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2020年 39卷 3期
刊出日期：2020-05-25
综述
研究论文
综述
研究论文
1
氮添加对昆仑山高山草地土壤、微生物和植物生态化学计量特征的影响
岳泽伟, 李向义, 李磊, 林丽莎, 刘波, 曾凡江
导读:
全球范围内的氮沉降增加改变了生态系统氮(N)素循环过程, 由此带来的生态学效应已成为当前研究的热点。以昆仑山高山草地生态系统2种优势植物黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala)和针茅(Stipa capillata)为研究对象, 开展人工氮肥添加试验, 研究土壤-微生物-植物系统各组分生态化学计量特征对氮添加的响应特征。结果表明:①氮添加显著提高了土壤和土壤含量(P<0.05), 土壤全N、全磷(P)、速效P含量没有明显变化。②氮添加条件下针茅叶片N含量增加, P含量降低, 而黄花棘豆N和P含量无明显变化。③土壤微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)随着施氮量的增加呈现出先增加后降低的趋势, 当施氮量为6 N· m
–2
·y
–1
时呈现出最高值。土壤含量与土壤微生物量N含量有显著的正相关关系(P<0.01)。综合分析表明, 短期氮添加有利于土壤养分和微生物量的积累, 促进植物和微生物养分吸收利用。 2种优势植物的生态化学计量特征对氮沉降的响应不同, 过量的氮输入将会造成植物生长受到P限制, 氮沉降会改变昆仑山高山草地生态系统的生物地球化学循环过程。
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9
南海海气CO2交换对两个热带气旋“风泵”的不同响应机理分析
孙庆杨, 林静柔, 唐丹玲, 潘刚, 姜兆玉
导读:
利用实测和遥感数据, 对比分析南海海气二氧化碳(CO2)交换对2011年4月热带气旋Tropical Depression One(TDO)和2013年9月热带气旋Wutip(WU)的响应及其机理。结果表明, 两个热带气旋过境的“风泵”作用均对海气CO2交换产生显著影响: TDO和WU过境后, 海水表层CO2分压(pCO2,sw)分别增加42.56 µatm、30.88 µatm, TDO过境导致区域海洋由强碳汇(–4.7 ± 1.8) mmol·CO2·m–2·d–1变为弱碳源(2.0 ± 3.1) mmol·CO2·m–2·d–1, 而WU过境使区域海洋由弱碳源(1.9 ± 1.0) mmol·CO2·m–2·d–1变为强碳源(4.0 ± 1.6) mmol·CO2·m–2·d–1。pCO2,sw的增加均由于次表层富含溶解无机碳(DIC)海水的入侵, 但是“风泵”的作用机制不同: TDO过境强风引起的艾克曼抽吸导致水体涌升作用显著, 而WU过境导致的垂直混合作用强烈。“风泵”的作用机制差异可归因于热带气旋过境前海水的初始状态和过境时移动速度不同: TDO过境前该海域存在冷涡, 强风引起的艾克曼抽吸使次表层海水的向上涌升作用增强; 而WU过境前存在暖涡, 强风引起的艾克曼抽吸造成次表层海水与下沉的表层水垂直混合。TDO的移动速度慢, 对海水的作用时间更长, 强风引起的艾克曼抽吸作用更强; 而WU移动速度快, 短时间强风过境造成的水体垂直混合效应作用更显著。
2020 Vol. 39 (3): 9- [
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17
快速城市化地区昆明市“城—郊—乡”梯度土壤表层碳氮磷化学计量特征
何云玲, 张淑洁, 邓福英, 荣丽, 张林艳
导读:
基于航空遥感影像, 利用地理信息系统(ArcGIS 10.2)和景观格局分析(Fragstats 4.2)软件, 通过主成分分析(PCA)和多元线性回归分析对研究区城市化水平进行量化, 选取覆盖研究区典型的“城—郊—乡”样带, 进行表层土壤取样, 测定总有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)的含量并分析其空间变化特征。结果表明: 快速的城市化进程导致了土壤C、N、P化学计量特征的空间分异, “城—郊—乡”梯度上变异系数都较大, 尤其城区各元素的变异系数分别为84.08%、76.95%和81.34%, 属于强变异, 表明土壤表层C、N、P含量空间分布极不均衡。研究区土壤C、N、P含量均表现为城区显著高于郊区的特征, 与郊区土壤相比, 城区土壤C含量较高, 说明人为活动造成城区土壤明显的有机质富集现象。城区土壤P含量高于郊区和乡村, 城市化过程加剧了城区土壤P的富集, 也使该地区水体(主要是滇池)面临富营养化风险。分析城市化过程中强烈的人类活动干扰对土壤C、N、P含量及其化学计量特征, 对于提高城市土壤管理水平、改善生态环境、促进城市生态系统健康持续发展具有重要意义。今后昆明市在进行城市绿化时可有针对性地选择部分豆科固氮植物加强生物固氮, 目的是提高土壤N含量的同时促进城区土壤丰富的P被吸收利用, 在一定程度上预防以及减轻P对水体的危害。
