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    2019年 第38卷 第11期    刊出日期:2019-11-10
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    2019, 38(11):  0. 
    摘要 ( 36 )   PDF (477KB) ( 17 )  
    研究报告
    干旱条件下北方典型人工林生态系统水量平衡及其影响因素
    赵家辰,贾剑波,贾国栋,陈立欣
    2019, 38(11):  3254-3263. 
    摘要 ( 48 )   PDF (1018KB) ( 12 )  

    为探究北方典型人工林生态系统在干旱条件下的水量平衡及其影响因素,本研究分析了干旱年份(2014年)北京山区油松(Pinus tabuliformis)和侧柏(Platycladus orientalis)林分的水量平衡组分及其影响因素。结果表明:2014年降水仅为多年(1958—2011年)平均的47%。蒸腾为两种林分最大水分输出项,油松为247.16 mm,侧柏为259.89 mm。其余水分输出项依次为土壤蒸发(油松87.26 mm,侧柏60.02 mm)>林冠截留(油松56.63 mm,侧柏50.23 mm)>枯落物蒸发(油松9.99 mm,侧柏8.30 mm)。两种林分土壤水补给整体为亏缺状况,仅在生长季中、后期出现水分补给。油松林生态系统年水分亏缺量为81.24 mm,侧柏林生态系统为67.45 mm。环境因子对水分输出各项影响显著。此外,蒸腾还与胸径有显著相关,林冠截留则受到郁闭度及风速的共同影响。根据本研究观测,侧柏和油松林分在干旱年份无法仅依靠自然降水维持水量平衡。因此,未来气候变化导致降水减少情境会对这些林分的自然存活带来较大挑战。

    辽宁章古台地区不同年龄樟子松固沙林对土壤pH值的影响
    雷泽勇,白津宁,周凤艳,于东伟,李尧
    2019, 38(11):  3264-3272. 
    摘要 ( 42 )   PDF (678KB) ( 13 )  

    营造樟子松人工林是沙地治理的一项重要措施,而造林后林分的生长一般会引起土壤pH值的变化,但营造樟子松固沙林后引起的土壤pH变化却并没有引起关注。以辽宁省章古台不同林龄樟子松固沙林(幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林)为对象,研究了营造樟子松林后不同发育阶段0~100 cm土层土壤pH值的变化及其影响因子。结果表明:(1)沙地营造樟子松人工林后,pH值的变化范围由对照草地的两个层次(0~10或0~20、20~100 cm)扩大为3个层次(0~10或0~20、20~40、40~100 cm)。(2)随人工林林龄的增加,0~20 cm层pH值显著降低,20~40 cm层保持不变,40~100 cm层幼龄林、成熟林显著高于过熟林,而过熟林与草地无显著差异。(3)樟子松人工林中,0~10 cm层,pH值与土壤全钾(TK)呈显著正相关,与土壤有效磷(AP)呈显著负相关,10~20 cm层,与土壤有效钾(AK)和土壤有机碳(SOC)呈显著负相关,而与土壤含水率(SW)呈显著正相关,20~40、40~60、60~80 cm层,分别与土壤碱解氮(AN)、土壤全氮(TN)、土壤全磷(TP)呈显著正相关。樟子松林处于幼龄林时,pH值在20~40和60~80 cm层分别与C/P和AN、土壤容重(BD)呈显著正相关,而在80~100 cm层与N/P呈负相关;中龄林时,pH值在10~20 cm层与C/P呈显著负相关,20~40和40~60 cm层分别与粒径<0.05 mm的黏粉粒含量(FS)和TN呈显著正相关;成熟林时,pH值在0~10 cm层与BD、AP呈极显著正相关,与SW、AK、FS呈显著正相关,20~40 cm层与TN呈正相关,在60~100 cm层与C/N呈负相关;过熟林时,pH值在0~10 cm层与AN呈显著正相关,与TK呈显著负相关,10~20 cm层与TN呈显著正相关。

    水分胁迫对杨树幼苗非结构性碳水化合物分配的影响
    王凯,林婷婷,吕林有,刘建华,黄舒漫
    2019, 38(11):  3283-3290. 
    摘要 ( 48 )   PDF (778KB) ( 9 )  

