• 2020年第40卷第10期文章目次
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      2020, 40(10):0-0.

      摘要 (475) HTML (0) PDF 21.50 M (427) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 选择容量价值:一个新的生态系统服务价值指标

      2020, 40(10):3155-3167. DOI: 10.5846/stxb201903070437

      摘要 (972) HTML (101) PDF 2.64 M (488) 评论 (0) 收藏

      摘要:对生态系统服务进行价值评估有助于落实生态系统的科学管理和推动生态补偿的科学实施。然而,传统的生态系统服务价值评估方法在管理实践应用中存在明显的局限性。为了规避这些局限性,另辟一条对生态系统服务价值评估的新思路,提出了描述生态系统服务价值的新指标——"选择容量价值"。选择容量价值以两个事实为基本依据:1)如果失去了任何一项生存所必需的生态系统服务(比如氧气、水),那么人类就无法生存,亦即人类经济社会活动所产生的价值是建立在消费该生态系统服务的基础上的;2)如果没有人类活动的存在,那么生态系统就给人类提供不了任何价值,亦即生态系统服务价值的度量是建立在生态系统服务所支持的人类经济社会活动所产生的价值上的。选择容量价值是指,一项人类生存生产所必需的生态系统服务,其总量为消费该生态系统服务的消费活动所提供的选择自由度(即选择容量)与该消费活动所产生的经济社会活动总价值的乘积,用非货币单位来计量。通过一个案例——对珠江流域的水资源供应的选择容量价值的估算,揭示选择容量价值对理解和量化生态系统服务价值的新洞察。结果显示,选择容量价值能够直观而综合地反映生态系统服务总量、生态系统服务消费量、社会经济活动总价值之间的关系,为理解和量化生态系统服务价值提供新视角,也为理解和量化上下游间的生态系统服务输移的价值核算提供新思路。这对当前的生态系统服务价值研究范式具有补充作用。

    • 冻融交替对土壤氮素循环关键过程的影响与机制研究进展

      2020, 40(10):3168-3182. DOI: 10.5846/stxb201903310619

      摘要 (928) HTML (110) PDF 978.58 K (476) 评论 (0) 收藏

      摘要:冻融交替是由于季节或昼夜热量的变化,在表土及以下一定深度形成的反复冻结和解冻的过程,是普遍存在于中、高纬度及高海拔地区的一种自然现象。在全球变暖的背景下,部分地区的土壤环境将经受更广泛和频繁的冻融交替作用,这将对土壤氮素循环关键过程产生深远的影响。冻融交替主要通过改变土壤的理化性质使土壤微生物量、微生物群落的组成和结构发生改变,进而影响氮素在土壤中的迁移与转化,是陆地生态系统氮循环的重要影响因素。目前,关于冻融交替对土壤氮素循环关键过程影响的研究结果还不尽一致,其影响机制尚不明晰,研究方法也还有待进一步创新。重点论述了冻融交替对土壤氮素循环各个关键过程的影响效应,归纳总结了冻融交替对土壤氮素循环的影响机制,简要指出了目前研究过程中存在的一些不足,并对未来研究中值得重点关注和深入研究的科学问题进行了探讨与展望。

    • 土壤生物与可持续农业研究进展

      2020, 40(10):3183-3206. DOI: 10.5846/stxb201903310622

      摘要 (1047) HTML (105) PDF 2.28 M (544) 评论 (0) 收藏

      摘要:农业的可持续发展是人类文明持续繁荣的重要保障。从原始农业到工业化农业的发展历程,是"自然力"不断削弱,"人为调控力"不断加强的过程。新兴的可持续农业,则希望将人为调控和自然过程协调融合,建立近自然的高效的现代农业体系。但是,面对土壤生物极高的多样性、生物和非生物过程的复杂互作及其高度的时空异质性,基于还原论的传统科学研究方法探究地下生态系统的"自然过程"困难重重。人为管理措施对农田生态过程调控的针对性和调控效果受到极大限制。尽管如此,土壤生物在生态系统服务中的作用已在世界范围内得到空前重视。如何充分发挥土壤生物在可持续农业中的作用,已成为现代农业研究领域的重要突破口。简述了土壤生物与可持续农业研究的学科发展历史,总结了农业管理措施对土壤生物及土壤食物网特征的影响,突出了土壤生物群落在可持续农业模式中土壤结构改善、土壤肥力提高和化肥农药减施等方面的积极作用;最后探讨了当前的研究难点和未来的研究方向,并对如何充分发挥土壤生物在现代农业中的贡献进行了初步的思考。认为:土壤有机质,土壤结构和土壤食物网以及三者的内在联系是可持续农业研究的关键。土壤有机质管理是调控土壤结构、土壤食物网及生态系统生产力的重要支点,但也是可持续农业模式不确定性的重要来源。基于同位素示踪等整体性分析方法,开展典型农田生态系统土壤食物网特征及其生态功能的系统研究,揭示农业模式、土壤食物网特征及生态系统生产力的关键联系,是充分发挥土壤生物在可持续农业中的积极作用的基础。

    • >研究论文
    • 面向生态效益评估的生态系统生产总值GEP核算研究——以青海省为例

      2020, 40(10):3207-3217. DOI: 10.5846/stxb202004260999

      摘要 (1402) HTML (102) PDF 6.42 M (684) 评论 (0) 收藏

      摘要:开展生态效益评估,对于推动生态效益纳入经济社会评价体系、推进生态文明建设具有重要意义。生态效益是指自然界的生态系统对人类的生产、生活条件和环境条件产生的有益影响和有利效果。GEP(Gross Ecosystem Product)是生态系统生产总值,指一定区域在一定时间内,生态系统为人类提供最终产品与服务的经济价值总和,是一定区域生态系统为人类福祉贡献的总货币价值,可以反映一个地区的生态效益。本研究提出面向生态效益评估的GEP核算框架,建立核算指标体系和技术方法,基于遥感数据和统计数据以青海省为例开展面向生态效益评估的GEP核算研究,并对相关利益者进行分析。研究结果表明,2015年青海省生态系统生产总值GEP为464.16亿元,对生态资产产生的生态效益进行相关利益者分析,80%以上生态效益的受益者是青海省以外的区域。以可比价计算,自2000年以来青海省GEP增加32.6%。根据现有的数据体系和方法核算的GEP是有现实意义的,可以作为生态效益评估的指标,可以作为GDP的重要补充对政策效益和生态保护成效开展评估,还可以作为市场化、多元化生态补偿机制建立和"绿水青山"向"金山银山"转化的依据和参考,为决策者提供重要的信息。

