• 2018年第38卷第7期文章目次
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      2018, 38(7):0-0.

      摘要 (1145) HTML (0) PDF 13.85 M (565) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >土壤生态专题
    • 珠穆朗玛峰不同海拔梯度上土壤细菌和真菌群落变化特征

      2018, 38(7):2247-2261. DOI: 10.5846/stxb201704130657

      摘要 (3007) HTML (98) PDF 10.20 M (1199) 评论 (0) 收藏

      摘要:高寒生态系统是全球变化的敏感区域,揭示高海拔地区尤其是雪线以上土壤微生物群落的演变规律,对于理解全球气候变化对高寒生态系统的影响及其响应机制具有重要意义。以采自青藏高原珠穆朗玛峰北坡低海拔地区和永久雪线以上(海拔4000-6550m)的12份土壤和砂砾样品为研究对象,运用活菌计数法(CFU)和实时定量PCR(real-time PCR)技术对土壤样品的细菌和真菌进行了定量分析,并结合磷脂脂肪酸(PLFA)分析法、变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)和克隆测序方法研究了细菌和真菌群落随海拔梯度变化的演变特征,结果表明:土壤细菌和真菌丰度随海拔增加而降低,与海拔高度呈显著负相关;磷脂脂肪酸分析结果表明不论是细菌、真菌还是总的微生物PLFA含量均随海拔高度增加而下降,革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌的多样性也随海拔增加而降低,且代表革兰氏阳性细菌的PLFA组份在雪线(5350m)以上检测不到,而代表革兰氏阴性细菌和真菌的组份在所有海拔梯度上都有分布,表明革兰氏阳性细菌比阴性细菌和真菌对海拔及海拔相关因子变化更为敏感。DGGE图谱的UPGMA聚类分析的结果也发现在不同海拔高度样品中细菌群落组成发生明显变化,但真菌群落变化不明显。测序分析结果显示变形菌纲(Proteobacteria)是珠峰不同海拔高度土壤/砂砾样品中的优势菌群,芽单胞菌(Gemmatimonadetes)是高海拔样品中的优势菌群,而放线菌(Actinobacteria)主要分布在低海拔样品中;真菌以子囊菌门(Ascomycota)为主,而丝足虫类(Cercozoa)原生生物是高海拔冰雪覆盖样品所特有的真核生物。

    • 子午岭典型植被凋落叶-土壤养分与酶活性特征

      2018, 38(7):2262-2270. DOI: 10.5846/stxb201704110637

      摘要 (2480) HTML (115) PDF 4.65 M (1056) 评论 (0) 收藏

      摘要:对黄土高原子午岭任家台林区内刺槐、油松、侧柏等3种人工林以及桦树、辽东栎等两种天然次生林的凋落叶C、N、P含量、林下土壤基本理化性质和碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶3种酶的活性进行分析,并研究凋落叶C、N、P含量与土壤C、N、P含量之间的相关关系,以及土壤基本理化性质与酶活性之间的相关关系,为该区植被恢复效果评价提供科学依据与参考。结果发现:刺槐、辽东栎凋落叶碳氮比值显著低于其他植被,凋落叶分解速率相对较快;辽东栎土壤有机碳、全氮含量最高,分别为19.18、1.60g/kg,刺槐土壤全磷含量最高(0.61g/kg);土壤酶活性主要受土壤有机碳、全氮、容重及pH影响,与土壤全磷相关性不显著;人工林中,侧柏土壤中3种酶活性均高于其他植被,且侧柏凋落叶碳氮比值相对较低,分解速率较快,相比于刺槐作为造林树种更占优势。

    • 短期氮磷配施对刨花楠细根形态及其土壤微生物的影响

      2018, 38(7):2271-2278. DOI: 10.5846/stxb201704240735

      摘要 (1715) HTML (85) PDF 4.59 M (870) 评论 (0) 收藏

      摘要:以1年生刨花楠幼苗为研究对象,通过不同的氮磷配施实验,采用扫描根系法和磷脂脂肪酸法,研究不同氮磷配施处理对刨花楠幼苗1-4级细根根序形态特征及其土壤微生物的影响。结果表明:(1)4种氮磷配施处理均显著增加了刨花楠1-2级根的比根长和比根面积(P < 0.05),降低了3-4级根的比根面积(P < 0.05);(2)通过不同梯度的氮磷配施,1-2级细根的根组织密度呈下降态势,而3-4级根的组织密度则显著增加(P < 0.05),体现低级根与高级根之间的权衡;(3)4种氮磷配施处理都显著降低刨花楠1-4级细根的平均直径(P < 0.05);(4)随着氮磷比的增加,微生物总量及细菌、真菌与放线菌数量等均呈现先增加后降低的趋势,并均在N:P为10:1时达到最大;(5)氮磷配施条件下,细菌、真菌等与1-2级细根的比根长和比根面积呈显著正相关,而与4级根的比根长和比根面积则呈显著负相关,革兰氏阳性菌、真菌等与3-4级根的组织密度存在显著正相关,而与1-2级根的组织密度无显著相关性。各级根序的平均直径均与土壤微生物无显著相关性。研究结果表明,短期氮磷配施以N:P为10:1的效果最好,其最有利于提高刨花楠苗木细根的养分吸收能力与养分吸收效率,苗木通过调整细根形态来适应氮沉降,其地下生物群落如土壤微生物及其与细根的关系也发生变化,进而影响地下生态系统碳氮循环和养分流动。

    • 氮添加对高寒草甸土壤微生物呼吸及其温度敏感性的影响

      2018, 38(7):2279-2287. DOI: 10.5846/stxb201705100859

      摘要 (1972) HTML (79) PDF 4.51 M (1091) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤氮素的可利用性是控制土壤微生物呼吸的重要因素之一,大量研究已经表明增加土壤活性氮的含量可以降低微生物呼吸,但是土壤氮输入对土壤微生物呼吸温度敏感性的影响还不清楚。以青藏高原高寒草甸为研究对象,通过野外施氮试验和室内控制试验相结合的方式,在5℃、15℃和25℃条件下对3种施氮水平的土壤(对照,0g N m-2 a-1;低氮,5g N m-2 a-1;高氮,15g N m-2 a-1)进行培养,探讨土壤微生物呼吸及其温度敏感性对不同氮添加水平的响应情况。结果表明:(1)3个温度培养下的土壤微生物呼吸速率和累积碳释放量均随施氮量的增加而显著降低(P < 0.05);(2)氮添加对5℃和15℃培养条件下的微生物呼吸温度敏感性没有显著影响,但显著地增加了15℃和25℃培养条件下的微生物呼吸温度敏感性(P < 0.05);(3)线性相关分析表明,土壤累积碳释放量与土壤有机碳的难降解性显著负相关(P < 0.05),而15℃和25℃培养条件下的微生物呼吸温度敏感性与土壤有机碳的难降解性显著正相关(P < 0.05)。结果表明,在全球气候变暖的背景下,土壤氮输入将增加预测青藏高原高寒草甸地区土壤碳排放的不确定性。

