• 2019年第39卷第9期文章目次
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      2019, 39(9):0-0.

      摘要 (1129) HTML (0) PDF 23.57 M (572) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >研究论文
    • 雄安新区白洋淀生态属性辨析及生态修复保护研究

      2019, 39(9):3019-3025. DOI: 10.5846/stxb201808111715

      摘要 (2105) HTML (95) PDF 2.55 M (877) 评论 (0) 收藏

      摘要:湿地是自然界生物多样性最丰富的生态系统之一,与社会发展和人类福祉息息相关。近年来,由于全球气候变化和人类活动的过度干扰,湿地正面临着面积萎缩、功能减弱、多样性降低等诸多问题,湿地退化已经成为制约区域可持续性发展的重大阻碍。伴随着生态文明建设逐渐成为中国特色社会主义建设的重要支柱,湿地生态修复工作得到前所未有的制度保障。深入剖析湿地属性,结合政策保障,有针对性的提出湿地保护与修复的治理措施,对区域的生态环境建设和可持续性发展具有重要意义。选择国家级新区-雄安新区的水命脉-白洋淀湿地为研究对象,在深入剖析其生态属性和已存在的生态问题的基础上,结合生态修复的原则、方法和步骤,提出生态修复与保护的可行性策略。研究结果表明,白洋淀本质是典型的湖泊湿地,同时兼具沼泽湿地特征,由于人类活动的剧烈干扰,白洋淀有向沼泽湿地逆向演替的变化趋势。湿地内存在面积萎缩、水资源量短缺、水环境污染问题突出及生物多样性减少等生态问题。本研究建议:为顺利建设雄安新区,首先,白洋淀湿地在算清"水账"、"污账"和"生态账"的前提下,进一步加强流域水资源调配,科学确定白洋淀湿地最佳水位,恢复淀区水量;其次,通过使用清洁生产技术和限制高排污企业建设等措施,加强污染防治,恢复湿地水质;最后,依据生态承载力理论,划分白洋淀流域的生态功能红线、环境质量红线和资源利用红线等国家生态保护红线体系,为尽快恢复湿地结构与功能提供制度保障。

    • 典型气候条件下东北地区生态系统水源涵养功能特征

      2019, 39(9):3026-3038. DOI: 10.5846/stxb201806211366

      摘要 (1863) HTML (86) PDF 10.10 M (719) 评论 (0) 收藏

      摘要:东北地区是我国重要的生态功能区,其包含的典型生态系统具有独特的水源涵养功能,在防洪减灾,保障生态安全和人居安全中发挥着关键作用。以往有关水源涵养功能的研究主要是依托不同水文模型方法,从单一年份或多个年份的角度进行研究,较少考虑不同气候条件下水源涵养功能的空间分异特征。采用标准化降水蒸散发指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)划分研究区的典型气候年份(干旱、正常和湿润);基于水量平衡法,结合SCS-CN模型以及Penman-Monteith方程对东北地区典型气候条件下生长季内的水源涵养功能进行研究。结果表明:(1)研究区水源涵养功能在不同气候条件下差异明显,三个典型气候年份生长季内的水源涵养总量分别为:干旱年(SPEI=-1.26)为2214.64亿m3、正常年(SPEI=-0.22)为3231.49亿m3和湿润年(SPEI=1.05)为3969.33亿m3。(2)水源涵养功能空间变异突出,但在三种典型气候条件下呈现出一致变化,均表现为长白山地区水源涵养量最大,大小兴安岭地区次之,水源涵养量最低的地方主要出现在呼伦贝尔以西的草原地区,在东北平原的部分地区也有低值的出现,如白城、通辽、鸡西等地区,水源涵养量较一般的地方出现在东北平原大部分以农田为主的地区。(3)水源涵养功能除受气候因素的影响外,还取决于土地利用类型的变化,对于整个东北地区来讲,水源涵养总量表现为林地 > 农田 > 草地 > 湿地,单位面积水源涵养量在干旱年和正常年表现为林地 > 农田 > 湿地 > 草地,在湿润年份表现为林地 > 湿地 > 农田 > 草地。研究结果揭示了东北地区三种典型气候条件下重要生态系统的水源涵养功能大小、空间分布特征及其主要驱动因素,可为区域生态空间规划和生态系统管理提供科学指导。

    • 国家重点生态功能区生态环境质量变化动态分析

      2019, 39(9):3039-3050. DOI: 10.5846/stxb201806011227

      摘要 (2724) HTML (185) PDF 9.28 M (817) 评论 (0) 收藏

      摘要:国家重点生态功能区是保障国家生态安全、提升生态环境质量的重要区域。基于国家重点/非重点生态功能区生态环境质量变化的对比分析,结合土地覆被变化,对国家重点生态功能区转移支付政策执行之前的生态环境质量状况形成全面的认识。结果表明:国家重点/非重点生态功能区土地覆被类型均以生态用地为主,2000-2010年生态用地占比下降。国家重点生态功能区各年生态用地占比均高于非重点生态功能区,且土地覆被类型转换程度相对于非重点生态功能区要小。重点/非重点生态功能区的植被覆盖度、生物量密度、NPP均由东南向西北逐渐降低。水土保持型重点生态功能区的植被覆盖度最高,生物多样性维护型重点生态功能区的平均生物量密度、平均NPP最高,水源涵养型重点生态功能区的生物量总量、NPP总量最高,防风固沙型重点生态功能区由于多位于西北内陆,整体上植被覆盖度最低,生物量密度和生物量总量、平均NPP和NPP总量也最低。总的来说,2000-2010年间国家重点生态功能区的生态系统质量有所改善,但是改善的幅度不及非重点生态功能区。表明实施生态保护工程与转移支付,进一步改善重点生态功能区的生态环境质量,对提升全国整体生态安全水平具有重要的作用。

    • 县域生态保护成效评估方法——以峨山县为例

      2019, 39(9):3051-3061. DOI: 10.5846/stxb201806021234

      摘要 (1650) HTML (94) PDF 4.16 M (626) 评论 (0) 收藏

      摘要:县域是我国基本的行政单元,建立县域生态保护成效评估方法是完善我国生态文明制度建设重要任务。生态系统生产总值(GEP)是指一定区域在一定时期内生态系统为人类福祉提供的最终产品与服务及其价值总和,开展县域GEP核算可以客观反映县域的生态系统状况和生态保护的成效。以省级生态文明县——峨山彝族自治县为例,研究了县域GEP的核算指标体系和核算方法,开展了峨山县GEP核算,分析了峨山县GEP构成及其变化趋势。结果表明:(1)峨山县生态系统产品与服务可以分为产品提供、调节服务和文化服务3大类15项;(2)2015年,峨山县GEP为158.42亿元,气候调节功能和水源涵养功能是最主要的服务功能,二者总和占当年GEP的62.02%;(3)2000年以来,峨山县GEP明显提高,剔除价格因素后,共增加了25.04%,其中产品提供和文化服务功能价值提升明显,分别增加了236.25%和3004.06%。调节服务价值稳中有升,增加了1.30%。本研究表明,现有的生态环境监测数据和经济社会统计数据基本上可以支撑县域GEP的核算,同时县域GEP的变化能够体现出生态系统的保护成效,并为完善政府绩效考核制度提供依据。

