• 2021年第41卷第21期文章目次
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      2021, 41(21):0-0.

      摘要 (138) HTML (0) PDF 10.20 M (598) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 社会-生态网络方法研究进展

      2021, 41(21):8309-8319. DOI: 10.5846/stxb202101060054

      摘要 (312) HTML (131) PDF 1.09 M (505) 评论 (0) 收藏

      摘要:社会-生态系统是由一个或多个社会和生态子系统交互作用形成的复杂的、非线性的、动态耦合系统。理解社会与生态子系统之间的复杂交互关系对于实现有效、可持续的环境治理至关重要。社会-生态网络方法是网络理论在社会-生态交互作用研究中应用与发展的产物,在定量刻画社会-生态系统结构、分析系统动态变化、推动系统适应性治理等方面具有重大的应用潜力。系统梳理了国内外现有的社会-生态网络研究,首先从网络的类型、构建模式、分析方法3个方面介绍社会-生态网络方法,并阐述其在资源管理、社会-生态匹配、社会-生态适应性治理领域中的应用,探讨社会-生态网络方法在研究社会-生态交互作用中的优势和挑战,最后提出未来社会-生态网络研究的重点方向,即社会-生态网络的动态变化过程以及社会-生态网络结构与功能关系。研究旨在深化网络分析可用于描述人—自然关系的认识,为社会-生态系统的网络研究提供实践指导,以期促进社会-生态网络方法在我国社会-生态系统研究中的应用。

    • 南极海洋生物肠道微生物研究进展

      2021, 41(21):8320-8330. DOI: 10.5846/stxb202007081774

      摘要 (151) HTML (131) PDF 926.26 K (318) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物的胃肠道微生物数量众多,各种菌群之间互相制约,与宿主共同进化。南大洋作为一个巨大的生物资源库,繁衍生存着大量的生物,其生活环境的多样性及特殊性,使得其胃肠道微生物较为特殊,肠道微生物群落也进化到适应宿主的各种营养生活方式。从不同营养级具有代表性的南极海洋生物出发,以南极磷虾,鱼类,企鹅,海豹为主线,综述这些生物胃肠道微生物的研究概况以及相关研究方法的优势与局限性,以期揭示肠道微生物与宿主的关系,为更加有效开发利用微生物资源提供借鉴。

    • 悬浮物对造礁石珊瑚营养方式的影响及其适应性研究进展

      2021, 41(21):8331-8340. DOI: 10.5846/stxb201908071663

      摘要 (113) HTML (98) PDF 971.62 K (197) 评论 (0) 收藏

      摘要:营养方式是造礁石珊瑚获取能量与营养物质的基础,影响其生长与分布。近年来珊瑚礁区悬浮物含量与组分结构发生显著变化,其对造礁石珊瑚营养方式的诸多影响正成为当前研究热点。研究系统综述了珊瑚礁区悬浮物变化特征、悬浮物对造礁石珊瑚营养方式的影响及其适应性研究现状。发现近年来人类活动加剧与强降雨事件频发是驱动珊瑚礁,尤其是近岸珊瑚礁区悬浮物含量递增、组分改变与变频加剧的主因;悬浮物变化对造礁石珊瑚光合自养与异养营养的影响存在显著的种间差异,这主要与悬浮物消光效应、生物可利用性及造礁石珊瑚种类密切相关。虽然少数种类造礁石珊瑚具光合可塑性或异养可塑性,能在高含量悬浮物存在的弱光环境中较好生长。然而对绝大多数造礁石珊瑚而言,其营养方式适应性较差,无法在悬浮物影响下较好地获取生命活动所需的能量与营养物质,进而难以生存。总体来说,悬浮物被认为是近年来影响造礁石珊瑚生长与分布的重要环境因子之一,而关于造礁石珊瑚营养方式对悬浮物变化的响应及其适应机制,当前研究仍较薄弱,需要进一步加强相关研究。

    • >研究论文
    • 近20年防风固沙重点生态功能区植被动态分析

      2021, 41(21):8341-8351. DOI: 10.5846/stxb202101270288

      摘要 (181) HTML (79) PDF 5.74 M (394) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被是影响防风固沙生态功能的关键指标,也是检验防风固沙区生态保护成效的重要依据。由2010年国务院《全国主体功能区规划》划定的防风固沙类国家重点生态功能区、国家重点生态功能区转移支付县域综合确定研究范围。基于2000-2019年中分辨率成像光谱仪(MODIS)的叶面积指数(LAI)产品,从生态区和像元两个尺度分析近20年防风固沙重点生态功能区植被的时空变化趋势,并进一步探索气候因子对LAI的影响,以期揭示我国北方风沙区生态系统防风固沙功能的现状,为今后生态保护提供支撑。研究结果表明,2000-2019年间,研究区LAI年平均值呈现东高西低的空间格局,随着时间推移有显著增加趋势,平均增幅为0.03 m2 m-2(10a)-1P<0.01)。在生态区尺度,LAI在8个生态功能区均表现出不同程度的增长,且2010-2019年间LAI的增长速率高于2000-2009年的,其中,科尔沁草原生态功能区在20年间呈现最为显著的增加趋势,区域平均增幅为0.1154 m2 m-2(10a)-1P<0.01)。在像元尺度,近20年LAI显著增长(P<0.05)的区域面积占整个研究区植被面积的41.6%,其中,83.7%的LAI增长区域为草地,11.2%为耕地。增长区域主要集中在研究区东部,呈片状分布,研究区西部的LAI也有一定程度的增长,增长区域呈带状分布。2010-2019年LAI增长的区域面积为7.7%,明显大于2000-2009年LAI增长的区域面积。气候因子对研究区植被的影响为:研究区东部降水的增加对当地植被生长有正向的促进作用,而温度的影响则在整个研究区都较弱。除自然因素外,人为因素(防风固沙政策实施、农业技术进步等)对防风固沙功能区植被状况的改善也至关重要。研究区LAI的显著增加表明我国北方防风固沙屏障的生态功能在近20年有一定程度的提高。

    • 低碳导向下土地覆被演变模拟——以深圳市为例

      2021, 41(21):8352-8363. DOI: 10.5846/stxb202103150697

      摘要 (126) HTML (87) PDF 9.88 M (212) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球碳排放水平的不断增加引起的全球变暖越发严重,导致了严重的自然灾害和经济损失,这种失衡发展的态势促使着各个国家开始探索低碳环保的发展模式。为了探究何种土地利用组成可以更好的为低碳城市服务,以深圳市为研究区,结合2020年土地利用现状结构和2020年土地利用规划结构分别估算出碳汇最大化情景和碳排放量最小化情景下2020年各土地利用类型的数量结构,并运用FLUS模型模拟出深圳市土地利用类型在这两种情景下的空间分布特征。最后,从碳密度和碳排放视角对比这两种情景的低碳效益。研究结果如下:①碳汇最大化和碳排放最小化情景下土地利用总碳盈余均比2020年少,且碳汇最大化情景下土地利用总碳盈余最小。碳汇最大化情景下耕地、园地和林地面积增加而水域和建设用地减少,碳排放最小化情景下园地和林地面积增加来源于草地、水域和建设用地的减少,这两种低碳情景的碳汇能力增强而碳排放量减少;②碳汇最大化和碳排放最小化情景下林地明显增加故而土地利用总碳盈余均比实际情景小,而园地和草地的缩减和扩张是引起两种低碳情景碳密度和碳排放量有差异的主要原因。碳汇最大化和碳排放最小化情景下,西部和东南部主要是碳密度增加和碳排放减少的区域,而中部是碳密度减少和碳排放增加的区域。因此对中部区域进行重点调控,有利于深圳市碳中和和碳达峰的实现。研究可以为深圳的低碳发展提供规划建议,同时给其他区域的低碳规划提供参考意见。

