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    2022年 第41卷 第6期    刊出日期:2022-06-10
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    2022, 41(6):  0. 
    摘要 ( 31 )   PDF (440KB) ( 34 )  
    研究报告
    中国东北兴安落叶松林空间分布及其对气候变化的响应
    张喜娟, 陈琛, 郜飞飞, 原树生, 韩士杰, 倪震东, 于景华
    2022, 41(6):  1041-1049.  doi:10.13292/j.1000-4890.202205.009
    摘要 ( 77 )   PDF (2107KB) ( 94 )  
    气候变化直接影响着植被地理分布。兴安落叶松林主要分布于中国东北的大、小兴安岭林区,地处北方针叶林南缘,对水热条件变化极为敏感。本文利用MAXENT模型模拟兴安落叶松林空间分布现状、不同排放情景(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5)下2050s和2070s的潜在空间分布以及其适生区对气候变化的响应。结果表明:对兴安落叶松林地理分布起主要贡献的环境因子包括温度年度范围、坡向、温度季节性变化、最干燥季度的平均温度、最冷月份的最低温度,5个因子的累积贡献率达83.80%;兴安落叶松林主要分布在黑龙江省大兴安岭地区和内蒙古呼伦贝尔市东北部(即大兴安岭国有林区),以及黑龙江省黑河市和伊春市(即小兴安岭国有重点林区的中北部);无论哪种未来气候情景,兴安落叶松林在2050年和2070年新增适生区较少,大兴安岭东麓、小兴安岭适生区面积下降较多,适生区丧失率为15.06%~38.87%,下降区域主要为黑龙江省黑河市和伊春市。应用多分类Logistic回归方法探讨了兴安落叶松林空间分布对气候变化的响应,结果表明,温度季节性变化的降低、降水量的季节变化的降低、最干燥季降水的升高、最暖月最高温度的升高是兴安落叶松林适生区缩小的主要原因。
    长白山阔叶红松林树种间相互作用对树木生长与存活的影响
    褚阔, 何海燕, 陈庆英, 蔡凤坤, 宋光, 叶吉
    2022, 41(6):  1050-1055.  doi:10.13292/j.1000-4890.202206.025
    摘要 ( 57 )   PDF (1626KB) ( 66 )  
    明确物种间相互作用关系,是生态学研究的核心问题。森林生态系统中,树种间相互作用关系是影响森林群落构建的关键因素。邻域效应是树种间相互作用的突出体现。邻域密度作为邻域效应的一种量化,影响着一定范围内的树木个体的生长与存活,并在不同树种间存在一定的差异。本研究以长白山阔叶红松林为对象,基于25 hm2长期固定监测样地的两次调查数据,通过分析邻域密度对树木生长与死亡的影响,探索树种间相互作用在群落树种共存中的作用。研究表明:相对于树木存活,邻域密度对阔叶红松林树木生长的影响更强,且主要以负作用为主。其中,白牛槭、色木槭、稠李、毛榛和暴马丁香的生长与邻域密度呈显著负相关。将邻域组成划分成相同树种(同种)和不同树种(异种)分析后发现:树木生长与两种邻域组成的密度间均存在明显的相关性,且与异种邻域密度间以负效应为主;树木存活与同种邻域密度呈显著的负相关,与异种邻域密度关系较弱,其中同种邻域密度的负效应主要集中在色木槭、假色槭、紫椴和簇毛槭。综上所述,树种间的相互作用是影响长白山阔叶红松林树木生长存活的重要因素,且其作用方向在不同物种间存在显著的差异。本研究明确了树种相互作用对温带阔叶红松林树木生长与存活的影响,为有效保护温带森林生物多样性提供科学依据。
    间伐和施肥对杉木人工林土壤温室气体排放的影响
    丁驰, 雷梅, 甘子莹, 王浩, 严强, 丘清燕, 胡亚林
    2022, 41(6):  1056-1065.  doi:10.13292/j.1000-4890.202205.002
    摘要 ( 46 )   PDF (1229KB) ( 44 )  
