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    2020年 第39卷 第4期    刊出日期:2020-04-10
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    2020, 39(4):  0. 
    摘要 ( 51 )   PDF (473KB) ( 35 )  
    研究报告
    林火干扰对广东省桉树林生态系统碳密度的影响
    胡海清,罗斯生,罗碧珍,魏书精,王振师
    2020, 39(4):  1067-1074. 
    摘要 ( 109 )   PDF (883KB) ( 29 )  
    林火作为森林非连续的生态因子,引起森林生态系统碳库碳储量与碳分配的变化,影响森林演替进程及固碳能力。以桉树林不同林火干扰强度的火烧迹地为对象,采用相邻样地比较法,以野外调查采样与室内试验分析相结合为主要手段,研究不同林火干扰强度对森林生态系统各碳库及生态系统碳密度变化和空间分布格局的影响,探讨林火干扰对生态系统碳密度与碳分布格局的影响机制。结果表明:林火干扰降低了植被碳密度(P<0.05),轻度、中度和重度林火干扰样地植被碳密度依次为67.88、35.68和15.50 t·hm-2,相比对照分别下降了15.86%、55.78%和80.79%;在轻度、中度和重度林火干扰样地中,凋落物碳密度分别为1.43、0.94和0.81 t·hm-2,相比对照分别降低了28.14%、52.76%和59.30%;不同林火干扰强度样地土壤有机碳密度均低于对照,且减少幅度随土壤剖面深度增加而逐渐变小,轻度、中度和重度林火干扰样地土壤有机碳密度分别为103.30、84.33和70.04 t·hm-2,相比对照分别下降了11.67%、27.89%和40.11%;轻度、中度和重度林火干扰后桉树林生态系统碳密度分别为172.61、120.95和86.35 t·hm-2,相比对照依次下降了13.53%、39.41%和56.74%;林火干扰降低了桉树林的碳密度,表现为随林火干扰强度增加,碳密度呈递减的规律;与对照相比,轻度林火干扰强度对桉树林碳密度的影响不显著(P>0.05),而中度和重度林火干扰强度对桉树林碳密度的影响差异显著(P<0.05)。
    上海城市近自然森林的重建动态
    宋坤,郭雪艳,王泽英,黄莎莎,严佳瑜,叶建华,乐莺,严明,吴梅,达良俊
    2020, 39(4):  1075-1081. 
    摘要 ( 154 )   PDF (1074KB) ( 54 )  
    近自然森林作为城市植被恢复的重要模式,已在我国多地开展了实践,并衍生了新的造林模式。为评估不同近自然森林建设模式的群落恢复进程,本研究以上海城市裸地上重建的近自然森林为对象,通过长期监测两处分别应用原“宫胁法”与新“异龄复层落叶—常绿混交林”种植模式的近自然森林重建过程,从物种组成、垂直结构、生活型组成和目标恢复物种4个方面解析恢复动态。结果表明:两种造林模式恢复的近自然森林,随恢复进程其物种组成逐渐趋同,在十多年内已形成了落叶—常绿垂直混交结构;“异龄复层落叶—常绿混交林”造林模式可更好地促进常绿阔叶树种的恢复,尤其是常绿建群种红楠与小叶青冈。本研究证实了近自然森林恢复技术可以缩短亚热森林群落向演替后期发展的时间,以及新造林模式的有效性,为近自然森林技术的应用与实施提供了科学依据。
     
    呼伦贝尔沙地樟子松人工林乔木层固碳速率及其对气象因子的响应
    曹恭祥,郭中,王云霓,季蒙,韩珊珊,耿庆春,冯丽红,刘海利
    2020, 39(4):  1082-1090. 
    摘要 ( 109 )   PDF (945KB) ( 80 )  
    以呼伦贝尔沙地樟子松人工林为对象,利用树木年轮学方法和解析木法,推算过去41年的樟子松林生物量、碳密度和固碳速率,并分析固碳速率与月均气温、月均最低温、月均最高温、月降水量、月均大气相对湿度等气象因子的关系。结果表明:樟子松林碳密度随着林龄的增加而增加,碳密度从1977年的2.58 t·hm-2增加到2017年的87.97 t·hm-2;樟子松林固碳速率的年际差异较大,总体上呈现出先增加后减小,最终趋于稳定的趋势,多年固碳速率为1.37~3.21 t·hm-2·a-1,平均为2.13 t·hm-2·a-1;樟子松林固碳速率与上一年和当年生长季的降水呈正相关,与非生长季降水呈负相关,特别是与上一年12月和当年3月降水量呈显著相关;与上一年和当年8—9月的月均湿度显著正相关;与上一年及当年生长季的月平均气温、月均最低温和月均最高温呈显著或极显著负相关;樟子松林固碳能力同时受温度和降水的影响,但温度的影响大于降水的影响,在未来该地区气候暖干化的变化趋势下樟子松林固碳潜力可能会降低。
    海南甘什岭白藤土壤种子库特征及幼苗更新能力
    陈本学,李雁冰,范少辉,刘广路,申景昕
    2020, 39(4):  1091-1100. 
    摘要 ( 122 )   PDF (2102KB) ( 90 )  
    为探究海南甘什岭地区白藤土壤种子库的储备状况及幼苗更新能力,按公里网格设置样地30块(20 m×20 m),于各样地内沿对角线设置7个1 m×1 m小样方,对白藤种子和天然更新幼苗(≤40 cm)的分布状况进行调查,比较不同样地环境条件下种子储备和幼苗更新能力的大小,并采用随机森林方法,对影响种子和幼苗数量的立地环境因子进行分析。结果表明:甘什岭地区白藤土壤种子分布不均匀,土壤种子库种子主要集中在枯落物层;白藤更新幼苗中Ⅰ级(0~9 cm)幼苗占比最高,达61.63%,是更新幼苗的主体,但Ⅰ级幼苗、Ⅱ级幼苗间的转化率较低(39.18%),是制约白藤幼苗天然更新关键环节;立地环境因子中,林冠高度、林分郁闭度、凋落物厚度和林分密度是影响种子分布和幼苗数量的主要环境因子;总之,在自然状态下,白藤天然更新能力不足,应采用人工干预和调控措施促进更新;在白藤更新抚育过程中,应通过林内疏枝除冠、间苗等措施,调节立地环境因子,改善种子的着地环境,提高白藤幼苗转化率,达到促进白藤自然更新的目的。
     
    氮添加对二年生三七生长、光合特性及皂苷含量的影响
    寸竹,张金燕,陈军文
    2020, 39(4):  1101-1111. 
