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2019年 38卷 4期
刊出日期：2019-07-25
研究论文
 
       研究论文
1 拉关木小苗在白骨壤林内及林缘生长实验研究
周亮, 王秀丽, 林娴慧, 刘可鑫, 卢昌义
探讨引进的红树植物拉关木(Laguncularia racemosa)是否对本土红树植物白骨壤林(Avicennia marina)造成入侵风险。通过野外种植实验, 将1年生拉关木苗种植在成熟白骨壤林的林内和林缘, 每月观察记录并测量其生长指标。结果表明: 白骨壤林内和林缘的1年生拉关木苗的月均苗高增量变化趋势相似, 均表现为夏季高, 冬季低; 月均基径增量表现为林内低于林缘, 且随着种植时间的延长而降低。白骨壤林内和林缘的拉关木苗野外种植13个月后的苗高增量仅为14.1 cm和13.5 cm, 基径增量仅为1.0 mm和1.5 mm, 叶片数增量均为负值, 分别为-0.4片和-0.7片, 可见外来种拉关木苗在厦门海沧湾的白骨壤林内及林缘生长速度缓慢, 不具有速生快长特性, 因此, 外来红树植物拉关木只有在其适宜生长的环境才能表现出速生的特性。种植13个月后, 白骨壤林内和林缘拉关木苗的存活率仅为4.7%和5.3%。表明由于光照强度、低温等环境因子的限制, 引进种拉关木小苗很难通过自然扩散在厦门本土红树植物白骨壤林内自然更新生长。
2019 Vol. 38 (4): 1-6 [摘要] ( 52 ) HTML (1 KB)  PDF (3385 KB)  ( 147 )
7 干湿循环对消落带狗牙根磷释放的影响
林俊杰, 曲衍桦, 陈茜, 刘丹, 谭兴伶, 张帅
为探讨干湿循环对三峡消落带狗牙根磷释放的影响, 以三峡典型支流—澎溪河为例, 选取上游(渠口镇)和下游(双江镇)两个水文断面, 150、160、170 m 三个水位高程调查了狗牙根分布特征, 并于干湿循环和持续淹水两种水文情势, 15—25—35—25—15℃连续温度变化下进行培养, 测定了水—土(W-S)、水—狗牙根(W-C)和水—土—狗牙根(W-S-C) 三种体系下水中磷含量随时间变化。结果表明: 狗牙根生物量随消落带水位高程降低而下降, 表现为170 m (1.62 kg·DW·m-2) >160 m (0.85 kg·DW·m-2) >150 m (0.19 kg·DW·m-2)。在整个培养阶段, 三种体系水中磷含量均随培养时间的延长而增加, 表现为W-S-C>W-C>W-S体系, 其释放动力学过程符合y=axb幂函数模型。与持续淹水相比, 干湿循环影响下W-S-C体系中狗牙根磷释放量较低, 可见, 干湿循环有利于降低消落带狗牙根磷释放, 降低三峡支流水体富营养化风险。
2019 Vol. 38 (4): 7-12 [摘要] ( 29 ) HTML (1 KB)  PDF (987 KB)  ( 171 )
13 若尔盖高寒草地退化沙化过程中土壤养分与团聚体结构的变化特征
陈秋捷, 张楠楠, 仲波, 陈冬明, 孙庚, 刘琳
若尔盖地处青藏高原东缘, 是黄河上游重要的水源涵养地。近来受过度放牧、鼠虫害等影响, 若尔盖高寒草地出现严重退化, 部分草地已完全沙化。草地沙化已成为若尔盖高寒草地生态安全所面临的重大问题。研究以若尔盖典型的沙化地区麦溪乡为研究对象, 以植被覆盖率为沙化梯度划分标准, 分别划分未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化5种不同退化阶段草地, 探究退化沙化过程中草地土壤养分与团聚体结构变化特征。结果表明: (1)退化沙化过程中, 土壤养分含量总体随着草地沙化程度的加剧而显著下降(P<0.05)。(2)退化沙化过程中土壤团聚体结构发生明显变化, 团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GWD)随着沙化程度的加剧而显著降低(P<0.05); 各粒级团聚体百分比仅5—2 mm粒级团聚体在重度退化阶段发生显著降低变化(P<0.05), 其他粒级并未表现出明显的变化趋势。(3)团聚体MWD与微生物生物量、有机质、全氮、硝态氮、有机碳均呈显著或极显著正相关, 与pH呈极显著负相关(P<0.01)。在整个草地退化沙化过程中, 土壤养分含量显著下降, 土壤结构受到严重破坏, 二者之间变化关系紧密。草地沙化治理与防护过程中, 要兼顾土壤结构修复与养分输入, 处理好土壤团聚体结构稳定与养分转化间的交互关系。
2019 Vol. 38 (4): 13-20 [摘要] ( 40 ) HTML (1 KB)  PDF (403 KB)  ( 387 )
21 金川矿区本土植物光合生理生态日变化特征
王引弟, 巨天珍, 周玉霞, 万子栋, 方向文, 高天鹏
