• 2023年第43卷第21期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >封面目录
    • 封面+目次

      2023, 43(21):0-0.

      摘要 (168) HTML (0) PDF 15.09 M (403) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >研究论文
    • 宁夏荒漠草原蒙古冰草功能性状和根际效应对土壤性状的响应

      2023, 43(21):8683-8691. DOI: 10.20103/j.stxb.202207111979

      摘要 (366) HTML (93) PDF 1.82 M (569) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物功能性状组合的权衡是植物适应土壤环境的重要机制,它也通过对根际效应的调控进而影响着根际过程和生态系统功能。以位于宁夏盐池县的典型荒漠草原为研究区域,通过对灰钙土、黑垆土和风沙土中蒙古冰草功能性状和根际效应的对比分析,探究不同土壤对蒙古冰草功能性状和根际效应的影响以及它们之间的关系。结果表明:(1)不同土壤中蒙古冰草根际和非根际土壤理化性质存在显著差异,根际土壤理化性质的变化与非根际土壤性质有关。(2)不同土壤中的根际效应大小存在差异,不同因子的根际效应大小因土壤而异,总体表现为风沙土最大,灰钙土最小;土壤理化性质是影响蒙古冰草根际效应的主要因素,可解释根际效应变异的69.5%。(3)土壤理化性质与蒙古冰草功能性状密切相关,其对根长和根冠比的影响最大;蒙古冰草功能性状与根际效应大小密切相关,根长和根冠比是影响根际效应的主要因子。研究表明蒙古冰草通过根际效应改善了土壤性质,进而提高土壤质量,这种作用受土壤理化性质和植物功能性状等因子的共同影响。

    • 北方典型沼泽湿地高低土壤水分下植物群落特征

      2023, 43(21):8692-8703. DOI: 10.20103/j.stxb.202210182960

      摘要 (259) HTML (123) PDF 2.57 M (481) 评论 (0) 收藏

      摘要:北方沼泽湿地在水源供给、缓解水土流失、遏制草地沙化等方面具有重要作用,明确其植物群落物种组成和多样性特征对提升其生态系统服务功能具有重要意义。目前,在北方地区开展大尺度湿地植被调查的研究仍相对较少。土壤水分是驱动植物群落发展的主导环境因素之一,为了解高低土壤水分背景下湿地植物群落特征差异及关键驱动要素,对我国7个北方典型沼泽湿地的植物群落物种组成及多样性特征进行了调查,分析了植物群落物种组成及多样性特征与环境因子的关系,以及沼泽湿地植物群落内克隆植物的分布特征。研究结果发现不同沼泽湿地的植物群落物种组成和多样性差异显著,但无明显的地带性分布规律,物种分布呈现区域性。群落物种多样性受降水、温度、土壤养分等多种环境因素的共同影响。沼泽湿地高低土壤水分背景下植物群落的物种组成和多样性差异显著,低土壤水分下植物群落物种多样性指数显著高于高土壤水分下植物群落。低土壤水分下物种多样性主要受降水和总氮影响,而高土壤水分下物种多样性主要受温度和总磷的影响。高土壤水分下克隆植物物种数和盖度在沼泽湿地植物中占有较高的比例,表明克隆植物比非克隆植物更适应高土壤水分环境。研究结果表明了7个沼泽湿地植被的区域性分布特征及受降水和温度的主要影响。随着土壤水分的升高,植物群落多样性降低,但克隆植物的重要性升高。因此,未来降水和温度的变化可能将进一步影响湿地植被的组成和多样性特征。

    • 贡嘎山树线过渡带土壤有机碳矿化和温度敏感性

      2023, 43(21):8704-8715. DOI: 10.20103/j.stxb.202206271827

      摘要 (189) HTML (87) PDF 1.81 M (365) 评论 (0) 收藏

      摘要:树线过渡带作为高山地区重要的生态过渡带之一,是响应温度变化的敏感区域。树线过渡带内土壤碳储量丰富,其碳周转在全球碳循环方面扮演着重要角色。探究树线过渡带土壤有机碳矿化及其温度敏感性,对于预测气候变化背景下高山地区土壤碳循环过程具有重要的指导意义。为此以青藏高原东南部贡嘎山树线过渡带(森林、树线、灌丛)的土壤为对象,在室内开展90 d不同温度(15℃和20℃)的培养实验,测定土壤有机碳矿化速率,计算单位土壤有机碳累积矿化量、温度敏感性,并分析影响它们的相关因素。结果表明:土壤有机碳矿化速率受温度和样地类型的显著影响。升温显著增加土壤有机碳矿化速率,而不同样地类型间矿化速率差异显著,矿化速率大小表现为森林 > 树线 > 灌丛。本研究用单位土壤有机碳累积矿化量表征土壤有机碳的稳定性,经90 d的培养,15℃下树线过渡带从森林、树线到灌丛单位土壤有机碳累积矿化量分别为12.33 mg/g、12.99 mg/g和10.53 mg/g,20℃下则分别为19.16 mg/g、21.14 mg/g和16.26 mg/g,灌丛土壤单位土壤有机碳累积矿化量显著低于森林和树线土壤,这表明灌丛土壤具备更高的稳定性。单位土壤有机碳累积矿化量与土壤颗粒有机碳占比呈显著正相关关系,与土壤矿物结合有机碳占比呈显著负相关,但与酸解性碳组分无显著相关关系,说明土壤有机碳与矿物结合形成的化学保护作用显著影响贡嘎山树线过渡带土壤有机碳稳定性。树线过渡带土壤有机碳矿化的温度敏感性系数Q10为2.45±0.25,表现出较高的温度敏感性。相关性分析结果表明土壤pH值和C : N是影响树线过渡带土壤温度敏感性大小的主要因素,而树线过渡带内相似的土壤pH值和C : N可能是导致不同样地类型间Q10值无显著差异的重要原因。

    • 科尔沁沙地不同水盐处理对豆田土壤真菌群落结构和功能的影响

      2023, 43(21):8716-8726. DOI: 10.20103/j.stxb.202207312184

      摘要 (130) HTML (114) PDF 4.15 M (497) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示北方沙区典型盐碱地不同灌溉量对油莎豆(Cyperus esculentus)农田土壤真菌群落组成结构和功能群特征的影响。以吉林省松原市前郭尔罗斯灌区油莎豆农田为研究对象,开展水、盐双因素(水处理:50%、70%、100%标准灌溉定额;盐处理:非盐渍土、弱盐渍土、中盐渍土)随机区组野外控制实验,比较分析不同水盐处理下油莎豆土壤真菌群落特征。(1)油莎豆农田土壤样品共获得2354个真菌OTU,隶属于13门43纲114目224科434属,其中,子囊菌门(Ascomycota)((67.83±6.33)%)、被孢霉门(Mortierellomycota)((16.96±6.02)%)和担子菌门(Basidiomycota)((11.31±1.82)%)占绝对优势。随灌溉量增加,优势属由被孢霉属(Mortierella)变为镰孢菌属(Fusarium)和毛壳菌属(Chaetomium)。不同水盐处理下真菌多样性无显著差异(P>0.05)。(2)真菌功能群以腐生营养型为主,病理营养型次之,共生营养型占比最低。随灌溉量增加,腐生和共生营养型真菌均先减少后增加,病理营养型真菌先增加后减少;不同盐分处理下各营养型真菌无明显变化趋势。(3)不同灌水和盐分处理对油莎豆土壤真菌群落结构和功能并无显著交互作用。(4)影响研究区土壤真菌群落组成的主要影响因子包括土壤含水率和土壤全磷含量。土壤全磷含量与Chao1指数呈显著负相关(P<0.05),土壤理化性质与真菌营养型无显著相关性(P>0.05)。研究区不同灌溉处理使土壤优势菌属发生变化,也改变了腐生和病理营养型菌群的相对丰度。研究结果有助于深入理解油莎豆农田土壤真菌群落结构和功能机制,并为油莎豆在盐碱地的栽培种植提供理论依据。

