• 2021年第41卷第4期文章目次
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      2021, 41(4):0-0.

      摘要 (382) HTML (0) PDF 22.69 M (353) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >研究论文
    • 天山北坡城市群城市景观时空扩张过程及多情景模拟

      2021, 41(4):1267-1279. DOI: 10.5846/stxb202004150887

      摘要 (820) HTML (159) PDF 11.88 M (593) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市群是区域经济发展的重要空间载体,探究天山北坡城市群城市景观扩张变化对边疆城市群的区域经济发展、城市规划、生态安全等有重要意义。研究借助GIS、Fragstats、Dyna-CLUE等软件,基于1990、2000、2005、2010、2015年空间分辨率30 m土地利用数据,采用景观扩张指数(LEI)、扩展强度指数(UEⅡ)、重心转移、多情景模拟等方法揭示天山北坡城市群的景观扩张模式及演变规律。主要结论为:①从景观指数来看,近25年来天山北坡城市群城市景观变化表现为破碎度增大、异质性增强、斑块形状趋于复杂;②从扩张模式来看,1990-2015年,天山北坡城市群的城市扩张模式以飞地式为主,其次为边缘式扩张,不同时期内扩张模式占比有所差异;③从扩张轨迹来看,城市群城市扩张重心总体由城市群的中心-乌鲁木齐的西侧向东、南移动;④从多情景模拟来看,Dyna-CLUE模型能够较好地模拟不同情景状态下的城市扩张与土地利用变化特征,2025年城市群扩张模式将以飞地式、边缘式为主。研究结果可为天山北坡城市群城市的未来发展和布局规划提供参考,为国土空间的管理与调控、生态环境的布局优化等提供决策依据。

    • 2003-2018年土地利用变化对丹江口市景观格局与生态服务价值的影响

      2021, 41(4):1280-1290. DOI: 10.5846/stxb201912022609

      摘要 (723) HTML (135) PDF 5.57 M (560) 评论 (0) 收藏

      摘要:丹江口市是南水北调中线工程核心水源区,通过开展土地利用动态变化、景观格局变化与生态系统服务价值等研究,为丹江口库区生态安全提供科学支撑。以丹江口市2003-2018年4期遥感影像数据为基础,运用ENVI 5.3、ArcGIS 10.5以及Fragstats 4.2等软件,统计了丹江口市土地利用动态变化,分析了景观格局变化指数,计量了生态系统服务价值。结果表明:丹江口市土地利用类型变化显著,水域和林地面积、建设用地面积分别增加了38.07%、19.73%、11.63%,耕地和园地面积分别减少了42.83%、52.40%,除2003年土地利用程度高达25.02%,其余年份均保持在23%左右;景观空间格局变化明显,市域范围内各斑块类型趋于规则,呈均衡趋势分布,斑块类型间形成了良好的连接性,景观聚集程度逐渐提升,空间分布趋向集中;丹江口市生态系统服务价值不断增长,由2003年105.31×108元增长至2018年116.99×108元,其中水源涵养和土壤形成与保护生态价值最高,原材料生产、美学景观和食物生产占比较低。在未来城市建设中,应加大水域和林地的保护力度,优化调整土地利用结构,合理规划建设用地,发展无污染农业生产,适时增设自然景观,稳步提升区域生态系统服务价值。

    • 黔中喀斯特城市遗存自然山体景观格局时空演变——以安顺市为例

      2021, 41(4):1291-1302. DOI: 10.5846/stxb202001120096

      摘要 (454) HTML (121) PDF 7.55 M (387) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市遗存自然山体是山地城市中珍贵而脆弱的生态资源,对于维持城市生态系统稳定发挥着不可替代的作用,然而近年来高强度的城市建设对其产生严重的干扰和胁迫。以安顺市建成区为研究区域,在空间信息技术支持下,综合运用景观格局指数法和缓冲区分析法,分别从城市景观格局动态、城市遗存自然山体景观动态及城-山交互作用3个方面,对近10年快速城市化背景下,安顺市城市遗存自然山体景观格局时空演变进行定量化研究,旨在揭示其对城市扩张的响应规律。结果表明:1)城市整体景观破碎度递增,斑块丰富度密度递减,景观多样性、均匀度、优势度呈波动性变化;2)城市遗存自然山体斑块数量、类型面积、景观优势度递增,斑块形状趋于规则化,连通性递减,聚集度先减后增;3)城-山交互作用明显,主要表现为城市遗存自然山体因城市建设持续受损缩减及其吸引城市建设;4)城市遗存自然山体500 m缓冲区内平均城市建设用地占比及其平均城市人工园林绿地占比均与山体缓冲区距离呈显著负相关,且不同等级城市遗存自然山体斑块与缓冲区内城市建设用地相关程度表现为小型斑块 > 中型斑块 > 较大型斑块 > 大型斑块,与缓冲区内城市人工绿化相关程度表现为中型斑块最高、较大型斑块最低,城市遗存自然山体对城市建设及其人工绿化明显具有吸引作用。解析快速城市化背景下城市遗存自然山体景观动态变化规律及其与城市建设之间的交互作用关系,为城市遗存自然山体后续科学规划管理提供决策支持与理论依据,也可为今后进一步深入开展以其为研究对象的科研活动提供前期基础。

    • 切尔诺贝利核事故对区域景观格局及生境质量的影响

      2021, 41(4):1303-1313. DOI: 10.5846/stxb202003230649

      摘要 (559) HTML (161) PDF 18.84 M (444) 评论 (0) 收藏

      摘要:灾难地景观格局及生境质量演化特征研究对于评估灾难破坏力及其滞后性,揭示人类活动对自然环境的影响机制具有重要意义。基于Landsat系列遥感影像提取切尔诺贝利隔离区景观类型结构,借助景观指数和InVEST模型刻画研究区近49年来的景观格局和生境质量演化轨迹,使用CA-Markov模型模拟核事故对区域生态景观的影响。研究表明:(1)切尔诺贝利核事故改变了隔离区原有的景观结构,导致耕地、建设用地等人为景观数量大幅缩减,土地利用程度显著下降,但核事故未对隔离区当前的景观结构造成实质性负面影响;(2)切尔诺贝利核事故致使隔离区人为干扰减少,植被连通性和集聚度提升,景观格局总体向好发展;(3)隔离区的设立扭转了区内生境质量恶化趋势,由耕地形成的低生境质量区域迅速转变为草地、林地等高生境质量区域,区内生境质量极大改善;(4)切尔诺贝利核事故使得区内高生境质量区域占比提升34%,改变了原有以耕地、建设用地不断扩张为主线的景观演化轨迹和生境质量不断退化的发展趋势。

    • 城市街道绿化对空气质量及微气候影响的综合模拟研究

      2021, 41(4):1314-1331. DOI: 10.5846/stxb202003070439

      摘要 (533) HTML (154) PDF 19.06 M (642) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被对街道峡谷行人水平空气质量的影响得到了广泛关注,然而,污染物浓度与真实街道几何的宽街谷下复杂的绿化条件之间的关系没有得到足够的重视,也很少有研究对这种街道绿地对空气质量和微气候的综合影响进行评价。研究探讨街道绿化如何影响慢行道空气质量及微气候,其因子相关性、影响效果如何,并评估其综合生态效益。结果表明,街道绿化有正负两方面生态效益,可增加慢行道PM2.5浓度9.34%-99.70%,平均降低气温1.06℃。近源冠层体积分数与浓度变化率极显著正相关,最能表征绿化引起的慢行道空气质量变化。绿化覆盖率、慢行道SVF与温湿度、风速变化率显著相关。各道路等级下中等覆盖度的场景具有最佳综合生态效益,主次干道综合生态效益高的场景特点是机非绿带为乔灌结构,水平结构为均匀型。研究可促进对宽阔街道绿化生态功能权衡的深入认识,为街道绿地配置方法及生态效益评估提供依据。