    • 基于选择容量价值的生态补偿标准与自然资源资产价值核算——以珠江水资源供应为例

      2020, 40(10):3218-3228. DOI: 10.5846/stxb201903230549

      摘要 (793) HTML (93) PDF 2.12 M (418) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择容量价值是指,一项人类生存生产所必需的生态系统服务,其总量为消费该生态系统服务的消费活动所提供的选择自由度(即选择容量,optional capacity)与该消费活动所产生的经济社会价值的乘积。选择容量价值将经济发展状况和资源环境状况融合了起来,实现了经济社会发展与生态环境保护的价值统一,这对于推进保护与发展相辅相成的生态文明建设具有积极意义。为了探索以选择容量价值为指标的生态补偿标准与自然资源资产价值核算框架和核算方法,以珠江流域水资源供应为例,对跨水文单元的水资源供应流动进行了生态补偿核算,对各水文单元的水资源供应的自然资源资产价值进行了量化评估研究。研究结果显示,珠江三角洲地区的水资源供应的选择容量价值大部分(约74%)来自上游水文单元的跨区输入,而上游水文单元所提供的水资源供应的选择容量价值也在相当程度上依赖于下游水文单元的经济社会发展。基于跨区流动的水资源供应的选择容量价值,可以按照"共享共担"和"同工同酬"原则进行跨区生态补偿核算;基于各水文单元所提供的水资源供应的选择容量价值,可以对各单元内自然资源资产价值进行核定,这对于协调区域发展推进西江-珠江经济带流域生态文明建设具有重要意义。

    • 唐古拉山以北地区生态资产核算

      2020, 40(10):3229-3235. DOI: 10.5846/stxb201902220326

      摘要 (717) HTML (99) PDF 1.62 M (358) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统核算可以为生态文明建设提供定量性的决策依据,包括生态资产核算和生态系统服务核算两个方面,生态资产指生产和提供生态系统产品和服务的生态系统。以唐古拉山以北地区(简称唐北地区)为研究对象对其生态资产进行了核算,建立生态资产实物量及变化核算表、损益表,提出了生态资产综合指数。2015年唐北地区草地生态资产面积为21800.01 km2,其中良级比重最高达68.46%,湿地生态资产面积为4763.01 km2,其中优级比例最高为59.72%,野生动植物共有138种,其中重点保护动物10种。2015年唐北地区生态资产综合指数为79.77,比2000年降低了3.60%。2000-2015年,湿地、草地生态资产分别增加了164.23、2.82 km2。2000-2015年湿地生态资产存量增加202.90 km2,其中由湿地恢复导致面积增加最大为200.50 km2,存量减少38.63 km2,其中湿地退化是导致存量减少的主要原因,面积为36.23 km2,草地存量增加了39.18 km2,主要是由于湿地退化导致的草地扩张,存量减少36.26 km2,主要由湿地恢复和荒漠化引起。研究中不同生态资产质量等级的核算以及生态资产综合指数的提出利于生态资产的全面核算和比较,对于建立离任责任制、生态文明建设意义重大。

    • 生态系统生产总值核算理论在生态文明评价中的应用——以三亚市文门村为例

      2020, 40(10):3236-3246. DOI: 10.5846/stxb201902210314

      摘要 (746) HTML (109) PDF 6.08 M (440) 评论 (0) 收藏

      摘要:乡村生态文明建设是海南生态省建设的重要内容。通过培育"文明生态村"、打造"美丽乡村",海南省乡村生态文明建设进入提质增效的生态产业化阶段,为乡村迎来了发展机遇。生态系统生产总值核算可以通过在乡村尺度上计算生态系统产品与服务的价值,起到监督、评价生态文明建设进展,探寻生态保护与乡村经济发展的平衡点,为实现彼此增益提供科学的数据支撑。同时,生态系统生产总值核算可以客观呈现当前乡村的生态价值,以此可以吸引资本、技术、人才等要素向农村流动,推动绿水青山变成金山银山。研究以海南省三亚市天涯区文门村为例,基于生态系统生产总值核算理论,对其生态系统产品与服务功能量和价值量进行核算。结果表明,文门村2017年生态系统生产总值是10297.79 万元,生态系统产品价值占24.93%,调节服务价值占75.07%,单位面积生态系统生态总值为5.06万元/hm2。调节服务价值中,水源涵养、洪水调蓄、固碳释氧和空气净化价值分别为3287.44万元、1593.32万元、2815.31万元和34.72万元;林地对生态调节服务价值的贡献最大,达到5378.33万元,约占总间接价值的69.57%,其次为耕地和园地生态系统,约占总间接价值的14.86%和11.66%。今后随着乡村生态文明建设的深入,自然资源管理制度的健全,生态农业与乡村旅游有机融合等建设内容的推进,乡村生态系统生产总值核算的内容需要进一步扩充。

    • 应对畜禽养殖跨界污染的流域水资源生态补偿量研究——以国家生态补偿示范区九洲江流域为例

      2020, 40(10):3247-3257. DOI: 10.5846/stxb201903310621

      摘要 (1346) HTML (87) PDF 7.70 M (335) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态补偿标准研究是国内外流域生态补偿领域研究的热点话题。以国家生态补偿试点区九洲江流域为例,围绕生猪养殖跨界污染问题,以COD、TP、TN为目标控制污染物,计算水环境容量约束下的污染物削减目标量。设置禁养区关闭拆迁养猪场、高架床养殖模式改造、养殖粪尿废水集中处理3种典型控制方式,以污染物削减目标量为约束条件,构建线性规划模型求算不同治理情景下用于水污染控制的投入成本,从而求算最小生态补偿量。在此基础上以取水量、供水量、GDP为主要约束条件,建立中央、广东、广西政府生态补偿投入资金分担比例模型,明确中央、广东及广西政府各自分摊的生态补偿金额。此外,考虑到模型参数不确定性对生态补偿量的影响,对模型参数进行了蒙特卡罗模拟和灵敏度检验,求算高架床养殖容积比(k1)、限养区污水入河系数(k2)、高架床养殖模式日排水量(k3)及传统养殖模式日排水量(k4)不确定条件下生态补偿量的所有可能值及模型参数方差贡献率。结果显示:(1)在90%保证率水质达标下,流域水环境COD、TP、TN污染物削减总量目标分别为378752.98 t、2161.60 t和13951.70 t;(2)基于成本核算法得到生态补偿量为15.03亿元,中央、广西、广东政府分摊金额分别为3.76、3.31、7.96亿元;(3)95%置信水平下,两种情景下生态补偿量置信区间分别为[12.51亿元,17.42亿元]、[9.34亿元,21.93亿元];(4)利用参数灵敏度分析得到情景一生态补偿策略下模型参数k1、k2、k3方差贡献率分别为79.50%、18.90%、1.60%,情景二生态补偿策略下模型参数k2、k4方差贡献率依次为88.80%和11.20%。

