• 2019年第39卷第3期文章目次
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      2019, 39(3):0-0.

      摘要 (956) HTML (0) PDF 17.04 M (574) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >拉萨河流域河流生态系统研究
    • 拉萨河流域大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系

      2019, 39(3):757-769. DOI: 10.5846/stxb201806011224

      摘要 (2302) HTML (96) PDF 5.21 M (920) 评论 (0) 收藏

      摘要:2017年8月对拉萨河流域23个采样点的底栖动物群落和环境因子特征进行了调查,采集到大型底栖动物41属(种),其中水生昆虫35属(种),占85.4%;软体动物2属(种),占4.9%;环节动物3属(种),占7.3%;线形动物1属(种),占2.4%。各点位平均物种数为8种,优势种组成差别较大,优势种主要有四节蜉属(Baetis spp.)、大蚊属(Tipula sp.)、纹石蛾属(Hydopsyche sp.)、短石蛾属(Brachycentrus sp.)、水丝蚓属(Limnodrilus sp.)、摇蚊属(Chironomus sp.)等,各采样点底栖动物平均密度为362只/m2。运用生物多样性指数分析底栖动物的群落结构,Marglef丰富度指数、香农威纳指数和均匀度指数平均值分别为1.18、1.32和0.49,生物多样性指数水平较低。采用均匀度指数法和底栖动物BI指数法进行了水质评价,两种评价结果显示分别有30.3%和56.5%的采样点水质为中污染至重污染状态。典范对应分析结果表明:影响拉萨河流域底栖动物群落的主要环境因子是海拔、化学需氧量、硫化物、pH值、总磷和总氮。

    • 1995-2014年拉萨河流域水环境变化及其驱动力

      2019, 39(3):770-778. DOI: 10.5846/stxb201806031241

      摘要 (1854) HTML (93) PDF 2.70 M (755) 评论 (0) 收藏

      摘要:探究自然环境和人类活动影响下的河流水环境变化,对于流域水资源管理和保护有重要意义。目前从较长时间尺度上系统开展拉萨河流域水环境的研究较少,基于拉萨河流域达孜、卡林、才纳3个环境监测中心站近20年(1995-2014)的水质资料,综合单因子指数法和内梅罗指数法评估拉萨河流域水环境状况,并采用Mann-Kendall检验法分析其多年变化趋势。同时,从经济社会和自然环境两个方面通过灰色关联分析法识别了影响流域水环境变化的关键驱动因子,以期为流域水环境保护提供借鉴。结果表明:(1)总体上,拉萨河流域水环境状况良好,满足水功能区要求;(2)水体中pH、溶解氧、化学需氧量、总磷等指标的取值较高,在0.7左右,是拉萨河流域水环境需重点关注指标;(3)水环境质量稍有下降,内梅罗指数从1995年的0.62增加到2014年的0.73;(4)近20年来拉萨河流域水环境变化的主要驱动因子为降水量、牲畜存栏数、人口数、农村人口数和国民经济生产总值等,农牧非点源污染是拉萨河流域的主要污染源,要重点关注和管控。

    • 拉萨河流域植物群落的数量分类与排序

      2019, 39(3):779-786. DOI: 10.5846/stxb201808021646

      摘要 (1770) HTML (96) PDF 1.86 M (826) 评论 (0) 收藏

      摘要:青藏高原植物群落空间分异格局是异质生境条件下物种性状、种间相互作用等生态学过程共同作用的结果,对其分析有助于深入理解群落形成与环境因子之间的关系。基于拉萨河流域自然植被样带调查,采用双向指示种分析(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA)等方法,探讨了群落的结构组成及影响其结构分异的主导环境因子。结果表明:(1) TWINSPAN数量分类将拉萨河流域草地系统划分成12个群系类型,即圆叶合头菊+唐古拉翠雀花群系;紫花针茅群系;青藏臺草群系;雪层杜鹃+鲜卑花-西藏嵩草群系;高山嵩草群系;小叶金露梅群系;硬叶柳+杯腺柳群系;水栒子+拱枝绣线菊-高山嵩草群系;绢毛蔷薇-冷蒿+白草群系;大果圆柏-垂穗披碱草群系;铺地柏-藏橐吾+高原荨麻群系;醉鱼草+砂生槐群系。12种群系类型包含了较多的植被类型,包括高寒灌丛草甸、高寒灌丛草原、稀树草原、高寒草甸和高寒草原等。(2) CCA排序表明:影响拉萨河流域植物群系分布的主要环境因子是年均温度、海拔和经度和纬度,其次是年均降雨量。(3) TWINSPAN分类与CCA排序结合反映了群系分布格局变异与环境因子之间的关系,可为拉萨河流域草地的保护和可持续利用,以及相关的植被群落研究提供参考。

    • 拉萨河流域浮游植物群落结构特征及与环境因子的关系

      2019, 39(3):787-798. DOI: 10.5846/stxb201806011225

      摘要 (1881) HTML (127) PDF 6.42 M (827) 评论 (0) 收藏

      摘要:于2017年8月对拉萨河浮游植物群落组成、丰度、功能群以及多样性指数进行调查,利用典范对应分析法(CCA)分析浮游植物物种与水环境因子的关系。结果表明:流域种类组成以硅藻门(60.4%)为主,其次是绿藻门(20.8%),其余种类18.8%;物种平均丰度为3857cells/L,硅藻门94.6%,蓝藻门3.1%,绿藻门2.3%;种类少、丰度低是拉萨河流域浮游植物群落结构的主要特征;研究区优势种以菱形藻为主;MP、D和P是划分出来的15类功能群中的优势功能群,合计占总丰度的93%,剩余12类仅占7%;Margalef指数、Shannon-Wiener指数及Pielou's evenness指数平均值分别为1.41、1.77和0.5,单因素方差分析(ANOVA)表明三类多样性指数在各支流之间、干流与各支流之间无显著差异;CCA排序结果表明:pH、化学需氧量(CODCr)、总氮(TN)、总磷(TP)是影响拉萨河流域浮游植物群落结构的主要环境因子;同时,pH、TN、TP也是影响浮游植物功能群分布格局的主要因子。

    • 拉萨河河流健康评价指标体系构建及应用

      2019, 39(3):799-809. DOI: 10.5846/stxb201809071919

      摘要 (1560) HTML (108) PDF 2.44 M (706) 评论 (0) 收藏

      摘要:为全面反映拉萨河干流生态环境现状,基于拉萨河特征和国内外研究构建了包含水文、水质、生物、生境、服务功能5个要素12个指标的河流健康评价指标体系,提出了赋值标准,并在拉萨干流进行了应用。评价所用数据来自资料收集、文献调研、现场监测和调查。评价结果显示拉萨河干流整体处于较为健康状态,且上游健康状况优于中下游。上游河段枯水期水质达到I类水功能区水质目标,丰水期氨氮含量未达到I类水功能区水质目标,总达标率为50%,赋50分,其余指标赋值大于75分;中游河段受水电站运行和灌溉引水影响,流量过程变异程度、河流连通阻隔状况、大型底栖无脊椎动物科级耐污指数赋值较低,分别为0分、25分和45分,生态基流保障度、外来鱼类入侵率、河道稳定性指标较上游变差,赋值在50-75分之间,其余指标赋值大于75分;下游河段流量过程变异程度、外来鱼类入侵情况赋值为0分,河流连通阻隔状况与中游相同为25分,大型底栖无脊椎动物科级耐污指数赋45分,河道稳定性赋68分,其余指标赋值大于75分。从河流健康角度分析,未来拉萨河流域管理应重点关注上游湿地面源问题、中下游水利水电工程的综合效应、人类聚集区鱼类入侵等问题。