    • 鄂尔多斯市生态资产和生态系统生产总值评估

      2019, 39(9):3062-3074. DOI: 10.5846/stxb201805291183

      摘要 (1832) HTML (105) PDF 3.29 M (684) 评论 (0) 收藏

      摘要:鄂尔多斯市属于生态环境脆弱区域,在大规模开发丰富能源资源的同时,生态环境保护也在不断加强,评估鄂尔多斯生态资产价值,是认识鄂尔多斯生态价值的关键。构建了生态资产、生态系统生产总值评估的理论框架和评估方法指标体系,基于鄂尔多斯市生态系统格局、质量数据,评估了鄂尔多斯市生态资产、生态系统生产总值。评估结果表明:(1)2015年,鄂尔多斯市生态系统质量等级以差、低、中为主,分别占比:50.74%、31.78%、6.17%,差、低、中等级的生态系统面积之和占比88.69%。(2)2015年,鄂尔多斯市生态资产指数为1998.19,其中生态资产指数最高的是鄂托克旗,生态资产指数为392.26,占比19.63%,其次是杭锦旗,生态资产指数为307.48,占比15.39%。2010-2015年,鄂尔多斯市生态资产指数总体呈上升趋势。其中,上升最为剧烈的区域是鄂托克前旗,生态资产指数上升92.72,占比19.38%,其次为乌审旗,生态资产指数上升91.04,占比19.03%。(3)2015年,鄂尔多斯市生态系统生产总值(GEP)为2481.71亿元,GEP约为2015年GDP总值的58.72%,鄂尔多斯市单位面积GEP为0.03亿元/km2,人均GEP为12.14万元/人。2010-2015年,鄂尔多斯市生态系统生产总值从1975.50亿元增加至2481.71亿元,增加量占2010年GEP价值的比例为25.62%,上升趋势明显。(4)2010-2015年,鄂尔多斯市生态系统质量变化原因主要是GDP增长(P < 0.05),表明经济持续发展降低了当地人口对草地、森林的经济的依赖性。鄂尔多斯市生态资产指数上升的主要驱动因素气候因素降水的增加(P < 0.001)、人口密度的下降(P < 0.01),以及GDP的增加(P < 0.01)。鄂尔多斯间生态系统生产总值变化的主要驱动因素,包括城市扩张、农田开垦、退耕还林、草、湿、生态恢复、矿山开采、生态退化等。本研究根据鄂尔多斯市生态系统质量、生态资产、生态系统生产总值面临的问题,提出了生态保护建议与对策。

    • 矿区土地利用生态风险的时空异质性

      2019, 39(9):3075-3088. DOI: 10.5846/stxb201803290636

      摘要 (1424) HTML (94) PDF 8.79 M (724) 评论 (0) 收藏

      摘要:以微山县煤矿较集中、地面塌陷较严重的11个乡镇作为研究区,以遥感影像和土地利用现状数据为数据源,获取4期土地利用类型分布图,根据景观生态学理论构建景观意义上的土地利用生态风险指数,结合空间统计学及地统计学理论,探究2000-2016年研究区适宜尺度下土地利用生态风险的时空变化情况及空间异质性。结果表明:1 km×1 km规则网格是最佳研究尺度,在该尺度下研究区土地利用生态风险的空间分布呈集聚模式,且具有很强的空间正相关性;2000-2005年土地利用生态风险指数在小尺度上的随机变异逐渐被较大尺度上的空间结构性变异所取代,2005年生态风险总的空间变异程度较高,2005-2016年随机因素引起的空间变异程度增强;2000-2016年土地利用生态风险呈现由中高、高生态风险向中、中低生态风险转变的特征;生态风险恶化区和明显恶化区主要分布在东部矿区周边、道路沿线、地面塌陷较严重的区域,研究区西南部微山湖沿岸东西两侧,耕地的生态风险恶化程度2010-2016年较高;17年间微山湖湖区的生态风险稳定区和改善区大幅增加,生态风险明显下降。

    • 土地利用变化对寻乌县生态系统服务价值的影响

      2019, 39(9):3089-3099. DOI: 10.5846/stxb201802010280

      摘要 (1629) HTML (91) PDF 5.37 M (788) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解寻乌县生态系统服务价值对土地利用变化的响应。首先通过监督分类Landsat TM/OLI影像,获取寻乌县1995年、2006年和2016年3期的土地利用数据;进而对研究时段寻乌县土地利用的变化特征进行分析;最后利用当量因子法对3个时期寻乌县4种土地利用类型的4类生态系统服务进行价值评估。结果表明:(1)1995-2016年,寻乌县农田减少近一半,果园增加约一倍,林地所占百分比减少近10个百分点,水体增加一倍,建设用地增加近5倍;(2)1995-2016年,寻乌县年生态系统服务价值减少4.91亿元;(3)4种土地利用类型中,3个时期均是林地生态系统服务的价值最大,但2016年比1995年减少26.04亿元;(4)4种生态系统服务类型中,3个时期均是调节服务价值最大,但2016年比1995年减少1.51亿元;(5)丹溪、龙廷、留车、南桥和晨光5个乡(镇)生态系统服务价值增加,其余乡(镇)均减少。能为寻乌县乃至东江流域今后生态补偿标准的制定提供基础数据。

    • 基于MAXENT模型评估北部湾潮间带中国鲎和圆尾鲎稚鲎的潜在地理分布及种群保育对策

      2019, 39(9):3100-3109. DOI: 10.5846/stxb201805161079

      摘要 (2000) HTML (89) PDF 13.75 M (894) 评论 (0) 收藏

      摘要:鲎具有极高的经济价值和科研意义。近年来由于过度捕捞和栖息地受损等原因,亚洲鲎种群数量正急剧下降。鲎漫长的生命周期使得鲎资源的保护和增殖迫在眉睫。生态位模型已经广泛应用于物种的潜在地理分布预测。基于实地调研数据和公开发表的北部湾中国海域中国鲎和圆尾鲎地理分布数据,运用MAXENT模型得到中国鲎和圆尾鲎在广西北部湾(中国部分)的栖息地适宜度指数(Habitat suitability index,HSI),确定了这两种稚鲎在北部湾中国海域潜在适生区。模型分析结果表明,潮间带坡度和地形指数是影响中国鲎分布的主要环境因子,而潮间带底质的有机物含量和植被指数是影响圆尾鲎分布的主要环境因子,根据研究结果建议在两种稚鲎适生区建立保护区,进行人工放流稚鲎,加强对海草和红树林的生态建设,进而促进鲎资源种群恢复和发展。

    • 阿拉伯海区域气溶胶时空动态变化及海域叶绿素a浓度特征

      2019, 39(9):3110-3120. DOI: 10.5846/stxb201804290973

      摘要 (1455) HTML (128) PDF 13.68 M (650) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于2003-2017年的MODIS/Aqua气溶胶和海洋叶绿素a浓度遥感数据资料,分析了阿拉伯海域气溶胶光学厚度(AOD)的时空动态变化及海域叶绿素a浓度(Chl-a)特征,并探讨了该海域气溶胶和海洋叶绿素a浓度的关系。结果表明:阿拉伯海区域AOD和Chl-a的空间分布都呈现出显著的季节性变化,且总体呈现出由近岸向外海逐渐降低的特征,其大小和分布受到陆源沙尘影响显著;海域AOD夏季高于春季,冬季高于秋季,15年间海域AOD整体呈现增加趋势,其中东部海域增加较明显,北部海域无显著变化;海域Chl-a秋冬季明显高于春夏季,变异性较高;由春冬季AOD与Chl-a的相关系数分析发现,二者相关性在阿拉伯海西北部区域显著性相关,且呈现出由北向南、由近海岸向外海区逐渐减弱的趋势。