    摘要 ( 103 )   PDF (1374KB) ( 43 )  
    为探究氮素对药用植物三七\[Panax notoginseng (Burkill) F. H. Chen\]生长、光合特性及皂苷含量的影响,从而为氮肥合理施用提供理论依据,通过盆栽试验,研究不同氮添加水平(低氮0 kg·hm-2,LN;中氮225 kg·hm-2,MN;高氮450 kg·hm-2,HN)对二年生三七叶片解剖结构、根系形态特征、生物量、光合效率及皂苷含量的影响。结果表明:三七叶片的上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度在HN水平下最大,总根长、主根长、根系表面积、须根数、须根长、根长密度、根质比、根冠比和比叶面积在LN水平下最大,MN水平根系活力显著高于其他氮素水平(P<0.05);光响应和CO2响应过程中,MN处理的净光合速率、最大光合速率、羧化速率、最大电子传递速率和最大羧化速率均显著高于其他处理(P<0.05);单位叶面积氮含量、叶绿素含量和叶氮在光合组织中的分配量在HN处理下最大;光合氮素利用率在LN水平下最高,根部总氮含量在MN处理下最高;三七根的皂苷含量在HN处理下最低。缺氮和高氮均不利于三七生长,光合效率均降低,缺氮下的叶片变薄和高氮下的叶片增厚均能抑制CO2的扩散;缺氮条件下,需产生更多保护自身生存的皂苷类防御物质;氮富余条件下,C/N比减少,则削弱皂苷的生物合成。
    喀斯特不同植被恢复阶段土壤有机酸季节变化与有效氮磷的关系
    潘复静,张伟,梁月明,王克林,靳振江
    2020, 39(4):  1112-1120. 
    摘要 ( 111 )   PDF (1006KB) ( 84 )  
    植物分泌有机酸在提高土壤养分有效性方面起到重要作用。为了解喀斯特地区不同植被恢复阶段土壤有机酸含量季节性变化与氮磷有效性的关系,在灌木林和原生林各选择3种优势植物,测定雨季和旱季两个季节根际土和非根际土的有机酸含量、碳氮磷含量和比值、有效性氮磷含量及微生物生物量碳。结果表明:原生林植物根际土的草酸含量高于灌木林,而苹果酸和乙酸含量则低于灌木林;根际土草酸含量均高于非根际土;2个植被根际土和非根际土的草酸含量在雨季高于旱季,而苹果酸和乙酸含量则低于旱季;土壤草酸含量与有机碳、全氮、全磷和N∶P值呈显著正相关,与C∶N呈显著负相关;土壤有效氮和有效磷与草酸和微生物生物量碳呈显著正相关。上述结果表明,植物分泌有机酸的季节性变化与土壤养分状态和自身养分需求相关,而有机酸耦合微生物对养分有效性的提高具有积极的作用。因此,根际土的有机酸季节变化可能是喀斯特生态系统中植物适应土壤养分限制的一种重要机制。
    羌塘国家级自然保护区地表土壤冻结天数时空变化特征
    杜军,周刊社,次旺顿珠
    2020, 39(4):  1121-1129. 
    摘要 ( 106 )   PDF (1555KB) ( 38 )  
    利用1981—2018年羌塘自然保护区周边5个气象台站的地表逐日最低温度和平均气温资料,采用线性回归和Mann-Kendall非参数检验方法,分析了近38 a以及全球变暖1.5 ℃和2 ℃阈值时羌塘自然保护区地表土壤冻结天数的时空变化特征。结果表明:(1)近38 a近地表土壤冻结开始日期呈推迟趋势,变化率为7.72 d·10 a-1,冻结终止日期以8.17 d·10 a-1的速率显著提早;冻结持续时间和冻结天数均呈显著缩短趋势,平均每10年分别缩短14.69和11.19 d;同时段内,自然保护区大部分土壤冻结参数的变化率均大于青藏高原。(2)在年代际变化上,自然保护区呈现土壤冻结开始日期推迟、冻结终止日期提前、冻结持续时间和冻结天数缩短的变化特征。(3)土壤冻结参数在21世纪初均发生了气候突变,较青藏高原土壤冻融时间的突变点偏晚。(4)在全球变暖1.5 ℃时,RCP4.5和RCP8.5情景下的自然保护区土壤冻结参数变化值相同,冻结开始日期推迟25 d,冻结终止日期提早22 d,冻结持续时间和冻结天数分别缩短46和28 d;变暖2.0 ℃时,RCP4.5和RCP8.5情景下的土壤冻结开始日期推迟35和33 d,冻结终止日期提早30和29 d,冻结持续时间减少64和62 d,冻结天数缩短40和39 d。
    高寒森林不同生境凋落叶分解过程中水溶性组分动态特征
    刘博文,张丽,吴福忠,倪祥银,徐振锋,谭波,岳楷
    2020, 39(4):  1130-1140. 
    摘要 ( 145 )   PDF (2652KB) ( 36 )  
    凋落叶分解所产生的水溶性组分(water soluble matter)是森林水陆不同生境碳和养分迁移的重要载体。本研究通过布设高寒森林4种代表物种凋落叶分解袋,即康定柳(Salix paraplesia)、高山杜鹃(Rhododendron lapponicum)、方枝柏(Sabina saltuaria)和四川红杉(Larix mastersiana),探讨其在林下地表、溪流和河岸带3种生境下不同分解时期(冻结初期、冻结期、融化期、生长季节、生长季节后期)的水溶性组分及水溶性碳含量动态及其影响因素。结果表明:经两年的分解,发现溪流显著促进了凋落叶中水溶性组分和水溶性碳的释放;同一物种凋落叶在不同生境下水溶性组分和水溶性碳损失差异显著(P<0.05),整体表现为溪流>河岸带>林下;在分解初期水溶性组分含量有明显的降低;在整个分解过程中,水溶性组分(-70.43%)和水溶性碳(-84.31%)含量变化基本一致且呈明显降低趋势。此外,凋落叶中水溶性组分和水溶性碳的释放速率受时间、物种以及区域环境因子(温度、pH值、营养成分)的调控。这些结果表明,高寒森林凋落叶中水溶性组分和水溶性碳在分解过程中易随水体的流动而转移至下游生态系统,并且区域环境因子在凋落叶水溶性组分和水溶性碳释放过程中具有重要的作用,这为深入理解高寒森林以凋落物为载体的物质迁移过程提供了科学依据。
    南亚热带不同林分土壤颗粒分形与水分物理特征
    林立文,邓羽松,杨钙仁,许振欣,刘德杨,魏国余,黄智刚
    2020, 39(4):  1141-1152. 
