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    1. 锦绣杜鹃对不同光环境的光合特性响应及适应机制
    冷寒冰, 苏鸣, 张春英
    生态学杂志    2023, 42 (8): 1793-1801.   DOI: DOI:10.13292/j.1000-4890.202308.016
    摘要12)      PDF(pc) (2473KB)(897)    收藏
    以锦绣杜鹃(Rhododendron pulchrum Sweet)为试验材料,选取全光照(100% FL)、轻度遮阴(82.01% FL)、中度遮阴(50.13% FL)、重度遮阴(15.80% FL)4种光环境处理,研究不同光环境对锦绣杜鹃叶片光合生理生化特性的影响,探讨锦绣杜鹃对光环境变化的适应机制。结果表明:(1)随着遮阴程度的增加,锦绣杜鹃叶片面积、光合色素和氮含量显著增加,比叶重、碳含量、碳氮比显著降低,叶绿素a/b先降低后升高。(2)锦绣杜鹃叶片在中度遮阴和全光环境下分别具有显著较高的最大光化学量子效率和非光化学猝灭系数,而实际光化学量子产率、光化学猝灭系数、可调节性能量耗散量子效率、非可调节性能量耗散量子效率仅在重度遮阴环境有显著变化。(3)遮阴导致锦绣杜鹃叶片暗呼吸速率、光补偿点逐渐下降,表观量子效率、最大净光合速率、光饱和点在中度遮阴达到最高值,其光合性能最强。(4)全光照环境生长的锦绣杜鹃叶片净光合速率下调,同时气孔导度下降,气孔限制值上升,气孔限制因素是导致净光合速率下降的主要原因;重度遮阴下叶片光合受限,主要受光系统Ⅱ光化学效率降低以及吸收光能分配比例失衡影响。综上,锦绣杜鹃耐强光,也适应弱光环境,但中度遮阴的光环境,即全光照的50%左右最有利于其生长。在栽培和园林应用中,可将其适当遮阴或者配置于有一定透光性的落叶林下。

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    2. 基于R的结构方程模型在生态学中的应用
    石亚飞, 石善恒, 黄晓敏
    生态学杂志    2022, 41 (5): 1015-1023.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202203.016
    摘要705)      PDF(pc) (2621KB)(874)    收藏
    结构方程模型已经成为当前生态数据分析的主要方法之一。与其他多变量统计方法不同,结构方程模型的建模过程由理论假设驱动,且可以同时量化多个变量间的直接和间接因果关系。然而,由于结构方程模型引入国内生态学领域的时间相对较短,研究者经常在实际应用中遇到各种问题,各种使用错误也屡见不鲜。对此,本文系统阐述了结构方程模型的建模原理、建模流程、模型评价、模型修正等方面内容,并且结合具体研究案例介绍了结构方程模型分析的两个主流R包—lavaanpiecewiseSEM。其中,lavaan可以分析纳入了潜变量的结构方程模型,piecewiseSEM则可以解决各观测数据不独立以及响应变量残差不满足多元正态分布等问题。本文将有助于研究者准确理解结构方程模型并能扩大其在生态学中的应用。
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    3. 常绿阔叶林中壳斗科树种细根形态与养分含量的序级变化特征
    李石一宁, 熊德成, 姚晓东, 王小红, 陈廷廷, 姜琦, 贾林巧, 范爱莲, 陈光水
    生态学杂志    2022, 41 (5): 833-840.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202205.010
    摘要87)      PDF(pc) (1536KB)(599)    收藏
    以福建省建瓯万木林自然保护区的天然常绿阔叶林内8种壳斗科树种为研究对象,对细根形态和化学计量性状的序级和种间变异规律进行定量研究。结果表明:8个壳斗科树种直径、组织密度、比根长、N含量以及C/N在1~5序级间呈现出规律的变化;直径、组织密度、C/N随序级的增大而增大,比根长和N含量随序级的增大而降低,C含量没有随序级呈现出明显变化趋势;影响树种间比根长变异的因素随序级而异,低级细根比根长变异主要由直径引起,较高级细根比根长变异主要由组织密度引起。此外,壳斗科树种细根并不符合单一轴的“根经济谱”,而与全球尺度上发现的两个变异维度类似,即“自己动手vs.菌根依赖”维度和“资源获取vs.保存”维度;不同壳斗科树种细根生态策略仍存在明显差异。
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    4. 目录
    生态学杂志    2023, 42 (8): 0-.  