    • 兴安落叶松林火烧迹地土壤理化性质驱动因子

      2023, 43(21):8727-8738. DOI: 10.20103/j.stxb.202208022203

      摘要 (143) HTML (81) PDF 6.08 M (347) 评论 (0) 收藏

      摘要:探索火烧迹地土壤理化性质的驱动因子是解释生态系统响应火干扰机制的重要组成部分。旨在分析兴安落叶松林火烧迹地土壤理化性质的决定因子,深入认识火干扰在北方森林生态系统所扮演的角色,为北方森林火烧迹地火后恢复、林业可持续发展提供科学支持和理论依据。以过火后1 a的兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,设置了不同火烈度和立地条件的火烧迹地及对照研究样地共计35块。在每个研究样地记录了树种、胸径、存活状态等乔木数据,测量了坡向、坡位、坡度、海拔等地形数据,利用植被变化情况量化了火烈度。分别采集了0-5 cm和5-10 cm的土壤样品并测定其9种理化指标,对比了过火与未过火样地这些土壤理化指标的差异。然后,分析了各土壤理化指标与火烈度量化结果的关联趋势,比较了火烈度、地形和乔木因子对火烧迹地土壤理化性质的影响程度。与对照样地相比,火干扰提升了土壤理化指标观测值的离散程度,显著提高了0-5 cm土壤含水率(MC)(P<0.05)和5-10 cm土壤MC、总氮(TN)、总有机碳(TOC)含量(P<0.05)。土壤理化性质与火烈度有明显关联趋势的并不多,观察到0-5 cm土壤MC随火烈度指数的增加而减少,0-5 cm土壤无机氮与5-10 cm土层土壤pH、速效钾(AK)、铵态氮(NH4+-N)随火烈度指数的增大而增大。相关分析表明,地形因子与火烧迹地土壤理化性质关联程度较高,坡位、坡度、坡向与土壤吸湿含水率(HMC)、MC、硝态氮(NO3--N)和5-10 cm土壤总氮(TN)、总有机碳(TOC)均呈显著负相关(P<0.05),而与土壤AK、pH、NH4+-N和有效磷(AP)则以正相关为主,其中坡度与0-5 cm土壤AK、pH、NH4+-N和AP均呈极显著的正相关(P<0.01)。方差分解分析结果表明,对照样地土壤理化指标的变异主要由乔木因子和地形因子共同解释,但在火烧迹地,乔木因子总解释比例降低了,而地形因子单独解释的比例增加了,两者对于土壤理化指标变异的共同解释比例大幅降低了。火干扰能够提升地形对土壤理化性质的影响程度。地形是火烧迹地土壤理化性质差异的主导因子,其影响较火烈度更为深刻,因此,当火烈度相同但地形不同时,火干扰引发的生态系统响应可能不同。所以,地形的主导作用可能是导致在不同区域研究火烈度与土壤理化性质的关系得出不同结果与结论的重要原因之一。

    • 放牧到禁牧对草地土壤有机碳累积及其主控因子的影响

      2023, 43(21):8739-8748. DOI: 10.20103/j.stxb.202211123256

      摘要 (152) HTML (201) PDF 4.92 M (383) 评论 (0) 收藏

      摘要:放牧是草地生态系统最为重要的人为影响因子,禁牧则是修复退化草原最有效的措施之一,不同管理模式势必会影响土壤理化指标和土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)及其累积量(SCS)的时空分布。为了明确从放牧到禁牧草地SCS变化过程及其影响因子,对锡林郭勒盟额里图牧场2019-2021年从放牧到禁牧SOC及土壤容重、水分、pH和生物量等进行分析。结果表明,禁牧区SCS逐年呈递增趋势,尤其是60cm土层SCS从2.54kg/m2增加到4.61kg/m2,增加了81.5%。放牧区则呈递减趋势,从5.27kg/m2下降到4.05g/m2,降低了23.15%。放牧既破坏了土壤结构又影响了草原植被,使草原生物量和土壤水分减少,土壤容重增加,同时Mantel-test分析和结构方程表明,土壤容重、全氮、温度、水分、地下生物量对SCS不同程度的影响比较明显,本研究可为草地生态研究及管理模式优化提供参考。

    • 喀纳斯天然林乔灌草叶片及土壤碳氮磷化学计量特征

      2023, 43(21):8749-8758. DOI: 10.20103/j.stxb.202208312482

      摘要 (144) HTML (83) PDF 1.28 M (402) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究森林植被与土壤碳(C)氮(N)磷(P)化学计量关系是理解生态系统各组分的相互作用和探究植物的生长状况及生态适应性的关键。阿尔泰山天然林是我国北方典型的泰加林,在区域水汽、养分循环和多样性维持等方面发挥了重要作用。以喀纳斯天然林30种乔灌草植物及其生境为对象,运用方差分析、相关分析、冗余分析等方法研究植物叶片及土壤的化学计量特征及其相互关系,揭示喀纳斯天然林乔木、灌木和草本环境适应性的异同。结果显示:30种植物叶片C、N、P的平均含量分别为496.66 g/kg、23.87 g/kg、3.67 g/kg;叶片C : N、C : P、N : P分别为26.52、160.91、6.74。不同生活型植物叶片C、N、P含量及其计量比间显著差异。其中C含量大小顺序为乔木 > 灌木 > 草本(P<0.05),N含量大小顺序为草本 > 灌木 > 乔木(P<0.05),灌木和草本之间叶片P含量差异不显著(P>0.05),但均显著高于乔木叶片P含量(P<0.05)。叶片C : N和C : P大小顺序均为乔木 > 灌木 > 草本(P<0.05),乔木和灌木叶片N : P不存在显著差异(P>0.5),但均显著低于草本N : P (P<0.05),三者N:P均低于14,普遍受到N元素限制。相关分析表明,乔木和草本叶片C、N含量呈极显著负相关(P<0.01),草本叶片C与P含量之间呈显著负相关(P<0.05),灌木和草本叶片N与P含量间呈极显著正相关(P<0.01)。土壤有机碳(SOC)、土壤全氮(STN)随土层加深而降低(P<0.05),土壤全磷(STP)则不随土层发生明显变化;SOC与STN以及STN与STP间呈极显著正相关(P<0.01),而SOC与STP间相关性不显著(P>0.05)。冗余分析表明,草本叶片C、N、P化学计量更易受到土壤因子影响,乔木叶片次之,灌木叶片则不受土壤因子影响。研究对揭示该区域森林生态系统养分状况特征具有重要意义,并为后续研究该区域森林生态系统养分限制情况提供理论数据。

    • 臭氧暴露对大豆叶片群体光合作用及产量的影响

      2023, 43(21):8759-8768. DOI: 10.20103/j.stxb.202206151704

      摘要 (128) HTML (148) PDF 3.11 M (350) 评论 (0) 收藏

      摘要:臭氧(O3)已经成为我国许多大中城市夏季的首要污染物,其具有较强的植物毒性,严重威胁农业安全。O3污染常发生于高温晴天,具有间歇性和累积性的特点,但现有研究多集中于在叶片尺度上探究长期O3暴露对植物生理过程的影响,而间歇性暴露对植物整株生长和光合生理特性的影响鲜有报道。以大豆为实验对象,依托开顶式气室(OTC)进行间歇性臭氧暴露,探究大豆叶片群体光合作用及产量对间歇性O3暴露的响应。结果发现(1)间歇性O3暴露具有累积性和恢复性,在低O3暴露剂量(AOT40≤2.47μL L-1 h-1)处理下,大豆植株的净光合速率降低,但与对照组无显著差异。当AOT40较高时(AOT40≤5.35μL L-1 h-1),大豆植株的净光合速率显著降低,而随着O3胁迫的消失,大豆植株的净光合速率逐渐回升,并最终恢复。(2)不同的光合参数对间歇性臭氧暴露敏感性不同,其中最大净光合速率最为敏感。在低AOT40下最大净光合速率显著降低,且恢复时间更长。(3) O3二次暴露后,净光合速率降低幅度较低,且恢复更快,说明间歇性O3暴露可能会提高大豆的耐受阈值。(4)当AOT40低于5.35μL L-1 h-1时,对大豆产量无显著影响,说明间歇性臭氧暴露条件下,大豆减产阈值更高。

