• 2018年第38卷第22期文章目次
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      2018, 38(22):0-0.

      摘要 (1149) HTML (0) PDF 21.30 M (586) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >研究论文
    • 延安市生态修复双赢模式实证研究

      2018, 38(22):7879-7885. DOI: 10.5846/stxb201806091291

      摘要 (1721) HTML (78) PDF 2.29 M (741) 评论 (0) 收藏

      摘要:“越穷越垦、越垦越穷”的贫困陷阱是困扰全球可持续发展的学术难题之一,探索摆脱贫困陷阱的有效途径,是生态修复的核心目标。因此,生态修复不仅要依据当地气候与地理条件开展生态治理,同时要改变当地居民的生产生活行为,发展有利于生态修复的绿色产业,使当地居民的生产生活行为既可以提高收入、改善生活,又有利于生态修复。从而摆脱“越穷越垦、越垦越穷”的被动局面,实现生态修复与居民生计改善的双赢目标。为了验证这一模式的可行性,该研究在退耕还林项目实施的基础上,通过补短板的方式,在延安市开展了生态修复双赢模式实证研究。结果表明,新方案实施前,延安市NDVI增长速度是陕西省平均水平的41%;新方案实施后,是陕西省平均水平的195%,新方案的贡献率为74.0%。双赢模式较好解决了环境保护与社会经济发展彼此分离的这一矛盾,提高了生态修复的治理效果,为我国生态脆弱区精准扶贫和生态文明建设提供了理论依据和治理样板。

    • 汾河上游流域生态系统服务变化及驱动因素

      2018, 38(22):7886-7898. DOI: 10.5846/stxb201711061986

      摘要 (1565) HTML (92) PDF 18.64 M (673) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着社会经济的发展,人类对生态系统服务选择的加剧,生态系统服务面临的形势更加严峻。以汾河上游流域为研究区,以遥感影像、气象、土壤、统计数据及专题地图等为数据源,基于ArcGIS平台,采用CASA、InVEST等模型,评价了2000年和2008年汾河上游流域泥沙截持、产水量、NPP、固碳释氧、粮食生产五项生态系统服务变化情况;同时,整合人口、居民点、道路定量评价了研究区2000和2008年人类活动强度,并采用SPSS典型相关分析方法(CCA),对生态系统服务的自然与人文驱动因素进行了分析。结果表明:2000-2008年间,研究区5项生态系统服务变化明显。其中,泥沙截持服务减少43.30 t/hm2,减少范围占整个流域87.5%,只有北端局部区域有所增强;产水服务增加4.74 t/hm2,产水服务增加的区域占到了流域总面积的89.6%;NPP生产服务增加0.86 t/hm2,NPP增加的区域占研究区的93.7%,仅边缘零星区域NPP减少;固碳释氧服务与NPP生产服务呈现一致的时空格局,增加量达2.18 t/hm2,仅流域边缘零星分布减少的斑块;粮食生产服务总体上有所降低,下降幅度为15.65 kg/hm2,粮食生产减少的区域占到整个流域的65%。同期,该区域人类活动强度有所增强,人类活动指数(HAI)由0.19增加到0.21,呈现出北低南高的空间格局。相关性分析表明,2000-2008年前,人类活动与泥沙截持和产水服务呈现极显著的正相关(r=0.637**r=0.656**)。典型相关分析则(CCA)表明:影响泥沙截持服务的主要驱动因子是坡度,影响产水量的主要因素是降雨量和温度;2000-2008两年间生态系统服务变化量的典型相关分析表明泥沙截持和产水服务受日照时数、相对湿度、降雨等自然因子的影响,NPP生产/固碳释氧的主要影响因子为温度和坡向。

    • 基于生态系统服务功能和生态敏感性的生态空间划定研究——以南宁市为例

      2018, 38(22):7899-7911. DOI: 10.5846/stxb201802090351

      摘要 (1887) HTML (89) PDF 14.96 M (1020) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态空间管制是我国国土空间管制的重要内容。针对目前国内对生态空间认知有差异,对其划定技术方法还处于探索阶段的情况下,以生态系统服务功能和生态敏感性技术评价方法为手段,以广西壮族自治区南宁市为研究对象,开展了基于生态系统服务功能重要性和生态敏感性的生态空间划定方法的探索研究。结果表明:(1)研究区域内主导的生态系统服务功能主要为生物多样性维护功能和水土保持功能,其次为水源涵养功能。生态系统综合服务功能重要性类型以一般重要为主,约占研究区总面积的42.32%。(2)研究区生态敏感性以水土流失敏感性为主,其次为石漠化敏感类型。生态环境综合敏感类型以敏感为主,约占总面积的85.44%。(3)研究区内初步划定生态空间总面积约9325.27 km2,占研究区总面积的42.19%,占研究区内生态用地面积的76.59%。土地利用类型以林地为主,约占生态空间面积的83.65%。划定的生态空间范围涵盖了绝大部分生态用地。本研究在一定程度上丰富了生态空间的内涵,可为进一步理解和划定生态空间提供参考与借鉴。

    • 1975-2015年宁夏生态系统格局宏观变化分析

      2018, 38(22):7912-7920. DOI: 10.5846/stxb201801240196

      摘要 (1378) HTML (81) PDF 5.97 M (643) 评论 (0) 收藏

      摘要:以1975-2015年的Landsat MSS/TM/OLI影像为数据源,选用年均生态系统类型净变化率、生态系统类型转移矩阵及土地开发度综合指数对宁夏回族自治区近40年来生态系统格局宏观变化的幅度、速率、转换类型及人类活动扰动程度进行定量分析,揭示了宁夏生态系统时空变化过程及其区域分异性。研究结果表明:(1)宁夏农田和草地生态系统优势度较大,占比75%以上,且两者面积变化趋势呈负相关。近40年中,森林净增加了477.5 km2,人工表面净增加了884.6 km2,农田净增加了209.8 km2;草地净减少了115.5 km2,湿地净减少了69.4 km2,荒漠净减少了1387.0 km2。(2)生态系统变化转移矩阵表明每时段内大约有占宁夏总土地面积6%的生态系统面积发生变化,主要转换类型有农田和草地间相互转换、草地和荒漠转为农田及农田转为草地和人工表面。(3)人为活动对生态系统的干扰全区整体处于我国的中等水平,且呈增加趋势,其中北部是持续增强,且金凤区、西夏区和永宁县土地开发效果最为明显,中部是轻微减轻,南部是显著减轻,人类活动对宁夏北部和中部自然生态系统的扰动大于南部。

    • 中国海洋资源环境经济系统承载力及协调性的时空演变

      2018, 38(22):7921-7932. DOI: 10.5846/stxb201712072206

      摘要 (1484) HTML (89) PDF 3.56 M (567) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国海洋复合系统承载力研究对海洋标准化发展具有重要意义。引入环境EKC机理,通过可变模糊识别算法,结合相关研究构建承载力指标体系和评价体系对中国海洋资源环境经济2006-2014年承载力情况进行评价分析;利用三元协调发展模型对复合系统承载力进行协调发展测度;最后通过灰色关联模型测度承载力驱动因素以期为中国海洋复合系统可持续发展提供参考依据。研究结果表明:(1)中国海洋复合系统承载力时序变化良好;空间上天津、上海、海南承载力较高,呈南北中"三足鼎立"格局,河北、广西承载力较低;(2)承载力协调发展状况也呈良性发展,但区域间差异较大,海南、山东协调性较高,海南、上海、天津协调发展度较高,其余大部分地区均有待提高。(3)海洋经济规模与产业结构、环境治理、资源丰富度分别影响着海洋经济、资源、环境承载力。

