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    2022年 第41卷 第12期    刊出日期:2022-12-10
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    2022, 41(12):  0. 
    摘要 ( 34 )   PDF (452KB) ( 59 )  
    研究报告
    冠层与移植时长对中国树花(Ramalina sinensis)地衣移植体元素含量的影响
    高静, 张良玉, 李星, 马翠萍, 金倩, 刘璐, 张金明, 赵良成, 孟建卫, 刘华杰
    2022, 41(12):  2289-2298.  doi:10.13292/j.1000-4890.202111.002
    摘要 ( 60 )   PDF (1604KB) ( 167 )  
    大气元素沉降的地衣移植法监测常将地衣样品移植于乔木冠层下,但冠层有无与移植时长对地衣元素组成的影响研究不多。本研究将河北省偏远地区的中国树花(Ramalina sinensis)移植于污染区,基于元素含量增高倍数EC(exposed to control ratio)评估了55种元素的生物积累程度,检验了冠层(2水平:有冠层或无冠层)和移植时长(3水平:7、8或9个月)对地衣元素含量的影响。结果显示,中国树花的元素背景含量低于已有研究中地衣元素含量的背景值/基线值,有效反映了背景区较低的大气污染程度。中国树花适用于除Co和Hg(二者含量的背景噪声过高)之外的53种元素的大气沉降监测。移植后绝大多数元素含量显著高于背景区,其中交通相关元素Pb和Sb为“极重度积累”,与农业活动和植物生理活性有关的元素(As、K、P、S和Se)以及Ag和Ge为“无积累”或“轻度积累”,其他44种元素(Al、B、Ba、Be、Bi、Ca、Cd、Ce、Cr、Cs、Cu、Dy、Er、Eu、Fe、Gd、Ho、La、Li、Lu、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Nd、Ni、Pr、Rb、Tb、Sc、Si、Sm、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、Tm、U、V、Y、Yb和Zn)为“中度积累”,表明移植区大气污染程度较高,交通排放贡献大。冠层和移植时长对中国树花元素含量的影响具有元素特异性:26种元素的含量或因冠层淋溶作用而在冠层下高于无冠层,Pb含量或因冠层截留作用而呈相反格局;移植时长超过7个月后,绝大多数元素(41种)含量不再增加,11种元素含量呈增高趋势,Ni含量呈下降趋势。表明利用地衣移植法进行大气元素沉降监测时,冠层有无需保持一致,且移植时间不可过长。

    东北中东部胡桃楸天然次生林产区区划
    罗也, 杨雨春, 赵珊珊, 任生, 许长有, 朱爱玲
    2022, 41(12):  2299-2305.  doi:10.13292/j.1000-4890.202211.008
    摘要 ( 46 )  
    为准确了解东北中东部地区胡桃楸天然次生林产区分布情况,选取年均温、极端高温、极端低温、年降水量、年均日照,无霜期、积温等作为影响胡桃楸材积生长的气候因子,采用逐步回归分析法,确定影响胡桃楸材积的主导因子,通过数学模型模拟,筛选出最优模型并进行精度检验,进而划分胡桃楸天然次生林产区。结果表明:(1)年降水量和年均温为影响胡桃楸材积生长的主导因子,且材积与主导因子的最优数学模型为德林科所模型,R2=0.89,赤池信息量标准AIC=640.07,对数似然函数LL=-67.16;(2)通过理论材积值与实际材积值相对误差比较分析,数学模型精度满足要求;(3)胡桃楸天然次生林最终划分为最适宜分布区、适宜分布区和一般分布区3个产区;(4)对胡桃楸3类产区的理论材积值进行单因素方差分析,3类产区之间差异达到极显著水平(P<0.01),表明胡桃楸3类产区区划合理,结果准确可靠,研究结果可为胡桃楸天然次生林的合理经营和布局提供科学依据。

    大兴安岭森林区植被物候的纬度地带性
    董春媛, 乔荣荣, 王傲洁, 常学礼
    2022, 41(12):  2306-2316.  doi:10.13292/j.1000-4890.202211.022
    摘要 ( 49 )   PDF (4243KB) ( 81 )  
    全球气候变化可通过影响植被物候来影响生态系统过程,但人们对区域尺度植被物候如何响应气候变化却未形成共识。本研究在Google Earth Engine大数据平台支持下,以大兴安岭森林植被分布区为研究区,以2000—2020年系列MOD09GQ、MOD13Q1和MOD11A1卫星数据产品为数据源,分析了大兴安岭森林植被分布区植被物候的纬度地带性以及温度因子对其影响。结果表明:大兴安岭森林分布区植被物候在纬度梯度上呈现明显差异性,生长季开始时间SOS(start of growing season)呈提前趋势,纬度每升高1°,SOS提前0.34 d;生长季结束时间EOS(end of growing season)趋势与SOS相同,每升高1°,提前0.19 d;生长季长度LOS(length of growing season)变化具有阶段性,拐点在50°N,拐点之前每升高1°,LOS缩短1 d,拐点之后每升高1°,LOS延长0.57 d。从变化趋势来看,SOS和LOS对纬度变化的响应比EOS明显。其中,LOS延长主要缘于SOS提前的幅度明显大于EOS提前的幅度。温度因子对大兴安岭森林植被分布区物候变化有直接作用,其中对SOS和LOS的影响明显强于对EOS的影响,4月温度对于SOS和LOS作用明显,温度越高,SOS发生越早,LOS持续时间越长。LOS延长的主要贡献者是SOS的提前,而EOS在时间上的推后对LOS的贡献相对较小。大尺度植被物候研究对宏观理解全球气候变化对地表生态过程响应有重要补充意义,同时在区域林区森防工作分区管理上也具有一定参考价值。