    • “一带一路”地区生态系统服务关系的时空分异与区域响应

      2020, 40(10):3258-3270. DOI: 10.5846/stxb201903270588

      摘要 (767) HTML (94) PDF 9.18 M (422) 评论 (0) 收藏

      摘要:“一带一路”沿线多数发展中国家地处生态脆弱区,土地资源空间配置亟待优化。研究生态系统服务间的相互关系可以为土地利用决策提供定量化支持,但该关系在不同地域的表现形式有较大的差异性。基于InVEST模型,评估“一带一路”区域2000、2005、2010和2015年土壤保持、产水量、碳固定和生境质量4种生态系统服务时空变化,通过相关性分析和局部空间自相关分析等方法识别生态系统服务相互关系,以及其对不同地域特征变量的响应。就区域整体而言,土壤保持、产水量、碳固定和生境质量呈现中亚和西亚为一致低值区,而高值区分布不一致的空间格局;生态系统服务之间均呈显著协同关系,但冷热点格局的区域异质性显著。在生态区单元中,泰加林、温带草原和灌木的多种生态系统服务间为权衡关系;在国家单元中,生态系统服务间协同与权衡关系并存。产水量与碳固定间的协同关系对人口分布有良好的响应,而土壤保持与碳固定对人口分布的响应不明显。定量化评估生态系统服务及权衡关系,为区域土地资源优化配置提供依据,研究结果也为“一带一路”地区沿线国家间生态保护合作提供空间指引。

    • 城镇化与生态系统服务的协调演化特征及空间耦合关系

      2020, 40(10):3271-3282. DOI: 10.5846/stxb201902280375

      摘要 (822) HTML (90) PDF 9.93 M (443) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务作为连接自然环境与社会经济的桥梁与城镇化耦合协调关系的研究备受瞩目。以中国333个城市为研究单元,通过综合评价指标体系计算了2010年、2015年的城镇化水平与生态系统服务能力,同时分析了两者的时空演变特征,最后采用空间计量模型探索了生态系统服务与城镇化之间的关系。研究显示:(1)全国城市的城镇化水平呈现"东高-西低,南高-北低"的空间格局,均值由2010年的0.0792增加到2015年的0.0987,增长了24.62%,大部分城市仍处于萌芽发展阶段,仅上海市和深圳市进入高度发达阶段;(2)全国城市的生态系统服务能力呈现"东南高-西北低"的空间格局,均值由2010年的0.2542升高到2015年的0.2621,提高了3.11%,但有81个城市的均值由2010年的0.1201下降至2015年的0.1183,降低了1.50%,形成了恶化形势显著的空间聚集特征;(3)城镇化综合得分及人口、土地和经济城镇化的空间误差模型估计系数分别为-0.1303、-0.2019、-0.2404和0.1946,经济发展或已成为改善生态系统服务的有力抓手。据此我们建议,城市发展应加强生态空间统筹管理,尝试跨区域经济合作发展,协调人口、土地与经济三维度下城镇化进程。

    • 城市扩张过程中建设用地景观格局演变特征及其驱动力

      2020, 40(10):3283-3294. DOI: 10.5846/stxb201903260568

      摘要 (773) HTML (97) PDF 8.11 M (429) 评论 (0) 收藏

      摘要:剖析城市扩张过程中建设用地景观格局演变特征及其驱动力,不仅有助于城市生态环境问题的解决,而且为城市用地结构优化、城市景观规划等工作提供科学依据。以快速城市化的中型城市-扬州市为例,利用多期(1995、2000、2005、2010年和2015年)Landsat卫星影像、乡镇水平的扬州统计年鉴等数据,运用景观格局分析、增强回归树(Boosted regression trees)等方法,研究建设用地的扩张模式、形态及景观格局,定量探究地理、社会和经济因子对景观格局的影响机制,从而明晰景观格局演变特征及其驱动力。结果表明,1995-2015年,建设用地面积持续增加,填充式(Infilling)、边缘式(Edge-expansion)和跳跃式(Leapfrog)3种扩张模式在各时段均有出现,但其优势度随着城市发展而改变。建设用地的形态在城市扩张的过程中经历着"集聚"和"扩散"的交替变化过程,景观格局则出现了同质化倾向,景观破碎化下降、聚合度增加。地理因子(海拔和到县市中心的距离)对景观格局的综合影响虽然高于社会经济,但它的影响力却随着城市发展呈现出下降趋势,社会经济的作用则逐渐增强。海拔和人口密度的增加会促进景观的破碎化、抑制景观的集聚;人口数量的增加会促进景观的集聚、降低景观的破碎化;其余因子(到县市中心的距离、人均GDP和第二产业占比)的作用则随城市的发展而发生转变,如人均GDP对景观破碎化的作用表现为"促进→抑制"的转变、第二产业则为"抑制→促进"。

    • 基于景观格局-服务的景观生态风险评价——以广州市为例

      2020, 40(10):3295-3302. DOI: 10.5846/stxb201903060425

      摘要 (887) HTML (98) PDF 11.59 M (507) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市化对景观的结构和功能造成极大干扰,城市景观变化引起的生态风险受到城市生态建设的关注,但景观生态风险评价技术体系尚待深化,以促进风险防范决策。研究选取植被碳固定、土壤保持、水源涵养与提供和栖息地提供等景观服务改进景观脆弱度的评价方法,以广州市为案例研究区,评价了1990-2015年广州市城市景观生态风险及其时空变化特征。研究结果表明:(1)基于景观格局与服务的景观生态风险评价能够有效地评估城市景观生态风险的空间分布,但评价需要关注结果验证和辅助情景分析,方可为景观生态风险的预警和预测提供科学依据。(2)1990-2015年广州市的景观干扰度先增加后降低,2000年是景观干扰度变化的转折点;25年间,景观脆弱度不断增加,中脆弱度和高脆弱度比例之和维持在60%以上;2000年是景观生态风险的转折点,1990-2000年景观生态风险趋于增大,2000-2015年景观生态风险趋向降低;景观干扰度、脆弱度和生态风险在空间上呈现南部高于北部,西部高于东部的分布特征。(3)近25年,广州市景观生态风险与景观变化具有较好的空间一致性。维持低风险的比例为40.74%,基本都分布在北部山区,而维持高风险的比例为6.67%,由低风险向高风险的转变比例为32.28%,由高风险转变为低风险的比例为20.31%。

    • 城市化背景下景观破碎化及连接度动态变化研究——以昆明市为例

      2020, 40(10):3303-3314. DOI: 10.5846/stxb201903260579

      摘要 (786) HTML (91) PDF 24.20 M (469) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市化不仅改变景观类型和组成,也导致空间形态变化与自然生境连接度的降低,刻画不同城市化过程中人工表面、耕地与自然生境的空间关系对于研究其景观生态效应,尤其是对不同景观之间的相互作用以及结构和功能的变化具有重要意义。以云南省昆明市为研究区,分析了1990-2015年城市扩张导致的破碎化与形态变化对景观连接度的影响。利用城市破碎指数(UFI)刻画景观破碎水平,进一步基于形态学空间格局分析(MSPA)得到耕地和自然生境的七类景观形态要素(核心、岛状斑块、桥接、环岛、孔隙、边缘和支线),选取了3种边缘宽度比较边缘宽度对景观形态的影响差异,然后通过概率连接度指数(PC)和斑块重要值(dPC)评估景观连接度的变化。在4 km×4 km的网格基础上计算平均UFI和dPC,利用三维曲面分析不同变量之间的相关性。结果表明:过去25年间,昆明市人工表面不断扩大,占用大量耕地并导致景观破碎度的增加,速率呈逐年增加的趋势;MSPA结果显示,耕地表现出持续稳定的消减,自然生境景观形态类型前期变化不大,2010年后有较大幅度改变,表现出从稳定、波动到破碎的过程,不同边缘宽度下存在显著差别,边缘宽度越大则连接度变化越为明显,表明城市化对小型绿色斑块影响较大;斑块重要值与UFI的变化表现出一致性,变化集中于东部地区,随着UFI的增加景观连接度逐年降低;相关性分析显示,随着破碎度的增加,景观连接度经历了从波动到稳定下降的过程。总体上,昆明市城市化造成耕地的持续减少,虽未造成大面积自然生境丧失,但在一定程度上降低了连接度,需要从空间格局上加以管控,避免对整体景观连接度产生负面影响。

