• 2019年第39卷第13期文章目次
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      2019, 39(13):0-0.

      摘要 (888) HTML (0) PDF 29.92 M (601) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 区域生态学的特点、学科定位及其与相邻学科的关系

      2019, 39(13):4593-4601. DOI: 10.5846/stxb201901040037

      摘要 (2677) HTML (87) PDF 887.83 K (778) 评论 (0) 收藏

      摘要:区域生态学作为生态学的一门重要分支学科,起源于20世纪70年代的区域综合科学考察和环境污染调查,旨在研究区域生态环境问题形成背景和驱动因子,探讨区域生态环境问题解决的思路和方法。基于前人研究成果和文献综述,系统分析了区域生态学研究的特点,剖析了区域生态学的性质和学科定位。在此基础上进一步比较了区域生态学与景观生态学、生态系统生态学、区域自然地理学和宏观生态学的共性与差异。认为:(1)区域生态学研究对象是具有特定生态环境属性的区域生态综合体,既具有特定要素主导下的空间均质性,也具有多种要素耦合作用下的空间异质性特征,是一门问题导向的应用性基础学科;(2)区域生态学研究需要具有多元综合、问题导向和系统集成的思维,从多层次、多视角探讨区域生态环境问题的解决方案;(3)区域生态学属于宏观生态学研究的范畴,处于分子生态学、个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学、区域生态学和全球生态学这个生态学学科体系的较高层次。

    • 农业景观异质性对生物多样性与生态系统服务的影响研究进展

      2019, 39(13):4602-4614. DOI: 10.5846/stxb201806211354

      摘要 (1701) HTML (87) PDF 1.05 M (619) 评论 (0) 收藏

      摘要:农业景观是人类生活所需资料的最主要来源地,农业景观及其提供的生物多样性和生态系统服务是影响人类福祉的最主要因素之一。系统梳理了景观异质性变化对生物多样性和生态系统服务影响的相关研究,总结指出:(1)农业景观格局变化会强烈的影响着区域生物多样性和生态系统服务,但总体上更关注了空间异质性,对于时间和功能异质性的研究仍需加强;(2)尺度效应、大尺度上景观背景的差异、种间差异、营养级联效应等会对景观异质性和生物多样性、生态系统服务间的关系产生显著的、综合的、交互的影响效应。未来区域农业景观中如何通过景观构建和管理措施的施行来确保生物多样性与生态系统服务供给的持续稳定仍需进一步加强以下内容的研究:景观异质性变化在时间上和功能上的影响效应及其阈值的探讨;跨尺度、多因素、多物种类群与多生态系统服务的综合及其交互作用;不同生物类群和不同生态系统服务间的权衡;景观异质性提高与有效生境面积下降及其引起的生物随机丧失间的权衡等问题。

    • 土壤水分遥感反演研究进展

      2019, 39(13):4615-4626. DOI: 10.5846/stxb201804260949

      摘要 (2505) HTML (95) PDF 1.00 M (1142) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤水分精确反演对于理解和解决农业生产、生态规划以及水资源管理中的科学与实际问题至关重要。目前,大量的反演算法被广泛用于土壤水分估算,全球土壤水分遥感反演产品不断发布,反演算法与产品数据集的应用前景亟待系统梳理。基于不同谱段遥感探测技术中的土壤水分反演方法存在各自的特点、优势和局限性。除反演方法研究外,土壤水分遥感反演研究热点可被归纳为遥感土壤水分产品评估、在相关领域的应用、数据同化3个方面。大量研究表明土壤水分遥感反演产品在生态、水文、干旱等研究中表现出巨大的潜力,且在部分研究中已经得到应用。但目前土壤水分的遥感观测与应用需求仍存在一定的差距,因此最后对土壤水分遥感反演在探测的精度和准确度两个方面及其解决方案进行了总结与展望。

    • 放牧牲畜粪便降解及其对草地土壤养分动态的影响研究进展

      2019, 39(13):4627-4637. DOI: 10.5846/stxb201806211368

      摘要 (1404) HTML (100) PDF 951.91 K (659) 评论 (0) 收藏

      摘要:放牧牲畜粪便沉积是影响草地土壤养分动态的重要途径之一,粪便降解过程调控着其养分返还效率,从而可能对草地土壤养分平衡和植被生长的养分供应等产生重要影响。针对放牧牲畜排粪行为特性、牲畜粪便的物质组成及其降解过程、以及粪便养分归还对土壤养分动态的影响等进行了系统论述,阐明了牲畜粪便降解与其养分迁移转化的关系,以及粪便养分输入对放牧草地生态系统养分生物地球化学循环的影响效应和可能的作用机制,以期为加深对牲畜粪便降解的养分动态变化过程的认知和厘清粪便-植物-土壤体系养分迁移和转化的影响机制积累理论基础,进而为优化牲畜粪便管理模式、维持土壤养分平衡和促进草地生态系统的健康协调和可持续发展提供科学依据。

    • 海绵城市研究进展综述:从水文过程到生态恢复

      2019, 39(13):4638-4646. DOI: 10.5846/stxb201802090350

      摘要 (1972) HTML (111) PDF 1.56 M (1104) 评论 (0) 收藏

      摘要:在我国快速城市化进程中,不合理的规划建设加剧了城市洪涝、城市缺水、生态功能降低等诸多问题,受国外低影响开发理念启发,国内学者提出了与城市水文过程紧密结合的解决之道--"海绵城市"。在梳理海绵城市概念、内涵和发展现状的基础上,讨论了海绵城市建设与城市水文过程之间的作用关系,指出海绵城市研究涵盖水环境、水资源、水安全和水生态等众多领域且不断融合拓展。归纳了海绵城市的发展趋势,强调应更加遵循因地制宜原则,积极响应多尺度气候变化,科学认知城市水文过程并完善城市生态系统构建。提出了海绵城市建设优化框架,在理论上从单纯地关注水文过程转变到全方位倡导生态水文修复,在技术方法上重点融合生态水文途径改善城市水文空间体系,将生态恢复作为重要建设方式来提升城市应对灾害的弹性。

    • >研究论文
    • 1961-2017年环渤海地区气象干旱时空特征及致灾危险性评估

      2019, 39(13):4647-4659. DOI: 10.5846/stxb201806151335

      摘要 (1472) HTML (77) PDF 10.29 M (584) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于1961-2017年环渤海地区60个地面气象站点的逐日气温和降水资料,计算了各站点逐日气象干旱综合指数(Meteorological drought Composite Index,MCI),统计近57年各站点的气象干旱过程,并进一步分析了环渤海地区各季节气象干旱的时空变化特征及致灾危险性等级分布。结果表明:(1)环渤海地区春季干旱覆盖范围和持续日数呈下降趋势,但干旱强度有所增加,夏、秋两季干旱覆盖范围和持续日数呈上升趋势,而干旱强度有所减少,冬季干旱覆盖范围和干旱强度均呈增加状态,干旱持续日数有所下降。(2)春季干旱覆盖范围、干旱持续日数、干旱强度以及干旱发生频率均居四季之首,干旱状况最严重,夏、秋季次之,冬季最轻。(3)各季节干旱强度和干旱发生频率的高值区主要分布在辽宁西北部、河北中南部以及山东大部分地区,低值区主要位于辽宁东部地区。(4)各季节干旱致灾危险性等级总体呈西高东低、南高北低的分布特征,其中,河北中南部气象干旱的致灾危险性较高,辽宁东部的较低;春旱致灾危险性总体较高,夏、秋季次之,冬季最低。