    • 中国农业环境效率时空演变及其驱动因素

      2021, 41(21):8364-8374. DOI: 10.5846/stxb202002180289

      摘要 (85) HTML (129) PDF 4.55 M (255) 评论 (0) 收藏

      摘要:农业环境效率是衡量经济与资源环境协调发展的重要指标,研究农业环境效率对实现农业资源的高效率利用具有重要意义。基于2004-2019年中国30个省(市、区)面板数据,运用SBM (Slacks-based model)模型、空间马尔科夫链、GIS技术和空间计量模型,分析了农业环境效率的时空演变特征,研究了农业环境效率变动的驱动因素。结果表明:(1)2004-2019年,考虑非期望产出的农业环境效率要低于不考虑非期望产出情况,呈持续上升趋势;区域差异整体呈倒"V "型变化趋势,东西方向上递减,南北方向上呈" U"型趋势特征。(2)中国不同等级的农业环境效率空间差异明显,地理空间格局在空间演变过程具有重要作用,空间关联性特征显著,不同类型的演变存在显著的时空惯性。(3)中国农业环境效率存在空间溢出效应,农业经济水平、环境规制、农业生产能力是提升农业环境效率的关键因素,财政支农水平、工业化水平、农作物种植结构、农业机械强度则是制约效率提升的约束要素。

    • 基于土地利用的粤港澳大湾区生态系统服务价值及承载力演变分析

      2021, 41(21):8375-8386. DOI: 10.5846/stxb202007141841

      摘要 (169) HTML (118) PDF 7.48 M (221) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究粤港澳大湾区土地利用、生态系统服务价值及承载力的时空演变特征是优化大湾区生态系统管理、提升生态质量的重要依据。当前针对大湾区的土地利用变化过程、生态系统服务价值及生态承载力相结合的系统分析仍较少。系统研究了快速城市化背景下粤港澳大湾区的土地利用变化、生态系统服务价值及生态承载力变化。基于高分辨率遥感数据分析粤港澳大湾区1990-2015年土地利用变化及特征,采用当量法评估大湾区的生态系统服务价值,基于生态足迹法评估大湾区的生态承载力变化。结果表明:1990-2015年大湾区内建设用地增加,耕地、林地、湿地及未利用地面积逐渐减少;建设用地的增加主要来源于耕地、林地、水域及未利用地等的转化。伴随着剧烈的土地利用变化,大湾区的生态系统服务价值从1990年的6385.09亿元减少到2015年6183.89亿元,减少了3.15%。大湾区的生态承载力总体稳定,但由于消耗增加,整体呈现生态赤字,人均生态赤字达3.09 hm2。未来大湾区土地利用规划中,需加强自然资源保护,合理调整土地结构,实现经济和生态的可持续发展。

    • 生态系统服务与贫困关联视角下生态扶贫策略的实施路径

      2021, 41(21):8387-8395. DOI: 10.5846/stxb202011233006

      摘要 (96) HTML (92) PDF 7.83 M (205) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态文明建设与脱贫攻坚均是重要的国家战略。由于贫困与生态环境问题存在紧密耦合关系,在生态保护修复中探索生态扶贫措施的实施路径可获得生态环境改善与社会经济发展的双赢。构建生态系统服务-贫困关联分析模型,以山水林田湖草生态保护修复试点的山西省宁武县和静乐县为例,通过村级多维贫困指数(VPI)评价贫困程度,并结合生态系统服务识别出生态修复与生态系统服务提升的重点地区,最后在这些区域布局合适的生态扶贫措施。结果表明处于高贫困的区域占研究区总面积的41%,中贫困所占面积比例为47%,低贫困所占面积比例为12%,地形条件、劳动力状况、生活水平的差异构成了宁武县和静乐县贫困的空间分布格局。研究区水源涵养、土壤保持、食物供给等生态系统服务计算结果分别与贫困程度叠加出九种类型,并根据叠加结果将研究区划分为低贫困修复区、低贫困保护区、中贫困修复区、高贫困修复区和高贫困保护区五个区域,提出在高贫困保护区、低贫困保护区实施以保护为主的扶贫措施,在低贫困修复区、中贫困修复区、高贫困修复区要利用生态修复的契机解决乡镇的主要致贫因素。研究为贫困或欠发达的农村区域生态保护修复与生态扶贫的结合提供借鉴参考。

    • 林业资源型城市生态-经济-社会协调发展的定量测度——以黑龙江省伊春市为例

      2021, 41(21):8396-8407. DOI: 10.5846/stxb202009072321

      摘要 (72) HTML (104) PDF 1.89 M (445) 评论 (0) 收藏

      摘要:把握城市独特的生态-经济-社会系统协调优化特性是实现林业资源型城市可持续发展的重要前提。研究从生态、经济、社会3个维度构建了林业资源型城市复合系统的测度评价指标体系,应用熵值法、耦合协调度模型,采用2005-2018年时段生态、经济、社会数据,对伊春协调发展状况进行实证测度评价,运用障碍度模型分析影响系统协调发展的主要因素,采用GM (1,1)灰色预测模型进行发展预测。结果表明:(1)综合发展指数呈上升态势,促进生态-经济-社会综合发展的主要动能历经了从生态到经济,再到生态为主要动力的发展过程,三个子系统发展水平呈趋同态势,推动三维系统的均衡协同是未来发展的重要方向;(2)三维系统耦合度稳定在较高水平,系统间相互依赖、相互作用程度较高,协调度呈波动上升,实现了由勉强协调、经济滞后发展向良好协调、同步发展的转变,协调状态趋向良好;(3)三维系统中社会子系统对协调发展的障碍度最大;人口自然增长率、建成区绿化覆盖率、GDP增长率、第三产业就业人数比重4个指标是制约近期协调发展的主要障碍因子;(4)2019-2030年,生态、经济、社会子系统发展指数及协调度的预测值均呈上升态势,生态-经济-社会复合系统将向更高级的协调发展状态演进,经济发展将再次成为促进生态-经济-社会综合发展的主要动力;加强生态建设,引领生态创新,大力发展生态经济,提高社会发展水平,着力降低障碍因子对协调发展的阻力作用,实现生态-经济-社会的联动健康发展是伊春未来重要的努力方向。

    • 基于景观生态学的辽宁中部城市群绿色基础设施20年时空格局演变

      2021, 41(21):8408-8420. DOI: 10.5846/stxb202007221918

      摘要 (102) HTML (107) PDF 11.26 M (433) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市绿色基础设施(UGI)作为城市的重要生态屏障,是解决城市环境问题的重要途径。研究快速城市化背景下UGI的时空分布格局及形态演变,对优化城市绿色空间网络与布局、改善城市人居环境和提升城市可持续发展能力具有重要意义。利用谷歌地球引擎(GEE)平台计算了2000-2019年共约4800景Landsat影像的植被指数和水体指数,采用指数阈值分割方法,解译得到了辽宁中部城市群20年的UGI。在此基础上,运用景观格局指数和形态学空间格局分析方法(MSPA),分析了20年(2000-2019年)连续时间尺度上辽宁中部城市群UGI景观格局的演变趋势。结果表明,20年间,辽宁中部城市群UGI面积呈波动上升趋势,由2000年的170.28 km2增长到2019年275.68 km2,增幅达62%,但由于持续的城市扩张,其占城市建成区面积的比例不断下降,由2000年的25.73%下降到2019年的19.72%,表明城市绿地空间建设滞后于城市空间扩张。研究期内,城市群UGI景观破碎化程度加剧,优势景观斑块的主导性减弱,景观形态趋于不规整且复杂化,且在空间布局上更加分散,景观斑块之间的结合度变差。此外,UGI核心区随城市扩张被逐渐蚕食,并转化为边缘区、桥接区、分支和环岛区等其他类型的UGI或非UGI景观,其占UGI总面积的比例从2000年的46.2%下降到2019年的37.26%;城市边缘区UGI变化最为剧烈,更易受到城市扩张的影响。研究可为快速城市化区域UGI空间网络布局与优化和基于UGI的城市生态安全格局构建提供技术支撑和决策依据。

