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    2025年 第44卷 第2期    刊出日期:2025-02-10
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    2025, 44(2):  0. 
    摘要 ( 54 )   PDF (521KB) ( 75 )  
    森林生态学专栏
    东北地区森林地上碳储量动态及固碳潜力预测
    王耀, 梁宇, 刘波, 马天啸, 吴苗苗, 窦佳慧, 王绪高
    2025, 44(2):  353-364.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.038
    摘要 ( 349 )   PDF (4834KB) ( 356 )  
    东北地区作为中国最大的森林分布区,其森林碳储量约占全国的40%。在过去的几十年中,该地区实施了大规模的植树造林及森林恢复工作,但其对碳循环的影响尚不明确。因此,准确预测东北地区未来森林的地上碳储量及固碳潜力对制定东北森林未来管理政策具有重要意义。本研究基于森林清查数据,耦合生态系统过程模型和森林景观模型,模拟未来百年东北地区森林的演替过程及其碳储量动态。同时,本研究通过多源数据(遥感数据、森林清查数据、其他模型结果)对模拟结果进行多尺度验证,提高模型模拟精度,在此基础上估算东北地区森林未来固碳潜力,量化其固碳拐点。结果表明:(1)模型模拟的森林地上碳储量空间分布结果与其他文献基于遥感数据得到的地上碳储量空间分布数据基本一致(Kappa系数=0.81)。此外,模型从林龄角度对模拟结果进行验证,各区域森林及主要树种在各林龄段的比例结果与森林清查数据存在相关性(R2>0.6)。(2)在现行气候条件下,东北地区森林地上碳储量将在2070年达到峰值(6.38 Pg C),相比2000年森林地上碳储量及碳密度分别增加4.57 Pg C、67.46 Mg·hm-2。(3)在不考虑气候变化和森林经营管理政策的前提下,东北地区森林固碳速率呈现先增后降的趋势,峰值出现在2020—2025年,为0.108 Pg C·a-1,0值出现在2070—2075年,森林将由碳汇转为碳源。

    赣中杉木林碳密度空间分布格局及其影响因素
    胡茸茸, 郭杨, 欧阳勋志, 刘军, 潘萍
    2025, 44(2):  365-372.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.024
    摘要 ( 141 )   PDF (3107KB) ( 113 )  
    分析森林碳密度的空间分布格局并探讨其影响因素,可为森林碳汇管理提供科学依据。以江西省吉安市杉木林为研究对象,基于2019年森林资源二类调查数据,采用地统计学方法分析碳密度的空间分布规律,利用结构方程模型综合量化立地、林分、气象等因子对碳密度的影响。结果表明:杉木林碳密度在空间上存在显著的正自相关性;线性模型对碳密度的拟合效果最优,其块金值与基台值的比值为0.81;碳密度主要集中在20.91~51.97 t·hm-2,其空间分布规律整体呈现出北部及中部高、南部低的空间分布格局,与地形地貌特征无明显的吻合规律。影响碳密度的主要因子有平均胸径、林分密度、郁闭度、林龄、平均树高、坡度以及年平均相对湿度,其总影响系数分别为0.650、0.365、0.110、0.090、0.080、-0.014和-0.036。其中,平均胸径对碳密度的直接影响最大,林分密度次之;林龄、郁闭度、年平均相对湿度和坡度主要通过影响平均树高对碳密度产生间接影响。杉木林碳密度受林分因子影响最大,其次是立地因子,气象因子影响最小。

    区域互置模拟对亚热带3种典型树种凋落叶分解初期主场效应的影响
    俞珺慈, 周长剑, 戴渺鸿, 晏召贵, 滕明君, 王鹏程, 何伟, 曾立雄
    2025, 44(2):  373-382.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.039
    摘要 ( 104 )   PDF (4139KB) ( 73 )  
    为探究亚热带3种主要造林树种(马尾松、杉木和栓皮栎)凋落叶分解初期在区域尺度上的主场效应表现及潜在驱动机制,采集南亚热带和北亚热带原生土壤和凋落叶,在室内基于两地平均温度同时模拟同区域及跨区域的凋落叶互置分解实验,比较了3种类型凋落叶126 d内在特定温度不同土壤互置条件下质量损失率和氮释放率的主场效应特征。结果发现:(1)凋落叶类型及分解时间显著影响凋落叶的质量损失率和氮释放率,整个实验期间栓皮栎凋落叶表现出最大的质量损失率和氮释放率(分别为32.43%和33.51%),而杉木凋落叶的质量损失率相对较低(15.35%);(2)同区域互置条件下,栓皮栎凋落叶仅在北亚热带土壤上表现出氮释放主场负效应(-28.35%),而马尾松凋落叶在南亚热带土壤上同时表现出质量损失和氮释放的主场负效应(分别为-3.20%和-17.65%),杉木凋落叶在南亚热带土壤上表现出质量损失正效应(2.13%);跨区域互置条件下,无论主场在北亚热带还是南亚热带,栓皮栎凋落叶皆表现出质量损失或氮释放的主场负效应(-57.55%~-3.70%);而马尾松和杉木凋落叶在主场为北亚热带时其质量损失或氮释放表现出主场负效应(-31.76%~-4.40%),在主场为南亚热带时二者表现出主场正效应(3.78%~58.43%);(3)相较于同区域互置,跨区域互置条件下凋落叶质量损失主场增加量(ADH)和氮释放ADH的幅度及其主场效应表现频次相对增加;阶段的质量损失与微生物生物量氮呈显著正相关,而同区域互置条件下,氮释放ADH与微生物量呈显著负相关,跨区域互置条件下,氮释放ADH与温度呈显著正相关。这些结果表明,亚热带3种典型树种凋落叶分解的主场效应受温度、凋落叶类型、分解时间和土壤微生物的综合影响,而除基质质量外,温度可显著制约跨区域互置条件下凋落叶的主场效应表现。

    华北落叶松光抑制的垂直空间异质性及其主要影响因素
    周颖, 高媛, 赵浩然, 郭忠诚, 籍翠莹, 杨陈, 刘强
    2025, 44(2):  383-388.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.022
    摘要 ( 96 )   PDF (1320KB) ( 74 )  
    为深入了解华北落叶松的光合生理生态特征,探究其光抑制现象的内在机理,本研究以河北省塞罕坝机械林场华北落叶松人工林为对象,利用Li-6400便携式光合仪,对不同轮层针叶持续强光照射,分析判断导致光抑制现象产生的主要限制因素,以及净光合速率(Pn)与环境因子的关系。结果表明:在强光照射下,华北落叶松上层和中层针叶均发生光抑制现象,气孔限制值(Ls)与胞间CO2浓度(Ci)变化趋势相反。上层和中层针叶Pn均与相对湿度(RH)呈显著相关(相关系数分别为0.720和0.934),与饱和水汽压差(VPD)和温度(T)存在显著相关性(相关系数分别为-0.850和-0.820);下层针叶Pn与RH、VPD和T也均呈显著相关,但与上层和中层针叶的相关性趋势相反。本研究表明,光抑制现象主要发生在树冠的上层和中层,RH、VPD、T是影响华北落叶松冠层Pn的主要环境因子,但上、中层针叶和下层针叶对环境因子的响应趋势存在明显差异,研究结果可为调控树冠结构、改善微环境、缓解冠层光抑制现象奠定基础。

