• 2018年第38卷第17期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >封面目录
    • 封面+目次

      2018, 38(17):0-0.

      摘要 (868) HTML (0) PDF 4.35 M (553) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >本期目录
    • 不同生境黑果枸杞根际与非根际土壤微生物群落多样性

      2018, 38(17):5983-5995. DOI: 10.5846/stxb201711082002

      摘要 (2210) HTML (88) PDF 8.54 M (806) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究典型生境黑果枸杞根际与非根际土壤微生物群落多样性及其与土壤理化性质间的关系,为进一步研究黑果枸杞抗逆性提供理论数据。采集新疆精河县艾比湖地区(EB)盐碱地、乌苏市(WS)路旁荒地、五家渠市(WQ)人工林带的黑果枸杞根际与非根际土壤,利用Illumina-MiSeq高通量测序技术分析细菌和真菌群落组成和多样性。结果表明:根际土壤细菌多样性高于非根际土壤(WQ除外),而根际真菌多样性低于非根际土壤。WQ非根际土壤细菌和真菌多样性均高于EB和WS;根际细菌多样性排序为EB > WS > WQ,根际真菌多样性排序为WS > EB > WQ。根际土壤优势细菌门依次是变形菌门、拟杆菌门、放线菌门、酸杆菌门,真菌优势门为子囊菌门、担子菌门。根际土壤细菌变形菌门、拟杆菌门、酸杆菌门的相对丰度高于非根际土壤,而厚壁菌在根际土壤中的丰度显著降低,真菌优势门丰度在根际土和非根际土中的变化趋势因地区而异;HalieaGp10、PelagibiusMicrobulbifer、假单胞菌属、ThioprofundumDeferrisoma是根际土壤细菌优势属;多孢子菌属、支顶孢属、CorollosporaCochlonema是根际真菌优势属。细菌、真菌优势类群(门、属)的组成以及丰富度存在地区间差异,厚壁菌门在EB地区的丰富度显著高于含盐量较低的WS、WQ;盐碱生境EB中根际土壤嗜盐细菌的丰度高于非盐碱生境(WQ、WS),如盐单胞菌属、动性球菌属、Geminicoccu、Pelagibius、Gracilimonas、Salinimicrobium等。小囊菌属是EB根际真菌的最优势属,Melanoleuca是WQ和WS的最优势属,地孔菌属、XenobotrytisBrachyconidiellopsis、多孢子菌属等在EB根际土壤中的丰度显著高于WQ和WS。非盐碱生境(WS和WQ)的微生物群落之间的相似性较高,并且高于与盐碱环境(EB)之间的相似性,表明土壤含盐量对微生物群落组成丰度具有重要的影响。

    • 长白山天然次生林土壤微生物量对氮沉降的响应

      2018, 38(17):5996-6005. DOI: 10.5846/stxb201706091048

      摘要 (1680) HTML (104) PDF 6.33 M (689) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤微生物作为土壤养分的生物驱动因素,氮沉降会改变其活性和生物量,从而打破土壤养分循环动态平衡。氮沉降对热带、亚热带森林以及温带原始林生态系统土壤微生物量影响的研究较多,但对温带天然次生林影响的研究鲜有报道。于2016年5月(春)、7月(夏)和9月(秋)分别对长白山模拟10年氮沉降的控制试验样地——白桦山杨次生林进行了野外调查。控制试验分为3个氮添加处理,对照(CK 0 kg N hm-2 a-1)、低氮(LN 25 kg N hm-2 a-1)和高氮(HN 50 kg N hm-2 a-1),按照土壤层(0-10 cm和10-20 cm)分别测试了不同处理的土壤微生物量碳(MBC)和氮(MBN)、土壤全碳(TC)、全氮(TN)和全磷(TP)、pH、土壤可溶性有机碳(DOC)和氮(DON)等指标。结果表明:1)土壤pH在氮沉降的作用下显著降低;上层土壤TC、TN在氮沉降下变化较小,下层土壤TC、TN的含量显著增加;氮沉降下春、夏两季土壤TP含量上升,LN处理在秋季对TP有抑制作用;氮沉降对DOC、DON的影响不显著。2)上层土壤MBC春季到秋季呈现递减的趋势,下层土壤呈现先升后降的趋势,HN对MBC有抑制作用,LN对下层土壤MBC有促进作用;土壤MBN由春季到秋季呈现递减的趋势,且上、下层土壤MBN差异显著;氮处理对春、秋两季MBN有促进作用,夏季有抑制作用;氮沉降使春、秋两季MBC/MBN降低,夏季土壤MBC/MBN升高。3)氮处理、季节变化和土层深度对MBC、MBN存在显著影响,其交互影响也显著。总之,长期氮沉降在生长季对土壤微生物量的影响具有季节性差异,且受到土层深度的影响。未来研究在重视年际变化的同时,也要注重时空动态对氮沉降作用表现出的差异性。

    • 高寒湿地和草甸退化及恢复对土壤微生物碳代谢功能多样性的影响

      2018, 38(17):6006-6015. DOI: 10.5846/stxb201706161096

      摘要 (1604) HTML (95) PDF 5.44 M (639) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究高寒湿地、草甸的退化及恢复与土壤微生物碳代谢功能多样性的关系,以及影响土壤微生物碳代谢功能多样性的关键因素,利用BIOLOG Eco微平板法,分析了甘肃玛曲地区5类(湿地、沼泽化草甸、高寒草甸、退化草甸、人工恢复草甸)14个退化与恢复样地的土壤微生物对单一碳源的利用情况。结果表明,从湿地到沙化草地的逐渐退化过程中,草甸的土壤微生物群落代谢活性差异显著;主要是由于在湿地干化过程中,微生物活性逐渐升高,沼泽草甸土壤微生物活性最高;随着草甸不断退化,微生物活性逐渐降低,沙化草地最低;而人工补播恢复使土壤微生物活性有所增加,表明退化对微生物碳代谢功能多样性造成显著影响,人工恢复措施在一定程度上提高了土壤微生物活性。聚合物类(吐温40、吐温80、环状糊精、肝糖)、氨基酸类及碳水化合物类是土壤微生物主要利用的碳源。冗余分析结果显示,土壤的碳氮比、含水量、有机碳、全氮、容重、氮磷比、pH及植被覆盖度是影响土壤微生物碳代谢功能多样性的关键因子。因此,可用土壤碳代谢功能多样性变化评价高寒湿地及草甸的退化和恢复及其变化程度。

    • 甘肃小陇山油松与柴胡栽培土壤细菌群落特征

      2018, 38(17):6016-6024. DOI: 10.5846/stxb201710251914

      摘要 (1446) HTML (82) PDF 5.74 M (639) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤细菌能够有效促进土壤中物质循环和能量流动,其群落组成、数量及多样性能够反映土壤质量状况。研究不同植被对土壤细菌群落结构和多样性的影响,有助于深入了解土壤健康状况,对实现植被管理和土地可持续利用具有重要意义。以甘肃小陇山移栽至耕地(耕地前期种植柴胡)后生长4年的人工油松苗(Pinus tabulaeformis Carr)土地和长期种植柴胡(Bupleurum chinense)土地的表层土壤(0-30 cm)为对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术对2种人工植被下土壤细菌群落进行测定,分析了土壤细菌的Alpha多样性、群落组成和丰富度,并研究土壤化学性质对细菌群落结构的影响。结果表明:1)两种不同植被的土壤细菌群落丰度和多样性无明显差异,但油松地土壤细菌群落均匀度明显小于柴胡地土壤。2)所测土壤样品中共检测到细菌的37个门,84个纲,168个目;其中,主要的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria),酸杆菌门(Acidobacteria),绿弯菌门(Chloroflexi),浮霉菌门(Planctomycetes),放线菌门(Actinobacteria),且油松地土壤中的变形菌门(Proteobacteria)的丰富度显著低于柴胡地土壤(P < 0.05),绿弯菌门(Chloroflexi)丰富度却显著高于柴胡地(P < 0.05);主要的优势菌纲为酸杆菌纲(Acidobacteria),β-变形菌纲(Betaproteobacteria),放线菌纲(Actinobacteria),变形菌纲(Alphaproteobacteria)和芽单胞菌纲(Gemmatimonadetes),但各优势菌纲的丰度在两个植被土壤之间差异不显著(P > 0.05)。3)变形菌门(Proteobacteria)丰富度与土壤的碱解氮含量呈显著负相关(P < 0.05),酸杆菌门(Acidobacteria)丰富度与全氮含量显著负相关(P < 0.01);通过RDA分析发现,碱解氮和全氮是影响细菌群落结构的最主要因子。可见,油松和柴胡植被土壤细菌群落结构及多样性差异不大,但油松地土壤细菌群落的物种分配较柴胡地集中,且优势细菌门中的变形菌门和绿弯菌门在两者之间的差异显著,同时,碱解氮和全氮含量是影响2种植被土壤细菌群落的主要因子。这些结论为了解小陇山不同植被土壤微生物群落组成及多样性提供理论,也为当地进行人工油松苗的种植、经营及土壤管理提供参考。