    • 长江口及其邻近海域生态环境综合评价

      2019, 39(13):4660-4675. DOI: 10.5846/stxb201806071285

      摘要 (1528) HTML (88) PDF 5.94 M (543) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于1984-2015年监测数据,给出长江口及其邻近海域无机氮和活性磷酸盐长时间序列的变化趋势,确定了营养盐的基准年是1987年,基准值分别是0.0705 mg/L和0.000751 mg/L。结合频数分析方法,无机氮的分区阈值为0.339 mg/L和1.15 mg/L,活性磷酸盐的分区阈值为0.0289 mg/L和0.0530 mg/L,研究区域可划分为三大分区:口内区、过渡区和口外区;结合生态红线、污染源等具有开发管理属性的分布,最终将研究区域分为8个评价单元。提出了水质环境、沉积物环境、生物生态三类三级评价指标体系,建立了海洋生态环境综合评价方法。水质环境的区域分布与生物生态相似:口内区域较差,口外区域向海逐渐趋好;沉积物环境特征:南支、北支和北港的沉积物质量略好于口外区域,口外区域好于南北槽分区和杭州湾北部。生态环境综合状况由差向好的区域变化为:Ⅳ区 < Ⅴ区 < Ⅲ区 < Ⅰ区 < Ⅱ区 < Ⅵ区 < Ⅷ区 < Ⅶ区;随时间有向好趋势。

    • 赣江上游流域景观生态风险的时空分异——从生产-生活-生态空间的视角

      2019, 39(13):4676-4686. DOI: 10.5846/stxb201804040766

      摘要 (1493) HTML (70) PDF 6.45 M (555) 评论 (0) 收藏

      摘要:以赣江上游流域为研究对象,利用1995年、2005年、2015年的3期遥感影像,分析1995-2015年赣江上游流域的土地利用演变特征;基于景观扰动指数与景观脆弱指数构建土地利用生态风险模型;采用半变异分析、自相关分析等方法,研究了赣江上游流域土地利用风险时空变化与驱动力。结果表明:赣江上游流域城乡生活空间面积显著增加,从三生空间看,农业生产空间面积显著减少,土地利用类型由生态、生产空间向城乡生活空间转化,土地利用程度提高。1995-2015年期间土地利用生态风险逐渐上升,高-高型聚类多分布于章贡区、南康区、信丰县等附近,低-低型聚类多分布于安远县、全南县等附近,高风险区、较高面积逐渐扩大,低风险区、较低风险区面积逐渐缩小,引起土地利用类型变化的因素主要为总人口、公路里程、城镇化率等人为因素。研究结果可为区域生态安全格局构建、土地利用的优化布局提供借鉴。

    • LUCC及气候变化对澜沧江流域径流的影响

      2019, 39(13):4687-4696. DOI: 10.5846/stxb201811302610

      摘要 (1521) HTML (91) PDF 3.22 M (670) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用SWAT模型,通过设置不同情景,定量分析了澜沧江流域土地利用与土地覆被变化(Land Use and Land Cover Change,LUCC)和气候变化对径流的影响,并结合RCP4.5、RCP8.5两种排放情景对流域未来径流的变化进行预估。结果表明:SWAT模型在澜沧江流域径流模拟中具有很好的适用性,率定期和验证期的模型参数R2分别达到0.80、0.74,Ens分别达到0.80、0.73;从土地利用变化方面考虑,流域内的农业用地转化为林地或草地,均会导致径流量的减少,而林地转化为草地则会引起径流量的增加,农业用地、林地、草地三者对径流增加贡献顺序为农业用地 > 草地 > 林地,从气候变化方面考虑,流域内的径流量与降雨量成正比,与气温成反比;2006-2015年间澜沧江流域气候变化引起的月均径流减少幅度强于LUCC引起的月均径流增加幅度,径流变化由气候变化主导;在RCP4.5和RCP8.5两种排放情景下,2021-2050年间澜沧江流域的径流均呈增加趋势,这与1971-2015年间流域实测径流的变化趋势相反。

    • 2000-2015年中国陆地生态系统蒸散时空变化及其影响因素

      2019, 39(13):4697-4709. DOI: 10.5846/stxb201803090467

      摘要 (1523) HTML (81) PDF 11.32 M (773) 评论 (0) 收藏

      摘要:准确量化区域蒸散时空格局及其影响因素对理解陆地生态系统碳水循环具有十分重要的意义。近年来中国经历了严重的空气污染及气候波动,亟须探讨蒸散的时空变化及其影响因素。基于PT-JPL(Priestly-Taylor Jet Propulsion Laboratory)模型,集成遥感数据和气象数据模拟了中国陆地生态系统2000-2015年蒸散,并分析其时空变化及影响因素。结果表明:1)参数优化后PT-JPL模型可解释蒸散年际变化的68%,优于原始模型及MODIS蒸散产品;2)中国地区多年平均蒸散为440.16 mm/a,呈东南沿海到西北内陆逐渐递减的空间格局;3)2000-2015年蒸散整体呈轻微下降趋势(slope=6.48 Gt/a,P=0.17),但具有年代际差异,2000-2010年中国地区蒸散呈显著下降趋势(slope=21.05,P < 0.01),占全国蒸散总量45.05%的内蒙古地区、甘新地区、黄土高原地区及青藏地区解释了61.88%的年际变化;2010-2015年呈轻微上升趋势(slope=10.48,P=0.71),各地区均无显著变化趋势;4)辐射主导了蒸散的年代际差异,分别解释了2010年前后蒸散下降及上升趋势的51.45%、85.26%。蒸散呈显著变化趋势的内蒙古地区、黄土高原地区及青藏地区主要受辐射控制,甘新地区主要受降水和温度的影响。

    • 山东省工业生态系统多样性

      2019, 39(13):4710-4719. DOI: 10.5846/stxb201806061271

      摘要 (1310) HTML (95) PDF 13.02 M (409) 评论 (0) 收藏

      摘要:工业多样性是工业生态学关注和研究的重点,但其含义复杂,指标多种多样。选择了13个工业多样性指标,包括直接从生物多样性指数移植过来的4个指数,和根据特定目的专门构造出来的9个指数,以山东省140个县级行政单位2010年的四位码产业类型工业总产值和企业个数为统计单位,分析了山东省工业生态系统多样性的空间分布格局;采用探索性空间数据分析方法,解析了各县之间工业生态系统多样性的空间关联性。研究发现,13个工业多样性指标对山东省140个县的排序结果基本一致;2010年山东省各县工业发展很不平衡,不同县域工业发展水平有明显的差异,工业多样性高的县主要分布在青岛市、淄博市、烟台市、潍坊市、威海市、济南市、德州市、济宁市、临沂市、泰安市、枣庄市等11个地级市;各县之间工业多样性整体上表现为显著正相关的空间格局,即空间相似值的聚集分布,且以高-高聚集分布的县为主,呈现工业发展高地和洼地这种两极分化现象,其中工业发展核心区的县主要分布在青岛市、淄博市、泰安市、济南市、威海市、烟台市,工业发展洼地的县主要分布在滨州市、青岛市、枣庄市和东营市。此外,日照市、菏泽市、枣庄市存在工业发展不均衡的地区,与周边县的工业多样性空间差异较大。

    • 基于生态安全格局与多尺度景观连通性的城市生态源地识别

      2019, 39(13):4720-4731. DOI: 10.5846/stxb201805040994

      摘要 (1755) HTML (128) PDF 14.00 M (941) 评论 (0) 收藏

      摘要:高度城市化区域面临着严峻的生态环境问题,生态安全格局构建是保障城市生态安全的重要途径。生态源地的科学识别一直是生态安全格局构建的技术难点。以高度城市化的深圳市为例,从社会-经济-自然三方面要素构建DPSIR模型评估区域生态安全,并基于景观连通性的多尺度分析识别生态源地。研究表明:(1)深圳市生态安全格局呈现东南部、东北部优良,中部、西部区域警告的空间特征,其中安全区、较安全区、基本安全区、预警、中警分别占比30.34%、13.49%、9.85%、9.15%和37.17%;(2)通过连接度、聚合度、内聚力和分离度4个景观连通性测度指标的主成分分析,可知400 m是深圳市生态源地景观连通性最优的识别尺度,斑块最小识别阈值面积为0.8 km2;(3)深圳市生态源地面积为753.78 km2,占全市总面积的37.74%,主要为深圳市东南部与西部区域的林地和水域用地,其中包含了86.87%的法定保护区,且91.92%的区域落入生态控制线范围内;(4)基于生态安全格局与多尺度景观连通性的生态源地识别方法可为城市生态源地的识别提供新思路,从而有效指导城市规划。

