• 2018年第38卷第13期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >封面目录
    • 封面+目次

      2018, 38(13):0-0.

      摘要 (943) HTML (0) PDF 2.09 M (610) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 集合生态系统研究15年回顾与展望

      2018, 38(13):4537-4555. DOI: 10.5846/stxb201706241142

      摘要 (2667) HTML (101) PDF 9.91 M (2590) 评论 (0) 收藏

      摘要:集合生态系统(meta-ecosystem)由法国的Loreau教授等于2003年提出,是指"由跨生态系统边界的物质流、能量流和生物体流所连接起来的一系列生态系统的集合",是对只关注生物体(organism)迁移交换的集合种群(meta-population)和集合群落(meta-community)概念的外推,也是为了给生态系统空间异质性研究提供一个重要的分析路径,对研究和理解生态系统的结构、过程、功能和异质性具有重要意义。通过对相关文献的梳理分析,简述了集合生态系统研究的基本状况,分析了对集合生态系统概念的狭义和广义两种理解,指出了探讨集合生态系统结构的两个方向,构建了分析集合生态系统研究的六维整体框架,综述了研究集合生态系统的两类方法,探讨了经验化的集合生态系统(empirical meta-ecosystem)的3种空间结构和两种构建路径。将集合生态系统概念和理论引入流域复合生态系统(integrated watershed ecosystem)的分析,为流域生态学研究提供新的概念框架。

    • >研究论文
    • 基于椭圆脐点突变模型的大熊猫生存状态研究

      2018, 38(13):4556-4569. DOI: 10.5846/stxb201706041024

      摘要 (1410) HTML (118) PDF 6.40 M (651) 评论 (0) 收藏

      摘要:得益于有力的保护,大熊猫受威胁等级由"濒危"降为"易危"。根据全国大熊猫调查数据,近年来,大熊猫野生种群与栖息地面积总体上均处于持续增加态势;同时,大熊猫栖息地破碎化与局域种群隔离也呈加剧的趋势。两相对比,形成悖论现象,难以正确认知当前大熊猫的生存状态。大熊猫作为高度特化的K对策大型动物,其生存高度依赖于栖息地生态系统,极易受栖息地丧失与破碎化的影响。对大熊猫生存状态的研究,不应局限于栖息地或种群等单项指标的变化,而应基于系统科学的整体视角。结合全国第三、四次大熊猫调查数据,对大熊猫野生种群数量与栖息地及潜在栖息地的面积进行复相关分析,发现大熊猫野生种群数量与栖息地、潜在栖息地的面积之间存在着高度显著正相关,表明三者之间存在着稳定而密切的耦合关系,进而建立了大熊猫种群与栖息地、潜在栖息地之间的耦合函数。突变理论作为一种成熟的系统科学理论,提供了较完备的数学方法,利用系统中少量的关键指标便可实现对系统行为的刻画。基于突变理论,以大熊猫分布区生态系统为研究对象,选取了大熊猫种群数量、栖息地与潜在栖息地的面积为系统关键指标,利用种群与栖息地、潜在栖息地之间的耦合函数,构建了"大熊猫-栖息地"系统椭圆脐点突变模型,对生态系统的稳定性进行研究。发现虽然野生种群数量、栖息地与潜在栖息地的面积均持续增长,但严峻的局域种群生存危机与栖息地的高度破碎化,从总体上削弱了系统的稳定性,大熊猫分布区生态系统的稳定性处于持续下降态势,且濒临系统临界状态,生态系统具有较大的退化压力,大熊猫的生存危机依然严峻。

    • 城市化对空气污染人群暴露贡献的定量方法研究

      2018, 38(13):4570-4583. DOI: 10.5846/stxb201706141086

      摘要 (2305) HTML (118) PDF 16.32 M (638) 评论 (0) 收藏

      摘要:短期快速城市化引发一系列生态环境问题,尤其是近年来以细颗粒物(PM2.5)为代表的城市与区域空气污染问题。人群的污染暴露一方面是因为污染区范围的扩张,另外一方面则归因于城市化引发的人口迁移,目前的研究重点关注于前者的贡献,而忽略了后者的贡献。因此,建立了城市化对空气污染人群暴露贡献的定量方法,并选取我国PM2.5污染最为严重的京津冀城市群开展了实证研究,通过利用2000、2005、2010、2015年PM2.5浓度和人口栅格数据以及人口自然增长率数据,定量评估了城市化引发的人口迁移对空气污染人群暴露的贡献。研究结果显示:(1)京津冀地区受污染影响面积和人口变化显著,造成大量的人口暴露于PM2.5污染。(2)城市化引发的人口迁移与自然增长贡献率方面:总体上,2000-2015年,京津冀城市群总的人口迁移贡献率为48%,北京市和天津市总的人口迁移贡献率分别为94%和88%,而河北省污染总的人口迁移贡献率为-32%。其中在污染保持区,北京市和天津市的人口迁移贡献率均接近100%,而河北省的迁移贡献率为-26%,尤其在2010-2015年,河北省衡水市的人口迁移贡献率达到-6613%;在污染新增区,北京市和天津市的人口迁移贡献率分别为86%和84%,而河北省污染的人口迁移贡献率为-757%。本研究建立了定量化的方法揭示了城市化在空气污染人群暴露中的定量贡献,为科学引导城市化发展提供了定量的手段,为合理规划京津冀城市群地区的人口流动与空气污染奠定了数据基础。

    • 基于模糊层次分析法的黄河三角洲生态脆弱性评价

      2018, 38(13):4584-4595. DOI: 10.5846/stxb201706071037

      摘要 (1981) HTML (99) PDF 13.47 M (2120) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄河三角洲位于黄河入海口,生态系统类型丰富,具有重要的生物多样性保护和生态屏障作用;但频繁的人为活动和自然灾害已对该地区生态环境造成严重破坏,生态脆弱性增强,故及时掌握黄河三角洲的生态环境现状,为区域生态环境保护和资源开发管理提供可靠的科学依据和重要的数据支撑是相当必要的。基于多元数据,尝试利用模糊层次分析法对黄河三角洲进行生态脆弱性评价,获取黄河三角洲的生态脆弱性空间分布状况并进行原因分析,并利用模糊逻辑理论模型对指标和评价结果进行定量化分级,提高了评价过程的可靠性。结果显示,黄河三角洲生态脆弱性等级空间分布具有一定的规律性,从沿海到内陆生态脆弱性逐渐减弱,有堤坝防护的沿海地区相对其他沿海区域生态脆弱性低,土壤质量和地下水位对生态脆弱性的影响较重,空间相关性分别达到-0.55和-0.74,人为开发活动对生态环境也产生较大压力。

    • 中国人均灰水生态足迹变化驱动效应测度及时空分异

      2018, 38(13):4596-4608. DOI: 10.5846/stxb201706221136

      摘要 (1434) HTML (109) PDF 8.99 M (767) 评论 (0) 收藏

      摘要:将传统灰水足迹和水生态足迹方法相结合,运用扩展的Kaya恒等式和LMDI指数分解方法对中国各省市的人均灰水生态足迹变化的驱动因素进行测度分析,充分考虑了资本和劳动力因素,选取经济活度效应,资本深化效应,资本效率效应,足迹强度效应,环境效率效应5个效应对人均灰水生态足迹变化的影响,结合ISODATA聚类模型对各效应进行空间聚类,从而分析各效应的空间特征。结果显示:中国人均灰水生态足迹产出变化是这5种因素共同作用的结果,资本深化效应和经济活度效应具有增量效应特点,而环境效率效应、足迹强度效应、资本效率效应呈减量效应特点;在各驱动效应的的强弱对比中,资本深化效应和足迹强度效应的特征较为明显。经济发展带动了科技进步也使得用水效率不断提高是足迹强度效应呈减量效应的主要原因;而工业化阶段经济向资本密集型转变是资本效率下降的主要原因。研究对中国灰水生态变化与资本要素之间的关系进行了探讨,对环保政策的调整及水资源可持续利用研究具有一定的参考价值。