    • 典型黑土区不同生态系统土壤团聚体有机碳分布特征

      2018, 38(17):6025-6032. DOI: 10.5846/stxb201710281931

      摘要 (1503) HTML (113) PDF 5.26 M (577) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于团聚体分组和闭蓄态微团聚体分离技术,利用典型黑土区27年长期定位试验,研究草地生态系统、农田生态系统和裸地生态系统下土壤团聚体及团聚体内部组分中有机碳的分布,以解析不同生态系统下土壤团聚体和有机碳固持间的关系,揭示黑土有机碳的物理稳定性机制。结果显示:与农田相比,草地土壤有机碳含量显著提高7.6%;裸地土壤有机碳含量显著下降14.1%。草地促进了大团聚体(>250 μm),尤其>2000 μm团聚体的形成,提高了土壤团聚体的稳定性;裸地则降低了土壤的团聚化程度及稳定性,大团聚体和微团聚体含量下降,粉粘粒含量相应增加。草地大团聚体中有机碳含量显著高于农田,且内部各组分有机碳含量均有显著提高,其中粗颗粒有机质、闭蓄态微团聚体和粉黏粒有机碳含量增幅分别为600%、54%和65%;裸地增加了粉粘粒结合有机碳含量,降低了大团聚体和微团聚体中有机碳含量,且大团聚体和微团聚体内部各组分有机碳含量均有所下降。3种生态系统类型土壤均以总粉粘粒结合有机碳为主,占土壤总有机碳52%-79%,其作为惰性碳库是黑土有机碳的重要组成部分。黑土有机碳的累积或损失主要表现为活性较强的有机碳库-团聚体中颗粒有机质的增加或减少,与农田相比,草地土壤有机碳的累积主要归因于大团聚体中粗颗粒有机质的增加,为总有机碳增量的3倍;裸地土壤有机碳的损失主要归因于微团聚体中总细颗粒有机质的减少,对总有机碳损失的贡献率为60%。

    • 蚂蚁筑巢对高檐蒲桃热带森林群落土壤呼吸的影响

      2018, 38(17):6033-6042. DOI: 10.5846/stxb201710191883

      摘要 (1435) HTML (90) PDF 5.51 M (543) 评论 (0) 收藏

      摘要:蚂蚁筑巢能够改变热带森林土壤微生物与土壤理化性质的状况,从而对土壤呼吸时间动态产生重要影响。本研究以西双版纳高檐蒲桃热带森林群落为研究对象,采用Li-6400-09便携式土壤呼吸测定仪对蚂蚁筑巢地与非筑巢地土壤呼吸进行测定。研究结果表明:(1)高檐蒲桃群落土壤呼吸呈明显的单峰型季节变化趋势,且土壤呼吸速率蚂蚁筑巢地(4.96 μmol CO2 m-2 s-1)高于非筑巢地(4.42 μmol CO2 m-2 s-1)。(2)土壤温度和土壤水分显著影响土壤呼吸的时间动态(P < 0.01);蚂蚁筑巢显著改变巢内温度与水分(P < 0.05),进而影响土壤呼吸动态。土壤温度对土壤呼吸动态的贡献:蚁巢(83.8%-91.8%)大于非巢地(81.2%-83.1%),但由于筑巢地土壤湿度低于非巢地,土壤水分对土壤呼吸动态的贡献率表现为蚁巢低于非筑巢地。(3)蚂蚁筑巢显著增加土壤微生物生物量(P < 0.05),从而对土壤呼吸速率产生极显著的影响(P < 0.01)。蚂蚁筑巢引起微生物生物量碳的增加能够解释76.9%-71.1%的土壤呼吸变化。(4)蚂蚁筑巢引起土壤理化性质变化对土壤呼吸产生一定的影响。土壤容重与土壤呼吸速率呈显著负相关;土壤呼吸速率与土壤微生物量碳、有机质、易氧化有机碳、全氮、硝氮和铵氮显著正相关(P < 0.05或P < 0.01)。因此,蚂蚁筑巢显著改变土壤微生物(如微生物生物量碳)、土壤物理性质(如土壤温度与水分)、土壤化学性质(如碳和氮养分),进而对热带森林土壤呼吸产生重要影响。

    • 石漠化程度对苔藓植物多样性及其结皮土壤化学性质的影响

      2018, 38(17):6043-6054. DOI: 10.5846/stxb201710181875

      摘要 (1347) HTML (107) PDF 6.80 M (777) 评论 (0) 收藏

      摘要:以研究区域不同石漠化等级为代表,分析苔藓多样性特征及其结皮土壤化学性质变化规律,探索其对石漠化进程的响应机制。结果显示:(1)苔藓物种多样性:含苔藓14科29属84种,其中苔类2科2属2种;(2)多样性指数表现为:重度石漠化阶段 > 中度石漠化 > 轻度石漠化 > 极重度石漠化 > 无石漠化;其均匀度为:中度石漠化阶段 > 轻度石漠化 > 重度石漠化 > 极重度石漠化 > 无石漠化;(3)随着石漠化程度加剧,苔藓群落组成中混合群落比重下降而纯群落比重上升;群落生活型则呈现交织型递减而丛集型递增的规律。(4)结皮土壤中全氮、全磷和微生物量碳随石漠化加剧均都呈递减趋势。(5)通过Partial RDA分析发现密枝青藓(Brachythecium amnicolum)、褶叶藓(Palamocladium nilgheriense)和美灰藓(Eurohypnum leptothallum)等可用于石漠化生态修复。石漠化程度对苔藓多样性影响不显著,但对其群落特征和生活型影响显著。因此可以结合苔藓群落和生活型特征监测石漠化,同时也可使用苔藓作为先锋植物引进用于石漠化早期修复。

    • 无瓣海桑和白骨壤植株根系时空分布特征

      2018, 38(17):6055-6062. DOI: 10.5846/stxb201710111818

      摘要 (1406) HTML (80) PDF 5.62 M (599) 评论 (0) 收藏

      摘要:无瓣海桑和白骨壤是我国红树林造林中较具代表性的两种植物,通过对10龄无瓣海桑纯林、10龄白骨壤纯林、6龄无瓣海桑纯林和6龄白骨壤纯林的调查分析发现:1)无瓣海桑和白骨壤植株根系水平分布的半径和地下根系垂直深度均随树龄的增加而增加,其中10龄无瓣海桑和白骨壤植株的水平分布半径分别为30.6 m和3.85 m,6龄无瓣海桑和白骨壤植株的水平分布半径为9.47 m和2.23 m;10龄和6龄无瓣海桑和白骨壤植株的地下根系分布深度分别为60 cm和40 cm;2)无瓣海桑和白骨壤植株地表呼吸根系密度、高度、基径的分布范围会随其树龄的增加而增加,但其根系密度、高度和基径总体表现为由树冠向外逐渐减小;3)无瓣海桑和白骨壤植株地下根系主要分别于0-20 cm表层,地下根系密度随树龄的增加而增多,具体如10龄无瓣海桑和白骨壤根系分布深度为60 cm,其中76.3%和77.6%根系分布于0-20 cm深度;6龄无瓣海桑和白骨壤根系分布深度为40 cm,其中91.9%和91.6%根系集中于0-20 cm土层。这些结果能为进一步理解红树林的促淤保滩功能提供新启示。

