• 2022年第42卷第11期文章目次
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      2022, 42(11):0-0.

      摘要 (102) HTML (0) PDF 9.36 M (138) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 热带珊瑚礁区海参的生境选择与生态作用

      2022, 42(11):4301-4312. DOI: 10.5846/stxb202104271105

      摘要 (177) HTML (66) PDF 20.18 M (375) 评论 (0) 收藏

      摘要:珊瑚礁生态系统是一个高生产力、高生物多样性的特殊海洋生态系统,具有为生物提供栖息地、参与生物地球化学循环、防浪护岸、指示水体污染程度等生态功能。珊瑚礁生态系统的突出特点是其生境异质性很高,各种各样的生境斑块为种类繁多、习性各异的游泳和底栖生物提供栖息场所,这些礁栖生物通过参与各项生态过程而形成各种特定的功能群,共同完成重要的生态功能。在热带珊瑚礁生态系统中,海参是大型底栖动物区系的重要一员。种类繁多的海参具有各自不同的生境选择特征,通过摄食、运动等行为活动发挥着改良底质、促进有机物矿化和营养盐再生等生态作用。近几年来,全球热带海参受人类过度捕捞和珊瑚礁退化的影响而面临资源衰退、物种多样性丧失等问题,深入认识其生态学功能、加强热带海参资源保护迫在眉睫。综述了国内外热带珊瑚礁海参的基础生态学研究进展:海参对珊瑚礁生境斑块呈现显著的偏好选择特征以及种间差异和季节变动,不同生境斑块的食物质量、底质类型和水动力条件是影响海参生境偏好的重要因素;海参通过生物扰动可以改变珊瑚礁生境沉积物的含水量、渗透性、颗粒组成、再矿化率、无机营养物质释放速率以及孔隙水的化学梯度,并增加沉积物中的溶氧浓度、促进溶解在间隙水中的有机物扩散到水体中;海参摄食排粪过程可促进珊瑚礁生长并缓解海洋酸化对珊瑚礁的影响;热带海参可为多种生物提供栖息场所等。下一步研究应聚焦人为采捕压力下海参种群与资源变动、增殖种群变动规律及其与野生海参种群的竞争关系、查明增殖群体对珊瑚礁底栖动物群落的影响等方面。

    • 生态城市与人地关系

      2022, 42(11):4313-4323. DOI: 10.5846/stxb202105101216

      摘要 (201) HTML (107) PDF 1.34 M (245) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态城市作为当下探索人与自然协调共处、社会和谐进步、经济持续发展的实践,是实现可持续发展的重要举措。人地关系作为地理学研究的核心,是社会发展必须直面和探讨的重要问题。分别论述生态城市和人地关系相关研究的理念与框架、过程与机制、理论与方法的演变以及两者的区别。生态城市规划具备高度的综合性,在优化资源配置、调整空间布局、协调各项事业、改善城市功能等方面发挥重要作用,由单方面注重增长速度和规模转向重视城市增长容量、生态承载力、生活质量方面。人地关系研究旨在探索人地系统各要素间相互作用与系统行为及调控机制,其主旨问题随人地系统演变发生变异,准确分析人地关系面临着一系列理论、技术和数据方面的挑战。生态城市可以借助人地关系作为一个更加宏阔的系统框架,同时可为人地关系研究提供具体的工具和手段。复杂系统科学和综合集成方法是生态城市和人地关系的重点研究方向。生态城市与人地关系研究相互融合,能够更好地解决复杂问题,从而朝着共同目的-可持续发展迈进。

    • 草灌植被转变对草地生态系统及其水碳过程的影响研究进展

      2022, 42(11):4324-4333. DOI: 10.5846/stxb202106011441

      摘要 (161) HTML (49) PDF 4.60 M (152) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候变暖和过度放牧的共同作用使全球草地出现明显的灌丛化现象,灌木去除是草地灌丛化控制的重要方式,识别这些草灌植被转变对生态系统、生态水文、土壤侵蚀和侵蚀碳流失的影响对草地可持续管理具有重要意义。综述了草地灌木入侵及其控制对植物群落和土壤功能(如土壤有机碳)的影响,以及这些草灌植被变化对生态水文、土壤侵蚀和土壤侵蚀碳流失等水碳耦合过程的影响机制。针对目前草地灌木入侵和去除对植物群落、植被格局、水土过程和功能影响研究的薄弱环节,对未来相关研究提出以下建议:(1)需深化草灌植被转变对碳、氮等生物地球化学循环的影响机制研究,(2)需重视核磁共振光谱、生物标志物、同位素等新技术和植被格局的指数与连通性等新方法在草灌植被转变的水、碳等生态效应研究中的应用,(3)需加强草灌植被格局和生态水文、土壤侵蚀与土壤侵蚀碳等水碳过程的多要素、多过程和多尺度的综合研究。本文旨在为灌丛化草地科学有效的生态恢复与多目标的土地利用管理提供理论支撑。

    • 生态地貌学研究动态:地貌学和生态系统生态学的交叉融合

      2022, 42(11):4334-4348. DOI: 10.5846/stxb202107091849

      摘要 (89) HTML (38) PDF 1.34 M (127) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态地貌学作为一个"新兴"的跨学科的概念,受到地貌学家、生态学家及政策制定者的日益关注。地貌在控制许多生态系统过程中起着基础性的作用,而生态系统又可以对许多地貌形态和地貌过程产生深远的影响。过去几十年,在地貌学和生态系统生态学的交叉点上开展了大量的研究。通过梳理地貌学和生态系统生态学相似的发展历程,讨论了两个学科相结合的必要性;归纳了两者相结合的研究现状;总结了两个学科融合研究过程中存在的问题;提出未来需要进一步加强对地貌过程与生态过程相互作用的研究,并将生态地貌学与现行生态保护与生态修复建设及相关政策有机结合,促进生态地貌学的有序和可持续发展。正确认识地球的地貌形态与生态系统之间的关系,有助于拓展地貌学与生态系统生态学的研究尺度,促进学科体系发展;深入研究生态地貌学,对于维持生态平衡,保护生态多样性及增强未来对生态系统的管理和恢复都有重要意义。

    • >国家重点生态功能区生态补偿绩效评价专栏
    • 水源涵养型国家重点生态功能区生态系统服务功能评估

      2022, 42(11):4349-4361. DOI: 10.5846/stxb202103040585

      摘要 (122) HTML (37) PDF 13.08 M (382) 评论 (0) 收藏

      摘要:为评估"十二五"以来国家重点生态功能区转移支付政策的阶段性实施效果,以水源涵养类型国家重点生态功能区为对象,基于水量平衡法,利用2011年和2019年土地覆被数据,并结合气象数据,分析了水源涵养型国家重点生态功能区2011年和2019年水源涵养功能、生态系统面积、生态系统质量状况及其变化情况。研究结果表明,自2011年转移支付政策实施以来:1)全国水源涵养型重点生态功能区内的水源涵养能力呈现从西北部到东南部逐渐增加的空间分布趋势,2019年全国水源涵养型重点生态功能区水源涵养能力较2011年显著增加。2)全国水源涵养型重点生态功能区森林面积有所增加,湿地得到有效恢复。3)全国水源涵养重点生态功能区内生态系统质量提高,平均植被覆盖度有所增加,呈现东北部及中南部高,西北部低的分布趋势。总体来看,转移支付政策的实施对全国水源涵养重点生态功能区森林、草地生态系统水源涵养功能的提升发挥了积极作用,基本上达到了转移支付政策预期的阶段性目标。