    桂北地区不同林龄杉木人工林优先流的变异特征
    邓莹莹, 廖煜亮, 容清标, 杨梦格, 谭青芳, 赵明全, 潘天森, 黄钰涵
    2025, 44(2):  389-395.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.027
    摘要 ( 69 )   PDF (2417KB) ( 37 )  
    优先流作为土壤入渗的重要组成,影响着人工林水源涵养能力,同时驱动营林措施造成的土壤污染物快速向下迁移,对地下水水质产生威胁。因此,开展人工林优先流发育特征研究可为其可持续经营提供科学依据。以广西融水贝江河林场不同林龄杉木人工林为对象,采用亚甲基蓝染色示踪法,探究杉木人工林优先流特征,通过多指标评价法,评估不同林龄杉木人工林优先流相对发育程度。结果表明:杉木人工林土壤染色程度随土壤深度增加而减小,主要入渗区域为0~20 cm;杉木人工林土壤水流入渗方式主要以侧向优先流为主,且入渗开始时即有优先流发生;不同林龄杉木人工林优先流评价指数为5年生(0.64)>8年生(0.59)>11年生(0.47)>15年生(0.39)。研究发现,杉木人工林入渗过程侧向优先流占主导地位,优先流发育程度呈现随林龄增加而减小的趋势,研究结果可为杉木人工林营林措施制定提供科学依据,促进人工林可持续经营。

    不同混交比例云南松林土壤稳定性和养分特征
    王跃超, 李小英, 杨能, 陈晓琴, 杨奔, 陈梦婕
    2025, 44(2):  396-405.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.026
    摘要 ( 94 )   PDF (1810KB) ( 78 )  
    混交造林在改善土壤结构、提高土壤肥力等方面发挥着重要作用。本研究对滇中地区不同混交比例云南松林土壤稳定程度及养分含量进行了调查,以期为云南松混交造林模式优化及公益林生态效益评价提供科学依据。按云南松占群落蓄积量比例,选取3种混交比例的云南松混交林:20%云南松+80%阔叶(Y2K8)、50%云南松+50%阔叶(Y5K5)、80%云南松+20%阔叶(Y8K2)的混交林,同时以云南松纯林(Y10)为对照,采用湿筛法测定土壤团聚体稳定性指标、内梅罗指数作为其养分指标并分析其相关关系。结果表明:3种云南松混交林的土壤团聚体稳定性均优于云南松纯林;云南松纯林的深层土壤稳定性最差。3种云南松混交林对土壤侵蚀的敏感程度表现均为“非常低”,云南松纯林表现为“中等”。土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、水解氮(AN)、全磷(TP)、有效磷(AP)养分含量均为Y2K8含量最高,Y10含量最低。4种林分的土壤肥力指数分布范围在0.84~1.53,土壤肥力评价均为“一般”;其中Y2K8的土壤肥力表现最优,Y10的土壤肥力最差。AP是所有林分的土壤肥力限制性因子,混交造林可提升土壤AN含量,降低其供养限制性,并提升土壤肥力。团聚体稳定性特征平均重量直径(MWD)与土壤SOM(r=0.85)、TN(r=0.88)、TP(r=0.75)、AN(r=0.68)、AP(r=0.70)呈显著正相关(P<0.05);几何平均直径(GMD)与土壤SOM(r=0.83)、TN(r=0.88)、TP(r=0.75)、AN(r=0.68)、AP(r=0.66)呈显著正相关(P<0.05)。3种云南松混交林土壤团聚体稳定性与土壤肥力均优于云南松纯林,Y2K8达到最优。建议滇中地区森林营造和低值低效林改造中适当增加阔叶树种的比例,并着重考虑20%云南松+80%阔叶的混交比例。

    亚热带森林土壤团聚体呼吸作用对温度的响应
    白雪, 梁丹萍, 陈浏寰, 颜湘婷, 赵玉姣, 梁建宏, 朱婧
    2025, 44(2):  406-416.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.040
    摘要 ( 88 )   PDF (2536KB) ( 37 )  
    为探究我国亚热带森林不同土壤团聚体呼吸速率的差异及其对温度变化的响应,本研究以碳酸盐岩发育的中性石灰土和花岗碎屑岩发育的酸性红壤为对象,针对不同粒径的团聚体(0.106~0.25、0.25~0.5和0.5~2 mm),在不同温度下(5、15、25、35 ℃)测定第1、3、7、10、13、17和21天培养时间的土壤呼吸速率,分析土壤呼吸累积速率、土壤呼吸作用贡献率及土壤呼吸温度敏感性(Q10)在不同温度及团聚体尺度的差异特征及主要影响因子。结果表明,石灰土O/A层和AB层的累积呼吸速率总体上高于红壤,不同温度区间土壤累积呼吸速率的影响因子不同:在15~35 ℃时,土壤有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)和C/N是主要影响因子,5 ℃时则是pH值和C/N。在团聚体尺度上,在相同温度时石灰土和红壤各粒级团聚体之间的累积呼吸速率均无显著性差异。石灰土不同团聚体Q10值均大于红壤,但石灰土与红壤的Q10值在各自的团聚体尺度均无显著性差异。红壤O/A层、石灰土O/A层和AB层的大团聚体呼吸贡献率最大,而红壤AB层团聚体的呼吸贡献率则与之相反。本研究揭示了亚热带森林中性石灰土相比酸性红壤的土壤呼吸对未来全球变暖的正反馈响应更为显著,须重视亚热带森林石灰性土壤在全球变化背景下碳平衡中的贡献。

    长白山阔叶红松林土壤真菌和细菌N2O排放对施氮和降水变化的响应
    张蕾, 雷馥歌, 宿振浩, 杨佳诺, 张悦, 郭忠玲, 韩旭
    2025, 44(2):  417-424.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.030
    摘要 ( 73 )   PDF (1244KB) ( 53 )  
    以长白山阔叶红松林长期(8年)施氮和减少降水固定样地土壤为对象,通过室内培养试验,结合抗生素抑制技术,分析真菌和细菌两类土壤微生物N2O排放对施氮和减水的响应。结果表明:对照处理中,土壤N2O排放为0.79 nmol·g-1·h-1,单独减水、施氮处理和同时减水施氮处理均显著促进了土壤N2O的排放,分别为3.55、1.84和1.84 nmol·g-1·h-1,且减水和施氮处理之间存在显著交互作用。其中细菌N2O排放受施氮和减水处理的影响,施氮处理促进细菌N2O排放进而提高土壤总N2O排放量。真菌N2O排放主要受减水处理影响,减水施氮处理促进真菌N2O排放进而提高土壤总N2O排放量。而减水处理所造成的N2O排放增加归因于细菌和真菌的共同作用。在对照、减水和施氮处理中,N2O排放以细菌为主,相对贡献率为90.3%、68.2%和91.1%;而在减水施氮处理中,N2O排放以真菌为主,相对贡献率为68.5%。由此可见,干旱情景下,长期施氮会改变土壤N2O排放的主要微生物种类,直接影响土壤真菌和细菌N2O排放量,进而影响土壤N2O的排放总量,对森林生态系统氮循环过程造成影响。

    西天山自然保护区森林-草原交错带-土壤动物群落分布特征
    闫江超, 崔东, 吕立琴, 江智诚, 张敏如, 刘江慧, 曹敬, 王巧莉
    2025, 44(2):  425-433.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.002
    摘要 ( 72 )   PDF (1244KB) ( 69 )  
    选择西天山自然保护区森林草原交错带中乔木、灌木、草本植物、灌木+草本植物4种典型植被类型为研究对象,用手捡法采集大型土壤动物,用干漏斗法采集中小型土壤动物,分析不同植被类型对土壤动物群落特征的影响。结果表明:4种植被类型土壤动物优势类群为等节跳虫科、辐螨亚目、甲螨亚目、革螨亚目;乔木林土壤动物类群数、密度以及多样性、丰富度和均匀度指数为各生境最高。不同植被类型土壤动物在垂直方向上呈表聚性;土壤有机质、全磷、含水量等因子与土壤动物之间存在显著的正相关性,RDA分析显示铵态氮、全氮、速效钾等是影响土壤动物群落组成的主要限制因素。

