• 2017年第37卷第23期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >封面目录
    • 封面+目次

      2017, 37(23):0-0.

      摘要 (1076) HTML (0) PDF 31.32 M (690) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 从生物地理区划到生态功能区划——全球生态区划研究进展

      2017, 37(23):7761-7768. DOI: 10.5846/stxb201707251338

      摘要 (2531) HTML (179) PDF 1.92 M (1935) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球生态区划可以为全球和区域的生态系统保护与管理起到关键的空间指引作用,但当前全球生态区划方案存在重视生物地理分布特征而忽视生态系统服务的问题。系统梳理了全球生态区划研究进展,并总结为萌芽、发展和再认识的3个阶段。Bailey和Olson等的两套全球生态区划方案在近40年来使用最为广泛,但两套以生物多样性保护为区划目标的方案均属于生物地理区划范畴。为实现对区域生态安全保障和人地关系协调的全面支持,有必要开展以功能区划为主的全球生态区划研究,进一步完善生态区划理论体系、探索生态区划方法集成、突出生态系统服务权衡并聚焦人地关系动态演化。

    • 城市热岛效应与景观格局的关联:从城市规模、景观组分到空间构型

      2017, 37(23):7769-7780. DOI: 10.5846/stxb201610202142

      摘要 (2485) HTML (103) PDF 1.97 M (1807) 评论 (0) 收藏

      摘要:景观格局的改变被视为城市热岛形成的直接原因,但景观格局指标与热岛效应的关联机理仍未厘清。城市规模、景观组分、空间构型作为景观格局的重要表征指标,对热岛效应的影响体现了从整体到局部、从数量到空间的递进关系。其中,城市规模与热岛效应的关联存在地带性规律;景观组分与热岛效应的相关性受昼夜、季节控制;显著驱动热岛效应的关键空间构型指标仍有待遴选。景观格局与热岛效应的非线性关联可能存在拐点,拐点前后对应不一致的因子驱动强度。科学界定城市规模、景观组分、空间构型等景观格局要素显著影响热岛效应的阈值区间,有助于明晰缓解城市热岛效应的关键景观生态途径。

    • 生态系统基于性状调节的物种间接作用:特征、成因及后果

      2017, 37(23):7781-7790. DOI: 10.5846/stxb201610011986

      摘要 (1748) HTML (87) PDF 2.04 M (827) 评论 (0) 收藏

      摘要:物种之间的间接作用关系是维持生物群落结构以及生态系统功能的关键因素。目前的理论模型和实验性研究均认为,物种间接作用的传递主要是由物种的密度变化所引起。但大量的实验证据表明,生物个体在形态、生理、行为和生活史性状的适应性变化,是物种间形成间接互作关系的另一个重要机制。生态学家把这种基于物种性状调控的种间关系称为性状调节的间接作用。深入了解性状调节的间接作用类型,发生机制和作用途径,有助于阐释自然界中多物种种间关系的复杂性和多样性形成机制。对性状调节的概念和性状的分类进行系统的总结,指出性状可塑性和物种特异性是物种间性状调节关系形成的两个重要机制。与其他类型的种间互作一样,性状调节的种间作用是驱动物种进化的重要力量。此外,分析了性状调节在自然群落中传递的几个重要途径,并强调这些间接作用在影响和调节生态系统功能和过程中的重要作用。最后,就性状调节种间关系的研究对象、研究尺度、以及研究方法等问题提出若干建议,为今后对这一问题的研究提供相关参考。

    • 植物对盐分空间不均匀分布的形态和生理响应研究进展

      2017, 37(23):7791-7798. DOI: 10.5846/stxb201703200472

      摘要 (1396) HTML (74) PDF 1.46 M (875) 评论 (0) 收藏

      摘要:盐胁迫是干旱、半干旱地区以及灌溉土地主要的非生物胁迫,是影响农业生产的主要不利环境因子之一。随集约化灌溉农业的发展、水资源的缺乏、气候干旱带来的蒸发量的增加,土壤及地下水盐渍化程度不断增加。自然界中,土壤盐分在时空上呈不均匀分布。关于植物对均匀盐胁迫的响应研究报到较多,然而植物对不均匀盐胁迫的响应研究报道较少。分析了国内外植物适应不均匀盐胁迫的研究案例,从植物地上部分生长、地下部分生长、水分调节、光合作用以及离子调控等方面阐述植物适应盐分不均匀分布的生理机制,并提出展望。

    • >研究论文
    • 硅缓解植物镉毒害的生理生态机制

      2017, 37(23):7799-7810. DOI: 10.5846/stxb201610072005

      摘要 (1709) HTML (106) PDF 1.50 M (1260) 评论 (0) 收藏

      摘要:镉是对生物毒性最强的污染物之一。过量的镉能够抑制植物的生长和光合作用,干扰矿质代谢并诱发氧化胁迫。硅作为一种有益元素,主要以Si (OH)4的形态通过主动或被动方式被植物体吸收并转运到地上部分。硅对植物镉毒害具有缓解作用,但其缓解机制在不同物种、品种或生态型之间存在显著差异,并表现出一定的硅/镉浓度依赖性。总体上可概括为避性机制和耐性机制。避性机制包括:(1)在器官水平,减少植物根系对镉的吸收及其向地上部的转运;(2)在细胞水平,增强细胞壁对镉的吸附能力,减少共质体中镉的含量。耐性机制包括:(1)诱导细胞产生小分子螯合剂,增强对镉的螯合作用,减少细胞中游离态镉的含量;(2)增强抗氧化机制,减轻氧化胁迫;(3)改善光合作用和无机营养,促进植物生长。从植物对硅的吸收和转运、镉对植物的毒害作用以及硅对缓解植物镉毒害的生理生态机制3个方面进行了综述,并基于目前的研究现状和薄弱之处,对今后的研究重点进行了展望。

    • 大气增温对滇西北高原典型湿地湖滨带优势植物凋落物质量衰减的影响

      2017, 37(23):7811-7820. DOI: 10.5846/stxb201610021988

      摘要 (1855) HTML (121) PDF 2.53 M (683) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候变暖对湿地生态系统碳循环的影响受到国内外的广泛关注。研究大气增温对植物凋落物分解的影响是掌握气候变暖对湿地生态系统碳循环影响过程及其作用机制的基础。通过开顶式生长室(Open-top Chambers,OTCs)模拟大气增温(2.0±0.5)℃和(3.5±0.5)℃,以滇西北高原典型湿地纳帕海湖滨带的优势植物茭草(Zizania caduciflora)、水葱(Scirpus tabernaemontani)、黑三棱(Sparganium stoloniferum)和杉叶藻(Hippuris vulgaris)为研究对象,研究其凋落物在大气界面,水界面,土-水界面的质量衰减对大气增温的响应。结果表明,(1)大气增温促进了4种植物凋落物在不同分解界面的质量衰减,但其质量衰减率在不同分解界面对增温的响应存在差异。其中,增温对水界面植物凋落物质量衰减的促进作用最大,并随着增温的幅度的增加而增加。其次是土-水界面,增温对大气界面植物凋落物质量衰减的促进作用最小。(2)植物凋落物初始C/N值与其凋落物质量衰减率呈负相关,大气增温对低初始C/N值物种凋落物质量衰减的促进更为显著。(3)相对于大气增温,植物凋落物初始C/N值对其凋落物质量衰减的影响高于大气增温对其质量衰减的影响。研究表明,气候变暖将促进湿地植物凋落物的分解,进而对湿地生态系统物质循环及其生态功能产生影响,其影响程度与湿地植物物种有关,其作用机制有待于进一步深入研究。

