Please wait a minute...
欢迎访问《生态学杂志》官方网站,今天是 分享到:

当期目录

    2021年 第40卷 第10期    刊出日期:2021-10-10
    目录
    目录
    2021, 40(10):  0. 
    摘要 ( 79 )   PDF (495KB) ( 28 )  
    研究报告
    天山雪岭云杉林群落组成与结构10年动态变化
    阿地来·赛提尼亚孜, 常顺利, 张毓涛, 孙雪娇, 李吉玫, 李翔
    2021, 40(10):  3033-3040.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.021
    摘要 ( 112 )   PDF (1268KB) ( 211 )  
    对森林群落进行长期监测,有助于理解群落的构建机制与更新动态。以天山雪岭云杉林8 hm2森林动态监测样地2009年、2014年和2019年共3次群落调查数据为基础,从物种组成、重要值、死亡率、补员率和径级结构等方面分析天山雪岭云杉林10年的群落动态。结果表明:样地内胸径≥1 cm木本植物独立存活个体从2009年11835株(6科8属8种)减少到2019年的10301株(5科6属6种),物种组成无明显变化;总胸高断面积、平均胸径和平均树高随时间推移而增加,分别增加4.55 m2·hm-2、2.35 cm和2.27 m;胸径≥1 cm个体的年死亡率为3.41%,年补员率为0.65%;群落整体径级结构呈倒“J”型,中小径级(DBH≤20 cm)个体数量多,占总体的70.59%~78.74%,呈逐年下降趋势;死亡个体的中小径级(DBH≤10 cm)占比最高,每隔5年的占比分别为16.90%和15.26%;树高>10 m个体比例大且较为稳定,总体由48.94%升高到55.45%。雪岭云杉林在10年间的物种组成和结构没有出现较大变化,但群落中个体的高死亡率和较低补员率,尤其优势种的更新不足,使得该森林更新缓慢。本研究有助于了解天山雪岭云杉林物种组成和结构动态,为天山雪岭云杉林的保护和可持续经营管理提供科学依据。
    桂西南岩溶区18种适生植物叶性状变异及经济谱
    庞世龙, 欧芷阳, 凌福诚, 何峰, 陆国导, 彭玉华
    2021, 40(10):  3041-3049.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.020
    摘要 ( 130 )   PDF (2324KB) ( 63 )  
    叶性状反映了植物的生活史对策。本研究以广西平果市岩溶山地18种适生植物为对象,分析其叶面积(LA)、叶厚度(LT)、比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)和叶组织密度(LTD)等性状在种内和种间水平的变异特征,以了解岩溶植物对异质性生境的适应策略。结果表明:5个叶性状的变异程度差异较大,LA的种内和种间变异系数最大,分别达32.92%和228.44%,LDMC的种内和种间变异系数最小,分别为9.41%和20.33%;物种对各性状变异的解释度(85.3%~91.3%)最高,其次是科类群(28.4%~73.4%),再次是生活型(12.4%~59.1%),最次是生长型(3%~24.3%);生活型和生长型的交互作用对各性状变异的解释度(26.7%~61.2%)大于生活型和生长型的单独解释度;除LTLASLA之间不存在显著相关关系外,叶性状间存在着广泛的相关性。这与全球尺度基本一致,验证了岩溶植物叶经济谱(LES)的存在。常绿植物具有较高LTDLDMC和较低的SLALA,在LES中的位置更靠近“缓慢投资-收益”型物种的一端,而落叶植物则与之相反,位于LES“快速投资收益”型物种一端,表明该区植物通过性状间的权衡采取了不同的适应策略。采取人工辅助措施促进植被恢复时,应结合植被不同演替阶段、立地条件以及经营目标等筛选适生物种,加速其自然恢复进程。
    典型山地河流植物繁殖体特征——以九龙江源头溪流地村溪为例
    郑雅容, 孙荣, 陈雅贤, 肖兴, 王艳, 邓伟
    2021, 40(10):  3050-3059.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.017
    摘要 ( 121 )   PDF (1622KB) ( 61 )  
    植物繁殖体特性和分布特征对植物定植和群落更新具有重要意义,对山地河流生态恢复有着重要作用。以长约32 km的九龙江源头地村溪为对象,间隔2 km均匀布设16个样地,收集植物繁殖体并记录环境因子,开展山地河流植物繁殖体特性及其空间分布特征研究。结果表明:沿自上游至下游的纵向梯度,植物繁殖体物种数逐渐降低;植物繁殖体以草本植物为主,部分植物繁殖体同时具备多种附属物,蒴果是优势果实类型;在纵向梯度上,植物繁殖体4种传播方式的物种数呈现下降趋势,4种传播方式物种数下降幅度为自体传播<风传播<水传播<动物传播;植物繁殖体物种数、传播方式受多种因素影响,人为干扰在其中起到关键作用。总体而言,山地河流河岸植物繁殖体种类多,其多样的传播方式受自体特征和环境因素影响,人为因素的干扰尤为明显。
    白杨(Populus tomentosa)与小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)枝干光合作用比较
    孔璐, 徐柱, 王玉刚, 刘冉
    2021, 40(10):  3060-3069.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.010
    摘要 ( 101 )   PDF (2130KB) ( 69 )  
    枝干光合是确实存在、但长期不被重视的植物碳获取的方式之一,可以帮助植物在极端环境下维持最基本的生理活动。本研究以白杨(Populus tomentosa)和小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)为对象,采用同化箱与CO2/H2O红外气体分析仪相结合的方法对植物枝干光合进行观测,同时采用LI-6400对叶片光合进行观测,结合枝干经济和光学功能性状,阐明植物枝干光合作用的规律及其影响因素。结果表明:白杨和小叶锦鸡儿的枝干总光合速率均值分别为0.39±0.08和0.20±0.12 μmol·m-2·s-1,相当于叶片光合速率的2.31%和2.37%;枝干光合作用由光截获与利用能力共同决定;光截获能力受到枝干的表皮颜色和厚度等因素影响,使得枝干对可见光的反射、吸收和透射能力不同,而光利用能力受到叶绿素a/b、C/N和枝干含水量的影响。总之,尽管叶片光合是植物碳获取的主要途径,枝干光合速率仅为叶片的2.5%以下,但枝干光合可以在胁迫环境下保持稳定,对植物遭遇极端干旱事件后的抵抗与恢复具有重要意义。
    树干空洞对胡杨长势与心边材特征的影响
    热依拉·木民, 玉米提·哈力克, 塔依尔江·艾山, 崔宝凯
    2021, 40(10):  3070-3077.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.014
    摘要 ( 150 )   PDF (1499KB) ( 88 )  