    • 基于SENCE概念框架的区域水生态安全评价研究——以甘肃地区17流段为例

      2021, 41(4):1332-1340. DOI: 10.5846/stxb201909041843

      摘要 (428) HTML (122) PDF 1.52 M (319) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为生态环境至关重要的因素,水生态安全格局是生态安全格局的关键组成部分,科学评估水生态安全状况,进行生态系统管理及保护,对促进经济社会发展具有重要意义。选取甘肃地区17个流段为研究对象,基于SENCE (社会-经济-自然复合生态系统)概念构建涵盖经济发展、社会进步、自然资源、生态环境4方面33指标的初步水生态安全评价指标体系,基于改进生态位理论结合模糊系统分析对初步水生态安全评价指标体系进行优化,最终得到28指标构成的水生态安全评价优化指标体系,运用优化后指标体系对17流段2016-2018年间水生态安全状况模糊综合评价。结果表明:水生态安全状况良好(一级、二级)以上占比分别为35.3%、41.2%、35.3%,一般(三级)占比分别为57.8%、52.0%、46.1%,较差(四级)占比分别为23.5%、11.8%、11.8%,大致呈正态分布,且年际变化小,基本保持稳定。年平均降水量、河川基流量、地表水源供应量、生态环境用水量、节水灌溉面积等指标累计指标权重达47.75%,是影响水生态安全状况的主要影响因子。

    • 河湖生态系统生态用水优化研究——以滇池流域为例

      2021, 41(4):1341-1348. DOI: 10.5846/stxb201908121685

      摘要 (488) HTML (108) PDF 5.38 M (367) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态需水是河流与湖泊生态系统健康的重要基础。湖泊流域的河流与湖泊生态系统之间存在密切的水量联系,目前对流域内生态用水的研究多为单一生态系统生态需水简单相加,忽略了河流和湖泊之间复杂的水量联系。基于河湖复合生态系统之间的水量联系构建了河湖生态系统生态用水优化模型,并以滇池为例分析了河湖生态系统生态用水规律。结果表明:湖泊流域中单一河流或湖泊生态需水计算结果不能满足复合生态系统的生态用水要求,需要综合考虑河流和湖泊之间的水量联系;在当前水质状况下,牛栏江每年的调水量不能满足滇池流域的生态用水要求;滇池流域水体污染对流域内生态用水影响较大,随着水体污染程度的下降,流域生态用水量和调水量呈指数下降,河流生态用水呈线性下降。

    • 福建省森林生态系统水源涵养服务评估:InVEST模型与meta分析对比

      2021, 41(4):1349-1361. DOI: 10.5846/stxb202003210632

      摘要 (612) HTML (151) PDF 11.92 M (544) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统水源涵养服务评估已存在基于不同原理和数据源的多种评价方法,然而,不同方法造成的评估结果异同尚缺乏系统性定量化比较。为了揭示不同评估机制对同一地区产生的影响,分别采用"点数据-综合蓄水能力法-meta分析"和"面数据-水量平衡法-InVEST模型"两套方法体系对福建省森林水源涵养服务状况进行对比评估。结果显示:InVEST模型模拟的水源涵养能力年均值为529.62 mm,涵养总量236.18×108 m3;meta分析法估算的能力均值为653.68 mm,涵养总量291.07×108 m3。水源涵养能力表现出相当大的空间差异,随海拔升高呈递增趋势,西部、北部山地高于东南沿海平原。InVEST模型侧重气象、地形和土坡覆被因素,meta分析侧重林分条件,因此同一森林类型不同方法的涵养能力存在显著差异。结合点尺度分析,造成结果差异的不确定性包括水源涵养相关参数定义的多样化、测量方法及误差以及系数本地化水平。分析自上而下的InVEST模型与自下而上的meta分析两类方法的特点和机理,为不同区域研究选择适宜的评估方法提供借鉴,有助于完善生态系统水源涵养服务评估的理论和技术。

    • 福建集体林权制度改革对生态公益林水源涵养能力变化的影响——基于723个村的实证研究

      2021, 41(4):1362-1372. DOI: 10.5846/stxb202003130524

      摘要 (436) HTML (112) PDF 4.46 M (464) 评论 (0) 收藏

      摘要:水源涵养等生态功能是生态公益林的首要功能,维护生态安全是集体林权制度改革(简称"林改")的重要目标。为了厘清福建林改对生态公益林水源涵养能力变化的影响,以促进生态公益林质量的精准提升。运用综合蓄水能力法测算分析了福建省5县(区)723个村林改前后生态公益林水源涵养能力变化,并运用多元线性回归模型探讨了林改对生态公益林水源涵养能力变化的关键影响因素。结果表明:(1)林改后生态公益林水源涵养量普遍增加,但单位面积水源涵养能力多数下降,少数提升。(2)产权归属通过经营管护行为对单位面积水源涵养能力产生显著影响,其中,国有权属存在正向影响,集体权属与私有权属存在负向影响。(3)面积、人工林占比、防护林占比、蓄积量变动和降雨量等因素,主要通过资源结构、经营条件和外部环境对单位面积水源涵养能力产生显著影响。据此提出,在提高生态公益林数量的同时要注重提升生态公益林质量,加大政府赎买,重点挖掘幼龄人工生态林生态潜力,做好天然林和防护林保护等政策建议。

    • 植被格局对土壤入渗和水沙过程影响的模拟试验研究

      2021, 41(4):1373-1380. DOI: 10.5846/stxb202004180934

      摘要 (442) HTML (109) PDF 1.85 M (336) 评论 (0) 收藏

      摘要:合理的植被格局能够提高土壤入渗性能和抗冲性,有效阻蚀减沙,平衡土壤保持与土壤水分保蓄二者关系,进而促进生态环境的改善。基于径流小区人工模拟降雨,研究了多种植被格局生物量密度(0、50%、100%)和分布方式(坡上分布、坡下分布、均匀分布)的土壤入渗、产流、产沙特征以及土壤储水量变化。结果表明:使用Philip模型、Kostiakov模型、Horton模型模拟坡面入渗过程,Horton模型的拟合结果最优。不同植被格局产流率的变化趋势基本一致,大体可分为两个阶段:初期阶段迅速增长,中后期阶段增长变缓并逐渐趋于稳定状态。产沙率的变化趋势随植被格局的不同而略有差异。相较于产流过程,产沙过程变化剧烈、规律性差。总体而言,降低生物量密度能够增加降雨期间的径流量(从19.21 mm到25.44-38.09 mm再到51.79 mm)和侵蚀量(从118.97 g/m2到237.57-597.90 g/m2再到1400.29 g/m2),土壤水分得到更好的保蓄。从植被分布方式的角度来看,均匀分布的植被格局有利于更好地控制土壤侵蚀和径流,却促进了土壤水分的消耗。坡下分布的植被格局,例如植被过滤带的形式,能够最好地同时控制水土流失和土壤耗水。权衡考虑水土流失防治与土壤水分消耗,建议采用适宜密度(本研究为110 g/m2)且集中分布在出口附近的植被格局。

