• 2019年第39卷第19期文章目次
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      2019, 39(19):0-0.

      摘要 (460) HTML (0) PDF 14.46 M (426) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >研究论文
    • 生物多样性维护生态保护红线划定方法对比

      2019, 39(19):6959-6965. DOI: 10.5846/stxb201807251587

      摘要 (1469) HTML (105) PDF 6.01 M (923) 评论 (0) 收藏

      摘要:科学地评价区域内生物多样性维护功能重要性是生态保护红线划定中的重要环节,目前在生态保护红线划定导则中,推荐了NPP (净初级生产力,Net Primary Productivity)法和物种分布模型法,其中NPP法因其所需因子较少、计算简便得到广泛应用,物种分布模型法因所需因子较多、计算繁琐,应用较少。分别选用NPP法和MaxEnt (最大熵,Maximum Entropy)模型法对盘锦市生物多样性维护功能重要性进行评价,两种方法结果对比表明,NPP法无法覆盖全部的生物多样性重要区域,并且受农作物高NPP值的影响,其划定结果与鸟类实际分布范围不符,而MaxEnt模型法的结果更准确,与鸟类实际分布范围更相符,利用MaxEnt模型法最终得到盘锦市生物多样性维护生态保护红线面积1050.17km2,占盘锦市陆域面积的25.85%,基本覆盖了境内东方白鹳、丹顶鹤、黑嘴鸥、震旦鸦雀等所有重点珍稀野生物种的栖息地和迁移路径的停歇地。本研究对生态保护红线划定工作具有重要的指导意义,其结果能为盘锦珍稀濒危鸟类的保护与管理提供科学支撑。

    • 参照点位法下的参照状态在草原生态系统损害基线判定中的应用分析

      2019, 39(19):6966-6973. DOI: 10.5846/stxb201803260601

      摘要 (723) HTML (86) PDF 2.04 M (569) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态环境损害基线的判定是环境损害鉴定与评估的基础与前提。参照点位法作为目前损害基线判定中使用最为广泛的方法之一,有效弥补了历史数据不完善的问题。在基线判断的过程中,参照点位选择的不同,会导致判定基线的参照状态不同,进而影响对人类干扰程度的判定和损害基线的基准值的设定。但目前缺乏统一的对草原生态系统参照状态的讨论与分析。提出了草原生态系统参照点位法的评价指标体系,对文献资料中的样点进行分类和筛选,形成4种参照状态,选择最优的参照状态对损害基线进行判定,并以内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特典型草原区为案例进行实例分析。结果表明:对于自然保护区、草原实验站宜采用极小干扰状态和历史状态作为基线标准。对于实施了人为正向干扰的地区宜采用最佳可获得状态作为基线标准。对于草原的其他大部分地区,宜采用最低干扰状态作为基线标准。

    • 大兴安岭北坡黑嘴松鸡越冬期种群密度及夜栖地利用

      2019, 39(19):6974-6980. DOI: 10.5846/stxb201808031656

      摘要 (822) HTML (92) PDF 1.00 M (409) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更深入地了解黑嘴松鸡的种群密度及其夜栖地利用情况,以期为后续的黑嘴松鸡保护管理提供科学的理论参考,2017-2018年1-2月采用样线法、定点观察法、样方法、因子测量法、因子分析法、GPS定位等方法,对大兴安岭北坡越冬期黑嘴松鸡的种群密度及夜栖地特征进行了调查分析。分析结果表明:(1)大兴安岭北坡越冬期,黑嘴松鸡种群密度为(1.18-8.06)只/km2,即每平方千米分布有黑嘴松鸡1-8只;(2)黑嘴松鸡夜栖卧迹长为(52.64±9.28) cm、宽为(26.55±6.91) cm、高为(17.11±3.78) cm;(3)黑嘴松鸡夜栖地利用包括2个尺度3个选择,即大生境尺度内夜栖生境类型选择和小生境尺度内夜栖区选择、夜栖微生境选择;(4)夜栖生境类型对以兴安落叶松为优势树种的针阔混交林具有绝对的选择性(100%);夜栖区对林缘雪地和林中乔木树下的偏好利用较高(75.00%);夜栖微生境选择通过隐蔽因子、应急逃逸因子、温度因子来判定,隐蔽因子包括乔木密度和干扰区距离,选择具有高密度乔木的、远离人为干扰区(约为4.5 km)的区域;应急逃逸因子包括海拔、卧迹头端开阔度、乔木距离,选择高海拔的、卧迹头端具有开阔度的、贴近乔木(小于1 m)的位置;温度因子包括卧迹雪深、卧迹头端方位角,选择保温效果显著的、适合体尺指标的背风点(东南出口)。

    • 基于物种落差分析的公园鸟类多样性提升设计——以湖南常德螺湾湿地公园为例

      2019, 39(19):6981-6989. DOI: 10.5846/stxb201805221122

      摘要 (806) HTML (109) PDF 4.61 M (493) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着城市化发展,许多公园鸟类栖息环境遭受破坏,导致当前的鸟类多样性与历史上的和周边的都存在较大差异,为此,我们从项目区域的当前-周边-历史三者间在鸟类物种及其栖息地上的落差分析入手,以此确定目标物种及其栖息地,并加以归类,从而有针对性地进行相关设计。2016年5月至2017年3月在湖南常德柳叶湖螺湾湿地公园开展的鸟类多样性提升设计中,通过实地调查并结合文献查阅,记录到项目区域16种,周边79种,历史上146种鸟类,运用三者间的物种落差分析法确定主要的21种可恢复目标物种和4种栖息地类型,结合项目区域及周边空间特点,将项目区域划分为4个区域,在各区域内设计并营建相应的栖息地,再配套采用多种鸟类招引措施。至2017年3月,项目区鸟类已可实地观察到39种,并于2017年12月吸引到超过2000只的野鸭群来此越冬。以上实际效果表明,设计有效地提升了湿地公园鸟类多样性且增加了景观要素,可充分发挥生物保护功能。

    • 小型表栖节肢动物群落对高寒湿地退化的响应

      2019, 39(19):6990-7001. DOI: 10.5846/stxb201807301618

      摘要 (780) HTML (91) PDF 2.94 M (484) 评论 (0) 收藏

      摘要:为查明小型表栖节肢动物群落对高寒湿地退化的响应,2014年7月和9月利用吸虫器法对若尔盖高寒湿地的沼泽草甸、草原草甸、中度退化草甸3种生境的小型表栖节肢动物群落进行调查。结果为:共采集到小型表栖节肢动物18661只,隶属于3纲15目85类(科或属),优势类群为球圆跳属(Sphaeridia)、长跳属(Entomobrya)和莓螨科(Rhagidiidae),其中长跳属仅出现在草原草甸。小型表栖节肢动物群落结构在不同生境间差异明显,主成分分析(PCA)结果表明影响群落结构的主要类群是长跳属(Entomobrya)、球圆跳属(Sphaeridia)、齿步甲螨属(Odontocepheus)、瘤蚜科(Pemphigidae)和叶蝉科(Jassidae),但不同月份间存在差异。小型表栖节肢动物的群落密度及类群数均以草原草甸最高,中度退化草甸最低,3种生境间有显著差异(P < 0.01)。3种生境的小型表栖节肢动物群落密度均是7月显著低于9月(P < 0.01),Shannon-Wiener指数和Simpson优势度指数则是7月显著高于9月(P < 0.01);类群数在沼泽草甸中7月显著低于9月(P < 0.05),在草原草甸和中度退化草甸则是7月显著高于9月(P < 0.05)。典范对应分析(CCA)及多元回归分析结果表明植物种类、生物量、土壤有机质含量是影响小型表栖节肢动物群落组成结构、密度及多样性的主要因子。研究结果表明高寒湿地退化能够显著影响小型表栖节肢动物群落的组成结构、密度和多样性及其季节动态。