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25
珍稀濒危植物绣球茜(Dunnia sinensis Tutcher)的生境特征和繁殖技术
任泽楷, 杨礼香
导读:
对中国特有珍稀濒危植物绣球茜(Dunnia sinensis Tutcher)开展了分布范围、种群大小、生境特征、繁殖技术和保护状况研究。研究结果表明, 绣球茜主要分布于广东省境内龙门县南昆山省级自然保护区、台山市北峰山森林公园、台山市古兜山林场和阳春市八甲峨凰嶂省级自然保护区、新会市崖西镇鹅坑水库、珠海高栏岛东侧海岸、电白县罗坑镇马房村等7个地点的公路边坡次生疏林或荒坡上, 其所在群落的植物多样性较低, 绣球茜是阳生性种类, 其主要伴生种是芒萁(Dicranopteris linearis Underw)。绣球茜所在群落的土壤为酸性赤红壤, 土层较薄, 养分含量较高。该种野外个体约有2380株, 因公路、水库和工厂建设导致绣球茜丧失栖息地是导致其种群减少的主要原因。本文所研究的4个地点的绣球茜种群, 有台山市北峰山和龙门县南昆山的2个种群处于衰退中。根据世界自然保护联盟(International Union for Conservation of Nature, IUCN)标准, 该种可列为极濒危级(CR)。绣球茜的种子在湿润河沙+泥炭生境下自然发芽率仅8 %, 生根剂ABT、萘乙酸、IBA吲哚-3-丁酸浸泡后的扦插条存活率为分别为13.3%、20.0%和20.0%。建议: (1)对该种加强就地保护, 对保护区外的分布点设立保护小区, 同时防止保护小区内乔木层郁闭影响绣球茜的更新; (2)对所有分布点的植株进行有遗传多样性代表性的迁地保护; (3)开展全球变化背景下的野外回归; (4)在引种驯化的基础上开展种苗生产和栽培基质等商品化生产研发。研究结果对这类需要适度干扰的珍稀濒危植物的保护和可持续利用有参考价值。
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31
菌根真菌对酸铝胁迫的响应
王艳阳, 常顺利, 王诗慧, 古丽哈娜提·波拉提别克, 张毓涛
导读:
酸性环境中活性铝浓度升高可能抑制菌根真菌生长, 为探讨酸性条件下菌根真菌对活性铝的响应机制, 以拟青霉(Simplicillium sp., Si)、细长孢霉(Mortierella elongate, Me)、木霉菌(Trichoderma spp., Tr)、瓶头霉(Phialocephala, Ph)和葡萄状穗霉(Stachybotrys chartarum, Sc) 5种菌根真菌为供试材料, 采用PDA液体培养基单种纯培养以pH值为5.5设定3个Al3+浓度梯度, 分别为对照(0 mmol·L-1)、低铝(0.2 mmol·L-1)和高铝(1.0 mmol·L-1), 研究酸性条件下不同活性铝浓度对菌根真菌的生物量、有机酸分泌以及N、P、K含量等的影响。结果表明: (1)除拟青霉(Si)外, 其他菌株均不同程度受活性铝浓度影响, Si生物量随活性铝浓度增加而增加, 低铝时比对照增加了238%(P<0.05), 而细长孢霉(Me)、木霉菌(Tr)、瓶头霉(Ph)和葡萄状穗霉(Sc)生物量均降低, 其中, Ph和Sc分别比对照降低了38.1%和72.5%(P<0.05)。(2)5种菌根真菌分泌有机酸存在显著性差异, Si、Me、Tr和Sc的H+分泌量在高铝浓度时均低于对照, 对Si产生显著性差异(P<0.05); 仅Me分泌草酸, 对照的分泌量是高铝时的1.12倍。(3)5种菌根真菌N、P、K含量随不同活性铝浓度胁迫存在显著性差异, Si和Sc的P、K含量随活性铝浓度增加而显著增加(P<0.05); Me和Ph的N含量随活性铝浓度增加而显著降低(P<0.05), Me的P、K含量分别在低铝和高铝时达到峰值, Tr和Ph的N、P、K含量在低铝时达到峰值而在高铝时受到抑制。(4)Si、Me和Tr受酸铝影响不显著, 属耐酸铝型菌株, Ph和Sc属酸铝敏感型菌株。本工作可为天山雪岭云杉森林更新与幼苗存活问题研究的深入开展提供基础依据。
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38
泰山世界遗产地刺槐林地学信息图谱分析
高兰, 梁田, 韩芳, 李传荣, 申卫星, 张兴强, 吕卫东
导读:
基于2014年10月WorldViewⅡ遥感影像和DEM数据, 结合泰山林场同期二类资源调查数据, 对泰山世界遗产地的刺槐林(Robinia pseudoacacia L.)进行目视解译。然后通过建立地学信息图谱分析泰山刺槐林在主要地形因子(海拔、坡度和坡向)影响下的分布规律, 结论如下: (1)刺槐纯林及其混交林, 类型共计30种, 投影面积约807.58 hm2, 其中刺槐纯林投影面积约454.76 hm2, 占刺槐林总面积的56.31%; (2)刺槐林分布在250—1200 m的海拔范围, 集中分布在500—900 m的斜坡、陡坡和急坡, 其中刺槐纯林在海拔250—300 m全部分布在平坡和缓坡; (3)刺槐林主要分布在半阴坡、半阳坡和阳坡, 半阳坡分布最多, 其中刺槐纯林在海拔1100—1200 m几乎全部分布在半阳坡和阳坡。