    马尾松林林分结构对松墨天牛成虫生物生态学特性的影响
    赵新康, 李志红, 孙艳, 程建新, 张威, 刘青华, 王义平, 舒金平
    2025, 44(2):  434-440.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.019
    摘要 ( 80 )   PDF (1973KB) ( 51 )  
    为探究马尾松林林分结构对松墨天牛成虫生物生态学特性的影响,选取了不同比例的马尾松针阔混交林样地,调查分析马尾松占比及乔灌层植物多样性与松墨天牛羽化量、羽化率、性比及成虫体长的关系。结果表明:松墨天牛羽化高峰为5月下旬至6月上旬,松墨天牛羽化呈现典型的“馒头”型,符合线性模型为y=18.5+21.9x-93x2。林分中马尾松占比对枯死松木中松墨天牛的羽化量有显著影响(P<0.001),单株羽化量随着马尾松占比的提高而显著上升。松墨天牛羽化率与乔灌植物多样性的相关性不显著,而与林中马尾松占比呈极显著线性正相关(y=0.216+0.0525x, R2=0.88, P<0.001)。低、中、高比例马尾松林中松墨天牛雌虫体长无差异,但中比例林分中雄虫体长显著大于低、高比例林中的雄虫体长。本研究证实了马尾松占比对松墨天牛的种群动态及羽化率存在显著的影响,研究结果将有助于我们进一步理解混交林树种配置及结构对植食性昆虫生物学特性的影响,为基于林分改造防控松材线虫病提供了重要信息。

    滇南异龙湖流域近150年森林火灾史及其驱动因素
    王敏, 孙启发, 李希进, 蒙红卫, 黄林培, 沈才明
    2025, 44(2):  441-450.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.025
    摘要 ( 62 )   PDF (2303KB) ( 29 )  
    重建森林火灾历史有助于对森林火灾发生规律及其驱动机制进行理解。滇南异龙湖37 cm湖泊岩芯沉积物的炭屑和花粉记录提供了湖泊流域过去150年森林火灾史和植被、气候背景,结合过去人口数量的变化,本研究探讨了异龙湖流域森林火灾发生规律及其控制因素。结果表明,异龙湖流域地区性森林火灾发生频率在过去150年(1886—2013 AD)呈现总体升高的趋势,在2000—2013 AD达到最高。地方性森林火灾存在1925—1970 AD和1995—2013 AD两个峰值,但引起两个阶段地方性森林火灾频发的原因不同;1925—1970 AD地方性森林火灾的高发主要是因为气候干旱,尽管抗日战争期间的大轰炸也贡献了部分燃烧质炭屑,但并不是主因;1995—2013 AD高发的地方性森林火灾则主要归因于人类活动(如农业生产)。

    研究报告
    施氮和高温胁迫对杜鹃幼苗根系构型和生理指标的影响
    曾鸣谦, 吴丽君, 周围, 赵二毛, 曹受金
    2025, 44(2):  451-459.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.021
    摘要 ( 102 )   PDF (1462KB) ( 63 )  
    以‘五彩夏鹃’为实验材料,研究了施氮(0、0.46和0.92 g N·株-1)对高温胁迫(26 ℃/22 ℃、34 ℃/30 ℃和38 ℃/34 ℃)下植株的缓解作用,旨在为提高植物抗逆性、适应气候变化提供科学依据。结果表明:在高温胁迫下,幼苗根系构型趋向叉状分枝。在26 ℃/22 ℃条件下,0.46 g N·株-1氮处理显著增加了根系分叉,而0和0.92 g N·株-1处理均导致根系分叉显著减少。在相同水平氮素处理下,34 ℃/30 ℃和38 ℃/34 ℃条件下植株叶面积、总根长、根表面积、比根长、比表面积和根冠比显著降低,而根系拓扑系数、可溶性蛋白含量和游离氨基酸含量显著上升。低氮处理(0.46 g N·株-1)显著提高了高温胁迫下植株的叶面积、比根长、根冠比、可溶性蛋白含量和游离氨基酸含量,而高氮处理(0.92 g N·株-1)导致叶面积、比根长、根冠比显著下降,可溶性蛋白含量和游离氨基酸含量显著上升。主成分分析和隶属函数分析结果显示,幼苗综合表现最佳的3个处理是T3(26 ℃/22 ℃、0.92 g N·株-1)、T2(26 ℃/22 ℃、0.46 g N·株-1)和T5(34 ℃/30 ℃、0.46 g N·株-1),综合得分分别为0.853、0.559和0.550,其幼苗的综合表现均优于对照处理T1(26 ℃/22 ℃、0 g N·株-1)。总体而言,高温胁迫限制了‘五彩夏鹃’幼苗的根系生长,降低了其可溶性蛋白含量,而适量的氮素施用(0.46 g N·株-1)能够缓解高温对根系生长的抑制,提高植株对高温的抗性和适应性。本研究结果为杜鹃栽培中提前采取施肥措施以规避夏季高温热害、促进杜鹃优良品种在园林中的应用提供了参考依据。

    不同寄主源栎实象共生细菌多样性
    柳璎珊, 应玥, 彭嫔嫔, 骆剑锋, 李志红, 张威, 舒金平
    2025, 44(2):  460-470.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.041
    摘要 ( 65 )   PDF (6347KB) ( 22 )  
    为进一步揭示共生细菌在栎实象寄主适应中的作用,分析比较了两种栎实象取食不同寄主植物时其共生细菌群落组成与结构的变化。本研究选取取食多穗石柯(Lithocarpus polystachyus)、钩锥(Castanopsis tibetana)和苦槠(Castanopsis sclerophylla)的二斑栎实象(多寄主)(Curculio bimaculatus)和仅取食钩锥的栗实象(专寄主)(Curculio davidi)两种栎实象,利用Illumina二代测序技术对其幼虫体内共生细菌的16S rRNA V3-V4区序列进行高通量测序,并基于OTU进行群落Alpha、Beta多样性分析与差异比较分析。经过Illumina质控,共得到919980条优化序列,分属914个OTU,分布在24个门,53个纲,129个目,219个科,400个属。变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteriota)在各组样品中均占优势。取食不同植物的栎实象共生细菌Alpha多样性差异显著,而Beta多样性分析显示群落结构较为相似。取食钩锥的两种栎实象中均未发现沃尔巴克氏体属(Wolbachia)、欧文氏菌属(Erwinia),Alpha多样性无显著差异,但栗实象中缺乏短小杆菌属(Curtobacterium)、链霉菌属(Streptomyces)、红球菌属(Rhodococcu),且伴蝇菌属(Sodalis)和立克次体属(Rickettsia)丰度极低。研究表明,取食不同植物对栎实象的共生细菌的多样性与丰富度影响较大,而栎实象的种类则主要影响共生细菌的群落结构。

