• 2020年第40卷第19期文章目次
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      2020, 40(19):0-0.

      摘要 (382) HTML (0) PDF 22.16 M (365) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 植物物候学研究进展

      2020, 40(19):6705-6719. DOI: 10.5846/stxb201909252007

      摘要 (1068) HTML (87) PDF 1.56 M (573) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物物候变化在研究陆地生态系统对气候变化的响应时被誉为"矿井中的金丝雀",全球气候变化愈演愈烈,重新引起了人们对植物物候研究的广泛关注。随着观测技术的发展,在各种空间和生态尺度上收集到的物候观测数据迅速累积,尽管已经在多个尺度上(物种、群落和景观尺度)观察到物候变化,但物候变化的机理仍然没有得到很好的理解。回顾了国内外植物物候研究的发展历程;总结了物候数据收集技术进展和全球物候变化的主要趋势;归纳了植物物候变化的机理与驱动因素;探讨了物候模型研究及物候对气候变化响应研究的主要方向。随着物候观测技术在不同尺度上应用的增加,物候研究进入了一个新的阶段。未来物候研究需要制定跨区域标准化观测指南,融合所有相关学科,改进物候模型,拓展研究区域;同时融合有效的历史物候资料,采用新技术和长期收集的物候数据为大数据时代植物物候学研究提供基础。

    • 轮虫和枝角类的种间竞争及其影响因子研究进展

      2020, 40(19):6720-6728. DOI: 10.5846/stxb201902090242

      摘要 (565) HTML (113) PDF 927.61 K (304) 评论 (0) 收藏

      摘要:轮虫和枝角类是浮游动物群落的重要组成部分和优势类群,它们之间的竞争互作是调节水生态系统结构和功能的主要动力之一。普遍的观点认为,轮虫和大型枝角类难以共存,往往被竞争排斥,而和小型枝角类可以共存;实际上,轮虫和枝角类的种间竞争结局存在一定的不确定性。介绍了轮虫和枝角类的种间竞争方式及其相对重要性,对影响轮虫和枝角类种间竞争结局的因素,包括温度、食物、相对起始密度、个体大小、食物临点、耐饥饿能力、捕食及竞争者和捕食者释放的化感物质等,进行了系统的梳理和分析,并提出了今后亟待解决的科学问题和研究切入点。

    • 生态系统服务网及其生态学意义

      2020, 40(19):6729-6737. DOI: 10.5846/stxb201909282036

      摘要 (641) HTML (80) PDF 1.32 M (499) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务概念的提出将人类福祉与生态环境更直接地联系起来,有助于认识和解决发展与保护的难题。从生态系统服务网络的视角出发,可以更好的理解生态系统服务供给、流动和需求等相关复杂问题。(1)生态系统服务网将不同生态过程与服务有机联系起来,为生态系统服务交互研究提供参考。(2)不同尺度下生态系统服务间的交互作用以及自然-社会的互动是网络体系的重要组成部分,按服务网络间联系方式可以划分为网状层次、关系模块和对象模块。(3)生态系统服务在生物、生境网络中形成,受自然因素和人为因素的双重影响,服务网络间的联系与转化受生态系统服务流和网络关系的制约。(4)景观异质性、生物多样性和生态循环分别是生态系统服务网络形成的基础、核心和形成机制。(5)生态系统服务网络便于生态系统服务价值评估、空间制图,是提高人类对环境认知的重要手段。(6)人类福祉与生态系统服务间的非线性关系适宜用网络来表达,景观优化实质上是生态系统服务网调控的动态过程。

    • 基于景观生态学的城市人居环境代谢研究范式与研究框架建构

      2020, 40(19):6738-6748. DOI: 10.5846/stxb201904220814

      摘要 (516) HTML (92) PDF 1.55 M (435) 评论 (0) 收藏

      摘要:人居环境建设已经成为中国城市发展和当代生态学研究的新兴命题,基于物质代谢研究成果,系统剖析城市人居环境问题,提升城市化过程的生态文明水准成为推动新型城市化发展的重要路径选择。通过对人居环境视角和社会代谢视角的城市研究进行简要回顾,认为两种视角的有机整合可以弥补各自的理论和方法论缺陷,进而凝练出新的城市生态学研究思路。利用景观生态学理论和概念体系,建构了多层次、多维度的城市人居环境代谢研究范式和基本研究框架。这一范式可以从多尺度和多维度反映城市人居环境代谢的过程特征,厘清城市人为活动和各种资源环境问题的关联关系,整合多学科的知识和技术手段,解析城市人居环境的时空动态演化过程及其驱动机制,为城市人居环境研究学科的发展创造有利条件。通过建构基于景观生态学的城市人居环境物质能量代谢研究框架,还可以有效推进城市人居环境物质能量代谢中的格局-过程-尺度耦合问题,数据采集、储存与分析问题和效应调控与过程管理问题的研究,对于完善城市代谢研究方法,促进城市人居环境建设具有重要的参考和借鉴意义。

    • >研究论文
    • 上海城市绿地夏季降温效应及其影响因素

      2020, 40(19):6749-6760. DOI: 10.5846/stxb202002180286

      摘要 (775) HTML (106) PDF 4.46 M (515) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市绿地在夏季高温时具有明显降温作用,但在不同地区降温效果及其影响因子存在一定差异。以上海市为例,基于高分影像和实地观测,调查分析了18个典型样地夏季降温效应及其关键影响因子。结果发现:上海城市绿地夏季日均降温1.17-5.60℃,其中67%观测样地降温幅度低于平均值(2.51℃);绿地降温幅度与对照点的环境温度显著正相关,当外界环境温度低于26℃时,城市绿地降温效应不明显;此外,城市绿地覆被格局对其降温效应有明显影响,当绿地乔木密度增加5%、叶面积指数增大1或者水面比例增加20%时,可使夏季绿地降温率分别提高1.73%、1.66%和1.18%。因此,在全球气候变暖背景下,优化提升上海城市绿地覆被格局可有效提升夏季绿地降温效应。

    • 长江经济带生态安全测度研究

      2020, 40(19):6761-6775. DOI: 10.5846/stxb201907021389

      摘要 (577) HTML (100) PDF 3.87 M (331) 评论 (0) 收藏

      摘要:长江经济带城镇化发展迅速,但随之出现的诸多生态安全问题已严重制约其高质量发展。为综合特征指数法与指标体系法优势,并诠释社会经济与生态共生发展这一生态安全新内涵,在分析城镇化发展与自然生态相互作用基础上,选取2006年至2017年长江经济带沿线11个省市数据为研究样本,运用"驱动-压力-状态-影响-响应(DPSIR)"模型、R聚类法及变异系数法确定生态安全指标及其权重,再利用城镇化-自然生态Lotka-Volterra共生模型获得具备生态经济内涵的受力指数、综合特征指数,实现指标与指数的耦合,更进一步推导出生态安全预警依据。最后进行实证测度,并根据测度结果进行指标回溯分析生态安全问题成因,完成逆向解耦。研究结果表明:(1)2006-2017年长江经济带城镇化系统发展迅猛,尤其是城镇化驱动力得到强化,但长江经济带生态环境状况改善幅度并不明显且长期处于城镇化高速发展而生态环境遭受损害的偏害发展模式;(2)长江经济带11个省市生态安全格局差异显著,呈现"东西较高,中间偏低"格局;(3)通过指标回溯发现,产业结构发展不均衡、城镇人口过度扩张、城镇化子系统对生态环境空间的侵占等因素是造成长江经济带生态安全问题的重要原因。

