生态学杂志

2025, 44(1): 0.

摘要 ( 14 )

PDF (514KB) ( 7 )

南亚热带常绿阔叶林土壤碳氮磷生态化学计量年际动态及稳态分析：基于10年连续观测

付志高, 肖以华, 许涵, 史欣, 罗汉东, 贲春丽, 杨紫浓, 李明

2025, 44(1): 1-10. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.029

摘要 ( 27 )

PDF (2675KB) ( 11 )

阐明土壤碳氮磷生态化学计量及动态特征有助于理解森林土壤养分贮存、供应能力和养分限制状况，并对生态系统修复与保护具有重要指导意义。本研究以南亚热带常绿阔叶林土壤为对象，在连续10年监测土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、pH值、土壤温度（ST）、土壤含水量（SWC）、月平均降雨量（MAP）、空气温度（MAT）和空气湿度（MAH）等指标基础上，运用方差分析、相关性、冗余、方差分解和多重线性回归分析等方法探究土壤碳氮磷含量、化学计量的年际变化特征、稳定性及主要环境影响因子。结果表明：（1）旱季，SOC、TN和TP含量分别达15.37～21.21、1.19～2.03和0.08～0.14 g·kg^-1，且年际间均呈现极显著差异（P<0.01）；雨季，此3指标则分别为24.44～28.50、1.76～2.32和0.17～0.22 g·kg^-1，年际间仅TP含量呈现显著差异（P<0.05）。雨季C∶N极显著高于旱季（P<0.01），而C∶P和N∶P则是旱季极显著高于雨季（P<0.01）。（2）旱季，TN与ST呈显著正相关，TP与MAH呈极显著正相关，而N∶P与MAH呈显著负相关；雨季，环境因子和土壤碳氮磷含量及其化学计量比相关性不显著。总体而言，环境因子对于TN（解释率23%）的影响小于TP（68%）和SOC（53%），且TN更易受pH影响（独立效应1%）；N∶P对环境变化响应（32%）强于C∶N（14%）和C∶P（23%）。（3）旱季，MAT（重要值28.9%）、ST（重要值61.2%）和MAH（重要值46.2%）分别是影响土壤碳氮磷含量的主导因子；雨季，影响SOC（87.5%）和TN（48.8%）含量的主导因子为MAT，TP则主要受MAH（31.27%）影响。（4）年际稳定性表现为N∶P>TP>C∶P>SOC>C∶N>TN，SOC（40.0%）和TP（47.5%）稳定性主要受MAP影响，TN（47.9%）则是受ST影响。综上所述，旱季水分限制导致土壤碳氮磷含量在年际间显著变化；环境因子对TP的影响效应远大于土壤SOC和TN，且温度是影响土壤碳氮磷含量的主要环境因子；SOC和TP年际稳定性主要受降雨影响，TN则受温度驱动。

不同林龄杉木人工林土壤微生物生物量与酶活性特征的影响机制

卢安琪, 陈志杰, 李雪, 王振宇, 李帅军, 冯莉绚, 王思荣, 邹秉章, 黄志群

2025, 44(1): 11-20. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.049

摘要 ( 23 )

PDF (2326KB) ( 7 )

探讨森林生态系统中土壤微生物生物量和酶活性随林分发育的变化，对造林后的经营管理具有重要意义。本研究以5、8、21、27和40年生的杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为对象，分析不同林龄阶段0～10、10～20和20～40 cm土层的微生物生物量碳、氮和胞外酶活性特征及其影响因素。结果表明：随林分发育，杉木人工林土壤微生物生物量碳、氮均显著增加，在40年生达到最大。土壤酶活性呈现单峰型的变化模式，其中纤维素水解酶、葡萄糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶在8年生达到最高，而多酚氧化酶和过氧化物酶活性的峰值则在21年。在所有林龄中，土壤微生物生物量碳、氮和酶活性随土壤深度的增加而降低。冗余分析显示：土壤水含量、总氮、速效磷和可溶性有机氮是影响土壤微生物生物量和土壤水解酶酶活性的主导因子，氧化酶活性则主要由土壤水含量和速效钾调控。综上，土壤养分含量是影响酶活性在不同林龄阶段存在差异的主要原因。在评价养分对杉木人工林生长过程中土壤微生物特征和酶活性的影响时，不能忽视速效钾对氧化酶活性特征的重要作用。

皆伐改造闽粤栲林下木本植物生态位特征和空间分布格局

吴巧云, 林晗, 陈灿, 范海兰, 张斌, 何俊, 方晨, 袁锋, 王英姿, 吴承祯

2025, 44(1): 21-31. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.021

摘要 ( 19 )

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生态位可揭示物种对环境的适应程度，反映种群在群落中的地位，而个体空间分布格局则表征了种群分布特征及其发展趋势。为明确杉木低产低效林皆伐改植后闽粤栲林下木本植物群落更新状态，本研究以南平市建阳国有林场原杉木林皆伐改植闽粤栲林下恢复23年的木本植物为研究对象，采用Levins生态位宽度和Pianka生态位重叠等2个指数分析物种生态位特征，以丰富度等7个聚集度指数对重要值大于1的优势种空间分布格局进行探讨。结果表明：（1）林下闽粤栲幼苗属于该群落的主要优势种，其重要值和生态位宽度均最大，分别为115.30%和1.00，且均与其他物种存在较大的生态位重叠，与上层乔木树种保持着相同优势地位。（2）林下主要木本植物的重要值、生态位宽度、生态位重叠彼此间均无显著的线性相关关系；且种对间的生态位重叠值在\[0,1\]中均有分布，大多数种对为明显重叠（0.5≤O_ik<1）；（3）林下木本植物的空间分布格局多数呈集群分布，少部分呈均匀分布。小尺度范围内不同尺度对种群空间分布格局的影响主要体现于集群程度的变化。总体上，林下木本植物自然恢复状态良好，种间关系稳定，林下仍处于演替恢复阶段。

广东乳源大峡谷马尾松林主要木本植物种间关系、生态位及群落稳定性

付志高, 肖以华, 许涵, 邹建平, 贲春丽, 史欣, 曹国松

2025, 44(1): 32-40. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.025

摘要 ( 23 )

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探究峡谷生境中马尾松林（Pinus massoniana）主要植物的种间关系、生态位状态及群落稳定性，为广东大峡谷保护区森林资源的近自然管理提供科学依据。基于马尾松林样地调查数据和2×2列联表，测定了主要植物的重要值（IV）、生态位宽度（B_L和B_S）、生态位重叠（O_ik）、OI指数和DI指数，应用方差比率法（VR）和χ²检验分析主要植物种间联结指数（AC）、并依据Godron法评价群落稳定性。结果表明：（1）群落中马尾松作为建群种，具有最大的重要值（IV=40.11%）和生态位宽度（B_L=12.53，B_S=2.64），杉木、广东杜鹃、木荷、圆果化香树、杨梅和秃瓣杜英次之；该7种树在群落资源竞争中占据优势地位，并且与群落中其他植物产生了较高的生态位重叠。（2）群落主要优势种78个种对中，种对间负联结（53.85%）大于正联结（44.87%）。χ²检验结果显示，显著联结种对占10.26%，不显著的占89.74%；OI和DI指数小于0.4的种对分别占总数的69.23%和73.08%，表征种间负联结程度高，相对独立性强，联结较为松散。（3）Godron法分析结果表明，群落处于不稳定状态，群落物种间呈现显著负关联（VR=0.62，W=18.44）。在近自然管理原则下，建议选择广东杜鹃、木荷、圆果化香树、杨梅和秃瓣杜英等树种作为广东大峡谷马尾松林建群种，促进其近自然演替。

