• 2022年第0卷第2期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >封面目录
    • 封面+目次

      2022, 42(2):0-0.

      摘要 (14) HTML (0) PDF 71.40 M (28) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 滨海湿地植物种群Allee效应驱动机制研究进展

      2022, 42(2):423-432. DOI: 10.5846/stxb202011253027

      摘要 (21) HTML (6) PDF 1.13 M (27) 评论 (0) 收藏

      摘要:Allee效应是指生物个体适应度与种群规模或密度之间呈正向关联的现象, 因与植物种群动态和种群灭绝密切相关而受到生态学家的普遍重视。阐释多重胁迫下滨海湿地植物种群响应机制, 从保护生物多样性和维持生态系统稳定性层面发展系统性生态修复措施成为相关研究关注的重点。本研究分别从遗传过程、花粉扩散过程和生物互作关系不同层面, 总结分析了植物种群Allee效应驱动机制的研究进展。一方面, 植物因遗传过程中近交衰退、遗传变异丧失、有害突变累积等遗传结构改变造成繁殖失败而引发Allee效应;另一方面, 植物花粉扩散过程和动植物互作关系影响下的花粉限制也通过影响植物种群繁殖力成为驱动Allee效应的关键因素。滨海湿地水盐梯度变异及格局破碎化影响下, 植物种群遭受Allee效应的风险需引起关注, 维持滨海湿地植物种群适宜分布格局和生物连通过程成为缓解Allee效应的重要手段。结合生理学与化学生态学研究手段和长时间尺度动态监测技术, 有助于进一步阐释环境及生物等多重胁迫下Allee效应的非线性驱动机制。

    • 鱼类对海洋升温与酸化的响应

      2022, 42(2):433-441. DOI: 10.5846/stxb202006081486

      摘要 (10) HTML (6) PDF 1.15 M (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:自工业革命以来, 空气中人为排放CO2量增加, 引起温室效应, 导致地球表面温度升高和海水升温;同时, 由于海-气界面气体交换, 大气中CO2部分溶解于海洋, 引起海洋酸化。海洋升温加快鱼体内生化反应和代谢速率, 并通过影响生长、觅食和繁殖等生命过程中能量供给, 间接影响到鱼类种群分布、群落结构及生态系统的功能。而海水酸化会干扰海洋鱼类仔稚鱼的感觉和行为, 增加其被捕食率, 并削弱其野外生存能力, 可能威胁自然种群补给量。综述了海洋升温、海洋酸化及其两者共同作用对海洋鱼类的影响, 为预测鱼类响应全球海洋环境变化的响应趋势提供相关依据。

    • 可持续景观规划——融合景观可持续性研究与地理设计

      2022, 42(2):442-449. DOI: 10.5846/stxb202006271659

      摘要 (21) HTML (9) PDF 4.01 M (24) 评论 (0) 收藏

      摘要:人类活动对景观的影响遍及世界各个角落, 其广度、强度、频度不断增大。为了改变生态环境在人类社会经济增长压力下的不可持续状态, 景观需要科学合理的设计与管理。可持续景观规划是在景观尺度上, 在可持续性科学的指导下, 平衡生态系统服务的供需关系, 将生态、社会、经济活动过程反映到空间优化上, 不断提高人类福祉的规划过程。为了能够实践该规划思路, 在景观可持续性研究与地理设计融合的概念框架基础上, 提出可持续景观规划的八个步骤, 在问题诊断与目标设定、多源数据组织与管理、尺度匹配与多尺度分析、景观格局过程分析和可持续性评估、生态系统服务与景观格局关系模拟、情景分析与方案评估、地理设计平台搭建、可视化与人机互动等关键步骤中, 融入了强-弱可持续性、多尺度分析、生态系统服务、可持续性指标、大数据应用, 以及文化和地方感。研究提出的可持续性景观规划步骤与实现路径体现了多学科交叉、实时评估反馈、信息技术应用、利益相关者参与的特点, 可被用于旨在提高人类福祉的多尺度空间优化和可持续景观设计。

    • >研究论文
    • 基于生态安全格局的粤港澳地区陆域空间生态保护修复重点区域识别

      2022, 42(2):450-461. DOI: 10.5846/stxb202011072848

      摘要 (15) HTML (2) PDF 17.83 M (33) 评论 (0) 收藏

      摘要:区域和景观尺度的生态保护修复应以保障生态安全、促进生态过程实现为目标。将生态安全格局构建、生态连通性修复方法引入国土空间生态修复识别领域, 以粤港澳大湾区外延范围——粤港澳地区为研究区, 基于生态系统服务重要性和敏感性评价、最小阻力模型、电路理论模型, 识别了生态源地、生态廊道及障碍点、生态夹点、生态敏感区, 提供了一种中尺度的国土空间生态保护修复重点区域识别研究案例。结果表示:(1)研究区生态源地总面积5.27万km2, 潜在生态廊道138条, 共同构成了环绕粤港澳大湾区的环形生态屏障, 但局部区域仍存在一定的保护空缺。(2)研究区生态障碍点、生态夹点面积分别为442.7、9.1 km2, 对其进行针对性修复可显著改善生态连通性。(3)研究区生态敏感区共4302.48 km2, 青云山、九连山、起微山等重要生态源地内存在部分生态退化区域, 对其进行修复可防范生态风险、提升生态功能。未来应通过空间规划途径对重要源地和生态廊道加强保护监管, 对生态节点、生态敏感区、生态退化区进行分区分类修复。研究结果可为未来粤港澳地区生态保护修复工作提供科学参考。

    • 快速城镇化过程中的城市蔓延与生态保护冲突空间识别与量化评估——以长三角生态绿色一体化发展示范区为例

      2022, 42(2):462-473. DOI: 10.5846/stxb202102070402

      摘要 (17) HTML (5) PDF 17.52 M (26) 评论 (0) 收藏

      摘要:如何解决社会经济发展与生态环境保护之间的矛盾是实现区域和城市可持续发展的首要问题, 表现在空间上就是城市无序蔓延与生态环境保护用地的冲突, 本质上是建成区与非建成区的生态系统之间的冲突。以长三角生态绿色一体化发展示范区为例, 基于自然环境因子和社会经济因子构建城市蔓延风险空间量化评估模型, 得到城市蔓延风险空间分布并提取城市蔓延严重风险区;利用生态侵蚀度指数识别评估生态保护压力空间并提取生态保护压力高值区。根据城市蔓延严重风险区与生态保护压力高值区的重合空间, 对城市无序蔓延与生态保护的冲突程度进行分析, 进而探讨快速城镇化发展过程中二者的协调关系, 为城市国土空间规划与区域生态保护决策提供科技支撑。长三角生态绿色一体化发展示范区案例研究结果表明:(1)城市蔓延的严重风险区与生态保护压力高值区的重合面积达到583.83km2;其中较高风险区与侵蚀度高的地区重合面积为311.73km2, 冲突度为53.39%;高风险区与侵蚀度高的地区重合面积为47.70 km2, 冲突度为8.17%。(2)示范区内各类生态系统中, 耕地生态系统受城市蔓延冲突程度均为最高, 其在较高和高风险区的占比分别为91.58%、8.42%;其次是草地生态系统。为协调城市蔓延与生态保护空间的关系, 保障示范区生态绿色一体化发展。进一步识别了示范区内生态预警区和城市蔓延重点关注区, 其中生态预警区内需要充分的生态修复, 降低生态保护压力;城市蔓延重点关注区在建设时要注意保护原有生态保护压力大的区域, 加强生态工程建设, 管控建设用地规模, 保障蓝绿空间占比。

