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    2025年 第44卷 第9期    刊出日期:2025-09-10
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    2025, 44(9):  0. 
    摘要 ( 7 )   PDF (513KB) ( 6 )  
    研究报告
    空间维度对大兴安岭不同演替阶段天然林物种多度格局的影响
    苏文浩, 王晓楠, 董灵波
    2025, 44(9):  2817-2825.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.020
    摘要 ( 18 )   PDF (1590KB) ( 13 )  
    为揭示水平和垂直维度对大兴安岭地区不同演替阶段群落构建过程和物种多度格局的影响,本研究以新林林业局翠岗林场3个不同演替阶段(白桦林Betula platyphylla、兴安落叶松-白桦混交林Larix gmelinii-Betula platyphylla和兴安落叶松林Larix gmelinii)的100 m×100 m固定调查样地数据为基础,采用不同物种多度模型对各演替阶段天然林中不同林层(大树层、幼树层和更新层)和不同抽样尺度(100~10000 m2)下的物种多度分布进行拟合,并采用χ2检验确定最佳模型,进而量化各群落在不同空间维度下的群落构建机制。结果表明:(1)不同时空维度下大兴安岭地区的最优物种多度模型不同,生态位优先占领模型和Zipf-Mandelbrot模型对大兴安岭地区的群落拟合效果最好。(2)天然林局域群落中性过程较强,随着抽样尺度的增大中性过程减弱而生态过程增强;白桦林和混交林大树层的物种多度格局受抽样尺度影响较小,但随着林层变小其受抽样尺度影响逐渐增大;兴安落叶松林大树层的物种多度格局受尺度影响较大,而更新层的物种多度格局受尺度影响较小;(3)群落中林层越大群落构建生态过程越强,中性过程越弱。

    氮磷添加对不同林分类型刨花楠鲜叶-凋落叶-土壤碳氮磷化学计量特征的影响
    周云若, 钟全林, 邹宇星, 张雪, 程栋梁, 徐朝斌, 刘瑶, 郑新杰
    2025, 44(9):  2826-2836.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.029
    摘要 ( 19 )   PDF (3801KB) ( 20 )  
    研究刨花楠(Machilus pauhoi)在氮(N)、磷(P)添加影响下“叶片-凋落物-土壤”连续体生态化学计量特征,可以为揭示刨花楠人工林生态系统养分限制与适应策略提供科学依据。本研究以亚热带地区刨花楠纯林及刨花楠-杉木(Cunninghamia lanceolata)混交林为对象,通过持续4年的氮磷添加处理,包括对照(CT)、加氮(+N)、加磷(+P)及氮磷同时添加(+NP),探讨氮磷添加对不同林分类型刨花楠鲜叶-凋落叶-土壤碳氮磷含量及其计量比的影响。结果显示:(1)+N显著影响纯林凋落叶、混交林土壤的P含量及其C∶P;+P显著影响纯林凋落叶N、P含量、混交林鲜叶N含量及其C∶N;+NP显著影响纯林凋落叶N、P含量及其C∶N、C∶P,以及混交林凋落叶C、N含量、土壤P含量及其N∶P、C∶P(P<0.05)。(2)与纯林相比,+N显著影响混交林中刨花楠鲜叶N含量及其C∶N、土壤N含量及其C∶N、N∶P;+P显著影响混交林凋落叶P含量及其C∶P、土壤N含量及其C∶N;+NP则会显著影响混交林鲜叶N含量,凋落叶N含量及其C∶N、N∶P,土壤N含量及其C∶N、N∶P(P<0.05)。(3)+P和+NP提高纯林而降低混交林中氮的重吸收效率;而+N提高刨花楠纯林中磷的重吸收效率。这表明混交林可能存在更为有效的N利用策略,而纯林比混交林存在更强的N限制,且刨花楠幼林存在氮磷共同限制现象。(4)刨花楠鲜叶-凋落叶-土壤养分及其化学计量比关系受林分类型的显著影响,具体表现为:纯林中鲜叶-凋落叶之间相关性较强,混交林中刨花楠鲜叶-凋落叶-土壤三者相关性相对较弱。本研究探明了氮磷添加对不同林分类型刨花楠“鲜叶-凋落叶-土壤”连续体生态化学计量特征之间的影响机制,为刨花楠人工林高效经营及氮磷养分管理等提供了重要理论依据。

    全球常绿阔叶林净初级生产力和降水利用效率的空间格局与驱动机制
    李小珍, 胡颖, 韦钰, 廖家培, 付瑞玉, 徐胜, 张子嘉, 胡中民, 杨岳
    2025, 44(9):  2837-2845.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.026
    摘要 ( 11 )   PDF (2747KB) ( 14 )  
    常绿阔叶林在维持生物多样性和生态系统功能方面发挥着关键作用,同时对气候变化和人类活动的影响高度敏感。然而,全球常绿阔叶林的净初级生产力(net primary productivity, NPP)和降水利用效率(precipitation use efficiency, PUE)的空间分布格局及其驱动机制仍不明确。为此,本研究基于全球272个常绿阔叶林实测NPP数据,使用随机森林模型预测了全球常绿阔叶林NPP和PUE的空间分布格局,并从气候和土壤物理性质分析NPP和PUE的驱动机制。结果表明:全球NPP预测值为909.08~3213.11 g C·m-2·a-1,PUE预测值为0.22~5.79 g C·m-2·mm-1;NPP和PUE在全球范围内展现出相似的地理空间分布趋势,在海拔低于400 m的区域,两者均呈上升趋势,而在海拔超过400 m后则出现下降;温度和降水是NPP、PUE变化的主要驱动因素,而土壤物理性质对其影响较小;NPP在降水量为1200 mm时与降水的关系发生变化,温度在19 ℃以下时降水对NPP的影响更显著;PUE对温度和降水的响应也存在阈值效应,降水<2500 mm或温度<24 ℃时PUE较高。降水和温度对NPP和PUE的协同作用受到两因素相互叠加的影响。研究结果为全球常绿阔叶林碳水循环模型提供了关键参数,有助于提升其在气候变化情景下的空间预测能力。

    土壤养分对4种水土保持植物养分重吸收特征的影响
    王红双, 潘理, 谷会岩, 王秀伟
    2025, 44(9):  2846-2854.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.038
    摘要 ( 5 )   PDF (2543KB) ( 4 )  
    养分重吸收是植物一种通过养分回收以减少对环境养分依赖的重要养分保存策略。为了解水土保持植物养分重吸收应对土壤养分变化的响应规律,本研究以小黑杨、落叶松、无芒雀麦以及紫穗槐4种北方常见水土保持植物为对象,通过土层剥离模拟自然条件下土壤不同退化程度,研究植物叶片氮(N)、磷(P)重吸收模式对土壤养分变化的响应。结果表明:不同退化程度下植物鲜叶及凋落叶N、P含量差异显著,N、P重吸收率差异不显著但重吸收度(即凋落叶N、P含量)差异显著。N、P重吸收与叶片N、P含量显著相关,叶片养分含量以及土壤养分因子是影响植物养分重吸收的重要因素,解释了61%~96%的N、P重吸收率以及重吸收度的变异。养分重吸收度相较于养分重吸收率对土壤养分更敏感,叶片养分含量是调控叶片养分重吸收的主要因子。不同植物重吸收能力存在差异,无芒雀麦重吸收度最高,养分保存能力强以减少对土壤养分的依赖,小黑杨重吸收度低而凋落叶质量高从而可通过凋落叶归还更多养分。

