• 2022年第42卷第8期文章目次
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      2022, 42(8):0-0.

      摘要 (100) HTML (0) PDF 3.41 M (121) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 农业面源污染管理政策调控仿真模型研究进展

      2022, 42(8):3045-3055. DOI: 10.5846/stxb202104090921

      摘要 (263) HTML (179) PDF 1.12 M (214) 评论 (0) 收藏

      摘要:农业面源污染因其分散性、滞后性和不确定性而成为环境治理的难点。面源污染物迁移转化过程的模拟模型发展迅速,而农业面源污染管理政策仿真评估模型研究相对较为滞后。系统梳理与分析了自上而下宏观目标约束、自下而上微观行为传导及宏观与微观上下耦合三类政策仿真模型研究进展,总结了当前模型的基础理论与方法的优势与不足。本文提出了融合流域水系统过程规律认知,构建宏观政策目标自上而下约束与微观主体行为自下而上传导耦合的农业面源污染政策仿真模型,实现政策仿真模拟在国家、区域、流域与栅格跨尺度上的嵌套传导、参数互验与系统预测,以解决因农业面源污染防治主体的多元性与防治对象的广泛性特征所导致的复杂性系统难题,使得政策效应模拟仿真结果空间显性化,进而实现农业面源污染控制的政策管理由粗放型向精准化方向迈进。

    • 重金属污染土壤植物修复中细胞分裂素的作用与机制

      2022, 42(8):3056-3065. DOI: 10.5846/stxb202104140966

      摘要 (107) HTML (83) PDF 4.18 M (120) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物修复因投资成本低、环境扰动少、二次污染易控制、美化环境等优点成为重金属污染土壤修复重要的治理技术。植物内源细胞分裂素调控植物生理活动,外源细胞分裂素对植物生理生态特征产生显著影响,且在植物修复中逐渐受到研究人员的关注。细胞分裂素能够调控植物根茎发育、叶片衰老、激素传递等过程,同时在重金属胁迫下也参与蒸腾、光合、抗性、解毒等系统的运转。以细胞分裂素对植物生理活动的调控作用研究为基础,阐述了细胞分裂素在植物修复中的作用机制。主要包括:增强光合作用,延缓叶片衰老,提升植物抗性能力;调控根茎叶发育,增加植物生物量,强化植物富集效果;增强转运蛋白表达,提高叶面蒸腾作用,促进重金属吸收转运;参与解毒过程,降低重金属毒性,调控重金属体内转化。最后提出了细胞分裂素在重金属污染土壤植物修复中的研究方向,这对促进细胞分裂素在植物修复中的实际应用具有重要意义。

    • 大型煤电基地开发生态累积效应及定量分析方法研究

      2022, 42(8):3066-3081. DOI: 10.5846/stxb202101150155

      摘要 (86) HTML (57) PDF 3.17 M (88) 评论 (0) 收藏

      摘要:大型煤电基地(CEBs)是我国煤基能源和材料集中开发区域和国家能源战略安全重要支撑,合理评价CEBs开发生态影响是CEBs可持续协调开发、科学管理中的难点问题。研究将CEBs开发视为系统工程,与自然生态系统(NES)相关联,深入研究大型煤电基地生态系统(CEBES)的驱动行为、内在结构及主要关系、生态影响途径、生态累积过程和生态累积效应及阈值分析方法。基于CEBs空间和功能定位提出CEBs的概念、内涵和特点,融合构建的CEBES涵盖到自然资源、能源开发行为(煤、电等)、其他人类活动(农、牧、城)和大气、水、土壤及生物域;研究表明CEBES的生态累积状态受三种行为驱动和影响(自然行为、能源开发行为和其他人类活动),通过融合、传导和辐射耦合作用,表现为生态要素损伤、系统结构变化和系统状态失衡三级状态,生态累积具有影响多态性、空间多尺度和过程渐变性特点;明确了生态累积过程、累积效应和阈值及其相互关系,引入反映生态影响累积程度的生态损伤系数,提出四类生态阈值(生态要素、内部结构、系统状态和行为调控);基于系统性和实用性筛选反映生态累积相对状态的60项指标,构建具有"三力"驱动、分区要素耦合和系统评价的生态累积状态指标体系和生态综合影响指数;建立基于单位空间体的生态累积状态核心函数、生态要素、子系统及系统的生态累积函数,提出生态损伤程度、生态效应阈值的分析模型和基于多层次生态损伤耦合关系的CEBs开发生态累积影响分析方法。该方法可为我国CEBs开发区域生态影响评价、区域生态安全调控和"碳中和"发展提供理论支撑。

    • 人与野生动物冲突研究现状及经验启示

      2022, 42(8):3082-3092. DOI: 10.5846/stxb202010142621

      摘要 (168) HTML (103) PDF 987.30 K (280) 评论 (0) 收藏

      摘要:人与野生动物冲突是人与自然耦合系统不可避免的负向产物,对冲突的治理是实现保护与发展协调的重要路径。国内外学者对此展开了大量的研究。本文从冲突生成、影响、成本和治理四个方面对现有研究进行梳理,结果表明人与野生动物冲突对保护与发展都造成负面影响,包括社区直接经济损失、人身安全受威胁、福祉降低以及野生动物被伤害、栖息地被挤占。现有研究还存在缺乏跨学科系统研究框架、忽视冲突隐性成本以及对冲突影响研究不深入等不足,未来在科学测度冲突成本、从生态和社会经济视角对冲突影响进行评估以及冲突治理措施多元化方面研究需要深入。在此基础上,从建立中央政府为主、地方政府为辅的野生动物冲突补偿专项基金;政府为主导,企业、社区、国际组织和高校多方利益群体参与机制;人与野生动物冲突分区管理制度;冲突损失核算和申报管理系统;多元化冲突治理模式;冲突减缓土地利用规划体系方面提出现有研究对治理我国人与野生动物冲突的启示。

    • 土壤动物肠道微生物多样性研究进展

      2022, 42(8):3093-3105. DOI: 10.5846/stxb202009182433

      摘要 (127) HTML (122) PDF 1.15 M (166) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着分子生物学技术方法的快速发展,动物肠道微生物已成为医学、动物生理学与微生物生态学等研究领域热点。土壤动物种类繁多,分布广泛,其作为陆地生态系统重要组分,是驱动生态系统功能的关键因子。土壤动物体内的微生物由于与宿主长期共存,在与宿主协同进化中形成了丰富多样的群落结构,能够影响土壤动物本身的健康,进而介导土壤动物生态功能的实现。近些年,土壤动物肠道微生物工作方兴未艾,日渐得到重视。总结了四个部分内容:1)首先总结了土壤动物肠道微生物多样性领域的研究现状,该领域年发文量逐年增长,且近十年增长快速。土壤模式生物肠道微生物多样性研究较多且更为深入。土壤动物肠道微生物多样性组成与驱动机制、共存机制及群落构建的理论研究是该领域前沿;2)进而展示了土壤动物肠道微生物多样性组成和研究方法,土壤动物肠道菌群组成以变形菌门、厚壁菌门、放线菌门和拟杆菌门为主。早期工作基于传统分离培养,近年来新一代测序技术推动了该领域发展;3)接着关注了土壤动物肠道微生物的生态学功能,总体上体现在肠道微生物能帮助宿主分解食物基质、参与营养利用、影响寿命和繁殖及提高宿主免疫能力,且其能够影响土壤动物的气体排放及介导其对生态系统的元素转化循环;4)最后重点阐述了影响土壤动物肠道微生物的主要因素(包含宿主和环境因素),土壤动物肠道微生物群落与宿主肠道形态、系统发生、食性、发育阶段及栖息生境和环境污染物息息相关。研究可增加人们对土壤动物肠道微生物的组成和多样性的认识,并帮助深入思考肠道微生物及其同宿主互作机制对土壤生物多样性及生态系统功能的影响。

