• 2022年第42卷第21期文章目次
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      2022, 42(21):0-0.

      摘要 (236) HTML (0) PDF 8.39 M (601) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 珊瑚礁生态系统病毒研究进展

      2022, 42(21):8531-8543. DOI: 10.5846/stxb202005021086

      摘要 (327) HTML (340) PDF 10.24 M (687) 评论 (0) 收藏

      摘要:病毒对珊瑚礁生态系统中的生物进化、生物地球化学循环、珊瑚疾病等方面具有重要的生态影响。随着珊瑚礁的全球性退化,病毒在珊瑚礁生态系统中的功能与危害日益显现。综述了珊瑚礁生态系统中病毒的研究现状与进展,包括:(1)珊瑚礁病毒的多样性与分布特征(水体、宿主、核心病毒组);(2)珊瑚礁病毒的生态功能(感染方式、促进生物进化、生物地球化学循环);(3)珊瑚礁病毒对全球气候变化的响应(热压力、珊瑚疾病)。总体而言,珊瑚礁生态系统具有极高的病毒多样性,所发现的60个科占已知所有病毒科数量的58%。珊瑚的核心病毒组主要由双链DNA病毒、单链DNA病毒、单链逆转录病毒所组成,珊瑚黏液层对病毒具有富集作用。"Piggyback-the-Winner"(依附-胜利)是病毒在珊瑚礁中主要的生物动力学模式,其可通过水平基因迁移的方式促进礁区生物进化。病毒可通过裂解细菌与浮游藻类的途径参与珊瑚礁的生物地球化学循环,尤其是碳循环与氮循环过程。此外,病毒还具有介导珊瑚热白化与直接引发珊瑚疾病的能力,这会影响珊瑚礁生态系统应对气候变化的适应性与恢复力。基于国际上的研究进展综述,结合南海珊瑚礁生态现状提出以下研究方向,以期促进我国珊瑚礁病毒学的发展:(1)开展南海珊瑚礁中病毒多样性的识别及其时-空分布特征研究;(2)探索病毒对南海珊瑚热白化、珊瑚疾病的介导作用及其与气候变化的关系;(3)揭示病毒对南海珊瑚礁生物地球化学循环的贡献。

    • DNA宏条形码技术在海洋浮游动物多样性和生态学研究中的应用

      2022, 42(21):8544-8554. DOI: 10.5846/stxb202111223288

      摘要 (344) HTML (359) PDF 1.10 M (1248) 评论 (0) 收藏

      摘要:浮游动物是海洋生态系统的关键类群,其覆盖门类广泛,多样性高。传统形态鉴定技术需要检测人员具备专业的形态鉴定知识,且费时费力。宏条形码技术无需分离生物个体,而是提取拖网采集到的浮游动物混合样本的总DNA,或者水体中的环境DNA (eDNA),依托高通量测序平台测序,能够实现对大规模样本快速、准确、经济的分析,在海洋浮游动物生态学研究中得到越来越广泛的应用。分析了DNA宏条形码技术常用的核糖体和线粒体分子标记,在浮游动物多样性和数量研究中的可靠性和不足,并给出在海洋浮游动物群落监测,食物关系分析及生物入侵早期预警等研究中的应用。未来,开发多基因片段组合条形码,发展完备的参考数据库及实现准确的量化研究是DNA宏条形码技术发展的重要方向。

    • >研究论文
    • 厦门湾中华白海豚潜在生态廊道识别及人类活动干扰评估

      2022, 42(21):8555-8567. DOI: 10.5846/stxb202109232670

      摘要 (461) HTML (419) PDF 8.26 M (1080) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态廊道具有维持或恢复生态连通性的功能,对于连接生物栖息地、保护物种多样性具有重要意义。现有的生态廊道研究主要集中于陆地,而海洋生态系统具有水体广泛连通、缺乏直观的景观斑块等特点,导致海洋生态廊道的研究成为长期以来的科学难题。以栖息地位于厦门湾的国家一级保护动物中华白海豚(Sousa chinensis)为对象,尝试基于物种分布模型和最小成本路径分析法建立海洋生态廊道的识别方法。研究采用物种分布模型识别厦门湾内中华白海豚的适宜生境分布区和节点,并利用模型产出的生境适宜性结果生成海洋中的阻力表面,模拟计算节点与节点间在阻力表面上的最小成本路径,从而生成物种扩散网络。研究结果显示,厦门湾中华白海豚的分布主要受到航道距离、到岸线距离和叶绿素浓度三项因素的影响,主要适宜生境位于西海域至九龙江口和大嶝海域。潜在的核心生态廊道面积93.19km2,次级生态廊道面积170.41km2,九龙江口-鼓浪屿南侧-黄厝-大小嶝岛沿线可能是厦门湾中华白海豚的主要迁移路线。在此基础上,从用海空间重叠和桥梁影响两方面开展了人类活动对廊道的干扰评估。评估结果显示旅游活动和航运活动可能是中华白海豚生态廊道的主要影响来源,其中核心廊道受旅游活动影响更大,次级廊道受航运活动的影响更大。此外,厦门岛北部的桥梁亦可能会影响中华白海豚生态廊道的连通性。研究创新性地提出了海洋生态廊道的空间定量化识别方法并成功应用于厦门湾中华白海豚研究,研究结果可为我国海洋生物多样性保护、海洋保护区的空间规划等领域提供新的科学工具。

    • 我国植被生态系统固碳能力提升潜力空间格局研究

      2022, 42(21):8568-8580. DOI: 10.5846/stxb202107171928

      摘要 (509) HTML (383) PDF 7.08 M (1445) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过植被的光合作用对大气中的CO2进行收集与捕捉是当前实现"碳中和"目标的重要手段,目前的研究大多是聚焦于当前植被的固碳能力的强弱,而对于当下植被固碳能力提升潜力大小的研究相对较少。为此,基于1982-2017年全球陆表特征参量-植被净初级生产力(GLASS NPP)产品以及Miami模型分别构建遥感观测和气候模型模拟的全国NPP潜在最大值空间分布结果,通过与2017年实际监测的NPP进行比较,计算得到两种不同的全国植被固碳能力提升潜力结果,分别进行空间特征分析,并对比两者冷热点区域空间分布的差异性,最后与我国目前规划的重点生态功能区进行叠加对比,得出以下主要结论:(1)两种方法得到的全国固碳能力提升潜力空间分布整体趋势均表现为"南高北低",且空间分布特征呈现出高度空间自相关特性(空间正相关性,表现为"高高聚集" "低低聚集" ),但局部差异较大。(2)基于遥感观测为最大潜力值的方法所得到的全国固碳能力提升潜力热点区集中在三个区域,分别分布在四川省、广东省、浙江省以及江苏省境内。基于气候模型模拟为最大潜力值的方法所得到的固碳能力提升潜力热点区域主要分布在以江西省、广东省、广西省为核心的南方8个省份。(3)当前我国重点生态功能区的碳固定潜能并不突出,因此建议有关部门在今后的政策制定过程中将这一方面也加以考虑。

    • 青藏高原生态屏障生态系统时空演变及驱动机制

      2022, 42(21):8581-8593. DOI: 10.5846/stxb202012023084

      摘要 (336) HTML (335) PDF 11.99 M (671) 评论 (0) 收藏

      摘要:青藏高原生态屏障是我国生态安全战略格局的重要组成部分,对我国乃至亚洲生态安全具有重要的屏障作用。研究青藏高原生态屏障生态格局的演变规律,探究影响生态系统变化的驱动机制,对青藏高原生态屏障建设和保障国家生态安全具有重要的意义。利用多源遥感数据,分析了2000-2015年国家屏障区生态格局演变规律,选取了自然和社会经济等驱动要素,采用冗余分析等方法解析了青藏高原生态屏障生态系统演变机制。结果表明:(1)2000-2015年间,青藏高原生态屏障生态系统格局发生明显变化,草地生态系统减少了1792 km2,主要转化为荒漠生态系统和河流生态系统,转换面积分别为1088 km2和832 km2;河流生态系统增加了1600 km2,主要由荒漠生态系统和草地生态系统转换而来,分别转换了1152 km2和832 km2。(2)2000-2015年青藏高原生态屏障生态系统格局演变驱动机制中以社会经济因子为主。冗余分析结果显示国内生产总值(83%)和人口数量(72%)贡献率最大;方差分析结果中国内生产总值和人口数量的共同贡献率达到了77%;地理加权回归结果显示生态系统演变受社会经济因子主导的区域面积比例为60.41%。(3)青藏高原生态屏障内人口数量的总贡献率达到了72%,在人口数量作用下生态系统呈正向转换的面积占比达到了86.24%,且人口数量与河流、森林生态系统的相关程度较高,综合说明了青藏高原生态屏障内生态保护政策的实施、生态工程的建设卓有成效。

