• 2021年第41卷第9期文章目次
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      2021, 41(9):0-0.

      摘要 (343) HTML (0) PDF 23.84 M (509) 评论 (0) 收藏

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    • 基于生态系统服务价值变化的环境与经济协调发展研究——以陕西省为例

      2021, 41(9):3331-3342. DOI: 10.5846/stxb201911292592

      摘要 (885) HTML (111) PDF 7.90 M (522) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨生态环境与经济发展间的协调程度,选取2000、2005、2010和2015年4期的陕西省107个县(区)数据,利用单位面积生态系统服务价值和人均GDP构建环境经济协调度指数。结合空间自相关分析和空间杜宾模型等方法,分析了环境经济协调度指数的时空演变特征及驱动因素。研究表明:(1)从时间上看,陕西省环境经济协调度指数整体呈现缓慢下降趋势;从空间上看,大部分县(区)已处于基本协调和中度协调状态,并形成了陕北地区优于陕南地区,陕南地区优于关中地区的空间格局。(2)陕西省环境经济协调度指数具有显著的空间正相关性,高高集聚和低低集聚效果比较明显。(3)退耕还林工程、城镇化水平、产业结构、降水量是提升协调度指数的关键因素,气温则是制约协调度发展的约束要素。未来应因地制宜实施差异化的发展战略,以实现环境与经济协调发展。

    • 基于生态系统服务的城市化区域生态风险表征方法研究

      2021, 41(9):3343-3353. DOI: 10.5846/stxb202003250686

      摘要 (521) HTML (96) PDF 5.44 M (368) 评论 (0) 收藏

      摘要:快速城市化导致城市周边区域生态系统服务损失并引发生态风险。以多种类型的生态系统服务作为生态风险的评价终点,构建了基于服务价值量的城市化区域生态风险表征方法,以北京市为例对方法进行了应用,并进行了风险评价结果的不确定性分析和参数敏感性分析。案例研究显示2015年北京市生态风险总体处于低风险接近中等风险水平,低风险和极低风险区域面积占全市的50%以上,主要分布于北京市西部和北部,高风险和极高风险区域面积占20%左右,主要分布于中心城区。生态风险空间格局特征表明北京市城市区域的扩张造成周边区域生态系统服务的下降,导致生态风险水平的上升。研究提出的生态风险指数同生态系统服务当量因子间具有显著的线性关系,可用于估算生态系统服务价值。不确定性和参数敏感性分析表明生态风险指数计算结果变异较小,指数具有较高的可靠性。研究方法能够综合表征城市化区域的生态风险,定量表征结果便于决策者理解,具有应用于风险评价和管理实践的价值。

    • 京津冀地区生态系统服务供需测度及时空演变

      2021, 41(9):3354-3367. DOI: 10.5846/stxb202006101511

      摘要 (507) HTML (134) PDF 25.75 M (613) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务供需状况深刻影响地区生态安全与经济社会的可持续发展。以京津冀为研究区,选取产水、碳固持以及粮食生产3项生态系统服务,应用InVEST模型、ArcGIS空间分析模块,定量测度2005年与2015年京津冀地区生态系统服务供需水平,探索京津冀地区生态系统服务供需时空格局及类型演变特征。结果表明:(1)在2005年与2015年,京津冀地区产水服务处于供需赤字状态,碳固持服务和粮食生产服务处于供需盈余状态,且各项生态系统服务供需状态呈显著的空间异质性;(2)2005年与2015年京津冀地区生态系统服务综合供需状况呈赤字状态,主要赤字范围以京津为中心呈环状分布,并在此期间范围有所扩大。(3)基于生态系统服务供需状况,将京津冀各县区划分为生态涵养区、生态保育区、生态改良区、生态恢复区以及生态控制区,并针对各类型区生态系统供需状况及其时空演变规律,提出了相应的政策建议。

    • 基于供需关系的西南喀斯特区生态系统服务空间流动研究

      2021, 41(9):3368-3380. DOI: 10.5846/stxb202006161566

      摘要 (326) HTML (94) PDF 22.39 M (730) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务的持续供给是社会和自然可持续发展的基础,人类通过对生态系统服务的消费来满足需求和提高福祉。科学理解生态系统服务从产生、传递到使用的全过程,明确区域生态系统服务供给与需求的平衡状况,对于实现区域可持续发展与提高人类福祉具有重要意义。基于RUSLE、InVEST、CASA等多种模型和方法,量化西南喀斯特区2000-2015年土壤保持服务、产水和碳固定服务的供给量和需求量,探讨供需空间盈余变化特征,确定服务流传输路径和流量。结果表明:(1)研究区土壤保持、产水和碳固定服务供给量和需求量均呈增加趋势,供给量分别增长679.52 t/hm2、2.2×105 m3/km2、72.91 t/km2,需求量分别增加298.6 t/hm2、0.04×105 m3/km2、168.36 t/km2。(2)整个研究区上三种生态系统服务供给尚能满足需求,土壤保持和碳固定服务供需比均呈减少趋势,而产水服务的供需比呈增加趋势。(3)土壤保持高服务流主要分布在云南的黑水河流域、四川的雅砻江流域、广东的北江和东江流域;广西的红水河流域在2000年为产水服务需求区,而到2015年转变为高服务流;碳高服务流主要分布在云南的西南部,方向由西南至东北。

    • 县域土地利用变化下生态系统服务价值损益预测——以重庆市巴南区为例

      2021, 41(9):3381-3393. DOI: 10.5846/stxb202005161250

      摘要 (554) HTML (102) PDF 11.49 M (515) 评论 (0) 收藏

      摘要:土地利用/覆被变化是全球变化的研究热点,评估县域土地利用变化对生态系统服务价值损益的影响对促进生态环境保护和推动城乡区域协调发展具有重要意义。基于重庆市巴南区2000年以来连续5期遥感影像及CLUE-S模型,量化土地利用变化对生态系统服务价值的影响并预测2020-2030年服务价值损益的时空动态。结果表明2000-2020年巴南区土地利用变化主要表现为耕地持续转化为其他用地类型和林地面积的大幅增长,该趋势将在未来10年内延续。2000-2030年耕地占巴南区面积的比例下降了39.58%,而林地占比将增长28.86%并在2025年后取代耕地成为最主要的地类;建设用地、水域和未利用地面积占比分别增长8.29%、2.25%和0.18%。土地利用类型变化下巴南区生态系统服务价值在2000-2020年由11.69亿元增长到27.64亿元,并将持续增长至2030年的30.19亿元。耕地和林地转化为建设用地、耕地转化为林地(尤其是转化为针叶林和针阔混交林)分别是服务价值损失及增益的主要方式。2000-2030年巴南区生态系统服务价值总损失0.58亿元、总增益19.09亿元,净增益18.50亿元。土地利用结构变化和生态系统服务当量因子价值升高分别贡献了净增益的70.96%和29.04%。巴南区生态系统服务价值损益与地形密切相关。2000-2030年间巴南区生态系统服务价值由匀质分布逐渐形成北低南高的发展格局;价值损益在全局和局域尺度上均呈现出显著的正向空间自相关特性。巴南区现有的土地利用模式能够兼顾经济发展及生态环境保护两方面的需求。未来需要继续实行生态保护工程、合理规划城市用地边界、严守耕地红线以推动城乡区域协调发展。

