• 2023年第43卷第1期文章目次
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      2023, 43(1):0-0.

      摘要 (215) HTML (0) PDF 1.97 M (614) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 变化环境下火干扰研究进展

      2023, 43(1):1-8. DOI: 10.5846/stxb202210142923

      摘要 (462) HTML (354) PDF 1.47 M (1107) 评论 (0) 收藏

      摘要:火是地球系统的重要过程,也是一种剧烈的环境干扰因素。火是生态系统变化的驱动力和催化剂,调节着生态系统的结构和功能,同时反馈给气候系统。近年来,世界多个国家相继爆发了历史上罕见的极端火事件,使得火干扰、气候变化和人类活动之间的相互作用关系得到了空前的关注。主要从3个方面回顾了变化环境下火干扰研究的进展,包括(1)火干扰的时空格局;(2)火干扰的驱动机制;(3)火干扰的生态效应。概括起来,遥感技术的发展使得火监测精度不断提高,对火时空格局的刻画由过去侧重火燃烧面积单一因素转向具有多重属性的火干扰体系。气候变化和人类活动共同决定着火干扰的分布格局、频率和强度,考虑气候的季节性能够提高火干扰的预测能力。火干扰调节着生态系统的草木平衡,对于生物多样性和生境的维持非常重要。此外,火干扰通过生物质燃烧释放的大量温室气体影响大气组成和空气质量,同时通过改变地表状况和陆-气相互作用来影响气候系统。正确理解气候-植被-火之间的相互作用和反馈机制有助于未来火干扰体系的预测。随着高温、大风、干旱等极端气候事件增多,未来全球大部分区域火发生的风险增加,但是人类活动可能会使火和气候之间的关系发生解耦。可持续的火管理应充分结合生态学知识和土著居民火文化,以保护生物多样性、维持重要生态系统服务和减缓气候变化为目标,减少极端火灾的风险。

    • 准确理解和量化森林水源涵养功能

      2023, 43(1):9-25. DOI: 10.5846/stxb202211013108

      摘要 (507) HTML (470) PDF 5.90 M (1130) 评论 (0) 收藏

      摘要:公认的森林水源涵养功能是指森林通过调节蒸散的组分和总量、保护和改善土壤结构、提高土壤入渗和削减地表径流、促进壤中流形成和地下水补充等水文过程而产生的消减河川洪水径流、增加枯水期径流、稳定水资源供给的利于经济社会发展的有益作用。但是,这种简单定义忽略了森林对总径流量的调节作用,因此会常常引出对森林水文效益的一些误解。研究认为,森林水源涵养服务功能或效益与森林水文调节作用关系密切但却是不同的概念。混淆二者的内涵是导致不能准确理解和合理评价森林水文影响的重要原因。森林水源涵养效益有很大时空差异,在量化和评价时需对比参照生态系统并考虑经济社会发展的水安全需求。量化森林水文调节作用方法的共同原则是赐除森林以外的其它因素影响,从而确定森林本身的水文影响。大面积森林恢复虽然对减少灾害性的中小洪水有积极作用,但各地的森林水源涵养功能并不一致,还会随时间而变,也时常存在不同水源涵养功能指标的矛盾。造林或再造林不一定会产生补充地下水、提高枯水期径流及增加年径流总量的效益。相反,不合理的造林与经营可能产生不利的水文影响。我们呼吁生态学和水文学研究机构及自然资源管理部门应尽快联合,统一定义森林水源涵养服务功能并甄别不同指标,建立量化标准与评价方法,加强相关基础与应用研究,以便准确预测、评价与各地发展需求紧密相关的森林水源涵养服务功能,从而科学指导森林的恢复和管理,推进高质量生态建设。

    • 近20年黄土高原生态系统服务研究进展

      2023, 43(1):26-37. DOI: 10.5846/stxb202204291190

      摘要 (592) HTML (602) PDF 5.41 M (1103) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务是自然生态系统及其物种提供的供给和维持人类生存的条件和过程,是人类通过生态系统的功能直接或间接得到的产品或服务,具有典型的区域性特征。黄土高原是黄河流域重要生态安全屏障,生态建设规模大、历时长,是我国生态系统服务研究的重要案例区。已有研究针对黄土高原生态系统服务进行物质量与价值量估算、权衡与协同关系识别和供需关系评估,但不同结论之间缺少归纳和对比。研究对近20年来黄土高原地区生态系统服务研究的文献总体特征和主要研究发现分析表明:相关中英文论文数量和被引频次整体呈上升趋势,研究内容上主要关注黄土高原生态系统服务的定量估算,近年来逐渐向生态系统服务权衡分析和供需关系评估拓展;黄土高原地区自退耕还林以来,各项生态系统服务总量呈上升趋势,呈现出东南增量较多、西北增量较少的空间格局;黄土高原地区供给服务和调节服务存在较明显的权衡关系,但在不同尺度上强度分异明显;区域内生态系统服务供给量和需求量均呈增加趋势,供需匹配状况具有明显时空差异。面向当前研究中物质量评估种类不足、价值量估算高度不确定、权衡与协同现象缺乏归因、空间流动性体现不足等问题,未来黄土高原生态系统服务研究有待加强面向生态产品价值实现的生态系统服务价值估算,空间流动视角下的生态系统服务供需关系评估,以及基于生态系统服务权衡情景模拟的国土空间优化。

    • >生态保护修复领域优先选题专栏
    • 寒温带地区典型森林类型中外生菌根真菌多样性和群落组成及其影响因素

      2023, 43(1):38-47. DOI: 10.5846/stxb202206071619

      摘要 (419) HTML (401) PDF 5.54 M (1016) 评论 (0) 收藏

      摘要:外生菌根(ECM)真菌可促进宿主植物对土壤中水分和营养的吸收,提高宿主植物的抗逆性及对环境的适应,在森林生态系统的物质循环中发挥了重要作用。为探明寒温带地区ECM真菌多样性和群落组成以及土壤理化因子对真菌群落组成的可能影响机制,采用高通量测序(Illumina Miseq)平台对大兴安岭4种典型森林类型白桦、樟子松、兴安落叶松和偃松的根围土壤ECM真菌群落组成进行了分析。结果表明,4种典型森林类型根围土壤中共获得167个ECM真菌可操作分类单元(OTUs),隶属于2个门、4个纲、10个目、24个科、36个属。在门水平上,担子菌门(Basidiomycota)真菌的相对丰度占96.4%,子囊菌门(Ascomycota)真菌占3.6%。在属水平上,红菇属(Russula,30.2%)、丝膜菌属(Cortinarius,17.1%)、Piloderma(9.6%)、棉革菌属(Tomentella,7.2%)、丝盖伞属(Inocybe,7.2%)和蜡壳耳属(Sebacina,6.2%)的相对丰度均>5.0%,是该地区的优势ECM真菌类群。不同森林类型的优势ECM真菌在属水平上的组成存在显著差异。土壤理化因子共解释了不同森林类型ECM真菌群落变异的92.4%,其中硝态氮、土壤总氮和土壤pH值对ECM真菌群落组成均有显著影响,解释度分别为60.4%、10.6%和9.5%。研究结果为认识寒温带森林生态系统中ECM真菌的群落组成与功能提供了依据。

    • 青海云杉林凋落物分解早期微生物生物量时空动态变化

      2023, 43(1):48-59. DOI: 10.5846/stxb202203220711

      摘要 (243) HTML (237) PDF 5.48 M (645) 评论 (0) 收藏

      摘要:凋落物分解过程中的微生物生物量动态对于深入了解森林生态系统凋落物分解机理具有重要意义。为了解高寒山地森林典型树种凋落物分解过程中的微生物生物量动态特征,采用凋落物袋野外原位分解法,研究了海拔2850 m、2950 m、3050 m、3150 m和3250 m树冠中心(CC)与树冠边缘(CE)青海云杉(Picea crassifolia)叶凋落物分解过程中凋落物和土壤中的微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和微生物生物量磷(MBP)时空动态变化。时间尺度上,不同海拔CC与CE凋落物中的MBC、MBN和MBP在生长季节初期上升,生长季节后期下降;但土壤中的MBC、MBN和MBP却在生长季节初期下降,生长季节后期上升。然而,3050 m海拔CE和3250 m海拔土壤中的MBP含量呈"先下降-后上升-再下降"的倒"N"型变化格局。空间尺度上,凋落物中的MBC和MBN含量高于土壤中的,但MBP出现相反情况;CE处的MBC、MBN和MBP含量均显著(P<0.05)高于CC;总体而言,MBC、MBN和MBP含量以中海拔显著最高(P<0.05),其次为低海拔,高海拔显著最低(P<0.05)。这些结果为清晰地认识高寒山地森林凋落物分解过程及机理,以及进一步理解陆地生态系统结构和功能奠定了基础。

