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2024年 第43卷 第8期    刊出日期：2024-08-10

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2024, 43(8):  0. 

摘要 ( 29 )   PDF (487KB) ( 70 )  

城市环境与生态服务专栏

2005—2020年北京城市绿地景观格局时空变化及应急避险功能

徐慧婷, 谢军飞, 李新宇, 李嘉乐, 戴子云, 段敏杰

2024, 43(8):  2247-2256.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.038

摘要 ( 71 )   PDF (3593KB) ( 50 )  

利用2005—2020年北京市遥感数据和人口数据，在RS与GIS技术的支持下，采用景观格局指数分析方法，分析了不同时期北京市区城市绿地景观格局特征及应急避险能力。结果表明：2005—2020年，北京市区城市绿地总面积呈逐渐增加趋势，其中2010—2015年涨幅较快，公园绿地面积也呈相似的特征，但附属绿地和防护绿地呈现出先增加后降低的趋势，生产绿地面积呈现出逐渐减少的趋势；2005—2020年，面积在50 hm²以上的大型绿地斑块面积逐年增加，有利于应急避险疏散；从空间分布来看，2005年、2010年、2015年和2020年绿地斑块的最近邻点指数均超过1.5，斑块的空间分布较均匀，但大型斑块（50 hm²以上）主要分布在北京市区的中部和西北部，北京南部区域分布较少，在后期城市绿地规划建设过程中，应予以综合考虑；2020年北京核心城区人口密度相对较大，人口密度由内向外围逐渐递减，西南与东北区域人口密度相对较低，按照500 m服务半径，2020年北京市区绿地缓冲区覆盖范围为1076.36 km²，占市区总面积的96.6%，仅有38.06 km²的服务盲区，服务盲区主要分布在核心城区，按照1000 m服务半径，服务盲区仅为0.59 km²，基本实现了全覆盖。





长春市城市热岛效应月变化特征及其影响因素

潘立志, 杨朝斌, 任志彬, 张树文, 徐新良, 隗彤, 刘丽峰

2024, 43(8):  2257-2265.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.005

摘要 ( 84 )   PDF (8136KB) ( 58 )  

城市热岛效应已成为阻碍城市可持续发展的重要生态环境问题，然而有关我国寒冷地区城市热岛效应季节变化的研究相对较少，限制了对不同气候区城市热岛效应的全面理解。本文以我国东北地区典型城市吉林省长春为例，综合Landsat 8和高分辨率遥感影像GF2等数据，提出4个地表热岛效应强度指标，结合光谱解混模型、剖面线分析以及回归模型等方法探究热环境月变化规律以及潜在驱动因子对热岛效应季节变化的影响。结果表明：(1)长春热环境空间格局具有显著的月变化和季节变化规律，8月温度最高（39.44 ℃），12月最低（-18.60 ℃）；冬夏两季存在明显城市热岛效应而春秋两季不明显。(2)不同指标表征的城市热岛效应强度存在明显差异；基于土地利用类型差异表示的热岛强度在7月可高达10.56 ℃，而部分月份（2月、3月和11月）甚至呈现出农村温度高于城市的“逆城市热岛效应”。(3)植被和不透水地表面积是影响城市热环境时空变化的重要驱动因子，且影响机制存在明显的季节性变化规律，两者之间在夏季拥有最显著相关关系，而冬季几乎不产生影响。(4)城市功能区热环境特征同样存在显著季节性差异，工业区等人造建筑密集的区域地表温度较高，但人类活动如秸秆焚烧等使农田在部分月份拥有最高的地表温度。本研究阐明了城市热环境月变化和季节变化的驱动机制，对寒冷地区热环境生态的调控具有重要意义。





城市化背景下重庆主城区植被净初级生产力变化特征及其影响因素

刘婷婷, 袁燕萍, 叶许春

2024, 43(8):  2266-2274.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.008

摘要 ( 42 )   PDF (3572KB) ( 34 )  

受气候变化和快速城市化的影响，重庆市主城区自然生态环境发生巨大变化。本文基于2000—2020年的MOD17A3植被净初级生产力（net primary productivity，NPP）数据集，并结合区域气候和土地利用数据，采用趋势分析、相关分析以及定量归因等方法分析了重庆市主城区NPP的演变特征，探讨了气候和土地利用变化的影响。结果表明：2000—2020年NPP呈波动上升趋势，NPP总量从2.15 Tg C增加到2.87 Tg C；其中对NPP总量贡献率最大的是耕地，为65.30%，其次是林地，占30.28%；区域降水量和温度与NPP呈正相关，降水与NPP的关系最为突出，太阳辐射的影响不大；总体上，气候因素是研究区域植被NPP总量增加的主要驱动因素，2000—2005年、2005—2010年和2010—2015年，气候变化对NPP总量增加起促进作用，贡献率分别为88.65%、80.53%和90.93%；2015—2020年，气候变化对NPP增长起抑制作用，其贡献率为35.95%；城市扩张导致的土地利用变化对NPP总量变化产生显著负效应，2000—2005年、2005—2010年、2010—2015年和2015—2020年土地利用变化分别对NPP总量的贡献率分别为10.92%、16.77%、8.56%和56.51%；研究区内景观斑块密度与香农多样性指数的增加以及景观聚集度的降低对植被NPP总量增加具有一定的促进作用。研究结果对认识城市化背景下植被固碳能力具有重要意义，可为区域生态监测和保护、空间规划提供理论依据。





大南昌都市圈生态系统服务价值时空演变及其驱动因素

杨晓帆, 蔡海生, 张学玲, 左腾云, 陈理庭

2024, 43(8):  2275-2284.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.001

摘要 ( 49 )   PDF (4580KB) ( 25 )  

探究生态系统服务价值（ESV）的时空差异，有利于明确生态保护的着力点。基于2000年、2010年和2020年3期土地利用数据，采用当量因子、空间自相关以及地理探测方法，分析大南昌都市圈ESV时空分异特征及其驱动因素。结果表明：2000—2020年，大南昌都市圈土地利用变化主要为建设用地（+141.43%）和水域（+12.68%）面积增加，草地（-12.25%）和耕地（-6.31%）面积减少，变化类型以林地转为草地、耕地转为建设用地和水域为主；研究区ESV呈现“先减后增”的变化趋势，总体增加164.38×10⁸元，究其原因主要由于水域和湿地面积的增加；从空间分布看，鄱阳湖地区ESV呈现最高值，由此向周边地区递减，西部地区ESV较南部地区高；从ESV的空间自相关来看，局部相关性呈现“中间高四周低”的趋势，高-高集聚区分布在鄱阳湖区域，低-低集聚区主要分布在研究区南部，2000—2020年研究区ESV的空间集聚效应逐渐递减；植被覆盖变化是影响研究区域产生空间分异的关键因子，同时，自然与社会因子对ESV空间分异具有交互影响。研究结果可为区域的国土空间生态保护提供科学依据。





