功能多样性指数均存在显著差异。(2)功能丰富度指数FRic和4个物种多样性指数相关性显著,且均呈正相关;Rao二次熵指数RaoQ与Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Patrick丰富度指数相关性显著,且均呈负相关;功能分歧度指数FDiv与物种Pielou均匀度指数存在显著负相关。除功能丰富度指数FRic外,其余功能多样性指数与物种多样性指数之间的拟合相关性均较弱。(3)土壤全氮、土壤全磷、海拔、坡向、郁闭度和风速共6个环境因子对物种多样性指数有显著性影响(P＜0.05);土壤全钾、水溶性盐总量、海拔、郁闭度和距海岸距离共5个环境因子对功能多样性指数有显著性影响(P＜0.05)。(4)土壤pH和土壤全钾是影响群落物种多样性和功能多样性的显著因子;郁闭度是影响群落多样性的重要因子,且直接作用大于间接作用;年均降水量能直接影响群落物种多样性,通过影响郁闭度和土壤全钾的路径间接影响功能多样性。综上,闽东地区不同海岛台湾相思林群落的物种多样性和功能多样性存在显著差异,且受土壤,地形和气候三者共同影响。研究可为海岛人工林建设与生物多样性保护提供理论支持。
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2025,45(11):5541-5556, DOI: 10.20103/j.stxb.202410312658
Abstract:
青藏高原是我国的生态安全屏障。气候变化和人类活动背景下,青藏高原植被变化显著,整体呈"变绿"之势。然而,前人关于全球尺度的植被变化研究发现,不同卫星遥感产品得到的叶面积指数(LAI)之大小和变化趋势皆存在较大差异。因此,揭示青藏高原植被时空变化格局的不确定性,不仅是科学评估寒区生态系统如何响应气候变化的前提,还可为未来减小对地卫星观测误差提供参考。据此,研究聚焦青藏高原植被条件较好的东部河源区,揭示三种长时间序列LAI数据产品(GIMMS、GLASS和GLOBMAP)在表征LAI多年均值和变化趋势的异同。就多年均值而言,研究区内三种LAI产品的相对不确定性达到26.19%;在生长季三个阶段中,生长季初期的相对不确定性最大,为32.7%。就1982-2018年间的变化而言,GLOBMAP和GLASS相对增大了25.05%和20.24%,而GIMMS 的相对变化仅为3.85%,亦即GLOBMAP和GLASS的"绿化"现象最为明显。对1982-2018年间整个生长季、生长季初期和中期的LAI而言,三种产品变化方向不完全一致的面积占研究区总面积的60%,这一面积比例在生长季末期甚至超过了75%。在各下垫面类型中,草原的LAI相对不确定性最大,平均为37.7%;而森林LAI变化方向不完全一致的比例最大,超过了森林总面积的60%。在缺少大面积实测LAI地面"真值"的情况下,虽然并未揭示具体何种LAI产品精度最高,但结果对学术界有重要启示:在研究植被变化对生态、水文和气候之影响时,需谨慎使用某单独的LAI产品,否则可能得到相反的科学认知。在未来高分辨率卫星观测和人工智能等先进手段的辅助下,LAI产品的不确定性有望进一步减小,这需要遥感、测绘、生态、地理等多学科的共同努力。
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2025,45(11):5557-5567, DOI: 10.20103/j.stxb.202411012677
Abstract:
地表臭氧(O3)污染严重威胁我国小麦生产。在我国全面推行秸秆还田的背景下,明确秸秆还田对我国小麦O3敏感性的影响具有重要意义。利用开放式O3浓度升高平台(O3-FACE),选取当地广泛种植的小麦品种连麦7号作为供试材料,设置环境O3浓度(AA)和O3浓度升高(E-O3)两个O3浓度处理,每个O3浓度下设置两个秸秆处理:常规秸秆离田(CT)和秸秆全量还田(SR)。在小麦不同生育期测定叶片光合参数、相对叶绿素含量、叶面积指数和地上生物量等指标,结果表明:相比AA,E-O3处理减少了气孔导度(gs)和相对叶绿素含量(SPAD);显著降低了灌浆前期和灌浆中期的小麦叶片饱和光合速率(Asat);而秸秆还田对叶面积指数(LAI)和地上生物量均无显著影响。在CT处理下,O3浓度升高降低灌浆期叶片Asat和LAI,减少了每日地上干物质累积,导致地上生物量减少了22%。与CT相比,SR处理显著增加了孕穗期小麦叶片SPAD,但是在孕穗-开花期显著降低叶片gs并限制叶片CO2输入从而导致叶片Asat轻微降低。秸秆还田在减少叶片对CO2吸收的同时降低了气孔O3吸收通量,有效减轻了O3对灌浆期小麦叶片Asat、gs和SPAD的负效应。在SR处理下,O3浓度升高未显著降低小麦地上生物量,因此有效保护了小麦地上生物量免受O3损伤。研究结果表明水稻秸秆全量还田将显著增强小麦对O3污染的抵抗能力,在提高农田生态系统土壤质量的同时也增强了对空气污染的韧性。
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2025,45(11):5568-5581, DOI: 10.20103/j.stxb.202411022684
Abstract:
草原灌丛化是全球干旱半干旱地区面临的重要生态问题,对草地植被群落特征的影响较为复杂,尚存在较大争议。在宁夏东部荒漠草原分别选取轻度、中度、重度及未灌丛化样地,利用植被群落调查和经典生态位理论,研究了自然入侵的柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)对宁夏东部荒漠草原植被群落及生态位特征的影响。结果表明:(1)灌丛化过程中,草本植被群落的高度、地上生物量显著上升,而密度显著下降,群落向着密度稀疏,而生物量增大的方向演替。(2)Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数、Margalef丰富度指数表现为:轻度灌丛化＞重度灌丛化＞中度灌丛化＞未灌丛化样地,Pielou均匀度指数随着灌丛化程度的加剧而显著上升。(3)猪毛蒿(Artemisia scoparia)、猪毛菜(Salsola collina)、蒙古虫实(Corispermum mongolicum)、兴安胡枝子(Lespedeza davurica)、雾冰藜(Grubovia dasyphylla)等物种具有较大的重要值和生态位宽度,作为荒漠草原优势物种。中度灌丛化区域重要值与生态位宽度的拟合度高,置信带区间较窄,相关性强,进一步说明中度灌丛化更适宜于这些优势物种的生存和繁殖。(4)灌丛化模式驱动下,除了部分优势物种的生态位重叠度较高,荒漠草原植被群落整体生态位重叠度普遍较低,物种生态位分化明显,种间竞争小。综上所述,柠条锦鸡儿入侵荒漠草原生态系统,促进了灌下草本植物的生长,且有利于草原生态系统的稳定。
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2025,45(11):5582-5594, DOI: 10.20103/j.stxb.202411062724
Abstract:
综合统筹自然景观规划与蓝绿设施配置形成契合"基于自然的解决方案"(NbS)理念的城市冷岛网络,对于全球变暖加剧背景下减少极端高温危险性、降低人口热暴露风险、缓解城市气候脆弱性具有重要价值。以"新四大火炉"之一的福州市为研究对象,融合Landsat遥感影像、土地利用及开源互联网地图等多源地理大数据,基于电路理论、改进的移动搜索法与位置分配模型,构建了兼顾景观生态与环境正义、"点-轴-面-网"一体化的高密度中心城区冷岛网络格局,得到以下结论:(1)福州市中心城区热岛效应显著,建设活动频繁,人口高度密集的中、东部地区尤为明显;(2)研究识别出41个冷岛核心源地、83条冷岛廊道、37个冷节点、67个热节点、6个网络集群与137个新增蓝绿空间布局点,通过有机组合上述自然景观结构要素实现了景观连通性与环境公平性视域下的蓝绿空间布局优化;(3)构筑了"一环一轴,三廊多点"的城市冷岛网络体系,"一环"为由主城核心区外围众多天然山体组成的环城绿环,"一轴"是指闽江廊道通风主轴,"三廊"即"石笋山-旗山湖-旗山"、"青芝山-红光湖-鳌峰山"、"闽江口-南山-大姆山"三条山体廊道,"多点"则是中心城区内由冷节点与新增蓝绿空间布局点共同构成的较大规模降温节点,进一步结合福州市派江吻海、"山、水、城"一体的自然禀赋优势提出减缓城市热岛效应的改进策略。研究结果可为改善城市局部热环境及规划建设"人民城市"理念下的气候适应型城市提供可迁移的技术框架和实践案例。
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2025,45(11):5595-5606, DOI: 10.20103/j.stxb.202411052713
Abstract:
调水工程在优化水资源配置的同时,也逐渐发展成为人工水生生态系统,其内部生物群落结构与构建机制多呈现与天然河流不同的特征。以深圳市战略性跨流域调水工程东江水源工程为研究对象,选择细菌为指示物种,通过微生物采样和高通量测序技术,研究调水工程中细菌群落的沿程变化特征及构建机制。这不仅关乎工程供水的水质安全,也具有重要生态学意义。研究发现,自工程取水口至末端,细菌多样性整体呈现先降后升的趋势,且在工程泵站处多样性趋势发生显著转变,表明细菌群落的变化与工程泵站运行密切相关。将工程以泵站为界分为四段,各段间细菌群落结构差异显著,且由条件稀有菌主导。由于工程内部环境相对稳定,各分段细菌表型相似,仅好氧、兼性厌氧和革兰氏阴性菌存在显著差异,其中好氧型细菌在整个工程中占据主导地位。基于零模型解析细菌群落构建机制发现,其主要由随机性过程控制,且主要表现为均匀扩散作用,扩散限制作用仅在工程末端出现;确定性过程仅表现为异质选择作用,且沿程逐渐减弱。这表明由调水引起的细菌输运扩散在工程细菌群落构建中扮演着关键角色。随机森林模型同样显示,环境因子对模型的解释力有限,仅沼蛤密度与硫酸盐浓度对细菌多样性作用显著,表明由环境筛选导致的确定性过程较弱。研究有助于理解调水工程中人工生态系统的演变与适应机制,为调水工程水质安全管理提供基础支撑。
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2025,45(11):5607-5617, DOI: 10.20103/j.stxb.202410182544
Abstract:
生物质在人类生命时间尺度内为可再生资源,以生物质为原料的生物基产品被认为是"碳中性"的,生物基产品替代化石产品是应对气候变化的重要方式。然而生物基产品全生命周期过程涉及众多碳源碳汇过程,对生物基产品"碳中性"的假设提出挑战。在分析三类生物质原料和生物基产品特征的基础上,对生物基产品全生命周期碳源碳汇过程进行分析并提供了核算方法,从而构建生物基产品碳足迹评估框架。以小麦秸秆制备打印纸为例,研究分析了其全生命周期过程碳源碳汇并核算其碳足迹,与仅考虑生产过程(2633.38 kg CO2e)相比,1 t小麦秸秆打印纸的全生命周期碳足迹为1221.50 kg CO2e,副产品农业肥料、废纸填埋和纸产品储存形成的碳汇是降低碳足迹的重要方式,废纸处理方式对产品碳足迹有较大影响,但仅改变废纸处理方式并不能实现纸产品的"碳中和",仍需小麦秸秆造纸过程能源系统及物料输入的优化。除了碳足迹外,也需要综合考虑生物基产品对水资源、土地利用变化及生物多样性的影响以实现生物基产品在应对气候变化、生物多样性丧失及污染三大全球环境挑战的重要作用。
2025年第45卷第11期
封面目录
生态保护修复背景下社会-生态系统演变与互馈机制专栏
专论与综述
封底
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李星冉, 刘怡萱, 董石, 汪昱言, 张继峰, 拉琼, 曹鹏熙
DOI: 10.5846/stxb202412133071
Abstract:
西藏勒布沟是喜马拉雅山脉东段生物多样性热点研究区域之一，其土壤微生物多样性对维持高寒山地生态系统稳定具有重要作用。本研究以勒布沟8个海拔梯度土壤微生物为研究对象，利用Illumina Miseq高通量测序技术探究了勒布沟沿海拔梯度土壤细菌、真菌多样性和群落组成的分布特征及影响因素。结果表明：西藏勒布沟土壤微生物群落多样性存在不同的海拔分布模式，土壤细菌、真菌群落多样性呈显著单调递减海拔模式；群落组成方面，土壤细菌优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)，随海拔的升高，变形菌门的相对丰度呈现显著降低的趋势、酸杆菌门的相对丰度呈现显著升高的趋势(P ＜0.05)；真菌优势菌门为担子菌门(Basidiomycota)和子囊菌门(Ascomycota)；冗余分析(RDA)表明土壤理化因子对土壤微生物群落的贡献不同，土壤细菌群落结构主要受pH的影响；真菌群落结构主要受电导率和盐度的影响；中性群落模型结果显示，随机过程在勒布沟土壤微生物群落组装中发挥主导作用。本研究为深入了解高寒地区土壤微生物的海拔分布格局及影响因素提供了理论依据。
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乔成龙, 杜灵通, 陈娜, 王玉霞, 蔡露露, 施光耀, 薛斌
DOI: 10.5846/stxb202412093028
Abstract:
为揭示生态修复工程引起的陆地生态系统地气间能量交互作用的生物物理响应机制,本文基于2019-2021年宁夏盐池荒漠草原区人工灌丛生态系统的辐射观测数据,分析了该生态系统的辐射收支特征；并利用随机森林模型和集合经验模态分解法,研究了反照率对生物物理因子的响应机制。结果表明:(1)不同季节,人工灌丛生态系统日内变化趋势大体相似；但变化幅度、峰值时间和日均值具有显著的季节差异。(2)下行短波辐射和长波辐射均表现出明显的季节性单峰变化,净辐射和净短波辐射也遵循相似的季节变化模式；下行短波辐射驱动了净辐射的季节性变化,生长季反照率的变化趋势整体呈现出凹谷特征。(3)土壤水分、饱和水汽压差和叶面积指数是影响反照率的主要生物物理因子,反照率与生物物理因子间存在非线性的响应关系。(4)降水事件及其耦联的土壤水分变化驱动了反照率的短期随机波动,调控短波辐射的短期收支过程；而人工灌丛植被的年内季节性生长决定了反照率的长期趋势。该研究补充了荒漠草原区人工灌丛生态系统的辐射收支过程认识,揭示了驱动反照率变化的关键生物物理因素,为荒漠生态系统管理提供了科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202410302655
Abstract:
在积极响应国家“双碳”战略目标的背景下,深入探索蓝绿空间碳汇变化以及碳汇提升路径显得尤为重要。本文以长株潭城市群为研究对象,基于2008-2022年土地利用数据以及碳密度系数对蓝绿空间碳汇进行测度,并分析其时空分异特征及影响因素。研究发现：(1)研究期内,长株潭地区总体碳汇量平均值为151.56万吨,整体呈现波动趋势；蓝色空间碳汇量研究期内平均值为1.34万吨,整体呈现持续下降趋势；绿色空间作为主要碳汇来源其变化趋势与总体碳汇量较为一致；(2)研究期内,长株潭城市群碳汇的变动保持了一定程度的稳定性,空间分布中心呈现“东北-西南”的空间分布格局,西南地区对碳汇空间格局的影响逐渐增强；(3)土地利用程度和人口密度分别主导了两条长株潭城市群碳汇的提升路径,且其变动受到多因素组态影响,尤其是城市土地利用程度与经济发展、城市人口密度与经济发展的共同作用对城市碳汇的影响最为显著。
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梁誉正, 陶贞, 吴迪, 钟庆祥, 贺一聪, 高全洲, 林培松, 张豫
DOI: 10.5846/stxb202411162812
Abstract:
土壤有机碳（Soil Organic Carbon，SOC）的稳定对于降低大气CO2浓度和减缓气候变化至关重要。目前关于SOC稳定和积累机制研究仍存在不确定性。选择位于我国南海之滨的莲花山北段气候、母质相似的不同植物群落表层（0—10 cm）土壤作为研究对象，运用化学计量学、13C稳定同位素技术和Mantel test相关性分析，探讨湿热季风区山地森林生态系统生物过程、物理—化学过程对SOC稳定的作用。研究发现，（1）研究区表层SOC比较稳定，其中稳定的微团聚体有机碳和矿物结合态有机碳占SOC含量的比例高达65.68%；SOC累积效率较高（平均为0.79）；颗粒态有机碳是SOC的主要组成组分（占SOC的80.74%）。（2）研究区表层土壤颗粒态有机碳的稳定取决于难降解的低质量凋落物的输入和较高比例（59.37%）的稳定微团聚体有机碳的组成。（3）SOC与Fe2O3、Al2O3显著正相关（P＜0.01），揭示土壤铁、铝氧化物形成的有机—无机矿物复合物的物理化学保护也是研究区SOC稳定的机制之一。随着土壤矿物化学风化过程的持续进行，研究区表层土壤仍具有持续积累和稳定SOC的潜力。本研究可为湿热地区土壤碳汇机制研究和我国实现“碳中和”目标提供基础数据。
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李宇, 白云玉, 高翔, 靳英华, 许嘉巍, 张思琪, 彭博妍, 杨雪婷, 雷虹
DOI: 10.5846/stxb202411212855
Abstract:
摘要：近年来小叶章等草本植物入侵长白山灌木苔原，形成了牛皮杜鹃、牛皮杜鹃-小叶章混生、小叶章三种代表性植被型。非结构性碳水化合物是植物参与碳吸收与碳消耗的重要指标，可以反映植物整体的碳供应状况以及抗逆性质。为了阐明植物的环境适应机制、实证氮沉降在植被变化中的作用，通过三个不同施氮水平的氮沉降模拟实验，比较长白山苔原三种植被型中牛皮杜鹃和小叶章地上部分非结构性碳水化合物合成的差异及其凋落物中非结构性碳水化合物分解的差异。结果表明：（1）氮沉降驱动植物非结构性碳水化合物（NSC）的器官特异性分配，牛皮杜鹃茎部淀粉、可溶性糖及总NSC含量随施氮量显著增加，而其叶片及小叶章茎叶中相应组分呈下降趋势，表明其茎部在氮富集条件下承担关键碳储存功能；（2）氮沉降对凋落物分解有“类型依赖性”效应：三种凋落物分解速率排序为小叶章＞混合＞牛皮杜鹃；氮沉降通过缓解单一凋落物的氮限制（降低C/N比）加速其分解，但抑制混合凋落物分解。此外，氮沉降促进凋落物淀粉富集，同时抑制可溶性糖与NSC的释放，表明外源氮输入可能通过改变碳组分代谢优先级影响分解进程。本研究从植物生理响应与分解动态协同视角阐明，氮沉降通过调控NSC分配模式与凋落物分解路径，深度介导苔原生态系统碳氮耦合循环，为预测全球氮富集背景下高寒生态系统结构与功能演变提供重要理论支撑。
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李冬梅, 田家泰, 董亚威, 陶金, 辛智鸣, 张志铭, 钱建强
DOI: 10.5846/stxb202411182825
Abstract:
根茎型克隆植物在沙丘生态系统中占据优势，并在沙区植被恢复与重建中发挥关键作用，但其不同结构与功能应对风沙干扰的权衡策略尚未阐明。以乌兰布和沙漠固定沙丘优势根茎型克隆植物蓼子朴（Inula salsoloides）为研究对象，通过研究不同沙埋深度下的生长格局、繁殖策略与克隆生长构型，旨在探究根茎型克隆植物应对沙生环境的关键权衡策略。结果表明：随沙埋深度增加，生殖分枝数量与生物量显著增加，而营养分枝无明显变化，二者相对占比呈相反变化趋势；花序数量与生物量显著增加而地下芽数量与生物量无明显变化，同时花序数量与生物量占比显著增加，而地下芽数量与生物量占比显著降低；根茎芽数量、生物量及其相对占比显著减小，分蘖芽则显著增加。研究表明，根茎型克隆植物蓼子朴进化形成多种权衡策略以应对沙生环境，表现为严重沙埋干扰下倾向于进行生殖生长，增强有性繁殖潜力，且表现出更强的垂直生长能力。本研究初步阐明了根茎型克隆植物适应沙生环境的关键权衡策略，为预测种群结构与群落动态及沙区植被恢复重建提供重要理论依据。
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朱恩慈, 刘涛, 孙新迪, 杨佳霓, 郑安旺, 张爽, 晏磊
DOI: 10.5846/stxb202406041291
Abstract:
生物结皮能对土壤的理化性质以及微生物多样性产生影响，目前缺乏对内陆盐碱湿地生态系统中生物土壤结皮的发育对其下层土壤作用的探究。本研究对黑龙江省大庆市内龙凤湿地结皮发育前后的土壤以及结皮层的理化性质和酶活性进行了检测与分析，利用高通量测序技术、RDA分析细菌及真菌的丰度、群落结构及环境影响因子，利用PICRUSt、FUNguild探究具有显著丰度物种的功能。结果表明，结皮发育后大庆龙凤湿地下层土壤的盐碱度明显降低，有机碳、全磷、有机磷、速效钾的含量以及蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶的活性均显著提高，砂粒及粉粒的含量增高，结皮的发育能显著富集养分，改善土壤质地。微生物多样性分析显示，细菌群落多样性远高于真菌，结皮层及其下方土壤中的优势细菌、真菌丰度显著高于裸土。门水平上细菌主要以变形菌门、放线菌门和拟杆菌门为优势类群，真菌主要以子囊菌门和担子菌门为优势类群。属水平上优势细菌为Anditalea、Egicoccus、Mongoliibacter，优势真菌为Verticillium、Neocamarosporium、Fusarium。土壤养分对微生物丰富度的影响最大，其中，速效钾、碱解氮、有机碳、盐度和酸碱度是影响微生物群落组成的重要环境因子。研究还发现，真菌中内生菌-地衣寄生虫-植物病原体-未定义的腐生菌类群功能丰度最高；细菌主要注释到代谢功能集，其中丰度较高的为氨基酸代谢、糖代谢和辅助因子及维生素的代谢。丰度较高的细菌类群能有效稳土固沙，提高土壤养分含量，促进荒漠化土壤的修复。本研究结果为解析生物土壤结皮发育对湿地生态的修复作用提供了重要的微生物学理论依据。
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DOI: 10.5846/stxb202409282365
Abstract:
中国西北干旱半干旱区是中国北方重要的生态屏障。在气候变化和人类活动双重影响下，开展该区域植被净生态系统生产力（NEP）时空变化特征及关键驱动因素的研究对区域生态安全与可持续发展意义重大。基于气象、植被、土壤和地形等多源遥感及再分析数据集，利用改进的CASA模型、土壤呼吸模型、地理探测器等方法，分析了2000—2022年中国西北干旱半干旱区植被NEP时空变化特征及其关键影响因子。主要研究结果表明：（1）研究区植被NEP多年均值为135.32gCm-2，整体呈碳汇功能，年内碳汇主要集中在5—9月份；碳源区主要集中在山前低植被覆盖区和东部沙地，面积占29%。（2）近23年研究区植被NEP以增加趋势为主，变化速率为3.98gCm-2a-1。空间上，呈增加趋势的面积占比为88.77%，减少趋势主要集中在天山山脉山前平原区。（3）LAI对植被NEP空间分布的解释力最强（0.75），其次是土壤湿度（0.42），不同要素交互对NEP均呈现双因子增强或非线性增强作用；LAI、降水和太阳辐射与研究区植被NEP主要呈显著正相关，显著正相关面积分别占73.79%、16.28%和15.10%，与降水呈显著正相关区域主要分布在西部山区、呼伦湖和东部沙地，与太阳辐射呈显著正相关区域主要分布在东部沙地。（4）西北干旱半干旱区气候变化对NEP的贡献度大于80%的地区占59.42%。人类活动对NEP的贡献率高于60%的区域占比为13.90%，集中分布在阿尔泰山和天山山脉的山前平原区，极少数散落分布在东部沙地。研究结果有助于了解植被NEP对气候变化的响应机制，为实现“双碳”目标提供理论依据。
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张雯, 臧永新, 徐文轩, 尹本丰, 张静, 张署军, 彭兰, 买买提明·苏来曼, 劳系安, 张元明
DOI: 10.5846/stxb202410172538
Abstract:
近年来，干旱半干旱地区极端干旱事件日益频繁并深刻影响着荒漠生态系统功能。植物叶片中的非结构性碳水化合物（NSC）可反映植物对水分亏缺的响应及适应程度，然而荒漠植物NSC对极端干旱事件的响应敏感性和适应策略仍有待研究。以新疆准噶尔盆地东缘盐生假木贼（Anabasis salsa）群落为研究对象，通过连续7年减少60%降水量的野外控制实验模拟极端干旱，探讨优势植物叶片NSC对干旱胁迫的响应敏感性与适应机制。结果表明：（1）准噶尔荒漠盐生假木贼群落不同物种叶片NSC对极端干旱的响应敏感性不同。具体而言，琵琶柴（Reaumuria songarica）通过淀粉水解为可溶性糖抵御干旱，表现为淀粉和NSC含量均显著减少，可溶性糖含量显著增加；盐生假木贼和博洛塔绢蒿（Seriphidium borotalensis）通过光合作用积累可溶性糖和NSC来抵御干旱，表现为可溶性糖和NSC含量均显著增加，淀粉含量无显著变化；驼绒藜（Krascheninnikovia ceratoides）选择将可溶性糖直接用于生长、防御、新陈代谢等活动以度过旱期，表现为可溶性糖含量显著减少，淀粉和NSC含量无显著变化；（2）整体而言，干旱胁迫导致群落水平叶片NSC含量显著增加，干旱胁迫作用于叶片NSC的途径主要分为两种，一是干旱直接影响群落叶片NSC，群落中尽管有些物种NSC含量下降，但会被其他物种相对丰度和NSC含量上升的正协同效应所掩盖；二是通过影响群落冠幅间接影响群落叶片NSC，干旱胁迫下，盐生假木贼群落整体倾向于采取降低冠幅的保守型资源策略来减少NSC库的消耗，从而确保在资源胁迫条件下的生存。本研究可为降水变化背景下理解荒漠生态系统碳适应策略提供数据支持。
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p FontSize=''>吴清姐, 伍丽艳, 向冬琴, 向海洋, 程小洁, 刘志霄
DOI: 10.5846/stxb202306071210
Abstract:
武陵洞蛭(Sinospelaeobdella wulingensis)是新近发表的中国洞蛭属(Sinospelaeobdella)的模式种,属于真洞穴蛭类。2021年8月~2022年8月,对湘西州三个溶洞中武陵洞蛭的种群数量、空间分布、微生境特征及其种群动态的影响因素进行了逐月调查,采用灰色系统关联度分析等方法进行数据分析,主要研究结果如下:①在该年周期内,共观察记录到武陵洞蛭3575条次,新鲜卵茧318个次；②洞蛭全年均可交配产卵,没有明显的繁殖季节,但2~4月份幼体数量较多,5~7月份亚成体的数量较多,而8~11月份成体数量较多；③卵的孵化期约为3个月,9~10月份是成体生产卵茧的高峰期,而次年的1~2月份是幼体从卵茧中孵出的高峰期；④武陵洞蛭喜栖于黑暗潮湿、温湿度相对稳定、岩屑较薄的洞顶壁及侧壁,在蝙蝠的常栖点附近可形成稳定的种群；⑤在其微生境的各生态因子中,湿球温度对其种群数量的影响最大,其种群动态与蝙蝠的类群动态密切相关。结论:武陵洞蛭对溶洞中的微生境有特殊需求,其种群动态是各种生态因子综合作用的结果,但主要的影响因素是空气的相对湿度和蝙蝠的类群动态,它们长期适应于溶洞生活,已演化成为依赖于洞栖性蝙蝠而生存和繁衍的真洞穴动物。
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DOI: 10.5846/stxb202409132225
Abstract:
水淹胁迫是三峡库区消落带生态系统中植物-环境协同演变的关键驱动力。探究秋华柳和垂柳在水淹胁迫下的根系性状及其对土壤环境的影响，对全面理解柳属植物在水淹胁迫下的适应机理具有重要意义。然而，三峡库区消落带反季节水位波动驱使下柳树根系性状及其对土壤环境的影响仍存在不确定性。本研究以三峡库区广泛分布的秋华柳和垂柳为研究对象，采用盆栽土培方法进行水淹（根部以上2cm）和对照（无水淹）处理，揭示水淹胁迫对秋华柳和垂柳根系形态、生理特征及根际土壤酶活性的影响。结果表明：（1）水淹胁迫下两种柳树的根表面积及根体积均显著增加110.92%和168.48%，表明两种柳属植物通过加快自身根系生长，增强吸收养分的面积和能力响应水淹胁迫；（2）水淹胁迫使两种柳树根系的CAT活性显著下降69.31%，POD和SOD活性变化不显著，表明两种柳树通过协调这3种酶活性的稳定以达到一种新的动态平衡状态，从而增强其耐淹能力；（3）水淹后垂柳根际土壤SCAT和SSC活性增加了41.73%和58.6%，秋华柳根际土壤URE活性却降低了47.89%，显示出两种柳树对土壤环境的影响有种间差异，且垂柳具有使土壤生物活性更强的能力；（4）相关性分析表明，两种柳树根系形态与根际土壤SCAT活性密切相关，根系SOD与根际土壤SSC和SCAT活性呈正相关，根系CAT与根际土壤SCAT呈负相关，反映出根系形态与根际土壤微环境联系密切。上述结果表明两种柳属植物根系能有效调整根系形态及生理特征以适应水淹胁迫，且其根系对库区消落带土壤均具有一定的改良潜力，其中垂柳根系改良土壤质量等作用优于秋华柳，本研究结果可为三峡库区生态系统修复提供科学参考。
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DOI: 10.5846/stxb202410112471
Abstract:
在当前全球变暖、极端天气频发的背景下，提升城市气候适应性和实现碳中和已成为人类应对气候风险的必然选择，优化城市形态和碳汇能力能够实现对局地气候环境的调节，从而强化城市抵御不利气候条件的韧性。因此，应用局地气候区框架（Local Climate Zone, LCZ）对城市区域微气候特征进行精细分类以精确量化城市生态系统净初级生产力（Net Primary Productivity, NPP），以此更准确探究城市不同形态碳汇能力。将LCZ方案和CASA模型相结合，以北京市中心城区为对象，深度聚焦2022年NPP动态演变，运用混淆矩阵、异常检测等多元统计分析NPP与不同LCZ类型内在关联，并探讨了NPP的时空维度变化及其季节性周期规律。研究表明：（1）中心城区以紧密型建成区（G1）为主，占36.4%，开敞型建成区（G2）占32.51%，自然类（G3）主要分布在西北部，占31.1%。（2）NPP季节性变化显著，季度均值先增加后减少，峰谷差值为1608.77gC "m" ^"-2" "a" ^"-1" 。（3）NPP与光照、温度、水分等自然因素以及绿地率等人为因素均存在相关关系。根据不同LCZ类型的NPP变化构建了四个城市类型分区（E1、E2、E3、E4），并提出了针对性碳汇优化策略。研究结果为制定精准的气候适应策略和促进城市可持续发展提供了关键依据，具有重要的理论和实践意义。
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DOI: 10.5846/stxb202409072159
Abstract:
土壤细菌的群落组成与结构特征主要由基于生态位理论的确定性过程和基于中性理论的随机过程共同塑造。基于16SrRNA基因高通量测序数据，应用中性群落模型，对随机过程在盐城滨海滩涂湿地4种典型生境土壤细菌群落构建中的作用进行了研究。结果显示：（1）应用中性群落模型(NCM)可将土壤细菌分为随机分布型、广分布型和窄分布型三种类型。所研究生境土壤细菌群落的广分布型类群大部分为弯曲杆菌门和变形菌门，窄分布型优势类群为变形菌门、拟杆菌门等，而随机分布型优势类群为变形菌门、脱硫菌门、绿弯菌门等，不同分布型优势类群存在一定差异。（2）在所研究的典型生境中，土壤细菌群落组成和结构特征在土壤表层和中层较相似，与深层差异较大；不同植被类型群落间，淤泥质光滩土壤细菌的α多样性指数最低，互花米草群落细菌α多样性最高，两种生境下的广分布类群与随机分布类群均较多；盐地碱蓬群落和芦苇群落细菌α多样性差异较小，窄分布型类群数量均较多。（3）不同生境间，随机分布类群的组成和群落结构基本一致，而广分布型和窄分布型类群的组成与结构存在较大差异。总体上，随机过程主导淤泥质光滩和互花米草群落土壤细菌群落的构建，在盐地碱蓬与芦苇群落中，随机过程的作用相对较小；土壤细菌群落结构差异主要体现在广分布型类群和窄分布型类群的群落组成与结构特征上。
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DOI: 10.5846/stxb202409292383
Abstract:
伴随城镇化、工业化进程推进，城市-边缘区-乡村地域空间结构发生显著变化，对土地利用格局产生深刻影响，也对生态系统服务（Ecosystem Services，ESs）及其权衡协同关系产生复杂作用。城乡融合及高质量发展背景下，系统分析城市-边缘区-乡村地域空间结构动态演变过程，并在此背景下探讨土地利用变化对ESs权衡协同的影响机制进而提出优化策略，对于合理优化土地资源配置、提升ESs及促进区域可持续发展具有重要的学术意义和实践价值。本研究以苏州市为例，基于多源数据，运用深度神经网络（Deep Neural Network，DNN）和半监督学习方法识别其2005年和2022年的城市-边缘区-乡村地域空间格局，使用InVEST模型评估产水量、碳储存、生境质量和土壤保持四类主要ESs，采用多层线性模型探讨顾及城市-边缘区-乡村地域空间结构的土地利用时空演变对ESs权衡协同的影响机制。得到结论：（1）2005—2022年，苏州市城市-边缘区-乡村地域空间结构发生显著变化，其中79.29%的乡村转换为边缘区，边缘区中则有99.48%转换为城市；（2）根据城市-边缘区-乡村地域空间结构的动态演变过程，研究分析了城市维持区、城市扩张区、边缘区维持区、边缘区扩张区及乡村留存区五类地域的ESs权衡协同关系，其中在边缘区扩张区与城市扩张区均呈显著权衡关系；在边缘区维持区与城市维持区则为权衡协同并存关系；（3）顾及城市-边缘区-乡村地域空间结构的土地利用时空演变对ESs的权衡协同有显著负向影响，且在城市扩张区、持续为边缘区及边缘区扩张区三个区域内，其负向作用更为突出，尤其是持续为边缘区域与边缘区扩张区域；（4）针对城市-边缘区-乡村人地关系特征，本研究提出了ESs协同目标下各区域土地利用优化策略，包括优化城市空间布局，推广生态农业模式，控制区域扩张速度，建立生态廊道与缓冲区和进行多功能土地利用规划等。
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裴广廷, 张雪冰, 贺同鑫, 巢林, 胡宝清, 龙继凤, 刘晟源, 孙建飞
DOI: 10.5846/stxb202409232316
Abstract:
土壤养分提升对喀斯特石漠化生态恢复可持续性至关重要，探究喀斯特凋落物分解和养分释放特征可为筛选提升土壤养分有效性的优良树种提供数据支撑。以北热带喀斯特季节性雨林广西棋子豆（Archidendron guangxiensis）、东京桐（Deutzianthus tonkinensis）、蚬木（Excentrodendron tonkinense）和海南椴（Hainania trichosperma）4种岩溶适生树种为研究对象，开展为期365天的凋落叶分解实验，分析不同树种凋落叶的分解速率和碳、氮释放特征及调控因素。结果显示：凋落叶分解速率为海南椴（k = 0.66）>蚬木（k = 0.45）>东京桐（k = 0.42）>广西棋子豆（k = 0.39），分解95%的时间分别为4.51年、6.72年、7.17年、7.68年。初始碳含量、单宁含量、比叶面积和标准持水力是共同调控质量损失率的主要化学和物理性状。碳释放速率为海南椴>东京桐>蚬木>广西棋子豆，碳释放常数k为0.74—1.17，高于全球平均值0.69。氮释放速率为海南椴>广西棋子豆>东京桐>蚬木。碳、氮释放解耦，碳释放受初始化学性状（纤维素、氮/磷、氮、碳）和物理性状（比叶面积、标准持水力）共同调控，而氮释放主要受初始化学性状（碳/氮、木质素/氮、氮、木质素、氮/磷）调控。综上，海南椴凋落叶分解及碳、氮释放速率最快，固氮树种广西棋子豆凋落叶氮含量最高且具有较高的氮释放速率。海南椴和广西棋子豆是北热带喀斯特的优势适生树种，凋落叶年输入量较大，分解速率和氮释放速率较高，可作为石漠化土壤养分提升的潜在优选树种。
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DOI: 10.5846/stxb202409282369
Abstract:
冻融循环事件是温带落叶树种面临的最主要的环境压力，限制了树种的分布、存活和生长。冻融作用引起的栓塞导致水力衰竭是树木维持水力功能的主要风险之一。以南疆4种特色林果树种的8个栽培种（温185、新新2号、红富士、王林1号、吊干杏、小白杏、恐龙蛋、味帝）为研究对象，对比分析了不同冻融期栽培种一年生枝条木质部在水分传输功能、非结构性碳和水分含量的差异和动态变化，探讨了栽培种木质部水力性状、导管结构特征和非结构性碳水化合物(Non-structural carbohydrate, NSC)之间的作用关系，以认识其对低温胁迫的响应和适应机理。研究发现：（1）冻融循环事件显著影响了木质部的水力性状，从1月份到2月份（冻融栓塞期），8个栽培种的比导水率（Ks）显著下降，而导水率损失率（PLC）显著上升，表明低温冻融胁迫对木质部导水系统造成了损伤，其中，温185和新新2号的导水率损失最大；（2）在3月份（冻融栓塞恢复期），不同栽培品种的导度损失得到不同程度的恢复，但在栓塞修复能力上具有差异，其中温185和新新2号栓塞修复能力最强；（3）在冻融周期中，冻融胁迫引起的PLC与导管直径、导水率损失50%（P50）和88%（P88）对应的水势均呈显著正相关，具有较窄导管直径和较小栓塞脆弱性的树木具有较高的水力安全性，但栽培种在水力效率和安全性之间并不存在权衡关系；（4）在冻融栓塞期，淀粉含量、P50、导管直径、P88、水力直径、木材密度、导管密度和NSC对PLC的影响显著；在冻融恢复期，枝条含水量的增加与Ks提高和PLC的降低同时发生，Ks与可溶性糖含量呈显著正相关，且枝条含水量与PLC呈显著负相关，表明NSC和枝条含水量在植物水力系统恢复过程中至关重要。研究表明8种特色林果栽培种在面对相同的冻融循环时表现出不同的适应策略。研究结果丰富了冻融胁迫对特色林果树种水力学和碳生理影响的理解，提供了不同栽培种在气候变化下响应和适应的新认识。
