• 2021年第41卷第1期文章目次
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      2021, 41(1):0-0.

      摘要 (407) HTML (0) PDF 23.24 M (337) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 滨海湿地生态系统土壤微生物及其影响因素研究综述

      2021, 41(1):1-12. DOI: 10.5846/stxb201909201961

      摘要 (1127) HTML (152) PDF 935.97 K (687) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤微生物是滨海湿地生态系统中不可或缺的关键组分,在土壤发育、物质循环和污染物净化等诸多土壤生态过程中发挥着重要作用,对滨海湿地生态系统的维持与健康具有重大影响。系统梳理了滨海湿地土壤微生物群落结构特征和多样性,综述了土壤理化性质、植被状况、水文因素、生物入侵、全球变化、湿地开垦、石油污染等因素对滨海湿地土壤微生物的影响。在此基础上,对今后的研究重点提出了4个方面的展望:①加强全球变化多因子交互作用下滨海湿地土壤微生物的响应机制;②强化滨海湿地土壤微生物与环境因子的互作机理;③深化滨海湿地水动力条件对土壤微生物的影响机制;④开展土壤微生物与滨海湿地生态系统物质循环综合研究。研究以期为滨海湿地生态系统的保护和修复提供参考。

    • 城市化对流域生态水文过程的影响研究综述

      2021, 41(1):13-26. DOI: 10.5846/stxb201909051853

      摘要 (981) HTML (125) PDF 1.68 M (701) 评论 (0) 收藏

      摘要:了解流域水文过程(水量和水质)是流域综合管理的基础。城市化引起的生态环境问题已成为目前和未来一段相当长的时期内人类社会面临的重大问题。然而,城市化(土地利用/覆被变化、新污染物产生)、水文(降水、入渗、蒸散、径流过程)和生态系统服务(产水服务、调节气候、土壤保持、初级生产力、维持生物多样性等)在不同时空尺度之间的相互作用还存在知识空白。从城市化对流域生态系统结构和功能的影响、城市化对地表能量平衡与水量平衡的影响、城市化对水质和水生生物的影响、以及城市土地利用/覆被变化的大气环境效应等多方面系统总结了城市化影响流域生态水文过程的研究进展。研究发现,城市"热岛"、"干岛"、暴雨径流引起的城市内涝、水污染等环境现象都与生态水文过程密切相关。强调现代城市规划需要遵循生态水文学规律,从全流域生态系统角度认识近年来新出现的不同尺度的城市环境效应。城市最佳管理措施应以流域为单元实施,以调节土地利用/覆被、保护湿地(包括自然与人工湿地)为手段,充分发挥自然生态系统调节功能(如植被蒸散和净化水质)。未来城市生态水文学应围绕"低影响开发"以及"基于自然的解决方案"等城市流域管理措施,在稳定城市小气候、缓解洪涝干旱等极端水文气象灾害风险以及减轻城市水污染等方面开展多尺度综合研究。

    • >研究论文
    • 北京东灵山辽东栎林树木生长对气候要素的响应特征

      2021, 41(1):27-37. DOI: 10.5846/stxb201910212210

      摘要 (916) HTML (111) PDF 6.77 M (651) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据北京东灵山辽东栎(Quercus wutaishanica)的年轮宽度资料,分析了该地区树木生长在1951-2010年时段对气候要素的响应特征。相关分析表明,夏季干旱胁迫是限制东灵山辽东栎树木生长的最为重要的气候要素,主要体现在与夏季(7-9月)温度的负相关关系和夏季降雨(7月)的正相关关系,另外春季(5月)温度对树木生长也有一定的限制性影响;年表与生长季节干旱指数普遍呈正相关关系,进一步证实了干旱胁迫对树木生长的限制性作用。滑动相关分析表明,年表与夏季温度负相关关系及与夏季降雨的正相关关系在近期趋于增强,这表明夏季干旱胁迫对树木生长影响作用有不断加强的趋势。辽东栎林是北京东灵山温带落叶阔叶林的优势群落,在暖干化气候不断发展背景下,辽东栎林生长的干旱胁迫效应将更加突出,对北京东灵山地区森林的生产力及固碳能力产生负面影响。

    • 武汉大学樱花花期长度特征及预报方法

      2021, 41(1):38-47. DOI: 10.5846/stxb201909241996

      摘要 (836) HTML (95) PDF 1.26 M (471) 评论 (0) 收藏

      摘要:武汉大学樱花是武汉的一张"城市名片",开展樱花花期长度的预报工作,可为旅游部门管理工作和游客安排出行时间提供合理的参考。根据1979-2018年40年武汉大学樱园日本樱花树始花期和落花期的观测资料及同期气象资料的研究分析表明:(1)樱花的始花期和落花期在20世纪80-90年代期间有明显的提前;从20世纪90年代末开始至今,始花期与落花期变化趋势不明显,但变率较大,与全球气候变化停滞期相吻合;40年间花期长度变率很大,整体无明显的增多或减少的趋势。(2)平均始花期为3月14-15日,落花期为3月31日-4月1日,平均花期长度为18d。(3)花期长度与当年始花期日序数、开花期间平均气温、开花期间最高平均气温、最低平均气温和温度日较差平均值均呈负相关,与开花期间总降水量呈正相关。与开花期内平均极大风速值、平均降水量和日照时数等无明显相关性。(4)用1979-2015年共37年资料建立了樱花花期长度的单因子拟合、多因子回归及主成分分析模型,用2016-2018年3年资料进行检验,对武汉大学樱花花期长度进行了预报,取得了较好的试验效果。其中主成分回归模型、降水单因子拟合模型和多因子樱花花期长度回归模型预报效果最好,平均绝对误差在1.5d左右,后期将会把预报模型运用到实际的樱花花期预报工作中。

    • 北方城市12种常见树木落花分解及其养分释放特征

      2021, 41(1):48-56. DOI: 10.5846/stxb201910292275

      摘要 (656) HTML (94) PDF 936.17 K (396) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市绿化产生的树木落花量日益增加,由于落花富含养分,所以研究落花的分解及其养分释放特性,可以为落花作为施肥材料和制备生物质有机肥等农业再利用提供科学依据。以樱花(Cerasus sp.)、海棠(Malus spectabilis)、白玉兰(Magnolia denudata)、紫玉兰(Magnolia liliflora)、桃(Amygdalus persica)、红叶李(Prunus cerasifera Ⅰ)、紫叶李(Prunus cerasifera Ⅱ)、含笑(Michelia figo)、紫荆(Cercis chinensis)、杏梅(Prunus mume)、银杏(Ginkgo biloba)和栾树(Koelreuteria paniculate)等12种树木落花为研究对象,通过室内落花分解模拟试验,结果表明:(1)粗蛋白含量以桃花和白玉兰落花中较高(251.44-274.94 mg/g)(P<0.05),木质素含量以紫荆和银杏落花中较高(47.35-49.95 μg/g)(P<0.5),N含量以桃花和白玉兰落花中较高(40.23-43.99 mg/g)(P<0.5),P含量以桃花和白玉兰落花中较高(1.37-1.58 mg/g)(P<0.5),K含量以红叶李、紫叶李和白玉兰落花中较高(4.53-4.72 mg/g)(P<0.5),Cu含量以白玉兰落花中较高(22.74 μg/g),Zn含量以紫叶李落花中较高(249.06 μg/g)(P<0.5),Fe含量以紫荆、樱花、紫叶李、杏梅、海棠和桃花中较高(85.81-118.34 μg/g)(P<0.5),Mn含量以杏梅、樱花、桃花和海棠落花中较高(24.09-25.71 μg/g)(P<0.5)。(2)12种落花中,除了银杏分解稍慢(周转期1.12 a)之外,其他落花分解均较快(周转期为1.00-1.05 a)。(3)落花养分释放速率较之分解速率表现为:N在樱花、海棠、紫玉兰、红叶李、含笑和紫荆落花中呈超速释出状态,而在其他落花中呈慢速释出状态,P在白玉兰、桃花、紫叶李、紫荆和银杏落花中呈超速释出状态,而在其他落花中呈慢速释出状态,K除了在紫荆落花中呈超速释出状态之外,在其他落花中均呈慢速释出状态。(4)相关性分析表明,落花中含有较高的粗蛋白、N、P和K含量可以加快落花分解,而落花中含有较高的木质素含量、木质素/N和N/P则导致落花分解速度减慢。研究结果将为落花的资源化利用奠定理论基础。