    • 干旱区内陆河流域三维生态足迹时空变化分析——以玛纳斯河流域为例

      2020, 40(19):6776-6787. DOI: 10.5846/stxb201912082667

      摘要 (582) HTML (81) PDF 4.09 M (311) 评论 (0) 收藏

      摘要:干旱区生态资本独特但生态承载有限,其生态足迹供求关系及均衡机理倍受关注。以干旱区典型内陆河流域-玛纳斯河流域为靶区,根据干旱区土地利用/覆盖类型特征及变化趋势,基于绿洲生产消耗所产生的生态系统服务流动规律建立三维生态足迹评价模型,并利用干旱区本土参数对流域2000-2018年的生态足迹时空分异进行分析。结果表明:(1)受自然承载有限和社会经济发展交互影响,玛纳斯河流域生态赤字不断扩大。时间上,18年间流域生态赤字增长了4.36倍,人均生态赤字增长了3.12倍,其中能源用地和耕地占比高、增速快,对生态赤字的贡献远远超过其他类型;空间上,石河子市对流域生态足迹的贡献率明显大于沙湾县和玛纳斯县;(2)同期,玛纳斯河流域生态足迹广度增加了0.59倍,足迹深度增加了0.44,广深比达到3343876:1.63,流量资本占用不断增加,存量资本日趋消损,生态压力不断增大;(3)流域资源利用效率显著提高,18年内增加了4.73倍,增长速度为5778.3万元hm-2 a-1;(4)流域虽面临较大的生态挑战和人口压力,但在全疆范围来看并不突出。本土参数与省域参数和国家参数相比可较好反映流域自然资本利用现状,最后提出干旱区生态承载力的优化展望和流域可持续发展建议。

    • 城市群新冠疫情时空分布格局与分异机制的地理探测

      2020, 40(19):6788-6800. DOI: 10.5846/stxb202003250684

      摘要 (677) HTML (79) PDF 22.62 M (396) 评论 (0) 收藏

      摘要:自从2019年12月湖北武汉爆发新型冠状病毒(COVID-19)以来,疫情在全国范围内迅速传播并蔓延。城市群既是我国新型城镇化主体特定的空间组织形态,也是相互连接的城市网,集合了相当数量不同性质、类型和等级规模的城市,城市群经济发展程度较高、人口密度大,交通发达,是疫情传染扩散-关联的重点区域,因而跨区域感染风险高,联防联控难度大。以疫情集中地区城市群为研究对象,通过核密度分析聚焦重点研究的城市群,从多层空间尺度对疫情在数量、人口迁移和空间分布上进行测度,利用空间自相关分析疫情分布特征,运用地理探测器方法客观地测度城市群疫情发展的差异性主导因素,从景观格局中挖掘相关主导因子,为生态、安全的空间规划和治理提供科学依据和思路。结果显示:①全国范围感染人数核密度高值区的空间分布与长江中游城市群和三大沿海城市群范围耦合,首位核心城市确诊感染数在城市群中占比均较高,城市群疫情扩散分布呈现典型的由核心城市向外辐射的特征,湖北地区迁出的人数对迁往地区的疫情形势构成一定程度的影响;②全国范围的COVID-19感染人数和感染增长率分布存在显著空间集聚特征,城市群范围感染人数的空间聚集性从长江中游城市群向其他城市群依次减弱;③地理探测器识别出人口密度、城乡建设、交通、卫生、科技、生态绿地为疫情的主导因素,并且交互后所产生的共同作用增加了对疫情的解释力;④生态与建设用地景观格局对疫情的解释能力较强,其中建设用地的聚集性和生态用地的蔓延性为主要因子。

    • 基于LUCC的江苏省生态系统服务价值时空变化特征研究

      2020, 40(19):6801-6811. DOI: 10.5846/stxb202003050413

      摘要 (716) HTML (89) PDF 4.86 M (382) 评论 (0) 收藏

      摘要:江苏省作为资源环境容量有限但经济发展迅速的典型代表,在可持续发展背景下,开展土地利用变化、生态系统服务变化及其价值时空变化的研究,以期为缩小区域经济差异进行科学土地整治提供理论依据。首先基于1995-2015年间研究区经济发展重要时间节点的土地利用/覆被变化(LUCC)数据分析土地利用变化情况,然后引入评估计分理论动态研究生态系统服务变化,最后通过修正当量因子计算生态系统服务价值并应用空间自相关与热点分析方法研究其时空变化特征。结果表明:(1)耕地、建设用地和水体为研究区主要土地利用类型,总覆盖度达到90%以上;2005-2015年土地利用变化速度显著;苏南地区土地利用较为丰富。(2)对比各景观类型,森林是具有更多功能的生态系统;2015年功能属性总得分高于1995年,但生态功能得分由5分降至2分。(3)1995-2015年江苏省生态系统服务价值从1258.19亿元减少为1208.74亿元,苏南地区生态系统服务价值变化较大。据预测至2022年,生态系统服务价值会跌到1.35亿元。

    • 基于基尼系数的生态系统服务供需均衡研究——以广东省为例

      2020, 40(19):6812-6820. DOI: 10.5846/stxb201903280602

      摘要 (728) HTML (84) PDF 4.44 M (462) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务供需研究尚不成熟,亟需建立一套适用于多数区域而数据要求不高的供需评价方法,因此,以广东省地级市为研究单元,以生态系统服务价值表征生态系统服务供给量,根据对生态系统服务的消耗量或期望获得量核算生态系统服务需求量,提出了一种基于基尼系数识别区域内各类生态系统服务供需状态,并据此评估各城市生态系统服务供需均衡状态的方法。研究结果表明:①广东省生态系统的水源涵养服务基尼系数为0.135,大部分地级市的供需系数位于0.75-1.25之间,整体空间供需高度均衡;食物生产、原材料生产和保持土壤服务基尼系数在0.293-0.423之间,供需系数东高西低,有一定程度的空间不均衡但在合理范围内;而气体调节和废物处理服务供需基尼系数大于0.6,在空间上出现两极分化;②广东省综合生态系统服务基尼系数为0.332,处于合理范围内,基于此,将城市按供需均衡状态分为低供给高需求、供需相对均衡和高供给低需求三类,处于不同状态的城市需要根据不同的策略对生态系统服务供需关系进行调整,维护区域生态安全。本研究可以为促进广东省及其他区域城市可持续发展,加快建设生态文明提供决策指引。

    • 山西省阳泉矿区农户可持续生计研究

      2020, 40(19):6821-6830. DOI: 10.5846/stxb202001120093

      摘要 (472) HTML (80) PDF 2.36 M (266) 评论 (0) 收藏

      摘要:矿产资源的开发,在支撑社会经济发展的同时,造成了区域资源和生态环境的改变,极大影响农户的生计方式和生活环境。基于高分辨率遥感影像分析了山西省阳泉矿区典型村庄煤矿开采前后的土地利用变化,基于可持续生计框架(Sustainable Livelihoods Framework,SLF)和参与式农村评估法(Participatory Rural Appraisal,PRA),研究了矿区农户的生计动态及不同类型失地农户的生计可持续能力。结果表明:1)煤矿开采改变了村庄土地利用格局。耕地大面积减少,由占区域面积69.72%降为29.42%;工矿用地大幅度增加,由占区域面积7.51%增为25.01%;农村建设用地、林地、草地和水域均有不同程度的增加。2)农户的资本组合及生计方式随着煤矿开采呈现相应的动态变化,农户逐渐呈现兼业特性;不同类型失地农户的生计资本存在显著性差异。3)生计资本结构的不同造成农户生计可持续发展能力不平等,生计资本累计值越大,农户的生计可持续性越强。矿区农户生计的研究为促进农户生计资本合理配置、缓解矿区企业与农户利益冲突提供了科学依据。

