• 2018年第38卷第23期文章目次
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      2018, 38(23):0-0.

      摘要 (948) HTML (0) PDF 48.21 M (504) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 生态资产核算与生态系统服务评估:概念交汇与重点方向

      2018, 38(23):8267-8276. DOI: 10.5846/stxb201805091023

      摘要 (2437) HTML (85) PDF 1.25 M (1575) 评论 (0) 收藏

      摘要:面向"山水林田湖草"统一管理的现实目标,对生态资产的准确刻画加深了资源管理者和使用者对生态系统服务的认识,是生态系统服务理论从学术研讨向决策实践过渡的重要桥梁。然而,当前的生态资产核算结果仍存在着较大的不确定性,使其决策支持作用受到质疑。基于对生态资产研究近今进展的总结,生态资产实际核算一般取自然资本与生态系统服务的交集分别作为存量和流量。如若将生态资产作为审计依据,则须把握先实物量后价值量的原则。在当前国际研究中,生态资产已经成为区域景观管理和农户生计决策的重要绩效评估与情景优选工具。完善生态系统服务评估模型、明晰生态系统服务供需关系、规范生态资产价值核算方法、提升生态资产决策支持能力4项内容应引起未来生态资产研究的重点关注。

    • 区域生态效率研究进展

      2018, 38(23):8277-8284. DOI: 10.5846/stxb201806211356

      摘要 (1311) HTML (90) PDF 1.06 M (688) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为指示可持续发展水平的重要指标,区域生态效率定量表征了区域发展过程中社会经济和生态环境的协调水平,能够为生态文明建设提供重要科学依据。在对生态效率概念内涵进行系统梳理的基础上,重点探讨了区域生态效率研究的近今进展:研究方法从单一比值到模型模拟、研究对象从静态评估到时空动态、研究内容从效率测度到机理认知。最后,提出区域生态效率研究的重点方向,即地理大数据的时空分析、多要素集成的模型研发、区域城市化的重点关注、面向可持续的区域管治等4个方面。

    • 氮沉降增加情景下植物-土壤-微生物交互对自然生态系统土壤有机碳的调控研究进展

      2018, 38(23):8285-8295. DOI: 10.5846/stxb201709011581

      摘要 (1746) HTML (90) PDF 1.54 M (1085) 评论 (0) 收藏

      摘要:大气氮沉降增加倾向于促进受氮限制陆地生态系统地上生物量,但是对地下碳过程和土壤碳截存的影响结果迥异,导致陆地生态系统"氮促碳汇"的评估存在很大的不确定性。大气氮沉降输入直接影响微生物活性或间接影响底物质量,改变凋落物和土壤有机质(SOM)的分解速率和分解程度,进而影响土壤有机碳(SOC)的积累与损耗过程。过去相关研究主要集中在土壤碳转化过程和碳储量动态方面,缺乏植物-微生物-SOM交互作用的理解,对土壤碳截存调控的生物化学和微生物学机理尚不清楚。以地下碳循环过程为主线,分别综述了氮沉降增加对植物地下碳分配、SOC激发效应、微生物群落碳代谢过程的影响,深入分析SOM化学稳定性与微生物群落动态的关系。该领域研究的薄弱环节体现在:①增氮倾向于降低根系的生长和周转,对根际沉积碳分配(数量和格局)的影响及驱动因素不明确;②虽然认识到氮素有效性影响土壤激发效应的方向和强度,但是氧化态NO3-和还原态NH4+输入对有机质激发效应的差异性影响及潜在机理知之甚少;③微生物碳利用效率(CUE)是微生物群落碳代谢的关键表征,能够很好地解释土壤碳的积累与损耗过程;由于缺乏适宜的测定方法,难以准确量化土壤微生物的CUE及微生物生物量的周转时间;④增氮会抑制土壤真菌群落及其胞外酶活性,对细菌群落组成的影响尚未定论,有关SOM化学质量与土壤微生物群落活性、组成之间的耦合关系尚不清楚。未来研究应基于长期的氮添加控制实验平台,结合碳氧稳定性同位素示踪、有机质化学、分子生物学和宏基因组学等方法,深入分析植物同化碳的地下分配规律、微生物碳代谢和周转、有机质化学结构与功能微生物群落的耦合关系等关键环节。研究将有助于揭示植物-土壤-微生物交互作用对SOC动态的调控机制,完善陆地生态系统碳-氮耦合循环模型,有效降低区域陆地碳汇评估的不确定性,并可为陆地生态系统应对全球变化提供科学依据。

    • 陆地生态系统水分利用效率对气候变化的响应研究进展

      2018, 38(23):8296-8305. DOI: 10.5846/stxb201711232092

      摘要 (1690) HTML (99) PDF 949.73 K (897) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候变化显著影响陆地生态系统生产力以及水分利用格局,而水分利用效率(Water Use Efficiency,WUE)是衡量生态系统碳水耦合关系的重要指标之一。研究陆地生态系统水分利用效率对气候变化的响应,有助于深入理解生态系统的变化规律,模拟和预测生态系统碳水过程的发展状况,从而为应对全球气候变化提供新的依据。为了更好地掌握生态系统水分利用效率研究现状以及其对温度、CO2等关键气候因子的响应情况,总结了陆地生态系统水分利用效率对气候变化响应的最新研究进展。介绍了相关的定义并归纳了两种不同计算方式的差异和特点;总结了陆地生态系统水分利用效率对大气温度、CO2、水分、干旱以及太阳辐射等影响因素的响应;总结了目前3个相关的研究态势,主要包括:①长时间序列水分利用效率与气候要素的关系研究;②土地利用/覆被变化对水分利用效率的影响及其对气候的反馈研究;③多尺度水分利用效率综合研究。研究可为深入研究生态系统过程对气候变化的响应提供参考。

    • >研究论文
    • 圈养林麝(Moschus berezovskii)个性及与麝香分泌和繁殖成效的关系

      2018, 38(23):8306-8313. DOI: 10.5846/stxb201805201110

      摘要 (1486) HTML (69) PDF 946.41 K (677) 评论 (0) 收藏

      摘要:于2016年6月20日至8月10日在四川马尔康林麝繁育场开展,采用基于量表的个性评价法对172头(雌麝59头,雄麝113头)圈养林麝进行了个性评价,建立了圈养林麝个性维度,并探索了个性维度与其麝香分泌和繁殖成效的关系。结果表明:因子分析各项载荷值均大于0.4,Cronbach's α分析结果为0.648,表明个性量表具有较好的一致性信度和结构效度。此外,特征根大于1时,圈养林麝的侵略性、活跃性、刻板性、胆怯性及社会性五大个性维度可解释70.77%的个性信息,并通过聚类分析,进一步验证了维度划分的合理性;雄性林麝的社会性维度和麝香分泌量存在显著正相关(r=0.234,P < 0.05),社会性越强(展现出更多的互饰接触、共同摄食等亲和行为的个体),其泌香量越高;侵略性(r=0.463,P < 0.05)、活跃性(r=0.440,P < 0.05)、刻板性(r=0.595,P < 0.05)与雌性分娩时间存在显著正相关关系,即个性越强,分娩时间越晚,此外,刻板性与产仔数呈显著负相关(r=-0.341,P < 0.05),表明圈养林麝的繁殖成效主要受刻板性维度影响,刻板性强的个体对繁殖成效会有一个负面的效应。