南昌城市化强度对森林植被特征和景观格局指数的影响

钟嘉琳, 李心, 刘玮, 张佛熠, 黄菲, 徐昇, 肖淑芬, 王琼

2024, 43(8):  2285-2294.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.037

摘要 ( 48 )   PDF (2908KB) ( 29 )  

快速城市化正在塑造中国城市森林与绿化，其对植被特征与景观格局影响具有重要的基础作用。本研究以南昌市建成区184个样方为研究地点，按不透水面面积比例划分城市化强度等级，调查并测定样方内植被和景观指标。结果表明：不同城市化区域景观格局和植被特征具有较大的差异；随着城市化强度的提高，平均边缘面积比、最近邻距离和景观分离指数等景观指数分别增加了130.8%、63.2%和92.4%，而景观类型面积比、最大斑块指数和聚合度指数下降了82.8%、85.5%和22.3%；高城市化区域的树高、胸径和草本丰富度最小，而木本密度则呈相反趋势。方差分解分析显示，不透水面面积和景观指数分别解释植被特征差异的0.8%和17.1%，但二者交互作用的解释率高达82.1%；皮尔森相关分析和冗余分析的结果共同表明，平均边缘面积比、景观类型面积比、斑块密度和景观分离指数与森林植被的变化显著相关，增加平均边缘面积比有利于提高中、低城市化区域的草本丰富度和草本盖度等。本研究从景观格局视角，提出保护城市森林和增加植物多样性的建议，以期为最大程度发挥城市森林的生态服务功能提供参考。





深圳市建成区入侵植物特点及其对植物多样性的影响

李建, 庄春晓, 杨芳芳, 卢世君, 邱礼杉, 赵娟娟

2024, 43(8):  2295-2303.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.006

摘要 ( 59 )   PDF (1416KB) ( 31 )  

城市是多数外来植物的主要分布区，也是很多入侵植物开始入侵过程的重要起点。城市入侵植物种类构成及其对植物多样性的影响作为城市生态系统的重要问题引发越来越多的关注。本研究以深圳市为例，对建成区600个城市植物样地（100 m×100 m）进行实地调查，并分析入侵植物种类构成及其对植物多样性的影响。调查共记录到入侵植物55科153属214种，生活型以草本植物为主；乔木植物银合欢（Leucaena leucocephala），灌木植物马缨丹（Lantana camara）、光荚含羞草（Mimosa sepiaria）和草本植物鬼针草（Bidens pilosa）、南美蟛蜞菊（Wedelia trilobata）以及微甘菊（Mikania micrantha）是主要的严重入侵物种；不同入侵等级的草本植物样方中，其Simpson优势度指数、Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数以及Pielou均匀度指数均表现为重度入侵<中度入侵<轻度入侵。本文揭示城市入侵植物轻度入侵对草本植物多样性的显著影响，以及入侵程度不断增加后草本植物多样性逐渐降低的显著规律。相关结果及方法为城市入侵植物研究、城市外来植物入侵的防范提供一定的参考。





北京市海淀区农业外来入侵植物

张岳, 张国良, 郑禾, 孔垂智, 宋振, 王忠辉, 田晨旭, 张莅宸, 付卫东

2024, 43(8):  2304-2312.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.009

摘要 ( 64 )   PDF (1570KB) ( 25 )  

海淀区以发展现代都市农业为主，受人类影响更频繁更直接，更易遭受外来植物入侵。本研究在完善海淀区农业外来入侵植物本底数据的基础上，明确农业外来植物的入侵现状，以期为外来植物入侵防控、生物多样性保护与生态安全管理提供依据。本研究实地踏查了海淀区5个涉农乡镇48个位点的外来入侵植物。记录生境、调查面积、外来入侵物种种类、危害对象等信息，并查阅文献书籍资料获取原产地、生活型等特征信息。根据实地踏查结果，选择危害重、分布广的圆叶牵牛（Ipomoea purpurea）、反枝苋（Amaranthus retroflexus）等12种植物开展标准样地调查，以平均盖度量化危害程度。海淀区5个涉农乡镇共有18科35属55种外来入侵植物，以双子叶植物（16科32属52种，占比94.5%）为主体。菊科和苋科的外来入侵植物种类占绝对优势，分别为18种（32.7%）和10种（18.2%）；一年生草本植物（37种，67.3%）为主要生活型；原产北美洲的物种最多（29种，52.7%），其次为南美洲（17种，30.9%）。圆叶牵牛、反枝苋、裂叶牵牛（Ipomoea hederacea）、小蓬草（Erigeron canadensis）、婆婆针（Bidens bipinnata）、苘麻（Abutilon theophrasti）、凹头苋（Amaranthus blitum）、皱果苋（Amaranthus viridis）、菊芋（Helianthus tuberosus）、意大利苍耳（Xanthium italicum）、牛膝菊（Galinsoga parviflora）和粗毛牛膝菊（Galinsoga quadriradiata）等10种外来入侵植物分布范围广（出现频率超过40%）且危害程度严重（除小蓬草和苘麻外）。在海淀区，分布范围广且造成严重危害的农业外来入侵植物种类多。建议持续开展外来入侵植物实地调查和监测工作、提高技术人员的专业能力、继续完善外来入侵植物清单并持续做好公众科普教育工作。





沈阳市采暖期PM_2.5浓度变化规律及其影响因素

孔凡晴, 吴美阳, 屈海燕

2024, 43(8):  2313-2324.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.002

摘要 ( 35 )   PDF (3274KB) ( 21 )  

