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2025年 44卷 5期
刊出日期：2025-09-25
综述
研究论文
综述
 
       研究论文
1 海南尖峰岭64 hm2次生林大样地物种多样性及其与地上生物量的关系
雷婕1, 许涵1,*, 李艳朋1, 陈洁1, 李善元2, 钟育飞2, 陈江2
海南植物资源丰富、种类繁多, 是全球生物多样性保护关键热点地区之一, 同时也存在大面积的天然次生林。热带山地雨林是海南热带森林中分布面积最大的植被类型, 为了探究处于自然恢复进程中的海南热带山地雨林次生林物种多样性的空间分布格局及其与地上生物量的关系, 以海南尖峰岭热带山地雨林次生林64 hm2大样地的物种基本信息为数据来源, 分析6个空间尺度下的各项物种多样性指标空间分布特征的差异, 并探讨各尺度下物种多样性与地上生物量之间的关系。结果显示: (1)物种丰富度、多度和香农威纳指数的空间分布有显著的尺度相关性, 辛普森指数和均匀度指数的尺度依赖性相对不明显; 物种丰富度与多度的相关性随着取样尺度的增加, 由显著正相关转变为显著负相关关系, 最终在200 m × 200 m尺度上不再相关。(2)物种丰富度的方差变化呈单峰分布, 且在小于20 m × 20 m的取样尺度上急剧增加, 之后平缓增加, 最大值出现在40 m × 40 m尺度上; 物种多度的方差与取样尺度呈明显的线性递增的相关关系; 其他指数的方差和变异系数则与取样尺度呈明显的线性递减的相关关系。(3)物种丰富度、物种多度、香农威纳指数、辛普森指数在中小尺度上与地上生物量均存在正相关关系, 在大尺度上与地上生物量没有线性关系; 而均匀度指数与地上生物量仅在5 m × 5 m时呈负相关关系, 在10 m × 10 m时呈正相关关系, 在其他4个尺度上不存在相关性。综上所述, 海南尖峰岭热带山地雨林次生林的物种多样性的空间分布格局及其与地上生物量的关系存在明显的尺度效应; 与其附近相同植被类型的原始林相比, 次生林在局域尺度上存在明显的生物同质化现象。
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13 珠三角城市群景观破碎化对生态系统服务的地理探测
李晓航1, 2, 龚建周1,*, 陈康林3, 孟斌2
城市快速发展导致景观破碎化程度加剧, 对生态系统造成严重破坏, 景观破碎化对生态系统服务能力影响的定量关系仍有待进一步揭示。本研究以珠三角城市群为例, 在利用景观格局指数定量刻画2000—2020年城市群景观破碎化的演变规律的基础上, 应用格网分析和空间自相关分析的方法探究碳储量、生境质量以及产水量的时空演变特征；最后, 基于最优参数地理探测器揭示城市群景观破碎化因子对生态系统服务的影响机制。结果表明: (1) 快速城市化加剧了珠三角城市群景观破碎化的程度, 总体呈现“环珠江口地区的景观破碎化程度较高, 且向外围呈递减扩散趋势”。(2) 近20 a来珠三角城市群生态系统服务空间上呈现高度聚集的特征, 其中碳储量和生境质量的分布特征为中部低-四周高, 而产水量的时空分布不均。(3) 以2020年为例, 单因子探测结果表明, 景观破碎化因子对碳储量和生境质量的区域变化解释力平均q值分别为0.299和0.254, 其中景观蔓延度、分离度和多样性指数解释力较高, 而景观破碎化因子整体对产水量的解释力较低, 平均q值仅为0.132。(4) 交互探测结果显示, q值介于0.048—0.468之间, 表明双因子交互作用的解释力明显高于单因子, 且以双因子增强或非线性增强关系为主。研究成果定量揭示多因素共同作用更好解释城市群生态系统服务的空间分异, 多角度治理有利于提升生态系统服务能力, 助力珠三角城市群的高质量发展。
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25 荒漠绿洲过渡带白刺沙堆的地表结皮类型及特征研究
金艳霞1,2, 张进虎1,2,3, *, 张元恺4, 丁峰4
白刺沙堆广泛分布于石羊河下游的荒漠-绿洲过渡带, 是民勤绿洲一道重要的生态屏障。以白刺沙堆地表结皮为研究对象, 采用野外调查结合室内测定的研究手段, 研究了白刺沙堆的地表结皮类型和特征。结果显示, 1)白刺沙堆地表结皮的形成和演化取决于区域环境条件, 流沙—物理结皮—藻类结皮—地衣结皮—苔藓的结皮的演化进程只有在一定条件下才能完成, 不能一概而论。2)地表结皮物理特征变化表现为物理结皮阶段出现粘粒组分, 并且在不断演化过程中粉粒和粘粒含量不断增加, 成土过程愈加明显。化学特征的变化表现为全氮、全磷、全钾和有机质等养分含量都随着地表结皮的演化不断增加。3)地表微结构的特征变化表现为流沙沙粒间隙清晰, 盐结皮沙粒表面被盐结晶体紧密覆盖, 物理结皮可以观察到被菌丝体覆盖和缠绕的沙粒。藻类、地衣和苔藓结皮可以明显看到菌丝、藻丝和假根数量的变化和共同对沙粒的黏结作用, 及其沙粒形态变化。白刺沙堆地表结皮演化并未完全遵循一定的演化进程, 但演化过程中成土过程明显, 不同地表结皮类型沙粒形态表现出明显变化。
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37 基于地表温度和空气温度的西安市热环境分异及其关系研究