    • 贵州省生态游憩空间时空演化特征及其驱动因素

      2022, 42(21):8594-8604. DOI: 10.5846/stxb202112083490

      摘要 (242) HTML (237) PDF 4.79 M (818) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态游憩空间是生态文明建设和大众游憩权利普及的重要载体,是提升城乡居民生活质量和幸福感的重要场域。基于贵州省1982-2020年908处生态游憩空间样本数据,采用Google Earth批量获取生态游憩空间地理坐标,并使用ArcGIS 10.2对其进行空间数字化处理,采用热点分析工具识别其冷热点区的空间分布和演化特征,利用地理探测器测算主要驱动因子对生态游憩空间时空演化的解释力。研究发现:1)在时间演化上,生态游憩空间数量持续快速增长,面积全域扩展,数量由1982年的5处增加到2020年的908处,面积由0.05万km2演变为3.7万km2。2)在数量空间演化上,从极化分布转向均衡发展,分布方向始终呈东北-西南走向。3)在密度空间演化上,空间集聚随时序发生明显变化,贵阳市区始终是集聚高地,遵义市区最终成长为热点区。4)在驱动因素方面,自然环境要素对生态游憩空间时空演化具有基础约束效应,产业经济因素是其时空演化的内在驱动力,社会政策因素是其时空演化的外在推力。旅游收入占国内生产总值比重、建成区面积、相关政策和平均海拔是生态游憩空间数量时空演化的控制性驱动因子,而第三产业比重、农村居民可支配收入和固定资产投资是其密度时空演化的控制性驱动因子,生态游憩空间时空格局是多因素长期交互作用的结果。未来,贵州省生态游憩空间建设与发展应根据其分布特征及演化规律,通过科学规划、合理布局和城乡统筹发展,有序推进生态游憩空间的增量扩展和存量更新,有效破解生态游憩空间供给不平衡不充分的问题。同时,不断提升主导因子的驱动能力,促进城乡生态游憩空间供需协调耦合发展,逐步实现生态游憩空间的社会公平。

    • 新疆典型蝗虫适生区分布预测

      2022, 42(21):8605-8617. DOI: 10.5846/stxb202010192661

      摘要 (244) HTML (287) PDF 9.82 M (1036) 评论 (0) 收藏

      摘要:新疆草原面积广阔,农牧业地位突出,蝗灾对当地经济、生态威胁很大,近年新疆极端天气日渐频发,蝗灾监测与防治任务艰巨。以意大利蝗、西伯利亚蝗和亚洲飞蝗为代表的蝗虫数据为基础,综合考虑对蝗虫各生命周期有重要影响的环境因素,运用BIOCLIM模型、领域模型(DOMAIN)、马氏距离模型(MAHAL)、广义线性模型(GLM)、随机森林模型(RF)、提升回归树模型(BRT)、支持向量机模型(SVM)、最大熵模型(MaxEnt)等八种经典物种分布模型及集成模型对新疆典型蝗虫适生区展开了预测。结果表明:(1)不同模型对新疆典型蝗虫适生区预测存在差异,其中DOMAIN最差(曲线下面积(AUC)=0.688,真实技巧统计(TSS)=0.301),而提升回归树(BRT)最佳(AUC=0.920,TSS=0.910),基于BRT、SVM和MaxEnt 3个集成模型预测的新疆蝗虫适生区可靠性更高;(2)新疆典型蝗虫不同等级适生区面积约56.844万km2,占新疆总面积的36%,其中高适生区面积16.568万km2;(3)新疆典型蝗虫适生区主要集中于北疆阿勒泰、塔城地区,此外东部哈密地区及南疆绿洲边缘地带亦有分布。研究可为新疆草原工作部门推进蝗虫监测防治工作提供支持。

    • 内蒙古草原布氏田鼠与绵羊的营养生态位研究

      2022, 42(21):8618-8627. DOI: 10.5846/stxb202109142578

      摘要 (159) HTML (346) PDF 1.23 M (668) 评论 (0) 收藏

      摘要:放牧活动对小型啮齿动物种群数量的影响是草原生态系统研究中的热点问题,确定绵羊和小型啮齿动物的营养生态位关系对于草原生态系统的管理具有重要的作用。运用粪便显微分析法分析了内蒙古草原动物生态研究站大型野外围栏内布氏田鼠和绵羊在6-9月份的食谱组成,确定两种草食动物食性选择和营养生态位的变化,从食物利用途径揭示放牧活动对布氏田鼠种群数量的影响方式及二者之间的竞争与共存关系。研究结果表明:围栏中共有23种植物,其中糙隐子草、克氏针茅、羊草和刺藜是围栏中的优势植物;布氏田鼠共取食10种植物,绵羊共取食8种植物,禾本植物为两种动物的主要采食植物。布氏田鼠和绵羊的喜食植物种类都存在季节性变化;除7月外,两种动物的食物多样性与围栏植物多样性有显著的正相关关系,表明动物的食性选择受植物资源变化的影响。布氏田鼠和绵羊具有很高的营养生态位重叠度,除8月(0.691)外,6、7、9月份的营养生态位重叠度均高于0.9,表明二者之间存在激烈的食物竞争;放牧活动极显著地降低了禾本科植物的地上生物量,导致布氏田鼠的食物数量减少;放牧处理下布氏田鼠的喜食植物的物种数和营养生态位宽度(除9月)增加,导致布氏田鼠的食物质量下降。以上研究结果说明,较高的营养生态位重叠度引起动物间激烈的食物竞争;放牧会影响围栏中植物资源的变化,进而影响布氏田鼠的食性选择,放牧活动可能通过降低布氏田鼠的食物数量和质量对其种群数量产生负面效应;这也说明适度的放牧活动在增加人类对草场利用的同时,又可降低小型啮齿动物的数量及危害。