    • 基于红松树轮重建小兴安岭南麓过去140年6月份平均温度变化

      2023, 43(21):8769-8779. DOI: 10.20103/j.stxb.202209062544

      摘要 (101) HTML (93) PDF 2.99 M (325) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于建立的小兴安岭南麓红松树轮宽度标准年表,分析红松径向生长与该地区温度和降水间的关系以及1982年升温突变对此相关性的影响。结果表明:6月平均温度与树轮宽度年表在变暖前后始终呈极显著负相关,是该地区红松径向生长的主要限制因子。基于此构建的区域1843-1982年6月平均温度重建方程稳定可靠。重建温度序列的偏暖时期和偏冷时期分别持续7年和29年,偏暖时段为1915-1921年,偏冷时段为1880-1891年和1932-1948年。小波分析结果显示6月平均温度存在2-7a周期变化。空间相关分析结果表明重建温度序列能很好的代表小兴安岭南麓及附近区域的温度变化。本研究拓展了研究区现有的气候数据,可为掌握小兴安岭气候变化规律和科学预测未来气候提供数据支撑。

    • 山东省极端气候和人类活动对不同植被类型NDVI的影响

      2023, 43(21):8780-8792. DOI: 10.20103/j.stxb.202209092577

      摘要 (211) HTML (97) PDF 8.47 M (532) 评论 (0) 收藏

      摘要:山东省作为我国华东典型的沿海地区,气候多变,人口密集,开展极端气候和人类活动对植被的影响对沿海地区生态环境稳定具有重要意义。基于BRT模型、多元线性回归方程和残差分析等方法研究了不同植被在极端气候和人类活动干扰下的生长状况。结果显示:(1)2000-2020年山东省全区NDVI (归一化植被指数)呈增长趋势且具有正持续性(H>0.5)。空间上,鲁西北和鲁西南植被生长状况较好且得到了显著改善,而北部黄河三角洲和莱州湾地区植被覆盖低且得到了显著退化。不同植被类型中草丛植被得到了显著改善(P<0.05),而草甸植被退化较为严重;(2)近年来夜间温度(TMINmean、TN90p)的上升,连续干旱日数CDD和瞬时强降雨RX1d的增加有利于研究区植被的增长,而高温极值TXx的上升以及霜冻日数FDO的减少抑制了植被的增长;(3)对于不同植被类型,整体上受到极端气温的影响较大,且对栽培植物和针叶林的解释度更高,同一指标对不同植被类型的影响程度和正负效应存在较大的差异;(4)人类活动在全区植被变化中占主导地位且起到了显著改善作用(P<0.05)。不同植被类型中草甸受到人类活动的干扰最为明显,而针叶林则更多受到气候变化的影响。研究结果能对山东省植被未来的管理和规划提供科学支撑,同时对沿海地区生态环境调控和可持续发展起到了促进作用。

    • 帽儿山干扰系列次生林碳密度恢复

      2023, 43(21):8793-8802. DOI: 10.20103/j.stxb.202209132610

      摘要 (181) HTML (90) PDF 1.36 M (344) 评论 (0) 收藏

      摘要:干扰作为森林恢复和生态演替的重要影响因子,通过其改变植被群落的组成和微环境,进而影响森林生态系统碳动态及固碳潜力。针对帽儿山地区阔叶红松原始林不同时期皆伐后形成的次生林干扰系列,包括林木采伐一次(NS,林龄56a)、采伐两次(MS,林龄25a)和采伐两次且扰动表层土壤(YD,林龄15a)的次生林,采用森林清查和异速生长方程结合的方法,旨在量化干扰方式对温带森林恢复进程中生态系统碳密度及分配格局的影响。结果表明:YD、MS和NS的0-50 cm各层次土壤有机碳含量的波动范围依次分别为10.46-29.27 mg/g、6.37-108.40 mg/g、5.21-114.34 mg/g;且随土层的加深土壤有机碳含量显著降低。表层土壤(0-20 cm)有机碳含量在各干扰处理间存在显著差异(P<0.01),而深层土壤有机碳含量差异不显著;土壤有机碳含量与容重呈显著负相关关系。表层土壤有机碳密度占土壤总有机碳密度(0-100 cm)的50%以上,YD的表层土壤有机碳密度(30.91 t/hm2)显著低于MS (54.09 t/hm2)和NS (55.14 t/hm2)。三种干扰处理的植被碳密度、土壤有机碳密度和生态系统碳密度的波动范围依次分别为45.63-98.97 t/hm2、62.09-91.67 t/hm2、107.72-181.26 t/hm2。植被碳密度随林龄呈上升趋势,而各演替时期树种碳密度变化趋势不一致,其中,先锋树种((37.47±2.64) t/hm2)和灌木种((0.85±0.48) t/hm2)的碳密度在各林型间差异不显著,而后期种的碳密度则存在差异显著性,其波动范围为4.05-62.48 t/hm2。植被碳密度年均增长量(MAI)随林龄呈下降趋势,由YD的3.04 t hm-2 a-1降低到NS的1.77 t hm-2 a-1;该趋势主要归咎于先锋种随演替进程而发生的变化,而后期种和灌木种的贡献无显著差异。这些研究结果表明:对东北温带森林土壤的中长期扰动改变其微环境和容重,导致表层有机碳释放;而仅对地上植被采伐干扰对土壤有机碳无显著影响。植被恢复过程中,先锋种促进短期的碳固定,而演替后期种决定了植被碳密度和碳汇潜力。研究为东北温带森林生态系统碳固持及其经营的评价和估测提供数据支持和理论依据。

    • 上海市气候变化和人类活动对植被物候的影响

      2023, 43(21):8803-8815. DOI: 10.20103/j.stxb.202209192675

      摘要 (264) HTML (141) PDF 6.73 M (470) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被物候是气候和自然环境变化的综合指示器,同时也是研究植物生长发育与气候变化的重要参数。随着经济社会的发展夜间灯光兼具指示人类活动信息和光照强度的特点,成为研究城市生态系统和生态建设的热点。基于此,利用地理探测器分析方法和变量投影重要性指标,从时间和空间尺度上探究温度、降水、辐射和夜间灯光对2001-2020年上海市植被物候进行时空变化分析和归因分析,并结合城区和郊区的差异进一步分析夜间灯光和环境因子对物候的影响贡献。结果表明:2001-2020年上海市城区温度高于郊区约0.63℃,春季物候(start growth of season,SOS)提前郊区10d左右,秋季物候(end growth of season,EOS)推迟郊区7d左右,夜间灯光高于郊区2.9倍并且其重心向沿海方向显著偏移。空间尺度上夜间灯光对SOS的影响权重最大(q=0.15),并且辐射∩夜间灯光的组合驱动对城区和郊区的植被物候影响权重均最大(qmax=0.29)。时间尺度上SOS与温度的关系最密切,且随温度的增加而提前(平均R温度=-0.24),EOS与夜间灯光的关系最密切,且随夜间灯光的增加而延迟(R夜间灯光=0.28);综合物候驱动因子影响强度和植被物候多因子协调控制机制,城区SOS的主导影响因子为辐射(占总面积的41.40%),郊区SOS和城区/郊区EOS主导影响因子为夜间灯光。由此可知,植被物候对人类活动和气候变化的响应存在空间差异,这与植被物候驱动因子的时间和空间影响关系和强度相关。该研究可为人类活动对植被物候影响提供新思路,为城市应对未来气候变化和改善生态环境提供理论基础。

    • 青藏高原木本植物扩张对生长季地表昼夜温度的影响

      2023, 43(21):8816-8829. DOI: 10.20103/j.stxb.202209302795

      摘要 (218) HTML (98) PDF 6.00 M (1146) 评论 (0) 收藏

      摘要:木本植物扩张或灌丛化是全球性的生态环境问题。近年来青藏高原发生了大规模的木本植物扩张。然而木本植物在青藏高原扩张的时空分布特征及其对局地地表温度(LST)如何影响尚不清楚。基于MODIS土地覆盖产品识别出青藏高原木本植物扩张的空间分布,并利用移动窗口搜索法,探究其对生长季昼夜LST的影响规律及成因。结果表明,2001至2018年木本植物扩张的范围和程度均整体呈增加的趋势。在2018年,木本植物扩张使生长季白天LST降低(2.60±0.34)℃,夜间LST增加(0.94±0.22)℃,净效应使日均LST降低(0.83±0.24)℃。产生这种现象的原因是蒸散发增加((+13.46±6.65) mm/a)等引发的降温效应超过了以反照率减少(-0.031±0.003)为代表的增温效应。气候背景对该影响的空间分布具有相当的控制作用,即降水主导着白天LST的改变,但气温在夜间LST变化中占据更重要的地位。总体上,在气温越低、降水率越高、高程越低的地方发生的木本植物扩张更倾向于降低局地LST。与同一年中越湿润的地方越倾向于降温"相悖"的是,在不同的水文年,更干旱的年份对白天LST具有更强的降温作用,这可能是受木本植物和草本植物从土壤深处吸水能力差距的影响。理解木本植物扩张在改变LST方面的生物物理效应有利于准确预测青藏高原植被变化带来的气候反馈,并为土地利用和管理提供借鉴。