    • 秦巴山地NPP及对气候变化响应的多维地带性与暖温带-亚热带界线

      2021, 41(1):57-68. DOI: 10.5846/stxb201911252547

      摘要 (809) HTML (116) PDF 5.89 M (434) 评论 (0) 收藏

      摘要:秦巴山地位于我国的南北过渡带,对我国生态地理格局产生重要影响。为了探索秦巴山地植被净第一性生产力(NPP,Net Primary Productivity)的时空格局及其气候响应的多样性和复杂性,为我国暖温带-亚热带界线的具体分布提供新的佐证,基于2000-2015年的MOD17A3的地表植被NPP数据和秦巴山地93个气象站点数据,从经度、纬度、海拔、坡向多个维度研究了秦巴山地地表植被NPP的分布及与气候因子的关系。结果表明:从2000-2015年,①秦巴山地中低山地区,自北向南随纬度降低,地表植被多年平均NPP呈现增加的趋势,体现了纬度地带性;年均NPP与温度的关系由负相关变为正相关,转折点出现在汉江;与降水的相关性减弱。②自西向东多年平均NPP值先增加后减少,秦岭一线地表植被年均NPP与温度由正相关变为负相关,与降水主要呈正相关,相关性先增加后减少。③随高度的增加,秦巴山地多年NPP值及增长率均呈现先增加后减少的趋势。④秦岭和大巴山多年平均NPP均呈现增加趋势,但是秦岭增长较大巴山更明显;2000m以下,秦岭南坡增长率明显高于北坡,大巴山北坡增长率明显高于南坡;2000-3000m,秦岭南北坡差异较小,但是大巴山差异明显;中山地区(1000-2500m),秦岭年均NPP与气温呈负相关,而大巴山则呈现正相关或弱相关;秦岭地区年均NPP与降水的相关性整体强于大巴山地区。这就意味着全球变暖、气温升高对秦岭植被尤其是中低山地区的植被产生不利影响,但是对大巴山则有利,而前者植被生长主要与降水增加有关。这也说明了基于汉江为界的秦岭和大巴山无论是地表植被NPP的均值还是其南北坡差异以及对气候因子的响应呈现了明显的差异,而汉江作为中山地区植被NPP与气温相关性由正相关性到负相关的转折点,与降水的关系由弱相关到正相关的转折点,更合适作为南北分界线。

    • 华北低山丘陵区常用树种木质部解剖特征及水其力学抗旱性

      2021, 41(1):69-78. DOI: 10.5846/stxb201910132134

      摘要 (535) HTML (105) PDF 4.91 M (386) 评论 (0) 收藏

      摘要:木本植物木质部解剖特征与水分运输和干旱适应策略密切相关,但目前对华北低山丘陵区常用树种这方面的研究仍然不足。为研究这一地区植物木质部解剖特征与抗旱性的关系,研究以抗旱树种和非抗旱树种各5种为研究对象,通过测定与木质部横截面导管、薄壁组织相关的大量解剖学性状和非结构性碳浓度,比较两类树种木质部解剖特征的差异和解剖性状间的关联,以探究这些树种水力学的干旱适应策略差异。结果显示:1)10个树种的16个木质部性状均有较大变异性;2)两类树种间的平均导管直径和导管密度无显著差异,但抗旱树种导管壁厚度、最大导管直径、旁管薄壁组织比例和轴向薄壁组织比例以及非结构性碳(NSC)浓度显著大于非抗旱树种;3)抗旱树种的导管壁厚度与平均导管直径、最大导管直径和潜在最大导水率均呈显著正相关关系,最大导管直径与潜在最大导水率呈显著正相关关系,但非抗旱树种不存在这些关系。本研究抗旱树种同时具有较大的最大导管直径和较厚的导管壁,在保证较高的水分运输效率的同时又具备一定的抗栓塞能力,较多的旁管薄壁组织和NSC也为抗旱树种提供了更大的木质部水储存和栓塞修复能力。

    • 1801年以来河南尧山地区油松高温变化及影响机制

      2021, 41(1):79-91. DOI: 10.5846/stxb201908101675

      摘要 (540) HTML (93) PDF 10.39 M (380) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于建立的河南尧山地区油松树轮宽度标准年表,分析了油松径向生长与该地区气温、降水等气候因子之间的关系以及气温升高前后树木生长与平均最高气温间的相关性,结果表明:4-7月平均最高气温与树轮年表的相关系数高达-0.64,是该地区油松径向生长的主要限制因子;气候变暖后树轮年表与9、10月份平均最高气温显著正相关,与2、3月降水显著正相关,与4-7月平均最高气温间的相关性较为稳定。因此,重建了尧山地区1801年来4-7月平均最高气温,其方差解释量达40%(调整自由度后为38.9%)。过去216年的高温重建历史中经历了6个较暖的时期:1801-1825,1845-1853,1876-1889,1922-1944,1957-1975,1996-2013年和5个较冷的时期:1826-1844,1854-1875,1890-1921,1945-1956,1978-1995年,其结果与过去伏牛山龙池曼地区5-7月温度重建序列具有很好的一致性。周期分析结果发现该地区4-7月平均最高气温变化存在着2-4年(ENSO周期)和35.23-48.47年的主要变化周期,小波分析发现在1920年前后气候由长周期变为短周期变化;空间相关分析显示重建的高温序列很好地代表了豫东平原地区的温度变化,同时也发现与北太平洋副热带高压850 hPa上空的温度有非常高的正相关关系,表明豫东高温的波动可能与北太平洋海气振荡有关,这一研究结果为山区森林管理及平原区农业生产提供基础服务数据。