    • 国家重点生态功能区县域环境空气质量时空变化分析

      2022, 42(11):4362-4368. DOI: 10.5846/stxb202103300828

      摘要 (80) HTML (30) PDF 1.66 M (142) 评论 (0) 收藏

      摘要:评估国家重点生态功能区县域空气质量改善状况,对落实国家生态文明建设与重点生态功能区转移支付制度具有现实意义。以国家重点生态功能区转移支付县域空气质量为评价对象,基于2015年至2019年的空气质量监测站点日均值数据,对环境空气质量状况和变化进行了评价分析。研究结果表明:国家重点生态功能区转移支付县域空气质量总体表现较好且仍在稳步提升,转移支付政策对2015-2019年国家重点功能区空气质量的改善有着明显的推动作用。优良天数比例超过90%的县域占比由2015年的33.77%提高到2019年的69.52%,水源涵养区的优良天数占比由2015年的72.71%提高到2019年的92.09%,空气质量改善效果最为显著。2015-2019年间,细颗粒物(PM2.5)污染占比明显下降,臭氧(O3)污染占比大幅上升,主要超标污染物由颗粒物逐渐转为颗粒物和臭氧。当前防风固沙区的主要超标污染物为可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物,其他三类生态功能区为细颗粒物和臭氧。重点生态功能区的空气质量存在着显著的空间差异,空气污染表现出显著的空间聚集特征。在四类国家重点生态功能区中,生物多样性区的空气质量最好,水源涵养区次之,水土保持区稍差,防风固沙区最差。国家重点生态功能区承担着保障国家生态安全的重要功能,今后仍需持续加强国家重点生态功能区空气质量监测力度,细化生态系统建设评估指标体系,为生态环境保护措施的有效实施和国家重点生态功能区生态环境建设的管理决策提供科学依据。

    • 国家重点功能区转移支付对生态系统格局变化的县域对比分析

      2022, 42(11):4369-4378. DOI: 10.5846/stxb202101180186

      摘要 (59) HTML (27) PDF 3.13 M (99) 评论 (0) 收藏

      摘要:国家财政部于2009年印发了《国家重点生态功能区转移支付(试点)办法》,中央财政开始以转移支付的方式对国家重点生态功能区进行生态补偿,截止到2020年国家已累计下达转移支付资金6035.5亿元。评估国家重点功能区财政转移支付的生态保护成效对国家生态环境保护与修复决策具有重要意义,以国家重点生态功能区转移支付县域为调查和评估对象,基于多期遥感解译的土地利用/土地覆被数据,对正式实施财政转移支付政策以来国家重点生态功能区生态系统格局及其变化进行了评估,并对是否接受财政转移支付县域生态系统格局变化进行了对比分析。研究结果表明:国家重点生态功能区生态质量状况整体好转,2011-2019年土地覆被转类指数为3.85%,生态质量整体上好转主要与水域增加有关。享受国家财政转移支付政策后各县域生态质量改善明显,从2011-2016年的空间横向比较来看,享受财政转移支付县域土地覆被转类指数为2.28%,未享受县域为-3.36%;从2011-2019年的时间纵向比较来看,享受财政转移支付前土地覆被转类指数为-3.35%,而享受后为1.70%。然而,国家重点生态功能区人为活动干扰仍然较为强烈,研究时段内城乡、工矿和居民用地增加了14.2%,林草等生态空间却有所减少,国家重点生态功能区的管控目标并未得到切实落实。在十四五期间加强国家重点生态功能区国土空间规划与管控、有效处理生态保护与经济发展矛盾以及科学制订生态保护与恢复决策都是国家重点功能区县域生态保护亟待解决的问题。

    • 川渝地区空气质量时空分布格局及影响因素

      2022, 42(11):4379-4388. DOI: 10.5846/stxb202102250517

      摘要 (109) HTML (51) PDF 5.78 M (104) 评论 (0) 收藏

      摘要:川渝地区尤其是四川盆地已成为我国空气污染最严重的地区之一,基于2018-2019年川渝地区128个城市站和71个县级站空气质量监测及自然与社会经济数据,采用全局和局部莫兰指数分析了川渝地区空气质量指数(AQI)和不同空气质量分指数(IAQI)的时空格局,并采用偏最小二乘回归(PLSR)从较为宏观的尺度综合分析了川渝地区空气污染的主要驱动因素。研究结果表明:(1)川渝地区空气质量整体为良,主要污染物为O3,其次为PM10和PM2.5。盆地区与高原区的主要污染物分别为PM2.5和O3;(2) AQI及PM2.5、PM10、NO2呈"U"型变化,春冬季最高,夏秋季最低;O3则在内部两区域都大致呈倒" U"型变化,但峰值分布时间与持续时长明显不同;SO2和CO年内无明显变化;(3)各污染物具有明显的空间聚集性特征,AQI及PM10、PM2.5、NO2、O3的高-高聚集区分布在盆地西部、中部和南部;(4)川渝地区不同污染物所受主要影响因素存在差异,PM2.5受风速、太阳辐射、气温、相对湿度与城镇化率等影响突出,PM10主要受风速和相对湿度影响,O3与城镇化率、人口密度、人均GDP以及植被状况(NDVI)关系密切。研究结果可为川渝地区的空气质量时空分布规律及形成机制的认识以及有关部门的环境保护政策制定提供参考。

    • 基于遥感RMMF模型的喀斯特地区水土保持功能评价

      2022, 42(11):4389-4400. DOI: 10.5846/stxb202104221057

      摘要 (76) HTML (27) PDF 13.81 M (341) 评论 (0) 收藏

      摘要:为支撑我国重点生态功能区生态效益补偿工作,以半物理水土模型RMMF (The Revised Morgan,Morgan and Finney Model)为基础,通过对模型部分输入物理量进行遥感化改进建立了遥感RMMF模型(RS-RMMF)。为在评价中进一步排除气象要素波动带来的水土流失量变化,通过RS-RMMF模型构建了单位降水截留率、单位径流冲蚀量以及单位径流运输量3项评价指标来综合评价区域生态系统本身的水土保持能力。研究选取了《全国主体功能区规划》中的桂黔滇喀斯特功能区为典型区,分别基于上述评价指标和经典RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation)模型开展了2011年至2019年水土保持功能计算与对比。结果表明:相比2011年,2019年喀斯特功能区的降水截留率PI0升高1.94%,径流冲蚀量H0下降5.96×10-4 Mg/hm2,径流运输量TC0下降6.0×10-7Mg/hm2,水土保持功能综合得分增加0.83,水土保持功能整体上得到小幅改善。计算结果与RUSLE模型对比结论基本一致,但在空间相对强弱的分布上存在显著差异,RS-RMMF模型的评价得分空间分布明显由植被属性主导,且受降水等因素影响较小。该模型可客观核算生态系统水土保持能力,为生态补偿机制的实施应用提供科学支撑。

    • 半干旱草地植物枯落物碳、氮和磷元素释放对放牧和封育管理的响应

      2022, 42(11):4401-4414. DOI: 10.5846/stxb202104160988

      摘要 (53) HTML (54) PDF 1.80 M (116) 评论 (0) 收藏

      摘要:在半干旱草地,关于放牧和封育管理对草地植物枯落物分解及其与土壤动物互作关系的研究一直是该区域生态系统物质循环与生态恢复过程研究的重要科学问题。以放牧和封育样地中赖草(Leymus secalinus)、牛枝子(Lespedeza potaninii)及其混合枯落物为研究对象。于2017年9月、2018年5月和9月、2019年5月和9月,采用2种不同孔径(30目和250目)网袋量化中小型土壤动物的作用,调查了宁夏半干旱草地枯落物碳、氮和磷元素分解与土壤动物群落分布及其对放牧和封育样地的响应规律。结果显示:(1)封育样地中,枯落物碳元素最终残留率均表现为3种枯落物处理间无显著差异;但250目网孔中枯落物氮、磷元素最终残留率和30目网孔中氮元素最终残留率均表现为牛枝子显著高于赖草和混合物,而后两者间无显著差异;仅30目网孔中磷元素最终残留率表现为牛枝子和混合物显著高于赖草,而前两者间无显著差异。放牧样地中,250目网孔的碳、磷元素最终残留率和30目网孔中的氮、磷元素最终残留率均表现为牛枝子显著高于混合物,而赖草居中;氮元素最终残留率表现为牛枝子显著高于赖草和混合物,后两者间无显著差异。(2)土壤动物对枯落物碳、氮和磷元素最终残留率的影响较小;但不同网孔下混合枯落物氮元素最终残留率均表现为放牧显著低于封育样地,而赖草和牛枝子枯落物磷元素残留率均表现为放牧显著高于封育样地,且30目网孔中赖草枯落物氮元素残留率表现为放牧显著高于封育样地。(3) Mantel检验和PCA分析进一步表明,土壤动物多样性分布和土壤理化性质显著影响枯落物碳、氮和磷养分元素释放。研究表明,半干旱草地枯落物碳、氮和磷元素释放受土壤性质和物种化学特性影响,放牧与封育管理通过影响网孔中土壤动物分布来调控植物枯落物碳、氮和磷元素释放。放牧干扰显著弱化土壤-土壤动物-枯落物之间的联系,但同时显著加速了混合枯落物中氮、磷元素的释放。

