• 2021年第41卷第5期文章目次
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      2021, 41(5):0-0.

      摘要 (386) HTML (0) PDF 12.77 M (490) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >研究论文
    • 长江经济带森林生态安全评价及时空演变研究

      2021, 41(5):1693-1704. DOI: 10.5846/stxb202004170918

      摘要 (885) HTML (100) PDF 12.12 M (738) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于森林生态系统的安全关系到人类的生存与发展,因此本文以长江经济带1107个区县为研究对象,运用熵权法、ArcGIS和GeoDA软件、重心分析模型、空间相关分析来分析长江经济带森林生态安全指数(ESI),结论如下:(1)森林状态指数中,权重最高的指标为森林火灾受灾率,其次为森林有害生物成灾率和林地面积比率;在森林压力指数中,权重最高的指标为政府林业投入强度,其次为年度造林比例和自然保护区占比。(2)从全域来看,森林ESI值长江上游 > 中游 > 下游,长江南岸高于北岸。长江经济带森林ESI值总体水平较低,但在2000-2015年间总体呈上升趋势。从各省看,云南省森林ESI值最高,上海市森林ESI值最低。在此15年间,湖南省森林ESI值提高幅度最大(19.77%),江苏省提高幅度最小(0.76%)。(3)各支流流域森林ESI值排序:赣江 > 沅江 > 金沙江 > 乌江 > 湘江 > 汉江 > 嘉陵江 > 岷江。从2000-2015年,八大流域的森林ESI值总体呈上升趋势,其中湘江流域增长幅度最大(20.87%),而金沙江流域增长幅度最小(3.6%)。(4)森林ESI值的重心先后经历了在从南往西、从西往东北和从东北往南等过程。(5)长江经济带森林ESI值有较为显著的集聚性,森林ESI值High-High集聚区域主要分布在四川省和云南省,Low-Low集聚区县主要分布在上海、江苏和安徽,其次在湖北江汉平原、四川成都平原较为集中。(6)基于以上分析,本文建议:①应注重森林火灾、病虫害防治、林业投资、植树造林等工作。②从全域看,生态修复的重点应放在长江下游。从支流流域来看,岷江、嘉陵江和汉江流域应重点加强森林修复工作。③应在上海、江苏、安徽等Low-Low集聚区域加强植树造林和退耕还林的力度,而在四川、云南、江西和浙江等High-High集聚区域适当发展木材加工和林下种植等产业。

    • 基于生态系统服务重要性和生态敏感性的广东省生态安全格局构建

      2021, 41(5):1705-1715. DOI: 10.5846/stxb202001080068

      摘要 (840) HTML (169) PDF 18.90 M (686) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态空间结构合理有序是区域赖以生存和发展的基础和保障,构建省域生态安全格局,优化生态空间结构,有利于提高生态环境的承载力并促进社会经济与生态环境的协同互惠关系,实现可持续发展。以广东省为例,通过重要性-敏感性的生态评估方法识别广东省重要的生态源地,使用最小阻力模型识别重要生态廊道,构建生态安全格局,并对生态空间结构的调整和管控提出策略。结果表明:(1)重要的生态源地面积为54636.77 km2,占广东省国土面积的25.04%;(2)研究所识别的生态源地与广东省生态红线和自然保护地的重合程度较高,在自然保护地和生态源地的基础上共选出87处重要生态源地;(3)广东省生态廊道的总长度为7400 km,廊道周边的主要以林地为主;(4)广东省的生态空间主要以环珠三角生态屏障和外围生态屏障为主,其中环珠三角生态屏障的面积、生态重要性略高于北部生态屏障。所构建的生态安全格局可以为广东省的生态安全保护和可持续发展提供参考,也可以为完整生态保护体系的构建提供政策导向。

    • 基于生态系统服务权衡的优先保护区选取研究——以南方丘陵山地带为例

      2021, 41(5):1716-1727. DOI: 10.5846/stxb202004240990

      摘要 (693) HTML (120) PDF 12.81 M (643) 评论 (0) 收藏

      摘要:南方丘陵山地带作为"两屏三带"国家生态屏障区之一,发挥着保障华南和西南地区生态安全的作用,优先保护区的选取对区域的生态系统服务提升、生态安全和可持续发展具有重要的意义。以南方丘陵山地带为研究对象,采用InVEST模型和森林游憩模型评估产水量、土壤保持、碳储存、生境质量和生态休闲的空间分布,基于有序加权平均算子(OWA)建立了11种情景,通过对比各情景的保护效率筛选出了优先保护区。结果表明:(1)南方丘陵山地带产水量和土壤保持分布不均,平均产水量1108mm,高值区均集中在中部地区,而东部区域和西部区域的生态休闲较高;(2)研究区固碳能力强,平均碳储量为45.58t/hm2,生境质量良好,平均生境质量为0.75,碳储存和生境质量与土地利用/覆被类型关系密切;(3)情景2的保护效率最优,对产水量、土壤保持、碳储存、生境质量和生态休闲的保护效率分别为1.17,1.89,1.32,1.48,1.18。研究结果可为研究区生态系统服务的提升提供决策支持。

    • 鹤岗矿区生态系统服务价值

      2021, 41(5):1728-1737. DOI: 10.5846/stxb201911202507

      摘要 (568) HTML (83) PDF 5.54 M (346) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务与人类福祉有着密切的关系。采用修正后的单位面积生态系统价值当量因子的方法,对鹤岗矿区不同沉陷时期(1993、2000、2013年)9种类型生态系统服务价值进行核算。结果表明:①1993、2000和2013年鹤岗矿区生态系统的总服务价值量分别为2219.21、1025.15和3531.95万元。就生态系统而言,耕地的平均服务价值最高,占平均总价值的189.35%;其次是林地和水域,分别占平均总价值的46.50%和26.83%。②就生态系统服务类别而言,支持功能服务价值最高,平均价值量占平均总价值量的186.67%,其次是调节服务,占45.34%,文化服务占5.73%,供给服务占-137.74%。③1993-2013年,鹤岗矿区生态系统服务价值自西向东递增,这与采煤方向和开采程度差异有关。这种分布趋势主要受由采矿活动引起的土地利用类型、面积及质量变化的影响。④与无考虑空间异质性因素情况相比,1993、2000年鹤岗矿区生态系统服务总价值分别减少了152.96和580.12万元,2013年增加了781.63万元。随煤炭开采,1993-2013年鹤岗矿区采煤沉陷地自然生态环境状况呈现一个由下降到好转的过程。

    • 从“增量扩张”到“存量优化”:深圳市景观格局内部动态与优化

      2021, 41(5):1738-1746. DOI: 10.5846/stxb202001140112

      摘要 (549) HTML (115) PDF 6.47 M (321) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着城市化的不断推进,以城市扩张为主要特征的土地城市化渐趋于饱和,许多城市开始进入"存量优化"的土地开发阶段。存量优化的土地开发模式改变了城市内部的景观格局,进而影响城市景观的生态过程及功能,但现有的工作主要关注城市的外部扩张,缺乏对城市内部景观动态的研究。以深圳市为例,基于高空间分辨率遥感影像,以地块为分析单元,识别城市扩张、城市更新以及内部填充三种土地开发方式,对比分析不同方式下地块的景观格局变化。研究结果表明:(1)深圳市已进入"存量优化"的城市发展阶段,表现为内部存量变化面积是外部增量变化的2倍;(2)城市更新类型的地块平均植被比例增加3%,提高了人居环境质量,而城市扩张和内部填充类型的地块则表现为植被比例明显下降,平均植被比例分别减少了51%和50%;(3)城市扩张和城市更新具有明显的空间聚集特征,内部填充分布则相对随机。在精细空间尺度上识别了城市扩张、城市更新以及内部填充三种不同景观变化类型,分析了其空间分布特征,为深入理解城市内部景观格局的动态变化提供了新的视角,可为城市生态过程的机理研究和城市规划提供参考与借鉴。

