• 2022年第42卷第3期文章目次
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      2022, 42(3):0-0.

      摘要 (118) HTML (0) PDF 10.86 M (288) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 植物根系分泌物对土壤污染修复的作用及影响机理

      2022, 42(3):829-842. DOI: 10.5846/stxb202101030011

      摘要 (433) HTML (283) PDF 4.32 M (618) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物修复是一种经济环保的土壤修复技术。根系分泌物是利用生物修复污染土壤过程中的关键物质,也是植物与土壤微生物进行物质交换和信息传递的重要载体,在植物响应污染物胁迫中扮演重要角色。研究植物根系分泌物对土壤污染修复的作用和影响机理,是深入理解植物和微生物环境适应机制的重要途径,对促进生物修复污染土壤有重要指导意义。从污染物胁迫对根系分泌物的影响、根系分泌物对土壤污染物环境行为的影响、根系分泌物在调控污染土壤中根际微生物群落结构和多样性中发挥的作用等几个方面综述了根系分泌物对土壤污染修复的影响及内在机制。研究结果表明,根系分泌物在降低重金属对植物的毒性、加速有机污染物降解等方面有非常重要的作用。根系分泌物对土壤微生物的丰度和多样性均有显著影响,其与根际微生物互作在土壤污染物的消减中发挥了重要的调控作用。在此基础上,提出了以往研究中的不足,并对污染物胁迫下根系分泌物未来研究的方向和趋势进行了展望。

    • 生态空间区划体系的理论内涵及关键技术研究

      2022, 42(3):843-850. DOI: 10.5846/stxb202101150161

      摘要 (229) HTML (127) PDF 2.36 M (338) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态空间是维护区域可持续发展的重要组成部分,是国土空间规划体系的核心领域。生态空间区划是国土空间管控的重要内容,是解决区域供需矛盾,维护国土安全的重要手段。研究在系统总结现有生态区划理论、技术和方法的基础上,探讨了目前生态区划存在的不足,进一步提出新时代生态空间区划的理论、内涵和国土空间规划背景下生态空间区划技术要点。生态空间区划是以生态空间提供生态系统服务,维系生态安全为基础,从区域尺度以山水林田湖草生命共同体理念综合辨识分类生态空间。评价指标体系应基于生态功能区划和环境功能区划,结合政策目标、居民需求并参考区域城镇化特征及未来发展定位,以生态系统服务、生态敏感性、生态质量、生态健康等多因子评价为主。生态空间区划的目的是对生态空间开展保护、修复、和高质量开发建设,因此生态空间区划阈值的选取要立足于政策目标、居民需求和可持续发展,按照生态系统服务供需耦合机制划定生态空间分区,并及时调整。研究还基于现阶段区域尺度下生态空间区划的难点,从加强生态空间区划体系的应用、加强生态空间基础数据库的构建、加强命名规范等方面进行了工作展望。

    • 混农林生态系统服务研究进展

      2022, 42(3):851-861. DOI: 10.5846/stxb202101080090

      摘要 (187) HTML (122) PDF 6.02 M (188) 评论 (0) 收藏

      摘要:混农林产业是兼顾生态环境修复、土壤资源可持续利用与社会经济效益共赢的生态治理衍生产业,将生态系统服务与混农林实践相结合既是全球生态系统服务研究的主要前沿之一,也是推进石漠化治理向生态产业振兴与生态系统服务提升融合阶段转变的具体路径。研究系统回顾了混农林生态系统服务的研究进展与特征,揭示了混农林生态系统服务与喀斯特地区产业振兴的内在关系,从混农林生态系统服务认知、评估与决策三个层面探讨了喀斯特地区产业振兴的方向,强调未来喀斯特地区应围绕混农林生态系统服务的级联机理、供需关系、权衡协同及影响因素等层面为混农林产业振兴提供决策支撑,进而更好地服务于喀斯特地区以巩固石漠化治理成效,提升生态系统服务,助力乡村振兴。

    • 原位酶谱技术在土壤酶活性研究中的应用进展

      2022, 42(3):862-871. DOI: 10.5846/stxb202007231934

      摘要 (149) HTML (132) PDF 2.66 M (168) 评论 (0) 收藏

      摘要:原位酶谱可方便、直观地展示土壤中酶活性的二维空间变异,近些年来通过与其他成像技术和分析方法相结合,土壤原位酶谱已发展成为分析土壤微观生态过程及土壤-根系-土壤动物相互作用界面过程的有效方法。然而,土壤原位酶谱技术尚未成熟,亟待深入分析其技术不足、完善技术方法,梳理其在不同领域中的应用现状,拓展并深化其在更多领域研究中的应用前景。基于此,综述并分析了该技术在土壤酶相关研究领域的应用现状,结合原位酶谱技术在底物载体选择与酶活定量方法的优化历程,分析了其存在的问题,发现:①可供研究的酶种类较少;②结果准确性仍有质疑;③在除根际研究外其他领域的研究较少、缺乏系统性,难以直接借鉴。这三者仍是阻碍原位酶谱技术在多领域中推广的最大障碍。综上所述,土壤原位酶谱技术虽仍存在缺陷,但其具有操作简便、测量结果的时空分辨率高等优势,在未来土壤酶学领域研究中仍潜力巨大,研究旨在为推进原位酶谱技术在土壤学和生态学等学科研究中的应用和发展提供理论指导。

    • >研究论文
    • 中国温带典型森林植物比叶面积的空间格局及其影响因素

      2022, 42(3):872-883. DOI: 10.5846/stxb202101040020

      摘要 (344) HTML (138) PDF 5.59 M (343) 评论 (0) 收藏

      摘要:比叶面积(SLA)能够反映植物自身生长对策、对光能的捕获能力、对外界环境变化的适应和对可利用资源的分配策略,对植物的生境适应状况和群落的自然演替程度也起到重要的指示作用。为了深入了解温带森林植物SLA随空间变化的变异特征及其影响因素,跨越1200 km选取中国东北部12个典型温带森林(寒温带兴安落叶松林、温带红松针阔混交林和暖温带落叶阔叶栎林),通过对样地内物种进行系统性的调查,分析了植物SLA在空间上的变化规律及环境因素的影响效应。结果显示:中国温带森林植物SLA范围为2.02-99.65 m2/kg(均值为34.18 m2/kg),其中乔木SLA范围为2.02-58.74 m2/kg(均值为21.32 m2/kg),灌木SLA范围为2.88-99.65 m2/kg(均值为31.60 m2/kg),草本SLA范围为4.66-98.53 m2/kg(均值为38.75 m2/kg)。SLA在不同森林类型之间差异显著,具体表现为:温带红松针阔混交林 > 暖温带落叶阔叶栎林 > 寒温带兴安落叶松林。SLA受到气候因素和土壤因素的影响,其中随着年均降水、土壤碳氮含量的增加显著增加;随着年均温度、紫外辐射、光合有效辐射,呈先增加后降低的趋势;随着土壤碳氮比的增加显著降低。以上结果揭示了温带森林SLA的空间变异规律,可以为将来区域乃至全球尺度下植物功能性状研究提供理论支撑。