    • 高寒山区不同土地利用类型土壤养分化学计量特征及影响因素

      2022, 42(11):4415-4427. DOI: 10.5846/stxb202105061179

      摘要 (69) HTML (39) PDF 2.45 M (135) 评论 (0) 收藏

      摘要:了解高寒地区不同土地利用类型下土壤养分化学计量特征及其影响因素可为评估脆弱生态系统土壤质量和功能提供参数。通过测定青海省东部24个样点0-30 cm土壤基本理化性质(pH、容重BD、孔隙度Ps、黏粒含量Cy、土壤含水量SWC、有机碳SOC、全氮TN、全磷TP、速效氮AN和速效磷AP),并提取各样点环境因子数据(年均温MAT、年均降雨量MAP、年均蒸发量Ea、植被归一化指数NDVI、海拔ALT、坡度SG、地表粗糙度SR、经度LON和纬度LAT),分析了农、林、草三种土地利用类型下土壤养分化学计量比分布特征及其影响因素。结果表明,农地土壤有机碳SOC和全氮TN含量显著低于林地和草地(P<0.05),而全磷TP和速效磷AP含量则相反,农、林、草地速效氮AN含量无显著差异(P>0.05)。农、林、草地不同深度土壤C : N (平均值19.93,变异系数<16%)和AN : AP (平均值2.73,变异系数<71%)较为稳定且无显著差异(P>0.05),而农地C : P和N : P (平均值分别为19.27和0.99)却显著低于林地(平均值分别为84.88和4.12)和草地(平均值分别为75.26和3.87)(P<0.05),表明农地可能存在一定程度的缺氮现象。冗余分析表明不同土壤性质与环境因子对土壤养分化学计量比的影响和贡献率不同,对土壤养分化学计量比影响显著的环境因子按贡献率由大到小依次为:年均温度MAT (38.3%)、年均蒸发量Ea(34.9%)、海拔ALT (32.6%)、年均降水量MAP (30.2%)、纬度LAT (24.2%)及植被指数NDVI (17.9%);土壤性质的贡献率由大到小依次为:全氮TN (60.3%)、总有机碳SOC (59.2%)、容重BD (56.4%)、总孔隙度Ps(55.6%)、粘粒含量Cy(39.3%)、土壤含水量SWC (36.3%)、速效磷AP (23.6%)、pH (22.8%)、全磷TP (12.0%)和速效氮AN (9.9%)。通过提高限制元素的肥料施用量及引种固氮植物等方式,可缓解高寒山区农地缺氮现象。

    • 西南喀斯特区坡耕地秸秆覆盖对土壤生态化学计量特征及产量的影响

      2022, 42(11):4428-4438. DOI: 10.5846/stxb202104030867

      摘要 (59) HTML (54) PDF 1.26 M (182) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤养分亏缺是限制作物生长的关键因素,同时也是制约作物产量的重要影响因子。为提高西南喀斯特区坡耕地土壤肥力和作物产量,于2018-2019年连续两年在贵州省黔西县开展了野外原位径流小区观测试验。通过该试验探讨不同秸秆覆盖率下土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)含量及其生态化学计量特征,揭示不同秸秆覆盖率下土壤养分状况及土壤改良效果。共设6个秸秆覆盖梯度,玉米单作+秸秆覆盖(SM0-SM5,0,1111、2222、3889、5556,6944 kg/hm2),其中SM0为对照组(CK)。结果表明:(1)秸秆覆盖不同程度增加了土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)及全磷(TP)含量,总体上随覆盖量的增加而增加,尤其是覆盖量较多的情况下(SM4,SM5),均显著高于对照(P<0.05),但两者之间差异不显著(P > 0.05),而全钾(TK)则随着覆盖量的增加而减少。(2)在高秸秆覆盖条件下(SM4,SM5),除了N : P外,两年各土壤养分元素的化学计量比均显著高于对照(P<0.05),但SM4和SM5之间差异不显著(P > 0.05)。(3)秸秆覆盖条件下土壤C : N、C : P较低,加速了土壤有机质矿化分解,同时也说明P的有效性较高。(4)高秸秆覆盖率条件下对作物增产较为显著,其中SM4处理作物产量最高。研究表明覆盖于地表的秸秆作为土壤营养元素的重要来源,可将其作为一种补充手段以补给土壤中被作物吸收和随水土流失而流失的土壤养分。综合主成分、灰色关联度及差异显著性分析,同时结合作物产量,建议在西南喀斯特坡耕地覆盖6000 kg/hm2左右的秸秆以促进农田生态系统的恢复,从而达到较好的土壤增肥、作物增产效果。

    • 不同施肥处理黑土覆膜后秸秆碳氮在团聚体中的固存特征

      2022, 42(11):4439-4450. DOI: 10.5846/stxb202104060882

      摘要 (39) HTML (50) PDF 1.90 M (92) 评论 (0) 收藏

      摘要:地膜覆盖是提高作物产量的重要措施,理解覆膜条件下黑土团聚体中外源碳和氮的固存特征,为深刻认识地膜覆盖措施的可持续应用提供理论依据。选取长期定位试验站(29年)不施肥(CK)、单施化肥(NPK)和有机肥配施化肥(MNPK)3个典型施肥处理,表层土壤(0-20 cm)添加13C15N双标记玉米秸秆后设置裸地和覆膜的田间原位微区培养试验,探讨不同施肥处理结合覆膜黑土团聚体中有机碳和全氮对秸秆来源碳和氮的响应。结果表明,与裸地相比,所有处理覆膜后微团聚体(<0.25 mm)中秸秆来源碳和氮的含量平均降低了26.49%和32.05%。覆膜MNPK与裸地处理相比大团聚体(>0.25 mm)中秸秆来源碳和氮的含量显著降低了35.58%和15.97%,但大团聚体中原土壤有机碳的含量提高了9.16%。在CK和NPK处理微团聚体中,秸秆来源碳占该粒级团聚体有机碳的比例表现为覆膜>裸地,而在MNPK处理各粒级团聚体中则表现为裸地>覆膜。无论覆膜与否,秸秆来源碳对团聚体有机碳和秸秆来源氮对团聚体全氮的贡献率受施肥处理的影响表现为CK > NPK > MNPK。且秸秆来源碳和氮占微团聚体中有机碳和全氮的比例大于大团聚体。总之,单施化肥处理结合覆膜促进了微团聚体中有机碳的更新;而有机肥配施化肥结合覆膜加快了各粒级团聚体中秸秆来源碳和氮的损失,也促进大团聚体中原土壤有机碳积累。

    • 广西桉树人工林叶面积指数的估测及其校正

      2022, 42(11):4451-4462. DOI: 10.5846/stxb202106111562

      摘要 (54) HTML (26) PDF 12.38 M (312) 评论 (0) 收藏

      摘要:叶面积指数(Leaf area index,LAI)是森林生态系统重要的结构参数,通过遥感技术可反演区域LAI,但其可靠性需要地面准确的实测数据进行验证。选取广西国有高峰林场不同林龄的桉树(Eucalyptus robusta)人工林为对象,以异速生长法(Allometry)为对照,综合利用植物冠层分析仪法(LAI-2200)、跟踪辐射和冠层结构分析仪法(TRAC)、半球摄影法(DHP)以及地基激光雷达法(TLS)等间接法估测样地的LAI,并考虑木质成分以及聚集效应影响,进行相应的校正处理,为地面快速、准确测量桉树人工林LAI提供参考。结果表明:桉树人工林的比叶面积为125.37±13.38 cm2/g,通过Allometry获得的LAI变化范围在1.65-3.84,平均为2.73,不同林龄间的差异均显著(P<0.05),随着林龄的增加呈现先增加后减少的趋势。在未校正情况下,LAI-2200、TRAC、DHP、TLS估算的LAI存在显著差异(P<0.05)。与对照相比,LAI-2200在幼龄林和过熟林中估算误差最小,TRAC在成熟林中估算误差最小。相对于完全去除法,利用PS仿制法校正桉树人工林的木质部影响更为合理,木质比例在0.33%-25.95%,聚集指数在0.63-1.00,两者对间接法估测LAI的影响程度相当。

