• 2019年第39卷第8期文章目次
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      2019, 39(8):0-0.

      摘要 (1184) HTML (0) PDF 10.66 M (551) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 景观多功能性:概念辨析、近今进展与前沿议题

      2019, 39(8):2645-2654. DOI: 10.5846/stxb201902250344

      摘要 (2443) HTML (112) PDF 1.54 M (970) 评论 (0) 收藏

      摘要:景观多功能性是指景观同时提供多种功能,且不同功能间存在相互作用的特性。良好的景观多功能性可以有效提升区域人类福祉,使景观多功能性成为一项典型的人地耦合研究议题。然而,概念不明确、计量方法粗略、实践应用较少是当前制约景观多功能性研究继续深化的重要障碍。通过明晰景观多功能性与生态系统功能、生态系统服务、土地功能、景观服务、景观可持续性等近似概念的逻辑关系,梳理近年来国际上农业景观多功能性、城市景观多功能性以及其他具有区域特色的景观多功能性研究进展,发现格局-过程-服务-可持续性的级联研究链条已逐渐显现。未来景观多功能性研究有待基于供需原理优化景观功能评估指标与方法,正确认知景观功能主导性与多样性的关系,探究可持续发展目标达成的多目标协同途径,为国土空间优化提供理论、方法与实践指引。

    • 生物多样性与生态系统服务——关系、权衡与管理

      2019, 39(8):2655-2666. DOI: 10.5846/stxb201803160519

      摘要 (2925) HTML (81) PDF 1.07 M (1236) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物多样性和生态系统服务是人类生存和社会经济可持续发展的物质基础,应对生物多样性丧失和生态系统服务退化问题已经成为继气候变化之后的又一个全球性环境热点问题。生物多样性是生态系统生产力、稳定性、抵抗生物入侵以及养分动态的主要决定因素,生物多样性越高,生态系统功能性状的范围越广,生态系统服务质量就越高越稳定。目的是探讨生物多样性和生态系统服务之间的关系:(1)明确了生物多样性与生态系统过程、功能、服务之间的关系;(2)生物多样性在生态系统服务中的角色:生物多样性在不同的空间尺度通过各种形式的运行机制与生态系统服务产生联系,生物多样性是生态系统过程的调节者,是巩固生态系统服务的一个重要因素,生物多样性也是一种终极的生态系统服务,并在遗传和物种水平上直接贡献了其利益和价值;(3)生物多样性与生态系统服务权衡和协同关系的研究可以更好的帮助管理人员做出有利的决策和保护工作,也是制定规划和适应策略以减少生物多样性危机带来的不利影响的基础;(4)生物多样性与生态系统服务的关系在不同的时间和空间尺度上是不恒定的,有必要共同确定生态系统服务和生物多样性的空间格局,以有效和可持续的进行生态系统管理;(5)虽然生物多样性保护和生态系统管理还存在许多不确定性,但相关理论应该在管理、保护和恢复生态系统中发挥重要作用。研究提出了进一步研究的领域,以促进生物多样性保护和生态系统服务提供之间的协同作用。希望对相关领域的研究有所帮助。

    • 面源污染最佳管理措施多目标协同优化配置研究进展

      2019, 39(8):2667-2675. DOI: 10.5846/stxb201804140860

      摘要 (1587) HTML (122) PDF 1.03 M (574) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着点源污染逐渐得到有效控制,面源污染逐渐成为我国多数地区影响水环境质量安全的主要因素。推广实施最佳管理措施(Best Management Practices,BMPs)被认为是控制面源污染的有效途径。受到区域种植制度、耕作方式、政策以及经济成本等因素的影响,导致流域尺度配置BMPs存在一定的困难,特别是随着流域空间尺度的变化,会进一步加大BMPs配置难度,使得BMPs的配置工作变为了一项多目标决策优化问题,即如何在有限的成本投入下,实现水环境质量改善的目标。需要在不同空间尺度下对流域BMPs进行多目标协同优化配置。从面源污染关键源区识别、BMPs削减效率评估以及BMPs多目标协同优化模拟3个方面对面源污染BMPs多目标协同优化配置研究进行了综述。结果表明:1)包含地块尺度和流域尺度的多尺度模型耦合系统的构建,将是实现关键源区精准识别的有效途径;2)BMPs削减效率对水质改善响应的滞后性、不确定性、时空异质性、污染物形态转换风险等均是今后BMPs削减效率评估中需要重点解决的关键问题;3)建立流域污染物负荷削减量与水质改善之间的非线性响应关系,并以此为基础将BMPs组合数据库、成本数据库以及基于进化算法的的优化配置方案进行耦合,进而构建多目标决策支持系统,以获取BMPs空间优化配置方案以及多目标成本-效益最优曲线。

    • >土壤生态专栏
    • 不同海拔对福建戴云山黄山松林土壤微生物生物量和土壤酶活性的影响

      2019, 39(8):2676-2686. DOI: 10.5846/stxb201805111043

      摘要 (1900) HTML (105) PDF 1.80 M (839) 评论 (0) 收藏

      摘要:温度、水分等多种环境因子随海拔梯度发生变化,会直接或间接影响土壤微生物生物量、群落结构以及土壤酶活性。然而关于中亚热带地区山地森林生态系统土壤酶活性变化响应的研究还是相对匮乏。戴云山山脉是中国最大的黄山松种质基因基地,本研究以中亚热带戴云山1300 m (L)、1450 m(M)、1600 m(H)的黄山松(Pinus taiwanensis)为研究对象,探究不同海拔下土壤微生物生物量和土壤酶活性如何变化及驱动土壤酶活性变化的主要的环境因子。结果表明:海拔梯度对淀积层(B)土壤的酶活性影响整体较小,在淋溶层(A)土壤中,随海拔升高,纤维素水解酶(β-葡糖苷酶(βG)、纤维素水解酶(CBH))显著降低,因此使土壤可溶性碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)随海拔升高有下降趋势。尽管酸性磷酸酶活性(ACP)随海拔升高显著增加,然而有效磷(AP)无显著变化。此外随海拔升高,微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量磷(MBP)显著降低。冗余分析(RDA)结果发现,MBP和碳/氮比(C/N)是影响A层中土壤酶活性变化最重要的因子,而在B层中,土壤含水量(WC)和MBP对土壤酶活性起主要作用。研究表明,磷限制的亚热带地区,无机磷很容易被铁铝固定,MBP可以对土壤中的有效磷进行补充,成为影响本地区酶活性的主要因素。随海拔海拔降低,土壤有机碳、氮分解相关酶活性较高,从而加速了土壤碳、氮周转。因此,探究不同海拔梯度酶活性变化为预测中亚热带亚山地森林生态系统土壤碳、氮、磷养分循环提供了重要的理论依据,也为戴云山自然保护区黄山松林管理提供一定的科学依据。

    • 漓江河岸带不同水文环境土壤微生物与土壤养分的耦合关系

      2019, 39(8):2687-2695. DOI: 10.5846/stxb201803260595

      摘要 (1549) HTML (81) PDF 1.98 M (702) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于漓江河岸带典型地段内砾石滩、草地、灌草地和疏林地等4类水文环境梯度上的土壤样品分析,探讨了漓江河岸带土壤养分、微生物数量及微生物量等的变化特征及耦合关系。结果表明:土壤养分含量、土壤微生物数量及微生物量等在不同水文环境下均有显著差异。随着水淹时间的减少,土壤含水量、pH值、有效氮、有效磷和有效钾均呈先增后减的趋势,最大值多出现在灌草地,最小值多出现在砾石滩,而土壤微生物总量、细菌、放线菌数量和微生物量也为先增后减趋势,其数量或含量在灌草地最多,砾石滩最少。简单相关分析表明漓江河岸带各微生物指标与土壤有效氮、有效磷及速效钾相关性较强,与土壤全氮、全磷和全钾的相关性较弱。冗余分析表明土壤有效氮、有效磷和含水量是影响微生物总数、细菌数量、微生物量碳、微生物量氮和微生物量磷的重要因素,而有机质和全氮是影响放线菌数量的重要因素。研究结果说明适当的水文干扰有利于河岸带土壤养分的积累,对土壤微生物数量及其生物量也有显著促进作用;土壤有机质和有效养分含量(有效氮、有效磷等)与微生物数量及微生物量关系密切,其含量很大程度影响着微生物数量及其活性。在漓江河岸带生态保护和评估等研究过程中应充分考虑不同水文环境下的土壤微生物和养分的变化特征及耦合关系。