    • 侵蚀退化地植被恢复过程中芒萁对土壤可溶性有机碳的影响

      2018, 38(7):2288-2298. DOI: 10.5846/stxb201705040824

      摘要 (1638) HTML (86) PDF 6.17 M (4440) 评论 (0) 收藏

      摘要:林下植被是生态系统的重要组分。通过对比分析红壤侵蚀区植被恢复过程中,林下有无芒萁覆盖地的土壤可溶性有机碳(DOC,Dissolved Organic Carbon)含量及其与地下根系生物量、地上植被淋溶液DOC含量的关系。结果表明:林下植被芒萁覆盖增加了地上叶片和地下根系生物量,土壤DOC含量及储量也显著增加(P < 0.05),芒萁覆盖对表层土壤(0-20cm)DOC的影响大于深层土壤(20-100cm)(P < 0.05);相关分析结果表明,林下芒萁覆盖地土壤DOC储量与细根生物量的垂直变化呈显著的正相关关系(P < 0.05),且随植被恢复年限的增加相关性显著增加,地下根系的垂直分布直接影响各土层DOC储量。不同植被恢复时期,林下芒萁覆盖地土壤DOC与鲜叶(马尾松+芒萁)和枯落物(马尾松+芒萁)淋溶液DOC均呈显著的正相关关系(P < 0.01),而林下裸露地土壤DOC仅与鲜叶(马尾松)淋溶液DOC呈显著的相关性(P < 0.01),林下芒萁覆盖地相对于裸露地枯落物淋溶液对土壤DOC储量的影响大于鲜叶。植被恢复过程中芒萁覆盖地土壤微生物生物量碳和微生物熵显著高于林下裸露地。因此,在植被恢复进程中,芒萁能够提供更多底物参与土壤物质与养分循环,对土壤DOC的贡献较大,为侵蚀区马尾松林恢复提供了重要的养分再吸收来源;同时芒萁覆盖增加了微生物活性,促进了微生物对土壤DOC的同化作用,提高了微生物碳源的利用率,对土壤有机碳的积累起着重要的作用。

    • 三种干旱指数在干旱区沼泽湿地土壤水分遥感反演中的应用

      2018, 38(7):2299-2307. DOI: 10.5846/stxb201706141089

      摘要 (1862) HTML (74) PDF 2.25 M (1529) 评论 (0) 收藏

      摘要:湿地水文条件对湿地生态系统结构和功能起着关键作用。借助卫星遥感技术,以干旱区疏勒河中下游沼泽湿地为研究对象,基于Landsat8 OLI遥感影像的温度植被干旱指数(TVDI)、垂直干旱指数(PDI)和归一化干旱监测指数(NPDI)3种干旱监测方法,结合野外湿地实测土壤水分数据进行比较和验证。结果表明:(1)TVDI、PDI和NPDI3种干旱指数在不同土层中均与土壤实测水分呈显著负相关(P < 0.01),且NPDI指数与表层土壤水分的拟合效果最好。不同土层中,3种干旱指数与土壤水分的拟合优度大小均为NPDI > TVDI > PDI;(2)研究区同一湿地类型不同土层的土壤水分存在显著差异(P < 0.05),且不同湿地类型的土壤水分总体上表现为随着土壤深度的增加呈递增态势;(3)研究区同一土层不同湿地类型的土壤水分差异显著(P < 0.05),且不同土层中土壤水分的大小均为:沼泽化草甸 > 草本沼泽 > 季节性咸水沼泽 > 内陆盐沼。

    • 放牧对滇西北高原纳帕海沼泽化草甸湿地土壤氮转化的影响

      2018, 38(7):2308-2314. DOI: 10.5846/stxb201705150893

      摘要 (1981) HTML (121) PDF 4.85 M (756) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择位于滇西北高原纳帕海国际重要湿地内的典型沼泽化草甸湿地为研究对象,采用原位土柱室内控制实验法研究了放牧干扰(猪翻拱扰动和牲畜践踏)对沼泽化草甸湿地土壤氮转化的影响。研究结果表明,放牧活动显著提高了沼泽化草甸湿地表层土壤的容重和pH值,降低了土壤含水率、TOC、TN和NH4+-N含量,而对NO3--N含量影响不显著。放牧干扰下沼泽化草甸湿地土壤的矿化速率和硝化速率均表现为猪翻拱扰动样地(ZG) > 牲畜践踏样地(JT) > 对照样地(CK);表现为ZG > JT > CK。放牧干扰促进了沼泽化草甸湿地土壤的矿化和硝化作用,猪的翻拱活动比牲畜践踏活动对土壤氮矿化和硝化作用的促进作用更显著。放牧干扰下沼泽化草甸湿地土壤的反硝化速率表现为ZG > CK > JT,猪的翻拱活动促进了土壤N2O气体的排放,而牲畜践踏活动抑制了土壤N2O气体的排放。相关性分析表明,受放牧干扰的沼泽化草甸湿地土壤的矿化和硝化速率均与土壤容重、pH呈显著正相关,与土壤含水率、NH4+-N、TOC、TN含量呈显著负相关;反硝化速率与TOC含量呈显著负相关。

    • 施肥对油茶园土壤呼吸和异养呼吸及其温度敏感性的影响

      2018, 38(7):2315-2322. DOI: 10.5846/stxb201703270531

      摘要 (1880) HTML (93) PDF 4.42 M (851) 评论 (0) 收藏

      摘要:油茶是中国南方重要的木本食用油料树种,研究施肥对油茶园土壤呼吸及其温度敏感性的影响,对于估算中国南方典型种植园林温室气体排放及其对气候变化的响应具有重要意义。设置对照(CK)、施肥(OF)、断根(CK-T)和断根施肥(OF-T)4个处理,采用静态箱-气相色谱法,通过多年观测,分析探讨施肥对油茶园土壤呼吸和异养呼吸及其温度敏感性的影响。结果表明:(1)施肥对油茶园土壤呼吸和异养呼吸无显著影响。研究期间,各处理(OF、CK、OF-T、CK-T)土壤CO2通量依次为(77.91±2.59)、(73.71±0.97)、(66.82±1.02)mg C m-2 h-1和(66.84±3.94)mg C m-2 h-1;(2)各处理土壤呼吸温度敏感性(Q10)表现为OF-T(1.96±0.01) > CK-T(1.79±0.03) > OF(1.77±0.01) > CK(1.75±0.03),其中,OF-T处理下Q10显著高于其他3个处理,即施肥显著增加了断根处理土壤呼吸Q10;(3)施肥显著增加了土壤表层NH4+-N和NO3--N含量,Q10与土壤表层NH4+-N和NO3--N含量表现出显著的正相关关系。

    • 增温和施氮对亚热带杉木人工林土壤溶液养分的影响

      2018, 38(7):2323-2332. DOI: 10.5846/stxb201704290787

      摘要 (1662) HTML (89) PDF 1.24 M (916) 评论 (0) 收藏

      摘要:在增温和氮沉降等气候变化背景下,土壤溶液养分元素供应是否平衡对加速或减弱土壤养分循环起着至关重要的作用。为探究增温和施氮对亚热带杉木人工土壤溶液养分动态的影响,分别于各样地的0-15、15-30cm和30-60cm土层安装土壤溶液采集器。利用真空泵的负压原理采集土壤溶液,对其有机组分及无机组分进行了两年的动态监测。结果显示:增温及增温+施氮显著增加了各土层溶解性总氮(DTN)及硝态氮(NO3-)浓度,而施氮促进了植被对其的大量吸收而未呈现显著的促进作用。整体而言,短期增温和施氮处理显著降低了可溶性有机碳(DOC)浓度,对土壤溶液K+、Ca2+、Na+、Mg2+等离子含量影响较小。但相比于施氮,增温对土壤溶液中矿质元素的影响远大于施氮。增温导致的土壤孔径增大,通透性增强可极大地促进Fe3+、Al3+淋溶,同时导致表层Na+、Mg2+离子含量显著降低。增温+施氮交互作用对土壤溶液各养分的影响存在叠加效应,但并不是增温和施氮单因子的简单累加,要深入了解土壤养分对未来气候变迁的内部机制需进一步长期监测。