    • 城市林木生物量对硬化地表和种植密度的响应

      2022, 42(11):4463-4472. DOI: 10.5846/stxb202107071811

      摘要 (56) HTML (26) PDF 1.49 M (79) 评论 (0) 收藏

      摘要:以北京市典型绿化树种油松、白蜡和元宝枫为实验对象,设置不透水地表、透水地表和对照(自然地表)3种地表类型和低(株行距为2.0 m×2.0 m)、中(1.0 m×1.0 m)、高(0.5 m×0.5 m)3个种植密度,经过6年的生长,对树木的生长和生物量进行了测定。结果表明:相比于对照,不透水地表下油松、白蜡和元宝枫的树高生长受到抑制,白蜡和元宝枫的单株生物量分别降低2.1%-27.1%和33.6%-52.3%,根冠比分别增加3.4%-25.8%和15.7%-23.4%。相比于不透水地表,透水地表下白蜡和元宝枫的树高显著增加,白蜡的单株生物量增加5.3%-45.5%,根冠比下降11.4%-18.7%。随着密度的增加,3种树木的基径和单株生物量显著降低,但中低密度下的单位面积生物量无显著性差异。此外,硬化地表与种植密度对树木的基径、树高、单株生物量和根冠比均无显著的交互作用。因此,在城市绿化中,采用透水地表来替代不透水地表,有利于改善树木生境进而促进树木生长。白蜡相比元宝枫更能适应硬化地表的不利影响,是更好的城市绿化树种的选择。同时,合理的种植密度是保证城市树木生长的重要因素。

    • 气候变化情景下孑遗植物绵刺在中国的潜在地理分布

      2022, 42(11):4473-4484. DOI: 10.5846/stxb202106111553

      摘要 (53) HTML (38) PDF 13.50 M (240) 评论 (0) 收藏

      摘要:绵刺(Potaninia mongolica Maxim.)为我国西北干旱、半干旱地区孑遗濒危荒漠植物,具有重要的生态作用。预测过去、当代及未来气候变化情景下绵刺植物在中国的潜在地理分布区和迁移路线,将为绵刺的保护利用及种群合理建立提供一定的科学依据。基于绵刺在中国的73个有效分布点和8个环境因子变量,利用MaxEnt模型和ArcGIS软件预测末次间冰期、末次盛冰期、当代及未来绵刺在中国的潜在地理分布变化,综合分析影响绵刺分布的主要环境因子及其适宜范围,并用检验受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)评估模型的精确度。结果表明:(1) MaxEnt模型预测精确度极高,受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)值为0.988,预测显示当代绵刺主要分布在内蒙古中西部地区(阿拉善地区)、宁夏东北部和西北部、甘肃中东部、新疆中部和西部少量狭长分布区,潜在地理分布的总适生区面积约是51.94×104 km2;(2)影响绵刺潜在地理分布的重要环境因子变量是降雨(最干月降雨量、年均降雨量、最湿月降雨量、最冷季度平均降雨量)和温度(最热月的最高温);(3)从末次间冰期到末次盛冰期,绵刺不同等级潜在适生区面积大幅度缩小;末次盛冰期到当代,绵刺不同等级潜在适生区面积有所增加,但未恢复到末次间冰期面积;未来四种气候情景下,绵刺潜在适生区面积除未来2070年典型浓度路径(RCP8.5)情景下少量减少外,其他三个气候情景(2050年RCP4.5、2050年RCP8.5和2070年RCP4.5)均增加,但高适生区和中适生区面积均减少,低适生区面积大幅增加,且绵刺分布中心有向西南迁移的趋势。

    • 基于MaxEnt与ArcGIS的云南榧树潜在生境分析

      2022, 42(11):4485-4493. DOI: 10.5846/stxb202106261698

      摘要 (136) HTML (34) PDF 6.81 M (134) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确国家二级保护树种-云南榧树(Torreya yunnanensis)的潜在生境分布区和保护现状,利用50个云南榧树的存在记录点和7个对其分布影响较高的主导环境因子(最冷季平均降水量、降水季节性变异系数、年温差范围、土壤容重、土壤类型、坡向和下层土壤中的百分比粘土)运用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(ArcGIS 10.2)模拟其在云南省的潜在生境的分布状况,并将其模拟结果与现有的云南省自然保护区的范围进行叠加分析。研究结果显示:(1) MaxEnt模型对云南榧树潜在生境的模拟的结果所表现出的精度高(AUC=0.977)。(2)云南榧树在云南省的潜在分布区主要集中在三江并流区,云南榧树潜在生境在云南省自然保护区内主要分布在高黎贡山(2364.35 km2,58.35%)、白马雪山(846.46 km2,31.66%)和云岭(625.55 km2,82.42%)自然保护区。(3)最冷季平均降水量(>75.58 mm)、降水季节性变异系数(<64.28)、年温差(24.08-26.40℃)是影响云南榧树在云南省潜在生境分布的主要气候因子。(4)金沙江可能是一个重要的榧属种间交流通道。综上,建议在云南省的维西县建立云南榧树自然保护小区,并在高黎贡山、白马雪山、云岭自然保护区内的高适宜区对其试点引种栽培,以探究云南榧树与当地环境的相互作用关系及云南榧树是否适合在当地进行大面积的培育。

    • 柴达木盆地荒漠植物功能性状及其对环境因子的响应

      2022, 42(11):4494-4503. DOI: 10.5846/stxb202105311432

      摘要 (65) HTML (27) PDF 3.25 M (98) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物功能性状是植物适应环境的外在表达,反映了植物在不同环境中的生存策略,探究干旱区荒漠植物功能性状及其与环境之间的关系,有助于理解植物适应极端干旱环境的生态对策,为保护荒漠地区生态系统提供理论依据。以柴达木盆地为研究区,选取8个植物功能性状指标,包含4种植物生活型,10种荒漠植物,探究荒漠植物功能性状的基本特征及其对环境因子的响应。研究表明:柴达木盆地植物叶片碳含量(LCC)、叶片氮含量(LNC)、叶片磷含量(LPC)、叶片C : N、叶片N : P、叶片稳定碳同位素(Leaf δ13C)、叶片干物质含量(LDMC)和植株高度(Height)的变化范围分别为272.07-466.00mg/g、12.40-44.50mg/g、0.51-2.07mg/g、8.62-29.74、11.37-39.29、-27.38‰--14.80‰、100-480mg/g、3.00-264.22cm。不同生活型间LNC、LPC、叶片N : P和LDMC差异不显著,LCC、叶片C : N、叶片δ13C和植株高度存在显著差异。LNC、LPC和叶片N : P与全球、中国和青藏高原相比不存在显著差异,但与中国其他植被类型相比差异显著。冗余分析结果显示,气候因素中年均温对柴达木盆地荒漠植物功能性状的影响较大,植株高度、LDMC、LCC和叶片δ13C随着年均温的升高而增加,土壤因子中砂粒含量和砾石含量对荒漠植物功能性状影响较大。研究结果揭示了气候和土壤物理性质对荒漠植物生存的重要性,表明柴达木盆地荒漠植物采取的生存适应策略为缓慢投资-收益型,不同生活型之间存在生态位分化,以适应不同干旱程度的生存环境。