    • 饵料、盐度和温度对刺巨藤壶幼虫生长发育的影响

      2022, 42(21):8628-8639. DOI: 10.5846/stxb202108102200

      摘要 (219) HTML (377) PDF 3.03 M (556) 评论 (0) 收藏

      摘要:刺巨藤壶(Megabalanus volcano)是沿海污损生物的优势种,也是沿岸居民常食用的海鲜之一。为探究刺巨藤壶幼虫室内培养的适宜条件,采用生态学单因子梯度实验方法,研究饵料种类及密度、盐度(18、22、26、30、34、38和42)和温度(14℃、18℃、22℃、26℃、30℃和34℃)等生态因子对刺巨藤壶幼虫生长发育的影响,以Ⅵ期无节幼虫存活率、Ⅵ期无节幼虫发育时间、金星幼虫存活率、金星幼虫发育时间和金星幼虫体长等为观察指标。中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)均设置5×104个/mL、10×104个/mL、20×104个/mL、40×104个/mL和80×104个/mL 5个密度梯度,亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)设置2.5×104个/mL、5×104个/mL、10×104个/mL、15×104个/mL和20×104个/mL 5个密度梯度。结果表明,3种微藻的低密度组刺巨藤壶幼虫均不能发育至金星幼虫,而达到一定的藻密度幼虫均能发育至金星幼虫阶段;幼虫发育时间随藻密度的提高而降低;幼虫存活率和金星幼虫的体长一般随藻密度的提高而增加。中肋骨条藻80×104个/mL组的金星幼虫存活率高达41.33%、金星幼虫体长681.43 μm;牟氏角毛藻80×104个/mL组的金星幼虫存活率高达43.67%、金星幼虫体长668.39 μm;中肋骨条藻和牟氏角毛藻是培养刺巨藤壶幼虫的适宜饵料,最适密度是40×104个/mL和80×104个/mL。亚心型扁藻20×104个/mL组的金星幼虫存活率最高仅14.33%、金星幼虫体长仅554.60 μm,因此亚心型扁藻不是培养刺巨藤壶幼虫的适宜饵料。除18盐度组幼虫只能发育到Ⅳ期无节幼虫外,22-42各盐度组的幼虫均能发育到金星幼虫阶段,30盐度组的金星幼虫存活率最高为35.67%;幼虫发育时间各盐度组相差不大;在22和26低盐培养下,金星幼虫的体长相对较长。26-34盐度是幼虫发育的适宜盐度。14℃和34℃温度组幼虫最多发育到Ⅴ期无节幼虫,18-30℃各温度组的幼虫均能发育至金星幼虫阶段,22℃的金星幼虫存活率最高为50.67%;随着温度的提高,幼虫发育时间显著缩短;在18℃低温培养下,金星幼虫的体长相对较长。22-26℃是幼虫发育的适宜温度。总之,在合适的藻类密度、盐度和温度条件下,在室内培养刺巨藤壶无节幼虫一般在8 d可达金星幼虫阶段,金星幼虫的存活率可达35%以上。

    • 基于生命周期评价的本土化水足迹影响评价模型构建

      2022, 42(21):8640-8649. DOI: 10.5846/stxb202005221298

      摘要 (140) HTML (293) PDF 4.33 M (856) 评论 (0) 收藏

      摘要:水足迹作为评价水资源消耗和污染情况的综合性指标,能够对水环境面临的环境风险进行科学系统的量化、评估和管理。针对传统水足迹影响方法未进行环境影响评估等问题,研究构建了一个符合ISO 14046国际标准的基于生命周期评价的通用型本土化水足迹影响评价模型。研究通过多介质逸度模型模拟了多介质污染物排放在环境中的迁移转换,从而剔除最终未进入到水介质的部分,同时仅考虑了与水环境有关的经口摄入途径,首创了集水稀缺影响、水污染生态与健康风险量化为一体的且适用于我国国情的水足迹评价模型。模型的构建可帮助实现水系统优化,有效控制二次污染及污染转移,实现精准管控。同时由于模型具有普适性,其也可为其他国家或区域开展生命周期水足迹影响评价提供理论支持和实践经验。此外,研究以某企业镍铁合金生产的水足迹影响评价为例,对模型的应用进行了示例研究。研究发现为该企业镍铁合金生产的水足迹影响主要来源于交通运输、焦炭生产、发电、压缩空气以及电极糊制备等间接过程。同时,为降低其环境负荷,需控制氮、磷、二氧化硫及铬、砷、汞、铜等重金属的排放。

    • 面向居民生态福祉的国土空间生态网络构建——以临沂市为例

      2022, 42(21):8650-8663. DOI: 10.5846/stxb202110263015

      摘要 (280) HTML (259) PDF 20.64 M (480) 评论 (0) 收藏

      摘要:构建面向居民福祉的生态安全体系,统筹考虑生态安全格局中的生态系统要素连通关系和生态系统服务供需关系,是强化国土空间生态修复规划成果,提升居民生态福祉的重要途径。研究基于"源-汇"理论,构建景观生态安全维育网络与生态系统服务亲近网络。结果显示:(1)45%的生态系统服务保护目标是实现高生态系统服务供给和低机会成本的合理阈值,基于此识别的生态供给源地面积为1230.89km2,中心城区及部分主要街道的生态系统服务供需关系呈现高需求-低供给现象;(2)共识别景观生态安全维育廊道75条,其中重要廊道1054km,次重要廊道1154km,一般廊道1366km;(3)生态系统服务亲近廊道分为10个组团,网络化程度低,西北部主要由森林构成,中东部主要由沿河湿地提供服务;(4)构建临沂市"三区两带五廊多组团"的国土空间生态安全格局,在保障景观生态安全的同时有效协调区域生态系统服务供求关系,促进生态-社会协同可持续发展。

    • 西部地区县域碳排放核算及主体功能区解析——以四川省为例

      2022, 42(21):8664-8674. DOI: 10.5846/stxb202104010840

      摘要 (258) HTML (266) PDF 14.16 M (940) 评论 (0) 收藏

      摘要:科学认知区域碳排放是开展碳减排研究的基础性工作,主体功能区诸多政策都直接或间接与碳中和相关,分析不同功能定位的地域单元碳排放特征,有利于制定符合各地区功能定位的碳减排政策。选取城市化地区、农产品主产区、重点生态功能区比较典型的四川省,核算了2010-2017年各类主体功能区的碳排放量,以主体功能区为视角分析不同空间组分碳排放格局特征,结果显示:(1)四川省县域尺度碳排放整体上呈现东高西低的空间分布格局,碳排放具有明显核心-边缘结构特征,以成都平原为核心、攀枝花为次核心向外依次梯度降低。(2)主体功能区间碳排放量差异明显,城市化地区是碳排放的主要承载区和碳排放变化的主要贡献区,农产品主产区和重点生态功能区碳排放量远低于城市化地区,重点生态功能区碳排放强度显著高于城市化地区和农产品主产区(P<0.05),需引起关注。(3)第二产业是各类主体功能区碳排放的主要来源,城市化地区第二产业碳排放比重高于其他主体功能区,农产品主产区和重点生态功能区居民生活碳排放比重则高于城市化地区。(4)立足各类主体功能区功能定位,从结构、技术角度讨论了各类主体功能区的碳减排政策措施,同时强调加强主体功能区区际合作,着眼全局,降低碳排放强度、减少碳排放量。

    • 面向连通性提升的旱区城市生态网络优化情景——以巴彦淖尔市及其周边地区为例

      2022, 42(21):8675-8689. DOI: 10.5846/stxb202107201955

      摘要 (163) HTML (235) PDF 9.92 M (667) 评论 (0) 收藏

      摘要:巴彦淖尔市作为典型的干旱区城市,经济发展与生态保护之间的矛盾突出,生态空间的破碎化日益严重。生态网络是景观连通性视角下耦合景观结构、生态过程和功能的有效途径。基于生态系统服务重要性、景观核心区与桥接区、自然保护区、重要湖泊湿地4个层面指标选取生态源地,使用最小耗费距离方法识别巴彦淖尔市及其周边区域的潜在生态网络,并设置了3种网络优化情景进行网络优化,包括情景一增加生态"踏脚石"、情景二清除生态障碍点、情景三保护生态夹点,结合"网络构建成本"及"生境连通效果"选取最佳优化方案。结果表明,研究区当前的生态网络由24处生态源地,44条生态廊道、39个生态障碍点和41个生态夹点组成。3种情景中生态夹点的保护对生态网络连通度的改善最明显,且相对保护成本较低。研究结果对干旱区城市生态网络构建提供了方法支撑。

    • 国土生态空间中现存建设用地与耕地退出的生态系统服务响应——以昆山市为例

      2022, 42(21):8690-8701. DOI: 10.5846/stxb202108172277

      摘要 (286) HTML (268) PDF 18.02 M (567) 评论 (0) 收藏

      摘要:如何管控包括生态保护红线等国土重要生态空间中的存量建设用地和耕地,是目前业界争论的焦点问题,而是否该退出、怎么退出、有何影响,则是值得学界重点探讨的科学问题。以昆山市为例,基于"生态系统服务重要性-生态敏感性-景观连通性"框架识别其国土重要生态空间,在分析重要生态空间与其现存建设用地、耕地的冲突特征及影响因素基础上,多情景模拟并评估重要生态空间中耕地和建设用地不同退出方式下的区域生态系统服务响应特征。研究表明:(1)占全域不足1/4的重要生态空间中,现存耕地和建设用地主要分布在水域周边,且以耕地占用冲突为主。(2)重要生态空间中耕地和建设用地退出方式不同会导致不同的生态系统服务响应特征,整体上生态保护情景能够有效地缓解服务间的权衡关系,但过度生态保护并不是最合适的;需权衡好不同国家既有政策之间关系,在保护中要避免"一刀切"问题。此外,研究尝试探讨了重要生态空间中现存用地斑块退出的生态系统服务响应研究的方法和思路,未来还可就围绕退出斑块的面积阈值、空间配置特征及其生态系统服务响应规律展开深化研究。