    摘要 ( 89 )   PDF (4172KB) ( 29 )  
    以广西国有高峰林场的6种不同林分(马尾松林Pinus massoniana、杉木林Cunninghamia lanceolata、尾巨桉林Eucalyptus urophylla×E. grandis、米老排林Mytilaria laosensis、红锥林Castanopsis hystrix和天然次生林)为对象,运用分形学和森林水文学的理论和方法,研究了不同林分类型土壤的颗粒组成以及水分物理特征。结果表明:研究区不同林分类型的土壤颗粒组成以黏粒为主,其次为粉粒和细砂粒,粗砂粒的含量相对较低,土壤颗粒分形维数从大到小依次表现为天然次生林、杉木林、米老排林、红锥林、马尾松林和尾巨桉林;不同林分类型土壤的水分物理特征存在差异,蓄水性能大小依次表现为天然次生林、米老排林、杉木林、红锥林、马尾松林和尾巨桉林,且土壤表层(0~10 cm)的蓄水能力要好于下层(20~50 cm);土壤颗粒分形维数主要受黏粒含量的影响,分形维数与黏粒含量呈极显著正相关,与总孔隙度、饱和蓄水量显著正相关,与土壤密度显著负相关,而与非毛管孔隙度、非毛管蓄水量和有机质含量相关性不显著。土壤颗粒分布的分形维数可作为反映南亚热带赤红壤地区人工林土壤水文物理性质的综合性指标。
    易分解有机碳输入量对武夷山常绿阔叶林不同土层深度土壤激发效应的影响
    丘清燕,杨钰,王浩,胡亚林
    2020, 39(4):  1153-1163. 
    摘要 ( 143 )   PDF (1738KB) ( 61 )  
    土壤有机碳(SOC)的矿化在碳、氮循环过程中起着极为重要的作用。易分解有机碳的输入可以通过正(负)激发效应加快(减缓)原有SOC的矿化。然而,先前的研究更多关注易分解有机碳输入量对表层(0~20 cm)土壤激发效应的影响,而较少关注其对深层(>20 cm)土壤激发效应的影响。本研究利用13C标记葡萄糖(99 atom %)添加试验,研究葡萄糖添加量对武夷山常绿阔叶林表层(0~20 cm)和深层(30~40 cm)土壤激发效应的影响,并通过分析微生物群落组成的变化以及土壤可利用氮含量的变化探讨土壤激发效应产生的机理。结果表明:葡萄糖的添加抑制了表层和深层SOC的矿化(P<0.05),使SOC的矿化量分别减少了26%~61%与62%~68%,呈现负的激发效应,但激发强度因葡萄糖添加量和土层深度而异。对于表层土壤,激发强度随着葡萄糖添加量的增加而增加;而对于深层土壤,激发强度对葡萄糖添加量的响应并不敏感。而且,葡萄糖的添加并未显著影响表层和深层土壤的微生物量碳氮含量和微生物群落组成(总磷脂脂肪酸含量;细菌、真菌、放线菌磷脂脂肪酸含量以及细菌真菌比)(P>0.05)。土壤激发强度并非取决于土壤微生物群落组成,而是取决于土壤中可利用氮的含量,其可以分别解释表层和深层土壤激发效应变化的90.8%与63.4%。虽然葡萄糖的添加降低了土壤可利用氮的含量,但并未造成土壤氮的固持,这表明土壤现有可利用氮仍能够满足微生物对氮的需求。因此,在土壤矿质养分充足的情况下,微生物对外源易分解有机物的优先利用可能是负激发效应产生的主要原因。
    三峡库区土壤保持时空分布特征及其驱动力
    田宇,朱建华,李奇,冯源,李宸宇,肖文发
    2020, 39(4):  1164-1174. 
    摘要 ( 141 )   PDF (2943KB) ( 71 )  
    结合ArcGIS与通用土壤流失方程(RUSLE),研究了1990—2015年三峡库区土壤保持量的时空动态变化规律,并分析了气候、水文、地形、社会等因子对土壤保持功能的影响。结果表明:1990—2015年三峡库区年均土壤保持量为5.79×109 t (1004.23 t·hm-2),森林、灌木、草地、农田、未利用地的土壤保持功能依次降低。25年间三峡库区单位面积土壤保持量变化范围为818.73~1280.50 t·hm-2,2000年土壤保持服务功能最高。三峡库区土壤保持功能呈现东北高,西南低,长江沿岸及重庆主城区附近较低的空间分布趋势;土壤保持量随海拔增加呈现先增加后减小的趋势,海拔1000~1500 m的区域土壤保持能力最强;土壤保持量随坡度呈逐渐增加的趋势。海拔、坡度、降水、植被覆盖变化对土壤保持功能变化的贡献最大。人类活动干扰是土壤保持功能变化的主要驱动力。加强生态保护与修复,统筹治理,降低人为干扰,有助于提升三峡库区生态安全。
    不同熟化措施对黑土母质发育的新成土壤有机碳库的影响
    苑亚茹,韩晓增,李娜,尤孟阳,邹文秀
    2020, 39(4):  1175-1182. 
    摘要 ( 111 )   PDF (1070KB) ( 25 )  
    基于8年田间定位试验,采用土壤团聚体分组和闭蓄态微团聚体分离技术,将土壤有机质分为总粗颗粒有机质(活性碳库)、总细颗粒有机质(慢性碳库)和总粉黏粒(惰性碳库)3个组分,探讨不同熟化措施对黑土母质发育而成的新成土壤总有机碳库及不同活性有机碳库的影响,为黑土严重侵蚀地区母质表露后土壤肥力的快速恢复提供依据。试验设置自然恢复(NatF)、苜蓿种植(Alfa)、无肥(F0C0)、化肥(F1C0)、低量有机肥与化肥配施(F1C1)、高量有机肥与化肥配施(F1C2)等6个熟化处理。结果表明:黑土母质经过8年不同熟化处理后,土壤总有机碳和各组分有机碳含量均显著提高;与NatF相比,有机肥与化肥配施(F1C2和F1C1)对土壤总有机碳的提升作用最为明显,增幅分别为60.7%和41.2%;Alfa其次,增幅18.2%;F0C0或F1C0处理土壤总有机碳与NatF间无显著差异;F1C2和F1C1处理土壤3个组分有机碳含量均显著高于其他熟化处理,与F1C1相比,F1C2处理对各组分有机碳提升作用更为明显;与NatF相比,Alfa处理土壤有机碳的增加主要表现为粉黏粒结合有机碳的增加;F1C0和F0C0处理土壤总细颗粒有机质和总粉黏粒中有机碳与NatF间无显著差异,总粗颗粒有机质中有机碳含量低于NatF。研究表明,在米豆轮作和传统耕作体系下,农田生态系统高量有机物料投入配施化肥能够加速黑土母质的熟化进程,快速提高土壤中活性碳库和惰性碳库的容量,是严重退化黑土有机质快速提升的有效措施。
    生物质炭添加对红壤性水稻土重金属有效性及土壤质量的影响
    温馨,陈效民,郭碧林,景峰,胡世民,李恋卿
    2020, 39(4):  1183-1190. 
