生态学杂志

2022, 41(8): 0.

摘要 ( 19 )

PDF (444KB) ( 19 )

基于GIS的云南省森林生态连清体系野外观测网络布局

郭珂, 牛香, 王兵, 孟广涛, 宋庆丰

2022, 41(8): 1457-1465. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.009

摘要 ( 16 )

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森林生态连清体系野外观测网络的建设可为森林生态过程研究、服务功能评估及价值化实现提供数据支持，促进提升森林生态系统质量和碳中和能力。本研究根据影响森林生态功能的驱动因素构建指标体系（温度、水分、植被类型、地形和生态功能区），采用GIS空间分析技术生成森林生态区划，并结合森林生态站布局思路，构建了云南省森林生态连清体系野外观测网络，从森林、重点生态功能区、生物多样性保护优先区层面评价了网络布局的监测精度。结果表明：云南省森林生态区划包括22个不同的森林生态区；共布设31个森林生态站（6个重点站、11个基本站、14个监测站），其中包括22个拟建站和9个已建站；该网络在森林、重点生态功能区、生物多样性保护优先区层面的监测精度分别为94.29%、94.76%和87.99%，且25个森林生态站分布与云南省3个重点生态功能区和2个生物多样性保护优先区相匹配。该网络可以实现云南省森林生态系统要素的连续观测与清查，为森林生态服务功能和生态效益评估提供数据支持，并为重大林业生态工程和国际履约提供辅助决策依据。

不同龄组杉木公益林林分空间结构与灌木物种多样性#br#

谢政锠, 曹小玉, 赵文菲, 庞一凡, 孙亚萍, 李际平, 田静, 吴树萍

2022, 41(8): 1466-1473. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.025

摘要 ( 19 )

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以湖南省平江县福寿林场幼龄林、中龄林和近熟林3个龄组的杉木生态公益林为对象，基于18个固定样地的实测数据，研究了杉木林分中灌木物种多样性与林分空间结构之间的关系。以混交度、竞争指数、林层指数、角尺度和开敞度等5个指标来描述林分空间结构，以Simpson多样性指数、Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数等4个指标来描述灌木物种多样性，在此基础上利用灰色综合关联度法探究了不同龄组的杉木林对灌木物种多样性影响程度最大的林分空间结构因子。结果表明：（1）不同龄组杉木林的竞争指数、林层指数、角尺度、开敞度等林分空间结构指标存在显著差异（P<0.05），而混交度差异不显著（P>0.05）；（2）不同龄组林分之间，灌木层Simpson多样性指数、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数无显著性差异（P>0.05），Margalef丰富度指数差异显著（P<0.05）；（3）不同龄组林分中，林分角尺度是影响杉木林林下灌木物种多样性的共同因子，竞争指数是影响杉木幼龄林和中龄林林分中灌木物种多样性的重要因子，而林分开敞度是影响杉木幼龄林和近熟林灌木物种多样性的重要因子。因此，为提高灌木物种多样性，可采用调节林木水平分布格局为主，调整林下光照条件和林木之间竞争为辅的林分空间结构优化方案。

庐山常绿阔叶林种间联结性及物种共存机制

李坚锋, 潘萍, 欧阳勋志, 彭松立, 邓文平, 宁金魁

2022, 41(8): 1474-1481. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.016

摘要 ( 14 )

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分析江西庐山国家级自然保护区常绿阔叶林主要物种的种间联结性，探讨其常绿与落叶树种的共存机制，以期为生物多样性保护、自然植被恢复等提供科学依据。采用方差比率法、 χ²检验、联结系数（AC）以及Spearman秩相关系数检验等方法对重要值较大的32个主要物种进行联结性分析，并对其常绿与落叶树种进行生态位相似性和生态位重叠测定。结果表明：主要物种总体上呈显著正联结； χ²检验结果显示，正、负联结种对分别有263、230对，无联结种对有3对，正负联结比为1.143，检验显著率为27.42%；Spearman秩相关系数检验结果显示，正、负相关种对分别有222、274对，正负相关比为0.81，检验显著率为34.68%；种对间的AC值较小，其中介于-0.6<AC≤0.6的种对有345对，占总种对数的69.56%；常绿与落叶树种之间的正、负相关种对数分别为110、137对，正负相关比为0.80，检验显著率为34.41%；其生态位相似性和生态位重叠程度总体上均表现出较低水平，但也存在部分生态位重叠值较大的正相关种对。庐山自然保护区常绿阔叶林处于较稳定的演替后期，种间联结比较松散，物种分布相对独立。生境选择及资源需求互补或互利共生是常绿与落叶树种共存的主要原因。

武夷山黄山松林土壤细菌群落特征沿海拔梯度的分布模式

林惠瑛, 周嘉聪, 曾泉鑫, 孙俊, 李锦隆, 刘苑苑, 谢欢, 吴玥, 张秋芳, 崔琚琰, 程栋梁, 陈岳民

2022, 41(8): 1482-1492. doi:10.13292/j.1000-4890.202207.002

摘要 ( 14 )