    摘要174)      PDF(pc) (448KB)(554)    收藏
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    5. 大气CO2和O3浓度增加对闽楠异戊二烯和单萜烯释放的影响
    马方园, 张莉, 翁子珊, 赖金美, 刘桂珍, 郭豪, 易志刚
    生态学杂志    2023, 42 (8): 1802-1810.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202308.034
    摘要7)      PDF(pc) (3567KB)(507)    收藏
    大气CO2和O3浓度增加对生态系统碳循环产生重要影响,而异戊二烯(ISO)和单萜烯(MTs)作为植物参与碳循环的中间产物,其合成与释放是生态系统碳循环的重要途径。本研究以2年龄盆栽闽楠(Phoebe bournei)为对象,设置对照(CK)、CO2浓度增加(EC)、O3浓度增加(EO)及CO2和O3浓度同时增加(EC+EO)4个处理,进行4个月的熏蒸实验,分析大气CO2和O3对闽楠ISO和MTs释放、光合参数的影响。结果表明:熏蒸1个月后,与CK相比,EC处理导致MTs通量显著增加(P<0.05),ISO通量降低5.6%;熏蒸4个月后,与CK相比,EC、EO和EC+EO处理下ISO和MTs通量均降低,其中,EC+EO处理下效果更显著,ISO和MTs通量分别降低了76.4%和89.6%。这主要是由于不同处理通过改变光合色素含量、调节植物气孔导度,进而引起净光合速率发生变化,净光合速率变化直接影响ISO和MTs代谢的碳源,最终影响ISO和MTs代谢。MTs组分以α-蒎烯和柠檬烯为主。CO2和O3浓度增加导致净光合速率随熏蒸时间逐渐降低。CO2和O3浓度独立和同时增加对ISO和MTs通量的影响存在差异,因此开展CO2和O3浓度增加对生态系统碳循环影响的研究时,建议考虑复合因子交互试验,为生态系统碳循环对全球气候变化的响应提供更可靠的数据支撑。

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    6. 澜沧江中上游河谷植被的群落数量分类和谱系结构
    左艳洁, 戍国标, 王崇云, 彭明春, 谢映旭, 张秋媛, 李富利
    生态学杂志    2021, 40 (9): 2665-2677.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202109.020
    摘要137)      PDF(pc) (2276KB)(505)    收藏
    澜沧江流域独特的地质演化历史与纵向河谷的生态环境梯度变化,为研究河谷植物群落分异和群落构建过程提供了理想场所。本文以澜沧江中上游河谷植被为研究对象,综合运用TWINSPAN数量分类、群落排序和谱系结构分析方法,探讨河谷植被的群落特征及其维持机制。结果表明:(1)TWINSPAN分类将澜沧江中上游河谷植物群落划分为28个类型。样方DCA排序结果与分类结果大致相同,CCA排序和DCCA排序显示海拔是影响植被分布的主要环境因子;(2)28个群落类型中,19个群落的净亲缘关系指数(net relatedness index, NRI)均值>0,河谷生境过滤作用明显,植物群落的谱系结构普遍呈聚集格局;(3)狭域分布于河谷的干热或干暖灌丛,如皱叶醉鱼草群落(Ass. Buddleja crispa),凹叶雀梅藤、白刺花群落(Ass. Sageretia horrida+Sophora davidii),头花香薷、灰毛莸群落(Ass. Elsholtzia capituligera+Caryopteris forrestii),华西小石积、禾草群落(Ass. Osteomeles schwerinae-Gramineae sp.),鸡骨柴、吉塘蒿群落(Ass. Elsholtzia fruticose+Artemisia gyitangensis),疏序黄荆、清香木群落(Ass. Vitex negundo f.laxipaniculata+Pistacia weinmannifolia)等,群落谱系结构呈显著聚集格局(P<0.05)。