    • 不同坡向凋落物分解对土壤微生物群落的影响

      2019, 39(8):2696-2704. DOI: 10.5846/stxb201805261161

      摘要 (1714) HTML (106) PDF 3.80 M (630) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用空间与时间序列并用的方法,对贵州茂兰喀斯特森林阳坡和阴坡凋落物的分解特征及土壤微生物进行1年的野外调查和测定,探讨凋落物分解规律及其对土壤微生物群落的影响。凋落物在分解1年后的质量损失率约为72%,在分解过程中的碳、磷元素表现为释放,氮元素表现出富集;土壤微生物各群落磷脂脂肪酸(PLFA)在分解过程中的平均含量表现为:细菌(149.8 nmol/g) > 放线菌(63.9 nmol/g) > 真菌(31.3 nmol/g),阳坡和阴坡的微生物总PLFA在180d(559.2 nmol/g)和360d(513.6 nmol/g)的含量显著高于分解前;随分解时间的增加,阳坡细菌特征磷脂脂肪酸18:1ω7c的含量增加最大,其次是cy19:0和真菌特征磷脂脂肪酸18:1ω9c,阴坡土壤微生物PLFA含量表现出减少的趋势,细菌特征脂肪酸18:1ω7c减少量最大,约9.42 nmol/g,其次是i15:0和真菌特征脂肪酸18:1ω9c,约减少4.29-4.86 nmol/g;凋落物养分释放特征与微生物群落间的Spearman相关分析表明,真菌群落与碳元素释放率呈显著正相关关系,细菌群落与凋落物碳、磷元素的释放呈极显著正相关关系,且阳坡凋落物分解对微生物群落的影响高于阴坡。坡向和凋落物养分释放量对喀斯特森林凋落物的分解及土壤微生物群落的影响较显著,特征磷脂脂肪酸18:1ω7c、cy19:0、i15:0和18:1ω9c对环境变化的响应较为敏感。

    • 银北盐渍化土壤中6种耐盐植物根际细菌群落结构及其多样性

      2019, 39(8):2705-2714. DOI: 10.5846/stxb201804240929

      摘要 (1551) HTML (84) PDF 2.59 M (656) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤微生物对土壤肥力的形成和植物营养的转化起着积极的作用。对盐渍化土壤中植物根际微生物群落组成和多样性进行研究,有助于发现新的重要微生物功能类群或者功能潜力,对于盐碱土壤的植被恢复和生态重建都具有十分重要的意义。通过高通量测序和分离培养方法,对宁夏银北地区盐渍化土壤中的6种耐盐植物根际细菌的群落结构和多样性进行了分析。结果表明:所有土壤样品共检测到31门(亚门) 67纲253科400属细菌类群,不同植物根际微生物群落组成相似,但丰度各有差异,厚壁菌门、变形菌门、放线菌门和拟杆菌门为主要优势类群;在纲水平芽孢杆菌纲相对丰度最高,其次为α-变形菌、γ-变形菌和梭菌纲;在属水平上,芽孢杆菌属以极高的丰度(15.57%-53.85%)占据绝对优势,其次是鞘氨醇单胞菌属、不动杆菌属和节杆菌属。6种植物根际细菌的群落结构组成表现为芨芨草和柽柳相似,柳枝稷、苜蓿与枸杞相似,苦豆子则与另外5种差别最大。分离培养出的110株根际细菌多数具有较强的盐碱耐受性和一种以上生物学活性,分别隶属于芽孢杆菌属、假单胞菌属、鞘氨醇杆菌属、节杆菌属和中华根瘤菌属,在属水平上多样性单一,其中芽孢杆菌属是优势属。传统的分离培养和高通量测序结果都反映出银北地区盐渍化土壤中定殖着许多有重要生态功能的微生物类群,可用于进一步筛选和利用根际微生物改良盐碱土壤。

    • 典型农田退耕后土壤真菌与细菌群落的演替

      2019, 39(8):2715-2722. DOI: 10.5846/stxb201802100359

      摘要 (1722) HTML (117) PDF 2.81 M (675) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤真菌和细菌作为地下生态系统的重要组成部分,其群落的恢复状况是评价农田退耕还林生态效益的重要指标。以云南省维西县典型退耕还林农田为对象,利用高通量测序等方法比较了不同退耕年限的农田土壤中真菌和细菌群落随植被演替的变化特征。结果发现,农田撂荒后土壤细菌多样性先显著降低后缓慢上升,真菌多样性变化不明显;地上部植被由草本经灌丛再向林地演替的过程中,土壤真菌的群落组成随植被变化呈现明显的改变,主要体现在粪壳菌纲(Sordariomycetes)所占比例的减少(由30%减至10%左右)和伞菌纲(Agaricomycetes)所占比例的增加(由5%以下增至20%以上);而细菌的群落组成无明显变化。聚类分析的结果显示,真菌的群落组成变化与植物群落的演替规律更为同步。不同演替阶段的退耕农田土壤真菌和细菌群落均明显区别于未经扰动的天然林,表明人为扰动对土壤微生物群落的影响可能在较长时间内持续存在。研究揭示了云南典型农田退耕后地下土壤真菌和细菌群落随植被演替的变化特征,为全面评价该地区退耕还林的生态效益提供了数据支撑。

    • 桉树种植对林地土壤丛枝菌根真菌群落结构及多样性的影响

      2019, 39(8):2723-2731. DOI: 10.5846/stxb201804140855

      摘要 (2043) HTML (94) PDF 2.42 M (719) 评论 (0) 收藏

      摘要:桉树(Eucalyptus spp.)种植所产生的生态争议已受到广泛关注。丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AM真菌)是土壤微生物的重要组成部分,与根系共生后可促进植物的养分运输、提高植物逆境生存能力等。然而,桉树种植对土壤AM真菌群落结构和功能的影响尚不清楚。研究比较了次生林改种桉树后不同年限(2年/5年/10年)的土壤理化性质、AM真菌种类、群落组成及多样性的变化。结果表明,桉树种植显著改变了土壤理化性质,具体表现为2年生和10年生桉树林中土壤pH和有机碳显著降低(P < 0.05);AM真菌的孢子密度在桉树林土壤中显著低于次生林土壤(其中在5年生土壤中最低);AM真菌的种丰度随种植年份的增加逐渐下降,在10年生桉树林土壤中有所恢复;5年生桉树的菌根侵染率最高,10年生桉树侵染率最低。AM真菌群落组成和结构发生显著变化,优势种Funneliforms geosporus的丰度在2年生和10年生林地中显著降低;而Septoglomus deserticola的丰度在2年生和10年生林地中显著增加。另外,冗余分析(Redundancy analysis,RDA)结果表明,土壤AM真菌群落结构主要受土壤pH值(解释率:89.88%)变化的影响。研究揭示了次生林改种桉树林后土壤AM真菌的群落变化特征,为桉树林的栽培管理和环境修复提供了数据支撑。

