• 2019年第39卷第21期文章目次
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      2019, 39(21):0-0.

      摘要 (395) HTML (0) PDF 31.74 M (465) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >研究论文
    • 孟印缅地区农田生产力脆弱性变化及气候影响机制——基于1982-2015年GIMMS3g植被指数

      2019, 39(21):7793-7804. DOI: 10.5846/stxb201808231798

      摘要 (1046) HTML (103) PDF 8.55 M (628) 评论 (0) 收藏

      摘要:农田生产力对气候变化的敏感性决定了其脆弱性,全球气候变暖及极端气候频发将严重影响农业粮食生产,进而将可能影响区域粮食安全。科学评估农田生产力脆弱性并分析其气候影响机制有助于积极应对气候变化,保障区域粮食安全,具有重要的现实和科学意义。以"一带一路"区域的"孟中印缅经济走廊"为研究区,基于1982-2015年卫星遥感数据的归一化植被指数,根据IPCC脆弱性定义,采用年际变率及其变化趋势计算农田生产力对气候变化的敏感性、适应性和脆弱性指数,分时段分析研究区农田生态系统脆弱性空间格局变化及气候影响机制。结果表明:(1)较之1982-2000年,2000-2015年期间研究区农田脆弱性程度略有提升,高度和极度脆弱面积略有增加(分别增加0.42%和1.12%),但其分布格局发生北移。(2)年降水、年平均气温和年辐射与年累积NDVI间线性回归分析表明,孟加拉和缅甸地区与气候因素显著相关的区域面积在本国农田面积中的比例分别增加21.3%和16.7%,而印度地区减少10.5%,全区减少8.1%;(3)线性回归方程的复相关系数(R2)表征气候变化的解释能力,整个研究区增加12%,其中印度气候解释能力从48%提升至64%,增加16%。(4)农田生产力脆弱性受气候影响的范围略有减小,但影响程度增大,且存在较大的区域性差异;高温和降水季节不均引发的旱涝灾害是农田高脆弱度形成的两个关键气候因素。为该地区农业应对气候变化适应性管理措施的提出及决策提供了科学依据,有效支撑"一带一路"建设;也为其他地区应用卫星遥感开展脆弱性研究提供了方法参考,为生态系统对全球变化响应研究提供重要知识参考。

    • 不同海拔高度农牧民对气候变化的感知与适应

      2019, 39(21):7805-7814. DOI: 10.5846/stxb201807061480

      摘要 (859) HTML (97) PDF 2.10 M (564) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候变化已经对西藏地区产生了明显而深刻的影响。农牧民对气候变化的当地影响有较系统的认识。以西藏乃东区为研究对象。调查4个不同海拔梯度上农牧民对气候变化的感知与适应,然后利用气象数据对比农牧民对气候变化的感知,探究海拔高度与农牧民感知及其适应行为的关系,分析影响农牧民对气候变化感知与适应行为的因素。结果如下,研究区增温趋势明显,年降水量自2005年以来明显减少。不同梯度上的农牧民对当地气候变化的相对感知强度存在差异。农牧民对气温和雪覆盖变化的相对感知强度较高且基本随海拔升高而增强,而对雨季、农作物病虫害、新的病虫害变化的相对感知强度则随海拔升高而减弱。农牧民对年降水量的相对感知强度整体较低,但对近年年降水量持续减少记忆较深刻。在全球气候变化背景下,流域的上下两端会遭受较多的气候变化负面影响。农牧民对当地气候变化的感知与其采取的适应行为并不具有同步性。农牧民的受教育程度、经济状况、当地传统文化及其对气候变化的感知强度等因素均会影响农牧民对气候变化适应措施的选择。政府在制定及实施气候政策时应考虑流域内不同海拔高度区域气候变化特征及其影响的差异。

    • 滨州市生态系统服务价值与生态风险时空演变及其关联性

      2019, 39(21):7815-7828. DOI: 10.5846/stxb201809061899

      摘要 (848) HTML (99) PDF 8.10 M (831) 评论 (0) 收藏

      摘要:以山东省滨州市为研究对象,利用2000、2005、2010年和2015年4期遥感影像数据划分土地利用类型,基于3km×3km评价小区格网化重采样,核算生态系统服务价值和生态风险指数,分析二者动态变化特征及时、空关联性。结果表明:(1)2000-2015年滨州市生态系统服务价值总量由168.06×108元持续增长到205.30×108元,生态风险指数呈现缓慢降低趋势,总体下降5.86%,区域生态安全问题有所改善;(2)单位面积生态系统服务价值和生态风险指数具有较强的正向等级相关性,并存在一定的正向空间关联性;(3)生态系统服务价值变化相对于生态风险指数具有一定的滞后性,高等级生态风险区域的生态系统服务价值存在极大的减小变化的可能性。研究有助于为区域生态安全格局建设和环境保护政策的制定提供参考。

    • 喀斯特峰丛洼地生态系统服务空间权衡度及其分异特征

      2019, 39(21):7829-7839. DOI: 10.5846/stxb201901130104

      摘要 (915) HTML (115) PDF 4.24 M (534) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国西南喀斯特峰丛洼地区脆弱的生态环境与剧烈的人类活动导致石漠化现象以及生态功能退化,制约了区域生态-福祉耦合效益的提升。首先从数值变化与空间变异综合的角度,构建了融合均方根偏差法与地理探测器的生态系统服务空间权衡度指标,进而围绕喀斯特水源涵养-土壤侵蚀关系以及植被固碳-土壤侵蚀关系,在不同环境因子梯度下和地貌形态类型区内开展生态系统服务空间权衡度计算及其分异特征研究。环境因子梯度分析表明,由于植被显著的保持水土能力,水源涵养与土壤侵蚀之间的空间权衡度随植被覆盖度的增大而逐渐减小;地形因子对地表水土过程与植被功能影响深刻,植被固碳和土壤侵蚀之间的空间权衡度随海拔和坡度的升高而逐渐增大,1000 m以上中海拔以及陡坡地区的空间权衡度是低海拔与缓坡地区的4-6倍。地貌形态类型区的统计结果显示,地貌特征对生态系统服务之间的空间权衡关系具有宏观控制作用,植被固碳-土壤侵蚀之间的空间权衡度随地形起伏度的升高而逐渐增大,具体为:中海拔平原 < 中海拔台地 < 中海拔丘陵 < 小起伏中山 < 中起伏中山,水源涵养与土壤侵蚀之间则成相反趋势。因此,今后在以生态系统服务协同提升为目标的喀斯特石漠化治理工作中,应强调环境因子作用程度的空间差异以及地貌形态特征的宏观控制作用。