    • 大气增温对滇西北高原典型湿地湖滨带优势植物的光和CO2利用能力的影响

      2017, 37(23):7821-7832. DOI: 10.5846/stxb201610021989

      摘要 (1959) HTML (82) PDF 2.67 M (724) 评论 (0) 收藏

      摘要:大气增温对湿地植物光合作用的影响及其作用机制是近年来生态学界关注的热点。采用开顶式生长室(Open-top chambers,OTCs)模拟大气增温((2.0±0.5)℃,(3.5±0.5)℃),研究增温对滇西北高原典型湿地纳帕海湖滨带2种优势植物(茭草Zizania caduciflora,黑三棱Sparganium stoloniferum)的光和CO2利用以及光合碳同化速率的影响。结果表明,(1)增温对不同植物的光和CO2利用能力以及碳同化速率的影响存在种间差异。增温显著降低了茭草的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、光能利用幅(LSP-LCP)、CO2饱和点(CSP)、CO2利用幅(CSP-CCP)以及最大净光合速率(Pmax),却显著增加了其CO2补偿点(CCP);相反,增温显著提高了黑三棱的LSP、(LSP-LCP)以及最大净光合速率(Pnmax),而显著降低了其LCP,但对其CO2利用参数无显著影响。(2)2种植物的光和CO2利用能力对增温的响应存在季节性差异。不同温度处理下,茭草在6、8月的LSP和(LSP-LCP)均显著高于10月的对应值,其Pnmax也随生长期的增加而降低;黑三棱的光响应参数在不同生长季间无显著差异,其Pnmax在8月最高,而在6月和10月相对较低。(3)温度因子与茭草的光能利用参数均呈负相关,而与黑三棱的光能利用参数均呈正相关。本研究的温度因子中,日间积温对Pnmax和(LSP-LCP),年均温和最低温对(CSP-CCP)值的影响最为显著。本研究进一步表明,气候变暖对滇西北高原湿地湖滨带优势植物光合作用存在影响,但不同物种间存在差异响应,这种差异响应可能导致湿地生态系统植被结构的改变,其有关生态过程有待于进一步研究。

    • 近自然化改造对马尾松和杉木人工林生物量及其分配的影响

      2017, 37(23):7833-7842. DOI: 10.5846/stxb201704030573

      摘要 (1792) HTML (64) PDF 1.96 M (869) 评论 (0) 收藏

      摘要:近自然化改造作为森林新增碳汇的最有希望的选择之一,将如何通过改变林分结构影响林分生物量和生产力进而影响林分固碳能力和潜力目前尚不清楚,因此,了解近自然化改造对人工林生物量及其分配的影响,对人工林生态系统碳管理具有重要意义。以马尾松近自然化改造林(P (CN))、马尾松未改造纯林(P (CK))、杉木近自然改造林(C (CN))和杉木未改造纯林(C (CK))4种人工林为研究对象,采用样方调查和生物量实测的方法,分析4种林分生物量差异,旨在揭示近自然化改造对马尾松和杉木人工林生物量及其分配的影响。结果表明:马尾松杉木人工林近自然化改造通过调整林分结构显著提升马尾松和杉木人工林生物量和生产力,8a后马尾松和杉木林分生物量分别增加46.71%和37.24%。乔木层生物量在林分生物量总量中占主导地位(95.48%-98.82%),并对林分生态系统总生物量变化起决定性作用。林分生物量和生产力的增加主要因为近自然化改造改变了林分群落结构,进而提高了乔木层生产力。研究结果表明,合理的经营措施不仅可以改善林分结构,提升林分生产力,并可为增强植被固碳能力创造有利条件。

    • 扎龙湿地保护区异质生境芦苇种群分株构件的数量特征

      2017, 37(23):7843-7853. DOI: 10.5846/stxb201610272187

      摘要 (1646) HTML (75) PDF 2.15 M (685) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用单位面积取样,计数和测量的调查与统计方法,对扎龙湿地保护区4个生境单优群落芦苇种群分株构件数量特征进行比较分析。结果表明,4个生境芦苇种群从5月10日左右返青后进入营养生长期,分株高度和分株密度均持续增加到生殖生长初期的8月份,其中6-8月份差异均达到显著水平(P < 0.05),8-10月份差异均未达到显著水平(P > 0.05),芦苇进入生殖生长期后,分株便停止高度生长,地下芽的输出也不再形成分株补充现实种群;分株生物量和种群生物量均持续增加到生殖生长旺盛期的9月份,至休眠期的10月份均有所降低,各月份间的差异均达到显著水平,芦苇种群在生长季末期,具有将生产的物质分配转移到地下储藏与营养繁殖器官的形成与生长上的特性。芦苇种群分株数量特征与返青后实际生长时间之间均较好地符合对数函数关系,R2在0.818-0.994之间,拟合方程均达到了P < 0.05的显著水平。4个生境芦苇种群分株密度以湿生生境最大,依次为水生生境、旱生生境,盐碱生境最小,分株高度、分株生物量和种群生物量均以水生生境最大,依次为湿生生境、旱生生境,盐碱生境最小。因此,4个生境芦苇种群分株构件数量特征均表现出基本一致的生育期节律性,同时,芦苇种群的个体生长和种群动态存在明显的环境效应,土壤含水量、pH是影响该地区芦苇分株数量特征的主要因子。

    • 空气断根对侧柏实生苗生物量分配和根系生长的影响

      2017, 37(23):7854-7861. DOI: 10.5846/stxb201609301981

      摘要 (1524) HTML (100) PDF 2.63 M (702) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探求林木幼苗生物量分配和根系生长对空气断根的响应,以侧柏(Platycladus Orientalis)实生苗为材料,设置空气断根(T)和不断根(CK)处理,研究了空气断根10、30 d和50 d后对侧柏生物量、根系形态特征及吸收面积的影响。结果表明:(1)T处理的侧柏幼苗地上生物量、根生物量、总生物量、根长、根表面积、根体积及根尖数在断根10、30 d和50 d后均大于CK,且显著扩大了根系总吸收面积和活跃吸收面积。(2)空气断根显著影响了侧柏实生苗的生物量分配格局,其根冠比在整个试验阶段呈先增大后减小的趋势,而CK逐渐减小。(3)两种处理的侧柏幼苗根系直径集中在0-0.5 mm。与CK相比,T处理侧柏随空气断根时间延长,单株根系直径在0-0.5 mm的根数量急剧增多,占总根尖数的79%,根平均长度、根表面积、根体积和根尖数显著增大。(4)生物量参数和根形态参数之间关系密切。根生物量与地上生物量及总生物量呈显著正相关(P < 0.05)。除根系平均直径外,根生物量、地上生物量和总生物量分别与根长、根表面积、根体积、根尖数呈显著正相关,根冠比与地上生物量呈负相关。因此,空气断根有效改善了侧柏幼苗的根系形态特征,提高了吸收面积,显著促进侧柏实生苗在生长早期快速发育。

