• 2019年第39卷第11期文章目次
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      2019, 39(11):0-0.

      摘要 (1097) HTML (0) PDF 21.38 M (535) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 森林碳计量方法研究进展

      2019, 39(11):3797-3807. DOI: 10.5846/stxb201805020984

      摘要 (1674) HTML (84) PDF 1.08 M (970) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林是陆地生态系统的主体,不仅是巨大的碳库而且对减缓气候变暖具有积极作用。科学有效的森林碳计量方法,有助于加深对全球碳循环过程的理解。然而,由于森林生态系统结构复杂,对森林碳计量的估算结果普遍存在精度低、不确定性高的问题。近年来,国内外发展了大量对森林碳计量进行估算的方法,主要有基于样地清查的森林植被和土壤碳估算、基于生长收获的经验模型估算、基于定量遥感雷达观测的遥感估测、基于多尺度森林生态系统网络的通量观测和陆地生态系统过程模型模拟等方法。在实际的森林碳计量中,根据不同的森林类型特征和数据获取情况,往往采取不同的碳计量方法,甚至不止一种。以生态过程模型模拟、遥感反演和数据同化技术为主要手段,基于碳通量观测数据、控制实验数据和遥感影像数据,发展多学科、多过程、多尺度的综合联网观测,充分认识森林碳循环过程中碳源/汇的时空分布特征,开展区域、洲际乃至全球尺度碳循环及其对全球变化和人类活动响应的系统性、集成性研究,以便建立高效、可靠的碳计量体系是未来林业碳计量的发展趋势。随着世界各国温室气体排放清单的编制,中国迫切需要科学的方法体系计量森林碳源/汇,提升我国在生态环境问题上的国际发言权和主导权,同时对我国森林可持续经营、生态环境保护以及美丽中国建设提供建议与支持。分析了各类森林碳计量方法的主要特征、优缺点,同时探讨了目前的森林碳计量方法存在的问题和未来的发展趋势,为不同时空尺度下森林碳计量提供参考。

    • 毛竹入侵对森林植物和土壤的影响研究进展

      2019, 39(11):3808-3815. DOI: 10.5846/stxb201806131319

      摘要 (1448) HTML (90) PDF 1011.23 K (850) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物与土壤稳定性和动态变化反映了森林生态系统在复杂生境下的自我调控和适应能力。毛竹入侵森林生态系统造成的诸多影响已经成为新的研究热点。系统综述了毛竹入侵的机制,以及对植物生存能力、物种多样性、植被碳储量,土壤理化性质以及土壤微生物结构与功能影响的最新研究进展。针对目前研究存在的问题,提出了丰富毛竹入侵管控手段、着重不同类型毛竹-森林临界面演替长期监测、明确毛竹入侵阶段划分、加强毛竹入侵生态后效研究等研究展望。有助于理解森林与毛竹入侵之间的相互作用、森林对毛竹入侵的响应和适应对策,对了解毛竹入侵机制,预测植物和土壤在毛竹入侵后的变化特征具有一定的借鉴意义。

    • >研究论文
    • 珠三角河网浮游植物物种丰富度时空特征

      2019, 39(11):3816-3827. DOI: 10.5846/stxb201808021648

      摘要 (1541) HTML (98) PDF 6.38 M (835) 评论 (0) 收藏

      摘要:对2012年珠三角河网浮游植物物种丰富度的时空特征进行了系统阐析。季节上,枯水期的物种丰度差异大,丰水期差异小;空间上,广州周边及河网中部个别站位的总种数高于其他站位。不同季节的空间特征显示,枯水期的物种丰度自西江沿线、河网中部、广州周边呈递增趋势;而丰水期呈现三角洲两侧的物种丰富度高于河网中部。各类群相对组成结果显示,硅藻在枯水季节占绝对优势,丰水期优势下降;空间上广州周边站位硅藻百分比明显低于其他站位。分析原因,径流相关的补充和稀释作用和水体搅动引起的底层藻类的悬浮补充不仅影响物种丰富度的季节变动,也影响不同类群的相对组成;水体交换能力和营养盐分别是决定丰水期和枯水期物种丰富度空间分布的关键因素。

    • 杭州湾灰鳖洋海域秋季主要游泳动物生态位与种间联结

      2019, 39(11):3828-3836. DOI: 10.5846/stxb201803300681

      摘要 (1290) HTML (86) PDF 3.32 M (613) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据2015年秋季和2017年秋季在杭州湾南岸灰鳖洋海域调查获得的渔业资源资料,运用生态位宽度、生态位重叠、聚类分析、W检验、基于2×2列联表的χ2检验,联结系数(AC)以及共同出现百分比(PC)等方法分析主要游泳动物间的生态关系。结果表明:该海域主要游泳动物共有21种,其中优势种有龙头鱼(Harpodon nehereus)和安氏白虾(Exopalaemon annandalei)2种,这两个物种的生态位宽度值占据前两位;通过对该海域主要游泳动物的生态位宽度值可将其划分为3组,分别为广生态位种、中生态位种和狭生态位种;种对间生态位重叠值介于0-0.93之间,总体差异较大,表明物种利用资源的能力具有相似性,种对间存在一定竞争性;根据方差比率和W检验得出主要游泳动物总体呈显著正关联;χ2检验显示有105个种对的联结性显著(χ2≥3.841);联结系数(AC)和共同出现百分率(PC)表明种间联结性较强,总体趋于正相关。

    • 锡林郭勒盟草地生态系统服务功能价值动态估算

      2019, 39(11):3837-3849. DOI: 10.5846/stxb201811182502

      摘要 (1395) HTML (77) PDF 15.76 M (542) 评论 (0) 收藏

      摘要:定量评价草地生态系统服务功能价值及其动态变化,对草地资源保护具有重要意义。以锡林郭勒盟为研究区域,选用2000-2015年MODIS数据和年值降水量数据,构建了定量的生态服务价值估算体系,对草地生态系统提供产品、营养物质循环、维持碳氧平衡、涵养水源、保持土壤及文化娱乐六种服务功能进行了动态估算和对比分析,并探讨了研究区域内各旗、市、县草地生态服务价值的动态变化情况。研究结果表明:2000-2015年锡林郭勒盟草地生态系统提供的总服务价值年际增长率为2.52%,年均增值33.71亿元,呈波动上升的趋势。但各旗、市、县之间草地资源发展不平衡(年际增长率范围-0.46%-1.71%),尤其在正镶白旗(年际增长率-0.30%)和太仆寺旗(年际增长率-0.46%)两地服务价值负增长;不同草地生态系统服务功能提供的服务价值相差悬殊,维持碳氧平衡功能约占比当年总价值35%,而提供产品功能仅占比约5%,对草地生态系统保护起着至关重要作用的涵养水源功能也仅占比约1.5%。为动态估算内蒙古自治区,乃至京津冀地区的草地生态系统服务功能价值提供借鉴。

    • 基于生态系统服务评价的围填海区域景观生态红线划分方法及应用研究

      2019, 39(11):3850-3860. DOI: 10.5846/stxb201712182272

      摘要 (1408) HTML (86) PDF 8.38 M (632) 评论 (0) 收藏

      摘要:以围填海活动为代表的高强度的人类开发利用方式从根本上改变了海岸带地区的自然属性,区域生态环境发生了深刻变化。定位于我国大陆沿海的围填海区域,通过人机交互目视解译的方法获取我国大陆沿海围填海区域的矢量数据,基于围填海活动影响下海岸带区域的景观类型和生态系统服务变化的评估结果,识别我国海岸带的生态脆弱区和重点保护区,提出围填海区域景观生态红线的划分方法。通过分析可知:(1)围填海区域景观生态红线区呈现出"总体分散、局部集中"的的分布特点;(2)景观生态红线区主要分布在人工湿地和残存自然湿地中。围填海区域是进行海陆统筹研究的关键区域,而景观生态红线作为识别其重要生态功能区,并进行二次保护和抢救性保护的有效手段,将为我国海岸带生态管理提供新思路和新方法。