    • 小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌丛对草本群落特征的影响

      2023, 43(21):8830-8839. DOI: 10.20103/j.stxb.202210102873

      摘要 (156) HTML (112) PDF 2.41 M (352) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于干旱、半干旱草原灌丛化现象的发展,探究灌木与草本之间的关系对深刻理解灌丛化对草原植物群落特征的影响机制具有重要意义。然而,很少有研究考虑草地类型和灌丛斑块大小对灌木和草本植物之间关系的影响。在内蒙古典型草原和荒漠草原的自由放牧草地上选择了18个小叶锦鸡儿灌丛化样地进行野外采样,并调查了不同大小灌丛和周围草地的植物群落特征。运用单因素方差分析(one-way ANOVA)和最小显著差异法(LSD)来检验不同大小灌丛斑块内外的植被群落特征(高度、密度、地上生物量、凋落物量)和植物多样性指数(Shannon-Wiener指数、Pielou指数、丰富度指数、群落Sprensen相似性系数)的差异性。结果表明:(1)与草地相比,两种草原类型的灌丛产生、捕获了更多的凋落物,灌丛的保育作用显著提高了斑块内草本植物的高度,但灌丛占用了生存空间和资源,从而降低了斑块内草本植物的密度和地上生物量。(2)灌丛对多年生草本植物的地上生物量有明显的抑制作用,但对两种草原类型的一、二年生草本植物没有显著影响(典型草原中的小灌丛除外)。(3)两种草原类型的灌丛对草本植物多样性的影响存在差异。典型草原灌丛内多样性指数和丰富度指数低于灌丛外,均匀度指数无显著变化,灌丛斑块增大对草本植物物种丰富度产生了负面影响;在资源相对匮乏的荒漠草原区,灌丛并没有改变草本植物多样性指数,但降低了草本植物物种丰富度,并且大灌丛斑块内草本植物的均匀度指数降低。(4)灌丛与草地斑块的群落相似性随灌丛斑块增大呈指数下降趋势,小灌丛斑块和草地斑块之间的群落相似性在两种草原类型中最高。本研究表明灌丛对草本植物既有保育作用,又存在竞争作用,同时这些作用受到草地类型和斑块大小的影响。这对预测和调控灌丛侵占草地植物群落的动态具有重要意义,为草地的优化管理提供了依据。

    • 世界古老果树榅桲在中国的归化及其种群动态——以湖南省褒忠山种群为例

      2023, 43(21):8840-8851. DOI: 10.20103/j.stxb.202210122899

      摘要 (105) HTML (156) PDF 1.89 M (291) 评论 (0) 收藏

      摘要:外来植物归化因其对本地生态系统有潜在的入侵风险而受到生态学家的广泛关注。群落和种群结构反映植物的环境适应性、种群地位、稳定性和发展趋势,可为判定外来植物归化提供可靠依据。榅桲(Cydonia oblonga)为在全球广泛引种栽培达4000多年的古老果树,引入中国已有2500多年,但关于其野外逸生种群的生存状态未见报道。以目前中国唯一逸生地--湖南省褒忠山的榅桲种群为对象,在其所在群落物种组成和群落结构分析的基础上,采用时空替代法,运用静态生命表、生存曲线和时间序列预测模型对榅桲种群动态进行了定量分析。结果表明:(1)群落内共有维管束植物20科28属31种,其中木本植物16种,草本植物15种;区系以温带成分为主,占群落内非世界分布总属数的75%;(2)群落具有明显层次结构,可分灌木层和草本层,灌木层个体集中于0-1.5 m高度级,占总个体数的81.81%;(3)种群龄级结构呈近倒"J"型,存活曲线趋近于Deevey-Ⅱ型,具有稳定的更新潜力;(4)生存分析表明榅桲种群具有前期优势、中期减少、后期稳定的特点;时间序列预测表明该种群个体数量未来能够持续增长,但幼苗及小树个体基本保持稳定,其种群更新能力一般。结果显示,榅桲已归化,研究可为区域外来物种管理和榅桲的进一步开发利用提供科学参考。

    • 气候变化情景下裸冠菊在中国的潜在适生区分布预测

      2023, 43(21):8852-8864. DOI: 10.20103/j.stxb.202210212992

      摘要 (187) HTML (104) PDF 9.89 M (518) 评论 (0) 收藏

      摘要:外来入侵植物裸冠菊(Gymnocoronis spilanthoides)具有较强的入侵适应性能快速繁殖扩散,会对本土物种的生长繁殖及本地生态安全、景观格局等产生不良影响。基于265个有效分布点和7个环境变量,调整优化预测模型的调控倍频和特征组合参数,应用MaxEnt、ArcGIS、R软件预测当前和未来(2050s,2070s)不同气候情景(SSP126,SSP245,SSP370,SSP585)下裸冠菊在中国的潜在地理分布,定量分析其适生区的空间变化及质心移动轨迹,最后采用受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)和测试遗漏率评估模型的精确性。未来气候模式选择中国国家气候中心开发的CMIP6中BCC-CSM2-MR。结果表明:(1)模型预测结果极准确,各组模型的AUC值均高于0.97;(2)最干季降水量(bio17)、最冷季度平均温(bio11)、温度季节性变化(bio4)和最暖季度平均降雨量(bio18)是影响裸冠菊地理分布的主导气候因子;(3)当前气候条件下,裸冠菊的总适生区面积达到191.18×104km2,约占国土总面积的19.9%,其中高适生区主要分布于我国湖南西北部、浙江东北角、台湾、广东和广西零星区域等;(4)未来气候变化情境下,裸冠菊的总适生面积和低适生面积均比当前气候条件下预测的面积大,且呈现沿低适生区边缘向北扩散的趋势,其中2050s的SSP245情境下总适生区面积增加的最多,达到216.64×104km2;(5)未来气候变化情境下,裸冠菊适生区扩增或收缩的变动区域主要集中于四川东北部和南部、陕西南部、河南南部、湖北北部、安徽北部、江苏北部。总体上看,裸冠菊在中国的潜在分布未达到饱和,呈现以长江以南为中心,向北辐射扩散趋势。从当前到未来(2050s,2070s),裸冠菊适生区的分布质心变化大体方向是先向东北迁移,再向西南迁移。对裸冠菊在中国的潜在分布格局及对气候变化的响应研究,将有助于对其进行早期防控减少入侵所带来的危害。

    • 基于形态结构的新疆干旱地区真藓(Bryum argenteum)环境适应性研究

      2023, 43(21):8865-8874. DOI: 10.20103/j.stxb.202210303080

      摘要 (101) HTML (110) PDF 6.19 M (278) 评论 (0) 收藏

      摘要:真藓为极端恶劣环境的开拓者和主要先锋植物,同时也是世界的广布种。通过对新疆不同干旱类型:半干旱区(居群A:P1-P6)、干旱区(居群B:P7-P9)、极端干旱区(居群C:P10-P17)的17个居群真藓的外部形态与解剖结构的对比研究,探索真藓植物外部形态和内部结构对不同干旱环境的适应性,以期为干旱区野生植物资源的合理利用与保护及生态植被恢复提供理论依据。结果显示:新疆不同居群真藓的株高、叶片的长和宽、毛尖长、植株横切面直径、叶细胞长和宽等指标存在显著性差异(P<0.05);随着干旱强度的增加,居群A < 居群B < 居群C的个体株高降低,叶片毛尖增长,叶面积减小,属于极端干旱地区种群C的叶面积变异系数最大;另外,通过研究形态解剖结构数据统计分析后发现,叶面积(0.3478)、株高(0.2957)、毛尖长度(0.2349)的变异系数依次降低,进一步说明真藓叶片对外界环境的变化反应最为敏感。据此推测真藓的个体外部结构和解剖结构具有很强的可塑性,且该特性是真藓适应各种环境的重要生存策略。

