• 2020年第40卷第22期文章目次
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      2020, 40(22):0-0.

      摘要 (402) HTML (0) PDF 10.32 M (334) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >面向可持续发展的景感生态学研究
    • 景感生态学方法与实践综述

      2020, 40(22):8015-8021. DOI: 10.5846/stxb202003120505

      摘要 (1060) HTML (90) PDF 927.48 K (660) 评论 (0) 收藏

      摘要:当前生态学研究前沿正在走向城市,更加关注城市中人类福祉的多元化。而我们在工作中也深刻体会到,对于以人为核心的城市复合生态系统,有一些问题用已有学科是难以解决的。在这一情况下,提出了景感生态学这一研究方向。系统阐述了景感生态学的概念与内涵、学科框架、研究框架,从国家重大开发建设中的生态环境保障系统方案和景感生态规划与设计等方面总结了景感生态学的研究进展,并就景感生态学发展方向和重点提出展望。

    • 景感评价方法研究

      2020, 40(22):8022-8027. DOI: 10.5846/stxb202004080827

      摘要 (600) HTML (92) PDF 797.54 K (396) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过与生态系统服务和可持续发展的有效结合,在景感生态学的内涵与外延得到扩展的同时,景感营造与评价的概念也进一步明确。景感评价是基于一定的目的和相应的评价标准,针对特定的景感(现状或营造过程)进行评价与预测,可为认识与理解景感、营造与改善景感,以及基于景感的生态规划与建设提供科学依据。景感评价除了遵从广义景感生态学的原理与目标外,其主要理论基础来自生态系统服务理论、可持续发展理论、复合生态系统理论以及生态文明理论。景感评价应遵循景感的协调性、可持续性与评价的系统性、针对性等主要原则。具体的景感评价方法可分为基于特定评价目标的单因子评价与考虑多要素的综合性评价;前者一般限于针对某个评价目标或者考虑某个限制因子时使用,后者则主要包括层次分析法、数据包络法和重要性-绩效分析法。不同的评价方法有其优缺点和适用范围,景感评价应根据不同情景和目的来灵活使用不同方法,还需充分考虑人的感知或愿景与自然环境要素的统一,以及景感营造与生态系统服务及可持续发展意识的统一。景感评价的研究与应用处于初始阶段,在发展过程中存在一些困难和问题,未来应重视若干内容的研究。随着学科的交叉与融合、技术的进步与发展以及相关学者的共同努力,景感评价将会有效地指导人类对自然资源进行合理利用与科学管理。

    • 景感生态学:生态安全研究与实践的重要途径

      2020, 40(22):8028-8033. DOI: 10.5846/stxb202003110495

      摘要 (600) HTML (96) PDF 947.66 K (362) 评论 (0) 收藏

      摘要:景感生态学是指以可持续发展为目标,基于生态学的基本原理,将自然要素、物理感知、心理感知、社会经济、过程与风险等相关因素综合考虑,来研究土地利用规划、建设与管理的科学。不合理的资源和土地开发利用活动常常会带来各种生态风险,从而导致生态安全方面的问题;而景感生态学的主要研究内容涉及土地利用,其目标是与可持续发展相关的人类愿景和社会需求。在追求的目标、遵循的原理、研究尺度及内容上,景感生态学与生态安全研究有许多契合的地方,有必要将景感生态学研究与生态安全研究结合起来。在简要解析生态安全内涵及其主要特点的基础上,探讨了如何将景感生态学思想与方法应用于生态安全研究,重点说明了作为景感生态学主要研究手段的趋善化模型、迷码数据以及物联网如何在生态安全研究中应用于数据获取、评价与预警、以及趋善化模型的构建。随着景感生态学研究的深入,其关注点可以从土地规划和利用扩展到生态安全格局构建与维护,从而更好地将人的愿景及福利与土地利用、生境质量和生态安全结合起来,为区域可持续发展提供科学参考。

    • 基于生态系统服务供需的景感尺度特征分析和应用

      2020, 40(22):8034-8043. DOI: 10.5846/stxb202003250681

      摘要 (633) HTML (102) PDF 4.26 M (385) 评论 (0) 收藏

      摘要:自然生态系统与人类感知的交互作用是景感生态学关注的焦点,与生态系统服务的供需紧密关联。生态系统、生态过程、生态系统服务以及人的需求均具有一定的时空尺度特征,因此,由这些过程产生的"景感"也具有时空尺度特征,并依赖于这个过程的尺度特征相互作用。梳理生态系统服务供需关系与景感营造规划的尺度特征,探索二者相互联系,进而提出基于景感生态学理论,通过景感营造实现生态系统服务供需平衡的多尺度实现路径。从空间维度,体现从"社区-城市-流域-区域"的多尺度景感规划框架,从应用维度,体现从生态系统服务需求探索-关键指标体系识别-多源谜码数据感知-景感营造与规划设计的具体流程。通过多尺度的联合景感营造,调整自然供给水平与人类不同尺度的生态系统服务需求以期达到平衡,从而实现人类生存环境福利与居民福祉提升的目标。在此基础上,结合雄安新区规划建设实例,从多尺度景感营造的角度为城市绿色生态建设与可持续发展提出优化建议。主要结论:(1)基于"社区-城市-流域-区域"的多尺度景感分析框架,将景感要素与生态系统服务供需思想融入城市规划,在不同尺度上趋善优化,对于实现可持续发展城市规划和管理具有重要指示意义;(2)雄安新区规划设计需更系统和细致地考虑人类感知需求,通过多尺度景感营造设计,共同实现雄安新区的可持续发展与人居环境提升。其中,在社区尺度,需重点关注社区植被配置和居民的休闲游憩;在新区尺度重点关注绿地系统网络构建;在大清河流域尺度重点关注河流健康与水文调节;在京津冀区域尺度需注重山体通风廊道与生态屏障的构建与优化。

    • 粤港澳大湾区海岸带生态修复工程中的景感生态学应用分析

      2020, 40(22):8044-8052. DOI: 10.5846/stxb202003120511

      摘要 (652) HTML (96) PDF 2.10 M (459) 评论 (0) 收藏

      摘要:海岸带作为沿海地区的特有资源,不仅承担着生态保障、生产发展的功能,也是居民生活、休闲、娱乐的重要空间。景感生态学强调将人的物理感知、心理认知以及社会经济可持续发展理念融入到生态环境的规划、建设与管理中,对当前粤港澳大湾区海岸带生态修复工程具有指导意义。以粤港澳大湾区海岸带的18个生态受损点及修复工程为例,通过文献调研和实地踏查,开展其对居民的视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等物理感知,以及心理认知等景感内涵方面的作用,总结了海岸带景感营造的实现思路与方法。研究认为将景感生态学理论与方法应用于海岸带生态修复工程规划、设计和建设全过程,有助于细化生态修复各层级具体目标,全面提升生态系统服务和提高生态产品质量,提升周边居民的满意度和幸福感。

