• 2023年第43卷第15期文章目次
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      2023, 43(15):0-0.

      摘要 (149) HTML (0) PDF 14.49 M (469) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >脆弱生态区生态系统服务与生态修复专栏
    • 基于土地多功能的黄土丘陵沟壑区生态保护与发展情景评估及多主体模拟

      2023, 43(15):6081-6098. DOI: 10.5846/stxb202211273426

      摘要 (328) HTML (205) PDF 15.71 M (624) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄土高原丘陵沟壑区生态环境脆弱,近几十年生态保护工程的实施带来显著的生态恢复效果,也对农户的生计策略与区域粮食安全产生了影响。刻画生态脆弱区人-地系统复杂响应过程,可以为区域可持续的土地利用管理模式提供依据。研究从土地多功能出发,着眼于黄土丘陵沟壑区河谷川地、梁峁区域、黄土塬地、土石山地以及城郊区域等不同的典型地貌类型与代表区域,采用多层次利益相关者参与式的评估框架,以农户的耕地利用行为及生态工程影响与未来发展为切入点,设置惯性发展情景、发展优先兼顾生态情景、农业优先兼顾生态情景以及生态优先兼顾发展情景,构建多智能体模型对区域土地利用与土地多功能的时空变化开展模拟。主要结果表明:(1)生态优先兼顾发展情景综合影响最高且对各维度影响相对均衡,而农业优先兼顾生态情景对区域土地的经济维度的功能和社会维度具有更为明显的提升效应;(2)根据土地多功能空间变化模拟结果,区域土地利用破碎化明显且耕地的撂荒对全域土地多功能均表现出明显的限制作用,农业优先兼顾生态情景中土地功能发生下降的面积最少;(3)发生土地功能下降的区域主要分布在土地质量较差、坡度处于5-15°范围内、地形起伏度较大以及距离道路较远的区域;本研究刻画了黄土丘陵沟壑区不同典型地貌区域的差异化土地利用系统特征,为生态保护工程实施背景下的土地管理与区域可持续利用发展提供参考。

    • 基于地表水与地下水分割校正的漓江流域水供给服务时空格局研究

      2023, 43(15):6099-6116. DOI: 10.5846/stxb202209302792

      摘要 (216) HTML (239) PDF 9.46 M (651) 评论 (0) 收藏

      摘要:喀斯特区域水循环过程与其他地区存在显著区别,其水供给服务也具有独特的空间分布特征。然而,目前针对喀斯特地区产水量的时空变化研究较少考虑喀斯特生态系统的特殊性,导致产水量的空间模拟结果存在一定偏差。根据喀斯特地貌形态和地下水补径排泄特征提出了一种产水量分割方法,并基于水量平衡原理建立了地表水与地下水分割校正概念模型。选取喀斯特山区典型区域漓江流域为研究区,通过上述方法校正了InVEST模型产水量模拟结果,从栅格、地貌分区和子流域3个尺度分析了漓江流域2000-2020年产水量校正前与校正后时空分布格局。研究结果表明:(1)漓江流域2000-2020年InVEST模型产水量呈现先减后增再减的趋势,水供给服务空间分布格局为北高南低。产水深度在岩溶区和非岩溶区几乎没有差异,但在岩溶区内部差异明显:裸露型岩溶区产水深度高于覆盖型和埋藏型,峰林平原产水深度高于峰丛洼地。子流域分区平均产水深度排序为漓江上游区>漓江中游区>恭城河区>荔浦河区>漓江下游区。(2)利用地表与地下水分割校正后,水供给服务空间分布格局为四周高于中部,西北部高于东南部。非岩溶区产水深度明显高于岩溶区,埋藏型岩溶区产水深度高于覆盖型和裸露型,峰林平原产水深度高于峰丛洼地。子流域分区平均产水深度排序为漓江中游区>漓江上游区>恭城河区>荔浦河区>漓江下游区。(3)相比InVEST模型,考虑地表水与地下水分割校正的漓江流域产水量与实测径流量之间的偏差更小,其时空分布模拟结果更为准确地评估了喀斯特地区可利用水资源量。本研究可为水资源保护政策制订与生态补偿机制建立提供更合理的科学依据和数据基础。

    • 北方农牧交错带农村居民食物消费特征

      2023, 43(15):6117-6130. DOI: 10.5846/stxb202209282757

      摘要 (153) HTML (149) PDF 8.24 M (744) 评论 (0) 收藏

      摘要:北方农牧交错带是我国典型生态脆弱区之一,恶劣的自然环境和落后的基础条件制约着生产和消费的发展。自2000年起,当地实施了一系列生态工程措施,引导农牧民由粗放型生产经营方式向集约型转变,改善区域生态环境的同时也优化了农牧业生产格局,居民食物消费结构随之改变。由于入户跟踪调查数据较难获取,现有食物消费研究缺少长时间尺度的消费特征变化研究,且农区和牧区的对比研究较少。以赤峰和鄂尔多斯为例,采用基于随机抽样调查方法收集的食物消费面板数据,对比研究2000-2020年典型农牧交错区的食物消费类型、结构及其数量变化。结果表明:生态工程实施以来,农牧居民食物消费种类趋于多样化,但消费结构不尽合理。赤峰趋于传统农区以谷类为主的消费结构,其谷类消费正在稳步减少,其他食物类型的消费增加;鄂尔多斯表现为多粮肉、少果蔬的消费结构,兼具农牧区的消费特点,其谷类和畜肉消费的年际波动较大,体现出传统牧区粗放式经营下产出不稳定的特点。食物消费总量持续增长,截至2020年,农牧居民谷类消费偏多,肉蛋类、豆类和食用油消费较为适度,薯类和果蔬类消费不足,奶类消费涨幅虽十分突出,但仍比我国膳食标准低20倍以上,因此减少谷类消费和增加奶类消费是当前调整消费结构的重中之重。研究结果可为农牧交错带居民食物消费结构调整以及农牧业结构调整提供科学依据。

    • 黄土高原典型草原群落结构和土壤水分对划破的响应

      2023, 43(15):6131-6142. DOI: 10.5846/stxb202301040026

      摘要 (191) HTML (162) PDF 2.33 M (479) 评论 (0) 收藏

      摘要:划破是草原改良的基础措施之一,划破强度是划破措施的关键环节,划破对草原健康持续管理有重要意义。目前的研究主要集中在划破对植物群落结构和生产力的影响上,然而草原植物群落与土壤水分对划破强度的响应尚不清楚。在黄土高原典型草原开展不同程度的草地划破试验,探究不同划破强度(27.4%、46.3%和61.9%)对草地植物群落物种多样性、生物量和土壤水分的影响。结果表明:3个划破强度下划破带物种丰富度显著低于未划破带1-3种/m2,划破带和未划破带群落相似性分别低于整区23.85%-119.23%和44.43%-84.55%。地上生物量随物种丰富度的增加而增大,且地上生物量与Simpson指数和Shannon Weiner指数显著负相关。3个划破强度下未划破带地下生物量和总生物量分别高于划破带88.2%-134.6%、52.4%-67.8%、2.5%-16.6%和103.9%-152.9%、59.3%-75.8%、9.1%-22.6%。植物群落物种丰富度和地上生物量随划破强度的增加呈"驼峰"型曲线变化,当划破强度分别为43.7%-55.3%和43.8%-45.7%时,植物群落物种丰富度和生物量均最高。本试验阐明了划破对典型草原植物群落特征和土壤水分的作用机制,研究结果为采用划破措施实现草地培育和草原修复提供了科学依据,对保护草地生物多样性和提高生产力具有重要意义。