    • 山西省森林生态系统服务功能评估

      2019, 39(13):4732-4740. DOI: 10.5846/stxb201807091493

      摘要 (1959) HTML (114) PDF 5.12 M (683) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林生态系统服务功能评估一直是国内外研究热点之一,森林不仅具有经济价值,更有巨大的生态价值。基于山西省2016年森林资源2类调查数据,根据中华人民共和国林业行业标准LY/T1721-2008《森林生态系统服务功能评估规范》,对山西省11个地市的主要植被类型生态系统服务功能进行评估。结果表明:1)2016年,山西省森林生态系统服务功能总价值为3172.64亿元,其价值量由大到小的顺序为涵养水源、净化大气环境、保育土壤、固碳释氧、生物多样性保护、林木积累营养物质、森林游憩,其中涵养水源 、净化大气环境和保育土壤的价值量共占山西省森林生态系统服务功能总价值的78.98%;2)山西省各市森林生态系统服务功能价值量由大到小的顺序为吕梁市、忻州市、临汾市、晋中市、长治市、运城市、晋城市、大同市、太原市、朔州市、阳泉市,而单位面积价值量最大的是晋城市,最小的是朔州市;3)不同林分类型生态系统服务功能价值量由大到小的顺序为乔木林(油松、栎类、针阔混、阔叶混、桦木及山杨类、落叶松、杨树及软阔类、槐类、柏木、针叶混、云杉、硬阔类和竹林)、灌木林和经济林;4)不同龄组提供的生态系统服务功能价值量由大到小的顺序为中龄林、幼龄林、成过熟林、近熟林。

    • 基于土地利用变化的生态系统服务价值及其改善效果研究——以内蒙古自治区为例

      2019, 39(13):4741-4750. DOI: 10.5846/stxb201806301440

      摘要 (1545) HTML (113) PDF 3.80 M (625) 评论 (0) 收藏

      摘要:以内蒙古自治区为例,基于土地利用与生态系统服务价值(ESV)的关系,提出将生态改善效果纳入生态服务功能综合评价的分级方法,并分析生态服务功能的空间分布格局,揭示生态改善与生态系统服务价值的对应关系。结果表明:(1)2015年研究区ESV为1.87万亿元,区域整体生态环境质量水平提升;(2)研究区的生态改善具有空间分异特征,高ESV改善区仅集中于大兴安岭等高生态价值区,其余地区生态改善不明显,甚至呈恶化趋势,造成地区间差距不断扩大;(3)生态系统服务的提供程度与生态改善效果具有高关联性,依据各功能和生态改善水平可将研究区划分为北部大兴安岭核心区、中部高覆盖草原区两类高值区,以及西部沙地区、南部沿黄河地区和东部科尔沁地区三类低值区。生态管控措施应综合生态服务功能与生态改善效果的匹配程度,以达到减小区域ESV差距、促进生态环境协调发展的目的。

    • 碳排放影响下的中国省域土地利用效率差异动态变化与影响因素

      2019, 39(13):4751-4760. DOI: 10.5846/stxb201903020389

      摘要 (1409) HTML (148) PDF 2.95 M (503) 评论 (0) 收藏

      摘要:土地利用效率是衡量区域经济社会系统运行质量的重要参数。在构建了考虑非期望产出的土地利用效率评价指标体系基础之上,综合运用Super SBM-undesirable DEA和多元统计等研究方法,分析了2003-2016年碳排放影响下的中国省域土地利用效率的时空特征及其影响因素。研究结果表明:中国区域土地利用效率处于中低水平,碳排放非期望产出降低了15%的土地利用效率水平;与全国发展水平空间格局一致,土地利用效率省际差异在空间上呈现出自东向西逐渐递减的分异特征;2003-2016年,土地利用效率演化呈现出"U"型演进特征,区域差异呈现收敛态势;不考虑非期望产出的土地利用效率水平呈现下降态势;非期望产出和能源消费投入过大成为土地利用效率提升的主要限制因素。经济发展水平、对外开放程度以及固定资产投资对土地利用效率的提升起到了显著的正向作用;现阶段城镇化水平的增加对土地利用效率的提升具有微弱促进作用,且仅在东部地区具有显著性。基于松弛变量冗余度和影响因素分析,针对不同区域土地利用效率低效的差异性因素,提出了相应的对策措施。

    • 湄公河流域土壤侵蚀空间特征及其优先治理区确定

      2019, 39(13):4761-4772. DOI: 10.5846/stxb201806201351

      摘要 (1237) HTML (87) PDF 8.80 M (514) 评论 (0) 收藏

      摘要:湄公河流域拥有丰富的自然生态系统,为沿岸居民提供了食物、交通等众多方面支持,在东南亚地区具有极其重要的地位。土壤侵蚀是该流域主要环境问题,易引发土地退化和河流泥沙淤积。基于气候、土壤、遥感等区域数据产品,使用通用土壤流失方程(USLE,Universal Soil Loss Equation),对湄公河流域土壤侵蚀状况及空间分布特征进行探究,并通过联合信息熵方法,确定该流域土壤侵蚀的主导因素。结果表明,湄公河流域平均土壤侵蚀模数为1.98×103 t km-2 a-1,属轻度侵蚀;流域内近40%区域存在不同强度的土壤侵蚀,侵蚀较严重的地区主要包括11个子流域(M4-M7、M9、T4-T6、T8、T10、T20),是未来土壤侵蚀重点治理区域。土地利用类型、坡度和海拔是该流域土壤侵蚀的主导因素,其中灌丛和裸地/稀疏植被分别为强烈和极强烈侵蚀,土壤侵蚀模数与坡度的关系为随坡度的增加呈先增加后减小的趋势,和土壤侵蚀模数与海拔的关系相同。流域内剧烈程度侵蚀发生区主要特点为:土地利用类型为裸地/稀疏植被和灌木,海拔在500-2000 m,坡度在8-25°。基于优先级理论,对湄公河子流域的优先治理次序进行排序和划分等级,共分为4个等级,达到第一级的共3个子流域。通过以上研究分析以期能为湄公河流域今后的水土保持规划和管理工作提供一定的科学参考依据。

    • 皖江城市带土地利用变化的生态风险格局演化研究

      2019, 39(13):4773-4781. DOI: 10.5846/stxb201805291185

      摘要 (1316) HTML (98) PDF 14.08 M (567) 评论 (0) 收藏

      摘要:皖江城市带作为我国国土空间开发中的重要战略区,对经济发展和区域振兴起到了关键性的支撑作用。但是随着要素集聚和经济发展,引发了农用地向建设用地快速转变、景观格局中的关键生态涵养源萎缩、区域生态服务功能弱化等方面的快速变化,区域生态安全面临新的挑战。研究收集了皖江城市带多期、长时段的土地利用影像解译数据,获取DEM、降水、地形地貌、植被覆盖等自然生态属性数据,基于GIS平台,综合集成应用生态风险指数模型、空间自相关、半方差分析法开展生态风险格局演化研究。结果表明:皖江城市带1995-2015年近20年的生态风险整体不断上升,且存在明显的空间分异,生态风险明显增强的区域主要是合肥以及芜马铜沿江城市为主,西南大别山区与南部皖南山区没有大的变化,生态风险增加的区域主要在低海拔和低坡度的平原、丘陵地带,区域内生态风险分布的两极分化特征明显。有利于推动生态风险的理论研究,且对安徽参与长江经济带建设、保护长江具有一定的现实指导意义。