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44
模拟大气硫酸铵污染对香樟幼苗生长及光合特性的影响
罗佳, 田育新, 王育坚, 周小玲, 牛艳东, 刘红军, 丁小慧
导读:
通过室内盆栽实验研究了大气颗粒污染物硫酸铵对香樟幼苗生长及光合特性的影响。结果表明, 香樟幼苗叶片涂抹硫酸铵处理对植物生长无显著影响; 低浓度硫酸铵(2 g·L–1)提高了叶片叶绿素含量, 而高浓度(4 g·L–1)却降低了叶片叶绿素含量; 与对照相比, 低浓度处理的香樟叶片净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度与蒸腾速率无显著差异; 高浓度处理的香樟叶片净光合速率与蒸腾速率高于对照, 而气孔导度与胞间二氧化碳浓度与对照无显著差异。机理分析表明, 硫酸铵颗粒物主要通过影响叶片气孔导度来影响植物光合特性。
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49
基于MAXENT模型和Arc GIS预测蜡梅适生域在中国的潜在分布
秦思思, 颜玉娟, 欧阳晟
导读:
蜡梅(Chimonanthus praecox)是我国二级濒危珍稀植物, 是重要的冬季传统观花植物。利用已报道的246个分布点和worldclim中提取的19个气候因子, 基于最大熵(Maxent)模型和地理信息系统(Arc Gis)对蜡梅在中国的潜在适生区分布进行预测分析, 采用受试者工作特征(ROC)曲线对预测结果进行检验和评价。结果表明蜡梅的潜在适生范围相对集中, 主要集中在西南的四川盆地、华中、华东及华北的中南部地区, 其他地区则适应性较低。温度是影响蜡梅分布的决定性因子, 其中, 当最冷季度平均温度接近0℃, 等温性范围为0—10℃, 降雨量变异系数约为45时, 蜡梅的分布概率最大。与原分布区相比较, 蜡梅的适生区范围正向中国东部地区和北部地区迁移。ROC曲线检验评价结果表明, Maxent模型的ROC曲线分析法的面积(AUC)值为0.986, 预测结果达到了极高精度。
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57
基于无人机的昆明海口林场宽地坝林区植物群落建群种格局研究
李富利, 彭晓昶, 王崇云, 彭明春, 谢映旭, 左艳洁
导读:
建群种是植物群落优势层中的主要物种, 对群落环境有显著控制作用。空间格局是植物种群的基本特征之一, 探讨建群种的空间格局是理解生物与生境之间关系和认识群落生态过程的有效途径。空间格局特征包括种群空间关联性及其空间分布型。利用无人机技术, 获取昆明海口林场半湿润常绿阔叶林和落叶栎类林的多光谱遥感影像, 采用ArcGIS Pro软件进行遥感影像分类并提取滇青冈(Cyclobalanopsis glaucoides)、光叶石栎(Lithocarpus mairei)、滇石栎(L. dealbatus)、栓皮栎(Quercus variabilis)、槲栎(Q. aliena)植株树冠中心点空间坐标。在Programita Febrero 2014软件中进点格局分析。结果表明: 各物种10m以下呈均匀分布或随机, 随尺度增加, 渐渐表现为聚集分布。光叶石栎种群和滇石栎种群空间关联性表现为负相关。
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64
陕西典型麦田区土壤全氮的空间异质性及其影响因素
李庚飞, 兰素恋, 刘媛
导读:
为制定合理施肥方案, 确保农业资源的可持续利用, 采用地统计学方法结合GIS技术研究陕西蒲城县农业区麦田土壤中全氮(TN)的空间结构和分布特征。结果表明: 蒲城县土壤全氮含量范围在0.42—1.32 g·kg-1之间, 变异系数为21.0%, 属于中等变异强度, 表明土壤全氮含量分布不均匀; 486个原始全氮含量样点剔除特异值后, 符合正态分布; 半变异函数的最佳理论模型符合指数模型, 函数块金值为5.83×10-3, 偏基台值为7.26×10-3, 块金值/基台值为0.46, 说明全氮具有中等强度的空间相关性; 普通Kriging插值结果显示, 该县全氮含量呈现出由西南到东北逐渐下降的趋势, 除分布于西南方向的荆姚镇和原仁乡有一些斑块状样区(11.5%)处于中等含氮水平以外, 其余88.5%的调查样区土壤全氮含量均处于不同程度的缺乏状态, 这与农户对西南灌区氮肥的投入多于东北山原区密切相关。该县相关部门要重视氮肥的投入, 提高该县整体氮肥含量, 同时针对“西南多氮东北少氮”的实际情况, 实行因地施肥与精准分区管理。
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71
基于“三生空间”的福建省城市综合承载力研究
欧惠, 戴文远, 黄万里, 黄康, 徐乙文
导读:
基于“三生空间”构建城市综合承载力指标体系, 分析2011—2016年福建省各设区市城市综合承载力的时空分布特征, 引入耦合协调度模型和障碍度诊断对各设区市生产、生活、生态空间承载力的耦合协调度及主要制约因素进行分析。结果表明: ①2011—2016年福建省各设区市城市综合承载力整体变化不大, 闽东南沿海地区城市综合承载力较高, 闽东北和闽西内陆地区城市综合承载力相对较低; ②2011—2016年各设区市“三生空间”耦合协调度相对较低, 以濒临失调和轻度失调为主; ③2011—2016年各设区市城市综合承载力制约因素主要分布于生产空间和生态空间, 未来应加强这两方面的发展。据此研究结果, 提出加强区域协作, 促进共同发展等协调福建省各设区市未来发展的对策建议。
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80
基于NDVI的塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带时空演变分析
边慧芹, 王雪梅
导读:
基于2001、2007、2013和2017年的 ETM/OLI遥感影像, 使用复合植被指数构建的植被覆盖度模型与目视解译相结合提取塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带, 并对其时空演变过程进行分析, 为推动干旱区绿洲经济的可持续发展, 土地荒漠化防治以及区域生态环境改善提供依据。结果表明: (1)2001—2017年间研究区绿洲面积呈扩增趋势, 荒漠面积呈下降趋势; 过渡带面积先减少后趋于稳定, 年均扩增速率为–0.264%。(2)近16年来绿洲面积沿其边缘向外有不同程度的扩增, 过渡带扩张面积主要由荒漠变化而来, 缩小面积主要变化为绿洲, 未变化面积趋于稳定, 年均变化面积为–0.058×104 hm2; (3)研究时段内受人为因素影响, 绿洲面积迅速扩张, 过渡带内侧的荒漠植被被开垦为耕地; 位于区域东部和南部的地带, 由于受地形和水文等自然因素的影响, 过渡带面积扩增, 荒漠面积缩减。近16年来塔里木盆地北缘加快了绿洲化进程, 较为有效的控制了荒漠化; 但过渡带空间变动较大, 绿洲扩张过快且普遍存在环境恶化现象, 该区域的生态环境还需进一步改善。
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88
基于遥感生态指数的阜新市生态质量评估
王东升, 王小磊, 雷泽勇
导读:
城市化建设的不断推进及发展给生态环境带来了日益增加的压力, 如何多方位、客观准确并且快速地对区域生态环境质量进行评估是目前研究的一个重要方向。以辽宁省阜新市为研究区域,选取2000年、2008年和2016年的遥感影像作为基础研究数据,借助ENVI5.1软件作为数据处理平台,再结合主成分分析方法, 借助遥感生态环境质量评价指数RSEI对阜新市的生态质量进行评估。结果表明: 2000年、2008年和2016年, 阜新市的生态质量总体呈上升趋势; 2000—2016年间, 研究区RSEI主要由1、2级向3、4、5级转变, 生态质量变好和变坏的面积分别占总面积的53.28%和2.38%, 生态质量变差的区域主要集中在阜新市东北的风沙区和西南部盆地区; 而阜新市西南部盆地区主要是市区, 该区生态环境质量变差主要在于近年来的城市快速发展, 东北部的风沙区与科尔沁沙地接壤, 该区的环境变差在于所处地理位置以及防风固沙林中部分林木出现退化现象等, 因此能否在快速城市化建设的同时重视生态环境的保护与修复, 成为阜新市生态环境质量变化的重要决定因素。
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95
广东惠州3类海洋经济物种体内重金属含量分析和健康风险评估
杨玉峰, 梁浩亮, 黄舜琴, 刘锦荣, 林彩容, 冯建祥
导读:
海洋渔业资源是自然资源的重要组成部分, 海洋经济物种体内重金属含量直接影响到人们身体健康。利用2018年春季惠州市海洋渔业资源调查样品, 分析了贝类、甲壳类、鱼类等3类27种海洋经济物种体内重金属Cu、Pb、Cd的含量特征, 利用单因子污染指数(SFI)、金属污染指数(MPI)和目标危险系数(THQ)分别进行了重金属污染水平评价和健康风险评估, 并探讨了海洋经济物种体内重金属的来源及影响因素。结果显示, (1)2018年春季, 惠州海域3类海洋经济物种体内重金属元素含量由大到小皆为Cu>Pb>Cd。不同类海洋经济物种对同种重金属的富集能力有明显差异, 方差分析显示, 贝类体内Cu含量显著高于鱼类, Cd含量显著高于甲壳类和鱼类。(2)惠州海洋经济物种体内3种重金属元素含量的Pearson相关分析结果显示, Cu与Pb、Cd显著正相关, 反映其具有同源性和类似生物地球化学行为, 受到人为活动的影响。(3)SFI值反映, 3类海洋经济物种体内Cu含量为正常背景值水平, Pb含量为轻度污染; 贝类、鱼类体内Cd含量分别为轻度污染和中度污染, 值得引起重视。MPI值由大到小为贝类>甲壳类>鱼类。整体说明, 不同海洋经济物种体内重金属含量特征对生存环境质量有明显响应。(4)根据《无公害食品 水产品中有毒有害物质限量》(NY 5073-2006), 从1996年到2018年春季, 惠州海域海洋经济物种体内Cu含量稳定, 无超标样品; 甲壳类、鱼类体内Pb、Cd含量超标需引起关注。(5)3类海洋经济物种的THQ值皆＜1, 由大到小顺序为贝类>甲壳类>鱼类, 对人身健康无影响。