    • 典型社区家庭消费碳排放特征与影响因素——以北京市为例

      2019, 39(21):7840-7853. DOI: 10.5846/stxb201904150750

      摘要 (908) HTML (157) PDF 2.56 M (539) 评论 (0) 收藏

      摘要:家庭消费碳排放是中国碳排放总量的重要组成部分,已成为碳排放增长的主要驱动力,从消费角度研究家庭碳排量特征及影响因素对家庭碳减排和低碳社区建设有重要意义。使用碳排放系数法和消费者生活方式法计算北京市5种典型社区家庭消费月均碳排量,通过最优尺度回归和多重比较分析对不同社区家庭碳排放影响因素进行探究。研究发现:北京市5种社区户均碳排放总量及构成差异显著,影响因素不一致。其中:(1)平房类社区家庭直接碳排量732.26 kgCO2/月高于其他社区,燃煤取暖是平房社区家庭直接碳排放高的主要因素,单位社区、政策性住房社区和商品房社区家庭直接碳排量较低,约50.00 kgCO2/月。家庭类型显著影响每个社区家庭直接碳排量,家庭积极参与节能环保活动有利于减少家庭直接碳排放;(2)商品房社区家庭间接碳排量最高,达3879.06 kgCO2/月,平房类社区家庭最低,间接碳排量仅为商品房社区的1/3,间接碳排放是家庭生活消费碳排放的主体。食品和居住消费产生的间接碳排量较高,老龄化社区家庭医疗保健消费碳排量更高;(3)家庭类型和月总收入对所有社区家庭间接碳排量影响显著,但社区环保工作满意度、社区环境满意度、家庭节能环保活动参与度、耐用品使用年限等因素影响程度存在差异,胡同社区和平房类社区中受教育水平高的家庭产生的间接碳排量更高,需积极灌输环保理念。进一步分析了主要影响因素在不同水平下对应的家庭碳排量差异程度与变化规律,有助于社区管理者识别高碳排家庭,为社区低碳管理提供新思路。

    • 1997-2016年中国农业碳排放率的时空动态与驱动因素

      2019, 39(21):7854-7865. DOI: 10.5846/stxb201806041258

      摘要 (908) HTML (112) PDF 11.91 M (605) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究农业碳排放率时空格局演变及驱动因素对指导农业碳减排和实现农业低碳化发展具有重要意义。对1997-2016年中国31个省域的农业碳排放率进行测度,在此基础上采用ESTDA框架和GWR模型从时空关联视角对其时空动态演变特征及驱动因素进行分析。研究结果表明:(1)中国农业碳排放率空间正相关性呈减弱趋势,农业碳排放率空间差异逐渐扩大。(2)中国农业碳排放率的时空格局动态变迁路径差异明显,局部空间结构和空间依赖方向上都具有较强的稳定性。(3)协同增长型省域数量呈现减少趋势,表明中国农业碳排放率的空间格局整合性下降且由协同增长主导型向协同与竞争并存的格局转变。(4)农业碳排放率具有较强的局部空间关联模式和空间转移惰性,表现为一定的路径依赖或空间锁定特征。(5)农业碳排放率驱动因素的空间非均衡联动局域性特征显著,农村经济发展水平的影响程度从南向北依次递减,居民收入状况和种植结构的分布趋势为从东向西依次递增,耕地面积构成状况对东北地区农业碳排放率的提升作用高于中西部地区,耕地规模对农业碳排放率具有负向作用,回归系数从东南向西北依次递增。

    • 基于地形梯度的岩溶槽谷区土地利用空间格局分析

      2019, 39(21):7866-7880. DOI: 10.5846/stxb201806231384

      摘要 (711) HTML (98) PDF 9.67 M (451) 评论 (0) 收藏

      摘要:揭示当前多因素驱动机制下岩溶槽谷区典型地貌单元在地形梯度上土地利用分布的一般规律与差异性特征具有重要意义。以2017年landsat TM高清影像和30 m×30 m DEM(Digital Elevation Model)为数据源,并结合实地调查,通过地形位分布指数、土地利用多样性指数、土地利用程度指数及土地利用相对合理性指数指标计算,探讨岩溶槽谷区地形梯度的土地利用类型空间分布共同特征与差异。结果表明:(1)岩溶槽谷区土地利用类型呈现山坡(高地形位)-槽坝(低地形位)两种分布格局特色存在,且土地利用类型在地形梯度上主要以低、中、高3种地形位组合模式;(2)土地利用类型在地形梯度上呈现梯度效应,表现出各自分布特征与差异;(3)岩溶槽谷区土地利用多样性、土地利用程度和土地利用合理性在地形梯度上分布格局既存在一些共同性特征,又存在各自差异性;(4)地形梯度土地利用特征差异性是受自然因素、社会经济因素、政策因素共同作用的结果。

    • 云梦泽圩田的生态模式设计研究

      2019, 39(21):7881-7892. DOI: 10.5846/stxb201806151338

      摘要 (1009) HTML (104) PDF 9.39 M (791) 评论 (0) 收藏

      摘要:云梦泽圩田是儒家井田制文化与云梦泽地区水文环境相结合的产物,是人们在长期治田治水实践中创造的一种独特的农田开发形式,然而,圩田这种土地利用方式利弊并存,如何挖掘这种传统水利田的生态智慧使之继续发挥作用是一个亟待解决的现实问题。以湖北朱湖湿地公园内的圩田恢复区为研究对象,以生态学思想为指导,从单纯的治田治水理念拓展为水利、生态、经济、文化与社会发展并重的多重理念,充分挖掘蕴含圩田之中的生态智慧,提出了"湖-圩"共生复合生态系统的生态模式,主要包括:小微湿地群模式、水陆界面生态调控模式、柔性设计模式和"河流-湿地"复合体模式。这些模式有助于云梦泽地区蓄洪防旱、水质净化、景观优化,以及生物生境等综合生态服务功能的实现,并促进云梦泽地区圩田景观文化传承与生态环境的协同共生,从而实现了智慧圩田的生态模式。这些生态模式是对圩田系统生态结构设计思路与方法的全新探索,可以为长江中下游地区圩田的景观保护与生态模式设计提供工程示范与参考。

    • 妫水河流域山水林田湖草空间格局与生态过程分析

      2019, 39(21):7893-7903. DOI: 10.5846/stxb201901030029

      摘要 (805) HTML (109) PDF 15.37 M (588) 评论 (0) 收藏

      摘要:妫水河流域是北京地区重要生态屏障,同时作为2019年世园会和2022年冬奥会的举办地,对其生态环境质量提出了更高的要求。基于妫水河流域2008、2013和2017年土地利用数据与数字高程影像,构建山水林田湖草空间信息图谱,采用空间自相关分析方法探究其时空演变特征,并结合植被覆盖度,揭示研究区不同山水林田湖草空间格局下的生态变化过程,实现对妫水河流域山水林田湖草空间格局的定量化分析。结果表明:1)低山丘陵和山前台地中山田面积持续减少,空间集聚程度也随之下降,但其植被覆盖度呈现稳步上升趋势;2)山区内山林、山草的空间复合结构较少,山林格局表现出较强的空间集聚性,但面积和空间集聚程度均不断下降,其植被覆盖度也呈现持续退化趋势;而山草的空间集聚度随面积增加总体呈增加趋势,整体波动幅度较小,其植被覆盖度总体是降低的,建议形成"山林-山草"复合格局;3)山水的面积在不同的地貌类型中基本呈现萎缩状态,且植被覆盖度均维持在相对较低的状态,河流生态退化较严重。研究结果将为改善妫水河流域的生态格局和生态环境质量提供重要的参考信息。