    CO2浓度升高对不同杉木家系幼苗非结构性碳水化合物的积累与转运的影响
    郭志娟, 邹显花, 巫锡, 李燕敏, 秦易, 杨梦佳, 彭志远, 朱丽琴, 黄荣珍
    2025, 44(9):  2855-2863.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.027
    摘要 ( 6 )   PDF (2870KB) ( 3 )  
    探明杉木的光合碳分配对大气CO2浓度升高的响应,为适应变化气候条件的杉木品系筛选及推广提供理论支撑。本研究以1年生杉木家系NO.020和NO.061幼苗为对象,设置(400、800和1000 μmol·mol-1)3个CO2浓度,采用13C同位素脉冲标记法示踪外源13C在不同杉木家系体内的固定与分配,分析不同CO2浓度处理下植株体内外源总C的吸收固定和非结构性碳水化合物(可溶性糖与淀粉, NSC)含量的变化,结合不同杉木家系形态生长及生物量分配规律的比较,探究不同CO2浓度条件下不同杉木家系光合碳的分配策略。结果表明:NO.020与NO.061总13C积累量与NSC含量均表现为C1000>C800>C400;NO.020处理后1~5 d时,C800与C1000总13C积累量显著高于其他时间,且随时间延长呈下降趋势,表现为迅速吸收后代谢,而NO.061总13C积累量随CO2浓度升高不断增加,表现为持续吸收的状态;同时,与C400处理相比,C800与C1000处理30 d后NO.020地上部分可溶性糖总量分别下降40%与26.1%,淀粉含量增加32.8%与85.3%。根部NSC基本表现为C1000>C800>C400。在C1000处理下,NO.061处理15 d时,地上部分可溶性糖较C400处理增加了54.5%(P<0.05),30 d时地上部分淀粉含量达到C400的1.1倍;此外,CO2浓度升高使得NO.020与NO.061生物量和株高的增长速率提高。可见,不同基因型杉木在CO2浓度升高时的应对策略存在差异,NO.020相对于NO.061更为迅速地进行碳吸收与代谢,CO2浓度升高加速其地上部分可溶性糖向淀粉转化并将更多碳同化产物向根系转移,促进根系生长;NO.061则不断储备NSC并增加地上部的生长以此充分利用外源总C的供应。

    磷添加对马尾松幼苗生长及非结构性碳含量的影响
    曾婷婷, 张少纯, 何至杭, 吴妙兰, 王艺颖, 莫其锋
    2025, 44(9):  2864-2872.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.019
    摘要 ( 5 )   PDF (2353KB) ( 4 )  
    氮沉降的加速可能加剧亚热带树种的磷限制。为探究马尾松(Pinus massoniana)幼苗对磷添加的响应,以苗龄为1年生的马尾松为研究对象,设置对照(CK,不加磷)、低磷(LP,50 kg P·hm-2·a-1)、高磷(HP,100  kg P·hm-2·a-1)3种处理,分析不同磷添加水平对马尾松幼苗生长、生物量积累、非结构性碳水化合物(NSC)和根形态指标的影响。结果表明:(1)磷添加促进了马尾松幼苗各器官生物量的积累,高磷处理下,叶、茎、粗根、细根生物量及总生物量分别显著增加531%、210%、355%、187%、321%;且马尾松幼苗倾向于提高叶生物量的占比来适应土壤磷浓度的变化。(2)磷添加显著增加了马尾松幼苗各器官的NSC含量,随着磷添加水平的提高,叶片NSC的占比逐渐增加,而茎NSC的占比逐渐降低;根系NSC占比整体呈先降低后增加的趋势,但均低于对照处理。(3)磷添加显著增加了粗根和细根的根长、根表面积及根体积,根直径则对磷添加不敏感;在磷添加的条件下,细根采取资源利用型策略。研究表明,马尾松幼苗通过增加各器官生物量、NSC含量,并增加叶片在生物量、NSC含量上的占比来响应外源磷的增加,同时在NSC的分配中存在地上部和地下部的权衡;磷添加促进了幼苗根系的生长,粗根在响应外界变化时存在一定的内稳性。因此,磷添加对马尾松幼苗的生长整体呈正向作用。

    小陇山栎类次生林结构多样性动态
    张岗岗, 张青, 刘巧, 江玉鑫, 刘文桢, 吕寻
    2025, 44(9):  2873-2879.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.021
    摘要 ( 4 )   PDF (1160KB) ( 6 )  
    量化描述森林结构多样性动态是森林结构动态调控和森林质量精准提升的基础和关键。对小陇山不同时期(2008、2013、2018和2023年)锐齿栎次生林进行每木检尺与调查,采用林分空间结构参数径阶二元分布描述林分结构动态特征,比较了不同时期林木大小分化和空间结构多样性差异。结果表明:不同时期锐齿栎次生林混交良好,不同分布格局或不同优势程度林木径阶分布差异显著(P<0.05);不同时期林木粗细与其优劣状况呈正比;不同时期林木大小结构多样性较差且呈轻微波动状态;不同时期林分空间结构异质性总体略呈倒U型变化,但其空间结构多样性趋于良好。因此,不同空间结构状态下锐齿栎次生林林木大小分化明显,林木大小和空间结构多样具有一定的波动性,建议优先采用针对林木分布格局和竞争微环境等经营技术和措施,以动态优化森林结构和精准提升森林质量。

    新疆塔里木河上游不同生境植物多样性与群落稳定性
    曾勇, 买热孜亚·吾买尔江, 阿卜杜合力力·伊敏, 艾克拜尔·努力买买提, 梁月佳, 刘亚璇
    2025, 44(9):  2880-2886.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.025
    摘要 ( 9 )   PDF (1140KB) ( 2 )  
    塔里木河上游是典型的干旱脆弱生态体系,其植物多样性和群落稳定性对生态系统平衡和可持续发展起着重要作用。本研究探讨了塔里木河上游3种不同生境(河岸边、过渡带、沙漠边缘)的物种多样性与群落稳定性及其影响因素。结果表明,在塔里木河上游的3种不同生境中,优势种分别是芦苇(Phragmites australis)、胡杨(Populus euphratica)和白茎盐生草(Halogeton arachnoideus)。物种数量随着离岸距离的增大呈先增加后减少的趋势。沿着河岸边过渡带沙漠边缘,物种多样性先增加后减少。群落稳定性大小表现为沙漠边缘>过渡带>河岸边。PCA分析表明,物种多样性与土壤有机质呈正相关,而与地下水埋深、土壤pH值、总盐呈负相关。结构方程模型表明,物种多样性、总盐与群落稳定性呈负相关。这些结果为进一步研究塔里木河上游生态环境的稳定性和可持续性提供了理论依据。

    白桦、云杉及华北落叶松径向生长对极端干旱事件的生态韧性响应
    韩佳轩, 孙昊慷, 张子航, 贾建恒, 郭明明
    2025, 44(9):  2887-2894.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.023
    摘要 ( 9 )   PDF (1981KB) ( 6 )  
    随气温持续上升,华北地区极端干旱事件频率和强度也随之增加。为明确该区不同树种径向生长对极端干旱事件的响应,本研究以河北省承德市木兰围场国有林场内的白桦(Betula platyphylla)、云杉(Picea asperata)、华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)天然林为研究对象,开展树木年轮取样与测定工作,分析其径向生长与气象数据的相关关系及不同树种对极端干旱事件的抵抗力、恢复力和生态韧性响应差异。结果发现:(1)白桦径向生长与当年2月均温及最低温度呈显著正相关;云杉径向生长与当年4—6月降水量及5月标准化降水蒸散指数呈显著正相关;华北落叶松径向生长与当年6月降水呈显著正相关。(2)白桦对极端干旱事件的抵抗力和生态韧性显著大于华北落叶松及云杉;云杉对极端干旱事件的恢复力显著大于白桦和华北落叶松,而后两者间无显著差异。综上,云杉更易受极端干旱事件影响,华北落叶松次之,白桦受影响较小。本研究可为预测木兰围场地区白桦、云杉及华北落叶松对未来气候变化的生态适应与发展趋势提供理论参考。