    坡向对长白山区蒙古栎林土壤根际呼吸与异养呼吸的影响
    孙忠林, 华明阳, 冯颖, 姜云天, 宋金枝, 尹智博
    2022, 41(12):  2317-2324.  doi:10.13292/j.1000-4890.202211.024
    摘要 ( 68 )   PDF (2137KB) ( 90 )  
    土壤呼吸组分的划分是深入理解森林碳循环模型的关键步骤,区分坡向变量对土壤呼吸组分的影响有助于深入理解土壤呼吸的水热影响机制。本研究旨在量化2个坡向土壤呼吸组分的季节动态和通量,探索影响因素和影响机制。利用挖壕法将蒙古栎(Quercus mongolica)林土壤呼吸(RS)划分为土壤异养呼吸(RH)和根际呼吸(RR),利用动态红外气体分析仪原位监测两个坡向生长季土壤呼吸及其组分,并分析其水热影响机制。生长季,RSRHRR均呈双峰曲线形式,且两个坡向具有显著差异,但根际呼吸所占比重大体相同。RSRHRR与土壤温度(T5)均呈显著的指数关系,RH的温度敏感系数(Q10)高于RR,阳坡RSRHRRQ10均高于阴坡。增加土壤体积含水量(W5能够在一定程度上提高模型对土壤呼吸及其组分的预测能力,同一坡向不同呼吸组分对T5W5的响应不同,同一呼吸组分对T5W5的响应也不相同。蒙古栎林阳坡和阴坡的RH通量分别为249.22和291.82 g C·m-2RR通量分别为149.00和179.17 g C·m-2。月尺度上,土壤呼吸通量(F)呈典型的单峰曲线形式,两个坡向FRHFRR与平均土壤温度呈指数函数关系,与降水量为线性关系,二元线性回归拟合达到显著水平,但不同坡向和呼吸组分引入的变量和参数均存在一定的差异。试验结果说明,同种林型的坡向变量会对RSRHRR及其通量产生显著影响,水热条件对呼吸组分的影响机制并不相同,不同时间尺度的模型参数和变量反映不同的生态过程。

    氮添加对东北红豆杉幼苗生长发育及生理特征的影响
    孟秋实, 秦倩倩, 刘艳红
    2022, 41(12):  2325-2334.  doi:10.13292/j.1000-4890.202211.007
    摘要 ( 50 )   PDF (2588KB) ( 149 )  
    为探究氮添加对濒危植物东北红豆杉幼苗生长-防御权衡的影响,为该物种的保护工作提供理论依据,本研究以东北红豆杉4年生幼苗为对象,进行了3种氮源(硫酸铵、硝酸铵和硝酸钾)和4个施氮量(30、60、90、120 kg N·hm-2·a-1)的氮添加实验。结果表明:(1)东北红豆杉幼苗的苗高增长量、地径增长量和总生物量随施氮量增加显著增加,施氮量超过90 kg N·hm-2·a-1后地径增长量和总生物量开始下降,施氮处理的幼苗根冠比显著低于对照组,但在不同施氮量下无显著差异;(2)净光合速率(Pn)和气孔导度在氮添加处理后显著提高,在施氮量为90 kg N·hm-2·a-1时达峰值,胞间CO2浓度与Pn的变化方向相反,说明氮添加可以缓解植物的非气孔限制;(3)黄酮类化合物含量在施氮后呈现先增高后降低的趋势,施氮量30 kg N·hm-2·a-1为转折点;(4)施氮后,生长指标与光合指标呈显著正相关,类黄酮指数与光合指标呈显著负相关,净同化率、相对生长速率和黄酮类化合物指数变化符合生长分化平衡假说;(5)硝酸铵处理相对单一态氮处理对幼苗的地上部分生长、气孔导度和花青素合成具有促进作用,硝酸钾处理下类黄酮指数显著提高。总的来说,东北红豆杉幼苗对氮添加的响应与施氮量和氮素类型有关,当氮添加为30~90 kg N·hm-2·a-1时,东北红豆杉幼苗的生长发育和防御水平较优,可作为东北红豆杉迁地保护或野外回归的参考措施。

