• 2021年第41卷第16期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >封面目录
    • 封面+目次

      2021, 41(16):0-0.

      摘要 (239) HTML (0) PDF 26.58 M (241) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 城市生活垃圾综合管理决策研究进展

      2021, 41(16):6303-6313. DOI: 10.5846/stxb202011012795

      摘要 (399) HTML (121) PDF 2.45 M (207) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市生活垃圾综合管理主要是指选择合适的方案、政策手段等来实现特定的管理目标。选择适宜的研究方法是开展城市生活垃圾管理科学决策的重要基础和保障。综述了近年来该领域常用的相关研究方法和研究进展,总结分析了以统计分析、多准则决策分析、全生命周期分析、费用效益分析等为代表的传统数学模型方法和以系统动力学、基于Agent的建模等为代表的复杂系统模拟方法两大类方法的适用场景、优缺点和研究进展,分析了未来该领域研究的趋势和需重点关注的方向。研究发现:传统的数学模型方法被广泛应用于生活垃圾管理决策领域,成为支撑决策的重要研究工具,但这类方法通常大多以单一主体为研究对象,难以解释各种因素对其它主体及整个生活垃圾管理系统的作用,且大多为静态的或对某个或某几个时间点进行分析,容易忽略系统性和系统中各主体间的非线性关系、行为的交互作用及随时空的动态变化等。未来研究需充分关注城市生活垃圾管理系统的复杂性和系统不同主体间的行为交互作用,加强系统模拟模型开发,开展系统性政策评估分析等,为城市生活垃圾精细化管理决策提供科学支撑。

    • 生态系统多稳态研究进展

      2021, 41(16):6314-6328. DOI: 10.5846/stxb202008212178

      摘要 (569) HTML (110) PDF 3.22 M (332) 评论 (0) 收藏

      摘要:在多稳态的生态系统中,外力可能导致生态系统状态突然之间发生不可逆转的转变,从而达到一个新的平衡状态。但目前对多稳态理论的系统研究很少,如何使用预警信号来预测生态系统的状态转变依旧是个难题。通过多稳态理论的梳理提出了一个更加综合的多稳态定义,并以放牧模型为例,系统总结了多稳态理论的相关概念,将多稳态理论应用在生态系统演替和扰沌理论的解释中;通过对生态系统稳态转换预警信号的原理、优缺点和应用条件的分析,对不同尺度下多稳态的研究方法进行了归纳;最后提出了目前多稳态领域的研究问题和未来的研究重点。结果表明:(1)将时间和空间预警信号结合在一起,并量化正确预警信号的概率,对错误预警信号的比例进行加权,可能会提供更准确的稳态转换的预报。(2)定量观测试验适用于小尺度的研究,而较大尺度的研究则采用简化的模型来模拟研究,选择正确的尺度极有可能改变预警信号的可靠性。(3)结合多稳态理论研究生态系统临界转换和反馈控制机制,并将基于性状的特征指标和进化动力学纳入其中,是生态系统修复实践的重要研究方向。(4)将多稳态相关理论和生态保护管理政策的实践相结合,是多稳态理论未来应用的前景。本研究为多稳态理论和实践的深入研究提供科学支撑。

    • >研究论文
    • 城市“源-汇”热景观变化及其空间作用强度特征——以深圳西部地区为例

      2021, 41(16):6329-6338. DOI: 10.5846/stxb202009162413

      摘要 (477) HTML (93) PDF 11.94 M (488) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市热岛作为一种整体涌现性的地球表层系统环境问题受到地理学和景观生态学的广泛关注,基于空间异质性对城市冷热岛影响方面的研究初步揭示了城市热环境的形成机制,然而城市冷热岛在空间上是否存在相互影响及相互作用强度还有待研究。以深圳市西部城市区为例,应用地表温度和景观分类数据,通过构建二维矩阵识别"源-汇"热景观,并采用"源-汇"热贡献指数和空间引力模型等方法定量分析了城市"源-汇"热景观的演变过程,"源-汇"热贡献程度的时空分异特征,以及两者在空间上的整体相互作用强度及演变特征。结果表明:(1)1988-2019年,城市热源、汇在空间上呈现由包围到反包围的变化,热源景观呈现基质化,其面积增长210.45%;热汇景观则表现为破碎化趋势,其面积减少48.07%。与之对应的热汇景观地表温度与区域的平均温度的温差逐渐增大,从1988年的0.49℃上升到2019年的1.91℃。(2)源、汇对热环境的贡献规模呈增长趋势,热源景观的贡献程度会随着热岛规模从零星状向区域化的转变过程中提升,形成温度聚集效果;而热汇景观的贡献程度会随着冷岛规模的破碎化过程中被抑制。(3)1988-2019年"源-汇"热景观的作用对基本保持稳定,但总作用强度发生了显著的变化,30年间增长了8倍。从热汇景观一对多影响热源景观转变为热源景观一对多影响热汇景观,且作用强度也越来越强。研究发现城市热"源-汇"的空间相互作用强度与"源-汇"热景观的贡献程度有密切关联,因此控制热源景观规模和维护热汇景观规模对调控城市热环境,对提升城市居民生活质量有重要意义。

    • 足迹家族视角下关中城市群实现可持续发展目标的公平性评价

      2021, 41(16):6339-6350. DOI: 10.5846/stxb202010152633

      摘要 (235) HTML (79) PDF 4.16 M (183) 评论 (0) 收藏

      摘要:西部城市群快速发展加剧了城市之间的竞争,自然资源消耗过快导致各市改善生态环境努力的差异加大,生态占用不公平对生态系统的影响给城市群实现联合国17个可持续发展目标(17 SDGs)带来了困难。在描述2007-2018年关中城市群人均生态足迹(ef)、人均碳足迹(cf)、人均水足迹(wf)和城市发展指数(CDI)时空演变特征的基础上,采用基尼系数评价了生态占用公平性对城市群实现17 SDGs的影响。结果显示,①关中城市群各市CDI年均增长率低于efcfwf,城市发展滞后于资源消耗,不利于实现17 SDGs。②碳压力与碳承载的匹配度趋于优化,生态压力同生态承载、水资源压力同水承载的匹配度下降。③生态压力同CDI的空间均衡程度相对公平且稳定,碳压力、水资源压力同CDI的空间均衡程度下降,城市发展同承载力贡献差异性显著。建立监测城市群社会经济活动同生态占用公平程度的分析框架,揭示了生态占用公平在实现SDGs情境中有利于保护森林与耕地、提高城市群内城市改善生态环境的努力水平和平衡好各市在发展与保护之间的取舍的影响。为此,提出改善城市群生态环境治理框架、加强城市大气污染治理和城乡废物管理、建立跨域生态环境共保联治机制等建议。

    • 2001—2018年中国总初级生产力时空变化的遥感研究

      2021, 41(16):6351-6362. DOI: 10.5846/stxb202010302781

      摘要 (415) HTML (124) PDF 3.66 M (423) 评论 (0) 收藏

      摘要:总初级生产力(GPP)是绿色植被吸收大气中CO2进行光合作用生产的有机质,是陆地生态系统碳循环研究的一个关键参数。利用遥感数据和气象数据驱动的双叶光能利用率DTEC模型计算了2001-2018年中国逐月GPP,并结合日光诱导叶绿素荧光(SIF)反演的GOSIF GPP数据集,分析了中国陆地生态系统2001-2018年GPP的时空变化特征。结果表明:(1) GOSIF和DTEC模拟的中国多年GPP平均值分别为7.23 Pg C和6.93 Pg C,在空间分布上呈现东南部高西北部低的特征;(2)2001-2018年,中国GPP呈显著增长(P<0.01),年增长幅度分别为0.094 PgC/a (GOSIF)和0.073 PgC/a (DTEC)。而已有研究估计的中国GPP年增长幅度约为0.02-0.057 PgC/a,低估了GPP增长趋势。(3)在中国通量网6个通量站的GPP验证表明,两种模型精度高、表现好,都能较好地模拟观测站的GPP季节变化。(4) GOSIF GPP的精度优于DTEC GPP模型,这可能是由于SIF与GPP存在直接机理联系。GOSIF GPP算法能客观地反映植被生产力状况,而DTEC模型更适合自然条件下植被生产力的模拟。