    • 黄土高原草地植物多样性与群落稳定性的关系及其驱动因素

      2023, 43(1):60-69. DOI: 10.5846/stxb202203010475

      摘要 (603) HTML (424) PDF 7.64 M (1641) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物多样性对维持生态功能的稳定发挥具有重要作用。以黄土高原不同植被带草地为研究对象,基于野外调查和实验分析,探究黄土高原不同植被带草地植物多样性与群落稳定性特征和二者之间的关系以及影响因素。结果表明:黄土高原草地群落结构特征(地上生物量、地下生物量)与植物多样性具有明显的纬度分布格局,草地植物多样性和生物量均表现出自东南向西北沿森林草原带-森林带-草原带-草原荒漠带逐渐递减趋势。森林草原带草地植物多样性和群落稳定性显著高于森林带、草原带和草原荒漠带;植物多样性与群落稳定性之间存在显著正相关关系,可以作为衡量群落稳定性的指标,其稳定性大小表现为森林草原带 > 森林带 > 草原带 > 草原荒漠带。降雨量是影响植物多样性和群落稳定性的主要因素,并通过改变土壤含水量影响群落稳定性。研究结果揭示了草地植物多样性与群落稳定性之间的关系及驱动机制,为维持黄土高原草地生态系统的群落稳定性提供了科学依据。

    • 治沙措施通过植物群落的质量效应驱动土壤因子变化——以玛曲高寒草甸沙化区为例

      2023, 43(1):70-81. DOI: 10.5846/stxb202204191067

      摘要 (242) HTML (262) PDF 1.53 M (838) 评论 (0) 收藏

      摘要:沙漠化是玛曲高寒草甸面临的主要生态问题之一,研究沙障固定+种草植灌+围封共同构建的综合性治沙措施对不同调查区(县城南岸与河曲马场)玛曲高寒草甸严重沙漠化区域(流动沙地)植物群落和土壤因子的影响,以及植物群落驱动土壤因子变化的生态机制,有助于科学合理的开展沙漠化防治与生态恢复工作。结果表明:治沙措施实施后,植物群落的主要优势种由青藏苔草(Carex moorcroftii)转变为垂穗披碱草(Elymus nutans)与青藏苔草并重。不受调查区制约,治沙措施能够显著改善植物群落数量特征与物种多样性,表现为县城南岸与河曲马场的地上生物量大幅提高至18.04 g/m2和24.67 g/m2P<0.05),盖度分别为23.8%和31.1%,较流动沙地显著提高了487.3%和589.2%(P<0.05),物种丰富度和Shannon多样性指数的变化规律与盖度相近。土壤因子方面,除pH值外,治沙措施能够显著提高县城南岸与河曲马场的土壤全氮、全碳、全磷、速效磷和速效钾。线性混合效应模型表明,治沙措施实施后,地上生物量是驱动土壤有机质、全氮和全碳变化的主导因素,其对以上土壤养分的积极效应亦达到显著水平。相较而言,物种多样性对土壤因子变化的贡献率较低,说明植物群落主要通过"质量效应"而不是"多样性效应"来改善土壤有机质、全氮和全碳等主要养分。

    • 神木市生态安全格局构建与生态问题定量诊断

      2023, 43(1):82-94. DOI: 10.5846/stxb202204120969

      摘要 (327) HTML (395) PDF 14.57 M (636) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄河流域生态保护和高质量发展是重大的国家战略,县域生态安全格局构建与生态问题定量诊断是实施生态保护修复的最基本单元。以神木市为研究对象,首先,基于电路理论构建神木市生态安全格局,将识别出的生态夹点、生态障碍点和低质量生态空间作为生态修复关键区域;其次,通过构建生态问题指标体系,在生态修复关键区域内定量化诊断现存生态问题;最后,通过生态问题指数(EPI)测算结果划定生态修复分区。研究表明:(1)神木市生态源地面积为411.64km2,以草地为主,主要分布在中部、东部和南部地区,源间生态廊道共63条,总长度约610.71km,中部地区的生态廊道较东南部密度大。(2)基于生态安全格局识别的生态修复关键区域包括生态夹点415个,面积达30.55km2;生态障碍点341个,面积共计25.72km2;低质量生态空间面积为1043.73km2。(3)生态修复关键区域内土壤侵蚀主要以微度侵蚀为主;地质灾害多发于采矿区以及黄土丘陵沟壑区;水源涵养低值区主要分布在低质量生态空间;林地和草地的退化程度呈现东部较中部和西南部低的分布特征;耕地破碎化程度则呈现东部和东南部较高、中部和西南部较低的特征;荒漠化指数高值区主要分布在低质量生态空间的沙地;部分河流、湖泊和湿地以及植被随着时间变化向非生态用地转变。(4)根据EPI测算结果,生态修复关键区域可再划分为生态保育区、生态提升区、重点控制区和重点修复区,未来应结合各区的空间分布特征与土地利用现状,开展针对性的生态修复。研究结果为生态安全格局构建和生态问题定量化诊断提供理论依据,对于践行绿色发展理念,助推黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。

    • 荒漠草原生态恢复与重建:人工植被推动下水分介导的系统响应、生态阈值与互馈作用

      2023, 43(1):95-104. DOI: 10.5846/stxb202203130608

      摘要 (219) HTML (337) PDF 15.76 M (666) 评论 (0) 收藏

      摘要:荒漠草原(生态区)横贯我国西北地区东部,生态地位十分重要。近二十年来,通过封育禁牧、退耕还林(草),植被覆盖显著改善,但是生态系统质量和稳定性依然不高。由于长期将荒漠草原单纯视作草原的一部分,对其生态系统过渡性、脆弱性和复杂性本质特征认识不足,造成了荒漠草原生态学研究与区域生态建设实践之间不同程度的脱节。在分析荒漠草原生态区未来在我国生态安全格局中突出的但是被一定程度上忽视的地位的基础上,进一步归纳了荒漠草原生态系统的一般特征,指出了生态恢复与重建研究中存在的主要问题。进而以人工植被引入荒漠草原生态工程为案例,分析了人工植被驱动荒漠草原生态恢复与重建的过程与机制,归纳了"植被-水文-土壤"互馈作用驱动生态系统层级响应模式,并展望了今后的发展趋势与研究方向。

    • 密云水库流域多尺度景观生态风险时空演变趋势

      2023, 43(1):105-117. DOI: 10.5846/stxb202204211082

      摘要 (266) HTML (344) PDF 9.26 M (723) 评论 (0) 收藏

      摘要:密云水库作为北京重要的地表饮用水水源地、水资源战略储备基地受到广泛关注,相关研究多基于流域尺度,缺乏多尺度针对水源保护区的生态风险评价,开展多尺度生态风险评价有利于指导密云水库流域高质量和可持续发展。以1990、2000、2010和2018年4期土地利用数据为基础,基于景观指数,采用地统计学方法,分析流域土地利用类型及变化,从流域尺度、水源保护区尺度构建生态风险评价模型,揭示生态风险时空变化。结果表明:(1)流域内主要土地利用类型为林地和草地,随着城市扩张和"退耕还林"等政策实施,耕地和未利用地面积减少,建设用地面积增加,流域景观趋于复杂和分散,破碎化程度加剧;(2)生态风险区域在流域尺度呈"边缘高、中间低"的空间分布规律,高风险区域面积逐渐向低风险区域转移,高风险区域集中分布在流域边缘的南部密云区、兴隆县、赤城县和流域北部丰宁县,生态安全逐渐提高。(3)水源保护区尺度呈"中间高、边缘低"的空间分布规律,高风险面积逐渐减少且空间分布集中,生态风险趋于减弱。(4)流域景观生态风险呈正相关关系,Moran's I指数均大于0,分别为0.322、0.305、0.298和0.317,1990年莫兰(Moran's I)最大,空间相关性最强,"热点"区域逐年增加,是未来流域管控和规划的关键区域,局部空间自相关分布变化格局与景观生态风险分布变化趋于一致。