    • 天山北麓新人工绿洲扩张过程中的碳库格局变化与碳库迁移

      2017, 37(23):7862-7871. DOI: 10.5846/stxb201703310565

      摘要 (1411) HTML (93) PDF 9.64 M (566) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于地面调查数据、气象数据和遥感数据分析了40年来天山北麓新人工绿洲迅速扩张对区域植被和土壤的碳库格局、碳库迁移及碳储量的影响,结果如下:1976-2016年,研究区农田面积占比从3.25%增加到40%以上,沼泽消失,水库干涸,灌丛大幅减少,土壤盐碱化过程停止,裸盐碱地面积40年里减少近70%,新生草地在裸盐碱地上形成;2016年6月植被有效碳储量约为0.122Tg,比1976年下降了15.7%,成为一个弱的碳源;土壤碳库在干旱地区陆地生态系统碳库中占绝对主导地位,1976年研究区(0-60cm)的土壤有机碳储量为7.814Tg,其中耕地仅占4.2%,1996年土壤有机碳储量比1976年减少12.4%,呈明显碳源特征,到2016年,耕地土壤有机碳储量占比超过50%,总碳储量与1996年相比微降1.2%,土壤碳库重新趋于稳定。其中,裸盐碱地土壤碳库在向耕地、灌丛地、草地土壤碳库的迁移过程中贡献了1.265Tg的碳储量增量,草地土壤碳库在向耕地、灌丛地碳库的迁移过程中贡献了0.894Tg的碳储量增量;若维持现有耕地规模不再进行新的垦荒活动,40a垦荒造成的土壤碳库损失可以逐渐恢复并重新形成碳汇效应。

    • 半干旱黄土区坡面尺度柠条生长状况及影响要素分析

      2017, 37(23):7872-7881. DOI: 10.5846/stxb201702160264

      摘要 (1651) HTML (73) PDF 1.55 M (737) 评论 (0) 收藏

      摘要:以半干旱黄土丘陵区典型小流域坡面大规模人工种植柠条林为例,基于坡面不同部位柠条生长状况和生境条件调查,定量分析了地形变化、土壤水分及灌木密度对柠条生长的直接、间接影响及其贡献率。结果表明:(1)东坡大株柠条生长明显好于南坡,下坡位柠条生长状况略好于中上坡位,其他各坡位之间柠条生长状况差异较小;(2)大株柠条生长与浅层土壤水分有正相关关系,而与灌木密度和深层土壤水分则呈负相关关系;大株柠条灌木高度、灌木纵截面积和冠幅体积对浅层土壤水分的响应敏感,冠幅长度对坡向和坡位的响应较为敏感,冠幅宽度对灌木密度的响应较为敏感;(3)地形和土壤水分变化解释了59.9%的大株柠条生长变异,其中坡向、坡位和浅层土壤水分是影响大株柠条生长的主导环境因子,它们分别解释了21.1%、16.0%和13.1%的柠条生长变化。研究认为半干旱黄土区人工植被恢复既要重视空间布局,也要在后期实施必要的管理措施以维持人工林地的稳定性。

    • 气候变化背景下1964-2015年秦岭植物物候变化

      2017, 37(23):7882-7893. DOI: 10.5846/stxb201702200277

      摘要 (1887) HTML (78) PDF 8.03 M (754) 评论 (0) 收藏

      摘要:以1964-2015年物候观测数据为基础,选取17种含乔木、灌木及藤本树种为研究对象,分析探讨了气候变化背景下秦岭地区植物物候变化规律及其差异性。结果表明:①52年来,秦岭地区物候始期普遍呈提前趋势,提前速率1.2d/10a,物候末期普遍呈推迟趋势,推迟速率3.5d/10a,物候生长期普遍延长;②秦岭地区物候突变发生于20世纪80年代,始期于1985年,末期于1984年。突变后,物候特征发生了显著变化,始期的提前速率较突变前显著加快,末期由突变前的提前趋势转变为极显著的推迟趋势,且变化速率和显著性均高于始期;始期与末期变化均表现出"趋同效应";物候年代际变化趋势显示,始期自2001-2005年起提前速率减缓,植物对气候变化的响应表现出适应性及滞后性。③秦岭物候变化存在树种差异,3大类树种始期的提前速率呈藤本、乔木、灌木依次增大,而末期的推迟速率则呈藤本、灌木、乔木依次减小。④秦岭物候变化存在南北差异,北坡始期的提前速率均高于南坡,而南坡末期的推迟速率均高于北坡。

    • 不同利用方式下典型草原植物群落物种多度分布格局

      2017, 37(23):7894-7902. DOI: 10.5846/stxb201612212630

      摘要 (1650) HTML (106) PDF 1.61 M (899) 评论 (0) 收藏

      摘要:物种多度格局是群落结构的重要反映,它描述了群落内不同物种个体数量的分布情况,能更好的体现出物种关系和作用机制。根据物种的多度格局追溯物种的作用机制过程是揭示群落本质的重要方式。试验以内蒙古典型草原为研究对象,采用生态位重叠模型(ONM)、生态位优先占领模型(NPM)、断棍模型(BSM)、优势优先模型(DPM)和随机分配模型(RAM)共5种生态位模型与群落植物物种进行拟合,按照拟合程度分析放牧、割草两种利用方式下植物群落物种多度分布格局。旨在探究不同利用方式下物种之间的多度关系,利用具有不同生态学意义的数学模型探讨各个利用方式下植物群落的真实分布,以达到运用模型研究群落结构的目的,进而揭示不同利用方式下典型草原群落结构变化,为草地合理利用提供依据。结果表明:刈割区、放牧区和围封区的物种数分别为33种、16种和29种,相较于围封对照区,刈割区的物种数增加了12%,而放牧区的物种数减少了44.8%。群落优势种大针茅、糙隐子草、知母、羊草和黄囊薹草在刈割区、放牧区及对照区的出现频度分别占整个群落物种总频度的88.33%、81.47%和75.6%。放牧、割草利用下最优拟合模型分别为随机分配模型RAM(χ2=92.99,AIC=168.86,BIC=171.18)和生态位优先占领模型NPM (χ2=22.29,AIC=246.17,BIC=250.27),而对照所表现的最优拟合模型也为生态位优先占领模型NPM(χ2=90.51,AIC=321.32,BIC=325.81);生态位优先占领模型NPM对放牧利用下的拟合效果也较好,随机分配模型RAM对于割草和围封两种利用方式的吻合度较差。

    • 青藏高原高寒草甸植被和土壤对短期禁牧的响应

      2017, 37(23):7903-7911. DOI: 10.5846/stxb201611082265

      摘要 (1568) HTML (78) PDF 3.71 M (729) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨青藏高原高寒草甸对短期禁牧的响应,设置冬季自由放牧和短期(2年)禁牧的对比试验。采用随机样方法调查植被群落盖度,分析地上和地下生物量、根冠比、植被地上和地下部分以及表层(0-10cm)土壤全碳、全氮和全磷含量、生态化学计量以及营养元素的关联性。研究结果显示:1)短期禁牧显著改变高寒草甸植被盖度、地上生物量、根冠比、植被全磷含量和N∶P,以及土壤全磷含量。2)相关性分析表明,禁牧后土壤全碳含量与植被地上全碳含量呈显著相关性,自由放牧后土壤全碳和全氮含量分别与植被地下部分全碳和全氮含量呈显著相关性。结果表明,不同的草原管理措施(禁牧、放牧)会改变高寒草甸植被与土壤养分分配及其平衡关系,同时,植被与表层土壤主要养分含量之间的关联性仅存在于部分植物器官与部分营养元素之间。