    • 构建促进保护地社区资源使用与保护目标协调的社会情境分析工具——武夷山国家公园试点区实践

      2019, 39(11):3861-3870. DOI: 10.5846/stxb201803300679

      摘要 (1289) HTML (82) PDF 3.01 M (703) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合"公共池塘资源"、"环境权利"和"社会-生态系统"意义认知理论,从话语分析入手研究社会-生态系统中,制度如何作用于社区行为而最终影响生态系统,并以提供政策建议为终点,形成一个针对保护地社区资源利用的社会情境分析工具。研究以武夷山国家公园体制试点区社区为对象,从社区主体认知和研究者外部观察的知识合作入手,首先分析社区资源禀赋和环境权利的实现。研究发现,影响资源权属和使用的关键制度包括宏观层面的土地政策,中观层面的保护地规划和管理,以及微观层面的乡规民约,凸显了法律与民间规范的共同作用。影响生态产品和服务获取以及福利转化等环境权利的关键因素是中观层面的正式制度,包括市场机制和信用体系,以及非正式制度,主要是长期形成并与时俱进的社区集体行动机制等。其次,分析影响社区权利可得性的协商机制。协商需要注意程序合法,重视社区环境自主权;在内容上尊重历史和传统,提供充分信息;在实施上有明确的成本-收益分析。这样才能推动社区认知与保护管理目标相一致,以制度变迁促进生态系统服务持续。研究表明,这一社会情境分析工具以国家公园体制试点为契机,可以帮助提出改善社区的资源禀赋和完善环境权利的专门政策,促进自然生态系统和社区福利双赢。

    • 新疆土地生态安全时空变化

      2019, 39(11):3871-3884. DOI: 10.5846/stxb201806211361

      摘要 (1428) HTML (91) PDF 14.14 M (666) 评论 (0) 收藏

      摘要:土地生态安全评价能高效引导土地合理利用,协调生态保护与区域经济发展之间的矛盾。以核密度估算法及克里金空间插值为技术支撑,构建基于突变级数法的土地生态安全评价指标体系,并采用空间变异系数法及灰色预测模型对新疆土地生态安全进行探索性测度分析。结果表明:(1)新疆土地生态安全总体水平不断提高。土地生态安全指数由2004年的0.76上升到2017年0.94,安全等级呈现"不安全→较不安全→临界安全→较安全"的发展趋势。(2)新疆各县市土地生态安全的不均衡性得到改善,空间差异缩小。新疆土地生态安全空间变异系数由2004年的0.51上升为2017年的0.84,呈持续上升趋势,其中2009年到2014年期间最快增加了0.29。(3)研究区人口增加了27.59%,同时未利用地和草地面积的减少量分别占到整个新疆面积的7.51‰和9.45‰。自然资源分布不均、社会经济发展对未利用地和草地的大量占用以及区域人口的急剧增加可能是新疆土地生态安全面临的主要问题。(4)通过灰色模型预测,2020年新疆土地生态安全将进一步得到改善,土地生态安全空间差异将进一步缩小。与2005年相比,2020年空间变异系数将上升到0.85;安全区和临界安全区将分别增加2.06%和11.24%;较安全区、较不安全区、不安全区将分别下降2.98%、9.16%、1.15%。

    • 基于信息熵量化评价大熊猫国家公园生态系统管理成效

      2019, 39(11):3885-3894. DOI: 10.5846/stxb201806221378

      摘要 (1279) HTML (88) PDF 1.03 M (622) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统管理绩效的量化评价是保护区域生态安全、合理利用自然资源、实现可持续发展的重要前提。选取大熊猫国家公园四川片区作为研究对象,从生态系统服务潜力、人为活动强度、旗舰种保护和生态管理实际情况出发,构建生态系统管理评估指标体系。指标体系包含16个因子。对指标体系构建的数据集,基于熵理论定量评价系统无序程度、发展方向。结果表明:(1)大熊猫国家公园生态系统总熵流值为-0.8309,系统整体健康;其中5个市县总熵流为正,生态系统无序性较大,为非健康状态。(2)生态系统管理的正熵流主要受第一产业影响;负熵流的产生主要来自旗舰种保护和区域保护绩效。在空间尺度上,不同区域间总熵流存在差异,宝兴县总熵流最高,达到0.0880;九寨沟县最低,为-0.1826。综合农村居民收入与总熵流评价结果,研究认为试点期内大熊猫国家公园管理可以考虑选取示范点,总结管理经验;在生态管理热点区域优先推广,如平武县、宝兴县和茂县。在管理过程中谨慎对待社区发展与生态保护的关系。

    • 汉江中下游生态系统健康评价指标体系构建及其应用

      2019, 39(11):3895-3907. DOI: 10.5846/stxb201807081484

      摘要 (1454) HTML (61) PDF 4.71 M (622) 评论 (0) 收藏

      摘要:水利工程建设影响了河流生态系统健康。为探究梯级水库、跨流域调水等水利工程建设对长江流域河流生态系统健康的影响,以汉江中下游为例,采用频次分析法和相关性分析法对评价指标进行筛选,用最小二乘法和熵系数法相结合的综合权重模型确定各评价指标权重,从整体性、稳定性及可持续性3个方面构建了河流生态系统健康评价指标体系,并利用赋分法进行河流健康评价。结果表明,汉江中下游河流健康评价指标体系包含流量过程变异程度、输沙量变化、河流连通性、富营养化状况、鱼类物种数等11个指标。评价结果显示汉江中下游河流生态健康状况表现出较强的空间异质性,且健康状况逐年降低。靠近丹江口水库的区域较好,越往下游越差。

    • 秦巴特困区生态脆弱性与经济贫困的耦合关系——以陕西省山阳县为例

      2019, 39(11):3908-3917. DOI: 10.5846/stxb201807021449

      摘要 (1323) HTML (93) PDF 8.04 M (495) 评论 (0) 收藏

      摘要:以国家扶贫开发重点县山阳县为例,采用遥感与地理信息技术对研究区的生态脆弱性进行定量评价,并构建以行政村为单元的经济贫困评价指标体系,以此分析研究区生态脆弱性与经济贫困耦合协调度的空间分异特征。研究结果表明:①山阳县生态脆弱性整体处于中等偏高水平,生态脆弱性高的地区集中分布在人类活动频繁的河川地带和水土流失严重的低山区;②贫困程度整体较深,地形条件、资源丰度、交通通达性及经济区位的综合差异形成了山阳县经济贫困的空间分布格局;③将山阳县生态脆弱性与经济贫困的耦合关系分为失调共损型、失调环境滞后型、失调经济滞后型、协调同步型、协调环境滞后型及协调经济滞后型六种类型,协调同步型行政村比例仅为13.0%,生态脆弱性与经济贫困的耦合协调度整体较低;④失调共损型、协调同步型及协调环境滞后型空间分布较分散,失调环境滞后型、失调经济滞后型及协调经济滞后型有明显的集聚区,失调环境滞后型和协调经济滞后型集中分布在低山河谷区,失调经济滞后型集中分布在海拔1000 m以上的偏远山区。