    • 古尔班通古特沙漠南缘梭梭(Haloxylon ammodendron)群落能量平衡及蒸散特征

      2021, 41(1):92-100. DOI: 10.5846/stxb201907281588

      摘要 (579) HTML (80) PDF 2.40 M (339) 评论 (0) 收藏

      摘要:梭梭是北方荒漠区重要的固沙植物,具有较强的荒漠环境适应能力。研究梭梭群落能量及蒸散变化对科学管理水资源、保护与建设生态植被等有重大意义。基于波文比自动观测系统在古尔班通古特沙漠南缘丘间地实时连续测定的2018年气象和能量数据,运用波文比-能量平衡法对梭梭群落能量平衡和蒸散特征进行了分析。结果表明:梭梭生长季(4-10月)太阳净辐射和土壤热通量的日变化呈单峰状分布,净辐射通量最高值出现在13:30左右,土壤热通量最大值出现时间比净辐射推迟2 h,波文比在梭梭生长旺盛期全天变化稳定,萌发期和枯落期白天变化较小,夜间波动较大,湍流通量以显热通量为主;在晴天和阴雨天条件下,梭梭生长旺盛期的日蒸散量均明显大于萌发期和枯落期,且日蒸散量在旺盛期呈双峰型,萌发期和枯落期呈单峰型;2018年梭梭生长季蒸散量为279.67 mm,日均蒸散强度1.31 mm/d,梭梭群落的蒸散受到气象、自身生长特性以及土壤水分的影响,4月蒸散强度开始逐渐增大,由于多阴雨天气导致6月的蒸散强度有所降低,7月达到最大,9-10月水分、温度等条件缺乏,梭梭生理活动微弱,蒸散强度急剧减小。

    • 薄毛海绵杜鹃结实和萌发特性随环境的变化

      2021, 41(1):101-109. DOI: 10.5846/stxb201905231062

      摘要 (560) HTML (116) PDF 1.10 M (328) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择青藏高原东南林线地区优势植物薄毛海绵杜鹃为对象,研究薄毛海绵杜鹃结实特性和萌发特性随海拔(4183-4673 m)、坡度、坡向等环境梯度的变化规律。对比了不同环境条件下薄毛海绵杜鹃果实的长、宽、重量、单果种子数、种子千粒重等结实特性;并测试了不同环境所产种子的萌发对温度和光照的响应。结果表明:(1)在高海拔低温胁迫环境下,薄毛海绵杜鹃的生殖投入加大,果实大且质量重,种子数量多但质量轻;(2)坡向是影响单果种子数量的主要环境因子,阴坡单果种子数显著大于阳坡,生活在阴坡的薄毛海绵杜鹃的繁衍能力更强;(3)较高和较低土壤湿度都会影响薄毛海绵杜鹃的种子质量,中等土壤湿度(28.3%-32.5%)薄毛海绵杜鹃种子萌发能力最强;(4)薄毛海绵杜鹃的种子是需光性种子,在黑暗条件下几乎不萌发;(5)在光照条件下,温度对种子萌发率和萌发速率有显著影响,高温(25/5℃)有助于提高萌发率并促使萌发进程显著提前。研究揭示了不同海拔薄毛海绵杜鹃结实和萌发特性与环境之间的关系,为薄毛海绵杜鹃的种质资源保护和气候变化背景下藏东南林线动态预测提供了基础资料。

    • 平朔黄土露天矿区复垦地表层土壤微生物与酶活性分析

      2021, 41(1):110-123. DOI: 10.5846/stxb202002240326

      摘要 (682) HTML (102) PDF 5.87 M (408) 评论 (0) 收藏

      摘要:矿区是当今世界陆地生态系统被破坏和退化最严重的区域之一,在进行露天煤矿土地复垦与生态重建时不仅要恢复地表植被和生物,还应重视地下土壤微生物生态系统的构建,而国内外相关研究多集中在植被重建及土壤理化性质监测方面,利用土壤微生物及酶活性揭示矿区重构土壤状况的研究尚不多见。通过8个样地24个土壤剖面的采样分析,采用时空替代法和单因素方差分析法对平朔矿区不同复垦年限的排土场和原地貌0-20 cm表层土壤中细菌、真菌、放线菌的数量及蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性及变化进行研究,旨在分析其特征及差异。研究结果表明:(1)从微生物数量及酶活性特征来看,无论复垦年限的时间长短,细菌数量在3类微生物中占有绝对优势,占微生物总数的99.20%以上,其次是放线菌,真菌的数量最少;脲酶活性在3种酶中活性最大,其次是蔗糖酶活性,磷酸酶活性最低。(2)从微生物数量和酶活性的变化状况来看,3类微生物数量和3种酶活性在0-20 cm土层随复垦年限的变化趋势相一致,均随复垦年限的变化先增长后降低,而后又随着复垦年限的增长不断增加。(3)在0-20 cm土层,复垦27年的南排土场的土壤细菌、放线菌和真菌数量在复垦后达到了189.3333×105 cfu/g、0.1312×105 cfu/g和1.1463×105 cfu/g,复垦效果达到原地貌3类土壤微生物数量的65.88%、66.46%和67.74%;蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性分别达到1.9600 mg 100 g-1 h-1、6.3600 mg 100 g-1 h-1和1.4533 mg 100 g-1 h-1,复垦效果分别达到原地貌83.40%、86.30%和86.85%。因此开展矿区土地复垦后土壤微生物及酶活性的相关研究,能够在一定程度上及时反映土地复垦后的土壤质量以及生态系统的恢复状况,以便采取更加合理的复垦方法来提高矿区生态恢复的速度和效果。

    • 天山林区土壤真菌多样性及其群落结构

      2021, 41(1):124-134. DOI: 10.5846/stxb201912232765

      摘要 (692) HTML (126) PDF 4.13 M (433) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤真菌群落结构对森林生态系统功能的维持具有重要作用,目前对天山林区土壤微生物的种类和群落结构了解甚少。为了解天山不同植被类型下土壤真菌的群落动态及优势菌属,使用Illumina MiSeq高通量测序技术,研究天山林区根际土与非根际土中真菌群落组成及多样性。结果表明:(1)对有效序列进行OTU聚类(operational taxonomic unit)后共得到14121个OTUs,经注释划分为7个门、33个纲、109个目、255个科、444个属、677个种;(2)子囊菌门(Ascomycota)和担子囊菌门(Basidiomycota)是天山植物的优势菌门,灌丛中相对丰度较高的有帚枝霉属(Sarocladium)、鬼笔属(Lysurus)、Microidium;云杉林中相对丰度较高的属有镰刀属(Fusarium)、赤霉属(Gibberella)、丝盖伞属(Inocybe);(3)灌丛与云杉林土壤真菌的群落结构和丰富度有显著差异,灌丛土壤真菌的多样性和丰富度更高,云杉林中阴坡的土壤真菌丰富度较高而阳坡和林窗较低;(4)丝盖伞属(Inocybe)、被孢霉属(Mortierella)、赤霉属(Gibberella)、镰刀属(Fusarium)与云杉的生长可能具有密切的关系。本文推测,根际土壤真菌的多样性和丰富度较低可能是导致云杉幼苗成活率低等更新障碍的问题。