    • >研究论文
    • 伊犁河流域土地利用/覆被变化对生态系统服务价值的影响——基于强度分析模型

      2022, 42(8):3106-3118. DOI: 10.5846/stxb202011202980

      摘要 (228) HTML (78) PDF 8.92 M (277) 评论 (0) 收藏

      摘要:人类活动引起的土地利用/覆被变化(Land Use/Cover Change,LUCC)和景观格局的改变会对生态系统服务价值(Ecosystem Service Value,ESV)产生影响,但大多数对LUCC的分析方法都缺乏对各土地利用类型内部转换过程的深入信息挖掘。因此,利用强度分析模型在由浅入深的三个层次(时间间隔、地物类型、转换)上系统地,定量地分析新疆伊犁河流域1980-2015年土地利用变化强度时空分布的动态特征,同时对流域景观格局的演变和生态系统服务价值进行评估研究,探讨ESV对土地利用变化强度的响应特征。结果表明:(1)伊犁河流域土地利用强度呈现先增强后减弱的变化趋势(2)在1980-2015年期间,流域内景观格局斑块聚集性减弱、破碎化加剧、景观多样性增加、各地类景观均衡化发展,生态系统服务总价值增加了0.49亿元,其中水域和林地占流域总生态系统服务价值的47.94%。(3)伊犁河流域优势景观斑块面积的增加、形状多样化、各斑块聚集化发展会促使流域生态系统服务价值的增加,土地利用变化强度与ESV存在明显的正相关关系。通过系统地分析多个层次下的土地利用景观变化,以及生态系统服务价值对其的响应关系,可以对流域的生态发展科学决策提供数据基础和工作参考。

    • 福建省自然保护地管理有效性评估——基于保护地快速评估和优先性确定方法

      2022, 42(8):3119-3133. DOI: 10.5846/stxb202012273288

      摘要 (109) HTML (55) PDF 9.36 M (100) 评论 (0) 收藏

      摘要:在自然保护地管理体制改革之际,对保护地开展管理有效性评价可以识别保护地面临的威胁与压力,确定保护地管理工作的优先性。研究以保护地快速评估和优先性确定方法(Rapid Assessment and Prioritization of Protected Areas Management,RAPPAM)为基础,结合福建省省情优化管理评价指标体系,对福建省9个地级市的53处自然保护地开展管理有效性评估,识别自然保护地面临的主要压力与威胁,分析保护地管理上的优劣势,并选用斯皮尔曼相关性分析,识别有利于减轻保护地威胁的相关管理环节,为福建省保护地管理工作的优先性调整提供参考。结果表明:(1)福建省自然保护地面临的主要威胁和压力依次为火灾、种养殖、虫害、环境污染和旅游,其中,环境污染与旅游对保护地的影响严重。(2)福建省自然保护地体系管理水平总体一般,存在地域性差异。自然保护地普遍存在多头管理、管理投入不足、管理实施计划缺失等问题。(3)由斯皮尔曼关联性分析可知,保护地管理过程与投入的提升有助于降低火灾、虫害、种养殖的威胁。环境污染和旅游威胁受宏观经济发展、保护地及周边用地规划影响显著。

    • 黄河流域旱塬区农户生计脆弱性及影响因素

      2022, 42(8):3134-3143. DOI: 10.5846/stxb202105261378

      摘要 (103) HTML (63) PDF 2.84 M (97) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄河流域生态保护和高质量发展成为事关中华民族伟大复兴的千秋大计。人地系统协调与农业农村高质量发展是黄河流域高质量发展的重要内容,也是实施城乡融合与乡村振兴战略的内涵所在。而在气候多变、水旱灾害异常的背景下,依赖农业为生的黄河流域旱塬区农户生计面临着不可持续的威胁。当前亟需评估基于等级差异的农户生计脆弱性影响因素,建立农户的可持续生计,为巩固脱贫攻坚成果、解决相对贫困提供借鉴。以黄河流域旱塬区的渭北旱塬为例,在综合评价农户生计脆弱性指数的基础上对农户的生计脆弱性等级进行排序,使用有序logistic回归分析了影响农户生计脆弱性的关键因素,并进一步使用夏普利值进行分解。结果发现:(1)非农户和一兼户占了研究样本的大多数,从脆弱性的三个维度来看,纯农户的暴露水平最高,敏感性最低,非农户的适应能力最高;(2)回归结果表明,耕地数量、耕地质量、房屋结构、家庭固定资产数量、村民信任、整体健康状况影响显著;(3)夏普利值分解发现,生计资本的排序为:物质资本 > 人力资本 > 社会资本 > 自然资本,各类资本的组成成分中,家庭固定资产数量的贡献度最高,整体健康状况次之,村民信任、耕地质量、房屋结构、耕地数量的贡献度依次递减。建议通过加强技术培训和普及现代化农耕技术,完善社会保障体系和基础设施保障,开展政府助农项目或鼓励农民建立农业合作组织来降低农户的生计脆弱性。

    • 基于群落视角的五台山景区森林植被旅游承载力研究

      2022, 42(8):3144-3154. DOI: 10.5846/stxb202105231336

      摘要 (82) HTML (62) PDF 1.41 M (102) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被旅游承载力的研究对于加强山地型景区生态管理,促进可持续发展具有重要意义。文章从多角度建立了群落旅游承载力的测量指标,并对五台山景区森林植被的旅游承载力进行了测算。结果表明:①五台山森林群落可分为多幼苗-有灌木型、少幼苗-有灌木型、多幼苗-无灌木型、少幼苗-无灌木型、有萌枝-有灌木型、有萌枝-无灌木型、极少萌枝-有幼苗型以及无萌枝-无幼苗型,各组类型逐渐由生态环境良好区到生态环境较差区递变。②群落旅游承载力的测算结果显示,有37个样方处于超载状态,且主要受到寺庙与村落周边的旅游干扰影响。③群落旅游承载力也受到各类地理因子的影响。其中,坡向、坡形分别与群落旅游承载力呈显著负相关和显著正相关,其余地理因子则与群落旅游承载力呈正相关关系。

    • 县域城镇空间形态与居住建筑能耗关联性的连续尺度研究——以浙江长兴、福建连江为例

      2022, 42(8):3155-3166. DOI: 10.5846/stxb202103280807

      摘要 (81) HTML (55) PDF 9.22 M (79) 评论 (0) 收藏

      摘要:居住建筑能耗受建筑周边空间形态的直接影响,确定空间形态低碳效应及其最佳尺度将有助于实现县域城镇低碳转型。以浙江省长兴县、福建省连江县为例,共计选取49个具有代表性的居住建筑样本,采用GIS分析与数理统计相结合的方式,在居住建筑1800m半径范围内,以200m为间隔建立缓冲区,开展全年、最冷月份能耗期及最热月份能耗期建筑能耗与周边空间形态关联性的连续尺度研究。结果表明:①道路密度、开发密度、容积率均与建筑能耗呈正相关,但各指标对应的能耗时期、尺度范围有较大差异。②水面率、土地利用混合度是与建筑能耗相关的共性指标,但在不同地区的正负效应及尺度范围不同;③影响浙闽地区县域城镇最热月份能耗期能耗的关键形态因子为1000m-道路密度、800m-水面率、1600m-开放空间率;影响连江最冷月份能耗期能耗的关键形态因子为800m-水面率。④就控碳单元设置而言,长兴县可重点关注1000-1200m半径范围,连江县可重点关注800-1000m、1400m半径范围。⑤浙闽地区县域城镇特性指标为开放空间率,与最热月份能耗期建筑能呈负相关;长兴县特性指标为容积率、水岸密度,分别与全年、最冷月份能耗期及最热月份能耗期建筑能耗呈正、负相关。据此提出3个低碳城镇规划建议,为实现我国浙闽地区县域城镇低碳转型、居住建筑节能减排提供理论依据。

