• 2022年第42卷第18期文章目次
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      2022, 42(18):0-0.

      摘要 (237) HTML (0) PDF 12.67 M (657) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >脆弱生态系统保护与修复专栏
    • 导读

      2022, 42(18):Ⅰ-Ⅱ.

      摘要 (297) HTML (414) PDF 286.60 K (586) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 近30年中国滨海滩涂湿地变化及其驱动力

      2022, 42(18):7297-7307. DOI: 10.5846/stxb202203080551

      摘要 (845) HTML (578) PDF 8.10 M (1780) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着人类活动影响的不断加剧,滨海湿地正面临着退化的威胁。尤其是近三十年来,中国东部沿海地区经济发展迅速,中国滨海湿地在时空格局等方面发生了巨大改变。以Google Earth Pro (GEP) s遥感影像为数据源,基于Google Earth Engine (GEE)平台和随机森林分类方法,解译了1990-2020年中国滨海地区的遥感影像,提取不同年份滩涂湿地面积,分析了过去30年间滨海滩涂湿地空间分布变化,从自然原因和政策变化两个方面探讨了中国滨海滩涂湿地时空格局变化的驱动机制。研究表明,中国滨海滩涂湿地呈现总体减少的趋势,总面积减少了42.98%,其中光滩面积减少了46.30%,盐沼面积增加了4.95%。不同省份滩涂湿地面积变化总体趋势与全国一致,与国家政策紧密联系;但不同年份各省份因发展需求和压力不同,滩涂湿地的变化的进程有一定差异。泥沙沉积和水动力条件的变化是滩涂湿地变化的主要自然因素,方针政策的贯彻执行是滩涂湿地变化的重要人为因素,通过出台严格合理管控政策可以促进中国滨海滩涂湿地可持续发展。

    • 荒漠植物性状权衡策略及功能多样性研究进展

      2022, 42(18):7308-7320. DOI: 10.5846/stxb202107151909

      摘要 (498) HTML (573) PDF 3.06 M (1042) 评论 (0) 收藏

      摘要:荒漠植物是干旱区具有独特功能性状与资源权衡表征的地带性植物。植物功能性状及其多样性格局与资源权衡策略对群落结构优化和生态系统功能改善起着关键作用。该综述主要从荒漠植物组织、器官功能性状特征、功能性状权衡策略、功能多样性组分及测度3个方面梳理了荒漠植物性状权衡策略与功能多样性研究的进展脉络:1)荒漠植物独特的根、茎、叶功能性状特征揭露了植被对环境变化的响应以及对生态系统功能的影响,基于植物功能性状的研究有助于解决许多生态学的关键性问题;2)作为植物功能性状之间存在的最普遍的联系,权衡策略是经过自然筛选后形成的性状组合,关键性状已经被发掘并创造性的提出了"经济谱"概念。荒漠植物研究过程中,应分析其根、茎、叶的特征属性筛选关键性状,着眼于关键性状间及整株植物性状间的权衡策略;3)功能多样性是影响生态系统运行和发挥作用的生物多样性的重要组成部分,荒漠植物功能多样性能预测和指示群落中物种对于荒漠生态系统功能发挥和过程变化的影响。功能多样性的组分可以从不同角度反映群落的生态位占据状况和资源利用程度,指数的选择要体现在群落内部物种的功能特征之间的差异程度,同时要考虑这些物种自身在群落内的优势程度。本研究为未来荒漠植物功能性状及多样性研究梳理了一些新的研究方向和内容,期望为荒漠植物生理生态学研究的选题和发展提供一些新的思路。

    • 林草交错区植被动态变化及其影响因子——以中国东北大兴安岭为例

      2022, 42(18):7321-7335. DOI: 10.5846/stxb202107131882

      摘要 (627) HTML (628) PDF 20.16 M (23911) 评论 (0) 收藏

      摘要:东北大兴安岭林草交错区对气候变化和人类活动高度敏感是我国重要的生态脆弱区,研究表征生态环境变化的植被指数时空变化及驱动因子是制定政策、改善生态环境的理论基础。基于此,利用遥感区域分析和地面实证分析对大兴安岭林草交错区的植被变化趋势及影响因子进行分析,并通过重要性指标定量阐述环境因子和人类活动因子影响的相对重要性。结果表明:1982-2015年的植被呈退化趋势(-0.02/10a),最低温度、平均温度和最高温度均呈增温趋势分别为0.13℃/10a、0.16℃/10a和0.20℃/10a,而年平均降水量呈下降趋势(-16.3 mm/10a)。植被NDVI随云量的增加而降低(R=-0.21),并且显著负相关占总面积的24.98%。NDVI随最低温度、平均温度和最高温度的增加而增加(RTMN=0.01、RTMN=0.02和RTMN=0.04)。潜在蒸散对NDVI的影响存在差异,降水量在200-400 mm NDVI与潜在蒸散显著负相关(占总面积18.60%),400 mm以上显著正相关且占总面积16.01%。降水量与NDVI正相关(R=0.03),其中显著正相关占总面积的19.55%,显著负相关仅占总面积的5.31%。降水量是陈巴尔虎旗、新巴尔虎左旗以及鄂温克族自治区西部植被(草地)的主导影响因子,云分量是东部林地的主导影响因子。此外,实证分析结果表明人类活动因子(家畜密度和开垦面积)对NDVI的解释率高于温度和降水,并且人类活动的平均重要性指标(VIP人类活动因子=2.48)高于气候因子(VIP气候因子=0.80),气候因子中的降水解释率和重要性均高于温度。因此,气候变暖背景下,东北林草交错区气候呈变暖变干旱趋势,而人类活动因子对植被的影响作用不容忽视,合理调控农牧业是改善林草交错区植被生态系统稳定可持续的重要途径。

    • 中分辨率遥感像元尺度生物土壤结皮覆盖与植被及土壤间的交互关系

      2022, 42(18):7336-7348. DOI: 10.5846/stxb202107242000

      摘要 (312) HTML (426) PDF 9.98 M (626) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物土壤结皮(Biological soil crust,BSC)作为干旱、半干旱地区健康生态系统的重要组成部分,具有固碳、固氮、降低土壤水分蒸发、减少土壤径流等多种生态功能,这些功能与BSC的发展阶段及覆盖度密切相关,使其在维系荒漠自然生态系统的稳定性中扮演重要角色。因此,结合遥感数据尺度定量研究影响BSC分布的环境因素是评估沙区生态系统稳定性并以此为依据进行沙化土地治理的重要基础性研究。影响BSC覆盖度的环境因子较为复杂,现有研究方法存在两方面局限,其一是多为小尺度定性分析,其二是多侧重于孤立地分析BSC与环境因子间的单向关系。利用结构方程模型(Structural Equation Modeling,SEM)中的非递归路径分析(Nonrecursive Path Analysis,NPA)对遥感30 m分辨率像元尺度BSC覆盖度、植被覆盖度、土壤pH值、盐度、有机质与粒度进行路径分析,旨在使用综合性方法从整体上阐明大尺度BSC分布与植被、土壤间的交互关系。结果表明:(1)在毛乌素沙地,BSC覆盖度受各环境因子综合影响,无法用单一变量说明。BSC覆盖度与植被覆盖度、土壤有机质、平均粒径和细颗粒占比呈极显著正相关(P<0.01),与粗颗粒占比呈极显著负相关(P<0.01)。(2) BSC覆盖度与植被覆盖度通过有机质相互影响,BSC覆盖度对植被覆盖度有较大的正向直接影响,路径系数(Path Coefficient,PC)=0.43(P>0.05),植被覆盖度对BSC覆盖度有交大的负向影响(PC=-0.22;P>0.05)。(3)土壤平均粒径和细颗粒占比均正向影响BSC的覆盖度,其中,平均粒径对BSC覆盖度的总体影响较大(PC=0.67;总效果值=0.590),细颗粒占比对BSC覆盖度的间接影响较大(间接效果值=0.052)。(4)盐度对BSC覆盖度呈显著负向直接影响(PC=-0.41;P<0.05;总效果值=-0.398),pH值对BSC覆盖度有极小的正向影响(总效果值=0.072)。上述研究结果可为遥感探测BSC、制定有效的荒漠生态系统保护与修复政策措施提供科学依据。

