• 2023年第43卷第13期文章目次
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      2023, 43(13):0-0.

      摘要 (142) HTML (0) PDF 12.45 M (498) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 春沼生态系统概述及其研究进展

      2023, 43(13):5235-5250. DOI: 10.5846/stxb202206051586

      摘要 (299) HTML (240) PDF 5.82 M (661) 评论 (0) 收藏

      摘要:小微湿地是全球最重要的淡水栖息地之一,其价值不仅在于单个小微湿地,而是由多种小微湿地构成的流域小微湿地网络,发挥着非常重要的淡水生物多样性保育功能。春沼作为自然界一种独特的临时性小微湿地类型,是流域小微湿地网络的重要组成部分,提供了多种生态服务功能。但迄今为止对于春沼生态系统,国内外相关研究较少,这类特殊而又重要的小微湿地生态系统尚未引起足够的重视。阐述了春沼的概念和形成原因,对春沼生态系统干湿交替的水文特征,以及物种组成、群落结构、生物多样性和群落动态等春沼生物群落特征进行了概述,探讨了春沼维持流域淡水生物多样性、提供物种生境、水文调节和均化洪水、净化水质和其他生态系统服务,在此基础上讨论了春沼生态系统研究存在的问题与不足,对该领域研究的未来发展方向给出了建议。

    • 斑纹小贻贝(Mytella strigata)基础生物学与生物入侵

      2023, 43(13):5251-5259. DOI: 10.5846/stxb202207121994

      摘要 (388) HTML (254) PDF 11.72 M (518) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物入侵是继栖息地破坏之后,全球生物多样性丧失的第二大驱动因素。近年来,原产于南美洲地区的斑纹小贻贝(Mytella strigata)在印度-西太平洋海区被陆续报道,而我国台湾、广东、海南、福建、广西等省份同样发现斑纹小贻贝,且其已经建立可自我维持的种群。但是,作为一种新型入侵生物,斑纹小贻贝尚未引起国内海洋管理部门和科研人员足够重视,亟待查明其在我国沿海的分布现状、扩散趋势和生态影响等,为斑纹小贻贝的检测、监测、防控和管理提供科学依据。综述了斑纹小贻贝的基础生物学特征和全球生物入侵现状,发现国内的斑纹小贻贝源于南美洲加勒比海地区,于2014年左右通过船舶压舱水或船体生物污损的形式侵入我国南方沿海并迅速扩散。此外,斑纹小贻贝在我国的生物入侵处于"引进-传播"阶段,即将大规模扩繁,因此亟需开展应急清除行动。

    • 蚯蚓对土壤微生物残留物的影响研究评述与展望

      2023, 43(13):5260-5269. DOI: 10.5846/stxb202203140621

      摘要 (280) HTML (300) PDF 4.19 M (736) 评论 (0) 收藏

      摘要:蚯蚓如何影响土壤有机碳的固持是土壤生态学的关键科学问题之一。蚯蚓能同时促进土壤有机碳分解和稳定,这种两面作用带来的不确定性被研究者称为"蚯蚓困境"。研究证据和新兴的"土壤微生物碳泵"概念模型表明土壤微生物残留物是土壤有机质的主要贡献者。为系统了解蚯蚓对土壤微生物残留物的影响与可能的机制,研究分析和总结了已有的国内外蚯蚓与微生物残留物(氨基糖)的相关研究成果,表明:(1)过往的研究忽略了蚯蚓对微生物残留物的影响,导致这一方向的研究严重滞后;(2)蚯蚓对土壤微生物残留物影响的方向和大小仍有很大的不确定性,可供量化分析其驱动机制的研究还很缺乏。研究尝试将蚯蚓整合到"土壤微生物碳泵"概念框架中,分析蚯蚓影响土壤微生物残留物3个方面的可能机制,即:(1)改变土壤微生物量、群落结构,(2)改变微生物生理特性,(3)改变土壤团聚体结构等,影响土壤有机碳的积累。同时,本文提出了未来相关研究的6个重点方向,包括:(1)蚯蚓对微生物的选择性取食,(2)肠道介导的微生物"涨落"现象,(3)蚯蚓对矿质结合有机物的"破坏"与"重组",(4)蚯蚓引起的"激发"和"续埋"效应,(5)多生态型相互作用,(6)全球变化背景下的蚯蚓生态学等,以期为进一步揭示蚯蚓-微生物相互作用影响土壤有机碳累积与稳定性的机制提供参考。

    • 气候变化对野生生物类自然保护区的影响及其风险

      2023, 43(13):5270-5280. DOI: 10.5846/stxb202012133171

      摘要 (315) HTML (306) PDF 994.87 K (739) 评论 (0) 收藏

      摘要:自然保护区是禁止开发区域、生态保护红线、自然保护地等生态功能重要地区的核心组成部分,在保护生物多样性、保障国家生态安全中居于重要地位。在生态文明体系加快构建、人类活动不利影响逐渐得到遏制的背景下,气候变化及其影响将成为自然保护区建设和管理面临的主要挑战。鉴于此,分析和总结了气候变化对野生生物的影响,剖析了气候变化对野生生物类自然保护区的风险,以期为协同推进自然保护区管理与应对气候变化工作、建立完善国土空间规划体系和自然保护地体系的自然保护区管理制度等提供科学依据。结果表明,气候变化对野生动植物物种分布、生物物候、种间关系的影响更加凸显,加剧了物种灭绝风险;气候变化影响特别是气候变化引起的物种适应性迁移,将对以相对固定的空间布局、保护边界、功能分区为主要特征的自然保护区建设和管理模式提出新的挑战,使得野生生物类自然保护区保护对象、保护功能等面临风险,形成自然保护区气候变化风险;而且当前自然保护区优化调整仍然滞后于气候变化影响,将进一步加剧自然保护区气候变化风险。

    • 植物种群表观竞争机制及其研究进展

      2023, 43(13):5281-5288. DOI: 10.5846/stxb202110142902

      摘要 (259) HTML (588) PDF 998.40 K (653) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物表观竞争既影响群落结构和组成,也与生态系统功能密切相关。目前,国内尚缺乏对植物表观竞争的实验研究和机制探索。对植物表观竞争概念和研究进展进行了系统梳理和阶段性总结,分析了草食动物为媒介的表观竞争主要通过食物和生境介导植物竞争过程,以及ELP-采食者关系对表观竞争的影响;植物参与的表观竞争通常与资源竞争共同作用;AM真菌为媒介的表观竞争不仅受到宿主植物菌根依赖性的影响,还与AM真菌对资源的需求和环境资源供给状况有密切关系。未来研究既要注重实验设计的合理性,也要考虑测定方法和评价参数的有效性;重视植物群落和生态系统水平上表观竞争的功能研究。这不仅能够为植物群落结构和物种共存提供机制性解释,而且能够丰富经典的植物竞争理论和多营养级相互作用的食物网理论。