    • 景感营造在自然保护区生态系统服务提升中的应用研究

      2020, 40(22):8053-8062. DOI: 10.5846/stxb202006181600

      摘要 (552) HTML (128) PDF 3.67 M (329) 评论 (0) 收藏

      摘要:自然保护区是生态建设的核心载体之一,是保护自然生态系统、历史遗迹、自然景观和生物多样性的主要方式,为维护国家生态安全,实现可持续发展提供重要的生态支撑。如何更好的保护自然生态系统、提升生态系统服务、促进区域的和谐发展,实现自然保护区及周边区域的景感营造已成为自然保护区研究的重要内容之一。运用景感生态学的理论和景感营造的理念,规范自然保护区管理范畴,以更好的提升自然生态系统的完整性、系统性和可持续性为目标,从更加满足人们的愿景和社会的需求角度出发,以我国北部典型草原区达里诺尔国家级自然保护区为研究对象,通过景感营造的方法,对其景感生态管理模式进行分析。文章明确了自然保护区景感营造原则,探索其景感营造的实践过程,并借助管理这一载体,把人的愿景和社会的需求与自然保护区的最终发展目标融入管理理念中。通过景感营造这一过程来改善、提升和维持自然保护区所能提供的各项生态系统服务,确保自然保护区在满足人类需求的同时,能够最大限度的、可持续的发挥其功效。

    • 景感生态学在煤电基地生态建设与管理中的应用

      2020, 40(22):8063-8074. DOI: 10.5846/stxb202003110482

      摘要 (375) HTML (93) PDF 5.87 M (303) 评论 (0) 收藏

      摘要:煤电基地的开发对中国能源利用格局具有深远的影响,是煤炭行业发展的重要方向,但也对生态环境提出了严峻的挑战。在我国煤电基地的生态建设中,基于景观生态学的应用研究较多,缺乏对居民感知、愿景和福祉等方面的联系和研究。以内蒙古锡林郭勒煤电基地为例,在分析因煤电基地的开发建设而导致的生态环境问题基础上,运用景感生态学的理论和方法,从煤电基地的景感营造、景感修复、景感保护监测管理、生态文明的建设共4个方面进行了分析,为煤电基地的生态建设、保护与管理提出了具有建设性的措施和建议。结合生态环境物联网对所选景感指标的监测、谜码数据平台的评价分析及预警系统,对实现煤电基地的生态健康保障、生态服务提升、以及居民愿景和福祉的提高有着重要意义,为实现区域可持续发展的目标提供了有效措施。本研究为煤电基地相关区域的生态建设、保护与管理提供科学依据和有效对策,为后续相关研究打下基础。

    • 基于景感生态学的城市生态空间服务提升研究——以北京市顺义区为例

      2020, 40(22):8075-8084. DOI: 10.5846/stxb202003110487

      摘要 (483) HTML (77) PDF 7.29 M (372) 评论 (0) 收藏

      摘要:景感生态学思想融合自然要素、物理感知、心理认知等方面,并服务于土地利用与建设。北京市在迈向建设国际一流的和谐宜居之都目标过程中,极为重视城市居民对城市生态空间的感知和互动,充分体现了将城市生态空间与人居环境质量和心理健康耦合分析的景感生态学的理念。从结合景感生态学中景感营造的思想和顺义区生态规划实践的角度出发,分析了顺义区生态空间景观格局和视觉空间格局。结果表明,顺义区的森林、草地、湿地等斑块相对比较破碎,中心城区的森林、绿地较少;顺义区具有中等以下绿视率的路段长度占比近60%,中等以上水平尤其是较高水平绿视率的路段较少,具有较大的通过景感营造提升生态服务的空间。进而以提升顺义区的城市生态空间服务为目标,总结出了生态空间景观格局优化、视觉空间格局优化、生态空间科学规划及管控、生态系统服务综合提升4个核心愿景,并基于这4个愿景提出了针对性的景感营造措施。

    • 从景感生态学视角分析城市立体绿化内涵与功能——以深圳市为例

      2020, 40(22):8085-8092. DOI: 10.5846/stxb202003120512

      摘要 (466) HTML (89) PDF 11.16 M (406) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市用地日益紧张,城市建(构)筑物高度不断抬升,理应赋予城市空间载体更多的生态功能。景感生态学倡导在保持、改善和增加城市生态系统服务的同时提升居民满意度和可持续发展能力。城市立体绿化具有降温、降噪、滞尘、固碳等功能,是节能减排的有效举措。通过对深圳市立体绿化实地调查和景感生态学分析,剖析了立体绿化在促进居民的视觉、听觉、嗅觉、味觉及触觉等物理感知及心理认知功能方面的作用,以及增强城市生态系统服务的机理。研究表明,立体绿化是城市景感营造的有效手段,既能增强城市生态系统服务价值,也能提高城市空间利用率;在增加城市绿视率的同时,丰富了居民的物理感知及心理认知。最后,讨论了景感生态学理论与方法在立体绿化中的实际应用,以及景感营造技术在城市绿色建筑中的作用,以期让景感营造技术为提升立体绿化水平,进而为促进城市绿地系统规划提供支撑。

    • 基于景感生态学的生态环境物联网框架构建

      2020, 40(22):8093-8102. DOI: 10.5846/stxb202003120516

      摘要 (481) HTML (89) PDF 6.25 M (308) 评论 (0) 收藏

      摘要:更高的城市化率造成新的城市生态环境问题和变化趋势,新理论与新技术也为生态环境监测与管理提供了新方法。景感生态学是以可持续发展为目标,基于生态学的基本原理,从自然要素、物理感知、心理感知、社会经济、过程与风险等相关方面,研究土地利用规划、建设与管理的科学。基于景感生态学理论,开展生态环境物联网的监测网络设计与监测平台构建。首先,从自然要素中的光、热、水、土壤、综合气象等,以及物理感知的视觉、嗅觉、听觉、触觉等作为监测要素并进行特征分析;其次,结合多目标约束和聚类分析约束条件,提出非规则网格最优法进行生态环境监测网络的布设。再其次,重点探讨了联合地面固定监测站、无人船与无人机构建的"陆海空一体化"的生态环境数据采集与监测;其中,在地面构建综合气象与土壤传感器,可监测自然要素的光照、热量、雨量、气压,以及物理感知要素的风速、风向温度、湿度及噪声等;在海洋中,基于无人船搭载的水环境与水质传感器,可监测水体温度、水浑浊度与水污染状况,以及水体总磷与水体质量等;在空中,基于无人机搭载的气体监测仪、多/高光谱传感器与数码相机,可获取不同区域与不同高度的CO2、SO2、PM1.5、PM2.5、NO、O3等大气环境状况及粒子溶度与污染物扩散状况。最后,从全方位、多要素的数据获取、有线网络与无线网络相结合的数据传输、数据分类处理、数据智能控制,以及包含实时监测、预报预警、综合分析和平台管理的远程监控平台等五个模块来构建物联网监测平台。构建的生态环境物联网框架可实现生态环境全方位、全天候、多维度的远程实时监测与智能预警预报,为提升城市生态环境监测与管理提供支撑平台,增强了生态环境安全,满足人民日益增长的优美生态环境需要,提高了城市生态环境动态监测和智能管理的效益。