    • 淡水鱼类功能生态学研究进展

      2019, 39(3):810-822. DOI: 10.5846/stxb201808141737

      摘要 (2080) HTML (95) PDF 1.39 M (1284) 评论 (0) 收藏

      摘要:在全球变化和人类活动的影响下,生物多样性正以前所未有的速度丧失,全球生物正经受第六次生物多样性危机。淡水生态系统是最脆弱的生态系统之一。淡水鱼类作为淡水生态系统的重要组成部分,承受着日趋严重的气候变化、栖息地退化、生物入侵和过度捕捞等压力,面临巨大的威胁。在此背景下,如何准确评估鱼类种群和群落对环境变化的响应,以及鱼类群落结构和功能的变化对生态系统功能的影响是淡水鱼类多样性和淡水生态系统保护的关键问题。近年来,淡水鱼类功能生态学的快速发展为解答这一问题提供了一个框架。系统地介绍了淡水鱼类功能生态学主要研究内容、方法、进展及其应用,并着重介绍了淡水鱼类功能特征及其与环境的关系、环境变化下的功能生态学响应研究。据此提出了淡水鱼类功能生态学未来的重点研究方向,指出了其在鱼类多样性保护和资源利用等领域的应用前景。

    • >研究论文
    • 流域生态系统服务热点与冷点时空格局特征

      2019, 39(3):823-834. DOI: 10.5846/stxb201804180886

      摘要 (2294) HTML (95) PDF 11.12 M (1048) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务热冷点的识别及其空间格局特征研究对生态保护规划有着重要的意义。目前有关生态系统服务热冷点的识别多采用直接分类法,缺乏对空间关系特征的综合研究。以延河流域为例,综合集成多源数据来模拟4种生态系统服务(土壤保持、植被碳固定、产水、洪水调节)的热点与冷点时空格局变化特征。主要结论为:①2001-2012年,延河流域土壤保持服务在流域下游高于上游,中游地区增长较快。植被碳固定服务和洪水调节服务在流域南部地区较强,且在中下游呈上升趋势。产水服务呈现"南北低、中间高"的分布格局,在流域上游呈下降趋势,在中下游呈上升趋势。②生态系统服务热点主要分布在延河中下游南部地区,冷点主要分布在延河上游地区。延河中下游南部地区4种生态系统服务均较强。生态系统服务保护效率最高的是延河上游。③延河流域林地的土壤保持服务、植被碳固定服务和洪水调节服务均强于其他土地利用类型,而产水服务较弱,湿地则相反。草地的土壤保持服务和植被碳固定服务相对较强。耕地的4种服务强于裸露地,裸露地的4种服务均较弱。湿地的土壤保持服务、植被碳固定服务和洪水调节服务保护效率最高,林地的产水服务保护效率最高。研究结果以期为流域生态系统服务保护与恢复决策提供理论支撑。

    • 流域生态空间与生态保护红线规划方法——以长江流域为例

      2019, 39(3):835-843. DOI: 10.5846/stxb201802060314

      摘要 (2099) HTML (90) PDF 7.43 M (766) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态空间是指以提供生态系统服务为主要目标的地域范围,确定生态空间范围是协调保护与发展、保障生态服务持续供给的基础。长江流域是中华民族的摇篮与中国文化发祥地之一,是中国经济发展的重要增长极,以及具有全球意义的生物多样性热点区。以长江流域为对象,探讨面向流域生态空间规划的方法与管理对策。研究中,选择生态系统服务指标(水源涵养、洪水调蓄、水质净化、水土保持和生物多样性维护)和生态敏感性指标(水土流失、石漠化和土地沙化),基于流域水文路径分析和与其关联的生态系统服务的受益人口,提出一种流域尺度的生态空间规划方法。研究结果显示,长江流域生态空间面积为102.25万km2,占长江流域总面积的57.42%,森林占52.87%,灌丛占19.51%,草地占18.96%,湿地占4.26%,保护了79.47%的水源涵养功能,86.99%的洪水调蓄功能,78.09%的水质净化功能,80.60%的水土保持功能,以及86.49%的自然栖息地。在生态空间规划的基础上,进一步探讨了长江流域生态保护红线的格局,现阶段生态保护红线面积为59.25万km2,占长江流域总面积的33.27%,其中上游占比59.24%,中游和下游分别占比38.05%和2.71%。本文提出的规划方法与研究结果,不仅可以为长江流域生态空间规划、保障流域生态安全和促进流域经济社会可持续发展提供依据,还可以为其他流域的生态空间的规划提供参考。

    • 长江流域景观格局与生态系统水质净化服务的关系

      2019, 39(3):844-852. DOI: 10.5846/stxb201801130100

      摘要 (2035) HTML (112) PDF 2.62 M (873) 评论 (0) 收藏

      摘要:流域景观格局通过影响生态过程,改变进入河流污染物的数量,进而对水质净化服务产生重要影响,探讨流域景观格局对水质净化服务的影响对于流域景观规划、生态系统保护和生态系统服务提升具有重要意义。以长江流域为研究区域,在分析45个子流域景观格局特征、应用InVEST模型评估流域水质净化服务基础上,探讨了两者的关系,结果表明:①景观组成上,长江流域农田和城镇面积比例分别与生态系统水质净化服务存在显著对数关系(P < 0.01),森林面积比例则与之呈极显著正相关关系(P < 0.01);②流域景观配置上,斑块密度和景观破碎度与水质净化服务呈显著负相关(P < 0.01),而平均斑块面积和形状规律相反(P < 0.01);③斑块类型水平上,森林平均斑块面积、灌丛/湿地平均斑块形状与生态系统水质净化服务呈显著正相关(P < 0.01),而农田平均斑块面积/边缘密度、城镇斑块密度则与之呈显著负相关(P < 0.01);④森林主导景观的子流域,仅有景观破碎度与生态系统水质净化服务呈显著负相关,而农田主导景观的子流域,景观蔓延度、香农多样性与其分别呈正相关(P < 0.01)。研究结果可以为长江流域生态系统水质净化服务的提升提供多途径的管理信息:流域景观尺度上,增加森林面积比例、控制农田与城镇面积比例,并减少景观破碎度而增加平均斑块形状复杂性;斑块类型水平上,可增加灌丛/湿地斑块形状复杂性,减小农田边缘密度和城镇斑块密度;森林主导景观的子流域应降低景观破碎度,以农田主导景观的子流域则应该增加斑块类型丰富度和团聚程度。研究也可为其他流域水质净化服务管理提供参考。

    • 黄土高原典型坝系流域碳氮湿沉降与水体碳氮流失特征

      2019, 39(3):853-863. DOI: 10.5846/stxb201802270398

      摘要 (1613) HTML (94) PDF 3.21 M (611) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究通过对黄土高原坝系流域的碳(C)、氮(N)湿沉降过程、降雨径流过程及其基流过程的动态监测,揭示C、N湿沉降对流域水体碳氮流失的贡献,探讨C、N流失负荷在降雨-径流中的分布,进一步评估黄土高原雨季水体碳氮流失状况。结果表明,研究区域碳、氮湿沉降通量分别为173.95 kg km-2 mon-1和43.01 kg km-2 mon-1,而通过径流的碳、氮流失量为11.52 kg km-2 mon-1和2.19 kg km-2 mon-1。雨季C、N湿沉降对该地区水体C、N流失的贡献率分别为65.81%和100%,其中流水侵蚀引起的C、N流失贡献率为59.20%和56.16%。黄土高原主要以流水侵蚀为主,C、N主要集中在降雨径流后期,因此截留后期径流可以有效控制养分流失。