    • 拉萨河中上游夏秋季纤毛虫群落时空变动及其与环境的关系

      2019, 39(9):3121-3132. DOI: 10.5846/stxb201806141328

      摘要 (1275) HTML (84) PDF 1.69 M (701) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示中国西藏高原河流浮游纤毛虫群落结构特征及与水环境的关系,于2015-2016年的8月和11月,利用25号浮游生物网,分别在拉萨河中上游共8个代表性采样点,共采集64个水样。物种鉴定采用活体观察和固定染色相结合的方法。共鉴定出纤毛虫91种,夏季49种,各样点物种数由小到大依次为:S2 < S4 < S8 < S5 < S1 < S3=S7 < S6。秋季64种,各样点物种数由小到大依次为:S4 < S3=S1=S2=S5 < S8 < S6=S7。夏季各样点丰度为1.2×104-5.6×105个/L,秋季各样点丰度在1.2×104-2.6×105个/L之间。夏、秋季的优势种均为12种且优势种组成与分布不同,表现该流域纤毛虫存在明显的时空差异;群落结构分析显示:纤毛虫群落结构简单,物种组成多样性低而分布均匀;纤毛虫营养功能结构分析表明,夏季B、S类群的物种丰富度低于秋季;相关分析表明,总磷和总氮是影响夏季纤毛虫物种多样性的主要环境因子,并且浊度、NH4-N和NO3-N是影响秋季纤毛虫的主要环境因子。

    • 黄淮平原农业景观鸟类多样性及生境差异

      2019, 39(9):3133-3143. DOI: 10.5846/stxb201712132246

      摘要 (1397) HTML (96) PDF 6.67 M (745) 评论 (0) 收藏

      摘要:农业景观中的鸟类多样性对生态系统功能和服务的形成与维持具有重要作用。黄淮平原区是我国最重要的农业景观区之一,为探讨区域内农业景观中鸟类多样性特征和不同生境间的差异,在研究区农业景观不同生境中布设样点,调查繁殖期鸟类多样性特征。结果显示:(1)共记录到32科、49属、66种的10044只个体,但优势科属明显;(2)物种丰富度、多样性和均匀度均表现出在沟渠、湖泊生境中较高,农田和村庄生境中相对较低,但物种多度呈现出村庄生境中最高,其次是沟渠和农田生境,湖泊生境中最低;(3)在区系分布上,各生境中均以广布种为主,生态类群上,鸣禽在各生境中均占绝对优势,涉禽和游禽主要分布在沟渠和湖泊生境中,从居留型来看,留鸟是各生境中的主导类群,候鸟、旅鸟和迷鸟比例很低;(4)鸟类群落异质性分析显示,各生境间的相似性总体上较高,表明区域内农业景观中鸟类组成具有较高的重叠性。研究显示农业景观中湖泊和沟渠的存在能有效的提高区域鸟类的丰富度和多样性,而沟渠的存在能有效的提高鸟类个体多度,农田和村庄有助于特定类群多度的增加,因此在未来的区域持续农业景观的构建中一方面要重视自然、半自然非农生境的作用,另一方面也不能忽视不同生物类群对景观异质性响应和对生境特征需求的差异。

    • 大凉螈繁殖生态

      2019, 39(9):3144-3152. DOI: 10.5846/stxb201712202284

      摘要 (1629) HTML (89) PDF 1.13 M (584) 评论 (0) 收藏

      摘要:大凉螈是我国特有的珍稀有尾两栖动物,其种群数量目前呈现明显下降趋势,然而涉及该物种保护的繁殖生态学研究仍十分匮乏。通过融合围栏陷阱及标志重捕的样方调查法,对大凉螈石棉栗子坪种群繁殖个体和变态登陆幼体的迁徙、繁殖群体种群大小、繁殖场内雌雄有效性比变化等进行了研究。运用Jolly-Seber法估测了繁殖种群大小,运用单因素方差分析或Kruskal-Wallis秩和检验比较了不同时期进入繁殖场的雄性大凉螈头体长及体重,运用t检验或者Wilcoxon秩和检验比较了雌雄性间形态上的差异,运用t检验、t'检验或Wilcoxon秩和检验比较了野外抱对雄性与非抱对雄性间的体征差别,运用Pearson相关分析探讨了雌性产卵量与其身体形态的关系,同时观察了卵的孵化情况。研究结果表明:大凉螈的繁殖季为每年的4月下旬到7月下旬,幼体最早于8月上旬变态登陆。估测调查地繁殖场内雄性大凉螈繁殖种群大小约为391尾,雄螈较雌螈更早进入繁殖场且在场内停留时间更长,体重较轻的雄螈较晚迁入繁殖场。有效性比明显偏雄(雌/雄:0.03-0.10)。雌雄间具明显性二型性,雌性个体的头体长、体重及肥满度均大于雄性,而雄性的尾高和尾长占全长的比例则大于雌性。对比自然抱对雄性和非抱对雄性个体发现,抱对个体在头体长、体重和尾高等体征方面显著大于非抱对个体,暗示这些形态特征可能在雄性竞争配偶的过程中起到关键作用。雌螈在室内条件下平均产卵数为176枚,产卵历时2-4 d,产卵量与雌性肥满度正相关,卵的平均孵化期为15.7 d,孵出幼体平均全长为9.74 mm。

    • 荒漠草地中氮添加与多环芳烃降解的关系

      2019, 39(9):3153-3166. DOI: 10.5846/stxb201802030295

      摘要 (1399) HTML (130) PDF 1.37 M (751) 评论 (0) 收藏

      摘要:多环芳烃作为环境污染物中一类极为重要的物质,探索它的去除方法吸引了全球环境学者及政府的高度重视。大气氮沉降在过去几十年不断增加,已影响到陆地生态系统氮循环过程。但目前,氮沉降与多环芳烃降解之间的关系尚不明确。通过在新疆克拉玛依市石油化工厂附近的荒漠草地上,模拟氮沉降实验,通过在4氮添加梯度(CK=0;N1=10;N2=30;N3=90 kg N hm-2 a-1)上调查土壤中16种优先控制多环芳烃的含量和总量(∑PAHs),以及它们与生物非生物环境因子(土壤环境因子、土壤酶活性和土壤微生物功能多样性)之间的关系,旨在揭示氮沉降对多环芳烃降解的影响。结果表明:除苊烯(Acenaphthylene)和苊(Acenaphthene)两种多环芳烃在4个N添加梯度上未检测到含量外,∑PAHs和其他14种优先控制多环芳烃在土壤中的含量均随氮添加量增加显著减小(N2 ≤ N3 < N1 < CK)(P < 0.01);对照样地(CK)在施氮前后,低高分子多环芳烃含量的比值 > 1.00,且0.40 < 荧蒽(Fluoranthene)/[(荧蒽(Fluoranthene)+芘(Pyrene)] < 0.50,石油污染物是当地土壤中多环芳烃的主要来源;9月份克拉玛依市荒漠草地土壤中∑PAHs约(28.91±2.32)mg/kg,属于多环芳烃重污染土壤;广义线性混合效应模型结果显示,在大多数情况下,∑PAHs和14种多环芳烃的含量与土壤有机质、铵态氮、硝态氮、总氮、有效磷和脲酶活性显著相关(P < 0.05),但其与生物非生物环境因子之间的回归关系在不同种类多环芳烃之间差异较大。综上可知,土壤中多环芳烃的降解是一个非常复杂的过程,它是自身属性、植物根系和土壤微生物等多重因子相互共同作用的结果。在干旱区荒漠草地中,氮添加能提升土壤中营养物质的可利用性、植物根系和土壤微生物的活性,有利于降解土壤多环芳烃。