    • 气候变化和人类活动干扰下骆驼刺潜在分布格局变化特征

      2022, 42(18):7349-7361. DOI: 10.5846/stxb202109112557

      摘要 (474) HTML (540) PDF 20.77 M (742) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候变化和人类活动是影响物种分布的最重要因素。骆驼刺是我国荒漠区的重要建群种,建群种的丧失将对荒漠生态系统产生严重损伤。因此预测气候变化和人类活动影响下骆驼刺适宜生境的变化特点对保护我国荒漠生态系统具有重要的意义。本研究采用61个骆驼分布点数据,和21个环境因子数据,运用最大熵模型(MaxEnt)预测骆驼刺当前在有、无人类活动干扰下的适宜生境分布,对影响其分布的环境因素进行了评估。并预测未来(2021-2040,2041-2060,2061-2080,2081-2100)四条共享社会经济路径(SSP126,SSP245,SSP370,SSP585)情景下,骆驼刺潜在分布区的变化特点。研究结果表明,在无人类活动干扰的情况下,骆驼刺适生区面积达132.29万km2,覆盖我国西北干旱区的大部分面积。年均降水量、最冷季度平均温、平均气温日较差、年均温、温度季节性、降水的季节性和高程被确定为影响骆驼刺潜在分布区的最重要因素。而在加入人类活动强度因素之后,骆驼刺适生区面积显著下降至71.31万km2,且呈现出破碎化状态。此时,年降水量、人类活动强度和高程是影响骆驼刺分布的最重要原因。在未来气候情景下,骆驼刺的适生区将产生一定的扩张。尤其在中高强迫(SSP370)和高强迫(SSP585)情景下,骆驼刺的适生面积将随时间推移产生显著的增加,且这种扩张主要向高纬度和高海拔地区发展。骆驼刺能保留大部分原有生境,仅在内蒙古中西部地区发生少量收缩。在气候变化条件下,骆驼刺能够在西北干旱区生存并扩张,故可将其作为防沙治沙的优良物种进行保护与开发。

    • 基于遥感与实地调查对潜在可造林区乔木林和灌草地的比较

      2022, 42(18):7362-7371. DOI: 10.5846/stxb202203210685

      摘要 (294) HTML (398) PDF 2.81 M (690) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候变化引起祁连山东部地区可适植被类型改变,探究植被类型转换的效果对生态环境可持续发展十分重要,但其转换方式及效果仍有待研究,此外传统植被调查的方法有诸多局限性,不能满足大尺度持续的监测,而遥感监测可以弥补这一劣势。基于遥感和样地调查以祁连山生态交错区甘沟小流域为研究地点,对原有灌草地和植树造林的乔木林进行比较,探究二者土壤理化性质、草本植物多样性及植被归一化指数(NDVI),增强植被指数(EVI),植被水分指数(NDMI),水分胁迫指数(MSI),叶绿素红外指数(CI),陆地叶绿素指数(MTCI)的差异。结果表明仅有水分相关指标有显著性差异,其中造林造成浅层土壤水分显著降低(P<0.01),4-5月份MSI和NDMI造林区植被水分高于灌草地(P<0.01),7-8月份两种植被类型水分指数以及其余指数无显著性差异,另外造林后的土壤有机质出现了轻微下降(P>0.05)。遥感指数和样地调查指标相关性分析中,土壤有机质和Shannon多样性指数与CI成正相关(P<0.05),植被覆盖度与NDMI成负相关(P<0.05),由于覆盖度较低的灌草地EVI和NDVI被高估,覆盖度和EVI与NDVI相关性不显著。综合遥感指数和实地调查分析,短时间造林时间内乔木林牺牲了部分土壤水分,提高了植被盖度,且目前造林并未对当地环境产生胁迫,但对生态环境的改善并不明显。基于遥感和样地调查揭示了潜在植被类型转换区原有灌草地和植树造林区的差异,并探讨遥感在小尺度范围内植被监测上的适用性,为植被建设和遥感监测植被状况提供借鉴。

    • 荒漠草原人工柠条林对冠下草本植物群落的保育作用

      2022, 42(18):7372-7380. DOI: 10.5846/stxb202107131883

      摘要 (227) HTML (254) PDF 1.49 M (569) 评论 (0) 收藏

      摘要:以宁夏盐池县荒漠草原人工柠条(Caragana intermedia)林为研究对象,分别选取柠条林冠下东侧(SE),冠下西侧(SW)及带间(Gap)为研究样地,从群落水平探讨柠条对冠下草本植物群落结构、物种多样性及功能群分布的影响。结果表明:(1)在3种微生境中均鉴定出12种植物,SW以蒙古冰草为优势种,SE以蒙古冰草和中亚白草为优势种,Gap则以蒙古冰草和牛枝子为优势种。(2)与Gap相比,SW和SE植物群落的平均高度分别增加了41.06%和81.75%,地上生物量分别增加了40.88%和38.73%。SW和SE中,禾本科植物地上生物量分别占地上总生物量的67.10%和58.40%,显著高于Gap (P<0.05)。(3)柠条冠层效应使得草本植物的物种丰富度指数增加,但Shannon-Winner指数、Simpson指数和Pielou指数显著差异(P>0.05),变化范围分别为1.620-1.756、0.701-0.730和0.775-0.878。(4)冗余分析表明:土壤温度、空气相对湿度及土壤有机碳是影响草本植物物种多样性及生物量的主要因子,解释量分别为42.70%,11.70%和8.80%。研究表明,柠条对冠下草本植物群落尤其是禾本科植物具有一定的保育作用,该效应的产生主要是由于柠条冠下微气候及土壤环境因子的改善为草本植物的生长发育提供了有利条件。柠条对草本植物的保育作用对荒漠草原生态环境的保护与恢复具有重要意义。

    • 岷江上游干旱河谷岷江柏的光合与水分生理特征干湿季对比研究

      2022, 42(18):7381-7389. DOI: 10.5846/stxb202109092538

      摘要 (246) HTML (288) PDF 1001.27 K (572) 评论 (0) 收藏

      摘要:岷江柏(Cupressus chengiana)是干旱河谷地区的重要生态恢复物种,为探讨岷江柏对干旱河谷环境的适应策略,以生长于岷江上游干旱河谷自然生境中的岷江柏为研究对象,研究分析了其在湿季(7月)和干季(11月)的水分生理特征和光合生理特征。结果表明:(1)水分生理方面,相较于湿季,干季岷江柏的脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、过氧化物酶(POD)显著增加(P<0.05),比叶重(LMA)、黎明水势(Ψpl)、正午水势(Ψml)则显著下降(P<0.05);(2)光合生理方面,相较于湿季,岷江柏在干季的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、饱和光下最大净光合速率(Pnmax)、初始羧化效率(CE)、光合能力(Amax)、CO2补偿点(Γ)、光呼吸速率(Rp)、最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)、Jmax/Vcmax、光能捕获效率(Fv'/Fm')、PSII实际光化学效率(ФPSII)、光化学猝灭系数(qP)、电子传递效率(ETR)均显著下降(P<0.05),而暗呼吸速率(Rd)、水分利用效率(WUE)、非光化学猝灭系数(NPQ)则显著上升(P<0.05)。干季,岷江柏采取增加水分获取能力并降低水分散失的水分利用策略、增加光合产物消耗策略、增加热耗散的光合器官保护策略等,以适应干季干旱、低温等环境胁迫,进而表现出较强的环境适应性。

