• 2022年第42卷第14期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >封面目录
    • 封面+目次

      2022, 42(14):0-0.

      摘要 (89) HTML (0) PDF 3.27 M (129) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >三江源国家公园承载力研究专栏
    • 三江源国家公园植被净初级生产力变化趋势及影响因素

      2022, 42(14):5559-5573. DOI: 10.5846/stxb202106131577

      摘要 (297) HTML (86) PDF 16.85 M (596) 评论 (0) 收藏

      摘要:净初级生产力(NPP)是评估全球气候变化和人类活动下生态系统状况、过程和机制的重要指标之一。研究以中国首批国家公园之一的三江源国家公园为对象,利用GLOPEM-CEVSA耦合模型,以1981-2018年空间插值的气象数据和基于遥感反演的FPAR数据为输入,分别估算仅气候驱动的潜在NPP (NPPCL)和气候遥感共同驱动的现实NPP (NPPRS),以二者之差厘定人类活动影响的NPP (NPPHA),进而探究全球气候变化下人类活动的影响。结果表明:(1)三江源地区NPPRS多年均值为309.70 g C m-2 a-1,占NPPCL的61.65%。其中,黄河源、长江源和澜沧江源园区NPPRS分别为249.88 g C m-2 a-1、140.18 g C m-2 a-1和330.55 g C m-2 a-1。(2)全区NPPRS以2.00 g C m-2 a-1速率显著增加,高于NPPCL(1.74 g C m-2 a-1),其中黄河源、长江源和澜沧江源园区NPPRS增长速率分别占各自NPPCL增长速率的89.13%、90.23%和77.43%,澜沧江源园区整体受人类活动影响最大。(3)气候影响方面,年降水、年平均日最高气温和年平均日最低气温共同可解释全区NPPCL和NPPRS年际变化的51%和73%,可分别解释黄河源、长江源和澜沧江源园区的48%和58%、52%和69%、42%和50%,其中气温对NPP年际变化趋势影响更大。(4)人类活动在大部分区域呈负影响,存在西北向东南负面影响增强的空间分布特征,但2000年前后人类活动对生产力变化趋势呈负影响的面积从79.12%降低到56.34%,NPP变化量从-71.41 Tg C降低到-38.72 Tg C,作为主导因子的变化范围从18.73%增加至38.76%,三江源地区生态保护与恢复等措施促进了植被生产力增加,但需进一步实施生态保护与恢复措施,这是一项长期而艰巨的任务。

    • 国家公园及周边地区人为扰动强度的时空变化与驱动因素——以三江源国家公园为例

      2022, 42(14):5574-5585. DOI: 10.5846/stxb202106131573

      摘要 (150) HTML (62) PDF 8.20 M (179) 评论 (0) 收藏

      摘要:科学评价国家公园及周边地区人为扰动强度及其影响,是提升各种人类活动空间监管准度的基本前提,对保障国家公园可持续发展和永续利用、牢筑国家生态安全屏障功能具有重要价值。以三江源国家公园为例,运用改进的人为扰动强度指数测算模型和人为扰动行为调查台账数据库,定量评估1980-2018年国家公园及周边地区人为扰动强度的时空变化过程,诊断影响一般扰动及失范扰动的驱动力与主要因素,探讨人为扰动监管存在的主要问题及优化建议。研究结果显示:1980-2018年三江源国家公园内人为扰动强度提升3.237%,长江源园区人为扰动强度显著低于澜沧江源和黄河源园区;2000-2010年人为扰动增长较为显著,而在2010-2018年趋于平稳,表明2010年以来生态保护措施和监管执法尺度更趋严格,并对三江源人为扰动过程产生明显遏制;以交通设施为主的基础设施建设、人口城镇化及原住民传统生产生活活动、游憩利用活动是人为扰动强度变化的主要驱动力;道路及沿线配套设施、原住民生活设施和水电设施建设是国家公园内失范人为扰动的主因。针对三江源国家公园及周边地区人为扰动驱动因素与监管问题,建议实施精细化用途分类分区管制、激活并规范市场化经营管理机制、营造净零排放绿色基础设施、健全游憩行为监管软硬件体系,塑造零扰动前提下的生态保护与利用互动关系。

    • 草地退化对三江源国家公园高寒草甸表层土壤有机碳、全氮、全磷的空间驱动

      2022, 42(14):5586-5592. DOI: 10.5846/stxb202106111566

      摘要 (127) HTML (50) PDF 5.59 M (152) 评论 (0) 收藏

      摘要:草地退化显著削弱了三江源高寒草甸的土壤肥力及生态承载功能,但空间尺度上的驱动强度和环境调控尚不清晰。在2020年7-8月,基于三江源国家公园高寒草甸典型分布区原生植被和退化植被的60个配对采样,研究表层(0-30 cm)土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量对草地退化的空间响应特征。三江源国家公园高寒草甸原生植被SOC和TN含量分别为(2.45±2.05)%(平均值±标准差,下同)和(0.25±0.20)%,配对样本t-检验的结果表明草地退化导致SOC和TN分别极显著(P<0.001)下降了44.0%和35.6%。TP对草地退化无显著响应(P=0.22)。原生植被的土壤C : N : P平均为59.6 : 6.2 : 1.0,草地退化导致化学计量值平均下降28.3%。一般线性模型的结果表明草地退化对SOC和TN及土壤生态化学计量特征的空间降低强度主要取决于纬度和海拔(P<0.01),与经度和土壤深度关系较弱(P>0.30),即低纬度高海拔的高寒草甸响应相对强烈。草地退化导致三江源国家公园高寒草甸土壤碳氮损失严重,降低了土壤生态化学计量。研究结果可为三江源退化高寒草甸土壤营养功能的治理和恢复提供理论支撑。

    • 三江源国家公园表层土壤有机碳和全氮密度的特征评估和等级区划

      2022, 42(14):5593-5602. DOI: 10.5846/stxb202106111565

      摘要 (63) HTML (34) PDF 7.64 M (100) 评论 (0) 收藏

      摘要:三江源国家公园是青藏高原生态屏障的核心单元,准确评估其土壤碳氮特征是区域生态功能认知和分区管理的重要基础。基于54个样点调查数据,结合高程、坡度、坡向及2000-2018年的年均气温、降水、归一化植被指数等生态因子,采用增强回归树模型研究了三江源国家公园表层(0-30 cm)土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)密度的空间格局和等级区划及储量特征。结果表明三江源国家公园SOC密度和TN密度分别为(5.41±3.12) kg/m2(平均值±标准差,下同)和(0.57±0.27) kg/m2,其空间变异均主要受降水和归一化植被指数影响。澜沧江源园区和黄河源园区SOC和TN密度分别为(9.39±0.89) kg/m2和(0.92±0.09) kg/m2、(8.26±2.33) kg/m2和(0.80±0.20) kg/m2,约为长江源园区的2倍。SOC和TN密度等级在澜沧江源园区呈现出中心高周围低的特征,在黄河源园区和长江源园区分别表现出从北到南和从东南到西北逐渐降低的格局。三江源国家公园SOC储量和TN储量分别为0.60 Pg和0.06 Pg,其中澜沧江源园区、黄河源园区、长江源园区的储量占比分别约为20%、20%和60%。三江源国家公园SOC储量和TN储量均主要集中在高寒草甸和高寒草原,二者累计占比约为90%,是区域生态功能的主要载体和管理规划的重点对象。研究结果可为三江源国家公园的功能评估和分区管理提供参考依据。