    • 基于生态监管的生态保护修复工程实施成效评估指标体系

      2023, 43(1):118-127. DOI: 10.5846/stxb202201260248

      摘要 (328) HTML (332) PDF 944.83 K (973) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态监管是保障生态保护修复工程有效实施的重要途径,生态保护修复监督评估是我国当前维护生态环境安全的迫切需求和生态监管开展的有力抓手。在对国内外已有生态保护修复成效评估相关理论方法进行分析的基础上,围绕生态保护修复工程实施目标,结合生态监管要求,统筹考虑"山水林田湖草生命共同体"理念、生态保护修复工程类型、指标可操作性和兼容性等因素,综合运用频度分析法、专家咨询法和层次分析法等方法,提出了生态保护修复工程实施成效评估指标体系,构建了包括生态环境成效和工程管理成效的指标体系。其中,生态环境成效指标由共性指标和个性指标组成,共性指标包括生态系统格局、生态系统功能、生态干扰等方面的具体指标,个性指标包括森林保护修复工程、草原保护修复工程、湿地保护修复工程、矿山修复工程、防沙治沙工程、石漠化治理工程、水土流失治理工程、地质灾害治理工程、流域综合治理工程等不同工程类型的具体指标。工程管理成效指标主要包括工程绩效、工程实施及公众满意等方面的具体指标。在对各项指标评估的基础上,通过综合评估计算对生态保护修复工程实施成效进行评估。基于生态系统格局指数、生态系统功能指数、生态干扰指数、工程管理成效指数及不同工程类型的个性指标指数,得到生态保护修复工程实施成效综合指数,在此基础上,对生态保护修复工程实施成效进行分级,包括不合格、一般、良好和优秀4个等级,反映生态保护修复工程实施成效状况。研究可为生态监管要求下的生态保护修复工程实施成效评估提供指导方法和重要参考。

    • 基于地面调查的植被生态质量综合评估指标体系构建

      2023, 43(1):128-139. DOI: 10.5846/stxb202201070052

      摘要 (348) HTML (376) PDF 969.53 K (998) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被是陆地生态系统的主体,是保障生态质量的基础,也是基于自然的生态系统增汇、实现"碳中和"的重要利器。植被是生态质量评价的核心要素,但目前的生态质量评价研究中所用到的植被指标多是通过遥感反演或者气象指数模型计算得到的,而基于典型生态系统尺度地面调查的植被观测数据更直接、更准确,数据也很丰富,却很少用于生态质量评价,也缺乏系统的评价指标体系。通过文献研究、专家研讨和问卷调查,并借鉴群落退化演替和生态系统长期监测研究的理论基础,构建基于地面调查的植被生态质量综合评估指标体系。该指标体系整体分为三级,一级综合指数由群落结构指数、物质生产指数、生物多样性指数、群落发展或者演替趋势4个二级分项指标构成,二级分项指标由12-14个三级指标组成,不同植被类型各有其特征指标。该体系将完善我国多尺度陆地生态系统的生态质量评价指标体系,为新时期国家生态质量评价提供科学建议,为我国生态文明建设提供技术支撑。

    • 高寒内陆河流域植被覆盖增加对地下水补给的影响

      2023, 43(1):140-152. DOI: 10.5846/stxb202207212098

      摘要 (248) HTML (324) PDF 17.57 M (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:地下水是干旱区内陆河流域的主要基础性资源,对流域生态安全、可持续发展等具有重要意义。干旱/半干旱区的地下水补给比湿润地区更易受到地表覆盖条件的影响。为揭示干旱区内陆河流域植被覆盖增加对地下水补给的影响,以巴音河中下游为例,针对土壤和水评价工具(SWAT)模型未有效考虑降水、地形等因素对植被覆盖影响的缺陷,改进SWAT模型,采用全球地表卫星叶面积指数(GLASS LAI)数据代替其LAI计算模块,再结合SWAT土地利用更新模块,准确刻画区域植被覆盖变化。将改进后的SWAT模型与模块化有限拆分地下水流耦合(MODFLOW)模型耦合,准确模拟并分析植被覆盖增加对流域地下水补给的影响。结果表明:基于植被动态变化的土壤和水评价工具与模块化有限拆分地下水流耦合模型(DVSWAT-MODFLOW)模型的月蒸散发及月地下水位模拟效果较好;巴音河中下游2019年林地及草地面积以及LAI较2001年明显增加;2019年植被覆盖情况对应的年际及月际尺度地下水补给量较2001年分别减少了6.1-26.52 mm以及0-15.03 mm;植被覆盖增加对年际尺度地下水补给量的影响强弱在一定程度上取决于年降水量,对月际尺度地下水补给量影响较强的月份集中于植物生长旺盛且降水较多时期。

    • 气溶胶光学厚度与PM2.5浓度的时空分布特征及其关系——以京津冀大气污染传输通道城市群为例

      2023, 43(1):153-165. DOI: 10.5846/stxb202204100936

      摘要 (205) HTML (252) PDF 25.32 M (558) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市人口和产业的聚集伴随化石能源消费的迅速增长,导致空气污染物排放量不断增加,对区域气候产生了不可逆的负面影响。以多源遥感数据为基础,对京津冀大气污染传输通道城市群("2+26"城市群)2015-2019年气溶胶光学厚度(AOD)、PM2.5浓度的时空分布格局进行分析,从月份、季节、年份三个时间维度定量分析其时空变化规律,并通过计算相关性系数来分析气溶胶光学厚度对PM2.5浓度的影响。主要得出研究结论如下:(1) PM2.5浓度整体呈现冬季>春季>秋季>夏季的趋势,并且表现出高度空间自相关性,2015-2019年间,PM2.5浓度显著下降至40μg/m3以下;(2) AOD平均范围值在0-1之间,总体上呈现春夏季高,秋冬季低的分布特点,到2019年,春夏秋三季AOD浓度呈现明显降低,夏季下降趋势最为显著,AOD同样表现出高度空间自相关性;(3) AOD与PM2.5浓度存在显著的正相关关系。从季节变化上看,相关性呈现出:秋季>夏季>冬季>春季的特点。年均AOD与PM2.5浓度呈现中等正相关关系。因此,定量研究气溶胶光学厚度与PM2.5浓度在时空变化上的相似性以及相关性,可以证明气溶胶对大气污染存在影响关系,为未来城市空气质量管理提供科学思路和依据。

    • 中国生态安全屏障体系建设现状、主要问题及对策建议

      2023, 43(1):166-175. DOI: 10.5846/stxb202112193600

      摘要 (634) HTML (421) PDF 5.45 M (1204) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国生态安全屏障体系建设是生态文明建设的重要组成部分,在维护国家安全方面具有重大战略意义。研究从生态安全屏障功能特点、建设、监测与评估及规划和实施等方面阐述了我国生态安全屏障体系建设现状;分析了在生态安全屏障建设中,自然生态系统的破坏、社会-生态系统脆弱性、生物多样性保护受到威胁、科技体系支撑不足、公众参与意识薄弱和保护与发展的矛盾等方面面临的主要问题和挑战;进而提出了基于生态安全格局的整体布局方略,指出了开展社会-生态脆弱性调查和评估的重要性,强调了国家公园在生态安全屏障体系建设的引领示范作用。最终,希望通过围绕生态文明建设,引导社会公众深度参与,构建"生态-生产-生活"统筹协调机制,以求积极探索生态安全屏障体系建设高质量、高速和可持续发展道路,迈向新时代生态安全屏障建设新征程。

    • 面向生态产品价值实现的生态修复市场化投入研究进展

      2023, 43(1):176-188. DOI: 10.5846/stxb202202130345

      摘要 (254) HTML (322) PDF 1.29 M (1338) 评论 (0) 收藏

      摘要:充足稳定的资金是国土空间生态修复顺利开展重要保障。然而,政府投资作为生态修复的主要资金来源,存在资金缺口大、项目周期短等问题,亟需探索面向生态产品价值实现的生态修复市场化投入逻辑。针对生态产品价值实现的市场化路径,建立了"生态修复对象-生态产品类型-近远程效益-投资方式"为分析步骤的生态修复市场化投入逻辑框架,从投资方式角度分析了国内外生态修复市场化投入的研究进展。基于国内生态产权界定模糊、生态产品价值体现不明显、市场化投入机制不完善等问题,今后有必要重点研究建立体现价值实现路径的生态资产评估体系、识别面向不同购买主体的生态产品价值实现模式、模拟以价值流为纽带的生态产品空间纽带关系、凝练基于自然的区域解决方案引导市场投入。

    • 生态产品价值实现率评价方法——以丽水市为例

      2023, 43(1):189-197. DOI: 10.5846/stxb202201050039

      摘要 (533) HTML (370) PDF 1.07 M (1025) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态产品价值实现是指在维持生态系统稳定性和完整性的前提下,通过合理开发利用生态产品,将其生态价值转化为经济效益的过程。生态产品价值实现机制包含了促进生态产品价值实现的政策、市场和技术机制。生态产品通过各种途径实现的经济价值总和称为生态产品价值实现量。生态产品价值实现量与生态产品总值(GEP)的比值为生态产品价值实现率。评估生态产品价值实现率是评判生态产品价值实现状况的基础,是评估生态产品价值实现机制是否有效运转的重要前提。提出生态产品价值实现率的概念和核算方法,以浙江省丽水市为例,在核算GEP的基础上,评估生态产品价值实现量与实现率来分析丽水市生态产品价值实现状况、问题及影响因素,提出提高生态产品价值实现率的对策建议。研究表明,丽水市2019年GEP为4110.21亿元,生态产品价值实现量为1017.49亿元,生态产品价值实现率为24.76%。丽水生态产品价值实现模式主要有市场交易和政府补偿两种模式。市场交易模式贡献了95.84%的生态产品价值实现量,是目前丽水市最有效的生态产品价值实现模式,但存在价值实现效率不均衡、对于缺乏市场或是市场机制不成熟的生态产品不适用等问题。政府补偿模式贡献了4.16%的生态产品价值实现量,可广泛适用于各类产品价值实现,但存在价值实现效率低下、价值实现机制不成熟、价值实现资金来源单一、单项产品价值实现量小等问题。针对以上问题,研究建议通过完善生态产品市场交易机制、丰富生态补偿模式及资金来源、建立完整的生态产品产业链等途径促进丽水市生态产品价值实现。

