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2018年 37卷 3期
刊出日期：2018-05-25
综述
研究论文
综述
研究论文
1
施氮和冬种绿肥对稻田土壤重金属含量、微生物数量及酶活性的影响
杨滨娟,黄国勤,吴龙华,骆永明,赵其国
为了探讨施氮和冬种绿肥下稻田重金属含量的响应机制, 通过设计紫云英翻压量和施氮量 4×4 双因素试验,研究施氮和冬种绿肥对稻田土壤重金属含量的影响, 探讨土壤重金属含量与土壤养分、土壤生物学性状之间的相关性,对稻田环境质量状况进行综合评价研究。结果表明: (1)对照处理、单施氮肥区组、处理 M
3
N
3
(紫云英翻压 100%+施氮100%)和 M
1
N
0
(紫云英翻压 30%+不施氮)的土壤 Cd 含量高于国家土壤环境质量标准(0.25 mg·kg
-1
), 其中处理 M
0
N
2
(紫云英不翻压+施氮 60%)达到最大值, 是背景值的 2.53 倍, 处理 M
1
N
3
(紫云英翻压 30%+施氮 100%)含量最低。 各处理的土壤 Hg 含量均高于国家土壤环境质量标准(0.20 mg·kg
-1
), 处理 M
0
N
1
(紫云英不翻压+施氮 30%)达到最大, 是背景值的6.49 倍, 处理 M
2
N
3
(紫云英翻压 60%+施氮 100%)最低。 (2)通过分析土壤养分、微生物数量、酶活性与重金属含量的相关性, 表明土壤 Pb 与过氧化氢酶、脲酶、转化酶均呈正相关, 且与脲酶呈极显著相关。 Cr 与过氧化氢酶、脲酶、转化酶之间的相关性也呈正相关, 但相关性不显著。但 Cd、 As、 Hg 与过氧化氢酶、脲酶、转化酶呈负相关, 相关性表现不显著。因此, 施氮和冬种绿肥有利于缓解土壤重金属污染, 但要注意选择绿肥翻压量和施氮量, 其中紫云英翻压 30%+施氮 100%和紫云英翻压 60%+施氮 100%表现较好。
2018 Vol. 37 (3): 1-10 [
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11
海南新村港和黎安港非点源污染负荷估算
周立柱,杨顶田,尹小青
海南新村港和黎安港是海南省重要的渔港和海水养殖区, 也是重要的海草保护区, 其水环境质量对于社会经济和海洋生态都有重要影响。利用遥感和 GIS 的方法, 结合经验模型估算新村港和黎安港非点源污染的年均负荷量,为水环境管理提供理论依据。使用 GIS 技术划分汇水区和模拟河网, 获得分别流入新村港和黎安港的汇水区范围, 结合遥感解译获得的土地利用现状图, 进一步使用径流曲线模型(SCS-CN)以及输出系数方法对非点源污染负荷量进行估算。结果表明, 新村港化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)的年负荷量为 565.55 吨、 89.68 吨、 9.55 吨; 黎安港的化学需氧量、总氮、总磷的年负荷量为 113.48 吨、 20.91 吨、 2.44 吨。污染物来源主要是海水养殖、生活污染和降雨径流污染。
2018 Vol. 37 (3): 11-20 [
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21
海菖蒲浸提液对锥状斯氏藻的抑制效应研究
肖晗, 王璐畇, 赵旻, 陈琪, 段舜山
海菖蒲(
Enhalus acodoides
)是典型热带亚热带沿海常见大型海草, 但关于海菖蒲对赤潮藻的抑制作用研究少见报道。研究选取海菖蒲为实验材料, 利用人工海水和两种有机溶剂提取海菖蒲中抑藻活性物质并对锥状斯氏藻进行抑藻试验研究, 结果表明, 三种提取物对锥状斯氏藻均有显著抑制作用, 在试验设定浓度下, 水浸物在 2.5 g·L
–1
时具有最高抑藻率 95.34%, 乙醇提取物在浓度为 12.5 mg·L
–1
时即达到 78.55%, 正己烷提取物在浓度为 50 mg·L
–1
时最高抑制率达到58.28%。研究表明, 海菖蒲水提液抑制效果最好, 具有应用于近海水体富营养化的治理和开发新型抑藻剂的潜力。
2018 Vol. 37 (3): 21-26 [
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27
哈密地区白皮锦鸡儿群落特征
曹娃,周华荣,史磊
对哈密地区典型白皮锦鸡儿群落进行了样方调查, 并分析群落结构与海拔、土壤因子的关系。研究结果显示,白皮锦鸡儿群落共出现植物 70 种, 分属 18 科 54 属, 以藜科、禾本科、菊科等干旱区的表征科居多, 区系以世界分布为主。灌木层以白皮锦鸡儿的重要值最高, 后依次为驼绒藜和沙拐枣; 草本层中多年生草本重要值＞一年生草本。样方之间各项多样性指数差异较大, 但互相之间呈极显著正相关关系, 并随海拔上升都呈现单峰分布格局。运用聚类分析对群落进行分类, 研究区的白皮锦鸡儿群落被分为四个群丛, 并且群丛Ⅰ和群丛Ⅱ多样性指数分别主要受速效氮、土壤含水率影响。研究结果为哈密地区群落生态研究提供新资料, 并为该地区植被恢复提供参考。