    旱地冬小麦夏闲期种植不同豆科绿肥对还田养分和土壤有机碳、氮组分的影响
    黄璐, 李廷亮, 李顺, 吕卓呈, 王嘉豪
    2022, 41(12):  2335-2343.  doi:10.13292/j.1000-4890.202211.020
    摘要 ( 72 )   PDF (1883KB) ( 175 )  
    探究适合晋南旱塬冬小麦填闲种植的绿肥作物,为冬小麦绿色生产提供理论依据。采用大田试验,研究了旱塬冬小麦夏闲期种植翻压草木樨、柽麻、大豆、黑豆、绿豆、乌豇豆等6种绿肥作物的养分归还效应,以及对麦田土壤微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)、可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)、颗粒态有机碳(POC)、颗粒态有机氮(PON)和轻重组有机碳(LFOC、HFOC)、轻重组有机氮(LFON、HFON)组分的影响。结果表明:6种绿肥作物的总养分归还量(N+P2O5+K2O)以绿豆、黑豆、乌豇豆最高,为104.77~121.82 kg·hm-2。与传统农户模式相比,种植翻压不同绿肥作物均可显著提高土壤微生物量碳,提高幅度为27%~57%,但对土壤微生物量氮影响不显著。不同处理间土壤可溶性有机碳、颗粒态有机碳、重组有机碳、轻组有机氮和重组有机氮含量差异不显著,但与传统农户模式相比,种植翻压黑豆、绿豆显著提高了土壤可溶性有机氮含量,提高幅度为27%~55%,种植翻压大豆显著提高了土壤颗粒态有机氮和轻组有机碳含量,提高幅度分别为31%和162%。研究表明,黄土旱塬冬小麦夏闲期种植翻压大豆、绿豆、黑豆具有相对较高的养分归还效应,且对土壤活性有机碳、氮库的影响尤为显著。

    淹水胁迫对夏黑葡萄生理特性和品质的影响
    崔东阳, 贺亮亮, 刘崇怀, 樊秀彩, 张颖, 刘强, 张国海, 姜建福
    2022, 41(12):  2344-2351.  doi:10.13292/j.1000-4890.202211.023
    摘要 ( 61 )  
    为了解淹水胁迫对成龄葡萄生理和果实品质的影响,以5年生夏黑葡萄(Vitis vinifera × V. labrusca Summer Black)为试材,采用人工模拟淹水胁迫试验方法,在持续淹水0、5、10、15、20、25、30 d时,对新梢生长量、根系活力、成龄叶相对叶绿素含量、光合指标、叶绿素荧光参数以及果实品质进行测定。结果表明:淹水胁迫降低了夏黑葡萄根系活力和新梢生长量,淹水30 d分别比对照下降46.4%和80.5%;淹水胁迫降低了相对叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和最大光化学效率,淹水30 d分别比对照下降10.6%、32.9%、21.1%、15.8%和3.1%,增加了胞间CO2浓度;淹水胁迫降低了果实可溶性固形物含量和可溶性糖含量,对果实大小和重量无显著影响,提高了果实的硬度,降低了果柄耐拉力,对果实品质和耐储性能有一定的不利影响。本试验结果为指导葡萄生产抗涝减灾提供科学依据。

    芽胞杆菌对盐碱胁迫下玉米幼苗促生作用
    明立伟, 马婷玉, 肖珊珊, 杨克军, 王玉凤
    2022, 41(12):  2352-2360.  doi:10.13292/j.1000-4890.202211.014
    摘要 ( 54 )   PDF (3845KB) ( 92 )  
    选用解淀粉芽胞杆菌(Bam688)和特基拉芽胞杆菌(Bte724),研究芽胞杆菌对盐碱胁迫下玉米幼苗生长的影响。结果表明:在盐碱胁迫下,接种Bam688和Bte724均在1×107 cfu·mL-1浓度时效果最显著;Bam688和Bte724均能提高玉米幼苗抗氧化酶活性,根系增幅显著高于叶片;接种Bam688和Bte724后玉米幼苗的渗透调节物质含量明显提高,与对照相比,接种Bam688和Bte724后玉米幼苗叶片游离脯氨酸含量分别增加254.41%和161.84%,且叶片游离脯氨酸增幅高于根系;接种芽胞杆菌后玉米幼苗ROS积累及脂质过氧化含量均显著降低,通过分析NBT和DBA叶片侵染情况发现,玉米幼苗的氧化作用有明显的缓解;接种芽胞杆菌后玉米幼苗叶片的光合色素含量均有所增加,与对照相比,接种Bam688和Bte724后叶片类胡萝卜素含量分别增加45.99%和60.07%。说明,两种株菌均能促进玉米幼苗的生长,缓解盐碱胁迫带来的伤害。