长白山阔叶红松林伴生树种色木槭的种群结构与动态

张金峰, 李俊清

2025, 44(1): 41-48. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.023

摘要 ( 14 )

PDF (1246KB) ( 4 )

色木槭（Acer mono）为长白山北坡阔叶红松林主要伴生树种。本研究以色木槭种群为对象，通过样地调查和数据统计，编制种群静态生命表，拟合存活曲线、死亡率和消失率曲线，结合种群结构动态量化分析并应用4个生存函数和时间序列预测模型，分析色木槭种群结构与动态，揭示其生存现状，并预测未来发展趋势，以期为该种群的保护及阔叶红松林恢复提供参考依据。结果显示：色木槭种群年龄结构较为完整，Ⅰ～Ⅲ龄级个体在种群中占比重大（78.98%），说明种群具有较强的增长潜力；结合种群总体数量动态变化指数V_pi>V′_pi>0，可知色木槭种群为增长型。然而，种群存活曲线接近Deevey-Ⅲ型，说明幼龄个体大量死亡，反映出幼龄期是色木槭种群自身发展的瓶颈时期。生存函数分析显示，Ⅰ~Ⅵ龄级，种群呈增长趋势，在Ⅶ龄级达到平衡状态，而后进入衰退期。时间序列预测分析表明，色木槭种群各龄级个体数在未来2~10龄级时间内均稳定增加。本研究表明，阔叶红松林色木槭种群抗干扰能力较强，年龄结构较稳定，未来一段时间内，种群发展趋势良好。

新疆野核桃冻害与龄级和坡向的关系

柳华清, 王博, 贾妍妍, 巴雪瑞, 张维

2025, 44(1): 49-55. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.019

摘要 ( 17 )

PDF (652KB) ( 5 )

严重的低温冻害导致核桃生长发育受阻、产量降低甚至植株死亡。采用样方法调查新疆野核桃自然保护区野核桃的冻害情况，分析了野核桃冻害等级的分布特征以及冻害对野核桃龄级和坡向的响应。结果表明：(1)野核桃自然保护区冻害野核桃达87.1%，其中1级冻害22.5%，2级43.4%，3级17.5%，4级3.7%，重度和严重冻害合计21.2%。(2)不同坡向冻害野核桃比例不同，半阴坡比例最大(26.6%)，其次半阳坡(23.7%)，再次阴坡(21.2%)，阳坡比例最小(15.6%)；不同龄级野核桃抗冻能力不同，幼苗冻害比例最大(43.4%)，其次中龄树(36.5%)，再次老龄树(19.1%)，小树冻害比例最小(1.0%)，不同坡向同一龄级冻害野核桃的比例差异显著(P<0.05)。(3)轻度冻害和中度冻害主要发生在半阳坡，重度冻害和严重冻害主要发生在半阴坡；1级和4级冻害主要发生在幼苗，2级和3级冻害主要发生在中龄树。(4)冻害与野核桃胸径和坡向呈显著相关(P<0.05)，与冠幅呈极显著负相关(P<0.01)。新疆野核桃自然保护区的野核桃近90%遭受冻害，不同坡向和不同龄级野核桃冻害等级比例差异较大。本研究结果为保护区野核桃冻害的预防提供科学参考。

氮添加对杨树地上和地下生物量增加的直接和间接效应

闫香如, 李品, 吴贤杰, 孙语倩

2025, 44(1): 56-64. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.022

摘要 ( 17 )

PDF (3533KB) ( 5 )

氮(N)添加引起的植物生物量增加效应，是促进植物固碳潜力的重要因素之一。目前，N添加下植物、土壤和微生物之间的直接和间接相互作用对森林地上和地下生物固碳(C)功能的影响尚不清楚。本研究设置4个N水平(不加N、加50、100和200 kg·hm^-2·a^-1尿素)，利用结构方程模型解析短期外源N输入下欧美杨107(Populus euramericana cv. ‘74/76’)幼树叶和细根化学性状、土壤微生物群落和土壤理化因子对地上和地下生物量增加的直接和间接效应。结果表明，随着外源N输入的增加，地上生物量的增加幅度大于地下生物量，导致根冠比随之下降；N输入增加显著增加叶N浓度，降低叶C浓度，导致叶C∶N降低，而对细根化学性状的影响有限；N输入增加未对根际土壤微生物群落产生显著影响；结构方程模型显示，影响地上和地下生物量的直接和间接因子是一致的：外源N输入、叶C和叶N有直接影响，NH₄⁺-N、NO₃^--N含量和叶N通过外源N输入的促进效应产生间接影响。本研究解析了植物、土壤和微生物之间的直接或间接相互作用，为评估N添加对杨树人工林地上和地下固碳功能的影响提供科学依据。

东北兴安落叶松林物种替代速率随火烧序列的变化特征及其影响因素

李秋梅, 贾匡迪, 王博, 周志勇

2025, 44(1): 65-73.

摘要 ( 15 )

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火烧干扰后森林群落结构与功能的恢复与重建是恢复生态学的重要研究内容，关于次生演替期间地上和地下过程的共同进化存在许多不确定性。以火烧后2、3、9、15、31、50和150年的恢复时间构建了一个火烧序列，调查再生林的植物物种组成和土壤理化性质。结果表明，物种周转速率随着时间的推移呈现出明显的单峰曲线。火烧后15年和150年群落间Bray-Curtis相异度最小，但总物种周转速率最大。白颖苔草(Carex rigescens)、地榆(Sanguisorba officinalis)、轮叶沙参(Adenophora teraphylla)和杜香(Ledum palustre)的丰度随着火灾时间的推移逐渐增加。土壤养分含量和土壤微生物生物量化学计量特征主要影响了beta多样性，而再生森林群落的物种组成受到土壤微生物生物量N∶P和土壤C∶N的控制，并随演替阶段的不同而变化。火烧后2年和15年再生森林群落与火灾后150年的群落具有相似的物种组成，且微生物生物量的N∶P更高。土壤微生物生物量的N∶P与Bray-Curtis的相异度呈正相关。土壤C∶N在火灾9年后最低，且与总周转率呈负相关，火灾后9年和15年总体物种周转率较低，但土壤C∶N相对较高。总的来说，土壤养分和微生物生物量化学计量特征对森林beta多样性恢复和群落结构的贡献更大。

河南省高速公路边坡常见灌木生物量估算模型的构建及应用

徐恩凯, 胡永歌, 翟心语, 董娜琳, 谷翰思, 赵明, 王华, 历从实, 田国行, 张国育, 雷雅凯

2025, 44(1): 74-84. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.048

摘要 ( 14 )