    • 胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性

      2019, 39(19):7002-7013. DOI: 10.5846/stxb201808141735

      摘要 (866) HTML (119) PDF 1.55 M (502) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解胶州湾海域鱼类群落结构特征,根据2016-2017年间对胶州湾海域进行的4个航次底拖网调查数据,采用相对重要性指数、生态多样性指数和典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)、非线性多维标度排序(non-metric multidimensional scaling,NMDS)等方法分析了胶州湾海域鱼类群落的种类组成和多样性特征。结果表明:调查共采集到鱼类46种,隶属2纲10目30科41属,以硬骨鱼纲鱼类为主(45种,97.83%)。其中,鲈形目(Perciformes)最多(22种,47.83%),其次是鲉形目(Scorpaeniformes),占15.22%。种类数季节变化明显,以夏季最高,23种;秋季最低,16种。优势种组成以赤鼻棱鳀(Thryssa kammalensis)、褐菖鲉(Sebastiscus marmoratus)、褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)、大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)、许氏平鮋(Sebastes schlegeli)和矛尾鰕虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)等鱼类为主。多样性分析显示,鱼类物种多样性存在明显的季节差异。多样性指数(H')季节变化范围为1.668-2.453,以夏季最高,春季最低;均匀度指数(J')季节变化范围为0.577-0.808,以秋季最高,春季最低;丰富度指数(D')季节变化范围为2.431-3.123,以冬季最高,秋季最低。典范对应分析表明,水温、盐度、水深和pH是影响胶州湾海域鱼类群落物种组成的主要环境因子,且水温和pH是影响鱼类群落结构及多样性时空变化的主要因子。与历史调查资料相比,由于人类活动对胶州湾生态系统的干扰,鱼类群落结构发生了较大变化,优势种组成更替明显,多样性水平降低,鱼类群落结构趋向简单化。

    • 北部湾近岸海域浮游动物群落结构特征及季节变化

      2019, 39(19):7014-7024. DOI: 10.5846/stxb201807191553

      摘要 (742) HTML (74) PDF 2.80 M (484) 评论 (0) 收藏

      摘要:2017年3月(枯水期)、7月(丰水期)和10月(平水期)分别对北部湾近岸海域44个站位的浮游动物进行了调查。结果共检出浮游动物251种和浮游幼体24类,其中枯水期138种(类),丰水期134种(类),平水期191种(类),分属河口低盐、近岸暖温、近岸暖水和外海暖水4个生态类群。优势种9种,其中枯水期以原生动物占绝对优势,丰水期以枝角类、桡足类和浮游幼体类占优势,平水期以十足类和浮游幼体类占优势。浮游动物丰度年均值为789.95个/m3,呈现出枯水期(1540.19个/m3)明显高于平水期(457.58个/m3)和丰水期(372.08个/m3)的季节变化特征;浮游动物生物量年均值为252.40 mg/m3,生物量的季节变化与丰度变化不一致,平水期生物量(385.01 mg/m3)明显高于枯水期(221.41 mg/m3)和丰水期(150.78 mg/m3)。多样性指数平水期最高(3.16),丰水期(2.35)次之,枯水期(2.22)最低。枯水期和丰水期北部湾近岸海域浮游动物生物量和丰度水平分布特征基本呈现自河口近岸海域向外海递增的趋势,平水期浮游动物生物量与丰度的空间分布较为均匀。浮游动物的种类组成结构以及优势种的演替对浮游动物的生物量和丰度季节变化有着重要的决定作用。径流导致的悬浮物、营养盐等的变化可能是决定北部湾近岸海域浮游动物生物量和丰度空间分布的主要因素。研究还表明与其他海湾相比,北部湾近岸海域浮游动物群落结构趋于小型化,需加大关注。

    • 植物物候对重庆主城区热岛效应的响应

      2019, 39(19):7025-7034. DOI: 10.5846/stxb201809252082

      摘要 (786) HTML (104) PDF 4.63 M (516) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究植物物候对山地城市内部热岛效应的响应特征,于2016年1月-2017年1月对重庆市主城区80种木本植物进行地面物候观测,同时利用Landsat 8热红外数据反演研究区地表温度,结合同时期地面实测气温,对研究区热岛强度等级进行划分,进而比较城市内部不同热岛强度等级下植物物候变化特征。结果表明,热岛过渡区与热岛区植物展叶期较凉岛区分别提前了5.1 d和8.1 d,初花期分别提前了4.0 d和20.8 d,终花期分别提前了4.8 d和11.6 d,而落叶期分别推迟了8.5 d和18.9 d,即城市内部热岛増温使植物春季物候提前,秋季物候推迟,生长季延长,且物候变化幅度随热岛强度等级增大而增大。不同功能型植物物候对热岛増温的响应存在差异,灌木、常绿植物和引种植物物候比乔木、落叶植物和本土植物更加敏感。本研究在一定程度上填补了我国西南山区物候研究的空缺,可为预测城市植物物候对未来山地城市小气候变化乃至全球气候变暖趋势的响应提供早期预警。

    • 基于社会公平正义的城市公园绿地空间配置供需关系——以上海徐汇区为例

      2019, 39(19):7035-7046. DOI: 10.5846/stxb201808021645

      摘要 (1273) HTML (99) PDF 12.45 M (665) 评论 (0) 收藏

      摘要:从社会维度的视角分析评价生态系统所提供的各种效用,必然涉及供需双方。在提供城市公共服务的过程中,城市公园绿地的空间配置会潜在地影响社会效益享用的平等与有效性,是具有显著空间属性的社会资源。研究同时关注城市公园绿地与居住人口(使用者)的空间布局特征,提出基于社会公平正义的生态系统服务供需关系的研究框架,从"地域平等"、"社会公平"与"社会正义"3个层次评估城市公园绿地的空间配置对于社会服务有效供给能力的影响,进而关联使用者需求空间特征分析供需匹配关系。研究构建基于社会公平正义的6个指标反映城市公园绿地社会服务供需状况,并选取上海徐汇区进行实证研究。研究结果表明:(1)徐汇区城市公园绿地存在供需空间不匹配状况,尤其是口袋公园层面存在较大缺口;(2)空间布局均好性较高,地域平等性较好;(3)人均享有绿地资源水平还有待提高,社会公平性不足;(4)进一步地在社会正义层面,评价结果显示过去进行城市公园绿地空间布局决策时并没有特别关注老年人、青少年群体,各个空间单元差距较大,且这两类使用人群密度较高的空间单元在这两个指标上往往低于平均水平,社会正义性亟待提高。研究为实现城市公园绿地空间的社会效益均衡、高效、可持续发展提供了有益的探索。

    • 山区茶园“生产-生态-生活”耦合及其技术对策

      2019, 39(19):7047-7056. DOI: 10.5846/stxb201807171547

      摘要 (719) HTML (94) PDF 1020.75 K (729) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过下乡调研,总结并分析福建省山区茶园成功的经验与面临的挑战;主要针对山地茶园存在水土流失与茶园经营单一及生产质量有待提高等突出问题,结合红壤山地生态复合茶园的研究成果,提出了新时期发展山区"生产-生态-生活"耦合茶园(简称"三生")的总体思路,阐述了"三生"耦合茶园的理论内涵,其是按照生态经济学的原理,通过茶园系统内部各结构要素的优化组合,促进其在时序有效链接、空间合理布局和生产生态匹配中产生正向联系和优势叠加作用,实现山区茶园生产、生态、生活功能的影响挖掘与充分利用,形成山区茶园整体性的耗散结构与有序性耦合链接的特定农业开发系统。从科学开垦与水肥调控工程、水土保持与立体种养工程、生态恢复与地力保育工程、水分涵养与茶园景观工程、绿化环节与茶旅结合工程、多样发展与康悦养生工程等6个方面总结提出了"三生"耦合茶园模式构建要素与技术实施要点。通过定位试验的能值分析表明,"三生"茶园能值自给率比常规茶园提高36.31%,可持续发展指数是传统茶园的2.68倍,说明在生产效率和和可持续发展方面"三生"茶园模式均优于常规茶园。结合福建茶业绿色振兴实际,提出了发展"三生"耦合茶园的技术与管理对策,以期为茶业企业与家庭农场在绿色发展过程提供参考及其借鉴。