    • 基于生态系统服务层级关联性的景感营造实现途径

      2020, 40(22):8103-8111. DOI: 10.5846/stxb202003290742

      摘要 (465) HTML (113) PDF 1.59 M (364) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务是建设人类与生态系统和谐共处的桥梁,景感营造是维持可持续发展的重要途径。然而两者之间的关系并不清晰,这限制了景感营造的实践和功能发挥。从人类需求的角度论证了生态系统服务的层级关联性,生态系统所提供的支持服务、供给服务、调节服务和文化服务具有依次发展的层级关系并且各服务之间相互协同。生态系统服务为景感营造提供愿景与载体,景感营造保持、改善与增强生态系统服务,景感营造的作用与生态系统服务的效能相辅相成。最后基于生态系统服务的层级关联性与可持续发展的建设路径提出景感营造的实现途径:(1)生态系统服务供给的物质愿景与载体通过农业景观、大地艺术的建造方式体现物质的精神内涵;(2)生态系统服务提供的精神愿景与载体通过建设文化景观、展现生态文化的方式把精神内涵物质化。不同景感营造途径的构建其目的都是通过生态系统各类型服务之间的协同作用来实现景感的整体化表达从而增强可持续发展。本研究分析结果有助于为生态系统服务价值衡量和景感生态规划提供理论基础。

    • 基于景感生态学的厦门岛城市生态意象研究

      2020, 40(22):8112-8118. DOI: 10.5846/stxb202003110490

      摘要 (619) HTML (76) PDF 3.54 M (346) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着生态文明建设的持续推进,厦门市生态资源也逐步成为了厦门市的重要旅游资源。为了客观认知厦门市生态资源对游客及本土居民的影响,完善和提升厦门市生态城市建设成效,基于景感生态学和城市意象的基本理论,在生态文明建设的背景下提出了城市生态意象的概念及构成要素,并对厦门岛的城市生态意象的空间构成及格局进行了分析研究示范。研究指出要走向可持续发展的城市生态文明建设过程,提升城市生态资源的旅游品位及本土居民的生态服务获得感和满意度,就必须充分结合景感营造的基本原则与方法,将城市生态意象融入到公众生活认知和景感体验中。本研究为客观评价城市生态资源的公众认知影响力及景感营造成效提供了理论和技术支撑。

    • 城市建筑群三维空间布局评价与优化——以厦门岛滨海地带为例

      2020, 40(22):8119-8129. DOI: 10.5846/stxb202005101166

      摘要 (451) HTML (67) PDF 7.27 M (306) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着城市化进程的快速推进,城市建设带来了土地资源紧张,使得越来越多的城市向着高层化、立体化、智能化方向发展;城市建筑群三维空间的最优布局是城市集约化发展的基础条件。针对现阶段的城市建筑群三维空间布局存在一些不足,构建城市建筑群三维空间布局的评估方法体系。以厦门岛滨海地带为研究区,基于多源、多空间分辨率遥感影像数据,从建筑景观、热环境和视觉效果3个角度评价厦门岛滨海地带三维空间格局的现状;并总结城市三维空间布局优化发展模式;从建筑景观、热环境和视觉效果这三个角度提出了厦门岛滨海地带城市建筑三维空间的布局优化建议。三维空间布局评价的结果表明:(1)从建筑景观角度,不同功能建筑群与容积率关系:商业区容积率最高,其次是商品房居住区,文教区占地面积广且建筑密度低,民房居住区的容积率是最低的但其建筑密度高;(2)从热环境角度,考虑温度因素,建筑群建筑密度过大、建筑层数过多都会造成温度较高;(3)从视觉效果角度,研究区具有宽广的视觉空间和宽阔海面,与以山体为背景的天际线形成了鲜明的对比。此外,提出优化低层建筑和合理布局中高层建筑的建筑容积率,设计建筑形态多样化和优化天际线前景、中景和背景的层次布局,可提高厦门岛的城市建筑群三维空间布局。本研究可为厦门岛滨海地带的城市建筑群三维空间布局优化提供基础数据支持与技术支撑,为城市土地资源规划等政府部门提供决策支持,对城市建筑群三维空间的合理利用和景观优化具有重要意义;也为我国其他城市的可持续发展研究提供新的科学理论依据和参考借鉴。

    • 景感生态学视角下的健康社区构建

      2020, 40(22):8130-8140. DOI: 10.5846/stxb202003250685

      摘要 (481) HTML (93) PDF 1.28 M (362) 评论 (0) 收藏

      摘要:景感生态学是基于中国传统人居环境营造理论与实践结合现代生态学基本原理形成的新兴学科,注重探讨生态系统服务与可持续发展的关系。可持续发展目标中健康与福祉是其重要内容,因此健康人居环境的营造也是景感生态学的重要应用领域之一。在健康人居环境的营造过程中,健康社区构建具有作为"细胞工程"的基础性作用。因此,从景感生态学的视角探讨健康社区的构建,有助于景感生态学进一步应用于可持续发展与人居环境营造的实践,为健康与福祉的顺利实现提供支撑。从健康社区的定义和主要理念出发,基于健康社区构建的需求本体和供给客体及其相互作用关系,结合生态环境科学的"时-空-量-序"的视角,探讨了生态环境研究应用于健康社区构建的作用及面临的系统性不足、人文性不足和耦合性不足等挑战;进而以景感生态学作为连接生态环境学科与建筑规划学科的纽带,探讨了景感生态学在应对上述挑战中的作用。从景感生态学视角来看,健康社区构建就是将人类健康这一愿景融入到社区健康需求本体与健康供给客体及其相互关系的调控与营造,从而实现社区及人群的健康和可持续发展。健康社区的构建强调社区人群主观健康需求与客观健康供给之间的互动与耦合,与景感生态学强调"景"与"感"相互融合、相互作用具有高度一致性。本文从景感生态学的研究要素、景感营造的理念与研究工具等方面,系统地提出景感生态学视角下的健康社区构建框架:包括融合多景感要素的社区人群健康生态系统服务体系、营造多景感载体的社区人群健康行为意识引导体系和建设多方位的健康社区趋善化管理与智能感知体系。景感生态学所提供的崭新视角和系统性思路,对于健康社区的构建将具有重要的指导作用。

    • 景感生态学在城市生态系统服务中的应用研究——以城市公园景观设计为例

      2020, 40(22):8141-8146. DOI: 10.5846/stxb202003220635

      摘要 (555) HTML (104) PDF 791.26 K (392) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市生态系统服务和可持续发展是当前城市生态学研究的热点问题。景感生态学作为联系生态系统服务和可持续发展的桥梁,可作为研究城市生态系服务和可持续发展的一种有效途径。随着社会发展所伴随的人们经济生活的生活压力增大,城市居民的亚健康状态日益突出。城市公园作为城市生态系统的重要构成,其设计目的应考虑应对城市居民健康问题和促进人类精神文明建设方面的作用。以城市公园景观设计为例,从园路、建筑、植物、水体景观和小品等方面探讨景感生态学在城市公园景观设计中的应用价值。景感生态学作为探索城市公园景观设计的新思路,以实现生态效益和居民福祉的提升,丰富和提升城市公园的生态系统服务功能,从而有利于促进为人类当代和后代提供可持续的福祉,以期驱使人类行为和言行规律朝着对生态系统有益的方向演化,自觉维护和改善生态系统服务,从而可持续地保障城市生态系统服务。

