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    2019年 第38卷 第4期    刊出日期:2019-04-10
    目录
    2019, 38(4):  0. 
    摘要 ( 147 )   PDF (484KB) ( 39 )  
    研究报告
    短期增温与施氮对青藏高原高寒沼泽草甸生态系统CO2排放的影响
    白炜,奚晶阳,王根绪
    2019, 38(4):  927-936. 
    摘要 ( 262 )   PDF (781KB) ( 76 )  
    采用开顶式增温小室(OTC)和外源氮素添加的方式,研究了气温升高、氮沉降增加及其交互作用对青藏高原腹地生长季沼泽草甸生态系统呼吸的短期影响。结果表明:增温、施氮及其交互作用通过促进植物生物量积累、增加微生物数量与活性以及改变土壤养分状况,对沼泽草甸生态系统呼吸速率均产生了显著的促进作用;生态系统呼吸与单一环境因子间符合指数或二次多项式关系,但两种关系的显著性随着样地处理方式趋向复杂而逐渐降低;由于沼泽草甸充足的水分条件,气温和土壤温度共同决定了不同处理内80%的生态系统呼吸变异;增温使地上与地下生物量显著增加,但地下生物量的分配比例上升;施氮使地上生物量明显增加,但对地下生物量的影响不显著;增温同时施氮使地上及地下生物量均显著上升,但生物量的分配格局变化并不显著。
    京西油松混交林枯立木空间结构特征
    张连金,王天罡,封焕英,杜满义,赖光辉,辛学兵,孔庆云
    2019, 38(4):  937-944. 
    摘要 ( 198 )   PDF (1976KB) ( 113 )  
    枯立木是森林生态系统的重要组成部分,对森林生态系统的稳定和发展具有重要的作用。以京西1.08 hm2油松混交林样地调查数据为基础,从树种组成、径级结构、树高结构和空间结构参数的一元与二元分布等方面分析了枯立木的空间结构特征。结果表明:样地内有枯立木191株,密度约为177株·hm-2,优势科为松科,占枯立木的64%,且华北落叶松占有较大优势;径级结构呈倒“J”型,以小径阶为主,集中分布在11 cm以下;树高结构则呈单峰分布,幅度较窄;华北落叶松、北京丁香和油松分布于大部分径级和树高级;枯立木总体呈现随机分布状态,大小分化较为明显,种间混交较弱,且周边绝大部分是活立木,华北落叶松、油松、北京丁香和山杏的结构特征与整体大致相同;多数枯立木处于低度混交和劣势状态,其周围均为同种或只有1株为其他种;约有1/2的枯立木呈随机分布,大部分都处于劣势状态,且其周围大多是相同树种的活立木;不同优势度的枯立木有不同的概率,但劣势木多于优势木。油松混交林枯立木的空间结构特征反映了密度制约下的林木种内竞争是枯立木形成的主要原因,本研究结果为该区针阔混交林的保护与可持续经营提供科学依据。
    纳米金对绿豆(Phaseolus radiatus)种子萌发和幼苗生长的影响及其生理机制
    施夏明,高超,乔宁宁,王晶晶,朱金苗,陈延松,蔡旭冉,徐德聪,汪梦君,徐忠东
    2019, 38(4):  945-952. 
    摘要 ( 205 )   PDF (1186KB) ( 144 )  
    以绿豆种子作为受试对象,通过种子萌发和幼苗栽培实验,探明纳米金胁迫对绿豆的植物毒性及生理机制的影响。结果表明:纳米金对绿豆种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用;随着纳米金浓度的升高,绿豆种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数,幼苗的高度、根长、鲜重均显著下降,根长和鲜重的下降幅度显著高于苗高和茎叶鲜重,幼苗死亡率则显著上升;纳米金对绿豆幼苗生理特征具有显著影响,随着纳米金浓度的增高,幼苗叶绿素含量和叶氮含量显著下降;幼苗茎叶组织和根组织的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均表现出先升高后下降的趋势,丙二醛(MDA)含量显著上升,幼苗茎叶组织SOD、POD、CAT活性显著高于根组织,MDA含量显著低于根组织;纳米金对绿豆根部的植物毒性明显强于对茎叶的毒性,并随纳米金浓度升高而逐步增强;叶绿素含量和叶氮含量显著下降及氧化应激水平的变化是引起幼苗形态学变化的原因。研究结果为纳米金的安全应用和潜在生态风险评价提供了科学数据。
    利用方式对大针茅草原优势种糙隐子草空间异质性的影响
    张峰,杨阳,乔荠瑢,贾丽欣,赵天启,赵萌莉
    2019, 38(4):  953-960. 
    摘要 ( 169 )   PDF (2256KB) ( 67 )  
    为探讨不同草地利用方式下糙隐子草种群空间分布的变化特点,以内蒙古自治区锡林郭勒盟毛登牧场大针茅草原优势物种糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)为研究对象,通过野外试验,以地统计学为基础,采用半方差函数、分形维数及克里格插值法,分析了围封、放牧和刈割样地糙隐子草种群小尺度空间分布异质性。结果表明:糙隐子草种群密度分别为放牧(28.63株·m-2)> 围封(13.60株·m-2)> 刈割(3.85株·m-2)(P<0.05),放牧显著增加糙隐子草种群密度(P<0.05),而刈割显著降低糙隐子草种群密度(P<0.05);通过半方差函数进行模型拟合,围封、放牧和刈割样地糙隐子草种群分布分别符合指数模型、球状模型和球状模型;空间分布格局分析表明,各样地糙隐子草种群的结构比分别为刈割(91.9%)>放牧(75.3%)>围封(71.1%),放牧与刈割样地的空间自相关性均较高,主要受结构性因素影响,而围封样地空间自相关处于中等程度,受随机性因素影响较大;结合分形维数、2D平面图及3D立体图分析,3块样地空间结构良好,空间分布简单,说明合理放牧及刈割不会对种群分布格局造成很大影响,但与围封样地相比,放牧增加了糙隐子草种群空间异质性,而刈割降低了种群异质性。
    五种金花茶组植物类黄酮成分及其与花色关系
    李辛雷,王佳童,孙振元,王洁,殷恒福,范正琪,李纪元,蒋昌杰,黄晓娜
    2019, 38(4):  961-966. 