    • 基于Budyko假设的洮河与大夏河径流变化归因识别

      2021, 41(21):8421-8429. DOI: 10.5846/stxb202007221924

      摘要 (76) HTML (100) PDF 3.58 M (142) 评论 (0) 收藏

      摘要:受气候变化和人类活动的影响,世界许多河流水文过程发生了显著的变化。研究河川径流变化特征及其原因对流域水资源管理和规划有十分重要的意义。以黄河上游支流洮河、大夏河为研究对象,采用Mann-Kendall趋势检验法、突变分析等方法探究河川径流的趋势变化、阶段特征,并采用Budyko水热耦合平衡方程定量评估径流变化影响因素的贡献率。研究发现洮河与大夏河流域年径流深均呈显著减少趋势,减少速率为:-1.85 mm/a、-1.36 mm/a (P≤0.01)。通过突变检验可将洮河的径流序列分为基准期1961-1987年,剧烈人类活动期1988-2017年,而大夏河的基准期为1961-1985年,人类活动期1986-2017年。洮河、大夏河流域下垫面变化对径流变化的贡献率超过60%,降雨次之,潜在蒸散发最弱,约贡献10%。流域下垫面改变是引起研究区河川径流变化的主要因素。

    • 砚瓦川流域河川基流变化规律及其驱动因素

      2021, 41(21):8430-8442. DOI: 10.5846/stxb202104010845

      摘要 (61) HTML (79) PDF 2.12 M (251) 评论 (0) 收藏

      摘要:基流是黄河径流的重要补给来源,目前大部分研究都集中在黄河流域径流变化规律上,而对维持河道基本流量和生态环境安全方面发挥着重要作用的基流却研究较少。因此,基于黄河中游砚瓦川流域1981-2016年的水文、气象及植被资料,选用9种数值模拟法对基流进行分割并分析其适用性,利用Mann-Kendall法和滑动t检验法对基流进行了趋势分析和突变点检验,并定性和定量的探讨了气候变化和植被变化对流域河川基流变化的影响。结果表明:(1)在各种基流分割方法中,Lyne-Hollick滤波法的计算结果精度较高,且分割结果比较符合实际日基流变化规律,因此更适用于研究区的基流估算;(2)流域多年平均河川基流量和基流指数BFI (基流量与河川流量的比值)分别为0.152 m3/s和0.58,两者在年际上均呈现极显著的减少趋势(P<0.01),且分别于1993年和2006年附近发生了突变;(3)基流量与潜在蒸散发量相关性最强,流域降水量、潜在蒸散发量及NDVI的变化对基流量变化的贡献率分别为-99.1%、113.3%和85.8%,可见潜在蒸散发量和NDVI的增加是引起基流量减少的主要原因,而基流指数与NDVI相关性最强,且呈负相关关系,流域降水量、潜在蒸散发量及NDVI的变化对基流指数变化的贡献率分别为41.3%、-27.7%和86.5%,这说明流域NDVI的增加对流域基流指数的降低起到了主导作用。

    • 基于多源数据空间分析的国家公园管控分区研究——以钱江源国家公园体制试点区为例

      2021, 41(21):8443-8455. DOI: 10.5846/stxb202008112093

      摘要 (96) HTML (65) PDF 7.85 M (193) 评论 (0) 收藏

      摘要:《关于建立以国家公园为主体的自然保护地体系的指导意见》提出国家公园实行管控分区的要求,以便实现国家公园最严格保护目标。然而,国家公园管控分区评价的指标尚不明确,以浙江钱江源国家公园体制试点区(以下简称"钱江源国家公园")为研究对象,采用层次分析法从基础环境(包括高程、植被指数、交通道路影响和基本农田)、重点野生动植物分布(野生动植物、黑麂生境适宜性和白颈长尾雉生境适宜性)、自然资源保护基础(古田山国家级自然保护区、钱江源国家森林公园、钱江源风景名胜区和生态公益林)和生态现状(生态功能适宜性评价、自然资源承载力、三区三线和土地利用现状)等指标构建多源数据空间分析指标体系,利用空间叠加分析技术获取钱江源国家公园的管控分区结果,并与管控分区最终结果进行对比分析。结果表明:(1)基于多源数据的方法能有效地识别钱江源国家公园内生态保护价值较高区域;(2)多源数据空间分析结果与最终管控分区结果对比显示,其总体精度为78.07%(197.70 km2),在核心保护区精度为83.55%(127.99 km2),一般控制区精度为69.67%(69.71 km2);(3)影响精度主要原因是新调入区域基础数据不足,以及通过定性分析解决管控分区破碎化等。研究认为基于多源空间数据分析技术能够客观、高效地划分国家公园管控分区,具有一定普适性,但仍需通过增加数据数量或优化算法提高精度。

    • 基于熵理论的山东省国家湿地公园管理绩效评价

      2021, 41(21):8456-8463. DOI: 10.5846/stxb202002160276

      摘要 (66) HTML (107) PDF 9.43 M (169) 评论 (0) 收藏

      摘要:量化评价管理绩效能为湿地公园管理措施的优化提供理论支持。选取山东省68个国家湿地公园作为研究对象,从自然环境、社会经济角度出发,选择植被覆盖率、废水排放量等8个指标构建指标体系。结合相关数据,基于熵理论定量评价国家级湿地公园的管理绩效。结果表明,(1)山东省整体总熵流为负(-0.3018),其中41个湿地公园为负熵流,系统趋于稳定,管理绩效提升;(2)正熵流主要来自废水排放量(0.0854±0.0434),负熵流则主要来自环保投入(-0.0802±0.0392);(3)国民生产总值和熵流呈现负相关关系,而第一产业产值比重和第二产业产值比重均和熵流呈现正相关关系。综合经济发展和熵流评价结果,2个市的湿地公园面临高管理风险,其中菏泽市需要引起注意;山东省近海和海岸湿地的管理绩效较低,且面临高管理风险,应当优先制定、开展保护治理规划。

    • 会仙岩溶湿地4种覆被下土壤酶活性和微生物生物量

      2021, 41(21):8464-8471. DOI: 10.5846/stxb201906291373

      摘要 (83) HTML (76) PDF 2.17 M (171) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究湿地系统中的稻田被撂荒以后土壤酶活性和微生物生物量的变化可以为湿地的保护提供参考依据。以桂林会仙岩溶湿地为研究样地,采集芦苇湿地、华科拉莎草湿地、稻田撂荒地(以双穗雀稗和莲子草为优势植被)和稻田的耕层土壤样品,采用比色法和氯仿熏蒸法分别检测土壤酶活性和微生物生物量。结果表明,稻田撂荒地的土壤微生物生物量碳(MBC)为(345.20±30.06) mg/kg,显著低于其它三种覆被下的土壤;微生物生物量氮(MBN)、微生物DNA、蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性分别为(48.03±18.48) mg/kg、(5.65±1.48)μg/kg、(19.16±1.43) mg g-1(24h)-1和(2.20±0.94) mg g-1(24h)-1,均显著低于稻田,而与两种天然湿地没有显著差异。主成分分析表明,稻田撂荒地能与稻田明显分开,而与其它两种覆被土壤有所交叉。统计分析表明,MBC和碱性磷酸酶活性均与pH呈显著正相关关系(P<0.05);MBN、蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性均与土壤总有机碳(SOC)呈显著的正相关关系(P<0.05);土壤微生物DNA与SOC、总氮(TN)和碱解氮(AN)均呈显著正相关关系(P<0.01),与Mg2+呈显著正相关关系(P<0.05)。以上研究结果表明,会仙湿地中的稻田在撂荒以后,土壤微生物生物量和两种土壤酶活性显著降低,影响微生物生物量和土壤酶活性变化的主要因素是pH、SOC、TN、AN和Mg2+。因此,建议在稻田撂荒地上重新种植水稻,以加快会仙岩溶湿地的恢复过程。