采用便携式LI-6400光合测定仪, 选择晴朗天气对金川矿区自然生长的软紫草(Arnebia szechenyi)、蒺藜(Tribulus terrester )、木本猪毛菜(Salsola arbuscula)叶片的气体交换参数及环境因子进行了测定, 通过对比分析三种植物光合特性及其与环境因子间的关系, 以揭示三种植物对矿区环境的适应特征。结果显示: 软紫草和木本猪毛菜的净光合速率日变化有明显的“光合午休”现象, 软紫草产生“午休”的主要原因为非气孔限制因素, 而木本猪毛菜的主导因素为气孔限制因素。其中软紫草和木本猪毛菜的净光合速率日变化最大峰值均出现在11:00和17:00左右。蒺藜“光合午休”现象不明显, 主要原因为气孔限制因素, 最大峰值出现在9:00左右。总之, 三种植物的水分利用效率存在时空差异, 在强光、高温、低湿荒漠环境中都具有一定的生存优势, 对矿区生境的适应能力大小依次为蒺藜、木本猪毛菜、软紫草。
2019 Vol. 38 (4): 21-28 [摘要] ( 33 ) HTML (1 KB)  PDF (3549 KB)  ( 158 )
29 新疆蟠桃叶附生酵母种群结构分析
刘欢, 张媱, 王翀, 孙燕飞, 雷勇辉
通过Illumina MiSeq平台, 对石河子143团两个蟠桃园所采集的叶片样本附生酵母菌26S rDNA D1/D2区进行高通量测序, 并分析了其物种的组成、Alpha多样性以及菌种群落结构。结果显示,两个桃园中共检测到1470个OTU (Operational Taxonomic Units, 操作分类单元), 桃园1中含有个1217个OTU, 桃园2中含有609个OTU, 其中有356个为共有OTU。共鉴定出酵母菌2门22属, 属于担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota), 两个桃园共有的酵母属有线黑粉酵母属(Filobasidium), 接合酵母属(Zygosaccharomyces), 红酵母属(Rhodotorula), 隐球酵母属(Cryptococcus), Papiliotrema, 毕赤酵母属(Pichia), 假丝酵母属(Candida), Kwoniella, Cystobasidium, 两个桃园优势属均为线黑粉酵母属。研究结果表明石河子地区蟠桃叶表面附生酵母菌资源丰富, 值得进一步开发与利用。
2019 Vol. 38 (4): 29-34 [摘要] ( 36 ) HTML (1 KB)  PDF (2517 KB)  ( 164 )
35 不同浓度NaCl处理对黑果枸杞叶片性状的影响
杨万鹏, 马瑞, 杨永义, 倪强, 卢瑜, 马彦军
通过黑果枸杞叶片性状对盐处理的响应来探讨其耐盐特征。以格尔木1年生黑果枸杞苗为实验材料, 采用不同浓度NaCl处理(50、100、150、200、250 mmol·L-1), 并设置短期(15 d)与长期(30 d)两个时间段, 测定并分析黑果枸杞叶片性状不同指标对盐处理的响应。结果表明, 当黑果枸杞在NaCl处理30 d时, 叶片含水量、叶片体积、叶片数和叶片生物量均表现出先增大后减小的趋势, 且与对照差异显著, 而处理15 d则变化不明显。当黑果枸杞受到NaCl处理时, 随着NaCl浓度的增大, 鲜叶密度和干叶密度则表现出先增后减再增的趋势。同时, 叶片含水量、叶片体积、叶片数和叶片生物量各指标均表现出在NaCl为中浓度(150 mmol·L-1)时, 对应各指标值均达到最大值, 相反低浓度(50 mmol·L-1)和高浓度(250 mmol·L-1)下相比对照均有所下降。在生物量与叶片各指标回归分析中可知, 叶片含水量、叶片体积和叶片数与叶片生物量之间显著相关, 其余各指标与叶片生物量间相关性不显著。通过主成分分析筛选出叶片体积、干叶密度、鲜叶密度和叶片含水量作为评价盐胁迫对黑果枸杞叶片影响的参考指标, 为黑果枸杞耐盐新品种选育提供形态学方面的依据。
2019 Vol. 38 (4): 35-41 [摘要] ( 31 ) HTML (1 KB)  PDF (1735 KB)  ( 267 )
42 秸秆不同还田方式对污染土壤砷形态的影响
黄臣臣, 曾芳霞, 吴攀, 张翅鹏, 陶秀珍
为探讨秸秆还田对农田土壤砷形态的影响, 采用室内土壤培养试验, 探究旱作和水淹条件下秸秆灰分还田、秸秆粉碎还田对污染农田土壤砷赋存形态的影响。结果表明: 在旱作条件下, 秸秆灰分还田松散结合态砷含量相比对照试验提高了102%, 钙型砷含量降低了30.3%; 秸秆粉碎还田松散结合态砷、钙型砷含量分别增加了43.3%、21.7%, 铝型砷、铁型砷含量降低。水淹条件下, 秸秆灰分还田、粉碎还田松散结合态砷含量相比对照试验提高了105%、210%, 钙型砷含量降低, 铝型砷、铁型砷含量升高, 残渣态砷含量降低。秸秆还田上覆水pH升高、Eh降低、砷浓度升高, 粉碎还田、秸秆灰分还田上覆水砷浓度分别达对照试验的26倍和6倍, Eh与上覆水砷浓度存在显著负相关, r=-0.876(P=0.01)。研究表明, 两种秸秆还田方式均能增加砷的活性, 若在砷污染土壤中用秸秆灰分或粉碎秸秆还田可能会增加砷的环境风险。