    • 西双版纳热带雨林土壤与叶片生态化学计量特征的干湿度效应

      2018, 38(7):2333-2343. DOI: 10.5846/stxb201705020797

      摘要 (2143) HTML (79) PDF 7.83 M (639) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于地理格局对西双版纳热带雨林的干湿度梯度效应和生态化学计量学的研究思路,结合野外试验监测和室内分析,对西双版纳热带雨林土壤-植物系统元素化学计量特征对海拔和干湿度效应响应进行了研究探讨,结果发现:西双版纳热带雨林土壤和叶片碳氮磷化学计量特征均不同程度的受到海拔和干湿季影响。季雨林与山地雨林的水热梯度受海拔梯度重要影响,随海拔梯度升高,土壤含水率变化显著,且含水率在干湿季均对土壤有机碳(SOC)存在显著影响(P < 0.01),雨季其对土壤全氮(STN)和土壤全磷(STP)的影响要显著于干季;叶片全磷(TP)随含水率的增大而升高,而叶片全氮(TN)在干季会随含水率的升高而增大,雨季含水率升高到一定程度时会抑制TN含量的增加并出现单峰现象;而土壤C/P与海拔和干季土壤含水率的极显著相关性(P < 0.01)及干季叶片C/N与叶片含水率的显著相关关系(P < 0.05)说明,干季水分匮乏条件下,土壤含水率影响土壤P的矿化度和植物对P的吸收利用水平,而且叶片C/N对反馈植物水分含量具有明显指示作用。因此,水热梯度是土壤-叶片系统碳氮磷生态化学计量特征变化的重要驱动因素。此外,全球变化区域响应方面,多雨高温可能会削弱季雨林叶片C的同化能力,且叶N含量降低,但受氮沉降的影响,对C/N的影响尚无法确定;由于P循环对其他元素的耦合作用,雨林土壤-叶片系统的元素循环周期将会被缩短,但干季山地雨林植物生态系统P的限制作用有可能会减弱。

    • >研究论文
    • 不同生境下空心莲子草响应模拟昆虫采食的生长和化学防御策略

      2018, 38(7):2344-2352. DOI: 10.5846/stxb201704040575

      摘要 (2004) HTML (90) PDF 4.66 M (829) 评论 (0) 收藏

      摘要:外来植物往往可以入侵多种生境并受到多种昆虫的采食,而不同生境条件将可能会影响这些入侵植物对昆虫采食的防御策略。以入侵我国的克隆植物——空心莲子草为研究对象,分别选择生长在水生生境、水陆两栖生境和陆生生境中的无性个体(分株),通过50%去叶处理模拟昆虫采食,分析不同生境下空心莲子草对模拟昆虫采食处理的生长及化学防御响应的差异。模拟昆虫采食处理显著抑制了陆生生境、水陆两栖生境以及水生生境下空心莲子草的根、茎、叶和总生物量,但对3种生境下空心莲子草的生物量分配(根冠比、根生物量分配、茎生物量分配和叶生物量分配)均无显著影响。陆生生境下空心莲子草根、茎和总生物量显著高于水陆两栖生境和水生生境,根冠比显著低于水陆两栖生境和水生生境。模拟昆虫采食处理显著降低了空心莲子草的木质素含量,而对单宁和总酚含量影响不显著。生境对木质素含量无显著影响,但陆生生境下空心莲子草单宁含量显著高于水陆两栖生境和水生生境,且总酚含量显著高于水陆两栖生境,表明陆生生境中空心莲子草具有更强的防御能力。空心莲子草木质素含量与总生物量无显著相关性,但在模拟采食情况下,其总酚含量与总生物量呈显著负相关,而无论模拟昆虫采食处理存在与否,空心莲子草单宁含量与总生物量均呈显著正相关。因此,空心莲子草存在昆虫介导的生长和化学防御之间的权衡,在昆虫采食的情况下可通过减少生长来增加对化学防御物质的投入,但生境对空心莲子草这种生长-防御权衡的影响十分有限。

    • 降雨对北方城市5种典型城市绿化树种叶面滞尘的影响

      2018, 38(7):2353-2361. DOI: 10.5846/stxb201704210726

      摘要 (1844) HTML (109) PDF 4.96 M (773) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市树木和森林植被净化大气颗粒污染物的功能受到了广泛的重视,但由于受多种植被特征与环境因素的影响,定量评价城市植被净化大气颗粒污染物功能非常困难。研究了不同降雨条件下大叶黄杨、银杏、栾树、五角枫、杜仲5种我国北方城市绿化典型树种叶面滞尘量的变化特征。在选定的样树冠层分上、中、下3层和东、南、西、北4个方向,采集成熟叶片,采用刷洗样本叶表,抽取水样及分级抽滤并烘干称重的方法,测定这5种树种降雨后12d(夏季累积滞尘量)、14mm降雨后(小雨)、29mm降雨后(中雨)以及室内模拟降雨30mm/h(15mm雨量)后叶片表面不同粒径大气颗粒污染物的滞留量。研究结果表明:降雨对不同粒径颗粒物去除能力有较大差异,除银杏以外,PM > 10以上颗粒物更容易去除;小雨对颗粒物的冲刷能力有限;中雨可以冲刷掉50%以上总颗粒物;室内模拟强降雨可以冲刷掉90%以上颗粒物,随着降雨增大,各粒径颗粒物随之冲刷量增加;同时叶表结构对抗冲刷能力有显著影响,革质叶片更容易滞尘及冲刷,绒毛结构滞尘能力较低,抗冲刷能力较强;北方大叶黄杨具有综合去除空气中颗粒物优势(小雨TSP冲刷量为(775.06±33.99)mg/m2),银杏具有去除细颗粒物优势(中雨PM2.5冲刷量为(426.55±40.83.99)mg/m2)。