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母雪艳, 李佳蔚, 郝兆, 王艳红, 黄帅帅, 德吉, 周永洪
DOI: 10.5846/stxb202409102185
Abstract:
本研究通过高通量测序的方法探究了尼洋河水体细菌多样性及群落结构，发现尼洋河上中下游以及支流之间细菌群落结构存在显著差异。尼洋河水体细菌群落主要由变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、蓝藻门、浮霉菌门等类群组成，优势种多为未知种，分别为Sporichthyaceae_sp. 、Pseudarcicella-sp. 、Limnohabitans_sp. 、Flavobacterium_sp. 、Candidatus_planktophila、Rhodoferax_sp. 、Candidatus_nanopelagicus、f-Ilumatobacteraceae和hgcI-sp. ，大量未知种的发现为青藏高原远古细菌多样性研究以及开发相关生物功能提供了可能。尼洋河上游的ASV数明显高于其它河段，α-多样性指数分析显示，其Shannon指数、ACE指数、辛普森多样性指数、pielou指数、以及Chao1指数均显著高于其它分段，说明尼洋河上游水体细菌的多样性最为丰富。中性群落拟合分析显示，相较于确定性过程而言，随机性过程对尼洋河水体细菌群落构建过程影响更大，不同区段细菌菌群差异主要与物种替换相关。生态位分析显示，巴河区段水体的生态位宽度均值最高但生态位重叠指数均值最低，说明巴河区段细菌优势种之间竞争程度较低。总的来说尼洋河水体细菌资源丰富，这对于青藏高原细菌多样性研究以及高原极端环境下功能性细菌开发利用具有重要意义。
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DOI: 10.5846/stxb202409202283
Abstract:
白桦作为祁连山东部地区的关键先锋树种，正面临林分植被退化的严峻威胁。准确评估该地区白桦天然林土壤质量对于维持祁连山生态平衡及推动区域可持续发展具有重要意义。基于此，本研究以不同林分密度（D1：0—200株/hm2；D2：200—400株/hm2；D3：400—600株/hm2；D4：600—900株/hm2；D5：900—1500株/hm2；D6：1500—2100株/hm2）白桦天然林林下土壤作为研究对象，通过测定其理化性质，分析不同林分密度白桦林下土壤理化性质差异，通过构建最小数据集评价林下土壤质量，结合植物-土壤耦合与生态系统多功能性，深入探究了林分密度对祁连山东部白桦天然林土壤质量的影响机制。结果表明：（1）不同林分密度下，土壤质量含水量、有机碳、全磷、全氮含量存在显著差异（P<0.05）。（2）基于最小数据集的构建发现，全氮、孔隙度、碱解氮、粉粒、含水量、砂粒以及速效磷是影响白桦天然林下土壤质量的关键因素。（3）白桦林不同林分密度土壤质量指数介于0.30—0.62，土壤质量综合排名为D4>D2>D1>D3>D6>D5。（4）土壤质量指数与物种丰富度和Shannon—Wiener多样性呈显著正相关（P<0.01），白桦林下植物—土壤耦合度平均为0.60，属于弱协调。（5）随着林分密度的增加，生态系统多功能性指数逐渐降低，与土壤质量指数的变化趋势一致，验证了构建的最小数据集的科学性和实用性。综上，600—900株/hm2的林分密度下，白桦天然林下土壤质量最佳。本研究不仅为白桦天然林生态保护和恢复工作提供了有效的土壤质量评价模型及密度参考，也为祁连山东部的生态保护和恢复工作提供了理论支撑。
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DOI: 10.5846/stxb202407221715
Abstract:
旱獭是中国最主要的疫源动物之一，宿主动物种群的分布变化对于鼠疫的传播和扩散具有着重要的作用。为了解气候变化对旱獭的空间分布的影响，识别旱獭与人类未来潜在的时空重合区域。本研究采用最大熵（Maximum Entropy）模型，选择了43个可能影响旱獭空间分布的变量，包括生物气候、地形、土壤、植被数据，通过 Spearman 相关系数和刀切法筛选变量，确定了22个变量。在三种共享经济路径下（SSP126、SSP245 和 SSP585）对2050s和2070s中国境内的主要旱獭的分布进行预测，同时利用最小累积阻力（Minimal Cumulative Resistance，MCR）模型模拟旱獭未来潜在的迁移路径，并结合未来土地利用数据识别未来的旱獭鼠疫风险区域。结果表明，当前旱獭适生区总面积为147×104km2，主要分布在中国的新疆西缘和南缘，西藏中部和东部、青海省东部、四川省西部以及甘肃省西南部等地，在未来多种气候情景下旱獭适生区面积表现出不同的增减趋势；西藏中部、四川省西部、青海省东部以及新疆南缘是旱獭适生区变化的主要区域；适生区增减变化形成了以新疆南部地州的草原地带和西藏中部地区为主的旱獭迁移主要的途经区域，此外，不同气候情景下，风险区主要分布在新疆北部、南缘和西缘、西藏中部和东部、青海省东部、四川省西部和甘肃省西南部等区域，在未来风险区域会发生中低风险区的互相转移，在短期和低CO2浓度排放情景下土地利用类型的变化对风险区转移的影响较大，但在长期和高CO2浓度排放情景下气候变化占主导。本研究旨在为旱獭分布监测及其鼠疫防控管理提供参考。
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刘诗娴, 周曾, 吕 晴, 张 玮, 周 珂, 田 原, 李增丰, 程海峰, 员鹏, 葛振鸣
DOI: 10.5846/stxb202408282053
Abstract:
沙洲岛屿型滨海湿地是一种特殊的湿地生态系统类型，生物多样性格局形成机制是岛屿生物地理学研究的核心问题之一。九段沙湿地是位于长江口的岛屿型沙洲，本研究于2023年在九段沙湿地的上沙、中沙、下沙和江亚南沙设置了7个监测断面，调查了不同季节和生境的大型底栖动物群落结构及多样性格局，分析了β多样性空间更替（Replacement）和嵌套（Nestedness）组分与群落构建的关系。结果显示：（1）调查到的34个大型底栖动物种类隶属于4门6纲，其中节肢动物门个体数最多占比为42%；（2）中潮滩的海三棱藨草（Scirpus mariqueter）和菰（Zizania latifolia）生境中底栖动物香农-威纳多样性指数、均匀度和丰富度值最高，高潮滩的芦苇（Phragmites australis）和互花米草（Spartina alterniflora）生境次之，低潮滩的光滩生境较低；（3）不同生境底栖动物群落物种组成差异较大，β多样性空间替换占比为45.11%-64.53%，嵌套性占比为22.26%-34.14%，说明多样性差异主要来源于物种在群落间的替换；（4）底栖动物群落β多样性和更替组分随地理空间距离的增加而增加，这说明扩散限制通过影响物种替换现象影响β多样性格局。本研究结果有助于增进对沙洲岛屿型滨海盐沼生物多样性格局的理解，对九段沙湿地生物多样性保护工作具有指导意义。
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DOI: 10.5846/stxb202408292058
Abstract:
森林碳汇对于减缓全球气候变暖、推动我国碳中和目标实现具有重要意义。基于最优价格法、碳税法和造林成本法评估2009—2023年内蒙古12盟市的森林碳汇价值并分析其时空演变格局，从经济、社会、自然、规模四个维度构建指标体系并应用空间计量模型揭示森林碳汇价值的影响因素、相关性特征和空间外溢效应。结果表明：①时间上，内蒙古森林碳汇价值总体呈增长趋势且以蒙东和蒙中的盟市增速较快，空间上整体呈现“东高西低”的演变格局。②内蒙古森林碳汇价值具有显著的全局空间关联性且空间集聚程度不恒定，低低相关盟市为阿拉善盟、巴彦淖尔市和乌海市，高低相关盟市为呼伦贝尔市，兴安盟则表现为交替低高相关和高高相关。③各盟市间存在显著的正向空间溢出效应，相邻盟市森林碳汇价值每变化1%，本盟市将同向变化0.205%；城镇化水平对森林碳汇价值具有正向影响作用且主要影响相邻盟市森林碳汇价值，劳动力要素投入程度、地方财政支出和林业管理水平仅对相邻盟市呈现负向影响。研究结果为深入理解森林碳汇价值变化的内在机理，推动森林碳汇价值实现和可持续经营管理提供有益参考和借鉴。
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DOI: 10.5846/stxb202408181948
Abstract:
摘要：在全球气候变化背景下，极端干旱对森林生态系统的破坏日益严重，生态胁迫记忆（Ecology Stress Memory，简称ESM）能通过调控生理生态特性减轻干旱等胁迫损伤，成为树木适应干旱的关键机制。因此，研究ESM的变化规律及驱动因素有助于理解干旱对树木生长和森林功能的影响。以北方森林典型树种兴安落叶松（Larix gmelinii）为研究对象，通过对比分析北方森林北缘低、中和高三个干旱胁迫区下个体树木抵抗力的差异以及相同胁迫区内生长速率和干旱持续时间对ESM的影响，以期揭示兴安落叶松ESM的变化规律及其驱动因素。研究结果表明：（1）不同胁迫区下，兴安落叶松出现ESM的概率存在显著差异，仅在中、高胁迫区存在ESM，且随着干旱胁迫强度增加，出现ESM的样地概率上升，但抵抗力提高程度却随之下降；（2）快生长等级不存在ESM，只有中胁迫和高胁迫区的中生长和慢生长等级存在ESM。相比于慢生长等级，中生长等级出现概率和抵抗力提高程度均更高。此外随着胁迫区强度增加，中生长等级的树木出现ESM概率更高，但抵抗力提高程度随之降低；慢生长等级的树木ESM出现概率和抵抗力提高程度都更低。（3）连续干旱条件下，兴安落叶松出现ESM的概率较单年干旱更高。因此，兴安落叶松存在ESM并且受到干旱胁迫强度和树木生长速率的共同作用，长期干旱干扰下中胁迫区中生长等级的兴安落叶松更易形成ESM。
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DOI: 10.5846/stxb202409242323
Abstract:
草地地上生物量(Aboveground Biomass, AGB)是衡量草地生态系统功能和质量的核心指标。然而，在呼伦贝尔草原长时序、大尺度的AGB反演中，由于部分年份样本点稀少甚至缺失，年际反演模型的精度难以保证，影响了对草原生态系统动态变化的准确评估。为解决这一关键问题，本文提出了一种基于精度分配权重的年际优化反演模型，旨在提高AGB反演精度，并通过模型结果分析呼伦贝尔草原AGB的时空变化特征。首先，以2003年、2004年、2009年和2010年的Landsat-5的Level-2数据为数据源，计算得到植被指数；以遥感影像时间为基准提取气象数据，结合野外样地实测草地AGB数据进行相关性分析，提取相关性最高的植被指数、气温和降水数据，利用偏最小二乘(Partial Least Squares Regression, PLSR)算法构建得出三年的草地AGB反演模型；然后对三年草地AGB反演模型采用简单平均法、加权平均线性法和精度分配权重法进行评估，结果表明精度分配权重模型为最优模型；再利用实测AGB对最优模型进行对比分析评估模型精度；最后，利用得到的最优模型对呼伦贝尔草地AGB进行长时序生物量反演并分析草地AGB时空变化特征。结果表明：(1)植被指数NDPI、气温和降水数据与草地AGB之间的相关性较高，分别为0.67、0.26和0.29；(2)三种模型中，精度分配权重回归模型拟合效果最好（R2为0.67），对比分析的精度也优于其余两种模型；(3)草地AGB空间分布呈现由西向东逐渐增多的趋势，且该趋势在大多数年份中保持一致，尤其在1996年、2013年和2018年表现最为明显。然而，在1997年和2007年，该趋势的变化幅度较小或出现一定的波动，表现出不同的空间分布特征；时间分布上，除了1997年和2007年草地AGB的量较低（整体在30kg/30m2以下），2019年草地AGB的量较高（整体在65kg/30m2左右），其他年份的草地AGB总体较为稳定，波动范围在(45±10)kg/30m2左右，未出现明显的波动。综上，以精度分配权重模型能够解决在反演草地AGB过程中存在部分年份样本点稀少甚至缺失的问题，研究结果为准确估算呼伦贝尔草原长时序、大尺度草地AGB、碳储量等研究提供重要参考。
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DOI: 10.5846/stxb202407061582
Abstract:
三峡水库水位的反季节变化使流域水环境发生巨大改变。为探究水位变动背景下的水体新陈代谢过程对水环境变化的响应及相关水体碳吸收与碳排放情况，选取三峡库区干流上，受水库不同蓄水程度影响的两个库内断面（寸滩（受水库高水位影响，处于变动回水区）、晒网坝（常年受库区蓄水影响））及未受蓄水影响的库外断面（朱沱（自然河流））进行对比研究。根据各断面2023年相关水文水化学高频率监测数据，基于单站明渠法计算水体新陈代谢量，并利用分子扩散模型计算水体碳通量，同时使用随机森林模型对影响净初级生产力（NEP）的环境因子进行重要度排序。结果表明：①水体初级生产力（GPP）为寸滩＞朱沱＞晒网坝断面，而呼吸效率（ER）为晒网坝＞朱沱＞寸滩断面。受库区蓄水影响，晒网坝断面在三个断面中光合效率最小，而呼吸效率最大；②驱动各断面NEP变化的环境因子相似，其中溶解氧（DO）、水温、水体二氧化碳分压（pCO2）、光合有效辐射（PAR）和pH为主要贡献因子；③晒网坝断面水位与NEP变化无明显相关规律，朱沱断面水位与NEP变化为相反趋势，寸滩断面在汛期与蓄水初期水位与NEP变化为相反趋势，而在蓄水末期、高水位期及消落初期无明显规律；④寸滩断面在春季为自养系统，碳汇效应显著，在其余季节为异养系统；朱沱与晒网坝断面在各季节都为净异养生态系统，碳源效应显著。上述研究成果有助于揭示大型水库水位变动驱动的水环境和碳循环变化机制，对水库水环境保护和碳循环过程揭示具有重要的意义。
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DOI: 10.5846/stxb202410102461
Abstract:
三峡水库消落带具有独特的周期性水淹-干旱胁迫，其地形与植物群落特征具有较强的关联性，然而两者之间的关系很少受到关注，因此探索消落带不同水淹强度下微地形与植物物种多样性及功能多样性之间的关系具有重要意义。本研究选取受三峡水库水位变化影响的重庆开州区汉丰湖北岸乌杨坝，沿高程梯度对不同微地形下群落类型及多样性分布格局、地形因子对多样性的相对贡献进行分析。结果表明：（1）消落带不同微地形之间的植物群落类型存在显著分化；（2）不同微地形的物种多样性指数存在显著差异，其中下凹地形、凸起地形中的多样性指数显著高于崎岖斜坡及平坦地形；（3）高程I中，3种物种多样性指数和2种功能多样性指数与地形起伏度呈显著负相关；高程III-IV中，3种物种多样性指数和所有功能多样性指数与地形起伏度呈显著正相关；（4）高程、地形起伏度、微地形类别依次是影响消落带物种多样性及功能多样性最重要的三个因子，其中“高程+地形起伏度”具有最大的协同效应，证明了在消落带中，更高的环境异质性可能意味着更强的群落稳定性与恢复力。研究结果揭示了消落带植物群落类型、物种多样性及功能多样性在不同高程沿微地形的空间分布格局，可为消落带生态修复及生物多样性保护提供科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202410102458
Abstract:
黄土丘陵沟壑区是全国重要的水土流失区和生态恢复核心区，探讨其不同生态恢复模式下的小流域土地利用变化、生态系统服务及其驱动因素，有助于制定更具针对性的精细化管理策略，实现生态系统可持续管理。聚焦梯田与退耕还林还草工程的生态效益，以黄河二级支流—关川河流域为例，选取草地主导型、梯田主导型、林地主导型和林梯草复合型四种典型流域，利用高分辨率遥感影像、气象、地形、土壤和人口数据，结合CASA、InVEST及地理探测器模型，分析了2010—2020年间各流域的土地利用变化、生态系统服务（包括土壤保持（SC）、产水（WY）和固碳服务（NPP））及其驱动因素。结果表明：（1）各流域土地利用变化呈现“破碎化加剧—多样性提升”的耦合特征。水域、水浇地及建设用地普遍扩张，草地缩减驱动了梯田垦殖，疏林地转化显著促进了乔木扩增。（2）四种流域生态系统服务整体呈增长趋势，其中林地主导型流域SC增速最快（14.01t hm-2 a-1），林梯草复合型流域WY和NPP增速最高（2.73mm/a和22.63g C m-2 a-1）。（3）单因子分析显示，NPP在草地主导型和林梯草复合型流域主要受植被覆盖度驱动，在梯田主导型和林地主导型流域则受土地利用影响；SC在草地主导型流域主要受海拔影响，在梯田主导型和林地主导型流域受坡度影响，林梯草复合型流域则由太阳辐射和降水量驱动；WY在梯田主导型流域受土地利用影响，其他流域则主要由降水量主导。（4）双因子交互驱动表明，土地利用、植被覆盖度、气象及地形要素间的协同作用增强了对生态系统服务空间分异的解释力。综上，研究揭示了黄土丘陵沟壑区不同生态恢复模式下土地利用变化及生态系统服务的复杂性和异质性，强调了多因子在塑造下垫面特征及生态系统服务中的关键作用，为脆弱生态区生态恢复与多目标土地可持续管理提供了科学依据。
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唐文海, 张秀梅, 王晓丽, 王一航, 李为浩, 邢姝珺, 杨扬, 盘钰峰, 李宏亮, 杨晓龙
DOI: 10.5846/stxb202410302650
Abstract:
海洋沉积物是地球上最大的碳库和碳汇，对全球气候变化具有重要的调节作用。随着近年来海水养殖规模不断扩张对海洋碳循环过程的影响加剧，有必要开展海水养殖活动对沉积物碳含量的影响研究。于 2023 年 5 月至 2024 年 1 月在浙江枸杞岛贻贝筏式养殖区开展周年调查，聚焦大规模贻贝养殖活动对沉积物碳组分时空变化特征的影响，分析了影响沉积物碳含量的主要环境要素，并基于碳氮稳定同位素估算了贻贝养殖对沉积物有机碳来源的贡献。结果表明：养殖区和对照区的沉积物碳含量分布具有显著空间异质性，养殖区沉积物的总碳和无机碳含量显著高于对照区，但有机碳含量差异不显著；Boruta模型分析结果显示，养殖区的沉积物总碳受沉积物pH和硅酸盐显著影响，重要值分别为5.88和5.17，沉积物有机碳含量分布特征主要受沉积物总氮和pH的影响，而沉积物C/N和叶绿素显著影响沉积物无机碳含量，重要值分别为10.72和7.97；MixSIAR稳定同位素混合模型结果表明，养殖区的沉积物有机碳以陆源为主，养殖贻贝的生物沉积作用对沉积物有机碳来源的贡献值为22.21%±3.08%，显著高于对照区；养殖区沉积物碳组分以不易被分解利用的无机碳组分为主，有利于沉积物碳库的稳定性，而对照区沉积物中以腐殖化程度较高的有机质为主。强调了贝类生物沉积作用和无机碳组分在评价海水养殖区沉积物碳库中的重要贡献，研究结果为深入解析贝类筏式养殖固碳机制及其对沉积物碳循环过程的影响提供重要科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202410242594
Abstract:
湖泊水温是表征湖泊生态环境状况的重要指标，影响湖泊中的物理、化学和生物过程。探究湖泊水温情势演变规律对于治理和改善湖泊生态环境具有重要意义。基于长短期记忆（LSTM）神经网络构建了洞庭湖水温重构模型，评估了气温（T）、年积日（DOY）和流量（Q）变量在湖泊水温重构时的性能表现，利用LSTM模型重构了洞庭湖流域长序列水温，分析1960—2020年洞庭湖水温的变化特征，探究不同气象数据集作为模型补充输入对模型模拟水温性能的影响。结果表明：（1）基于LSTM神经网络构建的水温重构模型模拟水温性能良好，DOY和Q作为输入变量均能提升模型性能，DOY对模型性能提升效果更显著。（2）1960—2020年洞庭湖流域年平均水温呈现增温趋势，平均增温速率为0.15℃/10a，水温变暖速率存在空间差异性，洞庭湖湖区的变暖速率高于其主要支流。洞庭湖流域水温变暖速率存在显著的季节差异，春季是水温升温最快的季节，平均增温速率为0.29℃/10a，夏季水温升温速率则较为平缓，平均升温速率为0.04℃/10a。（3）洞庭湖湖区及其主要支流的年平均水温和年平均气温的突变特征较为一致，均在1996年前后发生突变，气温突变是水温突变的重要原因。（4）气象因子和滞后信息作为水温重构模型的补充输入对模型性能均有不同程度的提高，但模型性能提升幅度具有区域差异性，其可能原因为不同区域水温变化的驱动机制以及水气温响应关系存在差异。研究结果对洞庭湖流域水环境保护具有重要意义，可为实测资料短缺湖泊的水温演变研究提供新思路。
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张晓彤, 刘明月, 郎红梅, 张龙丰, 尹轩, 刘玮佳, 张永彬, 吴风华, 李富平, 满卫东
DOI: 10.5846/stxb202412133074
Abstract:
植被地上生物量（AGB）是反映湿地生态系统功能状态与健康水平的重要生态参数，可为生态系统稳定性分析和碳汇能力评估提供关键支撑。以滨海典型芦苇湿地为研究对象，基于无人机获取的高分辨率多光谱影像和113个实测芦苇AGB样本，系统评估不同特征变量组合的建模效果，并利用随机森林（RF）算法的重要性分析对变量进行筛选。随后分别构建了RF、支持向量机（SVM）和极端梯度提升（XGBoost）三种机器学习算法模型，对筛选后的特征变量进行建模与精度对比，旨在探索基于低空遥感技术开展湿地植被生物量反演的可行路径，建立适用于湿地生态监测的高效估算框架。研究结果表明，联合使用多光谱波段反射率与植被指数的变量组合显著优于单一变量类型，能够有效提升AGB估算精度。在三种建模算法中，XGBoost模型性能最优，R2为0.731，RMSE为0.184kg/m2，RPD达到2.431，表现出较强的稳定性与鲁棒性。空间分布分析结果显示，研究区芦苇AGB具有显著的空间异质性，高值区主要分布于水体周边的浅水带及地势低洼区域，而地势较高区域的AGB值相对较低。定量统计显示，研究区芦苇总AGB为3038.78吨，芦苇AGB值范围为0.486—1.705kg/m2，平均为0.88kg/m2。变量贡献分析显示，红边波段及其衍生植被指数，特别是修正型叶绿素吸收反射植被指数（MCARI），在芦苇AGB反演模型中的贡献度较高，表明其在捕捉湿地植被的叶绿素含量和冠层结构变化方面具有较强的敏感性，对AGB的估算精度有显著提升作用。本研究不仅验证了基于无人机多光谱影像结合机器学习算法进行芦苇AGB反演的可行性和有效性，也为后续开展湿地生态系统功能评价、碳储量估算及关键栖息地监测提供了科学依据。
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赵明, 王文科, 赵永华, 王周峰, 王一, 刘家琪, 马文静
DOI: 10.5846/stxb202501030011
Abstract:
干旱半干旱区水资源匮乏且时空分布不均，限制了区域生态环境可持续发展。植物对水分的再分配起到重要调节作用，影响着大气-植物-土壤系统中的水循环过程。本研究以毛乌素沙地典型沙生植物沙柳为研究对象，通过原位监测、统计分析和数值模拟的综合手段，系统研究沙柳冠层及根系吸水影响下的水分再分配过程及其影响机制。结果表明：降水特征和植被特征是冠层穿透雨率(Rcp)的主要影响因素。Rcp随降水强度的增加逐渐升高，当单次降水量超过30 mm或降水强度超过10 mm/h时，Rcp稳定在0.9左右。当沙柳冠幅直径大于250 cm或LAI大于1.5时，Rcp低于0.6，同时冠层特征对Rcp的影响随降雨强度的增加呈减弱趋势。冠层穿透雨率影响着土壤水分再分配及根系吸水过程，沙柳根系吸水导致土壤50 cm深度处的根区出现水分亏缺区域，一定程度阻滞水分的深层入渗。不同Rcp水平下土壤水分运移模拟结果表明，对同一降水事件，随着Rcp的减少，土壤水分储量的减少量逐渐增加，80 cm深度处的入渗量逐渐减少；而对同一Rcp水平，随着单次降水量的增加，80 cm深度处的入渗量随之增加，意味着较小的降水量和较低的Rcp都不利于土壤水储量和深层补给量的增加。因而可通过改变冠层特征，如合理控制植物林分密度，来提升冠层穿透雨率，以增加有效降水。研究成果对干旱半干旱区植被恢复与水资源管理具有重要意义。
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朱念福, 吴邵发, 沈庆华, 胡兆贵, 马小民, 叶崇宇, 吴统贵
DOI: 10.5846/stxb202411042690
Abstract:
开辟林窗是促进人工林更新、近自然演替和增加树种组成多样性的重要经营方式之一。林分类型、林窗大小及其与林窗内树种更新生长的适配关系一直是林窗研究的焦点，然而在不同区域、不同森林类型研究结果差异较大，限制了林窗改造模式的应用。本文基于浙江丽水白云山林场马尾松和杉木人工林林窗，分析了林窗大小（中林窗：500 m2和250 m2，小林窗：50 m2）和林分类型对人工引入10个树种生长和自然更新乔木树种组成多样性的影响差异。结果表明：（1）林窗大小和林分类型及其交互作用对人工引入树种生长（地径或树高）的影响存在显著差异。在中林窗内，枫香、南方红豆杉、闽楠、木荷、朴树、无患子和细柄蕈树生长状况好于小林窗。枫香和无患子在马尾松林窗长势较好，而南方红豆杉、红豆树、闽楠、木荷、细柄蕈树和浙江楠在杉木林窗长势较好。（2）林窗大小和林分类型及其交互作用显著影响自然更新乔木树种组成多样性。相较于小林窗，中林窗内自然更新乔木种类增加，Simpson多样性指数和Margalef丰富度指数提高，Pielou均匀度指数降低。马尾松林窗的Simpson多样性指数高于杉木林窗，而Margalef丰富度指数则低于杉木林窗。综合考虑引入树种的生长状况和自然更新乔木树种组成多样性差异，建议在南方低山丘陵区，马尾松和杉木林开辟中等面积（250 m2～500 m2）林窗，并在马尾松林窗中引入喜光、耐土壤瘠薄干旱树种，如枫香和无患子，在杉木林窗中引入喜光或耐阴、喜湿润肥沃土壤树种，如南方红豆杉、红豆树、木荷和细柄蕈树等，将有效促进树木生长，提高树种组成多样性和丰富度。
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DOI: 10.5846/stxb202504040784
Abstract:
建设气候适应型城市是保障城市安全运行、推动可持续发展的重要举措。聚焦气候适应型城市建设试点对城市可持续性的多维影响及其作用机理，以2011—2020年中国269个地级市的面板数据为研究样本，基于双重差分模型进行实证分析。结果表明：（1）气候适应型城市试点政策显著提升了城市可持续性（系数=1.057，P<0.001），且政策效果存在2年的时滞效应。（2）政策在低和中降水量城市中显著提升了可持续性，但在高降水量城市中无显著作用；同时，政策效果在经济发展水平较高的城市更为突出。（3）人力资本培养和科学技术创新是气候适应型城市建设试点政策提升城市可持续性的重要渠道。本研究通过实证分析验证了气候适应型城市试点政策对城市可持续性的积极作用，并提出了优化政策实施的建议。
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吕乃月, 陈宇彤, 林海鹏, 罗家顺, 潘学飚, 寇雨晴, 王芝慧, 王利峰, 王壮, 汪沁, 曹瑞, 杨万勤
DOI: 10.5846/stxb202407301801
Abstract:
热带气旋（台风/飓风）在全球十大最危险的自然灾害中排名第一，可能会对森林结构和功能以及土壤养分循环产生显著影响。氮是陆地生态系统生产力的主要限制元素，其组分和含量对维持森林生态系统功能至关重要。然而，台风干扰对沿海森林土壤氮组分的影响尚不清楚。因此，采用模拟林窗大小实验，研究台风“杜苏芮”对我国东南沿海亚热带常绿阔叶林表层（0—10 cm）和亚表层（10—30 cm）土壤铵态氮、硝态氮、可溶性氮和微生物生物量氮含量的影响。结果表明：台风干扰后土壤铵态氮含量增加33.16%±31.89%，土壤硝态氮、可溶性氮和微生物生物量氮含量分别降低47.42%±25.57%、45.70%±22.38%和32.35%±48.62%。台风干扰两天后，不同大小林窗土壤硝态氮含量降低34.76%—75.95%，降低幅度显著高于林下。台风干扰一周后，林下和小林窗土壤微生物生物量氮含量降低41.47%—62.11%，降低幅度显著高于大、中林窗。此外，台风干扰一周后，大林窗和中林窗亚表层土壤铵态氮含量显著增加了71.82%和80.54%，增加幅度显著高于表层土壤。综上，台风干扰不仅对土壤氮组分具有显著的即时效应，而且还能通过形成不同大小的林窗增强后续台风对土壤氮库的影响。这些结果可为深入理解全球变化背景下沿海森林土壤养分循环过程对台风干扰的响应与适应以及沿海森林土壤养分管理提供科学依据。
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娄晶智, 罗娅, 舒栋才, 赵爽, 杨胜天, 周秋文, 董国涛, 王娇娇, 李睿峰
DOI: 10.5846/stxb202501240199
Abstract:
估算基流量并分析其演变特征，对于河流生态功能维护和水资源综合管理具有重要意义。然而，目前贵州高原喀斯特流域基流分割特征尚不清楚，对其基流演变规律的认识仍有待深入。以位于贵州高原喀斯特区的猫跳河上游流域为研究区，基于1985-2021年气象水文资料，运用数字滤波法分割基流；同时，运用一元线性回归模型、Mann-Kendall突变检验、滑动T检验、小波分析等方法探讨基流的变化趋势、突变点和周期性，并通过累积量斜率变化率比较法阐明降水因素和非降水因素对基流的分别影响。结果表明：(1) 猫跳河上游流域最佳退水系数为0.985，最佳基流分割方案为Eckhardt(ECK)正-反双向滤波，其滤波结果基流过程线更接近猫跳河上游基流的实际变化过程。(2)猫跳河上游流域年均基流量和基流指数分别为119.6mm和0.31，年基流量呈不显著上升趋势，变化速率为0.42mm/a(P=0.4788)，基流指数呈显著上升趋势，变化速率为0.0022/a (P= 0.0015)。基流量在2002年发生突变，存在一个11年的震荡周期。(3)非降水因素是导致基流变化的主导因素，影响率为86.4%，而降水因素对基流的影响较小，影响率为13.6%。本研究旨在为贵州高原喀斯特流域的水资源可持续利用和河流健康管理提供科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202410292643
Abstract:
促进山区可持续发展对于区域乃至国家生态环境和社会经济的健康发展至关重要。从区域、县域以及乡镇（街道）尺度出发，探讨山区生态系统服务价值（Ecosystem Service Value，ESV）与人类活动强度耦合关系的演变特征及其驱动机制，以揭示山区能否走向可持续发展，并在此基础上提出了山区可持续发展的策略。研究结果表明：（1）2000—2020年研究区ESV逐年上升，空间分布呈现从地形条件良好的区域向自然条件复杂的区域递增的特征。人类活动强度逐年增强，但整体水平较低，空间分布特征与ESV呈相反趋势。（2）研究区ESV与人类活动强度之间的耦合响应类型归纳为综合提升型、综合衰退型、生态恢复-经济衰退型和生态衰退-经济发展型四类，整体以综合提升型为主，表明研究区ESV与人类活动强度的耦合关系趋于协调。（3）自然、社会经济及政策是驱动ESV与人类活动强度耦合关系演变的主要因素，同时山区独特的地形条件促使其内部的耦合响应出现分异，展现了山区ESV与人类活动强度耦合关系演变的独特性。本案例研究可为类似山区的生态环境建设与可持续发展提供理论参考。
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郑翔, 何莹莹, 张萍, 田佳, 姜姜, 陈信力, 柳思博, 虎娟
DOI: 10.5846/stxb202408201967
Abstract:
丛枝菌根真菌（AMF）作为一种广泛存在的互惠共生菌，吸收土壤中的氮（N）提供给宿主植物以交换碳，在调控土壤N流失（氧化亚氮排放和N淋溶）中发挥着重要作用。然而，与众所周知的AMF在植物营养获取和环境胁迫中的作用相比，人们关于AMF调控土壤N流失的认识还十分有限。本文综述了AMF对土壤氧化亚氮（N2O）排放和N淋溶的影响及其作用机制。大多数研究表明AMF可以减少土壤N2O排放和N淋溶，少量研究发现AMF增加或不影响土壤N2O排放和N淋溶。总的来说，AMF平均降低了25%的土壤N2O排放，21%的无机氮淋溶。AMF在减少土壤N2O排放和N淋溶过程中主要有三种途径。AMF通过促进植物生物量和土壤微生物生物量增加氮固定，从而减少土壤无机氮，进而降低土壤N2O排放和氮淋溶。AMF通过改变非生物土壤环境（降低土壤水分和促进土壤团聚体形成）减少土壤N2O排放和氮淋溶。在减少土壤N2O排放中，AMF会抑制参与硝化（AOA和AOB）和反硝化（nirS和nirK）生产N2O的相关微生物，和/或促进消耗N2O（nosZ）相关微生物。在降低N淋溶过程中，AMF增加植物气孔导度和蒸腾作用可以有效减少渗滤液体积。土壤养分、土壤质地和植物多样性是AMF调控土壤N2O排放和氮淋溶的影响因子。过量施肥会破坏AMF与宿主植物的共生关系，进一步增加土壤N流失的风险。在全球N沉降增加背景下，促进AMF与植物建立良好的共生关系可以作为减少土壤养分流失的一种策略，尤其是在农业生态系统中。
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DOI: 10.5846/stxb202501140130
Abstract:
碳市场政策是展现我国实施绿色低碳发展战略，积极应对气候变化的重要手段。深度剖析该政策对我国地区森林的影响，对助力我国“双碳”目标的实现具有十分重要的意义。运用InVEST模型测算了不同地区森林生态系统碳储量，对比分析碳市场政策试点与非碳市场政策试点的差异，并采用多期双重差分模型和机制检验模型实证分析碳市场试点政策对森林生态系统碳储量的提升效应与作用机制。研究表明：（1）碳市场试点政策显著提升试点地区森林碳储量4.77%，且该效应具有动态持续性，并经PSM-DID匹配、安慰剂检验、内生性检验和其他稳健性检验等系列稳健性检验，表明碳市场通过配额约束与CCER交易机制有效激励了森林碳汇功能。（2）碳市场试点政策显著提高了试点地区的林业固定资产投资，也就是说碳市场试点政策的实施有利于增加试点地区的林业固定资产投资，从而提升了森林生态系统碳储量，并且碳市场通过出售林业碳汇以及通过林业碳汇金融，拓宽了林业碳汇融资渠道，增加了政府等社会主体对林业固定资产的投资，为森林生态恢复提供支持条件，推动了森林生态系统碳储量的提升。（3）碳市场试点政策对不同地区森林生态系统碳储量的影响力呈现显著异质性，特别对东部区域正向影响效应尤为突出，地区差异源于东部碳市场活跃度高、经济基础强，能有效引导资金投向林业固碳项目，中西部受限于幼龄林占比高、市场机制不完善及生态脆弱性，政策红利尚未充分释放。研究结果为进一步促进我国碳市场发展，助力实现“双碳”战略目标提供现实依据。
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DOI: 10.5846/stxb202501160149
Abstract:
木兰科（Magnoliaceae）植物是我国珍贵的大花树种，具有重要的观赏和经济价值，随着气候变化和适种区域扩大，原有木兰科分布的区域限制已逐渐改变，并影响着木兰科植物生态适宜性分布。本研究聚焦中国北方常见的木兰科植物，通过全球生物多样性信息平台、中国虚拟植物标本馆数据获取，选取广泛分布于中国北方常见木兰科的五个属，包括玉兰属（Yulania）、北美木兰属（Magnolia）、厚朴属（Houpoea）、鹅掌楸属（Liriodendron）、天女花属（Oyama），基于MaxEnt模型和ArcGis软件，结合19个气候因子筛选影响其生态适宜性分布的主导环境因子，并预测在当前和未来时期（2070s、2090s）2种不同温室气体排放情景（SSP126和SSP585）下的潜在适生区分布格局，模型预测精度整体优秀，结果表明：（1）年降水量和最干月降水量是影响北方常见木兰科植物地理分布格局的主导环境因子，其中厚朴属、天女花属和 玉兰属植物对年降水量响应最敏感，而最干月降水量是影响北美木兰属和鹅掌楸属潜在分布的最重要因子。（2）在当前气候条件下，北方常见木兰科植物主要分布在长江中下游地区、黄河中下游地区、辽宁沿海等地区，高适生区面积约为116.49×104 km2。（3）在未来不同气候情景下，北方常见木兰科植物的总适生区空间格局面积表现出不同的变化趋势。北方常见木兰科植物在SSP585（2090s）情景下的扩张面积最大，整体向南扩张了17.05×104 km2，其中北美木兰属和厚朴属的适生区扩张面积整体呈增加趋势，天女花属和玉兰属的适生区扩张面积整体则呈缩减趋势，而鹅掌楸属的适生区扩张面积格局整体无明显变化趋势。本研究结果为木兰科植物迁地保护与北方引种地的选择，以及木兰科濒危种类的生态保护提供科学依据。