    • 弃管杉木林杉木数量与群落物种多样性间的关系

      2022, 42(3):884-894. DOI: 10.5846/stxb202101200211

      摘要 (116) HTML (101) PDF 2.22 M (260) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林群落物种多样性格局和动态一直是生态学的研究热点,人工林弃管后演替进程中物种多样性变化也很值得研究。杉木(Cunninghamia lanceolata)作为我国南方林区人工栽培最广、经济价值最高的用材树种之一,其人工林分布面积很大,通常群落结构简单、物种多样性低,然而群落中杉木数量如何影响植物物种多样性,迄今缺乏研究。在浙江省自然保护区内,选择不同疏伐强度和弃管时间的杉木人工林,建立了6个1 hm2长期动态监测样地,在10 m×10 m、20 m×20 m、50 m×50 m和100 m×100 m尺度下,探究群落物种多样性(物种丰富度、Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数)的变化规律,分析杉木数量(多度和相对多度)对物种多样性的影响。结果显示:弃管前对杉木林的疏伐强度越高,演替恢复后的群落物种多样性越高。相同疏伐程度下,物种多样性随演替时间的延长有先升高后降低的趋势。取样尺度小于100 m×100 m时,杉木数量与物种多样性呈极显著负相关;100 m×100 m尺度下仅杉木相对多度与3种多样性指数呈显著负相关,杉木多度与各物种多样性均无显著相关性。群落中杉木相对多度在30%以内时,通常拥有较高的物种多样性。

    • 宁夏荒漠草原不同林龄人工柠条林地土壤优先流研究

      2022, 42(3):895-903. DOI: 10.5846/stxb202008042034

      摘要 (104) HTML (87) PDF 4.83 M (171) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤优先流作为土壤中常见的水分流动方式,会造成土壤水分流失、地下水污染及坡面土体稳定性降低等问题。以位于宁夏盐池县的典型荒漠草原为研究区域,通过土壤水分入渗染色法、CT扫描法、图像处理技术相结合的分析方式,选取人工营造9、14、24、35年的柠条灌丛林地,以空白草地作为对照,探究不同恢复年限人工柠条林土壤优先流特征及其与土壤大孔隙与根系的关系。结果表明:(1)不同林龄柠条林地土壤优先流特征及大孔隙度具有显著差异,表现为随着种植年份的增加,土壤大孔隙度逐渐升高,土壤入渗染色深度随之加深,同时染色面积比随着柠条林林龄的增加而增大。(2)土壤基质流深度表现为随着种植年份的增加而增大,人工柠条林地的土壤优先流程度显著高于草地。(3)随着人工柠条林龄的增加,土壤根系数量增加,而灌丛生长发育过程中的根系活动使得灌丛林地土壤具有更多迂曲度低、连通性强的大孔隙,这些大孔隙是导致土壤水分优先迁移的主要因素。因此,植物根系和土壤大孔隙变化是影响荒漠草原人工柠条恢复过程中土壤水分分布的关键因素,合理配置人工林以改善根系及土壤结构特征,或可有效提高荒漠草原地区的土壤水分利用效率。

    • 赤红壤植蔗坡地坡面径流及溶解态氮磷流失特征

      2022, 42(3):904-913. DOI: 10.5846/stxb202101140149

      摘要 (79) HTML (95) PDF 3.38 M (139) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究南方高强度、高频次降雨下赤红壤区坡耕地土壤侵蚀及氮磷养分流失的特征,基于野外径流小区原位观测试验,通过测定自然降雨下赤红壤植蔗坡地坡面径流和溶解态氮磷流失量,探讨自然降雨下甘蔗种植对赤红壤坡面径流及溶解态氮磷流失的影响。结果表明:(1)2019年和2020年,径流量分别为1111.3 m3/hm2和3269.4 m3/hm2,硝态氮(NO3--N)流失量分别为1.39 kg/hm2和15.60 kg/hm2,铵态氮(NH4+-N)流失量分别为0.37 kg/hm2和1.02 kg/hm2,可溶性磷流失量分别为0.20 kg/hm2和0.27 kg/hm2。2019年和2020年植蔗坡地径流及溶解态氮磷流失量均集中在6月份,占流失总量的45%以上,硝态氮(NO3--N)是径流氮素流失的主要形式,占79%以上。此外,2019年和2020年5月至8月,侵蚀性降雨场次分别为18次和23次,侵蚀性降雨量分别为407.8 mm和668.0 mm。(2)不同侵蚀性降雨条件下,植蔗坡地溶解态氮磷流失量及其浓度波动较大,甘蔗生长前期(5-6月)溶解态氮磷流失量及其浓度呈上升趋势,而生长后期(7-8月)则呈波动下降趋势。2019年和2020年观测期侵蚀性降雨的年内分布存在明显差异,均集中在6月份,占35%以上。(3)坡面径流量与降雨量和最大30 min降雨强度呈极显著的正相关关系,同时坡面径流量与径流中硝态氮、铵态氮及可溶性磷流失量均呈极显著正相关关系。研究结果有助于明晰南方赤红壤区蔗区坡面土壤侵蚀及养分流失特征。

    • 氮添加对黄河三角洲滨海湿地芦苇养分再吸收效率的影响

      2022, 42(3):914-921. DOI: 10.5846/stxb202101050034

      摘要 (125) HTML (99) PDF 1.17 M (204) 评论 (0) 收藏

      摘要:大气氮沉降增加能改变土壤养分可利用性,影响滨海湿地植物的养分再吸收。目前研究多关注氮沉降量对养分再吸收过程的影响,且研究集中于叶片,鲜有研究区分不同形态氮素对植物不同器官养分再吸收过程的影响。通过两年的野外控制实验,研究硝态氮、铵态氮添加对黄河三角洲滨海湿地芦苇(Phragmites australis)叶、茎养分再吸收效率的影响。结果表明:两类氮添加均显著增加叶、茎的氮、磷含量(P<0.001),增幅达32.74%-43.22%(氮)、30.91%-36.51%(磷)。叶片氮的再吸收效率为54.14%-67.66%,茎氮的再吸收效率为50.60%-62.85%。叶片磷的再吸收效率为56.80%-70.38%,茎磷的再吸收效率为77.43%-84.95%。两类氮添加均显著降低氮、磷的再吸收效率(P<0.001),但两类氮添加处理下的养分再吸收效率无差异。叶、茎氮的再吸收效率无差异,但茎磷的再吸收效率明显高于叶(P<0.01)。总之,氮添加降低芦苇对氮、磷的再吸收效率,且茎对养分的再吸收也具有不可忽略的贡献。

    • 河西走廊沙漠人工植被区土壤种子库特征

      2022, 42(3):922-934. DOI: 10.5846/stxb202001170140

      摘要 (72) HTML (107) PDF 1.59 M (220) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤种子库作为地上植被更新的重要的种源储备库,在植被自然恢复和演替过程以及生态系统建设中起着重要作用。以河西走廊不同区域沙漠人工植被为研究对象,研究了土壤种子库物种组成、时空分布和数量变化特征。结果表明:河西走廊沙漠人工林土壤种子库共出现27种植物,分属8科22属,以藜科植物最多,生活型以草本植物种子比例最高,占到90.6%-95.06%;土壤种子库密度介于19.29粒/m2-858.57粒/m2之间,从东到西呈水平地带性分布,土壤种子库分布主要集中在0-2cm土层中,不同样地土壤种子库密度均呈明显的垂直分布,在0-10cm土层内,随着土层深度增加,种子库密度先减小后增大;土壤种子库多样性(Simpson指数)在河西走廊东段沙漠人工植被区最高,在0.671-0.812之间,河西走廊中段沙漠人工植被区为0.417-0.809之间,河西走廊西段沙漠人工植被区为0.256-0.707之间,从东到西呈下降趋势,Shannon-Wiener指数、Margalett丰富度指数、Peilow均匀度指数也表现出相同的趋势,说明由于生境的植被的异质性程度高,使土壤种子库之间的差异性显著;河西走廊沙漠人工植被区的土壤种子库和地上植被的相似性系数均在0.45以下,为中等不相似水平,说明在组成上差异显著;土壤种子库以一年生、多年生草本为主,也有少量灌木种子,表明土壤种子库对灌木层更新和演替影响较小。研究证明了土壤种子库中的大量种子,是地上植被自然恢复的重要物质基础,并对了解沙漠人工植被区植被自然恢复特点具有重要的贡献。