    • 同域分布3种啄木鸟冬季取食的生态位差异

      2018, 38(23):8314-8323. DOI: 10.5846/stxb201804300974

      摘要 (1421) HTML (80) PDF 1.62 M (576) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了掌握黑啄木鸟、三趾啄木鸟和大斑啄木鸟的冬季取食行为特征,特别是三者之间取食生态位的差异,于2016年1月5-13日,在黑龙江省凉水国家级自然保护区以样线法结合样方法对3种啄木鸟的取食生境和取食行为进行了系统调查,收集了15个生境和行为特征变量数据。共布设45条样线,484个对照样方,收集312组啄木鸟取食数据,其中黑啄木鸟73组,三趾啄木鸟97组,大斑啄木鸟142组。多变量回归树和多分类逻辑斯谛分析结果显示,3种啄木鸟在所调查的15项特征上存在显著分异。采用基于利用-可利用方法的Bailey's方法和双因子方差分析,分别对3种啄木鸟的生境选择和行为特征进行分析,结果显示:黑啄木鸟和三趾啄木鸟偏好在郁闭度较高的原始云、冷杉林中取食,而大斑啄木鸟则随机地在各种林型、生境中取食。黑啄木鸟、三趾啄木鸟多在树干取食,黑啄木鸟更常在倒木上取食,而大斑啄木鸟则多在树冠层取食。黑啄木鸟基本只在主干上凿洞,其他两种特别是大斑啄木鸟则可以在侧枝上取食。与黑啄木鸟和大斑啄木鸟凿洞取食昆虫不同,三趾啄木鸟多通过扒去树皮获得食物。黑啄木鸟的取食树基本为死树,单树取食时间最长,大斑啄木鸟多在活树上取食,单树取食时间最短,经常更换取食树,而三趾啄木鸟的取食树则死活参半,单树取食时间也较长。黑啄木鸟的冬季取食行为节律表现为双峰形,日出后和日落前各有一个活动高峰,其他两种则于白天持续取食。3种啄木鸟取食生境和行为生态位的差异,使它们能够更有效地利用有限的食物资源,共存于同一森林。

    • 基于红外相机陷阱法的北京百花山国家级自然保护区旅游线路周边野生动物的调查研究

      2018, 38(23):8324-8335. DOI: 10.5846/stxb201709191671

      摘要 (1459) HTML (106) PDF 10.58 M (668) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了调查北京百花山国家级自然保护区旅游线路周边野生动物分布和活动规律,于2015年7月-2016年9月,铺设20台红外相机,共拍到有效照片3761张,其中兽类2813张,鸟类643张。鉴定出兽类14种(分属5目9科);鸟类39种(分属4目16科),其中4种兽类和8种鸟类是保护区新纪录。红外相机在不同的生境类型、海拔以及不同月份的拍摄率都不同,阔叶林的动物物种数和拍摄率远远高于其他生境类型;较低海拔(1150-1400 m)区域的拍摄率高于中间海拔(1400-1600 m)和较高海拔(1600-1800 m);动物集中在5-10月份活动,这几个月的拍摄率高于其他月份。而拍摄率与多样性指数往往不一致,阔叶林低于针叶林和灌木林;中间海拔最高,较低海拔最低。野生动物活动活跃的月份与旅游旺季在很大程度上是重合的,而野猪(Sus scrofa)、狗獾(Meles meles)、豹猫、猪獾和花面狸(Paguma larvata)这五种潜在危险动物,表现出明显的夜行性,对白天游客的威胁性不大,但存在潜在危险性。通过研究,有助于保护区制定相应的管控方案和建立危险预警机制。

    • 基于景观功能性连接度的生境网络优化研究——以苏锡常地区白鹭为例

      2018, 38(23):8336-8344. DOI: 10.5846/stxb201708051407

      摘要 (1252) HTML (86) PDF 6.94 M (612) 评论 (0) 收藏

      摘要:景观功能性连接在生境网络优化方面具有重要意义。以快速城市化苏锡常地区为研究区、白鹭为目标物种,采用两种景观功能性连接度测度方法相结合的方法,通过构建遴选阈值和恢复阈值、筛选功能性显著迁移廊道,识别新增生境节点及对应迁移廊道,构建出优化生境网络和优化生境干网。结果表明:1)优化生境网络的片区聚集程度及觅食地对筑巢地的依附性得到增强,优化生境干网与白鹭长距离迁移生境网络具有较高拟合度;2)优化生境网络和优化生境干网的α、β、γ3个网络结构指数值都有较大幅度增加。优化生境干网与优化生境网络相比,在生境节点和迁移廊道总数较少的情况下,具有网络结构指数值变化不明显的特性,为推荐方案。优化生境干网的提出,尤其为快速城市化地区物种多样性保护提供了一种新思路,即优化生境网络的保护底线方案,同时拓展了网络优化研究方法、强化了物种多样性保护在土地资源管理工作中的可操作性。

    • 气候变暖背景下春兰和蕙兰的适生区分布预测

      2018, 38(23):8345-8353. DOI: 10.5846/stxb201712182271

      摘要 (1265) HTML (95) PDF 10.36 M (552) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了阐明气候变暖背景下春兰(Cymbidium goeringii)和蕙兰(C.faberi)在我国的适生区分布变化情况,根据157条分布记录和19个生物气候变量,应用最大熵物种分布模型,对2070年4种温室气体排放情景下春兰和蕙兰在我国的适生区分布进行预测,并筛选影响其地理分布的主要气候因子。结果表明:(1)2070年春兰和蕙兰分布点的年均温(bio1)、最冷月最低温度(bio6)和最冷季平均温度(bio11)等均升高,气候有变暖趋势;(2)受试者工作特征曲线下面积(AUC)值在0.9-1.0之间,模型预测结果可信度较高;(3)影响春兰、蕙兰当前和2070年地理分布的限制性气候因子主要有最冷月最低温度(bio6)、最冷季平均温度(bio11)、年均降水量(bio12)和最干月份降水量(bio14);(4)气候变暖将会对春兰和蕙兰的适宜生境范围和面积产生影响。预测2070年春兰的适宜生境面积将会有所减小,而蕙兰的适宜生境面积将会增加,且整体有向北迁移的趋势。研究结果为野生春兰和蕙兰的生态风险评价和引种提供了重要依据。

    • 关帝山林区退化灌木林转变为华北落叶松林对生态系统碳储量的影响

      2018, 38(23):8354-8362. DOI: 10.5846/stxb201801250204

      摘要 (1142) HTML (96) PDF 1.36 M (547) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对我国大量灌木林出现退化而宜林地又日益减少的现状,在适宜种植乔木的地区,将退化灌木林转变为乔木林被认为是一种可行的植被恢复方式。以关帝山林区退化灌木次生林转变而成的不同林龄(10、18、23、27年和35年)华北落叶松(Larix principis-rupprechtii Mayr.)林为研究对象,并以相邻的退化灌木次生林为对照,探究这种转变对生态系统碳储量及其组分的影响,将为我国开展造林/再造林、林业碳汇项目等工作提供科学依据和数据支撑。与灌木林相比,造林初期的生态系统碳储量及其组分均出现不同程度的下降。10年生华北落叶松林的生态系统碳储量相对于灌木林显著下降了32.9%(P < 0.05),但并非所有组分的下降都显著(P < 0.05)。植被碳储量下降34.7%,其植被地上和地下碳储量分别下降5.4%和70.9%,但只有植被地下碳储量是显著减少的(P < 0.05);凋落物碳储量下降42.8%,但并不显著(P=0.71);土壤有机碳储量(0-50 cm)显著下降32.6%(P < 0.05),其不同土层(0-10、10-30 cm和30-50 cm)的碳储量也都出现显著减少(P < 0.05)。林龄从10年到35年,华北落叶松林生态系统碳储量增加了1.6倍,植被及其组成(地上和地下)、凋落物、土壤有机碳及其不同土层(0-10、10-30 cm和30-50 cm)等的碳储量也随之不断增加,从而使得生态系统碳储量及其组分逐渐达到并全面超过灌木林。但是,不同组分要达到灌木林的碳储量水平,需要的时间存在较大差异:土壤有机碳库 > 植被地下碳库 > 植被地上碳库,其中深层土壤有机碳 > 表层土壤有机碳(0-10 cm)。