    • 秦岭太白山不同林带土壤微生物呼吸速率及其影响因素

      2021, 41(1):135-148. DOI: 10.5846/stxb201905171016

      摘要 (682) HTML (101) PDF 1.63 M (719) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究森林土壤微生物呼吸对温度的敏感性及其影响因素,在太白山选取典型的4个不同海拔的林带(锐齿栎林、辽东栎林、红桦林、牛皮桦林)的0-10 cm表层土壤为对象,分别在15、25、35℃下进行控温培养实验并测量其土壤呼吸速率、微生物量和胞外酶活性等指标。结果表明:1)在1-20 d与20-72 d时的微生物呼吸速率分别呈现波动下降趋势与缓慢下降趋势,相比于其初始速率平均下降了68%与90%;表明高温在短期内促进土壤呼吸;2)太白山地区土壤温度敏感系数(Q10)随温度的升高而降低;3)在培养过程中,出现15℃和25℃下微生物量先增多后减少,35℃下微生物量一直减少的现象,并且胞外酶是影响土壤微生物呼吸的重要因素,其中BG(β-葡萄糖苷酶)是胞外酶中最重要的影响因子;4)培养72 d以后,BG已无法为微生物生长繁殖提供充足的碳,在25℃和35℃下,由BX(β-木糖苷酶)提供的碳已成为微生物生长繁殖的重要碳源之一。在15℃和25℃下,N是培养前期限制土壤呼吸的因素,C是后期限制因素;在35℃下,N一直是限制土壤呼吸的因素。在15℃和35℃下,土壤呼吸不存在P限制;在25℃的培养前期,P是限制土壤呼吸的因子,而在培养后期不存在P限制。本研究结果阐明抑制土壤碳排放的关键在于抑制土壤微生物呼吸,揭示了在胞外酶驱动下的土壤碳循环特征,为准确预测全球未来气候变化的趋势提供理论基础。

    • 不同施氮方式和施氮量对马尾松和木荷幼苗根系土壤细菌群落的影响

      2021, 41(1):149-161. DOI: 10.5846/stxb201907071429

      摘要 (607) HTML (93) PDF 9.27 M (433) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为影响全球变化的主要因子之一,氮沉降对生态系统生物地球化学循环有重要的影响。细菌作为土壤生态系统物质循环的关键参与者,是土壤生态系统变化的敏感指标,在氮沉降对生态系统影响过程中发挥不可忽视的作用。模拟2种施氮方式(SAN:土表施氮,LAN:叶面施氮)和3种施氮量(5.6、15.6、20.6 g N m-2 a-1),运用PCR-DGGE技术,分析不同施氮方式和施氮量对两种盆栽植物马尾松(Pinus massoniana Lamb.)和木荷(Schima superba Gardn.et Champ.)幼苗土壤细菌多样性和群落组成的影响。结果表明:不同氮添加方式下,土壤细菌多样性和群落组成对氮添加的响应不同,并受到季节的影响。在雨季,LAN处理木荷土壤细菌多样性高于SAN处理;而旱季,LAN处理两种幼苗根系土壤细菌多样性均高于SAN处理。LAN处理条件下,马尾松土壤Acidobacteria_Gp1相对丰度在旱季和雨季均显著高于SAN处理(P<0.05)。在雨季,马尾松LAN处理土壤Alphaproteobacteria相对丰度显著低于SAN处理(P<0.05),旱季没有显著差异(P>0.05)。氮添加能够提高木荷土壤细菌多样性,提高马尾松土壤变形菌门的相对丰度。旱季施氮还能够提高马尾松土壤Actinobacteria相对丰度,降低木荷土壤酸杆菌门的相对丰度。土壤细菌群落变化与土壤pH显著相关(P<0.05),木荷土壤细菌群落还受到土壤NH4+-N含量的显著影响(P<0.05)。

    • 人参种植对林地土壤细菌群落结构和代谢功能的影响

      2021, 41(1):162-171. DOI: 10.5846/stxb201909201963

      摘要 (604) HTML (94) PDF 7.18 M (573) 评论 (0) 收藏

      摘要:揭示人参种植对土壤微生物群落结构和代谢功能的影响,对防治人参连作障碍具有重要的理论意义。利用高通量测序技术研究了林地和由林地开垦耕种人参3a和4a后土壤微生物群落结构和代谢功能的变化。结果表明,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、绿弯菌门(Chloroflexi)是林地和人参种植土壤微生物的主要优势类群。林地开垦种植人参后,土壤放线菌门和疣微菌门的相对丰度显著增加,土壤酸杆菌门的相对丰度显著降低;而土壤微生物多样性指数明显降低。除趋势对应分析(DCA)显示不同种植a限人参的土壤微生物群落结构存在明显差异。Tax4Fun功能预测表明,人参种植后土壤微生物的萜类化合物和聚酮类化合物代谢与信号转导功能的相对丰度显著降低,而膜转运功能的相对丰度增加。典范对应分析(CCA)和Partial Mantel Test分析表明,土壤速效钾、全钾含量和土壤pH值是影响土壤微生物群落结构的重要因子。因此,林地开垦种植人参对土壤微生物群落结构、多样性以及代谢功能产生了显著影响,土壤速效钾、全钾含量和pH值是影响土壤微生物群落结构的重要因素。

    • 帽儿山3种森林生态系统土壤动物与土壤呼吸及其相互关系研究

      2021, 41(1):172-183. DOI: 10.5846/stxb201911252555

      摘要 (616) HTML (98) PDF 1.78 M (384) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤呼吸是森林生态系统碳循环的关键过程,土壤动物可通过自身代谢及影响微生物活动调控土壤呼吸,因此研究土壤动物与土壤呼吸的相互关系对进一步揭示生态系统碳循环的规律和机理具有重要意义。通过野外定点,以帽儿山3种森林生态系统的土壤呼吸及土壤动物为研究对象,探讨不同森林生态系统的土壤呼吸、土壤动物个体密度和生物量的时间变化规律及二者相互关系。结果表明:(1)3种森林生态系统土壤总呼吸速率与土壤异养呼吸速率均呈现先增强后减弱的时间动态变化(P<0.05),且不同森林生态系统土壤异养呼吸速率差异显著(P<0.05),表现为硬阔叶林最高,红松人工林最低;(2)3种森林生态系统土壤动物生物量也具有显著的时间动态变化(P<0.05),均在9月份达到最大,且不同森林生态系统土壤动物个体密度显著不同(P<0.05),蒙古栎林土壤动物个体密度显著小于红松人工林与硬阔叶林;(3)通过回归分析可得,土壤动物数量及生物量的增加抑制了土壤呼吸速率,尤其在生长季初期、末期。研究表明土壤动物可通过抑制微生物生命活动和降低根系呼吸从而对土壤总呼吸及异养呼吸产生负反馈作用,三者是不可分割的整体,与土壤温度、水分等环境因子共同调控着土壤呼吸。