    • 生态恢复对石漠化地区土壤有机碳累积特征及其机制的影响

      2022, 42(18):7390-7402. DOI: 10.5846/stxb202107131885

      摘要 (310) HTML (370) PDF 3.49 M (881) 评论 (0) 收藏

      摘要:为从土壤碳组分对团聚体及其结合有机碳的影响的角度去解析生态恢复下土壤有机碳积累特征及其机制,以典型干热河谷石漠化地区生态恢复措施(次生林,15-20a;花椒林,15-20a)和对照耕地(>50 a)为研究对象,测定0-10 cm和10-20 cm土层土壤有机碳(SOC)、颗粒有机碳(POC)、易氧化有机碳(EOC)、矿物结合有机碳(MOC)、非活性有机碳(NLOC)、团聚体、团聚体有机碳含量,研究了生态恢复对SOC及组分、团聚体以及团聚体有机碳的影响。结果表明:①与耕地相比,生态恢复显著增加0-20 cm土层SOC及组分的含量与储量(MOC除外),含量与储量的增幅范围为10.4%-151.7%和6.3%-134.5%,其中POC、EOC含量和储量增幅最大,且POC、EOC与SOC相关性较强;②生态恢复显著提高>2 mm团聚体数量、MWD和MGD,其中以次生林0-10 cm土层的增幅最大(379.3%、172.0%、265.2%);③生态恢复显著增加各粒径团聚体有机碳含量,团聚体有机碳含量增幅随团聚体粒径增大而减小,然而生态恢复后>2 mm团聚体有机碳贡献率显著上升,<2 mm团聚体有机碳贡献率显著减小,土壤团聚体对有机碳的贡献率转为以>2 mm团聚体贡献为主,且>2 mm团聚体数量的显著增加是>2 mm团聚体有机碳贡献率高的主要原因;④土壤SOC、POC、EOC、NLOC与>2 mm团聚体数量、MWD、MGD、>2 mm团聚体有机碳贡献率显著正相关(P<0.05),其中POC、EOC与这些指标的相关性较强(P<0.01)。此外,从土壤有机碳及组分、团聚体数量及稳定性、>2 mm团聚体有机碳贡献率的增幅来看,自然恢复措施(次生林)较人工种植恢复措施(花椒林)增幅较大。

    • 基于空间距离指数的青藏高原生态敏感性综合评价及时空演变分析

      2022, 42(18):7403-7416. DOI: 10.5846/stxb202110283041

      摘要 (352) HTML (687) PDF 37.32 M (788) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态敏感性是生态系统对外界压力的适应性及遭受破坏的恢复力,开展生态敏感性评价是识别区域生态环境问题的有效手段之一。根据青藏高原的区域特性和主要生态环境问题,在定量构建土地荒漠化敏感性、水土流失敏感性、滑坡灾害敏感性和冻融侵蚀敏感性的基础上,通过空间距离指数法对青藏高原生态敏感性进行综合评价,并采用空间自相关分析和生态敏感性变化模式分析,探讨其时空演变特征和保护管理区划。结果表明:(1)青藏高原综合生态敏感性由西北向东南递减,极度和重度敏感区主要集中在西北部和高大山脉区,不敏感区主要集中在东南部;(2)2000-2018年间青藏高原综合生态敏感性指数值从1.49上升到1.51,表明该区域生态敏感性逐步下降,生态环境改善明显;(3)青藏高原生态敏感性存在显著的空间正相关,低-低聚集网格数量波动上升,从2000年的7277增至2018年7357,表明青藏高原部分地区的生态环境仍存在着一定恶化的风险;(4)根据区域生态敏感性变化模式分析,将青藏高原划分为严格保护区、生态退化区、潜在治理区、生态改善区和综合发展区五个区域,并提出了相应保护与管理对策。研究结果可以为青藏高原生态保护和可持续发展提供参考,从而有效推动保护管理措施的制定。

    • 黄土高原区主导生态风险识别及分异性研究——以黄河流域中游为例

      2022, 42(18):7417-7429. DOI: 10.5846/stxb202109272708

      摘要 (250) HTML (269) PDF 17.77 M (631) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄河流域作为典型的生态脆弱区,其生态问题复杂多样,亟待全面的生态治理和修复。同时,黄河流域生态保护和高质量发展是当前我国发展战略之一。明确黄河流域存在的生态问题,做好区域生态修复,开展综合治理是黄河流域可持续发展的重点。因此把握黄河流域的自然条件的区域差异,开展综合性的生态风险识别与评价,明确区域风险空间异质性分布与特点,是服务于区域生态修复、促进黄河流域高质量发展的重点。结合黄河流域中游气候、地形、植被等多自然本底情况识别风险源,建立服务于研究区生态保护和修复的区域生态风险评价体系,并通过GEE和GIS平台,可视化和量化了各类生态风险,并采用空间相关分析明确了生态风险的主要成因。结果表明:1)研究区的生态风险空间分布具有显著的区域特征,各个要素的生态风险呈现明显的东南和西北的差异、不同土地覆被情况的差异、人类活动带与非人类活动带的差异以及河流沿河与非沿岸的差异;2)植被净生态系统生产力呈现东南高西北低的特征,温度植被干旱指数显示西北部、山西、陕西南部存在较高的干旱风险,土壤侵蚀风险主要存在于黄河沿岸、其他河谷地带以及西北部,防风固沙服务能力在山西省山区以及植被生长较好的地区较高;3)综合生态风险评价显示宁夏以及陕西北部多数地区属于高风险区,低风险区主要分布在研究区西南部以及山西省西部沿线地区;4)双变量的Moran's I指数显示地表温度、植被覆盖和汛期降水是导致综合生态风险西北和东南差异的主要原因,坡度是导致局部风险差异的主要原因。

    • 基于主导生态功能的抚河流域国土空间生态安全格局分析

      2022, 42(18):7430-7444. DOI: 10.5846/stxb202112303711

      摘要 (201) HTML (352) PDF 29.99 M (571) 评论 (0) 收藏

      摘要:从主导生态功能的角度分析探讨生态安全格局,是明晰流域内生态安全、保护生物多样性的重要途径。以抚河流域为研究对象,采用多源空间数据,根据研究区自然条件和生态状况,基于主导生态功能定量评估水源涵养、水土保持、生物多样性3个生态系统服务功能,结合粒度反推法和热点分析选取生态源地,综合自然条件和人类活动影响因素构建阻力面,运用电路理论构建生态廊道,识别生态修复关键区域,提出生态安全格局优化对策。研究结果表明:(1)抚河流域内有25块生态源地,主要为林草地,共5574.63km2,60条生态廊道,共1126.91km;(2)基于生态安全格局识别生态修复关键区域,包括生态夹点26处、总长度为182.99km,生态障碍点19处、总面积为167.09km2,生态断裂点146处,破碎生态空间3283.79km2;(3)结合生态安全格局和生态修复关键区域,构建"三轴六区"生态安全空间布局优化体系。研究对维护抚河流域的生态安全、实行国土空间生态系统修复具有指导意义。