    盐胁迫下弗吉尼亚栎生理响应与耐盐性评价
    杨宁, 练慧雯, 汪阳东, 陈益存, 施翔
    2025, 44(9):  2895-2906.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.012
    摘要 ( 5 )   PDF (3342KB) ( 4 )  
    为评估弗吉尼亚栎(Quercus virginiana)不同家系的生理生化特征、非结构性碳水化合物(NSC)含量及碳氮磷化学计量对盐胁迫的响应,并筛选出耐盐优良家系,本试验设置土壤低度(0.4%)和中度(0.8%)盐胁迫处理,并以去离子水为对照,分析盐胁迫对4个家系生长特性、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量、叶绿素荧光参数以及碳氮磷含量和化学计量比的影响。结果表明:盐胁迫导致4个家系生长指标显著下降;膜脂过氧化物丙二醛、脯氨酸含量和抗氧化酶活性显著增加,而可溶性蛋白含量显著下降;胁迫下叶片实际光合效率(Y(Ⅱ))、表观电子传递率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)显著降低,非光化学猝灭系数(qN)显著升高;可溶性糖和NSC含量增加,淀粉含量相对下降;各家系C、N、P含量表现出不同程度下降,N∶P均为14~16,表明植物受N、P共同限制;相关性分析表明,各指标间存在显著或极显著相关;灰色关联分析法筛选出丙二醛、叶长生长量、非结构性碳水化合物、实际光合效率以及氮磷比作为重要耐盐性鉴定指标;主成分分析和隶属函数综合评价均表明,4个家系的耐盐性排序为:WL1>WL5>WL2>WL3,其中WL1家系耐盐性最强,可在后续耐盐品种推广试验中优先考虑。

    热带次生林生态恢复过程中土壤真菌群落构建演变及其与土壤有机碳稳定性的关系
    羊美秋, 邓丹婷, 孙延菲, 龙文兴
    2025, 44(9):  2907-2918.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.015
    摘要 ( 9 )   PDF (3594KB) ( 5 )  
    热带次生林土壤有机碳变化对于全球碳平衡至关重要,而土壤真菌在土壤碳分解中扮演着重要角色。然而,关于热带次生林恢复过程中土壤真菌群落对有机碳稳定性的影响机制尚不清楚。本研究以海南热带雨林国家公园霸王岭片区刀耕火种恢复早期(<30 a)、中期(>40 a)、后期(>70 a)的次生林及老龄林(>300 a)为对象,采集腐殖质层(Ah)和淋溶层(E)土壤样品。通过傅里叶变换红外光谱法测定土壤有机碳化学组分含量,并结合土壤真菌群落多样性、组成和网络稳定性等分析,探究其与有机碳化学稳定性的关系。结果表明,随着热带次生林恢复,土壤总有机碳含量并未发生显著变化,但不同化学组分表现出显著的动态特征:多糖碳和芳香碳含量呈先增加后减少的趋势,脂肪碳则呈相反的变化趋势。恢复中期次生林的土壤有机碳化学组成稳定性最强。Ah层土壤总有机碳及其化学组分显著高于E层。土壤真菌α多样性在次生林恢复过程中无显著变化,但随着土壤深度增加,真菌丰富度显著降低。由分子生态网络分析可知,次生林恢复和土壤深度增加显著增强了真菌群落网络稳定性,关键物种主要为外生菌根真菌和腐生真菌,包括红菇属(Russula)、丝盖伞属(Inocybe)、蜡壳菌属(Sebacina)、粉褶蕈属(Entoloma)、青霉属(Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)和被孢霉属(Mortierella)真菌。结构方程模型结果表明,热带次生林恢复主要通过影响土壤真菌关键物种来调控有机碳化学组分的稳定性。本研究揭示了热带次生林恢复过程中土壤真菌在有机碳稳定性调控中的核心作用,为理解热带次生林土壤碳动态的微生物机制及次生林生态管理提供了重要的理论支持。

    兰州市南北两山不同林分类型土壤有机碳组分及酶活性
    张建鹏, 苏世平, 刘小娥, 张万宇, 徐宁
    2025, 44(9):  2919-2929.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.016
    摘要 ( 8 )   PDF (3646KB) ( 7 )  
    研究不同林分类型土壤有机碳及组分与酶活性特征可为生态恢复和土壤质量的改善提供参考价值。本研究以兰州市南北两山5种不同类型的人工林为对象,探讨新疆杨(Populus alba var. pyramidalis)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、侧柏(Platycladus orientalis)、新疆杨+刺槐(P. alba var. pyramidalis+R. pseudoacacia)混交林、侧柏+刺槐(P. orientalis+R. pseudoacacia)混交林林下0~40 cm土层土壤有机碳及组分与酶活性的分布特征,并对其间的相互关系进行分析。结果表明:5种不同林分类型中,土壤有机碳、轻重组有机碳平均值均表现为侧柏林最高,刺槐林次之;时间上(5—9月),土壤有机碳、轻重组有机碳平均值均表现为5月含量最高;不同土层中,0~20 cm土壤有机碳、轻重组有机碳均为侧柏林>刺槐林,20~40 cm不同林分类型呈波动变化。不同林分类型中,土壤蔗糖酶、淀粉酶、纤二糖酶活性平均值均为新疆杨+刺槐混交林最大。时间上,各林分土壤酶活性均表现为6月最高。不同土层中,0~20 cm土层3种土壤酶活性平均值均为新疆杨+刺槐混交林>侧柏+刺槐混交林,20~40 cm土层3种土壤酶活性为纯林>混交林,不同林分类型土壤酶活性差异明显。不同林分类型的土壤有机碳及组分含量与土壤酶活性随着土壤深度的增加均表现为下降趋势,且在土层之间存在显著差异(P<0.05)。相关分析表明,土壤有机碳及组分与土壤蔗糖酶活性之间相关性极显著(P<0.01)。土壤有机碳及组分与土壤酶活性受到林分类型差异的影响,分别为侧柏林、新疆杨+刺槐林最高,表明营造针叶林与混交林对该地区生态恢复具有重要意义。

    青藏高原高寒草地土壤微生物活性对放牧强度的响应
    孙彩彩, 安海涛, 董全民, 刘文亭, 吕卫东, 杨晓霞
    2025, 44(9):  2930-2937.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.033
    摘要 ( 7 )   PDF (1814KB) ( 3 )  
    土壤微生物在草地生态系统中发挥着重要的作用,了解放牧条件下土壤微生物活性变化对评估草地土壤质量状况具有重要意义。为研究青藏高原地区高寒草地不同放牧强度(无放牧、轻度放牧、中度放牧和重度放牧)影响下土壤微生物活性的变化特征,采用室内分析与野外取样调查相结合的方法,分析了不同放牧强度下土壤理化特征(有机碳、pH、铵态氮、硝态氮和速效磷)和微生物活性(微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物熵、基础呼吸和微生物代谢熵)等指标的变化。结果表明:(1)0~10 cm土层,放牧降低了土壤有机碳和土壤铵态氮含量,提高了土壤pH。(2)随放牧强度的增加,土壤微生物生物量碳、生物量氮和微生物熵均呈现降低的趋势,微生物生物量碳和生物量氮均在0~10 cm土层最高,分别为404.44~748.49和101.73~173.78 mg·kg-1。(3)随放牧强度的增加,土壤基础呼吸逐渐降低,而微生物代谢熵逐渐增大。(4)土壤有机碳、pH和铵态氮是影响土壤微生物活性的重要因子。综上,随放牧强度的增强和土层深度的增加,土壤微生物生物量碳、生物量氮、微生物熵和土壤基础呼吸均呈降低的趋势,而微生物代谢熵呈增加的趋势。

