• 2018年第38卷第8期文章目次
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      2018, 38(8):0-0.

      摘要 (1212) HTML (0) PDF 11.78 M (665) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 湿地生态系统服务价值评估的空间尺度转换研究进展

      2018, 38(8):2607-2615. DOI: 10.5846/stxb201704260764

      摘要 (2554) HTML (82) PDF 1.35 M (1272) 评论 (0) 收藏

      摘要:湿地生态系统服务取决于一定空间尺度中的生态系统结构和生态过程,而人类从湿地生态系统获得利益的大小也与其空间尺度有着密切联系。同时,湿地生态系统服务价值评估的空间尺度转换问题也一直是整个湿地生态学研究中的热点和难点之一。在分析湿地生态系统服务空间尺度特征的基础上,提出了湿地生态系统服务价值评估研究中空间尺度转换的概念,即是指通过一个已经有的、与被估算湿地生态系统相似的更大空间范围的或更小空间范围的另一湿地生态系统的价值来估算该湿地生态系统的价值量的过程。介绍了常用的空间尺度转换的方法,主要包括成果参照法和空间模型分析两种方法,成果参照法又包括数值直接外推法和调整函数参照法(Meta分析法)。对目前空间尺度转换研究中存在问题进行总结,并对未来的研究进行了展望。

    • 植物呼吸释放CO2碳同位素变化研究进展

      2018, 38(8):2616-2624. DOI: 10.5846/stxb201705080848

      摘要 (1982) HTML (87) PDF 1.43 M (1389) 评论 (0) 收藏

      摘要:稳定性碳同位素是研究碳循环的有效手段。植物呼吸释放CO2的碳同位素(δ13CR)变化是研究植物或生态系统与大气碳交换的重要方法,并可以揭示植物的生理过程、碳分配方式及其对环境变化的响应。介绍了目前国内外关于植物δ13CR变化的研究概况,植物不同器官δ13CR值及其日变化幅度趋势一致:叶片 > 根系 > 树干/茎,不同功能群植物其呼吸释放CO2碳同位素组成存在差异。但植物δ13CR值日变化与呼吸底物的相关性在不同的研究中结果并不一致。导致植物呼吸δ13CR发生变化的主要原因为光合同位素效应、呼吸底物的供给及呼吸代谢中间产物利用、碳代谢相关酶的活性、LEDR(light enhanced dark respiration)、植物的遗传特性及外部环境改变。目前国际上已有较多关于导致植物呼吸δ13CR发生变化原因的研究,但内在机制的研究尚未完善。该领域研究在国内鲜有报道,因此,亟需加强我国关于植物δ13CR短期变化及其潜在呼吸代谢机制的研究。

    • 光闪烁方法测算区域蒸散研究进展

      2018, 38(8):2625-2635. DOI: 10.5846/stxb201705240966

      摘要 (1585) HTML (119) PDF 1.36 M (846) 评论 (0) 收藏

      摘要:蒸散是土壤-植物-大气连续体(SPAC)水热运移的一个重要环节,是全球水量平衡的重要组成,一直是气象学、水文学、地理学及生态学等相关学科重要的研究主题。区域尺度地表蒸散的时空变化过程十分复杂。迄今为止,在像元尺度水平上,特别在非均匀下垫面和地形起伏条件下,有代表性的进行地表蒸散的观测仍然十分困难。虽然遥感方法可获得区域尺度水平蒸散,但其主要根据经验或半经验模型对区域蒸散进行估算,模型选用的参数以及结果还需地面实测数据进行改进、优化,如何获得与遥感尺度相应的地面蒸散实测数据成为模型验证的重点和难点,光闪烁方法的出现为上述问题的解决带来了希望。光闪烁方法能够适应复杂下垫面,测量结果准确且具有时空平均等优点,成为测量区域蒸散的有效方法、验证遥感模型结果的最佳手段。从理论原理、计算方法、主要应用情况等方面,概述了光闪烁方法观测区域蒸散研究进展,指出了影响测算精度的不确定性因素,并提出了研究展望,旨在进一步推动该方法在区域蒸散观测研究中的应用,促进相关学科的发展。

    • >研究论文
    • 中国陆地经济与生态环境协调发展的空间演变

      2018, 38(8):2636-2648. DOI: 10.5846/stxb201705020796

      摘要 (1980) HTML (91) PDF 15.56 M (812) 评论 (0) 收藏

      摘要:以中国2853个县(区)的GDP数据和全国1km格网土地利用数据为基础,通过构建ESV、YEEH和EEHC模型,依据ESV和GDP单位面积变化计算中国陆地经济与生态环境协调度,并借助ArcGIS 10.1平台对YEEH和EEHC栅格数据进行空间分析,以此揭示中国陆地经济发展与生态环境系统的相关关系和演变特征。研究表明:(1)中国陆地经济与生态环境协调发展度逐渐好转,呈现出东北地区好于西部地区,西部地区好于中、东部地区的空间格局,反映出当面社会经济活动与自然生态环境关系之间总体上向着可持续的方向发展;(2)中国陆地经济与生态环境协调发展的空间分布状态从1980年的低于均值聚集模式发展变化到2010年的高-低两种聚集模式共同分布;(3)中国陆地经济社会与生态环境发展协调度当前整体上趋于好转,但在区域分布上空间差异较为明显,西部地区在保护生态环境的同时需大力发展经济,而东中部地区则需在发展经济的同时注重生态保持与修复,中国的经济发展与生态环境建设工作依然任重而道远。

    • 黄土沟壑区小流域景观格局演变及生态服务价值响应

      2018, 38(8):2649-2659. DOI: 10.5846/stxb201705210935

      摘要 (1907) HTML (93) PDF 3.48 M (926) 评论 (0) 收藏

      摘要:以黄土沟壑区典型小流域泥河沟为研究区,基于1986年的彩红外航空相片、2002年SPOT影像、2016年GF-1卫星影像的解译结果和社会经济统计数据,利用景观指数、土地利用程度、信息熵等方法分析了该流域近30年的景观格局演变规律,并借鉴生态服务价值当量估算法定量探讨了生态系统服务价值的变化特征。结果表明:①近30年来研究区土地利用景观格局发生了显著变化,除了林地和建设用地景观面积增加,耕地、园地、未利用地均有不同比例的减少。②流域内景观整体破碎度减少,优势斑块的连通性呈增加趋势。③土地利用程度整体呈上升趋势且高于全国平均水平231,土地利用信息熵先减少后增加,流域景观经历了"无序-有序-无序"的变化。④研究期内流域的总生态系统服务价值呈持续上升趋势,单项生态服务功能主要为土壤形成与保护、废物处理、水源涵养和生物多样性保护。高分辨率卫星影像为流域景观格局演变和生态服务价值分析提供了较为详细的数据支撑。