    • 增温对冻土区泥炭沼泽土壤孔隙水甲烷关联微生物和溶解性有机碳的影响

      2021, 41(1):184-193. DOI: 10.5846/stxb201911142421

      摘要 (476) HTML (97) PDF 1.04 M (369) 评论 (0) 收藏

      摘要:多年冻土区泥炭沼泽土壤孔隙水甲烷关联微生物及底物的研究有助于深入理解气候变化背景下寒区湿地生态系统甲烷循环过程。选取大兴安岭连续多年冻土区柴桦-泥炭藓和狭叶杜香-泥炭藓两种典型植被群落泥炭沼泽,设置开顶箱(Open Top Chamber,OTC)增温实验。于生长季(6月、7月、8月和9月)采集土壤孔隙水样品,对比分析OTC内外土壤孔隙水中产甲烷菌数量、甲烷氧化菌数量及溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)浓度的动态变化特征,并探究土壤孔隙水甲烷关联微生物与DOC浓度的关系。结果表明:增温提高了生长季大兴安岭多年冻土区土壤孔隙水中产甲烷菌数量和DOC浓度,而对甲烷氧化菌数量的影响因月份而异。生长季柴桦-泥炭藓和狭叶杜香-泥炭藓泥炭沼泽土壤孔隙水中产甲烷菌数量的平均增加幅度分别为54.52%和44.97%,DOC浓度的平均增加幅度分别为34.16%和28.33%。增温使得生长季柴桦-泥炭藓和狭叶杜香-泥炭藓泥炭沼泽土壤孔隙水中甲烷氧化菌平均数量分别降低了46.20%和31.42%。一元线性回归分析结果表明,土壤孔隙水中DOC浓度可分别解释柴桦-泥炭藓和狭叶杜香-泥炭藓泥炭沼泽土壤孔隙水中产甲烷菌数量变化的29.00%和24.10%(P<0.01),而对两种植被群落下土壤孔隙水中甲烷氧化菌数量的影响并不显著(P>0.05)。

    • 模拟氮沉降对杉木丛枝菌根真菌侵染率和球囊霉素的影响

      2021, 41(1):194-201. DOI: 10.5846/stxb201912112692

      摘要 (572) HTML (119) PDF 1.12 M (361) 评论 (0) 收藏

      摘要:杉木是我国南方重要的速生用材树种,同时南方面临着日益增强的大气氮沉降。尽管有大量的研究探索了氮沉降对杉木林的影响,但关于氮沉降对杉木与丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)共生关系影响的研究则较少报道。以10年生杉木为研究对象,模拟了不同氮沉降水平(N3:3 g N m-2a-1,N6:6 g N m-2a-1和Control:0 g N m-2a-1)对AMF侵染率和球囊霉素的影响。结果显示:在冬季,与对照相比,N3处理显著增加了AMF侵染率,N6处理显著增加易提取球囊霉素的含量,而氮沉降对总球囊霉素含量无显著影响。在春季,与对照相比,N3处理显著增加AMF侵染率,但是显著降低了易提取球囊霉素的含量。N6处理显著增加总球囊霉素的含量,但显著降低易提取球囊霉素的含量。相同氮添加情况下,春季的AMF侵染率显著低于冬季,而球囊霉素含量(易提取球囊霉素和总球囊霉素)均显著高于冬季的。土壤有效磷与AMF侵染率显著负相关,而与易提取球囊霉素和总球囊霉素含量显著正相关。侵染率与pH显著正相关,球囊霉素与pH显著负相关。本实验针对AMF侵染率和球囊霉素的含量对于氮沉降的响应做出探讨,对全面了解杉木与AMF之间的共生关系对氮沉降的响应及其机制提供了新的参考。

    • 森林文化价值评估指标体系和方法研究

      2021, 41(1):202-212. DOI: 10.5846/stxb202005131208

      摘要 (726) HTML (112) PDF 875.66 K (500) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林具有生态、经济、社会和文化等多种功能和多重价值。森林文化价值是人类与森林生态系统长期交往互动、和谐共生中所发育形成并提供人们的精神服务和文化产品的总和,作为森林资源价值构成的重要组成部分,其价值评估理论和方法尚在探索完善中。通过理论分析和案例验证结合的方法,提出了"人与森林共生时间"的核心理论和森林文化价值评估方法,构建了包括8项一级指标、22项二级指标、53项指标因子的森林文化价值评估指标体系,核定了指标权重和综合指标系数,并对森林文化价值物理量和价值量开展评估。研究发现,森林文化价值与人在森林中停留、互动共生的时间成正比,人与森林的共生时间是相对的和动态变化的;其价值高低,与自然力的作用、森林资源要素和环境结构密切相关;不同区域森林文化价值存在梯度差异。通过我国各省区市案例结果表明,森林文化价值量与森林覆盖率、森林常驻人口、森林质量、森林的文化和自然遗产、森林游憩和森林的文化产业、区域居民收入呈现正相关关系。

    • 城市绿地植物群落特征对亚微米颗粒物的影响

      2021, 41(1):213-223. DOI: 10.5846/stxb201912302832

      摘要 (503) HTML (92) PDF 6.83 M (353) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物群落是构成城市绿地的基本单元之一,也是绿地发挥空气颗粒物调节功能的基础。亚微米级颗粒物,即PM1颗粒物对大气能见度、环境质量与人体健康等均存在严重的负面危害。为探究城市绿地植物群落对亚微米颗粒物水平的调节机制,本研究基于实地测量,针对不同类型植物群落内PM1颗粒物水平的差异,以及群落冠层结构对PM1浓度的影响开展定量研究。结果表明,植物群落对亚微米颗粒物具有一定的减滞效果。8种常见群落类型中,针阔-乔草型群落减滞PM1颗粒物的能力最优,阔叶-乔灌草群落次之,针叶-灌草型群落最弱,但不同类型植物群落内部的PM1浓度差异并不显著。植物群落的冠层结构同PM1颗粒物间存在明显的非线性响应关系,部分冠层指标存在关键的拐点阈值。当冠层郁闭度大于75%,疏透度小于55%左右时,植物群落减滞PM1颗粒物的效果最佳。

    • 松花江哈尔滨段浮游植物群落格局及其与环境因子的相关性

      2021, 41(1):224-234. DOI: 10.5846/stxb201909262022

      摘要 (581) HTML (99) PDF 2.53 M (650) 评论 (0) 收藏

      摘要:松花江是黑龙江在我国境内的最大支流,流经吉林、黑龙江两省。松花江哈尔滨段是哈尔滨市工农业生产与生活用水的重要水资源,近年来由于人类活动的频繁影响,水体质量有所下降。鉴于此,于2018年春、夏、秋三季(4月、8月和10月),在松花江哈尔滨段设置14个采样点,对电导率、总氮和总磷等理化指标进行测定,同时对其浮游植物群落结构及环境因子相关性进行研究。利用群落相似性分析(ANOSIM)探讨浮游植物群落时空分布差异;通过SIMPER分析筛选出影响群落时空格局的关键物种。基于优势种和10项理化指标的冗余分析(RDA)揭示了浮游植物群落生态分布特征并对关键影响因子进行识别。研究结果表明,调查期间共鉴定浮游植物136种,其中优势种15种,群落结构主要以硅藻门和绿藻门的物种构成。松花江哈尔滨段浮游植物群落结构与过去10余年间相比较为稳定。ANOSIM和SIMPER分析表明,季节变化和人为活动干扰对浮游植物群落时空格局具有一定驱动作用,蓝藻门物种的空间分布活动干扰影响明显。RDA分析表明,浮游植物分布特征与水环境时空异质性关系密切,驱动松花江哈尔滨段浮游植物群落时空分布的主要水环境因子为电导率、总磷、浊度和pH。