2018 Vol. 37 (3): 27-34 [
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35
三江源区高寒草甸土壤与草地退化关系冗余分析
魏卫东, 刘育红, 马辉, 李积兰
通过在高寒草甸设置研究样地、进行植物群落特征观测、土壤样品采集、土壤主要物理化学性质分析测定, 利用退化草地群落特征和土壤因子数据进行冗余分析, 对高寒草甸土壤因子与草地退化之间的关系进行探讨。 结果表明:不同退化程度草地沿冗余分析排序图第一排序轴分布, 第一排序轴反映草地退化程度的变化; 草地植物群落特征中与第一排序轴负相关且按相关程度大小排序的指标为植被覆盖度>地上生物量>多样性指数>均匀性指数; 第一、第二排序轴能够解释 90.3%的草地退化与土壤因子关系; 土壤温度、容重与第一排序轴正相关, 土壤含水量、全氮、有效氮、全磷、土壤有机碳与第一排序轴负相关, 有效钾、粘粒占比与第二排序轴负相关; 第一排序轴及所有排序轴所反映的土壤因子均与草地退化样地之间呈极显著相关关系(P<0.01); 不同土壤因子与草地退化之间关系密切程度不同, 土壤温度(r = 0.929)、容重(r = 0.915)、土壤含水量(r = –0.916)、全氮(r = –0.907)、有效氮(r = –0.859)、全磷(r = –0.809)、土壤有机碳(r =–0.662)等与高寒草甸退化相关程度更高且相关关系极显著(P<0.01); 土壤因子中筛选出土壤温度、 全氮等 9 个敏感性土壤指标, 能够解释 93.3%的草地退化与土壤因子关系。利用退化草地群落特征和土壤因子数据矩阵进行冗余分析能够综合反映土壤因子与草地退化之间的关系及相关程度, 筛选后的土壤因子能够作为高寒草甸草地退化的敏感性指示指标。
2018 Vol. 37 (3): 35-43 [
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44
近65 年来吐鲁番市气温降水变化特征分析
杨少敏, 楚新正, 张扬
应用一元线性回归、五年滑动平均、距平分析和累积距平统计量与信噪比检验方法, 对研究区气温和降水进行研究, 结果表明: 65 a 来, 吐鲁番市年平均气温以0.41 ℃·(10 a)
– 1
的速率上升, 20 世纪80 年代以来升温速度加快,年平均最低气温增温幅度大于年平均最高气温增温幅度, 冬季与夏季的温差从20 世纪80 年代开始呈下降趋势; 降水量有微弱减少的趋势, 递减率为0.48 mm·(10 a)
– 1
; 不同年代降水量的季节变化, 21 世纪之前差异比较明显, 近十七年以来比较均匀。
2018 Vol. 37 (3): 44-50 [
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51
西藏色季拉山川滇高山栎群落生态位特征
尼玛曲珍, 张玺, 谭坤, 鲁闯, 王国严, 徐阿生, 罗建
探索群落构建背后的包括生态位分化与重叠在内的过程机制对于预测环境变化背景下的群落动态和开展区域物种多样性保护至关重要。藏东南地区由于地理和交通条件限制, 森林群落受人为干扰相对较少, 是开展群落生态学理论研究的天然实验室。在样地调查的基础上, 以物种重要值作为资源状态指标, 应用Levins、Shannon-Wiener 生态位宽度指数和Horn 生态位重叠指数, 分析了色季拉山川滇高山栎群落49 个主要种生态位特征。结果表明: (1) 色季拉山川滇高山栎群落中, 川滇高山栎(
Quercus aquifolioides
)、小叶忍冬(
Lonicera microphylla
)、秦岭槲蕨(
Drynariasinica
)的生态位宽度分别在乔、灌、草本层中占有优势地位; (2) 群落各林层内部生态位重叠, 表现为草本层>灌木层>乔木层; (3) 群落各林层之间生态位重叠, 表现为灌草>乔灌>乔草。(4) 川滇高山栎作为先锋树种, 其群落在藏东南地区的水土保持与荒漠化防治作用突出, 群落内林层内和层间的不同植物对阳光、空间等资源的生态位重叠促进了物种的共存, 证明了高山地区强烈的环境过滤作用导致的生态位分化和对生境需求相似的物种间的生态位重叠是促进藏东南川滇高山栎群落生物多样性共存的重要机理。
2018 Vol. 37 (3): 51-58 [
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59
喀斯特白云岩石漠化区域不同生境条件下苔藓植物群落特征及演替模式研究
庞嘉鹏, 王智慧, 张朝晖