广布的植被群落类型,如滇青冈林(Ass. Cyclobalanopsis glaucoides)、云南松林(Ass. Pinus yunnanensis)、川西云杉林(Ass.Picea likiangensis var. rubescens)、白桦林(Ass. Betula platyphylla)等,群落谱系结构呈显著发散格局(P<0.05);(4)高山栲、栓皮栎群落(Ass.Castanopsis delavayi+Quercus variabilis)的群落谱系多样性(PD)均值最高,物种丰度却并非最高;(5)气候和地形方面的10个环境因子分别能够解释物种丰富度、PD指数以及NRI指数变异的40.8%、38.59%和9.97%。数量分类和排序体现了澜沧江河谷植物群落的环境分异特征,结合谱系结构分析,进一步揭示了导致河谷植被生态分异的环境因子,反映出河谷生境的多样性与复杂性。
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    7. 氮磷配施对刨花楠幼苗相对生长速率与细根性状关系的影响
    程洁茹, 钟全林, 邹宇星, 常云妮, 廖鹏辉
    生态学杂志    2023, 42 (8): 1811-1819.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202308.011
    摘要9)      PDF(pc) (2026KB)(459)    收藏
    氮(N)、磷(P)是影响植物生长的重要营养元素,细根是植物吸收养分与水分的重要器官。本研究以刨花楠(Machilus pauhoi)1年生幼苗为对象,通过不同氮磷配施的盆栽试验,分析不同氮磷配施比例(15∶1、12∶1、10∶1、8∶1)对其生长及细根性状的影响。结果显示:(1)不同比例的氮磷配施均会显著增大刨花楠叶生物量、总生物量和叶质量分数,降低根冠比,以10∶1和8∶1的N/P为明显;(2)氮磷配施使总生物量及各器官生物量相对生长速率显著增大,以N/P为10∶1时最大;(3)氮磷配施使细根N、P含量显著升高,但细根N/P差异不明显,其中细根N含量以15∶1和10∶1处理较高,细根P含量以10∶1处理为最高;氮磷配施使各根级平均直径及1~2级根的比表面积(SRA)减小,使2~4级根的比根长(SRL)及3~4级根的SRA增大,各根级的根组织密度(RTD)则与SRA相反;(4)氮磷配施后幼苗的总生物量及各器官相对生长速率均与RTD呈显著正相关,与SRL及SRA呈显著负相关。研究表明,不同比例氮磷配施会影响刨花楠幼苗生物量分配模式及相对生长速率,并影响生物量相对生长速率与部分细根性状间关系,以10∶1的氮磷配施比例最适宜其生长。研究结果对开展刨花楠苗木精准养分管理与高效培育等具有重要参考价值。

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    8. 中金杨幼苗叶功能性状与碳氮分配对氮添加的响应  
    高钿惠, 王卫锋, 尚佳州, 李涛, 王升级
    生态学杂志    2022, 41 (5): 841-848.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202204.011
    摘要144)      PDF(pc) (1754KB)(451)    收藏
    氮沉降对森林生态系统产生了重要影响,但树木个体对氮沉降的生理生态响应过程和机制有待进一步明确。为探究杨树幼苗功能叶经济性状、植株生长以及生物量和碳氮分配对氮添加的响应,本文以欧美杂交杨中金杨2号(Populus ×euramericana ‘Zhongjin2’)幼苗为材料,研究了连续2年氮添加梯度处理(0、3、6和9 g NH4NO3·a-1·plant-1)对其叶片光合速率、叶经济性状、生长以及器官间碳氮分配的影响。结果表明:氮添加第一年,随氮添加浓度增加,中金杨叶片变大变薄,叶肉组织厚度显著降低,单位叶面积的净光合速率和气孔导度则随氮添加浓度增加而先升后降,而蒸腾速率、瞬时水分利用效率和光合氮利用效率不变;单株生物量和碳氮元素积累量显著增加,茎器官的碳投资显著增加而根的碳投资显著降低;氮添加第二年,功能叶光合固碳速率随氮添加量增加更快达到饱和,且高剂量氮添加处理表现出氮毒害现象;仅低量氮添加处理的单株生物量积累显著增加,并且进一步增加了对茎器官的碳投资,而中高剂量氮添加的根系生长明显受到抑制。氮添加下中金杨叶片耗水增加导致的茎输水需求增加可能是驱动向茎碳投资的原因之一,而持续降低的根冠比可能会降低其对干旱等逆境的抵抗力。