    • 基于GIS的长江口海域生态系统脆弱性综合评价

      2019, 39(11):3918-3925. DOI: 10.5846/stxb201807091491

      摘要 (1422) HTML (89) PDF 2.41 M (747) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候变化、富营养化、生境破碎等是全球普遍面临的生态问题,科学评估生态系统外部压力及其弹性力,对生态系统管理和生态修复具有重要的指导意义。使用空间主成分分析(SPCA)和层次分析法(AHP)构建评价指标体系,结合地理信息系统软件,对长江口海域生态环境脆弱性进行综合评价,并根据生态环境脆弱性指数(EVI)值,将研究区生态环境脆弱性分为5级:微度脆弱(<0.5)、轻度脆弱(0.5-0.8)、中度脆弱(0.8-1.0)、重度脆弱(1.0-1.2)、极度脆弱(1.2-1.5)。结果表明:空间尺度上,长江口口门内生态环境脆弱度最高,生态环境脆弱度从口门内向口门外呈显著的降低趋势,近五年,口门内极度脆弱区空间分布南移;评估区域内,约2000 km2的极度脆弱区发生了转变,极度脆弱区、重度脆弱区面积占比分别下降了7%和5%,长江口海域生态环境脆弱性明显好转。总体上,近年来大量陆源污染物输入以及生态系统结构变化,是导致长江口生态环境脆弱度较高的重要因素。

    • 基于Ecopath模型的崂山湾人工鱼礁区生态系统结构和功能研究

      2019, 39(11):3926-3936. DOI: 10.5846/stxb201805301193

      摘要 (1195) HTML (89) PDF 2.80 M (666) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于2014-2016年青岛崂山湾人工鱼礁区的生物资源调查数据,利用Ecopath with Ecosim(EwE)软件构建崂山湾人工鱼礁区生态系统生态通道模型(Ecopath),系统分析了崂山湾人工鱼礁区生态系统的能量流动规律和结构特征,估算了栉孔扇贝的养殖容量。该模型由17个功能组组成,基本涵盖了崂山湾人工鱼礁区生态系统能量流动的主要过程。生态网络分析表明,生态系统各功能组的营养级范围为1.0-4.255,星康吉鳗占据了营养级的最高层。能量流动主要有5级,各营养级平均能量传递效率为10.8%,其中来自初级生产者的能量效率为9.8%,来自碎屑的传递效率为10.9%;系统总流量为14256.510 t km-2 a-1,其中68%的能量来自碎屑供给;系统的总初级生产量/总呼吸量为1.127,系统联结指数为0.293,杂食指数为0.333,表明崂山湾人工鱼礁区生态系统成熟度较高,食物网结构较复杂,系统内部稳定性较高。关键种指数分析结果显示,许氏平鲉具有较高的关键指数和相对总影响,表明其可能在当前生态系统中扮演重要的生态角色。吊笼养殖栉孔扇贝生态容纳量为189.679 t/km2,在维持生态系统平衡和稳定的前提下,当前现存量最大可增加18.55%。

    • 长江中游城市群城市生态承载力时空格局及其影响因素

      2019, 39(11):3937-3951. DOI: 10.5846/stxb201810212274

      摘要 (1306) HTML (80) PDF 10.34 M (549) 评论 (0) 收藏

      摘要:长江中游城市群是我国的典型生态敏感区和重点开发区,科学评价其生态承载力具有重要的科学价值和现实意义。从城市生态系统的组成要素、结构特征出发,选择状态空间法从社会经济协调力、资源环境支撑力和生态弹性力3个维度构建了城市生态承载力综合评价指标体系,综合运用空间分析、多元回归、地理加权回归等方法深入分析了2006-2015年长江中游城市群城市生态承载力时空格局及其影响因素。结果表明:①2006-2015年长江中游城市群城市生态承载力指数总体呈波动上升的"W"型走势,社会经济协调力维度呈波动下降的趋势,而资源环境支撑力和生态弹性力维度整体呈波动上升的趋势;②从空间格局来看,2006-2015年长江中游城市群城市生态承载力表现出显著的空间关联性与异质性,环洞庭湖地区和环鄱阳湖城市群地区形成两大高值集聚区,而在武汉城市圈和环长株潭城市群核心区域形成两大低值集聚区;③社会发展水平、城镇居民收入水平、人口密度、经济发展效率、资源供给状况和环境污染治理水平等要素对长江中游城市群城市生态承载力空间分异格局的影响较为显著,影响强度具有空间异质性特征。

    • 荒漠草原脉动性降水格局及其时空变化特征——以达尔罕茂明安联合旗为例

      2019, 39(11):3952-3966. DOI: 10.5846/stxb201806241388

      摘要 (1151) HTML (107) PDF 5.53 M (527) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球变化背景下,荒漠草原降水格局受到不同程度扰动,识别荒漠草原变化环境下脉动性降水格局及其时空变化特征具有重要生态学和水文学意义。利用达尔罕茂明安联合旗位于不同雨量带的3个气象站1960-2013年日降水数据,分析荒漠草原地区降水格局及其时空变化特征。研究表明,研究区0-5 mm、5-10 mm和大于10mm降水事件及降水量所占的比例分别为77%-80.9%、11.5%-12.2%、7.6%-10.9%和25.2%-32.2%、21.9%-25.4%、42.4%-52.9%。不同等级降水事件日均降水量分别为1.2-1.3 mm/d、7.0-7.1 mm/d、17.8-19.2 mm/d。研究区降水量较降水日数具有更强的时空变异性,全年和生长季降水日数和降水量主周期在2.84-4.5a左右。研究区不同雨量带不同降水等级降水日数和降水量普遍呈增加趋势,尤以0-5mm小降水事件的增加为主。

    • 森林生物量遥感降尺度研究

      2019, 39(11):3967-3977. DOI: 10.5846/stxb201801300249

      摘要 (1687) HTML (88) PDF 8.85 M (583) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林生物量是评价全球碳氧平衡、气候变化的重要指标。目前已有基于星载激光雷达数据的全球森林生物量产品,但空间分辨率较低,不能很好地满足小区域森林调查和动态监测的需要。针对这一现状,以美国马里兰州两个森林分布状况不同的区域为研究区,基于CMS(Carbon Monitoring System)30 m分辨率和GEOCARBON 1 km分辨率森林地上生物量产品以及TM等数据源,通过升尺度模拟低分辨率生物量数据和直接使用低分辨率产品两种方式,分别尝试建立了多光谱地表参数和低分辨率森林地上生物量之间的统计关系,以此作为降尺度模型实现了森林地上生物量空间分辨率从1 km到30 m的转换,并对降尺度结果进行精度评价和误差分析。结果表明:模拟数据降尺度后的30 m分辨率森林地上生物量空间分布和CMS森林地上生物量分布状况大致相同,RMSE=59.2-65.5 Mg/hm2,相关系数约为0.7;其降尺度结果优于GEOCARBON产品直接降尺度结果RMSE=75.3-79.9 Mg/hm2;相较于线性模型,非线性模型能更好地呈现森林地上生物量和地表参数间的关系;总体上,降尺度生物量呈现高值区低估,低值区高估的现象。