2015 年10 月—2016 年4 月以喀斯特石漠化区域不同生境条件的苔藓植物为研究对象, 采用“样方法”、PCA排序等研究群落特征及演替模式。经鉴定苔藓群落的物种组成有11 科30 属82 种。苔藓群落共99 个, 其中纯群落占16.2%, 各生境条件苔藓群落种类丰富度与多样性为裸露白云岩＜灌草丛＜藤刺灌木丛＜针阔混交林。矮丛集型、高丛集型在各生境条件中均有出现, 除藤刺灌木丛以外交织型的比例逐渐增加。建群种演替规律为: 尖叶扭口藓→长尖扭口藓→北地扭口藓, 但在各生境条件群落的构成模式出现差异。总之, 生境条件与苔藓群落特征密切相关, 各生境相同的种类随着生境条件改善逐渐减少, 相似性降低, 分化出以优势种占据的群落增加, 多种优势种将趋于平均分配生态空间, 形成以多种苔藓为优势种少量伴生种的群落模式。
2018 Vol. 37 (3): 59-66 [
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67
陕西省区域生态足迹动态变化及驱动因素差异研究
杨屹, 樊明东, 张景乾
在分析2005—2015 年陕西省陕北、关中、陕南三大区域人均生态足迹、人均生态承载力、人均生态赤字和生态压力指数等动态变化的基础上, 采用STIRPAT 模型及PLS 方法比较了驱动三大区域间生态足迹变化的因素。结果表明, 陕北、关中、陕南人均生态足迹分别增长了107.3%、68.1%、66.6%, 人均生态赤字分别增长了296.7%、88.6%、346.0%, 三大区域生态压力指数呈上升趋势, 而万元GDP 生态足迹呈下降趋势, 区域生态差异性正逐步扩大。驱动三大区域生态足迹动态变化的主要因素是人均GDP、城镇化率和产业结构, 其中, 驱动陕北生态足迹发生变化的另一重要因素是人口总量。为此, 提出加速陕北工业转型升级、推进关中产业与生态的协同发展、推动陕南绿色循环发展等对策建议。
2018 Vol. 37 (3): 67-76 [
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77
基于氮同位素标记技术的高寒人工草地氮肥氨挥发和氮素回收率研究
刘攀, 周华坤, 杨冲, 李香芬, 王文颖
通过野外原位试验, 采用
15
N 标记技术和密闭室间歇通气法, 在青海省同德牧场高寒燕麦人工草地研究不施肥对照、单施尿素、尿素+脲酶抑制剂(NBPT)、尿素+硝化抑制剂(DMPP)、尿素+NBPT+DMPP 处理下高寒人工草地氨挥发、草地初级生产力及15N 标记肥料在牧草茎叶、根系和土壤中的回收率, 为高寒草地生态系统管理和可持续利用模式提供科学依据。结果表明: (1)不同处理下高寒人工草地土壤氨挥发速率表现为: 不施尿素对照处理总体上处于较低且稳定的水平(4.13—7.11g N·hm
-2
·d
-1
); 单施尿素处理氨挥发速率第2 天达到最大值343.43 g N·hm
-2
·d
-1
, 随后逐渐下降; 尿素+DMPP 处理氨挥发速率第2 天达到最大值216.53 g N·hm
-2
·d
-1
; 尿素+NBPT 和尿素+NBPT +DMPP 处理氨挥发速率均在第7 天达到最大值, 分别为43.19 g N·hm
-2
·d
-1
、34.55 g N·hm
-2
·d
-1
。(2)不同处理下高寒人工草地土壤累计氨挥发量表现为: 尿素(727.77 g N·hm
-2
)> 尿素+DMPP(439.30 g N·hm
-2
)> 尿素+NBPT(94.85 g N·hm
-2
)> 尿素+NBPT+DMPP(80.01 g N·hm
-2
)。统计结果表明, 除尿素+NBPT+DMPP 和尿素+NBPT 之间差异不显著外, 其余处理间累计氨挥发量差异显著(P<0.05)。(3)不同处理下高寒人工草地总初级生产力表现为: 不施肥对照处理总初级生产力为565.57 g·m
-2
·y
-1
,施尿素处理总初级生产力为652.36 g·m
-2
·y
-1
, 尿素+DMPP、尿素+NBPT、尿素+NBPT+DMPP 处理总初级生产力为678.33—704.41 g·m
-2
·y
-1
。(4)不同处理下高寒人工草地
15
N 肥料在牧草茎叶、根系和土壤中的回收率看: 单施尿素处理15N 总回收率(茎叶+土壤+根系)为57.67%, 尿素+DMPP 处理
15
N 总回收率为58.08%, 尿素+NBPT、尿素+NBPT+DMPP 处理
15
N 总回收率分别为68.74%和79.82%。统计结果显示尿素+NBPT+DMPP 和尿素+NBPT 处理显著提高高寒人工草地氮肥回收率。另外,
15
N 标记肥料在牧草茎叶的回收率为28.45%—37.62%, 在牧草根系中的回收率为2.33%—2.68%, 土壤层(0—0 cm)中回收率为25.90%—41.64%。可以看出, 尿素+NBPT+DMPP 与尿素+NBPT 是同德高寒人工草地降低氨挥发和提高氮肥利用率的最佳施肥措施。
2018 Vol. 37 (3): 77-84 [