    • 丹江口水源区生态系统服务时空变化及权衡协同关系

      2018, 38(13):4609-4624. DOI: 10.5846/stxb201706281169

      摘要 (1764) HTML (103) PDF 18.61 M (629) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究区域多种生态系统服务之间的权衡协同关系特征,对不同生态系统服务、不同区域之间的协调发展,实现利益相关方效益最大化,达到区域发展与生态保护"双赢"具有重要意义。针对目前权衡协同定性分析、长时间动态变化研究不足的现状,以丹江口水源区为例,在采用"当量因子法"求得研究区生态系统服务价值的基础上,使用长时间整体分析占优的相关性分析方法和短时期动态变化分析占优的生态系统服务权衡协同度(ESTD)模型对研究区1990-2015年10种生态系统服务的权衡协同关系展开研究。结果表明:1990-1995年,丹江口水源区生态系统服务价值呈负增长,之后则呈不断上涨的时序变化趋势,增幅最大的生态系统服务为水资源供给。生态服务价值最高的用地类型为林地,其次为草地和水域。空间上,生态系统服务价值呈东南高西北低特征。在丹江口水源区生态系统服务之间相互关系中,协同关系占64%,是丹江口水源区生态系统服务之间的主导关系,权衡关系较少,且大多存在于供给服务与调节服务、文化服务、支持服务之间。丹江口大坝加高后,即2005年之后,水源区内生态系统服务之间的权衡协同方向有所改变,改变明显的生态服务有净化环境、水文调节和水资源供给。这3种生态系统服务与生态系统服务之间的权衡关系增多,除这3种生态系统服务外,其余几种单项生态系统服务与生态系统服务之间的权衡关系减少。

    • 1980-2010年北京市农用地碳储量对土地利用变化的响应

      2018, 38(13):4625-4636. DOI: 10.5846/stxb201706291173

      摘要 (1488) HTML (99) PDF 11.77 M (768) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析北京市农用地碳储量对土地利用变化的响应,对快速城市化和工业化区域及全国农用地低碳利用调控具有重要意义。利用1980年第二次土壤普查数据与2010年测土配方施肥项目成果土壤数据核算北京市农用地表层土壤碳储量,利用生物量遥感信息(NDVI)模型反演林地、草地植被碳储量,对北京市土地利用变化造成的农用地碳储量变化进行研究,结果表明:1)1980-2010年,北京市农用地碳储量由75.29 Tg-C增至81.13Tg-C,增加5.83 Tg-C,其中,土壤碳储量减少7.51 Tg-C,植被碳储量增加13.34 Tg-C;2)30年间,北京市农用地面积减少14.11×104 hm2,其中,耕地流失最为显著,主要去向为建设用地和林地,林地面积略有增加;3)北京市用地类型保持不变的农用地土壤碳储量减少297.63×104 t,植被碳储量增加1095.21×104 t,共计增加797.58×104 t,其中,用地类型保持不变的耕地、林地碳储量增加,草地碳储量减少;4)30年间,土地利用类型转化使北京市农用地土壤碳储量减少75.71×104 t,植被碳储量增加212.49×104 t,共计增加136.78×104 t,其他用地类型转为林地使碳储量增加,有利于碳汇的形成,林地转出为其他用地类型均会造成一定碳排放;5)平原造林、退耕还林等工程有利于增加北京市农用地固碳量。未来北京市可通过控制农用地面积减少量,优化农用地内部结构,降低用地类型间的转换频率以提高农用地碳储量。研究可为其他区域及全国在快速城市化工业化过程中提升农用地碳储量提供一定参考。

    • 石羊河流域水源涵养功能定量评估及空间差异

      2018, 38(13):4637-4648. DOI: 10.5846/stxb201707041204

      摘要 (1785) HTML (129) PDF 21.32 M (779) 评论 (0) 收藏

      摘要:水源涵养功能是流域生态系统的重要服务功能之一和可持续发展的关键因素。采用InVEST模型,通过参数本地化,定量评估了石羊河流域产水量及水源涵养功能,在此基础上对水源涵养功能重要性进行分级,通过模拟不同退耕情景,分析其产水量及水源涵养功能的差异。结果表明:(1) InVEST模型中的Zhang系数为2.1时,研究区产水量模拟效果最佳;研究区2015年单元平均产水深度值为60.90 mm,产水总量为24.71×108 m3;单元平均水源涵养量为23.97 mm,水源涵养总量为1.35×108 m3;单元产水深度与单元平均水源涵养量空间分布均呈现出南高北低的趋势;研究区不同地类单元水源涵养能力以林地最强,草地的水源涵养总量最大。(2)研究区内水源涵养功能一般重要级别区域占总面积的53.94%,极重要和高度重要级别共占总面积的22.40%。(3)根据不同退耕模式情景模拟结果,研究区林地面积最大时,单元水源涵养量及水源涵养总量均最高;随着林地、草地面积的增加,产水量有所减少,且林地面积最大时,产水量最少;基于最小模糊度法,确定了研究区合理退耕还林还草模式。

    • 基于结构方程模型分析森林草原带草本物种丰富度对景观因子的响应

      2018, 38(13):4649-4656. DOI: 10.5846/stxb201706051032

      摘要 (1367) HTML (135) PDF 4.31 M (764) 评论 (0) 收藏

      摘要:受损景观是由不同比例的植被斑块组成的镶嵌体,阐明植被斑块的景观结构特征对物种多样性的影响,有助于提高受损景观物种多样性保护。在塞罕坝自然保护区选取38个天然植被斑块,其中包括12个草地、11个灌木林和15个天然次生林。根据光合作用的不同途径将草本物种划分为C3和C4功能群。选取斑块面积、形状指数、隔离度指数及每个斑块500 m缓冲区内的森林和草地比例作为景观因子。通过结构方程模型探讨C3、C4草本物种丰富度与景观因子的相互关系。斑块面积(2.18-74.06 hm2)与C3、C4草本及总物种丰富度分布格局均具有显著的正相关关系(P < 0.05),且对C3草本的影响最大;形状指数(1.06-3.11)、隔离度指数(33.51-327.65)对C3、C4草本及总物种丰富度影响不显著(P > 0.05);C3、C4草本及总物种丰富度与毗邻斑块草地比例(4.20%-64.95%)呈正相关,而与森林比例(35.05%-95.80%)呈负相关。研究区斑块面积和毗邻斑块植被构成是影响C3、C4草本植物的主要因素。在破碎化景观中保存面积大的天然植被斑块及提高毗邻斑块草地比例是保护关键C3、C4草本植物物种的有效途径。