    • 西南地区生态系统服务价值时空演变及模拟预测

      2019, 39(19):7057-7066. DOI: 10.5846/stxb201805301197

      摘要 (930) HTML (93) PDF 9.73 M (518) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务价值(ESV)分析对构建生态安全格局和实现区域可持续发展具有决定作用,为揭示西南地区ESV过去-现在-未来时空演变规律,运用ESV计算体系对西南地区2005-2015ESV动态演变进行定量分析,采用Logistic-CA-Markov耦合模型预测2025年ESV格局。结果表明:(1)2005-2015年西南地区总体呈现增长的趋势,其值达到20.85亿元,主要受青海、西藏水域ESV增加所致,青海、西藏ESV增长率占绝对优势。(2)空间上呈现西北和东南部ESV高、北部ESV低的分布格局;不同类型和不同等级的ESV在空间上相互转换,低等级向高等级转化明显,其他生态景观向建设用地亏损流动减少的价值不足以抵消向水域流动增加的价值,盈利大于亏损,生态环境明显好转。(3) Logistic回归分析各生态景观的ROC值均大于0.87,拟合结果能够满足预测要求;CA-Markov模拟ESV空间布局,Kappa系数为0.86,可以在整体上较准确的反映其空间演变格局。(4)2015-2025年ESV空间演化表明西南地区各区域生态环境总体趋于良好,但建设用地增加的生态负效应不可忽视,还需合理进行用地布局。研究揭示了西南地区过去-现在-未来ESV时空演化规律,提供了长时间序列的时空演化图谱,对该地区实施卓有成效的生态规划及可持续发展提供了科技支撑和重要参考。

    • 生态系统服务权衡与协同关系及驱动力——以江苏省太湖流域为例

      2019, 39(19):7067-7078. DOI: 10.5846/stxb201808091690

      摘要 (1057) HTML (163) PDF 11.86 M (827) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务权衡与协同关系研究是生态系统综合管理的前提。以太湖流域江苏省为例,通过空间显示的生物物理模型计算氮、磷净化、水量供给及土壤保持4种服务指标,借助GIS空间分析表征氮、磷指标与其他指标之间关系,并利用多元Logistic模型定量识别主导驱动力。结果表明:2000到2010年间,各指标的单位面积年均值呈现不同程度的变化,氮输出指标先增加后略下降,磷输出指标逐渐增加,水量供给先下降后上升,土壤保持逐渐下降,并且服务指标的空间格局显著差异。氮、磷净化与水量供给关系在空间上表现为广泛分布的权衡及协同变化区,但与土壤保持的关系不明显,氮、磷之间主要为协同变化关系。氮净化与水量供给的正向主导驱动力为城镇建设用地和农村居民点密度,而植被覆盖度和水网密度具有显著负作用。氮、磷关系的主要影响因素为植被覆盖度,其次是耕地及林地比例,且均起到正向促进作用。主导驱动力识别有助于明确生态系统服务间关系的作用机制,为区域环境管理及生态保护规划提供科学依据。

    • 台风灾害下海岸带城市社会-生态系统脆弱性评估——大数据视角

      2019, 39(19):7079-7086. DOI: 10.5846/stxb201808101709

      摘要 (896) HTML (76) PDF 2.38 M (527) 评论 (0) 收藏

      摘要:2016年莫兰蒂台风对厦门城市社会-生态系统造成重创,该系统在灾害影响下的脆弱性成为亟待研究的重要问题。基于新浪微博平台进行大数据挖掘,结合统计年鉴及空间基础数据,建立台风灾害影响下基于暴露-敏感-应对-恢复力体系的海岸带城市社会-生态系统脆弱性指标体系,评估灾前灾后台风对厦门不同地区的影响;同时根据微博大数据的定位信息,对不同受灾信息进行灾情跟踪及分析,结果表明,在本次台风灾害中思明、湖里区表现出的脆弱性较低,而海沧、集美区表现出的脆弱性较高,主要是由于思明、湖里区的应对能力明显高于其他各区,从大数据显示的恢复情况来看,除海沧区外,其他三区在电力方面的恢复速度都较为迅速。研究成果能够为台风灾害背景下的城市脆弱性评价提供新的方法与技术,为灾前防治、灾后恢复提供决策参考。

    • 贵州省后寨河小流域地形因子、人为干扰与石漠化定量研究

      2019, 39(19):7087-7096. DOI: 10.5846/stxb201809111955

      摘要 (636) HTML (130) PDF 4.29 M (440) 评论 (0) 收藏

      摘要:为定量研究喀斯特区域地形因子、人为干扰和石漠化之间的关系。基于网格法和实地观测,建立后寨河流域石漠化信息数据库并分析。结果表明:后寨河流域石漠化面积为14.43 km2,不同利用类型石漠化面积呈以下规律:荒地 > 坡耕地 > 乔木林地 > 耕地 > 灌木林地 > 灌草地 > 草地 > 弃耕地 > 园地 > 乔灌木林地 > 水田 > 经果林地;流域内岩石裸露率和土壤厚度主要受到坡度、坡位和人为干扰的制约,而人为干扰具有主观性,主要在岩石裸露率低、土壤较厚和坡度较缓的区域进行农业生产活动。荒地和弃耕地占据了石漠化面积的32.64%,且存在较大潜在石漠化的风险。回归模型发现人为干扰程度对岩石裸露率(负效应-0.286)和土壤厚度(正效应0.264)的直接效应最大,坡向对岩石裸露率(正效应0.067)和土壤厚度(负效应-0.054)的直接效应最小。认清地形因子、人为干扰和石漠化之间的耦合关系有利于喀斯特小流域石漠化治理。

    • 西北干旱区河西走廊荒漠绿洲土地覆盖类型与蒸散的关系研究——基于Landsat 8和ZY3数据融合

      2019, 39(19):7097-7109. DOI: 10.5846/stxb201807161532

      摘要 (839) HTML (100) PDF 5.94 M (537) 评论 (0) 收藏

      摘要:蒸散是地表水热平衡的重要分量,也是陆地生态过程与水文过程之间的重要纽带,尤其在干旱区地-气相互作用、碳循环、水循环等过程所包含的物质与能量交换中占有极其重要的地位。基于Landsat 8遥感影像和资源三号影像(ZY3)的高分辨率植被信息,利用SEBS模型对西北干旱区河西走廊中段临泽绿洲北部区域地表蒸散量进行了估算,并用绿洲内部和绿洲-荒漠过渡带两个通量塔涡动相关数据对模型进行评估,分析了不同土地覆盖类型对蒸散量空间分布的影响。结果表明:(1) SEBS模型模拟值与实测日蒸散值之间拟合效果较好,且在均一地表时(绿洲农田区)估算精度更高(R2=0.96,P < 0.001),RMSE、MAE分别为0.84 mm/d、0.56 mm/d;(2)从季节变化来看蒸散量与作物生长密切相关,夏季灌溉和降雨使得研究区水分充足,植被覆盖度高,蒸散量相应增加,在绿洲地区可达5.95 mm/d,而冬季最小仅为0.52 mm/d;(3)从蒸散量的空间变化来看,水体蒸散值最大,其余依次为农田、防护林、裸地和灌木丛,说明除水体外,随着植被覆盖的增大,蒸散量也逐渐增加。通过ZY3影像的高分辨率植被信息与Landsat 8影像热红外数据融合,提高了SEBS模型对该区域蒸散量的模拟效果,增进了我们对绿洲下垫面与大气间水热交换规律、水文过程、生态-水文相互作用的深入理解。

