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主编：傅伯杰

创刊年：1981

出版频次：半月刊

主管单位：中国科学技术协会

主办单位：中国生态学学会;中国科学院生态环境研究中心

出版单位：《生态学报》编辑部;科学出版社

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研究论文

气候变化对木姜子属五种植物分布的影响及未来变化趋势研究

乔爽, 汪阳东, 陈益存, 赵耘霄, 曾为, 金世茂, 高暝

DOI: 10.5846/stxb202407221722

摘要： (2) HTML (0) PDF (21.98 MKB)(4)

Abstract:

木姜子属是樟科的代表类群,是重要的药用及香料植物资源。预估气候变化对木姜子属植物的影响,对该属植物资源保护、引种栽培及可持续利用具有重要意义。为探究木姜子属五种植物适生区与气候变化的关系,本研究基于2371条分布记录和22个生物变量,优化预测模型的调控倍频和特征组合参数,应用MaxEnt软件预测当前和未来(2050s,2070s,2090s)不同气候情景(SSP126,SSP245,SSP370,SSP585)下木姜子属五种植物的潜在地理分布,分析其适生区的空间变化及质心迁移趋势。结果表明：(1)模型预测结果具有较高准确度,优化后各组模型的AUC值均高于0.93。(2)木姜子属五种植物潜在分布受不同环境因素影响,其中最热季度平均降水对五种植物分布均有显著影响。(3)当前气候条件下,木姜子属五种植物的适宜性在区域间存在明显差异，红叶木姜子在我国总适生区的面积最大。(4)未来不同气候变化情景下,木姜子属五种植物的适宜生境将发生不同程度的扩张和收缩变化,其中山鸡椒和毛叶木姜子总适生区呈现完全扩张趋势,毛山鸡椒、天目木姜子和红叶木姜子不同情景下呈现不同程度的收缩和扩张。(5)随着未来全球变暖,各物种质心发生了不同程度的迁移,红叶木姜子、山鸡椒的质心将呈现出向高维度地区偏移趋势。木姜子属五种植物生态适应性及对气候变化的响应为其制定保护策略以及引种栽培提供理论依据。

黄河流域湿地生态系统研究

黄河三角洲盐沼湿地乡土植物恢复配置对潮流的调控作用模拟

刘佳凯, 赵世强, 王婧雯, 舒远琴, 马翠娜, 宁中华, 张明祥, 张振明

DOI: 10.5846/stxb202406051302

摘要： (12) HTML (0) PDF (4.98 MKB)(12)

Abstract:

黄河三角洲互花米草治理之后使得大面积盐沼湿地裸露，面临侵蚀和湿地面积退化的风险，因此亟需开展乡土植物恢复工作，从而稳定生态系统结构。针对此状况，本研究运用 Delft3D 模型，设置光滩、碱蓬、碱蓬+芦苇三种情景，结合实地监测数据，分析不同植物配置模式对潮流水深及流速的调控作用。结果显示，模型对水深和流速模拟准确性较高，但流速增加时模拟结果残差略有增加。本土植物恢复对水淹深度的调控作用不明显，但能够有效减缓潮流流速。不同情境下水淹深度几乎没有变化，小潮期间各情景下模拟点平均水深 0.95 - 0.97m，风暴潮期间 1.71 - 2.02m。对流速而言，在植物种植区中，碱蓬和碱蓬 + 芦苇情景在小潮和风暴潮期间都能够显著降低潮流流速，而种植区后方原始流速在10 - 60 cm/s 之间的潮流也会被显著减缓。综合模拟结果，碱蓬 + 芦苇的种植模式较单一碱蓬种植模式在调控潮流方面具有更显著的效果，建议黄河三角洲管理部门在互花米草治理工程结束后尽快开展乡土植物恢复工作，从而减少湿地遭受侵蚀的风险。

研究综述

基于GEE地球大数据支撑的自然资源生态安全应用研究进展与展望

蔡文博, 王薇, 朱青, 张智舵, 彭婉婷, 蔡永立

DOI: 10.5846/stxb202408061856

摘要： (8) HTML (0) PDF (1.53 MKB)(7)

Abstract:

随着工业革命和城市化进程，全球资源消耗和生态环境恶化加剧，保障自然资源生态安全成为关注焦点。GEE作为地球大数据云计算平台，为自然资源生态安全研究提供了新引擎，涵盖评价、预测预警及预案制定等全过程管理。本文系统梳理了GEE在自然资源生态安全评价、预测预警及预案制定等方面的应用进展，展示了其在森林资源、耕地资源、草地资源等多种自然资源管理中的广泛应用和显著成效。同时，本文也指出了GEE在数据源、研究深度及预警应用方面存在的不足和挑战。为了进一步提升自然资源生态安全研究水平，本文提出了基于大数据和云计算技术的自然资源生态安全研究框架，明确了大数据采集、处理、分析及决策支持等关键环节，并强调了自主研发、数据共享与开放的重要性。本文的研究不仅为当前自然资源生态安全研究提供了理论参考和实践指导，也为未来相关领域的深入探索和创新发展奠定了坚实基础。

生态系统服务及生态保护科学决策

面向生态补偿的水净化生态系统服务供需流动的空间耦合研究—以长三角生态绿色一体化示范区为例

陈昊扬, 姚申君, 彭婉婷, 蔡文博, 蔡永立

DOI: 10.5846/stxb202408292059

摘要： (9) HTML (0) PDF (9.69 MKB)(8)

Abstract:

本文深入探讨了长三角生态绿色一体化发展示范区（简称“示范区”）内水净化生态系统服务（WPS）的供需状况、服务流动路径及其与生态补偿的关系。随着工业化和城市化的快速推进，示范区面临着严峻的水资源污染和生态系统退化挑战。针对这些问题，本研究首先采用InVEST模型对示范区内氮磷WPS的供需进行了量化分析，揭示了不同子流域和行政区域间的供需差异。研究结果显示，示范区大部分地区存在显著的WPS供需赤字，尤其是在太湖东南侧、示范区西南角和东北角区域，氮磷净化服务的供需矛盾尤为突出。为进一步理解WPS的流动特性，本研究应用了SPANS算法来模拟服务在示范区内的流动路径。分析发现，服务盈余区域主要集中在示范区的中心地带以及吴江区的北部和东南部。这些区域通过生态服务流动有效缓解了周边地区的污染压力，形成了明显的区域生态优势。然而，流动路径的复杂性也揭示了生态服务在不同地区间分配的不均衡性，强调了进行合理生态补偿的重要性。基于供需流动分析结果，本研究提出了示范区生态补偿的优化策略。首先，应优先补偿那些接收大量外来污染负荷、提供重要WPS的区域，确保这些区域能够持续提供高质量的生态系统服务。其次，通过政策支持和财政援助，引导资金和资源流向具有潜在供应能力的区域，增强其生态系统功能。此外，研究还建议引入基于供需流动态监测的补偿调整，以应对区域生态服务变化的不确定性，确保生态补偿政策的精准性和有效性。综上所述，本研究不仅为示范区WPS的供需状况提供了全面的量化分析，还通过流动路径模拟和生态补偿设计，为区域生态治理和可持续发展提供了科学依据和实践路径。这些成果对于改善示范区水生态环境、优化水资源配置、推动生态文明建设具有重要意义，同时也为其他地区类似问题的解决提供了有益参考。

脆弱生态系统保护与修复专栏

基于天空地多源数据的大型食草动物调查研究进展

王东亮

DOI: 10.5846/stxb202207302179

摘要： (18) HTML (0) PDF (872.19 KKB)(8)

Abstract:

精确实时的大型野生食草动物和家畜调查数据是开展野生动物保护、发展现代畜牧业和草原生态文明建设的基础。研究系统首先总结和归纳了目前主要的大型野生食草动物和家畜调查方法,包括地面调查法、卫星调查法、有人机调查法和无人机调查法涉及的设备、数据类型、分辨率、覆盖范围、调查物种；然后,分析了现有大型食草动物智能识别算法、区域种群数量估算方法的优势和缺点；最后,探讨了大型野生食草动物和家畜调查所涉及的不同调查平台、智能识别算法、区域种群数量估算方法等方面研究存在的问题,并对未来研究方向进行了展望。研究认为具有远程操控、无人值守、自动充电、数据传输、云端管理等功能的自主作业无人机未来可在大型食草动物监测中发挥重要作用,融合多平台、多传感器数据对构建大尺度、长时序动物数据集至关重要。未来有必要针对大型食草动物分布密集等问题研发高精度识别模型,发展基于机器学习的区域种群密度估算方法,揭示区域种群密度与气象、地形等环境因子之间的复杂关联关系。

研究论文

黄河乌兰布和沙漠段不同生长时期植物叶功能性状特征

郝需婷, 黄雅茹, 张帅, 崔健, 王浩伊, 郝惠忠, 马迎宾

DOI: 10.5846/stxb202406111355

摘要： (27) HTML (0) PDF (1.70 MKB)(11)

Abstract:

揭示黄河乌兰布和沙漠地区旱柳和梭梭叶功能性状在不同生长时期的变异规律，探明旱柳和梭梭对该区特殊环境的适应策略。以黄河乌兰布和沙漠段旱柳（Salix matsudana）和梭梭（Haloxylon ammodendron）为研究对象，在生长初期（5月初）、生长旺盛期（7月初）、生长末期（9月初）3个时期分别测定14个叶功能性状，分析不同生长时期叶功能性状的变异与性状间的相关性及其对气象因子的响应。结果表明：（1）在不同生长时期，2种植物的叶功能性状均发生不同程度变异，其中，梭梭叶干重（LDW）、旱柳相对水分亏缺（RWD）变异系数最大，分别为91.78%、45.74%，2种植物的叶碳稳定同位素比率（δ13C）变异系数均为最小（均小于5%）；旱柳叶含水量（LWC）、叶宽（LW）、叶形指数（LSI），梭梭LWC、比叶面积（SLA）、比叶重（SLW）在生长初期、旺盛期、末期间均存在显著差异（P<0.05）。（2）梭梭叶功能性状间的相关性较旱柳高；叶长（LL）、δ13C是两种植物叶功能性状中综合排名前3的共同指标因子。（3）气象因素分别解释了旱柳23.89%、梭梭26.87%的叶功能性状变异，其中平均瞬时湿度（QV）和降水（PCP）分别是影响旱柳、梭梭叶功能性状的主要气象因子；QV和晴空表面有效辐射总数（PAR）是共同影响两种植物叶功能性状的气象因子。植物可以通过改变叶功能性状及性状间的权衡关系，调整资源获取能力和物质分配去适应复杂的环境变化，形成最适生存策略。

国家公园特刊

三江源国家公园建设对牧民生计结果与行为的影响研究

李军辉, 陈文烈

DOI: 10.5846/stxb202405241197

摘要： (32) HTML (0) PDF (726.85 KKB)(7)

Abstract:

在三江源国家公园建设中，牧民作为国家公园建设的重要主体，其生计结果和行为的演变直接关系到国家公园建设的高效性与持续性。文章选择三江源国家公园为研究区域，运用DID模型和logistic回归模型，系统探讨国家公园建设与牧民生计结果及行为适应性选择之间的关系，研究发现：（1）三江源国家公园建设在一定程度上限制了牧民对传统生计资本的过度使用权，但是却促进了牧民生计结果的不断改善；（2）牧民生计行为适应性选择随着三江源国家公园建设呈现出鲜明的阶段性特征，由三江源国家公园体制试点建设期的消极应付转向三江源国家公园体制正式建设期的主动支持；（3）在三江源国家公园建设进程中，高人力资本、高人均可支配收入、低牧业收入占比的牧民生计行为适应性选择表现出更为主动的支撑意愿。

脆弱生态系统保护与修复专栏

重庆岩溶区和非岩溶区植被NPP时空演变特征及驱动因素对比研究

李慧, 魏兴萍

DOI: 10.5846/stxb202405181143

摘要： (15) HTML (0) PDF (10.62 MKB)(8)

Abstract:

植被净初级生产力(Net primary productivity, NPP)反映了植被的生长状况和生态系统的稳定性，对陆地生态系统可持续发展和生态系统碳循环具有重要意义。本文基于CASA模型估算的2000—2021年岩溶区和非岩溶区植被NPP值，运用Sen趋势+MK检验法分析植被NPP的时空分布及动态演变，基于地理探测器探究岩溶区和非岩溶区植被NPP空间分异的主要驱动因素。结果表明：（1）岩溶区年际和季节植被NPP均值高于非岩溶区，两者夏季植被NPP值最高，冬季最低；岩溶区年际、春季和冬季植被NPP增加速率低于非岩溶区，夏季减少速率高于非岩溶区。（2）岩溶区和非岩溶区植被NPP年均值集中分布在500~700gC·m-2·a-1之间，呈缓慢增加趋势；岩溶区生态修复工程效果显著，植被NPP高值区面积占比高于非岩溶区；植被NPP低值区主要分布在主城区及长江沿岸城镇建设区，岩溶区面积占比低于非岩溶区。（3）植被NPP空间分异受自然和人为因素的共同作用。气温、降水量、人口密度和土地利用类型是岩溶区植被NPP变化的主要驱动因素，人口密度、土地利用类型、高程和降水量是非岩溶区植被NPP变化的主要驱动因素，驱动因素之间对植被NPP变化存在双因子增强或非线性增强的交互作用。研究结果能够为区域生态保护、生态修复和可持续发展研究提供科学依据。

山水林田湖生态保护修复

广州城市中央湿地草本层生态位特征研究

李晖, 刘龙英, 郭婉琪, 何韫, 赵梓秀, 朱子昕, 范存祥, 林志斌, 袁兴中

DOI: 10.5846/stxb202405181139

摘要： (18) HTML (0) PDF (1.30 MKB)(6)

Abstract:

研究湿地草本层生态位特征对于特大型城市湿地实现低维护管理，提升城市生境异质性具有重要参考价值。选取广州城市中央官洲水道两岸的小洲湿地和咀头湿地作为研究对象，采用网格系统取样法，共选取162个湿地草本层样方，运用Levins生态位宽度和Pianka生态位重叠指数的方法，对其优势物种的生态位宽度及生态位重叠进行定量分析并比较。结果表明：（1）研究区内湿地草本层竞争激烈，入侵物种的数量少于乡土物种但重要值和生态位宽度均较高，其中最大的分别为南美蟛蜞菊、两耳草等入侵物种，对乡土物种的生存空间造成挤压使其生态位宽度逐渐减小；重要值最高的乡土物种是鸭跖草，在长期无人工干预的状态下有较好的适应性。（2）重要值与生态位宽度无明显的正相关关系，影响生态位宽度的因素包括重要值、分布频度、空间和环境等。（3）入侵物种与乡土物种之间普遍存在生态位重叠现象，且相互之间的重叠现象相较于入侵植物与乡土植物内部更为显著。咀头湿地草本层的总体平均生态位宽度和重叠值均大于小洲湿地，物种间竞争排斥较强，自生乡土植物的生长处于相对劣势。（4）小洲湿地草本层群落稳定状态优于咀头湿地，表明自然演替的湿地草本层在适当人工干预的状态下，通过增加自生乡土物种的种间关系平衡能有效增加物种多样性，有助于构建相对稳定的乡土湿地草本层植物群落。研究结果可以为高密度城市中心区域环境下抵御入侵植物、优化草本层结构及实现低维护管理提供参考。

研究论文

高原鼢鼠牧食洞道干扰对高寒草地生态系统植物碳库密度的影响

杨欢, 金玉洁, 段媛媛, 李捷, 庞晓攀, 郭正刚

DOI: 10.5846/stxb202405161120

摘要： (19) HTML (0) PDF (1.59 MKB)(13)

Abstract:

植物碳库是草地土壤碳库的重要来源，在草地碳循环和气候调节方面均具有重要作用。小型地下草食哺乳动物作为草地生态系统中的主要生物干扰因子之一，通过其广泛的觅食活动对植物碳库产生显著影响。本研究选取青藏高原特有的小型地下草食哺乳动物高原鼢鼠（Eospalax baileyi）主要栖息地类型：高寒草甸、高寒草原和高寒草甸草原为研究对象，通过原位配对取样，分析牧食洞道干扰对植物碳库以及组分的影响，并筛选出牧食洞道干扰前后影响植物碳库的关键因子。研究结果表明，牧食洞道干扰显著降低了植物地上和地下碳库，降低程度从大到小依次为高寒草原、高寒草甸草原和高寒草甸。高寒草地生态系统地下和地上植物碳库比值均降低，表明地下植物碳库受到的影响相对更大。土壤含水量、微生物量碳、有机碳等因素是影响植物碳库变化的关键因子。本研究强调在评估高寒草地生态系统碳库时需考虑小型地下草食哺乳动物的影响，为未来高寒草地植物碳库的管理和恢复提供了科学依据和实践方法。
中国植被对气候变化的敏感性定量分析

张韬略, 姜亮亮, 肖作林, 刘文利

DOI: 10.5846/stxb202405151113

摘要： (37) HTML (0) PDF (11.36 MKB)(10)

Abstract:

随着全球气候变化日益加剧，极端气候频发，严重威胁着植被稳定性。目前，植被敏感性研究通常以定性研究为主，且常常忽略了气候变化对植被的累积滞后效应。因此，考虑气候变化对植被的累积滞后效应下，定量分析植被对气候变化的敏感性，旨在为预防区域植被退化提供理论支撑。利用AVHRR NDVI3g数据、ERA5-Land数据，运用自回归模型方法，考虑气候对植被的累积滞后效应，计算植被对气候变化的敏感性，并探讨中国植被对气候变化的敏感性时空变化特征。研究表明，不同气候区气候因子（降水、太阳辐射、气温）对植被的累积滞后影响存在差异。在湿润区，因降水充沛，降水对植被的累积滞后时效长达3个月，而在半干旱区，由于降水较少，降水对植被的累积滞后时效缩减到1个月。中国大部分植被受太阳辐射的累积滞后影响时效为2到3个月，而南方湿润区森林受气温的累积滞后时效为3个月，半干旱区草地受气温的累积滞后时效仅为1个月，而东北森林和华中耕地受气温的累积滞后时效为当月。中国92.60%的植被敏感性较低，对外界干扰具有一定的抵抗力。然而，7.40%的植被敏感性极高，主要分布在华东湿润区和东北半湿润区，这些地区植被生长易受气候变化影响，面临着较大的退化风险，均被视为生态脆弱区。在空间上，华东湿润区的耕地敏感性常年较高，而半干旱区的植被敏感性随季节波动变化明显，在春季的敏感性最大。季节尺度上，在春季，西藏、内蒙古高原北部等地区的草地敏感性指数达到最大值，而在夏季，植被敏感性较高地区主要集中在华中湿润区耕地，中国植被的敏感性强弱在空间分布上具有明显的异质性。因此，定量分析植被对气候变化的敏感性，有利于为中国生态环境保护以及减缓气候变化不利影响等决策提供科学依据。

生态系统服务专题

微观尺度下乡村生态系统文化服务供需匹配特征——以宁德市廉村为例

李从治, 潘滢, 尹伟伦, 兰思仁

DOI: 10.5846/stxb202404260952

摘要： (22) HTML (0) PDF (5.46 MKB)(7)

Abstract:

从微观尺度视角探究乡村生态系统文化服务供需关系，有助于乡村精准提升文化服务功能，对解决乡村资源错配问题，促进乡村高质量发展具有重要意义。以福建省廉村为研究对象，利用公众参与地理信息系统进行微观尺度的生态系统文化服务量化，建立乡村生态系统文化服务供需评价指标体系，进行耦合协调指数和空间自相关分析，确定廉村文化服务供需空间匹配特征。结果表明：（1）廉村三种文化服务类型中游憩休闲评分最高，美学体验次之，科教人文最低。在空间分布上，游憩休闲与美学体验空间分布相似，高值区域集中在古榕树及溪边，科学文化高值区域在宗祠及薛令之雕像区域。（2）文化服务供给区域集中在廉村聚落及其周边，其中以东侧城墙入口处以及南侧城墙入口处供给能力最强。需求区域相对分散，以廉村主入口区域需求最高，聚落内北部居民点、古官道、自助茶室以及沙洲处也出现高值点。（3）整体上供需耦合协调关系可分为两部分，一是聚落及周边区域处于较为协调状态，二是聚落外围区域供需关系稍显失调。其中濒临失调区域占比54.69%，轻度失调区域占比27.03%，协调区域占比18.28%。（4）根据供需匹配结果，将廉村空间分为四类，文化服务表现良好区、重点改进区、额外潜力区以及缓慢改进区。建议优先针对重点改进区，即沙洲东南区域和聚落北侧入口处，进行资源配置，能够实现资源效果收益最大化。总体来看，廉村内部空间中存在不同程度的文化服务供需错配，基于评估结果为廉村精准提升文化服务水平提供相应建议。

研究论文

黄河流域不同生态地理区草地生态系统脆弱性及其空间驱动因素

程静, 王鹏, 赵文智, 刘任涛

DOI: 10.5846/stxb202404260943

摘要： (25) HTML (0) PDF (5.68 MKB)(5)

Abstract:

阐明全球变化和人类活动干预下草地生态系统脆弱性及其空间驱动机制是理解草地生态系统变化和有效应对变化环境冲击的科学基础。本研究基于植被净初级生产力(NPP)及其年际变率与变化趋势,量化了黄河流域不同生态地理区草地生态系统敏感性、适应性和脆弱性,并结合地理探测器和地理加权回归模型揭示了黄河流域草地生态系统脆弱性空间分异规律及其驱动因素。结果表明:(1)黄河流域草地生态系统脆弱性整体较高,其中,中度及以上脆弱性面积占比达61%；空间分布上,草地生态系统脆弱性呈现由东南向西北递增的变化趋势。(2)黄河流域不同生态地理区草地生态系统脆弱性存在显著差异,河套与内蒙古西部中平原荒漠草原区(ⅡD1)、内蒙古东部中平原草原区(ⅡC3)、青南高原宽谷高寒草甸草原区(HⅠC1)脆弱性最高,华北山地落叶阔叶林区(HⅠB1)、黄土梁峁与山地草原区(ⅢC1)、华北平原栽培植被区(ⅢB2)、祁连青东高山盆地针叶林、草原区(HⅡC1)次之,汾渭盆地与黄土高原南部落叶阔叶林、栽培植被区(ⅢB4)、鲁中低山丘陵落叶阔叶林、栽培植被区(ⅢB1)、华北山地落叶阔叶林区(ⅢB3)的脆弱性最低。(3)黄河流域草地生态系统脆弱性的主导驱动因子为NDVI和年均降水,且所有驱动因子间的交互作用产生的影响作用显著增强。(4)年均降水、NDVI和海拔整体和草地生态系统脆弱性均以负相关关系为主,而且NDVI对草地生态系统脆弱性的影响具有极显著的空间非平衡性。研究表明,地理气候带的气候条件以及生态本底的生产力高低属性特征直接决定了黄河流域草地生态系统脆弱性的空间分布特征。

数据融合生态评估

基于一维卷积神经网络与自编码算法的松属物种鉴别机制研究

陈冬英, 翁伟雄, 陈培亮, 魏建崇

DOI: 10.5846/stxb202404240918

摘要： (28) HTML (0) PDF (1.83 MKB)(4)

Abstract:

松属植物具有重要的生态和经济价值。但松属植物的基因组庞大、分子进化慢，物种的特征相似性极高，辨别难度大。为解决传统松属物种鉴别方法存在的成本高、耗时长、准确率低、操作复杂等问题，提出了一种基于松属近红外光谱数据（NIRS）并结合一维连续型卷积神经网络(1D-CS-CNN)与自编码技术的松属物种检测机制。首先，使用更高效率的连续型结构替代传统1D-CNN模型中隐含层结构，并针对松属NIRS数据适应性改进为1D-CS-CNN模型，使其可直接应用于一维NIRS数据。其次，结合自编码器的重构误差设计一种考虑未知类别的松属物种鉴别方法，通过待测样本的自编码重构误差来解决卷积神经网络置信度过高的问题，将修正的置信度与预先设定的阈值进行比较，判断该样本是否为未知品种。实验结果表明1D-CS-CNN训练集与测试集准确率均达到100%，损失值收敛为0.015，改进后的1D-CS-CNN模型识别速度更快，同时，自编码模型对未知类别松属检测机制识别率为99%。实验结果证明，该模型可快速高效分类出不同松属物种，同时检测出松属新物种。

研究论文

中国生态清洁小流域综合治理进展与研究展望

刘晔, 张守红, 李华林, 齐元静, 张志强, 张建军, 吴敬东

DOI: 10.5846/stxb202404190874

摘要： (69) HTML (0) PDF (6.28 MKB)(9)

Abstract:

生态清洁小流域是在小流域综合治理基础上，将水土资源保护、人居环境改善、社会经济发展相结合的新型流域综合治理模式，是建设生态文明的重要实现路径，对促进人与自然和谐共生起着重要作用。基于文献计量学方法，明晰了生态清洁小流域综合治理的背景及意义、梳理了生态清洁小流域发展历程与建设成效、辨析了当前生态清洁小流域综合治理面临问题。在此基础上，以“山水林田湖草沙生命共同体”系统治理观为基础，提出了生态清洁小流域综合治理框架与技术路线，从理论、技术、措施布局、效益提升、人地关系和谐等视角，凝练生态清洁小流域综合治理重点研究方向，以期为科学开展生态清洁小流域建设及其相关科学研究提供参考。
基于“结构-功能-胁迫”的江苏省土地利用转型与生态环境响应

杨春花, 乔伟峰, 李琛, 成晶晶

DOI: 10.5846/stxb202404180867

摘要： (20) HTML (0) PDF (8.74 MKB)(5)

Abstract:

中国社会经济快速转型背景下，土地利用变化日趋剧烈，对生态环境产生了显著影响，探究土地利用转型与生态环境响应，对改善区域生态环境具有重要意义。以江苏省作为研究区，采用2000、2010和2020年三期土地利用数据，以生产、生活和生态功能为切入点，基于“结构—功能—胁迫”的评估框架对生态环境质量进行测度，从全局视角分析2000-2020年江苏省土地利用转型及其生态环境响应，从局域视角探究同类土地利用转型对生态环境影响的差异性。研究发现：（1）2000-2020年江苏省生活用地面积增加6974.57km2，生态用地面积增加1884.28km2，生产用地面积减少7403.05km2。（2）江苏省生态环境质量指数整体基本维持稳定，但呈下降趋势，在空间上呈“中高南北低”的空间格局。（3）从全局来说，土地利用转型的生态环境效应存在两面性，农业生产用地转入水域生态用地生态环境正向效应显著，农业生产用地转为城镇生活用地生态环境负向效应明显。（4）从局域来说，同类土地利用转型对生态环境的影响存在差异性，既可能引发生态环境质量的恶化，亦可能促进生态环境质量的改善，典例为农业生产用地的扩张。研究结果可为快速城镇化地区土地资源的可持续利用和生态环境质量的改善提供区域实践案例参考。
祁连山青海云杉天然更新空间格局变化

刘济萌, 刘贤德, 马瑞, 赵维俊, 敬文茂, 许尔文

DOI: 10.5846/stxb202305171041

摘要： (16) HTML (0) PDF (2.83 MKB)(9)

Abstract:

青海云杉作为祁连山森林生态的建群种,探究其天然更新的空间格局变化及时空动态特征对种群更新具有重要意义。在海拔2800m、3000m、3300m的青海云杉林中设置固定样地,并于2017年、2022年记录样地所有胸径＜50mm的青海云杉胸径、冠幅和坐标等信息。通过K函数、单变量标记点格局和LISA聚类等方法进行空间格局分析。结果表明:(1)更新苗空间格局年际间变化整体呈现为聚集程度增加的趋势,2800m样地聚集程度变化最大,3000m与3300m样地聚集程度变化较小,2017年2800m和3000m样地存在随着空间尺度的增加聚集分布和随机分布交替出现的现象,2022年这种现象基本消失。(2)基于胸径的单变量标记点格局能够敏锐地捕捉到胸径对空间格局的影响,但随着聚集程度的增加,这种影响逐渐消失。(3)2800m、3300m样地的胸径空间关联性年际变化呈现为空间正自相关加强的趋势,在2022年均表现出显著的空间正自相关,3000m样地呈现为空间负自相关加强的趋势,在2022年表现出不显著的空间负自相关。(4)2800m样地更新苗胸径集聚模式变化较大,高高集聚与低低集聚的数量显著增加,3000m样地更新苗胸径集聚模式变化不大,基本没有具有显著空间关联性的植株,3300m样地更新苗胸径集聚模式变化较大,高高集聚的数量显著增加。

学术信息与动态

生物多样性信用研究现状、热点及启示—基于CiteSpace的可视化分析

韩丽丽, 何友均, 朱震锋, 王超

DOI: 10.5846/stxb202404110801

摘要： (22) HTML (0) PDF (4.32 MKB)(4)

Abstract:

生物多样性信用是一种经济工具，是对保护或恢复物种、生态系统或自然生境等行为所产生的生物多样性净增值的计量。可用于通过创建和出售生物多样性信用来资助增强生物多样性的行动。为全面了解生物多样性信用研究的发展脉络及演变趋势，运用CiteSpace文献计量方法，对文献计量特征、高频关键词进行分析。结果显示：（1）生物多样性信用研究的年度发文数量呈现出缓慢发展（2003—2008年）、快速增长（2008—2015年）以及波动上升（2015—2023年）的趋势；马丁内·马龙和菲利·普吉本斯是研究该领域的核心作者；高校和非政府组织机构是该领域研究的主力军；研究涉及多个学科，其中包括环境科学、生态学、经济学、地理学、政治学、法律等。（2）生物多样性信用研究热点指向保护与激励策略、生物多样性量化、法律政策框架、信用银行机制研究四个方面，研究热点从单纯追求无净损失，逐渐转变为积极追求净收益，用途从原本被动抵消转变为主动投资工具。（3）设计更符合生态保护政策目标的策略和开发科学有效生物多样性信用计量方法成为今后研究重点。基于上述分析结果，如果将生物多样性信用引入我国，首要任务是明确其概念边界，并设定信用收益与损失标准，以确立市场参与各方的主体地位。

数据融合生态评估

基于优化的SVM模型评估与预测社会-生态系统脆弱性——以陕南秦巴山区为例

李润阳, 陈佳, 杨新军, 尹莎, 徐俐, 白玉玲

DOI: 10.5846/stxb202404090760

摘要： (19) HTML (0) PDF (6.43 MKB)(5)

Abstract:

随着人类活动干扰不断加剧，促使我国山区人地关系发生了重大变化，从社会-生态系统视角动态评估和预测秦巴山区社会-生态系统脆弱性（SESV）的演化与特征，对实现我国山区生态保护与高质量发展具有重要的实践意义。利用SERV（空间显式脆弱性模型）模型，将SESV分解为暴露风险、敏感性和适应能力三个维度共48个指标，定量评估了2000—2020年陕南秦巴山区SESV及其各维度的空间分布特征，随后构建支持向量机模型，通过对比三种算法优化后的模型精度选取最优模型并预测2020—2050年陕南秦巴山区SESV及其各维度的时空分布和演化特征。结果显示：① 陕南秦巴山区的SESV整体处于中低脆弱水平，在空间上呈现“中部高，南北低”的分布格局。② 粒子群算法优化的支持向量机模型的准确性最优，且选取合适的训练样本数量能进一步改善预测性能。③ 预测结果显示，陕南秦巴山区SESV得到了显著降低，社会-生态系朝着良好态势发展。其中，暴露风险与SESV具有趋同性且地区间的差异变小，敏感性与适应能力维度均呈现“西高东低”的态势但地区间的差异并未缓解。本研究旨在通过中国山区典型案例分析为SESV评估与预测提供参考依据。

生态系统服务及生态保护科学决策

基于地球静止卫星观测的华北平原冬小麦光合作用日内循环研究

彭浩宇, 孙雷刚, 王绍强, 郑晨, 陈世亮, 李亭谕, 谷鹏, 夏烨

DOI: 10.5846/stxb202404060733

摘要： (24) HTML (0) PDF (2.51 MKB)(9)

Abstract:

华北平原是我国重要的粮食产区之一，监测作物生长对于维护国家粮食安全至关重要。近年来，高时空分辨率的地球静止卫星数据被广泛应用于植被冠层光合作用研究，为开展作物光合作用高精度监测提供了技术支撑。采用日本葵花8号静止卫星数据反演植被近红外反射率（NIRv）和光合有效辐射（PAR），利用两者乘积NIRvP估算植被总初级生产力（GPP），并基于2018年1月至7月华北平原冬小麦相关通量观测数据，探讨冬小麦生长季GPP日内变化差异和影响因子。结果表明：（1）NIRvP可以较好表征华北平原冬小麦GPP的动态变化，半小时尺度（R2=0.75）、日尺度（R2=0.83）和月尺度（R2=0.97）均显著相关，且随着时间向夏季推移，NIRvP和GPP估计值（GPPe）均能捕捉到GPP日间质心由下午向上午转移的趋势；（2）PAR对GPP变化的作用会影响NIRvP表征GPP变化的能力，当PAR为GPP变化的主导因素时，NIRvP与GPP具有强相关性；（3）在季节尺度上，饱和水汽压差（VPD）和地表温度与生长季内GPP呈显著负相关，气温和PAR与GPP呈显著正相关，环境因素对GPP季节变化的贡献率为：温度>VPD>PAR；在日尺度上，PAR和温度是日内GPP变化的主要影响因素；在小时尺度上，VPD是GPP变化的主要影响因素。综上，地球静止卫星数据可以用于大范围监测华北平原冬小麦GPP日内变化，未来可结合高时空分辨率卫星遥感数据为华北平原农田可持续发展政策制定提供理论依据。

研究论文

基于价格随机的苏北杨树人工林多碳库最优轮伐模型构建与评估

王晓雯, 余智涵, 杨红强

DOI: 10.5846/stxb202403300674

摘要： (21) HTML (0) PDF (519.50 KKB)(4)

Abstract:

发展林业碳汇、加强人工林的可持续经营是中国实现“碳中和”目标的重要手段。价格随机和价格不确定性是影响森林经营者决策最优轮伐的重要因素。基于拓展的Faustmann-Hartman模型，构建了包含生物量碳库、死亡有机质碳库、木质林产品碳库和生物质能源碳库的多碳库最优轮伐决策模型，分析了价格随机对苏北杨树人工林最优轮伐期的影响，评估了多碳库情境下森林经营者营林收益水平。结果表明：（1）基准情景下，依次纳入木材收益、生物量、死亡有机质、木质林产品和生物质能源碳库收益的苏北杨树最优轮伐期均在8—9年之间，依次纳入多种碳库收益未对森林经营者的采伐决策产生过多干扰；（2）在中国现行碳价格水平下，纳入多碳库收益会持续提高土地期望值，全面考虑营林过程中的碳汇收益可提升苏北杨树经营者收益约191%，经济潜力广阔；（3）敏感性分析表明，贴现率、木材和碳汇的长期均衡价格是影响森林经营者管理决策的重要因素。相比之下，木材和碳价格波动的影响相对较小，提升市场长期稳定价格意义凸显。本研究提出了应加强林业多碳库碳汇能力监测与评估分析、促进木材价格稳定上涨、推动碳配额与CCER市场有效衔接、兼顾木材和碳汇生产能力以及重视长期经营中多重风险防范的苏北杨树可持续经营对策建议。
中国农业生产力对森林覆盖率影响的实证分析

张红亮, 杨子涵, 吴健

DOI: 10.5846/stxb202403240604

摘要： (23) HTML (0) PDF (1.69 MKB)(6)

Abstract:

发展中国家的土地利用面临生态保护与农业生产的两难抉择，尽管提升农业生产力有可能实现二者的双赢，但在理论和实践中仍存在争议。本文围绕着“农业生产力提升是减缓还是加剧森林破坏”这一研究问题，基于2001—2015年中国1200个区县单元的数据，采用索洛残差与随机前沿法测算区县农业全要素生产率（Total factor productivity, TFP）以表征农业生产力，并使用面板固定效应回归方法，估计农业生产力对森林覆盖率的影响。研究结果表明：①样本区县总体呈现出农业生产力与森林覆盖率的同步提升；②农业生产力提升对森林覆盖率有一定负面影响，农业TFP每提升1%，森林覆盖率将降低0.012%；估计2001—2015年间农业生产力提升导致森林覆盖率下降0.14%—0.25%，但与我国同时期的森林覆盖率整体水平和变化趋势相比，负面影响十分有限；③农业生产力的提升促进了农业部门内部的结构调整，提高了畜牧业和渔业产值的贡献比重，同时增加了种植业的耕地利用强度，从而缓解了农业发展对森林覆盖的不利影响。可见，样本区县以较小的森林保护代价，实现了农业生产力的快速提升，并在生态保护项目的有力支持下，获得了森林保护与农业生产的同步发展。

学术信息与动态

基于文献计量分析的草原生态补偿研究进展

陈烨, 董世魁, 常智慧

DOI: 10.5846/stxb202403070464

摘要： (27) HTML (0) PDF (3.72 MKB)(6)

Abstract:

草原生态补偿是指在合法利用草原资源过程中，草原使用者或受益者对草原资源的所有权者或为草原生态环境保护付出代价者支付相应费用的行为。如何实现补偿机制的合理化及其长期可持续发展是我国草原生态补偿一直以来的研究热点和重点。基于文献计量方法，本文系统归纳总结了草原生态补偿领域的研究现状和发展模式，探讨了草原生态补偿的特点及其与森林、河流、农田生态补偿之间的差异和联系。研究结果表明早期草原生态补偿研究主要聚焦于草地质量提升、草原物种丰富度提升、草原景观维护等方面；随着草原生态建设的发展和深入，草原生态补偿逐渐成为经济学、社会学等多学科理论和方法交叉的研究领域。目前，草原管理政策与牧民满意度的耦合关系、草原生态补偿政策效益评估和草原地区生态补偿标准测定是草原生态补偿研究的热点和难点。各领域生态补偿的差异主要体现在机制与效益评价两方面。草原生态补偿机制的建立受限于经济价值认知不足等问题，难以像森林补偿那样形成相对完善的市场机制，也无法适用流域生态补偿中常见的筹资方式。此外，生态系统的独特性也对草原生态补偿效益评价过程中需要进行针对性的指标选择和权重分配做出了要求。在探讨草原生态补偿研究态势及热点前沿的基础上，研究结合我国国情分析了草原生态补偿定量研究中各方法的适用性及优缺点，以期为草原生态补偿后续研究及相关政策的制定实施提供思路和参考。

综述与进展

基于复合生态系统视角的土地利用变化碳源/汇效应：进展与综述

张鹏岩, 杨丹, 刘宇, 张金炳, 唐振过, 单子溢

DOI: 10.5846/stxb202402230384

摘要： (30) HTML (0) PDF (1.59 MKB)(8)

Abstract:

土地利用变化碳源/汇效应具有自然过程与社会经济过程交织、结构复杂、空间差异显著的特点，可以从景观格局、资源开发、双重属性、空间效应等多种视角切入展开研究。为全面理解土地利用变化的碳效应特征及其对减碳增汇目标的贡献，本研究通过对多项研究的总结，提出了基于复合生态系统的土地利用变化碳源/汇效应框架，并根据该框架的逻辑关系，系统梳理了典型景观中碳源/汇的响应特征、空间效应、作用机制以及评估方法，进而探讨了当前研究中存在的问题。经过梳理发现，研究学者普遍认同建设用地为碳源，林地、草地、湿地、耕地则既可能是碳源，也可能是碳汇,使用的评估方法分为统计模型、遥感模型、通量观测模型和生态系统模型等，各有优劣和适用条件。未来研究趋向于多元化，仍需加强对湿地等生态敏感区的碳源/汇、均衡不同气候区和土地利用类型的碳效应、完善各类遥感监测与碳排放监测数据库、综合考虑土地承载的社会经济过程和自然过程导致的碳效应以及在复合生态系统框架下将提升固碳效率纳入基于自然的解决方案等方面的研究。本研究丰富了精准评估复合生态系统视角下的土地利用变化碳效应与碳循环研究，也可以为“碳中和”治理提供决策参考。

研究论文

雌雄异株植物髭脉槭繁殖成本变化的性别差异性响应

王艺彤, 郭汉麟, 廖丹, 雷晶晶, 王映霓, 张春雨, 王娟

DOI: 10.5846/stxb202401240216

摘要： (16) HTML (0) PDF (2.59 MKB)(8)

Abstract:

繁殖成本不同，导致雌雄异株两性植物的资源分配机制不同，这种性别差异会导致其生长和繁殖过程变化，改变繁殖成本正是深入了解雌雄异株植物资源分配性别差异响应的有效途径。本文以吉林蛟河天然针阔混交林样地内雌雄异株植物髭脉槭为研究对象，以营养器官叶片和新生枝性状及参与繁殖过程的铜、钼、硼、铁、锰作为衡量髭脉槭的量化指标，探究不同生长阶段和不同繁殖成本变化下雌雄异株植物髭脉槭的性别差异和差异可塑性。研究样地内选取髭脉槭雌雄植株各60株，将其分为三组，CK组的所有植株不进行任何处理，RB组的所有植株在花蕾初期去除整株的所有花蕾，RF组的所有植株在开花末期去除整株的所有花朵。在开花期和结果期分别采集不同处理组中髭脉槭的叶片和新生枝作为样本，运用双因素方差分析检验不同繁殖成本下雌雄髭脉槭差异显著性。结果表明：改变繁殖成本对比叶面积和叶片生物量影响不显著，对开花期与结果期髭脉槭的新生枝生物量及长度、叶片Cu、Mo、B、Fe、Mn含量影响均显著并产生性别差异响应。开花期，CK组雌株新生枝生物量显著低于雄株，新生枝长度显著大于雄株，RF组中雄株叶片Cu、Mo含量显著高于雌株，雌株叶片B、Fe、Mn含量显著高于雄株，对照CK组与RB组中雌雄株叶片Cu、Mo、B、Fe、Mn含量无显著差异。结果期，RB组雌株新生枝生物量显著低于雄株，RB、RF组雌株新生枝长度显著大于雄株，对照CK组中雌株叶片Cu、Mo含量显著高于雄株，雄株叶片B、Fe、Mn含量显著高于雌株，RB组与RF组中雌雄叶片Cu、Mo、B、Fe、Mn含量无显著差异。在不同的生长阶段，改变繁殖成本对髭脉槭新生枝生物量和长度以及叶片微量元素Cu、Mo、B、Fe、Mn的含量均有显著影响，且表现出性别差异。性别和繁殖行为对植物叶片和新生枝性状的调控可能是一种适应性反应，以满足不同生殖阶段的需求。这些发现支持了差异可塑性假说，即植物在面临不同环境和繁殖条件时，通过调整资源分配和元素吸收来适应和优化繁殖策略。研究结果有助于深入理解雌雄异株植物在资源分配与适应性进化中的重要机制，为相关植物繁殖策略的研究提供了新的视角。
亚热带4个树种不同器官C、N、P化学计量比及其异速关系

梁婷婷, 方晰, 孙龙, 孙百慧, 李毅, 卢巧露

DOI: 10.5846/stxb202311142473

摘要： (25) HTML (0) PDF (1.19 MKB)(7)

Abstract:

研究亚热带不同生活型树种碳、氮、磷含量及其计量比器官间和种间差异，揭示不同生活型树种养分分配格局和限制因子及其对环境的潜在适应机制，为该地区森林生态系统养分循环与群落构建提供科学依据。在同质环境下测定针叶树种马尾松、落叶阔叶树种枫香和常绿阔叶树种木荷、杜英10个器官的碳含量（C）、氮含量（N）、磷含量（P）及碳氮比（C/N）、碳磷比（C/P）和氮磷比（N/P），用变异系数（CV）表达器官间和树种间的差异，用标准主轴回归斜率检验C、N、P两两之间的异速增长关系。结果表明：1）器官间、树种间C、N、P及C/N、C/P（除树种间外）和N/P差异显著，且器官间的差异随树种不同而显著变化；代谢活性强的器官（叶、细根）N、P较高，但C/N、C/P较低，慢速周转器官（边材、心材）则相反；4个树种叶N/P均值高达32.36，显著高于其它器官，表明研究区树种受P限制严重；2）无论种间还是器官间，C的CV均低于6%，是植物体内最稳定的元素，而N、P的CV较高，特别是P；代谢活性强的器官（叶、细根）种间变异小，代谢活性弱的器官（边材、心材）种间变异大；4个树种器官间N、P的CV差异明显，从弱变异到中等变异，其中木荷最大，为中等变异，杜英最小，为弱变异；3）叶、边材N—P为正异速增长，枝、皮、根头、粗根和小根N—P为等速增长；马尾松、木荷N—P为等速增长，而枫香、杜英N—P为正异速增长。综上，不同生活型树种器官间N、P分配特征与器官功能分异密切相关，总体上将受限的P优先分配到叶和细根；不同生活型树种具有不同的环境适应机制；无论是种内还是种间，单一器官C、N、P及其计量特征不能准确地反映整树水平，今后的相关研究不仅考虑种间差异，还应考虑种内器官间的差异。

生态保护修复基础理论

祁连山青海云杉林土壤纤毛虫蕴藏量及定量方法研究

陈凌云, ] 龙永丽, 申啸天, 刘继亮, 金丽琼, 杜海峰

DOI: 10.5846/stxb202311022376

摘要： (17) HTML (0) PDF (2.07 MKB)(4)

Abstract:

为了解祁连山青海云杉林土壤纤毛虫的蕴藏量以及不同土壤团聚体和土壤分层中纤毛虫原生动物的种类及丰度变化,利用“非淹没培养皿法”、活体观察法对土样进行过筛处理:原位土样(未过筛)、颗粒土样(直径>0.25 mm)、10目土样(0.15 mm＜直径＜0.25 mm)和100目土样(直径<0.15 mm)。同时,借鉴“0.1 mL计数框-显微镜计数法”并提出了“完全培养计数法”研究方案,旨在分析和比较完全培养计数法与Foissner计数法的优缺点,探讨纤毛虫在不同土壤团聚体和不同土壤分层中的分布和演替规律。结果表明:(1)Foissner计数法简易方便,不受实验时间限制,但存在系统误差且变异性较强。完全培养计数法尽可能多的“激发”包囊萌发,可最大程度计算土壤中纤毛虫的蕴藏量,同时又可以追踪整个培养过程中的群落变化规律。(2)不同土层中,10目和100目土样纤毛虫丰度变化规律相似,上层土样均逐渐减小,下层土样先减小,21天时增加,30天时减小。不同土壤团聚体中100目土样纤毛虫种类和丰度均最低。(3)上层(0-10 cm)土壤纤毛虫丰度和种类数均高于下层(10-20 cm)土壤纤毛虫的种类和丰度,原位土样、颗粒土样、10目土样和100目土样分别高5.2倍、3.5倍、1.9倍、4.6倍。(4)纤毛虫群落优势种变化从低等到高等,又过渡到低等类群。完全培养计数法在追踪群落演替过程的同时还可得出物种蕴藏量的“理论丰度峰值”,为今后开展纤毛虫原生动物生物多样性、群落生态学的研究提供参考,同时开展祁连山青海云杉林土壤纤毛虫的研究填补和完善了该地区土壤纤毛虫领域的空白点,为今后研究祁连山青海云杉林和森林土壤动物的保护提供理论依据。

研究论文

鸫科候鸟迁徙时间模式的种内和种间差异分析

周安强, 陈莹, 王一桐, 孟凡囡, 邓博文, 杨颖, 林报运, 肖书平, 刘健金, 张坤和

DOI: 10.5846/stxb202309192018

摘要： (28) HTML (0) PDF (2.96 MKB)(8)

Abstract:

时间是限制鸟类迁徙活动的关键因素之一。鸫科候鸟两性不同的身体特征以及成幼不同的换羽模式可能使它们的秋季迁徙停歇模式出现较大的种内差异。于2021年和2022年秋季，在福建省明溪县开展鸫鸟环志，共环志了643只鸫科候鸟，包括白眉鸫 (Turdus obscurus)（364只）、灰背鸫 (T. hortulorum)（161只）、乌灰鸫 (T. cardis)（59只）、虎斑地鸫 (Zoothera aurea)（15只）, 白腹鸫 (T. pallidus)（20只）, 白眉地鸫 (Geokichla sibirica)（3只）和斑鸫 (T. eunomus)（1只）。比较了三种优势鸫的迁徙时序和身体特征的种内和种间差异，分析了它们的迁徙动态，以及翅长和脂肪级分布。结果显示，白眉鸫和乌灰鸫成鸟的抵达时间分别比幼鸟早2天和3天。三种鸫的抵达时间都没有性别差异。白眉鸫的抵达时间比灰背鸫和乌灰鸫分别晚3天和2天。白眉鸫成鸟的翅长显著长于幼鸟，而灰背鸫和乌灰鸫的翅长没有显著差异，拥有更长的翅膀可能是白眉鸫成鸟比幼鸟先到的原因。白眉鸫和灰背鸫的翅尖指数随到达时间呈显著下降的趋势，脂肪含量则随到达时间显著上升，表明这两种鸫存在迁徙距离较长的个体更早到达，并且脂肪水平较低的规律。三种鸫的迁徙高峰期均少于10天，平均脂肪级均小于2级，表明鸫科候鸟可能采取了能量最小对策，并在较短时间内集中通过明溪。明溪县是鸫科候鸟重要的中途停歇地。应做好栖息地保护工作，为鸫科候鸟提供高质量的栖息环境。在鸫科候鸟的迁徙高峰期间，应尽可能减少人为干扰，以免影响鸫类的停歇活动。
北京东灵山地区典型灌丛碳密度分配格局研究