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    9. 城乡梯度下5种园林树种叶片与细根功能性状的变异特点
    陈蕾如, 马锐豪, 王斐, 夏开, 邓鹏飞, 徐小牛
    生态学杂志    2023, 42 (6): 1281-1289.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202305.027
    摘要15)      PDF(pc) (2350KB)(351)    收藏
    功能性状是联系植物、环境与生态系统的重要特性,对指示生存环境变化有深远的意义。以5种常绿园林树种红叶石楠(Photinia×fraseri)、金边黄杨(Euonymus japonicus  ‘Aureamarginatus’)、香樟(Cinnamomum camphora)、女贞(Ligustrum lucidum)和桂花(Osmanthus fragrans)为对象,选择14项植物叶片和细根形态、生理及养分性状指标,分析其沿城乡环境梯度的变异特点以及地上地下部分的相关性,旨在了解不同园林树种在城乡环境梯度下的生存适应策略。结果表明:不同树种的功能性状变异较大,叶片形态在城乡间无显著差异,生理指标及根、叶碳含量在城乡间呈递增趋势;地上及地下部分的形态性状变化在环境梯度间并未表现出协同一致;根据主成分分析结果和植物经济型谱理论,乡村环境下园林树种的细根偏向于采取“保守型”策略,整株的生存策略偏向于“缓慢投资-收益”型,而在城市环境下并未发现这一生存策略。表明城市化可能会增强植物获取生长和生产资源的能力。

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    10. 重金属污染土壤修复研究进展:原理与技术
    王泓博, 苟文贤, 吴玉清, 李伟
    生态学杂志    2021, 40 (8): 2277-2288.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202108.037
    摘要369)      PDF(pc) (670KB)(344)    收藏
    土壤重金属污染已经成为全球主要的环境污染类型之一,极大危害环境质量、人类健康和国家粮食安全。为了降低重金属污染的影响,过去数十年来,基于物理、化学和生物科学的基本知识,开发了各种土壤修复技术,旨在降低重金属浓度或生物利用度。本文对十种土壤修复技术进行了评述,包括封装、填埋、土壤置换、电动修复、热处理、玻璃化、土壤冲洗、稳定/固化、植物修复和生物修复。重点讨论了这些修复技术的原理、适用条件、优缺点、技术可行性。此外,还论述了“自然衰减”这一基于地球科学的重金属污染土壤修复策略。最后,本文就选择合适的修复技术、弥补关键知识差距以及克服实际挑战提出了一些建议。
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    11. 碳中和背景下植物净固碳能力研究进展
    杨谦敏, 袁丹萍, 邓存宝, 王延生, 乔玲
    生态学杂志    2023, 42 (6): 1484-1496.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202306.015
    摘要124)      PDF(pc) (1296KB)(325)    收藏
    植物在调控大气CO2浓度的平衡、提高生态系统固碳储碳能力方面发挥关键作用,且有利于缓解全球变暖趋势。因此,深入了解植物净固碳能力的影响因素,对我国碳达峰和碳中和目标的实现具有重要意义。本文总结并讨论了光合作用固碳途径、凋落物分解的碳释放过程,以及影响植物固碳和CO2、CH4排放因素(水分、温度、CO2浓度、凋落物的添加和去除)的最新进展。结果表明,水分、温度和CO2浓度对植物固碳以及水分和温度对凋落物分解排放CO2的促进作用存在阈值,超过一定范围后,则具有抑制作用;凋落物的去除有利于减少CO2的排放;而凋落物分解排放CH4对以上环境因子的响应未有定论。本文提出加强多个环境因子共同作用对植物全生命周期不同阶段的固碳能力研究,积极开展树木残体、地下凋落物、根系分泌物的碳排放机理及其对环境因子的响应特征研究,以期为提高植物碳汇和碳中和能力提供参考。