    • 森林生物量估算中模型不确定性分析

      2017, 37(23):7912-7919. DOI: 10.5846/stxb201609281973

      摘要 (1874) HTML (110) PDF 1.51 M (1000) 评论 (0) 收藏

      摘要:单木生物量估算是区域森林生物量估算的基础。量化单木生物量模型中各种不确定性来源,分析各不确定性来源对森林生物量估算的影响,可为提高森林生物量估算精度提供理论依据。基于52株杉木地上部分生物量实测数据,建立杉木单木地上部分生物量一元与二元模型。在两种模型形式下,根据临安市2009年森林资源连续清查数据中杉木实测数据,分析单木生物量模型中所包含的2种不确定性,即模型参数不确定性和模型残差变异引起的不确定性。最后利用误差传播定律计算单木生物量模型总不确定性。结果表明,基于一元生物量模型的临安市杉木生物量估计均值为6.94 Mg/hm2,由一元模型残差变异引起的生物量不确定性约为11.1%,模型参数误差引起的生物量不确定性约为14.4%,一元生物量模型估算合成不确定性为18.18%。基于二元生物量模型的临安市杉木生物量估计均值为7.71 Mg/hm2,模型残差变异引起的不确定性约为7.0%,模型参数误差引起的不确定性约为8.53%,二元生物量模型估算合成不确定性为11.03%。研究表明模型参数不确定性随建模样本的增加逐渐降低,当建模样本由30增加到40再增加到52时,一元生物量模型模型参数不确定性分别为20.26%、16.19%、14.4%,二元生物量模型分别为13.09%、9.4%、8.53%。此外,建模样本的增加对残差变异不确定性也有一定影响,当建模样本由30增加到42再增加到48时,一元模型残差变异不确定性分别为15.2%,12.3%和11.7%;二元模型残差变异不确定性分别为13.3%,9.4%和8.3%。在2种不确定性来源中模型参数不确定性对估计结果影响最大,其次为模型残差变异。由于模型残差变异、参数不确定性与建模样本有关,因此可以通过增加建模样本来减小模型参数不确定性。二元生物量模型总的不确定性要低于一元生物量模型。

    • 两类植物型沙丘上植物群落的异同及其对沙丘形态的响应

      2017, 37(23):7920-7927. DOI: 10.5846/stxb201610262182

      摘要 (1724) HTML (77) PDF 3.64 M (652) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究相同环境条件下发育的两类植物型沙丘上植物群落的异同点,以及相异点与沙丘形态的关系,对毛乌素沙地南缘盐碱地上相间分布的抛物线形沙丘和白刺灌丛沙丘分别进行形态学、植物群落学及土壤理化性质的调查分析。结果显示:抛物线形沙丘的水平尺度虽为白刺灌丛沙丘的12-23倍,但两类沙丘上物种数相当,其植物分属12科31属39种和12科30属33种,均以菊科、藜科、禾本科、豆科植物为主(占70%以上),其中共有植物17种,群落相似度0.66;两类沙丘上的群落建群种不同,优势种的重叠度较低,抛物线形沙丘的不同部位共统计到7个植物群丛,可分为沙生植物群落和喜湿耐盐碱群落,白刺灌丛沙丘上均以白刺为建群种,油蒿、冰草、雾冰藜、沙蓬、狗尾草为主要优势种;沙丘形态造成其不同部位风沙活动及土壤水分、PH值和全盐含量的差异是两类沙丘上植物群落相异的重要影响因素。

    • 不同水盐梯度下功能多样性和功能冗余对荒漠植物群落稳定性的影响

      2017, 37(23):7928-7937. DOI: 10.5846/stxb201610192139

      摘要 (1477) HTML (80) PDF 4.70 M (810) 评论 (0) 收藏

      摘要:功能多样性和功能冗余是物种多样性的两个组成部分,也是影响群落稳定性的两个重要因素。基于不同水盐梯度下植物功能多样性、功能冗余、物种多样性和群落稳定性及其相关关系的计算结果,分析功能多样性和功能冗余对群落稳定性的影响,结果表明:(1)功能多样性、物种多样性和群落稳定性均表现为高水高盐和中水中盐群落显著高于低水低盐群落(P < 0.05);(2)高水高盐群落,功能多样性与物种多样性的相关系数小于功能冗余与物种多样性的相关系数,且功能多样性与稳定性的相关系数也小于功能冗余与稳定性的相关系数,而中水中盐和低水低盐群落的相关系数则呈现相反的规律;(3)中水中盐和低水低盐群落的功能多样性的标准化偏回归系数均大于功能冗余的标准化偏回归系数;(4)典范对应分析中,土壤含水量可以解释总特征根的22.7%,而土壤含盐量仅可以解释总特征根的1.3%;(5)高水高盐群落的稳定比最接近20/80,稳定性最高;低水低盐群落远离20/80,稳定性最低。改进后的Godron稳定性测定方法与物种种群密度变异系数方法得出的结果相同。综上可知,功能多样性和功能冗余两者中与物种多样性关系更为密切者对群落稳定性的影响也越大,且两者均可提高群落稳定性,也就证明冗余假说在温带干旱荒漠区域的隐域性植物群落中是成立的;群落稳定性、功能多样性、功能冗余及物种多样性主要是受土壤含水量的影响,土壤含盐量对其影响较小。

    • 增温与降水变化对青藏高原高寒草甸土壤nirS反硝化菌群落丰度和群落结构的影响

      2017, 37(23):7938-7946. DOI: 10.5846/stxb201610182116

      摘要 (1396) HTML (68) PDF 4.34 M (743) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球变化已成为国际研究热点。青藏高原属典型生态脆弱带,该地区升温幅度更加明显,已导致大量冰川融化和明显降水变化,进而使该地区水循环和土壤水分发生巨大变化。温度和降水的变化可能会引起土壤微生物丰度和群落结构的改变,进而影响生物地球化学循环。但青藏高原地区土壤微生物群落结构和功能对全球变化响应的研究较少。研究了模拟增温和降水变化对青藏高原高寒草甸土壤nirS反硝化菌群落丰度和群落结构的影响。研究表明,增温1、2、4℃对nirS基因丰度影响不显著;增加降水100%时,增温4℃处理显著增加nirS基因丰度(P < 0.05)。在未升温与升温2℃背景下增加和减少降水对nirS基因丰度的影响不显著。增温和增减降水均显著影响nirS反硝化菌群落结构,且两个因子具有一定的交互作用。CCA结果显示,增温和降水的共同解释变量中,增温对nirS反硝化菌群落结构变化的影响达极显著(P < 0.01),解释了其中的54.2%,降水变化解释了45.5%(P < 0.05)。

    • 三峡库区消落带重建植被下土壤微生物生物量碳氮含量特征

      2017, 37(23):7947-7955. DOI: 10.5846/stxb201610272191

      摘要 (1625) HTML (64) PDF 2.51 M (608) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究三峡库区消落带植被重建后,土壤微生物生物量含量特征及影响因素,对忠县消落带人工重建植被土壤及裸地土壤(作为对照)微生物生物量碳氮含量进行了调查研究。结果表明:(1)在消落带165-175 m高程土壤微生物生物量碳含量草地>林地>农耕地>裸地,微生物生物量氮含量规律与微生物生物量碳一致,农耕地明显提高;土壤微生物生物量总体呈现出草地最高、林地和农耕地次之,裸地最低的趋势,表明进行消落带植被恢复对土壤微生物生物量有显著的促进作用。(2)不同植被类型下,土壤微生物生物量碳氮比变化范围为8.02-10.25,土壤微生物生物量碳、氮占土壤有机碳、全氮的百分比范围分别是2.40%-4.60%和2.13%-3.58%,其中林地对土壤碳、氮库贡献显著高于裸地(P < 0.05)。(3)土壤微生物生物量碳、氮与土壤有机碳、全氮和pH值呈现显著相关性,与土壤含水量呈现极显著相关性,说明消落带重建植被土壤的这些理化性质对土壤微生物生物量碳、氮含量有强烈的影响。因此,在三峡库区消落带进行植被恢复重建能显著提高土壤微生物生物量及土壤质量,对加强三峡库岸生态系统的稳定性具有重要意义。