    • 基于投入产出表的北京市产业生态效率

      2018, 38(8):2660-2671. DOI: 10.5846/stxb201705150898

      摘要 (1762) HTML (90) PDF 6.81 M (660) 评论 (0) 收藏

      摘要:提高生态效率对协调经济发展与环境保护的关系至关重要。为了了解北京市产业转型过程中各产业部门生态效率的变化趋势,识别提高影响北京市产业生态效率的关键部门,基于北京市投入产出表,运用指标体系法,选取水资源效率,以及废水、二氧化硫、工业固体废弃物的环境效率作为生态效率的衡量指标,核算了北京市2007、2010和2012年各部门的水资源效率以及2005、2007和2010年各部门的环境效率,并比较分析了各部门的水资源的完全用水系数以及污染物的完全排放系数,计算各部门之间完全排放量的相互贡献比例,识别了提高生态效率的关键部门。研究结果:(1)2007-2012年,北京市各部门水资源效率和2005-2010年废水、二氧化硫(SO2)、工业固体废弃物的环境效率整体呈波动上升趋势。(2)农林牧渔业和废品废料部门是提高水资源效率的关键部门。(3)水的生产和供应业、化学工业、食品制造及烟草加工业、纺织业和造纸印刷及文教体育用品制造业是提高废水环境效率的关键部门。(4)石油加工、炼焦及核燃料加工业、非金属矿物制品业、金属冶炼及压延加工业、电力及热力的生产和供应业是提高SO2环境效率的关键部门。(5)煤炭开采和洗选业、金属矿采选业、木材加工及家具制造业、非金属矿物制品业、金属冶炼及压延加工业、电力及热力的生产和供应业、水的生产和供应业是提高工业固体废弃物环境效率的关键部门。

    • 基于景观结构的生态移民安置区生态风险评价——以宁夏红寺堡区为例

      2018, 38(8):2672-2682. DOI: 10.5846/stxb201704280784

      摘要 (2085) HTML (89) PDF 3.79 M (701) 评论 (0) 收藏

      摘要:以宁夏自治区红寺堡区为例,以1995年、2000年、2005、2010年和2015年5期遥感影像为数据源,综合运用景观格局指数、生态风险指数、空间分析法以及地理探测器等多种研究方法,研究了移民安置区生态风险时空特征。结果表明:1995-2015年研究区景观格局发生了较大的变化,草地面积减少了2.97×104hm2,耕地、林地、建设用地分别增加了1.90×104hm2,0.42×104hm2和0.43×104hm2;在研究期间景观整体斑块数不断增加,其景观整体破碎度随之变大;研究区生态风险主要以较低风险和中风险为主,其中建设用地、沙地和未利用地生态风险值较高,在研究期间生态风险平均值由0.166降低至0.154,研究区生态风险值呈降低趋势。通过地理探测器诊断得出景观斑块数、景观破碎度、景观优势度、景观损失度、斑块密度等因素是安置区生态风险的主要影响因素。

    • 近30年来黄河三角洲植被净初级生产力时空特征及主要影响因素

      2018, 38(8):2683-2697. DOI: 10.5846/stxb201705301000

      摘要 (2543) HTML (105) PDF 17.82 M (860) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国拥有丰富的海岸带蓝色碳汇,准确把握海岸带蓝碳生态系统净初级生产力(NPP)状况,辨识不同人为干扰下蓝碳生态系统NPP的时空分布特征具有重要意义。以黄河三角洲为研究区,以近30a(1987年、1995年、2005年、2016-2017年)为时间尺度,通过遥感手段和现场调查,对黄河三角洲NPP时空变化特征及其主要影响因素进行研究。结果显示:(1)近30年来研究区NPP均值和总量呈现先下降又略微增长的特征,2016-2017年度NPP平均值为294.38g C m-2 a-1,总量为710.05 Gg C/a,表现出显著的季节差异。(2)研究区NPP在各行政区、保护区和地表覆盖类型中均表现出了明显的空间分异性;2016-2017年度NPP分区结果显示,不同分区面积由大到小依次为中生产力区(49.5%)、低生产力区(38.3%)和高生产力区(12.1%)。(3)研究区NPP的时空分异性是地表覆盖类型和植被生长状况共同影响的结果,海陆交互作用、开发利用活动和近年来的生态建设是NPP时空变化的主要影响因素。(4)湿地植被和农田是研究区碳汇的主要贡献者,20世纪90年代以来二者NPP均值逐渐上升,在2016-2016年度分别达570.28g C m-2 a-1和335.92g C m-2 a-1;近30年来,湿地植被NPP总量逐渐减少,农田NPP总量则逐渐增加。湿地植被是海岸带蓝碳的典型载体,农田作为位于滨海地区、由湿地植被转化而来、本身具有较高固碳能力和潜力的碳汇类型,可作为海岸带蓝碳的重要补充。

    • 北京山区河岸带植物群落种-面积关系

      2018, 38(8):2698-2709. DOI: 10.5846/stxb201705230958

      摘要 (1626) HTML (91) PDF 3.40 M (1030) 评论 (0) 收藏

      摘要:种-面积关系是群落生态学的基本问题之一,是了解植物群落结构的重要途径。为摸清北京山区河流河岸带植物群落调查最小样方面积,在北京市怀柔区怀九河河岸带沿线,采用基于河岸带立地条件逐步扩大样地面积的方法布设50个80m长样地,调查计算并拟合不同类型河岸带所需的最小样地面积。研究结果表明:北京市怀柔区怀九河河岸带植物种数255种,隶属于70科185属。通过聚类分析将怀九河河岸带分为自然河岸带、近自然河岸带、人工岸坡乔灌草河岸带、人工岸坡观赏性乔灌草河岸带、人工岸坡疏乔灌草干砌石河岸带和人工岸坡浆砌石河岸带6种类型。根据赤池信息量准则AIC可知自然河岸带、近自然河岸带、人工岸坡乔灌草河岸带和人工岸坡疏乔灌草干砌石河岸带优先选取S=c-ae-bA,人工岸坡观赏性乔灌草河岸带优先选取S=aA/(1+bA),人工岸坡浆砌石河岸带优先选取S=c/(1+ae-bA)。满足相同比例植物种调查,不同类型河岸带所需最小样地面积存在明显差异,当满足河岸带植物调查80%植物种时,人工岸坡浆砌石河岸带(84m2)和自然河岸带(217m2)所需样地面积较小,其次是人工岸坡疏乔灌草干砌石河岸带(362m2),近自然河岸带(450m2)和人工岸坡乔灌草河岸带(460m2)所需样地面积相似,而人工岸坡观赏性乔灌草河岸带所需样地面积最大为571m2。所得出的河岸带植物调查最小样地面积对于河岸带生物多样性保护和指导河岸带生态修复具有重要意义。