    • 陕北黄土高原柠条灌丛穿透雨特征与影响因素

      2018, 38(17):6063-6073. DOI: 10.5846/stxb201709271751

      摘要 (1611) HTML (107) PDF 6.14 M (548) 评论 (0) 收藏

      摘要:穿透雨是降雨再分配的主要组分,对干旱半干旱区的土壤水分补给和植被生长具有关键作用。灌丛穿透雨的影响机制特别是植被特征对穿透雨的影响需要进一步的定量研究,且目前对穿透雨空间异质性与聚集效应的研究相对较少。以陕北黄土高原典型灌丛-柠条为研究对象,于2016年对六道沟小流域柠条冠层下8个方位的穿透雨以及降雨和植被因子进行系统观测,分析穿透雨量、穿透雨率、穿透雨空间变异和聚集效应的变化特征,辨识影响穿透雨的主要降雨和植被因子,并建立相应的定量关系。结果表明:次降雨下柠条的穿透雨量、穿透雨率和空间变异系数平均值分别为11.88 mm、75.71%和21.80%。穿透雨量主要由降雨量决定,随降雨量增加而线性增加(R2=0.99)。穿透雨率和空间变异系数主要受降雨量和降雨强度影响,穿透雨率随降雨量和I30增加而呈对数增加(R2=0.71和0.54),渐进值约为95%,而穿透雨空间变异系数则随降雨量和I30增加而呈幂函数递减(R2=0.71和0.60),稳定值约为10%。冠层厚度和枝倾角是影响穿透雨的主要植被因子,并分别呈显著的线性负相关和正相关(P < 0.05)。柠条穿透雨具有一定的聚集效应,平均发生频率为8.53%,且聚集效应在大雨量、高雨强和长历时降雨事件中更加明显。

    • 桂西北喀斯特常绿落叶阔叶混交林物种多样性分布格局的尺度效应

      2018, 38(17):6074-6083. DOI: 10.5846/stxb201709231713

      摘要 (1223) HTML (96) PDF 9.73 M (548) 评论 (0) 收藏

      摘要:物种多样性的空间分布格局及其与尺度的关系研究对于了解群落物种多样性形成机制具有重要意义。为了探讨喀斯特地区物种多样性空间分布格局的尺度效应,以喀斯特常绿落叶阔叶混交林25 hm2样地的(胸径DBH≥1)木本植物为研究对象,分析了6个空间尺度(5 m×5 m,10 m×10 m,20 m×20 m,50 m×50 m,100 m×100 m,250 m×250 m)上的多度、物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及Pielou均匀度指数的变化规律。结果表明:物种多样性指数的空间分布均表现出较高的空间异质性;物种多样性指数的方差随取样尺度增加呈现单峰分布特征,并且在100 m×100 m尺度上达到最大值;物种多样性指数的变异系数随尺度的增加呈线性下降趋势,其中,Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及Pielou均匀度指数均在5 m×5 m至20 m×20 m尺度上明显减小;在大于50 m×50 m的尺度上,物种丰富度与多度的正相关性不显著(P > 0.05)。喀斯特常绿落叶阔叶混交林物种多样性的空间分布格局与不同空间尺度密切相关,深入解析物种多样性随空间尺度的变化模式,需要在类似的森林生态系统做更多的研究。

    • 嘉峪关草湖湿地芦苇净光合速率与叶面积和叶厚度的关系

      2018, 38(17):6084-6091. DOI: 10.5846/stxb201709221707

      摘要 (1504) HTML (93) PDF 4.26 M (543) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物净光合速率(Pn)与叶性状的环境响应,对理解异质性生境中植物叶片物理构建与生理代谢的关系具有重要意义。采用线性回归的方法,按照芦苇种群地下水埋深和地表水水位变化规律设置:Ⅰ(地下水埋深0.3-0.6 m)、Ⅱ(地下水埋深0-0.3 m)、Ⅲ(地表水水位0-0.3 m)3个梯度,研究了土壤水分影响下芦苇(Phragmites australias)的Pn与叶面积(LA)、叶厚度的关系。结果表明:随着土壤水分的增加,湿地植被群落的高度、盖度和地上生物量呈逐渐增大的趋势,芦苇的LA、叶片Pn呈现逐渐增加的趋势,而叶厚度呈减小趋势;在样地(I)和样地(Ⅲ)芦苇的PnLA之间分别存在极显著负相关和正相关关系(P < 0.01),而与叶厚度之间分别存在极显著正相关和负相关关系(P < 0.01);在样地(Ⅱ),芦苇的PnLA之间呈显著正相关关系(P < 0.05),与叶厚度之间仅呈显著负相关关系(P < 0.05)。随着土壤水分的增加,芦苇选择了增大叶面积、减小叶厚度,相应增大Pn的生存策略,体现了芦苇种群在异质生境中较强的叶片表型可塑性,从而更好地适应特殊的湿地生境。

    • 鼎湖山南亚热带天然针阔叶混交林臭氧吸收特征

      2018, 38(17):6092-6100. DOI: 10.5846/stxb201709201687

      摘要 (1464) HTML (130) PDF 6.64 M (590) 评论 (0) 收藏

      摘要:针阔叶混交林是我国南亚热带针叶林向地带性常绿阔叶林演替的中间林分类型,为我国南亚地区主要森林类型,发挥着重要的生态系统服务功能。基于树干液流技术和对臭氧浓度的连续监测,评价该森林类型的臭氧吸收特征和能力有着重要的环境生态学意义。对鼎湖山天然针阔叶混交林优势种马尾松(Pinus manssoniana)、锥栗(Castanopsis chinensis)、木荷(Schima superba)和华润楠(Machilus chinensis)在自然环境条件下的臭氧吸收能力进行了分析研究。结果表明:在日尺度上,4个优势树种的冠层气孔对臭氧导度(GO3)和臭氧吸收通量(FO3)均呈单峰型曲线,其最大值的时间在干季(10月至竖年3月)比湿季(4月至9月)滞后;季节尺度上,臭氧浓度在湿季达到最大值48.94 nL/L,湿季GO3FO3和年臭氧吸收累积量(accumulative stomatal O3 flux,AFst)均显著高于干季(P < 0.01),华润楠的臭氧吸收能力最强,在干季和湿季可分别达1.11 nmol m-2 s-1和1.71 nmol m-2 s-1。随着水汽压亏缺(VPD)增大,优势种GO3降低。光合有效辐射(PAR)超过1500 umol m-2 s-1时,优势树种GO3FO3呈下降趋势。针阔叶混交林的年臭氧吸收累积量超过了保护森林树木所采用的临界阈值,可认为鼎湖山针阔叶混交林受臭氧危害的潜在风险较高。