    • 都市生态旅游区土地利用碎片化对生态系统服务价值的影响——以武汉东湖生态旅游区为例

      2019, 39(13):4782-4792. DOI: 10.5846/stxb201801310277

      摘要 (1405) HTML (102) PDF 2.94 M (545) 评论 (0) 收藏

      摘要:都市生态旅游区是都市生态系统重要的组成部分,聚焦其土地利用碎片化对区域生态系统服务价值的影响,有助于促进都市生态旅游区的保护与合理开发,维护都市生态系统服务的稳定。结合RS、GIS技术量化评估2000-2015年武汉东湖生态旅游区土地生态系统服务价值,并通过景观格局指数测定土地利用碎片化程度,进而理清土地利用和生态系统服务价值的时空演化趋势,最后剖析土地利用碎片化对生态系统服务价值的影响。结果表明:(1)2000-2015年,主要地类向建设用地转换量较大;土地景观明显碎片化趋势,斑块密度由1.67升至1.96,景观多样性指数则由1.59增至1.71。(2)15年间,土地生态系统整体及各项服务价值均呈逐年下降趋势,总价值减少6248.81万元,水域占总体服务价值的80%左右。(3)草地和耕地的面积变化与部分调节性和供给性功能的价值变化呈显著正相关,水域的面积变化对部分支持性和文化性功能的价值和总体价值的下降具有显著推动作用;区域景观斑块密度指数、景观多样性指数和林地、水域的破碎度指数变化与部分支持性和文化性功能的价值变化存在显著相关;水域的碎片化成为东湖观光游憩等文化性功能的价值及生态系统服务总价值下降的关键因素。

    • 基于Apache Spark机器学习的生态安全格局构建方法

      2019, 39(13):4793-4805. DOI: 10.5846/stxb201805091030

      摘要 (1514) HTML (89) PDF 17.88 M (532) 评论 (0) 收藏

      摘要:区域生态安全格局构建往往是通过对各类环境因子不同层次、不同深度的分析以生成规划结果,少有学者直接对生态安全格局与环境因子之间的关系进行分析,研究通用模型。利用大数据计算框架Apache Spark机器学习库的Logistic Regression(LR)模型对佛山市高明、三水和顺德区已有生态安全格局规划数据与岩性、土壤、用地类型、NDVI、海拔、坡度、道路距离、河流距离、年均降雨量、人口密度等多个变量的相互关系进行了训练学习,得到回归模型,用以预测广东省生态安全格局,结果显示:1)基于Spark-LR的保障生态安全格局模型(GSPM)精度达到90.58%,其预测的广东省保障安全格局高概率区比例为50.56%,在实际应用中,有一定的参考价值;2)总体上GSPM预测的生态安全格局分布与已有规划类似,但是模型容易受到样点分布均匀性的影响;3)GSPM预测结果更加切合生态资源保护的需求,而常规方法构建的结果则需要进一步优化;4)Spark-LR机器学习对生态安全格局中城市扩张的预测具有一定的优势。

    • 降雨量改变对黄河三角洲滨海湿地土壤呼吸的影响

      2019, 39(13):4806-4820. DOI: 10.5846/stxb201806251394

      摘要 (1466) HTML (87) PDF 4.24 M (565) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球变化背景下,降雨模式变化造成土壤水分波动是引起土壤呼吸动态变化的重要驱动力。但滨海湿地如何响应降雨模式变化,进而引起生态系统蓝碳功能改变的机制尚不清楚。依托黄河三角洲滨海湿地增减雨野外控制试验平台,采用土壤碳通量观测系统(LI-8100)对湿地土壤呼吸速率进行监测,探究了2017年黄河三角洲滨海湿地土壤呼吸及环境、生物因子对减雨60%、减雨40%、对照60%、对照40%、增雨40%、增雨60%等变化的响应及机制。结果表明:1)随着降雨量增加,湿地土壤温度逐渐降低;同时增雨和减雨处理均显著提高了湿地土壤湿度(P < 0.05)。(2)降雨量变化显著影响湿地植被物种组成、地上和地下生物量分配以及植被根冠比(P < 0.05)。增雨40%和增雨60%均显著提高了湿地植物种类和植被根冠比,但同时显著降低了湿地植被地上生物量。此外,增雨40%和减雨60%处理均显著提高了湿地植被地下生物量。(3)降雨量变化对2017年湿地季节土壤呼吸无显著影响,但在湿地非淹水期,增雨60%和增雨40%均显著提高了湿地土壤呼吸速率(P < 0.05)。(4)2017年湿地不同降雨处理的土壤呼吸与土壤湿度均呈二次曲线关系(P < 0.05),相关系数随降雨量增加而降低;同时在非淹水期不同降雨处理的土壤呼吸与土壤温度均指数相关(P < 0.05),土壤呼吸温度敏感性(Q10)随降雨量增加而增大。在淹水期不同降雨处理土壤呼吸与土壤温度无显著相关关系。(5)淹水期土壤呼吸速率与地表水位呈指数负相关(P < 0.001)。

    • 1954-2015年三江平原沼泽湿地变化的区域分异及影响因素

      2019, 39(13):4821-4831. DOI: 10.5846/stxb201802270394

      摘要 (1434) HTML (84) PDF 5.66 M (456) 评论 (0) 收藏

      摘要:以湿地变化较为剧烈的三江平原为研究区域,结合GIS和RS技术,利用动态度、景观指数和地理探测器模型,在流域尺度上对1954-2015年三江平原沼泽湿地变化的区域分异及影响因素进行定量分析。结果表明:1954-2015年,三江平原各流域沼泽湿地面积呈现减少趋势,其中挠力河流域和同抚流域沼泽湿地面积丧失最多,安邦河流域、萝北流域和倭肯河流域沼泽湿地丧失速率较快;三江平原各流域沼泽湿地格局变化特征具有一定的差异性,倭肯河流域沼泽湿地斑块的集中化程度逐渐增强且破碎化程度逐渐减少,其他流域沼泽湿地的集中化程度逐渐减弱且破碎化程度增加,各子流域沼泽湿地斑块之间的连接性和稳定性均呈下降趋势,其中安邦河流域下降幅度最大,最能表现三江平原各子流域沼泽湿地景观格局变化的指数是斑块密度;人为干扰是影响三江平原各子流域沼泽湿地变化的主要因素,自然因素中对沼泽湿地变化影响最大的是地形地貌,其次是气温和降水量。

