• 2021年第41卷第20期文章目次
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      2021, 41(20):0-0.

      摘要 (144) HTML (0) PDF 24.96 M (323) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 植物功能性状与森林生态系统服务的关系研究综述

      2021, 41(20):7901-7912. DOI: 10.5846/stxb202103270805

      摘要 (421) HTML (151) PDF 3.20 M (530) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物功能性状途径是揭示生物多样性与生态系统服务关系的重要视角,尽管植物功能性状与生态系统服务的关系在单一地点的研究取得突出进展,但对于植物功能性状与生态系统服务的关系仍缺乏整体认识。以森林生态系统为对象,通过系统文献检索及筛选,收集了216篇文献,应用整合分析和二分网络分析等方法,探讨了植物功能性状对森林生态系统服务及其权衡与协同关系的影响。结果表明:植物叶片功能性状关注最多,占研究性状数量的48%,生态系统服务中关注最多是生物量、土壤肥力、病虫害控制和固碳服务;81.1%的植物功能性状与生态系统服务关系组表现为稳定的正向或负向关系,而关联植物功能性状多的生态系统服务(生物量、固碳服务、土壤水分、土壤肥力和病虫害控制)往往与植物功能性状表现为不稳定关系;森林生态系统中存在6组"植物功能性状-生态系统服务簇(简称"性状-服务簇"):水循环相关的性状-服务簇、土壤保持相关的性状-服务簇、物质生产相关的性状-服务簇、灾害控制相关的性状-服务簇、养分循环相关的性状-服务簇和授粉相关的性状-服务簇,揭示了各性状-服务簇内生态系统服务的权衡或协同关系以及与各性状-服务簇关系密切的植物功能性状。该研究从总体上阐明了植物功能性状与森林生态系统服务关系的研究重点和进展、揭示了植物功能性状对森林生态系统服务影响效应的方向和强度,可为深化森林生态系统服务形成机制认识以及协调生态系统服务权衡关系提供科学依据。

    • 森林生态系统粗死木质残体碳储量研究进展

      2021, 41(20):7913-7927. DOI: 10.5846/stxb202012293309

      摘要 (157) HTML (113) PDF 1.03 M (238) 评论 (0) 收藏

      摘要:粗死木质残体(CWD)是森林生态系统重要的结构性与功能性单元,作为连接植被碳库与土壤碳库的关键纽带,对全球森林生态系统碳循环发挥着重要而独特的作用,越来越多的学者开始关注CWD碳储量相关研究。系统阐述了国内外CWD碳储量研究的发展历程、研究范围与基本特征等内容,总结概括了CWD体积测算、CWD碳浓度估算等碳计量相关方法的研究进展。通过梳理发现:国内外学者对CWD碳储量的研究仍处于初级阶段,主要集中于探讨不同树种、不同林龄、不同腐解等级、不同海拔、不同存在形式的森林CWD碳储量分布特征,而较少关注CWD碳库对土壤碳库和植被碳库的作用机制以及对未来气候变化的响应和反馈机制;CWD碳计量方法较为单一,普遍采用的是传统的"生物量-碳浓度法",而运用机器学习算法对CWD碳储量进行估算的研究尚不多见。此外,相对国外研究而言,国内研究主要局限于小尺度范围。文章据此提出未来CWD碳储量研究的发展方向:(1)拓展研究尺度,建立CWD碳储量长期观测体系;(2)深入开展不同森林生态系统CWD碳储量对气候变化的响应机制研究;(3)探索更加多元化的CWD碳储量计量方法;(4)深入探讨CWD碳库对土壤碳库与植被碳库的影响与作用机制。

    • 土壤铁矿物形态转化影响有机碳固定研究进展

      2021, 41(20):7928-7938. DOI: 10.5846/stxb201911122389

      摘要 (158) HTML (110) PDF 945.84 K (420) 评论 (0) 收藏

      摘要:铁是地壳中丰度第四高的元素,其可通过多种方式影响土壤有机碳累积,尤其铁氧化物与土壤有机碳相互作用形成的稳定有机-矿物复合物,被认为是土壤可溶性有机碳长期固定的关键地球化学机制。促进土壤固定有机碳不仅可以提高土壤质量和肥力,还是应对全球气候变化的主要策略之一。然而,铁活跃的氧化还原反应和多样化的赋存形态,使其转化过程对土壤有机碳累积和稳定性的影响结果受到诸多生物和非生物因素调控。从不同角度,结合多学科的研究成果,综述了近年来国内外关于铁矿物形态转化影响土壤有机碳固定的相关研究,包括铁矿物形态转化过程、土壤有机碳固定机制、铁矿物形态转化影响土壤有机碳固定的机制及其主要影响因素(各种环境条件、自身的铁矿物性质、碳源质量等方面),强调铁在土壤有机碳固定过程中的重要作用。对铁固定土壤有机碳的相关研究提出了建议,为今后研究提供相关参考。

    • 不同食性野生鸟类肠道微生物研究进展

      2021, 41(20):7939-7945. DOI: 10.5846/stxb202004250995

      摘要 (106) HTML (107) PDF 856.84 K (201) 评论 (0) 收藏

      摘要:肠道微生物是庞大而多样的微生物群落,通过促进营养摄取、宿主防御、免疫调节等,在维持机体健康方面起着至关重要的作用。宿主外部或内部环境的任何变化都会影响肠道微生物的组成,鸟类具有复杂的生活史和多样化的食性,飞翔生活使它们的生理活动面临更大的选择性压力,导致肠道微生物菌群的变化更加复杂。近年来,随着基因测序技术的发展以及对鸟类肠道微生物研究的日益重视,导致了鸟类肠道微生物研究呈指数增长。但目前的研究主要以家禽为主,野生鸟类肠道微生物报道则相对较少。野生鸟类肠道微生物结构变化及其维持机制等的研究仍处于起步阶段,有较大的研究空间。从植食性、肉食性、杂食性三种食性的鸟类肠道微生物组成及特点、影响因素等方面对前人的文献进行了全面梳理,以期为野生鸟类肠道微生物研究提供参考。总的来说,植食性鸟类肠道微生物多样性最低,以高丰度的变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)为主;而杂食性鸟类肠道微生物多样性最高。遗传、生活史特征、人类活动、城市化、圈养行为等对鸟类肠道微生物的组成具有显著性的影响。

    • 绿色基础设施的生态及社会功能研究进展

      2021, 41(20):7946-7954. DOI: 10.5846/stxb202009222471

      摘要 (134) HTML (97) PDF 857.23 K (311) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着城市化进程的加快,城市硬化地表不断挤占透水表面,使得绿色基础设施规模不断下降、破碎化程度逐渐加大,严重影响了绿色基础设施服务功能的有效发挥。绿色基础设施的发展经历了早期萌芽、初步形成和快速发展三个阶段,主要在宏观尺度研究区域生态安全,中观尺度促进城市可持续发展,微观尺度解决社区生态环境问题。目前绿色基础设施的研究内容集中在其生态功能和社会功能两个方面,主要关注调蓄降雨径流、消减非点源污染、调节区域微气候、居民健康与福祉和空间布局公平性。而供需结构的合理配置也是决定绿色基础设施服务水平的关键因素。未来的研究应加强与相关学科的交叉融合,完善绿色基础设施功能的测度与评估方法,将绿色基础设施建设与实际规划相结合,以期为区域可持续发展和国家生态文明建设提供支撑与保障。