    • 历史因素对土壤微生物群落与外来细菌入侵间关系的影响

      2018, 38(22):7933-7941. DOI: 10.5846/stxb201804120832

      摘要 (1328) HTML (93) PDF 1.55 M (645) 评论 (0) 收藏

      摘要:群落的组成和结构如何影响其可入侵性一直是入侵生态学的研究热点。然而关于群落可入侵性和群落特征间关系的认知却很不统一。采用交叉互换的试验方法,首先将野外采集的两种长期不同施肥土壤(有机肥和化肥)进行灭菌并回接已方和对方的土壤悬液,研究土壤环境(历史非生物因素)和土壤微生物群落(历史生物因素)对重建土壤微生物群落特征的相对贡献。随后将用红色荧光蛋白标记的青枯菌作为外来种接入重建的土壤中,探究不同土壤微生物群落特征对外来细菌存活数量(前期入侵潜力)和存活时间(后期入侵潜力)的影响。结果表明,历史生物因素对重建土壤的原生动物数量、革兰氏阴性与阳性细菌比等群落特征和外来细菌的存活数量有影响;历史非生物因素对土壤微生物活性、细菌物种多样性和功能多样性等群落特征以及外来细菌入侵土壤后总的存活时间有影响;外来细菌入侵前期状况仅与原生动物数量、革兰氏阴性与阳性细菌比相关,而入侵后期的状况则仅与微生物活性、细菌物种多样性和功能多样性相关。总之,外来细菌在土壤中各时期的入侵潜力和土著微生物群落特征的相关性主要取决于二者是否由同种历史影响因素控制。本研究对于阐明生物群落结构与群落可入侵性之间关系,及指导土壤外来病原菌的防控均具有重要意义。

    • 稳定氢氧同位素定量植物水分来源的不确定性解析

      2018, 38(22):7942-7949. DOI: 10.5846/stxb201802080345

      摘要 (1420) HTML (91) PDF 3.90 M (753) 评论 (0) 收藏

      摘要:稳定氢氧同位素技术被广泛运用于生态系统、特别是干旱区生态系统中植物水分来源的研究,其理论假设为"水分被植物根系吸收并向木质部运输过程中不发生氢氧同位素分馏"。生态系统中不同水源的氢氧同位素组成普遍存在显著差异,为从水源混合体中区分出各水源的贡献率提供了前提条件。但在实际应用过程中,诸多因素导致稳定氢氧同位素技术定量植物水分来源的结果具有不确定性。综合已有研究并加以分析,举证说明植物吸收水分相对于水源同位素变化的滞后性、水源同位素的季节性变化、蒸发作用和水源之间的混合作用对水源同位素的影响等导致植物水分来源定量结果不确定性的几个因素,以期为今后稳定氢氧同位素技术在植物水分来源领域的应用提供参考。

    • 极端干旱区绿洲生态用地规划

      2018, 38(22):7950-7959. DOI: 10.5846/stxb201802090354

      摘要 (1418) HTML (106) PDF 3.30 M (561) 评论 (0) 收藏

      摘要:从保障极端干旱区生态安全、生物多样性以及土地资源的合理配置的目的出发,采用最小累积阻力模型,分析于田县生态源地空间扩张的最小阻力分布,在此基础上对生态用地保护的重要性进行分级,进而设置生态用地规划情景,同时对影响于田县生态用地空间分布的驱动因素进行了探讨。结果表明:(1)于田县生态用地分为生态核心区、生态控制区、生态过渡区、生态保护区4种类型,其面积分别为9622.20、1078.45、10846.70、8322.65 km2,其中生态核心区和生态控制区主要分布在研究区南部昆仑山谷地和克里雅河及相关支流水域等沿岸;生态过渡区和生态保护区主要分布在东部和北部广大的荒漠戈壁区域。(2)于田县生态用地规划受到自然和社会经济因素多方面的制约,具体表现在受绿洲经济的发展、环境绿化建设、城镇化以及人口和收入等主要因子的影响。于田县生态用地规划以期为极端干旱区绿洲生态用地合理开发和保护提供了重要科学依据。

    • 毛乌素沙地流动沙丘不同深度土壤渗漏特征

      2018, 38(22):7960-7967. DOI: 10.5846/stxb201802080346

      摘要 (1105) HTML (75) PDF 7.85 M (513) 评论 (0) 收藏

      摘要:沙地的土壤深漏是沙地水分循环及水量平衡中的重要环节,对这一分量的准确测算,能够增进对沙地降雨的分配、转移及运输过程规律的认识。利用土壤深层水量渗漏测试记录仪(YWB-01),对毛乌素沙地典型的流动沙丘50、100 cm和200 cm的3个层次的土壤渗漏水量进行定点实时监测,定量分析降雨条件下沙地土壤渗漏特征,得出以下结论:(1)在降雨条件下,2016年4-6月3个沙层的渗漏过程都不明显,从7月开始,渗漏过程与降雨过程的一致性随沙层的增加而逐渐减弱;(2)随沙层深度的增加,累计渗漏天数以及连续渗漏天数在增加,累计渗漏水量、最大日渗漏水量逐渐减小,渗漏水量的波动也逐渐减小;渗漏水量>10 mm的天数和渗漏水量所占的比例明显减少;(3)对降雨量和各沙层渗漏水量日、周、半月、月累积量之间进行相关分析和线性拟合后发现,越往深处渗漏水量对降雨的响应越弱,月渗漏水量与月降雨量的关系更密切。

    • 基于超效率DEA的呼伦贝尔地区草牧业生态效率评价及影响因素分析

      2018, 38(22):7968-7978. DOI: 10.5846/stxb201802060313

      摘要 (1358) HTML (75) PDF 8.73 M (539) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取内蒙古呼伦贝尔市作为研究区域,采用超效率DEA模型及Malmquist 指数考查该地区草牧业生态效率的时空变化并对影响因素进行分析。结果表明:呼伦贝尔各旗县生态效率在2001年均处于较低水平;2001-2015年间,整体呈上升趋势,但并无某一旗县具备明显优势,2015年,牙克石市(1.59)、海拉尔区(0.96)、莫力达瓦达斡尔族自治旗(0.90)生态效率较高,陈巴尔虎旗(0.57)、新巴尔虎右旗(0.67)生态效率较低,莫力达瓦达斡尔族自治旗上升幅度较大,由0.09上升至0.90;Malmquist指数及其分解结果显示,技术进步是提高生态效率的主要驱动因素,也是目前制约当地草牧业发展的重要原因;Tobit模型结果显示,气候变化、要素投入以及政策实施均会对当地生态效率产生较大影响。因此,一方面要加强科技投入,提升产业科技化水平,另一方面,要加大草原地区生态保护力度,划定生态保护红线,完善草原补偿制度,同时兼顾草地生产功能,实现草原地区可持续发展。

    • 不同干扰方式下松江湿地土壤微生物群落结构和功能特征

      2018, 38(22):7979-7989. DOI: 10.5846/stxb201801240192

      摘要 (1332) HTML (76) PDF 2.42 M (622) 评论 (0) 收藏

      摘要:以松江湿地为研究对象,采用磷脂脂肪酸(PLFA)和BIOLOG微平板法,系统分析4种干扰方式(农业、工业、旅游和保护)对湿地土壤微生物群落结构和功能的影响。结果表明,微生物对碳源利用能力由强到弱依次为:滨江湿地(保护) > 金河湾湿地(旅游) > 白鱼泡湿地(旅游) > 太阳岛湿地(旅游) > 呼兰河口湿地(农业) > 阿什河湿地(工业)。松江湿地土壤微生物对羧酸类、糖类和氨基酸类碳源利用率较高,而对多聚物类、酚类和胺类的利用率较低,其中羧酸类和糖类是影响微生物群落代谢功能的敏感碳源。松江湿地土壤微生物以细菌为主,占总PLFA的69.72%-80.97%,真菌次之(9.20%-23.51%),放线菌最少(6.77%-9.82%);Shannon多样性指数以滨江湿地最高(2.994),阿什河湿地最低(2.881)。RDA分析表明,受工业、农业干扰的阿什河湿地和呼兰河口湿地微生物群落结构与TN、NO3--N和NH4+-N呈显著正相关(P<0.05);受旅游干扰的太阳岛湿地微生物群落结构与pH呈显著正相关;而同样受旅游干扰的白鱼泡和金河湾湿地微生物群落结构与pH呈显著负相关;受保护的滨江湿地微生物群落结构主要受TC/TN影响。

