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    2020年 第39卷 第7期    刊出日期:2020-07-10
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    2020, 39(7):  0. 
    摘要 ( 68 )   PDF (489KB) ( 22 )  
    研究报告
    嘉峪关草湖湿地植物谱系结构及其对不同生境的响应
    赵连春,段凯祥,赵成章,王继伟,文军
    2020, 39(7):  2123-2130. 
    摘要 ( 110 )   PDF (822KB) ( 86 )  
    植物群落中植物物种谱系结构与生境的关系是生态学研究的重要内容,对于揭示物种环境适应机制、群落构建机制等具有重要意义。为研究局域尺度上干旱区湿地、沙丘、戈壁等生境植物的环境适应机制,在嘉峪关草湖国家湿地公园内,基于物种谱系树,研究了荒漠区沼泽、盐沼、沙丘、戈壁等不同生境条件下的植物谱系结构及其变化规律。结果表明:随着生境条件的改变,土壤含水量、含盐量、容重、pH值等土壤性质发生显著变化;植物的谱系结构发生适应性的变化,沙丘的谱系多样性指数最高,盐沼次之,戈壁、沼泽的谱系多样性指数最低;不同生境的物种具有不同的谱系结构,沼泽、沙丘、戈壁生境的物种谱系结构为聚集模式,盐沼无明显谱系结构;局域尺度上,环境过滤作用是影响沼泽、沙丘、戈壁生境物种分布的主要影响因子,竞争排斥和生境过滤作用共同影响着盐沼生境物种的分布。
    茂兰喀斯特常绿落叶阔叶混交林林窗下木本植物更新组成
    罗丝琼,张广奇,郭其强,刘莎茜,戚玉娇
    2020, 39(7):  2131-2139. 
    摘要 ( 102 )   PDF (1456KB) ( 47 )  
    对茂兰喀斯特森林中不同特征林窗内木本植物更新进行调查,计算不同特征林窗内木本植物的重要值、密度和丰富度,分析不同林窗大小、年龄和形成原因与木本植物更新组成的关系。结果表明:林窗大小对木本植物密度和丰富度有显著影响,耐荫树种密度和丰富度在大林窗(>200 m2)分别为0.32株·m-2和3.26,中性树种密度和丰富度分别为0.40株·m-2和2.54,均比在小林窗(≤200 m2)中显著增大,表明大林窗(>200 m2)能为耐荫树种和中性树种提供适宜光照条件和生长环境。幼年期林窗中以耐荫树种为优势种,重要值为0.377;中年期林窗以中性树种为优势种,重要值为0.400;老年期林窗以喜光树种为优势种,重要值为0.325,表明随着林窗年龄的增加,林窗内喜光树种逐渐占据优势。林窗形成原因对木本植物密度有显著影响,中性树种和喜光树种的密度在藤本绞杀形成的林窗均为0.43株·m-2,比在人为伐倒和病虫害形成的林窗中显著增大,表明藤本绞杀可为喜光树种和中性树种的生长提供适宜条件。
    南方型黑杨生长和生理特性对持续干旱和复水响应的性别差异
    段启英,田野,鄂晓伟,秦广震,张贾宇
    2020, 39(7):  2140-2150. 
    摘要 ( 128 )   PDF (1448KB) ( 45 )  
    干旱是限制南方型黑杨分布和生长的关键环境因子,而不同性别的黑杨无性系对干旱胁迫可能具有不同的耐受性和相应的生理响应。本研究以南方型黑杨雌性无性系南林895杨(Populus × euramericana ‘Nanlin895’)和雄性无性系南林3804杨(P. deltoides ‘Nanlin3804’)1年生扦插苗为试验材料,通过盆栽方式进行持续干旱和干旱复水处理,从生长和生理响应方面比较雌、雄无性系对干旱胁迫的耐受和恢复能力,并对其抗旱能力产生差异的生理机理进行探讨。结果表明:持续性的干旱明显抑制南方型黑杨雌、雄无性系1年生扦插苗的生长,叶片细胞和组织膜脂过氧化,导致膜系统受到破坏,同时叶片丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(SOD和POD)活性以及游离脯氨酸含量均升高,直至植株死亡;重度干旱后植株叶片快速失水,叶绿素出现“浓缩”现象;与雌性无性系相比,雄性无性系在持续干旱下地上部分生物量较小,但更大程度地增加根系的生物量,从而增强植株吸水能力,并降低蒸腾耗水;同时能更早以及更大幅度地提高叶片的抗氧化酶活性,且更长时间维持较高的酶活性,从而降低和缓解干旱胁迫所产生的膜脂过氧化,维持细胞和组织的正常生理功能,延缓植株的死亡;复水后,雄性无性系能更快速地恢复至正常生理状态,从而维持一定的生长量。总体而言,南方型黑杨雄性无性系比雌性无性系具有相对较强的耐旱能力,可以优先选择用于山地造林。
    浙江灵山港滩区植被分布数量波动特征及数学描述
    朱星学,夏继红,汪颖俊,窦传彬,李朝达,杨萌卓,杨陆波,程越洲
    2020, 39(7):  2151-2158. 
    摘要 ( 106 )   PDF (1301KB) ( 42 )  
    河岸带滩区植被是河岸带功能有效发挥的关键因素。以浙江省龙游县灵山港河岸带滩区为研究对象,运用双向指示种分析法和典范对应分析法,分析了2015—2019年滩区植被空间分布与数量波动特征,并构建了河岸带滩区植被波动测度公式。结果表明:2015—2019年灵山港河岸带滩区植物共有189种,隶属于53科158属,植物群落包括7种类型;相对水面高差是植物群落空间分布的主导因子,随相对水面高差增大,植物群落由湿生群落向中生群落变化,群落结构由单一草本结构向灌草和乔灌草复层结构变化;滩区优势植物种群波动明显,主要有上升波动型、下降波动型和复合波动型3种类型;植物波动具有明显的方向性,滩区植被波动率维持在-0.250~0.219,其中,2015年、2018年和2019年为正向波动,2016年、2017年为负向波动;构建了滩区植被波动率计算公式,为河道生态修复提供了一定参考。
    湖滨带典型植物不同器官营养盐分配及生态效应
    张杰,胡月敏,付东王,朱金格,邓建才
    2020, 39(7):  2159-2166. 
    摘要 ( 106 )   PDF (2107KB) ( 50 )  
    以太湖胥口湾湖滨带芦苇、香蒲和菖蒲等典型挺水植物为研究对象,通过分析这3种挺水植物不同生长阶段器官中营养元素含量,结合其单位面积生物量以及分布面积,估算水生植物收割的氮(TN)、磷(TP)去除效应。结果表明:湖滨湿地沉积物中TN含量在生长期和衰老期分别为1373.0~2919.8和2240.6~3923.4 mg·kg-1,TP含量分别为437.1~687.3和556.0~790.7 mg·kg-1;3种植物在生长期和衰老期不同器官的TN、TP含量差异显著(P<0.05),且均表现为叶>根>茎;由生长期到衰老期,3种挺水植物叶和茎中TN和TP含量下降,而根部则增加;3种挺水植物器官中总碳含量表现为根≈茎>叶,且受植物生长期影响较小;在3种挺水植物中,芦苇叶中TN含量最高,香蒲茎中TN含量最高,三者根中TN含量相当;香蒲叶、茎、根中TP含量最高,而芦苇叶、茎、根中总碳含量最高;衰老期间,收割3种优势挺水植物可有效去除TN 21.8 t (18.47 g·m-2)、TP 1.6 t (1.36 g·m-2),有效降低植物残体腐烂分解造成的二次污染。
    N、P停止施入后植物叶片主要元素含量及化学计量特征的响应
    韩潇潇,林力涛,于占源,刚群,黄月,林贵刚,曾德慧
    2020, 39(7):  2167-2174. 