    • 热带季节性湿润林苦楝(Melia azedarach)径向生长季节动态及其对环境因子的响应

      2020, 40(19):6831-6840. DOI: 10.5846/stxb202003120508

      摘要 (592) HTML (81) PDF 3.39 M (352) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候变化导致的温度升高和降水格局改变可能会影响到树木的生长速率和季节物候。西双版纳热带季节性湿润林分布在石灰岩山中部,属于热带喀斯特生境。由于土层浅薄,土壤保水能力极差,植物生长更容易遭到受到季节性干旱气候的影响。为探究热带季节性湿润林的树木径向生长季节动态及其对环境因子的响应,利用高精度树木生长仪连续两年监测了云南西双版纳热带季节性湿润林中落叶树种苦楝(Melia azedarach)的树干径向变化,并与同步监测的环境因子进行相关分析。结果表明,苦楝径向生长开始、结束以及持续生长的时间在年际间存在差异。与2018年相比,2019年苦楝生长开始和结束的时间较晚,且年生长量较小,这可能是与2019年雨季开始较晚且在生长季早期经历了严重的高温干旱有关。苦楝的径向日生长量与日降水量和相对湿度呈正相关关系,与光合有效辐射、水汽压亏缺和风速呈负相关关系,表明了在苦楝的径向生长主要受水分条件限制。在干旱年份(2019年),苦楝的日生长量与降水和相对湿度的相关性更强。研究结果有助于进一步了解热带喀斯特生境树木生长对气候变化的敏感性以及树木适应季节性干旱气候的策略。

    • 敦煌西湖荒漠-湿地生态系统优势物种生态位研究

      2020, 40(19):6841-6849. DOI: 10.5846/stxb202001040026

      摘要 (519) HTML (90) PDF 4.11 M (310) 评论 (0) 收藏

      摘要:水文情势改变会引起土壤盐分变化,直接影响到荒漠-湿地生态系统植被的分布与演替。基于对57个样地、171个样方植物物种分布影响较大的土壤pH值和土壤电导率两个环境因子,将其划分为6个梯度等级,测度分析了敦煌西湖植被群落中15个主要优势种的生态位特征,了解不同物种利用资源和占据生态空间的能力,对维持和科学保育植物群落的多样性具有重要意义。结果表明:(1)在土壤pH值和电导率梯度两个资源维上,多枝柽柳和芦苇的重要值和生态位宽度均较大,说明这两个物种适应能力强能够较好地利用环境资源,分布范围大且均匀。它们作为敦煌西湖植被群落中的广域种,具有重要的生态地位和作用。其次生态位较宽的疏叶骆驼刺、胡杨和苏枸杞对环境因子也具有较强的适应能力。(2)两个土壤因子梯度下植物种群生态位宽度相似,但也存在差异。如泡泡刺、蒙古沙枣在土壤pH值梯度资源维上的生态位宽度值远大于在土壤电导率梯度资源维上,但尖叶盐爪爪和甘蒙柽柳在土壤电导率梯度资源维上生态位宽度较大,表现出较强的耐盐能力,从而说明这些物种对不同土壤因子的利用能力和适应性不完全相同。(3)在两个资源维上优势物种间的生态位重叠值小于0.5的种对均为61对,占总种对的58.10%,因此生态位重叠值整体保持在较低水平,说明物种在土壤pH值和土壤电导率两个环境梯度上生态位分化明显。(4)敦煌西湖优势物种间总体表现为不显著的负关联,表明物种之间处于竞争关系,但竞争强度不大且群落结构稳定性较弱。

    • 不同沙化阶段高寒草甸植物群落与表土环境因子的关系

      2020, 40(19):6850-6862. DOI: 10.5846/stxb201912142702

      摘要 (475) HTML (84) PDF 2.44 M (408) 评论 (0) 收藏

      摘要:沙漠化是玛曲高寒草甸最为严重的生态问题之一,明晰区域内不同沙化阶段植物群落与表土环境因子的关系,有助于为玛曲高寒草甸沙漠化的监测与防治提供科学参考。鉴于此,研究应用方差分析与典范对应分析,厘清了潜在、轻度、中度、重度和极重度沙化阶段植物的组成格局与变化规律,并对其与表土环境因子的关系进行了分析。结果表明:(1)伴随沙漠化的发展,表土水分与电导率呈逐步降低的趋势,下降幅度显著(P<0.05);温度呈先降低后增加的变化规律,其中轻度沙化阶段最低,为24.32℃,极重度阶段最高,达30.79℃;(2)伴随沙漠化的发展,植物的盖度、多度依次降低,下降幅度显著(P<0.05);物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数与Pielou指数的变化趋势相近,呈潜在至轻度阶段上升,之后逐步下降的规律;(3)典范对应分析(CCA)表明,表土水分和电导率对群落组成的影响程度达到极显著水平(P<0.01)。潜在与轻度沙化阶段,CCA前两轴的方差解释率分别是71.91%和55.25%,表土环境因子能够较好的描述植物群落特征与多样性水平的变化规律;中度、重度和极重度沙化阶段,CCA前两轴的方差解释率不足40%,表土环境因子难以有效表征植物群落特征,预示放牧等人类活动在这些演替阶段的影响更为突出。

    • 基于时间序列分割算法的雅鲁藏布江流域NDVI(1985-2018)变化模式研究

      2020, 40(19):6863-6871. DOI: 10.5846/stxb201909021822

      摘要 (493) HTML (103) PDF 11.23 M (386) 评论 (0) 收藏

      摘要:归一化植被指数NDVI可有效表征植被生长信息,其中,长时间序列NDVI在分析全球和局部植被变化扮演重要角色。利用Google Earth Engine提供的全系列Landsat卫星数据,应用LandTrendr时间序列分割算法,讨论了雅鲁藏布江区域植被覆盖变化特征,并对植被变化模式进行判别。研究结果表明:1985-2018年间雅鲁藏布江流域,(1)NDVI总体呈现上升趋势,仅在局部区域出现下降,自上游至下游NDVI变化强度逐渐增加,1986-1990年NDVI变化最为剧烈,1991-2000年次之,2001-2017年NDVI变化强度逐渐减弱;(2)NDVI干扰变化95%集中在0-0.42之间,平均干扰时间4.96年;NDVI恢复变化95%集中在0-0.4之间,平均恢复时间12.55年;(3)NDVI干扰模式主要以持续下降为主,但2000年前的下降速率小于2000年后的下降速率;NDVI恢复模式以持续上升为主,但2000年前的上升速率大于2000年后的上升速率。