    • 基于森林清查资料的河南省森林植被碳储量动态变化

      2019, 39(3):864-873. DOI: 10.5846/stxb201807081487

      摘要 (1476) HTML (94) PDF 1.23 M (793) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用1994-1998年、1999-2003年、2004-2008年、2009-2013年河南省4期森林资源清查数据,运用生物量转换因子连续函数法和平均生物量法,估算了1998-2013年河南省森林植被的碳储量和碳密度变化。研究结果表明,河南省森林植被碳储量由1998年的45.57 Tg增加到2013年的107.98 Tg,年均碳汇量为4.16 Tg/a。乔木林碳储量和碳密度分别由1998年的33.54 Tg和22.39 Mg/hm2增加到2013年的97.11 Tg和31.80 Mg/hm2。乔木林碳储量在所有植被类型中占主体,4个森林清查时期乔木林碳储量占森林植被总碳储量的比例分别为73.60%、79.22%、85.63%和89.93%。2013年森林清查时,乔木林中杨树和栎类碳储量最大,分别占总碳储量的37.61%和25.22%,各龄组乔木林碳密度大小顺序依次为成熟林 > 近熟林 > 中龄林 > 过熟林 > 幼龄林。阔叶林面积、碳储量、碳密度均高于针叶林,阔叶林是河南省森林碳汇的主要贡献者。人工林面积、碳储量、碳密度增加幅度都要高于天然林,人工林碳储量由1998年的9.62 Tg增加到2013年的55.67 Tg,占乔木林碳储量总增量的77.15%,人工林碳密度由1998年的17.86 Mg/hm2提高到2013年的32.01 Mg/hm2,人工林在河南省森林碳汇中逐步发挥重要的作用,逐渐成为河南省森林碳汇的主体,随着人工林生长为具有较高碳密度的成熟林,河南省乔木林将具有较大的碳汇潜力。

    • 坡度和埋深对橡胶林凋落叶分解及红外光谱特征的影响

      2019, 39(3):874-883. DOI: 10.5846/stxb201804070781

      摘要 (1447) HTML (84) PDF 2.06 M (605) 评论 (0) 收藏

      摘要:橡胶树凋落叶在橡胶林生态系统养分循环中起着重要的作用,研究凋落叶的分解和养分释放特性及其影响因素,对资源的循环利用及指导高效施肥具有重要意义。在海南省天然橡胶主产区选取橡胶林地进行凋落叶原位分解试验,研究坡度和埋深对橡胶树凋落叶干物质分解特性、养分元素释放规律及其物质成分红外光谱特征的影响。结果表明,凋落叶分解速率明显受到坡度和深度的影响;分解9个月后,干物质残留率高低顺序为坡地覆盖(39.6%) > 平地覆盖(26.8%) > 平地埋深(11.2%) > 坡地埋深(6.9%);凋落叶的损失符合Olsen指数衰减模型(P < 0.01),各处理凋落叶干物质分解95%所需要的时间分别为29.3、20.5、12.8和13.2个月;各处理C/N比从最初的25.1下降到12.7、14.4、16.2和16.9。分解期间各处理养分残留率差异显著(P < 0.05);分解9个月后,坡地覆盖处理S-I养分元素C、N、P、K、Ca、Mg的残留率最高,分别为10.9%、21.6%、10.7%、9.7%、10.4%、7.9%,而坡地埋深处理S-Ⅱ最低,分别为3.8%、6.5%、3.4%、2.3%、0.8%、2.1%。傅里叶红外光谱(FTIR)分析显示,凋落叶分解前后在3387 cm-1、1734 cm-1处的吸收峰强度明显减弱,表明纤维素、半纤维素、木质素、多糖、脂肪族等碳水化合物遭到分解;1050 cm-1处的吸收峰向低频方向位移了17 cm后变为1033 cm-1,表明分解破坏了凋落叶原有的可溶性糖和纤维素C-C键和C-O键伸缩振动。综上所述,埋深处理有利于加速凋落叶物质分解和养分元素释放速率;建议橡胶树生产中将凋落叶与表土混合或压青处理,提高橡胶林养分循环效率。

    • 浙江省檫木林生境与生态位研究

      2019, 39(3):884-894. DOI: 10.5846/stxb201804030749

      摘要 (1674) HTML (118) PDF 1.52 M (666) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被生境是群落乃至整个生态系统的物质基础,生态位宽度、生态位重叠、种间关系在群落生态学研究领域也具有重要地位,因此在植被生境基础之上展开的生态位、种间关系研究对了解生态系统功能具有重要意义。主成分分析表明:土壤养分和海拔因子对檫木生长分布起着重要的限制性作用;通过重要值对环境因子趋势拟合得出檫木在浙江省的典型生境为:海拔400-800 m,坡度20°-40°,阴坡半阴坡,土壤厚度大且肥沃的区域;在出现檫木的189个监测样地中,共出现的乔木树种有149种,主要优势树种(以重要值排序)为杉木Cunninghamia lanceolata、马尾松Pinus massoniana Lamb.、木荷Schima superba、枫香Liquidambar formosana Hance、青冈Cyclobalanopsis glauca(Thunb) Oerst、苦槠Castanopsis sclerophylla、石栎Lithocarpus glaber(Thunb.) Nakai、檫木Sassafras tzumu (Hemsl.) Hemsl.等。生态位宽度大小依次为杉木、檫木、马尾松、木荷、枫香、青冈、苦槠、板栗Castanea mollissima等,可见杉木、檫木、马尾松、木荷对外部环境有较强的适应能力,在各个资源位中出现较多,对资源的利用优势比较明显,檫木的生态位宽度达到了61.65,仅次于杉木的89.64,甚至大于马尾松的57.28,也说明檫木能在研究区拥有较好的群落地位;檫木与野樱桃Cerasus serrula(Franch.) Yüet L的生态位重叠值高达0.9以上,和浙江楠Phoebe chekiangensis C.B.Shang、构树Broussonetia papyrifera、鸡爪槭Acer palmatum Thunb.的生态位重叠值分别达0.831、0.785、0.531,说明檫木和野樱桃、浙江楠、构树、鸡爪槭对生境要求比较相近,在生态资源充足的情况下可尝试混交造林;通过监测样地中11个优势树种的种间联结分析,显示檫木与杉木、马尾松、木荷的种间具有显著的正联结关系,与枫香、苦槠和青冈也存在正联结关系,可见在研究区内檫木能够与这些树种互相吸引。

    • 阈值温度和积温对川西高原林线岷江冷杉径向生长的影响

      2019, 39(3):895-904. DOI: 10.5846/stxb201803300686

      摘要 (1559) HTML (95) PDF 1.52 M (927) 评论 (0) 收藏

      摘要:高山林线的形成机理一直是高山生态学讨论的一个焦点问题,其中林线树木生长的阈值温度一直是研究热点。利用川西高原九寨沟弓杠岭林线岷江冷杉(Abies faxoniana)树木径向生长数据,通过树轮宽度-气候因子关系分析,探讨阈值温度和积温对林线岷江冷杉径向生长的影响。结果表明:林线岷江冷杉径向生长主要受到温度限制,其中林线岷江冷杉径向生长与当年生长季(7、8和9月)、冬季(12、1和2)及上一年9、10月温度显著正相关(P < 0.05),但与降水的相关性较弱。林线岷江冷杉径向生长与不同起始温度的初日负相关,与不同起始温度的终日正相关,且与9.5℃阈值温度的初日负相关最强(P < 0.05),与6.5℃阈值温度的终日正相关最强(P < 0.05)。林线岷江冷杉径向生长还与7-9.5℃的积温及9.5℃持续天数显著正相关(P < 0.05),说明7-9.5℃可能是形成层活动的阈值温度,尤其7℃可能是林线岷江冷杉生长的起始温度。林线岷江冷杉生长期从4月中旬开始到10月初结束,随着1980年后温度的显著升高,生长期活动积温开始增加,生长期初日提前(4.6d/10a,r2=0.19,P=0.01),生长期终日延后(1.8 d/10a),使得生长期延长(6.4 d/10a),进而对林线岷江冷杉径向生长有显著的促进作用。未来气候变暖可能会使川西林线树木生长增加,林线可能会上移。