    • 三江源地区季节冻土时空格局及影响因子

      2022, 42(14):5603-5615. DOI: 10.5846/stxb202108172267

      摘要 (65) HTML (35) PDF 23.40 M (342) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据三江源地区21个气象台站的最大冻土深度、气温、降水观测数据和欧洲中心再分析资料,利用旋转经验正交分解等方法对1981-1010年三江源地区季节最大冻土深度(MFSD)的时空分布特征进行了分析,并探讨了季节冻土与气候因子之间的关系,结果表明:(1)40年来三江源地区平均MFSD为136.66cm,空间分布呈现出以玛多站最大中心值(218.85cm),向四周递减的分布特征。(2)40年平均变率空间分布和旋转正交经验分解第一模态时间系数均表现出三江源地区MFSD呈现明显下降趋势,季节冻土层明显减薄,平均MFSD递减率为0.51cm/a。(3)表征热力状况的气候因子中,湿润指数、气温和降水是影响三江源地区季节冻土较为重要的气候因子。(4)三江源地区季节冻土的关键区在东北部,MFSD典型高值年有1983年等4个年份;典型低值年有1988年等7个年份。通过对500hPa位势高度场典型高值年、低值年合成分析,季节冻土典型高(低)值年,北半球500hPa位势高度场负(正)异常;同时,南亚高压负(正)异常,其范围偏小(大),强度偏弱(强),温度场中心温度更低(高),对应三江源地区应季节冻土更厚(薄);研究结果可为三江源地区开展冻土保育、退化湿地修复、退化草地近自然恢复等生态环境保护治理技术研发和示范提供气象支撑,为揭示土壤-大气互相影响的机制,应对气候变化,建设三江源国家公园提供理论依据。

    • 三江源区近60年不同气候态极端气温事件时空分布特征

      2022, 42(14):5616-5629. DOI: 10.5846/stxb202108172265

      摘要 (59) HTML (54) PDF 18.54 M (225) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用1961-2020年三江源区23个国家气象站点的逐日最高温度和最低温度资料,通过划分1961-1990年、1971-2000年、1981-2010年和1991-2020年4个气候态(分别记做第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ气候态),分析不同气候态中极端高温和极端低温事件的阈值、频次和强度的时空分布特征并探索其变化原因。空间分布上,极端温度阈值基本表现为海拔越高阈值越低且东西向逐渐降低,不同气候态存在一定的非对称性增温的特征。极端高温频次和强度的空间分布区域性和规律性均优于极端低温,表现为第Ⅰ、Ⅱ气候态自西向东递减,第Ⅲ、Ⅳ气候态自西向东递增的径向空间分布特征;时间变化上,极端高温频次和强度均呈现弱增加-迅速增加-增速放缓的整体增加趋势,而极端低温不同气候态中频次和强度时间变化趋势特征并非全部一致,表现为频次显著增加极端性降低-频次增加极端性增加-频次显著减少极端性显著降低,极端性的下降与三江源区生态保护政策的实施保持一致。进一步归因分析后发现,极端气温与多个环流系统遥相关且存在较好的因果关系,国省碳排放也对极端气温时间序列变化有较好的滞后响应。

    • 青海三江源区高寒植被地表反照率变化及其辐射温度效应

      2022, 42(14):5630-5641. DOI: 10.5846/stxb202106281714

      摘要 (55) HTML (50) PDF 15.27 M (119) 评论 (0) 收藏

      摘要:地表反照率是影响地表辐射收支与能量平衡的重要地表物理参数,是区域和全球气候变化研究中的一个关键要素。以三江源为案例区,基于2001-2018年生长季(6-8月)中分辨率成像光谱仪(MODIS)地表反照率(MCD43C3)产品,以及同期气候和植被指数数据,应用随机森林回归算法量化植被和气候对地表反照率时空变化的影响分析了土地利用/覆被变化导致的地表辐射特性参数(地表反照率)的改变引起的辐射温度效应。结果表明:三江源区域生长季地表反照率在空间上呈自东南向西北递增的特征,其均值为(0.163±0.027),集中分布在0.12-0.18。长江源园区、黄河源园区以及澜沧江源园区地表反照率差异较大,分别是(0.177±0.036)、(0.153±0.037)和(0.156±0.002)。从年际变化来看,研究区地表反照率以每10年(0.152±0.763)%速率不显著下降(P=0.47),但其变化趋势存在明显空间分异,其中显著减少(增加)的区域占8.4%(1.9%),长江源园区、黄河源园区以及澜沧江源园区以不同速率下降,分别为每10年下降(0.078±0.900)%、(0.215±0.740)%、(0.152±0.450)%。三江源地表反照率时空变化受气候和植被因子双重影响,而植被因子是主导因子。在气候因子中,最高气温对地表反照率年际变化的影响最大,其次是降水,影响最小的是最低气温。生长季地表反照率变化的辐射温度效应总体上表现为辐射增温效应,值为(0.11±0.42)℃,空间上既有增温效应,也有降温效应。植被覆盖度、地表反照率与辐射温度效应间为正反馈,生长季草地覆盖度增加(降低),地表反照率减少(增加)引起辐射温增(降温)效应。统计分析表明高寒退化植被恢复对区域地表反照率影响引起了辐射增温效应,需对该问题予以更多关注,建议开展进一步的观测和模拟研究,以更深入地揭示高寒草地生物地球物理过程和机制。

    • 三江源国家公园游憩承载力模拟仿真研究

      2022, 42(14):5642-5652. DOI: 10.5846/stxb202107141894

      摘要 (40) HTML (32) PDF 5.49 M (79) 评论 (0) 收藏

      摘要:游憩承载力评估与预测是国家公园游憩规划与动态管理的重要工具。采用系统动力学模拟仿真软件Vensim_PLE,构建三江源国家公园游憩承载力系统动力学模型,包括资源空间、生态环境、社会经济、社会心理4个子系统。以2015-2035年为系统仿真区间,模拟了原始情景、社会驱动模式、生态保护优先模式、协调发展模式4种情景下各子系统的发展演化趋势,为三江源国家公园游憩规划与管理提供参考。结果表明:(1)原始情景模式下,三江源国家公园游憩承载力呈先增后降的趋势,在2031年面临游憩承载力超载风险,在加大游憩设施投入的社会驱动模式下,游憩承载力将有所提升,但2031年后提升效果微弱。(2)生态保护优先模式通过提高污染治理能力和适度控制游客规模,游憩承载力有所提升,并将游憩承载力超载风险由2031年延迟至2033年。(3)协调发展模式下,生态环境承载力和资源空间承载力缓慢上升,在4种模式中均为最高值,游憩承载力也达到最大值,游憩承载力超载的风险由2031年延长至2035年以后。对国家公园游憩承载力的模拟预测,可为合理及时调控提供科学参考,有利于三江源国家公园生态保护与游憩质量提升。

    • 生态系统游憩服务功能维度及其形成——以三江源国家公园为例

      2022, 42(14):5653-5664. DOI: 10.5846/stxb202107262017

      摘要 (63) HTML (32) PDF 2.06 M (92) 评论 (0) 收藏

      摘要:已有研究主要从规模角度分析生态系统游憩服务,较少分析其结构。结合生态系统服务理论与旅游体验理论,基于旅游者的生态体验提出生态系统游憩服务功能维度的理论模型,并以三江源国家公园为案例区,采用问卷调查搜集数据,运用因子分析与结构方程模型分析数据、验证假设。研究表明,生态系统游憩服务包括美感体验、游憩机会与适宜环境3个功能维度,其形成受到地形、地表覆被、独特景观、景观格局、植被、保护地空间类型、天气与海拔等要素的影响。在不同区域,由于生态要素条件、旅游者对生态要素与各功能维度的感知和态度存在区别,生态系统游憩服务结构呈现出功能和结构差异性。研究解析了生态系统游憩服务的功能维度,深化了生态系统游憩服务研究,有助于完善生态系统游憩服务理论,优化生态要素管理方式。