    • 黄土丘陵区人工林刺槐和油松凋落叶在不同降雨时期的分解特征

      2020, 40(19):6872-6884. DOI: 10.5846/stxb201908091674

      摘要 (469) HTML (88) PDF 5.39 M (286) 评论 (0) 收藏

      摘要:凋落物分解是维持生态系统养分循环和能量流动的关键过程,但在雨热同期的黄土丘陵区,不同降雨时期凋落物基质质量动态对该区不同树种凋落物分解速率的影响还不清楚。采用凋落物分解袋法,基于野外原位分解实验分析黄土丘陵区主要人工林刺槐(Robinia pseudoacacia Linn.)和油松(Pinus tabulaeformis Carr.)凋落叶在不同降雨时期的分解特征和分解过程中凋落叶基质质量的变化与分解速率之间的关系。研究结果发现:(1)经过391 d的分解,刺槐凋落叶的平均质量损失速率为(51.0±8.44)mg/d,显著地高于油松凋落叶(36.7±4.83)mg/d;雨季期间两树种凋落叶的质量损失速率均显著地高于旱季,其中夏季多雨期间凋落叶的质量损失速率最高,冬季微量降雨期间质量损失速率最低。(2)在整个分解过程中两树种凋落叶C和N含量都表现为净释放且主要发生在雨季,P含量表现为释放与富集交替进行;刺槐凋落叶C/N比、C/P比和N/P比呈波动的趋势,油松凋落叶C/N比则显著地增加且在夏季多雨期出现峰值,C/P比呈波动的状态,N/P比变化较小。(3)不同降雨时期刺槐凋落叶的质量损失速率与凋落叶P含量动态显著正相关,与C含量、C/P比和N/P比动态显著负相关。油松凋落叶质量损失速率与C/N比动态显著正相关,与C、N含量动态显著负相关,与N/P比动态呈负二次函数的关系。这些结果说明黄土丘陵区刺槐和油松凋落叶在不同降雨时期分解速率之间的差异显著且两树种凋落叶的分解都集中在雨季期间;此外凋落叶分解主要受到凋落叶N含量和N/P比动态变化的制约,与刺槐凋落叶相比,N含量与N/P比对油松凋落叶的限制作用更强。

    • 模拟增温对云顶山亚高山草甸水热因子及群落结构的影响

      2020, 40(19):6885-6896. DOI: 10.5846/stxb201907291600

      摘要 (504) HTML (68) PDF 3.59 M (290) 评论 (0) 收藏

      摘要:高山草甸作为一种发育在高山林线以上位置的植被类型,高大的海拔促使其对气候变暖响应敏感而迅速,其群落结构在气候变暖影响下发生着显著变化。然而,现在的研究大都集中在诸如极地、青藏高原等高纬度、高海拔地区,对于中低纬度、低海拔地区分布的亚高山草甸研究就显得不足。因此,为了揭示中纬度、低海拔地区亚高山草甸群落结构在气候变暖背景下的动态变化规律,以山西云顶山亚高山草甸为研究对象,设置小幅度增温(OTC1)和大幅度增温(OTC2)两种模拟增温实验样地,调查草甸空气-土壤水热因子及植被群落结构特征,探究增温对亚高山草甸水热因子及群落结构的影响。结果表明:(1)在OTC1和OTC2处理下,草甸空气呈现暖干化,其中空气温度分别增加3.57℃和和5.04℃(P<0.05),空气湿度分别减小7.36%和5.23%(P<0.05);草甸土壤趋向暖湿化,其中土壤温度分别减小0.05℃和增加0.26℃(P<0.05),土壤水分分别减小0.2%和增加0.62%(P>0.05)。(2)增温对草甸物种多样性产生一定负面影响,但Richness指数、Simpson指数、Shannon指数在不同处理间的差异均不显著(P>0.05),表明物种多样性对增温响应不敏感。(3)增温促进草甸群落中禾草类植物生长,抑制杂草类植物生长,且随增温幅度变大,群落中不同植物功能型由杂草类向禾草类转化。(4)RDA排序和相关分析表明,空气、浅层土壤温度促进禾草生长,抑制杂草生长;深层土壤温度抑制莎草生长;浅层土壤水分促进禾草生长。因此,增温改变了云顶山亚高山草甸的水热因子状况,导致草甸群落结构发生改变,使之向禾草类植物进行演替。

    • 盐胁迫对槲树(Quercus dentata)幼苗离子平衡及其生理生化特性的影响

      2020, 40(19):6897-6904. DOI: 10.5846/stxb201906211314

      摘要 (535) HTML (93) PDF 1.46 M (377) 评论 (0) 收藏

      摘要:检测NaCl胁迫对槲树(Quercus dentata)幼苗离子平衡和生理生化特性的影响,为揭示槲树的耐盐机理,其在园林中的推广应用提供参考。以一年生槲树实生苗作为实验材料,经100、200、300 mmol/L的NaCl溶液浇灌处理30 d,测定不同时间的离子含量和生理生化指标变化。结果表明,随NaCl浓度的增加和处理的时间延长,槲树各指标表现出以下规律:(1)根茎叶积累大量Na+,引起离子毒害,导致叶片受损,根系Na+含量显著高于地上部分,这种补偿作用有助于减轻地上部分受到的损害;(2)各部分K+含量降低,根部较茎叶更为显著,导致Na+/K+明显升高;(3)Ca2+由根部向地上部分转运,在叶片中浓度显著增加,有助于建立新的离子稳态;(4)Mg2+含量总体上呈降低趋势;(5)叶片含水量逐渐降低,丙二醛含量和相对电导率逐步升高,且在重度胁迫下的变化更显著;(6)轻度盐胁迫下,叶片过氧化物酶(POD)活性无显著变化,而过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐升高,在重度胁迫下3种酶活性出现降低;(7)脯氨酸和可溶性糖少量积累,辅助调节渗透平衡。总之,槲树幼苗能够通过调控离子平衡,提升抗氧化酶活性,积累渗透调节物,从而提高耐盐性,抵御200 mmol/L以下的NaCl胁迫。

    • 浙江天童木本植物水力结构与树高的关联性

      2020, 40(19):6905-6911. DOI: 10.5846/stxb201904290878

      摘要 (464) HTML (82) PDF 1.26 M (295) 评论 (0) 收藏

      摘要:垂直分层是森林群落的基本结构,但有关群落不同垂直层次植物水力结构策略的研究仍然比较缺乏。以浙江天童木荷林内25株高度不同的9种木本植物为对象,通过测量其枝条直径、边材面积、干材密度、导管直径、内腔面积以及枝条水分比导率,旨在检验植物水力结构与树高的关联性。结果显示:除干材密度外,枝条直径、导管直径、枝条和导管内腔面积、边材面积、水分比导率均随树高增加而显著增大。作为重要的水力结构特征,比导率与导管直径和内腔面积、枝直径和内腔面积、边材面积显著正关联。该结果强调了局域群落内不同垂直层次植物水力结构特征的显著差异,以及植物水分生态位在不同垂直层次的分化过程。

    • 气候变化与人类活动对内蒙古东部草地净初级生产力的影响

      2020, 40(19):6912-6924. DOI: 10.5846/stxb201903210532

      摘要 (549) HTML (85) PDF 10.95 M (402) 评论 (0) 收藏

      摘要:内蒙古东部草地是该区域的主体生态系统类型,属于脆弱的生态系统,对气候和人类活动反应敏感。基于土地覆被数据和改进CACS模型,估算得到的草地NPP,分析2000-2015年内蒙古东部草地和NPP时空格局与年际动态。进而,定义相对退化指数(RDI),确定草地生产力变化过程中人类活动因素的贡献率,分析内蒙古东部地区2000-2015年RDI空间格局与年际动态。同时,分析16年间NPP和气候因子相关关系。结果表明:1)2000-2015年间,损失草地面积4743.80 km2,新增草地面积2705.57 km2。2)2000-2015年内蒙古东部地区草地植被平均NPP位于166.56-248.14 gC m-2 a-1之间,NPP在波动中呈现明显的上升趋势(3.65 gC m-2 a-1/a,R2=0.47)。3)2000-2015年RDI在16.64%-30.54%之间波动,RDI值呈缓慢下降趋势,表明人类活动对草地植被净初级生产力的干扰程度在下降。4)草地NPP变化主要是因为草地本身生产力下降。整体来看相关草地保护工作取得了阶段性进展,草地生境质量得到有效缓解,草地生态环境得到转变。