李琳钰1, 黄晓军1,2,3,*, 闫茜1, 赵凯旭1, 包微1, 纪王迪1
在全球气候变暖、能源消耗持续增长和热岛效应的共同影响下, 城市极端高温严重影响人口健康和社会经济, 量化评估日益突出的城市热环境已是城市气候与环境领域的重要议题。以西安市为例, 基于ECOSTRESS地表温度数据和气象站点气温监测数据, 在精细化时空尺度上对西安市夏季城市热环境进行分析, 比较了基于两种不同数据源的城市热环境时空分异格局, 并采用GWR回归模型揭示了气温与地温之间的定量关系。结果表明: (1) 西安市夏季日内地表温度和空气温度皆呈现出先上升后下降的波动特征, 日内地温温差具有先上升后下降的波动趋势, 气温温差呈现较为平缓, 白天地温与气温的最大温差21.11 ℃。且中午时间(12时和14时)的地温与气温温差大于0, 其余时刻地温与气温温差小于0。(2) 西安市地表温度分布与气温分布大体类似, 总体上呈现出北高南低、中心城区高外围地区低的空间格局。基于地温的夜间与白天热岛区域面积大部分时间在50%以上, 且夜间特高温区与高温区占比较白天小。基于气温的城市热岛区域面积均在50%以上, 且夜间热岛区域面积平均占比略高于白天。(3)西安市各时刻地温与气温数据具有显著的正相关关系, 且夜间回归系数大于白天, 4时刻的回归系数最大为0.637, 10时刻最小为0.083。本研究可为深度认知地表温度与气温之间的定量关系以及城市热环境监测与量化方法的选择提供借鉴和启示。
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47 基于多出行模式的新乡市主城区公园绿地可达性分析
赵梦蕾*, 毛达, 姚正阳
城市公园绿地可达性能够反映城市公园绿地资源的供需服务水平, 促进城市品质提升。综合运用GIS和两步移动搜索法分析多出行模式下河南新乡市主城区城市公园绿地的可达性, 并引入洛伦兹曲线和基尼系数分析其公平性。结果表明: (1)不同出行模式下城市公园绿地可达性数值差异较大。(2)现状公园绿地资源分布较为不公平, 步行模式下资源分布悬殊。(3)主城区各居住单元的城市公园绿地可达性呈现出西低东高的空间格局。可通过改善西部片区交通条件、合理利用城市闲置空间、提升公园绿地品质等方式, 优化城市公园绿地布局, 提升社会公平性。
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56 杭州西湖鱼类群落结构特征分析
于谨磊1, 姚思鹏2,*, 饶利华2, 杨俊2, 付适1, 文帅龙1, 何虎1, 陈浩东1, 3, 于学伟2, 毛志刚1,*
根据2021—2022年在杭州西湖主湖区及各个子湖湾进行的4次鱼类调查数据, 分析了西湖的鱼类群落结构、不同食性鱼类的比例和优势种组成特征。此次调查共记录到36种鱼类, 隶属5目、9科、27属, 以鲤科鱼类为主(28种)。鱼类的单位努力渔获量(CUPE)存在明显的时空差异, 其中春季的CPUE最高, 冬季最低; 主湖区的CPUE最高, 以小型鱼类为主。杂食性鱼类的种类数在每次调查中均高于其他食性的鱼类。西湖的鱼类群落结构在数量上以浮游动物食性鱼类为主(57%), 在重量上以底栖杂食性鱼类为主(49%); 而肉食性鱼类和草食性鱼类的数量和重量占比均未超过10%。按照鱼类相对重要性指数(IRI)进行排序, 似鱎(Toxabramis swinhonis)、鲫(Carassius gibelio)、 (Hemicculter leuciclus)、黄尾密鲴(Xenocypris davidi)和鳙(Aristichthys nobilis)是西湖的优势种(IRI>400)。目前, 杭州西湖鱼类群落以小型鱼类(似鱎、 等)和底栖杂食性鱼类(鲫、黄尾密鲴等)为主, 这些鱼类可通过捕食浮游动物和扰动沉积物等途径, 对西湖的水质产生一定的影响; 因此在西湖水质管理中, 需跟踪监测鱼类群落结构的动态变化, 必要时采取措施控制这些鱼类的种群规模。
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66 云南省不同气候带的NDVI时空变化及驱动力分析
李文峰1, 李影芝1, 彭文艺2, 李超3,*
为探索西南地区多样性地形地貌和气候环境下植被覆盖的时空变化规律, 基于云南省2000—2022年NDVI动态变化数据, 选取气候、地形地貌、土地利用和经济社会四类因素17个因子, 运用趋势分析、ArcGIS空间分析和地理探测器方法, 分析云南省植被覆盖时空变化特征及驱动因素。结果表明: (1)2022年云南省植被覆盖度NDVI平均为85%, 全省74.16%的区域的NDVI超过80%; 从分布看西南部高, 滇中地区较低, 热带地区高于亚热带地区, 温带相对较低。(2)近23年来云南省NDVI整体呈线性上升趋势, 年均增长速率为0.0063, 不同气候带的增长趋势一致, NDVI的提高主要体现在中高植被覆盖度向高植被覆盖度的转变上。(3)地理探测器分析显示, 年降水量、地貌类型和土地利用类型对云南省植被覆盖空间分布的解释力最大, 因子解释力超过10%; 年降水量、地貌类型和土地利用类型与其他因子共同作用对植被覆盖的影响更加显著, 交互影响最为明显。研究为云南省科学开发自然资源生态的可持续发展政策提供了参考。