    以1年生杨树幼苗为对象,采用盆栽控水法,设置适宜水分、轻度、中度和重度干旱胁迫处理,研究杨树幼苗叶、茎和根在处理15、30、45和60 d时非结构性碳水化合物(NSC)的变化。结果表明:与适宜水分处理相比,随着水分处理时间延长,水分胁迫导致杨树幼苗叶和茎的可溶性糖及NSC含量先增加后减少;根可溶性糖及NSC含量在轻度和中度胁迫处理呈下降趋势,在重度胁迫处理先增加后减少;叶淀粉含量在轻度胁迫处理先增加后降低,在中度和重度胁迫处理先减少后升高。水分处理45 d后,水分胁迫导致茎和根的淀粉及NSC含量显著下降。水分处理60 d时,NSC含量在各器官的下降率表现为根>茎>叶,淀粉含量下降率大于NSC含量。可溶性糖含量主要在叶中下降,在枝和根中保持稳定。水分胁迫导致杨树幼苗NSC储量降低,易遭受环境胁迫而导致死亡。

    城市森林土壤微生物群落结构的季节变化
    谭雪莲,阚蕾,张璐,郑嘉仪
    2019, 38(11):  3306-3312. 
    摘要 ( 52 )   PDF (846KB) ( 18 )  

    土壤微生物在森林生态系统中扮演重要的角色,是森林生态系统中物质循环的驱动因素,但目前对于城市森林土壤微生物群落的季节变化及其影响因素研究较少。因此,本研究以东莞城市森林为对象,采用高通量测序方法研究城市森林土壤微生物的季节变化规律及其影响因素。结果表明:土壤微生物群落结构和多样性有显著的季节变化,湿季土壤微生物总数量显著低于干季,但湿季土壤微生物Chao1指数和Shannon指数显著高于干季,湿季细菌和真菌的多样性和菌群结构更为丰富,其中细菌主要通过数量改变适应季节的变化,真菌主要通过数量以及物种组成的改变适应季节变化。土壤有效硼是细菌群落结构的主要影响因子,pH是真菌群落结构的主要影响因子,土壤中交换性钙和交换性镁亦是影响细菌和真菌群落的重要因子。

    海南岛低地雨林恢复对棕榈藤分布及生长的影响
    徐瑞晶,胡璇,漆良华,刘广路,彭超,舒琪
    2019, 38(11):  3313-3319. 
    摘要 ( 37 )   PDF (509KB) ( 10 )  
    棕榈藤是一种重要的非木质森林资源,在全球生物多样性保护和经济发展方面起着重要的作用。为了解热带雨林恢复过程及林分结构对棕榈藤分布生长的影响,应用样方调查和排序分析法,对海南岛甘什岭3种不同恢复阶段的次生雨林进行调查。结果表明:(1)棕榈藤多度在恢复中前期最高(74±43),中期次之(32±37),前期最低(0±0),棕榈藤频度分布整体表现为中前期>中期>前期。中期的杖藤(13.62±8.39 mm)、小钩叶藤(8.01±3.05 mm)、多果省藤(6.54±7.52 mm)和黄藤(3.62±2.52 mm)地径生长大于中前期(7.52±3.75,6.72±3.33,4.73±5.20,3.51±2.4 mm),白藤(1.32±0.53 mm)小于中前期(7.87±6.45 mm);中期林分的杖藤(131.35±62.72 cm)和黄藤(23.93±15.23 cm)高生长大于中前期(90.02±92.13,23.72±17.93 cm),但白藤(8.31±0.85 cm)、多果省藤(32.43±30.91 cm)和小钩叶藤(31.62±8.74 cm)小于中前期(54.30±50.77,48.46±78.11,34.35±7.10 cm)。(2)棕榈藤多分布在恢复中前期和中期林分中,灌丛群落不利于棕榈藤分布,黄藤、杖藤、多果省藤和白藤倾向于分布在恢复中前期的群落中,小钩叶藤多分布在恢复中期的群落中。(3)平均树高与棕榈藤多度均呈正相关,立木密度与棕榈藤多度呈正相关,最大胸径、平均胸径与小钩叶藤多度呈正相关。建议资源保护要加强对热带雨林的保护,资源培育利用要根据不同藤种进行林分结构调整或者选择适宜林分结构进行近自然培育。
     