    • 基于多源数据的三江源国家公园土地生态安全综合评价

      2022, 42(14):5665-5676. DOI: 10.5846/stxb202107061802

      摘要 (65) HTML (30) PDF 8.80 M (96) 评论 (0) 收藏

      摘要:开展国家公园尺度的土地生态安全综合评价,对优化三江源国家公园土地利用管理规划、加强生态网络建设具有重要借鉴价值。在"压力-状态-响应"(PSR)理论框架中融入草地退化指数、冻土稳定型分布、生态系统服务价值和景观生态脆弱性等指标,分析三江源国家公园土地生态安全状况及其主导因素。研究表明:(1)三江源国家公园景观生态脆弱性整体较低,不同园区景观生态脆弱性指数略有差异,长江源园区为中等脆弱区,黄河源园区脆弱性次之,澜沧江源园区景观生态脆弱性优于其他两园区。(2)三江源国家公园整体土地生态安全状况为较不安全,其中,长江源园区、澜沧江源园区以较不安全区等级为主、临界安全等级次之,黄河源园区临界安全及以上等级的面积比重为93.94%。(3)土地生态较安全区和安全区分布于长江源园区中南部,以及黄河源园区南北两侧边缘区,较不安全区和临界安全区在长江源园区、澜沧江源园区以及黄河源园区交错且连片分布。(4)基于地理探测器模型的自然生态和社会经济影响因素识别结果显示,居民点密度、水网密度和景观生态脆弱性是影响三江源国家公园土地生态安全的主导因素,揭示了人类活动扰动程度与生态系统脆弱性对国家公园土地生态安全状况的综合作用。

    • 水生态保护目标制定的理论与应用

      2022, 42(14):5677-5691. DOI: 10.5846/stxb202105211325

      摘要 (64) HTML (28) PDF 14.67 M (114) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国目前处于生态环境管理的转型期,尚未形成统领水生生物、生物栖息地、水质与水量等要素的水生态保护体系。在总结相关水生态研究成果的基础上,梳理形成了基于水生态系统时空尺度和状态梯度效应理论的水生态保护目标制定构想与方法,分析了淡水生物完整性对自然地理要素、水环境压力、栖息地质量的响应机制,提出以水生态"功能分区-状态评价-问题诊断-目标预设-可达性评估-目标确定"为主线的水生态保护目标制定技术体系,研发了生物完整性评价、水生态保护目标预设和可达性分析等技术方法。以江苏省常州市为典型水生态功能区应用案例,验证了技术体系的适用性与可行性,取得良好的应用效果。水生态保护目标制定理论和方法方面的研究探索可为全国相关工作提供参考依据。

    • “双碳”目标下东北三省水-能源纽带关系及网络特征分析

      2022, 42(14):5692-5707. DOI: 10.5846/stxb202109222653

      摘要 (55) HTML (38) PDF 28.06 M (95) 评论 (0) 收藏

      摘要:厘清水-能源联动关系,优化水-能源消费结构是实现"碳达峰、碳中和"的首要途径。构建区域资源-经济投入产出模型,以2017年为基准年对东北三省水资源和能源消耗进行测算,并通过展布虚拟水-能源足迹的空间转移变化,分析部门资源流通状况,在此基础上耦合多源数据构建水-能源系统生态网络分析模型,探究水-能源网络耦合特征。结果显示:(1)2017年东北三省直接水资源消费总量为561.97亿m3,能源隐含水总量为30.48亿m3,水资源隐含能消费量为699.25万tce,直接能源消费量为40579.95万tce,虚拟水足迹为474.13亿m3,虚拟能源足迹为54668.6万tce;(2)虚拟水足迹部门转移变化为:辽宁省最大输入路径为食品制造及烟草加工业-农业,吉林省和黑龙江省输入路径则相反;虚拟能源部门转移变化中最大流通部门分别为:建筑业-第三产业/金属冶炼及制品业、采选业-化学工业。(3)水-能源网络循环率均低于40‰,竞争关系是水-能源网络效用矩阵关系中主流关系;在三省中,吉林省水-能源网络的协作性最优,生态网络处于更为稳定的状态之中;水-能源网络耦合后,各省虚拟资源网络共生指数呈现不同程度增长,对各经济部门影响正向效应显著;对比虚拟资源网络,各部门之间的水资源网络控制程度呈现不同程度的减弱,依赖程度普遍加深;能源网络方面部门间控制能力整体偏强,依赖程度总体呈减弱趋势。研究结果可为水能管理部门制定科学合理的用水用能决策提供参考依据。

    • 长三角城市群生态系统服务权衡强度时空演变及影响因素

      2022, 42(14):5708-5720. DOI: 10.5846/stxb202103260795

      摘要 (69) HTML (42) PDF 9.00 M (92) 评论 (0) 收藏

      摘要:人类活动扰动加剧了长三角城市群生态系统结构演变,从而导致不同生态系统服务之间冲突加剧。明晰城市生态系统服务权衡强度及其影响因素对经济社会发展与生态保护的双赢具有重要意义。基于InVEST模型分析长三角城市群2005年、2019年碳储存、粮食生产、生境质量、产水量和氮输出量生态系统服务时空格局演变,并利用相关性分析、均方根误差指数和冗余分析方法,测度权衡强度并揭示权衡强度演变的关键影响因素。结果表明:粮食生产分别与碳储存、生境质量和产水量之间,以及氮输出量与生境质量和碳储存之间,碳储存与产水量之间呈现出显著的权衡关系;权衡强度空间异质性显著的粮食生产与碳储存,粮食生产与产水量的权衡强度高值主要集中在北部粮食主产区和南部山区。氮输出与碳储存、碳储存与产水量之间的高强度权衡关系主要位于南部地区。粮食生产与生境质量以及氮输出与生境质量的高强度权衡区域多集中在社会经济快速发展地区。长三角城市群生态系统服务权衡强度受多个因素共同作用,其主要影响因素包括坡度、林地覆盖率、农田覆盖率、降雨、气温、建设用地率等。

    • 交通通达度对生态系统健康的影响——以长江中游城市群为例

      2022, 42(14):5721-5733. DOI: 10.5846/stxb202101230245

      摘要 (56) HTML (32) PDF 16.91 M (7461) 评论 (0) 收藏

      摘要:完善的交通基础设施网络是形成高度同城化和高度一体化城市群的前提和基础,科学探测城市群地区交通通达度对生态系统健康状况的影响机理对城市群地区生态系统保护以及区域可持续发展具有重要实践意义和价值。基于多源数据分别测度了1995-2015年长江中游城市群交通通达度以及生态系统健康水平,并借助双变量空间自相关与空间回归模型从全局和局部的角度揭示了交通通达度对生态系统健康的影响机理。研究结果显示:(1)研究期间长江中游城市群生态系统健康状况总体呈现降低态势,山区生态系统健康水平显著高于平原地区;(2)双变量空间自相关分析结果显示交通通达度和生态系统健康水平之间存在显著的空间依赖性,二者之间主要的关系类型包括低交通通达度水平-低生态系统健康水平、高交通通达度水平-低生态系统健康水平和低交通通达度水平-高生态系统健康水平三种类型;(3)空间回归结果显示交通通达度的增加会导致生态系统健康状况的恶化,而且交通通达度对生态系统健康的影响具有显著的空间异质性。研究发现可以为长江中游城市群地区生态系统健康保护宏观调控政策制定以及差异化管控政策制定提供科学依据。

    • 生态系统服务簇空间演变轨迹及其社会-生态驱动的地理探测——以大连市为例

      2022, 42(14):5734-5747. DOI: 10.5846/stxb202108292431

      摘要 (69) HTML (80) PDF 17.77 M (113) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务簇是多种生态系统服务的组合,明晰生态系统服务簇及其自然-社会经济驱动因素,对生态系统服务内部相互依赖机制识别、实现多种生态系统服务间良性互动具有重要意义。目前生态系统服务簇的识别已得到广泛应用,但对多种生态系统服务之间交互作用的动态过程与影响机理的认识还不够深刻。针对目前多种生态系统服务间交互作用动态演化分析及其社会-生态驱动机理研究不足的现状,以我国北方沿海重要中心城市——大连市为例,选取食物供给、水源涵养、固碳释氧、土壤保持、生境质量和景观美学6种关键服务。采用Spearman相关性分析方法探究生态系统服务权衡与协同关系,借助自组织网络方法识别生态系统服务簇,进一步分析多种生态系统服务间交互作用的时空分异特征,运用地理探测器探究其空间分异影响因素。结果表明:①食物供给与土壤保持存在极显著的权衡关系(r=-0.45),土壤保持与景观美学存在极显著的协同关系(r=0.50)。②2005-2015年大连市生态保育簇空间格局较稳定,水源涵养簇、食物供给簇与服务枯竭簇之间轨迹变化明显,城市扩张与服务枯竭簇演变具有一致性。③高程、归一化植被指数是影响生态系统服务簇空间分布的关键自然因素,而土地利用强度指数与地均GDP是影响其空间格局演化的主要社会经济因素。不同因子间交互作用会强化对生态系统服务簇空间分异特征的解释,特别是社会经济因子与自然因子间的交互作用对服务簇空间格局演化过程具有显著影响。开展基于服务簇的生态系统服务交互关系研究,可以为区域制定针对性保护规划提供科学依据。