    • 太行山南麓山区不同植被恢复类型土壤理化和细根结构特征

      2018, 38(23):8363-8370. DOI: 10.5846/stxb201801190150

      摘要 (1457) HTML (97) PDF 8.41 M (1237) 评论 (0) 收藏

      摘要:在干旱半干旱地区,由于水分匮乏、土壤贫瘠等因素,将形成一定的裸地斑块,而这些斑块极易造成水土流失、滑坡等灾害,而具有不同植被覆盖的林地则能有效的保持水土。为完善干旱半干旱地区不同植被恢复类型下土壤理化和细根特征,选择太行山南麓山区具有代表性的裸露地、草地、荆条地、侧柏地、栓皮地和刺槐地等植被恢复类型,比较了各植被恢复类型下的土壤养分、粒径及细根状况等差异。研究表明:1)相对于裸露地,有植被覆盖的植被恢复类型拥有良好的土壤及细根状况。2)在不同植被类型中,刺槐林的有效氮转化速率较高;侧柏林有较高的细根参数;草地能够提高土壤中可吸收的磷组分。3)林地类型和土层均对土壤中含水率、黏粒、细根生物量和比根长产生极显著影响(P < 0.001)。4)各植被类型的对于土壤斑块的利用能力不同;不同植被类型中土壤及细根状况变化量具有一定的相似性,研究为生态恢复中植被类型的合理布局提供了新思路。

    • 不同经营模式对蒙古栎次生林叶功能性状和土壤理化性质的影响

      2018, 38(23):8371-8382. DOI: 10.5846/stxb201801190146

      摘要 (1331) HTML (100) PDF 3.82 M (627) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物功能性状是连接植物与环境的桥梁,能反映植物对外部环境的适应机制。以黑龙江省哈尔滨市丹青河实验林场3种经营模式下的蒙古栎天然次生林为研究对象,对其叶功能性状进行研究,探讨叶功能性状与土壤理化性质间的关系,对于理解植物对环境的适应机制及植物群落的构建具有重要意义。研究结果表明:(1)除土壤全钾、速效钾、有机碳含量外,不同经营模式下的土壤理化性质相差不大;(2)不同经营模式下的叶功能性状差异较大,目标树经营模式的单叶面积极显著大于综合抚育模式和无干扰模式(P < 0.01),目标树经营模式的叶氮、叶有机碳含量极显著小于综合抚育模式和无干扰模式(P < 0.01);单叶面积与叶氮含量、叶有机碳含量间均存在极显著负向相关关系(P < 0.01),叶氮含量与叶有机碳含量间存在极显著正向相关关系(P < 0.01);(3)土壤有机碳对单叶面积、叶氮含量、叶磷含量、叶有机碳含量均有显著影响。可见,不同经营模式下的蒙古栎天然次生林自我恢复能力较强,在采取不同程度的抚育后均未造成林地土壤养分的损失,土壤有机碳是影响不同经营模式下蒙古栎天然次生林叶功能性状变异的主要因素,蒙古栎天然次生林群落通过功能性状的耦合协调或组合来适应环境,植物功能性状对土壤理化性质的响应是一个长期的过程,仍需加强长期监测和更多研究。

    • 温带针阔混交林叶片性状随树冠垂直高度的变化规律

      2018, 38(23):8383-8391. DOI: 10.5846/stxb201801020006

      摘要 (1526) HTML (107) PDF 4.60 M (592) 评论 (0) 收藏

      摘要:自然界中,森林植物叶片的生长随树冠高度呈现明显的垂直分布现象;然而,有关叶片性状随着树冠垂直高度增加的变化规律仍不清楚。为了更好地揭示植物叶片对光环境变化的适应策略以及对资源的利用能力,深入探讨了叶片性状与冠层高度的定量关系及其内在调控机制。以中国广泛分布的温带针阔混交林为对象,选取8种主要树种为研究对象(白桦、蒙古栎、水曲柳、大青杨、色木槭、千金榆、核桃楸和红松),通过测定这些物种9个冠层高度的叶片比叶面积(SLA)、叶片干物质含量(LDMC)、叶片氮含量(N)、叶片磷含量(P)、氮磷比(N:P)和叶绿素含量(Chl)等属性,探讨了针阔混交林叶片性状的差异以及各性状之间的相关关系,进而揭示叶片性状随树冠垂直高度的变化规律。实验结果表明:1)温带针阔混交林内优势树种的部分叶片性状在不同冠层高度之间差异显著。2)随着树冠垂直高度的增加,SLA、LDMC、N、P、N:P和Chl呈现不同的变化趋势。其中,阔叶树种SLA随着树冠垂直高度的增加而减小;所有树种的LDMC随着树冠垂直高度的增加而增加;不同树种的N、P、N:P和Chl随着树冠垂直高度的变化规律存在差异。3)对于温带针阔混交林冠层中,SLA与N、P、N:P均存在显著的正相关关系,高SLA伴随着高的N、P、N:P,表明植物通过SLA与N、P等性状的协同来提高叶片的光合作用(或对光热资源的利用效率)。通过定量分析探讨温带针阔混交林叶片性状随冠层高度的变化规律,一定程度地揭示了树木对光、热和水资源竞争的适应机制,以及植物叶片的资源利用和分配策略,不仅拓展了传统性状研究的范畴,其相关研究结论也有助于树木生长模型的构建和优化。

    • 全球陆地生态系统光合作用与呼吸作用的温度敏感性

      2018, 38(23):8392-8399. DOI: 10.5846/stxb201801100071

      摘要 (1745) HTML (103) PDF 3.71 M (677) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于全球647套通量数据,定量分析了全球尺度下生态系统光合作用和呼吸作用的温度敏感性(Q10)随纬度、气候和植被的分布规律。结果表明:在全球尺度下,光合作用和呼吸过程的温度敏感性(Q10,GQ10,R)都随纬度的升高而增加,其中Q10,GQ10,R的均值分别为3.99±0.21和2.28±0.074。除热带多树草原、常绿落叶林外,Q10,G均大于Q10,R值。不同植被类型的温度敏感性存在显著性差异,表现为:针叶林 > 阔叶林;落叶林 > 常绿林,其中生态系统的季节性变异是造成差异的主要原因。当植被类型和纬度区域共同影响Q10值时,植被类型对Q10值的总变异贡献更大。气候类型对Q10,GQ10,R都有显著影响。在气候带上,干旱带的Q10,G最小,而冷温带的Q10,G最高。不同气候类型下(除温带草原气候外)的Q10,G都大于Q10,R。在极端条件下,温度可能不在是主导因素,而水分对温度敏感性的影响不可忽略。

    • 阔叶红松林大径级个体对树木空间分布的影响

      2018, 38(23):8400-8407. DOI: 10.5846/stxb201801050031

      摘要 (1463) HTML (99) PDF 1.27 M (540) 评论 (0) 收藏

      摘要:对森林空间结构的研究一直是生态学重要研究内容之一,林分中大径级个体直接影响周围林分的空间格局,当大径级个体成为倒木或枯立木时会造成较大林隙,这也将导致周围空间格局发生变化。利用小兴安岭凉水自然保护区内10.4 hm2样地的调查数据,统计了样地内乔木树种组成,分析计算样地内树木个体间的分布规律,探究大径级个体对周围邻木空间分布的影响。研究结果表明:样地中共有乔木24种,共计7412株(去除分株),隶属于11科18属,林分中大径级个体周围存在由小径级树木聚集生长形成的环形结构,该环形结构随着邻木径级的变化而变化,2级邻木(5.0 cm ≤ DBH < 10.0 cm)主要在距离大径级个体3-7m范围内形成环形结构,3级邻木(10.0 cm ≤ DBH < 30.0 cm)主要在距离大径级个体3-6 m范围内形成环形结构,而1级邻木(1.0 cm ≤ DBH < 5.0 cm)与4级邻木(30.0 cm ≤ DBH < 50.0 cm)并未形成环形结构,经分析环形结构的产生与林分内个体间的竞争存在密切关系,并且该结构与林隙斑块动态理论间存在内在联系,该结构是森林动态变化的一种表现形式,会伴随林木的生长产生或消失。研究表明大径级个体胸径的变化对邻木的环形结构分布范围也有一定影响,当大径级个体胸径增加时邻木的聚集范围有收缩的趋势。