    云南松凋落叶分解对滇重楼生理特性及药用品质的影响
    许凌峰, 李卓蔚, 郭冬琴, 赵晶晶, 丁博, 周浓
    2022, 41(12):  2361-2367.  doi:10.13292/j.1000-4890.202211.012
    摘要 ( 34 )   PDF (5094KB) ( 39 )  
    研究云南松凋落叶分解对滇重楼生理特性及药用品质的影响,为栽培高品质的滇重楼奠定基础。采用盆栽试验,设置0、50、100、150、200 g·盆-1 5个凋落叶添加水平,分别于2019年6月(T1)、7月(T2)和8月(T3)进行取样。结果表明,不同剂量的云南松凋落叶对滇重楼根系活力、光合色素含量以及叶片内抗氧化酶活性的调控效果呈现明显的抑制作用,叶片内丙二醛含量则呈现明显的促进作用,同一取样时期内,随着云南松凋落叶施用量的增加其抑制或促进作用逐渐增强。云南松凋落叶降解的化感物质对滇重楼的生长发育产生了抑制作用,导致新根茎和老根茎内总皂苷含量明显下降,随着取样时期的延长,新根茎内总皂苷含量的降低幅度依次为3.68%~31.27%(T1期)、17.23%~34.69%(T2期)和10.88%~31.03%(T3期),老根茎内总皂苷含量的降低幅度依次为2.07%~25.78%(T1期)、9.47%~20.90%(T2期)和5.58%~47.81%(T3期)。可见,不同剂量的云南松凋落叶均不同程度地降低了滇重楼的药用价值。因此,云南松凋落叶能够影响滇重楼幼苗的正常生长,云南松林下“林药复合模式”不适宜选择滇重楼。

    系统发育多样性对青藏高原高寒草甸的稳定性影响
    王婷, 辛丽雨, 马铁帅, 朱志红, 杜岩功
    2022, 41(12):  2368-2373.  doi:10.13292/j.1000-4890.202211.019
    摘要 ( 46 )   PDF (606KB) ( 98 )  
    生物多样性较高的草地生态系统能够充分利用生态环境资源,提升生态系统的多功能性。本文以青藏高原高寒草甸生态系统为研究对象,基于多元线性回归和结构方程模型,阐明系统发育多样性、物种多样性和环境因素对高寒草甸生态系统稳定性的影响。结果表明:高寒草甸系统发育多样性、物种多样性和环境因素与生态系统稳定性之间均存在正相关关系,且具有尺度依赖性。小样方尺度高寒草甸通过物种多样性(丰富度指数)和环境因素对生态系统稳定性产生影响,作用系数分别为0.237和0.221。系统发育多样性主要受到物种多样性影响,作用系数为0.812(P<0.001)。大样方尺度生态系统稳定性主要受到环境因素、物种多样性影响,作用系数分别为0.364和0.246(P<0.05)。随着样方尺度的增大,高寒草甸的系统发育多样性、物种多样性和环境因素对生态系统稳定性的影响逐渐增强,且环境因素的作用效应逐渐占据主要地位。因此,应充分注重系统发育多样性和物种多样性在维持高寒草甸生态系统稳定性的作用。

    贵州高原桐梓河后生浮游动物群落结构与环境因子的关系及水质评价
    潘少朴, 李秋华, 马一明, 王星, 张靖泽, 杨波, 韩孟书
    2022, 41(12):  2374-2381.  doi:10.13292/j.1000-4890.202211.001
    摘要 ( 51 )   PDF (2263KB) ( 82 )  
    为阐明贵州高原桐梓河后生浮游动物群落结构及其与环境因子的关系,于2020年8月(丰水期)、11月(枯水期)和2021年4月(平水期)对后生浮游动物及水环境理化指标进行了调查。共检出后生浮游动物35种,其中轮虫28种,桡足类2种,枝角类5种,优势种包括螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)、舌状叶镖水蚤(Phyllodiaptomus tunguidus)等8种。丰水期、枯水期、平水期后生浮游动物丰度分别为186.11、55.33、176.15 ind·L-1,生物量分别为0.25、0.14、0.17 mg·L-1。多样性指数时空分布差异显著(n=75, P<0.01),其中Shannon指数、Margalef指数均值分别为1.02和1.03,为α-中污型。冗余分析及主成分分析显示,水温、化学需氧量(CODMn)、磷酸根(PO43--P)是影响后生浮游动物群落结构变化的主要环境因素。综合后生浮游动物优势种、生物多样性指数及综合营养状态指数,桐梓河水体已处于中污染状态。