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75 云南咖啡种植产业空间分布及影响要素研究
杨玉筝1, 刘艺璇1, 郭先华1,2,*, 尹锴3, 张子薇1, 詹惠文1, 刘倩辰1
云南省是中国咖啡产业的主产区, 在当前乡村振兴战略下, 咖啡产业的种植关系到广大咖农的切实利益和我国咖啡产业的可持续发展。以云南省咖啡种植产业为研究对象, 采用热点分析工具分析其空间分布, 并利用自然因素、社会因素、经济因素和农作物种植规模作为影响因子, 根据地理探测器和地理加权回归模型(GWR模型), 从全局性、局部性、异质性初步探索影响咖啡种植产业的重要因素。结果表明: (1)咖啡种植区域分布比较集中, 主要分布在云南省西部和南部, 其中, 普洱市咖啡种植分布面积最大, 在2021年种植面积占全省49.25%, 产量占总产量的42.04%。咖啡种植产业分布热点区聚集在云南省西南部, 均为种植咖啡面积较大区域, 其面积要远远大于冷点区面积, 占云南全域的17%以上; (2)最冷月气温是影响咖啡单产的主要因素, 市场行情和政策是影响其产业规模和产量的主要因素。地理探测器结果显示, 最冷月气温因子的q值约为0.39, 其与2—3月降水量因子的交互结果q值达0.60, 以及 GWR结果中此因素的回归系数绝对值最大, 表明最冷月气温对咖啡单产的影响程度最大。本研究对进一步认识云南咖啡种植产业分布并且有效识别其影响要素, 对云南咖啡产业的健康发展和当地乡村振兴政策推进均具有一定的参考价值。
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85 雅鲁藏布江中游米林地区河谷植物群落构建及其驱动因素
李翘楚1,2, 拉多1,2,*, 王昌萍2
为探究雅鲁藏布江中游米林地区河谷植物群落组成、群落格局分布与其驱动因素、群落稳定性, 共设置11个样点, 55个样方(高灌林: 10 m×10 m; 矮灌丛: 5 m×5 m)采集植被数据, 运用广义可加模型多项式回归分析和冗余分析(RDA)探索物种多样性与环境因子的关系。利用植物群落优势种生态位宽度、重叠值、相对资源占有量和生态响应速率, 并结合群落总体联结性和植物优势种的种间联结, 分析群落稳定性及其演替趋势。结果表明: (1)雅江中游米林地区植物群落共记录到209个物种, 隶属于34科, 92属, 优势科为菊科、蔷薇科、唇形科和豆科, 优势属为栒子属、蒿属和荆芥属。(2)草本层物种丰富度与海拔呈显著负相关关系(P<0.05), 灌木层物种丰富度与坡度呈显著正相关关系(P<0.05), 植物群落整体的物种丰富度多由草本层物种组成。RDA排序分析和方差分解揭示土壤酸碱度对物种分布格局的影响最大, 且土壤因素解释率最高(24%)。(3)雅江中游米林地区河谷植物群落优势种生态位重叠低, 群落优势种生态响应为发展性, 群落的总体联结性为不显著负联结, 优势种种间相关性多为负联结, 群落稳定性一般。
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97 土壤碳氮磷转化关键水解酶动力学特征测定方法优化
包金美1, 2, 陈法霖2, 张静1, 杨龙超1, 王立志1, 刘波1, 张全艳1, 王芸1,*
土壤碳氮磷转化关键酶参与多糖、纤维素、几丁质、蛋白质和磷酸脂类等物质的转化, 是表征土壤质量的重要指标。相较于酶活性, 酶动力学特征能更加充分地体现不同底物浓度下酶促反应过程。但目前针对不同土壤理化性质, 优化土壤碳氮磷转化关键酶动力学特征测定方法的研究较少, 并存在多种数据分析方法。针对不同理化性质的棕壤, 采用微孔板荧光法, 优化测定条件(底物浓度范围、培养时间、缓冲液、缓冲液pH值和是否加入NaOH溶液)和微孔板板布局以及整合不同研究目的数据分析方法。结果显示: (1)在0.96—7.67 mg·g–1的土壤全碳含量范围内, 优化后的测定条件为土壤α-D-葡糖苷酶、β-D-葡糖苷酶和酸性磷酸酶底物浓度范围为0—200 μmol·L–1, 培养时间分别为4、3和2.5 h; 纤维二糖酶和L-亮氨酸氨基肽酶底物浓度范围为0—400 μmol·L–1, 培养时间分别为4和2 h; N-乙酰-β-D-氨基葡糖苷酶底物浓度范围为0—800 μmol·L–1, 培养时间为4 h。(2)α-D-葡糖苷酶、纤维二糖酶、N-乙酰-β-D-氨基葡糖苷酶动力学特征测定需加入NaOH终止液, 而酸性磷酸酶和L-亮氨酸氨基肽酶可不添加NaOH终止液。(3)土壤酶动力学特征的常见统计分析主要为酶活性统计分析、酶的生态化学计量特征、单个土壤酶动力学参数及影响因子分析、土壤酶动力学复合特征与影响因子之间的关系分析。综上, 土壤碳氮磷转化关键酶动力学特征测定条件应据理化性质优化, 统计方法据研究目的而定。
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109 基于生态系统服务供需关系的京津冀可持续发展研究
寻雅雯, 苏常红*