    • 粤港澳大湾区基塘多功能性尺度效应及生态修复策略

      2021, 41(9):3394-3405. DOI: 10.5846/stxb202004301072

      摘要 (405) HTML (113) PDF 7.41 M (305) 评论 (0) 收藏

      摘要:基塘具有生产、生态、社会等多种功能,对保障粤港澳大湾区生态安全和可持续发展具有重要意义,当前学界对基塘多功能性的尺度效应关注尚不足。应用土地利用变化分析、田野调查、半结构访谈等方法,构建了基塘多功能性的尺度分析框架。研究表明:(1)以桑(蔗)基鱼塘为主的基塘发展阶段,基塘生产、生态、社会功能发展均衡,塘基之间,基塘与村落、区域生产生活形成良性循环,孕育了与村落、区域聚落、产业、社会相融合的基塘文化;(2)以单一化养殖为主的基塘发展阶段,村集体和农户作为基塘生产功能的直接受益者,片面追求经济效益最大化导致基塘生态功能的弱化;(3)基塘多功能性的协调发展有赖于不同制度层级的联动协作,通过创新基塘的土地经营模式,协调各个制度层级与以农户为主的基塘经营主体的利益关系,是实现基塘多功能化发展的关键。研究结果对制定分级农业生态系统管理措施、粤港澳大湾区国土空间管制与生态修复均具有启示意义。

    • 基于生态安全格局的国土空间生态修复关键区域识别——以贺州市为例

      2021, 41(9):3406-3414. DOI: 10.5846/stxb202005241316

      摘要 (552) HTML (113) PDF 8.02 M (482) 评论 (0) 收藏

      摘要:国土空间生态修复是落实生态文明建设战略的重要举措。科学识别国土空间生态修复关键区域,合理布局全域生态修复空间是当前国土空间规划面临的难点之一。以广西壮族自治区贺州市为例,从生态保护重要性、景观连通性、生态功能重要区域和自然保护区四个方面识别生态源地,运用电路理论提取生态廊道,构建生态安全格局。通过电流密度诊断生态廊道中的生态"夹点"和生态障碍点,判定生态廊道宽度,识别国土空间生态保护修复关键区域,制定生态修复的空间布局策略。研究结果表明:(1)市域生态源地面积3656.89 km2,呈"东西重,中部轻"的空间分布特征;生态廊道总长度639.50 km,以中部分布为主,关键生态廊道133.96 km。(2)市域生态"夹点"共16处,面积124.24 km2,主要分布在钟山县,亟待保护修复的生态"夹点"8处,面积45.02 km2,零散分布于市域;生态障碍点共32处,面积426.56 km2,主要分布在市域东部和南部,需优先保护修复的生态障碍点6处,面积166.05 km2,集中在平桂区。通过综合分析国土生态修复关键区域土地利用现状和空间分布特征,制定了分级分类的生态修复措施,以期进一步优化生态安全格局,为国土空间生态修复区域识别和国土空间生态修复规划编制提供参考。

    • 旅游干扰下流域多尺度景观格局演化特征及驱动因素——以新安江流域为例

      2021, 41(9):3415-3428. DOI: 10.5846/stxb202006171574

      摘要 (389) HTML (103) PDF 9.62 M (341) 评论 (0) 收藏

      摘要:流域景观是旅游活动的核心吸引物之一,亦是探究旅游干扰对大尺度生态环境影响极具操作性的研究对象。基于Landsat系列遥感影像,以新安江流域为案例地,按照"流域-旅游热点区-景区"逐级递进的研究尺度,深入剖析旅游干扰背景下的流域景观格局演化过程,并借助格网和地理探测器等方法测度旅游干扰背景下的流域景观格局驱动因素,结果表明:(1)新安江流域以林地景观为主,整体景观格局受人为干扰程度逐年加剧,景观异质性提升,景观结构趋于均衡发展;(2)新安江流域高强度的旅游活动未加剧旅游热点区内的景观格局恶化趋势,但致使景区景观破碎化加剧,林地等优势景观的优势度和完整性降低,景观多样性提升;(3)新安江流域景观格局主要受河湖、城市、景区等干扰源影响,地形地貌是景观格局演化的核心驱动维度,而气候、工业发展水平和交通等维度对流域景观格局整体影响力较小;(4)旅游维度中的距高级别景区距离因子对景观格局作用显著,但接待旅游人数和旅游直接收入对景观格局解释力较低,旅游对流域景观格局的干扰具有尺度局限效应。

    • 黔中喀斯特山地城市土地利用/覆被变化及其生态效应评价——以贵阳市花溪区为例

      2021, 41(9):3429-3440. DOI: 10.5846/stxb201909242006

      摘要 (370) HTML (101) PDF 10.78 M (478) 评论 (0) 收藏

      摘要:快速城市化发展对脆弱喀斯特山地城市生态环境造成严重威胁,系统监测评价城市土地利用/覆被格局变化及其生态效应,协调生态保护与城市发展的关系是新时期喀斯特山地城市生态文明示范城市建设的重要命题。以贵阳市花溪区为对象,以2013年和2018年Landsat ETM/OLI遥感影像为主要数据源,运用遥感和GIS技术,采用遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI)模型,在系统分析研究区土地利用/覆被类型和生态环境质量时空动态变化的基础上,剖析土地利用/覆被变化的生态效应。结果表明:(1)2013-2018年花溪区土地利用/覆被格局发生明显变化,形成以林地、建设用地和耕地3种类型占优的格局态势,以耕地的大量减少(减少约15353.37 hm2)且90%转为建设用地或林地、灌木地为主要特征,并伴有局部林地退化(约2683.80 hm2)的现象;(2)5年间,花溪区生态环境质量呈下降趋势,RSEI从2013年的0.622下降到2018年的0.499,下降约20%,反映植被覆盖度和不透水建设用地的绿度指标和干度指标对花溪区生态环境质量的贡献最大;(3)土地利用/覆被与生态环境质量的分布和变化在空间上基本吻合;林地面积或林地与灌木地面积的增减对生态环境质量的变化具有显著影响,林地或林地与灌木地面积增加10%,可使生态质量好转面积增加约15%-20%,或减少生态质量恶化面积约4%;而林地的退化面积增加10%,可导致生态质量恶化面积增加约14%。研究可为喀斯特山地城市国土空间格局优化、城市生态环境改善、生态文明城市建设提供科学依据。

    • 基于生态安全格局理论的国土空间生态修复分区模拟——以粤港澳大湾区为例

      2021, 41(9):3441-3448. DOI: 10.5846/stxb202003290741

      摘要 (439) HTML (98) PDF 5.97 M (462) 评论 (0) 收藏

      摘要:国土空间生态修复分区有助于推动生态修复工作的整体性和系统性。利用国土空间生态安全格局理论进行生态修复分区是一种较为经典的模式,但现有分区技术方案对高强度人类活动导致的土地利用景观变化考虑不足,不能很好的适应城市群尺度国土空间生态安全格局的塑造需求。设计了一种基于情景模拟的国土空间生态修复分区方案,该框架首先通过耦合空间马尔科夫链与元胞自动机模型模拟城镇化发展末期的土地利用景观格局;然后利用"生态源地-生态廊道-生态网络"理论构建国土空间生态安全格局基本骨架;最后根据最小累积阻力模型划分出生态修复关键区、调节区和双修区等类型。粤港澳大湾区案例研究表明:(1)土地利用景观变化对生态修复分区方案影响较大,不同景观格局导致的分区规模差异可达国土空间的10%左右;(2)国土空间生态修复分区需要充分考虑高强度人类活动对景观格局变化的潜在影响,进而使得生态修复分区政策更有利于国土空间生态安全格局塑造目标的实现。研究构建的国土空间生态修复分区技术方案可进一步深化生态安全格局理论在国土空间规划应用上的认知。