    • >研究论文
    • 后疫情时代全球可持续发展目标加速行动的推动

      2021, 41(20):7955-7964. DOI: 10.5846/stxb202010082565

      摘要 (123) HTML (111) PDF 6.17 M (179) 评论 (0) 收藏

      摘要:“SDGs加速行动”是国际组织、政府部门、私营机构和其他利益攸关方为加快落实2030年可持续发展议程采取的全球行动。2019年联合国可持续发展目标峰会后,政府、国际组织、私营部门等提出了214项SDGs加速行动。2019年爆发的新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)对实现可持续发展目标带来了系列影响,后疫情时代如何推动全球SDGs加速行动的实施成为重要的问题。对可持续发展评估报告(2019)和可持续发展目标加速行动等政策文件进行信息提取,建立加速行动匹配性指数模型和各国应对新冠疫情的恢复力指数模型,根据匹配性-恢复力分类体系将各国按照17项可持续发展目标分为9类,为推动后疫情时代全球可持续发展目标加速行动提供支撑。研究发现:(1)现有可持续发展目标加速行动的实施与区域需求不匹配,且这种不匹配的情况在COVID-19爆发前已经出现;(2)加速行动的实施受限于现有可持续发展水平和国家经济基础,区域关注的可持续发展目标与其自然地理位置和社会发展水平有着密切的关系,多边组织机构和其他利益攸关方需要在发展中国家大力推动可持续发展加速行动;(3)下一步实施加速行动需要加强国际间的合作,根据分类框架和可持续发展目标的关联关系,分重点推进加速行动的实施,完善可持续发展指标监测体系,分类设立后疫情时代不同时期的阶段目标,分阶段循序渐进,定期反馈追踪,以在2030年促进17项可持续目标的实现。

    • 近40年野骆驼历史分布区土地利用变化及生境破碎化驱动因素

      2021, 41(20):7965-7973. DOI: 10.5846/stxb202102250516

      摘要 (148) HTML (116) PDF 2.23 M (206) 评论 (0) 收藏

      摘要:野骆驼是中亚地区重要的迁徙物种,历史上完整、连续的野骆驼栖息地目前已成为孤岛状。为了解野骆驼历史分布区受人类活动的影响,明确造成其历史分布区破碎化的驱动因素,研究选取土地利用和道路两个因素,通过对近40年来的野骆驼历史分布区土地利用变化和动态度分析,以及道路密度和影响域计算,定量评估野骆驼历史分布区景观格局,以期为野骆驼栖息地整体连通性的改善,避免或缓解线性基础设施建设对野骆驼栖息地的影响提供科学的建议。结果表明:(1)近40年,野骆驼历史分布区内以未利用土地和草地为主体的格局保持不变,尤其是沙地、戈壁为主的未利用土地始终占比很大(>80%);(2)野骆驼历史分布区范围内道路密度为0.0410 km/km2,但道路的阻隔作用明显,野骆驼当前分布区呈3个孤岛的格局与道路隔离形成的景观格局是一致的;(3)野骆驼历史分布区斑块数为914个,西部历史分布区斑块数为78个,远低于中部的373个和东部的463个,斑块数和平均斑块面积两个景观指数表明西部的栖息地破碎化程度比中部和东部栖息地要低;(4)从最大斑块指数来看,残存的大面积、无路区斑块是当前野骆驼种群得以存续的庇护所。根据当前的景观格局和破碎化状况,西部分布区和中部分布区间通过实施科学的栖息地连通和廊道建设规划,将极有可能实现两个孤立种群的交流连通,中部分布区和东部分布区间种群已基本无连通的可能。建议将更多的保护资源和努力投入到西部和中部分布区种群的维持和连通。在未来的道路规划建设和布局中,要考虑道路规划和建设对野骆驼最小生境面积的影响,并且要将影响评估尺度放大到整个野骆驼历史分布区的尺度上考虑道路的阻隔作用。

    • 模拟多情景下白洋淀流域土地利用变化及生态系统服务价值的空间响应

      2021, 41(20):7974-7988. DOI: 10.5846/stxb202012243264

      摘要 (142) HTML (107) PDF 13.48 M (365) 评论 (0) 收藏

      摘要:模拟多情景下白洋淀流域土地利用变化引起的生态系统服务价值改变,对保障流域生态安全和提升区域生态系统服务价值能力具有重要意义。选取白洋淀流域上下游所涉及的河北省相关县级行政区为研究区,以1990、2000、2010、2020年4期遥感影像及统计年鉴为基础数据,分析和测算30年间白洋淀流域的土地利用与生态系统服务价值变化,在此基础上利用CA-Markov模型模拟2035年趋势延续、均衡发展和统筹发展等3种情景下研究区土地利用变化情况,估算各情景下生态系统服务价值,利用网格工具可视化表达3种情景下生态系统服务价值的空间分布状况以及集聚程度。研究结果表明:①1990-2020年白洋淀流域土地利用变化最明显的特征是耕地面积锐减,建设用地迅速扩张,30年间耕地面积减少了122776.99hm2,建设用地增加了167369.74hm2。②1990-2020年研究区生态系统服务价值分别为852.59亿元、788.26亿元、796.95亿元和784.68亿元,总体呈波动下降的趋势。③在趋势延续、均衡发展和统筹发展等3种模拟情景下,生态系统服务价值依次为785.36亿元、807.26亿元、812.46亿元。研究区生态系统服务价值整体呈现西北高东南低的空间分布特征。④ESV值的热点和冷点分布范围较大且集聚性较强,热点区域主要集中在西北部山地区域,冷点区域主要分布在研究区东南部平原地区以及研究区西北部的部分区域。模拟白洋淀流域未来土地利用变化趋势,探寻不同情境下生态系统服务价值的响应有利于构建流域国土空间开发保护新格局,为今后全面推进白洋淀流域的可持续发展提供科学基础和决策参考。

    • 土地利用驱动的土壤性状变化影响微生物群落结构和功能

      2021, 41(20):7989-8002. DOI: 10.5846/stxb202012133169

      摘要 (152) HTML (109) PDF 2.38 M (217) 评论 (0) 收藏

      摘要:微生物在调节陆地生态系统地球化学循环过程中具有重要作用。土地利用方式改变显著影响土壤微生物群落结构和功能,但对土地利用驱动的土壤性状变化与微生物群落结构和功能关系的研究相对匮乏。依托长期定位监测试验(始于1984年),通过16S rRNA基因片段和ITS高通量测序,研究了土地利用方式(裸地、农田、草地)驱动的土壤碳氮变化对微生物群落结构和功能的影响。结果表明:对于细菌群落而言,裸地中α-多样性最高、其次是草地、农田中最低,农田和草地中细菌优势菌群变形菌(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)相对丰度较裸地低4.5%、3.9%和5.5%、3.8%;对于真菌群落而言,裸地子囊菌门(Ascomycota)相对丰度最高、农田次之、草地最低;化能异养型、好氧化能异养型细菌相对丰度裸地显著高于农田和草地(P<0.05),而硝化型和好氧氨氧化型细菌裸地显著低于农田和草地(P<0.05);腐生型真菌相对丰度大小排序为:裸地>农田>草地。细菌群落变化主要与土壤容重、全氮、矿质氮、C : N比和微生物量碳有关,而真菌群落与土壤矿质氮有关。细菌和真菌功能菌群主要受土壤容重、土壤有机碳、土壤全氮、C : N比和微生物量碳影响。因此,土壤容重、土壤全氮、土壤有机碳、C : N比、微生物量碳、矿质氮差异可能是影响不同土地利用方式中微生物群落和功能变化的主要因素。