    模拟捕食刺激对不同社会性中华倒刺鲃鱼群行为的影响
    付世建, 李佳倩
    2022, 41(12):  2382-2387.  doi:10.13292/j.1000-4890.202212.011
    摘要 ( 51 )   PDF (1124KB) ( 28 )  
    选取中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)幼鱼作为实验对象,探究了模拟捕食刺激对不同社会性中华倒刺鲃集群行为特征的影响。分别以1尾已知高、低社会性目标鱼与其他9尾未知社会性同类组成鱼群(20组重复),考察模拟捕食刺激前后鱼群应激时长、分散和加速等行为。结果表明:高社会性组应激反应时长显著短于低社会性组;高社会性目标鱼在群体前部位置比例显著大于低社会性目标鱼,但模拟捕食刺激前后目标鱼的位置比例无显著变化;目标鱼社会性对鱼群的分散次数和加速次数无显著影响,但模拟捕食刺激后的鱼群分散次数显著下降、加速次数显著上升;中华倒刺鲃遭遇捕食风险时能适应性地调节集群行为,鱼群凝聚力增强,混淆效应提高;面对捕食风险,高社会性鱼群可能比低社会性鱼群的敏锐度更高,信息交流更为高效。

    深圳市大鹏新区国家地质公园源头溪流大型底栖动物群落多样性
    何千韵, 张敏, 樊仕宝, 张茂林, 孙晨, 俞乃琪, 向洪勇, 杨海军
    2022, 41(12):  2388-2396.  doi:10.13292/j.1000-4890.202211.021
    摘要 ( 53 )   PDF (1666KB) ( 89 )  
    快速的城镇化极大地改变了河流的水文过程、物理生境和生物群落结构,严重威胁着河流生态系统功能、服务和健康。源头溪流能够连接河流生态系统与陆地生态系统,提供多种微生境,对生物多样性的保护具有重要意义。为探究快速城市化地区源头溪流底栖动物群落结构特征,并解释其与环境因子的关系,于2020年冬季和2021年夏季对深圳市典型源头溪流杨梅坑河进行底栖动物和理化因子分析。结果表明:(1)两次采样共采集到大型底栖动物2794头,84个分类单元,隶属2纲10目57科,各断面以水生昆虫为主,稀有分类单元数量多但种群小,生物多样性程度高;(2)摄食功能类群方面无明显季节变化,收集者的物种丰度和个体数均高于其他功能摄食类群;(3)环境因子与底栖动物组成及其多样性指数之间存在密切关联。影响底栖动物多样性的主要因素包括化学需氧量、溶解氧、电导率、硝态氮、pH、水温、湿宽和流速。本研究可为南方典型溪流相关研究提供数据基础,对制定城市化溪流生态保护政策有重要作用。

    山地风电场建设对土壤性质和植被覆盖的影响——以云南省将军山风电场为例
    张力琛, 范立张, 马常威, 刘军华, 朱勇, 陈哲, 吴建平
    2022, 41(12):  2397-2405.  doi:10.13292/j.1000-4890.202212.010
    摘要 ( 50 )   PDF (2435KB) ( 100 )  
    为探究山地风电场建设对区域生态系统性质的影响,本研究以云南省将军山风电场区为对象,调查了山地风电场不同分区及周边林地、灌丛、草地和农田生态系统中土壤理化性质、归一化植被指数(NDVI)、植被覆盖度(FVC)和土地利用转换等因子的变化。结果表明:(1)与自然生态系统相比,风电场建设后显著增加了土壤容重和pH,但降低了土壤含水率、有机碳、全氮和全磷含量。风电场内弃渣场区的土壤pH最大,风电机组区的土壤含水率、有机碳、全氮和全磷含量最小;(2)2020年研究区归一化植被指数及植被覆盖度均值较2015年均有减少,分别降低了7.04%和10.02%;(3)相较于2014年研究区土地利用类型转换数据,2017年林地、灌丛和草地面积分别减少了4.65%、3.95%和4.17%,农田及建设用地面积分别增加了1.73%和315.3%。研究表明,山地风电场建设及维护过程中的土方开挖和土壤压实等工程措施短期内会减少土壤有机碳和养分积累,改变原有植物群落结构和植被覆盖,需要合理开展山地风电场区生态恢复。

    基于Sentinel-2影像的武夷山国家公园海拔梯度上不同植被类型的水源涵养能力
    刘艳清, 黄石德, 徐丹丹, 濮毅涵, 安德帅, 王浩斌
    2022, 41(12):  2406-2413.  doi:10.13292/j.1000-4890.202212.018
    摘要 ( 36 )   PDF (2413KB) ( 34 )  
    全球水资源问题日趋严重,森林水源涵养功能对可持续发展的作用进一步突出。然而,不同时间尺度上各植被类型水源涵养能力变化的规律仍未完全厘清。本研究以武夷山国家公园沿海拔梯度的不同植被类型(常绿阔叶林、草甸、针叶林和矮林、针阔混交林)为对象,以2017—2020年Sentinel-2影像为数据源,构建水源涵养能力指标模型,将不同植被类型的垂直结构指数与归一化植被指数(NDVI)结合,以其与坡度(Slope)的比值为指标,分析研究区4种植被类型的水源涵养能力,并探讨其季节性变化规律、空间分布特征等。结果表明:基于Sentinel-2影像水源涵养能力指标模型对不同季节各植被水源涵养能力监测具有可行性;4种植被类型不同季节的水源涵养能力强弱均为秋季>夏季>春季>冬季;水源涵养能力的空间分布与垂直带谱上植被分布大体一致,不同季节武夷山国家公园4种植被类型涵养水源能力大小为常绿阔叶林>针阔混交林>针叶林和矮林>草甸。