    • 基于Landsat-8影像的沿海城市公园冷岛效应——以厦门为例

      2020, 40(22):8147-8157. DOI: 10.5846/stxb202003140536

      摘要 (521) HTML (108) PDF 3.01 M (341) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市公园主要由水体和绿色植被等景观构成,其形成的公园冷岛(Park cool island,PCI)已成为减缓城市热岛效应的重要途径之一。采用景感生态学中的景感营造理念规划设计城市公园或优化公园空间结构有助于增强公园冷岛效应,进一步改善局地城市热环境。选择沿海城市——厦门市为研究对象,基于2013年8月的Landsat-8 OLI/TIRS遥感影像和Google Earth高分影像数据,首先提取了研究区15个公园的土地利用信息,采用改进的地表温度单通道算法,获取了城市公园地表温度数据,并采用缓冲区分析、景观格局指数和多元统计等方法定量分析公园内部平均地表温度、城市公园冷岛强度(即降温幅度)、公园冷岛影响距离(即对周边区域的降温范围)三者的主要影响因子,并利用景感生态学原理初步剖析了城市公园景感营造的原则。结果显示:(1)公园面积和公园建设用地面积是影响公园平均温度的关键因子(R2=0.915),这两个因子与公园平均温度均呈显著非线性相关;公园面积存在阈值55 hm2左右;(2)公园冷岛PCI强度由公园绿地面积、公园建筑面积和面积-周长形状指数(P/A)三个因子决定(R2=0.911);公园冷岛PCI强度与公园绿地面积呈显著非线性正相关,与公园建筑面积呈显著非线性负相关,与面积-周长形状指数(P/A)呈显著线性负相关;在确保公园绿地面积达到一定阈值时,应该尽量降低公园建筑面积,增加公园形状复杂度,有利于其PCI强度的增加,缓解城市热岛效应;(3)公园冷岛影响距离由公园面积和公园水体面积比例决定(R2=0.719),公园冷岛影响距离与两者呈显著正相关;绿地公园中提高公园水体的面积比例,有助于增大公园冷岛的影响距离;(4)城市公园的规划与设计,需要运用景感生态学的原理,从缓解城市热岛效应的角度,充分考虑公园大小、形状、土地利用类型组成比例及空间配置等因素。

    • 基于景感生态学理论的湿地公园规划设计实践——以长垣市王家潭湿地公园为例

      2020, 40(22):8158-8166. DOI: 10.5846/stxb201912172718

      摘要 (516) HTML (100) PDF 5.97 M (326) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合生态学基本原理,综合分析各类要素与感知,并以可持续发展为目标研究土地利用规划、建设与管理的"景感生态学"是湿地公园规划设计的重要指导理论,综合景感生态学与湿地规划设计两方面的研究构建了基于景感生态学理论的湿地公园规划设计路径框架。以河南省长垣市王家潭湿地公园为例,探索了基于景感生态学理论开展湿地公园规划设计的过程中,结合生态学原理与人类生理感知、心理感受进行协调环境、社会、经济三大效益的规划设计。以"源-汇"理论划定生态功能主分区,采用集聚间有离析模式结合现状设施、景观效果、地脉文脉传承进行空间边界调整,形成整体空间格局;以生态岸线发育系数、地形旷奥度结合观赏体验、空间感知创造动植物优良生境,构建湿地公园生境基底;以生态位宽度为重要指标并结合民风民俗、季相策略配置湿地公园中的优势种、伴生种采用近自然造林方式完成植物规划设计;以适度干扰原理,采用轻干扰和产景融合策略规划人类社会、经济活动的介入;同时以"智慧公园"体系初步构建物联网系统采集各类信息数据,构成信息循环反馈、场地时序更新的渐善式模型,推动场地的持续完善。从理论路径的构建、空间格局的形成、生境基底的打造、植物种群的规划、人类活动的介入、"智慧公园"的构建等角度为景感生态学理论在湿地公园中的运用提供指引。

    • 基于景感学的景感营造研究——以雨水花园为例

      2020, 40(22):8167-8175. DOI: 10.5846/stxb202003200614

      摘要 (423) HTML (75) PDF 4.95 M (314) 评论 (0) 收藏

      摘要:雨洪径流失控引发的负面问题已经影响到城市居民的正常生活。雨水花园作为典型的用于雨洪治理的生态基础设施,是进行城市水管理的重要手段。为提升雨水花园以径流控制为主的生态系统服务能力,研究团队基于物联网技术在中科院城市所内建成一座带有径流控制效益监测系统的雨水花园研究示范样地。景感学作为研究生态系统服务和可持续发展的有效途径,基于其理论分析雨水花园样地这一景感的营造途径、原则、生态系统服务能力,有助于使人-生态基础设施-自然环境三者更和谐地相互融入和适应,进而为雨水花园这类生态基础设施的营造提供借鉴经验。经探究发现雨水花园样地营造遵循了愿景呈现的双向性、方位的顺脉性、营造过程的渐进性三项原则,它可从多方面提供调节服务、支持服务与文化服务,有利于改善区域人居环境。通过径流控制效益监测系统监测、分析得出样地具备显著的调节服务(径流削减)能力,且人们可通过视感、听感、触感感知并享受雨水花园样地供给的文化服务。由于物联网监测技术与居民对各部分生态系统服务的监测和感知能力各有侧重,本研究认为可结合物联网相关监测技术和人的物理感知对雨水花园这类生态基础设施的营造工作进行评估,进而指导这类生态基础设施的建设并提升其生态系统服务能力。

    • 城市公园景感要素及其对不同人群公园活动方式的影响

      2020, 40(22):8176-8190. DOI: 10.5846/stxb202003230661

      摘要 (595) HTML (100) PDF 6.54 M (354) 评论 (0) 收藏

      摘要:景感生态学以可持续发展为目标,契合了新型城镇化和人居环境科学的思想,强调以人为本,关注人的感知与环境的关系,为理解城市景观与人群活动的关系提供了一个崭新的视角。基于景感生态学视角,对城市公园常见的景感要素进行归纳分类,探讨城市公园景感要素对不同人群活动的作用途径;然后选择厦门市滨海、滨湖、山体、老城区和文化等五类典型城市公园的代表作为研究对象,实证分析和比较五类公园景感要素组成和民众感知评价的差异,并以此尝试解释不同类型公园吸引不同人群(访客密度、访问时间)及其在公园活动方式上的差异。研究结果表明,公园景感要素通过多层次关联对人群活动产生作用,即景感要素作用影响人的感觉类型,产生多样景感效果,满足民众由愿景产生的需求,进而影响其活动意愿和方式;各景感要素综合作用,共同对公园活动产生影响;当公园景感要素承载的设计愿景与民众愿景产生共鸣,才能产生良好景感效果,促进游园人群活动热情;公园景感要素和人群活动的关系侧重体现暴露性的生态系统服务。该论文研究结果希望为深入研究城市公园服务人群机制拓展一个自然与人文融合的崭新视角,同时为城市公园设计和运营提供有效的科技支撑。