    • 南四湖流域关键生态系统服务的时空权衡关系

      2021, 41(20):8003-8015. DOI: 10.5846/stxb202011102900

      摘要 (101) HTML (97) PDF 15.23 M (309) 评论 (0) 收藏

      摘要:从多尺度科学地研究流域各生态系统服务间的权衡与协同关系,对流域实现经济发展与生态保护双重目标具有重要研究意义。运用InVEST模型模拟评估产水量、水质净化、土壤保持、碳存储、生物多样性维持和授粉等6类区域关键生态系统服务,并通过热点分析、相关分析和主成分分析,定量分析自改革开放以来(1980-2018年)这些生态系统服务的时空变化及其在不同尺度上的权衡关系。结果表明:(1)南四湖流域产水服务呈上升趋势,而水质净化、土壤保持、碳储存、生境质量、授粉等服务则总体呈下降趋势。(2)研究区东部林地和草地广布,是碳存储、生境质量和授粉服务的高值区,而建设用地分布的地区是产水量和土壤保持服务的高值区。(3)产水量与水质净化服务之间呈权衡关系,水质净化与生境质量、碳存储与授粉之间则存在较强的协同关系。(4)在子流域尺度上主要是存在着供给服务(产水量)与调节服务(水质净化和土壤保持)、供给服务(产水量)与支持服务(生境质量)之间的空间权衡关系;在县域尺度上,供给服务、调节服务与支持服务(产水量、水质净化、碳存储、生境质量和授粉)之间主要是空间协同关系,两个尺度之间具有较大差异。研究结果可为管理者在合适的空间尺度上制定相应的政策提供科学支撑,促进南四湖流域生态环境和社会经济协同发展。

    • 陕北煤炭基地榆神矿区生态系统弹性力时空演变分析

      2021, 41(20):8016-8029. DOI: 10.5846/stxb202011102909

      摘要 (99) HTML (100) PDF 14.41 M (360) 评论 (0) 收藏

      摘要:陕北榆神矿区是我国重要的煤炭生产基地,生态环境脆弱,分析煤炭开采对该区域生态系统稳定性的影响对矿区生态修复具有重要意义。以榆神矿区所在流域为研究对象,基于近10年土地利用确定了工矿活动直接和间接影响区的时空演变特征,通过建立生态弹性力指标体系,结合空间主成分分析法综合评估了工矿活动对矿区生态系统弹性力的影响。结果表明:(1)近10年研究区生态环境明显改善,林地草地面积明显增加,但是煤炭开发用地也大幅增加,从8.4 km2增加至14.2 km2;(2)榆神矿区生态系统弹性力主要受植被覆盖度和地下径流量的影响,2009-2015年,煤炭开发直接影响区和间接影响区生态弹性力呈下降趋势,相比之下,2018年煤炭开发不同影响区生态弹性力明显增加;(3)煤炭开采活动引发的地质环境问题致使矿区生态环境退化,导致煤炭开发直接影响区生态弹性力低于间接影响区,平均低9.23%,因此及时采取修复治理措施降低煤炭开发引起的地质环境问题对改善矿区生态环境至关重要。研究结果可为榆神矿区的生态保护管理与健康可持续发展提供决策参考。

    • 黄河中下游影响区生态空间和生态指数变化评估

      2021, 41(20):8030-8039. DOI: 10.5846/stxb202007061754

      摘要 (146) HTML (109) PDF 11.81 M (614) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄河中下游影响区人地关系复杂,受到自然和人类活动交叠影响,厘清该区域的生态空间及其生态指数变化对实现黄河流域生态保护与高质量发展这一国家战略具有重要意义。对黄河中下游影响区的生态空间时空格局演化和生态状况进行定量分析,具体包括基于土地利用遥感监测数据的生态空间演变分析和基于纯遥感驱动的遥感生态指数RSEI (Remote Sensing Ecological Index)分析,从而完整刻画了2000-2020年黄河中下游影响区生态环境的动态变化格局。研究结果显示:(1)从土地利用类型变化来看,黄河中下游影响区主要土地利用类型是耕地,占研究区的70%;近20年以来耕地和建设用地变化明显,耕地面积减少了2.15%(约9849km2),建设用地增加了30.75%(约11146km2),且建设用地的扩张主要以侵占耕地为主;(2)从生态空间类型变化来看,研究区半生态用地面积变化较大,主要向弱生态用地转变,发生在城市地区;天津市、河北省以及山东省的沿海地区生态空间类型由弱生态用地转为生态用地;黄河流域河南段可以明显看出半生态用地向生态用地的转变;(3)从生态级别来看,近20年来生态级别为"差"和"较差"的面积有所减少,由2000年的38.85%减少至2020年的23.01%,生态级别为"中等"和"良"的面积有所上升,由2000年的45.54%增加至2020年的73.71%,生态级别为"优"主要分布在河南省、江苏省和安徽省周边;黄河滩区内外生态环境质量相当,均呈缓慢上升趋势。本研究利用遥感大数据完整地对黄河中下游影响区的生态空间及其对应生态状况进行了长时间序列的监测与评估,为总体认知和把握该区的生态状况提供了基础支撑。

    • 城市公园春季声景观与植被结构的关系

      2021, 41(20):8040-8051. DOI: 10.5846/stxb202011192976

      摘要 (108) HTML (151) PDF 5.57 M (212) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市公园是城市生态系统的重要组成部分和城市生物多样性热点地区,具有丰富的声景观资源。由于声景观及声学方法具有信息量大,成本低,低侵入的特点,因此其研究和应用对生态系统健康及监测具有较高价值。声景观研究通过总结生物声的活动或多样性来衡量生物多样性。记录了北京20个城市公园的春季声景观,使用定量方法描述了声景观特征与变化;测试三种了已被证明与生物多样性相关并被广泛使用的声学指数(BIO、ADI、NDSI)与植被群落关系,完成了城市环境中声景观与环境关系的初步探究。研究结果表明:(1)声学指数能够有效表征城市公园声景观信息,具有显著的时间动态特性,能准确反映鸟类黎明合唱等重要生物生态活动;(2)声学强度指数也具有显著的时间动态变化和沿频率梯度的变化,不同的频率区间反映了不同声学群落的活动信息;(3)植被结构尤其是垂直结构对声景观起着重要作用,垂直异质性越大,声学多样性越高。发现支持声景观作为公园植被状况的度量,强调了其作为生物多样性和生态系统健康状况监测方法,用于城市管理和可持续发展的巨大潜力。

    • 旅游型乡村生态空间演化与重构——以茶陵县卧龙村为例

      2021, 41(20):8052-8062. DOI: 10.5846/stxb202012223245

      摘要 (101) HTML (111) PDF 10.40 M (415) 评论 (0) 收藏

      摘要:旅游型乡村生态空间系统重构是乡村可持续发展的关键。以典型旅游型乡村茶陵县卧龙村为例,结合PRA方法(Participatory Rural Appraisl,又称参与性乡村评估)反演生态空间不同发展阶段并分析其演变特征,运用生态敏感性评价及最小阻力模型等定量方法系统分析生态空间构成要素,探索生态空间重构方法。研究表明:卧龙村生态空间由6个生态源地、15条生态廊道和22个生态节点构成,各类要素存在空间分布不均衡,空间结构不合理,生态功能不强等问题。按生态空间发展的四个阶段分析,其演变特征呈现出明显的规模递减性、时空差异性和功能复合性。可采取新增源地、调整廊道、提升节点等措施,构建以7个生态源地、14条生态廊道和19个生态节点为主的生态空间重构路径,对空间要素采取分类管控、生态空间结构优化及生态规划引导等措施。生态空间重构研究可为乡村生态保护和乡村振兴战略实施提供理论参考与案例借鉴。