随着工业化的不断发展，主要经济发达地区的雾霾天气频发，导致大气环境日益恶化，严重影响了人们的日常生活和身体健康。本研究基于2020—2021年沈阳市城区采暖期国控环境空气质量监测点的PM_2.5浓度和同步的气象数据，探讨沈阳市不同环境尺度下的PM_2.5空间分布、时间变化规律，以及各气象因子和不同土地利用类型对PM_2.5浓度变化的影响。结果表明：沈阳市城区PM_2.5浓度呈现北低南高的空间分布；城区在采暖期间PM_2.5平均浓度大小依次为2021年3月>2021年1月>2021年2月>2020年12月>2020年11月；温度、相对湿度与PM_2.5浓度呈极显著正相关，风速与PM_2.5浓度呈显著负相关；在3种不同缓冲区下，绿地、水体与PM_2.5浓度均呈极显著负相关，广场在500 m和1000 m缓冲区与PM_2.5浓度均呈显著负相关，在2000 m缓冲区呈极显著负相关；层次回归分析结果表明，温度、相对湿度和绿地对PM_2.5浓度的贡献度最大，这说明采暖期沈阳市雾霾天气主要受大气温湿度的影响，城市绿地、水体、广场和风可以显著降低PM_2.5浓度。本研究为城市雾霾天气的管理和城市规划提供了参考。





武汉城市水体热环境调节机制的尺度效应

谢启姣, 杨晨哲, 任陆

2024, 43(8):  2325-2333.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.003

摘要 ( 36 )   PDF (975KB) ( 16 )  

科学理解城市水体的热环境调节机制是以热环境优化为导向的城市蓝绿基础设施规划及实践的重要基础。基于300 m、1000 m和3000 m的统计尺度，探讨常用景观指数与地表温度关系的尺度响应规律，识别不同尺度水体热环境调节的主要影响因素及作用机制。结果表明：（1）总体而言，地表温度与水体斑块类型水平景观指数的关系比景观水平指数的关系稳定，受尺度影响更小。（2）斑块类型水平表征水系面积、邻近度和聚散性特征的指数基本不受尺度影响，但与水体密度、形状及边缘特征相关的指标表现出尺度依赖性；景观水平的各指数与地表温度的关系随着尺度增加更加紧密，其更适合解释粗尺度的热环境变化。（3）城市水体降温效应的主要影响因素及其机制表现出明显的尺度效应，水体斑块所占景观面积比例在不同统计尺度均是最大的贡献者，但相对贡献度随着尺度增大变弱；此外，局地尺度（300 m）水体的降温还主要受到水体的形状和边缘特征的影响，而粗尺度（3000 m）则更多受到水体间的邻近程度和空间分布距离的影响。（4）考虑其他景观要素的交互作用时，局地尺度地表温度的变化更多受到建设用地面积及其空间分布的影响，水体的作用被弱化；但随着统计尺度增大，城市水体尤其是水体面积比例对热环境调节的贡献度增加。这些发现能为城市蓝绿基础设施规划应对气候变化提供科学参考。





基于Sentinel-2影像的城市植被土壤有机碳密度估算及空间分布特征

董子悦, 刘建红, 吕晓青, 王俊, 马敏飞, 李金诺

2024, 43(8):  2334-2344.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.013

摘要 ( 51 )   PDF (4112KB) ( 61 )  

土壤有机碳密度（soil organic carbon density，SOCD）是评价土壤碳汇功能的重要指标，研究城市植被SOCD的空间分布对探究人类活动对碳循环的驱动作用及城市碳管理具有重要意义。本研究基于西安市主城区206个采样点（0～20 cm）的SOCD数据和Sentinel-2遥感影像，采用多元线性、二次拟合以及指数模型，分别建立乔木、灌木、草地3种植被的最优SOCD估算模型，从而反演研究区植被SOCD，并分析其空间分布特征。结果表明：研究区植被SOCD为0～16.47 kg·m^-2，平均SOCD为3.24 kg·m^-2，总体呈现出“边缘高、中间低”的空间分布特征，具有较高空间异质性；不同植被类型SOCD存在较大差异，3种植被类型的平均SOCD为乔木（3.75 kg·m^-2）>灌木（2.72 kg·m^-2）>草地（2.04 kg·m^-2）；城市植被SOCD与城市化强度存在负向相关关系（P<0.001），植被覆盖度较高的地区其平均SOCD越高；总的来说，西安市城市化对植被SOCD具有负面影响，提高城市植被覆盖度是提升SOCD的有效手段之一；遥感技术与样地实测调查方法相结合能够快速有效实现研究区乔木、灌木和草地SOCD反演，为未来城市发展中土壤碳管理提供了参考。





重庆城郊紫色土小流域草地入渗特征

刘春红, 韦杰, 肖晰文, 苟俊菲, 甘凤玲, 唐瑶, 薄纯悦

2024, 43(8):  2345-2353.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.007

摘要 ( 34 )   PDF (1673KB) ( 13 )  

为揭示植物根系对紫色土小流域草地渗透性能的影响，本研究选取重庆城郊紫色土小流域4种常见草本植物（窃衣、黄鹌菜、黑麦草和蒲儿根）的根土复合体为研究对象，以无根土为对照，采用单株植物根系进行一维入渗实验，探讨植物根系结构特征与根土复合体渗透性能的关系，并采用入渗模型进行模拟。结果表明：根土复合体和无根土入渗均呈现先陡降后趋于稳定的趋势；与无根土相比，根土复合体稳定入渗率可提高1.35～2.96倍，且须根系根土复合体入渗率均高于直根系，其中蒲儿根提高土壤入渗性能更好；根长密度、根表面积密度、根体积分形维数与根土复合体的初始入渗率、稳定入渗率、平均入渗率、累积入渗量均呈极显著正相关(P<0.01)，而根体积密度与土壤初始入渗率、根重密度与稳定入渗率相关性不显著(P>0.05)；Mezencev模型最适合表征4种草本植物根土复合体和无根土入渗(R²均为0.99)，其后依次是Kostiakov模型、Horton模型和Philip模型；直根系根土复合体对Kostiakov、Philip和Horton等3种模型的适用性优于须根系根土复合体。研究结果可从植物根系角度为紫色土区防治水土流失提供理论依据。





研究报告

雄安新区土壤氮空间分布预测方法

郭晓雪, 刘志军, 高东丽, 徐成立, 张可欣, 刘宪钊

2024, 43(8):  2354-2364.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.004

摘要 ( 37 )   PDF (7705KB) ( 19 )  

