• 2022年第42卷第5期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >封面目录
    • 封面+目次

      2022, 42(5):0-0.

      摘要 (137) HTML (0) PDF 15.87 M (275) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 农业政策环境扩展模型在我国农业面源污染研究中的应用

      2022, 42(5):1665-1678. DOI: 10.5846/stxb202103120678

      摘要 (190) HTML (76) PDF 1.50 M (332) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国的面源污染问题逐渐受到政府和科学界的重视,然而面源污染是一个复杂的系统过程,涉及多种因素和多个过程。面源(NPS)污染模型作为解决面源污染相关问题的研究和管理工具,在进行面源污染总量估算和严重程度评价、污染物流失路径和影响因素分析、治理策略制定等方面都有重要的作用。在我国,虽然针对面源污染模型进行了大量相关研究,既包含对基于国外模型的应用与验证,也包含基于观测数据自主研发的模型,但仍然存在模型应用和验证案例不足、已有的模型应用同中国面源污染特征结合不足、模型发展同面源污染机理研究结合不足等问题,而农业政策环境扩展(APEX)模型在应对这些问题上具有一定的优势。结合我国面源污染模型相关研究存在的问题、APEX模型模块和研究进展进行了介绍,对APEX模型在我国面源污染相关问题的研究中涉及的畜禽养殖、复杂耕作系统、特定BMP和水稻田的模拟等相关问题的应用前景进行了探讨,以期能够促进我国农业面源污染模型的发展。

    • 生态安全及其评价方法研究进展

      2022, 42(5):1679-1692. DOI: 10.5846/stxb202104171002

      摘要 (256) HTML (113) PDF 1.32 M (962) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态安全是国家安全的重要支撑与组成部分,具有不受生态退化问题影响、且生态系统服务能有效支撑经济社会发展和保障人类福祉的意义。但长期以来,不同学者和决策者对生态安全概念内涵的理解有所差异,生态安全评价关注点和方法体系也不统一且存在局限,不利于相关研究与实践活动的科学开展。鉴于此,通过梳理生态安全概念内涵及其发展脉络,提出以生态系统之整体系统特征为核心基础、并紧密联系人类福祉的生态安全,明确其具有生态系统物质基础层面与人类社会发展层面两方面的涵义。在此基础上,总结了当前生态安全评价的案例研究。相关评价研究中普遍使用"压力-状态-响应"或者类似气候-生态环境-社会经济维度的指标体系及赋权加和的综合方法,这样的基于不同要素的评价,没能突出关系到生态安全的关键系统性特征,没有反映生态安全的动态性,同时也偏离了不同维度特征的实际意义。因此,本文阐述了以体现生态安全核心内涵的生态退化问题与生态系统服务为关注对象、构建具有相对性和动态性的指标体系、选择恰当的指标综合方法以进行生态安全评价的策略。根据此评价方法提出一些具体的研究展望,包括合理构建与发展生态安全评价的指标体系及综合方法,深入探讨生态系统与人类福祉层面生态安全的联系,重点关注典型生态脆弱区的生态安全及其评价研究,以及科学开展气候变化情景下的生态安全相关预测等方面,以期为区域生态安全评价、生态文明建设与国家安全的研究与实践提供参考。

    • 城乡景观中土壤生态系统微塑料的来源、迁移特征及其风险

      2022, 42(5):1693-1702. DOI: 10.5846/stxb202104191019

      摘要 (139) HTML (126) PDF 3.41 M (162) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤微塑料污染的持久性、复杂性及其对土壤生态系统的影响受到越来越广泛的关注,但对其来源、迁移过程等仍有许多问题尚未理清。从复合生态系统的角度,通过对城乡景观中土壤微塑料的来源、迁移过程及其风险等相关研究进展进行了系统梳理,分析了城乡不同景观中土壤微塑料的主要来源和特点,讨论了土壤微塑料在城乡景观中的迁移特征及其驱动力,探讨了土壤微塑料在城乡景观中的生态和健康风险。今后需进一步明确城乡景观中土壤微塑料污染的物质流过程与环境归趋特征,加强微塑料对土壤生态系统的作用过程及生态系统服务影响的研究,揭示土壤微塑料对人类健康的直接或间接影响,建立城乡复合生态系统土壤微塑料污染预测模型,以维护土壤生态安全与人居环境健康。

    • >研究论文
    • 黄土高原藓结皮土壤呼吸速率对降雨量变化的响应

      2022, 42(5):1703-1715. DOI: 10.5846/stxb202011112919

      摘要 (101) HTML (82) PDF 6.96 M (158) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球气候变化加剧背景下,干旱和半干旱地区的降雨模式将进一步改变,其造成的土壤水分波动是引起土壤呼吸动态变化的重要因素,但生物结皮土壤呼吸响应降雨模式变化继而影响陆地生态系统碳源/汇功能的机制尚不明确。针对黄土高原风沙土发育的藓结皮,以自然降雨量为对照,分别进行幅度为10%、30%、50%的模拟增雨和减雨处理,并利用便携式土壤碳通量分析仪(LI-8100A)测定了模拟增减雨后的藓结皮土壤呼吸速率,对比分析了其对降雨量变化的响应及机制。结果表明:(1)整个实验周期(2018和2019)增雨和减雨分别显著提高(增幅分别为17.9%-48.2%和27.1%-54.2%)和降低了(降幅分别为1.8%-26.8%和5.2%-20.8%)土壤含水量,但对土壤温度的影响不显著;(2)增雨抑制了藓结皮土壤呼吸速率(降幅分别为7.8%-31.7%和14.7%-39.4%),且随梯度增大抑制作用越明显;减雨则取决于减雨梯度,减雨10%和30%会促进土壤呼吸速率(增幅分别为27.5%、9.6%和23.6%、9.7%)而减雨50%具有抑制作用(降幅分别为15.6%和18.5%)。不同实验周期和不同降雨处理间藓结皮土壤呼吸速率大多差异显著;(3)增雨和减雨下藓结皮土壤呼吸速率与土壤温度均成显著指数正相关关系,同时,低含水量时(小于约15%)与土壤含水量均成显著线性正相关关系,而高含水量(大于约15%)时增雨下成显著线性负相关关系。综上,黄土高原藓结皮土壤呼吸速率对降雨量变化具有明显响应,降雨量整体波动减小时其可能成为一潜在碳源。因此,未来黄土高原土壤碳源/汇功能研究中应考虑降雨模式改变对生物结皮土壤呼吸的影响。

    • 青藏高原不同草地利用方式对土壤粒径分形特征的影响

      2022, 42(5):1716-1726. DOI: 10.5846/stxb202012043096

      摘要 (134) HTML (96) PDF 1.51 M (292) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究青藏高原草地土壤粒径结构分形特征,为该地区土壤质量评价和生态恢复提供科学依据。以青藏高原4种高寒草地(放牧、围栏禁牧、围栏禁牧+补植、未干扰)为对象,采用分形理论,研究不同利用方式对高寒草地土壤颗粒组成及分形特征的影响,明确土壤粒径分形特征的影响因素。结果表明:与放牧和围栏禁牧+补植相比,围栏禁牧草地中黏粒和粉粒体积分数分别增加了60%-91.1%、43.5%-80.1%,禁牧能够促进土壤砂粒向黏粒和粉粒转变。不同草地利用方式对分形维数有显著影响,单重分形维数D值依次为放牧草地 < 围栏禁牧+补植草地 < 未干扰草地=围栏禁牧草地,多重分形维数,包括信息维数D1、信息维数/容量维数比值D1/D0和关联维数D2依次为放牧草地 < 围栏禁牧+补植草地 < 围栏禁牧草地 < 未干扰草地。单重分形维数D与土壤黏粒、粉粒呈极显著正相关(P<0.01);砂粒、黏粒、粉粒、有机碳和全氮是多重分形维数的限制因素。信息维数D1、信息维数/容量维数比值D1/D0与关联维数D2和土壤有机碳、全氮、全磷和硝态氮呈显著正相关。综上,多重分形维数可以作为衡量土壤质量特征的指标,青藏高原禁牧封育能够改良土壤质地。