    • 大宁河流域生态系统服务权衡关系梯度效应

      2022, 42(18):7445-7457. DOI: 10.5846/stxb202108192309

      摘要 (298) HTML (226) PDF 10.53 M (1488) 评论 (0) 收藏

      摘要:深入理解生态系统服务权衡关系是推动生态系统有效管理和实现区域高质量发展的基础。然而,目前涉及生态系统服务权衡关系梯度效应的研究仍相对较少。选取三峡库区大宁河流域为研究区域,对典型平水年份2018年粮食生产、碳固持、土壤保持和产水量4种生态系统服务进行了量化评估和空间制图,探讨了海拔、降雨量、植被覆盖度3种环境因子梯度下生态系统服务的空间分异规律,采用均方根偏差进一步分析了生态系统服务权衡关系梯度效应。研究结果表明:粮食生产在空间上呈现中部、南部高,北部低的趋势,碳固持由西北向东南递减,土壤保持和产水量高值区均分布在西部。海拔、降雨量和植被覆盖度显著影响了生态系统服务,碳固持、土壤保持总体上随着环境梯度的增加而增加,而粮食生产随着3种环境因子梯度的增加呈下降的趋势。从生态系统服务权衡方面来看,碳固持与产水量为弱权衡关系,土壤保持与粮食生产为中度权衡,生态系统服务之间多为强权衡关系。由于多种环境梯度的相互作用,生态系统服务权衡关系随海拔梯度变化无明显规律,植被覆盖度增加显著加强了生态系统服务权衡关系,而降雨量增加显著减弱了生态系统服务权衡关系。因此,今后以流域生态系统服务协调和功能整体提升为目标的生态修复工程中,应更加注重统筹不同环境梯度区域内生态系统服务权衡关系。

    • 云南边境山区景观生态风险时空演变及其影响因素

      2022, 42(18):7458-7469. DOI: 10.5846/stxb202204241134

      摘要 (382) HTML (323) PDF 8.11 M (946) 评论 (0) 收藏

      摘要:探究边境山区景观生态风险时空演变特征,揭示自然与人类活动对景观生态风险的影响,对维护国际生态安全和保障区域生态系统的稳定性具有重要意义。以云南25个边境县为例,采用2000、2010、2020年三期土地利用数据,基于景观格局指数构建了景观生态风险评价模型,并分析了风险的时空演变特征,利用地理探测器测度了自然、可达性和社会经济因素对景观生态风险的影响程度。结果表明:2000-2020年研究区景观类型以林地和耕地为主,林地、草地、湿地、冰川和永久积雪面积减少,耕地、灌木地、裸地、人造地表、水体面积增加。景观生态风险平均值持续上升,在空间上表现出显著的自相关性。研究区以较低生态风险、中等生态风险为主,低生态风险、较低生态风险、高生态风险区面积减少,中等生态风险、较高生态风险区面积增加。年降水量、年均气温、距城镇距离、人口地理集中度指数、人口经济地理集中度不一致指数是影响区域景观生态风险的主要因素,在交互探测中年降水量与年均气温、人口地理集中度指数与人口经济地理集中度不一致指数、年降水量与人口地理集中度指数交互作用对景观生态风险的影响较大。

    • 山西省生态安全时空演变特征及影响因素

      2022, 42(18):7470-7483. DOI: 10.5846/stxb202203040521

      摘要 (285) HTML (272) PDF 5.07 M (893) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于压力-状态-响应模型(PSR),运用综合权重法对山西省2000-2018年的生态安全水平进行综合评价并分析其时空演变特征,采用Dagum基尼系数测度生态安全水平的区域差异与来源,利用空间计量模型进行影响因素探究。研究发现:2000-2018年山西省生态安全综合指数呈逐年增长趋势,生态环境改善明显,总体生态安全水平较低,不同行政单元尺度下增幅表现为省域 > 市域 > 县域。县域生态安全在空间上呈"带状"分布,呈现由中部向南北两侧递减的非均衡化空间格局,空间上集聚程度在增强。县域生态安全水平空间上存在非均衡性特征,非均衡性程度不断下降,空间差异的主要来源是子群间差异,并呈现明显的空间溢出效应,经济规模、人口密度、城镇化率、NDVI、高程是影响县域生态安全空间演变的关键因素。生态安全水平空间特征存在尺度效应,研究尺度越大,尺度效应的作用越大,需要在更大范围内维持生态系统功能的完整与可持续性的平衡。县域生态安全水平演化存在路径依赖现象,需创新发展模式摆脱路径依赖,实现路径突破。在经济发展的基础上维持生态系统相对稳定状态与人类社会经济持续发展之间的平衡,是促进区域生态安全水平提升,维持人与自然和谐相处的关键。

    • 气候变化背景下秦岭地区羚牛生境脆弱性评估及适应性保护对策

      2022, 42(18):7484-7494. DOI: 10.5846/stxb202108062159

      摘要 (383) HTML (315) PDF 7.07 M (867) 评论 (0) 收藏

      摘要:脆弱性是指物种受气候变化影响的程度,开展脆弱性评估工作有助于人类认识气候变化对野生动物的影响,为制定野生动物适应气候变化的保护对策提供科学依据。采用最大熵模型评估气候变化背景下秦岭地区羚牛(Budorcas taxicolor bedfordi)生境脆弱性。结果表明:(1)当前秦岭地区羚牛适宜生境总面积为6473 km2,到2050s年,预测秦岭地区羚牛适宜生境总面积为4217 km2,减少34.85%,羚牛适宜生境将向更高海拔地区转移,转移约210 m;(2)已建保护区覆盖49.82%当前羚牛适宜生境,尚有3248 km2的适宜生境处于保护区之外;到2050s年,保护区覆盖了43.87%适宜生境,尚有2367 km2的适宜生境未被保护;(3)到2050s年,当前分布在太白县、佛坪县、洋县和宁陕县等地区的3490 km2羚牛适宜生境将会成为生境脆弱区域,丧失53.92%;(4)分布在秦岭核心区域的2983 km2当前和2050s年保持不变适宜生境,将成为羚牛躲避气候变化的庇护所。基于研究结果,就未来羚牛应对气候变化的适应性保护对策提出以下几点建议:考虑将当前羚牛适宜生境纳入国家公园范围、构建适应性生态廊道、加强野生动物监测。

    • 长期围封对疏勒河源区高寒草甸地表节肢动物多样性的影响

      2022, 42(18):7495-7506. DOI: 10.5846/stxb202110273022

      摘要 (232) HTML (247) PDF 1.92 M (640) 评论 (0) 收藏

      摘要:围封会促进退化高寒草甸植被和土壤环境恢复,长期围封也会导致生物多样性及其功能下降,影响高寒草甸生态系统的稳定,但这种影响会随着季节和生境条件变化而异。为了探究不同退化程度高寒草甸地表节肢动物群落变化对围封禁牧的响应,利用陷阱法调查了疏勒河源区沼泽化草甸、草甸和草原化草甸3种不同退化梯度高寒草甸围封禁牧和自由放牧处理下地表节肢动物群落结构变化。结果表明:围封禁牧对高寒草甸地表节肢动物群落组成及多样性的影响随生境条件不同而异。禁牧降低了沼泽化草甸地表节肢动物的物种丰富度,而提高了草甸和草原化草甸地表节肢动物的物种丰富度;围封禁牧对沼泽化草甸地表节肢动物群落结构影响较小,显著降低了草甸生境地表节肢动物活动密度、提高了地表节肢动物多样性和均匀度,相反,禁牧显著提高了草原化草甸生境地表节肢动物活动密度、降低其多样性和均匀度;豹蛛属1种是高寒草甸主要的地表节肢动物类群(相对多度为67.0%),高寒草甸土壤水分有效性等生境条件不同影响了豹蛛属1种对围封禁牧的响应模式,进而影响了地表节肢动物群落结构变化。总之,高寒草甸退化程度影响了地表节肢动物多样性对禁牧和放牧的响应模式,沼泽化草甸适度放牧有利于提高地表节肢动物多样性及其功能。