    • 基于地区GDP和人口空间分布的粤港澳大湾区生境质量时空演变研究

      2021, 41(5):1747-1757. DOI: 10.5846/stxb202004050806

      摘要 (710) HTML (122) PDF 12.63 M (632) 评论 (0) 收藏

      摘要:经济发展与人口集聚引起的土地利用变化对一个地区的生态环境影响显著,生境质量评价在一定程度上可以反映区域生物多样性的状况。分析地区生境质量与社会经济、人口密度的关系,能够为区域生态安全及可持续发展提供科学依据。运用InVEST模型,以粤港澳大湾区2005、2010、2015、2018年四期土地利用数据分析生境质量的时空演变特征,结合社会经济及人口分布数据探究各地区城市发展与生境质量的权衡关系,并预测2030年大湾区不同情景下生境质量状况。结果表明:(1)2005-2018年粤港澳大湾区整体生境质量逐年降低,呈现出中部低、四周高的环状分布,生境破碎、建设用地增加是生境质量下降的主要原因。(2)珠三角九市生境质量与地区总GDP呈弱负相关,与第一产业产值呈中等正相关,与第二产业产值呈中等负相关,与第三产业产值呈弱正相关。(3)粤港澳大湾区生境质量与人口密度存在较大的不平衡,最主要的空间为高生境质量-低人口密度、低生境质量-高人口密度两种类型。(4)通过空间管制分区,预测2030年大湾区规划保护情景下大湾区平均生境质量较2018上升0.04,达到0.599,生境质量有明显改善。

    • 东江流域景观格局对氮、磷输出的影响

      2021, 41(5):1758-1765. DOI: 10.5846/stxb202003250682

      摘要 (574) HTML (97) PDF 6.45 M (303) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于实地采样水质数据与遥感解译所得土地利用数据,采用相关分析和冗余分析,从时间和空间两个尺度,探讨东江流域景观格局与氮、磷输出的关系。结果表明:(1)城镇和水域面积占比与河流氮磷含量正相关,林地和草地面积占比与河流氮磷含量负相关。(2)景观分裂指数(DIVISION)、香浓多样性指数(SHDI)、散布与并列指数(IJI)、边缘密度(ED)和斑块密度(PD)等景观指数与河流氮磷含量呈正相关关系,最大斑块指数(LPI)、蔓延度指数(CONTAG)和相似邻近比例(PLADJ)与河流总氮总磷含量负相关。(3)平水期河流水质与景观格局的相关性强于丰水期;从空间尺度来看,集水区尺度与河流水质的相关性好于缓冲区尺度;此外,总氮对于景观格局的响应比总磷更敏感。

    • 三江平原水田景观对局地热环境的影响

      2021, 41(5):1766-1776. DOI: 10.5846/stxb202007081769

      摘要 (482) HTML (83) PDF 17.98 M (478) 评论 (0) 收藏

      摘要:水稻是重要粮食作物之一,水稻田灌溉导致其下垫面性质独特,具有"冷湿效应",进而直接影响区域气候。基于Landsat8 TIRS热红外遥感数据反演地表温度,刻画三江平原水田种植核心区的热环境空间格局,以景观生态学格局-过程理论为视角,量化水田景观格局对水田内部地表温度分异的影响,以及对周边区域热环境的影响范围及幅度。结果表明:(1)与水田、旱田空间分布相对应,研究区地表温度具有空间极化特点,水田与旱田平均地表温差为-7.8℃。(2)水田内部的平均地表温度与水田斑块大小、连通性呈负相关,与形状呈正相关。(3)水田对周边降温距离为60-300m,降温幅度为0.05-9.7℃。其中,水田内部温度场对降温距离和幅度的影响最大,呈负相关;水田斑块大小、内部连通性与降温距离及幅度之间为正向相关,而水田形状的影响最弱。研究从水田与周边地表热环境交互影响的角度,强调了物质、能量横向传输的非线性过程在农田灌溉的气候效应研究中的重要作用。

    • 长三角地区休闲游憩服务供需关系研究

      2021, 41(5):1777-1785. DOI: 10.5846/stxb201912052642

      摘要 (440) HTML (125) PDF 19.10 M (422) 评论 (0) 收藏

      摘要:依托生态空间的休闲游憩服务是提升人类福祉至关重要的贡献者。但由于经济发展、城市扩张、人口增长等因素,区域休闲游憩服务供需矛盾突出,且供给与需求在空间上错位、不匹配等问题严重。研究休闲游憩服务供需关系对合理规划、管理区域生态用地,促进生态文明建设等方面具有重要的理论和现实价值。以长三角为例,基于土地利用与人口数据,提出不同可达半径下区域休闲游憩服务供需关系的评价方法,研究41个地级市不同可达半径下供需关系的空间分异规律。研究结果表明:(1)2015年长三角地区休闲游憩服务的供需比为1028%,供给远大于需求,但供需关系空间异质性明显,高供给区与高需求区明显错位,空间不匹配问题严重。(2)随着可达半径由0 km扩大至50 km,区域赤字区面积占比由43.14%减少至7.83%,休闲游憩服务需求未得到满足的人口占比由65.47%下降至10.64%。(3)根据41个地级市不同可达半径下休闲游憩服务供需关系的演变规律,将其划分为5种类型区,提出相应的发展建议。研究表明,快速城市化和城市扩张过程中,应强化城区内绿色空间的分散化配置;同时,在长三角经济一体化发展过程中,休闲游憩服务供需的盈余区、赤字区可以建立生态补偿和经济合作关系,促进长三角绿色发展的一体化。

    • 基于GA-BP优化模型的中小河流健康评价研究

      2021, 41(5):1786-1797. DOI: 10.5846/stxb202003070437

      摘要 (452) HTML (81) PDF 3.62 M (304) 评论 (0) 收藏

      摘要:河流健康评价是河流生态修复的前提和依据,但目前中小河流还缺乏相应的评价标准。为客观评估中小河流健康状况,以桥边河为例,构建了河流水生生物、水环境、水文、形态、社会服务功能5个要素17个指标的健康评价体系,利用遗传算法(GA)优化BP神经网络方法建立GA-BP模型确定其指标权重,采用赋分法进行评价。GA-BP模型输出结果显示,指标权重中水环境指标赋值最大,其次是河流水文指标>河流水生生物指标>河流形态指标>河流社会服务功能指标。通过建立的评价体系对桥边河进行评价,结果表明有3个点健康等级评价为Ⅰ级,3个点评价为Ⅱ级,2个点评价为Ⅲ级。总体来看,桥边河流域基本处于健康状态,上游健康状况明显优于下游,从上游到下游越靠近河口位置,河流的健康状况越差。