    摘要 ( 101 )   PDF (874KB) ( 59 )  
    研究植物叶片C、N、P化学计量特征,有助于深入了解植物对环境的适应策略。为探明不同植物叶片主要元素含量及化学计量对N、P停止施入后的响应,依托野外长期实验,测定科尔沁沙质草地优势种绿珠藜(Chenopodium glaucum, 2010年采集)、芦苇(Phragmites australis, 2010年和2019年均采集)、野大麻(Cannabis sativa, 2019年采集)成熟叶片的C、N、P含量。结果表明:停止施肥后,3个优势种(绿珠藜、芦苇、野大麻)的叶片C含量在各处理间差异不显著;N停止施入2年后(2010),绿珠藜叶片N含量有显著差异(P=0.001);P停止施入的第2年,绿珠藜(P<0.001)和芦苇(P=0.029)叶片的P含量在各处理间差异显著;N、P停止输入11年后,芦苇和野大麻的N含量在各处理间差异不显著,芦苇叶片P含量在P处理仍有差异,野大麻叶片P含量无差异;N、P停止施入2年后,绿珠藜和芦苇的N∶P分别为5.33~12.63和19.78~24.63,N、P停止施入11年后,野大麻和芦苇的N∶P为4.96~5.67、15.86~20.38;N+P处理促进了植物叶片对N、P的吸收,N、P的添加对植物叶片N、P含量的影响是可逆和短期的。该结果可为科尔沁草地生态系统恢复的施肥管理提供科学基础。
    持续干旱下沙地樟子松幼苗C、N、P化学计量变化规律
    王凯,沈潮,宋立宁,吕林有,张大鹏
    2020, 39(7):  2175-2184. 
    摘要 ( 100 )   PDF (973KB) ( 54 )  
    为明确沙地樟子松幼苗在干旱胁迫过程中C、N和P化学计量的变化规律及分配特征,通过盆栽试验,对2年生沙地樟子松幼苗进行自然干旱处理,当土壤含水量下降到田间持水量的60%、40%、30%和20%时,测定各器官(当年生叶、一年生叶、茎、粗根和细根)的C、N和P含量。结果表明:持续干旱过程中,沙地樟子松幼苗N、P含量及C∶P和N∶P变异系数在粗根中最大,C含量变异系数在细根中最大;C、P含量及C∶P变异系数在一年生叶中最小,N含量和C∶N变异系数在当年生叶中最小,N∶P变异系数在茎中最小。随着田间持水量下降,C含量在当年生叶中先下降再上升后下降,在一年生叶、茎和粗根中先升高后降低,在细根中先下降后上升;N含量在当年生叶中先下降后上升,在一年生叶、茎和粗根中下降,在细根中先降低再升高后降低;P含量在当年生叶中上升,在一年生叶、茎、粗根和细根中先下降后上升;C∶N在一年生叶、茎、粗根和细根中增加,C∶P在当年生叶中下降,各器官N∶P均降低。相同元素在不同器官间紧密相关,而不同元素间相关性较差。因此,随着干旱加剧,沙地樟子松幼苗生长受N限制逐渐增强,N利用效率提高,各元素在叶和茎中稳定性高于粗根和细根。
    辽河河岸植被缓冲带构建及其对固体颗粒物和氮阻控能力
    张鸿龄,李天娇,赵志芳,马国峰,陈苏,孙丽娜
    2020, 39(7):  2185-2192. 
    摘要 ( 100 )   PDF (1541KB) ( 35 )  
    农田中氮向河流水体的迁移不但造成化肥利用率低,而且加重水体污染和富营养化。在河流水体与农田间构建合理的植被缓冲带对于水生态保护具有重要意义。本研究在辽河保护区干流近农田处设置了蒿草(CK)、黑麦草(LP)、紫穗槐+黑麦草(AL)和杞柳+黑麦草(SL)4种植被缓冲带。自然降雨后采集地表径流和土壤渗流液,对植被带阻控径流量、固体悬浮物及NO3--N、NH4+-N和TN效果进行了测定。结果表明:随着河岸植被带宽度的增加,农田地表径流量、固体悬浮颗粒物(SS)和径流中氮阻控率逐渐增大;5 m宽黑麦草植被带可有效阻控径流中69.1%的固体颗粒物,黑麦草+紫穗槐植被带可有效阻控56.7%的NO3--N;而13 m宽植被带则平均可阻控95.6%、91.3%、75.9%、82.9%的固体悬浮颗粒物、NH4+-N、NO3--N、TN;植被带对土壤渗流液中各形态氮的阻控率显著低于径流,其中渗流液中NO3--N和TN的阻控率在前5 m甚至出现负值,说明植被带的存在加强了径流中氮的下渗作用;4种植被缓冲带中,紫穗槐与黑麦草组合带(AL)对农田径流和渗流液中氮的去除效果均最好。
    未来气候变化下西北干旱区4种扁桃亚属植物潜在适生区分析
    段义忠,王佳豪,王驰,王海涛,杜忠毓
    2020, 39(7):  2194-2204. 
    摘要 ( 128 )   PDF (5177KB) ( 59 )  
    为研究气候变化对4种扁桃亚属植物在中国潜在适生分布区的影响,本文收集4种扁桃亚属植物的193个地理分布坐标和19个生物气候变量,利用MaxEnt生态位模型预测扁桃(Amygdalus communis L.)、矮扁桃(Amygdalus nana L.)、蒙古扁桃(Amygdalus mongolica (Maxim.) Ricker.)和西康扁桃(Amygdalus tangutica (Batal.) Korsh.)在中国过去(末次间冰期和末次冰盛期)、当代和未来(2050年)4个时期气候条件下的潜在适生区。结果表明:当代气候条件下,扁桃主要分布于中国新疆裕民县、巩留县、莎车县、英吉沙县、和田县、乌鲁木齐等地区,与过去相比,乌鲁木齐地区的低适生区面积有所减少;与当代相比,未来气候条件下扁桃的适生区面积增加0.17%,甘肃省酒泉市境内低适生区面积增加。当代气候条件下,矮扁桃主要分布于新疆布尔津县、额敏县和裕民县等;与过去相比,矮扁桃总分布面积主要在布尔津县和额敏县等地区,先减小再增加;与当代相比,未来气候条件下总分布面积减少0.85%;当代气候条件下,蒙古扁桃主要分布于东戈壁、呼和浩特和阿拉善戈壁、鄂尔多斯市等地区;与过去相比,蒙古扁桃的适生区分布面积先减小再增加;与当代相比,未来气候条件下分布面积减少3.39%;当代气候条件下,西康扁桃主要分布于四川省马尔康县、茂县等地区;与过去相比,西康扁桃适生区分布面积呈现出增长趋势;与当代相比,未来气候条件下总面积增加0.25%,低适生区面积有所增加。年均降水量是影响扁桃地理分布的主要环境因子;降水量变异系数是影响矮扁桃的主要环境因子;温度季节性变化标准差是影响蒙古扁桃和西康扁桃的主要环境因子。
    菊芋块茎浸提液对生菜种子萌发生长的化感作用
    赵孟良,王紫莹,赵文菊,任延靖
    2020, 39(7):  2205-2213. 
