
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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许熠坤,赵正嫄,王浩月,刘振,严岩,刘金铜,宁秋实,赵宇,吕一河,丁晓雯,伍星
2025, 45(20):9797-9810. DOI: 10.20103/j.stxb.202501180159
摘要:黄土高原是我国重要的生态安全屏障之一,承担着多种关键的生态系统功能。然而,历史上高强度和不合理的土地利用导致该地区生态环境严重退化,从而对全国生态安全格局产生深远影响。虽然近年来黄土高原生态保护修复技术与模式取得了显著进展,并逐步由单一技术手段向多要素协同的复合模式转型,但现有的技术与模式在技术集成度和系统协调性等方面仍显不足,且缺乏科学完备和操作性强的综合效益评估体系。通过系统梳理黄土高原主要生态分区的空间特征及其关键生态问题,对比分析适用于不同分区的生态保护修复技术与模式的机理特征、实施成效与局限条件,总结目前综合效益评估的研究进展,揭示出存在生态修复分区分类指引不足、技术体系集成与耦合欠缺、评估指标系统性和实践应用匹配度不高以及生态修复成效监管手段薄弱等核心问题。在此基础上,提出了未来应着重推进的四大研究方向:从单一要素治理向生态系统整体修复转变,从碎片化评估向标准化集成评估体系发展,从传统监测向智慧化动态监管升级,以及深化山水林田湖草生命共同体系统治理理念,为黄土高原及类似生态脆弱区构建生态-经济-社会协同发展的综合治理范式提供科学依据与实践指导。
2025, 45(20):9811-9824. DOI: 10.20103/j.stxb.202502200357
摘要:在生态文明建设和可持续发展的背景下,城市生态旅游成为推动城市旅游可持续发展的重要途径。系统综述了国内外城市生态旅游的研究进展,阐述了城市生态旅游的思想起源与概念内涵。结果表明:城市生态旅游研究主要经历了萌芽探索阶段(1998—2008年)、波动调整阶段(2009—2018年)和快速发展阶段(2019—2024年)三个阶段。研究议题主要聚焦于可行性、发展策略、评价、城市生态空间、利益相关者以及影响6个方面。文章认为当前城市生态旅游研究更加聚焦实践问题,缺乏对其理论体系和研究框架的整体思辨。据此,文章基于“理论基础-方法指导-应用实践”的逻辑视角,构建城市生态旅游的研究框架,指出未来研究应着力构建城市生态旅游的理论体系,提高影响评估的全面性与准确性,探索资源可持续利用路径,创新旅游模式开发策略,并深入剖析参与者的行为模式,以期推动城市生态旅游的可持续发展。
2025, 45(20):9825-9839. DOI: 10.20103/j.stxb.202503120553
摘要:我国自然保护地体系内的天窗现象逐渐显现,但其空间分布、形成原因及造成的影响尚未得到系统研究,难以支撑天窗的科学划定和管理。以三江源、武夷山、海南热带雨林、大熊猫、东北虎豹等5处首批国家公园为研究对象,在资料收集、实地调研基础上,总结国家公园天窗的成因与现状,梳理实践过程中存在的问题,并提出针对性建议,以期优化国家公园为主体的自然保护地整合优化实践,为深化自然保护地体系建设提供参考和依据。研究发现:(1)中国国家公园天窗主要源于"三区三线"空间避让需求、空间矛盾冲突调处及地方发展空间预留等考量;(2)中国国家公园天窗的划定存在空间分布易造成生态系统破碎化、大量涉及核心保护区域、土地利用现状与规划不符,以及与行政村空间关系复杂等问题;(3)建议全面摸底天窗现象、从严控制天窗划定、科学划定天窗范围,同时加强天窗区域的精细化管理。
2025, 45(20):9840-9851. DOI: 10.20103/j.stxb.202411152799
摘要:卡拉麦里国家公园是连接天山和阿尔泰山的重要生态廊道,阻止古尔班通古特沙漠东扩的重要生态屏障,其生态质量对区域环境安全至关重要。采用2000-2023年的MODIS遥感影像,结合气象、地形、土地利用数据,运用ArcGIS 10.2和ENVI软件平台,探究该地区植被生态环境质量的时空演变规律,识别生态修复的关键区域和优先顺序,为国家公园的生态管理和可持续发展提供科学依据。结果表明:(1)总体来看2000-2023年,卡拉麦里国家公园的植被综合生态质量整体偏低,2017年达到最大值,2022年衰减为最低值;(2)从空间视角来看,植被综合生态质量(EQI)的空间分布呈现"西高东低"格局,西北部生态质量逐年下降,而东部和西南部逐年上升;(3) EQI年内变化在5月达到峰值,9月降至最低。年际变化中2007年表现最佳,2022年最差,凸显持续增湿措施在提升生态环境质量中的关键作用。(4)综合植被综合生态环境质量水平和空间格局,识别发现西北部和西南部为生态修复优先区域,东部为生态修复后续区域。可见,将植被综合生态质量指数加入修复关键区识别模型,能够为卡拉麦里国家公园制定保护区空间生态修复规划、系统开展区域生态修复工程提供理论依据,并为相似生态系统保护区的生态评估和修复工作提供参考。
吴文,李鹏程,陈云,马一哲,刘真,李春林,刘淼,魏海伟,胡远满
2025, 45(20):9852-9867. DOI: 10.20103/j.stxb.202410152505
摘要:城市公园绿地通过消减PM2.5在改善空气质量中发挥重要的生态功能,但现有研究较少关注不同类型公园对PM2.5消减效果的差异。基于沈阳市22个城市公园的移动监测数据,采用六项减霾指标系统分析了三种类型(综合公园、专类公园和社区公园)公园绿地对PM2.5浓度的消减效应,并利用最优参数地理探测器评估了公园内部和周围建成环境因素对减霾能力的影响。结果表明,约80%的公园样本表现出对PM2.5的显著消减作用,公园内部的PM2.5浓度明显低于外部环境。在六项减霾指标的比较中,综合公园在减霾幅度(8.23 μg/m3)、减霾面积(49.54 hm2)和累积减霾指标上表现突出;社区公园在减霾效率上最为优异(7.01);专类公园则在各项指标中表现相对稳定,介于综合公园和社区公园之间。此外,公园的形状指数、周长等公园形态特征,以及天空开阔度、建筑密度和道路占比等建成环境因素均对多项减霾指标具有显著解释力,特别是在高污染背景下。研究在一定程度上填补了不同类型城市公园在PM2.5消减作用方面的认识缺口,该方法还可为公园对其他气体污染物的消减量化提供应用价值和科学参考,为城市规划中优化公园布局、提升其生态服务功能提供量化依据。
2025, 45(20):9868-9880. DOI: 10.20103/j.stxb.202504230975