    • 西部欠发达地区生态经济系统能值分析——以青海省海西蒙古族藏族自治州为例

      2019, 39(21):7904-7913. DOI: 10.5846/stxb201809031881

      摘要 (754) HTML (101) PDF 995.97 K (498) 评论 (0) 收藏

      摘要:青海省海西蒙古族藏族自治州(简称海西州)生态环境脆弱,快速发展的工业活动对当地生态环境造成严重破坏。海西州地处青藏高原东北部,是我国重要的生态安全屏障之一,在全国生态建设中处于特殊地位。能值分析法是一种基于热力学理论的环境核算方法。利用能值分析法对海西州生态经济系统运行现状进行评估;并应用能值指标评价海西州生态经济系统的可持续发展水平;通过对能值指标的时间序列分析揭示海西州生态经济系统的发展趋势,以期为海西州生态经济系统的可持续发展提供参考依据。研究结果表明,2016年支撑海西州生态经济系统运行的总能值投入量为6.69×1024 sej,是2010年总能值投入量的1.94倍。在2010-2016年的7年内,不可更新资源的能值投入占当年总能值投入量的比例均超过90%,而可更新资源能值投入量与从系统外输入到海西州的能值量占比均较低。基于能值的指标分析显示:海西州的人均能值使用量、能值密度、能值货币比率、环境负载率分别从2010年的8.84×1018 sej/人、1.15×1013 sej/m2、3.05×1014 sej/US$、103.02增加到2016年的1.65×1019 sej/人、2.22×1013 sej/m2、9.12×1014 sej/US$、213.47;而相应的能值产出率、能值可持续发展指数则分别从2010年的2.66×103和25.84降低到2016年的1.23×103和5.74。研究结果表明虽然海西州经济得到发展、人民生活质量得到提高,而经济发展对当地不可再生资源依赖较大,给环境造成的压力不断增加。为从长远角度实现海西州的可持续发展,亟需转变经济发展方式,降低对不可更新能源的过度开发。此外,研究结果显示,海西州的能值交换率小于1,这说明研究时间范围内,海西州在对外贸易过程中处于不利地位,因此需增加单位产品的附加值以促进能值流的合理流动。

    • 多源空间数据整合视角下的城市开发强度研究

      2019, 39(21):7914-7926. DOI: 10.5846/stxb201810232296

      摘要 (780) HTML (103) PDF 13.42 M (683) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市开发强度能直观表征人类活动强度,对指导城市规划与管理、促进城市可持续发展具有重要价值。采用社会-经济-生态系统耦合视角构建城市开发强度的多维测度体系,整合多源空间数据,测度了杭州市主城及3个副城的开发强度并揭示了其空间分布特征。结果表明,杭州城市开发强度由主城向副城呈波动降低,高强度开发过度集中于主城,主城的功能疏散有待加强;各副城开发强度不一,江南城与主城呈现跨江融合,临平城、下沙城空间上较为独立;各开发维度中,建筑强度、功能强度及效益强度热点区分布基本一致,环境响应高强度区则集聚于主副城交界处,表现出空间异质性。多维测度体系可较好表征城市开发强度,对城市规划及精细化管理具有一定的应用价值。

    • 五大连池新期火山熔岩台地不同植被类型土壤微生物群落的功能多样性

      2019, 39(21):7927-7937. DOI: 10.5846/stxb201808051668

      摘要 (805) HTML (85) PDF 7.67 M (474) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤微生物群落是陆地生态系统的重要生物活性成分,其结构和功能多样性直接影响到系统的碳、氮等生态过程,微生物群落功能多样性与地上植被类型变化密切相关,开展植被类型对土壤微生物群落功能多样性的影响研究具有重要意义。以五大连池新期火山熔岩台地苔藓、草本、灌丛、矮曲林、针阔混交林5种典型植被类型为对象,利用BIOLOG微孔板法研究不同演替阶段植被类型土壤微生物群落功能多样性特征。结果表明:不同植被类型土壤微生物群落功能多样性存在显著差异。平均颜色变化率(AWCD)随培养时间延长而逐渐增加,大小顺序为:苔藓 > 针阔混交林 > 矮曲林 > 草本 > 灌丛。灌丛土壤微生物多样性指数与其他植被类型间差异显著。主成分分析结果表明,主成分1和主成分2分别能解释变量方差的56.24%和29.59%,不同植被类型下土壤微生物的碳源利用格局差异主要是由氨基酸类和带磷基糖类引起,二者合计解释总变异量的47.51%。冗余分析表明,速效磷、铵态氮、C:N和pH对微生物功能多样性具有显著的影响,羧酸类、氨基酸类、酯类和胺类的降解更易受到环境因素的影响。研究结果为进一步探讨植被类型与土壤微生物之间在植被演替过程中的关系提供参考。

    • 冻融作用对三江平原湿地土壤活性有机碳及酶活性的影响

      2019, 39(21):7938-7949. DOI: 10.5846/stxb201809121962

      摘要 (652) HTML (109) PDF 7.39 M (420) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究冻融作用对不同类型土壤活性有机碳组分及酶活性的影响,选取三江平原未受干扰小叶章湿地(UDAW),干扰小叶章湿地(DDAW)和水稻田(RP)土壤(0-10 cm,10-20 cm和20-30 cm)进行室内冻融模拟实验。实验设置(-10-10℃)和(-5-5℃)两个冻融幅度。将经过3次、6次、10次和15次冻融循环处理后的土壤活性有机碳和酶活性分别与未经过冻融处理的FTC(0)对比。结果表明:冻融循环增加了3种湿地土壤可溶性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)浓度。随着活动层深度的增加,同一类型土壤DOC增量降低,不同类型土壤DOC增量为UDAW最高,其次是DDAW,RP增量最低。与此相反,冻融循环均降低了土壤微生物量碳(Microbial Biomass Carbon,MBC)浓度和纤维素酶、蔗糖酶和淀粉酶的活性。随着土壤深度的增加,冻融循环对MBC和3种酶活性的影响逐渐减弱,不同类型间MBC浓度和3种酶活性降低幅度为UDAW高于DDAW,RP降低幅度最小。冻融幅度对DOC浓度的影响为-5-5℃大于-10-10℃,而对MBC浓度和3种酶活性的影响则是-10-10℃大于-5-5℃。冻融次数显著影响土壤活性有机碳组分(DOC与MBC)及3种酶活性(P < 0.05)。随着冻融次数的增加,DOC浓度先升高后降低,MBC浓度和3种酶活性则先降低后升高。此外,UDAW和DDAW土壤活性有机碳组分和土壤酶活性显著正相关(P < 0.01),暗示DOC浓度的增加,MBC起着重要作用。而在RP土壤中,二者的相关性降低,或许与人类的强烈干扰有关。

    • 不同恢复方式下大兴安岭重度火烧迹地林地土壤温室气体通量

      2019, 39(21):7950-7959. DOI: 10.5846/stxb201809111952

      摘要 (659) HTML (109) PDF 5.56 M (420) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究大兴安岭重度火烧迹地在不同恢复方式下林地土壤CO2、CH4和N2O排放特征及其影响因素,采用静态箱/气相色谱法,在2017年生长季(6月-9月)对3种恢复方式(人工更新、天然更新和人工促进天然更新)林地土壤温室气体CO2、CH4、N2O通量进行了原位观测。研究结果表明:(1)3种恢复方式林地土壤在生长季均为大气CO2、N2O的源,CH4的汇;生长季林地土壤CO2排放通量大小关系为人工促进天然更新((634.40±246.52)mg m-2 h-1) > 人工更新((603.63±213.22)mg m-2 h-1) > 天然更新((575.81±244.12)mg m-2 h-1),3种恢复方式间无显著差异;人工更新林地土壤CH4吸收通量显著高于人工促进天然更新;天然更新林地土壤N2O排放通量显著高于其他两种恢复方式。(2)土壤温度是影响3种恢复方式林地土壤温室气体通量的关键因素;土壤水分仅对人工更新林地土壤N2O通量有极显著影响(P < 0.01);3种恢复方式林地土壤CO2通量与大气湿度具有极显著的响应(P < 0.01);土壤pH仅与天然更新林地土壤CO2通量显著相关(P < 0.05);土壤全氮含量仅与人工促进天然更新林地土壤CH4通量显著相关(P < 0.05)。(3)基于100年尺度,由3种温室气体计算全球增温潜势得出,人工促进天然更新(1.83×104 kg CO2/hm2) > 人工更新(1.74×104 kg CO2/hm2) > 天然更新(1.67×104 kg CO2/hm2)。(4)阿木尔地区林地土壤年生长季CO2和N2O排放量为8.85×106 t和1.88×102 t,CH4吸收量为1.05×103 t。