    • 高原湖泊流域国土空间生态修复优先区诊断及修复研究

      2023, 43(15):6143-6153. DOI: 10.5846/stxb202212283686

      摘要 (215) HTML (181) PDF 5.09 M (566) 评论 (0) 收藏

      摘要:高原湖泊流域是高原地区人类活动的重要载体,兼具高生态价值和高脆弱性的特点。随着高原湖泊流域城市化和工业化发展加速,湖泊面积萎缩,污染加剧,流域生态环境受损严重,引发了一系列生态环境问题,如水土流失、水污染、湿地退化、生境质量下降等。亟需开展生态修复以平衡经济发展与生态环境保护之间关系,而基于整体保护与系统治理思维诊断并修复生态修复优先区,是科学有序推进国土空间生态保护与修复的重要抓手。基于此,研究以高原湖泊流域典型代表滇池流域为例,利用人类足迹和景观生态风险模型定量评估生态系统所受负向干扰,以最小累积阻力模型和电路理论构建流域生态网络;提取生态网络受负向干扰较高的关键区域为生态修复优先区并提出针对性修复措施。研究表明:(1)滇池流域人类干扰和生态风险整体较高,人类干扰整体呈核心-边缘递减的圈层式分布,中高生态风险占据了绝大部分区域。人类交通网络大幅扩展了人类干扰和生态风险的强度和深度;(2)区域生态网络呈典型湖泊生态网络特点,38条生态廊道呈放射状或环状分布,连通湖区、山区两大生态空间内共23块生态源地,保障区域生态安全;(3)研究共提取生态源地修复优先区73.83km2,生态廊道修复优先区26.97km2,生态夹点修复优先区31处,根据不同生态修复优先区典型问题和空间分布特征,提出了点线面结合协同治理的修复策略。研究可为高原湖泊流域国土空间生态修复优先区识别、生态系统整体修复提升提供一定科学借鉴和参考。

    • 宜昌市生态安全网络要素时空动态及其影响因素

      2023, 43(15):6154-6169. DOI: 10.5846/stxb202210082856

      摘要 (181) HTML (153) PDF 9.73 M (485) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态安全网络是维持城市生态系统结构完整性与功能多样性的重要框架,连接其中的生态要素对协调城市建设与生态系统可持续发展具有导向性意义。以三峡大坝所在地宜昌市为研究对象,基于"源地识别-阻力面构建-廊道提取-节点分析"的网络范式,对2000-2020年不同生态安全网络要素的时空动态特征及其影响因素进行分析。研究结果显示:(1)基于核心区筛选、生境质量热点提取、景观连通性判断以及自然保护地检验等步骤综合识别的宜昌市生态源地在三个时期分别为43.41、49.03万hm2和47.76万hm2,集中分布在三峡库区水土保持区;生态廊道数量、里程及覆盖面积逐渐减少,其中廊道数量与里程集中在平原浅丘生态建设区,而廊道覆盖面积聚集在三峡库区水土保持区,生态夹点数量与面积先增后减,均集中在三峡库区水土保持区,生态障碍点集中在三峡库区水土保持区和平原浅丘生态建设区;(2)生态阻力结构自西向东逐渐增加,不同时期阻力值分别为38.90、42.19和40.66,平原浅丘生态建设区内生态阻力强度显著高于其他分区;(3)以降水量为代表的气候要素对生态源地空间分布驱动效果最为显著,土壤类型影响最为薄弱,不同影响因子之间以降水与其它因素的交互作用更加强烈。围绕宜昌市生态安全网络要素的时空异质性及其影响机制所展开的系统性论述一定程度上解释了地区生态安全现状的发展趋向与潜在挑战,为以三峡屏障构筑工程为代表的生态安全建设与管理工作提供了科学支撑。

    • 太行山坡地不同管理措施植被-土壤系统耦合关系

      2023, 43(15):6170-6181. DOI: 10.5846/stxb202210062825

      摘要 (110) HTML (163) PDF 6.34 M (704) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被和土壤的耦合协调关系可以用来衡量生态系统的一致性和协调性程度。研究以河北省临城县太行山东麓丘陵坡地为研究区,以原生灌草地、不管理的人工核桃林、人工核桃林下清除灌草、人工核桃林下清除灌草并施肥等4种不同管理措施的植被-土壤系统为研究对象,建立由4个植被因子(Shannon-Wiener、Simpson、Margalef、Pielou等指数)和7个土壤因子(土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、pH、电导率、含水率等)组成的评价指标体系,采用层次分析法和熵权法确定各因子权重,以耦合协调度模型评价二者的协调程度。结果表明:(1)不同管理措施下,除植被因子Pielou指数外,其余植被和土壤因子均存在显著差异性(P<0.05)。(2)土壤有机碳与Simpson指数呈显著正相关(P<0.05),与Shannon-Wiener、Pielou、Margalef指数呈显著负相关(P<0.05),土壤全氮与Shannon-Wiener和Margalef指数呈显著负相关(P<0.05)。(3)不同管理措施下植被-土壤系统耦合协调程度总体处于失调发展状态,原生灌草地为严重失调发展模式的植被-土壤同步发展型,不管理的人工核桃林和林下清除灌草并施肥均属于中度失调发展模式的土壤滞后发展型,林下清除灌草属于轻度失调发展模式的植被滞后发展型。综上,种植人工核桃林并清除林下灌草有利于提升植被-土壤系统耦合协调度,但尚未达到最佳的协调状态。

    • 基于主体功能区划的湖南省生态系统服务供需关系演变

      2023, 43(15):6182-6193. DOI: 10.5846/stxb202105261371

      摘要 (164) HTML (162) PDF 6.47 M (459) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务供需关系研究是自然资源开发和生态环境保护空间差异化管控的重要依据,基于主体功能区划视角的研究对构建生态安全格局、促进区域经济可持续发展具有重要意义。以湖南省各县域为研究单元构建湖南省生态系统服务供需评估指数,运用ESSD系数、局部空间自相关等方法,将湖南省主体功能区划实施前(2006-2011年)和实施后(2012-2017年)两个时间段作对比,分析生态系统服务供需关系的时空变化及空间相关性特征。研究结果表明:(1)主体功能区划政策对湖南省有效保护生态系统,稳定供需关系产生积极导向作用。(2)湖南省生态系统服务供需系数存在显著的空间异质性,始终呈现西高东低的空间分布特征。各类功能区的生态系统服务供需关系存在较大差异,重要开发区主要表现为供不应求,重要生态功能区主要表现为供过于求,农产品主产区主要表现为供需均衡。(3)湖南省生态系统服务供需关系空间负相关性增强,生态系统服务供需空间平衡性差异加剧。