    • 结合生态系统服务供需和人类福祉的区域规划

      2022, 42(14):5748-5760. DOI: 10.5846/stxb202107101858

      摘要 (70) HTML (69) PDF 9.03 M (120) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务与人类福祉的和谐关系是区域规划的基石。现有的区域规划较少同时考虑生态系统服务的供需和流域居民的福祉差异。以城市化流域——官厅水库流域为例,应用改进后的CASA模型、IPCC清单法、SolVES模型和问卷调查量化食物供给、碳固持和文化服务以及人类福祉,再结合服务的供需关系及人类福祉水平开展聚类分区,并针对各区情况提出规划建议。结果显示,官厅水库流域内食物供给和文化服务供大于求,而碳固持服务供不应求。流域福祉位于中等水平,分值为3.44(满分5分)。其中,居民的基本物质需求分值最高(3.64),收入分值(3.00)明显低于流域整体水平。除此之外,居民认为供水、医疗条件和收入这些福祉要素仍有待改善。流域可分为城市发展区、城郊休闲区、生态涵养区和文化建设区。在各区需采用因地制宜的方式,通过增大植被覆盖面、开展文旅产业和推动冰雪项目等形式,提高居民生活质量和维持区域可持续性。

    • 国家重点生态功能区城市与毗邻非生态功能区城市绿色发展水平测度与时空差异

      2022, 42(14):5761-5777. DOI: 10.5846/stxb202107051790

      摘要 (31) HTML (26) PDF 7.89 M (56) 评论 (0) 收藏

      摘要:以黑龙江省为主体的中国北方森林湿地生态功能区及毗邻地区作为实证研究区域,从绿色生产、绿色生活、绿色生态三个维度构建绿色发展水平测度指标体系,运用熵权-TOPSIS评价法、障碍度模型、趋势移动平均模型等方法,对2009-2018年期间长白山森林生态功能区、三江平原湿地生态功能区、大小兴安岭森林生态功能区及毗邻的非生态功能对照区绿色发展水平进行了动态测度和时空差异比较、评估了绿色转型发展速度、识别并分析了障碍因素作用,预测了绿色发展趋势水平。主要结论如下:①区域自然生态本底优质,但各功能区绿色发展水平相对较低,绿色指数均低于0.6;十年间各功能区绿色发展水平呈小幅上升趋势。城市间绿色发展整体水平的最大差距徘徊在0.16-0.17之间,呈微弱缩小态势。②从3个时间节点各功能区整体绿色发展空间格局上看,长白山森林生态功能区处于较高水平,三江平原湿地生态功能区水平偏低。大小兴安岭森林生态功能区绿色发展水平上升幅度较大,毗邻对照区则较小。高水平类型城市数量有所增加,由1个增加至3个,低水平地区数量下降,由4个下降至2个,并呈向高水平转变的趋势。③区域绿色转型效果总体不显著,转型速度缓慢未呈现显著的加速转型发展的态势。④相较绿色生态而言,绿色生活和绿色生产两个指标对城市绿色发展水平阻碍强度较大。⑤未来5年区域绿色发展水平将呈波动上升的发展趋势。强化创新驱动机制,提高绿色创新能力;完善基础设施建设,促进区域协同发展;加大人才资金投入,提高生态环境治理力度是全面推进区域绿色发展的重要举措。

    • 基于SWAT模型的汾河流域生态补水研究

      2022, 42(14):5778-5788. DOI: 10.5846/stxb202106291724

      摘要 (51) HTML (35) PDF 6.53 M (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着人类对于河流的开发利用日益增强,显著改变了河流的天然径流过程,生态供水不足成为流域生态系统健康的重要制约因素。以山西省汾河流域为研究区,基于天然和实测径流数据,利用SWAT模型分别模拟了流域近30年天然径流和近10年跨流域调水情况下现状径流过程,并在此基础上对流域各河道生态流量及现状径流量进行时空量化,探讨了不同生态流量标准下生态缺水量在时间和空间上的变化情况。研究结果表明:(1)汾河流域各河道生态流量时空差异明显,汛期(0.50-18.80m3/s)河道生态流量需求显著高于非汛期(0.05-1.81m3/s),总体分布特征为中下游干流远高于上游支流;(2)在Tennant法的不同生态流量标准下,汾河流域非汛期生态流量保障情况整体优于汛期,高频缺水区主要分布在支流,呈上下游分散分布;(3)在中等级生态流量标准下,流域约84%的区域能保障基本生态流量需求,关键缺水区为岚河、潇河、浮山县及浍河地区;(4)建议流域生态补水在时间上侧重汛期补水,空间上侧重高频缺水地区,基于流域生态缺水量时空分布特征分配跨流域调水资源,提高水资源利用效率。研究从时空上量化了跨流域调水工程实施后流域生态流量满足程度,可以为未来流域水资源管理提供有效指导。

    • 耦合InVEST-HFI-PLUS模型的生态分区规划与动态评估——以博尔塔拉蒙古自治州为例

      2022, 42(14):5789-5798. DOI: 10.5846/stxb202108202319

      摘要 (67) HTML (42) PDF 12.72 M (120) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态分区规划是平衡区域生态保护与发展建设,促进区域可持续发展的重要手段。以博尔塔拉蒙古自治州为例,通过耦合InVEST-HFI-PLUS模型,在评估研究区生境质量与人类足迹指数的基础上,进行生态分区规划。利用2005年与2020年两期土地利用数据,借助PLUS模型模拟自然发展与规划保护两种情景下研究区2035年的土地利用状况,并动态评估不同情景下的生态系统服务水平,对比分析不同情景的实际效益。结果表明:(1)研究区整体生境质量较好,有56%的区域生境质量等级为高;研究区人类足迹指数呈现四周低、中部高的分布格局。(2)综合生境质量与人类足迹指数,可以将研究区划分为重点保护区、重点修复区以及适度开发区三个生态管制分区,其中重点保护区面积占比为52.8%,重点修复区面积占比为42%,适度开发区面积占比为5.2%。(3)对2035年两种情景下的土地利用模拟与生态系统服务价值评估表明,规划保护情景下生态系统服务总价值较自然发展情景下提升4.16亿元,研究区生态条件有明显改善。

    • 半干旱区县域生态安全格局构建——以临洮县为例

      2022, 42(14):5799-5811. DOI: 10.5846/stxb202101220239

      摘要 (62) HTML (28) PDF 19.95 M (105) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态安全格局的识别与构建是保障半干旱区生态安全及可持续发展的重要途径。以西北内陆半干旱区黄土高原县级行政单位为研究对象,结合RS和GIS技术,在定量评估生态系统服务功能(生物多样性保护、水源涵养、土壤保持)和水土流失敏感性的基础上,识别生态源地,并利用最小累积阻力模型计算阻力面,构建临洮县生态安全格局。结果表明:(1)临洮县生态源地面积为243.79 km2,占全县总面积的8.55%,生态源地集中分布在南屏山林区、马衔山兰州军马场、太石镇的水源保护区以及沿洮河的河谷农业区。(2)临洮县生态安全缓冲区划分为高、较高、中、低水平生态安全区四个类别,分别占总面积的12.71%、47.81%、32.51%和6.97%,不同生态安全区应采取不同措施以保障区域生态安全。(3)识别的234条总长为493.56 km的生态廊道,185条总长为551.26 km的辐射通道,以及74个生态战略节点共同组成临洮县生态安全格局。研究结果以期为半干旱区县域尺度生态安全格局构建研究提供相关参考,也将为临洮县国土空间总体规划和城市用地合理布局提供重要指导。