    • 模拟降雨下麻栎林地表径流和壤中流及氮素流失特征

      2019, 39(8):2732-2740. DOI: 10.5846/stxb201802040296

      摘要 (1302) HTML (83) PDF 2.23 M (478) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨人工林地地表径流和壤中流产流机制及其氮素流失规律,选择鲁中南山区典型林地麻栎林为研究对象,采用模拟降雨试验方法,研究麻栎林与荒草地的产流及氮素流失特征。结果表明:(1)麻栎林的总产流量、地表径流量、壤中流量分别是荒草地的80.5%、61.4%、162.2%。地表径流产流呈不断增加且趋于稳定的特征;壤中流产流时间明显滞后于地表径流的,产流过程径流量波动比较小,保持相对稳定。地表径流量和壤中流量随时间的变化过程可分别通过对数函数和多项式函数进行模拟。(2)麻栎林的全氮总流失浓度、地表径流全氮流失浓度、壤中流全氮流失浓度为11.5、13.1、8.9 mg/L,分别比荒草地低19.0%、13.8%、8.2%。地表径流全氮流失浓度一般前期较大,而后递减并趋于稳定;壤中流全氮流失浓度在整个产流过程中保持相对稳定。地表径流和壤中流全氮流失浓度随降雨时间的变化过程可分别通过幂函数和多项式函数进行模拟。(3)在整个降雨产流过程中,麻栎林和荒草地的地表径流量分别占总产流量的61.8%和81.1%,麻栎林和荒草地的地表径流全氮流失量分别占全氮总流失量的70.4%和87.0%,径流、氮素的流失都以地表径流为主。与荒草地相比,麻栎林具有明显增加壤中流,减少氮素流失效果。

    • 宁南山区典型植物根系分解特征及其对土壤养分的影响

      2019, 39(8):2741-2751. DOI: 10.5846/stxb201710101807

      摘要 (1479) HTML (72) PDF 1.52 M (676) 评论 (0) 收藏

      摘要:根系分解是陆地生态系统碳和养分循环的重要地下生态过程,研究宁南山区典型植物根系分解特征及其对土壤养分的影响,能够丰富和完善陆地生态系统的物质和能量循环机制,为我国黄土高原植被恢复过程中植物与土壤之间的养分循环提供依据。连续2年研究了宁南山区3种典型植物(长芒草、铁杆蒿和百里香)根系的分解特征及其对土壤养分的影响。结果表明,长芒草、铁杆蒿和百里香根系年分解指数(K)分别0.00891、0.01128、0.01408,分解速率依次表现为百里香 > 铁杆蒿 > 长芒草。分解16个月后3种典型植物根系释放大量养分,其中碳的释放量在57.05-124.39 g/kg;氮的释放量在0.12-0.47 g/kg。3种典型植物根系对土壤养分的影响主要表现为:试验结束时,0-5 cm表层土壤有机碳含量提高了0.17-0.35 g/kg,5-20 cm土层土壤有机碳含量提高了0.26-0.35 g/kg。相关性分析可知,植物根系养分释放量与土壤养分含量之间存在一定的负相关关系,当土壤养分含量较低时,根系会增加养分释放量进行补充。由此可知,根系分解提高了土壤养分含量,有效的促进了养分在根系-土壤中的循环。

    • 漓江水陆交错带土壤理化性质及其分布特征

      2019, 39(8):2752-2761. DOI: 10.5846/stxb201805091026

      摘要 (1411) HTML (78) PDF 4.93 M (625) 评论 (0) 收藏

      摘要:水陆交错带是水生生态系统与陆地生态系统之间的过渡带,是一种典型的生态交错区,承载着能量流动、物质循环和信息交换的重要作用。土壤作为水陆交错带系统的重要组成部分,是水陆交错带功能实现的基础之一。鉴于此,以桂林漓江水陆交错带纵向梯度(上游、中游、下游)不同植被覆盖条件下的土壤为研究对象,采用野外取样调查、实验分析与统计检验相结合,系统的分析了土壤理化性质及其分布特征,旨在为该区域退化生态系统恢复与重建提供依据。结果表明:11个土壤理化性质,其中5个指标(土壤含水量、全氮、全磷、速效氮和速效钾)在上游、中游和下游均差异性显著。不同梯度下的土壤理化性质的相关性及相关性大小也不尽相同,但在总体上存在一些较相似的变化规律,如上游、中游和下游的土壤容重和孔隙度均呈现显著负相关,土壤全磷和有机质与多数土壤化学性质呈显著正相关;土壤含水量在下游与多数土壤化学性质均显著相关,但在上游仅与土壤全磷显著负相关。PCA主成分分析表明,土壤容重、土壤孔隙度和土壤全磷含量的贡献均大于其他环境因子的平均贡献率,体现了它们是影响漓江水陆交错带土壤理化性质的重要环境因子。

    • 大兴安岭北部天然针叶林土壤氮矿化特征

      2019, 39(8):2762-2771. DOI: 10.5846/stxb201804120845

      摘要 (1337) HTML (81) PDF 2.04 M (507) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用顶盖埋管法对大兴安岭地区天然针叶林(樟子松林、樟子松-兴安落叶松混交林和兴安落叶松林)土壤铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、净氮矿化速率进行研究,并探索土壤理化性质与氮矿化之间的相关性,为大兴安岭地区森林生态系统土壤养分管理及森林经营提供帮助。结果表明:观测期内(5-10月)3种林型土壤无机氮变化范围为31.51-70.42 mg/kg,以NH4+-N形式存在为主,占比达90%以上,且与纯林相比混交林土壤无机氮含量较高。3种林型土壤净氮矿化、净氨化、净硝化速率月变化趋势呈V型,7、8月表现为负值,其他月份为正值。净氮矿化速率变化范围樟子松林为-0.54-1.28 mg kg-1 d-1、樟子松-兴安落叶松混交林为-0.13-0.55 mg kg-1 d-1、兴安落叶松林为-0.80-1.05 mg kg-1 d-1。土壤净氨化过程在土壤氮矿化中占主要地位,占比达60%以上。3种林型土壤净氮矿化、净氨化及净硝化速率垂直差异显著,0-10 cm土层矿化作用明显高于10-20 cm土层(P<0.05)。土壤氮矿化速率与土壤含水量、土壤有机碳含量、土壤C/N、枯落物全氮含量和枯落物C/N均存在显著相关性。不同类型的森林土壤及枯落物的质量也存在差异,进而影响土壤氮矿化特征。

    • 纳木错湖水体固碳微生物数量、群落结构及其驱动因子

      2019, 39(8):2772-2783. DOI: 10.5846/stxb201805081021

      摘要 (1471) HTML (93) PDF 5.26 M (592) 评论 (0) 收藏

      摘要:湖泊是微生物固碳的主要生态系统之一,但青藏高原湖泊水体固碳微生物群落的研究还罕见报道。以纳木错为例,采用定量PCR和克隆文库方法,研究湖水中cbbL ID基因丰度和固碳微生物群落组成,并分析其与环境参数的关系。结果显示:纳木错湖水中存在较高丰度的cbbL ID类型固碳微生物,从表层到底层呈增加趋势,T2点底层达到最高值(6.37×108 拷贝L-1湖水)。cbbL ID类型固碳微生物共分四个类群,即不等鞭毛类(Stramenopiles),定鞭藻纲(Haptophyceae),蓝藻(Cyanobacteria)和隐藻门(Cryptophyta)。其中占主要的是Stramenopiles和Haptophyceae。Stramenopiles类群的多样性较高(含7个纲,13个科),其他类群只有1个科。相关性分析表明Stramenopiles和Haptophyceae出现频率存在显著的负相关关系(P<0.01)。湖水深度和pH与湖水cbbL ID基因丰度显著相关(P<0.05,P<0.01)。叶绿素含量与Stramenopiles和Haptophyceae出现频率显著相关(P<0.01)。