    • 土地利用变化对滇池流域生态系统服务价值的影响

      2023, 43(15):6194-6202. DOI: 10.5846/stxb202102240512

      摘要 (248) HTML (218) PDF 1.42 M (708) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着社会经济的快速发展,土地利用变化日趋剧烈,对生态系统及其服务价值产生重要影响,探究土地利用变化与生态系统服务价值之间的定量响应关系,对区域生态环境建设具有重要意义。以2010年和2016年滇池流域土地利用数据为基础,基于生态系统服务价值核算体系,定量评估了滇池流域土地利用变化及其转化对生态系统服务价值的影响。结果表明:①2010年和2016年滇池流域生态系统服务价值分别为688.16亿元和729.31亿元,6年间增加了41.15亿元。从各地类的生态系统服务价值来看,由大到小排序为林地 > 水域 > 耕地 > 建设用地 > 草地 > 裸地。②2010-2016年,滇池流域土地利用变化的剧烈程度由强到弱为建设用地 > 耕地 > 草地 > 林地 > 裸地 > 水域,耕地和建设用地的土地利用动态度较高,其中耕地面积减少了52.71km2,建设用地面积增长了93.25km2。③2010-2016年,滇池流域土地利用相互间的转化导致生态系统服务价值增加了3.88亿元,其中耕地、草地、城镇用地和裸地面积的变化增加了生态系统服务价值54.62亿元,林地和湿地面积的变化减少了生态系统服务价值50.74亿元。研究成果可为滇池流域协同推进经济社会高质量发展和生态环境高水平保护提供重要借鉴。

    • 长江流域生态系统服务价值时空演变与预测

      2023, 43(15):6203-6211. DOI: 10.5846/stxb202104221062

      摘要 (237) HTML (210) PDF 3.09 M (598) 评论 (0) 收藏

      摘要:长江流域是我国的经济重心和生态保育区,揭示其生态系统服务价值(ESV)的历史演变和发展趋势对支撑长江流域的生态经济系统持续发展具有重要意义。采用长江流域1992-2018年逐年土地利用数据,构建了基于修正系数的ESV评估模型和FLUS-Markov土地利用预测模型,解析了全流域ESV的历史演变特征和未来2030年变化趋势。结果表明:(1)2018年长江流域的ESV总量11.68×1012元,1992-2018年ESV呈上升趋势,年均提高297.00×108元;(2)供给服务价值是流域ESV的最大贡献源,占总量的48.3%-51.8%,文化服务价值是增长最快的贡献源,1992-2018年增长了52.5%;(3)上游地区是长江流域ESV最集中的区域,上游ESV占全流域的45.15-46.8%,从1992年到2018年,长江流域ESV重心有向下游流动的趋势;(4)2030年长江流域的建设用地将进一步扩展,同时耕地、草地面积有下降的风险,2030年长江流域的ESV新增量达到0.36×1012元,主要来自娱乐和气候调节服务价值的提升;(5)开展逐年尺度的ESV演变分析可有效降低变化趋势判断的不确定性,有利于获得精细、可靠的趋势判别结果。

    • 旅游业对目的地生态系统服务价值的影响——以神农架为例

      2023, 43(15):6212-6224. DOI: 10.5846/stxb202110082781

      摘要 (212) HTML (191) PDF 4.24 M (528) 评论 (0) 收藏

      摘要:旅游业在给目的地带来经济增长的同时,也会对其生态环境造成一定影响。既有研究多关注旅游业对生态环境的压力,而较少关注旅游业对目的地生态系统服务价值(Ecosystem service value,ESV)的影响。为此,研究以"旅游社会-生态系统"为基础,构建了旅游业对目的地ESV的影响框架。以神农架为例,基于土地利用格局变化以及修正ESV价值当量,计算其2005-2018年ESV以及时空变化特点。通过地理加权回归(Geographically weighted regression,GWR)与增强回归树(Boosting regression tree,BRT)模型对距居民点距离、距景区距离、距酒店距离以及距道路距离等旅游因素对ESV的影响以及空间差异进行了研究,并得到以下主要结论:(1)神农架土地利用格局变化显著,耕地、林地、草地和未利用地面积总体减少,水域及建设用地面积总体增加。(2)神农架ESV呈逐年递增趋势,由2005年的33.58亿元增加至2018年的89.10亿元。11项生态系统服务功能所占价值比例稳定,以气候调节、水文调节、土壤保持及生物多样性为主。ESV在空间上呈现高度自相关性,表现为中部高、边界低的分布格局。(3)比较GWR与BRT结果,两者在旅游业因素对ESV影响的贡献上有差异。且GWR能从全局识别出影响ESV的空间差异以及影响效应的方向,而BRT则能更精准识别影响ESV变化的主要因素作用范围。

    • 基于未来土地利用模拟模型的郑州市“三生空间”模拟及生态环境效应分析

      2023, 43(15):6225-6242. DOI: 10.5846/stxb202107071810

      摘要 (200) HTML (152) PDF 14.83 M (396) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文选取郑州市为研究区,基于2010,2015和2020年土地利用数据,采用土地利用转移矩阵和生态环境效应评估方法,分析2010-2020年"三生空间"格局变化和生态环境质量时空演变。采用未来土地利用模拟(FLUS)模型,以2015年土地利用数据为基准,结合自然发展情景、生产优先情景和生态保护情景三种情景,模拟2035年"三生空间"格局发展,并计算区域生态环境质量指数及生态贡献率。结果表明:①2010-2020年,郑州市生产空间占地面积持续下降,生活空间不断增加,生态空间先增加后减少。②2010-2020年,生态环境质量指数从0.3097持续降至0.3058,低质量区域不断扩张。农业生产用地的缩小,以及其他和水域生态用地被占用是导致生态环境质量恶化的主要因素。③自然发展情景下,生活空间存在扩张趋势,而生产和生态空间却不断下降,而生产优先情景和生态保护情景下,生活空间缩减,生产和生态空间不断上升。④三种情景中,生态保护情景下郑州市2035年的生态环境质量指数最高,且在该情景下郑州市生态环境质量水平也在不断提升。研究模拟未来土地利用格局变化及其引起的生态环境效应,将有利于优化现有土地利用空间格局,促进城市可持续发展。

    • 川西农牧交错带“三生”空间冲突演变特征分析及模拟预测——以阿坝州四县为例

      2023, 43(15):6243-6256. DOI: 10.5846/stxb202109132566

      摘要 (160) HTML (173) PDF 4.96 M (379) 评论 (0) 收藏

      摘要:川西农牧交错带处于我国第一、第二阶梯的交替地带,是西部生态脆弱典型区,地势起伏显著,地形及生态环境复杂,积极开展川西农牧交错带"三生"空间冲突(生活、生产、生态)研究,将有助于川西农牧交错带生态安全保障与社会经济协调良性发展。研究区域为阿坝藏族羌族自治州四县(马尔康、理县、黑水、松潘),以2005-2020年土地利用数据为基础,通过CLUE-S软件模拟了未来的土地利用模式;将研究区域"三生"空间分为生活生产空间、生态生产空间、生产生态空间、生态空间4种类型,并建立空间冲突测算模型,对研究区域2005-2025年四期空间冲突水平进行了测算。结果表明:(1)2005-2025年四县域面积所占比重最大的是生态生产空间,之后依次为生态空间、生产生态空间、生活生产空间。生活生产、生产生态空间面积连续上升,仅生态生产空间面积减少,生态空间面积以波动变化为主。(2)2005-2025年该区域以中等空间冲突为主。(3)2005-2025年,总体而言空间冲突值的高-高聚集区主要位于四县域的农牧交错带、生活生产空间的交叉区域且表现明显,高-高聚集区在松潘县和马尔康县的农牧交错带有逐渐扩大的趋势,黑水县和理县集聚区面积先减少后轻微扩张;空间冲突值的低-低集聚区主要位于以生态生产空间为主与生态空间的交叉区域;集聚不显著的区域以生态空间为主。(4)整体来看,川西农牧交错区域"三生"空间中生态生产空间冲突强度最高。