    • 长江下游平原区生态网络识别与优化——以常州市金坛区为例

      2021, 41(9):3449-3461. DOI: 10.5846/stxb202004030793

      摘要 (417) HTML (97) PDF 11.49 M (428) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态网络识别与优化是保障区域生态安全格局,开展国土空间生态保护修复的重要研究手段。立足图论和景观生态学理论方法,以长江下游平原区的金坛区为例,利用遥感影像、土地利用数据、POI数据等,通过最小面积阈值、最佳距离阈值分析,识别了区域现状生态网络,开展了生态盲区指导下的生态网络优化,并对优化前后的生态网络性能、区域生境斑块重要性进行评价,取得以下研究结果:①开展生态盲区指导下生态网络优化,可显著提升区域景观连接度,且在生态水网区域具有较强适用性;②研究区存在生态景观断裂,生态网络布局亟待优化,经优化Harary指数增加了10.92倍,整体连接度指数提升了43.45%,可能性连接度指数提升了99.58%;③国土空间生态保护修复应重点关注关键区域整治,可采取重点斑块生态保护、关键节点生态修复、特殊区域生态建设等差异化生态网络修复策略。

    • 喀斯特石漠化区生态保护红线划定——以贵州省威宁县为例

      2021, 41(9):3462-3474. DOI: 10.5846/stxb201905311143

      摘要 (496) HTML (101) PDF 15.24 M (552) 评论 (0) 收藏

      摘要:科学划定喀斯特石漠化区生态保护红线,对于维护区域生态安全,促进经济社会可持续发展具有重要意义。选择水源涵养、水土保持、生物多样性维护3种生态系统服务功能以及水土流失、石漠化2种生态环境敏感性指标,构建喀斯特石漠化区生态保护红线划定方法。以贵州省威宁县为例,结合第二次全国土地调查数据和相关规划等数据,划定生态保护红线,并从生态用地、植被覆盖度与人类扰动指数三个方面评价划定效果。结果表明:(1)威宁县生态系统综合服务功能以极重要为主,占研究区总面积的40.57%。生态环境综合敏感性以敏感为主,占总面积的67.86%。优化调整后生态保护红线面积1496.13 km2,占全县面积的23.75%,红线内生态用地面积占比高于非生态用地面积占比20%以上。(2)近些年贵州省退耕还林、岩溶地区石漠化综合治理和草海自然保护区生态修复等工程的实施,威宁县植被覆盖显著增加,红线内NDVI基本不变区、轻微改善区和明显改善区面积占比达到88.42%,红线范围内植被覆盖呈增加趋势。(3)红线内人类扰动指数低于红线外人类扰动指数,雪山镇、麻乍镇需控制红线范围内人类扰动,确保生态用地性质不改变,加强生态保护和监管。威宁县生态保护红线划定研究可为其他石漠化地区红线划定及划定效果评价提供参考。

    • 青藏高原沙柳河流域自然径流驱动的流域生物信息流量化特征——以环境微生物为指标

      2021, 41(9):3475-3487. DOI: 10.5846/stxb202001010001

      摘要 (293) HTML (90) PDF 5.86 M (285) 评论 (0) 收藏

      摘要:物质流、能量流、信息流是生态系统过程研究中的三大主题。然而,在流域生态学研究中,有关信息流的研究一直缺位。为了推动流域信息流研究,从生物信息流切入,提出"流域生物信息流"概念,将其定义为"生物信息依托于流域生态系统过程在不同空间和系统之间进行传递、交流、作用、反馈的路径、过程与控制",并将其研究内容拟定为主要关注于水陆间、干支流间、上下游间、不同生态斑块间的流域生物信息流及其周期性节律和趋势性变迁,以及地貌、水文、人类活动等对这些生物信息流的影响等。然后,以青藏高原上青海湖重要入湖河流--沙柳河的河流水体微生物和岸带土壤微生物为研究对象,利用环境DNA技术,对沙柳河流域的自然径流驱动的流域生物信息流进行量化研究。结果表明(1)岸带土壤到水体的流域生物信息流主要由地表表面流、地下潜流等驱动,并受环境过滤效应影响,其输移效率降雨天约为62.76%、晴天约为44.16%,其中输移能力降雨天约为68.49%、晴天约为56.82%,环境过滤效应降雨天约为8.38%、晴天约为22.28%;(2)水体上游到下游的流域生物信息流主要由河川径流驱动,并受衰减效应影响,其基础综合输移效率约为97.41%/km,其中径流输移能力约为99.42%/km,无效流域生物信息流占比约为43.46%,无效流域生物信息流的半衰距离约为14.52 km;(3)降雨通过增加地表表面流等的冲蚀搬运能力并削弱环境过滤效应,促使岸带土壤到水体的流域生物信息流输移能力和输移效率增大;(4)流域生物信息流的输入在一定程度上增加了输入地的可检出生物多样性,但这种增加对于流水生态系统来讲是非累积的。

    • 基于改进的CASA模型三峡库区NPP时空特征及气候驱动机制

      2021, 41(9):3488-3498. DOI: 10.5846/stxb201912042633

      摘要 (422) HTML (109) PDF 6.29 M (303) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用改进后的CASA模型对三峡库区2001-2015年的NPP进行了估算。通过Sen斜率的方法,对NPP的年内及年际时空变化趋势及分布特征进行了分析;基于相关性分析方法,深入探讨了气候因子对NPP的驱动机制;并以气候模式模拟结果为输入项,对NPP的未来变化趋势进行了预测,得到如下结论:(1)2001-2015年间,三峡库区NPP的月值呈单峰型季节变化趋势,峰值达到160 gC m-2-1,发生于7月。NPP年际变化呈波动型上升趋势,幅度较小,多年平均值为727 gC m-2 a-1。空间分布上,主要表现为库首库尾较高、库腹较低和长江以北高于长江以南的特点。(2) NPP与降水、气温及净辐射等气候因子之间均呈显著正相关,其中与气温的相关性最强,与降水的相关性最弱,植被生产力对气温的变化更为敏感。(3)未来15年NPP多年平均值为859 gC m-2 a-1,总体呈微弱减小趋势,幅度为4.14 gC m-2 10a-1。与现状对比来看,未来NPP表现出一定程度的增加,总体而言,三峡库区植被长势趋好,呈良性稳定态势发展。