土壤全氮（soil total nitrogen, STN）和速效氮（available nitrogen, AN）的空间分布是影响植被生产力的重要因素。以雄安新区东部91个取样点的上下两层共182个土壤样品为研究对象，采用土地利用方式为辅助变量的克里格（kriging combined with land-use, KLU）、普通克里格（ordinary kriging）、反距离加权法（inverse distance weighting, IDW）、径向基函数法（radial basis function, RBF）4种方法对STN含量、AN含量、土壤全氮密度（soil total nitrogen density, STND）、速效氮密度（available nitrogen density, AND）的空间分布分布进行预测，并以均方根误差（root mean square error, RMSE）、平均绝对误差（mean absolute error, MAE）和相关系数（R）为指标比较分析4种插值方法的预测效果，进而对研究区STN、AN空间分布格局和区域储量进行评价。结果表明：在垂直分布上，STN、AN含量和密度均随土层深度的增加而减小；水平分布上，不同土地利用方式STN、AN含量和密度之间均具有显著差异（P<0.05）；预测STN、AN含量和密度空间分布的最优插值方法是KLU；在表层土壤中，由KLU得到的R分别为0.574（STN）、0.426（AN）、0.555（STND）和0.407（AND），比其他3种插值方法平均提高0.350、0.390、0.304、0.310；RMSE分别为0.2255（STN）、21.5902（AN），0.0901（STND），8.5365（AND），比其他3种插值方法平均减少0.0481、3.7874、0.0166、1.4236；MAE最接近于0；在下层土壤中KLU也具有相同的优势。



中国森林类自然保护区植被时空变化及对气候变化的响应

候静, 侯鹏, 高海峰, 肖如林, 付卓, 杨栩, 陈妍

2024, 43(8):  2365-2372.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.025

摘要 ( 72 )   PDF (4314KB) ( 43 )  

森林类型自然保护区在贡献初级生产力、植被生物量、碳储量和维持生物多样性及其生态功能具有重要作用，研究该区域生态变化态势可以为评估生态保护工程提供科学依据。本研究以中国森林类型自然保护区为对象，采用MOD09反射率数据定量植被覆盖度，借助趋势分析、核密度分析、重新标度极差分析等方法研究近20年来保护区植被时空变化特征，并利用TerraClimate气候再分析资料与相关分析，探讨了自然保护区气候变化特征及其与植被变化的关系。结果表明：2000—2020年，中国森林类型自然保护区平均植被覆盖度为52.29%，明显高于全国非农田地区的植被覆盖，但各保护区间差异较大，总体上呈现南高北低的态势；2000—2020年中国自然保护区植被覆盖度平均增加速率为0.26%·a^-1，98.29%的保护区植被覆盖度呈现增加趋势，其中山西、河北北部、辽宁西部、山东所在的半湿润温性（0.61%·a^-1）与湿润温性生态系统地区（0.58%·a^-1）的保护区植被覆盖度增加速率较快，且该区域植被覆盖度提升情况在将来具有较强的持续性，而中国南部地区保护区植被覆盖度普遍较为稳定；从气候因子来看，全国44%保护区2000—2020年呈现不同程度的升温趋势，气温平均升高0.013 ℃·a^-1，降水则总体保持稳定，气温升高促进中国多数保护区植被生长，而降水对中国不同区域植被覆盖作用有差异；对于植被覆盖度增速较快的半湿润温性等区而言，除受气温升高影响外，近年来中国在该区域实施的天然林保护工程、退耕还林还草、“三北”防护林工程、黄土高原综合治理建设项目及长江、珠江、沿海和太行山绿化等一系列生态工程对区域植被恢复起到明显的作用。





2010—2021年金沙江干热河谷植被覆盖度时空变化及其影响因素

赵冬林, 朱仕荣

2024, 43(8):  2373-2381.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.023

摘要 ( 54 )   PDF (6718KB) ( 23 )  

受地形、气候及人为干扰的影响，金沙江干热河谷生态系统退化严重，是典型的生态脆弱区。基于MODIS-NDVI数据，运用趋势分析、残差法和偏相关分析等方法，探讨2010—2021年金沙江干热河谷植被覆盖度时空变化特征及未来变化趋势，并对影响其变化的气候、人为和海拔因子进行解析。结果表明：2010—2021年研究区植被覆盖度整体呈波动上升趋势，增长速率为0.0093 a^-1，植被覆盖度增加面积大于减少面积；植被覆盖度变化类型以低波动为主，未来变化趋势以上升为主；气温、降水因子与植被覆盖度呈弱正相关性，弱正相关性面积占比分别为60.23%、60.26%，通过显著性检验的区域占比为3.47%、5.08%；人类活动对植被覆盖度的影响以改善为主；金沙江干热河谷植被覆盖度变化受海拔影响明显：低、中低植被覆盖度占比随海拔上升呈现出先增加后减少再次增加的趋势，高植被覆盖度则与之相反。





林窗大小对青海云杉林灌草层维管植物物种多样性的影响

沙欢, 梁咏亮, 彭妞, 高锋, 李静尧, 魏文轩, 庞丹波, 陈林

2024, 43(8):  2382-2394.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.022

摘要 ( 53 )   PDF (6371KB) ( 32 )  

林窗普遍存在于森林生态系统中，是物种更新的重要空间场所，可改变森林空间结构和植物群落组成，对物种更新和森林演替具有重要意义。以贺兰山青海云杉林为研究对象，通过分析24对不同大小林窗及林内灌木层和草本层的物种多样性差异及分布格局，阐明林窗大小对青海云杉林维管植物物种多样性的影响，揭示林窗和林内灌木－更新幼苗－草本共生物种的互作网络差异。结果表明：青海云杉林下灌木植物以置疑小檗、铺地柏、金露梅、小叶忍冬为主要优势种，更新层为青海云杉幼苗和杜松幼苗，薹草是草本层的优势种；林窗物种数高于林内，以大林窗的灌、草层科属种数最高；灌木层丰富度指数随林窗面积的增加而增大，多样性指数在中林窗（100～200 m²）达到最高，优势度指数、均匀度指数随林窗面积的增加呈下降趋势；草本层丰富度指数、多样性指数、优势度指数、均匀度指数均随林窗面积的增加而增大并显著高于林内；Beta多样性随林窗面积的增加呈先降低后增加趋势，分解后的丰富度差异组分对灌木层、草本层贡献最大，且随林窗面积的增加呈上升趋势；林窗网络结构较林内的规模大、复杂且集中；不同大小林窗及林内多形成以草本与草本物种间互作的密切共生关系，中林窗的出现还可增加更新幼苗、灌木与草本物种间的互作共生；林窗对提高贺兰山青海云杉林灌草层维管植物多样性、促进物种共生起着积极作用，当林窗面积在100～200 m²时可提高物种多样性和促进林下植被更新。





低温胁迫下褪黑素对秋茄幼苗光合效率、碳同化以及激素的调控作用

岳丹斐, 张慧玉, 刘伟成, 潘晓娇, 郝露露, 郑春芳

2024, 43(8):  2395-2402.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.033