    • 水电梯级开发进程中澜沧江干流鱼类群落演变特征

      2021, 41(1):235-253. DOI: 10.5846/stxb201910182186

      摘要 (618) HTML (106) PDF 4.76 M (336) 评论 (0) 收藏

      摘要:澜沧江水能资源丰富,水电梯级开发盛行。研究结合历史数据搜集和现状调查,通过对比分析,揭示了水电梯级开发进程对澜沧江干流鱼类群落影响及其机制。结果表明,梯级水电站建设进程中,澜沧江渔业产量逐步增加,与水电装机容量呈极显著正相关关系(r=0.936,P<0.01),截至目前,已增长了约8倍,达到53930 t;鱼类多样性在水电开发初期因土著鱼类的消失而明显下降,但随着外来鱼类进入鱼类多样性水平出现回升。鱼类多样性指数DG-F在梯级开发之前(<1990)、之后(2008-2013)与当前(2018-2019)分别为0.67、0.47和0.67。在水电梯级开发进程中,鱼类生境类型由急流型为主逐渐演变为了以缓流型为主,产卵类型由以产沉性卵为主逐渐演变为了以产粘性卵为主,植食性、滤食性营养类型鱼类占比逐渐增加。水电站建设后,河流流速变缓、营养物质沉降富集为浮游植物生长繁殖提供了适宜的静水条件和丰富的物质基础,促进了鱼类生物量增加。生态环境变化协同外来鱼类胁迫导致鱼类生态类型发生变异。本研究初步为水电梯级开发生态环境效应评估和鱼类多样性保护提供了理论基础。

    • 舟山海域大中型浮游动物群落时空变化及受控要素

      2021, 41(1):254-267. DOI: 10.5846/stxb201912242781

      摘要 (500) HTML (81) PDF 12.04 M (415) 评论 (0) 收藏

      摘要:为更好地保护舟山海域的渔业资源和生态环境,了解舟山海域浮游动物组成的时空变化,于2014年到2017年对舟山海域33个站位开展4个季节的生态综合调查,结果表明:4个航次共鉴定出浮游动物成体88种和浮游幼体19类,优势种共12种,浮游动物的优势种更替和群落特征季节变化明显,春夏、夏秋、秋冬、冬春相邻季节优势种更替率分别为75%、80%、100%和60%;平均生物量为夏季(176.34 mg/m3) > 春季(120.20 mg/m3)和秋季(86.28 mg/m3) > 冬季(7.21 mg/m3);平均丰度为夏季(143.97个/m3) > 春季(86.30个/m3) > 秋季(21.38个/m3)和冬季(26.86个/m3);平均多样性指数:夏季(3.03) > 秋季(2.82) > 春季(2.05) > 冬季(1.71)。舟山海域浮游动物群落具有明显的季节和区域差异,温度、盐度、Chl a和营养盐是影响舟山浮游动物群落时空变化的主要环境因素,其中春季浮游动物群落空间分布主要受盐度的影响,夏季主要受温度、盐度和Chl a的影响,秋季主要受Chl a的影响,冬季主要受悬浮物和溶解氧的影响,而营养盐对每个季节的浮游动物群落分布都有一定的影响。

    • 青藏高原国家公园群区域人类活动环境胁迫强度与空间效应——以三江源地区为例

      2021, 41(1):268-279. DOI: 10.5846/stxb202003310766

      摘要 (617) HTML (100) PDF 14.05 M (484) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着人类活动对青藏高原环境系统的影响持续增强,研究各类生产生活活动的环境胁迫强度及其空间效应,是青藏高原国家公园群建设背景下精准实施环境管控、规范保护利用行为的科学基础,对提升青藏高原可持续发展能力具有重要意义。以三江源地区为例,在COD、氨氮、二氧化硫和氮氧化物4类人为源污染物排放量测算基础上,定量评估县域环境胁迫指数,解析青藏高原国家公园群区域人类活动的点-线-面环境胁迫空间效应。研究结果表明:人为源污染物排放对三江源地区的环境胁迫强度较低,且地域分异格局显著,中心城市(镇)胁迫强度较高,而国家公园所在的玛多、杂多、治多和曲麻莱4县仅为平均胁迫强度的1/2;2012-2016年间,城镇化和工业化过程的环境胁迫呈显著"点状"空间效应,农牧业生产方式的"面状"效应突出,旅游和交通运输为由点及线的"线状"胁迫。建议从提升全要素环境设施承载能力、建立全覆盖环境分区管控体系、实施生产生活旅游活动全过程环境规制等方面,制定缓解青藏高原国家公园群区域环境胁迫强度的管控与应对措施。

    • 煤炭资源型城市生态安全评价——以锡林浩特市为例

      2021, 41(1):280-289. DOI: 10.5846/stxb201911292589

      摘要 (641) HTML (84) PDF 1.06 M (383) 评论 (0) 收藏

      摘要:煤炭资源型城市生态安全评价能够协调人口、资源和环境之间的矛盾,保障城市可持续发展。基于PSR模型,以煤炭资源型城市锡林浩特市为研究区域,从生态环境和社会经济方面共选取了33个指标因子,构建了煤炭资源型城市的生态安全评价指标体系,运用熵权TOPSIS法进行了城市生态安全综合评价,并通过障碍度模型对城市生态安全的主要障碍因子进行了研究。研究结果表明:(1)2008-2017年锡林浩特市生态安全水平总体呈缓慢上升趋势。生态安全综合评价指数从0.464上升到0.553,安全等级由较不安全转为临界安全状态;(2)10年间PSR三大指数表现出不同变化特征。压力指数呈下降后上升再小幅下降的变化趋势,状态指数呈波动上升趋势,响应指数呈快速上升趋势;(3)子系统的障碍度分析表明压力系统的障碍度最大,是影响煤炭资源型城市生态安全的首要因素。子系统的障碍度变化趋势表现为:压力系统和状态系统的障碍度均不同程度增大,响应系统的障碍度越来越小;(4)单项指标的障碍度分析表明影响该资源型城市生态安全的主要障碍因子集中在压力系统和状态系统,10年间最大障碍因子经历了从城镇化率到矿区面积的演变。

    • 基于最小累积阻力模型的东北地区生态安全格局构建

      2021, 41(1):290-301. DOI: 10.5846/stxb201909241998

      摘要 (692) HTML (91) PDF 9.10 M (853) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态安全格局对于缓解生态保护与经济发展之间的矛盾具有积极意义。以东北地区为研究对象,综合参考《生态保护红线划定技术指南》、《全国生态功能区划》以及东北地区自然资源禀赋和社会经济发展水平,基于水源涵养、防风固沙、生物多样性维持与保护等功能指标和敏感性指标划分生态源地;利用夜间灯光数据修正基本生态阻力面,并运用最小累积阻力模型划分缓冲区、识别生态廊道和生态战略节点,从而构建东北地区生态安全格局。结果表明:东北地区生态源地总面积为6.50×105km2,占全区土地总面积的45.02%,包括18个生态源地,主要分布在大兴安岭、小兴安岭、长白山脉和西部草原的部分区域;划分了高、中、低3个水平缓冲区,关键生态廊道中心线总长11073.52km,生态战略节点29个,在东北地区形成以生态源地为中心的网状空间布局。结果可为保障区域生态系统服务功能和可持续发展政策的制定提供科学参考。