    • 莱州湾金城海域网采浮游植物年际变化及与环境因子的关系

      2019, 39(8):2784-2793. DOI: 10.5846/stxb201803200545

      摘要 (1530) HTML (83) PDF 5.15 M (503) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解莱州湾金城海域浮游植物群落年际变化特征,在该海域设置了15个监测站位,于2009年和2010年采用浅水Ⅲ型浮游生物网逐月连续进行24个航次浮游植物调查,同步监测其他环境因子。浮游植物样品经鲁格氏溶液固定后在OLYMPUS BX51显微镜下进行分类、鉴定、计数,共鉴定出浮游植物81种,隶属于硅藻门、甲藻门、黄藻门和金藻门4门25科43属。其中硅藻16科33属67种,占种类数的82.7%;甲藻6科7属11种,占种类数的13.6%;黄藻2科2属2种,占种类数的2.5%;金藻1科1属1种,占种类数的1.2%。2009年和2010年金城海域浮游植物种类组成和比例基本一致,浮游植物丰度年际变化和种类数年际变化均呈现明显的双峰模型,每年2月和9月为高峰期,5月为全年最低值。2009年和2010年细胞丰度均值分别为465×104 (38.4×104-1351×104) 个/m3和457×104 (41.8×104-1380×104) 个/m3,均低于1982-1983年平均水平。浮游植物群落年际相似性在60%水平聚类分为四个类群,其中Ⅰ类为5月份样品,优势种为夜光藻和洛氏角毛藻;Ⅱ类为11-4月份样品,优势种有中肋骨条藻、旋链角毛藻和夜光藻;Ⅲ类为8、9、10月份样品,优势种为洛氏角毛藻和丹麦细柱藻;Ⅳ类为6、7月份样品,优势种为洛氏角毛藻和尖刺拟菱形藻。浮游植物群落Shannon-Winner多样性指数平均2.715 (1.446-3.807),Margalef丰富度指数平均2.418 (1.545-3.153),Pielou均匀度指数平均0.523 (0.263-0.706)。2009年和2010年多样性指数和均匀度高峰值出现在3月和10月,低值出现在7月和9月;均匀度指数年际变化低值出现在6-9月。浮游植物群落结构主要受水温和盐度环境因素的影响,其中水温与洛氏角毛藻丰度呈极显著正相关(R=0.613,P<0.01),与旋链角毛藻、中肋骨条藻和夜光藻丰度呈极显著负相关(R=-0.662,-0.649,-0.649,P<0.01);化学需氧量与旋链角毛藻和中肋骨条藻均呈显著负相关(R=-0.589,-0.480,P<0.05);盐度与中肋骨条藻呈极显著负相关(R=-0.585,P<0.01);其他环境因子与各优势种丰度相关性不明显。

    • 夏、秋季渤海小型底栖动物类群组成及分布特征

      2019, 39(8):2794-2805. DOI: 10.5846/stxb201801290236

      摘要 (1460) HTML (87) PDF 2.37 M (523) 评论 (0) 收藏

      摘要:分别于2011年6月和11月,搭载"东方红2号"科学调查船在渤海海域(37.0°-40.0°N,118.0°-122.0°E)进行了小型底栖动物的取样,对小型底栖动物类群组成、丰度、生物量、空间分布及其与环境因子的关系进行了研究。结果表明:研究海域小型底栖动物分布不均匀,表现为黄河口附近及近岸海域小型底栖动物丰度显著低于其他海域。小型底栖动物6月平均丰度高于11月,分别为(1012.7±519.1)个/10 cm2和(829.5±385.8)个/10 cm2,6月平均生物量低于11月,分别为(570.8±307.6)μg干重/10 cm2和(661.3±310.9)μg干重/10 cm2。两个航次共鉴定出18个小型底栖动物类群,其中自由生活海洋线虫为最优势类群,分别占小型底栖动物总丰度的95.0%和90.3%,占小型底栖动物总生物量的67.4%和45.3%。其他数量上较重要的类群还有底栖桡足类、多毛类、动吻类和双壳类等。其中,多毛类丰度具有显著的季节差异,其11月丰度高于6月。两个航次分别有93.6%(6月)和91.1%(9月)的小型底栖动物分布在0-5 cm的表层沉积物内,没有表现季节性垂直迁移。对小型底栖动物生物数据与环境因子的相关分析结果显示,小型底栖动物的丰度与沉积物中值粒径、含水率呈显著负相关,与有机质含量呈极显著负相关,表明这三个因子是决定研究海域小型底栖动物分布的重要因素。小型底栖动物群落组成与环境因子的BIOENV相关分析表明,水深、有机质含量的组合能够最好地解释小型底栖动物群落结构的差异。与渤海海域30年来的小型底栖动物研究比较发现,在过去30年里,渤海小型底栖动物(包括海洋线虫)丰度逐渐增加,而其中的底栖桡足类丰度却在逐渐减少。沉积环境的变化以及人类干扰是引起渤海海域小型底栖动物丰度变化的重要因素。

    • 黄土丘陵区土地覆盖和生物多样性功能演化及预测

      2019, 39(8):2806-2815. DOI: 10.5846/stxb201805051004

      摘要 (1527) HTML (73) PDF 6.03 M (484) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究黄土丘陵区土地覆盖和生物多样性功能演化,评价生物多样性保护视角下的最优生境,研究以宁夏彭阳县为研究区,1995、2000、2005、2010、2015年的Landsat TM影像为基础数据,集成3S技术获取土地覆盖时空动态变化特征,采用陷阱法于2012和2013年6-8月在研究区灌草混交林地、乔灌混交林地等6种不同生境内采集地表甲虫样本数据,利用InVEST-Habitate Quality模型评价生物多样性功能,结合采样数据探究最佳生境,借助CA-Marcov模型模拟研究区2020年土地覆盖及生物多样性功能。研究结果表明:(1)1995-2015年彭阳县土地覆盖及生物多样性功能发生显著变化,未利用地减少,城镇用地快速扩张,生境中天然封育草地和水平农田地变化明显,研究期间生物多样性功能经历了退化-优化的转变,2015年最佳;(2)模拟2020年土地覆盖中的水平农田地、城镇用地等较2015年有显著变化,生物多样性功能提高;(3)灌草混交林地是彭阳县生物多样性功能保护的最优生境,生境中固有的"88542"水平沟整地措施可作为当地典型生态恢复的最优模式;(4)InVEST模型和CA-Markov模型综合利用,普适性及准确性较好,研究区水平沟、鱼鳞坑、"88542"等水土保持工程和退耕还林还草、生态功能区划等生态恢复策略的实施和建设成效显著。

    • 双花木属植物潜在分布区模拟与分析

      2019, 39(8):2816-2825. DOI: 10.5846/stxb201805311203

      摘要 (1584) HTML (114) PDF 15.39 M (445) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候变化直接影响着物种的分布范围。了解气候变化对濒危物种分布区的影响,是开展保护生物学研究的基础。双花木属(Disanthus Maxim.) 1种1变种,隶属金缕梅科(Hamamelidaceae),为东亚特有濒危物种和典型的中-日间断分布成分,在研究东亚植物区系地理演化方面具有重要的科学价值。本研究基于双花木属植物19个当前居群分布点的气候变量,运用 MaxEnt模型预测双花木属植物在末次盛冰期(约22000年前)、当前(1950-2000年)和未来(2060-2080年)气候情景下的潜在分布区的结果显示,受试者工作特征曲线下的面积(AUC=0.9999±0.0001)接近于1,表明MaxEnt模型的预测准确度极高;气候变量贡献率和Jackknife检验评估的结果显示,制约双花木属植物分布的主导气候变量是最湿月降水量和最干月降水量。采用ArcGIS 10.0中的ArcToolbox空间分析工具定量分析比较双花木属的分布动态,基于生境稳定性(Nstab)、当前与其他时期分布区面积比(Na)和扩张/收缩程度(Ne)的分析结果揭示,在双花木属植物进化过程中,分布范围经历了收缩过程;未来的温室气体排放量升高程度不同,其适生区呈现不同程度(30%-65%)收缩,特别是RCP 8.5气候情景下,我国武夷山山脉的潜在分布区有可能会丧失。探讨双花木属植物对不同时期气候变化的响应,重建冰期以来该属植物地理分布的变迁历史,分析限制其潜在地理分布的主导气候变量,可为双花木属植物保育措施的制定和东亚地区植物区系物种形成演化的研究提供理论参考。