    • 黄河三角洲刺槐臭椿混交林与纯林土壤细菌群落结构和多样性特征分析

      2019, 39(21):7960-7967. DOI: 10.5846/stxb201809041886

      摘要 (579) HTML (95) PDF 1.38 M (460) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究黄河三角洲地区混交人工林土壤细菌群落特征,应用高通量测序技术,比较分析了刺槐臭椿混交林以及臭椿和刺槐纯林土壤细菌结构及多样性,并结合土壤理化性质进行分析。试验结果表明:在细菌门分类水平上,臭椿纯林、刺槐纯林、刺槐臭椿混交林土壤中分别检测出27、25、31门细菌,3种不同林分土壤中酸杆菌门、变形菌门、放线菌门、硝化螺旋菌门、绿弯菌门、浮霉菌门、芽单胞菌门、疣微菌门8种细菌是土壤中的主要细菌群落,其中酸杆菌门、变形菌门和放线菌门为优势细菌群落。不同类型人工林土壤中各门细菌相对丰度差异显著。混交林土壤细菌物种数和Shannon指数值分别为1910和9.1高于两种纯林。通过对土壤主要细菌群落与土壤理化性质进行主成分分析发现,3种不同林分之间在土壤细菌群落结构上有较高程度的分离,差异显著(P < 0.05),有效磷含量与混交林土壤细菌群落有较强的正相关关系。因此可以得出结论,不同林分类型、土壤理化性质和细菌群落结构三者相互影响,刺槐臭椿混交增加了土壤细菌群落多样性,土壤理化性质在一定程度上影响土壤细菌结构和多样性。

    • 炉渣与生物炭施加对稻田土壤碳库及微生物的影响

      2019, 39(21):7968-7976. DOI: 10.5846/stxb201806211362

      摘要 (661) HTML (93) PDF 1.26 M (597) 评论 (0) 收藏

      摘要:以福州平原稻田为实验区,在2015年早、晚稻秧苗移栽前,对稻田进行施加生物炭、炉渣、生物炭+炉渣(混施)处理,并以不施加处理作为对照。为了了解施加处理的后续效应,于2017年检测早、晚稻拔节期和成熟期土壤有机碳含量及真菌、细菌数量。结果表明:3种施加处理稻田土壤有机碳(SOC)含量均比对照组有显著提高(P < 0.05),但溶解性有机碳(DOC)、易氧化碳(EOC)、土壤微生物量碳(MBC)含量各处理之间差异不显著(P > 0.05)。与对照组相比,各施加处理组在一定程度上提高了土壤中真菌和细菌数量,但差异不显著(P > 0.05)。细菌数量与DOC含量呈极显著负相关(P < 0.01),与EOC含量呈显著负相关(P < 0.05),与MBC含量呈显著正相关(P < 0.05)。真菌/细菌比值与真菌数量、DOC含量呈极显著正相关(P < 0.01)。说明炉渣和生物炭施加处理2年后,仍可提高稻田土壤的碳库稳定性,并增加土壤微生物数量。

    • 大兴安岭森林火烧恢复年限对土壤磷及其有效性的影响

      2019, 39(21):7977-7986. DOI: 10.5846/stxb201806051264

      摘要 (773) HTML (101) PDF 4.26 M (461) 评论 (0) 收藏

      摘要:林火是大兴安岭地区森林生态系统的重要影响因子,对地下土壤养分,特别是磷及其有效性变化长时间序列研究,将有助于林火后植被恢复管理、模型模拟及科学评价。选择呼中、南瓮河、双河、图强、塔河、加格达奇、满归等地区火后恢复2-50年样地48块,并以火烧区域周边相似地形地貌、未经火烧区域为配对对照样地,野外调查记录地形地貌和地理位置数据,室内分析土壤全磷和速效磷。配对t检验、冗余排序分析、趋势分析、离散性分析等处理相结合,试图找出火烧后土壤磷及其有效性变化特征。研究结果表明:(1)整体数据平均值及离散程度表明,火后全磷及速效磷均值均稍低于对照,火后二者的离散程度为37%-49%,低于对照样地6-22个百分点;区分不同恢复时间,配对t检验未发现火烧样地土壤磷与对照间的显著差异。(2)以火烧对照比值及差值进行趋势分析发现,相对于对照,火烧后全磷呈现先增加后降低的变化趋势(R2=0.89-0.95,P=0.07-0.15),火后20-30年间开始低于对照样地。速效磷也呈类似变化趋势,但是相关性较低(R2=0.44-0.67,P=0.44-0.66);速效磷占比年代变化趋势不明显(R2=0.08-0.12,P > 0.95)。(3)RDA排序分析表明,火烧导致恢复年限成为影响磷变化的最主要因素(15.3%),其次是经度(10.7%);而在对照样地中,纬度是土壤磷变化最关键影响因素,能够解释其变化总量的27.6%。研究结果为森林火后土壤养分管理以及森林演替生态评价提供重要参数。

    • 晋西黄土区人工林细根与土壤水碳的耦合关系

      2019, 39(21):7987-7995. DOI: 10.5846/stxb201901120101

      摘要 (682) HTML (111) PDF 1.31 M (507) 评论 (0) 收藏

      摘要:以晋西黄土区山西离石典型人工林刺槐、侧柏、核桃为研究对象,研究其深剖面(0-500 cm)细根参数、土壤水分和有机碳的分布特征,并以农地为对照,评价各人工林土壤水分亏缺和有机碳积累效应,在此基础上探讨三者的耦合关系。结果表明:(1)3种人工林土壤浅层(0-70 cm)细根累计生物量占整个土层的56%-71%,具有明显表聚性。(2)3种人工林土壤深层(70-500 cm)土壤水分亏缺效应均显著高于浅层(P < 0.05),与农地相比,其亏缺值表现为:侧柏 > 核桃 > 刺槐。(3)3种人工林深层土壤有机碳密度占整个土层的77%-86%;与农地相比,侧柏和核桃土壤有机碳积累效应总体为正向积累作用,刺槐则相反。(4)在土壤浅层,细根参数与土壤水分和有机碳密度均有显著相关性,而在深层,细根主要与有机碳密度显著相关,与土壤水分的相关性仅在刺槐样地显著。晋西黄土区不同人工林深层细根分布有很大差异,且已对其深层土壤水分和有机碳的分布产生影响。综合来看,刺槐的细根分布已造成深层土壤水分亏缺,同时也不利于深层有机碳的积累。

    • 黄土高原南北样带刺槐林土壤碳、氮、磷生态化学计量特征

      2019, 39(21):7996-8002. DOI: 10.5846/stxb201904010629

      摘要 (925) HTML (105) PDF 2.93 M (634) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解黄土高原南北样带刺槐林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征,采集了黄土高原南北样带上12个典型样点的刺槐林土壤,测定了土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量并分析其生态化学计量特征。结果表明:刺槐林土壤SOC、TN、TP含量均随降水量降低而降低,且土壤SOC与TN的空间变化具有一致性;土壤SOC、TN、TP及其生态化学计量比与降雨量呈显著正相关(P < 0.05),且TN、C:P、N:P与土壤含水量也呈显著正相关(P < 0.05)。