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生物量是衡量植被生产力的重要指标，灌木生物量模型是快速估算灌木生物量的重要方法之一。以河南省高速公路边坡3种常见的护坡灌木紫穗槐、荆条和胡枝子为研究对象，基于实地刈割获得植物叶、茎和地上生物量数据，以及对各灌木株高、冠幅和基径的测算，建立3种灌木叶、茎和地上总生物量的估算模型，根据决定系数（R²）值的大小、估计值的标准误差（SEE）的大小及回归检验显著水平（P）筛选出最优预测模型，并利用地上生物量最优模型对3种灌木生物量进行了估算。结果表明：3种灌木茎叶比相差不大，为2.57~3.35；3种灌木器官和地上总生物量的最优模型采用的自变量为植株体积（V）、植株高度（H）或基径平方乘以株高（D₂H），最优模型形式多为二次或者三次函数方程。实测值检验显示，建立的3种灌木的函数模型预测生物量的预估精度均达到97%以上，预测精度较好，河南省高速公路边坡灌木地上生物量为6.86 × 10⁷ kg。研究结果证实，建立的灌木生物量预测模型可应用到高速公路边坡紫穗槐、荆条和胡枝子叶、茎和地上总生物量的估算。

天津七里海湿地生长季土壤CO₂通量及水热因子变化特征

李世勇, 丁虎, 陈静, 韩晓昆, 薛浩, 华海锋, 郎赟超

2025, 44(1): 85-93. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.047

摘要 ( 16 )

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土壤呼吸是陆地CO₂排放的重要来源，明确CO₂动态及其控制因素对于全球变化研究具有重要意义。然而，目前关于湿地土壤呼吸的原位连续观测相对较少。本研究以环渤海地区的天津七里海湿地土壤为对象，采用CO₂通量传感器和土壤温、湿度传感器进行原位连续观测，探究生长季期间（2022年5月1日至9月30日）湿地土壤的CO₂通量昼夜和季节变化及水热因子特征，以及CO₂通量对土壤水热因子的响应。结果显示，生长季期间土壤CO₂通量先增加后降低，其平均值为6.68±2.55 μmol·m^-2·s^-1。土壤CO₂通量与温度呈显著正相关，指数回归关系可以阐明研究期土壤呼吸75.7%的变化，生长季湿地土壤呼吸温度敏感性较强（Q₁₀=3.21）。昼夜尺度上，CO₂通量呈单峰型变化，与土壤温度之间具有滞后效应，主要呈现逆时针的变化特征。此外，土壤呼吸与土壤含水率呈弱负相关。在土壤先前水分条件的限制下，降雨初期会出现瞬时的CO₂通量峰值，随后在降雨时CO₂排放明显受到抑制，在短期降雨结束后土壤CO₂通量快速升高。本研究表明，温度是研究区生长季土壤呼吸的首要控制因子，同时土壤呼吸在降雨事件期间也明显受到土壤含水率影响。因此，在未来气候背景下的升温和降雨频率变化可能导致该湿地生态系统土壤碳通量变化更加强烈。

不同植物组合根际微环境对人工湿地性能及温室气体减排的影响

高紫荆, 王文悦, 王晓燕, 王康, 王森, 孔范龙

2025, 44(1): 94-106. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.035

摘要 ( 17 )

PDF (6778KB) ( 5 )

本研究对4种常见湿地植物及其6种组合进行了水培实验和人工湿地模拟（CWs）实验，探究了根际微环境与CWs处理性能和温室气体减排能力之间的关系，筛选出兼具污染物去除和温室气体减排双重效能的植物组合。在水培实验中，“千屈菜+芦苇”加速了植物生长，具有最高的根系泌氧（ROL）速率和溶解性有机碳（DOC）的分泌速率。CWs运行稳定后，配置“千屈菜+芦苇”的CWs具有最高的污染物去除效率（COD：82.8%、TP：59.4%和TN：68.9%）。此外，配置植物组合“千屈菜+芦苇”的系统具有最低的全球增温潜能（GWP），其中水培实验和CWs实验分别为311.72±0.13和561.80±0.22 mg·m^-2·h^-1 CO²eq。高通量测序结果表明，“千屈菜+芦苇”明显提高了微生物群落的丰富度和多样性以及nirS、nosZ和pmoA的相对丰度，同时降低了mcrA的相对丰度。综上，“千屈菜+芦苇”组合能够同时达到较高的污染物去除效率和较低的温室气体排放，为提高CWs的生态效益提供了新的选择。

江西省酸性农田土壤亚硝酸盐还原基因丰度及其环境驱动因子

成于恒, 冯蒙蒙, 宛颂, 邓米林, 贺纪正, 林永新

2025, 44(1): 107-112. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.036

摘要 ( 21 )

PDF (1246KB) ( 12 )

不同土地利用方式对农田生态系统的结构和功能产生了重要影响，但对产生氧化亚氮的关键基因——亚硝酸盐还原基因丰度的区域分布特征的影响尚不清楚。本研究选取江西省16个县市种植花生的旱地土和水稻土，使用实时荧光定量PCR方法测定两种土地利用方式下酸性农田土壤亚硝酸盐还原基因nirS和nirK丰度。结果表明：种植花生的旱地土硝态氮和速效磷含量显著高于水稻土，总碳、总氮和铵态氮含量显著低于水稻土，pH值和可溶性有机碳含量与水稻土无显著差异。旱地土和水稻土的nirS基因丰度均比nirK丰度高出100倍以上，表明nirS型亚硝酸盐还原微生物在酸性农田土壤中占主导。此外，旱地土的nirS和nirK基因丰度显著高于水稻土，表明旱地土可能更有利于亚硝酸盐还原微生物生长。总氮含量是预测旱地土nirS和nirK基因丰度最主要的环境因子，而铵态氮含量对水稻土nirS和nirK基因丰度的解释度最高。综上，江西省酸性农田土壤亚硝酸盐还原基因丰度主要受土壤氮素形态和水平调控。

河南省夏花生生产潜力时空变化特征及提升

郭康军, 李春艳, 张溪荷, 李彤霄, 余卫东

2025, 44(1): 113-121. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.005

摘要 ( 16 )

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为了合理利用气候资源，明确河南省夏花生生产潜力、产量差和主要限制因子，本文利用河南省112个测站1991—2020年气象资料和2011—2020年正阳县气象局夏花生实际测产数据，采用气候因子逐步订正法，计算了1991—2020年河南省夏花生光合、光温和气候生产潜力，分析了光合与光温生产潜力、光温与气候生产潜力、气候生产潜力与实际产量3种产量差的变化特征，并基于DNDC模型探索了缩小夏花生产量差的措施。结果表明：1991—2020年河南省夏花生光合生产潜力均值为15821.4 kg·hm^-2，年际间呈显著下降的变化趋势，空间分布整体呈由东北向西南的递减趋势；光温生产潜力均值为13206.2 kg·hm^-2，空间分布整体呈由东向西逐渐递减趋势；气候生产潜力均值为10135.9 kg·hm^-2，空间分布整体呈由东向西、由南向北逐渐递减趋势；整体来说，水分对河南省夏花生产量的限制较温度更为显著；1991—2020年河南省夏花生光合与光温生产潜力差值及气候生产潜力和实际产量差值分别为2615.2和6465.5 kg·hm^-2，且年际间均呈显著下降趋势，光合与光温生产潜力差值空间分布整体呈由西向东递减趋势；光温与气候生产潜力差值空间分布整体呈由北向南递减趋势；DNDC模型对正阳县夏花生产量有较好的模拟效果。以正阳县2013年为例，夏花生产量与荚果期灌溉量、播期之间均呈现先增加后减少的抛物线的关系，灌溉量为19.1 mm时及播期推迟6 d产量最佳。