    • 6种绿化树种的气孔特性与臭氧剂量的响应关系

      2018, 38(8):2710-2721. DOI: 10.5846/stxb201705220945

      摘要 (1666) HTML (122) PDF 6.27 M (955) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用开顶式气室装置研究5种臭氧(O3)浓度对6种绿化树种,即杨树基因型‘546’(Populus deltoides cv.‘55/56’×P.deltoides cv.‘Imperial’)和‘107’(P.euramericana cv.‘74/76’)、白蜡(Fraxinus chinensis)、法桐(Platanus orientalis)、洋槐(Robinia pseudoacacia)、国槐(Sophora japonica)的气孔密度、开度和大小的影响。结果表明,随着O3浓度的升高,气孔密度、开度和大小均显著降低,不同树种的各项气孔特征指标之间均存在显著性差异,O3处理、树种、采样时期以及O3和树种之间、采样时期和树种之间存在显著交互作用。6种树种的各项气孔指标与O3剂量(AOT40,小时O3浓度大于40nmol/mol的累计值)间具有显著的线性负相关关系(P < 0.05),即随着O3浓度的升高而显著降低。为深入研究环境变化背景下城市植物的叶组织结构和功能在适应地表O3污染方面提供理论证据。

    • 三峡库区消落带不同水淹强度下池杉与落羽杉的光合生理特性

      2018, 38(8):2722-2731. DOI: 10.5846/stxb201704150673

      摘要 (1863) HTML (97) PDF 1.53 M (1041) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究三峡库区消落带原位人工种植的池杉(Taxodium ascendens)和落羽杉(Taxodium distichum)在该特殊生境下的适应机制,设置了浅淹(SS,海拔175m,对照)、中度水淹(MS,海拔170m)和深度水淹(DS,海拔165m)3个水淹处理组,测定了两树种在连续4个周期性水淹处理后的光合响应过程,并采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型和指数模型进行拟合,比较各模型拟合结果差异并选出最优模型,通过最优模型来分析水淹后落干期两树种的光合生理变化。结果表明:(1)不同模型间的光响应曲线拟合结果存在差异(P<0.05)。综合分析可知,4种模型中,指数模型是拟合两树种光响应曲线的最优模型,更符合植物的生理学意义。(2)两树种的光响应曲线有相似的变化规律,光合速率(Pn)的表现均为DS组 > MS组 > SS组。(3)中度水淹和深度水淹两树种的最大净光合速率(Pnmax)、表观量子效率(α)、光饱和点(LSP)均高于浅淹,而光补偿点(LCP)则显著降低。以上结果说明落干生长期两树种对强光和弱光的利用能力增强,水淹对两树种的光合潜力有一定的促进作用,这可能与其遭受水淹胁迫后的自我调节能力和光合补偿机制有关。由此表明,当生境发生不良变化时,植物的适应性变化往往表现为沿着有利于光合作用最大化的方向发展。

    • 贡嘎山峨眉冷杉树干呼吸空间特征及其对温度的响应

      2018, 38(8):2732-2742. DOI: 10.5846/stxb201705160912

      摘要 (1725) HTML (90) PDF 2.08 M (886) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用红外线气体分析仪-土壤呼吸气室水平测定法(HOSC)原位监测了贡嘎山东坡峨眉冷杉(Abies fabri)树干CO2释放速率(Es),分析了树干Es与树干温度(Tstem)的关系。贡嘎山峨眉冷杉树干EsTstem空间变化格局明显,不同测定高度树干温度为0.3m > 1.3m > 2.3m,以1.3m处Es最大;不同方向EsTstem均表现为南面>北面。生长季和非生长季的峨眉冷杉Es分别在0.51-0.99μmol m-2 s-1和0.14-0.22μmol m-2 s-1之间波动。峨眉冷杉树Es变化趋势和Tstem一致,二者具有显著的指数函数关系(P<0.01)。峨眉冷杉非生长季树干呼吸Q10显著高于生长季(P<0.01),其中生长季变幅在1.9-3.0之间,非生长季在4.6-6.8之间,暗示个体或群落水平树干CO2释放通量的估算应充分考虑树干Es空间特征和Q10变化。

    • 草甘膦对入侵植物加拿大一枝黄花和伴生植物白茅光合特性的影响

      2018, 38(8):2743-2753. DOI: 10.5846/stxb201704140668

      摘要 (2135) HTML (86) PDF 1.97 M (966) 评论 (0) 收藏

      摘要:入侵植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)给许多地区带来了较大危害,目前常采用化学防除法进行防除,但除草剂防治入侵植物的同时难免会影响土著植物的生长。为探讨草甘膦对入侵植物与本地植物光合特性的影响,以加拿大一枝黄花及其伴生种白茅(Imperata cylindrica)为研究对象,采用盆栽控制试验方法,研究不同浓度草甘膦处理21后单种、混种加拿大一枝黄花和白茅的生长特征及光响应过程。结果表明:1)草甘膦显著抑制两种植物的生长。随处理浓度升高,加拿大一枝黄花的株高增长量不断减小、叶片枯萎率不断增加;白茅的分蘖死亡率、叶片枯萎率不断升高。白茅对草甘膦较敏感,0.6mL/L浓度下白茅先失绿,1.2mL/L下其分蘖死亡率、叶片枯萎率均超50%;1.8mL/L下加拿大一枝黄花叶片枯萎率超50%。施药后与单种相比,混种加拿大一枝黄花株高增长略快、叶片枯萎率略低,混种白茅分蘖死亡率及叶片枯萎率均较低,但单、混种之间差异不显著。种间关系显著影响白茅的分蘖数。2)随处理浓度递增,加拿大一枝黄花和白茅叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均不断降低,白茅下降更快。两个物种胞间CO2浓度(Ci)的变化不同,随着浓度升高,单种加拿大一枝黄花Ci先下降而后上升,而混种时的Ci则不断下降;单、混种白茅Ci均上升。3)草甘膦显著影响加拿大一枝黄花和白茅最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP);对两个物种暗呼吸速率(Rd)的影响不显著,对加拿大一枝黄花表观量子效率(AQY)的影响同样不显著,但显著影响白茅AQY。种植方式显著影响两个物种Pnmax、LSP以及白茅Rd和AQY。0.6mL/L草甘膦对混种加拿大一枝黄花和白茅Pnmax的影响要大于对单种植株的影响,随处理浓度上升,对不同种植方式下两种植物Pnmax的影响趋近。与本地种白茅相比,入侵植物加拿大一枝黄花具有更高的光合速率和生长速率;草甘膦显著降低两个物种的生长和光合作用,白茅对草甘膦处理更敏感。

    • 2000-2015年安徽省植被净初级生产力时空分布特征及其驱动因素

      2018, 38(8):2754-2767. DOI: 10.5846/stxb201705160902

      摘要 (2074) HTML (97) PDF 18.02 M (820) 评论 (0) 收藏

      摘要:安徽省是我国的农业大省,其生态系统的动态变化直接关系粮食安全。植被NPP的变化可以有效反映生态系统的变化。基于MOD17A3 NPP数据、气象数据和土地利用类型数据,采用偏差分析法、变异系数、趋势分析法和相关分析法对安徽省2000-2015年植被NPP的时空格局、变化趋势及驱动因子进行研究。结果表明:(1)2000-2015年安徽省植被NPP平均值为476.6gC/m2;波动范围为396.6-531.8gC/m2;植被NPP具有较强的空间分异性,整体上呈现南高北低趋势;(2)不同土地覆盖类型的年均NPP差异明显,其中林地最高,为535.5gC/m2,而且不同地类的NPP年际变化幅度不同,主要表现在林地和草地的变化幅度相对较大;(3)植被NPP受气候、环境变化以及人类活动等多种因素共同影响,其中受气候因素中降雨影响较大,但是随着人类活动日益频繁,城市化逐渐成为NPP变化的主要驱动力。