    • 民勤绿洲边缘梭梭林衰败过程中土壤种子库动态及其与地上植被的关系

      2018, 38(13):4657-4667. DOI: 10.5846/stxb201706141084

      摘要 (1378) HTML (101) PDF 7.59 M (705) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探明民勤绿洲边缘梭梭林衰败过程中土壤种子库演变特征及其与地上植被的关系,以民勤西沙窝——勤治沙综合试验站1987年建植的未衰败(ND)、轻度衰败(SLD)、中度衰败(MD)以及重度衰败(SD)梭梭林为对象,通过野外调查及室内萌发的方法对林地土壤种子库物种组成、密度、物种多样性及其与地上植被的关系进行了研究。结果表明:1)梭梭林由未衰败向重度衰败演变过程中,种子库草本植物物种数先急剧增大再缓慢减小(峰值在SLD阶段),木本植物物种数先急剧减小再保持恒定;种子库优势种呈现出由沙生植物向沙旱生植物演替的趋势;大部分林地种子库与地上植被物种间存在较高的相似性。2)梭梭林衰败过程中,草本植物种子库密度呈现出急剧增大后缓慢减小趋势,SLD、MD及SD的密度分别是ND的2.57、2.32、2.28倍;木本植物种子库密度处于持续增大状态,SLD、MD、SD的密度分别是ND的5.25、11.38、14.74倍;种子库与地上植株密度间存在正相关关系,其中,草本植物为对数曲线,木本植物为二次函曲线。3)梭梭林从衰败初期(SLD)演变到后期(SD),种子库中草本植物物种多样性指数DmaDsimH'Jsw均呈现出先稳定后变化的状态,而木本植物的4种指数一直呈现出减小的趋势;种子库草本植物物种多样性指数变化趋势与其地上植被存在差异,但其变化幅度基本一致;种子库木本植物与地上植被的物种多样性指数变化趋势完全一致,其种子库的变化幅度小于地上植被。基于以上结果得出,民勤梭梭林衰败过程中林地植物群落发生了由沙生植物向沙旱生植物的演替,林地植被与土壤种子库间存在很强的依赖性,衰败梭梭林林地土壤种子库具有较高的植被恢复能力。

    • 长白山北坡不同海拔红松径向生长-气候因子关系对气温突变的响应

      2018, 38(13):4668-4676. DOI: 10.5846/stxb201706171104

      摘要 (1518) HTML (117) PDF 11.23 M (652) 评论 (0) 收藏

      摘要:树木径向生长受复杂环境的影响。为预测气候变化背景下未来红松(Pinus koraiensis)径向生长动态变化,在长白山北坡采集3个海拔梯度(745、1134、1280 m)红松树轮样芯,运用树木年轮学研究方法,分析不同海拔红松径向生长-气候因子关系对气温突变的响应差异。结果表明:(1)通过对采样点附近气象站气温数据的M-K检验发现,年均温在1987年发生显著突变;(2)低海拔红松径向生长主要受当年生长季6-7月降水的影响,中、高海拔红松径向生长主要受当年7月平均最低气温的影响;(3)气温突变以后,低海拔红松径向生长-气候因子关系较为稳定,中海拔红松径向生长对前一年11月降水量的响应关系发生显著改变,高海拔红松径向生长对当年5月降水量的响应关系发生显著改变。因此,气温突变背景下,低海拔红松树轮年表更适用于区域气候重建等研究。同时随着气温持续升高,低海拔红松径向生长可能呈现下降趋势,中、高海拔红松径向生长可能呈现先增加后下降的趋势。

    • 基于优势种的生物多样性保护价值空间异质性研究——以长白山生态功能区为例

      2018, 38(13):4677-4683. DOI: 10.5846/stxb201707051214

      摘要 (1550) HTML (96) PDF 6.10 M (660) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物多样性保护是生态系统的主导功能之一,对生物多样性空间异质性的研究有助于准确认识区域的保护价值及重要性,但目前可借鉴的生物多样性价值空间异质性评价方法和经验偏少。以长白山生态功能区核心区为研究区域,基于生物多样性丰富区域优势物种的分布及其环境因子,通过Maxent评估生物多样性保护价值,将研究区域分为生物多样性保护高价值区、中价值区和一般价值区,并开展景观分析与评估。研究结果表明:研究区域内生物多样性保护高价值区域占总面积的42.9%、主要分布于长白山保护区内,保护区内的高价值斑块也较保护区外完整、面积大;研究区域内生物多样性高价值斑块的平均面积和最大斑块面积远高于中价值区和一般价值区,其斑块景观较完整、破碎化水平相对较低,是研究区域生物多样性保护价值和生态系统稳定性的重要基础。植被是对研究区域生物多样性影响最大的环境因子,其次是土层厚度和海拔。从生态系统完整性和过程连续性保护的需要,保护区南部缓冲区可考虑调整为核心区,保护区外还有较大面积的生物多样性高价值和中价值区域也应纳入保护区进行保护;长白山西坡是生物多样性高价值斑块最破碎的区域,应在未来的保护工作中予以特别关注。本研究表明关联优势种空间分布及环境因子是认识生物多样性价值及空间异质性的有效手段,本研究方法可为生态红线划定和国家公园设计提供参考。

    • 大兴安岭呼中地区3种林分的群落特征、物种多样性差异及其耦合关系

      2018, 38(13):4684-4693. DOI: 10.5846/stxb201706261149

      摘要 (1661) HTML (121) PDF 5.02 M (641) 评论 (0) 收藏

      摘要:准确理解天然林林分群落特征及其与物种多样性耦合关系是提升天然林管理、达到多样性保护的关键。选择大兴安岭呼中地区典型落叶松林、杂木林、白桦落叶松林为研究对象,分别对乔木层、灌木层和草本层特征(高度、胸径、冠幅、盖度等)进行调查并计算丰富度指数、多样性指数和均匀度指数,旨在探究林分间差异及其耦合关系变化。结果表明:(1)乔木层的树高、枝下高表现出杂木林 > 落叶松林 > 白桦落叶松(P < 0.05);落叶松林的胸径比白桦落叶松林和杂木林的高出6%和11%;灌木层的高度、盖度、地径、冠幅和草本层多度、盖度、高度在森林类型间均未表现出显著差异。(2)3个森林类型的乔、灌、草丰富度指数R、Shannon-Wiener指数及Simpson指数均表现出杂木林最大,乔木层和草本层呈相同规律,即杂木林 > 白桦落叶松林 > 落叶松林,而灌木层表现出杂木林 > 落叶松林 > 白桦落叶松林;白桦落叶松林和杂木林的乔木层均匀度Pielou指数和Alatalo指数约为落叶松林的3倍左右,而在灌木层和草本层在森林类型间差异不显著(P > 0.05)。(3)典范对应分析(CCA)结果表明林分群落特征和生物多样性关系存在明显森林类型间差异。总体表现为灌木特征(冠幅、地径)、草本层特征(盖度、多度和高度)对多样性均有较大影响;白桦落叶松林和杂木林的胸径对多样性影响明显,而落叶松林的乔木高度(树高、枝下高)对多样性影响较大。杂木林随着灌木盖度、草本高度的增加,草本物种多样性降低、乔木多和灌木物种多样性增加;而落叶松林相同的多样性变化多伴随草本高度增加、多度和盖度变小。灌木层物种多样性增加多与乔木和草本物种多样性降低相伴随,在杂木林中同时伴随着乔木胸径和草本的盖度、多度增大、灌木冠幅变小,而白桦落叶松林则伴随灌木冠幅和草本多度盖度的减小。以上结果表明,林分群落特征与物种多样性存在耦合关系,上述解耦合结果为通过维持良好森林结构、多样性保护具有实践意义。

    • 植被-地温指数(NDVI-LST)在新疆干旱监测中的适用性

      2018, 38(13):4694-4703. DOI: 10.5846/stxb201706261150

      摘要 (1746) HTML (97) PDF 14.79 M (692) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用MODIS归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)和地表温度(Land Surface Temperature,LST)产品数据分析新疆2000-2015年生长季3阶段NDVI与LST的时空变化特征及相关关系;利用多元线性回归方法分析不同时期影响NDVI-LST相关关系的气象因子;并按不同土地覆盖与土地利用(Land-Use and Land-Cover Change,LUCC)类型分析NDVI-LST相关关系时空变化特征。结果表明:(1)生长季3时期LST与NDVI均存在显著相关关系,可利用两者的特殊关系进行干旱评估。(2)不同时期气象因子对NDVI-LST相关关系影响程度不一;并且不同LUCC类型的NDVI-LST相关关系也存在明显差异。(3)在生长季中期利用植被健康指数(Vegetation Health Index,VHI)对新疆大部分地区的植被健康和干旱进行监测是可行有效的,而初期与末期的干旱评估需要利用其他干旱指数进行补充研究。