    • 模拟氮沉降对杉木幼苗细根化学计量学特征的影响

      2018, 38(17):6101-6110. DOI: 10.5846/stxb201709191684

      摘要 (1580) HTML (93) PDF 6.01 M (667) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了揭示全球氮(N)沉降对杉木人工林细根碳(C)、N、磷(P)元素组成的影响,在福建三明陈大国有林场开展杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗模拟N沉降试验,设置了对照(CK)、低N(LN,40 kg N hm-2 a-1)、高N(HN,80 kg N hm-2 a-1)3个处理,每个处理5个重复。采用内生长环法通过2年4次取样探讨N沉降对细根C、N、P化学计量学的影响。结果显示:(1)N添加在2015年降低细根C浓度,此后低N处理无影响,高N添加在2016年增加了细根C浓度;高N添加提高了细根(特别是0—1 mm细根)N浓度,但低N添加则无显著影响,甚至在2016年7月显著降低细根N浓度;N添加在2015年对细根P浓度无显著影响,但在2016年导致细根(特别是0—1 mm细根)P浓度降低。(2)低N添加在2016年显著提高细根的C∶N比,而高N添加则在2015年1月显著降低细根的C∶N比;低N添加对细根N∶P比没有显著影响,而高N添加则在大部分取样时间里显著增加了细根N∶P比。(3)不同处理细根C浓度、C∶N比均随着时间的增加呈增加趋势,而细根N浓度和N∶P比呈降低趋势。本研究表明,N添加对杉木细根化学计量学特征的影响因不同N添加水平而异,并受苗木生长的稀释效应所调节。

    • 人为干扰对中亚热带森林生物量及其空间分布格局的影响

      2018, 38(17):6111-6124. DOI: 10.5846/stxb201709101629

      摘要 (1465) HTML (105) PDF 6.48 M (546) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示不同程度的人为干扰对中亚热带森林生物量及其空间分布格局的影响机制,在湘中丘陵区4种处于不同程度的人为干扰、地域相邻的植物群落:檵木-南烛-满山红灌草丛(LVR)、檵木-杉木-白栎灌木林(LCQ)、马尾松-石栎-檵木针阔混交林(PLL)、石栎-红淡比-青冈常绿阔叶林(LAG)设置固定样地,结合植物群落调查,采用收获法和建立主要树种各器官生物量相对生长方程,测定和估算群落生物量。结果表明:(1)随着人为干扰程度减弱,群落总生物量呈显著的指数函数增长(P < 0.05),地上部分、地下部分生物量表现为异速生长,LAG与PLL乔木层生物量差异不显著(P > 0.05),4个群落灌木层生物量及其各器官、地上部分、地下部分生物量均呈先增加后下降的变化特征,草本层生物量及其地上部分、地下部分生物量先下降再增高,凋落物层现存量总体上呈增加趋势;(2)不同程度的人为干扰,群落生物量的空间分布格局不同,LVR群落灌木层、草本层生物量相当,LCQ群落灌木层生物量占明显优势,草本层生物量下降,PLL和LAG群落乔木层生物量占绝对优势,灌木层、草本层和凋落物层生物量占群落总生物量低于10%;(3)群落总生物量与树种多样性指数呈显著的正相关(P < 0.05),与土壤有机碳、全氮、水解氮、有效磷含量呈显著的正相关(P < 0.05),表明不同程度的人为干扰造成群落树种多样性、土壤养分含量的变化,是导致群落生物量变化的主要因素。

    • 川西贡嘎山峨眉冷杉成熟林生态系统CO2通量特征

      2018, 38(17):6125-6135. DOI: 10.5846/stxb201709051599

      摘要 (1299) HTML (100) PDF 5.73 M (1271) 评论 (0) 收藏

      摘要:成熟森林的碳收支对陆地生态系统碳循环研究具有重要意义。目前,我国关于西南亚高山暗针叶林成熟林碳通量的研究还相对较少,尚不明确对碳循环的作用。以涡度相关技术为基础,对川西贡嘎山东坡峨眉冷杉成熟林生态系统尺度的CO2通量进行长期定位观测。利用2015年6月至2016年5月观测数据,分析了峨眉冷杉成熟林净生态系统CO2交换量(NEE)、生态系统呼吸(Re)和总生态系统生产力(GPP)的季节变异特征及其源汇状况,并结合环境因子,分析CO2通量的主要控制因子。结果表明:(1)峨眉冷杉成熟林NEE具有明显的日变化特征,呈现"U"形变化,白天为负值,夜间为正值,中午前后CO2通量达到最大;各月间日平均NEE变化差异显著,NEE峰值最大出现在2015年6月(-0.64 mg CO2 m-2 s-1),峰值最小出现在2016年1月(-0.08 mg CO2 m-2 s-1);日平均NEE由正值变为负值的时间夏季最早,冬季最晚,NEE由负值变为正值的时间冬季最早,夏季最晚。(2)峨眉冷杉成熟林NEE、Re和GPP具有明显的月变化。2015年6月和12月NEE分别达到最大值(-46.02 gC m-2-1)和最小值(-1.42 gC m-2-1);Re呈现单峰变化,最大和最小值分别出现在2015年6月(84.78 gC m-2 -1)和2016年1月(12.82 gC m-2-1);GPP最大值和最小值分别出现在2015年6月(130.81 gC m-2-1)与2016年1月(16.15 gC m-2-1)。(3)空气温度(Ta)、5 cm土壤温度(Ts5)和光合有效辐射(PAR)是影响峨眉冷杉成熟林CO2通量的主要环境因子。Ta与CO2通量呈指数相关(R2=0.5283,P < 0.01);白天CO2通量与PAR显著相关(R2=0.4373,P < 0.01);夜晚CO2通量与Ts5显著相关(R2=0.4717,P < 0.01)。(4)全年NEE、Re和GPP分别为-241.87、564.81 gC m-2和806.68 gC m-2,表明川西贡嘎山峨眉冷杉成熟林具有较强的碳汇功能。

    • 互花米草入侵影响下闽江河口湿地土壤有效硅的时空变化特征

      2018, 38(17):6136-6142. DOI: 10.5846/stxb201709041593

      摘要 (1451) HTML (94) PDF 4.75 M (492) 评论 (0) 收藏

      摘要:2016年1-12月,选择闽江河口鳝鱼滩的短叶茳芏湿地、互花米草湿地以及二者的交错带湿地为研究对象,采用定位研究方法探讨了互花米草入侵影响下湿地土壤有效硅含量的时空变化特征。结果表明:互花米草入侵影响下3块湿地土壤有效硅含量随时间推移整体呈波动上升趋势;互花米草入侵显著提高了鳝鱼滩湿地30-60 cm土层土壤有效硅含量(P < 0.01),与短叶茳芏湿地相比,交错带湿地和互花米草湿地30-60 cm土层土壤有效硅含量分别增加了8.56%和19.97%,逐步线性回归分析表明土温和电导是影响其变化的重要因素(P < 0.01)。研究互花米草入侵影响下湿地土壤有效硅含量的变化特征,对于揭示湿地生态系统生源要素硅生物地球化学循环过程以及互花米草入侵及其扩张机制具有重要意义。

    • 混合盐碱胁迫下接种丛枝菌根真菌和根瘤菌对紫花苜蓿生长的影响

      2018, 38(17):6143-6155. DOI: 10.5846/stxb201708211500

      摘要 (1373) HTML (87) PDF 6.15 M (570) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着气候变化,全球土壤盐碱化严重威胁着农牧业生产和生态环境的建设。土壤盐化与碱化常常伴随发生,目前多数研究侧重于盐胁迫,忽略了碱胁迫的存在。实际上,碱性盐除了盐度外还伴随着高pH。由此,试图探讨混合盐碱胁迫下接种丛枝菌根真菌(AMF)和根瘤菌对紫花苜蓿生长的影响及其作用机理。根据中国盐碱地的特点,将4种盐(NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3)按一定比例混合模拟出16种混合盐碱(盐浓度25-150 mmol/L,pH 7.67-10.52)胁迫浓度,按照L16(161×22)混合正交设计,采用盆栽法研究了混合盐碱胁迫下接种AMF摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)和根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)对紫花苜蓿生长及生理的影响。结果表明:对紫花苜蓿株高的影响程度依次是AMF+根瘤菌 > pH > AMF > 盐碱类型 > 根瘤菌;对地上生物量、地下生物量、茎高净增长量、丙二醛(MDA)及脯氨酸影响程度依次是pH > AMF+根瘤菌 > 盐碱类型 > AMF > 根瘤菌;对超氧化物歧化酶(SOD)的影响程度依次是pH > AMF+根瘤菌 > 盐碱类型 > AMF > 根瘤菌;对过氧化物酶(POD)影响程度依次是pH > AMF+根瘤菌 > 根瘤菌 > AMF > 盐碱类型;对蛋白质的影响程度依次是pH > 盐碱类型 > 根瘤菌 > AMF+根瘤菌=AMF。株高、地下生物量、POD均在双接种的处理下出现最大值。本研究证明:盐碱混合胁迫会严重抑制植物的生长发育;而接种AMF和/或根瘤菌均可有效缓解盐碱胁迫对植物造成的伤害,提高植物对盐碱的耐受能力;且同时接种AMF及根瘤菌效果最好,其次是单独接种AMF,单独接种根瘤菌作用相对最小。