    • 喀斯特常绿落叶阔叶林木本植物功能性状变异及其适应策略

      2023, 43(21):8875-8883. DOI: 10.20103/j.stxb.202211053171

      摘要 (217) HTML (129) PDF 2.62 M (347) 评论 (0) 收藏

      摘要:叶片功能性状能反映植物对环境的高度适应能力和复杂生境下的自我调控能力,同时也能反映植物的基本特征和对资源的有效利用率。以木论国家级自然保护区喀斯特常绿落叶阔叶林144种优势木本植物为研究对象,测定其叶厚(LT)、叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、叶长宽比(L/W)、叶组织密度(LTD)叶片形态性状和12种叶元素性状特征及变异程度,并探讨植物对喀斯特生境的适应策略。结果表明:17个性状变异程度不同,其中叶面积变异系数最大,达到133.31%,叶片碳变异系数最小,为7.73%,叶元素变异程度普遍高于叶形态性状变异程度。不同叶习性物种间叶厚、比叶面积、叶长宽比、叶氮含量性状差异达到显著水平。部分叶性状呈显著相关,得到一系列最佳功能性状组合,体现植物对喀斯特地区特殊生境的适应性。沿着性状贡献率较高的PC1轴,能够定义出叶经济谱,大部分常绿植物采取经济保守策略,而大部分落叶植物则聚集在资源获取的一侧。相较于邻近非喀斯特地区,喀斯特地区植物有较小的LA、SLA。这些结果体现了喀斯特地区植物叶片形成的不同叶性状特征,以及分布于经济谱两端的常绿和落叶植物的不同资源获取策略,揭示了植物对生境的适应策略,可为喀斯特地区的植被恢复提供科学指导。

    • 滇西北白马雪山高山松(Pinus densata)径向生长对气候因子的响应

      2023, 43(21):8884-8893. DOI: 10.20103/j.stxb.202211143280

      摘要 (134) HTML (179) PDF 2.46 M (331) 评论 (0) 收藏

      摘要:滇西北是我国西南地区气候变化最为显著的地区之一,过去几十年来气候呈现快速变暖趋势。高山松(Pinus densata)是该地区主要的针叶树种,研究高山松径向生长对气候因子的响应,有助于深入认识该地区亚高山针叶林对气候变化的适应能力。在滇西北白马雪山1 hm2永久性样地内采集了161棵高山松树木样芯(322个),运用传统树木年轮学原理及方法,建立高山松年轮宽度差值年表,分析年表与样地附近气象站1957-2020年气候因子的相关性。结果表明:1)高山松的径向生长与冬季及春季(前一年11月至当年4月)温度呈正相关关系,与当年5月份最高温度和平均温度呈负相关;2)高山松径向生长与当年4-6月降水量显著正相关,与5月相对湿度呈正相关,与5-8月标准化降水蒸散指数(SPEI6)呈正相关;3)滑动相关分析表明,白马雪山高山松径向生长-气候关系不稳定,冬季温度对高山松生长的限制作用在减弱,说明冬季低温限制在一定程度上解除;而夏秋季温度对高山松径向生长的相关性由弱的负相关转为近年来的显著正相关;对夏季相对湿度和标准化降水蒸散指数的敏感性降低。研究结果可为探讨气候变化下高山松自然林的生长动态提供参考。

    • 山水林田湖草沙一体化保护和修复工程综合成效评估技术框架

      2023, 43(21):8894-8902. DOI: 10.20103/j.stxb.202211103240

      摘要 (272) HTML (123) PDF 1.21 M (550) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国实施了诸多生态保护修复工程,取得了显著成效。然而,以往工程多以湿地、森林、草原等单一类型的生态系统为保护修复目标,缺乏区域整体性、系统性考虑。2016年以来,我国开始从完整流域的视角出发,系统考虑生态系统完整性、自然地理单元连续性和社会经济可持续性,实施山水林田湖草沙一体化保护和修复工程。该类工程保护修复目标多样、内容庞杂,因而成效评估面临子项目类型多、空间尺度多、目标维度多、项目实施周期短等诸多挑战。就空间尺度而言,评估对象既要涵盖常规评估中相对较大的、确定的空间范围,也要涵盖具有相对类似生态问题或目标的保护修复单元,以及实际采取措施的子项目;就时间尺度而言,既要考虑工程实施结束时的成效,也要考虑实施结束后的成效动态;就评估内容而言,既要关注社会、生态、经济效益,也要考察工程措施与生态效应之间的关系、不同类型子项目的关联性与协同性、工程的整体性与系统性。研究基于上述背景制定了一个新型评估框架,重点强调基于子项目、保护修复单元以及工程范围三个尺度的指标体系,以及生态、社会、经济、管理四个方面的评估内容。新的评估框架将有助于完善山水林田湖草沙一体化保护和修复工程标准体系,为推进国土空间整体保护、系统修复、综合治理提供技术支撑。

    • 中国重要生态系统保护和修复工程区域植被覆盖时空变化研究

      2023, 43(21):8903-8916. DOI: 10.20103/j.stxb.202303100453

      摘要 (184) HTML (114) PDF 9.29 M (433) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被覆盖变化是气候变化和生态环境变化的双重指示器,如何量化全国尺度植被变化、评估生态修复成效,成为当前陆地表层生态系统研究领域共同的科学问题。利用2000-2020年的植被覆盖度(FVC)数据,采用增幅变化分析、Theil-Sen Median趋势分析、稳定性分析方法,对中国六大重要生态系统保护和修复工程区域的自然植被覆盖度本底和时空变化特征进行了研究,并对不同区域植被覆盖度变化与气温、降水的相关性进行了分析,以期掌握我国生态系统保护和修复"家底"。结果表明:(1)2020年,六大区域平均植被覆盖度为27.66%,2000-2020年,黄河重点生态区、北方防沙带和青藏高原生态屏障区增幅分别为54.4%、34.6%和21.8%,是全国范围平均植被覆盖度增幅的1.04-2.59倍;长江重点生态区、东北森林带和南方丘陵山地带增幅分别为18.0%、13.7%和12.9%,均低于全国增幅,我国西北方较南方改善更明显。(2)2000-2020年,六大区域植被覆盖度变化总体呈增加趋势。黄河重点生态区、东北森林带、南方丘陵山地带和长江重点生态区增加区域面积占比均超过60%,北方防沙带和青藏高原生态屏障区植被增加区域面积占比相对较低,分别为24.9%和17.6%,植被变化受人类活动影响较明显。(3)六大区域自然植被覆盖度变化相对稳定,主要变异区域位于青藏高原生态屏障区、北方防沙带和黄河重点生态区的生态环境敏感脆弱区,受气候、地质灾害等自然因素影响较大。(4)不同修复区域植被覆盖度变化与降水和温度的相关性有差异。青藏高原生态屏障区、长江重点生态区和南方丘陵山地带FVC与年降水量相关性不显著,但与年均温度显著相关;北方防沙带植被覆盖度变化与年降水量显著相关,与年均温度相关性不显著;黄河重点生态区和东北森林带植被覆盖度变化与年均温度和年降水量相关性均不显著。