长三角生态绿色一体化发展示范区鱼类物种多样性特征

马程浩, 童春富

2025, 44(1): 122-130. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.008

摘要 ( 17 )

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鱼类是区域水生生态系统的重要组成部分，其多样性特征及其维持对区域生态保护和可持续发展具有重要意义。2022年9月和11月在位于长三角生态绿色一体化发展示范区（以下简称“示范区”）内的元荡和大莲湖各设置10个固定站位对鱼类群落进行调查。结果表明：元荡采集鱼类18种，分属6目6科，主要优势种为刀鲚（Coilia ectenes）和翘嘴鲌（Erythroculter alburnus）（IRI>20），子陵吻虾虎鱼（Rhinogobius giurinus）具有一定的优势特征（20>IRI>10）；大莲湖采集鱼类17种，分属6目6科，主要优势种为鲫（Carassius auratus）（IRI>20），斑条鱊（Acheilognathus taenianalis）和子陵吻虾虎鱼具有一定的优势特征（20>IRI>10）；元荡在多度和生物量上均以中上层、肉食性和江海洄游型鱼类为主；大莲湖在多度和生物量上均以中上层、淡水定居型鱼类为主，食性上杂食性鱼类多度占优，生物量上浮游生物食性鱼类占优；元荡与大莲湖Margalef物种丰富度指数（D）和Shannon多样性指数（H）存在显著差异（P<0.05），而Pielou均匀度指数（J）无显著差异（P>0.05）；元荡、大莲湖以及淀山湖群其他水系之间优势鱼种和鱼类生态类型组成存在明显差异；湖泊鱼类群落组成及其物种多样性特征受渔业捕捞、增殖放流、施工等人类活动和鱼类自身的生物学特征以及水位、水质、水文连通性、局部生境复杂程度等环境因素的综合影响；鱼类调查要考虑多种网具的优化组合和季节性连续监测，要有效协调增殖放流和渔业捕捞强度，以保障示范区内湖泊鱼类群落结构和水生生态系统的稳定。未来还需要加强示范区生态建设和人类活动的监管与引导，促进示范区生态条件的良性发展。

黄渤海不同群体星康吉鳗形态性状对体质量影响效果的多重分析

肖佩怡, 蒋小姿, 杨澜, 赵耀, 杨天燕

2025, 44(1): 131-138. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.006

摘要 ( 15 )

PDF (1418KB) ( 4 )

为探讨星康吉鳗体质量变化中起主导作用的主要形态特征及不同群体间的差异，本研究以分布于黄渤海4个地理群体（大连、威海、乳山、青岛）的131尾星康吉鳗(Conger myriaster)为对象，测量其体质量(Y)和全长(X₁)、尾长(X₂)、肛长(X₃)、背鳍前长(X₄)、躯干长(X₅)、头长(X₆)、头宽(X₇)、吻长(X₈)、眼径(X₉)、眼间距(X₁₀)、眼后头长(X₁₁)共11个形态性状，并进行了相关性分析、多元回归分析、通径分析和灰色关联分析。结果表明：体质量(Y)的变异系数最大，存在较大的遗传改良潜力；全长(X₁)、肛长(X₃)、眼间距(X₁₀)和眼后头长(X₁₁)对体质量的通径系数达到极显著水平(P<0.01)，构建各群体最优多元线性方程分别为：Y_大连=-119.682+1.468X₁、Y_威海=-116.838+1.117X₃+2.971X₁₀、Y_乳山=-142.089+7.663X₁-2.399X₁₁、Y_青岛=-107.977+4.770X₁；11个形态性状与体质量的灰色关联度为0.598~0.830，形态性状与体质量的灰色关联度排序最高的分别为全长(X₁)、尾长(X₂)、肛长(X₃)、躯干长(X₅)和吻长(X₈)，与通径分析的结果略有差别。综合上述分析结果，全长(X₁)和肛长(X₃)是影响星康吉鳗体质量的主要因素，在今后的遗传育种过程中可作为主要影响性状进行选育。

黄鮟鱇作为生物采集器的指示作用：以辐射沙脊群为例

王淑艳, 张琥顺, 宋大德, 杨帆, 李国东, 熊瑛, 仲霞铭

2025, 44(1): 139-145. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.002

摘要 ( 10 )

PDF (690KB) ( 4 )

为探究黄鮟鱇(Lophius litulon)作为生物采集器对其栖息海域甲壳类群落结构的指示作用，于2022年3—4月在吕泗渔场辐射沙脊群海域进行同步采样，共采集17次渔获样品和116尾黄鮟鱇样品，对渔获组成和黄鮟鱇胃含物组成进行分析。结果表明：吕泗渔场辐射沙脊群海域黄鮟鱇摄食的饵料生物种类有37种，甲壳类是其主要食源（相对重要性指数IRI=12107.59），优势饵料生物为三疣梭子蟹(Portunus tritubeiculatus)（IRI=3684.90）和葛氏长臂虾(Palaemon gravieri)（IRI=3140.23）；渔获物中甲壳类共有20种，优势种为葛氏长臂虾（IRI=8323.41）、三疣梭子蟹（IRI=4306.85）、细鳌虾(Leptochela gracilis)（IRI=1920.79）和鲜明鼓虾(Alpheus distinguendus)（IRI=1392.24）；研究海域黄鮟鱇营养级为2.9，远低于其他研究中所述该物种的营养级；黄鮟鱇胃含物内甲壳类组成与沙脊群海域甲壳类组成高度相似（0.870～0.885），表明其胃含物可作为栖息水层中甲壳类群落结构的潜在反映。

基于骨龄学的叶城沙蜥年龄鉴定与生长模式

冉江苗, 李叶, 袁朝纲, 时磊

2025, 44(1): 146-154. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.001

摘要 ( 14 )

PDF (2494KB) ( 7 )

年龄鉴定是研究两栖爬行动物生态学特性的重要组成部分，对分析种群生活史和预测种群动态发展趋势具有十分重要的生态学意义，而骨龄学被证明是鉴定两栖爬行动物个体年龄的有效方法之一。本文利用采自新疆罗布泊野骆驼国家级自然保护区的66只（39雌性，27雄性）叶城沙蜥（Phrynocephalus axillaris），测量其21项外部形态指标，并截取右前肢第二趾骨第三趾节，用石蜡切片法进行骨龄学鉴定。结果表明：叶城沙蜥雌雄两性的最大年龄为5岁；雌雄两性的头体长与年龄呈显著的正相关，但随着年龄的增加，生长速率不断降低；雄性的前肢长、后肢长、尾长显著大于雌性；雄性的尾基宽增长速率显著大于雌性；3龄时雄性的头体长、前肢长、后肢长、尾长、前肢的第2趾和后肢的第3、4、5趾长显著大于雌性，4龄时雄性的后肢长、尾长、尾基宽、前肢的第4趾和后肢的第1、2、3、4趾长显著大于雌性。随着年龄增长，雄性对运动相关器官的投入不断增加，与性选择假说的预测一致。

陷阱法诱捕时长和引诱剂类型对典型草原地表节肢动物捕获效率的影响

王亚东, 刘新民, 王桠楠, 程建伟, 李小琴, 王宁, 李永宏

2025, 44(1): 155-163. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.028

摘要 ( 12 )