    • 岩溶地区不同规模城市遗存山体表面空气负离子及其影响因素——以贵阳市为例

      2023, 43(15):6257-6277. DOI: 10.5846/stxb202107312077

      摘要 (100) HTML (141) PDF 9.91 M (387) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探索岩溶地区城市遗存山体(urban remnant mountains,URMs)表面空气负离子浓度(negative air ion concentration,NAIC)特征及其影响因素,以贵阳市建成区内22座城市遗存山体为研究对象,通过样地调查法分析了城市遗存山体表面空气负离子浓度空间格局特征,运用单因素方差分析LSD法、pearson相关性及线性回归分析等方法分析了山体规模大小、山体斑块特征、山体平均植被覆盖度、植物物种多样性、植物群落体积生物量、地表辐射、空气温湿度、人为干扰程度、近红外辐射、短波红外辐射及城市遗存山体周边城市景观格局等因素对城市遗存山体表面空气负离子浓度的影响。结果表明:(1)不同规模城市遗存山体的表面空气负离子浓度表现为中型山体 > 小型山体 > 大型山体;空气负离子浓度在城市遗存山体坡向上呈东坡面和北坡面大于西坡面和南坡面的两级格局,同一坡向的不同坡位间无明显差异。(2)空气负离子浓度与山体表面温度极显著负相关,与山体表面空气湿度极显著正相关;植物群落体积生物量对城市遗存山体表面空气负离子浓度影响较大,且小型山体表现最明显;植物物种多样性对山体表面空气负离子浓度影响微弱,其中Margalef指数影响最大。(3)大型城市遗存山体表面空气负离子浓度与人为干扰、山体平均海拔、山体斑块形状指数及地表辐射等因素有相关性;中型城市遗存山体人为干扰、山体坡度差和山体斑块形状指数对其表面空气负离子浓度影响明显;小型城市遗存山体表面空气负离子浓度不受山体斑块特征影响。(4)各规模城市遗存山体表面空气负离子浓度受周边环境影响空间尺度为大型山体周边300 m范围内,中小型山体周边500 m范围内;周边环境中水域相关指标对大中型城市遗存山体表面空气负离子浓度影响最大,城市遗存山体相关指标对小型城市遗存山体表面空气负离子浓度影响最大。探究岩溶城市遗存山体内外部环境对山体表面空气负离子浓度的影响,有利于丰富喀斯特地区空气负离子研究以及为生态康养和山地旅游规划提供科学借鉴。

    • 基于Landsat的重庆市生态环境质量动态监测及其时空格局演变分析

      2023, 43(15):6278-6292. DOI: 10.5846/stxb202204020848

      摘要 (230) HTML (222) PDF 13.88 M (463) 评论 (0) 收藏

      摘要:长江流域是我国重要的生态屏障之一,重庆市作为长江上游最后一道关口,研究其生态质量发展对于有效保护长江流域生态环境具有重要指导意义。基于2011-2021年间的Landsat影像等数据,计算遥感生态指数(Remote sensing based ecological index,RSEI),并采用Sen (Theil-Sen median)趋势分析法和MK (Mann-Kendall)检验研究其变化趋势以及利用Hurst指数模型分析RSEI的持续特征。利用空间转移矩阵和重心迁移模型研究其在空间上分布特征的变化情况,最后使用降水、风速、近地表气温、海拔等辅助数据为影响因素,结合地理探测器进一步探究RSEI变化驱动力,探讨重庆市2011-2021的RSEI空间分布及演变趋势。结果表明:(1)重庆市多年平均RSEI为0.593,使用等间距法将其划分的等级为差、较差、中等、良、优的面积占比分别为2.48%、8.28%、38.32%、41,87%、9.05%。从整体来看重庆市生态质量水平较高,重庆市年际RSEI以显著趋势波动增长。(2) RSEI等级为差的地区空间上主要集中于重庆西部;较差等级主要围绕差一级的周围;中等等级主要位于重庆市中西部;有超过一半的区域RSEI等级为良或优,分布在重庆市中北部地区。(3)利用Hurst指数与Sen氏趋势分析结果利用ArcGIS叠加分析,结果共计有总体53.3%的RSEI会保持增长的可持续性。(4)通过因子探测,本文发现以近地表气温、海拔为主的自然因素以及以土地利用为主的人为因素是影响重庆市RSEI空间分布的主要影响因素。(5)从RSEI空间分布变化来看2011-2021年重庆市生态环境质量主要发生了"较差→中等"、"较差→良"、"中等→良"、"良→优"这四个路径,整体上重庆市生态环境得到优化。

    • 基于城市微气候模拟软件的城市道路绿化带对PM2.5消减作用的研究

      2023, 43(15):6293-6306. DOI: 10.5846/stxb202108112211

      摘要 (311) HTML (202) PDF 9.84 M (421) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着经济的快速发展及机动车保有量的持续增长,车辆造成的道路污染问题日益严重。广州作为中国重要的经济发展城市,交通源排放问题高度集中,机动车排放是城市PM2.5的主要来源之一,开展减缓城市道路污染危害的研究具有重要意义。本研究为调查绿化带对广州城市道路PM2.5的影响,运用实测与城市微气候模拟软件(ENVI-met)模拟结合的研究方法,实测并分析城市道路空间PM2.5的浓度分布及其影响因素,使用实测数据对模拟软件进行验证分析,模拟研究理想道路模型下不同高宽比、风向等因素及绿化带植配类型对PM2.5的消减作用。研究表明:(1)城市道路空间PM2.5浓度分布受污染源、街道高宽比、风速风向、绿化带等综合影响,自然消减情况下,其主要受风速风向和高宽比双因素影响;(2)通常街道高宽比越大,越有利于道路空间PM2.5的扩散;(3)城市道路空间PM2.5自然沉降最小距离为12 m,0-12 m范围内应保持无障碍物的开敞环境,PM2.5消减的关键范围是12-24 m,此范围内可以利用生态手段沉降颗粒物;(4) PM2.5消减率受绿化带和风向的双控制,应根据主导风向选择绿化带植配方式。在主导风平行面和垂直迎风面绿化带对PM2.5有正消减效应,建议植配类型为"乔-乔+灌+草";在主导风垂直背风面绿化带对PM2.5呈负消减效应,植配类型为"乔-灌"绿化带消减率接近于自然消减率,而植配类型为"乔-灌+草"和"乔-乔+灌+草"的绿化带加重了颗粒物在该区域的积聚。