    • 乡镇遥感生态指数时空变化及影响因子研究——以天津市蓟州区为例

      2022, 42(2):474-486. DOI: 10.5846/stxb202101270292

      摘要 (11) HTML (4) PDF 26.87 M (43) 评论 (0) 收藏

      摘要:进行乡镇生态环境质量评价和其空间分异性的影响因子分析, 探讨其自身发展及对环境影响的机理, 有助于相关部门有针对性地进行政策调整, 对实现乡村生产生活与生态环境协调发展, 实现乡村振兴的生态文明建设目标有重要意义。本文以天津市蓟州区乡镇为评估单元, 利用遥感数据、统计数据和社会调查数据相结合的方法, 使用遥感生态指数(RSEI)对其2000—2020年的生态环境质量进行评价, 并选取四大类型共九个影响因子, 通过地理探测器对蓟州区2020年乡镇生态环境质量的空间分异性影响因素进行了分析。结果表明, 蓟州区2000年到2020年乡镇生态环境质量整体有所提升, 生态环境质量等级为差和极差的区域明显减少, 生态环境质量等级为好的区域面积增加;其变化趋势可分为持续上升型、波动上升型和波动下降型, 除礼明庄镇外, 其他评估单元生态环境质量都在向好的方向发展。在单因子探测中, 地形因子的影响力大于社会因子和经济因子, 即蓟州区乡镇生态环境质量的空间分布受海拔影响要大于其他社会经济因素的影响;在交互作用探测中, 任意两个影响因子交互之后的作用强度都要大于单一影响因子, 其中干度指数与绿度指数的交互作用解释力最高;说明土地利用变化和城市建设是乡镇生态环境质量的主要影响因素和关键影响因子。根据以上分析结果, 蓟州区在未来乡镇生态环境保护与规划中应更注意城镇化过程中农业及其他生态用地与建设用地的平衡, 科学地进行乡镇发展空间格局规划, 实现乡镇生产生活与生态的协调发展。

    • 长江经济带旅游-经济-生态系统脆弱性时空演变及趋势预测

      2022, 42(2):487-499. DOI: 10.5846/stxb202012173208

      摘要 (8) HTML (4) PDF 6.90 M (15) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于2004—2018年的面板数据, 借助脆弱性研究方法、冷热点分析法、空间变差模型和灰色预测模型探索长江经济带旅游-经济-生态系统的时空演变特征及趋势预测。研究表明:(1)2004—2018年长江经济带总体脆弱性指数在波动中上涨, 各省市脆弱性指数洼地集中于东部地区且呈平稳发展态势;峰值集中于西部地区但下降趋势显著;总体可持续发展水平呈现“东部>中部>西部”的空间分布格局, 但西部地区可持续发展水平可能将在未来超越中部地区。(2)长江经济带脆弱性指数集聚性在扩张, 冷热点时空分布变化显著, 冷点区域减少, 热点区域增多, 印证了总体区域的脆弱性数值在不断提升。(3)长江经济带脆弱性指数空间分异特征呈阶段性变化, “东散西集”的分异特征逐渐被打破, 总体指数呈均衡化发展态势。(4)通过预测计算2019—2023年长江经济带各区域脆弱性指数, 发现2019—2023年的脆弱性指数基本形成了对2014—2018年的全包围态势, 长江经济带三系统脆弱性指数较高的发展隐患逐步成为现实问题。

    • 城市内涝调节服务供需关键区识别与优先级划分

      2022, 42(2):500-512. DOI: 10.5846/stxb202012163199

      摘要 (9) HTML (3) PDF 16.70 M (10) 评论 (0) 收藏

      摘要:在全球气候变化和城市化背景下, 城市内涝灾害频发, 严重危及城市居民的人身安全、财产安全及公共安全。如何精准施策, 针对关键区域进行城市内涝调节治理已成为社会各界关注并亟需解决的重要问题。基于生态系统服务供需视角, 以径流调节率表征城市内涝调节的供给水平, 以胁迫性、暴露性和脆弱性指标表征城市内涝调节的需求水平, 构建了完整的技术路线和指标体系, 从而识别城市内涝调节供需失衡的关键区, 并确定规划干预的优先级。基于此, 以岛屿型城市厦门岛为例, 使用遥感数据和人口、社会、经济数据, 运用ArcMap10.8、ENVI5.3和GeoDA平台, 模拟评估了城市街区尺度下城市内涝调节服务的供需水平及空间分布特征。通过供需匹配将研究单元划分为:高供-高需, 低供-高需, 低供-低需和高供-低需4种类型, 并识别出114个供需严重失衡的关键区, 该类关键区面临城市内涝调节服务供给短缺的严峻挑战, 是未来城市规划过程中需要重点优化的对象。在此基础上, 使用优先级指数将关键区划分为5个规划干预优先级, 明确了城市内涝治理的优先次序。研究结果为开展具有针对性的城市内涝调节治理实践提供了新的科学依据, 同时在解决城市内涝灾害问题, 推进以人为核心的新型城镇化方面具有重要理论与现实意义。

    • 福建省安溪县土地利用时空演变规律及其关键驱动因素

      2022, 42(2):513-527. DOI: 10.5846/stxb202010062547

      摘要 (10) HTML (9) PDF 18.62 M (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:以福建省安溪县为研究边界, 选取了1999—2019年该县及所属乡镇的耕地、林地、草地、园地、水域、建设用地和未利用地等7个土地利用类型作为物种变量, 与其相关性较大的社会经济指标为环境变量, 采用典范对应分析和空间自相关等方法进行分析, 以明确安溪县和所属乡镇的土地利用时空演变特征及其关键驱动因素。研究结果表明:安溪县1999—2019年间土地利用类型变化总体上呈“三减四增”态势, 并在全局空间分布格局上呈明显的聚焦状态。全县耕地、草地和水域面积分别减少36.82%、22.91%和8.18%, 而林地、园地(主要是茶园)、建设用地和未利用地面积则分别增加了10.37%、56.39%、206.08%和90.14%。就林地面积而言, 近10年来安溪县24个乡镇中有1/3的乡镇林地呈下降趋势。其中, 祥华、大坪、虎邱、参内、福田和城厢6个乡镇林地面积减少明显。研究表明:在县域水平上, 主要土地利用类型变化, 除了受地理因素的制约外, 主要受社会经济指标和宏观政策的驱动因素调控。排位最大的前3个因素分别是社会消费品零售总额、地区生产总值和茶叶产量。在镇域水平上, 不同乡镇由于地理条件, 特别是城镇化水平和经济发展状况不同, 其土地利用策略和发展驱动力也不同, 但茶产业发展驱动仍是关键因素。根据土地利用现状与存在问题, 提出应强化土地利用科学规划与有效整治, 方可保证区域生态经济协调可持续发展。

    • 浙江省城市生态位尺度效应

      2022, 42(2):528-538. DOI: 10.5846/stxb202012093136

      摘要 (4) HTML (3) PDF 6.03 M (8) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为社会复合生态系统的重要理论, 城市生态位一直是研究重点, 但缺少尺度效应的深入观察。以浙江省为例, 首次将地市-区县-乡镇三个尺度进行横向对比, 构建了多个尺度适用的城市生态位评价模型。研究通过生态位宽度、生态位重叠度、生态位分异指数和引力模型方法, 对825个乡镇, 71个区县和11个地市的3个尺度的生态位进行了探讨。研究结果表明: 从生态位宽度来看, 浙江省的生态位发展不均衡, 地市尺度呈现反"C"结构, 衢州市和丽水市生态位宽度最小, 杭州市、湖州市和宁波市生态位宽度最大。且研究尺度越大、生态位宽度越大, 则尺度效应作用越大。从生态位分异程度来看, 随着尺度的缩小, 分异程度逐渐增大, 其中社会生态位分异程度最大。表明尺度效应在发展越不平衡的生态位维度中作用力越大。从生态位重叠度和引力模型来看, 生态位宽度小的区域往往面临竞争难以摆脱困境, 而生态位宽度大的区域更容易将竞争转化为合作。出现强者越强, 弱者越弱的两极分化现象, 丽水市和衢州市竞争最激烈而杭州市和宁波市合作更为便利。浙江省各地市可以通过资源再造、协同发展和借力帮扶策略优化区域发展。