    • >研究论文
    • 京津冀地区城市化对典型生态系统服务供需关系的影响

      2023, 43(13):5289-5304. DOI: 10.5846/stxb202205271498

      摘要 (303) HTML (175) PDF 28.56 M (562) 评论 (0) 收藏

      摘要:京津冀地区是中国经济最发达、人口最密集的地区之一,快速的城市化进程严重影响了生态系统服务的供需关系。为了使京津冀地区在未来的城市化进程中实现社会经济发展与生态环境保护中的可持续协调发展,需要正确理解城市化对生态系统服务供需的影响,为京津冀地区生态环境管理提供参考依据。因此,基于Pearson相关性、随机森林、双变量局部空间自相关等方法探究京津冀地区不同城市化强度区域内生态系统服务供需的匹配关系以及对城市化对生态系统服务供需的影响特征。研究发现:2000-2020年间,京津冀地区城市化综合水平涨幅达到148.15%;碳储存和生境质量服务赤字区域扩增明显,食物生产与PM2.5去除服务盈余区域有所增加,但各项生态系统服务供需空间错配性较强;城市化对生态系统服务供需比具有显著的负相关关系;既有城市化区域生态系统服务对空间城市化和人口城市化敏感性较强,城市化扩张区域和农村区域对空间城市化敏感性较强,空间城市化是影响生态系统服务供需关系的主要因素;不同城市化水平区域内城市化与生态系统服务供需比的错配特征具有显著差异。因此,本文探究了不同城市化强度区域内城市化指标对生态系统服务供需影响的差异性,为实现京津冀地区的城市化与生态系统服务的协同发展提供科学依据。

    • 基于水-陆耦合生态系统服务的生态安全格局构建研究——以长三角生态绿色一体化发展示范区为例

      2023, 43(13):5305-5319. DOI: 10.5846/stxb202105071202

      摘要 (272) HTML (251) PDF 22.91 M (457) 评论 (0) 收藏

      摘要:快速城市化和国土空间规划大背景下,评估区域生态系统服务、构建生态安全格局是实现城市精细化发展的有效手段。本研究立足生态系统服务供给效能,以长三角生态绿色一体化发展示范区为例,从陆域、水域两个层面进行量化计算,构建水-陆耦合生态系统服务综合评价体系,将高供给区域识别为生态源地,并基于MCR模型和电路理论分别提取廊道和节点,构建区域生态安全格局。研究结果表明:1)分别识别陆域和水域生境斑块面积34.31km2、272.50km2,为江南水乡空间存续和城市绿地空间选址提供了理论依据;2)水-陆耦合度评价得到源地41个,总面积206.79km2,占研究区总面积8.57%,呈现"西北多东南少"的格局;3)提取89条生态廊道和91个生态节点,生态廊道总长度586.35km,呈均匀网状分布,节点包括44个夹点及47个障碍点,主要位于吴江区。通过区域生态安全格局的构建与优先级评价,分级提出国土空间生态保护与修复建议,为我国其他快速城市化地区及都市圈周边区域的国土空间合理布局、土地利用的转化与管理提供参考。

    • 基于要素视角的“一带一路”国家绿色发展效率的驱动力研究

      2023, 43(13):5320-5335. DOI: 10.5846/stxb202109192637

      摘要 (177) HTML (149) PDF 11.41 M (374) 评论 (0) 收藏

      摘要:绿色发展的内涵在于构建与资源消耗和污染排放脱钩的绿色经济增长模式,最终实现经济、社会与自然系统的共生与多元化发展。研究"一带一路"沿线国家的绿色发展效率及驱动机制对推动"绿色之路"建设具有重要的理论和实践意义。但目前学界在驱动机制方面未见对技术变化偏向性的探究,因而缺少从要素视角促进绿色技术进步、推动绿色发展的理论基础。以"一带一路"沿线37个国家为样本,以绿色全要素生产率为绿色发展的表征指标,采用数据包络分析方法测度1995至2019年间各国绿色发展趋势和技术变化特征,在此基础上探讨技术变化的要素偏向性对不同类型国家绿色发展的驱动特征。主要研究结论为:(1)多数国家的绿色发展水平呈上升趋势,绿色全要素生产率年均增长率为0.70%;(2)技术进步是沿线国家绿色发展的核心驱动因素,其中中性技术进步是主要动力,而偏向性技术变化却倾向于降低绿色发展效率;(3)基于绿色发展特征将沿线国家分为强、较强、较弱和弱四种类型。各类国家的绿色技术进步均以中性技术进步为驱动力量,而偏向性技术进步普遍呈能源密集型和生态环境恶化型特征。类型I中绿色发展快于GDP发展的国家,其偏向性技术在投入要素中偏向能源,而在产出要素中偏向期望产出,呈现能源密集型和生态环境友好型特征,说明其低碳政策已对技术进步产生了促进作用,而能源规制的激励作用仍有待于加强。基于研究结果,提出优化经济发展的宏观衡量指标,以节能低碳规制促进偏向性绿色技术进步是促进"一带一路"沿线国家绿色发展的关键路径。

    • 热岛效应下亚热带城市植被叶气孔权衡特征及其与叶功能性状的关系

      2023, 43(13):5336-5346. DOI: 10.5846/stxb202112243645

      摘要 (236) HTML (195) PDF 1.49 M (536) 评论 (0) 收藏

      摘要:叶片气孔不仅是植物平衡光合-蒸腾关系的重要门户,也是影响大气碳循环与水循环的关键结构。分析热岛效应下福州市乔木、灌木、草本3种生活型和常绿、落叶2种叶习性植物的气孔性状间的差异及其与其他叶功能性状间的权衡关系有助于探究不同类型植物在热环境下的适应策略。以福州市区的自然和半自然植被为研究对象,测定441个植物样本的气孔特征、化学计量特征和形态特征,结果表明:(1)3种生活型、2种叶习性植物的气孔长度(SL)、气孔密度(SD)差异显著(P<0.05),潜在气孔导度指数(PCI)不存在显著差异(P>0.05)。草本的SL高于灌木和乔木,乔木的SD最高,灌木次之,草本最低;落叶植物的SL高于常绿植物,SD低于常绿植物。(2)SLSD间的权衡关系稳定存在于3种生活型和2种叶习性植物中,且随着不同生活型和落叶习性植物的生态策略而呈现各异的权衡特征,即当SL一定时,乔木的SD最大,灌木的SD最小,常绿植物的SD大于落叶植物。(3)气孔性状和叶片形态、化学计量特征紧密联系,SL与比叶面积(SLA)正相关(P<0.01),与叶面积(LA)负相关(P<0.01);SD与叶氮含量(LNC)、叶磷含量(LPC)、SLA负相关(P<0.01),与LA正相关(P<0.01);PCI与LNC、SLA负相关(P<0.01),与叶厚度(LT)正相关(P<0.05)。(4)复杂的环境是气孔性状变异的重要驱动因素,SL、PCI均与年均温(MAT)负相关(P<0.05)。