    • 我国典型城市化石能源消费CO2排放及其影响因素比较研究

      2020, 40(10):3315-3327. DOI: 10.5846/stxb201901290215

      摘要 (680) HTML (128) PDF 6.88 M (418) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市是化石能源消费和CO2排放的主要区域。分析典型城市化石能源消费CO2排放特征,明确不同城市CO2排放动态及主要影响因素的差异,是开展城市减排行动的重要科学依据。采用IPCC推荐方法及中国的排放参数核算11个典型城市2006-2015年间化石能源消费产生的CO2排放量。根据各城市经济发展和CO2排放特征将之分为四类:经济高度发达城市(北京、上海、广州)、高碳排放城市(重庆、乌鲁木齐、唐山)、低排放低增长城市(哈尔滨、呼和浩特和大庆)和低排放高增长城市(贵阳、合肥),并运用对数平均迪氏指数法(Logarithmic Mean Divisia Index,即LMDI分解法)对比分析了四类城市CO2排放量的影响因素。结果表明:(1)研究期内大部分城市CO2排放总量有所增加,仅北京和广州呈下降趋势,工业部门CO2排放在城市排放总量及其变化中占据主导地位;四类城市的人均CO2排放量表现出与排放总量相似的变化趋势;CO2排放强度整体上表现为经济高度发达城市(均值为0.88 t CO2/万元) < 低排放低增长城市(均值为2.82 t CO2/万元) < 低排放高增长城市(均值为3.05 t CO2/万元) < 高碳排放城市(均值为6.62 t CO2/万元)。(2)在城市CO2排放的影响因素中,经济发展和人口规模均是4类城市CO2排放增长的促进因素,但经济发展效应的累积贡献值大于人口规模效应;能源强度降低是4类城市CO2排放最主要的抑制因素,且经济高度发达和高碳排放城市的抑制作用强于其他两类城市;对第三产业GDP年平均增速高于第二产业的6个城市来说,产业结构是CO2排放的抑制因素;能源结构的变化仅对煤炭消费比重较低且降幅较大的北京和广州的CO2排放是抑制作用,累积贡献值分别为-21.73Mt和-0.03Mt,而对其他城市,特别是高碳排放城市的CO2排放具有明显的促进作用。

    • 城市热岛“源-汇”景观识别及降温效率

      2020, 40(10):3328-3337. DOI: 10.5846/stxb201904140747

      摘要 (777) HTML (88) PDF 3.08 M (385) 评论 (0) 收藏

      摘要:快速城市化背景下,不同景观降温效率的差异是深入理解景观格局对城市热岛效应影响机理的基础。现有城市热岛研究多以土地利用或土地覆被替代热岛效应的源与汇,往往忽略景观的热特征与相邻景观的热关系,造成信息偏差。需要从景观热特征的视角,探讨面向城市热岛效应的景观分类方法,并分析不同特征景观的降温效率差异。基于"源-汇"景观理论,以深圳市西部为研究区,构建面向城市热岛的景观分类方法,通过2010年TM遥感影像提取NDVI、NDMI及ISA等地表特征及地表温度特性,叠加划分16类城市景观,分析不同地表特征的景观等距离梯度下的温度变化关系,识别城市热岛的"源-汇"景观。在此基础上,分析"源-汇"景观的结构特征,构建以面积和温度为影响因素的景观降温效率指数,结合景观格局指数,分析不同面积与形状的"汇"景观降温效率。结果表明,在16类景观中,5类景观被识别为城市热岛汇景观,面积约533 km2,占研究区总面积的45.5%。降温效率结果表明,"汇"景观的降温效率为1.54,其中绿色空间及阴影景观的降温效率贡献率较高。通过面积与形状的景观格局分析发现,降温效果随两个指数的增加,均呈先升后降的趋势。研究结果为城市规划与城市绿色基础设施建设决策中降温景观的形状和面积设定提供依据,增加景观水平的缓解热岛效应的效率。

    • 城市绿地对居民身心福祉的影响

      2020, 40(10):3338-3350. DOI: 10.5846/stxb201908241759

      摘要 (952) HTML (100) PDF 4.14 M (487) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市绿地是人工与自然耦合的城市景观之一,是改善居民居住环境重要组成部分,更是提高居民身心健康的有效途径。以杭州主城区为研究对象,通过GIS技术对城市绿地遥感图像进行解译得到杭州主城区绿地空间布局图,同时,以人口密度为阻力要素,基于交通路网的500m网络距离可达范围内绿地数量和面积作为分类标准。通过对45个高、中、低不同档次的居民区进行问卷调查得到665份居民感知数据并进行统计整理。利用结构方程模型进行以绿地数量及游玩时间为标准的组间分析,区别不同组别的差异及其原因,分析城市绿地数量、面积,居民认知、动机,绿地吸引力等与居民身心健康福祉及满意度之间的关系。结果显示:城市绿地数量、居民游玩绿地次数时间等与居民福祉有显著的正向关系;居民对绿地作用的认知、去往绿地的动机进一步影响居民身心健康福祉;城市绿地的自身引力会激发居民去往绿地的积极性,从而增加去往绿地频次。另外,不同社会属性的个体对绿地需求不同,所产生的福祉效应及满意度也会有所差异。从增加居民区周围的街头绿地及邻里公园数量、提升绿地吸引力、提升居民对城市绿地作用的认知3个方面对城市绿地今后的发展规划提出建议。

    • 基于地貌类型的中国东海大陆海岸带景观动态分析

      2020, 40(10):3351-3363. DOI: 10.5846/stxb201902240341

      摘要 (628) HTML (103) PDF 12.74 M (324) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于东海地貌信息数据和6期景观数据,研究1990-2015年东海大陆海岸带地貌类型与景观动态变化特征,分析各地貌类型下景观格局时空分布规律。结果表明:(1)东海海岸带以丘陵地貌为主,其次是小起伏山地、平原、台地和中起伏山地。景观类型林地占主导,其次为耕地和建设用地。(2)平原、台地和丘陵地貌景观变化以耕地转为建设用地为主,小和中起伏山地则以草地转林地为主。(3)不同地貌单元下的景观变化剧烈程度依次为:平原 > 台地 > 丘陵 > 小起伏山地 > 中起伏山地,2005-2015年景观变化叠合度小于1990-2005年,景观变化剧烈程度下降。(4)地貌类型对景观分维数和稳定性指数影响差异较大,平原上水域分维数值最大,台地和丘陵耕地分维数最大,小起伏山地未利用地分维数最大,中起伏山地建设用地分维数最大,稳定性指数相反。耕地在海拔较低的地貌类型中趋于稳定,林地和草地多分布在海拔较高丘陵和山地,水域和建设用地在平原地区分维数最大,稳定性更强。