    • 基于DNA宏条形码技术的蓝彩带蜂粉源植物多样性研究

      2022, 42(11):4504-4514. DOI: 10.5846/stxb202108102204

      摘要 (36) HTML (26) PDF 2.83 M (60) 评论 (0) 收藏

      摘要:蓝彩带蜂(Nomia chalybeate Smith,1875)隶属隧蜂科彩带蜂属,是一种典型的广访花性野生蜜蜂,广泛分布于我国东部地区及日本、韩国、印度、缅甸等国家。本研究基于我国东部9个省份18个不同样地20份蓝彩带蜂蜂粮样本,包括安徽省(AHGZ、AHJZ)、重庆市(CQSMS、CQWS)、福建省(FJSM)、广西省(GXHP、GXLZ)、湖南省(HNHY、HNQY)、海南省(HNLS、HNWC)、江西省(JXGX、JXJG6、JXJG8、JXQY6、JXQY8、JXYZ)、山东省(SDLL)、浙江省(ZJCS)。利用DNA宏条形码研究该蜂粉源植物的多样性,为全面掌握该蜂的粉源植物及保护策略提供理论依据。结果表明该蜂粉源植物共涉及47科,99属,124种,其中黄荆(Vitex negundo)是最优势种、其次是罗伞树(Ardisia quinquegona)和山莓(Rubus corchorifolius)。Alpha多样性指数分析显示:SDLL样本的物种丰富度和多样性最高,FJSM样本的丰富度和多样性最低。不同样地的粉源植物多样性具有差异,但该蜂同一样地不同时期的粉源植物多样性及结构无显著差异,主要粉源植物无变化,表明在同一样地该蜂成虫活动期主要粉源植物的变化不大。

    • 南亚热带常绿阔叶林群落及其卫星样地物种多样性特征

      2022, 42(11):4515-4523. DOI: 10.5846/stxb202105071190

      摘要 (42) HTML (32) PDF 1.12 M (90) 评论 (0) 收藏

      摘要:群落生物多样性的研究一直备受关注。鼎湖山植被资源丰富,对其典型植物群落及其卫星样地物种多样性状况进行探索是一项非常有意义的研究工作。以鼎湖山20 hm2样地及其周边5个1 hm2卫星样地为研究对象,分别从种面积关系、α多样性和β多样性几个角度进行分析,研究发现:(1)20 hm2南亚热带常绿阔叶林鼎湖山(DHS)大型固定样地经过10年的更新演替,总个体数出现了爆发式增长。DHS样地周边5个卫星样地之间总个体数差异较大,按个体数进行排序:1号(南亚热带山地常绿阔叶林) > 3号(南亚热带常绿阔叶林) > 5号(南亚热带针阔混交林) > 4号(南亚热带常绿针叶林) > 2号(南亚热带沟谷雨林)卫星样地。(2) DHS大样地的物种并未达到饱和,卫星样地群落可以有效补充该区域的物种。(3) DHS大样地的α多样性较高;卫星样地之中,2号样地的物种多样性最高,其次是3号样地,继而是1号和4号样地,最后是5号样地。除了2号样地由于大量大树和巨树的存在使得物种均匀度提升,从而导致多样性指数值偏大以外,其它样地的结果呈现出海拔高度与多样性正相关。(4) DHS大样地与其3号卫星样地处于相近演替阶段,因此物种相似度最高。DHS样地与其4号卫星样地(马尾松林)演替阶段相差最远,物种差异性也最大,Bray-Curtis指数检测出仅有5%的物种相同。卫星样地之间的β多样性检验显示:南亚热带常绿针叶林(马尾松林)与南亚热带针阔混交林的演替阶段相近,物种相似度最高,Bray-Curtis指数表明84%的物种相同;其他卫星样地群落间物种差异较大。故对于鼎湖山南亚热带常绿阔叶林群落的多样性研究,在考虑典型大样地群落的基础上,仍需要统筹考虑卫星样地,方可更完整地获取该区域植被群落的多样性特征。

    • 2000—2020年黄河流域植被生态质量变化及其对极端气候的响应

      2022, 42(11):4524-4535. DOI: 10.5846/stxb202105151273

      摘要 (123) HTML (33) PDF 24.30 M (409) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄河流域处于我国生态保护和建设的重要战略地位,但流域生态环境脆弱,特别是在人类活动和气候变化等因素影响下,流域生态特征逐步发生变化,生态安全面临重大挑战。为了掌握极端气候变化对黄河流域植被生态特征影响,以植被生态质量指数(EQI)为评价指标,利用2000-2020年黄河流域气象数据和遥感数据,采用线性趋势分析、Hurst指数和相关分析等统计方法,分析了黄河流域植被生态质量的时空变化特征,探讨了气候变化背景下极端气温指标和极端降水指标与植被EQI变化关系。结果表明:(1)2000-2020年,黄河流域季尺度和年尺度植被生态质量指数均呈波动增加趋势(P<0.05),其中夏季增加趋势最大,平均每10年生态质量指数增加6.7;(2)2000年以来黄河流域有97.7%的地区植被生态质量指数呈上升趋势,其中趋势率>5/10a的面积占比为37.4%,且流域Hurst指数达到0.8,表明流域植被生态质量指数具有强持续性,未来大部分流域植被将持续改善。(3)流域植被生态质量指数与极端气温类指数以负相关为主,相关系数多介于-0.3-0.3之间,其中霜冻日数(FD0)和夏日日数(SU25)与植被生态质量具有负相关性的站点最多,占比达到78%。(4)流域植被生态质量指数与极端降水类指数多呈正相关,其站点比例平均达到85%,达到显著水平的站点比例平均为37%,且相关程度也要明显高于极端气温类指数。(5)2000年以来黄河流域降水和气温变化波动较大,但是总体上呈增加趋势,分别每10年增加31.8 mm、0.33℃,是流域植被生态质量改善的重要自然因素,其中降水影响更为显著。

    • 2000—2018年黄河流域生长季植被指数变化及其对气候因子的响应

      2022, 42(11):4536-4549. DOI: 10.5846/stxb202104271108

      摘要 (88) HTML (62) PDF 13.05 M (238) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄河流域位于我国干旱、半干旱地区,生态环境脆弱,探究其植被指数变化和对气候因子的响应对该地区生态建设具有重要意义。基于黄河流域2000-2018年MODIS归一化植被指数、增加型植被指数和气象数据,利用最大值合成法、趋势分析和相关分析等方法,分析了两种植被指数的时空变化特征及受气候因子的影响机制,探讨了NDVI与EVI在反映植被变化和对气候因子响应的差异。结果表明:2000-2018年,黄河流域地区植被NDVI、EVI分别以0.059/10a、0.038/10a的变化率增加,空间上以显著改善为主,面积占比分别为77.13%和75.27%,大多分布在1000-1500 m海拔处,中游地区改善较为良好,林地改善率最高。显著退化区域较小,主要分布在巴颜喀拉山西北部、西宁市、银川市、包头市、呼和浩特市、太原市、西安市及关中盆地和洛阳市周边,建设用地退化率最高。在生长季期间,植被指数变化与气温和降水以正相关为主,气温滞后时间为1个月,降水滞后时间为3个月,都为草地最为相关;与辐射之间为负相关,滞后时间为3个月,其中林地最为相关。在0.05显著性检验水平下,驱动黄河流域生长季植被变化的主要气候因子为降水和辐射。整体上看降水对该地区植被变化影响较大。在时间和空间上,黄河流域地区NDVI比EVI反应植被变化更敏感,且与降水和辐射的相关性更高。

    • 中天山地区草地地表辐射收支演变规律

      2022, 42(11):4550-4560. DOI: 10.5846/stxb202104241079

      摘要 (34) HTML (25) PDF 2.59 M (57) 评论 (0) 收藏

      摘要:地表辐射对研究地表能量平衡及气候形成机制具有重要意义。利用中天山乌拉斯台地区陆气相互作用观测站2018年5月至2019年4月地表辐射数据,分析了中天山草地不同时间尺度和不同天气条件下的地表辐射与反照率变化特征。结果表明:(1)地表辐射月平均日变化除大气长波辐射较弱外,其余分量均呈单峰型,极值大小及时间存在差异,太阳总辐射与净辐射最大日峰值均出现在6月,为920.9与603.3 W/m2,大气与地表长波辐射分别出现在7月和8月,为327.5 W/m2与471.7 W/m2,而反射短波辐射则出现在2月,为520.6 W/m2。(2)太阳总辐射、反射短波辐射、大气与地表长波辐射年曝辐量分别为6860.62、2101.72、7171.25、10089.69 MJ/m2;就季节变化而言,反射短波辐射曝辐量在冬季明显高于其它季节,其它分量则均表现为夏季 > 春季 > 秋季 > 冬季。(3)不同月份地表反照率日变化均呈"U"型曲线,年均值为0.393,最大与最小月均值分别出现在12月与8月,为0.760与0.217。这种变化体现在季节上则为冬季 > 秋季 > 春季 > 夏季。(4)晴天地表辐射各分量日变化均较为光滑,多云、降水天则不如晴天平滑。太阳总辐射和地表长波辐射对降水的响应均为减弱,而大气长波辐射则为增强。反射短波辐射对降水的响应与地表反照率一致,即在雨天和降雪后分别为减弱和增强。