    光强对马尾松幼苗出土和早期生长的影响
    郭思,刘青青,王大洋,王昌辉,刘博,王正宁
    2019, 38(11):  3320-3326. 
    摘要 ( 37 )   PDF (701KB) ( 7 )  

    先锋树种马尾松(Pinus massoniana)在南方红壤丘陵区退化生态系统恢复和水土流失治理中发挥重要作用。但绝大多数马尾松人工林质量不高,存在大量的“稀疏小老头林”,林下幼苗更新困难。本研究设置5个光强处理(透光率分别为自然光的5%、15%、40%、60%、100%),探讨马尾松幼苗出土、存活、生长、形态可塑性对不同光强的响应策略,揭示光是否是限制马尾松幼苗出土和生长的限制因子。结果表明,马尾松出苗率、出苗指数、活力指数在不同光强处理间差异显著(P<0.05),最大值均出现在40%光强处理。随光强增大,苗高逐渐降低,地径逐渐增粗,根长逐渐增长。幼苗总生物量,根、茎、叶生物量,粗壮度均在全光照下达到最大值。随光强增大,根冠比、根生物量比呈递增趋势,茎生物量比、叶生物量比呈降低趋势。研究证明,光照过强和过弱均不利于马尾松幼苗出土,弱光环境不利于幼苗生长,验证了林下弱光环境可能是马尾松人工林林下更新能力差的一个主要因素。

    盐胁迫对高丛越橘幼苗生长及离子平衡的影响
    乌凤章,王贺新
    2019, 38(11):  3335-3341. 
    摘要 ( 47 )   PDF (603KB) ( 16 )  

    以高丛越橘“双迪”2年生扦插苗为材料,在盆栽条件下经0、100、200和300 mmol·L-1 NaCl溶液处理40天后,研究了幼苗干物质积累量、叶片受害情况以及矿质离子(Na+、K+、Ca2+、Mg2+和Cl-)含量变化及其在根、茎、叶中积累、运输与分布特征,以揭示其盐适应生理机制,为耐盐越橘品种选育及合理栽培提供依据。结果表明:在低盐 (100 mmol·L-1)处理下总干物质量没有明显降低,在中高盐 (200~300 mmol·L-1) 处理下总干物质量明显降低,盐害指数随盐胁迫的加重而明显增大;在低盐处理下,茎和叶对K+、茎对Mg2+以及根对Ca2+的吸收保持稳定;在中高盐胁迫下,Na+和Cl-在叶中大量积聚,显著降低了根对K+、Ca2+和Mg2+以及茎和叶对K+的吸收能力,显著降低了植株从根到叶K+、Ca2+和Mg2+的整体运输能力,从而破坏了叶的离子平衡,导致离子毒害和生长受阻。

    松嫩平原活动积温变化及其对作物产量的影响
    吕金莹,闫超,贾天宇,王芳媛,孙洪超,董守坤,龚振平
    2019, 38(11):  3349-3356. 
    摘要 ( 43 )   PDF (788KB) ( 19 )  

    选取松嫩平原长春、哈尔滨、白城、齐齐哈尔、海伦和嫩江6个气象台站1951—2017年逐日气温资料,统计各地区历年≥10 ℃积温,构建各气象台站的年活动积温时间序列,分析其变化特征,并利用自回归综合移动平均模型(ARIMA模型)预测各气象台站未来10年的活动积温变化,同时利用国家统计局网站提供的2012—2016年黑河市、绥化市、哈尔滨市、四平市和沈阳市的大豆、玉米和水稻的产量数据,建立活动积温与作物产量的回归关系。结果表明:近67年松嫩平原6个气象台站的活动积温年际间波动较大,1981—2010年是积温升高的主要年份,1993年以来,活动积温增加较显著,2001—2017年的平均活动积温较1951—2000年增加243.6~420.3 ℃·d;松嫩平原北部活动积温上升幅度大于南部;构建ARIMA模型预测2018—2027年松嫩平原的活动积温较2001—2017年有所升高,6个气象台站间升高幅度在25.7~96.9 ℃·d;活动积温预测值均在置信区间内;活动积温与作物产量呈二次曲线变化,活动积温在3300 ℃·d以下时,玉米产量随活动积温增加而增加,活动积温在3800 ℃·d以下时,大豆和水稻产量随活动积温增加而增加。