    • 粤港澳大湾区生态系统格局变化与模拟

      2020, 40(10):3364-3374. DOI: 10.5846/stxb201906101228

      摘要 (852) HTML (98) PDF 9.90 M (473) 评论 (0) 收藏

      摘要:快速城市化是导致粤港澳大湾区生态系统时空格局变化的主要驱动力之一,模拟生态系统变化趋势对于优化区域土地利用格局、防控城市化的生态风险具有重要意义。以2000、2005、2010、2015、2018年5期土地利用数据,分析该区域生态系统格局演变,并运用CA-Markov模型模拟2025年的生态系统格局。研究结果表明:(1)2018年大湾区的森林、农田和城镇为主要生态系统类型,分别占区域总面积的53.99%、22.67%和14.51%。(2)2000-2018年农田、森林、湿地面积分别下降了1983、740、278 km2,城镇和草地面积分别上升了2896、103 km2,城镇面积增长的主要途径是对周围农田、林地和湿地的侵占,草地面积增长是因为管理经营不善导致部分林地退化为草地。(3)大湾区的景观多样性和均匀度下降,景观正在向小斑块趋势发展,空间连通性下降,破碎度增加。(4)模拟2025年的生态系统格局发现,与2018年相比,城镇面积增长了609 km2,农田和森林分别减少了309 km2和316 km2。基于大湾区生态系统格局变化与模拟发现,快速城市化区域中,落实耕地保护红线和生态保护红线制度、保护重要生态空间完整性,对于降低城市化的生态风险具有重要作用。

    • 基于地类边界分析的江苏省生态安全格局构建

      2020, 40(10):3375-3384. DOI: 10.5846/stxb201903310623

      摘要 (671) HTML (94) PDF 13.60 M (696) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态安全格局是实现区域生态安全的基本保障和重要途径,能够有效缓解生态保护与经济发展的矛盾。以江苏省为研究区,通过生态服务重要性、生态环境敏感性的保护等级确定两级生态源地。选择具有生态优势的耕地、林地、水体两两分别进行边界分析,用于修正根据单一地类形成的阻力面,并与由人口空间分布所构建的阻力面结合,形成研究区综合阻力面。基于最小阻力模型识别生态廊道,开展生态空间布局优化,构建省域生态安全格局。 结果表明:研究区一级源地面积2089.28 km2,占研究区总面积的2.00%,二级源地面积7944.92 km2,占研究区总面积的9.60%;生态廊道总长2284.89 km,廊道相互连接,整体呈"井"字空间分布,廊道相接处又是生态源地分布聚集点,经过生态要素空间优化,从而构建"四带四区"的生态安全格局。利用地类边界分析构建阻力面,可为生态安全格局构建方法提供新思路,研究结果可为江苏省的区域生态保护提供科学依据。

    • 水氮添加对内蒙古温带典型草原植被氮含量季节和年际动态的影响

      2020, 40(10):3385-3395. DOI: 10.5846/stxb201903300616

      摘要 (629) HTML (73) PDF 1.31 M (385) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为对全球变化响应最敏感的生态系统类型之一,草原生态系统植被氮含量的季节、年际变化及其对气候变化(氮沉降、降水格局改变)的响应研究相对匮乏。基于内蒙古温带典型草原5年的氮添加(10 g N m-2 a-1)和水添加(添加量80 mm,分2 mm×40 次、5 mm×16 次、10 mm×8 次、20 mm×4 次、40 mm×2 次5种处理)控制试验分析了水氮添加后植被氮含量在生态系统和物种两个水平的季节和年际变化。结果表明,高强度水添加处理有降低(10 mm/次和40 mm/次)生态系统氮含量的趋势,但不显著,小强度水添加处理(2 mm/次、5 mm/次)在不同年份之间无一致的升高或降低趋势,但所有水添加处理有降低两种优势物种整个生长季氮含量的趋势。氮添加促进生态系统和两种优势物种整个生长季的氮含量,但该促进作用可被水添加抵消,且这种抵消作用随水氮添加年限的延长而加剧。水氮添加均增加了生态系统氮含量的年际变异,但对特定物种季节内变异的影响在湿润和干旱年份存在一定差异。本研究将为预测草原生态系统对未来氮沉降增加和降水格局改变的响应及模型改进提供科学依据。

    • 喀斯特流域径流对植被和气候变化的多尺度响应

      2020, 40(10):3396-3407. DOI: 10.5846/stxb201908041642

      摘要 (647) HTML (79) PDF 2.88 M (374) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被覆盖和气候变化对径流的影响可能具有尺度依赖性,而在生态环境脆弱和地质结构复杂的西南喀斯特区开展研究较少。为此,以喀斯特地貌广泛发育的西江流域为研究区,选取郁江、红水河、浔江和梧州4个流域,利用Mann-Kendall趋势检验对4个流域年径流深、NDVI、降水量、潜在蒸散发和气温(1982-2015)的变化趋势进行了分析,运用多元经验模态分解(MEMD)量化了流域径流深与植被和气候因子在不同尺度上的相关性,并预测了年径流深,旨在研究喀斯特流域径流对植被和气候变化的多尺度响应。结果表明,径流深仅有红水河流域呈显著下降趋势(P<0.05)。其中郁江流域径流深主要表征尺度为3年和5年,红水河流域径流深主要表征尺度为10年和22年,浔江和梧州流域径流深主要表征尺度为3年和22年。径流深与植被和气候因子的关系具有尺度依赖性,在不同尺度下,4个流域径流深与降水量和潜在蒸散发始终呈显著相关性(P<0.05),而径流深与NDVI和气温的多尺度关系在某些表征尺度上并不显著。利用MEMD法对径流深的预测效果(R2=0.81-0.86)要优于基于原始数据的多元逐步回归方法(R2=0.69-0.78)。本研究可以为合理利用喀斯特流域水资源,促进流域社会经济可持续发展和生态环境保护提供科学依据。