    • 重度退化的喀斯特天坑草地物种多样性及群落稳定性——以云南沾益退化天坑为例

      2018, 38(13):4704-4714. DOI: 10.5846/stxb201706281163

      摘要 (1757) HTML (121) PDF 9.92 M (675) 评论 (0) 收藏

      摘要:喀斯特天坑是21世纪初命名的宏大地表负地形,其隐域生境为动植物的生长和繁衍提供了良好的条件,近几年来,随着天坑价值的深入挖掘,天坑独特生境特征及其植物群落逐渐得到重视,但现有研究较多关注原生天坑及轻度退化天坑,对退化程度较高且可进入性较强的退化天坑的研究仍相对薄弱。云南大竹菁天坑属于典型的重度退化天坑,可进入性较强,坑底以草地植物群落为主,将其作为退化天坑的代表性区域开展天坑内外植物群落的特征差异及植物群落的稳定程度研究,有利于补充系列天坑现有的理论知识体系,亦能为广大喀斯特区域的生态恢复提供一定的借鉴意义。采用野外采样及数据分析相结合的方法,从定性及定量的角度研究大竹菁退化天坑植被群落特征以及植物群落的稳定程度,研究结果表明:1)退化天坑内草地群落现有14科35属35种,坑外14科30属30种,坑内外物种组成相对多样,两者优势种差异较大,仅一种共优种;2)退化天坑生态系统较为脆弱,坑内外植物群落多样性总体偏低,坑外植物多样性高于坑内植物多样性,但差异不显著,而坑外均匀度却显著高于坑内均匀度;3)坑内外植物群落处于极不相似水平,结构分异明显,群落之间具有较大的生境差异性;4)坑内植物群落种间总体呈正联结性,种间联结较松散,具有一定的独立性,处于正向演替阶段,而坑外呈负关联性,群落较不稳定;5)采用稳定性分析进一步阐释得出,坑内植物群落离稳定状态仍有一定差距,说明受到人为干扰的重度退化天坑生境仍较脆弱。

    • 模拟SO42-沉降对闽江口淡水感潮野慈姑湿地甲烷排放通量的影响

      2018, 38(13):4715-4723. DOI: 10.5846/stxb201707011184

      摘要 (1418) HTML (105) PDF 5.80 M (607) 评论 (0) 收藏

      摘要:2015年12月-2016年10月,每月小潮日原位定期向闽江口塔礁洲淡水感潮野慈姑(Sagittaria trifolia L.)湿地施加剂量为60、120 kg S hm-2 a-1的K2SO4溶液(分别记做S-60和S-120),探讨模拟硫酸根(SO42-)沉降对河口淡水感潮湿地甲烷(CH4)排放通量及间隙水SO42-浓度的影响。对照、S-60和S-120处理组CH4排放通量年均值分别为(7.88±1.00) mg h-1 m-2、(6.55±0.97) mg h-1 m-2和(6.66±1.49) mg h-1 m-2。在年尺度上,两个高强度模拟SO42-沉降处理组均未显著降低闽江口淡水感潮野慈姑湿地CH4排放通量(P > 0.05),即高强度SO42-沉降不会对河口淡水感潮湿地CH4排放通量产生类似于其对泥炭湿地和水稻田的显著抑制效应。在年尺度以及秋、冬季,两个施加K2SO4溶液处理显著增加了野慈姑湿地10 cm深度土壤间隙水SO42-浓度。对于各个处理组,温度较高的夏、秋季CH4排放通量均显著高于温度相对较低的冬、春季(P < 0.05)。不同处理组CH4排放通量均与土壤温度呈显著正相关关系,温度仍然是影响亚热带河口淡水感潮湿地CH4排放通量的重要环境因子。

    • 环境因子对蒙古莸种子萌发及幼苗建成的影响

      2018, 38(13):4724-4732. DOI: 10.5846/stxb201707091239

      摘要 (1584) HTML (105) PDF 4.82 M (586) 评论 (0) 收藏

      摘要:蒙古莸(Caryopteris mongolica)是珍稀濒危的资源性植物,具较高的观赏和药用价值。其分布范围正日渐缩小。通过对内蒙古中西部干旱草原区蒙古莸天然种群实生苗的调查,以及在室内模拟不同环境条件,对蒙古莸种子萌发和幼苗建成进行研究,旨在探究这一物种珍稀、濒危的原因。结果显示:1)自然条件下蒙古莸种子在5-7月大量萌发,但在幼苗生长初期死亡率较高,使得自然种群更新强度仅为0.11株/m2。2)蒙古莸种子不存在休眠现象,成熟采收后很快即可萌发。萌发对水分要求较宽范,但适宜其种子萌发的温度范围较窄,为25-30℃。3)蒙古莸幼苗生长的最适温度为25℃,能耐受每日短暂的高温胁迫(50℃)。持续的高温、低温和频繁的降水显著增大幼苗死亡率。研究认为,蒙古莸种子萌发的条件与幼苗存活的条件差异较大,同时满足其萌发和幼苗存活和生长的窗口条件比较严苛。其野生生长地的生境条件往往难以满足要求,这是限制蒙古莸通过有性繁殖进行自然种群扩散的主要原因之一。

    • 放牧干扰下高寒草甸物种、生活型和功能群多样性与生物量的关系

      2018, 38(13):4733-4743. DOI: 10.5846/stxb201707061223

      摘要 (1582) HTML (91) PDF 5.98 M (682) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明晰放牧强度对高寒草甸物种、生活型以及功能群多样性和生物量的时间累积作用以及对多样性与生物量之间相互关系的影响。选择青藏高原东北缘高寒草甸,在6个放牧强度样地连续4 a(2012-2015)进行物种、生活型、功能群多样性和生物量调查。采用重复测量方差分析和线性回归法分析放牧强度和放牧年份对物种、生活型、功能群多样性以及多样性与生物量之间的相关关系的影响。结果表明:(1)放牧强度和放牧年份均对生物量产生显著影响。随放牧强度增加,生物量显著降低。但随放牧年份延长,不同放牧强度区生物量无一致的变化规律。(2)放牧年份对物种、生活型和功能群丰富度、均匀度和优势度的影响均达到显著水平。但放牧强度和放牧年份只对物种丰富度产生交互作用,放牧强度对物种丰富度的影响具有时间的累积效应。(3)放牧干扰下不同层次多样性,仅物种丰富度与所有多样性指数显著相关,物种丰富度可以作为物种多样性测度的代表性指标。(4)多样性与生物量关系的研究,对丰富度而言,仅低放牧强度样地(Plot2)中物种丰富度随生物量增加而显著降低,其余放牧强度样地的物种、生活型和功能群丰富度均与生物量无关。对均匀度而言,高放牧强度样地(Plot4、Plot5、Plot6)生活型均匀度随生物量的增加而显著降低。对优势度而言,高放牧强度样地生活型优势度随生物量的增加而显著增加。生活型多样性可作为放牧干扰下生物量变化快速预测的有效指标。