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土壤细菌是微生物群落的重要组成部分。目前，关于土壤细菌沿海拔梯度分布的研究主要集中在不同植被类型和生态系统差异较大的海拔梯度上，而在不同海拔相同植被类型下土壤细菌群落多样性、结构和功能的分布规律仍有待探究；另外，土壤细菌群落结构和功能之间如何联系尚不清楚。本研究以亚热带武夷山不同海拔（1200、1400、1600、1800和2000 m）黄山松林为对象，通过16S rDNA高通量测序技术和PICRUSt功能预测分析，探究土壤细菌群落特征（多样性、结构和功能）沿海拔梯度的分布格局及其驱动因素。结果表明：（1）0～10和10～20 cm土壤细菌群落多样性沿海拔梯度呈非线性分布，其群落结构在较高海拔（1800、2000 m）与较低海拔（1200、1400、1600 m）之间存在显著差异；（2）功能预测分析共得到6类一级生物代谢通路，包括46个二级代谢通路功能，表现出功能上的丰富性，且丰度较高的预测功能基因在海拔梯度上均具有显著差异，其中碳水化合物代谢，能量代谢，辅因子与维生素代谢，转化和折叠、分类与降解等的相对丰度随海拔升高呈增加的趋势；而氨基酸代谢、生物降解与代谢、膜转运、信号传导、细胞运动、细胞生长与死亡、药物抗性和环境适应等则相反；（3）不同海拔土壤细菌二级代谢通路预测基因相对丰度的变化与变形菌门、放线菌门和绿弯菌门相对丰度的变化存在显著相关性，土壤细菌预测功能基因组成的差异随细菌群落结构而变化，反映出细菌群落结构与功能可能具有密切的联系；（4）土壤温度和pH是影响0～10 cm土壤细菌群落结构和预测功能基因的关键因素，而在10～20 cm土壤中，其关键的影响因素为pH和可溶性有机碳。本研究揭示了武夷山黄山松林土壤细菌群落特征沿海拔梯度的分布模式及其驱动因素，为进一步认识土壤细菌群落对环境变化的响应以及亚热带山地森林土壤生态系统功能的变化提供依据。

次生富集型地质高背景土壤微生物群落结构多样性

代子雯, 方成, 车婷, 李娅娟, 胡锋, 李辉信, 徐莉

2022, 41(8): 1493-1500. doi:10.13292/j.1000-4890.202207.004

摘要 ( 14 )

选择广西南宁市横县和柳州市柳江区15个次生富集型地质高背景土壤，分析土壤的微生物群落结构变化，并从土壤理化性质和重金属Cd全量及有效性等方面分析主要的影响因素。结果发现：（1）研究区土壤全Cd（T-Cd）含量范围在0.214～4.045 mg·kg^-1，属于Cd地质高背景土壤。EDTA浸提的Cd有效态（Cd-EDTA）含量高于CaCl₂浸提的Cd有效态（Cd-CaCl₂），且Cd-EDTA与T-Cd含量存在线性关系（R²=-0.66）。（2）研究区土壤细菌群落中最优势种是变形杆菌门（Proteobacteria），其次是绿弯菌门（Chloroflexi），厚壁菌门（Firmicutes）。横县区域土壤变形杆菌门和绿弯菌门相对丰度高于柳江区域土壤；而厚壁菌门相对丰度低于柳江区域土壤。真菌群落中子囊菌门（Ascomycota）是最优势种，其次是担子菌门（Basidiomycota），被孢菌门（Mortierellomycota）。横县区域土壤被孢菌门相对丰度高于柳江区域土壤。（3）研究区土壤细菌丰富度和多样性显著高于真菌，横县区域的细菌丰富度和多样性高于柳江，但真菌的丰富度和多样性低于柳江区域。（4）相关性分析结果表明：土壤pH、SOM和T-Cd与细菌的多样性及丰富度呈负相关，但与真菌的多样性及丰富度呈正相关。真菌多样性和丰富度与Cd-CaCl₂呈显著负相关，与Cd-EDTA呈正相关；而细菌多样性和丰富度与Cd-EDTA呈负相关，与Cd-CaCl₂呈正相关。

添加秸秆和生物炭土壤N₂O排放对温度的响应

刘丽君, 朱启林, 何秋香, 张雪彬, 刘金霞, 曹明, 孟磊, 柯用春

2022, 41(8): 1501-1508. doi:10.13292/j.1000-4890.202207.001

摘要 ( 14 )

PDF (2497KB) ( 14 )