    • 草原露天煤矿区植被对地下水位埋深变化的响应

      2020, 40(19):6925-6937. DOI: 10.5846/stxb201903140484

      摘要 (403) HTML (106) PDF 16.20 M (335) 评论 (0) 收藏

      摘要:草原采矿活动疏排地下水导致区域地下水位下降,植被退化严重。明确草原采矿活动影响区域地下水位埋深的强度和范围,确定影响植被生长的地下水位埋深阈值,对草原矿区生态环境保护有着重要意义。以呼伦贝尔草原伊敏露天煤矿为例,利用遥感方法,建立采矿前后区域地下水埋深变化与NDVI的定量响应关系;通过样方调查,确定研究区植被群落随地下水位埋深变化的演替模式,分析草原矿区地下水位变化对草原植被类型、物种丰富度、植被覆盖度、地上生物量和综合优势比的影响;结合两种方法,确定维持研究区植被正常生长的地下水位埋深阈值。其结果如下:从柴达敏诺尔湖至采坑边缘,地下水位埋深从0 m逐渐下降至60 m,植被群落演替为盐化草地→典型草原→退化典型草原→退化草甸草原→盐化草甸草原;研究区最适宜植被生长的地下水位埋深约为1 m;1-30 m为维持研究区植被正常生长的阈值地下水位埋深。最后根据以上结论,将研究区划分为地下水开发的一级敏感区、二级敏感区和三级敏感区,针对不同敏感区提出了不同的地下水开发政策,以防止采矿活动疏排地下水引起草原退化。

    • 不同林龄杉木+闽楠复层林土壤磷形态及微生物功能多样性变化

      2020, 40(19):6938-6947. DOI: 10.5846/stxb201909231990

      摘要 (509) HTML (91) PDF 2.94 M (408) 评论 (0) 收藏

      摘要:磷是限制亚热带地区林木生长的关键因素之一,研究土壤微生物群落功能多样性对土壤磷素的影响,对亚热带地区人工林可持续经营具有重要意义。在江西官山林场选取了3种不同林龄杉木+闽楠(4 a、7 a、11 a)复层林为研究对象,测定了土壤全磷、有效磷及无机磷组分含量,采用Biolog-ECO法研究了复层林表土层(0-20 cm)土壤微生物群落对碳源的利用特征,并分析了土壤磷素与土壤微生物功能多样性的关系。结果表明:(1)土壤全磷、有效磷及无机磷组分含量随复层林营建时间延长呈增加趋势;(2)不同林分类型土壤微生物群落功能多样性差异显著。土壤微生物碳源代谢活性(AWCD)以及多样性指数也均随复层林营建时间延长呈增加趋势;多聚物类是杉木纯林土壤微生物利用的主要碳源,7 a复层林对碳水化合物、羧酸和酚酸的利用强度较大,11 a复层林对氨基酸、胺类、多聚物、羧酸和酚酸的利用强度较大,并且11 a复层林土壤微生物群落代谢碳水化合物、氨基酸、羧酸、胺类和酚酸的强度显著高于4 a复层林和杉木纯林,而4 a复层林与杉木纯林土壤微生物群落对不同碳源利用率的差异较小(除多聚物外)。(3)土壤微生物多样性指数、氨基酸类、胺类和酚酸类物质与土壤全磷、有效磷、Al-P和Fe-P含量之间显著正相关,随机森林模型分析表明,氨基酸、胺类和酚酸是不同林分类型土壤微生物利用的主要碳源。因此,杉木纯林转化为复层异龄林更有利于森林土壤磷的储存和供应,土壤微生物群落代谢功能多样性的增大可能是提高复层异龄林土壤磷有效性的关键调控因素。

    • 林下引入耐阴树种功能性状特征及其与生长的关系

      2020, 40(19):6948-6957. DOI: 10.5846/stxb201910232224

      摘要 (691) HTML (105) PDF 1.24 M (431) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物功能性状之间的协调性揭示了其适应特定生境的主要策略,而植物早期生长与功能性状可能具有很大关联性。为探讨林下引入耐阴树种的根、茎、叶功能性状协调性及其与生长的关系,研究了杉木人工林林下引入5种常绿阔叶树种(洒金叶珊瑚、杨桐、蚊母树、栀子和海桐)的生长率(树高和地径相对增长率)以及27个根茎叶形态、生理性状指标。结果表明:(1)由主成分分析(Principal component analysis,PCA)可知耐阴树种种间根茎功能性状关联更紧密。此外,种间根、茎性状的变异系数均小于叶面积;(2)耐阴树种种间和种内关键性状与生长率网络关联性差异较大。在种间水平上,生长率与大部分叶性状显著正相关,与根茎性状多为显著负相关;在种内水平上,关键性状与生长率关系网更加复杂;(3)树高相对增长率是种间和种内关系网中心性最高的生长率指标。种间中心性最高的性状指标是叶面积;叶、茎生物量占比和根干物质含量是种内中心性最高的性状指标。但只有叶面积与树高相对增长率在种间和种内均显著正相关,因此,叶面积更适合作为指示林下耐阴树种生长率变化的性状。总体上,耐阴树种叶性状对生长率的调控要强于根茎性状,其中引入较大叶面积的常绿阔叶树种可能更有利于杉木纯林的人促更新和高效复层林的构建。

    • 北亚热带3种典型森林群落对降水中氮、磷、硫的截留及分配特征

      2020, 40(19):6958-6968. DOI: 10.5846/stxb201910302279

      摘要 (485) HTML (83) PDF 4.33 M (327) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林群落在净化空气、截留沉降污染物、改善地表水质等方面具有重要作用。本研究以北亚热带地区3种典型森林群落(毛竹林、杉木林、青冈阔叶林)为研究对象,通过分析沉降污染物(NH4+-N、NO3--N、NO2--N、TP和SO42-)在大气降水、林内穿透雨、树干茎流、枯透水和地表径流中的浓度和通量变化特征,探讨不同森林群落对氮、磷、硫的截留净化作用和分配特征。结果表明,该区域大气降水中NH4+-N、NO3--N、NO2--N、TP和SO42-年均浓度分别为1.06、0.61、0.04、0.07、1.84 mg/L,其年均pH为5.88;各森林群落林冠层能够调升降雨的pH且全年稳定,对TP和NH4+-N均有吸附作用,截留率分别为79.09%-84.68%和30.88%-69.36%;而枯落物层则是林下氮、磷、硫的主要释放源,对NH4+-N、NO3--N、TP和SO42-均具有淋溶作用;此外,由地表径流(输出)与大气降水(输入)的对比分析可知,各林地对沉降污染物中氮、磷、硫的截留率均超过98%;3种森林群落对沉降污染物中氮、磷、硫的截留能力依次为:青冈阔叶林 > 毛竹林 > 杉木林,阔叶林对沉降污染物的净化能力要高于毛竹林及针叶的杉木林。