    摘要 ( 102 )   PDF (905KB) ( 16 )  
    通过田间定位试验探讨了不同生物质炭添加量对红壤性水稻土理化性质、重金属有效性和土壤质量的影响。生物质炭于2017年水稻种植前一次性添加于耕作层(0~17 cm),分别设置5个不同处理:CK: 0 t·hm-2,A10: 10 t·hm-2,A20: 20 t·hm-2,A30: 30t·hm-2和A40: 40 t·hm-2,经种植两季水稻后于2018年9月采集耕作层(0~17 cm)和犁底层(17~29 cm)土壤,计算土壤质量指数(SQI),评价土壤质量。结果表明:在耕作层(0~17 cm)和犁底层(17~29 cm),随着生物质炭添加量的增加,土壤容重逐渐降低;土壤孔隙度、pH值、有机质和可溶性有机碳含量增加,铵态氮和有效磷分别在添加量为20和30 t·hm-2时达到最大值;土壤中脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性降低;生物质炭能够降低有效态Cd、As和Pb的含量,在生物质炭添加量为40 t·hm-2时最低;在土壤耕作层(0~17 cm),有效态Cd、As和Pb含量分别与脲酶、土壤pH值和蔗糖酶呈显著线性相关;在土壤犁底层(17~29 cm),有效态Cd、As和Pb含量分别与脲酶、过氧化氢酶和有效磷含量呈显著线性相关;各处理的SQI由高到低依次为A40>A30>A20>A10>CK,对应的指数值分别为0.641、0.638、0.579、0.533和0.464。这表明,红壤性水稻土的土壤质量在生物质炭添加量为40 t·hm-2时,达到最佳。综上所述,生物质炭在添加第二年后,能够显著降低红壤性水稻土的有效态重金属含量,提高土壤质量。
    地膜覆盖和有机肥施用对农田土壤和作物C、N、P化学计量学的影响
    王庆鲁,祝鹏飞,丁凡
    2020, 39(4):  1191-1197. 
    摘要 ( 110 )   PDF (1509KB) ( 32 )  
    为了解长期地膜覆盖和施用有机肥对农田土壤和作物C、N、P化学计量学的影响,于2015年采集沈阳农业大学长期地膜覆盖和施肥定位试验(建于1987年)土壤和玉米植株不同组织(根、秸秆、叶片、籽粒),测定了土壤和作物C、N、P含量。结果表明:长期地膜覆盖和施用有机肥均对土壤pH产生显著影响(P<0.01),且两者存在显著的交互作用(P=0.001);地膜覆盖对土壤全碳、全氮、全磷、碱解氮、有效磷,以及土壤C∶N∶P化学计量学均没有显著影响(P>0.05),而施用有机肥会显著增加土壤全碳、全氮、全磷含量以及碱解氮和有效磷含量(P<0.01),降低土壤C/P和N/P(P<0.01);除了叶片N含量和籽粒P含量及C/P以外,地膜覆盖对玉米各组织中C、N、P含量及C∶N∶P化学计量均没有显著影响(P>0.05);而有机肥施用显著增加了玉米各组织中N含量(P<0.05),从而降低C/N(P<0.05),但只增加了根和籽实中P含量(P<0.05),降低了玉米籽实的C/P(P<0.001)。综上所述,土壤和作物的C、N、P化学计量学随长期施用有机肥而变化,但受地膜覆盖的影响较小。
    秸秆降解菌的筛选及对秸秆的降解效果
    马欣雨,孙丽娜,卢珊,何鹏,周一平,刘星邑
    2020, 39(4):  1198-1205. 
    摘要 ( 115 )   PDF (1358KB) ( 56 )  
    作物秸秆作处置不当可能严重影响农村生态环境。目前东北地区的秸秆处置方式主要为直接打碎还田,但秸秆在自然环境中不易腐化,影响春耕。从添加外源微生物促进秸秆原位腐化角度开发新型可培养秸秆降解菌,具有重要意义。本实验通过菌种富集培养、刚果红培养基初筛和滤纸条崩解试验复筛的方法,从腐烂的秸秆和牛肠道中分离筛选潜在的高效纤维素降解菌,测定其最适生长温度和pH,在液态发酵培养条件下考察菌株实际降解能力,共获得具有较高玉米秸秆降解能力的降解菌5株。5种菌株的生长峰值均出现在温度20~30 ℃,pH值7.5~8.5范围内。液态发酵培养15天后,秸秆失重率为菌株NX9(53.88%)>NF6(51.36%)>JF3(46.97%)>JZ8(45.2%)>JX4(35.79%)>CK(23.88%)。其中,菌株NX9(温度30 ℃、pH 7.5)对秸秆半纤维素和木质素的降解能力最强,15天降解率分别为48%和37.7%;筛选出的NF6和JF3属于耐冷微生物,特别是菌株NF6在4 ℃条件下也能生长繁殖,为北方开展“外源微生物促进秸秆原位腐化”技术提供了基础。
    星天牛成虫的取食节律及对两种苦楝粗提物行为趋性
    彭瀚,刘亚宁,耿显胜,方林鑫,张守科,张威,舒金平,王浩杰
    2020, 39(4):  1206-1213. 
    摘要 ( 109 )   PDF (1850KB) ( 42 )  
    星天牛(Anoplophora chinensis Forster)是林业上危害性极大的一种蛀干害虫,行为调控是控制星天牛的重要手段。为了研发星天牛成虫植物源诱杀剂,观测了星天牛的取食行为节律,通过Y型嗅觉仪行为生测、笼养法选择趋性试验及林间诱捕试验测定了不同苦楝粗提物对星天牛成虫的引诱效果。结果表明:星天牛成虫在光照及黑暗条件下(光周期15L∶9D)均存在取食行为,且两种条件下的取食量差异不显著(P>0.05);在光照条件下,雌成虫取食高峰出现在13:00—14:30,雄成虫无明显的取食高峰期。在室内,索式抽提法所得粗提物对星天牛成虫引诱效果较好,星天牛在经索式抽提法所得粗提物处理的滤纸上的平均停留时间(15.19±2.09 min)显著长于水蒸气蒸馏法所得粗提物(8.94±1.26 min, P<0.05);两种粗提物在林间均诱捕到星天牛成虫,其中索式抽提法所得粗提物平均每个诱捕器诱到2.0±0.58头,水蒸蒸馏气法所得粗提物平均每个诱捕器诱到3.0±1.15头,二者差异不显著(P>0.05)。
    AM真菌对紫花苜蓿茎点霉叶斑病及豌豆蚜为害的影响
    李应德,段廷玉
    2020, 39(4):  1214-1221. 