    • 沙丘微地形生境蚁丘分布特征及其对恢复过程的响应

      2022, 42(18):7507-7516. DOI: 10.5846/stxb202201210204

      摘要 (190) HTML (273) PDF 5.74 M (508) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了阐明沙丘微地形生境蚁丘特征及分布规律对沙丘固定过程的响应规律,以科尔沁沙地为研究区,选择不同固沙阶段沙丘的4个方位(西北、东南、西南、东北)布设调查样地,测定了不同样地的蚁丘密度、直径和高度,分析了不同样地蚁丘特征及空间分布规律。结果表明:(1)流动沙丘背风向(即东南方位)蚁丘密度显著高于其他方位,但从流动沙丘到半流动沙丘,背风向(即东南方位)蚁丘密度显著低于其他方位;从半固定沙丘开始,半固定和固定沙丘微地形对蚁丘密度分布的影响较小。(2)在流动沙丘、半流动沙丘、半固定沙丘,不同微地形生境中蚁丘直径和高度均呈现出相似的分布规律,即东南方位均小于其他方位。在固定沙丘,蚁丘高度表现为东南方位亦较低,但蚁丘直径表现为西南和东北方位显著小于西北方位。(3)在流动沙丘,西北、西南和东南方位上蚁丘空间分布均表现为均匀分布型,而在半流动、半固定和固定沙丘,4个方位上蚁丘空间分布均表现为聚集分布型。(4)相关性分析表明,不同固沙阶段不同微生境下蚁丘密度、高度、直径与植物密度、多样性间的相关性不同。随着固沙阶段演替,不同微生境下蚁丘特征与植物密度、多样性的相关性增强。研究表明,在科尔沁沙地,随着流动沙丘固定和生境逐渐恢复,沙丘不同空间方位上蚁丘密度分布差异缩小,而蚁丘直径和高度仍存在沙丘微地形间显著差异性,并且蚁丘空间方位上均呈现聚集分布状态。

    • 棘冠海星暴发及其对珊瑚礁的生态影响研究进展

      2022, 42(18):7517-7528. DOI: 10.5846/stxb202107312078

      摘要 (269) HTML (278) PDF 1.05 M (990) 评论 (0) 收藏

      摘要:棘冠海星的反复暴发是导致印度-太平洋区域珊瑚礁生态系统退化的最主要原因之一。然而,我国对棘冠海星的研究非常有限。本文综述了国内外关于棘冠海星及其暴发的生态影响和应对策略的研究进展,得出以下主要结论:1)雌性棘冠海星个体每年产卵数量高达50万-2亿个,环境因素变化只要导致幼虫和幼体存活率的轻微提高,成体就将得到大量补充;2)棘冠海星暴发的阈值为1000-1500个/km2,暴发周期为10-27 a,每次暴发持续1-10 a,最终可能以"种群集体感染疾病而崩溃"结束;3)棘冠海星暴发对印度洋及太平洋东部和北部珊瑚礁的破坏性非常小,却直接导致太平洋的西部和南部珊瑚礁90%以上的珊瑚死亡,并通过改变珊瑚群落组成、减少珊瑚和鱼类多样性而对珊瑚礁产生间接影响;4)关于棘冠海星暴发原因的假说中"陆地营养物质输入假说"和"捕食者过度捕捞假说"得到了最普遍的认可,但都不能解释所有的暴发事件;5)应对棘冠海星暴发的主要策略有改善水质、设立保护区、投放天敌和人工清理等,其中人工清理是最直接有效的策略,但迄今并没有发现可长期抑制棘冠海星暴发的方法。因此,急需加强对棘冠海星的深入研究,探查其暴发的根本原因和对策。

    • 高寒草地植物群落关键种对不同放牧家畜组合放牧的响应

      2022, 42(18):7529-7540. DOI: 10.5846/stxb202110072757

      摘要 (248) HTML (323) PDF 9.87 M (1014) 评论 (0) 收藏

      摘要:如何通过合理的利用方式提高高寒草地管理水平,实现其可持续利用一直是草地生态学领域的研究热点。为明确不同放牧家畜组合下高寒草地植物群落关键种的演替规律及其驱动因素,基于中等放牧强度设置了不同放牧家畜组合放牧样地(牦牛单牧、藏羊单牧、牦牛藏羊1 : 2混牧、牦牛藏羊1 : 4混牧、牦牛藏羊1 : 6混牧)以及围封样地,并在连续放牧处理7年后系统分析了不同放牧家畜组合下植物群落特征与土壤理化性质变化,以期确定最优放牧组合。结果表明:(1)不同放牧家畜组合均会显著降低高寒草地植物盖度,但对其物种丰富度与多样性指数的影响并不显著。(2)牦牛藏羊1 : 2混牧下植物群落特征与禁牧处理下植物群落特征较为相似,且牦牛藏羊1 : 2混牧下的植物群落稳定性最强、组织水平最高。(3)牦牛单牧与1 : 2混牧下关键种为矮生嵩草;藏羊单牧下关键种为天山针茅;1 : 4混牧下关键种为星毛委陵菜;1 : 6混牧与围封下关键种为赖草。(4)围封能够显著降低土壤容重,藏羊单牧则会显著增加土壤容重与土壤速效氮、磷含量。(5)土壤速效氮、容重与含水量是驱动不同放牧家畜组合下植物群落关键种演替的重要理化因子。综上所述,中等放牧强度下,牦牛藏羊1 : 2混牧是青藏高原高寒草地较为理想的利用方式。此外,相较于单纯增加草地物种丰富度或多样性,建立植物群落物种之间的有效关联是提高青藏高原高寒草地管理水平的另一关键途径。

    • 甘南州不同退化程度高寒草甸植被及土壤特性的演化规律

      2022, 42(18):7541-7552. DOI: 10.5846/stxb202204040859

      摘要 (254) HTML (250) PDF 1008.56 K (1029) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确甘南州退化高寒草甸植被及土壤特性的演化规律,本研究以甘南藏族自治州碌曲县、夏河县和合作市不同退化程度高寒草甸为研究对象,调查其植被特征并采集土壤样品,测定土壤理化性质、酶活性及微生物数量。结果表明,随退化程度加深,莎草科、蔷薇科和毛茛科等科属毒杂草逐渐代替禾本科优质牧草优势位,植被高度、盖度、草产量、多样性指数降低,重度退化草地较轻度退化草地草产量降低了约2000 kg/hm2;土壤理化性质全氮、全磷、全钾、孔隙度、粉粒含量下降,pH值、全盐、容重及黏粒含量升高,由轻度至重度退化草地土壤全磷含量下降了0.67 g/kg,土壤全钾含量下降0.62 g/kg;土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性降低,蔗糖酶活性由轻度至重度退化草地降幅最大,可达0.45 mg/g/24h;土壤细菌和放线菌数量降低,真菌数量增加,重度退化草地较轻度而言细菌数量降低约5×106 cfu/g,放线菌降低约5×105 cfu/g,真菌增加约2×103 cfu/g;相关性分析发现各因子与退化程度的相关性性强,相关系数在0.92以上,多为0.99甚至1。因此,甘南州高寒草甸随退化程度加深,总体呈现出草地优势种消失,植被高度、盖度、草产量、多样性下降,土壤养分及活性降低,并呈现向盐碱化、荒漠化演替的趋势。本研究为甘南州高寒草甸生态系统退化预测、管理、恢复等方案的制定提供理论依据。