    • 基于土地利用模拟预测模型分析的城市绿色空间发展多情景模拟及建设时序研究——以湛江市中心城区为例

      2023, 43(15):6307-6320. DOI: 10.5846/stxb202206141690

      摘要 (130) HTML (329) PDF 8.16 M (596) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市绿色空间是未来中国城镇战略发展的重要生态空间载体。城市中心城区的绿色空间生态系统服务价值可作为未来城市生态空间规划的重要依据。生态服务系统之间的权衡或协同关系可通过不同土地利用方式和利用强度表征显现。通过对湛江市中心城区绿色空间应用土地利用模拟预测(PLUS)模型进行自然发展情景与国土空间规划情景双情景下2035年土地利用变化模拟,采用当量因子法及热点分析对生态系统服务价值及其高低值在空间上的聚集程度进行分析,与人类活动强度空间分布进行叠置,得出国土空间规划政策下湛江市中心城区城市绿色空间发展优先级分区,优先化解建设用地与绿色空间发展矛盾,为规划政策提供空间政策的量化数据基础,为其可行性实施、时序安排及预期结果提供数据支撑与建议。结果表明:(1)规划政策情景与自然发展情景未来土地利用模拟结果相比,耕地、林地增多,整体水域得到有效保护,建设用地蔓延受到抑制。(2)生态系统服务价值在2035年规划政策情景 > 2020年实际情景 > 2035年自然发展情景,分别约为12.22亿元、11.89亿元、10.53亿元,规划政策情境下生态系统服务价值总量较自然发展情景下提升约1.69亿元,生态环境效益得到显著提升,调节服务、支持服务、供给服务、文化服务分别提升约1.38、0.13、0.12、0.06亿元,但文化服务与2020年现状相比降低约0.31亿元,在未来建设过程中切勿忽视景观美学的营造。(3)通过生态系统服务及人类活动强度的空间分布分析对绿色空间发展进行优先级分区,建议以赤坎区中部、沿海域建设用地及水域范围、其他区域顺序进行分区建设。

    • 京津冀城市群城市化强度与生态韧性的耦合协调分析

      2023, 43(15):6321-6331. DOI: 10.5846/stxb202207192066

      摘要 (215) HTML (187) PDF 11.09 M (446) 评论 (0) 收藏

      摘要:探索市域尺度与格网尺度下城市化强度与生态韧性之间的作用机制,对提高生态韧性水平、提升城市发展质量、促进城市群可持续发展具有重要意义。以京津冀城市群为研究区,基于2000-2020年土地利用数据、人口密度数据和社会经济数据,尝试构建一套完整的城市化强度与生态韧性指标体系。利用景观安全度模型修正了"规模-密度-形态"生态韧性方法,以市域尺度与格网尺度对比分析为手段,结合耦合协调度模型与Tapio解耦模型,探究二者的时空分异格局及协同演化特征。结果表明:(1)不同尺度下,城市化强度和生态韧性在全局上变化趋势相反且错位关系明显,北京、天津城市化强度高而生态韧性较低;格网尺度下,城市化强度与生态韧性的分布形状存在差异:城市化强度多呈现中心-外围空间分布,生态韧性呈多样化、零散化特征。(2)不同尺度下,城市化强度与生态韧性的耦合协调度逐年增强,北京、天津最高,廊坊、石家庄、衡水、沧州次之,邯郸、邢台相对较低;格网尺度下,局部区域出现特殊现象:北京、天津中部出现初级协调、轻度失调;邯郸、邢台小部分区域达到良好协调。(3)城市化强度与生态韧性的脱钩关系处于良性发展状态,弱脱钩、扩张负脱钩呈上升变化,而强脱钩呈下降变化,表明城市化发展到一定水平,推动生态韧性正向发展,城市化强度与生态韧性达到可持续发展的协调状态。此次研究结果为城市化强度与生态韧性的耦合协调分析提供科学依据。

    • 基于多尺度协同的长沙市生态网络构建与层级优化

      2023, 43(15):6332-6344. DOI: 10.5846/stxb202207262138

      摘要 (194) HTML (218) PDF 25.84 M (413) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市化背景下人类与自然环境的矛盾呈现出多尺度、层级化特征,而传统生态网络的构建方式较少考虑不同尺度下生态要素的关系,无法从区域落实到中心城区,难以形成系统性的解决方案。研究在综合梳理各尺度生态网络构建方法的基础上,以长沙市为例,基于形态学空间格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis,MSPA)、景观连通性原理和生态斑块重要性评价识别生态源地,并通过多层级生态阻力面的确定,综合运用最小费用路径(Least-cost path method,LCP)、电路理论、层级传导理论、尺度嵌套等方法对市域、都市区、中心城区的生态网络进行了协同构建和层级优化,最后基于不同尺度生态网络的特点应用并落实到多层级的国土空间规划体系中。研究结果表明:(1)长沙市域生态网络和都市区生态网络具有较好的层级嵌套特征;共识别两尺度生态叠合源地14个、生态叠合廊道15条,主要通过中心城区内的湘江、浏阳河和捞刀河部分河段与外围生态绿圈相衔接,形成"外环内楔"的空间格局。(2)确定市域重要廊道、市域潜在廊道、生态叠合廊道、都市区重要廊道、都市区潜在廊道的核心保护面积共501.14 km2,并提取位于生态廊道核心保护区范围内的生态夹点和生态障碍点,以进一步落实生态保护修复策略。(3)得到具有重要生态连通功能的中心城区生态绿道长度441.2 km,生态修复单元56个,并结合生态阻力值划分为5级进行针对性修复。(4)基于不同尺度生态网络的衔接、嵌套,最终构建"市域总体生态安全格局-都市区城市生态空间发展格局-以城市绿道为基础的中心城区生态修复单元",并与不同层级的国土空间规划体系相对应。研究结果将为以大城市为中心的跨尺度生态系统修复和生态安全格局构建提供科学参考。

    • 家燕营巢特征及其对城市环境的适应性

      2023, 43(15):6345-6353. DOI: 10.5846/stxb202204141001

      摘要 (157) HTML (190) PDF 1.95 M (612) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市面积在全球范围内迅速扩张,一些鸟类种群通过改变营巢特征,在与自然生境截然不同的城市中筑巢繁殖。但目前城市环境对于鸟类营巢影响的研究较缺乏。为了解鸟类营巢对城市环境的适应,于2016、2019年在黑龙江哈尔滨的城市与乡村环境,分别测量家燕(Hirundo rustica)巢(如,大小及形状)及巢址特征等(如,距地面和屋顶距离)参数,以探究:(1)家燕巢特征在乡村及城市生境是否存在差异?(2)家燕巢特征在年际间是否存在变化?并为城市家燕种群的保护提供理论依据及合理建议。研究采用Kruskal-Wallis秩和检验以及Wilcoxon秩和检验比较分析所测量的巢特征参数在城乡之间、年际间的差异,并对组间参数进行线性判别分析(LDA,Linear Discriminant Analysis)。结果发现,城乡间具有显著差异:(1)与乡村相比,城市巢距离屋顶更远,距地相对更近(P<0.05);(2)城市巢更浅(P<0.05);(3)从2016到2019年,城市和乡村巢都变得更深,半径更大(P<0.05)。根据这些发现,推测城市楼房建筑的楼道为家燕繁殖提供了相对更为封闭、安全的环境,旧巢及较为丰富的支撑物为家燕提供了适宜的巢址,有可能节省亲鸟在营巢上的繁殖投入;但同时应当警惕门窗关闭、资源受限、人为干扰等不利因素可能造成的生态陷阱。