    • 岷江干旱河谷区典型灌木对干旱胁迫的生理生化响应

      2018, 38(7):2362-2371. DOI: 10.5846/stxb201701230189

      摘要 (1949) HTML (98) PDF 4.63 M (981) 评论 (0) 收藏

      摘要:以岷江干旱河谷区6种典型山地灌木[沙棘(Hippophae rhamnoides)、羊蹄甲(Bauhinia faberi)、白刺花(Sorphora davidii)、锦鸡儿(Caragana arborescens)、三颗针(Berberis sargentiana)、黄栌(Cotinus szechuanensis)]为试材,采用盆栽试验研究了土壤自然干旱胁迫对苗木叶片抗氧化保护酶活性、膜伤害程度以及渗透调节物质的影响,探讨植物应对土壤干旱逐渐加剧的生理生态适应机理。结果表明,植物不同抗氧化保护酶对干旱胁迫及随之而来的氧化胁迫的响应存在一定差异。各灌木的超氧化物歧化酶随着干旱胁迫的增强呈先上升后下降,过氧化物酶在整个胁迫期间表现为逐渐升高,过氧化氢酶的升高则主要发生在胁迫的中后期,表明不同胁迫时期对植物体起主导作用的保护酶不同,三者表现为相互协调的作用方式。随着干旱胁迫的增强,各灌木的丙二醛呈缓慢增加趋势,细胞的膜脂过氧化作用逐渐加强,植物开始遭受一定程度的毒害。沙棘和羊蹄甲叶片的质膜相对透性随胁迫的增强呈现先升后降最终回到初始水平的特点,表明植物可以通过干旱锻炼获得一定的抗旱能力。白刺花和黄栌叶片的质膜相对透性在胁迫的0-4 d保持不变,从8 d开始大幅上升并一直维持在较高水平,说明胁迫初期植物细胞膜的结构和功能还很完整,生理活动仍能正常进行,但从中期开始细胞膜遭受严重破坏。随着干旱胁迫的增强,各灌木叶片的脯氨酸总体均呈增加趋势,表明干旱胁迫下植物通过积累脯氨酸以提高细胞的渗透调节能力。主成分分析表明,6种灌木的抗旱能力由强到弱依次为:羊蹄甲、沙棘、锦鸡儿、黄栌、白刺花、三颗针。综合分析表明,干旱河谷区几种典型灌木可通过提高抗氧化酶活性并积累渗透调节物质对干旱胁迫进行积极的反馈,以减弱逆境胁迫下活性氧的危害,提高细胞的渗透调节能力,减轻细胞遭受的损伤。

    • 夏玉米叶片气体交换参数对干旱过程的响应

      2018, 38(7):2372-2383. DOI: 10.5846/stxb201703260520

      摘要 (1726) HTML (86) PDF 8.07 M (793) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前已经开展了大量的干旱对作物叶片气体交换参数影响的研究,但关于作物叶片气体交换参数对干旱过程的响应及其关键阈值的研究仍较少。基于夏玉米七叶期开始的5个初始水分梯度的长时间持续干旱模拟实验资料,分析了不同强度持续干旱过程中夏玉米叶片气体交换参数(净光合速率Pn,气孔导度Gs,蒸腾速率Tr,胞间CO2浓度Ci和气孔限制值Ls)的变化规律及其关键阈值。结果表明,玉米的净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)在干旱发生初期呈大幅度下降,但随着干旱持续会出现一定的适应性。利用统计容忍限方法确定了夏玉米拔节期Pn,TrGs响应干旱的临界土壤相对湿度(0-30cm)分别为53%,51%和48%,对应的临界叶含水率分别为81.8%,81.3%和81.2%。夏玉米光合作用由气孔限制向非气孔限制转换的0-30cm土壤相对湿度均为44%±2%,对应的叶含水率均为77.6%±0.3%。研究结果可为夏玉米干旱发生发展过程的监测预警提供依据。

    • 基于随机森林回归的草场植被盖度反演模型研究——以新疆阿勒泰地区布尔津县为例

      2018, 38(7):2384-2394. DOI: 10.5846/stxb201705030814

      摘要 (1840) HTML (103) PDF 8.77 M (773) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为草地资源大国,我国正面临严峻的草场退化形势。掌握草场植被盖度的历史演变趋势,是草场退化驱动力识别及风险评估的基础。目前已有研究多以参数回归方法估算植被盖度,但并未充分考虑其苛刻的使用条件。利用Landsat系列卫星遥感影像及地面植被盖度监测资料建立非参数回归——随机森林回归模型,并与传统线性回归方法进行比较,在此基础上应用随机森林回归模型估算近10年来布尔津县草场植被盖度的变化趋势,并对结果的不确定性进行分析。结果显示:传统的线性回归方法很难满足其基本的统计学假设条件,而随机森林模型不但无需进行假设条件检验,而且预测的准确性也优于以往普遍应用的线性模型。基于Landsat ETM+标准数据得到的反演结果较之TM和OLI数据普遍偏小,地表反射率数据虽然可以大幅降低传感器不同对反演结果所造成的影响,但结果仍存在约±10%的不确定性。涉及的草场类型众多,为了提高反演精度,后续研究需要分别计算其植被指数,并尽量减低传感器差异带来的不确定性。

    • 中国温带和亚热带8个树种叶和吸收根协同分解

      2018, 38(7):2395-2404. DOI: 10.5846/stxb201704110634

      摘要 (1968) HTML (99) PDF 4.91 M (859) 评论 (0) 收藏

      摘要:叶和细根( < 2mm)是森林生态系统的分解主体,二者是否协同分解,将极大影响所属植物在生态系统碳(C)循环中的物种效应。已有研究显示,叶和细根的分解关系具有极大的不确定性,认为很大程度上归因于细根内部具有高度的异质性,导致叶和细根在功能上不相似。为此,使用末梢1级根和细根根枝作为研究对象,它们在功能上同叶类似,称为吸收根。通过分解包法,分别在黑龙江帽儿山和广东鹤山,研究了2个阔叶树种和2个针叶树种(共8个树种)的叶和吸收根持续2a多的分解。结果发现,分解速率k(a-1,负指数模型)在8个树种整体分析时具有正相关关系(P < 0.05),在相同气候带或植物生活型水平上是否相关,受叶的分解环境及吸收根类型的影响;N剩余量整体上并不相关,亚热带树种的叶和细根根枝的N剩余量在分解1a后高度显著正相关,温带树种的叶和1级根的N剩余量在分解2a后显著高度正相关。本研究中,根-叶分解过程是否受控于相同或相关的凋落物性质是决定根-叶分解是否相关的重要原因,其中分解速率与酸溶组分正相关、与酸不溶组分负相关。比较已有研究,总结发现,根-叶分解关系受物种影响较大,暗示气候变化导致物种组成的改变将极大影响地上-地下关系,也因此影响生态系统C循环。

    • 锐齿栎水力结构和生长对降雨减少的响应

      2018, 38(7):2405-2413. DOI: 10.5846/stxb201704090612

      摘要 (1706) HTML (77) PDF 4.90 M (873) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究气候变化背景下降雨减少对森林的影响,2013年在宝天曼锐齿栎天然次生林原位建立了3块降水减少(截雨)样地,研究降雨减少对锐齿栎水碳关系和生长的影响。结果表明:降雨减少后锐齿栎枝条水势显著低于对照,最低水势为(-1.36±0.11)MPa,但锐齿栎木质部栓塞88%的水势值为-3.19MPa,叶片气孔关闭时的水势值为-2.5MPa,故降雨减少在这一地区没有对锐齿栎水力结构造成严重的干扰。降雨减少后,锐齿栎的叶片、韧皮部和木质部的总非结构性碳浓度与对照没有显著差异。木质部导管密度和叶片气孔密度变大,而导管直径和气孔长度变小。在天气较为干旱时,降雨减少处理的锐齿栎气孔导度日变化呈"双峰"曲线,而在湿润天气时呈"单峰"曲线且中午峰值显著大于对照。降雨减少处理的锐齿栎木材密度、Huber值、比叶面积和胸径生长与对照没有显著差异。降雨减少后锐齿栎树木没有遭受水力失衡或碳饥饿的危害,生长也没有受到显著影响,但是水力输导系统发生了适应性调节。