    • Pb和Cd对森林土壤细菌功能多样性及群落结构的影响

      2021, 41(21):8472-8483. DOI: 10.5846/stxb202009062313

      摘要 (87) HTML (99) PDF 2.03 M (152) 评论 (0) 收藏

      摘要:重金属的毒性系数(The Toxic Factor,TF)是评价重金属潜在生态风险指数(potential ecological risk index,RI)的关键参数。为了探究基于Hakanson提出的TF值是否适用于重金属对土壤微生物的生态风险评估,以TF值为5和30的铅(Pb)和镉(Cd)构建土壤微宇宙试验,构建不同的RI水平(100、200和400),通过Biolog-ECO板和高通量测序技术分析了Pb和Cd分别对细菌功能多样性及群落结构的影响。结果表明,对照处理(CK)的细菌丰度、功能多样性(Shannon指数,Simpson指数和McIntosh指数)和基因多样性(ACE和Chao1指数)均大于Pb、Cd污染的土壤,随着RI水平的升高,Pb和Cd污染土壤中细菌的丰度、功能多样性(Shannon指数和McIntosh指数)和基因多样性(Chao1指数和ACE指数)呈下降趋势。相同RI水平下,Pb污染土壤中细菌群落的丰度、平均颜色变化率(AWCD)、功能多样性指数、OTUs数和基因多样性指数均显著大于Cd污染(P<0.05);6大类碳源利用率及主成分(PCA)分析表明,Pb污染土壤中细菌对糖类和羧酸的利用率均显著大于Cd污染(P<0.05),在不同RI水平和重金属比例下,碳源利用模式而有所不同。同一RI水平下,相对于Pb污染,Cd污染土壤中变形菌门的相对丰度较为丰富,而绿弯菌门的相对丰度稀少;Pb和Cd污染土壤中慢生根瘤菌属、鞘脂单胞菌属、链霉菌属和norank_f__Roseiflexaceae等不同属细菌相对丰度表现出差异性。上述结果表明Hakanson提出的TF值并不适用于评估重金属Pb和Cd对土壤微生物的潜在生态风险。

    • 南疆四种盐生植物根际土壤真菌群落结构特征

      2021, 41(21):8484-8495. DOI: 10.5846/stxb202009032296

      摘要 (107) HTML (96) PDF 2.47 M (247) 评论 (0) 收藏

      摘要:盐生植物特殊的生境孕育了独特的根际微生物群落。为了解南疆干旱区不同盐生植物根际土壤真菌群落结构特征,探讨影响真菌群落结构的土壤环境因子,选取南疆伽师县同一盐碱地盐爪爪(Kalidium foliatum)、黑果枸杞(Lycium ruthenicum)、花花柴(Karelinia caspia)和旱生芦苇(Phragmites australis)四种优势盐生植物,采用Illumina NovaSeq高通量测序技术分析根际土壤真菌群落结构和多样性,并探究其与土壤理化因子的相关性。结果表明,四种盐生植物根际土壤理化特征不尽相同,土壤pH均超过8.0,电导率(EC)由高到低为旱生芦苇 > 盐爪爪 > 花花柴 > 黑果枸杞,黑果枸杞根际土壤的有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、速效氮(AN)和速效磷(AP)含量均最高,旱生芦苇根际土壤的SOM、TN、TP、TK和AN值均最低,但土壤水分含量(SWC)和EC值最高。四种盐生植物共有的操作分类单元(OTUs)数量为153个,各自特有的OTUs数量不尽相同。根际土壤真菌群落丰富度(ACE、Chao 1指数)依次为盐爪爪 > 旱生芦苇 > 黑果枸杞 > 花花柴,Shannons指灵第和Simpson指数大小依次为盐爪爪 > 黑果枸杞 > 旱生芦苇 > 花花柴。从四种盐生植物根际共检测到真菌8门、21纲、44目、89科、124属,子囊菌门(Ascomycota)在四种盐生植物根际土壤中占绝对优势地位。镰孢菌属(Fusarium)、支顶孢属(Acremonium)、曲霉属(Aspergillus)和青霉菌属(Penicillium)是四种盐生植物根际土壤共有优势属,非优势属数量多但相对丰度因植物种类而异。典范对应分析(CCA)显示,土壤速效钾、AP、pH和EC是影响根际土壤真菌群落结构变化的主要驱动因子。研究表明南疆四种盐生植物根际土壤真菌群落具有相似性,但优势菌属丰度差异明显,具有植物种类特异性。

    • 黄河口潮间带沉积物细菌群落结构特征

      2021, 41(21):8496-8506. DOI: 10.5846/stxb202008022013

      摘要 (51) HTML (98) PDF 6.30 M (197) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取黄河口潮间带有植被覆盖和无植被覆盖两个区域采集柱状沉积物,利用实时荧光定量PCR技术和高通量测序技术分析有无植被覆盖沉积物中的细菌群落特征和功能差异,探究影响潮间带细菌群落结构的主要环境因子。结果显示,细菌丰度在有植被区域大于无植被区域。沉积物中细菌群落丰富度和多样性在有植被区域随深度的增加而增加,而在无植被区域其最高值出现在沉积物中层(14-16 cm)。两个区域在门分类水平上以变形菌(Proteobacteria)、绿弯菌(Chloroflexi)、放线菌(Actinobacteria)和酸杆菌(Acidobacteria)为主;属分类水平上的优势类群为芽孢杆菌(Bacillus)、苍白杆菌(Ochrobactrum)、拟无枝菌酸菌(Amycolatopsis)和鞘脂单胞菌(Sphingomonas)等。相关性分析发现盐度和亚硝酸盐浓度对细菌群落多样性和丰富度影响显著。功能预测分析表明,有植被区域沉积物细菌在氨基酸代谢、膜运输和碳水化合物代谢方面功能活跃,而无植被区域细菌则在核酸复制和修复、能量代谢过程方面更为活跃。

    • 水沙条件及氮输入对黄河口滨岸潮滩湿地碱蓬和土壤15N吸收特征的影响

      2021, 41(21):8507-8515. DOI: 10.5846/stxb202009032290

      摘要 (48) HTML (94) PDF 1.17 M (189) 评论 (0) 收藏

      摘要:受自然及人为活动的影响,黄河三角洲水沙条件存在较大变化,由此带来的外源营养物质增加对潮滩湿地植被生长及元素吸收利用具有重要的影响。为此采用3因素4水平的正交试验,以黄河口滨岸潮滩湿地先锋物种碱蓬(Suaeda salsa)为研究对象,利用15N示踪技术,研究了水沙条件及氮输入对碱蓬和土壤15N吸收特征的影响。结果表明:淹水深度、泥沙沉积及氮输入对土壤全氮含量的影响不显著,但外源氮输入对土壤15N固持量(Ndff)和比例(Ndff%)的影响达到显著水平,且最大值(10.44 mg/kg和3.83%)均出现在W4S2N3(30 cm淹水+3 cm泥沙沉积+6 g/m2氮输入)处理;碱蓬叶和茎中全氮含量、15N吸收量(Ndff)及比例(Ndff%)在深淹水和泥沙沉积处理时较大,而根中全氮含量、Ndff及Ndff%在高氮输入较大。且根Ndff和Ndff%最大值(1.10 mg/kg和18.21%)在W1S4N4(2 cm淹水+12 cm泥沙沉积+9 g/m2氮输入)处理时取得,此时碱蓬的生长情况最好,表明适当的淹水和泥沙埋深以及高氮输入(9 g/m2)有利于根系对外源氮的吸收,从而促进植株的生长。由此可见,在黄河三角洲水沙变化大的背景下,淹水、泥沙沉积和外源氮输入的适当把控,可促进碱蓬对外源氮的吸收利用而有助于其生长,从而对维护黄河三角洲潮滩湿地的健康具有重要作用。