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林榆雯, 廖菊阳, 朱凡, 吴林世, 刘艳, 初斌, 王玲, 易心钰
DOI: 10.5846/stxb202408282049
Abstract:
磷在植物生长发育中起着重要作用，而亚热带森林普遍存在磷限制现象。杜鹃（Rhododendron L.）是亚热带亚高山植物典型代表，维持亚高山杜鹃群落稳定性与多样性是应对全球气候变化挑战、保护生态系统完整性的迫切需求。本研究以湖南省大围山鹿角杜鹃（Rhododendron latoucheae Franch.）、云锦杜鹃（Rhododendron fortunei Lindl.）和映山红（Rhododendron simsii Planch.）群落为研究对象，采用Hedley磷素分级法分析土壤磷素组分，并探讨不同杜鹃群落土壤磷素组分和真菌群落特征及其相关关系。结果表明：3种杜鹃群落的根际、非根际土壤磷素组分差异明显，映山红根际去离子水提取的水溶态磷（H2O-Pi）含量最低（1.65±0.112），残余磷（Residual-Pt）含量最高（396.03±10.254），酸性磷酸单酯酶（ACP）活性在根际、非根际中呈极显著差异（P < 0.01），其活性显著高于鹿角、云锦杜鹃，此外，映山红根内病理真菌丰度显著高于鹿角、云锦杜鹃，尤其是真菌寄生虫（P < 0.05）。云锦杜鹃根际活性无机磷、中等活性无机磷含量均为最高，包括H2O-Pi、碳酸氢钠提取的无机磷（NaHCO3-Pi）、氢氧化钠提取的无机磷（NaOH-Pi）含量（H2O-Pi: 6.22±1.366, NaHCO3-Pi: 7.45±2.400, NaOH-Pi: 54.65±8.376）。门分类水平下，3种杜鹃群落土壤均以子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）为优势类群，且根际、根内真菌群落结构均差异显著（P < 0.05）。Mantel分析结果表明，土壤pH和NO3--N驱动了杜鹃土壤磷素组分的分配，SOC及养分元素影响了真菌相关物种丰度。3种杜鹃磷活化的微生物机制不同，映山红主要通过提高ACP的活性矿化磷，云锦杜鹃则通过根系及相关真菌产生的分泌物（如有机酸）溶解无机磷以获取磷。此外，林分结构影响了真菌功能群特征，山顶映山红以灌丛为主，林分结构单一，长此以往将影响生长发育并进一步加剧群落功能退化。本研究重点关注了杜鹃土壤磷素组分与真菌群落之间的关系，旨在为维持亚高山杜鹃群落稳定性与多样性提供数据及理论支撑。
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DOI: 10.5846/stxb202412243162
Abstract:
黑麂(Muntiacus crinifrons)为国家一级保护野生动物，是钱江源－百山祖国家公园候选区钱江源园区(简称钱江源园区)的旗舰物种，科学的管控分区对黑麂种群和栖息地的保护具有重要的意义。为了科学评价黑麂栖息地的适宜性，支撑其种群保护与栖息地恢复，引入堆叠泛化集成算法(Stacked generalization-based ensemble algorithm，Stacking)来优化物种分布模型(Species distribution model，SDM)；采用特征重要性分析、夏普雷加性解释(SHapley Additive exPlanations，SHAP)和部分依赖图(Partial dependence plots，PDPs)等可解释人工智能(Explainable artificial intelligence，XAI)方法，来揭示影响黑麂栖息地适宜性的主要因素及其影响机制，提升SDM的透明度；将预测结果与钱江源园区的管控分区、道路和村镇居民点分布叠加分析，从而识别人与黑麂的潜在空间冲突，以评估管控分区在黑麂保护中的合理性。结果显示，钱江源园区的黑麂适宜栖息地集中在南部和西部，约39.49?km2，占总面积的15.67%，其中81.29%位于核心保护区，表明管控分区基本合理。核心保护区中适宜栖息地净损失约1.77?km2，占适宜栖息地净损失总面积的57.1%。人与黑麂冲突集中在北部的核心保护区，表明就地保护、植被修复或原住民搬迁难以满足保护需求，管控措施亟待优化。降水、温度、海拔和人为干扰是影响黑麂栖息地适宜性的主要因素，在降水量偏高、海拔偏高、气温凉爽、低人为干扰的区域，栖息地的适宜性较高。建议通过加强物种监测与栖息地适宜性评估、实施适应性分区框架、设立缓冲区、构建生态廊道、制定气候变化预警方案等措施，来加强黑麂栖息地的整体保护，推动钱江源园区管理精细化转型。研究可为钱江源园区的黑麂保护和空间治理提供科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202408121902
Abstract:
蒸散发是水文循环和能量循环的重要组成部分，在陆气间水热交互过程中发挥着关键作用。蒸散发的模拟及归因研究对气候变化、水资源管理、农业生产等具有重要意义。近几十年，中国区域气候和下垫面特征发生了显著变化，但这些变化对蒸散发的耦合影响及相对贡献仍缺乏清晰的认识。本研究基于陆面模式CLM5.0模型，利用长序列气候强迫数据和连续的土地利用数据集，构建了多情景控制试验，独立分离出气候变化与土地利用变化对蒸散发趋势变化的影响，分析了1983—2018年中国陆地蒸散发的时空变化格局，量化了气候变化和土地利用变化对蒸散发趋势变化的相对贡献。结果表明：（1）中国区域多年平均蒸散发为350.62 mm，变化趋势为1.59 mm/a，空间分布由东南向西北递减。（2）气候变化对蒸散发趋势的贡献超过70%，达到1.13 mm/a，占据主导地位；土地利用变化对蒸散发趋势的贡献为0.44 mm/a。同时，气候变化在全国67.6%的区域主导蒸散发增加趋势，在16.1%的区域主导减少趋势，而土地利用变化在15.6%的区域主导蒸散发增加趋势，几乎没有地区由土地利用变化主导蒸散发减少趋势。（3）全国83.7%的区域蒸散发趋势变化由气候变化主导，主要包括湿润区和西北干旱区，而华北平原蒸散发的剧烈增加由土地利用变化主导，该地区下垫面类型由草地向农田和森林转化。本研究揭示了中国陆地蒸散发的时空演变特征，明确了不同流域蒸散发趋势变化的驱动因素，可为变化环境下中国水资源的差异化管理和规划提供参考。
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童龙, 曾清苹, 李红艳, 甘凤玲, 陈丽洁, 曾小英, 谭丽, 冉斌
DOI: 10.5846/stxb202409262355
Abstract:
土壤有机碳作为土壤健康的核心,增加其固存量,有利于减缓全球气候变化。以喀斯特区域雷竹林土壤为研究对象,设置3个覆盖轮休模式(覆盖1a、覆盖2a、覆盖2a轮休1a),以未覆盖模式为对照组,每个处理面积6亩,于2021年11月进行覆盖轮休试验,探讨短期覆盖和轮休模式对土壤有机碳含量、碳储量、理化性质、微生物量及酶活性的影响,筛选出驱动雷竹林土壤有机碳固存的关键因子。结果表明：(1)短期覆盖和轮休增加雷竹林土壤有机碳含量和碳储量,涨幅依次介于1.95%~95.59%、10.45%~88.78%；(2)短期覆盖和轮休提高了土壤水分含量、土壤碳氮磷总含量、有效态磷及钾含量,但降低了土壤有效态氮含量,另外,短期覆盖降低土壤pH(降幅3.45%~3.67%),而轮休则使土壤pH升高2.10%,缓解土壤酸化,且4种模式中以轮休模式下雷竹林土壤物理结构最好；(3)短期覆盖和轮休均提高了土壤微生物量碳、微生物量氮、微生物量磷、N—乙酰—β—氨基葡萄糖苷酶、L—亮氨基酸基肽酶、β—葡萄糖苷酶及酸性磷酸酶活性,其中以轮休模式涨幅最显著,分别为75.00%、313.42%、137.42%、33.17%、28.96%、47.90%及17.58%；(4)Mantel检验表明,土壤有机碳、碳储量与全氮、全磷、有效磷、微生物量碳磷及与碳磷循环相关的酶呈极显著正相关(P<0.01),多元逐步回归进一步分析结果显示全氮是驱动喀斯特区域雷竹林土壤有机碳固存的关键因子。研究揭示了短期覆盖和轮休促进雷竹林土壤有机碳固存,连续覆盖后适当轮休有助于改善土壤物理结构,提升土壤生物活性,显著增强土壤碳固存能力。
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DOI: 10.5846/stxb202406131368
Abstract:
西南高山峡谷区是我国典型的生态脆弱区，为明晰其生态系统WUE变化对气候变化和人类活动的响应规律，量化气候变化和人类活动的相对贡献，基于2001—2022年MODIS ET和GPP数据集估算了西南高山峡谷区WUE，并结合气象数据，利用趋势分析、偏相关分析和残差分析，探讨了WUE的时空变化及其对气候变化和人类活动的响应。结果表明：（1）2001—2022年，西南高山峡谷区WUE多年平均值为1.19 gC kg–1，整体上呈下降趋势（P > 0.05），变化速率为?0.002 gC kg–1 a–1；空间上，64.97%的区域WUE呈下降趋势，35.03%的区域WUE呈上升趋势，上升区域主要集中在那曲市和甘孜州的东南部以及凉山州东北部。研究区WUE整体呈下降趋势的主要原因是ET的增速（2.88 mm/a）总体上高于GPP的增速（1.69 gC m–2 a–1）。（2）在气候暖干化的背景下， WUE对不同气候因子的响应有所差异，总体上WUE变化与降水呈负相关，与气温和太阳辐射呈正相关。受降水和气温影响显著的区域主要分布在甘孜州以及那曲市东南部，太阳辐射影响显著的区域主要分布在松潘高原、藏南地区以及凉山州北部。（3）人类活动对WUE变化的影响高于气候变化，相对贡献率分别为70.49%和29.51%。WUE上升主要受气候变化的影响，而WUE下降主要受人类活动的影响。
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DOI: 10.5846/stxb202409302391
Abstract:
探究不同水土保持分区的土地利用强度和碳排放的关系及其驱动机制，能够更深刻地认识区域地貌类型、气候、植被等特征对碳排放的影响，是研究自然环境对碳排放空间分异和实现精准治理的重要基础。本研究以中国西南高山峡谷不同水土保持分区为研究对象，通过Tapio脱钩模型对不同水土保持分区2000-2020年土地利用强度和碳排放的脱钩状态进行分析，并运用LMDI模型对碳排放的驱动因素进行了分解，结果表明：（1）研究区碳排放总量从2000年的2077.16×104t增长到2010年的6515.00×104t，在2020年急剧上升到11542.00×104t；研究区的碳排放空间范围呈现出不断扩张的趋势，碳排放椭圆和碳排放重心均向西北高海拔地区转移。（2）研究区土地利用强度和碳排放均受地貌类型影响显著，表现出“南高北低”的空间层级结构特征。（3）2000-2010年，藏东南区、藏东区、滇北区和川西区等高山地貌区处于强脱钩状态，滇西北区和川西南区等峡谷地貌区处于扩张负脱钩状态； 2010-2020年，滇西北区转变为弱脱钩状态，川西区转变为强负脱钩状态。（4）农业碳排放在2000-2010年和2010-2020年由碳源转变为碳汇，产业结构和人口规模则相反，由碳汇转变为碳源，人均工业产值对碳排放的贡献减少，但仍然是重要的碳源。本研究揭示了西南高山峡谷区土地利用强度与碳排放之间的复杂关系，研究结果为西南高山峡谷区自然资源的高效利用和实现绿色低碳的可持续发展提供科学参考。
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DOI: 10.5846/stxb202410302646
Abstract:
丹霞地貌区是我国西南脆弱生态系统的典型代表，其植被通过凋落物、细根等向土壤输入营养物质，进而改变土壤养分有效性并影响土壤微生物群落。然而，关于不同植被类型对土壤养分和微生物特征的具体影响，目前尚缺乏明确的认识。本研究选取贵州赤水丹霞地貌区的四种典型植被类型——针阔混交林、常绿阔叶林、杉木林和竹林作为研究对象，旨在探讨不同植被类型下土壤碳（SOC）、氮（TN）、磷（TP）养分以及微生物生物量（MBC、MBN、MBP）的变化特征，并分析其化学计量比、微生物熵（qMBC、qMBN、qMBP）和化学计量不平衡性之间的关系。结果表明：（1）四种植被类型下的土壤SOC、N、P养分均呈明显的表聚现象。其中，竹林在0—10 cm和10—20 cm 2个土层中的SOC、TN和TP含量均显著性高于其它三种植被类型。（2）在0—20 cm土层，四种植被类型土壤C:N均值为9.35—10.58，各植被类型间差异不显著；C:P均值则在36.55至55.60之间，以常绿阔叶林最高；而N:P比值相对较低，介于3.52至5.25之间，表明这四种植被的生长主要受N的限制。此外，常绿阔叶林和杉木林土壤N:P比值显著性高于显著性针阔混交林和竹林。（3）在0—20 cm土层内，杉木林土壤的qMBC显著低于其它三种植被类型，而其qMBP则相对较高；杉木林和竹林的qMBN显著高于其它两种植被类型。（4）化学计量不平衡性表现为：在0—20 cm土层，杉木林C:Nimb和C:Pimb显著高于其它植被类型，而常绿阔叶林和杉木林N:Pimb显著高于针阔混交林和竹林。（5）双因素方差分析进一步证实，植被类型和土层对土壤碳氮磷养分和微生物生物量均具有显著影响。冗余分析显示，C:Nimb、C:Pimb、MBC:MBN和MBN:MBP对微生物熵的影响较大。总体而言，四种植被类型中，竹林具有较高的养分富集能力，而杉木林qMBC最低，同时C:Nimb、C:Pimb和N:Pimb均较高，这反映出其土壤质量状况较差。此外，四种植被的生长主要受N限制，因此在生态系统管理中要注意N的供应。
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DOI: 10.5846/stxb202411112748
Abstract:
土壤侵蚀预报对区域生态修复和水土保持具有重要作用。由于受地域特异性影响，土壤侵蚀经验模型在不同地区使用时需进行参数率定和校验，时间和人力成本高。本研究通过集成前人研究成果并结合研究区特点，确定土壤侵蚀特征因子（降雨量Pre、黏粒含量Clay、粉粒含量Silt、砂粒含量Sand、坡长SL、坡度Slope、归一化植被指数NDVI、土地利用类型Land use和剖面曲率PC），并以RUSLE模型计算的土壤侵蚀模数为基准值，采用Random forest、LightGBM和Catboost三种机器学习模型，对土壤侵蚀量进行建模计算；引入SHAP值以解析各土壤侵蚀特征因子对土壤侵蚀的作用机制。结果表明：（1）3种机器学习模型在训练集与测试集的性能表现均为“非常好”，表明机器学习模型可用于土壤侵蚀预报研究。（2）以云龙县为例，Catboost模型表现最好（NSE=0.984，RSR=0.125），其次分别为Random forest（NSE=0.966，RSR=0.183）和LightGBM（NSE=0.964，RSR=0.189）。（3）SHAP值分析表明，对云龙县土壤侵蚀影响最大的4个因子依次是NDVI、SL、Slope和Pre，其中NDVI与SHAP值呈极显著的负相关关系（r=?0.68，P<0.01），而SL、Slope和Pre与SHAP值呈极显著的正相关关系（r=0.54，P<0.01；r=0.57，P<0.01；r=0.69，P<0.01）。（4）基于Catboost模型，仅需3.07s便可完成土壤侵蚀空间分布制图（CPU i5-9300H），分类正确区域占总区域的86.62%，且误差未呈现明显的聚集现象。研究结果不仅能为快速、准确地进行土壤侵蚀空间分布分析提供新的途径，也可为土壤侵蚀预报模型研究提供科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202411212852
Abstract:
充分认识旅游发展对目的地生态系统服务的影响效应及机制，对于科学提升人类生态福祉，推动旅游业高质量发展，深刻理解区域人地关系的演变趋势意义重大。研究分别从目的地生态系统服务评价、旅游发展对目的地生态系统服务的影响效应与影响机制、目的地生态系统服务的可持续利用策略三个方面，系统地梳理了国内外学者关于旅游发展对目的地生态系统服务影响的研究进展，尝试性地提出旅游发展对生态系统服务动态影响的分析框架，指出目前研究存在的不足并提出未来研究方向，即增强目的地生态系统服务评估的准确性与动态适应性、加强旅游发展对目的地生态系统服务影响机制分析、注重综合衡量下目的地生态系统服务的可持续性优化。研究不仅深化了旅游发展对生态系统服务作用关系的理论认知，也为交叉学科的理论和方法论创新提供学术参考。
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DOI: 10.5846/stxb202411212858
Abstract:
准确、无损的测定植物叶面积是理解植物生长和生理生态变化的重要条件。圆柏鳞形叶微小限制了应用传统方法进行叶面积测定，建立基于叶形态指标的估算模型有利于其叶面积无损测定和检测。采用游标卡尺和ImageJ图像处理软件，测量1352片圆柏鳞形叶的叶长（L）、最大叶宽（W）、叶基宽（BW）和叶面积（LA）。对4个形态学指标进行统计分布及相关性研究，探讨叶长、最大叶宽和叶基宽与叶面积之间的关系，构建一元、二元和三元的线性模型、指数模型及幂函数模型的回归方程。结果表明：圆柏鳞形叶4个形态学指标中，LA的变异系数为0.414，数值分布在0.836—0.874 mm2（95%CI），且LA与L、W呈显著正相关（r=0.903，0.773）。最优二元、三元幂函数回归方程模型的预测精度分别为96.15%、97.08%。二者精确度方面相近，从高效和精确度考虑，最优二元幂函数回归模型更好，LA=0.733L^0.894 W^0.887 （R2=0.892，RMSE=0.108，AIC=-1732.741）。基于L的幂函数单变量模型，因简便性而适合对LA进行估算：LA=〖0.533L〗^1.201 （R2=0.770，RMSE=0.154，AIC=-975.071），预测精度为88.64%。研究结果为圆柏鳞形叶叶面积的精准估算提供了简便方法，为无损检测叶面积和研究叶生长和发育及其与环境的关系奠定基础。
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DOI: 10.5846/stxb202411222865
Abstract:
森林生态系统多功能性越来越受到人们的重视。由于国家重点林业工程的实施，东北林区的森林正处于恢复状态。然而，对该地区森林生态系统多功能性驱动因素的研究还较为缺乏。基于吉林省汪清林业局金苍林场62块样地的实测数据，本研究应用结构方程模型来理清不同驱动因素对森林生态系统多功能性的影响。结果表明：多功能性的量化方法，会影响森林生态系统多功能性及其驱动因子。结构方程结果表明：森林生态系统多功能性受林分结构多样性的影响最大，其次是全钾含量和全磷含量。此外，地形因子通过改变结构多样性和全磷含量影响森林生态系统多功能性。综合来看，地形因子和土壤因子对森林生态系统多功能性的贡献大于林分因子和生物多样性。这表明该地区在未来森林经营中，应侧重于调节森林结构丰富林分结构多样性，增强土壤养分循环能力，以提高森林生态系统多功能性。本研究结果可为区域内森林多功能经营提供依据。
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DOI: 10.5846/stxb202411252884
Abstract:
厘清国家公园尺度上保护优先区的空间分布及核心保护区的保护效能，对国家公园体系的建设和管理具有重要实践意义。本研究以普达措国家公园为例，基于MaxEnt模型模拟重点保护物种的分布，利用Google Earth Engine (GEE)识别生态系统类型，并使用生态系统服务评估模型（InVEST）评估其功能，通过Zonation模型依次识别单一因素及集成生物多样性和生态系统服务的保护优先区，并评估核心保护区的保护效能与保护空缺。结果表明：（1）保护优先区主要集中在公园西侧，以碧塔海省级自然保护区核心区为中心向外辐射，生物多样性与生态系统服务保护优先区存在约24.3%的空间重叠。（2）在重要物种保护类别方面，综合核心保护区对保护哺乳动物、植物和鸟类的保护效果分别为54.0%、48.8%和38.9%。在重要生态系统服务方面，综合核心保护区对水源涵养、碳储量、生境质量和土壤保持的覆盖率分别为63.1%、58.5%、63.4%和31.4%。（3）综合核心保护区覆盖了51.2%的集成保护优先区，且存在较大保护空缺，I级、II级和III级保护优先区的保护空缺面积占公园比例分别为4.2%、5.2%和5.3%。本研究可为国家公园尺度上保护优先区与空缺识别及分区优化提供科学参考和方法支持。
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徐峥静茹, 蔡蕾, 龚良春, 李旭华, 刘兴良, 李慧超, 陈淼, 冯秋红, 毛康珊
DOI: 10.5846/stxb202411252885
Abstract:
研究岷江柏古树子代的生理生态特征，对深入理解岷江柏对恶劣环境的响应机制及古树资源利用至关重要。选取阿坝州理县3株不同树龄（350年、550年、1200年）的岷江柏古树子代为研究对象，并以20年树龄的岷江柏子代为对照，测定生长、光合、渗透物质及抗氧化酶等指标。研究结果表明，与对照相比，（1）岷江柏古树子代株高、地径、高径比、比叶重及非结构性碳水化合物显著下降，生物量减少。（2）古树子代叶绿素含量（叶绿素a、叶绿素a+b、叶绿素a/b）、光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光饱和点显著降低，光合固碳能力显著下降；光补偿点、暗呼吸速率显著降低、叶绿素b增加，耐阴能力增强。（3）古树子代可溶性蛋白及丙二醛显著减少，抗氧化酶（超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶）活性及脯氨酸显著增加，抗逆性显著增强。综上，岷江柏古树子代通过低光合、低消耗的生长策略来提高资源利用率，同时将更多的能量用于渗透物质积累和活性氧防御系统构筑，从而提升抗性。这可能是岷江柏古树能够适应恶劣环境变化的生理机制之一。
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DOI: 10.5846/stxb202411302943
Abstract:
构建生态安全格局有助于缓解保护与发展之间的矛盾，保障区域生态安全与可持续发展。现有的生态安全格局构建包括结构优化和功能完善两种不同目标导向，但两者结合的研究尚不充分。本研究以河南省焦作市为例，分别以结构导向、功能导向和综合导向建立生态安全格局。基于复杂网络理论，利用Gephi软件对生态网络进行拓扑分析，比较三种导向方法在空间一致性、鲁棒性和复杂性等方面的差异，遴选最佳网络优化策略。结果表明：（1）三种方法的空间输出结果存在显著差异，识别空间保护优先级的一致性在50.17%—70.45%之间。（2）结构导向网络核心节点连通性强，但灵活性和适应性有限；功能导向网络复杂性高，但整体连通性不足；综合导向网络结构紧凑，兼具较强的连通性和稳定性，实现了结构优化与功能完善的双重目标。（3）优化后的综合导向方法识别了72个生态源（总面积998.55km2）和183个生态廊道（总长度793.00km）。（4）不同方法识别的公共生态源是未来保护的关键区域，建议依据生态安全格局的生态功能，实施差异化管理措施。研究提出了一种通用框架，旨在实现生态网络结构与功能的协同优化，并为景观规划决策提供参考。
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DOI: 10.5846/stxb202412042987
Abstract:
如期实现“双碳”目标，一个重要方面在于减少土地利用碳排放。而开展生态修复工程是降低土地利用碳排放的重要抓手。为此，中国不断深化生态修复工程部署，实施山水林田湖草生态保护修复工程（以下简称“山水工程”）以应对全球气候变化。山水工程作为一项综合性生态修复工程，其通过改善或恢复现有生态系统的结构和功能及优化区域生态系统的空间布局为碳减排提供了可行思路，而如何评估山水工程对土地利用碳排放的影响进而助力碳达峰碳中和则成为了核心议题。基于2010—2021年中国287个地级市的面板数据，利用渐进双重差分法，研究聚焦于山水工程试点政策实施对土地利用碳排放的影响效应和作用机制。结果发现：（1）通过平行趋势检验、安慰剂检验、样本数据筛选、排除其他政策干扰以及PSM-DID检验等一系列稳健性检验，山水工程试点政策对试点城市的土地利用碳排放具有显著的抑制作用，在考虑地区与时间特征以及其他影响因素的情况下，其抑制效应为29.9%。（2）在作用机制方面，山水工程试点政策可以通过自然植被恢复、土地结构优化和绿色技术创新三条路径来降低土地利用碳排放。（3）在城市异质性方面，山水工程试点政策有利于资源型城市积极摆脱“资源诅咒”和实现绿色转型发展，从而更加有效降低土地利用碳排放。同样，中东部地区优越的人力、技术、资源条件可以进一步加强山水工程试点政策在降低土地利用碳排放方面的作用。尽管山水工程试点政策推动生态环境改善，但受限于非资源型城市和西部地区经济规模、创新能力和地理区位，碳减排的内生动力存在不足，影响了山水工程试点政策的施行效果。未来应紧扣三大作用机制靶向施策，重视城市类型和区位差异，继续发挥山水工程的碳减排效应。研究结果对完善山水工程顶层设计、推动实现“双碳”目标具有重要意义。
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柴长春, 赵赫然, 李雪娇, 张珊, 吴明兴, 卢军义, 何芳兰
DOI: 10.5846/stxb202412183112
Abstract:
为探究干旱沙区生物土壤结皮发育对红砂种群动态影响，以典型干旱沙区—巴丹吉林沙漠南缘已发育生物土壤结皮并有红砂种群成功定居的区域为研究场所，采用野外定位监测与控制试验相结合的方法，对地表以藻类结皮（ACS）、地衣结皮（LCS）、地衣-藓类结皮（LMCS）、藓类结皮（MCS）为主微区域的红砂种群种群动态特征及4者间的差异性进行研究。结果表明：（1）随着生物土壤结皮不断演替，红砂幼苗、幼株、成株及总株密度均呈现出先增大后减小的变化趋势，幼苗、幼株和总株密度峰值出现在LCS，成株密度峰值出现在LCS和LMCS；（2）在ACS向MCS演替过程中，红砂种群龄级结构一直表现为稳定型，但Ⅰ、Ⅴ和Ⅵ级植株数量百分比均发现了变化，特别是LMCS向MCS演替，3者急剧减小甚至为0；（3）红砂株龄7a以下时，植株保苗率随生物土壤结皮演替而持续减低，7a以上植株在ACS上已稳定，9a以上植株在其他3类样地上趋于稳定；（4）研究区红砂种子向东、南方向扩散距离远大于西、北方向，东、南方向有效传播距离随生物土壤结皮演替而缩短，0.5—8 m的种子定居量大小依次为：LMS＞MCS＞LMCS＞ACS。基于以上研究得出，干旱沙区生物土壤结皮发育对红砂保苗率、种子扩散过程等均产生显著影响，因此在研究区及类似区域开展红砂人工种群建植时，必须结合地表生物土壤结皮发育特征来选择最适方法。
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DOI: 10.5846/stxb202412253170
Abstract:
可持续的城市形态是城市低碳转型的关键，然而城市形态对居民生活能耗碳排放的作用机制尚存争议，这一定程度上限制了规划层面应对低碳转型的潜力。因此，利用长时序遥感影像与统计数据，采用梯度提升决策树模型，以黄河流域为例，探讨城市空间形态对居民用电、用气、供暖、交通和直接碳排放的异质性影响和非线性作用机制。结果发现：（1）城市建成区面积扩张导致不同类型居民生活能耗碳排放增加，但最大斑块占比在4%以内扩张时导致居民直接、用电和供暖碳排放先减排后增排，用气和交通碳排放呈波动变化。（2）城市建成区周长面积比在7—10左右使不同类型居民生活能耗碳排放均达到最低，面积加权平均形状因子在7以内增大，城市形态更为复杂，导致居民直接、用电、供暖和交通碳排放增加，用气碳排放先增加后减少。（3）城市紧凑度超过96%时，居民直接碳排放持续增加，用气碳排放经历先降低后增加的变化，用电、供暖及交通碳排放则相反。研究结果有助于从城市空间规划的角度为城市可持续发展和居民低碳生活方式转型提供政策启示。
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DOI: 10.5846/stxb202412253172
Abstract:
自然资本与包容性财富的权衡与协同关系研究是促进包容性财富增长、提升人类福祉的基础。然而，当前的自然资本核算尚无统一标准，自然资本与包容性财富之间的空间权衡与协同模式有待挖掘。因而，文章运用土地利用、人口、NDVI等多源遥感数据，借助InVEST模型、影子价格法、双变量空间自相关等技术手段，以河南省生态环境分区管控单元为基础，测度2000—2020年间1km×1km栅格尺度生态系统服务功能总量变化，分析不同生态环境管控单元自然资本、生产资本、人力资本及包容性财富变化，探讨自然资本与包容性财富的权衡与协同关系。研究结果表明：2000—2020年间河南省生态系统服务功能严重下降，导致自然资本减少约53%。然而优先保护单元与一般保护单元产水量分别提高了0.26%和1.32%，有助于恢复并稳定生态系统功能。河南省包容性财富总量增长了71.6%，其增长模式由自然资本驱动型逐渐转向由生产资本和人力资本驱动型。河南省自然资本与包容性财富的整体协同水平有所下降，呈现出HH协同、LL协同、LH权衡、HL权衡并存的空间模式。其中，优先保护单元的“资源诅咒”效应明显加剧，2000—2020年HL权衡区域面积扩张超10倍。本研究从精细尺度揭示了自然资本与包容性财富增长的协同变化模式，有助于为因地制宜地进行生态环境管控提供指导。
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郝秀东, 王艾岚, 欧阳绪红, 李立学, 秦琳娟, 韦嘉胜, 陆雅娴
DOI: 10.5846/stxb202412253174
Abstract:
厘清喀斯特洼地表土花粉与现代植被的关系，对准确运用沉积地层中的孢粉记录来解析过去植被动态与气候变化具有重要的指导意义。选取桂西北环江下开6种不同土地利用类型的喀斯特洼地，系统开展表土花粉与现代植被关系研究，结果表明：（1）研究区共鉴定孢粉类型46科/属，孢粉组合中以针叶类花粉占优势（主要为松属），含量为29.02%—74.51%；其次为草本植物（含量为19.89%—67.38%）和蕨类植物（22.75%—68.13%），阔叶乔木类植物花粉含量最低，为2.58%—5.93%；孢粉组合中以松属、柏/杉科、栗属、禾本科、菊科、苋科/藜科、十字花科、天南星科、芒萁属以及凤尾蕨属为主要孢粉类型，但松属花粉的超代表性可能对群落优势种的孢粉含量判断造成一定的干扰性；水稻田、玉米地、桑林、次生林都能较好反映其上及周边近距离植物组成特征，但番薯地与大豆田与其植物组成相关性较差；（2）土地利用强度与表土孢粉组合密切相关，即随着土地利用强度的增加，表土孢粉组合中的乔木和灌木花粉含量呈减少趋势，而草本植物和蕨类植物孢粉含量却呈上升趋势；（3）PCA分析可以较好的区分出不同土地利用类型下的孢粉组合特征，但不能明显区分出番薯地和大豆田；（4）表土和苔藓样品的孢粉平均浓度相近，但不同土地利用类型孢粉浓度存在差异，其中，玉米地浓度最高（62649粒/g），次生林最低（21223粒/g），农用地的孢粉浓度普遍高于非农用地。该研究结果可为我国西南地区生态保护与石漠化治理提供参考，并为孢粉数据库、古植被与古气候重建工作提供更多的原始数据。
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DOI: 10.5846/stxb202501130108
Abstract:
包容性全球化发展已超越经济领域，在生态合作领域渗透到政治关系和合作协同。国际和平公园在中国巩固生态安全屏障和促进边境生态经济合作的战略努力中具有巨大潜力，有利于为跨境自然保护地体系建设、寻求边境地区稳定发展提供新思路。然而，如何借鉴国际经验、立足中国国家公园体制背景，定位、布局和建设中国国际和平公园尚存在认知缺口。通过对国际和平公园功能和全球特征的分析，从“要素—空间—制度”三个维度提出了未来推动中国国际和平公园创新发展的路径。研究发现，全球国际和平公园的发展经历了探索、扩展、正式化和深化四个阶段。中国存在与邻国建立中朝长白山、中俄蒙呼伦贝尔、中俄蒙阿尔泰、中哈吉天山、中巴帕米尔、中尼珠穆朗玛和中缅高黎贡山七个国际和平公园的潜力。在未来可以采取“边界融合实体性合作”联合共建模式，并考虑采用由跨境政治协同、科学选址与分区、通关便利化、长效保护利用构成的机制框架。本文结论有利于从生态合作的全球脉络中解读全球跨境自然保护地发展和中国跨境生态经济发展蓝图，推动实现生态制度介入与引导下的“一带一路”生态愿景。
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DOI: 10.5846/stxb202410122484
Abstract:
本研究基于MODIS和IMS积雪数据，计算了2006—2021年北半球积雪物候指标，利用MOD09GA数据集，通过最大分离法计算了2007—2022年植被生长季开始日期。通过偏相关分析，评估了生长季开始日期对积雪物候的响应，并分析了海拔、气温、降水和植被类型的驱动作用。此外，本研究还分析了中亚、西伯利亚和北美显著相关区域的生长季开始日期对积雪终日和积雪日数的响应机制。结果表明，生长季开始日期对积雪物候的响应在不同区域存在显著差异，在高纬度地区，生长季开始日期与积雪季长度、积雪终日、积雪日数主要呈正相关，而积雪初日的相关性纬度分布特征较弱。在低海拔地区，较少的积雪更有利于植被生长；在寒冷地区，更多的积雪有利于草原的生长发育，而对于其他类型植被，更多的积雪和更晚的融雪会降低土壤温度，从而抑制植被生长；在温度较高的草原和灌木地，更晚的积雪融化为植被提供了水分促进植被生长发育；在干旱的草原，更多的积雪为植物提供了更多水分，促进了植被的生长发育，而在湿润的地区降水的驱动作用则相对较弱。本研究揭示了北半球植被物候对积雪物候的响应机制，为理解气候变化背景下植被与积雪的动态变化提供了科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202409282364
Abstract:
冻融和水力复合作用是西南高山峡谷主要侵蚀机制,且部分地区砾石含较高,使得生态恢复难度加大。为探究砾石和冻融共同作用对土壤团聚体稳定性和分离能力的影响,基于室内模拟冻融试验,研究了0%、20%和40%砾石含量土壤的团聚体稳定性及可蚀性变化,并分析在不同流量条件下的土壤分离能力。结果表明:团聚体稳定性随冻融次数变化存在较大差异,冻融循环7次内,稳定性增大而后减小,在第15次之后达到稳定状态,不同砾石之间团聚体稳定性差异性显著(P＜0.05),砾石含量越大团聚体稳定性越低。冻融作用下,坡度和流量与土壤分离能力均呈正相关关系,冻融土壤分离能力较未冻融增大40%～50%,但冻融后分离能力增幅小于未冻融；未冻融的0%砾石含量土壤分离能力均值是20%和40%砾石的1.13倍、1.42倍,而冻融条件下是其1.14倍、1.44倍。砾石与冻融共同作用在土壤侵蚀预测模型计算中差异较大,基于几何粒径模型计算的可蚀性Ki与WEPP模型计算的可蚀性Kr在冻融前后的变化表现为,冻融土样可蚀性均大于未冻融土样,在小流量冲刷下,不同砾石含量Ki和Kr有较高相似度,二者差值均在±0.01～0.03之间,随着冲刷流量增大,可蚀性差值增大,在0.21～0.49。可见在流量较小情况下,运用几何粒径模型和WEPP模型计算冻融作用下的含砾土壤可蚀性大小是可行且合理的,而在较大流量下,二者计算值并无太大联系。研究结果可为西南高山峡谷冻融区土壤侵蚀预测模型提供科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202409262348
Abstract:
全球泥炭地约占陆地面积的3%—4%，其土壤碳储存量却达到地球土壤碳库的约1/3，在陆地生态系统碳循环中发挥重要作用。然而，目前大面积泥炭地被排干，在气候变化背景下，泥炭地的水位可呈现多种变化趋势，这不仅影响其生态功能，也对碳存储和碳排放过程带来较大的不确定性。因此，许多国家和地区正在推动泥炭地的科学保护。东北地区是中国最大的泥炭地分布区之一，但当前对于该地区泥炭地的分布估计存在研究差异，给保护工作带来了困难。为此，本研究整合集成模型BIOMOD2以及地理大数据，模拟了东北地区泥炭地的潜在分布。基于2041个泥炭地样本分布和30种由气候，土壤，植被和地形因子构建的指标体系，建立了识别泥炭地潜在分布的集成模型，并且结合人类足迹指数探索泥炭地的保护潜力。研究结果表明：BIOMOD2集成模型的预测精度相比于单模型有提升，并且避免了过拟合的风险，鲁棒性较高。东北地区存在至少63803km2的泥炭地潜在分布区，主要分布于土壤有机碳含量为7.93g/kg以上，海拔630—927m，潜在蒸散发4—10mm的区域。泥炭地潜在分布的核心区域中的已保护区面积占比为9.8%，建议保护区面积占比40.61%，缓冲区面积占比17.79%，修复区面积占比31.8%。研究对于识别泥炭地分布的潜在分布区域，以及其恢复和保护的热点区域有重要意义，有助于国家“双碳”战略目标的实现。
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DOI: 10.5846/stxb202409142229
Abstract:
采用资料搜集与调查法统计归纳了西南高山峡谷区林下经济种类、分布及规模,基于土壤侵蚀影响因素和CSLE模型分析预测了不同月份和时期的土壤侵蚀量。结果表明:(1)西南高山峡谷区林下经济总面积超过24万hm2,模式主要有3大类92种,分布较广是林下采集,规模较大的是林下种植,林下经济开发仍具有巨大潜力；(2)林下经济开发引起的地表扰动主要有清表整地、松土除草、采收扰动等方式,通过降低地表覆盖度、减弱土壤结构性等增强水土流失风险；(3)LD1、LD2、MD1、MD2、HD模式的年均土壤侵蚀模数预测值分别为:13.42t、2.88t、20.37t、9.95t、61.15t,相较未开发林地增量为12.30t、1.75t、19.25t、8.83t、60.02t,增幅分别为1094%、155.85%、785.07%、1670.14%和5337.5%。水土流失增量分布在不同时期和月份,其中LD、MD2、HD增量最高的月份都是6月,MD1增量最高的月份为9月。LD1的T2土壤侵蚀模数增量占总增量的66.72%,LD2的T4土壤侵蚀模数增量占全年增量的98.86%,MD1的T2土壤侵蚀模数增量占全年增量的45.84%,MD2的T1土壤侵蚀模数增量占全年增量的63.25%。均分布在土壤扰动和雨季的叠加期。研究结果对于增强林下经济水土流失风险的认识,促进林下开发水土保持措施的合理应用和研发具有重要的指导意义。
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DOI: 10.5846/stxb202409062144
Abstract:
在自然生态系统中，凋落物通常以混合在一起分解状态存在，但以往研究多关注单种凋落物的分解过程，而凋落物多样性对分解的影响效应仍不明确。本研究利用分解网袋法，在古尔班通古特沙漠南缘，对梭梭（Ha）、小果白刺（Ni）、花花柴（Ka）和苦豆子（So）4种植物的单种及其混合凋落物的分解过程及养分动态进行研究，探讨温性荒漠植物生活型和多样性对凋落物分解的影响。结果表明：初始化学组成影响了单种及混合凋落物的分解过程，其分解速率与初始lignin/N、C/N、木质素含量显著负相关，与初始N含量显著正相关。不同生活型凋落物的分解存在显著差异，表现为灌木的叶凋落物质量损失和养分释放快于多年生草本。混合凋落物的质量残留率无显著混合效应，仅在分解1个月时，Ka-So和 Ha-Ni-Ka-So组合出现了短暂的协同效应，即相比于单种凋落物分解具有更快的质量损失。然而，凋落物混合对N、P养分释放则具有拮抗效应，尤其是，在分解初期显著抑制了Ha-Ni-So、Ha-Ka-So组合的N释放，在分解后期显著抑制了Ka-So、Ha-Ni-So组合的P释放，但并未发现高的凋落物多样性导致养分释放拮抗效应的增强。这些结果表明，凋落物多样性对分解过程没有产生显著影响，而凋落物混合虽然对分解过程中质量损失的影响微弱，却显著抑制了分解过程中养分的释放，意味着凋落物物种组成的改变而非凋落物多样性可能对荒漠生态系统的养分循环产生较大影响。
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DOI: 10.5846/stxb202409032106
Abstract:
不定根（Adventitious Roots）的发育能够提高植物对水分及养分的吸收利用效率、增强植物对极端生境的适应能力，对荒漠灌木的生长发育有重要意义。为了解不定根对典型荒漠灌木生理活动的影响，本研究以典型荒漠灌木白刺（Nitraria tangutorum）为研究对象，对比分析了不同水分条件下原生根切断前后白刺光合生理特征、叶片养分含量和不定根生物量的差异。结果表明：原生根切断对白刺的光合作用产生了显著影响（P<0.05），而这种影响受土壤水分调控。原生根切断后，白刺的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和清晨水势均显著降低，分别降低了23.93%、63.01%、63.09%、66.73%；而水分利用效率增加了134.06%。降水量增加两倍后，原生根切断组和未切断组白刺净光合作用速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率之间的差异显著减小；而降水量增加四倍后，除净光合作用速率外，其他指标间的差异又增大，这表明原生根切断显著抑制了白刺的光合作用；白刺通过蒸腾速率和水势的降低、及水分利用效率的增加来缓解原生根切断引起的水分亏缺。原生根切断后，白刺叶片C和N含量均显著降低，分别降低了44.54%和55.14%；当降水量增加两倍和四倍后，这种差异变小。原生根切断使不定根的生物量降低了44.20%；随着降水量的增加，原生根未切断组不定根生物量显著降低；而原生根切断组不定根生物量显著增加，分别增加了90.58%和55.75%；这表明原生根切断后白刺通过不定根的大量发育来保证水分和养分的吸收利用，而不定根的发育受降水量的调控。以上结果表明，原生根切断后白刺的水分吸收能力减弱，白刺一方面通过光合作用的减弱来降低蒸腾作用，增加水分利用效率，从而减少水分散失；另一方面，白刺会发育大量的不定根，以保证水分吸收；而这两方面的影响均受降水的调控。该结论有助于我们深入理解荒漠灌木对极端干旱生境的适应性，为荒漠植被建植及管理提供数据支持。
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DOI: 10.5846/stxb202408282052
Abstract:
为探究亚热带地区常见阔叶树幼苗光合特性及其对不同生长温度的响应规律，以南岭栲（Castanopsis fordil）、闽楠（Phoebe bournei）、青冈（Quercus glauca）和木荷（Schima superba）2年生幼苗为研究对象，利用人工气候箱设置3个生长温度梯度（20 ℃/15 ℃、25 ℃/20 ℃和30 ℃/25 ℃；白天/黑夜），测定各生长温度梯度下叶片的光合参数，比较不同生长温度梯度下幼苗的光合特性。结果表明：（1）闽楠、青冈和木荷的最大净光合速率（Pn max）在30 ℃处理下显著提高（P<0.05）；青冈的光饱和点（LSP）在30 ℃处理下显著提高（P<0.05）；南岭栲、青冈和木荷的光补偿点（LCP）和暗呼吸速率（Rd,25）均随生长温度的升高而降低；（2） 4个树种的最大羧化速率（Vc max）和最大电子传递速率（Jmax）均随生长温度的升高而增加；青冈和木荷的Jmax/Vc max在30 ℃处理下显著提高（P<0.05）；（3） 南岭栲的瞬时水分利用效率（IWUE） 随生长温度的升高而增加；南岭栲、青冈和木荷的瞬时碳利用效率（ICUE）均随生长温度的升高而增加；（4）Pn max、蒸腾速率（Tr ）、气孔导度（GS ）、Vc max、Jmax以及ICUE之间呈极显著正相关，且均与Rd,25呈极显著负相关；Tr 和GS 与IWUE呈极显著负相关（P<0.001）。闽楠、青冈和木荷在高温条件下具有较高的光合潜能，南岭栲在高温条件下具有较强的节水和耐干旱能力。此外，南岭栲、青冈和木荷在高温条件下的耐阴性有所提高，而闽楠则与之不同，其喜光性有所提高。本研究可以加强对南岭栲、闽楠、青冈和木荷表现出的不同的适应策略的了解，以更好地应对未来全球变暖变化带来的挑战。
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DOI: 10.5846/stxb202408161944
Abstract:
探讨春季冻害对生长季内辽东栎林水分利用的影响，为理清区域森林生态系统对极端气候变化的反应提供重要理论依据。通过利用热扩散探针技术（TDP）对六盘山区辽东栎天然林发生春季冻害年生长季（2023年5—9月）树干液流速率（JS）进行连续观测，并同步监测气温（Ta）、相对湿度（RH）等气象因子以及叶面积指数（LAI），分析春季冻害对辽东栎林水分利用的影响。结果表明：冻害发生后，受害样地LAI由1.57骤降至0，叶片全部受损，对LAI的影响长达32 d，致使LAI损失54.31 %。就单株蒸腾（TS）而言，冻害后受害样地优势木TS损失量最多（4.55 L/d），被压木最少（1.37 L/d）；较未受害样地相比，受害样地标准化单株蒸腾（(T_S ) ?）损失量同样表现为优势木损失最大（0.27），被压木最小（0.08）。对于林分蒸腾（T），受害样地冻害影响期远低于冻害前期（减幅80.4 %）与未受害样地同期（相差0.53），此外，回归分析表明受害样地冻害影响期T与潜在蒸散（PET）的关系最差（R2=0.44），低于其他时期（冻害前期R2=0.48、正常期R2=0.82）及未受害样地整个生长季（R2=0.70）。总体来看，春季冻害导致了辽东栎林LAI及蒸腾耗水的降低，使得辽东栎林水分利用能力显著下降，其中优势木受冻害影响最大，被压木最小。综上，研究结果不仅可为其他树种的冻害研究提供借鉴，而且能辅助深化认识极端气候对森林的影响。
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DOI: 10.5846/stxb202408131906
Abstract:
坡面水土保持型生态农业是针对山区极易发生水土流失的坡耕地建立的一种新型技术体系，是西南高山峡谷山区坡地生态农业的具体化，能够用来指导山区生态文明建设和农业可持续发展，对山区坡地水土流失治理具有重要意义。西南高山峡谷区位于青藏高原生态屏障区、川滇生态屏障区和长江生态区，生态环境脆弱却又资源丰富，少数民族众多，坡耕地面积占比大，水土流失严重，不合理的农业生产方式对农业现代化发展具有较大的阻碍作用，生态农业经济发展落后于全国平均水平，发展坡面水土保持型生态农业即有利于控制水土流失、提高土地生产力，保护山区生态环境，又能推动山区的经济发展，增加农民的收入。通过归纳总结当前西南高山峡谷区因地形、气候、水资源等差异产生的五种生态农业模式：生态种植型、生态养殖型、农林牧复合型、观光旅游型和创新性综合开发型，梳理五种生态农业模式的概念、具体措施和主要分布地点，在此基础上剖析西南高山峡谷区生态农业发展存在的问题；且通过阐述坡面水土保持型生态农业的内涵和特征，并对“等高反坡阶”整地和“截流+集蓄+光伏灌溉”一体化坡面水土保持型生态农业两种技术措施的原理、布设措施和效益进行分析，提出坡面水土保持型生态农业可以使山区农业得到可持续发展的同时保护生态环境，在干旱缺水与水土流失并存的山区中具有广阔的推广条件和应用前景，能为山区坡耕地治理水土流失提供借鉴和启示。最后提出今后应加强其它坡面水土保持型生态农业技术模式的研究，完善坡面水土保持型生态农业模式，为山区坡耕地水土流失治理提供重要科学支撑。
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DOI: 10.5846/stxb202403250612
Abstract:
频发的极端低温事件深刻影响着亚洲北部陆地生态系统的碳交换能力,在全球变暖背景下,该地区生态系统对未来极端低温事件的响应是影响全球碳循环的重要问题。本工作利用7个CMIP5气候模式驱动的耶鲁互动生物圈(YIBs)模式,在区分二氧化碳施肥效应有无的情况下开展模拟,研究了RCP2.6和RCP8.5情景下亚洲北部生态系统总初级生产力(GPP)在日尺度和月尺度极端低温事件影响下的变化。分析了地理位置、植被类型、21世纪不同时间段所带来的差异。研究发现,在不同时间尺度上,未来极端低温事件将给北亚地区GPP带来普遍的损失,且RCP8.5情景下的损失更大。生长季早期(3、4月)的低温会带来比5、9、10月更剧烈的GPP变化。二氧化碳并不会显著改变GPP对低温的响应,但不同植被类型的响应不尽相同,苔原GPP的变化幅度比针叶林更大。
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DOI: 10.5846/stxb202403050445
Abstract:
为了明确三峡库区湿地不同植物群落类型物种多样性与生物量变化特征及其影响因素，本文选取三峡库区湿地生态系统为研究对象，采用Ward聚类的方法对三峡库区湿地植物群落进行分类，并利用回归分析方法明确库区湿地植物群落的物种多样性与地上生物量之间的关系。结果表明，三峡库区湿地植物群落有8个类型，即芦竹群落、长芒稗-酸模叶蓼群落、白茅-牛鞭草群落、狼耙草-牛鞭草群落、狗牙根群落、西来稗群落、异型莎草-狗牙根群落、艾-狗牙根群落，不同群落类型之间的物种多样性和地上生物量有显著的差异（P < 0.05）。回归分析结果明确研究区湿地植物群落的地上生物量与物种多样性水平呈显著的线性负相关关系，表明三峡库区湿地植物群落物种多样性与地上生物量之间存在一定的权衡关系。结构方程模型对地理因子、气候因子和土壤因子对物种多样性和地上生物量的直接和间接影响分析发现，地理因子通过调控气候和土壤因子间接影响物种多样性和地上生物量，气候和土壤因子均直接影响物种多样性和地上生物量。研究结果揭示了环境因子对物种多样性和地上生物量的综合调控机制，为三峡库区湿地及类似湿地生态系统的植物群落保护和恢复提供参考。
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DOI: 10.5846/stxb202406211442
Abstract:
青藏高原碳储量丰富，在生态系统碳循环中扮演着重要的“碳汇”功能。总初级生产力（Gross Primary Production, GPP）是碳循环研究的重要参数。因此，进行青藏高原植被生产力的变化的研究可以加深对该地区植被碳储量预测及碳循环过程的理解，为国家实现“双碳”目标和高原绿色发展提供科学依据。本文基于2000-2021年MODIS GPP数据，利用相关性分析和地理探测器模型，分析了在年尺度和季节尺度上植被GPP变化特征及其时空分异原因。研究发现，①2000-2021年青藏高原全年GPP呈现显著增加趋势（P < 0.01），增加速率为1.76 gC m-2 a-1。春季，夏季和秋季也呈现显著增加趋势，其中夏季GPP的增加速率最大，尽管冬季GPP也呈现增加趋势，但其变化趋势不显著。②在全年尺度上，青藏高原东南部地区植被GPP主要受到温度和太阳辐射的调控；在西北部和东北部部分区域，降水的调控作用明显；在中部和东北部地区，主要受到温度和降水的调控作用。从季节尺度看，东部地区植被GPP主要受到太阳辐射和温度的作用，特别是在春季和秋季；在西部地区则受到降水的作用强，尤其在夏季；冬季GPP主要受到温度和太阳辐射的影响。③高程和气候因子是影响GPP空间分布的主要原因，远超人类活动的影响。尽管如此，人类活动对夏季GPP的影响相较于其他季节更为明显，同时任意两因子交互作用均大于单因子对GPP影响。因此，未来考虑植被的生态修复等规划工程时，要综合考虑高程和气候因子，因地制宜，开展生态保护和提升工作。
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DOI: 10.5846/stxb202407171676
Abstract:
研究草地光合碳在不同器官间的分配动态及其影响因子对预测全球变化对草地生态系统碳收支的影响有重要意义。以往研究很少基于遥感数据从大尺度探讨草地叶片碳分配比例（Pleaf ，叶片碳含量占净初级生产力的比例）的动态变化。本研究选择内蒙古草地为研究区，利用GLASS-LAI、GLASS-NPP数据集，结合比叶面积（SLA）数据以及相应气象数据，首先探究了2001—2020年研究区的气候变化特征。其次，逐像元计算了近20年内蒙古草地的Pleaf并分析了其时空变化。最后，使用偏相关分析探究了影响叶片碳分配比例变化的主要因子。结果表明：（1）2001—2020年研究区平均生长季降水量呈上升趋势（8.50%的区域显著），生长季均温也呈上升趋势（26.13%的区域显著），生长季下行短波辐射变化不显著。（2）内蒙古草地Pleaf范围在0.08—0.35之间，平均值为0.169。Pleaf存在明显的空间分异，在年均降水较多（尤其是大于400mm）的地区Pleaf更高。过去20年研究区Pleaf均值呈不显著的增加趋势，15.80%的区域显著增加，主要分布在兴安盟东部、乌兰察布中部以及呼和浩特北部地区；（3）生长季CO2浓度、气温和降水量是影响内蒙古草地Pleaf年际变化的主要因子。Pleaf随降水增多和温度升高而增加，而CO2浓度增高对Pleaf的正向与负向影响占比接近。这些结果表明在增暖和变湿润的气候变化背景下，草地光合碳汇更多分配到地上器官，进而改变草地生态系统与大气间的碳水通量。本研究为评估未来气候变化对温带草地碳分配策略的影响提供了科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202407241751
Abstract:
随着全球森林火灾数量逐渐增加，林火排放的大量烟气颗粒物通过大气迁移沉降至森林生态系统，对森林生态系统产生严重影响。为探讨林火烟气沉降对火烧迹地外森林土壤环境的影响，揭示烟气沉降对森林土壤的重要意义，本研究通过自主设计的可移动燃烧装置模拟林火烟气沉降至马尾松林土壤的过程，对烟气沉降后土壤微量元素（Zn、Fe、Mn、Cu）、生物酶活性、细菌群落等进行了一年观测分析并通过构建结构方程模型揭示其内在联系。结果表明：林火烟气沉降对土壤Fe元素及0—10 cm土层的Mn元素浓度变化影响显著；沉降显著增加了0—10 cm土层中脲酶、羟胺还原酶、氨单加氧酶活性及10—20 cm土层，脲酶、氨单加氧活，降低了硝酸还原酶及10—20 cm土层中，碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性；沉降初期土壤放线菌门、酸杆菌门的相对丰度增加，但绿弯菌门的相对丰度降低；沉降中后期低浓度烟气处理显著增加了0—10 cm土层的细菌多样性，高浓度烟气降低了10—20 cm土层细菌群落多样性；林火烟气沉降对土壤微量元素含量及其影响机制存在显著的影响，烟气浓度对森林生态系统内不同组分的影响存在差异。林火烟气沉降对土壤中微量元素、生物酶活性、细菌群落的影响是长期且复杂的，这些发现为评估林火对森林生态系统的影响程度提供了理论依据和数据支撑。
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李佩玥, 吴立东, 刘斌, 赵梅芳, 康鹏, 朱宇, 谭一波, 郑威, 孙孟德, 郭飞, 付军
DOI: 10.5846/stxb202407251761
Abstract:
商业造林和林业可持续经营是重要的温室气体（Greenhouse Gas）缓解战略，对碳中和至关重要。然而，中国林产品立地经营阶段详细的碳（Carbon，C）排放清单及其碳足迹（Carbon Footprint，CF）仍未见报道。通过对广西的国有林场桉树人工林立地经营原始数据进行调查，本研究创建了一个新的基于过程的桉树生命周期清单（Life Cycle Inventory，LCI），涵盖了从林地清理到采伐原木运输至加工厂的所有阶段。将新的LCI纳入生命周期评估（Life Cycle Assessment，LCA），结果显示，中国桉树在一个轮伐期内（经营周期4年）的总排放量（全球变暖潜势Global Warming Potential，GWP）为25338.74 kgCO2e?hm?2，桉树人工林生产经营过程的平均碳排放速率为6334.69 kgCO2e?hm-2?a-1，生产1m3桉树原木产品在立地经营阶段的碳足迹相当于142.03 kgCO2e；其中肥料使用（67.11%；17006.14 kgCO2e?hm-2）和能源消耗（28.22%；7150.66 kgCO2e?hm-2）是主要贡献者。人工林生产经营过程中产生的排放不容忽略，为最有效地减少全球环境影响，应优化森林活动中的肥料用量和燃料消耗。本研究为我国工业用材林和原料林的环境绩效提供了首个短周期桉树人工林土地利用及桉材立地生产系统的详细生命周期清单及气候变化影响评估结果。本研究发现中国桉树人工林产品生产系统的年度碳成本约为1.728 tC?hm-2?a-1，净碳增益为3.562 tC?hm-2?a-1。根据碳收支平衡折算，我国桉树人工林经营能够产生19.47 Tg（1 Tg = 1×1012 g）净碳增益，相当于抵消同期71.39 Tg的温室气体排放，表明其在减缓气候变化方面具有显著的减排潜力和可观的生态效益。
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DOI: 10.5846/stxb202407261771
Abstract:
随着气候变化和人类活动的加剧，生态系统能否持续维持其功能和服务受稳定性影响。作为衡量生态系统应对外界压力的重要指标，生态系统稳定性对于理解其在自然和人为干扰下如何保持或恢复其功能至关重要。然而，由于生态系统的复杂性，准确理解稳定性内涵和评价稳定性仍具有挑战性。旨在综合认识该领域的研究进展，本研究通过文献计量学方法，全面分析了近20年的生态系统稳定性研究重点，探讨了生态系统稳定性定义、研究方向、评估方法和影响因素，并对生态系统稳定性研究进行了展望。研究表明：（1）基于CiteSpace分析，国内外关于生态系统稳定性的研究热点差异明显，国外研究主要集中在稳定性、生物多样性、恢复力等方面，国内研究更多集中在稳定性和指标体系等。（2）生态系统稳定性研究存在两个主流方向，一是基于平衡系统，认为系统只存在一个稳定状态，重点探讨稳定性组成部分，如时间稳定性、抵抗力和恢复力；二是基于非平衡系统，认为存在多个稳定状态，围绕生态弹性展开。（3）生态系统稳定性的评估方法包括指标体系、试验观测、遥感分析评估等方法，其中遥感分析使用较为广泛，多用于大时空尺度的评估，试验观测多用于小空间尺度的机理研究，指标体系则多用于综合评估和管理决策。（4）生态系统稳定性主要受生物因素和非生物因素的影响，其中生物多样性和气候因子起关键作用。大尺度上，稳定性主要受气候调控，小尺度上，生物多样性起主导作用。（5）生态系统稳定性研究应建立标准化的量化方法，综合考虑多重扰动因素，识别稳定性变化区域，分区分类的研发生态系统稳定性维持和提升技术，为生态系统质量提升提供科学支撑。
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DOI: 10.5846/stxb202408021823
Abstract:
生态修复在陆地生态系统保护中发挥着重要的作用,尤其是在水资源有限的干旱半干旱区域,降雨成为影响生态修复成效的重要因素。本文利用叶面积指数(LAI,Leaf Area Index)、净初级生产力(NPP,Net Primary Productivity)、归一化植被指数(NDVI,Normalized Difference Vegetation Index)等多项植被指数卫星遥感数据,选取“三北防护林工程”区域陕西省作为研究区,采用趋势分析、序列线性回归斜率(SeRGS,Sequential linear Regression Slopes)、偏相关分析等方法,从绿度-生产力时空动态、植被-降雨利用效率(RUE,Rainfall Use Efficiency)和植被降雨敏感性(VRR,Vegetable-Rainfall-Sensitivity)开展植被-降雨关系研究,识别生态修复的关键区域。研究发现陕西省大部分区域植被LAI和NPP均呈显著增加趋势；降雨利用效率和植被-降雨敏感性大部分区域趋势特征较为稳定,RUE呈显著增加的区域占4.34%,而显著减少的区域为2.47%；VRR有6.68%的区域显著增加,显著减少的区域有7.51%。偏相关分析得出：LAI、NPP与年降雨、气温主要呈显著负相关关系,RUE与温度偏相关关系较弱,VRR与年降雨、年气温主要呈显著负相关关系。本研究强调在生态文明建设背景下研究植被动态和降雨关系的重要性,通过分析陕西省植被动态及可能原因,深入理解植被和降雨等的相互关系,为干旱半干旱地区的生态恢复、水资源管理和可持续发展提供科学依据和决策支持。
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DOI: 10.5846/stxb202408051848
Abstract:
农业碳排放是继工业之后的第二大碳源，降低其强度对实现碳中和至关重要。本研究基于省级温室气体清单核算了2001—2021年福建省农业碳足迹水平，并利用改良的随机森林模型分析其影响因素。结果表明：1) 2001—2005年福建省农业碳足迹变化平稳，略微下降；2006—2018年为碳足迹水平急剧下降时期；2019—2021年碳足迹水平呈现倒“V”增长态势。2) 三明市、漳州市、南平市、龙岩市为高碳足迹水平城市，福州市、宁德市、莆田市、泉州市为碳足迹平稳城市，厦门市为低碳足迹水平城市；高碳足迹城市主要碳源不尽相同，碳足迹平稳城市碳源主要为稻田甲烷排放，低碳足迹城市农业碳足迹水平则源自各类碳源的微弱叠加。3) 城市化发展水平、经济结构优化、产业结构特征、技术水平、人口规模总量、经济发展规模、固定资产投资总额、农村供电规模和财政助农水平是制约农业碳足迹水平的重要因素。据此，提出如下优化措施：1) 着眼于农业碳足迹强度变化趋势，推进农业农村节能减排。2) 利用区域 “空间溢出”效应，协同推进农业碳减排工作。3) 发挥经济子系统和社会子系统的协同作用。4）重视环境子系统和支撑子系统的保障作用。
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DOI: 10.5846/stxb202501210178
Abstract:
为揭示濒危物种长叶云杉（Picea smithiana）径向生长对气候变化的响应以及对干旱事件的生态弹性。本文以西藏珠穆朗玛峰国家级自然保护区分布的长叶云杉为研究对象，通过年轮样品采集、处理和测量构建标准年表（STD）、断面积增量（BAI）以及区域曲线标准化（RCS）年表，并运用相关分析、滑动相关分析方法研究长叶云杉径向生长与气候因子的关系及其对极端干旱事件的抵抗力、恢复力和生态弹性。结果表明，长叶云杉近40年来径向生长呈现显著下降趋势；相关分析显示，长叶云杉径向生长与上一年10月—当年7月帕默尔干旱指数（scPDSI）呈现正相关关系，但与上一年6月—9月以及当年2—9月的最低温度与平均温度均呈现显著负相关关系；滑动相关分析表明，长叶云杉径向生长与2—5月scPDSI相关性呈波动变化趋势，由显著正相关到不相关再转变为显著正相关，而与上一年8—10月、当年1—5月最低温度和平均温度近年来呈现显著负相关，表明了气候变暖引起的水分限制是导致近年来长叶云杉径向生长下降的主要原因；根据1—5月scPDSI确定三次极端干旱时期：1954—1959年、1965—1968年和2015—2016年，长叶云杉均未出现明显生长衰退现象，但其抵抗力、恢复力和生态弹性整体上呈现波动变化趋势，表明未来气候变暖将可能进一步抑制长叶云杉径向生长，甚至出现死亡现象，可采取种群动态监测、人工繁育实验和栖息地管理等措施来加强对这一濒危物种的保护。研究结果可为未来气候变暖背景下濒危植物长叶云杉生长动态预测及生态保护提供科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202408051844
Abstract:
蓝碳资源是我国生态价值极高的自然资源，在应对气候变化、保护生物多样性和维护生态平衡过程中发挥了重要作用。编制蓝碳资源资产负债表有利于合理开发、利用、保护和管理蓝碳资源，不断完善国家自然资源资产管理制度，促进海洋生态文明建设。然而，目前蓝碳资源资产存在底数模糊不清、分类标准不统一、监管难度大等诸多问题，制约了蓝碳资源的发展和蓝碳资源资产化管理水平的提高。鉴于此，结合我国蓝碳资源现状，对蓝碳资源资产纳入核算时的核算主体、确认条件、计量方法、报表编制等提出具体操作思路：（1）按照核算范围、对象和需求的不同，将核算主体归纳为宏观和微观两个层次；（2）在厘定蓝碳资源概念和资产确认条件的基础上，明确界定了蓝碳资源资产的概念。从生态系统的角度切入，根据核算内容和功能，将资产划分成红树林、盐沼、海草床、浮游植物、大型藻类以及贝类六大类，并预留空间以便后续补充；（3）阐述了蓝碳资源资产核算框架以及实物量、价值量的核算方法，将蓝碳资源资产价值量按照供给服务、调节服务以及文化服务三个层面设置相关价值核算指标。（4）尝试性构建了蓝碳资源资产核算表，以便评估蓝碳资源资产动态变化情况。研究旨在建立一套适合蓝碳的资源资产核算体系，为自然资源资产负债表、蓝碳资源资产负债表的编制提供借鉴。同时，加快推动蓝碳资源由生态价值向经济价值转化，实现资源的合理利用与生态环境可持续发展,为我国环境会计框架的搭建提供科学参考。
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薛秉愉, 王聪, 胡琼, 朱娜娜, 邓梦怡, 是非, 王梦楠, 吴宜进
DOI: 10.5846/stxb202409272360
Abstract:
摘要：物候是表征气候变化的敏感指示器，分析作物物候变化对于应对气候变化以及指导当地农业生产具有重要意义。针对湖北省主要农作物——水稻、冬小麦和油菜，根据21个站点观测数据，分析2001—2012年不同农作物类型关键物候期的时空变化特征，并结合地形和气候数据，探究作物物候变化的影响因素。结果表明：（1）对于同一种作物（水稻、冬小麦或油菜），各站点物候期之间的差距从出苗期至成熟期逐渐缩小；山区站点物候期年际变化小于平原；生殖生长阶段年际变化小于营养生长阶段。（2）2001—2012年平原地区水稻和冬小麦营养生长期出现提前趋势，生殖生长期以推迟趋势为主；在山区，水稻和冬小麦各物候期多以推迟为主。油菜则相反。（3）水稻、冬小麦与油菜的出苗期主要受播种时间的影响（0.69≤R≤0.96，P<0.01）。不同作物物候期对气候因子的响应存在山区—平原空间分异特征。水稻出苗期至分蘖期在平原受温度和降水正相关主导，在山区受温度正相关主导；分蘖期至成熟期在平原受温度负相关主导，在山区受温度和降水负相关主导。冬小麦物候期在平原地区主要受温度影响，降水和太阳辐射在拔节期和抽穗期作用显著；在山区由温度主导转为温度和太阳辐射共同主导。油菜生长受温度主导，山区物候期与温度的相关性显著强于平原地区。研究结果为湖北省不同区域农业适应性管理措施的精准实施提供了科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202410302653
Abstract:
随着中国粮食生产重心逐步北移，中国北方的粮食供给能力愈发重要。研究北方耕地植被变化趋势及其驱动机制，对于揭示农业生态系统演变规律、优化区域农业发展策略和保障国家粮食安全等具有重要的意义。将北方地区分为东北、华北和西北三个子区域，基于1982—2018年GIMMS LAI3g遥感数据产品，结合土地利用产品、数字高程模型（DEM）和气候因子等数据，采用Theil-Sen median趋势分析和Mann-Kendall检验方法，系统分析了北方耕地植被叶面积指数（LAI）的时空变化特征，同时，利用残差分析法探究其变化的驱动因素，并基于地理探测器模型定量评估各驱动因子的贡献程度。研究结果表明：（1）1982—2018年中国北方耕地植被LAI整体呈显著上升趋势，年均增长率达0.0064。这一过程呈现明显的阶段性特征：1982—2000年为缓慢增长阶段，华北地区年均增速最高（0.0121），2000—2018年进入了快速增长阶段，西北地区年均增速升至0.0180，超越华北地区成为增速最快的区域；（2）北方耕地植被LAI均值在空间分布上呈现东高西低的格局，较高值区（LAI>1.5）主要集中分布在海拔0—500m以及坡度0—2°的地形平坦区域。1982—2018年显著绿化区域约占研究区总面积的57.6%，且体现出明显的时空分异特征：1982—2000年以无显著变化趋势为主，仅华北地区呈局部改善趋势，2000—2018年显著绿化的面积大幅提升，尤以西北地区的绿化增长最为显著；（3）驱动机制分析显示，人类活动是北方耕地植被LAI变化的主导因素，在东北地区表现尤为明显。进一步定量分析表明，农业机械动力、有效灌溉面积和农业播种面积构成其变化的关键驱动要素，各区域驱动机制存在明显差异：东北和华北地区的农业生产主要受益于农业机械化水平提升（解释力q值>0.6），而西北地区则主要依赖于灌溉（q值>0.9）。研究结果可为中国北方农业管理提供科学依据，有效服务于宏观尺度耕地的可持续发展与生态恢复。
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DOI: 10.5846/stxb202405010985
Abstract:
全面了解生态系统文化服务是统筹推进高质量发展的前提，深入探讨其研究重点对于优化生态产品供给和国土空间资源配置具有重要理论价值。文化服务发展至今，对其认知从单一的文化价值到与人类关系价值的具体与延伸，经历了多种维度的转变。全面梳理文化服务的研究现状后发现：（1）文化服务的价值评估逐渐多以社交媒体数据为主，与访谈和问卷调查等方法结合使用，打破了小尺度研究的局限性。（2）文化服务目前聚焦于供需匹配关系的研究，多以游憩服务等单一服务进行量化；地形、气候变化等自然因素以及人口密度、可达性等社会因素是文化服务主要影响因素。（3）现有关于文化服务的调控与优化的研究在逻辑思维和决策管理的整合方面存在一定的不足，研究应用导向较为缺乏。据此提出未来应重点关注的研究方向：（1）结合多源数据构建标准化文化服务评估框架，促进多学科的合作，从而确保评估准确。（2）深化多类型文化服务流空间传输机制研究，揭示其时空演化规律与地域分异特征，建立基于供需动态平衡的空间优化模型，为国土空间规划提供指导。（3）加强文化服务与人类福祉互馈作用机制研究，拓展宏观尺度需求差异的探索，进而完善生态系统的科学管理体系。（4）深入研究文化服务对国土空间优化管理的影响，构建科学调控与优化的框架和操作指南，推动研究成果在国土空间规划等领域的有效应用。
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王秀英, 孙树娇, 王喆, 陈奇, 李甫, 杜华礼, 杨耀晨, 杨帆
DOI: 10.5846/stxb202412243156
Abstract:
不同陆地生态系统中CO2净交换量(Net Ecosystem Exchange,NEE)的连续长期涡动相关测量对于研究气候变化对生态系统碳循环的影响至关重要,然而,在世界各地通量站点获得的年通量数据中,约有30－60%存在差异。鉴于此,本研究以中国气象局青海高寒生态气象野外科学试验基地野牛沟试验基地为观测研究站,利用涡动协方差技术获取高寒生态系统水平上的NEE,在两种填充方法(机器学习算法和Reddyproc算法)对比分析的基础上,提出了一种基于机器学习和时序异常检测(Time series anomaly detection,TAD)的新框架对NEE数据进行空白填补,该框架结合了机器学习模型在预测碳通量与气象和环境输入方面的优势,以及时序异常检测方法在提取碳通量时间序列中的主要变化趋势方面的优势。结果表明:1)Reddyproc根据不同季节摩擦风速阈值剔除NEE异常值后,插补NEE决定系数(R2)达到0.67,剔除异常值后的NEE数据离散度减小,数据质量有效提升；2)在多种组合方式下,八种机器学习模型的决定系数(R2)变化范围为0.22至0.63,均方根误差(RMSE)的变化范围为2.14至3.82 μmol s-1 m-2,随机森林(Random Forest,RF)模型稳定性最佳,插补效果最优；3)Reddyproc和RF估算的CO2通量存在季节性差异:冷季(1－3月和10月)Reddyproc估算值低于RF估算值,而暖季(4－9月)则高于RF估算值。这表明,冬季Reddyproc低估了CO2释放,夏季则低估了CO2吸收；4)经过时序异常检测,随机森林估算模型的精确度在训练集和测试集上均有所提高,估算精度提升了17%,显示了排除异常值对NEE模型训练的重要性。该插值方法有效解决了数据采集不确定性和缺失导致的二氧化碳通量计算准确率问题,为研究生态系统的碳固持能力、对气候变化的响应以及极端事件的影响提供了关键数据支持。
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杨曦娅, 薛娴, 赵丹, 高煜坤, 吕勤勤, 尤全刚, 潘晶, 孙元
DOI: 10.5846/stxb202411192841
Abstract:
摘要：盐生植物是民勤湖区荒漠绿洲过渡带重要的生态指示物种，探究盐生植物群落的空间分布规律及其影响因素对维护过渡带内脆弱生态系统修复和预测生态系统退化方向具有重要意义，而盐生植物群落空间分布特征、驱动机制以及对生态环境的指示意义仍不清楚。本文通过对民勤湖区荒漠绿洲过渡带152个样方的盐生植物进行系统调查，采用聚类分析、克里金空间插值和典范对应分析等方法，明确盐生植物群落的空间分布特征、影响因素及指示意义。主要研究结果如下：(1)研究区盐生植物主要包括盐爪爪+黑果枸杞群落、红砂+盐爪爪群落、白刺+黄花补血草群落、白刺群落、柠条锦鸡儿+沙鞭群落、沙蒿群落和禾草群落；(2)土壤电导率、含水率和含沙量是影响植物群落空间分布的主要因子，解释力分别为0.91、0.83和0.71；(3)土壤电导率与群落结构的相关性表明，盐爪爪+黑果枸杞群落，红砂+盐爪爪群落、白刺+黄花补血草群落和白刺群落，柠条锦鸡儿+沙鞭群落和沙蒿群落分别指示高盐环境(EC>8 dS/m )、中盐环境(8 dS/m>EC>4 dS/m）和低盐环境(4 dS/m>EC>2 dS/m)；禾草群落指示中低盐环境。利用本研究建立的典型植物群落类型与盐渍化程度的对应关系，可为未来遥感技术预测植物群落时空动态、预测土壤变化过程及生态系统退化进程研究提供有益补充，更为维护西北干旱区生态系统稳态及盐渍化地区修复退化的生态系统提供有效策略。
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张梦瑶, 易桂花, 张廷斌, 王国严, 李景吉, 别小娟, 马祥龙
DOI: 10.5846/stxb202501020003
Abstract:
荒野地作为由自然主导的生态系统，为自然界和人类社会提供了多种类型的生态系统服务。然而，随着人类活动对荒野地的威胁逐渐加大，全球荒野地面积正以惊人的速度缩减，严重威胁到生物多样性保护、生态系统完整性和可持续性。由于缺乏必要的连通性，物种迁徙和基因交流受阻，荒野地难以维持相应的生态过程和功能。本研究集成布尔法和MaxEnt模型模拟川西高原的荒野化程度，并从生态安全格局的视角出发，识别阻碍物种迁移和扩散的关键区域，结合Marxan模型进行系统性保护规划，首次厘定了川西高原荒野地优先保护等级和生态保护关键区域。结果表明：（1）共识别荒野地生态源164个，主要分布在自然度较高的北部、中部和西部地区，整体空间分布较为零散，破碎化特征明显，易受到外界干扰与环境变化的威胁；（2）共提取429条生态廊道，总长度达9387.51km，中部廊道网络密集，研究区东部、西部和西北部廊道分布稀疏，能量流动较少。综合考虑廊道建设成本和生态效益，最终确定生态廊道面积约51776.75km2，生境质量较好的区域是川西高原生态廊道的核心区域，有利于物种栖息和迁徙。受人类生产与开发活动的影响，识别的生态夹点和生态障碍点周围阻力值相对较高，不利于物种迁移和扩散，需加强交通干道沿线绿色基础设施建设；（3）川西高原荒野地优先保护区集中分布在若尔盖县、红原县和阿坝县等地区，面积约37.99×103km2，其中一级优先保护区面积为22.89×103km2，占川西高原总面积的9.84%，二级优先保护区和三级优先保护区多分布在一级优先保护区邻近地区，面积分别为3.16×103km2和11.94×103km2。研究结果为进一步完善川西高原生态保护体系提供科学支撑。
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DOI: 10.5846/stxb202407221725
Abstract:
基于云南省119个气象站1951年至2020年的气温和降水数据，采用K?ppen—Geiger气候分类法与景观分析方法，系统分析了70年来云南省气候景观的时空变化规律。研究结果表明：云南省气候带主要有暖温带（C）、冷温带（D）和极地带（E）三种，以暖温带（C）为主导。云南省气候亚型有九类，包括热夏冬干暖温气候（Cwa）、温夏冬干暖温气候（Cwb）、热夏常湿暖温气候（Cfa）、温夏常湿暖温气候（Cfb）、热夏冬干冷温气候（Dwa）、温夏冬干冷温气候（Dwb）、热夏常湿冷温气候（Dfa）、温夏常湿冷温气候（Dfb）、极地苔原气候（ET）型，其中，Cwa和Cwb为主导型。70年间，气候带的空间分布未发生显著变化，面积占比呈现波动变化。亚型气候类型的组成、面积占比、景观格局、空间分布明显变化，主要表现为夏季炎热的亚类型新增或者面积增加，尤其是Cwb大部分转变为Cwa；气候景观最大斑块面积缩小，形状趋于复杂，破碎化程度加剧；Cwa和Cwb空间位置向北移。解析云南省气候景观时空变化规律，可为揭示气候景观变化对物种分布的潜在影响提供重要参考。
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DOI: 10.5846/stxb202409122215
Abstract:
人类活动显著地增加了大气氮沉降总量并改变其氮化合物组分。然而，目前尚不清楚不同氮化合物及其组配对植物生长的影响及机制。通过添加大气氮沉降中主要四种氮化合物形态(铵态氮、硝态氮、尿素和甘氨酸)及其等比例组合与对照共16种处理的温室盆栽实验，探究对灰绿藜(Chenopodium glaucum L.)生长的影响。研究发现氮添加增加了灰绿藜地上与地下生物量及植株总生物量。与对照相比仅有机氮组合(尿素+甘氨酸)添加显著增加植物地上生物量和总生物量；无机氮与甘氨酸(碳酸氢铵+硝酸钙+甘氨酸)组合添加显著增加了地下生物量。结构方程模型表明不同氮化合物及其组合的氮添加会增加土壤铵态氮含量，增加植物叶片光合能力和茎粗共同促进植物生长，但是会抑制地下根系生长。研究建议在群落和生态系统水平开展类似的氮沉降模拟实验研究，以更准确地评估大气氮沉降对生态系统结构和功能的影响。
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张泽凌, 周莹, 姜峻, 王丽娜, 邓旭, 安志超, 唐亚坤
DOI: 10.5846/stxb202409132223
Abstract:
净生态系统CO2交换量 (NEE) 和蒸散 (ET) 是表征半干旱区生态系统碳水循环能力的重要指标。对碳水通量动态变化的准确模拟和驱动机制的深入分析，有助于明确黄土高原半干旱区草地生态系统的功能及其对气候变化的响应。基于黄土高原铁杆蒿草地生态系统2018—2022年日尺度通量观测数据，使用多元线性回归模型、机器学习模型 (随机森林、支持向量机和人工神经网络模型) 和融合生态学知识与机器学习的生态知识-机器学习 (EML) 模型分别对NEE和ET进行拟合。其中，有6种基于不同生态假设的EML模型用于拟合NEE，7种基于不同生态假设的EML模型用于拟合ET。最后构建拟合效果最好和解释能力最优的EML模型并探究环境和植被因素对NEE和ET的影响。结果表明：(1) 包含了气象因素、土壤水分因素和植被因素的EML模型对NEE和ET的拟合效果最好，R2和RMSE分别为0.81和0.70 g C m-2 d-1，0.83和0.48 mm/d，MRE和MAE分别为1.72和0.48 g C m-2 d-1，0.29和0.30 mm/d。该模型在NEE和ET上的拟合能力较多元线性回归模型提升了24.62%和12.16%，较机器学习模型平均提升了13.02%和6.87%。(2) 空气温度是NEE和ET的主要影响因素，重要性占比分别为63.12%和60.38%。6℃和22℃是草地NEE日均空气温度的阈值，在6—22℃之间NEE处于下降趋势，在22℃后NEE变为平稳趋势。0℃和22℃是草地ET日均空气温度的阈值，当空气温度大于22℃后，ET由上升趋势转变为平稳趋势。(3) 土壤水分因素在NEE和ET的重要影响因素中的占比分别为17.13%和5.66%，NEE对土壤水分的敏感性高于ET。研究结果有助于完善半干旱区草地生态系统碳水通量的模拟方法，并明确其对环境和植被因素的响应。
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DOI: 10.5846/stxb202409182256
Abstract:
陆地生态系统在全球碳循环中扮演重要角色，植被碳汇能力是衡量生态系统质量与气候变化响应的重要指标。近年来，京津冀地区作为我国首都经济圈，其植被碳汇对区域绿色发展和“双碳”目标具有重要意义。然而，已有研究在碳汇反演中面临光能利用率等经验参数鲁棒性差等问题，导致碳汇估算结果存在较大不确定性。针对于此，本稿件基于2003—2022年长时序多源主被动卫星遥感传感器估计京津冀碳汇时空变化。首先，结合GEDI高分辨率激光雷达改进了植被最大光能利用率的动态校正方法，优化了CASA模型对NPP的模拟能力；其次，基于土壤异养呼吸模型，估算了近20年京津冀地区的NEP；最后，运用SHAP模型量化了气温、降水和太阳辐射等环境因子对植被碳汇的驱动作用及其非线性交互关系。结果表明：（1）基于GEDI实现了对最大光能利用率长时间序列的动态校正，森林的光能利用率模拟值最大为0.667—0.712 gC·MJ-1，这一改进方法能够可靠地对京津冀地区NPP进行模拟。（2）NEP多年均值为179.17 gC·m-2·a-1，季节变化为夏季>春季>秋季>冬季，空间上呈现从冀北山区向东南部平原和城市区域递减的分布特征，且森林对京津冀NEP的贡献率达47.60%。（3）各驱动因子对NEP的重要性和主效应程度为气温>降水>太阳辐射，且气温和降水对NEP的正交互作用最强。研究结论可促进对京津冀地区植被碳汇动态变化机制的理解，同时为制定生态管理和气候变化适应策略提供科学依据。
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苏杰, 尹海伟, 孔繁花, 沈舟, 孙辉, 盖振宇, 李振亚
DOI: 10.5846/stxb202409192270
Abstract:
连通性模型为自然保护区、生态网络、生态安全格局等保护规划提供了重要决策基础。目前主流的连通性模型是在二元景观上构建由斑块和廊道组成的网络系统。然而，在建模分析过程中，刻画物种运动特征中的不确定性、界定多重阈值中的主观性以及简化模型要素中的同质性等因素，使得该模型在尺度整合、多物种保护、气候变化响应等方面的适用性较低。为此，研究开始转向面向景观全域的梯度连通性模型，即全域连通性。通过系统梳理全域连通性的理论基础、模型内涵、建模方法、实践应用等方面的研究进展，并与传统主流的网络连通性模型进行多方面比较，发现：作为相对较新的模型框架，全域连通性模型在生物多样性保护和生态空间规划中得到广泛运用，并用于刻画火灾等领域的景观扩散过程。该模型在尺度整合和空间精度以及结果验证等方面具有明显的比较优势。最后，根据全域连通性模型特征与优势，从模型不确定性、模型耦合集成和物种运动监测等方面提出未来研究可能的方向与建议。
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DOI: 10.5846/stxb202410152506
Abstract:
矿农复合区生态系统服务与生态系统损害并存，它们对居民生计和福祉的影响尚未厘清。因此，探讨生态系统服务/损害、生计脆弱性及居民福祉三者之间的关系，对提升矿农复合区居民的福祉有着十分重要的意义。本研究选取黄河流域中游矿农复合区为研究区域，采用熵值法和中介效应模型分析生态系统服务与生态系统损害在以生计脆弱性为中介变量的情况下对居民福祉的影响。研究结果如下：（1）在矿农复合区中，供给服务、调节服务与居民福祉之间存在显著正相关关系。（2）生态系统损害中的供给损害与居民福祉存在显著负相关关系，其对居民福祉的影响主要体现在生活质量、健康状况和经济收入方面。（3）生计脆弱性的三个指标：暴露、敏感性、适应能力中，只有敏感性在供给服务、供给损害与居民福祉之间起到了中介作用，且敏感性在供给服务和居民福祉之间起到了部分中介作用，在供给损害和居民福祉之间起到了完全中介的作用。
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DOI: 10.5846/stxb202410152510
Abstract:
旨在科学量测与评估旅游生态系统“空间均衡”演化状态，以推动旅游地可持续发展。首先，基于系统科学研究范式探寻旅游生态系统演化发展效率与公平的动态平衡点与均衡状态，尝试构建一个基于“自然利用效率子系统”和“社会公平发展子系统”的旅游生态系统“空间均衡”理论演化模型。尔后，基于压力-状态 -响应（PSR）模型构建了包含9个维度的量测指标体系，综合运用熵权法、极差法和模糊聚类法量测旅游生态系统“空间均衡”实际演化状态。最后通过对比分析中国丹霞（贵州赤水）世界自然遗产地“空间均衡”实测状态值与理论值，获得以下研究结果：（1）构建的理论演化模型较好地拟合了案例地旅游生态系统“空间均衡”演化轨迹，实测状态值围绕演化理论值呈现短期振荡，长期“S”型演化特征；（2）根据理论模型测算中国丹霞（贵州赤水）的旅游生态系统“空间均衡”演化周期约为50年。其中，2000—2020年期间，中国丹霞（贵州赤水）历经滞后-过载-平衡的演化过程。与案例地“空间均衡”演化理论值相比，实测状态值呈现“进慢则退”的趋势；（3）中国丹霞（贵州赤水）2000年旅游生态状态指数处于0.089—0.180之间（五级），经过近20年的逐步恢复，截至2020年其生态状态指数已经恢复至0.2362（三级）以上。一定程度上实现对旅游生态系统“空间均衡”演化拟合与动态评估，推动该领域研究从单一的静态评估向多样化、动态化和定量化转变，为旅游地可持续发展提供系统理论和方法依据。
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关如泓, 焦珂伟, 常禹, 吕秋爽, 李凯莉, 郭文华, 周思羽, 刘志华
DOI: 10.5846/stxb202410212567
Abstract:
人口增加和城市扩张导致森林-城镇交界域的范围不断扩大，独特的火源条件、可燃物结构及气候变暖导致交界域内的火灾风险急剧上升，严重破环生态环境，威胁人民生命财产安全，研究交界域内火灾发生的空间分布及其驱动因子，能够满足交界域火灾管理和预防策略制定的实际需求。基于黑龙江省1980—2009年的森林火灾数据，采用点格局分析方法，构建交界域内人为火、雷击火的空间分布与驱动因子之间的关系，识别火灾高发区域，分析火灾发生密度的时空动态变化。结果表明：黑龙江省交界域平均林火发生密度为0.0028次·km?2·a?1，气候、植被和地形因子对人为火和雷击火的发生均具有较强的驱动作用；人为火和雷击火的发生具有明显的时空异质性，主要集中于大兴安岭、小兴安岭及黑龙江省东南部。火灾高发区域主要位于北部和东北部的森林地带，近年来并未显著扩张。本研究发展的森林-城镇交界域火灾分布格局及高发区域时空动态辨识方法可有效地评估交界域火灾发生风险，为火灾预防和管理提供科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202412173103
Abstract:
摘要：推进可持续发展本土化评估在国家和地方层面均具有重大意义。将联合国可持续发展议程的目标要求与中国式现代化的特征任务相结合，提出将碳达峰碳中和与共同富裕纳入可持续发展评估的改进思路，进而构建涵盖经济高质量发展、社会民生改善、富裕均衡共享、绿色低碳转型和生态环境治理5大维度48项指标的评估体系，据此对2013—2022年中国31个省域的可持续发展水平进行测度。研究结果表明：（1）中国省域综合可持续发展水平持续提升，并呈由东南向西北递减的阶梯式分布格局；（2）省域间综合可持续发展水平极化现象加剧，高-高集聚和低-低集聚的省域数量均有所增加，分别分布在“胡焕庸线”的东南半壁和西北半壁；（3）省域可持续发展5大维度均呈改善态势，其中经济高质量发展、社会民生改善和富裕均衡共享在空间上呈东高西低的分布格局，而绿色低碳转型和生态环境治理则呈南高北低的分布格局；（4）省域可持续发展5大维度间的耦合协调度虽有所上升，但整体协调水平依然较低，西北地区的维度间发展失衡问题尤为突出；（5）碳达峰碳中和与共同富裕的推进均对省域可持续发展水平排名产生影响，其中碳达峰碳中的权衡效应尤为明显。本研究通过引入中国式现代化的碳达峰碳中和与共同富裕评估指标，探索构建更具针对性、交互性、灵活性和均衡性的可持续发展本土化评估方法，从而为揭示我国省域可持续发展的时空演变规律提供科学参考。
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DOI: 10.5846/stxb202412213135
Abstract:
湿地为人居环境提供多种功能，主要包括创造多样化的生物栖息地，降低区域雨洪风险，并通过与周围文化设施的互动来提供文化服务，满足人居环境“生活-生产-生态”需求。然而，目前缺乏有效识别湿地网络中各廊道功能差异的方法，盲目的湿地保护与利用都将破坏人居环境的宜居性和可持续性。基于共生理论，以莆田主城木兰溪流域为例，将生活防洪、文旅产业和生态保护3项基本人居环境需求整合到湿地廊道的发展框架中，提出了多功能“人居-湿地”共生网络的识别方法。该方法涉及形态学空间格局分析（MSPA）、景观连通性指数、最大熵模型（MaxEnt）、最小累积阻力模型（MCR）和水文径流分析等，同时，将雨洪淹没风险、人文景观密度和生物多样性的空间分布转化为各功能性阻力因子，提取潜在湿地廊道，优化湿地网络结构。研究结果表明：（1）土地利用类型对湿地形成的影响最为显著，占比高达86.9%，其次是气候和地形因素的影响。（2）在莆田主城流域识别出32块湿地生态源，提取了39条潜在雨洪调节廊道、54条人文滨水廊道和40条生态湿地廊道，其中三种功能复合廊道占56%，两种功能复合廊道占15%。（3）在研究区域内构建了三级湿地网络结构，其中一级湿地网络形成了“三纵三横”的空间格局。为城市湿地及滨水区域的多用途空间规划、设计和管理提供科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202412223139
Abstract:
摘要：全球气候变化对生态系统的结构和功能产生深远影响，破坏了生态系统服务的供需平衡，进而威胁人类福祉和社会的可持续发展。基于自然的解决方案（Nature-based Solutions：NbS）作为缓解和适应气候变化的重要途径，能够有效的应对气候变化对生态系统的不利影响，持续维持人类福祉和提升生物多样性效益。通过综述气候变化对全球生态系统的主要影响，探讨NbS在提升生态系统服务方面的多重效益，以期为生态系统的可持续管理提供理论支撑。具体而言，主要综述了气候变化对生态系统结构和功能（生态系统服务供给）的影响，阐释了NbS在增强生态系统服务中的作用与效益，并基于NbS的实施现状，探讨了其在缓解和适应气候变化中的挑战和局限。最后，提出该方向的未来研究展望，以期为我国生态恢复与社会可持续发展提供理论支撑。
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宋春阳, 佘维维, 郭焱培, 袁新月, 秦树高, 冯薇, 张宇清
DOI: 10.5846/stxb202412313206
Abstract:
固沙植被在防止土壤风蚀、提高生物多样性和改善生态系统功能等方面发挥着非常重要的作用，然而，其对生物多样性和生态系统影响的机制研究仍较为有限，固沙植被演替过程中物种多样性与功能多样性的动态关系尚不明晰，制约着对生态系统恢复成效的评估。以毛乌素沙地不同恢复阶段的植物群落为研究对象，分析了植被演替过程中土壤理化性质、植物功能性状、群落物种组成等方面的变化，旨在揭示植被恢复过程中物种和功能多样性的变化及其关系。结果显示：（1）随着植被恢复，土壤黏粒、粉粒占比增加，水分、养分条件明显改善；（2）植物功能性状偏向资源获取型，株高、叶碳含量、叶氮含量和比根长等均显著提高；（3）物种丰富度显著增加，均匀度显著降低，香农威纳指数无明显变化；（4）功能多样性指数（功能离散度、功能分异度、功能均匀度、功能丰富度和功能离散度二次熵指数）显著降低。结果表明，固沙植被演替过程中，环境过滤发挥着主要作用，并推动着群落适应性策略的转变，固沙植被物种多样性虽有所提高，但各物种呈现趋同适应，功能多样性降低，植物对资源的利用率并未增加。因此，尽管目前的固沙植被经过二十余年的恢复，盖度显著提高，土壤质量有所改善，但尚未恢复至功能多样、结构稳定的阶段，未来仍需采取严格的封禁等保护措施，为生态系统持续演替创造条件。
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DOI: 10.5846/stxb202412313210
Abstract:
为探究不同降雨和坡度条件下黄土坡面侵蚀泥沙粒径分布及分选特征，更好地理解黄土坡面泥沙分离、输移和沉积过程，该研究以黄土高原两种典型土壤（黄土、沙黄土）为研究对象，在模拟人工降雨实验条件下，开展了10 m坡长下不同坡度（5°、7.5°、10°和15°）和降雨强度（60 mm?h-1和90 mm?h-1）条件下坡面侵蚀过程以及泥沙颗粒变化特征研究。结果表明：（1）60 mm/h雨强时，两种土壤侵蚀泥沙颗粒主要由粉粒和细砂组成，其含量占整个泥沙侵蚀量的65%～95%，且黄土、沙黄土分别在5°和7.5°以及7.5°和10°之间存在临界坡度，导致粉粒和细砂侵蚀规律相反；90 mm/h雨强时，两种土壤侵蚀泥沙颗粒级配更接近原状土。（2）60 mm/h雨强下，黄土和沙黄土黏粒富集率（Enrichment Ratio, ER）＜1，粉粒的ER接近1，细砂粒的ER＞1，侵蚀泥沙颗粒以细砂的富集为主。90 mm/h雨强下，两种土壤富集率规律相反，黄土仍以细砂的富集为主，沙黄土以黏粒的富集为主。（3）60 mm/h雨强下，各坡面随着降雨的持续，两种土壤d50值呈现降低的趋势，且d50值随坡度增加而减小；90 mm/h雨强下，两种侵蚀泥沙颗粒级配会更快速接近稳定。研究结果旨在揭示两种土壤侵蚀过程中泥沙粒径的变化规律，以期为黄土坡面流失机理的深入理解提供数据支撑和理论依据。
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DOI: 10.5846/stxb202408161938
Abstract:
种子萌发出苗是植物生命周期中关键而脆弱的阶段之一，对环境因子变化十分敏感。土壤结构变化如何影响乡土植物种子的萌发特性尚不清楚，缺乏田间的定量观测数据。本研究以干旱河谷两个代表性乡土豆科旱生灌木胡枝子（Lespedeza bicolor）和鞍叶羊蹄甲（Bauhinia brachycarpa）种子为试验材料，测定其在4个石砾含量处理（0%, 25%, 50%和75%，v v-1）下的萌发过程、出苗率和出苗势，明确其对土壤石砾含量变化的响应特征，探究种子萌发特性与环境因子的相关关系。结果表明，土壤石砾含量变化影响了两种乡土灌木种子的萌发，具体表现为出苗率和出苗势随石砾含量增加而升高。在石砾含量梯度上，鞍叶羊蹄甲种子出苗率与表层土壤平均温度及积温显著正相关，而胡枝子种子萌发与二者无明显相关性。土壤水分含量与两种灌木种子发芽能力之间呈显著负相关关系。总体上，干旱河谷气候条件下，中、高石砾含量（50%和75%）导致表层土壤温度升高和含水率降低，从而促进乡土灌木种子萌发，并且鞍叶羊蹄甲种子萌发对石砾含量变化反应较为敏感。研究结果加深了对干旱背景下石质土壤中种子萌发与土壤环境因子之间的关系理论认识，为多石山区生态恢复和耕作实践提供理论支持。
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吴婧慧, 王云琦, 袁雨, 刘玉芳, 傅开, 李丹青, 焦鹏, 李俊杰
DOI: 10.5846/stxb202407261767
Abstract:
生态系统价值服务评估的关键难点在于量化困难和评估精度不足及生态系统内复杂生态要素之间的相互作用。由于自然保护区内生态系统复杂多样，准确评估其服务价值尤为困难，这进一步阻碍了将生态系统生产总值（GEP）纳入国民经济核算体系及其在生态补偿与交易中的应用。本研究以缙云山国家级自然保护区为例，构建了系统化的实地核算指标体系以精准计算生态系统生产总值（GEP）。通过InVEST模型处理遥感数据，量化生态系统服务指数（ESI），分析生态系统服务的权衡与协同关系及驱动因子。结合地理加权回归模型（GWR）与随机森林（RF）模型对初始计算的GEP与ESI进行偏差校正与优化。研究结果表明：（1）缙云山国家级自然保护区GEP核算总值为28.41亿元，1984—2024年生态系统服务指数水平较高且稳定，81%的森林生态系统表现出明显的协同效应；（2）空间聚类分析将保护区划为四类服务簇与三类功能分区，道路和人口密度对生态服务质量有负面影响；（3）初始高偏差区域占保护区面积的48.79%，RF优化精度优于GWR，优化偏差61.56%。本研究提出了一种从实地数据获取到模型校准的系统方法，为量化山体—城市（KMCs）型自然保护区生态服务能力提供新视角，以应对生态服务评估的复杂性，并为“实地—模型”结果校准和生态服务评估提供参考方法。
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黄太福, 张溢, 刘晓敏, 丛微, 余建华, 李佳, 薛亚东, 张于光
DOI: 10.5846/stxb202407151650
Abstract:
狼（Canis lupus）、豺（Cuon alpinus）和赤狐（Vulpes vulpes）是生态系统中的重要捕食者，探究其种间时空生态特征具有重要的生物学和保护意义。基于2021—2024年在青藏高原东北缘的新疆阿尔金山国家级自然保护区、罗布泊野骆驼国家级自然保护区和甘肃安南坝野骆驼国家级自然保护区开展的红外相机调查监测数据，使用参数优化的最大熵模型（Maxent）与核密度法比较了狼、豺和赤狐的种间与种内时空生态位差异。结果发现：（1）优化后的Maxent模型狼、豺和赤狐AUC值分别为0.966、0.941和0.960，狼栖息地的关键因子为归一化植被指数（26.1%）、海拔（14.8%）和距铁路距离（14.0%），豺为坡度（62.1%）、归一化植被指数（23.2%）和距铁路距离（3.1%），赤狐为归一化植被指数（29.3%）、海拔（16.5%）和距铁路距离（12.5%）。（2）狼、豺和赤狐的空间生态位重叠度较高，适宜栖息地空间重叠度系数分别为0.53（狼-豺）、0.78（狼-赤狐）和0.63（豺-赤狐）。（3）三种食肉动物的时间生态位存在明显分化（P<0.05），狼的活动高峰期晚于豺，赤狐明显回避狼和豺的活动。本研究揭示了青藏高原东北缘狼、豺和赤狐在时间生态位上的分化是其同域共存的关键因素，为食肉动物的保护研究提供了参考。
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DOI: 10.5846/stxb202407111626
Abstract:
水是植物生存最主要的限制因子，对城市植物水分利用的研究已成为城市生态保护和植被建设的关键。以青海省西宁市青海大学校园林地青杨（Populus cathayana）纯林、青海云杉（Picea crassifolia）纯林、青杨—青海云杉混交林和青杨—暴马丁香（Syringa reticulata）—榆叶梅（Amygdalus triloba）混交林为研究对象，基于氢氧稳定同位素技术结合MixSIAR模型，分析植物生长季（5—10月）的水分利用来源。研究结果表明：2023年5—10月研究区的降水量为406.88mm，占全年总降水量（454.7mm）的89%。在生长季初期，纯林中的青杨和青海云杉主要利用60cm深度以上的土壤水，利用比例分别为（70.58±58.15）%和（72.21±61.33）%。混交林中的树种对各深度层次的土壤水均有利用。进入生长季中期，降水增加，土壤含水量增加，青杨、青海云杉和暴马丁香主要利用表层土壤水，但MPSA的榆叶梅仍利用各层土壤水。生长季末期，降水减少，土壤含水量保持较为稳定的状态（13.61±0.94）%，纯林中的青杨和青海云杉以中层20—60cm土壤水作为主要水源，利用比例分别为（35.90±29.63）%和（43.17±33.73）%，混交林的青杨和青海云杉及暴马丁香转而利用中层和深层土壤水，而榆叶梅仍对各层土壤水均有利用。以上结果表明，植物的水分来源具有明显的季节变化特征，同种植物在不同配置模式的林地（纯林和混交林）中水分利用格局存在差异。林地配置模式改变了种间和种内对水分来源的竞争效应，混交林中不同物种间的水分竞争与纯林中同一物种个体间的水分竞争具有不同的效应。植物对土壤水分的利用模式与其林地配置模式、根系分布和下方土壤含水量密切相关。
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DOI: 10.5846/stxb202406251476
Abstract:
二氧化碳（CO2）是主要的温室气体之一，空气中二氧化碳浓度的变化受到多种因素的影响。现在能连续观测地面空气二氧化碳浓度的站点依旧较少，但是常规气象数据容易观测，在给定地点如何用常规气象数据模拟地面空气二氧化碳浓度依旧缺乏研究。基于陕西省淳化县的和家山小流域的实测气象数据和二氧化碳浓度数据，分别采用不同位置的地面空气二氧化碳浓度或环境因子的组合驱动MLP、LSTM、Bi-LSTM和RF模型，评价了机器学习方法在黄土高原沟壑区典型站点模拟日尺度地面空气二氧化碳浓度的潜力。研究结果表明，无论是以同类型观测数据作为输入还是以环境因子的组合作为输入，4种机器学习模型都可以较好的模拟地面空气二氧化碳浓度的整体变化过程，且都可以用于插补数据。以其他点位实测二氧化碳浓度作为输入时，MLP模拟2号点的浓度C2精度最高，在测试集的误差仅为3.8%；以环境因子作为输入时，RF模拟2号点的浓度C2精度最高，在测试集的误差为6.3%。但是以环境因子作为输入时无法模拟出二氧化碳浓度剧烈的日变化过程。为了进行数据插补，以同类型的观测数据作为输入用于插补数据的效果更好，它可以较好地模拟出地面空气二氧化碳浓度的日变化过程。
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作建芬, 林益超, 刘维维, 简胜, 田森林, 宁平, 刘洋, 黄建洪
DOI: 10.5846/stxb202406221448
Abstract:
干旱是严重影响种子萌发和幼苗生长的非生物胁迫条件之一。本研究利用PEG-6000模拟干旱胁迫条件，研究了不同浓度PEG-6000（0%，5%，10%，15%，20%）处理对高羊茅、黑麦草、披碱草种子发芽率、发芽势、相对发芽率、相对发芽势、发芽指数、胁迫指数、活力指数、抗旱系数和萌发系数的影响，测定了不同干旱胁迫条件下三种牧草幼苗的苗鲜重、根鲜重、株高，以及幼苗组织内H2O2浓度、O2-浓度、过氧化氢还原酶（CAT）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、叶绿素a浓度和叶绿素b浓度。本研究进行了各指标间相关性分析和主成分分析，统计分析了各综合指标的因子负荷量及贡献率，计算了不同浓度PEG-6000处理下三种牧草各综合指标的主成分综合评价值，以及各指标对PEG-6000浓度的耐旱临界阈值，综合评价了三种牧草的抗旱性能和耐旱能力。综合耐旱临界值分析和抗旱能力综合评价结果显示，三种牧草抗旱性能从高到低依次为高羊茅>黑麦草>披碱草。本研究对抗旱草种的鉴定和筛选具有重要意义。
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庄鸿飞, 侯金, 王守强, 高宇, 张朝晖, 王宗灵, 赵林林, 何育欣, 周庆杰, 鹿志创, 邢衍阔, 杜光迅
DOI: 10.5846/stxb202405071019
Abstract:
针对渤黄海斑海豹种群传统监测方法中高成本、低效率个体识别难题，本文提出一种基于面部特征的斑海豹个体识别模型。该模型基于卷积神经网络架构，结合注意力机制和多尺度特征处理技术，提高了对面部关键特征的识别能力，并通过深度可分离卷积降低了参数量和计算需求。实验结果显示，融合SlimC2F、CBAM和SPPF模块可显著提高网络识别性能，本文方法（SlimC2F-CBAM+SPPF）取得最佳识别效果。在自建有背景数据集与Caltech-256公共数据集上，模型识别准确率达98.35%、80.70%，优于目前主流模型。在迁移学习策略的应用下，模型对不同背景的适应性增强，识别准确率提升至98.70%。此外，即使在较小数据集上，模型仍能保持较高的识别准确率。最后，可视化分析展示了模型主要关注眼睛和鼻子等关键部位，进一步验证了模型的有效性和可解释性，为实现斑海豹个体的高效监测提供了新的技术手段。
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DOI: 10.5846/stxb202404110795
Abstract:
产漂流性卵鱼类是河流生态健康的重要指示物种，明晰其物种分布和繁殖习性具有重要意义。从多渠道进行详尽的资料收集，厘清了中国江河产漂流性卵鱼类物种组成，并对其在各一级区分布情况以及繁殖习性进行分类梳理。取得的主要结果如下：（1）明确中国江河产漂流性卵鱼类61种，其中受威胁物种14种，中国特有种34种；（2）长江区、珠江区产漂流性卵鱼类种类最丰富，同时受威胁物种比例也较高，是产漂流性卵鱼类保护的关键区域；（3）29种产漂流性卵鱼类在产卵时有流速需求，6月及以后产卵物种和最低产卵水温低于16℃的物种比例都呈现出北高南低的趋势；（4）漂流性受精卵吸水前平均卵径为1.43mm，吸水后平均卵膜径为4.36mm，膨胀率均值为328.2%，平均孵化时间多在12.4—44.4h（20.3—28.0℃）。研究成果可为水库生态调度方案制定、流域产漂流性卵鱼类保护等工作提供重要支撑。
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DOI: 10.5846/stxb202404100789
Abstract:
优化放牧假说提出，适度放牧能够通过促进土壤养分周转速率，提高草地生态系统的初级生产力。但是对于适度放牧是否同时有助于土壤有机碳组分的形成与稳定，目前的认知仍然有限。特别是禁牧后通过外源性养分输入提高土壤有机碳含量并增强碳库的稳定性的研究仍然匮乏。基于在青藏高原矮生嵩草草甸开展了17年的围封禁牧和不同化学形态氮素添加的长期实验，采用物理分级和13C核磁共振技术，分析了围封禁牧与氮素添加处理下土壤有机碳含量以及矿质结合态和颗粒态有机碳含量、有机碳不同功能团碳含量的变化。研究结果表明长期禁牧降低了0—10cm和10—20cm土层有机碳含量。围封禁牧提高了0—10cm土层颗粒态有机碳含量，但降低了矿质结合态有机碳含量，表明禁牧降低了有机碳含量及其稳定性。围封禁牧降低了0—10cm土层烷基碳含量，提高了氧烷基碳含量，表明有机碳的稳定性降低。不同化学形态氮素长期添加没有改变土壤有机碳含量，但是铵态氮与硝态氮处理下0—10cm土层矿质结合态有机碳含量低于硝酸铵处理，而铵态氮处理下0—10cm土层颗粒态有机碳含量显著高于硝酸铵。另外，同围封禁牧相比，铵态氮处理下0—10cm土层烷基碳和羰基碳含量降低，而烷氧碳含量增加，表明氮素添加，尤其是铵态氮的长期添加降低了有机碳的稳定性。此外，0—10cm土壤有机碳的降低主要源于矿质结合态有机碳的减少，10—20cm土层土壤有机碳的变化与颗粒态有机碳显著正相关，并且土壤pH的变化是有机碳组分变化及稳定性降低的主要原因之一。总之，高寒草地长期禁牧与氮素添加不利于土壤有机碳的截存与稳定。这一结论为退化草地恢复和可持续管理提供了科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202403280665
Abstract:
生态系统为人类供给产品与服务，是人类社会可持续发展的基础。研究生态系统服务的供给以及人类社会对生态系统服务的需求与消费，分析生态系统服务流的供需特征与流动关系，对区域生态系统的管理和生态补偿的开展具有重要意义。以黄河流域为例，计算了2021年的生态系统服务供给与需求指数，基于最小累计阻力（MCR）模型、重力模型和城市断裂点理论等多种方法和模型，确定生态系统服务供给区到需求区的生态系统服务空间流转路径和流转量。结果表明：1）黄河流域上游地区的单位面积生态系统服务供给量高于中游和下游地区，黄河流域下游区域生态系统服务需求量高于中上游地区，供给和需求呈现空间异质性；2）从黄河流域生态系统服务供需平衡关系看，黄河流域上游地区主要为生态系统服务供需盈余区，中游的陕西省、山西省和宁夏回族自治区的大部分地市为生态系统服务供需平衡区，下游的河南省和山东省为生态系统服务供需赤字区。3）2021年，黄河流域生态系统服务流转量共计5794.3亿元，其中甘肃省生态系统服务流转量2223.9亿元，青海省生态系统服务流转量1650.3亿元，青海省和甘肃省的生态系统服务主要流向山西省。为黄河流域横向生态补偿机制构建提供理论支撑，建议优化青海省和甘肃省重点生态功能区转移支付，形成受益者付费、保护者得到合理补偿的良性局面。4）生态系统服务流转强度会随着传输距离增加而衰减，生态系统服务无法从远距离的生态系统服务供给区传递至需求区，应当加强生态系统服务需求区周边的生态建设，通过增加周边的生态系统服务供给提高需求区的人类生态福祉。
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DOI: 10.5846/stxb202310122206
Abstract:
旨在探讨太行山地生态系统服务之间的权衡与协同关系，并据此进行生态服务分区，以支持太行山地及华北平原的生态保护和高质量发展。研究运用产量空间化、InVEST模型和ArcGIS核密度分析对太行山生态系统的供给服务（食物供给）、调节服务（产水服务和固碳服务）、支持服务（土壤保持和生境质量）和文化服务（休闲游憩）进行评估，采用线性的Pearson相关系数和非线性的袋状图相结合的方法，深入剖析了各服务之间的相互关系，并根据袋状图结果识别出生态系统服务权衡/协同关系的地理格局和主导服务分布。结果表明：（1）食物供给与调节服务、支持服务之间均为权衡关系，调节服务和支持服务之间大多互为协同关系，而休闲游憩与其他服务间则表现为既不权衡也不协同的兼容关系；（2）生态系统服务间的权衡与协同关系在空间上分布不均，其分区面积与相关性强度（相关系数绝对值）紧密相关。（3）多种服务协同效应较好、权衡效应较强和协同/权衡效应相当的区域面积比例约为4：3：2；供给为主导服务的区域多分布在研究区边缘的平原地区和山间盆地，休闲游憩为主导服务的区域多分布在东部丘陵和平原的过渡的浅山地带，海拔、坡度和植被覆盖较高的区域则以调节和支持服务为主导服务。基于袋状图生态系统服务协同分区及主导生态系统服务识别对优化生态保护红线布局、补充保护范围及实施生态空间用途管制具有重要的实践指导意义。
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张梅, 陈泠澜, 赵紫晴, 王藜颖, 刘玉国, 丁玉雄, 刘发万, 周金星, 万龙, 普文富, 张黄俊
DOI: 10.5846/stxb202403090477
Abstract:
喀斯特断陷盆地区地处滇东-攀西一带，由其脆弱的生态环境引发的严重的石漠化问题，成为当前急需解决的生态挑战。而植被恢复是石漠化地区综合治理的重要途径，因此，本研究聚焦于云南省建水县石漠化区，以4种不同的人工植被模式（阔叶林、针叶林、针阔混交林、灌木林）以及草地作为对照对象，通过植被群落和土壤调查，深入探究了不同人工植被模式对生物多样性、土壤理化性质以及化学计量特征的影响。研究结果显示，在不同的人工植被模式下，共计调查到39种被子植物，分属于21科35属。相较于灌木林和草地，阔叶林、针叶林和针阔混交林的物种丰富度显著提高，主要体现在草本植物物种的显著增加（P<0.05）。人工植被模式有助于提升石漠化区植物群落的生物多样性，其中以阔叶林模式的乔木生物多样性最高，灌木林生物多样性以阔叶林模式和针叶林模式为最高，而草本植物多样性以针阔混交林模式为较高。此外，灌木林的土壤全氮（TN）和全磷（TP）含量均低于乔木林，灌木林的植被恢复对土壤养分没有显著影响（P>0.05），且对土壤TP含量有不利影响。经过4年的乔木林人工植被恢复，土壤有机质的变化显著，阔叶林的土壤有机质含量显著高于其他模式（P<0.05），针阔混交林则显著提升了土壤TN含量（P<0.05），而阔叶林则显著提升了土壤TP含量（P<0.05）。此外，在阔叶林、针叶林和针阔混交林中，C/N化学计量比有所降低，而C/P在针阔混交林模式下则有所下降，这有利于微生物的分解过程。本研究为石漠化区的植被恢复提供了重要的参考，为喀斯特地区的生态恢复与石漠化治理提供了决策与建议。
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杜珍, 张赐成, 肖雄, 邹梓颖, 胡彪, 李嘉洁, 张勇, 付世川, 蒋婉婧
DOI: 10.5846/stxb202412173101
Abstract:
全球气候变化背景下，亚热带地区季节性干旱事件频发，对森林的碳汇潜力和生态系统的稳定性构成严重威胁。因此，研究亚热带次生林植物水分利用对干旱胁迫的响应规律，对提高植被对极端气候脆弱性方面的认识具有重要的理论意义。以亚热带典型次生林三种优势树种樟树(Cinnamomum camphora)、马尾松(Pinus massoniana Lamb.)和枫香(Liquidambar formosana Hance)为研究对象，基于热扩散式探针技术，于2022年对树干液流进行连续监测，并结合气象因子和土壤水分的同步监测，对比分析了2022年发生的极端干旱和2023年同期相对湿润期间三种树木树干液流对气象因子、土壤水分条件的响应规律。结果表明：（1）2022年极端干旱期的液流速率均显著低于2023年同期，干湿期间樟树液流速率的变化幅度最大；（2）2023年干旱期的液流速率呈现日间液流高于夜间液流的昼夜规律，而在2022年樟树和马尾松的夜间液流速率高于日间；（3）干旱期三种树木液流速率与太阳辐射（Rn）、饱和水汽压差（VPD）呈正相关，均与土壤含水量（SWC）呈负相关；2022年干旱期的液流速率对环境因子的敏感性低于2023年同期；（4）在相对湿润的年份，液流速率主要受VPD和Rn的影响；而在极端干旱的年份，液流速率的主要控制因素由气象因子转变为土壤水分的可用性限制。
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DOI: 10.5846/stxb202412113052
Abstract:
农业是温室气体排放的重要来源之一。“双碳”目标下探究农业生产转型的碳排放影响效应有利于实现生态环境保护和农业低碳转型协调发展。选择南方丘陵山区的国家生态文明试验区福建省为研究对象，以县域为研究尺度，从“要素—结构—功能”三个维度构建农业生产转型评价指标体系，采用碳排放系数法、综合分析法、固定效应模型等方法，分析2006—2021年福建省农业碳排放时空格局，诊断农业生产转型类型，探究农业生产转型的碳排放差异及其影响效应。结果表明：1）研究期内，福建省农业碳排放变化率整体呈现先增加后减少的趋势，农业碳排放强度稳步下降，平均降幅达63.9%。2）福建省农业生产转型结果划分为四类，不同农业生产转型特征各异，引发了差异化碳排放变化趋势。3）基准回归结果显示，劳均耕地面积增长是农业碳排放强度增加的重要因素，乡村非农就业率提高带来的绿色低碳技术推广是农业碳排放强度降低的主要动力。4）异质性结果表明，技术进步、适度规模经营、构建特色现代农业体系是区域农业实现碳减排的有效途径。研究有助于为南方丘陵山区不同农业生产转型区域实现差异化农业低碳发展提供科学参考。
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DOI: 10.5846/stxb202412042989
Abstract:
上海市人口和经济快速增长导致了严峻的土地利用形势。现有研究主要关注上海市社会经济活动的直接土地利用，其他地区生产消费活动对上海市土地利用的跨区域产业链驱动机制尚不清晰，无法为缓解上海市土地利用压力的政策决策提供充分依据。构建了一个全行业土地利用核算框架，并结合环境扩展多区域投入产出模型，从生产侧、需求侧、供给侧视角识别了多区域产业链中驱动上海市土地利用的关键地区与行业。结果表明，生产侧视角下，上海市用地面积最大的行业包括“种植业”和“批发和零售”；需求侧视角下，上海对“种植业”产品的需求驱动了大量的本市土地利用，河南、广东等省份的最终需求对上海市用地的驱动作用显著；供给侧视角下，关键初始投入行业包括上海市“种植业”和“批发和零售”，江苏等省份的初始投入行业间接驱动了较多的上海市用地。研究结果从多视角为上海市土地利用的可持续管理指出着力点，同时可为其他地区的土地利用研究提供参考。
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周佳宇, 林雨辰, 付佳睿, 王海湘, 施曼, 曹婷婷, 王志康, 李全, 宋新章
DOI: 10.5846/stxb202411262902
Abstract:
深入了解土壤磷组分特征及其影响因素，对提升亚热带森林生态系统生产力意义重大。然而，当前在运用统一标准量化不同人工林不同深度土壤磷组分的研究方面有所欠缺，且对于土壤磷组分转化的驱动因素，特别是微生物因素，认知尚不明晰。本研究选取杉木（Cunninghamia lanceolata）、桉树（Eucalyptus robusta）、毛竹（Phyllostachys edulis）和马尾松（Pinus massoniana）四种人工林作为对象，采集并系统分析了表层（0-20cm）、中层（20-40cm）和深层（40-60cm）土壤的磷组分、化学性质以及微生物特征。四种人工林土壤磷组分中以闭蓄态磷和有机磷为主，比例超过70.0%，且表层土壤中不同磷组分含量、微生物量碳、微生物量氮、微生物量磷和phoX基因拷贝数均高于深层。毛竹林在各土层的有效磷含量(5.6-40.3mg/kg)和次生矿物磷含量(8.7-57.5mg/kg)及其在总磷中的比例（有效磷占比：3.9-6.7%；次生矿物磷：3.3-9.9%）均显著高于其他三种人工林（P<0.05）。杉木林的原生矿物磷含量（表层：23.4mg/kg；中层：17.5mg/kg；深层：17.0mg/kg）最高，桉树林的闭蓄态磷含量（表层：632.2mg/kg；中层：585.7mg/kg；深层：535.2mg/kg）最高，而马尾松林的有效磷含量（表层：8.8mg/kg；中层：6.9mg/kg；深层：6.8mg/kg）最低。微生物量磷和phoX基因对土壤磷组分有显著影响。这些结果表明毛竹林土壤的磷供给能力明显优于杉木、桉树和马尾松林。土壤深度是影响磷组分的关键因素。因此，建议针对不同人工林实施差异化管理，并重视土壤深度对磷循环的调控作用。
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DOI: 10.5846/stxb202412012951
Abstract:
土地荒漠化是全球性的重大生态环境问题，我国的荒漠化土地面积约占国土面积的四分之一，持续开展土地荒漠化监测研究对促进荒漠化区生态恢复意义重大。针对基于NDVI-Albedo特征空间提取土地荒漠化存在的不足，结合模型对比分析，提出了基于OSAVI-Albedo特征空间的高寒草甸区土地荒漠化遥感提取方法。本文通过构建OSAVI-Albedo特征空间得到香格里拉市各期次荒漠化差异指数，对研究区近20年来的土地荒漠化进行时空动态监测研究，并结合区域气象、人口等数据变化，探究了自然和人为因素对区域土地荒漠化演化的影响机制。结果表明：OSAVI-Albedo模型能很好地克服NDVI-Albedo模型的缺点，有效地区分不同地表植被覆盖类型且不受特殊地物影响。2003—2022年，香格里拉市土地荒漠化整体呈好转趋势，轻度、中度、重度荒漠化面积逐渐缩小，荒漠化呈减轻趋势的面积为加重面积的2倍，仅局部地区有荒漠化恶化、波动情况发生。进一步分析表明，研究区自然因素（气温和降水）、人为因素（土地覆盖和人口密度）以及生态治理（退耕还林、退牧还草、天然林保护、森林生态效益补偿等）是影响区域荒漠化演变的重要驱动因素。
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阴红彬, 黄庆阳, 沙刚, 谢立红, 杨帆, 张超, 姜明月, 曹宏杰
DOI: 10.5846/stxb202411292929
Abstract:
氮沉降改变森林生态系统养分平衡，影响土壤中营养元素循环和微生物养分代谢过程。五大连池火山熔岩台地由于自身养分匮乏，植被恢复受到养分条件的制约，但土壤微生物与植物养分限制的协同响应机制仍缺乏深入研究。本研究以香杨(Populus koreana)矮曲林为研究对象，模拟5个氮添加梯度，分别为CK（0 g N m-2 a-1）、N1（2 g N m-2 a-1）、N2（4 g N m-2 a-1）、N3（8 g N m-2 a-1）和N4（16 g N m-2 a-1），施肥两年后测定土壤养分和微生物C、N、P含量及胞外酶活性，采用生态酶化学计量学方法，揭示微生物代谢对碳、氮、磷的限制模式, 旨在探究外源氮添加对土壤微生物代谢限制产生的影响。结果表明，（1）添加氮后土壤中C-获取酶，N-获取酶和P-获取酶的活性均显著升高，随着氮添加量的递增，三种酶的活性变化趋势表现为呈先上升后下降，N3处理C-获取酶和P-获取酶活性最高，而N2处理N-获取酶活性最高；（2）土壤胞外酶的EEAC:P和EEAN:P呈先升高后降低的趋势，N2处理达到最高，而EEAC:N呈先降低后增加再降低的趋势，N3处理最高；（3）矢量模型分析发现所有氮处理土壤矢量角度均大于45°，随着氮添加量的增多呈先减少后增加的趋势；（4）冗余分析发现土壤养分是影响胞外酶活性和胞外酶化学计量比的关键因子，TP与矢量长度和矢量角度均呈显著正相关关系（P<0.05）。结果表明，氮沉降可以提高土壤胞外酶活性，影响土壤微生物的养分限制，促进土壤生物化学循环，研究结果为气候变化下森林生态系统的适应性管理提供重要科学依据。
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陈华, 李芳迪, 洛松土登, 张利莎, 陈曦, 许世群, 周天阳, 王长庭
DOI: 10.5846/stxb202411262897
Abstract:
全球气候变化已经严重影响到生物多样性和生态系统功能。尽管已有大量的控制实验来模拟全球气候变化对生态系统功能的影响,但对雪被这一重要环境因子如何影响生态系统功能及其多功能性的认识还不足。本文聚焦于川西北高寒草甸生态系统,基于长期积雪控制实验,深入探讨了雪被厚度变化对生态系统多功能性的影响,旨在揭示气候变化背景下雪被影响高寒草甸生态系统功能的潜在机制。研究结果表明,雪被显著改变了群落物种丰富度,表现为在除雪条件下较高,但对Simpson指数、均匀度指数、功能多样性以及不同的群落性状均值影响较小。除地上生产力外,雪被对多种生态系统功能具有显著影响,包括地下生产力、群落盖度、土壤持水力、土壤总碳、氮、磷,然而不同维度的多样性(分类多样性,功能多样性)对不同功能的影响均较小。结构方程模型分析表明雪被厚度直接提高了高寒草甸生态系统多功能性,此外对功能多样性和土壤pH分别有直接的负和正效应,但本研究未发现雪被通过改变生物多样性来间接调控草地生态系统多功能性的明确证据。总的来说,本研究为深入理解雪被变化对高寒草甸生态系统的影响提供了新的理论视角,同时也为该区域制定针对性的草地管理和生态保护策略提供了科学依据。
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刘 顺, 陈 淼, 邢红爽, 陈 健, 许格希, 巩闪闪, 贾 磊, 孙 镇, 史作民
DOI: 10.5846/stxb202411262890
Abstract:
为了探讨川西亚高山森林演替对土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）含量和化学计量特征的影响，揭示森林演替过程中土壤养分积累和循环机制，进而为区域森林生态系统服务功能评价和提升提供理论基础。采用空间代替时间的方法，选择川西亚高山演替前期阔叶林（阶段I）、中期针阔混交林（阶段II和III）和演替后期暗针叶林（阶段IV）等不同演替阶段的森林为对象，研究不同土层土壤C、N、P含量及其化学计量特征在森林演替过程中的变异模式，解析森林演替对土壤C、N、P密度的影响规律及关键影响因素。研究表明，演替阶段和土层对土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）和全磷（TP）含量、C:P和N:P有显著影响，但对C:N影响不显著。土壤SOC、TN和TP含量、C:P和N:P随着演替的进行总体呈先升高后下降的趋势，而随着土层深度的增加呈下降的趋势。不同演替阶段0—60 cm土层SOC、TN和TP密度分别介于7.27—15.86 t/hm2、0.41—0.99 t/hm2和0.21—0.41 t/hm2，以阶段II较高。Mantel检验结果显示不同演替阶段SOC密度受N:P、C:P、Rao二次熵指数、功能离散指数FDis、水解性氮和有效磷的显著影响；除了以上因子外，TN密度还受植物丰富度的显著影响；TP密度只与C:N和有效磷显著相关。研究揭示了森林恢复演替对土壤C、N、P含量和密度及其化学计量特征的影响，强调了土壤养分相对限制状况和植物功能多样性在调控森林演替对土壤C、N积累的重要作用，可以为川西亚高山土壤功能的提升和指导退化生态系统恢复提供科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202410292636
Abstract:
理解粮食生产适应气候变化的机制，并评估其效果是提高农业适应能力的关键。作物迁移是一种重要的农业适应气候变化策略，但是已有研究尚未对其适应效果开展充分评估。以东北地区为例，采用随机森林模型研究了1985—2015年该区域水稻种植分布迁移的驱动因素，并量化了水稻种植分布迁移适应气候变化的增产效果。研究发现：首先，1985—2015年气候变化促使东北地区水稻种植的重心向东北方向迁移了约106km。其中，积温增加是影响东北地区水稻布局变迁最关键的气候因素，使得水稻种植重心向东北方向的迁移了约83km，并推动了该地区水稻种植面积扩张了68万hm2，这一增量占该时期内扩张总面积的37%；然而，降水量的变化对东北水稻种植分布迁移的影响较小。其次，东北水稻种植区域北移有效缓解了水稻生长期的高温胁迫，对提升东北水稻单产产生了积极影响。进一步量化分析发现，若不考虑水稻种植分布的迁移，气候变化仅能带来273万t的水稻产量增益。然而，同时考虑气候变化对水稻单产以及种植分布的影响时，其对于东北水稻总产量的提升效果则显得尤为显著，增产总量达到了约843万t，占据了实际增产总量的31%。这一发现凸显了作物种植分布迁移在适应气候变化对粮食生产风险中的关键作用。为了充分发挥水稻种植分布迁移的积极效应，应着重于选育具有更强耐寒性的水稻品种，提升农业机械化水平，构建全面且有效的农业支持政策体系与灌溉基础设施，并同步提升产量与环境的协同效应。本研究成果为深化理解农业适应气候变化的机制、优化中国水稻生产布局以及提升农业的气候适应能力提供了坚实的科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202410252604
Abstract:
长江流域（安徽段）作为长江经济带的重要组成部分，其乡村地区的发展面临着诸多挑战：频发的自然灾害、生态环境恶化、经济社会转型、人口流失、经济社会衰败等问题，乡村振兴和乡村可持续发展成为了亟需解决的难题。基于“压力-状态-响应”（PSR）模型，探讨了长江流域（安徽段）乡村韧性的科学内涵及其运作机制。乡村韧性被定义为乡村系统在面对外部干扰时的适应、恢复和转型能力。通过构建乡村韧性评价指标体系，利用熵值法、空间自相关模型、地理探测器等方法探究长江流域安徽段2011—2020年间31个县级单位的乡村韧性时空演变特征和影响因素，结果显示乡村韧性总体呈上升趋势，且与经济实力、产业结构及市场规模等因素呈正相关；空间上呈现“东北高西南低”的“梯度状”分布特征；根据全局自相关测度结果，长江流域安徽段地区乡村韧性发展水平呈现正相关且有一定的空间集聚性，乡村韧性高值区主要聚集在合肥、马鞍山市周边县区，低值区主要分布在经济基础相对较差的大别山区，2011-2020年，乡村韧性水平的空间集聚特征由弱变强，表明此时区域乡村韧性状况的“极化”现象愈发明显；局部自相关测度结果显示，乡村韧性的“高-高”集聚区在空间主要分布在合肥市周边，并逐步扩张，“低-低”集聚区主要分布在研究区西侧的大别山片区的县域，乡村韧性呈现“块状”分布且较为规则，趋势面分析结果表明，乡村韧性水平在空间趋势上呈现出“两边低，中间高”的布局态势。研究强调了经济基础与基础设施建设的交互作用对乡村韧性的提升具有重要影响，对于全面理解长江流域安徽段乡村韧性演化机制具有重要意义，为长江流域安徽段乡村面临的自然灾害、生态环境恶化等问题如何解决提供理论支持和政策建议。未来应进一步探讨城乡韧性之间的相互作用机制，以实现资源的高效配置和区域的协调发展。
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DOI: 10.5846/stxb202409252343
Abstract:
绿色金融是生态产品价值实现保障机制的重要组成部分，有助于推动建立生态友好的生产和消费模式。对2010年12月至2024年4月发布的面向生态产品价值实现的绿色金融政策内容进行政策要素、政策质量和政策工具结构的评价，结果表明：（1）政策关键词以“生态”和“绿色”为核心，“产品”和“金融”为支撑，“支持”和“价值”为导向，“融资”和“创新”为推动力，并通过“项目”、“探索”、“鼓励”等方式实现政策目标；（2）政策要素的平均连接度为781.68，且在政策网络中有22.59%的关系集中于少数核心政策，每两个政策要素之间的平均关系强度为15.95，显示出政策要素间的协同存在不均衡性，部分要素联系较弱；（3）在政策质量评价方面，各地面向生态产品价值实现的绿色金融政策均达到合格及以上水平，其中华中、华南、西北和华东地区的政策水平高于其他地区，且进一步研究发现，政策时效、政策领域和政策工具是影响政策质量的关键因素；（4）政策工具结构方面，需求型、环境型、供给型分别占比57.69%、23.25%、19.06%。在19 个具体政策工具中，占比排名前五的工具有绿色信贷、绿色保险、生态产品资产证券化、产业引导、产权抵押，合计占比 55.85%，占比排名后五的有制度规范、信用评估、人才培养、交流合作、技术支持，合计占比仅6.61%。
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DOI: 10.5846/stxb202409242321
Abstract:
保护城市生物多样性被视为实现生态与社会效益“双赢”的重要自然解决方案，但其对公众心理健康的具体影响机制仍需深入研究。在高密集人口的大都市区，城市公园不仅为访客提供游憩休闲场所，还在维持生物多样性、减轻环境压力及提升人类福祉方面发挥不可替代的作用。本研究以上海市4个城市公园内五类典型绿色空间为例，探讨访客对不同绿色空间中生物多样性（植物、鸟类）的感知差异，并通过结构方程模型（Structural Equation Modeling，SEM）解析其与感知自然度、恢复性效益以及情绪状态（积极/消极）之间的动态关系和潜在因果链条。研究结果表明：1) 带水体的开敞绿色空间（Open Green Space with Water Bodies，OGW）在感知鸟类多样性、积极情绪和恢复性效益方面表现最佳，而密闭绿色空间（Enclosed Green Space，EGS）和半开敞绿色空间（Semi-Open Green Space，SOGS）在感知植物多样性上更具优势；2) SEM分析显示，尽管感知生物多样性对感知自然度未见显著影响（P>0.05），但两者均能显著增强恢复性效益、改善积极情绪和降低消极情绪（P<0.05）；3) 恢复性效益在感知生物多样性与情绪状态之间发挥重要中介作用，其中感知鸟类多样性（P<0.001）相比感知植物多样性（P<0.01）对情绪状态的直接和间接影响更为显著。结合研究结果，本文旨在为城市绿色空间规划、设计与管理提供理论支持，强调通过优化生物多样性建设，不仅能维护和增强城市生态系统健康，还能改善高密度建成环境中公众的心理健康和情绪状态，进而推动生态与社会效益的协同发展。
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DOI: 10.5846/stxb202407231733
Abstract:
九龙江河口位于漳州市东部海域和厦门市西部海域，水体盐度跨度大（1.8-28.2‰），区域内航运、渔业活动频繁。本研究于2022年选取九龙江口八个站位（E1-E8）开展了四个季度的航次调查，以研究九龙江口水域大型底栖动物群落的分布、多样性格局及其影响因素。结果表明，九龙江口水域大型底栖动物计有101个分类单元，平均栖息密度376.3 个/m2，平均湿重生物量4.92 g/m2，具小型化特征。从混合区（E1-E4）到海水区（E5-E8）的共有优势种为蜾蠃蜚Corophium sp.、中蚓虫 Mediomastus sp.、钩虾 Gammarus gregoryi。单因素方差分析（One-way ANOVA）结果表明，Shannon-Wiener多样性指数（H"）、Margalef丰富度指数（D）以及Pielou均匀度指数（J"）均在站位间变化显著。Mantel分析显示多毛类群落受磷相关参数（磷酸盐PO43- 、总颗粒态磷TPP、总磷TP）和蓝绿藻生物量影响显著。Person相关性分析显示，大型底栖动物多样性与氮（亚硝酸盐NO2--N、硝酸盐NO3--N、溶解无机氮DIN）、磷（TP、总溶解态磷TDP、TPP）相关参数呈负相关，与盐度、电导率和总溶解固体TDS呈正相关。随机森林模型分析表明，TDP是影响大型底栖动物多样性的关键因子。不同季节大型底栖动物群落存在显著差异。综合分析得出，大型底栖动物多样性分布格局受盐度、氮、磷等因素共同调控，部分站位受到扰动的原因可能与水动力条件、底质类型、工程建设相关。建议在九龙江口进行长期定点监测以深入阐明多样性格局分布的驱动因素。
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薛婷艺, 姚珞一, 王子君, 刘洋洋, 贾东升, 赵英涵, 王宗森, 陈嘉轩
DOI: 10.5846/stxb202407241749
Abstract:
阐明气候与植被演变对区域蒸散发变化的驱动机制对于区域制定水资源可持续的植被恢复策略具有重要意义。本研究以黄土高原北洛河流域为研究区，基于遥感、气候数据等，辅以PT-JPL (Priestley-Taylor Jet Propulsion Laboratory Model)模型模拟分析1984-2018年区域蒸散发的时空演变规律，并基于偏相关和多元回归分析探究气候变化与植被变绿对蒸散发变化的驱动机制和相对贡献。结果表明：（1）北洛河流域蒸散发以3.11 mm/a的速率呈极显著增加趋势（P<0.01）；（2）流域灌丛年均蒸散发最大，而耕地年均蒸散发最小。不同植被类型蒸散发年变化率依次为耕地>草地>灌木丛>林地；（3）北洛河流域叶面积指数呈极显著增加趋势（0.02 m2"?" m-2"?" a-1；P<0.01）。对于气候因子而言，除降水量变化并不显著外，其余气候因子（平均气温、净辐射、饱和水汽压和风速）均呈现显著增加趋势。在年尺度上，流域蒸散发与叶面积指数、降水和气温呈极显著正相关，蒸散发与饱和水汽压之间呈不显著正相关，而与净辐射和风速间呈不显著负相关。不同驱动因子对流域蒸散发的相对贡献率由大到小依次为气温（29.9%）>叶面积指数（21.3%）>辐射（6.2%）>风速（4.9%）>降水（1.3%），表明近年来气候变暖和植被变绿是该区蒸散发增加的关键限制性因子。本研究结果有助于加深对气候-植被-蒸发互作过程的理解，同时对于北洛河流域乃至黄土高原地区的水资源管理和构建水资源可持续的生态恢复策略具有重要参考价值。
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DOI: 10.5846/stxb202408191953
Abstract:
国土空间功能的类型多样性、空间分布不均衡性以及受人类需求影响的特性导致国土空间功能处于复杂的博弈状态，探究国土空间功能演化博弈过程及其影响因素对实现国土空间高质量发展至关重要。本文以中国2844个县域单元为例，基于多源地理空间数据定量评估1980—2020年国土空间功能演化博弈过程，并运用基于最优参数的地理探测器模型识别国土空间功能演化博弈过程的影响因素。结果表明：（1）研究期间中国县域国土空间功能主导博弈类型表现为正和博弈，博弈强度呈倒U型变化，2000—2010年是博弈类型和博弈强度的转折时期。（2）国土空间功能演化博弈过程以低强度正和博弈为主，但演化博弈过程在胡焕庸线两侧表现出显著差异。（3）影响胡焕庸线两侧国土空间功能演化博弈过程的主导因素较为一致，但作用效果存在差异，社会发展要素影响作用最为显著。
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DOI: 10.5846/stxb202408292067
Abstract:
为掌握小兴安岭地区南部阔叶红松林不同演替阶段(先锋、中期、稳定和顶级阶段)林下植物组成及其多样性以及种间相互关系的变化趋势。采用空间代替时间的方法,以先锋阶段(Ⅰ)→中期阶段(Ⅱ)→稳定阶段(Ⅲ)→顶级阶段(Ⅳ)构成的演替序列的4种森林植物群落:先锋群落(天然枫桦次生林)、中期群落(次生阔叶林)、稳定群落(次生针阔混交林)和顶级群落(原始阔叶红松林)为研究对象,基于外业调查数据,分析不同演替阶段下4种森林植物群落类型(林型)的草本层、灌木层物种多样性指标差异以及生态位特征。研究结果表明：(1)草本植物共27科37属48种,灌木层植物共10科13属18种,蔷薇科为该地区林下植物中的优势科植物。在演替进程的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段草本层的小叶芹(Aegopodium alpestre)重要值最高(17%、19%、17%),在演替Ⅳ阶段山酢浆草(Oxalis griffithii )重要值最高(16%)；灌木层中的溲疏(Deutzia scabra)在演替进程中重要值逐渐升高并且在每个阶段的重要值均为最高(25%、28%、33%、37%)。(2)在演替进程中,草本、灌木层植物的4种α多样性指数均呈现“单峰型”响应格局,除了草本植物的Margalef丰富度指数在演替中差异显著外,其他多样性指数并未表现出显著差异。各演替阶段间草本植物群落2种β多样性指数的变化幅度(0.35~0.66和0.75~0.85)要高于灌木群落(0.24~0.39和0.72~0.77),并且演替序列中相近的两群落间,群落相似性不一定最高。(3)草本层的小叶芹在演替Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段拥有较高的生态位宽度(4.91、4.35、6.15)和重要值(17%、19%、17%),在群落中占据较高的地位和优势度,但在演替Ⅳ阶段,其生态位宽度(3.62)和重要值(7%)开始下降,地位和优势度逐渐被东北蹄盖蕨(Athyrium brevifrons)和山酢浆草所取代；灌木层的溲疏在各阶段均占据着最大的生态位宽度(7.44、7.98、8.03、6.36)和重要值(25%、28%、33%、37%),拥有较强的资源利用能力和环境适应性。草本植物与灌木植物在各演替阶段间Oik≤0.4占较大比例(草本层平均79.17%,灌木层平均64.29%),生态位重叠程度较低,林下植物优势种间不易发生种间竞争,群落内部较稳定。
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DOI: 10.5846/stxb202409052139
Abstract:
黄土高原是世界上水土流失最严重的生态脆弱区，为揭示高原西部不同灌木树种径向生长对气候变化的响应差异，利用黄土高原西部3个样点的优势造林树种柽柳和柠条年轮样品进行分析。通过Pearson相关和climwin模型系统量化了两个灌木树种的径向生长及其对气温、降水和标准化降水蒸发指数（SPEI）的气候响应特征。结果表明：生长季4—5月的降水量不足是限制两个灌木生长的主要气候因素，尤其是干旱对树木生长的负面影响较为显著。climwin气候响应模型结果显示柠条生长受干旱胁迫的影响较小，CJS1和CJS2气候窗口分别为1—2月和4—6月，干旱模型对生长变化的解释量为10.4%和19.3%。而柽柳受生长季2—6月的干旱胁迫，干旱模型对生长变化的解释量为16.2%。综上，柠条和柽柳均表现出良好的干旱适应能力，柠条的干旱适应性随着树龄增长逐渐增强。基于此，建议在同一区域内根据环境条件和种植需求合理选择树种：在相对干旱地段优先种植柠条，并对幼龄柠条采取适当灌溉措施；在相对湿润地段可选择种植柽柳，同时合理调整种植密度，并在种植后期实施修枝或间伐等措施优化其生长环境。进一步揭示了不同树种在气候变化背景下的生态适应性差异，提示在植被恢复和人工林管理中，应结合树种的气候适应性和干旱响应特征进行科学规划，从而提升生态恢复的可持续性。本研究为黄土高原及类似生态脆弱区的人工林管理和生态重建提供了科学依据，有助于提升该地区的生态恢复能力和生态服务功能。
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DOI: 10.5846/stxb202409112193
Abstract:
青海省大通县位于青藏高原和黄土高原的过渡地带，具有西宁水塔之美誉。白桦次生林作为该地区主要的先锋树种，良好的森林健康状况能够保证其水源涵养功能的充分发挥，这对于维护区域水资源安全格局具有重要意义。本研究旨在评价青海大通县不同密度梯度下白桦次生林的森林健康状况，并揭示影响其健康状况的主要因素，从而为退化天然林的恢复和重建提供科学依据。研究选择生产力、土壤质量、林分结构和系统稳定性四个潜变量及变量下的18项观测变量作为森林健康的评价指标，利用验证性因子分析（CFA）对各项评价指标的权重进行计算，基于此计算不同密度梯度下各林分的森林健康综合得分。验证结果显示，各潜变量对森林健康的标准化路径系数分别为0.74、0.90、0.09和0.70，均达到显著水平。权重分析显示，土壤质量的综合权重最高（0.3704），其次是生产力（0.3045）和系统稳定性（0.2880），林分结构的权重相对较低（0.0371）。通过对不同林分密度下的森林健康综合得分分析发现，林分密度在300~500株·hm-2范围内的样地综合得分最高，显著优于其他密度区间。而过高（800株·hm-2以上）的林分密度会则导致健康得分降低。综合分析表明，适中的林分密度（300~500株·hm-2）能够有效维持土壤质量和生产力，从而优化次生林的森林健康水平。
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DOI: 10.5846/stxb202409132220
Abstract:
摘要：随着城市化进程的加速，农村居民点扩张与闲置现象日益显著，对区域生态安全与粮食安全造成了深远影响，本文旨在分析农村居民点用地变化对区域生态系统碳储量的影响。本文以长江经济带为例，利用多源遥感数据与面板统计数据，基于INVEST模型，深入分析了1990以来长江经济带农村居民点变化对生态系统碳储量的定量影响，并结合PLUS模型，进一步模拟了未来农村居民点有序退出对区域生态系统碳储量的影响。（1）1990年—2020年，长江经济带存在典型的“人减地增”现象，农村人口持续减少，但农村居民点面积却增加了26.50%，其中83.55%的农村居民点面积扩张来源于侵占耕地。（2）1990年—2020年，长江经济带农村居民点扩张，共造成137.54 Mt碳储量损失，且呈逐年上升趋势，碳储量损失严重区域集中在长江中下游地区，从土地利用类型来看，农村居民点扩张以侵占耕地为主，造成107.87 Mt碳储量损失，占比78.43%。（3）未来农村居民点可有序退出0.70 ×104 km2, 共带来18.09 Mt碳储量的增加，其中农村居民点退出后以复垦成耕地为主，复垦面积为0.28 ×104 km2，共带来 9.31 Mt碳储量增加，其次是恢复成林地（0.08 ×104 km2）与草地（0.01×104 km2），分别带来6.46 Mt与 1.54 Mt碳储量的增加。农村居民点的有序退出有助于缓解由城市化进程引起的耕地减少压力，通过有效的土地资源配置，可以实现农村生态效益与粮食效益的双安全。
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闫凌骁, 杨红军, 郭瑾昊, 崔倩, 宋爱云, 孙景宽, 马金昭
DOI: 10.5846/stxb202410172533
Abstract:
选取黄河三角洲滨海滩涂大致相同密度柽柳林下伴生草本植物群落土壤为对象,测定分析了其pH、电导率、盐分、养分含量、草本植物群落α、β多样性指数等指标,采用模糊隶属函数法定量评价了不同草本植物群落对盐渍土的改良效果,解析了不同因子在滨海盐渍土改良中的作用和贡献。结果表明：黄河三角洲滨海柽柳防护林下引入不同草本植物群落对降低土壤盐分、缓解土壤碱化、提升土壤养分含量均有一定的帮助,并且不同草本植物群落对盐渍土的改良效果存在明显差异(P<0.05)。以芦苇为优势种的草本植物群落在抑盐培肥、防止碱化等方面效果最佳。植物群落多样性指数分析表明物种丰富度、多样性指数对土壤改良效果有较大影响。土壤化学性质分析表明不同草本植物群落对盐渍土改良呈现出不同的生态功能：在降低土壤盐分、提升有效氮方面,以灰绿藜作为优势种的草本植物群落效果最好；在提升土壤全磷养分方面,芦苇群落效果最好；在提升土壤全钾、有效磷、速效钾方面,以盐地碱蓬为优势种的草本植物群落效果最好。在黄河三角洲海岸带柽柳防护林构建过程中,以芦苇作为优势种的草本植物群落(搭配碱蓬、灰绿藜、鹅绒藤、盐地碱蓬、狗尾草)建议被优先选取。
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植 殷, 杨亚宁, 王世杰, 郑 磊, 刘仲娌, 吕 行, 晏明全, 肖 峰
DOI: 10.5846/stxb202410242602
Abstract:
北极河流可溶性有机碳（Dissolved Organic Carbon, DOC）输出是北冰洋碳循环的重要组成过程，探究北极DOC浓度变化的影响因素具有重要意义。在定量分析北极DOC浓度变化的影响因素中，冻土融解过程常被忽略，因此有必要开展北极冻土融解过程与DOC浓度变化的研究。以北极六大流域多年冻土区为研究对象，基于DOCUVFW方法，结合遥感影像数据计算2003—2020年河口DOC浓度，采用广义相加模型评估了冻土融解深度对河口DOC浓度的贡献，并进一步分析了冻土的土壤特性对DOC迁移过程的影响。结果表明：（1）2003—2020年期间，北极地区通过河流由陆地汇入海洋的DOC浓度从76.7 μmol/L增加到101.3 μmol/L，呈显著上升趋势。（2）冻土融解深度对DOC的影响在初始融解期保持平缓，随后在快速融解期呈现明显的增加趋势，贡献率为22.2%—77.1%，完全融解期呈现略微下降的趋势。（3）根据K-means将北极流域土壤分为4类，排水能力强的土壤导致河口DOC对活动层融解响应迅速，排水能力弱的土壤则促进土壤有机碳向DOC的转化；吸附能力强的土壤致使活动层融解后期DOC输出减少，吸附能力弱的土壤则促进河口DOC浓度持续增加。
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DOI: 10.5846/stxb202410312665
Abstract:
多寄主型寄生蜂在其栖息地内可寄生多种寄主，当外来害虫进入到它们的栖息地时，这些寄生蜂可能会将新进入的外来害虫拓展为新的寄主资源。中国本土的周氏啮小蜂将外来入侵种美国白蛾拓展为新寄主是典型的例子。然而，并非所有多寄主型寄生蜂都能将这些陌生资源转化为新寄主，寄生蜂开拓新资源需要满足一定的条件。基于国内外关于寄生蜂拓展新寄主的典型案例，综述了影响寄生蜂拓展新寄主的主要因素。首先，寄生蜂和寄主能够形成寄生关系的最基本前提是寄生蜂的母代蜂产卵时间与新寄主适合被寄生的时期有重合，新寄主适合被寄生的时期栖息地也应与原始寄主相近；其次是新寄主和原始寄主危害生境内的同一植物时，植物受害挥发物产生对寄生蜂能产生同样的吸引作用；第三，寄生蜂能利用与原始寄主相似信息物质来定位新寄主的精确位置，或者新寄主自身挥发性物质中存在与原始寄主结构相异，但功能一致的物质；第四，新寄主和原始寄主被寄生时期虫体的物理结构相似，利于寄生蜂接受并产卵。第五，寄生蜂在新寄主产卵后，后代可以适应新寄主体内营养环境而顺利发育至成虫。以上因素为通过经典或增效生物防治来筛选和利用本土寄生蜂以对抗入侵害虫提供了基本依据。通过优先考虑符合这些因素的寄生蜂，从业者能够在对非靶标的影响降至最低的同时提高生物防治计划的成功率。周氏啮小蜂的案例表明了寄主拓展机制能够实现对入侵物种的有针对性的天敌部署，为生物入侵提供可持续的解决方案。
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刘春雅, 胡敏杰, 倪冉旭, 吴辉, 王景涛, 廖浩宇, 黄佳芳