    • 萘对川西亚高山森林土壤微生物量、丰度和磷脂脂肪酸的影响

      2017, 37(23):7956-7964. DOI: 10.5846/stxb201706201118

      摘要 (1616) HTML (71) PDF 1.86 M (848) 评论 (0) 收藏

      摘要:萘作为土壤动物化学抑制剂已在土壤动物生态功能的研究中广泛使用,但其非目标效应使其应用仍存在很大的不确定性。为了解在亚高山森林土壤应用萘抑制土壤动物群落的非目标效应,以川西亚高山森林土壤为研究对象,采用微缩实验研究了土壤微生物生物量、丰度和磷脂脂肪酸对萘胁迫的短期响应。结果表明,萘处理和对照的土壤微生物生物量碳(MBC)、真菌丰度以及细菌、真菌、革兰氏阳性菌(G+)和革兰氏阴性菌(G-)PLFAs含量在整个培养期间表现为降低的变化趋势,二者的土壤微生物生物量碳和G+ PLFAs含量以培养52d最低,细菌、真菌和G-PLFAs含量以培养的45d最低。萘处理和对照的微生物生物量氮(MBN)含量表现出先升高后降低的动态,微生物生物量碳氮比(MBC/MBN)则表现为相反趋势。对照的真菌/细菌PLFAs比值呈现先升高后降低的动态,以培养的17d最高,但萘处理的真菌/细菌PLFAs比值无明显变化规律;萘处理的G+/G- PLFAs比值表现为降低的变化趋势,对照的G+/G- PLFAs比值表现为先降低后升高的趋势。萘处理仅显著影响了G+/G- PLFAs比值,但萘处理和采样时间的交互作用显著影响MBC/MBN、细菌丰度、真菌/细菌丰度比以及细菌、真菌的PLFAs含量、真菌/细菌PLFAs比值、G+/G- PLFAs比值。萘作为土壤动物抑制剂对川西亚高山森林土壤微生物群落的非目标效应具有时间变异性。

    • 间作绿肥对油菜根际土壤碳氮及根际微生物的影响

      2017, 37(23):7965-7971. DOI: 10.5846/stxb201610072007

      摘要 (1412) HTML (71) PDF 1.56 M (1031) 评论 (0) 收藏

      摘要:在我国西南紫色土地区,农田生态环境极为脆弱,绿肥应用也面临严峻问题。为改善农田土壤健康状况,探索绿肥的应用途径,通过紫云英与油菜间作,重点探讨了绿肥紫云英对油菜根际土壤碳氮及其微生物特征的影响,同时与秸秆覆盖的效应作了比较,其创新性在于将绿肥紫云英应用于西南旱地,并且为建立新的油菜种植模式作铺垫。结果表明:与秸秆覆盖相比,间作绿肥紫云英是影响油菜根际土壤环境的主要因素。间作紫云英减少了油菜根际土壤碳、氮含量,改变了油菜根际土壤碳氮比。间作紫云英也减少了油菜根际土壤微生物量,改变了油菜根际土壤微生物群落结构,改善了油菜根际土壤通气状况,抑制了厌氧细菌的生长。

    • 蒙古沙冬青及其伴生植物AM真菌物种多样性

      2017, 37(23):7972-7982. DOI: 10.5846/stxb201609051806

      摘要 (1495) HTML (107) PDF 9.21 M (626) 评论 (0) 收藏

      摘要:于2015年7月在内蒙古乌海、磴口2个样地选取蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)及其伴生植物为研究对象,分别采集0-20 cm和20-40 cm土层根围土样,利用高通量测序方法分析了不同植物AM真菌群落结构和物种多样性,发掘新物种,为补充和完善AM真菌分类体系提供依据。试验共分离鉴定3纲5目6科9属89个AM真菌OTU,属包括GlomusFunneliformisDiversisporaClaroideoglomusRhizophagusSeptoglomusScutellosporaAmbisporaParaglomus。与形态学研究结果相比,高通量鉴定结果在属水平上更丰富。同一土层不同样地,蒙古沙冬青AM真菌丰度和多样性指数高于伴生植物;同一土层不同植物,AM真菌丰度和多样性指数表现为磴口高于乌海;同一植物不同样地,AM真菌ACE指数和Chao1指数20-40 cm土层高于0-20 cm土层,Simpson指数和Shannon指数0-20 cm土层高于20-40 cm土层。RDA分析表明,AM真菌ACE指数和Chao1指数与土壤碱解N显著正相关,与酸性磷酸酶显著负相关;Simpson指数和Shannon指数与碱性磷酸酶显著正相关,与pH显著负相关。结果表明,蒙古沙冬青AM真菌物种多样性高于伴生植物,同一样地,寄主植物与土壤深度共同作用对AM真菌群落组成有显著影响。

    • 不同林龄橡胶(Hevea brasiliensis)林土壤微生物群落和磷组分的变化

      2017, 37(23):7983-7993. DOI: 10.5846/stxb201705020803

      摘要 (1417) HTML (138) PDF 3.39 M (770) 评论 (0) 收藏

      摘要:橡胶林是我国热带地区重要的经济林,而土壤磷是热带地区植物生长的重要限制因子之一,理解土壤磷转化机理对于生态系统的磷管理和可持续发展具有重要意义。因此,以热带地区海南儋州不同林龄(4、15、31a)橡胶人工林为研究对象,采用Hedley连续浸提法研究了土壤磷组分,磷脂脂肪酸法(Phospholipid fatty acids,PLFAs)分析了土壤微生物群落。结果表明,在橡胶林内各磷组分的相对含量大小顺序为:闭蓄态磷 > 中等活性态磷 > 活性态磷 > 团聚体内磷 > 钙磷。随着林龄的增加,橡胶林土壤中的磷组分发生显著变化。4、15、31a橡胶林的闭蓄态磷分别占总提取磷的52.61%、47.17%和34.91%,而活性态磷分别占总提取磷的6.67%、11.32%、13.68%。土壤总微生物、细菌、革兰氏阴性菌(G-)、革兰氏阳性菌(G+)的PLFAs含量均表现为15a > 4a > 31a,而31a橡胶林放线菌、真菌(F)和丛枝菌根真菌(AMF)的PLFAs含量均低于4a和15a。冗余分析(RDA)显示,全氮、有机碳、pH、F、AMF、G-、G+是引起不同林龄橡胶林土壤磷组分变化的重要贡献因子。研究表明,在橡胶林发育过程中,土壤理化性质和微生物群落发生了明显的变化,进而影响到土壤磷的转化过程。