    摘要 ( 114 )   PDF (594KB) ( 30 )  
    以新鲜菊芋块茎、烘干菊芋块茎全粉和菊粉的水浸液作为化感物质,以发芽率、芽长、根长、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白作为种子萌发和幼苗生长的指标,探讨不同菊芋块茎浸提液对生菜种子萌发生长的化感作用。结果表明:当菊粉溶液浓度为40 mg·mL-1(T4)时,发芽率最高,比对照高20.1%;当干样浸提液浓度为5 mg·mL-1(T1)时,发芽率比对照高9.6%;当干样浸提液浓度为40 mg·mL-1(T4)时,对生菜种苗芽长促进作用最明显,比对照高9.2%,在干样浸提液浓度为5 mg·mL-1(T1)时,根长最长,比对照高28.3%;当菊芋块茎鲜样浸提液浓度为20 mg·mL-1(T3)时,SOD的活性达到最高,而MDA含量低于对照,说明菊芋鲜样浸提液可以有效提高生菜的抗逆性;当菊粉溶液浓度为5 mg·mL-1(T1)和10 mg·mL-1(T2)时,MDA含量和蛋白含量极低,显著低于对照。采用化感综合效应指数分析菊芋块茎浸提液对生菜种子萌发的影响,结果表明,块茎鲜样和干样浸提液对生菜的种子萌发具有明显促进作用,而菊粉溶液具有较强的抑制作用。在实际生产中,应根据不同的生长要求,使用不同浓度的浸提液,以达到最佳的促进效果。研究表明,菊芋全粉可以更有效地作为化感物质,促进生菜种子萌发和幼苗生长。
    不同外源物质对镉砷复合污染胁迫下油菜生理指标和镉砷积累的影响
    张盛楠,黄亦玟,陈世宝,王萌,黄益宗,韩廿
    2020, 39(7):  2214-2222. 
    摘要 ( 111 )   PDF (1235KB) ( 49 )  
    为缓解重金属对作物的胁迫,降低重金属对作物的毒害作用,通过叶面喷施比较不同外源物质茉莉酸(JA)、褪黑素(MT)、亚精胺(SPD)和2,4-表油菜素内酯(EBL)对Cd、As胁迫下油菜生理指标及吸收积累Cd、As的影响。结果表明:喷施200 μmol·L-1的JA和MT均显著提高油菜叶片的叶绿素SPAD值,而喷施20 μmol·L-1的EBL显著降低油菜叶片的叶绿素SPAD值;与CK处理相比,喷施500 μmol·L-1 SPD和20 μmol·L-1EBL分别降低油菜叶片中MDA含量41.0%和52.3%,同时EBL处理提高油菜叶片SOD活性88.2%;喷施200 μmol·L-1MT导致油菜地上部Cd含量比CK处理降低27.8%,而喷施200 μmol·L-1的JA和20 μmol·L-1的EBL却分别提高油菜地上部As含量159.8%和136.8%;JA、MT、SPD和EBL在某种程度上均缓解了Cd、As复合污染对油菜的胁迫,为重金属污染农田防治提供修复材料。
    施肥和水位对土壤-水稻生态化学计量特征的影响
    高庆磊,李子川,尹力初,孙少波,宋照亮
    2020, 39(7):  2223-2232. 
    摘要 ( 109 )   PDF (910KB) ( 33 )  
    基于36年长期定位施肥和2个田间水位控制试验,研究了长期施肥和水位控制及其交互作用对水稻秸秆和土壤全碳(C)、全氮(N)、全磷(P)和全硫(S)生态化学计量特征的影响。结果表明:与施化肥相比,常量有机肥处理的土壤C、N和S元素含量分别提高了35%、15%和56%,高量有机肥处理的土壤全C、N和S元素含量分别提高了67%、42%和43%;而高量有机肥和常量有机肥土壤P含量分别降低了38%和21%;其中土壤C、N元素含量最高均为高量有机肥处理;与此相反,长期施用化肥的秸秆C、N和P含量最高;后续施肥改变后,土壤和秸秆元素含量变化更依赖于后续施肥情况;总体上,土壤元素含量比秸秆对施肥响应更敏感;不同水位处理试验结果表明,除高量有机肥处理土壤P含量低水位大于高水位外,其他处理试验土壤C、N、S和P含量均为高水位显著大于低水位;另外,双因素方差分析表明,施肥和水位对土壤和植物生态化学计量的影响存在交互作用。
    有机与常规培肥模式生产水稻的碳足迹
    朱凤婷,李奥,于晓曼,孟博,白金衡,王厚鑫,刘鸣达,马殿荣
    2020, 39(7):  2233-2241. 
    摘要 ( 126 )   PDF (1355KB) ( 73 )  
    为明确不同施肥模式对水稻生产碳足迹的影响,采取田间动态监测与室内分析相结合的方式,应用生命周期碳足迹的评价方法,研究了施用化肥(CF)、猪粪(ZM)、牛粪(NM)、鸡粪(JM)对稻田系统碳排放、碳增汇、水稻生产碳足迹及单位产量碳足迹的影响。结果表明:水稻种植过程中温室气体的排放是水稻生产碳排放的主要来源,与CF处理相比,施用有机肥可增加稻田碳排放,ZM、NM和JM处理分别增加34%、30%和65%,各处理均以稻田CO2排放贡献最大;施用有机肥处理的环境正效应高于施用化肥处理,ZM、NM和JM处理碳增汇分别是CF处理的3.3、3.8和2.9倍,可相应抵消76%、92%和55%的碳排放;施用不同有机肥对水稻生产碳足迹影响不一,但与CF处理相比均可降低单位产量的碳足迹,ZM、NM和JM处理分别降低了55%、83%和22%。综合考虑畜禽粪污处理、肥料生产与管理以及水稻种植各环节的碳排放与稻谷产量情况,有机培肥有利于降低水稻单位产量碳足迹,其中以施用牛粪处理效果最佳。
    不同覆盖方式对旱地马铃薯耗水特性和产量的影响
    马建涛,程宏波,陈玉章,李亚伟,兰雪梅,李瑞,柴雨葳,常磊,柴守玺
    2020, 39(7):  2242-2250. 