    • 火烧对古尔班通古特沙漠土壤养分和土壤酶活性的影响

      2018, 38(17):6156-6162. DOI: 10.5846/stxb201708111441

      摘要 (1179) HTML (93) PDF 3.95 M (490) 评论 (0) 收藏

      摘要:以古尔班通古特沙漠2016年6月意外火烧事件为背景,对比分析火烧和未火烧样地区不同土壤深度化学性质、土壤酶活性的变化特征,为全面评估火烧对温带荒漠生态系统的影响提供土壤学依据。结果表明:火烧样地和对照样地土壤养分含量和酶活性总体上均表现为上层土壤(0-5 cm)大于下层土壤(5-10 cm),仅土壤氧化酶(过氧化氢酶)活性表现为下层土壤大于上层土壤。同时,火烧和土壤深度存在交互效应,火烧对土壤特性的影响受土壤深度的限制。土壤化学性质受火烧的影响主要表现在0-5 cm土壤层,尤其是速效养分在火烧之后有显著增加趋势。火烧对5-10 cm土壤层土壤化学性质无显著影响。火烧后,硝态氮(NO3-N)含量显著下降,铵态氮(NH4-N)含量上升。土壤水解酶、氧化酶活性在火烧之后降低,具体表现为,蔗糖酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶活性在0-5 cm和5-10 cm土壤层均极显著下降,而碱性磷酸酶活性仅在0-5 cm土壤层显著下降。过氧化氢酶活性则在5-10 cm土壤层活性显著下降。表明上层土壤水解酶活性对火烧干扰较为敏感,氧化酶活性在火烧干扰下相对稳定。从各土层土壤酶活性的变化特征来看,火烧对水解酶活性的影响随土壤深度增加而降低,而氧化酶则呈现相反的趋势。总体而言,火烧显著提高了古尔班通古特沙漠土壤速效养分的含量,降低了土壤酶活性,不同土壤酶对火烧响应的敏感程度不同。为深入评估火烧干扰对温带荒漠生态系统的影响提供一定理论依据。

    • 伊犁河谷苦豆子C、N、P含量变化及化学计量特征

      2018, 38(17):6163-6170. DOI: 10.5846/stxb201707101240

      摘要 (1352) HTML (99) PDF 5.98 M (524) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究苦豆子不同器官中碳、氮、磷元素的化学计量特征的季节变化有助于深入了解该植物蔓延的生态学机制。系统分析了伊犁河谷苦豆子根、茎、叶的碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其季节动态变化。结果表明∶苦豆子C、N、P含量均值分别为391.40、13.17、1.51mg/g,C∶N、N∶P、C∶P均值分别为45.61、8.52、326.38。苦豆子根、茎、叶在整个生长季内C、N、P均值含量变化一致,为叶 > 茎 > 根。在生态化学计量特征的分析中规律则不同,C含量随着生长时期的增加而增加,N和P的含量则随着生长时期的增加而减少;苦豆子根系中的C、N、P含量有随着深度变化而递减的趋势;器官间的差异性说明植物在不同生长时期,各器官对C、N、P的吸收利用具有特异性。植物叶片中C、N、P含量和N∶P普遍较低,苦豆子生长受N、P的共同限制,更容易受到N元素的限制。

    • 外源cGMP调控盐胁迫下黑麦草种子萌发机制

      2018, 38(17):6171-6179. DOI: 10.5846/stxb201801140105

      摘要 (1528) HTML (104) PDF 7.53 M (529) 评论 (0) 收藏

      摘要:cGMP(cyclic guanosine-3',5'-monophosphate)是一类环化核苷酸,能响应植物非生物胁迫的信号分子。以cGMP的膜透性类似物8-Br-cGMP为供体,研究cGMP对盐胁迫下黑麦草种子萌发及生理指标的影响。通过计算萌发指标、测定种子萌发过程中各项生理指标,探讨cGMP对黑麦草种子萌发时耐盐机制的作用。结果表明:低浓度(50 mmol/L)盐胁迫能促进黑麦草种子的萌发,随着盐浓度(100、150、200、250 mmol/L)的增加黑麦草种子的萌发率逐渐降低甚至抑制其萌发。而加入20 μmol/L cGMP能缓解100 mmol/L NaCl胁迫对黑麦草种子造成的伤害,使黑麦草种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数分别提高了7.4%、133.3%、52.1%、104.2%。此外,研究发现加入20 μmol/LcGMP能够促进100 mmol/L NaCl盐胁迫下黑麦草萌发期根的生长,比单独100 mmol/L NaCl盐胁迫处理下的黑麦草植株全长、根长、叶长分别提高了2.5、2.8倍和2.6倍,种子在萌发过程中可溶性糖、可溶性蛋白含量、淀粉酶活性,脯氨酸含量分别提高了47.9%、15.7%、94.3%、117.4%,而淀粉含量、MDA含量、电导率,O2-产生速率分别降低了40.9%、128.7%、88.6%、211.9%。说明20 μmol/LcGMP通过提高可溶性糖,可溶性蛋白含量及脯氨酸含量,同时减少MDA、O2-的产生,以此缓解盐胁迫对黑麦草种子的伤害、同时促进淀粉水解,从而加速种子萌发。

    • 基于DMSP-OLS数据和可持续生计的中国农村多维贫困空间识别

      2018, 38(17):6180-6193. DOI: 10.5846/stxb201709101627

      摘要 (1743) HTML (113) PDF 14.16 M (917) 评论 (0) 收藏

      摘要:贫困是人类在21世纪发展所要长期面对的困境,消除贫困是中国全面建成小康社会的最大挑战。单纯依据经济、社会统计数据对贫困状况的测度缺乏空间视角,无法直观地分析贫困状况的空间差异、地域特征及致贫原因的生态地理背景分异机制。引入脆弱性-可持续生计框架模型,构建了可持续生计的测度指标体系,以宁夏回族自治区所辖县区为样本,借助遥感和GIS空间分析技术,建立了2002年和2013年夜间灯光指数和可持续生计指数(SLI)间的回归模型,并以青海省所有县区的数据对模型进行了验证。利用检验后的模型将持续生计指数空间化;采用空间自相关分析了县域持续生计指数的空间集聚状况。结果表明:2002年和2013年估算的SLI平均相对误差为10.84%和12.19%,精度较高。中国所有县区SLI的全局Moran's I值分别为0.636和0.579,具有较高的空间依赖性,"低-低"型贫困区域即空间贫困陷阱区集中在扎兰屯-百色一线以西。两时点上分别识别出642个、612个多维贫困县。2013年,多维贫困县区在空间上表现为东、中、西部岛状、块状、连片状3种地域类型。研究发现夜间灯光数据是一种有效的空间贫困测度数据源,可实现数据缺乏地区大尺度上的多维贫困动态监测。