    • 基于TM NDVI的武功山山地草甸植被覆盖度时空变化研究

      2018, 38(7):2414-2424. DOI: 10.5846/stxb201703290550

      摘要 (2170) HTML (81) PDF 8.94 M (649) 评论 (0) 收藏

      摘要:以江西省武功山山地草甸为研究区,基于4期TM(Thematic Mapper,专题测图仪)卫星遥感影像,提取NDVI(Normalized Difference Vegetation Index,归一化植被指数),采用像元二分模型,运用ENVI 5.1和ArcGIS 10.0软件计算得到武功山山地草甸的植被覆盖度分布格局及动态变化。研究结果表明:(1)研究期间山地草甸面积减少了9.72%,呈递减趋势。20年来随着武功山风景区成立-旅游业发展-山地草甸生态修复,山地草甸植被覆盖度增加和减少交替,总体呈上升趋势;(2)山地草甸植被覆盖度呈现东南高西北低的空间分布特征。低覆盖度草甸区集中在武功山山脉的西北侧坡面的崖壁和部分山脊线上,而高覆盖度草甸区多分布在武功山山脉的东南坡面;(3)研究区山地草甸退化与改善并存,山地草甸最北端和白鹤峰-九龙山区域的东南坡、南坡低海拔处植被总体呈退化特征;发云界南部的东坡植被总体呈现改善特征。研究期间山地草甸退化面积比改善面积多出1.78%。(4)山地草甸植被覆盖度的分布格局和地形因子存在较高的相关性(P < 0.05):植被覆盖度随着坡向的变化而呈规律性的变化,总体上山地草甸植被覆盖度的分布为阳坡 > 平坡 > 阴坡;植被覆盖度先是随着坡度的上升而升高,在坡度15°-25°时达到峰值,然后随坡度的上升而下降,在45°-90°最低;植被覆盖度随海拔升高呈波浪式下降,1000-1200m最高,在主峰山顶海拔1800-1918.3m最低。遥感解译检验结果证明采用此方法对大面积山地草甸覆盖度分布及变化进行反演可行而准确;在后续研究中将采用不同季相的多期影像数据提取NDVI对研究区植被覆盖度进行长期监测,以便更准确可靠地分析山地草甸演化过程和趋势。

    • 降水控制对荒漠植物群落物种多样性和生物量的影响

      2018, 38(7):2425-2433. DOI: 10.5846/stxb201703290549

      摘要 (2113) HTML (80) PDF 4.52 M (1148) 评论 (0) 收藏

      摘要:在全球气候变化背景下,干旱和极端降水事件将对荒漠区植物群落物种多样性和生产力产生深远影响,研究植物群落应对降水变化的响应机制对于荒漠生态系统的科学管理具有重要意义。通过人工增减雨措施利用遮雨棚和滴灌技术对研究区的降水量进行人为调控,探究极端干旱、干旱和降水增加等条件对荒漠植物群落物种多样性和生物量的影响。结果表明:经过一年的降水控制处理,发现灌木和草本层片物种多样性指数在极端干旱、干旱和降水增加等试验处理中差异不显著;灌木的生物量对不同降水控制条件的响应也不显著,而草本层片地上生物量对降水变化的响应最为明显,并随着降水量的增加呈线性增长趋势,极端干旱处理(D1)条件下草本生物量为(10.54±2.36)g/m2,当降水增加50%(W1)后,草本生物量可达到(105.69±28.60)g/m2;草本地上生物量与土壤浅表层(40cm)的含水量之间显著相关(P < 0.05),草本层片生物量与短期(一年)降水波动显著相关。通过定位控制试验进一步探究长时间序列降水变化如何作用于荒漠植物群落特征,研究结果对全球气候变化背景下荒漠生态系统响应机制方面的研究提供数据和理论支撑。

    • 草原火烧严重度燃烧指数的适用性比较分析

      2018, 38(7):2434-2441. DOI: 10.5846/stxb201703290545

      摘要 (1953) HTML (83) PDF 7.55 M (847) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于遥感影像的燃烧指数被广泛应用于火烧严重度(fire severity)研究,选取适宜燃烧指数定量评估草原火烧严重度,对草原生态系统植被的恢复与管理具有重要意义。以呼伦贝尔草原火烧迹地为研究区域,基于landsat8 OLI影像分别构建4种燃烧指数(NBR、NSTV1、dNBR和RdNBR)与综合燃烧指数(CBI)的回归模型并进行精度验证,对比分析不同燃烧指数识别草原火烧严重度等级的能力。结果表明:在燃烧指数与CBI构建的回归模型中,dNBR指数的相关性(n=70,R2=0.856)最高;4种燃烧指数识别火烧严重度的精度存在差异,中度火烧区域(1 < CBI ≤ 2)内,NSTV1指数识别精度最高,未过火(CBI=0)、轻度火烧(0 < CBI ≤ 1)和重度火烧(2 < CBI ≤ 3)区域内,dNBR指数识别精度均表现最好,分别为80%、62.5%和100%;基于不同燃烧指数的草原火烧严重度制图中,dNBR指数的总体精度同样高于其他燃烧指数,为82.1%,Kappa系数高达0.76。综上所述,dNBR指数是草原火烧严重度分析与评价的适宜遥感指数。

    • 滇西北石卡雪山2个针叶树种森林上限径向生长对温度和降水的响应

      2018, 38(7):2442-2449. DOI: 10.5846/stxb201703260521

      摘要 (1820) HTML (86) PDF 4.13 M (989) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于树木年轮学的理论和方法,建立滇西北高原石卡雪山森林上限丽江云杉(Picea likiangensis)和高山松(Pinus densata)差值年表,运用响应函数研究其与气候因子的关系,进而阐明影响滇西北高原针叶树种径向生长的主要气候因子,并利用冗余分析(RDA)进一步分析并验证树木生长与温度和降水的关系。研究结果表明:石卡雪山森林上限针叶树种径向生长主要受温度影响,温度和降水对树木生长有滞后效应,2个树种对气候响应存在差异。具体表现为(1)丽江云杉径向生长受温度和降水的共同作用,与上年10月平均最低温呈显著负相关,与上年11月平均最高温以及当年7月温度呈显著正相关,上年8月和当年5月降水抑制其生长;(2)高山松径向生长与上年10月平均温和平均最高温、11月平均温呈显著正相关,与当年7月平均温和平均最高温呈显著负相关,与降水未达到显著相关水平;(3)冗余分析与响应函数分析结果基本一致,进一步证明该方法能够有效量化树木径向生长与气候因子的关系。能够为气候变化背景下的滇西北高原森林生态系统管理与保护提供理论依据。