为探讨添加秸秆和生物炭土壤N2O排放对温度的响应，利用室内培养试验，研究CK（不施秸秆和生物炭）、LC（1%生物炭）、HC（2%生物炭）和HS（2.75%秸秆）4个处理分别在10 ℃（T1）、20 ℃（T2）和30 ℃（T3）3个培养温度下的N2O排放。随培养温度升高，CK、LC、HC和HS处理的土壤NH₄⁺-N含量降低，NO₃^--N含量升高。相同温度下，添加不同物料的土壤铵态氮浓度表现为CK>LC>HC>HS，硝态氮含量表现为HC>LC>CK>HS。不同温度下，添加不同物料的土壤N2O排放差异较大。随着温度的升高（T1～T3），CK、LC、HC和HS处理土壤N₂O累积排放量分别升高了46.49%～412.81%、64.69%～456.55%、7.42%～145.96%和105.91%～1421.66%。T3时，生物炭添加越多对土壤N₂O排放的抑制作用越明显，LC和HC处理土壤N₂O累积排放量显著低于CK处理，减排分别为64.27%和159.43%；添加秸秆显著促进土壤N₂O排放，HS处理N₂O累积排放量分别比CK、LC和HC处理高了178.12%、456.87%和721.54%。因此，升温有利于土壤N₂O排放，秸秆还田促进土壤N₂O排放，秸秆制成生物炭后还田显著降低土壤N2O排放。

气温和降水预报准确率对土壤水分模拟精度的影响

马美娟, 余卫东, 胡燕辉

2022, 41(8): 1509-1516. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.020

摘要 ( 12 )

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农田土壤水分预报精度与天气预报准确率关系密切。为了了解天气预报准确率对土壤水分预报精度的影响，本文利用2010—2020年郑州土壤水分自动观测站土壤水分资料和逐日气象数据，基于农田土壤水分平衡模型模拟了土壤水分逐日变化，计算该模型在不同月份及不同作物下的模拟精度。通过分别设置日平均气温±1～2 ℃和降水量±10%～20%的变化幅度，分析气温和降水预报偏差对土壤水分模拟精度的影响。结果表明：（1）土壤水分模拟R²年内表现为“大-小-大”的趋势，而NRMSE和MARE的趋势为“小-大-小”；11月—翌年3月的模拟效果优于其他月份。冬小麦的R²为0.910，NRMSE为15.14%，MARE为8.57%；夏玉米分别为0.841、27.62%和15.49%，模型对冬小麦土壤水分的模拟精度高于夏玉米。（2）当气温预报偏差±1 ℃/2 ℃，对NRMSE和MARE略有影响，但R²均未发生变化；气温预报值偏高，土壤水分模拟精度偏高；反之，模拟精度偏低。（3）当降水预报值偏多10%～20%，土壤水分模拟精度比降水正常时低；预报值偏少，则模拟精度提高，但NRMSE和MARE最大变幅分别为6.16%和3.23%，均小于降水预报偏差幅度。（4）当气温和降水预报同时存在偏差，土壤水分模拟精度的变化趋势主要由降水预报偏差所决定，即降水预报值比实际值偏多，模拟精度下降，预报值偏少，模拟精度上升；NRMSE和MARE最大变幅分别为6.19%和3.23%。

氮素输入对呼伦贝尔草甸草原植物群落氮磷化学计量特征的影响

陈友余, 杨国姣, 梁潇洒, 丁聪, 胡艳宇, 杨雁茹, 张志委, 吕晓涛

2022, 41(8): 1517-1524. doi:10.13292/j.1000-4890.202207.003

摘要 ( 9 )

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植物群落水平的养分特征是调控生态系统过程的重要因素。大气氮沉降通过改变植物群落物种组成的种间变化过程和改变植物物种水平养分特征的种内变化过程来影响群落水平养分特征。明确上述两种过程的相对重要性对于预测生态系统功能的变化具有重要意义。本研究依托野外氮素添加实验，分析了氮素输入对于呼伦贝尔草甸草原群落水平氮磷化学计量特征的影响，并分析了两种过程的相对贡献。结果表明：在0～50 g N·m^-2·a^-1的氮素输入量梯度上，植物群落组成发生明显变化。所关注的17种植物中，8种植物的氮含量与氮素输入量呈显著正相关，而大多数物种的磷含量和N∶P对氮素输入不敏感。随氮素输入量的增加，植物群落水平的氮含量和N∶P均显著升高，而磷含量则无显著变化。氮素输入所引起的群落水平上植物养分特征的变化主要是由于种内变化过程所导致；其对于氮含量、磷含量和N∶P变化的贡献率分别为75%～99%、61%～91%和97%～100%。研究表明：(1)草甸草原生态系统中植物氮磷化学计量特征对于氮素输入的响应具有较强的物种特异性；(2)尽管植物群落组成与结构对于氮素输入非常敏感，但群落水平上氮磷化学计量特征的改变主要是由少数优势物种的种内水平上养分特征变化所导致的。