    • 城市绿色开敞空间可达性研究——以南京市中心城区为例

      2023, 43(13):5347-5356. DOI: 10.5846/stxb202201140138

      摘要 (286) HTML (247) PDF 16.41 M (437) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市绿色开敞空间是城市公共空间的重要组成部分,合理配置城市绿色开敞空间对城市宜居环境建设至关重要。空间可达性常用于评价公共服务设施空间布局的合理性,两步移动搜索法即是一种直观、运算简便、应用广泛的可达性计算方法,但该方法未考虑需求主体之间的差异性。本研究以南京市中心城区为例,利用手机信令数据提取需求者属性特征以及空间分布,通过分类细化需求主体改进搜索策略,改善两步移动搜索法传统研究未考虑不同群体差异性、统计数据滞后、空间尺度粗等弊端。结果表明,南京市中心城区绿色开敞空间可达性呈现出明显的空间分异特征,江南主城可达性总体比江北新区高,低值区集中在人口密度高、绿色开敞空间资源规模小的中心城区周边;不同人群的绿色开敞空间可达性总体格局相似,但在数值上老年人可达性均值是其他年龄段的14.60%,工作人群可达性均值是居住人群的86.02%,老年人作为弱势群体在享受绿色开敞空间服务中被边缘化。研究结果可为优化南京市绿色开敞空间布局提供科学依据,也可为其他公共服务设施可达性评价提供借鉴。

    • 厦门市生态安全格局识别与生态管控区分级管控

      2023, 43(13):5357-5369. DOI: 10.5846/stxb202203160641

      摘要 (224) HTML (181) PDF 16.85 M (431) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态控制区是防止城市建设无序蔓延,保障城市生态安全的重要生态空间。对城市生态控制区进行分级管控能够充分发挥其在维护城市生态安全,促进城市建设与生态保护协同发展等方面的作用。研究基于多源数据融合手段,采用"生态系统服务重要性-生态敏感性-景观连通性"评价结果识别生态源地,采用最小累积阻力模型(Minimum Cumulative Resistance,MCR)判定生态廊道和生态节点,形成了点-线-面交汇的生态安全格局网络,并将其应用于厦门市生态控制区分级划定。研究结果表明,厦门市生态源地共有17处,面积为604.19 km2,约占厦门市陆域面积的35.54%,包括陆域生态保护红线、水源保护地、森林公园等区域;提取主要生态廊道15条,长度为152.84 km,主要为连接生态源地与海洋的山海生态廊道;设置生态节点22个,主要为生态源地范围外的小面积重要保护区域和具有明确生态保护目标的区域。依据生态安全格局将厦门市生态控制区划分为三级管控区域,其中,生态源地、生态廊道以及生态节点划入一级管控区,面积占比为69.48%;一级管控区外的生态重要区和林地划入二级管控区,面积占比为10.15%;生态控制区内的其他区域划入三级管控区,面积占比为20.37%。在此基础上提出了分级管控建议,以期为厦门市实现生态控制区高水平保护与城市高质量发展提供重要参考和借鉴。

    • 环境正义视阈下城市公园绿地时空可达性及其影响因素

      2023, 43(13):5370-5382. DOI: 10.5846/stxb202203290782

      摘要 (218) HTML (220) PDF 15.24 M (379) 评论 (0) 收藏

      摘要:从环境正义视阈出发,重点关注选择步行和私家车出行的居民群体,采用高斯两步移动搜索(2SFCA)模型和基尼系数测度2000-2018年武汉市中心城区公园绿地可达性和公平性的时空差异,并运用梯度提升决策树(GBDT)模型进一步探析交通因素、用地因素和社会经济因素对公园绿地可达性的非线性影响及其阈值效应,以期为公平导向下的城市绿地规划提供相关参考。结果表明:(1)研究时段内公园绿地供给与需求均呈现较快的增长,居民出行成本在逐渐降低;(2)居民选择两种交通方式出行的公园绿地可达性高值区域均呈现扩大趋势,主要分布在长江两岸、湖泊和大型风景区周围,但是不同时期步行方式可达性低值区域均多于车行;同时,基尼系数显示研究时段内两种交通出行的居民享受公园绿地服务的机会均不公平,且步行可达不公平程度远大于车行;(3)用地结构和社会经济因素对不同时期公园绿地服务可达性存在协同性影响,而交通因素是不同交通方式出行可达性存在差异的主要原因;(4)非线性关系图显示关键变量的阈值效应能够为城市绿地精细化规划与管理提供量化参考。

    • 钱江源国家公园体制试点区日间声景观的质量评价及其空间格局特征

      2023, 43(13):5383-5394. DOI: 10.5846/stxb202206011541

      摘要 (172) HTML (216) PDF 10.75 M (378) 评论 (0) 收藏

      摘要:声景观在现行国家公园景观评价体系中,是一个十分重要但又薄弱的环节,关系着国家公园的精细化管理水平。以钱江源国家公园体制试点区为例,采用调查问卷法对国家公园日间的53种声景观进行主观愉悦度评价,考察并选取描述声景观质量的客观心理物理学指标,通过多元线性回归方法建立二者主客观关系,并得到国家公园声景观质量评价模型。结果表明:(1)不同类型声景观表现为不同的声学特征,并在响度、尖锐度、粗糙度指标上具有显著性差异。虫鸣声响度最大(5.829)、尖锐度最大(2.667)、粗糙度最大(0.018),鸟鸣声的尖锐度与其余六种声景观均显著差异。(2)采用响度、尖锐度、粗糙度、波动度作为描述声景观质量的客观心理物理学指标具有适宜性。其中,响度是影响公众对国家公园声景观主观愉悦度认知的主要因素,二者呈负相关关系。(3)采用K-均值聚类等级划分发现,国家公园声景观质量处于较高水平。其中,虫鸣声质量最高(3.86)、鸟鸣声其次(3.58)、交谈声最低(2.43)。自然声景观质量整体高于人工声景观。(4)国家公园声景观质量在空间上具有南部高、北部其次、中部低的格局特征,且与区域生态保护等级水平存在较强空间重叠性。研究结果为国家公园体制试点结束后,未来声景观科学管理与规划设计提供重要参考,同时为其它类型自然保护地的声景观评价提供方法借鉴。

    • 喀斯特地区农村劳动力转移对生态恢复的影响及其区域差异——基于酉阳和沿河的农户调查数据

      2023, 43(13):5395-5405. DOI: 10.5846/stxb202110122878

      摘要 (152) HTML (177) PDF 2.51 M (486) 评论 (0) 收藏

      摘要:喀斯特地区的生态恢复对于促进国土空间的生态修复、实现区域生态安全具有重要意义。基于酉阳县和沿河县的383份农户调查数据,从微观的农户尺度运用Tobit模型分析喀斯特地区农村劳动力转移对生态恢复的影响,并关注其对酉阳县和沿河县生态恢复的影响差异。研究结果表明:①研究区劳动力转移现象明显,47.67%的农村劳动力发生了转移;②研究区生态恢复情况总体较好,酉阳县的生态恢复好于沿河县;③农村劳动力转移通过农业劳动力的流失效应和非农收入的替代效应促进了喀斯特地区的生态恢复;④劳动力转移的程度不同,对生态恢复的作用强度也不同。沿河相对滞后的劳动力转移程度,使得其生态恢复稍弱于酉阳。为促进喀斯特地区生态恢复,政府应有序引导农村劳动力向非农就业转移,提高转移农户的非农化程度。