    • 基于深度学习街景影像解译和景感生态学的视域环境定量解读

      2020, 40(22):8191-8198. DOI: 10.5846/stxb202003110494

      摘要 (520) HTML (77) PDF 13.44 M (423) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市物理环境带给居民丰富而生动的视觉意象,目前许多文献结果表明其宜人性与公共福祉以及健康状况息息相关。景感生态为探究城市物理环境与居民感知信息之间的联系提供了指导依据,通过人本尺度的定量手段解读城市环境中视觉、听觉和味觉等多维度感知信息。秉承景感生态学的基本原理,引入一种结合街景大数据和深度学习的城市环境量化手段,以北京市六环范围为例,将景感视率作为测度对人本视角下的城市环境展开定量解读。在全面把控多维景感要素的同时,旨在实现以人为本的城市物理环境优化设计,从而满足人们对生活品质提升的实际需求。实验结果显示:(1)从视觉感受的宏观表现来看,北京四环路范围内建成环境的"闭合感"较强,而对绿植的感知程度相对偏弱,因而需要开展存量环境设计并优化视域界面结构;(2)以景感视率作为特征值进行聚类得出3类主导空间(绿色空间、灰色空间和蓝色空间),可针对灰色空间着重部署垂直绿化资源,提高城市视觉绿化的可感知性,从而营造舒适宜人的绿色氛围、促进公众身心健康;(3)为景感生态学提供了基于大数据思维的数据集和定量方法补充。综上,以街景影像和景感生态视角对北京市中心城区的视域环境展开定量分析,采用了先进的深度学习框架(Detectron2)并结合经典的机器学习方法(K-Means)对人本视域内多维景感要素的空间分布特征进行解读。借助景感生态规划可以有针对性的改善城市视域界面的感知质量,提升智能管理水平,帮助城市规划设计人员和管理者从人本视角提升城市公共环境品质和风貌。

    • 基于生态信息诊断框架的杉木人工林生物量生态预测研究

      2020, 40(22):8199-8206. DOI: 10.5846/stxb202003240669

      摘要 (310) HTML (90) PDF 3.54 M (284) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林生物量会直接影响森林生态系统服务的评估。如何运用景感生态学,准确预测区域尺度下森林生物量的时空演变趋势,是关乎国家重大方针政策制定和生态产业体系建设的关键性战略课题。本研究目的是构建一套生态信息诊断框架,优化趋善化模型(3PG2模型)结构,解决由于模型结构设计所导致在森林景感营造过程中生态预测的不确定性。以杉木林分布广泛的福建南靖县为研究区域,选择合适的阈值范围和空间统计分析识别出模拟生物量的不确定性区域,构建包含Geogdetector软件、遗传技术和计算机程序3个部分组成的生态信息诊断框架,使用Geogdetector软件阐明多重因素交互作用对模型模拟的影响及机理,采用遗传技术优化模型结构以提升模拟精度,运用计算机程序和3PG2模型准确预测区域尺度杉木林生物量的时空演变趋势。结果表明:林龄是导致3PG2模型生物量模拟结果不确定性的主导因素。通过景感生态学(谜码数据和趋善化模型)构建的生态信息诊断框架可以准确预测森林生物量,实现区域尺度上的可持续森林管理。

    • 基于景感生态学的工业遗弃地景感营造综合体系研究——以景德镇市为例

      2020, 40(22):8207-8217. DOI: 10.5846/stxb202003270720

      摘要 (374) HTML (95) PDF 2.61 M (298) 评论 (0) 收藏

      摘要:资源枯竭带来的城市问题,已经成为影响资源枯竭型城市建设和经济社会发展的紧迫问题,现有资源枯竭型城市在产业转型、城市发展上所采用的策略,缺乏将生态系统可持续发展与城市自身文化的挖掘和经济社会发展需求满足相结合。景感生态学以实现生态系统和人类社会可持续发展为愿景,以"人"为核心,以"感"为途径和手段,以土地利用及其物质空间要素的改变最大化的增进人类福祉,其理论与方法对资源枯竭型城市转型发展具有较高的适用性。梳理了资源枯竭型城市研究进展及问题,同时对景感生态学理论基础及适用性进行分析阐述。经研究发现,以景感生态学理论为指导,对资源枯竭城市进行景感营造,对资源枯竭城市的未来发展具有重要意义。为实现工业遗弃地的景感营造,首先系统化对工业遗弃地综合体系构成进行梳理,并对工业遗弃地景感营造趋善化模型进行构建,将社会、经济、生态环境要素与土地利用紧密结合,是景感生态学在城市土地利用及物质空间改造上的创新性运用,具有很强的可操作性。并以景德镇为例,研究了景德镇在传统工业体系造成的景感失调情况下,如何遵循景感营造的方位顺脉性、物理感知系统性、不同文化差异性、时空组合的多尺度性和营造过程渐进性等基本原则,对景德镇的工业遗弃地体系进行景感挖掘,为景德镇工业遗弃地体系改造提供有力借鉴。

    • 基于动态当量的彝汉交错深度贫困区生态系统服务价值时空演变研究

      2020, 40(22):8218-8229. DOI: 10.5846/stxb201911192500

      摘要 (504) HTML (96) PDF 9.35 M (309) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务价值是生态保护、主体功能区划定、三生空间确定和生态补偿标准制定的重要依据和基础。以彝汉交错深度贫困区的峨边彝族自治县、马边彝族自治县和金口河区为研究区域,基于2000-2015年土地利用数据,运用生态服务价值动态当量法,揭示不同地区的生态系统服务价值的时空演变特征。结果表明:(1)2000-2015年研究区内土地利用变化较为强烈,汉居区、彝汉混居区、彝居区的土地利用强度均呈现增强的趋势,但变化幅度较小;(2)研究区生态系统服务价值整体呈现出下降的趋势,仅在2010年略有回升,且不同生态系统和生态服务功能的价值存在差异;(3)从空间分布上来看,生态服务价值总量呈现出中部和西部高、东部低的特征,且各区域变化方向存在差异,上升区域主要集中在东部的彝汉混居区和汉居区,下降区域主要集中在中西部的彝居区和彝汉混居区。基于动态当量进行生态服务系统价值时空演变研究,立足于变化过程,着眼于现状,可为区域的生态补偿机制的建立与生态保护规划提供科学辅助决策。

    • 基于“源地-廊道”生态安全格局构建逻辑范式的建设用地减量化研究

      2020, 40(22):8230-8238. DOI: 10.5846/stxb201910302285

      摘要 (593) HTML (82) PDF 1.16 M (295) 评论 (0) 收藏

      摘要:建设用地急剧扩张导致土地利用覆被发生剧烈变化,物种栖息地丧失、破碎化及分离,严重威胁到社会经济及生态可持续发展。以快速城市化地区苏锡常为研究区域、地区优势物种白鹭生境为源地、"源地-廊道"生态安全格局构建逻辑范式为重要性评价依据,识别并筛选出对维护、控制目标物种生态过程具有重要意义的、可增强地区生境整体性及连通性的网络构成要素及其缓冲区,对缓冲区内建设用地进行减量化,提出一套建设用地减量化系统性方法。结果表明:(1)研究区内重要生态"源地"及"对应廊道"内建设用地需减量化10170.44 hm2,其中城镇用地5408.38 hm2,农村居民点4107.96 hm2,交通用地654.10 hm2。(2)依据生态安全格局构建逻辑范式,增补保护不同类型"源地"及"对应廊道",可在提升区域生态安全水平的同时,识别出新的需要减量化的建设用地。该方法也可作为区域内存量及增量建设用地空间布局调整优化的依据,具有较好的普适性。