    • 荒漠草原植物多样性恢复与土壤生境的关系

      2021, 41(21):8516-8524. DOI: 10.5846/stxb202008222185

      摘要 (78) HTML (114) PDF 1.12 M (198) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示荒漠草原围栏封育后植物多样性的恢复对土壤生境的响应机制,以围栏封育和适度放牧草地的灰钙土和风沙土生境植物群落为研究对象,采用方差分析和冗余分析(redundancy analysis RDA)方法,研究了围栏封育后植物多样性的变化及其与土壤生境物理和化学因子的关系。结果表明:(1)相对于适度放牧利用,围栏封育显著降低了灰钙土和风沙土生境植物多样性;随着封育年限的增加,植物多样性呈现显著,且封育的负效应随着封育年限的增加而增加;(2)两种土壤生境下植物多样性与生物量均表现为负相关。植物群落对灰钙土和风沙土两种土壤生境下表现出的不同点有:(1)灰钙土生境下,植物多样性与砂粒正相关,生物量与有机碳,全氮正相关;(2)风沙土生境下,植物多样性与有机碳,全氮正相关,生物量与电导率正相关。未来荒漠草原退化草地植物多样性恢复需要充分考虑不同土壤生境类型的影响,草地管理需要采取适度利用和封育保护相结合道路。

    • 林冠氮添加和林下植被去除对杉木林土壤有机碳组分的影响

      2021, 41(21):8525-8534. DOI: 10.5846/stxb202008162130

      摘要 (60) HTML (103) PDF 1.15 M (153) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨氮添加和林下植被管理对杉木人工林土壤有机碳组分的影响,以福建沙县官庄国有林场杉木人工林为对象,设置对照(CK)、林冠氮添加(CN)、林下植被去除(UR)、林冠氮添加和林下植被去除(CNUR)4个处理的野外控制实验,研究林冠氮添加和林下植被去除对土壤总有机碳、惰性有机碳、易氧化有机碳、颗粒有机碳、微生物生物量碳和水溶性有机碳的影响。结果表明:5年CN添加处理显著降低易氧化有机碳(10—20 cm)和微生物生物量碳(20—40 cm)含量,增加表层土壤颗粒有机碳占总有机碳的比例。UR处理对土壤有机碳组分的作用不显著,而CNUR处理显著降低表层土壤水溶性有机碳含量及其比例。土壤各有机碳组分均与土壤含水量、可溶性有机氮、微生物生物量氮和铵态氮呈显著正相关。研究表明,土壤活性有机碳比惰性有机碳对林冠氮添加(5年)的响应更敏感,且表现为中下层土壤响应大于表层土壤,短期氮添加能促进土壤活性有机碳的分解,而林下植被去除在短时间内可能通过改变土壤含水量和可利用氮减缓有机碳的分解与转化,从而补偿由于氮添加引起的土壤活性有机碳下降,未来需要通过长期氮添加实验进一步研究土壤有机碳动态变化的响应机制。

    • 桂西北喀斯特峰丛洼地不同植被恢复方式下土壤有机碳组分变化特征

      2021, 41(21):8535-8544. DOI: 10.5846/stxb202101140151

      摘要 (62) HTML (93) PDF 1.45 M (163) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被恢复被认为是提升退化区域土壤有机碳(SOC)固持的有效措施。然而,喀斯特脆弱生态系统植被人工恢复和自然恢复模式下SOC不同组分变化特征、稳定性和固持能力的研究还较缺乏。以典型喀斯特峰丛洼地为研究区,以耕地为对照,以恢复15年的人工恢复(人工林)和自然恢复(耕地撂荒后植被自然演替为灌丛)为研究对象,分析不同植被恢复模式下SOC、颗粒态有机碳(POC)、矿质结合态有机碳(MOC)、易氧化态有机碳(ROC)、惰性碳指数(RI)和SOC相对固持能力(SCScapacity)变化特征。结果发现:(1)人工林和灌丛SOC、POC和ROC含量显著高于耕地,且灌丛POC和ROC含量显著高于人工林,MOC则在三者之间差异不显著;(2)与耕地相比,人工林和灌丛RI显著下降,但SCScapacity差异不显著。研究表明,桂西北喀斯特峰丛洼地植被恢复15年后主要提升土壤活性碳组分,且自然恢复比人工恢复更有利于于提升土壤活性碳组分;然而,耕地退耕后短期内土壤碳稳定性并未增加,强调植被恢复后避免再次毁林开荒对于维持土壤碳固持的必要性。

    • 大气氮沉降对中亚草地生态系统净初级生产力的影响

      2021, 41(21):8545-8555. DOI: 10.5846/stxb202009072325

      摘要 (75) HTML (87) PDF 11.62 M (218) 评论 (0) 收藏

      摘要:氮沉降作为除气候变化、CO2浓度升高以及土地利用变化之外的第四大主要影响陆地生态系统结构和功能的因素,其对碳循环过程的影响研究相对薄弱,同时也是不确定性最大的环节之一。近年来,由于长期高强度的放牧导致草地生态系统的生产力降低,氮成为典型草地植物生长和生态系统净初级生产力的主要限制因子。据研究,亚洲的氮沉降平均增速极有可能高于全球氮沉降平均增速,成为未来氮沉降增加最快的区域。在此背景下,研究大气氮沉降对于中亚草地生态系统的影响具有重要的意义。利用反硝化-分解模型(DNDC)分析1979-2014年中亚地区草地生态系统净初级生产力(NPP)的时空分异,探讨氮沉降对草地NPP影响。结果表明:(1)1979-2014年间,中亚地区平均草地NPP约为(173.10±31.80) g C m-2 a-1,草地NPP时空分异明显,各草地类型的NPP从大到小依次为森林草甸、温带草原和荒漠草原,并且草地NPP以(2.67±1.30) g C m-2 a-1的速度逐年增长;(2)当前氮沉降情景总体上促进了中亚地区草地NPP的增长,1979-2014年氮沉降使得中亚草地NPP增加了0.42 Pg C。