    • 基于标准化降水蒸散指数的呼伦贝尔草原干旱变化特征及趋势分析

      2019, 39(19):7110-7123. DOI: 10.5846/stxb201807061481

      摘要 (873) HTML (139) PDF 9.51 M (457) 评论 (0) 收藏

      摘要:呼伦贝尔草原是我国北方地区重要的防风固沙和水源涵养生态功能区,在气候变化的背景下,该区的草原畜牧业和旱作农业深受干旱的影响。研究该区干旱发生的特征及趋势,对当地采取适应气候变化对策具有重要意义。基于1960-2017年呼伦贝尔草原4个气象站逐月降水和气温资料,计算标准化降水蒸散指数(SPEI),并采用Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析和R/S分析法分析了近58年呼伦贝尔草原年、季尺度的气候变化及干旱特征与趋势,并结合该区实际发生的灾害事件对SPEI指数进行了验证。结果表明:1)近58年来呼伦贝尔草原在气温显著上升,降水量减少的背景下干旱化趋势显著。2)该区域年尺度和季节尺度下干旱化特征具有差异性,其中,年尺度下,该区域SPEI指数以-0.218×10 a-1倾向率呈显著下降趋势,1998年是干旱加剧的突变年,未来在11年尺度上有持续偏旱的趋势;季节尺度下,冬季SPEI指数显著增加,且未来在17年尺度上有持续偏湿的趋势,春、夏和秋季的SPEI指数均呈下降趋势,并分别在22年、9年和15年尺度上有持续偏旱的趋势。3)2000年以来,干旱发生的总频率尤其重旱和极旱的发生频率均显著高于其他年代;4)夏季和秋季分别是发生重旱和极旱次数最多的季节。5) SPEI指数在呼伦贝尔草原区的干旱监测与分析中具有较好的适用性。

    • 秦王川盐沼湿地芦苇叶片比叶面积与光合效率的关联分析

      2019, 39(19):7124-7133. DOI: 10.5846/stxb201807271607

      摘要 (662) HTML (97) PDF 2.60 M (485) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物比叶面积(SLA)与光合效率的关联性分析,有助于理解植物叶片的光合产物分配与能量分配之间的权衡机制。该研究以秦王川国家湿地公园芦苇(Phragmites australis)种群为研究对象,沿芦苇群落末端至水域边缘分别依次设置:(I:土壤电导率(EC)2.3-2.8 ms/cm)、(Ⅱ:1.8-2.2 ms/cm)、(Ⅲ:0.8-1.5 ms/cm)3个试验样地,研究了秦王川盐沼湿地不同土壤盐分条件下芦苇叶片SLA与光合效率的关系。结果表明:随着土壤盐分含量的降低,湿地群落的高度、地上生物量逐渐增大,密度、光合有效辐射(PAR)呈逐渐减小的趋势;叶面积、株高、净光合速率(P < sub>n)、水分利用效率(WUE)和蒸腾速率(Tr)均呈逐渐增大的趋势,叶厚度逐渐减小,比叶面积呈先增加后减少的变化趋势,叶干重的变化趋势与比叶面积完全相反;芦苇叶片实际光合效率(Y(Ⅱ))、光化学淬灭系数(QP)和电子传递速率(ETR)呈先减少后增大的变化趋势,非光化学猝灭系数(NPQ)、调节性能量耗散的量子产额(Y(NPQ))和最大光化学效率(Fv/Fm)呈先增加后减少的变化趋势,非调节性能量耗散的量子产量(Y(NO))呈逐渐增大的变化趋势。在3个样地中,芦苇SLA与Y(Ⅱ)和ETR之间均呈极显著负相关关系(P < 0.01),SMA斜率的绝对值均呈先增大后减少的变化趋势。随土壤含盐量的梯度性变化,芦苇种群适时调整叶片构件模式以改变叶片电子传递速率和实际光化学效率,实现植物光合效率的最大化,反映了盐沼湿地植物的特殊生存策略和叶片构件模式。

    • 基于T-RFLP方法的连栽杉木根际土壤细菌群落变化研究

      2019, 39(19):7134-7143. DOI: 10.5846/stxb201808041663

      摘要 (684) HTML (93) PDF 1.08 M (482) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用末端限制性片段长度多态性技术(T-RFLP),研究福建省尤溪国有林场的多代连栽杉木根际土壤细菌群落变化特征。结果表明:杉木多代连栽后根际微生态失衡,表现为碳循环菌和氮循环菌等有益菌数量减少,病原菌数量增加。在不同代数杉木土壤中,4种内切酶消化后产生的末端限制性片段(T-RFs)数量具有显著差异,第一代杉木(first Chinese fir rotation plantation,FCP)最高,第二代杉木(second Chinese fir rotation plantation,SCP)次之,第三代杉木(third Chinese fir rotation plantation,TCP)最少。土壤理化性质结果表明连栽导致土壤养分逐代降低,除土壤碳氮比与细菌群落多样性呈显著负相关外,土壤养分含量指标与细菌群落多样性呈显著正相关。T-RFLP实验共鉴定出细菌门类12门,其中厚壁菌门、蓝藻门、放线菌门和变形菌门是主要优势菌群。随栽植代数的增加,变形菌门细菌比例递增,而厚壁菌门细菌比例递减。土壤细菌群落多样性指数,表现为随栽植代数增长而减少,呈现FCP > SCP > TCP趋势,与T-RFs片段数量变化趋势基本一致,表明多代连栽降低了杉木根际土壤细菌群落多样性。依据功能性不同,可将鉴定出的细菌划分为5类:碳循环功能菌、硫循环功能菌、氮循环功能菌、纤维降解菌及病原菌。连栽导致碳循环菌和氮循环菌相对含量降低,硫循环菌和纤维降解菌相对含量提高,病原菌相对含量随栽植代数增加而上升。

    • 沙质草地营造樟子松林后土壤容重的变化及其影响因子

      2019, 39(19):7144-7152. DOI: 10.5846/stxb201808161750

      摘要 (681) HTML (80) PDF 1.66 M (588) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用野外调查和室内试验相结合,以辽宁省章古台地区不同生长阶段(包括幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林)的20块樟子松人工固沙林样地(以临近的7块天然草地为对照)为研究对象,研究了沙质草地营造樟子松人工林后不同生长阶段0-100 cm土层土壤容重的变化及其影响因子。结果表明:天然沙质草地营造樟子松人工固沙林后,不同生长阶段樟子松林在0-10 cm土层土壤容重变化的变异系数为78%,其他土层变异系数范围为1.08%-4.35%。随着樟子松人工林林龄的增加,土壤容重变化量在0-20 cm和60-100 cm层逐渐降低,在20-60 cm层先降低,到37年左右后逐渐升高,过熟林较成熟林显著增大。林龄对不同土层容重变化的决定系数由大到小依次为40-60、60-80、20-40、10-20、0-10、80-100 cm层。土壤容重变化在60-80 cm层与土壤粗颗粒(粒径>0.05 mm)含量、在0-10、20-40 cm和60-80 cm层与土壤全氮含量、在0-10、20-60 cm和80-100 cm层与土壤全磷含量、在20-40 cm和80-100 cm层与土壤全钾含量显著负相关,且土壤全氮和全磷含量对土壤容重的影响效果随土层深度的增加逐渐降低,土壤容重变化在10-20 cm层与土壤含水率、在20-40 cm层与土壤有机碳含量呈显著的正相关。总体上,沙质草地营造樟子松人工林可以改善土壤结构,提高土壤质量,建议采取封育禁牧等营林措施增加樟子松林下枯落物积累,提高土壤养分含量,同时对37年樟子松人工林逐渐进行更新。