    明确间伐强度和施肥对人工林土壤温室气体排放的影响,是准确评估人工林土壤温室气体排放能力的重要基础。以我国亚热带杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为对象,通过设置3种间伐强度(轻度、中度和重度)和2种施肥处理(不施肥和施肥)来研究间伐和施肥对杉木人工林土壤CO2、CH4和N2O排放通量以及全球增温潜势的影响,并结合土壤理化性质阐明影响温室气体排放的主要因素。结果表明:与中度间伐相比,轻度间伐显著促进了土壤CO2的排放和CH4的吸收,施肥显著提高了轻度间伐土壤的Q10值,施肥显著抑制了中度间伐土壤N2O的排放,施肥与重度间伐共同处理显著促进了土壤CO2与N2O的排放以及CH4的吸收;从全球增温潜势来看,重度间伐与施肥共同处理下的全球增温潜势最大,其次为轻度间伐处理,中度间伐处理最低。从整个观测期来看,杉木人工林土壤是大气CO2和N2O的源,是CH4的汇;土壤湿度是影响CO2排放和CH4吸收的主导因素,其次为土壤N素有效性,而土壤N2O的排放主要受土壤温度的调控;不同间伐强度和施肥处理通过改变土壤水热条件和N素有效性对杉木人工林土壤温室气体排放产生显著影响,中度间伐土壤具有良好的减排限排能力。
    林窗尺度对侧柏人工林土壤磷组分的影响
    潘昱阳, 孙晓丹, 费菲, 赵家豪, 王亚茹, 李惠芝, 孙亮, 关庆伟
    2022, 41(6):  1066-1071.  doi:10.13292/j.1000-4890.202206.010
    摘要 ( 40 )   PDF (1155KB) ( 21 )  
    磷是森林生态系统的限制性养分元素。当前,林窗尺度对磷组分的影响研究关注较少,特别是不同尺度林窗中不同位置磷组分含量的变化特征尚不清楚。本文以徐州市赵疃林场开设林窗4年后的50年生侧柏(Platycladus orientalis)人工林为对象,研究了对照及小、中、大3种林窗(半径R分别为4、8和12 m)下不同位置(林窗中心D1、林缘D2、林下D3、D4)土壤磷组分的变化特征。结果表明:(1)不同林窗尺度对全磷、NaHCO3-Po、NaOH-Pi、NaOH-Po、HC-Pi、Residual-P含量的影响表现为:中林窗>小、大林窗;对NaHCO3-Pi含量的影响表现为中、大林窗>小林窗;对H2O-Pi含量的影响表现为:小林窗>大林窗>中林窗;土壤NaHCO3-Po含量在林窗不同位置间存在显著差异(P<0.05),在小、中林窗不同位置呈现“低-高-低”的单峰趋势。(2)与对照相比,林窗形成4年后土壤pH值下降,水分增加;土壤全氮和有机碳含量在小林窗中增加,在中、大林窗中降低;不同林窗尺度对微生物生物量磷和碱性磷酸酶活性的影响表现为:中林窗>大林窗、小林窗。(3)土壤含水量、有机碳、微生物生物量磷及碱性磷酸酶活性是影响土壤磷组分的重要因子。综上,中林窗有利于提高土壤磷素的有效性,本研究可为侧柏人工林林窗合理尺度的确定提供科学依据,为改善土壤缺磷状况、提高林分生产力和生态系统稳定性提供理论基础。
    热带低地雨林两种攀缘竹关键适生因子
    徐瑞晶, 刘广路, 胡璇, 彭超
    2022, 41(6):  1072-1078.  doi:10.13292/j.1000-4890.202206.008
    摘要 ( 42 )  
    为探讨攀缘竹在热带低地雨林区分布的关键适生环境因子,采用样地调查、冗余分析,结合去趋势对应分析方法,研究了海南岛甘什岭保护区热带低地雨林的无耳藤竹(Dinochloa orenuda)和响子竹(Bonia levigata)群落的土壤理化、林分结构和立地条件等32个环境因子,以及它们与群落优势种分布的关系。结果表明:(1)无耳藤竹和响子竹的丛密度分别为(258.75±99.10)和(81.25±78.64)丛·hm-2;单丛平均株数分别为(19.56±8.34)和(12.00±2.65)株;株数密度分别为(2027.50±547.69)和(558.75±521.19)株·hm-2;立竹平均胸径分别为(20.45±0.55)和(6.18±0.66) mm。(2)影响两种攀缘竹分布的关键环境因子及影响大小排序为:坡位>凋落物厚度>岩石裸露度>土壤容重>坡度>田间持水量。攀缘竹丛数受土壤田间持水量和坡度正向影响,土壤容重是攀缘竹分布的限制因子;岩石裸露度和凋落物厚度分别是促进响子竹和无耳藤竹丛数的关键因子。(3)两种攀缘竹与群落优势种分布差异性较大,关系较为疏远;无耳藤竹倾向分布于大型乔木树种的热带雨林中,而响子竹更多分布于小乔木较多的雨林中。两种攀缘竹的分布主要受地形、土壤物理性质和凋落物厚度的影响,并倾向生长于土壤容重低、田间持水量高、下坡陡峭的山谷地带,但无耳藤竹喜欢凋落物厚度大的区域,而响子竹喜欢岩石裸露度大、凋落物厚度低的区域。
    蒙古高原植被碳水利用效率时空变化特征及其影响因素
    尹超华, 罗敏, 孟凡浩, 萨楚拉, 包玉海
    2022, 41(6):  1079-1089.  doi:10.13292/j.1000-4890.202205.008