    • 基于MODIS的东北地区自然植被生产力对干旱的响应

      2019, 39(11):3978-3990. DOI: 10.5846/stxb201803300655

      摘要 (1240) HTML (111) PDF 7.78 M (525) 评论 (0) 收藏

      摘要:干旱对全球陆地生态系统影响广泛,中国东北地区干湿分异典型,干旱面积有逐步增大趋势,为了解东北地区自然植被生产力对干旱的响应,基于MODIS公开的数据产品、降水数据和scPDSI,采用统计学方法,在明确2002-2013年东北地区干旱分布特征的基础上,分析自然植被NPP、LAI和CUE的时空变化规律,探究自然植被对独立干旱事件和持续干旱的响应,结果表明:①从2002-2013年平均水平上看,森林的NPP和LAI年平均值明显高于草地,CUE年平均值略低于草地;②森林和草地均通过降低NPP和LAI来应对独立干旱事件,森林的NPP在干旱年过后第3年显著低于干旱前,LAI在干旱年过后第2年显著高于干旱前,而且这种变化效应至少持续到干旱年过后第4年;草地的NPP和LAI仅在独立干旱年当年有显著变化;③随着干旱的持续,森林NPP增加的比例有扩大趋势,LAIBaseline较低的森林在持续干旱时ΔLAIDryn增加的可能性越大;草地对持续干旱也具有一定的适用能力,而且NPPBaseline、LAIBaseline和CUEBaseline较低的草地,在持续干旱时ΔNPPDryn、ΔLAIDryn和ΔCUEDryn增加的可能性越大;④无论是独立干旱事件还是持续干旱,森林或草地的CUE变化很少达到显著性水平,变化规律的显著性也低于NPP和LAI。该项研究将为提高干旱对自然生态系统影响的评估能力做出贡献。

    • 桥山栎林群落结构特征与物种多样性相关关系分析

      2019, 39(11):3991-4001. DOI: 10.5846/stxb201804200901

      摘要 (1324) HTML (88) PDF 1.16 M (815) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解森林群落结构特征与物种多样性之间的相关关系,以黄土高原桥山林区典型麻栎纯林、麻栎阔叶混交林和麻栎油松混交林为研究对象,调查分析了群落结构特征,计算物种重要值及物种多样性,并进行了冗余分析,结果表明:(1)麻栎油松混交林主要以乔木层胸径、树高、枝下高等最高;麻栎阔叶混交林以灌木层盖度、地径、冠幅、高度等最高;麻栎纯林以草本地径、草本盖度及草本冠幅最高。(2)3种类型林分乔木层重要值最高的均为麻栎(Quercus acutissima),灌木层为狼牙刺(Sophora viciifolia)、南蛇藤(Celastrus orbiculatus)、胡枝子(Lespedeza bicolor),草本层为苔草(Carex tristachya)。(3)麻栎油松混交林乔、灌层物种多样性较高,麻栎阔叶混交林以草本层物种多样性最高。(4)不同类型麻栎林群落结构特征与物种多样性关系有差异。松栎混交林中,对物种多样性影响最大的为乔木胸径、新稍长及灌木高度;麻栎阔叶混交林对物种多样性影响最大的为灌木层高度及冠幅;麻栎纯林中,对物种多样性影响最大的为乔木胸径。(5)麻栎油松混交林、麻栎阔叶混交林的胸径、树高、物种多样较麻栎纯林高,具有较高木材生产能力和生态防护功能,是未来森林经营培育的方向。

    • 基于森林资源清查数据估算中国森林生物量固碳潜力

      2019, 39(11):4002-4010. DOI: 10.5846/stxb201805071016

      摘要 (1325) HTML (113) PDF 1.12 M (1039) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林是全球陆地生态系统中最大的植被碳库和碳汇,森林固碳被认为是各国抵减工业温室气体排放的重要途径,通过森林资源清查数据编制国家温室气体清单也是大多数国家的选择。但是,由于森林固碳本身的复杂性,未来通过森林固碳能够抵消多少工业碳排放往往并不清楚。如何基于森林资源清查数据估算森林的固碳潜力,仍是一个值得深入研究的领域。通过能够公开获得的森林资源清查数据,分起源(人工林和天然林)、36个树种、5个林龄组建立了国家和省两级森林蓄积量年增长量模型,并以第六次森林资源清查期为起点,估算了基线情景(造林、管理、干扰、气候、采伐等条件不变)下2001-2200年前中国森林生物量变化和中国森林生物量固碳潜力。结果认为,天然林蓄积量年增长量一般低于人工林;多数天然林树种的蓄积量增长过程符合理论上认为的中间高、前后低的逻辑斯蒂曲线形式,即中龄林、近熟林、成熟林年增长量高,幼龄林和过熟林年增长量低;人工林蓄积量增长过程多为前期高、后期低的形式,即幼龄林、中龄林和近熟林年增长量高,成熟林和过熟林年增长量低。基线情景下中国森林碳容量为12.82 Pg C,其中人工林为6.6 Pg C,天然林为6.2 Pg C;相对于2001年碳储量来说,到2200年中国森林生物量固碳潜力为6.52 Pg C。综合已有研究认为,中国森林生物量固碳潜力为6.52-13.57 Pg C。本研究可以用于优化森林生长过程模型,为我国森林管理政策的制定提供参考。

    • 平茬处理对小叶锦鸡儿灌丛邻居植物群落空间格局的影响

      2019, 39(11):4011-4020. DOI: 10.5846/stxb201805161085

      摘要 (1193) HTML (73) PDF 1.30 M (517) 评论 (0) 收藏

      摘要:近几十年来,内蒙古典型草原小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌丛化现象普遍发生,严重影响了草地生产力。平茬作为灌丛化草地主要管理方式之一,已受到广泛关注;然而平茬如何影响灌丛邻居植物群落的格局动态及其下土壤理化性质变化,仍缺少相应研究。以内蒙古草原小叶锦鸡儿灌丛化草地为研究对象,进行平茬处理,并依据距离小叶锦鸡儿灌丛的远近位置(远-2.5 m,近-0.5 m)设置样方进行植物群落调查和土壤样品的采集,经分析发现:(1)平茬处理显著提高了灌丛邻居植物群落均匀度及邻居植物群落下土壤全碳、全氮含量。(2)借助零模型(Null-model)分析,得出未平茬处理条件下,距离灌丛远近两种位置群落均表现为竞争性格局;而平茬处理条件下,群落竞争性格局作用弱化,且距离灌丛2.5 m位置处群落表现为促进性格局。(3)调查群落中物种间的关系多为中性作用;仅有少数物种对表现为显著正(或负)相互作用关系,且多由群落中优势物种组成;平茬处理条件下群落中显著负相互作用关系物种对比例下降,支持群落整体竞争性格局弱化这一结论。所得结果不仅为小叶锦鸡儿灌丛平茬处理条件下邻居植物群落及土壤环境的动态变化的探讨提供了实验依据,而且对灌丛化草地的恢复具有一定的实践指导意义。

    • 云南药山自然保护区黄背栎林和巧家五针松林生态化学计量特征

      2019, 39(11):4021-4028. DOI: 10.5846/stxb201805211115

      摘要 (1370) HTML (82) PDF 2.27 M (560) 评论 (0) 收藏

      摘要:以云南药山自然保护区黄背栎林和巧家五针松林的4块样地为研究对象,旨在揭示这2种森林生态系统营养元素含量状况和土壤养分的供给能力。通过分析4块样地"叶片-凋落物-土壤"C、N、P含量、生态化学计量特征及其相关性,结果表明:(1)不同样地同一组分的C、N含量差异显著,P含量差异不显著,同一样地各组分间C、N含量差异显著,均为叶片 > 凋落物 > 土壤,P含量则为叶片 > 土壤 > 凋落物;(2)不同样地叶片C∶P、N∶P比值和凋落物与土壤C∶N比值差异不显著,其余指标差异均显著。同一样地叶片、凋落物、土壤的C∶N、C∶P、N∶P比值差异显著,均为凋落物 > 叶片 > 土壤;(3)黄背栎林叶片-土壤C含量、C∶P比值和凋落物-叶片N∶P比值呈极显著或显著相关,巧家五针松林凋落物-叶片C、N含量和叶片-土壤P含量、C∶N、N∶P比值呈极显著或显著相关;(4)土壤N元素缺乏是限制植物生长的主要因素,P元素主要源于土壤矿物风化释放,而非生物小循环。