    • 城市扩张与水污染物排放的伴生效应与交互机理——基于2011-2015年长三角地区的实证检验

      2022, 42(8):3167-3180. DOI: 10.5846/stxb202102230498

      摘要 (87) HTML (59) PDF 12.23 M (100) 评论 (0) 收藏

      摘要:揭示城市扩张与水污染物排放之间的伴生效应与空间交互机理是城市化水环境效应研究的重要议题。以长三角地区为例,选取COD和NH3-N两项特征污染物指标,在2011-2015年快速城市化时期的水污染物排放格局分析基础上,优选空间杜宾模型估计城市扩张与水污染物排放的伴生效应,采用直接效应和间接效应分解定量测度二者的空间交互机理。研究结果表明:2011-2015年长三角地区水污染物排放规模显著下降,县域排放强度等级整体降低,高强度排放格局由连片式分布收缩为零散式分布;城市扩张与水污染物排放的伴生效应显著而稳定,高扩张-高排放型县域在上海及其周边、苏北地区集中分布,沿海和沿江区位是城市扩张通常会选择的布局指向,在排污距离成本和环境规制强度双重作用下,距海岸线和长江干流距离越远,水污染物排放强度越呈对数曲线式降低;城市扩张与水污染物排放的空间交互作用具有两面性,城市扩张规模每提升1%,使本地COD、NH3-N排放分别增加0.274%、0.368%的同时,还会造成邻近县域排放降低1.017%、0.650%。因此,为缓解城市扩张与水污染物排放的伴生效应和交互作用,既要划定城市扩张边界、严格抑制扩张规模,还需注重城市水污染物处理设施配套及管网建设,通过区域环境承载力提升缓解城市化造成的环境胁迫过程。

    • 密云水库白河流域基流演变特征

      2022, 42(8):3181-3190. DOI: 10.5846/stxb202103140682

      摘要 (74) HTML (50) PDF 2.49 M (135) 评论 (0) 收藏

      摘要:基流是水文过程的一个重要组成部分,选择科学合理的基流分割方法,研究明确影响基流变化的驱动因素,对于保证河湖的生态水量至关重要。以北京密云水库的白河流域为例,根据白河流域张家坟水文站1967-2012年的实测径流数据和相关气象数据,对比分析了局部最小值法、单参数数字滤波法和递归数字滤波法三种方法的基流分割结果,并从气候变化和人类活动两方面分析影响基流变化的驱动因素。结果表明,相比局部最小值法和单参数数字滤波法,递归数字滤波法在白河流域有着更好的应用稳定性;在密云水库白河流域,基流对河川径流有着相当高的贡献比例(BFI>0.65);1967-2012年白河流域年基流量存在极显著的减少趋势(P<0.01),而年基流指数值基本保持不变。白河流域基流序列分别在1980年和1999年发生了突变,其中1999年的突变主要受到降雨过程(气候变化)的影响,而1980年的突变点主要受到其他因素(如人类活动)的影响。

    • 澜沧江梯级开发下鱼类支流生境替代效果

      2022, 42(8):3191-3205. DOI: 10.5846/stxb202009042303

      摘要 (56) HTML (70) PDF 7.03 M (67) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为干流高坝水电开发导致鱼类生境丧失的一种补偿措施,支流替代生境近年来被广泛应用于受工程影响河段的土著鱼类保护,但替代支流发挥怎样的保护效果及干流对其的影响仍不清楚。以实施了澜沧江梯级生境替代的支流基独河与罗梭江为研究对象,并选择了邻近的对照支流,通过对鱼类调查数据的分析对比,揭示了各支流鱼类种类组成与群落结构的差异特征,初步阐明了梯级开发下鱼类支流生境替代效果以及干流工程建设对其的影响。结果表明:澜沧江支流替代生境对干流鱼类具有明显的保护作用,支流生境修复后鱼类物种丰富度明显提高,罗梭江土著鱼类、特有鱼类物种数分别增加了12种、7种,基独河则是7种、2种,替代生境能为澜沧江土著鱼类、部分濒危特有鱼类和洄游鱼类提供完成生活史的关键栖息地。干流对支流生境替代保护有着重要影响,罗梭江、基独河与邻近干流鱼类群落的Bray-Curtis相似性分别为21.76%、10.73%,支流河口段保持"河相"是支流生境替代保护效果可持续的关键。综合考虑生境替代保护的效益与投入,建议今后开展此类保护措施时优先选择库尾河相区的支流。

    • 活跃性和社会性对中华倒刺鲃集群行为的影响

      2022, 42(8):3206-3215. DOI: 10.5846/stxb202106021452

      摘要 (48) HTML (96) PDF 1.88 M (50) 评论 (0) 收藏

      摘要:为考察群体中不同的个性组成对鱼类集群行为的影响及其内在机制,选取中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)幼鱼为实验对象,依次测定其活跃性和社会性,随后分别根据活跃性和社会性的高低分为高、低和混合活跃性(或社会性)鱼群,考察鱼群中不同个性组成对集群时的整体运动特征以及每尾鱼的个体运动特征的影响。研究发现:(1)中华倒刺鲃的个性特征稳定且个体间变异较大;(2)高活跃性鱼群的运动时间比和速度同步性均大于低活跃性鱼群,而混合鱼群位于二者之间且与两个同质性鱼群均无显著差异;高社会性鱼群速度同步性显著小于低社会性和混合社会性鱼群,而后两者之间没有显著差异。(3)活跃性特征与集群运动时每尾鱼的运动特征(速度及其同步性等)相关,社会性特征不仅与上述运动特征关联,还与凝聚力大小(距鱼群质心距离)相关。研究表明:(1)鱼群的活跃性和社会性组成均对集群行为产生重要影响,但其内在机制截然不同。主要表现为:就活跃性而言,群体的运动状态是由群体中所有成员共同决定(平均决定机制);就社会性而言,少数低社会性成员对鱼群的运动水平表现有着主导作用(少数决定机制);(2)实验鱼的活跃性在集群行为中得到了较大程度的保留,可能是其平均决定机制的基础;实验鱼的社会性和集群时凝聚力的关联可能是其少数决定机制的原因。中华倒刺鲃稳定的个性变异、个性组成与鱼群运动特征的密切关联及其内在机制的复杂性可能有利于该物种在多变的环境条件下完成不同的生理活动,具有重要的生态意义。

    • 巴松措原生动物群落结构季节及垂直分布

      2022, 42(8):3216-3227. DOI: 10.5846/stxb202101050044

      摘要 (52) HTML (62) PDF 13.56 M (174) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示我国西藏高原湖泊原生动物群落结构特征及垂直分布格局,于2017年11月及2018年5月和9月,在巴松措中心分7层设置采样点,利用25号浮游生物网采集原生动物。采用活体观察和固定染色相结合的方法,共鉴定到原生动物195种(其中春季86种,夏季93种,秋季80种),隶属于2门11纲24目43科59属。其中以肉鞭门种类较丰富,砂壳类纤毛虫占优势。垂直分布的物种组成和群落结构复杂表现为:表层 > 中层 > 底层,物种多样性、丰富度和优势度指数表现为:表层 > 中层 > 底层,均匀度指数大多数为1;季节分布的物种组成和群落结构群复杂程度表现为:夏季 > 春季 > 秋季,物种多样性、丰富度指数表现为:夏季 > 秋季 > 春季,优势度指数表现为:夏季 > 秋季 > 春季,均匀度指数表现为:秋季 > 春季 > 夏季;优势物种和群落结构都会随水深的增加而减少。总体呈现出物种多样性较低、均匀度较高,具有明显的时空异质性。