    • 基于生态系统服务的浙江省水生态环境分区分类管控

      2022, 42(2):539-548. DOI: 10.5846/stxb202009292518

      摘要 (8) HTML (4) PDF 8.55 M (15) 评论 (0) 收藏

      摘要:水环境综合管理被普遍认为是促进流域可持续发展的基本手段。生态系统服务是生态系统对人类福祉和生存的直接和间接贡献, 是维持与影响流域水生态环境的重要因素。随着流域空间管控日益受到重视, 基于生态特征的"分区分类"管控已成为流域精细化管理的重要内容。论文基于生态系统服务功能与水质关联性, 采用典型对应分析(CCA)选取了土壤类型、土地利用、归一化植被指数和人口密度等4种生态特征作为水生态功能分区指标。结合流域生态特征、汇水区域和行政管理单元的空间分布, 通过聚类分析及空间叠置法, 将浙江省划分了10个水生态功能区和510个水环境控制单元。采用当量因子法对各控制单元的生态系统服务价值进行系统评估。结果表明2015年浙江省生态系统服务总价值为5123.7亿元, 其中控制单元的生态系统服务价值范围为59.8-136.5亿元。利用K-means聚类方法得到了4类生态服务簇, 并探讨了各类生态服务簇的服务类型、空间分布特征以及与各单元水质的关系。研究结果表明, Ⅰ类簇主要分布在西部及西南部的山地丘陵区, 其面积占了全省面积的52.68%;Ⅱ类簇的占地面积最小但水域面积相对较高, 主要覆盖千岛湖和钱塘江河口; Ⅲ类簇分布相对分散, 主要分布在丘陵平原地区; 而Ⅳ类簇主要分布在城镇较集中的平原地区。不同生态服务簇的主要生态服务类型存在明显差异, 如Ⅰ类簇以原料生产、水土保持、生物多样性保护、气体调节和气候调节为主; Ⅱ类簇的主要生态服务类型为调节功能, 包括气体调节、水文调节和废物处理; Ⅲ类簇和Ⅳ类簇以食物生产为主要的生态服务类型。水质特征与生态服务功能密切相关, 生态服务价值越高, 水体水质越好。因此根据各个生态服务簇的水质特征, 将各类生态服务簇划分为保护、维持、改善、整治4种类型, 并提出了不同生态服务簇内水环境控制单元的差异化管控措施, 以推进浙江省水生态环境的差异化管理。

    • 基于街景测量的南昌市行道树结构特征与健康状况研究

      2022, 42(2):549-560. DOI: 10.5846/stxb202011243011

      摘要 (4) HTML (8) PDF 13.52 M (25) 评论 (0) 收藏

      摘要:行道树作为城市绿地系统的网络和骨架, 在城市居民生活中发挥着无可替代的作用。快速准确的掌握城市行道树的结构特征和健康状况, 有利于城市森林建设与管理, 进而提升其生态服务功能。基于百度街景平台, 通过街景测树法对南昌市的963个样方, 共计26727株行道树展开调查。测量内容包括行道树大小指标(树高、胸径、冠下高和冠幅)、健康状况(支架比例、枯稍比例、叶色不健康比例和死亡比例)和植被垂直结构配置情况; 并且探究了不同行政区和不同城市化强度(环城道路发展下的城乡梯度)下行道树的空间分布特征。结果表明: (1)南昌市行道树小树比例较高: 胸径在10-20 cm的占65%, 冠下高在1.5-2.5 m间的占76%, 树高在4-8 m间的占71%, 冠幅在2-6 m间的占76%;行道树生长整体表现为健康, 各指标所占比例较小, 但是叶片健康较差; 35%的样地无叶色不健康, 77%的样地无支架, 76%的样地无枯梢, 93%的样地无死亡; 植被垂直结构配置状况良好, 以乔-灌-草复合结构为主(比重为75%); (2)在空间分布上, 不同行政区行道树大小指标和垂直结构配置上差异显著、健康状况(支架比例和叶色不健康比例)均表现显著性差异(P < 0.05);不同环路行道树大小指标存在显著差异, 表现为1环>2环>3环, 垂直结构从内环到外环更为复杂, 配置等级为1环 < 2环 < 3环, 不同环路行道树健康状况(支架比例和叶色不健康比例)表现显著性差异(P < 0.05)。综上所述, 南昌市行道树整体健康状况良好, 行道树个体较小, 而且以复层结构为主, 本研究基于百度街景对南昌市行道树结构特征和健康状况进行比较全面的评价, 为南昌市今后城市行道树的规划和管理提供了基础数据支持。

    • 基于社交媒体数据的城市公园景感评价

      2022, 42(2):561-568. DOI: 10.5846/stxb202004210953

      摘要 (4) HTML (2) PDF 2.47 M (11) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市公园是城市居民与自然生态系统互动的主要场所, 为居民提供重要的生态系统服务。从景感生态角度和方法对城市公园文化服务进行评价, 需要掌握大量居民个体对城市公园的感知、感受信息。随着现代信息技术和人们生活方式的发展, 社交媒体成为大众获取信息、发布观点的主要方式之一。社交媒体数据具有数据易于获取、时间跨度长、数据量大等优势, 同时, 通过对社交媒体信息进一步进行文本提取与分析, 还可以获取用户对特定活动场所更为具体的感知和感受, 因此, 社交媒体数据为城市公园景感评价提供了有价值的新的数据来源和手段。构建了基于社交媒体数据的城市公园景感评价框架和流程、评价指标以及信息提取方法, 包括对获取数据进行预处理; 构建感官感知及公园要素词库; 通过情感分类, 形成积极和消极情感文本, 表征用户对文本关联景感要素的满意度; 将各类情感文本分别进行要素及其对应感知感官的统计, 以频率衡量景感要素对用户感知的重要性; 在此基础上, 基于重要性-绩效分析(IPA)方法构建了感知评价模型。最后, 以北京玉渊潭公园为例, 进行了实证研究。结果表明: 视觉在居民对城市公园的感知体验中占据主导地位, 触觉感知次之, 听觉感知普遍不被重视, 而嗅觉感知评价相对缺失; 植物、周边人群、景观可识别性以及水体的视觉感知是最重要的景感要素; 基于感知评价模型, 玉渊潭公园不存在亟待改进的方面, 次要改进的景感要素包括人群干扰、路面接触、食品售卖、感知风、观赏动物、人声、植物声、观赏道路景观。

    • 湟水国家湿地公园湿地价值及其辐射格局研究

      2022, 42(2):569-580. DOI: 10.5846/stxb202101180188

      摘要 (6) HTML (5) PDF 7.33 M (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:评估湿地价值量并分析价值的空间分布情况, 对湿地保护管理和区域规划利用具有重要的指导意义。以青海西宁湟水湿地公园为研究区, 构建一套适合高原城市湿地的生态系统服务评价体系, 采用功能价值法和断裂点模型法, 分析公园的湿地价值及其辐射格局特征。结果表明: (1)2020年湟水国家湿地公园的15项生态系统服务的总价值为6.18亿元, 四大服务价值量按照价值高低排序依次为文化服务、调节服务、支持服务和供给服务; (2)5个评价区中, 湟水主河道的价值最高, 其次为北川湿地和海湖湿地, 最后是火烧沟公园和宁湖湿地; (3)5大湿地区生态系统服务的辐射范围由大到小依次为: 宁湖湿地>北川湿地>湟水主河道>海湖湿地>火烧沟公园; 对湿地服务辐射范围叠加处理后, 形成1个核心区和5个次核心区域; (4)湟水国家湿地公园的生态系统服务存在空间溢出情况, 湟水主河道的生态系统服务向周边湿地公园溢出, 其他四个湿地区之间生态系统服务存在相互溢出和叠加的现象。

    • 辽河口盐地碱蓬湿地景观破碎化及驱动机制

      2022, 42(2):581-589. DOI: 10.5846/stxb202008122107

      摘要 (2) HTML (2) PDF 2.86 M (7) 评论 (0) 收藏

      摘要:湿地景观破碎化的加剧严重影响了湿地生物多样性保护和湿地生态系统服务功能的维持, 本研究以辽河口盐地碱蓬(Suaeda salsa)湿地为研究对象, 基于GIS平台构建1985-2019年间湿地景观数据库, 定量分析湿地景观破碎化特征及其驱动因素。结果表明: 1985-2019年间, 辽河口盐地碱蓬湿地呈退化趋势, 具体表现为湿地面积萎缩, 湿地景观破碎化加剧。盐地碱蓬湿地面积在1988年达到最大值4158.81 hm2, 景观聚集度较高, 此后, 湿地景观破碎度出现先增大后减小再增大的波动变化, 2003年和2019年盐地碱蓬湿地景观破碎化最为严重, 破碎度分别达到5.90和7.89;影响辽河口盐地碱蓬湿地景观破碎化主要驱动因素为人为开发活动和水文过程; 景观破碎化的整体上升趋势与道路修建、农田开发、水产养殖、径流量和输沙量有较好的空间对应关系, 道路修建、农田开发和水产养殖面积的增加以及年径流量的减少是导致盐地碱蓬湿地景观破碎化的主导因素。