    • 基于随机森林的不同径级树木死亡影响因子研究

      2019, 39(21):8003-8009. DOI: 10.5846/stxb201806121313

      摘要 (705) HTML (108) PDF 1.66 M (804) 评论 (0) 收藏

      摘要:树木死亡是多种因素共同作用的结果,然而不同径级的林木,导致其死亡的原因是否相同尚不明确。以坝上地区小叶杨为对象,于2016-2017年调查了100块20m×20m样地。以林木胸径、林木相对断面积、林龄、林分密度、不同土层土壤含水量和土壤容重等11个因子为输入变量,运用随机森林算法分别不同径级建立树木死亡模型,分析各因子对不同径级树木死亡的影响大小,并得到关键影响因子的阈值。结果表明:依据不同径级树木死亡与影响因子的相关性不同,可将林木径级划分为 < 10cm、10-25cm、 > 25cm;胸径 < 10cm时,林木相对断面积对树木死亡的影响最大,当0.23 < 林木相对断面积 < 0.43时,树木死亡率最低;胸径为10-25cm时,密度对树木死亡的影响最大,当密度 > 600株/hm2时,树木死亡率随着密度的增加明显上升;胸径 > 25cm时,20-60cm土壤水分和林分断面积对树木死亡的影响最大且相近,当20-60cm土壤质量含水量 > 5%时,树木死亡率明显下降;基于随机森林算法建立的树木死亡模型可以解释树木死亡70%-90%的变异,具有一定的预测优势和应用价值,可为坝上地区树木死亡预测和防护林的经营管护提供参考。

    • 祁连山高寒草原主要植物种群格局对冬季放牧的响应

      2019, 39(21):8010-8020. DOI: 10.5846/stxb201802060320

      摘要 (628) HTML (91) PDF 1.41 M (421) 评论 (0) 收藏

      摘要:以肃南裕固族自治县鹿场冬季牧场为研究对象,采用偏离系数及t检验方法结合Ripley's K函数及蒙特卡罗随机模拟对紫花针茅种群与醉马草种群进行格局分析,进一步采用计盒维数与信息维数对紫花针茅种群与醉马草种群进行分形分析,揭示在放牧系统中优势植物的种群变化。格局分析结果表明:牧场植物的种群格局出现5种变化规律。紫花针茅种群的偏离系数在放牧率3.64 AUM/hm2#,出现最小值。醉马草种群的偏离系数在放牧率4.16AUM/hm2时,出现最大值。在0-1 m的研究尺度内,紫花针茅种群与醉马草种群的Ripley's K函数结果均在蒙特卡洛随机模拟区间内,呈随机分布格局。分形分析结果表明:伴随放牧率增大,紫花针茅种群的计盒维数区间为[1.596,1.962],醉马草种群的计盒维数区间为[1.831,1.945];紫花针茅种群的信息维数区间为[1.590,1.899],醉马草种群的信息维数区间为[1.633,1.913]。在放牧率4.34 AUM/hm2时,紫花针茅种群与醉马草种群空间占据差值达到最大,信息维数相对较低,种群分布相对均匀,格局变化相对缓慢,经济效益与生态效益相平衡,最适合管理牧场。

    • 干旱胁迫下菊芋各器官生物量及物质分配规律

      2019, 39(21):8021-8026. DOI: 10.5846/stxb201805151074

      摘要 (781) HTML (106) PDF 1.03 M (434) 评论 (0) 收藏

      摘要:以红皮和白皮菊芋为研究材料,通过设置不同的灌水梯度,研究了干旱胁迫对菊芋各器官生物量及物质分配规律的影响。试验结果表明,干旱胁迫降低了红皮和白皮菊芋各器官的生物量;其中,50%灌水条件下两种菊芋的总生物量、地上生物量和地下生物量显著高于10%、20%、30%和40%;红皮菊芋根冠比随着灌水量的减少呈现逐渐增加的变化趋势,白皮菊芋呈现"升-降-升"的变化趋势,且在相同水分处理条件下红皮菊芋茎叶比和根冠比均高于白皮;红皮菊芋随着灌水量的降低根系贡献率呈现逐渐增加的变化趋势,叶片贡献率、块茎贡献率、花贡献率、叶柄贡献率、茎秆贡献率均呈现逐渐降低的变化趋势,白皮菊芋块茎贡献率、花贡献率随灌水量的降低呈现逐渐降低的变化趋势,其他各器官的贡献率随灌水量降低没有规律可循。

    • 立地尺度植被重建模型MARCO POLO的应用分析——以柴达木盆地为例

      2019, 39(21):8027-8037. DOI: 10.5846/stxb201806011222

      摘要 (605) HTML (78) PDF 2.95 M (491) 评论 (0) 收藏

      摘要:立地尺度植被定量重建是对利用孢粉进行古气候和古环境研究的一个重要补充。一些新的定量重建模型相继提出,但其适用性仍需进一步验证。以柴达木盆地24个样方表土孢粉及4个湖泊表层沉积孢粉为研究对象,利用MARCO POLO模型重建立地尺度植被盖度并分析该模型的适用性。研究结果表明,由于地形开阔且风力较大,干旱区的大型湖泊沉积物中往往容易富集超代表性孢粉,使这些孢粉的区域信号增强,从而降低孢粉类型筛选的正确率。若湖泊与样方间的距离较近,湖泊表层孢粉能够更好地反映样方所在区域的孢粉特征,则有利于提高孢粉类型筛选的正确率。MARCO POLO模型中的孢粉代表性R值是将孢粉含量转化为植被盖度的关键参数。由于受到孢粉自身生产、传播、保存以及外部环境等多方面因素的影响,不同样方的R值可能差异很大。因此在运行该模型前需保证R值能够准确反映立地尺度中各孢粉类型与植被盖度的关系。仅在以柴达木盆地为代表的干旱区对该模型进行检验,今后仍需要在不同植被或气候区进行深入研究以全面了解该模型的适用条件。

    • 漓江河岸带木本植物功能性状跨尺度变异研究

      2019, 39(21):8038-8047. DOI: 10.5846/stxb201806201348

      摘要 (767) HTML (104) PDF 5.83 M (555) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究植物功能性状变异,有助于揭示植物对环境的适应策略以及群落构建机制。以漓江河岸带木本植物为研究对象,利用广义线性模型和"varcomp"函数对漓江河岸带主要木本植物的3个叶功能性状(比叶面积SLA;叶面积LA;叶厚度LTH)跨不同尺度(样方、物种、个体、叶)变异进行方差分解,分析各尺度的相对贡献及变异的主要来源。结果表明:(1)植物功能性状在4个巢式尺度的解释方差规律较一致,均表现为物种(0.51-0.70) > 个体(0.21-0.22) > 叶和残差(0.09-0.20) > 样方(0-0.07);(2)4个功能性状种间尺度的解释方差均最大(SLA、LA和LTH分别为64%、70%和51%);其次种内尺度的解释方差(SLA、LA和LTH分别为34%、30%和42%)仅次于种间。(3)样方尺度的解释方差很小甚至为零。发现:(1)植物功能性状变异主要由种间变异驱动;(2)种内性状变异是功能性状变异的重要且不容忽视的来源;(3)生境过滤并非直接作用于群落间物种组成,而可能是通过直接作用于植物功能性状的总体分布来影响植物群落构建过程,基于功能性状的生境过滤可能在漓江河岸带植物群落构建中起重要作用。