    摘要 ( 116 )   PDF (897KB) ( 33 )  
    在陇中半干旱区设置玉米整秆带状覆盖(ST)、地膜覆盖(PT)2种覆盖方式,以露地平作为对照(CK),研究了不同覆盖方式对马铃薯田土壤水分、耗水规律、产量及水分利用效率的影响。结果表明:与CK相比,覆盖处理显著(P<0.05)提高了马铃薯播种至收获期0~200 cm土壤贮水量,ST和PT处理土壤贮水量较CK的增幅分别以收获期(12.3%)和淀粉积累期(9.1%)最大;覆盖处理降低了马铃薯全生育期耗水量,以ST处理的降幅最大(23.4%);与CK相比,ST处理显著降低了生育前期(播种-块茎形成期)和后期(淀粉积累期-收获期)的耗水量,显著增加了生育中期(块茎形成期-淀粉积累期)耗水量,并增加了深层土壤水分,而PT处理主要降低了生育前期和中期耗水,显著增加了生育后期耗水;ST和PT处理分别使马铃薯产量较CK显著增加32.4%和32.9%,水分利用效率提高73.8%和48.8%。综上可知,玉米整秆带状覆盖处理能显著改善马铃薯生育中后期0~200 cm土壤水分状况,使马铃薯关键生长阶段耗水增多,能显著提高马铃薯产量和水分利用效率。
    华北平原冬小麦和夏玉米气候适宜性
    赵彦茜,肖登攀,柏会子,唐建昭
    2020, 39(7):  2251-2262. 
    摘要 ( 120 )   PDF (2682KB) ( 65 )  
    作物气候适宜度研究有利于应对气候变化对作物生产的影响,合理开发利用农业气候资源,保障粮食生产安全。本研究运用气候适宜度理论构建作物气候适宜度模型,利用华北平原多站点气象和物候观测数据计算1981—2017年典型作物冬小麦和夏玉米不同生育期气候适宜度,并分析其时空变化特征。结果表明:华北平原冬小麦全生育期光照、温度、降水和综合气候适宜度分别为0.69、0.63、0.50和0.58,生育期内降水资源不足是华北平原冬小麦生长的限制因子,而夏玉米生育期内光照、温度、降水和综合气候适宜度均高于0.60;冬小麦全生育期温度、降水和综合气候适宜度变化趋势不明显,光照适宜度以0.020(10 a-1)趋势下降;夏玉米全生育期内仅光照适宜度下降趋势明显,温度、降水和综合气候适宜度变化趋势均不显著;空间上,冬小麦全生育期光照适宜度呈现出自西南向东北升高的空间分布趋势,温度适宜度大致为北低南高,降水和综合气候适宜度自北向南逐渐升高;夏玉米全生育期光照适宜度呈现出自西南向东北升高的分布趋势,温度适宜度大体上自东向西降低,降水适宜度自西北向东南升高,综合气候适宜度呈现出自西向东逐渐升高的“阶梯状”空间分布特征。
    毛竹入侵常绿阔叶林对土壤活性有机碳氮的动态影响
    池鑫晨,宋超,朱向涛,王楠,王晓雨,白尚斌
    2020, 39(7):  2263-2272. 
    摘要 ( 168 )   PDF (1070KB) ( 49 )  
    在中国南方,毛竹向周边森林入侵已是较为突出的生态学现象。毛竹与周围森林原有物种的性状特征存在差异,将不可避免地改变原有森林的土壤养分循环。为了揭示毛竹入侵对土壤活性有机碳、氮的影响,在毛竹入侵样带上,选择常绿阔叶林、竹阔混交林、毛竹纯林为研究对象,以土壤水溶性有机碳、氮含量和微生物生物量碳、氮为指标,分析毛竹入侵对常绿阔叶林土壤活性有机碳、氮含量的影响及其季节规律。结果表明:3种林分之间年平均水溶性有机碳、氮含量和微生物生物量碳、氮差异显著,总体表现为阔叶林>混交林>毛竹林(P<0.05);3种林分的水溶性有机碳、氮含量和微生物生物量碳、氮均有相似的季节变化,其中土壤水溶性有机碳含量与微生物生物量碳最高值出现在秋季,最低值出现在夏季,且其含量在大多数季节3种林分差异与年平均含量差异一致,均表现为阔叶林>混交林>毛竹林(P<0.05);皮尔森相关分析显示,土壤活性有机碳、氮各组分间存在着显著相关性(P<0.01);毛竹入侵常绿阔叶林后通过降低土壤中活性有机碳、氮含量与微生物生物量碳、氮,进而降低原有土壤养分,最终改变原有的土壤有机碳库与氮库的结构。研究结果可以为合理管控抛荒毛竹林提供启发,为毛竹入侵对土壤性质的影响研究提供基础数据。
    土壤活性有机碳及碳库管理指数对高寒湿地退化的响应
    钱虹宇,周宏鑫,罗原骏,蒲玉琳,张世熔,李婷,贾永霞
    2020, 39(7):  2273-2282. 
    摘要 ( 145 )   PDF (1859KB) ( 42 )  
    探明高寒湿地土壤活性有机碳及碳库管理指数变化与湿地退化的关系,对退化湿地生态恢复具有重要意义。以若尔盖湿地自然保护区的相对原生沼泽(RPM)、轻度退化沼泽(LDM)、中度退化沼泽(MDM)、重度退化沼泽(HDM)和极重度退化沼泽(SDM)湿地土壤为对象,研究土壤总有机碳、活性有机碳组分含量及碳库管理指数对高寒湿地退化的响应。结果表明:0~100 cm范围内土层总有机碳(TOC)含量表现为RPM>LDM>MDM>HDM>SDM;与RPM相比,各退化湿地土壤的水溶性有机碳(WSOC)、溶解性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(PXOC)含量均降低,尤以MDM、HDM和SDM降低显著,其WSOC、DOC和PXOC含量的降幅分别为25.79%~76.76%、35.90%~92.81%、32.07%~80.06%。随着湿地退化程度的加剧,3种活性有机碳的分配比例逐渐增加,碳库管理指数却逐渐减小。由此可见,高寒湿地退化可能会通过增加湿地土壤有机碳活性,降低土壤碳“汇”能力和湿地土壤质量。
    辽东湾小凌河口湿地土壤微生物群落结构与微生态环境因子的关系
    张广帅,闫吉顺,赵全民,于永海,于秀波,张全军,蔡悦荫,宫玮
    2020, 39(7):  2283-2291. 
    摘要 ( 128 )   PDF (2132KB) ( 53 )  
    为揭示河口湿地微生态环境因子对土壤微生物群落的影响,在辽东湾小凌河口设置5条监测样带,每条监测样带设置4个监测样点,其中1条(样带G)位于围海养殖圩堤附近,另外4条(样带A、B、C、D)依次从圩堤向河口水域靠近,采集了不同样带的土壤样品,利用磷脂脂肪酸法分析其土壤微生物群落结构分异特征。结果表明:养殖塘圩堤显著改变了湿地土壤微生态环境特征和微生物群落结构,圩堤以外湿地土壤微生物丰度沿样带环境梯度先升高后降低,最高值(样带C)比近河口水域区域(样带D)细菌、革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和真菌丰度分别增加了33.33%、22.00%、50.07%和35.65%;土壤微生物群落结构与钾离子(K+)、钙离子(Ca2+)、总氮、镁离子(Mg2+)及硝态氮呈显著相关关系;方差分解分析显示,盐基离子累积可以解释微生物群落结构变异的72.9%,随着土壤中镁钙离子比(Mg2+/Ca2+)的升高,真菌、放线菌和革兰氏阳性细菌丰度呈幂函数显著降低。因此,河口湿地围海养殖和湿地盐基离子的变化对土壤微生物群落结构产生了深刻影响。
    溶解性腐殖酸与多环芳烃相互作用机理
    丁海涛,赵青,宋薇,张雪娇,张思玉,李海波
    2020, 39(7):  2292-2301. 