    • 西藏高原冬虫夏草资源适宜性区划分析

      2018, 38(8):2768-2779. DOI: 10.5846/stxb201704280779

      摘要 (2362) HTML (147) PDF 28.10 M (714) 评论 (0) 收藏

      摘要:冬虫夏草是分布在西藏高原高寒草甸中稀缺的可再生生物资源,具有很高的药用价值和经济价值,然而资源的数量、空间分布格局及分布适宜度尚不清晰。根据西藏高原冬虫夏草产区生态环境条件,以海拔高度、植被类型、土壤类型、年平均降水量、年平均气温为区划主要指标,利用GIS空间分析方法对西藏高原冬虫夏草生长区进行适宜性综合区划。结果表明:那曲地区的比如县、索县,昌都市的边坝县、丁青县、类乌齐县、江达县、洛隆县、察雅县、贡觉县部分产区处在适宜区;那曲地区的那曲县、嘉黎县、巴青县、聂荣县,拉萨市的当雄县及其他产区处在次适宜区;日喀则市的大部分地区、林芝市和山南市的低海拔地区为不适宜区。在出产冬虫夏草的地区(市)中,那曲地区、昌都市分布面积占当地产冬虫夏草县域国土面积的52.1%-59.3%,山南市、日喀则市、拉萨市和林芝市分布面积占当地产冬虫夏草县域国土面积的13.7%-26.1%,整个西藏高原产区的冬虫夏草分布面积平均占当地产冬虫夏草县域国土面积的34.5%。综合区划图能比较真实的反映西藏高原冬虫夏草空间分布格局,区划结果与采挖地乡镇调查结果符合程度高,与冬虫夏草单位草原面积统计产量分布较为一致。这一研究方法可为以后冬虫夏草资源调查提供参考,为冬虫夏草资源评估及区划等相关研究提供方法支持。

    • 近17年陕西榆林植被指数的时空变化及影响因素

      2018, 38(8):2780-2790. DOI: 10.5846/stxb201704210718

      摘要 (1989) HTML (97) PDF 8.17 M (1077) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被指数是研究区域植被变化的重要手段。基于MODIS/Terra NDVI遥感影像数据,对陕西榆林市2000-2016年8月份NDVI进行像元尺度的时空变化及影响因素分析。结果表明,榆林有96.44%的区域植被指数是增加的,增加值在0-0.02/a区域面积占榆林的93.63%,呈显著增加趋势的面积占榆林的80.72%。复直线回归分析显示,气象因素对植被生长、演化起到了促进作用,人类活动使得植被指数等级变得更加均匀。人类活动抑制植被生长演化的区域占榆林总面积的45.04%,主要分布在榆林市最北部的府谷县、榆林市南部及西部的大部分区域;人类活动促使植被指数增加的区域占榆林总面积的54.96%,说明有一半以上的区域,人类活动对植被生长起到了促进作用,这些地区的封山育林、退耕还林、退牧还草等措施的实施效果较好。

    • 放牧干扰下高寒草甸物种和生活型丰富度与地上及地下生物量的关系

      2018, 38(8):2791-2801. DOI: 10.5846/stxb201704130656

      摘要 (1958) HTML (83) PDF 4.50 M (817) 评论 (0) 收藏

      摘要:明晰放牧干扰下高寒草甸植物丰富度与生物量的相关关系,为草地植物不同生长时期生物量的预测提供依据。设置6个放牧强度样地,连续3a放牧,2014年进行3个季节(6月、8月、10月)的植物丰富度和地上、地下生物量调查,对比分析放牧干扰下物种和生活型丰富度(生活型的种类)分别与地上、地下生物量的相关关系。结果表明:(1)物种和生活型丰富度与地上生物量均受放牧强度的显著影响,物种丰富度仅在8月与放牧强度显著负相关,生活型丰富度在10月随放牧强度单峰变化,地上生物量在不同季节均与放牧强度显著负相关,而地下生物量与放牧强度无关。(2)物种丰富度与地上和地下生物量均受季节的显著影响,物种丰富度和地上生物量仅在低强度放牧区随季节呈单峰变化,地下生物量在中等强度放牧区随季节呈单峰变化;生活型丰富度与季节无关。(3)放牧干扰前物种和生活型丰富度与地上和地下生物量均显著正相关。3a放牧后仅在8月,物种丰富度只与地上生物量显著正相关,生活型丰富度与地上和地下生物量均显著正相关。(4)对于不同放牧强度,物种丰富度仅在低强度放牧区与地上生物量显著正相关,而生活型丰富度在所有放牧强度区均与地上生物量显著正相关。综上所述,放牧干扰扰乱了高寒草甸丰富度与生物量之间的关系,尤其影响了物种丰富度与地下生物量之间的相关关系。生活型丰富度与地上生物量之间的显著关系不受放牧强度干扰,使生活型丰富度在预测生物量方面表现出优势。

    • 濒危植物海南龙血树的种群结构与动态

      2018, 38(8):2802-2815. DOI: 10.5846/stxb201708071415

      摘要 (1899) HTML (99) PDF 2.06 M (986) 评论 (0) 收藏

      摘要:了解种群的生存现状与动态趋势对濒危植物的保护至关重要。为了更好地保护濒危海南龙血树种群,对海南岛不同生境的11个海南龙血树(Dracaena cambodiana)种群进行了调查;并利用个体基径数据建立各种群的年龄结构和静态生命表,得到种群年龄结构动态指数,绘制种群存活曲线和生存函数曲线,从而获得海南龙血树的种群结构与动态。结果表明:海南龙血树种群年龄结构与种群所处的生境关系密切,海边的NS和YL种群结构为衰退型,LN和CH居群为稳定型,而非海边种群为增长型,没有老龄个体;11个种群中,EXL种群显示出最高的增长趋势和最好的种群稳定性,NS和YL种群稳定性最差,种群抗干扰能力极低;11个种群的存活曲线均属于Deevey-Ⅰ型,但生存函数分析显示海南龙血树种群生活史早期和晚期脆弱,中期稳定,这表明海南龙血树种群所处的生境更适合成年个体生存,现有的生境对幼龄个体的环境筛作用较强。海南龙血树属于退偿物种,针对其种群的生存现状,应采取多种方法相结合的方式进行保护与复壮。