    • 黄土丘陵区辽东栎群落优势种和主要伴生种树干液流动态特征

      2018, 38(13):4744-4751. DOI: 10.5846/stxb201707131269

      摘要 (1392) HTML (90) PDF 4.62 M (576) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用Granier热扩散探针法(TDP),于2011年5月对黄土丘陵区延安市南郊公路山辽东栎群落优势种(辽东栎)和3个伴生种(山杏、细裂槭、桃叶卫矛)树干液流进行连续测定,并同步监测气象环境因子(太阳辐射、空气温度和相对湿度)和土壤水分动态,比较分析辽东栎、山杏、细裂槭、桃叶卫矛的树干液流通量密度日变化动态及其对环境因子的响应特征。结果表明,辽东栎、山杏、细裂槭和桃叶卫矛液流通量密度日变化动态特征总体上反映了气象环境因子变化的昼夜规律性,呈单峰或双峰型曲线,但辽东栎与山杏、细裂槭、桃叶卫矛液流通量密度日变化规律存在一定的差异。辽东栎液流启动时间较早,通常在5:00左右,而山杏、细裂槭和桃叶卫矛液流启动时间均晚于辽东栎一个小时以上。辽东栎液流达到峰值的时间也较其它树种早,通常出现在9:00前后;细裂槭、桃叶卫矛和山杏液流通量密度达到峰值的时间分别在10:00、11:00和13:00前后。细裂槭和桃叶卫矛液流通量密度日变化曲线峰值较窄。除此之外,土壤水分状况对伴生种的影响程度要比优势种的大。相关分析表明,树干液流通量密度与太阳辐射和空气水汽压亏缺均呈极显著正相关。优势种与伴生种的液流动态差异可能与树木本身特性以及群落对光能的限制性再分配有关。

    • 鄱阳湖湿地灰化苔草生长季氮磷含量与储量的变化

      2018, 38(13):4752-4760. DOI: 10.5846/stxb201707131273

      摘要 (1465) HTML (103) PDF 4.84 M (528) 评论 (0) 收藏

      摘要:湿地植物在营养元素生物地球化学循环过程中起着重要作用,研究植物氮磷元素的吸收、分配和积累特征对于正确理解氮磷循环关键过程及其生态作用具有重要意义。基于野外实地观测和室内实验分析,研究了鄱阳湖淡水湿地灰化苔草春草生长季内不同部位生物量、氮磷含量及氮磷储量的动态变化。结果表明:在生长季内,灰化苔草各部位生物量随时间推移而增加,地上部分生物量在各生长期均高于地下部分,地下部分生物量积累速率相对稳定,而地上部分和总体平均积累速率表现为生长前期高于生长后期;各部位氮磷含量经历了先减少再增加的变化过程,其中地上部分氮元素在灰化苔草生长的中后期显著高于地下部分,而磷元素在中前期两者差异更为显著;生物量与氮磷储量均呈显著正相关,是灰化苔草氮磷储量动态变化的主导因子,氮磷元素主要储存在灰化苔草的地上部分;研究期间灰化苔草平均氮磷比介于3.32-3.83之间,按营养限制理论进行判断,氮元素可能是灰化苔草生长的限制性营养因子。

    • 干旱区滴灌枣棉间作模式下枣树棵间蒸发的变化规律

      2018, 38(13):4761-4769. DOI: 10.5846/stxb201707141277

      摘要 (1162) HTML (117) PDF 4.89 M (530) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确枣树单、间作棵间土壤蒸发及水分耗散特征。通过大田试验,采用MLS测定枣树单、间作棵间土壤蒸发,并对其土壤蒸发的变化规律和气象因素、土壤因素及边界效应进行试验研究。试验结果表明:枣树棵间土壤蒸发在各生育期均出现不同的差异性。单、间作棵间土壤蒸发量及植株蒸腾量存在显著差异且总体上单作高于间作。对外部影响因素进行研究,枣树棵间土壤蒸发与太阳辐射、土壤含水量等呈现良好的函数关系。但日均温仅与单作棵间土壤蒸发相关性较高,而与间作相关性较差。对间作枣树边界效应进行判别,间作棉花显著影响间作枣树行间棵间土壤蒸发量,且棉花叶面积指数与行间棵间土壤蒸发量呈现良好二次函数关系。该研究在一定程度上体现了间作模式的优势,为其对减少无效水分消耗,提高水分利用效率提供理论依据。

    • 模拟降雨减少对马尾松人工林凋落物量及其化学性质的短期影响

      2018, 38(13):4770-4778. DOI: 10.5846/stxb201708021385

      摘要 (1564) HTML (104) PDF 4.86 M (559) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究气候变化背景下降水格局变化对森林生长和碳固持的影响,2012年在我国南亚热带地区选择广泛分布的马尾松(Pinus massoniana)人工林为研究对象,分别设置3块20 m×20 m的模拟降雨减少50%和对照样地,每个样地随机设置5个距地面40 cm的1 m×1 m的凋落物收集框,2016年1-12月每隔1月收集各样地林冠层凋落物,比较研究减水处理对凋落物组分产量和基本化学性质的短期影响。结果表明:马尾松人工林针叶凋落物量及其所占比例显著高于其他凋落物组分(P < 0.05),减雨处理对马尾松人工林凋落叶和总量无显著影响(P > 0.05)。与对照相比,减雨处理分别增加凋落针叶含碳量和凋落果含氮量27.4 g/kg和5.1 g/kg,以及凋落针叶的木质素含量、阔叶纤维素含量和皮半纤维素含量3.9%、5.2%和4.0%(P < 0.05),但显著降低凋落皮碳、纤维素含量和凋落果的碳氮比(P < 0.05)。凋落物N、P含量具有协同性,含碳量与木质素含量显著正相关(P < 0.05)。模拟降雨减少处理初期并未显著改变南亚热带马尾松人工林总凋落物量,但增加了凋落针叶的木质素含量和含碳量。本研究预示短期穿透雨减少可能降低南亚热带马尾松人工林凋落物的分解能力,由此降低马尾松人工林土壤中凋落物源性碳的输入量。

    • 拉萨河谷草地群落的数量分类与排序

      2018, 38(13):4779-4788. DOI: 10.5846/stxb201708121455

      摘要 (2075) HTML (116) PDF 5.38 M (760) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用TWINSPAN数量分类和DCA、CCA排序的方法,对拉萨河谷草地23个样点进行统计分析。结果显示:(1) TWINSPAN数量分类将拉萨河谷草地群落划分成8种类型,拉萨河谷的草地群落分布呈现明显的垂直地带性分布格局。(2) TWINSPAN分类所划分的各群落在DCA排序图上都有各自的分布范围和界限,说明DCA排序能较好的反应各群落与其环境资源之间的关系,同时,TWINSPAN的分类结果也在排序图上得到较好的印证。(3)样点DCA排序的第一轴基本反映了海拔高度的变化梯度,第二轴基本反映了坡向的变化。(4)样点CCA排序表明,影响群落分布的主要环境因子是海拔,其次是坡向。CCA排序进一步阐明了拉萨河谷草地群落分布决定于海拔和坡向等环境因子,并间接验证了TWINSPAN的分类结果。(5)物种CCA排序和TWINSPAN分类结果表明:植物群落中物种的分布格局与植物群落类型的分布格局存在一定的相似性,物种的分布格局在很大程度上影响着群落的分布格局。

    • 地形对新疆昌吉州草地净初级生产力分布格局的影响

      2018, 38(13):4789-4799. DOI: 10.5846/stxb201708251539

      摘要 (1434) HTML (106) PDF 15.16 M (516) 评论 (0) 收藏

      摘要:新疆草地资源丰富且地形多变,地形作为影响植被生产力最主要的环境因素之一却未被充分考虑。以Landsat和DEM为数据源,以新疆昌吉州草地为研究对象,应用CASA模型计算得到连年的净初级生产力,采用ArcGIS的空间分析方法对新疆昌吉州草地2000-2016年的净初级生产力分布进行了分析。研究结果表明,地形对生产力的分布有着显著影响,在海拔、坡度和坡向3个地形因子对整体趋势变化的影响分析中发现,坡度引起的NPP变化最大,坡向次之,海拔较小。在整体特征上,海拔每升高30 m,生产力增加4.11 g/m2;坡度每增加1°生产力增加-0.225 g/m2;N坡向生产力水平最高(23.23 g/m2),SW坡向最低(3.54 g/m2)。不同生产力年份生产力在地形因子作用下变化趋势相同但变化幅度不同,较高生产力年份中3个地形因子的变化幅度都是最大的。