    • 浑善达克沙地6种灌木生物量模拟

      2019, 39(3):905-912. DOI: 10.5846/stxb201803290637

      摘要 (2565) HTML (89) PDF 3.64 M (639) 评论 (0) 收藏

      摘要:在干旱半干旱区,乔木比较稀疏或难以存活,灌木往往在植被群落中占有很大的优势地位,其生态功能及生态学意义尤其值得重视。浑善达克沙地疏林草地是沙地顶级植物群落,其中乔木稀疏分布,而灌木在沙甸以及沙陇背风坡呈密集分布。灌木在固定沙丘、改良土壤、提供栖息地等方面具有重要的生态意义,其生物量组成也在沙地植被群落中占有很大比重。已往的研究中,灌木相比乔木通常处于次要地位,对灌木的研究尚不充分,灌木生物量的模拟方法亦多采用乔木生物量的模拟方法。然而灌木形态结构与乔木有明显差异,专门针对灌木的生物量模拟方法研究尚不多见。以6种沙地灌木为样本,基于异速生长模型,对比了若干地表测量指标对灌木生物量的预测能力,其中设计了一种更贴近灌木实际形态的圆台体积作为新的预测指标。研究结果表明:(1)在单因素指标中,相比高度和地径,冠幅与灌木生物量的相关性更强。(2)相比单因素指标,复合指标与灌木生物量之间的相关性更强。其中冠幅相关的复合指标更优于地径相关的复合指标。这预示着冠幅以及冠幅相关的复合指标对灌木生物量具有较好的预测能力。(3)圆台体积能进一步提高对灌木生物量的预测能力。相关分析和拟合评价结果显示,圆台体积与灌木生物量的相关性更强,拟合误差较小,并且对于不同的灌木种类,其相关性和拟合精度表现出较高的稳定性。这意味着圆台体积对于不同的灌木种类,均具有较好的生物量预测效果。因此建议,在灌木属性测量较为充分的情况下,圆台体积是更为理想的预测指标,而在测量不充分情况下,冠幅及其相关复合指标更适宜进行灌木生物量预测。研究结果最终建立了6种沙地灌木的圆台体积-生物量的异速生长模拟方程,为进一步研究沙地灌木的碳储量以及灌木在半干旱植物群落中的生态意义提供科学基础。

    • 米槁幼苗光合作用及光响应曲线模拟对干旱胁迫的响应

      2019, 39(3):913-922. DOI: 10.5846/stxb201802140372

      摘要 (1635) HTML (93) PDF 1.54 M (926) 评论 (0) 收藏

      摘要:为阐明米槁光合作用对干旱胁迫的响应规律与适应机制,以一年生米槁幼苗为研究对象,进行盆栽试验研究设置3种不同土壤含水量梯度,利用Li-6400便携式光合作用系统测定干旱胁迫下的光合生理指标及光响应过程,光响应曲线模拟采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型和直角双曲线修正模型进行拟合并对比,以期选出适用于干旱环境下的光响应模型。结果表明(1)光响应曲线模型对干旱胁迫下米槁幼苗的光合作用拟合中直角双曲线、非直角双曲线和指数模型适用于低光合有效辐射(PAR),但拟合光响应参数与实测值相差大,只有直角双曲线修正模型能够很好的拟合各个处理且拟合参数比较精确米槁幼苗。(2)光合作用的表观量子效率(Φ)小于一般植物的光合量子效率,则其对弱光的光能利用效率相对较低。(3)在较强的光合有效辐射条件下,严重干旱胁迫下的米槁净光合速率Pn显著下降,出现了明显的光抑制现象;中度胁迫下净光合速率(Pn)、最大净光合速率(Pnmax)、光补偿点(LSP)最大,米槁具有较宽的抗旱适应范围,有一定的抗旱性;严重胁迫下PnPnmax、LSP降低,蒸腾速率(Tr)与气孔导度(Gs)下降幅度更大,但仍具有较高的水分利用效率(WUE),米槁在严重的干旱胁迫下光合机构受到一定的损伤,但自身可以通过生理调节来积极适应不良环境,减少光合机构伤害。(4)综合来看,在人工管理或种植米槁时,为了适应米槁生长发育,建议土壤含水量保持在23.05%到14.92%之间。

    • 玛曲县植被覆被变化及其对环境要素的响应

      2019, 39(3):923-935. DOI: 10.5846/stxb201801280223

      摘要 (1828) HTML (141) PDF 6.26 M (662) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被覆被变化是气象要素和人类活动综合作用的结果,能够反映区域内生态系统的演替趋势。玛曲高寒生态区作为黄河上游重要的水源涵养和补给区,具有维持区域生物多样性和生态安全,保障经济社会健康发展的重要作用,因此厘清该区域植被变化与气候及人类活动等环境要素的相互关系有助于为玛曲县生态治理与恢复提供科学参考。鉴于此,以2000-2015年MODIS/NDVI数据为基础,结合同期气象与人类活动数据,应用趋势分析法、相关分析以及通径分析等方法,分析了玛曲县植被NDVI的时空变化规律,并详细探讨了气象要素和人类活动对植被覆被变化的影响。结果表明:(1)2000-2015年玛曲县NDVI呈波动上升趋势,上升速率为0.01015/10a;各土地利用/覆被类型中,增加幅度由大到小依次为高山稀疏植被、湿地、沙化草甸、山地疏林地、高寒草甸、亚高山硬叶灌丛、亚高山阔叶灌丛和高寒草原;增加面积占相应地类总面积比例由大到小分别是高山稀疏植被(75.57%)、山地疏林地(71.45%)、沙化草甸(71.18%)、湿地(70.66%)、高寒草甸(68.15%)、亚高山硬叶灌丛(66.96%)、亚高山阔叶灌丛(66.24%)和高寒草原(66.05%);(2)气象要素中,气温与NDVI间具有显著正相关(P < 0.05),是影响植被覆被的决定性因子,利于植被的生长与发育;降水与NDVI间相关不显著(P > 0.05),对植被覆被的影响较小;(3)人类活动要素中,与放牧强度密切相关的大牲畜存栏数和羊存栏数是植被生长的主控因子,其中大牲畜存栏数呈显著的抑制作用(P < 0.05),羊存栏数具有较强的促进作用(P < 0.05);(4)通径分析发现,气温、大牲畜存栏数和羊存栏数的决定系数依次为0.3005,-0.0563和0.0128,说明气温对NDVI的综合作用强度最高、大牲畜存栏数次之,羊存栏数最低;此外,剩余通径系数为0.53。该数值较大,表明仍有部分对NDVI增加存在影响的环境要素未考虑到,需在今后的研究中给予关注。

    • 古尔班通古特沙漠旱生植物时空分布特征

      2019, 39(3):936-944. DOI: 10.5846/stxb201801250205

      摘要 (1665) HTML (139) PDF 4.04 M (630) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据2000-2016年MODIS NDVI数据提取旱生植物的时空格局,并结合MODIS地表温度数据和TRMM降水数据,我们分析了古尔班通古特沙漠旱生植物的空间分布和变化特征。结果表明:(1)2000-2016年间,古尔班通古特沙漠旱生植物覆盖的年际波动明显,但整体呈现缓慢上升趋势;(2)沙漠中旱生植物覆盖空间分布具有明显的地区差异性,位于南部靠近农田地区的覆盖最高,中东部地区次之,西北部最少;(3)古尔班通古特沙漠反映旱生植物长势的NDVI值与温度及降水呈现正相关,降水对NDVI的影响大于温度,并且NDVI与温度或降水之间存在明显的滞后效应,降水与NDVI之间的滞后效应更强。