张建华, 周晓阳, 马卉, 宿贵霞, 刘勇, 张红, 徐龙超

DOI: 10.5846/stxb202309151992

摘要： (18) HTML (0) PDF (2.83 MKB)(8)

Abstract:

灌丛面积增加引起的碳储量增加是我国陆地生态系统碳储量增加的重要原因之一，也被认为是陆地生态系统碳汇研究中的一个不确定因素。为揭示华北地区灌丛生态系统不同层片的碳密度，采用野外调查和异速生长方程法，研究了北京东灵山2种典型灌丛(绣线菊和荆条)生态系统的碳密度及分布特征。结果表明：荆条灌丛总碳密度(92.32 t/hm2)显著高于绣线菊灌丛(70.47 t/hm2)(P <0.05)，其中土壤碳密度占绝对优势(94.96%和91.54%)，分别为87.67 t/hm2和64.51 t/hm2，土壤有机碳富集在0—30 cm土层中，且土壤有机碳密度随土层加深呈减小趋势。荆条灌丛各土层有机碳密度均高于绣线菊灌丛，这可能与荆条灌丛凋落物产量、质量较高及其根系垂直分布范围广等因素有关。荆条和绣线菊灌丛灌木层对整个生态系统碳密度贡献较小(4.73%和7.86%)，分别为4.37 t/hm2和5.54 t/hm2，其中灌木层中枝的碳密度占绝对优势，其次为根和叶。灌木层碳密度与灌木密度显著正相关(P <0.05)。2种灌丛草本层对灌丛总碳密度贡献最小(0.31%和0.60%)，分别为0.28 t/hm2和0.42 t/hm2，且二者碳密度均表现为地上部分大于地下部分。对灌丛碳密度开展评估，为区域陆地生态系统碳循环的构建和校验提供了重要的实测数据，也为灌丛生态管理提供更有力的数据支持。
北京市生态系统服务演变及其对城市化的多尺度响应

田慧霞, 覃阳毅, 李祖政, 韩丛海, 丁庆伟, 李芊垚, 任巧慧, 代伟, 秦贺兰, 陈洪菲, 王建超, 程小琴

DOI: 10.5846/stxb202305241093

摘要： (28) HTML (0) PDF (12.75 MKB)(8)

Abstract:

近年来，城市化与生态系统服务关系的研究日益受到关注。然而，在不同尺度上两者之间的关系尚不清晰。因此，本研究旨在探讨北京市生态系统服务与城市化之间的关系，以及这种关系是否以及如何在时间和空间尺度上发生变化。本研究采用InVEST模型量化了水源供给、生境质量和土壤保持服务，利用NDVI 和MOD17A3HGF分别量化了粮食供给和碳储存服务，并选取了国内生产总值（GDP）、人口密度（PD）、城市建设用地面积占比（ULP）和夜间灯光指数（NTL）作为城市化指标。通过热点分析、相关性分析和广义可加模型等方法，分析了生态系统服务与城市化指标（国内生产总值、人口密度、城市建设用地面积占比和夜间灯光指数）之间的线性和非线性关系。研究结果表明：（1）2000-2020年，北京市生境质量和粮食供给服务呈下降趋势，而水源供给、碳储存和土壤保持服务总体呈增长趋势。同时，国内生产总值、夜间灯光指数和人口密度也呈现显著增长趋势；（2）水源供给和粮食供给的高值主要分布在平原区，碳储存、生境质量和土壤保持服务呈现相反的空间分布特征。城市化指标的高值主要集中在中部和南部地区。（3）在网格尺度上，随着夜间灯光指数、人口密度和国内生产总值GDP的增加，粮食供给和生境质量服务呈先降后增的趋势，而碳储存和水源供给服务则呈先增后减的趋势；在县域尺度上，随着城市化指标的增加，粮食供给、生境质量、碳储存和土壤保持服务整体呈波动下降的趋势，水源供给则呈波动上升趋势。本研究明确了城市化对生态系统服务的影响，并强调了城市化及生态系统服务关系间的尺度效应，为北京市生态系统管理提供了参考。
不同月份麋鹿食源植物δ13C和δ15N及其贡献率分析

赵璐瑶, 吴永波, 查晶晶, 安玉亭, 王立波

DOI: 10.5846/stxb202303240569

摘要： (19) HTML (0) PDF (3.02 MKB)(5)

Abstract:

食源分析是麋鹿保护中研究麋鹿栖息地需求的核心，也是了解麋鹿与环境之间的相互关系、判断环境容量以及进行资源管理的前提和基础。选取保护区第一核心区和第三核心区为研究区域，分别于2019年5月、7月、10月和12月进行野外调查，收集麋鹿食源植物样本及粪便样本，运用碳氮稳定同位素技术分别对不同月份互花米草、碱蓬、白茅、狼尾草、狗牙根和糙叶薹草6种食源植物及麋鹿粪便进行测定并进行相关性分析，应用贝叶斯模型分析不同植物对麋鹿食源的贡献率，分析不同季节麋鹿食性变化。研究发现，食源植物的种类、数量及营养价值均影响麋鹿取食行为。结果显示，5月、7月、10月和12月对麋鹿食源贡献率最高的植物分别为互花米草、狗牙根、互花米草和互花米草，贡献率分别为39.0%、42.8%、47.9%和31.9%。5月、7月、10月和12月，狗牙根和互花米草对麋鹿食源的贡献存在显著变化，表明麋鹿对食源的选择存在季节差异。C3植物和C4植物在不同月份对麋鹿的贡献率存在差异。在不同季节，麋鹿粪便的δ13C值与食源植物的δ13C值显示出一定的变化趋势，保护区内麋鹿混食C3和C4植物，尽管C4植物占比大于C3植物，但不能确定麋鹿更喜爱C4植物；互花米草对第三核心区麋鹿食源的贡献率较高，狼尾草对麋鹿食源的贡献率较低，表明麋鹿在选择食物时偏好营养价值高的植物；不同月份麋鹿粪便的δ13C和δ15N值变化表明，不同季节麋鹿的食物组成不同，以满足其营养需求。了解麋鹿食性变化不仅为今后制定有效管理和保护策略提供科学支持，也为麋鹿保护区的管理与生境恢复提供理论依据

青藏高原生态安全保障与人类活动响应

藏东南高寒森林土壤固氮菌群落结构与固氮速率随海拔梯度的变化规律

吉毛加, 张首超, 王瑞红, 闫刚, 马振林, 杨维, 张新军

DOI: 10.5846/stxb202406131371

摘要： (18) HTML (0) PDF (2.04 MKB)(9)

Abstract:

海拔在研究环境变化对土壤固氮菌群落结构与固氮速率的影响中具有独特优势。生物固氮是山地生态系统中生物可利用氮元素的重要来源。然而，目前尚不清楚自生固氮菌群落特征和固氮速率与海拔梯度之间的关系。为了补这一认识上的不足，本研究在藏东南色季拉山沿海拔梯度（3700 m～4500 m）依次采样，结合高通量测序技术分析固氮基因（nifH）的基础上，确定色季拉山固氮菌多样性及其固氮速率沿海拔梯度的变化规律。研究结果表明，色季拉山3700 m～4500 m海拔梯度范围内，土壤固氮菌的α-多样性随海拔梯度的增加而降低呈负相关（P<0.05）；固氮菌群落结构和土壤性质随海拔梯度发生了显著变化（P=0.001）；固氮速率受海拔高度的显著影响（P<0.05）；此外，固氮菌群的α多样性主要受土壤中总碳和总氮含量的影响。结构方程模型分析结果表明海拔因子差异主要通过影响固氮菌多样性进而影响固氮速率。本研究结果有助于丰富和提升西藏典型高山森林土壤固氮菌多样性和固氮通量对环境变化响应规律的认识。

研究论文

南方红壤侵蚀区马尾松林植被恢复对土壤氮有效性和微生物量碳、氮的季节动态影响

刘政, 索沛蘅, 轩寒风, 魏强, 胡亚林

DOI: 10.5846/stxb202406131372

摘要： (4) HTML (0) PDF (927.16 KKB)(10)

Abstract:

为深入了解南方红壤侵蚀区植被恢复对土壤氮有效性的季节动态影响，以福建省长汀县典型红壤侵蚀区不同恢复阶段植被样地（裸地、恢复10、20、30年马尾松人工林和天然林）为研究对象，分4个季节采集了表层（0—10 cm）土壤样品，比较植被恢复过程中土壤铵态氮（NH+ 4-N）、硝态氮（NO- 3-N）、无机氮（SIN）、可溶性有机氮（DON）、氮矿化速率及土壤微生物生物量碳（MBC）、氮（MBN）含量的季节动态特征。结果发现：（1）土壤NH+ 4-N、NO- 3-N、SIN、DON和MBC、MBN含量并未随着植被恢复得到显著提升，不同恢复阶段马尾松林与地带性天然次生林相比仍有较大差距。（2）各林地土壤氮矿化作用以氨化作用为主，土壤硝化作用较弱，土壤SIN以NH+ 4-N形式为主，NO- 3-N含量偏低，且不同恢复阶段马尾松林净氮矿化峰值出现在夏、秋季，而在春季偏低，土壤有效氮供应不均衡。（3）土壤MBC、MBN与无机氮组分、DON间存在极显著正相关关系，可以很好地指示植被恢复过程中土壤养分的变化状况。研究表明，南方红壤侵蚀区植被恢复过程中土壤氮养分恢复相对缓慢，植被生长中后期存在土壤氮养分供应限制。因此，今后应继续加强植被恢复与治理，采取多树种混交的植被恢复模式，并按土壤氮养分季节供需关系适当施用氮肥，以提升森林植被生产力和稳定性。

脆弱生态系统保护与修复专栏

重庆中梁山岩溶槽谷近100年土壤侵蚀与生态环境演变

罗淑娥, 蒋勇军, 田兴, 乔依娜, 曹敏, 张彩云, 汪啟容, 张弦鸣, 吴虹余

DOI: 10.5846/stxb202310092173

摘要： (50) HTML (0) PDF (5.24 MKB)(12)

Abstract:

西南岩溶区是我国生态环境脆弱区之一，探究该区域土壤侵蚀历史与生态环境演变可为生态保护提供科学依据。以重庆市中梁山岩溶槽谷区洼地沉积物为研究对象，运用137Cs和210Pb放射性定年技术建立沉积物剖面年代序列，并结合剖面生态、环境指标及人类史志资料，分析小流域近100年土壤侵蚀变化与生态环境演变。结果显示：（1）1904—1945年流域侵蚀模数为84 t km-2 a-1，植被以松属为主，北碚人口偏少，人类活动对生态环境改造较弱，生态环境相对稳定；（2）1945—1958年流域土壤侵蚀强度逐渐增加，植被覆盖度下降，伴人植物花粉上升，可能与北碚区人口的增多有关；（3）1958—1973年流域侵蚀模数高达344.1 t km-2 a-1，伴人植物花粉显著增加，松属花粉急剧下降，生态退化与历史事件的耦合说明人类活动可能是此阶段生态环境变化的主因；（4）1973—2018年流域的土壤流失量逐步下降，植被覆盖率显著增加，表明经多年生态重建，流域生态环境逐步改善，本研究反映了近百年人类活动对中梁山岩溶槽谷区生态环境演变的主导作用。对缺乏较长时间监测数据的类似岩溶区土壤侵蚀研究也具有一定的借鉴意义。

全球变化与可持续生态学专辑

预测不同气候情景下三种槐树在中国的潜在分布区

韩顺鑫, 余婷, 金正, 邓锐, 阳蕊灿, 陶建平, 罗唯学

DOI: 10.5846/stxb202305231091

摘要： (43) HTML (0) PDF (6.47 MKB)(44)

Abstract:

豆科槐树植物在防风固沙，改良土壤和防止水土流失方面发挥着重要作用，是重要的生态树种。全球气候变化正深刻影响植物的生长状态和地理分布，预测槐树植物的潜在适宜生境有助于深入了解气候变化对槐树植物地理分布格局的影响，对制定保护槐树类植物的科学保护策略至关重要。采用优化MaxEnt模型预测刺槐、短绒槐和槐在当前和未来2070年四种气候情景下（SSP1_2.6，SSP2_4.5，SSP3_7.0和SSP5_8.5）在中国的潜在适宜分布，确定影响三种槐树地理分布的主导环境因子，并使用ArcGIS绘制三种槐树的高精度空间分布图。结果表明：（1）温度和降水是影响三种槐树地理分布的主要因素，其中短绒槐和槐对最干季度均温响应最敏感，而等温性是影响刺槐潜在分布的最重要因子；（2）在当前气候条件下，槐的潜在分布区面积最为广阔共346.49万km2，刺槐的潜在分布区面积次之，为252.4万km2，而短绒槐的潜在分布区面积最为狭小共77.71万km2；（3）在未来不同气候情景下，三种槐树的潜在分布区都有不同程度的扩张，并且主要向更高纬度地区扩张。与当前气候相比，刺槐在未来气候下的潜在分布区主要呈现向东北、华北地区扩张的趋势，短绒槐主要向华北地区、西南地区西部、东北地区北部扩张，槐主要向东北、华北、西北地区扩张。本研究首次绘制了在当前和未来气候情景下三种槐树在中国的潜在适宜分布地图，揭示了三种植物在中国的生境差异，为槐树的种质资源管理和生境保护提供了重要的科学依据。

研究论文

黄河上中游植被动态及其对干湿转换的响应规律

程泳铭, 刘浏, 程湫雅, 徐宗学, 安强, 王宣宣

DOI: 10.5846/stxb202312052646

摘要： (40) HTML (0) PDF (7.64 MKB)(16)

Abstract:

利用改进帕尔默干旱指数和标准化降水蒸发指数表征气象干旱，采用土壤水分亏缺指数表征农业干旱，采用线性回归、变点检验以及最大相关系数等方法，明确了黄河上中游不同地理分区植被动态及干旱演变特征，深入探讨了植被对区域干旱演变的响应规律。结果表明：1）1982—2015年流域整体趋于变湿，植被演变和研究区干湿特征于2006年存在突变，表现为由趋于变干转变为趋于变湿；2）2006年后退耕还林力度降低，而年均归一化植被指数由0.006/10a的速率增至0.021/10a（P<0.05），强调了除人类活动外暖湿化进程对黄河上中游植被的加速绿化的重要作用；3）植被对不同干旱类型的响应存在空间异质性，内蒙古高原西部、青藏高原北部和黄土高原北部地区，植被受干旱影响较大，NDVI与干旱指数呈现正相关。研究结果可为黄河流域生态可持续发展提供理论依据和数据支撑。
西成高铁(陕西段)沿线土地利用和景观格局变化的梯度效应

李涛, 高毅华, 王姣娥

DOI: 10.5846/stxb202401140124

摘要： (33) HTML (0) PDF (8.88 MKB)(20)

Abstract:

迅速发展的高速铁路廊道正在对沿线区域土地利用和景观格局产生深远影响，科学分析高铁沿线土地利用和景观格局变化的梯度效应，理解以高速铁路为代表的人类活动对生态系统的影响，对加强高铁规划-建设-运营过程中景观生态保护、构建可持续高速铁路网络具有重要意义。本文以西成高铁（陕西段）两侧10km缓冲区为研究区，划分1km等间距缓冲带，基于西成高铁建设前后（2010年和2018年）的土地利用数据，分析缓冲区、缓冲带内土地利用和景观格局变化情况，并分段揭示高铁线路影响的梯度效应范围。结果表明：（1）耕地、林地和草地是西成高铁沿线缓冲区内主要景观类型。高铁线路建设开通增加了以建设用地为代表的人类活动区域。（2）高铁线路建设开通使得沿线区域景观整体异质性呈微弱增强趋势，形状则呈规则化趋势。耕地景观斑块变得破碎且分散，但形状变得规则。建设用地破碎化程度降低，连通和聚集程度呈加强态势。（3）高铁线路建设开通对沿线区域景观格局的影响具有显著的距离衰减梯度效应，影响范围呈现出秦岭段（1.3km）＜巴山段（1.5km）＜关中平原段（2.5km）＜汉中盆地段（5.6km）的分布特征，这一范围亦是研究区沿线景观生态保护的重点区域。
贝类增殖放流对潮间带大型底栖动物群落的影响——以坎门湾为例

贾胜华, 熊李虎, 林良羽, 廖一波, 郑重莺, 毛健, 叶文建, 柴雪良

DOI: 10.5846/stxb202403250607

摘要： (23) HTML (0) PDF (1.07 MKB)(14)

Abstract:

为了解贝类增殖放流对潮间带大型底栖动物群落的影响，于2022年5月（春季）和10月（秋季）对台州市玉环县坎门湾区域贝类增殖区和对照区潮间带大型底栖动物群落开展了现场调查和研究。两次调查共采集到大型底栖动物6门7纲55科89种，增殖区记录到的物种数（62种）高于对照区（59种），全区、增殖区和对照区大型底栖动物均为软体动物种类占比最高，分别占相应区域物种数的46.07%、51.61%和49.15%。春季，增殖区和对照区大型底栖动物优势种分别为9种和4种，共有优势种是微角齿口螺Odostomia subangulata和纹藤壶Amphibalanus amphitrite；秋季，分别为4种和5种，共有优势种是绯拟沼螺Assiminea latericea和日本大眼蟹Macrophthalmus(Mareotis) japonicus。不管是春季还是秋季，大型底栖动物平均栖息密度、生物量、Shannon-Wiener多样性指数（H′）、Margalef丰富度指数（D）均表现为增殖区＞对照区，而Pielou均匀度指数（J′）表现为对照区＞增殖区。双因素方差分析表明，增殖区和对照区之间大型底栖动物生物量差异显著，而种类数、栖息密度在春季和秋季之间差异显著，其余参数在区域间及季节间差异均不显著。聚类分析表明，春季增殖区和对照区的大型底栖动物群落相似度较高，可分为增殖区（T1和T2断面）和对照区（T3和T4断面）2组；秋季相似度较低，可分为增殖区T1断面、增殖区T2断面和对照区T3和T4断面3组。结合增殖放流前以及周边调查数据，贝类增殖放流两年后，大型底栖动物群落物种数、平均栖息密度、生物量、Shannon-Wiener多样性指数（H′）和Margalef丰富度指数（D）均有提高，但效果不明显，研究区域大型底栖动物恢复效果并不理想。

生态系统温室气体收支与碳中和

基于波谱格兰杰因果检验的稻田甲烷排放通量昼夜变化原因研究

戴声佩, 居为民, 赵志忠

DOI: 10.5846/stxb202403300672

摘要： (28) HTML (0) PDF (2.27 MKB)(13)

Abstract:

稻田甲烷（CH4）排放通量的研究是当前陆地生态系统碳循环研究的重要组成部分和热点问题之一。本研究利用2016年江苏句容生态实验站稻麦轮作农田生态系统涡度相关原位观测数据，分析了稻田CH4排放通量昼夜变化特征及其主要影响因子（总初级生产力GPP，gross primary productivity、潜热通量LE，latent heat flux、空气温度TA，air temperature、土壤温度TS，soil temperature），并采用波谱格兰杰因果分析方法，从因果分析角度重点探讨了稻麦轮作农田生态系统中水稻生长季的稻田CH4排放通量昼夜变化原因，结果表明：在稻麦轮作农田生态系统中小麦生长季的农田CH4排放通量较低，昼夜变化特征不明显；水稻生长季的稻田CH4排放通量呈现明显单峰值昼夜变化特征，峰值出现在13:00-16:00时之间。在小时尺度上，GPP和LE昼夜变化的峰值出现的时间（11:30和14:00）早于稻田CH4通量（14:30），而温度（TA、TS）峰值（15:30和16:30）滞后于稻田CH4通量和GPP、LE。在频率域上GPP、LE、TA、TS与稻田CH4通量在1d和12h周期上存在较强的共振关系；GPP、LE与稻田CH4通量之间存在明显的因果关系，而TA、TS与稻田CH4通量之间在长时间尺度上的因果关系更加明显。在日内时间尺度，相对于气温和土壤温度，与光合和蒸散相关的GPP、LE是更重要的稻田CH4通量昼夜变化的影响因子。本研究可为构建稻田CH4排放模型提供因果机理性解释。
“双碳”目标下湖北省耕地碳流生态网络的形成机制与演变特征

张路, 林学涵, 葛硕, 赵蓓蓓, 张茂茂, 李源

DOI: 10.5846/stxb202405020991

摘要： (24) HTML (0) PDF (6.29 MKB)(8)

Abstract:

作为人工-自然耦合的地理系统，耕地碳流生态网络的紊乱严重影响了区域碳平衡。“双碳”目标下，探究耕地碳流生态网络有助于推动其健康运转，对实现碳中和目标具有重要意义。因此，基于湖北省土地利用数据和社会经济数据，从复杂地理系统视角，采用生态网络分析和GIS分析方法，在剖析2000—2020年湖北省耕地碳流生态网络的形成机制的基础上，实证研究了该网络的空间格局和内部结构的演变特征。研究表明：（1）湖北省耕地碳收支为净排放状态，整体呈现明显增长态势，导致耕地碳流密度高且递增趋势明显，并且耕地净碳排放和耕地碳流密度的区域差异显著。（2）湖北省耕地碳流生态网络整体紊乱，碳流转移呈现消极净碳流态势，网络中积极碳流明显小于消极碳流，对维护区域碳平衡产生负面作用。（3）网络碳流的分布重心集中在天门市的北部，范围主要覆盖以天门市为中心的湖北省中部偏南部地区，并且总体上呈现“西北-东南”分布格局。（4）基于网络结构分析，湖北省耕地碳流生态网络在土地利用碳流系统中发挥重要作用，凸显了优化湖北省耕地碳流生态网络的紧迫性。研究结果可为国土空间低碳优化提供新研究视角，以期为推动耕地碳流生态网络可持续发展、加快实现碳中和目标提供参考。

生态治理与恢复应用研究

基于CASA模型的秦巴山区NPP时空动态及影响因素分析

周娜芳, 贡恩军, 白天豪, 赵婷, 白红英, 王俊

DOI: 10.5846/stxb202405101054

摘要： (29) HTML (0) PDF (7.31 MKB)(32)

Abstract:

植被净初级生产力（Net Primary Productivity,NPP）是反映陆地生态系统碳封存能力和环境变化的直接指标，受气候变化与人类活动的共同影响，且在不同地形上有分异性。然而，人类活动及地形对秦巴山区植被NPP变化的影响研究尚且不足。本研究采用CASA模型，综合利用线性趋势分析、转移矩阵和残差分析等方法研究了秦巴山区2001—2022年长时序NPP时空动态和地形效应，并进一步探讨了气候变化和人类活动对NPP变化的相对贡献率，主要结论如下：①秦巴山区2001-2022年的NPP空间分布表现为中间高，四周低，均值为585.11g C/m2，并以4.30 g C m-2a-1的速度增加。②林地有最高的年NPP均值，而退耕还林区域具有最高的NPP增长速率（8.17g C·m-2·a-1），表明退耕还林是秦巴山区NPP增长的有效措施；③NPP随海拔和坡度变化具有明显的分异性。在海拔3400m以下，植被NPP随着高程的增加而增加，而当高程超过3400m时，植被NPP显著减少，坡度在10—40°范围内植被NPP的多年均值和变化趋势较高；④秦巴山区NPP变化是气候变化和人类活动共同作用的结果，二者对NPP变化的相对贡献率分别为37.81%和62.19%，其中人类活动导致陇南等生态脆弱区NPP显著提高。

学术信息与动态

未来气候变化对中国水稻产量影响的Meta回归分析

张艺馨, 朱振闯, 陈涛涛, 孙仕军

DOI: 10.5846/stxb202405311257

摘要： (28) HTML (0) PDF (6.65 MKB)(101)

Abstract:

定量分析未来气候变化下中国水稻产量预估结果的差异来源，为制定未来水稻的发展规划和相关政策提供依据。采用Meta分析方法，通过检索和筛选得到相关文献42篇（2000年以来），共有1129个样本。以水稻单产变化率作为因变量，对导致水稻产量预估差异的自变量进行统计整合。通过回归分析明确未来气候预估、CO2肥效、气候变化的时空分布和气象因子对水稻产量的影响。研究表明：（1）未来气候预估的气候情景和气候模式对水稻产量影响显著。高排放的A2气候情景下水稻产量预估最低，而低排放的RCP 2.6情景最适宜未来水稻生产，其产量的预估比A2高出5.6%。选择PRECIS模式预估未来气候得到的水稻产量比其它模式高4.1%。（2）CO2肥效作用对水稻产量有正面影响，考虑其作用的产量预估比不考虑其作用高15.0%。（3）未来气候变化下水稻产量预估存在时空上的差异。时间上，中稻的产量比早稻高2.8%。空间上，不同种植区划的水稻产量预估差异明显。当以全国区域水稻产量为基准，东北早熟单季稻稻作区有11.6%的增产幅度，而华中双单季稻稻作区有10.3%的减产幅度。（4）气温、降水和太阳辐射气象因子的变化对水稻产量影响显著。结合已有数据信息，气温每升高1℃水稻减产5.8%，降水变化率和太阳辐射变化率每增加1%，分别增产0.7%和0.9%。建议未来中国水稻的发展应从低排放的气候情景、CO2肥效作用、中稻的生育期时段内自然资源和东北早熟单季稻稻作区的生态环境等方面深入探讨，充分发挥对水稻有增产影响变量的作用。

研究论文

基于MCR-重力模型与电路理论的生态网络对比研究-以济宁市为例

张乐相, 柴波, 张岩, 何文清, 谭秀全

DOI: 10.5846/stxb202405101056

摘要： (53) HTML (0) PDF (9.69 MKB)(18)

Abstract:

构建生态安全格局是国土空间生态保护修复的重要内容，探讨基于多种理论的生态网络构建、关键节点识别方法并明晰其特点，创新多方法耦合的工作体系对国土空间生态保护修复具有重要意义。本文以济宁市为例，以济宁市自然保护地为生态源地，以陆生生物迁移特点为基础选取NDVI、坡度、地形起伏度、土地利用类型、距道路距离、距水域距离作为阻力因子，使用主成分分析方法获得权重加权叠加生成综合阻力面，运用MCR-重力模型和电路理论分别识别生态廊道(EC)、生态保护节点(EPN)、生态修复节点(ERN)；使用网络闭合度、线点率、网络连接度、成本比、关键节点密度5个参数评价基于两种方法的生态网络结构差异，并对其包含的景观类型、空间分布、节点区位进行对比。研究结果如下：(1)基于MCR-重力模型共提取和识别生态廊道(EC)51条，生态保护节点(EPN)121个，生态修复节点(ERN)58个；基于电路理论共提取和识别生态廊道(EC)50条，生态保护节点(EPN)232个，生态修复节点(ERN)208个；(2) MCR-重力模型识别生态网络的结构更加复杂密闭，其生态廊道稳定性更高，电路理论在关键节点的识别中更具优势；(3)两种模型识别的生态网络所包含的景观类型相近，均以农田和林草地为主，说明发展生态农业对平原产粮区的生态安全具有重要意义，MCR-重力模型生态廊道包含更多的林地；电路理论在城镇开发边界内和非控制区内可以更好地识别生态节点，可以有效提高生物迁徙成功率。结果对济宁市国土空间生态保护修复具有指导意义。
散热能力对黑线仓鼠能量代谢的影响

张开元, 周健, 曹静, 赵志军

DOI: 10.5846/stxb202406151389

摘要： (23) HTML (0) PDF (1.46 MKB)(8)

Abstract:

能量代谢的适应性调节是小型哺乳动物应对环境变化的主要策略之一。为探讨动物的散热能力对能量代谢和脂肪累积的影响，本研究通过高温（32.5℃）驯化和剃毛处理改变黑线仓鼠（Cricetulus barabensis）的散热能力。8周后，测定体重、摄入能、体温、代谢率，以及皮毛热传导率、脂肪重量、内脏各器官重量和下丘脑摄食相关神经肽的基因表达。结果显示，背部剃毛使黑线仓鼠散热能力提高，能量摄入和代谢率显著增加、体温显著下降，而脂肪累积未发生显著变化；高温驯化使散热能力降低，能量摄入和代谢率显著减少，体温升高，但脂肪累积显著增加。结果表明，机体的散热能力通过调节代谢产热的能量支出参与体脂含量的适应性调节，对其应对自然环境的季节变化具有重要的生理生态学意义。

典型生态系统保护修复模式

海南岛热带典型天然牡蛎礁生态系统营养结构与功能评价

肖玉林, 施凯, 许强

DOI: 10.5846/stxb202405081029

摘要： (18) HTML (0) PDF (3.15 MKB)(11)

Abstract:

全球天然牡蛎礁受到不同程度的人为活动影响，中国多数礁区的生态功能已严重衰退。本研究以海南文昌龙楼（东岸）和儋州海头（西岸）典型潮间带天然牡蛎礁为研究对象，使用Ecopath静态模型作为分析工具，对比分析2个生态系统的营养结构特征和能量流动途径。结果表明，2个牡蛎礁生态系统具有相似的营养级结构，第Ⅱ营养级的能量转换效率低，均以碎屑食物链为主，主要关键种为腹足类、节肢动物、大型海藻和浮游植物。2个生态系统中的第I营养级承受着极高的捕食压力，其被捕食量分别高达总捕食量的99.48%和99.16%，大部分能量集中在前两个营养级，第Ⅰ、II营养级的总流量分别占系统总流量的99.88%和99.67%。龙楼牡蛎礁生态系统中，浮游植物显示出更强的上行效应，而海头牡蛎礁生态系统则具有更高的平均能量转移效率，达到7.046%。海头的连接指数（CI）、系统杂食指数（SOI）、Finn’s循环指数、Finn’s平均路径长度和聚合度（A）分别为0.301、0.111、23.70%、4.510和39.42%，高于龙楼（0.281、0.110、9.927%、3.170和33.14%）。龙楼的TPP/TR（总初级生产量/总呼吸量）和TPP/TB（总初级生产量/总生物量）分别为2.442、6.557，海头分别为1.026、2.927，说明海头牡蛎礁生态系统的成熟度和稳定性更强。研究发现，2处天然牡蛎礁生态系统有较好的成熟度和稳定性，海头的牡蛎礁生态系统健康状况优于龙楼，但均存在营养级间的能量传递受到阻碍的问题，大部分能量流向了碎屑，说明系统中均缺乏高营养级的生物，未来的管理策略应着重于减少对近岸肉食性鱼类和蟹类等高营养级生物的人为捕捞活动，进一步提升牡蛎礁生态系统的稳定性。

研究论文

贺兰山西坡不同海拔土壤有机碳热稳定性研究

魏佳媛, 任侠, 袁丽丽, 王晓勤, 赵娅茹, 李慧, 李冰, 吴梦瑶, 陈林, 李学斌, 庞丹波

DOI: 10.5846/stxb202405151109

摘要： (20) HTML (0) PDF (2.63 MKB)(29)

Abstract:

土壤有机碳热稳定性有助于解析土壤对环境因子的响应、认识土壤有机碳稳定性和热动态特征，从而揭示环境要素对碳循环的影响。本研究以贺兰山西坡不同海拔土壤为研究对象，分析土壤理化性质、盐基离子、热重曲线特征、热稳定性参数及热稳定性驱动因素。结果表明：随海拔升高，土壤理化性质除容重（BD）、pH和有效磷（AP）外均呈现递增的趋势；盐基离子主要富集在低海拔地区；TG（Thermogravimetry，热重）曲线所反映的质量损失速率增大；DTG（Derivative thermogravimetry，热重微分）曲线在中低海拔呈双峰趋势，在高海拔呈现单峰趋势；中低海拔TG-T50（SOC质量减少一半时对应的温度）相对较高；随海拔升高，Exo1/Exot（较低温度分解下SOC /总分解SOC）逐渐增加，而Exo2/Exot（较高温度分解下SOC /总分解SOC）逐渐减少，表明贺兰山西坡低海拔土壤有机碳的热稳定性较高；理化性质和土壤有机碳热稳定性之间的相关性显著水平更高；SOM是影响土壤有机碳热稳定性的主导因素。综上，贺兰山西坡土壤有机碳热稳定性随海拔升高逐渐降低，低海拔土壤有机碳含有更多耐热成分且相对更加稳定。

中国生态旅游研究

旅游生态系统发展空间关联网络与土地利用转型权衡协同关系 ——以武陵山片区为例

谭佳欣, 王凯

DOI: 10.5846/stxb202405281239

摘要： (26) HTML (0) PDF (10.24 MKB)(10)

Abstract:

研究旅游生态系统发展空间关联网络与土地利用转型的权衡协同关系，对于推动国土空间优化和旅游可持续发展具有重要意义。以武陵山片区为例，分析2000—2020年土地利用转型时空格局，综合运用引力模型和社会网络分析方法探究旅游生态系统发展空间关联网络的结构特征，并通过Spearman秩相关系数和双变量局部空间自相关定量分析旅游生态系统发展空间关联网络与土地利用转型的权衡协同关系。结果表明：（1）武陵山片区旅游生态系统发展空间关联网络轴线呈现“东密西疏、北疏南密”的非均衡特征，武陵源—永定始终为强联系关系，武陵源、冷水江、鹤城、吉首和永定的度数中心度均值远高于其他地区。（2）综合土地利用动态度呈现“上升—下降—上升”的变化趋势，单一地类动态度大小排序为：建设用地＞水域＞草地＞耕地＞林地；林地和耕地相互转化是土地利用转型的主要表现形式。（3）综合土地利用动态度与旅游生态系统发展空间关联网络中心性（CSCN）之间存在协同关系；不同地类的动态度与CSCN的权衡协同关系具有阶段性和空间异质性特征。研究可为促进区域旅游生态系统和土地利用转型协同发展提供理论借鉴与实践参考。

专论与综述

森林结构对鸟类物种多样性的影响研究进展

李雪艳, 吴建平, 张超群, 闫文婷, 廖紫吟, 苏泳娴

DOI: 10.5846/stxb202405071020

摘要： (46) HTML (0) PDF (1.61 MKB)(76)

Abstract:

森林生态系统作为最重要的鸟类栖息地，其内部结构不仅是决定鸟类多样性组成和分布的关键因素，还在维持和提升森林生态系统功能方面发挥着重要作用。随着近年来全球范围内不同程度的森林退化和恢复、毁林和造林事件的持续发生，森林结构发生了显著而复杂的变化。鸟类多样性如何响应森林结构及其变化成为森林生态学和生物多样性保护领域研究的热点问题。首先梳理了常见森林水平和垂直结构特征，并对其含义和影响进行了总结。进而对不同尺度上森林结构影响鸟类多样性的现象、规律和内在机制进行了归纳。总体而言，森林结构能够通过改变食物资源、栖息地、微气候条件、种间关系等对鸟类多样性产生直接和间接影响，鸟类的生活史和生态特征在对森林结构的响应中起到了决定性作用。在不同的尺度上森林结构的影响机制也有所不同，并存在一定的不确定性。本文最后展望了新兴观测手段在推动森林结构与鸟类多样性关系研究方面的作用，并强调了开展多尺度比较研究的重要性。倡导生态学家、保护生物学家和政策制定者之间的跨学科合作以解决复杂的保护挑战，为森林管理和生物多样性保护提供科学参考。

研究论文

全球城市树木降温效率的阈值效应和气候响应

李思恒, 余兆武

DOI: 10.5846/stxb202407171677

摘要： (38) HTML (0) PDF (3.10 MKB)(17)

Abstract:

城市树木对缓解城市热岛效应具有重要作用，但是单位树木覆盖率（FTC）增加对地表温度（LST）的减弱程度，即降温效率（Cooling Efficiency, CE）对FTC的响应特征尚不清楚。此外，饱和水汽压差（VPD）、气温（AT）和土壤湿度（SM）的相互作用阻碍对这些变量影响CE的认识。本研究选取全球229座城市，利用分段回归确定不同气候带CE随FTC变化的拐点（阈值效应），结合偏最小二乘路径分析探究上述气象变量对CE的直接和间接影响。结果表明：（1）在干旱带白天和半干旱带夜间，CE随FTC的增加不存在显著拐点，在半干旱带白天和干旱带夜间，FTC阈值为19%，半湿润带昼夜FTC阈值分别为45%和30%，湿润带为55%和23%。（2）AT和SM普遍促进CE，VPD在白天直接抑制CE，夜间则促进CE。在（半）干旱带，AT和SM主要通过控制VPD间接影响CE，而在（半）湿润带，AT和SM主要直接影响CE。（3）在半干旱带，白天AT和VPD在FTC阈值前后对CE的影响方向相反，主导因素由AT变成VPD；夜间湿润带AT对CE的影响方向在FTC阈值处由负转正，其余气候带的主导因素保持不变。本研究得到的FTC阈值能指导不同气候带城市绿化规划，同时通过分析气候条件在FTC阈值前后对CE的差异性影响，为建设气候韧性城市提供依据。

道路生态环境影响机理及效应研究

基于根系类型组合的护坡植物根系生态位特征

耿莞, 宋桂龙, 陈济丁, 孔亚平, 陶双成, 赵倩, 李金波

DOI: 10.5846/stxb202403280667

摘要： (40) HTML (0) PDF (2.20 MKB)(48)

Abstract:

根系生态位特征是护坡植物选择的重要依据，而不同根系类型的植物组合因根系结构存在生态位差异，直接影响植物对坡面土体的固持和恢复效果。本试验选取了4种根系类型的常用护坡植物，分别为垂直轴根型-紫穗槐（Amorpha fruticosa L.）、水平轴根型-胡枝子（Lespedeza bicolor Turcz.）、根蘖型-紫花苜蓿（Medicago sativa L.）、丛生型-高羊茅（Festuca arundinacea），依据根系类型进行了9种组合，采用模拟边坡湿喷法客土喷播的种植方式，研究不同组合的根系生态位特征，以明确不同类型根系之间错综复杂的位置关系及生态功能，为边坡修复植物选择及加固坡面稳定提供一定参考。研究结果表明：（1）不同根系结构类型组合在土层的空间分布具有显著差异。在0-10 cm土层中，GG（高羊茅）的根长及根干重百分比显著高于其他组合为86.9%和90.83%；而ZM（紫穗槐+苜蓿）则在5 cm以下的土层中显著高于其他组合，为63.73%和76.52%。（2）不同组合根系生态位指数均随径级数量的增加而递减，均呈现反J型。GG和HH（胡枝子）根系生态位指数均随土层深度的增加先升高后降低，其余组合随土层深度的增加而降低。GG垂直空间生态位变化最大，其变幅为0.21-3.51。在10 cm以下土层中，除ZM外的其余组合生态位指数均显著下降表现为表层聚集生态位型。（3）归一化后生态位指数最高的组合是ZH（紫穗槐+胡枝子），为1。ZHG（紫穗槐+胡枝子+高羊茅）的细根生态位宽度指数、生态位重叠度及地下种间竞争指数均显著高于其他组合，分别为0.089、0.036和0.438，种间竞争强度最大。综合不同根系类型植物组合生态位特征，9中组合中表现较好的根系类型组合为垂直轴根型+水平轴根型（ZH）、垂直轴根型+水平轴根型+丛生型（ZHG）、根蘖型（MM）和垂直轴根型+根蘖型（ZM）。

第十届全国青年生态学工作者学术研讨会专辑

中国自然保护地的森林景观保护成效评估

甘悦, 张晋东, 杨洪波, 李阳, 陈珺

DOI: 10.5846/stxb202407021546

摘要： (39) HTML (0) PDF (4.78 MKB)(18)

Abstract:

自然保护地是生物多样性保护的核心举措，在全球森林生态系统保护中发挥着关键作用。尽管许多研究已经评估了自然保护地对土地覆盖、人类干扰和人类福祉的影响，但其在减少森林破碎化方面的成效仍然缺少评估。以中国建立的自然保护地为例，分析了2000—2022年保护地范围内森林覆盖率和森林破碎化程度的时空特征，采用倾向性得分匹配法评估了保护地在减少森林覆盖率下降和森林破碎化方面的成效，并分析了成效的空间分布规律。研究发现，超过半数保护地内的森林覆盖率增加而森林破碎化程度减少，整体森林景观正在改善。保护地内的森林景观变化模式在不同省份间存在显著的差异。其中，呈现保护地森林覆盖率增加、破碎化程度减少模式的省份数量最多，主要分布在中国的西部和东北地区。中国东南地区省份的保护地主要呈现森林覆盖率减少、破碎化程度增加以及森林覆盖率减少、破碎化程度减少的森林景观变化模式。在保护地的森林景观保护成效方面，约60.6%的保护地在减缓森林覆盖率下降方面取得了积极成效，大多数保护地（64.4%）在减少森林破碎化方面作出了积极贡献。不同省份保护地在减少森林覆盖率下降和森林破碎化方面的平均效应存在显著差异。在人类压力较大的东南地区省份，保护地减少森林覆盖率下降和森林破碎化的成效总体上更显著，而在人类压力较小的西北地区省份，保护地减少森林覆盖率下降和森林破碎化的成效相对较弱。同时，研究发现保护地减少森林覆盖率下降与减少森林破碎化的成效的相关性不显著（r=0.04，P>0.05）。总体而言，中国自然保护地在保护森林景观方面是有效的，其中41.2%的保护地在减少森林覆盖率下降和森林破碎化方面均发挥了积极作用，84.0%的保护地至少在减少森林覆盖率下降或森林破碎化方面产生了积极成效。研究结果也表明，同时评估自然保护地减少森林覆盖率下降和森林破碎化的成效，能够更全面地揭示保护地保护森林景观的成效。这些评估方法和结果为保护地的绩效管理提供了科学支撑，同时也为我国未来自然保护地体系建设提供了参考。

生态系统服务专题

重庆市中心城区碳储存服务评估：InVEST模型和ARIES模型对比分析

李媛媛, 尹珂

DOI: 10.5846/stxb202405161127

摘要： (39) HTML (0) PDF (10.41 MKB)(18)

Abstract:

生态系统碳储存服务评估领域已涌现出多种模型与工具，但不同模型导致的评估结果差异缺乏定量比较。为深入分析不同模型在同一区域碳储存服务评估中的表现差异与有效性，本文采用InVEST模型与ARIES模型两种生态系统服务评估工具，对重庆市中心城区的碳储量进行对比评估。结果表明：InVEST模型评估中心城区碳密度为92.99t/hm2，碳储总量505.03×105t，ARIES模型估算的碳密度为116.88t/hm2，碳储总量639.58×105t；不同土地覆盖类型中，林地碳密度最高，耕地和林地为区域主要碳库；在海拔梯度上，碳密度随海拔升高而递增，碳储量随海拔呈先增后减的趋势；两模型评估的区域碳储量空间分布格局一致，均呈“中间低，四周高”，而分布形式差异显著。造成两模型评估结果差异的因素包括碳密度数据与评价单元的不同；InVEST模型侧重以土地覆盖类型为评价单元，碳储量按地类分布，ARIES模型则耦合地类与栅格单元，碳储量以斑块形式分布。InVEST模型评估结果可反映不同地类的碳储量高低，而ARIES模型则能进一步揭示同一地类间碳储量的空间异质性，ARIES模型评估结果的有效性更强，可为区域制定固碳政策提供有力支持。

研究论文

内蒙古露天煤矿排土场植物恢复根际土壤真菌群落特征

马晨鑫, 俞琦, 刘永杰, 李敬国, 于昕, 赵宇, 曲来叶

DOI: 10.5846/stxb202406261481

摘要： (30) HTML (0) PDF (1.64 MKB)(12)

Abstract:

内蒙古露天煤矿开采过程中形成大面积排土场，但排土场由于土壤质量差，加上气候条件严苛，植被恢复非常困难，严重阻碍该地区经济可持续发展。土壤真菌参与有机质分解和养分循环等生态过程，具有促进植物生长和增强抗逆性的重要作用。因此，本研究选取内蒙古通辽和锡林浩特的5个大型露天煤矿排土场已经恢复的禾本科、豆科及杂类草三个功能群草本植物根际土壤真菌群落为研究对象，分析根际土壤真菌多样性、群落组成、真菌功能型、网络结构变化特征及影响因素，阐明排土场生态恢复过程中植物根际土壤真菌群落适应规律。结果表明：(1)禾本科根际土壤真菌的Shannon和Simpson多样性指数显著高于豆科和杂类草；禾本科、豆科和杂类草三个功能群的优势真菌群落均为子囊菌门，占总丰度的59.47%~79.61%；球囊菌门的相对丰度具有显著差异，豆科最高，其次是禾本科，两者均显著高于杂类草；(2)三个功能群的丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)和土壤腐生菌相对丰度均表现为禾本科 > 豆科 > 杂类草，且禾本科显著高于杂类草；(3)禾本科根际真菌的共生网络负相关比例和模块化指数在三个功能群中最高；禾本科网络结构更稳定，生态位更宽；网络关键物种数禾本科 > 豆科 > 杂类草；(4)禾本科、豆科和杂类草分别有53.2%、50.9%、16.2%的关键物种与土壤NH4+-N、NO3－-N和C/N等因子具有显著相关性。综上所述，禾本科相比较豆科和杂类草植物根际土壤具有更高AMF丰度和网络稳定性，表明禾本科植物在排土场恢复的适应性较高，研究结果可为排土场植被恢复和物种筛选提供科学参考依据。

青藏高原生物多样性保护与生态安全

物种多样性驱动高寒草甸地上生产力对养分添加的响应

潘珍珍, 王瑞兵, 陈欢, 赵维, 蚌绍豪, 任正炜, 周小龙

DOI: 10.5846/stxb202406191417

摘要： (22) HTML (0) PDF (3.00 MKB)(11)

Abstract:

为进一步了解养分添加下草地物种多样性如何驱动地上生产力变化，在青藏高原高寒草甸开展养分添加实验，通过调查植物群落和测定功能性状，基于功能性状和物种多样性两种途径解析养分添加对高寒草甸地上生产力的驱动机制。结果表明：（1）氮和氮磷混合添加显著增加了群落地上生产力，分别增加67%和49.1%，其中氮是高寒草甸植物群落地上生产力的主要限制性养分。（2）氮和氮磷混合添加显著降低物种丰富度、香农维纳指数和功能丰富度；（3）植株高度在氮和氮磷混合添加后显著增加，分别增加24.2%和29.6%；比叶面积在磷和氮磷混合添加后显著增加，分别增加22.1%和34.6%；而叶片干物质含量仅在氮添加下显著增加10.1%，叶绿素含量仅在磷添加下显著降低5.5%。（4）地上生产力与功能多样性之间不存在显著的线性回归关系，但与物种多样性和叶片干物质含量之间分别存在显著负线性回归和正线性回归关系。（5）功能多样性和功能性状对群落地上生产力解释非常有限，然而物种多样性可以很好解释地上生产力的变化；这与质量比假说的预测相一致。综上，本研究表明中期养分添加条件下高寒草甸群落地上生产力的增加主要是由优势种的功能性状所驱动，且物种多样性比功能多样性更好解释高寒草甸地上生产力变化。

中国生态旅游研究

基于ASBA-DANP方法的森林公园游憩舒适度评估

林开淼, 黄宝慧, 董松萍, 黄雨琪, 元晓春, 吴政儒

DOI: 10.5846/stxb202404070736

摘要： (29) HTML (0) PDF (2.42 MKB)(34)

Abstract:

在生态文明建设的背景下，森林公园提供的游憩服务对提升人类健康和福祉至关重要，其舒适性体验的构成指标和评估方法备受关注。然而，仅基于初级感官体验或浅层心理认知的游憩舒适度评估是不完备的，亟需构建一个涵盖身心整体性的评估模型。以福建省内156个森林公园为对象，结合方面级情感分析（ABSA）和基于决策实验室分析的网络程序分析法（DANP），构建了一个新的森林公园游憩舒适度衡量框架，并通过中国4个典型森林公园对模型进行了实证评估。结果表明：（1）游憩舒适度涵盖了身体舒适性、心理舒适性、精神舒适性、社会舒适性4个主准则、15个次准则和290个方面术语；（2）4个主准则在方面术语情感指数加权计算后的排序与次准则一致，表明在线网络评论的情感指数可作为衡量游憩舒适度各准则的重要指标；（3）身体舒适性是影响游憩舒适度最主要因素，而心理舒适性的提升能够有效促进身体舒适性，进而改善精神舒适性与社会舒适性；（4）主准则身体舒适性、心理舒适性、精神舒适性和社会舒适性的区域权重分别为0.236、0.264、0.246、0.253。在次准则方面，情绪调节、解决心理问题和生态审美体验的重要性位列前三；（5）在4个森林公园中，总游憩舒适度大小排序为仙女山国家森林公园>大奇山国家森林公园>亚龙湾热带天堂森林公园>福建九龙谷国家森林公园。这项研究为游憩舒适度评估提供了新的视角和方法，也为森林公园游憩管理与决策支持提供了重要依据。

土壤生态专栏

社会经济因素对上海绿地土壤致病真菌群落多样性和组成的影响

雒淑红, 林勇, 陈瑞蕊, 刘云, 韩继刚,

DOI: 10.5846/stxb202404230906

摘要： (29) HTML (0) PDF (1.46 MKB)(14)