    • 吉林灌木群落物种多样性与气候和局域环境因子的关系

      2018, 38(22):7990-8000. DOI: 10.5846/stxb201801230178

      摘要 (1599) HTML (76) PDF 2.44 M (648) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究气候和局域环境因子对物种多样性的相对作用大小,以及验证两种均匀度地理格局的假说在半湿润地区次生灌丛的适用性,对吉林东、南部地区的灌木群落进行了研究。共调查森林破坏后形成的次生灌丛样方45个,结合气候数据和局域环境因子数据,研究了气候、局域环境因子对群落、灌木层、草本层的物种丰富度、均匀度的影响,以及对不同水分生态型(旱生、旱中生、湿中生)灌木影响的差异。结果表明:1) 吉林次生灌丛的群落、草本层物种丰富度,以及草本层均匀度,随纬度增加而显著上升。2)对物种多样性和气候、局域环境因子的分析表明,群落、草本层物种数主要受局域环境因子而不是气候的影响;其物种丰富度与纬度的反常关系,是由于灌木层盖度随降水增加而上升,从而导致物种数下降。灌木层物种数与纬度、气候因子的相关性不显著,则是由于不同水分生态型对气候梯度的响应不一致,反映出功能群对多样性格局的影响。3)群落、灌木层均匀度主要受气候因子的影响;而草本层均匀度主要受局域环境因子的影响,降水同样通过对灌木层盖度的影响间接作用于草本均匀度。但群落、灌木和草本层的结果,都支持均匀度随着环境条件改善而增加的假说,而不支持随着生产力增加、竞争加剧,从而导致均匀度下降的假说。结果表明,物种丰富度和均匀度的影响机制存在很大差异,但二者都受到局域环境因子的强烈影响。气候通过局域生物因素(如盖度、生活型)间接作用于多样性格局,是气候对多样性影响的一个重要方面,但尚未得到应有的重视。由于局域生物因素也随气候而变化,仅研究多样性和气候的表面关系,将无法准确预测气候变化对多样性的影响。

    • 模拟氮沉降对华西雨屏区天然常绿阔叶林凋落叶分解过程微生物生物量的影响

      2018, 38(22):8001-8007. DOI: 10.5846/stxb201801180137

      摘要 (1149) HTML (66) PDF 1.21 M (601) 评论 (0) 收藏

      摘要:为进一步深化氮沉降对凋落物分解影响的研究,2016年3月-2017年3月,在华西雨屏区天然常绿阔叶林内,用凋落叶分解袋法研究了模拟氮沉降对凋落叶分解过程中微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和微生物生物量磷(MBP)的影响。实验设置了对照(0 g N m-2 a-1)、低氮(5 g N m-2 a-1)、中氮(15 g N m-2 a-1)和高氮沉降(30 g N m-2 a-1)4个处理。结果表明:低氮和中氮处理显著增加了凋落叶分解过程中的MBC和MBN,以低氮处理增加幅度最高;低氮和中氮处理对凋落叶分解过程中的MBP影响不显著;高氮处理显著降低了分解过程中的MBC、MBN和MBP。随模拟氮沉降量的递增,凋落叶分解过程中微生物生物量碳氮比逐渐减少,微生物生物量碳磷比呈现先增加后下降的趋势。研究结果说明,氮沉降影响了华西雨屏区天然常绿阔叶林凋落物分解过程中微生物生物量,进而改变了凋落物的分解过程。

    • 云南沾益中度退化天坑草地植物群落水平空间分布特征

      2018, 38(22):8008-8021. DOI: 10.5846/stxb201801150109

      摘要 (1564) HTML (72) PDF 19.96 M (505) 评论 (0) 收藏

      摘要:规模最为宏大的地表负地形——喀斯特天坑不仅是世界罕见的地质奇观,圈闭化地形而形成的独特生境更是探索植物物种多样性及其空间分布特征最为理想的地域。以云南沾益天坑群中的中度退化天坑——"巴家陷塘"坑底草地植物群落为研究对象,通过α多样性指数与β相似性系数的应用,对"巴家陷塘"中度退化天坑坑底草地植物群落物种多样性的水平空间分布特征展开探讨,并对其近邻退化漏斗和"大毛寺"原生天坑坑外草地植物群落的相似性进行对比分析,研究结果发现:(1)中度退化天坑坑底草地植物群落物种丰富度和多样性从中心到边缘呈现出"中心高边缘低"的"逆洼地效应"特征;(2)相较于土壤资源,喀斯特天坑植物群落的生长与空间分布对光照资源的响应更为明显,且四周坑壁高度差异造成的坑内光照资源的空间异质性,也使坑底草地植物物种多样性存在一定的"圈层效应";(3)喀斯特天坑独特的圈闭化地形对植物群落的"隔离"、庇护作用即使在退化天坑中也有明显体现,且对喜阴、耐湿的物种更具庇护性。因而在全球气候变化下,即使是退化天坑,也应成为区域小尺度生态避难所的重要保护对象。

    • 观赏灌木小枝和叶性状在林下庇荫环境中的权衡关系

      2018, 38(22):8022-8030. DOI: 10.5846/stxb201801140102

      摘要 (1590) HTML (85) PDF 7.85 M (622) 评论 (0) 收藏

      摘要:小枝与叶片间的关系能够很好地反映植物对环境的适应策略。目前,从枝叶间权衡关系的角度研究树木对庇荫环境适应性的报道尚少,其中主要包括"生长-生长"权衡和"生长-生存"权衡两种假说。因此,为了探讨灌木在庇荫环境中,是否会在小枝和叶性状间采取权衡策略,来提高光照资源的利用能力或增强生存和防御能力,在城市绿地的林隙和林冠下两种光环境中,选择了没有人工修枝、整形等经营措施的金银木(Lonicera maackii)、小花溲疏(Deutzia parviflora)和连翘(Forsythia suspensa)等11种、79株观赏灌木作为研究对象,采集其当年生小枝,观测并计算了每棵灌木所处环境的有效光合辐射(PAR)相对累积光量和红光/远红光(R/FR),以及灌木的小枝干重(TDW)、单位小枝叶干重(LDW)、出叶强度(LN/TDW)、叶面积支持效率(LA/TDW)、比枝长(TL/TDW)和单叶面积(ILA)6个性状。对数据进行标准化和数据转换后,运用Pearson相关检验分析光环境指标和灌木枝叶性状间的相关性;采用标准化主轴估计法进行异速生长方程的参数估计;使用多元回归分析不同光强下各性状的相互关系。结果表明:(1)PAR相对累积光量和R/FR与TDW和LDW呈极显著(P < 0.01或P < 0.001)正相关,与TL/TDW、LA/TDW、LN/TDW呈极显著(P < 0.001)负相关,与ILA相关性不显著(P > 0.05)。整体上,R/FR与各灌木性状的相关性大于PAR相对累积光量;(2)TDW和LDW存在极显著(P < 0.001)的异速生长正相关关系。随着光强的减小,灌木当年生小枝和叶片的生物量都趋于减小,但是表现出相对偏向于叶片生物量的投资偏好;(3)LA/TDW和TL/TDW存在极显著(P < 0.001)的等速生长正相关关系。但随着光强的减小,比枝长随叶面积支持效率增加而增加的速率却减小,说明灌木在庇荫条件下,更倾向于采取忍耐型的光资源利用策略;(4)ILA和LN/TDW呈极显著(P < 0.001)异速生长负相关关系。随着光强的减小,灌木趋向于表现出单位小枝上着生大量小叶的现象。所以总体上,庇荫环境下的观赏灌木存在投资偏好和权衡,倾向于通过枝叶生长提高光截获能力来适应弱光环境,与"生长-生长"的权衡假说相符,但整体上,观赏灌木的耐阴性较差,故不建议种植在庇荫环境中。