2019 Vol. 38 (4): 42-47 [摘要] ( 36 ) HTML (1 KB)  PDF (741 KB)  ( 153 )
48 沈北新区不同土地利用类型土壤磷酸酶活性特征及其影响因素分析
李冰, 李玉双, 魏建兵, 宋雪英, 史荣久, 周纪东, 侯永侠,陈琳, 刘厶瑶, 陈红亮
采用均匀网格布点法采集沈阳市沈北新区不同土地利用类型101个表层(0—20 cm)土壤样品, 测定了土壤磷酸酶活性、土壤理化性质和土壤细菌群落组成, 分析了不同利用类型土壤磷酸酶活性变化特征及其与土壤理化性质、土壤细菌优势菌群之间的关系。土壤酶活力测定结果表明, 沈北新区不同利用类型土壤磷酸酶活性由高到低依次为: 城市绿地>旱田>天然林地>水田; 相关分析结果表明, 土壤磷酸酶活性与土壤pH值、含水量、粘粒、粉粒、总磷呈极显著负相关关系, 与砂粒呈极显著正相关关系, 上述土壤理化性质是影响土壤磷酸酶活性的主要因素; 冗余分析结果表明, 疣微菌门(Verrucomicrobia)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)对土壤磷酸酶活性影响较大, 其菌群丰度主要受土壤pH、含水量和总磷的调控, 且其随土壤pH、含水量和总磷的变化特征与土壤磷酸酶活性变化趋势相一致, 提示这些菌群可能是土壤磷酸酶的重要来源。
2019 Vol. 38 (4): 48-55 [摘要] ( 37 ) HTML (1 KB)  PDF (3026 KB)  ( 192 )
56 松嫩草地主要豆科牧草的适应性与种植利用研究
侯宇, 郭荫杰, 张金伟, 付悦, 孙海明, 赵桂云, 王鹤琪, 范高华, 张俊捷, 余顾杭, 王婷, 禹朴家
通过比较松嫩草地主要豆科牧草种子萌发期耐盐碱性的差异, 苗期出苗情况和病虫害及种植牧草后对土壤化学性质的影响, 对该6种豆科牧草进行综合评价, 并选出适宜在松嫩盐碱化草地种植的豆科牧草。结果表明, 在萌发期, 紫花苜蓿 (Medicago sativa L.)、扁蓿豆 (Medicago ruthenica)、兴安胡枝子 (Lespedeza davurica)、细叶胡枝子 (Lespedeza hedusaroides)和黄花草木樨 (Melilotus officinalis) 5种小粒种子耐盐碱性好于大粒种子广布野豌豆 (Vicia cracca), 尤其是紫花苜蓿 (M. sativa L.), 其发芽率和活力指数在低盐浓度 (≤ 0.4% NaCl)环境中高于对照条件; 苗期小粒种子出苗较快 (3—4 d), 大粒种子广布野豌豆 (V. cracca) 出苗时间较长 (9 d); 细叶胡枝子 (L.edusaroides)、兴安胡枝子 (L. davurica)和黄花草木樨 (M. officinalis)不易遭病虫害, 其余3种易受蚜虫和七星瓢虫危害。种植6种豆科牧草后土壤氮含量都有一定程度的提高, 尤其是兴安胡枝子 (L. davurica); 土壤pH也有了一定程度的降低, 尤其是紫花苜蓿 (M. sativa L.)。综合比较发现松嫩草地6种豆科牧草以种植小粒种子紫花苜蓿 (M. sativa L.)和兴安胡枝子 (L. davurica)牧草为更好。
2019 Vol. 38 (4): 56-62 [摘要] ( 40 ) HTML (1 KB)  PDF (445 KB)  ( 165 )
63 干旱地区生态环境需水评价研究——以民勤县为例
姜田亮, 张恒嘉, 石媛媛, 王雅云
为科学准确的评价半干旱地区生态环境需水状况, 对生态环境需水评价概念进行概括, 以“自然—水资源—社会经济—生态”复合系统为研究角度, 建立1目标、4准则, 29指标的半干旱地区生态环境需水评价体系, 将熵值理论引入层次分析法结合计算指标权重以消除主观经验对结果的影响, 以半干旱地区民勤县为例, 使用模糊综合评价法对该地区2006—2015年的生态环境需水及其子系统状况进行评价分析。结果表明: ①对半干旱地区生态需水评价指数影响最大的是“水资源”子系统与“生态”子系统; 缺水量、年平均水资源量、生态用水量占比、地均水资源量及人均水资源量为影响力最大指标。②近十年民勤县的生态环境需水处于“较差”转向“一般”的阶段, 与各子系统的协调度逐年变好, 说明该地生态治理取得了成效。该方法可应用于类似半干旱地区的生态环境需水评价, 为半干旱地区制定水资源调控战略及生态需水研究奠定一定的理论基础。
2019 Vol. 38 (4): 63-70 [摘要] ( 44 ) HTML (1 KB)  PDF (1387 KB)  ( 120 )
71 100种中草药对无乳链球菌和海豚链球菌体外抑杀研究
崔淼, 刘茹, 张辉杰, 叶长鹏, 许德麟, 张其中