    胡杨(Populus euphratica)是我国西北干旱区荒漠河岸林优势建群种,对于维持区域生态系统稳定性有着不可替代的作用。在恶劣的自然环境和人为干扰下,胡杨林遭受破坏,退化严重,树干空穴化较为突出,对胡杨的长势、健康和生存产生极大威胁。本研究在塔里木河下游阿拉干断面胡杨林设置监测样地,通过野外采样和室内测定,并运用两独立样本差异显著性检验,分析空心与未空心胡杨在长势、心边材含水率和密度的差异,试图探明树干空心对胡杨树体的影响。结果表明:树干空心对胡杨树高的负面影响显著,并且造成树冠疏失度的增高(P<0.05),而对冠宽度、冠高比、冠幅面积、偏冠率等长势特征并未造成显著影响(P>0.05)。当胸径(DBH)为25~35 cm、35~45 cm时,空心胡杨心材生材含水率(243.9%)显著高于未空心胡杨心材(170.5%);当DBH>25 cm时,空心胡杨心材气干含水率(7.3%)显著低于未空心胡杨心材(11.1%);空心胡杨边材的生材含水率和气干含水率均低于未空心胡杨(P<0.05),但DBH为35~45 cm时,其差异不显著(P>0.05)。空心胡杨心材生材密度、气干密度、全干密度和基本密度均显著小于未空心胡杨(P<0.05)。当DBH>25 cm时,空心胡杨边材的各项密度均小于未空心胡杨(P<0.05)。可知,树干空心在一定程度上会限制树高生长,造成树冠衰退,致使心边材密度下降。本研究结果不仅有助于了解树干空心对树木健康造成的风险,同时可为胡杨林资源保育和管理提供一定的参考。
    光伏阵列的微气候特征及其对站区植物生长特性的影响
    朱少康, 王珊, 张军涛, 高德东, 盛海彦
    2021, 40(10):  3078-3087.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.016
    摘要 ( 226 )   PDF (3440KB) ( 125 )  
    光伏电站主要改变土壤的温湿度和光照条件,进而改变电站内部植被的生长分布特征。以西宁地区的小型实验光伏电站为研究对象,通过样地调查分析光伏电站内7种植物在不同微型生境区域内的生长高度和分布密度的差异性及其与环境因子的联系。结果表明:光伏阵列间的植被高度显著高于阵列下方各区域内的植被高度(P<0.05);自光伏阵列前端至另一个光伏阵列前端内的植物高度呈周期变化,先降低后增高,最低点在阵列中前端至阵列中端之间;苔藓只分布在阵列中端,苜蓿只分布在阵列间隔处,香薷只分布在阵列下方5个区域;阵列中前端和阵列中后端的植被密度显著低于其他区域(P<0.05);光伏电站内土壤湿度和土壤温度是影响植被密度的主要积极因素,光照强度是影响植被高度的主要积极因素。光伏阵列使得站区内的植物生长和分布趋向于规律化的趋势,降低其正下方的土壤湿度,提高土壤温度;降低植被的高度和密度,提升物种丰富度。
    基于光合特性的毛竹实生苗土壤水分有效性及生产力分级
    景雄, 范少辉, 蔡春菊, 刘广路, 王树梅, 罗慧莹, 刘淼
    2021, 40(10):  3088-3097.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.022
    摘要 ( 124 )   PDF (2194KB) ( 39 )  
    以毛竹(Phyllostachys edulis)3年生实生苗为材料,通过盆栽控制试验设置连续多级土壤含水量,在土壤相对含水量(RWC)与毛竹实生苗光合生理指标间建立回归模型,运用其光合特性作为评判依据,对毛竹实生苗培育管理过程中的土壤水分有效性及生产力进行分级与评价。结果表明:当RWC在77.01%时毛竹实生苗最大净光合速率(Pmax)达到峰值(9.56 μmol·m-2·s-1);光合有效辐射强度(PAR)在1000 μmol·m-2·s-1时,Pn补偿水分点(RWC Pn=0)为17.41%,净光合速率最大值(Pn-max=9.36 μmol·m-2·s-1)出现在RWCPn-max=78.19%;最大水分利用效率(WUEmax=4.55 mmol·mol-1)对应的RWC为64.28%,水分利用效率均值(WUEave=2.62 mmol·mol-1)分别出现在RWC=34.25%、94.32%,水分利用效率(WUE)正负转折点在RWC=18.17%处;以不同土壤水分下的毛竹净光合速率(Pn)及水分利用效率(WUE)值作为“产”、“效”分级评判依据,3年生毛竹实生苗高产高效水RWC为44.69%~94.32%,中产高效水RWC为34.25%~44.69%,低产低效水RWC为17.41%~29.11%,RWC>94.32%为高产中效水,RWC<17.41%为无产无效水。本研究提出了毛竹实生苗培育的土壤水分利用参数,为毛竹育苗过程中的水分高效管理提供参考。
    辽东栎不同大小种子幼苗子叶丢失的密度依赖性及幼苗生长响应
    康鹏, 张泽, 张金峰, 罗永红, 邓晓娟, 周立彪, 闫兴富
    2021, 40(10):  3098-3106. 
    摘要 ( 151 )   PDF (1423KB) ( 126 )  
    子叶是栎属植物种子萌发和幼苗建植期间的基本营养来源。本研究调查了六盘山区华北落叶松林中移栽的不同密度(0.25、0.75、1.50、2.25和4.00株·m-2)辽东栎大、小种子幼苗在动物取食压力下的子叶丢失动态及其对幼苗存活与生长的影响。结果表明:大、小种子幼苗子叶最终留存率和幼苗存活率均表现出低密度下较高、高密度下较低的变化趋势,即同种负密度依赖性,其中大种子幼苗的存活率在不同密度下均高于小种子幼苗。不论子叶丢失与否,大种子幼苗基径、主根长、叶片数、单株叶面积和总干重均显著大于小种子幼苗;子叶丢失小种子幼苗单株叶面积和总干重均显著小于子叶完整幼苗。大种子幼苗根冠比和比叶面积均大于小种子幼苗,但前者比根长和比枝长均小于后者;子叶丢失幼苗根冠比略有降低,但比叶面积、比根长和比枝长均不同程度增大。综上,辽东栎不同大小种子幼苗子叶留存率和幼苗存活率均表现出负密度依赖性;大种子幼苗具有比小种子幼苗更高的存活率和更强的生长优势,子叶丢失严重影响幼苗存活与生长;幼苗可通过形态学可塑性调节来适应不同大小种子的营养贮藏差异和补偿子叶丢失的负面效应。本研究结果可为六盘山区退化辽东栎次生林的实生更新和直播造林实践提供科学依据。
    福建省林下铁皮石斛寒冻害危险性区划
    吴立, 黄川容, 孙朝锋, 王加义, 陈家金, 林辉阳
    2021, 40(10):  3107-3113.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.035
    摘要 ( 77 )   PDF (1414KB) ( 27 )  
    基于福建省1971—2018年冬季66个气象站点的逐日最低气温数据,采用层次分析法、熵权法、ArcGIS空间分析等方法,构建了福建省铁皮石斛寒冻害危险性区划指标,建立了基于地理信息的寒冻害危险性指数小网格空间推算模型,对福建省林下种植的铁皮石斛寒冻害危险性进行了区域划分。结果表明:福建省林下种植的铁皮石斛寒冻害轻度危险性区域主要分布在福建省东南沿海的低海拔地区,中度危险性区域主要分布在南平中部和南部、三明中部和东部、龙岩西南部和东部的中低海拔地区,重度以上危险性区域主要分布在南平北部、宁德西北部和龙岩中部等高海拔地区。通过实地验证,区划结果与实际较为吻合,研究结果可为福建省林下铁皮石斛的种植布局和防灾减灾提供决策参考。
    基于MaxEnt模型的中国特有灌木物种白刺花的潜在适生区预测
    王露露, 伊力哈木·亚尔买买提