    • 鼎湖山不同演替阶段森林土壤水分时空变异研究

      2021, 41(5):1798-1807. DOI: 10.5846/stxb201912022603

      摘要 (579) HTML (115) PDF 2.73 M (281) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤水分作为森林生态系统水分蓄库的主体,森林土壤水分储量及其时空动态与变异对揭示区域植被恢复与气候变化背景下的森林生态系统水文过程响应与服务功能变化机制具有重要意义。本研究以南亚热带地区典型森林植被演替序列马尾松人工林(Pinus massoniana coniferous forest,PF)-马尾松针阔叶混交林(mixed Pinus massoniana/broad-leaved forest,MF)-季风常绿阔叶林(monsoon evergreen broad-leaved forest,MEBF)为研究对象,依托中国生态系统研究网络森林样地建设与监测统一规范对鼎湖山森林生态系统定位站站区内分布的上述森林类型土壤水分的长期定位观测(2005-2015年),通过分析各演替阶段森林土壤不同土层(0-15、15-30、30-45、45-60、60-75和75-90 cm)土壤体积含水量观测数据,探究该区域森林植被恢复过程中的土壤水分变化及其时空变异。结果表明:在雨热同期且干湿季明显的南亚热带地区,鼎湖山森林土壤储水量及其时间动态受降雨量的影响显著,森林土壤层对降雨具有强烈的调蓄和稳定作用,伴随PF→MF→MEBF自然演替进程,调蓄水分能力逐步增强。林型间,由初期阶段PF到顶级群落MEBF,森林土壤水分储量逐渐提高,且演替后期林型相对于早期林型,土壤储水量均呈现为较小的年际与年内变幅。干、湿季而言,干季时林型间的土壤储水量差异大于湿季,干季时MEBF和MF土壤含水量分别是PF的1.33倍和1.11倍。从土壤含水量的干、湿季期间变异来看,不同林型各土层土壤含水量的变异系数大小均表现为干季大于湿季;垂直剖面方向上,突出表现为无论干湿季MEBF各层土壤含水量变异均比其他两种林型较为缓和,充分体现了MEBF优越的土壤水分时空调配能力。整体上,伴随PF→MF→MEBF自然演替进程,土壤水分储量及其稳定性逐步提升。

    • 连续氮添加14年对温带典型草原土壤碳氮组分及物理结构的影响

      2021, 41(5):1808-1823. DOI: 10.5846/stxb202004150898

      摘要 (553) HTML (105) PDF 3.50 M (367) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球氮沉降对生态系统造成了深远的影响,研究长时间氮沉降对草地生态系统土壤理化特征的影响有助于加强生态系统对氮沉降响应的长效机制的理解。通过连续14年长期施加N0(0 g N m-2 a-1)、N2(2 g N m-2 a-1)、N4(4 g N m-2 a-1)、N8(8 g N m-2 a-1)、N16(16 g N m-2 a-1)、N32(32 g N m-2 a-1)六种浓度尿素模拟氮沉降,并将土壤分成0-10、10-20和20-40 cm三个深度土层,研究温带草原生态系统土壤碳氮组分及物理结构对氮添加的响应及其相互关系,结果表明:(1)氮添加显著降低0-10 cm土壤酸碱度及土壤微生物量碳含量,N32相比N0分别下降了27.63%和58.40%(P<0.05);各土层总有机碳和全氮含量对氮添加处理无显著响应,0-10 cm土层显著高于20-40 cm土层。(2)同一土层深度不同梯度氮添加处理显著增加土壤无机氮离子含量(P<0.05),0-10 cm土层铵态氮含量N32相比N0增加了88.72%,20-40 cm土层硝态氮含量N32相比N0增加了19.55倍,土壤深度与氮添加对无机氮离子含量影响具有显著的交互效应。(3)同一土壤深度不同梯度氮添加处理土壤粒度分形维数及土壤团聚体差异不显著,相关分析表明土壤碳氮元素含量与土壤结构显著相关。土壤碳氮组分在适宜浓度氮添加的增加趋势说明氮添加在一定程度上可能促进土壤理化性质的改良,氮添加对土壤物理结构的影响还需要进一步的深入研究。

    • 半干旱黄土小流域不同植被类型植物与土壤生态化学计量特征

      2021, 41(5):1824-1834. DOI: 10.5846/stxb202004301056

      摘要 (541) HTML (103) PDF 893.10 K (338) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态化学计量学是研究生态系统元素平衡与能量流动的有效方法,明确不同植被恢复类型下植物与土壤化学计量特征对揭示黄土高原植被恢复中生态系统养分循环具重要意义,可为黄土高原植被恢复类型的选择提供可行性依据。以典型半干旱黄土小流域3种植被恢复方式下(天然荒草、自然恢复、人工恢复)的5种植被类型(长芒草草地、赖草草地、苜蓿草地、柠条灌丛、山杏林)为研究对象,分析不同植被类型下叶、茎、根及土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及化学计量特征。结果表明:1)植物不同器官和植被类型对植物生态化学计量特征都具有显著影响,C、N、P含量在5种典型植被中均表现为叶>茎>根。人工恢复植被各器官C、N含量及N ∶ P均显著高于天然荒草地,与自然恢复植被无显著差异;其中,在人工恢复植被中山杏各器官C含量最高,柠条各器官N含量最高。叶、茎、根的C ∶ N则表现为自然恢复植被显著高于人工恢复植被与天然荒草地。P含量、C ∶ P则在不同植被恢复类型间无显著差异。2)不同植被恢复类型下土壤C、N、P含量及化学计量特征具一定差异。人工恢复植被土壤C、N、P含量及C ∶ P、N ∶ P均为最高,显著高于自然恢复植被土壤;人工恢复植被中柠条土壤C、N含量及C ∶ P、N ∶ P均显著高于其他植被土壤。土壤C ∶ N在各植被类型间无显著差异。3)不同植被恢复类型下C、N、P含量在植物叶片与土壤间的相关性存在差异,说明植物自身生长特性影响着养分在植物与土壤间转化与传递。以5种典型植被整体来看,植物叶、茎、根的生态化学计量特征在彼此间均呈显著正相关。在植物与土壤间,植物各器官N含量与土壤C、N、P含量呈显著正相关,植物各器官N ∶ P与土壤N ∶ P呈显著正相关,表明该黄土小流域生态系统中植物与土壤生态化学计量特征的变化是相互制约,相互影响的。

    • 北京城市公园常见乔木土壤真菌群落特征及影响因素

      2021, 41(5):1835-1845. DOI: 10.5846/stxb202005121202

      摘要 (603) HTML (92) PDF 8.23 M (335) 评论 (0) 收藏

      摘要:快速城市化引起的城市环境污染问题日趋严重,由城市中心到城郊往往呈规律性递变趋势。北京城市公园作为城市绿地主体,不仅是城市居民重要的休闲游憩场所,也能在一定程度上反应环境污染,如土壤重金属污染的作用规律。以北京市这一典型大城市为研究区域,根据不同城市公园的建成时间、所处位置和距离市中心的远近选择六个公园作为研究样点,选取公园常见6种乔木下土壤,通过对土壤重金属含量、土壤理化性质以及土壤真菌群落测定和测序,旨在探讨城市公园植被下土壤真菌群落特征(多样性和群落结构组成)以及影响因素。研究结果表明:北京城市公园乔木下的土壤真菌群落多样性、群落组成以及优势类群受到土壤pH值、土壤养分和水分以及重金属铅的调控。其中公园土壤重金属铅含量增加会降低土壤真菌多样性、显著影响优势类群子囊真菌(占真菌群落73%)以及土壤真菌功能类群病原真菌群落组成。研究揭示了北京城市公园土壤真菌群落特征及调控因素,特别是重金属铅对土壤真菌群落的影响,这对提高城市公园科学管理和环境健康具有积极的应用价值。