    • 不同温度条件下亚热带森林土壤碳矿化对氮磷添加的响应

      2017, 37(23):7994-8004. DOI: 10.5846/stxb201610272195

      摘要 (1637) HTML (79) PDF 1.91 M (777) 评论 (0) 收藏

      摘要:在氮沉降增加的背景下,土壤可利用性氮(N)素增加是多数陆地生态系统正经历的重要生态学过程。氮沉降增加对土壤呼吸会产生扰动,进而影响到森林土壤碳循环。以江西省泰和县石溪杉木林为研究对象,开展N沉降模拟试验,采用碱液吸收法分析4种不同N沉降处理在不同温度(5、15、25、35℃)下对土壤碳排放量的影响。N沉降对土壤呼吸具有抑制作用,随着温度的升高,各处理对土壤呼吸碳排放呈显著性增加趋势(P < 0.05)。不同温度条件下添加磷(P)处理对CO2累积排放量与添加高N处理变化规律类似。在5℃条件下,N会抑制土壤碳矿化,且随N浓度升高抑制作用越强,P处理能促进土壤碳排放;15℃和35℃条件下,N和P处理对土壤碳排放量均有抑制作用。在较高温度(25℃和35℃)培养下,土壤全碳对CO2累积排放量均有显著性影响。在25℃条件下,土壤DOC含量对土壤碳排放量的影响显著(P < 0.05),其他温度无影响。在5℃时,不同处理下土壤含水量对土壤碳排放量影响显著。对N沉降与土壤Q10值进行方差分析表明不同处理对Q10值无显著性差异。通过单库模式方程Cm=Co(1-exp-kt)对土壤潜在碳排放进行模拟得出5、15℃和35℃对土壤潜在排放量有显著影响。

    • 长白山地典型农田生态系统土壤跳虫群落结构及其生态分布特征

      2017, 37(23):8005-8014. DOI: 10.5846/stxb201610242166

      摘要 (1403) HTML (100) PDF 2.34 M (679) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解长白山地不同地貌类型典型农田生态系统土壤跳虫群落结构及其分布,探讨不同地貌类型对土壤跳虫群落结构和分布及其季节动态的影响,于2015年春季(5月)、夏季(7月)、秋季(9月)分别对长白山地玄武岩台地、花岗岩低山、花岗岩丘陵三种地貌类型玉米田土壤跳虫进行了研究。研究表明,3个生境共获土壤跳虫881头,隶属10科16属22种。其中,玄武岩台地土壤跳虫个体密度是1 760头/m2,17种;花岗岩低山个体密度是2 206.67头/m2,13种;花岗岩丘陵个体密度是1 906.67头/m2,18种。地貌及取样时间的差异对土壤跳虫个体密度、物种数、多样性指数均有一定的影响。花岗岩低山与花岗岩丘陵的个体密度和物种数大小为秋季>春季>夏季,而玄武岩台地的个体密度和物种数表现出随季节变化呈递增的趋势(P < 0.05)。不同地貌土壤跳虫多样性均在秋季达到最大,夏季玄武岩台地多样性指数显著高于花岗岩低山和花岗岩丘陵,秋季,玄武岩台地丰富度指数和均匀度指数显著高于花岗岩低山,玄武岩台地优势度指数显著低于花岗岩低山(P < 0.05)。不同土壤环境因子对跳虫的影响不同,土壤温湿度、有机质、全氮、速效氮和全磷与土壤跳虫的群落结构、生态分布有明显的相关性。综上可知,长白山地农田生态系统土壤跳虫群落结构和生态分布因地貌类型不同而存在差异,季节变化也对其影响明显。

    • 基于EPG技术分析茶树品种对茶小绿叶蝉的抗性及其相关的抗性物质

      2017, 37(23):8015-8028. DOI: 10.5846/stxb201704270770

      摘要 (1544) HTML (81) PDF 4.53 M (910) 评论 (0) 收藏

      摘要:为深入探讨假眼小绿叶蝉在茶树上的刺探行为,进而筛选合适的刺探电位(electrical penetration graph,EPG)参数作为评判茶树抗感性指标,遂比较紫鹃、宁波黄金芽和黄观音等11个国家级和特色茶树良种对该叶蝉抗感性,并解析茶树抗感性与主要化学成分的相关性。使用刺探电位仪检测了该叶蝉在这11个茶树品种上的多种刺探行为及其参数、以聚类分析等方法解析各品种上EPG参数而判断每品种对于叶蝉的抗感性;再以HPLC检测茶叶主要成分,分析抗感性与化学成分的关联程度。结果如下:(1)进一步明确了代表该叶蝉在茶树上取食行为的7种EPG波形及其可能的生物学意义,即Np、A、S、C、E、F和R波,解析了各种波形的特征和出现规则,认为E波、F波以及未确定生物学意义的R波是抗性相关波。(2)在5h测试期间,叶蝉在黄观音和龙井43品种上的刺探次数最多,紫鹃、宁波黄金芽和金观音上的次之,铁观音和安吉白茶上的最少;E波平均持续时间在铁观音和黄牡丹上最长,乌牛早和安吉白茶上次之,紫鹃上最短;F波平均持续时间在黄观音上最长,紫鹃、龙井43和宁波黄金芽上次之,金观音上最短。(3)以刺探次数、韧皮部取食波E波历期、韧皮部取食困难波F波历期为指标,将11个品种聚为2类,即第Ⅰ类:安吉白茶、乌牛早、紫牡丹、中茶108、黄牡丹和铁观音;第Ⅱ类为黄观音、龙井43、紫鹃、宁波黄金芽和金观音;抗性强弱为:第Ⅱ类 > 第Ⅰ类。(4)从感性至抗性品种,儿茶素类含量明显升高,且儿茶素总量与E波历期显著负相关(P < 0.05);咖啡碱、氨基酸和可溶性糖含量皆未与E波、F波历期明显相关。认为:E波和F波历期以及刺探次数可作为茶树抗感性的主要参数;R波可能与韧皮部取食抗性相关;儿茶素类是抗性相关物质。研究可为深入探讨茶树抗虫机理提供参考。

    • 汀棠湖轮虫主要食性功能群及其优势种群的周年动态对水环境变化的响应

      2017, 37(23):8029-8038. DOI: 10.5846/stxb201610232158

      摘要 (1317) HTML (80) PDF 2.78 M (616) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨轻度富营养湖泊中轮虫主要食性功能群及其优势种群的动态对水环境响应的生态机理,于2011年7月至2012年6月每月4次采集了芜湖市汀棠湖水体中的浮游动物样品,同步测定了水温、水体透明度、pH值、水体叶绿素a含量和氮磷含量,利用相关分析和多元线性回归分析方法分析了轮虫主要食性功能群及其优势种群的密度与非生物因子(如水温等)、食物资源(以粒径大小不同的藻类中的叶绿素a含量作为指标)及生物因子(枝角类、桡足类和晶囊轮虫等轮虫潜在竞争者和捕食者的密度)间的关系。结果显示:(1)汀棠湖中,掠食性轮虫的优势轮虫为针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla);滤食性轮虫的优势种包括裂足臂尾轮虫(Brachionus diversicornis)、长三肢轮虫(Filinia longiseta)和裂痕龟纹轮虫(Anuraeopsis fissa);(2)主成分分析表明,水温、叶绿素a含量、枝角类、桡足类及其无节幼体和晶囊轮虫的密度是影响与汀塘湖轮虫群落结构有关的变动最大的水环境因子。水温和藻类叶绿素a总含量分别对滤食性轮虫和掠食性轮虫总密度的周年变动的影响最大,而轮虫的潜在竞争者和捕食者对它们的负面影响均不大;(3)轮虫的潜在竞争者和捕食者对于轮虫优势种群密度动态的负面影响也不大。水温、藻类叶绿素a总含量及小型藻类叶绿素a含量(经孔径为25 μm的筛绢过滤后水样中的叶绿素a含量(Chl-a < 25 μm))均与滤食性裂足臂尾轮虫和长三肢轮虫的密度间呈现显著或极显著的正相关关系。仅小型藻类的叶绿素a含量对裂足臂尾轮虫和长三肢轮虫密度的周年变动的影响最大。水温是影响滤食性裂痕龟纹轮虫密度动态的主要因子;(4)两食性功能群中的优势轮虫种群的卵率均未与其潜在竞争者和捕食者密度间呈现显著的负相关性。裂足臂尾轮虫、长三肢轮虫和针簇多肢轮虫种群卵率的变动受水温的影响最大,且它们之间均分别呈现显著的负相关性。研究结果表明,水温和食物资源可能是影响汀塘湖中滤食性轮虫和掠食性轮虫密度变动的重要的生态因子。