    • 喀斯特区不同退化程度植被群落植物-凋落物-土壤-微生物生态化学计量特征

      2022, 42(3):935-946. DOI: 10.5846/stxb202007031730

      摘要 (113) HTML (108) PDF 1.97 M (342) 评论 (0) 收藏

      摘要:为摸清喀斯特植被退化对群落各组分C、N、P生态化学计量特征及内稳态特征的影响,为喀斯特退化生态系统植被恢复与重建提供科学依据,以桂西北喀斯特地区5种退化程度植被群落为研究对象,测定了不同退化程度植被群落植物叶片、凋落物、土壤和微生物生物量的C、N、P含量,分析其化学计量比特征、相互关系及植物内稳性特征。结果表明:(1)随着退化程度加剧,叶片C、N、P含量、N:P和凋落物N:P、微生物量C显著下降,而叶片C:N、C:P则显著增加,且植物叶片N:P<14;随退化程度加剧,凋落物N、P含量、土壤C、N、P含量、微生物量N、P呈先略有增后显著降低的趋势,且不同退化程度群落土壤N:P和微生物量C:N无显著差异。(2)叶片N、P含量与土壤N、P含量,叶片C:P与土壤C:N、C:P、N:P,叶片N:P与凋落物N、N:P,叶片C、N、P含量与微生物量C呈显著或极显著正相关关系;叶片C:N与土壤C、N,叶片C:P与土壤N、P,叶片N:P与土壤P呈显著或极显著负相关关系。(3)喀斯特地区植物叶片N、P元素的内稳性指数(H)平均值分别为2.74和2.31,属于弱稳态型,叶片N:P的H值为5.14,为稳态型,相对于N、P元素,元素计量比N:P具有更高的内稳性。喀斯特地区群落退化引起系统C、N、P含量、化学计量特征及其相互关系发生明显改变,植物N:P呈现一定的内稳性,说明其对喀斯特退化生态系统有较好的适应性;但退化导致叶片N:P下降植物生长受N限制作用不断增强,因此在桂西北喀斯特地区植被恢复过程中要注重N的供应。

    • 吉林省落叶松林净初级生产力时空特征及其对气候变化的响应

      2022, 42(3):947-959. DOI: 10.5846/stxb202102240505

      摘要 (108) HTML (111) PDF 5.20 M (228) 评论 (0) 收藏

      摘要:为评估吉林省落叶松林的生产力现状并为我国森林生态系统生产力和植被监测研究提供基础数据,以吉林省落叶松林为研究对象,基于吉林省及其周边100 km范围内41个气象站点资料,采用LPJ-DGVM模型模拟了2000-2019年吉林省落叶松林近20年的净初级生产力,并采用线性回归趋势分析、变异系数、Hurst指数和相关性分析法对其时空变化、稳定性及其与气候因子的相关关系进行了分析。结果表明:(1)2000-2019年吉林省落叶松林年均净初级生产力(NPP)为592 g C m-2 a-1,年均增长率为2.81%,随时间推移呈现波动增长的趋势(β=14.55,R2=0.784,P<0.01)。(2)NPP变异系数为0.07-2.33,均值为0.48,除幼龄林外,整体波动较小。Hurst指数介于0.441-0.849之间,均值为0.612,未来吉林省落叶松林NPP呈增加趋势。(3)吉林省落叶松林NPP存在明显的空间异质性,北部和南部区域NPP较高,是近20年NPP增长较快的区域。(4)2000-2019年吉林省落叶松林年均NPP与年总降水、生长季降水量之间均不显著(P>0.05),与年均温呈显著正相关(P<0.05),与生长季均温为极显著正相关(P<0.01),该阶段内温度比降水更能对吉林省落叶松林NPP的年际变化产生影响。LPJ模型模拟吉林省落叶松林2000-2019年NPP与样地实测值极显著相关(P<0.01),可以用于模拟吉林省落叶松林的NPP。

    • 近60年来印江河流域极端气候演变及其对净初级生产力和归一化植被指数的影响

      2022, 42(3):960-981. DOI: 10.5846/stxb201903050409

      摘要 (158) HTML (115) PDF 63.92 M (174) 评论 (0) 收藏

      摘要:极端气候事件的发生改变了区域水热条件,并影响着生态环境变化。然而,目前长时间尺度上极端气候的演变规律及其对生态环境的影响尚不明晰。采用Mann-Kendall趋势及突变检验法、连续小波变换和Hurst指数法揭示了喀斯特槽谷印江河流域极端气候的变化趋势、突变时间、周期性特征和未来演变规律,并利用Lindeman-Merenda-Gold模型定量评估了极端气候溶变对生态环境变化的影响。结果表明:(1)印江河流域极端气温显著上升,降雨量增多,呈现湿热多雨的气候特征。未来极端气温事件持续等级将更高,持续强度也更强。(2)同类型极端气候具有潜在的关联性,但不同类型极端气候间的影响较小,且多呈负相关。(3)印江河流域平均净初级生产力(NPP)和归一化植被指数(NDVI)在2000-2015年间呈现相反的变化趋势,NPP平均值为598.53 g C m-2 a-1,平均减少速率为-3.32 g C m-2 a-1。NDVI平均值为0.59,平均增长速率为0.0013/a。(4)冷持续指数(CSDI)、平均温差(DTR)、系统阈值结冰日数(ID6.4)和生长期长度(GSL)对NPP的贡献较大,贡献率分别12.64%、11.50%、11.05%和7.4%。其中,CSDI、DTR、GSL对NPP变化表现为负贡献,而ID6.4则表现为正贡献。大部分极端气候指数对NPP变化的贡献都不超过5%。ID6.4对NDVI变化的影响最大,暖夜日数(TN90p)、热持续指数(WSDI)和暖昼日数(TX90p)相对次之,贡献率分别为13.67%、13.54%、12.95%和10.02%。总体上看,在2000-2015年间,印江河流域湿热多雨的气候对NDVI增长有促进作用,但是由于气温升高和降雨量增加的原因,对NPP累积产生了较大的负面影响。研究结果可为喀斯特槽谷流域气候预测、水资源管理及生态环境恢复提供参考依据。

    • 黄河流域濒危物种保护热点区与保护空缺识别

      2022, 42(3):982-989. DOI: 10.5846/stxb202101190203

      摘要 (108) HTML (93) PDF 6.17 M (191) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄河流域具有重要的生物多样性保护意义,通过研究珍稀濒危物种分布热点区可为生物多样性保护提供依据。选取70种濒危维管植物和陆生脊椎动物,综合多来源的分布数据,运用物种分布模型Maxent模拟物种分布区,结合自然地理区划,计算保护价值,进行热点区分析,并结合国家级自然保护区和国家公园体制试点区的分布情况进行空缺分析。研究结果显示,黄河流域濒危物种分布主要呈现出南高北低、集中于山地的特征,热点区包括秦岭区域、太行山区域、子午岭-六盘山区域、陇中高原至松潘高原、祁连山、贺兰山和沿黄湿地等。在区分自然地理区后,现有的国家级自然保护区和国家公园体制试点区覆盖了热点区面积的13.89%,保护空缺主要出现于子午岭南部、六盘山南部、松潘高原南部和拉脊山等。建议在推进黄河流域生态保护和高质量发展中将濒危物种热点区考虑在内,对黄河流域自然保护地体系进行优化,并针对黄河流域的三个自然地理分区提出了相应的保护建议。此外,研究发现,在进行热点区分析时,考虑自然地理区域划分,并综合多类群叠加和单一生物类群的分析结果进行统筹考虑,可能会更好满足生物多样性就地保护需求。