    • 三峡水库涪陵-奉节段消落带优势草本植物生态位与种间联结性研究

      2022, 42(8):3228-3240. DOI: 10.5846/stxb202011162953

      摘要 (95) HTML (61) PDF 4.71 M (79) 评论 (0) 收藏

      摘要:参照相邻格子法对三峡水库中段(重庆市涪陵-奉节段消落带)地上植被进行调查,并运用生态位宽度、生态位重叠度、χ2检验等手段对优势草本植物生态位与种间联结性进行分析,能在一定程度上揭示三峡水库消落带优势草本植物的生态学特性、进而推测植被群落的演替趋势,以期为三峡水库消落带植被生态修复提供理论基础或参考建议。结果表明:(1)本次调查发现共有优势植物57种、隶属22科44属,其中狗牙根的生态位宽度最大、占绝对竞争优势。(2)在105个种对中,生态位相似比(Cih)≥0.50的种对有4个,生态位重叠值(Lih)≥0.50的种对有7个,种间相似性较小、竞争关系较弱。(3)χ2检验结果显示,优势植物种间正负联结比为1.33,正联结优势不明显;而Pearson与Spearman秩相关检验结果显示,种间正负联结比分别为0.54、0.75,负联结占优势。三种检验方式均表明,优势植物种间联结性较弱、稳定性相对较差、独立性相对较强。(4)种间联结系数(AC)≥0.60的种对数为7种,共同出现百分率(PC)≥0.7的种对数仅为1种。种间总体正联结性不强,物种趋于独立分布。(5)种间Pearson、Spearman秩相关检验与相应的CihLih之间均呈显著正相关,表明种间正(负)关联越强、CihLih越大(小)。(6)本文研究结果在一定程度上反映了三峡水库消落带植被退化生态系统现状,为最大程度提高消落带植物群落结构稳定性和物种多样性,针对小流域植被恢复与重建有如下参考建议:在整体上,可以采用以狗牙根(Cynodon dactylon(Linn.) Pers)、苍耳(Xanthium sibiricum)、鬼针草(Bidens pilosa L.)等为先锋植物,以狗尾草(Setaria viridis)、稗(Echinochloa crusgalli)、牛鞭草(Hemarthria altissima)等为伴生种的群落配置模式进行宏观布局;在局部上,可以采用稗(Echinochloa crusgalli)+苘麻(Abutilon theophrasti Medicus)、狗尾草(Setaria viridis)+黄花草木樨(Melilotus officinalis L.)、马唐(Digitaria sanguinalis)+水蓼(Polygonum hydropiper L.)等种对配置模式进行实地配置。

    • 三亚蜈支洲岛海洋牧场区域夏季食物网研究

      2022, 42(8):3241-3253. DOI: 10.5846/stxb202011082861

      摘要 (65) HTML (65) PDF 2.91 M (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:三亚蜈支洲岛海洋牧场在针对珊瑚礁修复工作、热带海洋牧场建设等方面取得了不错的效果,但海洋牧场区域的营养结构仍需要长期的监测评估。于2020年7月海洋生物调查共采集52种主要消费者,以碳(δ13C)、氮(δ15N)稳定同位素技术为基础,首次构建三亚蜈支洲岛海洋牧场区域食物网并进行研究。结果表明:(1)主要消费者的δ13C值范围在-19.10‰--12.74‰之间,平均值为(-16.99±1.52)‰;δ15N值范围为6.43‰-14.03‰,平均值(11.24±1.70)‰。单因素方差分析结果显示,不同类群之间碳氮稳定同位素均有显著性差异(P < 0.01)。(2)大型海藻和底栖微藻对主要消费者的贡献率最大为41.50%,沉积有机物(SOM)和浮游植物也是消费者的重要碳源(贡献率分别为20.05%、19.97%),悬浮颗粒有机物(POM)对消费者的碳源贡献率最低,为18.48%。(3)三亚蜈支洲岛牧场区域主要消费者的营养级范围为1.53-3.76,主要消费者营养层次分布两端少,中间多。通过系统聚类分析发现,三亚蜈支洲岛牧场区域生态系统可以分为4种营养类群:第一类群主要由混合食性的底栖性鱼类以及头足类组成;第二类群主要是以底栖微藻为主,SOM为辅的虾蟹类构成;第三类群的食源以大型海藻为主,主要为肉食性鱼类;第四类群为SOM、底栖藻类食性的初级消费者(棘皮类和腹足类)。(4)应用SIBER模型分析三亚蜈支洲岛牧场区域生态系统的营养结构指标,与邻近海域的研究结果比较发现,牧场区域生态系统的摄食来源多样性水平(CR)、营养级长度(NR)、生态位总空间(TA)和平均营养级多样性程度(CD)相对较高;且研究海域食物网的营养冗余程度(MNND、SDNND)偏高。研究构建了三亚蜈支洲岛海洋牧场生态系统食物网,为了解该生态系统营养结构提供了基础资料和参考数据。

    • 水产养殖不同物种对水体和沉积物中细菌群落的影响

      2022, 42(8):3254-3266. DOI: 10.5846/stxb202103190734

      摘要 (41) HTML (80) PDF 5.65 M (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究水产养殖中养殖不同物种对水体和沉积物中细菌群落的影响,以养殖克氏原螯虾(Procambarus clarkii,PC)和中华鳖(Pelodiscus sinensis,PS)的水体和沉积物样品为研究对象,利用基于16S rRNA基因的高通量测序技术,对细菌群落多样性和群落组成进行分析,并结合环境因子,探究水产养殖对细菌群落的影响。结果显示,水体和沉积物中细菌群落的α多样性均呈现PS>PC的显著差异(P<0.05)。非度量多维尺度分析的结果显示,PC和PS区的水体和沉积物细菌群落结构均呈现明显差异。冗余分析(RDA)的结果表明,水体氨氮(NH4+-N)和硝酸盐氮(NO3--N)是影响水体细菌群落结构的最主要环境因子,沉积物总氮(TN)、总磷(TP)和有机碳(OC)均对沉积物细菌群落结构有显著影响(P<0.05)。PC和PS区中的细菌隶属于34门、114纲、258目、504科和955属,水体中共筛选出了11个优势菌门(相对丰度>0.5%),沉积物中筛选出了13个。2个养殖区域的水体样品中共筛选出了15个优势(相对丰度>1%)操作分类单元(Operational Taxonomic Unit,OTU),其中有9个具有脱氮除磷或去除有机质的作用,它们分别属于丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)、腐螺旋菌科(Saprospiraceae)、嗜甲基菌属(Methylophilus)、放线菌目(Actinomycetales)和沉积杆菌属(Sediminibacterium)。整体上,这9个优势OTUs在PC区中的相对丰度更高,并且与氨氮(NH4+-N)和硝酸盐氮(NO3--N)的相关性较强。同时,在沉积物样品中筛选出了7个优势OTUs,其中有3个主要参与氮循环,它们分别属于Dechloromonas属、Prolixibacteraceae科和厌氧绳菌科(Anaerolineaceae)。此外,在水体样品中发现了3个优势OTUs为致病菌,分别属于黄杆菌属(Flavobacterium)和多核杆菌属(Polynucleobacter)。综合以上分析,养殖不同物种会对水体和沉积物中细菌群落多样性和结构产生不同影响。