    • 不同林龄杉木林土壤细菌群落结构与土壤酶活性变化研究

      2021, 41(5):1846-1856. DOI: 10.5846/stxb202004010772

      摘要 (587) HTML (96) PDF 5.44 M (396) 评论 (0) 收藏

      摘要:探究不同林龄杉木人工纯林土壤中的微生物的群落演变与结构特征与酶活性变化,为杉木人工林可持续经营管理提供依据。以福建省南平市的五片不同林龄杉木林表层土壤作为研究对象,通过16SrDNA测定细菌的群落组成,分析与土壤质量密切相关的四种土壤酶活性变化,揭示细菌群落与土壤酶活性的变化机理。结果表明,微生物的多样性指数与OTU都随着林龄的增加而增加,且幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林土壤微生物结构差异较大;不同林龄杉木人工林中包含了29个细菌门,其中酸杆菌门与变形菌门为优势菌群,根据各种群相对丰度变化以及冗余分析,放线菌门、浮霉菌门与疣微菌门等均随林龄增长出现较大变化,且与土壤可溶性有机质以及速效养分有显著相关性(P<0.05),说明这几种细菌群落对土壤养分变化较敏感;土壤养分变化会影响土壤酶活性,蔗糖酶与全碳呈显著正相关(P<0.05),与速效钾呈显著负相关(P<0.05),与放线菌门呈极显著负相关(P<0.01)。脲酶与速效氮呈显著负相关(P<0.05),脲酶与变形菌门、绿弯菌门、放线菌门、硝化螺旋菌门以及拟杆菌门均存在较强相关性。综上,不同的土壤细菌种群与酶活性对各养分变化的响应程度不一,细菌群落结构与酶活性能反映不同林龄杉木林土壤的质量变化,适量延长杉木人工林种植年限有益于土壤质量恢复。本研究结果对指导杉木人工林优质经营有重要意义。

    • 油菜素内酯浸种对盐胁迫番茄种子萌发的影响及其生理机制

      2021, 41(5):1857-1867. DOI: 10.5846/stxb201905090946

      摘要 (571) HTML (91) PDF 8.00 M (313) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示油菜素甾醇类化合物提高作物耐盐的效应和机理,研究了10-11、10-10、10-9、10-8、10-7、10-6、10-5 mol/L 2,4-表油菜素内酯(EBL)浸种处理对0、50、100、150、175 mmol/L NaCl胁迫7 d的番茄种子萌发、生长、溶质积累、抗氧化代谢的影响。结果显示:NaCl浓度越高的盐胁迫下,10-9 mol/L EBL浸种可体现出越显著的促进番茄种子萌发的效应;在所有处理下,EBL浸种浓度过高,即10-6、10-5 mol/L EBL,均表现出对种子萌发的抑制效应。盐胁迫下种子萌发后,一定浓度的EBL浸种可表现出明显的增加种子胚根和下胚轴长,提高萌发种子鲜重和种子活力指数,其中10-9 mol/L EBL浸种处理促进效果最适;EBL浸种浓度过高,则表现出抑制效应。150 mmol/L NaCl胁迫或非盐胁迫下,10-9 mol/L EBL浸种均可降低萌发种子体内的O2·-、H2O2、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量;盐胁迫下,10-9 mol/L EBL浸种可显著提高萌发种子可溶性糖(SS)和可溶性蛋白(SP)的含量。150 mmol/L NaCl胁迫或非盐胁迫下,10-9 mol/L EBL处理可不同程度促进番茄种苗超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的上升。综上所述,盐胁迫下,一定浓度范围内的EBL浸种可明显促进番茄种子萌发或成苗,其中以10-9 mol/L EBL浸种的效果最好,主要是因为EBL施用可积极促进番茄种子萌发中物质转化,SS和SP等溶质积累增多,增强其渗透调节能力;同时SOD和POD酶活增强,缓解盐胁迫导致番茄种子萌发中的次生氧化胁迫。

    • 喀斯特山顶区域濒危裸子植物群落特征及其地形关联

      2021, 41(5):1868-1877. DOI: 10.5846/stxb201904020635

      摘要 (456) HTML (120) PDF 1.00 M (271) 评论 (0) 收藏

      摘要:喀斯特濒危裸子植物往往局限分布于生境恶劣的山顶区域,受保护的急迫性和必要性较强,但目前针对该区植物群落的研究较少,保护技术措施缺乏理论支持。对木论喀斯特山顶区域典型的濒危裸子植物群落进行了调查,分析了该群落特征的空间变异及其地形关联。结果表明:该群落共有植物73种,隶属于39科58属;裸子植物、双子叶植物、单子叶植物分别有3、67、3种;壳斗科、蔷薇科和樟科物种相对较多;64.1%的科和81.0%的属只含有1个物种。双子叶植物净关系指数(NRI)和最近关系指数(NTI)表现出随机格局。个体数、总基面积、NTI分别在5.66、4.75、6.51 m尺度内具有强烈的空间相关性,空间连续性相对较差;Shannon多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数分别在71.01、71.01、42.44 m尺度内具有强烈的空间相关性,空间连续性相对较好。总基面积与凹凸度呈显著正相关关系;濒危裸子植物相对基面积与坡度呈显著正相关关系;NTI与相对海拔呈极显著正相关关系,与坡度和坡向均呈显著负相关关系。上述结果对于喀斯特濒危裸子植物的保护和恢复工作具有一定的指导意义。

    • 金塔绿洲不同林龄多枝柽柳根系分叉数与分支角度的关系

      2021, 41(5):1878-1884. DOI: 10.5846/stxb201907261581

      摘要 (458) HTML (66) PDF 994.36 K (252) 评论 (0) 收藏

      摘要:根系构型影响根系空间分布和营养吸收效率,反映了植物适应环境胁迫的生存策略。采用标准化主轴估计(Standardized major axis estimation,SMA)的方法,分析了甘肃金塔北海子国家湿地公园3年生和6年生多枝柽柳(Tamarix ramosissima)根系分叉数与分支角度的异速生长关系。结果表明:随着林龄的增长,湿地群落盖度、高度逐渐增加,多枝柽柳种群的盖度、密度、高度和地上生物量以及根系深度、分叉数、比根长、比表面积、各级根系直径随之增加,根系分支角度和根冠比逐渐减小;多枝柽柳根系分叉数与分支角度回归方程的标准主轴斜率逐渐增大(P<0.05),随着林龄的增长,多枝柽柳根系分叉数的增加速度逐渐大于根系分支角度的生长速度,二者在林龄间呈现出差异化的异速生长关系。随着林龄的增长,多枝柽柳根系构型模式由"扩散型"转变为"紧缩型",体现了种群应对生境胁迫和竞争的生态适应机制。

    • 不同环境类型对华北落叶松分布的潜在影响

      2021, 41(5):1885-1893. DOI: 10.5846/stxb201909101884

      摘要 (548) HTML (80) PDF 6.35 M (272) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物分布-环境因子之间的关系是生态学、生物地理学研究中一个核心问题。采用最大熵物种分布模型,选取气候、土壤和地形3类环境类型中33个因子,对气候、气候-土壤、气候-地形、气候-土壤-地形4种环境组合对华北落叶松在河北省、山西省和内蒙古自治区的分布预测进行建模和检验。利用ArcGIS空间统计,划分华北落叶松分布适宜区,并制作分布适宜性等级图。结果表明,不同环境类型组合对华北落叶松分布影响的训练集和检验集的AUC值在0.965-0.983之间,均达到极准确的精度水平。在影响华北落叶松分布的主导因子上,气候、气候-土壤两种环境类型组合均为最热月的最高温度、温度的年较差和季节性温度变异,累计贡献率均达到74%以上,而气候-地形、气候-土壤-地形两种环境类型组合中海拔和坡度的影响最大,分别为48.8%和51.8%。在影响华北落叶松适生区(中、高、极高适宜区)面积上,气候、气候-地形两种环境类型组合差异不大,分别为102583km2和100698 km2,而气候-土壤、气候-土壤-地形两种环境类型组合影响下的华北落叶松适生区面积出现显著下降分别为57134 km2和66754 km2。最大熵模型能够很好的预测华北落叶松分布,地形因子能明显改变单一气候因子对华北落叶松分布的预测结果,虽然土壤因子对落叶松分布格局的影响不大,但在适宜性、尤其是中等以上适宜区分布上,其影响作用显著。以上结论可为华北地区的生态修复和落叶松可持续经营提供依据。