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陷阱法是调查地表节肢动物的主要方法之一，但其诱捕时长和引诱剂类型均会对调查效率和结果造成直接影响。通过对布设不同时长的陷阱进行取样，根据类群数时长变化曲线，发现随陷阱布设时间增长，地表节肢动物类群数呈先增长后平缓的变化趋势。建议在调查地表节肢动物时陷阱布设时长≥12 d；受到实验目的、人力、物力、时间等因素影响和限制，可适当缩短诱捕时长，但不宜<2 d。通过对5种不同引诱剂类型诱捕效果进行差异分析，发现甘油酒精混合液和糖醋酒精水（1∶2∶1∶20）混合液在内蒙古典型草原地区诱捕类群较为丰富，效果良好。选取最优引诱剂，在保证调查结果可靠、准确的前提下，缩短调查时长，对进一步扩大草原地表节肢动物的调查范围具有重要意义。

贵州不同营养状态水库轮虫多样性及其对环境因子变化的响应

王鹏飞, 刘晨, 潘少朴, 罗江之, 顾太波, 邓恺芊, 李秋华

2025, 44(1): 164-174. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.007

摘要 ( 13 )

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为揭示贵州高原不同营养状态水库的轮虫生物多样性特征及其对环境因子变化的响应，采用综合营养状态指数（TLI）、非度量多维尺度分析（NMDS）、冗余分析（RDA）等研究方法，于2020年10月、2021年4月、6月和8月对海龙水库、烂沟水库、构皮滩水库、万峰水库4座水库的轮虫群落结构及水体理化指标进行调查。结果表明：4座水库共检出轮虫37种，其中海龙水库25种、烂沟水库25种、构皮滩水库30种、万峰水库22种；优势种为螺形龟甲轮虫（Keratella cochlearis）、剪形臂尾轮虫（Brachionus forficula）、广布多肢轮虫（Polyarthra vnlgaris）等16种；海龙、烂沟、构皮滩和万峰4座水库的轮虫平均丰度分别为212、568、137和102 ind·L^-1，平均生物量分别为43.23、41.19、13.93和8.89 μg·L^-1；海龙、烂沟、构皮滩和万峰4座水库Shannon多样性指数均值分别为1.09、1.09、0.92和0.83，Margalef丰富度指数均值分别为1.30、1.45、1.12和0.94，Pielou均匀度指数均值分别为0.62、0.58、0.60和0.55；NMDS结果表明，轻度富营养化水库与中营养水库轮虫群落结构在2020年10月和2021年4月存在显著差异（P＜0.01）；RDA结果表明，叶绿素a、总磷和水温是影响海龙水库轮虫群落变化的主要环境因子，铵氮、叶绿素a和总磷是影响烂沟水库轮虫群落变化的主要环境因子，水温和透明度是影响构皮滩和万峰水库轮虫群落变化的最主要环境因子。

珠江三角洲水系沉积物重金属元素分布特征及风险评价

孙阔凯, 侯青叶, 杨忠芳, 余涛, 王佳鑫

2025, 44(1): 175-184. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.034

摘要 ( 13 )

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为了了解珠江三角洲水系沉积物中的重金属含量及其分布特征，本研究对珠江流域水系沉积物中8种重金属（As, Cd, Cu, Pb, Zn, Ni, Hg和Cr）、pH值、有机碳含量和氧化物含量进行了分析。根据全国水系沉积物的背景值、中位值、阈值效应浓度（TECs）和可能效应浓度（PECs）等指标，对重金属含量进行了分级，并绘制了空间分布图；采用沉积物质量指南（SQG）和沉积物毒性指数法（STd）对重金属的污染程度和生态风险进行了评价；运用正定矩阵因子分析模型（PMF）对重金属进行了溯源。结果表明，珠江水系沉积物重金属元素整体具有中等生态风险，北江、肇庆市附近和下游河网区具有较高的重金属污染风险。水系沉积物重金属的主要来源包括自然来源和人为来源，其中自然来源主要包括珠江流域碳酸盐岩、酸性岩浆岩和多种金属矿床的风化侵蚀作用；人为来源主要包括农业污水污泥、城市污水、工业排放和化石燃料的燃烧。在8种重金属元素中，As和Cd的污染因子贡献最大。

贵州省岩溶地质高背景地区稻田土壤水稻系统重金属污染及健康风险评价

冀宏伟, 徐晓航, 许志东, 韩佳良, 刘杰民, 王衡, 仇广乐

2025, 44(1): 185-195. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.046

摘要 ( 21 )

PDF (4339KB) ( 5 )

选取贵州省喀斯特地质高背景区黔南独山县城关镇、都匀市坝固镇和龙里县龙山镇、黔中开阳县金中镇及黔西水城县米箩镇为研究区，采集水稻果实（稻米）及根际土壤样品共计112个，测定重金属镉（Cd）、铬（Cr）、锰（Mn）、锌（Zn）、砷（As）和铅（Pb）的含量。对稻田土壤、稻米中6种重金属含量进行蒙特卡洛模拟，并运用单因子污染指数、内梅罗综合指数和潜在生态风险指数对土壤进行生态风险评价，采用美国环保署推荐的健康风险评价模型评价稻米重金属对人体的健康风险。结果显示，研究区土壤点位平均超标率最高的为Cd、As两种重金属，其中都匀Cd超标率最高（81.1%），开阳As超标率最高（76.2%）；土壤重金属综合污染指数为黔南>黔中>黔西，且黔南地区生态风险指数最高，主要风险元素为Cd；5个地区稻米平均超标率最高的为As，其中独山地区As点位超标率最高，为41.2%。摄入健康风险评价结果显示，非致癌风险指数（HI）为独山>龙里>开阳>都匀>水城，且都大于1，非致癌风险主要来自As，其对HI平均贡献率为45.4%；致癌风险指数（TCR）为独山>龙里>开阳>水城>都匀，并且均大于10^-4，Cd对TCR平均贡献率最高，为72.9%；从不同人群来说，HI和TCR均为儿童>成人。Pearson相关性分析表明，土壤中Cd、Zn、As、Pb 4种重金属元素之间均表现出显著正相关，其中Cd与Zn的相关系数为0.959，表明这4种元素来源可能相同；稻米中的Cd与Zn的相关性只有0.414，这可能与Zn²⁺与Cd²⁺既存在拮抗作用也存在协同吸收机制相关。通过拟合得到的研究区稻田土壤总Cd的安全阈值为0.33（pH≤6.5）、0.42 mg·kg^-1（pH>6.5），接近国家现行农用地土壤污染风险筛选值0.4、0.6 mg·kg^-1，而Cr、As、Pb安全阈值在土壤pH≤6.5下分别为25.7、9.75、44.8 mg·kg^-1，均低于风险筛选值250、30、100 mg·kg^-1，在土壤pH>6.5下，分别为37.6、17.2、54.2 mg·kg^-1，均低于风险筛选值300、25、140 mg·kg^-1。本研究结果表明，5个地区的稻田土壤及水稻受不同程度的Cd、As污染，摄入当地水稻存在潜在的健康风险。

砷超积累植物对低温胁迫的响应及耐寒性分析

刘朝柱, 杨瑷瑄, 吴博贤, 剧永望, 刘雪

2025, 44(1): 196-205. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.032

摘要 ( 15 )