    新型生物抑制剂对氮素转化及相关微生物和酶活性的影响
    张坤, 李杰, 王帅, 王文宇, 王炜, 李雅群, 刘凯, 李景元, 李东伟, 连瑞源
    2025, 44(9):  2938-2947.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.008
    摘要 ( 6 )   PDF (3307KB) ( 6 )  
    设置空白对照(CK)、单施尿素处理(U)、脲酶抑制剂正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)和硝化抑制剂双氰胺(DCD)配施尿素(NBPT+DCD+U)、环戊酮(CCO)配施尿素(CCO+U)4个处理,开展了玉米田间试验,探明一种新型生物抑制剂环戊酮(CCO)施用下土壤氮素转化、氮循环相关酶活性、氮循环功能基因丰度和相关微生物的响应。结果表明:与NBPT+DCD+U处理相比,前16 d内,CCO+U处理NH4+-N含量提高了12.5%~73.7%;在20~85 d内,CCO+U处理NO3--N含量降低了11.7%~47.4%;与U处理相比,CCO+U能够延缓尿素水解,显著降低土壤脲酶活性52.5%~82.3%;CCO+U显著降低了玉米生育期内土壤硝化潜势和反硝化酶活性(NR和NiR);抑制氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)活性;降低反硝化作用的功能基因(nir-S和nir-K)丰度;热图和SEM结果表明,CCO可能通过降低AOA amo-A、nir-S和nir-K基因丰度提高作物产量。综上,CCO可能通过抑制水解、硝化、反硝化作用相关酶活性并降低硝化、反硝化微生物功能基因丰度,提高玉米产量。

    生物炭施用对植烟系统土壤氧化亚氮排放的影响
    汪辰, 鲍佩佩, 纪娱, 孙乔, 李青山, 于海洋, 张震
    2025, 44(9):  2948-2955.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.014
    摘要 ( 7 )   PDF (1581KB) ( 4 )  
    采用室内培养和荟萃分析方法探究生物炭施用对植烟系统土壤氧化亚氮(N2O)排放的影响及其机制。室内培养试验共设置6个处理,分别为不施用氮肥和生物炭(N0B0)、不施用氮肥但施用生物炭(N0B100)、施用氮肥但不施用生物炭(N100B0)、减少20%氮肥施用但不施用生物炭(N80B0)、施用氮肥同时施用生物炭(N100B100)和减少20%氮肥施用同时施用生物炭(N80B100),并测定N2O排放通量、铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3-)含量;荟萃分析10篇已发表的野外试验文章数据,以期寻找最佳施肥量和生物炭施用量,减少植烟系统土壤N2O排放。结果表明:(1)室内培养试验各处理土壤N2O排放速率随培养时间呈快速下降并趋于平缓趋势。与N0B0处理相比,施用氮肥处理显著增加N2O累积排放量;与N100B0(或N100B100)处理相比,N80B0(或N80B100)处理显著减少N2O累积排放量;(2)整个培养试验期间,相同氮肥施用水平下,施用生物炭处理显著降低土壤N2O排放;(3)各处理土壤N2O排放与土壤NH4+含量呈显著正相关,而与土壤NO3-含量呈显著负相关;(4)对比其他作物系统,植烟系统土壤N2O排放系数(EFs)相对较小,且减氮措施和生物炭施用均可有效降低植烟系统N2O排放。研究结果可为合理施肥与生物炭施用以减少植烟系统N2O排放提供理论依据和数据参考,对助力实现农业生态系统“碳中和”以及农业可持续发展具有重要意义。

    硬化地表对城市绿化树木下土壤细菌群落垂直分布的影响
    于伟伟, 杨韵江, 王亚晨, 田盼立, 王效科
    2025, 44(9):  2956-2965.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.011
    摘要 ( 2 )   PDF (2095KB) ( 4 )  
    硬化地表改变土壤微生物群落结构和功能,不利于土壤细菌群落生长。为了研究硬化地表下土壤细菌群落垂直深度上的变化特征,本试验原位模拟透水硬化地表(pervious pavement, PP)、不透水硬化地表(impervious pavement, IPP)和不硬化对照地表(non-pavement, NP)3种类型地表,栽种北京典型绿化树种——油松(Pinus tabuliformis)、白蜡树(Fraxinus chinensis)和元宝枫(Acer truncatum),采集林下0~20、20~40、40~60、60~80和80~100 cm的土壤,用细菌16S扩增子测序法测定土壤细菌群落组成和多样性。结果表明:(1)PP降低了0~60 cm土层土壤酸杆菌门(Acidobacteria)的相对丰度;IPP升高了0~20 cm土层土壤芽单孢菌门(Gemmatimonadetes)和酸杆菌门及60~100 cm土层土壤变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度。(2)硬化地表对3个树种α多样性的影响表现为油松<白蜡<元宝枫,对底层土壤的影响更大;PP和IPP均显著降低白蜡树40~60 cm、元宝枫20~40 cm土层土壤细菌Chao1多样性;PP显著降低油松60~100 cm土层、元宝枫20~40 cm及80~100 cm土层土壤Shannon指数,并显著降低元宝枫80~100 cm土层土壤细菌Chao1多样性;IPP显著升高元宝枫80~100 cm土层土壤细菌Chao1多样性。(3)硬化地表下土壤细菌群落与土壤pH值、全碳、全氮、铵态氮、速效磷和速效钾呈显著正相关。土壤细菌α多样性与20~60 cm土层土壤铵态氮和速效磷呈显著正相关,土壤Shannon指数与80~100 cm土层土壤全碳呈显著正相关;土壤细菌α多样性与60~100 cm土层土壤全氮、有机质、硝态氮、速效钾呈显著负相关,土壤细菌Chao1多样性与0~20 cm土层土壤铵态氮呈显著负相关。本研究发现,硬化地表对土壤细菌有不利影响,对底层土壤细菌群落的影响大于表层土壤,透水硬化地表能在一定程度上缓解这种不利影响,研究结果为合理评价城市绿地土壤生态系统服务功能提供理论依据。

    滨海湿地沉积物中不同形态无机硫分布特征及其影响因素
    乔曼容, 郎赟超, 韩晓昆, 剌伟, 丁虎, 刘丛强
    2025, 44(9):  2966-2975.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.031
    摘要 ( 4 )   PDF (2798KB) ( 3 )  
    硫(S)循环是生物地球化学循环的重要环节,深刻影响着碳、铁、磷等元素循环和滨海湿地生态功能。为了深入理解滨海湿地沉积物中硫的迁移转化过程,本研究通过采集天津北大港湿地沉积柱样品,分析了不同盐度湿地沉积物中酸可挥发性硫(AVS)、元素硫(ES)、黄铁矿硫(FeS2)、有机碳和活性铁含量,阐明了不同盐度湿地沉积物剖面中不同形态硫、活性铁和有机碳的垂向分布特征,探讨了不同形态硫迁移转化的影响因素。结果显示,中盐湿地和多盐湿地沉积物中还原性无机硫以AVS为主,分别占还原性无机硫的71.45%±18.97%和58.96%±28.88%,其次是FeS2及其少量ES,而在寡盐的水库湿地中FeS2含量最高,其平均含量为83.41±33.03 μmol·g-1,占还原性无机硫的71.98%±13.01%,说明不同盐度湿地沉积物中还原性无机硫的分布情况具有明显差异。研究表明,中高盐度湿地水体中硫酸盐浓度较高,导致沉积物中甲烷和有机质驱动的硫酸盐还原作用较强烈,产生较多的AVS,其黄铁矿生成主要受到活性铁和ES含量限制,而寡盐水库湿地沉积物中FeS2的累积可能主要受到水库滞留效应和颗粒输入以及元素硫较高等因素的影响。研究结果有助于湿地生态环境的修复和管理。