    摘要 ( 63 )   PDF (6259KB) ( 57 )  
    作为反映生态系统碳水循环的重要参数,植被碳水利用效率动态变化及驱动要素分析对干旱、半干旱生态系统可持续发展意义重大。本研究基于MODIS的GPP、NPP、ET数据、ERA5的降水和温度数据以及生态分区数据,利用趋势分析、偏相关分析以及残差分析等方法分析2000—2019年蒙古高原植被碳利用效率(CUE)和水分利用效率(WUE)的时空变化特征,并探讨其与降水、温度以及人类活动的定量关系。结果表明:2000—2019年蒙古高原植被CUE呈显著增加趋势,增长速率为0.2%·a-1;而WUE呈不显著下降趋势;除落叶林、混交林和高山草甸外,各生态分区CUE均显著增加;而WUE仅在针叶林和荒漠草原区呈增加趋势;超过60%的区域植被CUE和WUE与降水呈正相关,与温度呈负相关;受人类活动影响,高原上62.9%区域的CUE残差显著增加,仅10.6%区域的WUE残差呈显著增加趋势。研究结果可为气候变化背景下蒙古高原地区碳水循环研究提供参考。
    降水量对4种荒漠草原植物凋落物碳氮磷释放的影响
    韩翠, 康扬眉, 余海龙, 李春环, 黄菊莹
    2022, 41(6):  1090-1100.  doi:10.13292/j.1000-4890.202206.021
    摘要 ( 41 )   PDF (3971KB) ( 31 )  
    探索降水量对荒漠草原植物凋落物分解特征的影响,有助于深入了解全球变化下草原植被土壤系统生物地球化学循环规律。基于2014年设立于宁夏荒漠草原的降水量变化野外控制试验,通过480 d的分解试验,研究了4种植物凋落物分解特征(C、N、P释放及生态化学计量特征)及其与土壤元素含量的关系。结果表明:480 d的分解过程中,4种植物凋落物C释放缓慢。除猪毛蒿(Artemisia scoparia)外,多数情况下分解360 d后C释放率仍低于50%。4种植物凋落物N和P释放均前期快于后期,大多情况下分解180 d后N和P释放率即可超过50%;与自然降水量相比,减少50%降水量显著降低了猪毛蒿3种元素累积释放量和白草(Pennisetum centrasiaticum)P累积释放量(P<0.05)。增加降水量表现出相反的效应,但增加50%降水量显著降低了猪毛蒿C和N累积释放量(P<0.05);与减少30%降水量相比,减少50%和增加降水量改变了4种植物凋落物C∶N∶P生态化学计量特征,但其影响程度随物种不同而异,且缺乏明显的规律性;猪毛蒿和草木樨状黄芪(Astragalus melilotoides)凋落物P累积释放量均与土壤全P呈显著正相关(P<0.05),意味着二者凋落物P释放有助于促进土壤P库积累。
    冬小麦免耕覆盖与有机肥施用对土壤丛枝菌根真菌群落多样性的影响
    刘文娟, 马琨, 王兵兵, 何亚玲, 姜琴芳, 米扬
    2022, 41(6):  1101-1108.  doi:10.13292/j.1000-4890.202206.024
    摘要 ( 28 )   PDF (889KB) ( 91 )  
    为揭示农业活动对土壤丛枝菌根真菌群落结构及多样性的影响,选取免耕覆盖不施有机肥(NC)、免耕覆盖施有机肥(NF)、传统耕作不覆盖不施有机肥(TC)和传统耕作不覆盖施有机肥(TF)4个处理,采用Illumina MiSeq高通量测序方法,对宁夏南部山区免耕覆盖与有机肥施用冬小麦土体土壤丛枝菌根真菌(AMF)多样性及群落组成进行研究。结果表明:(1)耕作措施显著影响了土壤碱解氮、速效钾含量;与不施有机肥处理相比,有机肥施用显著改变了土壤pH、速效磷、速效钾和有机质。免耕覆盖施用有机肥后(NF),土壤速效钾及有机质含量显著增加。(2)从16个土壤样本中所获得的AMF分属于1门、3纲、4目、5科和7属。其中,球囊霉属(Glomus)、近明球囊霉属(Claroideoglomus)和类球囊霉属(Paraglomus)为各处理AMF群落的优势属;但有机肥施用对AMF优势菌属的相对丰度有抑制作用。(3)耕作和施用有机肥,均对土壤AMF的丰富度指数无显著影响。耕作措施显著改变了均匀度指数(Pielou_e)和多样性指数(Shannon和Simpson指数)。NC处理促进土壤AMF的均匀度指数(Pielou_e)和多样性指数(Shannon指数)。耕作和施用有机肥均对土壤AMF群落多样性产生了影响,但以耕作措施对土壤AMF群落多样性的影响较明显。(4)非度量多维尺度及多元分析结果表明,土壤pH、全N影响AMF群落组成,但不是驱动土壤AMF群落变化的主要因子。因此,在宁夏南部山区实施免耕覆盖、施用有机肥的保护性农业措施可以改善土壤理化性质,提高土壤AMF群落多样性。