    江淮地区不同水旱轮作模式的资源利用效率与经济效益比较
    孟宇辉,金文俊,董召荣,温永康,梁飞,丁凤磊,吴小文,宋贺
    2019, 38(11):  3357-3365. 
    摘要 ( 39 )   PDF (588KB) ( 6 )  

    江淮地区是中国主要的二熟制耕作区,水旱轮作是该区典型种植模式。本研究依托安徽庐江国家现代农业示范区试验基地,设置小麦-水稻、油菜-水稻和休闲-水稻3种种植模式,比较了2016—2018年不同模式作物周年产量、积温利用率、氮磷钾养分利用率和经济效益。结果表明:麦稻模式周年平均产量比油稻模式和休闲-水稻模式分别高4018和5767 kg·hm-2;三种模式水稻季产量差异不显著,差异主要来自冬季作物,小麦平均产量是油菜的3倍以上;在经济效益上,麦稻模式的净收益最高,平均净收益比油稻模式和休闲-水稻模式分别高6246和5182元·hm-2,增幅分别为59.69%和44.95%;受气候、病害影响,油稻模式年季间收益相差较大;在积温利用上,油稻模式的积温利用效率最高,比麦稻模式和休闲-水稻模式分别高9.98%和39.33%;在养分利用方面,麦稻模式的养分利用效率最低,其氮磷钾的两年平均养分平衡指数均显著高于其他两种模式,休闲-水稻模式的氮素利用率最高,油稻模式的磷钾利用率最高。综上,在经济效益方面,油稻模式显著低于麦稻模式,但油稻模式的有效积温利用率高,环境风险小。提高油菜机械化生产水平是促进油稻模式发展的关键所在。此外,冬季闲田光热浪费严重,亟待筛选出适应力强、环境友好的冬季填闲作物。

    浙江省水蜜桃物候、品质和产量对气候变化的响应
    杨栋,朱佳敏,丁烨毅,金志凤
    2019, 38(11):  3366-3375. 
    摘要 ( 122 )   PDF (1324KB) ( 23 )  

    基于2003—2017年奉化地区中、晚熟水蜜桃的生物学和气象资料,利用GA-BP神经网络构建水蜜桃物候、品质和产量模型,结合浙江省67个基本气象站1971—2017年观测资料,反演和建立浙江省各地物候、品质和产量序列,分析水蜜桃物候、品质和产量对气候变化的响应。结果表明:集合模型对物候期模拟的绝对误差基本≤1.5 d,对品质及产量模拟的相对误差分别为5%和5%~7%;近47年,浙江中、晚熟水蜜桃始花期、成熟期和落叶期呈提前趋势,中熟水蜜桃营养生长历期显著缩短,晚熟水蜜桃生殖生长的历期显著延长;20世纪80年代起,中、晚熟水蜜桃物候期年际波动增大;中熟品种生殖生长历期呈北涨南降,营养生长历期呈下降趋势;晚熟品种生殖生长历期呈增长趋势,其中,显著增长区主要集中于宁波—金华—衢州一带,营养生长历期整体波动相对较小;中熟水蜜桃品质整体呈下降趋势,气候倾向率为-0.01·10 a-1;晚熟品种品质增长趋势极显著,气候倾向率为0.032·10 a-1;中熟水蜜桃气候品质显著下降区集中于宁波—绍兴—金华—衢州一带,气候倾向率小于-0.015·10 a-1;晚熟水蜜桃品质中北部增幅大于南部,其中,宁波和嘉兴地区气候倾向率大于0.04·10 a-1;中、晚熟水蜜桃产量的气候倾向率分别为0.17 t·hm-2·10 a-1和-0.093 t·hm-2·10 a-1。东部沿海及杭州、绍兴、金华交界地区单产增长趋势显著,气候倾向率大于0.18 t·hm-2·10 a-1;浙江东北部地区晚熟水蜜桃单产降低显著,其中,嘉兴中部及宁波北部地区气候倾向率小于-0.2 t·hm-2·10 a-1,增长区主要集中于浙江南部地区和西北部分地区。