无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)和海豚链球菌(Streptococcus iniae)给罗非鱼(Oreochromis sp.)养殖带来了严重的经济损失, 而抗生素等药物的使用会造成细菌的耐药性和环境污染, 因此, 研究了100种中草药对罗非鱼链球菌体外抑杀效果, 以筛选出替代抗生素的绿色中草药。其中16种中草药具有较好的抑菌作用, 但将其pH 值调至7.0±0.04后, 大部分中草药的抑菌效果会显著下降(P<0.01), 只有桑白皮(Morus alba)、藿香(Agastache rugosa)、豨莶草(Siegesbeckia orientalis)、槐角(Sophora japonica)的抑菌效果比较明显。将pH 值调至7.0±0.04后, 采用二倍梯度稀释法测定这4种中草药的最低抑菌浓度(Minimal Inhibitory Concentration, MIC)和最小杀菌浓度(Minimal Bactericidal Concentration, MBC), 结果显示, 桑白皮抑杀无乳链球菌的效果最好, MIC和MBC均为0.3906 mg·mL-1; 豨莶草抑杀无乳链球菌的效果次之, MIC为0.3906 mg·mL-1, MBC为0.7813 mg·mL-1; 藿香、豨莶草、槐角抑杀海豚链球菌的效果最好, MIC和MBC均为0.3906 mg·mL-1。
2019 Vol. 38 (4): 71-76 [摘要] ( 31 ) HTML (1 KB)  PDF (333 KB)  ( 154 )
77 洋河水质现状及其成因分析
张敏, 李令军, 赵文慧, 郭逍宇, 许金浩, 王鑫龙, 赵文吉
为探究洋河水质现状, 利用2017年11月至12月水质实测数据, 分析了洋河10项水质指标的异质性及其成因。结果表明: (1)单因子指数评价结果: 洋河总体水质较差, 不同地段差异明显。基于各断面水质现状与评价结果来看, 总体达标率为25%, 下游污染较严重达标率为0%, 主要超标因子为COD、TP、DO、NH4+-N和浊度。(2)分析上下游水质变化特征, 发现上游水体中浊度变异系数最大, 其次是TP和BOD5; 下游水体中TP变异系数最大, 其次是BOD5, 表明水质呈现一定变异性。(3)基于遥感影像, 提取河岸两侧一定范围内的土地利用类型并与水质要素进行相关性分析, 洋河上游主要以面污染源为主, 下游主要以点源污染为主。耕地、城镇、建设用地、水面和草地对水质的影响较显著。(4)统计分析流域区县社会经济结构并建立与水质要素间相关关系, 结果显示洋河流域水生生态系统较脆弱, 下游受工业企业的污染贡献较大。人口、农产品、水产品产量和综合能源消耗量对水质影响显著。
2019 Vol. 38 (4): 77-84 [摘要] ( 39 ) HTML (1 KB)  PDF (1784 KB)  ( 120 )
85 卡培他滨对非靶标生物斑马鱼胚胎的发育毒性研究
王利利, 赵文广, 丁壮, 王正平, 赵燕娜, 韩军
为评价抗肿瘤药物卡培他滨(CAP)对非靶标生物的毒性, 以斑马鱼胚胎为受试生物, 研究了CAP对斑马鱼胚胎的发育毒性及对其抗氧化酶系的影响。结果表明, 直接暴露于卡培他滨中, 造成斑马鱼胚胎死亡率和畸形率增加, 且其机能有所下降。当暴露浓度高于20 μg·L-1时, 处理后的斑马鱼胚胎死亡率和畸形率显著升高, 与对照组相比有极显著差异。CAP浓度为0.2 μg·L-1时, 超氧化物歧化酶 (SOD) 活性和过氧化氢酶 (CAT) 活性均显著升高, 表明机体遭受一定程度的氧化损伤; 当浓度高于20 μg·L-1时, SOD和CAT活性显著降低, 表明斑马鱼仔鱼所受氧化损伤超出其自我修复能力, 引发致死性伤害。本文从发育毒性及氧化应激着手, 探究了CAP对非靶标生物的潜在危害, 为其生态效应提供一定的科学依据。
2019 Vol. 38 (4): 85-90 [摘要] ( 31 ) HTML (1 KB)  PDF (1754 KB)  ( 120 )
91 西藏林芝市城区植物种类构成及其分布特征
张丽, 罗建
随着林芝市城市化进程的加快和对内外交流的通畅, 给外来植物的引入和扩散提供了更便利的途径, 大量外来植物用于城市绿化建设、小区景观配置, 外来植物进入的速度不断加快。为了了解外来植物对市区植物多样性的构成造成的影响, 野外采用随机抽取样地的方法, 近期内对林芝市城区的6种不同城市生态系统类型中进行了调查, 共记录了77科199属319种, 其中外来植物63科136属185种。分析结果显示: 林芝市城区的外来植物比例高达58.13%, 其中66.67%的国外外来种来自美洲和亚洲; 不同生活型植物中以二年生草本的外来种比例最高, 分别高达82.35%。部分国外外来种已对林芝市城区形成了入侵。外来种比例最高的城市生态系统类型是观赏性要求较高的居住区绿地。外来植物属的地理区系分布广泛, 其中北温带分布所占比例较大。在快速城市化的进程中, 植物物种的生存和在城市环境中建立自我维持种群的生物多样性保护的能力越来越重要。外来植物由更能够适应本地独特条件或更能利用在城市环境中发现机会的物种组成, 对城市生态系统可能存在潜在的生物安全风险。