    水位变化及退水恢复对藜蒿生长和生理的影响
    李枭, 曹昀, 谢芹招, 尧晓晨, 汤思文, 冯凯品
    2022, 41(6):  1109-1120.  doi:10.13292/j.1000-4890.202206.003
    摘要 ( 42 )   PDF (7422KB) ( 55 )  
    植物在周期性变化的水位中存活和退水后的恢复状况体现了其对水淹的适应能力。为深入了解鄱阳湖典型湿地植物藜蒿(Artemisia selengensis)对水淹胁迫的耐受能力,研究了藜蒿植株对3种水环境处理下及退水恢复后形态特征、生理指标的响应。实验采用双套盆法,共设置上升、下降和稳定3种处理。上升水位组:设置6个水位,水位均从0 cm开始每日增加高度,处理强度分别为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 cm·d-1,即50 d后水位分别为5、10、15、20、25、30 cm;下降水位组:设置6个水位,水位分别从5、10、15、20、25、30 cm开始每日降低高度,处理强度同上升水位组,即50 d后水位均为0 cm;稳定水位组:设置6个水位,分别为5、10、15、20、25、30 cm,试验期间水位保持恒定。另外,设置水位0 cm(即培养盆中水刚好没过土壤表面)的对照组。水位波动处理时间50 d和退水恢复时间10 d,共60 d。结果表明:(1)3种水位环境类型中,当水位低于15 cm时,株高增幅、叶片数呈逐渐上升趋势;当水位高于15 cm时,株高增幅呈降低趋势、叶片数有所减少,其中上升水位中处理强度为0.1~0.3 cm·d-1的株高、叶片数明显优于对照组。(2)上升水位中,处理强度0.3 cm·d-1为藜蒿水淹耐受范围,当处理强度小于0.3 cm·d-1时,抗氧化酶活性变化与大于0.3 cm·d-1存在明显差异;下降水位由于受到初始水位影响,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性在10~20 d时活性达到最大;稳定水位中,淹水深度为10、15 cm,抗氧化酶活性均不断增加。超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性随水淹时长推移和胁迫强度的增加不断下降,而过氧化物酶活性不断增大。(3)3种水位环境类型中,超氧阴离子产生速率和丙二醛含量在低强度胁迫中与对照组无显著性差异(P>0.05),且试验前期与抗氧化酶活性变化显著相关;高强度处理组的超氧阴离子产生速率和丙二醛含量随着淹水深度与试验时间增加而增加,且显著高于对照组。(4)退水后,低强度处理组各项指标均能迅速恢复,且与对照组无明显差异(P>0.05);高强度处理组各项指标恢复缓慢或不能完全恢复。因此,藜蒿适合在短时间内、低强度水位变化的环境下作为生态修复和重建的主要植物。
    非生物因子对东方香蒲种群有性更新的影响
    胡可, 严光荣, 唐安军
    2022, 41(6):  1121-1127.  doi:10.13292/j.1000-4890.202205.003
    摘要 ( 37 )   PDF (906KB) ( 21 )  
    消落带的淹水时机、持续时间与频次对其生态条件、湿地植物更新与生物多样性等有着极大的影响。为解析三峡库区消落带东方香蒲(Typha orientalis)有性更新过程中的多种非生物因子的调节作用,本文基于三峡库区水文的时空变化特点,研究了淹水、温度、光和萌发基质等多种非生物因子对东方香蒲种子萌发和幼苗存活的影响。结果表明:东方香蒲种子是需光性的,且对萌发温度和基质有明显的偏好性;在湖水中,随着入水深度的增加,种子萌发率降低;当入水深度达2 m时,种子萌发率下降至4.5%;模拟淹水试验中,东方香蒲幼苗在全淹56 d后仅有21%的存活率,当淹水时间超过60 d后则存活率为零,而在非淹水和半淹水条件下幼苗却生长良好;据此认为,严重的淹水胁迫是东方香蒲种子难以萌发及幼苗死亡的直接原因;当光、温度和萌发基质等都适宜时,种子才能顺利萌发。综合而言,东方香蒲种群的有性更新受阻是三峡库区消落带水位变化主导下的多种非生物因子共同驱动的。
    富铁农田退水对小兴凯湖沉积物磷吸附释放影响
    贾雪莹, 田志杰, 张冬杰, 姜明, 王丽红
    2022, 41(6):  1128-1134.  doi:10.13292/j.1000-4890.202206.023
    摘要 ( 29 )   PDF (1256KB) ( 15 )  