摘要:城市绿地的文娱服务是文化服务的重要组成部分,对维持居民身心健康与福祉提升具有重要意义。然而,目前将绿地文娱服务融入规划决策依然有待推进。生态系统服务模型为土地利用规划中生态系统服务保护和提升提供了决策支持工具。然而,相比于调节服务,城市绿地文娱服务评估模型鲜有报道。构建了一个城市绿地文娱服务供需评估模型,该模型包含默认模型、分绿地类型拓展模型和分人口类型拓展模型3个子模型。默认模型可基于广泛易获得的数据计算不同尺度(栅格尺度、行政单元尺度)绿地的文娱服务供需平衡;分绿地类型和分人口类型的拓展模型可以结合调查问卷数据和环境经济学方法,计算不同绿地类型文娱服务供需和不同人群绿地文娱服务供需。模型数据需求灵活、与绿地规划相关政策衔接性好、操作简单并具有可视化功能。另外,本模型能与环境经济学方法结合,为准确评估文娱服务提供了新思路,有助于促进文娱服务应用到城市绿地规划中。通过广州和巴黎2个案例展示了本模型在不同城市的适用性和促进文娱服务融入绿地系统规划中的作用。结果表明,由于绿地多分布于人口稀少的地区,广州、巴黎都有大量人口处于文娱服务赤字;老年人等弱势群体可能面临更广泛的赤字,在绿地规划中需要充分考虑人群对绿地的偏好。
2025, 45(20):9881-9896. DOI: 10.20103/j.stxb.202506131499
摘要:近年来,赣州市快速地城市扩展加剧了城市用地需求与自然生境保护间的矛盾。为促进区域可持续发展和生物多样性保护,亟需厘清城市扩展对自然生境质量的影响。为此,以赣州市为例,首次在赣州市使用城市土地数据和InVEST模型生境质量模块,定量评估了1990—2020年城市扩展过程及其对自然生境质量的直接与间接影响。结果表明:(1)赣州市近30年城市扩展过程迅速,城镇建设用地面积由79.06km2增加到488.87km2,增加了5.2倍,在城市扩展过程中,除于都县、会昌县和石城县外,均以边缘型城市扩展为主,占城市扩展总面积的87.16%,城市扩展导致区域景观破碎化程度增加。(2)1990年赣州市自然生境面积为32199.99km2,1990—2020年间,城市扩展占用了129.72km2的自然生境,其中章贡区、南康区、赣县区占用的自然生境最多,占总自然生境占用面积的66.3%,且以占用林地为主;(3)城市扩展导致自然生境质量总体降低1.78%,自然生境质量还直接或间接地受到城市扩展的影响,其中直接影响占比0.51%,间接影响为1.28%。各类自然生境所受的间接影响均显著大于直接影响,林地、湿地和草地所承担的间接影响最大,分别为其直接影响的6.45、2.09倍和2.07倍。因此,在城市扩展过程中,不仅需要关注城市扩展对自然生境的直接占用,更要重视由此对自然生境产生的间接影响,并通过积极有效的措施以协调城市扩展新增用地需求与自然生境保护间矛盾,从而促进赣州市实现高质量发展与生物多样性有效保护。
2025, 45(20):9897-9907. DOI: 10.20103/j.stxb.202411162810
摘要:水资源系统韧性提升是应对气候变化等不确定性冲击的有效途径。当前水资源系统韧性研究多关注水资源系统在扰动下维持向经济社会正常供给服务的能力,往往忽略水资源系统中经济社会对扰动的弹性承受能力。考虑经济社会对水资源的需求弹性定义了水资源系统韧性,融合实体水和虚拟水资源分析了面对外部扰动下的城市群水资源系统韧性动态过程,根据经济社会在扰动下的需水满足状态划分为抵抗-适应-恢复的韧性阶段,构建了城市群水资源系统RAR韧性评估的理论框架,实现了从供给和需求侧对水资源系统韧性的动态评估。选择珠三角城市群作为典型案例,对提出的理论方法进行应用。结果表明2012—2022年珠三角城市群大部分城市的水资源系统韧性逐渐提高,虽然理想需水未能满足,但是仍然处于弹性可调控的区间范围。城市水资源禀赋和发展阶段不同,实体水和虚拟水对水资源系统韧性发挥的作用也存在差异。这种融合了实体和虚拟水资源需求的城市群水资源系统韧性理论与方法有助于针对不同城市提出水资源系统韧性提升的路径建议。
2025, 45(20):9908-9919. DOI: 10.20103/j.stxb.202406031276
摘要:在综合识别多种大型野生食草动物适宜栖息地范围及重叠状况的基础上,开展草地承载能力定量评价对于区域生物多样性维持功能的实现,指导野生动物种群数量恢复与管理工作具有重要意义。为此,于2017年春夏季在三江源国家公园玛多县开展无人机野生动物调查,综合同时间的地面调查公开数据集,利用MaxEnt模型识别藏野驴(Equus kiang)、藏原羚(Procapra picticaudata)及岩羊(Pseudois nayaur)等三种区域特有大型野生食草动物栖息地范围,在此基础上结合范围内可食牧草产草量,评估草地最大承载能力。取得以下结论:玛多县藏野驴、藏原羚及岩羊适宜栖息地总面积分别为10294.49 km2、15134.58 km2以及3271.53 km2;藏野驴与藏原羚适宜栖息地重叠度较高,面积为6544.59 km2,藏原羚与岩羊的栖息地重叠面积仅1743.27 km2,藏野驴与岩羊二者之间的栖息地重叠面积很小,县域西北部有1230.29 km2的区域为三者共同的适宜栖息地范围;玛多县适宜栖息地范围内草地承载能力为98.43万羊单位,藏野驴、藏原羚及岩羊的单一适宜栖息地范围内草地承载能力分别为3.86万只、64.29万只以及1.01万只;若仅考虑单一物种,理论上最多可承载藏野驴14.22万只,或藏原羚163.95万只,或岩羊15.02万只,但实际管理中需考虑家畜争食以及其他生境资源限制等情况。研究思路及结果可为国家公园生物多样性保护范围及策略的制定提供参考与借鉴。
2025, 45(20):9920-9931. DOI: 10.20103/j.stxb.202411132778
摘要:城市生态承载力反映城市生态系统承载人口的最大容量,土地开发利用因其对资源环境和经济发展的作用而与生态承载力存在广泛联系,深入考察土地利用效率对城市生态承载力的影响和空间规律具有重要意义。理论上,系统阐释土地利用效率对城市生态承载力的直接影响和空间溢出机制。实证上,基于2006—2022年280个地级及以上城市面板数据,围绕“城市能够承载的最大人口容量”核心目标,从资源供给与消耗、环境承载与负荷、生态系统服务与健康、社会经济发展能力四个维度入手,构建城市生态承载力综合评价指标体系,利用熵权TOPSIS法测算城市生态承载力,构建空间杜宾模型实证检验土地利用效率对城市生态承载力的空间效应。结果表明:①2006—2022年各城市生态承载力存在一定程度的波动,空间格局总体呈“东南高、西北低”的分异特征。②土地利用效率对本城市和邻近城市的生态承载力均具有显著的正向作用。③土地利用效率对东、西部城市和低人口密度城市生态承载力提升的直接效应更显著;对东部城市和资源型城市生态承载力提升的空间溢出效应更显著。④土地资源错配抑制了土地利用效率对城市生态承载力的影响效应。研究结论为城市高效利用土地、优化生态承载力实践以及推动可持续发展提供经验证据。
2025, 45(20):9932-9949. DOI: 10.20103/j.stxb.202502070248