2019 Vol. 38 (4): 91-98 [摘要] ( 33 ) HTML (1 KB)  PDF (389 KB)  ( 390 )
99 基于移动窗口法的海岛型城市景观破碎化及其驱动机制分析——以福建省平潭岛为例
姜坤, 戴文远, 胡秋凤, 欧慧, 黄康
海岛型城市景观破碎化时空演变规律分析, 可以为海岛景观管理及生态城市建设提供科学依据。利用平潭岛2000、2009和2015年3期Landsat ETM+和SPOT_遥感影像数据及社会经济数据, 基于ArcGIS10.2和Fragstats3.4软件, 采用移动窗口法、转移矩阵、主成分分析等对平潭岛景观破碎化及其驱动机制进行研究。结果表明: (1)耕地和林地是平潭岛的景观基质, 各地类之间变化主要表现为居住地和工矿交通用地的空间扩张。(2)15年间平潭岛景观破碎化的空间分布主要体现在中心商务区、科教文化区、海坛湾及坛南湾附近; 在不同地类尺度上, 工矿交通用地的斑块数和景观形状指数差值最大,最大斑块指数和聚集度指数最大的是居住地; 在不同乡镇尺度上, 中楼乡的斑块数和斑块密度差值最大, 最大斑块指数负向差值最大的是幸福洋。(3)政策因素是平潭岛景观破碎化的根本原因; 社会经济活动则对各景观类型变化产生直接影响。
2019 Vol. 38 (4): 99-110 [摘要] ( 26 ) HTML (1 KB)  PDF (8548 KB)  ( 148 )
111 新疆柽柳林生态服务功能及其价值评估分析
宁虎森, 何苗, 罗青红, 吉小敏, 雷春英
为客观反映柽柳林的生态服务功能价值及其生态效益, 同时为新疆干旱区生态环境恢复与重建提供科学依据, 基于新疆维吾尔自治区二类森林资源调查数据, 结合国内外已有评价方法和新疆柽柳林自身特点, 对新疆柽柳林生态服务功能及其价值进行评估分析, 结果表明: (1)新疆柽柳林总面积为1232886.33 hm2, 主要分布在南疆地区且大多为低盖度柽柳林, 在有柽柳林分布的十二个地州中, 巴州柽柳林面积最大, 中、高盖度柽柳林主要分布在阿克苏地区。(2)新疆柽柳林生态功能总价值为4360144.11 万元, 各功能价值量大小依次为: 防风固沙>生态多样性保护>保育土壤>固碳释氧>营养物质积累>净化大气。防风固沙是新疆柽柳林最重要的生态服务功能, 其价值为3180105.99 万元, 占总价值的72.94 %。(3)低盖度柽柳林对新疆柽柳林生态服务功能贡献度最大, 因而要加对强低盖度柽柳林管护工作, 维持荒漠生态系统的稳定性。
2019 Vol. 38 (4): 111-118 [摘要] ( 37 ) HTML (1 KB)  PDF (562 KB)  ( 136 )
119 鄂西北地区土地利用格局及其生态系统服务价值的时空变化
于倩茹, 徐煖银, 孙思琦, 郭泺
鄂西北地区位于湖北省西北部, 是我国自然地理南北过渡的重要地区, 亦是我国南水北调中线工程的重要水源区, 生态环境保护意义重大。在鄂西北地区六期遥感数据基础上, 利用地理信息技术和空间统计的方法, 研究了该区域土地利用格局的时空变化, 对不同用地类型所提供的生态系统服务价值进行评估, 分析了生态系统服务价值与土地利用格局的驱动因素和相关性, 计算了社会经济因素与生态系统服务价值的空间相关性。研究结果表明: (1)1990—2015年鄂西北主要土地利用类型的变化幅度较小, 土地综合动态度为0.06%, 土地类型斑块破碎化程度增加, 斑块形状趋于复杂。(2)研究区间鄂西北生态服务价值处于上升趋势, 生态系统服务价值与景观格局的时空变化具有相关性, 其中与多样性指数呈正相关性, 与蔓延度指数呈负相关性。(3)人均国内生产总值、人口密度和城镇化率是生态系统价值变化的主要驱动因素, 与生态服务价值的局部空间相关性主要集中南部区域。研究结果为鄂西北生态环境可持续发展、合理开发土地资源提供理论依据。
2019 Vol. 38 (4): 119-128 [摘要] ( 40 ) HTML (1 KB)  PDF (5305 KB)  ( 213 )
129 基于MaxEnt模型分析重庆马尾松适生的生物气候特征
李宏群, 刘晓莉, 符勇耀, 汪建华
马尾松是我国南部地区主要用材、产脂和荒山造林树种, 具有较高的生态和经济价值。分析马尾松适生的气候特征, 为马尾松林业生产提供科学依据。基于626个分布点和19个气候数据, 利用MaxEnt模型模拟马尾松在重庆的地理分布并检测其气候主导因子及其适宜值。马尾松最适宜(分布值为p≥0.5)分布的地区是在南岸、大渡口、巴南、江北、云阳、渝北的东部和南部、北碚的东南部、沙坪坝的东北部、九龙坡的东部和南部、石柱的北部、江津的东北部、綦江的东北部、万盛的中西部、南川的中南部、涪陵的西部和北部、长寿的中南部和东部、丰都的中部和西北部、忠县的东部和南部、万州的中部和东北部、开州的中部和西南部以及武隆局部地区等。分布值0.50>p≥0.25的区域是以上高分布值区域的向外扩展。同时, 渝东南部分区县西南方向也进入该分布值。最暖月份最高温度、最暖季度平均温度和全年平均温度对马尾松的分布影响较大, 其中最暖月份最高温度的适宜值为大于32.8℃, 最适值为大于34.2℃; 最暖季度平均温度的适宜值为大于26.8℃, 最适值为28.2℃; 全年平均温度的适宜值为大于16.8℃, 最适值为大于18.5℃。该结果反映出马尾松的潜在地理分布范围, 并揭示马尾松在重庆分布上所需的气候条件。