Abstract:

城市土壤中的真菌，尤其是植物和动物致病真菌，对植被生长和人类健康产生重要影响。然而，目前人们对城市绿地土壤中致病真菌分布和影响因素的研究几乎是空白。本研究选取上海绿地土壤为研究对象，收集了社会经济因素和气候因素，测定了土壤理化性质，探讨了这些因素对城市土壤真菌群落尤其是致病真菌多样性及组成的影响。研究表明，城市土壤真菌群落多样性与人均国内生产总值（GDP）显著负相关（P<0.05），且人口密度和人均绿地面积等社会经济因素对真菌群落组成有显著影响。此外，人口密度是影响土壤致病真菌群落组成，特别是动物致病真菌的主要因素，而年均温（MAT）、年降水（MAP）等气候因子对非致病真菌群落组成影响更为显著。因此，随着人类社会经济活动强度的增加，城市土壤真菌多样性会减少，而动物致病真菌的占比会增加。我们的研究首次揭示了社会经济因素对城市绿地土壤病原真菌多样性和群落组成产生的重要影响，为提升城市健康和公共卫生安全水平提供了重要的科学依据。

研究论文

长江干流滨岸洲滩湿地空间分布特征及其影响因素

秦风约, 徐志文, 段学军, 邹辉, 蔡永久, 王晓龙

DOI: 10.5846/stxb202312302877

摘要： (21) HTML (0) PDF (5.49 MKB)(57)

Abstract:

长江干流两岸广布的滨岸洲滩湿地，具有净化水质、维持生物多样性等生态功能，是长江流域水生态安全保障的重要物质基础。长江流域湿地的分布格局、动态变化及其生态意义受到广泛关注，而作为其重要组成部分之一的长江干流滨岸洲滩湿地研究报道相对较少。通过遥感解译定量揭示了长江干流滨岸洲滩湿地分布格局，探讨了河道形态、气候干湿状况、人口社会经济等因素对滨岸洲滩湿地格局现状形成的影响。结果表明：长江干流滨岸洲滩湿地发育充分，湿地斑块共105个，总面积6976.19 hm2，占据岸线总长377.14 km。中小型滨岸洲滩湿地占优势，且呈现单体面积越小，相应水平上的湿地总面积、总岸线长、总数量越大的趋势。长江干流滨岸洲滩湿地呈三段式空间分布特征，宜宾-宜昌河段几乎没有滨岸洲滩湿地，宜昌-岳阳河段仅有中小型滨岸洲滩湿地密布，岳阳以下河段中小型滨岸洲滩湿地密布，中大型湿地稀少。湖北、安徽、江苏的滨岸洲滩湿地规模最大。左岸滨岸洲滩湿地的总规模大于右岸滨岸洲滩湿地。低岸线曲率、高河宽条件下，湿地单体面积显著更大（P ≤ 0.05），低坡度、低GDP条件下，湿地单体面积更大（0.05 ≤ P ≤ 0.1），表明河道顺直、宽阔、平缓，经济相对不发达的条件显著有利于长江干流滨岸洲滩湿地发育。滨岸洲滩湿地发育同时受其“地貌”“湿地”属性的制约。

典型脆弱生态系统保护与修复重点专项

海拔梯度影响下晋北芦芽山亚高山草地生态系统植物功能性状经济谱分析

宋子豪, 苏常红, 寻雅雯, 孙玮祎

DOI: 10.5846/stxb202401200177

摘要： (39) HTML (0) PDF (2.08 MKB)(15)

Abstract:

海拔通过影响气温、降水以及土壤养分含量进而影响植物生长，探究植物功能性状随海拔的变化关系，能够明确植物随海拔变化的适应策略，有助于揭示不同海拔下的植物功能性状经济谱效应，对亚高山草地生态系统管理和生态修复提供重要依据。以芦芽山国家级自然保护区为研究区，选取1600m、1800m、2000m、2200m和2600m五个海拔梯度，测定植物功能性状和土壤养分含量等指标，研究亚高山草地植物功能性状随海拔变化的经济谱效应。结果表明：（1）随着海拔升高，比叶面积（SLA）、叶片氮含量（LNC）、叶片磷含量（LPC）、比根长（SRL）、比根表面积（SRA）、根氮含量（RNC）和根磷含量（RPC）显著升高（P<0.05），叶干物质含量（LDMC）显著降低（P<0.05），而叶碳含量（LCC）与根碳含量（RCC）无明显变化趋势（P>0.05）。（2）不同海拔之间植物功能性状差异显著，Rao二次熵指数随海拔升高呈现先增大后减小再增大的变化趋势。（3）RDA冗余分析表明，海拔是影响功能性状的关键因素（解释率40.4%，P=0.002）。研究分析了不同海拔梯度下的植物功能性状经济谱，表明芦芽山亚高山草地植物通过资源保守型向资源获取型适应策略的转变，来应对海拔升高带来的环境变化。

生态治理与恢复应用研究

铜矿废弃地不同演替阶段植物群落特征及其稳定性

谭许脉, 孙立祥, 杜忠毓, 李浩然, 党宁, 肖江, 张平选, 陈光才

DOI: 10.5846/stxb202403110497

摘要： (22) HTML (0) PDF (1.84 MKB)(15)

Abstract:

该研究旨在分析铜矿废弃地生态恢复过程中植物群落结构特征及其稳定性,以期为矿区受损生态系统的植被恢复提供理论依据。采用“空间代时间”方法,分析铜矿废弃地不同恢复年限[1年(R1)、10年(R10)、30年(R30)和45年(R45)]及对照区(CK)植物群落结构组成及其稳定性。结果显示：(1)不同恢复阶段,优势物种有差异,例如恢复初期(R1)为海州香薷(Elsholtzia splendens)+茵陈蒿(Artemisia capillaris)+ 鸭跖草(Commelina communis)群落,恢复中期(R10)茵陈蒿、五节芒(Miscanthus floridulus)和海州香薷为优势种,而恢复后期(R30和R45)为海州香薷+鸭跖草群落,为该矿区废弃地自发演替的基本过程。(2)恢复过程中,植物群落的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数及生物量先(R1和R10)增加后降低(R30和R45),Whittaker β指数随着植物群落恢复呈增加趋势。(3)R1、R10、R30、R45和CK植物群落Godron稳定性的交点与群落稳定参考点(20,80)的欧氏距离依次分别为23.19、43.91、24.45、15.4和10.78,表明在自然恢复过程中,植物群落物种丰富度增加,群落稳定性和复杂性增强。该研究揭示了矿区废弃地植被的自然演替规律及其稳定性特征,为铜矿废弃地植被恢复和群落演替动态提供了数据参考和理论依据。

研究论文

DBP和BPA对斑马鱼早期发育、运动行为和神经系统的影响

王济佳, 高妮, 边重千, 王子龙, 荀昭博, 吴朗

DOI: 10.5846/stxb202403100484

摘要： (25) HTML (0) PDF (4.82 MKB)(14)

Abstract:

近年来，塑料污染日趋严重，已成为全球关注的环境问题。塑料添加剂等污染物随着塑料的不当处理或老化大量进入环境中，严重威胁动物和人类健康。为确定两种典型塑料添加剂邻苯二甲酸二丁酯（Dibutyl phthalate, DBP）和双酚A（Bisphenol A, BPA）对鱼类早期发育和行为的影响，本研究以斑马鱼（Danio rerio）为模式动物，探讨 DBP 与 BPA 单独及联合暴露对斑马鱼胚胎发育、运动行为和神经系统的影响。结果显示：DBP 和 BPA 单独和联合暴露导致斑马鱼胚胎和仔鱼心率下降，体长缩短，孵化进程加快，但对总孵化率和畸形率无明显影响。DBP 单独及和 BPA 联合暴露导致仔鱼运动能力增强、活跃度增加。DBP 单独暴露导致丙二醛含量增加，诱导脑部细胞凋亡水平升高。DBP 和 BPA 联合暴露导致神经系统发育相关基因转录水平升高，神经递质五羟色胺含量降低，但多巴胺含量和乙酰胆碱酯酶活性并无明显变化。DBP 和 BPA 在联合干扰胚胎早期发育（心率、孵化率）和仔鱼运动能力（运动速度、运动距离、狂躁状态频率、狂躁状态持续时间、活跃状态频率、活跃状态持续时间）方面主要表现为拮抗效应，在影响神经系统发育相关基因（gfap、tph1b、th、syn2a和nestin）的转录水平方面表现为一定的协同效应。本研究结果可为 DBP 和 BPA 在水环境中的风险评估提供数据支撑，也可为邻苯二甲酸酯类和双酚类化合物对水生动物的联合神经毒性效应机制研究奠定基础。

生态治理与恢复应用研究

小浪底水库早春溶解性有机质光谱特征与浮游植物的关系

武俐, 来梦媛, 杨萌, 付纪薇, 赵同谦, 王亮

DOI: 10.5846/stxb202401090072

摘要： (34) HTML (0) PDF (1.75 MKB)(14)

Abstract:

浮游植物群落组成变化能有效地改变水体溶解性有机质（DOM）组成特征，研究黄河小浪底水库DOM光谱特征和浮游植物群落的响应关系，可为库区水资源管理和水生态环境保护提供科学依据。采用三维荧光光谱结合平行因子分析法，分析DOM的光谱特征及来源；探究浮游植物群落结构特征，运用多样性指数评价库区水质，利用冗余分析探讨影响浮游植物群落的关键环境因子；利用相关性分析探究DOM组成与浮游植物群落的关系。结果表明：共鉴定出浮游植物6门73属110种，库区群落结构和相对丰度以金藻门、硅藻门和绿藻门为主。空间上，相对丰度表现为中游＞坝前＞上游＞坝后，群落特征存在明显空间异质性。多样性指数评价结果表明库区水质为中污型，其中，中游和坝前多样性指数显著高于上游和坝后，群落结构更复杂，说明筑坝拦截后浮游植物生物活性增强。冗余分析结果显示，叶绿素a、总有机碳、总氮、溶解氧和pH是影响库区浮游植物群落结构的主要驱动因子。DOM主要由紫外区类腐殖质（C1）和类色氨酸（C2）组成，受陆源输入和内源贡献的综合影响，其中，藻类和浮游植物释放等内源输入贡献较大。相关性分析表明，浮游植物群落结构与类蛋白物质正相关，优势种与自生源指数显著正相关，说明库区水体浮游植物对DOM具有重要贡献。

简讯

植物叶片机械强度与抗旱性耦合机制研究进展

谢路路, 张秀龙, 于大炮, 王庆伟

DOI: 10.5846/stxb202404230912

摘要： (50) HTML (0) PDF (1.07 MKB)(16)

Abstract:

植物叶片机械强度（刚度和韧性）与其抗旱性之间存在一定的协同关系，是植物适应环境的重要策略。开展植物叶片机械强度与抗旱性耦合机制研究有助于理解和预测陆地植被对气候变化的响应和适应策略。然而，由于缺少针对该协同关系驱动因素的系统性研究，当前对植物适应干旱的生理生态机制缺乏深入理解。从叶片机械结构、抗旱性状及驱动二者变化的相关解剖学/生理性状进行分析，在综述叶片机械结构与抗旱性状的基础上，阐明抗旱性与机械性状协同关系的解剖学和生理基础，以期为今后研究植物机械性状和抗旱协同适应策略提供参考。其中，细胞壁厚度、膨压损失点（Ψtlp）和主脉长度（VLAmaj）在调节叶片机械强度和抗旱性的权衡关系中发挥重要作用：①较厚的细胞壁不仅能够降低细胞膨压损失后的皱缩和塌陷风险，也会保护叶片免受由细胞收缩引起的导管外水分运输能力下降，从而使得植物叶片有较强的耐旱能力；②叶脉维管束水分的运输在干旱下存在着由栓塞引发的被破坏风险，而单位面积较大的主脉长度（VLAmaj）可以提供额外的水分替代途径向叶肉供应水分；③较厚的细胞壁厚度和较高的VLAmaj有助于增加叶片的机械强度。综上所述，在干旱生境中，尽管水分亏缺会降低叶片光合速率，但具有高机械强度和抗旱性的叶片却能延长其寿命，以保证叶片在恶劣生境中维持基本的气体交换和正碳收益。本研究揭示了高机械性和抗旱性的耦合是植物适应干旱的内在机制，并对植物抗旱性的研究进行展望，强调未来研究在考虑植物机械性状的基础上，需要结合植物功能性状和生理因素如渗透调节能力、水分缓冲能力等协同探究植物的抗旱性，以期为未来植物抗旱协同策略提供指导。

生态管理

长江经济带农田生态系统碳水足迹耦合协调与时空演化研究[*]

袁亮, 柴林, 何伟军, 孔阳, 吴霞

DOI: 10.5846/stxb202401250231

摘要： (18) HTML (0) PDF (6.40 MKB)(15)

Abstract:

节水、降碳是长江经济带农业可持续发展面临的主要挑战，对农田生态系统的碳水关系进行耦合研究，有助于明确农业水资源的可持续性和厘清农业碳排放的规律，为农业生产水资源管理和低碳可持续发展提供决策支持。本文从碳水关联视角出发，基于碳水足迹理论，引入足迹广度与足迹深度对2011—2020年长江经济带农田生态系统碳水足迹进行评价，并利用耦合协调度模型对农田生态系统的碳水足迹耦合关系进行探究。结果显示：（1）长江经济带农田生态系统处于碳赤字、水盈余阶段，四川省碳赤字水平最高，湖南省的盈余指数最高。（2）长江经济带农田生态系统碳足迹广度整体呈现“先增长后下降”的趋势，四川最高，上海最低，且高值区主要集中在长江经济带上游；除贵州省外，其余省份碳足迹深度均等于1，无需动用存量资本。水足迹广度整体呈波动下降趋势，江苏最高，上海最低；除江苏外，其余10省份水足迹深度均等于1，无需动用水资源存量资本。（3）长江经济带农田生态系统碳足迹与水足迹的耦合协调度逐年上升；从时间维度来看，整体耦合协调度还不够高；从空间维度来看，碳水足迹耦合协调度均值呈“上游>中游>下游”的分布特征。（4）长江经济带碳水足迹耦合协调发展水平存在空间依赖，空间关联性存在不稳定性，波动较大，主要表现为高—高集聚区数量增多，高—低集聚区较少，低—低、低—高集聚区较为稳定。

生态水文学术论坛专栏

鄱阳湖洪泛系统水文连通性演变特征及对湿地植被生长的影响

岳恩馨, 刘意, 李相虎, 赵华琼, 叶许春

DOI: 10.5846/stxb202404170847

摘要： (46) HTML (0) PDF (6.24 MKB)(12)

Abstract:

水文连通性是影响洪泛区水文过程及生态系统结构和功能的关键要素，对湿地植被的生长与分布尤为重要。基于ESTARFM（Enhanced Spatial and Temporal Adaptive Reflectance Fusion Model）模型重构了2000—2022年鄱阳湖洪泛系统高时空分辨率水体指数NDWI（Normalized Difference Water Index）（8d，30m）和增强型植被指数EVI（Enhanced Vegetation Index）（16d，30m）数据集，并结合地统计水文连通性函数，系统研究了鄱阳湖区多维水文连通性的演变特征及其对湿地植被生长的影响规律。结果表明：1）鄱阳湖区不同水文期内东西和南北方向的水文连通性随距离增加均呈现高度动态变化特征，水文连通性函数曲线的变化速率为：枯水期>退水期>涨水期>丰水期；2）研究时段内，鄱阳湖南北水文连通性明显高于东西水文连通性，但就不同区域而言，主湖区和南矶保护区的主导连通性随时间发生变化，碟形湖区及鄱阳湖保护区以南北水文连通性为主导；不同区域东西水文连通性呈现较为一致的波动下降趋势，南北水文连通性演变趋势差异较大；3）鄱阳湖湿地植被EVI与水文连通性之间呈现显著的负相关关系，其中，主湖区植被EVI主要受东西水文连通性控制，碟形湖区及鄱阳湖保护区植被EVI受东西和南北水文连通性的共同作用，南矶保护区植被EVI更多的受南北水文连通性影响。加强变化环境下水文连通性对湿地生态系统“结构-过程-功能”的影响规律研究，对促进湖泊系统水资源管理和湿地生态保护至关重要。

研究论文

海南岛三大流域景观生态风险时空演变及驱动因素探测

张乐, 雷金睿, 陈宗铸, 陈毅青, 周鹏

DOI: 10.5846/stxb202402060321

摘要： (35) HTML (0) PDF (9.04 MKB)(13)

Abstract:

海南岛三大流域是全岛重要的水源涵养和生态屏障区，近年来流域土地利用变化剧烈、生态系统脆弱，开展流域景观生态风险评估研究，对于加强区域生态安全保障和可持续发展利用至关重要。以海南岛南渡江、昌化江和万泉河三大流域为研究区域，综合采用景观生态学和地理探测器等方法，探究了1980—2020年海南岛三大流域景观生态风险的时空变化特征及其驱动因素。结果表明：（1）三大流域土地利用类型以林地和耕地为主，40年间土地利用变化主要表现为建设用地和水域面积的持续增加，以及耕地和草地面积的持续减少；流域景观格局变化呈现景观破碎度和多样性加剧，景观连通性减弱。（2）40年间三大流域景观生态风险较为稳定，景观生态风险指数等级以低等级和较低等级为主，占流域总面积的70%以上。（3）三大流域景观生态风险的空间分布聚集性呈减弱趋势，主要呈现“高—高”和“低—低”聚类模式，低风险区域集中在三大流域上游的热带雨林国家公园，高风险区域集中在三大流域东北部区域。（4）土地利用强度是影响三大流域景观生态风险空间差异的主导驱动因子，且土地利用强度和坡度的交互作用是造成流域景观生态风险空间分异的主要原因，解释力为64.7%。研究结果可为海南岛流域生态治理和景观生态优化提供重要参考。

研究正文

基于大型底栖动物生物完整性指数(B-IBI)的天津市城市河流水生态健康评价

郑彪, 高欣, 李曌, 田爽, 丁页, 张玥彤, 孙冰皎

DOI: 10.5846/stxb202401040035

摘要： (35) HTML (0) PDF (3.88 MKB)(8)

Abstract:

生物完整性指数整合了多个单指标对干扰的响应特征，因此在综合评价水生态健康状况时具有良好的指标稳定性和响应敏感性。使用生物完整性指数开展自然河流水生态健康评价案例较多，但由于水体特征差异性导致指标选取存在不同，因此针对城市河流的评价研究案例并不多见。在参考以往研究基础上，结合城市河流的独有特征，本研究将可以反映生态系统功能的功能多样性指标纳入备选指标体系，构建了天津市城市河流大型底栖动物完整性评价指数并开展了水生态健康评价。基于2023年4月和9月的水生态监测数据，分析了天津市城市河流大型底栖动物群落结构在枯水期和丰水期之间的变化情况。结果表明，大型底栖动物群落组成表现出显著的季节差异（ANOSIM: p = 0.006, R = 0.107），枯水期物种数要高于丰水期。梨形环棱螺（Bellamya purificata，Y枯水期=0.208，Y丰水期=0.192）、环棱螺属一种（Bellamya?sp.，Y枯水期=0.045，Y丰水期=0.074）和纹沼螺（Parafossarulus striatulus，Y枯水期=0.033，Y丰水期=0.163）均是优势种，表现出季节稳定性。本研究构建了以水生昆虫分类单元数、BMWP指数、功能丰富度和功能分异度等为核心评价指标的天津市城市河流大型底栖动物生物完整性指数（IBI）。评价结果体现了在生物完整性的构建时引入功能参数的重要性。从空间分布看，上游河道保持了较好的生物完整性特征，而由于人类活动的介入导致中下游河道普遍偏差。从季节变化来看，不同地区的完整性变化存在差异，栖息地完整、植被覆盖度高和功能多样性高的参考点位对外部干扰的抵抗力和恢复力较好，因此受到的水文扰动小，而受损点位生物完整性普遍降低。营养盐和有机污染均影响了两个季节的IBI指数，而对于丰水期的大型底栖动物群落，水文变化也是不容忽视的重要因素。本研究结果从生物完整性角度为天津市河流生态系统的评价和保护修复提供了参考依据，同时也为其它类似河流生态系统提供了借鉴。

研究论文

两个海拔亚高山粗枝云杉林土壤真菌群落差异及其驱动因素

张晓瑛, 赵文强, 寇涌苹

DOI: 10.5846/stxb202406121365

摘要： (13) HTML (0) PDF (1.59 MKB)(7)

Abstract:

土壤真菌对维持植物地上生物量具有重要作用，植物也会通过根系分泌物等调控土壤真菌群落组成，然而，人们对森林树种影响土壤真菌及其功能群落组成和多样性的认识仍不足。本文选择川西亚高山两种海拔（2900 m和3200 m）下年龄相似的粗枝云杉（Picea asperata）天然林为研究对象，采集粗枝云杉根际、非根际及空地土壤，采用高通量测序技术和FUNGuild数据库比对，分析土壤真菌及其功能真菌群落的组成和多样性变化。结果表明，土壤真菌及其功能真菌群落的组成和多样性在3个土壤取样位置间差异不显著，但在2个海拔之间具有显著差异，例如，海拔2900 m和3200 m土壤的优势真菌分别为蜡壳耳属（Sebacina）和红菇属（Russula）。对于真菌功能群落α多样性，发现外生菌根（ECM）真菌群落的ACE指数在2900 m海拔处显著高于3200 m海拔，而植物病原真菌的ACE指数和Shannon指数恰好相反，土壤真菌及其腐生真菌群落的α多样性指数在不同海拔间无显著差异。进一步通过网络分析发现，两个海拔之间土壤真菌群落的相互关系和核心菌群明显不同，其中3200m海拔的土壤真菌群落表现出更明显的负相关性。另外，影响土壤真菌及其功能群落的关键因子也不相同，土壤真菌和腐生真菌群落主要受pH影响，而外生菌根真菌和植物病原真菌群落分别受到土壤含水量和全氮的影响。本研究有助于深入理解森林生态系统的地下微生物学机制，为森林保护和恢复提供科学依据。

研究动态

生态-耕地保护情景下的山东省碳储量估算与演变分析

范强, 孙虎虎, 孙爽, 张津宁

DOI: 10.5846/stxb202405211159

摘要： (17) HTML (0) PDF (7.14 MKB)(31)

Abstract:

“双碳”战略规划下,研究山东省碳储量发展趋势及演变特征,对山东省可持续发展具有重要参考意义。本文基于山东省2000年、2010年和2020年土地利用数据,运用PLUS模型和InVEST模型估算得到山东省多期碳储量数据。结果表明：2000年至2020年山东省碳储量在20年间减少了2.15×10₇^t,且呈现持续减少态势。山东省2030年碳储量在自然发展情景和生态-耕地保护情景下,相较于2020年分别减少8.93×10₆^t和增加5.81×10₆^t。同时,生态-耕地保护情景下山东省耕地减少速度放缓,建设用地扩张速度得到抑制,林地等高碳密度土地类型得到保护并有所增加,山东省碳储能力增强。研究结果可为山东省可持续发展和“双碳”战略规划的实施提供科学参考。

牧区社会-生态系统专刊

三江源国家公园澜沧江源园区草地有蹄类动物承载力评估

蔡振媛, 王军邦, 宋鹏飞, 江峰, 梁程博, 张婧捷, 高红梅, 张同作

DOI: 10.5846/stxb202405121071

摘要： (18) HTML (0) PDF (1.25 MKB)(20)

Abstract:

草地是三江源国家公园的主体生态系统，是该地区野生动物赖以生存的基础，也是以畜牧业为主的社区经济可持续发展的保障，实现草蓄平衡对三江源草地生态功能发挥具有重要意义。以三江源国家公园澜沧江源园区昂赛乡为研究区域，通过野生有蹄类动物样带调查和官方公布的家畜数量，获得现实承载力，通过遥感-过程耦合模型估算草地可食牧草产量，获得可食牧草和粗蛋白的理论承载力，采用放牧压力指数对昂赛乡草地有蹄类动物承载状况进行了评估。结果表明，2020年该地区全年野生动物实际载畜量共约（0.67±0.35）万标准羊单位，家畜约12.99万标准羊单位；可食牧草产量承载力为13.15万标准羊单位，低于粗蛋白承载力，牧草产量承载力和粗蛋白承载力存在季节变化，均表现为暖季高于冷季。仅考虑家畜，可食牧草放牧压力指数为0.9878，没有超载；综合考虑家畜和野生动物，载畜压力指数为（1.0388±0.0510），存在超载风险，野生动物是草畜平衡不可忽视的部分。野生动物对载畜压力指数的贡献约5%，草场牧食压力主要来自放牧家畜，控制家畜数量是实现该区域的草畜平衡的关键。本研究为三江源国家公园开展草地承载力时空动态评估，合理配置放牧强度，实现草畜平衡管理，促进草地系统健康发展具有指导意义。

生态系统温室气体收支与碳中和

植物残体改变对东北4种典型林型土壤呼吸及其组分的影响

黄河, 王传宽, 张全智

DOI: 10.5846/stxb202405151106

摘要： (35) HTML (0) PDF (1.73 MKB)(12)

Abstract:

土壤呼吸是陆地生态系统向大气释放的最大的二氧化碳通量,受到底物性质、环境因子等各因素的驱动。而森林凋落物的性状和数量是影响土壤呼吸的重要因素。本研究以东北地区凋落物性质具有显著差异的4种典型林型为研究对象,即杨桦林(AB)、硬阔叶林(HW)、红松人工林(PK)、蒙古栎林(QM)；基于植物残体添加和移除(DIRT)实验,测定土壤呼吸和凋落物呼吸,探究凋落物和根对土壤呼吸的贡献,揭示其对土壤呼吸的影响机制。研究结果表明：植物残体改变对四种森林类型的土壤呼吸的影响表现出了一致的趋势,凋落物去除延迟了土壤呼吸的峰值出现时间、减小了土壤呼吸的季节变异；AB、HW、PK和QM的生长季土壤呼吸通量在6种DIRT处理间的波动范围依次为270－667 gC.m_-2^、284－598 gC.m_-2^、234－610 gC.m_-2^、274－668 gC.m_-2^,地下呼吸通量在6种DIRT处理间的波动范围依次分别为270－485 gC.m_-2^、284－505 gC.m_-2^、131－356gC.m_-2^、186－455 gC.m_-2^,二者皆因凋落物量加倍而显著增加、因凋落物去除和根切断而显著减少。凋落物呼吸对环境因子更敏感,受到凋落物量、根系、凋落物碳氮比、土壤温度和土壤湿度控制,而地下呼吸仅受土壤温度和根系的控制。AB、HW、PK和QM的单位质量凋落物呼吸在不同处理间波动范围依次分别为0.032－0.046μmol.s_-1^.g_-1^、0.041－0.055μmol.s_-1^.g_-1^、0.052－0.059μmol.s_-1^.g_-1^和0.038－0.047μmol.s_-1^.g_-1^,除在杨桦林中在不同处理间存在显著差异外,其余林型均无显著差异；AB、HW、PK和QM的凋落物呼吸占土壤呼吸的比值在不同处理间的波动范围依次分别为14－33%、9－21%、19－62%、16－46%,其中以PK的占比为最高；根切断和凋落物加倍对单位质量的凋落物呼吸具有一定的抑制作用。本研究为构建温带森林碳循环模型提供了理论依据和数据支持。

生态保护修复成效评估方法体系

基于昆蒙框架的PSR生物多样性评估方法构建研究

祝晨佳, 高吉喜, 万华伟, 郭雨桐, 朱萨宁, 杨雪, 尤春赫

DOI: 10.5846/stxb202406061311

摘要： (36) HTML (0) PDF (2.42 MKB)(15)

Abstract:

开展《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》（以下简称“《昆蒙框架》”）评估对于解决全球生物多样性丧失问题，合理调整生物多样性保护管理政策以及进一步提升全球生物多样性保护管理水平都具有重要意义，但还未有统一的《昆蒙框架》生物多样性评估指标体系用于常规和周期性的生物多样性状态监测及其变化评估。围绕2022年《生物多样性公约》第十五次缔约方大会（COP-15）提出的《昆蒙框架》，借鉴国内外已有的生物多样性评估指标体系，充分考虑生物多样性变化、现状和保护要素的关系，采用压力-状态-响应（Pressure-State-Response，PSR）概念框架，构建了《昆蒙框架》生物多样性评估指标体系，包括3个一级指标、13个主题指标和16个评估指标。其次，基于综合评分法构建了评估指标体系的定量计算公式。同时分析了拟定评估指标体系与《昆蒙框架》行动目标的相关性和指标数据的可获得性，结果表明，拟定评估指标体系能够很好的对《昆蒙框架》生物多样性进行监测评估，也发现现有数据难以对行动目标20、21、22和23进行量化评估。最后，讨论了当下《昆蒙框架》生物多样性评估指标体系研究中存在的不足和展望，以期促进《昆蒙框架》愿景早日实现。

“区域生态学：融合与创新”

中国粮食主产区粮食生产、经济发展和生态保护时空耦合研究

周扬, 虞思佳, 俞紫嫣

DOI: 10.5846/stxb202311302615

摘要： (45) HTML (0) PDF (6.07 MKB)(11)

Abstract:

粮食生产事关国计民生，粮食主产区作为国家粮食稳产保供的“压舱石”，对保障国家粮食安全具有重要作用。学界围绕主产区粮食生产与经济发展的关系开展了大量研究，但少有研究关注主产区粮食生产、经济发展与生态保护之间的关系。本文基于粮食主产区2000—2020年1265个县域单元的粮食生产、社会经济、生态保护、自然环境等数据，采用空间分析技术、耦合协调度模型和地理探测器模型，在系统分析主产区粮食生产、经济发展和生态保护时空格局演变特征的基础上，探究主产区粮食-经济-生态系统的时空耦合规律，并探测其主要驱动力。结果表明：①过去20年，主产区粮食生产、经济发展、生态保护均取得了较大成就，但后十年粮食增产、经济增速有所减缓，部分地区生态系统出现“退化”现象；主产区粮食生产重心向东北方向移动了288公里。②主产区粮食生产呈现东北三省和中部传统农区高、西部地区低的空间格局，经济发展水平呈现自东向西逐渐递减的梯度规律，NDVI呈现“南高北低、东高西低”分布格局。③研究期内主产区粮食-经济-生态系统的耦合协调度不断提升，但过去5年有所下降。④主产区粮食-经济-生态系统的耦合协调关系受多重因素共同作用，双因子交互驱动力大于单因子作用，交互作用类型以双因子非线性增强为主。研究结果有望为国家粮食安全战略和乡村振兴战略决策提供理论依据和实践支撑。

研究论文

长株潭都市圈绿色空间分布特征及其公平性

陈慧灵, 杨雪珂, 袁梦, 王振波

DOI: 10.5846/stxb202404230904

摘要： (30) HTML (0) PDF (6.35 MKB)(39)

Abstract:

绿色空间是提升区域内居民生活质量和幸福感的重要开放空间，然而不同地区居民享有的绿色空间存在较大差异。本文以长株潭都市圈为案例，利用建设用地替代居民活动区域，构建考虑距离因素的迭代缓冲区测度2000、2010、2019年居民活动区域的绿色空间享有量，并基于时间序列遥感数据使用基尼系数和供需差异指数探讨不同区域享有的绿色空间的时空差异、空间公平性的演进及其供需特征。结果表明：①绿色空间面积减少量最多的区域始终位于都市圈的城市中心，面积变化值呈现圈层状，减少量由边缘向中心地区不断增加。②近20年长株潭都市圈人类活动区域享有周边30m网格像素级绿色空间的数量总体呈下降趋势，数量由26000-30000集中向2000-12000区段集中转变。③长株潭都市圈绿色空间分布不均，不同行政区之间基尼系数差异较大且随着时间波动变化，多数区域绿色空间分布的公平性没有改善趋势。④较多镇街绿色空间服务水平和需求之间存在一定程度的“空间失配”，5%的镇街需求“非常高或较高”而供给“非常低”，这些镇街集中在长沙；绿色空间供需平衡的镇街主要分布在都市圈边缘。本研究有助于启示都市圈通过空间治理政策与规划的优化推动绿色空间供给与需求之间的协调。

生态管理

珠三角城市群净碳排放与经济发展脱钩效应及驱动力因素分析

王永阳, 蔡宴朋, 张盼

DOI: 10.5846/stxb202305030917

摘要： (53) HTML (0) PDF (1.99 MKB)(25)

Abstract:

经济增长伴随着碳排放的不断增加，加剧了全球变暖和气候变化的严重程度。分析净碳排放量时空演变特征和鉴别其与经济发展之间的脱钩效应及影响因素对促进区域发展低碳化绿色可持续战略有着重要的实践意义。本研究以珠三角城市群为例，对市级尺度的碳排放量，碳汇能力的时空演变特征进行分析，并用生态承载指数表征其净碳排放程度。同时采用Tapio脱钩模型评价该区域的净碳排放和经济效应的脱钩指数进行探讨，结合迪氏指数分解法 (Logarithmic Mean Divisia Index, LMDI)识别和分析净碳排放的脱钩指数的影响因素。结果表明：（1）珠三角地区生产视角碳排放总量处于先快速增长后缓慢增长的趋势。碳排放总量由2000年的1.75×108 t 增长到2020年的4.87×108 t，增长率为178.29%。（2）2000-2020年，珠三角地区碳吸收量由1.84×108 t增长到2.06×108 t，增长率为11.9%。林地和耕地是城市吸收二氧化碳的主要贡献者，其碳吸收量占总的碳吸收量的97%以上。（3）珠三角地区碳生态承载指数空间差异明显，呈现中间低两边高的趋势。（4）碳排放强度因素、能源消耗因素、效率因素和人口因素对净碳排放量和经济发展的脱钩效应有着显著的作用。提高生态服务和增加绿地管理会促进碳排放与经济增长的脱钩效应。因此，珠三角地区重点在于合理增加碳汇能力和调整产业、能源结构，促进区域低碳、绿色、协同发展。

研究论文

黄土高原不同降水量带退耕草地生物结皮的斑块特征和分布格局

吉静怡, 赵允格, 王闪闪, 黄琬雲, 张万涛

DOI: 10.5846/stxb202312152737

摘要： (25) HTML (0) PDF (1.85 MKB)(24)

Abstract:

生物结皮是旱区景观的重要成分，分布具有明显的空间异质性，影响其生态功能。然而，已有研究中生物结皮的分布特征以定性描述为主，限制了对其生态功能的评估。以黄土高原不同降水量带封禁退耕草地的生物结皮为对象，通过野外调查和图像处理，采用景观格局指数量化生物结皮的分布格局，明确不同降水量带生物结皮的空间分布特征。结果表明，1）景观格局指数能够精确地量化生物结皮的分布特征。黄土高原200—550 mm降水量带退耕草地的生物结皮盖度变化于47%—73%，不同降水量带间生物结皮盖度差异显著。其中，200—250 mm降水量带生物结皮平均盖度（73%）显著高于250—550 mm（52%）。2）不同降水量带生物结皮的分布模式不同。从200至550 mm，生物结皮的分布模式由基底转变为基底或斑块共存模式，再进一步转变为斑块模式。3）生物结皮斑块特征在不同降水量带间差异显著。降水量从200—250 mm增至250—500 mm，生物结皮斑块数量增加3倍，最大和平均斑块面积降低42%和49%，斑块形状趋于复杂，450—500 mm降水量带生物结皮斑块接近圆形。4）生物结皮分布格局在不同降水量带差异显著。斑块长度随降水量增大而增加，破碎加剧。本文首次量化揭示了黄土高原不同降水量带生物结皮的斑块特征和分布格局，为准确评估生物结皮的生态功能奠定了理论基础，为旱区生态系统的恢复和管理提供了科学依据。
基于玻尔兹曼熵的延河流域景观格局复杂度计算及生态可持续性分析

曹伊婷, 赵红蕊, 刘欣桐

DOI: 10.5846/stxb202312272842

摘要： (20) HTML (0) PDF (3.15 MKB)(25)

Abstract:

将流域视作自组织、有生命力的系统，构建了适用于土地利用数据的玻尔兹曼熵改进模型，提出了流域景观格局复杂度定量表征方法。通过计算1980—2020年延河流域景观格局复杂度及其动态变化，从“格局”和“动态”两个维度分析了延河流域的生态可持续性。结果显示：（1）延河流域景观格局复杂度呈现显著的空间异质性，不同地理位置和土地利用类型之间存在显著差异：延安市辖区北部地区景观格局复杂度最高，南部地区较高，上游地区呈现交错分布的特点，下游地区最低；水库和坑塘平均景观格局复杂度最高，有林地、高覆盖度草地和灌木林地平均景观格局复杂度最低；（2）延河流域景观格局经历了显著的变化： 2000—2010年，75%的景观单元格局复杂度增加； 2010—2020年，整体景观格局复杂度显著下降后趋于稳定，流域景观格局有序性增强。本研究提出的基于玻尔兹曼熵的景观格局复杂度计算及生态可持续性分析方法原则上也适用于其他流域或景观类型，可为流域生态保护和管理提供新的视角和方法。
土著AM真菌接种对古银杏实生苗生长及生理特性的影响

阳雅荧, 毛洁莹, 陈保冬, 王琼, 姜雪茹, 刘玮

DOI: 10.5846/stxb202312272846

摘要： (23) HTML (0) PDF (4.36 MKB)(23)

Abstract:

古树作为百年以上的大树，是极其珍贵的自然资源，但在人类社会快速发展所带来的诸多不利影响之下，生长严重受限。因此对其进行保护和复壮是一项刻不容缓且需长期坚持的重要工作。经过长期的自然选择，其根际土壤中存在着与其生长密切相关并具有独特作用的土著微生物。接种古树根际土壤中的优势土著AM真菌或可成为一种新的古树复壮方法。本研究从上海市城区具有100年以上树龄的古银杏树根际土壤中成功筛选、扩繁的2种土著AM真菌菌剂（近明球囊霉 Claroideoglomus claroideum和摩西斗管囊霉 Funneliformis mosseae）为试验材料，通过单、双接的应用方式接种至古银杏实生苗中进行盆栽验证试验。研究结果表明，接种土著AM真菌不仅对古银杏实生苗的表型指标、地上部生长、根系形态、植物养分积累、生物量等生长指标均具有显著的促生效果，并对实生苗的叶绿素相对含量、光合生理状况、抗氧化酶活性、代谢产物积累等生理指标也产生了有利影响，使得实生苗的生长情况整体向好，但不同的土著AM真菌对古银杏实生苗的生长过程产生了不同程度的影响。通过隶属模糊函数综合法将不同菌剂对古银杏实生苗的促生效果进行量化并综合排序，确定双接（近明球囊霉+摩西斗管囊霉）是促生古银杏实生苗较好的接种方式。初步证明了土著AM真菌在古树促生复壮方面具有一定的的潜力和效果，后续还将在古银杏树上进行相应的验证试验。研究结果可推动田间土著AM真菌的本土化应用，为古树的保护和复壮提供了新的思路和技术支撑。
河西走廊荒漠绿洲过渡带沙丘不同固定阶段泡泡刺叶性状特征研究

何浩, 李瑞, 王红永, 解婷婷, 马静, 陈壹铭, 马颖, 单立山

DOI: 10.5846/stxb202401190164

摘要： (40) HTML (0) PDF (2.73 MKB)(26)

Abstract:

研究荒漠植物叶片功能性状在小尺度自然环境梯度上的变异和协调，有助于了解荒漠局域环境变化下植物的适应策略。以河西走廊荒漠绿洲过渡带广布种泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)为材料，分析叶片功能性状在沙丘不同固定阶段的特征及其对土壤因子的响应。结果表明:(1)固定、半固定和流动沙丘的泡泡刺比叶面积(SLA)和氮含量(LNC)存在显著差异，且固定＞半固定＞流动，固定沙丘的泡泡刺组织密度(TD)和干物质含量(LDMC)显著小于流动沙丘(P＜0.05)。(2)固定、半固定和流动沙丘的泡泡刺肉质化程度(DOF)与LDMC，SLA与TD负相关，固定和流动沙丘的泡泡刺肉质化程度(DOF)与TD，SLA与LDMC负相关，DOF与SLA，LDMC与TD正相关(P＜0.05)。(3)主成分分析结果表明，固定沙丘的泡泡刺具有较高SLA和LNC，流动沙丘的泡泡刺具有较高TD和LDMC，半固定沙丘的泡泡刺叶性状变异介于两者之间。(4)冗余分析结果表明，土壤碳含量、土壤氮含量、土壤磷含量、土壤紧实度和土壤含水量共同解释了叶片功能性状的变异的80.76%。表明环境的差异决定了泡泡刺的资源分配策略，固定沙丘的泡泡刺采取“快速投资-收益”的获取策略，流动沙丘的泡泡刺采取“慢速投资-收益”的保守型策略。结果可为在种内性状水平上评估荒漠植物的资源分配策略提供见解。
施用氮肥对农田土壤有机氮组分影响的整合分析

章梦, 王晨颖, 罗松, 夏允, 许秋月, 杨柳明, 岳楷, 范跃新

DOI: 10.5846/stxb202401210182

摘要： (47) HTML (0) PDF (1.30 MKB)(29)

Abstract:

土壤有机氮组分和含量变化直接影响土壤供氮潜力，而氮肥施加如何影响土壤有机氮组分目前尚不清楚。为此，本研究以农田土壤为研究对象，以施氮肥处理与土壤有机氮为主题，搜集了1981-2023年国内外已发表的1792条田间试验数据，进行了整合分析(meta-analysis)。结果表明：1）施氮肥显著增加了农田土壤总氮和有机氮含量，其中酸解氨基糖氮和酸解氨态氮增幅最大，而非酸解氮增幅最小。2）施氮量是影响土壤有机氮累积的重要因素，除非酸解氮以外，其余各有机氮组分累积量均随施氮量增加而增加。3）与短期（1-3 a）和长期（>9 a）施氮相比，中长期（3-9 a）施氮更有利于土壤有机氮的累积。4）施氮肥后0-20 cm和20-40 cm土层有机氮各组分显著增加，40-60 cm土层无显著变化。5）土壤有机碳和矿质氮是施氮后土壤有机氮含量变化的关键非生物因素；微生物生物量氮和蛋白酶活性是影响有机氮组分的重要生物因素。可见施氮肥显著提高了农田土壤有机氮含量和氮供应潜力，特别是在有机碳含量和微生物活性较高的土壤中，施肥对有机氮的累积效应更明显。

城市生态调查评估与生态管理专刊

中小城市家庭交通和饮食选择的碳排放差异研究—以山东省滨城区为例

宋子康, 黄甘霖

DOI: 10.5846/stxb202401250239

摘要： (29) HTML (0) PDF (3.30 MKB)(44)

Abstract:

工业化和人口增长导致人类活动大规模扩张，使得温室气体排放量大幅增加，由此带来了一系列亟待解决的环境问题。城市是我国碳排放的主体区域，而城市家庭则是城市碳排放的主要来源之一，因此城市家庭碳排放的研究对于节能减排有重要意义。我国现有研究大多忽略了中小型城市家庭尺度上的不同生活方式选择方面的碳排放差异。故本文对城市家庭之间极具日常性、差异性的交通出行和饮食方式选择所致碳排放作为研究内容，采用碳排放系数法、多元逐步回归和有序多分类Logistic回归等方法对滨城区城市家庭展开碳排放及作用机制研究。结果显示研究区城市家庭平均交通和饮食碳排放总量约为357.97 kgCO2/月，其中交通出行与饮食方式碳排放量的比例关系约为4: 1。私家车、网约车、摩托车、公交车和电动车分别占交通出行碳排放量的92.72%、4.88%、1.83%、0.37%和0.19%，居家用餐、外食、外卖分别占饮食碳排放量的75.29%、19.71%和5%。分析发现，户主受教育水平、家庭收入和家庭规模共3个影响因素指标会对家庭交通和饮食碳排放造成显著影响，且各因素与碳排放量均呈正相关关系。上述3个影响因素通过影响家庭选择的方式作用于家庭交通和饮食碳排放，本文对其作用机制分析发现，户主受教育水平会对家庭购买私家车和外食、外卖频率造成影响，家庭收入会对网约车出行频率造成影响，而家庭规模则主要通过于对交通和饮食活动的人均值造成影响。最终提出部分碳减排建议，对城市生态可持续和全民低碳行动的落实具有参考意义。

研究论文

京杭大运河江苏段生态系统服务与经济发展的耦合协调关系及其贡献/障碍因素识别

孔凡斌, 曹露丹, 王宁, 徐彩瑶

DOI: 10.5846/stxb202402250391

摘要： (43) HTML (0) PDF (6.78 MKB)(28)

Abstract:

京杭大运河承载着文化遗产传承、经济社会发展与生态系统保护及人与自然和谐共生示范样板的多重使命，探明其生态系统服务与经济发展的内在关系及其关键影响因素，可以为新时代京杭大运河区域创新协调发展提供科学支撑。本文以京杭大运河江苏段为研究区域，综合运用InVEST模型、spearman相关系数、耦合协调度模型、障碍度模型以及贡献度模型，刻画生态系统服务时空分布与经济发展水平动态变化特征及其规律，探究生态系统服务与经济发展之间的耦合协调关系特征及其贡献/障碍因素。结果表明：（1）京杭大运河江苏段生态系统服务存在明显的空间分异性，南北差异明显。（2）京杭大运河江苏段生态系统服务关系的年际变化相对稳定，除生境质量与水源涵养关系由协同转变为权衡外，其余生态系统服务之间权衡系数逐渐减小或协同系数增大。（3）2001—2020年京杭大运河江苏段各县区域单元经济发展水平和生态系统服务综合水平整体变化不大，且由北向南逐渐增加，两极分化较为严重。2001—2020年京杭大运河江苏段生态系统服务与经济发展的耦合协调关系整体呈现逐步好转的趋势，且南段优于北段。（4）从系统层看，京杭大运河江苏段各区县经济发展水平和生态系统服务综合水平对生态系统服务与经济发展耦合协调关系的平均贡献度分别为0.74和0.27，平均障碍度分别为0.69和0.31。从指标层看，各区县的关键贡献因素和阻碍因素各不相同。据此提出推动生态系统服务与经济发展协同发展的政策建议。
贺兰山东麓荒漠草原地面节肢动物群落结构分布特征

郭志霞, 刘任涛, 赵文智

DOI: 10.5846/stxb202403090478

摘要： (34) HTML (0) PDF (4.36 MKB)(20)

Abstract:

在贺兰山东麓荒漠草原区，分别在平行山体方向不同空间距离布设4个研究样带，利用陷阱杯诱捕法，调查了不同空间距离样带节肢动物的群落多样性与功能群分布特征，阐明了贺兰山山前荒漠草原节肢动物群落结构分布规律及其影响因素。结果表明：（1）随样带距离增加，地面节肢动物个体数、Shannon指数和Simpson指数无显著变化，而总类群数呈显著降低趋势，降低了48.31%（P<0.05）。（2）随样带距离增加，捕食性动物类群数和个体数均无显著变化，而植食性动物类群数和个体数呈逐渐降低趋势（P<0.05），分别降低了66.64%和65.38%；杂食性动物个体数随距离样带未发生显著变化，而其类群数呈显著降低趋势（P<0.05），降低了16.41%。（3）冗余分析（RDA）显示，草本植物密度和土壤有机碳是贺兰山荒漠草原地面节肢动物群落分布差异的主要影响因素；PLS—SEM结果显示，草本植物密度和丰富度及土壤黏粉粒含量是贺兰山荒漠草原地面节肢动物功能群结构分布的主要影响因素。综合分析表明，远离贺兰山，土壤理化性质发生变化，引起荒漠草原植物密度降低，地面节肢动物类群数分布亦减少，特别是植食性动物分布愈少，反映了山前荒漠草原地面节肢动物呈现上行效应的分布规律。

青藏高原生物多样性保护与生态安全

青藏高原种子植物区系多样性格局及其影响因素

钟静怡, 叶采金, 吴浩静, 杨漫, 李彬, 梁楚妍, 卢子欣, 胡俊杰, 俞方圆, 缪绅裕, 于海彬

DOI: 10.5846/stxb202403120503

摘要： (30) HTML (0) PDF (8.53 MKB)(34)

Abstract:

基于青藏高原6个植物区系种子植物多样性数据，归纳统计得出科属特征、物种组成相似性以及多样性空间分布格局，量化气候、地形和历史因素对植物区系多样性分布格局的影响程度，探究青藏高原不同种子植物区系多样性格局的形成原因。结果表明：（1）青藏高原6个植物区系地区均以草本植物为主（平均68.69%），其中IIIE14横断山脉地区的种子植物种类最为丰富（8786种），而IIIF18西喜马拉雅亚地区的种子植物种类最少（1341种）；菊科（12.34%）、杜鹃花属（3.19%）分别是青藏高原植物区系的优势科和优势属。（2）在植物科属水平上，IIIE14地区与IIIE15东喜马拉雅地区相似性系数最高（分别为0.8500、0.7225），IIIE15地区与IIC6喀什噶尔地区相似性系数最低（分别为0.4444、0.2594），而在种水平上，IIIF16唐古特地区与IIC6地区相似性系数最高（0.4673），IIIE14地区与IIIF18地区相似性系数最低（0.0822）。（3）青藏高原植物区系多样性分布格局整体呈现东南多、西北少的局势；气候、地形及历史因素共同决定着青藏高原植物区系多样性格局，其中海拔范围对IIIE14（均值15.49%）、IIIF17（均值25.46%）、IIIF18（均值30.96%）地区、地形异质性对IIIE15地区（均值18.14%）、年均温对IIIF16地区（均值18.04%）、以及年降水量、实际蒸散量对IIC6地区（均值22.94%、24.95%）种子植物物种丰富度和谱系多样性的构建有着重要影响。上述结果表明高原内部不同的环境特点、地质历史和气候变化历史促进了青藏高原植物区系的多样化，形成今日青藏高原差异巨大，但存在一定相似性的独特多样性格局，这为揭示青藏高原不同区域生物多样性的形成和演化提供科学依据。