    • 干旱区绿洲城镇景观生态风险时空变化分析——以张掖绿洲乡镇为例

      2022, 42(14):5812-5824. DOI: 10.5846/stxb202105111234

      摘要 (64) HTML (33) PDF 14.86 M (103) 评论 (0) 收藏

      摘要:科学评估与分析干旱区绿洲乡镇景观生态风险,对优化绿洲土地资源管控和维护干旱区绿洲生态系统稳定性具有重要现实意义。以张掖市绿洲乡镇为对象,基于土地利用数据和景观格局指数,结合ArcGIS空间分析功能,研究其景观生态风险时空特征及影响因素。结果表明:1987-2018年,耕地和建设用地变化明显,分别增加429.03 km2和236.26 km2;整体景观生态风险呈下降趋势,并呈"南北高、中间低"格局特征;各乡镇风险水平在空间上正向聚集,位于绿洲边缘地区的乡镇风险变化明显;人为活动干扰是近年风险水平变化的主要因素。研究成果可为西北干旱区绿洲生态保护与治理提供决策参考。

    • 基于多类型自然保护地整合优化的国家公园综合监测体系构建

      2022, 42(14):5825-5837. DOI: 10.5846/stxb202108192315

      摘要 (50) HTML (26) PDF 1.31 M (65) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着我国自然保护事业进入新时代,以国家公园为主体的自然保护地体系建设思路得以明确,以国家公园为代表的自然保护地监测工作也被赋予了更高的要求。监测在促进国家公园科学规划与管理中发挥着重要作用,国家公园管理目标的实现离不开可靠的监测数据和信息的支撑。我国的国家公园试点由各类型自然保护地整合设立,因此面临不同监测类型之间的整合,存在缺乏统一的监测指标体系、有效的监测数据管理、健全的监测实施机制等问题。在对各类型自然保护地整合优化的基本思路下,基于国外国家公园监测实践与经验,综合考虑我国自然保护地的监测现状和需求,从顶层设计出发,构建了以自然资源清查为基础、以生态监测为核心、以自然与人为干扰监测为辅助、以管理有效性监测为补充并服务管理有效性评价的国家公园综合监测体系。在此基础上,进一步提出由三级监测网络、监测数据管理、管理有效性评价三部分组成的国家公园监测实施机制。在国家公园监测体系构建方面进行了探索与尝试,以期为我国国家公园监测体系以及监测制度的建立提供有益参考。

    • 黄土丘陵区退耕小流域土壤有机碳分布特征及地形植被对其的影响

      2022, 42(14):5838-5846. DOI: 10.5846/stxb202107081840

      摘要 (68) HTML (28) PDF 13.69 M (102) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对黄土丘陵区退耕还林(草)工程实施20年固碳效果研究薄弱的问题,以典型退耕小流域为对象,在不同地形(峁坡、沟肩、沟谷)和植被类型(次生草地、撂荒山杏林、撂荒坡耕地)共布设147个样点采集0-100 cm土层样品并测定,以研究土壤有机碳(SOC)分布特征及地形、植被对其的影响。结果表明:小流域峁坡剖面(0-100 cm)土层SOC含量平均为2.43 g/kg。地形和植被类型对小流域SOC分布特征产生了重要影响:沟肩表层和剖面SOC含量均最高且显著(P<0.05)高于沟谷,但与峁坡无显著差异;次生草地表层(0-20 cm)和亚表层(20-40 cm) SOC含量均显著(P<0.05)高于撂荒山杏林和撂荒坡耕地。地统计学分析显示小流域0-20 cm土层SOC含量有最大块金值且块金系数为49.6%,即表层SOC具有最大块金效应且受到结构因素与随机因素共同影响;剖面SOC分布格局表现出与表层土壤相似的特征。总之,退耕还林(草)碳汇效应显著,且在地形和植被类型作用下呈现显著的空间异质性特征。

    • 不同土地利用方式土壤氨氧化微生物和反硝化微生物时空分布特征

      2022, 42(14):5847-5858. DOI: 10.5846/stxb202106011443

      摘要 (58) HTML (36) PDF 1.63 M (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究不同土地利用方式下氮循环相关微生物在不同土壤剖面的分布,可为认识和理解土壤氮转化过程提供科学依据。土壤氨氧化微生物和反硝化微生物在调节氮肥利用率、硝态氮淋溶和氧化亚氮(N2O)排放等方面有着重要作用。以北京郊区农田和林地两种土地利用方式为研究对象,分析土壤氨氧化潜势和亚硝酸盐氧化潜势在0-100 cm土壤剖面上的季节分布(春季和秋季),并通过实时荧光定量PCR方法表征土壤氨氧化和反硝化微生物的时空分布特征。结果表明,农田土壤氨氧化潜势、亚硝酸盐氧化潜势、氨氧化微生物和反硝化微生物丰度均显著高于林地土壤,且随土壤深度增加而显著降低。除氨氧化古菌amoA基因丰度在不同季节间无显著差异外,春季土壤氨氧化细菌(amoA基因)、反硝化微生物nirSnirK和典型nosZ I基因的丰度均显著高于秋季。土壤有机质、总氮、NH4+-N、NO3--N含量与氨氧化微生物和反硝化微生物的功能基因丰度显著相关。综上,不同土地利用方式下土壤氮循环相关微生物的丰度与土壤氮素的可利用性和转化过程紧密相关,研究结果对土壤氮素利用和养分管理提供了重要的参考依据。

    • 腾格里沙漠不同组成生物结皮特征及其对土壤酶活性的影响

      2022, 42(14):5859-5868. DOI: 10.5846/stxb202104221061

      摘要 (66) HTML (25) PDF 1.16 M (68) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物结皮在干旱半干旱地区生态系统中起着重要的作用。目前,有关生物结皮的存在对土壤酶活性的影响已有大量研究,而对生物结皮基本特征对土壤酶活性的研究较少。以流沙为对照,研究了不同组成生物结皮(藻结皮、地衣结皮、地衣-藓结皮、藓结皮)中以结皮厚度、叶绿素a含量、胞外多糖、胞外蛋白质及结皮中养分为特征的变化规律及其对结皮下土壤酶活性的影响。结果表明:(1)不同组成生物结皮的结皮厚度、叶绿素a、胞外多糖、胞外蛋白质、C、N、P、C/N、C/P、N/P的变化范围从藻结皮到藓结皮分别为:2.28-8.29 mm、1.79-8.05 μg/cm2、14.60-20.43 mg/kg、13.16-19.37 mg/kg、5.54-51.42 g/kg、0.44-3.36 g/kg、0.23-0.54 g/kg、9.62-15.32、24.07-94.98、1.92-6.23,且上述结皮特征均沿着藻结皮、地衣结皮、地衣-藓结皮、藓结皮方向显著增加(P<0.001),但胞外多糖和胞外蛋白质在地衣结皮、地衣-藓结皮和藓结皮间无显著差异(P>0.05);(2)相比于C和N,结皮的P含量具有较小的变异系数,且不同组成生物结皮的N/P均小于14,说明不同组成生物结皮均易受到N限制;(3)结皮下土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶活性在不同组成生物结皮呈增加趋势,但均随土壤深度的增加而减小;(4)生物结皮特征与结皮下土壤酶活性呈显著正相关。冗余分析显示,生物结皮的胞外蛋白质、C/N和P是影响结皮下土壤酶活性的关键影响因子,且胞外蛋白质含量的影响最大(解释量为92.2%)。