    • 干旱叠加海平面上升、氮负荷增加对河口潮汐沼泽生态系统净CO2交换的影响

      2022, 42(11):4561-4571. DOI: 10.5846/stxb202106291727

      摘要 (23) HTML (67) PDF 2.36 M (50) 评论 (0) 收藏

      摘要:河口潮汐沼泽湿地是全球重要的蓝碳生态系统之一。海平面上升和氮负荷增加是入海河流河口湿地面临的两个主要环境问题。近年来,干旱事件频发,干旱及其与海平面上升、氮负荷增加的叠加将如何影响河口潮汐沼泽湿地生态系统净CO2交换,目前还未见报道。2020年夏秋,福建沿海经历了数月严重的气象干旱,这为揭示干旱对河口潮汐沼泽湿地生态系统净CO2交换量(NEE)和生态系统呼吸(ER)的影响提供了一个契机。分别于2019年8-10月(正常天气)和2020年8-10月(干旱天气),在闽江河口微咸水短叶茳芏沼泽湿地运用光合作用测定仪+箱法测定不同处理(对照、模拟海平面上升、模拟氮负荷增加、模拟海平面上升+模拟氮负荷增加)短叶茳芏湿地生态系统NEE和ER,以期揭示气象干旱与海平面上升、氮负荷增加的叠加对河口沼泽湿地生态系统净CO2交换的影响。与正常天气相比,干旱天气下各处理(包含对照)的NEE均显著降低(P<0.05);对照、海平面上升以及氮负荷增加处理样地的ER显著减少(P<0.05),海平面上升+氮负荷增加处理ER显著增加(P<0.05)。NEE (负值)与光合有效辐射(PAR)与呈显著负相关(P<0.05)。研究发现,气象干旱降低了河口潮汐沼泽生态系统固碳规模,且这种固碳规模的降低在叠加海平面上升或氮负荷增加的情景下仍将存在。

    • 清澜港红树林湿地典型群落类型沉积物活性有机碳组分分布特征

      2022, 42(11):4572-4581. DOI: 10.5846/stxb202105081203

      摘要 (37) HTML (27) PDF 6.60 M (86) 评论 (0) 收藏

      摘要:滩涂海岸红树林生态系统通常具有较高的土壤养分,尤其是沉积物有机碳含量。海南岛红树林种类丰富且生长较好,通过对红树林沉积物有机碳组分的基础研究有利于提高对红树林湿地固碳能力的评估精度,加深对海洋蓝碳的认识。以清澜港红树林5种典型群落类型为对象,比较分析表层土壤(0-10 cm)总有机碳(TOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)、可溶性有机碳(DOC)含量差异及其与土壤因子之间的相关性。结果表明:(1)不同群落类型间,土壤TOC、MBC、DOC和EOC含量均值分别为66.76 g/kg、177.08 mg/kg、25.49 mg/kg和2.34 g/kg。对比发现,土壤TOC在角果木群落中含量最高,但各群落间无显著差异;土壤MBC在不同群落间存在显著差异,其中角果木群落和杯萼海桑群落显著高于榄李群落;土壤DOC在不同群落间存在显著差异,其中海莲群落和角果木群落显著高于其余群落;土壤EOC在不同群落间存在显著差异,其中角果木群落显著高于海莲群落和正红树群落。(2)活性有机碳各个组分占总有机碳的比例均值大小依次为EOC>MBC>DOC。土壤EOC、MBC、DOC的分配比例分别介于3.23%-4.02%、0.22%-0.36%、0.02%-0.08%之间。(3)冗余分析表明,土壤TN对土壤有机碳组分含量的单独解释率最高。土壤pH在土壤的单独解释率最低,其对土壤有机碳组分含量影响较小。(4)土壤TOC、MBC、DOC、EOC与土壤TN、含水量(SWC)呈极显著正相关。综上所述,潮位以及不同群系类型引起的土壤理化性质共同影响着土壤活性有机碳组分的浓度。

    • 水位控制对农田泥炭藓产量的影响

      2022, 42(11):4582-4591. DOI: 10.5846/stxb202104211042

      摘要 (27) HTML (70) PDF 1.53 M (90) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确不同水位控制下农田土壤因子与泥炭藓产量之间的关系,解析影响泥炭藓产量的主要土壤因子,以贵州省龙里县水苔村种植年限相同的泥炭藓为研究对象,分析不同水位条件下泥炭藓生理生态指标与土壤因子的特征,并结合冗余分析,讨论水位和土壤因子的交互作用对泥炭藓生理生态指标的影响。结果表明:水苔村种植泥炭藓有1科1属5种,其中泥炭藓原亚种(Sphagnum palustre L.ssp.palustre)为优势种。泥炭藓生理生态指标均随水位升高逐渐上升,表明高水位有利于泥炭藓生长;土壤含水量(SWC,Soil Water Content)和孔隙度(STP,Soil Porosity)随水位升高逐渐增大,表明水位升高有助于增强土壤透水、透气及蓄水保墒能力;总氮(TN,Total Nitrogen)、总磷(TP,Total Phosphorus)、总钾(TK,Total Potassium)、有效磷(AP,Available Phosphorus)随水位升高逐渐降低,表明水位升高加速氮磷钾等营养元素淋失;脲酶(URE,Urease)和过氧化氢酶(CAT,Catalase)随水位升高逐渐增大,表明土壤水分含量有助于提高土壤酶活性。相关性分析结果表明:土壤因子TN、TP、TK、AP与S.palustre生理生态指标呈显著负相关,推测氮磷钾等营养元素可能抑制泥炭藓生长;其余土壤因子与S.palustre生理生态指标呈显著正相关,其中水位(Wat,Water Level)、URE、SWC呈极显著正相关,表明Wat、URE、SWC可能有助于泥炭藓生长。结论:增加泥炭藓产量,一方面需确保土壤为酸性环境且营养贫瘠,另一方面需提高厢沟水位至0cm-5cm,增大土壤孔隙度及松弛度。

    • 江西柘林水库鱼类群落结构及功能多样性分析

      2022, 42(11):4592-4602. DOI: 10.5846/stxb202106031466

      摘要 (72) HTML (59) PDF 2.49 M (134) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解江西柘林水库鱼类群落结构和多样性的时空变化特征,研究鱼类物种多样性和功能多样性的关系,于2020年9月至2021年4月在该水库调查分析了鱼类物种组成、优势度及群落物种多样性和功能多样性。结果表明,共采集鱼类53种,分属于5目12科36属。其中,鲤形目(38种)种类最多,占调查物种数的71.69%,柘林水库上、中、下游库区分别采集到鱼类36、40和32种,各库区均以鲤形目鱼类为主,分别占采集物种数的72.97%、85.00%和75.00%。优势物种主要是䱗(Hemiculter leucisculus)、鳙(Aristichthys nobilis)和黄尾鲴(Xenocypris davidi),重要种主要是草鱼(Ctenopharyngodon idella)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳊(Parabramis pekinensis)、鲫(Carassius auratus)、蒙古红鲌(Erythroculter mongolicus)等。鱼类群落结构季节性差异大于空间格局差异,主要表现为秋季和冬季之间;生物多样性指数Margalef和功能丰富度指数在上游修河水域相对较高,鱼类物种多样性和功能多样性空间格局差异性大于时间尺度下的差异性。物种多样性与功能多样性的回归分析结果显示,功能丰富度与物种多样性指数之间存在显著的正相关关系;功能冗余度与各物种多样性之间呈现负相关关系,说明物种数的增加导致了库区鱼类功能丰富度的增加和功能冗余度的降低,而功能均匀度未发生明显的变化,主要原因为调查区域内拥有不同功能性状的鱼类群体之间在个体数比例上呈现不均匀分布的模式,这一结果预示着拥有较多物种的群落生态位重叠度相对较低,生态系统受干扰后的恢复能力较差。总体而言,保护鱼类生物多样性和维护生态系统的稳定性应该通过调控鱼类种群结构达到提高鱼类群落冗余度以及资源和生境可用性的目的。