生态系统服务供需关系能够揭示人地系统之间复杂的内在联系, 是可持续发展的核心内容。以京津冀地区为研究对象, 在计算生态系统服务供给和需求的基础上, 运用象限匹配法、供需平衡指数、耦合协调度模型等, 分析生态系统服务供需盈亏状况以及协调程度, 并据此确定可持续优化分区。结果表明: (1) 总体上, 京津冀生态系统服务供给较高的地区主要位于坝上高原东北部、燕山山区以及太行山区; 生态系统服务的需求围绕城市区向周边递减, 总体呈现东南高、西北低的态势, 地区差异极显著。(2) 空间上, 京津冀生态系统服务供需不匹配区域占比67.60%; 京津冀供需平衡格局主要可分为赤字一般、供需均衡和盈余一般三种类型; 平均供需协调度指数为0.48, 生态系统服务供需整体协调。(3) 根据生态系统服务供需关系及区域发展现状将京津冀划分为韧性城市建设区、生态经济循环区、生态产业发展区、生态保护核心区及生态经济高效示范区5个区域, 针对区域发展中不平衡突出问题提出差异化发展思路, 为京津冀生态系统管理和可持续发展提供建议。
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121 污泥生物炭对砂姜黑土—黑麦草系统重金属富集的影响
李玮1, 汪军2,3, 徐汝民2,3, 杜世州1, *, 乔玉强1, 陈欢1, 赵竹
为探究污泥生物炭施入对土壤和作物重金属富集的影响, 以砂姜黑土为研究对象, 以不施用污泥生物炭为对照(CK), 设置添加污泥生物炭质量分数0%、5%、10%、15%和20%进行黑麦草盆栽试验, 分析土壤—黑麦草系统重金属富集特征。结果表明, 砂姜黑土中施用污泥生物炭增加了土壤中Cu和Zn的含量, 但对黑麦草吸收土壤环境中的Cu和Zn有显著的抑制作用, 增强了黑麦草对Pb和As的吸收。施用污泥生物炭增强了黑麦草吸收的Cu和Zn从地下根系向茎叶部分转移; Ni的富集仅发生在根系部分, 高比例施用有增加根系部分Ni富集的趋势; 黑麦草Pb和As主要富集在地下根部。施用污泥生物炭显著降低了土壤活性态Pb、Cd、As含量, 增加了Cu、Zn、Ni活性态含量。土壤全量重金属含量随污泥生物炭用量的增加而逐渐提高, 但其依然显著低于农用地土壤污染风险筛选值。由此可知, 污泥生物炭一次性施用于砂姜黑土, 控制其添加量在5%—15%范围, 并不会造成土壤污染, 同时可抑制黑麦草对主要重金属元素的吸收。
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131 内蒙古补连塔矿区采煤沉陷地土地生态脆弱性演变研究
乌英嘎1,2, 董霁红1,*, 周瑞平3
 生态脆弱性是衡量区域生态环境现状的重要指标, 为了监测采煤扰动对矿区地表沉陷土地生态脆弱性的影响, 在Landsat遥感数据的基础上结合Sentinel-1A雷达数据和实测土壤数据, 构建SRP补连塔矿区土地生态脆弱性评价体系, 分析其土地生态脆弱性变化情况, 并通过逐步回归法从12个指标中找到对矿区土地生态脆弱性影响最大的指标并进行分析。结果表明: (1) 2006年—2019年, 补连塔矿区重度土地生态脆弱性的面积占比逐渐减小, 由8.18%下降至2.82%, 微度土地生态脆弱性的面积占比逐渐增加, 由24.94%上升至35.24%。(2) 地表形变指数和土壤肥力综合指数是对矿区土地生态脆弱性空间分异影响最大的两个指标, 地表形变指数与矿区土地生态脆弱性呈正相关, 土壤肥力指数与矿区土地生态脆弱性呈负相关。(3) 随着塌陷年份的延长, 地表沉降速率明显减缓, 土壤肥力因子总体呈增加趋势。研究结果实现了采煤沉陷地生态脆弱变化的快速识别, 揭示了生态脆弱区域演变动因与趋势, 为采煤塌陷地后续的生态修复及治理奠定基础。
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142 四指马鲅(Eleutheronema tetradactylum)池塘养殖系统氮磷收支及养殖效益分析
江梁正1, 区又君1, 李俊伟1,*, 胡瑞萍2, 李婷1, 李加儿1, 黄洪辉1, 齐占会1, 冯元泰1
通过在不同养殖阶段采集四指马鲅养殖场三口池塘内的水样、底泥、生物及饲料等样品, 测定其氮磷物质含量, 分析不同类型氮磷物质的投入与输出量, 总结四指马鲅池塘养殖系统内的氮磷收支特征, 探讨四指马鲅冬棚养殖池塘内的水质变动规律, 为四指马鲅的健康养殖提供参考。在实验期间, P1、P2、P3三口池塘水体氨氮含量在3月份达到最大值(0.39 mg·L–1), 硝态氮、总氮含量在5月时达到峰值(11.53 mg·L–1和13.06 mg·L–1), 在5月份拆除冬棚后养殖水体中的硝态氮和总氮含量分别降低至5.04 mg·L–1和6.45 mg·L–1, 下降趋势明显。亚硝态氮含量一直处于增加趋势, 在实验结束时达到最大值0.59 mg·L–1, 显著高于初始含量0.006 mg·L–1(P<0.05)。水体中的颗粒有机质含量(POM)和化学需氧量(COD)在养殖期间呈上升趋势。在实验结束时, POM和COD含量分别达到0.17 g·L–1和4.88 mg·L–1。四指马鲅池塘养殖系统内饲料和进水是主要的氮、磷输入项。实验期间, 饲料氮和磷的输入分别占总量的95.97%和96.71%。底泥、渔获品和末期水体是主要氮磷输出项。其中, 底泥氮磷输出分别占总量的66.06%和66.73%, 渔获品的氮磷比例分别为20.80%和23.98%。池塘养殖系统中渔获物氮和磷的相对利用率分别为21.44%和24.76%。四指马鲅养殖过程中, 饲料成本最高, 其次为电费成本。平均养殖收益为45.16万元·ha–1, 成本利润率为53.64%。在珠三角冬棚养殖四指马鲅池塘中, 氮磷沉积较严重, 水质条件较差, 增氧效率较低, 能耗成本高, 在冬棚养殖中后期应注意对池塘水体的调控。