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    虫龄对蠋蝽捕食斜纹夜蛾幼虫行为参数的影响
    杨志浩,孟玲,李保平
    2019, 38(11):  3376-3381. 
    摘要 ( 37 )   PDF (546KB) ( 11 )  

    捕食行为是评价捕食性天敌控制害虫作用的重要依据,常用的数学模型估计捕食行为参数或者在没有植物存在的微生境中直接观测捕食行为的方法,往往会高估或低估捕食性天敌的控害作用。为评价龄期如何影响蠋蝽(Arma chinensis)对斜纹夜蛾(Spodoptera litura)幼虫的捕食作用,本研究将蠋蝽不同龄期若虫(2、3、4和5龄)和斜纹夜蛾不同龄期幼虫(1、2、3和4龄)交叉组合为16个处理,接至盆栽大豆(Glycine max)苗上,连续观测蠋蝽若虫的捕食行为,分析在遭遇不同龄期猎物时蠋蝽若虫的捕食行为随自身龄期增大的变化趋势。结果表明:在遭遇1、2或4龄斜纹夜蛾幼虫时,蠋蝽若虫的处理猎物时间随自身龄期增大表现出二次方曲线下降的趋势;在遭遇3龄幼虫时,处理时间表现出三次方曲线性下降的趋势。在遭遇2、3或4龄斜纹夜蛾幼虫时,蠋蝽若虫的捕食量随自身龄期增长表现出直线增大的趋势;在遭遇1龄幼虫时捕食量表现出“中间高两端低”的变化趋势。蠋蝽若虫的刺扎次数不受自身龄期的影响,仅受斜纹夜蛾幼虫龄期的影响。在遭遇2龄斜纹夜蛾幼虫时,蠋蝽若虫的捕食成功率仅随自身龄期增大呈直线上升趋势;在遭遇1、3、4龄幼虫时,捕食成功率与自身龄期无关。研究结果说明,在利用捕食行为参数评价蠋蝽对斜纹夜蛾幼虫的捕食作用时,需同时考虑蠋蝽和猎物的虫龄大小。

    研究报告
    异齿裂腹鱼上溯过程中的折返行为及其与水力条件的关系
    吴震,杨忠勇,石小涛,蒋永强,陈里,金志军
    2019, 38(11):  3382-3393. 
    摘要 ( 42 )   PDF (2274KB) ( 6 )  

    解析鱼类上溯过程中的游泳行为及其对鱼道水力学条件的响应是优化鱼道设计、提高鱼类上溯效率和成功率的关键。本文以异齿裂腹鱼为研究对象,通过将流场、紊动能场、应变率场与鱼类上溯及折返轨迹相叠加,分析各水力学因子对折返行为及重新上溯的影响,并结合鱼类上溯过程中的能量消耗率进一步探讨折返行为的内在原因。结果表明:鱼类在上溯过程中普遍存在折返行为,其折返行为大多是为了搜寻合适的上溯路径。鱼道流速是引发折返行为的主导因素,鱼类折返行为集中发生在高流速区域,折返后倾向于选取低流速区域重新上溯;紊动能在折返运动导向方面有显著贡献,鱼类趋向于从低紊动能区域折返,并选择较高紊动能区域重新上溯;水流应变率对鱼类折返行为的影响相对较小。鱼类上溯轨迹点处的水力因子与能量消耗率相关性分析表明,高能量消耗和生理压力是引发折返行为的内在原因。

    不同基质对旱地沙蜥运动表现的影响
    郑鹏,梁涛,王新辉,郭成涛,苗佳帅,时磊
    2019, 38(11):  3394-3399. 
    摘要 ( 34 )   PDF (492KB) ( 16 )  