    • 陕北黄土高原植被生态系统水分利用效率气候时滞效应

      2020, 40(10):3408-3419. DOI: 10.5846/stxb201905110963

      摘要 (627) HTML (81) PDF 7.75 M (344) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于月尺度气温、降水以及MODIS-GPP、MODIS-ET遥感数据,采用基于像元的时滞偏相关分析,揭示了陕北黄土高原植被生态系统水分利用效率气候时滞效应及其影响因素。结果表明:①2000-2014年,受退耕还林草生态工程和气候变化的双重影响,陕北黄土高原WUE呈波动变化趋势,2001-2003年显著下降,2003-2005年、2010-2013年显著上升。受不同植被类型的影响,年内WUE呈急速双峰、缓速双峰和单峰型3种变化状态。②陕北黄土高原WUE对降水存在明显的时滞效应,滞后时间多为3个月,人为扰动较大的I-1、I-2、Ⅱ-2生态区以及植被覆盖度较高的Ⅲ-3生态区WUE对降水的时滞响应程度明显低于其他生态区;而对气温的时滞效应较弱,仅南部的Ⅲ-2、Ⅲ-3生态区WUE对气温存在1-2个月滞后时间。③不同植被类型WUE对降水的时滞效应较明显,荒漠类植被WUE对降水时滞响应程度最强,滞后时间近3个月,针叶林时滞响应程度最弱,滞后时间为2.1个月;但对气温的时滞效应总体较弱,针叶林WUE对气温滞后时间为15 d,其余大多数植被类型WUE对气温不存在滞后时间。④WUE气候时滞效应对植被覆盖度的敏感性存在一定的阈值效应,植被覆盖度高于阈值62.3%时,对降水的时滞效应开始逐渐减弱,而对气温的时滞效应逐渐显现。

    • 模拟酸雨对我国亚热带毛竹林土壤呼吸及微生物多样性的影响

      2020, 40(10):3420-3430. DOI: 10.5846/stxb201905241073

      摘要 (1292) HTML (92) PDF 1021.29 K (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:酸沉降造成的土壤持续酸化对毛竹林生态系统碳循环具有重要的影响,为量化酸沉降我国亚热带毛竹林土壤的影响,于2016年在浙江省杭州临安天目山国家级自然保护区毛竹林持续开展了2年野外模拟酸雨淋溶土壤实验,设置pH 4.0(T1)和pH 2.0(T2)两个模拟酸雨处理,以pH 5.8天然湖水为对照(CK),分析酸雨作用下土壤CO2排放及土壤微生物多样性的变化趋势,并明确毛竹林土壤呼吸、土壤微生物及土壤理化性质三者之间的关系。结果表明:土壤呼吸速率在酸雨作用下经过缓冲期后呈现先促进后抑制的变化,作用强度表现为:T2>T1。不同处理的土壤呼吸对温度的敏感性由高到低依次是:T2、CK、T1。PCR-DGGE分析表明,模拟酸雨改变了土壤微生物菌群结构,T2处理抑制了土壤细菌的多样性和丰富度,而T1处理对土壤真菌多样性和丰富度具有促进作用。土壤pH值、有效钾、可溶有机碳、微生物量碳、碱解氮和有效磷对土壤微生物群落结构及土壤呼吸具有显著的影响(P<0.05)。综上所述,模拟酸雨能够显著抑制毛竹林的土壤呼吸,并改变土壤微生物群落结构及多样性,这些结果为进一步研究毛竹林土壤生态系统对环境问题响应机制提供理论基础。

    • 喀斯特关键带不同干扰梯度下土壤-岩石界面对土壤有机质水解酶活性的影响

      2020, 40(10):3431-3440. DOI: 10.5846/stxb201906261351

      摘要 (645) HTML (86) PDF 1.28 M (343) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤酶在土壤生态系统的物质循环和能量流动中具有重要作用,受土地利用方式影响强烈。喀斯特地区具有岩石出露面积广和土层浅薄不连续的特点,且随着人为干扰强度的增加而加剧。但是目前关于土壤碳氮循环酶活性对出露岩石(土壤-岩石界面)的响应受土地利用变化的影响的研究还较为薄弱。以贵州省喀斯特地区陈旗和天龙山流域为研究区域,探讨了原生林、次生林、弃耕地和耕地4种不同干扰梯度下土壤-岩石界面的土壤有机质水解酶活性的差异以及影响机制。研究结果表明:(1)当土地利用方式从森林转化为弃耕地或耕地后,土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)含量和SOC/TN随着人为干扰强度的增加呈现降低的趋势。在4种不同干扰强度的土地中,岩土界面的pH、SOC和NH4+-N含量较高。(2)土壤酶活性在不同干扰梯度下土壤-岩石界面和非交界处有明显的分异。与碳循环有关的β-1,4-葡萄糖苷酶(βG)、β-1,4-木糖苷酶(βX)、纤维素二糖水解酶(CBH)和α-1,4-葡萄糖苷酶(αG)酶活性均表现为弃耕地和耕地高于原生林和次生林。与氮循环有关的β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶(NAG)和亮氨酸氨基肽酶(LAP)在原生林和弃耕地中表现出更高的活性。所有水解酶均在弃耕地的土壤-岩石交界处活性最高。(3)RDA分析表明,可溶性有机碳(DOC)的含量对土壤水解酶活性影响最大,贡献率为33.4%(P=0.002)。土壤pH、SOC和NH4+-N与酶活性显著相关。综上,土地利用方式和岩石裸露显著影响土壤的理化性质和水解酶活性;同时弃耕地的土壤-岩石界面维持了较高的碳氮周转酶活性,反映出长期恢复下土壤的养分循环功能仍然存在,表明退耕还林还草对喀斯特地区生态系统恢复和土地资源可持续利用具有重要意义。

    • 基于树木年轮定量重建过去50年贵州典型森林优势树种的地上生物量与生产力变化

      2020, 40(10):3441-3451. DOI: 10.5846/stxb201903250558

      摘要 (668) HTML (108) PDF 5.11 M (365) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用树木年轮宽度结合树木生物量方程,重建了贵州3个地区典型森林(2个常绿与落叶阔叶混交林和1个典型常绿阔叶林)6个优势树种(天龙山:化香树Platycarya strobilacea、安顺润楠Machilus cavaleriei;茂兰:化香树、马尾松Pinus massoniana;雷公山:华山松Pinus armandii、白梓树Pterostyrax psilophyllus)以树木个体为单元的地上生物量(AGB)与地上净初级生产力(ANPP);比较了喀斯特与非喀斯特地区树木AGB与ANPP的差异;并研究了近50年气候变化对ANPP的影响。结果显示,针叶树的平均年轮宽度大于阔叶树,喀斯特地区针叶树和阔叶树的平均树木年轮宽度,分别小于非喀斯特地区针叶树和阔叶树的平均树木年轮宽度。喀斯特地区树木的AGB及其变异幅度均小于非喀斯特地区树木。近50年来,喀斯特地区阔叶树与针叶树的ANPP平均分别为(2.4±1.2)kg a-1-1和(4.6±4.1)kg a-1-1,显著低于非喀斯特地区阔叶树与针叶树的(5.6±4.8)kg a-1-1和(12.4±7.7)kg a-1-1。喀斯特地区树木ANPP的增长趋势与年均温的相关性高于生长季降水,非喀斯特地区树木ANPP与年均温和生长季降水均显著相关,且不管是在喀斯特还是在非喀斯特地区,针叶树ANPP对气候指标的变化比阔叶树更敏感。