    天山北坡植被覆盖近30年时空变化及预测分析
    李红梅, 巴贺贾依娜尔·铁木尔别克, 常顺利, 张毓涛
    2022, 41(12):  2414-2423.  doi:10.13292/j.1000-4890.202212.019
    摘要 ( 45 )   PDF (5178KB) ( 199 )  
    天山北坡位于丝绸之路经济带上,人类活动较为频繁,并且存在较多的生态脆弱区,通过探究该区域的植被覆盖度时空变化,对于区域绿色发展具有重要的意义。基于Google Earth Engine(GEE)云平台,利用1990、2000、2010和2020年7—8月份的Landsat影像数据,计算归一化植被指数(NDVI)和植被覆盖度,运用Moran I对植被覆盖度的空间集聚状况进行分析,最后利用灰色预测GM(1,1)模型对高植被覆盖度变化趋势进行预测。结果表明:(1)1990—2020年天山北坡植被覆盖度整体以低覆盖度为主,2020年植被覆盖度较1990年总体呈增加趋势;(2)空间自相关分析结果显示,天山北坡植被覆盖度整体表现为显著的正空间自相关(P<0.01),即研究区植被覆盖度呈聚集状态;不同年份局部空间自相关分析结果略有差异,主要体现在研究区中部高高聚集现象增加,南缘低低聚集现象增加;(3)灰色预测GM(1,1)模型结果发现:2020—2040年,研究区年均气温升高、年降水量下降,高植被覆盖度面积呈增加趋势;(4)GEE云平台在处理大范围、长时序影像数据时展现出高效率,可以作为植被覆盖度常态化监测的有效工具。

    城市公园绿地格局与休闲潜力间的关系——以北京奥林匹克森林公园为例
    何加林, 汤青, 李立, 刘明疑
    2022, 41(12):  2424-2431.  doi:10.13292/j.1000-4890.202211.010
    摘要 ( 34 )   PDF (1753KB) ( 128 )  
    城市绿地健康效益的发挥是以休闲行为的发生为前提,休闲潜力作为绿地特征与观察者心理过程相互作用的产物,对休闲行为的发生起着重要作用。本文以北京奥林匹克森林公园为研究对象,基于遥感解译数据分析了公园11个重点景观单元区的格局特征;并以997位公园游客问卷调研数据为基础,从运动适宜度和景观美景度两方面对单元区的休闲潜力进行评价分析,并对单元区的综合休闲潜力进行了排序;同时探究了景观格局特征与休闲潜力间的关系。结果发现,一些景观格局指数可以作为辅助研判景观休闲潜力的特征指标,如落叶林面积、边界密度、斑块离散度、斑块形状复杂性与休闲潜力呈现不同程度的正相关性,而人工建筑面积和斑块均匀度则与休闲潜力指标呈负相关关系。景观区在运动适宜度和景观美景度指标排序中显示出类似的分级特征,体现了奥森公园景观区内部对赏景类和运动类休闲潜力的营造较均衡。本研究还探索了以分维休闲潜力指标推算综合休闲潜力的方法。本研究有助于理解绿地休闲服务产生的机理,也对城市绿地景观设计具有一定指导意义。

    废旧电器拆解场地周边污染区土壤-植物系统重金属积累特征和生态风险
    李姣姣, 赵学强, 王嘉林, 李小莉, 沈仁芳
    2022, 41(12):  2432-2439.  doi:10.13292/j.1000-4890.202212.001
    摘要 ( 37 )   PDF (512KB) ( 54 )  
    废旧电器拆解活动对场地周边土壤质量和作物安全生产具有潜在威胁。本文采用生物富集系数、生物转运系数、相关分析、单因子污染指数、内梅罗综合污染指数、生态危害指数等指标和方法,研究了废旧电器拆解场地周边污染区10种优势植物根区土壤和根茎叶中Cr、Ni、Zn、Mn、Pb的吸收转运特征和污染程度,以明确土壤-植物系统中重金属积累特征和生态风险。结果表明,调研区域土壤5种重金属的污染程度依次为Zn>Cr>Ni>Pb>Mn,但生态危害都较轻;10种植物对5种重金属的富集能力都不高,其中Zn易被大多数植物转移到地上部;植物根重金属积累对土壤重金属含量最敏感,其次是叶,茎最不敏感,不同重金属(如Ni、Zn、Pb)在吸收和转运过程中存在协同作用。上述结果为土壤重金属吸收转运机制、生态风险评价以及污染修复提供了理论依据。