    不同种植模式下苹果园主要害虫和天敌种群动态及时间生态位
    李貌, 陈思蓉, 黄国嫣, 龚占斌, 李超, 张金龙, 陈国华, 李云国, 张晓明
    2025, 44(2):  471-481.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.001
    摘要 ( 96 )   PDF (3054KB) ( 53 )  
    为明确昭通市不同种植模式的苹果园中主要害虫和天敌的种类及发生规律,以自然生草、间作大豆和间作紫花苜蓿三种常见种植模式的苹果园为研究对象,采用五点取样法进行调查,利用四分位法划分主要害虫及其天敌的发生时期,并使用时间生态位指数分析主要害虫及其天敌间的跟随关系。结果表明:苹果园主要害虫为苹果黄蚜、小绿叶蝉、桔小实蝇,主要天敌为巨斑边食蚜蝇、月斑鼓额食蚜蝇、中华通草蛉、黄褐草蛉、异色瓢虫;三种害虫在自然生草苹果园的主要发生期持续时间均最长,发生的最高峰均最早,其中苹果黄蚜的主要发生期持续时间最长,发生最高峰最早,种群数量在7月19日达最大值124.44头·板-1;三种苹果园中巨斑边食蚜蝇的总发生量均最大,其中间作紫花苜蓿苹果园的天敌数量最高,该园中巨斑边食蚜蝇在8月23日达最大值3.22头·板-1;巨斑边食蚜蝇对苹果黄蚜有明显的跟随效应,月斑鼓额食蚜蝇、中华通草蛉对小绿叶蝉有明显的跟随效应;间作紫花苜蓿苹果园较自然生草苹果园生态稳定,利于天敌的繁衍;主要天敌对苹果园害虫具有一定的自然控害能力,该结果可为苹果园害虫的科学防控提供参考。

    不同形态氮素联合低分子有机碳施用对不结球白菜生长及品质的影响
    刘学燕, 高明夫, 杨伟超, 徐慧
    2025, 44(2):  482-492.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.012
    摘要 ( 55 )   PDF (2287KB) ( 25 )  
    不同形态氮素联合低分子有机碳施用对植物生长和品质的影响鲜有报道。古龙酸母液(residue after evaporation, RAE)是工业维生素C(VC)生产过程中产生的一种以低分子量有机酸——2-酮基-L-古龙酸为主要成分的废弃液。本研究探索尿素(酰胺态氮,Urea-N)、硝酸钾(硝态氮,NO3--N)及氯化铵(铵态氮,NH4+-N)联合RAE对不结球白菜(Brassica campestris ssp. chinensis)生长和品质的影响。结果表明,联合处理可明显提高氮素吸收效率与氮肥偏生产力,RAE促进其他形态氮素转化成植物易吸收的NO3--N,是提高作物氮素吸收效率的关键。RAE+NO3-N处理组的氮素吸收效率以及VC、可溶性蛋白、硝酸盐含量最高。RAE+NH4+-N处理组的氮肥偏生产力、生物量和可溶性糖积累水平最高,与该处理组光合色素组分的比例变化密切相关。此外,土壤有效磷和速效钾含量对RAE与不同氮肥组合的响应不同,是导致生物量和品质差异的潜在因素之一。RAE与Urea-N或NH4+-N联用均可大幅提高作物品质,但这两种组合之间无显著差异。结合氮素吸收效率、氮肥偏生产力、作物产量和品质的变化,RAE与NH4+-N组合是最佳选择。

    山西壶关县草本药用植物生态位特征及种间联结性
    郝嘉鑫, 金山, 铁军
    2025, 44(2):  493-501.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.042
    摘要 ( 91 )   PDF (1422KB) ( 40 )  
    生态位特征和种间联结对了解植物群落的结构和分类以及判断群落稳定性和群落发展趋势具有重要意义。以山西长治市壶关县22个优势野生草本药用植物为研究对象,采用Levins(BL)和Shannon(BS)生态位宽度指数以及Pianka生态位重叠指数(Oik),对研究区内的野生草本药用植物生态位特征进行分析;基于2×2列联表,利用种间联结系数(AC)、Jaccard指数(JD)、Ochiai指数(OI)、χ2检验以及Pearson相关系数检验等方法,对研究区内的野生草本药用植物种间联结性进行分析。结果表明:(1)在22种药用植物中,生态位宽度指数(BL)最大的为地榆(63.369),其次为白莲蒿(58.276),最小的为黄芪(2.489);生态位宽度指数(BS)最大的为地榆(4.290),其次为沙参(4.247),最小的为黄芪(1.097);生态位重叠指数(Oik)最大的为刺儿菜与甘菊(0.562),其次为白莲蒿与阴行草(0.534),最小的重叠值为0,有112个。这说明,山西壶关县草本药用植物的生态位重叠程度整体较低,种间竞争不激烈,草本药用植物物种分布极为分散。(2)种间联结系数AC显示,在231个物种对中,有77个正联结种对,其中强正联结种对有11个,有154个负联结种对,其中强负联结有116个;种间联结χ2检验显示,有77个正联结种对,其中极显著正联结有24个,有154个负联结种对,其中极显著负联结有7个;在Pearson相关系数中,有56个正联结种对,其中极显著正联结有17个,有175个负联结种对,其中极显著负联结有8个。(3)综合AC系数、JD指数、OI指数、χ2检验和Pearson相关系数来看,壶关县药用植物种对中,负联结种对多于正联结种对,不显著联结的种对数多于显著联结的种对数,这表明壶关县野生草本药用植物种对间相似度较低,物种表现出独立分布的特征,容易受到外界干扰。总体而言,壶关县野生草本药用植物资源丰富,物种出现较为随机,种间竞争较弱,物种独立性较强,受到外界干扰时群落结构存在不稳定。本研究结果将对了解当地药用植物分布规律以及可持续利用提供重要依据。

    生物炭和双氰胺对滨海盐碱土氮素转化及大豆氮素吸收利用的影响
    陈洪鹏, 于春晓, 王光美, 张海波, 张奕, 李洪秀
    2025, 44(2):  502-511.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.032
    摘要 ( 85 )   PDF (4214KB) ( 31 )  
    盐胁迫条件下的低氮素有效性是限制滨海盐碱土作物产能的重要因素。施用生物炭和硝化抑制剂可提升土壤氮素有效性,但在黄河三角洲滨海盐碱地的应用研究仍相对缺乏。本研究采用田间原位实验,设置5个处理:对照(不施氮,CK)、氮(N)、氮+生物炭(NB)、氮+2%双氰胺DCD(ND)、氮+生物炭+2% DCD(NBD),探究生物炭和DCD对黄河三角洲滨海盐碱土氮素转化及对大豆氮素吸收利用的影响。结果表明:(1)与N处理相比,生物炭和DCD降低土壤pH和电导率(EC),显著抑制土壤硝化作用,调节土壤氮素供应时间和水平,提高大豆生育后期微生物对土壤氮素的固持;(2)土壤氮转化酶活性在大豆生长季呈先升高后降低趋势;与N处理相比,添加生物炭和DCD均能提高氮转化酶活性,NBD处理下蛋白酶、脲酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性最高,平均提高33.8%、28.3%、26.0%和18.8%;(3)生物炭和DCD均能促进大豆吸收利用氮素,提高大豆生物量和籽粒产量,两者配施存在正向促进作用,增产效果更为显著。在黄河三角洲地区,生物炭和DCD配施能提高氮素有效性,促进植物对氮素的吸收利用,可为该区盐碱化农田作物增产和氮肥高效利用提供参考。

    珠江口及毗邻海域水体悬浮颗粒有机质来源及影响因素
    赵春宇, 王岩, 谭烨辉, 马雯雯
    2025, 44(2):  512-520.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.029
    摘要 ( 82 )   PDF (6776KB) ( 36 )  
    为探究珠江口及毗邻海域有机质来源、时空分布及其影响因素,于2015年6月(夏季)和12月(冬季)对珠江口及毗邻海域水体中的悬浮颗粒有机物(SPOM)进行了采集,并测定了SPOM的碳氮稳定同位素值(δ13C和δ15N)。结果发现,珠江三角洲区域SPOM的分布具有明显的季节差异(P<0.01),且珠江冲淡水和外海水的耦合影响对SPOM的时空分布具有重要的控制作用。在夏季,珠江口及毗邻海域主要受珠江冲淡水、咸淡混合水和外海水的综合影响,其内部海域SPOM呈现高有机碳含量、低δ13C值和高δ15N值的特点,表明有机质主要受珠江径流携带的陆源物质、淡水藻类及人为排放等过程的影响。而在冬季,该区域主要由珠江冲淡水和咸淡混合水两种水团的影响,且SPOM的δ13C和δ15N分布与温盐分布特征相一致,呈现高δ15N、低δ13C的特征,表明珠江径流携带的淡水藻类可能是该地区有机质的重要来源。整体上,海洋自生浮游植物对有机质的贡献由珠江口内部朝向外海一侧呈逐渐增加的趋势。