    • 喜马拉雅山东段鸟类多度-垂直分布幅关系:特有种与非特有种的对比

      2022, 42(8):3267-3278. DOI: 10.5846/stxb202009302530

      摘要 (104) HTML (39) PDF 2.14 M (111) 评论 (0) 收藏

      摘要:物种多度与分布幅之间的正相关被认为是一种普遍的规律。但近年在热带山地和岛屿的研究发现多度-分布幅关系会出现不相关或负相关的现象;该现象可能是由于当地多度高且分布幅小的特有种比例较高所导致。在喜马拉雅山东段的勒布沟沿海拔2350-4950 m开展研究:1)记录了当地鸟类多度垂直分布格局;2)验证了该区繁殖鸟总体多度-垂直分布幅关系,并对比了特有种和非特有种分组子集多度-垂直分布幅关系、平均多度和垂直分布中心的差异。研究发现勒布沟鸟类多度垂直分布格局为驼峰格局。该区繁殖鸟类与非特有种的多度-垂直分布幅关系均为正相关,但特有种的多度-垂直分布幅关系为不相关。特有种的多度及海拔分布中心位置均高于非特有种。结果表明区域的鸟类特有性对多度-垂直分布幅关系存在着重要的影响;地理隔离导致的区域物种组成差异,是造成多度-分布幅关系模式变化的重要原因之一。

    • 海拔梯度变化对黄缘蜾蠃筑巢结构及相关生物学特性的影响

      2022, 42(8):3279-3287. DOI: 10.5846/stxb202012303317

      摘要 (55) HTML (48) PDF 3.07 M (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄缘蜾蠃(Anterhynchium flavomarginatum)是一种以鳞翅目幼虫为食的独栖性捕食昆虫,在生态系统中提供了重要的生物防治功能。2018-2019年,在广东车八岭国家级自然保护区通过人工巢穴收集了不同海拔梯度下(332-1007 m)该蜂的筑巢巢管,系统研究了黄缘蜾蠃的筑巢特征(巢管内径、巢室长度、巢室数量)以及该蜂的子代雌雄数和体型大小随海拔梯度的变化趋势。结果表明:海拔主要影响的是黄缘蜾蠃对巢管内径大小的选择,以及对前庭长度的分配,同时,黄缘蜾蠃对巢管内径的选择可以影响到后代性别比,这种策略主要体现在亲本对雌性子代的投资,而不是雄性子代。研究结果表明黄缘蜾蠃在不同海拔梯度下可根据外界环境压力调整其营巢和生殖策略,以提高种群对环境的适应性。

    • 斯洛文尼亚典型岩溶区土壤剖面CO2冬季动态变化特征

      2022, 42(8):3288-3299. DOI: 10.5846/stxb202103200738

      摘要 (54) HTML (44) PDF 15.84 M (264) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤CO2是岩溶作用的重要驱动力,也是陆地生态系统碳循环与岩溶碳循环的纽带。选择斯洛文尼亚典型岩溶区草地生态系统土壤剖面,开展大气与土壤CO2、土壤水分与土壤温度等指标高分辨率监测,分析不同指标动态变化、分层效应及相互关系。结果表明,土壤温度、水分和CO2含量变幅分别为3.8-12.9℃、26.9%-34.7%和(682-6760)×10-6。土壤温度变化趋势与气温变化一致,上部土壤层随气温出现昼夜变化,响应敏感,下部土壤层则表现为多日变化;土壤水分变化主要受降雨控制,对降雨过程响应及时,不同深度分层效应显著,上部与下部含量较高,暗示草地根系有利于土壤水分保持,土岩界面的存在可能是下部保持较高水分的原因。土壤CO2含量总体上受土温控制,随着深度增加逐渐升高。降雨过程中,不同深度土壤CO2含量均有不同程度且较快速的升降现象,暗示雨水入渗土壤层后产生的活塞效应和随后的向下迁移是导致土壤CO2含量陡升陡降的主要原因。从降雨过程大气CO2含量有较大幅度降低的现象看,说明来自大气与土壤CO2均参与了下伏碳酸盐岩的溶蚀过程,揭示在湿冷的地中海气候岩溶区,受生态系统控制的CO2可为下伏碳酸盐岩溶蚀提供驱动力,其产生的碳汇可能是整个生态系统碳汇的重要组成部分。

    • 秦岭太白山不同植被带土壤团聚体碳库变化及温度敏感性

      2022, 42(8):3300-3314. DOI: 10.5846/stxb202104020857

      摘要 (76) HTML (54) PDF 4.50 M (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林土壤碳库对全球变暖的响应是气候变暖下预测CO2不确定性的潜在主要来源。然而,不同植被带上各粒径团聚体的SOC矿化的温度敏感性(Q10)及机理尚不明确。收集了中国太白山4个不同海拔的植被带的土壤,将土壤按粒径大小筛分为大、中、小3类团聚体,并进行了100天的土壤培养实验,以监测在3个恒定温度(5℃、15℃和25℃)下土壤呼吸速率、微生物量碳和胞外酶活性等指标。研究表明(1)团聚体占全土比例随粒径增大而增大,而有机碳含量随粒径的增大而减小。(2)随着海拔的升高,大团聚体、中团聚体、小团聚体的惰性碳库比例分别从45.11%、36.37%、64.72%升高到45.71%、38.11%、67.12%,缓效碳库比例分别从28.81%、37.20%、14.54%下降到28.41%、36.16%、13.78%,活性碳库比例从26.06%、26.42%、20.73%下降到25.35%、25.72%、19.09%。(3)各团聚体温度敏感性(Q10)表现出随海拔升高而增加,随温度升高而降低(T1Q10>T2Q10),并且具有惰性碳库Q10>缓效碳库Q10>活性碳库Q10的规律。(4)团聚体的微生物量碳(MBC)随着培养时间,各海拔、各温度下均呈现先升高后下降的趋势。(5)影响碳库和Q10的环境因素包括植被类型、土壤特性、土壤环境、土壤底物,其中植被表现较其他更强。

    • 高寒草甸生态系统降雨事件对不同深度土壤碳释放的试验分析

      2022, 42(8):3315-3324. DOI: 10.5846/stxb202010312791

      摘要 (68) HTML (56) PDF 3.88 M (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:以青藏高原高寒草甸生态系统为研究对象,基于LI-8150土壤CO2通量全自动连续测量系统及实验设计,对不同深度的土壤碳释放进行了连续原位观测,分析了晴天和5次持续性降水条件下不同深度土壤碳释放特征,结合土壤温湿度的观测,解析了降雨对不同深度土壤碳释放的影响及机理。结果表明:(1)在0 cm、20 cm、40 cm、70 cm深度处,土壤碳释放均呈现明显的单峰曲线变化特征,其日均值(±标准差)分别为(3.96±0.89)μmol m-2 s-1、(5.09±1.79)μmol m-2 s-1、(7.83±1.95)μmol m-2 s-1和(4.43±1.6)μmol m-2 s-1。(2)降雨提高了土壤含水量,显著抑制了土壤碳释放,且对深层的抑制作用显著大于表层。其中,第5次持续性降水事件对土壤水分的补充作用最明显(增量最大),其对土壤碳释放的抑制作用也更显著,并出现负通量(即碳吸收)。随着土壤深度的增加,观测到碳吸收现象愈加显著。(3)不同深度土壤碳释放与土壤温度、水分呈指数或二次曲线相关关系。晴天条件下,土壤含水量较稳定,土壤温度是影响各层土壤碳释放的主导因子;而降雨条件下,土壤含水量变化显著,土壤水分成为主导土壤碳释放的关键因子,并对其可能产生的机理进行了讨论。