    • 黄土高原苹果园蒸腾导度大气驱动规律比较

      2022, 42(18):7553-7564. DOI: 10.5846/stxb202109092548

      摘要 (224) HTML (366) PDF 3.00 M (655) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物蒸腾导度是表征土壤-植物-大气连续体(SPAC)中植物-大气间水汽传导过程、反映植物水分调控能力的一类重要变量,常见有冠层导度(Gc)、冠层气孔导度(Gs)与叶片气孔导度(gs),明确三者在反映冠层蒸腾过程时的异同或关联性对于理解植物水分利用机制具有重要意义。本研究基于对黄土高原果园苹果树生长季内树干液流(Js)及环境因子的连续观测,计算了GcGs及脱耦联系数(Ω)等变量,并与短期连续观测的叶片气孔导度(gs)比较,分析了GcGsgs在反映冠层蒸腾特征方面的异同及其关系。结果表明,日变化过程中Gsgs呈"单峰"型曲线,而Gc则呈"先增后减,午后抬升"的"双峰"型曲线。gsGs存在较紧密的线性关系(R2=0.80),但与Gc的线性关系较弱(R2=0.02)。GcGs均随大气水汽压亏缺(VPD)的变化呈现确定的规律,其中,上边界函数呈递减的对数函数关系,平均值则符合先增后减的Log-Normal函数关系(R2>0.95),拐点对应的VPD值分别为1.33和1.16 kPa。在一日内,Gs对VPD变化的响应过程与gs对VPDL (基于叶片温度计算的水汽压亏缺)变化的响应过程总体一致,其一致性高于Gc对VPD变化的响应。整个生长季(4-10月)中果树的Ω平均值为0.12,随着Ω递减,GcGs的线性相关性愈趋紧密,其斜率呈递增趋势,Gc越来越趋近于Gs。研究结果表明,在北方地区,基于树干液流的监测能较准确的推导整株并估算林分的冠层蒸腾导度。与实测gs的变化过程比较,GsGc具有更高的一致性,Gs可以作为描述苹果树水分利用过程响应大气驱动的更为恰当的变量。

    • 青藏高原重大建设工程生态修复综合效益评估指标体系

      2022, 42(18):7565-7576. DOI: 10.5846/stxb202104291129

      摘要 (403) HTML (462) PDF 4.86 M (777) 评论 (0) 收藏

      摘要:青藏高原作为我国重要的生态屏障和战略资源基地,兼顾经济社会的发展和生态环境的保护,是当前区域发展的主要目标。为实现该目标,国家先后开展了多项推动当地经济发展的重大建设工程项目,并在项目开展的过程中,针对出现的生态问题,实施了一系列的生态修复措施。目前针对青藏高原重大建设工程生态修复的研究,在多工程类型修复效益的融合,以及宏观空间布局尺度上对生态修复成效的评估还相对较少,并且缺乏统一的评价标准。故本研究选取青藏高原道路、水电和矿产开发三类典型的重大建设工程,结合区域及工程特点,通过文献调研、业界专家咨询等方法手段,以生态修复后的生态系统结构、质量和服务为核心架构,筛选能够综合客观的反映该地区生态修复效益的具体指标,最终构建系统、合理和科学的青藏高原重大建设工程生态修复综合效益评估指标体系。该评估指标体系涉及生态系统结构、质量和服务三大指标类别,包括10个主题指标,21个具体指标。以期为青藏高原重大建设工程生态修复效益的总体认知和长期监测,以及未来生态修复工程的制定、建设工程的布局及其他生态系统管理措施的实施,和未来生态修复评估的相关研究提供科学参考和理论支撑。

    • 耦合生态资本和社会资本的生态资源价值化体系分析

      2022, 42(18):7577-7586. DOI: 10.5846/stxb202109182626

      摘要 (222) HTML (246) PDF 1.09 M (694) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用实地调研和理论分析的方法对中国生态资源价值化体系的变迁进行分析,并进一步提出耦合生态资本和社会资本的生态资源价值化理论框架。按照价值化的逻辑总结出价值化两条路径:流量价值化和存量价值化,并通过梳理科技文献指出现有研究的不足:流量价值化缺乏"生态视角"和存量价值化缺乏"整体视角"。对比分析了不同时期中国生态资源价值化变迁的特点,发现计划经济时期国家通过生态资源的公有和单要素管理,实现流量、存量的管控和生态资源收益的合理分配;在市场化改革前期,生态资源使用权与所有权的收益逐步分离,激励了社会资本带动生产力发展,但也造成了生态危机和贫富差距拉大等问题;在市场化后期,各地不断实践探索全生态要素治理,通过政府市场社会多方位联动追求共同富裕和生态文明目标的实现。指出生态资源价值体系与社会历史进程的关系,揭示了其背后社会资本与生态资本的耦合关系。最后,提出在市场化改革后期需要坚持"公共性"政党的领导,并在耦合社会资本与生态资本这一思想指导下构建的县镇村三级联动的生态资源价值化框架。研究结论为乡村振兴背景下中国生态资源价值化体系提供理论指导,为中国共产党领导下生态文明思想的人民性提供政治经济学的解释。

    • 无居民海岛开发生态损害评估——以象山县大羊屿岛为例

      2022, 42(18):7587-7596. DOI: 10.5846/stxb202109272712

      摘要 (245) HTML (263) PDF 2.06 M (625) 评论 (0) 收藏

      摘要:无居民海岛独特的生态系统和地理位置决定了受损后的修复成本极高、开发难度极大,其保护与开发已经成为国内外学界关注的重点。基于海岛生态系统服务价值理论构建了无居民海岛开发的生态损害评估模型,以我国首个公开拍卖使用权的大羊屿岛为例验证模型的科学性和可行性,并与2018年调整后的无居民海岛使用金征收标准中生态损害成本额度进行对比分析。研究结果表明:(1)大羊屿岛开发的生态损害补偿金为1644.82万元。其中,陆域开发行为所需的生态损害补偿金为890.19万元,高于海洋开发行为所造成的生态损害补偿金;(2)通过本文计算的海岛陆域生态损害补偿金高出现行海岛使用金标准中的生态损害成本371.90万元,2018年旅游用岛使用金征收标准仍有上调空间。对无居民海岛开发的生态损害评估可以增强政府和企业对于海岛资源的保护意识,重新权衡无居民海岛开发的利弊,避免对海岛资源过度和盲目的开发。

    • 绿色基础设施格局变化及其驱动因素——以南京市为例

      2022, 42(18):7597-7611. DOI: 10.5846/stxb202105121246

      摘要 (359) HTML (476) PDF 12.07 M (607) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着城市生态环境问题的不断涌现,绿色基础设施的服务功能与保障作用日益凸显,成为解决生态环境问题、推进城市绿色发展的有效途径。以南京市为研究区,运用形态学空间分析方法与GIS分析技术,从总体规模、连通性及其构成要素方面,综合测度绿色基础设施时空格局变化,并对其驱动因素进行分析。结果表明:2000-2020年,南京市绿色基础设施总体规模先增后减,但连通性不断下降;由于高淳区、六合区和栖霞区大型斑块的萎缩,自然生态要素面积总体减少;半自然及人工要素主要以零散小面积斑块增加为主,由中心城区向外围呈不断扩张趋势;南京市绿色基础设施格局变化受多种因素的共同影响。其中,地形、气候、水文条件等自然禀赋条件起基础性作用;人口、产业、投入等区域发展水平是主要推动力,社会文化氛围与决策管理导向则具有一定的引导作用。