    为探究三江平原富铁农田退水对湖泊富营养化程度的影响,本研究以小兴凯湖作为对象,分析了沉积物磷形态、含量、吸附释放参数及其主要影响因子。结果表明,受农田退水影响,小兴凯湖富营养化程度为中度污染,水利连通性较差且周围为稻田的东北泡子为重度污染。沉积物最大磷吸附容量(Qmax)为29.41~125.00 mg·kg-1,对上覆水磷的吸附较容易,且释放率平均仅为11.73%。沉积物对磷的吸附受环境因子和自身理化性质影响,环境因子中Fe/P和温度对磷吸附呈显著促进作用,pH在5~9范围内波动对沉积物磷吸附的作用较小;沉积物理化性质中粒径组成和无机磷中Fe-P含量影响显著。本研究成果为揭示富铁农田退水影响下湖泊富营养化程度及内源磷释放风险提供了基础数据。
    废弃养殖塘水生大型无脊椎动物群落组成特征
    张丹, 张冠雄, 王可洪, 王芳, 刘双爽, 潘远珍, 袁兴中
    2022, 41(6):  1135-1142.  doi:10.13292/j.1000-4890.202205.005
    摘要 ( 40 )   PDF (1132KB) ( 22 )  
    随着农业活动的持续,一些原本用于农业生活生产的鱼塘被废弃,成为适宜水生生物栖息的废弃塘系统。本研究调查了重庆市梁平区4个废弃塘系统与4个鱼塘(对照组)的生境结构、水质与水生大型无脊椎动物群落,以了解废弃塘系统的生境与群落结构特征。结果表明:鱼塘的水产养殖行为引起了水体营养盐浓度升高,水生植物盖度降低,从而降低了无脊椎动物的物种丰度与密度。废弃塘系统在无人为干扰条件下,呈现营养盐浓度较低、捕食与竞争压力更小、水生植物更丰富等特点,支持着更多的水生大型无脊椎动物物种丰度与密度。本研究共收集到39种水生大型无脊椎动物,其中废弃水塘中33种,鱼塘中19种,群落结构以水生昆虫为主,其次是腹足类。水生大型无脊椎动物中,腹足类和蜻蜓目对水生植物盖度产生了正相关响应,而对营养盐浓度产生了负相关响应。研究结果可为评估区域生物多样性提供科学参考。
    四川雉鹑(Tetraophasisszechenyii)的微生境选择及其季节性动态
    王彬, 朱博伟, 徐雨, 杨楠, 赵成, 窦亮, 冉江洪
    2022, 41(6):  1143-1148.  doi:10.13292/j.1000-4890.202205.022
    摘要 ( 44 )   PDF (816KB) ( 40 )  
    生境选择对于动物的生存和繁衍至关重要,研究物种在不同季节和时期的生境选择模式,不但有助于全面了解其生态习性和资源需求,还能为物种保护管理提供基础信息。四川雉鹑是我国特有的典型高山鸟类,国家Ⅰ级重点保护野生动物,其不同季节的微生境选择尚缺乏系统研究。2014—2015年,在四川格西沟国家级自然保护区对四川雉鹑繁殖季(4—7月)和非繁殖季(8—3月)的微生境选择进行了调查。结果表明:四川雉鹑在繁殖季偏好选择乔木盖度较小而草本高度较高的微生境;而在非繁殖季偏好选择裸土比例较大而乔木盖度较小的微生境;繁殖季,四川雉鹑微生境选择需同时满足其食物资源和育幼的需求,而非繁殖季则要在克服食物短缺的同时兼顾安全和保暖需求;四川雉鹑在不同季节的微生境选择不但与自身生活史不同阶段的资源需求有关,而且反映了其对外界环境变化的适应。建议控制四川雉鹑生境内牦牛放牧等人为干扰,以提高保护效率。
    福建省设施番茄高温高湿灾害分布规律
    杨柳, 张琪, 杨再强, 陈家金, 黄川容
    2022, 41(6):  1149-1155.  doi:10.13292/j.1000-4890.202206.022
    摘要 ( 31 )   PDF (3302KB) ( 18 )  
    基于福建省福清站2017—2019年气象站数据及设施大棚同期的小气候数据,分别采用多元线性回归、BP神经网络和极限学习机(ELM)等方法构建设施小气候模拟模型,再用1990—2019年18个气象站的气象数据反演室内小气候数据,结合设施番茄高温高湿等级指标,研究福建省设施番茄高温高湿时空规律。结果表明:多元线性回归模型模拟室内最高气温和最低气温效果最好,RMSE分别为2.19和1.20 ℃,R2为0.87和0.96;BP神经网络方法模拟最高相对湿度效果最好,RMSE为3.77%,R2为0.65。结合设施作物的灾害指标可知,福建省北部、中部地区二级高温高湿灾害发生频数逐年上升,且增幅显著,中部地区三级灾害发生频数逐年减少;各地出现二级灾害概率较大,北、中部出现一级灾害的概率较小,南部出现三级灾害的概率较小。设施番茄在5—7月遭遇的气象灾害等级较高,分布在西北部;8—10月灾害等级最低,全境大部分为二级,部分沿海地区仅出现一级灾害。本研究结果为设施番茄的气象布局及环境调控提供科学依据。