摘要 ( 57 )   PDF (1773KB) ( 28 )  

为探明不同低温胁迫时间下褪黑素（MT）对秋茄幼苗光合效率、碳同化以及激素代谢的调控特征，本试验采用昼夜温差（8 ℃/-3 ℃）设置，进行为期2、4和6 d的低温胁迫处理，研究叶片喷施0.2 mmol·L^-1 MT对秋茄幼苗叶片光合作用和内源激素平衡的调控作用。结果表明：随着低温胁迫时间的延长，MT对秋茄光合作用的调控作用表现先增后降，其中低温处理4 d时效果最优；在低温胁迫4 d，叶片喷施MT的秋茄幼苗叶片净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、PSⅡ实际光化学效率（F_v/F_m）、PSⅡ最大光化学量子产量（Ф_PSⅡ）、光化学猝灭系数（q_p）分别较低温处理增加13.67、2.40、1.48、2.03、1.42、2.00倍，而幼苗叶片胞间CO₂浓度（C_i）、非光化学猝灭系数（NPQ）分别降低76.29%和50.36%；幼苗叶片光呼吸速率（R_p）、CO₂饱和点（CSP）、羧化效率（CE）、RuBP最大再生速率（J_max）分别较低温处理提高1.28、1.09、4.24、12.70倍；此外，秋茄幼苗叶片内源MT、生长素（IAA）、赤霉素（ABA）、脱落酸（GA）分别较低温处理增加1.23、1.24、1.17、1.61倍；叶片喷施MT能够提高低温胁迫下秋茄幼苗叶片光呼吸速率和光合碳同化能力，提高内源激素含量，增强秋茄幼苗的光合能力，减轻低温胁迫对植株的伤害，但其对低温胁迫的缓解效应与低温胁迫时间相关；秋茄幼苗内源MT与P_n、T_r、F_v/F_m、Ф_PSⅡ、R_p、CE、J_max、IAA、GA、ABA等均存在极显著正相关，表明内源褪黑素在调控光合效率、碳同化以及激素方面起到重要作用。





亚热带11种常见竹种春季挥发性有机物排放清单及异戊二烯排放通量

王超, 杨滨锴, 李丽, 崔博文, 王福升, 王效科

2024, 43(8):  2403-2413.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.020

摘要 ( 47 )   PDF (1562KB) ( 28 )  

为了解竹子挥发性有机物(VOCs)的排放，利用动态顶空箱式法采集亚热带毛竹(Phyllostachys heterocycla cv. pubescens)、凤尾竹(Bambusa multiplex cv. Fernleaf)、菲白竹(Pleioblastus fortunei)、红秆寒竹(Chimonobambusa marmorea f. variegata)、刺黑竹(Chimonobambusa purpurea)、茶秆竹(Pseudosasa amabilis)、孝顺竹(Bambusa multiplex)、筇竹(Chimonobambusa tumidissinoda)、长叶苦竹(Pleioblastus china f. hisauchii)、少穗竹(Oligostachyum sulcatum)和金镶玉竹(Phyllostachys aureosulcata ‘Spectabilis’)共11种常见竹种排放的VOCs，对VOCs的物质组成、各物质的相对含量、所含的污染气体、有益成分以及异戊二烯(ISO)排放通量进行了分析，并比较了不同竹子高度（大、中、小型）对ISO排放的影响。结果表明：11种竹子共排放8大类VOCs，包括烃类、醇类、酮类、酸类、酯类、醛类、醚类和其他VOCs；从VOCs总数来看，11种竹子共排放VOCs 339种，其中茶秆竹排放种类最多(48种)，凤尾竹排放种类最少(11种)；11种竹子均未检测出单萜烯、倍半萜烯，其中7种竹子排放萜烯类物质，物质组成均为ISO；11种竹子VOCs排放中有6种有益VOCs和16种大气污染物，其中茶秆竹排放的污染物数量最多，而毛竹排放的大气污染物相对含量最大；7种产生ISO排放的竹子的ISO标准化排放速率为0.16~7.75 μg·g^-1·h^-1，其中毛竹排放速率最高，为7.75 μg·g^-1·h^-1，显著高于其他6种竹子，长叶苦竹最低(0.16 μg·g^-1·h^-1)；与中、小型竹相比，大型竹排放更多的ISO，约为中型竹的6倍，小型竹的19倍。





攀西地区芒果关键生育期干旱指标判识

袁月, 陈东东, 杜成勋, 廖伟, 冉津江, 栗晓玮

2024, 43(8):  2414-2420.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.039

摘要 ( 72 )   PDF (1088KB) ( 18 )  

选取芒果开花坐果期和果实膨大期作为研究时段，在综合考虑芒果不同生育阶段水分供需状况的基础上，利用攀西地区气象资料、芒果物候观测资料和小样本的芒果灾情资料，以聚类分析、样本距离分析等方法确定芒果关键生育期的干旱判识指标。使用T检验、预留历史样本检验和典型站、典型年份判识等方法，对干旱判识指标有效性进行了检验。结果表明：芒果干旱触发阈值，开花坐果期为0.89，果实膨大期为0.80；基于芒果关键生育期干旱判识指标提取的干旱指数与历史样本在序列上具有一致性，判识指标对预留历史样本判识准确率为81.5%，典型站长时间序列灾害样本的指标判识准确率为95%；指标可应用于典型年份的干旱灾害判识，典型年份干旱区域的指标判识准确率为85.7%。研究结果可为攀西地区芒果干旱监测和防旱减灾提供技术支撑。





松嫩平原春玉米全生育期干旱特征

张富国, 段居琦, 蒋志慧, 靳亚忠, 张有利

2024, 43(8):  2421-2432.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.014

摘要 ( 83 )   PDF (7378KB) ( 19 )  

为明确松嫩平原春玉米各生育期的干旱特征及趋势，采用2001—2020年松嫩平原气象数据，以作物水分亏缺指数（CWDI）为衡量指标分析松嫩平原春玉米干旱变化特征。结果表明：松嫩平原春玉米全生育期内，降水量与需水量的变化趋势相近，均呈现先上升后下降的趋势，并在7月中、下旬达到峰值；CWDI呈现先下降后上升的趋势，7月中、下旬达到最低值，在生育初期和后期较高，干旱发生程度较重；全生育期、播种-出苗、抽穗-乳熟阶段呈干旱化趋势，出苗-抽穗、乳熟-成熟阶段呈湿润化趋势，除出苗-拔节阶段外均具有显著性，干旱逐步向生育后期转移；松嫩平原春玉米各生育阶段，轻旱的影响范围相较于其他等级干旱占据主导地位，其次为中旱、重旱和特旱，在空间分布上干旱发生频率大致表现为西高东低，北高南低。未来需加强对干旱的监测预警工作，增加干旱灾害防御投入，为玉米稳产保供提供有力的保障。