    • 黄土丘陵区坡面植被盖度及其配置格局的水蚀效应模拟

      2018, 38(22):8031-8039. DOI: 10.5846/stxb201801120094

      摘要 (1232) HTML (70) PDF 1.51 M (533) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄土高原因土壤侵蚀严重被视为生态脆弱地带,探讨植被盖度及其所处坡位对土壤侵蚀的响应,对坡面侵蚀产沙的预测和调控具有重要意义。基于WEPP模型情景模拟,分析了分布广泛、耐旱性强的长芒草和典型恢复灌木植被柠条在不同雨强(0.5、1.0、1.5 mm/min)、不同植被盖度(20%、40%、60%、80%)和不同坡位(坡上、坡中、坡下)条件下的土壤侵蚀变化情况,运用双因素方差分析和相关贡献指数阐明坡面侵蚀产沙特征对坡位和植被盖度交互作用的响应,并提出植被配置的优化模式。结果表明:(1)提高植被有效覆盖度是减小土壤侵蚀的重要举措,且当植被分布在下坡位时坡面土壤侵蚀最少;(2)植被盖度可以有效减少产沙量。小雨强时,柠条和长芒草随盖度增加对泥沙的拦截率分别从38%增加到90%,64%增加到96%;中、大雨强时,植被盖度小于20%或者大于80%时,长芒草坡面产沙量大于柠条坡面。盖度为40%-60%时,长芒草坡面产沙量小于柠条坡面;(3)双因素方差分析表明:坡位和植被盖度对坡面侵蚀产沙量有极显著的影响(P<0.001);当植被是长芒草时,坡位和植被盖度交互作用对坡面侵蚀产沙有显著影响(P< 0.01),植被是柠条时,坡位和植被盖度交互作用对坡面侵蚀产沙作用不显著;(4)通过模拟柠条和长芒草不同配置情景得出:长芒草分布在坡面下部产沙量较小,且当柠条和长芒草配比为1:2时产沙量最小。

    • 黄土高原羊圈沟小流域人工物种和自然物种径向生长对气候变化的响应差异

      2018, 38(22):8040-8050. DOI: 10.5846/stxb201801100079

      摘要 (1579) HTML (59) PDF 5.17 M (574) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示黄土高原人工和自然物种径向生长对气候变化的响应差异,在延安羊圈沟小流域分别获取人工和自然物种的树木年轮材料并构建标准年表,其中人工物种为刺槐(Robinia pseudoacacia)和柠条(Caragana korshinskii),自然物种为山杏(Armeniaca sibirica)和荆条(Vitex negundo var. heterophylla),并对年表中的气候信号进行了统计分析。结果表明:1) 人工物种年表中的气候信号较强,主要表现在5-8月份,与温度呈负相关关系(刺槐:r=-0.427—-0.427,P<0.05;柠条:r=-0.738—-0.227,P<0.05),与降雨则呈正相关关系,但相关系数未达到显著性水平;自然物种年表中的气候信号较弱,与温度和降雨的相关关系均较低;2)不同于自然物种,人工物种树轮年表还与去年夏季(7-9月份)温度(负相关)和降水(正相关)存在相关关系,表明人工物种树木生长对气候因子存在一定滞后性;3)人工物种树轮年表与PDSI干旱指数在各月份均维持正相关关系,在生长季(刺槐4-9月、柠条4-8月)达到显著水平(刺槐:r=0.481-0.704,P< 0.05;柠条:r=0.314-0.610,P<0.05);而自然物种年表与PDSI干旱指数的相关关系较弱,均未达到相关性水平。从各年表与气候要素(温度、降雨、PDSI)响应强度来看,黄土高原人工物种树木生长受水分胁迫显著,且以刺槐最为明显,其次是柠条;自然物种树木生长则没有明显干旱胁迫的影响,仅山杏生长受一定水分胁迫影响,荆条生长则与各气候要素关系较弱,水分胁迫对其生长的影响已很小。本研究的结果表明黄土高原人工物种生长明显受到水分条件限制,而自然恢复物种生长则受水分条件影响较小,能适应黄土高原干旱半干旱气候条件。

    • 欧亚大陆不同生态区植被生长对降水响应的季节变化规律

      2018, 38(22):8051-8059. DOI: 10.5846/stxb201801080050

      摘要 (1331) HTML (91) PDF 11.38 M (642) 评论 (0) 收藏

      摘要:欧亚大陆是"一带一路"战略规划的核心区域,了解欧亚大陆植被生长对降水的响应机制是该战略顺利实施的科学与生态基础。采用1982-2015年的归一化植被指数NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)和全球气象格点数据,通过计算偏相关系数,排除温度及日照辐射的共同作用,分析植被对降水的响应关系(RNDVI-Prep)在不同季节、不同生态区的分异特征。在夏季,RNDVI-Prep为显著正相关的地区广泛地分布在35°-60°N之间的欧亚大陆干旱、半干旱地区以及南亚次大陆西北和南部地区;在春季和秋季,RNDVI-Prep为显著正相关的地区分布则相对于夏季显得更为集中,某些显著相关的区域的边界和现有的生态区划边界有很好的一致性。使用17年为一个周期的时间滑动窗口,分析不同季节上RNDVI-Prep从1982至2015的变化规律,发现夏季植被呈现对降水依赖的地区所处纬度要高于春、秋两季。中亚干旱、半干旱生态区的植被在春、夏两季对降水依赖较强;南亚次大陆西北部地区的干旱、半干旱及东南亚的雨林地区在夏、秋两季对降水依赖较强,且秋季的分布最为集中。以生态区为视角,对欧亚大陆的植被与降水的关系有了更为深入的了解,可以为不同区域应对和适应气候变化提供决策依据。

    • 稀有种和常见种对黄土高原辽东栎群落物种多样性贡献的多尺度分析

      2018, 38(22):8060-8069. DOI: 10.5846/stxb201801070045

      摘要 (1422) HTML (97) PDF 1.39 M (608) 评论 (0) 收藏

      摘要:明确物种多样性的多尺度格局及其形成过程是进行物种多样性保护的重要前提。通过加性分配的方法,在α1(小样方内)、β1(小样方间)、β2(样方间)、β3(样地间)4个空间尺度上,研究了黄土高原子午岭辽东栎(Quercus wutaishanica)群落植物多样性的多尺度变化,确定了稀有种(频度 < 5%)和常见种(频度>25%)对物种多样性格局的相对贡献及其尺度依赖性,旨在阐明黄土高原辽东栎群落物种多样性的多尺度格局及其形成过程,为该区物种多样性的保护提供理论依据。结果表明:(1)乔、灌、草3层呈现了相似的物种多样性格局。物种丰富度基本上呈现了随尺度的增大而增加的变化趋势,小样方尺度上的α多样性(α1)对群落物种丰富度的贡献最小,样地尺度上的β多样性(β3)对各层物种丰富度的贡献最大(β3 > 50%)。(2)Shannon多样性呈现了与物种丰富度截然相反的格局,小样方尺度上的α多样性成分(α1)是Shannon多样性的主要贡献者(α1 > 45%),尔后随尺度的增大,Shannon多样性逐渐减小。(3)去除常见种引起的物种丰富度减小效应表现为随尺度的增加,影响逐渐减小,其效应主要集中在小样方内(α1尺度)以及小样方间(β1尺度)2个尺度上;而去除稀有种引起的物种丰富度减小效应表现为随尺度的增加,影响逐渐增大,其效应主要集中在样方间(β2)以及样地间(β3)2个尺度上。(4)去除稀有种对Shannon多样性的影响在每一尺度上均不明显,去除前后的曲线几乎重合,而去除常见种对Shannon多样性的影响在每一尺度上均十分明显。其中,去除常见种,草本层Shannon多样性在每一尺度都相应增大,而对于灌木层和乔木层,Shannon多样性则表现为在α1尺度上减小,而在其他尺度上增大。本研究揭示了空间尺度在评价稀有种和常见种对植物群落物种多样性相对贡献中的重要性。稀有种主要在较大尺度(β2和β3)上影响物种丰富度格局,而常见种不仅在小尺度(α1和β1)上影响物种丰富度,而且在较大尺度(β2和β3)上影响物种均匀度。同时,物种多样性的加性分配也是在多尺度上揭示物种多样性变化格局以及变异来源的有效且比较简单的方法。