    洞庭湖生态经济区土地利用变化对碳储量的影响
    李姣, 汪杰, 李朗, 周翠烟, 牛潜, 张灿明
    2022, 41(6):  1156-1165.  doi:10.13292/j.1000-4890.202206.026
    摘要 ( 35 )   PDF (3330KB) ( 73 )  
    陆地生态系统碳汇在全球碳循环和气候变化中发挥着重要作用,而土地是影响陆地生态系统碳储量的重要因素。以洞庭湖生态经济区为研究对象,基于2005、2010和2015年3期土地利用数据,运用ArcGIS软件和InVEST模型,分析该区域土地利用变化及其对碳储量的影响。结果表明:2005—2015年,洞庭湖生态经济区土地利用类型发生了较大变化,其他林地、水库坑塘、城镇用地、其他建设用地和裸土地面积呈上升趋势;水田、旱地、有林地、灌木林地、疏林地和湖泊面积不断减少;受土地利用变化的影响,2005—2015年间,洞庭湖生态经济区碳储量总体呈下降趋势,由2005年的11.67×108 t降至2015年的11.52×108 t,减少1.28%。通过对碳储量转移矩阵分析发现,农田、林地的减少和建设用地的增加是导致该区域碳储量减少的主要原因。
    铅锌废渣场周边土地利用方式转变对土壤胞外酶活性的影响
    王广昊, 孔星杰, 孙彩丽, 吴攀
    2022, 41(6):  1166-1172.  doi:10.13292/j.1000-4890.202206.028
    摘要 ( 24 )   PDF (774KB) ( 15 )  
    以铅锌废渣场周边7种典型土地利用方式(坡耕地、梯田玉米地、梯田萝卜地、梯田荞麦地、云南松林地、柳杉林地、次生林地)为对象,采用时空互代法研究了铅锌废渣场周边土地利用方式转变过程中土壤养分、重金属含量以及6种土壤胞外酶活性(β-1,4-葡萄糖苷酶、纤维素二糖水解酶、β-1,4-木糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶、β-1,4-N-乙酰葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶),同时分析了环境因子与6种土壤胞外酶酶活性的相关关系。结果表明,坡耕地转化为其他土地利用方式过程中,土壤中有机碳、全氮、全磷、硝态氮和铵态氮含量呈上升趋势。胞外酶活性基本呈现一致的规律性,表现为次生林地、云南松林地和柳杉林地高于梯田菜地,高于坡耕地。坡耕地转变为次生林地、梯田萝卜地和梯田玉米地,有助于降低土壤中Zn含量;除梯田玉米地和云南松林地外,当坡耕地转变为其他土地利用方式后,土壤中Cu含量显著降低。此外,相较于重金属,土壤养分(有机碳、总氮和铵态氮)对土壤胞外酶活性有着更大的影响,是酶活性变化的主要驱动因素。
    基于MSPA的街区蓝绿基础设施格局及其热缓解特征
    苏王新, 张刘宽, 常青
    2022, 41(6):  1173-1181.  doi:10.13292/j.1000-4890.202205.015
    摘要 ( 38 )   PDF (3939KB) ( 63 )  
    城市绿蓝基础设施在解决城市热环境、提升热舒适性以适应气候变化等方面具有重要作用。本研究基于北京市三山五园地区高分辨率影像,通过形态学空间格局分析(MSPA)量化城市蓝绿基础设施(GBI)格局特征,统计分析街区GBI组成结构与街区地表温度的相关关系,并探究GBI热缓解能力与影响因素。结果表明:三山五园地区GBI面积占比为60.61%,地表平均温度(Tm)与GBI面积比呈显著负相关,且与树木占比的相关性大于水体和草地,与核心区占比的相关性依次大于孔隙区、边缘区、环路区、桥接区、支线区;GBI空间形态格局显著影响其热缓解特征;在GBI核心区面积占比大于10%的街区,Tm与核心区和孔隙区面积占比呈显著负相关,而与树木、草地和水体等类型面积占比无相关性;在核心区占比介于1%~10%的街区,Tm与树木以及环路区、桥接区和支线区面积占比均呈显著负相关;核心区占比小于1%的街区,Tm仅与边缘区面积占比呈显著负相关;未来街区GBI规划设计除考虑绿地覆被类型外,应紧密结合街区GBI布局形态特征,可采用扩大规模(围绕现有GBI斑块增加外围边缘区宽度)、提升连通性(连接现有GBI斑块构建蓝绿廊道)、优化活动场地配比(适度增加核心区内部活动场地)等适应性方法,形成街区基于自然的热缓解解决方案。研究结果可以增进对城市街区蓝绿基础设施格局与热缓解特征关系的理解,为街区尺度缓解热岛效应、提高热舒适度提供参考。