    • 景观格局与植物多样性的关系及其空间尺度效应——以浑善达克沙地为例

      2018, 38(7):2450-2461. DOI: 10.5846/stxb201703230507

      摘要 (1837) HTML (112) PDF 6.56 M (750) 评论 (0) 收藏

      摘要:景观格局是植物多样性的重要影响因素,为了探明沙地景观格局与植物多样性的关系及其空间尺度效应,以浑善达克沙地腹地为研究区,采用样方法进行植物群落学调查,基于GIS和遥感分析技术,分析景观格局指数,计算了10个尺度(100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000m)下33个景观格局指数,利用双变量相关性分析法筛选出不同尺度下与植物多样性显著相关的指数;运用逐步回归的方法识别不同尺度下对植物多样性贡献显著的景观格局指数,并进行拟合检验。研究结果表明:景观格局指数对物种多样性影响具有显著的尺度依赖性。在所有空间尺度,景观格局指数主要对Shannon多样性指数和β指数影响较大;在100m尺度下,Shannon指数逐步回归R2值达到最大(0.138);β指数在900m尺度下R2值达到最大值(0.2)。拟合检验发现,在500m尺度下,均匀度指数、Shannon多样性指数和β多样性指数实测值和预测值拟合均达到显著水平(P < 0.05),故认为500m尺度下,景观格局对植物多样性影响较大。因此,在不同尺度下管理和保护沙地植物多样性,应综合考虑景观格局指数的尺度效应,根据需要建立和优化有利于植物多样性的景观格局。

    • 吉林蛟河阔叶红松林地表甲虫多样性时间动态分析

      2018, 38(7):2462-2470. DOI: 10.5846/stxb201703220493

      摘要 (1504) HTML (100) PDF 4.57 M (678) 评论 (0) 收藏

      摘要:阔叶红松林是长白山林区代表性植被类型,具有较高的生物多样性。研究吉林蛟河阔叶红松林中地表甲虫多样性的时间动态,比较优势类群对时间变化的响应,为森林中地表甲虫的保护与利用提供科学依据。在2012-2013年5月中旬至8月下旬整个地表甲虫的活跃期,利用巴氏罐法在吉林蛟河阔叶红松林4个样地中共采集地表甲虫9849头,隶属于22个科79种,步甲科Carabidae、埋葬甲科Silphidae和隐翅虫科Staphylinidae为优势类群。地表甲虫的物种数、个体数和多样性指数均在7月上旬时达到最高,时间对个体数有显著影响(P < 0.05)。地表甲虫多样性各指数间相关性较低,个别种类对环境变化比较敏感。步甲科个体数在7月上旬显著高于其他时间,物种数与个体数的时间动态不一致,步甲科对8月上旬的适应能力强于埋葬甲科和隐翅虫科。埋葬甲科在7月上旬个体数量极显著高于其他各时间(P < 0.01),物种数与个体数的时间动态相一致。埋葬甲科对7月下旬适应能力强于隐翅虫科,其对时间变化的反应最敏感,当环境条件适宜时,其数量能够迅速增加。不同时间隐翅虫科的物种数与个体数变化相对较小,对时间变化的敏感程度最低。由于生活习性的特殊化,使得捕食性和腐食性地表甲虫活跃的高峰期也可能与被捕食者在各时期的数量有关。

    • 濒危植物羽叶丁香种群结构与动态特征

      2018, 38(7):2471-2480. DOI: 10.5846/stxb201704250753

      摘要 (2486) HTML (90) PDF 4.93 M (1043) 评论 (0) 收藏

      摘要:羽叶丁香(Syringa pinnatifolia Hemsl.)是中国特有的珍稀濒危物种,首次对中卫香山和贺兰山甘沟保护区两地的天然种群进行调查,通过建立种群静态生命表,绘制种群存活曲线描绘其种群结构特征,利用种群数量动态预测和时间序列分析定量研究其未来的发展趋势。结果显示,中卫香山种群属于增长型,贺兰山甘沟种群属于衰退型,二者对外界干扰均比较敏感。两地羽叶丁香种群均不同程度地缺乏幼苗,种群发展主要靠中老龄个体维持,存活曲线都趋向于Deevey-Ⅱ型,死亡率曲线和危险率曲线均显示随着年龄的增长,各龄级呈波状上升趋势,且中卫香山种群波动更明显,生存分析也显示中卫香山种群更早进入衰退期,结合生境气候条件,贺兰山甘沟地区更适宜羽叶丁香的生存。动态指数和时间序列分析显示羽叶丁香种群具有前期缺乏,中期稳定,后期衰退的动态特征,幼龄个体的缺乏是导致其濒危的重要原因之一。因此,建议在目前封山育林保护基础上,加强羽叶丁香高效繁育技术研究,并适当进行人工抚育,以保证其种群的正常更新。

    • 极小种群野生植物对开蕨种群结构特征和群落物种多样性

      2018, 38(7):2481-2492. DOI: 10.5846/stxb201704190706

      摘要 (1989) HTML (96) PDF 5.90 M (1335) 评论 (0) 收藏

      摘要:以国家Ⅱ级保护极小种群野生植物——对开蕨(Phyllitis scolopendrium)为研究对象,分析了在海拔729、1008m群落内,其种群大小、分布频度和密度,个体形态特征指标及其在种群内、种群间差异,苗高分布规律、相对苗高组替代年龄级结构,分布格局和群落各层次的物种多样性,群落的相似性。结果表明:对开蕨在自然分布区内为偶见种,呈斑块状分布。在400m2内,海拔1008m处(01群落)种群密度为31株,样地分布频度为43.75%,最大密度15株/25m2;海拔729m处(02群落)种群密度为91株,样地分布频度为93.75%,最大密度30株/25m2。通过对其自然苗高,叶片数量,有孢子囊叶片数量,最大叶片长、宽值,最小叶片长、宽值,冠径,叶片厚度7个形态指标的分析显示,种群内变异较大,随着植株高度(年龄)的增加,其变异系数均随之减小而趋于稳定;种群间在自然苗高,最大叶片长度和宽度,成熟孢子叶片数量,冠径,叶片厚度上达到极显著差异(P < 0.01)。其苗高分布呈现双峰型,01种群波谷出现在15.1-20.0cm处;02种群波谷出现在10.1-15.0cm处,两群落均显示有一次较大的更新过程,同时01种群在40.1-45.0cm出现间断。年龄级分析得出,01种群划分为5个龄级,近于正态分布;02种群划分为4个龄级,为倒J型分布;两种群分别处于中龄期和幼龄期,没有出现衰退型年龄结构。格局分析得出,对开蕨种群均为聚集分布。两群落的乔木、灌木、草本层的Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数、Marglef丰富度指数、生态优势度和种间相遇机率较低(与地带顶级植被相比)而且分布不均;对开蕨在两群落的草本层中重要值较低,仅为伴生种。两群落相似性分析显示,乔木、灌木、草本层的相似度指数分别为66.67%、69.23%和38.46%,草本层差异较大。