    • 黄河流域可持续发展评估及协同发展策略

      2022, 42(3):990-1001. DOI: 10.5846/stxb202012293308

      摘要 (122) HTML (149) PDF 2.57 M (304) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为我国重要的生态屏障和经济带,黄河流域生态保护和高质量发展是我国的重大战略需求。目前,黄河流域水资源利用效率较低、水资源配置不甚合理等问题,阻碍了流域整体的可持续发展。以黄河流域上、中、下游9个省份作为研究对象,引入目标间均衡度这一新的评估方法,通过分析上中下游在可持续发展目标达成状况、发展路径、对黄河水资源的依赖程度和工农业用水效率等方面的差异,探讨了基于水资源优化利用的协同发展策略。研究结果表明:(1)2000-2015年间,黄河九省的可持续发展指数都有了显著提高,在不考虑各可持续发展目标间的均衡度时,中下游地区的可持续发展状况显著优于上游地区,考虑均衡度后则未发现显著差异;(2)忽略均衡度对评估结果带来的偏差也体现在省级层面上,如宁夏和山西在不考虑均衡度时都被认为取得了良好的发展,但实际上两者的发展主要体现在少部分目标上,和环境保护相关的部分目标反而出现了退步,这说明不考虑均衡度可能会高估可持续发展目标达成度;(3)黄河流域上中下游均有对黄河水资源较为依赖的省份,这些省份间工农业用水量和用水效率等存在较大差异,总体来看,上游地区用水效率较低,中下游地区用水效率较高;(4)取水量与17个可持续发展目标间的关系在上中下游有所差异,在上游地区取水量同多数目标无关或呈负相关关系,说明限制上游地区可持续发展的因素不是水资源,而在中下游地区取水量的增加则能够促进一些同经济和社会发展相关的目标。可以通过加强上、中、下游间的合作,优化产业结构和水资源配置,提高流域整体的水资源利用效率,促进流域生态环境保护,最终实现全流域的可持续发展。

    • 黄土高原典型草原优势种植物及其根际土壤化学计量对降雨变化的响应

      2022, 42(3):1002-1014. DOI: 10.5846/stxb202102090420

      摘要 (84) HTML (95) PDF 16.03 M (459) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨黄土高原典型草原优势种植物及其根际土壤化学计量对不同降水量的响应,以宁夏固原云雾山封育20年典型草原为研究对象,利用遮雨棚技术模拟了3个不同的降水梯度(自然降水量的50%、100%和150%),测定了优势种长芒草(Stipa bungeana)、星毛委陵菜(Potentilla acaulis)和白莲蒿(Artemisia sacrorum)的地上、地下全碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及其根际土壤有机碳(RSOC)、全氮、全磷含量,分析了各个优势种及其根际土壤化学计量及其之间的相关性。结果表明:(1)3个优势种地上、地下总C含量、地上N含量均在50%降水下较高,星毛委陵菜地上和地下P含量及地上、地下总P含量均在100%降水处理下最高。(2)50%降水与150%降水处理相比较,长芒草地上C/N、C/P及白莲蒿、星毛委陵菜地下C/P均有显著差异(P<0.05),150%降水处理下优势种N/P显著高于50%降水处理(P<0.05)。(3) 3个优势种根际土壤C、N含量高于黄土高原土壤C、N含量且150%降水处理下根际土壤C含量显著高于50%降水处理(P<0.05),増雨处理下优势种根际土壤C/N、C/P高于减雨处理,増雨处理N/P较减雨处理变化小。(4)50%降水处理下,白莲蒿和星毛委陵菜地上和地下N含量与其根际土壤C含量均呈负相关关系(P<0.05);100%降水处理下,优势种地上和地下及地上、地下总C、N、P含量与其根际土壤C、N、P之间均表现出较强的相关关系(P<0.05);150%降水处理下,优势种地下C含量与其根际土壤N含量均呈负相关关系。(5)3个优势种根际土壤N含量与地下N含量的负相关系数绝对值大于根际土壤P含量与地下P含量的相关系数绝对值。研究结果将为深入了解黄土高原典型草原生态系统物质循环及判断植被养分限制提供科学参考。

    • 镉胁迫对姬松茸生长和镉吸收累积的影响

      2022, 42(3):1015-1021. DOI: 10.5846/stxb202005121192

      摘要 (62) HTML (104) PDF 1.20 M (175) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用外源镉添加的袋栽试验,系统研究了镉对姬松茸J37和J1两菌株农艺性状、子实体产量、氨基酸和镉含量的影响,以求为低富集镉的姬松茸品种选育和安全栽培提供科学依据。结果表明外源镉添加对姬松茸J37和J1品种子实体的农艺性状的影响各异,两菌株单个子实体重量、子实体高度、菌盖直径、菌盖厚度和菌柄直径等均与外源镉浓度具有显著的负相关性,其中子实体重量与外源镉浓度间的相关性最大;15 mg/kg镉水平是两菌株农艺性状发生显著变化的敏感点。不同镉水平下J37菌株单个子实体重量比J1菌株高10.9%-36.6%,表现为较强镉耐受性。姬松茸J37与J1菌株子实体产量、氨基酸和镉含量均随着潮次的增加而降低,子实体产量和氨基酸含量随着外源镉水平增加而降低,而镉含量随外源镉水平增加而增加。与外源镉0mg/kg处理相比,当外源镉水平达15 mg/kg时,J1和J37子实体总产量分别下降23.4%和13.4%以上,J1和J37子实体镉含量分别提高51.5%、13.7%以上,且J1子实体镉含量已达到食品卫生标准的临界值。当外源镉水平达到35 mg/kg时,J1和J37子实体产量分别下降45%、32%以上,J1和J37子实体镉含量分别提高75%和68%以上;在0、15、35mg/kg镉水平下,J37菌株四潮子实体氨基酸含量平均比J1菌株提高了20.1%、16.6%和16.1%,且两菌株间的差异均达到显著性水平(P<0.05)。随着姬松茸收获潮次的增加,J1和J37菌株子实体氨基酸含量总体呈逐渐降低的趋势,但潮次间的差异不显著。试验结果显示,姬松茸品种J37比J1相对耐受镉胁迫,但培养料中镉含量应控制在15 mg/kg以下,才有助于保障子实体产品符合食品卫生标准。