    • 不同治沙措施对荒漠绿洲过渡带植物群落与土壤因子的影响

      2022, 42(14):5869-5883. DOI: 10.5846/stxb202106201636

      摘要 (39) HTML (20) PDF 1.54 M (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:沙漠化是河西走廊荒漠绿洲过渡带土地退化的主要原因,科学合理的治沙措施能够有效控制风沙侵害,有助于植被-土壤系统的重建与恢复。多年来,治沙措施的研究主要集中在不同时间梯度下某种给定措施对植物群落及土壤的影响方面,对于同一时间段内不同类型措施产生的生态惠益尚缺乏足够认识。鉴于此,以流动沙地丘间地为对照,选取围栏封育+麦草沙障(Ge+Ws)、麦草沙障+人工梭梭(Ws+H)和尼龙沙障+人工梭梭(Nn+H)3种不同的治沙措施区为研究对象,通过群落学调查与土壤因子测定,研究了不同治沙措施影响下植物群落数量特征和土壤因子的变化规律与相互关系,并对各措施的生态效益进行了评价。结果表明:(1)植被方面,3种治沙措施影响下草本层和灌木层群落数量特征均呈增加趋势,其中Ge+Ws草本层恢复效果较佳,Ws+H和Nn+H灌木层恢复程度更明显;土壤方面,伴随植物群落的恢复,3种治沙措施均能大幅改善土壤全碳、全氮、有机质等主要养分,但同时对土壤水分带来负面效应,Ge+Ws、Ws+H及Nn+H的表层土壤含水量依次减少了37.99%、31.37%和35.94%。(2)结构方程模型显示,治沙措施通过直接影响灌木和草本群落间接改变土壤因子。灌木群落数量特征增加将显著降低土壤水分(P<0.001),但草本群落对土壤水分的负面影响在Nn+H中不显著,类似的,灌木群落是土壤养分增加的主要驱动力,而草本群落对土壤养分的积极效应仅在Ge+Ws中达到显著水平(P<0.05)。治沙措施影响下,灌木层和草本层间能够产生协同关系,这种关系在种植梭梭的Ws+H (P<0.05)及Nn+H (P<0.01)区域达到显著水平。(3)围栏封育+麦草沙障的优势在于草本群落物种多样性和生产力方面,适宜于流动沙丘中定植有原生灌木的区域;麦草沙障+人工梭梭与尼龙沙障+人工梭梭能够构建更为稳定的高生产力灌木群落,特别是尼龙沙障+人工梭梭,产生的生态效益更佳,应给予优先考虑。

    • 内蒙古大青山华北落叶松人工林乔木层碳密度年增量与气象因子的关系

      2022, 42(14):5884-5893. DOI: 10.5846/stxb202107101859

      摘要 (39) HTML (27) PDF 1.18 M (52) 评论 (0) 收藏

      摘要:以内蒙古大青山华北落叶松人工林为研究对象,通过树木年轮法和异速生长方程法,计算华北落叶松人工林生物量、碳密度及其年增量的年际变化,并分析碳密度年增量与气温、降水、湿度等气象因子的关系。研究发现:华北落叶松人工林碳密度随着林龄增加的变化曲线可用逻辑斯谛生长方程拟合,在1979-2016年,碳密度由1.05 t/hm2增加到76.83 t/hm2。华北落叶松人工林碳密度年增量存在显著的年际差异,总体上呈波动性的"慢-快-慢"趋势,碳密度年增量最高达到3.72 t hm-2 a-1,多年平均为2.05 t hm-2 a-1。华北落叶松人工林碳密度年增量与上年6月和当年6-8月的降水量显著正相关,与上年11月降水显著负相关;与上年11-12月、当年2月和12月的温度和大气相对湿度分别呈正、负相关;与上年7月、9月及当年8-9月的温度保持显著或极显著正相关。研究表明,温度、湿度和降水主要通过生长季的长短和土壤可利用水分及冬季的雪害冻害影响华北落叶松人工林的碳汇潜力,在未来该地区升温增湿的气候变化趋势下华北落叶松人工林的固碳潜力可能会增强。

    • 长白山阔叶红松林主要树种凋落叶分解速率及其与叶性状的关系

      2022, 42(14):5894-5905. DOI: 10.5846/stxb202107011754

      摘要 (50) HTML (21) PDF 1.30 M (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:阔叶红松林是我国东北地区地带性顶级森林群落,对维持区域生态系统稳定性具有重要作用。对阔叶红松林内主要树种凋落叶分解过程及影响因素进行研究,有助于增加长白山阔叶红松林生态系统的基础数据,为明确阔叶红松林的养分循环和物质流动提供依据。选取了长白山阔叶红松林内30个常见乔灌树种和16个凋落叶性状,采用野外分解袋法和室内样品分析等方法研究了长白山阔叶红松林内主要树种凋落叶分解速率及其与凋落叶性状的关系。1年的野外分解实验表明,30个树种的凋落叶重量损失率表现出较大差异。不同树种凋落叶的重量损失率在20.56%-92.11%之间,以红松(Pinus koraiensis)质量损失率最低,东北山梅花(Philadelphus schrenkii)质量损失率最高。不同生活型树种的凋落叶在质量损失率上存在显著差异,以灌木树种凋落叶的质量损失率最高,小乔木次之,乔木树种质量损失率最低。Olson模型拟合结果表明,不同树种凋落叶的分解速率k以红松最低,瘤枝卫矛(Euonymus verrucosus)最高,分别为0.24和1.64。不同树种分解50%和95%所需的时间分别在0.43-2.86年,1.83-12.37年之间。相关分析表明,凋落叶初始物理性状、化学性状均能反映凋落叶的分解速率。其中以凋落叶厚度、氮含量(N)、磷含量(P)、木质素含量、木质素与氮含量的比值(L : N)、木质素与磷含量的比值(L : P)与凋落叶分解速率k的相关性较高,说明利用凋落叶的某些物理、化学性状在一定程度上可以预测凋落物的分解速率。

    • 基于遥感与地理信息数据的科尔沁沙地生态环境状况动态评价

      2022, 42(14):5906-5921. DOI: 10.5846/stxb202004230977

      摘要 (78) HTML (36) PDF 44.20 M (110) 评论 (0) 收藏

      摘要:科尔沁沙地处于蒙古、华北与兴安植物区系交汇处,是蒙古高原向东北平原的过渡区,具有丰富的生物多样性,属于典型农牧交错区,亦是东北平原的重要生态屏障。建国以来,受全球气候变化以及城镇化扩张、草原开垦及过度放牧等多重因素影响导致该区生态退化,生态系统服务功能下降。为此,利用遥感和地理信息数据,采用综合评估的方法,对近30年该区重大生态修复工程的实施过程及修复效果进行科学评估,具有重要的理论与实践意义。研究结果表明:1990、2000、2010、2015、2020年该区生态环境指数分别为75.19、70.20、73.51、74.27和74.7,其生态环境的变化可大致分为3个阶段,即退化期(1990-2000年)、恢复期(2000-2010年)和稳定期(2010-2020年)。2000年后,多项国家重点生态工程的实施对生态环境的改善具有明显推动作用,即科尔沁沙地生态环保工程的保护成效显著。城市化进程加快和水资源短缺是该区生态环境改善的主要制约因素,生态保护和地下水资源利用工程的实施仍需加强。研究可为科尔沁沙地生态保护和修复提供科学依据和实践参考。

    • 格尔木长时间序列遥感生态指数变化监测

      2022, 42(14):5922-5933. DOI: 10.5846/stxb202104261102

      摘要 (48) HTML (22) PDF 14.27 M (62) 评论 (0) 收藏

      摘要:格尔木作为青藏高原重要的交通枢纽城市,其生态环境的可持续发展关系到该地区的经济繁荣与社会稳定。利用长时间序列的研究在节点选择方面缺少指向性,通常采用等间隔划分的方法来确定研究时间节点。基于此,通过Google Earth Engine (GEE)平台计算了格尔木近30年(1990-2019年)的遥感生态指数(RSEI),并使用非参数统计方法——Mann-Kendall突变检验,科学的确定研究的时间节点,再进一步分析格尔木生态环境时空变化并探讨其影响因素。研究表明:(1) RSEI可以有效地评价格尔木生态环境质量,30年间RSEI均值从0.38下降至0.33,生态环境整体呈退化趋势;(2)由突变检验确定1990、2001、2006、2015、2019年为研究的时间节点。各年份RSEI以较差为主,占总面积的45%以上,主要分布在柴达木盆地北部。RSEI等级变化以下降为主,2001年下降最为明显,2015年有所减缓;(3)受气候与人类活动不同程度的影响,格尔木RSEI变化趋势以下降为主,占区域总面积的89.73%,广泛分布在柴达木地区和唐古拉山地区,受气候因素影响较大;而变化趋势上升的仅占3.24%,主要分布在格尔木人类活动密集的市区、乡镇以及柴达木盆地成矿带,受人类活动影响较大。