    • 模拟增雨对荒漠植物幼苗生长和根系形态的影响

      2020, 40(10):3452-3461. DOI: 10.5846/stxb201902180285

      摘要 (656) HTML (95) PDF 1.41 M (389) 评论 (0) 收藏

      摘要:降雨是荒漠生态系统过程和功能的最重要限制因子,荒漠植物幼苗对生长季降雨的变化极端敏感。为探讨荒漠植物对未来降雨格局变化的响应,选取乌兰布和沙漠两种典型荒漠植物幼苗(白刺和油蒿)为研究对象,根据生长季内(6-9月)每次降雨量,进行不同梯度的人工模拟增雨试验(CK:自然降雨、A:增雨25%、B:增雨50%、C:增雨75%、D:增雨100%),研究两种植物幼苗生长和根系形态特征对降雨量变化的响应。结果表明:(1)不同增雨处理对白刺和油蒿幼苗的地上部生长有显著影响(P<0.05),增雨处理的白刺和油蒿幼苗的株高、平均冠幅和基径显著高于CK,并随着增雨量的增大而增大(白刺基径除外);(2)增雨处理之间、白刺和油蒿之间在总根长、总表面积、平均直径、总体积、根尖数和分叉数均有显著差异(P<0.05)。对白刺幼苗而言,B处理和C处理的根系参数均显著大于CK、A和D处理,且B和C处理之间没有显著差异(平均直径除外);对油蒿幼苗而言,随着增雨量的增加,油蒿总根长、总表面积、总体积、根尖数和分叉数呈现逐渐增加的趋势,而平均直径呈现先增加后降低的趋势,且在B处理下达到最大值。(3)增雨处理显著降低了白刺幼苗的根冠比,而对油蒿幼苗的根冠比没有显著影响,并且白刺幼苗根冠比显著大于油蒿幼苗。(4)白刺和油蒿幼苗的根系主要分布在0-0.5 mm和0.5-1 mm内,<2 mm的细根比例分别在B和D处理下达到最大值。这表明白刺和油蒿幼苗能够通过调整地上部生长和根系形态来适应降雨的变化。

    • 基于改进的双源模型模拟荒漠河岸胡杨林蒸散发

      2020, 40(10):3462-3472. DOI: 10.5846/stxb201902220323

      摘要 (644) HTML (95) PDF 1.48 M (330) 评论 (0) 收藏

      摘要:蒸散发是水循环和能量平衡过程中的重要组成部分,其准确量化对于深刻揭示干旱半干旱地区的生态水文过程具有重要意义。以黑河下游荒漠河岸胡杨林为研究对象,在2014和2015年胡杨主要生长季内,基于涡度相关技术实测数据,分析了蒸散发日及各物候期变化规律,结合改进的双源Penman-Monteith-Priestley-Taylor(PM-PT)模型,模拟了黑河下游荒漠河岸胡杨林蒸散发,并分析了模型的参数敏感性,得到的主要结论如下:(1)胡杨林蒸散发日变化大致呈先升高后降低的趋势。上午随着太阳辐射的逐渐增强,气温逐渐升高,蒸散速率逐渐增大,在中午12:00左右达到峰值。随后,太阳辐射减弱,气温逐渐降低,空气中相对湿度增加,胡杨叶片内外水汽压差减小,蒸散速率随之降低。(2)胡杨生长季内蒸散发整体上呈先升高后降低的趋势。2014和2015年生长季蒸散发总量分别为612 mm和658 mm,果期和种子散播期累积蒸散发为生长季内蒸散发总量的主体部分,果期内累积蒸散发分别为316 mm和348 mm,分别占各年生长季蒸散发总量的51.65%和52.87%;种子散播期内平均蒸散发略低于果期,2014和2015年胡杨林种子散播期内累积蒸散发分别为261 mm和271 mm,分别占各年生长季蒸散发总量的42.71%和41.12%,展叶期和叶变色期内平均蒸散发最低,原因在于展叶期胡杨叶片尚未完全成形,而叶变色期叶片活性逐渐降低。(3)改进的双源PM-PT模型与传统的双源Shuttleworth-Wallace(SW)模型相比,在模型结构与参数数量方面均得到了优化,其模拟精度也更高。(4)改进的双源PM-PT模型对净辐射最为敏感。

    • 基于RUSLE模型的中国土壤水蚀时空规律研究

      2020, 40(10):3473-3485. DOI: 10.5846/stxb201903290610

      摘要 (816) HTML (89) PDF 21.15 M (801) 评论 (0) 收藏

      摘要:RUSLE模型是计算土壤水蚀的经典模型,在大尺度研究时参数率定比较困难。基于气候、土地覆盖、地形特征等空间分异特征,对RUSLE模型的降雨侵蚀力(R)、植被覆盖与管理因子(C)、水土保持措施因子(P)进行了率定,估算了2000、2005、2010、2015年的中国的土壤侵蚀量。结果表明:(1)土壤侵蚀强度较大的地区集中在中国长江中下游平原区、云贵高原、黄土高原区、昆仑山山麓区域,占统计总面积的9.65%。(2)土壤侵蚀明显增大的区域面积达10.36×104km2,分布于新疆农田区、四川盆地、云贵高原东南部、长江中下游平原和东北平原。(3)土壤侵蚀显著改善的区域分布于黄土高原南部、秦岭地区和东南沿海地区,面积约13.6×104km2。通过对RUSLE模型参数的率定,阐明了全国尺度土壤水蚀的时空分异规律,可对不同地区制定相应的土壤修复措施提供依据。

    • 三种经验模型模拟荒漠河岸柽柳叶片气孔导度

      2020, 40(10):3486-3494. DOI: 10.5846/stxb201902220324

      摘要 (624) HTML (89) PDF 1.11 M (324) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物叶片气孔是控制水分和CO2出入的通道,是植物水分蒸腾和气体交换的门户。植物叶片气孔导度地准确模拟,对于植物蒸腾作用地有效模拟以及植物与大气间能量和质量平衡的研究至关重要。基于黑河下游阿拉善群落水热平衡综合观测场实际观测数据,采用LI-COR 6400光合作用测定系统,对荒漠河岸柽柳叶片气孔导度进行观测,分析晴朗天气条件下气孔导度日变化特征,同时,结合微气象及植物生理相关数据,运用学术界3种最常用的(半)经验模型对柽柳叶片气孔导度进行模拟,结果表明:(1)柽柳叶片气孔导度日变化大致呈先升高后降低的趋势。上午随着太阳辐射逐渐增强,气温逐渐升高,气孔导度值逐渐升高,蒸腾速率也逐渐增大,在10:00-12:00时间段内达到最大值。绝大部分观测日内12:00前后气孔导度呈现出一定的波动,原因在于温度过高致使叶片气孔关闭。随后,太阳辐射减弱,气温逐渐降低,空气中相对湿度增加,柽柳叶片内外水汽压差减小,气孔导度减小导致蒸腾速率下降。(2)通过3种最常用的(半)经验模型(Jarvis、Ball-Woodrow-Berry(BWB)和Ball-Berry-Leuning(BBL))模拟气孔导度的结果可以看出,Jarvis模型的修正效率系数(0.775、0.891)、修正一致系数(0.887、0.945)和决定系数(0.590、0.645)在3个模型中均是最高或次最高的,说明其模拟精度最高。(3)BWB模型与BBL模型的模拟精度相近,说明水汽压差、大气湿度与气孔导度的密切程度相近,没有明显的区别。