    • 基于遥感数据的东海浮游植物生物量时空变化研究

      2017, 37(23):8039-8047. DOI: 10.5846/stxb201610202145

      摘要 (1185) HTML (81) PDF 6.46 M (714) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于地理位置、纬度和生态特征的不同在东海选取了9个面积相同的子区域,采用1997-2015年由SeaWiFS (Sea-Viewing Wide Field-of-View Sensor)和MODIS (Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer)传感器获得的叶绿素a浓度资料,对我国东海浮游植物生物量的时空变化和藻华现象进行了分析。通过高斯曲线模型拟合,得到了藻华爆发的起始时间、峰值时间、结束时间及持续时间。研究表明东海浮游植物生物量在空间上的分布规律为:外海浮游植物生物量小于近岸;长江口和台州列岛海域的浮游植物生物量较大,近黄海海域的两个区域次之,较小的位于南麂列岛海域和台湾海峡,越靠近南部海域浮游植物生物量越低。藻华发生的规律为:以南麂列岛为分界线,由高纬度到低纬度,浮游植物到达藻华发生峰值的时间持续推后,爆发持续时间增长。

    • 快速城镇化地区土地利用及生态效率测算与分析

      2017, 37(23):8048-8057. DOI: 10.5846/stxb201610182126

      摘要 (1744) HTML (81) PDF 6.06 M (726) 评论 (0) 收藏

      摘要:如何以较小的生态资源损耗获得较大的经济社会效益,是我国新型城镇化与生态文明建设关注的核心议题之一。以快速城镇化的湖北省为典型研究区,引入随机前沿分析(Stochastic Frontier Analysis,SFA)测度各县域的土地利用效率、生态绩效指数和生态效率。结果表明:(1)对比分析非约束模型与约束模型的检验结果可知,前者在本研究中有更好的解释能力,加入生态变量后县域土地利用效率平均值增加1.4%;(2)湖北省县域土地利用效率平均值为0.882,土地利用效率总体水平较高,且生态绩效指数(Ecological Performance Index,EPI)大于0的县域占75.73%,EPI随着土地利用效率(Land Use Efficiency,LUE)的增加表现出先增后减的倒U型变化;(3)湖北省县域的生态效率(Ecological Efficiency,EE)分布在0.778-0.989之间,空间格局特征明显,效率高值县域在空间上呈现出以武汉城市圈和沿长江、汉江为点轴的A型分布特征。本研究揭示了快速城镇化区域土地利用、生态系统和经济效益之间的关系,可为新型城镇化发展、土地资源高效利用和生态资源保护提供参考。

    • 城市扩张背景下城市群环境问题的区域性特征分析

      2017, 37(23):8058-8066. DOI: 10.5846/stxb201705250968

      摘要 (1571) HTML (70) PDF 19.95 M (540) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为区域空间组织的重要形式,城市群已经成为促进城市化快速发展的重要地区,同时也逐渐成为生态环境问题高度集中的地区。采用夜晚灯光影像在分析京津冀、长江三角洲和珠江三角洲城市群空间扩张进程的基础上,从空气质量、工业固体废物处置利用情况以及植被覆盖度3个方面对三大城市群环境问题的区域性特征及其敏感区进行分析。结果表明:三大城市群空间扩张进程不断加快,并逐渐形成城市用地连绵区,长江三角洲城市群城市用地连绵区范围最大,珠江三角洲城市群城市用地连绵区范围高于京津冀城市群;从城市群层面看,三大城市群在空气质量、工业固体废物综合利用率以及植被覆盖度演变方面已呈区域性特征,城市化水平与工业固体废物综合利用率呈正相关,与城市群植被覆盖度呈负相关;从城市层面来看,空间扩张较快的宁波市和北京市为长江三角洲和京津冀城市群在空气质量、工业固体废物综合利用率以及植被覆盖度方面的敏感区,中山市为珠江三角洲在工业固体废物综合利用率以及植被覆盖度方面的敏感区。环境问题的区域特征以及环境敏感区分析对环境治理工作具有一定的指导作用,对区域的可持续发展具有一定的现实意义。

    • 国家级自然保护区生态系统格局十年变化(2000-2010年)评估

      2017, 37(23):8067-8076. DOI: 10.5846/stxb201610082018

      摘要 (2683) HTML (72) PDF 2.48 M (1068) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示国家级自然保护区生态系统格局构成及变化状况,基于2000年和2010年319个国家级自然保护区生态系统类型与分布数据,根据生态系统类型转化及其转化幅度,考虑自然保护区各功能区的重要性,构建生态系统格局变化指数,分析国家级自然保护区生态系统格局动态变化。结果表明,国家级自然保护区草地生态系统面积最大,2000年和2010年分别占全国国家级自然保护区总面积的57.88%和57.74%,其次为荒漠生态系统,两期占比约17%,其他依次是湿地、森林、灌丛、农田、冰川/永久积雪、海洋、城镇等生态系统类型。2000-2010年,国家级自然保护区内森林、湿地面积明显增加,城镇有一定程度扩张,冰川/永久积雪略微减少。总体上,国家级自然保护区生态系统格局基本保持稳定,基本维持的保护区数量219个,占国家级自然保护区总数的68.65%,生态系统格局改善的保护区数量略多于退化的数量,10年来国家级自然保护区生态系统格局保护取得一定效果。国家级自然保护区生态系统格局在基本维持的基础上,表现出一定的地域不平衡性。生态系统改善的保护区多分布在秦岭、大巴山、大娄山、南岭一带,而东部省份、内蒙古高原、东北平原一带生态系统退化的保护区数量较多,主要是荒漠、内陆湿地和水域、野生动物、自然遗迹等类型自然保护区。最后,提出3点建议为提高国家级自然保护区管理水平提供参考。

    • 基于减产概率的辽宁水稻灾害风险区划

      2017, 37(23):8077-8088. DOI: 10.5846/stxb201610182120

      摘要 (1358) HTML (80) PDF 9.57 M (559) 评论 (0) 收藏

      摘要:关于灾害风险评价的危险性研究多考虑某一种或者多种灾害的出现概率,由于多数灾害指标难以与作物产量直接相关,常常出现有灾无害现象,难以正确评价灾害风险;依据产量变异的风险研究多从产量变异出发,但对不同减产程度的风险评价研究较少。以辽宁水稻减产风险为例,分析了辽宁省水稻歉年减产率、灾年减产率变异系数及5%和10%两种减产率等级风险概率的空间分布特征。采用K-平均聚类算法将辽宁省水稻产量灾害风险划分为高、较高、中、低4类风险区。结果显示:水稻单产歉年减产率的分布总体呈中部、东部低,向东北西南增高的趋势。水稻单产的灾年减产率变异系数具有西北-东南方向条带状分布特点,中部、东部最小,整体上呈向西南、东北方向递增的趋势。减产率大于5%和10%的风险概率的低值区主要分布于辽宁中部,中值区主要分布于中部、北部、东南,高值区主要分布于东北、西部、南部,整体呈中间低,四周高的特点。辽宁省水稻产量灾害的不同等级风险区域呈整体上分散,小面积连片的特点。辽宁西部、东北部为高风险区,中南部地区为较高风险区,而辽宁中部、东南部为中、低风险区。探讨了各地区的地形气候特征与水稻减产的关系,给出了针对不同区域水稻产量灾损的防御措施。