    • 中国旅游业碳均衡区域差异及其影响因素

      2021, 41(20):8063-8075. DOI: 10.5846/stxb202009032297

      摘要 (89) HTML (134) PDF 1.25 M (233) 评论 (0) 收藏

      摘要:碳均衡分析是新时期旅游业绿色、低碳发展的重要研究方向之一。立足"源-汇"视角,运用旅游碳赤字测度模型和Theil指数研究了2008-2017年中国旅游业碳均衡状态及其区域差异,并基于K-means cluster和典范对应分析方法探究了各省域碳均衡分布与影响因子之间的关系。结果表明:研究期内中国旅游业碳排放远高于碳承载力,导致旅游碳赤字均值由515万t上升至1358万t,旅游业发展始终处于碳失衡状态;Theil指数的结果进一步反映了旅游碳赤字存在区域差异性,这种差异主要源于地带内差异,而地带内差异主要是由东部和西部地带内的差异引起的;各省域可以分为旅游业碳排放最低型、旅游碳承载力最高型、旅游碳赤字较高型、旅游碳赤字最高型四类;结合K-means cluster和典范对应分析的结果可以识别出影响碳均衡状态的正负向因子,并为实现各区域旅游业碳均衡指明了差异化的发展路径。

    • 自然保护地整合优化的景观格局变化分析——以贵州省思南县为例

      2021, 41(20):8076-8086. DOI: 10.5846/stxb202011102892

      摘要 (98) HTML (102) PDF 4.34 M (219) 评论 (0) 收藏

      摘要:自然保护地整合优化是我国重构自然保护地体系、衔接三条控制线划定、完善国土空间规划的重要举措。利用自然保护地整合优化成果、国土三调数据,综合运用GIS空间分析、景观格局指数和保护地边界分析法,对贵州思南县自然保护地整合优化各阶段景观格局的变化特征及其合理性进行了分析。结果表明:(1)整合优化后土地利用/覆盖组成变化显著,耕地、建设用地显著减少,优势景观林地面积增加。(2)整合优化后,思南县自然保护地景观异质性降低、优势度增强、破碎度增加。(3)各斑块类型的复杂性和异质性降低,林地优势度增强,但耕地、园地的破碎度增加,整合优化未造成优势景观的破碎化。(4)整合优化后,自然保护地边界复杂度显著提高,自然保护区、地质公园变化最明显,将给自然保护地勘界定桩增加难度。(5)耕地、建设用地、林地变化是思南县自然保护地景观格局变化的主要因素,耕地、建设用地主要作为矛盾调出自然保护地,而林地则主要作为破碎化斑块伴随矛盾一并调出。本研究自然保护地整合优化方案围绕矛盾和问题开展调整,所反映的景观格局变化,与整合优化调整规则限定的内容相适应,整合优化方案总体可行、合理。由于存在的破碎化、边界复杂化、区域分离等问题,在整合优化过程中应进一步优化调整规则,统一数据精度,尽量避免此类问题的产生。景观格局指数变化所反馈的信息可为自然保护地整合优化的科学开展及其成果的合理性评价提供一定参考,引入成果评估机制对自然保护地整合优化工作具有重要意义。

    • 基于斑块尺度的云南省景观生态安全时空演变及归因

      2021, 41(20):8087-8098. DOI: 10.5846/stxb202011223001

      摘要 (116) HTML (108) PDF 9.22 M (257) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着人类活动的需求增强和范围扩张,建设开发、农林种植等行为不断侵占和切分原有土地系统,导致区域景观斑块小型化和破碎化,产生了诸多生态问题。云南既是我国西南生态安全屏障,同时也是生态环境比较脆弱敏感的地区,研究云南省景观生态安全及其影响因素,对区域、国家乃至国际生态安全具有重要意义。以云南省为研究对象,提出基于斑块尺度的景观生态安全评价方法评估云南省1990-2018年近三十年的景观生态安全,采用空间自相关方法分析其时空演变规律,并通过地理探测器识别影响景观生态安全的主要驱动因子。结果表明:(1)与传统生态安全评价模型相比,斑块尺度的景观生态安全模型对区域内部景观生态安全的变化更敏感,能够反映区域内部多年景观生态安全状况的细微变化。(2)云南省1990-2018年整体生态安全成本成波动上升趋势,其中"三屏两带"地区的景观生态安全状况提升明显,而滇中城市群外围以及滇东南喀斯特地带的部分区域有所下降。云南省景观生态安全的Global Moran's I指数平均值为-0.293,区域内部斑块破碎,空间分布上具有离散性。(3)云南省景观生态安全状况目前主要受到人口密度、年平均温度和海拔高度的影响;从交互驱动方面看,云南省景观生态安全空间分布是自然和人文因子共同作用的结果,其中自然因子的交互驱动作用更明显。研究结果可为云南省景观生态安全格局优化提供理论支撑与科学依据。

    • 基于InVEST模型的金沙江流域干热河谷区水源涵养功能评估

      2021, 41(20):8099-8111. DOI: 10.5846/stxb202101050035

      摘要 (145) HTML (119) PDF 7.84 M (227) 评论 (0) 收藏

      摘要:以金沙江流域干热河谷区1990年、2000年、2010年和2019年4期Landsat遥感影像为基础数据,通过目视解译和最大似然相结合的方法进行土地利用类型分类,定量分析金沙江流域干热河谷区土地利用类型的时间变化与空间转移过程;采用InVEST模型,结合气象、土壤和地形等数据评估了1990-2019年金沙江流域干热河谷区及不同土地利用类型的产水功能和水源涵养功能。结果表明:1)1990-2019年金沙江流域干热河谷区土地利用类型以草地、乔木林地和耕地为主;近30年来,灌木林地、建设用地、交通运输用地和水域的面积不断增加,建设用地面积增幅最大;草地、乔木林地、耕地和裸地面积均减少。2)1990-2019年,建设用地、灌木林地、交通运输用地和水域面积的增加来源于草地、耕地和乔木林地。3)金沙江流域干热河谷区多年平均产水量为26.09×108 m3,水源涵养量为7.26×108 m3,产水量的变化与分布直接影响着区域的水源含养量;平均水源涵养能力68.74 mm,呈现上升-下降-上升的波动变化趋势。4)1990-2019年不同土地利用类型的水源涵养量变化明显,不同地类平均水源涵养量的大小依次为耕地 > 草地 > 建设用地 > 乔木林地 > 交通运输用地 > 灌木林地 > 裸地 > 水域。

    • 碳储存变化背景下东营市海岸带生态系统保护修复

      2021, 41(20):8112-8123. DOI: 10.5846/stxb202011303055

      摘要 (109) HTML (131) PDF 8.70 M (214) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态修复是指在不同人为干预程度下,协助已遭受退化、损伤或破坏的生态系统恢复的过程。我国海岸带地区资源丰富、位置优越,但过度的开发建设活动严重破坏了当地的生态环境,急需对受损的海岸带生态系统进行保护和修复。以东营市海岸带地区为例,运用InVEST模型对其2005、2010、2015和2018年4个时间段的碳储存功能进行评估并分析碳储存及"碳源碳汇"的动态变化,以间接反映出区域生态系统的稳定性和健康程度。结果表明,2005-2018年东营市海岸带碳储存功能持续减弱,13年间碳储存总量减少了1.341×106 t,生态系统碳储存功能受到严重破坏,其中有8.68×104 hm2生态系统碳储存功能评价等级为差和极差,空间上受损最为严重的区域主要分布在岸线附近的北部、东北部和东南部。按照东营市海岸带碳损失空间差异和生态系统演替规律,从3个方面提出相应的修复方案,包括加强恢复区保护力度、稳定碳储存能力,整顿辅助区粗放模式、塑造碳储存廊道和退还重建区滨海湿地、扭转碳损失趋势,以期通过改善和恢复研究区海岸带生态系统碳储存功能,实现对受损生态系统的有效保护和修复。