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152 亲本来源和镉添加对加拿大一枝黄花种子萌发的影响
陈欣1, 黄孟秋1, 周晓慧1, 江俊涟1, 刘溢1, 王吉鹏4, 李景吉1,2,3,*
气候变暖和氮沉降已经并将持续发生, 镉污染严重阻碍植物的生长发育。为揭示入侵植物后代对重金属镉污染的响应, 本文以亲本增温和加氮下4种来源的加拿大一枝黄花种子为对象, 设置4 个镉 (Cd2+) 浓度梯度(0 mg·L–1, 10 mg·L–1, 50 mg·L–1, 100 mg·L–1), 进行种子萌发实验, 探究亲本来源和镉添加对种子萌发的影响。结果表明: (1) 与不添加Cd2+相比, Cd2+浓度为10 mg·L–1显著提高亲本对照的种子发芽指数、活力指数, 50 mg·L–1的Cd2+浓度显著提高亲本对照的种子发芽率、发芽指数、活力指数, Cd2+浓度为100 mg·L–1显著降低4种亲本来源的种子发芽率、活力指数。(2) 当未添加Cd2+时, 与亲本对照相比, 亲本加氮显著提高种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数, 该积极效应随Cd2+浓度的增加而逐渐消失。(3) 无论在任何Cd2+浓度下, 亲本增温的种子发芽指数和活力指数均显著小于亲本对照。(4) 4种亲本来源的种子对Cd2+的耐性表现为: 亲本加氮、亲本对照>亲本增温、亲本增温加氮。综上所述, 加拿大一枝黄花种子具有较强的镉胁迫适应能力, 亲本加氮会增加其对镉胁迫的适应能力, 亲本增温会抵消亲本加氮对其的积极作用。
2025 Vol. 44 (5): 152- [摘要] ( 0 ) HTML (1 KB)  PDF (2114 KB)  ( 0 )
163 长株潭城市群中小尺度下的土地利用碳排放强度时空分布格局分析
邱冬冬1,2, 毛德华1,2,*
 科学估算长时间序列的土地利用碳排放强度时空演变格局, 对实现降碳减排目标, 寻求社会经济可持续发展具有战略性意义。以长株潭城市群为例, 基于1995—2020年融合校正后的夜间灯光数据、30 m分辨率的土地利用数据和能源消费数据, 构建土地利用强度图谱(Intensity Map, IM)和碳排放模型, 分别从县域和1km×1km的格网尺度分析碳排放强度的时空分布规律, 最后采用灰色关联度和弹性响应模型, 测算和分析土地利用类型对碳排放强度的影响。研究表明: 1995—2020年, 土地利用类型转出最多的是耕地, 转出面积为107430 hm2, 转入最多的是建设用地, 转入面积为106628 hm2。从县域尺度上看, 土地利用碳排放强度主要集中在长株潭三市市辖区; 从格网尺度上看, 1995到2020年, 低强度地区的面积占比下降了8.41%, 高强度地区的面积占比呈增加的趋势。县域尺度的Moran’s I指数在0.178—0.249之间, 格网尺度的Moran’s I指数在0.255—0.577之间, 评价尺度越小, 长株潭城市群土地利用碳排放强度的空间相关性越大。碳排放强度与土地利用类型关联度大小为建设用地>未利用地>水域>草地=林地>耕地。县域尺度碳排放强度对土地利用变化弹性响应区间为[–650.26, 8217.06], 从格网尺度上看, I级弹性响应从“点”状分布向“面”状分布转移。今后制定相关政策应综合考虑行政和地块尺度, 优化土地利用布局, 重视发展长株潭绿心中央公园, 增强碳汇能力。
2025 Vol. 44 (5): 163- [摘要] ( 0 ) HTML (1 KB)  PDF (16141 KB)  ( 1 )
175 武功山不同海拔梯度下蒲儿根形态特征及访花昆虫差异
薛玉洗1,2, 王志勇1, 张树健2, 张雨欣2, 李衡2, 苏启陶2,*
植物-环境的相互作用驱动植物性状变异, 海拔梯度的变化是造成山地环境差异(生物因素和非生物因素)的主要原因。为探究植物对不同海拔的适应性, 明晰不同海拔梯度下植物各生物性状的变化及其传粉生物学差异。本研究以蒲儿根 (Sinosenecio oldhamianus) 为研究对象, 在江西武功山自然保护区开展不同海拔梯度下蒲儿根种群功能性状和传粉生态相关研究。结果表明: 1)叶绿素 a、b含量随着海拔的增加逐渐增加, 淀粉、可溶性糖的含量随着海拔的增加逐渐减少; 2)与中海拔区域相比, 低海拔和高海拔的蒲儿根种群的叶长、叶宽和叶面积显著增加, 而叶片厚度则显著降低, 同时干物质含量积累随着海拔的增加而降低; 3)不同海拔梯度下蒲儿根的主要访花昆虫类群存在差异, 低海拔区域以灰带管蚜蝇为主, 在中海拔区域则以灰带管蚜蝇、菜粉蝶和广遂蜂为主, 而高海拔区域则灰带管蚜蝇和广遂蜂为主要的访花昆虫。本实验探讨了蒲儿根功能性状和传粉生态沿海拔梯度的变化规律, 为研究未来气候变化背景下开花植物功能性状时空变异及其传粉机制提供科学依据。
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185 2000—2020年拟建岭南国家公园景观格局时空动态变化