    • 基于土地利用变化的和田地区生态系统服务价值分析

      2021, 41(16):6363-6372. DOI: 10.5846/stxb202003100468

      摘要 (327) HTML (99) PDF 3.26 M (328) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务的可持续利用有利于促进人类福祉。了解土地利用对生态系统服务的影响能为可持续发展生态系统提供科学与针对性指导。基于和田地区2010-2018年土地利用数据,利用单一土地利用动态度,系统分析土地利用变化特征。随后,修改等效系数,并在评估模型中引入支付意愿与支付能力来衡量生态系统服务价值。结果表明:(1)2010-2018年,和田地区土地利用变化较为显著,耕地、城镇村及工矿用地、交通用地均呈增加趋势,园地、林地、草地、水域及未利用地呈减少趋势。(2)在研究期间,研究区生态系统服务价值呈下降趋势,减少了5.89×108元。各地类生态系统服务价值均呈减少趋势,其中水体构成生态系统服务价值的主体。区域生态功能的调节服务 > 支持服务 > 文化服务 > 供给服务,水文调节与废物处理是最主要的单项服务功能。(3)在空间尺度,各县市生态系统服务价值呈减少趋势。民丰县生态系统服务价值最高,和田市生态系统服务价值最低。(4)各土地利用类型的敏感性指数均小于1,说明研究区生态系统服务价值对价值系数缺乏弹性,研究结果可信。研究不仅可以为区域生态补偿提供基础数据,还可以为其他地区开展相关研究工作提供参考。

    • SWAT模型参数对土地利用变化的响应及其对不同时间尺度径流模拟的影响

      2021, 41(16):6373-6383. DOI: 10.5846/stxb202007141834

      摘要 (329) HTML (107) PDF 2.44 M (211) 评论 (0) 收藏

      摘要:SWAT模型广泛应用于土地利用变化的水文效应评估研究,但土地利用变化是否对模型参数产生影响,进而影响径流模拟效果还有待于进一步分析。以东南沿海福建省山美水库流域为研究区,基于SWAT模型,分别模拟1995年、2005年、2015年土地利用条件下的年、月、日尺度径流过程,采用SWAT-CUP进行参数敏感性分析与自动率定,分别获取1995年、2005年、2015年3种土地利用条件下径流过程模拟的最优参数集,比较参数差异;将3组参数集分别应用到不同土地利用条件,分析参数变化对不同时间尺度径流模拟的影响。结果表明:(1)1995-2015年间,研究区土地利用格局发生了较大变化,主要表现为林地转向园地和建设用地;3期土地利用条件下率定的SWAT模型都能较好地模拟山美水库流域年、月、日尺度径流,其效率系数NS和决定系数R2分别大于0.62和0.78。(2)不同土地利用条件下敏感参数基本一致,敏感参数分别为CN2、SOL_AWC、SOL_K、CANMX、ESCO、GW_DELAY、OV_N,但敏感参数取值随着土地利用变化而变化,其变化规律符合敏感参数的物理意义,变化率基本与土地利用变化强度正相关。(3)由土地利用变化引起的参数变化,对年、月径流模拟的影响较小,对日径流影响显著,且随着土地利用变化强度的增加而增加。

    • 岷江上游土地利用与生态系统服务价值的动态变化

      2021, 41(16):6384-6397. DOI: 10.5846/stxb202007021722

      摘要 (330) HTML (109) PDF 18.25 M (365) 评论 (0) 收藏

      摘要:岷江上游是中国西南典型生态脆弱区之一,研究岷江上游土地利用与生态系统服务价值(Ecosystem Services Values,ESV)的动态变化,对区域生态保护,实现可持续发展具有重要意义。基于岷江上游2000、2005、2010和2015年四期遥感解译数据,利用CA-Markov模型预测了2035年土地利用格局,并引入空间异质系数、社会经济调整系数和资源稀缺系数对生态系统服务价值进行修正,构建适用于研究区的ESV评估模型,分析了岷江上游2000-2035年土地利用及ESV的时空动态变化。结果表明:1)岷江上游土地利用类型以林地和草地为主。建设用地和耕地面积持续增加,草地、水域和未利用地呈现波动变化;2)2015-2035年和2000-2015年相比,ESV增幅下降,土地提供生态系统服务的能力有所降低。维持生物多样性、保持土壤、气体调节、水文调节和气候调节是岷江上游生态系统的主要功能;3)岷江上游中东部及河谷地带是ESV低值及损失冷点集中区,西部地区是ESV高值及增加热点集中区;4) ESV对系数缺乏弹性,林地和草地面积的变化是引起生态系统服务价值变化的主要敏感因子。研究结果对研究区土地利用格局优化以及推行生态文明建设具有重要参考意义。

    • 黄土高原丘陵沟壑区典型小流域水土流失治理模式

      2021, 41(16):6398-6416. DOI: 10.5846/stxb202001020008

      摘要 (335) HTML (175) PDF 14.75 M (607) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄土高原是我国水土流失最为严重的区域,几十年的水土流失治理工作成果显著。当前生态文明建设已是我国国家战略之一,对黄土高原水土流失治理模式现状进行系统总结十分必要。对水土流失治理措施体系和流域土地利用情况系统分析,整理和总结了黄土高原6个典型流域的治理模式,包括治沟造地、防蚀固沙、生态农业发展、三大体系、梯田开发和水资源高效利用等6种模式。对比各治理模式发现,小流域综合治理模式是以环境治理为手段,从而达到改善人类生存和发展空间的终极目的,措施技术体系构建上体现了从坡面到沟道、工程措施植物措施相结合的特征;但不同的生态环境现状和社会经济条件下,治理模式有不同的表现形式。基于小流域水土流失治理模式的相似性和差异性,从自然地理条件和社会经济发展需求两方面探讨了流域水土流失治理模式,提出黄土高原水土流失治理模式形成机制框架,以期对当前黄土高原水土流失治理、黄河流域生态保护与高质量发展提供参考。