    • 缙云山4种林分土壤无机磷与活性铝的含量及分布

      2022, 42(5):1727-1738. DOI: 10.5846/stxb202101090092

      摘要 (50) HTML (74) PDF 7.01 M (95) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探索不同林分对土壤中无机磷与活性铝的含量及分布的影响,以及无机磷与活性铝之间的相互关系,以在我国西南地区酸性土壤上的农林经营管理提供理论和实践依据。研究以缙云山广泛分布的4种林分类型:山莓、马尾松、楠竹和柑橘林土壤为对象,采用酸性土壤无机磷分级方法和铝试剂比色法测定了土壤剖面A、B和C层中各形态的无机磷与活性铝的含量,分析了不同林分土壤中无机磷和活性铝的含量和分布特征。结果表明,林分类型显著影响土壤中无机磷与活性铝的含量与分布,且铁磷(Fe-P)、交换态铝(Ex-Al)和羟基铝(Hy-Al)的含量和比例还受到土壤层次的影响。4种林分相比,山莓林能促进闭蓄态磷(O-P)的形成,而马尾松、楠竹和柑橘林则有利于Al-P、Fe-P和Ca-P的形成;柑橘林有利于低活性的腐殖酸铝(Al-AH)形成,而山莓、马尾松和楠竹林促进高活性的Ex-Al或Hy-Al溶出;Ex-Al、Al-P和Fe-P在土层的分布上有表层富集现象,而Hy-Al集中分布于B层。此外,土壤Ex-Al和Al-P与Fe-P之间,Hy-Al和Ca-P之间均呈显著(P<0.05)正相关。因此,林分类型显著影响土壤无机磷与活性铝的含量与分布,高活性铝的溶出显著影响Al-P、Fe-P和Ca-P含量。

    • 模拟降雨变化对古尔班通古特沙漠土壤养分及酶活性的影响

      2022, 42(5):1739-1749. DOI: 10.5846/stxb202102170450

      摘要 (84) HTML (83) PDF 2.35 M (199) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤酶参与土壤系统的养分循环过程,是联系植物和土壤养分的关键纽带。土壤酶活性对降水格局变化响应敏感,这种响应对于缺水且养分贫瘠的荒漠生态系统显得尤为重要。然而,早春积雪完全融化后首次降雨时间及降雨量如何影响土壤养分及土壤酶活性还鲜见相关报道。以新疆古尔班通古特沙漠为研究区,在早春积雪完全融化后,设置3个首次降雨时间(积雪完全融化后第10天、20天和30天)和3个降雨梯度(5 mm、10 mm和15 mm),于植物生长旺季采集土壤样品,研究土壤养分含量和土壤酶活性的响应特征。结果表明:积雪完全融化后不同首次降雨时间下5mm降雨处理以及积雪完全融化后第30天下各降雨量处理对土壤养分和酶活性影响不显著。积雪完全融化后第10天,随降雨量增加,土壤全碳呈显著先下降后增加趋势,全钾呈显著增加趋势,而土壤微生物量碳呈显著降低趋势;积雪完全融化后第20天,随降雨量增加,速效氮、土壤蔗糖酶活性、土壤微生物量碳氮呈先下降后增加趋势,土壤全碳和多酚氧化酶活性显著下降,土壤全钾和碱性磷酸酶活性显著增加。模拟10 mm降雨,随首次降雨时间推迟,土壤全氮、速效氮、速效磷、土壤蔗糖酶活性和土壤微生物量碳呈增加趋势;模拟15 mm降雨,随首次降雨时间推迟,土壤全磷、土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶活性和土壤微生物量碳氮呈先增加后下降趋势,而土壤多酚氧化酶和过氧化物酶活性显著增加。积雪完全融化后第10天和20天后,15 mm降雨处理下对土壤大部分指标促进效应最大。研究表明,早春积雪完全融化后,推迟首次降雨时间,添加大降雨量(15 mm)显著提高土壤微生物活性及不同养分之间的转化,能够补偿一段时间的干旱对养分转化的抑制效应,从而提高早春短命植物生长期土壤养分供给能力。

    • 冀北承德地区土壤生源要素生态化学计量与空间分异特征

      2022, 42(5):1750-1765. DOI: 10.5846/stxb202102210483

      摘要 (73) HTML (93) PDF 12.42 M (538) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤生源要素生态化学计量和空间分异特征对指导土地利用优化具有重要意义。以京津冀生态屏障区组成部分的承德市为研究区,采集1597件土壤样品,运用地统计学、全局Moran's I指数、克里金插值和冗余分析等方法对承德全域主要土壤生源要素的空间分异特征及其影响因素进行了系统分析。结果表明,承德市表层土壤生源要素全钾(STK)、有机碳(SOC)、全氮(STN)、全磷(STP)和全硫(STS)平均含量分别为21.962 g/kg、18.826 g/kg、1.168 g/kg、0.587 g/kg和0.193 g/kg。垂向分布上STN、SOC和STS含量总体随深度增加而降低,STK和STP垂向分异受成土母质控制,高地质背景区STK和STP含量随深度增加逐渐升高。SOC和STN含量显著相关,空间耦合程度高,C:S与SOC含量显著正相关,C:N和C:S空间分布稳定,土壤生源要素的化学计量比主要受SOC含量控制。SOC空间自相关极显著,空间分异受结构性因素控制;STK空间自相关程度较高,分布稳定;STP空间自相关较显著,分布异质性较大;STS空间自相关相对最弱,受人为活动影响较明显。SOC和STN空间分异主要受土地利用和归一化差分植被指数(NDVI)影响,植被覆盖度较高的林地SOC和STN含量相对最高。STK、STP和STS空间分异受成土母质类型、岩石风化和工矿活动、农业生产等因素共同影响,火成岩成土母质区STK含量较高,角闪-闪长岩和片麻岩区STP含量较高,角闪-闪长岩、片麻岩和碳酸盐岩区STS含量较高。工矿活动和农业活动是土壤磷和硫矿化的重要驱动因子,土壤生源要素的生态化学计量对水土保护、水源涵养水环境保护和农业种植合理施肥具有重要指示意义。

    • 基于探地雷达的滨河带藤本和次生乔木林土壤优先流特征

      2022, 42(5):1766-1776. DOI: 10.5846/stxb202103260800

      摘要 (44) HTML (63) PDF 3.64 M (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:滨河带是河流生态系统和森林生态系统的过渡带,该区域林分的土壤优先流特征对流域的地表水文过程会产生重要影响。探究土壤异质性与优先流的关系,为当地地下水安全和河流上下游水生态安全提供参考。本研究以永定河滨河带的藤本和次生乔木林两种植被为研究对象,结合传统亮蓝(Brilliant Blue FCF)染色示踪法,利用探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)技术进行测线扫描。提取探地雷达图像的单道波形图,对反射波各参数与染色面积比进行拟合,并结合优先流染色特征进行分析。染色形态特征表明,藤本样地土壤染色形态呈现断离式零散分布,优先流发育带为土壤表层以下5-30 cm的土层深度,而次生乔木林土壤呈现大面积斑块状分布,优先流发育较为迟缓,其发育带为土壤表层以下10-25 cm的土层深度,且平均染色面积比藤本小1.68%。探地雷达测线表明,土层深度为0-15 cm时,最大振幅和总振幅面积均随土层的深度增加而下降,土层深度为15-35 cm时,两参数开始波动变化,且藤本样地的最大振幅和总振幅面积大于次生乔木林样地。经拟合发现,染色面积比与最大振幅呈y=25.104lnx+25.137(R2=0.8697)的对数关系,染色面积比与总振幅面积呈y=23.874lnx-26.862(R2=0.6173)的对数关系。以上分析可知,次生乔木林地土壤比藤本覆盖下的土壤紧实度更好,其电磁波在经历物理过程中损失的电磁信号较少,而藤本样地的电磁信号波动较大,可见藤本覆盖下土壤层次间结构差异变化比次生乔木林更明显,从而导致藤本覆盖下的土壤优先流程度更高。为保护地下水安全,对于滨河床地带和丘前的低洼地这类排水不良的区域,可对藤本植被茂盛的地带采取适当适量的伐藤措施来抑制藤本覆盖下的优先流过度发育,同时也可通过避免强降雨前施肥降低藤本植被覆盖下的地下水污染。