    • 兰州市西固区大气污染对呼吸系统的健康效应

      2022, 42(11):4603-4616. DOI: 10.5846/stxb202106171604

      摘要 (26) HTML (25) PDF 7.44 M (93) 评论 (0) 收藏

      摘要:大气污染极易诱发各类呼吸系统疾病,对人体健康造成严重损害。运用Poisson回归的时间序列广义相加模型(GAM)和人群分层的分析方法,探究了2014-2018年兰州市西固区大气污染对呼吸系统的健康效应。结果表明:(1) PM2.5、PM10、SO2、NO2、O38h和CO对呼吸系统疾病的发生存在滞后效应,其浓度每升高10 μg/m3(CO升高1 mg/m3),在最佳滞后天数,疾病住院量分别增加1.06%、1.04%、1.10%、1.07%、0.97%和3.83%,气态污染物(SO2和NO2)暴露是诱发呼吸系统疾病的重要风险因素;(2) PM2.5、PM10、SO2和NO2对肺炎的影响最大,且对女性健康的危害稍高于男性,O38h对慢性阻塞性肺病的影响最大,且对男性患病的影响稍高于女性;(3)0-14岁儿童是呼吸系统疾病的易感人群,其次是≥65岁老年人群;(4)冬春季节是呼吸系统疾病的高发期,采暖期呼吸系统患病的滞后期比非采暖期提前了约2-6 d;(5) PM2.5、PM10和CO是呼吸系统疾病住院人数增加的独立危险因素,SO2暴露对不同分层结果的影响均最为显著。

    • 陕西省新型城镇化与生态环境协调度研究

      2022, 42(11):4617-4629. DOI: 10.5846/stxb202106031470

      摘要 (50) HTML (47) PDF 3.44 M (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:城镇化与生态环境之间相互影响、相互促进,两系统间耦合协调状态对于区域绿色可持续发展意义重大。以陕西省2005-2019年数据为例,在构建新型城镇化与生态环境系统评价指标体系的基础上结合耦合协调度模型、相对发展模型及面板向量自回归(PVAR)模型分析新型城镇化系统与生态环境系统间的耦合协调时空规律及互动关系。结果表明:(1)陕西省耦合协调度总体呈现"基本不协调-基本协调-中度协调"的演变规律。(2)各市耦合协调发展状态空间差异明显,2005年、2013年、2019年陕西省10个城市新型城镇化与生态环境耦合协调发展状态存在较大差异性,相对发展状态整体上由新型城镇化滞后状态发展为生态环境滞后状态。(3)脉冲响应图反映出新型城镇化与生态环境两系统间存在明显互动关系,前期生态环境受新型城镇化冲击的负向抑制作用,后期影响逐渐减小,受自身冲击较大,而新型城镇化发展前后期均主要受自身影响。本研究认为新型城镇化发展必须以生态为优先,在提高生态承载力的基础上,加速提升陕西省各区域空间人口等不同维度城镇化发展水平,从而实现高质量可持续的绿色发展目标。

    • 基于享乐价格-结构方程双模型的西宁城市湿地生态系统服务价值及影响因素研究

      2022, 42(11):4630-4639. DOI: 10.5846/stxb202108042132

      摘要 (55) HTML (50) PDF 3.98 M (57) 评论 (0) 收藏

      摘要:湿地为城市发展提供巨大的生态系统服务,但其被市场"认可"的经济价值难以准确评估。以青海省西宁市城市湿地为例,筛选房屋结构、可达性、环境、湿地等10个因子,采用享乐价格模型对110个湿地周边社区样点的因子数据(2020年)进行分析,定量分析城市湿地被市场"认可"的价值量。采用断裂点理论和加权Voronoi图模型方法等,分析了湿地生态系统服务价值的空间影响范围;构建了湿地生态系统服务价值影响因素的结构方程模型,探究了影响湿地生态系统服务价值的主要因素。结果表明:(1)2020年湟水城市湿地的总价值达到3.367亿元,约有54.3%的生态系统服务通过房产被市场转化;(2)湟水湿地单位面积的生态系统服务价值为151.916元/m2,生态系统服务价值由大到小排列:火烧沟(1.632亿元)>海湖湿地(0.710亿元)>宁海湿地(0.629亿元)>北川湿地(0.330亿元);(3)湿地生态系统服务价值占房产总价值的比例达到2.04%,位列10个因素中的第7位;线性函数模型结果显示,购买者对湿地的边际支付意愿是0.12元/m2,即购买者愿意为房产与湿地之间的距离每缩小1m而多支付0.12元。(4)购房者对湿地生态系统服务的支付意愿主要体现在文化服务上(47.19%)。

    • 基于空间规划情景的雄安新区生态系统休闲服务评估预测与驱动分析

      2022, 42(11):4640-4653. DOI: 10.5846/stxb202105171283

      摘要 (77) HTML (26) PDF 22.02 M (289) 评论 (0) 收藏

      摘要:雄安新区作为我国乃至世界智慧生态新型城市建设的重大探索和实践,生态和谐、绿色宜居是新区规划和建设的重要目标之一,城市生态系统为居民提供的生态休闲服务是实现该目标的重要保障与体现。随着新区的开发建设,其土地利用、空间结构、景观组分以及内部生态过程等都将发生巨大变化,这将对生态系统休闲服务供给能力的数量、质量以及可利用性产生复杂影响。从吸引力和可达性两个维度构建了新区生态系统休闲服务的评估模型,对2018年与2035年生态系统休闲服务的能力进行评估与预测,进一步利用地理探测器分析社会因子的驱动作用。研究结果表明:(1)2018年生态系统休闲服务综合指数为5.10,属于中等供给-可访问状态。其中,白洋淀湿地及周围绿带为高吸引力的集中区,可达性高的区域主要分布在雄州镇、安新镇、容城镇附近;(2)相比于2018年,2035年生态系统休闲服务综合指数增加了0.32,但区域整体仍属于中等供给-可访问状态。(3)雄安新区生态系统休闲服务的主要驱动因子从2018年的人口密度和GDP密度转变为2035年的GDP密度与第三产业占比。评估预测结果指示:在雄安新区未来生态系统休闲服务的建设中要特别考虑城镇化进程与经济发展所带来的影响,重点关注起步区的规划、白洋淀沿线交通设施及农田景观的发展。

    • 基于GIS的三峡库区生态风险评估及生态分区构建

      2022, 42(11):4654-4664. DOI: 10.5846/stxb202104080909

      摘要 (86) HTML (28) PDF 7.43 M (265) 评论 (0) 收藏

      摘要:快速城市化与土地利用变化导致的一系列问题不断影响着生态系统健康。开展生态系统服务供给和生态风险的空间量化研究,有助于科学管控区域生态用地,促进生态文明建设。采用GIS技术,利用生态系统服务价值核算模型、生态风险指数模型,研究了2000年以来三峡库区生态系统服务供给值和生态风险指数的时空演化特征,并利用Z-score标准化法进行生态功能分区构建。结果表明:(1)2000-2015年,三峡库区生态系统服务供给值总体变化较小,生态系统服务以调节服务为主且林地供给值最高。高供给值区主要分布于湖北省夷陵区、秭归县和兴山县等植被覆盖度高的区域,低供给值区分布在库区西南部的渝中区、渝北区和沙坪坝区等人口密集区。(2)三峡库区生态风险值总体呈小幅上升趋势,"西高东低"的分布特征明显,生态安全逐步向中等风险类型转移,其中低、较低生态风险区占区域总面积的55%以上,高风险区主要集中在重庆市主城区。(3)研究期间4种生态分区变化程度较小,表明生态分区处于较为稳定的状态。高供给值-高风险区(Ⅰ)的分布连续性最差,低供给值-高风险区(Ⅱ)和高供给值-低风险区(Ⅳ)分布较为集中。对三峡库区生态系统服务供给、生态风险及生态分区的研究,可加强库区土地集约节约利用,保护生态用地,平衡库区经济建设与环境保护。