    • 基于黄土高原关键带类型的土地利用与年径流产沙关系空间分异研究

      2021, 41(16):6417-6429. DOI: 10.5846/stxb202010232699

      摘要 (270) HTML (92) PDF 3.25 M (232) 评论 (0) 收藏

      摘要:区域植被恢复改变了土地利用类型,从而有效控制了水土流失,但土地利用与水土流失关系的空间分异尚未明晰。整合了黄土高原坡面径流小区试验观测研究文献59篇和1121条年径流产沙记录,以8大关键带类型作为空间分层依据,采用地理探测器分析了土地利用与年径流产沙关系的空间分异。结果显示:撂荒地的年均径流量和产沙量最高分别为35.99 mm和4208.82 g/m2,撂荒地、裸地和耕地的产流产沙能力显著高于人工草地、林地、自然草地和灌丛,灌丛和林地的年均产沙量显著低于人工和自然草地(P<0.05);除了撂荒地的年均产沙量在山地森林关键带最高(16240.40 g/m2)外,在丘陵沟壑农林草交错关键带的撂荒地年均径流产沙显著高于丘陵农业-草地关键带,丘陵沟壑农林草交错关键带和丘陵农业-草地关键带裸地、耕地的产流产沙能力较高,人工草地和灌丛年均产沙量显著高于其他关键带类型(P<0.05);在山地森林关键带的林地年均径流量、径流系数和产沙量最低,分别为1.56 mm、0.41%和307.36 g/m2,而自然草地在各关键带类型都有较高的年均产流量和较低的年均产沙量;坡面径流小区的局地特征(如土地利用、面积、坡度、坡长)是影响年径流产沙关键带分异的首要因素,且存在多因子互作、非线性增强的关系。这些结果表明植被恢复能有效地保持水土,但是区域植被恢复时需要选择合适的类型,黄土丘陵沟壑区应首选自然草地、灌丛和林地。研究可为黄土高原区域植被恢复的优化配置提供科学依据。

    • 基于恢复生态学的洞庭湖区“山水林田湖草”生态修复研究

      2021, 41(16):6430-6439. DOI: 10.5846/stxb202008012006

      摘要 (403) HTML (99) PDF 972.93 K (343) 评论 (0) 收藏

      摘要:实施洞庭湖区"山水林田湖草"生态修复工程,是践行生态文明理念、遵循自然规律、破解生态环境保护难题的关键措施。由于自然灾害及人类不合理利用等因素影响,洞庭湖区生态问题日益严重,对洞庭湖区生态系统均衡和可持续发展带来威胁。基于恢复生态学理论,以洞庭湖区为研究对象,采用物能循环和物能转化的生态学原则分析洞庭湖区存在土壤重金属污染、水环境、生物多样性与植被退化和农村土地利用的生态问题,明确了"山水林田湖草"生命共同体中各要素及相应形成的子系统存在的相互联系和相互制约的关系,厘清洞庭湖区生态系统的生态退化过程和生态退化机制,就此提出重构生态水体、重建生态地质地貌和重现生态景观的生态恢复策略,提出妥善解决和处理洞庭湖区的生态恢复及亟需进行环境整治问题,实现自然景观的恢复重构。通过构建洞庭湖区生态系统恢复的测度指标体系和洞庭湖区生态系统恢复的监测与管控,实现洞庭湖区"山水林田湖草"生态恢复的目标。

    • 基于旅行费用法的衢州市柯城区“一村万树”工程生态旅游服务价值评估

      2021, 41(16):6440-6450. DOI: 10.5846/stxb202009132388

      摘要 (190) HTML (108) PDF 6.52 M (191) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态旅游服务价值作为生态系统生产总值(Gross Ecosystem Product,GEP)的重要组成部分,是生态产品价值实现的重要途径。以衢州市柯城区"一村万树"实施区为研究区域,采用国际上普遍认可的旅行费用区间法(Travel Cost Interval Analysis,TCIA)进行了问卷调查,开展了生态旅游服务的价值核算;同时基于计量经济学原理构建了游客随机效用模型(Random Utility Model,RUM),探究了不同自然地理属性对游客生态旅游选址决策的影响。结果表明:(1)2018年"一村万树"实施区的生态旅游服务总价值约19.29亿元,单位面积生态旅游价值量为8.37万元/hm2;(2)2018年"一村万树"实施区的游客人均游憩价值为713.89元,只占整个柯城区人均游憩价值(1204.58元)的59.3%,说明其还有较大的生态产品价值实现提升空间;(3)柯城区游客人均游憩价值远高于当地文化旅游局提供的621.80元的旅游人均消费支出,说明游客时间成本和消费者剩余蕴含了丰富的潜在价值,需要在评估时予以考虑;(4)随机效用模型结果显示,目的地旅行费用与游客访问呈负相关,森林和湿地面积均与游客访问呈正相关,且湿地的相对贡献远高于森林。研究结果对"一村万树"实施区有针对性地进行生态保护、管理和开发具有指导意义,对提高GEP核算的准确性和探索生态产品价值实现的机制具有借鉴意义。

    • 基于遥感的山地景观健康诊断及格局演变研究——以新疆天山自然遗产地喀拉峻-库尔德宁为例

      2021, 41(16):6451-6465. DOI: 10.5846/stxb202006011415

      摘要 (233) HTML (108) PDF 19.43 M (225) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于1977、1990、1997、2013和2017年5期Landsat和Sentinel-2遥感影像,以监督分类的结果和景观格局指数为基础,结合景观生态学理论和前人研究成果,构建了适于干旱区山地类自然遗产地的景观健康诊断体系,通过区域网格分析和空间插值等方法,对新疆天山自然遗产地喀拉峻-库尔德宁区域景观健康状况进行诊断,实现了对范围内各处景观状态的诊断,并结合无人机正射影像对诊断结果进行验证,既丰富了景观生态健康方向的研究,又为自然遗产地生态环境的监测、评估、保护与管理等提供技术方法的支撑和实际应用案例。研究结果表明:40年间冰雪、水体、针阔混交林景观缩减严重,裸地占比年变化率高达62.54%,扩张明显;研究区除1997年景观健康等级为较差外,其余年份景观健康均为一般;40年来研究区北部的景观健康状况要比南部好,同时应将零星分布的健康等级为较差、极差的区域作为今后保护工作的重点对象和典型区。

    • 赣南地区农业生态经济系统耦合态势的时空演变

      2021, 41(16):6466-6475. DOI: 10.5846/stxb202006181596

      摘要 (237) HTML (112) PDF 5.30 M (186) 评论 (0) 收藏

      摘要:赣南地区地处南方丘陵山地区域,是重要的生态功能区,其农业经济发展与生态功能保护的关系备受关注。促进农业生态经济系统的耦合协调发展,是赣南地区可持续发展的重要内容。利用2000-2015年赣州市各县(市)统计年鉴数据及遥感数据,构建了基于耦合协调度模型的区域农业生态经济系统的评价指标体系,开展时间和空间尺度上的农业生态经济系统的耦合协调发展研究。结果表明:(1)在时间尺度上,农业生态系统变化不大,在空间尺度上县(市)之间因自然条件的不同略有差异;农业经济综合评价值在2000-2015年之间有较大的增长,且不同县(市)间存在差异,农业经济系统的相对滞后是限制农业生态经济系统不能协同发展的原因。(2)耦合度和耦合协调度随时间而增长,大部分县(市)的耦合度经历了从中度耦合、高度耦合、再到极度耦合的过程,其中极度耦合的占比从2000年的0%提升到2015年的94%;耦合协调度从基本、中度协调耦合到中度、高度协调耦合,且都呈现以赣县、于都县、兴国县为主的中部较低,而南北部较高的态势。(3)2010年前,大部分县(市)的农业生态经济系统发展类型长期处于农业经济极度滞后状态,随后逐步向农业经济严重滞后过渡。农业生态经济系统耦合态势的分析有助于明晰当地的农业生态经济系统的发展、演变规律,促进农业系统的协调发展。