    • 生态公益林补偿政策对植被覆盖时空格局的影响——以杭州市临安区为例

      2018, 38(13):4800-4808. DOI: 10.5846/stxb201710171869

      摘要 (1422) HTML (107) PDF 9.87 M (661) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态补偿政策绩效评价对完善政策调控和促进植被恢复具有重要意义。分析了临安2001-2015年植被覆盖的时空格局和变化,建立了植被退化地区土地利用变化矩阵。在ArcGIS软件中建立了临安地区归一化植被指数(NDVI)、国家级和省级公益林覆盖边界(重点生态公益林补偿边界)、道路、海拔、中心城镇用地边界、重点森林保护区、河流边界和地形湿度指数的多要素地理空间数据集。采用多元回归模型量化了重点生态公益林补偿政策、自然因素、城市化和其他人类活动对植被覆盖变化的影响。结果表明,2001-2015年间,临安大约有97%的林地呈现出不同程度的退化,其中中等退化程度的林地所占比例最高。多元线性回归模型的结果表明重点生态公益林补偿政策、海拔、河流距离、重点森林保护区距离和中心城镇距离对植被退化有抑制作用,道路和地形湿度指数对植被退化有促进作用。海拔在所有的外部影响因素中对植被退化的影响最大。政策覆盖地区的植被退化面积在每一个退化等级上都小于无政策覆盖地区。生态公益林补偿政策的实施对加强植被的保护,限制不合理的林地利用和改善区域环境质量具有十分重要的积极作用。

    • 棘胸蛙的性腺分化及温度对其性别决定的影响

      2018, 38(13):4809-4816. DOI: 10.5846/stxb201706271159

      摘要 (1403) HTML (148) PDF 13.98 M (765) 评论 (0) 收藏

      摘要:单性养殖在棘胸蛙(Quasipaa spinosa)养殖中意义显著。为了了解棘胸蛙性腺分化,并探讨在不同的培育温度条件下性腺分化的差异。通过组织切片观察了棘胸蛙原始性腺的形成和性腺分化。棘胸蛙的性腺分化有其特殊性:生殖嵴形成时,其中既有体细胞,又有原始生殖细胞(PGCs);无论原始性腺是分化成为精巢还是卵巢,其中都出现一个带有单层扁平上皮初生性腔,当单层扁平上皮逐渐消失后形成次生性腔。性腔周围的PGCs开始长大2-3倍时,性腺将分化成为卵巢;体细胞渗入性腔中,使腔隙变小直至消失,这种原始性腺分化成为精巢。棘胸蛙蝌蚪孵化后的l7-80 d(Gosner 25-26期)为性腺分化的敏感时期。实验选取同一批次刚孵出蝌蚪(Gosner 24期),分别用不同水温(16±1)℃、(27±1)℃、(31±1)℃ 3组实验组及自然水温(23±1)℃对照组条件下的培育蝌蚪。结果显示,对照组的雌、雄性比为26∶24,雄性率接近50%;(16±1)℃实验组的雌、雄比例为33∶17,雄性率仅34%(P < 0.05);从(27±1)℃实验组起,雄性率提高,(31±1)℃实验组的雄性率达70%(P < 0.05)。棘胸蛙的性别分化属于温度依赖型性决定(TSD)。较高的培育温度可使棘胸蛙蝌蚪性别分化趋向雄性,而较低的培育温度则使蝌蚪雌性化。

    • 天敌对“乌牛早”茶园4种害虫空间跟随关系密切程度的年度差异

      2018, 38(13):4817-4833. DOI: 10.5846/stxb201706271157

      摘要 (1480) HTML (95) PDF 7.95 M (457) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了合理保护和利用天敌及科学地选取抽样方法,2015年和2016年合肥地区乌牛早茶园茶蚜、假眼小绿叶蝉、卵形短须螨和双斑长跗萤叶甲与其天敌之间的空间关系,并比较两年间同一种天敌与该害虫空间跟随关系密切程度差异的原因。运用地学统计学方法求得天敌和害虫各自的变程,用灰色关联度方法分析害虫与天敌变程之间的关联度,关联度值越大的天敌在空间上对害虫的跟随关系越密切。与害虫空间跟随关系密切的前三位天敌,2015年茶蚜的是茶色新圆蛛、锥腹肖蛸和粽管巢蛛,2016年是锥腹肖蛸、八斑球腹蛛和鳞纹肖蛸,两年只有锥腹肖蛸相同。2015年假眼小绿叶蝉的是茶色新圆蛛,八斑球腹蛛和粽管巢蛛,2016年的是八斑球腹蛛、茶色新圆蛛和鳞纹肖蛸,两年间前三位天敌中有八斑球腹蛛和茶色新圆蛛相同,但位次不同。2015年卵形短须螨空间跟随关系密切的前三位天敌是茶色新圆蛛、粽管巢蛛和鳞纹肖蛸,2016年的是鳞纹肖蛸、粽管巢蛛和八斑球腹蛛,两年间前三位天敌中有粽管巢蛛和鳞纹肖蛸相同,但位次不同。2015年双斑长跗萤叶甲的是八斑球腹蛛、粽管巢蛛和鳞纹肖蛸,2016年的是鳞纹肖蛸、粽管巢蛛和茶色新圆蛛,两年间前三位天敌中有鳞纹肖蛸和粽管巢蛛相同,但位次不同。初步分析表明年度间与害虫跟随关系天敌位次的变化原因是,害虫个体数与某种天敌个体数之比,比值越小,天敌与害虫跟随关系越密切,似乎是天敌食饵资源短缺所致。

    • 长白山源头溪流底栖动物群落结构季节动态

      2018, 38(13):4834-4842. DOI: 10.5846/stxb201707121259

      摘要 (1490) HTML (100) PDF 5.52 M (638) 评论 (0) 收藏

      摘要:源头溪流是河流生态系统物质循环和能量流动的重要区域,对底栖动物的生物多样性维持具有重要意义。目前,针对我国源头溪流底栖动物群落结构的研究薄弱,对长白山源头溪流底栖动物季节动态的研究尚未见报道。采用野外原位定量取样的方法,力图阐释长白山源头溪流底栖动物群落结构的季节动态特征及其主要环境驱动因子。研究结果表明:(1)共计采集底栖动物90个分类单元,隶属于3纲9目38科。其中,水生昆虫85属,占绝对优势。底栖动物群落结构的季节动态明显,底栖动物密度及多样性在夏、秋季显著高于冬季和春季,并在冬季达到最低值。(2)底栖动物功能摄食类群以收集者占优势,其次为撕食者、捕食者和刮食者,滤食者相对丰度最低。不同功能摄食类群的季节动态不一致,但密度和物种丰富度整体表现为秋季最高。(3)水温、凋落叶分布和流速是长白山源头溪流底栖动物群落结构季节动态的主要环境驱动因子。本研究可为长白山源头溪流后续相关研究及长白山松花江水系生态修复提供基础数据支持及参考。