    • 山地-绿洲“共轭型”生态牧场理念源起、概念框架与发展模式——以祁连山牧区为例

      2023, 43(21):8917-8932. DOI: 10.20103/j.stxb.202208162359

      摘要 (130) HTML (101) PDF 6.87 M (537) 评论 (0) 收藏

      摘要:区域协调发展空间布局及耦合效应是国土空间治理现代化、区域生态保护和高质量发展绕不开的重要命题。本研究利用146户牧户访谈和21次管理部门调研资料,结合卫星遥感数据和文献资料,从"三生"(生产、生活、生态)视角爬梳祁连山草地畜牧业、河西走廊饲草种植业、牧户生计路径策略的历史源起和发展历程。在生态系统服务流理论指导下深入刻画了祁连山与河西走廊农牧耦合系统的空间联系,诠释了祁连山-河西走廊"共轭型"生态牧场概念框架与发展模式。研究认为:(1)2011年"草原生态奖补政策"实施以来祁连山地区植被覆盖度增加显著(P<0.05);传统牧业户、生态移民户的生计多样化指数分别是2.22和2.69,生计能力脆弱;外购草料、舍饲养殖、人工种草、异地借牧(秸秆补饲)、流转草原等是牧户落实草畜动态平衡的基础性生计策略,实现了祁连山草地畜牧业由超载过牧到"超载不过牧"的跨越式转型;(2)祁连山山地系统将生态系统服务(淡水资源供给)外溢至河西走廊绿洲系统以支撑饲草种植业发展,河西走廊饲草种植业提供优质饲草"反哺"祁连山草地畜牧业发展,二者构成了山地-绿洲"共轭空间";借助外界物质能量输入路径的"虚拟草场"模式将祁连山牧业系统和河西走廊农业系统有机链接起来,既发挥了祁连山草地生态功能,又提升了祁连山牧区牧户维持可持续生计的能力,通过重构"生态-生产-生活"多功能协同权衡机制维持了祁连山生态畜牧业的高质量发展;(3)山地-绿洲"共轭型"生态牧场包括草地畜牧业、饲草种植业、"虚拟草场"三个子系统,通过构建子系统间的多维耦合、虚实交融和同生共存,实现了祁连山-河西走廊"共轭空间"农牧耦合系统的资源共享、优势互补和效益联动,是一种依据自然规律和经济规律探索出的迭代创新式生态牧场发展模式。

    • 江苏重要生态功能区质量演变及红线管控效应

      2023, 43(21):8933-8947. DOI: 10.20103/j.stxb.202208212398

      摘要 (111) HTML (87) PDF 7.22 M (341) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态保护红线区作为重要生态功能区,对国家生态安全起到了基础保障作用。如何准确有效地评估生态保护红线区生态质量演变以及生态保护红线的作用,对"红线"政策的进一步完善和区域可持续发展具有重要意义。基于Google Earth Engine平台,利用Landsat 5、8长时序遥感影像构建出江苏全域1985-2021年遥感生态指数RSEI,分析了生态保护红线区1985年以来的生态质量演变情况,评估了2013年以来实施的生态保护红线政策在生态保护方面的效用。结果表明:(1)针对江苏全域构建的RSEI模型PC1平均贡献率高于70%,适用于江苏全域及生态保护红线区的生态质量演变分析。1985-2021年RSEI提升的面积占江苏总面积的58.2%,红线区平均RSEI值在0.52-0.63间变化,整体呈现波动上升的趋势;(2)江苏生态保护红线区整体RSEI均值突变年份在2003年,各市红线区RSEI均值突变年份大多集中在1995-2005年间,1990年代苏南和苏中部分城市出现由好向差的突变,2000年代苏北城市出现由差向好的突变;(3)生态保护红线具有屏蔽效应,有效阻挡了建筑用地等不透水面和裸土向保护区侵蚀,红线区内RSEI增长趋势显著高于红线区外部。生态保护红线在具有较强经济实力的城市管控效应更加突出,13地市中南通、苏州、无锡、常州、镇江为生态质量明显提升城市,南京、徐州和泰州为加速提升城市,连云港和淮安为缓速提升城市,"红线"政策在宿迁、扬州和盐城的生态质量提升作用不明显。该方法改进后可用于生态保护红线监测与管控效应的业务化评估。

    • 基于生态廊道识别的拉萨河流域生态安全格局构建

      2023, 43(21):8948-8957. DOI: 10.20103/j.stxb.202210233013

      摘要 (186) HTML (92) PDF 6.66 M (403) 评论 (0) 收藏

      摘要:构建生态安全格局对于保障区域生态安全、优化国土生态空间具有重要意义。以拉萨河流域为研究区,基于"生态源地-阻力面-生态廊道"的区域生态安全格局构建范式,评估流域土壤保持、水源涵养、固碳、生境质量四项生态系统服务,基于生态系统服务重要性分级识别生态源地;选择土地覆被类型、归一化植被指数、地形起伏度、坡度、距道路距离、距水体距离作为主要阻力因子,利用熵权法形成综合阻力面;利用Linkage Mapper工具基于最小成本路径理论识别生态廊道并判定生态节点,构建流域生态安全格局。结果表明:提取生态源地20个,总面积2531.42 km2,占研究区总面积的7.77%;生态廊道36条,总长度916.87 km,与拉萨河干流平行呈"二"字型分布;生态节点13个,集中分布在裸地、裸岩、低覆盖度草地等地类,构建以生态源地-生态廊道-生态节点组成的"面-线-点"结构生态网络。研究结果为拉萨河流域生态安全和生态经济协调提供数据支持,为区域生态保护与可持续发展提供科学参考。

    • 陕北黄土高原景观格局对生态系统服务权衡关系的影响

      2023, 43(21):8958-8972. DOI: 10.20103/j.stxb.202211053163

      摘要 (154) HTML (99) PDF 11.45 M (311) 评论 (0) 收藏

      摘要:揭示景观格局对生态系统服务权衡关系的作用机理对于开展多种ES的可持续管理具有重要意义。在评估陕北黄土高原2000-2020年粮食供给、水源涵养、土壤保持、生境质量和景观美学等5种生态系统服务的基础上,利用相关系数和均方根误差测度其权衡强度,结合R指数模型、变异划分法定量表达景观组分和景观配置对生态系统服务权衡关系的影响差异。结果表明:1)2000-2020年陕北黄土高原5种生态系统服务整体呈上升趋势,空间上粮食供给北高南低,水源涵养、土壤保持、生境质量和景观美学则为南高北低的分布格局;2)粮食供给与其他4种服务为权衡关系,而水源涵养、土壤保持、生境质量和景观美学之间呈协同关系;3)斑块丰富度对各组权衡关系具有正向影响,而斑块面积和景观百分比则具有负向影响;4)景观组分对各组权衡关系的单独贡献度高于景观配置,多数情况下,权衡关系更多由组分和配置的联合作用主导。研究从景观管理角度为改善陕北黄土高原生态系统服务间的权衡关系、提升ES的潜在供给能力提供了科学依据。

    • 生态文明建设与社会经济发展耦合协调关系的定量测度——以浙江省安吉县为例

      2023, 43(21):8973-8984. DOI: 10.20103/j.stxb.202211073182

      摘要 (157) HTML (88) PDF 1.31 M (396) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究生态文明建设和社会经济发展之间的耦合协调关系对评估生态文明建设示范区的建设成效具有重要参考价值。以我国最早开始生态文明建设的安吉县为对象,通过构建生态文明建设系统和社会经济发展系统的指标体系,引入耦合协调模型,对安吉县的生态文明建设与社会经济发展之间的耦合过程及演变趋势进行研究。结果表明:①总体上,安吉县从2006年生态文明示范创建以来,生态文明建设和社会经济发展均实现持续、稳步的提升,呈现同步向好、生态文明建设领先的态势,实现了社会经济发展与生态文明建设的双提升;②2006-2021年,安吉县生态文明建设和社会经济发展呈现出"整体水平高-稳定增长"的耦合特征,实现了"低位高耦合-高位高耦合"的转变,两者长期之间的相互作用紧密,共振耦合关系紧密;③2006-2021年,安吉县生态文明建设和社会经济发展的协调等级经历了"失调-勉强协调-中度协调-良好协调"的循序渐进递增特征,稳步从低级别向高级别发展演变,完成了从失调到协调的跨越。反映出安吉县不断推进社会经济发展和生态文明建设的相互支撑,走出了一条生态经济化、经济生态化的高质量绿色协同发展之路。评估结果不仅能为安吉县下一步可持续发展政策制定提供有益支撑,更重要的是,本文构建的方法能为我国生态文明建设示范区创建成效评估提供新的视角。