    • 地形对阔叶红松林物种多样性的影响

      2019, 39(3):945-956. DOI: 10.5846/stxb201801110086

      摘要 (1586) HTML (90) PDF 7.86 M (665) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更好地了解阔叶红松林(Pinus koraiensis)物种多样性的维持机制,对不同地形下的阔叶红松林乔木和灌木种,进行了物种多样性指数比较、物种多度分布模型拟合及物种多样性指数与环境因子的排序分析。结果表明,乔木在阴坡、半阴坡的丰富度显著高于半阳坡;灌木在坡度 > 25°处的均匀度显著高于坡度 < 6°处,在谷地处的4个多样性指数显著低于其他坡位,在阴坡、半阴坡处的4个多样性指数显著高于平地。统计模型、生态位模型、中性模型在不同地形下均能够通过拟合优度检验,物种多度分布在不同地形间差异不明显;地形对乔木的多样性指数的影响:海拔 > 凹凸度 > 坡度 > 坡向 > 坡位,对灌木的多样性指数的影响:坡位 > 海拔 > 坡向 > 坡度 > 凹凸度,土壤对乔木的物种多样性指数的影响:土壤pH > 土壤容重 > 土壤有效N含量 > 土壤速效K含量,对灌木的物种多样性指数的影响:土壤pH > 土壤有机质含量 > 土壤速效P含量 > 土壤全N含量 > 土壤全P含量。总体而言,物种多样性随着坡度的增加而增加,阴坡处最高,谷地处最低。

    • 土壤水分变化对黄土丘陵区撂荒群落共存种竞争的影响

      2019, 39(3):957-968. DOI: 10.5846/stxb201803190539

      摘要 (1383) HTML (100) PDF 1.91 M (627) 评论 (0) 收藏

      摘要:群落共存种对限制性资源的竞争响应是群落组建、维持与演替的重要影响因素。以黄土丘陵区摞荒群落共存种为研究对象,研究不同水分条件下的竞争响应差异,以期揭示生境变化时群落演替的植物竞争机理。试验设土壤水分与混植密度两个处理,其中混植密度采用CDS (Community density series)法,含3个密度水平(衡水试验为3、12、21株/m2,变水试验为5、20、35株/m2);土壤水分设衡水(高(75% FC)、中(60% FC)、低(45% FC)3个水平)与变水(由高水(75% FC)经50 d持续干旱至低水(45% FC))两种处理。根据共存种株高的阶段性生长与其在群落中的相对生物量等生长表现,在CDS法基础上扩展并测算了生长变化量、相对生物量和相对生长率等指标。据此,研究竞争效应和水分胁迫效应的相对影响,共存种相对竞争能力和竞争等级对土壤水分变化的响应,及高水期因竞争引起的个体大小不对称性与低水期死亡率的关系。结果表明:1)不同水分多种混植共存条件下,竞争效应对多数共存种在群落中的生长表现较水分胁迫效应影响更大;以相对生物量为指标的竞争的群落效应(4.30±0.49)较水分胁迫的群落效应(-23.56±20.38)大,且二者累加效应(4.76±0.4)大于二者单项效应之和(-19.26±20.48),即竞争+水分胁迫对多种共存群落具有协同效应。2)当水分条件发生变化时,群落共存种的竞争等级并不完全相同(P > 0.05),相应的会发生变化,且水分差别越大,共存种竞争等级的差别也越大;高水条件下群落共存种竞争所引起的群落效应最大(4.84±0.23),部分支持最大生长率理论,即限制性资源水平越高,群落共存种竞争越激烈。3)变水试验中,10种群落共存种在高水期因竞争引起的个体大小差异与低水期的死亡率呈正相关关系(P=0.015,r2=0.801),根据资源动态两阶段假说,说明试验条件下群落共存种竞争是群落组建的重要因素。

    • 塔克拉玛干沙漠南缘荒漠绿洲过渡带不同土地利用影响下土壤化学计量特征

      2019, 39(3):969-980. DOI: 10.5846/stxb201802060324

      摘要 (1888) HTML (104) PDF 4.60 M (671) 评论 (0) 收藏

      摘要:荒漠绿洲过渡带在维护绿洲生态安全和绿洲稳定上具有重要作用。垦荒等土地利用的增强使得荒漠绿洲过渡带的健康稳定受到了巨大的挑战。以塔克拉玛干沙漠南缘典型荒漠绿洲过渡带为研究对象,系统分析了不同土地利用方式(桑田、半自然柽柳林、瓜地、棉花-玉米地)对土壤养分化学计量特征的影响。土壤取样沿农田到荒漠方向进行,分5层进行。研究发现,土壤各养分指标均受土地利用方式(4种)、土层(5层)和与农田边缘垂直距离(4梯度)的显著影响,且存在一定的交互作用。土地利用方式显著影响土壤各养分元素含量。随土层由浅到深,有机碳(C)、有效氮(N)和有效磷(P)基本呈下降趋势,全N具有波动变化,而全P变化不显著。随与农田边缘垂直距离的增加,各养分含量基本呈递减趋势。对同一土层(共选择三层)不同土地利用方式下土壤养分具体分析表明,棉花-玉米地这一利用方式在农田内部具有最高的土壤有机C和全N含量,其次为桑田。随着与农田边缘垂直距离的增加,土壤C、N含量优势减弱。除农田内部样地(0 m)外,三层土壤全P含量基本呈桑田>柽柳林>棉花-玉米地趋势。表层有效N含量在农田内部样地(0 m)瓜地最高,其他距离处(大于等于20 m)棉花-玉米地高,下层土壤有效氮含量在农田内部各土地利用方式间无差异。在各距离样点处不同土地利用类型间土壤有效P含量的变化无明显规律,在农田内部以瓜地有效P含量最高。棉花-玉米地土壤全量N/P在农田内部和与农田边缘垂直距离20 m处含量最高。三土层土壤有效N/P在农田内部以柽柳林最高,随着与农田边缘垂直距离增加,土壤有效N/P显著改变。综合来看,土地利用对荒漠绿洲过渡带土壤营养含量的增加具有正向作用,由土壤养分变化带来的生态效应值得关注。

    • 林分密度对云顶山柏木人工林林下物种多样性和土壤理化性质的影响

      2019, 39(3):981-988. DOI: 10.5846/stxb201803170528

      摘要 (1883) HTML (99) PDF 1.21 M (818) 评论 (0) 收藏

      摘要:以成都云顶山柏木(Cupressus funebris)人工林为对象,采用典型样地法研究不同林分密度(1100、950、800、650、500株/hm2)对林下物种多样性和土壤理化性质及林下物种多样性与土壤理化性质相关性的影响。结果表明:共发现维管植物168种,隶属75科140属。随林分密度的降低,灌木层多样性指数呈先增后减的单峰变化,在密度650株/hm2出现峰值,草本层多样性指数呈先增后减再增再减的双峰变化,在密度950株/hm2和650株/hm2出现峰值。同时发现光照为影响林下植物多样性的重要因素。林分密度对土壤全氮、全钾、速效钾、有机质影响显著,有机质、全氮、全钾、速效钾随林分密度降低呈先增后减的变化趋势。钾、氮、有机质与林下植被物种多样性关系最密切。结论:林分密度650株/hm2为云顶山柏木人工林最适密度,该密度能较好的提高林下物种多样性和土壤肥力。