    • 区域一体化视角下长三角地区生态用地时空演变影响因素

      2023, 43(13):5406-5416. DOI: 10.5846/stxb202110263014

      摘要 (182) HTML (157) PDF 6.82 M (515) 评论 (0) 收藏

      摘要:区域一体化在推动要素流动、整合地区资源、提高区域竞争力的同时,也为生态用地带来一定风险与压力,造成生态用地规模缩减、景观格局破碎、生态功能降低等问题。探讨区域一体化背景下生态用地的时空演变特征与影响因素对于平衡区域发展与生态保护的关系、制定合理生态用地保护策略、实现区域协调可持续发展等具有重要意义。以长三角地区为例,在分析生态用地时空演变的基础上分别构建两个地理加权回归(GWR)模型,一个模型为考虑区域一体化因素的实验组,一个模型则是不考虑区域一体化因素的对照组,通过结果对比分析区域一体化对长三角地区生态用地演变的影响,结果表明:(1)2000-2020年间,长三角地区生态用地规模缩减显著,减少166.56×104 hm2,生态用地急剧减少时间集中在2015-2020年间;(2)长三角地区生态用地减少面积的时空演变具有以上海、江苏南部和浙江北部为中心向周边地区扩散的趋势,扩散方向覆盖长三角全部地区,生态用地集聚性快速减少区域则以安徽中北部、江苏北部地区为主;(3) GWR回归对照试验分析结果表明区域一体化对生态用地演变具有显著促进作用,其作用强度和作用范围伴随时间增加;(4)根据生态用地演变影响机制,长三角生态用地演变类型可分为内生驱动型、外生驱动型以及发展监测型,可为平衡国土空间开发与生态用地保护提供决策支持。

    • 黄河流域经济发展与生态环境压力的脱钩关系及其驱动效应分析

      2023, 43(13):5417-5431. DOI: 10.5846/stxb202206091640

      摘要 (231) HTML (214) PDF 13.75 M (471) 评论 (0) 收藏

      摘要:经济发展与生态环境的协调平衡是推动黄河流域高质量发展的重要途径之一,这对区域经济一体化高质量发展和生态环境健康可持续具有重要的现实意义。以黄河流域379个区县为研究对象,基于熵值-TOPSIS综合评价法和Tapio脱钩模型动态解析1990-2018年经济发展与生态环境压力的脱钩关系,引入结构分解模型(SDA)探讨影响生态环境压力的驱动因素,并运用因果诊断算法(PCMCI)推断驱动经济发展与生态环境压力脱钩的因果关联路径。结果表明:(1)黄河流域70%的区县生态环境压力处于较低压和低压,但因资源条件禀赋经济得以快速发展的内蒙古地区生态环境仍承载着较高压和高压。(2)生态环境压力主要受技术效应和经济效应驱动,技术效应的驱动作用实现经济产出并缓解了生态环境压力,经济效应的驱动作用在流域中下游地区更为突出。(3)黄河流域68.34%的区县实现了经济发展与生态环境压力的有效脱钩(强脱钩和弱脱钩),经济总量增长的同时减小了生态环境承载的压力,但黄河流域各区县经济发展与生态环境压力的脱钩类型处于动态变化之中,应防范强脱钩或弱脱钩类型的区县倒退至负脱钩类型。(4)以乡村人口和城镇化率要素为代表的人口因子有效驱动了黄河流域经济发展与生态环境压力脱钩,其中乡村人口与脱钩指数出现因果关系的频率最高,城镇化率要素与脱钩指数的因果强度最大,农业技术因子主导了最多的区县实现经济发展与生态环境压力脱钩,农业结构多样化和农业集约化缓解了经济发展对生态环境的压力。研究结果对提高经济高质量发展与生态环境保护的可持续性具有可推广的实践价值。

    • 张广才岭南部东北虎猎物种群冬季营养容纳量研究

      2023, 43(13):5432-5441. DOI: 10.5846/stxb202109192634

      摘要 (150) HTML (205) PDF 5.58 M (506) 评论 (0) 收藏

      摘要:猎物匮乏是影响东北虎(Panthera tigris altaica)种群恢复的关键因素之一。容纳量研究是开展东北虎猎物恢复工作的必要前提。通过Maxent模型、聚类分析和训练随机树分类等方法,结合调查数据,预测了吉林省张广才岭南部黄泥河林业局东北虎主要猎物的适宜栖息地空间分布,解译了植被类型,在此基础上基于不同植被类型动物可采食部分代谢能、不同生境等级食物可利用率、马鹿(Cervus elaphus)和狍(Capreolus capreolus)生境等级重叠情况以及动物冬季能量需求,分析了东北虎猎物的冬季营养容纳量。结果表明:黄泥河林业局狍、野猪(Sus scrofa)和马鹿的适宜栖息地分别占研究区域总面积的52.8%、40.7%和25.4%;从猎物获取能量来看,以山杨(Populus davidiana)、桦树(Betula)、核桃楸(Juglans mandshurica)为主的植被类型是马鹿、狍可获得能量较多的生境,以蒙古栎(Quercus mongolica)、核桃楸为主的植被类型是野猪可获得能量较多的生境。东北虎猎物种群的综合冬季营养容纳量为574只马鹿(0.29只/km2),7016只狍(3.54只/km2),4785只野猪(2.38只/km2)。

    • 气候变化下野生扬子鳄(鳄目:短吻鳄科)在中国的分布模拟

      2023, 43(13):5442-5452. DOI: 10.5846/stxb202206281842

      摘要 (238) HTML (268) PDF 6.22 M (544) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候变化及人类活动对极危物种的分布及生存产生重要影响。运用ENMeval优化后的MaxEnt模型对中国特有极危物种扬子鳄(Alligator sinensis)在CMIP6(Coupled Model Intercomparison Project 6,第六次国际耦合模式比较计划)未来气候情景下的潜在适生区做出模拟预测,通过Jackknife检验找出对影响其分布的主要环境因子,并对扬子鳄对主要环境变量的响应做出分析。结果表明,最冷季度降水量(Bio19)、最干季度平均温度(Bio9)、最湿月份降水量(Bio13)、海拔(Elevation)以及气温季节性变动系数(Bio4)是影响扬子鳄分布的最主要环境因素。最冷季度降水量132.12-156.84 mm、最干季度平均温度5.94-7.81℃、最湿月份降水量180.44-221.65 mm、海拔4.60-121.69 m、气温季节性变动系数872.08-903.30是最适宜扬子鳄生存的环境条件。人类活动会造成野生扬子鳄栖息范围的减小。在未来不同气候变化场景下,扬子鳄的适生面积在SSP126气候情景下高于SSP585气候情景,低脆弱性、低辐射强迫的可持续发展路径可以减缓扬子鳄适生范围的丧失。根据预测结果,可在江苏宜兴及湖南洞庭湖平原地区设置野外放归地或建立新的自然保护区。本研究对于扬子鳄的野外放归及遗传多样性保护具有科学指导意义。