    • 陕西省植被覆盖时空变化及其对极端气候的响应

      2022, 42(3):1022-1033. DOI: 10.5846/stxb202101090097

      摘要 (119) HTML (93) PDF 11.00 M (379) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于2001-2018年MODIS NDVI数据,从生态分区视角分析陕西省归一化植被指数(NDVI)的时空变化特征,并结合该地区31个气象站点日值数据,探讨NDVI对极端气温和极端降水指数的响应特征。结果表明:(1)陕西省及其各生态区的NDVI变化均显著上升,整体呈南高北低的分布特点,其中秦巴山地落叶与阔叶林生态区(IV)NDVI值最高为0.86,陕北北部典型草原生态区(I)NDVI值最低为0.38。(2)年际尺度上,陕西省NDVI与极端气温暖极值(暖夜日数)和极端降水指数总体呈显著正相关(P<0.05),在陕西省北部NDVI变化主要受极端降水的影响,南部则对极端气温的敏感度更高。(3)多年月尺度上,各生态区NDVI对极端气温冷极值(最低气温、日最低气温的极低值和日最高气温的极低值)和极端气温暖极值(最高气温、日最低气温的极高值和日最高气温的极高值)存在明显的滞后性,滞后时间多为3个月;与极端降水指数(单日最大降水量和连续5日最大降水量)的滞后时间为2个月,说明陕西省内NDVI对极端气候的响应具有显著的滞后效应。

    • 特大干旱对树木死亡的影响——以美国德克萨斯州东部森林为例

      2022, 42(3):1034-1046. DOI: 10.5846/stxb202101150152

      摘要 (109) HTML (131) PDF 4.64 M (140) 评论 (0) 收藏

      摘要:美国德克萨斯州在2011年经历了史上最严重的干旱,这一事件造成约3亿多株树木死亡。在大时空尺度上(面积约9×106 hm2,时间跨度近20年),基于近1800个森林样地,4次周期性调查中的约209663株树木,使用主成份分析(PCA)和广义线性混合效应模型(GLM)回归,对树木死亡的时空差异及其干旱强度与长度对树木死亡造成的中长期复杂影响进行了研究。采用树木密度、树木基面积、林地年龄、样地调查时间间隔作为树木间的竞争指标,分析了造成大旱前后周期水平和年度水平上的样地树木死亡差异的原因。综合分析了不同地理区域、树木种组、胸径大小和林地起源的4个划分标准下树木死亡对死亡率的相对贡献。结果表明:松属树木的死亡率最低(7.92%);高度低、胸径小的树木的死亡率较大,分别为29.79%和26.00%。人工林的树木死亡率(10.26%)低于天然林(13.47%);西海湾平原生态区树木的死亡率在干旱后达到最大(22.27%);西南区的树木死亡率在干旱后也达到最大(13.78%);海拔和纬度对树木死亡率影响不明显。德州东部森林整体死亡格局形成原因较为复杂,各地理区域、林地起源、树木大小和不同树种,对森林死亡的贡献率各不相同。四个区域中死亡贡献率较大的为天然林;无论是天然林还是人工林,其死亡贡献率最大的为小树;干旱对天然林的影响比人工林更显著;天然林和人工林中死亡贡献率情况各不相同,在天然林中松属和枫香属树种死亡贡献率低于人工林,其他种则是人工林高于天然林。林地密度和树木死亡的回归分析表明二者之间无显著关系。PCA结果显示干旱对树木死亡影响大于树木竞争和其它自然干扰的影响,干旱强度和干旱长度对树木死亡的影响基本相当。

    • 亚热带岩溶区典型常绿和落叶树种的蒸腾特征及其对环境因子的响应

      2022, 42(3):1047-1058. DOI: 10.5846/stxb202101020006

      摘要 (81) HTML (93) PDF 9.24 M (132) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物蒸腾是水循环的重要组成部分,为了解亚热带岩溶区树木的蒸腾耗水情况,探究气候和水文地质条件对植物蒸腾的影响,运用Granier热耗散探针技术,对亚热带岩溶区次生林内的常绿树种女贞(L.lucidum)和落叶树种刺槐(R.pseudoacacia)的树干液流进行了连续监测,并同步监测了气象因子及土壤含水率(SMC),探讨在不同时间尺度下两种生活型树种的蒸腾特征及其对环境因子的响应。结果表明:(1)在季节尺度下,影响两树种整树蒸腾量(ET)的主要因子为太阳辐射强度(Rs)、气温(T)和水汽压亏缺(VPD);女贞蒸腾量(ETL)表现为夏季(1.29 kg/h) > 春季(0.57 kg/h) > 冬季(0.15 kg/h) > 秋季(0.13 kg/h),刺槐蒸腾量(ETR)表现为夏季(0.90 kg/h) > 春季(0.31 kg/h) > 秋季(0.16 kg/h) > 冬季(0.04 kg/h)。(2)在日尺度下,晴天两树种ET呈现出明显的单峰日变化,且主要影响因子均为T、VPD和Rs;但由于常绿和落叶树种的生理特征差异,降雨时ETL受到抑制,而ETR则显著提升。(3)从昼夜层面来看,两树种夜间蒸腾量不足日蒸腾总量的35%。在夜雨现象和树木生理特征的影响下,秋冬季夜间蒸腾量占比明显高于春夏季,刺槐的平均夜间蒸腾量及其占比(1.56 kg,24.1%)高于女贞(1.08 kg,13.9%)。

    • 基于牧户尺度的草原火灾风险评价——以东乌旗汗敖包嘎查为例

      2022, 42(3):1059-1070. DOI: 10.5846/stxb201905070918

      摘要 (46) HTML (87) PDF 16.30 M (171) 评论 (0) 收藏

      摘要:草原火灾给牧区人民生命财产及牧区生境带来了严重的威胁。以牧区村落汗敖包嘎查为例,从牧户微观尺度出发,基于实地调查获取的牧民社会经济数据,并结合气象和遥感数据,运用自然灾害风险指数法、主成分分析法和加权综合法构建了汗敖包嘎查草原火灾风险评价指标体系,获取了汗敖包嘎查草原火灾风险分布图。结果表明:汗敖包嘎查草原火灾风险从中部地区向四周递减,西北部地区风险高于东部、南部地区,中、高风险区占研究区总面积的49.85%。研究结果从微观尺度为草原火灾风险评价提供了新的视角和参考。

    • 青藏高原不同牧草人工草地对土壤线虫群落的影响

      2022, 42(3):1071-1087. DOI: 10.5846/stxb202101150166

      摘要 (84) HTML (92) PDF 1.70 M (223) 评论 (0) 收藏

      摘要:为缓解草蓄矛盾,青藏高原人工草地得到快速发展。土壤线虫对环境变化敏感,是草地生态系统的重要组成部分。然而,不同牧草人工草地对土壤线虫群落的影响尚不明确。2016年7月,对多年生禾本科(垂穗披碱草Elymus nutans Griseb.、老芒麦Elymus sibiricus L.、早熟禾Poa annua L.和羊茅Festuca ovina L.)、一年生禾本科燕麦Avena sativa L.和多年生豆科紫花苜蓿Medicago sativa L.等6种单播牧草人工草地(建植期4年)和天然草地(对照)的土壤线虫群落进行了调查。结果表明:(1)土壤线虫隶属于2纲8目32科58属,平均密度为1754个/100 g干土;紫花苜蓿样地的线虫密度最低,为949个/100 g干土;燕麦样地最高,为3267个/100 g干土;(2)与天然草地相比,燕麦样地的线虫群落总密度、多样性以及植食性和杂食-捕食性线虫密度显著增加,而其他人工草地的线虫群落密度、多样性以及植食性、食真菌和食细菌线虫密度均无显著变化;(3)土壤线虫总密度以及各营养类群密度在不同人工草地间差异显著,且均在燕麦样地最高;(4)建植人工草地改变了土壤线虫的群落组成,冗余分析(RDA)表明土壤全钾、碳氮比、全磷和有效钾是影响线虫群落组成的重要因子。研究表明青藏高原建植人工草地通过改变植物群落和土壤理化性质对土壤线虫群落产生影响,其中种植燕麦短期内可显著提高土壤线虫群落的密度和多样性。青藏高原生态环境脆弱,在大面积建植人工草地前应对地下生态过程进一步深入研究。