    • 南滚河流域土地利用变化对亚洲象生境的影响

      2021, 41(16):6476-6485. DOI: 10.5846/stxb202010112587

      摘要 (216) HTML (97) PDF 10.27 M (271) 评论 (0) 收藏

      摘要:土地利用变化对亚洲象生境影响显著,明晰其影响机制是有效保护亚洲象的前提。为探明土地利用变化对亚洲象生境影响的时空过程及机制,以亚洲象残存的中-缅跨境流域-南滚河流域为例,在1988和2018年两期Landsat土地利用/土地覆被遥感分类图的基础上,采用LandTrendr算法检测30年间流域土地利用变化引起的天然林扰动,结合生态位因子分析(ENFA)模型评定的亚洲象生境适宜性分布,探究以天然林扰动为主的土地利用变化对亚洲象生境的影响。结果表明:(1)1988-2018年间,南滚河流域土地利用变化主要为天然林转化为其他地类,且天然林扰动强度在中、缅境内差异明显;(2)以橡胶种植扩张导致毁林为主的土地利用变化造成南滚河流域亚洲象生境萎缩,生境斑块间连通性降低,破碎化程度较高;(3)该流域亚洲象生境丧失过程表现为由边缘向内部逐渐被蚕食,适宜生境最终被分割为上、下游两个相互孤立的子区域。因此,抑制以橡胶林为主的热作种植扩张,恢复上、下游生境连通性,建立流域尺度的跨境保护区,是实现南滚河流域亚洲象种群保护和缓解人象冲突的重要途径。

    • 高邮湖大型底栖动物群落结构及影响因素

      2021, 41(16):6486-6493. DOI: 10.5846/stxb202005291399

      摘要 (309) HTML (137) PDF 3.51 M (354) 评论 (0) 收藏

      摘要:跨流域调水工程沿线调蓄湖泊生态状况直接决定工程能否顺利实施。基于2018年4和9月高邮湖底栖动物调查数据,对底栖动物区系组成、群落结构及主要影响因子进行了研究。调查期间共鉴定出底栖动物42种,隶属3门7纲22科;软铗小摇蚊(Microchironomus tener)、霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、齿吻沙蚕(Nephtys sp.)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)、厚唇嫩丝蚓(Teneridrilus mastix)为调查期间优势物种,相对丰度分别为24.0%、17.7%、8.1%、7.2%和6.5%;两次调查期间底栖动物优势物种组成存在较大差异。密度、物种丰度、香浓指数在4月份显著高于9月份;非度量多维标度排序(NMDS)和多响应置换过程(MRPP)从群落层面证实了两次调查期间底栖动物群落结构的差异性。指示物种分析表明,软铗小摇蚊、霍甫水丝蚓和有栉管水蚓(Aulodrilus pectinatus)是造成两次调查底栖动物群落差异的关键物种。基于距离的冗余分析(dbRDA)表明,高邮湖底栖动物群落在4月份主要受硅酸盐和总磷影响;9月份主要受水深和叶绿素a影响。

    • 镇江长江豚类省级自然保护区浮游动物群落结构特征及影响因素

      2021, 41(16):6494-6505. DOI: 10.5846/stxb202009222464

      摘要 (233) HTML (109) PDF 3.55 M (203) 评论 (0) 收藏

      摘要:江苏镇江长江豚类省级自然保护区是长江下游江段长江江豚的最主要的栖息地之一。为了解江豚主要栖息地的浮游动物群落结构,于2016年1月至2018年10月对保护区水域浮游动物进行了现状调查,分析了浮游动物群落时空结构变化特征及其与环境因子的关系。研究共发现浮游动物4门41属90种,其中原生动物种类数最多,为40种,其次为桡足类和枝角类,而轮虫类较少。三年共确定优势种8种,以食藻类原生动物为主要优势类群。保护区浮游动物群落小型化趋势明显。浮游动物密度和生物量季节性差异显著(P<0.05),总体上呈现夏、秋季较春、冬季高的现象。Pearson相关性和RDA分析结果显示,水温、溶氧、pH和氮营养盐是造成浮游动物群落显著差异的主要环境因子。根据浮游动物群落结构特征及渔产潜力综合评估结果显示,与历史资料相比,保护区水生态环境有所改善,但渔业资源匮乏的局面没有得到根本性的改变,江豚的食物资源状况依然不容乐观。本研究结果为镇江保护区江豚栖息地生态环境的监测和保护研究提供了数据资料和理论依据。

    • 代谢互养关系在维持微生物物种多样性中的作用

      2021, 41(16):6506-6512. DOI: 10.5846/stxb202010222691

      摘要 (239) HTML (105) PDF 5.52 M (239) 评论 (0) 收藏

      摘要:互养关系(cross-feeding)是微生物物种之间普遍存在的一种相互关系,其中物种利用环境中其他成员的代谢产物以促进自身生长的情形称为代谢互养关系,这种关系对物种间的竞争结果往往有很大影响,甚至会改变种群结构。为了研究代谢互养关系在维持微生物物种多样性中的作用,构建包含不同代谢互养关系的资源竞争模型,这些模型既体现了微生物物种竞争资源时种群密度及资源量的动态,也展示了物种利用其他竞争者的代谢资源对自身生存状况的影响。数值模拟结果显示:(1)考虑微生物中不同的代谢互养关系结构:两物种间单向互养、双向互养以及多物种间的互养,不同的互养关系都可以促进竞争物种稳定共存,竞争中处于劣势的物种通过利用其他竞争成员的代谢产物,打破外界资源量对其生长的限制,改变原本消亡的命运;而处于优势的物种则通过利用其他竞争成员的代谢产物,增大种群密度。(2)多物种竞争同一种有限资源时,不是所有物种都能共存,在四物种模拟中,原本处于最劣势的物种灭绝,其余三者共存。物种产生代谢资源对其本身是"不利"的,如果在模拟中物种利用代谢资源的能力相同,那么物种竞争外界资源的劣势就很可能无法被抵消。通过改变资源利用率发现只有互养关系中代谢资源的利用可以弥补劣势种在竞争外界资源时的不足,多物种才可以全部共存。(3)验证数值模拟结果的普遍性,分析参数变化对共存的影响,结果表明代谢互养关系促进的共存对代谢资源相关参数不敏感,参数的改变只影响平衡态时物种的种群密度。所以,代谢互养关系可以促进相互竞争的微生物物种共存,即微生物之间的互养关系很可能是维持物种多样性的一种机制。

    • 宁夏燃煤电厂周边土壤、植物和微生物生态化学计量特征及其影响因素

      2021, 41(16):6513-6524. DOI: 10.5846/stxb201912042630

      摘要 (202) HTML (78) PDF 2.00 M (194) 评论 (0) 收藏

      摘要:大气酸沉降增加对陆地生态系统的影响已得到了广泛证实,但有关酸沉降累积下工业排放源周边植被-土壤系统元素平衡特征及其影响机制的研究较少。燃煤电厂是主要的工业酸排放源之一。因此,以宁东能源化工基地3个燃煤电厂为观测点,研究了电厂周边土壤-植物叶片-微生物生态化学计量特征,分析了叶片和微生物生物量生态化学计量特征与降水降尘S、N沉降量及土壤性质的关系。结果表明:土壤和微生物生物量C : N : P生态化学计量特征变异系数较大,叶片各指标的变异系数较小。与受人类活动影响较少的其他同类型区相比,研究区具有较高的土壤有机C水平和N、P供给,且P相对于N丰富。植物可能主要受N限制,而微生物主要受P限制;土壤及微生物元素间均存在极显著的线性关系(P<0.001)。叶片全C与全N、全P均无显著的关系(P>0.05)。叶片全N、全P和N : P具有高的内稳性。微生物生物量N : P内稳性较强,但生物量N和P内稳性较弱,对土壤环境的变化反应敏感;SO42-沉降有助于促进叶片对P的摄取和微生物对C、N、P的固持。少量NO3-沉降有利于叶片N摄取,但持续增加的NO3-沉降可能会使土壤P受限性增强,进而抑制叶片P摄取和微生物生物量积累。土壤酶活性、Ca2+和含水量亦显著影响着植物和微生物元素生态化学计量关系(P<0.05)。因此,今后还需结合多个电厂的土壤性质和植被状况,从较长时间尺度上深入揭示酸沉降增加对工业排放源周边植被-土壤系统元素平衡特征的影响机制。