    贵州雷公山国家级自然保护区原住民野生动物保护意识的影响因素
    盛尚, 朱芸, 郑进凤, 刘宇, 余永富, 李扬, 张凯, 徐雨
    2022, 41(6):  1182-1187.  doi:10.13292/j.1000-4890.202205.011
    摘要 ( 46 )   PDF (684KB) ( 69 )  
    民族传统文化在生物多样性保护方面极具重要意义。为分析贵州雷公山国家级自然保护区原住民野生动物保护意识及其影响因素,本研究于2018—2019年对保护区内的7个苗族传统村落采用半结构式访谈方法,收集原住民年龄、受教育水平、收入水平、传统文化认知、保护意识(即保护知识、保护态度和行为)等方面信息,共计获得72份有效问卷。线性回归的结果表明,原住民的保护知识主要取决于受教育水平,与年龄、收入水平、传统文化认知无显著关系;保护态度和行为与年龄、传统文化认知、保护知识无显著关系,但一定程度上受收入水平影响。本研究表明,受教育水平和收入水平影响原住民保护意识,而原住民的保护知识并未能很好地转化为保护行动。为了促进当地自然保护区的管理和建设,建议提升当地居民的文化教育水平、开展宣传教育、继承或发展优秀传统文化、促进可持续经济发展,以此调动原住民的保护积极性。
    基于景观格局的青藏高原东部典型区生态安全分析
    冯朝晖, 李宣瑾, 胡健, 王凌青
    2022, 41(6):  1188-1196.  doi:10.13292/j.1000-4890.202206.002
    摘要 ( 28 )   PDF (3409KB) ( 54 )  
    青藏高原东部属于生态脆弱区,对该区域进行景观格局的生态安全研究有助于促进生态系统可持续发展,对提高青藏高原生态系统稳定性具有重要意义。本文采用2000、2005、2010和2015年4个时期的遥感数据对青藏高原东部典型区进行基于景观格局的生态安全变化分析,利用遥感手段将遥感影像解译分类,进行土地利用变化分析,通过构建景观干扰度、景观安全度指数完成景观格局的时空变化分析。结果表明:(1)研究时间跨度内,水域、草地、城乡、工矿、居民地的面积呈增加趋势,林地、耕地和未利用土地的面积逐渐减少;(2)景观优势度较大的是草地和林地,而城乡、工矿、居民地的干扰度、破碎度和分离度较大;未利用土地、耕地、林地的生态安全度有所下降,城乡、工矿、居民地与水域的生态安全度有所上升;(3)耕地、草地、水域、城乡、工矿、居民地和未利用土地一直处于重警区,林地则处于较安全区;研究区内整体生态安全水平呈先上升再略下降的趋势,说明该地区生态环境在逐步改善后又受到轻微干扰,应采取措施进一步改善生态环境以提升生态安全度。
    祁连山国家公园甘肃片区生态-经济-社会耦合协调发展评价
    高妍, 冯起, 李宗省
    2022, 41(6):  1197-1204.  doi:10.13292/j.1000-4890.202206.018
    摘要 ( 33 )   PDF (916KB) ( 26 )  
    基于耦合协调模型构建祁连山国家公园甘肃片区的生态、经济、社会三个子系统的评价指标体系,结合三个子系统的各自发展特点选取评价指标,分析2011—2020年统计数据,采用熵值法计算指标权重,并进行耦合协调度计算,分析三个子系统的发展情况。结果表明:生态、经济、社会三个子系统相互影响、关联性大、耦合度高,基本处于高水平耦合状态;根据综合评价值计算,生态子系统的发展先下降后升高,而经济和社会子系统呈稳步升高趋势,生态子系统的逐渐向好发展与国家公园政策的实施有密切关系;三个子系统的协调度稳步提高,先后经历了濒临失调衰退、初级协调发展、中级协调发展和良好协调发展四个阶段。由此可见,国家公园对保护当地生态环境,促进经济、社会发展具有重要作用。
    综合评述
    湿地生态系统服务研究进展
    肖涛, 石强胜, 闻熠, 宋胜帮, 王志强, 曾明
    2022, 41(6):  1205-1212.  doi:10.13292/j.1000-4890.202205.013
    摘要 ( 78 )   PDF (1132KB) ( 157 )  
    湿地是处于水陆之间过渡性地带的生态系统类型,其通过特殊的生态过程和功能,产生了许多与人类福祉相关的服务,对维持区域、国家生态安全和可持续发展具有重要意义。本文从湿地基本概念与服务内涵出发,探讨了当前湿地生态系统服务研究的主要内容:(1)服务价值评估;(2)服务间权衡与协同关系;(3)生物多样性与湿地生态系统服务;(4)气候变化对湿地生态系统服务的影响;(5)土地利用变化对湿地生态系统服务的影响。提出未来须加强湿地生态系统服务基本参数的监测范围和力度以及服务与人类福祉关系研究,并开展湿地负向服务及小微湿地生态系统服务研究。