地震滑坡体自然恢复后次生植物群落物种组成及生态位特征

尹才佳, 马龙, 朱大海, 邹书珍, 康迪

2022, 41(8): 1525-1534. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.010

摘要 ( 10 )

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地震及其次生灾害导致生态退化，而地震滑坡体的植被恢复、再生过程能给生物-环境的协同进化带来契机。为了深入了解地震滑坡体次生植被恢复特征，本文对汶川特大地震间遭受严重破坏、经11年自然恢复的滑坡体次生植物群落物种组成及主要物种生态位特征进行研究。结果表明：本研究共记录物种116种，隶属于56科93属。其中，草本植物78种，木本植物38种，植被群落以次生草本群落为主；物种主要由菊科、禾本科和蔷薇科等先锋植物组成，如草莓（Fragaria ananassa）和川莓（Rubus setchuenensis）等，此外苔藓（Leucobryum glaucum）也较为丰富。分别选取重要值前20位的草本和木本植物优势物种为对象进行生态位特征分析，发现：（1）滑坡体次生植物群落主要物种的生态位宽度与重要值、物种分布频度呈正相关（P<0.05）,次生木本植物主要物种的重要值变异系数与其生态位宽度呈显著负相关（P<0.01）；（2）群落内，主要木本植物生态位宽度与生态位重叠呈显著正相关（P<0.01），而主要草本植物生态位宽度与生态位重叠不呈正相关，说明并非所有植物都符合生态位重叠随生态位宽度增加而增加这一规律；（3）生态位相似性与生态位重叠呈显著正相关（P<0.01)，次生草本群落和次生木本群落物种间的平均生态位重叠值分别为0.12和0.13，表明地震滑坡体次生植物群落的物种生态位分化明显，资源利用方式差异较大。地震滑坡体次生植物群落的种间关系较为和谐，以保证物种的长期共存适应。

湖南省植被净初级生产力时空动态及其与气候因素的关系#br#

闫妍, 覃金华, 房磊, 胡宝清, 伊坤朋, 陈龙池

2022, 41(8): 1535-1544. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.015

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植被净初级生产力（NPP）是评估生态系统响应气候变化与人类活动的重要指示因子。本文基于CASA模型，利用MODIS月度植被指数产品、TerraClimate气候数据集、ChinaCover2010土地覆被类型等数据，研制了2000—2019年湖南省月度NPP数据集（250 m），采用Mann-Kendall检验法、多元回归分析等方法探讨了湖南省主要流域的NPP变化趋势及其与气候因素之间的关系。结果表明：2000—2019年湖南省植被NPP均值为566.92 g C·m^-2·a^-1，湘江流域（上游）年均NPP最高，为625.28 g C·m^-2·a^-1，洞庭湖环湖区年均NPP较低，为492.11 g C·m^-2·a^-1；流域间NPP年际波动趋势相似，2008年以前呈增加趋势，2008—2009年呈现短暂剧烈下降随后缓慢回升趋势；约38%陆域面积的NPP呈现单调增加趋势，约10%陆域面积的NPP呈现单调减少趋势，主要分布于洞庭湖环湖区与“长-株-潭”城市群。气候因素对月均植被NPP的相对重要性在不同流域存在差异，相对重要性排序依次为水汽压（0.331）、温度（0.318）、太阳辐射（0.299）、降水（0.062），其中降水与NPP之间并未表现出显著相关关系。本研究显示，极端气候事件（如雪灾、水灾等）与人类活动（如土地开发、退田还湖等）造成了湖南省植被NPP的降低，但在生态系统管理实践中需要区分NPP变化背后的生态效应差异。

扎龙湿地不同群落芦苇种群数量特征及其对土壤因子的响应

于保刚, 焦德志, 王昱深, 杨允菲

2022, 41(8): 1545-1551. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.024

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为明确扎龙湿地不同群落芦苇种群数量特征及其对土壤因子的响应，进一步解析群落演替过程中植物种群动态的变化规律，采用单位面积取样法，按照群落的物种组成依次设置芦苇群落、芦苇+羊草群落和羊草+芦苇群落3个样地，比较不同群落芦苇种群密度和种群生物量，分析土壤因子与种群密度和种群生物量的相关性。结果表明：在芦苇群落、芦苇+羊草群落、羊草+芦苇群落中，芦苇种群密度分别为309～570、176～375、79～191株·m^-2，芦苇种群生物量分别为130～4395、97～2453、32～1041 g·m^-2，密度和生物量均以芦苇群落中最高，芦苇+羊草群落中次之，羊草+芦苇群落中最低，最高为最低的3.2～5.4倍；芦苇种群密度和生物量均呈对数函数形式的单峰型生长动态，峰值均为9月份。不同群落土壤环境具有异质性特点，芦苇种群数量特征受多种土壤因子综合作用的影响，其中土壤含水量、有机质、速效氮、速效磷、速效钾为正相关，pH和可溶性盐为负相关。不同优势种对土壤因子存在适应性的差异，芦苇种群通过调节密度和生物量扩展生态位和提高竞争力，最终引起群落结构和组分的质变，扎龙湿地处于进展演替。