    基质类型是影响蜥蜴运动表现的重要因素之一,然而关于基质特性如何影响蜥蜴运动表现的研究较少。我们研究了旱地沙蜥在不同类型的基质表面(如砾石、黏土和沙粒)上的冲刺速度和形态指标及其与基质特性之间的关系。结果表明:旱地沙蜥在大多数类型基质上的最大冲刺速度及速度敏感性没有显著差异。然而,旱地沙蜥的形态指标和运动表现的相关性受到基质特性的影响,在基质缝隙长度、宽度和面积较大的基质上(大砾石基质),旱地沙蜥的部分趾长(前肢第1趾和后肢第3趾)与其最大冲刺速度呈显著负相关(P<0.05)。在可支撑面积比例最小的基质上(中砾石基质),旱地沙蜥的后肢长与其最大冲刺速度呈显著负相关(P<0.05)。而在基质缝隙长度、宽度、面积较小,可支撑面积比例较大的基质上(小砾石),旱地沙蜥的前肢第4趾长与最大冲刺速度呈显著正相关,而左侧后肢第5趾长与其呈显著负相关(P<0.05)。上述结果表明旱地沙蜥遵循“万金油”策略。

    某大型化工场地土壤中多环芳烃(PAHs)污染现状与风险评价
    张玉,宋光卫,刘海红,田垚,王静,代子俊
    2019, 38(11):  3408-3415. 
    摘要 ( 58 )   PDF (843KB) ( 13 )  

    以东北某大型化工场地为研究区域,采集了18个剖面点,4个土层,共计95个土壤样品;使用GC/MS检测了16种PAHs。本研究主要分析PAHs在该场地浅层(0~3 m)土壤的分布特征及在土壤剖面中的垂直分布特征,采用终生致癌风险进行了健康风险评价。结果表明:浅层土壤∑PAHs范围为0.13~553.5 mg·kg-1,均值67.0 mg·kg-1,化学品公司和热电厂周围土壤样点中PAHs含量相对较高;0~3、4~7 m土壤层中PAHs以中环4环为主,8~11 m土壤层PAHs以低环2~3环为主。场地中未受扰动的土壤样品PAHs浓度随土壤深度增加而减小,受扰动的样点在深度大于16 m仍有较高浓度的PAHs。根据我国《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》,BaP浓度超出一类建设用地筛选值60.6倍。健康风险评估显示,场地ILCRs值为9.6×10-11~7.2×10-5,具有潜在致癌风险。

    厦门典型树种的HJ-1A/B NDVI时序数据滤波算法及物候特性
    李晖,彭韧超,李万凯,朱晓铃,黄于同,聂芹
    2019, 38(11):  3460-3471. 
    摘要 ( 45 )   PDF (1490KB) ( 6 )  

    植被指数具有明显的季节节律,归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)时间序列可以获取地表植被物候信息,HJ-1 A/B兼具高空间分辨率和高时间分辨率的特点,为中小尺度范围树种物候特性应用与分析提供了丰富的时间序列数据。本文针对厦门市8个典型树种,选择Savizky-Glolay(S-G)滤波法和时间序列谐波分析法(Hants)对58景HJ-1 A/B NDVI曲线进行滤波重构,选用平均值、平均绝对误差和相关系数等指标对滤波结果进行定量评价,结合NDVI比率对8个树种的物候特性进行分析,最后探讨了气温和降水等气象因子对树种NDVI时序波动的影响。结果表明:S-G和Hants滤波方法均能很好地还原物候特征变化明显的植被,Hants谐波的平滑程度最好;7个树种(尾叶桉除外)的NDVI值均处于较高的水平,NDVI时序年内波动并不剧烈,双峰形态表现明显,NDVI值在5、6月达到顶峰,7、8月下降,10月达到第二个峰值,第二个峰值比第一个峰值低;8个树种的生长期持续时间较长,持续7~8个月,除尾叶桉的生长起始时间为2月底外,其他树种均在4月底进入生长期,11月生长期结束,在7月达到生长顶峰;生长期内出现生长期减缓的情况,8月出现生长谷值,生长曲线表现为双峰形态;树种的生长对7月降水量骤减有很明显的响应,不同树种的滞后期不同,生长降低的速度存在一定的差异,但大多表现为8月NDVI比率谷值。研究成果为亚热带地区HJ-1 A/B NDVI时间序列数据的滤波方法选择、典型树种物候特性及树种精细分类研究提供了一定的参考。

    北京市第一道绿化隔离带区域热环境特征及绿地降温作用
    孙喆
    2019, 38(11):  3496-3505. 
    摘要 ( 97 )   PDF (2907KB) ( 13 )  