    • 硅素分期施用对镉污染水稻光合特性及物质积累的影响

      2022, 42(14):5934-5944. DOI: 10.5846/stxb202102240510

      摘要 (27) HTML (20) PDF 1.89 M (79) 评论 (0) 收藏

      摘要:硅(Si)可有效提高水稻对镉(Cd)的抗性,但关于优化硅肥管理对水稻耐Cd性、光合及物质积累等响应机制尚不明晰。采用受污染的农田土壤,通过盆栽试验研究移栽期施Si (T)、拔节期施Si (J)、移栽和拔节期等量分期施Si (TJ)对Cd污染水稻光合作用及物质积累的影响,以不施Si (CK)为对照。结果表明:施Si可明显提高Cd污染下水稻净光合速率,延长叶片光合功能,促进叶片Si沉积,增加Cd在叶中的固定,减少其向籽粒转移。与CK相比,TJ处理在全生育期具有较高的光合速率,产量显著高于其他处理。T、TJ、J处理叶片细胞壁Cd的固持量分别增加11.45%、24.16%和30.15%,且叶片Cd更多以惰性形态(包括果胶和蛋白质结合态Cd、不溶解性磷酸Cd和残渣态Cd)存在,导致叶片Cd转移系数降低,T、TJ、J较CK分别降低33.91%、56.67%和52.16%。此外,主成分分析结果表明,3种Si处理对水稻耐Cd性和光合特性的综合影响大小为TJ > J > T。综合考虑Si调控光合作用、产量、叶片和籽粒Cd浓度的效应,推荐Si素于移栽期与拔节期分期施用。

    • 内蒙古大青山国家级自然保护区植被归一化指数时空变化及其与环境因子的关系

      2022, 42(14):5945-5955. DOI: 10.5846/stxb202108072161

      摘要 (63) HTML (28) PDF 10.20 M (105) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取2000-2020年MODIS影像的归一化指数(NDVI)数据及同期的气象数据,采用趋势分析、变异系数、相关分析等方法,从海拔、坡度和坡向的角度分析了内蒙古大青山国家级自然保护区生长季NDVI的时空变化特征,并进一步探讨了NDVI时空变化与气候因子的相关性。结果表明:(1)2000-2020年,内蒙古大青山国家级自然保护区植被总体覆盖状况良好且呈增长趋势,增长速率为0.058/10a;(2)保护区NDVI空间分布呈现出西部低、东部高的从西到东逐渐增加的特征。保护区生长季NDVI均值随着海拔的升高而明显增加,随着坡度的增加呈缓慢增加趋势,在不同坡向上,生长季NDVI均值大小依次为阴坡 > 半阴坡 > 半阳坡 > 阳坡;(3)从NDVI变化趋势分析来看,2000-2020年大青山自然保护区植被覆盖改善的面积占总面积的61.75%,其中,显著改善、极显著改善面积分别占总面积的41.13%、20.62%,基本保持不变的面积占总面积的38.17%,退化面积占总面积的0.07%。在空间分布上,NDVI显著、极显著增加的区域主要分布在保护区西部和东部,中部以变化不显著为主。保护区各功能区NDVI变化趋势看,NDVI极显著增加、显著增加面积百分比大小顺序为实验区 > 核心区 > 缓冲区;(4)2000-2020年,稳定性整体表现为"不同波动变化并存,较低、中等和较高波动变化居多,低波动和高波动变化面积占比相对较小"的特点,高波动变化区域主要分布在保护区西部、中部和实验区,人为影响和降水量是影响稳定性的主要驱动因素;(5)大青山自然保护区生长季NDVI与年均降水量以正相关为主,正相关面积比例达到99.79%,与温度相关性不显著为主,不显著面积占总面积的97.91%,降水量是影响大青山自然保护区植被覆盖的最主要气象因子。

    • 祁连山南麓高寒湿地生态系统呼吸季节、年际动态及影响因素

      2022, 42(14):5956-5965. DOI: 10.5846/stxb202108172274

      摘要 (46) HTML (19) PDF 1.78 M (57) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于青藏高原高海拔、低温的特殊环境,使得生态系统呼吸(RE)对气候变化的响应极其敏感,然而对高寒湿地生态系统长时间尺度上的RE动态特征及驱动机制的研究相对薄弱。以青藏高原东北部高寒湿地为研究对象,分析了基于涡度相关系统观测的高寒湿地2004-2016年的CO2通量排放动态及影响机制,对预测高寒湿地碳平衡对未来气候变化的响应具有重要意义。结果表明:高寒湿地在2004-2016年的月平均RE表现为单峰变化趋势,在8月达到峰值;年RE表现为逐年升高的趋势(P<0.05),年RE均值为(608.9±65.6) g C m-2 a-1;生长季RE约是非生长季RE的2.7倍,线性回归分析表明生长季RE (r2=0.66,P=0.001)、非生长季RE (r2=0.47,P=0.01)与全年RE呈极显著正相关。在月尺度上,分类回归树分析和线性回归分析表明土壤温度是月RE的最主要控制因素,暗示高寒湿地的土壤呼吸对整个生态系统的碳排放至关重要。在年际尺度上,生长季积温与生长季RE呈显著正相关(P<0.05),而生长季降水(PPT)与生长季RE呈显著负相关(P<0.05),非生长季气温(P<0.05)、PPT (P<0.05)与非生长季RE呈显著正相关,暗示未来温度的升高将会促进高寒湿地的CO2排放,而生长季、非生长季碳排放对PPT的差异化响应,暗示在分析高寒生态系统CO2排放对未来水热条件响应时需更加谨慎。

    • 近20年辽宁省植被动态特征及其对气候变化的响应

      2022, 42(14):5966-5979. DOI: 10.5846/stxb202109062513

      摘要 (73) HTML (45) PDF 18.72 M (98) 评论 (0) 收藏

      摘要:区域归一化植被指数(NDVI)变化特征对环境容量和生态发展方向有重要指示作用。基于SPOT/VEGETATION NDVI数据和ESA CCI-LC植被分类数据,利用Theil-Sen+Mann-Kendall、变异系数、Hurst指数和相关性分析方法,对辽宁省2000-2019年不同植被类型归一化植被指数时空变化特征和气候因子之间的响应关系进行分析。结果表明:(1) NDVI均值呈现从乔木到草原逐渐降低的趋势,不同植被类型在生长季具有不同的生长习性;(2)各植被类型都呈增加趋势,结合Hurst指数和Sen趋势,辽宁省36.26%的植被将趋于改善,约有61.51%的植被将趋于退化;(3)变异系数结果表明:所有植被类型中以乔木植被最为稳定,草原型植被最不稳定。(4)辽宁省各植被类型NDVI与降水显著正相关,与气温相关性相对较低。结果可为辽宁省生态评价和碳循环研究提供植被覆盖动态参考。