    • 基于生态安全格局的厦漳泉地区国土空间生态保护修复区与预警点识别

      2021, 41(20):8124-8134. DOI: 10.5846/stxb202012013074

      摘要 (82) HTML (98) PDF 16.57 M (476) 评论 (0) 收藏

      摘要:厦漳泉地区是福建省开展生态保护修复的关键区域,识别、预警国土空间生态薄弱区对实施国土空间生态修复具有重要意义。研究通过MSPA、MCR等模型方法识别2000-2018年动态稳定性与连通性兼具的生态源地,提取生态廊道、生态节点等构建该地区的生态安全格局,采用FLUS模型在生态安全格局限制下模拟2030年土地利用变化,综合划分厦漳泉地区国土空间生态保护修复区并展开预警。结果表明,厦漳泉地区生态安全格局由12个生态源地,66条潜在生态廊道、13条重要生态廊道与若干生态节点等构成,生态源地主要分布在研究区西部,生态廊道为纵横交错的网状结构,部分生境较脆弱的县(区)无生态源地与廊道分布,生态节点集聚特征显著;2030年研究区耕地、林地面积呈减少趋势,建设用地面积增幅显著,建设用地向四周的耕地与林地呈环状扩张,挤压生态空间,威胁生态源地与廊道。综上,研究划分了1个生态源地保护带、2个生态修复核心区,并明确生态保护空间预警点,可为完善国土空间生态安全格局的保护与建设等提供基础信息,对开展生态保护修复协同治理、提升区域生态环境质量与人民福祉有重要意义。

    • 基于MaxEnt优化模型的闽楠潜在适宜分布预测

      2021, 41(20):8135-8144. DOI: 10.5846/stxb202007131822

      摘要 (161) HTML (127) PDF 15.40 M (512) 评论 (0) 收藏

      摘要:闽楠是我国二级保护珍稀濒危植物,不仅是珍贵用材树种,还具有重要的生态价值,预测其潜在适生区变化具有重要意义。采用Enmeval优化包调用MaxEnt模型建立最优模型。基于186条分布记录和9个环境变量模拟闽楠现代2050和2090年代的6个气候情景潜在分布区。综合Jackknife检验、置换重要值和贡献率、多元相似度面和最不相似变量,探讨影响闽楠适生分布区的环境因子,并分析空间变换格局。结果表明:(1)最优模型的参数为:FC=PT,RM=0.5,Maxnnt模型的预测准确度极高,AUC=0.9846±0.0037,现代闽楠潜在适生区的面积为54.32×104km2,闽楠现代高度适生区集中分布在湖南南部和广西东北部;(2)在未来6种气候变化情景下,闽楠潜在适生分布区均有向北扩张的趋势,除2050s-SSP585外,其余情景适生区面积均增加较小,特别是情景2090s-SSP126下,高度适生区将减少40.32%;(3)最干月降水量(bio14)、降水季节性变化(bio15)、最冷月最低温(bio6)、最暖季降水量(bio18)和最暖月最高气温(bio5)是制约闽楠分布格局的主要环境因子;(4)闽楠各个时期的地理分布范围差别较大,说明闽楠对气候变化抗逆性较差,滥砍滥伐、生境破坏和自身繁育问题可能是致濒的重要原因,福建、江西、湖南和广西东北部是闽楠的稳定适生区和未来气候避难区,台湾中部、福建、江西、湖南、湖北西南部和浙南为理想的闽楠人工林引种区,随着气候变暖的日益加剧,粤桂黔三省(区)丧失区面积比较大,并建议对粤桂黔群体进行优先保护。

    • 贺兰山不同林分凋落物微生物群落特征与影响因素

      2021, 41(20):8145-8158. DOI: 10.5846/stxb202008022016

      摘要 (88) HTML (108) PDF 11.61 M (450) 评论 (0) 收藏

      摘要:贺兰山是我国重要生态屏障,贺兰山生态森林生态系统保护受到极大关注,森林凋落物及土壤微生物对全球气候变化研究具有重要意义。目前,贺兰山不同林分的凋落物分解过程中微生物群落结构特征差异、不同凋落物化学组成对微生物群落结构的影响尚不清楚。以贺兰山具有代表性的3种林分(油松林、青海云杉林以及油松-山杨混交林)凋落物为研究对象,开展凋落物化学组成、微生物群落组成及多样性特征研究,揭示不同林分凋落物的优势微生物群落特征和影响因子。结果表明,3种林分凋落物的细菌和真菌在多个多样性指数之间差异性均不显著,但是在多样性指数中真菌PD whole tree指数显著大于细菌,真菌Shannon指数与Ghao1指数却显著小于细菌。在门水平上不同林分凋落物的微生物优势菌类无显著差异,但在属水平上差异显著,而且细菌差异小于真菌,在各个分类水平上,凋落物细菌和真菌群落组成均表现为油松-山杨混交林<青海云杉林<青海云杉林,凋落物微生物多样性在青海云杉林中最为丰富。细菌不同节点间连接线负相关数量略大于正相关,真菌则相反。油松林凋落物与其它林分凋落物相比,微生物群落之间联系更加紧密。油松林凋落物OC含量最大、青海云杉林凋落物的TK含量最大、油松-山杨混交林的TN含量最大,且在3种林分中显著差异。相关性分析表明OC、TN、TP、TK是影响凋落物细菌和真菌群落组成及多样性的主要因素,冗余分析表明不同林分凋落物的微生物多样性指数受养分影响,凋落物OC、TN、TP、TK是影响微生物群落组成和多样性的重要因素,其中OC与微生物群落多样性相关性最显著,是影响凋落物细菌和真菌群落组成和多样性最主要的因子。

    • 桂林岩溶石山常绿落叶阔叶混交林乔木层优势物种生态位研究

      2021, 41(20):8159-8170. DOI: 10.5846/stxb202010142614

      摘要 (83) HTML (105) PDF 965.22 K (179) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用样方法对不同资源位群落进行调查,通过冗余分析(RDA)结合Monte Carlo随机置换检验筛选出对桂林岩溶石山常绿落叶阔叶混交林乔木层优势物种分布影响显著的土壤资源轴(土壤有机质、土壤水溶钙、土壤速效氮、土壤全氮、土壤pH值和土壤厚度)。利用Levins生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数对桂林岩溶石山常绿落叶阔叶混交林乔木层14个优势物种在土壤有机质、土壤水溶钙、土壤速效氮、土壤全氮、土壤pH值和土壤厚度6个土壤资源轴上的生态位特征进行研究。结果表明:(1)在土壤有机质和土壤水溶钙资源轴上,生态位宽度最大值为常绿物种檵木(0.89、0.94);在土壤pH值资源轴上,生态位宽度最大值为常绿物种粗糠柴(0.96);在土壤速效氮、土壤全氮和土壤厚度资源轴上,生态位宽度最大值为落叶物种南酸枣(0.87、0.99、0.97)。(2)14个优势物种在6个土壤资源轴上,生态位重叠均值由大到小依次为土壤厚度 > 土壤全氮 > 土壤水溶钙 > 土壤速效氮 > 土壤pH值 > 土壤有机质,且均表现为常绿物种与常绿物种形成的种对生态位重叠均值(0.84) > 常绿物种与落叶物种(0.74) > 落叶物种与落叶物种(0.66)。(3)综合6个土壤资源轴,生态位重叠值≥0.5的种对高达480对,占总种对数的87.91%,暗示桂林岩溶石山常绿落叶阔叶混交林乔木层优势物种在资源匮乏且资源异质性高的特殊生境中存在激烈竞争,且乔木层种间关系相对不稳定。