DOI: 10.5846/stxb202411012681
Abstract:
人类活动引发的氮磷负荷增加，显著提升了生态系统中氮磷的可利用性。然而，这一变化对滨海河口湿地土壤酶活性及养分平衡的影响仍未明晰。以闽江河口湿地为研究对象，通过原位氮、磷及氮磷复合添加实验，研究外源氮磷添加对河口湿地土壤酶活性和酶化学计量特征的影响。结果显示：①相较于对照组，氮、磷及氮磷复合添加显著提高了β-1,4-葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶的活性（P＜0.05），其中单独添加氮的效果最为显著，分别提升了313.66%和78.38%。β-1,4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶的活性在不同处理下呈现相反的响应趋势，β-1,4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶活性在单独添加氮和磷时分别提高了19.49%和6.35%，但在氮磷复合添加下降低了8.27%；相反，亮氨酸氨基肽酶活性在单独添加氮和磷时分别降低了34.17%和21.32%，而在氮磷复合添加下显著增加了66.87%。碱性磷酸酶活性在氮添加下提升了2.47%，而在单独添加磷和氮磷复合添加下分别下降了18.3%和4.66%。此外，氮、磷及氮磷复合添加均显著提高了酶碳氮比和酶碳磷比（P＜0.05），其中，氮添加的提升效果尤为显著。②酶化学计量分析显示，闽江河口湿地土壤微生物受到氮和碳的耦合限制。尽管短期的氮、磷及氮磷复合添加增强了微生物对营养物质的响应，但未能完全解除氮限制，反而进一步加剧了碳限制。③相关分析和冗余分析表明，外源氮、磷及氮磷复合输入通过土壤碳氮比、有效磷、微生物碳及有机质等因素共同调控土壤酶活性和酶化学计量。该研究深化了对湿地生态系统营养循环机制的理解，为预测湿地生态系统对环境变化的响应以及制定湿地保护策略提供参考。
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蔡仕丹, 周宏, 任珩, 杨荣美, 李婷, 朱馨锐, 高媛, 李海艳, 张蓉
DOI: 10.5846/stxb202411122763
Abstract:
构建适应区域资源本底和社会经济基础的生态旅游廊道对协同生态环境系统保护和发挥旅游价值意义深远。立足旅游地域特征与基础设施条件，从资源拼凑视角切入，以祁连山片区为案例地，综合应用ArcGIS和网络游记数据构建廊道并验证资源拼凑对生态旅游廊道构建可行性。结果表明：祁连山生态旅游廊道由16个源地和36个区段构成，总体呈“西北-东南”走向的循环型网络特征，生态旅游廊道服务与设施成熟度以湟中、大通两大县区中心向外辐射衰减，构建了湟中—德令哈线、天祝—肃南线2条较成熟生态旅游廊道以及湟中—大通—肃南线、湟中—海晏—肃南线、湟中—大通—德令哈线3条潜在生态旅游廊道。基于2015—2023年数据提取2条热点旅游路线，其中廊道与旅游路线重合度为42.57%，成熟廊道湟中-德令哈线与热点旅游路线2高度重合。经多年数据验证，结果可为区域旅游线路打造与管理提供科学的指导。
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DOI: 10.5846/stxb202411212856
Abstract:
光影响微生物代谢及其与环境和其他生物的相互作用，进而影响不同环境中微生物分布及多样性。然而，随着城市化进程的加剧，灯光污染问题日益严重，给生物体带来了不利影响。光对于某些微生物的生存是必需的，但是夜间人造光（Artificial Light at Night, ALAN）打破了自然的昼夜节律，将通过多种途径显著干扰微生物的自然行为和生态平衡，进而影响微生物的群落和功能。这种影响可能会对城市生态系统的健康和功能产生深远的后果，最终威胁到人类健康。因此，本综述重点关注城市灯光，系统阐述了灯光对城市不同生境下微生物的影响，同时讨论了夜间人造光驱动的生态功能变化及其潜在危害，并探讨了人造光在生态修复中的应用。综述最后提出了夜间人造光对城市微生物影响研究的重点关注方向，为城市灯光规划和环境质量提升提供了科学的理论依据。
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张沛凌, 曾思博, 蒋勇军, 吴泽, 刘芳, 程钰瑞, 李佳彬
DOI: 10.5846/stxb202407081593
Abstract:
大规模生态工程的实施使得中国西南岩溶区成为全球变绿的热点区域，然而目前缺乏这一区域植被恢复水文效应的综合评估。为此，本文通过获取西南岩溶生态工程覆盖的8个典型流域2002-2021年间的气候、水文、植被遥感以及重力卫星数据，分析了西南岩溶生态工程覆盖区内流域的水文过程及水资源变化趋势，并利用水量平衡模型、偏相关以及广义线性混合效应模型定量评估了植被恢复与气候变化对流域主要水文参数和水资源的影响贡献。结果表明：（1）2002-2021年西南岩溶生态工程覆盖区流域的Normalized Difference Vegetation Index（NDVI）、林地面积、降雨、径流、蒸散发、土壤湿度、径流系数以及陆地水储量皆呈上升趋势，表明过去20年生态工程实施期间典型岩溶流域的NDVI增加显著且可利用水资源呈上升趋势，而同期太阳辐射则呈现整体下降趋势；（2）归因分析结果表明：西南岩溶生态工程覆盖流域内NDVI对径流、蒸散和土壤湿度的影响贡献占比分别为2%、23%和11%，降雨对径流、蒸散和土壤湿度的影响贡献占比分别为43%、2%和23%，气温对径流、蒸散和土壤湿度的影响贡献分别为3%、13%和3%，太阳辐射对径流、蒸散和土壤湿度的影响贡献分别为16%、34%和29%，这些结果表明区域水文过程主要受控于气候变化而不是生态工程诱导下的植被恢复；（3）在不同岩溶地貌类型中，峰林平原和峰丛洼地的蒸散发和土壤湿度对植被恢复的响应相对岩溶槽谷更显著，而未来岩溶地区实施生态工程应该充分考虑不同岩溶地貌类型对植被恢复的水文差异性响应。本研究结果表明岩溶区2002-2021年间生态工程主导的植被恢复以及气候变化虽然加剧了区域的蒸散发，但同期湿润气候下降雨增多抵消了这部分的水量损失。因此，过去20年间西南岩溶区在植被恢复的条件下可利用的水资源量并未减少，该发现将有助于评估未来岩溶地区生态工程的生态水文效应。
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DOI: 10.5846/stxb202406241463
Abstract:
帕米尔盘羊（Ovis ammon polii）作为濒危物种，目前的研究主要集中在其外部形态特征、地理分布、种群数量、栖息地选择、保护遗传学及其与绵羊的进化关系等方面，而对其肠道微生物生态的研究相对较少。肠道微生物群对动物的营养代谢和健康至关重要。肠道微生物群落是宿主与微生物之间长期共生和共同进化的产物，已成为宿主生理功能的重要组成部分。帕米尔高原位于欧亚大陆的中心，向东延伸至中国新疆西部，气候干旱少雨，冬季植被枯萎，生物量显著减少。研究不同季节条件下帕米尔盘羊肠道微生物群落结构的变化对其健康和营养代谢的作用具有重要意义。利用16S rRNA高通量测序技术，分析了不同季节帕米尔盘羊肠道微生物群落的结构。结果显示，不同季节的肠道微生物群落的多样性和组成存在显著差异（P<0.05）。帕米尔盘羊在春冬季的肠道微生物群落的α多样性指数显著高于夏季（P<0.05）。对肠道微生物类群的分析显示，在春季和冬季，厚壁菌门（Firmicutes）、疣微菌门（Verrucomicrobiota）、UCG-005、阿克曼氏菌属（Akkermansia）、Christensenellaceae R-7群、单球菌属（Monoglobus）和瘤胃球菌属（Ruminococcus）的相对丰度显著高于夏季（P<0.05）。变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）、不动杆菌属（Acinetobacter）和节杆菌属（Arthrobacter）的相对丰度在夏季显著高于春季和冬季（P<0.05）。从功能基因角度，春冬季组功能基因丰度显著高于夏季组（P<0.05），功能基因主要富集在碳水化合物代谢途径中。对不同季节糖苷水解酶的富集差异分析表明，帕米尔盘羊肠道微生物群落中与纤维素降解相关酶的丰度在夏季显著低于春冬季，与淀粉、半乳糖和麦芽糖分解相关酶的丰度在夏季显著高于春冬季。综上所述，帕米尔盘羊的肠道微生物群落的组成、结构和功能表现出显著的季节性变化，以适应冬季漫长的干旱期和食物短缺的压力。这一发现为理解季节因素如何影响帕米尔盘羊的健康和营养代谢提供了新的视角，并为其健康监测和肠道微生物群落特定生理功能的研究奠定了基础。
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DOI: 10.5846/stxb202406041294
Abstract:
在全球气候变化的背景下，中国极端降水及极端干旱事件频发，大陆地区降水等级转移变化及重心周期变化的研究鲜有报道，揭示长时序降水量时空变化规律对于预防洪涝、干旱等自然灾害和区域的可持续发展具有重要的意义。基于中国逐月降水数据合成的年降水数据，借助于重心模型、转移矩阵、突变分析、趋势分析等研究方法，分析和探讨了1901—2022年中国不同时间尺度、不同研究区域的降水量时空变化特征及周期变化规律。研究结果表明：（1）降水等值线呈现出东北-西南走向，自东南沿海地区向西北内陆，中国大陆地区降水量呈现递减的规律，其中半湿润区面积占比最大，面积占比为28.96%，潮湿区面积占比最小，面积占比为13.77%；（2）1961—2022年相较于1901—1960年全国等降水量线呈现由东南沿海地区向西北内陆地区逐渐迁移的现象；（3）西南诸河流域地区降水降幅最大，约为-1.94 mm/a，呈现波动减少的趋势，淮河流域地区降水趋势增加较为明显，增幅约为4.12 mm/a，呈现波动增加的趋势，黄河流域地区降水变化较为稳定；（4）不同地区的降水量的重心变化存在一定的空间异质性，其中辽河流域的重心标准差椭圆面积最小，重心离散程度最小，表明该地区空间上降水量整体差异变化较小，海河流域重心整体呈现出三角形变化的规律，西北诸河流域重心在南北方向上呈现出南-北周期变化的规律，表明该地区降水量在南-北方向上降水量变化较大，珠江流域重心东西方向上呈现出西东周期变化的规律，表明该地区降水量在西-东方向上降水量变化较大；（5）在1900—1960年期间全国降水量变化趋势相对稳定，1961—2022年，降水量显著增加，降水量最终表现为由降水量低值等级向高值等级转移的趋势。研究结果可为决策者制定不同流域的防护发展政策提供一定的理论支撑和决策依据。
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DOI: 10.5846/stxb202407021538
Abstract:
地下水是表层土壤碳库的重要碳排泄项，准确评估地下水碳循环量对区域碳均衡研究意义显著。评估地下水碳循环量首先需要确定地下水中的碳元素的来源，并分析碳迁移转化过程。本次研究以塔里木盆地主要支流流域为研究区，分析地下水主要溶质的水化学来源及迁移转化特征，结果表明，地下水中的碳元素主要来源于水分入渗过程而非径流过程，即地下水碳主要来源于表层土壤碳库，而其他主要元素多来源于径流过程中的矿物溶解，这是判定地下水碳循环量能否视为碳汇的关键；在地下水径流过程中，随着溶解总固体（TDS）的增加，重碳酸根离子可能进一步转化为碳酸盐及游离二氧化碳，从而会降低高TDS地下水中的碳含量，这部分样本需要在评估方法中加以甄别。以此为基础，结合各片区地下水循环量，建立地下水碳汇评估方法并进行评估，结果显示，塔里木盆地7个主要支流地下水碳汇量约为151×104t/a（以碳计），这部分碳汇是表层土壤碳库最主要的排泄途径之一，其碳汇贡献较大，是陆地碳平衡的重要组成，不容忽视。
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蒋自然, 陈奕杰, 庞金萍, 张建珍, 朱华友, 肖光年, 胡伟
DOI: 10.5846/stxb202405010982
Abstract:
坚持生态优先、绿色发展的长江经济带发展战略,不仅有效推动了长江经济带的高质量发展,也深刻影响了长江经济带的生态效率。本文以长江经济带发展战略的实施为准自然实验,利用超效率SBM模型分析长江经济带生态效率时空演变规律,运用双重差分法评估长江经济带发展战略对沿线生态效率的影响。研究结果发现:①2007-2021年,长江经济带11个省市生态效率呈现逐渐上升趋势,低值区逐渐发生等级跃迁,高值区数量不断增加,生态效率空间集聚现象显著。②政策时点往后,11个省市生态效率增长速率明显加快,尤其是中游和下游地区,生态效率数值表现为跨等级大幅提升。③长江经济带内部差异逐渐增大,形成下游、中游、上游地区依次递减的发展格局,主要由区域间差异与区域内差异共同决定。④政策评价模型表明,长江经济带发展战略显著提升了沿线省市的生态效率,且该结论通过稳健性检验与安慰剂检验。⑤经济发展水平、科技创新水平、政府干预和产业结构对提升长江经济带生态经济效率具有显著的促进作用,各省生态效率的提升速度与经济发展水平正相关,但长江经济带发展战略对各省生态效率作用两极分化,各省生态效率发展同步性较弱。
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DOI: 10.5846/stxb202403260631
Abstract:
生态工程是实现可持续发展目标,实现美丽中国建设目标的重要抓手与实施途径之一,生态工程在生态系统修复、生态功能与质量提升、促进区域发展与改善人类福祉等方面发挥重要作用。生态工程质量是检验生态工程实施成效是否符合预期目标的试金石,对改进生态工程质量相关主体管理办法,高质量完成生态工程实施目标具有重要指导意义。本文将生态工程相关的三方主体划分为政府监管部门、生态工程企业和第三方检测机构,构建生态工程质量监管机制理论分析框架,建立三方非对称动态演化博弈模型,对各参与方策略选择的演化稳定性和演化路径进行分析仿真,探究在生态工程质量监管机制运行中各要素的作用和各参与方博弈演化规律。分析结果表明；(1)厘清生态工程质量监管主体的决策机制,确保生态工程质量监管机制满足参与约束与奖惩相容原则,必须综合考虑生态工程质量监管各参与主体的个人效益最大化与综合效益最大化的问题。(2)奖惩制度对各参与方形成内生性集体驱动,对生态工程质量监管具有积极催化作用,能有效压实各参与方责任,推动生态工程高质量落实落地,提升生态工程生态效益。(3)期望收益与付出成本是决定各参与方行为决策的关键经济性因素,政府监管部门侧重将生态效益,社会效益与管理风险管控放在优先位置,生态工程企业和第三方检测机构通常将自身经济利益放在优先位置。(4)生态工程质量监管各参与方的行为决策之间产生交互耦合,多因素耦合驱动效应；各参与方的行为策略受其他参与方策略选择变化的影响。该研究能够为生态工程高质量实施,保障实现生态工程预期目标,以及生态工程质量保障体系的相关政策研究提供一定的理论依据。
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龚浩鑫, 张阳寒, 邓筱涵, 方瑾茹, 张莹莹, 于清伉, 王瑞丽
DOI: 10.5846/stxb202403160541
Abstract:
CSR策略作为目前最流行的生态策略理论，研究其沿环境梯度的变异规律有助于更好理解植物的生态适应策略。为探究黄土高原不同类型草地群落生态策略的变异规律，以黄土高原中部3种不同类型草地植被带(森林草原、典型草原和荒漠草原)为研究对象，沿水分梯度从东到西选择10个取样点，每个取样点内设置8个1 m×1 m样方进行群落结构调查、叶片和吸收根关键功能性状的取样和测定，根据“StrateFy”工具计算每个物种的CSR值，并通过加权平均法（CWM）得到群落水平的CSR值，分析CSR策略沿环境梯度的变化格局以及驱动因子。结果表明：（1）黄土高原中部不同植被带各群落内物种均以S策略为主。（2）水分梯度通过直接和间接影响叶面积来驱动群落水平CSR策略变异。（3）群落水平CSR策略与吸收根的CWM-RNC、CWM-RDMC显著相关，但与吸收根的CWM-SRL、CWM-RD关系不显著。
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陈李, 卓房, 尹紫妍, 朱晴, 张红, 王文国, 王亚男, 马丹炜
DOI: 10.5846/stxb202401270251
Abstract:
入侵植物土荆芥（Chenopodium ambrosioides L.）对农作物具有强烈的化感作用，而受体根边缘细胞(Root border cells, RBCs)能够快速对化感胁迫作出响应，短时间内在根尖外层形成保护层维护根尖正常代谢。为了探究这一效应的分子机制，以玉米（Zea mays L.）为研究对象，利用长度测量方法和高效液相色谱法分别测定了土荆芥挥发物及其主要成分α-萜品烯胁迫下，保留和移除RBCs组玉米根尖长度和生长素含量变化，同时利用石蜡切片结合显微技术观察根尖内部结构变化。最后利用转录组测序技术分析该过程对生长素的整体影响。结果表明，在土荆芥挥发物作用下，与对照组相比，根边缘细胞数量减少，活性降低，随着处理时间延长、处理浓度增加抑制效果越加明显，土荆芥挥发物及其主要成分α-萜品烯对玉米根边缘细胞的化感综合效应指数表现为土荆芥挥发性物质（0.191）>α-萜品烯(0.172)；移除根边缘细胞后，受体植物根冠严重受损，根尖生长素含量降低，根尖内部成熟区细胞变小，导致根尖长度缩短。α-萜品烯作用下根尖内皮层和中柱鞘细胞层明显加厚。转录组学结果显示，受化感物质胁迫影响，生长素合成、运输和信号转导过程相关基因表达受到影响。挥发物处理诱导IAA合成基因YUCCA、TAR2上调，去除RBCs后极性运输相关的PIN家族基因上调，AUX/IAAs、GH3s等信号转导负调控基因上调，减少了IAA在根尖积累和抑制IAA功能。上述结果表明，土荆芥挥发物胁迫下，RBCs响应胁迫导致自身活性降低和细胞数量减少，同时参与调节IAA极性运输和信号转导基因表达过程，通过维持IAA正常极性运输和信号转导过程，在调节玉米根尖发育和响应化感胁迫之间达成平衡。
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DOI: 10.5846/stxb202309051916
Abstract:
繁殖期是鸟类生活史的一个重要阶段。探究鸟类繁殖状态及繁殖巢位置能够为珍稀濒危动物种群的保护提供基础数据。大型水禽的繁殖地隐蔽且位于偏远地区，难以通过实地观察进行识别。近年来，卫星追踪系统和数据分析技术的进步极大地改进了识别鸟类运动模式和繁殖状态的方法，通过将运动模型拟合到轨迹数据来分类运动模式，从而识别其运动状态。以白头鹤（Grus monacha）为例，通过比较基于卫星跟踪数据的三种分析方法以及野外监测方法，旨在探究安全且便捷的方法判别鸟类是否繁殖并获取巢址的相关信息。结果表明，白头鹤从五月初至六月初利用巢址繁殖，持续天数约为31天，且对繁殖巢址的位置具有忠诚度。四种判别鸟类繁殖与否的方法各有利弊。卫星跟踪数据三种分析方法所得到的结果具有一定的一致性（Kappa = 0.685），但实际观测的结果与另外三种方法差异较大。其中有10条数据通过实际观测的方法判断该年白头鹤未繁殖，而另外三种统计分析方法均判断为繁殖。三种方法计算的筑巢开始时间、孵化结束时间、繁殖时长以及巢址经纬度均无显著差异。巢址利用天数的一致性一般，而筑巢开始和结束时间的一致性较高。三种方法确定的白头鹤巢址位置基本一致，主要分布于黑龙江省、俄罗斯哈巴洛夫斯克边疆区、阿穆尔州和犹太自治州。同一只白头鹤夏季繁殖位置较为固定。利用nestR包的分析方法最为便利，结果直观，但准确性还需提高。实际观测虽能准确判断当年个体是否繁殖成功，但费时费力，结果不够充分。因此建议主要利用nestR包判断水鸟繁殖位点及时间，辅以recurse包以及位移-时间曲线方法，并结合野外调查的方法进一步调整参数，以增加结果准确性并进行验证。该研究将为判断珍稀濒危物种的繁殖状态并进一步提供保护策略提供方法支撑。
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DOI: 10.5846/stxb202408292064
Abstract:
城市热岛效应致使高密度老旧社区的热环境情况日益恶化。当前老旧社区室外热舒适评价相关研究仍存在评价维度相对单一、量化指标相关性不清晰、社区典型空间差异化对比不深入等问题。以厦门市高密度老旧社区深田社区为研究对象，基于现场实测、问卷调查以及相关性分析等方法，聚焦老旧社区复杂空间中室外热舒适的细微差异，从微气候因子-主客观热舒适度-人群活动多个维度构建了更全面、对实际指导作用更强的多维度热舒适评价方案。分析了三者之间的定量关系和影响机制，建立了更为准确的热感觉基准量表。结果表明：（1）厦门高密度社区中性生理等效温度（PET, Physiological Equivalent Temperature）为23.14℃，舒适层级对应的PET值≤29.53℃。在不同的空间类型下，引起TCV和TSV变化所需的生理等效温度有较明显的差异；（2）各个气象因子对热感觉投票（TSV, Thermal Sensation Vote）和对热舒适投票（TCV, Thermal Comfort Vote）的影响程度不同，太阳辐射是影响主观热舒适度的主要因素;（3）空间使用率可以较好表征湿热地区整体的社区热舒适情况，PET每增加1℃，街区室外整体空间使用率（Usage Rate, UR）将下降约2%。但在老旧社区不同空间类型下居民的空间使用意愿对热舒适度变化的耐受阈值和敏感度不同。研究结果增强了主客观热舒适度耦合分析的系统性和应用性，提高了老旧社区进行热舒适定量表征的精准度，为社区规划和更新工作者改善室外空间热环境提供了重要的数据支撑和决策依据。
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陈辉煌, 金磊, 卢亦帆, 王江滨, 薛媛媛, 罗安琪, 王靖斌, 张宏腾, Nwabuisi Simon Onyekachi, 杨军
DOI: 10.5846/stxb202408252012
Abstract:
全球变暖背景下，台风和暴雨等极端天气事件频发，进而严重影响亚热带水库生态过程。本文以福建省泉州市供水水库（山美水库）为例，基于连续5年（2019年至2023年）的监测数据，探讨了山美水库藻类水华和pH偏高对不同降雨气象条件的响应特征和机制。结果表明，山美水库藻类水华通常发生在4月至8月，主要丰度优势类群为丝状蓝藻；库区表层水pH每年超过9的天数最高为139 d，主要发生在4月至8月。真光层热分层强度（每米温差 ≥ 0.20 °C）、7日内无降雨天数（无降雨天数 < 4 d）和总氮（< 1.80 mg/L）是导致蓝藻成为丰度优势类群的显著因素。真光层热分层强度（每米温差 ≥ 0.15 °C）、7日内无降雨（无降雨天数 ≥ 7 d）和总磷（≥ 0.034 mg/L）是导致pH大于9的关键因素。研究结果揭示了降雨气象条件、蓝藻与pH的内在关系，明确了水库蓝藻优势形成和pH超标时的气象和环境因子阈值，可为未来气候变化背景下闽三角城市供水水库水质安全保障与生态管理提供基础数据和科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202412022958
Abstract:
生物多样性主流化已经成为国际共识。为落实“昆明—蒙特利尔全球生物多样性框架”关于推动生物多样性主流化、创新政策工具和解决方案的具体要求，中国政府2024年更新发布《中国生物多样性保护战略与行动计划（2023—2030年）》，将生物多样性主流化设置为首要优先行动领域，并首次部署企业生物多样性保护这一优先行动，旨在引导企业发挥积极作用，共同遏制生物多样性丧失。围绕国内工商业生物多样性保护面临的法规机制缺失、信息披露水平低、技术标准空白、科研支撑薄弱等问题，采用文献综述、跨国比较研究和典型案例解构方法，系统梳理全球工商业生物多样性保护战略演变和政策工具发展动态，重点解析欧盟生物多样性立法、英国生物多样性净收益政策、巴西私人保护区实践经验。在此基础上研究提出四点对策建议：（1）构建统一的企业生物多样性保护行动框架，（2）建立强制性与激励性结合的企业生物多样性信息披露机制，（3）完善基于生态产品价值实现的生物多样性可持续利用机制，（4）培育政府-企业-社区多方合作的协同治理机制，以期为国家生物多样性现代化治理提供借鉴参考。
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DOI: 10.5846/stxb202412042978
Abstract:
土壤干燥化是制约半干旱黄土丘陵区生态环境可持续发展的瓶颈问题，自然降雨是当地土壤水分补充的唯一途径。为了探究黄土丘陵区深厚土壤干燥化背景下再种植深根系、多年生植物后的土壤水分对降雨的敏感性，在宁南王洼水土保持试验站进行了野外模拟干燥化土壤再种植苜蓿试验，采用CS650型土壤水分探头对2022—2024年10—600 cm土层水分进行连续监测，分析结果表明：1) 黄土丘陵区入渗到土壤中的水量与降雨量之比随降雨量增加而提高，小雨对10 cm以下土壤水分存储基本为无效，中雨以上的降雨对10 cm土层以下水分产生有效增持作用，中雨、大雨、暴雨入渗到土壤中的水量与降雨量之比由36%可提升到61%；2) 在深层土壤干化背景下，再种植苜蓿第1年土壤水分以储蓄为主，储蓄主要集中在10—340 cm土层；苜蓿种植第2年和第3年土壤水分以消耗为主，分别占降雨量的13.1%、50.5%，10—340 cm土层储水消耗量分别为45.4 mm、185.3 mm；3) 苜蓿种植第1年消耗水分约当年降雨的31.1%，种植第2、3年耗水量超过当年降雨量，种植苜蓿第1年和第2年产量及水分利用效率与对照无显著差异（P>0.05），第3年产量较对照降低，差异显著（P<0.05），但水分利用效率差异性不显著（P>0.05）。该研究可为黄土丘陵区人工植被可持续更替及合理利用水资源提供科学依据。
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DOI: 10.5846/stxb202412053002
Abstract:
自然价值是认知并解构自然资源与人类福祉关系的核心概念，旅游如何更好生产自然价值是管理体系转型背景下保护地高质量发展和社区人类福祉实现的内在诉求。本文基于生态系统服务理论、IPBES理论和自然关系价值理论，构建旅游介入下保护地自然价值与人类福祉关系理论框架，以国家公园候选区黄山周边农业主导型、农旅兼顾型和旅游主导型三种典型保护地社区进行实证。（1）特征分析表明：在农业主导型社区中自然工具价值生产水平较低，关系价值塑造衰减，导致福祉欠缺问题；农旅兼顾型社区中自然工具与关系价值生产较高水平集聚，福祉相对均衡；旅游主导型社区中工具价值生产空间差异显著，且经济关系价值分布悬殊，导致福祉两极分化。（2）机制分析发现：农业为主导的自然价值传统生产方式有助于维持人类福祉所需的基本物质保障和社会关系基础，但生产效率有限，无法满足人类福祉的提升需求。旅游介入应融合传统自然价值利用基础，维持自然状态和社会氛围基础；通过业态丰富工具价值生产，通过休闲机会强化非经济关系价值塑造，实现人类福祉均衡提升。
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DOI: 10.5846/stxb202412063010
Abstract:
精准把握区域绿色全要素生产率的空间关联网络特征，探究省域绿色全要素生产率空间关联网络的动态演变机制，找寻区域绿色全要素生产率的最优提升路径，是实现区域经济高质量发展的的关键所在。基于社会网络分析法剖析2006—2021年中国30个省绿色全要素生产率空间关联特征，结合TERGM模型探究省域绿色全要素生产率空间关联网络的形成和演化机制。研究结果表明：(1)区域绿色全要素生产率整体呈增长态势，空间上呈现东部>中部>西部的不均衡特征，且由于马太效应东西差距逐渐扩大。(2)省际间绿色全要素生产率合作关联突破了地理邻近性。探索发现虽然绿色全要素生产率空间关联网络呈现出复杂、多线程的结构特征，但核心—边缘结构明显，说明目前尚未构成完整的要素传递路径。(3)借助块模分析将总区域划分为四个板块，发现板块发展不平衡，板块内联系稀疏，板块间联系存在深化空间。其中以北京、天津、上海为主的“净受益”板块虹吸效应大于辐射效应，主导地位凸显；以内蒙古、黑龙江、青海等在内的“净溢出”板块溢出效应显著，绿色发展潜力有待激发。(4)TERGM结果表明中国绿色全要素生产率空间关联网络的形成和演化受到要素、市场、政府、地理距离等多重因素的综合影响，因此缓解区域绿色全要素生产率增长差异，加快经济社会发展全面绿色转型需发挥多主体、多要素、多环节的协同作用。
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DOI: 10.5846/stxb202412103041
Abstract:
生态系统服务供需在空间上存在不平衡关系，促成生态系统服务流动过程，对区域生态安全与社会经济的可持续发展具有重要影响，厘清其空间流动过程与强度等至关重要。以经济高速发展与生态环境保护权衡博弈突出的广东省做典型案例区，基于InVEST、RUSLE、CASA 等模型综合测评生态系统服务供需能力及其空间匹配特征，进而通过构建断裂点模型和场强模型揭示其生态系统服务的流动过程、范围和流动强度。结果表明:（1）2000年—2020 年，广东省整体生态系统服务供给和需求能力区域差异特征显著，同“一核一区一带”的空间发展定位相一致，北部生态屏障区的生态服务供给能力明显较强，珠江三角洲地区随着经济持续发展和居民消费水平的提升，形成生态服务需求核心高值区域，并呈现出放射状向外围地区递减的格局特征。（2）广东省生态服务整体大致处于一个供略大于求的稳定状态，珠三角地区为明显的强需求区，尤其人口稠密、经济发达、产业集聚的广州-佛山城市带和深圳-东莞城市带更为突出，粮食生产及产水服务的主要供给区为粤西、粤北地区，固碳服务也主要来源于粤北地区，土壤保持服务为粤东和粤北地区的主要供给。（3）全省生态系统服务流在空间上形成了以一个以珠江三角洲入海口两侧的城市群为主要强需求区，生态系统服务流入为主，粤东西北地区疏散供给流出为主的空间流动格局。珠三角地区能够被大部分供给区的最大流动范围所覆盖，其生态系统服务流动密集，平均流动强度高，存在明显的虹吸效应；粤西及粤东城市的中心城区也有流入，但流动强度和密度明细低于珠三角地区。生态系统服务的空间差异性产生了供需关系的空间联系，生态系统服务流动的空间差异受到自然、社会经济、土地利用、利益相关者及多因素的远程耦合影响。
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DOI: 10.5846/stxb202410152512
Abstract:
目前针对长江流域水污染治理的研究多围绕单一政策展开,往往忽略了策略协同效应。鉴于此,本文在考虑特定政治权责分担、政治激励机制及横向生态补偿政策协同的基础上,研究长江上下游协同治理激励机制。通过建立中央政府、长江上游地方政府与长江下游地方政府间的三方演化博弈模型,探讨在协同策略差异化背景下,三方协同推进流域治理内生机制及潜在激励机制设计,并以乌江—长江、汉江—长江及沱湖—长江流域真实数据进行模拟仿真。研究发现:中央政府在地方流域治理方面的权威和干预较少,导致流域治理失效问题得不到进一步解决；下级政府水污染治理策略的制定取决于其财政约束能在多大程度上由横向生态补偿填补,因此特定情景下,流域水污染治理并没有达到应有效果。对策略选择的模拟结果表明,长江上游地方政府总是更倾向于选择“转嫁治理”,上游地方政府官员流域治理意愿与动机不强,亟需进行进一步政治安排以规避此类行为。
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DOI: 10.5846/stxb202411132771
Abstract:
沙漠旅游景区与一般自然风景名胜区和历史人文景区不同，呈现自然生态和人文生态“双脆弱”特征。在文化强国、生态文明建设和文旅融合战略叠加作用下，文“化”沙漠成为沙漠生态治理需解决的新问题。以图开沙漠旅游景区为研究对象，采用实地调研、网络问卷、旅游及自媒体平台评论多源数据，基于游客感知构建景区生态系统文化服务价值评估指标体系，以ArcGIS10.8为研究工具，采用自然断点法制作景区文化服务价值热力图；采用平均最邻近指数分析文化服务价值空间集聚特征，采用地理探测器分析文化服务价值空间集聚环境影响。研究结果表明景区生态系统文化服务价值存在3方面问题：（1）空间布局不均衡、价值链不完整；（2）空间关联性弱；（3）环境影响机制不合理。研究构建了沙漠旅游景区生态系统文化服务价值评估理论框架和方法，可为沙漠旅游景区生态系统文化服务价值开发与游客非物质福祉改善提供参考，提高沙漠生态系统对重大文化战略的时空响应能力。
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DOI: 10.5846/stxb202501170155
Abstract:
全球气候变化和人类活动的加剧使城市化区域面临高度不确定且复杂的生态风险，通过构建具有适应性的生态安全格局是重要的应对基础和保障条件。将生态适应理论融入生态网络要素的识别过程中，基于“潜力-连通度-韧性”三维框架，分别表征生态网络要素的多功能性、生态系统服务流动的连通性、生态系统过程的连续性以及应对生态风险的缓冲能力和恢复能力，以粤港澳大湾区为例，构建适应性视角下的生态安全格局。结果显示，生态源地共396个，分布在西部和东北部，总面积22223km2（占区域40.03%）；识别生态廊道227条，总长度4034.61km，由中心建成区向外辐射，包括外围呈现环状分布的廊道和贯穿中部城市建成区的长距离廊道；生态夹点24个，分布在中部的河网和南部海岸带的中长距离廊道上（33.33%分布于水体）；生态障碍点51个，分布在中部的长距离廊道上（56.86%分布于建设用地）。构建了“北山南海三江水廊网”的生态安全格局，以北部山地生态屏障与南部海洋生态屏障的生态涵养和东江、西江、北江、贯穿中部人类活动密集区域的多条廊道以及港口等的生态连通为主。进一步阐述了要素分布、分类及相应的生态功能，提出了针对当前规划及管控政策的补充建议。通过引入对生态系统适应性的综合考量，提出了构建更具适应性的生态安全格局的识别体系，提升了建成区廊道的识别精度，更加明确了保障生态安全的具体途径和目标，为后续的生态保护修复、空间格局优化和环境政策调整等工作提供理论和方法支撑。
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王培家, 宋玉军, 章锦河, 于鹏, 张业臣, 张雪唱, 王昶
DOI: 10.5846/stxb202409082160
Abstract:
维护城市群生态系统健康是生态文明建设的关键任务，而对生态系统健康进行科学测度是实现有效保护的基础。本研究以京津冀地区为例，基于区县、乡镇和栅格三种尺度，系统分析了2000—2020年间该区域生态系统健康的时空变化，探讨了自然环境和社会经济因素对生态系统健康影响的差异，模拟了2035年京津冀地区在自然发展、生态保护和经济发展三种不同发展情景下的生态系统健康变化趋势，并揭示了生态系统健康的空间尺度效应。研究结果如下：（1）在区县、乡镇和栅格三个尺度上，生态系统健康整体呈下降趋势，其中栅格尺度的下降最为显著，乡镇尺度次之，区县尺度的下降幅度相对较小；生态系统健康空间分布格局呈现从北向南递减的特征，并且具有明显的空间异质性。（2）在影响因子方面，京津冀地区在早期受到年均降水量和地形起伏等自然条件的显著影响。随着社会经济的快速发展，后期人口密度和土地利用强度等经济因素开始逐渐占据主导地位；在不同尺度的影响因素解释力也存在差异。（3）多情景预测结果表明，2035年京津冀地区在生态保护情景下的生态系统健康均值最高，自然发展情景次之，而在经济发展情景下生态系统健康最为脆弱。（4）生态系统健康具有明显的空间尺度效应。具体来说，尺度越大，可能导致生态系统健康评估结果更均匀化，从而掩盖了区域关键生态健康问题；相反，尺度越小，可以提供更精细的生态系统健康状况，但也可能过度放大局部细节。因此，要根据实际情况，选择合适的空间尺度。本研究为探讨新型城镇化背景下城市群生态系统健康与社会经济发展的互动关系提供了见解，对于推动城市群的高质量发展和生态环境保护具有重要的参考价值。
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DOI: 10.5846/stxb202412032976
Abstract:
揭示耕地水分供需态势并由此实现科学灌溉，有利于耕地可持续利用及保障国家粮食安全。以河南沿黄区为例，基于2000—2020年耕地利用数据、MODIS系列数据、长时间序列气象数据，采用遥感反演手段并构建水分供需评价模型，从栅格尺度来揭示当地耕地水分供需平衡态势，进而构建多智能体空间优化配置模型实现耕地灌溉分区。结果表明：（1）耕地利用呈明显的时间阶段性变化特点，旱地分布范围广且受经济建设条件影响，面积减少时段主要集中于2015—2020年，水田则多呈斑块状分布在黄河沿岸；（2）耕地水分供需失衡的主要原因在于地表蒸散量和有效降水量的时空错位，盈余高值区主要集中在洛阳市和郑州市，东北部则多处于水分亏缺状态；（3）盈亏指数整体逐年降低且高值区迅速减小，2020年盈亏指数均值已降至0.08，亏缺风险状态以高、中高和中风险为主，且在年内表现出较强的空间异质性分布特点；（4）河南沿黄区存在较高的耕地精准灌溉需求，将当地耕地划分为5种灌溉区，其中优先管控区、重点关注区和有序管理区面积占比之和达到87.87%，并应采取不同的灌溉管理策略。研究认为，提出的灌溉分区方法能够充分权衡水分供需特性和田块空间积聚效益，分区结果可为耕地合理灌溉与分区管理提供决策支持。