    • 生物多样性产品价值实现的路径与制度安排——国外生物多样性银行经验借鉴与启示

      2023, 43(1):198-207. DOI: 10.5846/stxb202112293701

      摘要 (250) HTML (236) PDF 953.32 K (765) 评论 (0) 收藏

      摘要:实现生物多样性价值是激励保护者保护生物多样性、构建保护者与受益者的良性互动关系、推动生物多样性保护、实现经济社会可持续发展的重要手段。美国、澳大利亚等国家通过实施生物多样性银行制度,借助市场力量交易生物多样性信用,实现生物物种的价值,实现了生物多样性保护目标。在明确生物多样性概念和价值的基础上,系统梳理了国外生物多样性银行制度的产生与发展、生物多样性银行的设立与运营,重点阐释了如何交易"生物多样性信用"。在此基础上,总结生物多样性银行制度对我国的经验借鉴,并从制度保障、市场体系构建和保护绩效评价三方面提出我国建立生物多样性银行的政策建议。研究结论可为我国推动生物多样性产品价值实现提供参考与借鉴。

    • 国家公园生态产品价值核算

      2023, 43(1):208-218. DOI: 10.5846/stxb202112163575

      摘要 (424) HTML (361) PDF 15.13 M (796) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态产品是维系生态安全、保障生态调节功能、提供良好人居环境的自然要素,国家公园作为我国代表性生态系统、自然景观和遗产、野生动植物物种分布的重要区域,是生态产品的重要供给区域,在提供高质量调节服务和文化服务中发挥着重要作用。生态产品总值(GEP)是生态产品价值的总和,并能够客观反映生态系统状况和生态保护成效。以我国首批5处国家公园为研究对象,通过核算其2000年和2015年GEP,得出如下结论:(1)2015年国家公园总GEP为10813.6亿元,主导服务功能是水源涵养和气候调节,占总值的70.0%,单位面积GEP为652.0万元/km2,是全国均值的1.4倍。(2)三江源国家公园GEP最高(4547.7亿元),其次是大熊猫、海南热带雨林国家公园等;海南热带雨林国家公园单位面积GEP最高(5140.5万元/km2),其次是武夷山、大熊猫国家公园等。(3)2000-2015年,国家公园GEP增长1.0%,单位面积GEP基本稳定,三江源和海南热带雨林国家公园增幅较大(3.1%和1.0%),而大熊猫国家公园有所下降(-2.0%),主要与地质灾害导致的森林、灌丛等生态系统面积减少有关。通过核算国家公园GEP,评估国家公园的生态保护成效,探究核算结果在其建设中的应用,推动国家公园的绿色发展及"两山"转化。

    • 祁连山国家公园植被时空变化及其对人类活动的响应

      2023, 43(1):219-233. DOI: 10.5846/stxb202107221990

      摘要 (286) HTML (262) PDF 7.30 M (1195) 评论 (0) 收藏

      摘要:祁连山国家公园地处青藏、蒙新、黄土三大高原交汇地带的祁连山北麓,作为国家公园体制试点之一,是我国重要的生态功能区、水源涵养地和生物多样性保护优先区域,其生态功能不可忽视。以祁连山国家公园2000-2019年归一化植被指数(NDVI)和净初级生产力(NPP)数据为基础,结合气温、降水、土地利用、矿产开采和旅游发展数据,利用泰尔-森趋势分析(Theil-Sen趋势分析)、曼-肯德尔检验(Mann-Kendall显著性检验)、土地转移概率矩阵和多元残差分析方法,分析该区域的植被时空分布特征、变化趋势特征及其对气候变化和人类活动的响应。结果表明:(1)2000-2019年祁连山国家公园内NDVI和NPP在空间上呈现出东南高西北低,由东南向西北递减的格局。时间上呈现上升趋势,上升速率分别为0.0053/a和0.0014/a;(2)祁连山国家公园内NPP提高、降低和稳定区域分别占总面积的87.29%、0.40%和12.30%。降低区域零星分布于整个国家公园,其中在走廊南山和冷龙岭交汇处,靠近甘青两省交界边缘分布最为集中。提高区域分布广泛,尤其以国家公园东部最为明显;(3)祁连山国家公园NDVI与气温呈现显著正相关区域约占40.18%,与降水呈现正相关区域约占25.70%,气温上升、降水增多促进了国家公园植被生长,适宜的水热组合对植被生长更有利;(4)人类活动对植被变化的影响具有两面性:约有28.91%矿业、旅游和水电站在整改、规范之后植被生长状况仍较差,生态环境没有明显恢复;退耕还林还草工程、生态林建设工程成效显著,近3年林地、草地面积增多。(5)祁连山国家公园大部分植被覆盖变化是由气候变化和人类活动共同导致。

    • 基于改进生态足迹模型的可持续发展评价——以北疆为例

      2023, 43(1):234-248. DOI: 10.5846/stxb202112203605

      摘要 (212) HTML (263) PDF 4.78 M (812) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态足迹评价体系,可以在一定程度上刻画区域社会经济发展对当地生态环境产生的影响,当前可持续发展研究的难点之一,便是如何更加真实的体现这种影响。立足于传统生态足迹模型,采用"一年一区一值"的参数方案计算区域当年均衡因子与产量因子,结合土地利用转移矩阵和建设用地流入量改进建设用地足迹算法,对北疆地区2005年、2010年、2015年、2018年生态足迹及生态承载力进行测度,并结合相关指数对研究区发展的可持续性进行评价。结果表明:①北疆生态足迹增涨3.5倍,且以能源增长为主导,生物生产性足迹贡献率大幅下降;人均生态足迹增长3.4倍,工业型城市生态足迹增长率及人均生态足迹增长率均高于其他类型城市。②研究区生态承载力呈现上升态势,除水域和草地外,其他地类承载力均呈上升态势,昌吉州与阿勒泰地区的总体承载力及人均承载力均呈下降态势。③北疆生态利用效率上涨1.32倍,各行政单元呈现农业及服务业型城市生态利用效率上升、工业型城市生态利用效率降低的态势,表明工业型城市生态足迹增速远高于经济增速。④各行政单元呈现生态赤字状态且不断加剧,总体及人均增速都呈现工业型 > 农业型 > 服务业型城市。整体而言,研究区系统安全性一般,处于协调发展状态,但存在由生态足迹激增引发安全性下降的风险,部分地州呈低协调甚至不协调状态,整体可持续发展性有所降低。

    • 京津冀地区植被物候时空变化及其对城市化的响应

      2023, 43(1):249-262. DOI: 10.5846/stxb202111293370

      摘要 (268) HTML (318) PDF 25.19 M (591) 评论 (0) 收藏

      摘要:温度在调节植被物候的变化中起着重要作用,气候变暖和城市化均会对温度产生影响进而影响植被物候。基于京津冀地区2001-2020年的归一化植被指数(NDVI)时间序列影像,参照物候观测站点监测数据,采用动态阈值法提取出研究区关键物候参数,即生长季始期(SOG)、生长季结束期(EOG)和生长季的长度(LOG),分析近20年京津冀地区耕地、林地、草地不同植被的物候时空变化特征及其城乡差异,从而探讨植被物候对城市化的响应。结果表明:(1)耕地SOG分布呈现双波峰现象,林地和草地的SOG相对集中,3种植被的EOG的分布均较为集中;2001-2020年京津冀大部分地区的SOG提前,EOG推迟,LOG呈现延长的态势。(2)从城乡梯度物候差异的空间分布特征来看,整体而言耕地、林地、草地3种植被类型的城区物候与农村相比都存在SOG提前,EOG推迟的情况,并且城区与农村的物候差异幅度要明显大于城乡过渡带与农村的物候差异。(3)从城乡梯度物候差异的时间分布特征来看,2001-2020年间,研究区中新老城区、城乡过渡带和农村的SOG提前,EOG推迟,LOG延长,但耕地、林地、草地3种植被物候参数的城乡差异在逐年减小。(4)城乡温度差异越大,SOG提前的幅度越大,EOG推迟的幅度也越大。城乡春季温差每增加1℃,林地和草地的城乡SOG差异将分别增加9.44d (P<0.05)、10.66d (P<0.01);城乡秋季温差每增加1℃,林地和草地的城乡EOG差异将分别增加13.03d (P<0.05)、7.15d (P<0.01)。