    2021, 40(10):  3114-3124.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.024
    摘要 ( 93 )   PDF (4036KB) ( 67 )  
    白刺花是我国特有的豆科灌木植物,耐旱性极强,对干旱地区水土保持具有重要意义。为了解气候变化情景下白刺花在中国的潜在分布区变化,本文收集211个白刺花的地理分布数据与9个气候因子,采用物种分布模拟最大熵模型进行建模,预测了白刺花在末次间冰期、末次冰盛期(MIROC、CCSM)、当代及其未来(2050s、2080s)5个时期气候条件下的潜在分布区。采用受试者工作特征曲线、刀切法、环境贡献率与置换重要性评估模型的可信度,分析影响白刺花的主导环境变量阈值与适生区变化。结果表明:5个时期的受试者工作特征曲线(AUC)的值都大于0.95,表明模型结果较好。物种分布模拟表明,白刺花最适宜的当代分布区主要集中在西南、西北、华北和中南地区,末次间冰期西南地区最适分布区减少,向河北、山东一带移动;末次冰盛期西北地区最适分布区减少,向西南方向移动;2050年最适分布区由云南向四川偏移,2080年云南一带最适分布区减少。影响白刺花分布的主要环境因子有温度和降水。在气候变化下,白刺花在当代的适生区面积占17.78%;与末次冰盛期相比,当代的适生区面积有所减少;与末次间冰期相比,当代的适生区面积略微增加;与当代相比,未来气候条件下,2050年适生区面积增加12.07%,2080年适生区面积增加1.67%。
    稻鸭共育下施用生物炭对水稻茎秆及倒伏性状的影响
    孟祥杰, 梁玉刚, 邹紫茵, 王忍, 苏雨婷, 龚向胜, 黄璜, 陈灿
    2021, 40(10):  3125-3134.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.011
    摘要 ( 87 )   PDF (2174KB) ( 29 )  
    水稻倒伏可降低水稻产量及稻米品质,影响稻作生产的经济效益。为探究生物炭及稻鸭共育结合对水稻茎秆及倒伏性状的影响,本研究设计了生物炭+鸭(CD)、生物炭+不养鸭(CR)、不施生物炭+养鸭(D)及不施生物炭+不养鸭(R)的大田对比试验,分析了水稻茎秆形态结构、解剖结构及力学特征。结果表明:与R处理相比,CD、CR、D水稻的重心高度与节间长度均有所降低,茎粗与节间充实度均有所增加,维管束面积得到了显著提高,第1节、第2节、第3节的增幅分别为24.15%~35.91%、12.75%~62.19%、4.66%~73.87%,水稻维管束形态也发生了改变;同时,水稻各节间的弯曲力矩及倒伏指数均有所下降,第1节、第2节、第3节、第4节的弯曲力矩下降幅度分别为24.05%~31.65%、24.55%~26.27%、32.28%~37.83%、21.79%~32.37%,第1节、第2节的倒伏指数的下降幅度分别为45.69%~52.04%、38.86%~48.16%,水稻茎秆抗折力也有所增加,第1节、第2节的抗折力增幅分别为19.86%~54.02%、20.62%~39.23%;茎秆抗折力与节间充实度、茎粗呈正相关,与长度呈负相关;各节间倒伏指数与节间充实度呈显著负相关,与节间长度与弯曲力矩呈显著正相关。因此,稻鸭共育下施用生物炭可降低重心高度,提高节间充实度,改变维管束形态,提高水稻的抗倒伏能力。
    播期对不同基因型小麦生育期、产量和品质性状的影响
    白露, 李乐, 连延浩, 王志强, 辛泽毓, 林同保, 任永哲
    2021, 40(10):  3135-3146.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.037
    摘要 ( 180 )   PDF (2546KB) ( 57 )  
    以8个不同基因型小麦为材料,研究了3种播期处理对小麦生育期、产量和品质的影响。结果表明:随着播期推迟,不同品种的生育期均显著缩短,且播种至拔节期的变化最为明显,其次为散粉至成熟期,但不同冬春性小麦品种受播期影响的阶段存在一定差异;在产量方面,早播条件下,不同品种小麦的穗数会增加,其中冬性小麦品种可育小穗数最多,因此适当早播可以提高冬性品种小麦的产量;而晚播能增加弱春性品种小麦可育小穗数;小麦籽粒蛋白质含量随播期推迟变化相对较小,而湿面筋含量则随播期的推迟大致表现出下降的趋势,冬春性相同的小麦品种的籽粒硬度对播期响应基本一致。在两年试验中,小麦的品质性状表现出明显的基因型效应和年际间差异,其原因尚需进一步研究。
    南瓜油葵间作耕作层根系分布与植株产量
    孙国庆, 张俊花, 王登燕, 范悦, 黄伟
    2021, 40(10):  3147-3158.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.030
    摘要 ( 106 )   PDF (3105KB) ( 53 )  
    为了解决冀西北高原坡梁地利用低效问题,于2020年在河北农业大学张北实验站通过南瓜油葵不同间作群体结构试验,探讨了南瓜经济高效的种植方式。试验设南瓜单作(Sp)、南瓜行间作1行油葵(IC1)、南瓜行间作2行油葵(IC2)和油葵单作(So)4个处理。收获时利用分层挖掘法与ScanMaker-i800扫描仪相结合,并用根系分析系统研究了南瓜-油葵间作复合群体根系在耕作层的分布及地下部和地上部的关系。结果表明:通过根系及根冠比的分析,发现油葵在间作复合群体中处于间作上位优势,致使间作油葵根系的各性状均显著优于单作油葵,IC1和IC2油葵根系鲜重、干重、根长、根表面积和体积较So分别显著提高了87.72%和45.49%、149.52%和83.39%、25.30%和26.62%、19.61%和14.23%、53.24%和43.89%(P<0.05);而南瓜-油葵间作复合体系中,油葵竞争光水肥等资源使间作南瓜根系弱于单作南瓜,0~40 cm土层中Sp根系鲜重、干重、根长、根表面积和体积总量分别较IC1和IC2显著提高了80.25%和140.37%、49.73%和92.96%、1.83%和12.80%、3.90%和26.04%、22.15%和21.76%(P<0.05);间作南瓜的根系和地上部生物量均显著低于单作南瓜,而间作油葵的根系和地上部生物量均显著高于单作油葵;南瓜根系密度随土层加深呈幂函数递减,油葵根系密度随土层加深呈指数函数递减。在冀西北高原雨养背景下,南瓜单作是该地区南瓜的适宜栽培方式。
    氮沉降背景下藓类植物齿肋赤藓的氮磷特征及异速生长关系
    梅月磊, 陶冶, 李永刚, 张元明, 张玲卫, 周晓兵
    2021, 40(10):  3159-3166.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.007
    摘要 ( 121 )   PDF (1119KB) ( 49 )  