艾夏晨1,2,颜萍1, 周平1,*, 徐卫1, 雷沙1,3
 为探索拟建岭南国家公园区域内近20年景观完整性、破碎性和连通性的变化并比较不同管控分区之间的差异, 研究以岭南国家公园为研究对象, 利用2000、2005、2010、2015、2020年多期TM/ETM OLI遥感数据, 基于FRAGSTATS 4.2软件, 采用景观水平上的香农多样性指数(SHDI)、聚集度指数(AI)、景观形状指数(LSI)、斑块数(NP)以及类型水平上的斑块密度(PD)、最大斑块指数(LPI)、内聚力指数(COHESION)、聚集度指数(AI)来评价岭南国家公园的景观破碎化与景观多样性的时空变化特征, 借助ArcGIS 10.8软件刻画岭南国家公园景观破碎化和景观多样性时空演变的空间分布。研究结果表明: 岭南国家公园的斑块数和LSI指数整体呈下降趋势, 表明景观破碎化程度减小, 景观连通性得到改善, 斑块趋于简单态势明显。岭南国家公园的AI指数呈现增大且增度较快的趋势, SHDI指数总体呈现减少的趋势, 景观多样性程度减少。在不同管控分区, 核心保护区的多样性指数降低, 而一般控制区经历了先下降后上升再降低的波动, 两者的AI指数均增加, 表明景观的集中化趋势。核心保护区的景观丰富但较为集中, 破碎化程度较低。一般控制区的景观类型更多, 破碎化程度更高, 且斑块间连通性较差。该研究成果不仅可为岭南国家公园的土地资源保护、利用与规划提供重要参考，也为理解全球变化背景下自然保护区的管理提供了新视角。
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197 基于生态系统服务价值的城市可持续发展研究
秦耀伟1, 闫语1, 平玉荣1, 东嘉琪1, 李双江1, 曹建生2, 肖捷颖1,*
将生态系统服务价值(ESV)纳入可持续发展目标(SDG), 有助于平衡生态环境保护和社会经济发展之间的冲突, 从生态环境角度评估可持续发展目标的进程。基于石家庄市2010—2020年土地利用分类结果, 运用修正的ESV, 结合生态系统服务和可持续发展目标的关联情况(ES-SDG), 分析ESV和ES-SDG的时空特征, 探究石家庄市的可持续发展方向。结果表明: (1)石家庄ESV总量由2010年的156.41亿元增加到2020年的175.04亿元, 呈现西部高值、中部低值、东部中值的分布特征。(2)2010—2020年研究区林地面积的增加是导致ESV提高的主要原因, 草地和耕地面积的减少是减缓ESV增长的原因之一; 林地和建设用地面积的增加是导致ESV现有特征的原因之一。(3)ES-SDG指数得分总体呈上升趋势, 主要归因于气体调节、净化环境、生物多样性、美学景观的增加。对SDG的评估表明应优先发展SDG1(消除贫困)、SDG8(经济增长)和SDG12(永续供求), 以促进ESV与SDG在石家庄的协同发展。
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208 城市土地利用演化下空间适宜性特征及多情景预测模拟研究
刘宇1, 甄婷1, 牛天赐1, 杨丰玮3, 崔秀萍1,2,*
 城镇化扩张对区域土地利用格局影响显著, 并引发了城市土地利用结构无稳、空间布局无序等一系列生态环境问题。为构建新型城镇化生态安全格局, 以呼和浩特市1980—2020年5期土地利用数据为基础, 运用GIS技术对研究区城市空间形态和土地利用演变进行评估分析, 并基于FLUS模型, 在明确各地类空间适宜性分布特征的基础上, 预测模拟2030年呼和浩特市3种发展情景下土地利用空间格局。结果表明, (1)呼和浩特市建设用地重心逐渐向市辖区中心方向迁移, 标准差椭圆面积快速下降, 城市空间形态呈现出向市辖区中心聚集的集约化分布特征。(2)建设用地通过侵占周边耕地、草地和未利用地向外围扩张, 相反草地面积持续缩减, 主要转化为耕地、林地和少部分建设用地, 而水域面积整体波动不大, 此外, 耕地、林地和未利用地也互相转化。(3)研究区各土地利用类型空间适宜性分布特征与城市空间布局实际情况及自然规律基本相符, 6类土地利用类型中林地、水域、建设用地具备继续扩张的潜力, 而盐碱地与荒漠化沙地等未利用地存在进一步向外扩张的风险。(4)自然发展情景下建设用地在原有基础上向外扩张, 林地面积也略有增加, 但部分耕地和草地转化为未利用地; 而在经济增长情景下未利用地面积持续减少, 主要转化为建设用地, 使得建设用地面积进一步增长; 生态保护情景下建设用地面积增长量明显降低, 而林地、草地等生态用地面积均有增加。
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219 乌鲁木齐河流域地表温度时空变化及归因
娜扎开提·阿不都米吉提1, 杨涵1, 2,*