不同生境下木棉树形结构特征及其影响因子

黄郑雯, 杨霖, 王玉洁, 毛开泽, 高漫娟, 程希平

2022, 41(8): 1552-1559. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.011

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明确树形结构对异质生境的响应特征，不仅能了解树木对生境的适应性，还能研判其生长策略。通过对元江和勐腊地区气象、地形及土壤的分析，耦合该区域木棉枝下高、树高、胸径、冠幅、树冠比和一级分枝数等，探明不同生境下（干热河谷、热带雨林）木棉树形结构的变化及其对环境因子的响应。结果表明：元江和勐腊地区木棉树形结构有较大差异，勐腊地区各径级木棉的枝下高、树高、胸径和冠幅大于元江地区，而一级分枝数、树冠比较小。另外，主导两地木棉树形结构变异的主要环境因子各不相同，元江地区木棉树形结构主要受年均最高气温（37.8%）、坡向（7.2%）、平均水汽压（5.2%）、日照时数（6.8%）、年均降水量（7.0%）、全磷含量（3.6%）、硝态氮含量（2.6%）影响，勐腊地区主要受平均气温（63.5%）、硝态氮含量（8.9%）、全磷含量（3.1%）、全氮含量（2.4%）、铵态氮含量（2.2%）、年均最低气温（1.8%）、有效磷含量（1.7%）、平均相对湿度（1.8%）影响。气候、地形及土壤因素是影响木棉生长的重要环境因子，但影响程度不同，元江及勐腊地区环境因子因素解释木棉树形结构的变异分别为81.9%与87.2%，但勐腊地区木棉树形结构受土壤养分的影响程度更大。总体而言，木棉树形结构能够通过功能性状的可塑性来适应两种极端生境，研究结果可为探索树形结构对异质生境的适应关系提供科学借鉴。

生物炭与解磷菌配合施用对磷胁迫水稻苗期生长及根际磷素有效性的影响

刘赛男, 杜慧婷, 黄玉威, 兰宇, 卢敬坤, 王思宇, 孟军

2022, 41(8): 1560-1569. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.022

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土壤中的磷素缺乏严重影响水稻的生产。通过室内培养试验研究生物炭与解磷细菌（Bacillus megaterium 1.234）配合施用对磷胁迫条件下水稻苗期生长及根际磷素有效性的影响。设置6个处理，分别为木村B磷酸二氢钾培养液（CK₁）、不溶磷源Ca₃(PO₄)₂培养液（CK₂）、无磷培养液（CK₃）、巨大芽孢杆菌（B. megaterium 1.234）菌悬液+Ca₃(PO₄)₂培养液（MP）、 B. megaterium 1.234菌悬液+生物炭+Ca₃(PO₄)₂培养液（MBP）、生物炭+Ca₃(PO₄)₂培养液（BP）。结果表明：生物炭与解磷菌配合施用（MBP）使培养20 d水稻苗的株高较CK₁、CK₂和CK₃处理分别提高了21%、35%和23%，干物质量分别提高了11%、17%和21%，植株全磷含量分别提高了179%、277%和199%；MBP处理显著提高了总根长、根系总表面积、根系总体积和根尖数；MBP处理使培养液中有效磷含量较CK₂提高309%，酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活力分别提高444%和284%；培养液中有效磷含量是影响水稻苗根系生长最关键的环境因子，培养液碱性磷酸酶活力和有效磷含量是影响水稻苗期生长和全磷含量的关键环境因子。综上，生物炭与解磷菌配合施用对磷胁迫水稻苗生长具有显著的促生效应。

生物炭陈化对玉米产量及土壤水肥的影响

王宣茗, 王丽学, 苏旭, 祝晓妍, 姜展博, 高欢

2022, 41(8): 1570-1579. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.019

摘要 ( 9 )

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为探究生物炭陈化对农田土壤水肥的作用效果，设置2种陈化时间的生物炭Y₁、Y₅（新施入土壤的生物炭、田间自然陈化第5年的生物炭）和3个生物炭施用量C₀、C₆和C₁₂（0、6和12 t·hm^-2）的田间双因素随机区组试验，研究生物炭陈化对玉米产量、不同土层含水率和土壤肥力的影响。结果表明：相同施炭量下，陈化第5年的生物炭较新鲜生物炭对玉米产量及土壤水肥效应所表现出的正向效应均降低。Y₁C₁₂处理玉米产量提升最高（28.3%），Y₅C₆处理玉米产量提升最低（6.9%）；相同施炭量下，陈化第5年生物炭的玉米增产效应小于新鲜生物炭。除Y₅C₆处理外，其余生物炭处理与Y₁C₀（Y₅C₀）处理相比均显著提高了玉米的水分利用效率（P<0.05），提升幅度为5.4%～16.7%。施用生物炭对土壤含水率的影响主要集中在表层土壤，陈化生物炭处理的土壤含水率较新鲜生物炭处理的土壤含水率显著降低，5年低量生物炭Y₅C₆处理下的土壤含水率与Y₁C₀（Y₅C₀）处理无显著差异。施用生物炭显著增加了土壤硝态氮、铵态氮、碱解氮、全氮、有效磷、速效钾含量，进而提升土壤综合肥力，但陈化第5年的生物炭对土壤养分提升效果低于新鲜生物炭，各处理土壤综合肥力表现为Y₁C₁₂>Y₅C₁₂>Y₁C₆>Y₅C₆>Y₁C₀（Y₅C₀）。本研究结果可为合理利用生物炭提供科学依据。