    • GF1-WFV与Landsat8-OLI对植被信息的提取差异研究

      2020, 40(10):3495-3506. DOI: 10.5846/stxb201903040405

      摘要 (599) HTML (93) PDF 14.25 M (300) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着遥感技术的不断发展,中高分辨率影像逐渐在植被监测中发挥着重要的作用。为了明确高分辨率传感器在不同生态系统植被提取中的必要性,以内蒙古鄂伦春自治旗为研究对象,设置城市区域和森林区域两个应用靶区,以GF1-WFV和Landsat8-OLI 两种传感器同期影像为对比数据集,探究不同分辨率下遥感植被信息提取差异。结果表明:① Landsat 8对比GF-1在城市区域和森林区域的植被指数高估、低估状态相反,城市区域GF-1的NDVI(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)和SAVI(Soil-Adjusted Vegetation Index,SAVI)均值比Landsat 8低5.69%和1.41%,在森林区域则高出0.77%和5.86%;② 高分辨率影像避免了城市中绿化植被(GF-1植被占比71.30%和71.31%,Landsat 8为58.28%和58.30%)和森林中裸地、道路(GF-1植被占比94.97%和94.92%,Landsat 8为95.00% 和94.99%)被漏提。③在分级面积上,Landsat 8相比GF-1数据在城市区域存在低覆盖度等级的6.67%和 6.77%低估,在森林区域出现高覆盖度等级的12.11%和12.47%高估。研究结果反映了低绿化建成区和高密度林区更加需要使用高分影像作为植被监测工具。

    • 广西油茶人工林林下植物多样性区域变化规律

      2020, 40(10):3507-3518. DOI: 10.5846/stxb201811062404

      摘要 (670) HTML (85) PDF 4.90 M (337) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示广西油茶林植物多样性的区域变化规律,以广西7个区域具代表性的油茶林为研究对象,采用典型抽样法,对油茶林林下植被进行了调查,并对比分析了群落物种组成、结构特征和物种多样性。结果表明:(1)油茶林林下植被灌草层科数、属数、种数最多的是三江县油茶林(SJ)、较少的是巴马县油茶林(BM)和来宾市油茶林(LB);除巴马县油茶林(BM)灌木层优势种为共有种,其他区域油茶林的灌木层、草本层优势种均为交叉种。(2)多样性指数方面灌木层仅Margalef指数差异显著,草本层Margalef指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数差异显著。(3)通过回归分析,纬度与灌木层(单一种数量)、草本层(科数、属数、种数、单一种数量)以及总数量(属数、种数)、年均温度与草本层(科数、属数、种数、单一种数量)、有效积温与草本层(属数、种数、单一种数量)、年均降雨量与灌木层单一种数量之间的趋势模拟呈二次曲线关系。(4)不同区域油茶林物种相似性不高,通过相似系数矩阵进行聚类分析三江县油茶林(SJ)、贺州市八步区油茶林(HZ)、岑溪市软枝油茶种子园油茶林(CX)、南宁市油茶林(NN)为一类,凤山县油茶林(FS)、巴马县油茶林(BM)和来宾市油茶林(LB)为一类。广西油茶人工林林下植物多样性的区域变化规律可能与不同区域的生境异质性有关。

    • 辽宁省潜在蒸散量演变规律及归因分析

      2020, 40(10):3519-3525. DOI: 10.5846/stxb201910252238

      摘要 (709) HTML (93) PDF 4.34 M (358) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据辽宁省21个气象站点1965-2017年的逐日实测气象数据,利用Penman-Monteith法、小波分析法、敏感系数和因子分析法探究潜在蒸散量的时空变异规律及其主要气象要素多年变化定量分析。结果表明:(1)从变化趋势来看,在时间尺度上,辽宁省潜在蒸散量下降趋势显著,变化率为2.89 mm/a,多年平均值为955.82 mm,21个气象站点中有20个气象站点潜在蒸散量呈递减趋势,仅有1个气象站点呈递增趋势;在空间尺度上,辽宁省潜在蒸散量由西向东呈递减趋势。(2)潜在蒸散量对相对湿度最为敏感,对最低气温敏感性最小。(3)平均风速是对潜在蒸散量影响最大的气象因子,相对湿度与潜在蒸散量呈负相关。

    • >学术信息与动态
    • 河流生态系统健康研究现状与展望——基于文献计量研究

      2020, 40(10):3526-3536. DOI: 10.5846/stxb201903250560

      摘要 (929) HTML (158) PDF 990.25 K (599) 评论 (0) 收藏

      摘要:河流生态系统健康是生态系统服务供给和流域可持续发展的基础,亟需从其内涵、影响、评价等方面进行系统归纳。运用文献计量梳理国内外文献,归纳了河流生态系统健康在河流自身、人类需求、管理目标3个方面的内涵;并从人类活动、土地利用、河流生境、水质、水量、气候变化等几个方面归纳了影响河流生态系统健康的主要因素和机理;明确了现有的河流生态系统健康评价方法,包括指示生物法、综合指标法、数学模型法等,总结了它们的优缺点和适用范围。最后,从河流生态系统健康的概念内涵、评价指标和水陆耦合等方面提出了存在的问题,建议进行流域整体的河流生态系统健康评价、跨区域的综合评价对比、多学科评价指标、河流廊道等几个方面的深入研究。

    • 近30年来中美生态系统服务研究热点对比分析——基于文献计量研究

      2020, 40(10):3537-3547. DOI: 10.5846/stxb201904220811

      摘要 (902) HTML (98) PDF 2.02 M (644) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来生态系统服务研究已经成为了生态学、地理学及环境科学领域的热点和核心议题。基于SCI-E和CNKI数据库,运用文献计量和文本分析法对比了中美两国生态系统服务研究现状和热点。结果表明:(1)近30年来中美两国生态系统服务领域的发文量分别是9327篇和9468篇,均呈现快速增长趋势。(2)就中美两国发文篇均被引频次和总被引频次而言,中国科学院生态环境研究中心和斯坦福大学分别位列第1。美国刊发生态系统服务研究文稿最多的期刊是Ecological EconomicsPNAS刊发的文章引用率最高;生态学报刊发的中文文章最多且被引用率最高。研究成果影响力最大的中美两国学者分别是欧阳志云、傅伯杰、Kremen C和Polasky S等。(3)不同时期中美两国所关注的研究热点不同。美国作为生态系统服务研究的主要发源地,在理论研究和方法上都相对领先于中国。(4)美国的研究侧重于理论与模型构建,中国的基础应用研究成果丰富。近年来两国越来越关注人类福祉、生态安全等全球性问题,生态系统服务与人类福祉及科学决策正成为新的热点。在全球可持续发展的背景下,两国在生态系统服务研究方面具有良好的交流与合作前景。

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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