    • 西藏东南部色季拉山主要类型森林叶片和枯落物养分含量特征

      2019, 39(11):4029-4038. DOI: 10.5846/stxb201805301194

      摘要 (1122) HTML (87) PDF 1.91 M (483) 评论 (0) 收藏

      摘要:为阐明不同生长年限森林叶片和不同分解程度枯落物养分含量特征,为植物-土壤养分循环研究提供科学依据。以藏东南色季拉山几种典型森林植被(雪山杜鹃(Rhododendron aganniphum)、海拔4000 m和3900 m区域急尖长苞冷杉(Abies georgei var.smithii)、川滇高山栎(Quercus aquifolioides))为研究对象,分析了1年生和2年生植物叶片及不同分解程度枯落物有机碳(OC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量。结果表明:色季拉山森林叶片和枯落物OC含量表现为2年生叶片 > 1年生叶片 > 未分解枯落物(ND) > 半分解枯落物(SD) > 完全分解枯落物(CD),即老叶片以C积累为主,而枯落物OC含量随分解程度的增加而下降,叶片OC平均含量(68.5%)显著高于中国平均水平(45.5%);叶片N、P、K含量表现为1年生>2年生,即新叶以N、P、K等营养物质的吸收积累为主。枯落物TN含量低于中国森林的平均水平(12.03 g/kg),而TP含量显著高于中国森林平均水平(0.74 g/kg),枯落物TN和TP以SD最高,即分解初期表现为净固定,而后期则呈净释放,TK含量随分解程度的增加而增加,表现为K的净固定;叶片C∶N,C∶P和C∶K表现为2年生>1年生,枯落物C∶N,C∶P和C∶K随着分解程度的增加而显著降低;叶片N∶P处于较低水平(6.08),显著低于全球平均水平(16.0),表现出明显的N限制营养型;研究结果为科学阐明藏东南森林生态系统植被-土壤养分循环研究提供了数据支撑。

    • 宁夏荒漠草原柠条锦鸡儿枯落物分解特征及其影响因素

      2019, 39(11):4039-4048. DOI: 10.5846/stxb201807111512

      摘要 (1341) HTML (87) PDF 2.47 M (603) 评论 (0) 收藏

      摘要:以宁夏荒漠草原柠条锦鸡儿(Caragana kornshinskii)枯落物为研究对象,利用网孔分解袋法研究了极小型、小型、中型和大型柠条锦鸡儿灌丛微生境枯落物分解率变化特征及对土壤环境的响应规律。结果表明:(1)随着分解时间延长,不同大小柠条锦鸡儿灌丛微生境土壤含水量和土壤温度均呈现出相似的分布特征,而土壤pH值和电导率随时间分布特征则受到灌丛大小的显著影响。(2)3种网孔内,不同大小柠条灌丛微生境间枯落物分解率均无显著差异性。但是,灌丛微生境中枯落物分解率受到灌丛大小和网孔大小的共同影响。(3)中型灌丛微生境中枯落物分解率在3种网孔间均无显著差异性。但在极小型灌丛微生境中,120 d时枯落物分解率表现为4 mm(40.95%) > 0.01 mm(38.51%) > 2 mm(32.14%),150 d时枯落物分解率表现为2 mm(37.64%) > 4 mm(35.20%) > 0.01 mm(26.68%)。在小型灌丛微生境中,120 d时枯落物分解率表现为0.01 mm(46.81%) > 4 mm(41.07%) > 2 mm(34.75%)。在大型灌丛微生境中,120 d时枯落物分解率表现为4 mm(39.65%) > 2 mm(36.65%) > 0.01 mm(35.96%),210 d时枯落物分解率表现为2 mm(48.05%) > 4 mm(35.96%) > 0.01 mm(30.80%)。(4) Olson衰减指数模型得出枯落物分解50%和95%所需时间,表现为极小型灌丛和中型灌丛微生境中均为0.95年和4.1年(3种网孔相同);小型灌丛微生境中为0.63年和2.74年(4 mm)、1.90年和8.21年(2 mm)、0.95年和4.1年(0.01 mm);大型灌丛微生境中为0.95年和4.1年(4 mm)、0.63年和2.74年(2 mm)、1.90年和8.21年(0.01 mm)。研究表明,在宁夏荒漠草原,仅灌丛大小引起的微生境差异对枯落物分解率影响较小,但灌丛大小和土壤动物类群的相互作用对枯落物分解率的影响较大。

    • 圆叶玉兰叶片非结构性碳水化合物与氮、磷含量对海拔的响应

      2019, 39(11):4049-4055. DOI: 10.5846/stxb201808061671

      摘要 (1222) HTML (71) PDF 1.09 M (641) 评论 (0) 收藏

      摘要:非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrates,NSC)、氮(N)和磷(P)是植物生长的重要能源物质和影响植物分布的限制生长因子,圆叶玉兰(Magnolia sinensis)是四川省特有的珍稀濒危极小种群野生植物,研究其NSC、N和P可以反映它的营养供应水平及对环境的适应策略。选取芦山6个海拔梯度(1840,1960,2070,2170,2270,2390 m)的圆叶玉兰为对象,研究不同海拔下圆叶玉兰叶片中NSC与N、P及其化学计量间的关系。结果表明,圆叶玉兰叶片可溶性糖含量在2390 m处显著高于1840 m处,NSC含量在不同海拔差异极显著,随海拔增加呈"低-高-低"的单峰变化,2170 m处叶片NSC含量最高,碳水化合物供应充足;可溶性糖/淀粉的比值随海拔升高呈增大趋势,N含量和N/P比都随海拔上升而下降,且N/P比在各海拔上均小于14,NSC/N比在2390 m处显著高于1840 m处。总之,圆叶玉兰叶片的可溶性糖和NSC含量显著不受海拔的影响,较高的可溶性糖含量有利于抵御低温环境,其生长主要受氮元素限制而不受碳限制,反映了濒危植物圆叶玉兰在其有限的分布范围内NSC及N、P的保护策略,为圆叶玉兰的碳代谢和生长适应对策提供数据基础。

    • 基于Google Earth Engine与机器学习的大尺度30m分辨率沙地灌木覆盖度估算

      2019, 39(11):4056-4069. DOI: 10.5846/stxb201811292601

      摘要 (1874) HTML (162) PDF 20.31 M (1045) 评论 (0) 收藏

      摘要:相较于降雨充沛的南方,中国北方沙地植被呈现覆盖整体偏低、空间异质性强的特点。灌木作为该区域的优势植被,对于风沙固定、食品/木材供给起着极为重要的作用。针对当前大尺度、中高分辨率干旱地区灌木覆盖度遥感产品缺失的现状,研究提出了一套通过Collect Earth样本收集器进行样本采集、利用Google Earth Engine遥感云平台的数据与计算优势开展大尺度灌木覆盖度估算的方法,并选取中国北方四大沙地之一的毛乌素沙地开展了示范应用。研究结果表明:(1)Collect Earth样本收集器可以有效地获取地面灌木覆盖度样本数据集,可以将灌木与高大乔木与草本植被进行有效区分,为灌木覆盖度估算样本集的建立打下了基础;(2)利用Landsat数据与其他辅助数据,机器学习算法可以较好地实现灌木覆盖度的估算,CART模型确定性系数R2为0.73,均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)为13.66%,预测精度(Estimated Accuracy,EA)为61.8%,SVM模型R2为0.72,RMSE为13.73%,EA为61.6%;(3)提出的基于GEE的灌木覆盖度估算体系可为我国乃至全球尺度干旱地区沙地灌木覆盖度信息提取提供有效支撑,具有较大的应用潜力。