    • 动物在大别山五针松种群天然更新中的作用

      2018, 38(17):6194-6203. DOI: 10.5846/stxb201710281933

      摘要 (1291) HTML (92) PDF 6.92 M (564) 评论 (0) 收藏

      摘要:大别山五针松(Pinus dabeshanensis)为我国特有树种,其天然植株较少且分布范围狭窄,种群更新困难,已被列为国家二级重点保护野生植物。分别于2015年和2016年的10-12月,在目前已知最大天然种群所在地安徽岳西县河图镇大王沟,研究了大别山五针松球果与种子特征、种子雨与土壤种子库、动物对种子的取食和搬运,幼苗分布格局及其与鼠穴分布的关系,以期探明动物在其天然更新中的作用,分析其天然更新不力的原因。结果显示:大别山五针松种子败育率较高,阳坡个体球果发育情况好于阴坡;种子成熟期间没有明显的种子雨,土壤种子库也未调查到完整种子。共记录到母树与球果的访问动物6目11科16种,其中7种动物确定取食种子;地面种子摆放实验显示超过95%以上的种子被啮齿动物捕食或搬运至他处取食或贮藏,不同的摆放处理对啮齿动物的捕食、搬运没有显著影响;小林姬鼠(Apodemus sylvaticus)盗食现象严重,埋藏实验中人工贮点当夜被发现的概率在90%左右,岩松鼠(Sciurotamias davidianus)和小林姬鼠是其种子主要捕食者。研究地的大别山五针松种群于2015年和2016年分别新增一年生幼苗5株和7株,这表明大别山五针松在当地存在天然更新。幼苗多单独生长在母树周围,点格局分析显示在0-0.6 m的尺度范围内呈随机分布;在 > 0.6 m尺度呈聚集分布。大别山五针松幼苗在小林姬鼠巢穴周边分布,其更新格局受到小林姬鼠贮点位置分布情况影响,小林姬鼠极有很可能为大别山五针松的传播者,啮齿动物对大别山五针松种子的捕食与搬运影响了大别山五针松的天然种群更新。

    • 钦州湾秋季和春季浮游动物分布特征及影响因素

      2018, 38(17):6204-6216. DOI: 10.5846/stxb201708121451

      摘要 (1495) HTML (129) PDF 10.47 M (748) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解钦州湾浮游动物群落的时空分布特征及与主要环境因子的关系,于2014年10月和2015年3月进行了秋季和春季两航次的调查。结果表明:该海湾的浮游动物群落有明显的季节变化。秋季共鉴定出12类87种,其中优势种有太平洋纺锤水蚤(Acartia pacifica)、肥胖三角溞(Evadne tergestina)、亨生莹虾(Lucifer hanseni)、百陶箭虫(Sagitta bedoti)和长尾类幼虫(Macrura larvae);春季共鉴定出11类48种,优势种为中华哲水蚤(Calanus sinicus)和太平洋纺锤水蚤;秋季浮游动物的平均丰度、生物量和多样性指数(528.92个/m3、110.60 mg/m3和2.22)均高于春季(48.30个/m3、61.10 mg/m3和1.70)。空间分布上,钦州湾外湾浮游动物丰度、生物量和多样性指数的平均值皆高于内湾。多维尺度分析表明,秋季内湾群落相似性较高,春季外湾浮游动物群落相似性较高。相关性分析表明盐度与营养盐是影响钦州湾浮游动物分布的主要环境因子。与2011-2012年数据相比,钦州湾浮游动物群落结构已趋于单一化和小型化,以致生物量明显下降。这一现象主要与钦州湾海水富营养化以及大面积高密度牡蛎养殖有密切的关系。

    • 长江口盐沼植被生境内斑尾刺虾虎鱼食性特征

      2018, 38(17):6217-6227. DOI: 10.5846/stxb201707271356

      摘要 (1587) HTML (78) PDF 5.61 M (532) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据2015年5月至2016年4月在长江口东滩盐沼湿地水域采集的斑尾刺虾虎鱼样本数据,分析了该生境斑尾刺虾虎鱼的生物学和食性特征。结果表明:共采集到斑尾刺虾虎鱼186尾,其中6-8月采集的数量较高,而其他月份较低。约96%个体为幼体(平均体长109 mm),平均摄食等级为1.5。斑尾刺虾虎鱼主要摄食虾类(IRI(%)=69.05)、鱼类(IRI(%)=17.31)、蟹类(IRI(%)=11.51)和双壳类(IRI(%)=0.95)等11大类41小类饵料生物;虾类作为最重要的饵料类别,其生物量、数量和出现频次百分比均排列第一,以安氏白虾(Exopalaemon annandalei)、日本沼虾Macrobrachium nipponense)、长额刺糠虾(Acanthomysis longirostris)等虾类为主要饵料。鱼类饵料中,以大鳍弹涂鱼(Periophthalmus magnuspinnatus)、大弹涂鱼(Boleophthalmus valenciennes)等虾虎鱼科鱼类为主要饵料。各月平均饱满指数P(%)波动较大,6-11月呈逐渐增加趋势。随着体长的增加,饵料组成中鱼类的比例呈逐渐增高趋势,成体个体的饵料中鱼类的生物量比例达65%以上,虾类的比例则下降明显。6-8月斑尾刺虾虎鱼白天样本中鱼类饵料的重量百分比显著高于夜晚(P < 0.01),约是夜晚的8倍;但虾类则是夜晚显著高于白天(P < 0.01),约是白天的2倍,而蟹类饵料的昼夜差异不显著。从等级聚类(即组平均法)的分类方法可知,斑尾刺虾虎鱼各体长组食物组成在10%相似性水平上可分为3类,即41-60、61-180 mm和181-200 mm。从营养生态位宽度来看,41-60 mm体长组生态位宽度值为0.86,而61-120 mm体长组随着体长的增大而增大,但121-160 mm体长组生态位有所降低。盐沼生境丰富的饵料环境为斑尾刺虾虎鱼提供了良好的摄食场所,同时盐沼植被茂密的植株也可为幼体提供躲避捕食者的最佳庇护所,初步证明盐沼对于斑尾刺虾虎鱼具有重要的生境价值。

    • 紫外长期胁迫对高世代麦长管蚜生命表参数的影响

      2018, 38(17):6228-6234. DOI: 10.5846/stxb201709221699

      摘要 (1173) HTML (86) PDF 3.90 M (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了评估紫外连续处理对第20代以后麦长管蚜Sitobion avenae(Fabricius)种群动态的影响,采用特定年龄生命表方法,设置不同强度(0,0.50,0.70 mW/cm2)UV-B连续多代处理麦长管蚜成虫,统计经紫外处理后的麦长管蚜第22代,第27代,第32代,第37代麦长管蚜生命表种群参数的变化并总结了1-37代麦长管蚜内禀增长率的变化规律。结果表明:(1)处理组供试麦长管蚜平均世代周期(T)呈先显著升高后下降的趋势。(2)低强度处理组内禀增长率(rm)、净增殖率(R0)、周限增长率(λ)均呈先升高后下降又升高的趋势,高强度处理组供试麦长管蚜内禀增长率(rm)、净增殖率(R0)、周限增长率(λ)呈先下降后显著升高的的趋势,且均在G37达到最大值。(3)1-37代处理组麦长管蚜rm呈现先显著增高后下降又升高又下降又显著升高的变化规律,且均在G37达到最大值。由此可见:麦长管蚜经过多代的UV-B胁迫后,对其生命表参数的影响依然显著,在G37麦长管蚜对紫外的适应能力最强。本研究的创新点在于解析了第22代以后紫外胁迫对麦长管蚜种群动态的影响,从而为全面深入的阐述紫外胁迫对麦长管蚜生长繁殖的影响规律,掌握不同紫外胁迫下的剂量效应关系及麦长管蚜的适应性提供实验基础和理论依据。