    • 西安市城市化对景观格局及生态系统服务价值的影响

      2020, 40(22):8239-8250. DOI: 10.5846/stxb201909282042

      摘要 (511) HTML (96) PDF 6.82 M (393) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国处于城市化高度发展阶段,截止2018年全国城市化率达到59.58%。城市的快速扩张,显著改变了区域景观格局,深刻影响城市生态系统的供给、调节、文化、支持等服务功能。近30年来,西安市城市用地扩张554.23 km2,基于西安市景观格局变化分析,利用同心缓冲区探讨城乡梯度内景观指数与生态系统服务价值的特征及其相互关系,揭示城市发展对城市生态系统的影响。结果表明,1980-2015年西安市各景观类型面积发生明显变化,耕地、草地面积逐渐减少,建设用地面积波动增加,主要来源于优势景观耕地的转化。景观破碎度最高的区域主要分布在距市中心10 km左右的城乡结合部,斑块密度、边缘密度、景观分割度最高,且随城市扩张,拐点距离逐渐增加。林地和耕地是提供生态系统服务的主要土地类型,西安地区总生态服务价值减少了9.56亿元,耕地减少最多(6.83亿元),沿城乡梯度,总生态系统服务价值均值呈现从市中心到农村递增的趋势,土壤保持的生态服务价值增长最快;沿时间梯度上,生态服务价值均值呈现逐年减少现象;从景观格局对生态服务价值影响分析得知,多样性指数与各类型生态系统服务价值之间存在显著的相关关系,最大斑块指数与不同类型的服务价值呈高度负相关。城市建设使得区域的生态系统服务价值降低,在城市发展中需要科学规划用地、合理布设景观格局,提高生态环境质量,达到城市生态宜居的目的。

    • 青岛都市圈生态系统服务-经济发展时空协调性分析及优化利用

      2020, 40(22):8251-8264. DOI: 10.5846/stxb201910172180

      摘要 (404) HTML (82) PDF 24.50 M (341) 评论 (0) 收藏

      摘要:城镇化进程伴随着生态用地流失与生态系统服务下降。对生态系统服务与经济发展间一致性的量化与分析,是厘清区域差异、优化空间布局、实现可持续发展的基础。基于青岛都市圈1990-2017年遥感数据与统计年鉴数据,使用当量因子法对生态系统服务价值(Ecosystem Service Value,简称ESV)进行货币化定量核算,进而构建生态系统服务与经济一致性指数,以探讨二者时空协调性特征,并通过驱动因子分析提出区域生态系统服务与经济平衡的优化改善建议。研究表明:受土地利用变化影响,青岛都市圈2017年总ESV较1990年下降11.34亿元。空间上,ESV表现出北东-南西向展布的"高-低-高"分布格局。整体上,青岛都市圈生态系统服务和经济集聚表现出不协调,且不协调范围有所扩大;生态系统服务集聚高于经济集聚主要发生在青岛都市圈西北方向的城市,而经济集聚高于生态系统服务集聚的地区主要分布在东部沿海地带。驱动因子分析表明,ESV减少主要受与城市中心距离的影响。因此,经济集聚高于生态系统服务集聚的地区应管控城镇用地低效蔓延并加强集约利用,同时对具备重要生态功能的要素实施保护;生态系统服务集聚高于经济集聚的地区应积极探索新形势下生态产品转化路径,以实现区域之间的生态与经济协同发展。

    • 南亚热带混交人工林树种丰富度与土壤微生物多样性和群落组成的关系

      2020, 40(22):8265-8273. DOI: 10.5846/stxb201910282256

      摘要 (571) HTML (101) PDF 1.37 M (416) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林植被与土壤微生物作为森林生态系统的重要组成部分,它们之间的相互作用对维持森林生态系统功能和稳定性起着重要作用。以往多在天然草地和森林生态系统开展植物多样性与土壤微生物多样性关系的研究,但人工构建的多树种混交林生态系统中树种多样性对土壤微生物群落组成的影响及其机制尚不完全清楚。因此,以南亚热带人工块状造林后自然恢复形成的多树种混交森林生态系统为研究对象,利用高通量测序技术研究了随树种丰富度(1-10种)变化土壤细菌和真菌多样性的变化规律及主要影响因子。结果表明,随树种丰富度增加,土壤真菌α多样性显著提高,但土壤细菌α多样性差异不显著;不同树种丰富度梯度间土壤细菌和真菌的群落结构组成均差异显著;Pearson相关分析表明土壤细菌α多样性主要受土壤pH和土壤铵态氮影响,而土壤pH和有效磷是土壤真菌α多样性的主要影响因子。距离冗余分析(db-RDA)表明,对土壤细菌群落组成产生显著影响的环境因子分别为土壤pH、硝态氮和芳香碳组分,而土壤有机碳、硝态氮、细根生物量和氧烷基碳组分是影响土壤真菌群落组成的主要因子。本研究的结果说明了南亚热带人工林不同树种混交后形成多树种混交林生态系统的过程中,树种组成和多样性的变化通过改变土壤理化性状和根系生物量对土壤微生物群落组成有显著影响,为制定该区域人工林通过树种丰富度合理组配调控提升地下生物多样性及生态系统功能的经营策略提供了科学依据。

    • 滇中亚高山地带性植被凋落物分解对模拟氮沉降的响应

      2020, 40(22):8274-8286. DOI: 10.5846/stxb201910302289

      摘要 (397) HTML (84) PDF 1.68 M (298) 评论 (0) 收藏

      摘要:模拟氮(N)沉降对凋落物分解特征的影响对研究森林生态系统物质循环响应大气N沉降的内在机理和应对N沉降全球化具有重要意义。从2018年2月至2019年1月,对滇中亚高山常绿阔叶林(Evergreen broad-leaf forest)和高山栎林(Quercus semecarpifolia forest)两种地带性植被进行模拟N沉降试验,利用尼龙网袋法对两种林型凋落叶和凋落枝进行原位分解试验,N沉降处理水平分别为对照CK(Control check,0 g N m-2 a-1)、低氮LN(Low nitrogen,5 g N m-2 a-1)、中氮MN(Medium nitrogen,15 g N m-2 a-1)和高氮HN(High nitrogen,30 g N m-2 a-1)。结果表明:常绿阔叶林凋落叶和凋落枝分解率分别为44.84%和21.96%,均高于高山栎林的35.97%(凋落叶)和17.51%(凋落枝);N沉降处理使得常绿阔叶林和高山栎林的凋落叶和凋落枝质量损失95%的时间在对照(CK)的基础上均有一定程度的增加,其中以HN处理下最为显著;经过1年的分解,两种林型凋落叶、枝纤维素和木质素降解均受到N沉降的抑制作用;两种林型中凋落物质量残留率、纤维素和木质素残留率三者间呈极显著正相关。针对滇中亚高山区域范围内的两种地带性植被,凋落物分解对N沉降的响应方向主要取决于凋落物基质质量,其中尤以纤维素和木质素为重要影响因素。