    • 黄土丘陵区生物结皮坡面产流产沙与其分布格局的关联

      2021, 41(4):1381-1390. DOI: 10.5846/stxb202003290738

      摘要 (367) HTML (111) PDF 1.44 M (298) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物结皮在黄土丘陵区退耕地广泛发育,并在干扰等因素下形成不同分布格局。为明确生物结皮分布格局对坡面产流产沙的影响,采用模拟降雨试验研究了生物结皮条带状、棋盘状和随机3种分布格局对坡面产流产沙的影响,借助景观生态学方法,计算了生物结皮斑块的分布格局指数,解析了生物结皮分布格局与坡面产流产沙的关联。结果表明,(1)生物结皮分布格局显著影响坡面初始产流时间、径流率和土壤侵蚀速率。相同盖度条件下,生物结皮坡面的随机分布格局较带状和棋盘式分布格局显著降低了坡面径流量和产沙量,其径流率与土壤侵蚀速率分别是带状格局的71.7%、12.9%,是棋盘格局的89.6%、31.8%。(2)坡面径流率与生物结皮斑块最大斑块指数、斑块连结度呈极显著负相关,与分离度呈极显著正相关,与景观分裂指数呈显著正相关。(3)土壤侵蚀速率与生物结皮斑块最大斑块指数、斑块连结度呈显著负相关,与景观分裂指数、分离度呈显著正相关。(4)坡面径流率(Y1)和土壤侵蚀速率(Y2)与分离度(SPLIT,Splitting Index)的关系式为:Y1=1.116+0.017SPLIT,R2:0.957;Y2=22.767+17.936SPLIT,R2:0.801。(5)以上结果表明分布格局主要是通过影响生物结皮在坡面的分离度进而影响坡面产流产沙,随着生物结皮斑块分离度增大,生物结皮斑块破碎度增大,坡面产流产沙增多。从分布格局的角度解析了生物结皮对产流、产沙的影响,量化了生物结皮坡面径流率与侵蚀率与格局指数之间的关系,为量化认识生物结皮的水土保持功能提供了科学依据。

    • 大比例尺土壤保持服务制图分级方法研究

      2021, 41(4):1391-1401. DOI: 10.5846/stxb202004120865

      摘要 (421) HTML (114) PDF 11.89 M (428) 评论 (0) 收藏

      摘要:科学地编制生态系统服务空间分布图,有助于识别生态系统优先保护热点及空缺,能够为国土安全规划提供基础信息。但由于缺乏统一科学的生态系统服务分级方法,生态系统服务分布图的展示效果和制图效率都受到限制。不恰当的分级制图会误导决策者对生态系统服务空间分布特征的判断,增加生态保护决策的不确定性。以构建生态服务制图分级标准为目标,对我国6个典型县区的土壤保持服务数据展开1:25万比例尺制图分级案例研究。采用分级精度、面积均衡性、极差一致性、空间自相关一致性4个分级质量评价指标评价并比较了目前地图编制中常用的自然断点法、几何间隔法、累积比例法、等差法、分位数法5种分级算法的分级制图效果。结果表明,6个县区有相似的土壤保持服务分布特征:低值区覆盖面积大,高值区覆盖面积小。各县区土壤保持服务制图最优分级方法有差异:延庆区、丰满区最优分级方法为自然断点法;永靖县、天山区、安宁市最优分级方法为累积比例法;富阳区最优分级方法为几何间隔法。各分级方法中,累积比例法在6个县区综合制图效果最优或接近最优,适用性最好,能够较好的刻画各县区的土壤保持服务空间分布特征。本文提出的分级评价方法及其结果,可为生态系统土壤保持服务制图规范化和自动化提供科学依据。

    • 植物功能群去除对高寒草甸群落结构、多样性及生产力的影响

      2021, 41(4):1402-1411. DOI: 10.5846/stxb202004220959

      摘要 (508) HTML (127) PDF 2.20 M (399) 评论 (0) 收藏

      摘要:群落中物种的丧失在干扰下普遍存在,但对生态系统过程和功能的影响仍存在较大不确定性。选取青藏高原东缘典型高寒草甸为对象,开展优势植物功能群的梯度去除试验,以模拟长期过牧干扰下物种的损失。经过连续两个生长季的功能群去除,我们对群落的物种组成、结构、多样性和生物量等特征进行了分析,探讨了上述指标的响应过程和机制。研究结果表明:(1)功能群的去除降低了群落高度,增加了物种均匀度,并显著影响了禾草、杂草优势比以及功能群多样性和优势度;(2)同时,去除操作显著减小了凋落物量与禾草生物量,并显著影响了群落地上生物量;(3)进一步分析还发现,禾草、莎草和杂草功能群之间存在显著的竞争关系,群落生产力主要取决于禾草功能群并随物种均匀度的增大而显著减小。上述结果表明,禾草在高寒草甸群落中占据竞争优势地位,植物功能群的损失主要通过改变种间竞争关系、引起有机物质丢失影响群落过程和功能。

    • 燕山山脉软枣猕猴桃的居群结构与动态研究

      2021, 41(4):1412-1420. DOI: 10.5846/stxb202004140886

      摘要 (436) HTML (162) PDF 2.16 M (346) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究层间藤本植物软枣猕猴桃(Actinidia arguta)在群落中的生长格局和居群动态变化,以燕山区域内的野生软枣猕猴桃为研究对象,采用样圆法分区域进行了野生软枣猕猴桃的居群结构调查,编制了特定时间生命表并绘制存活曲线。结果表明:燕山区域Ⅰ-Ⅱ径级(幼苗阶段)种群个体分别占总数量的15.39%(东段)、31.25%(中段)和30.76%(西段),总体居群结构呈"倒金字塔"型,种群表现出衰退趋势。调查区域软枣猕猴桃的高度结构基本符合连续发育特征,相对完整。燕山东段和中段的软枣猕猴桃较明显地趋近Deevey-Ⅱ型指数函数模型,燕山西段介于Deevey Ⅰ型与Ⅱ型之间,但更接近Ⅱ型;燕山山脉软枣猕猴桃居群整体呈现衰退型特征。软枣猕猴桃有较高的保护价值,但其居群数量稀少,自然更新能力较弱,种群未来的生长繁衍不容乐观,应加强关注与保护力度。

    • 青藏高原东部高寒灌丛生物量分配对模拟增温的响应

      2021, 41(4):1421-1430. DOI: 10.5846/stxb202004080830

      摘要 (392) HTML (157) PDF 1.09 M (331) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物生物量分配特征的变化反映了不同环境条件下植物的适应策略,全球气候变暖正在改变青藏高原高寒生态系统植被动态和生物量分配格局。然而,到目前为止,有关青藏高原高寒灌丛生物量分配特征对气候变暖的响应研究较少。为了探究气候变暖对高寒灌丛生物量分配的影响,以青藏高原东部典型的窄叶鲜卑花高寒灌丛为研究对象,分析了高寒灌丛灌木层、草本层和群落水平生物量分配特征对开顶式生长室(OTC)模拟增温的响应。研究结果表明:整个生长季节,模拟增温使空气温度和表层土壤温度分别升高0.6℃和1.2℃,使表层土壤水分含量下降2.7%。模拟增温使草本层和群落地上生物量显著增加57.8%和7.2%,使灌木层、草本层和群落根系生物量显著增加42.5%、105.6%和45.6%。然而,模拟增温没有显著影响灌木层地上生物量。同时,模拟增温使灌木层、草本层和群落总生物量显著增加25.6%、85.7%和28.4%,使灌木层、草本层和群落根冠比显著增加33.2%、30.4%和36.0%。由此可见,模拟增温在促进高寒灌丛生物量生产的同时将显著提高向地下根系部分的分配比例。Pearson相关分析表明,高寒灌丛生物量分配与空气温度、土壤温度和土壤硝态氮含量呈显著正相关关系;多元线性回归分析结果也表明,空气温度、土壤温度和土壤硝态氮含量解释了高寒灌丛生物量分配变异的50.8%以上。这些结果表明,青藏高原东部高寒灌丛植被能够通过调节生物量分配模式应对未来气候变暖。