    摘要 ( 95 )   PDF (705KB) ( 32 )  
    苜蓿茎点霉(Phoma medicaginis)叶斑病和豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum)是紫花苜蓿(Medicago sativa)生产中重要的病虫害,在自然条件下常混合发生。本研究以紫花苜蓿为植物材料,探究接种AM真菌后,紫花苜蓿被苜蓿茎点霉侵染时,植物自身的防御机制,以及对后续豌豆蚜为害的影响,以期明确AM真菌对其调控机制。结果表明:AM真菌可显著降低植株茎点霉叶斑病病情指数(P<0.05);AM真菌促进了紫花苜蓿生长(P<0.05),改变了植株抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT))活性以及植物激素信号物质(水杨酸(SA))含量(P<0.05);病原菌侵染会诱导植物抗氧化防御系统活性增强,包括过氧化物酶(POD)、SOD、CAT和多酚氧化酶(PPO)(P<0.05),从而增加植物对后续虫害的抗性;AM真菌在植物受到病原菌胁迫时会发挥积极作用,显著提高植株的SOD和CAT活性(P<0.05),有效抑制病原菌侵染对植株造成的危害;而蚜虫为害则进一步加重了植物受到的损害,抑制了AM真菌对植物抗病性的正向调控。研究结果对于利用AM真菌促进紫花苜蓿生长、提高植物抗逆性具有积极的实践和理论意义。
    供氮水平对番茄苗期Q型烟粉虱成虫种群动态的影响
    何云川,宋鲜梅,李楠,王新谱,辛明,贾彦霞
    2020, 39(4):  1222-1230. 
    摘要 ( 122 )   PDF (1117KB) ( 25 )  
    烟粉虱(Bemisia tabaci)是重要的农业害虫。在栽培管理中,为了减少化学农药的施用,对该害虫采取生态防控措施日益得到重视。以Q型烟粉虱为研究对象,根据温室大棚内9次烟粉虱成虫种群数量调查和番茄苗期5项农艺指标测量,结合主成分分析、线性逐步回归分析及Pearson相关性分析,从“氮素番茄Q型烟粉虱”互作角度开展生态防控措施研究,旨在探明番茄苗期的烟粉虱成虫种群发生数量与氮素水平关系。结果表明:3个氮水平(高氮1134 mg·L-1,标准氮945 mg·L-1,低氮756 mg·L-1)下的5个番茄指标(株高、茎粗、叶面积、叶绿素相对含量、叶片全氮含量)最大值基本呈现高氮>标准氮>低氮的规律;调查的9次烟粉虱虫口数量在最大峰值时的高低排序为高氮>标准氮>低氮。主成分分析表明,3种氮素水平下叶绿素相对含量是影响烟粉虱成虫虫口数量的主要因子。线性回归与相关性分析表明,3种氮素水平下的叶片全氮含量、叶绿素相对含量与虫口种群数量相关性较高。氮营养是影响植物和烟粉虱的关键因素之一,高氮水平下番茄长势较好,Q型烟粉虱虫口数量居多;作物叶片全氮含量和叶绿素相对含量可作为检测Q型烟粉虱种群发生消长的生态防控指标。
    基于红外相机监测的藏酋猴日活动节律及其季节性变化
    刘邦友,王丞,张廷跃,梁盛,粟海军,张明明,周大庆,胡灿实
    2020, 39(4):  1231-1237. 
    摘要 ( 105 )   PDF (1013KB) ( 34 )  
    日活动节律是动物在一天中不同时间段的活动强度及其周期性变化规律,与身体控制代谢和能量收支成本密切相关。2015年8月至2017年8月,在贵州赤水桫椤国家级自然保护区,借助红外相机监测,对藏酋猴(Macaca thibetana)日活动节律及不同季节的日活动节律的变化进行了研究。调查期间红外相机累计6370个工作日,共收获687张藏酋猴照片,其中独立有效照片105张。日活动节律分析显示,藏酋猴属于典型性的昼行性动物,日活动呈现“M”型,活动高峰出现在12:00—16:00。不同季节的日活动节律比较结果显示,藏酋猴在雨季和旱季的行为节律差异不显著(P>0.05)。与雨季相比,旱季的行为差异表现为活动时间缩短、日出时段活动减少以及主要活动时间从中午推移到下午。另外,随着年气温的变化,藏酋猴日活动温度范围在-2~34 ℃,其中,15~25 ℃时活动频次较高(占比59%)。本研究从红外相机的视角揭示了藏酋猴的日活动节律及其变化,为藏酋猴行为生态学研究的深入提供了科学依据。
     
    澳门城市栖息地斑块中鸟类群落功能和谱系多样性
    丁志锋,梁健超,冯永军,刘金成,胡慧建
    2020, 39(4):  1238-1247. 
    摘要 ( 134 )   PDF (3240KB) ( 46 )  
    了解群落构建过程是生态学的核心和基本问题,这对于解释物种共存和物种多样性的维持,完善生物多样性保护政策至关重要。与传统的物种多样性相比,功能和谱系多样性能够提供更多的信息,特别是在群落构建过程方面提供深刻见解。2014年5月—2017年1月,采用样线法对澳门地区5个城市栖息地斑块中(生态一区、鹭鸟林、赛马场滩涂、关闸口岸滩涂和莲花桥侧红树林)的鸟类进行繁殖季和越冬季的调查,共调查14次。利用鸟类丰富度和多度来表征群落的物种多样性,其中多度以最大值保留法计;功能和谱系多样性分别采用功能丰富度(functional richness: FRic)和Faith’PD。同时,利用基于多度加权的平均成对功能距离(mean pairwise functional distance, MFD)和平均成对谱系距离(mean pairwise phylogenetic distance, MPD)来表征群落的功能和谱系结构。结果表明:共记录98种鸟类,隶属于14目32科,目、科、种中数量最多的依次为,雀形目鸟类最多为47种,鹭科物种数为11种,白鹭多度为849只;鸟类物种丰富度(68种)和PD在生态一区最高,多度在莲花桥侧红树林最高为2940只,MFD和FRic在赛马场滩涂最高,MPD在生态一区最高;斑块面积在鸟类丰富度、多度、FRic和PD中具有普遍重要性,植被面积和滩涂面积则分别强烈影响着MFD和MPD;关闸口岸滩涂和莲花桥侧红树林的鸟类群落SES.MFD显著低于随机值(P<0.05),鹭鸟林和赛马场滩涂的鸟类群落SES.MPD显著低于随机值(P<0.05),表明关闸口岸滩涂和莲花桥侧红树林鸟类群落功能聚集(functional clustering),可能与生境过滤驱动群落构建有关。栖息地斑块的特征差异导致了鸟类群落构建机制的不同,这是仅仅考虑物种多样性难以提供的信息,说明了研究群落构建机制时考虑多维度多样性的必要性。
    斑块生境中啮齿类和蚁类动物对南方红豆杉地面种子的搬运
    李宁,张娜,徐静文,白冰,鲁长虎
    2020, 39(4):  1248-1253. 