    随着全球变化的加剧,氮沉降的生态效应越发受到关注,尤其是氮缺乏且对氮响应敏感的荒漠生态系统。藓类结皮是荒漠生物土壤结皮发育的高级阶段,对荒漠生态系统氮素循环具有重要作用,但藓类植物养分状况对氮沉降的响应特征尚不明晰。以古尔班通古特沙漠优势藓类齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)为研究对象,通过模拟不同氮沉降水平(0~3 g N·m-2·a-1),对比研究了齿肋赤藓地上和地下部分氮磷化学计量对氮沉降的响应特征。结果表明:藓类植物地上部分氮(17.89 g·kg-1)、磷(1.81 g·kg-1)含量高于地下部分(氮13.95 g·kg-1、磷1.28 g·kg-1),但两部分氮磷比差异不显著;随氮沉降增加,地上部分氮、磷含量均呈现先升后降趋势,地下部分氮含量与地上部分变化趋势相同,但磷含量受氮影响不显著。地上部分氮磷比随氮沉降增加保持相对稳定,而地下部分氮磷比有显著增加趋势;齿肋赤藓植物化学计量响应与其生长状态一致,呈低氮促进而高氮抑制的效应,但地上与地下部分氮、磷之间能够协同变化,具有异速生长特征。本研究加深了对荒漠藓类植物适应荒漠环境能力的理解,为评估长期氮沉降下荒漠藓类植物生长趋势提供依据。
    植物源提取物对三七根腐病病原菌的抑菌效应及对三七的化感作用
    李纪潮, 杨天梅, 杨绍兵, 杨美权, 左应梅, 许宗亮, 张金渝
    2021, 40(10):  3167-3174.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.025
    摘要 ( 115 )   PDF (3517KB) ( 35 )  
    筛选出适宜的植物源,以期为三七根腐病的绿色防控及生态种植提供新的可行的途径。以三七根腐病病原菌Fusarium oxysporumFusarium solaniCylindrocarpon destructansAlternaria panax为靶标,采用平板对峙法分析多种植物源提取液对病原菌的抑菌效果、抑菌时效和毒力值,并通过计算化感响应指数(RI)探明其对三七种子萌发、出苗及生长的化感作用。结果表明:紫茎泽兰提取液对F. solaniC. destructans抑菌率最高(分别为64%和90%),且抑制时效最长;野艾蒿提取液对F. oxysporumC. destructans抑菌效果显著,并使A. panax菌落7 d内接近零增长;黄花蒿、土荆芥、大蓟和大狼毒提取液对4种病原菌的抑菌率均达50%以上;紫茎泽兰、黄花蒿和野艾蒿植物源的毒力效应均高于对照多菌灵(P<0.05);植物源提取物对三七种子萌发表现出“低促高抑”的浓度效应,黄花蒿、紫茎泽兰和野艾蒿在低浓度时(2.5 mg·mL-1)化感促进作用显著;植物源提取物对三七的出苗率和株高存在促进效应,黄花蒿和大蓟最显著。紫茎泽兰、黄花蒿和野艾蒿提取物在三七根腐病绿色防控中具有应用潜力。
    生态栽培对果园水土及养分流失影响的Meta分析  
    牛清清, 张琳, 陈云峰, 胡承孝, 伍玉鹏
    2021, 40(10):  3175-3183.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.034
    摘要 ( 139 )   PDF (1268KB) ( 67 )  
    生态栽培在果园面源污染防治中发挥了积极作用,但对不同生态栽培模式下果园水土及养分流失防治效果却缺少整体的认识,这制约了面源污染减排措施的制定。本研究应用Meta分析方法对73篇相关文献共1541个研究样本进行了整合分析。结果表明:相比传统果园普遍采用的“清耕制”,生态栽培可使果园径流量减少59.5%,并使随径流产生的泥沙流失量减少86.9%,总氮流失量减少52.2%,总磷流失量减少65.4%;在本研究所选取的生草栽培、间作和覆盖栽培模式中,生草栽培模式在减少果园径流量及减缓泥沙流失和养分流失方面均要优于其他两种模式。进一步对生草栽培模式中的控制因子进行分析发现,人工生草在减少径流量和泥沙流失方面显著优于自然生草;全园生草在减少径流量、氮磷养分流失方面显著优于带状生草;禾本科植物在减缓水土流失和养分流失各方面均优于其他植物;绿肥翻压还田在减少果园径流量、减缓泥沙流失和总氮流失方面显著优于覆盖还田。因此,在生产实践中,人工选择禾本科植物进行全园生草并适当时期进行翻压还田是减缓果园面源污染最优的生态栽培措施。
    洞穴内外中小型土壤节肢动物群落特征及其对环境因子的响应  
    杨大星, 李灿, 王春
    2021, 40(10):  3184-3194.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.006
    摘要 ( 114 )   PDF (1348KB) ( 64 )  
    为掌握洞穴内外中小型土壤节肢动物群落特征及对环境因子的响应,于2019年1月(冬季)、5月(春季)、7月(夏季)和10月(秋季)在黔南州惠水县和长顺县选择洞内和洞外(距离洞口1~20 m)作为研究样地对中小型土壤节肢动物进行了调查。共获得中小型土壤节肢动物3948个,隶属6纲15目93科,优势类群为等节跳科(Isotomidae)和杆棱甲螨科(Mochlozetidae)。洞内和洞外中小型土壤节肢动物群落结构差异明显,洞外类群数、个体密度和Shannon指数显著高于洞内(P<0.05)。洞外中小型土壤节肢动物类群数、个体密度和Shannon指数季节波动明显(P<0.05),洞内类群数和Shannon指数季节差异显著(P<0.05)。隐爪螨科(Nanorchestidae)和杆棱甲螨科的分布具有时空稳定性;肉食螨科(Cheyletidae)、摇蚊科(Chironomidae)、球角跳科(Hypogastruridae)、平脊甲螨科(Autognetidae)、跳螨科(Sphacrolichidae)、前气门亚目(Prostigmata)、短甲螨科(Brachychthoniidae)、寄螨目(Parasiformes)、罗甲螨科(Lohmanniidae)、耳头甲螨科(Otocepheidae)和上罗甲螨科(Epilohmanniidae)季节敏感性高,空间敏感性低;若甲螨科(Oribatulidae)、无爪螨科(Alicorhagiidae)、盾螨科(Scutacaridae)、尾足螨科(Uropodidae)、盲甲螨科(Malaconothridae)、微离螨科(Microdispidae)、长须螨科(Stigmaeidae)、同翅目(Homoptera)、象甲科幼虫(Curculionidae larvae)、隐翅甲科成虫(Staphylinidae adult)和维螨科(Veigaiidae)具有时空敏感性。相关性分析和RDA分析表明,有效氮、有效钾和光照强度是影响中小型土壤节肢动物群落的主要环境因子。结果说明,洞穴内外中小型土壤节肢动物群落特征差异明显,光照条件、植被组成和土壤理化性质不同是产生差异的重要原因。
    砷污染下阳宗海浮游动物群落特征及其影响因素
    胡文渊, 赵帅营, 张涛, 陈丽, 陈光杰
    2021, 40(10):  3195-3204.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.002
    摘要 ( 121 )   PDF (1853KB) ( 96 )  
    砷污染是云南阳宗海近年来面临的主要环境问题之一,目前仍缺乏关于其对浮游动物这一重要生物类群影响的研究。为了科学评价砷污染对阳宗海浮游动物的健康风险,于2015—2016年对该湖的轮虫和浮游甲壳动物进行了每季度一次的采样调查。共发现浮游动物32种,且基本为广温性种类。浮游动物丰度变化范围为2~18 ind·L-1,平均丰度为8.5 ind·L-1。三大类群的丰度以轮虫最高,而生物量则是桡足类占优势。浮游动物丰度和生物量在季节上差异显著(P<0.05),而在空间上差异不显著(P>0.05)。浮游甲壳动物(不含无节幼体)的体长范围为180~1780 μm,以小个体为主,其中枝角类均为小个体种类。冗余分析结果显示,总磷、总氮、pH、砷、叶绿素a和蓝藻是影响浮游动物群落变化的主要环境因子。与历史数据及相关湖泊的比较表明,阳宗海浮游动物群落在砷污染后受到明显的抑制,其种类数、丰度均不同程度下降。