    • 新区开发建设及其生态效应——以雄安新区为例

      2023, 43(1):263-273. DOI: 10.5846/stxb202111233303

      摘要 (231) HTML (259) PDF 18.38 M (487) 评论 (0) 收藏

      摘要:雄安新区自2017年设立为国家级新区以来,已进行了大量的开发建设,但迄今尚未见对开发建设所产生的生态效应的研究报道。因此,选取2017年和2020年的Landsat 8影像,分别代表雄安新区未开始建设和建设3年后的两个时期来对此进行对比。利用遥感空间信息技术反演出2017-2020年雄安新区开发建设以来主要地表覆盖类型的变化,并采用遥感生态指数(RSEI)对这些地表覆盖类型变化产生的生态效应进行评估。结果表明:(1)雄安新区2017-2020年间的开发建设已使建筑用地面积增加了60.01 km2,水体面积增加了8.95 km2,植被面积减少了69.29 km2。雄安新区现阶段的开发建设主要集中在区内的容城县和雄县,而安新县的开发强度较小。(2)雄安新区2017-2020年间开发建设的生态效应体现在生态改善面积大于退化面积,生态等级良好以上的面积占比有所提升。因此,新区的生态质量总体略有上升,RSEI均值从0.668上升到0.677。但3个县的表现不一,雄县和安新县的生态有所提升,而容城县则略有下降。(3)雄安新区虽经开发,但生态质量并未下降,这主要得益于其生态优先、绿色可持续发展的规划理念,以及所实施的"千年秀林"、退耕还淀等增加蓝绿比的生态质量提升工程。

    • 山区社会-生态系统转型测度——以三峡典型库区为例

      2023, 43(1):274-289. DOI: 10.5846/stxb202111233301

      摘要 (151) HTML (225) PDF 31.62 M (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:三峡库区是集农村和山区为一体的社会-生态系统,研究其系统内部的相互作用和系统间的耦合转型有利于推动库区高质量的可持续发展。通过构建社会-生态系统耦合转型研究框架,采用地形位指数、耦合协调度模型等方法,以库区腹地草堂溪流域为例,揭示其社会-生态系统转型与否、转型路径的多样性及其驱动机制。结果表明:(1)2000-2020年三峡库区社会-生态系统数量-结构-功能均发生了显著变化,表明库区社会-生态系统发生了转型;(2)库区低地形位社会-生态系统表现为由社会生态型向生态经济型转变,中地形位表现为由生态社会型向生态主导、生态经济为辅转变,高地形位则表现为由生态调节型愈加趋向于生态主导型;(3)农户和政府需求变化是驱动社会-生态系统由传统耕地种植系统向新型经果林种植系统转型的根本因素;(4)研究方法证实对山区具有普适性,构建的研究框架较适合刻画山区社会-生态系统转型路径,在其他地方也能同样适用。

    • 滇南地区桃树种植模式对土壤有机碳组分及碳库管理指数的影响

      2023, 43(1):290-303. DOI: 10.5846/stxb202112103508

      摘要 (259) HTML (321) PDF 2.76 M (881) 评论 (0) 收藏

      摘要:经果林种植可改变土壤质量、改善生态环境,同时具有较高的经济效益。合理的种植模式可通过物种间的互补性提高资源利用效率,改善土壤碳库质量并提高综合效益。为探讨桃树种植模式对土壤有机碳组分及碳库管理指数的影响,以云南省开远市不同桃树种植模式(桃树单种-SP和桃树南瓜套种-PP)为研究对象,以毗邻的天然林地(CK)为对照,分析不同种植模式下活性碳库,即高锰酸钾氧化有机碳(POXC)、颗粒有机碳(POC),惰性有机碳库即矿物结合态有机碳(MAOC)在0-40 cm土层的分布情况,明确土壤有机碳组分与土壤理化性质的关系;计算碳库活度指数(CPAI)、碳库指数(CPI)以及碳库管理指数(CPMI),明确不同桃树种植模式的碳库变化情况。结果表明:桃树种植模式和对照的土壤有机碳组分的含量均随着土层深度的增加而减少,平均土壤有机碳(SOC)含量为:14.68 g/kg (CK)>9.57 g/kg (PP)>8.58 g/kg (SP)。平均活性有机碳组分所占比例与POC/MAOC均表现为:SP>CK>PP,PP的活性有机碳比例较低,具有较高的有机碳稳定性。两种桃树种植模式的CPMI在10-20 cm土层达到最大值;相较于PP,SP具有较高的CPAI (1.10),而PP则具有更高的CPMI (69.51),表明PP的碳库稳定性和土壤碳库质量均优于SP。桃树种植模式、土层深度以及二者的交互作用对土壤有机碳组分及其分配比例存在不同程度的影响。冗余分析结果显示砂粒、pH是影响不同桃树种植模式以及不同土层深度下土壤有机碳组分及土壤有机碳库的主要环境因子。综上,PP是较好的种植模式,有利于有机碳的固存。经果林的种植应根据土壤性质、碳库基本情况和氮磷等养分的有效性等采取适宜的管理措施,增强其固碳效率和碳汇水平。

    • 干旱沙区生物土壤结皮对红砂种子定居的影响及作用机制

      2023, 43(1):304-312. DOI: 10.5846/stxb202112313725

      摘要 (171) HTML (251) PDF 3.20 M (532) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探清干旱荒漠区生物土壤结皮对易漂移性植物种子定居影响及作用机制,以巴丹吉林沙漠南缘结皮前期以及藻类、地衣、藓类阶段结皮为场所,通过人工补充种子与野外长期监测的方法对红砂种子在生物结皮上流失动态、种子宿存微区特征以及种子宿存量与微区面积间的关系等进行研究。结果表明:(1)生物土壤结皮发育过程中,地表枯落物、微坑、龟裂缝、长藓的面积百分比均发生了显著变化,即:枯落物呈现出增大(藻类阶段)-稳定不变(地衣阶段)-减小(藓类阶段)的趋势,微坑、龟裂缝均先增大后减小(峰值在地衣阶段),长藓持续增大。(2)4个阶段的种子流失速度或定居率两两之间存在显著差异,流失速度大小依次为:结皮前期 > 藻类阶段 > 藓类阶段 > 地衣阶段,定居率大小为:地衣阶段 > 藓类阶段 > 藻类阶段 > 结皮前期。(3)生物土壤结皮上定居的种子仅宿存于枯落物、微坑、龟裂缝、长藓上,这4种微区上定居种子数与其面积之间均存在显著正相关关系,其关系均可用二次项y=ax2+bx+c (a≠0)表示,等面积微区内的定居种子数大小依次为:龟裂缝 > 枯落物 > 微坑 > 长藓。因此认为,生物土壤结皮对红砂种子定居的影响主要是单位面积上枯落物、龟裂缝、微坑、长藓等微区面积改变引起的。

    • 氮磷添加对草甸草原土壤氮磷转化功能基因丰度的影响

      2023, 43(1):313-326. DOI: 10.5846/stxb202112093495

      摘要 (285) HTML (265) PDF 2.58 M (670) 评论 (0) 收藏

      摘要:氮添加是提高退化草地生产力的主要养分管理措施,而过量的氮输入会导致土壤酸化、增加硝酸盐淋溶损失和温室气体排放。旨在明确草原割草利用下土壤氮、磷转化功能基因丰度对氮磷添加的响应规律,为定向调控打草场土壤氮、磷转化过程,提高养分利用效率,减少温室气体N2O排放提供科学依据。2018-2020年在呼伦贝尔草甸草原打草场设置了5个施氮水平(0、1.55、4.65、13.95、27.9 g N m-2 a-1)和3个磷水平(0、5.24、10.48 g P m-2 a-1),裂区试验设计,在植物不同生长时期测定土壤氨氧化(amoA-AOA和amoA-AOB)、反硝化(narGnirKnirSnosZ)和磷转化(phoD)基因丰度。结果表明,土壤氮转化基因丰度受到氮、磷添加的调控,而氮、磷添加对土壤磷转化功能基因丰度无显著影响(P>0.05)。氮添加可提高amoA-AOB基因丰度,增加氨氧化细菌调控土壤总硝化速率的相对重要性,因此能增加硝酸盐淋溶损失潜势。高氮处理下添加磷可降低amoA-AOB基因丰度,降低硝酸盐淋溶损失潜势。反硝化基因nirKnosZ的丰度受植物生长季节的影响,氮添加仅对8月份nirKnosZ基因丰度有显著的促进作用,增加气态氮损失潜势。土壤氮的过量输入可在一定程度促进土壤氨氧化和反硝化进程,增加硝酸盐淋溶和气态氮损失的风险。磷添加可能会在一定程度上降低土壤硝酸盐淋溶损失的风险,对提高氮的利用效率具有重要作用。