    • 外生菌根菌对油松幼苗抗氧化酶活性及根系构型的影响

      2019, 39(8):2826-2832. DOI: 10.5846/stxb201805091027

      摘要 (1320) HTML (100) PDF 2.05 M (686) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究盆栽条件下,接种褐环乳牛肝菌(Suillus luteus)和红汁乳菇(Lactarius hatsudake)对油松(Pinus tabulaeformis)苗木生长,抗氧化酶活性和根系构型的影响。结果表明:(1)褐环乳牛肝菌和红汁乳菇均可与油松合成外生菌根,并显著提高苗木的苗高、地径、鲜重和干重。(2)接种褐环乳牛肝菌苗木针叶抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性分别比接种红汁乳菇苗木高14.77%、20.77%、34.68%;接种褐环乳牛肝菌苗木根系抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性分别比接种红汁乳菇苗木高8.54%,4.34%,33.31%;接种处理苗木抗氧化酶活性均显著高于不接种处理。接种处理苗木根长、表面积、体积、平均直径、根尖数、分叉数显著高于不接种处理;接种处理间苗木只有根尖数存在显著差异;接种褐环乳牛肝菌的油松根系分支成80°-90°的一级侧根数占23.81%,显著多于接种红汁乳菇和对照苗木。研究表明,接种褐环乳牛肝菌和红汁乳菇均能促进油松苗木生长,提高油松体内抗氧化酶活性,扩大苗木根系的吸收范围,其中褐环乳牛肝菌各方面的促进效果要优于红汁乳菇。

    • 镧胁迫下外源H2O2对裸燕麦幼苗叶绿素荧光参数和光合碳同化酶活性的影响

      2019, 39(8):2833-2841. DOI: 10.5846/stxb201804200902

      摘要 (1432) HTML (82) PDF 1.12 M (557) 评论 (0) 收藏

      摘要:稀土污染已成为制约农业发展的一种重要因素,为探讨外源过氧化氢(H2O2)缓解裸燕麦镧(La)胁迫伤害的光合生理机制,以'白燕7号’裸燕麦幼苗为材料,采用砂培方法,研究了5 mmol/L H2O2喷施预处理对1.20 mmol/L La3+胁迫下裸燕麦幼苗生长、叶片叶绿素荧光参数和碳同化关键酶活性的影响。结果表明:La胁迫下,H2O2预处理的裸燕麦幼苗根长、株高和生长量的降幅及叶片叶黄素循环脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)显著下降,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPS)、光化学猝灭系数(qP)和吸收光能用于光化学反应的份额(P)显著提高,PSⅡ非光化学猝灭系数(NPQ)、调节性能量耗散Y(NPQ)、非调节性能量耗散Y(NO)、吸收光能用于天线热耗散的份额(D)、PSⅡ反应中心非光化学耗散的份额(Ex)和双光系统间激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)明显降低,同时1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)、1,7-二磷酸景天庚酮糖酯酶(SBPase)和1,6-二磷酸果糖醛缩酶(FBAase)活性显著提高,但转酮醇酶(TKase)活性无显著变化。表明外源H2O2能够通过提高PSⅡ光化学效率和碳同化关键酶活性而非依赖叶黄素循环的热耗散来减轻La胁迫导致的光抑制,从而缓解La胁迫幼苗生长的受抑程度,增强裸燕麦对La胁迫的适应性。

    • 基于结构方程模型分析森林生态安全的影响因素

      2019, 39(8):2842-2850. DOI: 10.5846/stxb201804020740

      摘要 (1384) HTML (83) PDF 1.94 M (844) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林生态安全是维持国家生态安全的重要基础,也是人类生存的必要环境。森林不仅为人类提供木材和其他林副产品等实物价值,还具有美化环境、固碳释氧、涵养水源、防风固沙等生态服务价值,对维持生态平衡有重要作用。生态安全的相关研究多集中在构建评价指标评价森林生态安全,研究内容相对单一,而针对林业生态-产业共生关系的研究,并没有对林业产业类型进行区分,其次,林业产业发展对森林生态安全的影响研究较少。针对上述问题,在考虑产业分类的基础上,基于PSR理论和狭义的森林生态安全定义,利用31个省(市、自治区)3年的林业统计数据,运用PLS结构方程模型分析林业产业发展、森林生态保护对森林生态安全的影响及影响的大小,并分析了各地区森林生态保护的响应活动,为林业产业发展和森林生态保护的政策制定提供依据,从而促进林业的可持续发展。基于上述分析得出如下结果:(1)林业产业发展对森林生态安全无显著影响,但有部分子产业有森林生态安全有影响;(2)林业一产发展对森林生态安全有显著地直接影响,路径系数为0.175,间接影响不显著;(3)林业二产和三产发展对森林生态安全的直接影响和间接都不显著;(4)三类产业对林业产业发展的影响均显著,影响的大小分别为林业二产(0.636)、林业一产(0.204)、林业三产(0.151);(5)森林生态保护对森林生态安全有显著地直接影响,路径系数为0.619;(6)相对于其他地区,西部的森林生态保护活动积极性不高。由此得出如下结论:林业产业发展及林业二产、林业三产对森林生态安全未形成压力,只有林业一产发展对森林生态安全产生了正压力,需进一步加强林业产业结构的调整;加大保护响应力度对森林生态安全的影响大于合理利用的正压力;加强西部区域的森林生态保护力度,提高森林生态安全。

    • 宁夏六盘山4种典型森林伴随降水的无机氮通量变化特征

      2019, 39(8):2851-2861. DOI: 10.5846/stxb201803230574

      摘要 (1195) HTML (78) PDF 1.03 M (493) 评论 (0) 收藏

      摘要:在宁夏六盘山香水河小流域,选择建立了4种典型森林的样地,测定了2011年生长季(5月24日-10月20日)大气降水(724.3 mm)、穿透水、干流、枯落物渗透水和主根系层(0-30 cm)土壤渗透水的无机氮(NH4+-N、NO3--N)浓度及相应通量的变化。结果表明,在林外降水转化林下降水中,各样地林下降水携带的生长季NH4+-N通量(kg/hm2)(华北落叶松人工林2.40、华山松次生林2.37、野李子灌丛2.29、桦木次生林2.09)均明显低于林外降水(3.04),NO3--N通量(kg/hm2)(华北落叶松人工林2.15、桦木次生林2.14、野李子灌丛2.09、华山松次生林1.92)更显著低于林外降水(4.27)。整体看来,阔叶林林冠的无机氮吸附(吸收)作用稍高于针叶林。在4种森林样地的枯落物层渗透水中,无机氮浓度变化在0.68-0.88 mg/L,稍高于林冠穿透水的无机氮浓度;4个样地的枯落物渗透水的无机氮通量(kg/hm2)(野李子灌丛4.10、桦木次生林3.24、华山松次生林3.22、华北落叶松人工林2.77)均低于林下降水。在华山松次生林和华北落叶松人工林的主根系层(0-30 cm)土壤渗透水中,无机氮浓度均高于枯落物渗漏水;因土壤淋出作用,华山松次生林和华北落叶松人工林的土壤渗透水的无机氮输出通量分别为16.34 kg/hm2和18.93 kg/hm2,均显著高于枯落物渗透水的输入通量。整体来看,林外降水在林地无机氮输入中占有重要地位,在研究年份生长季,林冠层和枯落物层的吸附(吸收)作用使降水输入的无机氮通量明显降低,但主根系层土壤淋出作用显著增大了土壤渗透水携带的无机氮输出通量,表现为土壤层氮素流失。