    潮间带大型藻类响应季节变化的脂质重塑特征
    杨淼, 张之琪, 谢玺, 雷恒萍, 徐欣悦, 牛钰姝, 王庆志, 宫正
    2025, 44(2):  521-529.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.006
    摘要 ( 64 )   PDF (1884KB) ( 19 )  
    脂肪酸对环境变化非常敏感,常作为生物适应多变环境的生态指示因子。查明常年性大型海藻脂质重塑的季节特征,对于理解潮间带大型海藻如何应对环境压力至关重要。本文考察了大连黑石礁岩相潮间带周年常见的3种海藻,包括红藻门的日本马泽藻(Mazzaella japonica)和新松节藻(Neorhodomela munita)以及绿藻门的孔石莼(Ulva lactuca),在2022年2月(冬)、7月(夏)、10月(秋)和2023年2月(冬)的脂肪酸组成和含量变化,对比分析了3种海藻脂肪酸不饱和度与ω3/ω6脂肪酸含量特征,并发掘了大型海藻响应季节变异的脂肪酸标志物。结果表明:2022年2月—2023年2月,三种大型海藻的脂肪酸总量及其季节波动强度均为日本马泽藻<新松节藻<孔石莼,其中孔石莼的脂肪酸总量在2023年2月分别为日本马泽藻和新松节藻的2.3和1.7倍,三者的脂肪酸总量均随采样季节呈现冬高夏低的变化趋势;三种大型海藻的脂肪酸组成也都随季节发生显著变化,其中饱和脂肪酸C16:0和主要的ω-6系脂肪酸相对丰度在高温季节显著增加且在低温季节显著降低,主要的ω-3系脂肪酸相对丰度的变化趋势则与之相反;不同门类大型海藻响应季节变化的脂肪酸标志物不同,其中红藻门的日本马泽藻和新松节藻均为饱和脂肪酸C16:0以及多不饱和脂肪酸C20:4n6和C20:5n3,绿藻门的孔石莼则为饱和脂肪酸C16:0以及多不饱和脂肪酸C16:4n3、C18:3n3和C18:4n3。研究结果为深入认识潮间带大型海藻响应季节变异的脂质重塑原理和潜在优质海藻资源发掘利用提供科学依据。

    九岭山国家级自然保护区底栖硅藻群落结构特征及水质评价
    张露, 李滔, 章叶飞, 涂昆, 张朝晖, 胡余楠, 周赛霞, 杨军
    2025, 44(2):  530-537.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.010
    摘要 ( 85 )   PDF (2622KB) ( 30 )  
    为探讨九岭山国家级自然保护区夏季底栖硅藻群落特征及水质变化情况,2022年7—8月,于宝峰站(BF)、大杞山站(DQ)、璪都站(ZD)和青山站(QS)选取56个代表性样点,调查九岭山国家级自然保护区溪流水体理化指标和底栖硅藻群落组成,并运用多样性指数和硅藻属指数评价水质状况。结果显示,九岭山国家级自然保护区4个保护站共鉴定出底栖硅藻25属77种,优势属13属,其中BF、DQ、ZD和QS分别包括优势属9、6、4和6属,主要优势属为舟形藻属(Navicula)、异极藻属(Gomphonema)和卵形藻属(Cocconeis)。BF、DQ、ZD和QS底栖硅藻丰度分别为0.03×105~20.27×105、0.05×105~7.96×105、0~14.65×105和0~12.85×105 ind·cm-2,生物量分别为0.02~8.11、0.01~3.44、0~5.86和0~5.14 mg·cm-2,以BF底栖硅藻丰度和生物量最高,DQ最低。底栖硅藻多样性结果显示,各保护站Margalef、Pielou和Shannon指数结果均表现为QS高于BF、DQ和ZD。基于多样性指数和硅藻属指数的水质评价结果表明,各保护站水质整体表现为清洁中污染型,均以QS水质最好,BF最差。多元线性回归分析结果表明,总磷、总氮、铵态氮和海拔对九岭山国家级自然保护区底栖硅藻群落结构的影响较大。本研究可为九岭山国家级自然保护区水域生态环境保护和健康维持提供参考依据。

    高宝邵伯湖鱼类群落结构及多样性特征
    王奕杨, 毛志刚, 谷孝鸿, 姚禹佳, 曾庆飞, 陈辉辉
    2025, 44(2):  538-548.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.007
    摘要 ( 101 )   PDF (2474KB) ( 37 )  
    为更好地了解高宝邵伯湖鱼类群落结构和多样性特征,明确环境因子对鱼类群落的影响,本研究于2022年4、6、9和12月连续4个季度在高宝邵伯湖三个湖区高邮湖、宝应湖和邵伯湖进行鱼类资源调查。调查共采集鱼类48种,隶属于12科36属,其中鲤科鱼类占调查物种总数的70.8%;高宝邵伯湖全湖群落优势种为湖鲚(Coilia ectenes taihuensis)、鲫(Carassius auratus)、鳙(Aristichthys nobilis)、达氏鲌(Culter dabryi)及鲢(Hypophthalmichthys molitrix)等9种鱼类;不同湖区内的优势种组成存在一定的区别,高邮湖和邵伯湖的第一优势种为小型鱼类湖鲚,而宝应湖的第一优势种为大型鱼类鳙;从鱼类多样性的角度来看,高宝邵伯湖鱼类群落的Margalef物种丰富度、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数分别为1.80~2.20、1.36~1.68和0.61~0.74,总体上处于一般水平;随机森林模型定量分析结果显示,水质污染程度及浮游动物生物量是影响高宝邵伯湖鱼类多样性指数的关键环境因子;与历史资料相比,高宝邵伯湖的鱼类物种数量下降,群落结构改变,但小型化趋势略有缓解。渔业管理的实施、水质和生物饵料资源状况等是高宝邵伯湖渔业资源变化的主要影响因素。

    南盘江马别河三齿拟缨鱼繁殖生物学特性
    杨瑞琪, 王猛, 马卫忠, 单承康, 金志军, 丁骏, 金诗语, 王泽鑫, 焦昱斌, 罗思
    2025, 44(2):  549-555.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.009
    摘要 ( 53 )   PDF (1186KB) ( 16 )  
    三齿拟缨鱼(Pseudocrossocheilus tridentris)是中国特有的一种野鲮亚科鱼类。本研究于2019年春、夏、秋三个季度在南盘江一级支流马别河采集了206尾三齿拟缨鱼,研究了其雌雄比例、性腺发育、性成熟系数、性成熟大小、卵径特征以及繁殖力。结果表明:三齿拟缨鱼雌雄比例接近1∶1(P>0.05);雌性性成熟个体在整个调查期间均有发现,其中4—6月雌性性成熟个体占比均在80%以上,性成熟系数显著高于其他采样月份(P<0.05);采用Logistic回归方程获得雌、雄初次性成熟体长(SL50)分别为136.5和134.3 mm;三齿拟缨鱼绝对繁殖力和相对繁殖力的平均值分别为1039粒·尾-1和18粒·g-1,绝对繁殖力与体长和空壳重呈正相关;Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ期的卵径频率分布均呈单峰型,推测三齿拟缨鱼为单批次产卵型鱼类。三齿拟缨鱼是一种性成熟个体小、绝对繁殖力较低、单批次产卵型鱼类,属于典型的机会主义。研究结果可以为三齿拟缨鱼资源保护和人工繁殖提供基础资料。