    • 不同混交比例对杉木和大叶榉幼苗功能性状的影响

      2021, 41(21):8556-8567. DOI: 10.5846/stxb202007311999

      摘要 (50) HTML (108) PDF 2.38 M (238) 评论 (0) 收藏

      摘要:了解林木功能性状在不同培育模式下的变异和关联,对揭示林木生态适应性及其生态功能具有重要意义。选取了亚热带地区两种常见人工林树种杉木、大叶榉幼苗为研究对象,设置4种不同栽培模式的盆栽试验:单一杉木(4C),单一大叶榉(4Z)和杉木、大榉树3种混栽模式(1C3Z、2C2Z、3C1Z),研究不同混交比例对其叶、茎、根功能性状的影响。结果表明:(1)杉木总叶面积、叶干物质含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度在混栽模式下显著减小,而比叶面积显著增大;根长和比根长在不同处理间无显著差异;叶、茎、根生物量和单株总生物量在混栽模式下显著低于4C处理,不同混栽模式之间差异不显著。(2)大叶榉单叶面积在3C1Z处理下最高,总叶面积随大叶榉在树种组成中所占比例的降低而逐渐增大,比叶面积在不同处理间无显著差异,叶干物质含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均在2C2Z处理下最大,而瞬时水分利用效率在2C2Z处理下最小;根长在3C1Z处理下显著增大,比根长在不同处理间无显著差异;叶、茎、根生物量和单株总生物量随大叶榉在树种组成中所占比例的降低而逐渐增大。综合来看,杉木和大叶榉混合处理中杉木种间竞争大于种内竞争,而大叶榉相反;随杉木在混栽处理中比例减少,其主要通过增加比叶面积,提高净光合速率,减少茎生物量积累来适应种间竞争关系;而大叶榉随其在混栽处理中比例的减少,显著增加叶面积和根长来提高资源利用率,减少地下资源分配,提高地上茎生物量积累。因此,树种混交比例将显著影响林木功能性状及其生物量积累,选择适宜混交比例对混交林可持续经营具有重要意义。

    • 天目山常绿落叶阔叶林群落垂直结构与群落整体物种多样性的关系

      2021, 41(21):8568-8577. DOI: 10.5846/stxb202007301989

      摘要 (70) HTML (73) PDF 974.23 K (186) 评论 (0) 收藏

      摘要:以浙江省天目山1 hm2常绿落叶阔叶混交林样地调查数据为基础,运用K-means聚类方法将DBH≥1 cm的个体根据树高划分为不同林层,研究比较了各个林层的物种多样性特点;利用通径分析方法和决策系数定量计算各个林层物种多样性对群落整体物种多样性的直接作用和间接作用,天目山常绿落叶阔叶林垂直结构对群落物种多样性构成的影响。结果表明:(1)天目山常绿落叶阔叶林群落层次结构丰富,树高由1.4-36.5 m依次可分为灌木层、亚冠层、林冠下层、林冠中层和林冠上层。(2)天目山常绿落叶阔叶林群落从灌木层依次往向上,物种丰富度、多度、特有种数量、Shannon-Weiner指数和Simpson指数均呈下降趋势。(3)灌木层对群落物种多样性的贡献最大且远高于其他四个林层,其中灌木层对群落整体物种多样性Shannon-Wiener指数、Pielou指数以及Simpson指数的决策系数分别为0.850、0.651、0.755。(4)林冠下层、林冠中层和林冠上层密度的大小对灌木层的物种数目有明显的影响,林冠层密度越大,灌木层群落的物种数目越少,复杂程度越低;偶见种和稀有种对群落物种多样性的维持具有特殊作用。综上,研究认为森林群落的垂直结构在维持森林群落整体物种多样性中具有关键作用,而灌木层在群落整体物种多样性构成中具有决定作用,森林群落中稀有种、偶见种多少在群落物种多样性构成中具有特殊作用。

    • 不同积水生境对河南黄河湿地植物多样性的影响

      2021, 41(21):8578-8588. DOI: 10.5846/stxb202007201898

      摘要 (73) HTML (97) PDF 3.34 M (162) 评论 (0) 收藏

      摘要:湿地作为水陆交替的过渡地带,承担着重要的生态服务功能,湿地植物是生态功能作用发挥的基础。不同积水生境与湿地植物物种组成和分布关系密切。黄河流域是国家的重要生态屏障,湿地面积广阔,河南黄河湿地作为黄河湿地的重要组成部分,其积水生境对植物多样性的影响尚不清晰。为研究河南黄河湿地植物的多样性现状以及积水生境对其植物多样性的影响,采用样方和样线相结合的方法对河南省7个黄河湿地自然保护区中的湿地植物进行调查,共设置样方981个。重点分析了不同积水生境湿地植物的主要群系和物种组成,研究了各生境物种多样性和群落多样性特征(α多样性),对比了的不同积水生境植物物种组成相似性和群落间相似程度(β多样性),明确了各生境的植物物种排序和指示种。结果表明:(1)河南黄河湿地植物群系以草本群系为主,共发现188种湿地植物,分属56科,138属;(2)不同积水状况湿地植物物种丰富度大小依次为:季节性积水 > 永久性积水 > 间歇性积水 > 季节性水涝,主要群系总数与物种丰富度趋势表现一致;(3)不同积水生境湿地植物的物种组成存在显著差异,季节性积水和永久性积水生境中植物物种组成相似性和群落间相似程度最高,各积水生境均有明显的优势种和指示种。河南黄河湿地积水生境在不同流段差异显著,不同积水生境下植物多样性和主要植物群系有明显区别,进行湿地生态建设时,建议优先保护季节性积水生境,减少季节性水涝生境的产生,以达到维持物种多样性,发挥湿地最大生态价值的目的。

    • 太行山南段连翘群落结构及其影响因子研究

      2021, 41(21):8589-8601. DOI: 10.5846/stxb201911242543

      摘要 (85) HTML (95) PDF 12.91 M (443) 评论 (0) 收藏

      摘要:连翘(Forsythia suspensa)不仅是一种常用大宗木本药用植物类型,而且也是重要的绿化植物类型。以太行山南段陵川境内广泛生长的连翘为研究对象,通过样方调查方法,解析连翘群落结构及影响因子,探讨海拔、坡向主要地形因子和土壤因子对群落格局的影响,以期有助于连翘的规模化种植。结果表明:(1)该区连翘群落可分为5类群丛:Ⅰ连翘(Forsythia suspensa)+三裂绣线菊(Spiraea trilobata)-披针叶苔草(Carex lanceolata)群丛;Ⅱ连翘(Forsythia suspensa)+白刺花(Sophora davidii)-披针叶苔草(Carex lanceolata)+铁杆蒿(Tripolium vulgare)群丛;Ⅲ辽东栎(Quercus wutaishanica)-连翘(Forsythia suspensa)+三裂绣线菊(Spiraea trilobata)-披针叶苔草(Carex lanceolata)+白头翁(Pulsatilla chinensis)群丛;Ⅳ油松(Pinus tabuliformis)-连翘(Forsythia suspensa)-披针叶苔草(Carex lanceolata)群丛;Ⅴ连翘(Forsythia suspensa)+黄刺玫(Rosa xanthina)-披针叶苔草(Carex lanceolata)群丛。(2)海拔高度(H)、全钾(TK)和坡向(TRP)是影响该区连翘分布状况的3个主要环境因子。3个因子在4个层级水平上构成群落分型的主导因子。第一级主导因子是海拔高度(H=1330 m);第二级是土壤总钾量(TK=19.07 mg/kg)和海拔(H>1330 m);第三级是坡向(TRP=0.2775)、海拔(H>1330 m)和总钾量(TK<19.07 mg/kg);第四级是总钾(TK=18.47 mg/kg)、海拔(H>1330 m)、和坡向(TRP>0.2775)。海拔高度和土壤肥力是影响太行山南段生境内连翘群落结构和规模化种植的要重环境因子。