    摘要 ( 95 )   PDF (1682KB) ( 47 )  
    溶解性腐殖酸(DHA)广泛存在于自然界中,并影响多环芳烃的环境归趋。本研究以常见的多环芳烃污染物——芘为代表,利用多袋平衡透析系统,通过比较不同DHA与芘的分配系数,探究腐殖酸组成结构与其结合芘的能力之间的相关规律及机理。结果表明:HA主要是由芳香碳、脂肪碳以及含氧、含氮官能团组成;HA结合芘的能力(KDOC为120.36~172.40 μg·g-1 C)随着HA芳香度(SUVA254为2.51~4.18)和疏水组分含量(A260为1.21~2.04)升高而增强,随着其脂肪度(H/C为1.02~1.34)、极性官能团((N+O)/C为0.48~0.69)升高而减弱,上述关系均十分显著。本研究揭示了DHA是以芳香碳为疏水内核、以脂肪链及分布在脂肪链上的极性官能团为亲水外壳的类胶束结构,研究结果可为多环芳烃的迁移转化及环境归趋评价提供一定的理论支持。
    石油污染土壤清洗药剂筛选及效果评价
    牛明芬,殷智慧,王琦,李刚,郭书海,李柏林
    2020, 39(7):  2302-2308. 
    摘要 ( 128 )   PDF (1637KB) ( 35 )  
    以高浓度石油污染土壤为研究对象,筛选表面活性剂及清洗助剂,优化清洗药剂洗脱参数,评价药剂复配洗脱效果,重点考察对石油族组成中重组分的洗脱效率。结果表明:4种表面活性剂SYO(0.25%)、SDBS(0.25%)、TX-100(0.25%)和AEO(0.75%)具有较好的石油洗脱效果;优化的清洗条件为清洗温度65 ℃、清洗时间60 min、振荡强度500 r·min-1;此条件下,TX-100的石油洗脱率最高,可达78.87%;筛选的3种清洗助剂中,Na2SiO3的助洗效果最佳,与SDBS复配使用后增效作用明显,洗脱率提高21.52%;另外,Na2SiO3与SDBS复配,可脱附去除85%的饱和烃和芳香烃,同时也脱附了80%以上的胶质沥青质组分,这种药剂复配模式可为重质组分含量较多的石油污染土壤清洗提供参考。
    Cr(VI)污染细粒土壤化学淋洗修复效果与经济成本分析
    王东辉,李广辉,秦仕强,蒋越,陶伟光,龚时慧,王静
    2020, 39(7):  2309-2315. 
    摘要 ( 140 )   PDF (1256KB) ( 50 )  
    土壤淋洗技术具有修复效率高、修复彻底、污染土壤减量化等特点,但目前土壤淋洗的药剂成本相对较高,且淋洗后的细粒土壤仍需固化、稳定化处理,限制了淋洗技术大规模的推广应用。本研究以重庆市某Cr(VI)污染场地细粒土壤为对象,探究了Cr(VI)污染细粒土壤化学淋洗修复的效果与经济可行性。结果表明:除EDTA外,随着草酸、柠檬酸、醋酸和盐酸浓度的增加,土壤中Cr(VI)的去除率均逐渐增加,且草酸和柠檬酸复配淋洗效果最佳;液固比5∶1~10∶1时淋洗效果和稳定性最佳,液固比大于10∶1或低于5∶1淋洗效果和稳定性降低。淋洗时间越长,土壤中Cr(VI)的去除效果越好,土壤中Cr(VI)的浸出浓度越低;以草酸和柠檬酸作为复配淋洗剂,在液固比5∶1,淋洗45 min情况下,土壤中Cr(VI)去除率为62.73%,Cr(VI)的浸出浓度为0.64 mg·L-1,低于垃圾填埋场Cr(VI)浸出标准1.5 mg·L-1,且Cr(VI)污染细粒土壤淋洗药剂成本为300元·t-1土,具备工程应用的经济可行性。
    2000—2017年川渝地区植被NDVI特征及其对极端气候的响应
    冯磊,杨东,黄悦悦
    2020, 39(7):  2316-2326. 
    摘要 ( 145 )   PDF (4602KB) ( 88 )  
    基于2000—2017年MOD13Q1植被指数产品和极端气温、降水指数,分析川渝地区生长季NDVI的时空变化特征,并借助相关分析和Lasso回归模型探讨NDVI与极端指数的关系。结果表明:川渝地区NDVI均值为0.6134,呈现出0.033 (10 a-1)的变化趋势;东部地区NDVI值和变化率均高于西部地区,成都市和重庆市NDVI值及其变化率相较于周边地区明显偏低;川渝地区东西部的交界地带和东部及其偏北区域对极端气候指数的响应表现较为明显,除冷昼日数和单日最大降水量以外,其余极端气温、降水指数均与NDVI呈正相关,其中平均气温与NDVI正相关面积占比最广,为81.79%,而冷昼日数与NDVI的负相关面积占比最大,为76.57%。Lasso回归模型计算得到的预测值与遥感提取的NDVI值具有很好的一致性(R=0.81),模型对相关性结果进行验证的同时还弥补了相关分析仅考虑单个极端指数的不足。川渝地区NDVI受气温的影响比降水更显著,且以正相关关系为主,短期内强降水不利于植被的生长。
    基于不同空间尺度的林火面积分布格局——以江西省为例
    闫赛佳,吴志伟,付婧婧,顾先丽,张宇婧,杜林翰
    2020, 39(7):  2327-2336. 
    摘要 ( 102 )   PDF (3030KB) ( 58 )  
    单一空间尺度的研究难以揭示林火分布特征。本文采用变异系数、空间自相关统计和尺度方差分析等方法,研究2003—2015年江西省林火面积在地市、县区、乡镇3个尺度上分布的变异性、关联性及尺度效应。结果表明:各年份林火面积变化存在明显差异,总体呈先上升后下降的趋势,其中,2008年林火面积值最大,空间变异性最小,呈明显的空间聚集特征;不同空间尺度上林火面积的分布格局存在差异,随着研究尺度的减小,林火面积空间自相关程度增强,对总空间分布格局的贡献份额增大;各尺度林火发生热点区主要分布在赣中南地区,这与当地自然和人类活动因素存在密切联系。理解不同尺度上林火面积分布特征,可为合理分配区域森林防火资源提供科学依据。
    西北区域城镇化与资源环境承载力协调发展的时空特征——以兰西城市群为例
    张韦萍,石培基,赵武生,冯涛,付春雨
    2020, 39(7):  2337-2347. 
    摘要 ( 121 )   PDF (4840KB) ( 24 )  
    城镇化与资源环境协调问题是推动区域社会经济发展的关键问题之一。本文着力构建城镇化与资源环境承载力评价指标体系,运用熵值法和协调度模型测度2005—2017年兰西城市群地区城镇化与资源环境承载力协调度的时空格局特征。结果表明:兰西城市群城镇化综合指数时间上呈持续上升趋势,其中社会城镇化贡献份额逐渐增大,空间上出现“极化”发展模式,兰州和西宁两大核心城市与周围县区差距显著;资源环境承载力综合指数呈波动上升态势,资源环境绩效水平有待提高,其空间上表现出东高西低的分布状态,基本与地形分布相符;从协调类型上看,城镇化与资源环境承载力协调度在0.4~0.5,处于濒临失调状态,且协调度空间集聚特征较明显,协调区域集中于兰州、西宁两大省会城市及周围部分县区,失调区域则集中于城市群南部和西部县区。研究结果可为兰西城市群地区城镇化与资源环境承载力协调有序发展提供参考。
    大沙河水库拟柱孢藻昼夜垂直分布特征
    薛现光,方光宏,邹楚钧,朱德平,肖利娟,彭亮
    2020, 39(7):  2348-2355. 