学术信息与动态

机器学习在生态安全领域中的应用综述

孟德惠, 孙适, 吴远翔, 李朦朦, 潘宥承, 李婷婷

DOI: 10.5846/stxb202403190561

摘要： (45) HTML (0) PDF (3.89 MKB)(39)

Abstract:

近年来，机器学习技术的飞速发展，为生态学研究提供了新的工具和方法，推动了研究思路的更新和研究范式的转变，引领生态学逐渐走向数据驱动型研究的时代。随着环境问题的日益严峻，生态安全问题也已逐渐成为全球关注的焦点。首先对生态安全中的安全评估、模拟与安全预警以及安全格局三个子领域进行了简要概述。以Web of Science核心合集和中国知网的文献为数据源，系统梳理机器学习在生态安全领域的应用进展，并归纳总结了关键词与相关算法。结果显示，机器学习在生态安全的主要应用包括分析确定影响因素、分析确定指标的权重和重要性、模拟生态安全与指标间的对应关系、动态预测与预警、识别生态源（区）以及格局的动态演变六个方面。深入分析了每个应用内常见算法的特点、局限性及其适用性，并进行了算法演变分析。在此基础上，展望未来机器学习与生态安全可以进一步融合探索的问题，比如识别生态安全阈值、构建精准化生态安全预警平台以及阐明格局演化的驱动机制。为生态安全的未来研究提供参考。

研究论文

育雏期杂色山雀对不同类型巢捕食者的应对行为策略研究

杨金玉, 封德全, 万冬梅, 刘亚男, 张雷

DOI: 10.5846/stxb202403220586

摘要： (35) HTML (0) PDF (662.31 KKB)(21)

Abstract:

巢捕食是驱动鸟类行为进化的一个重要因素，促使鸟类进化出一系列的行为策略。为探究鸟类应对不同巢捕食者的行为策略，于2016年4—7月利用赤峰锦蛇（Elaphe anomala）和花鼠（Tamias sibiricus）模拟巢入侵实验，基于人工巢箱分别在育雏前期（子代6—8日龄）和育雏后期（子代15—17日龄）对杂色山雀（Sittiparus varius）亲鸟和雏鸟的反捕食行为进行了研究。结果显示：杂色山雀亲鸟的巢防御行为和雏鸟的反捕食行为会根据繁殖进程和捕食者类型的变化而进行调整。亲鸟应对捕食者行为的强度随繁殖进程的推进而升高（OR=3.061, p=0.003），随捕食者的危险程度的增加而降低（OR=0.451，p=0.023）。亲鸟报警鸣声的激烈程度随捕食者危险程度的增加而增加，随繁殖进程的推进而升高（p<0.001）。雏鸟在育雏前期对亲鸟的报警鸣声均无任何回应；但在育雏后期听到亲鸟对花鼠（Tamias sibiricus）的报警鸣声时，均迅速停止一切活动并静默蹲踞在巢箱底部（n=31，p<0.001），当听到亲鸟对赤峰锦蛇（Elaphe anomala）的报警鸣声时，87.1%繁殖巢的雏鸟均会迅速尝试逃出巢箱，其余繁殖巢雏鸟则仍是静默蹲踞在巢底（n=31，p<0.001）。

生态保护修复成效评估方法体系

基于核归一化植被指数数据的中国西部四省自然保护区保护成效评估

钟超慧, 陈甲豪, 杨涵, 金廷渊, 张子嘉, 胡中民, 吴凯

DOI: 10.5846/stxb202403260630

摘要： (18) HTML (0) PDF (5.82 MKB)(18)

Abstract:

自然保护区作为中国西部四省(西藏自治区、四川省、青海省和甘肃省)生态系统的重要保护屏障，评估其保护成效对推动生态文明建设具有重要意义。但当前鲜有在不同保护级别和保护对象(野生动物、野生植物、森林生态、内陆湿地以及荒漠生态)条件下综合评估中国西部四省自然保护区保护成效的研究。针对该问题，基于核归一化植被指数(kNDVI)，采用趋势分析和稳定性指标这两种方法，在不同保护级别和保护对象条件下分别从时间(保护区成立前后)和空间(保护区内外样地)维度系统地评估了中国西部四省自然保护区的保护成效。研究发现：(1)近40年(1982—2022)中国西部四省保护区的植被生长整体呈上升趋势，东部增长趋势高于西部；(2)保护区保护成效较为显著，保护区成立后虽然70%像元内植被稳定性下降，但52%像元内植被生长趋势提高；保护区内部的植被生长趋势和稳定性均优于外部；(3)时间和空间维度分析均表明国家级内陆湿地类保护区优于省级，时间维度分析显示省级野生动物类保护区优于国家级，国家级森林生态类保护区优于省级，但空间维度结果相反；(4)保护区级别的提高(从省级变为国家级)对其保护成效有积极影响，保护区处于国家级时期的保护成效优于省级。本研究可为中国保护区管护措施的完善和生态文明建设提供参考。

研究论文

考虑社会-经济-生态损失的重大水电工程系统可持续性分析

井沛然, 盛金保, 胡铁松, 郭利丹, 董凯

DOI: 10.5846/stxb202403280663

摘要： (35) HTML (0) PDF (2.00 MKB)(26)

Abstract:

重大水电工程可持续开发运行是流域水资源可持续管理的重要组成。因此，如何量化工程建设运行所造成的多重损失对重大水电工程系统可持续性的影响是关键科学问题。提出了一种考虑社会-经济-生态损失的可持续性能值评估模型（ESM-SEEL），将水电开发运行造成的社会损失、经济损失和生态系统服务损失作为能值分析的关键组分集成到能值核算账户中。以三峡工程为研究对象，对1993—2022年30年间三峡工程系统可持续性的时间演变规律与特征进行综合评价与对比分析。结果表明：1）入库径流化学势能（2.77×1024sej）和能值损失（1.48×1024sej）是三峡工程系统的主要投入项，分别占能值总投入的52.1%和27.9%。防洪功能产生了显著的社会经济效益（1.27×1024sej），占能值总产出的35.2%。2）移民安置补偿、运行期水污染、鱼类生物多样性损失和泥沙淤积是三峡工程的主要损失项，分别占能值总损失的77.7%、8.8%、5.5%和2.5%。3）能值可持续性评估指标表明，三峡工程系统可持续性波动上升，可持续性指数（IESI）的变化趋势与三峡工程以及长江流域水旱实际情况一致，即径流总量偏丰（枯）的年份IESI值相对较高（低）。因此，在实现水电工程效益最大化的同时，降低系统社会-经济-生态损失是促进长江流域水电开发与生态环境协调发展的关键途径。研究结果为在水电工程尺度上理解人-水系统之间的复杂关系以及重大水电项目可持续性评估提供理论指导和科学依据。
融合生态安全格局与基于自然解决方案（NbS）理念的山水林田坝草一体化保护和系统治理

王腾雯, 程俊豪, 熊航, 刘允瑄, 谢苗苗

DOI: 10.5846/stxb202403280664

摘要： (57) HTML (0) PDF (10.96 MKB)(26)

Abstract:

山水林田湖草沙生命共同体理念是当前我国落实生态文明建设的重要遵循，基于自然的解决方案（Nature-based Solutions，NbS）理念综合考虑社会、经济和生态效益以应对多样化挑战，实现“社会—生态”系统可持续管理，与生命共同体理念高度契合。生态安全格局是整合生态要素和优化空间配置的有效工具。本研究以黄土高原沟壑区的皇甫川入黄小流域为研究区，提出了NbS指导下的“风险—格局—路径”生态修复框架。基于景观生态风险评价诊断流域“社会—生态”系统问题，构建源地—廊道—节点式生态安全格局，依据NbS八大准则设计“修复措施—生态效益—人类福祉”的NbS生态修复路径。建立“要素—问题—准则—策略”逻辑关系，实现NbS修复路径的全要素空间落位。结果表明：（1）皇甫川入黄小流域景观生态风险空间分异显著，干流周围及流域南部风险高，高与较高风险区、中风险区、低与较低风险区分别占全区面积的21.43%、25.56%、53.01%。（2）流域内共识别18个生态源地、153条生态廊道和86个生态节点，生态源地与廊道分布较均匀，生态节点在流域西北部分布较少。（3）设计流域“川道改造＋坡沟共治＋矿山重塑”三位一体的山水林田坝草一体化保护和系统治理策略，布局3大类10小类共计80个修复工程。（4）修复策略NbS自评估总分值86.04%，与NbS准则高度匹配。研究在NbS理念指导下，利用生态安全格局进行山水林田坝草要素生态过程耦合、空间布局协同，为流域维护生态安全、治理系统问题、实现可持续发展提供了有益实践。

生态管理

新发外来入侵种地中海大麦在中国的潜在适生区预测

苏静, 李海洋, 王瑞, 张梦帆, 李家美

DOI: 10.5846/stxb202311262580

摘要： (39) HTML (0) PDF (3.97 MKB)(20)

Abstract:

地中海大麦（Hordeum murinum subsp. leporinum）原产欧洲，2023年首次在河南省发现其入侵种群。由于其繁殖能力强、生长速度快、一旦大面积入侵将会对当地农业生产造成危害。亟需探明其在我国的潜在入侵和分布区，为建立全面的监测和预警系统提供支撑。基于此，本研究查询了地中海大麦的分布数据（453个）和环境因子（19个），并利用MaxEnt模型模拟其适生生态位，预测其在中国当前和未来气候变化背景下的潜在地理分布。结果表明：年平均气温、温度季节性变化、最冷月最低温度、年降水量、最暖季度降水量和最冷季度降水量是影响地中海大麦分布的主要因子；当前气候条件下适生区总面积为278.72×104km2，占中国国土面积的29.03%，高适生区主要分布在河南、陕西、甘肃、云南、贵州、四川等地；未来气候条件下更利于地中海大麦扩张，总适生区较当前有不同程度地扩展，增幅最大的时期为2050sSSP245（7.97%）；中、高度适生区多集中在西南、华中、华东和西北等区域，增幅最大的时期分别为2050sSSP585（7.40%）、2070sSSP126（16.75%）。未来应加强植物检疫，防止地中海大麦从焦作地区向外扩散蔓延；同时在华中、华南、华东和西南地区完善引种与调运的管控制度，不到疫区调种，并提高人们的风险防范意识。

专论与综述

低覆盖度治沙理论及其实践

邹慧, 杨文斌, 朱斌, 刘丹一, 周密, 杨波

DOI: 10.5846/stxb202310072143

摘要： (74) HTML (0) PDF (775.95 KKB)(24)

Abstract:

沙漠化是我国乃至全球面临的重大生态问题，沙区水资源问题十分突出。低覆盖度治沙理论依据天然稀疏林密度，提出在降低固沙林覆盖度的基础上，通过改变分布格局能够保持防沙治沙的效益，为沙漠化防治提供了新的思路。介绍了低覆盖度治沙的原理和不同气候区低覆盖度固沙体系典型设计，提出了低覆盖度治沙理论在与传统技术模式结合、羽翼袋沙障、沙地林田草沙水分利用与近自然生态恢复等方面的几种创新实践。实践表明，低覆盖度治沙是用覆盖度15%—25%的固沙林带（沙障）构建的一种复合型固沙植被恢复模式，留有75%—85%的空地或者地带性自然恢复植被带，能够确保沙区的水分平衡和雨养植被的稳定持续发育，对于解决目前沙区水资源承载力不足，固沙林稳定性、可持续性差等问题具有重要意义。今后将进一步加强基于低覆盖度理论的治沙、沙产业相结合的技术示范研究。

研究论文

基于综合评价指数的环塔里木盆地荒漠化风险评估

席磊, 冯益明, 戚曌, 曹晓明, 丁杰, 崔梦淳

DOI: 10.5846/stxb202308271844

摘要： (27) HTML (0) PDF (4.43 MKB)(53)

Abstract:

荒漠化是当今人类所面临的区域性生态环境威胁之一，其发生常伴随林地生产力下降、土地资源丧失、生物多样性丧失、土壤固碳能力减弱等一系列生态环境退化问题，进而导致土地地力低下。环塔里木盆地作为荒漠化问题突出的生态脆弱区，易受到自然因素和人为因素的双重影响，及时准确地监测并评估荒漠化风险是防治荒漠化的基础和前提。单一的评估方法在荒漠化风险评估中均有一定的局限性，主客观结合法可以提升荒漠化风险评估精度。研究基于“三因子”理论，通过建立包括气候条件、人类活动、荒漠化监测现状等3类16个指标评价体系，利用主客观结合的熵组合权重法构建了荒漠化风险综合评价指数（Comprehensive Evaluation Index，CEI），并对环塔里木盆地的荒漠化风险进行评估。结果显示：（1）三因子权重分析显示：暴露性因子权重最高，脆弱性因子权重最低；（2）环塔里木盆地西部地区的荒漠化危险性小于东部地区，危险性、脆弱性和暴露性较高的区域集中在绿洲外围，原生荒漠区危险性较低，绿洲边缘地区较易发生荒漠化；（3）环塔里木盆地区域的荒漠化风险主要呈现为极低风险，高风险和极高风险区呈狭长、零稀分布，主要分布在绿洲边缘和居民点工矿用地区，原生荒漠区的荒漠化风险较低。高风险以及极高风险区仅占总体面积的3.0%；（4）基于地理探测器探究环塔里木盆地区域内人类活动和环境因素对荒漠化风险程度空间分异的影响结果显示：单因素分析方法显示土地利用类型（0.68）是主要的驱动因素；双因素交互分析方法显示各因素之间主要以非线性增强为主。影响最大的组合为：土地利用类型∩载畜量（0.78）和耕地面积∩载畜量（0.78），荒漠化风险程度主要受人为因素影响。合理的土地利用规划、禁止随意丢荒和耕地扩张以期实现耕地的集约高效经营，是荒漠化防治的有效策略之一。研究利于准确掌握区域荒漠化风险各程度的空间分布状况，分析其影响因素和机制，为区域开展有效的荒漠化防治措施提供科学依据。

生态系统温室气体收支与碳中和

双碳目标下乌鲁木齐市碳氧平衡估算与影响因素分析

汪托弟, 徐丽萍, 李智慧, 佟永鹏, 张茹倩, 曹翠, 席芸芸

DOI: 10.5846/stxb202306161285

摘要： (34) HTML (0) PDF (3.19 MKB)(27)

Abstract:

碳氧平衡估算可以从源头量化区域自然与社会经济系统的平衡状态，对实现“双碳”目标，助推城市高质量发展具有积极的现实意义。基于碳氧平衡理论，综合乌鲁木齐市社会经济系统的五种排碳耗氧行为和自然生态系统的五种固碳释氧来源，构建碳氧平衡估算模型，分析碳氧平衡状态和影响因素。结果表明：（1）2000—2020年，乌鲁木齐市排碳耗氧量逐年增加，排碳量增加幅度高于耗氧量，排碳量和耗氧量的年均增长率分别为6.49%和5.10%，2000—2014年为快速增长阶段，2014—2020年为缓慢增长阶段。排碳耗氧的主要来源是工业消耗和交通运输。（2）2000—2020年，固碳释氧量整体呈略微下降的趋势，固碳量和释氧量的年均变化率为-0.12%。研究期间草地是全市固碳释氧的关键地类，其次是林地，城镇绿地的固碳释氧潜力较大，各生态系统的固碳释氧量变化趋势与各地类面积变化趋势基本吻合。（3）近20年乌鲁木齐市处于碳氧非平衡状态，且不平衡的状态在逐年加剧。碳平衡指数在[-0.61，-0.88]，氧平衡指数在[-0.58，-0.83]，排碳与固碳之间的压力高于耗氧与释氧之间的压力，自然生态系统固定的CO2和释放的O2不能抵消社会经济系统排放的CO2和消耗的O2。（4）城镇化规模、城市生态状况、能源结构和经济发展是驱动乌鲁木齐市碳氧平衡变化的极重要因素。避免城市无序扩张，构建清洁能源体系和巩固生态系统碳汇能力是调节乌鲁木齐市碳氧平衡状态的有效措施。研究结果为乌鲁木齐市“碳达峰、碳中和”目标和路径实现提供数据参考和碳氧平衡调控建议。

研究论文

基于无人机低空遥感影像分析布氏田鼠冬季洞群空间分布特征及其影响因子

杜波波, 冀超, 林克剑, 刘晓辉, 刘升平, 王大伟

DOI: 10.5846/stxb202306071206

摘要： (31) HTML (0) PDF (4.68 MKB)(37)

Abstract:

布氏田鼠是内蒙古典型草原主要害鼠之一。为探明其发生机制，建立规模化调查技术，本研究在内蒙古东乌珠穆沁旗草原利用无人机航拍技术采集布氏田鼠冬季栖息地影像。通过拼接、目视解译、格网化（1hm2）分析，利用遥感数据、地理空间数据等获取格网内生境指标，采用皮尔逊相关分析和广义加性模型等方法，探讨了影响布氏田鼠越冬洞群分布的相关生境因子。结果表明：（1）生长季植被指数对其洞群密度空间分布有一定指示作用，布氏田鼠喜栖于植被较为低矮的裸露草场（0.1＜NDVI＜0.18）；（2）9月和10月NDVI与其越冬洞群密度的分布具有较大关系，其中9月份布氏田鼠洞群主要集中在0.25＜NDVI＜0.35的区域，而10月份NDVI与洞群密度呈负相关关系；（3）布氏田鼠越冬栖息地的选择偏向于海拔相对较高（895m—915m）的西南缓坡（0.3°—1.6°）。研究结果将为布氏田鼠越冬栖息地选择预测提供了参考依据。
大豆叶绿素分子光能吸收特性的研究

康华靖, 李进省, 王复标, 彭春菊, 牛正文, 段世华, 叶子飘

DOI: 10.5846/stxb202303280594

摘要： (18) HTML (0) PDF (818.38 KKB)(20)

Abstract:

明确叶绿素分子有效光能吸收截面对深入了解植物光合过程具有重要意义。为定量且全面探讨光合色素分子有效光能吸收截面对光强的响应,本文以大豆(Glycine max)为例,设置全日照和遮荫两种光强处理,首先测量CO₂浓度分别为300、400、500和600 mmol.mol_-1^{时叶片电子传递速率对光强的响应曲线}(J/I曲线)；其次,测量大豆叶片的叶绿素含量；然后结合光合机理模型计算本征光能吸收截面(s_ik)、有效光能吸收截面(s_￠_^ik)和捕光色素分子处于激发态的最小平均寿命(t_min)等光合参数。结果表明,光合机理模型可很好地拟合两种光强条件下不同CO₂浓度下大豆叶片的J/I曲线,其决定系数均大于0.99；不同CO₂浓度下,遮荫和全日照下最大电子传递速率范围分别为126.03~164.34 μmol.m_?2^.s_?1^和273.33~326.92 μmol.m_?2^.s_?1^,t_min值范围分别为16.15~22.93 ms和3.65~4.64 ms。与全日照相比,遮荫条件下大豆叶片捕光色素分子的光能吸收能力明显较低,而处于最低激发态的叶绿素分子数则明显较大。相同光照处理下,不同CO₂浓度对大豆叶片的s_ik和t_min值无显著影响,而s_￠_^ik值随着不同CO₂浓度增加而整体呈减小趋势。以400 mmol.mol_-1^CO₂浓度时的相关光合参数为例,结合电子传递速率计算公式,首次从叶绿素分子光能吸收特性角度定量解释了全日照条件下大豆叶片具较高J_max的原因。这为定量研究叶绿素分子有效光能吸收截面提供了新的研究手段。

生态系统服务专题

北京山区森林生态系统水源涵养功能沿海拔梯度的空间变异研究

张祯尧, 陈思瑾, 张振明, 余新晓, 夏兵

DOI: 10.5846/stxb202404010701

摘要： (20) HTML (0) PDF (2.68 MKB)(28)

Abstract:

水源涵养是森林生态系统服务功能的重要组成部分。本研究对北京鹫峰国家森林公园150-1150m海拔范围内 10个海拔梯度上坡面主要水文过程进行了研究，发现水源涵养量随海拔升高呈“降-升-降”的变化规律，在海拔450m处最小（55mm），海拔750m处达到最大值（130mm）。水源涵养量在150-450m海拔范围内下降的主要原因是以蒸散为主要形式的水分输出在这一海拔区间随海拔升高递增，蒸散量占降水量的80%,在750m-1150m海拔范围内下降的主要原因是降水输入随海拔升高递减。研究区土壤砾石含量高、降雨集中的特点，有利于强降水最大限度发生下渗，土壤水深层渗漏量超过降水量的20%。水分大量下渗有利于补充地下水、降低强降水引发土壤侵蚀的风险，但土壤砾石含量过高保水性太差使得水分大量下渗会造成土壤水分亏缺（-1.61%/a）。以海拔变化表征华北地区气候暖干化趋势发现，未来该区森林生态系统的水源涵养功能有减弱的可能，水资源短缺造成的生态压力或将进一步提升。

中国生态系统碳汇能力巩固与提升

“双碳”目标下京津冀城市群碳足迹变化及其影响因素研究

颜建军, 邓楠, 陈彬, 张熙文

DOI: 10.5846/stxb202404020707

摘要： (30) HTML (0) PDF (4.76 MKB)(87)

Abstract:

在“双碳”目标背景下,定量评估与分析碳足迹的变化对碳排放“双控”具有重要意义。以京津冀城市群为研究对象,基于2005-2021年土地利用数据、植被净初级生产力(NPP)数据以及碳排放数据对碳足迹进行测度,并分析其变化趋势及影响因素。研究发现:(1)研究期内京津冀城市群碳排放的多年平均值为0.1123 Pg C/a,平均增速为3.35%,且整体呈现出显著增长的趋势；NPP的多年平均值为0.3481Pg C/a,平均增速为0.25%,整体呈现出上下波动的态势；(2)研究期内京津冀城市群的碳足迹和碳赤字总体呈现出明显上升趋势,年均增长率分别为3.28%和1.27%,北京和天津存在碳盈余,河北省始终保持碳赤字状态；(3)研究期内京津冀城市群的碳足迹变化存在明显的差异性,碳足迹压力指数表现出多极化趋势；(4)城镇化率是影响京津冀城市群碳足迹变化的核心驱动因素,其次是人口密度与产业结构高级化,碳足迹的变化受多因子共同作用决定,整体上城镇化率与能源效率交互作用是影响碳足迹变化的主要驱动力。

研究论文

基于Landsat影像评估鸡足山火烧迹地近40年间植被恢复动态

苏维翰, 张楚然, 邓云, 翟德利, 张明达, 李生发, 李逢昌, 唐志忠, 林露湘

DOI: 10.5846/stxb202404030720

摘要： (54) HTML (0) PDF (7.54 MKB)(54)

Abstract:

大范围、高强度的森林火灾能够摧毁地表植被并重启群落演替进程，是影响滇中地区森林生态系统稳定的重要干扰因素之一，但当地这些火烧事件的干扰边界和随后的植被恢复动态目前仍缺乏足够的定量报道。本研究以大理鸡足山亚热带半湿润常绿阔叶林分布区内1984年5月3日发生火灾的火烧迹地为主要研究对象，基于1986—2023年的Landsat多时序影像，尝试以差值归一化燃烧指数（difference Normalized Burn Ratio, dNBR）对当地历史火烧事件的火烈度边界进行定量划分，以地形因子和多重比较对不同火烈度区域间空间分布格局差异进行解释和分析；以植被覆盖度（Fractional Vegetation Cover，FVC）、归一化燃烧指数（Normalized Burn Ratio，NBR）和燃烧恢复率（Burn Recovery Ratio，BRR）等遥感植被指数时序变化和分段线性回归模型对火烧迹地上的植被恢复阶段进行定量区分，结合气温和降水等气候因子的时序变化对植被恢复过程中的重要时间拐点进行解释，并以林冠高度特征对火烧迹地目前的植被恢复程度进行评价。研究结果表明：当地1984年时的总过火面积应不小于1423.71 ha，火烧迹地可划分为轻度、中低度、中高度和重度等四个火烈度（Fire severity）等级，面积比例分别为63.39%、30.73%、5.85%和0.03%，坡度较小则火烈度可能越高；轻度和中低度火烈度区可分为快速恢复（1986—1996年）和降速恢复阶段（1996年至今），中高度和重度火烈度区可分为快速恢复（1986—1990年）、降速恢复（1990—1996年）和稳定（1996年至今）阶段，但气候因子并未表现出类似的阶段性变化，遥感植被指数的时间动态更多与植被演替过程中的树种迭代过程有关；各火烈度区域内的林冠平均高度至今仍较对照区（26.4 m）偏低，林冠结构和森林地上生物量应仍处于恢复过程中。当地火烧迹地上的森林经过40年的恢复后应仍处于次生演替的前中期，亚热带半湿润常绿阔叶林的恢复是一个复杂且长期的过程。
基于立地、土壤养分及其交互作用的湖南杉木人工林立地指数模型

刘俊成, 朱光玉, 吕勇

DOI: 10.5846/stxb202404130814

摘要： (26) HTML (0) PDF (888.89 KKB)(42)

Abstract:

研究林分立地因子、土壤养分因子及其交互作用对平均优势木生长的影响，分别构建含立地、土壤养分及其交互作用的立地指数模型，为杉木人工林立地质量评价提供一种新思路。基于40块湖南杉木人工林样地中平均优势木的解析木数据，采用数量化方法Ⅰ、随机森林算法、K-means聚类和非线性混合效应回归分析，确定显著影响优势高生长的立地与土壤养分因子；筛选最优基础模型并构建含立地、土壤养分及其交互效应的非线性混合立地指数模型，运用AIC、BIC和R2等3个评价指标评价模型拟合效果，导出最优立地指数模型。结果表明：对优势木平均高影响显著的因子为：海拔、坡度、土壤类型、有机质、全氮、全钾，立地因子显著性顺序为海拔>坡度>土壤类型，土壤养分因子重要性顺序为有机质>全氮>全钾；7个候选模型中最优基础模型为坎派兹式（Gompertz）（R2=0.6876，MAE=6.6922，RMSE=2.7448）；构建含立地、土壤养分及其交互类型效应的混合模型精度分别提升至0.7827、0.7765、0.8400；以精度≥95%的标准聚类，构建含立地类型组、土壤养分类型组和立地—土壤养分交互类型组的混合模型精度相比基础模型分别提升了13.05%、12.52%和21.42%，相比各类型效应的混合模型AIC、BIC均有所降低。表明立地、土壤养分及其交互作用均对平均优势木生长有显著影响，含交互效应的混合模型拟合效果优于单独立地、土壤养分效应，基于立地—土壤养分交互类型组的多形立地指数曲线模拟平均优势木的生长规律更为准确，最终构建以立地—土壤养分交互类型组为随机效应的最优立地指数模型为：H【jSSNMTG】=a【jSSNMTG】×exp（-b×exp（-c×T【jSSNMTG】））+ε【jSSNMTG】，可以用于湖南复杂立地条件下杉木人工林立地质量评价。
多源土地利用数据下景观格局对径流-泥沙影响的不确定性研究——以鄱阳湖区虎山流域为例

魏冲, 董晓华, 马耀明, 彭涛, 喻丹, 冷梦辉

DOI: 10.5846/stxb202404190877

摘要： (24) HTML (0) PDF (8.01 MKB)(92)

Abstract:

景观格局是表征土地利用（LUCC）空间分布特征的重要指标，人类活动导致的景观格局变化是改变流域径流-泥沙过程的重要因素之一。现有研究仅采用单一来源的LUCC产品探究景观格局对径流-泥沙过程的影响，忽略了不同LUCC产品给研究带来的不确定性。本文以鄱阳湖区饶河上游虎山流域为研究对象，基于1963~2022年气象水文数据和3种同分辨率的1990~2020年七期LUCC产品，分析流域降雨、径流、输沙和土地利用的变化特征，并结合相关分析和偏最小二乘回归法（PLSR）探究景观格局变化对径流-泥沙特征的影响及其不确定性。研究发现，1963~2022年，虎山流域年输沙模数（STM）和含沙量（SSC）呈显著增长趋势（P < 0.001），径流深（RD）呈不显著增长趋势。流域内主要的LUCC为林地和耕地，约占流域面积的(79.57±6.03)%和(15.72±2.36)%。1990~2020年，城镇扩张主要侵占林地和耕地，且存在较多林地-耕地之间的相互转化。不同LUCC产品得到的景观格局指数存在显著的差异（P < 0.05），主要由其对灌木和草地的识别差异所导致的。总体来说，研究区景观的最大斑块面积有所减小，景观破碎度有轻微增长，景观多样性有一定的增加。不同LUCC产品下得到的景观格局对径流-泥沙的影响存在差异，所有产品一致的结论是：斑块密度（PD）和蔓延度指数（CONTAG）与RD、STM和SSC呈负相关关系，边缘密度（ED）、香农多样性指数（SHDI）和香浓均匀度指数（SHEI）与STM和SSC呈正相关关系；PLSR模型显示最大斑块占景观面积比例、斑块结合度、景观分割度、SHDI和修正的辛普森均匀度指数（MSIEI）对RD、STM和SSC的变化具有重要意义。选用ED表征面积-边缘特征、选用PD和CONTAG表示聚散度特征以及选用SHDI和SHEI表征多样性特征可以相对减少LUCC产品对研究结果带来的不确定性。通过增加流域内林地与耕地之间的连通性，减少零散分布的耕地，尽可能避免两种景观类型之间的相互转换，可以减少景观破碎化程度，缓解流域土壤侵蚀。研究成果可为鄱阳湖区水土流失防治及生态文明建设提供参考。

国家公园特刊

三江源国家公园水源涵养服务的时空演变特征及驱动因素研究

陶洁怡, 章锦河, 郭丽佳, 王静玮, 薛华菊

DOI: 10.5846/stxb202404190878

摘要： (36) HTML (0) PDF (9.93 MKB)(27)

Abstract:

三江源国家公园是我国重要的生态屏障区，研究其水源涵养服务变化对区域生态保护、绿色发展与生态系统健康诊断等具有重要意义。基于参数地方化修正的InVEST模型，分析三江源国家公园2000—2022年水源涵养服务的时空变化特征，并利用逐像元相关和残差趋势方法辨识对其产生影响的驱动因素。结果表明：（1）2000—2022年三江源国家公园水源涵养量显著上升，变化速率为1.01亿m3/a，年平均水源涵养量为91.66亿m3。三江源国家公园体制的建立有助于水源涵养服务的提升，试点建立后（2016—2022年）水源涵养量增长速率高于试点建立前（2000—2016年）。地方化的Z参数可用于相似自然条件下的水源涵养研究。（2）水源涵养量空间上表现为东南高西北低的分布格局，高值区位于东南部澜沧江源园区，低值集中于国家公园北部，草原是区域水源涵养量的主要贡献地类。水源涵养极重要区和高度重要区占比小，多为各河流发源地。（3）三江源国家公园水源涵养服务与降水呈正相关、与蒸散发呈负相关，降水发挥着主导作用。2000—2022年间，气候要素对水源涵养服务的影响有所下降。（4）气候变化是驱动三江源国家公园水源涵养能力提升的重要因素，自2016年国家公园试点建立后，单一气候的积极影响区域占比从98.42%下降至82.44%。气候人类共同作用和单一人类活动的积极影响逐渐显现，说明国家公园的建设与生态保护对水源涵养起到积极作用，但仍存在气候变化与人类活动叠加引起的水源涵养能力下降现象。

研究论文

青藏高原东缘城市蚂蚁群落体色对区域气候的生态响应

苏秋海, 罗昕裕, 尹如意, 黄相钦, 周昭敏

DOI: 10.5846/stxb202404250942

摘要： (22) HTML (0) PDF (1.61 MKB)(15)

Abstract:

较暗的角质层明度有助于昆虫吸收热量和减少高UV-B的伤害，因此自然生境中昆虫群落体色往往呈现出地理变异。然而，人们对城市昆虫群落体色的变异模式和影响因素仍然知之甚少。在青藏高原东缘8个城镇的64个样地（海拔510—3380 m），开展地栖蚂蚁群落调查，采集到55890只工蚁（31属81种）。运用线性混合效应模型，我们评估了区域温度和紫外线水平对城市蚂蚁群落角质层明度的潜在影响。结果表明，蚂蚁群落角质层明度在城镇间具有显著差异（相比甘孜县蚂蚁群落，元谋县蚂蚁群落的群落加权平均值高出约39%，群落算数平均值高出约32%）；区域温度对蚂蚁群落角质层明度影响显著，温度越高，群落角质层明度值越大，但区域UV-B对其没有显著影响。因此，区域温度能够有效解释该地区的城市蚂蚁群落角质层明度变异，而蚂蚁群落体色明度对区域UV-B条件的响应可能还受到其他环境因素的调节。
小尺度森林生态产品总值评估——以泰顺县司前畲族镇为例

李同欣, 陈俊昊, 竹京玲, 曾鹿敏, 严一博, 胡澳, 王懿祥

DOI: 10.5846/stxb202405020989

摘要： (51) HTML (0) PDF (4.09 MKB)(26)

Abstract:

对小尺度森林生态产品总值进行精细评估，能够揭示不同森林生态系统之间的生态服务价值差异，有利于特定地段的森林生态产品价值转化。本文以浙江省温州市泰顺县司前畲族镇为试点区域，在浙江省《生态系统生产总值（GEP）核算技术规范陆域生态系统》标准的核算框架和指标体系的基础上，提出了林分小班尺度的水源涵养、土壤保持、洪水调蓄、气候调节、固碳释氧等核算方法，构建多部门联合数据收集机制，收集了森林资源一张图、气象、空气质量、水质监测等数据，基于GIS技术以林分小班为核算空间单元，利用林分信息开展森林生态产品价值评估。结果显示，2021年司前畲族镇的森林生态产品总值为36.58亿元，平均价值为20.86万元/hm2。其中生态系统调节服务价值最大，占总价值的97.6%，供给产品和文化服务价值相对较低。生态产品价值表现为气候调节＞土壤保持＞洪水调蓄＞水源涵养＞直接供给产品＞固碳释氧＞生态旅游＞水环境净化＞空气净化，评估结果显示了司前畲族镇森林生态产品的数量和质量，生态服务价值可观，为当地政府进行生态补偿和“两山”转化提供参考依据
河南省生态经济耦合协调度时空分析

李睿锴, 王冠, 赵宗泽, 张嘉芸

DOI: 10.5846/stxb202405091041

摘要： (27) HTML (0) PDF (11.25 MKB)(29)

Abstract:

随着城镇化速度不断加快以及可持续发展理念的兴起，对城市进行生态经济耦合协调度研究有助于明确城市发展现状，评价其转型效果并对适合其的发展方向进行预测，对我国社会可持续发展具有重要的现实意义。本研究基于MODIS卫星影像，统计出河南省2000-2020年间遥感生态指数（RSEI）。基于夜间灯光数据、人口栅格数据和PM2.5数据构建了一种能够综合反映城市社会经济发展状况的遥感综合经济指数（RSCEI）。通过构建RSEI和RSCEI的耦合协调度模型，分析城市转型过程中生态和经济耦合协调情况。研究表明：（1）使用RSCEI反应城市社会发展状况，可以在社会活动的全过程对城市发展状况进行评价。相比传统的夜光遥感手段，其在经济欠发达地区反映的发展差异更加明显；（2）2000-2020年间，河南省生态环境质量呈现出“先改善后退化再恢复”的趋势。东部和西部区域生态环境质量优于中部区域；（3）2000-2020年间，河南省中心城区经济发展水平逐渐高于城市边缘区域。以第一产业为主的城市RSCEI呈现出先下降后上升的转型过程；以第二、三产业为主的城市靠近经济发达城市有利于城市社会经济发展；（4）河南省耦合协调度在2005年左右遇到转型发展中的瓶颈阶段，产业结构的调整导致耦合协调度持续下降，2015年后耦合协调度开始出现上升趋势，表明新的产业结构有利于河南省生态质量和社会经济协调发展。本研究提出的RSCEI，填补了城市生态经济耦合协调度研究领域缺乏一种能够从城市发展全过程反映发展水平的空间化指数的空白，为城市可持续发展研究提供了新的遥感参考指标。

综述与进展

土地荒漠化及其恢复过程中土壤动物生态学研究进展

郑成卓, 李玉强, 王旭洋, 王立龙, 姚博, 卢建男, 李宝成

DOI: 10.5846/stxb202405101046

摘要： (39) HTML (0) PDF (753.53 KKB)(68)

Abstract:

全球变化和人类活动加剧引起的土地荒漠化正威胁着全球生物多样性，土壤动物作为其重要组成部分，对生物地球化学循环及生态系统稳定性具有重要作用。为深入理解土壤动物群落对土地退化的响应及其在生态恢复中的作用，本文重点总结了国内外有关土壤动物对土地荒漠化的响应及其在荒漠化土地恢复中的作用等研究成果，并展望未来研究方向。研究表明，土地荒漠化主要通过改变土壤环境、植物和土壤微生物特征影响土壤动物群落；不同土壤动物类群（线虫、螨类、蚂蚁和甲虫）对土地荒漠化的响应存在差别；自然恢复和人工植被建设恢复均可促进土壤动物多样性恢复；土壤动物通过改善土壤结构、提高土壤肥力、促进有机质分解和养分周转、以及生态指示作用，在生态恢复中发挥作用。针对未来荒漠生态系统中土壤动物的研究，我们提出以下建议：1）实行室内微缩实验与野外控制实验相结合并长期监测，整合地上地下生态系统开展荒漠化对土壤动物的多因素分析研究；2）开展生态退化和恢复措施对土壤动物多维功能性状的影响研究，重点关注群落内性状变化对荒漠化的响应机理，从而为极端干旱环境中土壤动物适应性维持机制与群落构建机制提供新证据；3）探索荒漠土壤动物多样性丧失对土壤碳循环过程、土壤多功能性的影响机理，及其在生态系统多服务性应用价值为荒漠生态系统的稳定性、恢复效果评估及精细管理提供科学依据；4）重视荒漠化土地生态恢复过程及其措施对土壤动物多样性的影响，因为这直接关系到荒漠生态系统结构恢复、功能维持及其稳定性。

全球变化与可持续生态学专辑

模拟大气沉降氮在陆地植被生态系统中的留存及其影响因素

邓旭, 王丽娜, 周莹, 张泽凌, 路浩, 唐亚坤

DOI: 10.5846/stxb202405131083

摘要： (16) HTML (0) PDF (3.66 MKB)(28)

Abstract:

大气氮沉降对陆地生态系统的影响取决于氮在生态系统中的留存量。探明生态系统的氮留存作用对预测全球变化背景下生态系统氮循环具有重要意义，但植物、土壤和生态系统氮留存的影响因素仍不清楚。本研究通过文献搜集对58个野外15N同位素示踪研究的305组观测结果进行综合分析。结果表明：生态系统氮回收率(15Nrec)为（56.3±1.39）%，且土壤15Nrec (40.1±1.17)%显著高于植物15Nrec (16.2±0.89)% (P < 0.001)。年均温度、年降水量、土壤有机碳、总氮和碳氮比的增加显著增加植物、土壤和生态系统15Nrec，但土壤pH、施氮量和施氮持续时间的增加却显著降低植物和生态系统15Nrec (P < 0.05)。上述因素解释了生态系统、植物和土壤15Nrec变化的65.0%，61.0%和64.0%。年降水量是影响生态系统、植物和土壤15Nrec的最主要因素(P < 0.001)，年降水量和年均温度构成的气候因素显著影响生态系统、植物和土壤15Nrec。本研究的结果对阐明陆地生态系统氮循环过程，以及维持生态系统的稳定性具有重要意义。

生态保护修复基础理论

^{黄土高原不同密度刺槐林地}土壤-胞外酶-微生物生态化学计量特征

黄浩博, 毕华兴, 赵丹阳, 郭艳杰, 林丹丹, 韩金丹

DOI: 10.5846/stxb202405141097

摘要： (24) HTML (0) PDF (2.23 MKB)(81)

Abstract:

土壤-微生物作为构成生态系统养分循环的重要环节,在一定程度上决定了林地生态系统养分循环和系统稳定。明确生态系统土壤-胞外酶-微生物内部的C、N、P循环过程,对阐明植被恢复过程中生态系统养分循环规律有重要意义。本研究以黄土高原6种林分密度(1000、1500、1800、2400、3000、3500 株.hm_-2⁾的刺槐林(Robinia pseudoacacia)为对象,研究刺槐林地土壤C、N、P含量,胞外酶活性,微生物C、N、P含量及土壤-胞外酶-微生物三者生态化学计量特征。结果表明,随着刺槐密度的增加,林地土壤C、N含量呈现先增加后减少的趋势,土壤P含量无显著差异；C:N呈波动变化,C:P、N:P呈现先增加后减少的趋势；土壤胞外酶活性随密度增加呈现先增加后减少的趋势,胞外酶C:N:P偏离了1:1:1关系；微生物C、N、P随密度增加呈现波动变化,C:N随密度增加显著下降,C:P、N:P呈波动变化。元素比率阈值(TER)显示除在1800 株.hm_-2^外,其他密度刺槐林地土壤微生物均受到N限制。刺槐林地土壤胞外酶及微生物对土壤养分变化会自我调节且呈现较好的内稳性。

道路生态环境影响机理及效应研究

中国道路交通碳排放驱动因素及达峰分析

王硕, 徐艺诺, 翁大维, 张煌帆, 温晓娟, 胡喜生, 张兰怡

DOI: 10.5846/stxb202405151108

摘要： (32) HTML (0) PDF (2.21 MKB)(133)

Abstract:

随着道路交通碳排放量的不断攀升，全球温室效应不断加剧。近年来，在工业、能源等领域，结合因素分解模型与碳排放预测模型的双模型方法已显示出其在揭示碳排放关键驱动因素和探明碳达峰路径方面的优势，但在道路交通领域的应用尚显不足。本研究利用多尺度排放清单模型获取2001年至2019年中国道路交通碳排放数据，并采用GDIM方法对影响碳排放的驱动因素（包括GDP、道路交通能源消耗量、单位能耗碳排放量、人口总量、道路交通人均碳排放量、人均GDP、单位GDP能耗和道路交通碳排放强度）进行分解。其次，设计五种逐层递进的情景，以评估不同政策组合下的减排潜力；最后，运用LEAP模型对2021—2035年中国道路交通的碳达峰情况进行情景仿真和预测。结果显示：（1）在各驱动因素中，GDP是影响交通碳排放的最主要因素，而人均GDP是抑制碳排放的关键；（2）在各情景模拟中，中经济发展强效低碳情景（SLSC）和中经济发展强化低碳情景（ELSC）展现出最佳的减排效果，预计在2024年均能实现碳达峰，其峰值碳排放量分别为1399.9Mt和1402.69Mt；在所有车型中，商用车碳排放将于2020年的744Mr增长至2035年的约800—1300Mt，相较于其他车型，其碳减排潜力巨大；（3）尽管摩托车的碳排放量在三种车型中最低，但其排放量呈上升趋势。摩托车在单独实行“摩改电”措施后无法实现碳达峰，需要未来进一步的管控措施配合其他政策同步实施才能实现碳达峰。本研究所提出的模型及方法在交通运输碳减排中具有较好的参考价值。

区域生态保护修复模式

LUCC多情景模拟下黄土沟壑区流域径流响应规律及其适应性规划对策——以晋西三川河流域为例

雷泽鑫, 罗俊杰, 张文正, 高静, 赵旭强

DOI: 10.5846/stxb202407021542

摘要： (22) HTML (0) PDF (5.94 MKB)(96)

Abstract:

黄土沟壑区作为黄土高原水土流失的严重区域,其土地利用与土地覆被变化(LUCC)对水土保持和生态修复具有重要影响。本研究以晋西三川河流域为案例,运用SWAT和PLUS模型,从景观格局的视角,设置了流域上中下游极端土地利用、沟谷川地缓冲区土地利用与未来不同形态生态用地共3类70个LUCC情景,模拟了多情景下的流域径流响应,并提出了适应性空间规划对策。研究发现,上游区域的林地对减少地表径流、提高水资源利用效率和增强生态系统稳定性具有显著作用。河道沿线缓冲区宽度变化对流域产汇流影响明显具有尺度特征,其中河道沿线的400m和900m范围,是重要的尺度范围。此外,生态用地的分布形态对径流控制效果有明显差异,线性分布情景下的年径流量较低,显示较好的控制效果。基于此,提出“流域空间-河谷空间-生态基础设施”三个尺度层级的流域雨洪安全格局构建对策,旨在塑造流域生态安全格局和提高区域可持续发展能力。本研究为黄土沟壑区区水土保持、生态保护与社会经济发展的协调统一提供科学依据和实践指导。

典型脆弱生态系统保护与修复重点专项

极端生态环境水循环关键参量监测设备与物联网监测系统研制和示范

刘绍民[], 徐自为, 黄晓东, 周纪, 孙义博, 陈莹莹, 晋锐, 徐同仁

DOI: 10.5846/stxb202408021824

摘要： (38) HTML (0) PDF (5.17 MKB)(49)

Abstract:

极端生态环境水循环关键参量监测设备基本依赖进口，部分关键参量尚无原位监测设备或缺乏大范围监测设备，且信息化、智能化水平低，亟需自主研发相关监测设备与物联网监测技术，填补国内外相关设备的空白或实现国产替代。本文主要介绍国家重点研发计划重点专项“典型脆弱生态系统保护与修复” 2023年立项的项目“极端生态环境水循环关键参量监测设备与物联网监测系统研制和示范”（2023YFF1303500）的立项背景、主要研究内容、实施方案以及考核指标与创新点等。本项目紧密围绕国家生态监测需求，瞄准极端生态环境水循环关键参量高精度、自动、稳定监测等技术难点，研制极端生态环境（高寒、干旱）水循环关键参量监测设备6套，研建极端生态环境物联网监测系统1套，并开展基于物联网监测系统的研制设备野外测试和示范应用。项目将满足国家“三区四带”生态安全屏障建设的重大科技需求，实现极端生态环境水循环关键参量监测设备的自主创新与升级换代，大幅度提升极端生态环境野外台站监测的信息化、智能化水平，服务于我国脆弱生态系统的保护与修复。

研究论文

气候变化对冷蒿在我国潜在地理分布影响研究

杜毅倩, 余国杰, 殷晓洁, 平晓燕

DOI: 10.5846/stxb202405051001

摘要： (27) HTML (0) PDF (7.04 MKB)(45)

Abstract:

气候变化会影响群落的物种组成和生态功能，物种分布模型是探究物种地理分布格局的重要工具。冷蒿（Artemisia frigida）作为我国温带草原的退化指示种，其地理分布格局会如何响应气候变化还缺乏深入系统的了解。以冷蒿为研究对象，选取355个地理分布记录和13个环境影响因子，对R语言“Biomod2”包中11个物种分布模型进行筛选，选择最大熵模型（MaxEnt）、随机森林（RF）、广义加法模型（GAM）和极端梯度提升（XGBOOST）等模型构建集成模型，对冷蒿在未来气候情景（ssp126、ssp245、ssp585）和两个时间序列（2041—2060年和2061—2080年）的潜在适生区进行预测。结果表明，年降水量、最湿季节降水量、最冷季均温、年均温是影响冷蒿分布的主导气象因子。当下情景（1970—2000年）冷蒿分布在我国北部草原，主要包括内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区、西藏自治区、青海省、甘肃省、黑龙江省、四川省、山西省和吉林省。未来三种气候情景下冷蒿的分布均表现为扩张，收缩区域主要发生在400 mm降水线以下中部地区。在高碳气候情景（ssp245和ssp585）下，冷蒿向青藏高原和东北地区的扩张趋势更加明显，ssp245情景下，2041—2060年和2061—2080年依次扩张14.86%、17.07%；ssp585情景下，2041—2060年和2061—2080年依次扩张17.09%、24.81%。未来气候情景下冷蒿的分布质心总体向西南方向迁移。高碳气候情景（ssp585）会加快冷蒿的迁移速率，进而对原生群落物种组成产生影响，可能会影响我国草地生态系统的物种组成和生态格局。冷蒿草原较易沙化，未来在暖干化趋势较为明显的东北地区如何科学合理的管理冷蒿草原对该区域荒漠化防治和生态修复就显得十分重要，本研究结果将为理解未来气候变化背景下冷蒿的分布格局和合理管理北方草地提供参考。
区域旅游业绿色创新发展的网络优势匹配与组态提升路径—以山东半岛城市群为例