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    12. 城市遗存山体植物群落结构与稳定性对人为干扰的响应
    孙玉真, 王志泰, 包玉, 刘淑萍
    生态学杂志    2023, 42 (8): 1829-1840.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202308.010
    摘要6)      PDF(pc) (3090KB)(325)    收藏
    为探析城市遗存山体植物群落对人为干扰的响应规律,采用群落生态学与数量生态学相关理论与方法,分析了不同人为干扰方式及强度下城市遗存山体植物群落结构特征与稳定性。结果表明:(1)不同人为干扰强度下植物群落垂直结构完整性整体上呈现为轻度干扰>中度干扰>重度干扰的状态;复垦、工程开挖和工程建设均对乔灌木存在明显的负面影响,而公园化利用有利于群落垂直结构层次的完整。(2)不同干扰强度下乔木径级结构均呈倒“J”型分布,轻、中、重度干扰下的小径木(DBH<10 cm)株数分别占样地总株数的53%、58%、48%,乔木层更新潜力较高,复垦和工程开挖干扰方式下乔木径级结构表现出异常变化。(3)群落密度变异系数和Godron稳定性测度结果均显示,群落稳定性为轻度干扰>中度干扰>重度干扰;踩踏和公园化利用城市遗存山体植物群落相对较为稳定,而复垦和工程开挖植物群落最不稳定。

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    13. 辽东栎林次生演替过程中土壤酶化学计量特征变化
    闫本帅, 孙利鹏, 李晶晶, 高利强, 乔占国, 高小峰, 吴春晓, 王国梁
    生态学杂志    2022, 41 (4): 641-647.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202203.035
    摘要107)      PDF(pc) (617KB)(322)    收藏
    土壤胞外酶驱动地下生态系统的养分循环等过程,而目前土壤酶活性随着植被次生演替的变化机制尚不明确。本文采用空间代替时间的方法,选取陕西富县的农田为对照,研究了30、60和120年生辽东栎林土壤酶活性及其化学计量的变化以及驱动因子(植被特征、土壤物理化学特征、微生物生物量)。结果表明:随着演替的进行,β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)及亮氨酸氨肽酶(LAP)活性显著增加,而碱性磷酸酶(AP)活性先增加后减小然后再增加,在120年生林地达到最大值,BG、LAP+NAG及AP酶活性分别为25.96~40.96、57.10~128.05、65.41~126.60 nmol·g-1·h-1。农田土壤的BG/(LAP+NAG)和BG/AP大于30年生林地,而(LAP+NAG)/AP呈相反的趋势。农田土壤微生物代谢主要受C和P养分的限制;而随着演替的进行,BG/(LAP+NAG)逐渐增加,(LAP+NAG)/AP和BG/AP先增加而后减小,从而缓解C和P养分对微生物代谢的限制,但造成N养分限制。冗余分析表明,土壤微生物量P、铵态氮及根系生物量是植被次生演替过程中土壤酶活性及其化学计量比变化的主要驱动因子。总之,植被演替通过影响土壤养分含量改变微生物代谢,并对土壤养分循环过程产生影响。
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    14. 施氮对干旱胁迫下毛竹幼苗生物量和根系形态的影响
    高歌, 李正才, 葛晓改, 黄润霞, 李爱博
    生态学杂志    2022, 41 (5): 858-864.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202203.017
    摘要120)      PDF(pc) (1192KB)(318)    收藏