    摘要 ( 269 )   PDF (727KB) ( 143 )  
    以金花茶、小果金花茶、扶绥金花茶、龙州金花茶和陇瑞金花茶等五种金花茶组植物为试验材料,按照CIEL*a*b*表色系法测量其花色,利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS)联用技术定性定量分析其花中类黄酮成分与含量,运用多元线性回归方法研究花色与类黄酮成分之间的关系。结果表明:5种金花茶组植物花中共检测到8种类黄酮成分,其中天竺葵素-3-O-葡萄糖苷(Pg3G)、木犀草素-7-O-芸香糖苷(Lu7R)、芸香柚皮苷和圣草素为金花茶组植物中首次发现;槲皮素-3-O-葡萄糖苷(Qu3G)、槲皮素-7-O-葡萄糖苷(Qu7G)、槲皮素-3-O-芸香糖苷(Qu3R)和山柰酚-3-O-葡萄糖苷(Km3G)为扶绥金花茶和小果金花茶中首次发现;金花茶花中类黄酮成分总量最高,其次是扶绥金花茶和小果金花茶,陇瑞金花茶和龙州金花茶较低;金花茶和小果金花茶主要类黄酮成分为Qu3G、Qu3R和Pg3G,扶绥金花茶为Qu3G和Qu7G,陇瑞金花茶和龙州金花茶为圣草素和芸香柚皮苷;Qu3G和Qu3R是决定金花茶组植物花瓣呈现黄色的主要成分,圣草素与花瓣红晕显著正相关,Pg3G影响花色鲜艳程度。
    毛竹向杉木林扩展过程中细根适应策略
    蔡春菊,范少辉,刘希珍,刘广路
    2019, 38(4):  967-972. 
    摘要 ( 183 )   PDF (771KB) ( 39 )  
    毛竹向周边系统扩展的能力很强,研究毛竹扩展过程中细根的适应策略,可以为毛竹林扩展调控提供科学依据。本研究以毛竹-杉木林扩展界面为对象,分析了毛竹不同扩展阶段细根生物量、根长密度、比根长及细根养分含量和比值的变化。结果表明:随着毛竹扩展,细根生物量和根长密度增加,比根长、细根N和P含量降低;与扩展前期相比,扩展后期细根生物量、根长密度分别是扩展前期的7.03、1.57倍,分别为1683.04±188.17 g·m2和6483.14±846.82 m·m-3;比根长从扩展前期的2.61±0.20 m·g-1降低到到扩展后期的0.70±0.06 m·g-1,扩展前期是扩展后期的3.73倍;细根N含量从扩展前期的5.06 g·kg-1降低到扩展后期的2.98 g·kg-1,降低了41.11%;P含量从扩展前期的0.30 g·kg-1降低到扩展后期的0.17 g·kg-1,降低了43.33%。相关分析表明:细根生物量、比根长与细根N、P、K、C∶N之间的相关性达到极显著水平,毛竹细根养分含量与细根形态特征协同发生了变化;毛竹向杉木林扩展时,细根形态和主要养分含量随着环境的变化发生了适应性的改变,毛竹细根具有较强的可塑性;毛竹细根在扩展前期通过增加比根长和细根N、P含量的策略,实现在新环境中的快速生长和对土壤环境的高效利用。
    河南典型草地碳氮库构成对植物多样性的响应
    赵威,李琳,王艳杰
    2019, 38(4):  973-982. 
    摘要 ( 214 )   PDF (1203KB) ( 56 )  
    以河南4种典型草地类型(暖性草丛、暖性灌草丛、热性草丛与热性灌草丛)为研究对象,基于野外调查与室内测定,结合RDA冗余分析方法,分析了植物多样性与生态系统碳氮库构成之间的关系。结果表明:河南草地植物物种多样性整体上呈现出灌草丛类草地大于草丛类草地;河南草地具有符合地域特征的植物功能群类型,C3植物比例均远大于C4植物,杂类草占64%~73%,有性兼无性繁殖方式的植物类型多达49%~56%;而生活型组成较为复杂,暖性草地以多年生草本和灌木为主,热性草地以一或两年生草本以及多年生草本为主;RDA分析结果显示,暖性草丛、暖性灌草丛植被氮密度与Shannon和Pielou指数呈正相关,植被碳密度、土壤氮密度与Shannon和Pielou指数呈负相关;热性草丛植被碳氮密度与物种丰富度指数呈正相关,土壤氮密度与Shannon和Pielou指数呈正相关,植被氮密度与Shannon和Pielou指数呈负相关;热性灌草丛土壤碳氮密度与Shannon指数呈正相关,植被碳氮密度与物种丰富度和Shannon指数呈负相关,即物种多样性及不同草地类型植被的组成共同作用影响植被和土壤碳氮密度。总之,河南草地生态系统碳氮库构成是植物物种丰富程度和分布均匀程度综合作用的结果。
    锑胁迫下生物炭对番茄锑积累及生化特性的影响
    张欢,花莉,罗婷
    2019, 38(4):  983-994. 
    摘要 ( 160 )   PDF (4779KB) ( 62 )  
    分别采用秸秆炭(SBC)和果木炭(FBC)孵化锑(Sb)污染土壤,以番茄为受试植物进行盆栽实验,采用连续提取方法测定了各孵化土壤中的Sb形态,并将土壤中Sb各形态含量与番茄植株中Sb的积累量进行相关性分析,通过测定番茄植株的叶片叶绿素含量、抗氧化酶活性以及番茄植株根细胞形态的变化,研究了生物炭对Sb污染土壤下番茄植株生理生化特性的影响。结果表明:添加10% SBC时,番茄根部Sb的积累与对照相比显著降低了66% (P<0.01);加入10% FBC时,番茄根部Sb的积累量与对照相比显著降低了32% (P<0.01);各处理组中,番茄植株各器官中Sb的积累量均为根>叶>茎;两种生物炭改变了土壤中Sb的存在形态,且果木炭对Sb的形态变化影响更大。相关性分析表明:生物炭通过影响土壤Sb的存在形态而影响了Sb的植物有效性;生物炭提高了番茄叶片叶绿素的含量,降低了叶片超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性,提高了过氧化氢酶(CAT)活性,并且缓解了番茄根部受Sb的胁迫。
    磷脂酶参与二萜类化合物冬凌草甲素(oridonin)对拟南芥的化感作用
    安炎黄,赵启安,陈璐,赵敏,张莉环,杨宁
    2019, 38(4):  995-1003. 
    摘要 ( 201 )   PDF (1096KB) ( 99 )  
    为探究二萜类化合物冬凌草甲素(oridonin)对拟南芥的化感作用机制,本研究以冬凌草甲素为供体,以哥伦比亚野生型拟南芥WT和3个拟南芥磷脂酶A1(PLA1)、磷脂酶A2(PLA2)、磷脂酶C(PLC)的突变体株系pla1pla2plc1为受体植物,通过施加不同浓度的冬凌草甲素(10、60 μmol·L-1),对4种拟南芥株系的种子萌发率、幼苗生长状况、相对电导率(EL)、丙二醛(MDA)含量以及3种磷脂酶活性进行了检测。结果表明:外施不同浓度的冬凌草甲素后,拟南芥种子萌发受到抑制,PLA1和PLA2参与此抑制过程;根长和下胚轴生长呈现典型的“低促高抑”趋势,PLA1参与其对根的调控,PLC参与其对下胚轴的调控;3种磷脂酶PLA1、PLA2和PLC酶活性均有不同程度的变化;EL和MDA增大且与浓度和时间呈正相关,PLA2正调控10 μmol·L-1冬凌草甲素增大EL的过程,PLA1和PLA2共同响应60 μmol·L-1冬凌草甲素增大EL的过程;PLA1和PLA2共同作用正调控MDA积累过程;冬凌草甲素对植物的化感作用与磷脂酶有关,植物通过调控磷脂酶响应了冬凌草甲素的部分化感作用,且不同的磷脂酶在调控植物响应冬凌草甲素的生长过程中具有不同的作用。
    自然条件下中熟籼稻初穗期剑叶光合的气孔和非气孔限制特征
    叶子飘,郑卓,康华靖,王复标,安婷,段世华
    2019, 38(4):  1004-1012. 