    • 不同空间尺度松嫩平原土地利用强度变化及其对气候因子的影响

      2021, 41(5):1894-1906. DOI: 10.5846/stxb201911022309

      摘要 (457) HTML (89) PDF 12.30 M (515) 评论 (0) 收藏

      摘要:土地利用/覆盖变化通过改变地面反射率对区域气候产生直接的影响,探究不同空间尺度下土地利用/覆盖变化对气候因子的影响具有重要意义。基于人机交互式方式提取松嫩平原土地利用信息,利用Matlab编程方式获取研究区域内1985-2015年间不同空间尺度土地利用强度变化情况,研究不同空间尺度下松嫩平原土地利用强度时空变化特征及其对气候因子的影响。研究结论:①不同空间尺度的土地利用强度的均值分别为3.92、3.92、3.93、3.93以及4.34,均值呈现逐渐增加的变化趋势;② 1980-2018年间松嫩平原年平均降水量呈现下降的趋势,其下降的变化率为-9.89 mm/10 a,年平均温度变化呈现上升的趋势,其上升的变化率为0.256℃/10 a;③松嫩平原土地利用强度与降水之间呈现负相关,即对降水量增加表现为抑制作用,与温度之间呈现较为明显的正相关,即对温度的增加表现为促进作用,且随着空间尺度不断增加其抑制或促进作用均表现为先增强后减弱的变化趋势;④偏相关和复相关分析知,松嫩平原土地利用强度与降水、温度呈现明显的相关性,且10 km网格空间尺度上土地利用强度对区域气候的作用表现得更为明显。

    • 基于生态需水保障的农业用水安全评价——以山东省引黄灌区为例

      2021, 41(5):1907-1920. DOI: 10.5846/stxb202004020783

      摘要 (431) HTML (82) PDF 4.33 M (258) 评论 (0) 收藏

      摘要:保障农业用水安全和生态安全是流域水资源管理的重点,针对黄河口和山东引黄灌区的用水矛盾,采用阈值分析与地统计学方法,考虑作物蒸散发和有效降雨计算山东省引黄灌区灌溉需水量,在优先保障黄河口不同等级生态需水条件下分析灌区(划分为不同调控区)可用水量的响应特征,以地理信息系统(GIS)为平台计算具有时空差异的山东省引黄灌区农业用水安全压力指数,进而评价多时空尺度下的山东省引黄灌区农业用水安全。结果表明,在平水年,保障适宜等级的生态需水后大概有33%的年份农业用水安全存在压力,保障最低等级的生态需水约有27%的农业用水面临短缺,但是大部分情况下农业用水安全压力指数都在30%之下,然而保障最高等级生态需水后,有50%以上的年份存在农业用水安全压力,这种压力无论是从出现频次还是在指数强度上都有明显增加。在空间尺度上,以打渔张、刘春家、麻湾和簸箕李等灌区为代表的调控区2、11、13、14和17的农业用水压力显著,代表年内保障最低等级的生态需水后调控区的农业用水安全压力指数超过了20%,保障适宜等级的生态需水后,大部分调控区的农业用水安全压力指数超过了20%,调控区2和13的压力指数超过了30%,保障最高等级的生态需水后大部分调控区的农业用水安全压力指数超过了60%。在引黄水量调配过程中,应该按照水文年的不同保障合理的生态水量,同时充分考虑水文气象因子的空间差异性,在不同调控区细化分配方案,平水年份保障适宜等级生态需水后农业用水短缺由55.28降低到18.25亿m3。该评价方法反映了优先保障生态需水后灌区农业水资源保障情况,并能有效降低农业和生态用水之间的矛盾,为管理部门进行"精细配水"提供依据。

    • 新疆白杨河流域特征及生态植被需水分析

      2021, 41(5):1921-1930. DOI: 10.5846/stxb201911092362

      摘要 (546) HTML (100) PDF 5.20 M (286) 评论 (0) 收藏

      摘要:新疆白杨河流域地跨上游乌鲁木齐市达坂城及下游吐鲁番市托克逊县两个行政区,上游达坂城区位于天山博格达峰山前冲击、洪积山间盆地干旱区,源于天山多支源流汇集于盆地南端峡口,基于峡口形成下游并由有多支流沿程补给白杨河干流,穿越极端干旱戈壁荒漠区的托克逊县直至末端吐鲁番市境内尾闾-艾丁湖,是我国典型少有的跨越干旱与极端干旱叠加型流域灌区,水资源有效利用及水生态环境保护具有重要作用。遵循流域各河流水系形成的自然生态环境属性及河道取水工程节点,采用Penman-Monteith法生态需水定额和卫星遥感面积识别及水文年内展布方法,分析评估流域内上下游绿洲生态环境植被需水量和河流生态基流及其调控断面。结果表明,上游达坂城区黑沟河年生态需水量、生态基流、年均径流占比和控制断面,分别为921万m3、0.29m3/s、18%和黑沟渠首;阿克苏河为1048万m3、0.33m3/s、12%和阿克苏渠首;高崖子河为862万m3、0.27m3/s、12%和高崖子渠首;下游托克逊境内由白杨河干流调节,艾丁湖等生态需水量分别为4256万m3、1.35m3/s、32%和小草湖渠首。白杨河流域年生态需水7880万m3,生态基流2.50m3/s,生态水占年均径流量17%,分析结果为流域生态环境管理保护提供依据。

    • 河西走廊植被净初级生产力时空变化及其影响因子研究

      2021, 41(5):1931-1943. DOI: 10.5846/stxb202001130105

      摘要 (493) HTML (85) PDF 13.28 M (411) 评论 (0) 收藏

      摘要:干旱半干旱区植被NPP变化对全球碳循环有重要影响,该区域NPP对气候变化的响应表现出较大的时空异质性,其驱动机制并不十分清楚。选择中国河西走廊,利用随机森林算法估算了2002-2018年的NPP,基于偏导数法计算了气候与人类活动对NPP的影响。结果表明:(1)随机森林算法能较好的适用于干旱半干旱区NPP估算。(2)2002-2018年间河西走廊年NPP的平均值为153.32 gC m-2 a-1,总量为37.468 Tg C/a,呈东南向西北递减的分布特征,研究期间NPP呈2.37 gC m-2 a-1P=0.09)增长趋势。(3)河西走廊NPP变化52.51%由气候因子贡献,47.49%由人类活动贡献。(4)在气候变化对NPP的影响中,降水主导了该区72.21%的区域,温度对NPP变化量的贡献占73.71%,前者影响着NPP变化格局,后者主导NPP变化数量。升温和增湿均有利于该区NPP增加,随着西北地区气候暖湿化,河西走廊植被会持续改善,该研究有助于理解干旱半干旱区NPP对气候变化的响应机制,为适应气候变化政策制定提供理论依据。

    • 基于树轮记录的阿尔泰山中段1798年以来6-7月平均最低气温变化研究

      2021, 41(5):1944-1958. DOI: 10.5846/stxb201912312835

      摘要 (443) HTML (84) PDF 9.85 M (349) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过分析新疆阿尔泰山中段西伯利亚落叶松树轮宽度年表与气候因子的相关关系证明6-7月平均最低气温是研究区树木径向生长的主控气候因子(r=0.649,P<0.001)。利用线性回归方法构建了阿尔泰山中段1798-2017年6-7月平均最低气温方程,通过计算重建方程方差解释量(41.1%)和利用逐一剔除法对重建方程各项参数进行了稳定性检验,证明了重建方程是稳定可靠的。分析重建的平均最低气温年际变化表明,研究区经历了4个暖期(1906-1919年、1922-1935年、1945-1960年和1997-2017年)和4个冷期(1816-1831年、1840-1867年、1869-1886年和1888-1905年),并且与相邻地区平均气温重建序列冷暖变化阶段一致。基于多窗谱分析结果发现重建6-7月平均最低气温序列存在2a、2.4a、2.8-3a、11a、20-22a左右的变化周期,表明研究区气候变化主要受厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)、太阳黑子活动和全球海温变化(SST)驱动。本研究为系统掌握阿尔泰山气候变化规律和科学预测未来气候变化提供了依据。