    • 干旱及复水条件下外源褪黑素对玉米叶片光合作用的影响

      2021, 41(4):1431-1439. DOI: 10.5846/stxb202003310763

      摘要 (608) HTML (110) PDF 2.03 M (386) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究干旱胁迫及复水后外源褪黑素对玉米叶片光合作用的影响和调控机制。以玉米陕单609盆栽苗为试验材料,叶面喷施褪黑素100 μmol/L在重度干旱和复水后分别测定了生物量、净光合速率(Pn)以及光合电子传递速率等指标。结果显示:外源褪黑激素可减轻干旱胁迫引起的生长抑制;外源褪黑激素处理的植株表现出比未处理植株更高的Pn、气孔导度(Gs)以及更低的胞间CO2浓度(Ci);外源褪黑素增加了干旱胁迫下OJIP曲线的荧光参数φP0φE0ψ0以及光合性能指数PIabs;外源褪黑素也提高了干旱胁迫下叶片PSⅡ和PSI有效量子产量[Y(Ⅱ),Y(I)];也增加了干旱胁迫下叶片的PSⅡ和PSI电子传递速率(ETRⅡ,ETRI),但降低了干旱胁迫下叶片PSI受体侧限制[Y(NA)]和供体侧限制[Y(ND)]。表明外源褪黑素对干旱胁迫下光抑制具有一定的缓解作用。复水后,干旱胁迫下褪黑素处理玉米叶片各参数都恢复到对照水平;而干旱胁迫处理玉米叶片各参数复水后不能完全恢复。可见,喷施褪黑素不仅缓解干旱胁迫对玉米PSⅡ和PSI结构和功能的损伤,而且能加速复水后光合机构功能的恢复,促进玉米植株恢复性生长。因此喷施褪黑素加强玉米叶片光合作用适应干旱环境是一种重要的调控方式。

    • 穿透雨减少和氮添加对毛竹叶片和细根化学计量学的影响

      2021, 41(4):1440-1450. DOI: 10.5846/stxb202003260704

      摘要 (421) HTML (114) PDF 1.47 M (421) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球气候变化导致的干旱和人类活动引起的大气氮沉降升高,将会直接影响森林生态系统的结构与功能。叶片和细根作为植物最重要的资源获取功能器官,其化学计量学特征可指示其资源利用、生存适应策略。在当前气候变化背景下,了解植物的化学计量特征和适应特征将有助于预测未来森林生态系统功能的变化。通过为期1年的双因素交互实验,探讨了穿透雨减少和氮添加影响下,我国亚热带重要森林类型毛竹林的叶片及细根碳(C)、氮(N)、磷(P)元素化学计量比的响应特征,对于认识毛竹林生态系统对全球变化的适应和养分利用策略具有重要意义。研究表明:(1)穿透雨减少处理显著降低叶片N、P含量,显著增加细根N含量,对叶片C含量和细根C、P含量无显著影响;氮添加处理显著增加土壤N含量和叶片N含量,对叶片C、P含量及细根C、N、P含量无显著影响。(2)穿透雨减少、氮添加处理及两者交互作用对土壤C:N:P均无显著影响。(3)穿透雨减少处理显著增加叶片C:N、C:P和N:P;氮添加处理显著降低叶片C:N,对叶片C:P、N:P无显著影响;穿透雨减少、氮添加交互作用显著降低叶片C:N和C:P,对叶片N:P无显著影响。(4)穿透雨减少处理显著降低细根C:N,对细根C:P及N:P无显著影响;氮添加处理及穿透雨减少、氮添加交互作用对细根C:N:P无影响。综上短期处理的研究结果,穿透雨减少处理产生的水分胁迫对毛竹产生了关键限制作用,毛竹采取了降低叶片N和P含量、增加细根N含量,提高叶片的N和P利用效率、保持细根稳定的P利用效率的策略。氮添加未能缓解穿透雨减少对毛竹产生的干旱胁迫,毛竹通过改变地上部分叶片和地下部分细根之间的N素分配格局和N、P利用效率以应对水分胁迫。氮添加处理下叶片N含量显著增加,C:N显著降低,而细根C、N、P含量及化学计量比没有显著变化。由此可知毛竹地上部分叶片和地下部分细根对穿透雨减少、氮添加及两者交互作用表现出不同的响应策略。本研究可为全球变化背景下毛竹人工林可持续经营提供理论依据。

    • 高山森林林窗位置和附生植物去除对倒木总酚和缩合单宁含量的影响

      2021, 41(4):1451-1460. DOI: 10.5846/stxb202003230659

      摘要 (473) HTML (122) PDF 1.72 M (384) 评论 (0) 收藏

      摘要:倒木分解是森林生态系统中重要的养分循环过程,倒木中的难分解物质对土壤有机质积累具有积极作用。但关于森林林窗和附生植物对倒木难分解物质含量的影响还不清晰。为了理解林窗更新及附生植物生长对倒木总酚和缩合单宁含量的影响,2013年8月在川西高山原始森林进行样地布置,在进行3年附生植物去除处理后,2016年8月在不同林窗位置(林窗、林缘和林下)下两种处理(附生植物去除和保留)不同腐解等级(I-V)进行岷江冷杉(Abies faxoniana)倒木不同结构(心材、边材和树皮)样品采集,分析其总酚和缩合单宁含量。结果表明:树皮总酚和缩合单宁含量显著高于心材和边材,树皮总酚和缩合单宁含量随腐解等级变化差异不显著;森林林窗对Ⅲ-V腐解等级心材和边材总酚含量具有显著影响,但对心材和边材缩合单宁影响差异不显著,林窗对倒木树皮总酚和缩合单宁含量影响差异极显著且两者含量特征均表现为林窗 > 林缘 > 林下;附生植物去除处理降低了心材缩合单宁和边材总酚含量,增加了倒木边材缩合单宁含量。附生植物去除处理对树皮影响和林窗位置存在交互作用,林缘和林下的倒木附生植物去除显著降低了树皮总酚和缩合单宁含量。此外,不同林窗位置的温度差异是导致树皮总酚和缩合单宁含量变化的主要原因,附生植物去除对倒木pH的影响也可能是影响倒木总酚和缩合单宁含量的原因之一。由此可见,高山森林林窗更新及附生植物生长会显著影响倒木难分解物质含量变化特征,为进一步了解倒木分解过程在养分循环及对环境的响应提供了新的角度。

    • 长白山次生杨桦林种群空间点格局及密度制约效应

      2021, 41(4):1461-1471. DOI: 10.5846/stxb202003230654

      摘要 (418) HTML (117) PDF 2.65 M (328) 评论 (0) 收藏

      摘要:以长白山5.2 hm2次生杨桦林样地为研究对象,利用空间点格局分析的双相关函数gr)以及随机标签零模型和案例-对照设计法,探讨了树木种群空间格局及其密度制约效应。研究结果表明:生境异质性对不同生活型以及不同树种的成熟个体在大尺度范围上具有强烈影响。剔除生境异质性带来的影响后,在14个常见树种中有12个树种在小尺度上呈显著的空间聚集分布格局;随着空间尺度的增加聚集性分布树种数量急剧下降,在18 m尺度上聚集率下降到0。全部14个常见树种均呈现出显著的密度制约效应,表明密度制约是调节温带森林树木种群空间结构的主要作用机制。此外,密度制约与物种多度呈负相关,与亚林层和灌木层树种的同种聚集强度呈正相关。并且随着空间尺度增大受密度制约影响的树种百分比逐渐减小,14个常见树种中有11个在0-1 m处达到最大的密度制约强度。

    • 生长季放牧对高寒草甸传粉网络的影响

      2021, 41(4):1472-1481. DOI: 10.5846/stxb202003170578

      摘要 (429) HTML (109) PDF 1.29 M (348) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物-传粉者相互作用面临人类活动的威胁。在青藏高原地区,放牧是一项主要的人类活动干扰,过度放牧导致高寒草甸植被严重退化。然而在该区域放牧如何影响植物-传粉者相互作用网络还不得而知。在青藏高原东部的高寒草甸选取了两个研究样点,每个样点包括一块禁牧样地(生长季禁牧)和放牧样地(全年放牧)。在2016年至2018年每年的生长季(7月和8月)进行了连续3年观测,共构建16个传粉网络。结果发现,在研究区域的高寒草甸生态系统中,传粉者群落的物种组成以双翅目昆虫为主。放牧后双翅目、鳞翅目以及鞘翅目传粉者的种类数减少,但膜翅目传粉者的种类数未受到放牧的影响。放牧干扰显著降低了群落中植物、传粉者以及它们之间相互作用的多样性,但对传粉网络的嵌套性和特化程度(H2')没有显著影响,说明网络的稳定性和恢复力没有受到放牧的影响。探讨了放牧对传粉网络的影响,发现区域放牧强度过大,降低了传粉昆虫和传粉网络的多样性。未来需要进一步深入研究高寒草甸生态系统中放牧强度对传粉网络的影响模式,以期为合理的放牧制度模式提供理论依据。