    • 中国水-能-粮资源适配格局动态演化及其驱动因素

      2023, 43(21):8985-8997. DOI: 10.20103/j.stxb.202207041902

      摘要 (179) HTML (103) PDF 4.01 M (465) 评论 (0) 收藏

      摘要:在水资源供需矛盾日益趋紧的背景下,定量分析"水-能"、"水-粮"资源空间适配格局及其动态演化趋势,可为不同地区间资源优化配置以及协同管理提供参考依据。系统核算了2000-2019年中国大陆30省(自治区、直辖市)粮食与能源生产的蓝水足迹,运用基尼系数及不平衡指数等方法综合测度我国水-能-粮资源空间适配格局的演变过程,并从资源禀赋和生产结构两方面解析了资源错配的驱动因素。结果表明:(1)研究期内,反映粮-水空间适配的基尼系数保持在0.35左右,而能-水基尼系数呈现U型变化(G=0.43-0.62),总体上能源生产与水资源的空间错配程度更严重。(2)粮食、能源与水资源错配区域均呈现"北Ⅰ型、南Ⅱ型"的分布格局。研究期内,Ⅰ型错配省份均由北部、东部沿海向西部地区扩展,如黑龙江能-水关系由强-Ⅰ型错配转至轻-Ⅱ型错配。(3)水资源禀赋变化和稻谷种植规模北移共同驱动粮-水空间错配格局的演化;除黑龙江受原油减产影响较大外,火电空间布局及蓝水足迹的西移对能-水错配格局起到决定性作用。(4)粮食与水资源适配关系主要由自然属性、经济效益和农业扶持政策决定,而能-水适配主要受资源禀赋、区域经济差异和环境政策影响。推进我国水-能-粮资源可持续高效利用,亟需强化总体规划,优化空间布局与调整产业结构,提升用水效率及加强区域合作。

    • 1990-2020年地表物候时空变化对高寒湿地景观演变过程的响应

      2023, 43(21):8998-9009. DOI: 10.20103/j.stxb.202211123260

      摘要 (116) HTML (71) PDF 5.98 M (284) 评论 (0) 收藏

      摘要:地表物候是生态系统环境变化的敏感指示器。为探讨物候时空变化和湿地景观生态格局与过程之间的关系,论文以若尔盖高寒湿地为例,基于1990-2020年GIMMS3g NDVI和MODIS NDVI数据集、7期Landsat TM/OLI卫星遥感数据,采用阈值法提取地表物候参数,基于面向对象的分类方法解译出土地利用数据,利用土地覆盖转换指数模型(PNTI)刻画高寒湿地动态变化过程,分析地表物候时空变化与高寒湿地景观格局演变过程的关系。结果表明:(1)1990-2020年研究区呈现前期湿地面积减少后期趋于稳定的特征,根据土地利用类型演变路径和强度分为动态平衡区、退化演变区和恢复演变区,面积占比分别56.84%、28.14%和15.02%。(2)植被返青期(SOS)、生长盛期(POS)呈南早北晚,枯黄期(EOS)呈中间早周边晚,生长期长度(LOS)呈中间短周边长、西北短东南长的空间分布特征。SOS分布在第96-149天,EOS分布在第249-284天,LOS持续125-173d,POS分布在第179-209天。SOS、POS先推迟后提前、EOS先提前后推迟,LOS呈现先缩短后延长的规律,1990-2005年变化率为-10.8d/10a,而2000-2020年为2.4d/10a。(3) SOS、EOS对高寒湿地恢复/退化演变路径响应敏感,对演变路径方向相同但演变强度等级不同的湿地景观格局演变过程响应则不敏感。SOS、EOS在退化演变区的变化率整体上高于SOS、EOS在恢复演变区及动态平衡区的变化率。SOS提前和EOS推迟可作为高寒湿地退化的指示指标,具有生态预警作用。

    • 三江源高寒草甸冻融循环期CO2通量变化特征

      2023, 43(21):9010-9023. DOI: 10.20103/j.stxb.202211163314

      摘要 (114) HTML (98) PDF 1.87 M (369) 评论 (0) 收藏

      摘要:青藏高原是我国最典型的季节性冻土分布区,近年的气候变化对该区域的土壤冻融及其生态系统碳排放产生了深刻影响。为揭示土壤冻融变化对高寒生态系统呼吸(Re)的影响,于2016和2017年利用涡度相关和微气象系统对三江源高寒草甸生态系统的碳通量和环境要素进行了观测,重点探讨了季节性冻融循环(Seasonal Freeze-Thaw Cycles,SFTC)对Re的影响,并分析了昼夜冻融循环(Diurnal Freeze-Thaw Cycles,DFTC)诱导Re的绝对和相对增量(ΔRFTC (pRFTC (p/R min)及对Re的标准化效应值(lnRRp)。结果表明,在土壤冻结期Re维持在低水平,而在春季冻融循环期和融化期冻土逐渐融化,Ts5和SWC的上升促进了冻土有机碳转化为CO2,使Re升高。春季冻融循环期的Re相对冻结期明显升高了65.2%,并且春季冻融循环期的呼吸对温度的敏感性(Q10)达到5.53,明显高于其他时段。2016和2017年春季冻融循环期的ΔRFTC (p分别为0.023和0.017 mg CO2 m-2s-1RFTC (p/Rmin分别达到3.90和3.39,lnRRp分别为0.207和0.119,即DFTC对Re的影响较明显。SWC是影响春季冻融循环期内ΔRFTC (d、lnRRdRe日均值的最主要因素,而土壤温度日较差(ΔTs5)和土壤日最低温度(Ts5min)也产生了明显的影响。结果说明,春季冻融循环期的ReQ10ΔRFTC (p和lnRRp较高可能与三江源高寒草甸较高的ΔTs5和SWC有关,由于春季冻融循环期Re对温度升高特别敏感,并明显受到了DFTC的影响,在气候变暖及DFTC频繁发生的背景下,三江源高寒草甸春季冻融循环期可能会释放更多的CO2

    • 江湖关系变化下雁类生境格局模拟及雁类种群的响应——以都昌保护区为例

      2023, 43(21):9024-9037. DOI: 10.20103/j.stxb.202208232408

      摘要 (81) HTML (89) PDF 4.88 M (421) 评论 (0) 收藏

      摘要:2003年后江湖关系变化导致鄱阳湖湿地秋季快速退水,滩地提前出露,草洲面积不断扩张。1998-2020年环湖调查数据表明:越冬候鸟种群总量稳中有升,但雁类种群数量急剧增加。为分析候鸟生境及数量变化成因,从"水文-洲滩-植被-雁类"耦合关系入手,针对鄱阳湖雁类分布最为集中的都昌保护区,基于水动力模型分析了2003年前后保护区水域、洲滩的动态变化规律,根据洲滩梯次出露的特征,结合苔草(Carex spp.)、蓼子草(Polygonum criopolitanum)两种优势洲滩植物群落的淹水时长建立了反映高程梯度的生境适宜度评价模型(Habitat suitability index,HSI),结合鸿雁(Anser cygnoides)、豆雁(Anser fabalis)及白额雁(Anser albifrons)的数量变化分析了模型的敏感性。结果表明:2003年后,同一高程带洲滩在退水期的出露时间比2003年前提前约30 d,2003年后相同日期的洲滩出露面积较2003年前增加约一倍。1990-2019年雁类生境适宜度指数(HSI)分值总体呈增加态势。9-12 m不同高程带洲滩的出露时间及其面积占比是HSI分值变化的主要因素。相关性分析结果表明鸿雁、豆雁和白额雁的数量随HSI分值增大显著增加,并呈指数曲线变化。当HSI分值大于0.5时,雁类数量急剧增长,尤其在2017-2019年表现明显,洲滩出露过程与雁类迁飞节律较为匹配是该现象的主要成因,确定了洲滩适宜出露时间窗口期--从9月15日(年内自然日第258天)到11月4日(年内自然日第308天)。提出了江湖关系变化下雁类生境保护的建议。研究可为基于越冬雁类保护的生态水文过程调控方案提供科学依据。