    • 不同坡向高寒草甸土壤理化特性和微生物数量特征

      2019, 39(9):3167-3174. DOI: 10.5846/stxb201806291433

      摘要 (1417) HTML (84) PDF 1.92 M (675) 评论 (0) 收藏

      摘要:阐明不同坡向草地土壤性质的空间分异格局,为退化草地的精准修复和科学管理提供参考。研究了青藏高原东缘高寒草甸退化草地不同坡向(北坡N、西北坡NW、西坡W、东坡E、东北坡NE、西南坡SW和南坡S)土壤理化性质和微生物数量特征。结果发现:从N→S坡向上,土壤有机质、碳氮比和全氮含量均呈下降趋势,土壤全磷含量和pH值在不同坡向间均无显著差异(P > 0.05),E坡向全磷含量最高((2.83±0.95)g/kg),NW坡向含量最低((2.07±0.12)g/kg);土壤细菌、真菌和放线菌数量变化呈波动现象,NW坡向的细菌((13.0×105±1.0×105)个/g)、真菌((14.0×103±0.0)个/g)和放线菌((24.0×104±1.0×104)个/g)数量最低,E坡向的细菌数量最高((85.5×105±2.5×105)个/g),S坡向的真菌((24.0×103±0.0)个/g)和放线菌((209.5×104±4.5×104)个/g)数量最高;回归分析表明,在E→S坡向上,随土壤含水量、有机质、碳氮比和全氮含量的增加,土壤细菌和放线菌数量均显著降低(P < 0.05),而土壤真菌数量随含水量、pH值、土壤养分含量的增加略有降低(P > 0.05)。可见,不同坡向高寒草甸土壤理化特征差异明显,也导致了土壤微生物数量分配格局的不同。

    • 泰山4种优势造林树种叶片凋落物分解对凋落物内细菌群落结构的影响

      2019, 39(9):3175-3186. DOI: 10.5846/stxb201806211365

      摘要 (1441) HTML (90) PDF 2.91 M (798) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究泰山不同造林树种凋落物叶分解对细菌群落的影响。以泰山4种主要优势造林树种刺槐(Robinia pseucdoacacia)、麻栎(Quercus acutissima)、油松(Pinus tabulaeformis)和赤松(Pinus densiflora)为研究对象,采用凋落物分解袋法及Illumina Miseq测序平台对细菌16S rDNA V4-V5区扩增产物进行双端测序,分析了4种树种叶片凋落物分解对细菌群落结构及多样性的影响。结果表明:(1)4种树种叶片分解速率差异显著(P < 0.05),刺槐分解速率显著高于其他3个树种(P < 0.05),表现为刺槐 > 赤松 > 油松 > 麻栎。(2)4种叶凋落物分解一年后化学元素含量与初始化学元素相比均存在显著差异。C、木质素含量均显著降低(P < 0.05);N、P含量显著升高(P < 0.05)。(3)所有样品一共获得643440条有效序列,分属于35门,92纲,121目,246科,410属,206种。细菌群落NMDS β-多样性分析显示除油松和赤松间差异较小外,其他树种间差异程度均较大。其中,细菌群落相对丰度在5%以上的优势类群是变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、酸杆菌门,且在4种处理之间差异显著(P < 0.05)。在纲水平上,α-变形菌纲、β-变形菌纲、不明放线菌纲、鞘脂杆菌纲、γ-变形菌纲、δ-变形菌纲为主要的优势纲,其中不明放线菌纲和鞘脂杆菌纲差异显著(P < 0.05)。在种水平上,Bradyrhizobium elkaniiLuteibacter rhizovicinus在4个处理中都为优势种,每个处理也都有自己所特有的优势种。(4)4个处理细菌丰富度(OUT、观测到的物种数和ACE指数)和系统发育多样性(PD指数)之间差异显著(P < 0.05),且阔叶树种刺槐和麻栎显著高于针叶树种赤松和油松。(5)叶片凋落物性状和细菌群落NMDS分析表明,细菌群落多样性受到凋落物化学性质的影响,尤其是凋落物初始C/N比和木质素/N比。此外,在细菌群落多样性和叶片凋落物化学性质两个因素中,分解速率与凋落物化学性质相关性更大。研究结果有助于理解细菌群落结构和多样性对森林生态系统叶片凋落物分解的影响。

    • 基于改进的Lotka-Volterra种间竞争模型预测退化高寒草地人工恢复演替结果

      2019, 39(9):3187-3198. DOI: 10.5846/stxb201806091293

      摘要 (1603) HTML (87) PDF 2.67 M (749) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合青藏高原地区黑土滩型退化高寒草甸改建成人工草地后恢复过程中植物群落组分的数量特征变化,基于中心差分法、相对误差热图、ODE算法等研究方法进行计算机模拟,对Lotka-Volterra种间竞争模型进行非线性化改进,建立了适于高寒草地人工恢复演替过程中的竞争效应预测模型,与经典的Lotka-Volterra种间竞争模型进行对比验证,实证了改进模型的可解性和准确性。并分析了改进的Lotka-Volterra模型的系统动力学行为,预测人工恢复植物群落各组分的竞争结局,判断人工草地恢复演替状况。结果表明:(1)随着恢复年限的增加,栽培植物(垂穗披碱草或草地早熟禾)与原生植物在经历一个激烈的竞争阶段后逐渐趋于动态平衡,表明人工种植的垂穗披碱草、草地早熟禾等本土植物,可以促进青藏高原地区"黑土滩"型退化高寒草甸的有效恢复;(2)综合各分组的恢复演替阶段特征,可食牧草、栽培植物和顶极植物均从第7年开始竞争力呈现明显下降的趋势,因此建议在对人工草地的恢复管理中,7-10年间进行适度的人为干预,如施肥、灭鼠害以及适当去除有毒有害杂草等;(3)综合各类植物的竞争演替预测情况,均从第20年左右开始逐渐趋于动态平衡。因此,根据该模型分析,从生态恢复的角度来看,"黑土滩"型退化草地进行人工恢复至少需要20年以上,才能获得较为稳定的植物群落。

    • 高温和干旱胁迫对西红柿幼苗生长、养分含量及元素利用效率的影响

      2019, 39(9):3199-3209. DOI: 10.5846/stxb201804010733

      摘要 (1705) HTML (82) PDF 1.65 M (864) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球气候变化将增加未来高温与干旱的发生频率和强度,然而高温与干旱的交互作用对农作物生长、养分含量及其利用效率的影响还不甚清楚。因此,研究高温与干旱交互作用对农作物生理生态的影响将为准确评价农作物对未来极端气候条件的响应提供科学依据。选取全球第四大经济作物——西红柿为研究对象,在人工智能气候箱中模拟高温和干旱环境。共设置两个水分处理(正常浇水;干旱)与两个温度处理(常温-26℃/19℃(白天/夜间);高温-42℃/35℃(白天/夜间)(7d))。主要测定指标包括生物量以及生物量分配、比叶面积、养分含量(全氮、全磷)、光合元素利用效率(光合氮素利用效率、光合磷素利用效率)。研究表明,高温、干旱单独作用以及交互作用均显著降低了根、茎、叶生物量以及总生物量,并且高温干旱交互作用使总生物量降低最多。在生物量分配方面,高温单独作用显著降低了根质量分数以及根冠比,而干旱单独作用增加了根质量分数、茎质量分数以及根冠比,但降低了叶质量分数。在养分含量方面,高温单独作用导致叶片全氮、全磷含量显著降低、茎全磷含量显著增加、根全磷含量显著降低。干旱单独作用导致叶片、茎全磷含量显著降低、根全氮含量显著升高。高温与干旱交互作用对生物量分配及养分含量的影响与干旱胁迫单独作用类似。在光合元素利用效率方面,高温、干旱单独作用均降低了幼苗光合氮素利用效率、光合磷素利用效率,并且高温加剧了干旱对光合磷素利用效率的影响。因此,在未来气候变化情况下,高温与干旱交互作用可能会对农作物产生更大威胁。