    • 红松人工林优势木竞争指数影响因子

      2022, 42(5):1777-1787. DOI: 10.5846/stxb202008312265

      摘要 (86) HTML (118) PDF 3.62 M (114) 评论 (0) 收藏

      摘要:在温带湿润气候区东段不同立地条件下的红松人工林内设置面积为600 m2(20 m×30 m)的70块矩形固定样地。在每个样地内,选取5颗最高且长势较好的优势木作为研究的对象木,用Voronoi图确定优势木相应的竞争木,测定每一块样地内优势木与竞争木之间的距离。采用Hegyi单木竞争指数模型,分析优势木在不同样地水平上的种内竞争强度,探讨林分生长因子、地形因子、土壤养分因子对优势木竞争指数的影响,并对这3类因子与优势木竞争指数进行相应的拟合和相关性分析。结果表明:红松人工林优势木竞争强度随着优势木胸径的增大而变小,并且两者之间的关系服从幂函数;红松优势木的竞争指数与其树高、胸径、冠幅呈极显著的相关关系(P<0.01);坡向、坡位、海拔对竞争指数影响极显著(P<0.01);红松人工林优势木竞争指数的大小与土壤氮磷钾含量均呈极显著的相关关系(P<0.01);pH值对优势木竞争指数的影响不显著。当红松人工林优势木平均胸径达到45cm,优势木平均树高和冠幅大于周围竞争木时,其对周围资源的利用程度增大,林木会发生自然稀疏现象,其所受的竞争压力减小。红松喜光性强,对水分的要求高,导致其在阴坡的竞争指数无论上坡还是下坡都较大,红松人工林的生长从上坡到下坡逐渐转好。综上,半阴半阳坡的中坡或下坡因其土壤肥沃和通透性良好适用于红松人工林大径材的培育。

    • 不同坡向川西亚高山林木竞争与叶片表型可塑性的关系研究

      2022, 42(5):1788-1797. DOI: 10.5846/stxb202009172425

      摘要 (64) HTML (66) PDF 4.58 M (98) 评论 (0) 收藏

      摘要:表型可塑性是植物生长响应外界环境变化的重要表现形式,体现了植物个体在环境胁迫下的适合度。但是关于植物表型可塑性的驱动机制仍然存在很多争议。为了探讨植物表型可塑性的影响因素,以四川省阿坝藏族羌族自治州位于同一海拔梯度但坡向相反的天然次生林为研究对象,分析了不同坡向竞争强度与10种树木叶片功能性状表型可塑性的关系的差异。研究发现:(1)研究样地中阴坡水分和养分资源优于阳坡;(2)阴坡上林木平均种内和种间竞争强度高于阳坡,阴坡上林木种内竞争强度随着树木个体大小的增加而显著性减少,阳坡上林木种内竞争强度却随着个体大小的增加而增加;(3)阴坡上叶片表型可塑性高于阳坡,表型可塑性随着个体大小的增加而增加,在阳坡上却随着个体大小增加而降低。这些结果表明阴坡上水分等资源环境条件优于阳坡,林木生长受到环境资源限制较少。在林木生长过程中,较高的竞争强度引起的资源重叠加剧,尤其是种内竞争强度的变化,从而导致了阴坡上较高的叶片表型可塑性。因为较高的竞争强度,随着林木个体大小的增加,树木需要更高的可塑性赢得竞争优势来获取更多的资源支持生长。但是在阳坡上,资源相对缺乏,环境资源对树木生长的限制降低了叶片表型的可塑性,因为环境资源的限制,随着树木个体大小的增加越容易受到资源限制的影响,因此阳坡上表型可塑性随着个体大小的增加而降低。研究说明,阴坡上叶片表型可塑性主要受到竞争强度的影响,而阳坡上则主要受环境资源的限制。

    • 黄土高原浅沟空间分异特征

      2022, 42(5):1798-1810. DOI: 10.5846/stxb202103150690

      摘要 (74) HTML (67) PDF 20.79 M (414) 评论 (0) 收藏

      摘要:浅沟侵蚀是黄土高原重要的侵蚀类型之一,在区域尺度回答浅沟空间分布特征是浅沟治理的关键。基于系统抽样方法在黄土高原选取137个调查单元,综合运用亚米级影像目视解译方法和GNSS RTK野外高精度实测,并通过GIS空间分析方法,获取浅沟(特指瓦背状地形底部,下同)长度、密度、临界坡长、所在坡面土地利用等信息,阐明了目前黄土高原浅沟空间分布,分析了仍分布在耕地上的浅沟空间格局。结果表明:(1)基于亚米级影像目视解译的浅沟调查方法与野外实测方法得到的浅沟长度无显著性差异,前者可以用于区域尺度浅沟的快速调查;(2)黄土高原33.6%的调查单元存在浅沟,平均浅沟密度为3.41 km/km2,最大为21.92 km/km2,平均沟数密度约为65条/km2;平均沟长63.31 m;发生浅沟的坡面临界坡长主要为40-60 m,平均为56.20 m;延安市西北部吴起、志丹、榆林市靖边一带浅沟密度最大;在不同治理分区内,黄土丘陵沟壑区平均浅沟密度最大,为5.32 km/km2,浅沟侵蚀强度极强烈;黄土高塬沟壑区平均浅沟密度为2.07 km/km2,浅沟侵蚀强度为中度。(3)目前38.3%的浅沟分布在耕地,35.3%分布在草地,22.8%分布在林地。退耕还林(草)工程后,仍位于耕地坡面上的浅沟值得重点关注,在北洛河中上游陕西延安市中部与西北部,甘肃定西市、白银市会宁县交界处,无定河下游黄河两岸陕西绥德县、山西吕梁市一带耕地浅沟问题仍较突出。研究可为目前形势下黄土高原浅沟进一步治理策略提供科学支撑。