    摘要 ( 223 )   PDF (921KB) ( 73 )  
    为探究自然条件下中熟籼稻初穗期剑叶光合作用的气孔与非气孔限制特征,利用LI-6400光合仪测定了4个水稻品种(恢复系R7-35,不育系井大3S,杂交F1代井大3S/R735和对照品种9311)的气体交换数据,获得了它们的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和气孔限制值对光的响应曲线。结果表明:与最大净光合速率相对应的饱和光强(Isat)分别为1500、1800、1200和1200 μmol·m-2·s-1;除井大3S/R7-35外,其他3个水稻品种的气孔导度随光强的增加而非线性增加,由此可知,在较高光强处限制这4个水稻叶片光合作用的因素是非气孔限制。与最小胞间CO2浓度(Ci)相对应的光强分别为1600、1600、1400和1600 μmol·m-2·s-1,与最大气孔限制值(Ls)相对应的饱和光强分别为1400、1200、1400和600 μmol·m-2·s-1。根据Ci降低和Ls升高作为判断叶片光合速率降低的主要原因是气孔因素的判据标准,品种9311则在光强小于1600 μmol·m-2·s-1时,Ci随光强的增加而降低,在光强小于600 μmol·m-2·s-1时,Ls随光强的增加而升高,但该品种在光强小于1200 μmol·m-2·s-1时,其光合能力随光强的增加而非线性增加。这个结果与以Ci降低和Ls升高作为判断准则相互矛盾。为此,提出用植物叶片是否存在Isat作为判断光合速率下降的非气孔限制因素准则,用气孔导度是否存在最大值作为植物叶片的气孔限制因素准则。
    新安江(安徽段)及其支流丰水期浮游植物功能群
    胡长玉,方建新,李伟,王亚坤,彭婷,王丽,钱丽萍
    2019, 38(4):  1013-1021. 
    摘要 ( 221 )   PDF (1706KB) ( 70 )  
    于2016年、2017年丰水期对新安江(安徽段)及其支流进行水样采集,在分析浮游植物群落组成的基础上,进行了功能群划分。结果表明:调查断面的浮游植物隶属于6门55属,以硅藻门、蓝藻门和绿藻门为主要优势门类,其中硅藻门中舟形藻属、异极藻属、针杆藻属和小环藻属,绿藻门的新月藻属以及裸藻门的裸藻属具有较高的相对丰度;聚类分析表明,不同采样断面、不同年份间浮游植物群落结构存在一定差异;全部河流断面中,优势藻类共划分为27个功能群,其中MP、D、B、J、P、Tb和W1在所有采样断面均有分布,MP、D、B和Tb功能群不仅分布频率高,而且具有较高的相对丰度;整体上,调查断面水质介于I类与III类之间,个别断面水质低于III类,依据浮游植物优势功能群划分所对应的水质多为低或中等营养状态,与测定的水化学参数具有较好的对应关系;RDA分析表明,优势功能群与水体氨氮、总氮、总磷和CODMn相关;浮游植物功能群能很好地指示新安江及其支流的河流生境特征。从生物学与水环境化学的角度进行水质监测,可为准确掌握新安江流域水质变动以及水生态保护提供基础数据与理论依据。
    胶州湾滨海湿地枯落物分解过程中枯落物-土壤养分动态
    郗敏,李毛毛,陈婷,李悦,孔范龙
    2019, 38(4):  1022-1030. 
    摘要 ( 203 )   PDF (1084KB) ( 75 )  
    通过为期52 d的室内实验模拟胶州湾滨海湿地米草、碱蓬、芦苇枯落物的分解过程,测定枯落物及土壤中有机碳(TOC)、氮(N)和磷(P)含量,研究枯落物分解过程中枯落物土壤养分的动态变化。结果表明:52 d的分解过程中,米草、碱蓬和芦苇枯落物碳损失分别占初始总碳含量的24.44%、74.20%和49.75%;土壤中碳发生净积累;米草枯落物中氮发生净积累,碱蓬枯落物中氮发生净释放,芦苇枯落物中氮先积累后释放,后两者枯落物氮损失分别占初始总氮含量的37.93%和4.81%;土壤中氮发生净积累;枯落物和土壤中磷均表现为净释放,米草、碱蓬和芦苇枯落物磷损失分别占初始总磷含量的42.37%、59.27%和28.48%;枯落物土壤系统中C、N、P的动态变化与枯落物和土壤性质密切相关,这主要是由微生物的活性和养分需求决定的。
     
    辽东山地水源涵养林典型植被凋落物C、N、P溶出特征及其影响因素
    程志辉,李法云,李海燕,张营,李霞,林力涛,孙学凯
    2019, 38(4):  1031-1040. 
    摘要 ( 185 )   PDF (994KB) ( 60 )  
    为揭示水源涵养林不同植被类型凋落物养分溶出特征及其影响因素,本文选取辽东山地太子河上游典型水源涵养林——槭树林、蒙古栎林、落叶松林和红松林为研究对象,探究不同植被类型凋落物碳、氮、磷养分溶出特征及pH、温度和时间等因素的影响。结果表明:凋落物养分溶出占干物质总质量的0.24%~1.28%,且不同植被类型凋落物养分溶出比例和溶出量存在显著差异(P<0.05);凋落物养分溶出总量槭树林>红松林>蒙古栎林>落叶松林,槭树林凋落物TP溶出量(47.71 mg·kg-1)相对较高,而落叶松林凋落物NO3--N(14.95 mg·kg-1)和TN(82.50 mg·kg-1)溶出量最低;pH下降增加了各植被类型凋落物TN和TP的溶出量,温度升高增加了凋落物DOC、TN和TP的溶出量,且不同植被类型凋落物NH4+-N和NO3--N溶出最佳温度存在差异;凋落物养分溶出趋于平稳所需时间为12~24 h,蒙古栎林凋落物NH4+-N和NO3--N和TN溶出趋于平稳所需时间多于其他植被类型,研究结果为深入理解凋落物养分溶出特征提供了依据。
    四种红树植物根茎叶的碳氮磷化学计量特征
    樊月,潘云龙,陈志为,林晗,徐冉,吴承祯,洪滔
    2019, 38(4):  1041-1048. 