 地表温度(Land Surface Temperature, LST)是陆地表层与大气之间物质和能量交换的敏感指标, 可间接反应所在区域的生态环境。以干旱区典型流域乌鲁木齐河流域为研究区, 以2001—2020年的MYD11A2 LST数据为数据源, 采用GIS空间分析、数理统计法和重心转移模型, 分析了乌鲁木齐河流域近20年年际、季节、白天和夜间等时间尺度LST时空分布特征, 并借助地理探测模型, 选用高程模型(DEM)、归一化植被指数(NDVI)、降水、人口密度等9种因子, 定量分析乌鲁木齐河流域LST空间变化的驱动因素。结果表明: (1) 2001—2020年乌鲁木齐河流域整体呈升温趋势, 速率为0.022 ℃·a–1, LST四季升温幅度为春季＞夏季＞秋季＞冬季。(2) 研究区以极高温、高温为主, LST年际、季节白天和夜间分布格局差异显著; 除秋季外, 其他时间尺度LST均为升温趋势, 夜间升温增幅强于白天。(3)因子探测结果表明, 白天气温的q值最大, 夜晚DEM的q值最大, 交互探测结果表明, 不论白天还是夜间, DEM与气温交互效果均最为显著, 表明气候因素和地形因素是影响流域LST空间异质性的主要因素。
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231 兰州南山土壤碳氮对土地利用方式转变的响应
李育梅1, 崔家宝1, 王风初1, 曹建军1,*, 朱恭2, 王继伟1
土地利用方式转变对土壤碳氮循环具有重要影响。以黄土高原西端兰州南山(1800—2100 m)退草还林后的人工林为研究对象, 天然草地为对照, 探讨了土地利用方式转变对土壤有机碳(SOC)和土壤总氮(STN)的影响。结果表明：草地(12.83 g·kg–1)和林地(12.00 g·kg–1)的SOC无明显差异, 但STN(1.29 g·kg–1, 0.62 g·kg–1)差异显著; 垂直方向上, SOC含量具有表聚性, 但STN含量无此特征; 中海拔段草地(12.14 g·kg–1)在15—30 cm土层的SOC显著高于林地(9.38 g·kg–1), 而在高海拔段0—15 cm土层则相反, 除高海拔0—15 cm外, 各海拔段草地的STN均显著高于林地; 土壤含水率(SWC)和土壤总磷(STP)是影响该区域两种土地利用SOC和STN的主要因素, 且其与海拔对二者均具有交互作用。研究结果表明, 研究区草地转林地并未取得良好的固碳、固氮效果, 退草还林措施需慎重选择。
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241 白龙江迭部—武都段浮游硅藻群落结构及分类多样性研究
陈凌云1,2, 徐笑1,2, 刘乐1,2, 申啸天1,2, 金丽琼3, 陈锷4, 杜海峰5,*
 以白龙江迭部段至武都段流域为研究区域, 于2021年夏季设置8个采样点采集浮游硅藻样品, 探究其群落结构及特征, 进行多样性分析, 并将分类多样性指数引入硅藻的相关研究, 与该区域历史数据进行对比, 明确其与传统多样性指数的相关性与优越性。结果表明: 研究区域共采集到浮游硅藻78种以及5种畸形硅藻, 隶属于2纲6目9科32属, 可划分为5个不同的功能类群, 分别为A、D、N、MP、P。置换多元方差分析(Permutational Multivariate Analysis of Variance, PERMANOVA)结果显示, 各组硅藻群落具有显著的空间异质性(R2=0.459, P=0.015)。对硅藻生物群落与水体环境因子进行BIOENV及基于距离的冗余分析(dbRDA), 结果显示各环境因子均与研究区域硅藻群落结构及特征关系密切, 其中pH为影响硅藻群落结构及特征最显著的环境指标。多样性分析表明研究区域水体生态环境整体呈良好状态, 相较于历史数据, 物种间亲缘关系更为稳定。分类多样性指数(Δ)和分类差异性指数(Δ*)在传统多样性指数的基础上, 增加了不同种类在分类学差异方面的信息。因此与传统的多样性指数间存在显著相关性, 而平均分类差异指数(Δ+)和分类差异变异指数(Λ+)与传统多样性指数相关性不强。研究结果补充了白龙江流域浮游硅藻的基础信息, 拓展了分类多样性指数在硅藻研究中的应用, 以期为硅藻多样性研究以及河流水质评价提供完整的科学依据。
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252 包头市生态系统服务价值评估与模拟
解铭威, 冉藜, 贾文贞, 周慧荻, 王向荣*
 包头市位于中国北方农牧交错带, 其土地利用变化显著影响生态系统服务价值(ESV), 开展生态系统服务价值评估能为区域土地管理与生态保护提供依据。以2000—2020年土地利用数据为基础, 使用SD模型设置3个情景预测2030年土地利用结构, 借助PLUS模型模拟空间分布情况, 进而利用当量因子法评估ESV, 采用Spearman相关性分析服务间权衡协同关系。结果表明: (1)包头市土地利用类型以草地和耕地为主, 2000—2020年建设用地增加489.2 km2, 耕地与草地减少。(2)包头市ESV总体呈下降趋势, 草地是提供ESV的主体。延续现状情景(A)、投资优先情景(B)和资源节约情景(C)的ESV分别为467.137、459.645和474.183亿元。气候调节和水文调节在ESV中占主要地位。(3)各项生态系统服务间存在广泛而显著的协同关系, 食物生产与其他服务间存在显著权衡关系。资源节约情景可为优化土地配置实现可持续发展提供参考。
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       综述
262 荒漠绿洲过渡带灌丛沙堆国内研究进展