    • 基于CFD模拟的不同地形格局风场规律及其风感规划对策

      2021, 41(9):3499-3511. DOI: 10.5846/stxb202007241939

      摘要 (294) HTML (109) PDF 43.81 M (268) 评论 (0) 收藏

      摘要:近地表地形的风场受坡度坡向、地表形态和空间格局等地形要素的控制,从而影响人的"风感"体验,是人居环境的选址与布局需要考虑的重要因素。通过建立地形3D模型、划分网格、设定模拟工况,运用Fluent 14.0软件对不同山体地形坡度、形态和格局的风场进行CFD (Computational Fluid Dynamics)模拟。结果发现:(1)坡度在0.3以下对地形风场影响较小;当坡度大于0.5时,随坡度增大背风坡风影区逐渐增大,挡风效果更加明显;坡度大于0.7以后,随着风影区加大,回流涡旋更加明显。(2)风场受到周边地形形体的影响,尤其是迎风面和背风面截面变化率。迎风面截面变化率越大,风速变化越快;背风面截面变化越大,背风面的出现风影区和回流涡旋的几率越大。迎风面出现凹形迎风口会形成气体滞留区,而背风面凹形口后部会增加风影区和回流涡旋出现的几率。(3)不同地形格局对单个地形的风场具有强化和减弱效果。"三面环山"的相对封闭的地形格局有利于形成稳定的风场,并提高风感舒适度。在人居环境的风感营造和优化中,需要避开风感敏感区域,即风速激增区、回流涡旋区、无固定风向的强烈湍流区、气流不流通的静风区和气流死循环涡旋区等风感敏感区,并利用植被或者人工构筑物来消除敏感区或削弱这一影响。并根据不同的气候类型和城市特点进行选址、地形改造或者进行内部地形格局调整和优化,以提高风感舒适度。选择开放型地形格局和低坡度、平行风向的流线型地形能够加强通风,而塑造封闭性地形格局和垂直风向的陡坡地形能够减小风速。

    • 绿色发展背景下区域旅游生态效率影响因素——以西部地区为例

      2021, 41(9):3512-3524. DOI: 10.5846/stxb202002140253

      摘要 (360) HTML (116) PDF 3.52 M (260) 评论 (0) 收藏

      摘要:旅游生态效率是评估区域绿色全要素生产率和可持续发展水平的绩效依据。基于西部各省(市、自治区)2000-2017年的面板数据,用"自下而上"法测算西部地区旅游业碳排放量并运用比值法计算旅游生态效率,分析旅游生态效率的时空演变特征及影响因素。首先构建由旅游生态效率、规模效应、结构效应、技术效应共同组成的PVAR模型,探究3种效应对旅游生态效率的影响。然后在考虑各地区能源消费结构差异的基础上构建面板门槛模型,对旅游业发展水平与旅游生态效率的非线性关系进行实证检验。研究结果表明:(1)西部地区旅游生态效率自2000年西部大开发战略实施以来呈逐步提高的趋势,绿色发展水平持续提高。(2)旅游生态效率受自身滞后因素以及技术效应因素的影响较大,游客规模的扩大、产业结构优化以及技术水平的提高均有利于旅游生态效率的提高。(3)旅游业发展水平对旅游生态效率的影响存在门槛效应,经济发展水平、规模效应、结构效应对旅游生态效率有显著的正向作用,城镇化对旅游生态效率有显著的负向作用。最后根据实证分析的结果,提出西部地区实现旅游业绿色、低碳发展的相关对策。

    • 水坝拆除对黑水河鱼类群落结构和空间分布的影响

      2021, 41(9):3525-3534. DOI: 10.5846/stxb202002050203

      摘要 (407) HTML (80) PDF 4.21 M (275) 评论 (0) 收藏

      摘要:水坝拆除引起河流连通性、水动力、河流地貌等一系列变化,直接影响了鱼类群落结构和空间分布。黑水河为金沙江左岸一级支流,其上共建四级电站,出于支流生境恢复需求,第四级水坝老木河水坝于2018年12月实行拆除。为探明低水头坝拆除对鱼类群落的影响,结合2018年6月和2019年6月黑水河下游60.4km河段10个点位的渔获物调查,对拆坝前后鱼类群落结构和生态类型变化、优势物种与单位捕捞努力量以及不同河段间的群落相似性进行了分析。结果表明,水坝拆除半年后优势物种仍以鲤科和鳅科为主,但物种数和丰度整体上增加;生态类型上以杂食、喜急流和产微粘性卵鱼为主;拆坝后鱼类群落空间分布变化明显,靠近河口的自然河段鱼类上溯洄游到原坝址的上下游,部分长江上游特有鱼类在原坝址附近发生定殖行为,且拆坝后各河段的鱼类组成结构有同质化趋势。总体上,老木河水坝的拆除对黑水河下游的鱼类群落结构和空间分布产生了积极的影响。

    • 基于红外相机技术和MaxEnt模型的黑麂(Muntiacus crinifrons)活动节律分析和潜在适生区预测

      2021, 41(9):3535-3547. DOI: 10.5846/stxb201906041185

      摘要 (460) HTML (144) PDF 16.63 M (590) 评论 (0) 收藏

      摘要:黑麂是中国特有的濒危鹿科动物,分布于浙闽赣皖四省的部分山地丘陵。为明确黑麂的活动节律及适宜环境温度,探讨四省区域的潜在分布区情况,2018年1月至2019年1月,在遂昌牛头山林场内布设57台Ltlacorn红外相机,对黑麂及其同域物种进行研究。监测期间红外相机共有效监测到黑麂26次,相对多度指数为1.79。根据监测到黑麂位点与文献记录,共确定黑麂出现位点16个。根据黑麂栖息地特征选择6个生境因子为预测背景,利用MaxEnt模型预测黑麂在浙闽赣皖四省的潜在适生区。模型预测结果准确性较高(AUC=0.976)。结果表明:(1)黑麂年活动高峰季节为夏季,日活动高峰为7:00-9:00和16:00-18:00;(2)温度是影响黑麂活动的重要因素,其活动最适宜温度范围为18-28℃;(3)黑麂潜在适生区总面积约为25980.62 km2,占四省总面积的4.87%;(4)黑麂潜在适生区分为浙赣皖潜在分布区、浙赣潜在分布区、洞宫山潜在分布区和括苍山潜在分布区4个区域。建议(1)加强潜在分布区内种群资源的调查;(2)识别并建立各适宜生境之间的生态廊道;(3)建立黑麂保护网络。