    • 鄱阳湖湿地洲滩植物梯度变化

      2019, 39(11):4070-4079. DOI: 10.5846/stxb201803060439

      摘要 (1225) HTML (93) PDF 4.87 M (524) 评论 (0) 收藏

      摘要:湿地洲滩植物物种多样性及生物量是反映湿地生态系统状态的重要指标,也是揭示水位变化下湿地生态系统响应机理的重要途径。基于鄱阳湖湿地野外调查和实验分析数据,利用α和β物种多样性指数,初步探讨了鄱阳湖湿地洲滩植物物种多样性及地上部分生物量的空间分布特征及其差异性。结果表明,鄱阳湖湿地洲滩植物物种多样性随高程变化的差异性显著(P < 0.001),蚌湖和泗洲头在高程14-15 m的指数较大,表明这一高程范围内与其他高程范围内的物种更替比较显著,而战备湖和北深湖在高程15-16 m的指数较大,表明这一高程范围内与其他高程范围内的物种更替比较显著,而常湖池的指数变化不明显,表明常湖池各高程范围内的物种更替较小。鄱阳湖湿地洲滩植物年地上生物量的空间差异性较为复杂,与湿地高程呈现单峰曲线关系,即随湿地高程增加而增加,到达一个峰值后开始减少。同一高程范围内下,洲滩前缘与碟形湖泊的物种多样性与地上生物量差异显著(P < 0.05),前者最高值在高程13-15 m,后者最高值在高程14-17 m。

    • 基于同步辐射显微CT研究冻融循环对黑土团聚体结构特征的影响

      2019, 39(11):4080-4087. DOI: 10.5846/stxb201805211112

      摘要 (1123) HTML (98) PDF 4.24 M (514) 评论 (0) 收藏

      摘要:在我国东北地区,土壤不同程度的受到季节性冻融的影响。冻融作用会改变土壤微观结构,团聚体作为土壤结构的基本单元,其结构特征的改变反映了冻融作用对土壤微观结构的影响。同步辐射显微CT可以无损获取高分辨率、强对比度的内部结构图像,是研究土壤团聚体三维微结构的有效手段。采集了室内冻融循环试验下不同冻融循环次数的土壤团聚体样品,应用同步辐射显微CT扫描获取了3.25 μm分辨率的团聚体内部结构图像,然后应用CT图像处理方法和Image J软件观察并定量分析了团聚体微结构特征。结果表明:随着冻融循环次数的增加,土壤孔隙度不断增大,瘦长型孔隙度占比与>100 μm的非毛管孔隙度不断增大;当冻融循环次数达到7次以上,团聚体孔隙连通度随冻融循环次数的增加而变大。冻融循环对黑土团聚体孔隙度、孔隙形状、孔隙分级、连通性等结构特征影响显著。该研究为春季解冻期土壤侵蚀机理的研究及水土流失的防治提供理论依据。

    • 基于高通量测序分析西藏北部高寒草甸不同深度土壤线虫群落分布特征

      2019, 39(11):4088-4095. DOI: 10.5846/stxb201804030759

      摘要 (1205) HTML (92) PDF 3.42 M (647) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究藏北高寒草甸土壤线虫多样性,于2017年8月,采用Illumina MiSeq测序技术,研究了西藏北部高寒草甸0-25 cm范围内不同深度土层的土壤线虫群落组成与结构特征。结果表明:5个不同深度共获得OTU 990个,隶属于3个纲,7个目,25个科,30个属,刺嘴纲Enoplea为共有优势土壤线虫群落;对样品进行Alpha多样性评价,计算Chao 1指数、Shannon指数和Ace指数,发现5-10 cm的土壤样品群落有较高的丰富度;属水平Heatmap图分析可知20-25、15-20、0-5、5-10、10-15 cm土壤线虫群落的组成相似性有一个递增的趋势。与不同深度藏北高山嵩草(盛长期)线虫群落结构相关性较大的土壤化学指标是K+、含水率、有机质和Zn2+。研究发现不同深度土壤线虫种类及丰度存在一定的差异,可为研究藏北高寒草地土壤线虫群落特点提供依据。

    • 青海省森林土壤有机碳氮储量及其垂直分布特征

      2019, 39(11):4096-4105. DOI: 10.5846/stxb201803240583

      摘要 (1328) HTML (101) PDF 2.59 M (491) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林土壤在调节森林生态系统碳、氮循环和减缓全球气候变化中起着关键的作用。但是,由于林型、林龄以及环境因子(海拔)的差异,至今对于森林土壤碳、氮储量的估算依然存在极大的不确定性。因此,利用森林土壤实测数据估算了青海森林土壤有机碳、氮密度和碳、氮储量,分析了土壤有机碳、氮密度的垂直分布格局。结果表明:1)土壤有机碳密度随海拔的增加呈单峰曲线变化,在海拔3100-3400 m达到最大34.33 kg/m2;氮密度随海拔的增加而增加,范围为1.39-2.93 kg/m2。2)在0-30 cm土层,土壤有机碳、氮密度均随土层的增加而降低,范围分别为3.84-4.63 kg/m2、0.22-0.27 kg/m2。3)青海省森林土壤碳储量为1098.70 Tg,氮储量为61.78 Tg。4)海拔与氮含量和密度之间存在极显著正相关关系(P < 0.01,P < 0.01)。土层深度与有机碳含量存在极显著负相关关系(P < 0.01);与有机碳密度、氮密度存在极显著正相关关系(P < 0.01,P < 0.01)。说明海拔和土层是影响青海省森林土壤有机碳、氮分布的关键因子。

    • 间伐和林下植被剔除对毛竹林土壤氮矿化速率及其温度敏感性的影响

      2019, 39(11):4106-4115. DOI: 10.5846/stxb201806031240

      摘要 (1061) HTML (82) PDF 1.53 M (549) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择中亚热带毛竹人工林为研究对象,利用野外原位和室内培养相结合的方法,探讨不同间伐强度(25%间伐、50%间伐)和林下植被剔除对土壤氮矿化速率及其温度敏感性的影响。结果表明,25%间伐显著增加土壤氨化速率(P < 0.01),但降低硝化速率(P < 0.01);50%间伐显著增加土壤硝化速率(P < 0.01),而林下植被剔除显著降低土壤硝化速率(P < 0.01)。相关分析的结果表明,土壤氨化速率与有机碳(SOC)、全氮(TN)及全磷(TP)含量呈显著负相关关系;硝化速率与SOC、含水量(SWC)呈显著正相关关系,与铵态氮(NH4+-N)含量呈显著负相关关系。随着温度的升高,不同处理下的氨化速率均显著增加(P < 0.01),而硝化速率显著降低(P < 0.01)。25%间伐显著降低土壤净氮矿化和氨化过程的Q10值,对硝化过程的Q10值影响不显著;50%间伐对氨化和硝化过程的Q10值影响均不显著;林下植被剔除对氨化过程的Q10值影响不显著,但显著增加硝化过程的Q10值。不同处理下的土壤氮矿化过程的Q10值介于1.17-1.36之间。25%间伐和林下植被保留有利于毛竹林土壤氮素的供给。