    • 不同氮素添加量对大兴安岭冻土区泥炭地植物细根形态的影响模拟研究

      2021, 41(20):8171-8177. DOI: 10.5846/stxb202011102891

      摘要 (66) HTML (91) PDF 1.03 M (198) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨氮素营养环境变化对冻土区泥炭地植物细根形态的影响,在大兴安岭泥炭地开展了不同浓度氮素添加模拟试验,添加量分别为0 g N m-2 a-1(CK)、6 g N m-2 a-1(N1)、12 g N m-2 a-1(N2)和24 g N m-2 a-1(N3)。在2020年8月和9月,利用微根管技术观测泥炭地不同深度(0-20 cm、20-40 cm)土壤中的植物细根形态,应用WinRHIZO图像分析软件分析根系特征。结果表明,在表层土壤(0-20 cm)中植物细根的总根长、总表面积、总体积和根长密度随施氮量增加而增加,其中8月份N3处理下细根总根长、总表面积、总体积和根长密度显著高于其他处理(P< 0.05),N2处理下细根总表面积、总体积显著高于对照组和N1处理;9月份N3处理下细根总根长和根长密度显著高于对照组,总表面积和总体积显著高于对照组和N1处理。说明高浓度氮素添加在一定程度上缓解了植物氮素限制,能够显著促进表层土壤(0-20 cm)中植物细根的生长,但对亚表层土壤(20-40 cm)中细根的影响幅度小于表层土壤。

    • 青藏高原植被生态系统垂直分布变化的情景模拟

      2021, 41(20):8178-8191. DOI: 10.5846/stxb202011112911

      摘要 (88) HTML (107) PDF 10.97 M (463) 评论 (0) 收藏

      摘要:如何模拟和揭示青藏高原植被生态系统垂直分布在全球气候变化驱动下的时空变化情景,对定量解析青藏高原陆地生态系统对气候变化响应效应具有重要意义。该论文基于Holdridge life zone (HLZ)模型,结合数字高程模型(DEM)数据,改变模型输入参数模式,发展了改进型HLZ生态系统模型。结合1981-2010(T0)时段的气候观测数据和IPCC CMIP5 RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5三种情景2011-2040(T1)、2041-2070(T2)、2071-2100(T3)三个时段气候情景数据,实现了青藏高原植被生态系统垂直分布的时空变化情景模拟。引入生态系统平均中心时空偏移趋势模型和生态多样性指数模型,定量揭示了青藏高原植被生态系统在不同垂直带上的时空变化情景。结果显示:青藏高原共有16种植被生态系统类型;冰雪/冰原、高山潮湿苔原和亚高山湿润森林为青藏高原主要的植被生态系统类型,其面积之和占到了青藏高原总面积的56.26%;高山干苔原、亚高山潮湿森林、山地灌丛、山地湿润森林和荒漠等对气候变化的敏感性总体上高于其它类型;在T0-T3期间,青藏高原的高山湿润苔原、高山干苔原、荒漠呈持续减少趋势,平均每10年将分别减少1.96×104km2、0.15×104km2和1.58×104km2;亚高山潮湿森林、山地湿润森林和山地灌丛呈持续增加趋势,平均每10年将分别增加3.42×104km2、2.98×104km2和1.19×104km2;RCP8.5情景下青藏高原的植被生态系统平均中心的偏移幅度最大,RCP4.5情景下的偏移幅度次之,而RCP2.6情景下的偏移幅度最小。另外,在三种气候变化情景驱动下,青藏高原植被生态系统的生态多样性呈减少趋势。总之,未来不同情景的气候变化将直接影响青藏高原植被生态系统的时空分布格局及其生态多样性,气候变化强度越高,影响就越大,而且气候变化对青藏高原植被生态系统的影响呈现出从低海拔到高海拔递增的影响效应。

    • 半干旱黄土区不同管理措施下草地群落结构对短期氮、水添加的响应

      2021, 41(20):8192-8201. DOI: 10.5846/stxb202011243013

      摘要 (59) HTML (95) PDF 3.67 M (276) 评论 (0) 收藏

      摘要:氮沉降和降水变异显著影响草地群落结构和功能,但缺乏对不同管理措施下草地群落结构对氮沉降和降水变异响应的研究。为模拟不同管理措施下草地群落结构对氮沉降和降水变异的响应特征,以半干旱黄土区云雾山国家自然保护区典型草原为研究对象,系统分析了在封育、刈割和火烧三种管理措施下,氮添加和水添加对群落地上生物量、功能群组成和群落多样性的影响。结果表明,氮添加和水添加对地上生物量、功能群组成和群落多样性指数的影响因管理措施不同有所差异。(1)在封育草地上,氮添加显著降低物种多样性,对地上生物量影响较小;水添加显著增加物种多样性指数,氮添加和水添加的交互作用显著增加地上生物量、禾本科所占比例和莎草科所占比例;物种多样性指数均与地上生物量无显著相关,与不同功能群所占比例显著相关。(2)在刈割草地上,氮添加和水添加显著提高草地群落地上生物量,氮添加和水添加交互作用尤为显著;氮添加和水添加显著增加物种丰富度指数,对物种均匀度影响较小;杂草类所占比例和地上生物量对Shannon-Weiner多样性指数的贡献率较大。(3)在火烧草地上,氮添加和水添加显著提高群落地上生物量,对物种多样性的影响因年份不同有所差异,氮添加和水添加交互作用具有累加效应;Shannon-Weiner多样性指数与地上生物量呈显著负相关,与莎草科所占比例呈显著正相关。研究表明管理措施显著影响群落结构对氮添加和水添加的响应特征,亦改变生产力和物种多样性的关系模式,为更好地应对全球变化进行草地管理提供数据支撑。

    • 升温突变对川西道孚林线川西云杉和鳞皮冷杉生长的影响

      2021, 41(20):8202-8211. DOI: 10.5846/stxb202012113161

      摘要 (57) HTML (93) PDF 1.21 M (189) 评论 (0) 收藏

      摘要:高山林线作为理想的全球气候变化监测器,是研究植被与气候变化关系的重要场所。利用川西道孚县高山林线川西云杉(Picea likiangensis var.balfouriana)和鳞皮冷杉(Abies squamata)的年轮宽度资料,基于树木年代学的方法,构建差值年表并通过升温突变前后(1995年前后)年轮指数与气候要素的相关分析,探讨了该区林线主要针叶树种的年轮响应变化,为研究青藏高原地区树木与气候响应关系提供研究基础。结果表明:(1)年尺度上,1995年气温突变前后川西云杉和鳞皮冷杉年轮指数和生长弹性时间变化趋势均不显著,没有发生显著的响应分歧现象。(2)月尺度上,升温突变前川西云杉年轮指数与前一年11月月均最高温、5-7月月均温、6月月均最高温、7月月均最低温呈显著正相关;鳞皮冷杉则与前一年11月月均温、11月月均最高温和12月月均温呈显著正相关;表明升温突变前林线树木生长分别受夏季和冬季温度控制;升温突变后川西云杉年轮指数与前一年11月月均温呈显著负相关,和当年2月降水量及7月月均最低温呈显著正相关;而鳞皮冷杉则与当年5月月均温和5月月均最低温呈显著负相关,与5月降水的正相关性达到最大;表明升温突变后林线川西云杉生长依然受夏季温度控制,而鳞皮冷杉生长则受到春季干旱胁迫的影响。未来气候若随着升温出现干暖化,则林线鳞皮冷杉可能会发生明显的响应分歧现象。