    • 基于Maxent模型的檵木分布格局模拟

      2020, 40(22):8287-8296. DOI: 10.5846/stxb201911252549

      摘要 (667) HTML (111) PDF 5.06 M (375) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用最大熵模型(Maxent)模拟檵木(Loropetalum chinense)在末次间冰期(last inter glacial,LIG)、末次盛冰期(last glacial maximum,LGM)和当代(Present)等不同时期的中国潜在分布格局,分析影响其分布的主导生物气候因子。结果显示:(1)历史气候的变迁,檵木由末次间冰期经末次盛冰期进入当代,适生区面积呈现增加趋势。当代适生区面积占比最大,适生程度也较高;(2)训练数据和测试数据的AUC值分别为0.947和0.954,均达到了极高的精度;(3)刀切法检测表明,影响檵木分布的主导环境因子依次为bio14(最干月份平均降雨量)、bio17(极干季降雨量)、为bio19(极冷季平均降雨量)和bio15(湿度变化方差),其适生值范围分别是23-93 mm,98-300 mm,110-350 mm和42%-65%;(4)较纬度而言,经度是影响我国檵木分布格局的主要因子;(5)我国檵木当代的潜在地理分布主要在北回归线以北的区域,总面积为162.55万km2,占国土总面积的16.93%,高适生区集中于广西北部、江西东部、以及湖南南部、福建东部等地区。本研究较为准确地模拟了檵木在3个不同时期的适生分布,为深入分析檵木现代分布格局的形成提供科学依据。

    • 基于Maxent模型的双药芒不同时期潜在分布研究

      2020, 40(22):8297-8305. DOI: 10.5846/stxb201911092361

      摘要 (492) HTML (94) PDF 6.84 M (332) 评论 (0) 收藏

      摘要:双药芒(Miscanthus nudipes)是一种适应寒冷和干旱环境的芒属植物,具备驯化成具有生态修复、观赏等多功能植物的潜力。在双药芒现有分布记录的基础上,采用Maxent模型构建其在末次间冰期、末次盛冰期、现代以及未来(2070年)的潜在分布格局,在评价环境因子对其分布模型影响的前提下,定量分析不同生态气候情景下双药芒适生区域的变化。结果表明:(1)温度变化方差在440-645,最冷月份最低温在-8.5-0℃,年温变化范围在22-30℃,5月降水量在70-115 mm,海拔范围在1630-3750 m,6月太阳辐射小于15800 kJ m-2 d-1时适宜双药芒的生长和分布。其中,温度变化方差是影响双药芒地理分布格局的关键性气候限制条件。(2)双药芒现代适生区面积为632184.45 km2,主要分布在四川省、云南省、西藏自治区、贵州省、陕西省、甘肃省、重庆市、湖北省和河南省。四川省中部地区、云南的北部和西藏的东部是分布中心。(3)从末次间冰期到未来2070年低排放情景下潜在适生面积将缩减到546745.02 km2,缩减面积为94867.23 km2,占当前生境的15.00%。(4)从末次间冰期至末次盛冰期,分布中心点向东南方向发生大幅度迁移,从末次盛冰期至未来,分布中心趋于稳定。总体来看未来双药芒分布中心有向冰期分布中心迁移的趋势。以上研究为研究芒属植物的起源及进化提供了参考。

    • 闽江河口湿地不同植被带土壤全硅的含量及分布特征

      2020, 40(22):8306-8314. DOI: 10.5846/stxb201911272578

      摘要 (445) HTML (85) PDF 2.59 M (269) 评论 (0) 收藏

      摘要:硅是湿地系统元素循环所关注的重要内容之一,土壤全硅的分布特征与湿地土壤-植物系统活跃程度密切相关。于2016年1-12月,以闽江河口鳝鱼滩湿地为研究对象,通过野外原位采样及室内实验分析,对短叶茳芏、短叶茳芏与互花米草交错带、互花米草3种植物类型湿地的土壤全硅含量和储量的变化特征进行观测。结果表明:短叶茳芏、短叶茳芏与互花米草交错带、互花米草湿地土壤全硅的年平均含量依次为197.67、201.21、210.33 mg/g,表现为由陆向海方向逐渐增加的趋势;季节上均呈现秋冬高于春夏的趋势;土壤全硅含量和储量均表现为上部土层(0-30cm)高于下部土层(30-60cm)。经统计分析发现,湿地土壤全硅含量与有机质显著负相关(P < 0.05),与含水率和pH有极显著正相关关系(P < 0.01)。除短叶茳芏湿地外,其余2种湿地土壤全硅含量与有效硅含量显著负相关(P < 0.05)。研究闽江河口湿地不同植被带土壤全硅含量和储量及其分布特征,旨在揭示湿地土壤全硅水平在不同类型湿地植被生长影响下的变化过程,为本研究区的硅素研究补充关键数据。

    • 玉米秸秆处理方式对冬季黑土农田蜱螨目和弹尾目群落结构的影响

      2020, 40(22):8315-8325. DOI: 10.5846/stxb201910302293

      摘要 (390) HTML (99) PDF 2.75 M (269) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨3种不同的玉米秸秆处理方式对冬季黑土农田蜱螨目和弹尾目群落结构的影响,于2018年冬季分别对机收秸秆还田(MH)、人工收获秸秆移出(AH)、人工收获秸秆未移出(NR)3种不同的玉米秸秆处理方式下,土壤中蜱螨目和弹尾目的群落结构进行调查。共捕获蜱螨目和弹尾目1713只22种,MH、AH和NR分别捕获739只16种、401只17种、573只16种。MH中蜱螨目和弹尾目的个体数量最高,AH的物种数最高,NR具有最高的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀性指数和Simpson优势度指数。3种不同的玉米秸秆处理方式对蜱螨目和弹尾目个体数、物种数和群落多样性指数均无显著影响,CCA分析结果表明,不同的土壤因子对蜱螨目和弹尾目的个体数和物种数影响不同,优势种和常见种的分布与土壤全磷、含水量和全氮显著相关。研究结果表明,蜱螨目是冬季研究区内的优势类群,NR更有利于提高蜱螨目和弹尾目群落结构的多样性,对蜱螨目和弹尾目的群落结构和多样性有一定的保护作用,本研究为冬季黑土农田土壤动物多样性研究与保护提供理论依据。