大熊猫国家公园小相岭片区及周边居民对生态旅游发展的感知及参与意愿

胡佳媛, 郑海朋, 杨兵, 代勤龙, 周文嘉

2024, 43(8):  2433-2439.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.015

摘要 ( 80 )   PDF (816KB) ( 21 )  

以社区参与模式发展生态旅游，既能提高当地居民生态旅游的参与和归属感，又利于加强居民对生态旅游的认同和支持度，促进人与自然和谐共生。以大熊猫国家公园小相岭片区为例，采用问卷和访谈结合的方法，调研当地生态旅游发展现状与发展过程中居民的民族文化感知、经济感知和参与意愿。结果表明：目前研究区域内居民生态旅游参与度较低，获取收益较少；民族文化感知对居民的参与意愿有显著正影响，路径系数为0.30（P<0.01）；经济感知对居民的参与意愿具有显著正影响，路径系数为0.65（P<0.001），同时，经济感知在民族文化感知对参与意愿的正影响中起部分中介作用，中介效应为0.43（P<0.01）。为提升居民参与意愿，研究从民族文化融入、产品优化和专业培训3个方面提出建议，为国家公园的可持续发展提供参考。





遗传进化距离对植食性昆虫取食加拿大一枝黄花的影响

舒红锁, 任典挺, 洪荷芳, 王江

2024, 43(8):  2440-2447.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.034

摘要 ( 85 )   PDF (1973KB) ( 37 )  

昆虫取食植物具有遗传聚集性，本土昆虫是否取食入侵植物以及强度如何，可能取决于本土植物与入侵植物的遗传进化距离。但是，本土植物与入侵植物遗传距离如何影响昆虫取食入侵植物尚不清楚。本研究采用人工控制和野外调查相结合，设置与加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)遗传进化距离近和远的人工控制植物群落，同时在浙江、福建、江西和云南对加拿大一支黄花入侵群落进行群落学调查。以入侵植物加拿大一枝黄花为对象，研究遗传距离对昆虫取食叶片的比例和强度的影响。人工控制试验结果表明：本土植物与加拿大一枝黄花的遗传距离和物种类型对昆虫取食加拿大一枝黄花强度存在显著的交互作用，当本土植物与加拿大一枝黄花的遗传距离近时，昆虫取食加拿大一枝黄花强度显著高于本土植物；反之，则显著低于本土植物。遗传距离近和远的区组，入侵和本土植物被取食比例均没有显著差异。个别昆虫种类的数量在遗传距离远和遗传距离近的区组间存在显著差异。野外调查试验表明：不同地区和遗传距离对昆虫对加拿大一枝黄花的取食比例和取食强度存在显著差异，物种丰富度不存在显著影响；浙江和福建昆虫取食比例和强度与遗传进化距离呈显著负相关，但在云南则不存在显著相关关系。遗传进化距离可以通过影响昆虫取食对入侵植物产生影响，因此在今后的本土植物群落可入侵性研究中本土植物与入侵植物的遗传进化距离应作为一个重要因素给予考虑。





维生素C工业废母液对不结球白菜氮素利用及品质的影响

葛小艺, 高明夫, 徐慧

2024, 43(8):  2448-2454.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.031

摘要 ( 49 )   PDF (643KB) ( 18 )  

促进作物对氮肥的吸收和同化对提高作物产量、改善品质至关重要。目前，低分子量有机质对植物利用土壤氮素的影响研究鲜有报道。本研究目的在于探究以小分子有机酸为主要成分的维生素C工业废弃液古龙酸母液（RAE）在不结球白菜（Brassica campestris ssp. chinensis）利用土壤氮素过程中发挥的作用。结果表明：施用RAE后，氮肥农学效率、氮肥偏生产力、氮肥生理利用率和氮肥表观利用率分别提高171.2%、57.9%、46.1%和86.1%；施用RAE显著促进了植株生长，叶片总氮积累量和生物量分别提高60.7%和57.9%；同时，叶绿素含量提高16.7%，可溶性蛋白和游离氨基酸含量分别提高65.4%和15.1%，且亚硝酸盐还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶表达水平上调，表明光合作用得到强化，显著促进了无机氮同化；RAE能够显著提高氮肥利用率，在增加作物产量的同时，还可以改善作物品质。本研究为RAE的资源化利用提供了科学依据，并为提高氮肥利用率带来一种具有潜在应用前景的有机增效剂。





黔南铅锌尾矿库先锋植物分布及其重金属累积特性

欧阳及第, 韩志伟, 吴攀, 卢江

2024, 43(8):  2455-2464.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.032

摘要 ( 43 )   PDF (3222KB) ( 21 )  

矿区尾矿库的生态恢复对重金属污染源头控制及生物多样性改善具有重要意义。为筛选可用于喀斯特地区铅锌尾矿库生态修复的先锋植物，选取了黔南牛角塘铅锌尾矿库集中区内2个新、老尾矿库为研究区，通过测度植物多样性指数及分布特征，综合评估出7种先锋植物并分析其对尾砂中典型重金属Zn、Pb、Cd、Cu、As和Sb的生物富集系数（BCF）和转运系数（TF），探究先锋植物对重金属的累积特性及生态修复潜力。结果表明：研究区尾砂均呈现为碱性，Cd和Zn超出贵州省土壤背景值和当地土壤重金属含量背景值数倍，且Cd和Zn生物有效态含量最高；该区分布了齿叶冬青（Ilex crenata）、野古草（Arundinella hirta）、蜈蚣草（Eremochloa ciliaris）、白茅（Imperata cylindrica）、斑茅（Saccharum arundinaceum）、木贼（Equisetum hyemale）、五节芒（Miscanthus floridulus）、鬼针草（Bidens pilosa）8种植物，分属8属4科，以禾本科植物为主；筛选出7种先锋植物（除齿叶冬青外）均为草本植物且其体内Zn、Cd、Cu和As含量总体均超出植物体内正常重金属含量，其中蜈蚣草、白茅和木贼对Cu的BCF和TF大于1，五节芒和鬼针草对As的BCF和TF大于1，斑茅对Cu、As的BCF和TF均大于1，分属Cu、As的富集型植物；野古草对Cu的BCF大于1，TF小于1，属根部囤积型植物。研究区先锋植物对Cu、As等表现出较强的重金属耐性和累积能力，具备一定的生态修复潜力。