    • 北京山区元宝枫夜间液流活动特征及影响因素

      2019, 39(9):3210-3223. DOI: 10.5846/stxb201803200548

      摘要 (1420) HTML (81) PDF 1.89 M (507) 评论 (0) 收藏

      摘要:树木夜间会维持部分气孔开放,从而能够在一定环境驱动因子的情况下进行夜间蒸腾。夜间液流作为储存水的重要来源,能够补充植物白天的水分亏缺,使其恢复水分储备,对植物生长发育有重要意义。采用TDP热探针法测定了位于八达岭林场的元宝枫树干液流密度,同步监测了主要环境因子,以深入揭示树木夜间蒸腾耗水规律和植被应对环境胁迫的调控机制,为山区植被建设、森林健康经营和挑选节水树种提供理论依据。结果表明:以0:00为界区分前半夜和后半夜,元宝枫夜间液流速率前半夜较后半夜活跃,且前半夜夜间累积液流量占夜间累积液流量的53.85%-64.10%,而后半夜夜间累积液流量占夜间累积液流量的35.9%-46.15%。5月的夜间累积液流量最大,平均夜间液流通量为5月 > 6月 > 8月 > 9月 > 7月。存在水分胁迫的条件下降雨之后夜间液流会增大,而当土壤水分条件较好,土壤水分不再是夜间液流的限制因子时,夜间液流通量并不高。不同树木形态的夜间液流通量有显著差异,在一定范围内,胸径树高冠幅越大的样木,夜间液流通量越大。用于夜间蒸腾的夜间液流通量与饱和水汽压差、温度、空气相对湿度、风速相关,其中夜间蒸腾存在于前半夜,表现为前半夜夜间液流通量与环境因子的相关性相较后半夜相关性较为显著,后半夜则以补水为主,补水量取决于土壤含水量和日蒸腾强度。存在干旱胁迫的条件下,夜间液流既用于夜间蒸腾,又有一部分用来补水;而土壤水分条件好时夜间液流则主要用于补水,此时夜间树干液流与环境因子相关性不高。元宝枫夜间液流通量的日蒸腾贡献率5、6月份大于7、8月份,即干季比湿季贡献率更高。夜间液流通量的日蒸腾贡献率与白天总蒸腾量相关性较高,并与累积太阳辐射成负相关。

    • 不同气候情景下四子柳的亚洲潜在地理分布格局变化预测

      2019, 39(9):3224-3234. DOI: 10.5846/stxb201803020413

      摘要 (1498) HTML (97) PDF 5.64 M (719) 评论 (0) 收藏

      摘要:四子柳(Salix tetrasperma Roxb.)为杨柳科柳属为数不多的分布区扩展到热带的物种之一,广泛分布于华南和东南亚地区,但其生境破碎化较为严重。该物种具有较高的园林绿化价值和生态价值,预测不同气候情景下该物种的地理分布将为四子柳的资源开发和合理利用乃至柳属的起源和分化研究提供重要的科学依据。利用四子柳全面且精确的分布信息和高分辨率环境数据,基于Maxent模型和ArcGIS空间分析,构建其末次间冰期、末次盛冰期、当代以及未来(2050,2070)的潜在空间分布格局,评价环境因子对分布模型的重要性,定量确定未来受到威胁的适宜生境区域和面积。结果表明,四子柳目前的适宜生境面积为234.65×104 km2,主要位于东亚、南亚和东南亚的热带地区,气温年较差和年均降水量是限制其分布的主要环境因子。总体而言,从冰期至未来,四子柳的分布中心有南北往返迁移的趋势。四子柳在末次盛冰期时向西北方向扩张并开始出现于热带地区,表明该物种开始适应热带气候,进入全新世中期以后种群收缩并退缩到云贵高原的河谷地区和印度尼西亚的平原区域。随着全球气候变暖,在不同二氧化碳浓度路径下2050年和2070年四子柳的潜在适生境有可能破碎化增加,建议对缅甸东部及中部成片减少的边缘群体进行实时监测。

    • 黑土团聚体结合碳对不同有机肥施用量的响应

      2019, 39(9):3235-3242. DOI: 10.5846/stxb201802220376

      摘要 (1176) HTML (82) PDF 1.32 M (511) 评论 (0) 收藏

      摘要:以连续11年化肥配施不同剂量有机肥的黑土为研究对象,采用团聚体分组与闭蓄态微团聚体分离技术,研究土壤团聚体及其内部组分有机碳对不同有机肥施用量的响应,以期从团聚体尺度揭示黑土有机碳的物理稳定性机制。试验设置4个处理:OM0,仅施化肥;OM1,低量有机肥(7.5 Mg hm-2 a-1)+化肥;OM2,中量有机肥(15 Mg hm-2 a-1)+化肥;OM3,高量有机肥(22.5 Mg hm-2 a-1)+化肥,各处理化肥用量相同。结果显示,与单施化肥相比,有机培肥处理土壤有机碳水平均有显著提升,低量、中量和高量有机肥处理分别提高了7.1%、12.4%和15.7%。有机培肥促进了土壤的团聚化作用,随着有机肥施用量的增加,250-2000 μm团聚体含量增加,粉粘粒含量降低,土壤团聚体的稳定性增强,但与中量有机肥相比,高量有机肥输入对土壤团聚化的作用并不明显。有机培肥加速了土壤大团聚体的周转,大团聚体周转速率随着有机肥施用量的增加而加快。有机肥输入并未影响粉黏粒结合有机碳浓度,表明在无有机肥投入的传统管理措施下,黑土粉黏粒已接近或达到碳饱和水平。随着有机肥输入的增加,微团聚体有机碳小幅增加,大团聚体有机碳增加趋势明显,而当有机肥用量最大时,微团聚体有机碳无显著变化,仅大团聚体有机碳仍继续增加,表明高量有机肥投入下微团聚体有机碳库已达到饱和,而更多的新增碳流向大团聚体。对大团聚体内部组分解析发现,高量有机肥处理下大团聚体有机碳的增加主要归因于粗颗粒有机质的增加。这些结果表明,黑土团聚体对有机碳的固持存在由小到大的等级饱和机制,随着有机肥输入的增加,粉粘粒最先达到饱和,然后是微团聚体,而更多的新增碳向周转不断加速的大团聚体富集,固持在活性相对较强的有机碳库-粗颗粒有机质之中。

    • 乌伊岭国家级自然保护区植被覆盖演变及其对气候突变的响应

      2019, 39(9):3243-3256. DOI: 10.5846/stxb201801310264

      摘要 (1382) HTML (91) PDF 9.93 M (552) 评论 (0) 收藏

      摘要:探究中国北方高纬度森林覆盖区植被演变受到气候因子变化乃至突变的影响,选用MODIS-NDVI数据与TM/ETM+数据,结合62年的气象观测数据,运用像元二分法模型、累计距平分析、Mann-Kendall非参数检验、滑动T检验与相关性分析,探讨了乌伊岭国家级自然保护区1975-2016年气候变化及其突变对植被覆盖的演化规律,并对不同气候因子与植被覆盖类型的空间变化进行相关性分析。结果表明:(1)乌伊岭保护区气候变化呈现暖干化发展的趋势。年均气温上升(0.557℃/10a),年均最低气温与冬季增温幅度最快,秋季最慢。降水量年际变化较小(-14.052 mm/10a),季节性变化明显。经突变性检验,1980-1995年是气候增温减湿的突变时期。(2)研究区植被生长季的NDVI为0.673,有植被覆盖的区域占87.69%,其中高等植被覆盖区所占比最大。(3)气候突变时期,生长季NDVI显著下降,植被退化严重。低植被覆盖区无显著变化,而高植被覆盖区开始逐渐退化为中等与中低等植被覆盖区。在空间上植被覆盖的退化状况主要由中心山地沿四周低山丘陵区累年逐渐降低。不同植被覆盖区域下降的幅度:混交林 > 草地 > 针叶林 > 耕地 > 湿地。(4)乌伊岭保护区年均最大NDVI与年均气温和年均降水量的相关系数分别为0.261、0.068,其中呈正相关区域占总面积56.67%和42.79%,在分布趋势上两者都表现出明显的空间差异性。而气温因子影响植被覆盖的空间范围与能力更强,空间相关性更高,也是影响植被退化的主导因素。