    • 南方丘陵地区生态系统服务变化对国土空间规划的指示意义

      2022, 42(21):8702-8712. DOI: 10.5846/stxb202012063110

      摘要 (226) HTML (343) PDF 13.75 M (642) 评论 (0) 收藏

      摘要:以保护和提高生态系统服务功能为原则,优化生态空间格局对于保障区域生态系统稳定性具有重要作用。以南方丘陵地区为研究对象,基于土地利用数据,评估了南方丘陵地区20年间生态系统服务功能的时空变化,据此提出区域国土空间规划建议。结果表明:(1)1995-2000年间森林生态系统面积与生态系统服务功能急剧下降,在2000年之后两者均逐渐恢复。(2)南方丘陵地区生态系统服务主要受自然因素与社会经济因素的影响,空间分布呈自东南至西北逐渐降低的趋势。(3)空间叠加分析南方丘陵地区生态敏感性,划定4个生态功能区,明确重点保护区范围,严格规范对服务供给区、适度开发区及城镇建设区的干扰程度,在现有国土空间规划方案的基础上进行合理优化。研究成果探讨了生态系统服务格局在国土空间规划过程中的重要作用,可为进一步评估优化南方丘陵地区的生态空间格局提供科学参考。

    • 城乡建设用地关联对生态系统服务的影响——以洞庭湖地区为例

      2022, 42(21):8713-8722. DOI: 10.5846/stxb202110182937

      摘要 (235) HTML (351) PDF 12.19 M (560) 评论 (0) 收藏

      摘要:城乡建设用地数量及相互联系的变化是空间要素及结构演化的重要方面,深刻影响着生态环境质量和生态系统服务水平,研究城乡建设用地关联对生态系统服务的影响对国土空间高质量发展具有重要意义。以洞庭湖地区为研究对象,从土地利用关联视角出发,运用引力模型、InVEST模型、面板数据模型等方法,定量研究了城乡建设用地关联对生态系统服务的影响。结果表明:(1)洞庭湖地区城镇建设用地规模呈现上升趋势,农村居民点用地规模呈现下降趋势;(2)城乡建设用地关联强度呈不断增强趋势,且强关联网格以建成区为核心向周边扩展,低关联网格分布于远离建成区的地方;(3)生境质量和碳储量呈现下降趋势,食物供给则呈现上升趋势,各项生态系统服务价值具有显著的空间异质性;(4)城乡建设用地关联强度对生态系统服务具有负向影响,人口密度、GDP密度、夜间灯光、道路网络对生态系统服务也呈现负向影响,归一化差异植被指数与生态系统服务之间则存在显著的正相关。研究结果有助于了解关联视角下城乡建设用地对生态系统服务的影响机制,可以为制定合理的城乡空间发展战略提供科学依据。

    • 金沙江上中段大型底栖无脊椎动物群落结构特征和多样性分析

      2022, 42(21):8723-8738. DOI: 10.5846/stxb202103250790

      摘要 (367) HTML (360) PDF 4.39 M (712) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究将2010-2019年的大型底栖无脊椎动物观测资料进行了系统整理分析,旨在为金沙江上中段大型底栖无脊椎动物的多样性评估以及高海拔地区河流的生物多样性研究和保护提供较为全面的基础资料。研究结果显示,金沙江上中段大型底栖无脊椎动物种类组成上水生昆虫占据绝对优势地位,主要由双翅目、蜉蝣目、毛翅目和襀翅目组成,软体动物占比较低,且以基眼目为主。就科级水平而言,四节蜉科、摇蚊科、扁蜉科和石蝇科为整个研究区域的常见分类单元,其中摇蚊科和四节蜉科在干支流和丰枯期均较为常见。干流和支流大型底栖无脊椎动物的群落结构显著不同,不受丰水期和枯水期的影响。丰水期和枯水期大型底栖无脊椎动物的群落结构差异显著,不受干流和支流的局限。四节蜉(四节蜉属Baetis、二翼蜉Cloeon dipterum、花翅蜉属Baetiella和四节蜉科Baetidae)和石蝇(纯石蝇属Paragnetina和石蝇科Perlidae)以及纹石蛾(纹石蛾属Hydropsyche)是造成不同群组群落结构差异的关键分类单元。整个研究区域大型底栖无脊椎动物呈现较高的嵌套度,且嵌套度枯水期高于丰水期,支流高于干流。底栖物种丰富度和现存量枯水期高于丰水期,支流高于干流。β多样性干流高于支流,丰水期高于枯水期。基于近十年的观测资料,金沙江流域出现的大型底栖无脊椎动物种类较为丰富,观测物种数达148种,基于统计学的估计值也在200种左右变动,但就单次调查情况来看,干流丰水期和枯水期单站出现的物种数很少,群落结构十分简单,而支流单站出现的物种数相对较多,群落结构则相对复杂。

    • 基于稳定同位素技术的三峡库区短颌鲚营养生态位特征研究

      2022, 42(21):8739-8750. DOI: 10.5846/stxb202101030010

      摘要 (197) HTML (310) PDF 3.91 M (685) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了预测三峡库区外来鱼类短颌鲚(Coilia nasus)在库区的种群发展趋势,评估其对库区水域生态系统的影响,基于碳氮稳定同位素技术,分析了三峡库区腹地,包括长江一级支流草堂河、大宁河,现有短颌鲚及杂食性和肉食性典型鱼类的营养级,在此基础上选择4种与短颌鲚营养级相近(包括太湖新银鱼Neosalanx taihuensis、翘嘴鲌Culter alburnus、鳡Elopichthys bambusa、大眼鳜Siniperca kneri),及1种食谱存在较大重叠的鱼类(即鳙Aristichthys nobilis),探讨了其营养生态位特征。结果显示,三峡库区短颌鲚δ15N值分布范围为12.112‰-14.497‰,营养级为3.762±0.196(Mean±SD),低于太湖新银鱼,并高于大眼鳜、翘嘴鲌、鳡及鳙;三峡库区短颌鲚δ13C值分布范围为-27.236‰- -22.952‰,变幅低于鳙,高于太湖新银鱼、大眼鳜、翘嘴鲌及鳡,δ13C值分布频率呈单峰型与太湖新银鱼高度接近,表明短颌鲚在该水域食性广泛,且与太湖新银鱼的摄食偏好趋近。据此推测三峡库区短颌鲚营养级较高的主要原因是短颌鲚在三峡库区食物来源广泛,决定其富集15N途径可能更丰富。此外,营养生态位分析结果显示三峡库区短颌鲚营养生态位宽幅低于鳡、鳙,高于太湖新银鱼、翘嘴鲌、大眼鳜,据此推测三峡库区短颌鲚对饵料需求的特化程度可能不高,从营养角度对环境的适应性较强;且其与营养级相近鱼类的营养生态位重叠程度较低,存在明显的营养生态位分化,种间竞争不激烈。综上所述,从目前三峡库区现有短颌鲚营养生态位特征来看,其种群规模仍有进一步扩大的可能。上述研究结果可为全面了解三峡库区外来鱼类的适应对策提供研究思路和基础数据。