    • 引进种桉树人工林取代天然次生林对土壤微生物群落结构和功能的影响

      2018, 38(22):8070-8079. DOI: 10.5846/stxb201801060036

      摘要 (1494) HTML (74) PDF 1.56 M (619) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于桉树对原生生态系统具有潜在的破坏性影响,随着桉树人工林面积的不断扩大,桉树种植对森林生态系统的影响越来越受到社会的关注。围绕引进种桉树造林对土壤微生物群落的影响,应用成对试验设计,采用磷脂脂肪酸(PLFA)和BIOLOG微平板培养等技术手段探讨土壤微生物群落结构和功能如何响应桉树人工林取代天然次生林这一变化,主要结果为:桉树人工林取代天然次生林导致:(1)土壤微生物生物量减少,包括:生物量碳、氮和磷脂脂肪酸丰度显著下降;(2)反映土壤微生物群落生理胁迫状况的指标:饱和直链脂肪酸/单不饱和脂肪酸、革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌、支链异构/反异构脂肪酸以及cy19:0/18:1ω7c的比值显著增加;(3)土壤微生物群落碳代谢强度和多样性显著降低;(4)桉树人工林取代天然次生林导致土壤微生物群落结构变化和功能退化的主要环境因素包括:植物物种丰富度和覆盖度的降低以及土壤资源(碳、氮和水分)可获得性的降低。综上所述,引进种桉树人工林取代天然次生林降低了植物物种丰富度和覆盖度以及土壤资源的可获得性,进而显著增强了土壤微生物群落生理胁迫、显著降低了土壤微生物群落功能。

    • 基于高通量测序的两种高寒草甸土壤原核生物群落特征研究

      2018, 38(22):8080-8087. DOI: 10.5846/stxb201801050034

      摘要 (1365) HTML (69) PDF 3.22 M (726) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤微生物在生态系统中具有重要的生态功能,研究青藏高原高寒草甸的土壤原核生物群落组成及其主要影响因子,对揭示青藏高原独特的微生物地理区系和预测全球环境变化的影响有重要意义。利用Illumina Miseq高通量测序技术,结合分子生态网络,对青藏高原高寒沼泽化草甸和高寒草甸的土壤原核生物的群落组成特征进行了分析。结果共检测到23145个OTUs,可分为2个古细菌类群和33个已知的细菌类群;其中变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和拟杆菌门为土壤的优势菌群,相对丰度累计超过79%;高寒草甸原核生物的多样性高于高寒沼泽化草甸,两种草甸类型原核生物群落特征具有显著差异性(P<0.001)。分子生态网络分析表明,高寒草甸网络具有较长的平均路径距离和较高的模块性,使其比高寒沼泽化草甸网络更能抵抗外界环境变化,在应对气候变化时具有更高的稳定性;典范对应分析(CCA)和分子生态网络的分析结果均表明,土壤pH值是影响土壤原核生物群落特征的主要影响因子。综上所述,土壤微生物群落的组成变化对于评估其对全球气候变化的响应具有重要的指示作用,土壤原核生物群落特征在不同的高寒草甸土壤中具有显著差异,了解其变化规律和影响因子,能为高寒草甸生态系统的适应性管理和应对气候变化提供理论依据。

    • 武夷山落叶林木本植物细根性状研究

      2018, 38(22):8088-8097. DOI: 10.5846/stxb201712262331

      摘要 (1113) HTML (69) PDF 2.25 M (546) 评论 (0) 收藏

      摘要:细根作为植物吸收水分与养分的重要器官,其性状特征在指示植物的生长和分布等方面的意义重大。以江西武夷山国家级自然保护区落叶林群落木本植物的细根为对象,对根氮含量(RNC)、根磷含量(RPC)、根氮磷比(RN:P)、根组织密度(RTD)、比根长(SRL)和比根面积(SRA)等6个细根性状进行了研究,并对群落内不同物种以及不同结构单元(灌木和乔木)间细根性状的差异性进行分析。结果表明:武夷山落叶林群落木本植物的平均RNC为(10.27±3.11) mg/g、平均RPC为(0.63±0.17) mg/g、平均RN:P为16.36±2.61、平均RTD为(0.10±0.02) g/cm3、平均SRL为(1582.65±186.67) cm/g、平均SRA为(464.81±64.10) cm2/g;灌木的SRL显著高于乔木(P=0.033),其余细根性状在灌木和乔木之间无显著差异(P > 0.05);在细根性状中,RNC与RPC呈极显著正相关,但与RTD呈显著负相关,RPC、SRA分别与RTD呈极显著负相关,RPC、SRL分别与SRA呈极显著正相关。这可能反映了灌木倾向于通过增加SRL来提高水分和养分的获取能力以增强与乔木的竞争优势;群落中的植物通过改变SRA及RTD进行生长与防御之间的权衡。

    • 九寨沟针阔混交林能量平衡特征

      2018, 38(22):8098-8106. DOI: 10.5846/stxb201712182270

      摘要 (1193) HTML (66) PDF 6.50 M (462) 评论 (0) 收藏

      摘要:青藏高原及其周边地区的能量交换过程是推动我国及东亚地区天气过程演变与气候变化的重要因素。青藏高原及其周边山谷地区与青藏高原-四川盆地过渡区具有独特的大气边界层热力结构,其能量收支研究不可忽视,但由于长期观测数据的缺失,该地区的能量平衡特征尚未解明。以青藏高原东北边缘向四川盆地陡跌的过渡地带的典型亚高山河谷九寨沟的针阔混交林为研究对象,利用涡度相关系统,对九寨沟典型针阔混交林2014-2015年各能量通量进行了连续观测,分析了该生态系统能量平衡各分量的变化特征,讨论其能量闭合状况。结果表明:能量平衡各分量均与净辐射有相似的日变化、季节变化特征。与萌芽期、生长期、生长后期相比,冻土期各分量峰现时间均延迟2-3 h;而且各项绝对值大小在不同季节占比不同:冻土期和萌芽期显热通量为能量主要支出项;而生长期与生长后期潜热通量占主导地位。九寨沟2014与2015年生长期潜热通量占净辐射比值分别为0.69、0.75,远高于青藏高原其他地区。两年间研究区能量不闭合,能量闭合度分别为0.75,0.71。对于更好地理解高原山区和从高原到盆地的能量循环机理和动力学有着重要意义。

    • 不同秸秆填埋量对盐碱土水盐运移及垂柳反射光谱的影响

      2018, 38(22):8107-8117. DOI: 10.5846/stxb201712062197

      摘要 (1037) HTML (84) PDF 1.36 M (790) 评论 (0) 收藏

      摘要:在宁夏西北盐化生态脆弱区的典型盐碱化土地,通过随机区组试验,探究在栽植穴填埋秸秆2000(T1)、7000(T2)、12000 kg/hm2(T3)及17000 kg/hm2(T4)等作隔盐层对土壤水盐运移及垂柳(Salix babylonica)反射光谱的影响,将地下土壤水盐变化与地上植物生长及生理状况相结合,以期更准确的反映出各处理对盐碱土壤改良效果及地上植被恢复情况。研究结果表明:(1)填埋一定量的秸秆作隔盐垫层可以改变地下土壤水盐的剖面分布特征。T2、T3和T4处理与对照组相比,20-80 cm土层土壤含水量都显著提高,填埋的秸秆层起到了蓄水保墒的作用;都明显降低了0-80 cm土层土壤盐分含量和盐溶质浓度;但这3种处理之间无显著差别。T1由于填埋秸秆量过少,无显著蓄水控盐效果。(2)通过检测植物叶片反射光谱可以反映出地上植物生长及生理状况的变化。填埋一定量的秸秆作为隔盐垫层有助于改善垂柳的生理状况。T2的垂柳叶片光合色素含量最高,光合特性及营养状况最好,其他光谱参数结果都显著提高。T3显著提高叶绿素含量和光合特性,但效果均不如T2,且营养状况差。T4处理类胡萝卜素含量与叶片水分含量均处于最高水平,但叶绿素含量、营养状态以及光合特性都显著降低。T1处理效果最差。(3)在地下填埋秸秆作隔盐层,会通过对地下土壤水盐运移及微域生态系统环境的调节,影响到地上植物生长及生理状况。综合地下水盐分布与地上植物叶片反射光谱的结果,T2是宁夏引黄灌区盐碱地改良中最适宜的秸秆填埋量。