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85
禽类特异性引物在珠江三角洲地区的适用性研究
张杨, 吴仁人, 张一敏, 贾乐华
以珠江三角洲地区为目标研究区域, 采集不同地区猪、牛、人、狗、鸽、羊及家禽等72 份粪便样品, 进行DNA 提取, 并选取8 种针对鸡肠道内优势菌群而开发出的特异性引物进行地区适用性验证。结果表明: 粪便DNA 提取试剂盒提取的DNA 纯度符合后续PCR 扩增实验要求。Faecalibaterium 通用引物FAU-F/FAU-R(1
#
)检出率为87%(63/72), 对禽类、反刍动物及哺乳动物等都具有较好地检出效果。鸡的特异性Faecalibaterium 引物Fach-F1/Fach-R1、Fach-F2/Fach-R2(2
#
、3
#
)、特异性短杆菌引物LA35F/LA35R(4
#
)、特异性拟杆菌引物chBact-F1/chBact-R16、CP2-9F/CP2-9R(5
#
、7
#
)灵敏度较差; 鸡的拟杆菌特异性引物qC160F-HU/qBac265R-H(6
#
)、鸡的梭状芽胞杆菌特异性引物CP3-49F/CP3-49R(8
#
)特异性较差, 在珠江三角洲地区都不具备较好的适用性。然而, 当源解析的目标由鸡扩大至禽类, 6
#
及8
#
引物的特异性分别提高至81%和72%, 满足珠三角地区禽类粪便污染源解析的适用条件。
2018 Vol. 37 (3): 85-90 [
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91
合肥市土地利用变化及其生态系统响应研究
季军民, 刘庆广, 王爱
依据2004—2014 年合肥市土地利用数据, 运用单一土地利用动态度对土地利用变化进行分析, 在此基础上定量分析合肥市生态系统服务价值变化情况, 从而揭示其对生态系统的响应状况。研究表明, (1)10 年间合肥市除耕地外的用地类型面积都有增加, 表明合肥市用地结构还在调整阶段。(2)研究期合肥市的生态服务总价值增加了4955.36×10
5
元, 说明合肥市土地利用方式是合理的, 今后需要注意保护耕地及加快未利用地向生态用地的转化。(3)合肥市的生态系统还有改善的空间, 在维持现有的生态服务功能的基础上提高生态服务价值。(4)敏感性指数小于1, 表明研究结果是可信的, 可以为城市土地利用规划与管理提供科学指导。
2018 Vol. 37 (3): 91-95 [
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96
青藏高原高寒生态区生态系统脆弱性时空变化及驱动机制分析
郭兵, 孔维华7, 姜琳, 范业稳
全球气候变化和人类活动胁迫下, 青藏高原高寒生态区的脆弱生态系统正在发生深刻变化。研究在充分考虑研究区生态环境本底特征(高寒、冻融侵蚀、盐渍化、水力侵蚀强烈)的基础上, 引入了极端气候事件因子(极端高温、极端低温、极端降水)和人类活动干扰因子构建了青藏高原高寒区生态系统脆弱性评价体系, 进而对研究区近13 年的生态系统脆弱性时空变化格局及其驱动机制进行了分析。研究结果表明: 青藏高原高寒生态区的生态系统脆弱性总体上属于中度脆弱状态, 其空间分布格局自东南向西北呈现递增趋势; 2000—2013 年, 青藏高原高寒生态区总体的生态系统脆弱性表现为先增加后减小的趋势; 生态系统脆弱性时空变化分异格局与地形、气候(气温、降水等)、人口密度存在显著地相关性。相关研究成果可以为青藏高原脆弱生态环境的保护和修复提供决策支持。
2018 Vol. 37 (3): 96-106 [
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107
香溪河库湾水体异养细菌及无机磷细菌分布特征
陈国华, 袁轶君, 毕永红, 杨毅, 陈芳清, 肖尚斌
2003 年三峡水库蓄水后, 香溪河入库区段形成典型的水库型库湾, 磷污染严重, 导致水华频发。异养细菌是水体物质循环的重要参与者, 其中无机磷细菌释放结合态磷加重了水体富营养化。为了研究异养细菌和无机磷细菌对水体富营养化的影响, 在库湾设置7 个采样点, 2015 年 4 月、6 月、9 月和12 月分别采集水样, 测定样品总氮(TN)、总磷(TP)、磷酸盐(PO
4
-P)及表层(水面下方0.5 m)水体叶绿素a(Chl.a)浓度, 实验室培养异养细菌及无机磷细菌。利用SPSS 17.0 对水体可培养异养细菌和无机磷细菌的时空变化进行单因素方差分析, 并用SPSS 软件分析细菌含量与总氮浓度、总磷浓度、磷酸盐浓度和叶绿素 a 浓度的相关性。结果显示: 异养细菌和无机磷细菌含量与叶绿素 a 浓度无显著相关性; 无机磷细菌与氮磷相关性均高于异养细菌, 说明香溪河库湾无机磷细菌与水体氮磷关联性大于异养细菌。
2018 Vol. 37 (3): 107-113 [