    • 喀斯特坡地2种地埂篱根-土复合体抗剪和抗冲性能综合评价

      2022, 42(5):1811-1820. DOI: 10.5846/stxb202010292774

      摘要 (35) HTML (63) PDF 1.45 M (147) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析喀斯特地区不同地埂篱根系的形态和力学特性,量化其根-土复合体抗剪和抗冲性能的强弱,探寻该地区地埂篱根系固土抗蚀性能的评价因子,为喀斯特坡地水土流失治理中植被恢复措施的科学应用提供参考。选取重庆酉阳龙潭槽谷为研究区,分上、中、下坡分别布设拉巴豆和光叶苕子2种地埂篱,采用根系扫描仪和电子万能试验机测定其根系形态和力学参数,应变控制式直剪仪测定复合体抗剪强度,原状土冲刷水槽法测定复合体抗冲指数。结果表明:(1)抗剪复合体中,拉巴豆平均根长密度和根表面积密度分别高出光叶苕子59.32%和16.86%;抗冲复合体中,拉巴豆平均根长密度、根表面积密度和根体积密度较之光叶苕子高出30.48%、57.78%、92.98%;拉巴豆根系极限抗拉力和抗拉强度均显著高于光叶苕子。(2)2种地埂篱根系均能增强土壤的抗剪和抗冲性能,其中拉巴豆和光叶苕子复合体粘聚力较之对照土体分别增强了113.06%-124.37%和51.56%-87.12%,抗冲指数最高达到对照土体的2.81倍和2.45倍。(3)不同坡位,下坡2种植物的根长密度显著高于上、中坡;拉巴豆根系抗拉特性在下坡表现最优,光叶苕子在上坡表现更好;拉巴豆复合体粘聚力和抗冲指数均表现为下坡 > 中坡 > 上坡。(4)主成分分析显示,2种地埂篱下坡的根-土复合体抗剪和抗冲性能综合评分最高,根表面积密度、根系抗拉强度、根系木质素含量对根-土复合体抗剪和抗冲性能的贡献度最高,可作为表征复合体抗剪和抗冲性能的重要参数。

    • 潮间带盐沼植物种子及实生苗漂浮起动临界剪切应力研究

      2022, 42(5):1821-1829. DOI: 10.5846/stxb202010232706

      摘要 (41) HTML (67) PDF 2.96 M (92) 评论 (0) 收藏

      摘要:盐沼是分布在海陆过渡区域,以大型草本植物为优势种的潮间带生态系统。在潮间带生态系统中,盐沼植物的种子和实生苗在潮流作用下的漂浮起动是盐沼植物自然扩散的重要前提,决定了盐沼植物能否实现有效扩散和长距离传播。然而,目前缺乏有关盐沼植物繁殖体在复杂潮滩环境下漂浮起动扩散过程的定量研究。以长江口典型盐沼先锋物种海三棱藨草(Scirpus mariqueter)为研究对象,应用U-GEMS微观侵蚀系统,测定了在不同沉积物底质条件下,海三棱藨草种子及不同萌发阶段实生苗漂浮起动时的临界剪切应力,定量分析不同萌发阶段和沉积物底质对海三棱藨草种子和实生苗漂浮起动的影响。研究结果表明:(1)不同种子萌发阶段和沉积物底质对海三棱藨草种子和实生苗漂浮起动的临界剪切应力均有极显著影响(P<0.01);(2)随着萌发阶段的进展,海三棱藨草实生苗漂浮起动所需的临界剪切应力逐渐减小,因而随潮流漂浮起动进而扩散的机会也相应增大;(3)相比于淤泥质潮滩底质,海三棱藨草种子和实生苗在粉砂质潮滩更易于漂浮起动。研究结果丰富了盐沼植物在潮间带自然扩散过程和机理的研究,也为今后长江口及其他区域开展高效、低成本、以种子为修复材料的大规模盐沼修复提供了科学依据。

    • 河北坝上樟子松人工林径向生长及其对气候因素的响应

      2022, 42(5):1830-1840. DOI: 10.5846/stxb202010272750

      摘要 (78) HTML (68) PDF 4.25 M (122) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用树木年轮学方法测定了河北坝上地区樟子松逐年树轮宽度和胸高断面积增量,建立了樟子松树轮宽度差值年表并分析其对气候因素的响应以及生态弹性,为河北坝上地区利用樟子松开展退化杨树防护林更新建设的适宜性提供理论参考。研究结果表明,河北坝上地区樟子松树龄在28 a左右,其生长阶段可划分为快速生长期(0-10 a),生长下降期(11-20 a)和生长平稳期(21-28 a);樟子松树轮宽度在1992-2000年期间为快速增长期((4.49±1.15) mm/a),在2001-2010年期间呈现下降趋势((3.62±1.39) mm/a),而在2011-2019年期间樟子松生长呈平稳特征((2.21±0.68) mm/a),约为快速增长期增长速度的一半;樟子松BAI在1992-2000年间一直呈上升趋势((5.09±2.26) cm2/a),2001-2019年期间呈平稳特征((10.46±0.67) cm2/a),表现出稳定且持续的生长能力。樟子松差值年表与气候因素的相关性显示:樟子松径向生长主要与上一年生长季末期(9、10月)、休眠期(12月)及当年生长季(7月)平均温度和最高温度呈显著负相关,其中最高温度对其影响最显著;樟子松径向生长主要与上一年生长季末期(9月)及当年生长季(5、7月)的降水和相对湿度呈显著正相关。樟子松与多月份(上一年9月-当年10月)的帕默尔干旱指数呈显著正相关,干旱胁迫会明显抑制樟子松的径向生长。随树龄增加,樟子松应对干旱事件的抵抗力下降,而恢复力表现出增强的趋势。综上所述,河北坝上地区樟子松生长主要受上年生长季末期、休眠期和当年生长季月最高温度的限制,当年生长季降水促进樟子松的生长,同时樟子松易遭受夏季干旱胁迫。从约30 a时间尺度来看,河北坝上地区樟子松生长良好,年径向生长呈现稳定状态,尚未出现明显的衰退现象。随着该地区暖干化趋势加重以及樟子松树龄增加,对干旱事件抵抗力下降,樟子松健康生长将面临着更大的风险。

    • 高山物种栗色鼠尾草(Salvia castanea Diels)访花昆虫多样性与传粉行为变化

      2022, 42(5):1841-1853. DOI: 10.5846/stxb202101070071

      摘要 (61) HTML (87) PDF 8.01 M (82) 评论 (0) 收藏

      摘要:唇形科鼠尾草属是世界性分布、物种多样性丰富的大类群,具有独特的传粉模式和多样化的生态类型及繁殖策略,以往对鼠尾草属的花结构和雄蕊杠杆的生态功能、雄蕊杠杆机制对传粉者空间变异的进化响应和表型选择等方面已有较深入的研究,但至今对分布于不同区系代表性物种的传粉者组成、访花行为和繁育系统特征仍知之甚少。对分布于喜马拉雅东段至横断山高海拔地区栗色鼠尾草的传粉生态、交配系统和繁殖特性进行了研究,分析了2014年至2016年的年际间、2014年晴天和阴雨天的传粉者组成和传粉行为变化,探讨了这些变化对繁殖成功的影响。研究结果表明:3年共发现栗色鼠尾草有9种访花昆虫,传粉者组成及其行为变化较为明显。2014年有桔尾熊蜂Bombus friseanus、灰熊蜂B.grahami、圣熊蜂B.religiosus和中华蜜蜂Apis cerana 4种有效传昆虫,2015年仅有桔尾熊蜂是有效传粉者,而2016年的有效传粉昆虫改变为灰熊蜂和圣熊蜂。栗色鼠尾草的盗蜜现象较为普遍,主要盗蜜昆虫为灰熊蜂和桔尾熊蜂。桔尾熊蜂访花行为的年际变化较大,受天气条件的影响明显,同时其有效传粉行为可能显著影响了灰熊蜂的盗蜜行为。栗色鼠尾草的繁育系统为专性异交,主要依靠传粉者进行授粉,缺少传粉者时低程度的主动自花授粉可为其提供繁殖保障,且没有花粉限制和近交衰退。研究揭示了在高海拔地区,多变的天气条件可能显著影响着鼠尾草属植物的传粉者种类组成、访花行为和传粉效率,进而影响植物的繁殖成效和种群稳定。有效传粉频率是保证栗色鼠尾草较高自然结实率的主要因素,在一定程度上,盗蜜强度对繁殖成功具有中性的影响。本研究结果为阐明高山鼠尾草物种的繁殖如何受气候环境变化的影响,以及保证繁殖成功的可能策略奠定基础。