    • 亚高山森林自然与人工恢复对土壤涵水能力的影响

      2018, 38(22):8118-8128. DOI: 10.5846/stxb201711302159

      摘要 (1353) HTML (88) PDF 1.41 M (592) 评论 (0) 收藏

      摘要:西南亚高山原始针叶林被大规模采伐后,在皆伐迹地上营造了大量云杉林进行人工恢复。但关于这些人工林的土壤涵水能力如何,一直没有系统深入的研究与评价。选择川西米亚罗林区系列不同林龄云杉人工林(20 a、30 a、40 a、70 a)为对象,以相邻同龄自然更新恢复的针阔混交林为对照,比较人工林土壤涵水能力随着演替进程的动态及其与自然恢复次生林之间的差异,结合人工与自然恢复后的林地特征(如细根生物量、凋落物储量和土壤有机碳等)和土壤物理结构参数等差异,阐释自然与人工恢复后土壤涵水能力差异的影响因素。结果显示:随着人工林演替,土壤0-40 cm层最大持水量随林龄的增加而降低,但变化不显著,从20年的2200 t/hm2下降到70年的2138 t/hm2,年平均下降速率为1.24 t/hm2;然而在自然次生林中,土壤最大持水量随着林龄的增加呈现出波动式变化,从20年的2142 t/hm2增加到40年的2565 t/hm2,到70年又下降为2302 t/hm2。通过土壤持水特性与林地凋落物贮量、细根生物量和土壤物理结构参数的相关分析表明,由不同恢复途径导致的林地土壤有机碳含量、凋落物特性及细根差异,进而改变土壤物理结构是影响土壤持水性能差异的主要因素。这些结果说明,从土壤持水量角度考虑,在对采伐迹地进行造林恢复时,应尽量避免营造结构单一、高密度的人工纯林,应选择营造针阔混交林的模式进行恢复。

    • 露天煤矿煤粉沉降对矿区周边主要植物的生理影响

      2018, 38(22):8129-8138. DOI: 10.5846/stxb201711202070

      摘要 (1238) HTML (76) PDF 8.11 M (547) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着新疆准东煤田开采的日益加剧,露天开采及运输造成的煤粉尘不仅影响区域大气环境,同时在一定程度上影响周边植物的生理生长。为探讨煤粉尘对周边植物的生理影响,以准东露天煤矿周边人工绿化树种白榆、乡土植物梭梭和柽柳为研究对象,通过野外控制实验,探究覆尘、无尘条件下3种植物的光合生理特性的变化。结果表明:煤粉沉降对3种植物的光合生理均产生了明显影响,覆尘叶片在不同光照强度下净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均降低,净光合速率柽柳(18.6%) < 梭梭(28.3%) < 白榆(30.7%),气孔导度梭梭(24.1%) < 柽柳(30.9%) < 白榆(33.2%),蒸腾速率梭梭(16.7%) < 白榆(18%) < 柽柳(39.1%);煤尘对白榆、梭梭的影响主要为非气孔因素,对柽柳的影响有待继续研究。因此露天煤矿开采造成的粉尘会在一定程度上影响周边植物的光合生理过程,抑制其生长,长期排放可能会导致植被覆盖度降低。

    • 天山雪岭云杉林土壤CNP化学计量特征随水热梯度的变化

      2018, 38(22):8139-8148. DOI: 10.5846/stxb201711172056

      摘要 (1537) HTML (71) PDF 2.03 M (598) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态化学计量学是研究有机体所需碳(C)、氮(N)、磷(P)等营养元素之间多重平衡关系的科学。本研究以天山雪岭云杉林为研究对象,分析土壤C、N、P化学计量的特征及其与温度和降水的关系,并利用冗余分析(Redundancy analysis,RDA)技术分析了土壤C、N、P化学计量特征与理化因子的关系。结果表明,0-10 cm层C、N、P含量的变化范围分别是44.6-143.4、0.190-0.940、0.086-0.286 g/kg,10-30 m层C、N、P含量分别介于23.0-131.0、0.122-0.589、0.032-0.178 g/kg之间,30-80 cm层三者的变化范围分别为14.5-67.0、0.149-0.397、0.062-0.169 g/kg。0-10 cm层C、N、P含量与年均温度存在显著的相关关系,0-10 cm和10-30 cm层P含量与年降水量之间的相关性显著;0-10 cm层C:P比与年均温度之间存在显著线性关系,0-10 cm与10-30 cm层N:P比均随年均温度和年降水量的增大而增大。冗余分析结果表明,在0-30 cm层中,土壤含水量和容重是土壤C、N、P化学计量特征的主要驱动因子,土壤含水量与C:P和N:P值成正相关关系,容重与N:P值成负相关关系;在30-80 cm层中,土壤含水量和土壤粘粒含量是土壤C、N、P化学计量特征的主要驱动因子,土壤含水量与N和P值成正比,容重与C、C:N、C:P和N:P成正比,与N和P成反比;电导率和pH对土壤C、N、P化学计量特征的影响并未达到显著程度,可能是研究区土壤的电导率和pH的差异较小。

    • 毛竹各器官和根际土浸提液对杉木种子萌发的化感作用

      2018, 38(22):8149-8157. DOI: 10.5846/stxb201711061985

      摘要 (1313) HTML (73) PDF 1.44 M (477) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着毛竹杉木混交林面积的不断扩大,它们之间既会产生促进作用,又会产生抑制作用。本研究对比分析了不同浓度毛竹各器官(鲜叶、干叶、枝条、竹杆、竹鞭和鞭根)的浸提液及枯落物、根际土浸提液对杉木种子发芽率的影响,探讨了毛竹各器官浸提液及枯落物、根际土浸提液对杉木种子萌发的化感作用。结果表明:(1)处理前期,毛竹各器官浸提液对杉木种子萌发具有抑制作用,且当浸提液浓度为1:25和1:50的高浓度时,相对于低浓度浸提液对杉木种子萌发的抑制作用更为持久;(2)处理后期,低浓度的毛竹各器官浸提液对杉木种子萌发促进作用较快,而高浓度的浸提液仍呈现抑制作用,促进作用出现较为缓慢;(3)枯落叶浸提液总体上对杉木种子萌发具有抑制作用,在整个实验过程中低于对照组的发芽率,仅在1:50浓度时略高对照组实验;而根际土浸提液对杉木种子萌发自始至终都具有促进作用,其中低浓度的促进作用十分显著。故在实际的毛竹杉木混交林生产营林过程中可选用毛竹根际土制备浸提液,促进杉木种子萌发,为毛竹杉木混交林的生产经营提供参考。

    • 不同施肥方式对酸性茶园土壤真菌群落的影响

      2018, 38(22):8158-8166. DOI: 10.5846/stxb201710151847

      摘要 (1448) HTML (93) PDF 3.25 M (750) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示不同施肥方式对茶园土壤真菌群落结构的影响,依托定位施肥试验,采集对照(CK)、纯化肥(N300)、有机肥配施(OM30)3个处理的0-10 cm和10-20 cm两层土壤,通过高通量测序技术,分析不同施肥处理下,茶园土壤真菌群落结构特征及其与土壤理化性质的关系。结果表明0-10 cm土层中真菌Alpha多样性显著高于10-20 cm土层(P<0.05);在同一土层中,Alpha多样性变化趋势为CK > N300 > OM30。子囊菌门、担子菌门、接合菌门是试验茶园土壤中三大优势真菌门类,Sordariomycetes纲,Tremellomycetes纲和Mortierellomycotina纲分别是子囊菌门、担子菌门和接合菌门下的优势种群。子囊菌门和担子菌门在0-10 cm土层中相对丰度较高,而接合菌门则在10-20 cm土层中具有较高丰度(P<0.05)。施肥处理提高了土壤中接合菌门的相对丰度,降低了子囊菌门的相对丰度。不同深度土壤中真菌群落结构差异主要受土壤理化性质变化驱动,冗余分析和Monte Carlo置换检验结果显示,土壤有机碳、全氮、碳氮比、全钾、速效钾含量对土壤真菌群落结构影响显著(P<0.05),而试验茶园土壤的pH变化对同一土层中真菌群落结构的影响并不显著(P>0.05)。