    • 西藏色季拉山急尖长苞冷杉原始林粗木质残体空间格局分析

      2019, 39(21):8048-8057. DOI: 10.5846/stxb201806211358

      摘要 (627) HTML (117) PDF 2.64 M (651) 评论 (0) 收藏

      摘要:粗木质残体(Coarse woody debris,CWD)的空间格局反映了森林群落的死亡格局和干扰格局,在一定程度上体现了群落内林木的死亡过程。采用相邻网格法对色季拉山急尖长苞冷杉(Abies georgei var.smithii)原始林1 hm2固定样地内CWD进行调查,从CWD类型、腐烂等级、径级3个方面对CWD空间分布格局进行分析。结果表明:样地内CWD总密度为582株/hm2,倒木占55.33%,是CWD的主要输入形式。CWD密度在腐烂等级上的分布可用多项式拟合(R2=0.9973),在径级上的分布可用指数衰减模型拟合(R2=0.9746),且在不同类型、腐烂等级及径级上的分布差异较大。在50 m尺度内,CWD整体表现为小尺度的集群分布和中、大尺度的随机分布。在3种CWD分类中,仅有大枯枝、Ⅰ级腐烂、径级ⅠCWD在小尺度或中尺度表现为较强的集群分布,其余则均以随机分布为主,只是在个别尺度达到或接近集群分布。不同类型CWD间整体关联不显著,只有枯立木与大枯枝在0-21 m尺度内达到显著负关联。CWD空间分布格局是急尖长苞冷杉原始林的重要结构特征,在很大程度上决定着林下植物群落及林型自然更新格局。

    • 人工控制条件下9种园林植物叶功能性状对短期NO2污染的响应

      2019, 39(21):8058-8067. DOI: 10.5846/stxb201807041467

      摘要 (631) HTML (89) PDF 2.82 M (404) 评论 (0) 收藏

      摘要:叶功能性状能反映植物对环境变化的适应策略,利用开顶式熏气法,对9种常见园林植物进行为期20天的NO2熏气实验,分析不同NO2浓度熏气下叶片形态结构指标(单叶干重、单叶面积、比叶面积)、光合生理指标(光合速率、荧光参数)及化学性状指标(叶N含量、叶P含量、N:P比值)的差异,从而探讨以上植物叶性状对NO2污染的短期响应。结果表明,不同植物叶性状对不同浓度NO2污染的响应存在显著差异,即不同植物应对NO2污染的适应策略不同,同种植物在不同浓度NO2熏气下叶性状指标变化趋势相同,但变化幅度不同,可见同种植物对不同NO2浓度的响应策略也存在差异;大部分叶性状指标间表现出显著的相关性,但叶N含量与比叶面积间未发现显著相关性,表明叶经济谱性状间权衡机制的稳定性在个体尺度上可能会发生改变。研究结果揭示了不同植物对NO2污染的适应与响应差异,对预测城市NO2污染可能带来的植物功能性状的协同进化以及植物生态策略的改变具有重要意义。

    • 干旱胁迫下紫花苜蓿幼苗非结构性碳水化合物代谢对NO的响应

      2019, 39(21):8068-8077. DOI: 10.5846/stxb201807231573

      摘要 (666) HTML (91) PDF 11.74 M (551) 评论 (0) 收藏

      摘要:以紫花苜蓿(Medicago sativa)为材料,采用盆栽试验方法,用聚乙二醇(PEG-6000)作为渗透介质模拟干旱胁迫,外源喷施NO供体硝普钠,NO清除剂(carboxy-PTIO,cPTIO),对紫花苜蓿幼苗叶片、根系中非结构性碳水化合物含量及相关酶活性的变化进行研究,探讨NO对紫花苜蓿耐旱机制的作用。结果表明:外源NO促进了紫花苜蓿叶片中淀粉的分解、根系中淀粉的积累,提高叶片及根系中可溶性糖(蔗糖、果糖和葡萄糖)含量,降低了渗透势,促进细胞吸水,缓解干旱造成的损伤。此外,外源NO能提高干旱胁迫下紫花苜蓿叶片中蔗糖合成酶(SS)、酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)活性,降低了蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性,提高根系中SS、SPS和转化酶活性,使蔗糖的合成与分解处于高水平的动态平衡,增强了紫花苜蓿的抗旱性。而NO清除剂cPTIO则会不同程度的抑制紫花苜蓿幼苗中非结构性碳水化合物(NSC)及其相关酶活性。因此,NO可以通过调控NSC的代谢响应干旱胁迫,缓解干旱胁迫造成的不利影响,在紫花苜蓿的抗旱中扮演着重要的角色。

    • 杉木人工林凋落物分解对氮沉降的响应

      2019, 39(21):8078-8090. DOI: 10.5846/stxb201807271608

      摘要 (750) HTML (103) PDF 1.38 M (612) 评论 (0) 收藏

      摘要:凋落物分解是陆地生态系统养分循环的关键过程,是全球碳(C)收支的一个重要主要组成部分,正受到全球大气氮(N)沉降的深刻影响。探讨大气氮沉降条件下森林凋落物的分解,有利于揭示森林生态系统C平衡和养分循环对全球变化的响应。选择福建沙县官庄林场1992年栽种的杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象,自2004年开始野外模拟氮沉降试验,至今12年。氮沉降处理分4个水平,N0、N1、N2和N3分别为0、60、120、240 kg N hm-2 a-1。2015年12月开展分解袋试验,对经过氮沉降处理12年的凋落物(叶、枝、果)进行模拟原位分解,每3个月收回一次分解袋样品,为期2年,同时测定凋落物干物质残留量及其C、N和磷(P)含量。结果表明,经2年分解后,氮沉降条件下凋落物叶、枝和果的干物质残留率平均值分别为27.68%、47.02%和43.18%,说明分解速率大小依次为叶 > 果 > 枝。凋落物叶、枝和果的分解系数平均为0.588、0.389和0.455,周转期(分解95%年限)分别为4-5年、6-8年和5-7年。低-中氮处理(N1和N2)均促进凋落物叶、枝和果的分解,以N1的效果更明显,而N3起到抑制作用。N1处理的凋落物叶、枝和果的周转期分别为:4.50年、6.09年和5.85年,N2处理的分别为4.95年、8.16年和6.19年。模拟氮沉降在一定程度上增加了凋落物叶、枝和果分解过程中的N和P含量,但降低了C含量。凋落物叶、枝和果分解过程中C元素呈现释放-富集-释放模式,N和P元素呈现释放与富集交替,除枝的N元素外,其他均表现为释放量大于富集量。

    • 春玉米-晚稻与早稻-晚稻种植模式碳足迹比较

      2019, 39(21):8091-8099. DOI: 10.5846/stxb201808021647

      摘要 (662) HTML (104) PDF 1008.13 K (475) 评论 (0) 收藏

      摘要:量化作物生产的碳足迹有助于为农业生态系统温室气体减排提供理论依据。利用生命周期法研究了我国南方地区稻田春玉米-晚稻水旱轮作种植模式和早稻-晚稻连作种植模式下粮食生产的碳足迹,并定量分析粮食生产过程中各种碳排放源的相对贡献。结果表明,与早稻-晚稻的连作模式相比,春玉米-晚稻轮作模式的单位面积碳排放降低了6724 kg CO2-eq/hm2,单位产量的碳足迹降低了0.56 kg CO2-eq/kg。春玉米比早稻少排放6228 kg CO2-eq/hm2;与早稻-晚稻模式中晚稻碳排放相比,春玉米-晚稻轮作模式晚稻碳排放降低了497 kg CO2-eq/hm2。早稻-晚稻种植模式的碳足迹主要来源于甲烷(CH4),其碳排放为9776 kg CO2-eq/hm2(54.8%),氮肥生产和施用的碳排放为2871 kg CO2-eq/hm2(16.1%),灌溉电力消耗的碳排放2849 kg CO2-eq/hm2(16.0%)。春玉米-晚稻轮作模式的碳足迹主要来源于CH4的碳排放4442 kg CO2-eq/hm2(39.9%),氮肥生产和施用的碳排放2871 kg CO2-eq/hm2(25.8%),灌溉电力消耗的碳排放1508 kg CO2-eq/hm2(13.6%)。该模式中晚稻的碳足迹组成情况与春玉米-晚稻模式的碳足迹相似。但是,对于春玉米而言,其碳足迹主要来源氮肥生产和施用的碳排放1436 CO2-eq/hm2(50.1%),氧化亚氮(N2O)的碳排放为579 kg CO2-eq/hm2(20.2%),CH4的碳排放为378 CO2-eq/hm2(13.2%)。同时,相比于早稻-晚稻中晚稻的产量(6333 kg/hm2),春玉米-晚稻轮作模式下的晚稻产量(7270 kg/hm2)提高了14.8%。因此,引入春玉米-晚稻轮作模式有利于提升稻田生产力,降低稻田连作系统碳排放和碳足迹。