    摘要 ( 84 )   PDF (2257KB) ( 28 )  
    为了解大沙河水库拟柱孢藻(Raphidiopsis raciborskii)昼夜垂直分布模式,于2018年9月20—21日(丰水期)和2018年12月31日(枯水期)对该水库拟柱孢藻进行昼夜定点分层采样,分析影响拟柱孢藻垂直分布的主要环境因子。用Morisita指数和平均滞留深度定量检验拟柱孢藻垂直分布格局;用方差分析检验拟柱孢藻是否存在昼夜垂直迁移现象,并采用多元回归方法分析拟柱孢藻垂直分布格局和环境因子的关系。结果表明:拟柱孢藻在丰水期呈现集群分布模式,主要分布于0.5~2 m水层,平均滞留深度为1.5 m;枯水期在6 m水深以上的水层呈现随机分布模式;丰水期和枯水期均无明显的昼夜垂直迁移现象;大沙河水库温跃层的出现是影响拟柱孢藻的昼夜垂直分布模式的主导因素。
    赤潮藻米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)藻际细菌群落及其原位抑藻效应
    丁宁, 郑宁宁, 王仁君, 孙丽, 李晨, 高配科
    2020, 39(7):  2356-2363. 
    摘要 ( 121 )   PDF (1102KB) ( 46 )  
    采用16S rRNA高通量测序技术分析了赤潮藻米氏凯伦藻藻际细菌群落组成,探究了原位营养刺激下藻际细菌对米氏凯伦藻生长的抑制作用。结果表明:米氏凯伦藻藻际环境以Proteobacteria为主(α-Proteobacteria 48.1%,γ-Proteobacteria 8.6%),其次Sphingobacteria 22.4%,Cyanobacteria 10.8%。通过加混合抗生素获得了米氏凯伦藻无菌培养体系,验证了所加营养液对藻的生长无明显影响。向米氏凯伦藻培养体系中添加体积比5%的2216E培养基、甘油和柠檬酸钠时,米氏凯伦藻的生长受到显著抑制,抑制率分别为99.6%、96.0%和91.5%。对2216E刺激下藻际细菌群落变化进行分析表明,α-Proteobacteria丰度增至58.7%,其中Rhodobacteraceae由8.7%增至22.3%,Thalassobaculum由2.7%增至13.3%,γ-Proteobacteria增至13.3%,其中Pseudomonas由2.4%增至4.9%。米氏凯伦藻藻际环境存在着丰富的微生物类群,适量外部营养刺激可以实现藻际细菌原位抑藻效应。
    茶园不同显花植物访花昆虫群落组成及优势种活动规律
    张晓明,杨智斌,赵子华,陈斌,杜广祖,陈国华
    2020, 39(7):  2364-2373. 
    摘要 ( 124 )   PDF (1231KB) ( 60 )  
    采用网捕和观察等方法,调查茶园中6种不同种类显花植物上访花昆虫种类和停留时间,分析不同显花植物上的访花昆虫优势种及其活动规律。结果表明: 秋海棠和四季海棠的访花昆虫分别有7目25科31种和5目10科12种,两种花上双斑长跗萤叶甲Monolepta hieroglyphica和绿盲蝽Apolygus lucorum均为优势种;鼠尾草的访花昆虫有6目16科21种,长肩棘缘蝽Cletus trigonus为优势种;黄金菊的访花昆虫有7目26科34种,纤腰巴食蚜蝇Bacch maculata、短角异斑腿蝗Xenocatantops brachycerus和南方长足虻Dolichopus meridionalis为优势种;凤仙花的访花昆虫有8目32科39种,黑褐举腹蚁Crematogaster rogenhoferi为优势种;毛地黄的访花昆虫有7目18科21种,短头熊Bombus breviceps和南方长足虻为优势种。所有昆虫中以绿盲蝽和南方长足虻在毛地黄停留时间最长,分别达55.33和25.12 s·min-1;长肩棘缘蝽在黄金菊停留时间最长,达57.50 s·min-1;黑褐举腹蚁在凤仙花上的停留时间最长,达13.47 s·min-1;纤腰巴食蚜蝇在四季海棠停留时间最长,达58.33 s·min-1;短角异斑腿蝗在秋海棠上的停留时间最长,为58.26 s·min-1。主要优势捕食性天敌纤腰巴食蚜蝇和南方长足虻在黄金菊上的访花比例(分别为22.41%和13.32%)和访花次数(分别为3.60次和2.13次)最高。黄金菊吸引的天敌昆虫种类最多,优势种天敌昆虫停留时间较长。因此,在茶园种植中,可增加能够吸引更多天敌多样性的显花植物,以促进自然控制害虫的作用。
    长白山杨桦林不同蚯蚓类群对电击采样的响应及其影响因素
    申智锋,于彬彬,李素莉,刘舒,朱丹丹,傅声雷,张卫信
    2020, 39(7):  2374-2382. 
    摘要 ( 90 )   PDF (1822KB) ( 35 )  
    电击法采集蚯蚓对环境相对友好,但电击效率可能因立地条件和蚯蚓类群而变化,进而限制了电击法的广泛应用。本研究于2017年11月上旬采用电击法配合手拣法对长白山3个不同森林发育阶段的杨桦林的蚯蚓群落进行了调查,分析了森林发育阶段、蚯蚓生态型、蚯蚓种群大小以及发育阶段、土壤温湿度状况等对电击效率的影响。结果表明:不同森林发育阶段蚯蚓的电击效率不同,其中40年生杨桦林电击效率最高,其蚯蚓数量和生物量电击效率分别为68.5%和57.4%;表栖型的诺登爱胜蚓(Eisenia nordenskioldi)活动能力最强,电击效率高达100%;内-深栖型的长白山杜拉蚓(Drawida changbaishanensis)在实验期间处于蜷曲休眠状态,电击效率低至0;而内栖型的安德爱胜蚓(Eisenia andrei)的电击效率为22.2%~58.3%;安德爱胜蚓种群大小与电击效率无明显的相关关系(其中,数量:r=0.139, P=0.381,生物量:r=0.025, P=0.877);安德爱胜蚓成体的电击效率显著高于幼体(P=0.014);土壤温度对电击效率有显著的影响,当土壤温度低于6 ℃时电击效率为0;当土壤温度为6~10 ℃时,电击效率为34.6%±13.1%,当土壤温度大于10 ℃时,电击效率为46.0%±8.7%;土壤湿度对电击效率无显著影响。总的来说,电击效率与蚯蚓活动能力的强弱有关。蚯蚓生态型、个体发育阶段及土壤温度在一定程度上影响了蚯蚓的活动能力,进而影响蚯蚓的电击效率。因此,可以根据不同蚯蚓类群活动能力的不同,利用电击法选择性地控制野外蚯蚓群落结构,以开展不同蚯蚓类群生态功能的长期实验研究。
    干旱风沙区柠条枯落物对土壤节肢动物群落的影响
    张安宁,刘任涛,刘佳楠,赵娟,常海涛,陈蔚
    2020, 39(7):  2383-2391. 