    • 荒漠齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)非结构性碳水化合物含量对植株脱水的响应

      2018, 38(23):8408-8416. DOI: 10.5846/stxb201801010004

      摘要 (1127) HTML (113) PDF 1.08 M (605) 评论 (0) 收藏

      摘要:苔藓结皮作为生物土壤结皮演替的最高阶段和生物量的最主要贡献者,具有很强的环境适应性,对维持荒漠地表稳定和改善微环境具有重要作用。非结构性碳水化合物是植物重要的组成部分,能够抵御环境胁迫对植物造成的损伤。目前,荒漠藓类植物非结构碳水化合物对干旱的响应机制尚不清楚。选取古尔班通古特沙漠南缘和腹地苔藓结皮中优势藓类植物齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)为研究对象,对其在复水后脱水过程中非结构性碳水化合物含量变化特征进行了分析。结果表明:植株含水量在脱水24 h内下降趋势显著,此后趋于稳定。可溶性总糖、蔗糖、果糖、淀粉含量在脱水1h内显著下降。可溶性总糖、蔗糖、果糖、淀粉含量在脱水2-16 h没有显著的变化。但16-24 h可溶性总糖、蔗糖、果糖、淀粉含量出现显著增加,脱水24-48 h,腹地齿肋赤藓可溶性总糖、蔗糖、果糖、淀粉含量缓慢下降到复水前水平,而南缘可溶性总糖、蔗糖、果糖含量低于复水前水平。复水前不同地区齿肋赤藓非结构性碳水化合物含量存在显著性差异,脱水结束后两个地区齿肋赤藓非结构碳水化合物含量无显著差异。结果说明齿肋赤藓在不同地区其非结构性碳水化合物含量不同,在同一脱复水过程中不同地区齿肋赤藓非结构性碳水化合物含量表现出不同的变化趋势,主要原因是可溶性糖含量对脱水过程中水分胁迫的响应不同。齿肋赤藓脱水过程中非结构性碳水化合物的研究,有助于抗旱非维管植物在干旱环境中从降雨湿润进入干旱过程的适应策略研究。

    • 不同生境下景宁玉兰灌丛萌株形态及其生殖特征

      2018, 38(23):8417-8424. DOI: 10.5846/stxb201712292347

      摘要 (1008) HTML (86) PDF 1.13 M (484) 评论 (0) 收藏

      摘要:景宁玉兰是萌生能力很强的灌木树种,为了解不同生境下景宁玉兰萌枝形态及其生殖特征,选择了灌丛(SH)、黄山松林(PTF)、落叶阔叶林(DBF)、杉木林(CLF)和林缘(FE)等5种坡向一致的生境类型,通过典型样地调查,比较分析了5种不同生境下景宁玉兰萌枝数量、大小、高度、枝系、开花及结实等性状。结果表明:(1)景宁玉兰在黄山松林下的分布密度最高,但5种生境下景宁玉兰每丛的萌枝数量没有差异,每丛最大萌枝基径对每丛萌枝数有一定影响,但最大萌枝高度与每丛萌枝数没有关系。在所有调查的景宁玉兰居群中,大于2根以上萌枝的灌丛达82.5%,说明萌生更新在种群繁衍中发挥着重要作用。(2)在落叶阔叶林下的萌枝基径显著小于其他生境(P < 0.05),黄山松林下一级枝粗度和长度显著小于其他生境(P < 0.05);灌丛中的总分枝率和逐步分枝率最高,灌丛和林缘生境的逐步分枝率(SBR2:3)高于其他生境。(3)生殖萌枝基径(r=0.320,P < 0.05)和高度(r=0.349,P < 0.05)与花量均呈显著正相关关系。杉木林下景宁玉兰生殖萌枝的花量显著高于黄山松林、落叶阔叶林和林缘生境(P < 0.05)。虽然黄山松林下景宁玉兰萌枝开花率及开花萌枝比例最低,但其果实大小、单果种子粒数及每丛结实率却较高(P < 0.05)。(4)景宁玉兰对环境变化极为敏感,生境类型和海拔对萌枝形态和生殖性状均有一定影响。研究表明,景宁玉兰萌生特征主要受其内在生物学特性所控制,而萌枝形态及生殖特征则与其所处环境条件更为密切。

    • 种源地气候对蒙古莸光响应特性的影响

      2018, 38(23):8425-8433. DOI: 10.5846/stxb201712162263

      摘要 (1068) HTML (93) PDF 1.04 M (494) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物对环境的长期适应所形成的遗传特性对其光合、生长等有着重要影响。通过测定8种不同种源地蒙古莸在相同环境条件下的光响应曲线,分析、比较了不同种源地蒙古莸光合响应参数的差异及种源地气候对其影响大小,以期了解蒙古莸光合特性响应环境变异的机理。结果表明:(1)在相同环境条件下,蒙古莸的光合能力与其种源地有密切关系。随种源地从东到西、从北到南,光合能力逐渐降低,其中内蒙古苏尼特左旗、二连浩特种源的最大净光合速率(Pnmax)最高,甘肃民勤种源Pnmax最小。(2)种源地气候对蒙古莸光响应特性有着显著影响,其中温度和海拔是主要因素,温度、海拔与最大净光合速率(Pnmax)、暗呼吸速率(Rd)均显著负相关(P < 0.01)。(3)种源地气候对各个光合参数的解释程度为:16.65%-73.52%,对表观量子效率(α1)、最大净光合速率(Pnmax)、光补偿点(Ic)和暗呼吸速率(Rd)有着重要影响,解释力均大于40%。由此可见,种源地气候差异引起的遗传变异是造成不同种源间光响应特性差异的重要因素之一。不同种源蒙古莸光合能力的差异是其适应特有环境的体现。

    • 三峡库区消落带野生狗牙根对水淹适生性的转录组分析

      2018, 38(23):8434-8441. DOI: 10.5846/stxb201712122233

      摘要 (955) HTML (82) PDF 1.06 M (595) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究狗牙根对水淹环境的适生性机制,取长势一致的狗牙根分为未水淹对照组(A1)和30 cm沉水处理组(A2),A2水淹15 d后两组同时采样,提取样本总RNA作转录组测序。A1和A2测序数据经de novo组装分别获得128031和83363条高质量Unigene;A1和A2对比发现28844条差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),其中11858条DEGs上调表达,16986条DEGs下调表达;功能注释显示,这些DEGs主要集中在转录、翻译、碳水化合物代谢和环境适应等途径;信号通路富集显示,包括植物对病原体的防御、物质代谢、光合作用、形态发育和抗氧化等过程的103个信号通路与狗牙根对水淹生境的适生性有关;随机挑选4个DEGs作qRT-PCR分析,荧光定量结果与测序数据基本一致,说明基于转录组分析DEGs的表达情况较为可靠。研究可为进一步挖掘与狗牙根水淹适生性相关的调控基因和功能基因提供基础。

    • 植被边界带对相邻麦田地表步甲和蜘蛛分布及蚜虫发生的影响

      2018, 38(23):8442-8454. DOI: 10.5846/stxb201711192059

      摘要 (894) HTML (82) PDF 3.65 M (469) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过管理半自然生境提高农田中天敌多样性及农田害虫的生物控制效率是当前生态农业研究的基本问题之一。为探讨不同类型半自然植被边界带对相邻麦田地表天敌的发生以及对小麦蚜虫生物控制潜力的影响,在北京顺义区赵全营镇采用陷阱法调查了不同类型植被边界带(人工林地、人工种植草带、自然演替草带)相邻的小麦田中,距离边界0,15 m和30 m处步甲和蜘蛛两类重要地表天敌的多度分布及小麦田蚜虫发生情况,同时分析了边界带植被群落结构对步甲和蜘蛛群落分布的影响。结果表明:人工林地相邻的小麦田中维持了显著较高的步甲、蜘蛛和蚜虫发生密度;不同类型植被边界带相邻小麦田中步甲和蜘蛛群落组成显著不同,植被边界带宽度以及乔木层盖度是影响相邻麦田步甲和蜘蛛群落分布的主要因子;距离植被边界带不同取样界面处,不同迁移方向的步甲和蜘蛛的活动密度无显著性差异;与林地相邻的麦田中,蜘蛛活动密度从农田边界向农田内部处依次降低,与人工种植草带以及自然演替草带相邻的麦田中,农田边界处蜘蛛的活动密度显著高于农田内部。研究显示,半自然植被边界带与麦田交界处维持了较高的蜘蛛活动密度,并具有向农田内部扩散的趋势,然而,并非高天敌密度就意味着低害虫发生率,深入研究天敌群落与害虫发生关系及其影响因素是未来天敌保护和害虫生物防治的重要方面。同时,因为不同类型植被边界带维持的天敌群落具有高度异质性,未来的研究需要充分考虑不同类型植被边界带对天敌维持的作用,以及不同类型生境界面地表天敌的活动规律。