    • 炉渣与生物炭施加对稻田土壤产甲烷菌群落结构的影响

      2018, 38(8):2816-2828. DOI: 10.5846/stxb201705210939

      摘要 (1796) HTML (94) PDF 4.30 M (1316) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了了解废弃物施加处理影响稻田甲烷排放通量的微生物学机制,对稻田分别进行炉渣、生物炭单一施加和混合施加处理,分析施加处理条件下早、晚稻拔节期稻田土壤的理化性质,并采用PCR-RFLP技术及克隆测序对稻田土壤中的产甲烷菌群落组成多样性及其结构进行分析。研究结果表明:早稻拔节期,混施处理显著提高土壤盐度和pH;晚稻拔节期,混施处理显著提高土壤盐度,炉渣和混施处理显著提高pH。香农-威纳指数(H')和辛普森指数(D)显示:炉渣、生物炭和混施处理提高了稻田土壤产甲烷菌的多样性。群落组成分析结果表明:稻田土壤产甲烷菌主要含有甲烷微菌目(Methanomicrobiales)、甲烷杆菌目(Methanobacteriales)、甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)、甲烷球菌目(Methanococcales)、甲烷胞菌目(Methanocellales)和Methanomassiliicoccales等6大类群,其中甲烷微菌目(Methanomicrobiales)为优势类群。从属水平的群落结构来看,与对照相比,3种施加处理均降低了早稻土壤Methanomassiliicoccus相对丰度;生物炭处理还降低了Methanosarcina相对丰度。初步认为MethanomassiliicoccusMethanosarcina这2个菌属与CH4排放量减少密切相关。

    • 短期增温对中亚热带杉木人工幼林土壤氮磷耦合作用的影响

      2018, 38(8):2829-2837. DOI: 10.5846/stxb201705160910

      摘要 (2508) HTML (86) PDF 1.83 M (1015) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球变暖引起陆地生态系统和整个生物圈一系列生态问题,未来全球平均气温的持续增加将使这些问题进一步加剧。目前增温、氮沉降和森林更新方式对中亚热带土壤氮磷等养分的影响已有部分研究,但增温对亚热带森林的氮磷耦合作用的影响仍然未知。以中亚热带杉木(Cunninghamia lanceolate)幼苗为研究对象,设置埋设电缆以加热土壤增温实验(增温幅度(5±0.5)℃),研究短期增温对土壤含水量、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量磷(MBP)、土壤氮磷养分,以及氮(N)、磷(P)耦合作用的影响。结果表明:短期增温对全氮、全磷无显著影响;增温第1年显著提高了有效氮、铵态氮(NH4+)和有效磷的含量,显著降低了MBN含量。增温第2年,土壤中有效磷、NH4+和MBP含量显著下降;短期增温虽然对土壤全N/P,有效N/P的影响不显著,但是增温使铵态氮/硝态亚硝态氮(NH4+/(NO3-+NO2-))显著降低;此外,增温显著降低了MBN/MBP,缓解了微生物对磷的限制。相关性分析表明,耦合作用不仅受N和P之间相互作用的影响,也受土壤温度、水分含量等其他因素的影响。研究表明,短期增温并未对中亚热带杉木人工幼林土壤氮磷耦合作用产生显著影响,但增温后降低了有效氮、有效磷的含量。因此,在未来全球变暖背景下,研究结果为中亚热带森林生态系统的的健康发展和科学管理提供重要的理论依据。

    • 赤杨对辽东落叶松人工林土壤氨基糖积累的影响

      2018, 38(8):2838-2845. DOI: 10.5846/stxb201705150897

      摘要 (1651) HTML (93) PDF 1.77 M (891) 评论 (0) 收藏

      摘要:微生物残留物是土壤稳定性碳库的重要组成部分,然而其对固氮树种的响应还不清楚。以辽东山区日本落叶松(Larix kaempferi)人工纯林和落叶松-赤杨混交林为研究对象,以氨基糖作为微生物残留物的生物标识物,研究了赤杨对落叶松人工林根际和非根际土壤氨基糖积累的影响。结果表明,混交林中落叶松根际和非根际各氨基糖单体含量均显著高于纯林,说明赤杨引入有利于土壤微生物残留物的积累。其中,混交林落叶松根际及非根际土壤氨基糖葡萄糖含量分别比纯林高出99.5%(P<0.01)和154%(P<0.01);胞壁酸含量分别比纯林高出66.1%(P<0.01)和132.3%(P<0.01)。赤杨引入对氨基葡萄糖/胞壁酸比值的影响不显著,但显著增加氨基糖对土壤有机碳的贡献。冗余度分析表明全氮是驱动土壤中氨基糖发生变化的主要因子。表明赤杨引入显著提高微生物固持的土壤碳库和有机碳稳定性,这对落叶松人工林合理经营具有重要意义。

    • 土壤非保护性有机碳对荒漠草原沙漠化的响应

      2018, 38(8):2846-2854. DOI: 10.5846/stxb201705130884

      摘要 (1579) HTML (93) PDF 1.70 M (944) 评论 (0) 收藏

      摘要:沙化草地的恢复与重建是干旱半干旱区生态建设的重要内容,分析荒漠草原沙漠化过程中土壤非保护性有机碳分配比例的变异规律对于探讨沙化草地恢复机制具有重要的理论价值。以干旱、半干旱地区荒漠草原不同沙化阶段的土壤为研究对象,分析土壤粗颗粒有机碳、细颗粒有机碳、轻组有机碳含量和分配比例的分布特征、土壤非保护性有机碳转化为保护性有机碳的速率。结果表明:荒漠草原发生逆向演替后,土壤细颗粒有碳含量和分配比例表现为固定沙地 > 荒漠草地 > 半固定沙地 > 流动沙地;粗颗粒有机碳含量表现为荒漠草地 > 半固定沙地 > 流动沙地 > 固定沙地,粗颗粒有机碳分配比例表现为流动沙地 > 半固定沙地 > 荒漠草地 > 固定沙地;轻组有机碳含量和分配比例递减。颗粒有机碳、轻组有机碳、土壤有机碳对草地沙漠化的敏感性不同,颗粒有机碳较轻组有机碳和土壤有机碳敏感性强,其中细颗粒有机碳较粗颗粒有机碳敏感性强。随着草地沙漠化程度的增强土壤非保护性有机碳分配比例呈下降趋势,表明草地沙漠化降低土壤质量。荒漠草地退化至流动沙地土壤非保护性有机碳转化为保护性有机碳的速率整体呈上升趋势。

    • 不同荒漠植物根际土壤微生物群落结构特征

      2018, 38(8):2855-2863. DOI: 10.5846/stxb201704210722

      摘要 (2102) HTML (95) PDF 1.76 M (1145) 评论 (0) 收藏

      摘要:于2015年7月在甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区采集膜果麻黄(Ephedra przewalskii)、红砂(Reaumuria songarica)、合头草(Sympegma regelii)、泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)和珍珠猪毛菜(Salsola passerina)5种典型荒漠植物根际土壤样品,利用磷脂脂肪酸(PLFA)法结合Sherlock微生物鉴定系统分析了土壤微生物群落结构。结果表明,5种荒漠植物根际土壤微生物磷脂脂肪酸种类和组成差异显著,其中表征革兰氏阳性菌的18:0 iso、16:0 iso和17:1 iso ω9c分别为红砂、珍珠猪毛菜特有表征放线菌的18:1 ω7c 10-methyl仅在珍珠猪毛菜根际存在。总PLFAs、真菌、放线菌和真菌/细菌在珍珠猪毛菜中显著最高,革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌在膜果麻黄和珍珠猪毛菜根际显著高于其他植物,AM真菌在合头草根际有最高值。结构方程模型分析表明,与植物相比,土壤因子对微生物群落结构影响更为显著,其中易提取球囊霉素对放线菌有显著影响,土壤碱解氮是革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的主要影响因子。同时,土壤微生物群落结构可用于检测不同荒漠植物根际微环境土壤退化状况。