    • 熏蒸剂溴甲烷对农田土壤微生物的影响

      2019, 39(3):989-996. DOI: 10.5846/stxb201803160522

      摘要 (1892) HTML (82) PDF 1.46 M (600) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤微生物是反应土壤健康状况最敏感的生物学指标,溴甲烷残留不仅消耗臭氧层,影响生态平衡,还会造成土壤质量恶化和微生物群落结构的变化。为明确溴甲烷对农田土壤微生物群落结构及生态过程的影响,以兰州市红古区连续两年种植草莓的土壤为研究对象,测定熏蒸剂溴甲烷处理后土壤微生物量碳、基础呼吸、诱导呼吸和微生物代谢熵等相关指标,并运用磷脂脂肪酸法(PLFA)测定不同类群微生物的变化。结果表明:经溴甲烷熏蒸处理至培养结束(第90天)时土壤微生物基础呼吸和诱导呼吸分别下降0.6%和16.2%,并且与对照皆差异显著(P < 0.05);微生物量碳培养结束时与对照差异显著(P < 0.05),且减少5.6%;总体上微生物基础呼吸、诱导呼吸和微生物量碳都呈现先下降后逐渐恢复的趋势;微生物代谢熵(qCO2)第15天后都高于对照,但随培养时间延长,处理组和对照组的差值逐渐降低,到培养期结束仍未恢复,相差5.1%。溴甲烷对土壤细菌(B)、真菌(F)和革兰氏阴性菌(GN)、革兰氏阳性菌(GP)都存在抑制作用;B、F含量分别较对照下降0.64%-8.72%、0.03%-5.61%;到培养期结束时,GP的量下降0.26%,GN下降10.42%,GN对溴甲烷的敏感性强于GP,且GN的变化具有滞后性;溴甲烷处理降低了B/F和GN/GP,但对GN/GP影响比对B/F的更为显著,土壤微生物压力指数增加。综上,说明施用溴甲烷使农田土壤微生物受到了长期的、持续的外源压力胁迫,溴甲烷在对有害微生物杀死的同时,也对有益微生物造成极大的伤害,不利于土壤优良性状的保持,使土壤中微生物丰富度和多样性下降。因此,实际应用中应充分考虑溴甲烷对土壤微生物带来的负面影响。

    • 辽东山区典型人工针叶林土壤细菌群落多样性特征

      2019, 39(3):997-1008. DOI: 10.5846/stxb201803090471

      摘要 (1432) HTML (104) PDF 5.94 M (838) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示不同人工林树种对土壤养分和土壤微生物群落的影响,采用Illumina MiSeq高通量测序和OTU分析法比较辽东山区白石砬子自然保护区落叶松人工林(LGe)和红松人工林(PKe),以及辽宁省森林经营研究所实验林场落叶松人工林(LGd)和红松人工林(PKd)土壤细菌群落结构的差异,同时测定土壤理化性质,探讨土壤细菌群落结构、树种和土壤环境因子的相关性。研究结果表明:(1) LGe和PKe土壤全碳、全氮和碱解氮的含量无显著差异,LGd显著高于PKd。(2)从群落组成来看,该地区落叶松和红松人工林中土壤主要由34个门类群的菌群组成,优势菌群包括变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、疣微菌门和芽单胞菌门。(3)从群落结构来看,LGe和PKe土壤细菌的多样性和丰富度指数无显著差异,PKd的多样性指数显著极高于LGd,丰富度指数无显著差异,且Metastats分析结果表明,较LGd和PKd相比,LGe和PKe在门水平和属水平上显著差异的个数较少,表现为趋同性。(4)优势细菌类群相对丰度和土壤理化性质的RDA和相关性分析表明,土壤pH、全氮、碱解氮的含量以及C/N是本区针叶林细菌群落结构的主要影响因子。综合分析表明,在保护区选择单一树种落叶松或红松造林对改善土壤养分及优化微土壤细菌群落结构无显著差异,而在实验林场选择落叶松更有利于提高土壤肥力。

    • 茂兰喀斯特森林小生境类型对土壤微生物群落组成的影响

      2019, 39(3):1009-1018. DOI: 10.5846/stxb201801110084

      摘要 (1852) HTML (104) PDF 2.21 M (684) 评论 (0) 收藏

      摘要:喀斯特山区是我国典型的生态脆弱区,区内分布复杂多样的小生境类型(石洞、石缝、石沟、石槽、土面等)。土壤微生物是陆地生态系统最活跃的成分,推动着生态系统能量流动和物质循环。研究不同小生境类型对土壤微生物群落组成的影响,对于喀斯特山区森林土壤微生物特征的认识和生态保护具有积极的意义。以贵州茂兰喀斯特森林小生境为对象,对其土壤理化性质和微生物组成进行了比较分析,并对小生境类型进行了数量聚类。结果表明:6种小生境土壤中共检测到48种磷脂脂肪酸(PLFA),其中,标记土壤微生物的特征PLFA有18种;土壤微生物总量、细菌、真菌、放线菌、G+、G-的含量均表现为石槽 > 石沟 > 土面表层 > 石洞 > 石缝 > 土面下层,同时,各微生物类型的含量在不同生境类型中表现为细菌 > 放线菌 > 真菌;G+/G-在六种生境中表现为石槽 > 石沟 > 土面表层 > 石缝 > 石洞 > 土面下层;真菌/细菌变幅为0.14-0.16,具体表现为土面表层 > 石缝 > 石沟 > 石槽 > 石洞 > 土面下层;相关性分析和多元回归树分析显示,不同小生境类型的土壤有机质是影响土壤微生物群落组成的首要因子。聚类结果表明,小生境可划分为石槽-石沟型、石洞-石缝型、土面表层型以及土面下层型4种生境类型。研究结果证实了不同小生境类型对微生物分布特征存在显著影响。

    • 前自交型小红花寄生种子特性及寄生关系的建立

      2019, 39(3):1019-1029. DOI: 10.5846/stxb201710181874

      摘要 (1298) HTML (125) PDF 6.52 M (613) 评论 (0) 收藏

      摘要:寄生是生物有机体之间一种常见的互作关系,其有趣的生理、生态和进化问题日益受到关注与研究。以小红花寄生(Scurrula parasitica var.graciliflora)为研究对象,研究了该植物的开花物候、繁育系统、种子萌发特性及寄生关系的建立。结果表明:小红花寄生的开花高峰期为4月中下旬至5月下旬。花冠筒闭合期间与花冠筒开裂24 h后的花粉活力均> 90%,且两者之间没有显著差异(P > 0.05),但花冠筒开裂48 h之后的花粉活力≤ 70%。柱头可授性在花冠筒闭合期间显著高于花冠开裂之后(P < 0.05)。自然授粉的对照组和花蕾期套袋的实验组的座果率(分别是82.5%和83.1%)显著高于花开放之后的异花授粉的实验组的座果率(33.8%)(P < 0.05),而去除雄蕊的花则未能结实。小红花寄生的种子对脱水敏感,严重脱水显著降低种子萌发率。适宜的种子萌发温度为25℃和30/20℃。仅在桂花幼树的茎顶叶腋处获得了6.25%的寄生成功率,而其他部位的人工寄生均不成功。综合分析表明,两性花的小红花寄生依赖于前自交型的自花授粉;种子萌发表现出明显的温度偏好性,但对光照没有依赖性。人工寄生成功率显示,种子依附的寄主部位直接影响小红花寄生的幼苗与寄主寄生关系的建立。