焉耆盆地地下水重金属生态风险评价

穆耶赛尔·麦麦提, 麦麦提吐尔逊·艾则孜, 李新国

2024, 43(8):  2465-2471.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.016

摘要 ( 52 )   PDF (3169KB) ( 13 )  

为探究内陆盆地地下水中重金属的潜在生态风险，分析焉耆盆地67组地下水样品中6种重金属的含量，采用潜在生态风险指数（RI）和生态风险预警指数（IER），对地下水中重金属产生的生态风险进行评估。结果表明：研究区地下水中Cd和Ni含量平均值分别为《GB/T 14848—2017地下水质量标准》中Ⅲ类标限值的1.4倍和1.15倍；地下水中重金属单项生态风险指数（E_i）平均值从大到小依次为Cd>Ni>Mn>Cr>Cu>Zn，均属于轻微生态风险，地下水重金属RI平均值为23.89，属于轻微生态风险；研究区地下水中重金属单项生态风险预警指数（IER_i）平均值从大到小依次为Cd=Mn>Ni>Cr>Zn>Cu，均属于无警态势，地下水IER的平均值为-3.87，呈现无警态势；焉耆盆地地下水中各重金属的E_i与IER_i指数呈现不同的空间分布规律。整体上，Cd是焉耆盆地地下水中潜在生态风险最高的重金属，值得关注。



氮添加对黄土丘陵区草地土壤磷组分的影响

卢笑玥, 朱运, 李江文, 邓健, 徐莉萍, 吴林豪, 张丹

2024, 43(8):  2472-2479.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.029

摘要 ( 94 )   PDF (1121KB) ( 43 )  

磷是陆地生态系统植物生长的限制性元素之一，氮沉降会通过调控土壤磷循环过程改变磷素活性和生物有效性，但目前关于氮沉降下草地土壤磷组分变化及其影响因素的认识依然有限。本研究以黄土丘陵区草地为对象，基于野外3年不同水平氮添加试验，测定土壤磷组分、土壤理化性质、土壤微生物生物量和磷转化酶活性，旨在揭示氮添加对草地土壤磷组分的影响及其调控途径。结果表明：土壤中、高活性磷含量随着氮添加浓度增加显著增加，稳定态磷含量随着氮添加浓度增加显著下降；氮添加导致有机磷含量显著增加了1.71%～5.14%，但无机磷含量显著下降。氮添加降低了土壤pH，高浓度氮添加促进了土壤碳、氮、磷的积累，并使土壤微生物生物量碳、氮、磷含量分别增加了18.11%、38.27%、41.73%；随氮添加水平增加，土壤碱性磷酸单酯酶、磷酸二酯酶和植酸酶活性均先降低后升高。土壤养分、pH、微生物生物量和酶活性对土壤磷组分变化的解释率为68.64%；结构方程模型分析结果表明，氮添加引起了土壤微生物代谢底物养分的变化，进而对微生物生物量和磷转化胞外酶活性产生显著影响，并通过这两个途径共同调控土壤磷组分。





综合评述

根系分级方法概述及应用进展

高巧, 徐刚, 段宝利

2024, 43(8):  2480-2492.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.021

摘要 ( 61 )   PDF (2286KB) ( 44 )  

根系结构复杂性和异质性是制约根系研究的重要特征。在研究根系生理生态功能过程中，发展了多种根系分级方法，可将根系细分至相对均质的不同根系亚类，用于探究特定的科学问题和测定具体的功能属性。虽然每种根系分级方法都试图借助不同分级规则从不同侧面细分出不同根系亚类，从不同角度获取认识根系功能的有用信息，但是开展根系研究时，通常需根据研究目标和分级所得根系亚类均质性等，选择一种适合的根系分级方法，将根系细分至相对均质的根系亚类。因每种根系分级方法都有其优势和不足，且都能提供认识根系功能的有用信息，所以多种根系分级方法会长期共存。要从多种根系分级方法中选择一种合适的根系分级方法使用，就需要充分认识不同根系分级方法各自的优势和彼此间的相关性，但是尚缺全面比较根系分级方法的文献报道，不利于根系研究者选用根系分级方法。本研究在概述5种细根分级方法的同时对比其异同，并梳理细根分级方法的应用进展和应用方向，以利于根系研究者选用合适的细根分级方法开展细根生理生态功能研究。





中国土壤碳氮磷及生态化学计量研究综述

王嘉瑞, 周俊菊, 朱国锋

2024, 43(8):  2493-2501.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.011

摘要 ( 251 )   PDF (1028KB) ( 125 )  

土壤碳氮磷及化学计量比不仅能反映土壤中有机质的数量和质量，更能体现出土壤中元素的平衡和制约关系，对理解生态特异性与稳定性具有重要意义。本文对中国土壤碳氮磷及化学计量比时空变化特征及驱动因子的研究成果进行了总结与分析，尝试厘清中国不同时空尺度土壤碳氮磷及化学计量比的演变规律，并对未来的研究重点进行了展望。结果表明，在水热因素、土地利用/覆被类型和土壤理化性质等条件的共同作用下，土壤碳氮磷及化学计量比在时空格局上呈现不同的变化规律。本文阐明了中国土壤化学计量特征的影响机制以及生物地球化学耦合循环的规律，为深化生态系统生态学研究提供有力的理论支撑。





石油污染土壤修复技术研究进展

李俊, 胡健, 马文敏, 王鹏, 郑厚义, 卢然

2024, 43(8):  2502-2512.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.028

摘要 ( 164 )   PDF (589KB) ( 71 )  

工业化进程推动了全球石油产业的发展，同时，石油引起的土壤污染问题也引起了人们的高度关注。以绿色、经济、稳定、高效为目标的石油污染土壤修复技术也得到了发展。基于石油污染土壤的现状及危害，本文对现有石油污染土壤的物理、化学、生物以及联合修复技术及其修复机理进行了概括；汇总了不同修复方法的适用条件及优缺点；展望了石油污染土壤修复技术未来发展的方向与挑战。以期为石油污染土壤修复的研究及工程应用技术的选取提供参考依据。





技术与方法

考虑样地效应的人工杨树立木可加性生物量模型构建

李文博, 谢龙飞, 董利虎

2024, 43(8):  2513-2522.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.019

摘要 ( 34 )   PDF (2250KB) ( 16 )  