    以北京市第一道绿化隔离带及其相交的街道、乡镇行政边界为研究范围,通过遥感反演及解译、移动窗口景观格局指数、空间分析及统计等方法,研究了该区域的热环境特征,并结合网格采样法对绿地的降温作用进行了探索。结果表明:研究区热岛强度呈现南高北低、东高西低的特征,且隔离带内的强热岛比例高于隔离带外,反映了隔离带在局部地区管控不足,热环境调节功能退化;乡镇级尺度下,强热岛净贡献的街道乡镇占总数的55.74%,街道乡镇绿地面积比例与热岛面积比例呈显著负相关,与冷岛面积比例呈显著正相关,表明街道乡镇高绿地率可有效缓解热岛效应;网格采样点尺度下,属于强热岛净贡献的样点比例为51.69%;对样点500 m绿地组分建立的回归模型结果显示,绿地对周边热环境的影响半径在150~200 m;距离采样点50~100 m、100~150 m圈层内,绿地率提高1%分别导致采样点地表温度下降0.023和0.013 ℃。绿地空间格局在一定尺度下可充分表现出降温作用差异;斑块面积越大、整体形状越简单、空间分布越聚集,降温作用越强,而斑块密度越高、形状越复杂、空间分布越离散,降温作用越弱。

    综述与专论
    青藏高原土壤碳储量及其影响因素研究进展
    王荔,曾辉,张扬建,赵广,陈宁,李军祥
    2019, 38(11):  3506-3515. 
    摘要 ( 76 )   PDF (798KB) ( 18 )  

    青藏高原是全球变化的敏感区,也是泛第三极地区气候变化的启动区。青藏高原土壤碳作为生态系统碳库的重要组成部分,对生态系统碳循环过程具有非常重要的作用。目前,对青藏高原土壤碳储量的估算仍存在很大的不确定性。为此,本文综述了近30年来关于青藏高原土壤碳储量研究,比较不同研究的土壤碳储量估算结果,以固有因子和变化因子两类影响因素作为切入点,分析了土壤碳储量时空分异规律。从估算模型和方法看,CENTURY和TEM模型综合考虑了影响土壤碳储量的多种机理过程,结果可信度高于EVI、NDVI模型以及插值估算法。青藏高原草地土壤表层(0~20 cm)有机碳储量约10 Pg C(1 Pg=1015 g)。高原冻土区土壤有机碳储量(0~200 cm)约16.5 Pg C,土壤无机碳储量(0~100 cm)约14 Pg C。青藏高原土壤碳储量沿东南向西北方向逐渐降低,而关于变化因子对青藏高原土壤碳储量的作用规律还没有一致的认识。此外,采样点选择、数据源选择、估算深度以及估算方法等影响了青藏高原土壤碳储量估算结果的精确性。未来青藏高原土壤碳储量研究应建立土壤碳储量估算标准来提高结果的可比性;同时增大采样区、采样量以及采样深度并保障采样周期的时间连贯性等,有效减少土壤碳储量估算不确定性。以期更好地理解和预测未来青藏高原生态系统对气候变化的响应。

    林线更新关键影响因子研究进展
    位姗姗,王洋,于飞
    2019, 38(11):  3535-3541. 
    摘要 ( 54 )   PDF (520KB) ( 9 )  

    林线作为森林上限连接树种线的特殊生态过渡带,能够迅速地对气候变化做出反应,是理想的气候变化生态监测器。在全球变暖影响下,全球林线位置表现为一半上升,其余则保持相对稳定的趋势。林线能否上升取决于种子生产、向上扩散的能力及幼苗建成。大多学者从温度、降水、光照与干扰等方面分析林线更新及动态机制,主要认为低温限制林线上升,然而单一因素很难解释全球林线变化。国内外研究多关注于非生物因子对林线分布的作用机制,缺乏林线群落交错区基于种子扩散者等生物因子与幼苗定居,特别是林线交错带中种子扩散者对林线变化的作用。未来的研究可关注全球气候变暖下的林线幼苗幼树分布,如林线群落区分散贮食动物种子贮藏行为对林线幼苗更新的影响,为从种子扩散者与林线动态互作角度探究生物对气候变暖的响应提供科学依据。