    浙南北移幼龄红树林湿地碳汇能力变化特征
    鲍明艳, 李秀珍, 陈雪初, 杜明卉, 李昌达, 陈雅慧, 杨华蕾
    2025, 44(9):  2976-2982.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.010
    摘要 ( 4 )   PDF (2096KB) ( 5 )  
    作为重要的蓝碳生态系统之一,红树林是减缓气候变化的天然、长期有效碳汇。气候变暖为红树林北移提供机遇,然而其固碳能力还需深入探究。本文利用长时间序列涡度通量观测技术,探究了浙南幼龄红树林湿地在日尺度和季节尺度上的净生态系统碳交换量(NEE)变化特征,并分析了关键环境驱动因子。结果表明,浙南红树林湿地NEE在日变化上呈现“U型”趋势,季节变化明显。CO2吸收通量于夏季达到最大值,其他季节随着温度的降低逐渐减弱。浙南幼龄红树林湿地NEE与光合有效辐射、风速呈显著正相关,而与气压、饱和水汽压差呈显著负相关。基于涡度NEE年累积数据,量化浙南幼龄(3年生)红树林碳汇能力为291 g C·m-2·a-1,表明浙南幼龄红树林具备了一定的碳汇能力。

    上海市重点保护野生动物狗獾(Meles meles)栖息地修复项目空间识别
    辛凤飞, 薛程, 马俊
    2025, 44(9):  2983-2991.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.003
    摘要 ( 4 )   PDF (4334KB) ( 4 )  
    野生动物栖息地修复和极小种群恢复是提升生物多样性的重要举措,也是生态文明建设的重要内容。识别具有野生动物栖息地潜力的生态空间并开展栖息地修复项目建设,是适应新时代野生动物保护管理的有效措施。针对上海市林业局推进野生动物栖息地建设项目过程中存在的项目选址落地困难,项目区域与城市生态空间规划衔接不足等问题,本研究以狗獾(Meles meles)为例,通过分析第三次全国土地利用调查数据,在充分避让城市开发边界、永久基本农田保护的前提下,紧密对接《上海市生态空间专项规划》与《上海市生态网络规划》,统筹自然保护地整合优化范围、造林潜力空间等,划定了上海市野生动物栖息地修复项目优先选址范围;并以景观特征、人为干扰、生态区位等要素为关键识别指标,构建了一套高度城市化地区快速筛选野生动物栖息地修复项目储备库的方法。结果表明:上海市野生动物栖息地修复项目优先选址范围涵盖了耕地、园地、林地、草地、湿地、水域等不同土地利用类型,总面积3388.7925 km2;基于快速筛选方法,本研究共识别8个狗獾栖息地修复项目潜力空间,分别位于崇明长兴、青浦朱家角、奉贤金汇、浦东新场、金山吕巷、松江广富林、嘉定外冈、奉贤申亚。这一研究成果为新时代城市化进程中栖息地修复项目的目标选择、规模控制和空间布局等关键决策提供了科学依据,对于指导未来城市生态文明建设中的野生动物栖息地保护和修复实践具有重要意义。

    河北雾灵山国家级自然保护区红外相机鸟兽监测
    庞丁玮, 崔华蕾, 陈怡妍, 卢炎, 李林茜, 高建新, 樊晓亮
    2025, 44(9):  2992-2998.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.007
    摘要 ( 3 )   PDF (840KB) ( 3 )  
    野生动物资源本底调查在濒危物种的保护及评估方面发挥着至关重要的作用,同时也是自然保护区开展调查研究工作的基础。2022年10月—2023年10月,在河北雾灵山国家级自然保护区内布设60台红外相机对野生动物进行观测,在10985 d的累计相机工作时间内,共捕获了4405张独立有效的照片。该保护区记录到的兽类涵盖5目10科共计16种,鸟类则包括5目10科共24种。此外,保护区还发现了5种新的物种记录。在国家二级重点保护野生动物中,有9种名列其中;有4种物种被国际自然保护联盟(IUCN)的红色名录评为“易危(VU)”等级。兽类相对多度指数(RAI)和网格占有率(GO)排名最高的物种均为狍(Capreolus pygargus,RAI=146.57,GO=72.5%),鸟类相对多度指数(RAI)和网格占有率(GO)排名最高的物种均为勺鸡(Pucrasia macrolopha,RAI=6.92,GO=22.5%)。研究结果有助于全面掌握保护区内鸟兽多样性及分布格局,为其生态学研究和保护管理提供数据支撑。

    金沙江上游苏洼龙至虎跳峡江段鱼类群落结构及分布特征
    王中敏, 张登成, 陈锋, 杨汉运
    2025, 44(9):  2999-3007.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.005
    摘要 ( 7 )   PDF (967KB) ( 5 )  
    为了解金沙江上游苏洼龙至虎跳峡江段鱼类群落结构及分布特征,于2012年10—11月、2013年5—6月、2019年5—6月和10—11月对苏洼龙坝址至虎跳峡镇硕多岗河汇口之间的金沙江上游干支流河段开展了鱼类资源和环境因子调查。结果表明:研究区域分布有鱼类17种,其中土著鱼类11种,外来鱼类6种;从分布范围来看,短须裂腹鱼(Schizothorax wangchiachii)、长丝裂腹鱼(Schizothorax dolichonema)、四川裂腹鱼(Schizothorax kozlovi)、黄石爬鮡(Euchiloglanis kishinouyei)主要分布在金沙江干流河段,软刺裸裂尻鱼(Schizopygopsis malacanthus)、硬刺松潘裸鲤(Gymnocypris potanini firmispinatus)、高原鳅(Triplophysa sp.)在支流河段分布较多;各采样点鱼类物种Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数分别介于0.20~0.75、0.18~0.39、1.44~3.37,总体而言金沙江干流河段采样点多样性指数高于支流河段;在70%的BrayCurtis相似性水平上,可将2012—2013年的4个采样点的鱼类群落分为2组,在55%的Bray-Curtis相似性水平上,可将2019年的9个采样点鱼类群落分为3组;冗余分析表明,黄石爬鮡、长丝裂腹鱼、中华金沙鳅(Jinshaia sinensis)倾向于出现在流速较大的急流或激流江段,高原鳅倾向于出现在流速较小的缓流江段,四川裂腹鱼、软刺裸裂尻鱼倾向于出现在宽谷河段。结合鱼类群落结构以及分布特征,为保护区域鱼类资源,提出加强外来物种管控、加强水电工程环保措施规划设计、对生境受损河段开展生境修复、加强水生生态监测等对策措施。