    • 基于DPSIR模型的长三角城市群生态安全评价研究

      2021, 41(1):302-319. DOI: 10.5846/stxb201905060914

      摘要 (627) HTML (148) PDF 6.09 M (522) 评论 (0) 收藏

      摘要:长三角城市群作为中国经济发展最具活力的区域之一,城镇化水平高,同时面临巨大的环境压力。以长三角城市群41个城市为研究对象建立DPSIR生态安全指标评价模型,利用熵权法与均方差决策法确定DPSIR权重,采用主成分分析法和综合指数法得到长三角城市群生态安全综合指数YDESI与生态安全等级。结果表明,长三角城市群41个城市依据生态安全水平可划分为4类。总体水平属于临界安全偏较不安全水平,上海市与江苏省生态安全情况较好,浙江省生态安全水平一般,安徽省生态安全情况稍差。DPSIR模型显示,驱动力与响应指标对长三角城市群生态安全建设有很大贡献。长三角城市群生态安全主要影响因素为农业发展、环境空气质量、环保投资、城市绿化建设。最终提出相应的策略:即提高区域人口素质、强调新型城镇化、加强城市群基础设施建建设,为长三角城市群生态安全建设提供思路与依据。

    • 1998年以来长江经济带旅游生态安全时空格局演化及趋势预测

      2021, 41(1):320-332. DOI: 10.5846/stxb201912022599

      摘要 (554) HTML (106) PDF 8.46 M (336) 评论 (0) 收藏

      摘要:旅游生态安全是旅游业可持续发展的基础。基于DPSIR (驱动力-压力-状态-影响-响应,Driving force-Pressure-State-Impact-Response)模型,构建长江经济带旅游生态安全评价指标体系,综合采用熵权TOPSIS (逼近理想解排序法,Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution)法、空间变差模型、标准差椭圆模型、灰色动态模型等方法分析长江经济带1998-2017年旅游生态安全水平的时空动态演变特征,并对其未来空间分布格局进行合理预测。研究发现:(1)长江经济带旅游生态安全水平均值为0.305,综合指数由0.207上升至0.439,呈稳步提升态势,安全状态由较不安全级上升至临界安全级;(2)经济带旅游生态安全为不安全级和较不安全级的省区数量逐渐减少,而处于临界安全级的省区数量持续增加,整体正介于由中低级向高级过渡的关键阶段;(3)旅游生态安全空间变异程度不断增强,空间分异特征显著,整体呈现出"东部 > 西部 > 中部"的空间演变格局,同时低值区域具有明显的西南迁移现象;(4)旅游生态安全空间分布格局呈东北-西南走向,移动路径呈"西北→东北→东南"变化趋势,空间分布范围经历了"分散-集聚"的过程。预测结果显示:2018-2030年旅游生态安全重心将向东北方向移动,空间分布格局在东西和南北方向上均呈敛缩态势,空间溢出效应不明显。

    • 淮河流域干旱时空演变特征及成因

      2021, 41(1):333-347. DOI: 10.5846/stxb201911042314

      摘要 (568) HTML (92) PDF 32.58 M (508) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于淮河流域149气象站点1962-2016年标准化降水蒸散发指数、16个气候因子和NCEP/NCAR再分析资料,通过小波分析和旋转经验正交函数等手段,分析淮河流域干旱重心的转移轨迹,研究气象干旱与气候因子的相关关系,并通过大气环流的异常特征揭示气象干旱的主要成因。结果表明:(1)干旱重心分布主要从淮河流域中心向四周扩散,淮河流域大范围区域呈干旱化态势。2013年干旱重心从西北部→中部→西南部→中部变化,随着干旱面积的增大,干旱重心由四周向中心移动。(2) PDO、ONI、Nino4、Nino3.4、MEI、BEST与SPEI均呈显著正相关关系,SOI、TNI与SPEI则呈显著负相关关系。(3)干旱周期主要集中在1970年代、1990年代和2000年代存在2-5年显著周期,气候因子在3.4-4.5年存在显著周期。(4)春季高纬度地区的气流南下,与印度洋、孟加拉湾北上气流导致南湿北干;夏季蒙古气旋偏弱与异常偏北风覆盖导致东干西湿;秋季大陆高压控制,偏北风和南风相互影响造成东干西湿;冬季盛行下沉气流与盛行东南风造成东湿西干的气候特征。

    • 基于“三生空间”的土地利用功能演变及生态环境响应——以桂西资源富集区为例

      2021, 41(1):348-359. DOI: 10.5846/stxb201908221749

      摘要 (629) HTML (88) PDF 9.36 M (472) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析土地利用功能演变及生态环境响应是区域"三生空间"划定和管控以及生态环境保护的重要依据。以桂西资源富集区为例,基于1995年、2000年、2005年、2010年和2015年5期遥感数据,构建"三生空间"土地利用主导功能分类体系,运用转移矩阵、重心转移和生态环境响应模型分析研究区20年土地利用功能演变特征及生态环境响应情况,结果表明:(1)研究区生态生产空间和生活生产空间面积呈上升趋势,生产生态空间和生态空间面积呈下降趋势。(2)生态生产空间重心转移距离最大,其次是生活生产空间重心,生产生态空间和生态空间重心转移距离较小。(3)研究区生态环境质量指数从1995年的0.6337持续降至2015年的0.6323,整体质量有所下降。(4)以林草地为主要地类的县域生态环境质量较高,重点矿产资源型县域和农产品生产基地生态环境质量较低,城镇化重点县域生态环境质量最低。

    • 不同土地利用情景下汾河上游地区碳储量评估

      2021, 41(1):360-373. DOI: 10.5846/stxb201909242005

      摘要 (618) HTML (92) PDF 17.79 M (452) 评论 (0) 收藏

      摘要:陆地生态系统碳储量对预测气候变化、温室气体排放和减少等具有重要意义,而土地利用格局变化是研究陆地生态系统碳储量的基础,它直接影响陆地生态系统结构及分布情况,进而改变陆地生态系统碳储量。运用SD_CLUE-S复合模型模拟了未来不同情景下汾河上游土地利用情况,并采用InVEST模型测算了不同时期下研究区碳储量情况。结果表明:2007-2017年汾河上游草地、未利用地及水体面积减少,耕地、建设用地、林地增加,自然增长情景与生态保护情景下2030年土地利用格局差异较大,耕地、建设用地、林地及水体呈相反趋势发展。2017年汾河上游生态系统碳储量和碳密度分别为58977910.98t和147.54t/hm2,与2007年相比增加了1237143.02t和3.09t/hm2。2017-2030年自然增长情景下汾河上游生态系统碳储量和碳密度显著下降,主要原因是林地、草地面积减少,建设用地增加,生态保护情景下显著增加,碳储量和碳密度分别为59142210.16t和147.95t/hm2。生态保护情景能够有效提高区域生态系统碳储量,但同时要考虑社会经济可持续发展,因此研究区在未来发展规划中应基于生态保护情景,统筹各项资源,保障经济发展。