    摘要 ( 293 )   PDF (698KB) ( 70 )  
    以漳江口红树林的秋茄(Kandelia candel)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、桐花树(Aegiceras corniculatum)和老鼠簕(Acanthus ilicifolius)为研究对象,对其根、茎、叶中的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量以及生态化学计量学特征进行分析。结果表明:秋茄、桐花树、老鼠簕3种植物各器官中的C含量均表现为茎、叶显著大于根,秋茄、木榄、桐花树3种植物的N、P含量均表现为叶>茎>根;桐花树、老鼠簕不同器官的C含量变异系数均表现为根>叶>茎,秋茄、木榄、老鼠簕3种植物N含量的变异系数均表现为根、茎大于叶,秋茄、木榄、桐花树3种植物P含量的变异系数均表现为根、茎大于叶;秋茄、木榄、老鼠簕C∶N的变异系数为根、茎大于叶;4种植物中,老鼠簕根、叶的P含量显著高于其他3种植物,茎的P含量略高于其他3种植物,根C、N、P与叶C、P的变异系数均大于其他3种植物;4种红树植物叶的C∶N∶P质量比(151∶9∶1)显著小于根(187∶4∶1)和茎(239∶5∶1),叶的C、N和P的生态化学计量特征相对稳定。分析红树植物不同器官养分元素间的分配规律,可为大尺度的红树林生态化学计量学研究提供理论基础,并为红树植物的保护与可持续经营提供科学依据。
    施硅对镉胁迫下水稻镉吸收和转运的调控效应
    彭鸥,刘玉玲,铁柏清,董思俊,魏祥东,刘孝利,周细红
    2019, 38(4):  1049-1056. 
    摘要 ( 231 )   PDF (488KB) ( 53 )  
    探讨镉(Cd)胁迫下,施硅处理对水稻镉积累的影响。以水稻“泰优390”为材料,通过营养液培养的方法,研究水稻在3种镉胁迫浓度(Cd1、Cd2、Cd3)下施用4种不同浓度硅(Si0、Si1、Si2、Si3)对水稻镉积累的影响。结果表明:施用硅浓度越高,水稻产量增加越大,对水稻各部位镉含量具有显著降低效果;施硅能显著降低水稻各部位转运系数,阻控镉向地上部转移,且对水稻伤流液中镉含量也能起到显著降低的作用;表明施硅能有效阻控水稻吸收镉,且施硅浓度越高效果越显著,但考虑成本因素,不同程度镉污染应该施用相应量的硅,以达到国家食品中污染物限量标准;施硅与镉胁迫对水稻农艺性状以及镉吸收和转运存在交互作用。本试验结果为科学管理和合理利用重金属污染土壤以及适量施用硅肥提供依据,对生产安全稻米有一定的指导意义。
    基于DNDC模型的稻田温室气体排放通量模拟
    赵苗苗,邵蕊,杨吉林,赵芬,徐明
    2019, 38(4):  1057-1066. 
    摘要 ( 255 )   PDF (1437KB) ( 73 )  
    理解土地利用方式转变过程影响生态系统生物地球化学循环及温室气体排放的机理,并利用模型模拟土地利用方式转变过程对温室气体通量的影响是一项长期、艰巨的科学任务。本研究基于国际上广泛应用的生物地球化学过程模型(DNDC模型),结合气象、土壤和管理措施等数据,模拟了旱田转水田土地利用方式转变后稻田CH4、CO2和N2O三种温室气体的通量和常年种植水稻的稻田温室气体通量,并将模拟值与观测值进行比较。结果表明:DNDC模型能够较好地模拟新、老稻田温室气体通量的季节变化,但对老稻田温室气体的排放通量模拟效果(R2>0.89,n=40,P<0.01)优于新转稻田(R2>0.79,n=265,P<0.01),且对CH4和CO2的模拟效果优于对N2O的模拟效果;根据田间观测数据,改变模型模拟土地利用方式转换前后土壤SOC浓度和pH值,并不能完全模拟土地利用变化对温室气体的影响,微生物群落在土地利用方式转变过程中可能发生较大变化,需要在模型中进一步体现。通过模型模拟土地利用方式改变对温室气体排放的影响,可为国家温室气体、碳排放清单的编制及管理政策的制定提供参考依据。
    一株黑曲霉的筛选及其对河道底泥重金属的生物淋滤去除
    刁维强,王祖伟,徐喆,于晓曼,张倩茹,曾祥峰
    2019, 38(4):  1067-1074. 
    摘要 ( 211 )   PDF (847KB) ( 48 )  
    生物淋滤,特别是异养生物淋滤,是最有前景的污染介质重金属绿色消减方式,但在污染底泥的处理中还没有得到广泛应用。本研究采集沈阳细河疏浚底泥,并从中筛选得到高效淋滤丝状真菌SY1,经形态学及ITS rDNA基因序列分析鉴定为黑曲霉,命名为Aspergillus  nigerSY1,测定了其生长特性,采用摇瓶培养法去除污染底泥中重金属的效果。结果表明:细河底泥受到重金属Cd污染最为严重,含量为33.3 mg·kg-1,且以生物可利用态为主;SY1最适合的温度为25~35 ℃,最适合初始pH值为6.0~7.0;该菌株生长代谢过程中产生葡萄糖酸和草酸,最高分别达14.7和6.4 g·L-1。在最优条件下(底泥浓度为20 g·L-1、糖浓度为100 g·L-1、孢子浓度为2×107个·mL-1),经过SY1 8天的淋滤,底泥中Cd、Pb、Cu和Zn淋出率分别为93.5%、11.4%、62.3%和68.2%。因此,SY1是比较有潜力的重金属底泥淋滤菌株,可用于重金属污染疏浚底泥的淋滤修复。
    中国典型水产品产地居民发汞含量及其影响因素
    丁丽,陈敏,张婵婵,杨光红,闫海鱼,李平
    2019, 38(4):  1075-1082. 
    摘要 ( 219 )   PDF (730KB) ( 60 )  
    为评价中国典型水产品产地居民汞暴露的风险,分别在武汉、青岛和厦门三地系统采集139、136和159份当地居民头发样品,测定总汞含量并分析主要影响因素。结果表明:武汉、青岛和厦门居民(n=434)发汞(THg)的中位数(四分位数)为0.435 (0.262,0.820) μg·g-1,武汉、青岛和厦门居民头发THg的中位数(四分位数)分别为0.392(0.253, 0.611) μg·g-1、0.305(0.204, 0.478) μg·g-1和0.814(0.445, 1.350) μg·g-1;三地分别有10位(7.2%)、8位(5.9%)和64位(40.3%)居民发汞超过美国环保署(USEPA)限值1 μg·g-1;厦门居民的发汞含量显著高于武汉和青岛(P<0.001),居民的发汞含量与食鱼频率呈显著的正相关关系(P<0.001);不同年龄段居民的发汞含量存在显著差异(P<0.001),且在65岁后居民发汞逐渐降低;与以小麦为主食者相比,以大米为主食者其发汞含量增加的比数比(OR)(95% CI)值为6.47(4.07~10.29);厦门地区居民存在一定的汞暴露风险,而武汉和青岛地区居民的汞暴露风险较低。
    基于MOD13Q1数据分析2001—2015年西双版纳植被变化特征
    赵桔超,朱彦辉,段国辉,杨昆
    2019, 38(4):  1083-1092. 