    • 柴达木盆地东部荒漠植物生态位特征

      2019, 39(8):2862-2871. DOI: 10.5846/stxb201802010281

      摘要 (1383) HTML (82) PDF 1.59 M (516) 评论 (0) 收藏

      摘要:以柴达木盆地东部27个典型样地的植物群落为研究对象,通过生态位宽度和生态位重叠指数计算,分析该区13种优势植物在土壤含水量、容重、有机质、pH、全盐、全氮维上的生态位特征,以期为柴达木盆地植被恢复重建和荒漠系统生态保护提供理论参考。结果表明:①13种植物在6个土壤因子上平均生态位宽度从大到小依次是:驼绒藜、琵琶柴、芨芨草、芦苇、合头草、蒿叶猪毛菜、白刺、盐爪爪、小嵩草、麻黄、沙拐枣、柽柳和梭梭,其中,驼绒藜在土壤含水量、容重和有机质上占据最高值,琵琶柴在土壤pH、全盐、全氮维上占据最高值;②生态位宽度较大的物种在生态位重叠上并不占据最高重叠值,而是处于一个中游的位置;③驼绒藜和琵琶柴在生态位宽度和生态位重叠上均占相对高的位置,对群落的建群起重要作用;④78个种对在每一个土壤因子上的生态位重叠值 < 0.3的占总对数的比例为76%,柴达木盆地东部植物总体生态位重叠偏低,竞争较小,群落处于一个相对稳定的状态。

    • 外源氮持续输入对相应氮梯度下碱蓬残体分解及硫养分释放的影响

      2019, 39(8):2872-2882. DOI: 10.5846/stxb201801290229

      摘要 (1173) HTML (80) PDF 1.32 M (395) 评论 (0) 收藏

      摘要:以黄河口北部滨岸高潮滩的碱蓬残体为研究对象,将第一年度野外原位氮输入试验(N0:无额外氮处理;N1:低氮处理;N2:中氮处理;N3:高氮处理)获得的不同基质质量残体(NL0,NL1,NL2和NL3),原位投放至来源样区,并通过第二年度的持续输氮,探讨外源氮持续输入条件下残体基质质量改变对其分解速率和硫养分释放的影响。结果表明,随着氮输入量的增加,不同基质质量残体的分解速率整体表现为NL1 > NL3 > NL2 > NL0,说明外源氮持续输入条件下基质质量改变促进了残体的分解,且该促进作用在低氮处理下表现的最为明显,原因主要与其在残体分解过程中C/N比的改变程度最为明显有关。不同基质质量残体中的TS含量均呈不同程度波动变化特征,且其与相应的C/S比均呈相反规律变化,说明C/S比是调控不同氮持续输入条件下残体分解过程中硫含量变化的主控因素。不同基质质量残体的硫养分在分解期间均发生不同程度的净释放,且释放强度整体表现为NL3 > NL1 > NL2 > NL0,说明外源氮持续输入条件下残体基质质量改变促进了其硫养分释放,且该促进作用在高氮处理下表现的最为明显。研究发现,未来黄河口氮养分负荷增加的情况下,碱蓬残体的基质质量(C/N和C/S)将发生改变,而持续增强的氮负荷又会促进不同基质质量残体的硫养分归还,从而加速硫的生物循环速率。

    • 低温胁迫下6种木兰科植物的生理响应及抗寒相关基因差异表达

      2019, 39(8):2883-2898. DOI: 10.5846/stxb201801230185

      摘要 (2837) HTML (73) PDF 3.43 M (677) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了6种木兰科植物对低温胁迫的生理响应及耐寒相关调控基因HSP90和WRKY33的差异表达,为木兰科植物抗寒机理的研究和抗寒品种的选育提供理论基础。结果表明,6种木兰科植物的低温LT50在-10.64—-22.06℃,从高到低依次为红花深山含笑、峨眉含笑、杂交含笑、阔瓣含笑、六瓣含笑和乐东拟单性木兰;低温过程中,6种木兰科植物叶片可溶性蛋白(SP)、游离脯氨酸(Pro)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物歧化酶(POD)活性呈先升高后降低的趋势,可溶性糖(SS)和丙二醛含量(MDA)则不断积累;筛选出REC、MDA、SP、SS和Pro作为6种木兰科植物抗寒性评价的关键指标;聚类分析将6种木兰科植物在抗寒性能上分为强、中、弱三类,分别为乐东拟单性木兰和六瓣含笑,阔瓣含笑、杂交含笑和峨眉含笑,以及红花深山含笑。对HSP90、WRKY33基因的差异表达分析表明,2个基因在6种木兰科植物中的相对表达量呈先升高后降低的趋势,在临近各树种LT 50时,2个基因的表达被强烈抑制且后期表达量不可逆。0℃时,2个基因的表达量差异不显著;-5℃时,2个基因开始被激活,表达量增加;-10℃时,HSP90、WRKY33基因在红花深山含笑叶片中的表达量较-5℃时分别下调了0.76倍和0.68倍,而在其他5个树种中的表达被进一步激活;-15℃时,HSP90和WRKY33基因在抗寒性中等的阔瓣含笑、杂交含笑、峨眉含笑中亦被强烈抑制,较-10℃时分别下调了0.38倍、0.33倍、0.32倍和0.71倍、0.72倍、0.74倍,在抗寒性强的乐东拟单性木兰和六瓣含笑中的表达被进一步激活;-20℃以后,2个基因在6个树种中的表达均被强烈抑制,但在抗寒性最强的乐东拟单性木兰中的表达量仍高于其他5个树种。抗寒基因的激活与表达是影响植物抗寒性的重要因素,抗寒性不同的树种对低温的应答机制明显不同。抗寒性越强的树种越能快速启动低温应答机制,激活抗寒相关基因的表达,进而调整生理生化活动以抵御和适应冷应力。不抗寒树种中抗寒基因的表达则受到抑制,降低了其对低温逆境的耐受能力。

    • 干旱荒漠区植物生态位对水盐的响应

      2019, 39(8):2899-2910. DOI: 10.5846/stxb201801180135

      摘要 (1365) HTML (78) PDF 1.33 M (509) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球气候变化对生态系统功能的影响决定着种群地位和群落演替,由于干旱区的特殊性成为研究生物响应环境变化的热点地区。为探索艾比湖流域荒漠区植物生态位对土壤水盐梯度的响应,在研究水、盐含量和植物生态位特征的基础上,应用变系数模型,分析了土壤水盐梯度下的群落组成和生态位响应趋势。结果显示:(1)随土壤水盐梯度的降低,艾比湖流域群落的物种组成呈倒"V"型分布,说明土壤水盐交互作用影响着植被分布和群落类型。(2)高水盐环境下,胡杨(Populus euphratica)、琵琶柴(Reaumuria soongorica)和梭梭(Haloxylon ammodendron)等生态位宽度值(Bi)较大,柽柳(Tamarix ramosissima)、骆驼刺(Alhagi sparsifolia)和甘草(Glycyrrhiza uralensis)等Bi较小;中水盐环境下,白刺(Nitraria schoberi)和琵琶柴的Bi较大,铃铛刺(Halimodendron halodendron)、甘草和盐节木(Halocnemum strobilaceum)的Bi较小;低水盐环境下,梭梭、花花柴(Karelinia caspica)和琵琶柴等Bi较大,盐节木的Bi较小;说明土壤水盐环境和物种生态学特性是影响Bi的重要因素。(3)物种水平上,Bi较大的种群与其他物种的生态位重叠(Oij)一般较大,但Bi较小的物种间的Oij不一定小(例如:高水盐土壤环境下柽柳和骆驼刺的Oij为1);群落水平上,BiOij具有一定的正相关性;说明由于资源纬度的相似性增大了低Bi物种间的Oij,并且BiOij由物种向群落尺度转换时,两者之间的关系存在冗余。(4)土壤水盐梯度与群落生态幅呈现一种非线性相关特征,高水盐格局对群落Bi有一定的促进效应,而低水盐模式对Bi具有一定的限制作用,表明土壤水盐的协同效应影响着物种在群落的地位,并在一定程度上决定了群落向正负两极演替的方向。