    • 武夷山五种竹子叶、枝、秆碳氮磷化学计量对生长阶段和海拔的响应

      2022, 42(5):1854-1864. DOI: 10.5846/stxb202007131831

      摘要 (77) HTML (79) PDF 1.80 M (128) 评论 (0) 收藏

      摘要:探究竹子化学计量特征对生长阶段和海拔的响应对于了解其生理生态特征及生长适应策略至关重要。对武夷山沿海拔分布的五种典型竹子叶、枝、秆的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及化学计量内稳态指数(H)进行两个生长阶段的测定。结果显示不论生长阶段的变化,各器官N、P含量的变异系数均显著大于C含量,且秆的N、P含量变异系数要显著大于叶片和竹枝,但不同生长阶段并未改变秆的N : P (12 : 1)。毛竹4月份枝和8月份叶的N、P含量均随海拔增加而降低,而箬竹叶的N、P含量均随海拔增加而增加。海拔和生长阶段的交互作用显著提高了竹秆N含量对生长阶段变化的响应。竹叶N和秆的N、P含量在不同生长阶段具有明显的内稳性调控机制,但竹枝N、P的内稳性特征表现不明显。总而言之,这些结果一方面反映了武夷山五种竹子偏向于选择维持叶N含量的内稳态机制,另一方面调节秆N、P含量的协变来应对海拔和生长阶段变化中养分的利用策略。

    • 洮河自然保护区大峪沟林区紫果云杉群落木本植物种群生态位特征

      2022, 42(5):1865-1875. DOI: 10.5846/stxb202102070395

      摘要 (74) HTML (78) PDF 1.06 M (114) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于群落调查数据,以样地代表多种资源的综合状态,物种重要值作为生态位的计测指标,利用Levins和Shannon生态位宽度,Schoener生态位相似和Pianka生态位重叠对洮河自然保护区大峪沟林区的紫果云杉群落木本植物种群生态位进行定量研究。结果表明:紫果云杉群落乔木层共有树种8种,隶属于4科6属,紫果云杉占绝对优势,岷江冷杉为次优势种;灌木层共有植物50种,隶属于16科25属,忍冬科的蓝靛果、葱皮忍冬和唐古特忍冬等以及蔷薇科的峨眉蔷薇和银露梅等构成了灌木层的主体,紫果云杉幼苗优势不明显,但生态位宽度最大。本研究表明,生态位宽度受物种生态特性及其分布和生境共同影响,重要值大的物种生态位宽度一般较大,生态位宽度大的物种之间生态位相似性和重叠性一般较大,并与其它物种重叠的概率高、重叠程度大,生态位宽度小的物种集中出现时也会出现较大的生态位重叠,同科或同属的物种间常有较大生态位相似和重叠。生态位宽度反映着种群的扩散潜力,生态位相似反映着群落的稳定性,生态位重叠反映着物种间存在或潜在的竞争程度。紫果云杉在乔、灌木层均有最大的生态位宽度,生态适应性最强,群落结构稳定,具有进一步扩散的可能。

    • 盐胁迫对3种平欧杂种榛幼苗叶片解剖结构及离子吸收、运输与分配的影响

      2022, 42(5):1876-1888. DOI: 10.5846/stxb202102260542

      摘要 (45) HTML (79) PDF 3.99 M (154) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究盐胁迫下3个品种平欧杂种榛幼苗叶片解剖结构和离子代谢特征,以揭示盐胁迫响应与适应机制及不同品种的耐盐性差异。以‘达维’、‘辽榛7号’、‘玉坠’2年生压条苗为材料,在盆栽条件下经轻度、中度、重度(分别为50、100、200 mmol/L NaCl)盐胁迫处理,设对照为0,研究幼苗叶片显微解剖结构参数和Na+、K+、Cl-、Ca2+含量的变化及其在根、茎、叶中的吸收、运输和分配特征。不同品种平欧杂种榛叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织和海绵组织厚度随着盐胁迫程度的增强呈现出先增加后降低的特点,轻度和中度胁迫下各参数显著高于对照。中度盐胁迫显著提高了各品种叶片结构紧密度。盐胁迫导致平欧杂种榛根、茎、叶Na+和Cl-含量明显高于对照。盐胁迫下,Na+和Cl-在叶中的绝对含量明显高于茎和根,但二者的增幅以根中最大,叶中最小,表明平欧杂种榛根系首先会吸收并截留一定数量的Na+和Cl-,然后将其运输至茎和叶中。与对照相比,轻度和中度盐胁迫下根、茎对K+和Ca2+的吸收保持稳定或减少,叶对K+和Ca2+的吸收则有所增加,重度胁迫下根、茎、叶K+含量以及茎、叶中Ca2+含量显著减少。盐胁迫导致不同品种平欧杂种榛根、茎、叶K+/Na+比和Ca2+/Na+比显著降低。随着盐胁迫程度的增强,不同品种平欧杂种榛从根到叶以及从茎到叶的SK+,Na+SCa2+,Na+均表现为先升高后降低的趋势,盐胁迫对‘辽榛7号’和‘玉坠’从根到茎的SK+,Na+影响不显著。盐胁迫下,平欧杂种榛叶片通过一系列形态结构的调整来适应盐渍化生境,在积累盐离子的同时,通过加强对K+和Ca2+的选择性吸收和运输能力来维持体内的离子平衡以及较高的K+/Na+和Ca2+/Na+比,进而维持盐胁迫下机体正常的生理代谢活动。盐胁迫下‘辽榛7号’表现出更强的形态与生理适应性,其耐盐性强于‘达维’和‘玉坠’。

    • 木莲(Manglietia fordiana)的适生分布、影响因子与保护空缺研究

      2022, 42(5):1889-1900. DOI: 10.5846/stxb202103010556

      摘要 (75) HTML (59) PDF 11.01 M (307) 评论 (0) 收藏

      摘要:生境保护是维持生物多样性的基本途径,南方山地阔叶林维系着当地的生物多样性热点,而由于保护覆盖不足,保护效果亟待提高。以典型山地阔叶林树种木莲(Manglietia fordiana)为例,通过大尺度采集发生点,预测适生分布,获知影响其适生分布的关键因子。同时,以九连山种群进行案例研究,调查地方尺度下木莲植株的发生,了解其在山地地形、植被类型的选择特征。用MaxEnt构建最佳模型预测适生区,结果显示木莲适生区主体位于中国南部、西南部山地(如戴云山、南岭、罗霄山、武夷山等),向北延至大别山南坡,向西达横断山脉。木莲适生分布主要受最干月降水量(bio14,贡献率34.6%)、海拔高度(19.2%)、温度季节性变化标准差(bio4,15.6%)、最暖季降水量(bio18,12.0%)、最冷月最低温度(bio6,7.0%)影响,其60%适生概率范围或生态位bio14为30-55mm、海拔为400-1500m、bio18为500-800mm等。在适生区基础上,叠加考虑阔叶林分布,并选择其偏好海拔高度(>700m)提取获得木莲优先保护区,经与现有自然保护区叠加分析后,进行空缺识别,结果显示优先区保护覆盖为4.1%-6.0%,而高适生区保护覆盖也<10%(占比8.03%),覆盖比重较低。而沿<400m、400-700m、>700m海拔梯度显示>700m区域保护比重(8.7%)明显高于400-700m (4.4%)与<400(2.3%)组,说明前期保护区设计基本遵从优先区保护原则,能有效保护木莲高适生区。同样的,九连山保护区案例显示,当地木莲51.4%高适宜生境受到核心区的严格保护。研究结果表明,仍需在黄山-天目山区、苗岭东段、高黎贡山北段与南段、中越边界山区与广东西南山区6个空缺提高保护覆盖,通过建立新的自然保护区,优化当前保护网络,提高山地阔叶林的整体保护水平。