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114
2005—2014 年疏勒河流域土地生态安全评价
柳思, 张军, 田丰, 杨峰
针对疏勒河流域生态环境脆弱、人地矛盾突出的特点, 采用“环境-经济-社会(EES)”模型, 建立疏勒河流域土地生态安全评价指标体系, 构建土地生态安全评价的熵权物元模型, 对疏勒河流域2005—2014 年土地生态安全状况进行评价研究, 并利用主成分分析法定量研究疏勒河流域土地生态安全的限制因子。结果表明: 2005—2014 年疏勒河流域土地生态安全还存在着恶化风险, 2005—2007 年风险降低, 2007—2008 年风险小幅增加, 2008—2009 年风险降低, 2009—2013 年风险大幅增加, 2013—2014 年风险有所降低; 发展方向表现为“不安全→安全”的阶梯式上升趋势, 其中, 2005—2007 年土地生态安全状态为“不安全”, 2008—2009 年安全状态为“临界安全”, 2010—2011 年安全状态为“较安全”, 2012—2014 年安全状态为“安全”; 制约2005—2014 年疏勒河流域土地生态安全水平提升的关键因子分别是人均耕地面积、森林覆盖率、人均水资源量、产水模数、第三产业产值与GDP 占比和耗水率, 其中, 森林覆盖率和产水模数影响最大, 主成分荷载达0.973和0.968。研究结果以期为疏勒河流域土地生态治理决策和人地关系和谐可持续发展提供科学依据。
2018 Vol. 37 (3): 114-122 [
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盐胁迫对青藏高原多年生牧草幼苗生理指标的影响
赵明德, 刘攀, 杨冲, 闫国苍, 王文颖
该试验采用不同浓度(0, 100, 200, 400, 600 mmol·L
-1
)NaCl 溶液处理萌发的星星草、草地早熟禾、老芒麦和披碱草幼苗在6—15 ℃和20—25 ℃两种温度条件下生理生化的变化。结果表明: ①在不同盐浓度的胁迫下, 披碱草、草地早熟禾和星星草随着盐浓度的提高, 可溶性糖含量呈现增高的趋势; 而老芒麦呈现先升后降的趋势。且不同温度处理对牧草幼苗可溶性糖含量影响较大, 但在高盐浓度处理下, 温度对幼苗可溶性糖含量影响极显著, 6—15 ℃处理显著提高幼苗的可溶性糖含量。②随着盐浓度增加, 四种牧草游离脯氨酸含量均迅速积累, 且20—25℃处理下脯氨酸含量显著高于6—15 ℃处理。③盐胁迫导致四种牧草根尖过氧化氢含量和细胞死亡率的增加, 而6—15 ℃温度处理可以降低根尖过氧化氢的积累。④四种牧草随盐浓度增加根尖细胞死亡率均有增加的趋势, 6—15 ℃低温可以有效减轻盐胁迫对根细胞的损伤。⑤四种牧草在两种温度处理下随盐浓度增加株高都有所降低, 且在不同温度处理下牧草的株高没有显著性差异。
2018 Vol. 37 (3): 123-130 [
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131
广西能源资源承载力综合评价研究
詹长根, 吴鼎, 杨如军
能源是关乎人类生产生活和社会经济发展的重要资源, 区域能源资源承载力水平是衡量区域发展潜力的重要指标。以广西壮族自治区为研究区域, 构建能源资源承载力评价指标体系, 采用多因素综合评价与主成分分析相结合的方法对广西历年能源资源承载力进行定量评价。研究结果表明, 广西能源资源承载力水平在2000—2013 年之间呈现稳定上升的态势, 人均能耗、单位GDP 能耗以及环保投资力度三项指标与综合评价分值之间具有显著的相关性, 可作为能源资源承载力研究的核心指标。研究有助于了解广西能源资源承载力变化趋势及其影响因素, 对能源资源的可持续利用与发展具有一定指导意义。
2018 Vol. 37 (3): 131-137 [
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开通机场和列入世界遗产对神农架游客增长的影响
赵常明, 韩文斌, 申国珍, 樊大勇, 熊高明, 周友兵, 徐文婷, 谢宗强
神农架机场是新开通的国内旅游支线机场，神农架也于2016 年7 月正式列入了世界遗产。利用神农架机场开通2 年来的航班数据及神农架近年来的游客数量，分析神农架机场开通对神农架游客增长的影响，并结合列入世界遗产对当地游客增长影响的相关研究和分析方法，对神农架游客增长进行了预测，进一步分析讨论了游客增长与旅游环境容量的关系。结果表明，神农架机场航班执行率较低，月均航班执行率仅为65.79%，而且客座利用率也很低，月均仅为30.8%；实际进出港人数仅为2.29 万人次，仅占神农架2014 年游客数(55.58 万人次)的2.06%。可见，机场开通对神农架旅游的增长作用不大。结合国内世界自然遗产游客增长趋势，预测神农架游客2022 年可超过249 万人次，并超过其旅游环境容量。为应对列入世界遗产后可能的旅游增长，并且可能突破旅游环境容量，建议政府加强政策和制度保障，增加人员和资源配置，提高旅游管理和服务的质量和效率，并采取积极有效的游客管控措施，通过游客分流和游客数量调控，减缓游客增长对遗产地的压力，达到遗产资源有效保护和旅游资源的可持续利用。