    • 黑龙江省老爷岭南部穆棱林区马鹿种群分布数量及生境适宜性评价

      2022, 42(14):5980-5989. DOI: 10.5846/stxb202109172622

      摘要 (82) HTML (28) PDF 13.70 M (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:开展野生动物种群分布数量和生境适宜性评价研究是制定物种科学保护决策的基础和关键。以东北马鹿(Cervus canadensis xanthopygus)为研究对象,于2015-2020年在黑龙江省老爷岭南部穆棱林区,采用大样方调查方法收集马鹿在雪地留下的足迹信息分析马鹿种群数量;通过相机监测、足迹链跟踪和大样方调查3种方法综合收集马鹿活动点信息,利用最大熵(MaxEnt)建模分析马鹿生境适宜性。马鹿种群分布数量研究结果表明,穆棱林区马鹿种群密度为(0.0645±0.009)只/km2,种群数量为47-61只,主要分布在研究地区南部的和平、龙爪沟和共和林场。生境分析结果表明:人为干扰因子中,居民区对MaxEnt模型的贡献率为44%,马鹿主要在距居民区距离约5 km和10-15 km的区域活动,在偏僻的林间小道和乡村道路马鹿生境适宜性较高,其对模型贡献率分别为16.8%和10.2%;植被因子中,在距常绿针叶林和针阔混交林距离4 km范围内,随距离增加马鹿生境适宜性逐渐降低。生境适宜性分析结果表明,研究地区马鹿适宜生境和次适宜生境面积为87.09 km2,仅占研究区域的10.39%,主要集中分布于研究区域的东南部,而西北部的适宜生境较少,且破碎化严重。研究认为,老爷岭南部穆棱林区马鹿种群密度低、数量少主要受马鹿种群基数小和适宜生境面积少两方面的限制。因此,在未来马鹿种群保护恢复的过程中,应有针对性地加强对马鹿重点分布区域西南部和西北部的生境恢复,西南部生境修复有利于研究地区与吉林省天桥岭林区2个隔离分布区之间马鹿种群进行基因交流,西北部生境修复有利于增加马鹿种群恢复需求的适宜生境面积。对穆棱林区马鹿种群实施保护和对关键区域不适宜生境进行修复意义重大,亦为满足该区域分布的东北虎(Panthera tigris altaica)和东北豹(Panthera pardus orientalis)对猎物资源的需求有着重要意义。

    • 大兴安岭南段马鹿生境适宜性分析与生态廊道构建

      2022, 42(14):5990-6000. DOI: 10.5846/stxb202109062517

      摘要 (76) HTML (24) PDF 11.09 M (110) 评论 (0) 收藏

      摘要:构建生态廊道在缓解生境破碎化对生物多样性的影响、维持濒危物种的遗传多样性、维护自然生态系统结构完整与功能稳定方面具有重要作用。以内蒙古大兴安岭南段分布的马鹿(Cervus elaphus)种群为研究对象,利用MaxEnt模型对其生境适宜性进行分析,并利用最小累积阻力模型构建潜在生态扩散廊道,探讨大兴安岭南段区域隔离马鹿种群的栖息地连通方案。结果显示,马鹿栖息地呈破碎化状态,种群有明显的隔离分布趋势,现有适宜栖息地具有海拔较低(800-1200 m)、坡度较缓(<15°)、靠近水源、植被类型多为靠近山林的灌丛或草地等特点。所构建12条生态廊道具有经过河流浅水节段、远离村落等特点,便于落实栖息地生态恢复管理措施。研究从区域尺度综合分析了大兴安岭南段马鹿栖息地现状及连通性,有助于优化适宜栖息地格局,促进马鹿扩散和栖息地连通,为该物种隔离种群及其栖息地保护规划提供现实指导和基础资料。

    • >专论与综述
    • 中国植被地理学:从传统植被地理学到功能植被地理学

      2022, 42(14):6001-6015. DOI: 10.5846/stxb202201270262

      摘要 (90) HTML (28) PDF 1.08 M (140) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文回顾总结了我国植被地理学发展的历史,展望了其从传统植被地理学到功能地理学的未来研究趋势。作为研究植被地理分布规律的一门科学,植被地理学在我国经历了与社会经济发展密切相关的四个阶段:早期起步阶段,主要是新中国成立前(1920年代-1949)的植物地理学和植被地理学的零星工作;初期成长阶段,主要是新中国成立后至改革开放前(1949-1980)的传统植被地理学研究;中期迅速发展阶段,主要包括改革开放后至经济迅速发展时期(1980-2000),在全球气候变化国际研究背景下的植被地理学研究;近期转型与拓展阶段,主要是国民经济平稳发展及信息时代(2000-至今),面向全球环境变化的植被地理学研究的纵深发展。经过近百年的发展,在植被综合区划与生态功能区划、中国植被分类系统订正、中国植被图与植被志编纂、古植被地理学、植被地理模拟预测与情景分析、植物功能性状和生态化学计量学的功能植被地理学等6个方面取得了可喜成果。今后,需要在以下4个方面开展更广泛的精细与纵深研究:加强更多精细化的植被地理学研究,编纂新一代中国植被图与中国植被志;深入开展人类干扰的植被地理学研究;以植物性状研究为契机,拓展宏观功能植被地理学研究;交叉融合谱系植物地理学,开展长期功能植被地理学研究。

    • 城市韧性概念、影响因素及其评估研究进展

      2022, 42(14):6016-6029. DOI: 10.5846/stxb202107121874

      摘要 (80) HTML (42) PDF 2.22 M (115) 评论 (0) 收藏

      摘要:在城市化快速进程中,不确定性的多元干扰对城市发展造成威胁,如何增强城市吸收、抵御、适应与学习能力是亟待解决的热点议题。韧性城市作为城市应对不确定性风险的新兴理念范式,对提高城市韧性水平与应变能力具备指导意义。对韧性概念进行辨析,阐述了城市韧性的概念,并提出多要素融合、多能力转变与多时空尺度的城市韧性概念见解。基于所提出的城市韧性概念,从过程化视角系统总结了多元干扰、城市系统状态、城市应对能力对城市韧性的影响。对单领域和多领域评估进行梳理,针对基于城市韧性要素、韧性特征、韧性实现过程的三种评估指标进行具体探讨,总结与比较了定性和定量的城市韧性评估方法。基于上述分析,提出当前存在缺乏城市如何实现韧性的研究、评估指标较少关注组织要素、多干扰和多主体、评估方法缺乏机理与动态模拟的应用、理论与落地实践脱轨等问题。最后提出未来展望,即注重城市韧性过程分析,设计更具完整性与针对性的指标体系,推动研究方法科学化与动态化改进,加强形成"机制-评估-管理"的可操作性闭环。

    • >学术信息与动态
    • 基于文献计量分析的生态系统服务研究:从理论研究到实践应用

      2022, 42(14):6030-6039. DOI: 10.5846/stxb202108222340

      摘要 (115) HTML (37) PDF 5.43 M (123) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为生态学理论应用于实践的有力工具与关键环节,生态系统服务一直是生态学、地理学等学科的研究热点;近些年,亦是自然资源管理、城乡规划设计等实践应用学科的研究前沿。因此,相关学科并驾齐驱,结合生态系统服务研究,不断丰富其涉猎领域,支撑决策者权衡利弊,促进社会与自然环境的可持续发展。然而,在从理论研究走向实践应用的研究链中,存在一些被忽视却值得回顾的问题,生态系统服务研究有没有与实践应用相结合,这种结合的程度如何。研究检索近十年间国内外发表的生态系统服务研究,建立"需求驱动-研究匹配-应用结合程度"的分析框架,通过文献计量和相关分析方法,从生态系统服务研究和实践应用之间结合的有效性这一视角分析国内外该领域进展、存在的不足及发展趋势。经筛选共获得文献122篇;分析发现,绝大部分的研究开篇自述受实践需求驱动,并表示他们的研究与应用相结合。这类结合多集中在自然资源管理、规划类应用,只有少数研究将生态系统服务应用于小尺度的工程,如生态恢复工程(10.7%)和设计(2.4%)。在研究匹配方面,尽管有些文献构建了特殊的指标和技术方法促使两者之间建立链接;但整体而言,生态系统服务研究对实践的影响有限,特别是在数据、技术方法和指标方面,缺少与实践之间明确的关联,存在研究缺口。最后,在促进生态系统服务研究与实践应用之间的有效链接上,提议一些途径,如创新与实践需求直接匹配的空间评估技术;研发与人们福利(如健康风险、财产损失)直接相关的指标和评估方法等,以拓展生态系统服务领域研究的广度与深度,更好地发挥生态系统服务的研究目标,服务于可持续发展的实践应用诉求。

    • >封底
    • 封底

      2022, 42(14):6040-6040.

      摘要 (25) HTML (0) PDF 1.25 M (38) 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

  • 浏览排行
  • 引用排行
  • 下载排行
按检索
检索词