    • 三种土壤条件下紫茎泽兰根际的酶活性及细菌群落状况

      2018, 38(23):8455-8465. DOI: 10.5846/stxb201709281755

      摘要 (1029) HTML (89) PDF 1.31 M (576) 评论 (0) 收藏

      摘要:紫茎泽兰被列为我国危害最严重的外侵植物,为探索其侵入机制,以四川省凉山州的3种主要土壤-红壤、黄壤和紫色土为研究对象,比较了根际和非根际土壤(距离根系约20 cm)的酶活性及细菌群落。结果表明,尽管土壤类型不同,根际酶活性(过氧化氢酶、酸性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶)及微生物量碳氮显著高于非根际,说明紫茎泽兰的根系生命活动促进根际微生物生长繁殖,数量增加,活性增强,有益于土壤养分供应,促进紫茎泽兰生长,提高生存竞争优势。在不同类型的土壤中,紫茎泽兰根际细菌的分类单元数和主成分方差比非根际降低或无显著变化,说明紫茎泽兰对土壤细菌群落的影响因土壤而异。3种土壤的优势菌株种类差异极大,根际20种优势细菌中仅链霉菌1(Streptomyces 1)为共有菌株,非根际仅有绿弯菌(Chloroflexi KD4-96)为共有菌株,说明紫茎泽兰能在细菌群落不同的土壤上生长,具有极强的适应性。但是,3种土壤的优势细菌均为放线菌门、变形菌门和拟杆菌门,合计占细菌总量的60.69%-78.75%;就同一种土壤而言,根际20种优势细菌中有8-11株与非根际相同。因此,土壤类型是决定细菌群落的主要因素,但因紫茎泽兰入侵而发生一定程度的变化。

    • 遮阴对骆驼刺叶性状和水分生理的影响

      2018, 38(23):8466-8474. DOI: 10.5846/stxb201711252105

      摘要 (1040) HTML (95) PDF 1.09 M (495) 评论 (0) 收藏

      摘要:以塔克拉玛干沙漠南缘荒漠绿洲过渡带优势种骆驼刺为试验材料,研究正常光照(NL)、中度遮阴(MS)和重度遮阴(SS)3种不同遮阴环境对骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)叶厚、单叶面积、比叶面积、比叶质量等叶性状参数和相对含水量、水势、失水速率、气孔导度、蒸腾速率以及水分利用效率等水分生理参数的影响。结果显示:随着光照强度的降低,骆驼刺的叶片厚度(LT)、比叶质量(LMA)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)明显降低,而单叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、相对含水量(RWC)、失水速率(RWL)和水势(WP)明显升高;各叶性状参数与水分生理参数之间均有极显著的相关性。说明:骆驼刺在遮阴环境下,其叶性状特征主要通过单叶面积和单叶干物质积累的变化来响应遮阴环境;其水分生理特征主要是牺牲对水分胁迫具有较好抗逆性的水分生理特征并通过气孔调节和更多的水分消耗用于维持一定的光合能力来响应遮阴环境。叶性状与水分生理参数相关性分析表明,遮阴环境下骆驼刺叶性状变化主要通过影响RWL、WP、Tr和WUE进而影响其水分生理特征的变化。因此,建议可利用遮阴措施对极端干旱区荒漠植物骆驼刺进行植被恢复,但其遮光度应设置在70%-80%自然光之间。

    • 干旱对土壤剖面不同深度土壤CO2通量的影响

      2018, 38(23):8475-8488. DOI: 10.5846/stxb201711142028

      摘要 (1002) HTML (103) PDF 2.23 M (532) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于全球气候变化,预计未来我国亚热带地区干旱频率和持续时间将会增加。森林土壤CO2的释放是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,然而,有关不同深度土壤CO2通量对干旱响应的理解仍相当有限。选择武夷山针叶林(Coniferous Forest,CF)和常绿阔叶林(Evergreen Broadleaved Forest,EBF)为研究对象,于2014年6月至2015年12月,采用梯度法计算10、30 cm和50 cm深度各层土壤CO2通量,探讨模拟干旱对其影响。结果表明:CF和EBF样地土壤CO2浓度均随土壤深度的增加而升高。CF和EBF样地对照(CK)处理10 cm深度土壤CO2生产量分别占总CO2生产量的53.5%和55.7%,表明土壤CO2生产量主要来源于浅层土壤,这可能与浅层土壤有高的有机碳含量及细根生物量主要分布区有关。干旱处理使CF和EBF样地不同深度土壤CO2通量均显著减少。在两个样地土壤CO2通量的温度敏感性(Q10)值均随着土壤深度的增加而减少。干旱处理显著减少了CF样地浅层土壤的Q10值(P=0.02),对深层土壤影响不显著(30 cm:P=0.30;50 cm:P=0.23);而在EBF样地干旱处理显著减少了深层土壤的Q10值(30 cm:P=0.02;50 cm:P=0.01),对浅层土壤影响不显著(P=0.32)。

    • 白三叶(Trifolium repens)入侵对城市草坪生态系统土壤动物的影响

      2018, 38(23):8489-8499. DOI: 10.5846/stxb201801060035

      摘要 (1277) HTML (107) PDF 1.04 M (566) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤动物是土壤生态系统中十分活跃的生物类群之一,也是城市草坪生态系统的重要组成部分。由于外来植物白三叶入侵,草坪土壤动物可能受到直接或间接的影响,进而改变城市草坪生态系统功能及过程。研究白三叶入侵对城市草坪生态系统土壤动物的影响,可为进一步了解外来植物入侵机制及城市草坪的建植养护提供理论依据。采用野外调查的试验方法对4种不同入侵程度下城市草坪的土壤动物群落特征和土壤理化性质进行了研究。结果如下:4种不同入侵程度的草坪样地共捕获土壤动物30099只,隶属于19目43科,其中小杆科、线蚓科和跳虫科为优势类群;土壤动物个体数量和类群数量整体表现为中度入侵 > 轻度入侵 > 对照 > 重度入侵,符合中度干扰假说;土壤动物个体数量和类群数量的季节动态主要表现为夏秋较高,冬春较低。CCA分析显示,土壤理化因子中铵态N对土壤动物影响相对较小,可能与白三叶改善了草坪土壤的供N水平并使其不成为土壤动物分布的限制因子有关;同时,土壤理化因子对土壤动物优势类群影响较小,而主要影响常见和稀有类群。总体而言,一定程度的白三叶入侵增加了土壤动物群落的多样性,但当达到重度入侵时,白三叶形成单优群落,减少了植物多样性,进而使土壤动物可获得的生活资源减少,土壤动物群落多样性呈下降趋势;白三叶入侵后通过改变土壤理化性质,影响到土壤动物常见和稀有类群,并最终改变草坪土壤动物的群落结构。