    • 模拟降雨下黄土坡面水沙过程对3种灌草植被垂直结构变化的响应

      2021, 41(21):8602-8611. DOI: 10.5846/stxb202012313330

      摘要 (53) HTML (68) PDF 2.02 M (146) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被对坡面产流产沙过程的影响随植被类型及其垂直结构组分的变化而变化,然而这些因素如何影响坡面水沙过程却缺乏定量分析。利用野外径流小区和人工模拟降雨试验,研究了黄土丘陵区3种典型灌草(沙棘、柠条、苜蓿)及其不同垂直结构组分(叶、茎、枯落物、根系)对坡面产流和产沙过程的影响。结果表明:3种灌草均具有较好的减流减沙效益,且减沙作用强于减流作用,与裸地相比,灌草植被减少径流量32.49%-44.86%,减少侵蚀量72.99%-80.63%,降低坡面流速29.17%-45.83%。苜蓿的减流效益最佳,为44.86%,柠条的减沙效益最佳,为80.63%。3种植被的减流效益在不同产流时期差异明显,从产流初期到中期和后期逐渐减少,减沙效益在不同产流时期则没有明显变化。植被垂直结构不同组分对于减流减沙效益的相对贡献与其形态特征以及其空间分布方式有着密切的关系。地上部分对于减流效益和减速效益有较大的相对贡献率,平均为75.42%和68.38%,而不同植被茎、叶和枯落物的相对贡献具有一定的差异。根系则发挥较大的减沙作用,平均相对贡献为78.44%。植被垂直结构组分越完整,减流减沙效益越显著。研究对黄土丘陵区水土保持、植被恢复和建设提供重要的科学依据和理论指导。

    • 谷子对干旱胁迫的生理生态响应

      2021, 41(21):8612-8622. DOI: 10.5846/stxb202008022014

      摘要 (82) HTML (91) PDF 1.32 M (178) 评论 (0) 收藏

      摘要:干旱少雨严重限制了我国西北地区谷子的产量,为明确谷子响应干旱的生理特征,以干旱敏感谷子品种安04和不敏感品种豫谷1号以及xiaomi为材料,通过盆栽试验,研究了谷子不同生育期叶片光合参数、叶绿素含量、非结构性碳、β-淀粉酶基因表达对水分亏缺的响应。结果表明,正常水分条件下安04产量高于豫谷1号,干旱胁迫严重限制了两个谷子品种的产量形成,安04和豫谷1号分别减产71.2%和56.0%,豫谷1号产量显著高于安04。正常水分条件下,安04具有比豫谷1号更高的净光合速率(P<0.05),干旱胁迫下,豫谷1号叶片净光合速率显著高于安04;叶片蒸腾速率结果同光合结果一致。干旱条件下,豫谷1号具有更高的叶片相对含水量。干旱胁迫显著降低了两个谷子品种花期的叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量,且安04降低幅度均大于豫谷1号。干旱胁迫均显著增加了豫谷1号拔节期和开花期的叶片可溶性糖含量,而安04叶片可溶性糖含量并没有发生显著性变化,同时干旱胁迫显著增加了豫谷1号β-淀粉酶基因SiBAM1的表达水平。施用β-淀粉酶活性抑制剂α-环糊精,xiaomi叶片可溶性糖及脯氨酸含量显著降低,进一步加重了干旱对xiaomi的生长抑制。综上所述,干旱胁迫诱导谷子β-淀粉酶基因表达和β-淀粉酶活性升高从而水解淀粉形成可溶性糖,高可溶性糖含量对谷子提高抗旱性起重要作用。

    • 内蒙古大兴安岭林草交错带景观动态分析

      2021, 41(21):8623-8634. DOI: 10.5846/stxb202006191604

      摘要 (70) HTML (92) PDF 17.84 M (408) 评论 (0) 收藏

      摘要:为加强对林草交错带生态系统的科学管理,进一步促林草资源保护与合理利用,迫切需要摸清交错带景观本底并分析其时空动态演化趋势。以大兴安岭林草交错带为研究对象,选取2000、2010年Landsat 5 TM影像和2018年Landsat 8 OLI影像,利用面向对象的决策树分类算法建立3期土地利用数据集,据此分析土地利用动态变化与景观格局演变特征,然后利用状态转换模拟模型STSM模拟研究区2025年的土地利用数据。结果表明:(1)2010年林地、草地、耕地、湿地、人工表面、盐碱地及荒漠和过火区面积占比分别为46.93%、31.66%、5.02%、13.73%、1.08%、1.55%和0.04%;2018年分别为46.89%、31.69%、4.99%、13.72%、1.15%、1.54%和0.02%。(2)景观尺度上,2010-2018年间林地面积减少43.55 km2,破碎化程度加剧、景观完整性降低、景观构成愈发复杂;草地面积增加38.11 km2,其景观完整性升高。(3)在现行趋势下,预测2025年研究区林地、草地、人工表面和过火区面积分别增加92.27、183.21、66.2 km2和10.25 km2;耕地、湿地和盐碱地及荒漠面积分别减少184.2、2.89 km2和164.84 km2。林火频发是导致研究区林地面积减少的主因,模拟的过火区面积增加提醒森林管理部门要严控林区用火风险并增强火灾扑救能力建设。后期"天然林保护"工程和"退牧还草"政策的实施是生态环境改善的主因。在制定区域发展战略时,需要充分平衡农业生产与城市扩张之间的竞争性,满足区域耕地红线的基本要求。

    • 外源激素处理对三峡消落带落羽杉扦插生根的影响

      2021, 41(21):8635-8642. DOI: 10.5846/stxb202009212454

      摘要 (47) HTML (88) PDF 846.42 K (136) 评论 (0) 收藏

      摘要:为优选落羽杉大龄母树插穗的扦插繁殖技术,以期培育大量的落羽杉良种壮苗满足三峡消落带植被修复的需要,采用正交试验设计,探究不同外源激素、浓度以及处理时间对三峡消落带落羽杉大龄母树插穗扦插生根的影响,运用隶属函数法对各处理生根情况进行综合评价。结果表明:(1)落羽杉插穗皮部和愈伤组织处均有不定根伸出,两处不定根数量分别占不定根总数的63.9%和36.1%;(2)4种外源激素中,吲哚丁酸(IBA)+萘乙酸(NAA)(等质量比)和IBA处理的插穗生根效果最好,NAA处理次之,生根粉(ABT)处理效果最差;(3)5种浓度(50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L、200 mg/L和250 mg/L)之间的处理效果无显著差异;(4)4种处理时间(2 h、4 h、6 h和8 h)中,4 h处理的插穗生根效果最佳;(5)26个处理组合中,(IBA+NAA)×150 mg/L×4 h处理组合和NAA×250 mg/L×4 h处理组合的平均隶属函数值最高,分别为0.83和0.82,清水对照的平均隶属函数值最低,为0.05。研究初步验证了皮部生根是落羽杉大龄母树插穗的主要生根方式,筛选出三峡消落带原位适生落羽杉大龄母树插穗扦插的两种较佳处理组合为(IBA+NAA)×150 mg/L×4 h和NAA×250 mg/L×4 h。

    • 黄土高原地区森林生态系统地下生物量影响因素

      2021, 41(21):8643-8653. DOI: 10.5846/stxb202008062046

      摘要 (86) HTML (102) PDF 13.59 M (425) 评论 (0) 收藏

      摘要:根系将土壤和大气相连与植物体共同影响生态系统的碳循环,同时根系也是森林生态系统土壤碳库的重要来源。研究表明森林地下生物量受生物因素和非生物因素影响,因此研究各因素对根系生物量的影响对精确估算土壤碳库至关重要。基于我国相关部门的观测及调查数据,通过标准化计算和统计分析来量化各因素对黄土高原地区地下生物量的影响。结果表明:黄土高原森林生态系统地下生物量主要分布在11.99-27.46 Mg/hm2之间;非生物因素对地下生物量起主导作用,其中降雨量和地形影响最为显著;不同土壤类型地下生物量表现出:棕壤 > 褐土 > 岩性土;不同森林类型地下生物量大小为:针叶林 > 针阔叶混交林 > 落叶阔叶林;不同地形地下生物量由大到小为:丘陵、山地 > 高原、平原;地下生物量在坡位上的分布大小为:坡麓 > 上、中、下三个坡位 > 平地;人类活动和动物活动干扰对地下生物量的影响没有显著差异。另外,在分析中发现若影响因素中含经纬度,非生物和生物因素对地下生物量的影响程度分别为68.9%和31.1%;若影响因素中不含经纬度,非生物和生物因素对地下生物量的影响程度分别为81.1%和18.9%,说明经纬度与其他因素存在很强的相关性,并严重影响着生物因素和非生物因素对森林生态系统地下生物量的比重。研究结果对地下生物量的估测有一定的意义,可以为森林植被如何通过根系适应环境的研究提供参考,为植被恢复、森林经营管理及地下部分碳循环的研究提供依据。