    • 1990年来中国城镇建设用地占用耕地的效率和驱动机理时空分析

      2021, 41(1):374-387. DOI: 10.5846/stxb201909252009

      摘要 (575) HTML (195) PDF 22.81 M (381) 评论 (0) 收藏

      摘要:定量揭示城镇建设用地与耕地的时空变化关系和相互作用机理,是如何实现城镇建设用地需求与耕地资源保护二者间动态平衡的关键问题之一。基于1990-2015年全国城镇建设用地及耕地的空间数据,在对比分析中国31个省份近25年来的城镇建设用地及耕地时空格局变化的基础上,定量求算因城镇建设用地扩张导致耕地减少的速率,并引入数据包络分析法和地理探测器,实现自1990年以来中国城镇建设用地占用耕地的驱动效用机理。结果表明:1)在时间维度上,1990-2015年间,中国城镇建设用地增长2.6×104 km2,增速107%,而扩张速率以2.4%/5 a逐渐降低。1990-2000年耕地呈增加趋势(增加2.96×104 km2),2000年后呈减少趋势,总体减少速率为0.29%/5 a。全国新增城镇建设用地占用2.12×104 km2耕地,占城镇新增总量的72.5%;2)在空间分布上,全国城镇建设用地扩张面积由东向西逐渐减小,但2010后的西部区域扩张速度呈上升趋势。耕地面积在西北和东北地区有所增加,东部和中部呈减少趋势,城镇建设用地占用耕地比例由东部向西部逐渐减弱,但中东部耕地被建设用地占用形式仍然严重;3)在城镇建设用地占用耕地的效用上,1990-2015年,全国城镇建设用地占用耕地的产出效益呈现降低趋势,其中产出效益超过0.8的省份主要分布在沿海地区,西北地区产出效益普遍较低。分析结果显示,经济发展因素是新增城镇建设用地占用耕地的主要驱动因素,其次为空间位置因素和政策措施,自2010年后政策因素的驱动作用强度呈增加趋势。

    • 厦门市地面沉降影响分析与风险评价

      2021, 41(1):388-400. DOI: 10.5846/stxb202007031727

      摘要 (493) HTML (93) PDF 9.72 M (470) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市的地面沉降一直以来都是沿海城市密切关注的问题。在沿海城市对高层建筑群诱发的地面沉降进行深入研究具有重要意义。获取地面沉降监测点的高程信息,分析了厦门市地面沉降情况与空间差异性。重点探讨建设用地、建筑容积率与土地利用转化信息这3种因素对厦门市地面沉降的影响,并对厦门岛地面沉降风险进行评估,可为厦门岛的高层建筑三维空间布局与优化研究提供先验知识。结果表明:(1)在2001-2015年厦门市整体的高程存在下降的趋势且较为缓慢,同时厦门市的城市建设规模不断变大且建设面积增速不断增大,与厦门市的城市地面的沉降发展趋势相同。(2)厦门市的高层建筑密度需达到一定程度才对地面沉降有影响,厦门岛的建筑容积率与地面沉降没有存在显著的相关性。(3)在不同土地利用转化建设用地对地面沉降的影响中:原水域用地沉降最为明显,建成时间越长,总沉降量越大;原耕地用地转化成高层建筑之后沉降有明显发生,也随着建成时间的延长有逐渐增加沉降量的态势;原园地、林地用地沉降只在少部分地区发生且与建成时间无明显差别。(4)厦门岛可用于城市建设区域中的53.34%是地面沉降中风险等级以上的。此外,本研究给出防御防治城市地面沉降风险的有效建议与措施。本研究结果可为厦门市城市化进程中的地面沉降监测、规划设计与决策等提供重要的数据支撑,为城市可持续发展提供科学的依据;也可为国内外其他城市的地面沉降监测分析和可持续发展研究提供理论依据和借鉴意义。

    • 天山北坡经济带关键性生态空间评价

      2021, 41(1):401-414. DOI: 10.5846/stxb201912042636

      摘要 (540) HTML (96) PDF 11.14 M (425) 评论 (0) 收藏

      摘要:关键性生态空间在生态系统中所发挥的基础性和保障性功能尤为重要,其范围辨识及评价研究对于国土安全和区域可持续发展具有重要意义。以天山北坡经济带为研究区,构建适于西北寒旱区脆弱敏感环境的关键性生态空间评价体系,借助GIS和RS技术,从生态系统服务功能重要性和敏感性两方面对其空间范围进行辨识和分级评价,并进行土地利用生态安全冲突分析。研究结果表明:(1)底线型和危机型生态空间作为研究区的关键性生态空间,面积为45318km2,占比53%,主要分布于南部山区、农垦区西部及北部沙漠/荒漠区;(2)生态系统服务功能与植被显著相关,较重要、重要和极重要区域共占约20.9%,集中在南部山前草原及中部农垦区,生态系统服务功能整体较弱,主导因子为水源涵养和生物多样性保护功能;(3)研究区生态系统敏感性等级主要以中度敏感为主,敏感和极敏感区域面积占比37.7%,分布于高山区、荒漠戈壁区和低山与绿洲过渡区,主要体现为土地沙化和土地盐渍化。(4)全区土地利用生态安全冲突等级较高,有45%的城建用地与56.5%的耕地占用关键性生态空间。本研究可为区域国土空间布局和生态格局优化提供参考,并对相关理论和实证研究起到补充和借鉴作用。

    • >学术信息与动态
    • 景观格局与生态过程的耦合研究:传承与创新

      2021, 41(1):415-421. DOI: 10.5846/stxb201912102684

      摘要 (841) HTML (127) PDF 1.27 M (542) 评论 (0) 收藏

      摘要:景观格局与生态过程的耦合关系是景观生态学研究的核心主题,耦合研究的范围和程度需要进一步系统梳理。从景观格局与生态过程耦合的内涵、方法等方面,系统总结了当前两者研究的特点以及存在问题。进一步从格局-过程耦合基本理论传承与提升、研究方法现代化和多元化、研究尺度多样化、研究对象的扩展与集成、自然-人文-社会视角的耦合、格局-过程耦合的管理和调控等六个方面展望了未来学科发展方向。最后,提出了未来创新目标,如提高景观格局量化的准确性和针对性、辨明景观格局影响的尺度性、增强生态过程模拟的时效性等。

    • 农业生命周期评价研究进展

      2021, 41(1):422-433. DOI: 10.5846/stxb201906201307

      摘要 (633) HTML (104) PDF 2.82 M (338) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为评价产品系统全链条环境影响的有效工具,生命周期评价(LCA)方法已广泛用于工业领域。农业领域也面临着高强度的资源和环境压力,LCA在农业领域的应用应运而生。旨在综述已有农业LCA研究的基础上,鉴别农业LCA应用存在的问题,并为农业LCA未来的发展提出建议。目前农业LCA存在系统边界和功能单位界定不明晰、缺少区域清单数据库、生命周期环境影响评价模型(LCIA)不能准确反映农业系统环境影响、结果解释存在误区等方面的问题。为了科学准确地衡量农业系统的环境影响,促进农业系统的可持续发展,文章认为农业LCA应该从以下几个方面加强研究,即科学界定评价的参照系、系统边界的扩大及功能单位的合理选取、区域异质性数据库构建与LCIA模型开发、基于组织农业LCA的开发以及对于利益相关者行为的研究。

    • >封底
    • 封底

      2021, 41(1):434-434.

      摘要 (283) HTML (0) PDF 1.22 M (191) 评论 (0) 收藏

      摘要:

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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