    基于生源要素结构变化驱动的喀斯特水库富营养化特征辨识
    伍盈盈, 肖晶
    2025, 44(2):  556-565.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.050
    摘要 ( 66 )   PDF (2584KB) ( 26 )  
    河流筑坝水库水体富营养化是国内外研究关注热点,但富营养化对生源要素含量及结构变化如何响应尚不清楚。本研究以乌江流域上游的红枫湖(HFH)、洪家渡(HJD)、东风渡(DFD)以及乌江渡(WJD)等4座水库为对象,对水库入库河流和库区水体理化指标、浮游植物以及碳(C)、氮(N)、磷(P)、硅(Si)等生源要素溶解态含量进行连续12个月的全年高频监测,探讨水库生源要素时空变化及其对水体富营养化影响机制。结果表明:水库浮游植物丰度年均值大小为HFH(30.27×106 cells·L-1)>WJD(6.13×106 cells·L-1)>DFD(2.56×106 cells·L-1)>HJD(2.13×106 cells·L-1),其中DFD和HJD均以硅藻门为主且丰度占比超53.32%,而HFH和WJD以蓝藻门为主,丰度占比分别为93.36%和68.63%。其次,水库浮游植物吸收固定对生源要素产生截留作用,对DIN、DIP、DSi和DIC的截留通量均值分别为0.13 mmol·m-3·month-1、6.17 μmol·m-3·month-1、0.82 mmol·m-3·month-1、14.51 mmol·m-3·month-1;DIN/DIP均值小于16,由此判断本研究水库均为DIP限制型水库,其中HFH和WJD水库因DSi/DIP的均值小于20而受DIP和DSi共同限制。此外,富营养化潜力指数(N-ICEP和C-ICEP)与生源要素及环境因子之间的多元回归R2较高,分别为0.14和0.25,表明DIN和DIC对水库富营养化具有促进作用,DSi限制型水库在DIN和DIC的促进作用下水库富营养化水平高并以蓝藻门等为优势浮游植物,且高DIC含量能促进水库长期保持以蓝藻门占优势的群落特征。因此,喀斯特水库富营养化除了受生源要素含量调控以外,还受生源要素相对比例失衡所影响,研究结果为后期通过监测水体生源要素比例变化来防治水体富营养化提供理论支撑。

    2017—2022年天津市冬季大气PM2.5水溶性无机离子浓度变化特征
    李红娟, 肖浩, 丁士元, 李晓东
    2025, 44(2):  566-574.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.011
    摘要 ( 56 )   PDF (1861KB) ( 10 )  
    于2017—2022年连续6年采集了天津市冬季的PM2.5样品,分析了8种水溶性无机离子(SO42-、NO3-、NH4+、Cl-、K+、Ca2+、Na+、Mg2+)浓度。结果发现,2017—2022年间PM2.5中SO42-、NO3-和NH4+质量浓度下降明显,降幅分别为83.9%、46.2%和55.2%;NO3-在水溶性无机离子(WSIIs)中占比逐年升高,二次无机离子(SO42-、NO3-和NH4+)的主要存在形式由(NH4)2SO4逐渐向NH4NO3转变。此外,NO3-/SO42-、NO3-/Cl-及NO3-/K+的值均呈逐年上升趋势,表明近年来相较于燃煤和生物质燃烧等固定源,机动车尾气等移动源对天津市空气质量的影响逐年增强。后向轨迹结果发现,采样期间天津市大气PM2.5主要受来自西北方向、天津南部及河北中部等气团的影响,但其潜在源区域没有明显的年际差异。此外,相较于天津周边的短距离气团,来自西北方向的长距离气团所携带SO42-的浓度下降明显。NO3-和NH4+的降幅较低,2020年短距离气团所携带的NO3-和NH4+浓度呈上升趋势,进一步表明未来需要加强天津及周边区域汽车尾气排放的管控。

    乡村地表温度对富春江流域景观格局演变的多尺度响应
    王振国, 杨国福, 聂文彬, 张亚平, 陈昊, 徐涛, 徐斌
    2025, 44(2):  575-589.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.043
    摘要 ( 71 )   PDF (7214KB) ( 23 )  
    城市化驱动下,乡村地区土地利用/覆被(LULC)发生明显变化,进而导致了地表热环境的改变。然而,乡村地表温度(LST)在不同尺度上与景观格局的关系还缺乏理解。本研究以富春江流域乡村地区为例,利用相关性分析、空间自相关分析和地理加权相关系数分析等方法,探讨了不同分析尺度下(300、600、900、1200、1500、1800、2100 m和乡镇尺度),1990年和2020年夏季不同地类景观格局对LST的影响。结果表明:(1)1990—2020年耕地、林地是主要用地类型,30年间耕地面积大量减少,主要转化为工业用地、城镇建设用地和农村居民点用地。(2)中度升温区及重度升温区主要分布于富春江两岸的城镇建设用地、农村居民点用地和工业用地聚集区。此外,随分析单元尺度增加,单元间LST的差异逐渐模糊。(3)不同地类景观格局指数与LST的相关性强弱程度依次为城镇建设用地>工业用地>耕地>水体>农村居民点用地>林地,且随尺度增大表现出不同的变化趋势。其中,斑块面积百分比(PLAND)指数对LST的影响最强。耕地减少,城镇建设用地和工业用地增加是局部LST上升的主要原因,农村居民点用地增加对LST的影响相对较弱。林地变化不明显,但对地表热环境具有缓解作用。(4)城镇建设用地、工业用地景观格局指数与LST之间存在明显空间自相关和空间溢出效应。研究结果有助于理解乡村地区土地利用/覆被变化对地表温度的影响,并为未来降低城市化对乡村环境负面影响的解决方案提供了理论依据。

    未来气候情景下垂穗披碱草在中国的潜在分布
    王鹏森, 刘刚, 李旭旭, 苏颖颖, 李香君, 魏莉, 张建国, 曾园, 周冀琼
    2025, 44(2):  590-599.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.020
    摘要 ( 79 )   PDF (3228KB) ( 35 )  
    全球气候变化持续影响着草地生态系统的组成及功能,探究一种优质乡土植物垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)在气候变化背景下的分布格局变化,有助于提高垂穗披碱草在草地生产及生态恢复过程中的利用效率。本研究利用优化后的MaxEnt模型对垂穗披碱草在当前及未来气候条件下的潜在分布区进行预测,拟解决以下科学问题:(1)垂穗披碱草在当前及未来不同情景下的分布状况;(2)制约垂穗披碱草地理分布的重要环境因子及其适宜区间;(3)未来气候情景相较于当前气候情景收缩、扩增及稳定区域的分布及质心转移情况。结果表明:垂穗披碱草在当前气候条件下的潜在分布面积是337×104 km2,占全国总面积的35.1%,主要分布在我国西部和东北部地区,包括四川省西部、西藏自治区和青海省大部分地区,甘肃省西南部、新疆维吾尔自治区西北部以及内蒙古自治区东部,山西省北部、吉林省和黑龙江省也有较多分布。未来气候情景下,垂穗披碱草总潜在分布面积呈现增大趋势。限制垂穗披碱草分布的主要环境因子包括3个温度有关的环境因子:年平均气温(-4.2~5.0 ℃)、最暖月最高温(12.3~21.4 ℃)、等温性(36.4%~52.8%);1个降水相关因子:最干月降水量(0.6~5.9 mm);1个地形因子:海拔(2830~4839 m)以及1个人类活动因子:人为干扰指数(1.3~20.6)。在未来气候变化情景下,垂穗披碱草高适生区面积发生较大扩张,且不同时期不同排放情景下扩张面积较为稳定;中适生区面积未发生较大变化;低适生区面积在不同时期变化规律不同,在2021—2040年期间先减小后增大,但在2041—2060年期间先增加后减少。同时,其质心发生迁移,从当前到未来质心变化的方向大体是先向西南迁移,再向东北迁移。以上结果表明,气候变化对垂穗披碱草的分布有重要影响,明晰气候变化下垂穗披碱草分布的变化趋势以及影响其分布的重要环境因子有助于我们更好地对其进行保护和利用,为以垂穗披碱草为主的生态修复、种子田选址、牧草栽培、资源保护提供理论依据。