    • 秦巴山区植被覆盖变化及气候因子驱动分析

      2019, 39(9):3257-3266. DOI: 10.5846/stxb201801300252

      摘要 (1465) HTML (99) PDF 9.60 M (739) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于GIMMS3g(1982-2015年)、SOPT VEG(1998-2015年)和MODIS(2000-2017年)3种NDVI数据集,结合气温、降水和DEM数据,利用平均法、线性趋势分析法和相关分析法等方法,分析了秦巴山区植被覆盖的时空变化特征及其与气候因子的相关性,并以秦岭山地(陕西境内)为重点区域,分析了植被覆盖的海拔梯度差异及其与气候因子的垂直响应模式。结果表明:①1982-2017年秦巴山区3种植被NDVI均呈显著增加趋势,其中1982-2015年NDVI-GIMMS3g增速为1.4%/10a,1982-2000年NDVI-GIMMS3g较低且波幅较大,增速为1.6%/10a,年际间变异系数(CV)为0.04,2000-2015年NDVI-GIMMS3g较高且稳定增加,增速为1.7%/10a,CV为0.02;2000-2015年NDVI-SPOT VEG增速为4.1%/10a,CV为0.04;2000-2017年NDVI-MODIS年增速为4.5%/10a,CV为0.04;②2000-2017年(MODIS数据)秦巴山区植被覆盖高值区主要为秦岭、米仓山和神农架等山地,低值区主要为西部高海拔区和东部低海拔区等区域;秦岭山地随海拔升高植被NDVI先升高后降低;③2000-2017年(MODIS数据)秦巴山区植被覆盖增加和减少的区域分别占96.90%和3.10%,低海拔地区较高海拔地区变化剧烈;秦岭山地低海拔带植被覆盖较高海拔带增加显著;④2000-2015年(SOPT VEG数据)秦巴山区增温效应显著,增速为0.49℃/10a,植被覆盖与温度以正相关为主,与降水正负相关并存,与温度的相关性较降水的相关性高;秦岭山地高海拔带植被对温度变化更敏感,低海拔带对降水更敏感。

    • 采煤沉陷裂缝区土壤含水量变化对柠条叶片叶绿素荧光的响应

      2019, 39(9):3267-3276. DOI: 10.5846/stxb201712282341

      摘要 (1194) HTML (92) PDF 7.34 M (615) 评论 (0) 收藏

      摘要:采煤塌陷引起的土壤环境因子的变化对矿区植物生长的影响越来越受到人们的关注,快速叶绿素荧光诱导动力学分析技术被称为植物受胁迫状态的有效探针,能够快速获取胁迫下光系统Ⅱ光化学活性和电子传递的信息。研究采煤塌陷裂缝区植物叶片叶绿素荧光的变化是揭示煤炭开采塌陷胁迫对植物个体生长影响的关键环节,能为大尺度下采煤沉陷区植物损伤机理研究提供基础。对于黄土高原半干旱矿区,土壤水分无疑是植物生长最重要的限制因素,而植物叶片叶绿素荧光变化采煤塌陷影响下土壤含水量变化的响应如何尚不清楚。为了弄清采煤沉陷裂缝影响下土壤含水量变化对柠条叶片叶绿素荧光响应的影响,选取神东煤田大柳塔矿区52302工作面为实验场地,在分析了采煤塌陷裂缝对土壤含水量的影响的基础上,以生态修复物种柠条为研究对象,对采煤塌陷裂缝区不同土壤含水量下柠条叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线进行监测。结果显示:(1)由于煤炭井工开采在地表形成大量裂缝,破坏了土体结构,增加了土壤水分的蒸发面,加速了土壤水的散失。土壤水分含量随着与裂缝之间距离的增加而增加,从距离裂缝0 cm到300 cm,土壤平均含水量从5.63%增加到15.07%;(2)裂缝区土壤水分降低,柠条受到干旱胁迫程度加重,叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线由O-J-I-P变形为O-K-J-I-P曲线。干旱胁迫通过干扰柠条叶片PSⅡ电子供体侧、受体侧以及电子传递链的功能,严重的损害了柠条叶片光合机构的正常功能。

    • 基于MaxEnt模型评估刺五加在东北地区的空间分布

      2019, 39(9):3277-3286. DOI: 10.5846/stxb201712272333

      摘要 (1625) HTML (104) PDF 18.39 M (653) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究刺五加(Acanthopanax senticosus)在东北地区的潜在分布区及生态适宜性,针对267个刺五加分布样点数据和17个环境因子数据,应用最大熵模型(Maximum Entropy Model,简称MaxEnt)和地理信息系统(Geographic Information System,GIS)评估刺五加的地理分布。结果表明:最大熵模型的AUC值为0.929,模型预测结果的准确性可信度高,可以用来预测刺五加的地理分布。刺五加生态适宜区主要集中在长白山山脉及小兴安岭东南地区,分布面积约为22.12万km2,存在概率最高的区域主要在辽宁省东部、吉林省东南部以及黑龙江省中部。影响刺五加地理分布的主要环境因子依次为:年均降水量、森林类型、极端低温、生长季降水量及海拔。耦合了大尺度环境数据、植被群落类型数据与刺五加分布之间的关系,预测了东北地区刺五加的生态适宜区及主导环境因子,为其种群恢复与开发利用提供了科学依据。

    • 木论喀斯特常绿落叶阔叶混交林土壤细菌多样性及其最优采样数

      2019, 39(9):3287-3296. DOI: 10.5846/stxb201711152038

      摘要 (1196) HTML (100) PDF 2.02 M (430) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤微生物在森林生态系统中起着重要作用。为了了解木论喀斯特常绿落叶阔叶混交林土壤细菌的多样性,明确采样数对多样性的影响,采用Illumina Hiseq高通量测序技术对木论喀斯特常绿落叶阔叶混交林土壤细菌多样性进行了初步研究,发现:在82个采样点内,随着采样点增加,不同分类水平的土壤细菌类群数量有增多趋势;当采样点达到82个时,检测出的土壤细菌类群达44门99纲180目356科630属和269822个OTU;82个土壤样品中所检测出的细菌类群平均有28.8门60.9纲108.1目206.8科239.6属和3290.5个OTU,其中门、纲、目分类水平上优势类群所占比例分别为变形菌门(Proteobacteria)(34.51%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)(18.43%)、根瘤菌目(Rhizobiales)(12.50%)。取样数量对检测出的土壤细菌类群数量有显著影响:在门、纲、目、科的分类水平上,36个、57个、72个、78个样品基本上可代表82个样品监测出来不同分类水平的细菌多样性信息;在属和OTU的分类水平上,当样品数量达到82个时检测出来的相应细菌类群数仍在不断地增加。这些初步的研究结果显示木论常绿落叶阔叶混交林土壤在一定程度上有着较高的细菌多样性水平,该研究为细菌多样性与植物多样性的进一步研究奠定了基础。