    缓解植物铝毒害的相关基因调控研究进展
    杨慧琴, 何思, 张金彪
    2022, 41(6):  1213-1220.  doi:10.13292/j.1000-4890.202206.001
    摘要 ( 38 )   PDF (508KB) ( 129 )  
    铝是导致土壤酸化、阻碍植物生长的重要因素之一。铝对植物从生长到生理生化过程,从细胞水平到基因水平均有不同程度的负面影响。如何提高植物耐铝能力、缓解铝对植物的毒害,是多年来人们关注的问题。本文从有机酸、活性氧代谢、植物激素、矿质营养元素等方面,对缓解植物铝毒害的相关基因调控的研究进展进行了综述。研究表明,有机酸在缓解植物铝毒害中具有至关重要的作用,这是迄今人们在该领域取得的最重要的进展,本文对此方面的相关研究成果做了重点介绍。提出未来应继续重视有机酸缓解铝毒害的研究,加强与缓解林木铝毒害密切相关的基因、转录因子及其机制方面的研究。
    种子防御策略的研究进展
    陈颖卓, 黄至欢
    2022, 41(6):  1221-1230.  doi:10.13292/j.1000-4890.202206.007
    摘要 ( 34 )   PDF (626KB) ( 34 )  
    作为种子植物主要的繁殖形式,种子的出现使得植物可以在幼体阶段具有较高的环境耐受力,同时也便于以各种形式散播,是种子植物能占据自然界主导地位的重要因素之一。也因为未来将发育成新一代个体,大多数种子储存了必要的营养物质,成为许多动物良好的食物资源。本文从植物与种子捕食者对抗方式分析,将植物的防御策略分为直接对抗、间接对抗、时空防御3种主要类型及其他复合形式,同时探讨了目前种子防御的相关研究热点问题,并指出了未来的研究应该从演化机制或动植物互作的角度来深入探讨种子防御策略的形成、维持机制和防御策略的普适性规律。
    技术与方法
    城市绿地土壤质量监测样点二阶前向抽样优化方法——以上海市为例
    张维维, 韩继刚, 邱月, 左舒翟, Abiot MOLLA, 任引
    2022, 41(6):  1231-1239.  doi:10.13292/j.1000-4890.202206.019
    摘要 ( 30 )   PDF (5209KB) ( 18 )  
    在设计城市绿地土壤监测体系时,如何在已有的监测点位上使用易操作、低成本且兼顾代表性的优化方法是亟待解决的技术难题。本研究以上海市绿地土壤质量监测优化为目标,提出一套针对二阶前向抽样布局优化的技术工作框架。在运用三明治空间模型、Kriging插值方法评估现有点位精度的基础上,针对土壤指标空间相关性和分异性特征,使用空间模拟退火算法在已有点位上增加监测点位进行监测布点系统优化,并使最终方案满足空间分层抽样对采样点数量的最低要求。结果表明:针对上海市绿地土壤的营养元素和重金属元素,现有监测样点采样方差基本低于均值的10%,但在浦东新区、静安、虹口和徐汇区的部分元素代表性需要进一步优化。全市新增350个点可改进精度的64.5%。本研究提出的多目标协同改善的城市绿地土壤监测点位优化布局方法能兼顾精度和成本,有效协助城市管理者合理布设城市绿地监测体系。
    基于MSPA和MCR模型的贵阳市2008—2017年景观连通性评价与时空特征
    李怡欣, 李菁, 陈辉, 王志杰
    2022, 41(6):  1240-1248.  doi:10.13292/j.1000-4890.202206.020
    摘要 ( 42 )   PDF (5462KB) ( 31 )  
    在快速城市化和生态文明建设的耦合交互下,喀斯特山地城市景观破碎化程度加剧,对生态安全和景观可持续性产生影响。以典型黔中喀斯特山地城市贵阳市为对象,基于形态学空间格局分析(MSPA)方法识别生态源地,运用最小累积阻力模型,评价贵阳市2008、2013和2017年景观连通性,分析10年间贵阳市景观连通性以及生态廊道的时空变化特征。结果表明:2008—2017年,贵阳市景观类型变化特征以林地、建设用地和未利用地增加,耕地面积显著减少为主。研究时段内,贵阳市景观格局的核心区面积持续增长,景观连通性小幅上升,但孤岛面积增加明显,景观破碎化程度严重。贵阳市景观连通性整体较好,中等级以上连通性区域占研究区总面积的74%以上;10年间,贵阳市景观连通性水平表现出中心城区先变弱后增强,四周逐渐增强的趋势。贵阳市景观生态廊道长度和数量均先减后增。研究结果可为进一步优化喀斯特山地城市景观空间格局、构建生态安全网络格局提供参考。