    • 长江源区沙化高寒草地植被群落特征及其与地形因子的关系

      2019, 39(3):1030-1040. DOI: 10.5846/stxb201712272334

      摘要 (1332) HTML (97) PDF 2.45 M (808) 评论 (0) 收藏

      摘要:草地沙化与植物群落演替关系对高寒草地生态系统功能和结构的维持具有重要的意义。以长江源区七渡口沙化高寒草地为研究对象,基于野外植物群落物种组成及地形因子调查数据,运用数量分类与排序等方法,探究了沙化高寒草地植物群落特征及其与微地形环境因子的关系。结果表明:60个调查样方中出现29个植物种,隶属16科,27属。赖草、细叶亚菊、绳虫实等植物种的出现指示高寒草地沙化处于进展之中,植被群落向旱生方向演替。物种标准频度分布在不同微地形表现各异,总体上优势种比例低于稀有种,植被群落处于高度演替阶段。TWINSPAN将沙化高寒草地划分为7个群丛类型:Ⅰ赖草+阿尔泰狗娃花+牛耳风毛菊Leymus secalinus+Heteropappus altaicus+Saussurea woodiana,Ⅱ赖草+喜马拉雅嵩草+绳虫实Leymus secalinus+Kobresia royleana+Corispermum declinatum,Ⅲ赖草+披碱草+细叶亚菊Leymus secalinus+Elymus dahuricu +Ajania tenuifolia,Ⅳ赖草+高山野决明Leymus secalinus+Thermopsis alpina,Ⅴ老芒麦+早熟禾Elymus sibiricus+Poa annua,Ⅵ老芒麦+批碱草Elymus sibiricus+Elymus dahuricus,Ⅶ绳虫实Corispermum declinatum。7个群丛在DCA排序图上的分布呈现一定的规律性。CCA排序结果表明,坡度和坡向是沙化高寒草地物种分布的微地貌主导因子。

    • 基于根部年轮与导管特征的黄土高原苜蓿生长衰退分析

      2019, 39(3):1041-1051. DOI: 10.5846/stxb201712222307

      摘要 (1350) HTML (88) PDF 6.99 M (481) 评论 (0) 收藏

      摘要:紫花苜蓿作为黄土高原退耕还林还草工程的重要人工草本物种,对控制水土流失、植被固碳和生态环境改善等方面都发挥着重要生态作用;但是苜蓿草地在黄土高原普遍出现生长不可持续的特征,在第6年左右植被出现明显生长衰退现象。本研究在黄土高原4个降水梯度(280、400、500 mm和550 mm)的地点采集紫花苜蓿和自然对照草本物种:委陵菜的根部年轮样品,并分析了紫花苜蓿与委陵菜的年轮宽度和导管大小随年龄的变化趋势特征及与气候要素的相关关系。研究结果表明:在气候暖干化环境下,紫花苜蓿和委陵菜的年轮宽度随年龄增加都有不断下降的趋势,且在降水量偏低样点下降更为显著,这是由于植株在降水量偏低地点易遭受严重水分胁迫,以致无法满足生长所需的水分而造成根部生长速率明显减缓。紫花苜蓿根部导管大小随年龄增加均有明显下降趋势,在降水量偏低的样点下降趋势更加显著;这表明水分胁迫随年龄增加逐渐加剧,紫花苜蓿导管大小逐年下降以致不能满足自身生长的水分需求,植被生长呈衰退趋势,且在降雨偏低地区,苜蓿生长衰退出现时间较早。自然草本委陵菜根部导管大小随年龄增加均有明显上升趋势且在降水量偏低样点上升趋势更显著,这表明委陵菜通过增大根部导管大小、增加输水能力来满足随年龄增加不断上升的水分需求,这也说明委陵菜导管结构特征较好的适应了黄土高原干旱半干旱环境,生长处于可持续发展状态。

    • 荒漠杜加依林冠层水热变化及CO2交换特征

      2019, 39(3):1052-1062. DOI: 10.5846/stxb201712052188

      摘要 (1284) HTML (100) PDF 4.47 M (517) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取新疆艾比湖湿地国家级自然保护区荒漠杜加依林为研究对象,利用通量塔连续观测数据分析新疆艾比湖流域内杜加依林冠层界面水热垂直变化和CO2交换特征,进一步比较了冠层界面湍流碳通量、植物冠层储存碳通量及净碳交换量,探讨了不同时间和垂直空间序列下杜加依林冠层界面温湿廓线与CO2交换过程的相互关系。结果表明,新疆艾比湖流域内杜加依林冠层上方大气稳定度生长季的6-9月为中性(z/L=0.009),非生长季为不稳定(z/L=-0.449),全年总体呈不稳定水平(z/L=-0.194);冠层界面上气温垂直变幅小于5℃,随高度呈递增趋势,湿度垂直变幅超过40%;地-气碳通量呈秋冬小春夏大规律,年碳收支高于干旱区平均水平,为-0.026 mg CO2 m-2 s-1,表现为碳汇;垂直空间尺度上垂直温湿度差与生态系统净碳交换量(NEE,Net Ecosystem Exchange)拟合较好,温度拟合结果为R2=0.7350(P < 0.01),湿度拟合结果为R2=0.3627(P < 0.01),水热变点分别为5%和1℃,而季节尺度上温度拟合结果较好,温度拟合结果为R2=0.5221(P < 0.01),湿度拟合结果为R2=0.1716(P < 0.01),变点为55%和18℃。生长季较小的冠层垂直温差有利于杜加依林对大气CO2的吸收,而冠层高湿环境则会抑制杜加依林对CO2的吸收。

    • 羊草与大针茅根系构型对水分梯度响应的比较研究

      2019, 39(3):1063-1070. DOI: 10.5846/stxb201606301320

      摘要 (1400) HTML (100) PDF 1.27 M (550) 评论 (0) 收藏

      摘要:羊草(Leymus chinensis)与大针茅(Stipa grandis)是内蒙古锡林郭勒典型草原的两大建群种,也是内蒙古草原的重要优良牧草。选取锡林郭勒草原以大针茅和羊草为优势种的围封草场为研究样地,通过原状土柱移栽,进行了两年的水分梯度控制实验(150、300、450、600 mm),分别模拟当地年降雨量由干旱年到是湿润年的变化情况,分析比较羊草种群和大针茅种群地上高度和根系构型对水分梯度的响应情况。结果表明:相比大针茅种群,羊草种群对水分梯度的响应更敏感,随着水分梯度的增加,羊草地上高度和根系直径显著增加,根系长度和根系深度显著减少;而大针茅的地上高度和根系特征各项指标均没有显出与水分梯度的相关性,显然大针茅比羊草更能适应干旱生境。在干旱条件(模拟年降雨量150 mm处理)下,大针茅种群地上高度达到峰值,生长状况良好;羊草种群则采用地上个体小型化,地下主根变细,分叉,向土壤深层扩展的生长策略。因此,在气候变化背景下,干旱化的气候将导致大针茅种群在群落中的优势地位逐渐增加,反之羊草种群则会随着气候湿润化而占据更大的优势。

    • 野生大熊猫与放牧家畜的活动格局比较

      2019, 39(3):1071-1081. DOI: 10.5846/stxb201804170879

      摘要 (1503) HTML (92) PDF 2.91 M (586) 评论 (0) 收藏

      摘要:活动格局是动物内在机制和环境作用所表现出来的昼夜活动节律及其活动水平的行为生态特征,影响着动物的能量代谢能力、觅食行为策略和进化适应。通过内置活动传感器的GPS颈圈,于2010-2012年在四川卧龙国家级自然保护区的"核桃坪"及其毗邻区域,采集了野生大熊猫和放牧家畜的大量活动数据。分别选择3只成年大熊猫和3个马群的代表性个体作为样本,引入活动强度、活动时间百分率、活动时间片段率和活动片段时长等指标进行了两者之间的比较,以揭示大熊猫和放牧家畜在时间利用方面的内在特征。结果表明:野生大熊猫和放牧家畜在活动强度、活动时间百分率和活动时间片段率等方面都具有极显著性差异(P < 0.0001),仅两者之间的活动片段时长无明显的统计学意义(P=0.4107)。野生大熊猫表现为活动水平低、活动时间少、活动片段率高和活动片段时长短等特征的活动格局,且不同月份(季度)之间变化较大(P < 0.0001);放牧家畜则呈现出相异的时间利用规律,即活动水平高、活动时间多、活动时间片段率稍低和活动片段时长略长等特性。不同的时间利用规律和不同的空间利用模式,造成动物之间对栖息地、食物资源和伴生动物的利用方式、影响强度和空间分布的截然不同。因而,合理规划和管控放牧家畜的散养区域与数量,是自然保护管理与社区经济发展相协调的有效途径之一。