    • 天目山常绿阔叶林空间结构动态变化特征

      2021, 41(5):1959-1969. DOI: 10.5846/stxb201912312841

      摘要 (466) HTML (83) PDF 1.26 M (273) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用固定样地重复监测的方法,2005-2015年每5年1次对天目山国家级自然保护区内1hm2常绿阔叶林固定样地进行3次样地调查,按优势度分析法确定群落优势树种,根据树种类别将优势树种分为常绿阔叶树种、常绿针叶树种和落叶阔叶树种3个优势树种组,利用聚集指数、树种多样性混交度和Hegyi竞争指数3个空间结构指数,分析群落和优势树种在2005-2015年期间的空间结构动态变化特征。结果表明:(1)群落表现为低度聚集、中度混交和中度竞争状态。群落聚集程度和竞争强度降低,混交程度保持稳定。群落空间结构动态变化总体特征是混交度稳定性最高,其次是分布格局,竞争态势稳定性最低。(2)群落优势种组成变化不大,3个优势树种组均呈低度聚集分布;常绿阔叶树种表现为低度混交、中度竞争状态;常绿针叶和落叶阔叶树种均表现为中度混交、低度竞争状态。常绿阔叶树种的聚集程度和竞争强度降低,混交程度保持稳定,与群落空间结构动态变化特征基本一致。常绿针叶和落叶阔叶树种的3种空间结构均保持稳定。在常绿阔叶林经营或人工林近自然改造过程中,应重视群落和优势树种的空间结构变化规律,确定阶段性空间结构优化目标,逐步促进群落进展演替。

    • 不同去趋势方法对树轮气候信号识别的影响

      2021, 41(5):1970-1978. DOI: 10.5846/stxb202004170920

      摘要 (475) HTML (91) PDF 8.04 M (306) 评论 (0) 收藏

      摘要:树木生长受到气候因子、随年龄增长的内在生长趋势、环境干扰和其他扰动信号的影响。目前存在不同的去趋势方法对树木年轮进行去趋势以识别树木生长中的气候信号。以往的研究多基于单个方法识别树轮气候信号,而不同去趋势方法识别的树轮气候信号可能会有一定的差别。为了对比不同去趋势方法对树轮气候信号识别的影响,我们基于国际年轮数据库网站获取中国西部地区68个点的树轮宽度数据,采用最常用的"signal-free"方法(SsfCrn)、线性和负指数函数法(std)、67%样条函数法(spline)、firedman方法、以及基于经验模式分解去趋势方法(EEMD)5种去趋势方法分别建立树轮年表,并对比分析同一地点的不同年表对气候响应的异同。结果表明:不同去趋势方法得到的年表对温度、降水以及相对湿度等气候因素的响应具有明显差异。其中,SsfCrn去趋势方法建立的年表对温度(月平均温、月最低温、月平均最低温)响应中相关最高的样点在所有样点中占比最高;EEMD去趋势方法建立的年表对降水量、相对湿度和月最高温响应中相关最高的样点在所有样点中占比最高;firedman去趋势方法建立的年表对月平均最高温响应中相关最高的样点在所有样点中占比最高。研究结果表明SsfCrn,EEMD和firedman方法在识别树轮气候信号方法具有一定的优势。在不同研究区域中,不同去趋势方法建立的年表对不同气候条件响应有差异,因此选择不同的去趋势方法识别树木生长趋势,分析哪种方法可以更好的反应气候变化对树木生长的影响显得尤为重要。

    • 干旱半干旱区不同林型人工林水源涵养能力比较研究

      2021, 41(5):1979-1990. DOI: 10.5846/stxb202004170921

      摘要 (582) HTML (113) PDF 1.52 M (368) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过引入模糊物元模型优化水源涵养能力估算方法,从而为研究区林分结构调整、水源涵养能力提升提供科学依据。运用欧式贴近度,以青海省大通县塔尔沟小流域6种不同林型人工林云杉×白桦混交林(YB)、云杉×青杨混交林(YQ)、云杉×落叶松混交林(YL)、云杉纯林(Y)、落叶松纯林(L)、青杨纯林(Q)作为研究对象,定量评价其水源涵养能力。结果表明:欧式贴近度大小排序为YB (0.794) > YQ (0.723) > YL (0.655) > Y (0.494) > L (0.416) > Q (0.270),欧式贴近度越大,该林分类型水源涵养能力更强。6种林型中,白桦×青杨混交林水源涵养能力最强,青杨林水源涵养能力最差。

    • 福建三种常绿阔叶林碳氮磷生态化学计量特征

      2021, 41(5):1991-2000. DOI: 10.5846/stxb202004180924

      摘要 (547) HTML (88) PDF 4.73 M (337) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探明福建三种常绿阔叶林生态系统的养分循环状况及其主要影响因素,采用样地调查采样法,研究了福建武夷山自然保护区甜槠(Castanopsis eyrei)林、天宝岩自然保护区刨花润楠(Machilus pauhoi)林和虎伯寮自然保护区薄叶润楠(Machilus leptophylla)林的植物、凋落物和表层土壤(0-10 cm)碳(C)、氮(N)、磷(P)含量、化学计量特征及其与环境因子的相关性。结果表明:(1)比较3个样点同组分C、N和P含量,除了乔木层的N含量外,虎伯寮植物和凋落物层C、N和P含量均显著高于天宝岩和武夷山;武夷山表层土壤的C和N含量显著高于虎伯寮和天宝岩,P含量排序为天宝岩>武夷山>虎伯寮。(2) P是福建天然林植物生长的主要限制因子,土壤P的缺乏是影响福建常绿阔叶林养分循环的重要因素。(3)植物叶片与凋落物中的养分含量及化学计量比呈极显著正相关,与表层土壤呈极显著负相关,可见福建常绿阔叶林生态系统养分循环过程中,土壤养分消耗速率超过了凋落物的养分供给速率,导致生态系统养分循环缓慢。(4)气温和土壤C ∶ N是影响常绿阔叶林生态系统养分循环的关键环境因子。

    • 河流岸带湿地沉积物重金属分布对植被物种多样性和底栖动物群落特征的影响

      2021, 41(5):2001-2010. DOI: 10.5846/stxb202004291043

      摘要 (508) HTML (100) PDF 2.61 M (315) 评论 (0) 收藏

      摘要:河流岸带湿地栖息地完整性对河流水环境、水生态和水文的安全与健康具有重要意义,为探究河流岸带湿地表层沉积物重金属分布特征及其对植被和底栖动物的影响,对滦河干流上中下游河段表层沉积物、植物群落和底栖动物调查分析,采用生物毒性效应系数法和综合潜在生态风险指数法评价沉积物重金属污染特征,采用植被物种多样性指数和底栖动物完整性指数评价滦河植物和底栖动物群落特征,探究岸带湿地沉积物重金属空间分布与植被及底栖动物群落特征之间关系。结果表明,滦河表层沉积物总体呈清洁水平,但不同河段重金属空间分布差异较大,下游重金属生态危害系数和潜在生态风险指数高于上中游。湿地物种调查共识别维管束植物219种,大型无脊椎底栖动物105种,综合评价结果表明下游植物群落物种多样性和底栖动物群落完整性低于上中游。滦河下游岸带湿地沉积物重金属对生物群落具有生物毒性和潜在的生态风险,降低了植被物种多样性和底栖动物群落完整性。大型底栖动物完整性指数能够综合反映底栖动物群落结构特征变化,对河岸带湿地生态健康评价和监测具有重要意义。