    • 甘南高原农户对极端天气的适应障碍及适应意向

      2017, 37(23):8089-8100. DOI: 10.5846/stxb201610051996

      摘要 (1150) HTML (74) PDF 3.37 M (638) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于入户调查数据,探讨了甘南高原农户对极端天气的适应障碍,并采用二元Logistic回归模型分析了适应障碍对农户适应意向的影响。结果发现:(1)甘南高原农户面临的规范性障碍最严重,信息技术障碍次之,再次为制度障碍和认知障碍。不同生计农户面临的适应障碍存在差异,其中,纯农户主要面临信息技术障碍,兼业户和非农户则主要面临规范性障碍。(2)纯农户对极端天气的适应意向主要受认知障碍、信息准确性障碍、适应策略选择时机障碍、政策激励障碍和牲畜拥有量的影响,兼业户主要受认知障碍、技术服务障碍、政策激励障碍影响,非农户主要受认知障碍、资源获取性障碍影响。除适应策略选择时机障碍外,其余适应障碍越小,不同生计农户的积极适应意向均越强。最后,提出了解决农户适应障碍的对策建议。

    • 河北固城夏玉米比叶面积对水分梯度的响应

      2017, 37(23):8101-8106. DOI: 10.5846/stxb201701130104

      摘要 (1349) HTML (82) PDF 1.62 M (592) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于河北固城农试站2013-2015年夏玉米田间水分控制试验,研究了夏玉米比叶面积(SLA)随发育期的变化趋势,并分主要发育时段探讨了SLA与水分梯度的定量关系。结果表明,从七叶期开始夏玉米SLA随发育进程的推进总体呈下降趋势,七叶期至成熟期SLA变化范围平均为14.6-34.9m2/kg。尽管干旱胁迫会明显降低夏玉米地上绿叶面积和干重,但却使SLA表现出"补偿性"增大,用于弥补干旱胁迫导致光合产物不足引起的叶片扩张乏力。夏玉米出苗-拔节期、抽雄-成熟期土壤相对湿度(θ)每降低1%,SLA分别上升0.45m2/kg和0.07m2/kg,表明出苗-拔节期夏玉米对干旱的"适应"能力更强;而拔节-抽雄期SLA与θ的关系较为复杂,表现为先增大后减小的抛物线型。

    • 气候变化对淮河流域中上游汛期极端流量影响的SWAT模拟

      2017, 37(23):8107-8116. DOI: 10.5846/stxb201609281957

      摘要 (1526) HTML (101) PDF 3.23 M (776) 评论 (0) 收藏

      摘要:致洪暴雨主要是3天以上连续强降水,是淮河流域洪涝的直接原因。构建淮河流域中上游SWAT模型,用RegCM3在SRES A2排放情景下的模拟结果(2071-2100年)驱动SWAT模型,研究气候变化对淮河流域中上游汛期极端流量的影响。结果表明:(1)在SRES A2排放情景下,淮河流域中上游未来(2071-2100年)气温升高,降水量增加,降水的空间差异增大;颖河流域中游年降水量有较大幅度的减少,呈现暖干化的趋势;汛期极端过程降水增加,汛期最大9 d降水量平均增幅都在10%以上。(2)在SRES A2排放情景下的气候变化将导致淮河流域中上游汛期极端流量大幅度增加,干流5个水文站汛期最大9 d平均流量的增幅都在20%以上。(3)淮河流域中上游极端流量的概率分布更加集中,更大的极端流量出现的频率更高,研究流域下游更容易出现较大的极端流量。(4)研究流域下游极端流量概率对极端流量变化更敏感,下游也面临着更大的洪涝风险。

    • 福州市土壤铬含量高光谱预测的GWR模型研究

      2017, 37(23):8117-8127. DOI: 10.5846/stxb201609281969

      摘要 (1448) HTML (72) PDF 2.51 M (693) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过系统分析不同光谱分辨率和光谱变换对土壤铬高光谱预测模型的不确定性影响,筛选出最优的光谱分辨率及光谱变量进行土壤铬含量预测的地理权重回归(GWR)模型构建,利用该模型进行福州市土壤铬含量预测,并将预测结果与普通最小二乘法回归(OLS)结果进行比较分析,探讨GWR模型在土壤铬高光谱预测中的适用性及局限性。结果表明:(1)在10 nm分辨率尺度下,以土壤全铬含量为因变量,反射率的二阶微分和反射率倒数的二阶微分为自变量构建的GWR模型对土壤铬预测的效果最好。GWR模型的R2和调节R2分别为0.821和0.716,较OLS模型分别提高了0.529和0.450,而AIC值为720.703,较OLS模型减少了22个单位,残差平方和仅为OLS模型的1/4,说明GWR模型的预测效果较OLS模型有了显著提高。(2)土壤铬预测模型的精度受光谱分辨率影响。对于OLS预测模型来说,3 nm分辨率的模型预测效果最好,而对于GWR预测模型来说,10 nm分辨率的模型不仅预测效果最好,其相较于OLS模型的改善作用显著,为土壤铬含量GWR预测的最佳光谱分辨率。(3)光谱的一阶微分变换可以有效增强土壤铬的光谱特征,而其余的光谱变换对土壤铬的光谱特征则未起到增强作用,但可以很好地提高模型的预测效果。(4)研究得出土壤铬GWR模型预测的最佳光谱分辨率为10 nm,为EO-1 Hyperion影像的光谱分辨率,而且随着采样点的增加,GWR模型的预测效果趋于稳定,适合空间异质性大的区域尺度土壤铬预测。故该模型与高光谱影像结合,实现模型从实验室尺度向区域尺度的推广,为格网尺度土壤铬的空间预测提供可能。

    • 流域水热耦合过程及其对气候与下垫面变化响应的文献计量分析

      2017, 37(23):8128-8138. DOI: 10.5846/stxb201708071410

      摘要 (1631) HTML (70) PDF 23.03 M (562) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态水文学在水文过程与生态过程的交叉地带开展研究,现已成为水文学与生态学最为活跃的前沿领域之一,而流域水热耦合过程及其对气候与下垫面变化的响应则是其中的一个重要热点研究方向。以SCIE数据库为数据源,借助Thomson Data Analyzer (TDA)、Ucinet和Netdraw等工具,对1992-2015年间关于流域水热耦合过程及其对气候与下垫面变化的响应的研究论文进行数据挖掘,分析表明:(1)近24年来,该领域的论文数量总体呈显著增长态势,依据文章数量、研究主题、机构合作特点等划分为3个阶段:低产出探索期、拓展推进期和高产出活跃期。(2)气候变化、径流、水量平衡、水文模拟、土地利用与覆盖变化等是研究的核心主题,遥感与GIS技术的应用在不断得到加强,人类活动的水文效应及其时程变化等的研究逐渐受到更多的关注。(3)澳大利亚和美国在该研究方向表现突出。中国发文量高,论文质量不断提升。(4)国际合作范围不断扩大。近十年来,中国科学院、清华大学等国内多家科教机构逐渐加强了与国外同行的合作关系,研究工作取得长足进展。

主编:傅伯杰

创刊:1981

国际标准刊号:ISSN 1000-0933

国内统一刊号:CN 11-2031/Q

  • 浏览排行
  • 引用排行
  • 下载排行
按检索
检索词