    • 2010-2019年不同海湾迁徙水鸟栖息地适宜性变化对比研究

      2023, 43(13):5453-5465. DOI: 10.5846/stxb202105271387

      摘要 (169) HTML (241) PDF 12.60 M (424) 评论 (0) 收藏

      摘要:滨海湿地是迁徙水鸟的重要迁飞通道和主要栖息地,评估沿海迁徙水鸟栖息地适宜性及变化态势能为栖息地的合理规划与管理提供科学参考,对迁徙水鸟的保护有重要意义。选择紧邻城市和乡村的深圳湾和雷州湾为研究区,在水鸟栖息地生态系统类型分类的基础上,通过层次分析法确定水鸟栖息地适宜性评价因子,设计栖息地、食物、水分、人类干扰条件及其子类的权重,对栖息地适宜性进行等级划分,分析比较2010-2019年迁徙水鸟栖息地适宜性的时空分布差异,探索适宜性变化差异的原因并给出合理化建议。结果表明:(1)2010-2019年深圳湾有193.4 hm2强干扰区域转变化为中等及弱干扰;雷州湾有16.36 hm2的中等干扰转化为弱、无干扰;(2)深圳湾栖息地适宜性以中等适宜类型为主,2010年和2019年面积占比分别为83.74%和88.71%;雷州湾栖息地适宜性主要以较适宜和中等适宜类型为主,2010年面积占比为86.72%,2010-2019年面积占比基本不变,总体适宜性高于深圳湾。(3)2010-2019年,深圳湾不适宜和较适宜面积分别减少245.54 hm2和26.37 hm2,均转化为中等适宜类型;雷州湾有24.31 hm2的中等和较适宜栖息地转化为适宜类型。

    • 控制大田和自然大田稻纵卷叶螟危害水稻生理生态参数估算模型

      2023, 43(13):5466-5479. DOI: 10.5846/stxb202108072162

      摘要 (159) HTML (174) PDF 8.00 M (453) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了准确监测和客观评估稻纵卷叶螟对水稻生长发育和产量形成的危害,利用ASD Field Spec3地物波谱仪和SPAD-502叶绿素仪分别采集控制大田试验(2015年和2019年)和自然大田试验(2020年)在各生育期(拔节期、孕穗期、灌浆期、成熟期)水稻的冠层高光谱数据和SPAD值,调查采集样点的虫量和水稻卷叶率,对比分析两种试验中稻纵卷叶螟的虫害发生特征、水稻冠层光谱特征和水稻生理生态参数特征,建立基于高光谱参数的水稻受稻纵卷叶螟危害的生理生态参数估算模型。结果表明,(1)两种试验的水稻SPAD值和冠层的红边至近红外波段的反射率均随着稻纵卷叶螟虫害程度的加重而降低,而可见光波段的反射率则相反;(2)自然大田试验的SPAD值和红光至近红外波段的冠层反射率在水稻生长发育前期要显著低于控制大田试验,而到了后期则反而要略高于控制大田试验;(3)综合分析筛选出自然大田试验和控制大田试验中的多个虫害特征参数和植被指数分别构建出了SPAD的单因子和多因子估算模型,各模型均达到了较好的估算效果,在单因子模型中EVI的二项式函数模拟效果最好,而多因子线性回归估测模型的模拟效果优于所有的单因子模型;(4)通过2021年对这些模型的应用检验发现:这些模型中基于虫量、卷叶率、OSAVI、EVI和DVI的单因子估算模型的SPAD估算值与实测值拟合度很高,其Rv2均超过了0.8,达到了比较理想的估算效果,这为稻纵卷叶螟危害下的水稻SPAD值估测提供了一种精度较高且可行的估算方法。

    • 北京地区美国白蛾时空分布变化及其影响因素

      2023, 43(13):5480-5490. DOI: 10.5846/stxb202203080553

      摘要 (189) HTML (207) PDF 15.46 M (409) 评论 (0) 收藏

      摘要:美国白蛾是我国农林对外重大检疫对象之一,已经对我国的生态和经济造成了巨大损失,且十分难以防治。基于地统计学和地理信息系统原理,通过半变异函数分析,选取最优拟合模型,利用克里金插值法对2008-2016年北京地区美国白蛾的种群时空分布特征进行制图,并结合气象数据,运用冗余分析探究了美国白蛾种群动态变化与气候因子的关系。结果表明:(1)空间特征上,美国白蛾种群呈现聚集分布,分布趋势为东部、南部高,西部、北部少,主要集中在海拔400m以下的地区;(2)时间特征上,北京地区的美国白蛾种群一年3代,单年内越冬代数量远大于第一代和第二代,第一代和第二代种群数量相近,到次年越冬代种群数量回升,依此呈现周期性变化;(3)冗余分析结果显示影响北京地区美国白蛾种群变化与3月份平均相对湿度、7月份平均气温、上一年8月份最高温度呈正相关关系,与2月份日照时数、4月份最高温度、上一年9月份最低温度呈负相关关系;(4)插值结果表明在北京东部和南部边界与河北省交界处分布有一个较大的美国白蛾种群,能够影响该地区的美国白蛾种群数量。