    • 高原鼢鼠干扰强度对祁连山东段高寒草甸大型土壤动物功能群特征及空间分布的影响

      2022, 42(3):1088-1097. DOI: 10.5846/stxb202006021422

      摘要 (80) HTML (100) PDF 1.16 M (133) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明晰高原鼢鼠干扰对大型土壤动物类群分布和功能群特征影响,选取祁连山东段高原鼢鼠典型分布高寒草甸,依据鼠丘密度将研究区划分4个干扰梯度,调查各干扰区植物、群落结构、土壤理化性质和大型土壤动物功能群组成。采用冗余分析方法探讨植物土壤因子对土壤动物功能群组成和分布的影响。结果表明:研究区植食性土壤动物为优势功能群,极重度干扰区植食性功能群丰富度和Shannon多样性指数显著高于中度和重度干扰区(P<0.05);高原鼢鼠干扰对高寒草甸土壤动物群落稳定和相似性影响较小;冗余分析表明土壤温度、紧实度、全氮和全钾以及莎草科生物量和植物物种均匀度均显著影响高寒草甸土壤动物功能群的空间分布(P<0.05),其中土壤温度对土壤动物功能群分布影响最为显著。

    • 草地生态系统植被变化的自然与人为因素定量区分方法

      2022, 42(3):1098-1107. DOI: 10.5846/stxb202007141833

      摘要 (111) HTML (84) PDF 3.84 M (164) 评论 (0) 收藏

      摘要:定量区分导致草地生态系统植被变化的自然和人为因素,是生态系统科学管理和保育的关键。因此,综述当前应用较为广泛的定量区分方法,包括主成分分析法、层次分析法、残差趋势法和模型差值法等,比较不同方法的计算原理、优势及误差来源,进而结合典型区域或典型生态系统,对不同方法进行对比和分析。总体而言,每种方法各有其优势和缺点,当前采用同一方法在不同区域或生态系统类型应用的研究较多,但针对方法本身改进或优化的研究较少。此外,针对同一区域开展的不同区分方法间的结果也存在差异。定量区分的结果除受方法本身算法的局限外,也受数据源的时空连续性及分辨率的影响。未来定量区分方法将强调:(1)在指标的选取上,要兼顾全面、多角度、不冗余等原则;(2)进行多源数据与多时空尺度融合,在更高时空分辨率定量区分自然与人为因素,从单一因子的贡献率区分到更多综合性指标的贡献率区分;(3)对定量区分方法本身的改进,这是当前的重点与难点。以期为生态系统适应性管理与关键生态功能的针对性保育提供科学依据和政策导向。

    • 亚热带红壤区森林土壤剖面微生物残体碳分布及影响因素

      2022, 42(3):1108-1117. DOI: 10.5846/stxb202006171568

      摘要 (82) HTML (89) PDF 2.45 M (125) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤剖面中20cm以下土壤有机碳(SOC)储量占土壤剖面总SOC储量50%左右,由于土壤微生物残体碳(MRC)是稳定土壤碳库的重要来源,因此研究土壤剖面中MRC对SOC的贡献对于评估土壤碳储量具有重要意义。然而,目前关于MRC含量及其对SOC贡献的研究多数集中在土壤表层,在土壤剖面和母质中尚不清楚。选取江西省千烟洲亚热带典型森林红壤剖面,通过氨基糖与磷脂脂肪酸(PLFA)微生物标志物分析方法,分析红壤剖面和母质中MRC的影响机制及其对SOC贡献的分布特征。研究结果表明:(1)MRC含量随着土壤剖面深度增加而显著降低(P<0.05),在整个土壤剖面中,细菌MRC对SOC贡献为6%-12%,真菌MRC对SOC贡献为12%-36%,MRC对SOC贡献为18%-46%。从土壤表层至母质,真菌MRC对SOC贡献高于细菌MRC。(2)结构方程模型结果表明,在土壤剖面中,MRC含量主要受到微生物-PLFA含量、容重和溶解态有机碳含量的影响。研究量化了红壤剖面中MRC对SOC的贡献,表明在20cm以下土壤及母质中,微生物残体碳对红壤地区生态系统碳库具有重要贡献。

    • 西双版纳地区森林变化碳效应与生态效益评估

      2022, 42(3):1118-1129. DOI: 10.5846/stxb202003290735

      摘要 (130) HTML (121) PDF 2.77 M (212) 评论 (0) 收藏

      摘要:减少发展中国家因森林砍伐与森林退化导致的碳排放和保持碳储量(REDD+),不仅能减少因森林砍伐和森林退化造成的碳排放,而且还可以带来其它生态效益,如减缓森林破碎化、保护生物多样性和增强水土保持功能等。以中国的西双版纳地区为研究区域,以毁林最严重的1976-2007年为REDD+基线,基于卫星影像,并结合植被指数,提取了研究区的土地利用变化信息。基于IPCC温室气体清单方法,计算了研究区的森林碳储量变化。在此基础上,对REDD+的碳汇效益和生态效益进行了系统综合评估。结果显示:(1)1976-2007年间天然林碳储量从占总碳储量的78.24%减少至50.52%,这是造成西双版纳地区碳储量减少的主要原因。(2)1976-2007年,天然林的斑块数量和平均最近邻距离分别增加了120.00%和25.21%,平均斑块面积下降了71.98%,说明天然林的破碎化程度加剧。从研究区整体景观格局来看,斑块数量、Shannon多样性指数和Shannon均一性指数分别增加了8.16%、51.39%和34.07%;与此同时,平均斑块面积和景观内聚力指数分别下降了26.26%和2.13%,表明研究区整体景观格局朝破碎化方向发展,这和碳排放的增加相一致。(3)该区的土壤侵蚀程度逐年加剧,并与碳储量的减少密切相关。分析表明,土壤侵蚀剧烈的区域,其平均碳排放也相对较高。1999年到2007年间,剧烈侵蚀区域的平均碳排放是轻度侵蚀区域的6倍多。这些结果说明:如果REDD+政策得以实施,不仅能减少因毁林和森林退化导致的碳排放,而且能带来高的生态效益。从这个角度出发,REDD+的本质可以认为是以"增汇"或"减排"为主导功能,同时提升生态效益的一种管理方式。

    • 福建省生态保护重要性评价

      2022, 42(3):1130-1141. DOI: 10.5846/stxb202012153187

      摘要 (76) HTML (99) PDF 39.20 M (272) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态保护重要性是表征区域生态系统结构和功能重要性程度的综合指标,确定生态保护空间范围是协调保护与发展、保障生态服务持续供给的基础。在明确福建省生态本底和关键生态问题的基础上,综合分析生态服务功能重要性和生态敏感性,构建福建省生态保护重要性评价指标体系,识别具有重要保护意义的生态极重要地区,能够为优化生态保护策略、划定生态红线和主体功能区划提供技术支持。研究结果表明,福建省生态保护极重要区占福建省陆地总面积的38.94%,生态重要性空间格局基本沿福建省闽西大山带、闽中大山带与海岸带分布,其中生态服务功能极重要区面积为3.96万km2,以生物多样性维护功能和水源涵养功能为主;生态极敏感性区面积占福建省陆地总面积的9.71%,水土流失是主要的生态问题,占福建省陆地总面积的8.93%,土地沙化极敏感区集中在海岸带附近,与海岸侵蚀极敏感区空间范围基本一致。研究建议,生态保护极重要区作为划定生态红线和重点生态功能区的依据,支撑福建省开展有针对性的生态保护,保障和维护生态安全。