    • 挺水植物与浮叶植物光合荧光特性的差异

      2018, 38(7):2493-2502. DOI: 10.5846/stxb201704120652

      摘要 (2042) HTML (141) PDF 6.08 M (660) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨自然生境中不同生活型水生植物光合生理特征的差异,选取4种挺水植物菖蒲(Acorus calamus L.)、再力花(Thalia dealbata Fraser)、梭鱼草(Pontederia cordata L.)、茭草(Zizania latifolia(Griseb.)Stapf),以及4种浮叶植物黄睡莲(Nymphaea mexicana Zucc.)、莼菜(Brasenia schreberi J.F.Gmel.)、金银莲花(Nymphoides indica(L.)O.Kuntze)、菱(Trapa bispinosa Roxb.)为研究对象,比较其叶绿素荧光参数、色素组成和比叶重的差异。研究发现,高光强下挺水植物电子传递速率(ETR)、非光化学淬灭(NPQ)等光合荧光参数、以及低光强下ETR拟合曲线的初始斜率(α)均值显著大于浮叶植物。不同挺水植物间光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(Fv/Fm)、ETR、NPQ、最大潜在电子传递速率(Ps)、最大电子传递速率(ETRm)及饱和光强(Em)变化幅度较大;不同浮叶植物间上述参数变化幅度较小。挺水植物叶绿素(Chls)、类胡萝卜素(Cars)含量均值也高于浮叶植物。但由于比叶重(SLW)的影响,不同水生植物间单位叶面积和单位叶鲜重色素含量的变化规律略有不同。挺水植物中再力花、梭鱼草光合能力较强,其光合荧光参数和色素比例均符合典型阳生型特征;菖蒲、茭草光合能力略弱,部分指标符合阴生型特征。4种浮叶植物各指标均符合阳生型特征。实验推测,挺水植物和浮叶植物由于叶片所处环境不同,其光合适应机制存在明显分化。挺水植物叶片所处环境异质性较大,因而不同物种之间光合参数适应范围也大;浮叶植物叶片所处环境相对均一,因而光合参数差异也小。浮叶植物也不依赖NPQ进行高光保护。在湿地植被恢复工具种筛选过程中应综合考虑环境异质性和不同物种光适应能力的差异。

    • 海岛城市化过程中的生态安全动态评价与驱动力分析——以平潭岛为例

      2018, 38(7):2503-2511. DOI: 10.5846/stxb201704250746

      摘要 (1941) HTML (94) PDF 5.05 M (848) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着海岛城市化进程的不断加速,海岛的开发建设与生态安全的矛盾日益突出,客观评价平潭岛开发建设中生态状况的动态变化及驱动力分析,对促进平潭岛社会经济与生态环境的协调发展具有重大意义。选取平潭岛2001年作为生态安全状况评价对比基准年份,另选取2005-2015年的自然与社会经济指标数据构建了平潭岛生态安全评价DPSIR评价指标体系。采用综合指数法发现驱动力因子、影响因子在评价年份中动态变化较为平稳;压力因子、状态因子动态变化趋势较为相似,响应因子在2009年设立综合试验区之前动态变化较为平稳,但是2009-2012年波动最为明显。响应因子、压力因子、状态因子对生态安全指数产生重大影响,其中响应因子是关键因子,对生态安全指数有决定性影响。平潭岛的生态安全状态总体呈上升趋势,2001年、2005-2009年生态安全状况总体上较为平稳,而设立综合实验区以来的2009-2011年期间生态安全指数上升幅度最为明显,尤其是从2011年开始,生态安全指数达到0.7612,生态安全状况由2010年的临界进入了良好,后续2012-2015年呈现略微下降的平稳状态。进行相关因子分析发现状态指数、驱动力指数、响应指数与安全总指数的相关系数较高并且响应指数大于压力指数相关系数;通过主成分分析与通径分析发现2011年与2015年的主成分综合得分最高,分别为1.5277与1.1974,响应因子对平潭岛生态安全状况起到决定作用,其中交通运输投资比率、卫生社会保障投资比率、公共设施投资比率对平潭岛生态安全状况产生直接与间接的影响较大。研究可以丰富海岛环境评估的实证案例与相关理论体系,同时为国内海岛城市化进程的生态安全评估提供借鉴。

    • 不同视角下基于InVEST模型的流域生态补偿标准核算——以渭河甘肃段为例

      2018, 38(7):2512-2522. DOI: 10.5846/stxb201704130664

      摘要 (1990) HTML (91) PDF 6.37 M (786) 评论 (0) 收藏

      摘要:补偿标准是生态补偿项目研究的核心内容。为提高补偿标准的可操作性,以渭河干流甘肃段为研究区,基于流域生态补偿标准范围界定,在考虑耕地向多种林地转化情况下采用InVEST模型和加权法核算流域新增生态服务量,并以新增生态服务价值为补偿上限,农户机会成本为补偿下限,先从国家新一轮退耕还林政策导向视角,探讨15°-25°和25°以上坡耕地退耕还林的差异化补偿标准。再从利益公平分配视角,耦合机会成本投入与生态系统服务产出,探讨生态补偿净收益不同地区的差异化补偿标准。结果表明:①渭河干流甘肃段退耕还林,生态补偿标准范围为146.39-481.98万元km-2 a-1。②重要水源地一级保护区和保留区迎水面15°-25°坡耕地全部退耕还林需补偿金额13.95-33.55亿元。25°以上坡耕地全部退耕还林需要补偿金额12.96-28.35亿元。③各县/区比较,退耕还林净收益麦积区最大,陇西县最小。其生态补偿范围分别为202.23-727.92、96.99-136.53万元km-2 a-1

    • 贵州典型峰丛洼地区域近50年村落演变规律及驱动机制

      2018, 38(7):2523-2535. DOI: 10.5846/stxb201704290789

      摘要 (1811) HTML (126) PDF 15.98 M (583) 评论 (0) 收藏

      摘要:揭示当前多种因素驱动下聚落演变模式与功能转型的地域差异具有重要意义。通过长时间序列的高清影像数据,研究典型峰丛洼地区不同自然和社会经济条件下,近50年来,尤其最近10年乡村聚落在多重背景下的演变模式、内在机制,及其地域差异。结果发现:(1)研究区聚落分布分部主要受耕地、地形和道路的影响,聚落面积增长热点和聚落斑块增长热点的耦合关系存在区域差异;(2)聚落格局演变存在集聚与均匀分布两种趋势;(3)研究区聚落特征和演变的阶段性地域差异十分明显;(4)喀斯特山区聚落的规模变化、演变阶段和演变模式既存在一些共同性的特征,又有各自的差异性;(5)外部因素和聚落农户的自我调适是演化的主要驱动力。

    • 人文因素对中国灰水经济生产率的影响

      2018, 38(7):2536-2546. DOI: 10.5846/stxb201704130655

      摘要 (1566) HTML (77) PDF 6.08 M (651) 评论 (0) 收藏

      摘要:促进水资源环境与经济的可持续发展,已成为当前我国亟待解决的问题。以灰水经济生产率为研究主体,将其定义为GDP与灰水足迹之比,基于对我国31个省市(香港、澳门特别行政区和台湾省数据尚未统计)2000-2014年灰水经济生产率区域特征和空间相关性的分析,利用空间Durbin模型对人文因素与灰水经济生产率的关系进行了研究。结果显示:(1)我国灰水经济生产率整体呈现上升趋势,东部地区显著高于中、西部,西部地区最低;(2)各省区灰水经济生产率在空间分布上存在显著正自相关性且空间集聚程度较高,近年来区域间的分化加剧;(3)从全国范围来看,提升产业结构优化度、城镇化水平及社会福利有利于本地灰水经济生产率增长,提高受教育程度和社会福利对邻近地区灰水经济生产率具有正向影响;(4)从各分区情况来看,提升民众受教育程度、产业结构优化度、城镇化水平和社会福利都对东部地区灰水经济生产率具有显著积极效用,城镇化建设的发展和社会福利水平的提高有利于西部地区灰水经济生产率增加;在间接效应结果中,东部民众受教育程度的提高,中部社区服务机构的减少,西部社会福利的改善都对相应邻近地区灰水经济生产率产生了显著正向影响;此外,各地需缩小城乡差距,提高农村地区GDP,促进经济与环境健康发展。提出了推动我国水环境与经济协调发展的建议。