    • 基于高通量测序分析西藏沙棘根瘤内生菌的多样性

      2021, 41(20):8212-8221. DOI: 10.5846/stxb202012163198

      摘要 (58) HTML (89) PDF 4.25 M (236) 评论 (0) 收藏

      摘要:根瘤是微生物侵染植物根部并与之形成的共生结构,这些微生物都可被称为植物内生菌。豆科植物根瘤中的内生菌常常又被称为根瘤菌,而侵染非豆科植物形成根瘤的主要是放线菌弗兰克氏菌,这些非豆科植物又被称为放线菌结瘤植物。西藏沙棘是一种典型的放线菌结瘤植物,由于其分布生境的特殊性,对其根瘤内生菌的研究具有重要的生态意义。对于西藏沙棘根瘤内生菌的研究,培养方法因难以模拟自然条件而不易获得纯培养,高通量测序技术对其多样性的研究提供了便利。因此,本研究以生长在甘肃省天祝县金强河河滩地的西藏沙棘根瘤为材料,采用16S rRNA基因扩增子高通量测序方法,结合OTU分析,对西藏沙棘根瘤内生菌的多样性进行探讨。实验结果表明,西藏沙棘根瘤内生菌具有丰富的多样性,根瘤内的优势属为共生固氮的弗兰克氏菌属(Frankia),其相对丰度为47.63%,共检测到7个弗兰克氏菌属的OTUs;根瘤内除弗兰克氏菌外,还存在大量的非弗兰克氏菌,共检测到1523个OTUs,隶属于22个门、33个纲、69个目、113个科和202个属,相对丰度排名前9的属中有25个非弗兰克氏菌属的OTUs。该研究也表明,西藏沙棘根瘤内生菌具有丰富的多样性,西藏沙棘根瘤中不仅存在着可共生固氮的弗兰克氏菌,并且还分布着非弗兰克氏菌;在同一根瘤样品中,弗兰克氏菌属还具有不同的物种。本研究不仅拓展了西藏沙棘根瘤内生菌多样性的研究方法,还为同一寄主植物中弗兰克氏菌多样性的研究提供了分析思路。

    • 联合GF-6和Sentinel-2红边波段的森林地上生物量反演

      2021, 41(20):8222-8236. DOI: 10.5846/stxb202012173204

      摘要 (94) HTML (113) PDF 12.11 M (338) 评论 (0) 收藏

      摘要:光谱反射率能反映地物差异,是森林地上生物量(Aboveground Biomass,AGB)遥感反演的理论基础。红边波段处于近红外与红光波段交界处快速变化的区域,能对植被冠层结构和叶绿素含量的微小变化做出快速反应,对植被生长状况较敏感。研究以GF-6和Sentinel-2多光谱影像作为数据源,结合野外调查AGB数据,构建落叶松和樟子松AGB线性和非线性估测模型,通过比较模型精度选择最优模型进行森林AGB反演和空间分布制图。结果表明:GF-6和Sentinel-2影像红边波段反射率与落叶松、樟子松AGB均呈显著相关(P<0.05),红边波段对AGB估测较敏感。多变量估测模型整体估测效果优于单变量模型,所有模型中多元线性回归模型取得了最优的决定系数(落叶松R2=0.66,樟子松R2=0.65)和最低的均方根误差(落叶松RMSE=31.45 t/hm2,樟子松RMSE=54.77 t/hm2)。相比单个数据源,联合GF-6和Sentinel-2影像构建的多元线性回归模型估测效果得到了显著提升,模型RMSE对于落叶松和樟子松AGB估测分别最大降低了22.9%和11.2%。增加红边波段进行AGB估测能显著提高模型估测精度,三组数据源分别加入红边波段信息后进行建模,模型RMSE得到了显著降低。GF-6拥有800 km观测幅宽和高效的重访周期,可以快速地提供大尺度时间序列数据,在森林地上生物量反演和动态监测方面有着很大潜力。

    • 桂林岩溶石山青冈群落植物功能性状的种间和种内变异研究

      2021, 41(20):8237-8245. DOI: 10.5846/stxb202009292521

      摘要 (82) HTML (105) PDF 1.55 M (177) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究植物功能性状的种间和种内变异,有助于揭示植物对环境的适应策略及其群落构建机制研究。以桂林岩溶石山青冈群落主要木本植物为研究对象,选取叶干物质含量(LDMC)、叶厚度(LT)、比叶面积(SLA)和木材密度(WD)4个功能性状,采用混合线性模型结合方差分解方法对其在种内和种间尺度的变异程度和相对贡献进行分析,同时运用零模型方法探讨驱动岩溶石山青冈群落构建的潜在机制。结果表明:(1) LDMC,LT,SLA和WD这4个性状在种内和种间水平上均存在不同程度的变异幅度,种间变异大于种内变异,但种内变异亦不容忽略。(2)零模型检验表明,将种内变异纳入考虑的环境过滤检测得到改善,基于个体性状值的尺度考虑群落构建机制研究是必要的。(3)对于桂林岩溶石山青冈群落,环境过滤作用确实是群落构建的重要驱动机制,与相似性限制作用和随机作用共同塑造了以青冈为优势物种的群落构建。

    • 鹭鸟栖息对杭州湾湿地土壤磷累积及形态分布的影响

      2021, 41(20):8246-8255. DOI: 10.5846/stxb202010192658

      摘要 (64) HTML (109) PDF 2.03 M (237) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤中磷含量对维持生态系统平衡起着重要作用。为研究杭州湾湿地迁徙候鸟栖息以及鸟粪的输入对栖息地土壤生态环境的影响,开展了鹭鸟筑巢树林下(影响区)和无鹭鸟筑巢树林下(对照区)土壤磷累积、土壤及鸟粪磷形态分布研究。结果表明:鹭鸟影响区土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)、全氮(Total Nitrogen,TN)、全磷(Total Phosphorus,TP)、有效磷(Available Phosphorus,AP)含量显著高于对照区(P<0.05);对照区土壤TP含量为718.33 mg/kg,影响区土壤TP平均含量最高可达2040 mg/kg,其中钙结合态磷(Ca-bound P,Ca-P)含量最高,约占55.22%-62.96%,其次是残渣态磷(Residual Phosphorus,RP)、有机磷(Organic Phosphorus,OP)、铁铝结合态磷(Fe/Al-bound P,(Al+Fe)-P))、交换态磷(Exchangeable P,Exch-P)。鸟粪中有机碳(Organic Carbon,OC)、TN、TP含量分别是表层土壤的11.18-40.90倍,94.22-148.11倍,15.41-43.22倍,差异极显著(P<0.01)。TP含量与Exch-P、(Fe+Al)-P、Ca-P、AP极显著正相关,与RP显著正相关,与pH显著负相关。结果表明鸟粪输入使杭州湾湿地土壤TP含量显著提高,Exch-P、(Fe+Al)-P、Ca-P、AP含量均有提高,且占TP百分比增大,鸟粪输入造成了该地土壤磷素累积的同时增加了土壤磷素的流失风险。

    • 科尔沁沙地典型固沙人工林地土壤水分时空特征及其对环境因子的响应

      2021, 41(20):8256-8265. DOI: 10.5846/stxb202012023078

      摘要 (105) HTML (102) PDF 5.04 M (333) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤水分时空动态特征对于干旱地区人工林的可持续经营与管理起着至关重要的作用。以位于科尔沁沙地南缘的樟子松和柠条固沙人工林为对象,于2018年11月-2019年11月连续观测了林地0-200 cm土壤剖面的含水量、温度及微气象因子,系统分析了土壤水分的时空变化特征及其对环境因子的响应。研究期内,两种林地土壤水分的季节变化可分为冻结期、补充期、消耗期和稳定期;依据土壤剖面的水分特征可分为易变层、活跃层和稳定层,但两种林地的分层深度有一定差异。在生长季内(5-10月),土壤含水量对大气降雨的响应随着土层深度的增加而减弱;降雨对樟子松人工林0-20 cm层土壤水分的影响极显著(P<0.01),对柠条人工林0-10 cm层的影响极显著(P<0.01)、20-60 cm层显著(P<0.05)。在土壤冻融周期内(2018年11月-2019年4月),两种林地的土壤均表现为"单向冻结"和"双向融化"的特点;土壤温度是影响冻融期内土壤含水量的关键因素,两者呈极显著的指数函数关系;樟子松和柠条人工林土壤的最大冻结深度分别为170 cm和190 cm,前者10 cm土层解冻时间要比后者晚11 d,可能与乔木树冠的遮阴作用有关。潜在蒸散与柠条林0-60 cm层、樟子松林0-20 cm和200 cm层的土壤水分呈极显著相关(P<0.01),而与樟子松林60 cm和160 cm层呈显著相关(P<0.05),这与树木蒸腾和土壤蒸发等综合作用有关。研究表明,由于两种人工林的树种组成、树冠大小、郁闭程度和根系分布等结构特征不同会导致林地土壤水分时空特征的异质性及其对环境因素响应的差异。