刘佳, 申明哲, 安珂珂, 闫颖, 王灵恩, 赵青华

DOI: 10.5846/stxb202405121072

摘要： (32) HTML (0) PDF (5.47 MKB)(24)

Abstract:

人与自然和谐共生的战略背景下,绿色创新作为旅游业绿色化转型的重要引擎,是对旅游发展方式转变和生态环境问题改善的积极回应,直接关系到旅游业经济增长与资源环境的协调发展。频繁的要素流动推动城市间绿色创新联系增强,探究区域旅游业绿色创新网络优势匹配的路径有助于因地施策推进区域旅游业可持续发展。本文构建区域旅游业绿色创新发展的分析框架,综合运用超效率 SBM 模型、社会网络分析法、哈肯模型和核密度估计等方法,选择山东半岛城市群为研究案例地,测度和分析其旅游业绿色创新效率及其网络优势度和二者协同特征,进一步基于非对称创新理论和模糊集定性比较分析法识别区域旅游业绿色创新发展网络优势匹配的组态路径。研究发现:旅游业绿色创新效率在空间上具有“沿海沿边”的集聚分布规律；旅游业绿色创新效率网络优势度“马太效应”显著,形成以济南、东营为主的点状格局；二者协同度区域差异明显,可分为高度协同型、中度协同型和低度协同型3大类；旅游业绿色创新效率、网络优势度及二者匹配的提升路径可归纳为政府支撑的外向型市场拓展模式、政府扶持的内源型动力驱动模式和内外部环境双元驱动下的动态优化调整模式等7种。
基于密集时间序列Sentinel数据的湖滨湿地分布动态监测研究——以鄱阳湖为例

陈亚杰, 王宗明, 毛德华

DOI: 10.5846/stxb202404220896

摘要： (49) HTML (0) PDF (12.79 MKB)(32)

Abstract:

湖滨湿地受湖泊水位动态变化影响显著,具有范围易变、变化程度和频率时空差异明显等特点,湖滨湿地的精准监测对于全球变化背景下湖滨生态系统的保护与管理具有重要的意义。以受气候变化和人类活动等影响显著的通江湖泊--鄱阳湖为例,本研究利用GEE平台支持下的密集时间序列Sentinel雷达和光学数据,利用OTSU算法,提出了基于淹水频率的湖滨湿地空间范围遥感监测方法,并构建了2019-2022年鄱阳湖密集时间序列水体和植被数据集,结果表明：(1)本文构建的基于淹水频率的湖滨湿地提取方法能够有效界定湖滨湿地与湖泊水体之间的范围,为大尺度湖滨湿地监测提供了重要的方法参考。(2)鄱阳湖水体面积季节性波动显著,2019-2022年间由夏季汛期峰值退至枯水警戒水位的退水速率逐年加快,湿地水文周期缩短；湖滨湿地面积分别为3075.83 km2^、2726.28 km2^、2953.91 km2^、3331.03 km2^,呈波动上升趋势。(3)湖滨湿地植被的生长发育受淹水状态的显著影响,极端干旱气候下,0-20%的淹水频率对植被表现为非抑制作用,高植被覆盖频率沼泽面积显著增加。本研究有助于深入了解湖滨湿地水文、植被的时空变化及其动态响应关系,为湖泊水位调控、湖滨湿地的保护与修复提供科学依据。

综述与进展

水生态系统服务流研究进展

陈龙, 徐丽, 于名召, 贺桂珍

DOI: 10.5846/stxb202404180863

摘要： (105) HTML (0) PDF (855.70 KKB)(48)

Abstract:

水生态系统服务流是目前生态系统服务的研究热点。基于动态视角的服务流动评估可以帮助更好的分析水生态系统服务供需之间的矛盾，从而实现对水资源的科学管理和分配以提高人类福祉。总结目前已有的水生态系统服务流文献，阐述了水生态系统服务流的定义和分类、尺度特征、载体特征、国内外研究区域分布和研究对象。目前主要是从两个角度探讨了水生态系统服务流的概念，一个是强调流动路径，另一个强调流动的结果，不同的研究角度使得水生态系统服务流的相关概念尚未统一。梳理了目前水生态系统服务流评估的基本流程与方法，主要包括数据的收集、供需计算、水生态系统服务物质流评估和价值流评估，接着总结了目前水生态系统服务流应用方向，包括区域水生态安全评估、流域生态补偿以及洪水管理。论述了水生态系统服务流的研究不足：（1）可用水生态系统服务流分析模型较少，现有网络模型缺陷较多；（2）缺乏水生态系统服务流与其他服务流的权衡与协同分析；（3）对水生态系统服务与自然生态系统相互作用的研究尚未充分开展。最后对未来水生态系统服务流的研究进行展望：（1）开发适配程度更高的水生态系统服务流模型；（2）多尺度整合研究；（3）进行水生态系统服务流耦合分析，以期促进水生态系统服务流研究朝着更加系统以及科学的方向发展。

生态治理与恢复应用研究

接种体状态和不同材料覆盖对人工蓝藻结皮拓殖的影响

连煜超, 白剑, 刘荣霞, 王健鸿, 张国君, 虎瑞, 赵洋

DOI: 10.5846/stxb202404080748

摘要： (44) HTML (0) PDF (1.45 MKB)(28)

Abstract:

人工蓝藻结皮沙化土地治理技术是新时代沙化土地治理的有效手段之一。然而，人工蓝藻结皮接种体的规模化量产以及接种后最佳辅助拓殖措施的选择始终是制约其治沙效率的瓶颈。本研究以短期培养的干藻和湿藻作为接种体，结合玉米秸秆和无纺布两种覆盖方式，探讨了接种体状态和不同材料覆盖对人工蓝藻结皮拓殖的影响。结果表明：干湿两种状态接种体辅以玉米秸秆、无纺布两种覆盖方式的处理在自然条件下均成功拓殖，玉米秸秆覆盖相较于无纺布覆盖的环境调控作用更好，在控制风蚀、削弱光强以及延长累积有效湿润时间上发挥了重要作用，可以更好的促进人工蓝藻结皮拓殖。培养63 d后，玉米秸秆覆盖+干藻接种处理下人工蓝藻结皮盖度最高（27.9%）；玉米秸秆覆盖+湿藻接种处理下人工蓝藻结皮厚度（6.5 mm）、叶绿素a含量（23.8 μg/cm2）、松散结合胞外多糖含量（309.9 μg/cm2）、紧密结合胞外多糖含量（176.5 μg/cm2）和糖被胞外多糖含量（181.1 μg/cm2）最高。回归分析结果表明，人工蓝藻结皮的盖度、叶绿素a和3种多糖含量与风蚀强度呈显著负相关（P＜0.05）。人工蓝藻结皮的盖度、厚度、叶绿素a和3种多糖含量与累积有效湿润时间呈显著正相关（P＜0.05）。其中，叶绿素a含量与累积有效湿润时间呈线性正相关，盖度、厚度和三种多糖含量则呈对数正相关；人工蓝藻结皮的各指标与光照强度呈显著负相关（P＜0.05）。其中，盖度和糖被胞外多糖含量与光照强度呈二项式相关，其余指标则呈线性相关。以上结果表明，短期培养接种体在野外环境下的成功拓殖，为人工蓝藻结皮的规模化量产提供了新途径。同时，人工蓝藻结皮拓殖过程中，玉米秸秆覆盖措施良好的环境调控作用，丰富了人工蓝藻结皮接种初期辅助拓殖措施的选择。

城市格局演变的生态环境效应与调控技术

长江中下游地区不同规模城市有无副高控制时的热岛特征

邓洁, 赖格英, 樊奥

DOI: 10.5846/stxb202403270643

摘要： (53) HTML (0) PDF (8.97 MKB)(33)

Abstract:

城市热岛在一定程度上会给城市发展与人类生活带来影响。我国东部季风区夏季常受西太平洋副热带高压（副高）的影响，副高控制下的区域气流下沉，地表热量难以扩散，城市热岛效应加剧明显。目前，国内外有关副高与城市热岛的研究文献不多，副高对城市热岛的作用机理、昼夜差别等尚不清楚。划分了不同城市规模等级和有无副高两种条件，用城乡二分法提取乡村背景，利用MODIS卫星的地表温度数据计算了2013—2022年7月的长江中下游地区各规模城市的热岛强度和空间热岛比例指数（UHPI），用地理探测器分析各类影响因素，以探讨长江中下游地区不同规模城市有无副高控制时的热岛特征。得到以下结论：（1）白天热岛分布空间差异大，强热岛显著分布在大城市中心，夜晚弱热岛分布面积广泛。副高控制时昼夜热岛强度高值分布在大城市，无副高控制昼夜热岛强度高值在中等城市和小城市中。（2）夜晚各规模等级城市UHPI均值高于白天，副高控制年月的夜晚UHPI均值普遍高于无副高控制年月。超大城市和特大城市的昼夜UHPI值普遍高于其他规模城市，两类小城市夜晚UHPI值高于中等城市和Ⅱ型大城市。（3）地表特征对夜晚热岛的影响显著，副高控制下的主要因子为建筑指数，无副高控制则是植被指数。影响白天热岛强度的空气质量因子是臭氧和空气质量指数，夜晚热岛的影响因子则是气溶胶。昼夜热岛强度的重要影响因子为夜间灯光和人口密度这两项社会活动因子和距离副高主体远近这类气象因子。

道路生态环境影响机理及效应研究

公路路域亚洲象生态廊道构建方法

韩用顺, 杨鑫, 王云, 孔亚平, 李岳烽, 杨艳刚, 陈济丁, 方军, 马开森

DOI: 10.5846/stxb202403260638

摘要： (59) HTML (0) PDF (6.69 MKB)(48)

Abstract:

交通建设对亚洲象（Elephas maximus）活动及其栖息地完整性造成了负面影响，传统生态廊道构建容易忽视交通建设对物种迁移的阻碍作用，构建路域亚洲象生态迁移廊道既是协调交通建设与野生动物保护的重要技术手段，也是道路生态学研究领域薄弱环节和热点之一。以思茅-小勐养高速公路和思茅-澜沧高速公路为例，结合亚洲象活动习性与道路干扰，基于亚洲象栖息地适宜性评价和生态系统服务功能重要性评价进行生态源地识别，并从土地利用、地形、水源、人类活动和道路干扰等方面构建综合阻力面。在此基础上应用最小累积阻力模型(MCR)和重力模型识别生态廊道并分级，并将生态廊道与道路的交点作为迁移阻碍点，将生态廊道与生态廊道、部分生态源点的交点作为关键节点，进而构建亚洲象迁移廊道。结果表明：1）生态源地面积为1349.30 km2，占研究区总面积的37.59%，路域生境质量较好，除了国家级自然保护区和森林公园外，生态源地主要分布在思澜高速公路段，且随着距公路距离的增加，生态源地面积及其占比也相应增大，而一级生态用地、二级生态用地、非生态用地等三类生态用地类型的占比则都在减小；2）当距公路距离大于5 km时，生态源地面积达到了823.94 km2，占总面积的45.33%，说明云南热带雨林区公路的建设和运营会对路域生态源地造成一定程度的负面影响，导致周边环境不适合野生动物生存或者活动；3）路域生态综合阻力值分布具有明显的空间差异性和公路聚集性，如东北部人类活动密集区的生态综合阻力值明显高于其他地区，而公路沿线的生态综合阻力值明显高于远离公路区域；4）识别出34条生态廊道，总长度为674.02 km，其中，关键生态廊道14条、一般生态廊道20条；5）提取出17个亚洲象迁移阻碍点和8个关键节点。研究建议在亚洲象迁移阻碍点建设野生动物通道、防象栅栏和诱导设施等，在关键节点建设“大象食堂”和“大象澡堂”，从而更好地维护亚洲象迁移廊道的完整性和交通运营的安全性。研究成果可为热带雨林区其他线性工程建设亚洲象迁移走廊建设和减少人象冲突提供参考。

研究论文

基于GA-PLUS模型的黄河流域景观生态脆弱性多情景模拟

王韧, 王嘉睿, 颜建军, 贾云, 郜晨, 张秋泓

DOI: 10.5846/stxb202403260629

摘要： (43) HTML (0) PDF (12.60 MKB)(18)

Abstract:

黄河流域生态保护和高质量发展是党中央作出的重大战略决策，如何科学谋划、统筹构建黄河流域土地利用和生态系统新格局极具现实意义。从多情景下景观生态脆弱性预测这一较为新颖的研究视角切入研究，在分析黄河流域1995—2020年土地利用类型转移情况的基础上，针对流域自然发展、生态保护、经济发展、生态保护与经济发展兼顾的协调发展4种不同发展目标，耦合Genetic Algorithm（GA）优化算法与Patch-generating Land Use Simulation（PLUS）模型，对土地利用类型转移概率进行优化，进而模拟2030年土地利用格局、盐碱地和湿地空间分布；在土地利用模拟的基础上计算景观格局指数和景观生态脆弱度，据此分析黄河流域生态脆弱性演变特征。主要结论如下：（1）在2030年土地利用多情景模拟中，林地、草地和水域面积在四种情景下均有一定程度的增加，生态系统修复效果明显；协调发展情景下水域扩张程度最大，建设用地扩张率大幅低于自然发展和经济发展情景；（2）相较于2020年，2030年盐碱化程度增加，自然发展情景情况最为严峻；湿地生态系统修复效果明显，协调发展情景下恢复程度最大；（3）黄河流域2030年林地、草地、水域和建设用地破碎化程度减弱，耕地和未利用地则相反；流域整体景观破碎度较2020年有所降低，土地利用的丰富性和多样性提升；（4）黄河流域未来十年间景观生态脆弱性仍有加剧趋势。生态保护情景下恶化程度较缓，协调发展情景对于流域上游水系风蚀区的水土保持和中部平原地区生态平衡的效果十分显著。本文研究结果为黄河流域国土空间规划和生态保护治理提供了新的理论基础和实践证据。
不同生长季黑沙蒿生物量积累及其相关生理过程对降雨量变化的响应

于博彧, 王世雷, 王春媛, 张富崇, 张建玲, 于明含

DOI: 10.5846/stxb202403250620

摘要： (27) HTML (0) PDF (1.72 MKB)(38)

Abstract:

降雨是影响干旱半干旱区植物生长发育和群落建成的重要因素,为探究降雨量变化对黑沙蒿(Artermisia ordosica)生理性状及地上新增生物量的变化规律,采用人工控制降雨方法,设置减雨70%、减雨50%、减雨30%、自然降雨量CK、增雨30%、增雨50%六个降雨水平,监测萌发展叶期、生长旺盛期、开花结实期不同降雨水平下黑沙蒿叶片光合指标、叶绿素荧光参数、养分指标及地上新增生物量的变化,并探究不同生长季黑沙蒿地上新增生物量与光合指标、叶绿素荧光参数和养分指标间的关系。结果表明:(1)降雨处理显著影响黑沙蒿的地上新增生物量、光合和叶绿素荧光以及养分含量。(2)降雨变化对黑沙蒿各生理指标及地上新增生物量具有生长季差异,萌发展叶期是降雨减少下生物量积累的最关键阶段,开花结实期生物量积累对降水量变化不敏感。(3)不同生长季的生物量积累差异主要来源于叶绿素荧光参数和养分传递过程的改变。研究结果丰富了对荒漠植物生长和植被稳定性的理解，为气候变化下的植被预测和管理提供理论参考。

土壤生态专栏

喀斯特不同土地利用方式土壤有机碳矿化特征及其影响因素

黎俊, 杜馨如, 莫小亮, 张婷, 黄婧, 贺同鑫, 裴广廷, 宋立全, 孙立飞, 孙建飞, 胡宝清, 张伟东

DOI: 10.5846/stxb202403250614

摘要： (30) HTML (0) PDF (1.44 MKB)(31)

Abstract:

土壤有机碳（SOC）矿化直接影响土壤养分循环和大气CO2浓度，对维持土壤肥力和全球碳循环具有不容忽视的影响。探究喀斯特地区不同土地利用方式土壤有机碳矿化的特征及其影响因素，对深入理解喀斯特地区碳循环和石漠化生态恢复有重要意义。在广西马山县选取5种不同土地利用方式(玉米地、草地、金银花、人工林和灌木林)，通过为期30 d的矿化培养，结合土壤性质、微生物群落结构等指标变化，探究不同土地利用方式SOC矿化特征及其调控机制。结果表明：（1）相较于玉米地而言，灌木林和人工林的SOC矿化显著提高，而金银花和草地无显著差异。由于人工林SOC矿化潜力大且碳存留能力相对较弱，在人为干扰或全球变化背景下更容易发生碳流失。而灌木林、草地和金银花具有较高的固碳能力，能存留更多的SOC，因此可作为石漠化区退耕还林的优选模式。（2）表层土壤的有机碳矿化高于深层土壤，但其高的碳输入、较低的有机碳矿化常数和相当的固碳能力促进表层SOC存留。（3）冗余分析结果表明，土壤理化性质解释了SOC矿化特征的65.50%，其中SOC、MBC、DOC和Ca2+是解释喀斯特SOC矿化的重要土壤因子。细菌和真菌群落结构分别解释了有SOC矿化特征的66.50%和19.80%，其中拟杆菌门细菌、放线菌门细菌和被孢霉门真菌是调控SOC矿化的主要微生物类群；而细菌多样性和真菌多样性对土壤有机碳矿化特征的变化均无显著影响。综上，土地利用方式不同导致土壤碳底物和Ca2+的变化影响微生物群落结构，进而调控SOC矿化。

研究论文

大兴安岭典型灌丛-莎草泥炭地植物功能性状和功能多样性

王东旭, 王宪伟, 谭稳稳, 王淑洁, 杜宇, 姜静宜, 李琪, 张豪

DOI: 10.5846/stxb202403190565

摘要： (38) HTML (0) PDF (1.18 MKB)(27)

Abstract:

泥炭地生态系统功能很大程度上取决于群落中物种功能性状的变化,但目前的相关研究仍非常有限。通过对大兴安岭4个地区的灌丛-莎草泥炭地植物地上-地下开展调查和取样,分析植物比叶面积,比根长,比根面积,叶片和根系碳、氮和磷含量及生物量,以此来反映泥炭地植物的功能性状并计算群落加权平均值(CWM)和功能离散度、Rao二次熵指数及相关变异系数,结合生物多样性指数,探讨泥炭地生物多样性、功能性状及功能多样性间相关性。结果表明:(1)灌木柴桦叶氮磷含量则显著高于白毛羊胡子草,且柴桦比叶面积变异系数高；(2)灌木细根比根长和比根面积显著小于莎草,而根氮磷含量则显著高于莎草,且灌木叶片和细根生物量显著高于莎草；(3)功能离散度和Rao二次熵指数较低且变异系数高于生物多样性和群落加权平均值各指数；(4)灌木与莎草表现出地上-地下性状相关性上的差异,灌木根长与根面积显著正相关,莎草叶片和根系碳、氮和磷含量分别表现出了显著正相关,而功能离散度和Rao二次熵指数与生物多样性各指数相关性呈现一致性,其存在较强的耦合关系。研究表明了大兴安岭泥炭地灌木更适应贫营养的环境且物种间对资源竞争较大。
大气CO2浓度升高下球孢白僵菌定殖对玉米植株生长及光合的影响

文欢, 张正坤, 李启云, 路杨, 隋丽

DOI: 10.5846/stxb202403110488

摘要： (52) HTML (0) PDF (3.08 MKB)(17)

Abstract:

球孢白僵菌（Beauveria bassiana）能够在植物内定殖并促进植物的生长，同时能够提高植物抗胁迫能力。全球大气CO2浓度不断升高，CO2浓度升高对植物生长具有重要影响，同时对植物-微生物互作也会产生调控作用。然而，CO2浓度升高条件下球孢白僵菌定殖对植物生长发育的影响及其作用机制鲜有研究。为明确CO2浓度升高条件下球孢白僵菌定殖对植物生长的影响及作用机理，采用盆栽控制试验，在开顶式气室（Open-top chambers，OTCs）内研究CO2浓度升高条件下球孢白僵菌定殖对玉米植株生长参数和光合特性的作用。结果表明，采用灌根法能够使球孢白僵菌成功定殖于玉米植株中，对玉米生长有正向调控作用。在CO2浓度增加条件下经球孢白僵菌处理的玉米植株，全生育期内玉米植株高度、叶面积、生物量和百粒重均有所提高。此外，利用激光共聚焦显微镜观察结果显示，各处理组间玉米叶片气孔数量和形态大小变化情况均存在一定差异，在玉米各生育期内，球孢白僵菌处理组气孔数量比对照组显著降低，在CO2浓度升高条件下接种球孢白僵菌，气孔数量显著增加，同时，在CO2浓度升高条件下接种球孢白僵菌，气孔长度和气孔宽度在各生育期均降低，其中球孢白僵菌处理组气孔长度和宽度最小。CO2浓度升高和球孢白僵菌定殖对玉米光合指标影响显著，其中净光合速率和胞间CO2浓度显著升高，蒸腾速率和气孔导度均降低。研究结果表明，CO2浓度升高和球孢白僵菌定殖能够通过增强植物的光合作用促进植物生长。本研究解析了CO2浓度增加条件下球孢白僵菌对玉米植株生长的影响及其作用机理，为明确球孢白僵菌定殖促进玉米生长发育和提高玉米产量提供科学依据，为进一步指导气候变化背景下虫生真菌的应用提供技术支撑和理论指导。
长株潭都市圈碳盈亏时空变化及其驱动因素

刘贤赵, 王一笛, 肖海, 陈铸, 王天浩, 罗政英

DOI: 10.5846/stxb202403100483

摘要： (26) HTML (0) PDF (4.31 MKB)(27)

Abstract:

明晰碳盈亏时空变化及其驱动因素是制定低碳经济发展战略和有序推进“双碳”目标的重要依据。基于碳排放系数法和改进的CASA模型对长株潭都市圈2005、2010、2015和2020年的碳源、碳汇进行了估算。以此为基础利用空间自相关、标准差椭圆、地理探测器和GWR模型分析了都市圈碳盈亏的时空变化及其驱动因素。结果表明：(1)研究期间长株潭都市圈碳盈亏整体处于亏损状态且呈逐年增加趋势，但各区县变化趋势明显不同。(2)从空间上看，都市圈碳亏损从中部向四周呈减少的格局，碳盈亏重心持续向几何中心的西北方向移动，县域碳盈亏整体呈显著的空间正相关性，但在局部空间上表现出非均衡发展的集聚特征。(3)在影响长株潭都市圈碳盈亏的因素中，ASR(年太阳辐射)、PGDP(经济发展)和EI(能源强度)是影响碳盈亏的重要因素，PS(人口规模)、UL(城市化水平)、IS(产业结构)和GCA(绿化覆盖面积)也影响碳盈亏的时空变化。其中PGDP和ASR对碳盈亏的影响呈先增强后减弱的趋势，PS、IS和EI的影响则呈先减弱后增强的特征，而GCA和UL的影响逐年下降。各因素对碳盈亏的影响存在明显的空间异质性。PGDP、EI、UL和IS对碳亏损起促进作用，ASR和GCA则起抑制作用。GCA对碳亏损影响的空间异质性最强，EI的空间异质性最弱。研究结果可为长株潭都市圈低碳发展和生态保护提供参考。

生态保护修复成效评估方法体系

基于期望增长的四川省生态保护修复成效评估方法研究

杨渺, 侯鹏, 翟俊, 蔡明勇

DOI: 10.5846/stxb202403070463

摘要： (62) HTML (0) PDF (4.87 MKB)(35)

Abstract:

生态保护修复成效评估是新时期生态文明建设绩效考核的需要，也是国际生态学领域面临的挑战和前沿课题。为科学评估生态保护修复成效，克服现有功能指标及指标阈值设置缺陷，本文在分析了近10年四川省FVC、LAI变化趋势、空间聚集特征基础上，从空间、时间两个维度确立了植被功能性状5个特征区，制定了期望得分标准值表，开展了基于期望增长的保护成效评估。结果表明：(1)近10年四川省FVC、LAI总体呈增长趋势，增长模式空间分异契合四川省川西高原气候区和东部中亚热带气候区大体二分气候框架，也与四川省地带性植被分布相对应。FVC、LAI增长极低值区（P<0.01）基本位于川西北高原山地，阿坝州和甘孜州境内。在四川东部中亚热带气候区内，盆缘山地常绿阔叶林和川西南山地常绿阔叶林的FVC、LAI处于增长高值区。两者在四川盆地农业植被区、西南山地等区域的不同增长表现，体现了气候、地带性植被，以及人类活动等因素综合作用的结果，以及FVC、LAI对上述综合作用的差异化响应。(2)2021-2022年四川省LAI-Kq基本维持稳定，FVC-Kq总体稳定（P>0.05），有各别市下降明显（P<0.05），四川省生态保护成效等级为基本稳定。(3)对于不同保护强度的区域来说，2021-2022年，生态保护红线内FVC-Kq低于生态保护红线外，生态保护红线内属于保护地的区域FVC-Kq小于保护地外区域。生态保护红线内外，以及生态保护红线内不同保护强度区域对于LAI-Kq影响较小。(4) FVC单指标难以对特定条件下生态环境质量改善作出准确判断，LAI指标加入有助于提高评估结论的可靠性。基于逻辑斯蒂种群增长模型，初步提出了FVC、LAI生态质量变化多指数表达框架，未来应在制定更为细致的特征指数选取方案和植被功能性状特征区划的基础上，分区厘定种群增长特征、功能指数响应特征，提高生态质量变化多指数表达能力。

研究论文

土荆芥挥发物化感胁迫对3种农作物根边缘细胞释放的干扰效应

谢雨思, 王强, 张红, 马丹炜, 王亚男, 廖颖, 王煜

DOI: 10.5846/stxb202402260400

摘要： (29) HTML (0) PDF (7.37 MKB)(23)

Abstract:

当受到入侵植物土荆芥（Chenopodium ambrosioides）化感胁迫时，受体会通过增加根边缘细胞数量的方式来缓解胁迫对根系的伤害。为了探究这一效应的分子生态过程，以玉米（Zea mays）、大豆（Glycine max）和苦荞麦（Fagopyrum tataricum）作为受体植物，采用显微技术和转录组学技术，研究了在土荆芥挥发油及其主要成分α-萜品烯胁迫下，受体根边缘细胞产生和释放及相关基因表达水平的变化。结果表明：在土荆芥挥发物作用下，与对照相比，根边缘细胞数量增加，但随着处理时间延长、处理浓度增加，促进效应减弱甚至消失；随着挥发物浓度升高，根边缘细胞的弯曲度先增加后减少，而平均长度则整体变短。α-萜品烯的化感综合效应为挥发油的0.76倍，不同受体根边缘细胞释放对土荆芥挥发物的敏感性表现为玉米＞苦荞麦＞大豆；转录组学结果显示，受到化感胁迫时，受体根尖细胞内与根边缘细胞释放相关的木质素合成、果胶降解/合成、以及细胞壁成分重塑等相关基因均发生变化。上述结果表明，土荆芥挥发物胁迫下，受体幼根上调细胞壁重塑和根边缘细胞释放相关基因的表达，使根边缘细胞与根冠的黏附能力下降，从而促进根边缘细胞释放以保护根尖免遭伤害，但这种防御效应随着胁迫强度增大逐渐减弱。外来种（玉米）对土荆芥挥发物的应激反应大于本地种（大豆、苦荞麦）。
祁连山东部地区不同林分密度白桦天然林土壤理化性质特征

彭小静, 黄海山, 严芝银, 邹星晨, 贺康宁, 程唱, 王作枭, 李睿, 刘婧雯, 石正阳, 刘仟仟

DOI: 10.5846/stxb202404300972

摘要： (37) HTML (0) PDF (1.25 MKB)(21)

Abstract:

研究不同林分密度对白桦天然林土壤理化性质的影响，分析不同林分密度下白桦天然林土壤理化性质的变化规律，为白桦天然林的保护提供合理的密度参考。以青海省西宁市大通县宝库林区白桦天然次生林为研究对象，通过采集土壤样品，调查并测定了100—400、400—700、700—1000、1000—1500、1500—2100、2100—2500株/hm2 6种密度下林地的土壤容重、质量含水量、田间持水量、孔隙度、饱和导水率（Kst）、pH值、有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、碱解氮（AN）、速效磷（AP）、速效钾（AK）含量和包括C:N、C:P、N:P在内的共17个土壤属性指标，采用SPSS 22.0对数据进行显著性检验和相关性分析。结果表明：（1）在垂直分布特征上：土壤孔隙度，饱和导水率和SOC、TN、TP、AN、AK的含量，以及C:P、N:P的比值均随土层深度增加而降低；而土壤容重和pH值则随土层深度增加而增大。（2）在密度分布特征上：土壤SOC、TN、AN含量，C:P、N:P的比值随密度增加呈缓慢降低的变化趋势，TP含量随密度增加无显著变化规律，以上这些指标均在密度为100—400株/hm2时达到最大。土壤质量含水量、田间持水量、饱和导水率和孔隙度均随密度增大呈先增后减的变化趋势，且都在密度为400—700株/hm2时达到最大，土壤容重在该密度时达到最小。（3）在土壤化学计量特征上：研究区土壤C:P、N:P的平均值为97.32、7.36，高于中国土壤平均值，表明土壤P有效性较低。综上所述，研究区白桦林在低密度（100—700株/hm2）时，土壤理化性质的改良作用相对较好，会更有利于土壤物理结构的稳定和养分积累。

全球变化与可持续生态学专辑

臭氧浓度升高和增温对水稻叶片光合作用的复合影响

周钰清, 徐彦森, 何龙鑫, 张宇杰, 冯兆忠

DOI: 10.5846/stxb202405040996

摘要： (32) HTML (0) PDF (1.41 MKB)(15)

Abstract:

人类活动导致的地表臭氧（O3）浓度升高和气候变暖正严重影响作物生长。利用开放式O3浓度与温度升高平台（O3-T-FACE），以南粳9108为实验材料，设置两个O3浓度：环境大气O3浓度（A）和1.5倍环境O3浓度（E），三个增温处理：环境温度（CK）、冠层红外增温1.5℃（+1.5）和2℃（+2）。于灌浆中期和后期测定水稻叶片光合速率和叶绿素含量，以明确O3浓度升高和温度增加对水稻叶片光合作用的复合影响。两年重复实验结果表明，与环境大气O3浓度相比，O3浓度升高对水稻灌浆中期叶片光合指标无显著影响，但显著降低了水稻灌浆后期的饱和光合速率（Asat）、气孔导度（gs）和叶绿素含量，分别平均下降31.3%、19.9%和30.7%；对胞间CO2浓度（Ci）、电子传递速率（ETR）、水分利用率（WUE）等指标的影响两年均不显著，说明O3浓度升高导致的Asat降低主要是由于叶绿素含量的下降，而非气孔限制CO2传输。增温显著降低了2022年灌浆后期叶片Asat和gs，显著降低 2021年灌浆中期和后期叶片Ci，增加叶片WUE，但对其他光合指标和叶绿素含量无显著影响。灌浆后期叶片光合速率对O3浓度升高和增温的响应存在年际差异，2021年灌浆期间高的环境O3浓度和温度加重了叶片光合损失。本实验设置的不同增温幅度间的影响未达到显著性差异，说明开放条件下增加冠层温度1.5—2 ℃对当前的试验水稻品种不足以产生高温胁迫。O3浓度升高和增温对叶片光合速率和叶绿素含量的复合影响未达显著性水平，意味着高浓度O3和温度对试验水稻品种的叶片光合作用不存在协同或拮抗效应。

研究论文

关帝山杨桦混交林土壤动物功能群海拔梯度分布格局及环境驱动因素

董江海, 李蓉姣, 郑文芳, 刘入源, 赵立娟, 高瑞贺

DOI: 10.5846/stxb202405071014

摘要： (22) HTML (0) PDF (4.58 MKB)(31)

Abstract:

为探究关帝山不同海拔梯度下杨桦混交林土壤动物功能群的分布格局及环境驱动因素，本研究以山西省关帝山林区典型森林生态系统“山杨-桦树”混交林为调查对象，设置4个海拔梯度（1600 m、1800 m、2000 m、2200 m），于2022-2023年的5月、7月、10月对杨桦林中土壤动物进行采样调查，采用多因素方差分析对不同海拔、月份、土层及其交互作用进行检验，采用单因素方差分析（One-way ANOVA）和最小差异显著法（LSD）分析不同海拔、采样季节、土壤各土层间的土壤动物功能群的动态响应；运用Mantel检验、冗余分析以明确环境因素对土壤动物功能群时空分布格局的影响。研究结果表明：关帝山不同海拔共获得土壤动物24434只，隶属于3门11纲34目（亚目）127个类群，其中菌食性3类、杂食性13类、植食性23类、捕食性30类、腐食性54类，数量占比分别为19.66 %、4.33 %、8.95 %、10.08 %、56.98 %、随海拔上升，土壤动物功能群类群和个体数下降，菌食性类群数最少，腐食性类群数和数量最多，在时间动态上，土壤动物功能群总类群数随月份变化先上升后下降，变化趋势为7月＞5月＞10月，总个体数随时间逐渐下降，变化趋势为5月＞7月＞10月；在垂直分布上，总类群数和个体数随土层加深逐渐变少，变化趋势为海拔O层＞A层＞B层＞C层。此外，腐食性土壤动物类群数、个体数均高于其它功能群。土壤温度、湿度、土壤酸碱度、电导率、速效氮、速效磷、速效钾是决定关帝山土壤动物功能群群落时空分布格局的主要环境因子。本研究结果可为关帝山林区土壤动物的多样性监测与保护提供科学参考。
帕米尔盘羊食性与肠道微生物的季节变化特征

张丽娇, 迪拉拉.托留, 徐文轩, 吴永杰, 汪沐阳, 杨维康

DOI: 10.5846/stxb202405111070

摘要： (59) HTML (0) PDF (2.66 MKB)(18)

Abstract:

肠道微生物对宿主代谢和环境适应有重要影响，其种类组成主要受宿主食物组成与进化遗传的影响。开展野生动物肠道微生物和食性研究有助于揭示肠道微生物如何提高宿主对环境胁迫的适应能力，可为濒危动物保护提供指导。采集了暖季与冷季各12份帕米尔盘羊 (Ovis ammon polii)的新鲜粪样，利用DNA宏条形码技术和16S rRNA测序技术，分析了帕米尔盘羊冷暖季的食物与肠道微生物组成及其季节性差异。结果表明帕米尔盘羊共采食36科57属植物，其冷暖季食物组成具有显著差异，但主要食物均为蔷薇科 (Rosaceae) 与苋科 (Amaranthaceae) 植物。帕米尔盘羊冷季营养生态位宽度为3.18，暖季为2.94。该种肠道微生物α多样性与β多样性均呈现显著的季节差异，多种食物与肠道微生物丰度呈现显著相关性。帕米尔盘羊肠道微生物随着其食物组成的季节性变化而变化。肠道微生物功能预测显示，宿主在食物缺乏的冷季酯类化合物的生物合成、蛋白质消化与吸收代谢相关的功能基因的相对丰度显著增加，这有助于宿主更有效地利用氮和能量沉积，提高了盘羊在严酷冬季的适应能力。研究结果有助于深入理解高原生态系统野生动物与其肠道微生物与之间的相互作用关系，为濒危物种保护管理提供科学依据。
朱红大杜鹃的花部综合征与繁育系统

刘德团, 姚刚, 曹毓蓉, 朱培高, 马永鹏

DOI: 10.5846/stxb202405131084

摘要： (56) HTML (0) PDF (4.07 MKB)(28)

Abstract:

朱红大杜鹃是一种极度濒危的极小种群野生植物，亟需进行抢救性保护。弄清物种的濒危原因对于开展有效保护工作至关重要。研究植物的繁育系统，了解植物的繁殖生物学特性，是弄清物种濒危或极小种群形成原因的关键一步。目前为止，有关朱红大杜鹃繁育系统的研究未见报道。以模式标本产地云南省腾冲市猴桥镇的朱红大杜鹃为研究对象，从花部特征、花冠反射光谱、花蜜量和糖浓度、访花昆虫、人工授粉处理实验方面，研究了朱红大杜鹃的传粉综合特征和繁育系统。研究结果表明：（1）朱红大杜鹃具有适应凤蝶传粉的一系列特征，如花冠大、花冠管长、花蜜量少、花瓣呈大红色、花瓣的反射光谱峰值在350—400 nm之间；（2）碧翠凤蝶和玉斑美凤蝶是朱红大杜鹃的有效传粉者，黄熊蜂和红腹蜂为盗蜜者或盗粉者；（3）朱红大杜鹃既能自交，也能异交，属于混合交配系统，但依赖于传粉者，有效传粉者数量较少，自然座果率低，存在传粉限制。本研究结果可为朱红大杜鹃的后续保护工作提供理论基础和依据，也可为杜鹃花科其他珍稀濒危物种的保护提供参考。
北京山区森林火灾蔓延风险（建筑物）评估

王博, 杨雪清, 蒋春颖, 赖光辉, 陈锋, 刘晓东

DOI: 10.5846/stxb202405151101

摘要： (20) HTML (0) PDF (2.89 MKB)(14)

Abstract:

森林火灾蔓延风险（建筑物）是指林火蔓延及其对建筑物造成破坏损失的可能性，可以明确林火容易蔓延且对建筑物造成破坏损失严重的区域。科学评估森林火灾蔓延风险（建筑物），可以为森林火灾精准化防控提供科学依据，具有重要的理论和应用价值。以北京山区（房山、门头沟、昌平、延庆、怀柔、密云、平谷）为研究对象，基于“危险性-暴露度-脆弱性”风险评估框架，开展北京山区多尺度森林火灾蔓延风险（建筑物）评估。应用层次分析法和熵权法相结合的主客观赋权法确定指标权重，加权综合评价法和面积加权平均法计算多尺度森林火灾蔓延风险（建筑物）指数。通过自然断点分级法划分等级，空间自相关分析探讨森林火灾蔓延风险（建筑物）指数的空间关联模式。研究结果表明：（1）建筑物暴露度的综合权重达到0.5123，是影响森林火灾蔓延风险（建筑物）的主要因素。（2）北京山区森林火灾蔓延风险（建筑物）评估结果显示，高风险区域在小班、乡镇、区级尺度上分别占比3.82%、13.30%、17.95%。（3）北京山区小班尺度森林火灾蔓延风险（建筑物）指数空间异质性显著，表现出集聚分布的规律，HH（高-高）集聚型小班16641个。研究结果发现北京山区森林火灾蔓延风险（建筑物）高风险小班以侧柏、油松、灌木林为主，建议有针对性地加强建筑物密集区、森林-城镇交界域的森林可燃物管理工作。

全球变化与可持续生态学专辑

尖被藜芦上侵对长白山苔原原生植物与土壤肥力的影响

雷虹, 胡睿, 许嘉巍, 靳英华, 徐晓云, 张思琪, 侯汝栋, 彭博妍, 李宇, 杨雪婷

DOI: 10.5846/stxb202405281237

摘要： (36) HTML (0) PDF (1.18 MKB)(36)

Abstract:

高山苔原生态系统对全球气候变化响应强烈，全球范围内广泛出现了草本植物上侵现象。近期发现，尖被藜芦迅速上侵长白山苔原，成为上侵能力最强的草本植物，原生灌木优势种牛皮杜鹃以及苔原土壤肥力也快速变化。研究尖被藜芦上侵过程对原生植物与土壤肥力的影响对探究全球气候变化下的苔原生态系统变化趋势具有重要参考意义。本文通过对尖被藜芦不同入侵程度的牛皮杜鹃群落样地进行连续三年的监测，研究尖被藜芦和牛皮杜鹃生物量以及土壤肥力变化；结合空间代替时间方法，揭示尖被藜芦上侵不同阶段的牛皮杜鹃生物量以及土壤肥力的差异。研究结果表明，随着尖被藜芦上侵程度加重，牛皮杜鹃生物量不断降低，土壤有机质与总氮含量不断下降，速效氮与速效磷含量不断升高，但牛皮杜鹃生物量和土壤肥力变化逐渐趋缓，牛皮杜鹃生物量与土壤肥力间存在高度相关性。尖被藜芦上侵过程中，上侵速度与土壤肥力变化之间可能出现正反馈到负反馈的转变，植物群落结构与土壤肥力趋于稳定。

研究论文

新疆自然保护综合地理区划

王锐锋, 朱舒欣, 郭子良, 林海, 王清春, 崔国发

DOI: 10.5846/stxb202406121363

摘要： (69) HTML (0) PDF (5.18 MKB)(35)

Abstract:

综合地理区划全面地反映了自然界的地域分异，但当前研究仍缺乏结合生物、非生物以及地貌等多重因素的综合考量，目前以国家公园为主体的自然保护地体系建设已卓有成效，亟需从区域角度提出兼顾自然地理特征和生物分异格局的区划方案。以综合性、地带性与非地带性相结合、生物因子与非生物因子相结合为区划原则，采用热量、水分、土壤、植被和动物地理分布等5项指标，通过自组织特征映射模型（SOFM）综合聚类，以聚类结果为基础，结合山系山脉界线及地貌完整性，按照“自上而下”的原则划分区划单元，根据新疆全域野外科学考察结果和卫星遥感三维影像加以修正，同时充分考虑新疆自然保护地的分布情况，保证了区划的客观性、科学性、系统性、准确性和适用性。新疆自然保护综合地理区划方案共分为四级，包括了5个自然保护地理大区（一级区）、11个自然保护地理地区（二级区）、21个自然保护地理亚地区（三级区）和48个自然保护地理小区（四级区），其中，一级区划与新疆“三山夹两盆”的地形分布格局相协调，划分为阿尔泰山Ⅰ、准噶尔盆地-北塔山Ⅱ、天山山地Ⅲ、塔里木盆地-吐哈盆地Ⅳ和昆仑山-阿尔金山Ⅴ。本文梳理了自然保护地理单元内的自然保护地及主要保护对象等，该区划方案与新疆自然保护地分布较为吻合，绝大多数自然保护地都未跨越自然保护地理亚地区，各自然保护地理单元内的物种在地理分布上也相对不隔离，同一自然保护地理单元内的自然保护地可组成以保护关键种、伞护种或旗舰种为目标的自然保护地群，以此构建区域自然保护地网络，提高生态系统连通性。该区划方案对新疆生物多样性保护、以国家公园为主体的自然保护地体系建设和生境廊道构建具有重要的指导作用，同时也为其他省份乃至全国的自然保护综合地理区划提供理论依据和参考借鉴。

城市生态调查评估与生态管理专刊

基于系统动力学的典型区域生态安全变化特征及情景模拟 ——以贵州省铜仁市为例

杨恒, 陶军, 刘世梁

DOI: 10.5846/stxb202402070327

摘要： (33) HTML (0) PDF (10.19 MKB)(30)

Abstract:

以贵州省铜仁市为研究对象，建立生态安全评价PSR模型框架，运用系统动力学理论建立铜仁市生态安全系统仿真模型，开展2005—2020年铜仁市生态安全评估，揭示其时空演变规律，阐明铜仁市生态安全的影响因素。设定自然增长型、可持续发展型和资源衰竭型三类情景，模拟铜仁市2020—2035年的生态安全时空变化特征。结果表明：（1）2005—2015年，铜仁市平均生态安全指数增加14.34%，其中80%的区县生态安全指数呈上升趋势；2015—2020年，除万山区和江口县外，其它8个区县生态安全指数降低，铜仁市生态安全平均指数降低7.18%。（2）林业增加值和环保资金投入是铜仁市生态安全的主要影响因素，而城镇化水平、废水排放量是造成铜仁市生态安全指数下降的主要影响原因。（3）可持续发展情景下铜仁市生态安全上升，资源衰竭型情景下生态安全下降。该地区实施旅游城镇化策略、平衡资源开发与保护、开展生态环境修复等措施能够有针对性地应对未来不同发展情景下的挑战。

研究论文

新疆卡拉麦里山自然保护区砾质荒漠植物-传粉者互作网络的春季动态

石靖宇, 祝洪波, 刘丹, 吉乃提汗·马木提, 邵长亮, 黄代红

DOI: 10.5846/stxb202402070324

摘要： (37) HTML (0) PDF (11.91 MKB)(22)

Abstract:

群落中开花植物与传粉者之间相互作用形成的互利共生网络，称为传粉网络。它作为一个动态实体，物种及其互作发生着时间变化。传粉网络动态的研究对理解群落构建过程及其生态系统稳定性维持机制具有重要意义。然而，目前关于荒漠植物群落传粉网络季节动态的研究较少。新疆卡拉麦里山有蹄类自然保护区是我国北方温带荒漠生态系统的典型代表，该区域具冬季寒冷漫长，春季来临晚，气温上升迅速，持续时间短等特点，导致绝大多数荒漠植物均集中在该季节迅速生长、开花来躲避酷暑，传粉昆虫种类多且活动频繁，形成的网络最为复杂，推测该区域传粉网络存在强烈的春季动态变化。为此，通过野外观测，以周为分析粒度，构建了6个春季内的周网络，从组成、连接以及结构水平上探讨该互作网络的春季动态。结果表明：(1)该砾质荒漠春季内环境温度持续升高了15.5℃。(2)该传粉网络的组成、连接和结构均表现出强烈的春季动态：开花植物及传粉者种类、传粉者相对多度、连接数、网络特化程度均呈先上升后下降趋势，其中4月下旬(第1周)，开花植物和传粉者物种数仅为3和9种，传粉者相对多度仅为0.028，连接数仅13条，网络特化程度仅为0.45。到5月下旬(第5周)，开花植物和传粉者物种数分别增加至25种和58种，且传粉者物种数始终多于开花植物；传粉者相对多度上升至0.303，连接数多达157条，网络特化程度上升至0.65；而连接度、嵌套度、植物与传粉者生态位重叠程度则表现出相反趋势，其中4月下旬(第1周)，连接度高达0.15，嵌套度高达-3.44，植物与传粉者生态位重叠程度分别高达0.325、0.473。到5月下旬(第5周)，连接度下降至0.05，嵌套度下降至-30.35，植物与传粉者生态位重叠程度下降至0.115、0.114。开花植物相对多度、模块化程度整体则一直呈上升趋势，其中4月下旬(第1周)，开花植物相对多度仅为0.002，模块化程度仅为0.16，5月底(第6周)，开花植物相对多度上升至0.520，模块化程度上升至0.63。稳健性整体呈下降趋势，其中4月底(第2周)高达0.66，5月底(第6周)下降至0.15。网络各水平参数之间具有一定的相关性，如植物物种数与传粉者物种数、连接数、模块化、网络特化程度呈显著正相关，而与连接度、嵌套度、植物和传粉者生态位重叠程度呈显著负相关等。(3)偏最小二乘路径模型说明春季内温度的变化驱动了开花植物和传粉者物种发生改变(P < 0.05)，可能引起两者之间的互作发生变化，从而引起网络连接迅速变化(连接数和连接度) (P < 0.001)，进而导致网络结构(嵌套度、模块化程度、稳健性、植物与传粉者生态位重叠程度、网络特化程度)发生变化(P < 0.05)，最终驱动互作网络在春季内发生明显的动态变化。以上结果表明，该砾质荒漠的环境气象因子与互作网络的组成、连接与结构均呈现出不同的动态变化，该互作网络表现出了很强的可塑性。这也可能是该砾质荒漠群落为应对恶劣环境所产生的适应机制之一，可为揭示北疆砾质荒漠传粉网络的动态及形成机制提供重要理论依据。
林分—流域森林凋落物持水能力的空间尺度上推模型构建——以河南宝天曼蛮子庄流域为例

余恩旭, 刘世荣, 张明芳, 侯怡萍, 孙美荣, 邓诗宇

DOI: 10.5846/stxb202402040310

摘要： (47) HTML (0) PDF (3.18 MKB)(33)

Abstract:

森林凋落物持水能力是森林生态水文研究的重要内容之一。然而当前研究多集中在样地或林分尺度。如何将林分实测结果上推至流域或更大空间尺度一直是生态水文学研究的难点之一。以典型暖温带天然林流域河南宝天曼蛮子庄为例，基于林分调查和凋落物持水特性测定，结合遥感植被指数和树种组成比例等植被结构和环境因子构建凋落物持水能力林分—流域尺度上推模型，量化流域尺度森林凋落物持水能力及其空间格局。结果表明：（1）凋落物层最大持水量与坡度、树高和锐齿槲栎占比显著相关，凋落物层有效拦蓄量与多年平均地上生物量和锐齿槲栎占比显著相关。其中，锐齿槲栎比例是凋落物层持水量最为关键的因子。随着锐齿槲栎比例由0%增加到100%，凋落物层最大持水量和有效拦蓄量分别显著提升59.2和55.6%（P＜0.05）。（2）植被结构特征因子引入锐齿槲栎占比后，凋落物最大持水量和有效拦蓄量尺度上推模型拟合优度显著提升，R2分别达到0.918和0.857，模型预测效果显著提升。（3）根据尺度上推模型估算结果，流域凋落物平均最大持水量和有效拦蓄量分别为17.69和17.13t/hm2。流域中部凋落物最大持水量较高；流域北、南部的凋落物有效拦蓄量较高。（4）流域低海拔缓坡地带、NDVI最大值越高、多年平均地上生物量较小和锐齿槲栎占比越高的区域凋落物层持水能力更强。研究结果可为林业部门制定林水资源适应性森林经营管理措施提供科学依据。