    • 我国省域森林生态安全评价及差异化——基于生态文明建设背景

      2018, 38(17):6235-6242. DOI: 10.5846/stxb201710271929

      摘要 (1649) HTML (99) PDF 6.34 M (581) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态文明是我国"五位一体"总体布局的重要内容,将直接引领我国生态环境保护与建设的大略方针,而森林作为生态文明建设中最本质和最重要的物质基础,其生态安全状况显得尤为重要。基于生态文明建设背景,从省域层面分析森林生态安全状况,沿用PSR模型构建森林生态安全评价指标体系,对2007年、2011年和2014年各省级行政区森林生态安全状况进行评价和对比。结果表明:森林资源状况是各省(市、自治区)森林生态安全状况存在差异的最主要原因;森林生态状态对森林生态安全评价影响最主要,森林生态压力影响次之;生态文明建设前期,我国各省级行政区的森林生态安全状况均呈上升趋势,生态文明建设后期,大部分省(市、自治区)森林生态安全状况出现下降趋势。同时,针对各地区森林资源的不同状况,提出了提高森林生态系统安全性的建议。

    • 1988-2015年三峡库区典型流域土壤侵蚀强度时空变化——以大宁河流域和梅溪河流域为例

      2018, 38(17):6243-6257. DOI: 10.5846/stxb201706071040

      摘要 (1440) HTML (105) PDF 29.32 M (606) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究高程-坡度-岩性组合形成的不同土地类型的土壤侵蚀时空演变有重要意义。选取大宁河流域和梅溪河流域,以1988年、2000年、2010年和2015年4期遥感影像为数据源,借助RS和GIS技术,通过计算土壤侵蚀强度综合指数和冷热点分析,探讨不同土地类型的土壤侵蚀分布及演变规律,揭示其现实与理论意义。结果表明:(1)流域土壤侵蚀正在发生转型,即两流域各土地类型的土壤侵蚀强度指数随着时间的变化而逐渐降低,土壤侵蚀量由增到减,土壤侵蚀状况呈现好转趋势;(2)就两流域土壤侵蚀空间数量变化而言,土壤侵蚀演变热点区多为中山陡坡石灰岩区,且大宁河流域土壤侵蚀状况优于梅溪河流域;(3)两流域土壤侵蚀演变主要分布于中山陡坡石灰岩和砂岩区,在坡度和岩性上具有相似性,在海拔上具有差异性;在同一土壤侵蚀强度下,两流域不同土地类型土壤侵蚀演变具有一定的相似性;(4)土地类型影响土壤侵蚀分布,探究人类活动下不同土地类型与土壤侵蚀响应耦合关系将是下一步研究的方向。

    • 基于SPEI指数的长江中下游流域干旱时空特征分析

      2018, 38(17):6258-6267. DOI: 10.5846/stxb201707011185

      摘要 (1427) HTML (99) PDF 9.90 M (634) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于长江中下游流域1961-2015年129个气象站点的逐日气温和降水数据,利用标准化降水蒸散指数(SPEI),对长江中下游流域近55年年尺度及各季节干旱变化趋势、站次比、强度和频率进行了分析,并探讨了干旱和区域气温、降水变化及ENSO的关系。结果表明:(1)在区域尺度,近55年长江中下游流域年尺度、春季和秋季呈干旱化趋势,春季干旱化趋势显著;夏季和冬季呈湿润化趋势。空间变化上,对于年尺度,汉江流域、中游干流区及洞庭湖流域以干旱化趋势为主,鄱阳湖流域、下游干流区和太湖流域以湿润化趋势为主;春季和秋季分别有96.90%和92.25%的站点呈干旱化趋势;夏季和冬季分别有82.95%和72.87%的站点呈湿润化趋势。(2)年尺度、春季和秋季干旱站次比及强度均呈增加趋势,春旱站次比与强度增加趋势显著;夏季和冬季干旱站次比和强度均呈下降趋势。(3)年尺度和春季干旱频率在21世纪初均达到最高,年尺度、春季和夏季干旱频率从20世纪90年代到21世纪初均呈增加趋势。(4)春、秋季干旱化趋势与降水量的减少及气温的上升相关,夏、冬季降水量的增加使得夏、冬季呈湿润化趋势。冬季SOI和次年春季干旱相关性极显著,冬季发生拉尼娜事件时,次年春季更易发生干旱。

    • 安徽省农田水分利用效率时空特征及其与气候因子的关系

      2018, 38(17):6268-6279. DOI: 10.5846/stxb201710251910

      摘要 (1268) HTML (71) PDF 29.37 M (487) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统水分利用效率(Water Use Efficiency,WUE)是衡量碳水循环耦合程度的重要指标,估算安徽省农田生态系统的WUE并分析其时空变异规律,探究其影响因素,对该区域农田水资源的科学配置和合理利用有着重要的意义。基于MODIS遥感数据和气象数据,分析安徽省近15年农田WUE的年际、年内时空变化特征以及与气候因子的关系,研究表明:(1)2000-2014年间安徽省农田WUE的变化范围为1.38-1.66 gC mm-1 m-2,多年均值为1.54 gC mm-1 m-2,整体上农田WUE年际呈现增长变化趋势,变化率为0.011 gC mm-1 m-2;具有较强的空间分异性规律,整体上呈现北高南低趋势,淮河以北各市的农田WUE较高,高于全省多年均值,淮河以南地区的农田WUE则低于全省水平。(2)安徽省农田WUE的年内变化呈现双峰型变化格局,具有明显的季节性差异,表现为春季 > 秋季 > 夏季 > 冬季;以淮河为界,南北各市变化趋势略有不同,淮河以南地区的最大值在4月份,淮河以北则以3月份为最高。(3)安徽省农田WUE动态变化受到气候因子降雨影响的区域占比17.14%;气温影响的区域占比0.73%;降雨和气温综合影响所占0.71%,而农田WUE与气温和降雨影响均不显著的区域占比为81.42%;因此,气候因素中降雨在安徽省农田WUE的变化中起主导作用,由于人为因素的干预,非气候因素对农田WUE变化的影响更大。

    • 环巢湖地区多水塘景观时空格局演变特征及其驱动因素

      2018, 38(17):6280-6291. DOI: 10.5846/stxb201708281551

      摘要 (1526) HTML (139) PDF 10.32 M (608) 评论 (0) 收藏

      摘要:快速城市化背景下,小型水体(人工、自然、半自然)景观正在大量消失,以环巢湖地区多水塘景观(水塘面积小于10 hm2)为例,基于遥感影像数据,综合运用RS/GIS技术和Fragstats 3.3软件对1989年、2000年和2016年3个年份环巢湖地区多水塘景观格局时空动态进行分析,运用地理探测器深入探讨多水塘景观面积变化驱动要素,对帮助理解多水塘景观演变带来的景观格局——过程关系及多水塘景观保护、利用和恢复等具有重要的现实意义。研究结果表明:(1)1989-2016年间,农田景观面积比例呈下降趋势,表现的更加破碎,建设用地景观面积比例大幅度增加,森林绿地景观持续破碎化,水体景观面积比例下降,多水塘景观斑块数量、面积、斑块形状指数、最大斑块指数均呈下降趋势;(2)基于3 km×3 km网格单元多水塘景观时空演变特征分析表明,巢湖北岸多水塘景观集中在烔炀镇、黄麓镇,巢湖南岸多集中在白山镇、盛桥镇和槐林镇,这些地区也是多水塘景观格局变化最剧烈的地方;(3)基于地理探测器,揭示环巢湖地区多水塘景观用地变化的主要影响因子。因子探测结果表明,自然环境条件中的坡度因子q值最大,为0.545,其次为建设用地变化量、农田变化量、人口密度变化量和林地变化量等,交互探测结果表明,多水塘景观面积变化各因子交互作用后,对多水塘景观面积变化的影响显著增强,由此表现出多水塘景观变化影响要素的多样性和复杂性。