    • 河北唐山曹妃甸-乐亭海域自然牡蛎礁分布及生态意义

      2022, 42(3):1142-1152. DOI: 10.5846/stxb202005101172

      摘要 (97) HTML (80) PDF 4.08 M (207) 评论 (0) 收藏

      摘要:牡蛎礁是生态系统服务价值最高的海洋生境之一,目前我国自然牡蛎礁分布和生态现状的基础信息仍然较缺乏。于2019年3月对河北唐山曹妃甸-乐亭海域自然牡蛎礁的空间分布、生态环境、牡蛎生物学和礁体动物群落开展了调查,并评估了该牡蛎礁的生态系统服务价值。该海域自然牡蛎礁分布于溯河(SR)、溯河口海域(SRE)和捞鱼尖海域(LYJ),总面积约15 km2,是目前我国面积最大的自然牡蛎礁。基于96个牡蛎样品的16S rDNA检测,共识别出92个长牡蛎Crassostrea gigas、3个侏儒牡蛎Nanostrea fluctigera和1个巨蛎属未知种Crassostrea sp.。自然牡蛎礁中牡蛎平均密度介于104-3912个/m2之间,不同礁区间牡蛎平均密度的大小排序为:SRE > SR > LYJ (P<0.05),平均生物量的大小排序为:SR > SRE > LYJ (P<0.05),平均壳高的大小排序为:SR > SRE=LYJ (P<0.05)。在该牡蛎礁内记录到49种礁体动物,其中软体动物16种、节肢动物16种、环节动物8种、棘皮动物5种、腔肠动物2种、星形动物和脊索动物各1种;礁体动物群落平均总密度介于28-552个/m2之间,不同礁区间大小排序为:SRE > SR > LYJ (P<0.05)。牡蛎密度与礁体动物群落总密度和总生物量之间呈显著正相关(P<0.05)。该自然牡蛎礁如未受破坏,则其生态系统服务价值高达6.90×108元/年。该牡蛎礁是继海草场后在该海域发现的又一重要的温带海洋生境,是我国自然牡蛎礁地理分布的重大发现。建议加强该自然牡蛎礁的保护与修复,建设一个以牡蛎礁和海草场为核心的资源养护型国家级海洋牧场示范区。

    • 基于原型思维的城市边缘区景观格局演变研究——以北京市大兴区为例

      2022, 42(3):1153-1164. DOI: 10.5846/stxb202103170716

      摘要 (70) HTML (95) PDF 20.24 M (279) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市边缘区是城市扩张过程中空间结构变化最大、土地利用转变最快的区域。以北京市大兴区为例,从原型思维出发,以2000、2010、2020年遥感影像解译数据、自然和社会经济等数据为基础,充分考虑地物地情及政策背景等因素,借助ArcGIS 10.5、Fragstats 4.2、SPSS等工具,对不同规划尺度和历时性维度下的景观格局指数进行分析、对比和验证,通过总体分析,场地切片和原型筛选三个步骤,筛选出大兴区6个空间原型组成框架,审视不同发展导向下的空间原型发展变化,探讨近20年间大兴区城市景观格局演变规律。旨在提出一种原型理论指导下的研究思路,尝试为城市转型、用地结构优化、区域规划等工作提供新的视角和一定的借鉴意义。

    • 基于改进三维生态足迹模型的洞庭湖区生态可持续时空演化研究

      2022, 42(3):1165-1179. DOI: 10.5846/stxb202106161595

      摘要 (138) HTML (109) PDF 14.69 M (249) 评论 (0) 收藏

      摘要:洞庭湖是长江流域重要的调蓄湖泊,也是中国重要的农产品主产区。科学评估洞庭湖区生态可持续状态,揭示其时空演化特征,对探究其生态可持续影响因素与作用机理,降低生态赤字具有重要意义。基于碳足迹与生态足迹理论构建了改进的三维生态足迹模型,填补了化石能源无法核算生态承载力的问题,同时调整了不同土地利用类型的参数因子。在对洞庭湖区25个区县进行可持续发展的动态评价分析中,计算了2000-2019年生态赤字、足迹广度与深度的时空分布特征。研究结果表明:(1)近20年来洞庭湖区的人均生态足迹增长速度远高于人均生态承载力,致使人均生态赤字在时间维度上不断增大,空间维度上呈湖滨向周边地区扩散的趋势;(2)洞庭湖区除林地之外的土地利用类型均存在自然资本存量的消耗,且表现为高生态赤字;(3)三次产业结构的分配、土地利用的变化、居民对生活质量的提高以及生态保护政策的有效实施等均会对洞庭湖区的可持续发展产生较大影响;(4)改进后的化石能源账户相较于传统账户的计算方法更能反映真实的碳排量与碳吸收量。研究以期为洞庭湖区土地利用、生态保护以及促进社会经济可持续发展提供科学参考。

    • 面向多重生态保护目标的广东省生态系统服务退化风险情景模拟

      2022, 42(3):1180-1191. DOI: 10.5846/stxb202103150689

      摘要 (87) HTML (81) PDF 23.96 M (280) 评论 (0) 收藏

      摘要:稳定、协调、可持续的生态系统服务供给是维持区域自然生命系统、保障区域生态安全的基础。面临生态系统所受的人为与自然干扰,有必要准确评估生态系统服务退化风险,揭示区域生态安全和可持续性提升路径。现有研究多叠加所有生态系统服务以评估生态系统服务退化风险,未能面向区域生态问题或生态需求对不同类型生态系统服务进行整合。研究提出面向多重生态保护目标的生态系统服务退化风险情景模拟框架,考虑广东省生物多样性保育、水资源安全、自然灾害防范等生态保护目标,选取代表性生态系统服务类型(生境维持、水源涵养、水质净化、土壤保持、洪水缓解、热带气旋缓解),基于不同典型浓度路径情景评估2018-2035年生态系统服务退化风险。结果表明,2018-2035年广东省生态系统服务供给空间格局基本稳定,尽管有所退化、空间异质性强。生态系统服务退化风险的情景模拟表明,面向生物多样性保育目标的生态系统服务退化高风险区位于珠三角的深圳市、佛山市和江门市,以及粤西和粤东地区的湛江市、茂名市和揭阳市;面向水资源安全目标的生态系统服务退化高风险区位于珠三角的深圳市、中山市和江门市,以及粤西与粤东地区的茂名市、揭阳市和江门市;面向自然灾害防范目标的生态系统服务退化高风险区位于珠三角的深圳市与江门市、粤西与粤东地区的茂名市、湛江市和揭阳市,是广东省生态系统服务退化风险防范的关键区域。面向多重生态保护目标,广东省生态系统服务退化风险应对策略应重视城市生态系统生物多样性保育,应加强对生态用地尤其是红树林的保护及恢复,应对流域进行分级管控,因地制宜开展面向多重生态保护目标的生态保护与修复工程,应积极采取气候变化相关干预政策,优选低资源消耗低生态影响的绿色可持续发展路径。