    • 二氧化钛纳米颗粒对沼泽土壤反硝化和N2O排放的影响

      2021, 41(16):6525-6532. DOI: 10.5846/stxb202008192162

      摘要 (220) HTML (95) PDF 1.14 M (209) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,二氧化钛纳米颗粒(TiO2NPs)环境释放量不断增加,并通过多种途径进入湿地生态系统,不可避免地影响到湿地生态系统环境和功能。然而,关于TiO2NPs对沼泽土壤反硝化作用和氧化亚氮(N2O)排放的影响机及制尚不明确。选择典型沼泽土壤,通过室内培养实验研究土壤理化性质、反硝化酶活性、反硝化速率(DNR)和N2O排放对不同剂量TiO2NPs 0 mg/kg (CK)、10 mg/kg (A10)、100 mg/kg (A100)、1000 mg/kg (A1000)输入的响应,探讨TiO2NPs输入对沼泽土壤反硝化作用和N2O排放影响的内在机制。结果表明:不同剂量TiO2NPs处理显著降低了土壤pH (P<0.05),A10处理显著降低土壤总有机碳(TOC)含量(P<0.01),A1000处理显著降低硝态氮(NO3--N)和亚硝态氮(NO2--N)含量(P<0.05)。TiO2NPs处理抑制硝酸盐还原酶(NAR)活性,促进一氧化氮还原酶(NOR)和氧化亚氮还原酶(NOS)活性(P<0.01),A1000处理先促进后抑制了亚硝酸盐还原酶(NIR)活性(P<0.05)。不同剂量TiO2NPs处理抑制了土壤DNR,促进了N2O排放,TiO2NPs处理通过抑制NIR活性,降低土壤DNR,同时通过促进NOR活性,提高N2O排放。综上,TiO2NPs输入通过影响反硝化还原酶活性改变沼泽土壤反硝化过程,导致沼泽土壤N2O排放增加,改变湿地氮的源、汇功能,影响全球气候变化。为TiO2NPs输入的湿地环境风险评估研究提供理论基础。

    • 荒漠结皮层藓类植物死亡对表层土壤水分蒸发和入渗的影响

      2021, 41(16):6533-6541. DOI: 10.5846/stxb202009152404

      摘要 (192) HTML (93) PDF 1.19 M (190) 评论 (0) 收藏

      摘要:水分是荒漠植物生长最主要的限制因子,藓类结皮作为荒漠土壤表层重要覆被物,对土壤水分蒸发入渗具有重要影响。研究表明,在全球气候变化背景下,不确定的降水格局变化导致结皮层藓类植物出现集群死亡现象,但这一过程对荒漠地表土壤水分蒸发与入渗过程的影响及其机理尚不清楚。以古尔班通古特沙漠齿肋赤藓结皮为研究对象,利用便携式渗透计和蒸发仪,研究了结皮层藓类植物死亡对土壤水分蒸发与入渗的影响。结果表明,与裸沙相比,藓类结皮的存在显著抑制了水分入渗,而藓类植物死亡的结皮层抑制作用最大,其初渗速率、稳渗速率和累积入渗量分别是活藓类结皮的39.89%、85.91%及64.48%,仅为裸沙的5.96%、13.13%及20.42%。在水分蒸发初期,裸沙的水分蒸发速率明显高于活藓类结皮和藓类植物死亡的结皮层,但藓类植物死亡的结皮层维持相对稳定的蒸发速率的时间长于裸沙和活藓类结皮,这也导致最终累计蒸发量以藓类植物死亡的结皮层最高、裸沙最低。可见,荒漠生物土壤结皮中藓类植物死亡会明显减少土壤水分入渗、增大水分蒸发,进一步影响荒漠表层土壤水分格局,从而影响生物土壤结皮与维管植物的水分利用关系。

    • 重庆铁山坪马尾松天然次生林降雨截持与贮水特征

      2021, 41(16):6542-6551. DOI: 10.5846/stxb202010112591

      摘要 (186) HTML (81) PDF 3.03 M (142) 评论 (0) 收藏

      摘要:马尾松林是三峡库区防护林体系中最重要的森林类型,然而以往对结构更为复杂的马尾松天然次生林的生态水文效应研究还很不足,限制着全面了解和准确评价库区森林发挥的涵养水源服务功能。以重庆铁山坪的马尾松天然次生林为对象,采用定位监测结合室内测定的实验方法,系统研究了林冠层、林下草本层、枯落物层、土壤层的水文特征。结果表明:(1)2010-2011年马尾林穿透雨量、干流量、林冠截留量分别占总降雨量(1972.39 mm)的84.66%、0.26%和15.07%,且均与次降雨量呈显著正相关(P<0.01),其中干流在次降雨量达到5 mm时产生;林冠截留量随次降雨量增大而逐渐达到饱和(6 mm左右)。(2)林下草本植物的地上生物量达1.32 t/hm2,其持水率随浸水时间呈对数函数增加(P<0.01),最大持水量为0.61 mm。(3)枯落物贮存量达10.74 t/hm2,未分解、半分解、未分解与半分解混合枯落物的最大持水率为183.76%、206.31%和197.62%,未分解与半分解层枯落物的最大持水能力达1.44 mm。(4)0-80 cm土层的饱和贮水量达334.75 mm,其中滞留贮水量达49.08 mm,占饱和贮水量14.66%。马尾松天然次生林各作用层的降雨截持及贮水作用明显,其中尤以土壤层贮水能力最强。研究结果可为三峡库区森林涵养水源服务功能模拟与评价提供重要参考依据。

    • 川西亚高山森林木质残体及其附生苔藓持水特性

      2021, 41(16):6552-6565. DOI: 10.5846/stxb202009062315

      摘要 (244) HTML (99) PDF 1.29 M (160) 评论 (0) 收藏

      摘要:木质残体及其附生苔藓是森林生态系统的基本结构,在水源涵养、水土保持、生物多样性保育、碳和养分循环等方面具有重要作用。然而,有关亚高山森林木质残体及其附生苔藓的水源涵养功能研究尚未见报道。因此,以川西亚高山针叶林区紫果云杉原始林、岷江冷杉原始林、方枝柏原始林等8种典型森林类型为研究对象,调查研究了木质残体及其附生苔藓持水能力随林型、腐烂等级和径级的变化特征。结果表明:(1)亚高山针叶林木质残体饱和储水量在林型之间变化显著。其中,紫果云杉原始林具有最大的饱和储水量(22.06 mm),柳树次生林木质残体饱和储水量最小(4.55 mm),但林型之间木质残体饱和持水率的差异不显著。(2)不同林型的附生苔藓持水能力具有显著差异。其中,紫果云杉原始林木质残体附生苔藓饱和储水量最高(7.01 mm),方枝柏原始林最低(0.21 mm)。(3)腐烂等级显著影响木质残体饱和储水量,IV腐烂等级的饱和储水量较高(3.77 mm),II腐烂等级较低(0.75 mm);木质残体饱和持水率和附生苔藓饱和储水量与腐解程度显著正相关,均符合QQ')=ex2+fx+g的函数关系式。(4)木质残体和附生苔藓的饱和储水量均随径级增大而升高,大径级(D5)的饱和储水量占比分别超过60%和40%。可见,林型和木质残体腐解程度及径级大小是决定亚高山针叶林区木质残体及其附生苔藓持水性能的关键因子,特别是附生苔藓对于提高亚高山针叶林水源涵养具有重要作用。