    • 近30年河北大海陀自然保护区山地草甸植被(NDVI)变化及其对气候的响应

      2018, 38(7):2547-2556. DOI: 10.5846/stxb201704110633

      摘要 (1737) HTML (81) PDF 5.11 M (997) 评论 (0) 收藏

      摘要:河北大海陀自然保护区地处我国暖温带落叶阔叶林区,草甸植被多处于山地顶部,对外界干扰敏感。为了研究该地区的草甸植被变化以及其对气候变化的响应,收集了该地区近30年的TM遥感影像资料,1980-2015年的气候数据,包括年平均气温、7月份平均气温、1月份平均气温、年降水量、6-8月平均降水量等多个气候指标,以及大海陀自然保护区及其周边地区的地形数据等,用滑动平均法、M-K检验法、相关分析法及偏相关分析法等方法分析了大海陀自然保护区草甸植被NDVI及其与气候响应。结果表明:(1)近30年来,大海陀自然保护区草甸植被NDVI呈先上升后下降的趋势,在2004年NDVI达到最高,随后逐渐下降。(2)大海陀自然保护区草甸区域的年降水量变化整体表现为波动循环的趋势,总体略有上升,但没有达到显著水平;年均温变化表现为上升趋势,且达到了极显著水平,该地区的气温上升趋势主要由以1月为主的冬季温度升高而引起。(3)草甸植被NDVI与年均温成显著的负相关关系,与年降水量的关系不明显。

    • 西藏自然保护区现状分析及其空间布局评估

      2018, 38(7):2557-2565. DOI: 10.5846/stxb201704160677

      摘要 (2096) HTML (99) PDF 6.76 M (820) 评论 (0) 收藏

      摘要:对自然保护区空间布局合理性进行评估,可为管理部门制定政策提供科学依据。以自然保护区名录数据为基础,采用数理统计、时间序列分析和空间叠加分析等方法,在深入认知西藏国家级和省级自然保护区现状特点的基础上,从人文和自然角度对其空间布局合理性进行评估。结果表明:①截至2015年底,西藏自然保护区面积达41.37万km2,较全面保护了西藏脆弱生态系统和国家重点保护动植物;②西藏1990-2015新增国家级和省级自然保护区2000年以前由东南部往中西部扩展,2000年以后主要分布在自治区中部,其空间分布和类型趋于完善;③从人文角度看,西藏国家级和省级自然保护区生态保护与人类活动的矛盾不突出,总体布局合理;④从自然角度看,各个生态地理区(植被带)内自然保护区密度较为接近,但自然保护区面积占比差异较大,空间布局还需优化。

    • 渭河底栖动物性状和功能对空间尺度环境变量响应的生态区差异性

      2018, 38(7):2566-2578. DOI: 10.5846/stxb201704180694

      摘要 (1853) HTML (91) PDF 6.77 M (827) 评论 (0) 收藏

      摘要:以我国中部渭河南部流域山区和平原生态区的底栖动物为研究对象,通过计算29个生物性状类别和7个功能多样性指数,比较了不同生态区的生物性状组成和功能与性状多样性指数差异性;应用综合RLQ和fourth-corner方法探索底栖动物生物性状组成与土地利用和理化变量的关系;通过广义线性模型(GLM)比较不同空间尺度环境变量对底栖动物功能与性状多样性指数影响的生态区差异性。研究发现,共18个底栖动物性状组成在山区和平原间存在显著差异性,其中具有无庇护所和以叶片为庇护所材料、外骨骼轻微骨化和骨化良好、草食性、捕食性等生物性状的底栖动物栖息于栖境状况较好的山区,体壁呼吸、虫体柔软、集食者等生物性状更多的集中在人类活动较严重的平原区。除了功能均匀度指数外,山区的性状和功能多样性指数均显著高于平原,说明平原环境干扰显著降低了底栖动物性状和功能多样性。综合RLQ和fourth-corner方法表明底栖动物生物性状对环境胁迫的响应存在可预测性。GLM模型结果表明,山区和平原生物性状和功能多样性指数受到不同空间尺度土地利用和理化环境变量的影响:流域尺度城镇用地、水温和TN含量是影响山区功能和性状多样性指数模型的重要环境变量,但平原区河段尺度农业用地面积百分比和平均水深是影响功能和性状多样性的主要因子。

    • 褐马鸡非使用价值评估及影响因素

      2018, 38(7):2579-2587. DOI: 10.5846/stxb201703290552

      摘要 (1630) HTML (93) PDF 4.33 M (787) 评论 (0) 收藏

      摘要:野生物种资源的价值评估是保护生物学研究的核心内容,也是物种保护、生态补偿以及TEEB行动计划的理论基础和依据。运用条件价值法(CVM)对珍稀濒危鸟类褐马鸡(Crossoptilon mantchuricum)进行非使用价值评估。研究共回收有效样本503份,其中70.97%有支付意愿,通过平均值法和中位值法估算得出我国城镇人口对褐马鸡的人均支付意愿为28.39-36.88元/a,由此得到褐马鸡的非使用价值在21.89×109-28.44×109元/a之间。通过建立Logit计量经济模型对支付意愿的影响因素进行分析,进而得到受访者对褐马鸡的了解程度、见过褐马鸡次数、受教育程度及收入水平等因素对支付意愿具有正的影响,其中了解程度的影响最大,而年龄对支付意愿具有负的影响。除此以外,评估的范围、支付意愿的单位以及总样本的设定也会直接影响物种价值评估的结果。

    • >专论与综述
    • 湿地生态水文模型研究综述

      2018, 38(7):2588-2598. DOI: 10.5846/stxb201705090854

      摘要 (2310) HTML (181) PDF 6.83 M (1242) 评论 (0) 收藏

      摘要:变化环境下湿地生态水文格局及过程发生了深刻变化,已对流域、区域乃至我国水安全和生态安全构成威胁。湿地生态水文模型是揭示湿地生态格局与生态过程的水文学机制的有效工具和重要手段。介绍了湿地生态水文模型的概念、内涵、构建方法及分类,回顾了湿地生态水文模型的国内外发展历程,论述了目前湿地生态水文模型研究应用的重点领域:湿地生态水文调控与生态补水、流域湿地生态恢复重建与水资源综合管控和气候变化下湿地生态水文变化评估与应对策略。针对目前研究中存在的问题及薄弱环节,提出未来研究的发展趋势和亟需加强研究的重点方向。

    • “海绵城市”建设的关键科学问题与思考

      2018, 38(7):2599-2606. DOI: 10.5846/stxb201704220730

      摘要 (2355) HTML (109) PDF 4.26 M (2013) 评论 (0) 收藏

      摘要:"海绵城市"是学术界、政府和企业界特别关注的热点之一,具有有效防止城市雨洪灾害、改善水生态和水环境、提高生物多样性等多方面的服务功能,有助于城市社会经济发展。在目前全国范围内发生城市内涝的严重情况下,科学地进行"海绵城市"建设显得尤为重要。对"海绵城市"的研究背景、概念与内涵、建设途径、主要技术、国内发展现状等进行了总结和归纳,并提出"海绵城市"建设的关键科学问题,并进行深入思考,建立"SPONGE"框架来概括整个"海绵城市"的建设内容,为今后的"海绵城市"研究和建设提供参考。

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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