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蜈蚣草（Pteris vittata，PV）是世界上首次被报道的砷超积累植物，是砷污染土壤修复的理想植物材料。然而，低温是影响其生长和分布的主要胁迫因子之一。本研究以7种生态型蜈蚣草（广州、文山、昆明、腾冲、厦门、昭通、福州）及其同属的砷超积累植物大叶井口边草（Pteris cretica，PC）和井栏边草（Pteris multifida，PM）为实验材料，利用人工智能培养箱进行低温（4 ℃）胁迫，分析胁迫24、72、120 h后植物细胞膜系统（丙二醛（MDA）含量）、渗透调节物质（脯氨酸（Pro）含量）、保护酶系统（过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性）及相对电导率的变化规律，并采用隶属函数法评估植物的耐寒性。结果表明：1）随胁迫时间增加，MDA含量、Pro含量、POD和CAT活性均呈显著上升趋势，120 h后分别提高11.9%～1720%、0.5%～115%、98.9%～946%和10.7%～220%，增幅最显著的为PC、PM及厦门PV，分别为昆明、福州及广州PV的3.79～144、1.14～2.43、1.99～2.54和1.94～20.6倍，其中，低温胁迫后PC的MDA提高17.2倍，PM的Pro提高11.5倍，厦门PV的POD和CAT提高9.46和2.2倍，表明此3种植物对低温胁迫较敏感。相对电导率呈先上升后下降趋势，低温胁迫72 h时提高17.7%～82.6%，120 h时下降9.7%～51.7%；增幅最大的植物种类为PC，提高74.8%。低温胁迫各指标响应值的主成分分析提取获得两个主因子（PC1和PC2），累计贡献率62.1%，各指标贡献率权重表现为：相对电导率（26.8%）>Pro（25.5%）>POD（21.7%）>MDA（16.6%）>CAT（9.5%）。2）模糊隶属函数、综合评价及聚类分析结果表明，植物耐寒性可分为3个类群：高耐寒性（福州>昆明>广州>文山）、中耐寒性（PC>腾冲>厦门>PM）和低耐寒性（昭通），表明PC、PM及不同生态型PV对低温胁迫的适应性和响应存在差异，在低温下可通过提高渗透调节物质Pro含量及抗氧化酶POD和CAT活性，平衡细胞代谢过程以适应低温环境。本研究结果可为探明砷超积累植物对低温胁迫应答的调控机制提供理论依据，为砷超积累植物抗寒性品种选育提供科学支撑。

流域土地利用对泸沽湖生态环境的影响

刘园园, 陈光杰, 王露, 索旗

2025, 44(1): 206-215. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.004

摘要 ( 14 )

PDF (3482KB) ( 1 )

在全球气候变暖的背景下，日渐增强的人类活动已经显著改变了自然状态下湖泊环境与生态系统演化的过程。为了探究泸沽湖流域过程与湖泊生态环境间的关系，本研究于2019年测定了泸沽湖流域不同植被类型下碳酸盐岩的溶蚀速率，并调查了湖泊水质及硅藻群落结构的季节性变化。结果表明：流域不同植被类型下碳酸盐岩溶蚀速率显著不同，自然植被覆盖下的碳酸盐岩的溶蚀速率总体高于人为干扰土地（农田）；流域溶蚀作用与陆源输入显著影响湖水溶解性无机碳季节变化；硅藻群落季节性演替的重要塑造因子为营养盐（10.3%）、水温（7.8%）、硅酸盐含量（5.7%），其群落中喜氮种全年占优，小个体硅藻（Cyclotella ocellata）在夏季优势明显。研究表明，泸沽湖流域过程与湖泊环境存在强耦合关系，湖泊保护与管理离不开对流域环境的合理规划与利用。

江西省生态系统服务的权衡与协同关系时空动态及其驱动力

杨绍微, 刘建锋, 旷远文, 王奇, 黄睿智, 聂稳, 孙婧依, 赵倚霈

2025, 44(1): 216-225. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.003

摘要 ( 14 )

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研究生态系统服务权衡与协同关系的时空分布特征及其驱动机制，对生态系统管理和资源配置优化具有重要意义。本文应用InVEST模型量化了2000—2020年江西省生境质量、碳储量、产水量、氮磷输出和土壤保持等生态系统服务，采用Spearman相关分析及地理回归加权方法来确定生态系统服务权衡与协同关系，并运用随机森林探究生态系统服务及其权衡/协同效应的主要影响因素。结果表明：2000—2020年江西省生境质量相对稳定，TP和TN输出量呈上升趋势，碳储量呈微弱下降趋势，产水量和土壤保持量则呈先增后减趋势；在空间上，全省生境质量、碳储量和土壤保持量均呈“中间低四周高”的地理格局，TP和TN输出量则相反；生境质量与碳储量、生境质量与土壤保持量以及碳储量与土壤保持量间呈显著性协同关系，而TN输出量与生境质量、碳储量及土壤保持量则呈显著权衡关系；GDP、降水量和坡度分别为生境质量、产水量和土壤保持量的最主要影响因素，而到河流的距离是TP和TN输出量的主要影响因素；生态系统服务间的权衡（协同）强度受降水、到河流距离、到居民点距离、海拔、温度和人口数量共同作用。

中国城市生态福利绩效的时空演变及其动态模拟

张杰, 刘润, 杨永春, 彭莎

2025, 44(1): 226-239. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.016

摘要 ( 14 )

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推动城市生态福利绩效水平的提高是实现城市可持续发展目标的必要条件。基于2005—2020年282个城市面板数据，分别运用非期望产出超效率SBM模型和GML指数模型从静态和动态两个角度测度城市生态福利绩效时空变化，在此基础上借助面板Tobit模型探究城市生态福利绩效的影响因素，最后构建灰色BP神经网络模型预测2025—2035年城市生态福利绩效的发展趋势。结果表明：（1）2005—2020年中国城市生态福利绩效水平呈“N”字型变化特征，且城市生态福利绩效值分布区间具有一定的异质性。空间分布方面，低水平等级城市主要分布在我国东北、中部和西南地区，较低水平等级城市多为集中连片式分布，较高水平等级城市主要分布在我国西北和东南地区，高水平等级城市则主要分布在我国内蒙古西南地区、东三省北部地区和东南沿海部分城市，且区域间不同类型城市数量差异显著。（2）2005—2020年城市生态福利绩效GML指数年均值大于1，城市生态福利绩效水平整体呈上升态势。从GML指数分解情况来看，全局技术效率变化和全局技术进步变化都对城市生态福利绩效水平的提高产生积极作用，但全局技术进步变化是影响城市生态福利绩效提升的主要因素。（3）从自然和社会经济维度构建城市生态福利绩效影响作用机制，影响因子中技术进步、环境规制、开放程度和消费水平对城市生态福利绩效的影响为正，而产业结构和城乡融合则对城市生态福利绩效具有抑制作用。（4）2025—2035年中国城市生态福利绩效等级总体呈增加趋势，且具有一定的集聚演变特征，低水平城市数量增速渐缓，较低水平城市数量逐年减少，较高水平和高水平城市数量逐年增加。据此，从提升路径、影响机制和发展方向3个方面提出政策建议，以期为不同类型城市生态福利绩效水平的提升和区域高质量发展目标的实现提供理论参考。

吉林西部生态系统服务时空变化特征及其驱动因素

李育虹, 王文娟, 费龙, 苏日古嘎, 孙鸿超, 张锦, 巴圣杰

2025, 44(1): 240-249. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.045

摘要 ( 14 )

PDF (3524KB) ( 1 )