    • 黄渤海濒危水鸟栖息地动态变化研究

      2023, 43(15):6354-6363. DOI: 10.5846/stxb202207202071

      摘要 (193) HTML (191) PDF 3.33 M (610) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国滨海湿地是东亚-澳大利西亚迁徙路线上候鸟重要的停歇地、繁殖地和越冬地,土地利用变化所引发的滨海湿地退化导致水鸟栖息地类别和面积发生了很大转变,影响迁徙水鸟种群数量的稳定性。然而,土地利用变化在哪些区域和多大程度上影响了迁徙水鸟的栖息地分布尚不清晰。以土地围垦典型区域黄渤海滨海湿地为研究区,以受胁濒危水鸟物种勺嘴鹬、大滨鹬、大杓鹬、小青脚鹬、黑脸琵鹭、黄嘴白鹭、遗鸥、黑嘴鸥为研究对象,结合物种分布模型MaxEnt和GIS空间分析,模拟2000、2015、2020年水鸟栖息地时空分布,探索过去20年栖息地分布的时空变化,分析水鸟种群变化趋势,识别水鸟栖息地保护优先区域,提出水鸟栖息地保护管理建议。结果显示:2000-2020年,8个水鸟物种栖息地主要分布在渤海湾、莱州湾、江苏盐城沿岸、如东-东台沿岸区域。所有物种的栖息地面积均呈不同程度的下降趋势,其中7个物种栖息地下降比例超过50%,下降的区域主要分布在渤海湾、江苏盐城沿岸、东台条子泥、小洋口沿岸,滨海湿地丧失是导致水鸟栖息地面积下降的直接因素。7个物种种群数量呈下降趋势。研究所确定的水鸟保护优先区面积达240.32 km2,其中如东沿岸存在保护空缺,建议扩增盐城候鸟世界遗产地分布范围,将如东沿岸纳入到保护地范围内,加强保护和管理,缓解水鸟栖息地的持续丧失。

    • 放牧对祁连山高寒典型草原土壤质量的影响

      2023, 43(15):6364-6377. DOI: 10.5846/stxb202203230714

      摘要 (182) HTML (173) PDF 1.89 M (539) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤质量是维持陆地生态系统稳定性与功能多样性的基础。放牧作为草地资源最广泛的利用方式之一,其对草地土壤质量的影响却缺乏量化标准,且两者之间的作用机理尚不明确。以祁连山高寒草原两个季节性牧场为研究对象,结合生态系统耦合与生态系统多功能性,探究了放牧对高寒草原土壤质量的影响与潜在机制。试验结果表明:基于最小数据集,不同放牧率下土壤质量指数差异显著(P<0.05),冬季牧场和春秋季牧场放牧率分别在2.45头月-1 hm-2和0.80头月-1 hm-2时土壤质量指数最高。土壤速效磷、有机碳、氮磷比和土壤pH是决定冬季牧场土壤质量的关键因子,而春秋季牧场中则是土壤有机碳、碳氮比和土壤pH;两个季节性牧场土壤质量指数与物种丰富度指数(P<0.05)和香浓维纳多样性指数(P<0.0001)呈显著正相关。高寒草原季节性牧场放牧地植物群落物种多样性与土壤因子耦合度在0.67-0.81之间,平均耦合度为0.74,属于中度协调;随着放牧率的增加,生态系统多功能性指数逐渐减低且与土壤质量指数变化趋势相似,间接证明了本研究最小数据集构建的合理性。本试验通过探究放牧对高寒草原不同季节性牧场土壤质量与生态系统功能的影响,结合草地植物群落物种多样性与土壤因子之间的耦合关系,深入挖掘了土壤质量变化规律与其潜在机制,为更好地保护与利用高寒草原草地资源提供了理论依据。

    • 1985-2015年中国不同生态系统NDVI时空变化及其对气候因子的响应

      2023, 43(15):6378-6391. DOI: 10.5846/stxb202208032216

      摘要 (266) HTML (265) PDF 22.49 M (469) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被是陆地生态系统不可或缺的部分,气候是影响其动态变化的重要驱动因素。因此,探究植被的时空变化及其与气候因子的响应关系,有助于理解陆地生态系统的内在演化机制。目前,不同生态系统尺度下的植被动态变化与气候因子的时间响应关系仍未被完整剖析。因此,为了厘清过去30年不同生态系统植被生长对气候因子的响应关系,利用GIMMS NDVI3g数据和气候资料数据,通过Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall检验分析了1985-2015年中国陆地NDVI的时空变化特征,结合时间序列相关分析探究了NDVI变化与降水、温度和饱和水汽压差的内部关联,探讨了中国不同生态系统植被与气候因子间的时间响应机制。结果表明:(1)1985-2015年中国陆地植被呈现改善趋势,年均NDVI先减小后增加,拐点时间在1995年左右,整体变化率为0.5×10-3/a。农田、森林和草地生态系统的植被显著改善的程度最高,湿地生态系统的植被退化趋势最显著。(2)中国陆地植被NDVI与气候因子的相关性存在明显的空间异质性,且受不同生态系统分区影响。内蒙古高原中部草地生态系统NDVI与降水呈正相关,而在东部森林生态系统和青藏高原草地生态系统呈负相关;农田生态系统NDVI与温度呈明显正相关,在西部高寒、干旱地区呈负相关;中国东部农田生态系统NDVI与饱和水汽压差呈正相关,而在新疆北部和内蒙古高原中部草地生态系统负相关明显。(3)不同生态系统植被生长对气候因子存在月尺度的时间响应差异。降水对森林生态系统植被生长存在累积效应,农田生态系统植被生长对降水的响应最快;不考虑累积时,不同生态系统植被生长对当月或滞后1月的温度相关性最高;不同生态系统饱和水汽压差对植被生长存在两个月的累积效应,且随着滞后时长的增加相关性逐渐降低。研究成果有利于预测和评价全球气候变化背景下的植被动态变化,可为区域生态环境保护提供理论依据。

    • 退耕还林(草)工程对中国北方农牧交错带生态系统健康的影响

      2023, 43(15):6392-6405. DOI: 10.5846/stxb202209202694

      摘要 (182) HTML (162) PDF 11.47 M (340) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统健康是生态环境治理的目标,探究国家级生态修复项目退耕还林(草)工程对中国北方农牧交错带生态系统健康的影响,确定合理的生态环境恢复和资源管理策略,有助于加快生态环境建设、促进区域可持续发展。基于"压力-状态-响应"(PSR)模型,构建起一套包括自然、社会和经济等方面的综合指标体系,评估了2000年、2005年、2010年和2015年中国北方农牧交错带的生态系统健康水平,利用Moran's I分析退耕还林(草)工程和区域生态系统健康的空间相关性,并从普通最小二乘法、地理加权回归模型、时间加权回归模型和时空地理加权回归模型中,选择最优回归模型,揭示退耕还林还草实施强度变化(△NDVI)对生态系统健康变化(△EHI)的影响机制。结果表明:(1)2000-2015年,中国北方农牧交错带的生态系统健康指数呈现"先下降后上升"的变化趋势,区域整体处于亚健康状态和一般健康状态,健康状况逐渐转好。(2)全局双变量Moran's I结果显示,在2000-2010年工程的开始和发展阶段,退耕还林(草)工程对生态系统健康呈现正相关影响关系,而2010-2015年间,两者之间变为负相关关系。(3)多种回归模型相比较,GTWR模型表现最优。在2000-2010年间,退耕还林(草)工程对研究区域东北部生态系统健康变化具有显著正向影响,在2010-2015年间,该区域由正向驱动变为负向驱动;中部地区则一直保持正向驱动;西南部地区则呈现"负向驱动-正向驱动-负向驱动"的波动变化情况。