    • 泛长三角地区碳生态效率的空间格局及影响因素

      2018, 38(23):8500-8511. DOI: 10.5846/stxb201702260314

      摘要 (1025) HTML (90) PDF 16.14 M (429) 评论 (0) 收藏

      摘要:碳生态效率反映碳排放产出的经济社会价值高低,是衡量可持续发展水平的重要指标。以泛长三角各市为对象,以揭示碳排放的经济社会效益为目标,构建经济产出效率和人口承载效率评估指标,研究碳生态效率的空间格局和影响因素。结果表明:经济产出效率和人口承载效率呈现不同的变化趋势和空间格局,2000-2014年,经济产出效率增长97%,人口承载效率下降68%,前者空间集聚度高于后者;核心区及部分沿江城市的经济产出效率较高、增长较快,人口承载效率较低、下降较慢,碳生态效率高于其他城市;经济产出和人口承载效率的影响因素类似、作用强度和方向不同,前者主要受产业结构促进,后者的影响因素包括但不限于产业结构,但产业结构优化抑制了人口承载效率提升。研究认为,经济和社会视角的碳生态效率变化趋势及影响因素作用方向存在差异,为通过政策调控实现经济和社会效益同步提升增加了难度,在推动经济增长的同时,进一步加快人口集聚、优化产业结构和能源结构、提高能源利用效率等是政策制定的优选方向。

    • 三峡库区重庆段土地生态状况时空格局演变特征

      2018, 38(23):8512-8525. DOI: 10.5846/stxb201801060037

      摘要 (1163) HTML (86) PDF 8.29 M (661) 评论 (0) 收藏

      摘要:以三峡库区重庆段为研究对象,基于"基础-结构-效益-胁迫"框架构建了土地生态状况评估指标体系,利用变异函数理论模型对研究区2000年、2009年、2014年土地生态状况综合指数进行了拟合分析,通过空间自相关、冷热点分析及转移矩阵分析方法,分析了2000-2014年研究区域土地生态状况的时空演化规律。结果表明:①研究区土地生态质量呈现出库区腹地、库区中部、库区尾部依次降低的分布特征,且2000-2014年呈现出快速恶化-缓慢逆转的变化过程。②研究区2000-2014年C0/(C0+C)先减后增,呈中等空间自相关,表明结构性因素引起的空间异质性起主要作用;但随机性因素对土地生态状况的空间分异影响亦不可忽视,这与研究区14年来经济高速发展、人类对土地资源利用强度加剧以及区域自然灾害频发的实际情况相符。③从Moran's I值判断,2000-2014三峡库区重庆段的土地生态状况在区域上一直处于较高的集聚状态,2000-2009年集聚增强,2009-2014年集聚减弱。④从冷热点分析结果来看,2000-2014年,热点区域、冷点区域范围总体上均呈现出逐渐增加的趋势,但在空间上表现出了一定的分异特征:库区尾部的热点区域不断拓展,而库区腹地的热点区域则表现出逐年减小的趋势;且研究区热点区域主要集中分布在库区尾部的主城区和库区腹地万州区的中心城区,冷点区域主要分布在库区腹地的巫山县、巫溪县、奉节县、开州区和库区中部的石柱县、丰都县、武隆区等土地利用程度相对较弱、植被覆盖相对较好地区。

    • 基于生态-景观视角的城镇河岸带风貌特征评价——以晋江市河溪为例

      2018, 38(23):8526-8535. DOI: 10.5846/stxb201712292342

      摘要 (1177) HTML (95) PDF 4.42 M (556) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于生态-景观视角构建了河岸带风貌(RV,riparian view)综合评价指标体系,选取全域型城镇化典型代表地区晋江市12条主要河溪的120个河段进行数据取样与河岸带风貌综合评价值的计算,以此分析了晋江河溪河岸带风貌的现状,并从整体最优与各项影响因子最优两个层面探讨了河岸带风貌的指标优化控制值,结果表明:(1)受城镇化影响晋江目前河溪河岸带风貌整体情况并不乐观,目前已不存在状态非常好的河段,且96.67%河溪的河岸带风貌已经处于消失、丧失、破坏的状态,3.33%河溪的河岸带风貌也受到了消极的影响;(2)滩涂特征与岸线特征处于非常差状态的河段比例分别达到了57.5%与29.17%,植被特征无明显的非常好与非常差的极端状态,基本集中在36.67%较差、50%一般、13.33%较好的状态,而水体特征(除水质)总体相对较好的河段数量比例为56.67%;(3)浅滩保有率、滩涂宽度、自然滩涂保有度、滨河土地硬度、河道硬度、视线阻隔、植被带高度因子评分值为0的比例分别达到了89.17%、50.83%、64.17%、40.83%、52.50%、63.33%、51.67%,均高于其他评分值比例,这些因子的状态以非常差为主,是目前晋江河溪河岸带风貌短板;(4)从整体最优化与各项因子最优化两个角度提出20项指标优化控制值,若实现这些目标值,RV综合评价的得分值将由原有的1.59分别提升至1.96和3.85,晋江河溪河岸带风貌能够从较差的现状提高到一般或非常好的水平。

    • 基于电子导航地图POI的北京城区绿色空间服务半径分析

      2018, 38(23):8536-8543. DOI: 10.5846/stxb201804300892

      摘要 (1559) HTML (76) PDF 15.53 M (531) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,电子导航地图中的兴趣点(Point of Interest,POI)在城市地理与城市生态研究方面越来越受到重视。城市绿色空间对其居民的生产生活服务作用十分重要,城市绿地系统的配置是否科学对城市生态系统服务供需情况有着重要影响。利用北京城区五环以内的POI数据,采用核函数模拟出城市居民生产生活在空间分布上强弱程度的热力图,对该区域绿色空间实体不同半径服务区内的热力特征进行耦合分析。研究表明:北京市五环以内绿色空间实体500、750 m和1000 m典型服务半径的覆盖面分别占总面积的77.99%、91.55%和97.46%,从服务供给角度表现出空间分布格局相对均匀;但在绿色空间500 m服务半径内,仅覆盖了POI热力图中极高密度区中51.19%的地区,高密度区中54.78%的地区,中密度区中66.21%的区域,从服务需求角度表现出绿色空间分布格局明显不均衡。研究认为城市绿色空间在POI热度较高区域的主要商圈、人流密集区域匹配明显不足,需要通过增加绿地或疏解POI集中程度来缓解绿色空间供需矛盾。

    • 济南市森林生态系统服务功能的维持机制

      2018, 38(23):8544-8554. DOI: 10.5846/stxb201801230176

      摘要 (1273) HTML (108) PDF 2.85 M (580) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林作为陆地生态系统的重要组成部分,在维持生物多样性、固碳、水源涵养和木材供应等方面起着不可替代的作用。依据《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721-2008),以济南市12个林分类型为研究对象,对济南市森林生态系统服务功能维持机制进行研究,得出济南市年森林生态系统涵养水源、保育土壤、固碳释氧、林木积累营养物质、净化大气环境、生物多样性保护的价值为251.80亿元。其中,涵养水源、固碳释氧、生物多样性保护排在前3位;不同林分类型生态系统服务功能价值量中黑杨类和柏类占绝对优势,而泡桐、落叶松和竹林生态系统服务功能较弱;不同林龄生态系统服务功能价值量以中幼龄林为主;济南市森林生态系统服务功能的维持机制,受到森林资源面积、林龄结构、森林起源以及自然保护区建设等诸多因素的影响。

    • 京津冀地区生态空间识别研究

      2018, 38(23):8555-8563. DOI: 10.5846/stxb201805111039

      摘要 (1627) HTML (111) PDF 9.43 M (1600) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态空间识别是有效维护生态环境和减缓生态退化的有效方法之一,也是生态学目前研究的重要领域。京津冀地区自然禀赋先天不足,由于持续高强度的开发活动,水资源和土地资源的生态压力增大,脆弱的自然生态本底与经济社会发展的矛盾冲突激烈。为了探索基于可持续发展目标的生态空间管控有效方法,依据生态系统服务功能重要性和敏感性评价,以及重点生态功能区、重要生态功能区和生物多样性保护优先区等生态保护重要区域识别,确定了京津冀地区的生态空间。浑善达克沙漠化防治生态功能区、冀北燕山山区和冀西太行山山区,这些重要的区域关系到京津冀地区水资源和生态安全,是京津冀生态安全的重要屏障。生态空间识别将为京津冀地区社会经济可持续发展提供相应的科学依据。