    摘要 ( 97 )   PDF (751KB) ( 28 )  
    南方红豆杉(Taxus chinensis)在我国南方地区多分布在村落附近的斑块生境中,成熟后的种子直接落在母树下或被鸟类等动物搬运至其他斑块中。林下地面种子会被地面活动的动物搬运,继而影响种子命运及种群更新。于2016年、2017年南方红豆杉果期,在浙江天目山一个红豆杉种群分布地(临安市桐坑村),采用野外种子摆放实验的方法研究了动物对地面种子的搬运情况。结果表明:啮齿类动物取食是南方红豆杉地面种子消失的主要原因,但种子消失率在斑块间及边缘生境中的差异较大。母树林和竹林是啮齿类动物的主要觅食生境,两种生境的动物取食率明显高于山核桃种植园。边缘生境成为啮齿类斑块间移动的通道,而非觅食场所。4种啮齿类动物中,淡腹松鼠(Callosciurus pygerythrus)在母树林斑块以外的生境中出现频率最高,而其他地面搬运者回避利用山核桃种植园,仅在母树林和竹林斑块中搬运南方红豆杉地面种子。可见,斑块生境中动物改变了南方红豆杉地面种子的空间沉积格局,进而影响植物种群的更新。
    夏季大亚湾鱼类群落结构与多样性
    徐姗楠,郭建忠,范江涛,许友伟,李纯厚
    2020, 39(4):  1254-1264. 
    摘要 ( 153 )   PDF (1669KB) ( 57 )  
    根据2018年8月大亚湾海域底拖网鱼类资源调查数据,分析了大亚湾夏季鱼类群落结构特征。结果表明:2018年大亚湾夏季渔获鱼类56种,隶属9目、34科、47属。其中,鲈形目(Perciformes)最多(39种,69.64%);物种组成以短吻鲾(Leiognathus brevirostris)、黄斑蓝子鱼(Siganus oramin)、拟矛尾鰕虎鱼(Parachaeturichthys polynema)、六指马鲅(Polynemus sextarius)和二长棘犁齿鲷(Evynnis cardinali)等小型低值鱼类为主;鱼类物种多样性存在明显的空间差异,表现为湾口海域最大,沿岸海域次之,湾中部海域最小。鱼类群落结构大体分为咸淡水湾内和海水广布湾口两个鱼类群组;对比1985—2017年夏季调查资料可知,30多年来大亚湾夏季鱼类群落物种多样性减小;优势种组成更替显著,由以大型中上层的经济鱼类为主演变为以小型底层、近底层的低值鱼类为主,其主要原因是人类活动对大亚湾生态系统的干扰,尤其是捕捞致使鱼类群落结构发生改变、趋向简单化。
    2018年夏秋季南设得兰群岛周边水域南极磷虾集群类型及其影响因素
    朱国平,李慧婷,李烨,杨洋
    2020, 39(4):  1265-1272. 
    摘要 ( 85 )   PDF (962KB) ( 20 )  
    南极磷虾是一种典型的集群性海洋生物,其集群特征为行为生态学研究领域的重要内容之一。南极磷虾在南设得兰群岛周围高度密集分布,然而磷虾集群形状和大小的机制解释仍存在较大的争议。基于南设得兰群岛周边水域收集的Simrad EK80声学数据,本研究利用Echoview V6.16软件,对声学数据进行了分析,并对磷虾集群特征进行了划分。通过主坐标分析(PCoA)检验了环境因素(表温和海况)以及时空因素对各类型磷虾集群产生的影响。结果表明:海况对磷虾集群影响较大,光照强度次之;块状小型集群的时空分布较广,夜间与白天均占有较高比例 (>30%);小型集群更易出现在白天,而大型集群则更多出现在深夜;2月,磷虾集群与海况及纬度显著相关;3月,集群与时段显著相关;4月,集群与时段及海况显著相关。
    鄱阳湖主要入湖段典型底栖动物体内微塑料累积特征
    江为群,刘淑丽,简敏菲,胡启武
    2020, 39(4):  1273-1280. 
    摘要 ( 134 )   PDF (1726KB) ( 38 )  
    以鄱阳湖-饶河和鄱阳湖-赣江中支两个主要入湖段典型底栖动物(河蚬、圆顶珠蚌、中国圆田螺)为对象,通过组织消解、滤膜过滤分离和显微镜检筛分微塑料(粒径<5 mm),分析底栖动物体内微塑料的累积特征。结果表明:三种底栖动物体内均有微塑料淀积且主要淀积于消化道组织中,不同物种淀积丰度表现为河蚬>中国圆田螺>圆顶珠蚌;淀积的微塑料类型包括颗粒类、碎片类、薄膜类和纤维类,其中以纤维类为主;微塑料颜色主要有透明、蓝、红、紫;粒径以<1 mm的丰度最高,且随粒径增大丰度呈递减的趋势;空间尺度上,饶河入湖段底栖动物体内微塑料丰度高于赣江中支入湖段。本研究表明,鄱阳湖微塑料污染已造成底栖动物体内微塑料的累积,湖水产品的食用需要谨慎,但与国内外其他研究相比,本次研究区域的底栖动物处于中等微塑料污染。
    独龙江河流生态系统健康评价
    敖偲成,胡建成,李先福,谭路,叶麟,蔡庆华
    2020, 39(4):  1281-1287. 
    摘要 ( 140 )   PDF (1324KB) ( 73 )  
    于2018年10—11月,对独龙江水系干流及支流的河流物理生境、水体理化性质和大型底栖动物进行调查,并根据独龙江自身特点,运用改进的河流健康综合评价指数对该地区生态系统健康状况进行了评价。结果表明:该地区调查样点中85.2%的样点处于健康状况,仅人口密集的乡镇附近健康状况处于亚健康水平,其中旅游业发达的独龙江乡健康状况最差。河流是水资源的重要载体,随着当地旅游业的不断发展,科学评价当地河流的健康状况可以为独龙江河流生态系统修复、水资源的合理开发利用及可持续发展提供重要的科学依据。
    西南不同岩性混合小流域化学风化特征
    陈率,钟君,李彩,王万发,徐森,颜泽龙,李思亮
    2020, 39(4):  1288-1299. 
    摘要 ( 100 )   PDF (2731KB) ( 22 )  
    岩石化学风化影响着全球碳循环和气候变化,化学风化速率的估算及控制因素一直是研究的热点。为探究不同岩性混合小流域内化学风化速率及影响因素,于2018年9月对印江河流域、石阡河流域及余庆河流域采集河水样品并分析水化学特征。结果表明:河水的总溶解性固体(TDS)平均值为244 mg·L-1,高于世界河流平均值(100 mg·L-1);TDS值的空间差异显示,岩性分布不同导致离子浓度的明显变化。流域中的优势阴阳离子分别为HCO3-和Ca2+,表明流域碳酸盐岩风化对河水水化学组成起主导作用;通过正演模型解析不同端元(大气、人为、硅酸盐岩和碳酸盐岩)对河流中总溶解阳离子贡献发现,支流中碳酸盐岩贡献变化明显(55.0%~93.9%),空间差异主要受岩性影响;印江河、石阡河和余庆河的硅酸盐岩风化速率分别为4.4、2.8和2.5 t·km-2·a-1,相应的CO2消耗速率为45×103、18×103和16×103 mol·km-2·a-1;碳酸盐岩风化速率显著高于硅酸盐岩风化速率,3条河流的碳酸盐岩风化速率分别为43.7、24.7和29.8 t·km-2·a-1;CO2消耗速率为498×103、284×103和354×103 mol·km-2·a-1。研究表明,同一区域相同气候条件下流域风化的空间差异显示了岩性对河流风化的控制作用,其结果可用于区域水环境质量和碳循环评估。
    民勤绿洲边缘积沙带的稳定性动态
    常兆丰,朱淑娟,张剑挥,赵鹏,段晓峰
    2020, 39(4):  1300-1308. 