    共存盐碱离子对赤铁矿和磁铁矿吸附铜的影响
    杨佳丽, 陈星宇, 张玲, 王莹, 张丹妮
    2025, 44(9):  3008-3018.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.028
    摘要 ( 3 )   PDF (6995KB) ( 2 )  
    使用处理未达标的污水灌溉是引起西北干旱地区农田土壤重金属铜(Cu)污染的重要原因之一,土壤pH值、盐碱离子种类和浓度对Cu在盐碱土壤中的赋存形态和迁移性具有重要影响。本研究通过室内模拟实验,结合扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱和拉曼光谱等表征手段,分析了不同环境pH值条件下,4种阳离子——钠(Na+)、钾(K+)、钙(Ca2+)、镁(Mg2+)体系,赤铁矿和磁铁矿对Cu的吸附行为和界面反应。结果表明,Ca2+的存在会增加2种铁氧化物对Cu的吸附量,但会降低其吸附速率,说明与Ca2+共存会增加铁氧化物与Cu之间的亲和力。4种盐碱离子对Cu在赤铁矿和磁铁矿表面吸附量的影响大小为Mg2+>Ca2+>Na+>K+,这可能与共存离子的水合半径有关。溶液pH值对赤铁矿和磁铁矿吸附Cu有明显影响,随着pH值的升高,两种铁氧化物对Cu的吸附量均增大。X射线衍射、红外和拉曼光谱表征结果表明,在共存离子体系中,Cu吸附在两种铁氧化物表面会通过络合反应形成复杂的沉淀产物。

    酸沉降和纳米ZnO对水生真菌分解功能的耦合效应
    原帅康, 陶田颍, 郭锐利, 王惜琳, 张玉燕, 徐媛倩, 曹霞, 张宏忠, 杜京京
    2025, 44(9):  3019-3025.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.034
    摘要 ( 4 )   PDF (3313KB) ( 2 )  
    为了探索酸沉降和纳米氧化物对凋落物分解功能微生物的影响,本实验以2株优势水生真菌Geotrichum candidumMucor circinelloides为受试对象,评估了酸沉降和纳米ZnO(0.1~1.0 mg·L-1)单一影响因素及二者耦合作用对水生真菌生长和分解功能的影响。结果表明:相较于单一因素来说,二者耦合作用显著促进了G. candidum的生长,但却抑制其降解酶活性;显著抑制了M. circinelloides的生长和降解酶活性。因此,G. candidum在生长量方面对耦合效应具有一定的耐受性;两种真菌相比,M. circinelloides更加敏感,主要表现为在生长过程中吸水能力、物质合成以及胞外降解酶活性的受阻,从而有可能影响其在凋落物分解过程中的作用。本研究结果有助于进一步了解酸沉降与纳米ZnO耦合效应对水生真菌分解功能的影响。

    油页岩废渣对紫花苜蓿生长及化学计量的影响
    王政委, 王凯, 刘畅, 吕林有
    2025, 44(9):  3026-3035.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.006
    摘要 ( 5 )   PDF (3579KB) ( 1 )  
    为探讨利用油页岩废渣提升紫花苜蓿产量且食用安全的可行性,设置4个油页岩废渣添加水平(0、3、6和9 kg·m-2),分析油页岩废渣对紫花苜蓿各器官(叶、茎、根)生物量、碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量及重金属富集的影响。结果表明:随油页岩废渣添加量的增加,紫花苜蓿株高、基径、根系和根瘤数量、叶、茎、根及总生物量、幼苗期和开花期各器官N含量及根N∶P、成熟期叶和根C含量呈先增加后降低的趋势,比根长和比根面积呈先下降后增加的趋势,各器官铜和铬含量增加,且在根中高于叶和茎;同不添加相比,添加6 kg·m-2油页岩废渣时,紫花苜蓿在幼苗期、开花期及成熟期株高分别增加了36%、23%和26%,基径增加了56%、16%和20%,总生物量增加了130%、135%和30%,并且地上部分重金属含量不超标,有效促进了生长,缓解了N限制,为适宜施用量。

    气候的时滞效应和人为活动对黄土高原植被的影响
    郭发苗, 彭道黎, 苏艳芳, 赵娅冰, 王荫
    2025, 44(9):  3036-3043.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.001
    摘要 ( 2 )   PDF (4042KB) ( 1 )  
    分析气候变化和人类活动对植被的影响,对于植被恢复与维护生态平衡有重大意义。而气候变量的时滞效应对植被的影响往往被忽视,这将导致低估气候变化对植被变化的影响。本研究分析了2000—2019年黄土高原植被的时空变化,探究了植被变化对气候变化时滞效应的响应,提出考虑气候时滞效应的修正残差分析法,揭示气候变化和人类活动对植被变化的影响。结果表明:2000—2019年,黄土高原植被NDVI明显增加,年增长率为0.048·10 a-1;从空间上看,黄土高原大部分地区植被NDVI都在增加,其中76.6%的地区显著增加;温度对NDVI的变化有明显的时滞效应,最佳滞后时间为1个月,降水无滞后效应;不同土地利用类型的植被时滞效应相同,但相关性有所差异;气候变化和人类活动对NDVI变化的贡献分别为0.01·10 a-1和0.03·10 a-1,其共同作用是近20年来黄土高原NDVI变化的主要原因,面积占比达到了58.3%,人类活动的单独作用大于气候变化。

    广东省短萼黄连种群数量特征及其基于MaxEnt的中国适生区预测
    徐一大, 谢丹, 董书鹏, 宁祖林
    2025, 44(9):  3044-3053.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.022
    摘要 ( 6 )   PDF (4432KB) ( 5 )  
    了解物种种群现状及其在气候变化情景下的适生区变化对于解析物种濒危机制和开展保护工作至关重要。本研究以我国特有的国家二级重点保护野生植物——短萼黄连(Coptis chinensis var. brevisepala)为对象,通过种群生态学调查,了解其在广东省野外分布现状。同时,基于60条物种分布记录和11个环境变量,利用MaxEnt和ArcGIS软件对其在3个时间段(1970—2000、2021—2040和2041—2060年)不同共享社会经济路径(SSP126、SSP245、SSP585)下的潜在适生区进行了分析。结果表明:短萼黄连在广东省主要分布于粤东和粤北地区,其种群多表现出个体量少且龄级不完整的特征;最冷季度降水量(63%)和海拔(21.1%)是影响短萼黄连环境适生性最大的两个环境因子;2021—2040和2041—2060年间,短萼黄连在全国的潜在适生区面积大体呈扩张趋势,但温室气体大量排放依然会对其环境适生性产生负面影响;天目山脉-雁荡山脉一带以及南岭山脉-雪峰山脉东部是未来适生区面积变化敏感的主要地带,需优先开展保护工作;1970—2000年间,广东省内的中、高适生区仅有43.1%被自然保护地直接覆盖。建议广东省从自然保护地规划上采取一定措施,进一步扩大保护面积。此外,建议在粤北地区建立种质资源圃,加强人工扩繁和栽培对其野生资源进行保护与合理开发利用。