“迎春5号”杨树（Populus nigra × P. simonii）作为速生丰产林的重要树种之一，其生物量的准确估算有重要意义。根据胸径（DBH）和树高（H）对杨树各组分生物量的影响，本文分别构建两类似乎不相关回归（SUR）模型和引入了样地随机效应的SUR混合效应（SURM）模型（SUR1和SURM1：以DBH为自变量；SUR2和SURM2：以DBH和H为自变量），对比分析了SURM模型在实际应用中的预测精度。结果表明：加入H后，对于干、枝、叶生物量模拟效果的改善较为明显（SUR模型R²提高了0.1%～1.6%，SURM提高了0.6%～7.0%)，对于皮和根改善较差。考虑样地水平随机效应后，枝、叶和根拟合效果改善较为明显，SURM模型各组分R²均提高了5.7%～16.5%，干和皮拟合改善效果较小。此外，当预测生物量时，使用样地水平的混合效应模型SURM1要优于使用两个树木变量的SUR2模型，SURM1模型各组分拟合效果均优于SUR2模型（R²提高了0.2%～9.9%），SURM模型对于迎春5号杨树各组分生物量拟合和预测效果均比SUR模型精度更高，在实际中使用SURM模型进行生物量预测时，考虑到生物量数据获取的难度，最终确定随机抽取4棵树用于随机效应的校正。本文所提出的两类SURM模型适用于不同的数据类型，可为准确评估迎春5号杨树生物量提供基础支撑。





基于RF与BPNN的海南清澜港红树植物叶片生态化学计量高光谱反演

李化哲, 窦志国, 聂磊超, 王俊杰, 高常军, 唐希颖, 翟夏杰, 李伟

2024, 43(8):  2523-2530.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.030

摘要 ( 35 )   PDF (1997KB) ( 18 )  

红树林是天然的海岸防御屏障，在沿海防灾减灾中具有不可替代的作用，了解红树林生长状况颇为重要。植物的生态化学计量能够反映其养分贮存和供应能力，应用高光谱数据量化红树植物的生态化学计量，探讨红树植物叶片高光谱反演的精确性和稳定性，可以为红树林生长状况的快速遥感监测提供技术参考。本研究在海南清澜港红树林自然保护区采集海莲（Bruguiera sexangula）、角果木（Ceriops tagal）、正红树（Rhizophora apiculata）3种优势植物的高光谱数据，对其C、N、P含量及其生态化学计量特征进行反演。结果表明：3种红树植物叶片的C、N、P含量及其生态化学计量存在显著性差异，说明3种红树植物对养分的利用存在差异；利用R²、RMSE以及RPD进行评价，随机森林模型（Random Forest, RF）优于反向传播神经网络模型（Back Propagation Neural Network, BPNN）；利用高光谱数据可以实现对红树林C、N、P含量及其生态化学计量特征的准确反演，2种模型对每种红树植物的反演效果也存在差异，整体上RF模型的反演准确性与稳定性好，是反演红树林生态化学计量的较优选择。





基于高光谱信息的宁夏土壤有机质含量估算

丁启东, 王怡婧, 张俊华, 陈睿华, 贾科利, 李小林

2024, 43(8):  2531-2538.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.040

摘要 ( 55 )   PDF (2042KB) ( 13 )  

土壤有机质（SOM）是反映和判断土壤肥力的关键指标。为探讨高光谱信息对低含量SOM的估算能力，本研究以宁夏红寺堡和西大滩表层土壤（0～20 cm）为对象，野外高光谱反射率与SOM含量为数据源，对原始光谱反射率进行4种数学变换：倒数一阶微分（RTFD）、对数一阶微分（LTFD）、对数倒数一阶微分（LRFD）和一阶微分（FD），采用相关性分析（PCC）和逐步回归（SR）筛选SOM敏感波段，然后基于主成分回归（PCR）、偏最小二乘回归（PLSR）、支持向量机（SVM）和地理加权回归（GWR）建立SOM估算模型。结果表明：原始光谱反射率经数学变换后与SOM间的相关性显著增强，FD变换增幅相对较大；采用PCC和SR相结合筛选敏感波段，很大程度对数据作了降维处理，减小了模型的运算难度并提高了模型的估算能力；基于LTFD-SVM模型的估算效果最优，其建模决定系数（R_c²）和验证决定系数（R_p²）分别为0.7593和0.9321，验证集均方根误差（RMSE）和相对分析误差（RPD）分别为0.62和3.47。研究结果可为研究区及相似地区低含量SOM的定量监测提供参考依据。





基于最大熵模型的麋鹿潜在栖息地分析与保护对策

杨丽雯, 张渊媛, 杨峥, 钟震宇, 白加德, 桑卫国

2024, 43(8):  2539-2550.  doi:10.13292/j.1000-4890.202408.024

摘要 ( 80 )   PDF (4294KB) ( 39 )  

麋鹿（Elaphurus davidianus）是中国特有珍稀物种，是世界上野外灭绝动物重引入的成功典范，具有极重要的科学价值和保护意义。对麋鹿栖息地适宜性的研究能为麋鹿的保护工作提供数据支撑和科学依据，可为未来麋鹿的种群扩繁提供参考。本研究采用15个野生/半散养种群分布点和11个可能影响麋鹿分布的环境变量，基于最大熵（MaxEnt）模型，通过对比自然条件和受人类活动影响两种情景下的麋鹿潜在分布格局和环境变量响应情况，对麋鹿最有可能的潜在栖息地和限制其分布的环境因子进行了研究。结果表明：在只考虑自然条件情况下，模型预测麋鹿在中国的潜在适宜栖息地总面积可达我国陆地总面积的49.8%，其中高适宜栖息地面积达526056.3 km²，占我国陆地总面积的5.5%，主要分布在中东部湿润平原地区；海拔、坡向和植被类型是贡献最高的环境变量。考虑人类活动的影响，麋鹿潜在栖息地总面积减小量占全国陆地总面积的13.5%，高适宜栖息地面积缩减到317808.3 km²，仅占陆地总面积的3.3%，栖息地呈现明显的破碎化趋势；海拔的适宜值域缩小并整体向低海拔移动，最适海拔阈值由647 m降至635 m；麋鹿的存在概率与人为干扰变量未呈明显负相关，这可能与保护地位置受人为设置，重引入的种源扩散地靠近人类活动区有关。因此，提出增设保护地、建立完善的保护区巡回监测体系、建设生态廊道、人工干预种间交流、加强资源配备、完善生态补偿机制等建议。