    • 不同种植模式下丹参根际土壤微生物群落结构变化

      2019, 39(13):4832-4843. DOI: 10.5846/stxb201805151071

      摘要 (1580) HTML (92) PDF 1.82 M (571) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用MiSeq高通量测序技术对连作、轮作、套作3种种植模式下丹参根际土壤中细菌的16S rDNA基因V3-V4区片段和真菌18S rDNA基因V4区片段进行了测序,研究了细菌和真菌群落结构的变化,并分析了其与土壤因子的关系,从根际微生态系统的变化阐释了丹参连作障碍的发生机理。总体上,细菌和真菌群落的大部分Alpha多样性指数在3种种植模式之间没有显著差异,但呈现轮作 > 套作 > 连作的趋势。与连作相比,轮作显著提高了细菌群落的香农-威纳指数和丛枝菌根真菌的侵染率。从细菌群落的组成上看,轮作模式下芽单胞菌门的相对丰度显著低于连作和套作。相反,轮作和套作时浮霉菌门和拟杆菌门的相对丰度则高于连作。轮作和套作模式下,真菌群落中的接合菌门、壶菌门和子囊菌门的相对丰度显著高于连作。另外,不同种植模式下微生物之间的相互作用关系也有明显差异,轮作甚至会造成真菌之间的相互关系发生逆转。连作模式下检出了丹参枯萎病的病原菌镰刀菌,而有益菌枯草杆菌属的数量却呈下降趋势,这可能是引起丹参病害加剧的原因之一。主坐标成分分析表明,微生物群落在3种种植模式之间没有发生显著的分化,前两个主坐标成分的总解释能力均小于30%,表明没有显著的主导因子。轮作和套作可以提高土壤pH和部分矿质营养,降低ORP。但是,土壤性质的变化仅影响细菌群落,对真菌群落的影响不明显。套作模式下,总钾和有效钾会提高细菌和真菌群落的多样性;轮作和连作模式下的真菌群落则刚好相反,它们更适应低钾和高ORP的环境。研究结果表明,轮作和套作可以在一定程度上改善土壤质量,提高根际细菌群落多样性,改变微生物群落组成,以及微生物-微生物、微生物-丹参之间的相互关系,这些可能是缓解丹参连作障碍的重要原因。

    • 三峡山地不同类型植被和坡位对土壤水文功能的影响

      2019, 39(13):4844-4854. DOI: 10.5846/stxb201812112706

      摘要 (1377) HTML (76) PDF 4.92 M (518) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤层下渗和贮蓄水分的水文功能是森林保持水土、涵养水源的基础。以三峡山地大老岭林区为研究区,采集常绿林、落叶林和草地覆盖下不同坡位的原状土样,测定其饱和导水率和水分特征曲线,分析植被类型和坡位对土壤水分参数和库容的影响。结果表明:常绿林地的入渗性能最好,饱和导水率为7.80-322.81 cm/d,大于落叶林地(0.33-137.03 cm/d)和草地(0.84-115.80 cm/d);坡位间差异表现为上坡高于下坡。不同样地的饱和含水量差异较小,但毛管持水量和田间持水量差异明显,草地最大,为20.77%-50.39%;不同坡位比较表现为下坡高于上坡。不同样地土壤水库容量差异较大,由田间持水量得到的库容量占总库容量的百分比以草地最大(63.25%),其次是落叶林地,常绿林地最小;坡位上表现为下坡的田间持水库容大于上坡。饱和导水率与土壤总孔隙度、有机质含量呈显著正相关,与容重呈显著负相关;饱和含水量、毛管持水量、田间持水量均与土壤总孔隙度、有机质含量和粉粒含量呈显著正相关,与容重、砂粒含量呈显著负相关。综合以上,草地持水性能最强,利于保蓄水分,常绿林地最弱,更利于水分入渗,补给地下水,下坡位的持水性能强于上坡位。

    • 易分解有机碳对不同恢复年限森林土壤激发效应的影响

      2019, 39(13):4855-4864. DOI: 10.5846/stxb201805040995

      摘要 (1408) HTML (79) PDF 1.86 M (627) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤有机碳库作为陆地生态系统最大的碳库,其微小的改变都将引起大气CO2浓度的急剧改变。易分解有机碳的输入可以通过正/负激发效应加快/减缓土壤有机碳(SOC)的矿化,并最终影响土壤碳平衡。以长汀县不同恢复年限森林(裸地、5年、15年、30年马尾松林以及天然林)土壤为研究对象,通过室内培养向土壤中添加13C标记葡萄糖研究易分解有机碳输入对不同恢复阶段森林土壤激发效应的影响。研究结果表明,易分解有机碳输入引起的土壤激发效应的方向和强度因不同恢复阶段而异。易分解有机碳输入的初期对各恢复阶段森林土壤均产生正的激发效应,然而随着时间的推移,15年、30年马尾松林以及天然林相继出现负的激发效应。从整个培养期(59 d)来看,易分解有机碳的输入促进了裸地与5年生马尾松林土壤有机碳的矿化,有机碳的矿化量分别提高了131%±27%与25%±5%;但是减缓了15年生马尾松林土壤有机碳的矿化,使其矿化量减少了10%±1%;然而,易分解有机碳输入对30年生马尾松林及天然林土壤有机碳的矿化则无明显影响。土壤累积激发碳量与葡萄糖添加前后土壤氮素的改变百分比呈显著正相关关系(R2=0.44, P < 0.05),表明易分解有机碳输入诱导的土壤激发效应受土壤氮素可利用性的调控,土壤微生物需要通过分解原有土壤有机碳释放的氮素来满足自身的需求。

    • 不同土壤深度落叶松细根分解及N动态变化

      2019, 39(13):4865-4871. DOI: 10.5846/stxb201806251392

      摘要 (1202) HTML (135) PDF 1.26 M (647) 评论 (0) 收藏

      摘要:细根分解受根序和土壤深度的潜在影响。使用根序法分根,将落叶松Larix gmelini根系分为两类:一级根、二级根为一类(1-2级根),即低级根;三级根和四级跟为另一类(3-4级根),即高级根。采用埋袋法对落叶松低级根和高级根在不同土壤深度(0-10 、10-20 cm和20-30 cm)进行了为期862 d的分解实验,探讨不同根序细根分解规律,养分释放及其影响。结果表明:1-2级根的分解速率比3-4级分解速率慢,这种规律同时存在于不同深度的土壤中。在空间上,低级根和高级根的分解速率均随土壤深度的增加而降低,高级根的降低趋势更明显。随着分解时间的进行,各个土层之间的分解率在低级根之间差异更大。细根分解过程中,落叶松不同根序养分的释放特征不同。N释放速率总体上随细根根序增加而增大,随土壤深度的增加而降低。

    • 基于MODIS数据的神农架大九湖泥炭藓沼泽植被指数变化研究

      2019, 39(13):4872-4882. DOI: 10.5846/stxb201806231381

      摘要 (1193) HTML (85) PDF 4.77 M (610) 评论 (0) 收藏

      摘要:泥炭藓是陆地生态系统中最重要的固碳植物之一,固碳量约占全球土壤碳的15%。近几十年来,由全球气候变暖导致的泥炭藓沼泽水热状况变化对泥炭藓的固碳量和速率产生影响。选取我国最重要的亚高山泥炭沼泽--神农架大九湖泥炭藓沼泽为试验区,以分析中纬度地区泥炭藓沼泽植被生长状况受气候变化的影响。研究以2000-2017年MODIS植被指数NDVI和EVI为数据源,通过对比Logistic模型订正后的NDVI和EVI时间序列在泥炭藓沼泽植被生长状况监测中的优劣,选出最佳指标以获得18年来泥炭藓沼泽植被生长状况的变化趋势。研究结果表明:1)Logistic模型能够很好的消除泥炭藓沼泽植被指数时间序列的噪声;2)在季节和年际两个时间尺度上,EVI对泥炭藓沼泽植被生长状况的监测效果均优于NDVI。在季节周期上,虽然EVI和NDVI均得到泥炭藓沼泽植被生长周期规律,但EVI更灵敏。在年际分析中,EVI有更大的值域响应空间,以准确反映泥炭藓沼泽植被的年际变化规律;3)由EVI获得18年来泥炭藓沼泽植被变化趋势指出,泥炭藓沼泽植被呈显著微弱增长,年均EVI增长率为3.8‰(R2=0.45,P < 0.01)。相比于EVI年均值,EVI年内最大值(R2=0.47,P < 0.01)更敏锐的反映泥炭藓沼泽植被生长状况的动态变化。