    • 三个亚热带森林优势种凋落物非结构性碳水化合物含量的季节动态

      2022, 42(5):1901-1910. DOI: 10.5846/stxb202103050606

      摘要 (43) HTML (57) PDF 1.49 M (340) 评论 (0) 收藏

      摘要:非结构性碳水化合物(NSC)是凋落物中的易分解组分,在凋落物分解早期快速释放进入土壤并被微生物利用,参与森林土壤生物地球化学循环,因此新鲜凋落物中NSC变化规律是认识森林土壤碳和养分循环的关键之一。选取亚热带常绿阔叶林优势树种米槠(Castanopsis carlesii)和主要造林树种杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)为研究对象,分析其新鲜凋落叶和凋落枝中NSC (可溶性糖和淀粉)含量的动态变化规律。结果表明:凋落物中NSC含量在不同月份表现出明显的时间动态,米槠、杉木和马尾松凋落叶和凋落枝中NSC含量总体上在11-12月呈上升趋势,而在2-6月呈缓慢下降趋势。不同类型的凋落物NSC含量存在显著差异,米槠、杉木和马尾松凋落叶中NSC含量分别为3.03%-3.56%、2.18%-4.37%、3.38%-4.89%,凋落枝中NSC含量分别为1.87%-4.22%、2.88%-4.28%、2.75%-5.27%,米槠和马尾松凋落叶中NSC含量高于凋落枝,而杉木凋落枝中NSC含量高于凋落叶。不同树种凋落物NSC含量差异显著,米槠和马尾松凋落叶中NSC含量显著高于杉木,而马尾松凋落枝中NSC含量显著高于米槠。这些结果表明,凋落物中NSC含量受凋落物类型、树种和凋落物生产节律的影响,且亚热带常绿阔叶林转换为杉木和马尾松人工林将改变凋落物中NSC等易分解组分归还,进而影响森林地表生物地球化学过程。

    • 极端天气陆地河流面源污染对珠江河口叶绿素分布的影响——评价方法构建与应用

      2022, 42(5):1911-1923. DOI: 10.5846/stxb202103130681

      摘要 (58) HTML (65) PDF 11.46 M (280) 评论 (0) 收藏

      摘要:近十年来,随着我国粤港澳大湾区的建设,珠江流域人口增长十分迅速,食品和能源需求急剧增加,导致流域上游省份农业用地面积增加,下游省份城市化进程加速,随之导致含农业化肥的农田灌溉用水和生活污水排放大幅度增加。流域的面源污染物进入珠江河口,导致河口海域赤潮发生频率明显增高。此外,全球变暖加剧了南海和西太台风等极端天气事件的发生频率,大量的台风在珠江口附近登陆,对人类活动产生的营养盐在海水中再分布产生较大影响。现场及卫星观测表明,台风等极端天气影响浮游植物时空分布的4个主要影响因子为:海水的垂直混合、流域的降水增加、河流淡水及营养盐的大量输入及风场变化。但是,尚未对这些因子如何影响叶绿素分布进行过清晰阐释。研究构建了粤港澳大湾区陆海气集成模拟系统,一方面通过控制实验来对模式敏感性进行测试,另一方面以台风"天鸽"过境珠江口为例,来对台风过境期间海表叶绿素时空变化机理进行探究。结果表明,陆地模式径流分辨率的提高对模拟结果有很大影响,台风"天鸽"过境时,向岸的风抑制了珠江冲淡水排出,促进外海水涌入,提高海表盐度,降低叶绿素浓度。而台风所致的陆地降水在过境后四天(8月27日)通过径流输出至河口,此次剧烈的增水向珠江口输入大量的营养盐,促进浮游植物持续生长,使叶绿素浓度在台风过境两周(9月1日)后仍在增加。研究所构建的集成模拟系统可适于其它受河口面源污染影响的海湾及近海系统。为未来实现赤潮、缺氧等生态灾害预报提供可能性。

    • 镉污染条件下水稻对假单胞菌TCd-1微生物修复的生理响应

      2022, 42(5):1924-1933. DOI: 10.5846/stxb202007231938

      摘要 (30) HTML (101) PDF 1.64 M (146) 评论 (0) 收藏

      摘要:微生物在修复重金属污染土壤中发挥重要作用。为阐明假单胞菌TCd-1降低水稻镉吸收的机理,通过加镉土培盆栽试验,在10 mg/kg镉处理下,对比研究了接种菌株对2种镉耐性不同水稻品种(特优671、百香139)镉含量、根系活力、光合作用、抗氧化酶活性及抗氧化物质含量的影响。结果表明:与10 mg/kg镉处理相比,接种假单胞菌TCd-1后水稻"特优671"和"百香139"的根、茎、叶、糙米的镉含量分别依次降低了30.4%、39.1%、40.7%、29.2%和52.2%、51.7%、18.4%、38.8%;提高了2种水稻的根系活力、光合作用,促进了水稻的生长;"特优671"、"百香139"叶片的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性分别提高了7.3%、138.5%,过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性提高了82.0%、106.2%,过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性提高了58.8%、172.7%;叶片的类黄酮含量提高了139.4%、73.6%,总酚含量提高了27.2%、23.1%;超氧阴离子含量降低了44.2%、29.0%,丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量降低了38.5%、28.9%。因此,接种假单胞菌TCd-1提高了水稻抗氧化能力,减轻了氧化胁迫,促进了水稻的生长。

    • 湖南省主要水系底泥重金属污染特征及其生态风险评价

      2022, 42(5):1934-1946. DOI: 10.5846/stxb202008112087

      摘要 (48) HTML (85) PDF 2.61 M (200) 评论 (0) 收藏

      摘要:为全面了解湖南省主要水系底泥中重金属含量及其潜在生态风险,在湖南省内的湘、资、沅、澧以及洞庭湖5个主要水系共采集了75个位点的底泥样品,分析了重金属元素含量和来源分布特征,并采用地累积指数法、内梅罗指数法和潜在生态风险指数法对其污染程度和潜在生态风险进行评价。结果表明,As、Cd、Cr、Cu、Mn、Pb和Zn的平均含量分别为32.87、7.59、78.09、70.69、1182.60、85.64 mg/kg和482.44 mg/kg。湘江和洞庭湖的污染相对严重,底泥中重金属含量明显高于资江、沅江和澧水;相关性分析表明多种重金属具有相同污染来源;地累积指数评价结果显示,湖南省主要水系底泥中Cd为重污染水平,Zn为中度污染,Cu、Mn和Pb均为轻度污染,而As和Cr污染程度为清洁;内梅罗指数法评价结果表明,除Cr为轻度污染外,湖南省主要水系底泥中其他6种重金属污染均为重污染级别;潜在生态风险评价结果显示,湖南省总体潜在生态风险属于中等级别,各水系潜在生态风险大小顺序为洞庭湖 > 资江 > 湘江 > 澧水 > 沅江,重金属Cd的潜在生态风险级别为很强,其他重金属元素都属于轻微级别。