    • 荒漠孑遗植物四合木对土壤古菌群落的影响

      2021, 41(9):3548-3563. DOI: 10.5846/stxb202003210634

      摘要 (344) HTML (120) PDF 32.74 M (326) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤是植物定居的场所,也是植物-微生物互作的重要界面。古菌是土壤微生物重要组份,在碳、氮、硫、铁等元素的生物地球化学循环和植物的生长发育、适应生境中发挥重要作用。植物定居对土壤古菌群落的影响研究鲜有开展,孑遗植物在研究植物-微生物-环境互作中具有独特的优势。采用扩增子高通量测序技术,研究以荒漠孑遗植物四合木为建群种或优势种的四合木-红砂-珍珠-针茅群落、四合木-针茅群落和四合木群落等三种荒漠植物群落类型中,四合木根区土壤和光板地土体土壤古菌群落特征,揭示四合木定居对土壤古菌物种数量、多样性、群落组成及功能的影响。结果表明,荒漠孑遗植物四合木定居不仅增加了根区土壤古菌的物种数量,提高了根区土壤古菌群落多样性,而且改变了土壤古菌群落组成,减少了奇古菌门Nitrososphaeraceae科未分类的属氨氧化古菌(unclassified_f_Nitrososphaeraceae)和暂定Nitrososphaera属氨氧化古菌(Candidatus Nitrososphaera)相对丰度,增加了Nitrososphaeraceae科暂定Nitrocosmicus属氨氧化古菌(Candidatus Nitrocosmicus)和广古菌门海洋古菌类群Ⅱ中未分类的属(norank_o_Marine_Group_II)相对丰度,广古菌门热原体纲未分类的属(unclassified_c__Thermoplasmata)相对丰度变化显著。植物群落演替对四合木根区土壤和光板地土体土壤古菌群落均无显著影响。Nitrososphaeraceae科氨氧化古菌是三种不同荒漠植物群落类型中土壤古菌的核心微生物组。四合木定居也显著改变土壤古菌群落的功能,减弱了高丰度功能,增强了低丰度功能,对有氧呼吸、核苷酸合成、氨基酸合成等途径影响显著。荒漠孑遗植物四合木定居改变了土壤古菌群落物种数量、多样性、组成、功能等特征。

    • 公路源重金属对青藏高原高寒草甸土壤线虫群落的影响

      2021, 41(9):3564-3571. DOI: 10.5846/stxb202005291391

      摘要 (301) HTML (78) PDF 3.99 M (227) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解重金属对青藏高原高寒草甸土壤线虫群落的影响,在邦杰塘草原利用公路源重金属含量差异,采用高通量测序技术,分析重金属对高寒草甸土壤线虫群落多样性及群落组成的影响。结果表明:在重金属含量较低样本中,土壤线虫群落Shannon指数、Ace指数、Chao指数比重金属含量较高样本均要小,且整体上Shannon指数、Ace指数、Chao指数与重金属含量较高样本差异显著(P<0.05)。重金属含量升高改变了高寒草甸土壤线虫纲水平和目水平的群落结构,使近自然状况下的色矛纲(Chromadorea)、小杆目(Rhabdtida)优势土壤线虫群落转变为一类未分类线虫纲(unclassified_p_Nematoda)、一类未分类线虫目(unclassified_p_Nematoda)的优势土壤线虫群落。重金属Cu、Pb、Zn、Cd与线虫门(Nematoda)和刺嘴纲(Enoplea)正相关,但与色矛纲(Chromadorea)负相关,且对土壤线虫Chao指数的变异解释比例依次减小。研究表明土壤重金属含量对青藏高原高寒草甸土壤线虫群落多样性及组成产生很大影响,但仍需对高寒草甸区域进行系统的土壤线虫调查,并丰富土壤线虫生物信息数据库。

    • 土地利用/覆被变化扎龙湿地蒸散发量及生态需水量的遥感估算

      2021, 41(9):3572-3587. DOI: 10.5846/stxb202003060431

      摘要 (302) HTML (98) PDF 15.65 M (435) 评论 (0) 收藏

      摘要:地表蒸散发量是影响湿地水热平衡的主要因素,也是水分损失的主要途径,对湿地生态需水量的合理确定和水资源的有效管理具有重要意义。借助遥感和GIS技术,利用2002、2010、2016年34景Landsat影像,基于时序NDVI数据对湿地下垫面物候特征的定量表征,准确获取了扎龙湿地保护区3个时期土地利用/覆被的动态变化信息。选用物理基础较好且应用广泛的SEBAL模型,估算了湿地的瞬时蒸散发量,并结合站点气象数据,实现了湿地蒸散发量在时间尺度上的扩展,分别得到日、月、年尺度的湿地蒸散发量,深入探究了扎龙湿地蒸散发的时空分布特征;最后从湿地湖泡需水量、植物需水量及生物栖息地需水量3个方面,定量估算出扎龙湿地3个时期的现状生态需水量。研究发现:扎龙湿地的土地覆被类型主要以芦苇沼泽、草地和耕地为主,其中芦苇沼泽分布占绝对优势,且2002-2016年持续增加了205.82 km2;草地、耕地呈持续减少态势,分别减少了119.35 km2和95.96km2,表明2002-2016年扎龙湿地生态系统呈恢复态势;湿地保护区蒸散发量年内均大致呈单峰型分布,符合夏季 > 春季 > 秋季 > 冬季的规律,在年际上呈现明显的递增趋势,年蒸散发量由2002年的518.87mm增加到2016年的625.98mm,增加了20.64%。为满足湿地内的生态消耗,总体上2002-2016年湿地的生态需水量也相应的增加,保护区适宜生态需水量的变动范围为5.40亿-7.08亿m3,可以维持湿地湖泊、植被、动植物栖息地的健康态势。维持核心区健康状态的最小生态需水量变化范围为2.71亿-3.32亿m3。随着遥感数据时空分辨率的提高,基于蒸散发量反演的湿地生态需水量估算将更加实用和准确,为湿地保护区制定科学合理的补水方案提供有效的技术支撑。

    • 武夷山国家公园不同林地土壤呼吸动态变化及其影响因素

      2021, 41(9):3588-3602. DOI: 10.5846/stxb201905130981

      摘要 (356) HTML (93) PDF 3.06 M (325) 评论 (0) 收藏

      摘要:探明亚热带山岳型国家公园不同林地利用方式下土壤呼吸(Rs)的动态变化规律以及影响因素,对准确评价和预测该区域以国家公园为主体的自然保护地体系的碳收支具有重要的现实意义。以武夷山国家公园为研究对象,利用Li-8100开路式土壤碳通量测定系统对茶园、锥栗(Castanea henryi(Skam) Rehd.et Wils.)林、马尾松(Pinus massoniana Lamb.)林和裸地的土壤呼吸及近地面气温、土壤温度、土壤湿度、土壤养分和土壤微生物碳(MBC)、氮(MBN)进行测定。结果显示:(1)与近地面气温、土壤温度和土壤湿度相同,不同林地的Rs均呈现夏 > 春 > 秋 > 冬的季节动态,Rs的季节均值按大小排序为茶园(3.10 μmol m-2 s-1) > 马尾松(2.96 μmol m-2 s-1) > 锥栗(2.32 μmol m-2 s-1) > 裸地(1.43 μmol m-2 s-1),锥栗和裸地之间、锥栗与马尾松之间均差异显著(P<0.01)。除马尾松林外,其他林地水热因子(近地面气温、土壤温度和土壤湿度)的单因子二次多项式模型对Rs的拟合度最高。水热因子共同建立的复合模型中,土壤温度、湿度的幂-指数模型对茶园Rs的拟合度较高,土壤温度和土壤湿度能够解释Rs变化的80%,马尾松林的Rs较适用于土壤温度、湿度建立的对数函数模型,而三因子线性模型(进入回归法)对锥栗林和裸地的Rs的拟合度最优,R2分别为0.565和0.281。(2)茶园和锥栗林的碳、氮、磷含量均高于马尾松林和裸地,MBN含量茶园 > 马尾松 > 锥栗 > 裸地。茶园的Rs与全磷(TP)、有效磷(AP)、全钾(TK)、速效钾(AK)含量呈极显著(P<0.01)正相关,马尾松林的Rs受TP、TK、AK含量的影响极显著(P<0.01),锥栗林的Rs与TK、AK、MBN含量呈现显著(P<0.05)正相关,裸地的Rs受MBN含量影响较为显著(P<0.05),4种林地土壤呼吸与养分的多元逐步回归方程R2均接近1。综上,茶园和马尾松林土壤呼吸速率较高,且所有林地的土壤呼吸均呈现夏 > 春 > 秋 > 冬的季节动态。温度和湿度与土壤呼吸的相关性强,是水热条件丰富的亚热带山岳地区土壤呼吸季节变化的主导因素,其中武夷山茶园土壤呼吸对水热因子的响应在4种林地中最为敏感。除温度和湿度外,各林地土壤呼吸受P、K元素的影响较大,其中茶园主要受P元素影响,马尾松林地受K元素影响较多。