    • 内陆盐沼芦苇根系形态及生物量分配对土壤盐分因子的响应

      2018, 38(13):4843-4851. DOI: 10.5846/stxb201707141283

      摘要 (1707) HTML (113) PDF 4.88 M (685) 评论 (0) 收藏

      摘要:根系形态和生物量分配是决定根系吸收能力发挥的重要特征,其对环境限制因子的响应与适应策略一直是研究的热点。然而,有关土壤盐分对植物根系性状的影响还存在许多不确定性。选择兰州秦王川国家湿地公园芦苇群落为研究对象,垂直于沙河河岸从湿地边缘至湿地中心,依次设置3个不同土壤盐分梯度样地(样地I、样地Ⅱ和样地Ⅲ),采用全根挖掘法和Win-RHIZO根系分析仪相结合的方法,研究了芦苇(Phragmites australis)根冠比、根总长度、比根长、根分叉数、根平均直径等形态参数的变化特征。结果表明:随着样地土壤盐分含量的增加,湿地群落的高度、盖度、密度、地上生物量逐渐下降,芦苇的根冠比、根分叉数呈逐渐减小的趋势,比根长、根总长度呈先下降后上升的趋势,而根平均直径呈相反的变化趋势;研究区土壤含盐量总体以中度盐渍化为主,表层土壤盐分呈现强变异性,随土层深度的增加含盐量呈下降趋势,而变异程度有所差异;芦苇根系性状与土壤含盐量的相关性分析可知,土壤含盐量与根总长度和比根长呈极显著相关关系(P < 0.01),与根冠比、根分叉数呈显著相关(P < 0.05),而与根平均直径相关性不显著。内陆盐沼的芦苇表现出敏感植物的特性,通过根系形态的调整和生物量分配策略的改变来适应盐分强变异的土壤环境,体现了逆境胁迫下湿地植物应对多重环境选择压力的生态适应机制。

    • 黄土高原不同植被恢复方式对土壤水分坡面变化的影响

      2018, 38(13):4852-4860. DOI: 10.5846/stxb201707031198

      摘要 (1642) HTML (116) PDF 5.50 M (707) 评论 (0) 收藏

      摘要:在黄土高原大规模退耕还林(草)背景下,土地利用变化对土壤水分及其时空结构会产生极大影响。以坡面为研究对象,根据两种植被恢复类型(撂荒草地和人工刺槐林地)土壤水分坡面变化趋势的差异,探究不同植被恢复方式对土壤水分坡面空间结构影响。结果表明:所调查的两个区域(延安羊圈沟和长武烧盅湾)皆表现为人工刺槐林地坡平均土壤含水量显著低于撂荒草地坡;且人工刺槐林地坡的土壤水分的坡面差异性皆比撂荒草地坡低。虽然两种恢复类型的土壤水分沿坡底到坡顶皆呈现降低的趋势,但是该降低趋势在两种恢复类型间存在一定差异:撂荒草地坡土壤水分沿坡面的变化趋势随深度增加有加强的趋势,且总体上,长武烧盅湾撂荒草地坡土壤水分沿坡面变化趋势比延安羊圈沟更明显;相比之下,人工刺槐林地坡土壤水分沿坡面的变化趋势随深度增加有变弱的趋势,且该趋势明显比撂荒草地坡弱;两个地区刺槐林地坡土壤水分沿坡面变化趋势不存在明显差异。综上所述,虽然不同降雨背景下土壤水分会表现出一定差异,但土壤水分的坡面变化趋势及不同恢复方式对其影响是相似的,即人工刺槐林地坡对土壤水分的过度消耗不仅会导致土壤水分亏缺,而且削弱了土壤水分的坡面变化趋势;而撂荒草地对土壤水分及其空间结构的维持有相对积极的意义。通过分析不同植被恢复方式对土壤水分坡面变化趋势的影响,能够更深入的了解不同植被恢复方式的土壤水文效应,同时可为以坡面为单元的退耕还林中植被科学配置提供一定的参考。

    • 生态恢复对红壤侵蚀地土壤有机碳组成及稳定性的影响

      2018, 38(13):4861-4868. DOI: 10.5846/stxb201707271358

      摘要 (1362) HTML (110) PDF 4.27 M (761) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究红壤侵蚀区生态恢复过程中土壤有机碳的组成与动态变化,选择红壤侵蚀区生态恢复10 a和30 a的马尾松林为对象,以侵蚀裸地和次生林为对照,应用土壤有机碳物理分组方法,研究了侵蚀地植被恢复过程中表层土壤粗颗粒态有机碳(cPOC)、细颗粒态有机碳(fPOC)和矿质结合有机碳(MOC)含量及POC/MOC比值的变化。结果表明:生态恢复显著提高了土壤有机碳含量(P < 0.05),土壤中不同组分有机碳含量也相应增加。生态恢复10 a,土壤有机碳主要以fPOC形式积累,cPOC和MOC没有显著变化,其中0-10 cm土层POC占总土壤有机碳(SOC)比例高达64.1%,但稳定性较差。与恢复10 a相比,生态恢复至30 a时,0-10 cm土壤fPOC含量相对不变,cPOC和MOC含量均显著增加(P < 0.05),10-20 cm土壤fPOC和MOC增加量达到显著水平,而cPOC含量仍未显著增加,说明生态恢复过程中土壤固碳模式符合SOC饱和理论。生态恢复过程中土壤POC/MOC比值呈先升高后降低的趋势,且表层土壤大于亚表层土壤,说明随着生态恢复时间的增加,土壤有机碳稳定性逐渐提高,且亚表层土壤高于表层。因此,生态恢复对于侵蚀地碳固定的长期有效性具有重要意义。

    • 胶州湾典型河口湿地土壤活性有机碳和酶活性对互花米草入侵的响应

      2018, 38(13):4869-4878. DOI: 10.5846/stxb201707241324

      摘要 (1486) HTML (103) PDF 5.79 M (538) 评论 (0) 收藏

      摘要:以胶州湾洋河口湿地为研究对象,按照互花米草入侵年份(0、1、5、8年)分层采集土壤样品(0-10、10-20、20-40 cm和40-60 cm),研究土壤活性有机碳(LOC)和酶(脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶)活性的变化,分析土壤活性有机碳和酶活性及两者相关性对互花米草入侵的响应。结果表明:与光滩相比,互花米草入侵增加了表层土壤LOC含量,且随着入侵时间的延长显著增加(P < 0.05)。同时也改变了土壤LOC垂直分布规律,除光滩和入侵1年样地表现出沿剖面逐渐上升之外,其他样地表现为沿剖面先上升后下降趋势;互花米草入侵提高了河口湿地土壤酶活性,但并未改变酶活性随深度增加而逐渐降低的分布规律。随着入侵时间的延长4种酶活性变化趋势有所差异,过氧化氢酶和蔗糖酶活性变化趋势一致,表现为随入侵时间延长先急剧增加后逐渐减少,而碱性磷酸酶和脲酶活性随着入侵时间的延长逐渐增加。Pearson相关性分析结果显示,土壤LOC和酶活性呈显著负相关且互花米草入侵时间越长两者间相关性越低,8年后无显著相关性。

    • 中亚热带森林转换对土壤磷积累的影响

      2018, 38(13):4879-4887. DOI: 10.5846/stxb201706231141

      摘要 (1372) HTML (105) PDF 5.69 M (690) 评论 (0) 收藏

      摘要:磷是植物生长的必需元素之一,是维持亚热带森林生态系统生产力的关键因子。研究森林转换后土壤因素对磷素的影响,对生态系统的稳定和森林经营具有重要意义。选取由亚热带常绿阔叶林转换而成的米槠次生林(SF)、米槠人促林(AR)和杉木人工林(CF)为研究对象,测定了土壤理化性质、铁铝氧化物、各形态磷含量以及酸性磷酸酶活性,旨在探究土壤磷对森林转换的响应和驱动土壤磷变化的影响因子。结果显示:米槠人促林土壤的全磷、有机磷和微生物生物量磷显著高于米槠次生林和杉木人工林;冗余分析(RDA)发现,土壤含水量、总氮和无定型铁是影响淋溶层土壤磷的主要因子,而在淀积层,则是酸性磷酸酶、游离型铁和总氮起主要作用;土壤生物化学属性和微生物特性都会影响着不同形态土壤P的积累,其中土壤中的水分和酸性磷酸酶活性是调控土壤磷的关键因子。研究表明,中亚热带地区天然林转换为人促更新林更有利于森林土壤磷的储存和供应,有助于维持本区域森林生态系统的稳定。