    • 水淹干扰对水库水滨带植物群落稳定性与种间关系的影响

      2021, 41(16):6566-6579. DOI: 10.5846/stxb201908011629

      摘要 (205) HTML (108) PDF 8.51 M (143) 评论 (0) 收藏

      摘要:受城市化与人类活动等因素影响而退化的水滨带植被的恢复与重建是近年来生态环境的热点问题。植物群落的种间关系直接影响植被的演替与恢复。以南水北调中线一期工程通水前的丹江口水库原有水滨带植被为研究对象,对年均多于9个月(海拔142 m以下)、6-9个月(海拔142-147 m)、3-6个月(海拔147-151 m)和少于3个月(海拔151-157 m)的4种不同强度水淹干扰的水滨带植物群落的稳定性和种间关系进行分析,探讨不同水淹干扰强度对水库水滨带植物群落稳定性及种间关系的影响。采用M.Godron稳定性测定法对植物群落稳定性进行分析,通过方差比率(VR)、χ2检验、联结系数(AC)以及Spearman秩相关检验对不同水淹干扰强度下的植物群落优势种进行种间关联分析。结果表明:(1)水库水滨带植物群落稳定性从高到低依次为水淹时长3-6个月、水淹时长6-9个月、水淹时长少于3个月和水淹时长多于9个月。中度水淹干扰下的植物群落稳定性要好于重度和轻度水淹干扰的植物群落;(2)不同水淹干扰强度下水滨带植物群落总体性关联表现为显著正相关。随着水淹时间增加,群落中正联结种对占总对数的比例呈下降趋势,负联结种对比例呈增加趋势,正负联结比值降低,群落内种间联结强度逐渐降低,说明水淹干扰强度增加会导致水滨带植物群落种群间相互依存关系减弱或竞争关系加剧。在此基础上,探讨不同水淹干扰强度下物种的空间分布和生态习性,并提出针对不同水淹干扰强度的水滨带植被恢复的物种选择建议。

    • 不同水盐条件对三江藨草生长和生物量分配的影响

      2021, 41(16):6580-6587. DOI: 10.5846/stxb202003250678

      摘要 (233) HTML (89) PDF 2.74 M (184) 评论 (0) 收藏

      摘要:水、盐条件是盐沼生态系统最重要的环境因子,直接影响着植物的生长和繁殖。以莫莫格湿地优势植物三江藨草(Scirpus nipponicus)为研究对象,探究不同水盐条件及其交互作用对湿地植物三江藨草功能性状和生物量分配格局的影响,以期加深对湿地盐渍化背景下内陆盐沼植物生态适应对策的了解,为指导湿地水盐管理和植被生态恢复提供基础数据。实验采用室内模拟控制水盐条件的方法,设置盐度(300、1000、2000、3000、4000 mg/L和5000 mg/L)和水位(-10,0,20,40,60 cm和80 cm)各6个梯度处理,结果表明,三江藨草株高变化仅受水位处理的影响(P<0.05),随水位的升高株高呈现先增加后下降的趋势;株数变化仅受盐度处理的影响,并且受水位的限制,适宜盐度能促进浅水域植株分株数增加;水位、盐度和二者的交互作用对三江藨草生物量积累及其分配均产生显著影响,随着水位和盐度的升高,三江藨草球茎、地下、地上和单株总生物量均呈先增加后降低的趋势;生物量分配受水盐交互作用较明显,在1000、2000 mg/L和3000 mg/L盐度处理时,随着水位升高球茎生物量分配和地下生物量分配增加,地上生物量分配减少。综合三江藨草的生长特征和生物量累积,认为其在40-80 cm水位和1000-3000 mg/L盐分处理环境中生长状态较好,适宜的盐分处理可以增加三江藨草对水深的耐受程度。

    • 蔗糖添加对杉木低磷胁迫响应和蔗糖代谢的影响

      2021, 41(16):6588-6599. DOI: 10.5846/stxb202006231634

      摘要 (176) HTML (79) PDF 3.26 M (152) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了揭示低磷胁迫下蔗糖对杉木低磷胁迫响应和蔗糖代谢的影响,选用两种不同磷效率杉木家系M32和M28进行低磷胁迫下的蔗糖添加试验,分析蔗糖添加对低磷胁迫下杉木形态特征、生理特性和低磷诱导相关基因表达的影响。结果表明:蔗糖添加促进了低磷胁迫下杉木苗高、根长、根表面积、根平均直径、根体积、根叶组织蔗糖含量和根叶组织无机磷含量的增加,但仍明显低于正常供磷处理下添加蔗糖处理的杉木增量。低磷促进杉木叶中花青素的积累,而正常供磷和低磷胁迫下的蔗糖添加处理都显著促进了叶片花青素含量的增加。随着胁迫时间的延长,M28与M32在根、叶组织的蔗糖含量存在显著差异,且M28根叶组织中的蔗糖合成酶活性和蔗糖磷酸合成酶活性都高于M32。蔗糖合成酶ClSuSy在M28和M32根系中受低磷胁迫诱导下调表达,但蔗糖添加处理明显诱导ClSuSy表达量升高,M28在正常供磷并添加蔗糖处理下的ClSuSy表达量显著高于其它处理。蔗糖转运蛋白SUT4、磷转运蛋白ClPht1;4、紫色酸性磷酸酶PAP1和PAP11在M28和M32根系中总体上受低磷胁迫诱导上调表达,且受蔗糖添加处理诱导下调表达。低磷胁迫下,添加或不添加蔗糖处理的M32根系SUT4的表达量均在15d时显著升高,并在45d时回落到正常水平。ClPht1;4和PAP1在低磷胁迫15d的表达量显著高于45d时的表达量,且ClPht1;4在M32根系中的表达量远高于M28。本研究表明,蔗糖对杉木低磷胁迫响应和糖代谢有重要的影响作用,低磷胁迫下添加蔗糖处理能够在一定程度上缓解杉木低磷胁迫响应。

    • 黄土高原植被物候变化及其对季节性气候变化的响应

      2021, 41(16):6600-6612. DOI: 10.5846/stxb202006301704

      摘要 (298) HTML (147) PDF 15.27 M (451) 评论 (0) 收藏

      摘要:受气候变化影响,全球范围内植被物候发生了显著变化,而目前针对不同植被分区类型下(荒漠草原区、典型草原区、森林草原区、落叶栎林区、落叶栎林亚区)植被物候变化及其对季节性气候变化响应的研究尚少。因此基于MODIS遥感归一化差值植被指数(MODIS NDVI:MOD13Q1)数据、中国植被区划数据及135个气象站点插值数据,利用Sen's斜率估计、Hurst指数和高阶偏相关分析等方法,研究黄土高原2001-2018年植被物侯变化及其对季节性气候变化的响应。结果表明:(1)黄土高原植被生长季始期(SOS,Start of Growing Season)主要集中在第96-144天,子植被分区由西北向东南方向,逐渐呈现提前趋势,71.0%的像元植被SOS整体提前0-2 d/10a (α=0.05),且在未来一段时间66%的像元植被SOS继续呈现提前趋势;植被生长季末期(EOS,End of Growing Season)主要集中在第288-304天,各子植被分区植被EOS变化基本保持一致,87.6%的像元植被EOS整体延迟0-3 d/10a (α=0.05),且在未来一段时间有80%的像元植被EOS继续呈现推迟趋势。(2)黄土高原植被SOS主要受各季节温度的影响;当年春季降水导致植被SOS提前,主要分布在黄土高原中部;上年夏季和上年秋季降水增加会导致植被SOS推迟;当年春季、上年秋季和年初冬季的温度升高均会导致植被SOS提前;各子植被分区植被SOS对不同季节降水的响应存在差异,而对不同季节温度的响应具有一致性。(3)黄土高原植被EOS主要受各季节降水和秋季温度的影响;不同季节降水增加均会导致大部分植被EOS推迟;当年秋季温度导致整体区域植被EOS推迟,且各子植被区植被EOS对当年秋季温度响应具有一致性。该研究可为大尺度植被物候影响因素提供新的认识,也为植被适应未来气候变化提供借鉴。