生态系统服务专题

旅游者的生态系统文化服务使用过程研究——以武夷山国家公园为例

谢冶凤, 纪凤仪, 钟林生, 吴必虎

DOI: 10.5846/stxb202401210185

摘要： (43) HTML (0) PDF (3.67 MKB)(63)

Abstract:

已有生态系统文化服务研究缺少对使用者视角和使用过程的分析。本研究基于现有文化服务研究成果，以旅游者这类重要的文化服务使用群体为研究对象，以武夷山国家公园为案例地，从旅游者主体视角出发，对其生成的网络游记文本进行质性分析，使用框架法构建理论框架以剖析旅游者使用生态系统文化服务的过程。研究发现，可从使用客体、具身感知、意义生成三个阶段来理解旅游者使用生态系统文化服务的过程。在旅游者使用文化服务的过程中，自然和生态系统作为使用客体，可分为地质地貌、生物生态、天气气象、人化自然、人文人工、复合对象，共6种类型；具身感知来自于旅游者视觉、体感、听觉等多方面的感官感知；意义生成，即旅游者在使用文化服务过程中的具身体验、联想精神、信息流动、负面情感，且这些意义影响着使用客体功能的发挥。研究发现有助于提升国家公园等自然保护地生态系统文化服务的实现效率。

山水林田湖生态保护修复

三峡库区人类活动对河流溶解性有机质的影响路径解析

张琼, 刘睿, 张静, 郑达燕, 张柳柳, 郑财贵

DOI: 10.5846/stxb202401180155

摘要： (40) HTML (0) PDF (5.09 MKB)(19)

Abstract:

为辨析土地利用对河流溶解性有机质（DOM）陆源驱动的直接影响和营养状况驱动的间接影响，基于土地利用数据、水质营养状况数据和DOM组分数据，采用紫外-可见光吸收光谱（UV-VIS）和三维荧光-平行因子分析（EEM-PARAFAC）技术，探究2022年8月（雨季）三峡库区澎溪河流域的DOM组分特征，并运用偏最小二乘路径模型（PLS-PM），量化多空间尺度下土地利用对DOM陆源驱动的直接影响和营养状况驱动的间接影响。结果表明：（1）流域共检测出三种主要荧光组分，并以类腐殖质为主。流域水体DOM受到陆源输入和内源输入的双重影响。（2）整体上，土地利用对河流DOM陆源驱动的直接影响小于营养状况驱动的间接影响，其中溶解性有机碳（DOC）和有色溶解性有机质（CDOM）对内源输入更为敏感；荧光溶解性有机质（FDOM）对陆源输入更为敏感。（3）水田和河渠对DOM陆源驱动的直接影响较大，水库坑塘、灌木林和中覆盖度草地对DOM营养状况驱动的间接影响较大，斑块密度（PD）和斑块结合度（COHESION）对DOM陆源驱动的直接影响和营养状况驱动的间接影响均较大。（4）土地利用对不同DOM组分陆源驱动的直接影响各异，营养状况驱动的间接影响多在子流域较为显著。单个土地利用指标（如水田、疏林地、其它林地和PD等）对河流DOM陆源驱动的直接影响多在500 m河岸带缓冲区最大，对营养状况驱动的间接影响（如水田、灌木林、中覆盖度草地和河渠等）多在子流域最大。揭示了人类活动对河流DOM的影响机制，为科学规划三峡库区土地利用格局和有效调控三峡库区水生态环境提供重要理论支撑。

研究论文

中国大陆鸟类物种多样性特征及影响因素

范佳旭, 连懿, 高晖春, 李海笑, 贺梦璇, 崔磊, 莫训强

DOI: 10.5846/stxb202401100094

摘要： (112) HTML (0) PDF (5.85 MKB)(156)

Abstract:

摘要：中国鸟类物种多样性的研究存在空间尺度的局限性。以中国省级行政区划为地理统计单元，采用eBird公民科学数据，引入G-F指数来量化评价鸟类物种多样性特征。在此基础上，利用空间自相关分析方法探究鸟类物种多样性的空间分布特征，并建立地理加权回归模型分析鸟类物种多样性影响因子的空间异质性。研究结果表明：（1）中国鸟类物种多样性总体呈现由东南沿海向西北内陆逐渐减少的空间分布趋势，并呈现经度条带分异的空间规律；（2）各影响因子对鸟类物种多样性的影响程度存在明显的空间差异: 气温因子呈现北高南低的空间分布特征，降雪因子对鸟类物种多样性的影响主要局限于东北省份，水文因子对鸟类物种多样性的影响程度呈现从南北两侧向中部省份逐级递减的空间分布特征，植被因子对鸟类物种多样性的影响程度则呈现由西南省份向东北省份逐渐减弱的趋势，人类活动因子对鸟类物种多样性影响表现出纬度方向集聚相连的空间分布特征。本研究结果有助于丰富鸟类物种多样性的研究，并为鸟类资源保护和生物多样性维持提供科学依据。
荒漠草原不同植物群落土壤氮矿化对不同水分梯度的响应

李傲天, 李志丽, 王红梅, 刘梦迪

DOI: 10.5846/stxb202401090070

摘要： (31) HTML (0) PDF (1.22 MKB)(27)

Abstract:

摘要：为探究宁夏东部荒漠草原常见植物群落土壤氮矿化对土壤干旱响应特征，选取5种植物群落，即蒙古冰草（Agropyron mongolicum，）猪毛蒿（Artemisia scoparia），苜蓿（Medicago sativa），柠条（Caragana korshinskii ）和黑沙蒿（Artemisia ordosica）作为研究对象，开展常见植物群落土壤氮矿化对水分干旱梯度（自然、饱和、干旱）的响应特征研究。结果表明：各植物群落0—20cm土壤水分均处于3.19%—5.17%范围，而0—200cm土壤平均含水量均具明显的垂直动态，显著高于浅层土层含水量，其变化范围为10.89%—19.35%，并表现为柠条群落＞猪毛蒿群落＞蒙古冰草群落＞黑沙蒿群落＞苜蓿群落。土壤有机碳含量在蒙古冰草群落下为3.505—3.985g/kg，高于其他群落；土壤全氮含量在蒙古冰草、猪毛蒿和柠条群落间差异不显著，为0.146—0.157g/kg，但显著高于黑沙蒿和苜蓿群落。土壤氮矿化过程中，黑沙蒿、柠条和苜蓿样地的土壤硝化作用呈增加趋势，并随季节变化差异增大，而蒙古冰草土壤氮矿化过程则更加平稳，处于较低氮矿化水平的循环特征；相较于柠条和黑沙蒿群落土壤硝化作用对土壤干旱的积极响应，蒙古冰草和苜蓿群落的土壤微生物氮矿化对土壤旱化响应滞后。这5种植物群落土壤氮矿化关键指标主受养分因子影响，在自然降雨和干旱条件下土壤氮与土壤水分、全磷和氮磷比呈正相关，与有机碳和碳氮比负相关，各植物群落土壤铵态氮和硝态氮变化随着持续干旱加剧削弱了与其它养分因子的关联性，但饱和水分后持续干旱的土壤硝态氮和微生物生物量氮呈显著负相关(P<0.05)。
上海市植被动态演变及其对环境因子与土地利用变化的响应

朱泓恺, 曾珂, 张艺玟, 张淑怡, 王雅葳, 赵铖钰, 张佳怡, 刘敏

DOI: 10.5846/stxb202401030021

摘要： (59) HTML (0) PDF (12.31 MKB)(31)

Abstract:

在全球气候变化与城市快速扩张的背景下，认识城市植被动态演变特征及其对环境因素与人为干扰的响应，对于城市环境改善和生态城市建设具有重要意义。然而，快速城市化地区植被高度碎片化，目前对城市植被长期演变与驱动因子空间异质性探究较为缺乏。本研究以上海市为研究对象，基于Landsat卫星遥感影像获取2000—2020年像元尺度增强型植被指数（EVI），在探究逐像元植被动态时空演变及城乡分异的基础上，结合环境因子数据与土地利用数据，基于多元回归残差分析提出像元尺度上解析环境因子（全球背景环境因子与城市区域环境因子）和土地利用变化（植被建设与植被破坏）对城市植被生长影响的框架，定量解析驱动因子对植被生长的影响。结果表明：2000—2020年上海市缓慢绿化（EVIslope= 0.053/10a），EVI呈先减少（2000—2007，EVIslope= -0.071/10a）后增加（2008—2020，EVIslope= 0.015/10a）趋势。上海市由核心城区向外呈“绿化-褐化-绿化”格局，核心城区、市郊区和农郊区显著绿化，城市扩张区与边缘区褐化明显。其中核心城区绿化趋势最强（EVIslope= 0.053/10a），区域内72%的像元显著绿化，城市扩张区与边缘区内分别有31%与33%的像元显著褐化。上海市新增植被像元主要分布在核心城区与市郊区，减少植被像元主要分布在城市扩张区与边缘区。全球背景环境因子普遍促进上海植被绿化，主导约40%的植被像元绿化，使EVI升高0.013/10a。植被建设在核心城区和市郊区内分别主导42.28%和47.83%的植被像元绿化，是区域绿化的主导因子。植被破坏主导城市扩张区和边缘区的植被褐化，但环境因子和植被建设在一定程度上缓解区域内褐化趋势。研究工作可为全球变化和城市扩张背景下城市植被的规划和管理提供借鉴和参考。
青藏高原北缘植物叶片与细根性状的关系及生态适应对策

侯颖, 金伊丽, 周伯睿, 胡景, 王皓言, 吴铠, 夏洁, 夏昊钧, 李凯, 倪健

DOI: 10.5846/stxb202312312895

摘要： (38) HTML (0) PDF (2.29 MKB)(31)

Abstract:

叶片和细根是陆地生态系统中最具活力的组成部分，其性状关系及随环境梯度的变化反映了植物对环境变化的适应对策。选取青藏高原北缘不同植被类型优势和常见植物的3对性状（叶片厚度LT和细根直径RD、比叶面积SLA和细根比根长SRL、叶片组织密度LTD和细根组织密度RTD），分析沿环境梯度的不同植被类型地上与地下性状的特征及其关系随环境梯度的变化。结果表明:（1）随环境梯度变化，根系性状变异大于叶片性状变异；从高寒植被向温性植被过渡，叶片厚度增加，细根比根长降低，其余性状无明显的变化规律。（2）对植物性状影响最大的环境因子是年均降水（MAP）和大于0°C积温（GDD0），随MAP升高，LT和RD总体呈下降趋势，SLA先减小后增大，SRL无显著变化；随GDD0升高，LT呈现上升趋势，RD先增大后减小，SLA总体呈下降趋势，SRL先减小后增大。所有性状中LT随环境变化最强烈，而LTD、RTD随环境变化不显著。（3）LT与RD之间呈显著正相关性，LTD-RTD则呈极显著负相关。随MAP增大，LTD-RTD和SLA-SRL两组性状之间的关系变化趋势相同，均由负相关转变为正相关，LT-RD在各降水段无显著相关性；随GDD0增大，LT-RD、SLA-SRL两组性状关系在低温端和高温端呈现负相关，在中间积温段呈正相关，变化趋势相同，LTD-RTD的关系则不受GDD0影响。该结果揭示了植物功能性状不仅随环境发生改变，性状间关系也会适应环境变化而发生变化, 这有助于预测全球变化背景下植物群落结构和功能随环境变化的响应和适应。

中国生态旅游研究

黄河流域旅游业绿色发展效率动态演变及驱动因素研究

程占红, 王峥, 牛莉芹

DOI: 10.5846/stxb202312292868

摘要： (40) HTML (0) PDF (2.62 MKB)(18)

Abstract:

推动旅游业绿色发展是新时代响应“双碳”目标与促进高质量发展的的应有之义。采用超效率SBM模型与多时空尺度分析方法,定量考察了2010—2020年黄河流域沿线城市旅游业绿色发展效率的时空格局与动态演进特征,并借助面板分位数回归模型揭示旅游业绿色发展效率与各驱动因素的动态响应。结果表明:①随着时间推移,黄河流域旅游业绿色发展效率表现出曲折式动态变化轨迹,且地区间的非均衡性一直存在,但总体上,旅游业绿色发展效率差异存在动态收敛趋势；空间上效率中等区逐渐占据主流,且呈现出“黄河上游—中下游”的递变分异格局。②时空动态特征方面,流域旅游业绿色发展效率的局部空间结构与依赖关系网络相对稳定,但在迁移方向上协同与竞争并存；在时空跃迁过程中,多数市域单元表现出较强的转移惰性或时空惯性,表明其空间状态在短时期内难以改变。③从影响因素来看,旅游经济规模、对外开放、城镇化水平对旅游业绿色发展效率低分位地区的影响较大,产业结构、交通便捷程度以及科学技术等因素的优化对高分位地区效率等级提升的正向边际效应较大。研究结果可为优化黄河流域旅游业绿色发展格局以及促进区域生态保护与高质量发展提供一定参考。

研究论文

从多年取样资料全面比较稻田节肢动物群落两种调查取样方法的优劣

谢美琦, 朱宏远, 杨长举, 韩可洪, 余玖坤, 关现军, 沈栎阳, 徐成梨, 陆泽玮, 刘畅, 何贝贝, 蒲雷, 华红霞, 蔡万伦

DOI: 10.5846/stxb202311152478

摘要： (19) HTML (0) PDF (1.29 MKB)(32)

Abstract:

吸虫法是稻田节肢动物群落调查的主流方法，但随着大规模调查取样需求的日益增加，便捷性逐渐成为选择调查取样方法时的重要考量因素，因此不少研究者开始倾向于使用扫网法。然而，关于扫网法与吸虫法在调查效果上的直接比较尚未见报道。本文基于江汉平原稻区多年的调查取样资料（2018、2019、2020年），对这2种调查取样方法在采集偏好、采集效率以及对节肢动物群落组成和关键类群变化的敏感性方面进行了比较，旨在为农业生物多样性以及昆虫生态学相关研究提供调查取样方法的参考依据。研究结果显示，这两种调查取样方法在体型大小、迁移能力和垂直分布等3种功能性状上的采集效果并无显著性差异，所采集的常见科节肢动物群落高度相似。由于扫网法取样面积更大，它能更全面地反映物种丰富度（P <0.05）。此外，尽管两种方法在反映节肢动物群落特征指数和关键类群（如寄生蜂、蜘蛛和稻飞虱）丰度的变化趋势上保持一致，但在进一步将蜘蛛细分为游猎型与结网型时，两者所呈现的丰度时间变化趋势出现了差异（P <0.05）。具体来说，在整个调查期内，利用吸虫法获得的2种类型蜘蛛的丰度呈现递减趋势，而扫网法则表现出先降后升的动态，其转折点出现在孕穗期。综上所述，扫网法能够全面且准确地反映稻田节肢动物群落的真实情况，特别是在进行大规模稻田节肢动物群落的调查时，扫网法相较于吸虫法展现出了更高的适用性。
小沙冬青对干旱胁迫的生理响应和转录组分析

杨瑛斌, 付国香, 郝文芳

DOI: 10.5846/stxb202306051189

摘要： (58) HTML (0) PDF (1.89 MKB)(26)

Abstract:

利用分子育种技术培育耐旱植物的过程中，了解植物的抗旱机制和拥有大量的候选基因是必要的。耐旱植物是了解耐旱机制和挖掘耐旱基因的优秀材料。本研究以小沙冬青为材料，通过聚乙二醇（Polyethylene glycol，PEG－6000）模拟干旱胁迫，研究胁迫开始后0、1、3、6、12 h的小沙冬青幼苗叶片光合色素、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸（Pro）含量，利用RNA-Seq技术对小沙冬青叶片进行转录组测序。分析结果表明，干旱胁迫下，小沙冬青叶片中可溶性糖、Pro、叶片光合色素含量增加。SOD、POD对干旱响应迅速，活性显著增加，这对消除干旱引起的过量活性氧具有重要作用。而CAT在12h内未对干旱做出有效响应。转录组分析鉴定到15188个差异表达基因，其中共差异表达基因有805个，上调表达的基因数量和下调表达的基因数量相近。在GO富集分析中，这805个基因在“核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶”和“脱落酸激活信号通路的负调控”途径中大量富集。P-value最小的四条通路（“叶绿素结合”、“光系统Ⅱ”、“光合作用”，“光捕捉、光系统Ⅰ”）均与光合作用相关。KEGG分析表明，共差异表达基因主要富集在包括“光合作用-天线蛋白”、“光合生物中的碳固定”在内的6条代谢途径中。在小沙冬青中，7-羟甲基叶绿素a还原酶在干旱胁迫下持续下调表达，抑制了叶绿素的降解，有效保护了光合系统。本研究还重点关注了植物激素的信号转导途径，发现脱落酸信号通路发生明显改变。此外，茉莉酸信号通路中茉莉酸ZIM结构域蛋白（JAZ）的响应相较于其他物种有明显的不同。研究结果为小沙冬青适应干旱环境的生理和分子机制提供新的证据，并为后续抗旱相关候选基因克隆及功能验证奠定了基础。
干旱-半干旱煤矿区地下水位变化对土壤特征影响及植被响应

王平顺, 臧旭超, 燕亚平, 韩学敏, 李璐, 厚富来, 杨学东, 季亚新, 董少刚

DOI: 10.5846/stxb202406131376

摘要： (39) HTML (0) PDF (7.37 MKB)(30)

Abstract:

干旱-半干旱地区采煤活动往往会导致含水层疏干、湖泊萎缩消失、植被衰退、地表荒漠化等一系列生态环境问题。煤矿开采排水是引起地下水-土壤-植被系统发生演化的主要驱动力。以泊江海子流域为例，在水文地质及生态植被调查的基础上，使用数理统计、线性回归、相关分析等方法揭示了煤矿开采活动影响下的地下水位变化对土壤特征的影响及地表植被的响应机制。结果表明，地下水埋深与土壤含水率、土壤电导率、土壤有机质、土壤速效氮以及土壤速效钾之间均存在着显著的负相关性。采矿活动导致土壤性质发生了改变，使其留存水分和营养物质的能力大幅度减弱，在采矿影响范围内的土壤含水率、有机质、速效氮、速效钾等含量相较于矿区周边明显降低。在地下水位埋深<0.5m的湖滨带存在严重的土壤盐渍化，此处植被生长所需水分主要来源于地下水，因此仅分布有少数几种喜水耐盐碱的植物；当地下水埋深在0.5—7m时，地表植被生长受地下水和大气降水的双重影响，因此这些地区主要生长的是半依赖地下水型植物。当地下水埋深>7m时，地下水难以借助毛细作用力上升至植被根系，植被群落获取水分的主要条件为大气降水，这些地区主要生长着耐旱型植被。

中国生态旅游研究

长江经济带生态旅游效率的时空演化及组态提升路径

刘亦文, 王堉茜, 邓楠, 高京淋, 陈熙钧

DOI: 10.5846/stxb202311282592

摘要： (39) HTML (0) PDF (7.11 MKB)(200)

Abstract:

探究长江经济带生态旅游效率的分布规律、探讨其优化路径是建设美丽中国过程中有待回答的重要问题。本文基于非期望产出的Super-DEA模型,通过Dagum基尼系数分解、收敛性分析和趋势预测等方法研究生态旅游效率时空演化规律,借助fsQCA方法探究长江经济带生态旅游效率组态提升路径。研究结果表明：(1)长江经济带全流域生态旅游效率值在第一周期上下波动,第二周期持续上升,第三周期持续下降；研究前期为中等效率发展水平,中后期发展至较高效率发展水平。(2)从空间分布来看,长江经济带生态旅游效率表现为前期上游地区“高-高”集聚、中游地区“低-低”集聚、下游地区“高-低”集聚和研究末期全流域“高-高”集聚；生态旅游效率存在差异的原因在于三大区域内部、三大区域间发展不均衡,上游地区区域内部、中游与下游地区区域间发展不均衡现象最为严重；此外,长江经济带生态旅游效率通过收敛性检验。(3)在趋势预测方面,11个省份的生态旅游效率均表现出未来持续发展趋势。安徽、湖北和湖南三省表现为显著持续上升,江苏、浙江、安徽、重庆、贵州、云南表现为不显著持续上升,上海和江西则为不显著持续下降。(4)在组态分析方面,得出开放模式下的人口聚集型、开放模式下现代宜居的人口聚集型、经济助力下的生态宜居型和旅游业主导下的人口聚集型四个高生态旅游效率组态。

城市生物多样性、居民福祉与优化调控研究

城市半自然植物群落叶功能性状和植物多样性及其环境解释

甘婉怡, 甘玉婷, 彭正东, 杨健雄, 王可可, 黄柳菁, 倪榕蔚

DOI: 10.5846/stxb202404260949

摘要： (37) HTML (0) PDF (1.87 MKB)(70)

Abstract:

为理解城市半自然植物群落对环境因子的响应及其维持功能的机制，以福州市半自然植物群落为研究对象，在植物群落调查的基础上，运用相关性分析、冗余分析、结构方程模型等方法，探究群落水平的叶功能性状（叶长宽比、叶面积、叶厚度、比叶面积、叶组织密度、叶干物质含量、叶碳含量、叶氮含量、叶磷含量）、物种多样性（Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数）和功能多样性（功能丰富度、功能均匀度、功能离散度和Rao二次熵）之间的关系及其环境解释。研究结果如下：（1）福州市半自然植物群落灌草层物种多样性显著高于乔木层，其中草本层中存在外来入侵植物；（2）叶功能性状和植物多样性之间相关性较强，其中功能丰富度与各物种多样性指数均表现为负相关关系；（3）土壤温度和土壤全氮含量对城市半自然植物群落叶功能性状和植物多样性有较高的解释，同时植物对土壤养分的吸收能力受温度和水分的影响；（4）结构方程模型显示，大气温度和叶干物质含量对功能丰富度有直接显著影响，土壤温度和Pielou均匀度指数通过叶干物质含量对功能丰富度产生间接影响。综上，城市半自然植物群落叶功能性状和植物多样性受到生物因素和非生物因素的共同影响。

研究正文

海河流域饱和水汽压差时空演变及影响因素分析

赵安周, 李子洋, 承达瑜

DOI: 10.5846/stxb202401020006

摘要： (81) HTML (0) PDF (4.46 MKB)(100)

Abstract:

饱和水汽压差(VPD)是衡量大气干旱的关键变量,分析其时空演变特征及影响因素有助于加深陆地生态系统对气候变化响应机制的认识。基于海河流域1980~2022年126个观测站点数据计算的VPD评估了CRU TS 4.07、ERA5-Land和MERRA2 3套全球网格数据计算的VPD在海河流域的适用性,并进一步采用趋势分析和偏相关分析等方法分析了年和季节VPD 时空演变特征和影响因素。结果表明:①ERA5-Land数据集计算的海河流域VPD相较于其他2套网格数据的BIAS和RMSE更小,拟合优度更好(R2=0.9851),说明ERA5-Land数据集更适用于海河流域长期VPD变化研究；②1980~2022年海河流域年VPD值呈显著增加的趋势(Trend=0.027kPa/10a,P<0.01)。VPD在春季的增加速率最快,秋季和冬季的增速较慢。③海河流域86.28%的区域年VPD呈显著增加的趋势(P<0.05)。春季、夏季、秋季和冬季VPD呈显著上升的面积占比分别为87.59%、63.57%、30.76%和77.48%；④海河流域年和季节VPD与饱和水汽压(SVP)均呈显著正相关,与(AVP)均呈显著负相关,VPD与SVP的相关性高于AVP。VPD与相对湿度的相关及偏相关系数绝对值高于气温,表明相对湿度对海河流域VPD的贡献高于气温。

第二十二届中国生态学大会专辑

北京市生态系统服务价值时空变化与驱动力研究

张剑飞, 阳文锐, 沈守云, 李晶晶, 马力, 陈亮

DOI: 10.5846/stxb202312312885

摘要： (54) HTML (0) PDF (8.77 MKB)(66)

Abstract:

人类活动主导的土地利用变化改变了生态系统的结构和功能，影响了生态系统服务水平。评估生态系统服务价值是合理配置自然资源和生态环境保护的重要基础。以北京市域为研究范围，基于2003年、2010年2022年三期遥感影像解译数据，采用当量因子法、空间自相关分析等方法，分析了两轮城市总体规划以来，1km×1km网格下的全市生态系统服务价值的空间分布和变化特征，并利用地理探测器研究了ESV空间异质性的驱动力因素。研究结果发现：（1）研究时段内全市ESV变化特征与非建设用地组分变化相对应，出现了先下降后上升的趋势，其总量增加了109.46亿元，林地和水域的增加是生态系统服务价值提升的关键；（2）从生态系统服务四大类型的价值看，调节功能>支持功能>供给功能>文化功能，调节服务是北京市生态系统的主导功能；（3）从空间分布看，ESV呈现西北高、东南低的空间格局，而且全市ESV表现为正相关和空间聚集分布，局部表现为高-高、低-低集聚； ESV热点地区主要集中于大型湿地水域, ESV冷点分布范围在逐渐向市中心城区收缩；（4）ESV空间异质性受到自然地理和社会经济的共同作用，其中气温的贡献最大，双因子间的耦合作用增强了对ESV的解释力。研究揭示了城市土地利用变化过程中生态系统服务的时空变化规律及其驱动力。提出了提升ESV的非建设用地管理建议，可为自然资源的可持续利用提供重要参考。

生态治理与恢复应用研究

黄土丘陵退耕还林区地表蜘蛛群落特征及生态位分析

南正正, 艾宁, 闫慧玲, 赖善梅, 王思艺, 苑彩霞, 刘长海

DOI: 10.5846/stxb202312292862

摘要： (55) HTML (0) PDF (6.10 MKB)(53)

Abstract:

为深入了解黄土丘陵退耕还林区地表蜘蛛群落特征、主要种群的生态位特征及其与环境因子的关系，本研究选取黄土丘陵区退耕还林（草）后形成的典型植被群落（油松林、山杏林、沙棘林、刺槐林、小叶杨林及农田）为研究样地，于2022年8—11月在每个样地采用陷阱法进行地表蜘蛛采集，并对采集的蜘蛛进行形态学鉴定。结果表明：（1）共采集到地表蜘蛛标本2463头，隶属18科36属49种，其中13个为主要物种。退耕还林对地表蜘蛛群落的均匀度指数和优势度指数产生显著影响（P < 0.05），而对丰富度指数和多样性指数均无显著影响；地表蜘蛛群落均匀度指数最高的是山杏林和农田，均匀度指数为0.82；均匀度指数最低的是小叶杨林，均匀度指数为0.49。地表蜘蛛群落优势度指数最高的是山杏林，优势度指数为7.38；优势度指数最低的是小叶杨林，优势度指数为2.13。研究区绝大多数植被间Jaccard相似性指数介于0.4—0.5之间，地表蜘蛛群落组成整体呈现中等不相似。（2）主要地表蜘蛛生态位宽度最大的是鞍形花蟹蛛，生态位宽度为5.30；生态位宽度最小的是申氏豹蛛，生态位宽度为1.54。主要地表蜘蛛生态位重叠值分布范围为[0.06,1]，生态位高度重叠占总对数的23.08%，中度重叠占总对数的28.21%，低度重叠占总对数的48.72%。研究区13个主要地表蜘蛛生态响应速率之和为负值，表明主要地表蜘蛛处于衰退阶段。（3）冗余分析（RDA）结果显示，草本盖度、枯落物厚度、速效钾、电导率、有机质是影响主要地表蜘蛛分布与生态位特征的关键驱动因子。因此，本研究表明，人工林的种植有利于当地地表蜘蛛多样性的恢复和保护；退耕还林区主要地表蜘蛛之间以及主要物种与环境之间尚未达到相对的动态平衡。

研究论文

稀有种丧失对鱼类群落物种多样性、功能多样性的影响

周钟楠, 童安楠, 吴亚妮, 水柏年, 胡成业, 王晶

DOI: 10.5846/stxb202312232801

摘要： (51) HTML (0) PDF (4.68 MKB)(37)

Abstract:

稀有种是海洋生态系统中物种共存与多样性维持的重要类群，但其对鱼类群落物种多样性、功能多样性的调控机制不明。本文以三门湾鱼类群落为研究对象，基于地理范围、栖息地特异性和种群规模大小识别群落稀有种，利用自抽样技术模拟稀有种在自然条件下的随机丧失，探讨稀有种丧失对物种多样性、功能多样性的影响。结果表明，稀有种的丧失造成物种丰富度与功能丰富度呈显著下降趋势；物种均匀度在夏季稳定性较低，在其余季节稳定性较高，功能均匀度在冬季稳定性较高，在其余季节稳定性较低，这与稀有种地理分布范围及其功能性状所占据的空间特殊位置有关；Simpson指数与Shannon-Wiener指数呈现下降趋势，但前者数值变化区间小于后者，这与群落丰富度、均匀度密切相关；功能离散度在夏季呈下降趋势，而在其他季节保持相对稳定，主要受位于性状空间边缘物种数量的影响。总体上，稀有种的丧失对物种多样性、功能多样性的稳定性产生影响，且物种多样性与功能多样性的相关性较强。

土壤生态专栏

马尾松林下土壤理化性质对不同林火严重程度的响应

卢文雄, 薛卫星, 张瑞丰, 魏普杰, 陈霖, 黄英会, 俞珺慈, 赵帅, 赵泽尧, 晏召贵

DOI: 10.5846/stxb202311162497

摘要： (48) HTML (0) PDF (1.06 MKB)(69)

Abstract:

林火是中国亚热带森林生态系统的重要干扰之一，可通过影响土壤理化性质从而影响火后植物以及微生物群落的物种组成和种群动态。本文研究了不同严重程度的林火对马尾松林土壤理化性质时空动态的影响，旨在为中国亚热带马尾松林火后森林恢复与管理提供理论依据。结果表明：（1）林火对土壤理化性质的影响与林火严重程度呈正相关，与恢复时间和土层深度呈负相关。（2）随恢复时间增加，土壤总孔隙度逐渐增大，土壤容重、pH、速效氮、速效磷逐渐降低；低林火严重程度下的土壤有机碳和全氮含量逐渐降低，而中、高林火严重程度则与之相反。（3）随土层深度增加，土壤容重和孔隙度有所增加，而土壤有机碳和全氮含量有所降低；土壤含水率在不同土层深度间无显著性差异。（4）低严重程度的林火显著增加了大部分土壤理化性质之间的相关性，而中、高严重程度的林火导致土壤有机碳、全氮和其他土壤理化性质之间的相关性发生转变。亚热带马尾松林下土壤理化性质对低林火严重程度产生积极响应，有利于促进林下植被更新，增强生态系统稳定性。

研究论文

伏牛山高海拔华山松径向生长对气候变化响应的稳定性评估

李佳欣, 刘娅萌, 彭剑峰, [], 吕润生, 何仲夏, 李金宽, 彭猛, 韦晓旭, 张珂榆, 侯德乐

DOI: 10.5846/stxb202310262330

摘要： (33) HTML (0) PDF (2.35 MKB)(35)

Abstract:

为厘清全球暖干化背景下华山松（Pinus armandii Franch.）径向生长对气候响应的稳定性，本文以河南伏牛山高海拔地区华山松的早材、晚材和全轮的年轮宽度为研究对象。建立了华山松早材、晚材和全轮的标准年表，利用标准年表与各气候因子做相关分析和滑动相关分析。结果表明：1) 早材与全轮年表的相关性更高，可能包含更多相似气候信息，并且早材比晚材对气候的响应更敏感; 2) 该区域华山松径向生长主要受到前一年生长季（6—8月）水热组合的影响。早材的还受当年2月的温度的影响，晚材还受当年生长季后期（8、9月）水热组合的影响；3) 建立了华山松早材、晚材和全轮生长模型，确定了前一年8月温度是早材和全轮的主要限制因子，而当年9月降水是晚材生长的主要限制因子，生长模型结果与相关分析结果较为一致；4) 早材、晚材和全轮均对前一年生长季（6—8月）温度的负响应和相对湿度的正响应呈减弱趋势，即出现了气候“分异现象”。此外，早材对2月温度的正响应增强，晚材对9—10月降水的负向应增强。因此，随着全球暖干化趋势增强，尤其是夏季的暖干化更有利于伏牛山高海拔华山松径向生长，这一研究结果也可以为伏牛山地区的森林管理和经济发展提供了科学依据。
青藏高原东部高寒灌丛土壤养分有效性对增温的响应及其影响因素

刘美, 马志良

DOI: 10.5846/stxb202310092172

摘要： (54) HTML (0) PDF (2.02 MKB)(66)

Abstract:

高寒生态系统植物生长和土壤微生物生态过程受土壤氮、磷养分有效性的严重限制。全球气候变暖可显著改变青藏高原高寒生态系统植物群落生长与土壤微生物群落结构与活性，深刻改变土壤养分矿化与循环过程，进而影响土壤氮、磷养分有效性。然而，截至目前，我们对气候变暖如何影响青藏高原高寒灌丛土壤氮、磷养分有效性的认识还不够深入。为了揭示气候变暖对高寒灌丛土壤养分有效性的影响，本文以青藏高原东部典型的窄叶鲜卑花高寒灌丛生态系统为研究对象，探讨高寒灌丛生长季不同时期可溶性有机碳（DOC）、无机氮（DIN）和有效磷（AvP）含量与化学计量比的动态变化及其对增温的响应，并分析影响土壤养分有效性的主要环境因子。研究结果表明：高寒灌丛生长季土壤有效养分含量季节动态明显。土壤DOC含量表现出先降低后增加的趋势，在生长季中期达到最低值；土壤DIN含量、土壤铵态氮、硝态氮含量及土壤AvP含量在整个生长季均表现出增加的趋势，均在生长季末期达到最大值。增温没有显著改变高寒灌丛整个生长季空气温度，增温使整个生长季土壤温度显著提高1.3℃，同时使土壤水分显著降低2.2%。增温使高寒灌丛整个生长季土壤DOC和AvP含量分别显著增加3.5%—9.9%和4.8%—33.7%。然而，增温仅在生长季中期使土壤DIN含量显著增加17.5%，在生长季末期使土壤DIN含量显著降低21.8%；生长季末期土壤DIN含量降低主要源于土壤硝态氮含量降低；但增温对整个生长季土壤铵态氮含量没有显著影响。同时，增温使生长季末期土壤DOC:DIN比显著增加37.3%，使生长季中期土壤DOC:AvP比显著降低17.9%，使生长季中期和末期土壤DIN:AvP比显著降低12.2%—25.7%。冗余分析和Pearson相关分析表明，土壤温度、土壤水分、土壤微生物生物量碳含量和脲酶活性是影响高寒灌丛土壤养分有效性的主要因子，它们能解释土壤有效养分含量大部分变异。这些结果表明，未来全球气候变暖可通过提高土壤温度、促进土壤养分矿化过程，加速土壤有效养分转化与循环速率，从而显著影响土壤有效养分含量。以上结果可为深入认识气候变暖情景下青藏高原高寒灌丛土壤养分转化与循环过程提供基础数据，同时也可为青藏高原高寒灌丛生态系统可持续经营与管理提供科学参考。
川中丘陵区柏木和马尾松人工林根系分泌物碳输入的季节动态

彭修涛, 刘榕, 徐正刚, 罗尚华, 肖肖, 肖娟

DOI: 10.5846/stxb202310012126

摘要： (42) HTML (0) PDF (1.16 MKB)(62)

Abstract:

根系分泌物在维持植物生长和调节土壤碳-养分循环中发挥重要作用,而目前对根系分泌物碳输入通量及其影响因素的研究主要集中于生长季,忽视了对季节动态的整体评估。为填补这一知识空白,本研究以川中丘陵区柏木和马尾松人工林为研究对象,分别于2021年的1月(冬季)、4月(春季)、8月(夏季)和10月(秋季)进行了根系分泌物的野外原位收集,并同步收集和分析了气候数据和根系特征。结果表明:1)柏木和马尾松根系分泌速率呈相似的季节变化模式,总体呈先升高后降低的变化趋势,夏季最高、冬季最低；2)细根生物量和根系活力呈现与根系分泌速率一致的变化模式；3)根系分泌速率和根系特征(细根生物量和根系活力)均与温度和降水量之间呈现出显著的正相关关系,且根系分泌物速率与根系活力之间也具有显著的正相关关系。上述结果表明,根系分泌速率存在明显的季节变化模式,并受到季节性气候变化下根系活性变异的强烈影响。因此,对根系分泌物碳通量的评估应充分遵循其季节变化规律,有助于准确预测森林根系分泌物的生态学功能。

生态系统温室气体收支与碳中和

典型负供电地区电力行业隐含碳减排路径探究

王雨菲, 戴雨岐, 杨钦琨, 徐琳瑜

DOI: 10.5846/stxb202306301396

摘要： (53) HTML (0) PDF (6.30 MKB)(29)

Abstract:

电力系统是我国能源系统的枢纽与核心，双碳目标主导下的电力系统正处于低碳转型期。而对于负供电地区，其高比例外来电产生的隐含碳排放未得到足够重视，仅通过直接碳减排已无法满足低碳转型要求，需要将隐含碳排放纳入考虑，从而实现用电减排两不误，这对推动我国经济高质量发展意义重大。本研究集成经济-能源-社会三要素，基于电量供需平衡，综合调控“电源-电网-负荷”三侧，构建电力行业LEAP模型分析电力供需结构与碳排放变化趋势，以京津冀地区为例探究负供电地区电力行业隐含碳减排路径。结果表明，隐含碳排放是负供电地区不可忽视的碳排放来源。负供电地区电量缺口扩大将引起隐含碳排放增加，而引入高煤电占比的外购电力并不利于当地隐含碳减排。进一步探究发现充分发挥非化石能源的资源潜力，控制以第二产业为主的用电增速可有效弥补电量缺口，进而提升隐含碳减排效果。因此，未来负供电地区需加强源荷双向管理，加强本地风力和光伏等新能源电源支撑，同时加速推进负荷侧特别是工业领域的绿色节能管理，并引入高新能源比例的外购电力。

研究论文

基于系统动力学的北京市再生水系统潜力与生态网络特征分析

陈银花, 姜丰, 王赛鸽, 陈彬

DOI: 10.5846/stxb202305221082

摘要： (44) HTML (0) PDF (4.60 MKB)(37)

Abstract:

为应对再生水利用的潜在风险，有必要对再生水利用与再生水系统网络稳定性之间的不确定性关系展开研究。该研究以北京市为研究区域，基于2015-2020年再生水需求、供给、利用及其影响因素，采用系统动力学方法构建了再生水供需模型，揭示了2020-2050年再生水供需变化特征，并确定了7种工业再生水使用情景下的生态环境、生活、工业、污水处理和再生水利用部门间用水变化。此外，基于生态网络分析方法，分析了再生水系统网络系统代谢效率、冗余和部门关系特征，揭示了再生水系统鲁棒性水平和互惠程度。研究结果表明：（1）再生水系统模拟值与现实值的误差小于10%，所构建再生水系统动力学模型能准确反馈再生水各变量间因果关系。经模拟发现，北京市2015-2050年再生水供给量增幅（2.55%）远低于再生水需求量增幅（2.82%）。（2）2020-2050年各情景下再生水系统平均鲁棒性指数呈现“先上升后下降”趋势。（3）在工业再生水比例为0.45时，再生水系统平均鲁棒性指数达到最大值0.28。此时再生水大量流入工业部门，形成工业对再生水的依赖，从而大大减少工业用水压力。本研究通过结合系统动力学与生态网络方法，明晰了工业再生水潜力，为北京市工业部门节约用水提供参考。
福建柏地理分布及随气候变化的分布格局模拟

翁慧莹, 刘益鹏, 杨黔越, 叶兴状, 毕远洋, 张国防, 陈世品, 刘宝

DOI: 10.5846/stxb202212023476

摘要： (48) HTML (0) PDF (2.96 MKB)(24)

Abstract:

气候变化对物种的地理分布格局有重要驱动作用，全球气候变化和人类活动的干扰已经严重威胁到福建柏（Chamaecyparis hodginsii）的生存环境，野生资源日渐稀少，本研究预测了末次间冰期以来福建柏地理分布格局变迁历史，探讨环境因子对其潜在分布的影响机制，为福建柏的资源保护和可持续经营提供科学依据。基于福建柏的160个现代分布点信息和10个环境因子，利用MaxEnt模型并结合ArcGIS软件，预测福建柏在过去、现代和未来不同气候情景下的潜在适生区，并利用贡献率和置换重要值分析环境因子对其地理分布的影响机制。结果显示：（1）福建柏当代高度适生分布区主要位于浙江南部、福建、湘赣交界处、湘粤接壤处以及湘桂交界处等；（2）未来4种气候变化情景下，福建柏总适宜分布区较当代分布范围呈收缩趋势，但其高度适生区分布面积除2090s-SSP126外，较当前时期均表现出扩增趋势；（3）平均昼夜温差（bio2）、最干月降水量（bio14）、最暖季度降水量（bio18）、海拔（elev）、最冷月最低气温（bio6）是制约福建柏地理分布变迁的关键因子。
陆域生态系统人类活动压力指数构建及不确定性分析

王永财, 胡卓玮, 万华伟, 侯鹏

DOI: 10.5846/stxb202207222099

摘要： (82) HTML (0) PDF (27.22 MKB)(53)

Abstract:

人类活动压力指数是用于描述人类活动对陆地表面特别是陆域生态系统影响的综合指标，开展人类活动对生态系统的压力状况定量评估有助于理解人类活动在生态系统变化中的作用，为针对性开展人类活动调控和制定生态系统保护相关政策提供依据。本文从压力强度和生态系统敏感性出发构建人类活动对陆域生态系统的压力指数，结果表明2020年我国人类活动压力指数主要分布在0—0.2之间,天津、上海、山东、江苏、河南等地人类活动压力指数较高，而西藏、青海、新疆等地较低；全国农业开发对人类活动压力指数的贡献度最高，为38.91%，其次为农村聚落，贡献度为21.83%；从不确定分析来看，人类活动压力指数在至少60%的模拟次数中属于低值区间的像元比例明显超过高值区间，模拟平均值与原人类活动压力指数相似度在高值区明显低于低值区。因此，人类活动压力指数在高值区稳健性较差，在高值区不确定性增大，而在低值区相对不确定性相对较低。本研究在考虑压力源和生态系统敏感性构建的人类活动压力指数，该指数可以用于大尺度人类活动压力状况评估，可为压力热点区和生态敏感区的人类分析和识别提供数据和方法支撑。
成渝双城经济圈生态环境质量时空演变格局及驱动力分析

赵晓燕, 李永平, 谈树成, 刘立冰, 刘飞鹏

DOI: 10.5846/stxb202403210585

摘要： (53) HTML (0) PDF (18.53 MKB)(26)

Abstract:

成渝双城经济圈作为我国西部城镇化建设的重要示范区，探究其生态环境质量状况对推动区域社会经济高质量发展和长江上游生态环境保护意义重大。基于2000－2020年Landsat系列影像数据，运用绿度、湿度、热度、干度指标构建了遥感生态指数（Remote Sensing Ecological Index，RSEI），采用Sen(Theil－Sen median)斜率估计和MK(Mann－Kendall)检验相结合的趋势分析方法开展了区域生态环境质量时空变化特征研究。此外，采用最优参数地理探测器模型（Optimal Parameters Geographic Detector，OPGD）优化了空间数据的尺度效应和分区效应，并对研究区生态环境质量的驱动力进行了分析。结果表明：(1) 2000－2020年间，研究区生态环境质量整体较高，多年RSEI均值为0.63。生态环境质量以良和优为主，面积占比为61.37%。生态环境质量具有显著的空间异质性。在空间上呈“成都－重庆核心城市生态环境质量差，中间平原丘陵地区中等，四周质量优”的分布格局。（2）Sen－MK趋势分析表明，区域生态环境质量退化区域大于改善区域，两者面积之差占比为14.33%，表明研究区生态环境质量有显著下降趋势，应采取相应措施加强对区域生态环境的保护和修复。（3）最优参数地理探测器模型探测结果显示，驱动因子的最优空间尺度为5km，自然断点法、相等间隔分类、分位数分类、几何间隔分类和标准差分类5种离散方法有助于检测驱动因子的最优分类区间。绿度、湿度、热度、高程、坡度、年均气温是影响区域生态环境质量的主导因子，解释力q值大于56.95%。土地利用类型、人口密度、GDP、夜间灯光是次要驱动因子。驱动因子交互作用增强了对生态环境质量的影响。研究结果能为西部其他城市的发展提供借鉴，对推动长江上游生态环境保护和社会经济可持续、高质量发展提供科学依据。
中国伊犁和塔城地区新疆野苹果种群结构与动态特征

秦爱丽, 刘博, 陈强, 郑祥坤, 金崑

DOI: 10.5846/stxb202403200578

摘要： (81) HTML (0) PDF (1.79 MKB)(88)

Abstract:

第三纪孑遗植物新疆野苹果，是现代栽培苹果的祖先, 也是国家Ⅱ级重点保护野生植物。目前国内仅分布在新疆伊犁和塔城地区。近十几年来，其分布面积、种群和个体数量日益减少。为全面摸清新疆野苹果在国内整个分布区的生存现状、了解其群落物种组成、种群结构与动态特征，本研究对分布在伊犁和塔城不同分布点的新疆野苹果天然种群进行了野外调查。应用“空间代替时间”理论编制新疆野苹果种群特定时间生命表，绘制种群存活曲线和死亡率曲线；利用生存分析理论，分析其种群数量动态变化；并应用时间序列模型，预测种群的发展趋势。结果表明：1）新疆野苹果主要生长在海拔870 ~1576 m的陡坡、沟谷、河漫滩和缓坡草场四种生境。河漫滩生境，物种丰富度和植被盖度最高，植被盖度高达70%~80%。该生境下新疆野苹果多与杏、黄果山楂、毛叶稠李、新疆忍冬等物种形成共优群落。其它三种生境，新疆野苹果多以纯林形式存在。2）伊犁种群病虫害严重，死亡率为7%，干枝、枯枝率达85%~90%；塔城种群几乎无病虫害，死亡率仅为2%，干枝、枯枝率仅为2%~5%。3）伊犁种群为衰退型，种群幼龄个体少，尤其是幼苗数量极少、种群多个生长发育阶段均呈现衰退的动态。严重的病虫害、过渡放牧和收割牧草是造成伊犁种群衰退的主要因素。塔城种群为增长型，种群幼龄个体多，幼苗数量足，但种群从幼苗过渡到幼树极困难。塔城不同分布点种群面临的问题不同。4）在未来2、3和4个龄级后，伊犁和塔城种群均呈现幼龄（幼树和小树）个体减少、老龄（大树和老树）个体增加的态势，种群衰退趋势明显。基于对新疆野苹果种群现状和存在问题的分析，结合实地调查，提出如下建议：1）针对伊犁种群，应首先应用生物防治等技术严格控制住病虫害的继续蔓延和加重；其次考虑建立国家级或省级新疆野苹果自然保护区并在保护区划分出优先最小保护单元，缓解一直存在的林牧矛盾。2）针对塔城种群，应根据不同分布点面临问题的不同制定相应的保护和管理措施。对幼苗死亡率高的额敏种群，应首先减少或限定风景区游客数量，其次在风景区内划分核心保护区和一般保护区，核心保护区内禁止人为活动；对托里种群，应首先加快建立高精度的自然灾害监测预警体系，其次减少放牧；对裕民种群，应采取人工辅助措施优化生境，促进种群幼苗的萌发、各阶段的顺利过渡和种群的稳定增长。
不同林龄华北落叶松土壤酶活、碳氮磷化学计量变化

陈雅轩, 张彧璠, 王佳乐, 陈艳梅, 刘倩愿

DOI: 10.5846/stxb202403180556

摘要： (72) HTML (0) PDF (3.04 MKB)(34)

Abstract:

为人工林的合理经营提供理论依据，以塞罕坝机械林场五个林龄（15年、25年、35年、45年和55年）的华北落叶松人工林土壤为研究对象，分析不同深度土壤 (0—15和15—30 cm)的理化性质、酶活性以及计量比特征，并揭示其相互关系。结果表明：（1）土壤有机碳、全氮含量随林龄增长而升高，而含水率、全磷和全钾含量呈现先升后降的趋势。表层土壤（0—15 cm）的含水率、有机碳、全氮和全磷含量显著高于深层土壤（15—30 cm），土壤全钾含量呈现相反规律。（2）土壤的β-1，4-葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶、β-1，4-木糖酶、亮氨酸氨肽酶、β-1，4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶的活性随林龄的增加呈增大趋势，随土壤深度的加深呈减小趋势。（3）六种土壤酶活性与土壤含水率、有机碳和全氮含量呈显著正相关（P < 0.05），与土壤pH值、全钾含量呈负相关。由冗余分析和逐步回归得出，土壤pH、含水率、氮磷比和土壤养分是影响土壤酶活性的主要因素，土壤养分是影响土壤酶化学计量的主要因素。（4）研究区土壤磷的含量极度贫瘠（均小于0.2 g/kg），由氮磷比可得15—35年华北落叶松的生长受到氮和磷的共同限制，45和55年华北落叶松的生长主要受磷限制。在所有林龄中，氮限制程度随土壤深度的加深而降低，而磷限制程度则随土壤深度加深而增强。（5）土壤酶化学计量氮磷比（0.77—0.84）和酶化学计量碳磷比（0.84—0.92）均高于全球的平均值（0.44和0.62）。酶活矢量角度均小于45°，且随土壤加深而减小。说明土壤微生物受到较为强烈的氮、磷限制，其中氮限制程度随土壤深度加深而加强。因此，在华北落叶松人工林经营管理中应考虑外源氮和磷的投入，缓解华北落叶松人工林生态系统的养分限制。
丛枝菌根真菌接种介导石漠化植物-土壤性质变化对氮积累时空分布的影响