    • 土壤及凋落物源氮对中亚热带森林土壤SON的影响

      2018, 38(22):8167-8175. DOI: 10.5846/stxb201709191682

      摘要 (1074) HTML (60) PDF 1.53 M (712) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤可溶性有机氮(SON)含量虽低,却是土壤氮库中最活跃的组分之一;主要来源于凋落物分解和土壤氮素转化。但是它们各自对土壤的影响还不清楚。通过添加杉木和15N标记的阔叶凋落物于土壤表面,研究针阔叶凋落物分解对土壤SON的影响,及与土壤氮的关系。结果表明:由于没有降水的淋溶影响,培养期间,凋落物SON的显著降低,并没有直接增加土壤SON。与对照比较,杉木凋落物添加显著增加了土壤无机氮的含量,而较高C/N比的阔叶凋落物在其分解初期首先需要吸收更多的土壤氨态氮。添加15N标记的阔叶凋落物提高了土壤SON在培养90-210天来自凋落物的比例,在第210天高达74.8%;来自凋落物的氨态氮比例在实验30天开始增加,到第210天高达39.8%;但是对硝态氮的影响不大。结果表明,土壤SON在培养初期因受凋落物的影响,主要来自土壤有机质的分解,而来自凋落物的SON更容易矿化;且土壤源的氮更容易发生硝化作用。可见,土壤中的SON是与凋落物分解动态、以及对土壤的影响有关。

    • 鄱阳湖洲滩湿地植物生长和营养繁殖对水淹时长的响应

      2018, 38(22):8176-8183. DOI: 10.5846/stxb201708311573

      摘要 (1247) HTML (63) PDF 4.00 M (501) 评论 (0) 收藏

      摘要:水淹时长是影响湿地植物分布的重要因素。在水情不断变化的背景下,鄱阳湖洲滩湿地植物种群和群落的变化规律还不清楚。为了探究淹水时长对鄱阳湖洲滩3种优势植物生长和繁殖的影响,并预测在水文发生剧烈变化后,3种优势植物分布的趋势,采用控制实验模拟了不同水淹时长(0、60、90、120、150 d和180 d)下鄱阳湖湿地3种优势植物(灰化薹草(Carex cinerascens)、南荻(Miscanthus lutarioriparius)和虉草(Phalaris arundinacea))的生长和繁殖情况。研究结果表明:1)南荻在水淹超过120 d后,存活率开始降低,水淹到达180 d完全死亡。而灰化薹草和虉草在淹水180 d后仍全部存活。表明南荻耐淹水的能力弱于其他两种植物。2)水淹显著降低灰化薹草的总生物量,并且总生物量随水淹时长的增加而逐渐降低。而短时间(小于150 d)的水淹没有对虉草总生物量产生显著影响。3)退水初期,灰化薹草的恢复生长趋向于地上部分,而虉草表现为地下和地下部分同步生长。该研究结果可以为预测水文情势变化下鄱阳湖湿地植物种群和群落的动态变化提供依据。

    • 太岳山油松人工林土壤呼吸对模拟氮沉降的短期响应

      2018, 38(22):8184-8193. DOI: 10.5846/stxb201708251537

      摘要 (1186) HTML (63) PDF 2.54 M (581) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对山西太岳山油松人工林进行模拟氮沉降实验,探究土壤呼吸对模拟氮沉降刺激的短期响应动态。2015年7-8月,分3次分别对同一样地进行模拟氮沉降处理,水平皆为100 kg hm-2 a-1,同时采用LI-COR8150土壤碳通量自动观测系统全天候连续监测土壤呼吸动态,探究土壤施氮前后呼吸速率的动态变化以及呼吸速率与土壤温度和湿度的关联。结果表明:3次氮沉降处理均呈现出相同规律,土壤呼吸值在施氮后1 d内达到最大值,随即下降,在施氮后第3天土壤呼吸趋于稳定;第一、二次氮沉降处理3 d后土壤呼吸恢复到处理前的状态,并未表现出显著差异(P>0.05)。第三次氮沉降处理后土壤呼吸并未恢复到施氮前的状态,土壤呼吸均值由1.99 μmol m-2 s-1显著上升到3.39 μmol m-2 s-1P<0.05)。这表明,氮处理对土壤呼吸产生了持续效应。施氮后土壤呼吸与土壤温度呈极显著(P<0.001)指数相关(Rs=aebT),随着时间的推移,施氮处理解释土壤呼吸的相对贡献值由60%-69%下降到14%-59%。施氮提高了土壤温度敏感系数Q10值;土壤温度和湿度(Rs=aebTWc)能更好的解释土壤呼吸变化,解释率达到49%-91%。在全球变化的背景下,研究模拟氮沉降对土壤呼吸、Q10的影响,可以对进一步模拟、预测全球暖温带地区森林碳循环和碳储量提供理论基础。

    • 温性草原利用方式对生态系统碳交换及其组分的影响

      2018, 38(22):8194-8204. DOI: 10.5846/stxb201707181298

      摘要 (1189) HTML (78) PDF 3.64 M (472) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解管理利用方式变化对原本以放牧利用为主的草地生态系统的碳交换及碳平衡将产生怎样的影响。在中国北方温性草原区域利用连接同化箱的便携式红外分析系统,在相互毗连的地块调查了3种典型草地管理利用方式植被生长旺季的生态系统碳交换及其精细组分。结果表明,相比放牧草地,开垦农用显著降低生态系统的日均碳交换(下降56%,P<0.05),而长期围封也趋向降低生态系统的日均碳交换,但变化并不显著(P>0.05)。与之近似,NPP在放牧与禁牧草地间差异不显著,开垦农用使NPP显著下降,但降幅小于NEP。GPP在3种管理利用方式间差异相对较小。生态系统总呼吸、自养、异养、地上和地下呼吸在放牧和禁牧草地间均无显著差异,均显著低于开垦后的麦田,根系呼吸在3种管理利用方式间无显著变化。相比草地放牧,草地开垦显著增加自养呼吸在总呼吸中的占比,而土壤呼吸和根系呼吸的占比均显著下降,禁牧对呼吸组成的影响不明显。不同管理利用方式草地的地下生物量能很好的解释土壤呼吸占比(95%)和根系呼吸占比(77%)的变化,而LAI则与自养呼吸占比显著正相关(P<0.001)。草地开垦利用增强生态系统的碳释放、减少CO2固定,相比开垦农用,禁牧对放牧草地碳交换及其组分的影响相对较小。