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104
陕北小流域退耕农户剖面特征的土地利用决策响应
党小虎, 陶瑞, 夏紫顿, 魏学肖, 杨勤科
导读:
采用基于GIS的空间分析、数理统计(Mathematical Statistics)与Multi-logistic回归模型相结合的方法(GMM), 探讨退耕前后陕北燕沟流域土地利用及其关键的社会经济驱动因素的变化, 揭示农村劳动力转移在土地利用决策中的重要性, 了解农村土地利用变化的驱动机制。结果表明: (1)1990—2013年, 流域土地利用变化特征总体上与延安市的土地利用变化趋势一致, 即坡耕地减少和林草地增加显著; (2)1990—2001年, 农业劳动力转移对农户土地利用决策的影响不明显, 农户家庭基本特征与资源禀赋等对农户土地利用决策的影响显著。2001—2013年, 劳动力转移和交通条件对农户土地利用决策有显著影响, 退耕还林政策对农村劳动力的再分配产生了较大影响。
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113
贵州两处茶园溶磷青霉菌的筛选、鉴定及溶磷能力分析
彭艳, 孙鑫, 周培富, 杨成, 曾广能, 范百龄
导读:
为维持土壤自然完整性、活化利用土壤中难溶性磷, 从贵州名茶产地都匀、贵定茶园土壤中筛选高效溶磷真菌, 为制备真菌肥料提供菌种资源。利用溶磷指数(SPI)、形态特征和ITS rDNA序列筛选、鉴定菌株, 并采用液体摇床培养实验测定鉴定菌株在以磷酸钙、磷酸铁或磷酸铝为唯一磷源的无机磷液体培养基中的溶磷能力。共筛选到7个高效溶磷菌落, 经形态观察分属2种菌株, 鉴定为微紫青霉(Penicillium janthinellum)和赭绿青霉(Penicillium ochrochloron)。液体培养基接种、摇床培养15 d, 微紫青霉菌在以Ca3(PO4)2、Fe3(PO4)2或AlPO4为唯一磷源的上清液中有效磷含量分别为73.47 mg·L
–1
、30.93 mg·L
–1
和14.00 mg·L
–1
, 4℃继续保存至30d后对Fe-P和Al-P的溶解量分别达到72.20 mg·L
–1
、32.84 mg·L
–1
; 赭绿青霉菌培养15d的溶磷量分别为30.72 mg·L
–1
、4.14 mg·L
–1
和1.51 mg·L
–1
, 30d对Fe-P和Al-P的溶解量分别达到35.19 mg·L
–1
和10.98 mg·L
–1
。微紫青霉菌溶解无机磷能力明显优于赭绿青霉菌, 有望应用于地区缺磷茶园土壤真菌肥料的制备。
2020 Vol. 39 (3): 113- [
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122
基于3DLP指数的景观格局演变及预测分析
刘雨先, 王守梅, 龚熊波, 李博, 杨波
导读:
采用1987、1999、2009和2017年四期Landsat TM/OLI数据, 结合GIS和RS技术, 从类型和景观层面计算安化县四个年度的3DLP指数, 分析安化县近30年来景观格局的动态演变并利用CA-Markov 模型对2025年景观格局演变进行模拟和预测, 为推动该县今后生态环境的进一步恢复和改善提供指导。结果表明: (1)林地是安化县的优势景观, 对安化县景观的主控作用强。(2)从不同景观类型来看, 1987—2017年期间安化县各景观破碎化情况均有所缓解, 其中建设用地、林地面积增加, 草地、水域、农地面积减少; 林地、水域边界形状趋于简单化, 建设用地、草地边界形状趋向复杂化, 农地边界形状受人类活动影响较小。(3)从整体景观来看, 安化县景观格局的演变主要是受到人为因素的影响, 1999年整体边界形状变得更为规则, 同时破碎化程度、景观异构性以及多样性有所提高。1999—2017年各类景观类型的面积比例差异增大, 破碎化程度以及景观异质程度降低, 优势景观类型份额增加。(4)根据预测结果来看, 安化县整体趋向均衡化发展, 边界形状趋向规则化, 景观异质性程度降低, 各类景观类型的面积比例差异减小, 林地出现被其他景观蚕食分割的趋势, 因此需要进一步提高对林地的重视和保护, 限制其他景观类型对林地的干扰。
2020 Vol. 39 (3): 122- [
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132
三种常见品牌护肤品暴露对鲮肝脏SOD和GST活性、GSH含量的影响
傅小娇, 何世兴, 郑超, 余琳, 李汉邯, 杨占彪, 徐小逊, 程章
导读:
研究护肤品暴露对鲮(Cirrhinus molitorella)的毒性效应, 为护肤品的安全使用和污染控制提供科学依据。配置不同浓度(0 g·L
–1
、0.5 g·L
–1
、0.75 g·L
–1
、1.00 g·L
–1
)的护肤品暴露鲮48h, 在暴露时间为0、6 h、12 h、24 h、36 h、48 h时, 测定鲮肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)活性、谷胱甘肽转移酶(GST)活性、谷肮甘肽过氧化物酶(GSH)含量, 观察并记录鲮的死亡情况, 计算三种护肤品对鲮的半致死浓度(LC50)。结果表明: 三种护肤品的暴露浓度为1.00 g·L