    • 大型和小型萼花臂尾轮虫的遗传和生活史特征比较研究

      2023, 43(13):5491-5504. DOI: 10.5846/stxb202109282719

      摘要 (211) HTML (296) PDF 1.14 M (385) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,有关生物个体大小变异规律的研究已经成为生活史对策研究的重要内容之一。研究发现,大小相似的萼花臂尾轮虫(Brachionus Calyciflorus)母体所产休眠卵孵化出的不同克隆后代个体大小变化显著,其中,最大个体是最小个体体积的6.25倍。推测种群内产生不同大小的后代个体是轮虫应对环境变化的一种适应性进化策略,然而目前对上述不同大小轮虫克隆的遗传和生活史特征的研究尚未见报道。以mtDNA COI基因和rDNA ITS序列作为分子标记,比较了个体大小差异显著的不同克隆萼花臂尾轮虫的遗传分化程度和分类地位,并在不同温度(20℃、25℃、30℃)和不同斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)食物密度(1.0×106、3.0×106、5.0×106个/mL)下比较了它们的生活史特征。结果表明,萼花臂尾轮虫种群内个体大小变异并非由于遗传特征的明显分化所导致,大型和小型个体轮虫克隆在两种分子标记上并不构成姐妹种,且两种形态型间还存在共享单倍型。温度、食物密度、轮虫形态型,以及温度和食物密度各自与轮虫形态型之间的交互作用,均显著影响轮虫的生活史特征。小型轮虫在1.0×106个细胞/mL食物密度下显著延长了胚胎和幼体的发育时间,缩短了生殖期历时;大型轮虫在1.0×106个细胞/mL和3.0×106个细胞/mL食物密度下显著延长了幼体的发育时间,但是其用于胚胎发育和生殖的时间却不随食物密度的变化而变化。各温度和食物密度条件下,大型轮虫的生殖期历时、平均寿命和世代时间均显著延长,或有延长趋势;而两者的种群增长能力之间的差异却因温度和食物密度的不同而异。20℃、25℃以及3.0×106个细胞/mL和5.0×106个细胞/mL食物密度下两种形态型轮虫的生殖能力相似;30℃条件下小型轮虫的生殖能力更强;1.0×106个细胞/mL食物密度下大型轮虫的生殖能力更强。小型轮虫在各温度和各食物密度下均未产生混交雌体后代,而大型轮虫在20℃低温下有较高的后代混交率。因此,大型和小型个体轮虫克隆具有显著不同的生活史策略,且利用有性生殖直接产生个体体积明显变异的不同克隆后代是萼花臂尾轮虫适应不可预测环境变化的一种"赌注策略"。

    • 考洲洋人工种植红树林湿地大型底栖动物群落环境响应

      2023, 43(13):5505-5516. DOI: 10.5846/stxb202206141693

      摘要 (167) HTML (157) PDF 3.01 M (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:2017年以来,广东省惠州市在考洲洋潮间带开展了大规模人工种植红树林生态修复工程,但考洲洋人工种植红树林湿地大型底栖动物群落的环境响应未见报道。根据2018-2019年四个季节在考洲洋盐洲大桥附近红树种植1-2年(X断面)和5-6年(Y断面)的两处湿地的大型底栖动物定量取样数据,分析了人工红树林湿地大型底栖动物的时空格局及其环境响应。方差分析表明,Y断面冬季的大型底栖动物群落的物种数、栖息密度、生物量、多样性指数(H')和丰富度指数(d),以及夏季的栖息密度均随潮高(海平面高程)降低而增加;而Y断面冬季的均匀度指数(J)、夏季的H'J则是随潮高降低而减少。聚类(Cluster)和非度量多维尺度(nMDS)分析表明冬季和夏季X断面和Y断面大型底栖动物群落相似性较低,而春季和秋季X断面和Y断面大型底栖动物群落相似性较高。冬季和夏季最大潮高、潮差、大型底栖动物物种数、栖息密度、H'd较春季和秋季的高。红树种植1-2年的X断面大型底栖动物物种数、H'J低于种植5-6年的Y断面。上述结果证实潮汐和红树种植年限影响考洲洋红树林湿地大型底栖动物的群落结构,研究结果可为大型底栖动物多样性保护和生态修复提供基础资料。

    • 古田山自然保护区地下芽植物多样性及其生物量分配策略

      2023, 43(13):5517-5524. DOI: 10.5846/stxb202207121992

      摘要 (196) HTML (216) PDF 6.62 M (402) 评论 (0) 收藏

      摘要:地下芽植物能够通过地下储存器官占据生境资源、储存营养物质等策略来获得生态优势,其地下储存器官多样性以及生物量分配策略,对地下芽植物物种组成以及生态系统功能产生重要影响。然而,以往研究多关注草地生态系统的地下芽植物,对森林地下芽植物的了解仍然缺乏。采集了古田山国家级自然保护区不同海拔分布的693个草本植物个体,分析了地下芽植物及其地下储存器官的类型与多样性,比较了地下芽植物与非地下芽植物的地上、地下各器官的绝对、相对生物量。结果显示:(1)地下芽植物的相对丰富度为69.1%,相对多度为88.2%。大多为根状茎植物,主要由禾本科、莎草科、堇菜科和蕨类植物组成。(2)除茎外,地下芽植物各器官的绝对生物量(叶:1.94g,根:0.65g,地上部分:2.0g,地下部分:4.1g)均大于非地下芽植物(叶:0.26g,根:0.13g,地上部分:0.68g,地下部分:0.13g)。(3)地下芽植物叶(0.40)与茎(0.14)的相对生物量小于非地下芽植物(叶:0.48,茎:0.35),地下部分相对生物量(0.56)大于非地下芽植物(0.17)。本研究表明,以根状茎植物为主的地下芽植物是古田山亚热带森林生态系统草本植物的主要构成者,且个体普遍较大,倾向于将生物量投资于地下器官。这些结果为认识地下芽植物的生态策略与功能以及草本植物群落管理提供了科学依据。

    • 太行山猕猴国家自然保护区木本植物群落结构和空间分布特征

      2023, 43(13):5525-5535. DOI: 10.5846/stxb202007261957

      摘要 (178) HTML (217) PDF 8.77 M (584) 评论 (0) 收藏

      摘要:多样化的森林群落为植物生长提供了不同的微生境。然而,物种在不同类型森林群落中是呈随机分布还是生态专化仍有待阐明。基于不同优势物种群落在太行山猕猴国家自然保护区建立了4个1 hm2(100 m×100 m)森林动态监测样地,采用Kruskal-Wallis方法、Betadisper检验分析不同群落间的物种组成和结构差异,利用相关网络和指示种分析探索物种-群落间的关系。结果表明,不同群落间木本植物的多度、丰富度和物种组成存在显著差异;共有5种物种同时出现在四个群落中,有43.82%(39/89)的物种分布在两个或两个以上的群落中;网络分析结果显示,物种与群落之间的连接指数为41.29%,专化指数为60.89%;指示种分析显示不同植物群落间指示物种不同。了解了太行山猕猴国家自然保护区不同群落的物种组成和群落结构特征。研究结果同时表明,木本植物在不同群落中的分布具有较高的专化特征。希望本研究能为该区域木本植物多样性维持机制的理解和物种保护提供一定参考。

    • 1990-2018年中国生态系统水源涵养功能时空格局与演变

      2023, 43(13):5536-5545. DOI: 10.5846/stxb202107191937

      摘要 (263) HTML (200) PDF 4.37 M (710) 评论 (0) 收藏

      摘要:探明生态系统水源涵养服务格局演变对中国生态系统水源涵养保护和管理具有重要意义。采用水量平衡模型,探明1990-2018年中国生态系统水源涵养分布特征,从全国、分区和栅格3个尺度揭示中国水源涵养演变规律。结果表明:(1)中国生态系统水源涵养时空异质性显著,整体南高北低、东高西低。不同植被水源涵养服务差异显著,以常绿阔叶林最高,草地最低。(2)中国水源涵养服务随高程升高呈阶梯式下降,随坡度变化因坡度梯度而不同,平坡区随坡度升高而升高,缓坡-陡坡区随坡度升高而降低。(3)中国多年平均水源涵养量为1.54×1012 m3/a,以热带-亚热带季风区为主导,约占总量的77.9%。水源涵养服务演变全国尺度显著下降,分区尺度仅温带大陆气候区显著下降。(4)栅格尺度仅16.0%栅格变化显著,主要为极显著降低和显著降低,约占栅格总数的7.61%和5.30%,主要分布于藏东南、云贵高原西部、冀东北、浑善达克沙地、天山东麓和台湾省等地,它们是中国水源涵养保护与建设的重点区域。