    • 纳塔栎和柳叶栎对铅锌矿区污染土壤的修复潜力分析:田间试验

      2020, 40(19):6969-6981. DOI: 10.5846/stxb201909061859

      摘要 (492) HTML (88) PDF 5.03 M (276) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过野外调查、采样和实验室分析方法,研究优新景观树种纳塔栎(Quercus nuttallii)和柳叶栎(Quercus phellos)对湖南郴州Pb、Zn矿区复合污染土壤的适应性和修复潜力。试验设计A、B、E区种植1年生纳塔栎,C、D区种植1年生柳叶栎,1年后测量株高、地径、生物量等生长指标,随机采集植物全株及根际土壤,测试植物根际土壤和树木组织中的重金属含量。试验结果:Pb、Zn矿区土壤受到重金属Cd、Pb、Zn和As的复合污染,不同区域的土壤表现出污染异质性,采用单污染指数(Pi)和内梅罗指数(PN)评价不同地块的污染程度,A区尾矿库(PN=20.08)和B区(PN=3.14)为重度复合污染,C区(PN=2.43)为中度复合污染,D区(PN=1.55)和E区(PN=1.07)为轻微污染。纳塔栎和柳叶栎在以上不同污染地块均能正常生长,株高、地径和生物量与复合污染指数(内梅罗指数)及重金属含量呈负相关。其中纳塔栎对Cd的生物富集系数(BCF)在A、B、E区分别为6.27-8.37、3.67-4.38、42.93-52.75,高于C、D区柳叶栎对Cd的生物富集系数1.79-2.15、0.89-1.07。B-E区Zn的转运系数(TF)在1.79-2.28之间,A区Zn的转运系数为0.43。结论:纳塔栎和柳叶栎表现出较强的重金属耐性,对Cd具有较高的生物富集能力,对Zn具有较高的转运能力。其中纳塔栎对重金属积累能力较强,可作为亚热带地区铅锌矿区Cd、Pb、Zn、As复合污染土壤的植被恢复及生态修复候选树种。

    • 基于GIS的滨海盐渍化农田土壤空间变异及其分区管理

      2020, 40(19):6982-6990. DOI: 10.5846/stxb201810092178

      摘要 (488) HTML (84) PDF 5.35 M (304) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对滨海盐渍化农田盐碱瘠薄、土壤属性空间变异大、粗放管理效益低的现实,研究管理分区精准划分方法,采取差异化措施,提升盐渍化土地利用水平。该文以无棣县农田为研究区,采用网格法结合土地利用现状定点野外采样、室内化验分析获取土壤属性数据,运用ArcGIS 10.2地统计方法分析土壤属性的空间变异特征;在MATLAB R2016a中采用模糊c-均值聚类法(FCM)计算各样点的模糊隶属度,通过插值预测模糊隶属度的空间分布,基于最大隶属度原则进行分区;通过变异性分析和最小极差法(LSR)差异显著性检验,对分区结果进行精度验证。结果表明:无棣县农田土壤总体呈轻中度盐渍化,有效氮含量偏低,有机质、有效磷含量中等,速效钾含量较高;有机质、有效氮、有效磷、速效钾和含盐量呈中等变异性(变异系数25.0%-52.3%),空间变异性较大,应分区调控;速效钾、含盐量和pH的块金效应值小于25%,主要受土壤质地、地下水矿化度等结构因素影响,有机质、有效氮和有效磷的块金效应值在50%-75%之间,受耕作方式、施肥等人为因素影响较大。将全县农田划分为3类管理区,估算面积分别为2.56万hm2、1.76万hm2、3.24万hm2;各分区土壤养分变异系数分别为23.9%-51.5%、15.9%-50.3%、14.7%-33.0%,检验结果表明各分区间差异显著,而各分区内部变异性明显低于未分区。管理分区与土壤属性空间分布特征具有较高的拟合度,分区结果可以作为差异化管理的作业单元。研究结果为各分区内部统一、不同分区间差异化管理提供了依据,研究有助于推进滨海盐渍化农田精准化管理水平的提高。

    • 华北低丘山地不同土地利用方式下土壤团聚体及其有机碳分布特征

      2020, 40(19):6991-6999. DOI: 10.5846/stxb201906211313

      摘要 (453) HTML (79) PDF 2.80 M (297) 评论 (0) 收藏

      摘要:土地利用变化影响土壤团聚性及有机碳分布,进而改变土壤碳循环过程。对太行山南部50年刺槐人工林(R50)、17年刺槐人工林(R17)、自然恢复林(NR)和农田(CL)等不同土地利用方式下的表层土壤(0-20 cm)进行了系统研究,利用湿筛法对土壤团聚体进行分级,并计算土壤结构稳定性参数(平均重量直径MWD,团聚体比例AR)及不同粒径团聚体有机碳贡献率,进而分析弃耕后土壤团聚体分布及团聚体有机碳含量变化。结果表明,土地利用方式对土壤团聚体粒径分布及团聚体有机碳含量有显著影响,自然恢复林与刺槐林的大团聚体(>0.25 mm)含量都高于农田,且自然恢复林的大团聚体增加更显著。MWD的计算结果表明:自然恢复林 > 刺槐人工林 > 农田,说明该区域的自然恢复方式更容易促进大团聚体的形成,并显著改良土壤结构及增强土壤团聚体稳定性。弃耕后,不同土地利用方式0-10 cm土层各粒径团聚体有机碳含量均高于农田,且团聚体有机碳含量与团聚体稳定性呈正相关。这些结果说明,研究区域的自然植被恢复和人工造林都可以显著提高土壤的固碳能力,且储存的有机碳主要存于大团聚体中,而农田的有机碳大都存于粘粒+粉粒团聚体中。自然植被恢复和人工造林均提高了土壤结构稳定性,是改善团粒结构、提高土壤质量的有效方式。

    • 黄土高原刺槐叶片-土壤生态化学计量参数对降雨量的响应特征

      2020, 40(19):7000-7008. DOI: 10.5846/stxb202002050200

      摘要 (402) HTML (83) PDF 1.54 M (369) 评论 (0) 收藏

      摘要:以黄土高原10个典型样点的20年刺槐人工林为研究对象,测定了样地中刺槐叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,以及0-10 cm和10-20 cm土层土壤的主要理化指标,探讨了黄土高原刺槐叶片-土壤生态化学计量特征参数随水分梯度的变化规律。研究结果发现:①随着降水量增加,刺槐叶C、N含量呈增加趋势,叶片P含量无一致性规律。② 0-10 cm土层中土壤SOC、TN、TP、铵态氮含量以及C ∶ P和N ∶ P均随降雨量增加呈逐渐增加趋势,而C ∶ N比变化不明显。③刺槐叶片C、N、P及其化学计量比与土壤化学计量比相关性较弱,但叶片N、P与土壤铵态氮、速效磷等速效养分含量呈显著正相关(P<0.05)。本研究叶片N ∶ P>16,说明黄土高原刺槐生长主要受P元素限制,且随着降水的增加,土壤P养分的限制加强。

    • 五台山亚高山土壤真菌海拔分布格局与构建机制

      2020, 40(19):7009-7017. DOI: 10.5846/stxb201905171023

      摘要 (447) HTML (142) PDF 2.16 M (314) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物多样性的海拔分布格局与维持机制是生物多样性与生态系统功能研究的热点领域。尽管微生物驱动着地球上许多重要的生物地球化学循环,但与大型生物体相比,对微生物多样性海拔梯度分布格局知之甚少。运用Illumina Miseq高通量测序技术,全面分析了五台山亚高山生态系统(海拔2000-3058 m范围内)土壤真菌群落组成和多样性变化特征。结果表明,子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、接合菌门(Zygomycota)、壶菌门(Chytridimycota)为主要的优势菌门。非度量多维尺度分析(NMDS)和相似性分析(ANOSIM)表明真菌群落组成和结构在海拔梯度上存在显著的差异(P<0.05)。典范对应分析(CCA)显示pH、植物丰富度、总碳含量与土壤真菌群落结构存在显著相关性(P<0.05)。局域海拔尺度上,土壤真菌多样性与植物多样性(α和β多样性)呈显著正相关关系(P<0.05)。方差分解分析(VPA)和偏Mantel分析表明土壤真菌群落构建过程中,环境因子和空间变量都起作用,并且环境因子占绝对的优势。土壤真菌群落之间的Bray-Curtis距离与海拔距离呈显著正相关关系(P<0.05),说明环境选择是亚高山土壤真菌海拔分布格局的决定因素。总之,五台山亚高山沿海拔梯度土壤真菌群落结构和多样性产生明显的变化,群落构建主要由确定性过程和随机过程驱动,但确定性过程占主导地位。土壤pH、植物丰富度、总碳含量是影响土壤真菌群落结构的重要因素。