    • 不同干扰程度下土壤有机质空间最优插值法研究

      2019, 39(19):7153-7160. DOI: 10.5846/stxb201807311630

      摘要 (651) HTML (76) PDF 1.80 M (442) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择最优空间插值方法对明确不同干扰程度下干旱区土壤有机质空间分布规律具有重要意义。通过对新疆阜康市土壤采样分析,分别运用普通克里格法(Ordinary Kriging,OK)、反距离权重法(inverse distance weight,IDW)、径向基函数法(radial basis function,RBF)、局部多项式法(local polynomial,LPI)4种插值方法,描述不同人为干扰程度下干旱区土壤有机质空间分布特征,以探讨其最优空间插值方法。结果表明:①随干扰程度增加,土壤有机质含量降低,空间变异性由弱到中等,变异系数由9.27%增加至28.7%;同时,土壤有机质空间自相关性逐渐降低,从无人为干扰区、人为干扰区到重度人为干扰区分别呈强烈、中等、弱相关关系,即干扰程度越强受随机因素作用越大。②虽然4种方法的插值精度均随干扰程度的增强而降低。但OK法在空间结构性较强的无人为干扰区插值效果最好,R2为0.625;在人为干扰区及重度人为干扰区RBF法的插值精度均最高,R2分别为0.562和0.434。该结果为寻找适合于不同干扰程度下干旱区土壤有机质的空间插值方法提供一定的科学参考。

    • 陕北黄土区不同林地土壤干燥化效应

      2019, 39(19):7161-7168. DOI: 10.5846/stxb201808021654

      摘要 (685) HTML (90) PDF 1.09 M (393) 评论 (0) 收藏

      摘要:退耕还林还草工程虽然取得显著成效,但是加剧了区域土壤水分亏缺与土壤干燥化程度,同时制约着植被构建。选取陕西省吴起县金佛坪流域山杏、油松、刺槐、小叶杨和沙棘5种植被类型,对照荒草地。采用人工土钻法取样,分析不同植被类型0-10 m的土壤湿度特征和土壤干燥化效应。结果表明:各植被类型浅层和深层土壤水分均存在显著差异;与荒草地相比,各类林地均出现土壤水分过度消耗,其中刺槐林过耗量最大,山杏林最小;各林地均出现土壤干层,其中刺槐林、小叶杨林和山杏林土壤干层都已达到10 m以下,植被是深层土壤水分的主要影响因素。5类林地的土壤干燥化指数平均值39.26%,都远高于荒草地-9.57%。土壤干燥化强度为小叶杨(80.19%) > 刺槐(78.03%) > 沙棘(55.38%) > 山杏(37.94%) > 油松(32.34%),这是树种、林木大小和密度、林分生物量、树龄等生长指标综合作用的结果。在今后植被恢复中,应注意根据当地土壤水分条件,合理选择节水树种和合理设计林分结构,尽量避免或减轻土壤干化,维持较高的植被稳定性。

    • 黄河三角洲盐碱地花生根层土壤菌群结构多样性

      2019, 39(19):7169-7178. DOI: 10.5846/stxb201807051469

      摘要 (664) HTML (130) PDF 7.75 M (433) 评论 (0) 收藏

      摘要:花生属豆科固氮作物,具较强的抗旱耐盐性,土壤微生物在盐碱土生态系统中具有重要的生态功能。以花生平作、花生/棉花间作为对象,通过16S rRNA基因克隆文库技术分析了黄河三角洲滨海盐碱地花生旺盛生长期不同含盐量盐碱地和非盐碱地0-40cm根层非培养土壤微生物群落组成及其多样性,分析了盐碱地花生根层土壤细菌群落与非盐碱地花生根层土壤细菌群落的差异,为揭示盐碱地花生根层土壤微生物的多样性以及土地利用变化与生态环境效应间的关系奠定基础。利用免培养技术直接从土壤样品提取总DNA,针对细菌基因组16S rRNA基因的V3高变区进行PCR扩增;利用焦磷酸测序的方法对V3高变区PCR产物进行高通量测序,并对测序数据进行生物信息学分析。结果表明,(1)黄河三角洲滨海盐碱土较高含盐量土壤中根层土壤微生物种类、优势种群数量和群落功能多样性较非盐碱土壤较为丰富。(2)盐碱土花生平作或花生//棉花间作两种种植方式基本不影响二者0-40cm根层土壤微生物优势类群;不同土壤类型和种植模式下,花生和棉花根层土壤中优势菌群均为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)4种菌群,其总丰度为80%-90%。非盐碱土壤中花生根层的酸杆菌门(Acidobacteria)丰度是盐碱土壤中的3倍以上,嗜热油菌纲(Thermoleophilia)和放线菌纲(Actinomycetales)丰度远高于各种盐碱土壤花生平作和花生//棉花间作两种植模式下的花生根层土壤;非盐碱土平作花生0-40cm土层中Rubellimicrobium、PontibacterLamia细菌则显著缺失。(3)土壤类型对土壤微生物菌群类型影响较大,聚类分析表明,10个土壤样本依据土壤含盐量高低和根系分布深度聚为3类,即非盐碱土壤归为1类,盐碱土壤根系密集分布层0-20cm、20-40cm各归为1类。

    • 低分子有机酸对土壤中菲降解及细菌群落结构的影响

      2019, 39(19):7179-7188. DOI: 10.5846/stxb201806281420

      摘要 (648) HTML (85) PDF 3.37 M (374) 评论 (0) 收藏

      摘要:多环芳烃是一类普遍存在于环境中的持久性有机污染物,其通过食物链进入生态系统,直接危害人类健康和整个生态系统的安全。为探讨低分子有机酸对土壤中菲降解及细菌群落结构的影响,通过室内培养的方式研究了在添加不同种类有机酸处理下第0-180天土壤中菲含量的变化状况,并采用高通量Illumina Miseq技术分析了土壤细菌群落种类和数量的变化特征。结果表明,低分子有机酸对于土壤中菲的降解有明显的促进作用,由一级动力学方程得出乙酸对菲降解的促进作用最明显。从细菌群落结构来看,土壤细菌的数量及其多样性或许不是导致土壤菲降解的主要因素,反而特定的菲降解菌的丰度对菲降解有重要影响。添加低分子有机酸减少了细菌OTU数及细菌菌群多样性,但增加了PAHs降解菌的丰度。随着时间推移细菌总OTU数呈现下降趋势,独有种类数均呈现出先增长后下降的趋势。检测到了6种典型的菲降解菌,分别为:Bacillus、鞘氨醇单胞菌属、MassiliaAzospirillumBurkholderia-paraburkholderia、红球菌。研究结果可为多环芳烃污染土壤的植物修复提供基础数据和科学参考。