    基于骨龄学方法鉴定大别山商城肥鲵的年龄
    陈玉翠, 陈锦云
    2021, 40(10):  3205-3213.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.026
    摘要 ( 106 )   PDF (1251KB) ( 38 )  
    2014年4月—2018年8月,在大别山鹞落坪国家级自然保护区内采集50只中国特有物种商城肥鲵(Pachyhynobius shangchengensis)个体,采用常规石蜡切片法对其肱骨、股骨、指骨和趾骨各骨节等骨质材料进行年龄鉴定并比较其年轮特征,根据体长分布频率数据初步确定其年龄为参照,比较肱骨、股骨、指骨和趾骨各骨节在年龄鉴定读数中的精确性和准确性,以确定适合的年龄鉴定材料。同时以剪切脚趾作为标记,根据野外重捕获得的硬骨组织材料进行骨龄鉴定,验证年龄鉴定的准确性和年龄组划分的合理性。结果表明:趾骨的总精确度和总准确性均最高,股骨次之,肱骨最小;小于8龄的个体,骨切片年轮线清晰,骨龄学法适用于该物种的年龄鉴定,分析认为后肢第三、第四趾第2骨节是鉴定商城肥鲵年龄的最佳材料。通过分析野外商城肥鲵的生长规律发现,年龄与体重、体长和头长具有显著相关性,相关系数分别为0.975、0.945和0.97,8龄后这种相关性有降低趋势。
    大渡河下游3种鱼感应流速比较
    李阳希, 侯轶群, 陶江平, 蔡露, 朱正强, 石小涛
    2021, 40(10):  3214-3220.  doi:10.13292/j.1000-4890.202109.029
    摘要 ( 130 )   PDF (1213KB) ( 40 )  
    以齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti,体长26.3±1.1 cm)、重口裂腹鱼(Schizothorax davidi,体长28.5±2.9 cm)和短尾高原鳅(Triplophysa brevicauda,体长9.7±1.3 cm)为研究对象,使用自制Brett-type鱼类游泳能力测试水槽,采用递增流速法对其感应流速进行测量。结果表明:在11.9~14.1 ℃的水温条件下,齐口裂腹鱼、重口裂腹鱼和短尾高原鳅的绝对感应流速分别为(10.2±2.3)、(9.8±0.02)和(9.3±1)cm·s-1,相对感应流速分别为(0.33±0.02)、(0.32±0.08)和(0.96±0.09)BL·s-1;双变量分析结果显示,重口裂腹鱼的绝对感应流速及相对感应流速与体长关系不显著(P>0.05),齐口裂腹鱼和短尾高原鳅的绝对感应流速与体长呈正相关,相对感应流速与体长呈负相关;单因素方差分析结果显示,2种裂腹鱼绝对感应流速之间无显著性差异(P>0.05),却与短尾高原鳅有显著性差异,3种鱼类相对感应流速之间均存在显著性差异;所有试验鱼的趋流率与水流速度呈指数关系,当以这3种鱼为主要过鱼对象时,大渡河过鱼设施主流速区内最低流速设计至少为0.13 m·s-1才能保证95%的目标鱼类溯水洄游。本研究结果可为充实有关鱼类趋流特性的数据库及大渡河流域过鱼设施设计提供参考。
    2,2′,4,4′-四溴联苯醚胁迫对尼罗罗非鱼肝脏抗氧化防御系统的影响
    孟顺龙, 陈曦, 陈泽秋, 裘丽萍, 宋超, 范立民, 郑尧, 陈家长, 徐跑
    2021, 40(10):  3221-3227.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.028
    摘要 ( 91 )   PDF (1868KB) ( 23 )  
    为探索四溴联苯醚对鱼类抗氧化防御系统的毒性效应及其对鱼类健康的潜在危害,采用半静态水质接触染毒法,设置5、50和500 μg·L-1 3个暴露浓度,1、3、7、15和30 d 5个采样时间,研究了BDE-47对罗非鱼肝脏抗氧化防御系统的影响。结果表明:BDE-47暴露下罗非鱼肝脏抗氧化酶活性或抗氧化因子含量发生了显著变化,显示出BDE-47暴露可引起生物体产生氧化应激并造成氧化损伤;从罗非鱼肝脏抗氧化酶对BDE-47暴露的响应情况来看,SOD、CAT和GSH是相对敏感的抗氧化指标;BDE-47暴露浓度与罗非鱼肝脏SOD、CAT、GST和GPx活性以及GSH和GSSG含量之间没有明显的剂量效应或时间效应关系;总体来看,CAT和GSH呈现出先升高后降低的变化趋势;GST和GPx呈现出先升高后降低并恢复至正常水平的变化趋势;GSSG呈现出升高趋势;SOD在低浓度BDE-47(5 μg·L-1)暴露下表现为先升高后降低的变化趋势,在高浓度BDE-47(50和500 μg·L-1)暴露下表现为先降低后升高的变化趋势。
    长江河口盐沼湿地无齿螳臂相手蟹(Chiromantes dehaani)的种内竞争及其影响因素  
    陈振涛, 童春富
    2021, 40(10):  3228-3233.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.038
    摘要 ( 107 )   PDF (1554KB) ( 48 )  
    无齿螳臂相手蟹(Chiromantes dehaani)是长江口中、高潮滩优势底栖动物之一,其种群行为对长江口盐沼湿地具有重要影响。本文综合多种因子,按照性别、体型大小、温度和空间大小分组,通过室内控制实验,对无齿螳臂相手蟹的种内竞争行为开展系统实验与分析。结果表明:温度与无齿螳臂相手蟹的种内竞争强度呈极显著正相关;空间大小与无齿螳臂相手蟹竞争强度呈极显著负相关;在相同温度和空间大小下,大体型和雄性无齿螳臂相手蟹竞争更加激烈;温度与体型大小对无齿螳臂相手蟹竞争强度的影响存在显著的交互作用,温度变化对大体型无齿螳臂相手蟹有更重要的影响。不同因子对无齿螳臂相手蟹种内竞争的作用并非相互独立,需要考虑相关影响因素的作用阈值进行综合分析。
    内蒙古东部草原盲蝽多样性及其分布
    柴畅, 石凯, 董永义, 兴安, 王家骏
    2021, 40(10):  3234-3242.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.004
    摘要 ( 234 )   PDF (730KB) ( 63 )  
    盲蝽多植食性,为草原常发昆虫类群,是生物多样性的重要组成。于2017—2018年每年6月末至9月初采用扫网法对内蒙古东部草原盲蝽多样性及分布进行调查,旨在为后续草原盲蝽进一步研究提供基础资料。共采集盲蝽1825头(34属65种),其中科尔沁草原858头(20属34种),呼伦贝尔草原967头(27属52种)。科尔沁草原以斯氏后丽盲蝽(Apolygus spinolae)、条赤须盲蝽(Trigonotylus caelestialium)和小欧盲蝽(Europiella artemisiae)为优势种;呼伦贝尔草原以苜蓿盲蝽(Adelphocoris lineolatus)、青草绿盲蝽(Lygus gemellatus)及红楔异盲蝽(Polymerus cognatus)为优势种。呼伦贝尔草原盲蝽的Margalef丰富度指数(7.42)、香农指数(3.04)和辛普森多样性指数(0.93)均较高;Pielou均匀度指数以科尔沁草原稍高(0.77)。盲蝽亚科在属、种数分布上表现为呼伦贝尔草原明显较高,但在个体数分布上两草原差异不明显。合垫盲蝽亚科在属、种和个体数分布上两草原均不具明显差异。叶盲蝽亚科则在属、种和个体数分布上均表现为科尔沁草原较高。两个草原盲蝽物种相似性系数为0.32。可见,呼伦贝尔草原盲蝽多样性高于科尔沁草原,两草原盲蝽物种中等不相似。