    • 基于盐分梯度的黑河中游湿地植物多样性及其与土壤因子的关系

      2019, 39(11):4116-4126. DOI: 10.5846/stxb201806231386

      摘要 (1226) HTML (77) PDF 3.20 M (495) 评论 (0) 收藏

      摘要:湿地植物多样性的研究对维持湿地生态系统完整性和稳定性有着重要意义。以黑河中游湿地为研究对象,基于野外采样数据和不同盐分梯度植物群落多样性指数,重点分析不同盐分梯度植物多样性变化及其与土壤因子关系。结果表明:黑河中游湿地植物组成比较丰富,共出现植物30科71属102种;随土壤盐分梯度增加,植物群落组成发生显著变化,Margalef丰富度指数(R)和Shannon-Weiner多样性指数(H)均减小,说明研究区植物多样性随盐分增加而减少;不同盐分梯度影响植物多样性的土壤因子存在差异,低盐梯度是pH、速效钾和全氮,中盐梯度是pH、速效磷和速效钾,高盐梯度是有机质、全磷、速效钾和速效氮。该研究结果对于认识不同盐分梯度下影响植物多样性的主要土壤因子具有重要意义,同时对黑河中游湿地植物多样性的有效管理和维持具有一定的参考价值。

    • 喀斯特植被演替过程土壤丛枝菌根真菌(AMF)多样性

      2019, 39(11):4127-4137. DOI: 10.5846/stxb201807061475

      摘要 (1371) HTML (126) PDF 1.90 M (569) 评论 (0) 收藏

      摘要:喀斯特生态系统维持了丰富的微生物多样性,丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)结构和组成会随喀斯特植被演替而改变。以贵州贵阳花溪、毕节织金和关岭花江典型喀斯特区域按时空替代法采集了乔木林、灌木林和草本群落样地土壤,采用Illumina HiSeq分子测序技术,通过OTU聚类分析、物种注释及数据库比对,探索了喀斯特不同演替阶段土壤AMF物种多样性。结果表明:(1)喀斯特生境土壤获得球囊菌门Glomeromycota OTU为275个,分属于4目8科13属19种,属水平上AMF丰度表明根内根孢囊霉属Rhizophagus为优势属,花江拥有最高AMF丰富度,缩隔球囊霉Septoglomus constrictum、根内根孢囊霉Rhizophagus intraradices、Claroideoglomus sp.MIB8381和稀有内养囊霉Entrophospora infrequens均分布于各样地的不同植被演替阶段,为常见种。(2)AM真菌多样性Shannon指数与Simpson指数在不同演替阶段表现为花溪:乔木≈灌木>草本(P < 0.05)、花江:灌木≈草本>乔木(P < 0.05)、织金:乔木 > 灌木 > 草本,但差异不显著,Chao1和Abundance-based coverag estimator(ACE)指数表现为花江灌木≈草地>乔木(P < 0.05)。(3)Spearman相关性分析表明土壤全磷与AMF ACE指数显著负相关,且与Chao1指数极显著负相关;速效磷与Shannon和Simpson指数显著负相关。(4)典范对应分析(Canonical Correlation Analysis,CCA)表明土壤全氮、速效氮、有机质、全磷和速效钾与AMF群落分布有显著相关性。结果表明喀斯特植被演替过程中土壤丛枝菌根真菌多样性随着演替进行或升高或降低,无一致变化规律,并与土壤理化性质关系密切,其中以磷的影响最大。

    • 生物炭对杉木人工林土壤养分、酶活性及细菌性质的影响

      2019, 39(11):4138-4148. DOI: 10.5846/stxb201811152473

      摘要 (1260) HTML (86) PDF 5.25 M (544) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究添加生物炭对南方红壤杉木人工林土壤养分含量、酶活性及细菌丰度和群落结构及多样性的影响,分析三者之间的作用机制,基于高通量测序技术,通过添加不同生物炭对人工杉木林土壤环境中细菌群落进行培养和测定,同时挑选与土壤C、N循环相关的4种酶,分析4种酶与土壤养分含量及土壤细菌相对丰度的关系。结果表明:添加生物炭总体使得土壤pH值,全磷、有效磷、速效钾等含量有所提高,同时促进土壤-α-葡萄糖苷酶、土壤-β-葡萄糖苷酶及脲酶的活性,对过氧化氢酶的影响不显著;由于生物炭制备原料不同,其自身性质和物质含量也存在差异,因此杉叶炭对土壤养分的提高量大于木屑炭,而木屑炭处理的土壤全碳含量高于杉叶炭;低添加量生物炭对参与碳循环的土壤葡萄糖苷酶活性提高程度大于高添加量生物炭,而与氮循环有关的土壤脲酶活性随着生物炭添加量的增加而提高,尤其3% BL600处理对土壤脲酶影响十分显著;向土壤添加杉叶炭能够提高土壤细菌丰度,而木屑炭降低了土壤细菌丰度,低温炭大于高温炭;添加生物炭对土壤pH值,全碳、全磷、有效磷、速效钾含量等具有直接影响,土壤组分和性质对不同细菌种群生活习性与功能产生不同的影响,土壤酶活性与土壤细菌存在密切的联系,细菌丰度的变化又会引起土壤酶活性的改变,因此土壤酶活性和细菌群落相对丰度对添加生物炭的响应存在一定的相关关系。

    • 扎龙湿地芦苇分株生态可塑性及其对土壤因子的响应

      2019, 39(11):4149-4157. DOI: 10.5846/stxb201803260600

      摘要 (1104) HTML (88) PDF 4.89 M (468) 评论 (0) 收藏

      摘要:扎龙湿地的芦苇既可形成大面积的单优群落,也可形成不同群落斑块。采用大样本抽样调查与统计分析方法,对湿地内水生生境、湿生生境、旱生生境和盐碱生境芦苇种群分株高度和生物量进行比较。结果表明,6-10月份,4个生境芦苇种群分株高度及生物量均以水生生境最高,盐碱生境最低,水生生境株高为盐碱生境的1.5-2.3倍,分株生物量为2.0-5.1倍,生境间的差异性以及差异序位均相对稳定。4个生境株高生境间变异系数(19.45%-31.56%)均高于生境内变异系数(8.07%-17.61%),分株高度在生境间的可塑性更大;分株生物量中水生生境、湿生生境和盐碱生境3个生境间的变异系数(33.43%-55.61%)均低于生境内变异系数(44.85%-79.82%),分株生物量在生境内的可塑性更大。不同生境条件下芦苇种群分株,在生长和生产上均存在较大的生态可塑性,表现出明显的环境效应,其中土壤含水量是该地区芦苇分株生态可塑性变异的主要驱动因子(R>0.80),为正向驱动。

    • 长期不同磷肥施用量对砂姜黑土真菌多样性、群落组成和种间关系的影响

      2019, 39(11):4158-4167. DOI: 10.5846/stxb201807041462

      摘要 (1714) HTML (91) PDF 1.98 M (746) 评论 (0) 收藏

      摘要:以安徽蒙城砂姜黑土氮磷钾肥肥效长期定位试验为平台,选取P0(不施磷肥)、P1(P2O5 45 kg/hm2)和P2(P2O5 90 kg/hm2)3个磷肥施用梯度,采用现代高通量测序技术,探索长期施用磷肥对真菌多样性、群落组成和种间关系的影响。结果发现真菌多样性随磷肥施入量增加而降低,且与全磷和有效磷均成显著负相关。磷肥施用导致真菌群落组成发生明显改变,冗余分析结果表明这与全磷和可溶性有机碳密切相关。P1和P2中子囊菌门和子囊菌纲显著升高,而被孢霉菌门和被孢霉菌纲则显著降低。在属水平上,施磷处理中腐生营养型真菌显著升高,而病原型和共生型真菌显著降低:其中P0中SagenomellaSimplicilliumMagnaporthiopsisSchizotheciumNigrospora等5个属相对丰度最高;P1中PlenodomusPenicilliumArthrobotrys相对丰度最高;P2中CyphellophoraZopfiellaGuehomycesMortierellaMucor等5个属相对丰度最高。网络分析发现施磷后真菌网络复杂度和稳定性升高,物种间正相关关系增加,负相关关系减少。因此在砂姜黑土区长期施用磷肥可降低真菌多样性,增加土壤中腐生营养型真菌、减少共生或病原菌数量,同时提高物种间网络复杂度和稳定性。以上结果表明磷肥施用对促进土壤养分循环,控制植物病害、维持地下生态系统稳定性具有重要作用。