夏逍雯1,2, 董文明1,2,*, 卢刚3, 穆哈西1,2, 樊浩然1,2, 策李格尔1,2
 近年来, 随着人们对荒漠绿洲过渡带这一特殊生态系统的日渐重视, 该区域重要的地貌类型——灌丛沙堆也引起了国内外学者的极大兴趣。荒漠绿洲过渡带灌丛沙堆不仅能够评估区域土地荒漠化程度、反映区域生态环境状况, 还能够反演过去气候和自然环境的变化过程以及预测未来自然环境变化趋势及土地荒漠化趋势。进一步研究灌丛沙堆演变机制和形态特征有助于更好地管理和利用这一特殊地貌类型, 为保护绿洲、保护生物多样性、保护自然环境以及保护人类家园做出贡献。通过对近45年有关荒漠绿洲过渡带灌丛沙堆文献的梳理, 总结了国内荒漠绿洲过渡带分布区域及灌丛沙堆生长情况以及荒漠绿洲过渡带灌丛沙堆形成和演变过程、形态特征以及形态特征参数间的相关性和灌丛沙堆的空间异质性。最后讨论目前荒漠绿洲过渡带灌丛沙堆研究的不足之处, 并指出四点展望: (1)统一灌丛沙堆演化阶段划分依据; (2)重点研究灌丛沙堆生态功能; (3)深入研究气候变化与灌丛沙堆生长之间的关系; (4)进一步研究灌丛沙堆的环境变化预测功能。
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271 生态风险评价框架与方法研究进展
董文明1, *, 司琪2, 刘新平2
生态安全是世界各国存在和发展的重要基础。当前, 社会经济高速增长引发了一系列重大环境问题, 为了加强生态环境的科学管理与有效保护, 推动经济效益、社会效益、生态效益、安全效益相统一, 实现绿色可持续发展, 生态风险评价成为生态环境领域研究的热点问题。在梳理国内外相关文献的基础上, 回顾了荷兰、美国、英国和澳大利亚/新西兰的生态风险评价框架及其特点, 综述了风险商值法、潜在生态风险指数法、相对风险模型、压力—状态—响应模型、景观生态风险指数法和灾害风险评价模型六种生态风险评价方法及其应用。最后讨论了目前我国生态风险评价研究的不足之处, 并提出四点展望: (1)开发设计我国生态风险评价框架; (2)建立健全指标体系, 重视不确定性分析; (3)引入非线性评价模型, 加强ESV指标量化; (4)综合利用技术优势, 增加风险情景预测。
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280 芳香烃类化合物的生态毒性及其定量构效关系研究进展
魏嘉嘉1,2,3, 王占生1,2, 田磊1,2,3, 邵志国1,2, 聂凡1,2, 贺美1,2,3,*
芳香烃类化合物广泛存在于环境中, 通过多种途径对环境生物和人类健康产生潜在风险。文章通过综述芳香烃类化合物的生态毒性及其机理, 分析芳香烃类化合物的分子结构特性对其生态毒性的影响, 总结芳香烃生态毒性相关分子结构参数及定量构效关系模型构建研究现状。文章指出, 芳香烃对环境生物体产生的生态毒性效应与DNA损伤和基因表达损伤效应、酶效应、氧化应激等相关, 芳香烃分子的电性效应、拓扑结构、溶解性是其生态毒性的重要影响因素, 机器学习等非线性建模方法可能是定量构效关系模型构建今后的研究热点。文章可为芳香烃类化合物的生态风险评估与监管政策的制定提供重要的参考。
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289 陆上风电生态效应研究进展
李培铨1,2, 罗久富1,2, 罗忠新1,2, 隋欣1,2,*
“双碳”目标下风电是构建新型能源系统的主体能源之一, 科学认识风电的生态效应, 可为实现风电绿色高质量发展提供科技支撑。剖析了陆上风电对风速、气温、地表温度、湿度与降水等局地微气候因子, 土壤理化性质、有机碳储量, 植被覆盖度、多样性、生产力以及鸟撞和鸟类栖息地影响的研究现状。受局地小气候、地形条件、原生植被类型等多方面因素影响, 现有研究中陆上风电生态环境影响水平、范围、规律与趋势存在差异。风机湍流变化对场区内工程迹地土壤-微生物、植物种群-群落、土壤-植物界面、微生境-生态系统、鸟类飞行轨迹-迁徙路线的耦合影响, 是未来风电生态效应及其与微生境适应调控的研究方向。
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  编辑部公告
22 《生态科学》期刊影响因子再创新高
22 《生态科学》蔡卓平博士入选“2025年度中国高校科技期刊建设示范案例库?优秀主编”
22 《生态科学》再次成功入选中国科技核心期刊
22 《生态科学》获得2025中国农业期刊多项荣誉
22 《生态科学》蔡卓平博士获聘广东省科技期刊审读专家
22 《生态科学》入选2025—2026年度CSCD核心数据库
22 《生态科学》入选中国高校科技期刊建设示范案例库百佳科技期刊案例
22 《生态科学》蔡卓平博士入选2024年度广州科普社会协同力推荐个人
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国内刊号：CN 44-1215/Q
国际刊号：ISSN 1008-8873
刊期：双月刊
创刊时间：1982年
主办：广东省生态学会、暨南大学
编辑：《生态科学》编辑部
出版：生态科学杂志社、科学出版社
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