    • 不同微生境中水光温变化对毛尖紫萼藓叶绿素荧光特性的影响

      2021, 41(4):1482-1491. DOI: 10.5846/stxb202002160272

      摘要 (399) HTML (114) PDF 5.10 M (364) 评论 (0) 收藏

      摘要:毛尖紫萼藓(Grimmia pilifera)多生长在裸岩表面且具有多种微生境,其生长过程受到水分、光照和温度等环境因素的交互影响,但其光合生理特征如何响应这种变化的环境条件尚不清楚。开展原位(荫蔽和向阳裸岩2种微生境)和室内模拟实验,分析了不同水分(模拟降水量和降水频次)、光照、温度及其复合梯度处理对毛尖紫萼藓叶绿素荧光特性的影响。原位实验结果显示荫蔽生境原位生长毛尖紫萼藓光化学效率显著高于向阳生境。在室内相同培养条件下,脱水过程中来自荫蔽生境植株有效光合效率保持时间比向阳生境明显缩短,表现出较低的脱水耐受性。水-光-温复合模拟实验显示,降水频次和光-温变化对毛尖紫萼藓光化学效率均有极显著影响且存在一定的交互作用,而降水量的影响相对较弱;弱光低温及1次/(2 d)的降水频率条件下毛尖紫萼藓具有最高的光合活性。总体来看,荫蔽生境、弱光低温条件及中等频次降水有利于毛尖紫萼藓生长,但向阳生境毛尖紫萼藓则具有更强的环境耐受性。

    • 醉马草水浸液对豌豆蚜触杀活性及种群增长的影响

      2021, 41(4):1492-1500. DOI: 10.5846/stxb202002090215

      摘要 (399) HTML (102) PDF 1.16 M (327) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨醉马草水浸液对豌豆蚜触杀活性及种群增长的影响,采用带虫浸叶法比较不同生育期醉马草带菌(E+)和不带菌(E-)水浸液对豌豆蚜触杀活性及种群生命表,测定了豌豆蚜的死亡率及触杀后对其生殖期,平均繁殖力,繁殖率及生命表参数的影响。结果表明,不同生育期醉马草带菌(E+)水浸液触杀豌豆蚜后对其各项指标均有显著影响。在苗期时,E+水浸液触杀豌豆蚜后校正死亡率最高,繁殖力最低,内禀增长率(rm=0.145 d-1)和净生殖率(R0=4.802头)均为最小值。在成熟期时,E+水浸液触杀豌豆蚜24 h、48 h和72 h后校正死亡率分别为26.15%,19.01%,9.07%;繁殖期(3.87 d),平均繁殖力(8.80头),繁殖率(1.40%),内禀增长率(rm=0.208 d-1)和净生殖率(R0=8.820头)。在枯黄期时,E+水浸液触杀豌豆蚜后校正死亡率最低,繁殖力最强,内禀增长率(rm=0.247 d-1)和净生殖率(R0=13.647头)均为最大值。不同生育期醉马草E-水浸液触杀豌豆蚜后对其种群繁殖无显著影响,与对照差异不显著(P>0.05)。综上,苗期醉马草E+水浸液对豌豆蚜有较好的触杀效果,校正死亡率高,且触杀后当代繁殖力减弱,种群扩建时间延长,不利于其种群繁殖和增长;故苗期醉马草E+水浸液具有很好的杀虫潜力,所采用水浸液方法制备简单,成本低,可为新型植物源农药研发提供重要理论依据。

    • 北疆盐碱地植物群落空间分布及物种多样性

      2021, 41(4):1501-1513. DOI: 10.5846/stxb201912112690

      摘要 (412) HTML (133) PDF 3.92 M (316) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究盐碱地植物群落空间分布特征及群落间物种多样性的关系,根据对北疆盐碱地植物群落84个样点调查的数据,以各物种多度为指标,采用双向指示种分析方法(TWINSPAN)、除趋势对应分析法(DCA)、典范对应分析法(CCA)进行数量分类并分析群落分布与环境因子间关系和群落物种多样性及相似性变化特征。结果表明,TWINSPAN数量等级分类将84个样点的植物划分为11种类型。各群丛类型的物种多样性特征表现为群丛Ⅲ的多样性最大,群丛X多样性最小,且群丛Ⅲ多样性显著高于群丛X (P<0.05),群丛VⅡ均匀度最大,群丛X均匀度最小,且群丛Ⅲ均匀度显著高于群丛X(P<0.05),群丛I的丰富度最大,群丛X丰富度最小,且群丛I丰富度显著高于群丛X(P<0.05),在所有群丛中群丛Ⅲ所含有的植物种类最多,有26种;相似性特征为群丛V和群丛VⅡ的相似性最大,群丛V和群丛VⅡ物种间的竞争较小,群丛稳定性高;CCA排序结果表明,北疆盐碱地植物群落分布与海拔高度、多年平均温度、土壤酸碱度等因素有关,其中影响最大的是海拔高度,其次为多年平均温度、降水量、蒸发量和土壤电导率,地形因子坡度对各群丛分布影响不大;北疆盐碱地植物群落数量分类及物种多样性变化的分析对于揭示北疆盐碱地植物群落空间分布特征和新疆盐碱地植物种质资源调查及其保护具有重要的意义。

    • 微生物生态研究中BIOLOG方法数据分析及R语言实现

      2021, 41(4):1514-1527. DOI: 10.5846/stxb202003130525

      摘要 (498) HTML (161) PDF 9.92 M (366) 评论 (0) 收藏

      摘要:微生物生态研究中,对微生物群落结构、群落特征以及其与环境因素的关系的揭示,一直受到广泛关注;适当的数据分析方法有助于更清晰地刻画微生物群落结构特征,明确其与环境因素的关系。结合实例,对微生物生态研究中基于BIOLOG微平板技术的数据分析方法进行梳理,分别介绍数据读取整理、特征指数计算、非限制性排序、限制性排序、聚类分析、环境向量拟合、蒙特尔检验等常用数据操作及生态分析方法;针对不同方法结论,结合研究目标和生态理论给出具有统计学意义的解释,并评价不同方法特点及适用场景;分析过程以R语言实现,并提供全部代码。结果表明,BIOLOG方法产生数据能从多个角度表征微生物群落功能特征,并结合环境指标梯度进行分析;但BIOLOG数据可能不满足正态性分布,在基于正态分布的分析前应提前进行检验;排序分析时应慎用主成分分析,可优先采用其他基于距离矩阵的排序方法;R语言能够简化BIOLOG数据读取及操作,易于完成各类统计分析。本研究能够对微生物生态研究者科学选择应用统计分析方法、提高数据处理效率提供直接参考。