    • 我国北方3种典型土壤-作物体系中微生物量磷库特征

      2022, 42(8):3325-3332. DOI: 10.5846/stxb202010122597

      摘要 (87) HTML (58) PDF 2.35 M (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤微生物量磷(Microbial Biomass Phosphorus,MBP)是土壤磷组分中最为活跃的形态,在土壤磷素的形态转化与生物地球化学循环过程中起着关键作用,是植物可利用磷的重要来源。研究土壤MBP库容的大小对于充分认识微生物的固磷潜力和掌握土壤磷素循环与转化能力意义重大。以我国北方农田3种典型的土壤-作物体系为研究对象,基于定点采样,通过分析测定采集的362个表层(0-30 cm)土壤样品来量化不同土壤-作物体系MBP库容的大小。结果表明:黑土-春玉米、潮土-冬小麦/夏玉米、灰漠土-棉花体系表层土壤MBP平均含量分别为17.36、14.45、8.75 mg/kg,且不同土壤-作物体系间MBP含量存在显著差异;3种土壤-作物体系表层土壤(0-30 cm) MBP库容的大小分别为83.60、54.26、39.80 kg P/hm2,其储存的磷在数量上相当于当季作物需磷量的1.10-2.73倍,表明土壤MBP库是农田生态系统中一个不容忽视的巨大有效养分磷储库。其库容的大小受土壤性质和气候因素的共同影响,土壤pH、有机碳、年均气温和年均降雨量是我国北方农田土壤MBP库容大小的主要影响因素,它们能够解释3种典型土壤-作物体系MBP的57%变异。研究结果有助于深入理解土壤MBP库潜在供磷能力,可为磷肥的减施增效提供理论参考。

    • 亚热带10种蕨类植物光响应模型拟合及光合特性研究

      2022, 42(8):3333-3344. DOI: 10.5846/stxb202104181006

      摘要 (66) HTML (44) PDF 1.26 M (65) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过合适的光响应模型来准确计算植物光合参数是研究植物光合特性的重要手段。为深入了解亚热带蕨类植物的光合特性,采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型和直角双曲线修正模型等4种常用光响应模型分别对10种亚热带蕨类植物进行光响应曲线拟合。通过分析决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、最大净光合速率(Pnmax)、暗呼吸速率(Rd)和表观量子效率(AQE)等9种参数,探讨亚热带蕨类植物的光响应模型拟合效果及其光合特性。结果表明:直角双曲线修正模型和非直角双曲线模型对本研究10种亚热带蕨类植物的拟合效果较好,其中直角双曲线修正模型的LSP拟合效果最好,非直角双曲线模型的拟合精度最高。光合参数的聚类分析和TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution)综合评价法表明,10种亚热带蕨类植物的光合特性既具有相似性又存在物种特异性。黑鳞耳蕨(Polystichum makinoi(Tagawa) Tagawa)的耐阴性能力最强,金星蕨(Parathelypteris glanduligera(Kunze) Ching)的耐强光能力最强,乌蕨(Stenoloma chusanum Ching)的光合潜能最大。综上所述,非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型较适用于亚热带蕨类植物的光响应曲线拟合,10种亚热带蕨类植物在耐阴性能力、耐强光能力和光合潜能等3种光合特性方面表现出了相似性和物种特异性。

    • 鄂尔多斯台地盐沼滩涂湿地土壤细菌群落结构及特征

      2022, 42(8):3345-3355. DOI: 10.5846/stxb202012313339

      摘要 (48) HTML (40) PDF 11.36 M (69) 评论 (0) 收藏

      摘要:依据植被分类法将鄂尔多斯高原盐沼滩涂湿地划分为肉质耐盐草甸(B)、苔草草甸(C)、禾草草甸(D)和杂类草草甸(E)等4个植被亚型,并以盐沼裸地(A)为对照样地,共计5种盐沼滩涂湿地景观类型。运用高通量测序技术分别研究其土壤细菌群落结构特征、分布情况,以及土壤盐分与土壤细菌之间的关系。结果表明:(1)5种盐沼滩涂湿地的土壤细菌样品共12213条OTUs,属于45个门,122个纲,365个目,663个科,1375个属,2882个种。(2)变形菌门(26.19%)是盐沼滩涂湿地平均相对丰度最高的门,其次为放线菌门(17.15%),绿弯菌门(12.62%),芽单胞菌门(Gemmatimonadetes,11.23%),拟杆菌门(Bacteroidetes,9.38%),酸杆菌门(Acidobacteria,8.83%)厚壁菌门(Firmicutes,2.96%);芽单胞菌纲中的未定细菌(norank_c_Gemmatimonadetes)是丰度最高的属,平均丰度为5.75%。(3)鄂尔多斯盐沼滩涂湿地自西南向东北,空间位置相近的土壤细菌群落结构具有更大的相似性,随着土壤盐分变化,变形菌门相对丰度存在先增大后减小的趋势,与异常球菌-栖热门菌的变化趋势相反,绿弯菌门、酸杆菌门相对丰度大致呈不断增大的趋势,拟杆菌门和厚壁菌门大体呈逐渐减少的趋势,芽单胞菌门和(Rokubacteria)的变化趋势上下波动,不稳定(4)不同盐沼滩涂湿地土壤细菌群落丰度与多样性的结果均表现为:苔草草甸>杂类草草甸>禾草草甸>肉质耐盐草甸>盐沼裸地。(5)在土壤盐分指标中,与鄂尔多斯盐沼滩涂湿地细菌群落相关性依次为TS> CO32-> Na+> Cl-> pH > SO42- >K+> Mg2+> Ca2+> HCO3-。此研究结果不仅可为揭示鄂尔多斯高原盐沼滩涂湿地土壤细菌区系组成及其对应的环境特征的变化规律提供理论依据,而且进一步探讨了土壤盐分与土壤微生物之间的关系,为高原盐沼地区的土壤修复及生境演替提供了参考。

    • 贵州白云岩地区植物群落叶片-凋落物-土壤化学计量与碳氮同位素特征

      2022, 42(8):3356-3365. DOI: 10.5846/stxb202107141888

      摘要 (64) HTML (44) PDF 1.31 M (97) 评论 (0) 收藏

      摘要:剖析天然次生林生态化学计量与C、N同位素丰度的关系,能够阐明元素平衡对同位素分馏的影响规律,深刻揭示生态系统资源分配机制与利用策略。以贵州白云岩地区马尾松林(Pinus massoniana forest)、山胡椒林(Lindera glauca forest)、烟管荚蒾林(Viburnum utile forest)、化香林(Platycarya strobilacea forest)和白栎林(Quercus fabri forest)为对象,厘清叶片-凋落物-土壤连续体的生态化学计量特征与C、N同位素丰度及其内在关联。结果表明:(1)不同群落叶片、凋落物、土壤C、N、P含量存在差异,总体为叶片>凋落物>土壤,N在连续体间的继承性较强,C则较弱。(2)不同植物群落连续体间C ∶ N、C ∶ P、N ∶ P差异显著,5种群落均受到N元素限制,化香林和白栎林还受P限制;烟管荚蒾林C ∶ N、C ∶ P与化香林N ∶ P显著性较高,植物通过协调化学计量平衡以满足自身生长发育和适应环境的需求。(3)叶片、凋落物、土壤δ13C分别为-32.45‰--29.22‰、-30.11‰--28.85‰、-26.06‰--6.83‰,δ15N依次为-8.36‰--1.17‰、-6.79‰--2.22‰、3.22‰-7.12‰,总体上元素迁移转化存在一致性。(4)叶片-凋落物-土壤连续体中,化学计量与δ15N的相关性高于δ13C,土壤化学计量与δ13C、δ15N具有更强的耦合效应。结果可为贵州白云岩地区生态系统养分科学管理提供理论依据。