    • 三峡消落带落羽杉人工幼林叶片分解及磷释放特征

      2019, 39(21):8100-8110. DOI: 10.5846/stxb201808091698

      摘要 (588) HTML (100) PDF 1.09 M (373) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究三峡消落带人工重建植被落羽杉(Taxodium distichum)幼林叶片在不同水文条件下的分解特征及其对土壤-水体磷的贡献潜力,本实验在控制条件下,模拟三峡库区消落带土壤水分变化设置了常规生长水分条件(CK)、轻度干旱水分胁迫(T1)、潮湿(T2)、2 cm水淹(T3)、10 cm水淹(T4)5个不同处理,研究落羽杉叶片分解及磷释放特征。研究结果表明:(1)在整个试验期间(90 d),T3、T4两个水淹处理的叶片失重率分别达51%(T3)和55%(T4),显著高于CK、T1、T2三个未水淹处理;(2)未分解残留叶片中的全磷含量在CK、T1、T2三个未水淹的处理组呈现增加趋势,而水淹处理(T3、T4)呈减少趋势;(3)土壤全磷含量在试验过程中呈现波动性变化特征,但至试验结束时,各处理中土壤全磷含量与CK相比均无显著差异;(4)T3、T4处理中叶片添加显著增加了上覆水体中总磷含量,试验过程中呈现出在分解初期迅速上升,在分解10 d时达到峰值,之后逐渐降低并趋于稳定,但试验结束时仍显著较高,分别是对应无叶片组的17.15倍(T3)和5.81倍(T4)。这些结果说明水淹通过促进落羽杉叶片的分解从而增加上覆水体中磷的含量,因此有必要在水淹前对消落带的落羽杉幼林叶片进行适时采收,以尽可能减少其对库区水体的磷负荷。

    • 黄土丘陵区沙棘、油松和刺槐光合生理特性及其环境适应性

      2019, 39(21):8111-8125. DOI: 10.5846/stxb201808221783

      摘要 (719) HTML (76) PDF 1.51 M (451) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物光合生理特性在一定程度上能够体现其对生境的响应情况。通过测定黄土丘陵区安塞国家生态试验站人工纯林和混交林沙棘(Hippophae rhamnoides)、油松(Pinus tabuliformis)和刺槐(Robinia pseudoacacia)在不同水分条件下的光响应曲线,采用5种光响应模型进行拟合分析,以比较3个树种在不同水分条件下适宜的光响应模型及光合生理参数差异,探讨该地区主要造林树种的光合生理生态适应性。结果表明:(1)湿润时期(9月)纯林和混交林中3个树种叶片净光合速率(Pn)均显著高于干旱时期(7月)(P < 0.05),且7月,纯林沙棘、纯林刺槐和混交林刺槐出现光饱和、光抑制现象。(2)5种模型对各树种叶片光响应过程拟合效果的优劣顺序为:直角双曲线修正模型(MRH)、指数修正模型(MEM)、非直角双曲线模型(NRH)、指数模型(EM)、直角双曲线模型(RH)。(3)与9月相比,7月各树种叶片光合生理参数值(表观量子效率[φ]、光补偿点[LCP]、光饱和点[LSP]、暗呼吸速率[Rd]、最大净光合速率[Pnmax])相对较低,表明在干旱时期,各树种光能利用减弱,光合能力也受到限制。(4)与纯林相比,混交林沙棘光合生理参数值整体呈上升趋势,表明混交造林有助于提高其光合潜力、对弱光的利用能力及光照生态幅宽度;油松整体呈下降趋势,表明混交种植可能会降低其光合作用能力;刺槐变化无明显规律,其叶片φPnmax值下降,Rd增加,光照生态幅最宽,表明混交种植可能会增强其对强光的适应性,但会降低其对弱光的利用能力及光合潜力。

    • 小兴安岭阔叶红松林大径级个体对同种邻木分布的影响

      2019, 39(21):8126-8134. DOI: 10.5846/stxb201809182033

      摘要 (616) HTML (99) PDF 1.49 M (520) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用小兴安岭凉水自然保护区内10.4 hm2样地的调查数据,统计并分析样地内乔木树种的组成与分布,借助混交度计算方法探究大径级个体周围同种邻木分布情况,并分析其产生的原因及大径级个体在其中发挥的作用,研究结果表明:(1)大径级个体(DBH ≥ 50.0 cm)与其周围5-6 m范围内的邻木的混交程度最低,易形成围绕大径级个体(以下简称中央木)的同种邻木环形结构,该环形结构在一定程度上推动着未来的森林演替与更新;(2)距离中央木15 m范围内的中小径级个体(1级木(1.0 cm ≤ DBH < 5.0 cm)、2级木(5.0 cm ≤ DBH < 10.0 cm)、3级木(10.0 cm ≤ DBH < 30.0 cm))与中央木均保持较高的混交程度,而4级木(30.0 cm ≤ DBH < 50.0 cm)、5级木(DBH ≥ 50.0 cm)与中央木的混交程度明显下降,以5级木最低,这种现象的产生与密度制约及物种共存机制存在密切关系。通过研究不同物种及不同生长阶段(不同径级)的林木分布,揭示了凉水地区阔叶红松林中大径级个体周围邻木分布格局特征及其成因,论证了大径级个体在控制周围林分结构、维持物种多样性及推动森林演替中的重要作用,为阔叶红松林的经营及管理提供了数据支撑。

    • 近50年中国典型木本植物展叶始期温度敏感度变化及原因

      2019, 39(21):8135-8143. DOI: 10.5846/stxb201809302131

      摘要 (675) HTML (113) PDF 4.68 M (416) 评论 (0) 收藏

      摘要:展叶始期的温度敏感度是指气温每变化1℃,物候期变化的天数。展叶始期对温度响应更敏感的植物能够在生长季初期占据更多的资源从而在种间竞争中占据优势,因此研究展叶始期的温度敏感度变化有助于评估植物对气候变化的适应能力。选择1963-2014年10个站点163种植物的展叶始期资料,利用滑动分析法计算了每15a各植物的展叶始期温度敏感度。在此基础上,分析了温度敏感度的变化趋势及空间格局,并讨论了导致展叶始期温度敏感度变化的可能原因。主要结论为:在全部313条展叶始期时间序列中,60.1%的序列温度敏感度呈升高趋势,其中显著升高的占40.0%(P < 0.05);39.9%的序列温度敏感度降低,其中显著降低的占28.4%。在空间分布上,温带地区的6个站点展叶始期温度敏感度平均呈升高趋势。其中,北京地区植物展叶始期温度敏感度升高最为普遍,显著升高的物种比例达到75.0%(P < 0.05)。而亚热带站点(除合肥外)的展叶始期温度敏感度主要呈降低趋势。其中,长沙植物展叶始期温度敏感度显著降低的物种比例最高,达68.4%。冬季冷激量和春季气温变率是影响植物展叶始期温度敏感度随时间变化的主要因素。冬季冷激量降低将导致植物展叶始期温度敏感度降低,而春季气温变率降低将导致植物展叶始期温度敏感度升高。