    • 不同树盘覆盖对矮砧苹果园土壤微生物群落结构和多样性的影响

      2021, 41(4):1528-1536. DOI: 10.5846/stxb201909191955

      摘要 (446) HTML (120) PDF 5.62 M (362) 评论 (0) 收藏

      摘要:以7年生矮化中间砧苹果为试材,研究了不同材质树盘覆盖对土壤微生物丰度、群落结构和多样性的影响。高通量测序结果表明,防水园艺地布和塑膜覆盖处理提高了0-20 cm土层变形菌门的相对丰度和20-40 cm土层变形菌门的相对丰度,防水园艺地布处理还显著提高了土壤细菌Ace和Simpson指数。相较于防水、塑膜覆盖处理,透水园艺地布不仅提高了0-20 cm土层变形菌门、接合菌门的相对丰度,而且提高了土壤细菌Ace、Chao1和Simpson指数,降低了土壤真菌Ace、Chao1和Simpson指数。树状聚类图结果显示,树盘覆盖显著改变了土壤细菌和真菌群落结构,以透水园艺地布覆盖处理的改变最为显著。综合分析认为,不同覆盖措施均有利于提高土壤细菌群落的丰富度和多样性,降低土壤真菌群落的丰富度和多样性,优化土壤微生物群落结构,其中以透水园艺地布覆盖的效果最好。

    • 荒漠草原土壤微生物矿化对灌丛引入过程及水分的响应

      2021, 41(4):1537-1550. DOI: 10.5846/stxb201909011810

      摘要 (379) HTML (122) PDF 3.59 M (260) 评论 (0) 收藏

      摘要:以宁夏荒漠草原封育草地(封育14年)、放牧地为对照,开展不同年限(3a、12a、22a)和间距(40 m、6 m、2 m)柠条地(Caragana korshinskii)灌丛引入过程土壤微生物矿化及对不同水分梯度(自然降雨、前期饱和、持续干旱)响应特征研究。结果表明:灌丛地0-20 cm和0-100 cm土层土壤全氮含量均高于放牧地且随年限和密度增加呈增高趋势,分别为0.28-0.42、0.27-0.42 g/kg和0.28-0.51、0.27-0.51 g/kg,但在22年且密度增至2 m间距的灌丛地与封育草地相比差异不显著或呈降低趋势;微生物量氮变化分别为0.041-0.057、0.041-0.081 mg/kg,且22年灌丛地呈显著降低,2 m间距灌丛地呈显著增加,但均显著低于封育草地0.079 mg/kg和放牧地0.103 mg/kg (P<0.05);真菌/细菌比值随灌丛地年限和密度增加变化为0.06-0.33,均高于封育草地0.04和放牧地0.03(P<0.05),微生物变化改变了灌丛地的矿化过程,相较封育草地0.003 mg kg-1 d-1和放牧地-0.068 mg kg-1 d-1的净矿化速率,不同年限/间距灌丛地虽分别降低为-0.155--0.084、-0.116--0.061 mg kg-1 d-1,但均表现为前期加速硝化过程,使得硝态氮则随年限和密度增加呈增加趋势显著高于两样地,而铵态氮变化则较为稳定;封育草地对干旱具缓冲作用,持续矿化,而放牧地和灌丛地净矿化速率对水分降低响应积极,分别降低280.3%和440.2%,其中放牧地和灌丛地以硝化作用变化尤为显著,特别是灌丛地则随干旱加剧净硝化速率均呈显著降低趋势(P<0.05),其净矿化速率变化以硝化过程占主导。

    • 气候变暖背景下杉木年轮密度对气候因子的响应

      2021, 41(4):1551-1563. DOI: 10.5846/stxb201908261764

      摘要 (475) HTML (120) PDF 12.31 M (520) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨杉木年轮密度与气候因子的响应关系,采用树木年轮学方法,以60年生杉木种源林为研究对象,测定杉木整轮密度、早材密度、晚材密度、晚材最大密度和早材最小密度,分析在气候变暖条件下主要气候因子(温度、降水、相对湿度)对杉木年轮密度及其生长的影响。结果表明:杉木不同年轮密度指标均受到温度、降水和相对湿度的显著影响。早材密度与当年夏季最高温度、当年5月降水量,最大密度与当年10月、当年秋季降水量,最小密度与前一年秋季降水量、最小相对湿度呈显著负相关。滑动相关分析表明气候因子在短时间尺度上对杉木生长影响的稳定性有显著影响,其中杉木年轮最大密度与当年10月、秋季的平均相对湿度和最小相对湿度,最小密度与当年2、3月的平均相对湿度和前一年秋季的平均相对湿度、最小相对湿度、降水量的负相关关系最为稳定。杉木年轮最小密度对前一年气候要素的响应存在滞后效应,且晚材密度对当年春季的气候要素响应也存在滞后效应。研究结果对开展亚热带针叶树种年轮生态学和年轮气候学研究具有重要参考价值,建议选择武夷山的天然林获取更长年表用于重建古气候。

    • 南方红豆杉水浸提液对喜树种子发芽和幼苗生长的化感作用

      2021, 41(4):1564-1570. DOI: 10.5846/stxb201908201739

      摘要 (386) HTML (111) PDF 5.29 M (357) 评论 (0) 收藏

      摘要:化感作用是影响人工混交林种间关系的重要因素之一。已有研究表明:喜树南方红豆杉混交对喜树生长有明显促进作用,并从混交改善混交林地微气候角度解释了这种促进作用,但未从种间化感作用角度探讨这种作用。为了探究南方红豆杉是否对喜树具有潜在的化感促进作用,从而更全面了解喜树南方红豆杉混交林种间关系,考察了不同浓度(25、50 g/L和100 g/L)的南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)鲜叶、凋落叶、枝和根水浸提液对喜树(Camptotheca acuminata)种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明:(1)南方红豆杉凋落叶浸提液对喜树种子发芽和幼苗生长无显著影响(P>0.05),而鲜叶、枝和根浸提液对喜树发芽和幼苗生长均具有不同程度的促进作用(P<0.05),且作用强度大体与浓度呈正相关;(2)100 g/L的南方红豆杉鲜叶、枝和根浸提液浸泡的喜树种子,其发芽率比对照组分别提高8.1%、14.9%和25.6%;(3)南方红豆杉鲜叶浸提液只有在高浓度(100 g/L)时,对喜树幼苗基径生长具有促进作用(P<0.05),而对其株高、全株干重和净光合速率无显著影响;南方红豆杉根和枝浸提液对喜树幼苗株高、基茎、干重和净光合速率均具有促进作用(P<0.05),与对照组相比,100 g/L的根和枝浸提液浇灌喜树幼苗,可以使喜树幼苗株高分别提高14.2%和8.4%,基径分别提高19.0%和15.3%,干重分别提高23.1%和15.9%,净光合速率分别提高11.6%和6.1%。研究结果表明,在喜树南方红豆杉混交林中,南方红豆杉对喜树的正向化感作用可能是促进喜树生长的重要因素之一。

    • 基于MODIS NDVI数据的陕西省植被绿度时空变化及人类活动影响

      2021, 41(4):1571-1582. DOI: 10.5846/stxb201906291372

      摘要 (585) HTML (144) PDF 24.31 M (648) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候和人类活动是控制和影响植被空间分布及其变化的基本驱动力。利用2001-2018年的MODIS NDVI和1999-2018年的降雨时间序列数据,分析了陕西省NDVI的时空变化规律。采用TSS-RESTREND (Time Series Segmentation and Residual Trend)算法剥离了气候要素(降雨)对植被NDVI的影响,分析了人类活动对植被变化的影响程度和区域。(1)2001-2018年间,陕西省NDVI呈显著增加,全省平均增加速率为0.006/a;(2)相比18年来的平均值,77.29%的区域大于均值。其中,陕北的榆林市、延安市大于均值的区域较大,分别为97.52%和89.03%,秦巴山区次之,为73.91%。2012年之后,NDVI高值向北逐年推进趋势明显。(3)全省NDVI增加的区域达71.77%,而陕北地区的增加量明显大于关中平原区和陕南秦巴山地,其中陕北的榆林NDVI增加区域为72.11%,延安为86.44%,均超过了全省平均水平。(4)总体上陕西全省呈变绿趋势。榆林市和延安市的变绿区域明显多于关中平原和秦巴山地,延安和榆林的剧烈增长区域分别为55.46%和34.34%,而陕南为41.03%,说明处于湿润气候区的陕南地区也有显著变绿趋势。