    • 基于Dobson算法的中国受威胁陆栖哺乳类优先保护识别与保护现状分析

      2023, 43(21):9038-9047. DOI: 10.20103/j.stxb.202209152634

      摘要 (143) HTML (100) PDF 2.98 M (335) 评论 (0) 收藏

      摘要:优先保护区识别对受威胁物种的多样性保护具有重要价值。基于GIS空间分析、管理及预测能力,以中国受威胁陆栖哺乳动物为对象,建立受威胁物种的分布二值网格系统;利用Dobson算法对研究区3810个网格单元进行筛除,确定全国范围下受威胁物种的优先保护区域;结合中国主要的自然保护地分布数据(国家公园和自然保护区),采用保护空缺方法分析优先保护区内受威胁动物的保护现状。研究发现,29个50km×50km的网格单元就包含了全部的受威胁陆栖哺乳物种,其中位于喜马拉雅山东南区等地的10个网格区域覆盖有80%以上的物种,其所处的10组县级行政区内被主要自然保护地保护的土地面积占25.9%,物种数占83.6%,存在一定的保护空缺。本文采用Dobson排除算法,以小面积规则网格为基本单元,顾及到了实验结果的客观性,有助于提高优先保护区的识别效率。

    • 桂江流域福寿螺种群结构时空分布特征及其驱动机制

      2023, 43(21):9048-9060. DOI: 10.20103/j.stxb.202212063511

      摘要 (172) HTML (83) PDF 4.81 M (365) 评论 (0) 收藏

      摘要:福寿螺(Pomacea canaliculata)是我国重点防治的入侵种,对农业生产和淡水生态系统危害严重。而有关福寿螺种群结构及其驱动机制的研究不足。以亚热带桂江流域为例,基于2021-2022年枯平丰的野外调查,系统评估了福寿螺种群结构的时空分布格局,探索福寿螺种群结构变化的关键过程和驱动机制。结果显示:桂江流域福寿螺年均密度((2.21±2.35)个/m2),时空变化不明显;螺重、壳高、壳宽、壳口宽和壳口长时空差异极显著,表现为丰水期 > 平水期 > 枯水期和上游 > 中游 > 下游的趋势;年龄结构以中螺(壳高30-50 mm)为主,表明桂江流域福寿螺种群处于稳定期;雄雌比0.36±0.40,时空变化不明显。典范对应分析表明:影响福寿螺种群结构的关键环境和空间因子在不同季度间存在差异。pH、海拔、溶氧和盐度等是关键环境因素,PCNM2、PCNM5、PCNM8和PCNM9等是关键空间因素。变差分解显示:环境和空间因子共同决定桂江流域福寿螺种群结构,但两者的相对作用因季度而异。除枯水期外,其它季度的环境因子解释率均大于空间因子。研究结果可为建立有效的福寿螺防控策略提供参考。

    • >专论与综述
    • 土壤污染生态毒性效应评价研究进展

      2023, 43(21):9061-9070. DOI: 10.20103/j.stxb.202207121989

      摘要 (182) HTML (130) PDF 3.01 M (502) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着社会经济的高度发展,人类活动加剧,我国土壤污染问题突出,不仅威胁人体健康,同时也严重威胁动植物及微生物的安全,生态安全问题不容忽视。但是我国土壤污染风险管控目前主要关注人体健康,对生态系统的关注较少,缺乏土壤污染生态风险评估技术指南及基于生态风险的土壤环境质量基准及标准。准确评价土壤污染生态毒性效应,是制定土壤环境质量标准、实现生态风险评估及预警与管控的重要基础。针对土壤污染生态毒性效应评价问题,分别对土壤污染生态毒性效应特征、评价方法、评价终点、暴露-效应关系构建、生态毒性效应外推,以及群落水平与复合污染生态毒性效应评价等方面的关键问题展开了讨论,指出目前土壤污染生态毒性效应评价主要是基于单物种的急性毒性测试,利用个体和亚个体水平的指示物作为评价终点,缺乏针对群落及生态系统高水平评价终点的生态毒性效应评价方法,定量评价污染物尤其是复合污染物对土壤生物群落及生态系统的影响,是土壤污染生态毒性效应评价的关键问题和难点问题。建议今后重点开展以下3方面的工作1)群落及生态系统水平评价终点的筛选;2)土壤污染生态毒性效应环境影响因子识别及影响机制研究;3)土壤复合污染联合毒性效应定量评价及其不确定性研究。以期为准确评价实际污染场地土壤污染的真实生态毒性效应及生态风险,制定土壤污染生态风险评估等环境保护标准和技术规范提供理论基础和科技支撑。

    • 黄土高原植被建设及其对碳中和的意义与对策

      2023, 43(21):9071-9081. DOI: 10.20103/j.stxb.202209022509

      摘要 (172) HTML (144) PDF 5.22 M (496) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄土高原是我国"一带一路"建设的倡议地和天然的西部生态屏障,在"黄河高质量发展"和"双碳战略目标"重大国家战略背景下,黄土高原生态系统碳汇效应将迎来重大的转机和严峻的挑战。首先回顾了黄土高原植被建设的背景与历程,然后概括和总结了植被建设过程中固碳效应,针对黄土高原生态系统碳固定和排放过程,提出了一系列的增碳减排措施和对策,包括优化黄土高原植被建设和管理模式,加强科技顶层设计,提升植被建设的碳汇能力,并加快退耕还林/草的"碳交易"市场建设,健全法规规章标准和碳统计监测体系等;最后,对植被建设后期可能出现的问题和挑战进行了展望,为黄土高原乃至全国陆地生态系统实现"碳中和"战略目标提供重要的科技支撑。

    • >学术信息与动态
    • 基于文献计量分析的生态资产研究现状及启示

      2023, 43(21):9082-9095. DOI: 10.20103/j.stxb.202205281504

      摘要 (211) HTML (146) PDF 6.07 M (442) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用可视化分析软件CiteSpace梳理并分析国内外生态资产研究的发展现状和研究热点,发现国内外学术界在生态资产概念和核算方面存在较大差异。国外学术界对生态资产已经建立较为完善的会计核算体系,并将生态资产理念应用于决策管理;我国仅在生态资产实物量核算方面形成了一定研究成果,价值量核算多为生态系统服务核算,实质意义上的生态资产价值核算成果几乎空白。此外,我国学术界在生态资产资本化、市场化领域取得了一定成果。基于文献计量分析结果,提出了生态资产未来研究方向的建议,即进一步明确生态资产的概念、参考SEEA EA等国际经验将生态资产核算纳入国民经济核算体系、建立生态资产评估核算标准体系以及构建生态资产市场化交易体系。

    • 黄河口湿地生态需水量估算

      2023, 43(21):9096-9105. DOI: 10.20103/j.stxb.202210082850

      摘要 (116) HTML (72) PDF 3.97 M (336) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄河口拥有中国暖温带面积最广阔、自然属性最显著、结构最完整的滨海湿地生态系统,因处在河-海-陆交汇的复杂界面,湿地生态系统十分脆弱。满足生态需水是维持湿地生态系统健康的基础和关键,但以往估算缺乏系统综合性视角且存在时间尺度较粗的问题。从维持湿地面积、保护生物多样性及稳定生态系统功能和过程3个目标出发,构建了包含5项指标的湿地生态需水指标体系,对湿地3个等级、3个时段生态需水进行了估算,并据此判断了2000年至2019年黄河口湿地在极端丰水年及枯水年生态需水的满足状况,结果表明:黄河口湿地全年的最小、适宜、最大生态需水量分别为13.33×108 m3、22.33×108 m3、35.31×108 m3;4-6月、7-10月、11-3月的适宜生态需水量分别为6.76×108 m3、10.10×108 m3、5.47×108 m3;2002年黄河口湿地在3个时段需要的适宜生态需水量分别是径流量的4.17、1.09、2.39倍,表现为极度缺水;2019年相应时期的适宜生态基流占比分别为25.67%、15.77%及37.01%,其中4-6月及11-3月的生态水情较为紧张。研究结果为保障黄河口湿地生态系统健康及湿地用水科学管理提供了定量支撑。

    • >封底
    • 封底

      2023, 43(21):9106-9106.

      摘要 (59) HTML (0) PDF 1.26 M (242) 评论 (0) 收藏

      摘要:

主编:傅伯杰

创刊:1981

国际标准刊号:ISSN 1000-0933

国内统一刊号:CN 11-2031/Q

  • 浏览排行
  • 引用排行
  • 下载排行
按检索
检索词