    为探讨氮素添加对水分胁迫下毛竹幼苗地上生物量及地下根系形态的调控作用,选取1年生毛竹实生苗为材料,采用水分和施氮双因素完全随机区组设计,以田间持水量的80%~85%作为水分对照(CK)、50%~55%为中度干旱(MD)、30%~35%为重度干旱(HD)设置3个水分水平,氮处理分未施氮(N0,0 mg N·kg-1)和施氮(N1,100 mg N·kg-1)2个水平,通过盆栽试验,测定毛竹实生苗根系形态特征及各器官生物量。结果显示:施氮显著增加了同一水分下毛竹幼苗叶、根及整株生物量,其中,N1MD和N1HD分别较N0MD和N0HD地上生物量增加15.6%、11.9%,总生物量分别增加36.7%、25.0%(P<0.05);施氮降低了相同水分处理下毛竹的比根长、茎叶比,显著促进了中度和重度干旱下根冠比的增加(P<0.05);水分胁迫下,除根生物量比显著增加外,茎、叶生物量比均随氮素添加呈减小的趋势;施氮对毛竹幼苗根系形态特征(根长、根表面积、根体积)具有不同程度的促进作用;施氮对中度干旱下毛竹幼苗干物质积累的缓解作用比重度干旱大,但在毛竹根系形态中,施氮对于重度干旱的作用效果更强。研究表明,施氮促使干旱胁迫下毛竹调整自身物质分配以优化对有限资源的获取,也有助于干旱胁迫下毛竹根系形态的塑造,在一定程度上缓解了干旱胁迫对毛竹幼苗生长的抑制作用。
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    15. 平茬高度对云南松苗木碳氮磷化学计量特征的影响
    蔡年辉, 唐军荣, 车凤仙, 陈诗, 王军民, 许玉兰, 李根前
    生态学杂志    2022, 41 (5): 849-857.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202203.012
    摘要126)      PDF(pc) (2182KB)(292)    收藏
    为了解平茬对云南松(Pinus yunnanensis)苗木各器官碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量特征的影响,探讨C、N、P含量间的相关关系及其异速生长关系,本研究对不同平茬高度(对照、5、10和15 cm)的云南松苗木采样测定,分析主根、侧根、茎、侧枝、母株针叶、萌条枝、萌条针叶共7个器官的C、N、P含量及其C∶N、C∶P、N∶P值。结果表明:除C含量在平茬高度间无显著差异外,N含量、P含量、C∶N、C∶P、N∶P在平茬高度、器官、平茬高度×器官间均存在极显著差异;随着平茬高度的增加,N含量、P含量和N∶P呈现先上升后下降趋势,而C∶N和C∶P呈现相反的趋势;不同平茬高度下各器官营养元素含量及比值的变异系数波动低,表明平茬对C、N、P含量及其化学计量稳定性的影响较小;平茬处理下C含量与N、P含量间的相关关系有一定的改变,随着平茬高度的增加,C含量与N、P含量间的相关关系减弱;平茬未改变它们之间的异速生长关系,表现为C的积累速率低于N和P,苗木生长以N调控为主;综合来看,平茬改变植株体内的营养元素含量,进而改变植物体内C、N和P含量的平衡关系,云南松苗木表现以N调控为主,随着平茬高度的增加,苗木对N和P的利用表现为先降低后增加,N受限程度也表现为先降低后增加。
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    16. 毛竹林带采伐宽度对土壤碳氮磷含量及计量比的影响
    申景昕, 范少辉, 刘广路, 魏松坡
    生态学杂志    2023, 42 (8): 1851-1857.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202308.013
    摘要8)      PDF(pc) (1192KB)(282)    收藏
    毛竹带状采伐是近年来为了适应机械化作业而提出的新理念。探讨带状采伐宽度对土壤养分含量及计量比的影响,对选择合理的采伐带宽、实现毛竹林的可持续经营具有重要的意义。本研究设置4种采伐带宽(3、6、9、12 m)的试验样地,以传统择伐毛竹林为对照(CK),比较不同处理土壤C、N、P含量及比值的差异性。结果表明:随着采伐宽度的增加,土壤C、N、P呈先增加后降低的趋势,采伐带宽6 m时含量最高,12 m时含量最低;土壤C/P、N/P随着采伐宽度增加先增加后降低,C/N相对稳定,其中采伐带宽6 m土壤C/P显著大于采伐带宽12 m,采伐带宽3 m和采伐带宽6 m土壤N/P显著大于采伐带宽12 m。综上所述,采伐带宽6 m时对土壤C、N的积累最有利,具有较高的C/N、C/P、N/P,养分比例更趋平衡;研究区毛竹林受到氮、磷元素含量的双重制约,且土壤P元素更为缺乏,需通过人工施磷肥保证土壤养分平衡,促进带状采伐毛竹林短期内迅速恢复。