    • 海岛生态保护红线划定技术方法

      2018, 38(23):8564-8573. DOI: 10.5846/stxb201712132243

      摘要 (1183) HTML (106) PDF 1.34 M (1032) 评论 (0) 收藏

      摘要:划定海岛生态保护红线是维护海岛生态安全,协调海岛开发与保护之间矛盾的重要方法。目前,海岛生态保护红线在概念内涵、划定内容、划定方法等方面尚未统一定性,且极易与海洋生态红线的概念混淆,不同类型和形态的海岛红线划定的方法及原则要求也有所区分,例如,单岛、列岛、群岛、有居民和无居民海岛等。论述了海岛生态保护红线概念、海岛生态保护红线与海洋生态红线的区别和联系;结合生态科学、地理科学和管理科学属性,基于发展观点和底线思维阐述了海岛生态保护红线划定原则;海岛生态保护红线类型主要包括:海岛重点生态功能区、海岛生态敏感区/脆弱区和海岛禁止开发区;筛选出海岛生态保护红线划定需要重点考量的指标,提出海岛生态保护红线划定的技术路线,同时针对海岛生态保护红线区划面临的若干问题进行探讨;对今后海岛生态保护红线划定研究进行了展望。

    • 区域生态足迹盈亏测算及其空间特征——以江苏省为例

      2018, 38(23):8574-8583. DOI: 10.5846/stxb201711202066

      摘要 (1311) HTML (97) PDF 2.40 M (533) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态足迹分析法能够通过计算生物生产性土地和水域的产量,估算人类对自然资本的消耗和自然资本的供给情况,进而对区域发展的可持续发展状态进行定量评估。在改进国家公顷生态足迹模型的基础上,对江苏省及其13个地级市生态足迹盈亏进行测算,进而揭示其空间演化特征。研究结果表明:(1)2015年江苏省的人均生态足迹为1.7890 hm2/人,人均生态承载力为0.2991 hm2/人,生态赤字为-1.4899 hm2/人,万元GDP生态足迹为0.2033 hm2/万元;(2)地级市中,人均生态足迹上,常州市最高为2.9317 hm2/人,宿迁市最低为1.7348 hm2/人;人均生态承载力上,盐城市最高为0.6111 hm2/人,苏州市最低为0.0812 hm2/人;人均生态赤字上,常州市最高为-2.8115 hm2/人,盐城市最低为-1.1503 hm2/人;万元GDP生态足迹上,宿迁市最高为0.3956 hm2/万元,无锡市最低为0.1651 hm2/万元;(3)江苏省及其苏南、苏中地区的人均建筑用地生态足迹和化石能源用地生态足迹所占比例较大,苏北地区人均耕地生态足迹和草地生态足迹所占比例较大;(4)人均生态足迹和生态赤字在空间分布上较为一致,呈现出南高北低的特征,而人均生态承载力呈现北高南低的分布特征;万元GDP生态足迹空间分布北高南低,整体上与人均地区生产总值成反比。研究结果能够为江苏省区域协调发展、生态文明建设提供理论指导和定量参考。

    • 黄土丘陵沟壑区生态风险动态变化及其地形梯度分析——以陕西省米脂县为例

      2018, 38(23):8584-8592. DOI: 10.5846/stxb201711011955

      摘要 (1157) HTML (99) PDF 2.63 M (592) 评论 (0) 收藏

      摘要:以黄土丘陵沟壑区陕西省米脂县为研究区,综合考虑区域农耕生态背景与社会经济发展状况,建立了以农耕生态风险概率与自然-社会复合系统损失度耦合的综合生态风险评价体系,分析了2009年、2015年土地利用生态风险的时空分异,并依托地形分布指数探究了生态风险与地形起伏度的关系,得出如下结论:米脂县土地利用变化明显,主要表现为耕地减少,林地与荒地增加;米脂县2009年、2015年综合生态风险指数分别为0.1466、0.1607,农耕风险胁迫增大,风险高值区片状分布于米脂县中部,研究期间有向川道集聚的趋势;低风险优势分布于起伏度高值区,高风险则优势分布于起伏度低值区,研究期间风险向较高地形起伏度迁移明显,同时高风险区域在起伏度低值区上的分布也更加集聚。

    • 基于SWAT的西北干旱区县域水文模拟——以临泽县为例

      2018, 38(23):8593-8603. DOI: 10.5846/stxb201801200159

      摘要 (1581) HTML (102) PDF 4.37 M (621) 评论 (0) 收藏

      摘要:以西北干旱区的临泽县为例,利用1980-2012年的气象数据、土地利用数据、土壤数据、数字高程数据驱动SWAT模型,对县域水文过程进行了模拟并对行政区内的水资源状况进行了时空特征分析。研究表明临泽县1980-2012年均实际蒸发量、下渗量、壤中流补给量、地下水补给量、产流量、可用地表水资源量和产流系数分别为130.53、49.78、68.95、48.00、53.47 mm、(13.17±0.60)×108 m3和0.16;生态用水量大(3.56±0.12)×1011 m3,且呈现出增加趋势。由于黑河分水措施的影响,各水量要素的突变年份出现在2000年之后的5年内。从空间分布上看,地下水补给量和产流系数都呈现"南高北低"的趋势。研究结果也表明临泽县1980-2012年的产流量由地下水补给量控制,壤中流和地下径流的贡献分别为43%和57%;而可利用水资源量主要依赖上游的来水,上游来水量的贡献率达到83%。此外,研究也发现临泽县2007-2012的实际蒸发持续增加,从而导致"蒸发悖论"现象的存在。

    • 干热河谷土壤酶活性对碳氮添加的响应

      2018, 38(23):8604-8611. DOI: 10.5846/stxb201709031588

      摘要 (1022) HTML (99) PDF 4.12 M (481) 评论 (0) 收藏

      摘要:碳氮是生态系统物质循环中的关键元素,然而碳氮对土壤生态系统功能是否具有交互作用还缺乏深入研究。通过干热河谷土壤的葡萄糖和硝酸铵的交互添加实验,研究了氮、碳添加及其交互作用对干热河谷土壤酶活性及其化学计量学特征的影响。结果表明:碳氮交互作用显著影响了葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶和亮氨酸胺肽酶活性。在对照样方的土壤中,碳添加使葡萄糖苷酶活性降低了31.4%;在施氮样方的土壤中,碳添加使葡萄糖苷酶活性增加了54.4%。对照样方中的土壤中,碳添加对酸性磷酸酶和亮氨酸胺肽酶活性促进作用较小(分别增加了102.4%和28.8%);相比之下,在施氮样方的土壤中,碳添加使酸性磷酸酶和亮氨酸胺肽酶活性分别增加了302.2%和68.8%。碳添加对葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶活性的促进作用与土壤初始有效氮含量显著正相关。几丁质酶活性在碳添加下增加了53.7%,对氮添加没有响应。碳氮交互作用也显著影响了C:N和C:P的水解酶化学计量关系。在对照样方中碳添加使C:N水解酶化学计量比降低了16.9%,C:P水解酶化学计量比降低了19.9%;而在施氮样方土壤中,碳添加的影响较小C:N和C:P水解酶化学计量比分别降低了1.9%和5.8%。碳氮交互作用对干热河谷土壤酶活性的影响表明碳氮在土壤生态系统功能具有重要作用。