    • 基于多源遥感影像的盐碱地治理效果

      2023, 43(15):6406-6417. DOI: 10.5846/stxb202104090915

      摘要 (151) HTML (216) PDF 3.30 M (447) 评论 (0) 收藏

      摘要:将Landsat-8 OLI影像与Sentinel-2号影像结合,利用光合有效辐射比率(FPAR),构建适用于MODIS植被总初级生产力(GPP)影像空间分辨率提高的逐层逐像元修正因子,实现内蒙古巴彦淖尔市赵贵圪旦组盐碱地农田改良前后的植被长势监测,同时结合不同深度土壤的含盐量数据,采用转移矩阵方法与热点分析方法分别分析了全局土壤含盐量变化与植被长势变化的局部差异。结果表明:(1)12-20号地块内土壤含盐量改良效果最明显,且研究区改良效果随土壤深度增加而逐渐降低。土壤深度0-20cm,盐土向中度盐土转入面积最大;土壤深度20-40cm,强度盐土向中度盐土转入面积最大;土壤深度40-60cm,强度盐土与盐土的转入面积大于转出面积,其他土壤的转入面积小于转出面积。(2)研究区内,GPP提升区域比降低区域面积约多60.36hm2,占研究区面积的42.88%;同时,对改良前植被GPP低值区域提高效果更明显。(3) GPP提升区域中热点区域集中分布在12-17、25-27、34号地块内,该区域改良效果显著;GPP降低区域中冷点区域集中分布在6、12-14、22-23、27-28、30-31号地块内,该区域改良效果差。

    • 北京地区侧柏和垂柳释放有益挥发性有机物组分日动态变化特征

      2023, 43(15):6418-6432. DOI: 10.5846/stxb202107191943

      摘要 (113) HTML (161) PDF 11.51 M (429) 评论 (0) 收藏

      摘要:以侧柏(Platycladus orientalis)和垂柳(Salix babylonica)为研究对象,采用动态顶空套袋采集法和自动热脱附-气相色谱/质谱联用技术来分析这些植物释放的挥发性有机物(VOCs)的组成和释放模式。选择不同的时间和天气条件下的样本进行采集,并记录相关信息。通过对原始数据的分析,确定有益挥发性有机物(BVOCs)的成分和相对百分含量。研究结果显示,侧柏和垂柳在不同季节释放的BVOCs成分主要包括醇类、醛类、烯烃类等其他类化合物,这些有益BVOCs在植物的生理和生态功能中扮演着重要的角色,对于深入了解植物与环境之间的相互作用具有重要意义。侧柏和垂柳释放BVOCs成分在不同季节会有所变化。其次,研究分析了侧柏和垂柳在不同季节中有益BVOCs成分的含量和变动趋势。侧柏在不同季节的释放模式呈现出明显的差异。春季的释放模式呈现出"单峰单谷"曲线,夏季的释放模式呈现出"单峰"曲线,而秋季的释放模式呈现出"双峰单谷"曲线。这表明侧柏在不同季节中的挥发物释放存在明显的季节性变化。相比之下,垂柳的释放模式在不同季节中相对稳定,呈现出一致的"单峰型"曲线。这说明垂柳的挥发物释放模式在不同季节中相对持续且稳定,不像侧柏那样受季节变化的影响较大。此外,研究还发现侧柏和垂柳释放有益BVOCs的相对含量在正午前后达到高峰期,而低谷期则出现在高峰期前后。这表明植物的挥发物释放受到日光照射和其他环境因素的影响,存在明显的日变化规律。综上所述,该研究采用了先进的分析技术,对北京市顺义区高丽营试验基地的侧柏和垂柳进行了挥发物采集和分析。结果显示侧柏和垂柳在不同季节中释放的有益BVOCs成分存在明显差异,并具有季节性变化。此外,它们的挥发物释放还受到日变化的影响。

    • 荒漠草原异常降水对不同载畜率植物群落物种组成及多样性的影响

      2023, 43(15):6433-6442. DOI: 10.5846/stxb202108112219

      摘要 (130) HTML (152) PDF 1.62 M (432) 评论 (0) 收藏

      摘要:放牧和异常降水对荒漠草原生态系统产生了显著的影响,群落物种组成及多样性因降水和载畜率的改变而变化。然而不同载畜率下荒漠草原植物群落物种组成及多样性对异常降水的响应尚不明晰。本研究以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,调查并分析不同载畜率(绵羊,CK:不放牧、LG:0.93、MG:1.82和HG:2.71羊单位hm-2半年-1)放牧区植物群落物种组成及其数量特征。结果表明:降水增加对群落数量特征和物种多样性促进作用显著,但对群落物种优势度指数有显著抑制作用;降水增加使得不同功能属性物种数目增多,引起建群种物种综合优势度降低,从而改变群落物种组成及多样性;不同功能属性物种对载畜率的响应存在差异,群落物种组成及多样性在响应异常降水变化时,降水与载畜率之间协同变化和相互制约,但直根系C3植物和群落总密度的变化主要受载畜率影响。异常降水可影响长期过度放牧引起的生态系统过程,对草地生态系统恢复有积极作用。

    • 黄土高原多年生草本根部导水策略空间异质性特征

      2023, 43(15):6443-6453. DOI: 10.5846/stxb202111233311

      摘要 (123) HTML (144) PDF 2.24 M (348) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据多年生草本根部导管解剖结构特征,分析了黄土高原两个气候区草本物种导水结构特征及导水策略对干旱气候条件的适应性特征。结果表明,黄土高原半干旱区(年降雨量小于400 mm)草本物种平均年龄较大(7年),理论导管直径(33 μm)、导管面积(680 μm2)和导水效率(1.56 kg m-1 MPa-1 s-1)数值较高,而导管数量(65个)和导管分量(6.2%)数值较低;黄土高原半湿润区(年降雨量大于400 mm)草本物种平均年龄较小(5年),理论导管直径(27 μm)、导管面积(550 μm2)和导水效率(1.12 kg m-1 MPa-1 s-1)数值较低,而导管数量(85个)和导管分量(7.5%)数值较高。黄土高原半干旱区草本物种的导管直径较大、单位面积内的导管数量较少,因而导水效率较高,在干旱胁迫条件下趋向于采取效率优先的导水策略;黄土高原半湿润区草本物种的导管直径较小、单位面积内的导管数量较多,因而导水效率较低,在干旱胁迫条件下趋向于采取安全优先的导水策略。