2019 Vol. 38 (4): 129-134 [摘要] ( 39 ) HTML (1 KB)  PDF (3024 KB)  ( 120 )
135 基于OverFeat模型的长江口南汇潮滩植被分类
李静, 韩震, 王文柳, 崔艳荣
潮滩地带环境复杂多变, 有些植被之间光谱特性相似, 为了解决植被精细分类精度不高的问题, 利用基于ImageNet预训练的卷积神经网络OverFeat模型, 以高分二号(GF-2)卫星遥感影像作为实验数据, 对长江口南汇潮滩不同生长状态的植被进行了深度特征提取, 然后将模型训练好的深度特征输入到支持向量机(SVM)分类器中, 得到植被分布信息。研究结果表明, 与基于光谱特征的SVM分类方法相比, 文章所用方法的分类精度更高, 总体精度可达96.08%, 证明了使用基于ImageNet数据集的预训练卷积神经网络对不同生长状态的植被可以实现较好的识别。
2019 Vol. 38 (4): 135-141 [摘要] ( 33 ) HTML (1 KB)  PDF (5016 KB)  ( 175 )
142 城市绿地生态系统服务价值估算及功能评价—以南京市为例
张超, 吴群, 彭建超, 王锋, 刘柄麟, 周文静
城市绿地作为城市复合生态系统的重要组成部分, 拥有巨大的生态系统服务价值, 对改善城市环境、促进人体健康、维持生态稳定具有重要作用。以南京市为例, 在统计该市绿地面积的基础上, 根据生态经济学原理和方法, 对该市2006—2015各年度的城市绿地生态系统服务价值进行了估算, 并采用全排列多边形图示法对该市绿地生态系统服务功能进行评价。结果表明: (1)就南京市绿地系统的生态服务总价值而言, 2006—2015年该市绿地系统的生态服务总价值总体呈上升趋势, 由2006年的125.2144亿元上涨到2015年的164.3537亿元, 净增加了约39.1392亿元, 表明该市绿地系统的生态服务价值巨大, 且随时间的推移不断增值。(2)就南京市绿地系统的生态服务价值构成而言, 该市绿地系统各项生态服务价值历年均值由大到小依次为: 降温(调节气温)>涵养水源>释氧>固碳>减噪>滞尘>吸收氮氧化物>吸收二氧化硫。(3)就南京市绿地系统的生态服务功能而言, 该市绿地系统的生态服务功能由弱变强, 不断改善。通过本文研究, 可为该市绿地系统的科学规划提供理论依据。
2019 Vol. 38 (4): 142-149 [摘要] ( 41 ) HTML (1 KB)  PDF (634 KB)  ( 302 )
150 南京滨江湿地生态健康评价及生态旅游资源提升对策
秦亚情, 李升峰
选取南京江北新区绿水湾、龙袍和八卦洲三块长江河流湿地作为研究区, 结合湿地生态特点构建湿地生态健康和生态旅游资源评价指标体系, 并分别展开评价。评价结果表明: (1)南京江北新区三湿地生态健康总体处于一般水平, 其中龙袍湿地相对优于绿水湾和八卦洲湿地, 自然湿地相对优于人工湿地; (2)江北新区湿地生态旅游资源总体处于一般水平, 优势和特色总体均不突出。为此作者在空间上将评价区湿地划分为生态保育区、生态修复区和修复保育区, 分别实施不同的生态管控要求。并建议通过水体活化净化、湿地生态保育、种植业功能转换等16项生态工程来提升现有湿地的生态健康与生态旅游资源水平。同时开展生态工程实施效果预评价, 评价结果显示工程实施后可使研究区湿地生态旅游资源水平由原来的一般水平提高到良好水平, 其中人工湿地提升效果总体优于自然湿地。
2019 Vol. 38 (4): 150-157 [摘要] ( 39 ) HTML (1 KB)  PDF (3604 KB)  ( 213 )
158 毕节市生态压力评价及影响因素探究
程东亚, 李旭东
毕节市地处云贵高原, 生态环境脆弱, 生态承载力相对有限。研究毕节市生态压力对高原山地生态保护具有重要意义。研究选取了毕节市(地区)统计年鉴的相关数据, 利用因子分析、聚类分析等方法探究毕节市生态压力变化规律及影响因素。结果: 2005、2010和2015年七星关生态压力得分最高, 得分分别为0.12、0.85、0.91。2005—2010年大方生态压力得分上升最高(0.75), 2010—2015年威宁生态压力得分上升最高(0.41)。结论: ①2005—2015年毕节市生态压力总体呈现先升后降的态势, 2005—2010年以上升为主, 2010—2015年以下降为主; ②2005—2015年毕节市西部县区生态压力总体高于东部县区; ③2005—2010年毕节市西部县区生态压力上升快于东部县区, 2010—2015年东部县区生态压力下降快于西部县区; ④2005—2015年随着海拔升高, 毕节市生态压力总体处于上升的趋势; ⑤人类污染物排放与自然开发强度是影响毕节市生态压力变化的重要因素。