    • 外源氮素调控C/N比对杉木林凋落叶细菌群落结构的影响

      2021, 41(5):2011-2023. DOI: 10.5846/stxb202005081149

      摘要 (463) HTML (67) PDF 6.58 M (288) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究不同C/N比对杉木凋落叶分解特性的影响,通过添加外源氮,采用分解袋法,分析林下植被保留和林下植被去除2种林分中不同C/N比值的杉木凋落叶分解300 d时细菌群落结构差异。研究显示:一定范围内,初始C/N比降低有利于杉木凋落叶分解和细菌群落多样性提升,过低的C/N比则具有抑制作用;相比于林下植被去除,林下植被保留管理措施更有利于杉木凋落叶的分解,且细菌群落多样性更高,但当初始C/N比值为20.3时,杉木凋落叶分解所受的抑制作用更为明显;在门水平上,变形菌门、放线菌门和浮霉菌门为杉木凋落叶中主要优势种群;在属水平上,慢生根瘤菌属、嗜酸栖热菌属和Singulisphaera属在杉木凋落叶中相对丰度较高;不同处理间的杉木凋落叶细菌群落结构具有显著差异,变形菌门、放线菌门和酸杆菌门等细菌门中的多类细菌相对丰度差异显著;在门分类水平上,杉木凋落叶C/N比值与主要细菌种群相对丰度的相关性最高,C/P比值与杉木凋落叶细菌群落结构变异的相关性最高;在属水平上,杉木凋落叶全碳含量、C/N比值和全钾含量与主要细菌种群相对丰度的相关性最高,全钾含量与杉木凋落叶细菌群落结构变异的相关性最高。结果表明初始C/N比的降低改变了杉木凋落叶细菌群落结构,进而作用于杉木凋落叶的分解。

    • 吉林蛟河针阔混交林林层结构对生产力的影响

      2021, 41(5):2024-2032. DOI: 10.5846/stxb202005131220

      摘要 (444) HTML (96) PDF 1.10 M (392) 评论 (0) 收藏

      摘要:探讨不同林层物种多样性和林分结构与森林生产力之间的关系,为森林可持续经营管理策略优化提供理论支持。以吉林蛟河30 hm2针阔混交林固定监测样地中的38432株木本植物的野外调查数据为研究对象,利用结构方程模型探讨了不同林层物种多样性和林分结构多样性对森林生产力的作用机制。结果表明:(1)林冠层林分结构多样性和生产力之间呈负相关关系,路径系数为-0.138;林下层林分结构多样性和生产力之间呈正相关关系,路径系数为0.083。(2)林冠层物种多样性和生产力之间呈正相关关系,路径系数为0.099;林下层物种多样性和生产力之间关系不显著,且物种多样性在林冠层和林下层呈正相关关系,路径系数为0.147。物种多样性和林分结构多样性与森林生产力之间不存在唯一的关系,这种关系的大小、方向和潜在机制与林层有关。为此,在森林经营过程中要充分考虑不同林层物种多样性和林分结构多样性与森林生产力之间的关系。

    • 海岸抗风植物黑松对净风和风沙流的生理响应

      2021, 41(5):2033-2044. DOI: 10.5846/stxb201912202754

      摘要 (405) HTML (79) PDF 10.95 M (342) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用野外便携式风洞仪对盆栽黑松(Pinus thunbergii Parl)幼株在不同风速(6、9、12、15、18 m/s)、不同风沙流强度(0、1.00、28.30、63.28、111.82、172.93 g cm-1 min-1)、不同时间(10、20、30、40、50 min)进行了净风和风沙流吹袭,通过测定其叶片相对含水量(Relative water content,RWC)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、可溶性糖、脯氨酸含量,及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)活力等变化规律以揭示黑松抗风沙流生长的生理适应机制。结果表明,在净风吹袭下,随着风速提高至15 m/s,黑松叶片RWC相对稳定,MDA含量和细胞膜透性小幅增加且较低,而脯氨酸含量下降17.5%。同时叶片SOD、CAT、POD活力也小幅增加。在风沙流吹袭下,随着风沙流风速提高至15 m/s,黑松在短时低风速吹袭时叶片RWC就开始下降(4.4%),叶片平均MDA含量、细胞膜透性分别较对照增加61.3%、25.6%,脯氨酸含量增加8.9%,叶片SOD、CAT、POD活力分别较对照增加21.5%、30.4%、13.9%。同风速吹袭下,风沙流处理组叶片抗逆生理指标均高于净风处理。如15 m/s风速下,风沙流处理组叶片平均MDA、脯氨酸、可溶性糖含量分别较净风处理组高4.7%、36.6%、22.1%,SOD和CAT活力较净风处理组高21.5%、36.5%。在高风速(18 m/s)净风和风沙流吹袭中,随着风吹时间延长(50 min),叶片MDA、脯氨酸、可溶性糖含量和SOD、CAT、POD活力均下降。研究表明,风吹袭中黑松叶片较高抗脱水力与其抗风性相关。风沙流引发的叶片失水可能是黑松抗逆生理变化的诱因。风吹袭下叶片失水能快速促使脯氨酸的积累和维持可溶性糖含量,以维护细胞中水分平衡。同时,叶片失水又快速激活抗氧化保护酶系统来防御和清除氧自由基、抑制膜脂过氧化维护细胞膜的完整性使黑松在风沙流吹袭中生存。黑松较强的渗透调节能力和抗氧化防御系统在其适应风沙流吹袭中起重要的生理调控作用。

    • 黄淮平原农业景观不同生境鸟类多样性特征及年际动态

      2021, 41(5):2045-2055. DOI: 10.5846/stxb201911152441

      摘要 (485) HTML (85) PDF 5.93 M (311) 评论 (0) 收藏

      摘要:鸟类是地球生物多样性中的重要组成部分,在生态系统功能和服务中发挥着重要作用,是生态环境变化的重要指示物种。农业景观中的食虫鸟类提供了重要的虫害控制服务。当前,农业景观中鸟类多样性丧失加剧,为探讨鸟类多样性在各生境以及年际间的变化,以黄淮平原为研究区,在河流、湖泊、农田、村庄等生境中共设置20个样点。于2016-2019年连续4年在繁殖期采用样线法对鸟类进行多样性调查。调查结果显示:(1)共发现22922只个体,分属14目,38科,53属。从区系分布来看,各生境各年间均以广布种为主;从生态类群来看,鸣禽占绝对优势;从居留型来看,留鸟所占比例最高。(2)在食性组成上,从物种丰富度看,食虫鸟类有57种,约占总物种数的77%;从个体数来看,杂食性鸟类占比超52%。(3)物种丰富度、多样性和均匀度指数最高值均出现在湖泊或河流生境中。(4)鸟类群落相似性分析显示,各生境间鸟类群落均为中等相似程度;鸟类物种丰富度波动幅度在农田和村庄中呈逐年上升趋势。(5)物种多样性加性拆分分析显示,在生境尺度上,局地的α多样性是生物多样性的最重要组成,而从整个研究区来看,生境间的差异则更为重要。造成鸟类多样性时空差异的原因复杂多样,而生境异质性的增加和水域的存在对提高鸟类多样性是具有积极作用的。调查中超过77%的物种和40%的个体均为食虫鸟类,应当充分重视鸟类为区域农业景观提供的虫害控制服务。本研究可为区域鸟类多样性保护及鸟类提供的生态系统服务的提升管理提供理论基础和科学依据。