    番茄潜麦蛾地理分布范围及越冬边界预测
    刘孝贤, 韩鹏, 张鑫, 张苹, 罗迪, 王婷, 吕昭智
    2021, 40(10):  3243-3251.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.018
    摘要 ( 256 )   PDF (3466KB) ( 121 )  
    温度是决定昆虫定殖、地理分布、发生数量、生活史和行为的关键因素之一,自然界周期性或季节性的低温环境会限制昆虫地理分布的纬度范围。番茄潜麦蛾(Tuta absoluta)最初在南美洲亚热带地区发生,2006年传入西班牙后迅速传播到欧洲、非洲、亚洲的90多个国家和地区,是一种全球性的入侵害虫。为了明确番茄潜麦蛾自然环境中的越冬边界及越冬区划,本研究根据其不同温度下的发育情况,分别利用连续低温天数统计、MaxEnt和CLIMEX模型3种方法对番茄潜麦蛾自然条件下的越冬边界进行预测。结果表明:番茄潜麦蛾能够越冬的区域主要分布在热带、亚热带及部分冬季较温暖的温带,非越冬区主要分布在温带和寒带。以亚欧大陆为例,番茄潜麦蛾的越冬边界在大陆西岸分布在40°N左右,大陆中部和东部其越冬边界沿30°N一线分布。3种方法的预测结果相互支持并且与截止目前文献记载的番茄潜麦蛾越冬区域保持一致。我们初步推测,番茄潜麦蛾在其非越冬区的大量爆发与农业温室等人为增温设施的出现有关,温室为该虫在不利的气候条件下提供庇护环境,推动其进一步向更高的纬度扩散。
    北京周边山区狍(Capreolus pygargus)的夏季偏好生境特
    向荣伟, 达珍, 吴佳忆, 卜向丽, 王静, 鲁庆斌, 郝映红, 盛岩, 孟秀祥
    2021, 40(10):  3252-3258.  doi:10.13292/j.1000-4890.202109.015
    摘要 ( 109 )   PDF (967KB) ( 62 )  
    生境选择是野生动物适应环境的综合行为对策,受动物的生理生态特征及对食物、水源及隐蔽性等生态需求的影响,可综合反映环境干扰和环境胁迫的效应。为探究北京周边山区狍(Capreolus pygargus)夏季偏好生境的特征及栖息地利用格局,于2019年7月5日至8月15日及2020年7月15日至8月30日,在北京怀柔及河北怀来等区域共布设39个狍的夏季利用生境样地及136个对照非利用样地(20 m×20 m),对样地的海拔、植被类型和坡度等22个生境变量进行了测量。结果表明:与非利用生境样地相比,狍的夏季偏好生境的乔木胸径(29.24±3.27 cm)、灌木高(1.49±0.07 m)、倒木个数(3.72±0.89)及枯草盖度(36.75%±5.74%)均较大(P<0.05),偏好乔木密度(15.15±3.71株·400 m-2)较小的西坡和北坡(66.67%)平缓生境(92.3%)(P<0.05),并趋于选择隐蔽度较好(64.1%)、距离社区较远(51.28%)及干扰强度较弱(76.92%)的生境(P<0.05)。主成分分析和多重对应分析结果表明,乔木因子、食物因子、干扰因子、地形因子、隐蔽因子和水热因子是影响北京周边山区狍夏季生境选择的关键因素,综合反映了其夏季对食物、安全性和水源的生态需求。
    20种常用绿化树种叶面滞尘能力及滞尘粒度特征
    闫倩, 徐立帅, 段永红, 潘李超, 刘立文, 杨玉莹
    2021, 40(10):  3259-3267.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.027
    摘要 ( 771 )   PDF (1910KB) ( 104 )  
    基于对20种常用绿化树种天然环境中叶面滞尘量和滞尘粒度的分析,并与大气降尘对比,探讨不同树种滞尘能力和滞尘的粒度差异,揭示了叶片形态与表面结构对滞尘机械组成的影响。结果表明:20个树种叶面滞尘量存在显著差异,冬青卫矛滞尘量最大,为1.75 g·m-2;鸡树条最小,为0.40 g·m-2,相差4.4倍;各树种叶面滞尘粒度分布曲线可分为双峰分布、三峰分布与四峰分布3类,同期的大气降尘粒度分布曲线呈三峰分布,大气降尘与20个树种滞尘粒度差异表明植物叶片对大气降尘具有选择性滞留作用;不同树种叶片对不同粒径组分的颗粒物滞留能力有差异,叶片滞尘中PM>10的体积含量最大,具有沟槽的叶片有利于滞留PM2.5,具有突起结构的叶片有利于滞留PM>10的颗粒物;具有绒毛、沟槽和突起等粗糙微结构的叶片具有较强的滞尘能力。研究结果有助于针对不同污染源筛选合适的绿化树种,缓解大气污染,改善空气质量。
    湖南省生态系统服务供需格局演变
    王盈丽, 徐新良, 庄大春, 董贤斌, 杨雪青, 邹妤阳, 樊简, 刘雅菲
    2021, 40(10):  3268-3277.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.029
    摘要 ( 131 )   PDF (18681KB) ( 280 )  
    新型城镇化高速发展以及人类活动对湖南省土地利用转型与生态环境产生着巨大影响。基于2000年、2005年、2010年和2015年4期土地利用数据,运用当量因子法、多指标模型法对土地利用变化引起的生态系统服务供给与需求进行测算,探究二者的时空演变特征。结果表明:湖南省土地利用类型主要以耕地及林地为主,研究期内土地利用格局发生显著转变,耕地面积减少最多,减少1165 km2,建设用地面积增加最多,增加1611 km2,土地利用主要呈现耕地转为建设用地及林地的变化趋势;湖南省生态系统服务供给由2000年的1.83×1010元到2015年的1.99×1010元,上升9.20%;生态系统服务需求指数由2000年的365480到2015年的533130,上升45.87%;湖南省生态系统服务供需空间分布较不平衡,长株潭城市群、常德市与益阳市交界处以及湘南衡阳市生态系统服务供需矛盾较为突出。研究结果可为湖南省区域经济与生态环境协调可持续发展提供理论参考。
    基于RSEDI的宁夏生态环境质量时空演变及其驱动力贡献率分析
    王苗, 刘普幸, 乔雪梅, 刘璐
    2021, 40(10):  3278-3289.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.031
    摘要 ( 142 )   PDF (3808KB) ( 92 )  