    摘要 ( 105 )   PDF (667KB) ( 43 )  
    在干旱风沙区宁夏盐池县,选择柠条(Caragana korshinskii)枯落物,采用网孔分解袋法,研究了不同大小灌丛(极小型、小型、中型、大型)微生境柠条枯落物分解中土壤节肢动物群落分布特征。结果表明:灌丛增大导致枯落物残留量、磷(P)含量、钾(K)含量和土壤电导率显著升高(P<0.05),而纤维素含量、木质素含量和土壤pH在不同大小灌丛间均无显著差异;调查共获得土壤节肢动物10目18科,其中优势类群为镰螯螨科、腾岛螨科、甲螨亚目和球角跳科,其个体数占总个体数的67.4%;常见类群4类,其个体数占总个体数的27.3%;其余10类为稀有类群,其个体数占总个体数的4.9%。在不同大小灌丛中,柠条枯落物土壤节肢动物群落组成差异较大,反映了土壤节肢动物对枯落物微生境变化的敏感性和适应性;灌丛增大导致土壤节肢动物优势度指数显著升高(P<0.05),但土壤节肢动物个体数、类群数、香农指数、均匀度指数和丰富度指数在不同大小灌丛间均无显著差异;土壤节肢动物个体数、类群数和多样性指数均与土壤电导率、枯落物残留量、木质素、纤维素、P和K含量密切相关。研究表明,不同大小灌丛下,枯落物残留量及质量差异导致土壤节肢动物群落组成变化较大。干旱区灌丛增大促进枯落物中某些类群聚集而导致土壤节肢动物,其优势度指数显著升高,但对土壤节肢动物类群数和多样性指数影响较小。
    基于卫星跟踪个体的越冬灰鹤栖息地选择
    段亚甜,刘强,雷宇,李俊冬,刘文,李振吉,王汝斌
    2020, 39(7):  2392-2399. 
    摘要 ( 109 )   PDF (1630KB) ( 41 )  
    开展物种栖息地选择研究,对保护濒危动物和其生境具有重要意义。于2014年冬季,在贵州威宁草海保护区利用卫星跟踪技术和随机森林模型对7只越冬灰鹤(Grus grus)进行了日间栖息地选择研究。结果表明:灰鹤对栖息地(距夜栖地、林地、草地、沼泽、水域和耕地的距离)、人为干扰(距居民点、主干道、村道)、海拔等环境因子存在明显的选择性(P<0.05),而对坡度未表现出选择性(P>0.05);随机森林模型表明,距主干道距离、距夜栖地距离、距居民点距离和距草地距离对灰鹤的栖息地选择过程影响最大;综合来看,灰鹤在日间喜好在靠近水源(858.86±29.39 m)和夜栖地(1914.70±59.14 m)、并远离居民点(312.87±10.28 m)的区域活动;在距主干道距离和距村道距离两个因子上,灰鹤活动点均显著小于随机点,这可能表明灰鹤在利用耕地作为主要觅食地时,被迫适应道路交通带来的较大干扰;城镇的快速扩张以及道路修建是草海及周边区域威胁灰鹤生存的主要因素。
    鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区越冬水鸟监测
    植毅进,伊剑锋,刘威,龚浩林,邵明勤,戴年华,李权江,杨福成
    2020, 39(7):  2400-2407. 
    摘要 ( 120 )   PDF (637KB) ( 57 )  
    2013—2018年,每年12月20日—翌年1月10日采用样区直数法对鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区13个样区的水鸟多样性进行1次监测。结果表明:共记录水鸟7目12科45种129633只,每年总数量在11604~33053只;其中,国家I级重点保护鸟类有白鹤(Grus leucogeranus)、白头鹤(Grus monacha)和东方白鹳(Ciconia boyciana),国家II级保护鸟类5种。本次共记录优势种9种,以雁鸭类和鹬科鸟类为主;2013—2014年和2017—2018年优势种种类较多,2015—2016年每年优势种只有2种;大部分水鸟类群的数量变化趋势类似,提示合适的水位可为多种水鸟生态类群提供适宜的湿地复合体;类数量高峰期正好是大部分水鸟数量较低或低谷期,提示水位对水鸟多样性的维持极其重要;不同样区的水鸟相似性指数为0.51~0.91;该保护区物种数和个体数总体呈上升趋势,这与绿翅鸭(Anas crecca)、红头潜鸭(Aythya ferina)、反嘴鹬(Recurvirostra avosetta)等在2016—2018年数量和遇见率较高有关;多样性和均匀度指数在2015—2016年明显下降,这与鸿雁(Anser cygnoid)或反嘴鹬占绝对优势有关;该地区鸟类资源丰富,东方白鹳和白琵鹭(Platalea leucorodia)种群数量大而稳定,鹤类几乎每年都有记录;南矶湿地保护区在鄱阳湖水鸟多样性维持和濒危水鸟特别是东方白鹳的保护上发挥着重要作用。本次监测持续年限较长,初步掌握了湖区优势鸟类及国家重点保护鸟类的种群动态规律,为该保护区的水鸟保护和栖息地管理提供了重要的科学依据。
    西沙群岛七连屿绿海龟(Chelonia mydas)产卵场海滩垃圾调查
    张婷,林柳,蹇丽,王钊,孔俐,汪继超,史海涛
    2020, 39(7):  2408-2415. 
    摘要 ( 132 )   PDF (1731KB) ( 61 )  
    产卵场的海滩垃圾是海龟筑巢和孵化的主要威胁之一。西沙群岛七连屿是中国绿海龟(Chelonia mydas)现存最大的产卵场,虽然远离大陆,人口稀少,相对隔绝,但污染依然不容忽视。本研究采用样方法对七连屿绿海龟产卵的6个岛屿进行海滩垃圾调查。结果表明:七连屿绿海龟产卵场的海滩垃圾类型主要有塑料、金属、玻璃等,其中以塑料垃圾最多,数量占比82.04%,质量占比45.98%;海滩垃圾的平均数量密度为0.38个·m-2,平均质量密度为7.66 g·m-2;相比其他海龟产卵场,七连屿海滩垃圾的平均数量密度处于较低水平,但塑料垃圾占比较高;海滩垃圾以生活用品类最多,数量占比74.33%,其次为航运/捕鱼活动残留,数量占比9.11%;通过识别塑料垃圾上的文字,调查到的垃圾来源于国外的垃圾占比高达82.02%,以越南、马来西亚等东南亚国家为主,占国外垃圾的96.3%。建议进一步加强七连屿海龟产卵场的海滩垃圾减排和清理,同时加强南海的区域合作,共同促进海洋垃圾的治理。
    综述与专论
    垄作稻田在生态种养中的应用研究进展
    郭慧娟,傅志强,李超,何保良,严玲玲,徐莹,龙攀
    2020, 39(7):  2416-2425. 