    • 菌渣化肥配施对稻田土壤微生物量碳氮和可溶性碳氮的影响

      2018, 38(23):8612-8620. DOI: 10.5846/stxb201711272117

      摘要 (1327) HTML (69) PDF 1.36 M (546) 评论 (0) 收藏

      摘要:菌渣作为一种养分丰富的有机物料还田,可减少化肥施用,同时保持土壤肥力;而土壤微生物量碳、氮和可溶性碳、氮是土壤活性碳氮库的重要组成部分,其含量和比例变化对土壤肥力均具有重要作用。因此,探讨不同比例菌渣化肥配施对土壤微生物量碳、氮及可溶性碳、氮的影响,评价菌渣在优化土壤肥力方面的生态作用具有重要意义。在水稻田间定位试验条件下,设置3个化肥水平(C)0、50%、100%,菌渣相对用量(F)0、50%、100%,共9个处理,分析了各处理土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)和可溶性碳(DOC)、氮(DON)的变化特征,及其占土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)的比例与相关关系。结果表明:菌渣化肥配施后,微生物量碳和可溶性碳、氮均在C100F50最高,微生物量氮在C50F100最高,与不施肥处理相比,分别显著增加了49.40%、43.65%、83.52%、207.19%;MBC/SOC和DOC/SOC均随着菌渣化肥配施量的增加而减少,MBN/TN和DON/TN均在C100F50最高。相关分析表明,MBC、DOC与SOC,MBN与TN均呈极显著正相关,DON和TN呈显著正相关。总体来讲,菌渣化肥配施能够显著提高土壤微生物量碳、氮和可溶性碳、氮含量,但不是随着用量的增加一直呈增加趋势,高量菌渣或者化肥下会有降低趋势;菌渣化肥配施降低了土壤微生物量和可溶性碳氮比,因此适宜的菌渣化肥配施是提高土壤有机碳周转速度、微生物活性及其氮素供应能力和有效性的最佳选择。

    • 晋中市土壤养分空间分布与影响因子的相关性

      2018, 38(23):8621-8629. DOI: 10.5846/stxb201801220169

      摘要 (1105) HTML (88) PDF 6.29 M (533) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤养分是土壤肥力的基础,掌握其含量及分布特征对科学施肥具有重要意义。为此,运用ArcGIS技术与相关分析,研究了山西省晋中市主要土壤养分的空间分布规律,及其与海拔、用地类型间的关系。结果表明:(1)晋中市pH值平均为7.97,土壤整体呈碱性;土壤养分含量在不同的区县中差异较大。(2)研究区表层土壤SOM、TN、TP和TK平均含量分别是1.42%、0.08%、0.07%、1.97%,依据国家土壤第二次普查的养分分级标准,晋中市的表层土壤SOM、TN、TP含量偏低,平均水平分别为四级、四级、五级,而TK含量较高,平均水平为三级。(3)随着海拔的增高,土壤SOM平均含量呈先增加后减少的趋势,TN平均含量明显增加,而土壤TP和TK的平均含量变化趋势不明显。(4)用地类型与土壤养分的相关性分析表明,海拔733-1500 m范围内,耕地的SOM、TN、TP平均含量均明显高于林地、未利用地和自然保护区,而TK平均含量明显低于其他用地类型;在海拔高于1500 m的耕地中SOM、TN、TP平均含量均低于其他用地类型。在样点全部覆盖的海拔范围内,海拔与TN含量呈极显著正相关,与SOM、TP和TK的相关性未达显著水平。

    • 冬水田典型生境类型节肢动物群落多样性及生物量特征

      2018, 38(23):8630-8651. DOI: 10.5846/stxb201801240187

      摘要 (1187) HTML (71) PDF 5.26 M (522) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了掌握休耕季节不同生境冬水田节肢动物群落多样性及生物量特征,于2017年2-4月在重庆市璧山区通过陷阱法对3类冬水田耕作区及期9个小区生境进行了定点调查,分别为水稻和蔬菜及荒地耕作区、水稻和蔬菜耕作区及水稻和林地耕作区。共捕获节肢动物108367只,隶属于3纲119科(种)。Berger-Parker优势度指数表明,冬水田节肢动物群落以罕见或稀少种(类群)数量最多以及优势类群数量稀少且突出为最基本特征,圆科和长角科是最主要的优势类群。节肢动物密度和生物量的百分比分析表明,腐食者和捕食者是节肢动物群落的主要功能团;弹尾虫以及不同种类蜘蛛和天敌昆虫类群分别构成了腐食者和捕食者中的主要类群(种)。3类冬水田及其小区节肢动物群落主要功能团密度和生物量以及群落Shannon-Wiener多样性指数(H')、Margalef丰富度指数(D)、Pielou均匀度指数(J)和Simpson优势集中性指数(C)均有明显的规律变化,且出现了显著性差异(P < 0.05);节肢动物群落及其主要功能团腐食者和植食者分别在密度和生物量间,以及捕食者与其猎物腐食者和植食者在生物量上都具显著的相关性(P < 0.05)。群落相似性及相关性分析显示,3类冬水田及其小区节肢动物群落组成总体上差异明显,显然受到了稻田生境及耕作/管理等非生物因素的影响;其中生境类型(FH)作用最大,其次是蓄水量(EWQ)、稻桩生物(BR)、种植模式(PP)和收割方式(HM);它们与节肢动物群落密度及参数H'、DC,以及腐食者密度和生物量、捕食者密度等显著正相关或负相关(P < 0.05)。主成分及聚类分析结果进一步指出,3类冬水田的生境异质性差异较大,这与它们小区在节肢动物群落密度(AI)、腐食者密度(DI)及FH等生物和非生物因素上的较大不同有关。总之,3类冬水田主要营养链"水稻秸秆-腐食者-捕食者"中存在不同程度的级联效应;弹尾虫作为该效应中腐食者的代表承担着冬水田"关键或中心"节肢动物类群具有的双重生态功能;不同冬水田及其小区节肢动物群落多样性及生物量特征差异明显,这与FH、EWQ、BR、PP和HM等非生物因素密切相关。

    • 区域农田景观格局对麦蚜种群数量的影响

      2018, 38(23):8652-8659. DOI: 10.5846/stxb201801270220

      摘要 (1146) HTML (83) PDF 2.54 M (601) 评论 (0) 收藏

      摘要:明确农田景观格局对麦田蚜虫种群的影响,是开展区域性害虫生态调控的重要理论依据之一。以区域性小麦种植区为研究对象,基于遥感影像与土地覆盖分类数据以及田间调查的蚜虫种群数据,计算景观格局指数,使用负二项分布的广义线性模型从农田景观、非作物生境景观和区域景观3个方面分析了区域农田景观格局对麦田蚜虫种群的影响。结果表明,蚜虫种群的数量与草地的平均斑块面积和最大斑块指数显著正相关,与县域的平均几何最邻近距离和面积加权平均斑块面积显著负相关,与耕地的面积加权平均斑块面积显著负相关,与耕地的斑块密度显著正相关。草地斑块面积的增大、区域景观与耕地的破碎化、区域景观的聚集会促进蚜虫种群数量的增加。使用草地的斑块面积和最大斑块指数、区域景观的平均几何最邻近距离可以预测蚜虫种群的发生量。非作物生境草地的斑块面积、耕地的破碎化、区域景观的空间分布及破碎化是影响麦田蚜虫种群发生的重要景观因素。

    • 小鼠肠道组织结构在低温环境下的适应性调整

      2018, 38(23):8660-8665. DOI: 10.5846/stxb201712262326

      摘要 (1087) HTML (112) PDF 5.32 M (519) 评论 (0) 收藏

      摘要:对长期(3个月)处于低温条件下的小鼠各肠道组织结构的适应性变化进行了比较研究。低温驯化后小鼠的体重(P < 0.05)、消化道总长度(P < 0.05)、小肠长度(P < 0.01)和盲肠长度(P < 0.05)显著增加,而十二指肠肠腔隙截面积未发生显著变化,提示小鼠的肠腔隙体积在低温环境下明显增加。同时,低温驯化小鼠十二指肠的肠道和肠壁组织截面积均显著降低(P < 0.05),而其绒毛高则显著增加(P < 0.001),提示其黏膜层厚度增加,而黏膜下层结构趋于萎缩,表明小鼠肠道组织的形态结构为应对低温条件已经产生了适应性调整,即通过增加消化道的长度和营养物质的吸收面积来增加食物摄取量、食物吸收速率和吸收效率等,进而满足低温条件下小鼠能量需求的增加。相比之下,低温鼠的胃大小、盲肠重量、大肠长度与重量、直肠组织结构均未产生显著变化,暗示这些肠道结构对外界温度变化的敏感性相对较低。研究结果表明,小型哺乳类主要通过增大消化道长度和吸收面积来提高其消化效率,通过改变消化道的形态和结构来提高消化和吸收效率,以便更好地去适应环境温度变化而导致的能量需求变化。

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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