    • 地表反照率不同计算方法对干旱区流域蒸散反演结果的影响——以新疆三工河流域为例

      2019, 39(8):2911-2921. DOI: 10.5846/stxb201712142250

      摘要 (1325) HTML (125) PDF 7.74 M (581) 评论 (0) 收藏

      摘要:地表蒸散是维持地球表面水量平衡和热量平衡的重要环节,SEBAL模型作为一种快速且有效的反演地表蒸散的遥感物理模型方法,在地表蒸散研究中得到广泛应用。地表反照率作为影响地表能量平衡的重要因素,同时也是SEBAL模型的重要输入参数,因此不同的地表反照率计算方法对SEBAL模型的反演结果有重要影响。以新疆三工河流域为研究区,利用Landsat8 OLI/TIRS数据,以应用最为广泛的Smith地表反照率计算法和Liang地表反照率计算法两种方法计算地表反照率,并输入SEBAL模型中反演日蒸散量,比较分析两种地表反照率计算方法对蒸散反演结果的影响,得出以下结论:(1)两种地表反照率计算方法下经SEBAL模型得到的日蒸散量与实测值拟合程度均较高,不同年份下线性拟合决定系数大于0.75,但是使用Smith方法计算出的地表反照率结合SEBAL模型得到的日蒸散量与实测值拟合程度更高;(2)通过RMSE等精度指标比较两种地表反照率计算方法下基于SEBAL模型反演的日蒸散量,结果显示,Smith地表反照率计算方法下反演的日蒸散量精度略高;(3)Smith地表反照率计算方法下最终得到的区域日均蒸散量高于使用Liang地表反照率计算方法最终得到的区域日均蒸散量,夏季差异最大,差异为0.64 mm/d,其他季节差异较小,差异约为0.2 mm/d。(4)进一步比较研究日内两种地表反照率计算方法得到的地表反照率,结果显示,Smith地表反照率计算法得到的地表反照率均值均小于同时期Liang地表反照率计算法得到的地表反照率均值。

    • 不同抗旱性冬小麦根系时空分布与产量的关系

      2019, 39(8):2922-2934. DOI: 10.5846/stxb201711132026

      摘要 (1281) HTML (96) PDF 1.75 M (553) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确不同抗旱性冬小麦品种 (Triticum aestivum L.) 根系时空分布及其与产量的关系,以抗旱性品种长武134、长旱58和干旱敏感性品种小偃22、西农979为材料,采用根箱试验研究干旱胁迫和充分供水条件下4个品种在拔节期、开花期和成熟期根系总生物量、总根长密度、根系在表层(0-20 cm)和深层(20 cm以下)土壤中的垂直分布、动态变化及其对产量的影响。结果表明,干旱胁迫下抗旱性品种产量显著高于干旱敏感性品种,其中长旱58产量最高,西农979最低;充分供水条件下,西农979产量最高,长武134最低,长旱58与小偃22之间没有差异。相关分析表明,产量与各生育时期根系性状均有显著关系。多元逐步回归分析的结果显示,干旱胁迫和充分供水条件下,拔节期深层根生物量对产量有正效应,而成熟期总根长密度对产量表现为负效应。通径分析表明,干旱胁迫下,根系性状对产量的直接贡献大小为开花期总根长密度(|0.54|) > 拔节期深层根生物量(|0.36|) > 成熟期总根长密度(|-0.31|);充分供水时,成熟期总根长密度(|-1.56|) > 拔节期深层根生物量(|0.83|)。研究表明,减少成熟期总根长密度,增加拔节期深层根生物量对抗旱性及干旱敏感性冬小麦品种产量均有显著的正效应,增加开花期根长密度有利于提高抗旱性冬小麦产量。

    • 人为干扰对神农架川金丝猴连通性及遗传多样性的影响

      2019, 39(8):2935-2945. DOI: 10.5846/stxb201804030750

      摘要 (1299) HTML (78) PDF 3.78 M (496) 评论 (0) 收藏

      摘要:川金丝猴湖北种群是川金丝猴分布的最东缘,现主要分布于神农架国家公园和巴东自然保护区,其作为单独的管理单元,相对较低的遗传多样性、孤立的遗传状态和较小的种群数量,使得该种群面对环境变化脆弱性高。以神农架为研究区域,首先基于物种分布模型获得川金丝猴移动的阻力图层,利用电路理论分析适宜生境连接度;其次,设置道路和旅游两个人为干扰情景,运用最小费用距离模型与电路理论模型,分析道路和旅游活动对川金丝猴移动路径以及对不同亚群内和亚群间连通性的影响;最后,利用CDPOP软件模拟道路对川金丝猴遗传多样性的影响。结果表明:(1)神农架川金丝猴适宜生境分布较集中,生境斑块间存在多个潜在扩散区域;(2)道路改变了川金丝猴往来于南北生境间的最优路径,旅游干扰对川金丝猴移动路径无明显影响,其干扰主要在于川金丝猴对其具有回避性,回避距离为100 m;(3)道路显著降低金猴岭亚群内的连通性,并显著增加了所有亚群间的移动阻力,旅游活动对亚群内和亚群间的连通性无显著影响;(4)川金丝猴种群在150年内的遗传多样性呈下降趋势,道路的影响将加剧遗传多样性下降的程度。基于以上结果本文提出了针对性的保护建议,对于该物种的保护和其他濒危物种的类似研究具有较强的参考价值和借鉴意义。

    • 杭州市西湖景区春季空气细菌多样性特征

      2019, 39(8):2946-2953. DOI: 10.5846/stxb201803200542

      摘要 (1347) HTML (115) PDF 5.36 M (442) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取了杭州市西湖景区4个典型样点,利用高通量测序方法研究了其空气细菌多样性特征。结果表明,在细菌门水平上,各样点优势细菌为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes),其总相对含量在断桥残雪(MSBB)、柳浪闻莺(OSW)、宝石流霞(PSHFRC)和三潭印月(TPMM)分别为88.31%、86.03%、85.06%和89.28%,且不同样点优势菌群存在一定的差异,OSW和TPMM厚壁菌门分别占9.65%和11.6%,拟杆菌门分别占6.86%和5.55%,MSBB和PSHFRC拟杆菌门分别占7.31%和7.86%,厚壁菌门分别占7.09%和5.32%。在细菌属水平上,各样点优势菌属及含量差异显著,MSBB、TPMM、OSW和PSHFRC相对含量最高的菌属分别为马赛菌属(Massilia)、两面神菌属(Janibacter)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和甲基杆菌属(Methylobacterium),分别占6.22%、6.45%、6.05%和11.5%,各样点相对含量高于2%的细菌属有鞘氨醇单胞菌属、甲基杆菌属、薄层菌属(Hymenobacter)和异常球菌属(Deinococcus),这些菌属是西湖景区各样点共有的优势菌群;通过空气细菌OTU及多样性分析可知,MSBB空气细菌丰富度较高,均匀度较低,而PSHFRC丰富度较低,均匀度较高。杭州西湖景区不同样点空气细菌群落特征差异显著,且其丰富度和均匀度明显不同。

    • 2000-2015年中国PM2.5浓度时空分布特征及其城乡差异

      2019, 39(8):2954-2962. DOI: 10.5846/stxb201712142251

      摘要 (1409) HTML (109) PDF 11.56 M (682) 评论 (0) 收藏

      摘要:近40年来,中国快速经济发展引发较为严重的大气污染,PM2.5是一种重要的空气污染物,掌握其时空分布规律是对其进行防治的重要前提。基于遥感反演出的PM2.5浓度数据集,研究了中国2000-2015年PM2.5浓度的时空分布特征,并基于界定的1376个城镇城区及对应乡村的边界分析了每年PM2.5浓度值的城乡差异,用线性趋势分析法计算城镇PM2.5浓度的年际变化速率及显著性。结果表明,研究期内,PM2.5浓度高于35 μg/m3的面积比例由18.58%增加至32.03%,低于15 μg/m3的面积从43.92%减少到25.12%。PM2.5污染最严重的地区分布在塔里木盆地、河北南部、河南北部和山东西部。从2000年到2015年,中国绝大多数城镇PM2.5浓度显著增加,尤其是在东北平原、太行山以东的河北省西南部、燕山以南的北京天津及河北唐山、鲁中南山地丘陵及周围平原地区、华北平原江苏省北部。PM2.5城乡差异在河北省、山西省两条东北-西南向S形条带区域、浙江省-福建省条带及天山北部绿洲区域较大。研究对PM2.5高浓度区域、PM2.5浓度增长较快区域以及城区PM2.5浓度对乡村影响较大区域进行图示,为中国进一步控制雾霾污染提供一定科学依据。