    综合评述
    草地植物繁殖性状权衡关系研究进展
    刘栩赫, 付常兴, 范高华, 黄迎新
    2025, 44(2):  600-608.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.035
    摘要 ( 108 )   PDF (551KB) ( 62 )  
    植物繁殖性状间的权衡关系反映了植物在产生子代过程中资源获取与分配的生态策略,这影响植物子代萌发、生长及竞争能力。草地植物具有重要的生产和生态功能。草地植物繁殖性状的生态策略研究发现,营养生长和繁殖、繁殖方式以及植物花性状间存在普遍的权衡关系,而缺乏对植物自身繁殖性状间权衡关系的关注。本文综述了草地植物繁殖特征权衡关系的研究进展,从有性与无性繁殖、花部性状、种子大小和数量,到地下芽库与土壤种子库之间的多层面权衡,发现种群内个体和花序水平性分配方面鲜有关于权衡关系研究,揭示了繁殖体权衡如何塑造植物的繁殖策略和生存适应性的机制。通过深入分析权衡机制在植物生长、种群动态和生态系统多样性中的关键作用,阐述了其在理解全球变化背景下植物生长、繁殖及胁迫响应方面的理论价值,旨在为未来草地植物繁殖性状权衡关系研究提供不同角度的参考。

    河口盐沼湿地植被碳汇能力对水文连通性的响应研究进展
    洪杉杉, 张广帅, 蔡悦荫, 张超, 宋长春, 刘志红, 辛卓航
    2025, 44(2):  609-618.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.036
    摘要 ( 93 )   PDF (609KB) ( 48 )  
    河口湿地植被具有较高的初级生产力,在全球气候变化减缓方面起着显著作用,水文连通性作为湿地生态过程的重要组成部分,深刻影响着河口湿地生态功能的稳定性。河口盐沼湿地植被碳汇能力对水文连通性变化的响应机制是目前国内外的研究热点。本文从河口湿地植被碳储量的评估方法、碳储量研究现状以及水文连通性的量化方法对全国范围内河口湿地开展的相关研究进行综述,比较各类方法的优缺点。河口湿地的水文连通性具有尺度差异性,本文从个体、群落和景观三个尺度上梳理了水文连通性对河口湿地植被碳汇能力的影响,明确具体的机理特征。未来关于河口盐沼湿地植被碳汇能力对水文连通性的响应研究应着重关注多尺度同步观测和多源数据融合分析的评估方法构建、多重胁迫下河口盐沼湿地水文连通性受阻与植被碳汇功能稳定性作用机制、基于水文连通性改造的河口盐沼湿地植被碳汇增汇保育技术。

    纳米硅肥在农田重金属污染修复中的应用
    罗小飞, 曹旖旎, 李永
    2025, 44(2):  619-626.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.005
    摘要 ( 85 )   PDF (508KB) ( 34 )  
    中国耕地土壤资源紧缺,且耕地土壤污染区与粮食主产区高度重叠,严重影响农产品质量、威胁人类健康和生态安全,成为农田土壤污染治理的难点。硅肥在补充植物营养的同时还能缓解重金属对植物的毒害作用。纳米硅肥因其比表面积大、多微孔、利用率高、对污染物吸附性强和提升植物抗性等优势而备受关注,在污染农田治理中展现巨大潜力。本文重点探讨了传统硅肥和纳米硅肥的理化性质差异,不同类型的硅肥对土壤重金属生物有效性、作物吸收和转运重金属等作用机理、缓解重金属毒害的生理调控机制。纳米硅肥在农田重金属治理中具有广阔的应用前景,但目前仍存在一些不足,如纳米硅肥在农业应用中的最佳剂量和尺寸、缓解重金属毒害的分子机制等,未来发展需关注这些热点问题,以期更有效地推动纳米肥料在农田污染治理中的应用及绿色可持续发展,保障农田土壤健康和粮食安全利用。

    黄芩素药理特征及缓解污染物毒性效应的作用
    黄文涛, 黄敏毅, 张雨豪
    2025, 44(2):  627-636.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.008
    摘要 ( 64 )   PDF (2145KB) ( 15 )  
    由于工业与农业的快速发展,大量的环境污染物被排放到自然环境中,造成动物器官的损伤及疾病发生率的增加等不良效应。黄芩素主要提取于唇形科植物黄芩的根部,是一种黄酮类物质,可通过多种途径对生物体起到治疗与修复作用,在一定程度上缓解污染物的毒性效应。本文概述了黄芩素的抗氧化应激、抗炎、抗病毒病菌及调控细胞凋亡等药理学特征,归纳总结了黄芩素对动物肠道、心脏、肝、肾、肺和神经系统等的解毒作用及机理。黄芩素作为一种潜在解毒剂与治疗剂,具有副作用小和解毒作用强等特点,在修复环境污染物诱导的器官损伤或慢性疾病中具有重要的潜在价值和广泛的应用前景。

    马陆化学防御物种类和功能研究进展
    邱华龙, 郭婉如, 徐金柱, 凌斯全, 钟家美, 刘卫欣
    2025, 44(2):  637-644.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.004
    摘要 ( 99 )   PDF (1106KB) ( 34 )  
    马陆为节肢动物门多足亚门倍足纲动物的通称,是最早的陆生动物之一。大多数马陆种类具有化学防御腺体,其中的主要化合物包括酚类、醌类及氰化氢等,这些物质不仅对其天敌捕食者具有较强的驱避、拒食及触杀活性,同时部分化合物也具有较强的抗菌消炎和抗癌等功效,因此具有重要的研究和开发价值。然而,在漫长的自然进化过程中,由于不同生境中受到的自然选择压力存在差异,不同马陆族群演化出结构和功能各异的化学防御物,极大地丰富了马陆防御化学物种类多样性。本文系统综述了马陆化学防御物的种类及其功能,展望了未来亟需研究的方向,以期为马陆化学防御和系统演化、天然产物化学及药物研发等相关研究提供参考。

    中国齐氏罗非鱼入侵现状与防控建议
    邢盈, 唐首杰, Temesgen Tola Geletu, 赵金良
    2025, 44(2):  645-653.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.003
    摘要 ( 98 )   PDF (611KB) ( 45 )  
    外来鱼类入侵对本地生态系统造成了严重威胁,已成为生态学家和自然资源保护者关注的焦点。1978年齐氏罗非鱼(Coptodon zillii)因水产养殖需要引入中国后,凭借其强大的生态适应性,已入侵到长江以南众多天然水系中,并有向北扩张的趋势。国内学者对齐氏罗非鱼入侵的研究起步相对较晚且主要集中于基础研究,总结其入侵生物学、提出可行的防控方法已成当务之急。本文综述了齐氏罗非鱼的起源、分布、生物学特征、传入途径、入侵现状、潜在危害和防控策略,分析了其入侵机制研究和管理存在的问题和挑战,提出其入侵生物学研究的未来发展建议,并总结为以下四点:(1)全面收集齐氏罗非鱼入侵本底数据;(2)阐明齐氏罗非鱼生活史可塑性与生态位变动模式和机制,解析其种群扩散模式,建立模型和情景以预测入侵的未来趋势;(3)利用新兴的多组学技术,筛选环境适应关键基因,解析齐氏罗非鱼快速适应环境的分子遗传基础;(4)在阐明入侵机制的基础上,逐步建立综合防控技术体系,为齐氏罗非鱼管理及防控提供新思路。