    • 不同耕作方式对旱地全膜双垄沟播玉米产量和水分利用的影响

      2021, 41(9):3603-3611. DOI: 10.5846/stxb202001270176

      摘要 (320) HTML (80) PDF 4.81 M (382) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确新型耕作技术--立式深旋耕作对西北黄土高原半干旱区土壤水分含量、玉米产量和水分利用效率的影响,采用随机区组设计,于2016和2017年设置立式深旋耕作40 cm (VRT)、深松40 cm (SS)、旋耕15 cm (TT)和免耕(ZT)4种耕作方式,测定0-300 cm土层土壤含水量、地上生物量、叶面积指数(LAI)和SPAD、产量等指标,计算阶段耗水量、水分利用效率(WUE)等。结果表明,VRT在2017年播前0-40 cm土层的土壤贮水量分别较SS、TT、ZT增加了7.7、8.6、6.6 mm,在0-100 cm土层增加了18.2、22.8、20.2 mm,均达到显著差异。VRT显著促进干旱年的花前耗水和平水年的花后耗水,提高玉米地上生物量、LAI和SPAD,其中地上生物量较SS、TT、ZT分别增加了14.7%-18.3%、12.7%-18.8%和22.8%-29.1%。基于较为优势的植株生长,VRT籽粒产量较SS、TT和ZT分别增加了12.0%-13.0%、13.7%-33.6%、24.0%-47.4%。因此,虽然VRT提高了玉米耗水,并与ZT达到显著差异水平,导致收获后土壤贮水量低于其他三种耕作方式,但2017年播前0-100 cm土层土壤贮水量显著高于其他3种耕作处理;尽管0-300 cm土层土壤贮水量较SS、TT和ZT下降了11.4、14.8、20.5 mm,但它们之间无显著差异。以上结果表明,VRT能够同时促进玉米耗水和降水入渗,维持土壤水分平衡,是一种有效的抗旱增墒耕作方法,可在半干旱区玉米生产中推广应用。

    • 不同水氮条件下骆驼刺幼苗生长及氮效率变化特征

      2021, 41(9):3612-3624. DOI: 10.5846/stxb202003040407

      摘要 (304) HTML (81) PDF 3.51 M (333) 评论 (0) 收藏

      摘要:在荒漠生态系统氮沉降背景下,研究退化植被幼苗对水分和氮素变化的响应特征,对实现植被恢复和重建具有重要意义。在塔里木盆地南缘对骆驼刺(Alhagi sparsifolia)幼苗通过2年的水分(干旱、中水和湿润)和氮素(不施氮、低氮(51 mg/kg)、中氮(102 mg/kg)和高氮(306 mg/kg))添加试验,研究骆驼刺幼苗干物质累积、生物固氮和氮效率对水氮条件变化的响应。结果表明,骆驼刺幼苗不同器官的干物质累积和吸氮效率对水氮条件变化的响应因生长年份而异,但幼苗整株干物质累积和吸氮效率在2个生长年份的变化趋势却相似。在干旱条件下,骆驼刺幼苗的干物质量、吸氮效率和生物固氮量均在低氮处理下显著增加,之后随施氮量增加而降低。水氮交互可显著提高幼苗干物质累积、吸氮效率和生物固氮量,其中以中水中氮处理的效果最好。水氮添加有降低骆驼刺幼苗氮素利用效率(NUE)的趋势,但在干旱和中水条件下施氮可显著提高幼苗的生物固氮比例,然而生物固氮比例与NUE仅在第2个生长年份呈显著负相关。在2个生长年份,骆驼刺幼苗干物质量与吸氮效率和生物固氮量呈极显著正相关关系,但与NUE和生物固氮比例并无明显相关性。这表明骆驼刺幼苗主要是通过调节吸氮效率和生物固氮量来适应水氮条件变化,进而影响幼苗干物质累积。

    • 藏北高寒草甸根系生物量与碳氮分布格局及关联特征

      2021, 41(9):3625-3633. DOI: 10.5846/stxb201908111679

      摘要 (316) HTML (96) PDF 2.59 M (252) 评论 (0) 收藏

      摘要:根系生物量的分布格局及其与土壤环境因子的关系对草地保护与退化草地恢复研究有重要意义。以藏北当雄县的高寒草甸为研究对象,在三个海拔上(4300、4500、4700 m)对2011年0-50 cm的群落根系生物量、根碳氮含量、土壤碳含量(SOC、DOC、MBC)、氮含量(DTN、MBN、TN)、碳氮比(MBC/MBN、SOC/TN)、pH、电导率进行了测定,以期探讨藏北高寒草甸根系生物量与碳氮的分布格局及其关联特征。结果表明:(1)土壤中所测量的各种形式的碳氮含量均随着土壤深度的增大呈下降趋势,0-50 cm的DOC和SOC都随海拔的升高呈上升趋势。(2)随土壤深度的增加,根系生物量呈指数下降。随海拔的增加,根系生物量越集中分布于上层土壤,下层土壤根系生物量分布越少且变化趋于平缓。(3)根系生物量与所测的碳氮指标、电导率呈正相关关系,与pH呈负相关关系。根系氮库是影响根系生物量分布格局的主要因素,而pH值、电导率及土壤碳氮指标是影响根系生物量分布格局的重要因素。

    • 孢粉记录的重庆岩溶槽谷区700年来植被演替与喀斯特石漠化

      2021, 41(9):3634-3644. DOI: 10.5846/stxb202002080213

      摘要 (290) HTML (86) PDF 4.33 M (199) 评论 (0) 收藏

      摘要:在精确AMS14C测年的基础上,对采自重庆中梁山岩溶洼地的剖面样品进行了孢粉分析,并结合详细的历史文献资料,获取了该地区近700年以来的植被变迁与石漠化演化记录。结果显示:(1)1274-1553 cal a AD研究区周围主要分布以松属、柏科/杉科占优势的亚热带常绿针叶林,伴人植物花粉少量出现,人类活动相对较弱。(2)1553-1780 cal a AD,针叶树松属、柏科/杉科花粉含量下降,伴人植物花粉增多,指示研究区人类活动开始加强。(3)1780-1840 cal a AD,松属花粉含量急剧下降,灌木和伴人植物花粉急剧增加,指示该地区人类活动加剧,石漠化现象出现。(4)1840-2000 cal a AD,玉米花粉含量大幅度增加,表明人类活动更加强烈,石漠化现象进一步加剧。近700年来不断增加的人类活动是重庆地区植被退化、石漠化现象严重的重要因素。该研究结果对重庆岩溶地区的全面治理,恢复和重建自然生态环境具有重要的指示意义。