    • 秸秆覆盖配施氮肥根际土真菌群落及其与小麦产量的关系

      2022, 42(21):8751-8761. DOI: 10.5846/stxb202112143553

      摘要 (185) HTML (390) PDF 3.79 M (523) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究秸秆覆盖与施氮条件下土壤真菌群落变化及其驱动因素与冬小麦产量的关系,试验采用二因素裂区设计,主区为秸秆覆盖(SM)和不覆盖(NSM);副区为两种施氮量0(N0)和180(N1) kg/hm2。于小麦开花期采集土壤样品测定土壤养分及采用Illumina Miseq高通量测序技术分析根际真菌群落结构和多样性。结果表明,SM较NSM处理小麦产量提高40.3%,差异显著。NSMN1较NSMN0处理小麦产量显著提高75%;SMN1处理比SMN0处理小麦产量显著提高92%。SM处理较NSM处理土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、氨态氮(NH4+-N)、速效磷(AP)和速效钾(AK)的含量显著增加,土壤硝态氮(NO3--N)含量降低。无论秸秆覆盖与否,施氮显著提高了土壤TN、AN、NH4+-N、NO3--N、AP和AK的含量。秸秆覆盖根际真菌群落多样性(Chao1与Shannon指数)增加;施氮则降低其多样性。SM处理较NSM处理显著增加担子菌门(Basidiomycota)和降低被孢霉门(Mortierellomycota)的相对丰度,子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度无显著差异。在NSM条件下,施氮显著增加子囊菌门的相对丰度,担子菌门与被孢霉门相对丰度显著降低;在SM条件下,施氮处理显著降低子囊菌门和增加担子菌门的相对丰度,被孢霉门的相对丰度降低,但无显著差异。在属水平上,SM处理较NSM处理显著增加光盖伞属(Psilocybe)、弯孢菌属(Curvularia)和黑孢霉属(Nigrospora)的相对丰度,被孢霉属(Mortierella)、球腔菌属(Mycosphaerella)、帚枝霉属(Sarocladium)、镰刀菌属(Fusarium)和柱霉属(Scytalidium)的相对丰度显著降低,蛋白单胞属(Pyrenochaetopsis)的相对丰度无显著差异。NSMN1较NSMN0处理显著增加球腔菌属、弯孢菌属和帚枝霉属的相对丰度,显著降低被孢霉属和柱霉属的相对丰度;SMN1比SMN0处理显著增加光盖伞属、弯孢菌属、帚枝霉属和柱霉属的相对丰度,被孢霉属相对丰度显著降低。组间群落差异(LEfSe)分析,球腔菌属、弯孢菌属和光盖伞属是秸秆覆盖配施氮肥的关键真菌菌属。基于冗余分析,土壤SOC、AK、AP、AN、TN与NH4+-N含量对真菌群落结构有显著或者极显著的影响。进一步分析表明,在秸秆覆盖配施氮肥条件下光盖伞属、柱霉属和弯孢菌属与小麦产量相关。综上,秸秆覆盖配施氮肥有助于提高土壤养分有效性和小麦产量,利于优化土壤真菌群落结构,对四川丘陵旱地提升土壤肥力和作物生产力具有重要意义。

    • 氮添加对乐山大佛裸露岩石与地衣覆盖岩石表面细菌群落结构的影响

      2022, 42(21):8762-8772. DOI: 10.5846/stxb202111093142

      摘要 (151) HTML (235) PDF 4.96 M (842) 评论 (0) 收藏

      摘要:大气氮沉降可能通过直接和间接途径影响石质文物风化过程,但相关研究明显不足。因此,以乐山大佛周围相似的裸岩和地衣覆盖的岩石为研究对象,对比研究了不同浓度(N0:0 kg hm-2 a-1;N1:9 kg hm-2 a-1;N2:18 kg hm-2 a-1;N3:36 kg hm-2 a-1;N4:72 kg hm-2 a-1)的氮添加试验对乐山大佛裸露岩石与地衣覆盖岩石表面细菌群落结构的影响,探讨大气氮沉降对乐山大佛岩石风化的潜在影响。结果表明:(1)裸岩和地衣覆盖岩石表面细菌群落α-多样性对氮沉降的响应不同。氮添加处理对裸岩表面细菌α-多样性指数(Sobs、Shannon指数)影响不显著,但在不同程度影响到地衣覆盖岩石表面的细菌多样性。其中,N4处理显著降低了细菌α-多样性指数(Sobs、Shannon指数),N2和N3处理也显著降低了细菌Sobs指数;(2)主坐标PCoA分析结果证实,不同氮添加处理间的裸岩和地衣覆盖岩石表面的细菌群落物种组成均发生变化。与对照相比,低氮处理(N1-N3)显著改变了裸露岩石表面细菌群落组成,且高氮(N4)处理与低氮处理对细菌群落组成的影响不同(R=0.464;P=0.002);在地衣覆盖的岩石表面,细菌群落在不同氮添加(N0-N4)处理下均发生了明显变化(R=0.822;P=0.001);(3)变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸菌门(Acidobacteria)、WPS-2、Patescibacteria和浮霉菌门(Planctomycetes)均是裸岩与地衣覆盖岩石表面在门水平上的优势菌群,但它们在裸岩与地衣覆盖岩石表面随氮添加后的动态并不一致;(4)线性判别和效应量分析分别发现了裸岩和地衣覆盖岩石表面7个和21个在氮添加后的细菌指示类群。由此可见,未来大气氮沉降会对乐山大佛佛体表面细菌群落产生显著影响,地衣覆盖岩石较裸岩表面的细菌群落对未来大气氮沉降更为敏感。研究为未来气候变化条件下的乐山大佛保护提供了数据支持,也为大气氮沉降对亚热带地区红砂岩的原生演替过程研究积累了基础资料。

    • 氮磷添加对荒漠草原植物-凋落物-土壤生态化学计量特征的影响

      2022, 42(21):8773-8783. DOI: 10.5846/stxb202110293043

      摘要 (216) HTML (219) PDF 1.85 M (776) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确植物、凋落物和土壤养分含量及化学计量比对土壤中添加多种限制性养分的响应,阐明"植物-凋落物-土壤"连续体化学计量动态及各组分之间的协同作用,以宁夏荒漠草原为研究对象,于2018年开始进行氮(N)、磷(P)养分添加控制试验。试验处理包括对照(CK)、N添加、P添加、NP共同添加4个处理。结果表明:(1) NP共同添加显著增加了荒漠草原植物N和P含量、以及凋落物和土壤P含量,显著降低了荒漠草原植物C:N和C:P、以及土壤和凋落物C:P和N:P。P添加显著增加了荒漠草原植物、凋落物和土壤P含量,显著降低了植物、凋落物、土壤C:P和N:P。N添加分别增加了植物、凋落物N含量和N:P,但对植物N含量影响未达到显著水平。(2) C、N、P含量和N:P大小均表现为植物 > 凋落物 > 土壤,C:N和C:P均表现为凋落物 > 植物。(3) N添加提高了荒漠草原植物对P再吸收效率,降低了荒漠草原植物对N利用效率;P添加提高荒漠草原植物对N再吸收效率,降低荒漠草原对P的利用效率;NP共同添加提高了荒漠草原植物对N和P再吸收效率,降低了荒漠草原植物对N和P利用效率。(4)植物-凋落物-土壤的N、P含量和化学计量比之间显著相关,其中植物N、P、N:P与凋落物和土壤N、P、N:P显著正相关,凋落物P、C:N与植物和土壤C:P、N:P显著负相关。(5)荒漠草原植物和凋落物N较稳定(1/H=0.45和1/H=0.48),而植物和凋落物P、N:P较敏感(1/H=0.80、0.73和1/H=0.81、0.78)。荒漠草原植物生长受N限制,N添加缓解荒漠草原植物N限制,P添加和NP添加加剧荒漠草原植物N限制,荒漠草原植物通过改变养分利用策略和再吸收利用效率适应土壤中N、P含量的变化。