    • 基于多源遥感的贵州草海国家级自然保护区黑颈鹤生境适宜性评价

      2022, 42(5):1947-1957. DOI: 10.5846/stxb202010282765

      摘要 (70) HTML (78) PDF 11.42 M (308) 评论 (0) 收藏

      摘要:生境适宜性评价是保护和管理濒危物种的重要途径。已有研究中用于物种生境适宜性评价的环境变量数据多存在分辨率低精度不高的问题,在研究小尺度物种生境适宜性时误差较大。为解决这一问题,本文根据黑颈鹤的出现点数据与光学、雷达遥感数据及地形辅助数据得出栖息地与觅食地特征,利用最大熵(MaxEnt)模型对草海越冬黑颈鹤细尺度的生境适宜性进行评价。结果显示:(1)运用多源遥感和地形辅助数据生成的环境变量结合MaxEnt预测黑颈鹤的栖息地与觅食地效果都较为优秀,两者受使用者工作特征曲线下的面积值(AUC)值均大于0.94;(2)距耕地距离、距水域距离、水深及距建筑距离是影响黑颈鹤栖息地主要环境因子,而影响觅食地分布的主要环境因子则是距耕地距离、优势植被、距建筑物距离和水深。(3)草海自然保护区黑颈鹤栖息地与觅食地的最适宜区和次适宜区面积较小,栖息地与觅食地最、次适宜区总和分别为6.404km2与12.644 km2,占比仅为研究区的6.43%和12.69%。通过调查发现,当前自然保护区的人为干扰源主要是游客和当地的居民,潜在地威胁着黑颈鹤的栖息地和觅食地。因此,为了避免保护区黑颈鹤栖息地与觅食地的退化,提出在保护区划定指定的观鸟和拍摄地,增强游客和当地居民保护意识,禁止游客私自进入栖息地等建议,以期促进自然保护区黑颈鹤栖息地、觅食地和湿地的保护。

    • 外源氮添加对高寒草地门源草原毛虫种群密度的影响

      2022, 42(5):1958-1967. DOI: 10.5846/stxb202103270802

      摘要 (66) HTML (76) PDF 1.85 M (229) 评论 (0) 收藏

      摘要:近几十年以来,中国陆地生态系统的大气氮沉降持续增加。这种外源氮输入会影响植物多样性和生产力,进而影响植食性昆虫的种群动态。门源草原毛虫(Gynaephora menyuanensis)是青藏高原东北部高寒草地的主要植食性昆虫,种群数量爆发时会造成巨大的生态经济损失。为了探明草原毛虫种群密度如何响应氮沉降加剧,依托青海海北高寒草地"外源氮添加梯度"控制实验平台(0、25、50、100 kg N hm-2 a-1),详细调查了门源草原毛虫的种群密度及其相关的食物数量、质量和栖息地环境变化。结果表明:(1)外源氮添加显著影响门源草原毛虫的虫口密度(ANOVA:F=3.29,P=0.04),且草原毛虫虫口密度随氮添加量的增加呈线性增加趋势(R2=0.31,P=0.005)。(2)外源氮添加梯度下,食物质量(叶片氮含量),而非食物数量(植物地上生物量和禾草地上生物量)和栖息地环境(土壤温度、湿度和光照条件),是草原毛虫虫口密度变化的关键影响因素。基于上述结果,可以预测:未来氮沉降的加剧可能促进青藏高原高寒草地门源草原毛虫的虫害爆发。研究将为全球变化背景下高寒草地的适应性管理和虫害防控提供科学依据。

    • 太湖流域生态安全格局构建与调控——基于空间形态学-最小累积阻力模型

      2022, 42(5):1968-1980. DOI: 10.5846/stxb202103020571

      摘要 (85) HTML (118) PDF 24.03 M (616) 评论 (0) 收藏

      摘要:构建生态安全网络是在快速城镇化和生态环境恶化的背景下保护生物多样性的重要举措。以典型跨界的太湖流域为地理研究单元,使用多源空间数据,采用空间形态学方法(Morphological spatial pattern analysis,MSPA)和最小累积阻力模型(Minimal cumulative resistance,MCR)以及地理学统计方法建立"生态源地-活动廊道-保护网络-阻力特征-分区调控"的生态安全模式。研究结果显示:(1)太湖流域20个具有保护生物多样性功能的生态源地主要分布在浙西区和湖西区,包括大型湖体和丘陵森林等;(2)流域内重要性廊道贯穿太湖连接大型湖体和森林,一般性廊道集中分布在浙西-湖西区,将生态源地两两相连;(3)根据节点-廊道-源地网络分布,参考生态阻力和生境质量的空间性特征,构建流域"四区一带"生态安全格局并提出分区管控措施,为经济发展快速但生境脆弱的太湖流域生态体系建设与生物多样性保护提供参考。

    • 整合多重生态保护目标的广东省生态安全格局构建

      2022, 42(5):1981-1992. DOI: 10.5846/stxb202103220753

      摘要 (62) HTML (57) PDF 18.61 M (539) 评论 (0) 收藏

      摘要:构建生态安全格局是缓解生态保护与经济发展之间的突出矛盾,保障可持续发展的有效空间途径。但目前生态安全格局的构建过于强调综合,简单叠加多种生态系统服务的方法忽视了不同服务间的权衡与协同关系,难以直接支撑不同目标下的生态保护决策。以广东省为例,重点关注生境维持、水源涵养、水质净化、粮食生产、土壤保持、洪水调节、沿海灾害缓解七种重要的生态系统服务,面向生物多样性保育、水资源利用、粮食生产、自然灾害防范等单一生态保护目标分别构建生态安全格局。研究结果表明,面向生物多样性保育目标的生态安全格局呈"双屏障带"式分布,生态源地主要分布在粤北生态发展区;面向水资源利用目标的水安全格局呈"五江一带"式分布,重点保护区主要位于河湖水库及周边绿地;面向粮食生产目标的生态源地主要分布在广东省东西两翼;面向自然灾害防范目标的生态源地在珠三角、湛江市、汕头市少有分布,集中在粤北生态发展区。基于多种生态系统服务综合重要性判定生态源地,并整合单一生态保护目标下的多重源地,识别综合生态源地共49536.10 km2,主要分布在珠三角外围和粤北生态发展区。基于最小累积阻力模型和电路模型,识别了总长度2268.07 km的生态廊道;夹点共32处,主要分布在中山市、珠海市、江门市、惠州市廊道中电流值较大的12处狭窄区;障碍点共44处,主要分布在广州市、中山市、珠海市、江门市、惠州市的19处,覆盖了廊道的大部分面积。整合多重生态保护目标,广东省生态保护修复策略的制定需要高度关注粤北生态发展区的生境质量提升,河湖水库及河岸带、库滨带的水生态安全,湛江市、汕头市的耕地保护和国土综合整治,沿海地区的自然灾害防范,同时积极开展珠三角的生态夹点保护和障碍点修复,重点提升生态廊道的连通性。

    • 黄河流域景观破碎化时空特征及其成因探测

      2022, 42(5):1993-2009. DOI: 10.5846/stxb202102100426

      摘要 (81) HTML (98) PDF 28.04 M (263) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄河流域快速的人口增长和城市扩张加剧了土地利用转型和生态景观破碎化,引发了诸如生态系统功能退化、生物多样性功能减弱以及生境破碎化等一系列严重问题。探明黄河流域景观破碎化时空特征及其成因对维护流域生态系统稳定和生态修复具有重要指导意义。但是以往研究缺乏对黄河流域景观破碎化时空特征及其归因分析的相关研究,难以为黄河流域生态环境治理以及景观格局优化提供科学指导。基于FRAGSTATS4.2软件测度了2000-2018年黄河流域县域单元景观破碎化时空格局特征,并借助地理探测器模型探讨了黄河流域景观破碎化时空分异的成因。研究表明:①研究期间黄河流域斑块密度(PD)无显著变化,边缘密度(ED)、景观形状指数(LSI)、平均斑块面积(Area_AM)均呈先增后减的变化趋势,聚集度指数(AI)呈先减后增的趋势;蔓延度指数(CONTAG)持续降低,分离度(DIVISION)、香农多样性指数(SHDI)逐年增高。②研究期间黄河流域景观破碎化程度总体逐渐加剧,流域中下游各省破碎化程度变化剧烈,上游各省破碎化程度变化趋于平稳。③地理探测器结果显示,黄河流域景观破碎化受到自然、社会等多重因素影响,因子间存在显著交互增强效应,不同分区主要影响因子明显不同,人类活动强度是最主要的影响因子。研究结果可为探明流域景观破碎化形成机理提供思路,对黄河流域的生态环境治理、生态系统保护和土地利用规划制定提供依据。