    • 基于参数优化的人工灌丛生态系统碳水通量模拟

      2023, 43(13):5546-5557. DOI: 10.5846/stxb202207031892

      摘要 (155) HTML (186) PDF 1.91 M (479) 评论 (0) 收藏

      摘要:荒漠草原是陆地生态系统中最为脆弱且受人类干扰较为严重的生态类型之一,精准模拟其碳水通量及对人为干扰的响应,不仅能够揭示其复杂的生态学过程,而且还可为人为生态修复和保护提供决策依据。生态模型能够有效地模拟陆地生态系统的碳水循环过程,但模型众多的参数及其取值的合理性限制了其普遍应用,故探索参数优化是提升生态模型应用的有效途径。利用PEST参数优化方法和涡度相关观测数据对Biome-BGC模型的生理生态参数进行优化,在评估参数优化效果的基础上模拟了1986-2018年宁夏盐池荒漠草原区人工灌丛生态系统的总初级生产力(Gross primary productivity,GPP)和蒸散(Evapotranspiration,ET)。结果表明:(1)参数优化可以改善Biome-BGC模型对荒漠草原区人工灌丛生态系统GPP和ET的模拟效果,参数优化后模拟的GPP和ET均更接近于观测值,其中月尺度的模拟效果更佳;(2)基于PEST的Biome-BGC模型参数优化方法具有较强的普适性,优化后的参数可推广应用于荒漠草原区人工灌丛生态系统长时间序列的GPP和ET模拟;(3)宁夏盐池荒漠草原区人工灌丛生态系统的GPP在1986-2018年呈缓慢上升趋势,增幅为1.47 g C m-2 a-1,但ET的年际变化率较大,且无显著变化趋势。

    • 浅水湖泊浮水植物芡实收割对浮游植物群落的影响

      2023, 43(13):5558-5570. DOI: 10.5846/stxb202111103163

      摘要 (141) HTML (218) PDF 5.55 M (590) 评论 (0) 收藏

      摘要:浅水湖泊生态系统正遭受广泛而强烈的人为干扰,但是对收割水生植物干扰的研究甚少。于2019年8月对芡实过度生长的陈瑶湖进行通道式分区收割工程,分析了收割芡实(Euryale ferox)前后不同处理组浮游植物群落的变化。研究期间共鉴定出浮游植物6门47属72种,其中收割前63种,收割后71种。收割后浮游植物的细胞密度和生物量均高于收割前,分别增加了39.78%和5.09%。收割芡实导致陈瑶湖浮游植物群落为由蓝藻-绿藻-硅藻-隐藻群落转变为蓝藻-绿藻-硅藻群落。其中蓝藻细胞密度和生物量显著高于收割前(P<0.05),归因于有害蓝藻(铜绿微囊藻Microcystis aeruginosa、水华束丝藻Aphanizomenon flos-aquae、小颤藻Oscillatoria tenuis、卷曲鱼腥藻Dolicospermum circinale、小席藻Phormidium tenu)的增加。收割还导致了硅藻群落由附生型向浮游型硅藻的转变,表现为尖针杆藻(Ulnaria acus)减少,而颗粒直链藻极狭变种(Aulacoseira granulata var.angustissima)、梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)增加。在芡实收割过程中,未收割组和河道的浮游植物群落结构在时空分布上无显著性差异(P>0.05),但收割组在收割后的不同阶段内差异较为明显,其细胞密度和生物量随着收割实验的结束逐渐降低。浮游植物与环境因子的相关性分析表明,水生植被覆盖度、总磷、总氮、溶解氧和叶绿素a浓度是影响浮游植物细胞密度和生物量变化的主要环境因子。综合陈瑶湖水质状态,本研究认为收割芡实并不能缓解浅水湖泊富营养化状况,研究结果为浅水湖泊水生植被的管理提供理论依据。

    • 大理河沉积物微生物碳源利用特征及其影响因素

      2023, 43(13):5571-5580. DOI: 10.5846/stxb202108162257

      摘要 (184) HTML (216) PDF 3.74 M (420) 评论 (0) 收藏

      摘要:沉积物是河流生态系统中氮磷等物质循环的重要场所,而微生物是河流生态系统的重要组成部分,探究沉积物中微生物群落碳源利用特征和功能多样性对于河流生态环境保护具有重要意义。利用Biolog Eco微平板法、基于主成分分析、冗余分析阐明了大理河流域沉积物中微生物群落碳源利用强度和功能多样性变化特征及其影响因素。结果表明:(1)从流域上游到流域下游,沉积物中微生物碳源利用强度逐渐降低,与上游相比,支流、中游、下游沉积物中微生物碳源利用强度分别降低了13.4%、30.5%、30.7%。(2)沉积物中微生物群落功能多样性存在差异,沉积物中微生物群落功能多样性(Shannon-Wiener多样性指数)表现为上游 > 支流 > 中游 > 下游,常见物种优势度(Simpson多样性指数)则表现为下游 > 支流 > 中游 > 上游。(3)与微生物代谢活动相关性较高碳源为糖类,其次是氨基酸类,聚合物类、羧酸类、胺类、酚酸类与微生物代谢活动相关性较低。(4)沉积物中全氮、氨氮、硝氮、有机碳含量是影响微生物群落功能多样性和碳源利用特征差异的主要因素。流域沉积物中合适的碳、氮水平对维持河流水生态健康具有重要的意义。

    • 春小麦对骤旱的响应特征及其阈值分析

      2023, 43(13):5581-5591. DOI: 10.5846/stxb202108262390

      摘要 (159) HTML (175) PDF 2.81 M (494) 评论 (0) 收藏

      摘要:与缓慢发展的干旱过程不同,骤旱具有发生速度快,短期内可致害的特点。目前,关于作物骤旱致害的临界阈值及其调控机制尚不清楚。以春小麦为供试作物,通过桶栽试验,模拟研究骤旱过程中小麦受旱致害的过程特征及其控制因素。结果发现,发生骤旱时土壤含水量下降呈先快后慢的变化趋势,叶片水分和叶水势则呈先慢后快的指数变化趋势。叶片光合生理指标对土壤水分的下降存在明显的阈值响应,且不同生理指标的阈值并不完全相同,其中净光合速率与表征叶片光合能力的指标(最大羧化速率)对土壤有效含水量的响应阈值为0.4,气孔导度和蒸腾速率对土壤有效含水量的响应阈值分别为0.5和0.4。而小麦光合生理指标对叶片水分和叶水势的阈值响应并不明显。同时依据各生理指标相关和通径分析结果得出,骤旱发生时引起小麦叶片净光合速率快速降低的主导因子为非气孔因素,而并不是以往作物受旱研究中的气孔因素。本研究结果有望丰富干旱影响认知,并可为科学应对干旱提供依据。

    • 一种新发现的镉超积累植物--钻叶紫菀(Aster subulatus Michx.)