    • 积雪对祁连山亚高山草甸土壤呼吸速率的影响

      2019, 39(9):3297-3308. DOI: 10.5846/stxb201710121823

      摘要 (1416) HTML (102) PDF 1.92 M (520) 评论 (0) 收藏

      摘要:草地作为陆地生态系统的重要组成部分,是分布最广的植被类型之一,全球草地面积约占陆地面积的1/4,土壤碳储量约占全球总碳储量的1/5,在气候变化和陆地生态系统的碳循环方面起着重要作用。我国各类天然草原面积近4亿hm2,约占国土面积的41.7%,草地的总碳储量约占陆地生态系统总碳储量的16.7%,其中土壤层占93.1%,在碳储量中占有重要的地位。土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的主要环节,其中草地土壤呼吸占陆地土壤呼吸量的5.6%,因此草地土壤碳库正成为草地生态系统研究的热点。祁连山草地资源丰富,亚高山草甸是祁连山自然保护区的基质景观。积雪作为冰冻圈的重要组成部分,对土壤温度和土壤水分具有调控作用,是影响土壤呼吸的重要因素,但是目前关于积雪对土壤呼吸的影响研究少见。研究区选择祁连山中部天涝池流域,利用LI-8100开路式土壤碳通量测定系统,探讨了土壤不同融化状态下积雪对祁连山亚高山草甸生态系统呼吸速率和土壤呼吸速率的影响,并分析了地表温度和土壤温度、地表空气相对湿度和土壤体积含水量对土壤呼吸的影响。结果表明:(1)雪覆盖降低了生态系统呼吸和土壤呼吸速率,但当日融化的积雪对次日生态系统呼吸有促进作用;(2)呼吸速率与土壤温度和地表温度呈显著指数关系(P < 0.01),与地表空气相对湿度呈线性相关关系。降雪后,全融土壤中呼吸速率与温度和地表空气相对湿度间的相关性好;(3)温度较高时,温度对呼吸速率的作用强;温度较低时,温度对呼吸速率的影响不大。

    • 藏香猪放牧对滇西北高原湿地土壤CO2通量的影响

      2019, 39(9):3309-3321. DOI: 10.5846/stxb201806051262

      摘要 (1188) HTML (91) PDF 3.73 M (677) 评论 (0) 收藏

      摘要:高原湿地是生态系统中重要的碳汇。土壤CO2通量作为高原湿地生态系统碳收支的重要组成部分,碳的释放对区域碳平衡发挥着重要的作用。藏香猪放牧是我国高海拔藏区一种特有的放牧方式,是导致高原湿地土壤退化的重要干扰因素之一,并影响着土壤CO2通量的变化。采用土壤CO2通量自动测量系统(LI-8100A,LI-COR,USA),分别在不同季节对滇西北布伦、哈木谷、伊拉草原上藏香猪干扰和对照(非干扰土壤)CO2通量变化进行监测,研究发现,藏香猪干扰型放牧降低了土壤CO2排放通量,且表现出明显的日波动变化特征。相比旱季,雨季不同放牧方式影响下的土壤CO2通量差异性更为明显,其中布伦、哈木谷、伊拉草原较对照分别降低了70.4%、87.5%、60.7%。CO2排放通量与土壤理化性状及植物生物量的回归分析表明,对照样地的土壤容重、孔隙度、pH、总活性碳、植物生物量与土壤CO2通量具有显著的相关性(P < 0.01)。通过植物-土壤指数(plant-soil index,PSI)分析了藏香猪干扰型放牧对高原湿地的影响,总体来看,对照样地中土壤CO2通量与PSI之间具有较好的线性关系,可以用来很好的预测未来高原湿地土壤CO2通量的变化。该研究结果不仅有效估算了强干扰放牧影响下的高原湿地土壤碳排放量,而且为加强藏香猪放牧的科学管理,高原湿地生态系统的保护、恢复及重建提供了理论支持。

    • 基于典范对应分析的滨海湿地土壤季节性盐渍化特征

      2019, 39(9):3322-3332. DOI: 10.5846/stxb201806111305

      摘要 (1305) HTML (93) PDF 1.39 M (782) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更好地开发利用黄河三角洲湿地土壤资源和生态环境建设,运用单因素方差分析(One-way ANOVA)和典范对应分析方法(CCA),对黄河口湿地0-10 cm土壤全盐量(TS)、盐分离子组成、pH、钠吸附比(SAR)、电导率(EC)的季节性变化特征及数量关系进行了分析。结果表明:该区土壤属于盐土类型,春季(5月)、夏季(8月)、秋季(10月)全盐含量均高于17.9 g/kg,且春季、秋季的含盐量高于夏季,造成春、秋季积盐,夏季脱盐。盐分阳离子以Na+为主,阴离子以Cl-为主,除Mg2+在夏季、秋季和Cl-在秋季表现出强烈的变异性外,其余离子在不同季节均表现出中等强度的变异性。春季,Cl-与Na+、Mg2+,SO42-与K+;夏季,Cl-与HCO3-,SO42-与Mg2+、Ca2+,Ca2+与Mg2+;秋季,Cl-与SO42-,SO42-与Mg2+,Ca2+与Mg2+,均有很好的关联性。pH值均介于7.7-8.1之间,各个季节受盐分离子的影响较小,分布较为均匀。SAR介于3.08-5.29之间,春季受控于HCO3-;夏季受控于K+;秋季受各离子的影响均较小,分布较为均匀。EC介于7.16-13.04 mS/cm,春季受各离子的影响均较小,其空间分布较为均匀;夏季受控于SO42-、Ca2+、Mg2+;秋季受控于Na+。TS与Cl-、Na+、Mg2+在季节变化上的差异性一致,且各个季节均受控于Cl-。故通过合理的措施控制或减少Cl-来源是一条减轻黄河口湿地土壤盐渍化的合适途径。

    • 黑河中游湿地不同恢复方式对土壤和植被的影响——以张掖国家湿地公园为例

      2019, 39(9):3333-3343. DOI: 10.5846/stxb201806291437

      摘要 (1446) HTML (91) PDF 7.50 M (873) 评论 (0) 收藏

      摘要:湿地是自然界最富生物多样性的生态景观和人类社会赖以生存和发展的环境之一,对维护生态系统功能和区域生态安全有着重要意义。为阐明不同湿地恢复方式对土壤和植被的影响,以黑河中游地区张掖国家湿地公园为研究对象,比较了自然恢复方式、恢复利用方式和恢复保护方式下植物多样性、植物生长状态、土壤pH、盐分、容重、水分含量、有机碳、全氮、全磷、速效氮、速效磷的变化特征,研究结果表明:在自然恢复方式下,湿地各层土壤全磷、土壤速效磷、土壤速效氮、物种多样性值最高,反映出自然恢复方式可能成为干旱区土壤磷固存的有效手段,适当干扰可能成为干旱区提高物种多样性的有效方法;恢复保护方式下,湿地植物多度最高165.67±25,表明恢复保护方式有助于植被的生长繁殖;恢复利用方式下,湿地各层土壤含水量、土壤有机碳、土壤全氮、植被盖度值最高,土壤盐分含量、土壤pH值最低,湿地物种多样性较高。表明恢复利用方式可以有效降低湿地土壤盐分,提高土壤碳、氮含量的潜力,适当人为管理可能成为干旱区湿地恢复过程中提高湿地物种多样性的有效管理方法。该研究结果对于干旱区湿地恢复、保护与重建的效应评估和恢复方式的选择提供一定的理论支持和决策参考。