    • 1980-2018年浑善达克地区防风固沙服务时空变化及其驱动因素

      2022, 42(18):7612-7629. DOI: 10.5846/stxb202110122880

      摘要 (284) HTML (234) PDF 17.96 M (550) 评论 (0) 收藏

      摘要:防风固沙服务是干旱半干旱地区生态系统提供的最重要的防护型服务,对风蚀地区及周边区域的生态环境安全具有重要意义。基于修正的土壤风蚀方程(RWEQ)模型模拟了1980-2018年浑善达克地区防风固沙服务的时空变化,利用地理探测器分析了包括数值和类型变量的自然与社会经济因素对该区防风固沙服务空间格局的影响及交互作用。研究结果显示:(1)1980-2018年,单位面积防风固沙量波动下降,2015年单位面积防风固沙量最小,为13.01 kg/m2。同时,防风固沙保有率波动增加,2018年保有率达到最大值,为94.28%;(2)土壤类型、年末牲畜数量、年降水量与人工造林面积是影响防风固沙服务空间变化的主要因素,其中,土壤类型对防风固沙服务空间变化的影响最大,q值为75.15%;(3)各驱动因素间的交互作用都会放大单因子对浑善达克地区防风固沙服务空间分布的影响。其中,年均温对防风固沙服务空间分布变化具有较强的间接影响。因此,在土壤类型、年均温的间接作用下,1980-2018年浑善达克重点生态功能区防风固沙能力整体提高、风蚀程度有所缓解与年均风速、年降水量变化,以及2000年之后京津风沙源工程引起的人工造林面积、年末牲畜数量的空间分布格局变化有密切关系。

    • SWAT模型在天山林区林冠截留过程中的改进应用

      2022, 42(18):7630-7640. DOI: 10.5846/stxb202108092181

      摘要 (218) HTML (353) PDF 6.30 M (650) 评论 (0) 收藏

      摘要:林冠截留是森林生态水文的重要环节,SWAT (Soil and Water Assessment Tool)模型对其模拟过程还较为粗糙,为了在流域水文模拟中更精细的刻画林冠截留过程从而得到更佳的模拟结果,以SWAT模型为基础,使用半理论林冠截留模型(Gash模型)与SWAT模型进行耦合,以天山林区为研究区对SWAT模型林冠截留模块进行优化改进。通过对改进前后的模拟结果进行对比分析,结果表明:1) SWAT模型和SWAT-Gash模型的R2分别为0.59-0.83和0.65-0.86,NSE值分别为0.58-0.82和0.63-0.85,两种模型PBIAS为7.2%-17.1%,证明SWAT-Gash模型具有更好的适用性;2)相较于出山口径流数据,SWAT模型和SWAT-Gash模型的RMSD值分别为3.49-7.80 m3/s和3.22-4.68 m3/s,SWAT-Gash模型在校准期和验证期的皮尔逊相关系数分别为0.93和0.81,高于SWAT模型的0.91和0.77;3)基于分位数回归(QR)的不确定性分析表明,SWAT模型和SWAT-Gash模型验证期的P因子分别为0.93和0.96,R因子为1.26和1.19,95%不确定性置信区间平均宽度分别为13.50 m3/s和12.86 m3/s;4) SWAT模型与SWAT-Gash模型在验证期的月平均地表径流量分别为6.55 m3/s和8.50 m3/s,表明在该流域内原始SWAT模型会高估林冠截留量。以天山北坡中段林区为例对云杉森林的林冠截留进行精细化模拟,虽然对模型输入数据要求提高,林冠截留数据的收集增加了模型模拟的不确定性,但对本研究区基于物理过程的水文模拟精度提升明显,改进后模型与出山口实测径流数据一致性更强,可以为天山林区小流域水资源管理提供更可靠的依据。

    • 隔离降雨对马尾松针叶非结构性碳水化合物和碳、氮、磷的影响

      2022, 42(18):7641-7651. DOI: 10.5846/stxb202109222656

      摘要 (228) HTML (289) PDF 2.49 M (623) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物叶片中的非结构性碳水化合物(NSC)和碳(C)、氮(N)、磷(P)含量可反映植物和生态系统对水分亏缺环境的响应及适应程度。以福建省长汀县25a马尾松(Pinus massoniana)为对象,原位观测分析了3年持续100%隔离降雨对成年马尾松针叶NSC与C、N、P的影响。结果表明:(1)持续隔离降雨导致马尾松针叶NSC含量先显著增加后减少,最终导致针叶NSC含量季节变化消失;且针叶可溶性糖含量、可溶性糖/淀粉比值在后期显著增加;(2)持续隔离降雨使马尾松针叶N含量、P含量、N : P均表现为前期与对照组差异不显著,后期显著高于对照组;(3)马尾松针叶NSC含量、可溶性糖含量、P含量、N : P与土壤水分含量呈显著或极显著相关,且均与P含量显著或极显著相关,与N素无相关性。以上研究结果表明,随着土壤水分含量的持续减少马尾松可通过调整针叶中NSC含量的积累及分配和提高针叶N、P含量来适应缺水环境,P含量的增加对NSC含量波动及可溶性糖和淀粉的相互转化起促进作用。

    • 不同修复措施对黄河源退化高寒草甸植物群落与土壤养分的影响

      2022, 42(18):7652-7662. DOI: 10.5846/stxb202104231063

      摘要 (239) HTML (232) PDF 2.69 M (696) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了揭示退化高寒草甸逆向转变的驱动因子,通过野外调查和室内分析相结合的方法探究了黄河源不同修复措施(施有机肥F、免耕补播N、施有机肥+免耕补播FN)处理高寒草甸植物群落特征、土壤理化性质和两者相关性的变化规律,阐明不同修复措施对黄河源退化高寒草甸植物群落与土壤养分的影响。结果表明:免耕补播显著增加草甸物种丰富度指数(P<0.05);施有机肥+免耕补播显著增加草甸植物盖度、总生物量、Shannon Wiener多样性指数和Pielous均匀度指数(P<0.05)。不同人工修复后草甸植物功能群地上、地下生物量变化趋势基本一致(除豆科)。和对照相比,莎草科,杂类草地上和地下生物量含量在N、FN处理分别降低83.04%、73.86%、30.43%、92.37%和96.51%、84.09%、85.68%、95.36%;禾本科地上和地下生物量含量在F、N和FN处理分别增加7.29%、23.45%、17.93%和6.04%、4.03%、10.52%;豆科地上生物量含量基本保持不变,地下生物量含量在F、N和FN处理分别降低24.43%、82.19%和42.61%。F显著增加土壤有机碳含量(P=0.033);N显著降低土壤NO3--N含量(P=0.009);FN显著降低土壤pH和增加土壤速效磷含量(P=0.024);F和FN显著增加土壤含水量(P=0.000),N则显著降低土壤含水量(P=0.000);F显著降低土壤容重(P=0.018)。相关性分析表明植物Shannon Wiener多样性和Pielous均匀度与土壤速效磷含量呈显著正相关(P=0.037;P=0.033),土壤有机碳和含水量与总生物量呈显著正相关(P=0.027;P=0.032),pH与盖度呈显著负相关(P=0.049)。冗余度分析结果表明土壤有机碳含量和含水量显著影响了植物群落结构特征,解释率分别为30.3%和19.7%。研究结果表明,因地制宜进行退化高寒草甸施有机肥+免耕补播修复措施,能够明显提高草地生产力,改善草甸植物群落及其土壤养分和水分环境。