    • 基于遥感生态指数的新疆玛纳斯湖湿地生态变化评价

      2019, 39(8):2963-2972. DOI: 10.5846/stxb201804030758

      摘要 (2157) HTML (88) PDF 4.55 M (940) 评论 (0) 收藏

      摘要:以2000、2006和2016年3期的Landsat遥感影像为基础数据源,结合前人研究成果和实地考察,借助RSEI指数,对玛纳斯湖湿地生态环境进行监测和评价。结果表明:利用主成分分析技术集成植被指数、湿度分量、地表温度和土壤指数建立的RSEI指数具有一定的适用性,可较好的对玛纳斯湖湿地生态环境质量状况及其时空变化进行监测和评价。2000、2006和2016年RSEI指数均值分别为0.227、0.183、0.234,对RSEI指数进行分级处理后,发现流域生态环境质量"较差"等级居于主导地位,"优"等级有所增加,湿地生态环境质量向好的方向发展。气候变化和人类活动共同作用于玛纳斯湖湿地产生的生态环境效应,日益增强的人类活动是湿地退化的主要原因,多年来粗放型的农业发展使玛纳斯河流域人口、经济与生态环境之间的关系严重失调。从优化水资源配置角度提出对主要源流流域水土资源大规模开发的同时,应重视尾闾湖泊湿地的生态价值与可持续发展。

    • 近30年淀山湖地区生态系统服务价值对土地利用变化的响应

      2019, 39(8):2973-2985. DOI: 10.5846/stxb201801220166

      摘要 (2066) HTML (84) PDF 6.85 M (549) 评论 (0) 收藏

      摘要:水源是区域和城市发展的重要保障,研究其生态系统服务的变化及其影响因素对水源跨区域联防联治有重要意义。利用淀山湖地区1984、1993、2006和2014年的遥感影像,通过修正生态系统服务价值当量因子,基于GIS空间分析技术对淀山湖地区1984-1993年、1993-2006年、2006-2014年土地利用变化及生态系统服务价值(Ecosystem Service Value,ESV)进行了分析。结果表明,淀山湖地区林地面积和建筑用地面总体呈增加趋势,而耕地面积和水体面积呈下降趋势。ESV结果显示,1984-2014期间水体ESV减少了2.15亿元,耕地的ESV减少了2.41亿元,林地的ESV增加了2.50亿元。各土地利用类型ESV敏感性指数均小于1,说明研究区生态系统服务价值是缺乏弹性的。在乡镇尺度,仅朱家角镇和锦溪镇ESV呈现净增长;在省市级尺度,江苏省境内的总土地单位面积ESV减少,而上海市境内的总土地单位面积ESV增加。驱动力分析表明,自然因素和社会经济因素均对ESV有影响,人口密度、区域总产值与ESV存在显著相关性。可见,土地利用方式的改变显著影响生态系统服务价值,合理的土地利用将有利于提高总土地单位面积生态系统服务价值。

    • 中国城市空间形态的环境效应

      2019, 39(8):2986-2994. DOI: 10.5846/stxb201804180889

      摘要 (1414) HTML (74) PDF 1.26 M (547) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国城市需要更为紧凑的空间形态,但是城市空间紧凑性的环境效应并不十分清晰。采集城市管网设施指标、城市道路、交通设施指标、生态协同指标等建立环境因子指标集,选择标准化紧凑度指数NCI、标准化离散度指数NDIS、最大斑块面积指数LPI、景观形状指数LSI、平均形状指数SHAPE_MEAN、周长-面积分形维数PAFRAC等形态指标,运用统计分析的方法探索中国146座城市的空间形态的单因子环境效应、综合环境效应及环境效应的差异性。研究结果表明:(1)人均城市道路面积、供水管密度、排水管密度、万人拥有公交车辆、万人拥有出租车辆、人均公园绿地面积等环境因子与城市空间形态密切相关。城市紧凑度越高,城市管网系统密度越低,公共交通设施越少,人均公园绿地面积越少。城市形状越复杂,城市管网系统密度越高,公共交通投入越大,人均公园绿地面积越大。(2)综合环境因子与LSI呈中等强度的正相关(r=0.43,P<0.01)。城市空间形状越复杂,城市资源环境相关设施总体投入越多。(3)在不同的紧凑及形状复杂性水平下,万人拥有公交车辆、万人拥有出租车辆、供水管道密度及综合环境因子的显著性差异再次表明城市越紧凑,交通越发达;城市形状越复杂,环境投入越多。本文研究证明了城市空间形态越紧凑、资源越是节约,紧凑型城市空间形态能够用于中国城市建设。

    • 中国西北部干旱区NPP驱动力分析——以新疆伊犁河谷和天山山脉部分区域为例

      2019, 39(8):2995-3006. DOI: 10.5846/stxb201709211694

      摘要 (1564) HTML (123) PDF 6.78 M (598) 评论 (0) 收藏

      摘要:NPP作为全球生态系统稳定与生态安全评估的重要参数之一,它的分布变化能间接反映区域生态平衡和自然环境演变。以新疆伊犁河谷和天山山脉部分区域为研究区,为探寻该区域NPP驱动因子及其驱动特点,对NPP、气候气象、土壤、植物和海拔数据做再处理与数理统计分析,研究发现:(1)该中纬度干旱区NPP的主导因素为水分与海拔。(2)相关性分析得出,年平均气温、年平均降水量、干燥度、湿润指数、高程和坡度与NPP有显著相关性(P<0.01)。(3)不同环境温度下,各环境因子对NPP的驱动能力有差异,年均气温在0 ℃以下区域NPP最强驱动因子为海拔(P<0.01),而高于0 ℃区域则为水分因子(P<0.01)。(4)不同植被类型与土壤类型间NPP主要驱动因子及贡献率存在较大差异。(5)NPP极值随海拔的升高先增大后减小,海拔高度对NPP环境因子驱动能力起决定性作用。揭示了海拔因素对我国中纬度干旱区NPP的重要影响,揭示了各环境条件下气候与地形因子对NPP的影响特点,为干旱区NPP驱动力研究提供相关理论依据。

    • >学术信息与动态
    • 社会-生态系统恢复力研究进展——基于CiteSpace的文献计量分析

      2019, 39(8):3007-3017. DOI: 10.5846/stxb201804090805

      摘要 (1527) HTML (95) PDF 4.50 M (887) 评论 (0) 收藏

      摘要:社会-生态系统恢复力为深化人类与自然的复杂相互作用过程与机理研究提供了新的视角,并成为推动跨学科整合与全球可持续发展的重要工具。运用CiteSpace文献计量方法,以社会-生态系统恢复力研究文献为对象,通过对关键词、作者、研究机构与引证文献等要素的分析,得出了国外社会-生态系统恢复力研究的总体特征,并从概念内涵、评估量化、体制转换与适应性管理4个方面系统总结了该领域主要研究内容及其进展动态,结合我国研究现状对未来研究提出展望。研究发现:社会-生态系统恢复力相关文章数量呈快速上升趋势,主要集中在生态环境与地理学领域;斯德哥尔摩大学的Folke是该领域的代表性学者;社会-生态系统恢复力研究呈现多元分散特征,理论分析、实证方法与实践层面的适应性管理是该领域主要的研究热点;尺度问题、社会-生态系统整合、恢复力量化评估以及体制转换与恢复力变化关系是该领域未来研究需要进一步强化与深化的内容。

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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