2018 Vol. 37 (3): 138-142 [
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143
基于Maxent 生态位模型的水葫芦在中国的适生区预测
李宏群, 李宇轩, 刘晓莉, 丁世敏, 张倩倩, 倪福明, 郑秋燕
水葫芦(
Eichhornia crassipes
), 原产南美洲,是目前世界上危害最严重的多年生水生杂草之一。利用Maxent 模型进行水葫芦的适生区预测,并运用ROC(Receiver operating characteristic)曲线进行结果分析,同时, 使用刀切法检测环境变量对该物种分布的重要性。结果显示, 训练集和测试集的AUC 值分别为0.949 和0.878, 表明该模型的预测效果良好。预测结果显示水葫芦在我国的适生区为贵州、广西、广东、湖南、福建、江西、重庆、四川、云南、浙江、上海、湖北、海南、台湾、西藏、安徽及江苏等省市局部地区,而西藏、安徽和台湾目前还没有记录却也进入适生区, 属于易受入侵区域。且逐渐向周边可生长区蔓延。同时, bio1(年平均温度)、bio6(最冷月份最低温度)、bio9(最干燥季节平均温度)和bio11(最冷季节平均温度)这4 个环境变量对水葫芦分布的影响比较大。加强其适生区和可生长区的防控和监测,对防治水葫芦的传播有重要意义。
2018 Vol. 37 (3): 143-147 [
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滨海盐渍土地区水稻田C、N 及生物量动态变化的模拟与应用
李强, 李建国, 张忠启
滨海盐渍土地区耕地的有机碳(SOC)、氮(N)及生物量演变是反映该区域土壤质量的重要内容。借助DNDC(Denitrification—Decomposition)模型模拟江苏滨海滩涂地区盐渍土水稻田土壤有机碳(SOC)、铵态氮(NH4
+
-N)、硝态氮(NO
–3
-N)和生物量的变化过程, 分析DNDC 模型在江苏滨海盐渍土垦区土壤的适用性, 并对DNDC 模型模拟结果进行验证。结果表明：DNDC 模型在滨海地区水稻田对生物量、土壤有机碳和氮的模拟结果良好; 土壤有机碳均方根误差(RMSE)为0.069, 土壤铵态氮RMSE 为11.1, 硝态氮RMSE 为0.28, 总生物量RMSE 为397.92; 滨海盐渍土土壤有机碳和作物产量模拟精度较高(RMSE<10%), 铵态氮和硝态氮模拟精度较好(RMSE<20%); 模型能正确反映土壤有机碳、硝态氮、铵态氮在水稻生长过程中的变化规律, 同时能很好地揭示施肥与氮素含量、硝态氮与土壤水之间以及铵态氮和硝态氮含量上的相互关系。
2018 Vol. 37 (3): 148-158 [
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近20 年平顶山市生态用地及其生态系统服务演变
张骞, 高松峰, 高成全, 王金柱, 牛磊, 张宁
生态系统服务功能的改变以及生态系统服务价值的核算是区域生态规划、生态资产管理以及生态补偿的重要依据。基于RS、GIS 技术以及生态系统服务单位面积价值当量评估方法, 对平顶山市1995—2015 年间3 个时段遥感影像进行解译及比较分析,研究表明: 研究期内, 平顶山市生态用地发生“林地水域增加, 农田草地减少”的结构变化特点。研究期末平顶山市生态系统服务价值呈增长态势, 20 年间生态系统服务价值一共增加129.05 亿元。就生态系统服务类别而言, 平顶山市调节服务与文化服务分别增长2.53%和0.22%, 支持服务和供给服务分别下降1.35%和1.42%。从生态系统服务功能来看, 平顶山市水文调节功能价值增长最多, 20 年间一共增长70.70 亿元, 而食物生产功能价值下降了10.53 亿元。森林生态系统和水域生态系统覆被增长是平顶山市生态系统服务功能增长的主要因素, 农田生态系统的减少是食物生产、原料供给功能下降的主要原因。研究结果可以为平顶山市生态用地布局以及生态系统服务演变提供数据支撑, 也可为未来平顶山市生态资产管理、生态规划以及生态补偿提供理论依据与技术方法。
2018 Vol. 37 (3): 159-168 [
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温度对海月水母浮浪幼虫的影响
刘青青, 于洋, 孙婷婷, 董志军