    摘要 ( 210 )   PDF (5474KB) ( 57 )  
    西双版纳是中国最大的热带雨林和国际上重要的生物多样性保护地区之一,研究该区域植被时空变化规律及其与气候因子的关系可为生态环境管理提供信息支撑。利用2001—2015年MOD13Q1数据并结合气象资料,采用空间自相关分析、线性回归分析及偏相关分析方法,探讨了西双版纳NDVI的时空变化特征、空间自相关分布模式及其对水热因子的响应。结果表明:2001—2015年NDVI值呈缓慢增加趋势,增速为0.11%·10 a-1,其中2011—2015年呈明显上升趋势;在季节上,NDVI存在“逆季”现象,NDVI最小值出现在夏季;全区15年的NDVI平均值为0.875,呈现出“东部高、西部低”的格局,NDVI阈值在0.85~0.90所占面积比例最大;2001—2015年植被NDVI的全局Moran I均大于0.65,呈现较显著的正空间自相关,但NDVI的空间集聚程度减弱,趋向于破碎化,其中,2013年NDVI的空间异质性最强;不同气候条件下NDVI变化存在差异,在北热带气候区,趋于改善的面积(28.74%)比退化的面积(9.40%)要大;在南亚热带和中亚热带气候区,退化趋势面积略高于改善趋势面积;气温是影响西双版纳植被生长的主导因子,12月—翌年2月气温与NDVI呈显著正相关,6—11月降水量与NDVI呈显著负相关。
    沁河流域植被覆盖时空分异特征
    原丽娟,毕如田,徐立帅,朱洪芬
    2019, 38(4):  1093-1103. 
    摘要 ( 203 )   PDF (6042KB) ( 62 )  
    以4期Landsat TM/OLI为遥感数据源,采用像元二分模型估算植被覆盖度,运用转移矩阵、地学信息图谱和重心迁移模型分析1993—2016年沁河流域植被覆盖的时空演变特征;并结合地形数据分析海拔、坡度和坡向上植被覆盖度的空间响应规律。结果表明:沁河流域植被覆盖度呈北高南低的空间分布特征,且高等级覆盖的植被主要由低等级覆盖的植被转化而来;1993—2016年,沁河流域植被覆盖度呈不显著波动上升趋势,显著改善(55.99%)和轻微改善(10.13%)之和远大于显著退化(7.31%)和轻微退化(4.59%)之和,反映了良好的植被状况;沁河流域植被覆盖度重心整体表现为向南偏东迁移2.05 km,其中较高和高植被覆盖迁移最为明显;沁河流域植被覆盖度与海拔、坡度呈显著正相关,显著改善面积占比随高程、坡度的增加呈先增加后减小趋势,坡向在东北、西北和西南方向为优势地形位。研究结果有助于为该流域水土流失治理和生态环境的恢复提供决策依据。
    陕西省森林生态效益动态预估
    张岗岗,惠刚盈,杨瑷铭
    2019, 38(4):  1104-1112. 
    摘要 ( 214 )   PDF (838KB) ( 57 )  
    森林资源作为森林生态效益的载体,决定着其价值量的高低和服务功能的发挥。本文以第6次和第7次国家森林资源连续清查期间全国各省森林面积和蓄积及其森林生态效益的物质量和价值量为基础数据,构建并筛选出最优预估模型,并估算了第2~9次国家森林资源连续清查期间陕西省森林生态效益物质量和价值量动态变化。结果表明:y=aS+bV+c为物质量和价值量最优预估模型,陕西省森林生态效益各项功能的物质量均呈明显的上升趋势,其中积累营养物质和净化大气环境方面物质量增长尤为显著,第5次连续清查期间增长率较大,介于9.45%~30.35%;第2~9次连续清查期间森林生态效益总价值量依次为1979.66×108、2061.41×108、2064.46×108、2324.02×108、3085.11×108、2394.08×108(第6次连续清查实际值)、3510.69×108、3896.77×108、4069.95×108元·a-1,呈现逐年增加的趋势;陕西省各项森林生态功能中涵养水源和生物多样性保护所占总价值比重较大,分别介于40.52%~40.70%和23.08%~26.50%,其次是固碳释氧、保育土壤和净化大气环境,积累营养物质所占比重最小。该最优预估模型体现了森林资源本身特征与森林生态效益之间的协同关系,为有效估算陕西省森林生态效益物质量和价值量动态变化提供了简便可行途径,为促进生态GDP和生态补偿制度的实施提供了支撑。
    黄河三角洲新生湿地净初级生产力时空变化
    路广,韩美,徐泽华,朱继前,牛学锐
    2019, 38(4):  1113-1122. 
    摘要 ( 212 )   PDF (6257KB) ( 118 )  
    以黄河三角洲新生湿地为研究区,结合野外调查和遥感影像数据,利用CASA(CarnegieAmes Stanford Approach,CASA)模型对近20年新生湿地植被净初级生产力(net primary production,NPP)时空变化特征及其主要影响因素进行研究。结果表明:研究区植被NPP实测值与估算值显著相关(P<0.001),相对误差介于-21.96~8.16;研究区植被NPP呈现由海向陆递增,由河流沿岸向外围递减趋势;1998—2016年研究区植被NPP均值、总量整体呈下降趋势,植被NPP均值变化较小,但植被NPP总量变化明显,1998年植被NPP总量最大,2010年植被NPP总量最小;研究区四季植被NPP变化明显,春季植被NPP均值为74.25 g C·m-2,夏季为101.58 g C·m-2,秋季为41.83 g C·m-2,冬季为13.10 g C·m-2;研究区不同植被NPP估算值差异显著,各类植被NPP均值估算结果大小为刺槐群落>芦苇柳树群落>农作物>芦苇荻白茅群落>芦苇柽柳群落>柽柳群落>碱蓬群落>大米草互花米草群落>柽柳碱蓬白茅群落;研究区植被NPP与土壤可溶性盐相关系数为-0.389(P<0.01),合理的“调水控盐”模式可以降低土壤盐度,促进植被有机物积累。
    秦岭太白红杉林遥感物候提取及对气候变化的响应
    郭少壮,白红英,黄晓月,孟清,赵婷
    2019, 38(4):  1123-1132. 