    综合评述
    鱼类入侵对雅鲁藏布江水域生态系统的影响及其防治对策
    丁慧萍, 张志明, 谢从新, 霍斌
    2022, 41(12):  2440-2448.  doi:10.13292/j.1000-4890.202301.012
    摘要 ( 50 )   PDF (580KB) ( 193 )  
    外来鱼类入侵成为西藏土著鱼类资源衰退的重要原因之一,然而目前有关西藏外来鱼类的研究较少。雅鲁藏布江流域是西藏外来鱼类入侵的重灾区,鲫(Carassius auratu)和麦穗鱼(Pseudorasbora parva)等外来鱼类广泛分布于雅鲁藏布江干、支流及其附属水体,对入侵水体土著鱼类资源量、水生态环境以及生物多样性等造成严重影响,但目前缺乏有效的外来鱼类防治手段。本文综述了雅鲁藏布江水域外来鱼类的种类和分布、传入途径、入侵机制及生态影响,分析了现有防治措施的不足,提出了外来鱼类的科学管理和控制对策,以期为西藏外来鱼类防控提供科学依据,为西藏土著鱼类资源和水生态系统的保护提供参考。

    微塑料对浮游动物的毒性效应研究进展
    薛颖昊, 张哲, 贾涛, 鲁天宇, 孙占祥
    2022, 41(12):  2449-2460.  doi:10.13292/j.1000-4890.202212.020
    摘要 ( 52 )   PDF (906KB) ( 105 )  
    微塑料在水生态系统中广泛存在。当微塑料的尺寸与浮游动物的食谱重叠时,有可能被浮游动物摄食。浮游动物是许多次级消费者的主要食物来源,微塑料可通过食物链向上传递,对整个食物网乃至人类产生负面影响。本文从水环境中微塑料的来源出发,阐述了微塑料在海水和淡水系统中的分布特征,分析了微塑料对浮游动物的毒性效应,指出当前研究存在问题及展望。本文丰富了对微塑料污染对浮游动物的生物学效应的认识,为水环境中微塑料的机理和生化反应研究奠定了基础。

    技术与方法
    不同改良材料对苏打盐碱化耕地甜菜叶片光合特性、干物质积累和分配的影响
    田露, 郭晓霞, 苏文斌, 黄春燕, 李智, 韩康, 菅彩媛, 薛春雷, 潘天遵
    2022, 41(12):  2461-2470.  doi:10.13292/j.1000-4890.202211.018
    摘要 ( 29 )   PDF (1783KB) ( 73 )  
    针对苏打盐碱化耕地作物生长受抑制、产量低的生产现状,选取应用较广泛的3种改良材料——有机硅肥(SF)、腐植酸肥(HF)和微生物菌肥(MF),以不施用改良材料(CK)为对照,探讨不同改良材料对甜菜光合特性、干物质积累和分配的影响,以期筛选出适宜内蒙古西辽河平原区苏打盐碱化耕地的改良材料。结果表明:3种改良材料不同程度改善苏打盐碱化耕地甜菜光合特性。与对照相比,有机硅肥在全生育时期表现出显著调控效果,腐植酸肥在叶丛快速生长期后表现显著,微生物菌肥则在生育前期表现显著,有机硅肥调控效果显著优于腐植酸肥和微生物菌肥;与CK相比,处理SF净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和叶片SPAD值分别提高10.32%~21.77%、9.08%~19.62%、23.14%~43.35%、17.44%~40.93%和23.15%~28.87%;处理HF分别提高5.63%~12.33%、2.37%~13.60%、4.22%~31.01%、14.65%~32.79%和7.93%~20.06%;处理MF分别提高3.82%~10.36%、4.51%~10.14%、1.46%~26.54%、6.72%~20.45%和5.54%~18.18%。3种改良材料通过对光合特性的调控,促进甜菜单株干物质积累,以有机硅肥效果优于腐植酸肥和微生物菌肥;与CK相比,处理SF、MF和HF甜菜单株干物质积累量全生育时期分别提高12.20%~58.06%、3.15%~13.06%和5.91%~20.96%。与对照相比,仅有机硅肥具有调节干物质在不同器官分配的显著效果,叶丛快速生长期促进干物质从叶片向叶柄转运,块根及糖分增长期后促进干物质由叶片、叶柄向块根转运;与CK相比,叶丛快速生长期至收获期,处理SF叶片干物质比例降低4.01%~17.43%、叶柄干物质比例降低7.40%~15.87%、块根干物质比例提高3.34%~5.01%,块根及糖分增长期后甜菜根冠比提高10.88%~23.34%。甜菜叶片光合特性指标、不同器官干物质分配比例与甜菜产量和含糖率之间均存在着显著或极显著相关关系,改良材料的施用通过调节光合特性、改善干物质积累和分配实现甜菜产量和质量的提升,其中以有机硅肥表现最优。