2019 Vol. 38 (4): 158-168 [摘要] ( 43 ) HTML (1 KB)  PDF (4325 KB)  ( 102 )
169 基于氮平衡的盐城市畜禽养殖环境承载力分析
邹晨昕, 赵冬萍, 徐新悦, 王文超, 杨文慧, 刘丽丽, 李建国
滨海地区为海陆交互地带, 具有明显的过渡性与环境的脆弱性。江苏省滨海是江苏省畜禽养殖最为集中的区域, 其巨大的环境风险给区域生态环境造成巨大压力。种养平衡是约束区域养殖规模, 缓解其环境风险的主要策略之一。现以盐城市为例, 借助Truog的养分平衡法, 以种养平衡为前提, 结合政府统计资料和实地调研踏勘与采样数据分析盐城市种植业生产农作物氮养分年消耗总量和耕地土壤氮养分供给量, 对盐城市亭湖区和盐都区各镇的畜禽养殖环境承载力进行分析, 结果表明: (1)研究区土壤氮养分含量较为紧缺, 农作物氮需求总量为1.44×104 t, 土壤氮养分供给量仅为0.97×104 t; (2)研究区合理承载规模为7.20×104头猪当量, 基于氮的畜禽环境承载力均值为氮5.77头猪当量·hm-2, 在区域内处于较低水平, 承载潜力较大, 并未对环境造成威胁, 各乡镇畜禽养殖发展存在显著差异; (3)畜禽养殖空间分布错位, 局部地区污染严重。当前研究区畜禽养殖规模总体较为合理, 研究结果可为滨海地区畜禽养殖的种养结合、畜禽产业结构调整、实现畜禽养殖业现代化提供支持。
2019 Vol. 38 (4): 169-177 [摘要] ( 44 ) HTML (1 KB)  PDF (3163 KB)  ( 419 )
178 基于MODIS NPP数据的青海湖流域产草量与载畜量估算研究
王琪, 吴成永, 陈克龙, 张肖, 张乐乐, 丁俊霞
快速评价区域草地生产力状况, 是制定牧区草畜平衡策略, 保障草地生态系统健康可持续发展的前提基础。基于MODIS NPP产品数据, 对青海湖流域草地生产力进行了估算和评价。结果表明: (1)牛羊可食性最高的高寒草甸、高寒草原和温性草原, 其单位面积产草量估算值的均方根误差RMSE为26.15 g·m-2, 表明该方法可以快速估算区域尺度的产草量。(2)全年干草产量为145.42万t, 其中能被牛羊直接采食利用的牧草共计59.18万t, 理论载畜量为81.07万羊单位; (3)影响单位面积干草产量的主要气候因子, 海拔3500 m以下地区, 是活动积温且与单位面积干草产量呈负相关关系; 3500 m以上地区, 是温度且与单位面积产草量呈正相关关系。研究结果可为高寒地区合理规划牧业生产活动、生态补偿等提供科学依据和决策支持, 也可为全国其他牧区的草原产草量的估算提供参考。
2019 Vol. 38 (4): 178-185 [摘要] ( 43 ) HTML (1 KB)  PDF (1800 KB)  ( 366 )
186 主成分分析和聚类分析在不同粒径团聚体土壤细菌PLFA分布中的综合应用
薛志婧, 成毅, 周正朝
利用主成分分析和聚类分析相结合的方法对土壤主要细菌PLFA在土壤不同粒径团聚体上的分布进行了表征和聚类。旨在探讨土壤主要细菌在不同土壤粒径团聚体上的分布特征和区分的可能性。结果表明, 主成分分析和聚类分析相结合的方法可以有效的将不同土壤粒径团聚体中细菌的PLFA进行表征和区分, 5种细菌在<0.25和>5 mm粒径下分布最广, 0.25—1 mm居中, 2—3和3—5 mm含量最少, 但差异不明显。聚类分析显示, <0.25, 1—2和2—3 mm土壤团聚体中细菌的脂肪酸种类和含量相似, 而其它土壤粒径的细菌各聚一类。由于细菌的磷脂脂肪酸在不同粒径团聚体中的组合和含量各不相同, 其存在的差异决定了土壤不同粒径团聚体细菌的分布特征及相互关系。
2019 Vol. 38 (4): 186-193 [摘要] ( 41 ) HTML (1 KB)  PDF (465 KB)  ( 123 )
194 丘陵山区土地利用生态功能评价及结构优化
戴智勇, 杨朝现, 信桂新, 魏耀华, 熊想想
针对生态普遍脆弱的丘陵山区实施土地利用生态评价, 科学优化土地利用结构, 对维持良好稳定的土地生态功能、提高土地利用效率具有重要的现实意义。采用传统经典的生态足迹模型, 对西南丘陵区重庆市荣昌区近10年(2007—2016年)土地生态功能实施评价, 并选用多目标规划模型方法, 以土地生态赤字最小化为目标, 对全区土地利用结构进行了优化调整。研究结果表明: (1)近10年, 受土地利用不合理配置的扰动, 荣昌区人均生态赤字持续增长、人均生态承载力逐年降低, 生态赤字由2007年的1.77 hm2·人–1增加到了2016年的3.19 hm2·人–1, 年平均增长幅度为8.02%, 到2016年生态赤字是生态承载力的8.37倍, 土地资源利用呈现出压力较大、生态问题较多的状态。(2)土地利用结构优化会更好提升土地利用生态功能, 促进土地利用生态系统的良性稳定。基于土地生态赤字最小化目标, 经优化, 荣昌区生态调节功能较强的林地和草地面积增加10051.58 hm2, 耕地面积减少9181.64hm2, 城乡建设用地面积减少1379.86 hm2, 自然保留地减少45.44hm2。实现结构调整后, 区域生态承载力预测将提高22.58%, 人均生态赤字将减少0.07 hm2·人–1, 优化后的土地利用结构实现了全区生态、经济和社会效益的统一。