    摘要 ( 186 )   PDF (5676KB) ( 64 )  
    高山林线树种对气候变化响应敏感,是研究气候变化和物候变化的理想树种。本文基于双Logistic曲线拟合法重建了2000—2015年MODIS EVI2时间序列影像并提取太白红杉林关键物候参数,结合太白山地区气象站的气候资料,研究太白红杉林遥感物候及其对气候因子的响应。结果表明:2000—2015年太白红杉林生长期开始时间在第120天左右,生长期结束时间在第288天左右,平均生长期长度为168 d;16 a来太白红杉林生长期始期整体呈提前趋势,变化率为-0.65 d·10 a-1;生长期末期整体呈推迟趋势,变化率为0.35 d·10 a-1;整个生长期呈延长趋势,平均延长幅度为0.99 d·10 a-1;太白红杉林物候始期与同期气温、降水呈负相关的区域分别占研究区的73.11%和61.25%,而与潜在蒸散呈正相关的区域占65.17%;物候末期与同期气温、降水、潜在蒸散、日照和风速均呈正相关,面积比分别为74.91%、72.87%、78.14%、68.60%和64.74%,其中气温是太白红杉林物候始期提前的主要影响因素,气温、降水、潜在蒸散是物候末期推迟的主要影响因素。
    中国北方自然生态系统土壤有机碳含量及其影响因素
    陈心桐,徐天乐,李雪静,赵爱花,冯海艳,陈保冬
    2019, 38(4):  1133-1140. 
    摘要 ( 310 )   PDF (1653KB) ( 105 )  
    土壤有机碳是陆地生态系统碳库中最活跃的组分,其较小幅度的变动,可导致大气中CO2浓度的剧烈变化,从而影响全球气候变化。本研究以中国北方荒漠、草地、灌丛和森林生态系统为研究对象,结合气候、土壤和植被群落特征等因素,探究区域尺度下表层土壤有机碳含量及影响因素。结果表明:研究区内各生态系统间土壤有机碳含量差异显著,其中森林土壤有机碳含量最高,其次为灌丛和草地,荒漠土壤有机碳含量最低;土壤有机碳含量与年平均温度、土壤pH和砂粒含量呈显著负相关,与年平均降水量、黏粒含量、粉粒含量、NDVI指数和植物物种丰富度呈显著正相关,与植物物种多样性呈正相关趋势但未达到显著水平;在区域尺度下,土壤有机碳含量主要受到气候因子、土壤因子和植被因子共同作用的影响。
    模拟酸雨和接种外生菌根真菌对马尾松土壤养分、土壤团聚体及有机碳组分的影响
    叶思源,陈展,曹吉鑫,尚鹤
    2019, 38(4):  1141-1148. 
    摘要 ( 213 )   PDF (630KB) ( 85 )  
    以2年生马尾松(Pinus massoniana)幼苗为试验对象,采用原位试验,研究了模拟酸雨和接种外生菌根真菌对土壤有机碳含量、土壤团聚体组成及土壤养分(N、P、K)含量的影响。设置3种强度(pH5.6(CK), 4.5, 3.5)的模拟酸雨条件,每个强度酸雨下分别设置接种外生菌根真菌和不接种外生菌根真菌,共计6个处理。结果表明:pH3.5酸雨处理显著降低了土壤中速效磷、总磷、速效钾、铵态氮、硝态氮及总氮含量,而外接外生菌根真菌则有效缓解了这一情况;与对照比,酸雨处理提高了微团聚体(<0.053 mm,0.053~0.25 mm)含量,降低了大团聚体(0.25~2 mm)含量;pH3.5处理显著降低各粒级尤其是0.25~2 mm粒级团聚体有机碳含量,而接种外生菌根真菌显著增加了有机碳含量;未接种外生菌根真菌土壤中,酸雨处理显著降低了土壤轻组、重组有机碳含量,而接种外生菌根真菌显著提高了土壤轻组、重组有机碳含量;接种外生菌根真菌在一定程度上可以缓解酸雨胁迫对土壤质量的不利影响。
    海南中部生态核心区流域水资源横向生态补偿方法
    陈伊郴,李硕,徐慧珺,乔雪
    2019, 38(4):  1149-1156. 
    摘要 ( 205 )   PDF (2191KB) ( 50 )  
    流域水资源生态补偿是促进流域生态环境保护、区域经济可持续发展的必要举措。本文以海南中部生态核心区的琼中黎族苗族自治县为例,综合应用遥感、GIS和SWAT水文模型等技术手段,探讨了流域水资源横向生态补偿所涉及的相关问题和解决方法。利用GIS的流域结构分析和空间叠加分析方法分别勾画、确定了琼中下游万泉河流域、昌化江流域和南渡江流域的范围及下游的相关市县,明确了生态补偿实施的主体构成。利用SWAT水文模型计算得出琼中县多年下游输水量为43.73×108 m3·a-1,万泉河流域、南渡江流域、昌化江流域输水量分别占总水量的74%、14%和12%。通过对琼中县施行的植树造林、农村环境综合整治、水源地保护等多项水环境生态保护项目投入的核算以及“两个暂停”政策下的机会成本计算,构建了基于成本核算法的琼中县水资源横向生态补偿总量计算模型,按照先流域、后市县的办法,根据下游输水量和生产用水指标构建了下游市县补偿份额分配模型并计算了下游各市县分担的横向生态补偿量。本研究可为水源地型流域水资源横向补偿的实施提供参考。
    环青海湖地区草地对气候变化和人类活动的响应
    李玲,张福平,冯起,王虎威,魏永芬,李肖娟,聂硕,刘洁遥
    2019, 38(4):  1157-1165. 
    摘要 ( 257 )   PDF (2784KB) ( 65 )  
    以环青海湖地区为研究区,基于MODIS NPP数据、气象数据和Thornthwaite模型,估算了草地实际净初级生产力(actual net primary productivity, 简称NPPA)和潜在净初级生产力(potential net primary productivity, 简称NPPP),并将NPPP和NPPA的差作为人类活动对净初级生产力的影响(net primary productivity influenced by human, 简称NPPH),在此基础上,分析了草地NPPA的时空变化以及气候变化和人类活动对草地的影响。结果表明:2000—2015年,环青海湖地区的年均草地NPPA为176.93 g C·m-2·a-1;16年来环青海湖地区草地NPPA呈波动增加趋势,在空间分布上,草地NPPA从西到东呈逐渐增加的态势;16年来环青海湖地区87.42%的区域草地发生恢复,12.58%的区域发生退化,总体上草地以恢复为主;在气候变化和人类活动对草地恢复的影响中,由气候变化主导草地恢复的比例为10.98%,由人类活动主导草地恢复的比例为5.27%,而人类活动和气候变化共同主导草地恢复的比例为83.75%,气候变化和人类活动的共同作用是草地恢复的主导力量;在气候变化和人类活动对草地退化的影响中,仅由气候变化主导草地退化的比例为6.28%,由人类活动主导草地退化的比例为50.75%,两者共同主导的草地退化的比例为42.97%。可见,草地的局部退化主要是由于不合理的人类活动导致的,如过度放牧、草地开垦和土地覆盖变化等。
    三峡水库神农溪库湾水体季节性分层特性
    霍静,崔玉洁,宋林旭,刘德富,纪道斌,黄佳维,王耀耀
    2019, 38(4):  1166-1174. 