近年来，气候变化和人类干扰活动导致生态系统服务退化，严重限制区域可持续性发展。科学认知生态系统服务变化特征及其驱动机制是制定区域可持续发展和提升生态安全保障政策的基础和前提。本研究以吉林西部为研究区，运用InVEST（Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs Tools）模型定量评估了近10年（2010—2020年）吉林西部生态系统服务（产水量、土壤保持和生境质量），分析其时空变化特征，并揭示气候变化和土地利用/覆盖变化（LUCC）及其交互作用对生态系统服务变化的相对影响。结果表明：近10年，(1)在土地管理政策的驱动下，旱地、湿地和未利用地的面积减少，而水田、林地、草地和建设用地的面积呈增长趋势，其中减少的旱地主要转化为水田或林地。(2)近10年吉林西部生态系统服务总体呈增长趋势，且存在显著空间异质性；产水量和土壤保持量分别增加24.2%、51.6%，产水量增幅主要分布于中部和西北部的湿地和水田，土壤保持量增加区域主要位于西部和东北部的湿地和草地，而生境质量总体呈现下降趋势（-4.8%）。(3)近10年，产水量增加主要受气候变化（温度升高、降水增加）的正向影响，土壤保持量增加主要受气候变化及其与LUCC（植被覆盖增加）交互作用的影响，生境质量的下降主要由耕地面积增加和城市扩张等LUCC的负向影响。本研究结果可为吉林西部生态系统服务提升及资源合理利用与配置提供科学依据。

多源数据协同的城市建成区变迁及景观生态安全格局演变分析: 以辽宁省为例

刘浦东, 黄丽, 刘建涛, 张冬, 王凌翔

2025, 44(1): 250-259. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.024

摘要 ( 10 )

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掌握建成区变迁并构建省域尺度生态安全格局，是维持地区生态安全的重要手段。基于Google Earth Engine云平台获取的夜间灯光数据及土地利用数据、兴趣点数据，使用融合算法提取辽宁省各地级市建成区，并结合省域尺度生态安全格局、城市扩张方向等探索辽宁省景观生态安全格局的时空变化特征。结果表明：（1）融合提取法可弥补单一数据源在省域尺度建成区提取中的不足，建成区提取精度平均为88%，较单一夜光数据提取精度平均提高了33%；（2）基于形态学空间格局分析模型及最小累积阻力模型提取核心区域，筛选出28块生态源地，共识别58条生态廊道，并建立不同半径为缓冲区的生态安全距离，构建省域生态安全格局；（3）以建成区面积、人口及GDP为指标建立城市重心，以2012年为基准，城市总体重心向西南方向小角度偏移。将建成区长时序变迁与生态源地、生态廊道及生态缓冲区构建的生态安全格局作为城市生态规划，对提升省域尺度城市规划和生态协同具有重要意义。

湖南省植被覆盖度变化及其与气候因子的多尺度关系

李思, 谢红霞, 周清, 沈璇玚, 段良霞

2025, 44(1): 260-270.

摘要 ( 16 )

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气候变化对植被覆盖度的影响具有时间尺度依赖性。本文基于2000—2020年MODIS NDVI数据，利用像元二分模型获取湖南省植被覆盖度，运用多元经验模态分解法（multivariate empirical mode decomposition, MEMD）量化了植被覆盖度和气候因子在不同时间尺度上的相关性，并对植被覆盖度进行了预测。结果表明：利用MEMD将植被覆盖度分解成7个本征模函数（intrinsic mode function, IMFs）和残差，IMF3（12个月）尺度占主导地位，其次为IMF1（3个月）和IMF2（6个月），3个尺度对植被覆盖度方差贡献率之和达94.5%；植被覆盖度与降水和潜在蒸散发在每一尺度上均呈显著相关（P<0.05）；在3个月时间尺度上，气温对植被覆盖度的影响不显著，而在大于12个月时间尺度上气温、降水和潜在蒸散发均对植被生长具有显著性影响（P<0.05）；基于MEMD对原始数据分解后预测植被覆盖度的精度（R²=0.73）要优于直接使用原始数据的多元逐步回归结果（R²=0.67），气温和潜在蒸散发是预测植被覆盖度的重要因素。本研究可为区域植被恢复和生态环境可持续发展提供科学依据。

蚯蚓对土壤碳循环影响的研究进展及其实现碳中和的潜力

陶宗鑫, 郑彤, 徐晶, 欧阳少虎, 周启星

2025, 44(1): 271-282.

摘要 ( 18 )

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随着人类活动的加剧，温室气体排放量日益剧增，土壤碳库在全球的碳排放过程中扮演着重要角色。土壤生态系统的二氧化碳排放量占温室气体总量的20%。因此，实现土壤生态系统的碳中和对降低其温室气体排放量显得尤为重要。蚯蚓作为土壤中最典型的无脊椎动物，在调节土壤生态系统的碳平衡过程中发挥至关重要的作用。本文总结了蚯蚓对土壤中二氧化碳和甲烷排放的影响，归纳了蚯蚓在土壤中存在的固碳途径，并评估其在修复污染土壤中的固碳潜力，揭示了蚯蚓在土壤生态系统保护中的碳中和作用。蚯蚓在土壤固碳中具有较大的应用前景。本文可为更快、更好达到碳中和目标提供理论依据和指导意义。

机器学习在土壤性质预测研究中的应用进展

仇皓雷, 王海燕

2025, 44(1): 283-294. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.033

摘要 ( 13 )

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近年来机器学习在土壤理化和生物学性质预测研究中的应用日益广泛且效果良好。本文从3个方面展开综述，包括：(1)典型机器学习类型和土壤性质预测中的常用机器学习算法（如随机森林、支持向量机、BP神经网络等）；(2)土壤性质回归预测中常用的模型精度指标；(3)基于机器学习方法的土壤性质预测研究一般流程及近期研究案例。在土壤性质预测研究中，除可以通过集成方法集成多个模型以提高工作效率、追求模型高精度外，还应重视预测的不确定性分析，继续探索模型可解释性、泛性和鲁棒性的提高方法；在选择机器学习算法、进行模型比较时需考虑研究需要和研究内容，同时建议引入多种类型的预测变量以保证预测科学性。

声音对植物生长、生理的影响及其机制研究进展

魏琳琳, 董薇

2025, 44(1): 295-303. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.031

摘要 ( 21 )

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植物是否存在感知声音和相互交流的能力，一直被学界所关注。自20世纪60年代以来，学者利用多种技术手段，探索了植物对声音的响应以及相关信号的传递路径和机制。大量科学实验证实，声音被视为一种外部机械力，与其他机械刺激（如风、雨、触摸和振动）一样，其在调节植物生长和发育的同时，也激活了逆境应答过程中的标志性细胞防御机制事件，如清除活性氧（ROS）、初级代谢改变和激素信号等。这种防御机制在声音等外力刺激下，通过产生化合物或物质引起信号级联（涉及植物信号的转知和跨膜转化、植物胞间信号的传导、植物细胞的生理生化反应等主要转导过程）激活其行为的改变，对植物应对食草动物、害虫、病原体和环境变化起着重要作用。本文分析了1965—2022年间关于声音对植物影响及其机制的研究进展，梳理当前植物声学的研究方法，提出声学刺激植物的化感作用等新概念和观点，以期促进声学生态学、听觉力学和植物生理学等学科间的交叉研究。同时，文章进一步阐述声音在促进植物生长、产量、品质等方面的实施路径与应用前景，以期从“活态”声音中有效探索影响植物生命过程和途径，为未来声音植物工厂构建提供理论基础。