海月水母是黄渤海沿岸海域的爆发水母之一, 具有复杂的生活史, 目前关于其浮浪幼虫生活史阶段的研究相对较少。研究了24 ℃(夏末)和19 ℃(秋初)两种温度对海月水母浮浪幼虫的存活时间、附着和形态的影响。研究结果表明: (1)两种温度条件下海月水母的浮浪幼虫的最大浮游存活时间为21—28 天。(2)温度对海月水母浮浪幼虫的死亡率有显著影响(F = 4.238; P < 0.05), 24 ℃下的死亡率显著高于19 ℃。(3)两种温度条件下海月水母浮浪幼虫的附着率无显著差异(P > 0.05)。(4)温度对海月水母浮浪幼虫的长度有显著影响(F = 7.153; P < 0.05), 对海月水母浮浪幼虫的宽度影响不显著(P > 0.05)。上述研究结果为海月水母早期浮浪幼虫生活史阶段种群动态研究提供了重要参考。
2018 Vol. 37 (3): 169-175 [
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基于MaxEnt 模型的藏雪鸡在中国适宜生境的研究
巫明焱, 何兰, 税丽, 董光, 程武学
藏雪鸡是国家II 级保护动物, 研究其在中国的适宜生境有利于为其保护提供科学的依据。基于藏雪鸡在中国境内的111 个实际分布数据及27 个环境特征变量, 利用MaxEnt 生态位模型和GIS 技术, 我们对其适宜生境及主导影响因子进行了定量分析, 并划定了四大主要保护区域。研究结果: (1)藏雪鸡在全国的适宜生境总面积约147.37 万km
2
,而且主要集中分布于西藏、青海、四川、甘肃、新疆、云南等地; (2)海拔高度(46.2%)、距居民点的距离(20.4%)、等温性(9.5%)、距道路的距离(5.3%)、温度变化方差(4.6%)是影响藏雪鸡分布的5 个主要环境因子; (3)根据适宜生境初步划定西藏南部、青海东-甘肃西部、川西-青海东南-云南西北部、新疆东南-青海西部为四大保护区。该研究结果对合理有效的保护该物种及其生境具有重要意义。
2018 Vol. 37 (3): 176-183 [
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宽阔水自然保护区景观格局特征分析
胡艳, 杨瑞
景观格局基本特征是自然保护区建设与管理的基础数据。为了分析宽阔水自然保护区不同景观类型特征, 以2015 年高分一号遥感图像数据为基础, 结合野外踏查设立解译标志点, 采用ArcGis10.2 和Fragstat4.2 软件, 选取景观指数分析法, 分析宽阔水自然保护区的景观格局特征。结果表明: 宽阔水自然保护区主要以常绿阔叶林为主, 分布面积最大, 景观连续性好, 破碎度小, 有较大的物流强度, 构成了宽阔水自然保护区景观基底; 其次是常绿针叶林和落叶阔叶林。通过对保护区内不同景观类型异质性分析, 保护区内自然景观的景观聚集度高, 斑块数量少, 平均斑块面积大, 破碎度较低; 而人为景观由于受人为因素的影响, 景观聚集度指数低, 斑块数量多, 平均斑块面积小, 破碎度比较高。
2018 Vol. 37 (3): 184-188 [
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近年生物学期刊发文及《生态科学》出版数据简析
蔡卓平, 段舜山, 骆育敏, 蓝郁, 赵旻
为了让读者进一步了解《生态科学》近年的发展情况, 论文基于中国知网(CNKI)数据库等统计研究近年生物学期刊发文及《生态科学》出版数据状况; 重点分析2011 年—2016 年《生态科学》期刊的主要评价指标变化, 包括可被引文献量、期刊影响因子、期刊影响因子学科排序、复合影响因子、即年指标、总被引频次、基金论文比、被引半衰期、互引指数、WEB 下载量; 统计《生态科学》期刊的载文量、主要学科发文及出版文献的主要作者机构分布情况。最后简要地从加强期刊宣传、发挥编委会功能、构建高效编辑团队三方面提出发展建议, 期望进一步提高《生态科学》期刊的影响力, 实现期刊的健康可持续发展。
2018 Vol. 37 (3): 189-193 [
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综述
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土壤重金属的超富集植物研发利用现状及应用入侵植物修复的前景综述
黄明煜, 章家恩, 全国明, 郭靖
植物修复作为一种绿色安全技术成为土壤重金属污染治理研究的热点领域之一。综述了当前已筛选用于土壤重金属污染修复的植物种类、研发现状及其应用模式, 总结了植物修复技术存在的问题及面临的困境。在此基础上, 围绕入侵植物生长繁殖快、生物量大、抗逆性强及其对某些重金属的超富集特性, 分析探讨了入侵植物作为土壤重金属污染修复的可行性及应用前景, 并提出对入侵植物修复的后续处理利用思路, 旨为综合利用入侵植物修复土壤重金属污染提供可能的新途径和新方法。
2018 Vol. 37 (3): 194-203 [