    • 拉萨半干旱河谷植被对地表节肢动物多样性的影响

      2018, 38(22):8205-8212. DOI: 10.5846/stxb201708221517

      摘要 (1266) HTML (96) PDF 1.51 M (499) 评论 (0) 收藏

      摘要:调查不同植被恢复措施下拉萨半干旱河谷地表节肢动物类群多样性以及群落结构,为揭示地表节肢动物多样性对植被恢复措施的响应具有重要意义。采用陷阱法对青藏高原半干旱河谷砂生槐灌丛、人工杨树林和藏沙蒿灌丛样地地表节肢动物群落组成、类群多样性以及功能群结构进行调查,计算各处理地表节肢动物类群相对多度、类群丰富度、多样性指数、Cody指数和Sörensen指数。共采集半干旱河谷地表节肢动物个体数738,隶属5纲15目51科。砂生槐灌丛样地收集节肢动物40科,占所有类群78.4%,杨树人工林和藏沙蒿灌丛样地调查到土壤节肢动物类群为30和23科,分别占总科数的58.8%和45.1%。各植被恢复类型在目的分类单元下,双翅目、膜翅目和弹尾目类群相对多度较高,而在科的分类单元下,驼跳科、蚁科和漏斗网蛛科为拉萨半干旱河谷优势地表节肢动物类群。砂生槐灌丛节肢动物类群丰富度和多样性指数最高,人工杨树林最低。砂生槐灌丛和藏沙蒿灌丛地表节肢动物营养功能群均以捕食性为主。不同植被群落间群落相似性也有差异,砂生槐与藏沙蒿灌丛间相似性较高,而人工杨树林与藏沙蒿之间较低。不同植物群落组成和结构影响土壤理化特性、地表凋落物数量、质量和微生境条件,进而影响地表节肢动物群落组成、数量和营养功能群。砂生槐灌丛样地具有较高节肢动物类群丰富度和捕食性动物类群,有利于拉萨半干旱河谷地区地表节肢动物多样性维护。

    • 清凉峰国家级自然保护区华南梅花鹿分布及活动规律

      2018, 38(22):8213-8222. DOI: 10.5846/stxb201712282340

      摘要 (1562) HTML (82) PDF 1.39 M (505) 评论 (0) 收藏

      摘要:2014年12月至2016年12月,在浙江清凉峰国家级自然保护区的千顷塘区域,利用网格式红外相机法,对华南梅花鹿的分布及活动规律进行研究。结果显示,华南梅花鹿在千顷塘区域的核心区、缓冲区和实验区均有分布。其中华南梅花鹿在1200-1300 m的高海拔区域拍摄率最高(10.32%),其次是700-800 m的区域,而600-700 m的低海拔区域最低;在6种不同植被类型中,落叶阔叶林中拍摄率最高(4.60%),其次是针叶林,而常绿阔叶林最低。华南梅花鹿各月份的日活动差异指数α存在极显著差异(P < 0.01),冬季的α值的平均数明显高于其他3季,这表明华南梅花鹿在冬季的活动时间分配相对其他季节更不均匀,活动时间较为集中。华南梅花鹿各月份间的昼行性指数β存在极显著差异(P < 0.01),年度各月份β值的平均值为0.60(> 13/24),表明华南梅花鹿是一种昼行性动物。利用季节性活动强度指数γ发现,华南梅花鹿四季活动有两个低谷期(10:00-11:00和19:00-20:00),γ值不存在显著差异(P > 0.05),而日活动高峰期一般有3个(7:00-9:00,12:00-14:00,17:00-19:00)。

    • 环境丰容对早期发育阶段许氏平鲉趋礁行为的影响

      2018, 38(22):8223-8233. DOI: 10.5846/stxb201710171866

      摘要 (1311) HTML (60) PDF 7.82 M (460) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用实验生态学方法,观测了不同环境丰容水平下培育的许氏平鲉(Sebastes schlegelii)仔、稚、幼鱼的趋礁行为反应,统计分析了两种结构模型礁对实验鱼的诱集效果,初步探究了环境丰容对实验鱼趋礁行为的影响。结果显示:许氏平鲉仔、稚、幼鱼具有明显不同的行为习性与趋礁行为特性,未放入模型礁前,稚鱼在水槽中分布较分散,仔、幼鱼则集中于水槽四周阴影区域,中央区域分布极少;放入模型礁后,仔、稚鱼在礁区的平均分布率无显著变化(P>0.05);幼鱼则由1.11%分别增大至47.78%(塔型礁)和54.44%(管型礁)(P<0.01),随着个体生长发育,其趋礁性显著增强。环境丰容25 d(即48日龄的稚鱼),对实验鱼群体重心与模型礁的平均距离Dgr、个体与模型礁的平均距离Dfr、个体间的平均距离Dff及实验鱼在水槽中央区域(VI区)的平均分布率均无显著影响(P>0.05)。环境丰容47 d(即70日龄的幼鱼),未放入模型礁前,高水平丰容组(EH组)幼鱼在VI区的平均分布率显著高于空白对照组(C组)(P<0.05),低水平丰容组(EL组)与C组、EH组均无显著差异(P>0.05),各处理组Dgr与Dfr大小顺序为:EL组 > C组 > EH组;放入模型礁后,各处理组幼鱼在模型礁区域(VI区)的平均分布率:EL组 > C组 > EH组,Dfr与Dff大小顺序为:EL组 < C组 < EH组;表明低水平环境丰容可有效增强许氏平鲉幼鱼的趋礁行为,减小幼鱼"胆量",这对于提高放流幼鱼在野外的存活率具有重要意义。旨在探讨环境丰容这一行为驯化手段,对于增强早期发育阶段许氏平鲉趋礁行为的可行性,为增殖放流苗种的高效健康培育及增殖型人工鱼礁的选型提供参考。

    • >专论与综述
    • 基于CiteSpace的城市群生态安全研究发展态势分析

      2018, 38(22):8234-8246. DOI: 10.5846/stxb201803280619

      摘要 (1905) HTML (81) PDF 6.48 M (789) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于CiteSpace软件,以CNKI与WOS数据库中2003-2017年645篇城市群生态安全相关文献为研究对象,对国内外城市群生态安全研究现状及发展态势进行分析。研究发现,近15年来国内外城市群生态安全研究呈波动上升态势,2008年后国内学者在国外期刊发文量、文献及作者被引频次逐年增高;国外历年城市群生态安全研究网络离散,关键词中心度较低,突现词单一;国内研究网络完整,前沿分支较少,且尚未构建完整的研究体系框架,其中"可持续发展"突现频率最高、"生态安全"突现时间持续性久、"PSR模型"是最新突现词频;国内"城市生态安全格局"与国外"污染与增长"等是城市群生态安全的研究热点。总体来看,城市群生态安全研究更加强调多学科与多角度开展理论基础研究,注重内部机理与外部构建协同作用,静态与动态测度相结合进行生系统安全评价与分析,不断趋向网络化治理和生态安全治理等研究将成为未来重点关注的方向与角度。

    • 国内外生态城市规划建设比较研究

      2018, 38(22):8247-8255. DOI: 10.5846/stxb201801190149

      摘要 (1939) HTML (94) PDF 1.08 M (2102) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国正处在快速城镇化阶段,是城市实现生态转型的关键节点。然而生态城市规划建设的技术、管理和保障机制等落后于城市开发。概述了生态城市的起源、发展历程和最新理念,在国内外各遴选了面积相似的生态城市案例9个(含2个生态社区),追踪发展动态,分析规划建设特点,比较其在战略规划、绿色出行、技术和产业、公共参与和保障措施上的异同,结合《城市与区域规划国际准则》和《绿色生态城区评价标准》,对国内生态城市的建设管理提出建议。在城市层面制定应对气候变化等潜在危险的长期战略,短期目标要适宜可考核;以人为本,完善公共服务,增强城市的包容性;建立系统思维,加强本土技术创新,促进产业发展转型;完善保障机制,提供公众参与的渠道。

    • 我国农业氨排放估算方法研究进展

      2018, 38(22):8256-8265. DOI: 10.5846/stxb201711242101

      摘要 (1187) HTML (77) PDF 1.22 M (750) 评论 (0) 收藏

      摘要:农业大量施用氮肥以及持续扩大的禽畜养殖业是我国氨污染的最大来源。近年来大气环境问题备受关注,氨排放研究的重要性日益凸显,如何客观、科学定量的评估我国区域氨排放的问题尤为重要。通过检索已报道的国内外氨排放估算的研究进展,对我国的氨排放研究进行梳理,比对了氨排放主要估算方法的特点,对其所使用数据类型、获取途径,参数的定量取值方法及不确定性产生等方面进行了分析。针对国内氨排放估算存在计算方法单一,排放因子本地化不足等问题,提出了进一步改善的意见和建议。研究结果以期为我国做好氨排放控制基础研究,开展控制技术试验,制定相关政策文件,加强政府引导和扶持等提供科学依据。

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

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