    黄河流域生态环境脆弱性时空特征
    陶健, 林昱辰, 王冰鑫, 丛楠, 谢玉洁, 朱军涛
    2025, 44(9):  3054-3064.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.036
    摘要 ( 2 )   PDF (5001KB) ( 1 )  
    生态环境脆弱是制约黄河流域高质量发展的突出问题,生态环境脆弱性评估是黄河流域协同推进大治理的重要基础。本研究以黄河流域410个县为对象,集成2001—2020年地球大数据和经济社会统计数据,基于“暴露性-敏感性-适应性”模型评估黄河流域生态环境脆弱性空间格局、变化趋势及其空间集聚特征。结果表明:(1)黄河流域生态环境整体脆弱,中度脆弱以上县域占总面积的57.02%,整体呈北部和下游脆弱性高而西部低的空间格局;(2)20年间,中部和下游县域的生态环境脆弱性加剧,高-高集聚明显,西部和中游东部县域的生态环境脆弱性减弱,低-低集聚明显;(3)生态环境脆弱性与城市群发展和生态系统脆弱性空间关联紧密,行政壁垒和碎片化管理所引起的冲突和竞争导致其治理成效仍然滞后,特别是内蒙古-山西-陕西三省交界处和山东-河南交界处的生态环境脆弱性持续升高。内蒙古-山西-陕西三省交界处生态、经济、社会间的矛盾突出,人口增长和城市化带来的用水需求激增和生态环境破坏加剧了生态环境脆弱性。山东-河南交界处河南省境内县域产业耗水耗能高,生态环境与经济社会发展间的不协调关系突出。跨区域、跨部门、多元主体协同是推进黄河流域大治理的重要抓手。


    面向生态系统服务维持与改善的土地利用优化框架及应用:以长三角生态绿色一体化发展示范区为例
    孙晓慧, 冯子雯, 马群, 王梦晗, 张迺婕, 孔令强
    2025, 44(9):  3065-3082.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.017
    摘要 ( 3 )   PDF (8643KB) ( 1 )  
    面向生态系统服务维持和改善的土地利用优化策略是提升景观可持续性的重要途径,但目前研究多集中在案例分析,还缺乏一套具有一定普适性的基于生态系统服务的土地利用优化框架。为此,本研究在识别生态系统服务优先保护区的基础上,进一步确定需重点提升的生态系统服务类型及其影响因素,并综合考虑地方土地利用/生态保护政策,分簇提出了一个面向生态系统服务维持和改善的土地利用优化框架,并将其应用到长三角生态绿色一体化发展示范区,以证明其可行性。结果表明:(1)1980—2020年示范区食物生产、产水量和娱乐机会以增加为主,分别增加了60.35%、30.59%和17.56%;但空气净化、碳固存和生境质量呈减少趋势,分别减少了10.75%、5.10%和32.25%。(2)本框架能够有效保护不同簇内的生态系统服务高值区并提升退化生态系统服务。生态系统服务优先保护区主要集中在示范区中部,占示范区总面积的53.10%。生态多功能服务簇需重点提升生境质量服务,而食物供给主导服务簇和城市建筑环境主导服务簇需重点提升空气净化、碳固存和生境质量3种服务。(3)3个簇中,NDVI和斑块密度均与空气净化呈正相关,人口密度均与生境质量呈负相关;但不同服务簇的影响因素也存在一定差异。(4)与优化前相比,3个簇的综合生态系统服务分别增加0.47%、15.59%和12.62%。本研究不仅为示范区的国土空间规划提供科学依据,也为其他区域的土地利用优化提供理论框架和方法参考。

    生态脆弱区生态系统服务与乡村发展水平耦合关系:以陕西省神木市为例
    杨悦, 员学锋, 马超群, 赵雨
    2025, 44(9):  3083-3093.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.002
    摘要 ( 3 )   PDF (9607KB) ( 1 )  
    明确生态系统服务与乡村发展水平间的耦合关系是生态脆弱区推动乡村振兴、推进生态文明建设、实现人地和谐共生的重要前提。本研究以神木市为例,采用InVEST模型量化5种典型生态系统服务,从资源禀赋、人力资本、产业基础、设施保障和区位条件5个维度评价乡村发展水平,利用耦合协调度模型和相对发展模型分析生态系统服务与乡村发展水平之间的耦合关系,借助地理加权回归模型剖析影响因素对耦合协调度作用的空间异质性。结果表明:神木市北部乡镇乡村发展水平普遍高于南部乡镇;除粮食产量外,神木市产水服务、固碳服务、土壤保持和生境质量呈上升趋势;神木市生态系统服务与乡村发展水平耦合协调度总体上处于失调或拮抗阶段,北部乡镇生态系统服务多滞后于乡村发展水平,南部乡镇生态系统服务多超前于乡村发展水平;自然因素、社会经济因素对生态系统服务与乡村发展水平耦合协调度的影响存在空间异质性。在未来发展过程中,建议依据自然条件、社会经济条件的差异性推进生态文明建设与乡村振兴战略。

    高黎贡山区域生态系统服务供需格局与生态管理分区
    陈雨阳, 李运刚
    2025, 44(9):  3094-3105.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.013
    摘要 ( 3 )   PDF (2351KB) ( 1 )  
    从生态系统服务供需格局视角进行生态管理分区有助于生态系统的可持续管理。本研究以高黎贡山区域为例,采用当量因子法和三维生态足迹模型分别测算生态系统服务供给量和需求量,揭示生态系统服务供需关系和时空格局。结果表明:(1)2010—2020年间,生态系统服务供给量呈上升趋势,标准当量因子变化对生态系统服务价值影响大于土地利用变化影响;(2)生态系统服务需求量南高北低,人均GDP、城镇人均可支配收入、农村人均可支配收入、社会消费品零售额、第三产业增加值、城镇化是其空间分布的主要影响因素;(3)生态系统服务供需匹配主要以高供给-低需求、低供给-低需求、低供给-高需求类型为主,基于供需匹配将高黎贡山区域划分为生态保护区、生态改善区、生态控制区和生态重建区,并提出差异化生态管理策略。本研究可为高黎贡山区域生态管理政策制定提供科学依据。

    多尺度生态系统服务及其驱动机制:以山西省为例
    陈小平, 李萱, 徐若凡, 马航, 王犇, 黄春波
    2025, 44(9):  3106-3115.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.018
    摘要 ( 5 )   PDF (3973KB) ( 2 )  
    明晰多尺度下生态系统服务及其驱动机制,对于提升区域的生态治理效果及促进可持续发展具有重要意义。本研究以山西省为研究区域,从1 km×1 km、5 km×5 km、10 km×10 km和15 km×15 km共4个空间尺度量化了4种典型生态系统服务(碳固存、土壤保持、粮食生产和休闲服务),通过相关性分析阐明了生态系统服务间的权衡/协同关系,并采用偏最小二乘法结构方程模型解析了各生态系统服务的驱动机制。结果表明:(1)4种生态系统服务的空间分布存在明显的空间分异性,且随着尺度的扩大,其分布格局更趋于均一化。碳固存、土壤保持和休闲服务存在相似的空间分布特征,高值区分布在植被覆盖度较大的山地区域,低值区分布于城镇区域;粮食生产服务高值区多数较为分散,低值区为山地、城镇等区域。(2)生态系统服务间权衡/协同关系对于空间尺度存在依赖性,随着尺度增大其方向未发生变化,但强度存在较大差异。(3)地形是影响4种生态系统服务的主导因素,生态系统服务与驱动因子间的关系也随着研究尺度而变化。本研究可为山西省生态系统分级管理和科学调控提供理论参考。

    综合评述
    森林冠层导度对气候变化的响应机制、模型与应用研究进展
    高俊峰, 王维枫, 李丽, 苏梦琳
    2025, 44(9):  3116-3125.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.009
    摘要 ( 5 )   PDF (1216KB) ( 1 )  
    冠层导度(canopy conductance,Gc)是表征植物与大气间气体交换过程的关键生态参数,对调节陆地生态系统物质和能量平衡具有重要意义。在全球变化背景下,Gc作为碳-水耦合循环的核心调控因子,对阐明森林生态系统响应气候变化的适应机制有重要科学价值。本研究综述了森林Gc对光辐射、温度、空气湿度、CO2浓度等环境因子的响应特征,并探讨其通过气孔行为调控树木生长和生理过程的机制。同时,本研究评述了现有森林Gc计算方法的适用性,包括Penman-Monteith公式法、尺度扩展法和遥感法。尽管近年来这些计算方法取得显著进展,但在极端气候条件下的适用性及不同林分发展阶段普适性方面仍存在局限。未来研究应聚焦极端气候事件对Gc的动态胁迫机制以及林龄对Gc的影响,通过融合多源遥感数据与过程模型优化参数方案,构建跨尺度Gc模拟体系。本研究可为完善碳-水耦合循环模拟框架提供理论支持,并为应对气候变化的森林管理策略提供科学依据。