    • 岩溶区不同土地利用方式下土壤CO2排放模拟研究

      2023, 43(1):327-338. DOI: 10.5846/stxb202111223290

      摘要 (226) HTML (218) PDF 18.98 M (478) 评论 (0) 收藏

      摘要:土地利用变化作为全球气候变化研究的重要内容之一,对土壤CO2的排放具有重要影响。岩溶区石漠化治理过程中植被恢复伴随着土地利用方式的转变,其对土壤CO2排放的影响有待进一步研究。基于控制性实验,以土壤、岩溶含水介质初始条件相同,仅土地利用方式不同的贵州普定沙湾模拟试验场为研究对象,通过1年的土壤CO2浓度和通量数据,研究岩溶区不同土地利用方式下土壤CO2的排放规律及其影响因素。结果表明:(1)土壤CO2的浓度和通量具有明显的季节变化规律,不同季节下的土壤CO2通量呈现昼夜变化规律,温度和降雨影响着土壤CO2的排放,前者可促进排放量,后者可抑制排放量,且不同土地利用方式受影响的程度不同;(2)耕作活动也会影响土壤CO2的排放,耕作使得土壤变得松散,加上岩溶区下伏基岩的溶蚀作用,增加了土壤CO2向含水层的扩散,导致春季耕地表现为负通量;(3)不同土地利用方式下土壤CO2的年排放量不同,具体为草地(897.53 tC km-2 a-1)>灌木地(258.15 tC km-2 a-1)>耕地(207.66 tC km-2 a-1)>裸土地(92.68 tC km-2 a-1),究其原因,主要受不同土地利用下植被生物量和土壤有机碳含量的影响;(4)不同土地利用下的土壤有机碳含量为草地(29.33 g/kg)>灌木地(23.31 g/kg)>耕地(22.08 g/kg)>裸土地(19.00 g/kg),鉴于这些土壤的初始性质相同,研究发现随着土地利用方式的改变,除无植被的裸土地土壤有机碳含量减小外,其余有植被的类型均有增加,且增加的程度和植被覆盖的程度有关。综上,不同土地利用类型可以通过影响上覆植被的生物量和土壤有机碳含量,进而控制土壤CO2的排放,而排放强弱与温度、降雨和耕作活动有关,可以通过土地利用方式的调整来增加土壤有机质含量和土壤储碳。

    • 松嫩平原湿地植物群落多样性的环境梯度分布格局及控制因子

      2023, 43(1):339-351. DOI: 10.5846/stxb202201150145

      摘要 (259) HTML (301) PDF 1.11 M (774) 评论 (0) 收藏

      摘要:物种丰富度格局及其决定因素是生态学核心问题,但对其形成机制仍缺乏共识。为探究松嫩平原西部半干旱区沿湖岸至高地环境梯度(局地尺度)植物群落多样性分布格局及其决定因素,以沿该梯度依次分布的7种群落(狭叶香蒲沼泽、小香蒲沼泽、芦苇沼泽、草丛沼泽、拂子茅草甸、羊草草甸和榆树疏林)为对象,采用样带网格调查法及聚类分析法划分群落类型,测定物种丰富度、α多样性和β多样性及其环境因子(水位、土壤含水率、有机质等),揭示群落多样性空间分布规律及其形成机制。结果表明,沿湖岸至高地环境梯度:(1)物种丰富度(2.00-18.00)和α多样性(Simpson指数0.12-0.90;Shannon-Wiener指数0.23-2.57和Pielou指数0.34-0.88)总体上均呈类似N字型分布(在下部深水生境狭叶香蒲沼泽最低、中下部季节性积水生境草丛沼泽最高、中上部湿润生境拂子茅草甸较低、上部沙丘干旱生境榆树疏林又较高);(2)广义的β多样性(Jaccard指数0.56-0.96)可以分解成物种周转(丰富度没有变化的地点间的物种替代)和嵌套(物种贫乏地点是物种丰富地点子集时的物种差异)两个过程,其在该梯度上半段干旱生境和下半段浅水生境相对较高,且主要由周转过程控制。在常年积水生境上最低且仅由嵌套过程控制,而在环境梯度中间地段则由周转和嵌套过程共同控制;(3)物种丰富度和α多样性的主控因子沿该梯度发生了明显转换,在高水位区由水位、有机质和全磷共同控制;中水位区仅由速效磷控制;低水位区由pH和含水率控制。因此,松嫩平原半干旱区沿湖岸至高地环境梯度物种丰富度和α多样性存在明显的空间分布格局及具有较高的β多样性,且其主要形成机制为微地形创造局地空间环境异质性与物种库相互作用共同塑造了植物群落多样性,故在生物多样性管理实践中应对其空间分布格局完整性加以重点保护。

    • 青藏高原典型草地NDVI时空演变的季节差异及其气候驱动

      2023, 43(1):352-363. DOI: 10.5846/stxb202201050028

      摘要 (314) HTML (416) PDF 12.05 M (633) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于全球库存建模和制图研究(GIMMS)第三代归一化植被指数(NDVI3g)产品和气象数据,利用一元线性回归模型、偏相关分析和显著性T检验,分析了1982-2015年青藏高原高寒草甸和高寒草原春、夏、秋季NDVI时空演变的差异特征及其与气候因子的关系。研究表明:(1)高寒草甸春、夏、秋季NDVI整体均无明显变化趋势,高寒草原春季和夏季NDVI均显著增加,变化速率均为0.0002/a (P<0.05),而秋季NDVI变化趋势不明显。(2)空间上,高寒草甸春季NDVI显著增加面积占比31.95%,集中分布在祁连山区和三江源区,夏季NDVI显著增加的面积占比32.12%,主要分布在祁连山区、三江源地区和一江两河流域;秋季NDVI显著增加的比例为24.59%,集中分布于祁连山区和一江两河流域。高寒草原春、夏、秋季NDVI显著增加的区域均集中分布于西藏自治区北部和柴达木盆地南缘地区,分别占比44.20%、43.09%和37.99%。(3)高寒草甸春季和秋季NDVI均与气温显著正相关,偏相关系数达0.41(P<0.05)和0.23(P<0.05),夏季NDVI与气温、降水量和太阳辐射均呈显著相关性,偏相关系数分别为0.35(P<0.01)、0.56(P<0.01)和-0.57(P<0.01);高寒草原春季NDVI与气温和降水量均呈显著正相关,且与降水量偏相关系数较高,为0.31(P<0.05),夏季NDVI与气温、降水量和太阳辐射均呈显著相关性,与降水量偏相关系数最高,为0.46(P<0.01),秋季NDVI与太阳辐射显著正相关。(4)空间上高寒草甸春季和秋季NDVI与气温呈正相关的像元分别占比76.50%和67.86%,集中于祁连山区和三江源区,夏季NDVI与降水量呈正相关的像元占比58.42%,与太阳辐射呈负相关的像元占比53.69%,均集中分布于祁连山区、三江源区和一江两河流域。高寒草原春季和夏季NDVI与降水量呈正相关的像元分别占比63.02%和67.62%,集中分布在西藏自治区西部和柴达木盆地南缘。研究可为保护青藏高原草地资源、管理高寒生态系统植被碳库以及推动青藏高原长效生态增汇提供科学依据。

    • 内蒙古自治区沙漠化敏感性时空演变格局和趋势分析

      2023, 43(1):364-378. DOI: 10.5846/stxb202112183592

      摘要 (262) HTML (300) PDF 17.15 M (630) 评论 (0) 收藏

      摘要:以内蒙古自治区为研究区,基于压力-状态-响应模型(PSR)分析框架,耦合空间距离指数模型(SDIM)构建土地沙漠化敏感性评价体系(LDSES),结合沙漠化敏感性时空演变图谱,定量探讨内蒙古自治区土地沙漠化敏感性在2000年、2005年、2010年、2015年、2020年期间的时空演变,并引入元胞自动机-马尔科夫(CA-Markov)模型模拟沙漠化敏感性未来演变机制,进而采用地理探测器揭示了前20 a演变进程中主要驱动因子对其演变的影响特征及解释力。结果表明:(1)内蒙古自治区沙漠化敏感性整体上呈现由东北向西南递增的趋势,低敏感区位于大兴安岭和阴山山脉周边林草地覆盖区,高敏感区则位于西南部的巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、库布其沙漠、毛乌素沙漠等沙地和戈壁地区;(2)从沙漠化敏感性时空演变上来看,研究期间沙漠化敏感性改善的区域,占总面积的30.65%,沙漠化敏感性恶化的区域,占总面积的4.48%,沙漠化敏感性类型维持稳定不变的区域占总面积的52.72%,整体来看土地沙漠化潜力逐渐降低,土地生态质量逐渐好转;(3)2030年沙漠化敏感性模拟结果显示未来10年沙漠化敏感性以低度敏感为主要类型(26.43%),沙漠化潜力将大幅下降,生态工程措施将取得一个较好的结果;(4)驱动力分析表明,沙漠化敏感性对气候因素的响应尤为敏感,其中降雨量对沙漠化敏感性分异的解释力最大;在社会经济发展因素中,经济发展水平起主要影响,说明经济水平的提高在一定程度上将影响土地沙漠化敏感性,各驱动因子交互对沙漠化敏感性呈现增强作用,表明沙漠化敏感性的分异是由多种因素共同作用的结果。研究可为半干旱区沙漠化防治和策略的制定提供借鉴。