    摘要 ( 150 )   PDF (2305KB) ( 74 )  
    三峡水库蓄水后,较大程度改变了支流库湾原有河流生态环境。本研究对神农溪库湾2016年水温、溶解氧、叶绿素等指标垂直分层结构和季节演替规律进行分析。结果表明:神农溪库湾表层水温全年变化在10.6~32.4 ℃,库湾水体水温层化结构受水动力条件影响较大;春季受干流表层倒灌异重流影响水温呈“阶梯”型分布,夏季受干流中层倒灌异重流影响水温呈“双混斜”型分布,秋冬季受底层倒灌异重流影响水温呈“半U”型分布;水温分层结构对溶解氧和叶绿素垂直剖面变化有一定的影响,春夏季节水体溶解氧出现显著的分层现象,春季溶解氧分布受叶绿素a影响显著,夏季受水温影响显著。本研究将为分析三峡水库支流神农溪库湾生境条件变化提供数据支撑,为库区水环境管理与水资源利用提供科学依据。
    宁夏沙坡头PM10浓度月-季节分布特征及其气象影响因素
    李龙,王续富,左忠
    2019, 38(4):  1175-1181. 
    摘要 ( 193 )   PDF (986KB) ( 43 )  
    以2017年1—12月宁夏沙坡头自然保护区PM10和气象要素的监测数据为基础,采用逐步回归分析研究了不同月份和季节PM10浓度分布特征,并探讨气象要素对PM10浓度的影响。结果表明:PM10浓度存在明显的时间变化特征,就月份而言,5月PM10浓度最高,4月和6月次之,8月和9月最低,季节尺度上春季>冬季>夏季>秋季;PM10浓度受到气象因素影响,风速低于1.5 m·s-1时,PM10浓度随风速的增加而逐渐降低,大于1.5 m·s-1以后,PM10浓度开始逐渐升高;北风对PM10污染有较明显的驱散作用,东风则对PM10污染起累积作用;降水对空气颗粒物有明显的清除和冲刷作用,降水日PM10浓度比无降水日减少46.5%;相对湿度为50%左右,PM10浓度达到最高,此后随相对湿度的增加而逐渐降低;不同时间下,影响PM10浓度的气象因子有所差异。
    鱼道进口不同补水形式对齐口裂腹鱼上溯行为的影响
    罗凯强,康昭君,夏威,孙双科,石小涛,李敏讷,许家炜,胡晓
    2019, 38(4):  1182-1191. 
    摘要 ( 182 )   PDF (3111KB) ( 46 )  
    修建补水设施是提高鱼道过鱼效果的有效措施之一,不同补水形式如何改变鱼的游泳行为策略从而吸引其进入鱼道进口是国内外关注热点。本研究基于鱼道进口概化模型,以齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)为研究对象,采用进口内部侧面补水、旁道补水和旁道顶部补水3种形式,探究不同流量和补水距离下补水方式对鱼道进口附近处目标鱼上溯行为的影响。结果表明:与没有补水的工况相比,补水距离为1 m的旁道补水和补水距离为0.65 m的旁道顶部补水,鱼类在鱼道进口通过次数显著提升(P<0.05)。通过提取目标鱼成功上溯路径上对应的水流速度场和紊动场发现,齐口裂腹鱼上溯偏好流速0.6~0.8 m·s-1,优先选择低紊动区(0.01 m2·s-2),且明显逃离高紊动区(>0.04 m2·s-2)进行上溯。本研究验证了紊动能和流速是影响鱼类上溯的重要水力因子,为鱼道进口补水设计及其优化提供了重要参考。
    综述与专论
    外源硫输入对草地土壤-植物系统养分有效性的影响
    姜勇,李天鹏,冯雪,王汝振,张玉革
    2019, 38(4):  1192-1201. 
    摘要 ( 207 )   PDF (1227KB) ( 84 )  
    外源硫输入增加是草地生态系统土壤酸化的一种重要诱因,在一定程度上抑制了土壤有机质的矿化从而有利于有机碳积累,但可导致石灰性土壤中碳酸盐的分解;硫输入可提高土壤中氮及微量元素铁、锰、铜、锌、硼的有效性,降低钼的有效性;导致交换性盐基离子淋失并降低钙、镁、钾的有效性;增加石灰性和中性土壤磷的有效性,而降低酸性或强酸性土壤磷的有效性。外源硫输入可促进草地植物对氮和磷的协同吸收,总体上可以促进草地植物对金属微量元素的吸收,但土壤酸化可能引起植物锰毒害,增加植物锰吸收的同时抑制了对铁的吸收。高量硫输入及土壤重度酸化可导致草地生产力和物种多样性降低;低剂量硫输入对草地生产力有一定的促进作用,但对物种多样性及群落稳定性的影响目前尚缺乏系统的研究资料。
    土壤有机碳矿化激发效应的微生物机制研究进展
    魏圆云,崔丽娟,张曼胤,潘旭
    2019, 38(4):  1202-1211. 
    摘要 ( 637 )   PDF (670KB) ( 300 )  
    激发效应是外源易分解有机质输入在短时期内改变原有土壤有机碳矿化过程的自然现象,是联系土壤有机碳收支过程之间的关键环节,对于土壤有机碳库的积累和稳定具有重要意义。土壤微生物对外源有机质输入的响应是形成激发效应的内在驱动力。外源有机质促进或抑制土壤有机碳矿化的微生物机制主要包括:外源有机质促进多种类群微生物及其分泌胞外酶的协同作用,外源有机质驱使特定类群微生物加强对受限资源的利用,外源有机质的化学计量特征导致微生物对适宜分解底物的选择性利用。对于激发效应现象更符合哪一种理论的解释,以及何种类群微生物主导了激发效应过程,目前尚未形成普遍共识。外源有机质总量、化学组成和碳氮比以及温度、水分等环境因子,都可通过影响微生物对外源有机质和土壤有机质的利用从而作用于激发效应。针对现有研究存在的争议与不足,今后需利用新兴技术手段进一步明确不同微生物类群在激发效应过程中的作用,并从外源有机质化学计量特征与微生物需求之间均衡关系的角度展开研究,以期促成激发效应研究与生态化学计量学相关理论的融合与发展。
    草坪修复污泥中重金属的研究与应用
    陆敏英,包晓东,吴兴飞,邵鲁泽,张婕妤,李非里
    2019, 38(4):  1212-1220. 
    摘要 ( 258 )   PDF (528KB) ( 73 )  
    植物修复凭借低成本和环境友好的优点,在土壤修复中担任着至关重要的角色。将营养成分高且产量巨大的市政污泥用于园林栽培基质,不仅可以降低其处置成本,还可通过植物修复降低其重金属风险。本文对污泥中重金属的含量地域分布与形态特征、草坪草的生长特性及其对重金属的富集特征进行了论述,探讨了草坪富集重金属的影响因素,为污泥资源化以及后期草坪草修复土壤重金属提供技术支撑,对深入研究污泥中重金属修复及污泥的资源化利用具有指导意义。
    方法与技术
    基于SEM解析科尔沁沙地生境条件对植物群落的直接和间接影响
    曹文梅,刘廷玺,王冠丽,罗艳云,付青云
    2019, 38(4):  1221-1229. 