    • 半干旱沙丘与草甸典型植被类型区大气-叶片-凋落物-土壤连续体碳同位素特征

      2022, 42(18):7663-7675. DOI: 10.5846/stxb202105191312

      摘要 (197) HTML (257) PDF 3.93 M (564) 评论 (0) 收藏

      摘要:稳定碳同位素技术能够指示生态系统的物质循环与能量流动,根据生态系统碳转移动态,可以探明生态系统中碳循环过程和固碳能力。以科尔沁沙地半流动沙丘固沙植被差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)、半流动半固定沙丘固沙植被小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)和黄柳(Salix gordejevii Chang),以及在草甸地广泛分布的芦苇(Phragmites australis)与玉米(Zea mays Linn)5种典型植被为研究对象,分析了各植被群落冠层处大气、叶片、凋落物、土壤连续体的δ13C值和碳含量的分布特征及各组分间的关系。结果表明:沙丘植被冠层处大气CO2浓度显著低于草甸植被,受控于土壤水分特征和植物生长特性。在逆境胁迫下,小叶锦鸡儿叶片水分利用效率最高,固碳耗水成本最低。叶片碳含量和δ13C值均受叶片生育期的影响,新叶片潜在碳蓄积能力更强,水分利用效率更高。叶片凋落物δ13C值在不同植被间存在显著差异,说明了植物功能性的驱动作用。随着土壤深度的增加,有机质分解彻底,土壤有机碳含量减小,δ13C值呈偏正的趋势。沙丘土壤δ13C值高于草甸,沙丘土壤有机碳周转速率高于草甸,土壤类型对有机碳周转影响较大。有助于深入理解沙地-草甸相间地区碳循环关键过程,为荒漠化治理提供理论依据。

    • 贺兰山西坡啮齿动物生境选择及种间关系

      2022, 42(18):7676-7684. DOI: 10.5846/stxb202109152593

      摘要 (224) HTML (188) PDF 1.60 M (767) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确对贺兰山西坡啮齿动物生境选择起关键作用的主要环境因子,探讨各鼠种之间的相互作用如何影响鼠种的生境选择,选取地理因子(海拔、坡度、坡向)、植被因子(植被盖度、植被高度、灌木/乔木高度)和其他因子(距水源距离、距道路距离、距灌木/乔木距离)等9种生境因子,利用资源选择函数模型和logistic回归模型对啮齿动物生境选择和种间关系进行分析。结果表明,在贺兰山西坡,捕获数量最多的6种啮齿动物对的生境选择存在差异,大林姬鼠(Apodemus peninsulae)偏好高海拔、多灌木(乔木)的生境;子午沙鼠(Meriones meridianus)偏好海拔较低的半荒漠稀疏生境,对道路和人为干扰不回避;灰仓鼠(Cricetulus migratorius)偏好距水源较远、多灌木(乔木)、距道路较近的生境;阿拉善黄鼠(Spermophilus alaschanicus)偏好低海拔、植被丰富的生境;短尾仓鼠(Cricetulus eversmanni)偏好高海拔、距道路较近的生境;社鼠(Niviventer niviventer)偏好海拔较高、坡度较大、距水源较远的生境。鼠种间的相互关系主要呈现回避或随机关系。研究结果有助于了解啮齿动物分布的变化及种群动态规律,可为贺兰山生物资源保护,区域性鼠害的预测、预报和综合治理提供基础资料和科学依据。

    • >学术信息与动态
    • 我国生态问题鉴定与国土空间生态保护修复方向

      2022, 42(18):7685-7696. DOI: 10.5846/stxb202110122869

      摘要 (340) HTML (230) PDF 14.01 M (703) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究目的:聚焦生态问题研究热点区域,鉴定不同生态区生态问题,提出不同生态区生态保护修复方向,以期为国家有针对性、有目的性、有方向性的开展生态保护与修复工作提供有效基础支撑。研究方法:研究热度评价模型、比较分析法和归纳总结法。研究结果:(1)20世纪80年代以来,我国生态问题研究热度总体呈增长态势,1998年以后生态问题的研究热度进入加速期,且在2012年掀起了新一轮的生态文明研究热潮。(2)我国各类生态问题研究热度存在明显的内部差异和空间差异,研究热度较高的生态问题主要是水土流失和生物多样性丧失,超过85%的城市均发表过关于这两个生态问题的学术论文,且研究热点区域集中在我国西部省份。(3)水土流失、荒漠化、生物多样性、林草湿地生态系统退化是各生态区重点关注的生态问题,超过半数的生态区重点关注森林生态系统退化;而石漠化、盐碱化、矿区生态退化等生态问题集中分布在几个脆弱生态区。超过80%生态区的主要生态问题都在3个及以上,这体现出我国多数生态区生态问题的紧迫性和复杂性。(4)各生态区生态保护修复方向存在差异,生态本底好且人类活动少的生态区以保育保护和自然恢复为主,此类生态区的保护修复重点应放在建立保护区、濒危生物的育种、繁殖、加强生物多样性监测等方面;生态本底一般的农业生态区或东部热带、亚热带生态林区以自然恢复和辅助再生为主,保护修复重点放在自然封育、人工造林种草、农林间作等方面。生境脆弱且人类活动频繁的生态区以辅助再生和生态重建为主,保护修复重点应放在各项工程类和物理、化学、生物类措施。研究结论:我国生态问题存在明显的差异,掌握不同区域生态问题的类型、严重程度和发生机制是开展国土空间生态保护修复工作的基础。

    • 流域氮的科学图谱及其主题演变

      2022, 42(18):7697-7705. DOI: 10.5846/stxb202104291131

      摘要 (242) HTML (248) PDF 11.83 M (552) 评论 (0) 收藏

      摘要:氮是限制生态系统生产力和引发富营养化等环境问题的关键因子,受到流域研究学者的广泛关注。以Web of Science核心合集为数据源,借助科学图谱方法对2000-2019年发表的科学文献进行定量分析,围绕论文数量与期刊分布、国际及机构合作、学科交叉和研究主题与演变等方面系统地回顾了流域氮领域的研究进展。论文数量与期刊分布方面,论文的年发表量呈逐年增长趋势,发文量较高的期刊包括Science of the total environmentBiogeochemistryJournal of hydrology。国际与机构合作方面,中国和美国的发文数量最多,是国际合作的中坚力量;中国科学院和美国地质调查局发文数量最多,两者分别是近期和早期机构合作的主导力量。学科交叉方面,流域氮领域呈现多学科交叉特点,重点学科包括环境科学、水资源学和地质学。研究主题与演变方面,氮形态与转化、营养盐与富营养化以及水质与管理是流域氮领域的研究重点;人类活动与气候变化双重驱动下流域中氮的分布特征、模型与最优管理措施在流域管理中的应用是该领域未来的研究热点。未来研究需重点关注流域氮动态的驱动机制以及流域氮管理措施的优化,量化气候变化背景下径流量等水文特征以及城市化、农业发展等人类活动驱动下土地利用类型转变对流域中氮循环和氮负荷的影响,以流域"山水林田湖草生命共同体"的理论构建基于自然的管理方案,并评估管理措施对流域生态系统供给服务。

    • >封底
    • 封底

      2022, 42(18):7706-7706.

      摘要 (93) HTML (0) PDF 1.25 M (345) 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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