    • 金沙江上段浮游藻类和着生藻类群落格局及其与环境因子的关系比较研究

      2022, 42(2):590-599. DOI: 10.5846/stxb202102080409

      摘要 (4) HTML (1) PDF 3.47 M (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:比较河流浮游藻类和着生藻类群落的时空格局及其与环境因子关系的差异, 有助于了解两类藻的区别与联系。然而, 目前这方面的研究还不多。基于2019年秋季和2020年夏季金沙江上段干流17个样点藻类及水体理化指标的调查数据, 分析了不同季节浮游藻类和着生藻类群落结构及其主要环境驱动因子, 比较了两类藻的多样性格局及其与环境关系的异同。结果发现, 调查河段的浮游藻类和着生藻类均以硅藻为主, 其中浮游藻类以极小曲壳藻(Achnanthes minutissima)、钝脆杆藻(Fragilaria capucina)、适中舟形藻(Navicula accomoda)为主要优势种, 着生藻类以极小曲壳藻(Achnanthes minutissima)、扁圆卵形藻(Cocconeis placentula)、橄榄绿色异极藻(Gomphonema olivaceum)为主要优势种。浮游藻类和着生藻类秋季平均密度分别为: 2.41×105个/L、9.43×103个/cm2, 均明显高于夏季的平均密度(4.84×104个/L、4.84×103个/cm2)。两类藻的群落格局表现出明显的季节变化, 但只有着生藻分类单元数存在显著季节差异。影响两个季节浮游藻类群落的环境因子主要均为总氮、氨态氮和海拔; 而影响着生藻类群落的环境因子则表现出明显的季节差异: 秋季为海拔和硅酸盐, 夏季为总氮、pH和化学需氧量, 且无论是秋季还是夏季, 着生藻类与环境因子的相关性均更高。此外, 地理距离也对藻类群落空间格局有影响, 当排除地理距离与环境因子的协同作用后, 浮游藻类和着生藻类群落与环境距离的相关性均只在夏季显著。发现着生藻类表现出更明显的季节变化, 且对环境变化的敏感性更高, 因此建议宜将着生藻类作为河流生态状况调查、研究的主要的指示类群。

    • 鄱阳湖水利枢纽工程建设对草鱼江湖洄游潜在的影响

      2022, 42(2):600-610. DOI: 10.5846/stxb202009112368

      摘要 (3) HTML (3) PDF 9.88 M (6) 评论 (0) 收藏

      摘要:鄱阳湖是长江四大家鱼索饵、育肥的重要场所, 近年来鄱阳湖出现了枯水季水位严重降低、枯水期延长、湿地面积缩小的现象。为解决鄱阳湖水资源、水文、水生态等问题, 建议在鄱阳湖入江水道兴建控制闸水利枢纽。然而, 拟建的水利枢纽工程将打破鄱阳湖与长江的天然连通性, 可能会对四大鱼类洄游过程产生影响。通过构建二维和三维水动力模型, 分析鄱阳湖水利枢纽建设后入江水道与枢纽洄游通道的水动力学特征, 结合实验和文献获得的草鱼幼鱼和成鱼游泳能力参数, 阐明了枢纽建设对草鱼洄游的影响。结果表明: 在设计调度模式下, 草鱼幼鱼入湖期间, 湖口段适宜通过天数达到83.74%以上, 说明湖口及入江水道的水动力条件对洄游的影响较小, 同时, 枢纽工程处在过鱼高峰期仍能保持较高的过闸效率; 草鱼成鱼出湖期间, 丰、平水年闸前水动力条件对洄游的影响较小, 仅在枯水年闸前流速几乎静止, 草鱼适宜出湖天数偏低。在该调度模式下, 水利枢纽建设运行后鄱阳湖整体水动力条件能够满足草鱼洄游需求。目前设计的鱼道在高、低水位时期均出现局部流速过大的现象, 不满足过鱼条件。从四大家鱼江湖洄游的角度为鄱阳湖水利枢纽工程设计和运行提供科学参考。

    • 基于环境DNA宏条形码技术的秦淮河生物多样性研究

      2022, 42(2):611-624. DOI: 10.5846/stxb202007221920

      摘要 (5) HTML (4) PDF 19.57 M (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:秦淮河是南京的母亲河, 其生物多样性受城市化进程影响面临严重威胁, 而物种资源调研是生物多样性保护的基础。环境DNA宏条形码技术较形态学监测是一种简单高效、灵敏度高的新型监测技术。为探究秦淮河浮游生物、底栖动物及鱼类的生物多样性, 于2019年7月, 采用环境DNA宏条形码技术对其进行了探究, 并分析了秦淮河上下游间的差异及环境因子对其群落结构的影响。结果表明: 秦淮河共监测到浮游动物13属22种407个操作分类单元(Operational Taxonomic Units, OTUs), 浮游植物85属60种4445个OTUs, 底栖动物16属17种212个OTUs, 鱼类53属44种1663个OTUs。其中浮游动物以游泳轮虫目(Ploima)和双甲目(Diplostraca)为主, 共占浮游动物63.37%, 浮游植物以隐藻门(Cryptomonas)和褐藻门(Ochrophyta)为主, 共占浮游植物88.11%, 底栖动物中节肢动物门(Arthropoda)占比最高, 达91.67%, 鱼类中鲤形目(Cypriniformes)占比最高, 达69.99%。与秦淮河历史形态学监测数据相比, 环境DNA宏条形码技术在物种丰度鉴定方面显著高于传统形态学鉴定的物种丰度。通过主坐标分析和PERMANOVA检验, 发现秦淮河下游、上游南支和上游北支间有极显著差异(P < 0.001)。其中浮游动物、浮游植物和底栖动物受分组影响更大, 分组对鱼类的影响相对较小。下游α多样性较上游更为贫乏, 上游南支(南京)α多样性较上游北支(句容)更丰富。浮游生物和底栖动物均表现出了明显的随距离增加而衰减的趋势。冗余分析表明, 较低营养级的生物对环境因子的变化更为敏感, 浮游生物和底栖动物的主要影响因子为总氮、总有机碳、总磷、氨氮、化学需氧量和溶解氧。鱼类的影响因子为溶解氧、总有机碳、总氮、总磷和化学需氧量。研究通过对秦淮河生物多样性的调研, 可为秦淮河的生物多样性保护提供理论参考。

    • 青藏高原泥炭地水位下降促进土壤碳积累的影响机制

      2022, 42(2):625-634. DOI: 10.5846/stxb202012103149

      摘要 (5) HTML (3) PDF 4.59 M (10) 评论 (0) 收藏

      摘要:酚类物质作为泥炭地重要的碳分解抑制剂, 植被作为泥炭地关键的碳输入来源, 它们在土壤碳(可溶性有机碳(DOC)等)周转过程中都发挥着重要作用。然而, 目前关于植被群落结构、酚类物质以及DOC含量对水位波动的响应存在较大争议。因此, 为明确泥炭地水位下降对植被群落结构、酚类物质以及DOC含量的影响并探明三者间的潜在联系, 以若尔盖高原泥炭地作为研究对象, 选取红原县日干乔地区3处不同地下水位泥炭地(水位由高到低依次为S1(-1.9 cm)、S2(-10 cm)、S3(-19 cm)样地), 调查不同水位条件下植被群落结构特征, 并探究酚类物质及土壤碳含量对水位波动的响应。结果表明:(1)从S1到S3样地水位下降促进土壤DOC显著增加(P < 0.05), 土壤总碳从S1到S2显著增加(P < 0.05), 而从S2到S3无显著差异;(2)泥炭地水位下降促使禾本科(发草Deschampsia cespitosa)、莎草科(木里薹草Carex muliensis、乌拉草Carex meyeriana)植物大量出现, 植被群落高度显著增加(P < 0.05)。植被群落地上生物量由153.67 g/m2增加至649.22 g/m2, 地下生物量由1067.52 g/m2增加至3424.78 g/m2, 植物体地上地下部总酚分别增加34.58%和13.17%(P < 0.05)。这将有可能促进植物输入更多碳进入土壤系统;(3)随水位下降, 土壤总酚、水溶性酚以及多元酚分别增加29.06%、542.87%和110.56%(P < 0.05)。一元酚呈先增加后减少, 但总体仍表现为增加, 二元酚无明显变化;(4)结构方程模型分析发现, 一元酚和多元酚能显著促进DOC和总碳积累(P < 0.05), 二元酚对DOC和总碳的积累影响不显著。以往的研究认为水位下降会加速碳流失, 但本研究发现这样的流失似乎被植物以及酚酸的作用所抵消。故此, 对泥炭地碳循环的研究应关注土壤-植物整个系统并考虑土壤中酚类物质的影响。