    • 基于实地调查和高光谱数据的浑善达克沙地中部植物alpha多样性遥感估测

      2019, 39(13):4883-4891. DOI: 10.5846/stxb201806221377

      摘要 (1177) HTML (97) PDF 4.45 M (467) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物群落物种多样性的快速无损估测一直是近几十年生态学领域的热点研究问题。相对于大尺度的卫星遥感数据,高光谱遥感数据具有光谱和空间分辨率高的优势。采用ASD HH2便携式高光谱仪,收集浑善达克沙地中部120个样方的高光谱数据,并对样方的alpha多样性指数进行同步测定。对高光谱遥感数据进行预处理,采用相关性分析、主成分分析和经验波段筛选法,从数百个波段中选择敏感波段。采用90个样方的高光谱数据作为训练样本,对筛选的敏感波段进行多元线性逐步回归分析,获得12个回归模型。采用另外30个样方的高光谱数据作为验证样本,对回归模型的拟合效果进行检验。结果发现,采用主成分分析法提取敏感波段的回归模型拟合效果最好,Pielou指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数拟合均达到显著水平。对我国植物物种多样性微尺度的快速评估和高光谱遥感具有一定参考意义,并对未来植物多样性高光谱遥感研究提出了建议。

    • 引种期同质园翅荚木主要叶功能性状与种源地环境关系

      2019, 39(13):4892-4899. DOI: 10.5846/stxb201806151343

      摘要 (1114) HTML (72) PDF 922.03 K (481) 评论 (0) 收藏

      摘要:从比叶面积(SLA)、叶片相对含水量(LRWC)、叶组织密度(LTD)、叶片干物质含量(LDMC)、叶片碳(C)氮(N)磷(P)含量及其化学计量比等方面对在引种期同质园的广西桂林市(GGL)、广西靖西市(GJX)、湖南江华县(HJH)、湖南通道市县(HTD)、广东英德市(GYD)等5翅荚木种源叶片主要功能性状进行差异分析及相关性分析,并研究翅荚木叶功能性状与种源地环境因子的关系。结果显示,(1)不同种源间叶片C、N含量及C/N差异显著,5种源间叶片C含量GYD最高、GGL最低,N含量GJX最高、GYD最低,C/N为GYD最高、GJX最低。(2)比叶面积与叶组织密度呈显著负相关;叶片N含量与C/N和C/P呈显著负相关,与N/P呈显著正相关;C/P与P含量呈显著负相关,与C/N呈显著正相关;C/N与N/P呈显著负相关。(3)翅荚木叶功能性状主要受七月均温、年均温和相对湿度等地理环境因子影响。七月均温与C/P、比叶面积呈正相关,与叶片N含量、叶片干物质含量、叶组织密度呈负相关;年均温与C/N呈正相关,与N/P呈负相关;相对湿度与叶片P含量、叶组织密度呈正相关,与C/P、比叶面积呈负相关。研究结果有助于理解翅荚木对引种区的环境适应特征及其在引种期的生长与生存策略,对探究翅荚木的养分利用策略、揭示其对环境变化的响应机制等具有重要意义,并为相关部门选择适宜的翅荚木引种栽培种源及开展其优良种源的遗传改良等提供理论指导与决策参考。

    • 湖南栎类天然次生林幼树更新特征及影响因子

      2019, 39(13):4900-4909. DOI: 10.5846/stxb201806061269

      摘要 (1645) HTML (80) PDF 1.02 M (525) 评论 (0) 收藏

      摘要:以湖南典型栎类天然次生林为研究对象,基于51块样地的调查数据,采用k-means聚类分析划分林分类型,研究湖南不同栎类天然次生林幼树更新特征,分析了湖南不同栎类天然次生林幼树更新指标(幼树密度、幼树平均地径、平均高以及平均冠幅)与环境因子、林分因子的相关性,旨在阐明环境因子、林分因子对幼树更新的影响,以期为湖南不同栎类天然次生林的恢复与经营管理提供理论依据。结果表明:(1)利用聚类分析可将研究区内栎类天然次生林划分为5个类型,包括甜槠锥栗混交林(CC)、亮叶水青冈多脉青冈混交林(FC)、石栎樟树混交林(LC)、枹栎甜槠混交林(QC)、青冈栎混交林(CG)。(2)不同类型栎类天然次生林更新幼树优势种分化明显,物种丰富度差异显著(P < 0.05)。5种不同栎类次生林幼树密度均未超过500株/hm2,更新情况较差;幼树数量差异显著(P < 0.05),为亮叶水青冈多脉青冈混交林 > 石栎樟树混交林 > 青冈栎混交林 > 枹栎甜槠混交林 > 甜槠锥栗混交林;生长情况差异显著(P < 0.05),为青冈栎混交林 > 亮叶水青冈多脉青冈混交林 > 枹栎甜槠混交林 > 甜槠锥栗混交林 > 石栎樟树混交林。(3)相关分析结果显示,不同类型次生林幼树更新的主要影响因子存在差异。甜槠锥栗混交林中幼树密度与腐殖质厚度呈显著负相关(P < 0.05);幼树平均高与灌木盖度呈显著正相关(P < 0.05);幼树平均地径与草本盖度、灌木盖度呈显著正相关(P < 0.05)。亮叶水青冈多脉青冈混交林中幼树密度与海拔、腐殖质厚度、枯落物厚度呈显著正相关(P < 0.05),与草本盖度呈极显著正相关(P < 0.01);幼树平均地径与郁闭度呈显著负相关(P < 0.05);幼树平均高、幼树平均冠幅与坡位呈显著正相关(P < 0.05)。石栎樟树混交林中幼树密度与坡向、土壤厚度呈显著正相关(P < 0.05),其余因子对幼树生长无显著影响。枹栎甜槠混交林中幼树密度与郁闭度、乔木密度呈极显著正相关(P < 0.01),与坡位呈显著负相关(P < 0.05);幼树平均冠幅与坡度呈显著负相关(P < 0.05)。青冈栎混交林中幼树平均地径与土壤厚度呈显著正相关(P < 0.05),与乔木密度呈极显著正相关(P < 0.01);幼树平均冠幅与灌木盖度呈显著正相关(P < 0.05)。

    • 生物炭对间作体系中刨花润楠生长及土壤养分年际变化的影响

      2019, 39(13):4910-4920. DOI: 10.5846/stxb201805281170

      摘要 (1318) HTML (90) PDF 1.85 M (451) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究生物炭对刨花润楠(Machilus pauhoi)的促生及土壤保肥的长期效应,以刨花润楠-梅叶冬青(Ilex latifolia)间作系统为研究对象,开展田间小区试验,研究0 kg(CK)、1.2 kg(T1)、2.4 kg(T2)、和4.8 kg(T3)4个生物炭用量对2015-2017年间刨花润楠生长动态及土壤养分含量年际变化的影响。结果表明:移栽前期,刨花润楠生长较慢,但16月后生长速度加快。生物炭可促进刨花润楠株高、叶长及叶宽的生长,但不同用量间差异不显著;与对照相比,T1、T2和T3处理下刨花润楠地上部干重分别增加35.71%、59.02%和31.81%,地下部干重分别增加28.02%、39.69%和20.52%;3个年份生物炭处理下0-15 cm和15-30 cm土层pH、有机质和速效钾含量均高于对照,且均随着生物炭施用量的增加而增加;生物炭处理下土壤全氮、全磷、全钾含量均略有提高。施用生物炭后,2015年和2016年0-15 cm土层碱解氮含量降低,2017年则有所增加,但影响不显著(P > 0.05)。15-30 cm土层碱解氮含量变化不明显;生物炭对2015年0-15 cm土层有效磷含量的影响不显著,到2016年和2017年则增加其含量,且T1和T3处理下效应最显著。生物炭可增加15-30 cm土层有效磷含量,但到后期(2017年)效应不显著(P > 0.05)。总体看来,不同处理下土壤各养分含量均表现为0-15 cm > 15-30 cm,2015年 > 2016年 > 2017年。刨花润楠生物量与0-15 cm土壤养分含量间存在显著正相关性,各养分含量间也存在正相关关系。适量生物炭(T2)处理促生保肥效应最佳,且具有长效性。