    • 滨海盐沼湿地植被净初级生产力变化对土壤因子的响应

      2020, 40(19):7018-7029. DOI: 10.5846/stxb201905301134

      摘要 (414) HTML (98) PDF 8.07 M (273) 评论 (0) 收藏

      摘要:以辽河三角洲滨海盐沼湿地为研究区,基于遥感数据、气象数据、野外调查和实验室分析数据,采用CASA模型模拟并分析该区域植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的变化特征,利用统计分析方法定量分析土壤因子对植被NPP的影响。结果表明:(1)研究区植被NPP空间分异显著,区域变异系数为43.71%,且同种植被类型内部NPP也变化显著;(2)N、P和K对芦苇NPP的限制形式是协同限制,且随土壤电导率的增加呈抛物线形式,因子敏感性从大到小依次为K、P和N;营养限制程度从大到小依次为K、N和P;(3)土壤水盐对芦苇NPP的影响也基本符合抛物线模式,芦苇NPP对土壤电导率的敏感性和土壤电导率对芦苇NPP的影响程度都大于土壤含水量,且土壤含水量越高,芦苇NPP对土壤电导率的敏感性越低。本文最终得出只有各土壤因子达到组合最优时,芦苇NPP才最大,这对滨海盐沼湿地植被的管理和保护具有重要意义。

    • 冬小麦免耕覆盖与生物有机肥施用对土壤细菌群落的影响

      2020, 40(19):7030-7043. DOI: 10.5846/stxb201906201308

      摘要 (426) HTML (88) PDF 6.10 M (319) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示保护性耕作措施对土壤细菌群落结构及多样性的影响规律,选取免耕覆盖+施生物有机肥(NF)、免耕覆盖+不施生物有机肥(NC)、传统耕作不覆盖+施生物有机肥(TF)和传统耕作不覆盖+不施生物有机肥(TC)4个处理,以农田土壤生态系统为研究对象,利用16S rDNA基因Illumina MiSeq高通量测序技术,研究了冬小麦免耕覆盖与生物有机肥施用对土壤细菌群落结构及多样性的影响。结果表明:1)与TC处理相比,NF处理显著降低了土壤pH (P=0.03*),增加了土壤全氮(P=0.002**)、总碳含量(P=0.0001**P=0.007**),影响了土壤碳/氮比分配(P=0.003**)。2)从16个土壤样本中共获得细菌27门、86纲、125目、213科和315属,其中放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和变形菌门(Proteobacteria)为优势菌门,其相对丰度约占总丰度的82.40%。3)与传统耕作施生物有机肥处理相比,免耕覆盖施生物有机肥增加了土壤细菌的多样性指数(Simpson指数和Shannon指数),降低了ACE丰富度指数。4)NMDS及多元分析结果表明:土壤细菌群落丰富度指数、多样性指数均与土壤pH、速效磷和土壤碳/氮比成正相关,与土壤微生物生物量碳(SMBC)和土壤总碳成负相关;其中,土壤pH和SMBC分别是影响酸杆菌门和放线菌门的主要驱动因子。施生物有机肥和耕作措施两种因素均对土壤细菌群落结构组成产生了影响,但以施用生物有机肥对土壤细菌群落多样性的影响较明显;此外,施用生物有机肥在传统耕作和免耕覆盖两种情况下均增加了冬小麦产量,但以传统耕作施生物有机肥处理最明显。因此,传统耕作配施生物有机肥是宁夏南部山区改善土壤理化性质、增加土壤细菌群落丰富度和多样性的重要途径。

    • 地表植被景观对PM2.5浓度空间分布的影响研究

      2020, 40(19):7044-7053. DOI: 10.5846/stxb201910202200

      摘要 (504) HTML (121) PDF 4.83 M (349) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国当前城市日益频发的雾霾问题引发公众广泛关注,PM2.5被认为是雾霾的主要成因。研究认为,在某一区域短时间尺度上(如日),PM2.5浓度主要受气象条件影响。但在较长时间尺度上(如季,年),由于气象条件基本相似,则PM2.5浓度主要受土地利用特别是地表植被景观的影响。如何耦合地表植被景观格局与PM2.5浓度信息,定量分析其影响是当前相关科学研究的一个难点,需要引入新思路。首先基于季节气象条件基本相似的科学假设,采用土地利用回归模型分四季高精度模拟PM2.5浓度空间分布。其次,采用像元二分模型分四季估算研究区植被覆盖度。在此基础上采用随机抽样法通过统计回归模型耦合植被覆盖度与PM2.5空间分布,定量研究植被覆盖度对PM2.5分布影响及其尺度效应。研究结果表明:1)植被覆盖度与PM2.5浓度在本研究选择的空间尺度上,都显著负相关,说明植被覆盖度对PM2.5具有显著影响;同一个季节不同尺度上,以及不同季节同一尺度上的植被覆盖度对PM2.5浓度的影响存在一定差异。2)植被覆盖度对PM2.5浓度的影响方式比较复杂,不同的季节的表现方式不同,总体来说PM2.5浓度与植被覆盖度曲线回归模型的拟合度高于线性回归模型,说明植被覆盖度对PM2.5的影响具有非线性特征。3)不同的PM2.5浓度水平下,植被覆盖度对PM2.5浓度的影响程度存在差异。PM2.5浓度越高,植被覆盖度对其浓度的影响越明显。本研究提出的区域尺度耦合地表植被覆盖与PM2.5浓度的思路与方法,有效的揭示了植被覆盖度对PM2.5浓度分布的影响方式与尺度效应,为通过优化城市植被缓解大气污染提供一定参考。

    • 河南民权湿地公园青头潜鸭越冬行为模式及性别差异

      2020, 40(19):7054-7063. DOI: 10.5846/stxb201909131908

      摘要 (370) HTML (92) PDF 1.54 M (263) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更深入地了解青头潜鸭的越冬行为模式及性别差异,以期为后续青头潜鸭的保护管理提供科学的理论参考,2018年11-12月采用定点观察法、扫描取样法等方法,对河南民权国家湿地公园越冬期青头潜鸭的越冬行为模式及性别差异进行了观察分析。观察期间共记录到青头潜鸭158只,超过全球种群数量1000只的10%。分析结果表明:(1)民权湿地公园,青头潜鸭越冬期行为时间分配以静息、觅食和运动三类行为为主,其次是修整和飞行两类行为;运动行为与觅食、修整、社会等行为之间呈极显著正相关,修整行为与社会行为之间呈极显著正相关,静息行为与修整、运动、社会等行为之间呈极显著负相关,飞行行为与觅食、静息、修整等行为之间呈极显著负相关;(2)静息行为具有全时段高时间分配的特征,不存在峰期和谷期;觅食行为(峰期为10:30-11:30、13:30-14:30,谷期为11:30-12:30、14:30-15:30)和飞行行为(峰期为11:30-12:30、14:30-15:30,谷期为10:30-11:30、13:30-14:30、15:30-16:30)具有明显的错峰式节律;(3)不同性别青头潜鸭越冬行为时间分配存有差异,其中静息、觅食、运动是雄性青头潜鸭主要行为类别(超过70%),雌性青头潜鸭的主要行为为运动、飞行、觅食(接近70%);雌雄青头潜鸭在静息、修整、运动和飞行四类行为时间分配方面存在显著性差异,雄性的静息、修整行为的时间分配极显著高于雌性,而运动、飞行行为的时间分配极显著低于雌性;(4)不同性别青头潜鸭越冬行为活动节律方面,除飞行行为外,其余行为均在行为峰期与谷期节律方面存有差异。进一步分析表明:民权湿地公园青头潜鸭越冬行为模式符合行为投资与收益的能量学理论,越冬行为模式在行为时间分配和行为节律方面存在性别差异。