–1
时, SOD酶和GST酶活性达到最大; 三种酶活性都是随着时间的增加呈现先增后减的变化规律; 护肤品B、C暴露48h时, GSH酶被抑制; 护肤品A、B、C 48h 的LC50 分别为807 mg·L
–1
、973 mg·L
–1
和1147 mg·L
–1
。护肤品 A、护肤品 B 和护肤品C的毒性分别为中毒物质, 中毒物质和低毒物质, 中高价位的护肤品对鲮的伤害相对较小。
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139
光照强度对8种红树植物幼苗生长和生物量分配的影响
谭淑娟, 李婷, 余素睿, 蔡水花, 叶万辉, 沈浩
导读:
选取无瓣海桑(Sonneratia apetala Buch-Ham.)、卤蕨(Acrostichum aureum Linn.)、桐花树(Aegiceras corniculatum Blanco.)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius Linn.)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza Lam.)、秋茄(Kandelia candel Druce.)、银叶树(Heritiera littoralis Ait.)和黄槿(Hibiscus tiliaceus L.)为研究对象, 通过遮荫控制实验, 研究这8种红树植物幼苗在不同光照强度(自然光强的100%、45%、30%、10%)下的生长和生物量分配特征。结果表明: (1)遮荫对无瓣海桑幼苗相对生长速率、生物量积累、基径的增长和叶片数的增长均有显著的抑制作用; (2)桐花和老鼠簕在遮荫处理下生长状况较好, 遮荫对桐花生长的影响不显著, 对老鼠簕幼苗的生长则有一定的促进作用; (3)当光照强度降低时, 无瓣海桑、秋茄、老鼠簕、桐花树的幼苗都对地上部分投入了更多的生物量, 其中秋茄、老鼠簕和桐花树通过提高叶生物量来获取更大的光能捕获能力。研究结果表明, 从对光照的生长适应角度来看, 桐花、老鼠簕和卤蕨适宜种植在郁闭度较高的林下; 秋茄适宜在郁闭度较低的林下种植; 真红树无瓣海桑和木榄以及半红树黄槿和银叶树则不适合在林下种植。
2020 Vol. 39 (3): 139- [
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147
江西老虎脑省级自然保护区鸟类资源调查
刘鹏, 缪泸君, 贺磊, 孙志勇, 刘美娟, 张壹萱, 肖相元, 曾文昌, 王莉, 应钦
导读:
2017年11—12月、2018年7—8月、2018年11—12月, 在江西老虎脑省级自然保护区开展鸟类资源调查, 调查发现该保护区有鸟类17目53科240种。其中, 非雀形目16目22科94种, 雀形目31科146种。本区鸟类中有留鸟115种, 冬候鸟57种, 夏候鸟42种, 旅鸟26种; 古北界87种, 广布种22种, 东洋界131种。其中, 国家重点保护鸟类31种, 列入中国红色名录濒危等级(EN)物种有1种, 黄胸鹀Emberiza aureola; 易危等级(VU)物种有2种, 白颈长尾雉Syrmaticus ellioti、白眉山鹧鸪Arborophila gingica; 近危等级(NT)物种有19种。中国特有种4种, 灰胸竹鸡Bambusicola thoracica、白颈长尾雉、白眉山鹧鸪、黄腹山雀Parus venustulus。多样性分析结果显示, 该区鸟类群落Shannon-Wiener指数、Pielou指数分别为4.135、0.778, 通过与周围包括武夷山、井冈山、齐云山、九连山4个保护区比较, 显示研究区域物种种数较高。
2020 Vol. 39 (3): 147- [
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151
高复种指数区成都市郫都区农田土壤养分特征及其空间变异研究
王斌, 黄盛怡, 闵庆文, 袁正, 张碧天, 李禾尧
导读:
成都平原属典型的水田农业区, 复种指数高, 农作物一年两熟或三熟。为探究高土地利用率地区农田土壤养分特征及其空间分布格局, 基于成都市郫都区2015年测土配方施肥数据, 运用经典统计学和地统计学方法揭示该区域农田土壤养分的描述性统计特征及其空间变异。结果显示: 郫都区农田土壤有机质(SOM)、总氮(TN)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)含量均值分别为22.35 g·kg-1、1.15 g·kg-1、95.38 mg·kg-1、21.01 mg·kg-1和104.58 mg·kg-1, 不同土壤类型及不同种植模式农田土壤养分差异总体较小, 表明高强度的人类活动使郫都区土壤养分含量变得均一; 半方差分析显示, SOM和AK的块金系数分别为0.39和0.62, 其空间变异由土壤母质、地形、气候条件等结构性因素和耕作制度、施肥条件等随机性因素共同作用引起; TN、AN和AP的块金系数分别为0.87、0.94和0.97, 其空间变异性主要受耕作制度、施肥条件等随机性因素影响; 结合已有研究来看, 郫都区农田SOM块金系数呈下降趋势而TN、AN和AP块金系数呈增加趋势, 表明随着郫都区作物产量与作物复种指数的不断提高, 以蔬菜为主的旱作模式代替传统的水旱轮作模式、复合肥代替农家肥等生产方式的改变正在影响着郫都区农田土壤养分的空间分布格局。