2019 Vol. 38 (4): 194-201 [摘要] ( 34 ) HTML (1 KB)  PDF (2999 KB)  ( 286 )
202 基于GIS的北部湾经济区生态安全格局构建与评价
张丽芳, 冉丹阳, 张鑫, 李伟健, 杨存建, 倪静
北部湾经济区喀斯特地貌广布, 生态环境脆弱, 构建生态安全格局有利于保护生态环境, 促进人与自然和谐发展。基于生态安全格局理论, 借助ArcGIS 10.1、InVEST 2.2、Fragstats 4.2等软件操作平台创建指标识别生态源地, 通过对比自然保护区边界数据验证生态源地识别精度; 采用土地利用类型、植被覆盖度、到居民点距离、到主干道距离等因子构建最小累积阻力面, 在此基础上划分北部湾生态用地的安全格局。结果表明: 北部湾经济区的生态安全源地共计3415.04 km2, 自然保护区验证源地拟合度达82.35%, 识别出生态保护核心区面34390.76 km2、缓冲区11719.13 km2、过渡区15731.95 km2、限制区9882.32 km2, 针对不同生态功能区提出相应的用地建议。研究可对北部湾经济区不同生态安全级别区域的城镇化建设和生态环境保护提供可靠的依据。
2019 Vol. 38 (4): 202-208 [摘要] ( 50 ) HTML (1 KB)  PDF (6717 KB)  ( 314 )
209 基于遥感的植物叶脉功能性状计算及其生态学意义
朱济友, 徐程扬, 刘亚培, 李金航, 黄涛, 覃国铭, 崔哲浩
叶脉网络性状能够反映出植物适应特定生境的基本方式及其光合生理功能, 体现了植物水分和能量权衡的生态策略。叶脉功能性状的高效提取, 为植物生理功能和资源配置的响应机理研究提供参考。以北京市常见绿化树种洋白蜡(Fraxinus pennsylvanica)、臭椿(Ailanthus altissima)和国槐(Sophora japonica)的叶脉显微图像为训练样本, 采用遥感图像处理软件, 对叶脉显微图像进行多尺度分割和分类识别, 根据目标对象的亮度(brightness)、光谱(spectrum)和几何(shape)特征规则实现大批量叶脉的快速解译。结果表明, 3个树种叶脉分割的最优参数及自动提取规则为: 尺度参数(scale parameter)为200, 形状参数(shape parameter)为0.8, 紧凑度参数(compactness parameter)为0.2, 亮度值为190—230, 绿光波段大于210, 形状–密度指数为1.5。该方法提取叶脉密度(leaf vein density, LVD)和叶脉面积(leaf vein area, LVA)精度分别达到了95.7%和94.5%以上, 对该3种植物叶脉性状的快速提取具有较高的普适性。在城市不同环境中, 随着温度的升高、土壤水分含量的降低, 叶脉密度总体上呈增大的趋势, 而气孔数量则明显减少, 叶脉密度与气孔密度间普遍存在显著的负相关关系(P<0.05)。这说明了植物在高温和干旱胁迫环境中, 在叶片水平上表现出“此消彼长”的权衡规律, 进一步提高其逆境耐受性。
2019 Vol. 38 (4): 209-216 [摘要] ( 33 ) HTML (1 KB)  PDF (5028 KB)  ( 177 )
217 西部地区中心城市碳排放与经济发展关系研究——以西安市为例
王瑛，何艳芬
以西安市为研究对象, 通过拟合人均碳排放与人均GDP的线性关系以检验其是否符合环境库兹涅茨曲线。选取1997—2016年规模以上工业企业9种能源消费量计算得到的人均碳排放数据, 并绘制时间序列曲线。时间序列曲线具有波动式上升的特征, 但近年来处于明显的下降阶段; 通过拟合人均碳排放与人均GDP之间的关系, 发现二者之间呈现倒“U”型曲线关系, 西安市人均碳排放与人均GDP之间的关系符合库兹涅茨曲线, 并且碳排放随着经济的发展已经超过峰值, 说明随着人均GDP增长环境污染已有所改善。结合同期GDP总量、城镇化水平、产业结构及其变化以及技术进步系数进行了灰色关联分析, 表明人均碳排放与这些指标均存在相当的关联度。
2019 Vol. 38 (4): 217-224 [摘要] ( 40 ) HTML (1 KB)  PDF (1316 KB)  ( 443 )
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主办：广东省生态学会、暨南大学
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