    • 海洋生物多样性损害与沿海地区经济增长关系实证研究

      2022, 42(11):4665-4675. DOI: 10.5846/stxb202105141269

      摘要 (37) HTML (22) PDF 1.39 M (123) 评论 (0) 收藏

      摘要:海洋生物多样性是海洋生态系统服务的基础,保护海洋生物多样性不仅对维持地球生态系统的功能至关重要,也与人类福祉密切相关。基于沿海11个省区生态系统亚健康程度指标和物种多样性损害指标,运用面板回归模型对中国沿海地区经济增长与海洋生物多样性损害的关系进行实证考察。研究结果表明:(1)海洋生态系统亚健康程度与沿海地区经济增长之间存在显著的线性关系,随着经济增长,典型海洋生态系统亚健康状态占比呈现出持续上升趋势。此外,实施排污费制度和建立海洋自然保护区有利于抑制海洋生态系统的恶化。(2)海洋物种多样性损害与沿海地区经济增长之间存在显著"倒U"型关系,随着经济增长,海洋物种多样性损害呈现先上升后下降的态势,转折点为人均GDP 45145元,目前海南省、广西壮族自治区、河北省未跨过转折点。此外,排污费制度有利于抑制海洋物种多样性损害,而沿海地区目前的产业结构加重了海洋物种多样性损害。根据实证分析结果,海洋生态系统健康尚未出现拐点,沿海地区经济增长如果建立在对生态环境破坏的基础上,则势必会造成生物多样性的损害。因此从规范海域利用方式,完善海岸生态保护红线划定,加强生态系统的监测与管理,保持绿色可持续的经济发展方式,引导沿海城市紧凑发展等方面提出保护和管理海洋生物多样性的建议。

    • 黄河流域农业生产活性氮排放及减排对策

      2022, 42(11):4676-4687. DOI: 10.5846/stxb202104231069

      摘要 (36) HTML (21) PDF 7.34 M (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:人口增长和城市化进程促使粮食和肉禽奶类食品需求不断增加,由此带来的农业生产活性氮(Nr)大量排放对生态环境及人类健康的影响日益加剧。黄河流域作为中国的粮食主产区,农业生产活动强度高,为研究其Nr排放规律,采用排放因子法估算2000、2005及2010年黄河流域内9省(区)农业生产不同形态Nr的排放源。结果表明:①黄河流域9省(区)中,农业生产Nr排放量最大的为河南省,最小的为四川省,河南省Nr排放量是四川的8倍。②4种形态Nr排放量从大到小依次为Nr-wp (排放到水体的Nr)、NH3、N2O和NOx。化学氮肥施用和畜禽散养是NH3排放的最主要贡献源,其次是规模化养殖和放牧饲养,四者贡献率达85%以上。农田作物系统径流、淋洗以及畜禽养殖流失淋洗对Nr-wp排放的贡献率各占1/3左右。四季非蔬菜旱地和畜禽养殖是N2O排放的主要来源,其贡献率之和大于66%。③黄河流域内9省(区)单位农业GDP、单位耕地面积、单位农村人口Nr排放强度最大的均为青海省,单位农业GDP和单位农村人口氮排放强度空间分布基本呈上游 > 中游 > 下游的格局,单位耕地面积氮排放强度呈上游>下游>中游的格局。9省(区)单位农业GDP氮排放强度均呈减缓趋势,单位耕地面积和单位农村人口氮排放强度呈稳定或增长趋势,内蒙古各类排放强度变动指数均最大。通过分析黄河流域农业生产Nr排放源及排放强度,因地制宜、分类施策地提出Nr减排对策,为改善黄河流域生态环境、开展Nr排放控制基础研究和控制技术实验、制定相关政策文件、实现黄河流域农业生产高质量发展提供科学依据。

    • 人类足迹对东北虎豹国家公园景观破碎化的影响

      2022, 42(11):4688-4702. DOI: 10.5846/stxb202105311429

      摘要 (181) HTML (35) PDF 26.84 M (132) 评论 (0) 收藏

      摘要:探讨人类活动对东北虎豹国家公园景观破碎化的影响,对于掌握东北虎豹保护与人类发展之间的矛盾,优化虎豹栖息环境具有重要意义。基于人类足迹理论构建适地化的人类足迹指标体系,结合景观格局分析、回归分析、GIS空间分析等方法,从全局和局部两个角度探讨了各人类足迹指标对东北虎豹国家公园及核心保护区、一般控制区(虎豹潜在栖息地)、一般控制区(人口聚集区)三大管控分区景观破碎化的影响范围及其空间分异特征。结果表明:(1)虎豹公园内较高、高度景观破碎化区域占公园全域面积的8.96%,且主要分布在一般控制区(人口聚集区)中,占比高达60.54%;(2)从公园全域来看,对景观破碎化的影响从高到低的人类足迹指标依次为土地利用状况,交通可达性、人口密度、工矿活动,夜间灯光强度与景观破碎化的相关性不显著;(3)从各管控分区来看,核心保护区、一般控制区(虎豹潜在栖息地)与公园全域具有相似的规律,而在一般控制区(人口聚集区)中,工矿活动的影响程度上升到第二位;(4)从区域上占主导的人类足迹指标来看,以土地利用状况影响为主的区域最为广泛;以交通可达性影响为主的区域分布在春化镇、大肚川镇、春阳镇周边地区;以人口密度影响为主的区域分布在罗子沟镇、复兴镇周边地区;以工矿活动影响为主的区域最小,分布在工矿业较为集中的罗子沟镇周边地区。

    • 三峡库区低山丘陵区多尺度景观指数响应及适宜粒度

      2022, 42(11):4703-4717. DOI: 10.5846/stxb202106081511

      摘要 (50) HTML (37) PDF 3.05 M (73) 评论 (0) 收藏

      摘要:景观格局具有典型的空间异质性和尺度依赖性。在对景观格局进行分析研究时需跨越多个尺度,空间粒度大小在尺度聚合分析中至关重要。三峡库区低山丘陵区斑块破碎、景观格复杂性显著、景观格局特征及尺度变异规律仍待明确,本文以三峡库区秭归县为研究区,设定1-400m内23个粒度梯度水平,定量评估县域、乡镇以及小流域不同幅度上的景观格局指数以及拟合函数,探讨多空间幅度景观格局指数随粒度大小的变化特征。基于景观指数的粒度效应特征和拟合函数的曲线特征(最大曲率点、极值点),明确适宜不同幅度的山地景观格局指数研究的粒度阈值,以揭示库区低山丘陵区景观结构的复杂性和变异性。结果表明:不同景观指数对空间粒度变化和空间幅度变化的响应存在差异,不同景观指数的空间粒度响应主要呈现增加、降低、波动和无明显规律变化的趋势,其中斑块密度、最大斑块面积等指数对斑块形状和大小的变化敏感,而多样性指数的粒度变化敏感度较低;部分指数如斑块密度、边缘密度、周长面积分维数等对空间幅度的变化并不敏感,而最大斑块面积、景观形状指数、散布与并列指数、分离度等指数对空间幅度的变化敏感,适合进行不同幅度适宜粒度阈值的推定;边缘密度、平均斑块大小、景观形状指数、蔓延度、相似邻接比例等多个景观指数可高度拟合曲线函数,通过拟合函数的曲线特征分析确定景观指数的变化转折点,降低人工判断的差异性;基于251个小流域、12个乡镇和秭归县的6072幅栅格数据的各景观指数变化趋势和变化转折点,综合各景观指数的转折变化点,得出小流域、乡镇、秭归县景观格局分析的第一尺度粒度阈值分别为3m、4m、7m,第二尺度粒度阈值分别为50m、100m、100m,空间幅度越小则景观格局分析所需要的适宜粒度越小。

    • >封底
    • 封底

      2022, 42(11):4718-4718.

      摘要 (20) HTML (0) PDF 1.25 M (49) 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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