    • 长白山原始针叶林沼泽湿地生态系统碳储量

      2019, 39(9):3344-3354. DOI: 10.5846/stxb201802220375

      摘要 (1235) HTML (92) PDF 1.07 M (694) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用年轮分析及相对生长方程法与碳/氮分析仪测定法,测定温带长白山沿湿地过渡带环境梯度依次分布的5种典型原始沼泽类型(草丛沼泽-C、灌丛沼泽-G、落叶松泥炭藓沼泽-LN、落叶松藓类沼泽-LX和落叶松苔草沼泽-LT)生态系统碳储量(植被和土壤)、植被净初级生产力与年净固碳量,定量评价温带森林湿地固碳能力及其长期碳汇作用,并揭示其沿过渡带水分环境梯度的空间分异规律。结果表明:①5种天然沼泽类型的植被碳储量(3.18±1.70)-(112.2±18.3)tC/hm2沿过渡带环境梯度总体上呈递增趋势,针叶林沼泽显著高于C和G 12.2-34.3倍,G高于C 0.6倍,且LX和LT显著高于LN 0.3-0.6倍;②土壤碳储量(296.3±42.2)-(824.50±50.79)tC/hm2沿过渡带环境梯度总体上呈递减趋势,C显著高于G和针叶林沼泽30.8%-178.3%(P < 0.05),G显著高于针叶林沼泽38.7%-112.8%,且LN和LT显著高于LX 32.8%-53.4%;③生态系统碳储量(408.42±57.53)-(827.52±50.96)tC/hm2沿过渡带环境梯度总体上也呈递减趋势,C显著高于G和针叶林沼泽30.2%-102.7%,G显著高于针叶林沼泽21.5%-55.6%,且LN和LT显著高于LX 18.8%-28.0%;④5种沼泽类型的植被净初级生产力与年净固碳量分布在(5.74±0.08)-(10.98±1.67)t hm-2 a-1和(2.44±0.03)-(5.17±0.83)tC hm-2 a-1,其中,LX和LT的植被净初级生产力显著高于C、G和LN 61.2%-91.3%和34.5%-59.6%;而在植被年净固碳量方面,3种针叶林沼泽类型均显著高于C和G 28.7%-111.9%和19.4%-96.6%。故长白山5种天然沼泽类型的植被净初级生产力与年净固碳量沿湿地过渡带环境梯度总体上呈现出阶梯式递增趋势,且仅有LX和LT达到了中国陆地植被及全球陆地植被平均固碳水平。因此,温带长白山沼草丛沼泽和灌丛沼泽长期碳汇作用强于森林沼泽,湿地碳汇管理实践中应重视草丛沼泽和灌丛沼泽的保护与恢复。

    • >专论与综述
    • 植物功能性状对土壤保持的影响研究述评

      2019, 39(9):3355-3364. DOI: 10.5846/stxb201804020737

      摘要 (1641) HTML (72) PDF 2.93 M (914) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被对土壤保持具有重要的影响,但是从植物功能性状的角度总结评述植被对土壤保持影响的研究并不多见。总结评述了植物地上功能性状、地下功能性状对土壤保持功能的影响以及植物地上、地下功能性状的关系,认为:(1)植被地上部分功能性状对土壤保持的作用主要体现在对溅蚀、面蚀的影响及间接改变土壤理化性质等方面,其功能性状指标主要包括叶面积、叶长、叶宽、枝数、植被高度等;(2)植被地下部分功能性状对土壤保持的作用主要体现在固持土壤、提高土壤抗剪切强度、提高土壤抗侵蚀能力、增强土壤渗透性,植物根系固持土壤与根系抗拉能力密切相关,植物根系土壤的物理和水文性质,与细根比例、根长密度、根表面积等性状密切相关;(3)可以通过植物地上部分功能性状间接反映地下部分功能性状,但是现有研究多为定性认识;(4)在植物功能性状对土壤保持的研究中亟待加强植被地上地下功能性状的长期定位监测,深化植被功能性状尤其是根系特征与土壤保持的作用机理,加强植被地上部分、地下部分功能性状的定量表达,建立植被功能性状与土壤保持功能的定量关系,实现植被功能性状与土壤保持功能特征的动态链接。

    • 生态系统服务研究在生态红线政策保护成效评估中的应用

      2019, 39(9):3365-3371. DOI: 10.5846/stxb201801180133

      摘要 (1797) HTML (93) PDF 1.15 M (791) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态保护红线政策是中国推进生态保护与建设的宏观政策,其保护成效评估是国内外关注的重大科学问题。在分析国内外生态系统服务研究进展及中国生态保护红线内涵、划定进程及管控要求的基础上,结合生态红线政策与生态系统服务研究的关联及生态系统服务研究在红线政策保护成效评估应用中面临的挑战,提出了红线政策实施效果评估的技术框架和基本思路。开展生态红线政策保护成效评估,能从科学上明确生态红线政策实施对多尺度利益相关者成本、效益的影响,为生态红线政策的综合研究提供框架和科学方法;从政策设计上,为生态红线布局进一步优化提供依据;从制度建设上,提出符合生态红线政策实施的制度框架,推动生态保护红线制度建设由理论走向实践。

    • 我国湿地生态状况评价研究进展

      2019, 39(9):3372-3382. DOI: 10.5846/stxb201805181093

      摘要 (1770) HTML (111) PDF 1.02 M (1196) 评论 (0) 收藏

      摘要:从湿地生态状况评价定义、国际重要湿地和全国重点湿地生态状况和主要评价方法等方面研究综述了我国湿地生态状况评价。对全国1413处湿地生态状况的研究显示,国际重要湿地生态状况总体较好,重点湿地生态状况较差,生态状况差有341处,占24.85%,并系统分析了各类湿地生态状况评价的方法、内容和结果。认为湿地生态状况评价是满足湿地保护管理需求的一项基本技术研究工作,开展湿地生态状况评价可以从不同空间、时间尺度反映湿地生态变化趋势,满足湿地生态系统保护修复的管理要求,并揭示各生态因子的内在关系,是提高湿地的保护、管理和合理开发的重要技术手段。最后分析了当前湿地生态状况评价所面临的难点,并提出了相关对策建议。

    • >学术信息与动态
    • 中国1992-2016年农业废弃物管理研究——热点识别、路径演进与前沿探究

      2019, 39(9):3383-3391. DOI: 10.5846/stxb201802250385

      摘要 (1361) HTML (161) PDF 1.01 M (754) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用文献计量学的方法,运用CiteSpace信息可视化软件,首次对中国农业废弃物管理领域的研究热点、演进路径及研究前沿进行了系统梳理与归纳。研究发现,(1)1992年以来,农业废弃物管理领域的文献出版数量总体上呈增长趋势,经历了"平稳发展→快速增长→波动上升→波动下降"4个阶段。(2)中国农业废弃物管理研究的热点主要聚焦于农业废弃物资源化利用、农业废弃物对生态环境的影响、农业废弃物利用与畜牧业发展、农业废弃物资源化生态补偿等4个方面。(3)从演进路径来看,中国农业废弃物管理研究从第一阶段聚焦于畜牧业发展,到第二阶段以"污染防治"和"资源化利用"为核心议题,再到第三阶段细化为"畜禽养殖污染防控"与"能源化利用"两个方向,最后形成以"低碳农业约束下的农业废弃物利用"的跨学科研究。(4)农业废弃物管理前沿研究则表现出两种特征:一是研究重点正从农作物秸秆转为畜禽粪便;二是对于低碳农业约束下的农业废弃物利用(尤其是能源化利用)问题呈现出不断深化探索的趋势。

    • 基于文献计量的生态宜居研究热点和趋势分析

      2019, 39(9):3392-3399. DOI: 10.5846/stxb201809292124

      摘要 (1300) HTML (80) PDF 4.67 M (922) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于CNKI数据库和Web of Science数据库,利用网页检索功能分析了生态宜居研究的年发文量、基金资助机构及国家地区分布、研究方向及研究机构状况;利用Citespace对2002-2017年生态宜居研究关键词进行共现性和可视化图谱聚类分析。结果表明:近年生态宜居研究逐渐成为人们关注的热点,但该方面研究获得国家及相关部门基金资助的比例仍然较小;当前生态宜居研究主要集中在宏观经济管理与可持续发展学科,研究机构排名中,天津地区相关机构发文量相对较多。就目前研究来看,研究热点集中于新型城镇化、城镇化、指标体系、生态宜居度、生态文明等。在未来的研究发展趋势方面,新型城镇化和生态宜居标准的制定仍然是重要的研究领域,必须在此持续发力,为生态宜居建设提供必要的理论支撑和政策依据。

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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