    • 樟子松固沙林生长对土壤磷素变化的影响

      2022, 42(2):635-645. DOI: 10.5846/stxb202011172958

      摘要 (3) HTML (3) PDF 2.65 M (13) 评论 (0) 收藏

      摘要:磷是森林生态系统重要养分元素之一, 是干旱半干旱地区植物生长的限制性因子。然而沙质草地转化为人工林生态系统后, 林分的生长对沙地土壤磷素的变化及其影响机理还不清晰, 为沙地合理经营和管理人工林带来了不确定性。以辽宁省章古台地区各生长阶段(幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林阶段)的20块樟子松固沙林样地(在各生长阶段林分附近寻找1块天然草地作为对照样地)为研究对象, 取样并测定样地各土层(0-10、10-20、20-40、40-60、60-80、80-100 cm)的土壤磷(全磷和速效磷)、土壤氮(全氮和速效氮)、土壤钾(全钾及速效钾)、土壤有机碳等含量以及土壤含水率、土壤pH值、土壤质地、土壤容重等因子值, 并进行统计分析。结果表明:沙质草地营造樟子松人工林后, 土壤全磷含量随林龄的增加而逐渐递增, 成熟林时期达到最高, 过熟林地全磷降低,且土壤全磷对土层深度不敏感。成熟林地的速效磷含量略高于幼林和中龄林;虽然与幼林、中龄林没有显著差异, 但过熟林的土壤速效磷含量是所有林分中最低的。除了林分生长影响外, 草地营造樟子松林后, 土壤全磷的变化还受土壤容重和土壤速效氮含量的影响, 而土壤速效磷的变化受土壤有机碳和pH值影响。综上所述, 沙质草地营造樟子松人工林后, 林分生长促进了土壤全磷含量的增加, 但导致土壤速效磷轻微的降低, 而樟子松过熟林的生存与生长导致了土壤速效磷的过渡消耗, 使得土壤速效磷低于草地, 经营中应引起重视, 以确保樟子松人工林经营的健康发展。

    • 沼液施用对海岸带围垦麦田土壤中小型节肢动物群落的影响

      2022, 42(2):646-655. DOI: 10.5846/stxb202012033088

      摘要 (2) HTML (1) PDF 1.63 M (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤节肢动物群落结构是反映土壤动物多样性及土壤质量的重要指标。沼液施用对土壤结构与肥力的改变, 可能对土壤节肢动物群落的特征产生显著影响。以江苏东台海岸带连续施用沼液5年的围垦麦田为例, 研究沼液不同用量(0、100、200、300 m3/hm2)及沼液替代(0%、33%、66%、100%)化肥对土壤中小型节肢动物群落结构的影响。结果表明:各施肥管理下麦田土壤中小型节肢动物的优势类群均为前气门亚目、甲螨亚目和弹尾目, 平均分别占总捕获量的52.09%-53.33%、22.42%-23.86%和13.14%-16.51%。当沼液用量从0增加到300 m3/hm2时, 土壤动物密度增加了94%, 类群数增加约2个, 优势度指数增加9.4%(P < 0.05)。沼液66%替代化肥时, 土壤动物密度、类群数和优势度指数最高。因此, 施用沼液显著增加了土壤中小型节肢动物的密度、类群数与优势度指数。当沼液替代化肥的比例为66%时, 促进效应最佳。主成分分析表明, 无论单施沼液还是沼液替代化肥, 弹尾目、前气门亚目与甲螨亚目的响应最为敏感, 可将其作为土壤中小型节肢动物对施肥响应的指示指标。

    • 亚热带米槠天然林凋落物和根系输入变化对土壤磷组分的影响

      2022, 42(2):656-666. DOI: 10.5846/stxb202101240250

      摘要 (5) HTML (2) PDF 1.88 M (10) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物残体添加和去除试验(The Detritus Input and Removal Treatments, DIRT)是研究地上凋落物以及植物根系对土壤营养物质循环过程及机制探究的一种试验设计。于2012年6月选择福建省三明森林生态系统与全球变化研究站的米槠常绿阔叶天然林, 设置5种处理:对照(CT)、去除凋落物(NL)、去除根系(NR)、去除凋落物与根系(NI)、添加双倍凋落物(DL), 在2018年12月对各处理不同土层(0-10cm、10-20cm)土壤磷组分及其影响因子进行研究, 结果表明:(1)在0-10cm土层中DL处理总磷含量显著大于NL处理, NI处理无机磷含量最低, 在10-20cm中DL处理有机磷含量显著大于其他处理;(2)DL处理活性磷(Resin-P、NaHCO3-Pi、NaHCO3-Po)含量在0-10cm土层中显著大于其他处理。在10-20cm土层中NR处理活性磷以及中等活性磷显著大于NL处理。残留态磷(Residual-P)含量最高, 但在各处理与土层之间并没有明显差异;(3)酸性磷酸酶在0-10 cm土层不同处理间的变化趋势明显, CT处理活性最高, NI处理活性最低。NR与NL处理在10-20cm土层的差异并不明显。冗余分析表明, 土壤磷组分的变化主要受酸性磷酸酶、土壤含水率、可溶性有机氮以及总氮的影响。凋落物的输入对促进土壤磷素增加, 改善土壤质量具有重要意义;植物根系则对土壤磷的活化与稳定具有关键作用。

    • 贺兰山不同海拔植被下土壤微生物群落结构特征

      2022, 42(2):667-676. DOI: 10.5846/stxb202101150162

      摘要 (5) HTML (5) PDF 1.50 M (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确海拔变化对干旱区山地森林土壤微生物群落的影响, 揭示环境因子改变后土壤微生物群落结构特征及影响因素。对贺兰山5个海拔梯度土壤理化性质进行测定, 同时采用磷酸脂肪酸(PLFA)图谱法分析土壤微生物群落组成, 通过主成分分析、冗余分析(RDA)探究土壤理化性质与土壤微生物群落相对丰度之间的相关关系。结果表明:土壤养分含量在不同海拔之间差异性显著(P < 0.05), 土壤有机碳和全氮含量随海拔的升高而升高, 全磷含量随海拔升高先升高再降低再升高;土壤微生物量随海拔升高先升高后降低, 土壤微生物的相对丰度在不同海拔之间存在差异(P < 0.05);主成分分析表明, 与第1主成分相关性较强的微生物类群为革兰氏阳性细菌(G+)、革兰氏阴性细菌(G-)和真菌;与第2主成分相关性较强的微生物类群为放线菌、原生动物和非特异性细菌。非特异性细菌和真菌与各土壤因子之间均有显著相关关系, 而放线菌、G+和G-与各土壤因子相关性较弱, 原生动物与土壤全磷含量的关系密切。海拔是影响特征微生物分布的重要因素, 特征微生物的含量和相对丰度随海拔的升高先升高后降低, 符合山地生态学中的“中部膨胀”理论。探明了贺兰山不同海拔土壤微生物结构特征及与土壤理化性质之间的相关关系, 对维持干旱区山地森林生态系统功能稳定及养分循环具有重要意义。