    • 桢楠幼苗适应喀斯特岩溶裂隙生境及降雨时间格局变化的方式

      2023, 43(1):379-387. DOI: 10.5846/stxb202112183590

      摘要 (156) HTML (215) PDF 1.18 M (507) 评论 (0) 收藏

      摘要:喀斯特生态系统是全球陆地生态系统的重要组成部分,生态环境极为脆弱。由于碳酸盐岩长期强烈的化学溶蚀作用,其基本特征体现为地表土壤和地下岩溶裂隙及洞穴的二元结构。近年来,在全球气候变化下,我国西南地区降雨格局呈现降雨频次减少且单次降雨量增加的趋势。因此,岩溶裂隙和区域降雨时间格局改变将对喀斯特地区的植物生长产生重要影响。通过模拟不同岩溶裂隙生境(S0:24 cm土壤;S1/2:12 cm土壤层+12 cm裂隙层;S3/4:6 cm土壤层+18 cm裂隙层)和不同降雨时间格局(I2d:2 d降雨间隔;I19d:19 d降雨间隔),探究二年生桢楠(Phoebe zhennan S.Lee)幼苗是否通过生物量分配及根系分布的调整来适应变化环境。结果显示:(1)短时间降雨格局下,相比全土生境,少量岩溶裂隙存在并不影响桢楠幼苗生物量的积累,然而随着岩溶裂隙层进一步增厚和降雨时间间隔延长,桢楠降低了总生物量,减少了茎且增大了根和叶的生物量分配。(2)桢楠幼苗的根系垂直分布随着深度增加而下降,且无论在何种降雨时间格局下,两种岩溶裂隙生境下桢楠均增加了岩溶裂隙之上土壤层的根系生物量分配比例。研究表明:赋存有土壤的岩溶裂隙能成为植物幼苗赖以生存的生境,但这种提供生境的能力随岩溶裂隙层增厚以及降雨时间间隔延长而减弱。桢楠幼苗以牺牲对茎生物量的分配投资为代价,提高对根系或者叶片的生物量投资,同时增大界面土层中的根系分布,来保证最大化地利用有限的土壤资源,从而适应喀斯特的岩溶裂隙(及干旱)生境。

    • 未来气候变化下栎树猝死病菌在中国的适生性分析

      2023, 43(1):388-397. DOI: 10.5846/stxb202112153554

      摘要 (286) HTML (285) PDF 10.97 M (585) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于中国国家有害生物检疫信息平台的有关记录和文献以及WoldClim网站,获取栎树猝死病菌的地理分布数据及气候数据,并用SPSS软件和刀切法筛选主导环境变量。利用MaxEnt生态位模型和ArcGIS软件,对栎树猝死病菌现代和未来情景下在我国的潜在适生区进行预测,并计算和绘制栎树猝死病菌高风险区质心转移轨迹。通过不同年份和不同气候情况下的受试者工作特征曲线(ROC)的训练集和测试集受试者工作特征曲线下面积(AUC)值均大于0.91,说明MaxEnt模型准确并适用于预测栎树猝死病菌在我国的潜在分布,同时结合其主要寄主植物的地理分布进一步增强预测模型的可信度。预测结果表明,最冷季度降水量、最冷季度平均温度、最干季度平均温度和年均降水量是影响栎树猝死病菌分布的主要环境变量。而2030s (2021-2040年)、2050s (2041-2060年)和2070s (2061-2080年)在3种气候情景下(SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5),栎树猝死病菌的潜在适生区相较于现代情景下都有所增加。此外,高风险区面积在3个年代3种情景下的面积增长率均高于45%。高风险区质心变化的预测结果表明,3个年代3种气候情景下高风险区质心移动轨迹均在江西省范围内,且有向北转移的趋势。虽然栎树猝死病菌尚未在我国爆发,但华南、华中、华东和西南的大部分地区为该病菌的中高适生区,因此入侵扩散风险不容小觑。一旦栎树猝死病菌入侵成功,在未来的2030s、2050s和2070s其适生区范围会进一步扩大,从而带来不可逆的生态灾难。因此应当加强相关检疫,防治病木和其他带菌材料传入,从源头上断绝入侵可能。

    • 武夷山不同海拔毛竹细根功能性状

      2023, 43(1):398-407. DOI: 10.5846/stxb202112143536

      摘要 (224) HTML (232) PDF 2.36 M (607) 评论 (0) 收藏

      摘要:细根作为植物最重要的资源获取功能器官,是影响陆地生态系统的重要组成部分。定量化毛竹的细根功能性状对于理解其生理生态特征响应及生活史策略至关重要。为揭示毛竹细根功能性状随海拔梯度的变化规律以及细根的适应策略,对武夷山不同海拔(840 m、1040 m、1240 m)毛竹细根的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量和比根长(SRL)、比根面积(SRA)等性状进行测定,分析细根性状在海拔上的差异及其异速生长关系。结果表明:(1)不同海拔毛竹细根养分性状存在显著差异。毛竹细根C含量在海拔1040 m最大。随海拔升高,细根N、P含量均呈下降趋势,细根C : N、C : P随着海拔的升高而增加。(2)细根的结构性状在海拔梯度上差异显著。随海拔升高,细根平均根直径(AvgDiam)、SRL及SRA均呈下降趋势,而根组织密度(RTD)呈升高趋势。(3)细根性状间存在显著的异速生长关系。细根N与P含量存在显著的等速生长关系,二者与C含量存在显著异速生长关系;SRL与SRA存在显著的等速生长关系,二者与RTD存在显著的负等速生长关系,与N含量存在显著的异速生长关系;细根AvgDiam与RTD存在显著的负异速生长关系。毛竹细根功能性状海拔梯度差异显著且细根性状之间呈显著的异速生长关系,表明毛竹细根获取型性状(如SRL)与保守型性状(如RTD)存在权衡,在海拔840 m毛竹倾向于增加根长来获取养分和水分,随海拔升高则采取保守策略,如增加根组织密度。因此,毛竹能够通过自身表型可塑性机制合理权衡细根性状之间的资源配置以适应环境变化。

    • 生态修复前后祁连山地区植被覆盖变化

      2023, 43(1):408-418. DOI: 10.5846/stxb202112083482

      摘要 (278) HTML (351) PDF 6.94 M (842) 评论 (0) 收藏

      摘要:祁连山是我国重要的生态屏障,定量评估气候变化和人类活动对植被变化的影响对祁连山生态保护和修复具有重要意义。以祁连山地区为研究区,分析1986-2020年植被覆盖时空动态变化,计算气候变化及人类活动对植被覆盖变化的贡献率,进而评估生态修复工程对于植被覆盖变化的影响程度。结果表明:(1)1986-2020年间祁连山地区植被覆盖度呈现显著增加趋势,变化趋势为0.022/10a;中高覆盖度主要分布在东南地区,西北地区仍然是以低覆盖度为主,且1999年的退耕还林还草工程施行后,中低覆盖度向中高覆盖度方向转化。(2)祁连山地区植被覆盖变化是气候因素和人类活动共同作用的结果。气候因素对植被覆盖的贡献率为93.40%,人类活动贡献率为6.60%,气候因素是祁连山区植被变化的主导因素,但人类活动在植被变化中的影响程度逐年增加。祁连山地区植被覆盖呈转好趋势,这主要是因为退耕还林还草等生态工程极大地改善了祁连山地区的植被覆盖状况,为后续植被的恢复和生态系统的稳定奠定了良好的基础。