兰梦杰, 王邵军, 李瑞, 罗双, 夏佳慧, 杨胜秋, 郭晓飞, 解玲玲, 肖博, 王郑钧, 郭志鹏

DOI: 10.5846/stxb202403160540

摘要： (55) HTML (0) PDF (1.13 MKB)(26)

Abstract:

为探明丛枝菌根真菌接种处理下石漠化“植物-土壤环境变化”对氮组分含量时空分布的影响规律，选取云南弥勒白枪杆(Fraxinus malacophylla)为供试寄主植物，分别接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae，FM)?幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum，CE)和根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices，RI),并设置对照处理(不添加菌种，CK)，揭示不同丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza，AM)真菌接种处理下土壤氮库各组分(全氮、水解氮、铵态氮、硝态氮)含量及占比(水解氮/全氮、铵态氮/全氮、硝态氮/全氮)的时空变化特征，分析植物生长和土壤性质变化对氮组分含量时空分布特征的影响。结果表明：1)AM真菌接种显著促进了土壤氮组分含量及其占比的积累(P<0.05)。相较于对照，3种菌种处理对4种氮组分含量的提升率达12.09%—156.88%，对水解氮、铵态氮和硝态氮含量占比的提升率变幅达13.25%—60.07%；不同AM菌种对各氮组分含量及占比的提升率均表现为FM>CE>RI。2)不同菌种处理下土壤氮组分含量及占比的时空变化存在差异。除全氮含量在6月最大，其余3种氮组分含量在9月最大，不同菌种处理下各氮组分含量沿土层的减幅大小顺序均表现为：RI>FM >CE；不同菌种处理下水解氮、铵态氮和硝态氮含量占比均在9月最大，其沿土层的减幅均表现为：FM>CE>RI。3)相较于对照，AM真菌处理显著提升树高、地径、根系生物量、土壤含水率及碳组分(总有机碳、易氧化碳、微生物量碳)、磷组分(全磷、有效磷)、钾组分(全钾、有效钾)含量，但降低了土壤pH及容重，FM处理对总有机碳提升率(72.25%)最大，RI处理对有效磷的提升率(1.49%)最小。4)冗余分析表明，土壤总有机碳、易氧化碳、微生物量碳、全磷是氮组分含量积累的主要驱动因子，根系生物量、易氧化碳、微生物量碳是氮组分含量占比增加的主控因子。因此，AM真菌接种通过介导根系生物量及土壤碳磷含量变化，进而调控土壤氮组分含量积累与分配的时空分布。
宁东煤炭基地矸石山生态修复技术模式评价

武春丽, 侯晓磊, 杨建英, 赵廷宁, 邓雅元, 麻文章, 巩子涵, 曾文杰, 芦治源, 吴国伟

DOI: 10.5846/stxb202403110490

摘要： (35) HTML (0) PDF (3.19 MKB)(35)

Abstract:

针对西北干旱煤炭矿区生态环境问题识别不清，生态修复技术模式针对性不强，措施单一等问题，以宁东煤炭基地6座煤矸石山及周边自然地为研究对象，运用主成分分析法进行立地类型划分，运用复合模糊物元熵权法从土壤改良效果、植被恢复效果和技术措施状况（技术措施完整性和经济性）3个方面共19项指标构建评价体系，确定各指标权重及进行综合评价，筛选不同立地类型对位生态修复技术模式，旨在为西北干旱区生态修复提供技术支撑。结果表明：（1）坡向、坡度和土层厚度为立地类型划分主导因子，据此将矸石山分厚层急阴坡、中层斜阴坡、厚层斜阴坡、薄层急阳坡、中层斜阳坡、厚层斜阳坡、中层斜半阴半阳坡、厚层斜半阴半阳坡、薄层急半阴半阳坡及厚层平台9种立地类型；（2）中层斜半阴半阳坡立地类型，推荐“砾石沙障”模式或“活体沙障”模式；厚层急阴坡、薄层急阳坡立地类型，推荐“撒播草籽+挡矸墙+环保树脂网工程护坡+排水沟+微喷”模式；中层斜阴坡、中层斜阳坡立地类型，推荐“撒播草籽+挡矸墙+排水沟+草方格”模式；厚层平台立地类型，推荐“植苗造林+草方格+截水沟”模式。

生态治理与恢复应用研究

黄土丘陵沟壑区粉砂壤土崩解性能变化及影响因子的试验研究-以王茂沟小流域为例

张思靖, 马建业, 李占斌, 李鹏, 陈亚军, 吕小永, 李海波, 代启安

DOI: 10.5846/stxb202403010426

摘要： (60) HTML (0) PDF (4.05 MKB)(31)

Abstract:

土壤崩解是土壤可蚀性的重要表征指标，在阐明土壤侵蚀机理和构建侵蚀模型方面起着重要作用。尽管目前有关植物根系对土壤崩解的研究取得了一定的进展，但是土壤崩解受到根系和土壤理化性质的双重影响，而有关根系和土壤理化性质对土壤崩解的协同作用仍缺乏深入量化研究。以王茂沟小流域5个土地利用下的原状土样作为研究对象，基于崩解试验测定土壤崩解参数，并分析其与根系和土壤理化性质的相关性及主控因子，量化土壤崩解的变化机制，得到如下结论：（1）综合崩解速率、崩解比速率和崩解量三个崩解指标，不同土地利用下，土壤的崩解性均呈现出草地<坡耕地<梯田<果园<坝地；（2）利用VPA分析和偏最小二乘路径分析，解释了土壤理化性质和根系特征及其协同作用对土壤崩解性的贡献并分析其量化关系。结果表明，含根土体中，根系对土壤崩解的直接效应强于间接效应，其直接贡献为16%，较土壤理化性质（16.4%）偏低，但较两者的协同效应偏高62.5%。不同土地利用下，土壤崩解性能的变化主要以土壤理化性质直接影响为主；（3）Spearman相关分析和RDA分析表明，与土壤崩解相关性最高的根系因子为RLD，土壤因子为粉粒，所有环境因子中以RLD的效应最强。不同土地利用下，影响土壤崩解性能的主控因子也存在差异。研究结果可为黄土丘陵沟壑区生态建设条件下的土壤崩解研究和侵蚀机理的解析提供参考，对于黄土高原生态脆弱区的生态修复和生态功能的维持具有重要意义。

研究论文

长江流域耕地爬坡现象对区域生态系统服务的影响分析

何利杰, 黄炉斌, 柯新利, 陈青芸, 宋钰

DOI: 10.5846/stxb202402240389

摘要： (80) HTML (0) PDF (24.19 MKB)(20)

Abstract:

在耕地占补平衡政策下，快速发展的城镇化极有可能迫使耕地上山，进而对区域生态系统服务造成深远影响。然而，现有研究多关注于耕地的水平空间转移，忽视了对耕地爬坡现象的研究。鉴于此，本文基于多源遥感数据，基于Sen趋势分析、因素分解法以及InVEST模型，探究了1990-2020年长江流域耕地爬坡现象的驱动机制及其对生态系统服务的影响效应。研究结果表明：①长江流域耕地具有爬坡现象，其中不稳定耕地爬坡更为严重，共上升了2.09°。②建设用地侵占与耕地开垦是加剧不稳定耕地爬坡的主导因素，相反地，耕地边缘化是抑制不稳定耕地爬坡的主导因素。③长江流域耕地爬坡现象，共造成区域碳储量损失4.14×108t，土壤保持量损失1.44×108t，产水量损失0.84×108t，生境质量下降4.33%，以及综合生态系统服务下降1.76%。④耕地开垦形成的爬坡现象，造成综合生态系统服务下降0.11%；而建设用地侵占形成的耕地爬坡现象，造成综合生态系统服务下降33.37%。研究结果有望为区域耕地资源可持续利用提供创新思维与对策建议。

山水林田湖生态保护修复

成渝地区农田生产力对骤旱的抵抗性与恢复性研究

李奇锦, 姜亮亮, 刘文利, 吴光明, 谢崇丹

DOI: 10.5846/stxb202402220376

摘要： (53) HTML (0) PDF (27.26 MKB)(21)

Abstract:

在全球变暖的影响下，中国骤旱事件逐渐增加，西南地区尤为突出。成渝地区由骤旱事件引起的农田绝收问题逐渐加剧。然而，国内外关于农田生产力对骤旱的抵抗性与恢复性研究较为匮乏。因此，研究农田对骤旱的抵抗性与恢复性对保护农田具有重要意义。基于此，本研究使用GPP数据和中国土壤湿度水分数据集以及农田类型数据等，采用游程理论和地理加权回归等方法，分析了成渝地区农田对骤旱的抵抗性与恢复性，量化了农田生产力对骤旱的脆弱性。研究结果表明：（1）在2006和2022骤旱年中，成渝地区西北部和东南部骤旱较为严峻，其中德阳市、绵阳市、成都市等地区的骤旱严重度、骤旱持续时间均为高值，而2022年西部区域骤旱次数比2006年明显减少；（2）2022年与2006年相比，大部分农田恢复性提高，但抵抗性下降，其中其中水稻田、玉米田等抵其他单季作物田、双季作物田、三季作物田抗性变化范围从5-6下降到了3-4，恢复性变化范围则由1-2上升至2-3恢复性变化范围由1-2上升至2-3，而抵抗性变化范围由4-6降至2-4；（3）2022年成渝地区北部农田比2006年抵抗时间增加，但成渝地区大部分农田恢复时间相较于2006年急剧下降；（4）2022年成渝地区西北部农田相较于2006年面对骤旱更加脆弱，且在2022骤旱年中，成渝地区多季作物田脆弱性高于组成轮作的单季作物田脆弱性且。骤旱年中骤旱次数对农田脆弱性影响最为广泛。本研究有助于深入了解农田对骤旱的抵抗性和恢复性，以及在农田灌溉制度和种植制度条件下骤旱对农田脆弱性的影响机制，对成渝地区农业生产和抗旱减灾具有重要意义提供科学理论依据。

全球变化与可持续生态学专辑

短期降水变化对荒漠草原土壤微生物群落的影响

赵莹, 李建平, 王誉陶, 张翼, 赵雅欣, 罗叙

DOI: 10.5846/stxb202402210364

摘要： (40) HTML (0) PDF (2.36 MKB)(59)

Abstract:

荒漠草原土壤微生物群落对降水变化极为敏感，以宁夏盐池县荒漠草原为研究对象，利用遮雨棚技术模拟5个降水梯度（减少33%降水，减少66%降水，自然降水，增加33%降水，增加66%降水），系统研究降水变化对荒漠草原土壤微生物群落的影响。结果表明：1）短期内降水处理对植物多样性、丰富度影响不显著，对植物地上地下生物量的分配有显著影响，对土壤碳氮磷化学计量无显著影响。2）降水对土壤细菌多样性的影响比真菌小，但细菌、真菌多样性均在减水处理中增加，细菌多样性在增水处理中减少，真菌多样性在增水33%处理中最高，在增水66%从处理中最低。3）降水改变了土壤微生物的群落组成，细菌群落组成差异较小，真菌群落组成在门水平上差异不显著，在属水平上减水和增水中均明显发生改变。4）差异物种在属水平上真菌多于细菌，且各处理间的差异物种真菌较细菌更显著。5）土壤碳氮磷含量与细菌多样性呈负相关关系，与真菌多样性呈正相关关系，植物特征与土壤细菌、真菌多样性整体上呈负相关关系；环境因子对真菌多样性的影响显著高于对细菌多样性的影响，不同降水梯度下，真菌差异物种变异较大，而细菌较小。荒漠草原降水变化的短期处理中，真菌较细菌对降水变化的响应更敏感。

城市格局演变的生态环境效应与调控技术

“盲区削减”与“功能结构协调”双目标导向下的生态网络协同优化研究——以武汉市为例

吕佩锦, 刘艳中, 陈勇, 张祚, 吴丹, 孙秋雨, 彭莎

DOI: 10.5846/stxb202402020294

摘要： (53) HTML (0) PDF (9.96 MKB)(31)

Abstract:

构建和优化生态网络对解决当前生态问题、保障区域生态安全、实现可持续发展具有重要意义。然而，当前生态网络优化研究鲜有多目标优化研究，更是忽视了多个优化目标间协同优化的作用，缺乏系统的优化框架。因此，提出一种“生态盲区削减—网络功能结构协调”的双目标协同优化框架，并以武汉市为例开展实证研究。首先，运用最小累积阻力模型构建初始生态网络，并开展生态盲区指导下的生态网络优化；然后，基于协调性分析，针对功能结构异配节点，提出针对性的优化措施；最后，采用鲁棒性和结构指数对优化前后生态网络进行评价。结果表明：（1）武汉市初始生态网络含生态源地17个，生态廊道47条，空间分布呈不均衡性；（2）经调整型生态源地、新增型生态源地、补充生态廊道和非源地斑块优化后，生态盲区占比从31.77%降至15.37%；（3）新增17条廊道，实施三级差异化建设，实现了生态网络协调性；（4）优化后的生态网络结构指数α、β、γ分别提高69.16%、56.16%和47.12%，鲁棒性也更强。研究得出，该双目标协同优化模型不仅能够实现各自的优化目标，还能增强生态网络的稳定性。该模型将为生态网络优化研究提供新视角和系统框架，案例结果将为武汉市削减生态盲区、建设功能与结构协调的生态网络提供理论和方法指导。

研究论文

艾比湖流域植被NPP时空演变特征及其驱动因素分析

罗健梅, 阿布都热合曼·哈力克, 段越帆, 姚凯旋, 姚磊, 唐华, 布威阿依谢姆·吐合提

DOI: 10.5846/stxb202401240224

摘要： (58) HTML (0) PDF (11.08 MKB)(51)

Abstract:

植被净初级生产力(NPP)是监测植被生长状况的重要参数，也是评价生态系统健康状况的重要指标。艾比湖流域是新亚欧大陆桥的一道重要生态安全屏障，研究植被NPP时空变化特征及其驱动因素，对保障流域生态环境健康稳定具有重要意义。基于气象数据、NDVI数据、植被类型数据，采用CASA模型估算艾比湖流域2001—2020年的植被NPP，采用热点分析、变异系数、趋势分析等方法，揭示植被NPP时空分布格局及演变特征；采用偏相关分析结合参数最优地理探测器模型揭示植被NPP的影响因素。结果表明：（1）2001—2020年艾比湖流域植被NPP多年平均值为199.67 gC m-2 a-1，整体呈波动上升趋势，增长率为1.83 gC m-2 a-1。（2）空间分布集聚特征明显，整体呈四周高中间低的分布格局，61.79%的区域植被NPP呈增加趋势，河流沿岸的绿洲植被NPP显著增加。（3）植被NPP与气象因子呈正相关关系，与降水相关性最强；NPP值随高程和坡度增加呈先增后减的趋势，随坡向变化差异不明显；不同植被类型和不同土壤类型的NPP值差异明显，土地利用变化对植被NPP具有双重影响。（4）土地利用类型和植被类型是影响植被NPP空间分异的主要因子，因子交互作用表现为双因子增强或非线性增强，基于风险探测确定出适宜植被生长的范围或类型。研究结果可为决策者制定艾比湖流域可持续发展方案提供理论依据。
北京城市绿地蝴蝶多样性空间格局及其影响因素

宋蕊, 苏芝敏, 王效科, 刘颖, 万五星, 周伟奇

DOI: 10.5846/stxb202401110103

摘要： (72) HTML (0) PDF (1.55 MKB)(43)

Abstract:

城市化带来的环境变化被公认为生物多样性下降的主要驱动力之一。蝴蝶作为生物多样性的重要组成部分，具有帮助植物传粉、支撑食物链等生态功能和服务价值，是城市环境变化的重要指示者。本研究采用样线法和样点法相结合，于2023年4－9月对北京城区五环路以内47个城市绿地中的蝴蝶多样性进行调查，分析了蝴蝶物种多样性的空间格局及其与环境因子的关系。结果表明：1）共调查到蝴蝶4469头，隶属于5科16属17种，菜粉蝶（Pieris rapae）是最大的优势类群，占总个体数的74.67%，其次是云粉蝶（Pontia edusa）和黄钩蛱蝶（Polygonia c-aureum）。2）蝴蝶物种多样性随城市化程度加强而降低，城区外缘样地（四环与五环之间）的蝴蝶物种丰富度、多度及物种多样性指数均最高，不同区域之间的Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数存在显著差异。3）非度量多维尺度分析（non-metric multidimensional scaling，NMDS）结果发现不同城市区域的蝴蝶群落相似性较高，进一步的相似性分析（analysis of simlarities，ANOSIM）检验结果显示组间差异性较小（R =﹣0.012，P > 0.05），表明城市绿地的蝴蝶物种组成较为相似。4）三种蝴蝶优势种在不同区域的时间动态存在差异，特别是菜粉蝶在城市中心地区的活跃期早于城市边缘地区。5）冗余分析（redundancy analysis，RDA）结果表明蝴蝶物种多样性与研究样地植物物种总数（P < 0.001）和蜜源植物物种数（P < 0.001）呈极显著正相关，与样地面积呈显著正相关（P < 0.05）。综上所述，不同城市区域的蝴蝶多样性趋于均质化，城市绿地面积和植物多样性是制约蝴蝶物种多样性的重要因素。建议在城市中保留一定比例的城市绿地、扩大蝴蝶生存空间的同时，提高植物多样性，并从不同植物花期时序上进行科学合理的配置，为蝴蝶提供更多的食源，从而达到维持甚至提高蝴蝶物种多样性的目的。
基于源汇景观格局的洞庭湖流域洪涝风险评估及雨洪径流过程响应

张凌暄, 焦胜, 卢洁, 牛彦合

DOI: 10.5846/stxb202405111061

摘要： (29) HTML (0) PDF (3.21 MKB)(18)

Abstract:

源汇景观格局是影响流域雨洪径流过程与洪涝风险的重要因素，探索一种基于源汇景观格局的流域洪涝风险评估方法对流域洪涝风险防治具有重要科学意义。以洞庭湖流域为研究对象，创新性地修正并运用源汇景观模型评估各年份流域洪涝风险，揭示洪涝风险时空演变规律及成因；而后利用SCS-CN模型与局部等体积法模拟分析各年份雨洪径流过程特征，并基于斯皮尔曼相关系数探究雨洪径流过程与源汇景观空间负荷对比指数的相关关系，以此验证新模型运用于洪涝风险评估的合理性。结果表明：（1）40年间源景观建设用地的扩张最为显著，汇景观持续减少，以耕地向建设用地转移为主，源景观空间上集中于环洞庭湖与湘江流域。（2）40年间源汇景观空间负荷对比指数均呈上升趋势，流域洪涝风险逐渐提高，呈现东高西低的分布格局，其中湘江与环洞庭湖流域洪涝风险较高，资水流域洪涝风险次之，澧水与沅水流域洪涝风险较低。（3）40年间平均径流量、淹没深度及各风险区占比整体呈缓慢波动上升趋势，雨洪径流过程加剧使得洪涝风险不断上升，传统模型模拟结果与源汇景观模型评估结果相吻合。（4）源汇景观空间负荷对比指数与雨洪径流过程各特征指标呈显著正相关关系，说明源汇景观在高程、坡度及距离上的空间格局对于雨洪径流过程具有重要影响，运用源汇景观模型评估流域洪涝风险具有可行性。本研究可为流域洪涝风险定量评估提供耦合格局与过程的新方法，为合理配置流域景观格局、保障雨洪安全提供新视角和理论依据。
冬油菜根际土壤真菌驱动并影响土壤肥力的生态效益分析

刘海卿, 孙万仓, 郭倩, 柴鹏, 祁伟亮, 杨刚, 刘容, 刘一帆, 杨苗苗, 张博

DOI: 10.5846/stxb202404270953

摘要： (39) HTML (0) PDF (1.05 MKB)(47)

Abstract:

冬油菜是我国北方重要的油料作物和冬季覆盖作物，为探讨白菜型和甘蓝型冬油菜根际土壤真菌群落组成，及真菌驱动并影响土壤肥力的生态效益。对白菜型和甘蓝型冬油菜根际和非根际土壤微生物群落结构、土壤酶活性、土壤性质进行分析和比较。结果表明:（1）白菜型和甘蓝型冬油菜根际微生物量碳（MBC）、微生物量氮（MBN）、微生物量磷（MBP）分别较非根际增加22.8%、19.5%、27.4%、31.8%、11.4%、9.8%。（2）冬油菜土壤根际真菌α多样性显著降低，且一些致病菌如担子菌门、被孢菌门、壶菌门丰度也明显降低。（3）不同类型冬油菜根际土壤微生物群落结构存在显著差异，白菜型冬油菜的优势真菌门是子囊菌门，占比超过总丰度的83%，其次是担子菌门、被孢菌门、壶菌门、毛霉门；甘蓝型冬油菜的优势菌门是油壶菌门和Fungi_phy_Incertae_sedis。（4）冗余分析（RDA）显示，pH、有效磷（AP）、全磷（TP）、碱解氮（AN）、全氮（TN）、有机碳（SOC）和土壤水分含量（SWC）是影响土壤真菌群落组成的重要环境因子。（5）真菌群落组成差异显著影响土壤酶活性，白菜型中，磷酸酶和蔗糖酶活性高于甘蓝型，过氧化氢酶则相反。（6）微生物量和土壤酶显著影响土壤理化性质，如增加AN、AP、TP含量、降低土壤盐碱度（pH降低）等，且白菜型比甘蓝型更显著。综上，种植冬油菜可通过改变根际土壤真菌群落组成及结构，进而驱动提高土壤酶活性和土壤可利用的氮、磷的含量，提高土壤肥力，调节pH，改良土壤特性，具有良好的生态效益。研究结果为冬油菜—土壤—微生物互作研究及筛选分离益生真菌提供理论参考，为进一步扩大冬季覆盖作物的种植面积，优化农业产业结构提供一定的支撑。

生态文明视角下的国土空间治理

基于“水-土耦合”视角的城市开发容量评估与诊断 ——以杭州86个水管理单元为例

陈前虎, 许越

DOI: 10.5846/stxb202404180864

摘要： (41) HTML (0) PDF (2.98 MKB)(23)

Abstract:

城市水环境问题涉及源头控制、过程监管和末端治理三个过程，而当前的水环境保护与治理工作未能明确水问题的成因及背后的责任边界。对此，本研究基于“水-土耦合”视角，引入水质“效应值”“实测值”“目标值”概念，构建起“三值联动”分析的城市开发容量评估与水质问题诊断系统，并以杭州为例进行实证研究。结果表明：(1) 基于控制断面、子流域、行政边界三要素划分的水管理单元明确了属地管理部门的责任边界；(2) 82.6%的研究单元水环境容量盈余（效应值<目标值），其余水环境容量亏损的单元主要分布在钱塘江以南片区；67.4%的研究单元水质达标（目标值>实测值），主要分布在杭州主城区西部和北部，水质超标的单元集中在萧山科技城、钱江世纪城、湘湖新城等地区；87.2%的研究单元存在过程监管或末端治理缺位（效应值<实测值）的情况，其中68.0%研究单元的末端治理到位但过程监管还存在漏洞（目标值>实测值），其余32.0%的研究单元在过程监管和末端治理上都有漏洞（目标值<实测值）；(3) 该评估诊断系统能够实时把握土地开发容量动态与水质约束条件，为“水-土耦合”的国土空间用途管制提供新的决策工具。

研究论文

长江中下游滩涂湿地优势植物功能性状特征及其与土壤理化性质的研究关系

罗来开, 章伟, 原萌, 程樱, 阳艳芳, 赵凯, 伍佳楠, 肖晶晶

DOI: 10.5846/stxb202404150825

摘要： (79) HTML (0) PDF (3.97 MKB)(30)

Abstract:

植物功能性状是植物响应外界环境变化的外在表达，反映了植物对生长环境的生态适应策略。探究长江下游滩涂湿地植物功能性状及其与环境之间的关系，有助于理解区域尺度上滩涂湿地植物的生态适应性和资源利用策略，对于长江流域湿地植被的恢复与重建具有重要意义。以长江安庆段流域为研究区域，选取了滩涂湿地17种代表性植物的14个功能性状指标，旨在探究滩涂湿地植物功能性状特征及其对环境因子的响应。结果表明：（1）滩涂湿地植物功能性状变异程度不同，变异系数最大为叶片组织密度（CV = 361.39%），最小为相对叶绿素含量（CV = 21.75%），平均变异幅度为106.55%。（2）叶性状间、茎性状间以及茎－叶性状间具不同程度的相关性。其中，叶性状间相关性较大，叶长与叶宽、叶干重、相对叶绿素含量、叶周长间均为极显著正相关（P ＜0.01）。茎干物质含量与叶长、叶厚度、叶面积和叶组织密度为显著负相关相关（P ＜0.05），而与叶周长显著正相关；小枝组织密度与叶干物质含量、叶长、叶厚度为显著负相关（P ＜0.05）。（3）RDA分析表明，铵态氮、速效磷、土壤容重、有机质、全磷、pH和速效钾是影响滩涂湿地植物适应策略的关键土壤因子。综上，长江下游滩涂湿地典型植物功能性状变异丰富及差异显著，但可通过形成一定的性状组合的策略以及与环境因子间的相互作用以提高对环境变化的适应性。

中国生态系统碳汇能力巩固与提升

成渝地区双城经济圈县域国土空间碳汇冲突识别及多情景模拟

梁甜, 贺清, 杨霏, 任晓红, 张荣飞, 文传浩

DOI: 10.5846/stxb202404130815

摘要： (57) HTML (0) PDF (13.43 MKB)(47)

Abstract:

国土空间是生态系统碳汇功能和社会经济功能的重要载体，科学识别不同发展情景下的县域国土空间碳汇冲突格局，对国土空间低碳开发利用与碳汇风险预警具有重要现实意义。本文以成渝地区双城经济圈142个区（县）为研究对象，从空间碳排压力、空间固碳能力和空间不稳定性3个维度，构建国土空间碳汇冲突评价模型。整合社会经济数据和自然地理等多源数据，采用生态系统服务权衡综合评估模型（Integrated Valuation of Ecosystem Servicesand Tradeoffs，InVEST）、斑块生成土地利用模拟模型（Patch-generating and Land Use Simulation，PLUS）、气泡图谱和冲突矩阵等方法，识别并多情景模拟1980—2050年研究区国土空间碳汇冲突程度及潜在风险区域。结果表明：（1）研究区土地利用类型主要表现为耕地连片、生态用地分散和建设用地多点集聚的空间布局特征，耕地和建设用地之间的土地利用转移占主要贡献。（2）1980—2020年研究区国土空间碳汇冲突程度总体呈现“急剧上升-逐渐缓和”的趋势，且预测到2050年，碳减排情景（CE）下的国土空间碳汇冲突可控程度最高。（3）依据冲突矩阵划分标准，将研究区甄别出“三带九区”的国土空间碳汇冲突矩阵类型，其中碳汇耐受安全区、碳汇稳态维持区等分别呈现出“边缘式”“三角式”的空间分布特征。本文为精准识别国土空间碳汇冲突提供新的研究思路，有助于拓展土地利用冲突理论和人地关系理论的研究范畴，为我国其他城市群制定“政域-流域”的国土空间碳汇冲突调控策略与碳汇协同监管机制提供参考。

研究论文

浅水通江闸控湖泊越冬水鸟分类和功能多样性对水位变化的响应

张定勇, 石继业, 周立志

DOI: 10.5846/stxb202404060734

摘要： (63) HTML (0) PDF (4.99 MKB)(33)

Abstract:

长江中下游洪泛平原浅水湖泊是重要的水鸟越冬地，为东亚–澳大利西亚迁徙路线上的越冬水鸟提供了丰富的食物资源和越冬保障。近年来，为满足湖泊周边居民生产和生活的需要，长江中下游多数浅水通江湖泊通过建立闸坝调控湖泊水位，闸控水位是目前通江湖泊最典型的水文扰动方式。水鸟作为湿地生态系统的指示物种，对水位变化敏感，其多样性变化可以反应水位变化对湿地生态系统的影响。本研究基于分类和功能多样性，探究闸控湖泊水位变化对越冬水鸟群落的影响。2021—2022年和2022—2023年水鸟越冬期对武昌湖进行了实地观测，结合遥感资料，获取了水鸟种类、组成和分布以及生境因子数据。基于不同年际水位条件下水鸟群落组成变化，分析了生境变化对越冬水鸟多样性的影响，进一步探讨了越冬水鸟群落对水位变化的响应。结果表明，在武昌湖的两个越冬期，雁形目鸟类均占优势，高水位年份的香农-威纳多样性指数显著较高（P<0.05），而功能分异度指数显著较低（P<0.05），这表明两个年度间水鸟群落的种类组成、数量和性状特征存在显著差异。一般线性模型结果表明，生境面积受到水位的影响，水位与浅水面积、泥滩面积和深水面积具有显著的相关性（P<0.05），而与挺水植物区面积的相关性不显著（P>0.05）。广义线性混合模型表明，水位引起的生境变化是水鸟群落多样性变化的主要原因，而水位变化也会直接影响越冬水鸟群落多样性，香农-威纳多样性指数和功能丰富度指数与水位之间具有显著的相关性（P<0.05）。水位、水鸟及其生境之间的相互关系分析，有助于阐明水位变化对越冬水鸟群落的影响，这些研究成果对于加强湖泊生态系统的保护和管理具有重要的指导意义。
基于地理探测器的我国不同林区林火驱动因素对比分析

胡雨鑫, 王雪梅, 陈滢, 郭蒙

DOI: 10.5846/stxb202404030721

摘要： (155) HTML (0) PDF (5.22 MKB)(35)

Abstract:

林火是陆地生态系统最为重要的干扰之一，其对森林生态系统生物多样性以及碳循环都产生巨大影响，而且对人类的生命财产构成威胁。不同林区由于自然和社会经济条件的差异，林火发生的主要驱动因素不尽相同，明确林火发生空间格局特征及其驱动因素对于林火预防具有重要意义。以我国东北、南方和西南三个林区为研究区，以2000-2022年MODIS火点产品为主要数据源，利用地理探测器模型，从地形（坡度、高程、地形位置指数）、植被（植被类型、叶面积指数）和社会经济因素（人口密度、居民点密度、距离道路远近、耕地密度、道路密度），分别三个林区的林火空间格局特征及驱动因素进行了对比分析。结果表明：（1）火点在空间上呈聚集分布特征，福建东北部和云南西南部林火聚集明显；（2）不同林区林火发生的驱动因素差异较大。东北林区林火分布格局主要受到植被特征和社会经济因素共同驱动，其中叶面积指数和距离道路的远近影响强度最大；南方和西南林区的林火分布格局主要受到社会经济因素驱动，南方林区距离道路远近是最主要的影响因子，西南林区最重要的影响因子为人口密度和居民点密度；（3）西南林区因子对于林火格局的解释能力最高，东北林区次之，南方林区最差。交互探测结果表明各林区不同驱动因素之间存在交互作用，呈双因子增强和非线性增强。地理探测器模型对于林火驱动因素的研究适用性较好，鉴于不同地区林火发生的驱动机制不同，应该有针对性的制定林火预防和管理政策，为我国林区防火提供科学依据。
气候变化下川西地区森林碳储量对森林管理措施和干扰的长期响应

邓诗宇, 张明芳, 侯怡萍, 余恩旭, 李强, 刘子佩, 胡嘉毅, 田洲, 徐亚莉

DOI: 10.5846/stxb202404030719

摘要： (68) HTML (0) PDF (8.02 MKB)(52)

Abstract:

评估气候变化下森林管理措施对森林碳储量的长期影响对我国碳中和目标达成具有重要意义。传统森林碳储量评价方法对气候变化、火灾等干扰以及森林经营管理措施等多重影响下森林生态系统长期演替过程刻画不足，难以有效揭示多种作用因素对区域森林碳汇能力的长期综合影响。针对上述问题，以气候变化敏感区川西高山、亚高山地区为例，在探讨传统碳储量评价方法局限性的基础上，构建了考虑森林干扰的自然恢复和森林干扰-森林经营管理措施组合的人工恢复方案，结合森林景观生态模型LANDIS PRO和森林生态系统碳-水动态模型PnET-II模拟、预测了未来气候情景下(2020—2070年)自然恢复和不同人工恢复方案下区域森林地上碳储量及碳密度的时空动态，并通过对比筛选出提升固碳能力的最佳森林管理措施。结果表明，川西地区森林林龄趋于年轻化(平均林龄40a)，具有巨大碳汇提升潜力。2020—2070年，自然恢复情景下研究区森林地上碳储量将由2020年的466.99Tg增加至2070年的780.96Tg，提高了67.23%。其中，以云杉、冷杉为主的成熟、过熟常绿针叶林是川西地区碳储量的主要贡献来源。但是自然恢复情景下川西地区森林平均碳密度在21世纪中后期停滞增长，甚至下降。而人工恢复情景下，碳密度变化趋势则有所不同。在多种森林干扰与经营管理措施组合方案中，当森林火灾干扰比例为0.01/10年和森林管理措施面积比例为0.02/10年时，川西地区森林地上碳储量提升最大且碳密度呈持续增加趋势。该情景下，2070年森林碳储量及碳密度分别将达到807.76Tg和33.33Mg/hm2，较2020年分别增加了72.97%和12.21%。2070年人工恢复情景下森林碳储量和碳密度较于自然恢复情景下分别高3.4%和8.5%。由此可见，通过人工恢复措施优化将有助于突破川西地区森林固碳能力的自然恢复瓶颈，提升区域森林生态系统对未来气候的适应能力，促进未来气候下区域森林碳储量的持续增长。
不同退耕还林树种对典型黑土区土壤有机碳组分分布的影响

师立鹏, 谷会岩, 王秀伟

DOI: 10.5846/stxb202403240601

摘要： (27) HTML (0) PDF (726.36 KKB)(41)

Abstract:

为探究东北典型黑土区不同退耕还林树种对土壤有机碳及其活性组分含量的垂直分布的影响,并分析其影响因素,为黑土修复工作及树种筛选提供理论依据。以东北典型黑土区退耕还林地小黑杨(Populus × xiaohei)林、樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)林和落叶松(Larix gmelinii)林为研究对象,分析在0—45 cm土壤深度上土壤有机碳含量、微生物量碳含量和溶解性有机碳含量的垂直分布规律及其与土壤理化性质、土壤酶活性和植物细根生物量的关系。结果表明：在不同的土壤深度间土壤有机碳和溶解性有机碳含量随土壤深度增加逐渐降低,微生物量碳含量随土层变化没有显著差异。0—5 cm和30—45 cm土层土壤有机碳、溶解性有机碳和微生物量碳含量在3个树种之间差异较小；在5—30 cm土层土壤溶解性有机碳含量表现为小黑杨林显著低于落叶松和樟子松林,土壤微生物量碳含量表现为樟子松林显著高于小黑杨和落叶松林。5—30 cm土层土壤溶解性有机碳/土壤有机碳比值表现为小黑杨林显著低于落叶松和樟子松林,土壤微生物量碳/土壤有机碳比值表现为樟子松林显著高于小黑杨和落叶松(p < 0.05)。土壤pH、土壤全磷含量、土壤含水量和土壤容重在不同树种间存在显著差异。冗余分析和相关性分析表明土壤溶解性有机碳和微生物量碳含量与土壤磷含量显著正相关,土壤有机碳与土壤氮含量、植物细根生物量和β-1,4葡萄糖苷酶活性显著正相关(p < 0.05),第一标准轴可以解释土壤有机碳含量、土壤溶解性有机碳含量和土壤微生物量碳含量变异的74.63%,其中土壤全磷是对3个树种间土壤有机碳组分垂直分布影响最大的因素。基于以上发现,不同退耕还林树种对土壤有机碳含量影响较小,但是显著影响了土壤活性有机碳的含量,并改变了土壤有机碳库的稳定性。研究区小黑杨林的固碳潜力优于落叶松和樟子松林。
基于集成学习算法和Optuna调优的江西省森林碳储量遥感估测

王可月, 王轶夫, 陈馨, 郑峻鹏, 李杰, 孙玉军

DOI: 10.5846/stxb202403150536

摘要： (75) HTML (0) PDF (7.11 MKB)(58)

Abstract:

了解森林碳储量对于完整、准确地量化碳排放及气候变化背景下的环境监测至关重要，借助遥感数据源是估算区域尺度碳储量的有效方法。以江西省为研究区，基于第七次国家森林资源连续清查样地数据与Landsat-5 TM遥感数据，通过GEE平台对影像进行处理，将递归特征消除（RFE）、Boruta两种特征选择方法与支持向量机（SVR），包括随机森林（RF）、极端梯度提升（XGBoost）和堆叠集成（Stacking）在内的三种集成学习算法相结合，分析不同模型的估测精度。此外，运用Optuna超参数优化框架来确定各模型的超参数。根据最优估测模型来反演江西省森林碳储量并绘制空间分布图，选用地理探测器对碳储量的空间分布格局进行驱动力分析。结果表明：（1）根据特征重要性排名，RFE筛选出30个变量，Boruta筛选出11个变量，合适的特征子集与回归算法相结合能显著提升估测的准确性。（2）基于Optuna对各模型的超参数进行迭代调优，发现不同特征子集与机器学习算法相结合，超参数取值和重要性在模型中差异较大。其中RFE筛选的最优特征子集与Stacking算法结合进行回归拟合时获得了最好的估测效果（R2=0.527，RMSE=15.85Mg/hm2，MAE=12.31Mg/hm2），该模型有效利用训练数据，结合多种算法的优点以减少偏差，显著改善森林碳密度高值低估和低值高估的问题。（3）最优估测模型反演得到江西省2006年的森林碳密度平均值为33.356Mg/hm2（2.585—88.943Mg/hm2），森林碳储量总量为321.507Tg。（4）自然环境因子中海拔和坡度是影响碳储量空间分布格局的主要驱动因子；所有因子在交互作用下呈非线性增强和双因子增强，其空间分布格局是自然因素和人为因素协同作用的结果。
氮添加对华北落叶松人工林土壤微生物呼吸及其温度敏感性的影响

陈雨晗, 杨晓聪, 杨柳, 卢金平, 马娇娇, 许中旗, 贾彦龙

DOI: 10.5846/stxb202402030301

摘要： (46) HTML (0) PDF (972.24 KKB)(58)

Abstract:

土壤微生物呼吸是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,其受到大气氮沉降的显著影响。华北地区是我国的高氮沉降地区,研究该地区森林土壤微生物呼吸及其温度敏感性(Q₁₀)对氮沉降的响应非常重要。本研究以燕山北部山地的华北落叶松人工林为研究对象,通过设置多水平氮添加实验(7个处理水平,即0、5、10、20、40、80、160 kg N ha_-1^yr_-1的施氮量)模拟氮沉降,于施肥两年后采集土壤样品,并在不同温度下进行土壤呼吸培养实验,通过相关分析、冗余分析、结构方程模型等方法研究氮添加对华北落叶松人工林土壤微生物呼吸及其温度敏感性的影响及机理。结果表明：(1)15 ℃和25 ℃培养下的土壤微生物呼吸速率均随氮添加量的增加呈降低趋势,与对照相比,160 kg N ha_-1^yr_-1^{处理下的微生物呼吸速率在}15 ℃和25 ℃下分别降低23.94%和21.64%；(2)Q₁₀的范围为2.60-4.92,其随氮添加的增加整体呈现先上升后稳定的趋势,增加范围在11.04%-12.36%,于80 kg N ha_-1^yr_-1^{水平氮添加下达到最高值}；(3)冗余分析结果表明,氮添加引起的土壤环境因子的改变可以解释土壤微生物呼吸强度变化的72%,其中土壤惰性有机碳与NO₃_-^-N是最重要的影响因子；(4)结构方程模型的结果表明,氮添加可通过增加土壤氮的有效性以及改变土壤碳稳定性来提高Q₁₀。本研究结果揭示了氮添加对华北落叶松人工林土壤微生物呼吸及其温度敏感性的影响,并初步揭示了其影响机理,可为大气氮沉降背景下的森林生态系统土壤碳动态研究提供科学依据。

中国生态旅游研究

旅游生态安全研究现状、评述与展望

周彬, 虞虎, 朱宇辰, 徐金铭

DOI: 10.5846/stxb202405271228

摘要： (56) HTML (0) PDF (543.58 KKB)(223)

Abstract:

旅游生态安全作为促进区域生态优先和绿色发展的热点领域得到广泛关注。在系统分析国内外旅游生态安全研究文献的基础上，从研究尺度、研究内容、分析框架和方法模型等方面对其研究现状进行了梳理，归纳总结旅游生态安全研究特征并提出未来展望。研究发现：①旅游生态安全研究案例地以宏观和中观尺度居多且涵盖多种生态系统类型，主要集中在旅游生态安全的内涵、测度与评价、预警、趋势预测与管理等，分析框架多从PSR和DPSIR框架演化而来，研究方法正在从单一数学模型到定量方法综合应用转变。②旅游生态安全研究存在以下问题：对该领域基础知识框架和学科基本原理关注亟待加强，指标体系对旅游生态安全本质的刻画不够精准，多学科协同研究不足，新技术新方法应用有待深化。③未来需要重点关注典型旅游地和微观尺度的旅游地生态系统，完善旅游生态安全基本知识框架，拓宽研究成果的国际化视野，扩大数据来源途径并强化人工智能技术等方法的创新，构建旅游生态安全管理网络。

研究论文

1815年坦博拉火山爆发后青藏高原东部不同针叶树径向生长分析

范璞, 田沁花, 秦莉, 张同文, 张永

DOI: 10.5846/stxb202312132720

摘要： (58) HTML (0) PDF (6.39 MKB)(92)

Abstract:

强火山爆发往往会引发区域甚至全球性的干旱和降温事件，进而影响森林生长变化。本文选取了国际树轮网中青藏高原东部地区树木年轮宽度数据，总计33个样点（包含5个针叶树种），调查1815年坦博拉火山爆发后青藏高原东部不同针叶树径向生长变化情况。选取1799—1808年期间树木的平均生长状态作为火山爆发后树木生长变化的基准，来计算在1809—1830年火山爆发后树木轮宽变化率，并通过改进的时序叠加法比较火山爆发前后（1799—1830年）树木轮宽指数变化以及显著程度。结果表明，该次强火山爆发后，青藏高原东北部以及中部树木生长变化较为相似且轮宽变化幅度大，东南部地区轮宽变化相对较小。坦博拉火山爆发引发的1816—1819年青藏高原低温干旱事件，导致树木1816年轮宽变化率开始减小，但在1822年超过63%的样点树木轮宽达到火山爆发前轮宽值。青藏高原树木在极端气候事件发生后3年大部分树木可恢复正常生长，可见高原森林对气候变化具有高度敏感性和较强的生态弹性。本研究将为深入了解强火山爆发后森林动态响应情况，包括气候和树木生长变化提供一定的参考依据，将有助于我们深入理解极端气候条件下森林动态响应特征及恢复机制。

生态管理

荷兰水治理经验对我国雨洪韧性空间规划的启示和思考

戴伟, 尹新

DOI: 10.5846/stxb202308111728

摘要： (96) HTML (0) PDF (5.05 MKB)(259)

Abstract:

近年来，我国雨洪灾害频发。发生在2023年7月29日－8月2日的北京特大暴雨，再一次给我们敲响了警钟。频发的雨洪灾害给人民生命财产造成了重大损失，反映了我国部分城市仍存在雨洪韧性能力不足的问题。荷兰是世界上海拔最低的国家，近20多年来，在应对气候变化和雨洪风险方面取得了很好的成绩，逐渐形成了富有韧性的雨洪治理新范式。它山之石，可以攻玉。本文首先介绍了荷兰水治理概况、若干典型水治理项目及由来、水治理行政框架、水治理法规体系框架等，剖析了荷兰治水理念的不断深化过程，总结了荷兰在水治理方面的主要经验，即“坚持更长更广更深的水治理策略、国家省市三级协同治理、水利工程和空间规划紧密结合、多层级雨洪风险防控体系、提供更多的韧性空间、水治理和国土空间规划体系从深度合作向一体化转变”。借鉴荷兰经验并结合我国实际，笔者提出了“坚持底线思维、问题导向、顺应跨尺度的水文自然过程、提升蓝绿网络的连通性、将灰色基础设施改造提升与基于自然的解决方案（Natural -based Solution）相结合、扩大承水缓冲空间、提高有效救灾能力、构建水治理顶层制度框架、将雨洪韧性理念全面融入到各级空间规划体系”等九点思考，旨在为我国雨洪韧性空间规划提供参考。

生态系统服务专题

长江上游区域滑坡灾害生态风险评估

单云锋, 李为乐, 周胜森, 曲歌, 许强

DOI: 10.5846/stxb202405131077

摘要： (69) HTML (0) PDF (9.24 MKB)(388)

Abstract:

滑坡灾害对生态系统健康构成巨大威胁，滑坡灾害生态风险评估对于生态系统管理和风险防范至关重要。本文基于“概率损失”理论，提出了综合滑坡危险性、生态脆弱性和潜在损失的滑坡灾害生态风险评估框架，以长江上游地区为例，开展了实证研究。通过随机森林模型进行滑坡危险性评估，采用景观指数进行生态脆弱性分析，并利用生态系统服务和人口空间数据表征潜在损失。结果表明：(1) 研究区滑坡危险性等级主要为极低和低，占总面积的44%和14%；中等危险性区域占总面积的17%，主要分布在贵州省北部；高和极高危险性区域分别占总面积的17%和8%，主要分布在四川省雅安市、四川省巴中市至达州市一带及三峡库区。(2) 高和极高等级生态脆弱性占总面积的40%，主要分布在四川盆地、云贵高原、三峡库区和黄土高原的平原和丘陵地区，潜在损失主要集中在三峡库区和横断山区，这些地区具有强大的生态系统服务功能，但在发生滑坡灾害时，潜在损失较高。(3) 较高生态风险区域呈现局部聚集，占总面积的3.21%，主要集中在岷江、大渡河、长江流域地区；长江上游地区的高生态风险的成因和机制具有显著的空间异质性，人类活动对生态风险产生了较大的影响。

综述与进展

基于文献计量的碳捕集、利用与封存技术研究进展分析

羊凌玉, 刘宇, 张静, 周梅芳

DOI: 10.5846/stxb202405010981

摘要： (76) HTML (0) PDF (8.11 MKB)(264)

Abstract:

碳捕集、利用与封存技术（CCUS）是我国实现碳中和目标的关键手段。然而，目前CCUS的部署规模尚未达到实现减排目标的预期需求，其发展受到技术经济性、环境风险以及政策支持等因素的制约。厘清CCUS技术的国内外研究进展，识别其经济性和潜在环境风险，有助于深化CCUS的研究、推广和可持续发展。文章基于中国知网和Web of Science数据库，对2000—2024年CCUS相关研究进行文献计量分析，并进一步聚焦CCUS技术的经济和环境影响研究进行述评。结果表明：（1）从发文量和学科类别来看，在CCUS技术相关研究发文量持续上升，但研究主要聚焦自然科学领域，社会科学领域的研究有待丰富；（2）从研究国家来看，CCUS领域研究早期以发达国家为主导，近些年发展中国家的关注逐渐增多，目前美国、中国和英国在CCUS领域的研究处于领先地位，但中国研究的影响力有待进一步提升；（3）从研究主题来看，英文文献对环境风险、公众接受度以及BECCS、DAC等衍生技术的关注较多，而中文文献对CCUS技术在电力领域的应用研究较为丰富；（4）从CCUS技术的经济和环境影响来看，在CCUS环境风险研究主要聚焦污染物排放和碳泄漏两方面，经济影响研究集中在成本核算、CCUS与低碳技术经济性比较以及政府支持对CCUS成本影响，但目前文献以微观研究为主，宏观视角研究有待丰富。在未来研究中，应注重CCUS技术及其经济和环境影响的内在联系探讨，推动工程技术模型与宏观经济模型的结合与拓展，构建面向碳中和目标的CCUS技术综合评估框架，为推动我国工业与能源部门低碳转型提供参考。

城市绿地暴露与人群健康效应研究

2000—2020年中国城市绿地与人口的标度关系演化

徐智邦, 黄毅熠, 雷玮倩, 蓝婷, 王豪伟, 聂镭

DOI: 10.5846/stxb202403310679

摘要： (83) HTML (0) PDF (6.88 MKB)(273)

Abstract:

作为城市系统的一部分，城市绿地与系统整体间存在着复杂的相互作用。现有城市绿地研究大多只关注绿地本身，较少关注其在更宏观城市体系系统中的规律，对包括规模、质量和分布的绿地多维特征与数量、年龄、性别的社会人口构成之间的潜在非线性时空演化关系鲜有涉足。从复杂系统视角出发，基于城市标度律理论，使用2000—2020年的多源遥感和人口数据面向中国城市绿地与人口间的多维标度关系演化开展了特征计算，进一步考虑规模效应识别了城市绿地效能的时空模式。结果显示：20年间中国城市绿地与人口总体呈现长期稳健的次线性标度关系，体现了规模经济效应。绿地标度因子从0.497稳步上升至0.614，但仍远低于0.85的理论值，反映了城区绿地供应规模的普遍不足，尤其是对于60岁以上的老年人群。值得注意的是，不同绿地质量的城市之间存在着显著的标度特征差异，与城市标度律理论的假设有所悖离，其中，绿地覆盖率最高的城市的规模效应最为显著，而中高绿地生物量城市的标度特征演化逐渐趋同。考虑规模效应影响后，全国整体的城市绿地效能表现出稳步提升的态势，同时呈现显著的聚类分布格局：尤其是从华北平原至长江三角洲区域，绿地效能日益显现出“高-高”聚集模式。研究证实了城市绿地演化过程中普遍存在的次线性规模经济效应，以及不同人群、不同城市之间的规模经济和局地表现的时空差异。在老龄化和城镇化深入的当下，研究能为更好地满足不同规模和人口结构城市的绿地规划建设提供决策依据，助力城市可持续发展目标的实现。

青藏高原生态安全保障与人类活动响应

青藏高原北部干旱区梭梭（Haloxylon ammodendron）群落特征空间分布格局及其驱动因子

侯东杰, 李楠, 曲孝云, 董少琼, 韩蓓蕾, 郭柯, 刘长成

DOI: 10.5846/stxb202404220899

摘要： (46) HTML (0) PDF (2.12 MKB)(271)

Abstract:

梭梭（Haloxylon ammodendron）群落是中国西北部干旱区主要分布的植被类型，对防风固沙、维持生物多样性等生态方面具有重要作用。青藏高原北部干旱区也是梭梭群落重要的分布区域，但该区域梭梭群落特征空间分布格局形成的驱动机制目前缺乏足够的关注。在柴达木盆地梭梭保护区设置了31个调查样地并对梭梭群落特征进行了调查，结合气候因子揭示其空间分布格局形成的驱动因子。结果发现：青藏高原干旱区梭梭群落仅有27种植物，隶属于21属8科，物种组成简单，其中51%的植物属于灌木与半灌木，70%的植物为强旱生和旱生植物，40%的植物为戈壁-蒙古成分。梭梭群落的高度、盖度等数量特征在空间范围内变异大，物种丰富度低，草本层不发达。梭梭群落的数量特征随经度的增加呈显著的正相关关系（P<0.05）。随经度的增加和纬度的降低，群落中幼龄梭梭的数量显著增加，但成熟梭梭的数量显著降低。降水量的增加是形成这些群落特征空间格局的主要因素。本研究为保护青藏高原干旱区梭梭群落提供基础数据，也为区域荒漠化和沙漠化合理防治给予科学指导。

生态保护修复的生态产品价值实现机制研究

生态产品价值实现促进保护地共同富裕的机制与效应研究

李怡, 柯杰升

DOI: 10.5846/stxb202404110790

摘要： (68) HTML (0) PDF (543.66 KKB)(260)

Abstract:

在我国自然保护取得历史性成就的背景下，占陆域国土面积18%的自然保护地仍然面临着发展不充分不平衡的问题。为破解“丰裕中的贫困”，生态产品价值实现致力于将高水平保护的成果转化为推动高质量发展的新质生产力。本文从解析生态产品价值实现改善保护地农村农民福利的理论机理出发，为保护地发展生态产业、实现保护与发展协同提供理论支持。在此基础上，聚焦生态价值转化的实践，本文从产业发展视角构造评价指标以识别价值实现水平，以期引导其发展。最后，基于大熊猫栖息地分布区域2058个县级面板数据的实证研究，本文测度了价值实现的共富效应。研究结论表明，相比较保护区政策下的县域，国家公园政策下县域生态产品价值实现显著提升了农民人均可支配收入，有效弥合了城乡收入差距。生态产业发展的惠民效应随着地方财政支出和农村就业人数的增加而不断增强，且在不同地理空间、正式和非正式制度影响下表现出差异化的收入和分配效应。以生态价值转化实现保护地共同富裕既是可行的，也是有效的，但需要协同多元主体和优化收益分配以共创共享生态红利。

研究论文

贺兰山不同海拔土壤团聚体有机碳稳定性

李冰, 庞丹波, 陈林, 高锋, 吴梦瑶, 孙浩楠, 李学斌

DOI: 10.5846/stxb202404100781

摘要： (46) HTML (0) PDF (4.59 MKB)(288)

Abstract:

贺兰山是我国干旱半干旱地区的典型森林生态系统，为了解土壤团聚体稳定性及有机碳?组分变化特征随海拔变化的机制，选择贺兰山1300—2700 m范围内的7种典型植被类型，分析不同海拔土壤理化性质、团聚体分布特征及其稳定性、不同粒级团聚体有机碳组分的变化机制，通过相关性热图分析和冗余分析，揭示影响团聚体有机碳变化的驱动因素。结果表明：随着海拔的上升贺兰山水稳性团聚体主要以大团聚体为主（＞0.25 mm），大团聚体的含量和团聚体稳定性随海拔上升呈现先增后减的趋势，2249 m的山杨×油松混交处达到最大值。不同海拔各粒级团聚体土壤有机碳含量随着海拔上升逐渐增加，总体上大团聚体内有机碳高于微团聚体内有机碳含量。团聚体有机碳氧化组分各粒级中有机碳含量随着海拔上升逐渐增多，有机碳含量主要储藏在大团聚体内，在2617 m的高山草甸处达到最大值；中高海拔（1968—2617 m）有机碳氧化稳定性显著低于低海拔（1380—1650 m）地区，且大团聚体比微团聚体和粉黏粒中的有机碳容易氧化分解。相关分析表明，土壤有机碳（SOC）、海拔和全氮（TN）是影响有机碳氧化稳定性组分的主要影响因子，各组分因子之间相互制约。主成分分析表明，土壤理化性质及团聚体稳定性系数对有机碳氧化组分的贡献率为62.25%和21.60%。结果揭示了贺兰山不同海拔团聚体稳定性及有机碳组分特征的影响因素，对深入探讨贺兰山有机碳的储存具有重要意义。
白洋淀上游不同树龄侧柏人工林土壤水分运移过程对次降雨的响应

叶鑫, 马英, 高光耀, 王洁

DOI: 10.5846/stxb202404070735

摘要： (29) HTML (0) PDF (8.62 MKB)(293)

Abstract:

山区植被恢复能有效控制水土流失，但随树种恢复年限增加和极端降雨事件频发，森林土壤水分运移规律发生改变。研究不同林龄树种土壤水分对次降雨的响应规律，对山区植被建设和提升森林生态系统水源调蓄功能具有重要意义。选取白洋淀上游山区崇陵流域内两种典型人工侧柏林（90a成熟林和60a中龄林）为研究对象，于2021（极端丰水年）和2022（平水年）降雨集中时段实时监测了林地土壤层（0—100 cm）水分动态变化过程，研究侧柏人工林土壤水分运移过程对不同降雨事件的响应规律。结果表明：（1）成熟林和中龄林土壤水分对降雨的总响应次数均随土层加深而减小，在10 cm处最大，分别为31和34次。土壤水分峰值与峰值雨强的时间差随土层加深而增大，在100 cm处最大，分别为82 h和42 h。（2）降水入渗过程中不同林龄侧柏地的湿润锋运移速率（Vwf）和土壤含水量最大增幅（Δθmax）差异明显。成熟林Vwf和Δθmax随土壤深度增加而减小，而中龄林在50 cm以下土层湿润锋运移速率明显加快（深层比浅层快6.9 cm/h），土壤含水量最大增幅变大（深层比浅层增幅大0.021 m3/m3），且均大于成熟林（分别大出3.3 cm/h和0.037 m3/m3）。中龄侧柏林需要较小的降雨量（18.8 mm）即能入渗至100 cm土层，且入渗过程中优先流发生频繁。（3）次降雨事件下中龄侧柏林0—100 cm土壤储水量（W）增量显著大于成熟侧柏林，2021和2022年研究时段内降雨使中龄侧柏林W最大分别增加291 mm和234 mm，使成熟侧柏林最大增加199 mm和167 mm。（4）降雨量和峰值雨强与响应次数、响应最大深度、土壤含水量最大增幅和湿润锋运移速率均呈显著正相关关系（P < 0.05），是影响土壤水分动态响应过程的主控因素。本研究可为气候变化下白洋淀上游流域水土保持、洪涝灾害防御和森林生态系统可持续发展提供科学依据。

城市绿地暴露与人群健康效应研究

健康视角下城市密度与绿地空间暴露关系脉络与展望

刘航, 马烨清, 朱争鸣

DOI: 10.5846/stxb202403310689

摘要： (66) HTML (0) PDF (3.44 MKB)(293)

Abstract:

随着健康议题在国家、社会及个体层面的日益凸显，空间要素对健康的影响机制成为跨学科研究焦点。探究城市密度、绿地空间暴露与健康之间的深层联系，不仅关乎个人身心健康、社会健康的提升，更是整合、协调空间要素的关键所在。旨在探讨城市密度、绿地空间暴露、健康三者之间的关系，揭示这些因素对城市现代化进程的意义。梳理归纳（1）绿地空间暴露的发展、量化评估方法以及城市密度的研究历程、关键研究成果和突现热点；（2）城市密度不同研究阶段与健康的交互关系，并从动态与静态两个层面，系统地梳理了绿地空间暴露与健康的相互作用机制；（3）高密度城市环境中绿地空间暴露的主被动关系状态、机制与未来发展方向，揭示了城市绿地空间之间的“竞合关系”。强调了在高密度城市规划和空间治理中充分考虑绿地空间的整体性、重要性，以促进居民的整体福祉和社会的可持续发展，以期为构建更加宜居、健康的城市环境提供科学依据。

研究论文

凋落物输入对刺槐林土壤线虫群落结构和代谢足迹的影响

施赟, 樊晓婧, 刘俊利, 张若冰, 贺雨轩, 付鑫磊, 何长江, 凡转转, 何京隆, 刘梦舟, 王冬

DOI: 10.5846/stxb202403270639

摘要： (47) HTML (0) PDF (2.32 MKB)(241)

Abstract:

线虫是经典的土壤健康指示生物。本研究选取黄土高原刺槐人工林，探究去除与添加刺槐凋落物对土壤线虫群落结构及代谢足迹的影响，旨在为西北地区人工林的可持续管理提供科学依据。结果表明：凋落物输入显著改变了线虫丰度、生态指数和代谢足迹。与对照相比，三倍凋落物处理下线虫丰度显著提高了76.25%，线虫丰富度指数显著降低了27.11% (P ＜ 0.05)。随着凋落物输入的增加，成熟度指数、瓦斯乐斯卡指数、线虫复合代谢足迹和食真菌线虫代谢足迹显著提高，而植物寄生线虫相对丰度、植物寄生线虫指数显著降低 (P ＜ 0.05)。冗余分析表明，土壤可溶性有机碳、速效氮、微生物生物量碳是影响线虫群落的重要环境因子。研究表明刺槐凋落物的大量输入使线虫食物资源单一化，降低了线虫的物种多样性。然而，凋落物输入为线虫提供了充足的有机质资源及适宜的土壤生境，利于线虫丰度增加及代谢活动的提升，同时通过抑制植物寄生线虫生长繁殖，削弱了植物寄生线虫对生态系统的侵害强度，利于土壤健康。
黄土高原刺槐人工林土壤有机质含量的主要影响因子和响应关系

张梦棋, 王冬梅, 王彦辉, 云慧雅, 张莹莹, 王宇, 张鹏, 李志鑫, 刘亚玲

DOI: 10.5846/stxb202403250611

摘要： (40) HTML (0) PDF (2.74 MKB)(235)

Abstract:

探究黄土高原刺槐人工林土壤有机质含量变化的主要影响因子和响应关系，为研究刺槐林土壤碳汇功能提供科学依据。从1994-2022年发表的136篇有关黄土高原刺槐人工林土壤有机质含量的国内外期刊和学位论文中收集了共330块样地数据，利用外包线法及地理探测器法分析主要因子对土壤有机质含量的影响。外包线分析表明：黄土高原刺槐人工林土壤有机质含量受到多个因子的非线性影响，随海拔高度、年均气温和林龄增加均呈先增后减的变化，随土层深度增加呈先快速降低后缓慢降低，随年均降水量增大呈先快速增加后逐渐缓慢增加，随坡度增加呈线性降低。地理探测器模型分析表明：对土壤有机质含量变化的单因子贡献率依次为：海拔高度>年均降水>年均气温>土层深度>林龄>坡度，任何两个因子间交互作用的土壤有机质含量变化解释力均大于单一因子的解释力，其中海拔高度与土层深度的交互作用增加效应最大。综合来看，黄土高原刺槐人工林土壤有机质含量受到多个因子的非线性影响，其中区域环境因子（海拔高度、年均降水、年均气温）的影响大于局地因子（土层深度、林龄、坡度）的影响，需要考虑主要影响因子间的交互作用。
两种生态型铜藻对不同氮源的吸收特征及生长响应

杨晓龙, 王晓丽, 唐文海, 吴振邦, 王一航, 田阔, 李宏亮, 唐峰, 张秀梅

DOI: 10.5846/stxb202403140530

摘要： (39) HTML (0) PDF (844.53 KKB)(219)

Abstract:

铜藻是长江口海域“金潮”爆发的关键种，其生活史具有定生型和漂浮型两种生态类型。目前有关两种生态型铜藻对不同形式氮源的吸收动力学及其生长响应特征尚不明确。为了探索海水不同氮素富集对铜藻爆发性增殖的影响，以长江口嵊泗海域定生型和漂浮型铜藻为研究对象，通过室内培养比较两种生态型铜藻对硝态氮(NaNO3)、氨态氮（NH4Cl）和尿素氮（CO(NH2)2）的吸收和生长响应特征。结果显示：（1）两种生态型铜藻对不同溶解性氮源的吸收符合饱和吸收动力学特征, 吸收速率和氮源浓度可用米式方程描述；（2）定生型铜藻对NH4-N的最大吸收速率（Vmax, （39.86 ± 4.15 ）μmol L-1 h-1）和半饱和常数（Km, （34.25 ± 3.99） μmol/L）均显著高于漂浮型铜藻，但漂浮型铜藻对Urea-N的Vmax（（38.25 ± 4.78） μmol L-1 h-1）显著高于定生型铜藻，表明定生型铜藻对NH4-N的吸收速率较大，但亲和力较低，而漂浮型铜藻对Urea-N具有较强的吸收潜力；（3）以Urea-N为氮源的漂浮型铜藻具有较高相对生长速率，其藻体组织总氮含量显著提升，而以NO3-N为氮源的漂浮型铜藻虽然相对生长速率较低，但在培养期间藻体并未腐烂。结果表明，Urea-N可以加速漂浮型铜藻生长，而NO3-N能够储存在藻体液泡中，在缺乏氮源供应条件下为漂浮型铜藻的生长提供持续性氮源，维持漂浮型铜藻较长时间存活。总体来看，漂浮型铜藻对NO3-N和Urea-N的利用效率高于定生型铜藻，长江口海水中NO3-N和Urea-N的积累及其协同效应可能是导致“金潮”持续发生的重要因素之一。

城市绿地暴露与人群健康效应研究

城市绿地景观结构对夏季城市热环境的影响

王世豪, 孙朝阳, 黄麟, 徐新良, 师华定, 韩冬锐, 谷庆宝, 刘寒冰

DOI: 10.5846/stxb202403130517

摘要： (140) HTML (0) PDF (14.05 MKB)(221)

Abstract:

城市热环境问题降低了居民的生活质量，城市绿地能够有效改善城市热环境问题。然而在精细尺度下，不同景观结构绿地的降温能力及昼夜差异仍有待深入研究。基于土地利用、植被覆盖、地面高程、人为热排放和气象数据等，利用UrbClim模型模拟了夏季高温日北京城区高分辨率逐小时气温，解析了精细尺度下城市绿地的景观结构特征，揭示了不同结构绿地昼夜降温效果的差异规律。结果显示：北京城区内部的UHI由一个主热岛和分散在周围的多个小热岛组成，北部气温较高、东南部气温较低，白天的最高气温范围是30.7—34.2℃，夜间最低气温范围是26.0—31.7℃。绿地景观结构显著影响气温的空间格局和波动变化，高覆盖绿地夜间降温效果减弱，并能减小每日的气温波动程度，尤其是当绿地超过80%时效果最显著。面状、聚集斑块绿地气温稳定性要强于线状、零散斑块绿地。植被类型对昼夜气温调节作用不同，白天乔木灌木降温效果比草地更显著，而夜间乔木保温作用明显。此外，在一天最热的时刻，绿地百分比高、斑块为面状且聚集、植被类型为乔木的绿地在白天的降温效果最佳，而在夜间最冷的时刻，这种绿地减缓了白天热量的消散，保温效果显著。本文可为相关部门开展城市规划工作和城市热环境改善等方面的决策和管理提供科学依据。

研究论文

长江经济带种植业面源污染多尺度特征及其与耕地破碎化的关联关系研究

宋孟斐, 何伟军, 安敏

DOI: 10.5846/stxb202403080475

摘要： (44) HTML (0) PDF (5.72 MKB)(249)

Abstract:

种植业面源污染是水体污染的重要来源之一，耕地破碎化在一定程度上会对其造成影响。合理测算种植业面源污染量和耕地破碎化情况并分析二者之间的关联关系，对于保护农业水环境具有重要意义。基于2010—2021年多时期土地利用栅格数据，利用清单分析法和等标污染负荷法对长江经济带区域、省域和市域多尺度种植业面源污染来源进行解析，并结合ArcGIS、景观格局软件Fragstats测算长江经济带多尺度耕地破碎化情况，最后利用Pearson相关分析和灰色关联分析深入研究多尺度种植业面源污染与耕地破碎化的相关关系。研究结果表明：（1）区域尺度上，长江经济带种植业面源污染的主要污染单元是耕地（44.15万t），主要污染物是总氮。省域尺度上，种植业面源污染省份主要集中在湖北省、安徽省和江苏省。市域尺度上，28.13%的地级市种植业面源污染均值大于0.5万t。（2）区域尺度上，长江经济带经历了“破碎化加重—波动破碎化”阶段。省域尺度上，贵州省、上海市、云南省和重庆市均达到较高破碎化。市域尺度上，40.77%的地级市处于较高破碎化和高度破碎化。（3）区域尺度上，地块空间特征和聚集度对种植业面源污染具有正向影响。省域尺度上，对11省市种植业面源污染影响居于前三位的分别是耕地聚集指数（COHESION）、分维指数（PAFRAC）和面积加权形状指数（AWMSI）。市域尺度上，耕地散布与并列指数（IJI）与杭州市、湖州市和嘉兴市种植业面源污染的关联度较高。研究结果可为科学治理种植业面源污染以及制定精细化耕地保护政策提供参考。

城市格局演变的生态环境效应与调控技术

城市群发展对区域热岛空间格局演变的影响

徐林莉, 王佳, 周伟奇

DOI: 10.5846/stxb202403040439

摘要： (72) HTML (0) PDF (4.76 MKB)(262)

Abstract:

大量研究显示随着城市发展，城市热岛效应加剧。随着新型城镇化战略的实施，城市群逐渐成为我国城市化进程的主体形态。城市群发展，是否会引起区域热环境的改变，加剧城市热岛效应？城市群发展如何影响区域热岛的空间格局演变？这些问题关系城市群的可持续发展，亟需得到科学的解答。本研究选择京津冀、长三角、长株潭和珠三角四个城市群为研究对象，基于2000—2020年夏季地表温度数据，首先提取城市群区域热岛斑块，进而探究区域热岛空间格局特征及其变化规律，并分析其与城市群不透水面占比的定量关系。研究发现：（1）2000—2020年，各城市群不透水面快速增加，城市群区域热岛面积显著上升。（2）区域热岛空间格局变化显著，其中京津冀、珠三角城市群区域热岛呈现集聚特征，表现为热岛斑块的平均斑块面积增加、平均最近距离减小；而长三角城市群、长株潭城市群则表现为热岛斑块的平均斑块面积增加，但平均最近距离也增加。（3）随着城市群发展，四个城市群区域热岛斑块连通性水平均显著上升。但城市群各城区间温度相似性水平变化存在差异。其中，随着长三角和长株潭城市群的发展，起初各城市间温度相似性水平快速上升，当城市群不透水面占比分别达到20%、4%时，各城区间温度相似性逐渐趋于稳定。本研究对于深入理解城市群发展对区域热环境的影响具有重要意义，可为城市群热环境问题协同治理与缓解、区域的可持续发展提供科学依据。

综述与进展

泥沙连通性定量表征指数的研究进展及发展需求

王天巍, 李念

DOI: 10.5846/stxb202401230205

摘要： (71) HTML (0) PDF (2.43 MKB)(319)

Abstract:

泥沙连通性在土壤侵蚀和沉积研究中受到越来越多的关注。表征指数是连通性评估从定性向定量转移的关键手段。相较于景观连通性和水文连通性,泥沙连通性研究以及定量表征指数的开发尚处于起步上升阶段,因此有必要对其进行系统总结以发现其中的挑战和机遇。本文基于知识图谱的视角梳理和分析了国内外泥沙连通性研究进展及关注热点,并建立了一个概念框架来系统阐明泥沙连通性概念组成和影响因素。最后通过对现有泥沙连通性定量表征指数的审查来总结和讨论目前存在的局限和亟待突破的研究屏障。本文从泥沙连通性研究的需求背景出发,系统整理其概念框架,然后基于当下困境讨论未来的发展需求,并强调了在这一领域进一步工作的必要性。

研究论文

气候变化和植被变化对潮河基流的影响研究

曹文旭, 许行, 张志强

DOI: 10.5846/stxb202401220201

摘要： (51) HTML (0) PDF (2.52 MKB)(248)

Abstract:

基流作为枯水期河川径流的主要补给源，在维持河道基本流量和流域生态系统健康方面发挥着重要作用。然而，退耕还林（草）等生态工程和气候变化影响下，基流变化及其影响因素尚未得到充分解析。以潮河流域为研究对象，基于1961—2020年水文气象资料，评估九种基流分割方法的适用性；同时，采用Mann-Kendall趋势检验和BFAST（Break For Additive Season and Trend）算法阐明基流和基流指数（BFI）时变特征，并通过多元线性回归和累积量斜率变化率比较法解析影响基流变化的主导因素。研究发现：（1）基于结合退水曲线方法校准后的双参数Eckhardt递归数字滤波方法的估算精度较高，且基流过程线较为符合潮河基流实际变化特征；（2）年基流量呈显著下降趋势（?0.22 mm/a），而归一化植被指数（NDVI）和BFI则呈现显著上升趋势（P<0.001），且基流量和NDVI均在1999年发生突变；（3）植被变化是导致基流量减少的主要因素，贡献率达73.13%—86.87%，其次是潜在蒸散发（贡献率为13.13%—43.27%）；降水量的增加对基流有一定促进作用（贡献率为2.63%—16.42%）。本研究旨在为潮河流域水资源的可持续利用和植被恢复提供重要科学依据。

城市格局演变的生态环境效应与调控技术

2001—2021年中国植被覆盖对夏季城市热岛效应的影响

刘宸瑄, 王丽群, 许行, 张守红, 张志强

DOI: 10.5846/stxb202401210183

摘要： (74) HTML (0) PDF (10.28 MKB)(240)

Abstract:

研究城市热岛强度和城乡植被覆盖度的时空变化格局，探究城乡植被覆盖对城市热岛效应的影响，是制定基于自然途径缓解城市热岛效应的重要基础。利用MOD11A2地表温度（LST）产品和MOD13A2增强植被指数（EVI）产品，结合Mann-Kendall非参数检验、Theil-Sen斜率估计探究2001—2021年中国311个城市热岛强度和城乡植被覆盖度的时空变化格局，运用Spearman相关分析和线性回归分析探究城市热岛强度（SUHII）和城乡植被覆盖度差值（ΔEVI）的关系。结果表明：（1）夏季白天和夜间城市热岛强度分别以0.05 ℃/a和0.02 ℃/a的速率显著增长（slope>0，P<0.05）；（2）城市建成区和乡村地区夏季EVI分别以0.0006 /a和0.0027 /a的速率显著增长（slope>0，P<0.05），城市建成区EVI增长速率小于乡村地区；（3）夏季白天城市热岛强度随着城乡植被覆盖度差值（ΔEVI）的降低而增强，速率为0.48 ℃/ΔEVI，在全国范围内，城乡植被覆盖度差值（ΔEVI）可解释城市热岛强度变化的34%。（4）中国城市热岛主要增强模式为城市建成区地表温度增长速率快于乡村地区，在这些城市中，56.16%的城市ΔEVI变化模式为EVIurban下降而EVIrural上升，40.41%的城市ΔEVI变化模式为EVIurban和EVIrural均上升。近20年来，尽管中国城乡植被覆盖均呈显著增加趋势，但夏季城市昼夜热岛强度均显著增强。因此，在城市化不断演进与气候变化加剧叠加的背景下，加大城乡植被建设力度，特别是扩大城市建成区森林植被面积、增加城市绿量，缩小城乡植被的差异可以有效缓解城市热岛效应。

山水林田湖生态保护修复

基于生态系统服务和生态敏感性的生态安全格局构建——以钱塘江流域为例

孔凡斌, 段淑慧, 徐彩瑶

DOI: 10.5846/stxb202312222796

摘要： (138) HTML (0) PDF (20.00 MKB)(268)

Abstract:

基于生态系统服务和生态敏感性的生态安全格局构建能够系统性、整体性地推进生态保护修复，是建设人与自然和谐共生的中国式现代化的重要途径。本文以钱塘江流域为研究对象，综合运用生态系统服务权衡/协同分析、生态敏感性评价、OWA算法以及热点分析方法识别生态源，利用土地未来增长的潜在变化概率修正基本阻力面，运用电路理论识别关键生态要素，在此基础上构建生态安全格局，确定重点修复区域，划定生态保护区，提出生态治理分区策略。结果表明：（1）钱塘江流域共有35个生态源，总面积为3441.24 km2，占区域面积的17.38%，主要分布在西部和南部生态环境较好的区域；（2）识别生态廊道44条，长度为889.07 km，廊道分布呈现中西部密集，东部稀疏的蛛网状空间格局；识别生态夹点25个，主要集中分布在区域中部地区；确定的生态障碍面积为960.84 km2，是未来修复的重点；（3）构建了“一轴、两带、三区”的国土空间生态布局和分区管控策略。研究结果可为有效缓解区域生态安全与经济发展之间的矛盾及优化国土生态安全格局提供依据。

青藏高原生态安全保障与人类活动响应

若尔盖高寒湿地土壤细菌群落与生态网络对围封禁牧与恢复放牧的响应

叶董, 王瑞, 王京, 言迫, 卓玛姐, 刘丹, 林英华

DOI: 10.5846/stxb202312222786

摘要： (39) HTML (0) PDF (9.01 MKB)(246)

Abstract:

研究围封禁牧、恢复放牧与持续放牧对若尔盖高寒湿地土壤细菌群落影响，有助于揭示自然恢复过程中高寒湿地土壤微生物群落变化规律。本研究选取若尔盖湿地国家级自然保护区围封禁牧3年（NG3）、5年（NG5）和解禁后第1年（RG）的样地，以持续放牧干扰（G）为对照，分析围封禁牧与恢复放牧对土壤细菌群落组成、多样性与生态网络特征的影响。研究结果显示，围封禁牧和恢复放牧均显著改变了土壤细菌群落全部类群（WT）、丰富类群（AT）和稀有类群（RT）的α多样性，且NG3土壤细菌多样性最丰富，但NG5、RG与G之间土壤细菌多样性差异不显著（P>0.05）。土壤细菌群落以放线菌门（Actinobacteriota,27.06%）、变形菌门（Proteobacteria,18.74%）、酸杆菌门（Acidobacteriota,17.62%）、绿弯菌门（Chloroflexi,10.18%）和厚壁菌门（Firmicutes,5.02%）为研究区域优势菌门，除了变形菌门，其他菌门在围封禁牧与恢复放牧过程中丰度发生显著变化（P<0.05）。围封禁牧显著改变了土壤细菌群落组成，但NG5和RG之间仅AT存在显著差异性（P<0.05），表明AT对恢复放牧更加敏感。共现网络分析发现，围封禁牧增加了共现网络的复杂度和模块化指数，表明禁牧提高了土壤细菌群落的稳定性；禁牧增加了共现网络中与RT相连边的比例，并且网络关键节点中以RT为主，表明禁牧使土壤细菌群落形成了以RT为主的互作模式。Mental检验结果显示，土壤有机质、土壤全氮和土壤含水量与土壤细菌WT、AT和和RT的组成存在显著相关性（P<0.05）。研究表明围封禁牧有利于土壤细菌群落的稳定；丰富细菌类群群落结构对围封禁牧和放牧的敏感性，可作为放牧的生物指示指标；围封禁牧以及恢复放牧主要通过土壤理化性质对土壤细菌群落产生影响。

城市绿地暴露与人群健康效应研究

多维城镇化要素对城市绿地时空暴露的影响机制研究—以长江经济带为例

牟磊, 幸丽君, 刘羽, 胡沁江, 严敏嘉

DOI: 10.5846/stxb202312212773

摘要： (120) HTML (0) PDF (7.11 MKB)(219)

Abstract:

城市绿地与居民的身心健康密切相关，但快速城镇化使得城市绿地暴露空间格局发生了显著变化。随着社会经济发展，城镇化含义已经从单维的人口指标转变为了人口、经济、土地、社会和生态等多维的丰富内涵。虽然当前一些研究重点关注了城市绿地暴露的测度方法、时空特征和影响因素，但是从多维城镇化视角出发探索城镇化对城市绿地时空暴露的影响机制仍有待进一步探索。因此，本研究以长江经济带为例，采用人口加权绿地暴露指标分析了城市绿地暴露时空特征，在构建多维城镇化指标的基础上运用地理探测器和地理加权回归模型识别影响绿地暴露时空差异的主导因子及其影响的时空异质性，并进一步分析其影响机制。研究结果表明：（1）长江经济带城市绿地暴露水平呈现“先增加，后下降”的趋势，整体上绿地暴露水平有所改善。但绿地暴露水平空间差异明显：中游地区>上游地区>下游地区；城镇化水平发展缓慢和绿地资源丰富的城市，其绿地暴露水平往往较大。（2）2005—2018年间，绿地覆盖率、PM2.5、建成区面积、地区生产总值和高程一直是城市绿地暴露时空差异的主导因子；绿地覆盖率与其他因子之间的协同作用对城市绿地暴露的影响明显强于其单独作用；建成区面积、地区生产总值与其他因子之间的协同作用也随着时间发展而逐渐增强。（3）各主导因子的影响存在明显的时空异质性。整体上，绿地覆盖率对绿地暴露具有稳定的正向影响。随着年份的增加，经济发展对绿地暴露的负向影响逐渐覆盖所有城市，而生态环境的改善和城市扩张规模对绿地暴露的正向影响逐渐突显。本研究深入解析城镇化要素对城市绿地暴露时空格局的影响作用，研究结果对城市绿地空间优化布局、协调多维城镇化发展以改善人居环境具有重要的意义。
城市绿地与绿化投入的居民健康效应研究

贺香, 纪凯婷, 孙建平, 兰春, 谢辉, 荣慧芳

DOI: 10.5846/stxb202312122706

摘要： (98) HTML (0) PDF (559.00 KKB)(316)

Abstract:

城市绿地作为重要的自然资源和环境要素，对居民的健康具有深远的影响。将城市绿地数据与中国家庭追踪调查数据进行匹配，构建定序响应模型与调节效应模型进行回归分析。在此基础上，定量探讨了城市绿地对居民健康的影响效应，并考察社会经济地位的调节效应在其中引起的健康不平等问题，进一步引入绿地投入指标作为探讨绿地公平性的突破口。结果表明：（1）基准回归发现，城市绿地与居民健康水平呈显著的正相关关系（β=0.0151，P<0.01），分区域分析发现，东部地区的绿地健康促进效果远高于中西部；（2）调节效应分析发现，绿地与居民健康关系中，社会经济地位具有正向调节作用（β=0.0215，P<0.01），调节效应占比为42%；（3）异质性分析发现，城市绿地与居民健康效益在不同收入和不同社会地位群体之间存在差异。收入和社会地位不利群体在绿地对健康的影响过程中获益较少，这造成了我国绿地环境福利不公平现状；(4)绿化投入分析发现，增大绿化投入力度可有效促进居民的健康，并且高绿化投入下才能有效提升绿地对经济弱势群体的健康效益。因此，建议政府应加强绿化投入力度，为经济地位弱势群体提供更多社会环境福利保障，使绿地“共建共享”，实现“全民健康”的宏伟愿景。

研究论文

3种落叶栎植物功能性状在喀斯特和非喀斯特生境的异同

孙彰镁, 汤松波, 王淑, 林谕彤, 赖媛, 邹滨, 张蓉昀, 肖以华, 旷远文

DOI: 10.5846/stxb202309021892

摘要： (36) HTML (0) PDF (6.01 MKB)(253)

Abstract:

栎属(Quercus)植物广泛分布于北半球从温带到热带森林中，并在喀斯特和非喀斯特生境中生长良好。探究落叶栎植物功能性状在喀斯特和非喀斯特生境间的差异，可以为揭示其对喀斯特生境的适应策略和喀斯特地区植被恢复树种的选择提供科学依据。以喀斯特和非喀斯特生境的栓皮栎(Q. variabilis)、麻栎(Q. acutissima)和白栎(Q. fabri)为对象，比较细胞水平上的气孔大小(SZ)、气孔长度(SL)、气孔密度(SD)、气孔孔隙指数(SPI)，组织水平上的叶片厚度(LT)、上表皮厚度(AD)、下表皮厚度(AB)、栅栏组织比(PTR)，叶片水平上的比叶面积(SLA)、叶片干物质含量(LDMC)和植物个体水平上的非结构性碳水化合物(NSC)、构建成本(LCC)和水分利用效率(iWUE) 13个植物功能性状的异同及其与土壤、气候因子的关系。结果发现：1) 生境是3种落叶栎除AD和LDMC外的11种植物功能性状变异的主要来源，3种落叶栎SPI，LT，AB，PTR，SLA，NSC，LCC和iWUE在喀斯特和非喀斯特生境间差异显著，且这种差异在树种间呈现非一致性；2) 两种生境下，落叶栎叶片水平的性状均与年均降雨量显著相关，但喀斯特生境下，落叶栎细胞、组织和植物个体水平的功能性状与年均降雨量、年均温、土壤总氮、总磷含量和土壤pH显著相关，非喀斯特生境下，这三个水平的功能性状与年均降雨量、年均温、土壤总氮、总磷含量显著相关；3) 13种植物功能性状间的关联性在两种生境下差异明显，在喀斯特生境下，落叶栎SPI-SD，AD-NSC，PTR-NSC，SLA-LCC和AB-iWUE间存在显著关联性，在非喀斯特生境下，仅SLA-LCC和AB-iWUE间存在显著关联性，体现了落叶栎不同生物学水平的功能性状为适应喀斯特生境的权衡。本研究结果显示，喀斯特生境下栓皮栎植物功能性状变异性大于麻栎和白栎，可在喀斯特植被恢复实践中优先选用。
性别和个性影响高体鳑鲏（Rhodeus ocellatus）对同性及异性同类的偏好

郑世龙, 周岢莹, 付世建, 王兰, 蒲浩, 黄容容, 陈于思, 付成

DOI: 10.5846/stxb202305080954

摘要： (44) HTML (0) PDF (1.94 MKB)(326)

Abstract:

动物体型的大小和活跃性的高低与基因质量乃至后代的存活率密切关联，因此是动物性选择的重要参考指标，同时也可作为性内竞争能力的重要参数。为研究个性的差异是否会影响鱼类对不同大小或活跃性个体（包括同性和异性）的偏好，本研究以繁殖期的高体鳑鲏（Rhodeus ocellatus）为对象，测定了高体鳑鲏的活跃性（Activity）、勇敢性（Blodness）和攻击性（Aggressiveness）等3种个性行为，在此基础上分析了高体鳑鲏偏好与个性行为之间的关联。结果发现（1）活跃性、勇敢性和攻击性彼此成正相关，且雌鱼的勇敢性和攻击性均显著高于雄鱼；（2）雌鱼对大个体以及活跃的雄鱼有着明显的偏好，但未达到显著水平，但雄鱼偏好小个体的雌性个体；（3）胆大、攻击性高的雌性高体鳑鲏更偏好体型较大或较活跃的同性个体，此外胆大的雌性高体鳑鲏也更偏好体型较大或较活跃的异性个体；但雄鱼所有的个性指标均与偏好（包括同性和异性）不相关。雌鱼对体型较大或较活跃的雄性个体的偏好可能有利于提高后代的存活率以及竞争能力，而雄鱼对体型较小雌鱼的偏好可能与雌鱼较强的攻击性有关。另外雌鱼对异性及同性个体的偏好行为与个性的关联均符合“行为相似性”（Behavioral similarity）原则，即选择与自己行为接近的个体，这无论对于与配偶协调完成繁殖活动还是与同伴（同性）合作完成其他日常活动都是十分有利的。
生物质炭配施氮肥对雷竹林土壤微生物碳氮利用效率的影响

毛忆莲, 葛晓改, 周君刚, 周本智, 高歌, 徐耀文, 邱磊

DOI: 10.5846/stxb202303240570

摘要： (44) HTML (0) PDF (1.09 MKB)(272)

Abstract:

为进一步促进雷竹林固碳培肥，于2019年通过野外试验研究生物质炭配施氮肥对土壤养分含量、碳氮转化相关酶活性和微生物碳氮利用效率的影响。试验设置3个生物质炭梯度B0、B1、B2，分别为0、10、30 t/hm2，3个氮肥梯度N0、N1、N2，分别为0、0.5、1 t/hm2，共计9种处理（B0N0、B0N1、B0N2、B1N0、B1N1、B1N2、B2N0、B2N1、B2N2）。结果表明：生物质炭和氮肥配施明显提升土壤有机碳、总氮、铵态氮含量，土壤速效磷除外，总体上B2N1和B1N1处理下土壤有机碳和土壤养分含量最高。微生物生物量碳、氮含量和β—葡糖苷酶活性在B2N1处理达到最高，较B0N0处理显著增加65.1%、293.1%和59.6%。微生物量磷含量、N—乙酰氨基葡糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶活性在B2N2处理最高，较B0N0处理显著增加193.3%、119.6%和64.0%。土壤微生物碳利用效率（CUE）和土壤总氮、有机碳、硝态氮、铵态氮、速效磷及微生物生物量碳氮显著正相关（P < 0.01），其中土壤有机碳、微生物生物量碳、硝态氮对CUE的解释率最高。土壤微生物氮利用效率（NUE）和土壤微生物生物量氮显著负相关（P < 0.01），其中土壤微生物生物量氮、有机碳和铵态氮对NUE的解释率最高。总体上，生物质炭配施氮肥下CUE增加、NUE降低，说明雷竹林土壤微生物对碳的固存增加，对氮的矿化增强。因此，配施生物质炭可作为固碳培肥和地力提升的潜在措施，但生物质炭与氮肥配施对土壤微生物群落的长期影响尚不明确，仍需进一步的研究。
不同栖息环境对黑叶猴肠道微生物群落结构特征及功能的影响

娄熙源, 李剑峰, 张超, 吴安康, 钱长江, 张雪, 孙悦, 冉景丞, 刘讯

DOI: 10.5846/stxb202402290418

摘要： (64) HTML (0) PDF (7.63 MKB)(257)

Abstract:

黑叶猴（Trachypithecus francoisi）属于我国一级重点保护野生动物，是世界上珍贵稀有灵长类动物之一。肠道微生物是动物机体内最重要的“微生物器官”，参与机体营养吸收、代谢调节及免疫功能，在维持生物体健康和适应性进化等方面均发挥至关重要的作用。探究不同栖息环境下黑叶猴肠道微生物群落结构特征及其在宿主能量代谢、营养平衡、食物消化等功能作用，对其种群保育具有重要的意义。但鲜少有研究聚焦于不同栖息环境特别是在圈养条件下黑叶猴由于食物的变化，从而引起的肠道微生物结构和功能改变及所产生的影响，这些目前尚不清楚。利用宏基因组测序技术比较分析了分别来自野外环境（5只）和圈养环境（4只）下的黑叶猴个体肠道微生物群落物种组成结构及功能差异。结果表明：在物种组成上，黑叶猴肠道内核心微生物群主要为厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes），野生黑叶猴独有的微生物群落数量大于圈养组，不同栖息环境下的黑叶猴肠道微生物群物种组成结构具有一定的相似性及差异性。Alpha多样性指数显示野外环境与圈养环境中的黑叶猴肠道微生物群落多样性和均匀度无显著性差异（P >0.05）。利用独立性检验发现，野外环境与圈养环境中的黑叶猴肠道微生物中出现极显著差异的为甲烷菌门（Methanobacteriota）（P <0.01）。在功能作用上，黑叶猴肠道微生物群落大部分基因与新陈代谢及基因与遗传信息处理相关，且野外环境与圈养环境黑叶猴中在氨基酰基TRNA生物合成、嘧啶代谢、丙酸代谢等相关途径中存在显著差异（P <0.05）。瘤胃球菌属（Ruminococcus）、布劳特氏菌属（Blautia）通过调节FOX2基因的表达提升了黑叶猴在圈养环境下生成乙酰基辅酶A的能力。初步揭示了贵州省野外环境和圈养环境对黑叶猴肠道微生物群落特征及功能的影响，有助于科学评估野外黑叶猴种群生理健康状况，并为这一珍稀物种的野外种群保护及圈养种群繁育提供肠道微生物学方面的理论依据。

干旱区生态水文过程及生态系统服务功能

黄土高原退耕刺槐中龄林密度和空间结构对灌草多样性的影响

王宇, 王冬梅, 王彦辉, 云慧雅, 张梦棋, 张莹莹

DOI: 10.5846/stxb202405241202

摘要： (63) HTML (0) PDF (2.45 MKB)(253)

Abstract:

为了在理解林分密度和空间结构参数对林下灌草多样性的影响基础上科学指导黄土高原退耕还林工程早期栽植的刺槐（Robinia pseudoacacia）中龄林经营，于甘肃省泾川县官山林场选择了生长在残塬顶部退耕梯田相似立地上的林龄18—25 a的4个密度梯度的刺槐中龄人工林，建立了样地共12个，调查角尺度、混交度、密集度、开敞度和大小比数等林分空间结构参数，同时调查计算林下灌木、草本层的Simpson指数、Gini多样性指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数及Patrick指数等林下植物多样性指标，运用Person相关性分析和灰色关联度分析探究刺槐中龄人工林密度和空间结构参数与林下灌木层和草本层植物多样性的关系，并确定主要影响因子。结果表明：（1）林下植物物种总数随林分密度增加呈先增后减的变化，在密度1300—1700株/hm2时，林下植物物种总数和草本层多样性指数均达到最大。（2）林分密度主要影响刺槐林的透光性、分布格局和混交程度，密度<1300株/hm2时林分透光性最好；密度1300—1700株/hm2时，57%的刺槐林木呈随机分布，此时分布格局最接近天然状态；密度>2100株/hm2时，林分的混交程度最高。（3）Person相关性分析表明，开敞度和灌木层Simpson指数、物种丰富度指数呈极显著正相关（P<0.01），混交度和草本层物种丰富度指数、Gini指数呈显著正相关（P<0.05）。灰色关联度分析表明，当林分密度<1300、1300—1700、>1700株/hm2时，影响林下灌草多样性的主要因子分别是混交度、开敞度、胸径大小比数。（4）对在本研究立地条件上退耕栽植的刺槐中龄林，可将1300—1700株/hm2作为考虑林下植物多样性的合理经营密度范围。可以基于本研究结果，针对性地优化刺槐人工中龄林的林分密度和空间结构，促进林下灌草层发育，提高林下植物多样性和森林的多功能性。

土壤生态专栏

黄土高原极端降水对人工林地深层土壤水分的补给效应

吴亚彪, 高晓东, 何娜娜, 葛东, 于流洋, 张利

DOI: 10.5846/stxb202312242806

摘要： (39) HTML (0) PDF (3.69 MKB)(221)

Abstract:

深层土壤干燥化严重制约了黄土高原深根系植被的持续发展。然而，频发的极端降水事件能否缓解深层土壤水分亏缺仍尚不明晰。本研究采用文献调研和实地重采样相结合的方法探究2021年黄土高原极端降水事件对典型人工林地（苹果和刺槐）深层土壤水分亏缺的影响。结果表明：（1）2021年长武（累积极端降水量524.5 mm）和洛川（累积极端降水量467.4 mm）地区极端降水能完全恢复2.2-6.8 m的土壤干层，最低干燥化指数从29.1%恢复到147%。（2）长武14龄、19龄和24龄苹果园的补给深度均达到10 m，降水补给量分别为777.7 mm、1513.1 mm和1301.4 mm；洛川19龄和29龄苹果园的补给深度为6 m和10 m，降水补给量为388.4 mm和459.9 mm。由于极端降水贡献率高，平水年的庆阳地区16龄苹果园补给深度也达到10 m，补给量为619.7 mm。（3）米脂和子长地区人工林地面临严重的土壤干燥化问题，1-10 m垂直剖面分布深厚的土壤干层，其平均土壤含水量已低于6.5%。综上，极端降水有补给深层土壤水分的潜力，而缓解土壤干燥化的能力与极端降水量有关。研究结果为极端天气频发背景下黄土高原不同地区人工林的发展趋势提供理论依据。

城市格局演变的生态环境效应与调控技术

基于多源数据的绿视率量化方法综述

华野毓, 钱雨果, 赵文慧, 王涵霖, 李令军, 王佳, 周伟奇

DOI: 10.5846/stxb202311162491

摘要： (254) HTML (0) PDF (558.53 KKB)(343)

Abstract:

绿视率是刻画城市绿地空间分布特征的一个关键指标，且其与居民的视觉感知和实际感受紧密相连，因此可作为链接绿地生态系统服务与人类福祉的一个重要指标，是发展以人为本的高品质城市绿地的重要抓手。发展高效、准确量化绿视率的技术方法可为城市绿地科学研究、规划与管理提供重要支撑。遥感和地面观测技术的快速发展推动了城市植被研究由二维向三维方向拓展，但数据的可得性和易用性限制了绿视率研究的发展，开展科学的、可操作的绿视率量化工作仍需技术方法上的创新。本文在对绿视率测度方法综述的基础上，重点对最常用的两种方法——基于照片和基于模型构建量化绿视率进行了综述，并从公开数据获取性、空间覆盖度、数据真实度、操作难度和结果精确度五个方面综合分析与对比分析了两种方法的优缺点。本文提出，未来绿视率量化方法研究需要多学科深度交叉共同探索人与绿地环境交互机制，构建城市多尺度绿视率量化方案、关注多源数据耦合建模、控制模型训练与使用成本、构建方法评价体系等。本文认为，绿视率是典型的人与绿地环境的交互过程，地理信息科学应在吸纳计算视觉计算的基础上，将空间异质性、尺度、距离衰减等地理空间效应模式融入分析中，提升模型合理性和结果的可用性，以期从方法与应用两个方面推动绿视率研究的发展。

2024年第44卷第22期

封面目录

草原牧区社会生态系统从可持续到高质量发展专栏

专论与综述

封底

研究论文

黄河流域湿地生态系统研究

研究综述

生态系统服务及生态保护科学决策

脆弱生态系统保护与修复专栏

研究论文

国家公园特刊

脆弱生态系统保护与修复专栏

山水林田湖生态保护修复

研究论文

生态系统服务专题

研究论文

数据融合生态评估

研究论文

学术信息与动态

数据融合生态评估

生态系统服务及生态保护科学决策

研究论文

学术信息与动态

综述与进展

研究论文

生态保护修复基础理论

研究论文

青藏高原生态安全保障与人类活动响应

研究论文

脆弱生态系统保护与修复专栏

全球变化与可持续生态学专辑

研究论文

生态系统温室气体收支与碳中和

生态治理与恢复应用研究

学术信息与动态

研究论文

典型生态系统保护修复模式

研究论文

中国生态旅游研究

专论与综述

研究论文

道路生态环境影响机理及效应研究

第十届全国青年生态学工作者学术研讨会专辑

生态系统服务专题

研究论文

青藏高原生物多样性保护与生态安全

中国生态旅游研究

土壤生态专栏

研究论文

典型脆弱生态系统保护与修复重点专项

生态治理与恢复应用研究

研究论文

生态治理与恢复应用研究

简讯

生态管理

生态水文学术论坛专栏

研究论文

研究正文

研究论文

研究动态

牧区社会-生态系统专刊

生态系统温室气体收支与碳中和

生态保护修复成效评估方法体系

“区域生态学：融合与创新”

研究论文

生态管理

研究论文

城市生态调查评估与生态管理专刊

研究论文

青藏高原生物多样性保护与生态安全

学术信息与动态

研究论文

生态保护修复成效评估方法体系

研究论文

生态管理

专论与综述

研究论文

生态系统温室气体收支与碳中和

研究论文