    • 西南喀斯特石漠化环境适生植物细根构型及其与细根和根际土壤养分计量特征的相关性

      2022, 42(2):677-687. DOI: 10.5846/stxb202102060384

      摘要 (2) HTML (2) PDF 1.15 M (6) 评论 (0) 收藏

      摘要:以西南喀斯特石漠化环境适生植物构树(Broussonetia papyrifera)、花椒(Zanthoxylum bungeanum)、刺梨(Rosa roxburghii)、火棘(Pyracantha fortuneana)为研究对象, 采用挖掘法采集完整的细根根系, 分析细根构型特征及其与细根和根际土壤C、N、P养分元素化学计量特征之间的相关性, 探讨细根构型特征对石漠化贫瘠土壤生境的响应。结果表明:构树、花椒、刺梨、火棘细根构型均趋向于鱼尾形分支模式, 细根拓扑指数分别为0.93、0.95、0.95和0.94。4种适生植物的细根连接长度较长, 但细根根系分支率较小。构树、刺梨细根分支前后横截面积比不存在显著差异且分别为1.04、1.03, 基本符合Leonardo da Vinci法则。细根构型与细根和根际土壤养分有一定的相关性。主成分分析结果表明, 细根N含量及细根、根际土壤中与P相关的计量比均是影响细根构型的主要因子。进一步分析表明, 4种适生植物通过减少细根次级分支、根系间的重叠、延长细根连接长度以获得充足的养分来应对环境的变化, 提高对养分的吸收效率以及对喀斯特环境的生态适应性。研究结果对揭示适生植物细根对喀斯特石漠化生境的适应策略具有一定的科学意义, 对西南喀斯特石漠化植被修复具有明显的实践参考。

    • 三峡水库秭归段消落带植物群落特征及其与环境因子的关系

      2022, 42(2):688-699. DOI: 10.5846/stxb202008272233

      摘要 (2) HTML (5) PDF 1.64 M (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:消落带植被群落特征及物种多样性的研究一直是植物生态学和恢复生态学研究的热点。三峡水库的运行对消落带生态系统造成了极大的影响, 如引起绝大部分河岸带土著植物消失、生物多样性降低以及土壤侵蚀严重等一系列生态学问题。研究消落带植物群落特征及其影响机制, 旨在丰富消落带新生湿地生态学研究内容, 为消落带植被的恢复、湿地保护和管理提供科学依据。通过对三峡水库秭归段香溪河与童庄河陡坡消落带植物群落及其环境因子的实地调查, 并结合双向聚类分析及典范对应分析(CCA), 研究了三峡水库消落带植物群落特征、物种多样性及其与环境因子之间的关系。结果表明:(1)在三峡水库秭归段消落带共发现维管植物34种, 隶属于15科32属, 其中菊科(Compositae)和禾本科(Gramineae)种类数较多, 为优势物种, 植物群落组成以草本植物为主, 一年生和多年生草本植物为23种和11种, 分别占67.65% 和32.35%, 一年生植物占绝对优势;(2)随海拔升高, 物种数、Shannon多样性指数、Pielou均匀度从低海拔到高海拔随着海拔的增加而升高, 而Simpson优势度指数指数从低海拔到高海拔呈下降趋势;(3)双向聚类显示消落带主要包括3种植物群落:狗牙根群落、狗尾草+马唐群落以及鬼针草群落, 中低海拔以狗牙根单优群落为主, 高海拔为狗尾草、马唐、鬼针草及苍耳等为主的共优群落。CCA结果表明海拔与水淹时间是影响消落带植被群落物种组成的主要因子, TN与TK是影响群落物种分布格局的次要因子, 同时消落带土壤贫瘠, 受N、K的限制。库区植物群落物种多样性仍在下降, 需对植物群落和环境因子进行长期的监测与研究。

    • 高山植物天山花楸的适宜分布及其环境驱动因子

      2022, 42(2):700-709. DOI: 10.5846/stxb202008282244

      摘要 (4) HTML (4) PDF 8.26 M (8) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候变化是影响物种分布的决定性因素之一, 研究高山植物天山花楸的适宜分布及其对未来气候变化的可能响应, 为了解西北地区高山植物类群的生态适宜性及其对未来气候情景的响应提供参考案例。利用天山花楸51个自然分布点和10个环境因子, 整合GIS空间分析和MAXENT模型, 分析基准气候(1970-2000)及未来气候下(2050时段, 基于RPC4.5情景)其在西北地区的适宜分布范围与空间分布特征。利用多元环境相似度面和最不相似变量分析研究区未来气候相比基准气候的波动情况, 利用环境变量贡献值、置换重要性值及刀切法明晰影响天山花楸分布的关键环境因子。利用GIS工具和R软件ggplot2程序包分析基准和未来气候下天山花楸适宜分布区内关键因子变化的数值范围。研究结果表明:(1)基准气候下, 天山花楸的适宜面积占研究区总面积的13%, 主要集中在阿尔泰山西段、准噶尔西部山地、天山西段及祁连山中段的高海拔山地等区域;(2)加入归一化植被指数显著提高了天山花楸模型模拟的准确性, 最干月降水量(0-18mm)、最湿月降水量(6-127mm)和平均气温日较差(8.2-16.3℃)主要限制了天山花楸的适宜分布;(3)相对基准气候, 2050时段下受降水因子影响, 天山花楸的适宜分布在阿尔泰山、准噶尔西部山地、天山及祁连山区域略有扩增, 适宜分布区的质心将向北迁移。本研究的结果表明天山花楸在西北地区的适宜生境面积较小而且破碎, 在未来气候情景下仅在局部适宜山地呈破碎化扩张, 而且将预测的该植物的适宜分布区与其适宜的海拔数值范围叠合分析后, 仅占研究区面积的4%, 但对该植物尚未建立自然保护区, 本研究结果建议将阿尔泰山西段、准噶尔西部山地、天山西段及祁连山中段作为天山花楸中风险保护区域, 将河西走廊东部、青海南山作为高风险保护区域。

    • 不同林分密度杉木林生态系统碳密度及其垂直空间分配特征

      2022, 42(2):710-719. DOI: 10.5846/stxb202011172960

      摘要 (4) HTML (4) PDF 1.18 M (8) 评论 (0) 收藏

      摘要:以不同林分密度(1800、3000、4500株/hm2)杉木林为研究对象, 通过野外调查、样品采集和室内分析, 研究不同林分密度杉木林生态系统碳密度及其分配特征。结果表明:1)三种林分密度杉木林生态系统碳密度分别为131.54、161.42、172.69 t/hm2, 随林分密度增大而升高, 且具有显著差异(P < 0.05)。杉木林碳密度表现为土壤层>乔木层>林下地被物层。土壤有机碳储量占总碳储量的比例最大(53.11%-67.37%), 其次是树干、树根、树皮(25.89%-35.74%), 高密度杉木林分有利于树干、树皮、树根碳密度分配比例的增加。2)乔木层, 树干、树皮、宿留枯枝及宿留枯叶碳密度随林分密度增大而升高, 鲜枝及鲜叶碳密度随林分密度增大先升高后降低, 且均具显著差异(P < 0.05);树干、树皮碳密度随树体高度的升高而降低, 鲜枝鲜叶碳密度集中于树体中上部(8 m≤h≤10 m), 宿留枯枝枯叶碳密度集中分布于树体中部(4 m≤h≤8 m)。3)随着林分密度的增大, 不同径级根碳密度呈上升趋势, 且不同径级根碳密度随林分密度变化差异达显著水平(P < 0.05);不同径级间碳密度:根头>粗根>大根>中根>小根>细根, 根头和粗根占比最大(57.38%-70.84%)。4)林下植被碳密度随林分密度增大不断降低, 而林下凋落物碳密度随林分密度增大呈逐渐上升趋势, 且具显著差异(P < 0.05)。5)土壤层碳密度随土壤深度增加逐渐降低, 不同林分密度土壤层碳密度没有显著差异(P>0.05)。综上所述, 适当增加林分密度有利于提高杉木林生态系统的碳密度。