    • 唐古特大黄(Rheum tanguticum Maxim. ex Balf.)功效组分地理变异及气候响应特征

      2021, 41(9):3645-3655. DOI: 10.5846/stxb201912312854

      摘要 (263) HTML (93) PDF 5.43 M (251) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过研究道地药材唐古特大黄(Rheum tanguticum Maxim.ex Balf.)四种功效组分的地理变异,以及与多层次气候因子间的响应关系,揭示唐古特大黄不同化学型形成的生态学机制。运用聚类方法研究唐古特大黄成分地理变异的空间规律,并利用相关系数法分析气候因子与唐古特大黄成分的响应关系。结果表明:唐古特大黄功效组分存在明显的地理变异。青海和甘肃地区的唐古特大黄属于结合蒽醌化学生态型;而四川所产唐古特大黄为游离蒽醌化学生态型。不同时间尺度气候因子与唐古特大黄组分间的响应特征为:结合蒽醌类物质与年均温呈强负相关,多酚类物质与年均温和年降水为负相关,而与年均日照时数为正相关;结合蒽醌类物质与最冷季节温度是强负相关,多酚类物质与最冷季节温度和最湿季降雨量呈强负相关;月均温和月均日照对结合蒽醌类物质和多酚类物质影响大,其中1月至6月平均气温和9月至12月平均气温与蒽醌类物质呈强负相关,多酚类物质与5月日照量、6月日照量和7月日照量表现出强正相关。地区间的温度和日照量差异是唐古特大黄不同化学型形成的气候原因。最冷季的低温和最湿季的日照量是影响唐古特大黄品质的关键气候因子和主要时间窗口。温度浮动大,日照量高且降水量少的低温区域有助于结合蒽醌类和多酚类物质的形成和累积。

    • 基于Penman-Monteith方程模拟青海云杉生长季日蒸腾过程

      2021, 41(9):3656-3668. DOI: 10.5846/stxb202004040797

      摘要 (311) HTML (92) PDF 6.82 M (213) 评论 (0) 收藏

      摘要:青海云杉(Picea crassifolia)作为我国黄土高原与青藏高原地区的主要造林树种,对其林分蒸腾耗水特征的研究,能够更合理的指导该地区植被重建与林分调控,以加强林分的稳定性,提高水分利用效率。为了揭示青海云杉在生长季内的冠层蒸腾规律以及冠层整体气孔阻力与环境因子的响应,评价Penman-Monteith方程在青海云杉冠层尺度上的适用性,采用探针式热扩散茎流计(TDP)进行测定,同步长期监测了环境数据,利用反推法建立冠层整体气孔阻力(rsT)与环境因子之间的回归模型,结合Penman-Monteith方程模拟出青海云杉生长季的日蒸腾量,采用均方根误差、平均绝对误差和平均相对误差对蒸腾量的实测值与模拟值进行误差分析,以验证模型的准确性。得出的主要结论有:(1)生长季内青海云杉日蒸腾量随月份变化呈先增高后降低的趋势;各月蒸腾量占潜在蒸散量的比例为7月(79.68%) > 8月(72.71%) > 6月(72.53%) > 5月(67.08%) > 9月(66.48%) > 10月(64.29%);(2)树干液流对气象因子的滞后时间为0.5 h;(3)不同月份云杉冠层整体气孔阻力(rsT)与空气相对湿度(RH)呈正相关关系,与大气温度(T)、饱和水汽压差(VPD)呈负相关关系;(4)应用所建立的多因素回归模型结合Penman-Monteith方程对青海云杉蒸腾量进行模拟验证,累计平均相对误差为14.381%,平均绝对误差为0.160 mm,均方根误差为0.2。综上所述,Penman-Monteith方程在林分冠层尺度上有较好适用性根据所建立的多因素回归模型并结合Penman-Monteith方程,可以利用饱和水汽压差、温度和空气相对湿度三个气象因子较好地模拟日蒸腾过程。

    • 粤港澳大湾区不同恢复模式植物群落结构与生态系统健康的动态变化

      2021, 41(9):3669-3688. DOI: 10.5846/stxb202004160902

      摘要 (383) HTML (82) PDF 5.07 M (285) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于长期定位监测数据,量化揭示了红锥纯林(Castanopsis hystrix)、10种与30种乡土树种混交林等3种乡土人工林植物群落的生物量、物种多样性、生物热力学健康水平(eco-exergy)和土壤理化性状在种植后13年内的发展动态,并与尾叶桉(Eucalyptus urophylla)纯林,以及自然恢复系统(灌草坡)进行了比较。结果表明:(1)研究期间,5种恢复模式的植物群落生物量均呈现波动上升趋势,但在发展节率上有所差异。13龄时的尾叶桉纯林与两种乡土树种混交林生物量显著高于其各自1龄时的水平,且显著高于自然恢复灌草坡;相较于其他人工林,红锥纯林生物量增长缓慢,但快于灌草坡;(2)5种恢复模式植物群落的物种多样性(物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数)在6至13龄间均呈下降趋势,且30种乡土树种混交林下降趋势最为显著。13龄时,两种混交林Shannon-Wiener指数略高于两种纯林,显著高于灌草坡;10种乡土树种混交林的Pielou均匀度指数略高于红锥纯林与30种乡土树种混交林,显著高于尾叶桉纯林与灌草坡。(3)4种人工林的植物群落生物热力学健康水平皆在6至13龄间显著增加;13龄时两种乡土混交林群落生态显著高于两种纯林,两种纯林显著高于灌草坡,且该差异主要源自于乔木层生态的差异。(4)不同植被恢复模式中,10种乡土树种混交林土壤养分的累积效果最佳,13龄时其土壤总氮含量显著高于红锥纯林和自然恢复灌草坡,但与30种乡土树种混交林和尾叶桉纯林无显著差异。(5)冗余分析结果显示,研究期间植被与土壤间的相关关系逐步建立,土壤理化性状对地上植被结构变化的解释度由1龄时的73.3%逐步上升至13龄时的82.0%,但只有土壤有机碳含量在13龄时与地上植被结构的相关性达到显著水平。上述结果表明,乡土种人工林与外来种人工纯林群落结构、生物热力学健康水平、及植被与土壤间关系的发展规律相似,且相对而言,混交林优于纯林,纯林优于自然恢复灌草坡。植被恢复的起始物种丰富度并不是越高越好;发展到13龄时,10种乡土树种混交林在植被结构与土壤改良方面均优于30种乡土树种混交林。植被与土壤间相关关系的建立是一个长期的过程,不同植被恢复模式对土壤理化性状的差异性影响难以在短期内有所显现。