    准确把握区域生态环境质量的演变规律,对实现人与自然和谐稳定高质量发展具有重要的现实意义。以宁夏2000年、2006年、2012年和2018年4期Landsat TM/OLI遥感影像为数据源,提取差值植被指数(GI)、湿度指数(WI)、沙漠化指数(DI)、盐渍化指数(MSI),并构建遥感生态距离指数(RSEDI),分析宁夏生态环境时空演变特征及其驱动因子。结果表明:2000—2018年,GI值总体呈上升趋势,2000年、2006年、2012年和2018年GI值分别为0.265、0.246、0.286和0.288;WI、MSI和DI值总体均呈下降趋势,其中,WI值分别为0.212、0.223、0.159和0.168,MSI值分别为0.218、0.242、0.196和0.202,DI值分别为0.190、0.183、0.180和0.184;RSEDI指数总体呈上升趋势,其均值分别为0.428、0.379、0.417和0.438,表明研究区生态环境趋于好转。研究区生态环境质量空间差异显著,GI和WI具有南北高中间低的分布特征,高值区位于银川平原和南部山区,低值区位于中部干旱区;DI高值区分布在东、西、北三侧及中部地区,低值区分布在银川平原和南部山区;MSI高值区主要分布在中部扬黄灌区和北部的银北灌区,低值区位于南部山区。总体而言,南部山区沙漠化与盐渍化程度低,中部地区则程度高,而北部银川平原盐渍化程度最高。驱动力分析表明,人为因素的贡献率最大,为51.4%,主要驱动因子是总人口、城镇化率、第一产业、第二产业和第三产业产值;自然因素次之,贡献率为35.5%,主要因子为平均气温、平均风速、潜在蒸发量。
    基于RS技术的皖北城市阜阳市主城区热环境效应分析
    姚晓洁, 王霞, 姚侠妹
    2021, 40(10):  3290-3303.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.032
    摘要 ( 86 )   PDF (8743KB) ( 42 )  
    热岛效应是评估城市环境和气候质量的重要因素。本文基于RS技术,利用地表温度反演、下垫面参数提取、相关性分析等方法,采用2007年、2013年和2018年阜阳市主城区三幅遥感影像,分析各年度地表温度与热场等级的时空分异特征,并在此基础上探究城市热环境的演变趋势和地表温度与地表参数的相关性。结果表明:在各年度中,阜阳市主城区存在着明显的热岛效应,并且随时间呈现先分散后集中的趋势;在时间尺度上,2007—2013年相较于2013—2018年热场等级减弱和不变区域的比例呈现增长趋势,热场等级增强区域的比例呈现下降趋势;在空间上呈现由北至南逐渐增强的趋势;地表温度与归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、湿度指数(TC-Wetness,Wet)呈负相关,与归一化建筑指数(Normalized Difference Build up Index,NDBI)、裸土指数(bare soil index,BSI)呈正相关;不同下垫面指数对地表温度的贡献存在很大差异,其中Wet指数对温度降低的作用最强,Wet指数每增加0.1,温度分别降低5.383 ℃(2007年)、2.645 ℃(2013年)和3.289 ℃(2018年)。
    基于灾害危险性评价的乐山大佛风景区游览路线
    曾雅婕, 傅红, 刘勇, 税玥, 胡铭真, 耿藤瑜
    2021, 40(10):  3304-3313.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.039
    摘要 ( 104 )   PDF (2553KB) ( 59 )  
    灾害的频发严重威胁着风景区的游线畅通和游人安全。将灾害危险性评价融入风景区选线,对于制定减灾防灾战略以及优化风景区发展规划具有重要意义。本文以乐山大佛风景区为例,基于最小累积阻力模型,构建了地质灾害、洪水灾害、森林火灾以及生物灾害危险性综合评价下的灾害危险阻力面,以游览观赏点和景观资源点为源,利用GIS识别出了灾害影响下风景区游览路线的优化结果。结果表明:乐山大佛风景区主要受地质灾害和洪水灾害影响,灾害危险呈环状分布,中部高四周较低、北侧高东南侧低、滨水危险高于山地区域,整体危险性高;依据携程网旅游数据以及风景区总体规划的景源分布,确定源点51处;通过最小累积阻力计算获取风景区游览路线77条,总长34.322 km,结合遗产保护和实际利用需要,对选线结果进行优化,得到优化后路线63条。
    达里湖湖面演化过程及其影响因素
    甄志磊, 徐立帅, 张俊, 王春玲, 张鑫
    2021, 40(10):  3314-3324.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.003
    摘要 ( 187 )   PDF (2877KB) ( 94 )  
    近些年来,达里湖的萎缩已经引起了严重的生态问题。为了揭示达里湖萎缩的具体原因,对达里湖进行了沉积岩芯(DL-1)和古湖岸线剖面采集,通过210Pb、137Cs和光释光(OSL)精确定年,基于Mg/Ca和Ti重建了达里湖流域过去200多年环境演变,并结合近40年流域的遥感、气象和社会经济数据等进行了分析。结果表明:达里湖面积从1768年的332.46 km2减少至2016年的185.0 km2,减少了44.35%;1800—1906年,达里湖流域处于冷干气候;1906年以后,达里湖流域经历暖湿暖干交替变化;200多年以来,降雨强度变化与湖面变化具有较好的一致性,说明气候变化是达里湖面积萎缩的主要因素;2009年以来,蒸发量与湖面面积变化呈正相关(P=0.01,R2=0.872),这与强烈蒸发引起湖面萎缩相矛盾,指示了该时期人类活动对湖面萎缩的影响较大。
    宝日希勒大型露天矿敏感区划定及重金属累积效应
    吉莉, 董霁红, 房阿曼, 黄艳利, 李全生, 曹志国
    2021, 40(10):  3325-3338. 
    摘要 ( 122 )   PDF (4340KB) ( 25 )  
    宝日希勒矿是内蒙古东部煤炭年产量3500万吨的大型露天矿,长期采矿活动造成矿区场地重金属累积风险增加。基于Landsat影像划定矿区生态敏感区范围,分析不同生命阶段生态敏感区的场地生态质量。根据生态质量评价结果,采集土壤样品,定量解析敏感区场地重金属累积效应,划定矿区地表生态影响范围。结果表明:矿区外扩8 km属生态敏感区;矿区投产阶段生态状况趋于良好,达产阶段生态状况有所恶化,丰产阶段生态状况有所好转,稳产阶段生态状况轻微恶化;矿区土壤有机质含量低于全国第二次土壤普查结果,Cr、Cd、Pb、Zn、Cu、As、Ni含量低于国家环境质量标准(GB 15618—2018),但Cr、Cd、Zn、Cu、As、Ni超过内蒙古土壤背景值,土壤中Cr、Zn累积明显;土壤重金属危害整体处于低生态风险水平,Cd是重要的潜在生态风险元素;矿区东南部外扩0~2 km范围受采矿活动影响较为明显,2~5 km范围受采矿活动不明显。研究结果有利于掌握矿区生态状况并及时采取相应的修复措施,为具有相似开采规模和条件的煤矿提供生态修复实践借鉴和指导。
    综合评述
    氮、磷添加对热带森林土壤氮转化及损失影响的研究进展
    郭亚兵, 毛晋花, 王聪, 王森浩, 李安迪, 朱怡静, 莫江明, 张炜
    2021, 40(10):  3339-3354.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.009
    摘要 ( 195 )   PDF (722KB) ( 144 )  