    • 全球木本植物叶片硅钙生态化学计量学特征

      2021, 41(21):8654-8663. DOI: 10.5846/stxb202008052045

      摘要 (73) HTML (110) PDF 2.62 M (170) 评论 (0) 收藏

      摘要:收集全球803种木本植物叶片硅(Si)、钙(Ca)数据,研究不同木本植物生活型(常绿植物以及落叶植物、针叶植物以及阔叶植物)叶片Si、Ca元素的化学计量学特征及其与纬度、气候因子(年平均温度,年平均降水量)间的关系。结果表明:(1)全球尺度上木本植物叶片Si、Ca含量存在较大变异性,且含量均低于中国境内的研究结果;(2)不同生活型树种间存在差异,针叶树叶片Si含量及Ca/Si显著高于阔叶树,落叶树叶片Si、Ca含量及Ca/Si均显著高于常绿树种;(3)随着纬度升高、年平均温度及年平均降水量的下降,全球尺度木本植物叶片Si、Ca含量显著升高,而Ca/Si显著下降;(4)不同生活型木本植物对气候因子的响应不同,除针叶及落叶树种的Ca含量外,其余各生活型树种Si、Ca含量与纬度及气候因子显著相关,随着纬度升高而升高,随年平均温度及年平均降水量的升高而降低,且随着年平均温度的降低,常绿及阔叶树种叶片Si含量下降速度显著高于落叶及针叶树种。研究结果能够为全球尺度生态化学计量学模型的发展提供数据基础,有助于更好地理解和模拟区域乃至全球尺度上纬度和气候因子对植物叶片Si、Ca含量的影响。

    • 广西扶绥白头叶猴对栖息地的选择与利用

      2021, 41(21):8664-8672. DOI: 10.5846/stxb202008262208

      摘要 (74) HTML (92) PDF 2.07 M (134) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解白头叶猴(Trachypithecus leucocephalus)的栖息地利用规律及其影响因素,2016年2月至2017年1月,采用瞬时扫描取样法对广西崇左白头叶猴国家级自然保护区一群白头叶猴的栖息地利用进行了研究。结果表明,白头叶猴对山体不同部位的利用存在显著性差异(χ2 =39.467,df=3,P<0.001),其中,对崖壁(56.75±9.55)%的利用比例最大,其次是对山坡(39.42±10.93)%和山顶(2.98±2.54)%的利用,而对山脚(0.84±1.47)%的利用频率最低。白头叶猴对不同微生境类型的利用存在差异(χ2=27.709,df=3,P<0.001),其中对乔木(49.37±12.31)%的利用比例最大,其次是裸岩(24.05±13.61)%,随后依次为藤本(15.48±8.01)%和灌木(10.87±5.45)%。白头叶猴主要在山坡上觅食,利用崖壁移动、休息,进行社会活动;主要利用裸岩进行社会活动,觅食、移动、休息主要发生在乔木上。从整体来看,白头叶猴在雨季对乔木的利用频率显著大于旱季(Z=-2.680,n=12,P=0.007);雨季在山坡觅食频率显著大于旱季(Z=-2.517,n=12,P=0.012),而在崖壁觅食频率刚好相反(Z=-2.842,n=12,P=0.004);白头叶猴雨季在乔木休息的频率显著大于旱季(Z=-2.355,n=12,P=0.019)。白头叶猴对栖息地的利用受到温度的影响。白头叶猴对乔木的总体利用频率随着平均温度的升高而增加(r=0.664,n=12,P=0.018);觅食时,对崖壁、裸岩的利用频率均与平均温度成负相关关系(崖壁:r=-0.685,n=12,P=0.014;裸岩:r=-0.600,n=12,P=0.039);休息时,对乔木的利用频率与平均温度呈正相关关系(r=0.650,n=12,P=0.022)。不同季节,白头叶猴对栖息地的利用方式不同。白头叶猴的栖息地利用模式可能是在觅食利益和捕食风险之间作出的权衡,并受到环境温度的影响。

    • 山地隔离和空间距离对高黎贡山灰腹地莺(Tesia cyaniventer)鸣唱特征的影响

      2021, 41(21):8673-8684. DOI: 10.5846/stxb202003040401

      摘要 (55) HTML (100) PDF 5.77 M (152) 评论 (0) 收藏

      摘要:鸟类鸣唱存在广泛的地理变异,研究鸟类鸣唱变异的模式及其影响因素可帮助解释自然界中广泛而复杂的鸣声变异现象。灰腹地莺(Tesia cyaniventer)是在高黎贡山海拔2000-2800 m分布的小型地栖性森林鸟类。高黎贡山南北走向的山脊海拔通常在3000m以上,这导致灰腹地莺东、西坡种群被山脊所隔离。该种小鸟鸣声洪亮易于鉴别,其鸣声地理变异可揭示山地对鸟类种群产生的隔离效应。在高黎贡山片马垭口和独龙江垭口的东西坡4个地点录制了灰腹地莺的鸣声(n=58),基于声谱分析比较了种群间鸣唱的质量特征,发现种群间鸣唱型的共享程度极低,而音节型在4个种群间均有共享。进一步测量了11个鸣唱的数量特征参数,有6个参数在不同种群间有显著差异:最低频率、中心频率、频率宽度、起始音节频率、首二音节的时间间隔、句子平均音节数。种群间的两两比较表明,鸣声特征差异呈现"隔离-距离"共同作用的格局,但隔离的影响更大。研究表明山地系统中影响鸟类鸣声地理变异的因素较为复杂,山地隔离和空间距离均对灰腹地莺的鸣唱特征产生了影响。

    • >学术信息与动态
    • 全球植物修复研究文献计量分析

      2021, 41(21):8685-8695. DOI: 10.5846/stxb202007131828

      摘要 (105) HTML (92) PDF 5.76 M (278) 评论 (0) 收藏

      摘要:为及时跟踪全球及中国植物修复技术的研究现状及发展趋势,以便为该研究领域的科研工作者及决策者提供参考,运用文献计量学方法,利用Web of Science核心数据库对2003-2020年间发表的全球植物修复研究文献进行了统计分析。全球植物修复的研究文献呈快速增长趋势,其中中国、美国和印度三国的总发文量和总被引频次均位居世界前三位,中国的发文量已经超过全球总发文量的三分之一,但中国的篇均被引频次较低。中国与美国、巴基斯坦、澳大利亚等国家在植物修复方面展开了广泛的国际交流与合作。比利时学者Vangronsveld在发文量等各项指标均占据世界首位,中国有5名学者发文量进入世界前10名,其中杨肖娥、骆永明、周启星等是学术影响力较大的国内作者。高质量论文主要发表在欧美国家主办的环境类期刊。我国植物修复研究虽然发展较快,但缺乏有国际影响力的核心成果,在研究创新性和发文质量上还有待提升。利用VOSviewer可视化软件分析了世界和中国发文的高频关键词,并根据聚类分析结果将当前植物修复研究分为5个不同的研究方向。此外,利用CiteSpace软件分析了植物修复研究在不同时期的突现关键词,最后总结了目前植物修复的研究热点和未来的研究方向。

    • >封底
    • 封底

      2021, 41(21):8696-8696.

      摘要 (34) 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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