菌剂混施对紫花苜蓿生长和土壤性质的影响

黄丽华, 孔涛, 张开, 狄军贞, 王翼翔, 张加良

2022, 41(8): 1580-1587. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.023

摘要 ( 9 )

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为了明确哈茨木霉菌（TH）、胶质芽孢杆菌（BM）与摩西球囊霉菌（GM）在土壤改良中的协同作用，设置单施处理、双菌混施处理、三菌混施处理及对照共8个处理，进行盆栽试验，测定紫花苜蓿生长指标、土壤养分含量和土壤微生物指标。结果表明：各处理均能显著提高紫花苜蓿的生长指标，其中以TH+BM双菌混施为效果最优，生物量比对照显著提高93.8%。在土壤养分和微生物方面，单施处理中BM对土壤综合改良效果最佳，能够显著提高土壤速效磷、碱解氮、速效钾含量和微生物生物量氮，比对照显著提高58.1%、8.9%、13.1%和77.6%；双菌混施处理中，TH+BM双菌混施对土壤综合改良效果最佳，对速效磷、碱解氮、速效钾含量和微生物生物量碳、氮具有显著的协同作用，分别比对照提高93.1%、26.7%、23.1%、78.7%、143.3%；TH+BM+GM三菌混施对土壤基质的改良效果介于3种双菌混施处理之间。综合来说，双菌混施处理对土壤综合改良的效果好于单施和三菌混施，TH+BM双菌混施对土壤综合改良效果最佳，可以作为土壤质量提升的一种良好的改良技术。

木醋液引发对盐胁迫下羊草种子萌发及幼苗生长的影响#br#

马梦谣, 马红媛, 李绍阳, 亓雯雯, 赵丹丹

2022, 41(8): 1588-1593. doi:10.13292/j.1000-4890.202207.006

摘要 ( 13 )

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种子引发技术在提高盐碱胁迫下种子的萌发及幼苗的生长方面具有重要的应用潜力。本实验研究了由木醋液引发后的羊草种子在0、25、50、100、200 mmol·L^-1浓度NaCl胁迫下萌发率及幼苗的生长特性。结果表明，NaCl浓度、木醋液引发处理及其交互作用显著影响羊草种子的萌发率。木醋液引发处理的种子在0～100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下萌发率达到84.0%～94.7%，比没有木醋液处理的种子萌发率提高了28.0%～60.0%。木醋液引发缩短了羊草种子在正常及盐碱胁迫下的萌发时间，始萌天数比相应H₂O引发的对照处理缩短2～5 d。此外，木醋液引发促进了盐碱胁迫下羊草幼根的长度、数量以及叶片的数量。因此，木醋液在提高盐碱胁迫下羊草种子的萌发率、缩短萌发时间及促进幼苗的生长方面具有重要的应用前景。

矿质元素缺失对鱼腥草幼苗生理特征及次生代谢组分的影响

丁倩, 罗世琼, 杨占南, 杨顺兴, 王开凤, 叶海涛, 王元帅, 王玉

2022, 41(8): 1594-1601. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.017

摘要 ( 11 )

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为探索矿质元素缺失对植物生理特征及次生代谢组分的影响，采用无菌鱼腥草幼苗，设置不同元素水平的固体培养基，模拟土壤环境，包括缺P（T1）、缺Ca（T2）、缺Mg（T3）、缺K（T4）、缺Fe（T5），以完全培养基（CK）为对照，培养30 d，分析鱼腥草幼苗叶片中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）的活性，丙二醛（MDA）、叶绿素、酚类及挥发性组分含量以及根系分泌草酸量。结果表明：形态上，处理组叶面积瘦小，过早老化（缺P、Ca），变黄（缺K），新生根少（缺Fe）；抗氧化胁迫上，MDA含量、SOD、POD活性呈现不同程度的增加，MDA含量增加了99.7%（P<0.05，缺Mg），SOD活性增加了24.1%（P<0.05，缺Ca），POD活性增加了29.4%（P<0.05，缺P）；生理生化上，在缺Mg、Fe、P处理下，叶绿素含量分别降低了29.4%、59.9%、56.1%（P<0.05）；草酸含量增加了51.3%（P<0.05），为4.84 μg·mL^-1（缺Fe）；次生代谢组分上，不同处理有利于酚类和挥发性组分的积累，其中，缺P、Ca、Mg、K处理下，异槲皮苷分别增加了259.7%、213.7%、177.1%、411.7%（P<0.05），绿原酸增加了108.2%（P<0.05，缺K），在缺P、Mg、K处理下，顺-3-己烯乙酯分别增加了130.1%、160.3%、166.9%（P<0.05），γ松油烯增加了140.3%（P<0.05，缺Mg），癸醛、龙脑分别增加了125.2%、227.2%（P<0.05，缺Fe）。结果暗示，矿质元素缺失影响鱼腥草幼苗生理特征及代谢组分累积，这为鱼腥草的定向培育及药用价值利用提供理论依据。