    • 吉林省蛟河市针阔混交林林层结构与地形的关系

      2021, 41(16):6613-6620. DOI: 10.5846/stxb202008042031

      摘要 (218) HTML (96) PDF 2.58 M (180) 评论 (0) 收藏

      摘要:探讨不同林层群落结构动态及其与地形因子之间的关系,为群落结构优化和可持续经营管理提供理论支持。基于吉林蛟河30 hm2针阔混交林固定监测样地的野外调查数据,以2010和2015年胸径(DBH)≥1 cm的木本植物为研究对象,分析了不同林层物种组成、林分密度、群落结构多样性差异及其5年间的动态变化,利用偏相关分析研究了不同林层群落结构特征和地形因子的关系。结果表明:(1)林下层物种丰富度略高于林冠层,林冠层蓄积生产力是整个森林群落蓄积生产力的主要贡献者,林下层的物种多样性和林分结构多样性变化较林冠层明显;(2)林冠层优势树种的重要值在群落演替过程中逐渐扩大,整个样地林冠层树木个体数量减少了175株,林下层树木个体增加了3503株;(3)地形因子中海拔是影响群落结构动态最主要的因子,通过影响土壤和光照等条件从而影响群落结构变化。该林分处于相对稳定状态,不同林层群落结构特征差异显著,正确把握地形因子与不同林层群落结构动态变化的关系对森林的可持续经营具有重要意义。

    • 凋落物添加和模拟氮磷沉降对红松凋落物木质素降解和碳释放的影响

      2021, 41(16):6621-6632. DOI: 10.5846/stxb202008132112

      摘要 (218) HTML (85) PDF 1.54 M (271) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对阔叶红松林和红松人工林2种林型凋落物处理(分别为不添加凋落物(原样组)、添加凋落物(双倍组)和去除凋落物(去除组)等3个处理)与模拟氮磷沉降(分别为对照CK (0 g N m-2 a-1、0 g P m-2 a-1)、低浓度氮磷(5 g N m-2 a-1、5 g P m-2 a-1)、中浓度氮磷(15 g N m-2 a-1、10g P m-2 a-1)和高浓度氮磷(30 g N m-2 a-1、20 g P m-2 a-1)等4个强度)原位培养试验,研究凋落物质量的增加与氮磷沉降及两种处理的耦合作用对碳(C)和木质素分解释放的影响。结果表明:凋落物添加在试验前期(6月)抑制人工林L层的C释放,促进H层的C释放;试验后期(10月)促进人工林L层C释放,而抑制H层的C释放。凋落物添加在前期(6月)是促进天然林L层C释放的,但在后期(10月)产生抑制作用。与L层相反,凋落物添加持续促进天然林H层的C释放。低、中浓度氮磷沉降显著促进了红松人工林和阔叶红松林L、H层C释放和木质素降解,但高浓度的氮磷添加会抑制C释放和木质素的降解,两种处理之间无交互作用。

    • 钠盐胁迫对藜科一年生草本植物生长和生物量分配的影响

      2021, 41(16):6633-6643. DOI: 10.5846/stxb202008142125

      摘要 (213) HTML (81) PDF 1.34 M (191) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取河西走廊荒漠绿洲过渡带典型藜科一年生草本植物雾冰藜、刺沙蓬和白茎盐生草为研究对象,分析不同浓度盐分(NaCl和NaHCO3,0、50、100、150、200 mmol/L)对3种藜科植物生长、繁殖和生物量分配的影响。研究结果表明:(1)钠盐胁迫下,3种藜科植物的存活率随盐浓度的增加呈下降趋势,雾冰藜和刺沙蓬在200 mmol/L NaCl和200 mmol/L NaHCO3胁迫下无法存活或存活率极低,白茎盐生草在200 mmol/L NaHCO3胁迫下无法存活;(2)钠盐胁迫显著抑制了刺沙蓬的生长和生物量积累,而一定浓度的盐分(50、100 mmol/L)可以促进雾冰藜和白茎盐生草的生长,较高浓度的盐分则抑制其生长;(3)3种植物的根冠比在钠盐胁迫下呈下降趋势,地上部生物量分配随盐浓度增加呈上升趋势,其中低盐胁迫下(50、100 mmol/L)繁殖分配比例增加明显,中高度盐胁迫下(150、200 mmol/L)茎、叶生物量分配比例增加显著,但根系生物量分配随盐分浓度增加而下降,这说明盐分胁迫下增加生物量在地上部的分配是藜科一年生草本植物应对盐胁迫的方式之一;(4) NaHCO3的胁迫作用大于NaCl,3种植物中,白茎盐生草的耐盐性最强,而雾冰藜和刺沙蓬的耐盐能力较差。

    • 意大利苍耳与乌拉尔甘草种间竞争能力比较

      2021, 41(16):6644-6653. DOI: 10.5846/stxb202008222191

      摘要 (186) HTML (78) PDF 1.24 M (209) 评论 (0) 收藏

      摘要:意大利苍耳已经开始入侵乌拉尔甘草农田,然而对其入侵后果目前知之甚少。通过研究意大利苍耳与乌拉尔甘草的种间竞争关系,以期为意大利苍耳对乌拉尔甘草农田生态系统的入侵能力及入侵后果的评估提供试验依据。模拟了甘草农田的土壤水肥条件,采用取代试验法,设置意大利苍耳与乌拉尔甘草的单种种植和混种种植2种种植模式,待意大利苍耳生育期结束后进行收获,分别比较了该两种植物的个体生长及生物量积累在单种种植与混种种植两种处理间的差异,并比较单种和混种模式下乌拉尔甘草的地下器官中甘草酸含量的差别,通过计算相对产量、相对竞争强度和竞争攻击系数来比较该两种植物种间竞争能力的相对强弱。结果表明:与单种模式相比,混种模式下意大利苍耳个体生长的形态学性状和有性繁殖能力均有显著增加,其株高、冠幅和种子数量较单种处理分别增加了13%、27%和56%。而乌拉尔甘草的个体生长及克隆繁殖能力均显著降低,其根瘤的形成也受到显著的抑制,混种处理的乌拉尔甘草的株高、冠幅、根总长度、根总表面积、根平均直径以及根瘤数量比单种处理分别下降了35%、45%、55%、63%、19%和76%。单种处理下每株甘草根状茎的平均条数为3条,而与意大利苍耳混种后,其根状茎的发育被完全抑制。与单种处理相比,混种处理中的意大利苍耳生物量积累均显著的增加了,其中根、茎、叶、果实及总生物量与单种模式相比分别增加了84%、73%、84%、73%和77%,而混种模式却极显著降低了乌拉尔甘草生物量和地下器官甘草酸含量的积累,使其根、茎、叶、总生物量以及甘草酸含量与单种模式相比分别下降了72%、80%、65%、71%和63%。混种模式中的意大利苍耳相对产量(RYa)大于1,而乌拉尔甘草相对产量(RYb)小于1,表明意大利苍耳受到邻株同种其他个体的种内竞争压力大于来自邻株乌拉尔甘草的种间竞争压力,而乌拉尔甘草受到邻株同种其他个体的种内竞争压力则小于来自邻株意大利苍耳的种间竞争压力。混种模式中的意大利苍耳相对竞争强度(RCIa)小于0,其竞争攻击系数(Aq)大于0,而乌拉尔甘草的相对竞争强度(RCIb)则在0-1之间,其竞争攻击系数(Ab)小于0,表明在该两种植物的混生群落中,乌拉尔甘草的竞争能力弱于意大利苍耳。总体来看,在二者混生的群落中,意大利苍耳在竞争中占据明显的优势地位,对乌拉尔甘草的产量和品质均造成强烈的负面影响。