    • 1982-2020年内蒙古地区极端气候变化及其对植被的影响

      2023, 43(1):419-431. DOI: 10.5846/stxb202112073469

      摘要 (298) HTML (409) PDF 19.88 M (592) 评论 (0) 收藏

      摘要:内蒙古地处生态环境脆弱区,对气候变化尤为敏感。在全球气候变暖背景下,探究极端气候变化及其影响显得尤为重要。基于内蒙古地区115个气象站点1982-2020年的逐日气象数据,从强度、持续时间、频率3个维度出发计算了18个极端气候指数,在综合分析极端气候的时空变化特征的基础上,运用地理探测器和皮尔逊相关分析方法,定量评估极端气候对该区植被的影响。结果表明:(1)极端暖指数均呈增加趋势,说明1982-2020年期间内蒙古地区极端偏暖现象增多。(2)持续干旱日数与持续湿润日数呈减少趋势,说明39年来内蒙古地区连续性无降水天数和降水天数均减少。(3)极端气候指数与归一化植被指数(NDVI)的相关关系表现出明显的空间异质性,表明内蒙古不同区域NDVI对各极端气候指数的响应程度不同。(4)因子探测器结果表明极端降水指数相对于极端气温指数来说,对内蒙古植被生长变化的影响较大。研究结果可为内蒙古地区防灾减灾与生态修复工程提供一定的科学依据。

    • 喀斯特地区石漠化生态修复对土壤生物多样性的影响

      2023, 43(1):432-440. DOI: 10.5846/stxb202107081831

      摘要 (427) HTML (328) PDF 965.46 K (833) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国西南喀斯特地区是具有土层薄和土被不连续等特征的生态脆弱区,人为过度干扰和土地不当利用导致了生境退化甚至石漠化的发生。从"九五"规划到"十三五"规划,为了有效抑制并逆转石漠化趋势,生态修复措施得到普遍的推广应用。"十四五"规划进一步提出科学推进石漠化综合治理,提高生态系统自我修复能力和稳定性。从土壤微生物、原生动物、线虫、微节肢动物、蚯蚓和线蚓等方面,综述了喀斯特地区生态修复对土壤生物多样性的影响。研究发现:(1)喀斯特生境细菌和真菌的多样性高于非喀斯特生境,原因是喀斯特具有较高的土壤pH和钙含量;(2)与非喀斯特生境相比,喀斯特生境土壤动物类群数相差不大而个体密度较低;(3)石漠化过程伴随着植被退化,降低了土壤微生物种类和功能多样性,土壤动物的个体密度和类群数也呈现降低趋势;(4)生态修复促进植被正向演替,土壤微生物量和酶类活性逐渐上升,真菌/细菌生物量比值增大,土壤动物个体密度和类群数增加,有利于土壤固碳和生态修复。因此,土壤生物多样性是适合指示喀斯特石漠化的生态修复的生物学指标。研究建议:(1)在传统分类鉴定基础上,结合宏基因组学、宏蛋白质组学和同位素标记等技术,完善生态修复的土壤生物学指标;(2)加强土壤生物多样性在生态修复过程的功能研究;(3)建立长期野外生态试验观测站,从真实时空尺度研究土壤生物多样性对生态修复的响应,以及和地上植被关系。这些研究有助于明确土壤生物多样性的维持机制及其生态系统功能,以促进石漠化的生态修复效果。

    • 基于最大熵模型的野生马麝夏季生境适宜性研究

      2023, 43(1):441-448. DOI: 10.5846/stxb202112043432

      摘要 (326) HTML (393) PDF 2.17 M (773) 评论 (0) 收藏

      摘要:野生马麝(Moschus chrysogaster)是珍稀濒危资源动物,分布于我国青藏高原及周边地区。甘肃兴隆山国家级自然保护区是野生马麝最重要的分布区之一,深入了解保护区的生境结构、质量及分布是对区域内野生马麝进行成功保护的前提和基础,但迄今缺乏大尺度的马麝生境适宜性研究。利用实地调查得到的兴隆山保护区的野生马麝夏季分布点数据,采用最大熵(MaxEnt)模型,结合地形、归一化植被指数、距河流距离、距道路距离等环境变量数据,进行野生马麝的夏季生境适宜性分析。结果表明:影响野生马麝夏季生境适宜性的主要生态因子是海拔、坡向、植被和河流,其贡献率分别达40.3%,23.4%,18.6%和10.9%;兴隆山保护区野生马麝的夏季潜在适宜生境分布面积为123.34 km2,占整个保护区的41.11%,占保护区林地的61.92%;野生马麝夏季潜在适宜生境主要集中在保护区的中部和西部,其中高适宜性生境约为保护区的4.47%,各适宜区间及适宜区之内均存在一定程度的不连续分布。为加强对兴隆山保护区野生马麝种群及生境的就地保护,建议通过生境保育措施,提高野生马麝潜在分布区的生境适宜性,同时增加各适宜生境之间的连通性。

    • >学术信息与动态
    • 基于文献计量的森林生态学学科发展态势研究

      2023, 43(1):449-461. DOI: 10.5846/stxb202112243647

      摘要 (225) HTML (270) PDF 9.33 M (1083) 评论 (0) 收藏

      摘要:聚焦森林生态学领域,通过文献计量研究方法全景式、多维度揭示该领域学科发展特点。以Web of Science数据库1905-2014年110年间森林生态学领域研究文献数据为研究对象,借助文本挖掘软件(DDA)、知识图谱分析软件(SCI2)、Excel等工具,从总体发展态势(论文产出、国际合作关系、主题相似度),基于文献增长中不同阶段的研究主体论文产出分布,高频词时序与高被引论文研究主题3个层面,全面揭示该学科领域110年以来全球发展态势、研究主体力量和主题演变。研究结果表明:(1)近110年森林生态学研究论文逐年持续增长,根据文献增长特点,可以将森林生态学研究划分为孵化期、培育期、发展期、加速期以及爆发期5个阶段;(2)全球森林生态研究合作网络可划分为大、中、小3种类型;(3)不同国家之间由于科研合作、地理地貌等因素在主题研究上既存在共性,也不乏差异与特色;(4)不同阶段的研究力量呈现不同特点,其中美国在各个时期的论文产出均位居首位,且在国际科研合作中处于核心地位,与多个国家在研究主题上具有显著相似度,是领跑、推动森林生态学研究的主要力量;(5)各阶段研究主题呈现较强的阶段性和生态发展依附性,并表现出越来越强的学科交叉特点。研究将为了解全球森林生态学现状及发展态势,以及我国森林生态学学科发展提供参考。

    • 基于文献计量学的亲生物设计研究进展

      2023, 43(1):462-473. DOI: 10.5846/stxb202112193596

      摘要 (455) HTML (305) PDF 11.11 M (591) 评论 (0) 收藏

      摘要:在探索我国城市绿色发展、健康发展的进程中,亲生物设计的理论、方法和技术日益受到学界的重视。在论述亲生物设计概念和发展背景的基础上,通过文献计量方法,以国内权威的中国知网(CNKI)数据库和国外(WOS)核心数据库为数据来源,按关键词检索精选出与“亲生物”主题相关的1999—2022年的国内外文献,统计文献的年发文数量、作者、论文被引频次等,运用CiteSpace文献计量可视化软件,分析并绘制作者被引频次、国家发文量、关键词共现和聚类、学科研究方向图谱,得到结论如下:(1)亲生物设计研究领域共发表论文539篇,其中WOS收录217篇,CNKI收录322篇,年度发文量总体上呈上升趋势;(2)《Biophilia:does visual contact with nature impact on health and well-being?》是WOS文献中被引频次最高的论文,《疗愈导向的街道设计:基于VR实验的探索》是CNKI文献中被引频次最高的论文;(3)耶鲁大学的史蒂芬·科勒特(Stephen R.Kellert)教授是基于WOS文献的亲生物设计研究领域的核心作者;(4)美国、澳大利亚、英国、意大利、日本和加拿大是基于WOS文献的在亲生物设计研究领域内具有较大影响力的国家;(5)基于WOS文献的研究热点为生物多样性、城市生态、与自然接触的效益、室内亲生物设计的疗愈功能和与生物的自然伦理关系等研究;基于CNKI文献的研究热点为虚拟现实技术与亲生物设计的结合研究、亲自然的具体效益研究、园艺景观所具有的疗愈和恢复功能研究和亲生物设计在医疗和养老建筑中的应用研究;(6)根据WOS文献的检索结果,有关亲生物设计的学科方向主要有环境科学、建筑工程学、绿色可持续技术、生态学、生物学、城市规划学、公共卫生健康学、植物科学和社会学等。结合相关文献的甄别、遴选和阅读,上述研究结果定量、客观地描述了亲生物设计的研究状况和热点领域,希望能够为我国亲生物设计研究凝练方向和推进实践提供参考。

    • >封底
    • 封底

      2023, 43(1):474-474.

      摘要 (128) HTML (0) PDF 1.24 M (452) 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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