    海洋渔业生态损害补偿研究进展
    张琥顺, 仲霞铭, 王燕平, 熊瑛, 李冬佳, 吴晓睿, 梁龙, 王淑艳
    2025, 44(2):  654-661.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.044
    摘要 ( 72 )   PDF (515KB) ( 23 )  
    确立科学客观、操作性强的渔业生态损害补偿制度是实现海洋渔业资源可持续开发的重要保障。本文从来源、受体及定量方法等3个角度归纳了渔业生态损害补偿的研究现状,系统阐述了围填海、海洋建设工程、海上溢油、非法捕捞等人类活动对海洋生态系统中生物性受体和非生物性受体的影响,分析了基于不同原理的模型在量化渔业生态损害时的适用性和局限性。同时,基于渔业生态系统的复杂性与动态特征,指出了当前我国渔业生态损害补偿体系存在差异化定量、补偿金的核算、执行效果以及修复措施的持续跟进等问题,并据此提出未来我国海洋渔业生态损害补偿制度的可能发展方向。本研究将有助于推进我国海洋生态文明的建设进程,同时为渔业生态损害补偿的有关研究深入提供科学参考。

    技术与方法
    基于光学特征解析引滦入津流域水环境溶解性有机质来源
    朱韵吉, 寿晨阳, 周滨, 岳甫均, 李思亮
    2025, 44(2):  662-672.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.033
    摘要 ( 60 )   PDF (3894KB) ( 18 )  
    自然水体中的溶解性有机质(DOM)参与水环境中诸多生物地球化学循环,影响着流域水环境质量。作为北方重要的饮用水来源,水库发挥着重要作用,其水源主要通过入库河流外源补给,因此河流受污染程度也将对水库水质产生重要影响。本研究以引滦入津于桥水库及其上游入库河流为对象,利用紫外-可见光谱和三维荧光技术分析了丰、枯水文期河流水体DOM的动态变化及来源。结果显示,丰水期入库河流DOM以新生的腐殖质为主,河流DOM由内外源混合贡献,且丰水期腐殖质类DOM受降水及河流输入影响,光降解调控了运移过程中腐殖质DOM的分子重量。枯水期类蛋白质DOM占比提高,荧光指数(FI)整体小于1.9,显示为DOM内外源混合输入。这是由于弱水动力的条件下,水生生物代谢残体等有机质堆积所致。此外,点源贡献的大分子蛋白质DOM在河道累积,导致枯水期DOM分子量相对较大。水库库区DOM浓度高于入库河流,表明库区受自生源有机质污染严重。水库腐殖化指数(HIX)与FI值均低于入库河流,且芳香类蛋白组分丰度升高,明显区别于同时期的入库河流。光学参数之间存在相关性,与河流DOM季节变化具有一致性,表明DOM的光学特征与DOM来源具有同质性。研究表明,水源地保护应考虑不同水文期及其DOM来源的差异性,从而开展有针对性阻控与削减。

    自然湿地参与的大沽河流域水权交易模型
    谢文静, 郝成伟, 张俊龙, 陈明帅, 武可欣, 尤立, 孔范龙
    2025, 44(2):  673-683.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.034
    摘要 ( 81 )   PDF (2130KB) ( 13 )  
    基于水权交易进行湿地配水是湿地生态需水保障的制度创新。本文基于区间两阶段随机双层不确定性规划方法构建水权交易模型,定量分析自然湿地参与交易机制对大沽河流域水资源系统的效应。结果表明:自然湿地参与交易机制减少了河段环境容量,限制了行业排污量及实际用水量;此外,该机制下自然湿地通过买入水权满足其需水量成为水权主要买方,提高了市场活力,而社会生产用户间水权交易量降低,种植业是生产用户中最主要的水权出让方;该机制考虑自然湿地的生态效益,随着植被覆盖率的提高,系统效益随之增大;基于多判据分析,自然湿地参与交易机制下75%植被覆盖率情景表现最优。研究结果可为自然湿地作为市场主体参与水权交易提供理论基础,为生态、生产用水协同优化配置提供决策支持。

    近60年黄河源区水源涵养不同功能时空变化及其影响因素
    王东东, 贾仰文, 牛存稳, 岁姚炳, 燕翔
    2025, 44(2):  684-694.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.028
    摘要 ( 78 )   PDF (4548KB) ( 25 )  
    黄河源区水源涵养功能对下游水资源安全和生态保护具有重要作用,研究其水源涵养功能时空分布及其影响因素有利于黄河流域生态保护和高质量发展。根据黄河源区1957—2016年气象水文数据,采用Mann-Kendall检验法和Pettitt突变点分析法,研究了各要素的变化趋势和突变情况,并利用水文模拟归因法研究了气候变化和人类活动因素对径流变化的贡献;利用WEP-L模型对1957—2016年黄河源区水源涵养量及不同功能时空变化进行了研究,最后综合分析不同因素对源区水源涵养功能的影响。结果表明:1957—2016年黄河源区气温增加趋势明显;根据径流突变年份(1989)将径流序列划分为基准期(1956—1989)和变化期(1990—2016),利用水文模型得到气候变化和人类活动(土地利用变化)对1990年后径流减少的贡献率分别占32%和68%;源区1957—2016年水源涵养量多年变化呈不显著增加趋势,变化率为0.36 mm·a-1,北部、西部地区变化期水源涵养量增加,南部和东南部变化期减少;水源涵养各功能中维持植被用水、补枯、削洪等功能多年变化均呈增加趋势,但变化期东南部地区补枯功能有所减弱;综合分析表明,降水量是影响水源涵养功能演变的主要因素,而近年来气温通过改变下垫面条件间接影响水源涵养功能。

    2000—2020年黄河流域森林生态质量时空变化
    郑京生, 尹昌君, 孙守家, 张劲松, 孟平
    2025, 44(2):  695-704.  doi:10.13292/j.1000-4890.202502.023
    摘要 ( 77 )   PDF (2871KB) ( 30 )  
    森林作为陆地生态系统的主要组成部分,是实现黄河流域高质量发展的重要基础,对黄河流域森林生态质量进行评价,有助于更好地了解其现状和发展趋势,为生态保护和管理提供科学依据。采用层次分析法,基于DPSIR模型构建森林生态质量评价指标体系,对2000—2020年黄河流域森林生态质量进行评价,分析其时空变化规律及相关性。结果表明,(1)黄河流域森林生态质量在空间分布上差异显著,整体上呈“西部低于东部,北部低于南部”的分布格局;(2)在空间变化方面,黄河流域森林生态质量整体改善,局部退化。流域西部和北部地区的森林生态质量在前15年间分别呈现“改善-退化”、“退化-改善”的波动趋势,在2015—2020年显著改善。黄河流域中下游包括河南、山西部分地区,在2000—2005年间森林生态质量有明显的下降,在此后的15年间森林生态质量逐渐提高。下游山东各县森林生态质量缓慢提高。四川阿坝州南部部分地区和流域南部秦岭一带,以及延安梁山山脉附近区县的森林生态质量稳定保持在优等级。(3)20年间黄河流域森林生态质量空间分布呈现显著的相似值空间集聚,且总体上空间集聚性减弱。