    • 温带草原7种针茅植物根系特征及其对环境因子变化的适应

      2022, 42(21):8784-8794. DOI: 10.5846/stxb202110222982

      摘要 (344) HTML (410) PDF 2.80 M (904) 评论 (0) 收藏

      摘要:为比较针茅(Stipa)植物适应策略,以大尺度梯度下(>1600 km)温带草原主要针茅植物为对象,系统研究了8个样点7种针茅根系生物量、根冠比、解剖结构和生理调节物质的差异及其对环境因子的适应。在由东北至西南的区域上,随降水量下降针茅植物根系的抗旱特征增强或适应策略趋于复杂,不同针茅植物根系对水分变化(或旱季和雨季)有着不同的适应策略。综合分析表明贝加尔针茅(S. baicalensis)、大针茅(S.grandis)及克氏针茅(S.krylovii)(多伦样点)的生长受干旱制约,对降水高度敏感,雨季降水促进其生物量快速积累。沙生针茅(S.glareosa)、短花针茅(S.breviflora)、戈壁针茅(S.gobica)、本氏针茅(S.bungeana)等通过增大根冠比和渗透调节物质累积等途径提高根系吸水和保水能力,抵御干旱胁迫。偏相关分析显示实验区域针茅植物根系性状与降水量和海拔高度存在显著的相关性。

    • 长白山苔原带凋落物生态化学计量特征及其对模拟氮沉降的响应

      2022, 42(21):8795-8808. DOI: 10.5846/stxb202110212976

      摘要 (164) HTML (270) PDF 2.11 M (580) 评论 (0) 收藏

      摘要:长白山苔原是我国乃至欧亚大陆东部独有的高山苔原,根据前人调查植被以灌木苔原为主要类型。在全球变暖背景下,近30年来,长白山岳桦林下的草本植物侵入苔原带,原生灌木苔原分化为灌木苔原、灌草苔原和草本苔原,形成了灌木、灌草混合和草本3种不同类型的凋落物,凋落物数量和质量发生显著改变。与此同时长白山苔原氮沉降量也在逐年增加,导致了土壤中氮的累积,势必影响凋落物的分解。凋落物作为连接植物和土壤的纽带,其分解过程中碳(C)、氮(N)、磷(P)等化学组分和化学计量比的变化直接和间接影响着土壤养分有效性和植物养分利用策略。为揭示氮沉降增加对长白山苔原带不同类型凋落物化学组分及生态化学计量特征早期变化的影响,开展了为期8个月的模拟氮沉降室内凋落物分解实验。在苔原带采集灌木优势种牛皮杜鹃和草本优势种小叶章的凋落物带回实验室,模拟灌木牛皮杜鹃群落、灌草混合的牛皮杜鹃-小叶章群落和草本小叶章群落的3种不同类型凋落物,设置三个施氮处理:对照(CK,0 g N m-2 a-1)、低氮(LN,10 g N m-2 a-1)、高氮(HN,20 g N m-2 a-1)。研究表明:(1)不施氮处理时,3种凋落物的C、P均呈释放状态,木质素(Li)呈先累积再略有降解趋势;牛皮杜鹃凋落物的N元素富集而其余两种凋落物N元素呈释放状态;灌草混合和草本凋落物比原生的灌木凋落物C和N元素释放快、Li累积少;而灌木凋落物的P释放略快于灌草和草本凋落物。3种植被类型凋落物的C/N、C/P、Li/N大小表现为:牛皮杜鹃凋落物>牛皮杜鹃-小叶章混生群落凋落物>小叶章凋落物;N/P表现为:小叶章凋落物>牛皮杜鹃凋落物>牛皮杜鹃-小叶章混生群落凋落物。(2)氮沉降促进3种类型凋落物分解过程中C、N和P化学组分的释放,且氮浓度越高促进作用越显著。在牛皮杜鹃凋落物分解过程中,氮素添加到达某一阈值后,其C/N、C/P、N/P、Li/N的降幅最大,后续若再增加氮素,其对化学计量比的影响均会减弱;本实验中的氮素添加量增加促进了小叶章凋落物的C/N、Li/N下降。(3)草本植物入侵引起凋落物类型的变化带来凋落物分解加快,将导致长白山苔原带养分循环的变化;氮沉降增加对小叶章凋落物化学组分的释放及C/N、Li/N的下降更为促进,小叶章凋落物内难分解化合物减少,分解受到促进。高氮沉降加快了小叶章凋落物与土壤、草本植物之间的养分循环。因此,随着未来苔原带氮沉降量的增加,将更有利于小叶章在与牛皮杜鹃的竞争中获胜,使苔原带呈现草甸化趋势。

    • 新疆三种独尾草的适宜分布及其对未来气候变化的响应

      2022, 42(21):8809-8817. DOI: 10.5846/stxb202110152910

      摘要 (199) HTML (247) PDF 5.28 M (666) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究国内仅分布于新疆的3种短命植物阿尔泰独尾草(Eremurus altaicus)、粗柄独尾草(Eremurus inderiensis)和异翅独尾草(Eremurus anisopterus)的适宜分布及其对未来气候的可能响应,对新疆短命植物资源的分布、利用与科学保护具有重要意义。共收集了64个自然分布点,筛选了6个气候因子和2个地形因子数据,利用MaxEnt模型和地理信息系统ArcGIS软件模拟了当前气候情景下3种独尾草的生态适宜性,探讨影响3种植物分布的主导因子及其数值范围,预测3种独尾草的适宜分布对未来气候变化(2001-2040年、2041-2080年,基于温室气体中等排放情景:SSP2-4.5共享社会经济路径)的可能响应。结果表明:(1)基准气候下,3种独尾草在新疆的适宜分布存在较大差异:阿尔泰独尾草主要分布于伊犁河谷、天山北麓、阿尔泰山中段和准噶尔西部山地;两种沙生独尾草均分布于天山中段的绿洲-荒漠区过渡带,古尔班通古特沙漠西南部沙地;(2)最干月降水量(1-25mm)主要限制了阿尔泰独尾草的适宜分布;温度季节性变动指数(1150-1672)主要限制了两种沙生独尾草的适宜分布;(3)2001-2040年和2041-2080年,3种独尾草的适宜分布整体均呈缩减趋势:阿尔泰独尾草向天山北麓和准噶尔西部山地略微缩减;粗柄独尾草和异翅独尾草向古尔班通古特沙漠南缘略微缩减。

    • 黄河流域内蒙古段植被时空变化特征及条带状分布成因

      2022, 42(21):8818-8829. DOI: 10.5846/stxb202110112851

      摘要 (294) HTML (377) PDF 16.02 M (611) 评论 (0) 收藏

      摘要:监测干旱、半干旱地区植被覆盖度的动态变化,评估大尺度区域地质背景,尤其是活动构造在植被变化过程中发挥的作用对植被时空格局的认识具有重要意义。黄河流域内蒙古段地处干旱半干旱区,植被多依赖于地下水;且该地区活动构造较发育,是认识植被非地带性特征的理想区域。基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)、归一化植被指数(NDVI)、气象与土地利用数据,对2000-2018年黄河流域内蒙古段植被覆盖度(FVC)的时空变化及稳定性进行分析,在此基础上针对河套段植被条带状特征及其成因进行讨论。结果表明,近20年研究区的FVC总体表现为增加趋势。降雨增加是大黑河流域、浑河流域及十大孔兑区域FVC增加的主要原因,沙漠地区FVC的增加得益于三北防护林工程建设。大黑河与浑河流域水分条件较好,物种多样性丰富,植被覆盖度高,能较好的抵御气候变化;而十大孔兑区域和沙漠地区FVC较低,生态系统脆弱,对气候波动的响应较大。河套灌区受人类活动主导,对气候变化的敏感性较低。河套段山前植被赋存环境为条带状地下水溢出带,在地下水储量增多条件下呈条带状增加趋势;而在山前过渡带,新构造运动及其造成的较大地表高差使得土壤层薄且储水能力较差,表现为FVC的高波动。现今黄河干流沿岸植被受土地利用转变影响整体减少;且在河流摆动、河道变迁扰动下,稳定性较差。河套盆地与鄂尔多斯台地边界处,受隐伏断裂和地震活动影响,地下水易沿带状透水断裂下渗,难以维持浅表水分和稳定的补给条件,使得FVC呈线状显著降低,且稳定性较差。研究从宏观水文地质条件和地表过程的角度,更加深入认识了植被空间分布的非地带性特征,为相似地区的研究提供了较好的科学依据。