渭河陕西段浮游动物群落结构时空特征及其驱动因子

白海锋, 王怡睿, 宋进喜, 徐文瑾, 吴琼, 张妍

2022, 41(8): 1602-1610. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.014

摘要 ( 14 )

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渭河作为黄河的支流之一，在黄河流域生态保护与高质量发展中占有重要位置。随着气候变化和流域环境综合治理的加强，近年来渭河水生生物群落结构和水环境质量发生了明显变化。为了摸清浮游动物的时空分布特征及其关键驱动因子，更好地为渭河水资源管理及水生态保护提供理论基础，本研究于2017年枯水期（3、4、5月）和丰水期（8、9、10月）分别对渭河陕西段9个断面（27个采样点）的浮游动物及环境因子进行了调查。结果表明：共检出浮游动物41种，轮虫占主导（18种），丰水期浮游动物种类数（32种）多于枯水期（26种）；浮游动物密度和生物量变化范围分别为1.7～499.5 ind·L^-1和0.0017～0.616 mg·L^-1，枯水期大于丰水期，空间上整体呈现河段中下游大于河段上游；浮游动物优势种主要为节盖虫（Opercularia articulate）、球形砂壳虫（Difflugia globulosa）、壶状臂尾轮虫（Brachionus urceus）、角突臂尾轮虫（Brachionus angularis）和萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）；浮游动物Shannon指数为1.74～3.62，Pielou均匀度指数为0.47～0.98，Margalef指数为0.48～3.00，渭河陕西段水质呈现中污染状态；相关性分析表明，驱动渭河陕西段枯水期浮游动物群落的环境因子主要有海拔和总溶解性固体，而驱动丰水期浮游动物群落结构的环境因子主要是流速和溶解氧。

植被种植方式对城市微环境热舒适度影响的数值模拟研究

帅林茹, 冯莉, 阳少奇

2022, 41(8): 1611-1618. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.013

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城市热环境持续恶化不利于人类身心健康，通过热舒适度评价能有效衡量城市热环境情况。合理安排植被种植方式并结合绿地景观和建筑物间的相互影响，可以有效改善城市微热环境。本研究通过实地调研植被情况和建筑格局，共抽象出8种不同植被种植方式模型，利用微气候数值模拟软件ENVI-met进行建模模拟和时空特征分析，探索不同植被种植方式对微环境热舒适度的改善效果。结果表明：植被对热舒适度的影响在一天内呈现先上升后下降的钟型曲线，11:00和16:00改善效果最明显；乔木对热舒适度的改善效果强于草坪和灌木丛形成的简单绿地；乔木密集排布和乔灌草种植方式对热舒适度的改善效果强于其他种植方式。

外生菌根真菌及其菌根辅助细菌协同解磷的研究进展

梅言, 戴传超, 贾永

2022, 41(8): 1619-1627. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.021

摘要 ( 9 )

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磷素是植物生长发育所必需的大量营养元素，参与植物体内多数生物代谢过程。然而，土壤中矿物对无机磷的强吸附性以及有机磷的难降解性都大大降低了磷素对植物的有效性。植物与外生菌根真菌形成外生菌根共生体，能够显著提高土壤磷素的植物有效性，促进植物对磷素的高效吸收。在此过程中，外生菌根辅助细菌也发挥着十分重要的作用，但对其综述性分析还鲜有报道。本文介绍了外生菌根真菌及其菌根辅助解磷细菌的相互作用；解析了外生菌根真菌及其菌根辅助解磷细菌溶解无机磷和水解有机磷的协同作用，并分析了其溶磷机制；阐明了外生菌根真菌对磷素的吸收过程；展望了外生菌根真菌及其菌根辅助解磷细菌互作促进植物磷素吸收的研究前景。

城市绿地三维建筑格局对大气污染物的影响研究进展

苗纯萍, 何欢, 陈玮, 胡远满, 刘淼

2022, 41(8): 1628-1634. doi:10.13292/j.1000-4890.202207.005

摘要 ( 9 )