    • 闽江口芦苇与短叶茳芏湿地土壤无机硫形态分布特征及其影响因素

      2019, 39(13):4921-4932. DOI: 10.5846/stxb201805241143

      摘要 (1167) HTML (90) PDF 3.35 M (396) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择闽江口鳝鱼滩的芦苇湿地、短叶茳芏湿地以及二者交错带湿地为对象,研究了不同类型湿地土壤无机硫赋存形态的分布特征及其主要影响因素。结果表明,芦苇与短叶茳芏在空间扩展过程中形成的交错带湿地土壤的水溶性硫(H2O-S)、吸附性硫(Adsorbed-S)和盐酸可溶性硫(HCl-Soluble-S)含量在0-40 cm土层上整体要高于芦苇湿地和短叶茳芏湿地,而盐酸挥发性硫(HCl-Volatile-S)含量则与之相反。在垂直方向上,不同类型湿地土壤的H2O-S、Adsorbed-S和HCl-Soluble-S含量整体均自表层向下呈先降低而后增加的变化,而盐酸挥发性硫(HCl-Volatile-S)含量则与之相反。3种类型湿地土壤中不同形态无机硫平均含量整体均表现为HCl-Soluble-S > H2O-S > Adsorbed-S > HCl-Volatile-S,且其总无机硫(TIS)平均含量分别占全硫(TS)含量的22.29%-39.99%(芦苇湿地)、32.39%-33.33%(交错带湿地)和30.20%-30.86%(短叶茳芏湿地)。与芦苇湿地和短叶茳芏湿地相比,交错带湿地土壤的H2O-S、Adsorbed-S、HCl-Soluble-S和TIS平均含量整体均呈增加趋势,增幅分别为36.94%和54.31%、34.84%和13.03%、73.25%和67.59%以及45.72%和45.28%;与之不同,HCl-Volatile-S平均含量则呈降低趋势,降幅分别为2.78%和22.24%。不同类型湿地土壤中H2O-S、Adsorbed-S和TIS含量的变化主要受有机质含量和细颗粒组成的控制,而HCl-Soluble-S和HCl-Volatile-S含量主要受土壤氧化还原环境和金属元素分布的影响。研究发现,芦苇与短叶茳芏的空间扩展明显增加了交错带湿地土壤的H2O-S、Adsorbed-S、HCl-Soluble-S和TIS含量,但降低了HCl-Volatile-S含量,说明二者的空间扩展在整体提高交错带湿地土壤有效硫供给能力的同时,亦降低了挥发性硫化物可能对二者生长产生的不利影响,这对于保持二者在交错带湿地中的竞争力具有重要生态意义。

    • 喀斯特常绿落叶阔叶混交林粗木质残体的空间分布格局

      2019, 39(13):4933-4943. DOI: 10.5846/stxb201805201107

      摘要 (1120) HTML (83) PDF 2.12 M (488) 评论 (0) 收藏

      摘要:粗木质残体(coarse woody debris,CWD)是森林生态系统中重要的结构性和功能性组成要素,是维护系统完整性和稳定性的关键。对CWD空间格局的研究将有助于深入探索种群格局的形成和森林生态系统的维持机制。采用gr)函数对茂兰喀斯特常绿落叶阔叶混交林1.28 hm2固定样地内不同径级、不同腐烂等级、不同存在形式的CWD的空间分布格局及空间关联性进行了研究。结果表明:1)在40 m的空间尺度内,CWD总体在0-12 m尺度上表现为集群分布,随着尺度的增加格局强度降低,趋于随机分布,剔除生境异质性后,格局尺度降低至7 m。2)CWD径级格局表现为:小径级 > 中径级 > 大径级。拔根倒和干中折断在整个研究尺度上为随机分布,其他不同径级、不同腐烂等级、不同存在形式的CWD均在小规模尺度(2-8 m)表现为集群分布,随着尺度的增加聚集强度急剧变小,趋于随机分布或均匀分布。3)除了干中折断与树段之间、大径级与小径级之间的CWD在空间上相互独立,其他不同径级、不同腐烂等级或不同存在形式的CWD之间均在小规模尺度(2-8 m)上表现为显著的正相关,随着尺度的增加空间关联性降低。喀斯特常绿落叶阔叶混交林CWD的分布格局可能是在小尺度内由密度制约、在大尺度内由生境过滤和个体自然衰老等生态学过程所形成,大径级对临近的小径级、先死亡对后死亡、站杆对倒下的个体具有一定的正向影响作用,在一定程度上揭示了该林型天然更新的作用和机制。

    • 西鄂尔多斯4种荒漠植物光合作用特征与差异性

      2019, 39(13):4944-4952. DOI: 10.5846/stxb201802120363

      摘要 (1431) HTML (94) PDF 1.70 M (494) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物对光能的高效吸收、传递和转换机理是光合作用的核心。为了厘清西鄂尔多斯地区4种荒漠植物光合生理生态适应性和生境适宜性,运用LI-6800光合作用测定系统对四合木(Tetraena mongolica)、霸王(Sarcozygium xanthoxylon)、沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus) 和白刺(Nitraria tangutorum)进行光合作用日变化进行了测定。研究结果表明:(1) 4种荒漠植物的光合作用日变化的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度 (Ci) 均表现出明显的分异;(2) 净光合速率均呈"双峰"曲线的变化趋势,4种荒漠植物的净光合速率(Pn)依次排序为四合木(4.37μmol m-2 s-1) > 霸王 (3.58 μmol m-2 s-1) > 沙冬青 (2.63 μmol m-2 s-1) > 和白刺(2.26μmol m-2 s-1)。说明四合木和近缘种霸王比其他二种荒漠植物具有较强的光合生理生态适应性与生境适宜性;(3) 从影响光合作用的有关生理生态因子来看,净光合速率与气孔导度与蒸腾速率、水分利用效率呈现明显的正相关性,与微气象因子大气相对湿度(RH)的相关性不明显;(4) 水分因子是限制4种荒漠植物生长的重要因素之一。该研究以期为我国西北荒漠区珍稀濒危植物的保护提供案例借鉴与理论依据。

    • 1982-2013年内蒙古地区植被物候对干旱变化的响应

      2019, 39(13):4953-4965. DOI: 10.5846/stxb201801150118

      摘要 (1521) HTML (80) PDF 13.25 M (616) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候变化引起的植被物候变化正在大幅度改变生态系统,研究植被物候对干旱的响应对保护内蒙古的生态系统具有重要意义。根据1:100万植被区划,把内蒙古划分为8个植被分区,利用多时间尺度气象标准化降水蒸散指数(SPEI)和NDVI3g时序数据所反演的物候指标,分析内蒙古植被物候的时空变化及其对干旱的响应规律。结果显示:1)在1982年至2013年间,内蒙古植被受到不同时间尺度下干旱的高度控制,尤其是时间尺度干旱的影响(SPEI-3);2)对于整个研究区,生长季开始(SOS)呈提前趋势,生长季结束(EOS)呈延后趋势,生长季长度(LOS)呈延长趋势,像元比例分别为63.79%、59.77%和62.83%;3)内蒙古除荒漠植被类型地区外,同年春季和夏季初期干旱对SOS均具有延迟作用,同年秋季干旱对EOS均具有延迟作用 ;4) 不同植被类型对干旱强度指数的响应程度存在差异,响应程度集中在-10d/0.1-10d/0.1(例如,1d/0.1表示干旱强度指数每增大0.1,会导致物候指数延迟1 d,而-1d/0.1表示干旱强度指数每增大0.1,会导致物候指数提前1 d)。