    • 酚酸物质对红松种子萌发及苗木生长和生理特性的影响

      2021, 41(4):1583-1592. DOI: 10.5846/stxb202003230662

      摘要 (412) HTML (133) PDF 1.34 M (289) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内模拟试验,阐明阔叶红松林中已测得含量较高的3种酚酸物质(苯甲酸、丁香酸和香草酸)对红松种子萌发及苗木生长的影响,为探索阔叶红松林内化感作用机理及解决红松更新障碍问题提供科学依据。采用培养皿培养法及室内盆栽培养法,以红松种子和3年生红松苗为试验对象,设置不同浓度(2、20、200 mg/L)苯甲酸、丁香酸、香草酸处理液,以蒸馏水为对照(CK),进行红松种子萌发试验及红松苗木生长试验,研究3种酚酸物质对红松种子发芽、苗木生长、光合色素、抗氧化酶活性、膜脂过氧化作用及渗透调节物质的影响。结果表明,(1)不同浓度3种酚酸均抑制红松种子萌发,但酚酸浓度变化仅对红松种子发芽率影响差异显著。(2)3种酚酸对红松苗木生长及物质积累抑制作用显著。浓度变化对红松苗株高及地径影响不显著,对生物量、根干重和茎干重影响显著。(3)针叶叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量变化对酚酸处理反应一致,20 mg/L的3种酚酸均显著抑制光合色素产生,而200 mg/L丁香酸溶液及2 mg/L香草酸溶液均显著促进叶绿素a和类胡萝卜素积累。(4)酚酸处理使红松苗针叶中POD、CAT活性降低,SOD活性增加。针叶中MDA含量显著增加,200 mg/L丁香酸溶液处理组针叶MDA含量高于CK处理组70.51%。(5)不同浓度苯甲酸溶液促进可溶性糖增加,抑制可溶性蛋白增加;不同浓度丁香酸溶液促进可溶性蛋白增加,而不同浓度香草酸溶液抑制可溶性蛋白增加,二者对可溶性糖含量影响受浓度变化影响显著。苯甲酸、丁香酸、香草酸影响红松种子萌发,通过对红松苗光合色素、抗氧化酶活性及渗透调节物质的影响导致其生长受抑制、生物量减少,产生膜脂过氧化伤害。因此,解决阔叶红松林内红松更新障碍问题时,凋落物及土壤中酚酸物质的化感作用不容忽视。

    • 氮沉降对杉木人工林土壤可溶性有机质数量和结构的影响

      2021, 41(4):1593-1602. DOI: 10.5846/stxb201908161712

      摘要 (378) HTML (128) PDF 1.32 M (354) 评论 (0) 收藏

      摘要:氮沉降作为现在乃至未来气候变化的趋势之一,其可能深刻影响土壤可溶性有机质的数量和结构。选取我国中亚热带杉木人工林不同深度土壤(0-10 cm和10-20 cm)进行氮沉降试验,利用光谱技术研究氮沉降对土壤可溶性有机质数量和结构的影响。试验设对照(CT,0 kg hm-2 a-1)、高氮(HN:80 kg hm-2 a-1)、低氮(LN:40 kg hm-2 a-1)3种处理。结果表明:(1)在0-10 cm和10-20 cm土层,HN、LN处理的土壤可溶性有机碳和可溶性有机氮含量显著高于CT。(2)在0-10 cm和10-20 cm土层,1月时HN、LN处理的芳香性指数和腐殖化程度都显著高于CT,而4月时HN、LN处理的芳香性指数和腐殖化程度都显著低于CT。除了氮含量的直接影响外,RDA (冗余分析)表明,两土层中土壤含水量、pH和土壤有机碳是驱动氮沉降对土壤DOM数量和结构的重要环境因子。因此,氮沉降对土壤DOM的影响是复杂的,未来尤其应该注重氮沉降对生态系统影响的季节模式。

    • 梵净山保护区食蟹獴(Herpestes urva)栖息地选择与日活动节律

      2021, 41(4):1603-1612. DOI: 10.5846/stxb202004130878

      摘要 (427) HTML (136) PDF 3.46 M (318) 评论 (0) 收藏

      摘要:野生动物栖息地选择与日活动节律是其长期生存适应的结果,对物种生存繁衍具有重要意义。2017年4月至2019年7月,组在梵净山国家级自然保护区内布设了41台红外相机进行监测和研究。基于红外相机监测数据,利用占域模型(Occupancy model)和核密度估计方法(Kernel density estimation),对食蟹獴(Herpestes urva)的栖息地选择和日活动节律进行了分析探讨。结果表明:(1)食蟹獴在常绿落叶阔叶混交林出现频率最高,在落叶阔叶林和针阔混交林出现频率最低,并集中出现于中低海拔区域;(2)在8种栖息地选择影响因素中,具有重要影响的因子为针阔混交林、海拔、水源地和常绿阔叶落叶混交林4种。其中,食蟹獴明显选择常绿阔叶落叶混交林(β=1.79±1.19 SE),明显排斥针阔混交林(β=-1.93±1.30 SE),海拔高度、离水源地的距离与占用率呈明显负相关;(3)年活动节律显示,食蟹獴在雨季活动明显增多,4-9月的活动频次在全年活动中占比达83.50%;(4)食蟹獴为完全昼行性物种,日活动时间分配较为平均,在9:00-10:00和13:00-14:00活跃度低,日活动高峰出现在11:00-13:00。梵净山地区作为食蟹獴分布区的北端,其典型的山地气候特征和植被类型与其他分布区存在显著差异,并面临不同的捕食风险和不同程度的人为干扰,食蟹獴对栖息地的选择方式和活动节律也出现了适应性的变化。

    • 高寒草甸生态系统蚁丘对小型土壤节肢动物群落的影响

      2021, 41(4):1613-1624. DOI: 10.5846/stxb202003030395

      摘要 (369) HTML (121) PDF 8.35 M (301) 评论 (0) 收藏

      摘要:为查明高寒草甸中蚁丘对小型土壤节肢动物群落的影响,2018年5、7和10月分别在若尔盖高寒草甸内选取6个直径在30-35 cm间的蚁丘作为调查对象,并选取距相应蚁丘2 m处的点作为对照,采集蚁丘和对照的土壤样品,用Tullgren法分离小型土壤节肢动物。结果表明:(1)蚁丘可以明显改变高寒草甸小型土壤节肢动物群落组成结构,主要类群由螨类转变为跳虫;(2)蚁丘中的长角跳目、前气门亚目和甲螨亚目的个体密度均显著高于对照(P<0.05),但仅有甲螨亚目个体百分比在群落中所占比例显著高于对照(P<0.05);(3)蚁丘可以显著提高小型土壤节肢动物群落密度和多样性,尤其能够使部分菌食性跳虫(库跳属、隐跳属、符跳属)和腐食性螨类(布伦螨属、双瘤吸螨属、微奥甲螨属及下盾甲螨属)的个体数量大幅增加;(4)从5月到10月,小型土壤节肢动物群落的个体密度在蚁丘中呈先增加后下降的变化趋势(P<0.05),在对照中呈持续增加(P>0.05),而类群数和Shannon多样性指数在蚁丘和对照中均呈增加趋势,但仅在对照有显著差异(P<0.05);(5)小型土壤节肢动物的类群数、Shannon多样性指数与有机质含量呈显著正相关(P<0.05),个体密度与土壤容重呈显著负相关(P<0.05)。研究结果表明,蚁丘能够改变小型土壤节肢动物群落组成结构,并显著提高小型土壤节肢动物群落个体密度和多样性。