    • 黑河下游黑果枸杞叶片C、N、P特征及对土壤水盐的响应

      2019, 39(19):7189-7196. DOI: 10.5846/stxb201806131324

      摘要 (700) HTML (94) PDF 3.76 M (471) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究植物叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)计量特征及其与环境因子相关性将为揭示植物对营养元素需求和环境互馈能力提供理论基础。以内蒙古额济纳旗黑河下游距主河道由近及远选择的8个黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr.)优势种群落为研究对象,分析其在不同水分、盐分土壤层环境下叶片C、N、P含量及比值特征,探讨黑果枸杞群落分布的主要限制元素和土壤水盐对其化学计量的影响。研究结果显示:黑果枸杞群落C含量为(331.56±11.99) mg/g,N含量为(13.17±2.92) mg/g,P含量为(2.48±1.64) mg/g,元素C与N、N与P之间呈正相关关系,C与P呈负相关关系,N与C:N、P与C:P及N:P之间呈极显著负相关关系(P < 0.01);浅层土壤(0-40 cm)水分与P含量呈极显著负相关(P < 0.01),与C:P呈显著正相关(P < 0.05),深层土壤(40-80 cm)水分、盐分均与N含量呈显著负相关(P < 0.05),与C:N呈极显著正相关(P < 0.01)。结果表明:黑果枸杞C:N主要由N限制,C:P、N:P主要由P限制,N:P小于限制性养分理论阈值14,指示其生长主要受到N限制;黑果枸杞叶片N含量及C:N比值对深层土壤水分和盐分具有协同响应特征,反映了荒漠植物在干旱盐渍环境中的抗逆境策略。

    • 川西亚高山森林土壤呼吸和微生物生物量碳氮对施氮的响应

      2019, 39(19):7197-7207. DOI: 10.5846/stxb201805271164

      摘要 (772) HTML (96) PDF 2.57 M (449) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着全球大气氮沉降的明显增加,将有可能显著影响我国西部地区受氮限制的亚高山森林生态系统。土壤微生物是生态系统的重要组成部分,是土壤物质循环和能量流动的重要参与者。由于生态系统类型、土壤养分、氮沉降背景值等的差异,土壤呼吸和土壤生物量碳氮对施氮的响应存在许多不确定性。而施氮会不会促进亚高山森林生态系统中土壤呼吸和微生物对土壤碳氮的固定?基于此假设,选择了川西60年生的四川红杉(Larix mastersiana)亚高山针叶林为研究对象,通过4个水平的土壤施氮控制试验(CK:0 g m-2 a-1、N1:2 g m-2 a-1、N2:5 g m-2 a-1、N3:10 g m-2 a-1),监测了土壤呼吸及土壤微生物生物量碳氮在一个生长季的动态情况。结果表明:施氮对土壤呼吸各指标和土壤微生物碳氮都有极显著的影响,施氮能促进土壤全呼吸、自养呼吸、异养呼吸通量和土壤微生物生物量碳氮的增长,施氮使土壤呼吸通量提高了11%-15%,土壤微生物量碳提高了5%-9%,土壤微生物量氮提高了23%-34%。在中氮水平下(5 g m-2 a-1)对土壤呼吸的促进最显著。相关分析发现,土壤呼吸与微生物生物量碳氮和微生物代谢商极呈显著正相关,微生物量碳氮与土壤温度呈极显著的正相关,与土壤湿度呈极显著负相关。通过一般线性回归拟合土壤呼吸速率与土壤10 cm温湿度的关系,发现土壤呼吸速率与土壤温度呈极显著的正相关,与土壤湿度极显著负相关(P < 0.001),中氮水平下土壤温度敏感性系数Q10值(7.10)明显高于对照(4.26)。

    • 不同类型土壤栽培对苦丁茶树叶片生长和光合特性的影响

      2019, 39(19):7208-7217. DOI: 10.5846/stxb201806111303

      摘要 (645) HTML (126) PDF 1.35 M (390) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究苦丁茶树叶片生长与光合特性对不同类型土壤栽培的响应特征,确定最适苦丁茶栽培的土壤类型,可为高产优质化的苦丁茶种植业及其规模化生产基地的建立提供科学依据。通过土壤栽培实验研究了不同类型的土壤对苦丁茶树叶片生长、叶片解剖结构、叶绿素含量和光合特性的影响。结果表明:石灰岩土壤栽培条件下,苦丁茶叶长和叶面积比其他6种土壤栽培下的显著提高了34%-57%和43%-68%,叶绿素总量显著增加9%-33%,叶片、上下表皮、海绵组织和栅栏组织的厚度均显著高于其他6种土壤栽培。不同类型土壤栽培下苦丁茶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和饱和蒸气压亏缺(Vpdl)的日变化趋势均呈单峰型,日均Pn和Tr值大小依次为:石灰岩 > 石英砂岩 > 玄武岩 > 长石石英砂岩 > 第四纪红色黏土 > 变余砂岩 > 煤系砂页岩,其中石灰岩土壤栽培下的日均Pn值相比其他6种土壤下的显著提高了13%-45%,且叶片最大净光合速率、表观量子效率、暗呼吸速率、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)也最大,而煤系砂页岩栽培时最低,其LSP和LCP较石灰岩栽培的分别显著下降了40%和46%。综上,在7种类型的土壤中,石灰岩土壤栽培最有利于苦丁茶树叶片的生长发育、并促进叶绿素的合成和加强对光能的吸收利用,最终提高其叶片光合能力,其次为玄武岩土壤,而煤系砂页岩土壤是最不利于苦丁茶树叶片生长发育和光合作用。建议在苦丁茶种植业的发展和规模化生产基地建立时因选择由石灰岩性母岩发育的土壤进行栽培,从而提高苦丁茶的产量和品质。

    • 不同水氮水平对川西亚高山林地土壤酶活性的影响

      2019, 39(19):7218-7228. DOI: 10.5846/stxb201806071284

      摘要 (690) HTML (79) PDF 1.18 M (600) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨氮沉降在不同土壤水分状况下对林下土壤中参与土壤碳氮磷循环主要酶(β-D-葡萄糖苷酶(β-D-glucosidase,βG)过氧化物酶(Peroxidase,PER)、多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)、β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶(β-N-acetylglucosaminidase,NAG)和酸性磷酸酶(Acid phosphatase,AP))活性的动态影响,于2017年开展了盆栽模拟试验。试验以青杨扦插苗为植物材料,采用两因素(土壤水分和氮沉降)的随机区组设计,土壤水分含量分别为40%(W40)、60%(W60)和80%(W80)最大田间持水量,氮沉降水平分别为:0(N0)、4(N4)和8(N8) g N m-2 a-1。在土壤水分达到预定的水分含量后开始氮沉降处理,于氮沉降后的6 h、24 h和3、7、14、31、62 d采集土壤样品进行土壤酶活性的测定。结果表明:土壤含水量的降低显著降低了βG、NAG和PPO活性,且在W40时达到最低;对AP和PER活性无显著影响。氮沉降抑制了βG、NAG和AP活性,而且施氮浓度越大,抑制效应越强;对PER和PPO活性无显著影响。水氮交互作用对上述5种土壤酶活性均无显著影响。5种土壤酶活性在施氮7 d或14 d内变化较大,之后随处理时间的延长逐步平稳。两个月的实验期间,在不同水氮处理下,5种土壤酶活性基本都呈现升高-降低-升高-降低的双峰模式。该研究可为理解氮沉降对不同水分状况地区森林生态系统中土壤碳氮磷循环的生态学过程提供科学参考。