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    17. 种植密度对马尾松人工林土壤磷转化功能微生物与细菌群落结构的影响
    潘复静, 陈英倩, 梁月明, 马姜明, 杨章旗, 颜培栋, 零天旺, 李明金
    生态学杂志    2021, 40 (5): 1233-1243.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202105.015
    摘要364)      PDF(pc) (1965KB)(281)    收藏
    森林植被生长普遍受土壤磷素养分限制。研究不同种植密度人工林土壤磷素组分特征与磷转化功能微生物群落结构的关系,可为选择合适的人工林经营措施提供理论依据。以广西南宁市横县镇龙林场长期定位试验样地的4种密度(低密度(2500株·hm-2)、中密度(3300株·hm-2)、中高密度(4500株·hm-2)和高密度(6000株·hm-2))马尾松林为对象,利用HiSeq2500高通量测序方法分析土壤磷转化功能微生物和细菌的群落结构变化,结合针叶和土壤的生态化学计量学探讨不同种植密度对马尾松林土壤磷转化功能微生物群落结构的影响。结果表明:土壤有机碳和针叶P含量在中密度林较高,而土壤碳氮比值、硝态氮、交换性钙含量、6种土壤磷组分和两种土壤磷酸酶以及针叶C∶P值和N∶P值则相反,说明中密度马尾松林的磷素限制程度比其他种植密度低。土壤磷转化功能微生物和细菌群落结构在不同密度林间存在显著差异,但两者的Shannon多样性指数则不存在显著差异。另外,土壤磷转化功能微生物中占优势的慢生根瘤菌属的相对丰度在中密度林中最小。冗余分析(RDA)发现,土壤磷转化功能微生物和细菌群落结构在不同密度林分之间的显著差异也受到土壤因子的影响,说明土壤磷转化功能微生物和细菌群落组成的差异是林分密度和土壤因子共同作用的结果,但林分密度的影响更大。上述结果表明,中密度马尾松人工林受磷素养分胁迫较小,是一种比较合适的马尾松人工林营林措施。
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    18. 湖南省生态系统服务供需格局演变
    王盈丽, 徐新良, 庄大春, 董贤斌, 杨雪青, 邹妤阳, 樊简, 刘雅菲
    生态学杂志    2021, 40 (10): 3268-3277.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202110.029
    摘要107)      PDF(pc) (18681KB)(278)    收藏
    新型城镇化高速发展以及人类活动对湖南省土地利用转型与生态环境产生着巨大影响。基于2000年、2005年、2010年和2015年4期土地利用数据,运用当量因子法、多指标模型法对土地利用变化引起的生态系统服务供给与需求进行测算,探究二者的时空演变特征。结果表明:湖南省土地利用类型主要以耕地及林地为主,研究期内土地利用格局发生显著转变,耕地面积减少最多,减少1165 km2,建设用地面积增加最多,增加1611 km2,土地利用主要呈现耕地转为建设用地及林地的变化趋势;湖南省生态系统服务供给由2000年的1.83×1010元到2015年的1.99×1010元,上升9.20%;生态系统服务需求指数由2000年的365480到2015年的533130,上升45.87%;湖南省生态系统服务供需空间分布较不平衡,长株潭城市群、常德市与益阳市交界处以及湘南衡阳市生态系统服务供需矛盾较为突出。研究结果可为湖南省区域经济与生态环境协调可持续发展提供理论参考。
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    19. CO2浓度升高对木荷幼苗光合特征的影响  