摘要:西南高山峡谷区因地势高陡、气候多变以及多种侵蚀营力驱动,导致水土流失分异明显、侵蚀类型复杂且矛盾突出,严重制约了当地生态环境的可持续发展。为科学评估水土流失风险并制定防治策略,研究从水土流失危险性、景观脆弱性、生态系统潜在损失的三维度构建水土流失风险评估指标体系,采用RUSLE模型耦合冻融侵蚀模型评估危险性,利用景观格局指数和InVEST模型计算脆弱性和潜在损失,系统评估了2000—2020年研究区水土流失风险的时空演变格局,并提出针对性管理措施。结果表明:(1)西南高山峡谷区水力侵蚀和冻融侵蚀面积占比分别为69.98%和30.02%,形成南水蚀、北冻蚀的空间分布格局。水力侵蚀以微度为主(69.38%),冻融侵蚀则以轻度(50.15%)和中度(33.69%)为主。(2)研究区水土流失风险总体较低,约87.42%的区域处于极低和低风险水平;空间分布呈西北-东南较高、西南-东北较低以及局部聚集、全局分散的特点。近二十年,水土流失风险整体呈增加态势,中及以上风险区面积增加了34.49%,但近十年加剧趋势有所减缓。(3)藏东川西南高山峡谷生态维护水源涵养区(Ⅱ区)水土流失风险水平上升最为明显,而滇北川西南高山峡谷蓄水保土区(Ⅲ区)的中高风险区转移率最高,均有超过50%的区域向更高风险级别转移,成为高风险转移的热点区域。研究表明,西南高山峡谷区水土流失风险类型多样,未来应加强低风险区生态稳定性以降低潜在的水土流失风险,同时针对高风险区制定并积极实施切实可行的恢复策略以修复受损生态系统,保障区域生态系统可持续性。
2025, 45(20):9950-9964. DOI: 10.20103/j.stxb.202502100259
摘要:土壤侵蚀作为全球性生态环境问题,严重威胁土壤生产力和生态系统的稳定性,其时空动态演变规律与驱动机制研究对生态脆弱区可持续发展具有重要科学价值。针对传统评估方法在动态变化响应特征捕捉和生态系统恢复力评估方面的局限性,研究提出了一种基于“频率-幅度-恢复力”的土壤侵蚀脆弱性评价框架。基于1990—2022年多源时空数据,结合最优参数地理探测器模型,以典型生态脆弱区云南省为研究对象,系统解析了土壤侵蚀演变规律及其驱动机制。结果表明:(1)云南省土壤侵蚀以微度侵蚀为主(占比超76.80%),同时呈现出低强度侵蚀增加、高强度侵蚀减少的积极趋势;(2)区域土壤侵蚀脆弱性空间分异显著,稳定和较稳定区占主导地位(58.21%),同时局部区域存在较高的脆弱性(10.84%);(3)坡度对脆弱性空间分异的解释力最强(q=0.2240)。(4)驱动机制呈现梯度响应特征,稳定和较稳定区土壤侵蚀主要受气温和植被覆盖度调控;中度脆弱区受植被覆盖度和有机碳含量的共同驱动;较脆弱和极脆弱区则主要受降水和坡度的影响,且在极脆弱区,土壤性质和植被覆盖度的作用进一步增强。研究提出的“频率-幅度-恢复力”脆弱区识别方法,为土壤侵蚀评估领域提供了新的理论视角和技术工具。
2025, 45(20):9965-9979. DOI: 10.20103/j.stxb.202411052701
摘要:在全球变暖的背景下,气候的干湿状况也在发生变化。通过年潜在蒸散量(ET0)与年降水量(P)的双累积关系,构建了一个能反映干燥指数(AI=ET0/P)变化趋势的弹性系数指标(εAI)。基于1919—2022年黄土高原泾河流域气象数据,结合εAI与AI两个指标分析了该流域气候干湿变化的时空特征。结果表明:(1)流域的AI多年平均值介于1.16到3.02之间,在空间上呈现南低北高的分布格局。(2)流域过去100余年间气候干湿变化主要分为4个时期,转折年份分别为1942年、1990年和2009年,1990年的变化达到了显著水平。气候的干湿状况随着时间的推移交替变化,波动幅度有所增加。(3)流域在1943—1990年与2010—2022年(这个阶段还在持续)二个阶段表现出湿润化,东部湿润化程度比西部更显著;在1991—2009年表现出干燥化,南部的干燥化程度比北部更为突出;与气候变暖趋势相关联,后二个时段分别具有相对暖干化与相对暖湿化特征。(4) Morlet小波分析表明,泾河流域存在平均52年的干湿变化周期,大约26年发生一次干湿转换。近10多年来,流域气候有湿润化表现,下垫面的植被恢复应当发挥了正向助推的作用。研究有助于从多角度认识区域气候干湿时空变化特征,服务于农业生产、生态建设和经济发展。
2025, 45(20):9980-9996. DOI: 10.20103/j.stxb.202502070247
摘要:地形梯度在景观格局的形成与演变过程中发挥着至关重要的作用,它深刻影响区域自然与社会资源的空间分布及要素流动,从而对生态系统服务及其相互关系产生深远影响。以赤水河流域为例,选取产水量、土壤保持、碳储量、生境质量、景观美学和粮食生产6类关键生态系统服务进行评估,运用基于对象的地形梯度分析法和空间叠置法探讨生态系统服务权衡/协同关系的时空演变规律,最后引入XGBoost-SHAP模型进行影响因素分析,揭示各特征变量的贡献程度和作用方向。结果表明:(1)2000年至2020年,赤水河流域生态系统服务平均物质量增加的为粮食产量、土壤保持和产水量,平均物质量下降的为碳储量、生境质量和景观美学,生态系统服务呈现显著的权衡特征。(2)权衡协同表现出地形梯度响应特征:20年来强权衡面积减少,弱权衡面积增加;高协同总体在中低梯度地形区稳定或略增,在高梯度地形区减少,而低协同在平地与低丘增加,在其他梯度减少;耕地减少、林地恢复会促进弱权衡与高协同,推动全域生态压力梯度递减。(3)植被、人类活动和地形因子是流域生态系统服务权衡/协同关系演变的关键驱动因素。NDVI作为核心生态参数在调控中发挥主导作用,高强度人类活动通过削弱植被健康度以加剧权衡,地形因子决定了生态系统服务空间分布的基础格局,三者共同构成“自然基底-生态表征-人为扰动”的驱动体系。
2025, 45(20):9997-10007. DOI: 10.20103/j.stxb.202501110095
摘要:林场尺度森林生态系统服务供给能力的合理评价对以生态公益林为主的林场森林质量评估及森林经营措施的制定具有重要意义。基于传统生态足迹模型,结合九龙山林场2004、2009、2014、2019年的森林资源调查数据,以北京市森林生态系统在各时间节点的固碳、涵养水源和固土服务的平均供给能力及北京市对这些服务的年需求量为基础,构建改进的生态足迹模型,对九龙山林场内乔木林地小班的服务供给能力进行评价。结果表明:(1)2004年至2019年,九龙山林场各森林小班的人均生态足迹整体下降89.17%,其中固土服务的生态足迹降幅最大,其次为涵养水源服务,固碳服务的降幅最小。(2)九龙山林场森林生态系统的人均生态承载力整体提升52.73%,其中固碳服务的人均生态承载力涨幅最大,其次为固土服务,涵养水源服务涨幅最低。(3)九龙山林场森林生态系统服务的供给能力从生态赤字逐步过渡到生态平衡,并最终达到生态盈余阶段。截至2019年,仅有少量油松和柞树小班的固碳服务处于生态赤字状态,建议根据森林小班生境特点采取人工促进天然更新、生长伐和林下补植等措施提高赤字小班森林固碳能力。
2025, 45(20):10008-10020. DOI: 10.20103/j.stxb.202410152508