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DOI: 10.5846/stxb202407151649
Abstract:
农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分，其碳源汇过程对气候变化的响应非常敏感。然而，当前气候变化及其碳氮耦合作用对农田生态系统碳源汇过程的影响贡献与驱动机制尚不明晰。本文基于总初级生产力（GPP）、净初级生产力（NPP）和净生态系统生产力（NEP）三种碳汇指标，以及系统总呼吸（Rs）、自养呼吸（Ra）和异养呼吸（Rh）三种碳源指标构建6种情景，揭示了中国农田生态系统碳源汇时空演变趋势特征，并基于Lindeman-Merenda-Gold（LMG）模型定量评估了气候变化及其碳氮耦合作用对中国农田生态系统碳源汇变化影响贡献。研究结果表明：（1）2000—2020年中国农田生态系统碳汇与碳源均表现为波动增长趋势，其中GPP、NPP和NEP平均增长率分别为4.27、1.65与0.15 g C m?2 a?1，Rs、Ra和Rh平均增长率分别为4.12、2.62与1.50 g C m?2 a?1，由于较高的呼吸作用，中国农田生态系统总体表现为弱碳汇；（2）2000—2020年中国农田生态系统除Rs/GPP以0.12%的速率小幅增长外，NEP/NPP、NEP/GPP及NEP/Rs均呈减少趋势，变化速率分别为-0.28%、-0.39%和-0.46%，呼吸主导作用逐渐加强导致碳汇主导作用减弱；（3）CO?施肥和氮沉降对中国农田生态系统净碳汇增长的贡献为28.98%，主控了25.30%的农田碳汇区域。然而，CO?施肥和氮沉降也导致了中国农田生态系统碳源增强，相对贡献率为32.41%，主控了26.75%的农田碳源区域。（4）GPP弱主导机制驱动了中国农田生态系统NEP的增长，GPP是碳汇区（KNEP＞0）碳汇增长的主要驱动因子，主控了77.14%的农田碳汇区域。相反，Rs强主导机制导致了中国农田生态系统NEP下降，Rh是碳源区（KNEP＜0）碳源增强的主要驱动因子，主控了46.98%的农田碳源区域。研究结果可为巩固提升生态系统碳汇，促进碳中和目标实现提供科学依据。
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刘欣仪, 陈春谛, 毕凌岚, 王若冰, 董镜文, 郑轶丽, 曾小云
DOI: 10.5846/stxb202407161668
Abstract:
作为城市生态系统组成部分，居住区绿地是人们日常亲近自然的最主要途径，其植物多样性为居民提供近距离的服务价值，增益生活福祉。目前生物多样性研究主要集中在宏观尺度，较少关注小尺度居民视角下的个体认知与评估。聚焦社区尺度，针对成都主城核心区（即三环内）30个老旧小区开展植物（包括栽培和自生植物）多样性调查，评估植物多样性实测水平，并通过居民支付意愿法衡量植物多样性价值，探讨植物多样性水平与其价值之间的相关性，进而结合多元线性回归方法分析居民对小区植物多样性价值评估的影响因素。结果显示：（1）共设置275个1m?1m小样方，记录植物126科341属475种。小区整体植物多样性在37—122种之间，栽培与自生植物多样性比值为1：1.5，自生植物是居住区绿地植物多样性的重要组成。（2）针对小区植物多样性保护/维持，居民支付意愿值为127.79—3659.89元（均值M±标准差SD=（881.71±793.62）元），不同小区植物多样性的价值波动较大。（3）小区整体、栽培植物多样性皆与居民支付意愿呈显著正相关，但自生植物多样性与居民支付意愿无相关性，表明栽培植物是居民评估植物多样性价值的主要对象，而广泛存在的自生植物多样性及其价值可能无法被居民普遍认同。（4）社会经济因素中，居民的个人年龄、文化程度对植物多样性价值评估产生显著负向影响。该研究从人的偏好与需求出发，精细量化了植物多样性水平与居民对其价值评估的关系，为城市生态景观低成本、可持续发展提供科学依据。
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甘婉怡, 甘玉婷, 彭正东, 杨健雄, 王可可, 黄柳菁, 倪榕蔚
DOI: 10.5846/stxb202404260949
Abstract:
为理解城市半自然植物群落对环境因子的响应及其维持功能的机制，以福州市半自然植物群落为研究对象，在植物群落调查的基础上，运用相关性分析、冗余分析、结构方程模型等方法，探究群落水平的叶功能性状（叶长宽比、叶面积、叶厚度、比叶面积、叶组织密度、叶干物质含量、叶碳含量、叶氮含量、叶磷含量）、物种多样性（Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数）和功能多样性（功能丰富度、功能均匀度、功能离散度和Rao二次熵）之间的关系及其环境解释。研究结果如下：（1）福州市半自然植物群落灌草层物种多样性显著高于乔木层，其中草本层中存在外来入侵植物；（2）叶功能性状和植物多样性之间相关性较强，其中功能丰富度与各物种多样性指数均表现为负相关关系；（3）土壤温度和土壤全氮含量对城市半自然植物群落叶功能性状和植物多样性有较高的解释，同时植物对土壤养分的吸收能力受温度和水分的影响；（4）结构方程模型显示，大气温度和叶干物质含量对功能丰富度有直接显著影响，土壤温度和Pielou均匀度指数通过叶干物质含量对功能丰富度产生间接影响。综上，城市半自然植物群落叶功能性状和植物多样性受到生物因素和非生物因素的共同影响。
东喜玛拉雅地区生物多样性保护与可持续管理
研究论文
自然资源碳汇研究与实践
研究论文
研究动态
山水林田湖生态保护修复
自然资源碳汇研究与实践
研究论文
城市格局演变的生态环境效应与调控技术
研究论文
生态管理
研究论文
自然资源碳汇研究与实践
全球变化与可持续生态学专辑
研究论文
自然资源碳汇研究与实践
研究论文
生态系统服务及生态保护科学决策
自然资源碳汇研究与实践
研究论文
自然资源碳汇研究与实践
研究论文
生态文明视角下的国土空间治理
研究论文
学术信息与动态
研究论文
区域生态学
国家公园特刊
研究论文
自然资源碳汇研究与实践
西南高山峡谷区水土保持与生态修复
研究综述
研究论文
国家公园可持续发展研究
西南高山峡谷区水土保持与生态修复
研究论文
生态文明视角下的国土空间治理
研究论文
城市格局演变的生态环境效应与调控技术
生态系统服务及生态保护科学决策
生态治理与恢复应用研究
国家公园特刊
研究论文
西南高山峡谷区水土保持与生态修复
研究论文
西南高山峡谷区水土保持与生态修复
研究论文
干旱区生态水文过程及生态系统服务功能
研究论文
西南高山峡谷区水土保持与生态修复
研究论文
青藏高原生态安全屏障功能与优化体系
全球变化与可持续生态学专辑
研究论文
生态系统温室气体收支与碳中和
西南高山峡谷区水土保持与生态修复
研究论文
生态系统温室气体收支与碳中和
研究论文
自然资源碳汇研究与实践
区域生态学
专论与综述
生态系统温室气体收支与碳中和
脆弱生态系统保护与修复专栏
典型脆弱生态系统保护与修复重点专项
研究论文
“区域生态学：融合与创新”
研究论文
中国生态旅游研究
研究论文
生态治理与恢复应用研究
综述与进展
生态保护修复成效可持续保障机制
研究论文
青藏高原生物多样性保护与生态安全
研究论文
生态治理与恢复应用研究
研究论文
专论与综述
研究论文
生态系统服务及生态保护科学决策
生态系统服务专题
生态治理与恢复应用研究
生态水文学术论坛专栏
生态系统温室气体收支与碳中和
典型脆弱生态系统保护与修复重点专项
研究论文
青藏高原生物多样性保护与生态安全
研究论文
城市生物多样性、居民福祉与优化调控研究
闽三角城市群生态安全格局构建与生态修复关键技术
干旱区生态水文过程及生态系统服务功能
生态文明视角下的国土空间治理
生态系统服务及生态保护科学决策
生态管理
研究论文
生态系统服务专题
典型脆弱生态系统保护与修复重点专项
研究论文
综述与进展
土壤生态专栏
中国生态旅游研究
综述与进展
研究论文
全球变化与可持续生态学专辑
自然资源碳汇研究与实践
大江大河流域生态环境保护与修复专辑
生态保护修复成效可持续保障机制
研究论文
闽三角城市群生态安全格局构建与生态修复关键技术
研究专论与进展
生态治理与恢复应用研究
研究论文
区域生态学
生态系统服务专题
研究论文
中国生态旅游研究
研究论文
区域生态学
研究论文
自然资源碳汇研究与实践
城市生物多样性、居民福祉与优化调控研究
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海南热带雨林国家公园40年来景观生态风险时空分布与变化特征
Abstract:
探究土地利用变化产生的景观生态风险分布对热带雨林生态健康、自然生态系统原真性和完整性的保护至关重要。本文基于国家公园1980—2023年9期土地利用数据，探究其景观生态风险评价的最优尺度及时空分布特征。得出：（1）评价单元梯度的响应曲线中香农均匀度和分离度等景观格局指数均在2.5km处出现拐点，该尺度为国家公园景观生态风险最优评价尺度。（2）国家公园内部土地利用较稳定，其中林地—草地为主要转换类型且反复交替，但流入流出面积保持相对平衡。景观生态风险值的Moran's I介于0.3079～0.3600，空间相关性整体呈上升趋势。（3）国家公园景观生态风险值在0.0241~0.0243上下波动，长期趋势较为平稳，空间上表现出东西高中部低、沿水沿路分割的空间格局。较高风险等级向较低风险等级转换面积比反向转换多0.86%，高风险区和低风险区波动增长了79.95km2和103.63km2，较低风险区占比最大，平均高于其他等级8.08%左右。高风险区和较高风险区围绕水系、道路等人为活动频繁区域分布，中等风险区在国家公园南部普遍分布，远离水域、道路区域风险等级越低，风险等级波动区域呈条带状分布于同等风险等级成片区的边缘。建议实施分级管理和保护，针对高风险聚集区建立长期监测机制，合理优化土地利用结构、减少经济林的种植与砍伐，降低分离度和破碎度，做到与自然环境协调发展。
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2023,43(6):2336-2347, DOI: 10.5846/stxb202202280470
Abstract:
土壤微生物是生态系统维持正常结构与功能的重要组成部分,为探究盐城滩涂典型湿地土壤微生物群落结构特征,以江苏盐城滩涂互花米草、藨草、盐地碱蓬、芦苇及淤泥质光滩5种典型群落为对象,采用16S rRNA高通量测序技术分析0-10 cm(表层)、10-30 cm(中层)、30-60 cm(深层)土壤微生物多样性及群落结构。结果表明:(1)几种植物群落间,土壤微生物群落结构差异较大,主要体现在细菌群落结构的差异性,古菌群落结构差异相对较小。光滩与植物群落间,在土壤细菌种类及相对丰度上差异相对较大,互花米草群落与本土植物群落间,在微生物群落的细菌种类组成上存在较大差异;藨草群落土壤表层微生物群落结构与互花米草群落相似,深层与盐地碱蓬、芦苇群落相似。(2)同一群落不同层次土壤微生物群落结构相似,差异小于不同群落间土壤微生物群落的结构差异性;不同群落对应层次间,表深层土壤中五种群落土壤微生物多样性存在显著差异,中层土壤中五种群落微生物多样性差异不显著。总体上,植物群落类型对土壤微生物群落结构的影响大于土壤深度;与本土植物群落相比,互花米草群落土壤主要优势门微生物种类差异较小,但部分优势门微生物相对丰度显著改变,微生物群落功能群也存在一定差异。
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2014,34(11):3081-3089, DOI: 10.5846/stxb201303270536
Abstract:
流域生态敏感性是流域生态系统遇到干扰时产生生态失衡与生态环境问题的难易程度和可能性大小，生物多样性是其影响最为重要的生态因子。主要考虑物种丰富度、珍稀程度、濒危程度、保护等级和生态系统类型等生物多样性敏感因子，借助GIS强大的空间数据采集和建模分析能力，在专家打分求取敏感因子权重基础上，通过空间模型计算生物多样性敏感度综合得分。基于二级流域综合得分最大值，采用ARCGIS自然间断点法实现敏感度分区，结果表明：极敏感区域主要分布在长江区的岷沱江、金沙江石鼓以下、金沙江石鼓以上、宜宾至宜昌、嘉陵江流域，珠江区的郁江、红柳河和西江流域，西南诸河区的澜沧江、红河和怒江及伊洛瓦底江流域，黄河区的龙羊峡以上流域等，这些区域水生生物特有种和受威胁物种丰度大，国家级自然保护区密集，是陆地生物多样性最丰富的地区。不敏感区域主要分布在松花江区除第二松花江以外流域，西北诸河区的塔里木盆地荒漠、古尔班通古特荒漠、中亚西亚内陆河、塔里木河干流等荒漠区，松花江区低温高寒，具有大森林、大草原、大湿地、大农田和大水域的特点，库坝工程对其生物多样性产生影响的可能性较小，西北诸河的荒漠区生境严酷，生物多样性贫乏，也不具备修建大型水库的条件，生物多样性敏感度也较低。其它区域介于二者之间，因其所处的生态系统类型、物种丰富度、珍稀程度、濒危程度和保护等级不一样，生物多样性敏感度各异。对流域库坝工程产生的生物多样性敏感度进行辨识，可为未来流域水资源合理和适度开发提供科学依据。
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2022,42(18):7321-7335, DOI: 10.5846/stxb202107131882
Abstract:
东北大兴安岭林草交错区对气候变化和人类活动高度敏感是我国重要的生态脆弱区，研究表征生态环境变化的植被指数时空变化及驱动因子是制定政策、改善生态环境的理论基础。基于此，利用遥感区域分析和地面实证分析对大兴安岭林草交错区的植被变化趋势及影响因子进行分析，并通过重要性指标定量阐述环境因子和人类活动因子影响的相对重要性。结果表明：1982-2015年的植被呈退化趋势（-0.02/10a），最低温度、平均温度和最高温度均呈增温趋势分别为0.13℃/10a、0.16℃/10a和0.20℃/10a，而年平均降水量呈下降趋势（-16.3 mm/10a）。植被NDVI随云量的增加而降低（R=-0.21），并且显著负相关占总面积的24.98%。NDVI随最低温度、平均温度和最高温度的增加而增加（RTMN=0.01、RTMN=0.02和RTMN=0.04）。潜在蒸散对NDVI的影响存在差异，降水量在200-400 mm NDVI与潜在蒸散显著负相关（占总面积18.60%），400 mm以上显著正相关且占总面积16.01%。降水量与NDVI正相关（R=0.03），其中显著正相关占总面积的19.55%，显著负相关仅占总面积的5.31%。降水量是陈巴尔虎旗、新巴尔虎左旗以及鄂温克族自治区西部植被（草地）的主导影响因子，云分量是东部林地的主导影响因子。此外，实证分析结果表明人类活动因子（家畜密度和开垦面积）对NDVI的解释率高于温度和降水，并且人类活动的平均重要性指标（VIP人类活动因子=2.48）高于气候因子（VIP气候因子=0.80），气候因子中的降水解释率和重要性均高于温度。因此，气候变暖背景下，东北林草交错区气候呈变暖变干旱趋势，而人类活动因子对植被的影响作用不容忽视，合理调控农牧业是改善林草交错区植被生态系统稳定可持续的重要途径。
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王子滢，李周园，董世魁，符曼琳，李泳珊，李生梅，武胜男，马春晖，马天啸，曹越
2022,42(22):8941-8952, DOI: 10.5846/stxb202204191060
Abstract:
20世纪80年代至今近40年间，青藏高原自然与人工生态系统发生了广泛而深刻的变化，作为我国重要的生态屏障，亟需对其生态系统格局演变过程及其驱动因素进行系统定量的解析。本研究利用1980年至2018年间8期遥感解译土地利用与覆被数据，将青藏高原9类主要生态系统类型，森林、灌丛、草地、农田、城镇、水体与湿地、冰川、裸地、荒漠，依其主要构成组分，划分为以植被为主体的自然生态系统（森林、灌丛、草地）、以无机环境为主体的自然生态系统（水体与湿地、冰川、裸地、荒漠），以及人工生态系统（农田、城镇）共三大类。统计分析表明1980至2018年的近40年来，青藏高原以植被为主的自然生态系统面积约占61.9%，其中草地生态系统变化率较大，局部年际变化逾30%/10a，草地灌丛面积扩张明显，最高可达约7%/10a。此外，青藏高原喜马拉雅山脉附近的冰川消减较快，下降速率约达25%/10a。青藏高原东缘向西城镇扩张明显，城镇面积占比增加约40%。研究还对气温和降水计算其变化速率，量化驱动生态系统演变的外部气候环境的时空动态特征，结合地理环境变量、人类活动强度、土壤侵蚀度、生物丰度等综合的驱动因素指标，建立多层级结构方程模型。研究发现，以植被为主的自然生态系统变化速率与气温、降水的变化速率呈现显著负相关，以无机环境要素为主的自然生态系统与气候因子的变化速率呈现显著正相关，人工生态系统则与外部环境因素耦合关系不强，结果表明青藏高原森林、灌丛、草地一类自然植被生态系统与环境变化之间呈现负反馈的保守性耦合关系，相比较水体与湿地、冰川、裸地和荒漠生态系统来讲，具有更强的韧性，因此保护区域自然植被将有利于维护青藏高原整体的生态屏障功能。
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黄绍霖, 徐涵秋, 林娜, 曾宏达, 刘智才, 陈文惠, 王琳, 杨冉冉
2013,33(10):2992-3001, DOI: 10.5846/stxb201201160097
Abstract:
全球气候的变化已使得人类日益关注森林生态系统的碳储量变化。以福建省长汀县河田盆地为例,开展马尾松林碳储量估算模型的研究。通过2010年的野外样地调查获得了马尾松林的实测数据,并将其与同年的ALOS遥感影像对应样地的植被光谱信息进行比较。通过研究5种遥感植被指数与马尾松林碳储量之间的相关关系,从中选取了基于归一化植被指数(NDVI)的研究区最佳马尾松林碳储量反演模型。精度分析表明,该模型平均相对误差为-1.95%,均方根误差为3.01 t/hm2,因此可以有效地用于反演研究区的马尾松林碳储量。利用该模型反演出河田盆地2010年马尾松林的总碳储量为114.58×104 t,碳密度为34.92 t/hm2。
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2010,30(6):1648-1654, DOI:
Abstract:
自然保护区群的构建对于优化我国自然保护区空间布局、提高自然保护区的保护效果具有重要意义。以大熊猫为主要研究对象，以秦岭山系为研究区域，以生境评价与通达性分析为主要研究方法，探讨了自然保护区群合理布局与功能区优化的程序、内容与方法。研究表明，目前秦岭山系已建与筹建的大熊猫自然保护区17个，自然保护区群初步形成，保护了50%的大熊猫生境，但东部的3个自然保护区尚未全部相连，且整个自然保护区核心区被隔离为20部分，大大影响了自然保护区效果的发挥。为优化自然保护区的布局，建议新建湑水河与锦鸡梁两个自然保护区，以大熊猫居群为基本单位将核心区调整为4个，并且通过3个连接区的建设加强各大熊猫居群的连通性，以促进大熊猫种群间的交流与迁徙。研究结果可为秦岭山系自然保护区建设提供思路与依据，对其它地区自然保护区群的建立及全国自然保护区网络的优化也具有借鉴意义。
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2006,26(1):265-270, DOI:
Abstract:
抗生素被长期大量地用于人和动物的疾病治疗，并以亚治疗剂量添加于动物饲料长期用于动物疾病的预防和促进生长，大部分抗生素不能完全被机体吸收，而有高达85％以上抗生素以原形或代谢物形式经由病人和畜禽粪尿排入环境，经不同途径对土壤和水体造成污染。最近研究显示在城市废水和表面水中检测到了抗生素的存在。但关于抗生素在环境中的分布、迁移和稳定性等的研究资料很少。环境中的抗生素会对环境生态系统包括细菌、水生生物、土壤生物和植物等产生危害，并产生大量耐药菌，对人类健康构成威胁。为评估抗生素在环境中潜在的危害，就抗生素在环境中的分布、转归及对环境和人的危害等方面进行综述，并对今后的研究方向作了探索。
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2011,31(17):4961-4969, DOI:
Abstract:
地表温度(Land Surface Temperature, LST)在空间上和时间上均存在很大的差异性。而通过卫星遥感技术来监测地表温度存在着空间分辨率和时间分辨率上的矛盾:空间分辨率高的卫星时间分辨率低,反之亦然。为了解决这个矛盾,首先利用TsHARP (An algorithm for sharpening thermal imagery)温度降尺度方法将LSTMODIS,1km(1km MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)地表温度)图像(2004年9月9日上午)降尺度为LSTMODIS,500m(500m MODIS地表温度)图像。为了对降尺度LSTMODIS,500m图像进行验证,对研究区内同一天(2004年9月9日上午)的ETM图像的第6波段的辐亮度值升尺度到500m后,再利用Sobrino ETM(Enhanced Thematic Mapper)温度反演方法反演得到LSTETM,500m(500m ETM地表温度)图像,将LSTETM,500m图像作为当日地表温度的实测值,对降尺度LSTMODIS,500m图像的降尺度效果进行验证。对比结果表明降尺度LSTMODIS,500m图像更加精细刻画LSTMODIS,1km图像在空间上的分布格局;定量对比3种降尺度LSTMODIS,500m和LSTETM,500m的RMSE分别为0.786、1.002,0.754℃,降尺度结果达到预期效果。
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2017,37(18):5993-6004, DOI: 10.5846/stxb201606211215
Abstract:
城市小型湖泊具有对环境变化的高敏感性，其浮游植物群落特征和演替规律对湖泊生态系统的监测与管理有重要意义。本研究于2015年3-12月，对武汉市沙湖进行了生态和水质监测，共鉴定出藻类10门312种，绿藻、硅藻和蓝藻种类数占优。为探究富营养化城市小型湖泊浮游植物群落时空异质性及其演替驱动力，选取了4个多样性指数（Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数和Whittaker指数），并进行了多样性指数与环境因子的相关性分析、主成分分析和聚类分析，计算了优势种在监测时段的3个种间联结性指数和校正χ2检验系数。结果表明，夏秋季节浮游植物群落处于演替的稳定状态，环境因子驱动作用明显，其中离子浓度的影响大于温度的影响，钠、镁离子浓度为主要影响因素；蓝藻门和绿藻门优势种联结性较高，硅藻门优势种内部联结性较高而与其他门类相关性较低，从季节上看，夏秋季节的优势种种间联结性较高，春冬季优势种与其他时段优势种相关性低，可能为群落在冬春季不稳定的原因。
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2001,21(3):474-480, DOI:
Abstract:
生物土壤结皮在荒漠化地区广为分布。从结皮的概念、结皮对生态系统和景观变化的影响 (包括水文循环、土壤侵蚀、土壤养分循环、维管植物的萌发和生长、动物多样性、景观异质性以及生态系统和景观变化监测和评价等 )以及生物土壤结皮对干扰的反应及其恢复机理等方面详细地论述了生物土壤结皮在荒漠化发生发展及其防治中所起的重要作用 ,并提出了今后生物土壤结皮研究的方向和着眼点。
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黄昆, 王绍强, 王辉民, 仪垂祥, 周蕾, 刘允芬, 石浩
2013,33(17):5252-5265, DOI: 10.5846/stxb201205310793
Abstract:
涡度通量观测可直接获取陆地生态系统与大气之间CO2净交换量(NEE),但深入认识碳循环过程和校验生态系统模型需要不同时间尺度总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸(Re)等碳通量数据。利用中国陆地生态系统通量观测与研究网络(ChinaFLUX)中亚热带人工针叶林生态系统2003-2009年的涡度通量和气象观测数据,分析了两种NEE拆分方法对不同时间尺度GPP和Re评估的影响,结果表明:(1)两种拆分方法得到的生态系统碳通量组分(GPP和Re)的季节动态变化一致,都在生长季7、8月份达到峰值;(2)非线性回归模型拆分得到的全年Re和GPP相较于光响应曲线模型分别高出2%-28.6%和1.6%-23%,最大高出317.6 gC·m-2·a-1(2006年),逐月最大差值主要发生在8、9月份;(3)不同时间尺度上,两种方法拆分得到的GPP 和Re之间差值的环境响应因子不同。在广泛采用非线性回归模型进行拆分时,如果当月光合有效辐射接近到905 mol·m-2·月-1,月平均空气饱和水汽压差接近1.18 kPa时,需要考虑使用光响应曲线模型拆分该月通量,结合两种拆分方法以减小全年的误差。
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2013,33(13):4078-4089, DOI: 10.5846/stxb201301050030
Abstract:
依据我国西北干旱区95个站点1951-2008年月平均气温资料,运用经验正交分解法(EOF)、Morlet小波分析、Mann-Kendall秩次相关检验法及气候趋势系数等方法剖析了西北干旱区气温场空间分布结构及多时间尺度下的变异规律和变化趋势。结果表明:西北干旱区气温存在3a、9a及准12a主周期;气温场空间分布以"相间复杂"型为主(对总体方差贡献为30.93%),基于此将西北干旱区划分为北疆子区、南疆子区、河西子区、青海子区及内蒙古子区。全区44.8%的年份气温属正常范围,15.5%年份异常偏暖,3.4%显著偏暖,13.8%年份偏冷,显著偏冷和异常偏冷年份均为8.6%。自90年代以来,西北干旱区开始增温,2001-2008年温度正距平值达6.9℃,正距平年数由80年代40%上升至100%。西北干旱区97.9%的地区呈现增温趋势,其中94.7%的地区通过信度0.01的显著性检验,96.8%的站点通过了0.05的显著性检验;增温幅度为0.02℃/10a-1.21℃/10a;并形成了北疆以富蕴(1.09℃/10a),南疆以喀什(0.22℃/10a),东疆以巴里坤(0.76℃/10a),柴达木盆地以小灶火(0.81℃/10a),河西地区以松山(0.08℃/10a),内蒙古西部以吉诃德(0.03℃/10a)为中心的增温区。
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2007,27(8):3532-3535, DOI:
Abstract:
通过室内控制温湿度下的种群生态学研究，考察了梯度恒温17～32 ℃下，温度对药材甲实验种群存活、发育和繁殖的影响。结果表明，在实验温度范围内，幼虫发育历期随温度的升高而缩短，在17，20，23，26，29 ℃和32 ℃下，分别需要74.4，67.6，522，46，36.6 d和36.2 d；温度对卵孵化率、幼虫和蛹存活率、成虫单雌产卵量等参数的影响显著；药材甲种群卵量和种群增长指数均符合二次方程抛物线模型，种群下一代卵量的拟合方程为Npe =-6.338 t2 + 339.01t -3403.4, r＝0.953**；种群增长指数拟合方程为Ipg =-0.070 t2 + 3.767 t-37.816, r＝0.953**；净增殖率、内禀增长率、周期增长率、平均世代周期等参数与温度之间的关系均极显著相关。
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2012,32(15):4819-4826, DOI: 10.5846/stxb201107181069
Abstract:
为探明荒漠灌木个体周围土壤养分和盐分的空间分布及其成因,以荒漠灌木梭梭(Haloxylon ammodendron Bge.)为研究对象,对其周围土壤pH值,电导率,有机碳,全氮和有效磷的空间异质性以及树干径流的化学性质进行了研究。结果表明:树干周围出现显著的"肥岛"效应,且土壤有机碳,全氮和有效磷的"肥岛"作用范围发生在距主根大约20-40 cm以内。土壤pH值和电导率在主根周围25 cm以内的值却显著低于外围,而在离主根25 cm处出现了"盐岛",即在梭梭主根中心形成了一种高养分、低盐和低pH值的环境。树干径流和自然降雨化学性质的对比研究表明:除pH值和CO32-外,树干径流中其他化学离子的含量均显著高于自然降雨中的含量,说明这种高养分、低盐分的环境是由树干径流引起的,也就是树干径流带给土壤养分的同时将盐分带走。
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2016,36(9):2732-2739, DOI: 10.5846/stxb201412042408
Abstract:
为防控松花江流域水污染风险、优化流域内沿江产业带布局,分析了松花江流域沿江企业潜在污染风险的大小和分布,并揭示导致不同区域间水环境潜在污染风险空间差异的原因。基于《2012年废水国家重点监控企业名单》,本研究将沿松花江(到三级支流)1km范围内的45家重点废水产生企业识别为松花江流域水环境潜在污染风险源。以沿江企业和重点区域的废水产生量与对应河段的水质状况表征水环境潜在污染风险源强弱与流域水体对潜在污染风险的缓冲能力,并以区域总人口数、第二产业产值及珍稀濒危物种分布情况反映流域社会-经济-自然复合生态系统对潜在污染风险的敏感程度开展评价。结果表明:牡丹江市辖区(牡丹江中游河段)因潜在污染风险源强、水体对潜在污染风险的缓冲能力低且自然生态系统对潜在污染风险的敏感程度高,是松花江流域受沿江企业产生的水环境潜在污染风险最严重的地区;长春市辖区(饮马河、伊通河部分河段)、伊春市辖区(汤旺河全部河段)与敦化市(海浪河全部河段、牡丹江部分河段)由于较低的水体缓冲能力和较高的生态系统敏感程度,应加强水环境潜在污染风险的防治;污染风险源强的吉林市辖区(西流松花江部分河段)与七台河市辖区(倭肯河部分河段),须提高本区域对潜在污染的风险管理能力以降低污染事故发生的可能性。最后,针对不同行业类型、区域潜在污染特点与水污染风险特征,从加快污水处理研究、评估污染治理经济手段、建立产业准入机制及完善污染防治立法等多方面提出流域水环境污染风险管控的相关建议。
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张舒怡, 何雪宝, 王建军, 林和山, 黄雅琴, 林俊辉, 牟剑锋, 刘坤, 郑成兴
2017,37(18):5961-5972, DOI: 10.5846/stxb201607011353
Abstract:
2013年8月、2013年10月、2014年1月和2014年4月分别在洛阳河口潮间带选取5种生境（红树林区Q1，Q2，Q3；光滩Q4，林缘光滩Q5）开展调查，以探讨不同生境间甲壳动物群落结构及功能群差异和影响因素。调查共获得甲壳动物18科35种，优势种和重要种有弧边招潮（Uca arcuata）、薄片蜾蠃蜚（Sinocorophium lamellatum）、宁波泥蟹 （Ilyoplax ningpoensis）和秀丽长方蟹（Metaplax elegans），以穴居型植食者为主；不同生境间优势种存在明显变化，游泳型甲壳动物主要出现在生境Q1、Q2和Q3。洛阳江红树林生境Q1、Q2、Q3底栖甲壳动物物种多样性和功能群复杂性高于林缘光滩和光滩生境，而生物量和栖息密度则相反。通过对5种不同生境的物种数、生物量、密度、功能群、物种多样性指数进行生境-季节间双因素方差分析发现，不同生境间与季节间甲壳动物物种数、栖息密度、功能群、均匀度指数与多样性指数存在显著差异；生物量在生境间差异不显著，丰富度指数在季节间差异不显著；生境Q1、Q2和Q3差异不显著。而底栖甲壳动物群落相似性和非度量多维度标序（nMDS）分析表明林缘光滩Q5的甲壳动物群落结构与Q1、Q2、Q3的相似度高，与光滩生境相似度较低，这可能是因为红树林、林缘光滩、光滩三者生境的复杂程度、食物丰富程度和食物来源存在差异有关。综合分析表明生境复杂程度与季节是影响洛阳河口潮间带大型底栖甲壳动物分布的主要因素。
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2002,22(6):828-840, DOI:
Abstract:
20 0 0年 7月至 2 0 0 0 1年 7月的周年调查结果表明 ,粤东柘林湾浮游动物有桡足类 2 9属 5 7种 ,枝角类 3属 3种 ,及端足类、磷虾、糠虾、多毛类、毛颚类、被囊类、水母和各种浮游幼体。其中 ,强额拟哲水蚤 Paracalanuscrassirostris、短角长腹剑水蚤 Oithona brevicornis和鸟喙尖头 Penilia avirostris为优势种 ,合计占浮游动物总个体数的 6 2 .7%。浮游动物的种类数、生物量和总个体数都表现为湾外大于湾内的平面分布格局 ,周年变化基本上为单峰型 ,高峰期位于 6～ 1 0月份 ,最低谷位于冬季 1月份。因此 ,总个体数与水温成显著正相关关系。柘林湾是一个浮游动物相对丰富的海湾 ,年均生物量为 1 1 5 .7mg· dw / m3 ,总个体数达 6 .8× 1 0 3 ind/ m3 ,但群落结构的小型化趋势比较明显。回归分析结果表明 ,浮游动物总个体数与浮游植物密度成显著正相关关系。
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2022,42(1):138-149, DOI: 10.5846/stxb202012093142
Abstract:
城市群地区生态系统健康状况关乎城市群的可持续发展，科学测度城市群地区生态系统健康水平对城市群地区生态系统健康宏观调控政策制定具有重要的实践意义，然而当前生态系统健康评价仍存在不足之处。生态系统服务是反映生态系统健康状况的重要组成部分，如何把生态系统服务纳入生态系统健康评估框架中，成为了当前研究讨论的热点话题。拟把基于InVEST模型评估的生态系统服务纳入生态系统健康评估框架中，构建了基于"生态系统活力-生态系统组织力-生态系统弹性-生态系统服务"的评估框架，结合多源数据对1995-2015年长江中游城市群生态系统健康水平时空特征进行测度。结果显示：（1）研究期间长江中游城市群地区生态系统健康状况总体有所恶化，恶化区域主要分布在城市群的核心地区；（2）研究期间长江中游城市群地区生态系统健康存在显著的空间依赖性，生态系统健康高值区主要分布在周边山区以及中部的罗霄山脉，生态系统健康低值区主要分布在平原地区、大城市周边地区以及主要的交通线路沿线地区。本研究结果可以为其他地区生态系统健康评估以及长江中游城市群地区生态系统健康保护政策制定提供科学借鉴。
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2007,27(1):346-356, DOI:
Abstract:
生态系统服务价值评估是当前生态经济学和环境经济学的研究热点和焦点。在系统回顾国内外生态系统服务价值评估研究进展的基础上，从研究对象、价值构成、研究方法、时空过程等4个方面对生态系统服务价值评估的当前特征进行了分析，探讨了价值评估中评估基础、评价方法以及结论应用等问题。指出国内必须加强生态系统服务理论和方法研究，展望了未来生态系统服务价值评估研究和工作的重点领域。
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2006,26(7):2068-2072, DOI:
Abstract:
为进一步弄清中国牦牛的遗传资源及其类型划分，利用微卫星DNA、随机扩增多态性（RAPD）、扩增片断长度多态性（AFLP）等3种分子遗传标记技术研究了麦洼牦牛、九龙牦牛、大通牦牛和天祝白牦牛的分类；并结合作者对牦牛染色体和血液蛋白多态性的研究结果探讨了中国牦牛类群的分类。结果：①根据微卫星位点的等位基因频率进行聚类分析，表明麦洼牦牛和九龙牦牛的遗传距离最大（1.506），麦洼牦牛2个群体之间的遗传距离最小（1.062）。5个牦牛群体被聚为两大类，四川九龙牦牛单独成一大类，其他牦牛群体聚为一类。②根据RAPD和AFLP两种分子遗传标记的分析，表明天祝牦牛和大通牦牛的遗传距离最小（0.0336），九龙牦牛和天祝牦牛的遗传距离最大（0.0414），4个牦牛品种被聚为两大类，九龙牦牛品种聚为一类，其它3个牦牛品种聚为一类。大通牦牛和天祝白牦牛在较近的水平上首先聚为一类，然后在较远处与麦洼牦牛聚为一大类。③根据染色体特征和血液蛋白位点的基因频率进行聚类的结果与微卫星DNA、RAPD、AFLP的聚类结果相似。中国牦牛可分为以九龙牦牛和麦洼牦牛为代表的两个类群（型）。这与蔡立等将中国牦牛分为“青藏高原型"和“横断高山型"的结果是一致的。而与其他学者的分类结果有较大的差异。结合中国牦牛品种（群体）的地理分布、生态条件、育成史及其分化的实际情况，作者认为中国牦牛分为两个大的生态类型是合理的。