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随着城市化的快速扩展，城市大气污染已成为威胁城市居民身心健康的重要因素。城市绿地和三维建筑格局是构成城市格局的主要要素，对城市下垫面大气污染物的扩散具有重要作用。本文系统分析了城市绿地对大气污染物沉降、吸收和扩散的影响，明晰了三维格局的量化及其对大气污染物的影响，综合评述了城市绿地-三维建筑格局对大气污染物的复合调控作用。建议未来研究以实地监测为污染物浓度的主要获取途径，从街谷、社区、城市和城市群等4个尺度系统探索城市绿地-三维建筑格局对大气污染物分布和扩散的影响，揭示多尺度大气污染物浓度的扩散及其驱动机制，基于大气污染物减缓为城市绿地、建筑格局的规划与管理提供科学依据。

利用树干侧方投影测量立木材积

石宽, 刘琪璟, 明聪, 秦立厚, 周华, 孟盛旺

2022, 41(8): 1635-1642. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.008

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基于伐倒木区分求积法原理，本文将树干在太阳下的侧方投影的不同位置的宽度作为立木对应高度处的直径，据此计算立木材积，实现无损测量，补充和丰富了立木材积测量方法。由于太阳光并非绝对的点光源，而是近似平行光，加之衍射（绕射）作用，树干侧方投影半影区宽度随着树高的增加而逐渐增加，致使立木直径的投影测量值也随之失真。为了从树干投影宽度还原立木任意高度处的真实直径，利用圆柱物体（PVC管）进行试验，构建了圆柱体直径侧方投影宽度缩减量与影距（投影上任意位点与树干基部之间的距离）及太阳高度角之间关系的5种回归模型。通过测量不同影距上的立木侧方投影的本影宽度，基于所建模型估计对应高度上的树干直径，然后利用平均断面积求积法计算立木材积。结果表明：5种侧方投影宽度缩减量的模型估测精度均高于90%。利用树干在太阳下的侧方投影法进行测量时，最适太阳高度角48°左右。通过实测验证，立木材积测量准确度为93%。本方法关于立木材积的测量准确度随树高的增加而降低，树干上部的区分段材积测量的相对误差较大。

基于旗舰物种的生态系统文化服务供需及流研究——以大熊猫国家公园为例

陶思宇, 周忠学

2022, 41(8): 1643-1652. doi:10.13292/j.1000-4890.202206.009

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旗舰物种的象征意义体现了环境与文化之间的联系，有利于增强地区文化认同。探讨旗舰物种文化服务的供需空间关系对特殊生态系统保护、文化景观规划和可持续发展具有重要意义。本文以大熊猫为对象，选取大熊猫的网络关注度和企业使用量（命名或作为标识）作为测度其文化服务潜在需求和已实现需求的代用指标，识别并分析了大熊猫文化服务的供给区和需求区及其分布特征；并基于主成分分析法探究了文化服务流的影响因素和形成机制。结果表明：大熊猫文化服务供给区为大熊猫国家公园，分布集中仅占全国面积的0.3%，四川为主要供给区，受种群数量和交通可达性限制，供给区的供给能力较低；大熊猫文化服务需求区及服务流路径均具空间异质性，分布在四川以东地区，潜在服务流路径比已实现服务流路径多，公众对大熊猫的网络关注多于使用标识；大熊猫文化服务供需在空间分布上极不匹配，主要受人口分布与迁移、经济发展和政策条件的影响。

基于DPSIR物元的吉林省旅游生态安全时空格局测度及障碍诊断

石丹, 关婧文

2022, 41(8): 1653-1664. doi:10.13292/j.1000-4890.202208.007

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科学评价旅游地生态安全对实现区域旅游业可持续发展意义重大。基于旅游活动对生态环境系统的影响，针对吉林省旅游生态安全面临的问题，构建DPSIR旅游生态安全评价指标体系，运用物元模型、障碍因子诊断模型，分析吉林省各市（州）2010—2019年旅游生态安全时空格局变化特征及其影响因素，并诊断其障碍因子。结果表明：（1）2019年大部分市（州）旅游生态安全为向Ⅴ级安全转化等级，主要集中在中东部地区，2010—2019年空间差异逐渐缩小；（2）响应系统旅游生态安全等级明显提升，状态系统旅游生态安全等级小幅提升但等级仍较低水平，说明各地政府管理效能有所提升，但生态环境较为脆弱；（3）森林覆盖率、城市日供水能力等为各市（州）旅游生态安全水平提升的主要障碍因子；受地形、气候等原因的影响，各地区前5位的障碍因子有明显差异；从DPSIR角度分析，状态系统已成为制约吉林省旅游生态安全水平提升的主要障碍因素。对吉林省而言，旅游生态安全整体水平较为一致，根据不同地区限制性因素，针对性制定发展策略，缩小地区差异，保证吉林省旅游生态安全协调稳定发展。

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