摘要:青海省的干旱对其生态环境影响显著,需要科学合理的生态环境质量评价模型以辅助生态环境治理。针对干旱区生态环境的地域特点和应用需求,结合改进型垂直干旱指数(MPDI)提出一种干旱改进型遥感生态指数(D-RSEI)。应用D-RSEI监测和评估了青海省1992—2022年的生态环境质量。研究结果显示:(1)自1992年起,D-RSEI的均值由0.3399波动上升至2017年的峰值0.4476,随后略有回落至2022年的0.4058,整体呈现稳中有升态势,其空间分布呈现出“西北低,东南高”的梯度分布模式。(2) D-RSEI的信息熵均值(1.6844)较传统RSEI (1.6751)提升了0.55%,增强了沙漠区域纹理特征的辨识度,其内部生态过渡带界限解析能力显著提升。(3)演变趋势显示,73.36%的生态环境质量保持稳定;20.83%呈轻微改善,集中于青海省东部;退化区域面积占比6%,集中于西部边境。(4)基于地理探测器的因子探测和交互探测分析表明,干燥度(空间分异解释力值(q)=0.5826)和高程(q=0.2822)是主导空间分异的单因子;气温与干燥度的非线性交互作用解释力最强(q=0.692),显著高于单因子效应。构建的D-RSEI生态指数突破了传统干旱区生态评价方法对地表湿度表征的局限性,为干旱区生态环境动态监测提供了更高精度的数据支持,可为青海省生态安全屏障功能优化提供决策依据。
2025, 45(20):10021-10035. DOI: 10.20103/j.stxb.202412233144
摘要:高碳土地利用模式使得黄河流域能源富集区的能源基地定位与新增碳排放需求存在现实冲突。碳元素已成为经济社会发展和国土空间布局的关键调控要素,亟需从“土地-碳”耦合视角开展系统性研究。基于黄河流域能源富集区2000—2020年五期空间面板数据,构建“城镇—乡村—生态”国土空间碳代谢系统,运用生态网络分析等相关方法,揭示不同土地利用类型转换对碳代谢系统的影响,并从碳代谢失衡如何反作用于土地利用优化的角度提出低碳用地策略。结果表明:(1)区域碳收支失衡严重,负碳代谢分室单位面积碳排放密度达正碳代谢分室碳吸收密度600倍以上。消极“碳流”主要源于城镇建设空间扩张和乡村生产空间侵占草地生态空间。(2)掠夺/限制关系主导生态网络,城镇扩张导致95%以上的碳储量损失。互惠指数持续低于1,系统消极竞争性大于积极共生性。(3)掠夺/限制关系沿“东北-西南”轴向集聚;互惠共生关系呈显著的“东北-西南”分布特征;竞争关系分布趋于各向同性。(4)城镇扩张迫使农业向生态脆弱区甚至边际土地转移,导致区域碳储量下降剧烈;政策调控下城镇与生态空间关系呈现“竞争-掠夺-竞争”交替主导;乡村空间对生态空间的掠夺显著,但互惠共生关系面积有所增加。研究建议从调整能源开发布局、保护生态和优化高碳产业碳代谢路径等角度促进区域碳达峰目标的实现。
2025, 45(20):10036-10047. DOI: 10.20103/j.stxb.202410062417
摘要:陕西省自然环境与社会经济条件空间分异特征显著,陕北、关中和陕南地区经济发展与生态环境保护协调性不足,基于碳排放时空动态变化的碳补偿研究对实现区域协调发展及“双碳”目标具有重要意义。基于市域和县域尺度,利用土地利用和能源消耗等数据核算陕西省2000—2020年碳排放值,运用引力模型、标准显性比较优势指数、K-means模型等方法探究其时空演变特征、划分碳补偿分区,并以主体功能区划为导向设计补偿路径。结果表明:(1)2000—2020年陕西省碳排放量呈先增后减的变化趋势,2015年增长至峰值,而碳吸收总量稳步上升;建设用地为主要碳源,碳排放量增加2781.99万t,增幅高达280.07%,林地为主要碳汇,碳吸收量增加58.83万t,增幅达10.62%。(2)陕西省碳排放呈“中部高、北增南减”、碳吸收呈南高北低分布格局;各市间碳排放形成西安市为核心、咸阳市为副核心,向周边区域发散的分布特征。(3)陕西省共3个碳补偿支付区、5个碳补偿平衡区和2个碳补偿获补区,结合主体功能区规划战略目标,形成9类碳补偿空间优化区,提出了“优化土地结构+碳税”、“发展特色农业+资金补偿”、“生态保护+碳交易机制”和“生态保护+资金补偿”4种差异化优化方案,为实现区域生态经济可持续发展提供科学指导。
2025, 45(20):10048-10064. DOI: 10.20103/j.stxb.202411212854
摘要:三峡库区是长江中下游地区的生态环境屏障区和西部生态环境建设的重点区,实现环境政策强度和生态效率的耦合协调发展是实现长江经济带高质量发展的重要保障。构建环境政策强度综合评价指标,测度2010—2022年三峡库区(重庆段)环境政策强度,利用超效率SBM模型测算其生态效率,揭示环境政策强度与生态效率时空耦合协调关系,采用地理探测器揭示影响耦合协调关系的关键因子。结果表明:(1)三峡库区(重庆段)环境政策强度持续增加,整体由低等级和较低等级主导向中等级和较高等级主导转变,在库区中部和腹地增加较突出;生态效率整体呈现波动上升趋势,整体由低等级主导向高等级、较高等级主导转变,库区腹地生态效率增加明显。(2)环境政策强度与生态效率协调度持续增加,库区尾部的耦合协调度相对较高,库区腹地增长较明显。协调度整体由濒临失调、轻度失调、勉强协调向中级协调、良好协调转变。在空间上,协调度呈现空间自相关性,且空间格局较稳定,空间演变整合性较强。(3)协调度受多因素的共同影响,收入状况、地形条件以及环境治理是对协调度具有正向影响的单因子要素;环境治理与环保建设、产业结构的交互作用,资源禀赋与人类活动、产业结构等的交互作用也发挥重要影响。
2025, 45(20):10065-10076. DOI: 10.20103/j.stxb.202504040784
摘要:建设气候适应型城市是保障城市安全运行、推动可持续发展的重要举措。聚焦气候适应型城市建设试点对城市可持续性的多维影响及其作用机理,以2011—2020年中国269个地级市的面板数据为研究样本,基于双重差分模型进行实证分析。结果表明:(1)气候适应型城市试点政策显著提升了城市可持续性(系数=1.057,P<0.001),且政策效果存在2年的时滞效应。(2)政策在低和中降水量城市中显著提升了可持续性,但在高降水量城市中无显著作用;同时,政策效果在经济发展水平较高的城市更为突出。(3)人力资本培养和科学技术创新是气候适应型城市建设试点政策提升城市可持续性的重要渠道。研究通过实证分析验证了气候适应型城市试点政策对城市可持续性的积极作用,并提出了优化政策实施的建议。
2025, 45(20):10077-10088. DOI: 10.20103/j.stxb.202411062719
摘要:明智的决策基于准确的信息,获取和使用高质量数据对于基于证据的决策与全面落实2030年可持续发展议程至关重要。而数据的收集、使用与共享有赖于公众的支持。但在衡量可持续发展目标实施的过程中,公众视域层面的研究仍然不足。以11个国家可持续发展创新议程示范区为研究区,旨在揭示公众对可持续发展目标(SDGs)的了解程度、数据获取渠道的偏好以及对数据质量的评价。通过对1122名公众的问卷调查,研究结果表明:(1)公众对可持续发展目标认知度整体偏低;公众对11个示范区SDGs认知度排序为深圳>桂林>太原>徐州>郴州>湖州>承德>临沧>鄂尔多斯>枣庄>海南藏族自治州。(2)公众对11个示范区可持续发展目标数据质量现状的感受差异较小,满意度良好,基于5分制量表的整体平均评分为3.674分。(3)公众认为最适合评估可持续发展目标的数据时间粒度为每年。(4)公众对SDGs的认知度与月收入之间存在一定的门槛效应,当月收入超过8000元阈值后呈现显著正相关。最后,在此基础上,提出公众认知度和SDGs数据质量提升的策略,研究结果将为政策制定和可持续发展规划提供科学依据和实践指导。