    • 土地管理对植被变绿的潜在贡献——以中国东北农业区为例

      2022, 42(2):720-731. DOI: 10.5846/stxb202011192977

      摘要 (4) HTML (4) PDF 6.23 M (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被变绿现象一般指绿度指标统计上呈现年际增加趋势。大尺度植被变绿现象及其归因与影响研究广泛开展中。其中, 量化各种驱动因素的贡献仍然十分困难, 特别是土地管理影响的研究尚显不足。选择了中国农业分布最广泛的东北农业区, 尝试从植被变绿的年际变化和季节特征对土地管理因素的潜在贡献进行了推断分析, 并选择增强植被指数EVI作为指标。在2000—2019年期间, EVI在农田和自然植被(林地和草地)的变化趋势分别为2.19×10-3/a(P < 0.05)和1.86×10-3/a(P < 0.05)(1.83×10-3/a(P < 0.05)和1.94×10-3/a(P < 0.05)), 即处于相同量级。但是, 农田EVI的增长主要集中在6—9月, 增长率为4.99×10-3/a(P < 0.05), 而同期自然植被的增长速率仅为2.30×10-3/a(P < 0.05)(林地和草地分别为1.79×10-3/a(P < 0.05)和3.71×10-3/a(P < 0.05)), 气候驱动因素很难解释这种季节性的不对称变化。土地管理选取种植类型变迁、农药与化肥施用量以及农业机械化等指标, 结果表明该地区农田的土地管理强度变化较大(数据范围2000—2018年)。其中, 小麦种植面积呈现下降(-85.61%), 同期玉米和水稻种植面积显著扩张, 增长率分别为144.64%和90.68%。化肥和农药施用量分别增加了112.61%和80.24%, 农业机械总功率与大中型拖拉机数量增长量分别为185.04%和1192.30%。这些农田土地管理活动对农作物生长起到显著促进作用, 能够较好解释农田植被在6—9月份相比自然植被具有更高的变绿速度。为了进一步量化相关机制, 模式需要优化土地管理过程, 完善其对变绿贡献的模拟。

    • 氮添加对天然油松林油松不同器官N-P分配策略的影响

      2022, 42(2):732-741. DOI: 10.5846/stxb202012083132

      摘要 (1) HTML (3) PDF 1.78 M (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为植物重要器官, 叶、茎、根对环境变化的响应策略一直是生态学研究的重要课题。然而, 植物不同器官的氮-磷(Nitrogen-Phosphorus)分配策略对氮沉降的响应规律仍不清楚。为了揭示不同器官的养分对氮添加的响应规律, 本研究以山西太岳山天然油松林为研究对象, 设置4个人工氮添加水平, 分别为对照(CK, 0 kg hm-2 a-1)、低氮(LN, 50 kg hm-2 a-1)、中氮(MN, 100 kg hm-2 a-1)和高氮(HN, 150 kg hm-2 a-1), 模拟氮沉降对油松不同器官N-P分配策略的影响。实验结果表明:1)随着氮添加浓度的增加, 茎N含量显著降低(P < 0.05), 根N含量显著增加(P < 0.05);茎P含量在低氮条件下与其他氮添加水平相比显著降低(P < 0.05);叶N∶P在低氮条件下与其他氮添加水平相比显著增加(P < 0.05), 茎N∶P在高氮条件下与其他氮添加水平相比显著降低(P < 0.05)。2)叶片的N含量和P含量在不同氮添加浓度下表现出显著的异速生长关系, 高氮条件下会导致植物分配给叶和茎基于单位磷含量分配的氮含量显著降低, 根在N、P养分关系中的变化速率具有一致性。3)氮添加处理下, 根比茎和叶在分配单位含量的P素时会分配更多的N素。低氮条件下是油松生长的最佳环境, 根、茎、叶三个器官氮磷分配的异速生长关系存在显著差异, 其生长表现为对P的快速分配。以上结果表明, 油松不同器官对氮沉降的响应存在差异, 并且持续的氮添加会导致油松适应性的改变。

    • 黔中北亚热带喀斯特次生林动态监测样地:物种组成与群落结构

      2022, 42(2):742-754. DOI: 10.5846/stxb202012143173

      摘要 (5) HTML (5) PDF 7.37 M (17) 评论 (0) 收藏

      摘要:多年来强烈的人为干扰导致我国西南喀斯特原生森林丧失殆尽并呈现植被灌丛化, 甚至石漠化现象。贵州普定县残存的片段化喀斯特次生林是黔中地区北亚热带森林植被的典型代表, 可作为监测该区域植被结构和动态的样本。在普定县天龙山建立2 hm2(200 m×100 m)森林固定样地, 对样地内胸径≥ 1 cm的所有木本植物进行了每木调查, 分析了木本植物的物种组成、区系特征、径级结构和空间分布格局。结果表明, 样地内有木本植物独立个体14, 025株, 隶属于34科55属66种。重要值最大的前3个科依次是壳斗科、胡桃科和樟科。在区系成分上, 温带区系成分占总属数的52.7%, 而热带区系成分占40.0%, 温带成分多于热带成分。稀有种有21种, 占总种数的31.82%。重要值≥ 1的物种共有13种, 贡献了88.81%的重要值, 重要值排名前三的物种分别是窄叶石栎(Lithocarpus confinis)、化香树(Platycarya strobilacea)和云南鼠刺(Itea yunnanensis)。样地内所有个体的平均胸径仅为5.12 cm, 整体径级分布呈倒“J”, 表明群落更新良好。部分优势种的空间分布表现出较明显的聚集性, 这可能与喀斯特生境的高度异质性有关。对北亚热带喀斯特次生林开展长期监测研究, 将有助于掌握亚热带喀斯特植被恢复过程中生物多样性维持和群落构建的机制。

    • 西藏东部高寒草甸苔藓植物群落数量分类与排序

      2022, 42(2):755-765. DOI: 10.5846/stxb202012183215

      摘要 (8) HTML (5) PDF 2.32 M (8) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨高寒草甸苔藓植物群落分布格局及其与环境因子之间的关系, 按网格法在西藏东部的林芝市和昌都市设置了28个高寒草甸样地, 采用双向指示种分析(TWINSPAN)、除趋势对应分析(DCA)和典范对应分析(CCA)的方法对群落进行数量分类和排序。结果显示, 共记录有苔藓植物19科30属60种, 均为藓类植物;其中, 丛藓科和真藓科的物种数占总种数的55%。群落优势种为北地对齿藓(Didymodon fallax)、垂枝藓(Rhytidium rugosum)、山羽藓(Abietinella abietina)、厚角绢藓(Entodon concinnus)、尖叶对齿藓芒尖变种(Didymodon constrictus var. flexicuspis)和短叶对齿藓(Didymodon tectorus)。根据TWINSPAN分析结果可将西藏东部高寒草甸苔藓植物群落划分为9个群丛, 分别为沙氏真藓(Bryum sauteri)群丛、细枝羽藓(Thuidium delicatulum)+狭网真藓(Bryum algovicum)+羽枝青藓(Brachythecium plumosum)群丛、尖叶对齿藓芒尖变种群丛、山羽藓+厚角绢藓+垂枝藓群丛、扭口藓(Barbula unguiculata)+垂枝藓+山羽藓群丛、垂枝藓+曲尾藓(Dicranum scoparium)群丛、厚角绢藓群丛、北地对齿藓群丛、短叶对齿藓群丛, 分类结果反映了群丛类型与环境之间的关系。CCA分析结果表明, 影响西藏东部高寒草甸苔藓植物群落分布的首要环境因子是纬度, 其次是归一化植被指数(NDVI), 再次是黏土比例, 海拔和太阳辐射也有一定影响。

    • 水热条件分别控制了中国温带草地NDVI的年际变化和增长趋势

      2022, 42(2):766-777. DOI: 10.5846/stxb202101130143

      摘要 (6) HTML (6) PDF 12.61 M (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:温带草地区是我国植被对气候变化响应的敏感区和陆地生态系统的生态脆弱区, 是组成草地资源的重要部分。由于全球变暖, 气候变化带来的极端气候影响越来越大, 探究我国温带草地植被覆盖时空变化规律和水热条件变化对其生长的影响, 对区域生态的环境保护, 实现畜牧业的可持续发展和更加合理有效地利用草地资源具有重要的现实意义。基于1982—2015年长时间序列的气象(降水、温度、太阳辐射)数据和GIMMS NDVI 3g数据, 采用去趋势分析法和相关性分析法, 探究近34年中国温带地区生长季草地归一化植被指数(Normalized difference vegetation index, NDVI)和气候因子变化格局, 以及水热条件对NDVI的同步影响和滞后影响。研究结果表明:(1)1982—2015年中国温带草地生长季平均温度和月平均太阳辐射呈增长趋势, 降水量为下降趋势, 温带草地气候逐渐呈现“暖干化”;(2)1982—2015年中国温带草地生长季NDVI的年际变化由降水因子主导, 特别是在1999年之后, 降水的对于中国温带草地生长季NDVI年际变化的影响更为显著; (3)1982—2015年中国温带草地生长季NDVI为增长趋势, 生长季热条件(温度和太阳辐射)的显著上升控制着NDVI的增长趋势; (4)1982—2015年中国温带草地生长季NDVI对水热因子在年际变化上存在明显的滞后响应, 生长季前期NDVI对温度滞后响应最明显, 生长季中后期降水则成为植被生长滞后影响的主要控制因子。