    基于增强回归树模型的三江源国家公园表层土壤储水及水源涵养功能的评估
    张法伟, 李红琴, 罗方林, 王春雨, 王军邦, 马文婧, 杨永胜, 李英年
    2022, 41(12):  2471-2478.  doi:10.13292/j.1000-4890.202212.002
    摘要 ( 48 )   PDF (2343KB) ( 113 )  
    三江源国家公园表层(0~30 cm)土壤水分性状是区域水源涵养功能及生态承载力评估的重要基础,但地面数据的缺乏限制了相关研究结果的准确性。以青海高原典型区域表层土壤水分的长期监测数据为基础,结合气温、降水、蒸散发、归一化植被指数、海拔、坡度和坡向等因子,构建了增强回归树模型以量化三江源国家公园表层土壤储水及其水源涵养功能。结果表明,三江源国家公园平均表层土壤现实储水量、有效储水量及水源涵养量分别为75.20±1.98、50.52±2.53及73.79±68.45 mm。在未考虑冰川冻土消融的情况下,区域平均最大、现实和最小产流量分别为47.75±65.75、-2.78±64.45和-30.48±65.16 mm。三江源国家公园表层土壤现实储水及水源涵养功能均呈现出从西北到东南逐渐升高的空间趋势,其总量分别为30.48亿t和50.80亿t,约79%集中于高寒草甸。研究结果可为三江源国家公园水资源承载力的评估和功能区划提供数据支撑。

    热带海草床与珊瑚礁生态脆弱性评价——以马来西亚诗巫-丁宜群岛为例
    丁丽可, 胡文佳, 陈彬, 罗嘉豪, 黄莲心, 李醴杰, 邱书婷, 顾海峰, 郑新庆, 梁姗姗, 杜建国
    2022, 41(12):  2479-2488.  doi:10.13292/j.1000-4890.202212.014
    摘要 ( 55 )   PDF (1382KB) ( 67 )  
    选择马来西亚诗巫-丁宜群岛作为研究区域,基于暴露-敏感-适应(ESA)模型构建了海草床与珊瑚礁生态脆弱性评价指标体系,结合空间分析技术评估海草床与珊瑚礁的生态脆弱性状况及其空间分布。结果表明:诗巫-丁宜群岛海草床与珊瑚礁生态系统暴露性在空间分布上呈现从北部到南部逐渐增加的趋势,海草床生态系统的敏感性整体上高于珊瑚礁生态系统,多数站位的生态脆弱性处于中等水平;海草床生态系统的脆弱性普遍高于珊瑚礁生态系统,暴露性和敏感性对海草床与珊瑚礁生态脆弱性的影响并非都是相对独立的。提高海水质量和实施海洋公园分区管理,对降低诗巫-丁宜群岛海洋生态系统的脆弱性有积极意义;同时,也要加强对海草床与珊瑚礁生态系统的整体保护。

    果实膨大期高温对赣南脐橙品质影响的评估指数构建
    李翔翔, 黄淑娥, 谢远玉, 李迎春, 杨军, 李亚靖, 丁美萍
    2022, 41(12):  2489-2496.  doi:10.13292/j.1000-4890.202211.015
    摘要 ( 54 )   PDF (821KB) ( 49 )  
    果实膨大期高温是影响赣南脐橙品质的重要环境因素,分析高温对脐橙品质的影响,构建影响评估指数,对脐橙气候品质评价具有重要意义。本文基于赣南脐橙7个主产县(区)多年品质实测资料和同期气象资料,采用相关分析法分析了果实膨大期平均高温(即日平均气温≥30 ℃)、日间高温(即日最高气温≥35 ℃)和夜间高温(即日最低气温≥24 ℃)的日数和有害积热对固酸比、单果重和维生素C的影响;采用多元逐步回归法和概率分布拟合,建立了固酸比、单果重和维生素C的波动模型,确定了各品质因子的高温影响等级阈值;利用层次分析法确定了不同品质因子的权重系数,构建了赣南脐橙果实膨大期高温影响评估指数(HIEI)。结果表明:果实膨大期高温对赣南脐橙品质的影响具有阶段性特征,其中6月高温能够显著提高固酸比和维生素C含量(P<0.05),与单果重呈弱的正相关(P>0.05);7—9月高温与固酸比和单果重呈负相关,且7—9月夜间高温日数与维生素C呈极显著负相关(P<0.01);各品质因子波动模型的决定系数R2为0.51~0.81,模型模拟的品质波动能较好地反映实际测定的波动变化。本文建立的高温影响评估指数:-7≤HIEI<0为轻度等级,-13≤HIEI<-7为中度等级,HIEI<-13为重度等级。