    潘鸿, 曹吉鑫, 陈展, 尚鹤
    生态学杂志    2022, 41 (5): 865-872.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202203.036
    摘要90)      PDF(pc) (2461KB)(278)    收藏
    IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)报告预测,到2100年CO2浓度会出现430~480、580~720、720~1000和>1000 μmol·mol-1 4种不同情景,而目前同时探究所有CO2情景下植物响应情况的研究很少。本试验利用开顶式气室分别探究自然大气浓度(约400 μmol·mol-1)、550、750和1000 μmol·mol-1 4个CO2水平在生长季内对一年生木荷(Schima superba)幼苗气体交换参数、光合色素含量及生物量的影响。结果表明:熏气期间,550、750和1000 μmol·mol-1浓度下木荷幼苗净光合速率分别平均提升32.7%、66.7%、82.7%,胞间CO2浓度分别平均增加60.3%、126.2%、223.9%,而高浓度CO2对净光合速率的提升作用随着熏气时间延长,可能受叶片氮含量减少等非气孔因素的影响而降低;3个高浓度CO2处理下气孔导度和蒸腾速率在5—7月均增加,而1000 μmol·mol-1下气孔导度和蒸腾速率在8—10月逐渐下降到与自然大气无显著差别;5—10月1000和750 μmol·mol-1处理下叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量和叶片N含量下降程度高于550 μmol·mol-1处理;熏气7个月后550和750 μmol·mol-1处理下木荷生物量分别提高79.2%和48.9%,而1000 μmol·mol-1处理下生物量减少。因此,高浓度CO2处理有助于木荷幼苗对大气中CO2进行固定及保存水分,从而增加木荷幼苗对干旱环境的适应性,同时550和750 μmol·mol-1浓度下有利于木荷生物量积累。
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    20. 基于GEE的祁连山国家公园生态环境质量评价及成因分析
    张华, 宋金岳, 李明, 韩武宏
    生态学杂志    2021, 40 (6): 1883-1894.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202106.034
    摘要474)      PDF(pc) (2948KB)(276)    收藏
    生态环境与人类生活密切相关。利用遥感技术能够客观、定量地评价生态环境质量的时空变化,为区域治理生态环境提供科学参考。本研究基于Google Earth Engine (GEE)平台,以Landsat TM/OLI遥感影像为基础数据源,计算得到可以反映生态环境质量的遥感生态指数(RSEI),并对祁连山国家公园1989—2019年的生态环境质量进行了评价及成因分析。结果表明:利用RSEI评价祁连山国家公园生态环境质量得到较好的结果,其中对生态环境质量有正向作用的指标为绿度和湿度指标,而干度和热度指标对生态环境质量有负面影响;祁连山国家公园时空变化分析表明,1989—2019年生态环境质量呈“缓慢下降快速下降上升”的趋势。时空差异分析表明,1989—1999年生态环境质量变化以不变为主;1999—2009年生态环境质量变化以轻度恶化为主;而2009—2019年生态环境质量变化以轻度改善为主;从生态环境质量的成因分析来看,4个指标影响均为显著。生态环境质量主导自然影响因子在1989年依次为绿度>干度>湿度>热度;1999年为热度>绿度>湿度>干度;2009年为干度>热度>湿度>绿度;而2019年依次为绿度>湿度>干度>热度。畜牧业是影响祁连山国家公园生态环境质量的重要人为因素。结果显示,GEE可以作为计算平台评价生态环境质量,扩展了在大范围长时间序列遥感生态指数评价生态环境质量中的应用。祁连山国家公园生态环境质量近年来向好的方向发展,但综合治理工作仍需提升。
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