    • 基于Py-GC-MS/MS技术的高寒草原土壤有机质不同组分指纹特征研究

      2018, 38(8):2864-2873. DOI: 10.5846/stxb201704160676

      摘要 (2358) HTML (84) PDF 1.67 M (1043) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用热裂解气相色谱质谱联用(Py-GC-MS/MS)技术来研究高寒草原土壤有机质5个密度组分之间的指纹差异。对150种热解产物进行定性定量分析,并将其根据相似的化学性质分为:烷基类化合物、芳烃及多环芳烃、木质素、酚类物质、多糖、含氮化合物及几丁质。研究结果表明:在高寒草原土壤中,F1(密度为小于1.6g/cm3)组分主要为植物碎屑,虽然该组份在整体土壤中质量含量较少(0.13%)但其有机质含量相对较高(5.7%),该组份中含有较多的木质素及长链烷基类化合物(主要来源于植物),且随着密度的增加,此类化合物的含量逐渐减少。F2(密度为1.6-1.8g/cm3)、F3(密度为1.8-2.0g/cm3)及F4(密度为2.0-2.25g/cm3)3个组分化学性质相似,其有机化合物的含量在密度组分中呈现增加或减少的过渡状态。F5(密度大于2.25g/cm3)组分是该土壤的主要组成部分,其质量含量高达98%,该组份中的微生物指纹信息(微生物来源的多糖及含氮化合物)均高于前4个组分。同时,芳烃及多环芳烃这类难降解的物质随着密度的增大逐渐累积,在F5组分中富集。

    • 不同放牧强度下土壤氨氧化和反硝化微生物的变化特征

      2018, 38(8):2874-2883. DOI: 10.5846/stxb201704270772

      摘要 (2260) HTML (101) PDF 3.07 M (1118) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤硝化及反硝化功能微生物在氮素可利用性、硝酸盐淋溶和氧化亚氮温室气体排放等方面起着关键作用,在指示不同放牧强度对生态系统的影响及预测草地生态系统退化状况等方面具有重要意义。以内蒙古干旱半干旱草原不同放牧强度(轻度、中度和重度)的长期试验样地为对象,应用定量PCR和限制性末端片段长度多态性(Terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)的方法,研究土壤氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)、氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和反硝化细菌的丰度、群落结构和多样性对不同放牧强度的响应。结果表明,土壤pH和铵态氮含量分别在7.90-8.18和6.37-35.92 mg/kg之间,中度放牧处理显著增高了土壤pH(P=0.03),而铵态氮含量在重度放牧处理中最高(P=0.02)。不同放牧强度下土壤异养呼吸相比未放牧处理均显著降低(P=0.02)。土壤AOA-amoA和AOB-amoA基因丰度范围分别为每克干土(4.94-7.60)×109个拷贝数和(0.68-3.75)×106个拷贝数,放牧处理对AOA-amoA基因丰度无显著影响,中度放牧处理显著降低了AOB-amoA基因丰度(P=0.04);反硝化微生物nosZ基因丰度随在轻度放牧处理中最低(P=0.03)。土壤铵态氮含量是影响AOA-amoA和AOB-amoA基因丰度的主要因子,而nosZ基因丰度主要受反硝化底物含量及土壤通气状况的影响。冗余分析表明由放牧所引起的可利用性氮含量的变化是导致氨氧化和反硝化微生物群落结构显著变化的主要因素。

    • 模拟增温及隔离降雨对中亚热带杉木人工林土壤可溶性有机质的数量及其结构的影响

      2018, 38(8):2884-2895. DOI: 10.5846/stxb201704250749

      摘要 (2036) HTML (90) PDF 1.83 M (876) 评论 (0) 收藏

      摘要:温度和水分影响森林生态系统的结构与功能,而全球变暖和降雨格局的改变是未来气候变化的趋势。我国中亚热带地区森林覆盖率大,碳库丰富,可溶性有机质(DOM)作为森林生态系统的重要组成部分,气候变化对它的数量和组成具有重要的影响。本文对我国湿润亚热带地区杉木人工林土壤进行模拟增温以及隔离50%的降雨试验,利用光谱技术手段研究增温及隔离降雨对土壤可溶性有机质(DOM)的数量及其结构的影响。试验设对照(CK)、增温(W)、隔离降雨(P)、增温与隔离降雨的交互作用(WP)4种处理。结果表明,与对照相比,土壤增温后,0-10cm和10-20cm土层的土壤可溶性有机碳(DOC)和可溶性有机氮(DON)增加,但其芳香性指数和腐殖化程度降低,增温加速DOM的流失,不利于土壤有机质的稳定。季节变化影响土壤的环境,导致隔离降雨有使DOM的数量增加或减少的趋势;在旱季(2014年10月和2015年1月),隔离降雨降低了土壤DOM的数量,但其芳香性指数和腐殖化程度增加,而进入雨季(2015年4月),隔离降雨有使DOM增加的趋势,但其组分中的芳香化合物较少。增温和隔离降雨的交互作用在一定程度上促进DOM的产生,其结构比对照简单。温度和降雨对DOM的影响较为复杂,在全球气候变化背景下,只有长期对其进行观测并探讨其他因素带来的影响才能深入了解气候变暖和降雨格局的变化对土壤碳、氮的影响。

    • 夏玉米对土壤水分持续减少的响应及其转折点阈值分析

      2018, 38(8):2896-2905. DOI: 10.5846/stxb201706091044

      摘要 (1808) HTML (55) PDF 3.01 M (773) 评论 (0) 收藏

      摘要:玉米是世界三大粮食作物之一,玉米生产在中国粮食安全与畜牧业发展中具有举足轻重的作用。干旱是夏玉米生产最主要气象灾害,及时准确地获取干旱信息对夏玉米安全生产至关重要。以夏玉米郑单958品种为材料,设置充分供水和拔节期开始土壤水分持续减少两种水分处理,研究夏玉米对土壤水分持续减少的响应及其转折点阈值,为夏玉米干旱识别与监测提供依据。结果表明,土壤水分持续减少10d后生理指标开始陆续受到胁迫,20d后生物量积累受到抑制,30d左右形态特征开始受到胁迫。夏玉米生理指标中最先受到胁迫的是顶端第1片完全展开叶的含水量和水势,生物量积累指标中为茎生物量,形态指标中为叶数。夏玉米顶端第1片完全展开叶的含水量或水势、茎生物量和叶数开始受到土壤干旱过程胁迫的时间阈值分别为11、21、27d,水分亏缺阈值分别为34、66、86mm,土壤相对湿度阈值分别为64%、56%和52%。表明夏玉米对土壤干旱过程的响应首先表现为生理特征变化、其次为生物量积累变化、最后为形态特征变化。研究结果可为客观辨识夏玉米干旱的发生发展及监测预警提供参考。