    • 主体功能区视角下的碳排放核算——以广东省为例

      2018, 38(17):6292-6301. DOI: 10.5846/stxb201710311950

      摘要 (1315) HTML (100) PDF 7.60 M (563) 评论 (0) 收藏

      摘要:区域碳排放核算是当前全球气候变化与碳排放研究的核心内容之一。中国于2010年出台《全国主体功能区规划》,主体功能区是以区域开发程度、资源环境基础和未来开发潜力为依据,县域为基本单位的区域规划方案,这为区域碳排放核算和配额分配提供了全新的视角。鉴于县域的能源数据不够完善,基于经济、人口、省级能耗量等数据构建了适用于主体功能区划分的碳排放核算方法,并确保各主体功能区的碳排放总量和分部门碳排放量都与该省的总碳排放量和分部门的一一对应相等。以中国广东省为案例,对其四类主体功能区在2005-2015年间的碳排放情况进行核算分析。研究发现:四类主体功能区的碳排放总量与经济总量呈现高度正相关性;四类地区中碳排放量从大到小依次为优化、重点、农产品、生态开发区。碳排放强度最大的为生态开发区,其次是重点开发区,农产品开发区和优化开发区。重点开发区和优化开发区的碳排放占全省比值达86%,都应作为未来节能减排措施的最主要的作用对象,需加快产业结构升级,扩大新能源技术的应用。农产品开发区和生态开发区应加快发展循环农业,有机低碳农业生态环境友好型产业。

    • 长三角城市群碳排放与城市用地增长及形态的关系

      2018, 38(17):6302-6313. DOI: 10.5846/stxb201707101242

      摘要 (1556) HTML (92) PDF 7.63 M (617) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市是一种重要的碳源,城市扩张过程中的用地面积增长和空间特征变化均会影响城市碳排放。分析1995-2015年长三角城市群碳排放重心转移,查明碳排放和城市用地增长的脱钩状态时空变化,并通过构建面板数据模型探究城市形态对碳排放的影响,得出以下结论:(1)1995-2015年长三角城市群碳排放重心经历了西南向-西北向-东南向-西北向的转移过程,这种转移过程与其相应时期内部分城市的工业发展与产业结构调整有关;(2)1995-2015年,长三角城市群碳排放与城市用地增长的脱钩状态存在着显著的时空异质性。研究区由以扩张负脱钩为主变化为以弱脱钩为主,2005年以后,区域之间的脱钩差异开始缩小,总体来看研究区脱钩状态趋向于同质。至2015年,近70%的城市已达到了脱钩,其中上海等城市实现了强脱钩;(3)连续完整的地块在区域内的主导程度会对城市碳排放产生负向的影响,而城市用地斑块的破碎化程度和聚集程度对碳排放有着正向的影响,且相对而言,聚集程度的正向影响更为显著。

    • 中国人均灰水足迹区域差异及因素分解

      2018, 38(17):6314-6325. DOI: 10.5846/stxb201709291764

      摘要 (1173) HTML (97) PDF 5.79 M (609) 评论 (0) 收藏

      摘要:促进我国整体水资源利用率和水环境质量的提升,已成为当前亟待解决的问题。为探究生产要素和其他传统因素对人均水资源环境差异的影响,基于对中国31省区(港、澳、台尚未统计)2000-2014年人均灰水足迹的测算,应用Theil指数和扩展的Kaya恒等式对其区域差异及驱动因子进行探究。结果表明:1)近年全国人均灰水足迹差异缓幅波动,组间差异指数逐渐提升,组内差异为总体差异的主要来源,西部地区组内差异最大。2)在单一要素方面,资本深化和技术效率为全国差异的主导因素,也分别为中、东部组内差异的主导因素;经济活度对各类差异的驱动效应最小,且西部除该效应外,都为驱动差异的重要因素。3)相互作用成分中,除西部资本产出效应与单位GDP灰水足迹相互作用的贡献值最高外,其他地区资本深化效应与单位资本存量灰水足迹相互作用的贡献较大。在技术效率效应与环境效率效应相互作用方面,技术效率的提升可以带动东、西部灰水足迹所占比重下降和中部灰水足迹比重提高。经济活度效应与就业人口人均灰水足迹相互作用的贡献最小。

    • 崇义客家梯田生态系统可持续发展综合评价

      2018, 38(17):6326-6336. DOI: 10.5846/stxb201706281165

      摘要 (1283) HTML (127) PDF 6.02 M (539) 评论 (0) 收藏

      摘要:崇义客家梯田是中国最大的客家梯田,为当地客家人提供了多项生态服务功能。综合评价崇义客家梯田生态系统的可持续性,有助于人们合理开发和利用其资源。运用综合加权函数、协调度模型和发展障碍度模型对崇义客家梯田生态系统可持续发展现状、可持续发展潜能以及影响其可持续发展的障碍因素作了分析诊断。结果表明:1990-2014年间,崇义客家梯田生态系统可持续发展综合指数增长了2.22倍。各指标间的协调度均大于0.65,指标间协调发展的程度良好,崇义客家梯田生态系统可持续发展存在较大潜能。影响崇义客家梯田生态系统可持续发展的主要单项障碍性因素有服务业产值、农民受教育程度、农民恩格尔系数和农田受灾率4项,他们的障碍度值分别为0.17、0.17、0.15和0.13。直观的数据反映了崇义客家梯田生态系统的可持续发展情况,也为当地政府制定崇义客家梯田生态系统可持续发展对策提供了可靠的支撑。

    • 基于土地利用与土地覆被的长三角生态系统服务供需空间格局及热点区变化

      2018, 38(17):6337-6347. DOI: 10.5846/stxb201707061225

      摘要 (1735) HTML (100) PDF 12.11 M (941) 评论 (0) 收藏

      摘要:快速城市化与土地利用变化导致区域生态系统服务供需失衡,进而使得生态环境恶化已成为共识。开展生态系统服务供需关系及其空间量化研究,有助于识别出区域中存在的主要生态环境问题及其关键驱动。以长江三角洲为研究区,基于土地利用与土地覆被和生态系统服务供给和需求评价矩阵的方法对1985-2015年长三角生态系统服务供需盈亏格局及热点变化进行分析,结果表明:1)长三角地区生态系统服务供给减少,需求增多,生态系统服务盈余区从1985年的40.9%下降至2015年的38.5%,生态系统服务赤字区面积占比从1985年的1.3%增长到2015年的10.6%,总体呈现供不应求的趋势;2)沪宁杭城市发展梯度带上生态系统服务供需盈亏呈"V"型分布,且30年内城市中心及其附近的生态系统服务供需值下降更为明显;3)30年内长三角生态系统服务供需盈余热点区整体变化不大,30年内面积减少了0.1%;而赤字热点区则呈现出快速扩张趋势,面积占比30年内增加了14.9%。说明随着城市化进程的加快,长三角生态系统服务供需亏损状况更严重;4)生态系统服务供需评价矩阵可以比较简便、全面的反映出生态系统服务供需盈亏状况,研究结果可对快速城市化地区生态环境与土地利用规划与管理提供有益参考。

    • 街道峡谷绿化带设置对空气流场及污染分布的影响模拟研究

      2018, 38(17):6348-6357. DOI: 10.5846/stxb201703080392

      摘要 (1590) HTML (89) PDF 15.14 M (528) 评论 (0) 收藏

      摘要:合理设置道路绿化带能够改变街道空气流场进而改善空气质量。利用风洞试验结合数值模型的方法测试了树冠形状和绿化带位置对街道峡谷的风场影响。在数值模型中,采用针对植物模型不同高度赋予不同叶面积密度(leaf area density,LAD)值的新方法近似模拟不同树冠形状的植物,通过输入污染源数据,得到风场及污染物浓度数据结果;与风洞试验结果进行对比,验证了其有效性;进而,利用数值模型分析了不同绿化带设置下街道峡谷内行人的污染暴露特征,结果表明:绿化带位置及树冠形状影响街道峡谷中的涡流结构,形成复杂的细小湍流,从而影响街道峡谷中的风环境和污染物分布。阔叶树冠和位于街道峡谷中央的绿化带位置有利于降低行人污染暴露风险。未来研究中,通过增加风洞试验布点、考虑热力作用及气象因子的影响,或许可以提供更加详细的改善街道峡谷微环境的绿化带布局,为城市大气环境管理和绿地系统建设提供科学依据。

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