    • 基于Sentinel-2A影像干旱区棉花叶片SPAD数字制图

      2020, 40(22):8326-8335. DOI: 10.5846/stxb202006231633

      摘要 (382) HTML (72) PDF 7.67 M (290) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被叶片叶绿素是农业遥感反演的重要参数,叶绿素含量的变化与植被生长环境的胁迫程度、生理变化密切相关,故将植被叶绿素进行实时、动态监测对农业生产极为重要。然而,传统经验模型及叶绿素精准测量存在困难。基于高分辨率的Sentinel-2A数据,在机器学习框架下,利用光谱信息、最适光谱指数和基于PROSAIL辐射传输模型的生物协变量构建3种建模方案(方案1:光谱信息和最适光谱指数联合,方案2:光谱信息和物理模型生物协变量联合,方案3:光谱信息、最适光谱指数和物理模型生物协变量联合)。最终基于优选出的建模方案进行棉花叶片叶绿素相对含量的空间数字制图。结果表明:(1)红边波段参与的最适光谱指数比值植被指数(RVI)与棉花叶片SPAD值相关性最高r=0.767,P**=0.195;(2)将构建的17个变量进行重要性分析可知,构建的最适光谱指数比值植被指数(RVI)与物理模型生物协变量LAI-Cab对估算模型的精度贡献率较大;(3)建模方案构建植被指数时红边波段被确定为最优波段,在增加精度方面起到决定性作用;通过模型评价标准来分析3种方案可知,预测精度大小顺序为模型方案3 > 模型方案1 > 模型方案2,其中方案3的决定系数R2最高为0.826,即估算模型方案3对棉花叶片SPAD值具有最好的预测能力,可以为干旱区农作物的生理参数反演提供新的思路,为农业安全监测,合理水肥配置提供科学数据支持。

    • 水文连通性对西洞庭湖大型底栖动物群落结构的影响

      2020, 40(22):8336-8346. DOI: 10.5846/stxb201911262565

      摘要 (512) HTML (80) PDF 1.72 M (328) 评论 (0) 收藏

      摘要:人为活动干扰纵向与横向水文连通性,对全球景观的生态完整性造成威胁。全球大型河流的洪泛区,包括中国最大的河流长江,都面临着水文连通性下降而造成的生物多样性灾难性损失。了解水文连通性如何影响生物在生境之间的扩散潜力,对于恢复和维持区域和局地生物多样性至关重要。评估了水文连通度对西洞庭湖大型底栖动物群落的影响。沿连通性梯度对54个地点进行了采样,包括河流27个样点,连通湖泊9个样点,阻隔湖泊9个样点和改造洲滩9个样点。结果表明,丰富度,Shannon-wiener指数和Margalef指数等α多样性指数之间存在显着差异(P < 0.05),其中连通湖泊与阻隔湖泊的丰富度与丰度较高。连通性最低的改造洲滩α与β多样性最小。更重要的是,丰富度替换是造成河流、连通湖泊和阻隔湖泊中群落组成变化的主要因素,这表明在扩散限制下的中性动态可能是塑造这些生境中底栖动物群落的主要过程。但是,在改造洲滩中,嵌套的重要性很高,可以与丰富度替换相提并论,这反映了在这种不利的环境中,由于生态位分化而导致物种消失的非随机过程。广义线性模型证实,大型底栖动物群落组成空间转换的关键驱动力是水文连通性。研究表明,维持水文连通对于维持洪泛区生态系统的生态完整性至关重要。

    • >专论与综述
    • 硅的生物学功能及在草地生态系统中的应用研究进展

      2020, 40(22):8347-8353. DOI: 10.5846/stxb201910142141

      摘要 (526) HTML (86) PDF 819.80 K (372) 评论 (0) 收藏

      摘要:硅能增强农作物对干旱和重金属如铝、镉、锰等的抗性已得到大量的证实,但硅在草地生态系统中的作用及作用机理至今没有明确。将国内外有关硅对土壤质地、植物个体生长以及植物群落结构影响的最新研究进行归纳,以期为硅在草地生态系统中的应用提供理论支持。通过总结发现,硅能够提高土壤有机碳、硝态氮、铵态氮和速效磷含量;在施氮肥情况下,硅肥添加通过改善植物群落的光照条件,提高杂类草的生长高度,从而缓解因氮肥添加导致的物种丰富度降低,提高植物群落的地上生产力。因此,硅在草地生态系统中具有非常重要的作用,今后应加强硅对植物生物量碳氮和土壤有机碳积累的调控作用、硅对草地生态系统中碳、氮、磷元素的生物地球化学循环规律和生产力形成机制方面的研究工作。

    • 色季拉山急尖长苞冷杉林不同层次土壤CO2浓度对短时降雨的响应

      2020, 40(22):8354-8363. DOI: 10.5846/stxb201910172174

      摘要 (337) HTML (78) PDF 1.93 M (279) 评论 (0) 收藏

      摘要:为阐明不同层次土壤CO2浓度日变化特征及对短时降雨的响应,以西藏东南部色季拉山急尖长苞冷杉(Abies georgei var. smithii)林为研究对象,在自然降雨条件下,分析短时降雨及水分再分布过程中各层次土壤CO2浓度变化特征。结果表明:在0-60 cm层次内,土壤CO2浓度随土壤层次的加深而显著增加(P < 0.01),二者之间呈显著对数函数关系(R=0.9764,P < 0.01);短时降雨脉冲使表层5 cm土壤CO2浓度显著下降,而10 cm层次土壤CO2浓度显著增加;在降雨和水分再分布阶段,5 cm与10 cm层次土壤CO2浓度之间极显著负相关,10、20、40 cm和60 cm之间均呈极显著正相关(P < 0.01);5 cm层次土壤含水量显著影响0-60 cm剖面CO2浓度,降雨阶段,二者之间极显著线性正相关(P < 0.001),而水分再分布阶段,二者之间符合极显著幂函数负相关(P < 0.001)。即降雨引起表层土壤含水量的快速增加,显著提高土壤剖面CO2浓度,而降雨停止后,有利于土壤CO2向土表的释放;土壤温度和含水量对CO2浓度的影响效应在各层次之间表现不一致,除40 cm均为正效应外,其他各层均表现为相反的影响效应。这些结果表明,短时降雨使各层次土壤含水量增加,减少土壤表面CO2释放量,使下层土壤体系中CO2浓度升高,在分析土壤CO2通量时间变化时,应考虑短时降雨对不同层次土壤CO2的影响。

    • 生物炭介导植物病害抗性及作用机理

      2020, 40(22):8364-8375. DOI: 10.5846/stxb201910182189

      摘要 (387) HTML (97) PDF 3.26 M (272) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物炭是生物有机材料在缺氧或限氧条件下经高温热裂解后生成的固体产物,在固碳减排、污染修复、土壤改良等方面具有较大的应用潜力。研究表明,生物炭在植物病害胁迫中也起重要的抗性作用。综述了国内外关于生物炭缓解植物病害的相关研究,重点介绍了生物炭在降低病害和提高植物抗性方面的作用机理。生物炭通过诱导植物增强系统抗性,改良土壤理化特性,改变土壤微生物群落结构,增加土壤有益微生物类群的丰度和活性,吸附病原菌及其产生的有毒物质等来降低病原菌对寄主植物的侵害作用,从而促进植物生长和增强植株抗病性。生物炭对病害的抗病效果与生物炭的原料类型、用量、土壤及病害类型等有关。未来的研究应重点应围绕"生物炭-土壤-植物病害"体系,借助组学手段,深入研究生物炭介导植物病害的分子机理。

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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