    • 面向生态修复的自然资源资产评估与应用研究——以广州市为例

      2022, 42(3):1192-1202. DOI: 10.5846/stxb202005141230

      摘要 (114) HTML (114) PDF 12.09 M (314) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态修复是国土空间治理的重要内容。做好生态受损、功能退化地区的辨识并因地施策,是科学编制国土空间规划、实施生态修复重大工程的优先任务。基于自然资源资产评估方法,探索提出一种面向生态保护与修复规划的应用路径。在自然资源资产理念与方法评估辨析基础上,以广州为例,构建在地化的自然资源实物核算、生态系统服务功能价值评估框架,开展生态修复空间辨识,提出空间规划应对策略。主要研究结论:(1)2009年广州市自然资源资产总值约8334亿元,2019年为12025亿元;(2)自然资源资产价值总体呈上升趋势;剔除价格上涨因素后,调节与支持服务价值有所下降,生态保护与修复工作仍待强化;(3)提出自然资源资产评估在国土空间规划生态重要性地区识别、生态空间主导功能分区、生态治理重点研判等规划应用。最后,就如何提高自然资源资产评估的合理性与准确性,自然资源资产评估方法在不同层次国土空间生态修复规划中的适应性,如何基于自然资产评估推动生态修复规划实施等方面进行了讨论。

    • 广西黑叶猴栖息地景观格局破碎化分析及其对种群的影响

      2022, 42(3):1203-1212. DOI: 10.5846/stxb202101010003

      摘要 (135) HTML (98) PDF 3.05 M (169) 评论 (0) 收藏

      摘要:黑叶猴(Trachypithecus francoisi)是仅分布于喀斯特石山生境的珍稀濒危灵长类动物。由于非法捕杀和人类活动干扰,其种群数量正在急剧减少。同时,随着森林砍伐和土地开垦的加速,其栖息地严重破碎化。因此,了解栖息地破碎化对黑叶猴种群的影响对于保护这一珍稀濒危物种具有重要意义。基于遥感影像、土地利用数据以及黑叶猴种群调查数据,通过Fragstats软件开展广西黑叶猴栖息地景观破碎化分析,并通过相关性和多元逐步回归分析,探讨了景观格局对广西黑叶猴种群数量的影响。结果表明:(1)广西黑叶猴栖息地呈现破碎化严峻、斑块形状复杂化、斑块团聚程度较弱且分散化的现象;栖息地以林地景观占据重要优势,但人为景观的干扰十分强烈;在不同地区中,生境破碎化程度、人为干扰强度以及景观配置均呈现不同的特征,其中扶绥地区人为干扰最为强烈,德保地区的景观块数破碎化程度较为严重,而龙州地区的人为干扰程度最小,其森林景观最为聚集。(2)蔓延度指数、平均斑块分维指数、林地面积、林地斑块大小、裸岩面积和裸岩面积比重等景观指数与黑叶猴种群数量有显著正向关系,Shannon多样性指数则是显著负向关系;而耕地面积、耕地面积占比、居民地面积以及居民地面积占比等具有人为干扰性质的景观指数对黑叶猴种群数量没有显著相关性。(3)多元逐步回归分析表明,林地面积的大小是影响广西黑叶猴种群数量关键因子,其次是平均斑块分维指数。因此,在保护规划工作中应该根据黑叶猴分布区的森林覆盖率、破碎化程度、生境连通度以及景观配置情况进行生态恢复,同时也应结合保护区的实际情况进行调整。

    • 滇西北地区自然村对滇金丝猴生境质量的影响

      2022, 42(3):1213-1223. DOI: 10.5846/stxb202102100427

      摘要 (93) HTML (108) PDF 12.45 M (192) 评论 (0) 收藏

      摘要:在社会经济发展与生态环境发展逐渐失调的背景下,滇金丝猴作为中国特有的珍稀濒危物种,其生境质量的研究是平衡经济发展与物种保护的重要基础。选取滇西北地区2572个自然村的社会经济数据和344个样地运用GIS空间分析法的主成分分析和InVEST模型,研究滇西北地自然村发展对滇金丝猴分布区生境质量的影响,结果如下:(1)研究区南部自然村发展优于北部;(2)研究区北部的生境质量比南部高,北部自然村对滇金丝猴生境质量的影响比南部的自然村小;北部的生境稀缺性比南部高,生态稳定性差,需要制定优先保护策略;(3)猴群分布区内存留12个自然村,自然村发展对第3、6和14猴群(C3、C6和C14)的生境质量影响大,生境质量比较低;猴群C1、C12和C13分布区内的生境稀缺性较高,生境脆弱,需要优先加强规划;划定滇金丝猴优质生境、中等生境和低质生境区域,占比分别为26.85%、20.44%和52.71%。

    • >学术信息与动态
    • 基于CiteSpace的湿地恢复研究进展

      2022, 42(3):1224-1239. DOI: 10.5846/stxb202007311996

      摘要 (151) HTML (115) PDF 7.34 M (350) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于人类活动、气候变化等影响,全球湿地退化不断加剧,关于湿地恢复的相关研究也越来越多,但缺乏系统的文献梳理,对研究领域的热点演变特征及发展趋势认识不足。基于文献计量学软件CiteSpace.5.5R2及中国知网(CNKI)和Web of Science核心数据库检索的文献数据,对湿地恢复领域的发文量、作者群、发文机构、文献共被引、高频关键词及突现等进行可视化分析。结果表明:(1)国内外关于湿地恢复研究的发文量总体上均呈现增长趋势,2008年之后发文量均显著提升,国内研究较国外晚了近10年,但发展迅速,国际影响力提升较快;(2)国外主要研究机构包括United States Geological Survey、Louisiana State University、University Florida、University Wisconsin等,均为美国机构,形成了以William JM-John WD、Zedler JB、Jos TA Verhoeven-Leon P M Lamers、Jeffrey WM等核心研究团队;国内以中国科学院、北京师范大学、中国林业科学研究院为主,形成了崔保山-白军红、吕宪国-姜明-佟守正-薛振山、杨薇-孙涛、李伟-崔丽娟-张曼胤、欧阳志云-郑华-王效科、张平究等研究团队;国内外湿地恢复研究团队及机构间联系虽较为紧密,但仍待进一步加强;(3)研究期间,湿地恢复领域的发展经历了以水环境治理为目的的初期探索阶段、以系统性和功能性恢复为主的湿地恢复过程与评价研究阶段、应对人类活动与气候变化为主的湿地保护与修复阶段,近十年湿地恢复理论体系不断完善,研究主题更聚焦;(4)国外湿地恢复研究的核心内容包括水文与水环境恢复、植被恢复与植物群落演替、人工湿地对水污染治理、生态系统管理与评价、生物多样性恢复等,不同阶段研究的热点不同,近十年来气候变化对滨海湿地的影响及恢复措施研究是主要的研究热点。国内湿地恢复研究主要内容与国外基本一致,研究者在东北平原、三江源、黄河三角洲等典型区域开展了大量理论与技术探索;近年来气候变化下滨海湿地的退化机制及生态响应也成为国内研究的热点;(5)与国际湿地恢复研究相比,国内湿地恢复研究应从长期湿地恢复过程监测、植物群落演替及调控、水文调控及模型预测、湿地生态系统管理等方面进一步给予更多关注,尽快完善适应我国地理环境特征的湿地恢复研究的理论框架。湿地恢复研究目前仍处于快速发展期,研究广度和深度不断增强,未来长时间内,气候变化和人类活动双重干扰下湿地恢复、保护、过程监测等仍是湿地科学的关注热点。

    • >封底
    • 封底

      2022, 42(3):1240-1240.

      摘要 (33) HTML (0) PDF 1.25 M (348) 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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