      2023, 43(13):5592-5599. DOI: 10.5846/stxb202203160639

      摘要 (218) HTML (312) PDF 1.37 M (635) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过野外调查和温室营养液砂培试验,发现并鉴定出钻叶紫菀(Aster subulatus Michx.)是一种新的镉(Cd)超积累植物。调查结果发现,钻叶紫菀对土壤中高含量的Cd有很强的忍耐、吸收和积累能力,其地上部茎、叶Cd含量分别为90.0-150.7mg/kg和119.8-172.6mg/kg,平均值分别为132.8mg/kg和139.2mg/kg。砂基营养液培养试验证明,钻叶紫菀对生长介质中的Cd有很强的忍耐能力,当生长介质中Cd浓度高达150mg/L时,植株仍生长正常,其株高与对照相比无显著差异;地上部Cd含量及其积累量均随生长介质中Cd浓度的增加而增加,当生长介质中Cd浓度为120mg/L时,地上部茎Cd含量和积累量达到最高值,分别为5672.50mg/kg、4.93mg/株。结果表明,钻叶紫菀是一种新的Cd超积累植物,为今后探明植物超积累Cd的机理和Cd污染土壤的植物修复提供一种新的种质资源。

    • 西藏自治区草地地上生物量遥感反演研究

      2023, 43(13):5600-5613. DOI: 10.5846/stxb202206061593

      摘要 (226) HTML (261) PDF 13.53 M (395) 评论 (0) 收藏

      摘要:草地地上生物量(Aboveground Biomass,AGB)是反映草地生态系统功能和质量的关键指标,大尺度地准确估算草地AGB对草地生态系统经营管理至关重要。研究以MODIS影像为数据源,提取反射率、植被指数和植被产品三种不同类型的特征变量,结合野外实测样地草地AGB数据,构建以多元线性逐步回归为代表的参数模型以及随机森林、支持向量机和kNN等非参数模型进行西藏自治区草地AGB估测及空间分布制图。结果表明:(1)多元线性逐步回归、随机森林、支持向量机和kNN模型在加入植被产品特征变量后,RMSE分别降低了15.8%、13.5%、4.1%和17.3%,表明植被产品作为建模变量用于草地AGB估测可有效提高模型精度;(2)三种组合变量构建的草地AGB估测模型中,反射率、植被指数、植被产品组合构建的模型效果最佳,其中kNN模型估测精度最高,R2达到0.60,RMSE和MAE分别为0.43、0.34 t/hm2;(3)草地AGB空间分布呈现出西北地区较低、中部地区较高且分布形态较破碎和东部地区较高的变化特征;(4)利用MODIS植被产品结合kNN模型的预测值与草地实测的AGB空间分布趋势基本一致。综上,MODIS植被产品结合kNN模型可作为大尺度区域草地AGB遥感估测的有效参考。

    • 基于植被和环境因子的亚高山森林土壤水源涵养功能空间尺度上推模型构建——以岷江上游杂谷脑流域为例

      2023, 43(13):5614-5626. DOI: 10.5846/stxb202206071611

      摘要 (162) HTML (160) PDF 12.68 M (389) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤层水源涵养功能是森林水源涵养功能的主体。目前关于森林土壤水源涵养功能的研究主要集中在林地或坡面尺度上。由于流域尺度,尤其是环境空间异质性强的西南亚高山区流域,如何将林地尺度实测结果上推至流域或更大空间尺度仍是生态水文领域面临的巨大挑战之一。以川西岷江上游杂谷脑流域为研究对象,融合多种森林类型样地实测与流域尺度多源遥感数据,构建了基于植被和环境因子的林地-流域森林土壤水源涵养功能尺度转换模型,实现了流域尺度土壤水源涵养功能快速评价及其空间分布预测。样地尺度研究结果表明各类型森林的土壤水文特性各异,总体表现为天然林优于人工林,混交林优于单纯林。林地土壤持水能力受到区域气候、植被、土壤及地形等因子的共同影响,其中风速、NDVI及林龄与土壤最大持水量、毛管持水量及非毛管持水量均呈极显著正相关(P<0.01)。基于关键植被和环境因子构建的林地-流域土壤水源涵养功能尺度上推模型精度较高,土壤最大持水量、土壤毛管持水量和土壤非毛管持水量模型拟合优度R2分别为0.700、0.720和0.908;土壤最大持水量、土壤毛管持水量和土壤非毛管持水量的模型预测值与野外实测值的相关系数介于0.69-0.79之间,平均误差均低于20%,表明模型预测结果可靠。利用构建的土壤水源涵养功能尺度上推模型,估算得出流域尺度森林土壤持水量的空间分布,其结果表明杂谷脑流域森林土壤持水量空间分异明显,海拔较高区域森林土壤持水量最高,其次为距道路和河流有一定距离的缓坡地带,下游干旱河谷地区土壤持水量最低。本研究为亚高山森林生态功能的恢复和提升提供了科学依据和评价工具。

    • 甘南黄河流域4种典型林分土壤C、N、P化学计量特征

      2023, 43(13):5627-5637. DOI: 10.5846/stxb202206071622

      摘要 (224) HTML (223) PDF 4.09 M (437) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)是参与植物光合作用和影响生态系统初级生产力的主要元素。甘南高原是黄河流域重要的生态屏障,为了解该区不同林分土壤养分状况的差异,选取该区4种典型林分:云杉林、华北落叶松林、巴山冷杉林以及岷江冷杉糙皮桦混交林为研究对象,研究土壤C、N、P化学计量特征。结果表明:(1)岷江冷杉及糙皮桦混交林土壤C、N含量最高,云杉林土壤N、P含量最低。不同林分间P含量差异显著(P<0.05),不同土层间C、N含量差异均显著(P<0.05)。(2)云杉林土壤C : N值显著高于其他林分,岷江冷杉及糙皮桦混交林土壤N : P及C : P高于其他林分。(3)海拔、土壤pH、容重与土壤含水量是影响土壤养分的重要因素。土壤C含量与N、P含量均显著相关(P<0.05)。总体来说,不同林分土壤化学计量特征具有显著差异,混交林土壤养分状况较纯林好,未来森林管理和植被建设中,可以通过选择合适的树种和提高树种多样性有效改善森林土壤质量。

    • >封底
    • 封底

      2023, 43(13):5638-5638.

      摘要 (75) HTML (0) PDF 1.25 M (350) 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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