    • 两种镉积累型小麦根际微生物群落结构及功能多样性

      2022, 42(8):3366-3376. DOI: 10.5846/stxb202104170997

      摘要 (60) HTML (51) PDF 1.95 M (122) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究不同积累型小麦品种对根际微生物群落结构及功能多样性的影响,以镉低积累型小麦济麦22和镉高积累型小麦冀5265为研究材料,采用分离培养法和Biolog-Eco微平板法分析根际细菌数量、可培养优势群落结构以及微生物群落功能多样性。结果表明:污染土壤济麦22根际总细菌数量和抗Cd细菌数量均显著高于冀5265,而非污染土壤中两品种间无差异。污染土济麦22根际发现较多产脲酶和高镉抗性菌株(200 mg/L)。污染土济麦22根际优势菌多为Arthrobacter sp.和Bacillus sp.,冀5265根际优势菌主要为Streptomyces sp.;非污染土济麦22与冀5265根际优势菌群相似,均以Bacillus sp.为主。Biolog试验结果表明,两个小麦品种根际微生物群落对碳源的利用能力存在差异,济麦22根际微生物AWCD值、Mc Intosh指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数在污染土和无污染土中均显著高于冀5265。因此,污染土壤中不同积累型小麦品种根际微生物群落结构及功能多样性均存在差异,该研究结果对于揭示高低积累型小麦根际微生物机制提供了重要参考依据。

    • 川西米亚罗亚高山暗针叶林岷江冷杉和糙皮桦空间格局及其关联性分析

      2022, 42(8):3377-3388. DOI: 10.5846/stxb202103220756

      摘要 (50) HTML (51) PDF 2.81 M (68) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于2019年9月完成的川西米亚罗亚高山暗针叶林9.6 hm2动态样地的调查数据,分析了主要优势种岷江冷杉(Abies fargesii var.faxoniana)与糙皮桦(Betula utilis)的径级结构,并运用O-ring统计中的成对相关函数gr)和g12r),研究了两个优势种的空间格局及其种内、种间的关联性。结果表明:岷江冷杉与糙皮桦径级分布连续,均呈倒"J"型。岷江冷杉与糙皮桦的不同径级个体主要呈现由聚集分布向随机分布发展的趋势。岷江冷杉的小树对幼树、中树对幼树、中树对小树以及大树对中树的种内相关性在所有空间尺度上均为显著正相关(P<0.05),而相同径级糙皮桦的种内相关性则表现为由显著正相关(P<0.05)逐渐向无显著相关(P>0.05)变化。随着空间尺度的增大,岷江冷杉的大树对幼树、大树和小树由无显著相关(P>0.05)逐渐向显著正相关(P<0.05)变化,糙皮桦的大树对幼树由显著负相关(P<0.05)逐渐向无显著相关(P>0.05)变化。岷江冷杉大树对糙皮桦所有径级个体的种间相关性主要呈现由为显著负相关(P<0.05)逐渐向无显著相关(P>0.05)变化,糙皮桦大径级个体对所有径级的岷江冷杉主要呈现出显著负相关(P<0.05)。岷江冷杉和糙皮桦的空间格局及其关联性随径级、空间尺度的不同而变化。

    • 砒砂岩区植被覆盖度环境驱动因子量化分析——基于地理探测器

      2022, 42(8):3389-3399. DOI: 10.5846/stxb202103020564

      摘要 (85) HTML (43) PDF 7.13 M (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:砒砂岩区地形破碎,生态环境恶劣,降水量少且以暴雨为主,研究该区植被覆盖变化及环境驱动因子作用机制对区域植被建设具有重要的理论意义。基于1999-2018年的NDVI数据分析了砒砂岩区近20年植被覆盖度时空变化特征,利用了地理探测器方法量化分析了不同环境因子对植被覆盖度的影响。结果表明:1)近20年砒砂岩区平均植被覆盖度为42.3%,时间尺度上1999-2018年区域植被覆盖度呈增加趋势,平均上升幅度为0.086/10 a,空间尺度上植被覆盖度呈现从东南向西北递减的空间分布特征;2)近20年区域植被覆盖整体得到改善要比退化的区域面积大,45.5%的区域面积植被覆盖度极显著增加,主要分布在砒砂岩区东部区域,该区植被覆盖度未来变化趋势将以持续性改善为主,但仍有约41.6%的植被将由改善向退化方向变化;3)降水、土壤水分和气温是影响砒砂岩区植被覆盖空间分布的主导环境因子,且降水同其他环境因子的交互作用对植被覆盖影响最大。

    • 山西平朔露天矿区不同年限复垦地植被重建特征对比分析

      2022, 42(8):3400-3419. DOI: 10.5846/stxb202102270548

      摘要 (36) HTML (52) PDF 8.34 M (64) 评论 (0) 收藏

      摘要:平朔矿区是中国首个露井联采的亿t级矿区,剧烈的采煤活动导致矿区局部植被彻底损毁,植被重建是矿区生态系统恢复重建的保障,目前针对长期复垦序列下矿区复垦地植被重建特征与演替规律的研究较少。以复垦年限分别为6 a、7 a、25 a和27 a的复垦排土场和原地貌样地为研究对象,采用时空替代法和描述性统计分析法分析了不同复垦年限下复垦地的植被重建特征,并与原地貌进行了对比分析。研究结果表明:(1)植被重建工作显著提高了复垦地的物种丰富度,各复垦地乔灌植株的物种丰富度明显高于原地貌。但在重建植被演替过程中,并非随复垦年限增加,物种丰富度越来越高;复垦地Shannon-Wiener指数随复垦年限增加呈先增后减的变化趋势,该值在R-25a样地达到峰值(0.62),其与复垦地的植物物种组成及其自身生长习性、土壤条件、降水等自然条件和人为干扰等息息相关。(2)从乔木植株的生长状况来看,刺槐作为先锋树种,是植被重建时可优先选择的乔木树种。从复垦地草本植株组成来看,草本植物以多年生为主,占比77.78%;从草本植株的重要值来看,草本优势种以禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)和豆科(Leguminosae)为主,硬质早熟禾(Poa sphondylodes)、拂子茅(Calamagrostis epigeios)、披碱草(Elymus dahuricus)、紫苜蓿(Medicago sativa)和鹅观草(Roegneria kamoji)为明显优势种,其为复垦时优先考虑的草本物种。(3)复垦地的总地上生物量89%以上取决于乔灌地上生物量,其随复垦年限增加呈现先增后减再增的变化趋势,并且逐渐接近于原地貌。R-6a、R-7a、R-25a和R-27a样地的地上生物量分别为原地貌(OL)样地的27.55%、52.44%、36.55%和68.84%,在R-27a样地达到最大值(5.9710 kg/m2),其在一定程度上表明随复垦年限增加复垦地的植被生长状况和复垦效果逐渐变好。因此开展不同年限复垦地植被重建特征及其演替规律的研究,能够在一定程度上表征土地复垦效果,其可为该矿区或类似矿区未来进行植被重建工作时应如何选择适宜的植物物种和制定合理的植被配置模式提供一定参考,进而提升复垦地植被恢复的速度与效果。

    • 载畜率对荒漠草原冷蒿植物种群密度及其空间分布的影响

      2022, 42(8):3420-3428. DOI: 10.5846/stxb202102060390

      摘要 (36) HTML (52) PDF 4.74 M (69) 评论 (0) 收藏

      摘要:载畜率是衡量草原生产能力的指标之一,研究荒漠草原冷蒿(Artemisia frigida)植物种群在不同载畜率下的耐牧程度和空间分布特征,对退化草原的恢复具有重要的指导意义。以短花针茅荒漠草原优势种冷蒿为研究对象,在4个不同载畜率放牧试验设计(对照区CK (0只/hm2)、轻度放牧区LG (0.93只/hm2)、中度放牧区MG (1.82只/hm2)和重度放牧区HG (2.71只/hm2))小区中选择代表性样地(面积为40m×40m),采用机械取样法进行取样,记录冷蒿植物种群的密度,使用SAS 9.4软件对其进行描述性统计和方差分析,并用地统计学软件GS+9.0进行空间异质性统计分析。结果表明:荒漠草原优势种冷蒿密度、出现频率和单位均值上的变异值随载畜率增大都明显下降,其植物种群空间分布的决定性因素随载畜率增大由结构性因素转变为随机性因素。LG和HG处理区的空间自相关距离较大,但这两者表现结果的影响因素存在差异。在CK和HG区,冷蒿空间分布斑块化较为明显,LG区的冷蒿空间分布的特征表现为带状分布,MG区冷蒿空间分布形成了一处大的条带和零星的几块斑块。基于上述研究结果可以得出,随着载畜率增加,荒漠草原冷蒿种群密度下降,空间分布趋于单一化,导致冷蒿的生产力下降,进而影响草地的可持续利用。