    • 三种不同类型亚高山森林凋落物输入对土壤腐殖化的影响

      2021, 41(20):8266-8275. DOI: 10.5846/stxb202011012794

      摘要 (67) HTML (90) PDF 4.72 M (271) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林凋落物既是土壤腐殖质的主要来源,也可以通过新鲜凋落物中易降解组分的输入激发土壤原有腐殖质的降解,导致其相互关系并不明确。以王朗国家级自然保护区内的典型亚高山针叶林、针阔混交林以及阔叶林为研究对象,开展土壤原位培养试验,设置允许凋落物正常输入和去除凋落物两种处理,分析2017年-2019年期间不同凋落物处理下森林土壤可提取腐殖物质的光密度特征,研究土壤腐殖化程度与凋落物的关系。结果表明,在2年的试验过程中,3种森林土壤的腐殖化程度整体表现为针叶林>混交林>阔叶林,均展现出在冬季降低,生长季增加的动态规律;凋落物对3个森林的土壤腐殖化程度均无显著影响,但凋落物输入明显改变了土壤腐殖化程度的季节性变化趋势,且在冬季的阔叶林和混交林中表现更为突出。冬季凋落物的输入使得阔叶林和混交林土壤的腐殖化程度明显降低,而生长季凋落物输入对3种森林土壤腐殖化程度无显著影响。这些结果表明气候变暖情景下冬季温度的上升可能导致土壤的腐殖化程度增加,但凋落物的存在可以减缓增加的趋势。这些结果对于具有明显季节性冻融且对气候变化敏感的亚高山森林土壤肥力管理及可持续经营具有一定的科学意义。

    • 五大连池火山土壤细菌多样性及其群落结构

      2021, 41(20):8276-8284. DOI: 10.5846/stxb202009282511

      摘要 (87) HTML (96) PDF 1.04 M (279) 评论 (0) 收藏

      摘要:火山熔岩生境孕育了独特的土壤微生物群落。为了解火山生态系统土壤细菌群落多样性和群落结构及其关键影响因子,选择五大连池新、老期火山为研究样点,非火山为对照,基于高通量测序方法,分析不同采样点土壤细菌群落结构和多样性,结合土壤理化指标,进一步分析影响火山生态系统土壤细菌群落多样性的环境因子。结果表明:细菌操作分类单元(OTUs)、Ace指数、Chao1指数和Simpson指数变化趋势一致,表现为非火山 > 新期火山 > 老期火山。三个样点土壤的共有OUTs数量为713个,各自特有的OTUs数量不尽相同。三个样点土壤中检测到共有细菌16个类群,其中变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和绿弯菌门为优势菌群,老期火山土壤中酸杆菌门、疣微菌门、Rokubacteria相对丰度最大,而Patescibacteria相对丰度最小。三个样点的土壤细菌群落具有明显的空间关系,相似性差异较大,但不符合随地理距离的增加而降低的模型。土壤理化性质测定结果标明:老期火山土壤pH、有机质、全氮、全磷、铵态氮和硝态氮显著高于新期火山和非火山,新期火山土壤含水量和速效磷显著低于老期火山和非火山。喷发时间和火成岩基质等特性会导致不同火山土壤理化性质的差异,进而影响土壤细菌多样性和群落结构。Pearson相关性分析表明:土壤pH显著影响细菌的多样性指数。冗余分析(RDA)结果表明:土壤氮含量、pH和有机质是影响火山森林生态系统土壤细菌群落结构的主要因子。

    • 羊卓雍错不同湖区水体真菌群落结构及其多样性

      2021, 41(20):8285-8296. DOI: 10.5846/stxb202011102905

      摘要 (65) HTML (87) PDF 2.07 M (206) 评论 (0) 收藏

      摘要:湖泊水体真菌能够对水体变化做出迅速响应,在湖泊生态系统地球化学循环中扮演着非常重要的角色。以羊卓雍错、空母错以及沉错为研究对象,利用高通量测序的方法探讨羊卓雍错水体真菌群落结构及多样性。结果表明,不同湖区水体理化因子差异较大。真菌群落主要由子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)、担子菌门(Basidiomycota)等组成。α-多样性指数显示,羊卓雍错沿岸区OTU数显著高于羊卓雍错湖心区,其他α-多样性指数在不同湖区间差异不显著。NMDS分析显示,各湖区间真菌群落的β-多样性差异明显。聚类分析显示,同一湖区样点间水体真菌群落结构存在不同程度的差异,空母错与沉错交接处水体真菌群落结构较为相似。相关性分析及RDA分析结果表明,浊度、化学需氧量、氨氮以及总氮是影响羊卓雍错水体真菌丰富度的主要理化因子,总磷和氨氮是影响羊卓雍错各样点水体真菌群落结构的主要理化因子。羊卓雍错水体真菌资源比较丰富,人类活动及湖泊水文状况对水体真菌分布有较大影响。

    • 5种茶园秋冬季天敌与假眼小绿叶蝉空间关系密切程度的差异

      2021, 41(20):8297-8307. DOI: 10.5846/stxb202101290315

      摘要 (67) HTML (121) PDF 1.68 M (209) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了明确与假眼小绿叶蝉空间关系密切的天敌种类,为合理利用和保护天敌提供科学依据。运用地学统计学分析方法计算白毫早茶园、黄山大叶种茶园、农抗早茶园、平阳特早茶园和乌牛早茶园秋冬季假眼小绿叶蝉和其主要6种天敌地统计学半变异函数的变程。使用灰色系统分析方法对计算结果进行灰色关联度分析,并对分析结果进行标准化。以标准化后的密切指数大小评判天敌与假眼小绿叶蝉空间关系的密切程度。结果是:1)、黄山大叶种茶园和农抗早茶园与假眼小绿叶蝉空间关系密切的前3位天敌是粽管巢蛛、鳞纹肖蛸和斜纹猫蛛,但位次不同。2)、白毫早茶园前3位天敌是鳞纹肖蛸、斜纹猫蛛和锥腹肖蛸,前2种与黄山大叶种和农抗早茶园相同。3)、平阳特早茶园前3位天敌是鳞纹肖蛸、粽管巢蛛和草间小黑蛛,前2种与黄山大叶种和农抗早茶园相同。4)、乌牛早茶园前3位天敌是粽管巢蛛、草间小黑蛛和三突花蟹蛛,只有粽管巢蛛与黄山大叶种和农抗早茶园相同。根据5种茶园同种天敌密切指数之和以及同种天敌位次之和评判,与假眼小绿叶蝉空间关系密切的天敌均是鳞纹肖蛸、粽管巢蛛和斜纹猫蛛。天敌位次的变化主要是害虫和天敌数量之比的比值变化。害虫个体数与某种天敌个体数之比的比值越小,天敌与害虫的跟随关系则越密切。密切原因与食饵资源短缺有关。

    • >封底
    • 封底

      2021, 41(20):8308-8308.

      摘要 (43) HTML (0) PDF 1.23 M (102) 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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