    林火干扰后植被恢复与更新及其物种多样性影响因子研究进展
    岳永杰, 贾文杰, 张泽桃, 赵鹏武, 周梅, 舒洋
    2025, 44(9):  3126-4134.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.024
    摘要 ( 3 )   PDF (563KB) ( 2 )  
    林火是森林生态系统最重要的干扰因素之一,它不仅破坏森林生态系统稳定性,而且对植被的恢复更新及演替具有重要调控作用,影响着未来森林生态系统的发展格局。本文从火烧强度、火烧频率、恢复时间和火烧木管理方式4个方面总结林火干扰对植被恢复与更新及物种多样性影响的研究进展。研究发现,不同火烧强度、火烧频率、火烧木管理方式及恢复时间对植被恢复更新和物种多样性产生短期或长期的影响,进而改变生态系统的结构和功能。自然更新和人工更新的恢复方式对植被更新具有不同的影响,造成了不同的植被恢复、更新及演替进程。针对植被恢复、更新及物种多样性对林火干扰响应的研究提出3个方面的展望:(1)加强林火干扰后植被恢复的长期监测;(2)加强火后植被恢复的驱动因素研究;(3)加强火后植被恢复模式的研究。本研究进一步揭示了林火干扰对植被恢复及物种多样性的影响机制,对火后森林生态系统的恢复及管理具有指导意义。

    城市污水厂污泥源生物炭的制备及应用研究进展
    于丽明, 丁鑫, 陈锟, 袁延飞, 刘强, 郑浩
    2025, 44(9):  3135-3142.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.030
    摘要 ( 5 )   PDF (519KB) ( 1 )  
    城市污水厂污泥的资源化利用是实现污水处理行业减污降碳协同增效,建设美丽中国的重要举措。以污水厂污泥为原料热解制备生物炭(sewage sludge biochars,SSBCs)是污水处理行业实现污泥资源化处理的有效途径。SSBCs具有芳香度高、稳定性强、孔隙结构丰富、比表面积大和吸附能力强等优点,在土壤固碳、土壤污染物修复和改良方面应用前景广泛。然而,目前关于SSBCs的制备技术、改性方法和土壤应用途径的研究现状缺乏总结,极大限制了SSBCs研究的深入以及相关技术和产业的发展。本文论述了其制备方法和改性工艺的优缺点及未来发展趋势,总结了SSBCs在土壤改良和污染修复中的应用和可能机制。最后,本文总结了目前SSBCs制备和应用过程中存在的问题,并对未来其在土壤改良,尤其是盐碱地改良中的改良机制及应用模式提出展望。本综述将为基于固碳材料SSBCs的土壤改良和修复技术的开发提供理论依据,为污水处理行业减污降碳协同增效提供助力。

    技术与方法
    一种耐低温固定化产碱杆菌对恩诺沙星的降解
    张锶, 王英刚, 薛晨阳, 李晓军
    2025, 44(9):  3143-3151.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.032
    摘要 ( 3 )   PDF (4393KB) ( 1 )  
    针对北方寒冷地区低温条件下抗生素难降解问题,为进一步提升低温降解菌对环境的适应能力,增强其回收利用率和对污染物的去除效果,本研究以环境中常见的抗生素恩诺沙星(ENR)为目标污染物,利用已研发工艺制备一种耐低温固定化菌剂,评估了该固定化菌剂对环境条件的适应能力和对ENR的降解能力。结果表明:(1)耐低温材料的添加提高了固定化颗粒的机械强度,可达到113.7 N,是常规海藻酸钠颗粒的256.7倍;(2)固定化菌剂削弱了低温的影响,即使在4和8 ℃的低温条件下依然显著提高ENR的去除,去除率比游离菌分别提高11.6%和11.9%;(3)固定化菌剂对pH有较强的适应能力,可在偏碱和偏酸性环境下取得较好的降解效果。在pH=8.0时,固定化菌对恩诺沙星的去除率较游离菌提高22.9%。固定化菌剂进一步提升了低温菌对北方寒冷地区环境条件的适应能力和功能,可为我国北方地区低温条件下抗生素的高效降解提供参考。

    两亲性多孔水凝胶在太阳能蒸馏处理含苯酚废水中的应用
    兰雅茹, 赵丽燕, 张雪娇
    2025, 44(9):  3152-3160.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.035
    摘要 ( 7 )   PDF (3038KB) ( 1 )  
    太阳能蒸馏技术因其低成本和低能源需求的特点,广泛应用于海水脱盐和淡水生产。然而,当空气-水界面温度达到40~70 ℃时,挥发性有机化合物(VOCs)会随着水蒸气一同挥发,在蒸馏水中富集。为了解决这一问题,本研究通过Pickering乳液模板法制备了两亲性多孔水凝胶,将其应用于太阳能蒸馏过程。探究了该水凝胶在太阳能蒸馏中的性能,包括水蒸发速率、光热转换效率以及处理苯酚废水的去除效果。结果表明,PPC-5水凝胶的水蒸发速率为1.62 kg·m-2·h-1,光热转换效率为96.8%,对苯酚的去除效率可以达到71.3%。因此,该两亲性多孔水凝胶对苯酚废水的处理提供了有效途径,为解决太阳能蒸馏水处理过程中VOCs难以去除的问题提供了新思路。

    基于鱼类早期资源调查和eDNA技术揭示长江南京段鱼类资源多样性
    李天佑, 吴思燃, 赵华丽, 唐阅, 刘宝兴, 方弟安
    2025, 44(9):  3161-3168.  doi:10.13292/j.1000-4890.202509.004
    摘要 ( 4 )   PDF (1207KB) ( 1 )  
    在“长江大保护”的生态背景下,传统的渔业资源捕捞监测受到诸多限制。环境DNA技术因无损性和高灵敏度等优势已被广泛应用于渔业资源监测。鱼类早期资源调查既能反映鱼类资源现状,又能揭示其多样性特征。为了解禁渔后长江南京江段鱼类资源现状,本研究利用鱼类早期资源调查结合环境DNA技术于2023年6—8月对其鱼类物种组成和多样性进行了分析。结果表明:在长江南京段共检测出39种鱼类,属于6目11科39种,其中基于鱼类早期资源调查检出的鱼类有6目9科30种,eDNA方法检出的鱼类有5目9科30种,两种方法共同检测出鱼类21种;基于两种方法的共同优势种为刀鲚(Coilia nasus)、贝氏䱗(Hemiculter bleekeri)和银飘鱼(Pseudolaubuca sinensis);基于早期资源调查和环境DNA方法计算得出的Shannon多样性指数分别为1.89±0.22和1.86±0.15,Pielou均匀度指数分别为0.63±0.08和0.56±0.04;长江南京江段鱼类多样性处于较丰富的水平,鱼类多样性呈现逐渐恢复趋势。本研究揭示了鱼类早期资源调查和环境DNA技术进行渔业资源监测的可行性和应用前景,为长江南京江段鱼类资源的保护与恢复提供了基础资料和科学依据。