2025, 45(20):10089-10102. DOI: 10.20103/j.stxb.202502210366
摘要:城市绿地作为城市生态系统的重要组成部分,其规划和管理对于提升城市居民的生活质量、改善城市环境和促进可持续发展具有重要意义。基于街景图像的街道绿视率是衡量城市人居环境的一个重要指标,可为国土空间规划和城市治理提供科学依据。然而,街景图像采集时间跨度大、更新周期长,受植被季节变化影响,使得基于街景图像的街道绿视率季节差异显著,影响城市国土空间规划和治理决策。为解决这一问题,提出了一种基于机器学习的街道绿视率季节差异校准方法。该方法综合多源时空数据,获得街道绿视率的影响因子,结合待校准季节的街道绿视率,使用相关性分析和特征选择得到最优特征组合。采用机器学习技术,使用贝叶斯搜索进行超参数优化,构建和优选街道绿视率校准模型,并利用SHAP方法量化特征对模型的非线性影响,运用校准模型将非夏季的街道绿视率统一校准至夏季。研究选取北京市和南京市中心城区的部分区域作为研究区,利用所提出的方法校准了冬季的街道绿视率。结果表明,校准后同一道路的街道绿视率连续性得到提升,改善了季节差异导致的街道绿视率低估现象,使其更接近夏季的实际植被覆盖情况。城市街道绿视率表现出较为显著的空间异质性,街道绿视率与绿地分布、建筑密度等因素密切相关。所提出的校准方法能够有效解决街道绿视率季节差异问题,并为不同区域街道绿视率校准提供了有效的方法框架,可为城市绿地空间布局优化和城市精细治理提供科学依据。实际运用中,可结合区域特征、数据可获取性、技术方法发展变化,增加或改变影响因子和备选模型,进一步提高校准方法的适用性和泛化能力。
2025, 45(20):10103-10112. DOI: 10.20103/j.stxb.202412113055
摘要:利用地表节肢动物多指标评估城市公园绿地类型及其管护措施对土壤生物质量的影响,对科学管理与提升城市绿地生态服务功能具有重要的意义。2023年4—8月,采用陷阱法调查北京市三种典型城市绿地植被类型——桧柏(Sabina chinensis)、绦柳(Salix matsudana)与山桃(Prunus davidiana)地表节肢动物群落与Hill′s数的多样性指数,并基于地表节肢动物QBS-ar、QBS-ab、FEMI与SBI-bf指数分析绿地类型、生态与化学养护措施对城市土壤生物质量的影响。结果显示,绿地地表节肢动物以铺道蚁属(Tetramorium)、卷甲虫属(Armadillidium)、爪甲螨属(Unguizetes)、小甲螨属(Oribatella)、长跳属(Entomobrya)为优势类群,其营养功能群以捕食性类、植食性类与腐食类为主。绦柳绿地地表节肢动物类群最丰富,山桃绿地优势类群最丰富;生态养护区地表节肢动物类群数明显高于化学养护区地表节肢动物类群数(P<0.05)。研究时段地表节肢动物个体总数、Hill′s数的多样性指数变化随时间呈现增加的趋势,但优势类群与常见类类群对绿地类型与养护措施反应不敏感。基于Bray-Curtis距离的主坐标方法(PCoA)与置换多因素方差分析检验(Per MANOVA)分析表明,采样时间(R2=0.222,P<0.01)对地表节肢动物群落的影响大于绿地类型、养护措施(R2=0.09,R2=0.03,P<0.01)地表节肢动物群落的影响,且化学养护对地表节肢动物群落具有一定的抑制作用。虽然地表节肢动物QBS-ar、QBS-ab、FEMI与SBI-bf指数随着采样时间变化趋势略有差异,但不同月份之间土壤生物质量状况与土壤生物整体质量一致,均以桧柏土壤生物质量相对最好,山桃土壤生物质量相对较差,显示生态养护有益于提升土壤生物质量。建议对城市绿地开展地表节肢动物监测,并通过QBS-ar、QBS-ab、FEMI与SBI-bf指数综合评价城市绿地土壤生物质量,减少城市绿地养护措施存在的外来污染源,以提升城市绿地的生态功能。
2025, 45(20):10113-10120. DOI: 10.20103/j.stxb.202411052702
摘要:松嫩平原是世界三大苏打盐碱土集中分布区之一,区域内盐碱化荒地面积急剧扩张,严重威胁了粮食安全和区域生态环境。现阶段苏打盐碱地改良“旱田”的治理技术较单一,尤其缺乏以“水盐调控”为核心的工程解决方案。研究基于松嫩平原苏打盐碱地的形成原因,着重分析了全年土体的“水盐运动”过程和成土过程,综述了苏打盐碱地改良“旱田”的综合治理技术现状,提出以灌排配套工程为主,辅助土壤结构、有机质、养分、微生态、酸碱度等改良措施,配合耐盐碱作物种植等农业措施的治理思路,进而构建“水盐动态平衡”、“土壤生态恢复”和“作物农艺调控”三维的“旱田”工程治理模式,将理论与实践相结合,多维度破解苏打盐碱地治理难题,为盐碱地开发“旱田”的工程项目提供科学的技术方案。
2025, 45(20):10121-10135. DOI: 10.20103/j.stxb.202501080063
摘要:露天煤矿开采形成大量松散堆积的排土场,其衍生产物土体裂缝会增加土壤水分流失强度及加剧植被生境破碎化。为此,研究以海州露天煤矿排土场土体裂缝为切入点,通过人工构建土体裂缝(深度35 cm、宽度分别为8、10、12 cm),进行室内小区模拟试验。在微喷灌强度(6、12、24 L/h)作用下,探究排土场裂缝动态变化过程对土壤水分分布情况及植被生长特征指标的影响,同时,采用克里金空间插值法分析土壤水分空间分布规律。结果表明:随微喷灌强度增加,裂缝宽度增加范围为2.1—6.1 cm,深度减小幅度为27%—67%。生长旺盛期的植被对限制裂缝深度及宽度变化较萌芽期更明显。不同微喷灌强度作用1、6 h后,随监测距离增加,不同裂缝处理下含水率整体呈降低趋势,7 d后,含水率呈增加趋势,含水率在垂直和水平方向上变异程度均较高。相同监测距离,微喷灌作用1 h和6 h后,6 L/h和24 L/h强度处理下对照(CK)含水率峰值出现在较浅土层,不同裂缝宽度处理下水分主要分布20—30 cm土层,而12 L/h作用1 h、6 h后,CK实现了水分快速下渗至20—30 cm土层,且不同裂缝宽度处理下20—30 cm土层含水率为6 L/h的1.55—2.12倍。7 d后不同裂缝处理含水率峰值总体出现在20—30 cm土层,CK有含水率最大值22.9%。12 L/h具有最优水分入渗及较好的深层土壤含水率维持效果,此微喷灌强度作用下,不同裂缝宽度处理植被生长情况整体均较好,CK有各项植被生长指标最大值。因此,从室内模拟试验的角度得出海州露天煤矿排土场复垦土体最适宜植被生长的微喷灌强度为12 L/h。
2025, 45(20):10136-10152. DOI: 10.20103/j.stxb.202410272612