    • 桂西北喀斯特地区石灰土养分空间变异特征

      2018, 38(8):2906-2914. DOI: 10.5846/stxb201706081043

      摘要 (1615) HTML (98) PDF 4.94 M (798) 评论 (0) 收藏

      摘要:从区域尺度出发,将整个桂西北喀斯特地区作为研究区域,以大面积野外调查采样和室内分析数据为基础,采用经典统计学和地统计学方法,探索喀斯特区域内石灰土养分的空间异质性和分布格局。结果表明:桂西北喀斯特地区石灰土pH为弱变异,其他养分变异系数为30%-75%,变异程度中等。石灰土各养分的空间变异特征不同,土壤有机质(SOM)、速效磷(AP)和速效钾(AK)的最佳拟合模型依次为球状模型、高斯模型和线性模型,pH、碱解氮(AN)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)的最佳拟合模型均为指数模型。SOM、AP、TN和TP表现为中等空间相关性,空间差异是由随机因素和结构性因素共同作用引起的;pH、AN、AK和TK呈弱空间相关性,空间变异主要受随机因素的控制;SOM和TN的空间变异尺度较大,pH、AN和TK的空间变异尺度最小。SOM、TN、TP和AP养分含量呈自西向东逐渐减少的趋势,pH、AN、AK和TK在区域尺度上的分布没有呈现一定的规律性。相关分析结果表明,在区域大尺度下,地形因子(如海拔、坡度和岩石裸露率等)和植被类型是影响桂西北喀斯特石灰土空间变异特征的重要因素。

    • 中度火干扰对兴安落叶松林土壤呼吸的影响

      2018, 38(8):2915-2924. DOI: 10.5846/stxb201705311005

      摘要 (1559) HTML (80) PDF 1.51 M (905) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过测定中度火干扰后塔河地区兴安落叶松(Larix gmelinii)林生长季土壤呼吸(Rs),并进一步探究火干扰后影响土壤呼吸变化的主要环境因子。选择在塔河林业局火烧4年后兴安落叶松林中度火烧迹地设置样地,选择临近未过火区域设置对照样地。土壤呼吸通量用LI-8100进行测量,土壤异养呼吸(Rh)采用壕沟法进行测量。火烧迹地与未火烧对照样地生长季土壤呼吸速率平均值分别为(3.67±1.03)μmol CO2 m-2 s-1,(4.21±1.25)μmol CO2 m-2 s-1。火烧迹地土壤呼吸速率显著降低(P<0.05)。生长季土壤呼吸组分的动态变化表明,土壤呼吸速率的降低是因为土壤自养呼吸(Ra)显著降低导致的(P<0.05)。温度是控制这一地区生长季土壤呼吸变化的主要环境因子。与对照样地相比,火烧迹地土壤呼吸的变化与土壤温度具有更强的相关性。塔河地区兴安落叶松林火烧迹地和未火烧对照样地Q10分别为5.85±1.06,4.25±1.19,火干扰后Q10显著增加(P<0.05)。研究结果表明:在全球气候变化的背景下火干扰后中国塔河地区兴安落叶松林生态系统对温度的变化更为敏感。本研究结果将为研究中国塔河地区火干扰后碳循环变化提供数据支持。

    • 鸟粪对同里湿地公园土壤重金属及其形态的影响

      2018, 38(8):2925-2933. DOI: 10.5846/stxb201705220953

      摘要 (1679) HTML (124) PDF 2.60 M (937) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解鸟粪对同里湿地公园土壤重金属全量及形态转化的影响,测定了公园内有鸟粪土壤、无鸟粪土壤、鸟粪沉积物的理化性质,Co、Cr、Cu、Ni、Zn全量及其形态分布,并进行统计分析。结果显示:同里湿地公园土壤及沉积物pH值平均含量达4.5,N、C、H、S和TP平均含量分别达到3.69、38.07、10.97、0.52、1.43g/kg,有鸟粪土壤中N、C、H和S含量显著高于无鸟粪土壤。Cu、Zn、Co平均含量呈现出鸟粪沉积物 > 有鸟粪土壤 > 无鸟粪土壤;Cr的平均含量表现为鸟粪沉积物 > 无鸟粪土壤 > 有鸟粪土壤;Ni呈现出有鸟粪土壤 > 鸟粪沉积物 > 无鸟粪土壤。总体上,鸟粪的进入增加了土壤Cu、Zn、Co、Ni含量。因此应及时清理土壤上覆鸟粪,降低对当地重金属污染风险。相对于无鸟粪土壤中不同重金属形态的分布,有鸟粪土壤中Co、Cr、Cu、Zn的活性态占全量的百分比均略有下降,非活性态呈上升趋势。鸟粪的加入,虽然会在一定程度上降低活性态重金属占总量的比例,但因总量和活性态含量均上升,向植物系统的迁移量会呈现增加趋势,因此对鸟粪施肥再利用应慎重。

    • 中南半岛前期异常气候条件对中国南方稻区褐飞虱灾变性迁入的影响及其预测模型

      2018, 38(8):2934-2947. DOI: 10.5846/stxb201706231139

      摘要 (1662) HTML (98) PDF 12.32 M (720) 评论 (0) 收藏

      摘要:近30多年来,气候变化对中国褐飞虱的灾变性迁入带来了明显的影响,为了进一步了解虫源地的异常气候变化对我国褐飞虱迁入量的影响,利用1980-2016年中国各植保站提供的褐飞虱虫情资料及同期美国国家环境预测中心(NCEP)提供的全球气象再分析资料,分析了中国褐飞虱境外主要虫源地中南半岛前期异常气候条件对中国南方稻区褐飞虱发生程度的影响,并对褐飞虱发生等级与影响其迁飞的气象因子进行了相关性分析,筛选出关键预报因子,分别应用支持向量机(SVM)、BP神经网络和多元回归分析3种方法对代表站点褐飞虱年发生等级进行了预测,并比较了3种预测模型的优劣。结果表明:(1)中南半岛气候异常区主要分布在北部,异常气候的发生次数在中南半岛呈现出北高南低的特征,并从北向南呈环状递减。(2)中南半岛前期温度偏高(暖冬、暖春)、相对湿度偏大(湿冬、湿春),易引起褐飞虱在中国南方稻区的偏重以上发生;若中南半岛前期气候偏冷(冷冬、冷春)、偏干(干冬、干春),则常导致褐飞虱在中国南方稻区的偏轻以下发生。(3)通过比较3种模型的历史回代率和预测准确率,发现3种模型对褐飞虱的发生程度均有一定的预测能力,其中SVM模型的预测效果最好,BP神经网络次之,多元线性回归模型最差,表明SVM更加适用于生产实际中的褐飞虱发生程度预测。