    摘要 ( 106 )   PDF (1004KB) ( 43 )  
    垄作是稻田的重要耕作方法之一,历史悠久,效益明显。稻田垄作经历上千年的发展,形成了3种稻田垄作模式,分别是覆膜半旱式栽培、浸润垄作和垄作梯式栽培。本文综述了垄作稻田的发展历史、稻田垄作类型和特点以及与生态种养相结合产生的生态效益、经济效益和社会效益。稻田垄作生态种养使水体、土壤性状趋于优化,并降低了环境污染;垄作稻田进行生态种养提高了稻田产投比,净收益比平作增加1060~52010元·hm-2,是改造低产田、吸收劳动力和发展乡村旅游的良好途径。
    岩羊(Pseudois nayaur)研究概述
    姜智亮,米玛旺堆
    2020, 39(7):  2426-2435. 
    摘要 ( 112 )   PDF (673KB) ( 86 )  
    野生动物管理需要生境质量、行为学、种群动态以及种间关系等数据支持。岩羊(Pseudois nayaur)作为我国Ⅱ级保护动物,是雪豹(Panthera uncia)、狼(Canis lupus)、棕熊(Ursus arctos)等珍稀食肉目动物的重要食物来源。20世纪,岩羊作为重要的狩猎物种被大量捕杀贩卖,影响了该物种的种群规模和分布,也影响了雪豹等动物的食物资源。当前,由于缺乏野生动物管理所需数据,岩羊保护与人类利益发生冲突十分常见。岩羊主要分布于青藏高原及周边地区,种群分布及行为学相关研究主要集中在国内的宁夏、甘肃、青海和新疆等省份;在境外地区,印度、尼泊尔等国也有岩羊的反捕食栖息方面研究的报道,而高原中部地区岩羊种群的研究却非常少。当前研究存在主要问题:分类学上对亚种间分化争议较大,栖息地质量评估无法满足岩羊有效管理,网围栏架设等人类活动干扰其生存并间接影响濒危物种雪豹的保护等。此外,有关岩羊动物疫病流行病学、肠道微生物及动物营养学等报道,尚缺乏对岩羊与家畜交叉感染相关案例的深度分析。已有的研究有助于认识物种分化和对环境的适应机制,但对岩羊宏观生态学研究不够系统,仍存在大部分地区种群动态数据不足、亚种分类和地理划分不清等问题。近年来,随着新技术的发展,应用分子识别、计算机识别、无人机技术和红外相机技术等对岩羊进行宏观生态学研究成为热点,建议加大对矮岩羊种群和贺兰山岩羊种群的保护;对保护区内应用新技术构建全面的野生动物及环境监测系统,从而对野生动物的种群分布动态和生存状态能够进行有效监测;增加对区外野生动物的调查频率,及时建立保护区、扩大保护区范围并建立相应的监测站。
    方法与技术
    基于CLDAS数据的内蒙古春小麦精细化农业气候区划
    武荣盛,吴瑞芬,金林雪,王惠贞,越昆,宋海清,林泓锦,郑凤杰
    2020, 39(7):  2436-2445. 
    摘要 ( 113 )   PDF (2195KB) ( 40 )  
    利用中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS-V2.0)的逐小时0.0625°×0.0625°分辨率的气温、降水格点数据,结合内蒙古自治区119个气象站1981—2015年的地面观测资料,充分考虑内蒙古地区春小麦生产和农业气候特点,基于气候适宜度和关键气象因子相结合的方法确定了春小麦气候区划指标,划分了春小麦综合区划等级,采用ArcGIS栅格计算和多元回归模型方法对区划指标要素进行空间化,形成内蒙古自治区春小麦精细化农业气候区划图并进行了分区评述。结果表明:基于CLDAS格点数据的春小麦农业气候区划结果与基于站点气象数据的区划结果趋势一致,但分布细节更为精细合理,且各气象站点综合区划结果与对应旗县1987—2016年春小麦平均单产数据具有较高的相关性(R=0.70,P<0.01),说明分区结果能够反映气候变暖背景下内蒙古春小麦种植气候适宜性的分布特点;内蒙古春小麦生产中的关键问题是阶段性干旱和扬花灌浆期的干热风,制约了春小麦产量的稳定提高,其中河套灌区、西辽河平原灌溉条件良好,大兴安岭沿麓自然降水充沛,为春小麦最适宜种植区;阴山沿麓东段、大兴安岭北麓和南麓偏南地区,水热适宜,干热风风险低,为适宜种植区;阴山南北麓、燕山丘陵区、西辽河平原的旱作农区,由于在春小麦关键生长期易遭遇阶段性干旱,为较适宜种植区;内蒙古西部的主要旱作农区,自然降水与作物生长的供需矛盾非常尖锐,且干热风风险高,为不适宜种植区。本研究结果对内蒙古春小麦生产具有重要指导意义。
    Landsat数据在解析太湖水体溶解性有机碳影响机制中的应用
    韩增磊,肖敏,王中良
    2020, 39(7):  2446-2455. 
    摘要 ( 126 )   PDF (2810KB) ( 34 )  
    流域水体溶解性有机碳是碳循环的重要组成部分。本研究以太湖流域气象数据、遥感反演参数和2015年5月的一期Landsat-8 OLI_TIRS卫星数字影像为基础,分析Landsat水质模型反演数据和太湖水体溶解性有机质(DOM)各参数的相关性,阐明湖水DOM来源及不同来源DOM特性。结果表明:以Landsat红光波段、近红外波段和蓝光波段为基础反演的叶绿素a浓度、蓝藻密度、透明度和浊度等水质参数和遥感水质监测中归一化悬浮物指数均与太湖水体DOC浓度分布一致,且DOM主要为内生源;依据Landsat影像对太湖子流域进行土地利用监督分类,表明流域土地利用/覆被方式是影响类蛋白物质含量、芳香度等的重要因素。研究证实,遥感反演是获取水体有机质信息的重要数据来源,可靠性强并能够表征DOM来源、性质及影响程度,是理解环境碳循环的重要技术手段,也为太湖流域的碳库计算、水体生态风险评价、流域生态环境变化等监测提供了参考。
    基于高光谱和Landsat-8 OLI影像的盐渍化土壤水盐估算模型构建
    贾萍萍,孙媛,尚天浩,张俊华
    2020, 39(7):  2456-2466. 
    摘要 ( 122 )   PDF (1727KB) ( 45 )  
    水盐信息的迅速获取是盐碱地改良利用的重要基础数据。以宁夏银北平罗县盐渍化土壤为研究对象,基于实测土壤水分、盐分含量和高光谱数据反射率及其同期Landsat-8 OLI多光谱影像数据,利用重采样技术进行实测高光谱数据与OLI影像波段匹配,采用11个线性和非线性函数筛选出敏感波段和11个盐分指数,基于多元线性回归(MLR)、偏最小二乘回归(PLSR)和支持向量机(SVM)分别构建土壤含水率(SMC)和含盐量(SSC)的估算模型。结果表明:重采样处理后的实测高光谱波段反射率与OLI影像波段反射率具有极显著相关性,基于线性和非线性函数筛选出的重采样敏感波段及影像盐分指数为自变量构建MLR、PLSR和SVM的SSC估算模型决定系数R2分别为0.626、0.510和0.829,SMC估算模型R2分别为0.455、0.204和0.731,土壤盐分和水分的SVM估算模型的稳定性和预测能力均优于MLR和PLSR模型,适用于研究区SSC和SMC估算。结果可以为研究区及同类地区不同时期土壤水盐信息估算提供科学依据。