    • 植被恢复模式对石漠化生态系统碳储量的影响

      2019, 39(19):7229-7236. DOI: 10.5846/stxb201806051267

      摘要 (753) HTML (82) PDF 1.69 M (452) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示石漠化生态系统碳储量对植被恢复模式的响应,在广西天等县中度石漠化山地,研究了吊丝竹纯林(Dendrocalamus minor D)、任豆纯林(Zenia insignis Z)、任豆、蚬木(Buerretiodendron hsienmu)和顶果木(Acrocarpus fraxinifolius)混交林(mixed plantation M),以及相应同龄封育林(DCK、ZCK、MCK)的碳储量。结果表明:人工林碳储量显著高于相应同龄封育林的碳储量,D、Z、M人工林碳储量分别为67.75、66.56、121.20 t/hm2,而DCK、ZCK、MCK封育林仅为49.75、52.89、60.86 t/hm2。碳储量在乔木层、地被物层、土壤层分配排序因生态系统类型而异,如M:乔木层 > 土壤层 > 地被物层;D和Z:土壤层 > 乔木层 > 地被物层;DCK、ZCK和MCK:土壤层>地被物层>乔木层。此外,M、D、Z乔木层年平均碳储量差异显著,而封育林尚未形成乔木层,其植被碳储量则随封育时间的增加而提高,即MCK > ZCK > DCK。可见,在中度石漠化山地,植被恢复模式显著影响生态系统碳储量及其分配。人工造林相对于封山育林更能快速促进植被恢复、形成乔木林,从而提高生态系统碳储量。

    • 基于分数阶微分优化光谱指数的土壤电导率高光谱估算

      2019, 39(19):7237-7248. DOI: 10.5846/stxb201805211117

      摘要 (608) HTML (93) PDF 7.37 M (428) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤电导率与含盐量具有高度相关性,精准的土壤电导率监测有助于了解区域土壤的盐渍化程度,对区域盐渍化防治与调控,农业可持续发展以及生态文明建设具有重要意义。为寻求预测土壤电导率的最佳高光谱参数,实现土壤盐分信息的高效监测,本研究对土壤样品进行室内高光谱和电导率测定,利用两波段优化算法对简化光谱指数(nitrogen planar domain index,NPDI)进行波段优化,筛选不同高光谱数据(原始高光谱反射率及其对应的5种数学变换)运算下的最敏感高光谱参数,从而建立土壤电导率高光谱估算模型。结果表明:1) NPDIs与土壤电导率之间的相关性显著,在原数据及其平方根、倒数、对数倒数、1.6阶微分变换形式下,优化光谱指数对土壤电导率的敏感程度更强,相关系数绝对值均超过0.80,且基于1.6阶微分变换的(R2020nm+R1893 nm)/R1893 nm波段组合相关系数绝对值最高,达到0.888。2)基于1.6阶微分波段优化的预测模型效果最佳,预测精度为Rpre2=0.84,RMSEPre=2.07mS/cm,RPD=2.94,AIC=158.11。因此,对高光谱数据的适当数学变换有利于优化光谱指数更好地估算土壤电导率,进一步实现土壤盐渍化高精度动态监测。

    • 平茬柠条的土壤水分动态及生理特征

      2019, 39(19):7249-7257. DOI: 10.5846/stxb201804230921

      摘要 (758) HTML (110) PDF 13.76 M (419) 评论 (0) 收藏

      摘要:平茬作为荒漠草原区柠条林优化管理的重要手段之一,深入探究平茬复壮阶段的土壤水分的恢复状况及其对生理特征的影响具有十分重要的意义。通过设置对比试验,研究了不同平茬年限柠条的土壤水分的时空分布及其周期性变化规律,并分析了其对净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率等光合作用生理特征的影响,结果表明:(1)生长季年内变化,PC1a-PC5a柠条在对土壤水分的保持能力均高于WPC柠条;对比不同平茬年限柠条土壤水分,PC3a增长迅速,PC4a水分条件最优,PC5a土壤水分消退逐渐向WPC柠条的土壤水分接近;土壤垂直剖面上,PC1a-PC4a柠条根系活跃区的土壤水分随着平茬年份的增加,深层的土壤水分得到有效改善,到PC5a时开始回落。(2)不同平茬年限土壤含水量变化剧烈程度分别为PC4a > PC5a > WPC > PC2a > PC3a > PC1a,且平茬措施对非根系活跃区的深层土壤水分影响不大,平茬后,对0-180cm土层深度的影响显著,且以平茬PC4a和PC5a的土壤水分周期性变化最长,振动强度变化最明显。(3)平茬早期(PC1a-PC2a)的土壤水分并未迅速提高,此阶段柠条的光合作用受自身性状的影响大于对土壤水分的影响;平茬中期(PC3a-PC4a)的土壤水分对光合作用的影响大于柠条的补偿生长作用;平茬后期(PC5a),平茬柠条光合作用减弱及性状几乎不发生变化,土壤水分状况也开始接近WPC柠条。因此,对于荒漠草原平茬复壮阶段的柠条林的科学有效管理,PC5a柠条可作为饲草资源进行利用的最佳时段。

    • 川中丘陵区覆膜栽培再生稻对CH4排放的影响

      2019, 39(19):7258-7266. DOI: 10.5846/stxb201808151746

      摘要 (569) HTML (76) PDF 1.12 M (387) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨覆膜栽培再生稻对CH4排放的影响,采用静态箱-气相色谱法观测了川中丘陵区2016和2017年覆膜条件下再生稻田的CH4排放通量。试验设置覆膜单季中稻(SR)和覆膜中稻-再生稻(SR-RR)两个处理。结果表明:SR-RR处理中稻季提前出现CH4排放峰,再生季CH4排放量少,约占两季总排放的8%-10%。全观测期内SR-RR处理两季的CH4排放总量为103-306 kg/hm2,比SR处理的单季排放量高11%-16%(P > 0.05)。SR-RR处理两季稻谷总产量为10.2-10.4 t/hm2,比SR处理高出19%-22%(P < 0.05)。SR-RR处理单位产量的CH4排放量为9.9-30.1 kg/t、,比SR处理减少6%(P < 0.05)。覆膜条件下种植再生稻,可保证水稻高产稳产,减少单位产量的CH4排放量,值得推广。

    • 香根草对镉毒害的生理响应——采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)

      2019, 39(19):7267-7273. DOI: 10.5846/stxb201808191763

      摘要 (646) HTML (87) PDF 1.06 M (492) 评论 (0) 收藏

      摘要:为阐明香根草(Vetiveria zizanioides)对镉(Cd2+)胁迫的耐性机理及其对重金属Cd2+的积累特征,通过水培试验,采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究在不同Cd2+浓度处理时香根草根、茎、叶化学组分的变化,同时测定香根草叶Cd2+的亚细胞分布和其重金属Cd2+含量。结果表明,其根组织在2927 cm-1处峰高先下降后上升,表明在低Cd2+(Cd2+<3 mg/L)处理条件下香根草分泌的有机酸不断螯合Cd2+,造成羧酸O-H的减少,但随着Cd2+含量的升高,其羧酸螯合力变弱,有机酸含量渐渐升高;茎组织在1631 cm-1峰高处先上升后下降,表明在低Cd2+(Cd2+<3 mg/L)处理条件下香根草产生氨基酸、多肽和蛋白质等物质,通过渗透调节来增强抗逆性,但随着Cd2+含量的升高,蛋白质二级结构中肽键间氢键的结合力受影响较大。当Cd2+处理浓度为7 mg/L时,香根草生长10 d后,地上部分及根组织富集Cd2+量分别高达212.49 mg/kg和290.59 mg/kg。香根草地上部分的Cd2+含量随Cd2+处理浓度的增加而增加。香根草叶片富集的Cd2+主要分布于细胞质中,其次为细胞壁,而在线粒体和叶绿体中含量最低。