    • FLEXPART模式模拟褐飞虱回迁的适用性

      2018, 38(8):2948-2957. DOI: 10.5846/stxb201704160675

      摘要 (1580) HTML (90) PDF 5.53 M (759) 评论 (0) 收藏

      摘要:褐飞虱是威胁我国水稻生产安全的主要害虫之一,已经严重地威胁到我国南方地区水稻的安全生产。褐飞虱作为一种风媒迁飞性昆虫,与大气气溶胶粒子的运动相似。采用褐飞虱迁飞相关参数,利用WRF-FLEXPART模式模拟分析两次褐飞虱秋季回迁过程。通过模拟2013年9月20-24日褐飞虱迁入兴安县的迁飞过程,发现褐飞虱虫量的模拟结果与实验观测到的褐飞虱高空灯诱数据相近、变化趋势一致,相关性达到0.49(P<0.01)。褐飞虱迁飞峰的模拟值平均早于观测值1.5h,这可能与褐飞虱起飞迁飞的主动性及其生理特性等有关。模拟2008年10月5-7日一次冷锋无降水天气过程中的褐飞虱迁飞过程,发现此次冷锋南下和降温过程对褐飞虱的回迁影响显著,主要表现在:①在迁飞轨迹上,受热带气旋影响,广西、贵州、湖南和广东西部地区以东北风为主,有利于褐飞虱向西南方向的迁飞;②在虫量密度分布上,广东中部地区同时具备了较好的动力和温湿条件,促使大量褐飞虱向着该地区(较温暖)迁入,而湖北地区虽以西北-东北风为主,但地面气温较低(低于广东地区),不利于褐飞虱的大量迁入。综上所述,WRF-FLEXPART模式适用于褐飞虱的迁飞模拟且有较好的模拟能力,该研究对我国褐飞虱灾变的准确预警、病虫测报水平的提高具有重要的参考价值。

    • 食饵庇护所对斑块环境下Leslie-Gower捕食系统的影响

      2018, 38(8):2958-2964. DOI: 10.5846/stxb201704130654

      摘要 (1489) HTML (103) PDF 1.32 M (727) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立了一个显式含有空间庇护所的两斑块Leslie-Gower捕食者-食饵系统。假设只有食饵种群在斑块间以常数迁移率迁移,且在每个斑块上食饵间的迁移比局部捕食者-食饵相互作用发生的时间尺度要快。利用两个时间尺度,可以构建用来描述所有斑块总的食饵和捕食者密度的综合系统。数学分析表明,在一定条件下,存在唯一的正平衡点,并且此平衡点全局稳定。进一步,捕食者的数量随着食饵庇护所数量增加而降低;在一定条件下,食饵的数量随着食饵庇护所数量增加先增加后降低,在足够强的庇护所强度下,两物种出现灭绝。对比以往研究,利用显式含有和隐含空间庇护所的数学模型所得结论不一致,这意味着在研究庇护所对捕食系统种群动态影响时,空间结构可能起着重要作用。

    • 环境温度对东北林蛙不同地理种群繁殖期体温和胚胎发育的影响

      2018, 38(8):2965-2973. DOI: 10.5846/stxb201706071041

      摘要 (1571) HTML (86) PDF 1.80 M (858) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球气候变暖对两栖类的影响是生态学关注的热点问题。作为变温动物,两栖类能够从外界获取热量,并具有一定的体温调节能力。以东北林蛙(Rana dybowskii)作为实验对象,测量不同环境温度下伊春种群、白山种群和尚志种群繁殖期的体温和胚胎发育速度。结果表明:东北林蛙的体温和胚胎发育速度均与环境温度正相关;不同地理种群的选择体温、体温调节能力不同,由高到低依次为尚志种群、白山种群和伊春种群;尚志种群、白山种群和伊春种群完成胚胎发育的时间依次延长,且三者的差距随着胚胎发育的进行越来越明显;环境温度升高后,不同发育阶段完成的时间并不是等比例的减少,胚胎发育的第2阶段和第3阶段以及第4阶段的第21期(开口期)经历的时间显著缩短;与成体相比,胚胎发育过程更容易受到温度的影响,从而导致东北林蛙某些器官形态结构和功能的改变。

    • 基于CVM的海涂湿地生态服务价值的模糊评估模型

      2018, 38(8):2974-2983. DOI: 10.5846/stxb201705210937

      摘要 (1482) HTML (89) PDF 4.96 M (974) 评论 (0) 收藏

      摘要:正确评估海涂湿地生态服务价值有助于加强人们保护海涂湿地的意识,为海涂湿地围垦生态补偿标准的制定提供依据。视价格"便宜"、"适中"和"昂贵"为模糊集,基于CVM法区间型数据建立了传统模糊统计模型、赋权模糊统计模型和三相划分模型,并以此评价了杭州湾国家湿地公园单位面积年生态系统服务价值。结果显示:3种方法得到的单价分别为10.28、10.38、9.76元m-2 a-1,三者一致程度较高,与国内沿海湿地价值比较接近。分析了"生态价值"概念客观上的"模糊性"引致模糊数学模型的合理性;采用"橄榄球"式赋权建立赋权模糊统计模型以克服传统模糊统计模型中对区间数据均匀赋权的不合理性,结果在隶属度函数的光滑性和拟合度上好于后者;第三,三相划分模型拟合出3个模糊集的隶属度函数,可以比较相同价格在不同模糊集中隶属度差异。建立的模型对于基于CVM法的生态资源价值评估具有借鉴意义。

    • 基于MODIS与Landsat 8的艾比湖湿地旱情时空变化及其影响因素分析

      2018, 38(8):2984-2994. DOI: 10.5846/stxb201705060837

      摘要 (1795) HTML (89) PDF 13.64 M (733) 评论 (0) 收藏

      摘要:对干旱区艾比湖湿地旱情进行多源遥感监测,分析干旱对艾比湖湿地的生态安全与农业生产的影响,为水资源合理配置与干旱预警提供依据。选用2013年5月到2016年5月的MODIS温度和植被指数产品数据反演TVDI指数,并构建二维特征空间,分析土壤水分的时空分布特征,结果表明:TVDI可以有效地反演土壤水分,且精度较高;通过分析,艾比湖湿地土壤水分格局呈现由"极湿润-湿润-正常"面积减少,"干旱-极干旱"面积增加的趋势;在此基础上分析了影响艾比湖干旱变化的影响因素,近年来随着温度升高,风速与蒸发量增加,降水量减少,使艾比湖湿地旱情急剧恶化。利用多源遥感能很好的实现大面积、长时间、高精度的旱情监测,在四年间艾比湖湿地的旱情有所加剧,湖水面积与冰川萎缩变化较为严重,可见艾比湖湿地旱情情况较为不乐观,需加强水资源管理,开展艾比湖旱情监测对于干旱区湖泊生态有重要的理论与实际意义。

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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