    • 卡拉麦里山有蹄类野生动物自然保护区蒙古野驴生境格局动态及其成因分析

      2021, 41(5):2056-2066. DOI: 10.5846/stxb202004010773

      摘要 (484) HTML (85) PDF 5.33 M (286) 评论 (0) 收藏

      摘要:人类干扰导致的生境丧失与破碎化严重影响野生动物生存。基于2005年至2019年在新疆卡拉麦里山有蹄类野生动物自然保护区开展野外调查所获数据,选取影响蒙古野驴生境选择的关键环境因子,采用最大熵模型(MaxEnt)模拟矿业开发前(2005年)、矿业开发顶峰时(2011年)以及矿区生态修复和道路修建(2019年)三个时期的蒙古野驴适宜生境空间分布。选取相关的景观格局指数,分析了近15年来保护区内蒙古野驴生境格局的变化趋势。结果显示蒙古野驴的适宜生境主要分布于保护区中部,水源是影响蒙古野驴生境质量的关键自然因素。2005-2019年间该保护区蒙古野驴的生境经历了由较好状态到恶化,随后逐渐恢复的过程。矿业开发前蒙古野驴高适宜生境面积最大(2022.31 km2),生境破碎化程度低,总体生境质量较好。矿业开发顶峰时蒙古野驴的适宜生境向保护区北部转移,适宜生境大面积丧失,其中高适宜生境面积减少了30.28%,且生境斑块面积小,形状不规则、离散和破碎化程度高,严重威胁蒙古野驴生存。矿区生态修复和道路建设后,大多数已修复的矿区重新成为蒙古野驴的适宜生境,保护区内蒙古野驴适宜生境面积较矿业开发时增加了556.31 km2,但仍处于破碎隔离状态;道路沿线适宜生境丧失严重,蒙古野驴对其明显回避。基于上述研究结果,针对蒙古野驴生境保护提出了具体措施,为卡山保护区蒙古野驴生境恢复及保护提供了科学依据。

    • 崇明岛内河夏季鱼类群落组成及分布特征

      2021, 41(5):2067-2076. DOI: 10.5846/stxb202002240321

      摘要 (493) HTML (97) PDF 1.73 M (333) 评论 (0) 收藏

      摘要:崇明岛为世界最大的河口冲积沙岛,岛内河网水系发达。2018年6月,选择崇明岛内主要代表性河道包括北横引河、南横引河和竖河(庙港、堡镇港、八滧港),设置16个固定站点,对内河鱼类开展了拖网调查,分析了崇明岛内河夏季鱼类群落组成及分布特征。调查期间共采集到鱼类4417尾,分属6目9科30种,主要为鲤形目鲤科鱼类;其中,淡水鱼类27种,洄游鱼类2种,近海鱼类1种。从空间分布来看,北横引河记录鱼类20种,南横引河记录鱼类17种,竖河记录鱼类18种,不同河道鱼类种类组成及优势种特征存在明显差异,其共有优势种为鲫Carassius auratus、似鳊Pseudobrama simoni和翘嘴红鲌Erythroculter ilishaeformis,部分种类只在特定的河段有记录。北横引河各站点平均物种数、丰度和生物量均高于南横引河和竖河,但3类河道间不存在显著差异(P>0.05);主要优势种鲫、翘嘴红鲌和似鳊平均体长均以北横引河为最大,且在南横引河与北横引河中的个体体长均存在极显著差异(P<0.01)。聚类和排序分析结果表明,北横引河和南横引河鱼类组成差异较大,而竖河介于两者之间。相似性分析的结果也表明,南、北横引河鱼类群落结构差异极显著(R=0.524,P=0.008),且这两组间鱼类种类组成的平均相异性最高,为43.92%,造成两组间差异的主要物种有10种(贡献率均大于5%)。综合来看,崇明岛内河鱼类群落组成与分布特征不同于一般的内陆河流,而具有河口型岛屿的特点。未来需要在长期监测基础上,综合多种因素,对崇明岛内河鱼类组成、分布、变化趋势及内在机理开展系统研究。

    • >专论与综述
    • 小微湿地研究综述:定义、类型及生态系统服务

      2021, 41(5):2077-2085. DOI: 10.5846/stxb202003260699

      摘要 (934) HTML (120) PDF 1.54 M (792) 评论 (0) 收藏

      摘要:小微湿地作为一个"新兴"的概念,受到学者和政策制定者的日益关注。虽然小微湿地面积较小,但是却发挥着独特的生态功能。针对小微湿地的深入研究,有助于进一步拓展湿地科学的研究尺度,促进学科体系发展。介绍了小微湿地研究兴起的背景,总结了小微湿地的面积范围和分类体系,归纳了小微湿地的累加作用和景观特征,着重分析了小微湿地在维持关键物种种群、提供生物迁移踏脚石、调节雨洪、改善水质,以及营造城乡优美景观等方面提供的生态系统服务。提出未来需要进一步加强小微湿地生态过程和相关机理研究,将小微湿地建设与现行湿地保护体系和城乡生态环境建设有机结合,促进小微湿地建设的有序和可持续发展。

    • 基于IAD框架的国外流域生态补偿制度规则与启示

      2021, 41(5):2086-2096. DOI: 10.5846/stxb201907011384

      摘要 (489) HTML (84) PDF 1.07 M (317) 评论 (0) 收藏

      摘要:流域生态补偿是改善流域生态环境和流域水资源利用方式、推进生态文明建设的重要制度工具。制度由规则构成,流域生态补偿应该包括哪些规则以及这些规则采取何种形式会对实施补偿的最终结果产生重要影响。应用制度分析与发展(IAD)框架的规则分类讨论流域生态补偿的规则安排,旨在更加深刻地理解规则在流域生态补偿项目中发挥重要作用。介绍了作为理论基础的IAD框架应用规则,运用系统评价法对国外流域生态补偿案例的文献进行回顾,总结归纳一组成功的流域生态补偿制度所具备的特定规则,基于这组规则为我国建立可复制、可推广的流域生态补偿提供借鉴与启示,以期能将流域生态补偿的制度优势转化为流域生态资源的治理效能。

    • >学术信息与动态
    • 基于CiteSpace的生态城市发展研究动态分析

      2021, 41(5):2097-2105. DOI: 10.5846/stxb201907171510

      摘要 (659) HTML (114) PDF 5.41 M (442) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用文献分析计量平台和知识图谱可视化技术,分析2009—2018年间生态城市研究的发文数量、国际影响力、期刊、学科分布以及研究机构的网络特征,揭示不同时段之间的研究热点变化规律。研究表明:淤2009—2018年间生态城市研究的发文量高达3983篇,呈快速增长趋势。于中国在生态城市研究领域中的影响力凸显,但在平均被引次数还有待提高。盂在国家合作关系中,城市化较高的国家在生态城市研究领域合作紧密。榆高校和科研院所是生态城市研究的主体,虽两者已经初步形成合作网络,但联系与合作程度依然较低。虞生态城市研究出现频率较高的关键词是城市化、城市生态、生态系统服务和可持续性等,具有较高的中心性。在全球气候与环境变化下,面对新技术方法提供的机遇,生态城市研究要促进多学科融合,深入研究城市复合生态系统的非线性、复杂性特征,关注城市复合生态系统的关键要素之间以及关键子系统之间的耦合机制。

    • >封底
    • 封底

      2021, 41(5):2106-2106.

      摘要 (254) HTML (0) PDF 1.23 M (206) 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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