    摘要 ( 105 )   PDF (1863KB) ( 42 )  
    甘肃河西走廊经过60年的防沙治沙,在绿洲上风向边缘形成了一条流沙堆积带,即积沙带。其中,民勤绿洲上风向边缘的积沙带最高大、最连续。为了揭示积沙带的稳定性动态,在民勤绿洲上风向边缘设置11条观测样线,从2016年11月上旬至2019年4月上旬进行了7次风蚀积沙观测和沙面特征点位移观测。民勤绿洲上风向边缘积沙带按形成方式可分为人工固沙林积沙带、天然灌丛积沙带和乔灌木混交单行林积沙带。结果表明:人工固沙林积沙带风蚀最严重且前移速率最快,天然灌丛积沙带次之;风蚀程度越轻则积沙带前移速率就越慢,草本植物盖度越高沙面风蚀程度就越轻,积沙带前移速率就越慢。草本植物盖度与沙面稳定性二者相辅相成;积沙带迎风坡为风蚀面,而背风坡为积沙面,一蚀一积,维持着积沙带的前移及其动态稳定性。
    闽南三市绿地景观格局与地表温度的空间关系
    沈中健,曾坚,梁晨
    2020, 39(4):  1309-1317. 
    摘要 ( 131 )   PDF (2172KB) ( 31 )  
    深入探索绿地景观格局对热环境的影响机制,对于改善城市生态环境具有重要意义。基于厦门、漳州、泉州三市的Landsat遥感数据,应用景观生态学与空间自相关理论,探讨了绿地景观与地表温度的空间分布特征,并用双变量空间自相关与空间自回归模型分析两者之间的空间关系。结果表明:闽南三市绿地与地表温度均具有显著的空间自相关性;内陆的高海拔地区,绿地分布密集,地表温度较低,而城区、乡镇及大片的耕地,绿地分布较少,地表温度较高;漳州、泉州绿地景观格局对地表温度的影响更显著,厦门最弱;绿地的景观类型比例、最大斑块指数、聚集度指数、平均斑块面积与地表温度呈负相关,斑块密度与地表温度呈正相关;边缘密度、平均形状指数与地表温度的关系存在不确定性;空间滞后模型与空间误差模型能更好地解释绿地景观格局与地表温度的空间关系。
    综述与专论
    森林凋落物养分空间变异及其影响因素
    秦倩倩,王海燕
    2020, 39(4):  1318-1329. 
    摘要 ( 97 )   PDF (618KB) ( 38 )  
    凋落物是衡量森林质量的关键特征之一,具有养分归还、水土保持、过滤有毒物质、提供动物和微生物的食物、影响种子萌发和维持地表温湿度等生态功能。凋落物养分空间变异是指在一定的区域内,因空间位置不同凋落物养分特征存在的差异性和多样性,其影响群落分布格局,是森林生态系统中普遍存在但极为重要的特性。本文综述了国内外森林凋落物养分空间变异及其与自然和人为因素关系的研究进展。目前,凋落物养分空间变异研究以经典统计学和地统计学两种定量描述方法为主,涉及森林群落、景观和区域及全球尺度,受到植物、土壤、地形、气候、森林结构和干扰等诸多因子的影响,因研究的方法、对象、目的、区域或尺度不同而存在差异。因此,需进一步加强定量描述凋落物空间变异方法的综合应用和标准化,针对性地选择适宜的方法来描述森林凋落物养分空间变异,广泛开展多重尺度上凋落物养分的空间变异及其与多因素的关系,确定研究尺度及相应的主控因子。
    红树林湿地模型研究进展
    2020, 39(4):  1330-1337. 
    摘要 ( 111 )   PDF (539KB) ( 86 )  
    红树林是位于海岸潮间带的森林湿地生态系统,具有抗风削浪、保护堤岸、封存CO2缓解全球气候变化等多种功能。然而,由于地理位置及生存环境特殊,红树林湿地模型的研究相对内陆湿地滞后。为了推动红树林湿地模型的研究,本文将目前常见红树林湿地模型按功能划分为植被生长生产模型、水文模型、物流能流模型三类,以阐述相关模型研究的进展,并对目前红树林湿地模型研究提出几点看法:(1)现有红树林湿地模型在不同区域、尺度下运行的有效性有待进一步验证;(2)国内对红树林生态系统服务及植被恢复工作相关模型研究较少,今后需加强该方面的研究。
    湖泊表层水体“甲烷悖论”现象研究进展
    杨乐
    2020, 39(4):  1338-1348. 
    摘要 ( 204 )   PDF (588KB) ( 63 )  
    传统观点认为,甲烷(CH4)产生于严格的厌氧环境,在有氧环境中容易被氧化,但许多湖泊表层有氧水体出现了CH4过饱和现象,这种现象被称为“甲烷悖论”现象。为了解释湖泊“甲烷悖论”现象,本文根据湖泊表层CH4的来源,归纳出“外来假说”和“自产假说”。“外来假说”假说认为,岸边浅水区底泥或消落区土壤产生CH4向湖心表层水体横向扩散传输(FL),这种假说适应于岸边富含有机质的小型浅水湖泊。“自产假说”认为,湖心表层水体中产甲烷古生菌原位产生CH4(P),这种假说适应于山区大型深水湖泊。此外,湖泊表层有氧水体中CH4的来源还有湖泊周围河流的输入(FR)、沉淀物或次表层水体的CH4垂直向上湍流扩散(FZ)、气泡CH4溶解在表层水体中(FD)等,而湖泊表层有氧水体中CH4的损耗有“水气”界面上气体排放(E)、CH4氧化(O)等。在厘清湖泊表层水体中CH4收支的基础上,建立CH4质量收支平衡模型,有助于客观认识湖泊表层水体中CH4的来源。实际上,湖泊表层水体中过饱和甲烷的来源与湖泊的环境特性有关,但数据分析方法、取样时段、湖泊环境条件等差异,容易造成“外来假说”和“自产假说”之争。
    睾酮对鸟类繁殖影响研究进展
    董飞,万冬梅,王娟
    2020, 39(4):  1349-1355. 