    • 锶污染下燕麦对土壤酶活性和微生物群落功能多样性的影响

      2018, 38(13):4888-4896. DOI: 10.5846/stxb201706261152

      摘要 (1517) HTML (121) PDF 4.66 M (809) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了评价燕麦对金属锶(Sr)污染土壤的修复效果,通过土培盆栽试验,在土壤中添加Sr,共设置6个处理:25 mg/kg Sr(CK)、100 mg/kg Sr(L)、250 mg/kg Sr(H)、25 mg/kg Sr+燕麦(CK+燕麦)、100 mg/kg Sr+燕麦(L+燕麦)和250 mg/kg Sr+燕麦(H+燕麦)。从土壤酶(转化酶、磷酸酶、蛋白酶、脲酶和脱氢酶)活性和土壤微生物群落功能多样性来评价燕麦在锶污染土壤植物修复中的作用。结果表明:燕麦显著提高了脲酶和脱氢酶活性。燕麦显著提高了锶污染土壤微生物对31种碳源的平均利用率(AWCD),并提高了锶污染土壤条件下微生物群落的Shannon多样性指数(H)、Shannon均匀度指数(E)和碳源利用丰富度指数(S),降低了Shannon优势度指数(D)。主成分分析表明种植燕麦显著增加了锶污染土壤中微生物群落功能多样性。与未种植处理(L和H)相比,L+燕麦处理中羧酸类碳源和聚合物类碳源的利用率分别增加了19%和31%,H+燕麦处理中羧酸类碳源和聚合物类碳源的利用率分别增加了24%和41%。因此,在锶污染土壤中,燕麦显著提高了土壤酶活性,改善了微生物功能多样性。

    • 不同放牧与围封高寒灌丛草地土壤微生物群落结构PLFA分析

      2018, 38(13):4897-4908. DOI: 10.5846/stxb201706301182

      摘要 (1997) HTML (98) PDF 2.11 M (843) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤微生物群落可以指示土壤质量变化,是土壤生态系统变化的预警及敏感指标。采用磷脂脂肪酸(PLFA)分析方法研究了高寒杜鹃灌丛草地不同强度放牧及围封后,土壤微生物群落结构特征的变化规律和响应。结果显示,高寒杜鹃灌丛草地土壤总PLFA量、细菌生物量、真菌生物量和放线菌生物量均随着放牧强度的增大而显著降低(P < 0.05)。重牧灌丛草地,围封后的土壤总PLFA量、细菌生物量、放线菌生物量、G+/G-和压力指数显著高于放牧处理,而细菌/真菌比显著低于放牧处理;中牧灌丛草地,围封后的土壤总PLFA量、细菌生物量、细菌/真菌比显著高于放牧处理,而真菌生物量和压力指数显著低于放牧处理;轻牧灌丛草地,围封处理的土壤各生物量和生物量比值与放牧处理无显著差异。PLFA主成分分析表明:主成分一(PC1)主要包括14:0、15:0、10Me16:0和18:1ω9c等直链饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸,占PC1的53.68%;主成分二(PC2)主要包括由i16:0、16:1ω7c、i17:0、cy17:0、17:0、18:1ω9t、18:0和cy19:0等支链饱和脂肪酸和环丙烷脂肪酸组成,占PC2的51.34%;各处理样地土壤微生物群落结构相似;围封处理的响应程度大于放牧处理。相关性分析表明,土壤总PLFA量、细菌生物量、真菌生物量和放线菌生物量与土壤有机碳、全氮均呈极显著正相关,细菌/真菌比值与土壤有机碳、全氮呈极显著负相关。以上表明过度放牧降低了高寒灌丛草地土壤微生物活性,显著降低了土壤微生物生物量,适度放牧和围封可维持土壤微生物群落结构的稳定,围封有利于过度放牧草地土壤微生物的恢复。

    • 野生露珠杜鹃林不同分解层的土壤化感潜力

      2018, 38(13):4909-4916. DOI: 10.5846/stxb201708041400

      摘要 (1591) HTML (98) PDF 2.44 M (840) 评论 (0) 收藏

      摘要:探明野生杜鹃群落不同层次土壤浸提物的化学成分及其含量差异,为阐明杜鹃群落天然更新障碍与化感作用之间的关系提供基础数据,从化学生态学角度解释群落天然更新障碍的原因。通过种子发芽试验,比较凋落物层(L层)、腐殖质层(H层)和土壤表层(S层)浸提液对自身种子萌发的化感效应,采用内标法结合气相色谱-质谱(GC/MS)联用等技术鉴定土壤浸提液所含的有机化合物。(1)种子发芽试验显示,露珠杜鹃不同土壤层浸提液的化感效应不同。L层的抑制作用最为强烈,其浸提液显著抑制自身种子的萌发。H层和S层对自身具有一定的抑制作用,与对照相比不显著;(2)鉴定了不同层次土壤浸提液中所含的有机化合物,L层、H层和S层均检测出31种组分,其中相对含量大于5%的组分分别有6、8和8种。L层浸提液主要化感成分为丙三醇和棕榈酸,分别达到总量的19.56%和19.17%;H层主要化感成分为2-羟基丙酸和棕榈酸,分别达到总量的14.05%和12.48%;S层土壤浸提物的主要化感成分为棕榈酸和2-羟基乙酸,分别达到总量的14.91%和12.79%。野生露珠杜鹃不同土壤浸提物的化感物质含量以L层最高,L层作为群落土壤化感物质的主要来源;从化感物质组分来分,长链脂肪酸和有机酸类是H层和S层主要的化感物质种类,长链脂肪酸类和醇类是L层主要的化感物质种类。杜鹃群落林下土壤中存在的化感物质可能是其天然更新障碍的重要原因之一。

    • >学术信息与动态
    • 自然资本科学和决策实践:宜居城市和可持续发展——2018年自然资本项目年会述评

      2018, 38(13):4917-4921. DOI: 10.5846/stxb201804070780

      摘要 (2482) HTML (108) PDF 1.15 M (672) 评论 (0) 收藏

      摘要:2018年自然资本项目年会(Natural Capital Project Symposium)于3月19日至22日在美国斯坦福大学举行。自然资本项目由美国斯坦福大学、世界自然基金会和大自然保护协会发起,旨在推进将科学和融入自然多元价值的实践纳入管理决策过程。本次会议正式邀请并宣布中国科学院生态环境研究中心为项目伙伴。会议吸引了来自33个国家363名政府工作人员、非政府组织成员、企业家和专家学者参加。本届年会的两大主题是宜居城市和可持续发展。会议包含9个大会主题报告和3个平行分会场,平行分会场归纳为宜居城市、可持续发展、淡水和流域管理、海岸带恢复力、投资标准化制定、模型培训和探索等六个方面;会议同时设有专题讨论和小组研讨、InVEST模型培训和讨论、墙报展示等。会议推进了生态系统服务的科学发展和实践应用,将自然资本纳入科学决策体系,在全球范围内推动科学和决策的融合、促进可持续发展。

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