摘要:微生物作为河流生态系统的重要组成部分,是驱动河流生态系统生物地球化学循环和污染物降解的核心动力。以拉萨河为研究对象,利用高通量测序的方法并采用生物统计学(关联网络分析、β最近分类单元指数、零模型分析及相关性分析等)分析了丰水期和枯水期水体真菌群落的多样性模式和群落构建机制。结果显示:(1)拉萨河水体真菌门类组成丰富,2个水文期可注释真菌以子囊菌门(Ascomycota)、罗兹菌门(Rozellomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)、担子菌门(Basidiomycota)以及被孢霉门(Mortierellomycota)为主。(2)2个水文期真菌群落α多样性在海拔梯度上呈现出相反的变化趋势,水库对丰水期水体真菌群落结构有显著影响。(3)水体真菌群落结构主要受种间关系的调控,其中枯水期真菌群落的扩散限制效应强于丰水期,高海拔区域水体真菌的种间互作呈现更多的合作倾向,这种互利共生关系对维持群落结构稳定性和物种多样性具有重要作用。
2025, 45(20):10153-10163. DOI: 10.20103/j.stxb.202412032969
摘要:气候变化能够引起海洋环境的变化,影响海洋生物的生命活动,作为一种短周期生活史的头足类生物,杜氏枪乌贼的潜在栖息地分布对气候变化的响应较为强烈。为探索气候变化对浙江近海杜氏枪乌贼潜在栖息地的影响,研究根据2018-2023年4-5月和11月浙江近海产卵场拖网调查资料,以及包括海表面温度、海表面盐度、溶解氧浓度等海洋环境数据,采用物种分布模型和Catboost算法模拟和分析不同厄尔尼诺和南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO)事件下杜氏枪乌贼的栖息地分布及变动。结果显示:Catboost相较于其他机器学习模型具有更精确的预测性能,其随机预测的平均曲线下面积值(Area under curve,AUC)春季为0.757,秋季为0.896,而2023年Catboost的实际预测AUC春季为0.839,秋季为0.884。深度和海表面温度是影响杜氏枪乌贼潜在栖息地分布的主要环境因子,最适深度为40-60 m,春季海表面温度最适范围为15-18℃,秋季为18-22℃。杜氏枪乌贼的栖息地对ENSO事件具有明显的季节性响应。春季,厄尔尼诺和拉尼娜的发生都会使杜氏枪乌贼的适宜栖息地扩散。秋季杜氏枪乌贼栖息地对ENSO事件的响应更复杂,秋季拉尼娜发生期间,杜氏枪乌贼的高适生区面积大幅度扩散,且栖息海域更深;秋季厄尔尼诺发生期间,杜氏枪乌贼高适生区向外海移动,但栖息地适生区面积减少。研究可为气候变化下的浙江近海枪乌贼资源的渔业管理和开发提供科学依据。
2025, 45(20):10164-10177. DOI: 10.20103/j.stxb.202503070503
摘要:为揭示海洋线虫群落结构和功能性状对潮间带沉积环境因子的响应敏感性,于2024年3月在青岛三个不同底质类型的潮间带(泥质、砂质和泥砂混合质)进行了海洋线虫和环境因子样品现场采集。共鉴定出海洋线虫145种,隶属于80属,27科,7目,2纲。沉积物氧化还原水平对线虫分布具有显著影响,氧化层线虫丰度极显著高于还原层(P<0.001),随着沉积物深度的增加线虫群落多样性和功能多样性显著下降(P<0.05)。冗余分析(RDA)显示,环境因子对线虫群落水平的影响共有40.62%的解释度,其中RDA1轴的解释度为24.2%;环境因子对线虫功能性状组成的影响共有86.96%的解释度,其中RDA1轴的解释度为71.44%。在基于分类水平的RDA分析中,RDA1轴上载荷较高的环境因子为沉积物含水量、总氮和脱镁叶绿酸含量;在基于功能性状的RDA分析中,RDA1轴上载荷最高的环境因子为沉积物氧化还原电位水平。偏最小二乘路径模型分析结果显示,外生变量中氧化还原电位水平在驱动线虫功能性状结构的改变上占据核心作用,总效应最强(-0.25),而中值粒径的总效应微弱(0.013);功能性状变异的环境解释率(0.67)和总效应绝对值(0.78)都显著高于群落结构。研究结果表明,在潮间带环境中,海洋线虫功能性状比群落结构对沉积物的环境变化更敏感,这种敏感性主要体现在氧化还原电位上。
2025, 45(20):10178-10189. DOI: 10.20103/j.stxb.202503250690
摘要:农业施肥氮素流失所导致的面源污染已成为水体污染的重要驱动因素,其风险程度的准确识别和科学评估是水环境污染防控的重要基础。以长江流域为研究区,基于1952-2018年历史长期的氮肥施用空间数据,一方面采用Mann Kendall趋势突变检验、滑动T检验和Theil-Sen Median斜率估计法识别出氮肥污染源的关键时间域和空间域,并采用化肥污染环境风险指数量化源风险;另一方面从地形、气象、土壤和植被四个方面选取评价因子构建阻力基面,采用最小累积阻力模型计算污染物源迁移过程所需克服的阻力;最后将污染物源风险和迁移阻力相结合构建面源污染综合风险指标,用于评价和识别研究区氮肥面源污染风险的空间格局。研究结果表明:①1994-2018年被识别为氮肥污染源的关键时间范围,同时有38.32%的区域属于氮肥施用极显著增长区,为污染源的关键空间范围。②四川盆地,湖北省、河南省以及江苏省的污染源风险较高,长江干流以南区域的源风险则相对较低。③阻力基面有着明显的空间差异,干流以南的贵州、云南、江西以及上游地区具有较高的阻力值,对污染物迁移有着较强的阻碍作用,而耕地集中区由于频繁的农业生产活动表现出较低的阻力,对污染物迁移有着很强的促进作用;累积阻力沿着干流两侧向外递增,说明随着污染物迁移路径的延长,经过的阻力基面单元增多,对干流的污染风险越低。④根据面源污染综合风险指标的等级划分,全流域有47.19%的源风险区达到中等及以上风险等级,说明长江流域面临着较为严峻的氮肥面源污染。其中极高风险区占10.98%,主要集中分布于中下游干流两侧区域,是流域面源污染防控的重点区域。研究有助于从农业面源污染的源风险和污染物迁移阻力角度识别评价综合风险格局,为农业面源污染的分区防控和治理提供决策依据。
2025, 45(20):10190-10198. DOI: 10.20103/j.stxb.202410062414
摘要:种子萌发时间决定植物所经历的自然选择环境,进而可以改变萌发后植物不同功能性状的表现,影响植物的生活史对策,对外来植物的入侵潜力具有重要影响。植物的生活史对策是其对特定生境的综合适应,以达到存活和繁殖的效益最大化。互花米草(Spartina alterniflora)是中国滨海湿地主要的外来入侵植物,原产于北美大西洋海岸及墨西哥湾,于1979年引入中国。经过40多年的入侵和扩散,其纬度分布范围已纵跨20个纬度,对中国滨海湿地生态系统造成了严重威胁。中国滨海湿地环境条件沿纬度梯度差异较大,导致互花米草种子萌发时间沿纬度梯度发生显著变异。为探究种子萌发时间对入侵植物互花米草生活史对策的影响,研究以互花米草种群为研究对象,在温室内跟踪观测了不同萌发时间处理下互花米草的物候节律及生长繁殖性状,进一步分析各性状与不同萌发时间之间的相关关系,讨论造成互花米草生活史对策差异的因素及可能的入侵机制。结果表明:(1)互花米草的相对生长速率和首次开花时间都随着萌发时间的推迟呈现显著降低趋势。(2)萌发时间对互花米草的生长繁殖性状产生了显著影响,早萌发的植株生长季末株高、分蘖数、开花株数、总生物量指标均优于晚萌发的植株。(3)互花米草的生长性状与相对生长速率、首次开花时间有一定的相关关系,可能是由于相对生长速率与首次开花时间的差异造成了其生活史性状的表现不同。互花米草萌发时间不同,生活史对策存在差异,早萌发的互花米草更具有竞争和繁殖优势,利于在新生境中的成功建群,故防控措施应尽早实施,以实现对其扩散的有效控制。研究丰富了入侵生态学的研究内容,有助于揭示互花米草对新环境的适应机制。同时,这一发现能够对我国现阶段互花米草大规模不同时期的防控与治理提供科学依据。