    摘要 ( 214 )   PDF (7919KB) ( 82 )  
    由于生态系统的复杂多样性,量化生境条件对植物群落形成及演替的影响是生态学研究中的难点。本文以位于西辽河流域东南位置的科尔沁沙地为研究对象,收集55个湿草甸斑块样品和278个沙丘斑块样品,在湿草甸沙丘组合斑块和单一的沙丘斑块两种不同研究尺度下,利用混合型结构方程构建了能反映生境条件对植被群落直接和间接影响关系的模型,并采用偏最小二乘法对结构方程进行分析。结果表明:在湿草甸沙丘组合斑块中,对于显著影响植被群落的直接因素,影响效果由大到小依次是土壤结构性能、土壤含水量和地下水位埋深,路径系数分别为0.607、0.230和-0.224;在单一的沙丘斑块中,对于显著影响植被群落的直接因素,影响效果由大到小依次是土壤结构性能、土壤含水量和土壤有机质(SOM)含量,路径系数分别为0.399、0.224和0.206;对比两种尺度的模拟结果可看出,当地下水位埋深对植物群落的直接效应显著时,会使SOM含量对植物群的直接影响效应变得不显著,但仍然可以通过影响土壤结构间接影响植物群落;坡度和高程对土壤质量的直接影响效应在两种尺度下是相反的,坡向的影响效果不显著;通过在结构方程模型中构建一个区域植被群落格局的形成型潜变量可以推断该区域植被演替的动态过程。
    基于MaxEnt模型的珙桐在中国潜在适生区预测
    王雨生,王召海,邢汉发,厉静文,孙硕
    2019, 38(4):  1230-1237. 
    摘要 ( 258 )   PDF (1638KB) ( 149 )  
    珙桐为我国特有珍稀树种,预测珙桐潜在适生区可为珙桐物种保护与研究提供重要参考。基于387条中国境内样本分布数据和27个环境因子,利用MaxEnt模型与地理信息系统(geographic information system, GIS),对珙桐在中国的潜在适生区进行预测,并通过受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线对模型精度进行验证。结果表明:ROC曲线下面积(AUC)平均值为0.951,模型预测结果准确性较高,适合珙桐的潜在适生区预测;珙桐潜在适生区主要位于四川、云南、贵州、湖南、湖北、重庆、陕西和西藏等地区,高适生区呈不规则环状分布,西起横断山区,北达秦岭武当山荆山一线,东抵张家界雪峰山一带,南至贵阳,在西藏东南部的雅鲁藏布江河谷和安徽西部的大别山地区也有分布;气温年较差、年降水量、最冷月最低温、昼夜温差、降水量变异系数等5个环境因子对珙桐潜在适生区预测影响最大,其他环境因子,如地形、土壤、水文等影响较小。
    基于锦州春玉米田间试验的WOFOST模型参数的确定及性能评价
    蔡福,米娜,纪瑞鹏,明惠青,冯锐,张淑杰,张慧,赵先丽,张玉书
    2019, 38(4):  1238-1248. 
    摘要 ( 187 )   PDF (1210KB) ( 76 )  
    利用2011—2015年在锦州地区开展的玉米分期播种试验资料,确定了玉米初始总干物量(TDWI)、比叶面积(SLA)、出苗时叶面积指数(LAIEM)及发育参数,并采用试错法确定出其他生理参数。利用相关系数、相对误差以及均方根误差验证模型对发育期、叶面积指数(LAI)和不同器官生物量的模拟性能来评价所确定参数的适应性。结果表明:80%花期的平均模拟误差为1.25 d,而75%成熟期的平均模拟误差为3.47 d,LAI和总地上生物量(TAGP)模拟值对实测值的解释能力分别达到0.8412和0.8945;模型模拟性能存在较明显的年际和播期差异,在干旱年较差,2012年(土壤水分适宜)和2015年(干旱)LAI和TAGP的均方根误差分别为0.38 m2·m-2、9.40 kg·hm-2和0.44 m2·m-2、22.65 kg·hm-2;模型性能随播期的偏离而下降,4月30日(适播期)与5月20日播期LAI和TAGP的均方根误差分别为0.30 m2·m-2、15.19 kg·hm-2和0.43 m2·m-2、25.66 kg·hm-2。本研究将为东北春玉米作物模型参数的确定提供重要参考。
    基于“活力—组织力—恢复力—贡献力”框架的广州市生态系统健康评估
    袁毛宁,刘焱序,王曼,田璐,彭建
    2019, 38(4):  1249-1257. 
    摘要 ( 341 )   PDF (4116KB) ( 158 )  
    健康的生态系统保障着人类的可持续发展,城市生态系统健康状态可以作为城市可持续发展的重要监测指标。本研究以“活力—组织力—恢复力—贡献力”为评估框架,构建城市生态系统健康评估指标体系,并以乡镇(街道)为研究单元、基于二级地类对广州市2000、2005、2010、2015年生态系统健康进行动态评估。结果表明:2015年,“健康”、“较健康”的乡镇(街道)数量占比不到1/5,市域生态系统健康状况整体不容乐观;2000—2015年,近3/4的乡镇(街道)生态系统健康等级未改变,“显著增强”、“显著减弱”的乡镇(街道)均只占1%,“增强”、“减弱”的乡镇(街道)则分别占5%、20%;从因子主导性来看,研究时段内无因子主导乡镇(街道)的数量基本不变,单因子、双因子主导的显著增加,三因子、四因子主导的趋于减少;整体而言,2000—2015年广州市生态系统活力有所提升但恢复力明显下降,生态系统健康整体呈现下降趋势,不利于城市生态系统可持续发展。
    基于“三生功能簇”的甘肃白龙江流域生态功能分区
    柳冬青,张金茜,巩杰,曹二佳
    2019, 38(4):  1258-1266. 
    摘要 ( 237 )   PDF (2382KB) ( 74 )  
    山区流域土地资源紧缺,合理的土地开发适宜性评价和功能分区可综合反映空间差异,有利于区域社会经济发展和生态环境保护的协同管理。本研究基于“三生”功能视角,定量评估了甘肃白龙江流域三生功能适宜性,并以乡镇为基本单元,运用三生功能簇划分流域生态功能区。结果表明:流域生产功能极适宜和适宜区面积分别为1894.36和1789.13 km2,共占流域可用空间的28.78%;生活功能极适宜和适宜区分别为568.10和909.10km2,共占11.54%;两者适宜性分布具有一定重合性,其中宕昌北部、武都东北部和舟曲武都文县段白龙江两岸适宜性均较高;生态功能极重要和重要区分别为1776.49和3594.21 km2,共占41.96%,片状集聚于迭部和舟曲山区、文县南部和武都东南部;生态功能与生产、生活功能均呈权衡关系;流域可划分为7个生态功能区,并提出了相应的管控建议。本研究可为流域土地生态系统的科学管理及其可持续发展提供依据。