    • 气候变化下中国不同植被区总初级生产力对干旱的响应

      2022, 42(8):3429-3440. DOI: 10.5846/stxb202010232707

      摘要 (92) HTML (57) PDF 23.75 M (139) 评论 (0) 收藏

      摘要:干旱变化具有明显的空间分异,不同植被类型对干旱的响应亦有差别。开展气候变化下不同植被覆盖类型对干旱响应的差异分析,厘清温升干旱化进程对植被的影响,对了解植被发展动态及预测未来格局有着非常重要的意义。基于1982-2017年的总初级生产力(GPP)数据和同时期东安格利亚大学气候研究中心(CRU)时间序列(TS)气候数据,分析了中国8个植被区GPP和干旱的变化趋势,通过对比标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI)的趋势差异识别了典型的温升干旱化区域,在此基础上研究气温上升如何影响GPP对干旱的响应,进一步讨论了不同植被类型对干旱的敏感性差异。结果表明:(1)36年来8个植被区除青藏高原高寒植被区呈湿润化,其他植被区均呈现变干趋势;(2)气温上升大面积加剧了温带荒漠区和温带草原区的变干趋势;(3)亚热带常绿阔叶林区和热带季风雨林、雨林区的GPP受温度和干旱影响相当,青藏高原高寒植被区和针叶、落叶林混交林区的GPP受温度主导,其他植被区GPP均受干旱主导。

    • 湘南典型次生林粗木质残体生物量、碳储量和养分特征

      2022, 42(8):3441-3448. DOI: 10.5846/stxb202009262498

      摘要 (51) HTML (50) PDF 1.91 M (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:对九龙江森林公园次生常绿阔叶林粗木质残体(CWD)进行量化研究,了解亚热带典型次生林CWD的本底数据。以九龙江森林公园典型天然次生林中的6个20m×20m的标准样地为对象,调查并分析样地内不同分解等级CWD的生物量、碳储量和养分特征变化。九龙江森林公园亚热带典型次生林的CWD储量在2.8-30.4t/hm2之间,碳储量在6.10-6.75t/hm2之间,大量营养元素(N、P、K、Ca、Mg)含量相对稳定,化学计量变化不显著,微量营养元素中Pb与Cd元素含量随着分解等级的增加而增加。九龙江森林公园亚热带典型次生林的CWD储量在亚热带常绿阔叶林中处于中等水平,CWD主要以分解中后期的倒木为主,反映出该次生林处于中幼龄林阶段,具有较高的碳储量,养分含量相对稳定,并表现出Pb与Cd在CWD中积累的现象,在中度分解和重度分解的CWD中Pb含量分别增加了62.65%和69.88%,Cd含量则分别增加了33.33%和100%,其内在机理有待进一步深入研究。研究结果有助于进一步了解CWD如何参与森林生态系统养分循环、重金属积累等生态过程,比较不同林分干扰历史下CWD储量、分布及养分特征的异质性,补充CWD参与碳循环和碳平衡过程的本底数据,为亚热带典型次生林的保护与可持续经营提供了科学依据。

    • 槭叶铁线莲(Clematis acerifolia Maxim.)群落物种生态位研究

      2022, 42(8):3449-3457. DOI: 10.5846/stxb202009142401

      摘要 (65) HTML (120) PDF 890.99 K (64) 评论 (0) 收藏

      摘要:槭叶铁线莲(Clematis acerifolia)为太行山特有植物,但数量稀少且分布零散,其生存状况受到学者和政府部门的高度关注。本文通过对河北省易县葫芦峪沟谷新发现的槭叶铁线莲群落的典型样地调查,以物种重要值作为生态位计量指标,对各物种生态位宽度、生态位重叠和生态位相似性进行了定量分析,对槭叶铁线莲的生存安全状况进行了评估。结果表明:在调查样地中共记录到14科15属17种植物,群落物种组成较为简单,槭叶铁线莲在大部分调查样地中的重要值最大,占据优势地位,其他物种重要值相对较低;群落内所有物种中,槭叶铁线莲的生态位宽度最大(Bi=6.264),绒毛绣线菊(Spiraea dasyantha)次之(Bi=5.144),其他种类较小;所有物种组成的136个种对中,生态位完全重叠(Qik=1)、重叠程度较高(0.5≤Qik<1)和重叠程度较低(Qik<0.5)的种对比例分别为8.09%、16.91%和75.00%,生态位完全相似(Cik=1)、相似程度较高(0.5≤Cik<1)和相似程度较低(Cik<0.5)的种对比例分别为8.09%、5.88%和86.03%,大部分物种之间生态位重叠程度和相似性都处于较低水平;槭叶铁线莲与其他物种构成的16个种对中,62.50%的种对生态位重叠程度较低(Qik<0.5),81.25%的种对生态位相似性程度较低(Cik<0.5),反映出群落内各物种间对资源和空间的竞争较为温和,群落较为稳定,槭叶铁线莲在其分布生境中生存状况相对安全;本文研究表明,利用生态位分析方法可以作为珍稀濒危物种生存状态和安全风险评估的一种方法。

    • 2013-2018年武夷山亚热带常绿阔叶林乔木层动态

      2022, 42(8):3458-3469. DOI: 10.5846/stxb202007051746

      摘要 (61) HTML (49) PDF 1.18 M (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:从植物群落组成和结构的角度研究森林群落的演替规律,是探究森林群落的退化与恢复过程及相关机制的重要途径,对于指导天然林保护和恢复具有重要理论价值和实践意义。2018年,对面积为9.6 hm2的武夷山亚热带常绿阔叶林样地进行了第2轮调查,并从重要值、物种多度、物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数、死亡率、补员率、种群大小变化率、相对适合度、胸径变异系数等角度分析了乔木层群落动态。结果表明:2018年的乔木个体为48科88属174种,较2013年增加了1种。Margalef丰富度指数上升,Shannon-Wiener多样性指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数均略有下降。DBH≥1 cm的乔木个体从68336个减少到63897个,共死亡7430个个体,补员2991个个体。群落的年死亡率为2.30%,年补员率为0.96%,种群大小变化率为-1.34%,相对适合度为0.42。群落的平均胸径从5.02(±0.02) cm上升为5.49(±0.03) cm。28个重要值之和由71.92%下降为71.81%,年死亡率为2.46%,年补员率为0.79%,种群大小变化率和相对适合度分别为-1.67%和0.46。物种数增加和群落总个体数下降对Margalef丰富度指数的上升产生直接影响。常见种减少,稀有种增加,预示着一般性扰动会给常见种的种群带来更大的影响。建落种或优势种的缺乏且许多物种优势程度接近,可能使处于同一林冠层的树种对光照等资源的激烈竞争产生导致的高死亡率和低补员率。赤杨叶(Alniphyllum fortunei)、木荷(Schima superba)等阳生树种的种群更新困难可能意味着群落发生了有利于中生和阴生树种的变化。

    • >封底
    • 封底

      2022, 42(8):3470-3470.

      摘要 (43) HTML (0) PDF 1.25 M (218) 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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