杨中杰,陈伟杰,叶旭英,于明坚,徐洪峰,张宏伟,吴素美,叶飞,罗媛媛
2025, 45(20):10199-10210. DOI: 10.20103/j.stxb.202410112464
摘要:谱系多样性是生物多样性研究中的主要内容之一,了解不同类型森林群落谱系多样性的分布格局,对提高不同类型森林群落构建机制的理解具有重要意义。研究基于9个1 hm2森林动态监测样地的数据,以中亚热带三种典型森林群落类型即针叶林、针阔叶混交林和阔叶林为研究对象,在不同空间尺度、径级阶段和生境类型下对三种群落的谱系α和β多样性进行了综合比较,以了解其群落谱系多样性的分布格局及形成机制的差异。结果显示:(1)阔叶林的谱系α多样性在所有空间尺度、径级阶段和生境类型下,均呈聚集格局。针阔叶混交林的谱系α多样性随空间尺度的增加和生境坡位的上升,有从发散格局逐渐转变为聚集格局的趋势;但随径级阶段的增大,有从谱系聚集逐渐转变为谱系发散的趋势。针叶林的谱系α多样性在所有空间尺度和生境类型以及中、大径级阶段下,均呈发散格局;但在小径级阶段下表现为谱系聚集。(2)较小的径级阶段和空间尺度通常表现出更高的谱系β多样性,而较大的径级阶段和空间尺度则表现出较低的谱系β多样性。即随着空间尺度和径级阶段的增大,三种群落间的谱系组成相似性均有逐渐增大的趋势。研究结果表明,生境过滤和生物相互作用在塑造谱系多样性格局中的重要性因森林群落类型而异。
2025, 45(20):10211-10223. DOI: 10.20103/j.stxb.202503120552
摘要:以黄土高原刺槐(Robinia pseudoacacia)林下灌草优势种(重要值≥2%)为研究对象,分析其生态位及种间联结特征,以期为该区域刺槐林下灌草保育提供科学支持。运用Shannon生态位宽度指数(BS)、Pianka生态位重叠度指数(Oik)、方差比率(VR)、检验统计量(W)、联结系数(AC)、Spearman相关系数(rS)表征生态位及种间联结特征,利用线性回归法分析生态位特征与种间联结特征的关系。结果表明:灌木优势种中,杠柳(Periploca sepium)、黄刺玫(Rosa xanthina)、茅莓(Rubus parvifolius)的生态位宽度(2.93、2.67、2.64)较大;Oik<0.5的种对占比97.22%,说明生态位重叠度总体较小,生态位发生了一定程度的分化;总体联结度为显著负联结(VR=0.67,W=30.25),种间联结度的正负联结比小于1,说明物种间总体上趋于较为明显的竞争或排斥作用;Oik与AC和rS间均存在极显著的正相关关系。草本优势种中,羽状短柄草(Brachypodium pinnatum)、臭草(Melica scabrosa)、青蒿(Artemisia caruifolia)的生态位宽度(2.80、2.50、2.27)较大;Oik<0.5的种对占比89.09%,说明生态位重叠度总体较小,生态位发生了一定程度的分化;总体联结度为显著负联结(VR=0.60,W=26.93),种间联结度的正负联结比小于1,说明物种间总体上趋于较为明显的竞争或排斥作用;Oik与AC和rS间均存在极显著的正相关关系。从研究结果可得出,黄土高原刺槐林下灌草优势种正在通过生态位分化来减少资源利用重叠和促进群落结构稳定,推测可能处于演替中期的动态发展阶段,并逐渐向更复杂、更稳定的群落结构演替。
吴傲淼,尹彦翰,马幸子,张丽,李晗,徐振锋,游成铭,李娇,谭波
2025, 45(20):10224-10235. DOI: 10.20103/j.stxb.202502260412
摘要:凋落物是连接陆地生态系统地上—地下过程的关键纽带,土壤节肢动物可通过破碎、取食及调控微生物群落等途径影响凋落物分解。以川西亚高山森林岷江冷杉(Abies faxoniana)、红桦(Betula albo-sinensis)和箭竹(Fargesia spathacea)凋落叶为研究对象,通过不同孔径分解袋法(0.05 mm和3 mm)和土壤生物抑制剂法(萘添加)控制土壤节肢动物参与,开展为期2年的凋落叶原位分解实验,探究土壤节肢动物对凋落叶质量损失、木质素和纤维素降解的影响。结果表明:土壤节肢动物参与显著促进了冷杉、红桦和箭竹凋落叶的质量损失,其贡献率在分解720 d后分别为3.14%—7.07%、3.84%—6.18%和7.37%—10.43%;土壤节肢动物参与也显著促进了三种凋落叶纤维素的降解,但其对木质素降解的促进作用仅表现在分解前120 d;与红桦和箭竹相比,冷杉凋落叶具有更长的分解周期,且分解初期受节肢动物影响更显著;相较于土壤生物抑制剂法,不同孔径分解袋法对凋落叶分解过程中土壤节肢动物的排除效果更为显著,促使凋落叶在分解2年后具有更高的质量、木质素和纤维素残留率;凋落叶基质质量(如初始碳含量、碳磷比、氮磷比和木质素纤维素比)是调控节肢动物分解作用的关键因子。研究结果表明土壤节肢动物的参与显著促进了川西亚高山森林凋落物的分解,且随凋落物基质质量、分解进程和研究方法的不同而发生变化。
2025, 45(20):10236-10248. DOI: 10.20103/j.stxb.202411222869
摘要:喀斯特石漠化地区植物矿质元素的分配与转化对该区域生态系统稳定性具有重要影响。然而,目前关于喀斯特植物根系性状对根际土壤养分及根系钾、钙、镁元素响应的研究仍较为有限。以漓江流域喀斯特石漠化区30种适生灌木为对象,通过分析其地上与地下部分性状指标的差异及种间变异特征,结合1—3级细根性状与根际土壤理化性质的关联性,揭示细根性状与土壤养分对根系矿质养分有效性的调控机制。结果表明:(1)喀斯特30种适生灌木地下和地下部分占整株比率、生物量及含水量均呈极显著正相关;地上部分与地下部分功能性状变异系数均低于1;地下部分占整株比率与地上部分占整株比率约为4:6,根系生物量占总生物量30%,根系含水量占总含水量的40%。(2)土壤碳(C)与氮(N)、磷(P)都呈极显著正相关;土壤C与根系N呈显著正相关;与根系P极显著正相关;根系钙(Ca)与镁(Mg)呈极显著正相关,而根系Mg与钾(K)呈显著正相关。(3)1—3级细根的N、P含量均与根际土壤C、N、P含量呈显著正相关;细根含水量是影响根系Ca含量的首要因子,其次为根组织密度;细根直径与土壤P含量在1、2级根序中呈正相关,而在3级根序中无显著相关性。(4)细根性状是直接调节细根矿质养分的最关键因素;细根性状对根系K、Ca元素均呈显著正向影响,该过程由直接作用主导。研究为阐明喀斯特灌木适应石漠化生境的生态策略及养分利用机制提供了理论依据。