    • 接种丛枝菌根真菌对云南石漠化土壤呼吸的影响

      2022, 42(21):8830-8838. DOI: 10.5846/stxb202110082788

      摘要 (175) HTML (254) PDF 2.57 M (534) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探明"丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌-植物-土壤"耦合作用对石漠化土壤呼吸季节动态的影响,采用LI-6400-09土壤呼吸室和便携式光合作用测量系统,对圆柏(Sabina chinensis)接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,FM)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,RI)2种AM菌种处理下土壤呼吸季节动态进行野外连续定位观测,并探究AM真菌接种处理下石漠化土壤呼吸速率与植物生长、土壤理化性质之间的关系。结果表明:(1)相较于对照,接种AM真菌对石漠化生境土壤呼吸季节动态产生了显著影响(P<0.01)。AM真菌处理具有较高的土壤呼吸季节变化幅度,即根内根孢囊霉处理土壤呼吸速率(1.55-9.10 μmol m-2 s-1)显著高于摩西斗管囊霉(1.62-8.29 μmol m-2 s-1)和对照(1.23-4.46 μmol m-2 s-1);(2) AM真菌接种处理下土壤温湿度变化对土壤呼吸的影响显著大于对照,即土壤温度与水分对土壤呼吸的平均解释量大小顺序为:RI (44.84%;52.35%)>FM (17.18%;41.65%)>CK (2.66%;16.55%);(3)2种菌种处理下土壤呼吸速率均与土壤有机质、硝态氮、全氮、速效钾、树高、胸径及根系生物量呈显著或极显著正相关(P<0.01或0.05),而与pH呈极显著负相关(P<0.01),但对照处理土壤呼吸速率除与pH呈显著负相关(P<0.05)外,与其它土壤理化指标相关性不显著;(4)土壤温度和水分、硝态氮、铵态氮、有机质、易氧化有机碳、速效钾、全氮及全磷对土壤呼吸变化的贡献最大,而胸径、树高、有效磷、微生物生物量、根系生物量及pH的影响次之。因此,"AM真菌-寄主植物-土壤"相互作用对石漠化生境土壤呼吸季节动态的影响,主要取决于不同AM真菌接种处理对土壤微气候(如含水量)、碳素(有机质、易氧化有机碳)、无机氮库(铵态氮、硝态氮)、根系生物量及磷钾养分可利用性的调控。

    • 成土时间对黄河三角洲植物及微生物演替的影响

      2022, 42(21):8839-8859. DOI: 10.5846/stxb202107211977

      摘要 (211) HTML (326) PDF 16.59 M (588) 评论 (0) 收藏

      摘要:受时空因素的限制,研究土壤、微生物和植物的演替过程通常采用以空间换时间的时空替代法,关于成土时间的驱动力研究较少。选取黄河三角洲4块代表性冲积区域(形成年代分别为1904-1929年,1929-1934年,1964-1976年和1976年至今),由沿海到农田(1-40 km)设计采样路线,通过多样性调查、土壤采样、MiSeq测序等方法对陆地生态系统的植物、细菌和真菌多样性以及微生物功能组成进行了监测。结果表明,随成土时间的增加,植物物种丰富度和生物量显著提高(P<0.05),低盐度指示物种白茅的分布区域向海岸推进;细菌群落酸杆菌门(Acidobacteriota)等3个门类占比显著增加,拟杆菌门(Bacteroidota)等12个门类占比显著减少(P<0.05),涉及基因信息处理、核苷酸代谢等基础生命活动和光合作用的功能通路在年代最晚的扇区富集,而涉及细胞老化调控、外源物质生物降解与代谢、芳香化合物降解等功能的通路在年代最早的扇区富集(LDA score>2,P<0.05);真菌群落涉及病理营养的捕虫霉门(Zoopagomycota)等类群相对丰度的显著增加(P<0.05)。耐盐菌、自养菌、反硝化菌、反硫化菌等功能群在成土较晚区域的丰富度较高,有促进成土初期土壤碳氮积累、土壤养分循环和有效性的提升的功能潜力,进而影响植物演替。成土时间还驱动适应高营养环境的类群对先锋类群比值的增大,促进微生物生态位的分化。研究表明成土时间是对黄河三角洲植物和微生物群落组成变化的重要而显著的驱动力,为提高评估滨海生态系统植物和微生物演替规律的准确性提供了科学依据。

    • 2000-2019年京津冀地区植被覆盖状况变化及驱动因素

      2022, 42(21):8860-8868. DOI: 10.5846/stxb202104070900

      摘要 (268) HTML (308) PDF 14.87 M (967) 评论 (0) 收藏

      摘要:近20年来中国和印度通过土地利用活动改变地表覆盖使植被变得更绿,京津冀地区是植被变得更绿的典型地区。收集京津冀地区2000-2019年MODIS增强型植被指数(EVI)、植被覆盖百分比数据,以及年平均温度和降水量等数据,分析该区近20年来自然植被和农田植被EVI变化过程和趋势,揭示其变化的驱动因素,结果显示2000-2019年京津冀地区自然植被和农田植被EVI显著增加,自然植被EVI增加速率是农田植被的1.8倍。99.51%的自然植被和96.95%的农田植被生长状况改善。2000-2019年京津冀地区自然植被EVI与年平均温度和年降水量相关性不显著。农田植被EVI与年平均温度显著相关,与年降水量相关性不显著。农田灌溉和年平均温度变化是农田植被EVI显著增加的主要驱动因素。近20年京津冀地区通过实施以造林为主的生态建设工程,自然植被生长覆盖状况呈现极显著变好。同时森林植被比非森林植被覆盖百分比增加趋势更明显。以造林为主的生态建设工程是京津冀地区自然植被生长覆盖状况显著变好的主要驱动因素。

    • 库布齐沙漠南缘风沙-植被相互作用及其景观效应

      2022, 42(21):8869-8880. DOI: 10.5846/stxb202101270289

      摘要 (144) HTML (240) PDF 11.07 M (516) 评论 (0) 收藏

      摘要:干旱区尤其沙漠边缘地区的风沙与植被相互作用对塑造地表景观具有重要意义。选择库布齐沙漠南缘的油蒿灌丛地为研究区,开展了植被调查、风沙流观测和表层沉积物粒度采样测试,分析了顺风向植被盖度、风沙流结构与沉积物特征的沿程变化,探讨了风沙-植被相互作用及其对地表景观格局的影响。结果表明,风沙流与植被相互作用方式的改变使植物生长状况与地表蚀积模式发生变化,进而导致顺风向景观表现出明显的空间异质性。自上风向裸地过渡到均匀分布的新生油蒿和油蒿灌丛再至斑块状分布的灌丛沙堆,植被盖度与覆沙厚度先增大后减小,空气动力学粗糙度沿程不断增加且在过渡时其增幅最大,输沙率与沉积物粒度呈先减小后增大趋势,并在植被盖度与覆沙厚度最大处出现最小值。在沙漠边缘剥蚀高原上,起初适量风沙堆积促进油蒿定植与生长,均匀分布的油蒿灌丛进一步促进沙物质堆积,但当堆积厚度超过油蒿耐沙埋深度时发生退化,灌丛出现斑块状分布且风沙流在丘间地处侵蚀。据此,可理解为剥蚀高原风沙区景观异质性是风沙与植被相互协同与抑制作用的结果。