    • 东北地区5个物种潜在栖息地变化与优化保护规划

      2019, 39(3):1082-1094. DOI: 10.5846/stxb201804130847

      摘要 (1624) HTML (100) PDF 8.29 M (732) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候变化广泛影响着物种多样性及其分布变迁。优化模型模拟结果,获取气候变化影响下的优先保护区域将为制定应对气候变化的物种保护政策或行动提供理论依据,提升保护绩效。选取东北地区五种代表性动物,包括黑熊(Ursus thibetanus)、驼鹿(Alces alces)、水獭(Lutra lutra)、紫貂(Martes zibellina)及黑嘴松鸡(Tetrao parvirostris);结合最大熵模型(Maxent)模拟在不同RCP情景下未来3个年代(2030s,2050s,2070s)的物种潜在栖息地。根据九个常用气候模式的评价结果,获取东北地区合适的气候模式,了解气候变化对物种潜在栖息地的影响,同时开展物种保护规划,识别保护空缺,为应对气候变化、保持生物多样性提供支持。结果显示,在气候变化背景下物种潜在栖息地面积整体呈现下降趋势,但不同气候模式之间存在差异;评价结果推荐CCSM4、NorESM1-M、HadGEM2-AO及GFDL-CM3气候模式,推荐在东北地区使用以上气候模式进行物种未来潜在分布的研究。5个物种潜在栖息地平均面积变化率分别为-62.16%,-73.93%,-78.46%(2030s,2050s,2070s)。综合5个重点保护物种的保护优先区,大兴安岭的呼中、汗马与额尔古纳国家级自然保护区,延边地区的天佛指山、老爷岭东北虎、珲春东北虎与汪清原麝国家级自然保护区,长白山国家级自然保护区是气候变化下物种保护的热点区域。

    • 饥饿对中华倒刺鲃幼鱼代谢、个性和集群的影响

      2019, 39(3):1095-1104. DOI: 10.5846/stxb201709121636

      摘要 (1547) HTML (103) PDF 1.53 M (608) 评论 (0) 收藏

      摘要:在自然界中,环境变化、季节更替和人为因素造成食物资源时空分布的不均一性,导致鱼类经常面临食物资源短缺的环境胁迫,对其能量代谢和行为造成一定影响。为考察食物资源短缺下暖水性鲤科鱼类能量代谢、个性与集群行为的应对策略及其可能的内在关联,选取中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)幼鱼为实验对象,分别测定饥饿组(2周)和对照组(维持日粮)在处理前后实验鱼的标准代谢率(Standard metabolic rate,SMR)、个性行为(勇敢性、探索性和活跃性)以及实验处理后的集群行为(凝聚力和协调性)。研究发现:(1)饥饿组和对照组实验过程中实验鱼SMR均显著下降,但仅饥饿组实验鱼SMR具有重复性;(2)饥饿导致中华倒刺鲃幼鱼勇敢性、探索性、活跃性均显著增加;(3)饥饿导致群体成员间距离缩短,游泳速度及其同步性上升。研究表明:饥饿后的中华倒刺鲃不仅适应性降低SMR以减少能量消耗,而且呈现出更高的勇敢性、探索性和活跃性以利于获取食物资源;饥饿迫使中华倒刺鲃群体提高凝聚力和协调性,可能有助于提高群体的生存能力。

    • 不同藻密度下布洛芬浓度对萼花臂尾轮虫生命表统计学参数的影响

      2019, 39(3):1105-1113. DOI: 10.5846/stxb201707261350

      摘要 (1526) HTML (89) PDF 1.23 M (578) 评论 (0) 收藏

      摘要:在不同斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)密度(1.0×106、2.0×106个细胞/mL和4.0×106个细胞/mL)下,研究了不同浓度的(0、1、10、100、1000 μg/L和5000 μg/L)布洛芬对萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)生命表统计学参数的影响。结果表明,与各藻密度下的对照组相比,当藻密度为1.0×106个细胞/mL时,100-5000 μg/L布洛芬处理组中轮虫的生命期望和平均寿命显著缩短,100 μg/L布洛芬处理组中轮虫的世代时间显著缩短,1.0 μg/L布洛芬处理组中轮虫的净生殖率显著提高,10-5000 μg/L布洛芬处理组中轮虫的后代混交率显著提高。当藻密度为2.0×106个细胞/mL时,10-5000 μg/L布洛芬处理组中轮虫的生命期望和平均寿命显著缩短,1000 μg/L和5000 μg/L布洛芬处理组中轮虫的世代时间显著缩短,1、10、1000 μg/L和5000 μg/L布洛芬处理组中轮虫的种群内禀增长率显著提高,1 μg/L和1000 μg/L布洛芬处理组中轮虫的后代混交率显著提高。当藻密度为4.0×106个细胞/mL时,10-5000 μg/L布洛芬处理组中轮虫的生命期望、平均寿命和世代时间显著缩短。藻密度对轮虫的世代时间、净生殖率和种群内禀增长率有显著性影响(P < 0.05),布洛芬浓度对轮虫的生命期望、平均寿命、世代时间、净生殖率和种群内禀增长率有显著性影响(P < 0.05),藻密度和布洛芬浓度的交互作用对轮虫的生命期望、平均寿命和后代混交率有显著性影响(P < 0.05)。在实验设置的布洛芬浓度范围内,2.0×106个细胞/mL藻密度下,轮虫的生命期望、平均寿命和世代时间与布洛芬浓度之间均具有显著的剂量-效应关系(P < 0.05);4.0×106个细胞/mL藻密度下,轮虫的生命期望、平均寿命和净生殖率与布洛芬浓度之间均具有显著的剂量-效应关系(P < 0.05)。

    • >学术信息与动态
    • 基于文献计量分析的珊瑚礁研究现状与热点

      2019, 39(3):1114-1123. DOI: 10.5846/stxb201803270611

      摘要 (1807) HTML (91) PDF 5.22 M (692) 评论 (0) 收藏

      摘要:珊瑚礁生态系统在全球海洋生态中扮演着重要角色,它为热带海洋动物提供栖息地,为人类提供食物药物资源,是全球生产力最高的生态系统之一。为了解当前国内外珊瑚相关研究的现状与热点,利用文献计量的方法统计分析了珊瑚的相关研究。文章分别以WEB OF SCIENCE数据库和中国期刊全文数据库(CNKI)中期刊论文为国际和国内的数据源,从文献计量的角度出发,利用Excel按年份统计论文的发文数量,通过Bibexcel得出高频词共词矩阵,并用Ucinet和Netdraw得出共词网络可视化图谱。利用SPSS进行聚类分析,分别将国内外相关研究分为四大类,分析珊瑚相关研究趋势与热点。研究表明:①国际与国内的珊瑚研究除个别年份有所回落,均基本成逐年上升趋势,大致于20世纪90年代开始进入成熟阶段,但国内的研究略迟于国际;②国际上对珊瑚的研究更倾向于探究珊瑚礁退化的原因,而国内则以提高珊瑚礁的造礁能力为研究热点;③通过共词分析得出,国际研究高频词中的coral reefs,corals,climate change,sedimentation,一定程度上也可视为研究热点;④通过聚类分析,国内外的珊瑚研究有一定的相似性,主要集中在珊瑚礁生态系统、影响珊瑚的环境因子、气候因子等几个方面,但国内外研究又各有侧重。总结得出,有关珊瑚、珊瑚礁研究在国内外均以珊瑚礁为重点,近年来和未来珊瑚礁研究注重于珊瑚礁修复或帮助珊瑚礁生态系统自行恢复。

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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