    • 东方田鼠家族群对成员个体觅食行为的影响

      2019, 39(13):4966-4974. DOI: 10.5846/stxb201803050433

      摘要 (1514) HTML (87) PDF 1.17 M (595) 评论 (0) 收藏

      摘要:植食性哺乳动物在分享社群觅食带来好处的同时,是否因个体间的相互干扰而影响其摄入率。在新鲜马唐叶片构建的均质密集食物斑块上,测定东方田鼠家族群成员个体在食物斑块上的觅食行为序列过程及行为参数,检验家族群存在对成员个体觅食行为的影响。结果发现,东方田鼠家族群雌、雄成员个体的觅食行为参数均无显著差异。然而,与单只个体相比,家族群觅食尽管能显著地缩短成员个体的觅食决定时间,但却显著地降低了成员个体的摄入率。分析觅食行为参数觅食中断时间发现,相较于单只个体,家族群成员个体间因相互干扰而引起的觅食中断时间的增加,不但增大了收获每口食物的时间,而且导致其摄入率下降。检测家族群成员个体各警觉行为动作参数,发现,成员个体间的相互干扰能引致个体的一般扫视、盯视及嗅闻动作时间比例显著增大,尽管直立扫视和静听动作时间比例减少显著,但并未使个体的觅食中断时间减小。结果充分说明,东方田鼠家族群成员个体间的相互干扰能使个体觅食行为参数发生变异,导致觅食中断时间增加,摄入率降低。

    • 基于红外相机技术调查桃红岭梅花鹿国家级自然保护区鸟兽多样性

      2019, 39(13):4975-4984. DOI: 10.5846/stxb201805251148

      摘要 (1516) HTML (124) PDF 2.96 M (589) 评论 (0) 收藏

      摘要:2017年3月-2018年3月期间,采用红外相机技术调查了桃红岭梅花鹿国家级自然保护区内鸟类和兽类的物种多样性。红外相机监测期间,共累计4442个相机日,获得野生动物独立有效照片1003张,其中兽类独立有效照片683张,共4目9科16种;鸟类独立有效照片320张,共9目23科46种;保护区内兽类相对丰富度最高的是小麂(Muntiacus reevesi),鸟类丰富度最高的是黑领噪鹛(Garrulax perspicillatus);其中国家Ⅰ级保护动物有2种,梅花鹿(Cervus nippon)和白颈长尾雉(Syrmaticus ellioti);国家Ⅱ级保护动物有6种,分别为小灵猫(Viverricula indica)、勺鸡(Pucrasia macrolopha)、白鹇(Lophura nycthemera)、草鸮(Tyto longimembris)、红角鸮(Otus sunia)和松雀鹰(Accipiter virgatus)。红外相机在灌丛中拍摄率最高,在草甸中拍摄率最低。通过稀疏外推曲线对物种多样性进行估计可得,保护区实际的物种数远大于监测到的物种数,因此有待继续进行长期监测。通过物种与相机位点的PCA排序图可知,各个相机位点和物种的相关性较强。调查结果为保护区提供了重要的兽类和鸟类资源信息,为保护区对野生动物的有效管理和长期监测提供了数据支持。

    • 基于能值的陆域受威胁和濒危物种价值估算——以福建省厦门市为例

      2019, 39(13):4985-4995. DOI: 10.5846/stxb201803080461

      摘要 (1239) HTML (87) PDF 2.22 M (387) 评论 (0) 收藏

      摘要:开展受威胁和濒危物种价值评估是生物多样性研究的关键问题之一。当前受威胁和濒危物种研究正处于濒危等级界定和保护优先性确定阶段,存在不同保护等级交叉管理、价值评估方法欠缺及重复性计算等多方面问题。利用IUCN濒危等级和中国特有种等级名录确定厦门市不同濒危等级物种数,在此基础上利用能值转换率和修正的中国能值/货币比率对厦门市陆域受威胁和濒危物种价值进行估算。结果显示,通过多途径整理纳入估算的厦门市陆域野生动植物物种数为1444种,其中受威胁和濒危物种数为318种;2015年厦门市物种能值价值约为3.53×1011元,2010年约为3.08×1011元,其中两期受威胁和濒危物种能值价值均占物种总价值的88.31%;中国特有种等级对价值贡献最大达73.25%,其次是IUCN濒危等级达23.24%。研究表明,能值评估法能够客观凸显受威胁和濒危物种价值,研究结果可为生物多样性及物种保育的管理决策提供技术支撑。

    • 香蕉园黄胸蓟马成虫种群的活动节律、消长规律与空间分布

      2019, 39(13):4996-5004. DOI: 10.5846/stxb201806231387

      摘要 (1555) HTML (89) PDF 1.20 M (549) 评论 (0) 收藏

      摘要:为系统明确黄胸蓟马在香蕉园的活动节律、消长规律与空间分布。采用蓝色诱虫板诱集法和田间踏查法,在2016-2018年期间调查了香蕉园黄胸蓟马成虫的活动高度情况、日间节律、以及不同香蕉品种(南天黄、巴西蕉与皇帝蕉)与不同地区(海南澄迈、广西玉林与云南景洪)的种群消长规律,同时分析了其空间分布格局与性比。结果显示:高度与蓟马种群数量密切相关,2-6 m是香蕉园黄胸蓟马的主要活动高度范围;蓟马种群的活动节律在晴、阴与雨天基本一致,日活动高峰时段为12:00-16:00时,夜间和阴雨天均活动少;黄胸蓟马的种群动态不受香蕉作物品种和地理区域的影响,但与香蕉作物的生长期密切相关;年度消长规律呈现单峰型,香蕉进入花蕾期时,蓟马种群数量快速增长,盛花期时达到高峰,其余时期少有发生。聚集指标与Taylor回归法分析共同表明黄胸蓟马成虫在香蕉园的空间分布型为聚集式分布。性比调查发现黄胸蓟马在香蕉花蕾内的雌虫比例约为70%,表明该虫是一个雌性为主的种群。为揭示黄胸蓟马的灾变规律提供了基础数据,同时可为香蕉蓟马的适时与精准化监测预报及防治提供指导依据。

    • >学术信息与动态
    • 基于文献计量的生态系统观测研究网络长期观测数据应用研究

      2019, 39(13):5005-5013. DOI: 10.5846/stxb201805221121

      摘要 (1424) HTML (92) PDF 2.43 M (559) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于CNKI 数据库,采用文献计量和知识图谱的方法,通过对应用生态系统观测研究网络长期定位观测数据的文献进行分析,探讨长期观测数据的应用领域、具体用途、用户特点及不同生态站数据的应用状况与研究主题,以期为提高生态系统观测研究网络长期观测数据的共享服务能力、充分发挥长期观测数据的价值提供参考。分析结果表明:生态系统观测研究网络长期观测数据受到越来越多学者的关注,其应用学科领域以林业、农业基础科学为主,同时不断扩展到其他学科中,呈多元化态势;数据主要在生态系统服务研究、模型模拟、人工林研究、水污染研究、生物多样性研究、小麦玉米研究、土壤水分研究等方面发挥作用;数据的主要用户群体为高等院校和科研院所,不同机构应用长期观测数据开展的研究各有侧重;各生态站的长期观测数据能够为揭示其所代表生态区和生态系统类型的生态系统结构与功能、能量流动与养分循环的变化规律,分析主要生态环境问题的现状、动态变化及驱动机制等方面提供重要支撑。最后,对生态系统观测研究网络长期观测数据应用的相关方面提出几点建议:(1)健全数据引用机制,制定相应的科学数据引用和著录标准;(2)发挥生态网络长期观测数据优势,开展专题数据产品的生产,充分开发生态网络长期观测数据的潜在价值;(3)加大和稳定生态站的经费投入,提高生态站的观测能力和水平,同时还要完善、优化生态站布局。

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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