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204
草地土壤微生物多样性影响因素研究进展
赵轻舟, 王艳芬, 崔骁勇, 郝彦宾, 余志晟
草地土壤微生物多样性可对草地土壤生态系统造成显著影响, 因此对草地土壤微生物多样性的影响因素展开研究具有重要的现实意义与科研价值。草地环境分别由地下土壤与地上植物变化因子作用于草地土壤微生物群落, 进而影响草地土壤微生物多样性。而人类活动形成的干扰可改变草地土壤性质与植被特征, 进而使得草地土壤微生物生境发生改变, 草地土壤微生物多样性也随之发生变化。文章通过对已有成果的归纳总结, 围绕土壤性质、植被特征和人类活动三个方面对草地土壤微生物多样性影响因素进行了较为系统深入的阐述。并根据现有分析, 对草地土壤微生物多样性影响因素研究的未来发展方向进行了探讨, 为合理管理利用草地土壤与深入研究土壤微生物对外界胁迫的响应机制提供了科学指导与理论依据。
2018 Vol. 37 (3): 204-212 [
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213
马尾松人工林生物量与生产力研究进展
张林林, 刘效东, 苏艳, 夏文杰, 梁京威, 李吉跃
森林生物量与生产力是研究森林生态系统结构与功能的基本数据。马尾松(
Pinus massoniana
)作为我国南方重要的用材树种, 其生物量与生产力问题研究历来受到广泛关注。在回顾马尾松人工林生物量与生产力问题研究背景、历史、现状及其进展的基础上, 重点阐述以下几个方面的问题: 1)个体以及林分尺度上马尾松人工林生物量与生产力动态及其分配特征; 2)不同经营措施(立地条件、初植密度、混交措施、抚育间伐及施肥等)对马尾松生物量与生产力的影响; 3)围绕马尾松人工林生产力形成的气候机制问题, 以近年来广泛运用于该方面问题研究的树木年轮学方法为切入,对影响马尾松人工林生产力过程的气候因子进行梳理、整合, 以期全面阐述马尾松人工林生物量与生产力问题研究的相关进展, 在我国森林质量精准提升背景下为马尾松人工林的生产经营提供理论参考。
2018 Vol. 37 (3): 213-221 [
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222
滨岸带对河流生态系统的影响机制研究进展
王超, 尹炜, 贾海燕, 雷俊山, 徐建锋
从水文调节、水质改善、物质输入调控、生物多样性维持等方面梳理了滨岸带对河流生态系统的影响机制。滨岸带具有良好的水文调节效应, 这种调节效应主要通过滨岸带植被根系对土壤水分持留, 植物残体对径流路径的影响, 以及挺水和沉水植物对水流的物理作用等途径实现。滨岸带显著影响水质过程, 对于面源污染径流具有较好的净化效果。滨岸带能够经历周期性的干湿交替, 同时具有发达的植被系统和丰富的土壤微生物类型, 独特的水文和地球化学条件使滨岸带成为氮磷迁移转化的热区。滨岸带对水生态系统的物质输入起到重要的调控作用, 既能够为水体生态系统提供丰富的物质来源, 又能够避免过量的营养物质输入。这种调控作用对于水生态系统群落结构的维持和生态系统功能的发挥具有重要意义。滨岸带水生和湿生植被的生长使水体生态系统食物链不断完善, 大型无脊椎生物和鱼类种群数量得以增加, 对水体生物多样性的提升具有明显的贡献。自然的洪水扰动可能是滨岸带生物多样性的维持机制, 而水媒传播过程则可能是滨岸带影响河流生物多样性的重要机制。当前对于滨岸带生态机制过程的认识尚不够深入, 今后滨岸带研究要加强物质过程和生态学过程的探讨, 尤其是水文、水质、生物群落等要素的耦合机制, 滨岸带水环境效应的模拟预测, 以及滨岸带对河流生物多样性的影响机制研究等。
2018 Vol. 37 (3): 222-232 [
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编辑部公告
《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
《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
《生态科学》获广东省高校教育学会高校学术期刊工作委员会重大项目立项
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《生态科学》荣获“广东省高校学术期刊最美封面优秀奖”
《生态科学》在广东省科学技术期刊编辑学会中喜获佳绩
《生态科学》影响因子再创新高
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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
地址：广州市天河区暨南大学
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