    土壤氮转化过程是森林生态系统氮循环的重要组成部分,调控着土壤可利用氮的含量,决定了土壤氮素的存留状况。大气氮沉降增加是全球变化研究领域的重点问题之一,氮和磷作为影响植物生长最主要的矿质元素,人类活动加剧造成的氮磷养分输入的变化已经成为影响森林生态系统土壤氮循环的重要因素之一。截至目前,国内外已开展了大量关于氮磷输入对森林生态系统土壤氮转化影响的研究,但仍缺乏对该问题的统一结论和整体认知,这在相对“氮富集”、“磷限制”的热带森林尤为突出。本文综述了国内外关于热带森林土壤氮转化和氮损失对氮磷养分添加响应的研究结果,以期概述该问题的普遍规律并揭示其潜在机理。目前的研究趋于认为,长期氮输入使热带森林土壤氮转化过程加速,进而提高了土壤有效氮含量以及增强生态系统氮损失(通过气态排放和液态淋溶);磷添加则趋向于刺激植物土壤之间的养分循环,降低热带森林土壤氮素损失速率,从而有利于土壤氮素的存留;氮磷同时添加对热带森林土壤氮转化过程可能不存在交互作用。在氮磷添加下,土壤环境条件、土壤有机质、凋落物性质、微生物群落组成等的变化可能是造成热带森林土壤氮转化速率大小和方向发生改变的潜在机理。同时,结合已有研究现状,指出了当前相关研究存在的问题及未来研究方向。
    丛枝菌根真菌和硫氧化细菌对土壤理化性质和植物生长影响的研究进展
    刘荣林, 葛菁萍
    2021, 40(10):  3355-3363.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.005
    摘要 ( 189 )   PDF (1352KB) ( 104 )  
    丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)广泛存在于土壤中,可以与陆地植物形成有益的共生关系。硫氧化细菌(sulfur oxidizing bacteria, SOB)是氧化土壤中还原性硫和单质硫的重要微生物,对增加土壤肥力、降低土壤pH和促进植物生长具有重要作用。目前,国内外对这两种有益微生物之间相互合作的研究较少。本文简述了AMF和SOB对土壤及植物的影响,包括对土壤的改良、植物的生长和植物矿质营养的运输,总结了菌根共生和微生物作用对AMF中矿物质转运蛋白的影响,归纳了SOB的三个重要硫氧化途径。通过了解AMF和SOB近几年的研究现状,以及AMF与其他微生物互作关系的研究进展,我们对AMF与SOB之间的可能互作关系进行了探讨,并对其进一步研究提出展望,为AMF和SOB作为土壤联合接种菌剂、改良土壤和改善植物营养提供了理论基础。
    电驱鱼技术在鱼类保护中的应用
    黄晓龙, 白艳勤, 崔磊, 谭细畅, 石小涛
    2021, 40(10):  3364-3374.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.033
    摘要 ( 268 )   PDF (2110KB) ( 129 )  
    水利工程的修建阻断了河流的连通性,鱼类在通过水电站时容易受伤和死亡。利用水中电场对鱼类进行驱赶,使其远离危险区域,降低其受伤的可能性,并导向鱼道,提升鱼道的过鱼效果。电驱鱼是一项驱鱼效果显著且具有无限潜力的新型技术,对于鱼类保护具有深远意义。鱼类对水中电场具有敏感性,改变电学参数时,鱼类在水中电场会出现不同的反应,通过选择合适的电学参数和调整电极的方位,可以使水中电场起到很好的驱鱼作用和一定的导鱼效果。电驱鱼效果受多种因素的影响,包括鱼类的种类和体长、电导率、水温、流速等。本文基于国内外电驱鱼技术研究现状,探讨了电驱鱼技术在未来的发展方向和应用前景。结合当前电驱鱼技术存在的部分问题,指出该技术可向降低成本或智能化方向发展,为电驱鱼技术的进一步发展提供参考。
    鸟类形态和行为特征对森林植物种子传播的影响
    李宁, 张帅, 陈巧尔, 王征
    2021, 40(10):  3375-3380.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.013
    摘要 ( 197 )   PDF (1394KB) ( 140 )  
    种子传播是植物种子完成自然更新的重要生态过程,鸟类是重要的传播媒介之一。虽然大量研究关注了鸟类体型和行为特征对种子传播的影响,但依然缺乏系统的总结。本文系统总结了鸟类形态和行为特征对种子搬运、种子传播距离、种子排放地和幼苗更新的影响,以期为基于种子传播的动植物关系研究提供参考。鸟类的嘴裂和体型等形态特征影响了它们对植物种子的取食量,而它们的取食偏好则影响着干扰生境中植物种子的搬运。较远的种子传播距离与鸟类的体型大小、生境适应能力和居留型等特征密切相关。鸟类取食后的生境利用决定了种子的排放地,但它们如何进一步影响植物的更新需考虑植物的特征及环境其他因素的综合影响。今后的研究工作可从个体和群落角度分别研究鸟类特征如何影响濒危植物的种子传播和森林群落的更新,其研究结果有利于揭示鸟类在生态系统中的重要功能,并为互作网络和生态修复理论提供新视角。此外,将研究对象多元化并在方法中融合红外相机、无人机等技术可全面地揭示动物特征对森林植物种子传播的影响。
    技术与方法
    锡林浩特自然草地植株排布特征及简化应用
    夏嘉南, 李恒, 雷少刚, 杨星晨, 金慧霞, 刘峰, 王维忠, 李娟
    2021, 40(10):  3381-3390.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.008
    摘要 ( 101 )   PDF (4542KB) ( 33 )  
    内蒙古东部干旱半干旱草原边坡生态环境脆弱,植被修复阻力较高,易发土壤流失等问题。为探究不同草本植株分布方式对复垦边坡土壤水蚀的控制效果,学习自然草地植株团簇特征,以内蒙古锡林浩特市自然草原本底条件为例,设计“圆弧形”、“逆圆弧形”、“V字形”和“逆V字形”共4种仿自然植株布设方案;结合CLiDE演化模型,模拟并评价10年不同布设方式下复垦边坡的抗水蚀效果。结果表明:研究区自然学习样本的植株团簇盖度为5.36%,植株团簇中心点密度为52个·m-2,潜在径流流向偏角随坡度增大向50°收敛,其中植株团簇中心点是潜在径流受阻和改向的关键原因;仿自然植株布设样本10年土壤水蚀模拟结果表明,在抗水蚀效果上,“圆弧形”>“V字形”>“逆圆弧形”>自然>“逆V字形”,其中“圆弧形”布设方案抗水蚀效果最佳,相较自然实验样本平均每长宽高为10 m×5 m×1 m的边坡可减少68.82%的土壤水蚀量,具有良好的边坡土壤保护能力。
    面向生态康养功能提升的风景区土地利用格局模拟优化
    王慧, 王兵, 牛香, 宋庆丰, 李明文, 梁立冬, 杜鹏飞, 骆媛媛, 彭巍
    2021, 40(10):  3391-3400.  doi:10.13292/j.1000-4890.202110.015
    摘要 ( 93 )   PDF (2197KB) ( 53 )  
    随着社会经济的发展,不同区域的资源禀赋与发展意愿之间存在不同程度的匹配不均匀问题,需要通过一种或多种可行的方法量化土地利用主体的决策行为。借助模型模拟、景观格局和生态功能评价优化空间格局。以五大连池风景区为研究区,根据五大连池2000年和2018年土地利用数据,选择NDVI指数、高程、坡度、土壤有机碳、水体距道理距离和人口密度等作为驱动因子,耦合Markov模型、人工神经网络(ANN)、元胞自动机模型(CA)、最小累积阻力模型(MCR)和生态足迹算法,进行土地利用空间模拟优化。预计2030年,借助空气负离子供给功能核算,基于生态足迹算法的生态保护情景下的生态康养功能比基于Markov模型的自然状态情景提升1.87%。设置限制区域后分散与并列指数降低,景观分割指数降低,斑块聚集度增强,景观连通度增强。五大连池未来发展规划的重点在于权衡耕地、林地和草地之间面积的占比,兼顾景区旅游发展需求和生态功能保护。