    • 茜草科二型花柱植物滇丁香传粉精确性研究

      2021, 41(16):6654-6664. DOI: 10.5846/stxb202101270279

      摘要 (219) HTML (86) PDF 3.12 M (179) 评论 (0) 收藏

      摘要:异型花柱是一种受遗传因素控制的花型多态性现象,其适应意义在于提高不同花型间传粉精确性,从而促进异交。为检验二型花柱植物滇丁香(Luculia pinceana)是如何促进异交并确定有效传粉者的类型,实验统计自然种群中长、短柱型的植株数量,测量花部特征,统计自然种群植株柱头上的型间花粉落置的数量和比例,比较型内、型间花粉的萌发率以及花粉管长度,比较不同人工授粉处理结实情况,观察传粉昆虫类型并测量虫体特征。结果表明(1)滇丁香自然居群中长、短柱型植株的数量没有显著性差异。长柱型的筒深、筒直径、开口直径、雄蕊长和柱头长均显著小于短柱型,而长柱型的叶片长和宽、雌蕊长、花药体积、花粉粒体积、柱头厚均显著大于短柱型。(2)自然种群植株柱头上型间花粉所占比例显著低于型内花粉的比例。(3)型间授粉的花粉萌发率以及花粉管长度均大于型内授粉和混合授粉。(4)型间授粉的结实率显著高于型内授粉的结实率,型内授粉具有一定的结实。(5)夜行性长喙条背天蛾(Cechenena lineosa)是滇丁香的有效传粉者,其吻长和滇丁香的花筒深相适应。本研究表明二型花柱植物滇丁香主要是通过与其花部特征相匹配的长喙天蛾实现有效的传粉,通过促进型间花粉的萌发和花粉管的伸长而有利于型间授粉结实,提高传粉精确性。

    • 无人机近景摄影技术在崖壁植物多样性研究中的应用

      2021, 41(16):6665-6678. DOI: 10.5846/stxb202008282243

      摘要 (241) HTML (111) PDF 6.73 M (206) 评论 (0) 收藏

      摘要:崖壁植物具有不可及或不易及的特点,有关崖壁植物的调查一直面临着高成本、高风险和难鉴定的难题。本研究创新性地提出一种采用无人机近景摄影技术对崖壁植物拍照及专家鉴定的调查方法,通过分析崖壁植物群落的Margalef、Simpson与Pielou这3种多样性指数的变化,探究海拔、光照、立地条件与水汽条件这4种因子对崖壁植物多样性的影响。研究结果表明:本次调查共发现崖壁植物267种,分属于58科、140属;崖壁植物物种数目与海拔高度变化服从正态分布,物种数量在中海拔700-800m达到峰值,Simpson指数与Pielou指数在低海拔时达到最高,随海拔的升高而下降,但不表现出明显的变化规律;崖壁植物在不同的立地条件下,植物群落的物种组成、优势种类与出现频率均有所不同;崖壁植物的相关性分析显示,在光照条件出现差异或立地条件不同时,崖壁植物各指数之间存在着不同的显著性关系;近水崖壁植物与对照组的分析结果对比显示,崖壁植物的数量与物种组成受崖壁间水汽条件的影响,崖壁水汽条件越高的地区有着更丰富的植物种类。本研究表明崖壁植物的分布特征是受海拔、光照、立地条件以及水汽条件等多因素的综合作用而成。

    • 降水量与氮添加对荒漠草原生态系统碳交换的影响

      2021, 41(16):6679-6691. DOI: 10.5846/stxb202009092351

      摘要 (261) HTML (99) PDF 2.54 M (206) 评论 (0) 收藏

      摘要:为深入了解降水格局改变和氮沉降增加对荒漠草原生态系统碳交换的影响机制,于2017年在宁夏荒漠草原设立了降水量变化(减少50%、减少30%、自然降水量、增加30%以及增加50%)和氮添加(0和5 g m-2 a-1)的野外试验,研究了2019年生长季(5-10月份)净生态系统碳交换(Net ecosystem carbon exchange,NEE)、生态系统呼吸(Ecosystem respiration,ER)和总生态系统生产力(Gross ecosystem productivity,GEP)的时间动态,分析了三者与植被组成以及土壤属性的关系。NEE、ER和GEP日动态和月动态均呈先增加后降低,NEE在整个生长季表现为净生态系统碳吸收。0和5 g m-2 a-1氮添加下,减少降水量显著降低了NEE、ER和GEP (P<0.05),增加30%降水量显著提高了三者(P<0.05)。相同降水量条件下,氮添加不同程度地提高了NEE、ER和GEP,且其效应在增加50%降水量时较为明显。净生态系统碳吸收(-NEE)、ER和GEP与群落生物量、牛枝子(Lespedeza potaninii)以及草木樨状黄芪(Astragalus melilotoides)生物量正相关。三者亦随Patrick丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数的增加而增加。本文结果意味着,减少降水量降低了土壤水分和养分有效性、抑制了植物生长,从而降低了生态系统碳交换。适量增加降水量则可能通过提高土壤含水量、刺激土壤酶活性、调节土壤C : N : P平衡特征等途径,促进了植物生长和物种多样性,从而提高了生态系统碳汇功能;氮添加亦促进了生态系统碳交换,但其与降水的交互作用尚不明显,需通过长期观测进行深入探讨。

    • >学术信息与动态
    • 基于CiteSpace的驱动力-压力-状态-影响-响应分析框架研究进展

      2021, 41(16):6692-6705. DOI: 10.5846/stxb202007301991

      摘要 (321) HTML (84) PDF 9.94 M (337) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于1998-2019年Web of Science (WOS)数据库以及CNKI(中国知网)数据库收录的应用驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)分析框架的中英文文献,以信息可视化分析软件CiteSpace进行关键词共现聚类分析、文献共被引聚类分析及可视化图谱展现,对国内外学者应用DPSIR的研究进行系统分析。结果表明:(1)国内外DPSIR分析框架研究发展都经历了形成期-成长期-快速发展期3个阶段;(2)国内外框架应用侧重点不同,基于关键词共现聚类分析发现,当前国际研究热点在海洋及海岸带生态系统、生物多样性、决策系统构建等方面;国内热点在资源可持续利用、区域生态环境安全等方面;(3)国内外学者在DPSIR框架改进与完善方面侧重点不同,各有优势;国内研究应用方向分支少,较集中;(4)DPSIR框架国内未来应用重点可能在于人类社会及自然气候为主的驱动机制的探究。该研究可为国内拓展DPSIR应用领域、推动可持续发展战略提供参考。

    • >封底
    • 封底

      2021, 41(16):6706-6706.

      摘要 (112) HTML (0) PDF 1.23 M (196) 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

  • 浏览排行
  • 引用排行
  • 下载排行
按检索
检索词