    • 基于MaxEnt模型的四川王朗国家级自然保护区蓝马鸡栖息地适宜性评价

      2020, 40(19):7064-7072. DOI: 10.5846/stxb201908081666

      摘要 (718) HTML (101) PDF 5.72 M (404) 评论 (0) 收藏

      摘要:明确野生动物栖息地的空间分布格局和影响因子,是有效的栖息地管理和物种保护的基础。基于王朗国家级自然保护区自2001至2018年间的野外调查记录,首次使用MaxEnt模型对蓝马鸡(Crossoptilon auritum)栖息地适宜性进行了分析和评价。结果显示:(1)地形特征和极端时期的气候是影响蓝马鸡栖息地适宜性的主要环境因子,年最低温高于-14.4℃、海拔约2430-3100 m、坡度小于40°、靠近河流且最干月降水低于4.4 mm的区域属于蓝马鸡的适宜栖息地;(2)保护区内共有蓝马鸡栖息地102.28 km2,约占保护区总面积的三分之一,其中适宜栖息地面积59.41 km2,次适宜栖息地面积42.87 km2,为该物种提供了面积巨大且连通性极好的栖息地;(3)在不适宜蓝马鸡分布的区域,海拔过高和最干月降水量较大是限制其栖息地适宜性的主要环境因子。目前保护区内主要的人为干扰类型是牦牛和马匹的放牧活动,并且放牧强度和区域有扩大趋势,潜在威胁着蓝马鸡种群及其栖息地。因此,基于模型结果和野外调查,为避免保护区内蓝马鸡栖息地的退化和破碎化,提出了控制放牧数量和面积、增强对放牧人员的宣传教育以及定期监测河流水质的保护建议,以期促进蓝马鸡的种群和栖息地保护。

    • 鄱阳湖流域多尺度碳、硅输送特征及其对浮游植物分布的影响

      2020, 40(19):7073-7083. DOI: 10.5846/stxb201909292048

      摘要 (365) HTML (70) PDF 2.90 M (285) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取鄱阳湖流域内从初级支流到最大干流再到湖区(香溪→架竹河→赣江→鄱阳湖)这一联通水系线路为研究对象,通过对该流域多尺度碳、硅输送进行监测,并对其浮游植物群落分布进行研究,揭示鄱阳湖流域多尺度碳、硅输送对浮游植物分布的影响。结果表明:(1)鄱阳湖通江流域的碳、硅浓度与碳硅比呈明显空间变化。香溪流域和鄱阳湖湖区溶解态硅(DSi)浓度显著低于架竹河流域和赣江流域,而溶解性总碳(DTC)和溶解性有机碳(DOC)浓度变化则与之相反;碳硅比随流域尺度的扩大呈现先下降后上升的趋势,西鄱湖高于东鄱湖,冬季高于其他季节。(2)碳、硅对浮游植物分布特征的影响随着流域尺度的变化而变化。架竹河流域浮游植物主要受碳影响,且硅藻对溶解性无机碳(DIC)浓度变化最敏感,赣江流域,硅成为影响浮游植物分布的主要因子,进入鄱阳湖湖区后,硅对浮游植物分布的影响减弱;DIC虽然不是鄱阳湖流域浮游植物生长的限制性因子,但可通过影响水体pH值间接影响浮游植物群落结构。(3)浮游植物密度随着流域面积的扩大而成倍增加,鄱阳湖湖区浮游植物密度约为架竹河流域的11倍,湖区生态环境及水体污染问题不容忽视。

    • 太浦河水体叶绿素a纵向演变特征及主要影响因子

      2020, 40(19):7084-7092. DOI: 10.5846/stxb201908291790

      摘要 (390) HTML (92) PDF 1.70 M (367) 评论 (0) 收藏

      摘要:叶绿素a作为重要的水质指标,可直观的描述水体的营养状态。在随水流输送过程中,受沿程环境条件的影响,水体叶绿素a浓度会发生相应改变。2017年11月-2018年10月,在东太湖及太浦河沿线设置了固定采样站点,开展了水体叶绿素a的月际取样调研与分析。结果表明:从东太湖至太浦河沿线叶绿素a浓度发生了明显的纵向演变,在东太湖叶绿素a浓度年平均为(15.341±2.329)μg/L,经过多个站点,到达金泽水文站时,浓度为(11.002±1.004)μg/L,整体上呈显著下降态势(P<0.05),但不同站点两两之间的对比特征存在差异,而且在不同月份其纵向演变特征也有所不同。聚类及非度量多维尺度分析也表明其在空间和时间上分布的差异性。非线性回归分析表明,在时间和空间上与叶绿素a浓度相关性最高的环境因子为水下0.5 m处的光照强度(P<0.01);在2018年10月,水体叶绿素a浓度与溶解氧也呈显著相关(P<0.05)。综合现有研究,水体叶绿素a的纵向演变受水质等多种因素的影响。未来需采用系统分析手段,探讨水质、降水、水力停留时间、流速和流量等多种因子对叶绿素a时空分布特征的综合作用,以期为水源地水质安全保障提供科学依据。

    • 盛夏西湖龙井茶园色板诱杀的昆虫类群的组成及其趋色性差异

      2020, 40(19):7093-7103. DOI: 10.5846/stxb201904030652

      摘要 (441) HTML (89) PDF 898.24 K (309) 评论 (0) 收藏

      摘要:探讨减免施药,代之以诱虫板有效诱杀西湖龙井茶园重要害虫,并避免误伤天敌。遂选一大片西湖龙井茶园,于茶园昆虫类群繁盛的7月下旬,连续72 h用芽绿和素馨黄等12种诱虫板诱捕昆虫,解析被捕昆虫的类群组成及其趋色性差异。结果:(1)捕获253870头昆虫,隶属于147种57科8目,半翅目、膜翅目和双翅目是优势类群,依次占总个体数的98.8%、0.6%和0.5%;害虫、天敌和中性昆虫种数分别为61、54和32;(2)黑刺粉虱和茶小绿叶蝉占总个体数94.1%和2.0%;(3)平均每块芽绿、素馨黄色板诱捕茶小绿叶蝉和黑刺粉虱分别是86头和10410头;(4)平均每块墨绿、桃红、天蓝、湖蓝、紫色和纯白色板诱杀的个体数< 400、诱杀的种数≤10、天敌/害虫个体数之比在1/10和1/40之间,被捕昆虫的群落多样性指数H'>1.0;平均每块大红、果绿色板诱杀的个体数 > 450且 < 800、诱杀的种数 > 9且 < 10,天敌/害虫个体数之比值介于1/85和1/45间,0.5 < H' < 0.7;平均每块桔黄、土黄、芽绿和素馨黄色板诱杀的个体数>3700头、诱捕的种数≥10、天敌/害虫个体数之比<1/100,多样性指数H'<0.5;(5)芽绿、素馨黄、土黄和桔黄诱杀害虫个体数极显著大于其它8种色板诱杀的害虫个体数。认为:在西湖龙井茶园盛夏3日就可诱杀极多昆虫,既说明茶园昆虫种类多且个体数大,又揭示茶园优势种害虫茶小绿叶蝉和黑刺粉虱具有显著趋黄绿色习性,可分别使用芽绿、素馨黄色板诱杀之,还能尽量减少天敌和中性昆虫被误杀,部分地替代化学防治。

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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