    • 井冈山鹿角杜鹃群落灌木层功能多样性及其随海拔梯度的变化

      2019, 39(21):8144-8155. DOI: 10.5846/stxb201810122213

      摘要 (918) HTML (112) PDF 1.05 M (490) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究植物群落功能多样性沿环境梯度的变化可以揭示功能多样性与生态系统功能间的关系及维持机制。以井冈山地区鹿角杜鹃(Rhododendron latoucheae)群落为研究对象,通过调查不同海拔梯度群落灌木层植物的物种组成与结构特征,研究了该群落类型灌木层植物的物种多样性、功能多样性、环境因子的特征及其相互之间的关系。结果表明:1)群落类型灌木层植物物种多样性和功能多样性沿海拔梯度呈现不同的变化趋势。物种多样性指数均随着海拔的升高呈减小趋势,而功能多样性指数的变化却较为复杂。其中FRic、FEveFDis随着海拔的升高显著减小,FDivRao却随海拔的升高而增加;2)群落中物种多样性和功能多样性呈现复杂的相关性。FRic、FEve与丰富度指数呈显著正相关,而Rao、FDis、FDivSimpson优势度指数呈线性相关关系,且具有显著相关性;3)群落所分布的坡位及土壤氮与磷含量等环境因子对灌木植物的功能多样性有着重要的影响。鹿角杜鹃群落灌木层植物的物种多样性和功能多样性的相互关系及其对环境变化的响应共同决定了群落的生态系统功能。

    • 北部湾南流江流域植被净初级生产力时空分布及其驱动因素

      2019, 39(21):8156-8171. DOI: 10.5846/stxb201810182256

      摘要 (939) HTML (107) PDF 16.93 M (513) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析北部湾南流江流域净初级生产力时空动态变化特征及其驱动机制,为该区域生态环境保护及应对气候变化提供科学依据。基于光能利用率模型(CASA),利用遥感数据、气象数据和植被类型数据估算了研究区2000-2015年流域的净初级生产力(NPP),借助于Theil-Sen趋势、Mann-Kendall检验以及Hurst指数等数理统计方法对研究区NPP的时空变化特征、未来趋势及其驱动因素进行了定量化分析。结果表明:①时间尺度上,流域NPP总体上呈现出波动上升趋势,增速为44.03 g C m-2(10 a)-1,快于广西自治区,上游和下游地区NPP快于全区,而中游地区慢于全区;②空间尺度上,流域NPP的分布规律表现出明显的地域分异,中游最高(1098.99 g C/m2),下游次之(1041.71 g C/m2),而上游最小(1013.22 g C/m2)。NPP的Sen趋势度介于-77.10-74.80 g C m-2 a-1之间,在空间上呈现出增加的趋势。③空间波动性上,流域NPP的变异系数较大,其值介于0.01-0.71,其中洪潮江水库、小江水库周边以及玉林市的城乡建设用地扩张区域处于高波动状态,而流域中部的六万大山以及五皇山地带则处于低波动状态;④未来变化趋势上,流域NPP的Hurst指数范围介于0-0.99之间,平均值为0.70,呈现单峰右偏分布,预示着流域NPP未来处于持续性增加的趋势;⑤驱动机制上,流域NPP与多年平均气温呈正相关关系,与年均降水量呈负相关关系,气温是该流域植被NPP的主控因子。由耕地转化为建设用地所导致的NPP损失值最大,其值达到4715.62 t/a,而草地转换为建设用地导致NPP损失值最小,其值仅为184.63 t/a。

    • >专论与综述
    • 农户生计策略转型及对环境的影响研究综述

      2019, 39(21):8172-8182. DOI: 10.5846/stxb201809121960

      摘要 (1408) HTML (104) PDF 1.25 M (833) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着我国经济形势的不断变化,越来越多的农户从传统的"单一生计"转向"生计多样化"和"优势生计"的发展方向。农户作为农村地区最基本的社会经济单元和行为决策主体,处于人口、经济与资源环境矛盾的核心,其生计策略与生计活动的动态变化势必对所处的自然-社会-经济复合生态系统带来一定的影响。在回顾农户生计研究的历史与现状的基础上,分别从农户生计策略的内涵与类型、农户生计策略转型及其驱动因素、生计策略转型对环境的影响3个方面,系统梳理了国内外学者对农户生计策略转型及对环境的影响的研究进展,尝试性地构建了农户生计策略转型及对环境的影响的基本研究框架,提出未来研究应当体现生计问题本身的动态性和复杂性,并注重可持续生计策略的界定与实现。

    • >学术信息与动态
    • 基于文献计量的自然资本研究现状及热点

      2019, 39(21):8183-8192. DOI: 10.5846/stxb201809071920

      摘要 (746) HTML (81) PDF 4.60 M (471) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章以Web of Science数据库中检索的自然资本相关文献为数据源,利用文献计量方法,分析相关文献按年份的数量变化特征、世界各国中主要研究力量和高产作者发文情况,探究目前的研究现状。之后利用Bibexcel得出高频关键词共词矩阵,导入Ucinet和NetDraw得出共现网络可视图,最后对关键词进行聚类分析。研究表明,①自然资本相关文献数量整体呈上升趋势,可大体分为萌芽发展、加速发展和成熟发展3个增长阶段;②从研究力量上看,发达国家的影响力明显强于发展中国家,美国处于遥遥领先的地位,中国起步晚,影响力较小,国际合作需要加强;③根据共词分析得出生态系统服务的价值化和可持续发展是当前的研究热点;④利用聚类分析将高频关键词分成了生态脆弱性与适应性、资本经济与自然资源、生态系统服务和资本经济管理四类。分析结果表明,未来自然资本的研究将集中于生态系统服务的价值化研究、InVEST模型的应用、绿色经济发展与区域绿色经济转型、小尺度区域服务功能价值评估及自然资本的动态评估等方面。

    • 面向可持续未来的生态系统服务——第十届生态系统服务伙伴关系全球大会述评

      2019, 39(21):8193-8199. DOI: 10.5846/stxb201910302283

      摘要 (998) HTML (101) PDF 1.38 M (625) 评论 (0) 收藏

      摘要:第十届生态系统服务伙伴关系全球大会(10th Ecosystem Services Partnership World Conference)于2019年10月20日-10月26日在德国下萨克森州首府汉诺威市召开。本次会议主题为"生态系统服务科学、政策与实践前进中的十年:面向一个可持续的未来",旨在探讨生态系统服务科学研究、政策支持、实践等方面的热点问题,交流最新研究成果,并寻求未来可持续发展的绿色解决方案,进一步推动生态系统服务研究与生态环境保护政策及实践的有机结合。本文对本次会议的开幕式、7场特邀报告,48个主题会场、160个海报展览等内容进行述评,大会内容围绕当前生态系统服务领域的前沿与热点领域展开,包括生态系统服务评估方法与模型,生态系统服务与可持续性、生物多样性、气候变化、土地利用变化与景观格局、区域政策分析与决策支持、城市绿色基础设施等方向。

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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