    • 河流生态廊道提取方法研究及其应用思路

      2022, 42(5):2010-2021. DOI: 10.5846/stxb202102090415

      摘要 (70) HTML (91) PDF 4.04 M (162) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着交叉学科的发展和技术手段的进步,将河流及其周边生态环境视为整体的理念和研究逐渐受到重视,然而国内对河流生态廊道的研究较少。总结了河流生态廊道的基础理论和提取方法。河流生态廊道可以依据区域规划、通过实地观测等手段直接提取,也可以采用"源地识别-阻力面构建-廊道提取"的框架间接提取。对直接和间接提取方法进行了详细的总结并分析了他们的优势和劣势,发现间接提取方法更具实践意义,且应用的流域面积更大。根据间接提取方式的特点,提出白洋淀-大清河流域河流生态廊道提取的思路。结合区域流域协同治理理念,逐步形成以白洋淀为中心、向周边辐射的河流生态廊道,实现流域水质提升、生物多样性稳定等目标,全面提升生态环境质量。在河流生态廊道提取科学性提升和提取过程中廊道宽度优化等薄弱环节提出未来研究方向。

    • 基于形态学空间格局分析法的城市绿色基础设施网络格局优化——以合肥市为例

      2022, 42(5):2022-2032. DOI: 10.5846/stxb202007301988

      摘要 (59) HTML (77) PDF 26.55 M (512) 评论 (0) 收藏

      摘要:绿色基础设施格局对于城市环境的改善、经济社会的发展、城市形象的提升等有着重要的作用。以合肥市域为研究范围,基于形态学空间格局分析法(MSPA)提取UGI要素与生态源地,使用夜间灯光数据与坡度数据校正InVEST模型中生境质量模块生成的阻力面,进而结合电路理论运用Circuitscape软件与Linkage Mapper工具模拟构建UGI网络并识别生态走廊中的关键节点,最后基于斑块、廊道、障碍点的空间特征,提出合肥市城市绿色基础设施网络格局的优化策略。结果表明:(1)合肥市UGI网络由120个生态源地斑块、4442.4km2的廊道、62处障碍点构成,生态斑块大部分面积较小且分散,生态斑块集中度南部优于北部。生态走廊在主城区以外环状蔓延分布,分别集中在市域东部、北部与南部,网络整体连接性较低。障碍点多数分布在生态源地边缘或生态走廊内,主要为建设用地与道路用地,低于平均阻力值的障碍点面积占障碍点总面积的71.1%,相对容易修复;(2)合肥市现有重要生态走廊集中分布于巢湖东北、巢湖西北、市域南部,各区域内的廊道连接自成体系,未形成整体的网络连接。依据廊道分析提出保护72条重要生态走廊,恢复11条潜在生态走廊的廊道优化策略;(3)根据障碍点分析划分了615.6km2的一级改善区、1818.3km2的二级改善区与保护区范围。研究基于MSPA-CIRCUIT的模型构建为合肥未来的城市绿色基础设施建设及其优化路径提供了重要的方法支撑,同时也为其他地区UGI网络构建与优化提供了借鉴意义。新发展理念引领下,城市绿色基础设施将在科学识别基础上,更加凸显人类福祉提升导向下的价值复合和可持续利用。

    • 基于土地利用/覆被变化的伊河流域生态系统服务供需风险时空演变

      2022, 42(5):2033-2049. DOI: 10.5846/stxb202102280551

      摘要 (84) HTML (66) PDF 23.61 M (475) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务的供需矛盾造成土地利用方式不合理,引发各种生态环境问题,制约和影响流域可持续发展和居民福祉提升,加强生态系统服务供需关系的研究具有重大意义。以具有"山地-丘陵-平原"景观的河南省伊河流域为研究区,首先利用基于土地利用的生态系统服务矩阵对生态系统服务的供给与需求进行制图,分析生态系统服务供需的时空变化;其次,结合供给动态趋势、需求动态趋势、供需比及供需比趋势比4个指标对伊河流域生态系统服务供需风险时空演变特征分析。结果表明:(1)1980-2018年伊河流域生态系统服务需求水平持续增加,供给水平持续降低,上游调节服务供给水平较强,中下游的供给服务提供水平较高,下游生态系统服务需求远大于上游。(2)栅格尺度下,1980-2018年流域生态系统服务供需高、低风险区占比分别为3.57%、96.43%,2000-2018年高风险等级面积较1980-2000年有所增加。(3)1980-2018年伊河流域7.69%的子流域高风险等级面积大于10%,7号和26号子流域风险等级相对本流域而言处于较高风险程度,2000-2018年的子流域这一比例达15.38%,且都分布于下游,整体上看,近20年各个子流域面临的生态系统服务风险略有上升。结合专家知识的生态系统服务供需评价矩阵可以快速的评估生态系统服务供需风险状况,为流域生态系统服务管理提供科学支撑。

    • >学术信息与动态
    • 变化环境下的生物多样性保护——第四届“一个星球”峰会述评

      2022, 42(5):2050-2058. DOI: 10.5846/stxb202103240777

      摘要 (47) HTML (82) PDF 1.08 M (114) 评论 (0) 收藏

      摘要:2021年1月11日,由联合国、世界银行和法国共同发起的第四届"一个星球"峰会通过线上线下相结合的方式在巴黎举行,本次峰会主题为生物多样性保护。峰会针对4个议题展开,分别是:(1)保护陆地和海洋生态系统;(2)促进生态农业;(3)生物多样性与资金筹措;(4)保护人类健康、物种和热带森林。对变化背景下的生物多样性保护主要有以下几个方面的启示:(1)识别优先保护区域,提高保护区有效性;(2)开展变化背景下的生态修复规划,提高自然-社会生态系统抗风险能力;(3)加强模型预测与情景分析,发展生物多样性与生态系统服务集成模型;(4)发展基于自然的解决方案,可持续利用自然资源;(5)加强后疫情时代国际间交流合作,开展生物多样性保护资金筹措工作。

    • 探索根系:发现新前沿——第十一届国际根系研究大会暨Rooting2021联席会议

      2022, 42(5):2059-2061. DOI: 10.5846/stxb202105311430

      摘要 (51) HTML (60) PDF 931.66 K (149) 评论 (0) 收藏

      摘要:2021年5月24日-28日第十一届国际根系研究大会和第九届根系发育研讨会(Rooting2021)联席会议由美国密苏里州州立大学和英国汉诺丁大学共同组织并在线举办。本次大会主题为"探索根系:发现新前沿",参加会议的有来自世界51个国家,主要包括:美国、英国,澳大利亚、中国以及来自南美、欧洲和非洲的部分国家,共计693人参会。本届根系大会研讨领域广泛,涉及根的宏观到微观不同尺度的研究。预计未来根系领域研究热点主要集中在:根系表型研究技术的研究、根系的生态系统服务功能、根系的逆境生理学研究、根系与土壤交互作用、根系与微生物互作的研究以及根和根系发育等。

    • >封底
    • 封底

      2022, 42(5):2062-2062.

      摘要 (36) HTML (0) PDF 1.25 M (107) 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