物种生态位扩张现象及来自碳排放的影响

姚珏, 欧阳少虎, 郑彤, 吴康迎, 周启星

2025, 44(1): 304-313. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.042

摘要 ( 13 )

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生态位是物种能利用的所有资源的总和，研究物种生态位对气候变化的响应对于理解和保护物种多样性和稳定性至关重要。生物因素（如种间和种内竞争、捕食性相互作用、有无天敌等）和非生物因素（如气候、人类活动等）可以影响物种生态位扩张，从而影响物种入侵、形态进化及其他生态进化。在非生物因素中，气候变化（特别是温度、降水）是决定物种生态位的关键因素，而碳排放是气候变化的主要驱动因素，碳排放可以通过造成CO₂浓度增大、温度升高和极端气候事件发生频率变化三个过程来影响物种生态位扩张过程，扩张机制主要包括气候介导的耐受性变化、遗传变异、性状适应和行为改变。本文系统概述了物种生态位的扩张现象、扩张特征及扩张影响因素，阐明了碳排放影响物种生态位扩张的主要过程和机制，并对未来物种生态位研究的方向进行了展望，对生物多样性保护、自然保护区的建立和保护具有重要的指导意义和应用价值。

健康城市导向下滨水区城市设计的“源-流”模式

刘芮含, 周琴, 王逸权, 李鹏程, 季宪, 吴文

2025, 44(1): 314-324. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.040

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随着城市环境问题不断凸显，以健康城市为导向的规划设计成为应对挑战的重要途径之一。本文拓展了“源流”理论，包括社会和经济因素，并提出了一个适合城市设计的“源流”模式。这种模式将健康城市中的“人类健康”和“城市健康”两方面突出问题作为“源”，使环境、社会、经济等解决问题的“流”形成一个网络，共同优化城市结构，以缓解城市环境问题和提高居民的生活质量。中国沈阳市的彩塔现代服务产业片区是一个典型的老城市中心，存在一些如风环境不友好、舒适度差和活力不足的问题。本文以此区域为例，从“风源”和“人源”两个方面出发，结合PHOENICS软件对该区域的风环境进行量化和模拟，构建了“风流＋水流＋绿流”和“人流＋交通流＋经济流”的优化策略。结果表明，这种优化策略可以实现滨水区生态效益的扩大，提高风环境的质量，激发街区的活力，提高居民的幸福指数，并为城市滨水区的规划和更新提供新的思路。

基于MGWR模型的太行山脉自然保护地空间格局评价及空间优化

王成武, 罗俊杰, 汪宙峰, 张荞, 谢亮

2025, 44(1): 325-336. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.041

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太行山脉自然保护地在生态系统修复、生物多样性保护和自然遗迹保护等方面发挥了重要作用，承担了中国华北地区生态文明建设的重要功能。本研究以太行山脉300个国家级及省市级自然保护地为对象，通过莫兰指数、多距离空间聚类、核密度分析等空间分析方法研究自然保护地数量和面积的空间格局，借助多尺度地理加权回归模型（MGWR）对影响因素进行空间异质性分析，为自然保护地空间优化提供科学依据。结果表明：（1）自然保护地数量在整体上显著聚集分布（I_全=0.9707）。湿地公园（I_湿=0.7130）和风景名胜区（I_风=0.5031）较其他自然保护地聚集程度更强。（2）自然保护地面积在空间上形成“双核一带”聚集格局。具体表现为以保定市（涞水县、易县）为中心的北太行东北高密度核心区、以石家庄市（灵寿县）、忻州市（五台县）为中心的西太行西北高密度核心区和以邢台县—壶关县—济源市为核心串联而形成的核心地带。（3）自然保护地面积空间格局的影响因素存在显著空间异质性。植被覆盖率和路网密度的正面影响最强，而海拔和建设用地面积的负面影响最强。因此，在自然保护地规划和建设中应区别各类保护地的属性特点，在强调提升自然保护地植被覆盖率的同时，对于城市化地区的自然保护地要关注路网密度的积极影响和建设用地的抑制作用，在高海拔地区规划与设立自然保护地要注意数量和规模适度。

市售有机和非有机蔬菜的稳定同位素分析

陶俊良, 隆宇翀, 连文高, 李兆星

2025, 44(1): 337-343. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.030

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为区分有机种植的蔬菜和非有机种植的蔬菜，从多种渠道（实体超市、电商平台、外卖平台、种植基地）获得了17种蔬菜的19个非有机样品和34个有机样品，测试其稳定碳、氮同位素组成（δ¹³C、δ¹⁵N）。结果表明：δ¹³C在有机样品和非有机样品之间没有显著差别，有机样品δ¹⁵N显著高于非有机样品，δ¹⁵N对不同蔬菜种类的区分效果不同。基于双同位素（δ¹³C、δ¹⁵N）的模糊C均值聚类表明，有44.45%的非有机样品和15.14%的有机样品聚类结果与市场标注一致；21.22%的市场标注有机产品被识别为聚类非有机；没有市场标注非有机样品被划入聚类有机；其余样品均被识别为聚类过渡产品。本研究中有机和非有机蔬菜样品δ¹⁵N比其他研究中的更高。施肥习惯的不同可能造成了这一结果。这说明应用δ¹⁵N方法识别有机蔬菜时，应充分考虑地区差异。

基于卫星追踪技术分析崇明东滩越冬小天鹅迁徙路线及特征

徐欢, 邓帅涛, 唐玲, 潘婷婷, 马志军, 高子靖, 薛程

2025, 44(1): 344-352. doi:10.13292/j.1000-4890.202501.020

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崇明东滩近年来已成为小天鹅在我国境内一处重要的越冬地，掌握该种群的迁徙路线和模式对于候鸟的跨区域联合保护具有重要意义。2022年2—12月，对崇明东滩越冬的10只小天鹅的春季和秋季迁徙行为进行了卫星追踪，收集了1336688条定位数据。本项研究识别了崇明东滩越冬小天鹅种群向西、中、东3个方向迁徙的路线，其中新发现了一条前往俄罗斯克拉斯诺亚尔斯克边疆区的喀拉海南部沿岸繁殖的迁徙路线，并且发现小天鹅秋季迁徙后的越冬地较为广泛，包括安徽、江西、上海等地。崇明东滩越冬小天鹅春季迁徙时间、停歇次数均显著高于秋季，迁徙速度显著低于秋季，春季迁徙进程整体慢于秋季。小天鹅春季的平均迁徙距离为5805.7±648.2 km，平均迁徙时间为107.9±31.8 d，平均停歇次数为13.7±3.7次，平均飞行速度为1256.2±385.3 km·d^-1；秋季的平均迁徙距离为5348.4±705.9 km，平均迁徙时间为61.3±15.3 d，平均停歇次数为6.0±1.9次，平均飞行速度1014.3±335.7 km·d^-1。本研究还更新了小天鹅迁徙路线上的重要停歇地，中国境内包括内蒙古的黄河湿地以及河北张家口的滦河流域。本研究有助于更新和判断中国越冬小天鹅种群的现状和栖息地生境状况，进而采取合理的监测和管理措施保护小天鹅种群及栖息地环境。

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