    • 地下水埋深和季节性干旱对古尔班通古特沙漠南缘梭梭生理和生长的影响

      2022, 42(21):8881-8891. DOI: 10.5846/stxb202101190206

      摘要 (204) HTML (258) PDF 1.60 M (759) 评论 (0) 收藏

      摘要:干旱区因降水稀少,地下水成为荒漠植被重要且稳定的水源。选取古尔班通古特沙漠南缘建群种植物梭梭(Haloxylon ammodendron)为研究对象,通过测量不同地下水埋深(3.45、9.08、10.47、13.27 m和15.91 m)下生长季前期和后期同化枝生理生化指标(黎明水势、正午水势、含水量、氯离子、钠离子、脯氨酸和非结构性碳水化合物)和生长与形态特征(生长速率和胡伯尔值),旨在认识荒漠植物对地下水埋深增加和季节性干旱的响应特征和调节适应机制。结果表明:(1)梭梭应对地下水埋深变化的生理调节对策,是采取先降低后升高黎明前同化枝水势、降低新枝形成期同化枝生长速率、增大胡伯尔值和积累非结构性碳水化合物的策略;(2)梭梭应对生长季大气干旱的生理调节对策,是通过降低黎明前同化枝水势、维持较高胡伯尔值、积累钠离子和消耗淀粉抵御季节性干旱;(3)在大气干旱与地下水水文干旱交互作用下,梭梭是采取降低正午同化枝水势、维持较高的同化枝含水量和积累可溶性糖的生态策略。综上所述,梭梭在响应地下水水文干旱和季节性大气干旱的生理特征间存在差异。研究结果丰富了水文和大气干旱对梭梭生理和生长影响的认知,可以为基于地下水资源管理的干旱区荒漠植被保育提供参考。

    • 生态保护红线监管台账关键技术研究与应用

      2022, 42(21):8892-8901. DOI: 10.5846/stxb202203290778

      摘要 (162) HTML (213) PDF 6.59 M (745) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态保护红线是保障和维护国家生态安全的底线和生命线。生态保护红线监管台账是开展生态保护红线监管工作的重要基础。研究结合生态保护红线"生态功能不降低、面积不减少、性质不改变"的监管目标,设计了基于"空间台账-表单台账"相融合的台账组织与管理方式,研究了生态保护红线全生命周期监管、全要素精细化监管、时空一体化监管的台账建设关键技术。同时,以宁夏回族自治区泾源县为例,建设了泾源县2010-2020年生态保护红线5大类24本台账,并进行了台账应用分析。结果表明:(1)泾源县生态保护红线面积占比51.07%,其中绝大部分自然保护地都纳入了红线。(2)生态保护红线内林地、草地分别占红线面积89.55%和9.86%,表明绝大部分红线区域为自然生态系统。(3)生态保护红线内居民点数量占整个县的12.76%,居民点密度很低。(4)2010-2019年期间,生态保护红线内生长季植被覆盖度总体保持稳定,与降雨量呈正相关趋势。(5)生态保护红线内的水源涵养、水土保持、防风固沙量分别占整个县的77.39%、67.72%、61.43%,表明红线区域保护了生态空间内绝大部分的重要生态功能。

    • >学术信息与动态
    • 大熊猫研究文献计量分析

      2022, 42(21):8902-8913. DOI: 10.5846/stxb202110132892

      摘要 (343) HTML (312) PDF 4.15 M (987) 评论 (0) 收藏

      摘要:大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)是我国特有的珍稀物种,因其重要的生态学地位、独有的文化价值和独特的演化历史,长期以来一直受到中外科研工作者的广泛关注,并发表了大量的科研论文和著作。然而,对这些海量科研成果的系统分析和总结,尤其是采用可视化手段进行分析和梳理的研究,却未见报道。基于Web of Science和中国知网(CNKI)两个文献数据库,以大熊猫为主题,从年度分布、研究主体(作者、机构、国家)和研究内容3个方面对1929年以来的1221条英文文献和1955年以来的1670条中文文献进行了计量分析,并利用可视化软件CiteSpace分析了研究主体间的合作网络以及关键词的共现关系,以期回顾国内外在自然科学领域针对大熊猫的研究历程,揭示该领域的研究现状和发展趋势。

    • 中国可持续发展政策试点文献计量研究——以可持续发展实验区和可持续发展议程创新示范区为例

      2022, 42(21):8914-8927. DOI: 10.5846/stxb202111093137

      摘要 (146) HTML (284) PDF 9.37 M (883) 评论 (0) 收藏

      摘要:可持续发展实验区(以下简称"实验区")是一项地方试点示范工作,倡导实验区基于自身特点设计实验主题,自行探索可持续发展的典型做法,依靠科技创新解决制约可持续发展的问题。作为可持续发展领域建设时间最长、覆盖规模最广、实验主题最为多样的政策试点,实验区已经积累了一定的研究,现有文献多集中于对发展理念的概念和框架探讨、可持续发展水平综合评估、区域发展耦合度和协调度计算、以及可持续发展投入产出效率差异等,为实验区理论研究和政策实践打下基础。为了系统梳理实验区研究的整体演进情况,为未来研究提供一个较为全面的参考,从文献计量的视角,对实验区和可持续发展议程创新示范区(以下简称"创新示范区")为主题的研究进行科学知识图谱分析,厘清实验区研究的阶段性特点、研究领域、核心问题、前沿热点和科学合作网络结构,基于此提出未来可能的研究方向。研究结果表明实验区主题的发文量总体上呈波动趋势,研究者和研究机构的局部性合作较强;研究的核心问题始终围绕可持续发展在实验区的政策实践;研究前沿与宏观经济社会发展背景相呼应,其中可持续发展战略实施一直都是热点问题;经历了从可持续发展理念普及到可持续发展实践模式的历程。在可持续发展目标(SDGs)这一全球新形势下,为了更好地发挥实验区和创新示范区作为政策试点的作用,提出未来的研究方向:一是加强与SDGs研究的衔接;二是增加科技创新驱动可持续发展的研究;三是推进可持续发展典型问题和解决方案的系统研究。

    • 声景生态学数据分析与应用

      2022, 42(21):8928-8934. DOI: 10.5846/stxb202110202956

      摘要 (324) HTML (523) PDF 1.47 M (1149) 评论 (0) 收藏

      摘要:声景生态学是研究景观中生物与非生物声音在多种时空尺度下的声学格局与过程,揭示声音与人类以及声音与自然之间关系的学科。基于声景生态学的研究内容,从声景元素解析、生物多样性评估及人类身心健康评价应用案例中,梳理了数据分析的前沿方法。结论表明,分析技术的发展,特别是人工智能技术的进步,使声景生态学的研究呈现从人工到机器、从单一特征计算到多维特征提取、从单学科研究到多学科联合分析的技术化发展趋势,不断拓展着声景生态学的研究深度与广度。同时这些分析技术的发展也急需优化和标准化,来提高方法的通用性和研究结果间的可比性。此外,需要融合生态学、计算机科学和心理学等交叉学科的理论和方法,进一步推动声景生态学数据分析技术方法体系的完善。

    • 后疫情时代生态保护与可持续发展——中国生态文明与可持续发展2021年学术论坛述评

      2022, 42(21):8935-8939. DOI: 10.5846/stxb202112193601

      摘要 (263) HTML (240) PDF 843.31 K (824) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国生态文明与可持续发展2021年学术论坛于2021年11月20日至21日在江西省南昌市举行,论坛共吸引1700余人次参与线上线下研讨。论坛的主题是"后疫情时代生态保护与可持续发展"。论坛围绕9个专题展开,分别是:(1)人地系统耦合与可持续发展;(2)国土空间规划与生态修复;(3)生态系统服务与生态产品价值实现;(4)农村宅基地退出与乡村发展;(5)山地水土保持与乡村振兴;(6)生态保护修复与可持续发展;(7)流域生态文明建设与高质量发展;(8)喀斯特区生态文明建设与可持续发展;(9)海洋生态文明建设与向海经济高质量发展。对我国生态保护与区域可持续发展研究的启示有:(1)将基于自然的解决方案纳入生态文明建设;(2)深化多源数据和多模型耦合支撑的可持续发展评估;(3)建立健全基于生态系统服务的生态产品价值核算体系。

    • >封底
    • 封底

      2022, 42(21):8940-8940.

      摘要 (100) HTML (0) PDF 1.25 M (425) 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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