    摘要 ( 116 )   PDF (502KB) ( 30 )  
    类固醇激素睾酮是影响鸟类繁殖最重要的性激素之一,与鸟类的繁殖行为的各个方面息息相关。睾酮通过影响鸟类的羽色、鸣声等来影响鸟类的配偶选择,同时睾酮可以调节配偶选择和繁殖投入之间的平衡。睾酮水平影响出雏数、出飞数、孵化率成功率等繁殖成效。睾酮还对个体的免疫活性和个体的存活率等产生影响。目前关于睾酮对鸟类繁殖影响的研究大多是通过外源性植入睾酮的方式来改变个体睾酮的浓度,其研究结果也常出现相互矛盾之处,对于自然状态下影响睾酮水平变化的因素尚缺乏了解,睾酮对雌雄鸟在繁殖过程中的影响也不尽相同,有必要继续深入研究。
    方法与技术
    基于稳定氧同位素确定植物水分来源不同方法的比较
    张宇,张明军,王圣杰,郭蓉,车存伟,杜勤勤,马转转,苏鹏燕
    2020, 39(4):  1356-1368. 
    摘要 ( 224 )   PDF (2179KB) ( 70 )  
    利用稳定同位素技术确定植物水分来源,对提高生态水文过程的认识和对干旱半干旱区的生态管理至关重要。目前基于稳定同位素技术确定植物水分来源的方法众多,但不同方法之间对比的研究较少。本研究基于原位样品采集,室内实验测试,利用直接对比法、多元线性混合模型(IsoSource)、贝叶斯混合模型(MixSIR、MixSIAR)和吸水深度模型分析植物水分来源,并对比各方法的优缺点。结果表明:相对于多元线性混合模型(IsoSource)而言,贝叶斯混合模型(MixSIR、MixSIAR)具有更好的水源区分性能,但对数据要求较高,且植物木质部水和潜在水源同位素组成的标准差越小,模型运行结果的可信度更高。本研究中贝叶斯混合模型(MixSIR)为最优解。在利用稳定氢氧同位素技术确定植物水分来源时,可先通过直接对比法定性判断植物可能利用的潜在水源,然后再用多元线性混合模型(IsoSource)、贝叶斯混合模型(MixSIR、MixSIAR)计算出各潜在水源对植物的贡献率和贡献范围,必要时可评估模型性能,选择出最优模型,定量分析植物的水分来源。若植物主要吸收利用不同土层深度的土壤水,可结合吸水深度模型计算出植物吸收土壤水的平均深度。本研究为干旱半干旱地区利用同位素技术确定植物水分来源方法的选择提供了理论依据。
    基于雷达图分析的耕层构造效应综合评价
    白伟,孙占祥,张立祯,郑家明,冯良山,蔡倩,向午燕
    2020, 39(4):  1369-1376. 
    摘要 ( 110 )   PDF (1311KB) ( 56 )  
    改善耕层构造是解决旱作农田耕层存在“浅”、“实”、“少”问题的重要技术措施之一,对北方旱作农田合理耕层构建和土壤健康发展具有重要意义。为了探明旱作农田耕层构造的综合效应,在国家农业环境阜新科学观测实验站长期定位试验,设置了上虚下实耕层(up loose and down compaction plough layer,ULDC)、虚实并存耕层(furrow loose and ridge compaction plough layer,FLRC)、全虚耕层(all loose plough layer,AL)、全实耕层(all compaction plough layer,AC)4种耕层构造,利用2015—2016年2年的产量、水分利用效率、群体生物产量、叶面积指数、光合速率、土壤容重、土壤三相结构距离、根重密度、根表面积密度9个指标,进行基于雷达图分析的耕层构造效应综合评价。根据向量综合评价函数,虚实并存耕层构造、全虚耕层构造、全实耕层构造、上虚下实耕层构造的综合评价值分别为0.8222、0.7174、0.6903、0.6455,验证了虚实并存耕层构造在辽西地区的优越性。综合分析认为,虚实并存耕层是北方旱作农田的最优耕层结构,为区域建立科学的土壤耕作制度和土壤可持续发展提供了理论和技术参考。
    宁夏中宁枸杞林地粉壤土阳离子交换量空间分布预测方法对比
    包维斌,白一茹,杨帆,钟艳霞,夏子书,王幼奇
    2020, 39(4):  1377-1386. 
    摘要 ( 96 )   PDF (1623KB) ( 28 )  
    土壤阳离子交换量(CEC)是土壤施肥、改良的主要依据和土壤质量的评价指标,研究土壤CEC的空间分布及模型预测可为土壤养分监测、管理及精准农业实施提供科学依据。本研究以中宁枸杞林地粉壤土为对象,在自相关、交互相关等分析基础上,采用协同克里格(CoKriging)、普通最小二乘法(OLS)、地理加权回归(GWR)和随机森林(RF)模型对土壤CEC进行回归分析,比较了制图效果及模型预测精度。结果表明:中宁枸杞林地粉壤土CEC平均值为13.12 cmol·kg-1,属中等肥力;土壤CEC的空间分布具有自相关性,并与土壤pH、有机质、黏粒和电导率在不同滞后距离上存在不同的空间相互关系;RF模型预测图避免了CoKriging、OLS和GWR模型预测图中土壤CEC图斑边界两侧破碎程度大、突变明显的缺陷,使土壤CEC在空间变化上表现为自然、平缓的过渡;RF模型RMSE值分别比CoKriging、OLS和GWR模型减少33.82%、20.55%和19.81%,R2分别提高8.84%、51.92%和7.69%。RF模型考虑了样点空间位置,明显提高了插值精度且制图效果更加平缓。
    城市绿地碳储量估算及空间分布特征
    汤煜,石铁矛,卜英杰,石羽
    2020, 39(4):  1387-1398. 
    摘要 ( 174 )   PDF (3021KB) ( 96 )  
    提高城市绿地碳储存能力对于降低城市CO2、缓解气候变化压力具有重要意义。本研究利用样地实测调查与遥感技术相结合的方法,建立了沈阳城市绿地地上碳储量(aboveground carbon, AGC)估算模型,估算了沈阳三环内城市建成区的绿地AGC储量,分析其空间分布特点,并提出城市绿地碳储量提升策略。结果表明:沈阳城市绿地AGC总量为1.437 Tg,碳密度为31.73 t·hm-2;其空间分布呈现城市东部高于城市西部,从三环区域向城市中心递减的趋势;沈阳市各用地类型中绿地AGC和碳密度差异显著,AGC分布最高和最低的用地分别为居住用地和区域交通用地(34.2×104 t,2.57×104 t);碳密度最高和最低的用地分别为农林用地和居住用地(75.40 t·hm-2,21.54 t·hm-2);提升沈阳城市绿地覆盖度和增大乔木胸径能有效提高城市植被碳储存能力,对沈阳整个城市绿地的低覆盖区域和居住用地绿地的低中覆盖区域进行覆盖等级提升,分别能够提高沈阳城市AGC 7.21×104和49.7×104 t,占城市绿地AGC总量的5%和34.6%。