    • 基于周丛藻类群落结构的新疆额尔齐斯河生态健康评价

      2022, 42(2):778-790. DOI: 10.5846/stxb202101090091

      摘要 (2) HTML (5) PDF 3.32 M (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:周丛藻类对水环境变化较为敏感, 可迅速而灵敏的反映水质健康状况。本研究于2019年对额尔齐斯河周丛藻类群落结构和水环境特征进行了系统调查, 并运用周丛藻类生物完整性指数(Periphytic algae index of biotic integrity, P-IBI)对生态健康进行了评价。结果表明:额尔齐斯河周丛藻类有6门41属102种, 以硅藻门为主。周丛藻类密度和生物量的时间变化趋势为:9月>7月>5月, 空间分布趋势为中下游>上游、支流>干流。主成分分析(PCA)与典范对应分析(CCA)显示, 影响周丛藻类群落结构的主要环境因子有水温、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、硝酸盐氮、pH、悬浮物, 不同月份的环境影响因素有所差异。额尔齐斯河周丛藻类多样性指数(H')、丰富度指数(D)、Pielou均匀度指数(J)的平均值分别为3.52、3.02、0.75, 显示额尔齐斯河流域整体水质为寡污或无污。P-IBI分析结果显示:5个采样点为健康状态, 1个采样点为亚健康状态, 3个采样点为一般状况, 1个采样点极差, 表明额尔齐斯河整体生态健康状况趋于良好。本研究可为额尔齐斯河的水环境监测提供一种有效手段, 并为该流域的水生态保护提供基础资料及理论依据。

    • 滇金丝猴分布区森林面积变化的时空特征及其影响因素

      2022, 42(2):791-803. DOI: 10.5846/stxb202101200210

      摘要 (6) HTML (4) PDF 8.89 M (11) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林生态系统是滇金丝猴(Rhinopithecus bieti)的主要生境, 森林面积变化会直接影响滇金丝猴的生存。本研究基于全球森林变化(Global Forest Change)数据, 采用Theil-Sen趋势分析和Mann-Kendall检验、热点分析与地理探测器模型等方法, 探讨了滇金丝猴分布区2001—2019年森林面积变化的时空特征及其影响因素。结果表明:(1)近20年间, 滇金丝猴分布区森林面积变化总量为3.81×104 hm2, 约占研究区森林面积的2.44%, 逐年森林面积变化呈现较大的年际波动, 其中5个保护地森林面积变化总量达5456 hm2, 约占研究区森林面积变化总量的14.3%, 老君山风景区和云岭保护区森林面积变化的比例较高;(2)滇金丝猴分布区森林面积变化趋于缓和, 其中森林面积减少呈现显著增加的区域面积为1.03×105 hm2, 占整个研究区面积的2.9%;森林面积减少呈现显著减少的区域面积为3.05×105 hm2, 占整个研究区面积的7.9%;同时森林面积变化的热点区域面积呈不断下降的趋势;(3)滇金丝猴分布区森林面积变化呈现向低海拔、高坡度转移的趋势;(4)过火面积和人口密度是滇金丝猴分布区森林面积变化的主要影响因素, 其次是降水、海拔、气温。本研究对滇金丝猴分布区森林生态系统管理与滇金丝猴保护具有现实意义。

    • 西北干旱区泡泡刺灌丛的降雨再分配特征及影响因素分析

      2022, 42(2):804-817. DOI: 10.5846/stxb202101220229

      摘要 (11) HTML (2) PDF 13.13 M (41) 评论 (0) 收藏

      摘要:定量分析植被冠层对降雨再分配过程的影响, 是认识陆地生态系统水文循环的重要环节。然而, 由于干旱区天然植被分布稀疏、形态结构特殊, 其降雨再分配过程的测算较为困难, 相关研究较少, 特别是关于荒漠低矮灌丛的降雨再分配研究鲜有报道。本文以河西走廊中段临泽绿洲—荒漠过渡带的天然建群种泡泡刺灌丛(Nitraria sphaerocarpa)为研究对象, 基于3年逐个单次降雨事件的观测数据分析了生长季泡泡刺灌丛的降雨再分配特征及主要影响因素, 量化了泡泡刺灌丛覆盖下实际进入土壤的有效降雨量及其空间分布特征。结果表明:(1)生长季泡泡刺灌丛的平均穿透率、树干茎流率和冠层截留损失率分别为87.89%、1.61%和10.50%;(2)降雨量是影响泡泡刺灌丛降雨再分配特征的关键气象因素, 其与穿透雨量、树干茎流量、冠层截留损失量之间具有显著的统计关系(P < 0.001);(3)与干旱区其他稀疏植被相比, 泡泡刺灌丛的穿透率和集流率较高, 冠层截留损失率较低, 与其特殊的植被形态特征有关, 相关分析的结果表明, 泡泡刺灌丛的穿透雨量与植被面积指数和株高呈显著的负相关关系(P < 0.001), 树干茎流量与树干倾角呈显著的正相关关系(P < 0.01)。这些研究结果增进了我们对于绿洲—荒漠过渡带植被对局地水文过程影响的认识, 为合理估算干旱区稀疏植被覆盖下的冠层截留损失提供了方法参考。

    • 信号分子活性氧和NO在土荆芥化感胁迫诱导蚕豆根边缘细胞死亡中的调控

      2022, 42(2):818-827. DOI: 10.5846/stxb202102060381

      摘要 (3) HTML (6) PDF 4.83 M (6) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨入侵植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)化感作用如何干扰受体植物的防御功能, 以蚕豆(Vicia faba L.)为受体, 研究了土荆芥挥发油及其主要成分ρ-对伞花素和α-萜品烯对根边缘细胞活性及其胞外诱捕网厚度的影响, 并测定了细胞内信号分子活性氧(Reactive oxygen species, ROS)和NO水平的变化。结果表明:在土荆芥挥发油、ρ-对伞花素和α-萜品烯作用下, 蚕豆根边缘细胞粘胶层厚度增加, 细胞活性下降, 而ROS和NO水平升高, 且表现为浓度依赖效应, 细胞死亡率、ROS水平和NO水平三者之间存在着显著的正相关(P<0.05)。ROS清除剂抗坏血酸(AsA)、硝酸还原酶抑制剂(NaN3)和泛Caspase抑制剂Z-VAD-FMK均可有效缓解挥发性物质的细胞致死效应, 表明ROS和NO诱导根边缘细胞发生了Caspase依赖性细胞凋亡。上述结果表明土荆芥挥发性化感物质诱导蚕豆根边缘细胞内NO和ROS的水平上升, 二者协同作用导致细胞凋亡, 引起受体防御功能障碍, 从而抑制了植物根系的生长。

    • >封底
    • 封底

      2022, 42(2):828-828.

      摘要 (8) HTML (0) PDF 1.25 M (8) 评论 (0) 收藏

      摘要:

主编:傅伯杰

创刊:

国际标准刊号:ISSN

国内统一刊号:CN

国内邮发代号:

  • 浏览排行
  • 引用排行
  • 下载排行
按检索
检索词

重要信息

●  深切缅怀《生态学报》副主编赵景柱先生
●  脆弱生态系统保护与修复”专刊征稿通知
●  生态文明贵阳国际论坛“专辑征稿通知
●  全球变化与可持续生态学“专辑征稿通知
●  天然林保护修复”专栏征稿通知
●  城市生态调查评估与生态管理”专刊征稿通知