    • 养猪微生物发酵床芽胞杆菌空间生态位特性

      2019, 39(11):4168-4189. DOI: 10.5846/stxb201712182267

      摘要 (1187) HTML (91) PDF 3.69 M (589) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究养猪微生物发酵床芽胞杆菌空间生态位特性,理解养殖粪污形成的环境生态位与芽胞杆菌种类的相互关系,为阐明微生物发酵床猪粪降解、臭味消除、猪病防控机理和资源化利用等提供科学数据。采用随机采样法获得微生物发酵床的上层垫料(0-20 cm)和下层垫料(40-60 cm)样本共14个。利用营养条件检测和宏基因组测序的方法,分析垫料样本的营养特性(有机质、全氮、腐殖酸、粗纤维)和生长条件(水分、pH),鉴定芽胞杆菌种类和测定相对丰度(reads);利用聚类分析、相关性分析、空间分布型分析、生态位宽度和重叠,揭示芽胞杆菌空间生态位特性及其因子间相互关系。研究结果表明,从空间生态位样本中共鉴定出芽胞杆菌目8个科中的6个科24个属种类(其中2个属具有芽胞杆菌种名形式,不属于芽胞杆菌),发现微生物发酵床垫料空间生态位中Ammoniibacillus(氨芽胞杆菌属,类芽胞杆菌科)、Desulfuribacillus(脱硫芽胞杆菌属,芽胞杆菌待建立新科)、Tuberibacillus(肿块芽胞杆菌属,芽胞乳杆菌科),国内未见报道,为中国新记录属。在被测生态位中相对含量(reads)最高的前3个属为芽胞杆菌属(Bacillus)(reads=8020)、乳杆菌属(Lactobacillus)(reads=4565)、肿块芽胞杆菌属(Tuberibacillus)(reads=1418);发酵床上层垫料生态位芽胞杆菌属总量与下层相比无显著差异(P > 0.05),但属种类和数量结构、亚群落分化差异显著,上层生态位前5位高含量芽胞杆菌优势属(数量平均值)分别为Bacillus(532.86)、Lactobacillus(480.43)、Geobacillus(88.86)、Gracilibacillus(70.00)、Paenibacillus(40.86),而下层为Bacillus(612.86)、Tuberibacillus(188.57)、Lactobacillus(171.71)、Paucisalibacillus(60.00)、Ureibacillus(46.71)。分析表明5个生态位最宽的芽胞杆菌分别为:Bacillus(10.5159)、Ornithinibacillus(8.6094)、Paenibacillus(7.8463)、Oceanobacillus(6.9927)、Rummeliibacillus(5.7417),对发酵床环境条件适应范围较宽、对营养条件要求较低的芽胞杆菌,空间生态位宽度较宽,可利用的资源数较多,反之亦然;分析表明芽胞杆菌各属之间空间生态位重叠Pianka测度范围为0.00-0.99,有些属之间生态位重叠很高,如GracilibacillusAmmoniibacillus,有些几乎不重叠,如DesulfuribacillusAneurinibacillus;芽胞杆菌空间生态位宽度与生态位重叠存在着相互关系,生态位较宽的属,如芽胞杆菌属(Bacillus),与其他属之间的空间生态位重叠集中在0.20-0.80之间,空间生态位较窄的属,如Geobacillus,与其他属之间的空间生态位重叠主要分布在<0.20或>0.80。

    • >学术信息与动态
    • 基于CiteSpaceV的国内生态工程研究文献可视化分析

      2019, 39(11):4190-4199. DOI: 10.5846/stxb201805121050

      摘要 (1317) HTML (98) PDF 3.74 M (545) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态工程是生态文明建设的重要组成部分,利用CiteSpaceV文献可视化分析工具对1992-2017年《中国学术期刊(网络版)》中生态工程领域文献进行研究,绘制研究作者、研究机构和研究热点关系图谱,分析国内生态工程研究现状并对该领域研究热点进行分类讨论,旨在为我国生态工程研究提供导向。研究表明:(1)国内生态工程领域研究在1997年开始出现井喷式增长,2000年之后波动幅度减小。(2)苗泽华、颜京松、钦佩等8位作者为生态工程领域核心作者,在作者群方面,基本上呈现"部分集中、整体分散"的特征。(3)石家庄经济学院、中国科学院地理科学与资源研究所和黄河上中游管理局是主要发文机构。(4)热点词聚类分为"生态学基础理论"、"生态工程应用领域"和"生态工程监督评价体系",其中"生态工程监督评价体系"是最薄弱的研究方向。(5)强度最高的突现词是"黄河",持续时间最长的突现词是"新农村建设","利益相关者"是出现最晚突现词,表明生态工程领域研究具有较强的政策针对性。

    • 基于Web of Science的国际海草研究文献计量评价

      2019, 39(11):4200-4211. DOI: 10.5846/stxb201805271166

      摘要 (1288) HTML (82) PDF 5.22 M (567) 评论 (0) 收藏

      摘要:海草及其与周围环境形成的海草场是近海海洋生态系统的重要组成部分,具有多种重要的生态服务功能。相较于红树林和珊瑚礁,国内外学者和公众对海草的关注度偏低,至今对国际海草研究的现状、趋势和热点等的认识还较为有限。检索了1983-2017年Web of Science的SCI-E数据库中收录的海草研究相关文献,借助文献计量信息可视化分析方法,从年度发文量、研究力量和研究热点与主题等方面进行了较为系统的文献计量评价,以期阐明国内外海草研究的态势与热点。结果表明:1983-2017年间国际海草研究的文献数量总体呈明显上升趋势,该领域发文量排前3位的国家是美国、澳大利亚和西班牙;全球发文量最多的机构是佛罗里达州立大学,其次是西班牙高等科学研究理事会与美国国家海洋和大气管理局;发文总量较多的作者是Duarte CM、Marba N和Fourqurean JW,近3年发文量最高的是学者Santos R;刊文量最多的期刊分别是《Marine Ecology Progress Series》、《Aquatic Botany》和《Estuarine,Coastal and Shelf Science》,刊文量前15期刊中影响因子最高的是《Limnology and Oceanography》(3.969)。在国家、机构与作者合作方面,西班牙、丹麦、荷兰、墨西哥4个国家形成了关系密切的合作网络,西班牙高等科学研究理事会和美国国家海洋和大气管理局是海草研究机构合作网络中的两个中心,Duarte CM、Marba N等较多学者间有紧密的学术合作关系。通过高频关键词的关联关系分析,表明该领域的3个热点研究主题,即环境(污染)胁迫对海草场的影响、海草的生长与生理生态和海草及其相关生态系统的结构与功能。中国科学院、中国海洋大学等机构为我国海草研究做出了重要贡献,但由于研究起步较晚,我国学者的发文量、篇均被引频次等与欧美国家学者存在一定差距,但近几年的发文量增长迅速,预计未来的发展趋势良好。

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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