2025, 45(20):10249-10261. DOI: 10.20103/j.stxb.202412183116
摘要:灌丛化不仅改变草本植物的分布格局,还影响生态系统结构和功能。研究基于样方调查,采用生态位测定、方差比率VR、χ2检验、种间联结系数、种间匹配系数、Spearman秩相关检验等方法,对贺兰山东坡金露梅灌丛草甸植被群落主要物种的生态位、种间联结及群落稳定性进行研究。结果表明:(1)不同程度灌丛化草甸群落中优势草种金露梅生态位宽度较大,且重要值较大(小)的物种,生态位宽度一般较大(小),但两者顺序并非完全一致;(2)生态位宽度与生态位重叠有一定的联系,一般生态位宽度较大的物种间产生生态位重叠的概率较大,但生态位重叠程度并不一定大;(3)未灌丛化草甸和轻度、中度、重度灌丛化草甸群落总体联结性分别表现为显著负联结、不显著正联结、显著正联结、不显著正联结;(4)未灌丛化草甸群落内物种正处于动态演替的过程中,物种间分布结构松散,未形成稳定的关系;轻度和重度灌丛化草甸植物群落种间联结性较弱、各物种趋于独立分布,群落较不稳定;中度灌丛化草甸群落物种间联结性强,主要物种间分布较独立,群落处于较稳定阶段。
2025, 45(20):10262-10276. DOI: 10.20103/j.stxb.202412173096
摘要:滨湖农田区土壤肥沃且有机碳含量高,是推动农业固碳减排和应对气候变化的关键着力点。准确识别滨湖农田土壤有机碳(SOC)的主控因子对提高土壤肥力和实现农业可持续发展至关重要。地理探测器模型是识别影响因子及其交互作用的有效工具,但常用的最优参数地理探测器方法(OPGD)难以稳定获得自变量的最优离散化结果,限制了自变量的解释力。因此,研究构建了基于方差变化点检测的稳健地理探测器模型(RGD),以徐州市沛县滨湖农田为研究对象,探究自然要素、人类活动及其交互效应对SOC的影响。结果表明:(1) RGD在各变量的运算速度、数据离散化效果和解释力方面均优于OPGD;(2) RGD结果显示气候因子、到微山湖距离、地形因子和农田土地利用类型是研究区SOC的主要影响因子;(3)东部近湖区水田SOC含量显著高于西部旱地,且SOC随湖距增加衰减,在18.8 km处接近稳定,该临界距离与水旱田分界线在空间上耦合,揭示了湖泊通过调控种植和灌溉模式主导SOC格局;(4)环境变量间普遍存在非线性增强或双因子增强型交互效应,其中年均降水量与年均最低气温的交互效应q值最高,达到0.536,进一步研究显示高降水量和高年均最低气温有利于SOC积累。研究证实了RGD模型的优越性,也为其他滨湖农田区土壤属性主控因子分析研究提供了参考。未来研究将整合更多水文因素(如湖泊水位波动)和农业管理措施(如施肥量、耕作方式),进一步揭示该区域SOC的空间异质性。
陆芳,李健星,王斌,李冬兴,郭屹立,文淑均,刘晟源,陆树华,黄甫昭,陈婷,王登惠,向悟生,李先琨
2025, 45(20):10277-10290. DOI: 10.20103/j.stxb.202304090714
摘要:木质藤本对支持木的攀附特征是理解木质藤本-树木相互作用的基础。在高异质性的生境中,木质藤本对不同支持木的攀附及其影响机制目前仍了解不多。研究以弄岗北热带喀斯特季节性雨林为研究对象,基于一个15 hm2样地所有胸径大于1 cm木质藤本及其对支持木攀附特征的调查数据,分析了不同支持木对木质藤本攀附的影响,以验证木质藤本对支持木的攀附是否具有选择性。结果显示:样地中共有木质藤本21478株(包括分枝),密度为1431.87株/hm2,鉴定出102种。本区域木质藤本植物的多度和丰富度较高,在不同树种上的发生频率存在较大的差异,表现出聚集分布的倾向;单株支持木上木质藤本植物的多度与丰富度呈显著的正相关关系。树木的茎干以及叶片习性对木质藤本的多度和丰富度具有较强的影响,具体表现为大径级、树皮粗糙且裂缝较深(粗糙度4)、落叶树种攀附木质藤本植物的多度和丰富度较高。60种个体数达20株以上的木质藤本中,广西牡荆(Vitex kwangsiensis)、苹婆(Sterculia monosperma)和闭花木(Cleistanthus sumatranus)是81.67%木质藤本植物种类的主要支持木。使用附生选择性指数分析6种优势木质藤本植物发现,优势木质藤本偏好攀附的主要有劲直刺桐(Erythrina stricta)、黄梨木(Boniodendron minius)、蚬木(Excentrodendron tonkinense)等15个树种,而逃避攀附的有三角车(Rinorea bengalensis)、对叶榕(Ficus hispida)和假肥牛树(Cleistanthus petelotii);且6种优势木质藤本在中径级、树皮粗糙有裂缝(粗糙度3)、常绿树种的发生频率较高。表现出优势木质藤本植物对不同特征支持木及种类具有一定的选择性,支持木质藤本对树木的攀附具有选择性的假说。在全球热带森林藤本植物丰度和生物量不断增加的情况下,木质藤本对支持木的侵扰可能是高度动态的,研究可为进一步探讨木质藤本对森林群落结构动态的影响提供理论基础。
赵佳佳,张新娜,徐程扬,Wendy Y. Chen,王成,华峻翊,朱济友,韩文懿
2025, 45(20):10291-10305. DOI: 10.20103/j.stxb.202403020428
摘要:通过质量提升提高城市森林在宜居城市中的生态系统服务能力,是城市化后期城市森林建设的核心任务,而城市森林质量形成机制是研发城市森林经营技术的重要基础,配套的城市森林经营技术则是实现城市森林质量精准提升的主要支撑。通过中国知网CNKI数据库收集城市森林构建与经营相关文献,对我国学者在城市森林构建与经营领域的研究成果进行系统梳理,旨在总结现状及存在的问题,为后续科学开展城市森林构建与经营学科研究、关键技术创新奠定基础。研究表明,我国在城市森林构建与经营领域的理论研究较为丰富,尤其以城郊风景游憩林质量形成机制研究更加系统,为进一步创新城市森林构建与经营关键技术奠定了基础;乡土树种、生物多样性、观赏性状多样性、与环境特点对位配置是树种选择以及城市森林构建的重要依据;提高生态系统服务价值、降低维护成本、打造近自然/半自然结构的城市森林景观,是城市森林质量提升的核心目标。但是,我国目前的城市森林构建与经营技术成果非常松散,尚难以集成具有较强前瞻性、可操作性的系统技术,成为城市森林质量精准提升的主要技术瓶颈。未来研究应注重美学质量与生态系统服务功能的有机结合,以主导功能为核心、推动城市森林的多功能发展,并基于生态系统服务功能集成关键技术,优化各环节的构建与经营模式,以增强科技支撑与实践应用的契合度。同时,应充分考虑气候变化的影响,加强跨学科合作,推动技术与政策有机结合,使城市森林不仅具备良好的生态功能,还能满足城市居民对高质量景观环境的需求,推动人与自然的和谐共生。

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