    • 白山原麝国家级自然保护区獐春夏生境选择

      2021, 41(4):1625-1633. DOI: 10.5846/stxb201911122385

      摘要 (377) HTML (138) PDF 5.54 M (280) 评论 (0) 收藏

      摘要:生境与动物个体密切相关,生境中元素的不同影响着动物个体对不同生境的选择。2018年5-7月和2019年3-4月在吉林省白山原麝国家级自然保护区对獐(Hydropotes inermis)的春夏季生境选择进行了研究,共记录利用样方104个(春季53个,夏季51个),对照样方85个(春季46个,夏季39个)。利用卡方检验对植被类型、优势植物、坡位、坡向4种非数值型环境因子进行分析,结果表明春季和夏季獐对这4种环境因子的选择均具有显著性差异,偏好选择以青蒿(Artemisia carvifolia)为优势植物,位于中坡位,坡向为阳坡的草地生境活动。利用独立样本T检验和Mann-Whitney U检验对海拔、人为干扰距离、水源距离、草本覆盖度、优势草本高度、隐蔽级、坡度7种数值型环境因子进行分析,结果表明春季和夏季獐均偏好选择隐蔽级较高(春季30.189±14.609,夏季62.745±29.737)、优势草本高度较高(春季87.359±16.190,84.510±29.618)、坡度较缓的生境(春季14.245±3.721,13.333±5.260)活动。此外,资源选择函数模型对獐的春季和夏季的生境选择预测正确率均大于90%,表明该模型可以较好地预测獐的生境选择。白山原麝国家级自然保护区獐种群数量较小,适宜性栖息地面积较少,应加强对其种群及适宜性生境的保护。

    • 海洋酸化和铜离子胁迫对海月水母碟状幼体的影响

      2021, 41(4):1634-1644. DOI: 10.5846/stxb202003060430

      摘要 (438) HTML (147) PDF 4.38 M (346) 评论 (0) 收藏

      摘要:海洋酸化和重金属污染作为全球性海洋环境问题,均影响海洋生物的生存和生态系统的健康。海月水母是近岸海域常见的胶质性浮游动物,其生长发育和种群数量易受到海洋环境变化的影响。研究海月水母碟状幼体对海洋酸化(pH 8.1和pH 7.6)和Cu2+(0、10 μg/L和25 μg/L)胁迫的生理响应,从氧化应激酶和酸碱平衡相关酶活性、呼吸、运动和生长等方面探究海洋酸化和铜污染对海月水母碟状幼体的综合影响。研究发现,经过16 d的暴露期后Cu2+对海月水母碟状幼体产生较强的毒性效应,抑制Ca2+-ATP酶和过氧化氢酶活性,造成超氧化物歧化酶活性和呼吸代谢速率异常升高、收缩频率降低、生长速度减慢。正常pH,25 μg/L铜暴露处理的超氧化物歧化酶活性和呼吸率最高,收缩频率和伞部直径最小。随着铜暴露浓度的增加,海洋酸化可以缓解Cu2+对海月水母呼吸率和生长的影响,但对Ca2+-ATP酶和过氧化氢酶活性具有协同抑制作用。确定了海洋酸化和Cu2+对海月水母的不同生理影响,这种差异影响可能会导致未来海洋生物多样性和生态系统的改变。

    • 利用分类充分性对辽河口大型底栖动物监测的优化研究

      2021, 41(4):1645-1655. DOI: 10.5846/stxb202001230169

      摘要 (385) HTML (116) PDF 3.18 M (373) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探寻分类充分性在大型底栖动物群落-环境指示研究中的可靠性,在辽河口设置25个采样站位,于2013年8月、10月、2014年5月共3个航次(夏、秋、春)开展大型底栖动物调查,分析定量与定性数据不同分类阶元间群落组成相似性以及群落组成对环境因子响应情况,以探讨大型底栖动物不同分类阶元对辽河口生态评价的影响。结果表明,基于定量数据Bray-Curtis距离和定性数据Sørensen距离相似矩阵,3个季节不同分类阶元Spearman相关性分析和NMDS排序图表明,属级、科级与种级群落β多样性存在极显著相关性(Rho>0.88,P<0.001)。Cluster聚类图显示,定性与定量种级间丢失信息约2%,定量属级较种级丢失的信息少于3%、科级少于6%。在群落组成和环境因子相关分析中,3个季节定量属级、科级对环境因子的响应结果均与种级相似。因此在资源条件有限情况下开展辽河口大型底栖动物监测评价,鉴定群落组成可放宽至属级或科级,环境质量评价可放宽至科级。

    • 中国生态保护政策发展历程及其演进特征

      2021, 41(4):1656-1667. DOI: 10.5846/stxb202002260345

      摘要 (581) HTML (171) PDF 1.37 M (499) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态环境是人类社会生存和发展的基础,建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。伴随着环境保护事业和生态文明制度体系的发展完善,生态保护政策制度体系发生着显著变化。通过对党和国家的重大决定、重要会议及政策法规文件的广泛调研和梳理,重点从基本国策确立、生态保护观念转变和政策制度变迁等3个方面,分析了我国生态保护政策发展历程及其演进特征。节约资源和保护环境基本国策的确立,是生态保护政策制度体系之根基。从生态保护思想启蒙阶段将生态保护纳入经济社会发展计划,到可持续发展阶段将生态保护作为文明发展道路的内在要求,再到生态文明阶段将人与自然视为生命共同体,这些生态保护观念的转变是生态保护最根本的政策,对于形成生态友好的社会经济发展政策和开发利用自然行为具有决定性作用。纲领性政策、生态空间管控政策、生态补偿政策、责任追究政策等生态保护政策制度的制订实施,是在客观判断我国当时基本国情基础上对生态保护观念的实践,对于推动生态保护事业发展、保障国家生态安全和社会经济高质量发展起到了关键作用。

    • >专论与综述
    • 增温增水对草地生态系统碳循环关键过程的影响

      2021, 41(4):1668-1679. DOI: 10.5846/stxb201901010006

      摘要 (594) HTML (135) PDF 1.10 M (490) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统碳循环是生态系统过程的重要组成部分,对碳循环关键过程机理的研究有助于更好地理解生态系统过程。目前,气候变化(全球变暖、降水时空格局变化)对草地生态系统过程产生了重要的影响。综述了气候变化(温度和降水变化)对草地生态系统碳循环关键过程(植物生产力、植物物候、植物根系周转、生态系统呼吸和生态系统净碳交换)的影响,在此基础上指出了目前气候变化(温度和降水变化)控制试验研究的不足,并进一步提出了今后应该加强研究的方向。

    • >学术信息与动态
    • 国内生态资本文献计量研究

      2021, 41(4):1680-1691. DOI: 10.5846/stxb201908231757

      摘要 (538) HTML (136) PDF 10.33 M (461) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用知识图谱工具CiteSpace对CNKI数据库中CSSCI及核心期刊收录的生态资本研究的相关文献进行梳理分析,以期为该领域研究提供更客观、科学的参考。研究表明:国内学界多从基本概念、资本属性、构成要素等角度探讨生态资本的内涵;从生态资源资产化、生态资产资本化角度探究生态资本化理论的衍生过程;以生态系统服务、生态危机的解决策略、建设美丽中国的战略构想为着力点研究生态资本的理论价值;基于生态补偿、生态资本运营、相关理论在具体领域的应用等视角进行生态资本的现实运用研究。这些研究热点熔融于该领域研究的各个阶段,呈现出"基本内涵和衍生过程探讨、理论价值探究、现实运用研究"的演进路径。新时代下,专家学者应着重关注宏观生态资本核算标准与体系、微观生态资本化衍生路径以及社会服务实践领域生态资本现实价值的研究,以推动生态资本理论朝着纵深化方向发展,为我国经济高质量发展提供新的研究视角。

    • >封底
    • 封底

      2021, 41(4):1692-1692.

      摘要 (280) HTML (0) PDF 1.23 M (179) 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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