    • 高寒草甸植物群落生长发育特征与气候因子的关系

      2021, 41(9):3689-3700. DOI: 10.5846/stxb202006101514

      摘要 (412) HTML (94) PDF 3.02 M (285) 评论 (0) 收藏

      摘要:为合理利用高寒草甸资源,探讨近年来气候变化对高寒草甸的影响,以青海省甘德县高寒草甸为例,基于牧业气象站1976-2006年的气象资料和1994-2006年的牧草观测资料,分析了草地植被地上生物量、高度、盖度和物候期等群落特征以及当地气温、降雨等气象因素的年际变化趋势,采用典型相关分析法和逐步回归分析法对草地植物群落特征变化与气象因子的关系进行了研究,综合分析了影响植被生长状况的关键因子,结果表明:(1)青藏高原高寒草甸总体呈年均气温和平均地温上升、年降水量下降的"暖干化"趋势,牧草盖度高度增大,产量减少,整体观测水平下的牧草物候期推迟。(2)牧草的高度、盖度及产量对不同气候因子的响应程度不同。牧草高度与盖度对温度因子的变化更敏感,牧草产量对水分因子的变化更敏感。平均地温和相对湿度越高,牧草高度越高,产量越多。(3)不同牧草的物候期受不同气象因子的影响,变化趋势也不相同。从整体水平上看,牧草物候期对温度因子更敏感,温度越高,物候期越提前。

    • 2003-2018年米仓山地区植被物候时空变化及对气候的响应

      2021, 41(9):3701-3712. DOI: 10.5846/stxb201912092671

      摘要 (331) HTML (77) PDF 16.55 M (397) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被物候直接反映了植被对环境变化响应的动态过程,对研究植被与气候的关系具有重要意义。基于遥感植被时序数据,探讨秦巴山区典型山地-米仓山地区植被物候变化及其对气候的响应。利用MODIS NDVI时序数据,采用动态阈值法获取米仓山地区植被物候参数;借助于Theil Sen斜率、Mann Kendall趋势检验方法结合植被类型数据分析研究区物候时空变化;采用偏相关方法分析物候变化与气温和降水之间的关系。结果表明:(1)米仓山地区植被生长季始期(SOS)主要集中在第80-110d,海拔每上升100m,SOS大约推迟0.6d;生长季末期(EOS)主要集中在第250-300d;生长季长度(LOS)主要集中在130-210d。除低海拔区域受人类活动影响物候波动较大外,EOS和LOS随海拔变化存在2000m分界线,其下物候随海拔升高物候明显推迟或缩短,其上物候变化趋于平缓。(2)16a来植被SOS呈提前趋势,提前幅度为0.47d/a,提前的像元占74.03%,其中,达到显著提前的像元占12.21%(P<0.1);EOS整体呈提前趋势,提前幅度为0.22d/a;LOS略有延长,延长幅度为0.26d/a。(3)区域常绿型森林植被SOS晚于同垂直带的落叶型森林植被;草地、常绿阔叶灌木林SOS提前趋势最明显,变化率分别为-0.80、-0.71d/a;EOS提前趋势最明显的是针阔混交林和落叶阔叶林。(4) SOS主要受3月平均气温和4月降水的影响,3月平均气温升高以及4月降水增加导致SOS提前;EOS主要受10月降水的负向影响。

    • 中国东部10个海岛植被近自然度评价

      2021, 41(9):3713-3723. DOI: 10.5846/stxb201908141696

      摘要 (319) HTML (86) PDF 2.17 M (301) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被近自然度评价是森林近自然恢复的重要理论基础。海岛因特殊的生物地理环境,其植被结构和功能有别于陆地植被,当前还未有从植物生理生态角度,联合植物功能性状的海岛植被近自然度评价指标体系。基于中国东部10个典型海岛的74个植物群落,以植被信息、土壤属性和多样性特征(物种和功能多样性)构建海岛植被近自然度评价指标体系。利用敏感性分析筛选出13个反映海岛植被近自然度的中、高敏感性指标,基于筛选指标用层次分析法初次构建了中国东部海岛植被近自然度评价指标体系,并计算典型海岛的植被近自然度综合指数和划定植被近自然度等级。结果显示:海岛植被近自然度综合评价指标的权重:植被信息 > 多样性特征 > 土壤属性,其中植物自然构成系数、土壤含水量、Shannon-Wiener指数、Rao二次熵指数的权重较大;典型海岛的植被近自然度综合指数在0.345-0.611间,其中大金山岛的植被近自然度最高,属半天然林,北长山岛最低,为近人工林,其他海岛为远天然林;中亚热带的海岛植被近自然度较高,暖温带和南亚热带的海岛植被近自然度较低。本研究基于陆地植被近自然度评价指标,联合植物功能多样性对我国东部海岛植被近自然度进行综合评价,为海岛植被的生态状况提供定量依据,以及为海岛植被保护与管理和近自然恢复提供理论支撑。

    • 围封和放牧对科尔沁沙地植物群落种间关联的影响

      2021, 41(9):3724-3733. DOI: 10.5846/stxb201903180506

      摘要 (323) HTML (96) PDF 1.58 M (327) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确围封和放牧对科尔沁沙地植物群落种间关联的影响,在对植物群落进行样方调查的基础上,采用方差比率法(VR)、χ2检验、Ochiai指数、Spearman秩相关分析对种间关联性及相关性进行研究,得出如下结论:(1)围封和放牧改变了群落物种组成,围封群落出现30个物种,主要物种16个;放牧群落出现物种21个,主要物种13个。(2)VR值显示围封和放牧群落总体均呈正关联性,χ2检验表明围封群落正联结显著率大于负联结显著率,主要物种间显著联结率为27.5%,放牧群落仅有显著正联结种对4个,占6.06%,OI值与χ2检验结果基本一致。(3) Spearman秩相关分析表明,围封群落显著正相关对数略高于显著负相关对数,放牧群落则相反,且围封群落显著相关水平种对占比(44.17%)高于放牧群落(12.82%),故围封群落处于稳定发展阶段,而放牧群落处于退化阶段。

    • 模拟冻融环境下亚高山森林凋落物分解速率及有机碳动态

      2021, 41(9):3734-3743. DOI: 10.5846/stxb201906011157

      摘要 (349) HTML (98) PDF 1.49 M (313) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林凋落物分解是森林生态系统物质循环的重要环节,季节性冻融交替是影响凋落物分解的重要环境因素之一,但不同林型的凋落物对冻融响应的差异性很少被量化。为了解冻融环境对森林凋落物分解进程的影响,以川西亚高山森林地区阔叶林、针叶林和针阔混交林3种典型林型的凋落物为实验材料,从凋落物基质质量、冻融环境等影响凋落分解的因素着手,采用模拟冻融循环过程(-5-5℃),研究了冻融循环中3种林型凋落物分解速率和有机碳含量的动态变化。结果发现,3中典型林型凋落物经过不同冻融处理后,其质量损失、质量损失速率均存在显著差异(P<0.05)。混交林凋落物和针叶林凋落物的分解速率呈慢-快-慢的趋势,而阔叶林凋落物的分解速率逐渐减小。在冻融循环处理下,3种林型的凋落物碳绝对含量呈波动下降的趋势,说明微生物固定外源碳和凋落物释放碳间存在动态平衡。相同林型的凋落物在不同冻融处理下,有机碳释放有显著差异(P<0.05)。其中,冻融环境显著(P<0.05)促进了混交林凋落物和针叶林凋落物有机碳的释放,但是对阔叶林凋落物有机碳的释放没有起到促进作用。这表明全球气候变暖情景下,亚高山森林土壤冻融事件频发将加快凋落物的分解,但变化程度受到凋落物质量控制。

    • >封底
    • 封底

      2021, 41(9):3744-3744.

      摘要 (189) HTML (0) PDF 1.23 M (141) 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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