    • 秦岭东段栓皮栎叶片非结构性碳水化合物含量的季节动态

      2019, 39(19):7274-7282. DOI: 10.5846/stxb201808091693

      摘要 (736) HTML (82) PDF 2.42 M (500) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究树木叶片非结构性碳水化合物(Nonstructural carbohydrate,NSC)组分的季节变化是掌握树木碳代谢规律的基础,也有利于判断以往研究仅凭生长季单次或几次(<5次)的取样方法是否存在一定局限性。以秦岭东段栓皮栎(Quercus variabilis Blume)优势群落为研究对象,在其分布的海拔上下限(650 m和970 m),于2016年5月至2017年5月,通过月尺度周期性取样(共计9次),测定栓皮栎叶片NSC及其组分含量,并观测同期叶片物候变化。结果显示:(1)栓皮栎叶片NSC及其组分季节变化差异显著(P < 0.05),可溶性糖、淀粉和NSC变异系数分别为20.99%、52.28%和25.96%;(2)整体而言,栓皮栎叶片NSC最小值在展叶初期(3月末-4月初,5%左右),最大值在展叶末期(5月上旬,12%左右),之后NSC呈持续下降趋势。不同海拔NSC极值出现时间略有不同,叶片物候可能是影响年内极值的主要原因。(3)栓皮栎叶片NSC组成以可溶性糖为主(65%),这可能是树种在暖温带所采取的生长策略。(4)海拔对栓皮栎叶片NSC及其组分影响差异不显著,低海拔栓皮栎叶片NSC及其组分含量略大于高海拔。研究结果,栓皮栎叶片NSC含量存在明显的季节波动,适当加大NSC采样频率对于正确理解树木碳代谢十分必要。

    • 湖南省优势树种森林资源资产负债表编制研究

      2019, 39(19):7283-7294. DOI: 10.5846/stxb201807301620

      摘要 (593) HTML (97) PDF 918.78 K (391) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取湖南省2016年优势树种森林资源为研究对象,核算了林地、林木、生态服务、森林资源负债与净资产的价值。根据核算结果编制了森林资源资产负债表。结果表明,2016年优势树种林地总价值4938.00亿元,较上年增长12.84%,其中杉木、阔叶林和马尾松林地价值合计占比达91.86%。林地单位面积价值为54797.23元/hm2。林木账面价值达到3385.06亿元,较上年增长2.19%。其中阔叶树、杉木和马尾松林木账面价值占总价值比重为95%;单位面积平均价值为37564.15元/hm2。2016年生态服务价值3304.39亿元,较上年增长2.36%,单位面积生态服务价值36669元/hm2。各生态服务价值在总价值中占比在1.81%(积累营养物质)到25.68%(涵养水源)之间。征占林地等4类森林资源损害因素共计减损森林面积和蓄积分别为1.35万hm2和48.77万m3。因此造成的森林资源负债金额由高到低依次为征占林地(618.26亿元) > 森林火灾(505.48亿元) > 乱砍滥伐(236.65亿元) > 毁林开荒(67.12亿元)。林地资产、林木资产和生态服务价值占森林资源总资产价值的比重分别为42.47%、29.11%和28.42%。森林资源资产负债率为0.26%,资本积累率为6.50%。

    • 弱光下不同水深对长喙毛茛泽泻生长及生理特性的影响

      2019, 39(19):7295-7301. DOI: 10.5846/stxb201807121519

      摘要 (708) HTML (98) PDF 1.00 M (502) 评论 (0) 收藏

      摘要:在人工气候箱内,通过设置不同水深梯度(0 cm;3 cm;6 cm)和光照强度(标准光照:400 μmol m-2 s-1;低光照:240 μmol m-2 s-1),对长喙毛茛泽泻生物量、叶型特征和生理特征的影响,探讨长喙毛茛泽泻对不同水深和光照强度的适应性以及其濒危原因。结果表明:在同一光照强度下长喙毛茛泽泻叶生物量、茎生物量、根生物量、总生物量、叶宽、叶面积、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白和可溶性糖都随水深的增加呈先升高后降低的趋势;丙二醛(MDA)随水深的增加呈先降低后升高的趋势;叶柄长度与水深呈正相关;脯氨酸含量与水深呈负相关。在同一水深条件下,光照强度的降低显著降低了叶生物量、茎生物量、总生物量、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸的含量。由此可知,水深的变化和光照不足都将导致长喙毛茛泽泻生长减弱,且长喙毛茛泽泻对这些不利条件的适应能力较弱。剧烈的水深变化和上层植物的荫蔽可能是导致其濒危的重要原因。

    • 两种本地植物种子萌发对飞机草的化感耐受性及其相互竞争

      2019, 39(19):7302-7310. DOI: 10.5846/stxb201806221374

      摘要 (762) HTML (84) PDF 2.08 M (527) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨本地物种假地豆和白饭树对入侵植物飞机草的替代控制潜力,利用培养皿法和同质园种植实验分别研究了两个本地物种种子萌发对飞机草的化感耐受性及其与飞机草的竞争关系。结果显示:除了假地豆的萌发率在高浓度(2.5%)的飞机草叶提取液下受到显著抑制外,两个本地种的萌发在不同浓度飞机草根、茎、叶提取液下均不受抑制。飞机草与假地豆混种时,飞机草的株高、地下生物量比及根冠比显著降低,假地豆的株高无显著变化,但生物量显著增加;飞机草的竞争参数相对产量(RY)显著小于1,竞争攻击力系数显著小于零,表明其竞争力弱于假地豆。飞机草与白饭树混种时,飞机草的根冠比也显著降低,但株高和生物量均显著增加,而白饭树的株高和生物量却显著降低;飞机草的相对产量(RY)显著大于1,竞争攻击力系数显著大于零,表明其竞争力强于白饭树。结合以上结果,本地植物假地豆可以一定程度上竞争抑制飞机草的生长,具有替代控制飞机草的潜力,而白饭树可以在清除飞机草后的入侵地辅助植被修复。实验结果为飞机草替代控制的目标物种的筛选提供了科学依据,对被飞机草入侵生境生物多样性的恢复和重建具有一定指导意义。

    • >专论与综述
    • 生态基础设施的定义、内涵及其服务能力研究进展

      2019, 39(19):7311-7321. DOI: 10.5846/stxb201805171091

      摘要 (954) HTML (93) PDF 917.26 K (606) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态基础设施是保持、改善和增加生态系统服务必备的一系列条件和组合,其类型包括城市绿地、湿地、农田、生物滞留池、绿色屋顶等自然和半自然系统,是城市可持续发展的重要保障和支撑。生态基础设施的功能是保障城市生态功能正常运行,并且其居民持续地获得生态服务。对生态基础设施的定义和内涵进行了辨析,分别从区域与城市/社区尺度对生态基础设施提供的调节服务、支持服务、文化服务和供应服务4个方面的生态系统服务进行了梳理,并针对生态基础设施的径流滞蓄、水质净化和气候调节能力与提升技术进行了具体讨论。对生态基础设施服务评估的物质量评估、价值量评估、能值分析以及模型模拟方法的适用性与局限性进行了总结与比较。基于上述分析提出了生态基础设施未来几点研究方向:(1)生态基础设施的多尺度协调规划;(2)基于物联网技术的生态基础设施智能监测体系;(3)基于景感生态学的生态基础设施服务能力综合评估方法。

    • 东北亚地区鼩鼱科动物分子生态学研究进展

      2019, 39(19):7322-7331. DOI: 10.5846/stxb201807251594

      摘要 (747) HTML (81) PDF 929.67 K (468) 评论 (0) 收藏

      摘要:在东北亚地区(中国的东北地区和内蒙古东北部、日本、朝鲜半岛、蒙古国、俄罗斯的远东地区)具有较为丰富的鼩鼱科类群。分子生物学方法的快速发展,使东北亚地区鼩鼱科动物分子生态学研究不断深入。对鼩鼱科动物的分子系统发育、遗传多样性和分子系统地理学等分子生态学内容进行了综述。提出鼩鼱科动物分子生态学研究未来的发展:1)东北亚地区第四纪冰期避难所的研究;2)同域分布的鼩鼱科动物比较系统地理学研究;3)中国东北地区鼩鼱科动物在东北亚分布区的系统地理学地位;4)新型分子标记和分析方法的发展。

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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