    • 黄土高原南北样带尺度人工刺槐林对气候响应的敏感性分析

      2023, 43(15):6454-6464. DOI: 10.5846/stxb202111233313

      摘要 (141) HTML (161) PDF 3.21 M (473) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据黄土高原南北样带尺度的人工刺槐林(Robinia pseudoacacia)的年轮宽度资料,分析了该地区刺槐树木生长趋势,以及刺槐年表对气候响应随降雨梯度变化规律。研究结果表明延安以北的刺槐样点(绥德、神木)年轮指数近期趋于下降,树木有生长衰退现象;而延安以南刺槐样点(延安、富县、宜君、永寿)年轮指数近期趋于上升,树木无生长衰退现象。气候响应结果表明,刺槐年表对气候响应均以延安样点最为敏感,表现年表与温度的负相关关系,以及年表与降雨和干旱指数的正相关关系,而延安以北和以南刺槐样点对气候响应敏感性均较低。黄土高原中部延安地区地处森林草原过渡带,刺槐生长对外界环境变化最为敏感,年表中气候信号也较强;延安以南地区地处森林植被带,气候条件较为适宜刺槐林生长,因而年表中气候信号较弱;延安以北地区地处草原植被带,气候条件比较恶劣,刺槐生长对干旱气候已有一定适应性特征,因而年表中气候信号也较弱。

    • >专论与综述
    • 植物与传粉者物候错配效应研究进展

      2023, 43(15):6465-6474. DOI: 10.5846/stxb202203170655

      摘要 (166) HTML (189) PDF 1.34 M (754) 评论 (0) 收藏

      摘要:开花植物与传粉者之间稳定互惠模式的建立是维持互作双方种群适合度的关键。在全球变化的背景下,植物与传粉者对温度、融雪、人类活动等外界扰动的响应差异,易于引起两者关键物候期的不同步发生,由此可能减少传粉互作的重叠时间,改变相互作用的成本和收益,进而对两者的种群动态产生潜在的深远影响(即物候错配效应)。近年来国内外对植物花期与传粉者活动物候的错配研究主要集中在两方面:一是物候错配现象发生的原因及机制;二是这种物候错配带来的生态后果,尤其是对互惠双方种群动态的影响。但由于研究方法及数据获取等方面的局限性,物候错配研究仍存在一些薄弱环节,如物候匹配模式对环境变化的响应机制、传粉效率对错配效应的调节影响、物候数据获取的独立性等。本文综述了植物-传粉者物候错配效应的最新研究进展,并对未来的研究展望进行初步探讨,以期为物种多样性、动植物种群动态的合理预测等方面的研究提供有益的参考。

    • 湿地生物连通性影响因素及测度方法研究进展

      2023, 43(15):6475-6485. DOI: 10.5846/stxb202204110943

      摘要 (169) HTML (233) PDF 1.03 M (595) 评论 (0) 收藏

      摘要:湿地是地球上最多样化和最具生产力的生态系统之一,但近年来由于人类活动的频繁干扰,自然环境以前所未有的速度变化,两者的协同作用导致湿地呈现破碎化趋势。湿地的退化、转化使得湿地生物连通性减弱。良好的湿地生物连通性有利于湿地生态系统服务功能的维持、生物多样性的保护以及生物对气候变化适应水平的提高。因此理解、评估和保护生物连通性对于湿地生态系统而言至关重要。综述了湿地生物连通性的定义、总结了生物连通发生与变化的四个相互作用因子,从结构连通性、功能连通性两个测定角度,论述动物、植物和微生物三类研究对象生物连通性的测度方法,最后从湿地生物连通的时空尺度,连通与物质循环的耦合关系,湿地生物连通性评估分析模型改进角度提出了未来的研究方向,从而确保湿地生物连通网络的完整有效。可为湿地生物多样性、湿地保护和管理提供新的思路。

    • 干旱区生态系统稳态转换及其预警信号——基于景观格局特征的识别方法

      2023, 43(15):6486-6498. DOI: 10.5846/stxb202204151011

      摘要 (214) HTML (199) PDF 7.29 M (565) 评论 (0) 收藏

      摘要:在日益加剧的气候变化和土地开垦、放牧等人类活动干扰下,具有多稳态特征的干旱区生态系统可能会经历从相对健康状态到退化状态的稳态转换,导致生态系统的功能下降。早期预警信号的识别是生态系统稳态转换研究的热点,也是管理实践中防止生态系统退化的关键环节。以往预警信号研究聚焦于通用信号如自相关性、方差等统计学指标,然而这些指标对于具有特定机制的干旱区生态系统可能并不适用。基于干旱区景观格局特征所发展起来的空间指标为生态系统稳态转换提供了独特的空间视角,对于理解干旱区生态系统退化过程和机理具有科学意义和实践价值。介绍了干旱区生态系统稳态转换现象及其转换机制;聚焦景观生态学的指标和方法,从空间视角总结基于干旱区景观格局特征的关键预警指标(植被覆盖度、植被斑块形态、植被斑块大小频率分布和水文连通性等),重点剖析这些关键指标的概念、量化方法、识别特征及其实践应用;最后针对指标的优势和局限性对未来的研究方向进行展望,包括发掘潜在景观指标,加强干旱区生态系统变化的多种驱动要素的相互作用机制研究,开展多时空尺度的实证研究,构建生态系统稳态转换预警信号的整体分析框架,以及加强指标阈值的量化研究等方面。

    • >学术信息与动态
    • 社会-生态系统:研究态势、主题演进与地域实践

      2023, 43(15):6499-6513. DOI: 10.5846/stxb202208212395

      摘要 (494) HTML (297) PDF 14.97 M (492) 评论 (0) 收藏

      摘要:社会-生态系统综合了人类社会治理与自然环境利用研究视角,为解决全球生态问题提供新途径,是人地系统研究的热点。梳理和归纳社会-生态系统研究的发展历程和近今态势,总结前沿议题和地域实践,对人地系统耦合研究和可持续发展具有重要意义。主要发现如下:社会-生态系统研究领域整体发文量较少,发展阶段受国际重要研究计划和组织的直接影响;欧洲、北美洲和澳大利亚的高校、研究所和政府机构是领域内的主要研究力量,核心作者间合作紧密;我国社会-生态系统研究受资助力度逐年增加,研究内容不断深入,但在国际相关学术话语体系构建和关键作用发挥上仍有较大提升空间。社会-生态系统具有复杂性、地域性和动态性等特点,研究内容涵盖自然生态系统、气候变化、土地利用、社会治理与管理政策等主题,是综合了环境科学、生态学、地理学等自然科学与经济学、政治学和社会学等社会科学的多学科交叉领域;以脆弱性和韧性研究为起点,社会-生态系统研究的发展受到诸多人地关系研究工作的启发和推动,Olsson的动态连接分析、Redman的社会模式与过程和生态格局与过程、Ostrom的公共资源治理是目前影响较广的三个社会-生态系统研究框架。扰沌为解释社会-生态系统快速与慢速交互作用、局部与全球适应性变化提供理论基础,干扰响应机制、系统自组织过程、学习与适应性治理成为社会-生态系统研究核心。海岸带、干旱区和城市等生态环境与社会环境敏感区是社会-生态系统研究最受关注的地域。未来的工作应注重结合我国广泛的地域实践,推动社会-生态系统的理论与方法体系的完善。相关发现为社会-生态系统领域凝炼研究方向和深化科学问题提供了参考。

    • >封底
    • 封底

      2023, 43(15):6514-6514.

      摘要 (74) HTML (0) PDF 1.26 M (287) 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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