2020 Vol. 39 (3): 151- [
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160
衰亡期黑藻与生长期菹草交替生长对水体磷迁移的影响
王立志, 董彬, 宋红丽, 李宝, 安娟
导读:
为利用冷暖种交替控制水体磷污染、抑制水体富营养化, 揭示湖泊演化规律和机理。研究设置单季植物组(黑藻组、菹草组)和交替生长组(黑藻组+菹草组)进行实验。交替生长组在黑藻衰亡期种植菹草, 监测各组上覆水和底泥中各形态磷含量的变化, 计算黑藻衰亡释放磷及菹草生长吸收磷的总量, 同时测定环境因子指标。分析沉水植物交替生长(黑藻+菹草)过程对衰亡期沉水植物(黑藻组)释放磷所带来的二次污染的消减作用, 并分析环境因子变化与磷含量之间的关系。实验结果表明: 黑藻+菹草组显著(P<0.05)降低了上覆水中总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)和溶解性活性磷(SRP)的浓度; 显著(P<0.05)降低了间隙水中DTP和SRP的浓度。底泥TP含量黑藻组呈上升趋势, 黑藻+菹草和菹草组呈下降趋势。在采用菹草生物量期望2倍于衰亡植物黑藻生物量的模拟实验条件下, 每实验组沉水植物黑藻衰亡分解所释放的磷为1.51 g, 沉水植物菹草生长所富集吸收的磷为1.83 g。因此, 菹草具备消减黑藻所释放磷的能力, 可作为冷暖种交替控制水体富营养化的备选物种。实验组磷的迁移方向分别为: 黑藻组磷迁移最终方向为底泥, 黑藻+菹草组和菹草组磷的迁移方向为植物。黑藻+菹草组通过提高环境中DO和ORP, 使得水相中磷向沉积物相中迁移, 从而使得水相中各形态磷浓度保持在相对较低的水平。
2020 Vol. 39 (3): 160- [
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172
1975—2018年南四湖流域景观生态风险时空变化及其驱动因素研究
张文静, 孙小银,单瑞峰, 刘飞
导读:
研究区域的景观生态风险变化趋势及其驱动因素, 可以更加科学地保护和开发流域生态系统。以南四湖流域1975—2018年9期土地利用数据为基础, 借助ArcGIS 10.2和Fragstats 4.2等软件计算景观生态指数, 并构建景观生态风险评估模型, 通过空间自相关性分析, 探究南四湖流域自改革开放40年来生态风险的时空变化, 并用地理探测器定量研究驱动因子的贡献量。研究结果表明: 流域最大斑块指数不断减小, 景观破碎化加剧, 且与景观生态风险指数呈正相关; 而平均分维数、香浓多样性和香浓均匀度与生态风险指数呈负相关。在空间上, 生态风险指数具有较强集聚性, 东部草地和林地区域主要是高值区, 湖区北部以及西部耕地和建设用地则主要是低值区; 总体上, 研究区大部分为低风险和较低风险区, 且生态风险平均值不断降低; 地理探测器分析表明, 海拔和人为干扰度因子贡献量在35%以上, 对生态风险有显著的解释力。据此, 以后应减少人类行为对南四湖流域生态系统的干预, 降低流域的景观生态风险, 实现经济、社会和生态的可持续发展。
2020 Vol. 39 (3): 172- [
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182
西北干旱地区气候变化及其对草地生产潜力的影响
张娟, 李剑萍, 王誉陶, 张翼, 井乐, 李建平
导读:
依据宁夏各县区24个气象站37年(1981—2017年)间的逐月气温、降水资料, 采用Miami模型和Thornthwaite Memorial模型计算宁夏草地生产潜力, 分析其时空变化。结果表明: 从时间变化来看, 宁夏平均气温以0.47 ℃·(10a)-1的速度持续上升, 降水量呈先下降后上升的趋势, 从2010—2017年年降雨量增加了40 mm; 从空间变化来看, 宁夏气候从西北向东南由“暖干”向“冷湿”逐渐变化; 宁夏草地气候生产潜力从西北向东南逐渐递增; 草地气候生产潜力变化趋势与降水变化趋势一致, 各时间段气候生产潜力与降水呈显著正相关(P<0.01), 与温度呈负相关关系。因此, 降水是宁夏草地气候生产潜力的限制因素, 草地生产潜力较大区域在宁夏中南部, 而以温度升高为特征的气候变化, 对宁夏草地气候生产潜力影响较小。
2020 Vol. 39 (3): 182- [
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193
泰山保护地生态资产价值评估
邢一明, 马婷, 舒航, 赵金崎, 桑卫国
导读:
为进一步加强自然保护地生态资源的保护, 促进区域更好地发挥其生态系统服务功能, 进行生态资产价值衡量具有重要意义。实现对保护地生态资产及价值的评估, 明确自然保护地的生态保护价值, 可以为保护地生态功能定位以及生态环境的建设和保护提供重要的科学依据。泰山因其独特的地理位置和生态条件, 有着丰富的自然生物资源, 构成了独特的自然生态系统, 具有重要的生态学研究价值。研究选取泰山保护地内的生态资产为研究对象, 基于文献调研、观测与统计资料等相关数据, 从物质量与价值量的角度进行模型运算, 得到2017年泰山保护地生态资产价值为133908万元。研究结果表明泰山生态资产价值对维持当地可持续发展具有举足轻重的作用。本文构建的评估体系为我国生态资产价值的评估提供了一个相对全面的综合评估方案, 为我国生态资产评估提供更为全面的科学依据与决策支持, 也为环境产权、生态补偿等政策制定提供定量分析基础。
2020 Vol. 39 (3): 193- [
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201
基于效率视角的浙江省2030年碳排放配额分析
李泽坤, 任丽燕, 马仁锋, 刘永强, 姚丹
导读:
测算浙江省1995—2015年的碳排放总量, 构建STIRPAT模型, 通过岭回归分析各影响因素对碳排放总量的影响, 结合情景分析法对浙江省2030年的碳排放总量进行预测, 最后以情景预测值为总量限定在效率视角下进行碳配额并分析各市剩余碳排放空间。结果表明: (1)人口总量、人口城市化率、人均GDP和煤类能源占比对碳排放总量起促进作用, 人口总量、人口城市化率、人均GDP和煤类能源占比每增加1%, 浙江省的碳排放总量会分别增加3.578%、0.588%、0.295%和1.310%; (2)保持经济和城市化高速发展的同时, 大力实施产业结构调整和节能减排的情景3最符合现实发展要求, 情景3下, 浙江省碳排放总量在2030年将达到47902.57万吨; (3)ZSG-DEA模型的碳配额结果显示, 2030年宁波市碳配额最多, 其次为杭州市, 丽水市碳配额最少。从绝对剩余碳排放空间看, 宁波市剩余碳排放空间最大, 其次为杭州市, 舟山市剩余碳排放空间最小。从相对剩余碳排放空间看, 丽水市相对剩余碳排放空间最大, 其次为绍兴市, 舟山市需在2015年碳排放总量的基础上减排9.47%。
2020 Vol. 39 (3): 201- [
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综述
212
CoupModel模拟与应用研究进展
李月, 万忠梅, 孙丽
导读:
CoupModel 模拟范围广泛, 几乎涉及了陆面过程的各种环节, 且具有动态预测性。该模型不但能够较为准确地模拟森林、农田、湿地以及冻土等多种生态系统的土壤水热运移和碳氮循环等过程, 还能够科学地预测气候变化背景下的增温潜势。通过对 CoupModel 的耦合原理及特点、数据的输入输出、多种参数估计方法及模拟结果检验等方面的详细介绍, 深入了解了利用该模型模拟土壤-植被-大气系统的物质能量过程; CoupModel 在国外多个国家和地区获得应用与认可, 引入我国后, 通过更改部分参数也在多个地区得到验证。在综合众多前人研究成果的基础上, 将该模型与几种使用较广泛的同类模型进行了简单的对比分析, 随后从模型参数简化、适用性验证和模型尺度等方面对其未来研究进展进行了探讨。
2020 Vol. 39 (3): 212- [
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221
旅游环境系统研究进展与展望
杨秀平, 贾云婷, 张大成, 翁钢民, 侯玉君
导读:
旅游环境系统是旅游发展的基础, 其协调性与完整性对旅游目的地的可持续发展具有重要推动作用。旅游环境系统具有复杂性、动态性与综合性, 对人地关系的关注与研究为改善旅游环境系统的功能提供了科学依据, 对旅游环境系统的研究体现了众多学者对旅游可持续发展领域达成的科学共识。文章从旅游环境系统的内涵、指标体系、量化模型、管理工具、应用研究等角度, 对国内外学者的旅游环境系统的研究现状分析; 根据其研究的不足, 提出旅游环境系统研究展望, 以期对提升旅游环境系统质量的进一步研究提供理论参考。
2020 Vol. 39 (3): 221- [
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231
无人机技术在广州南沙区河涌景观特征生态调查中的应用研究进展
张晔, 裴男才, 何碧红, 史欣, 孙冰, 于彬, 尹小阳, 王子研, 唐赛男, 金一博, 刘晓天, 唐艺家, 朱颖芳, 孙倩
导读:
在城市化进程逐步加快、社会经济水平趋于高阶的时代, 城市生态系统是当前开展交叉学科研究的重要对象, 融合了自然科学(如林学、生态学等)和社会科学(如管理学、人文地理学等)领域的思想体系和研究方法。作为一种新兴技术, 无人机遥感已在生物学、地理学、信息科学等多个学科领域广泛使用。主要从监测、研究、评估和保护等四个方面简要叙述了无人机技术在林业生态研究和管理中的应用情况, 并以广州南沙区河涌景观为例简要分析了无人机技术在珠江三角洲地区城市森林景观中的实际应用。试图为我国城市区域的森林生态、生物多样性与人居环境研究和管理工作提供参考。
2020 Vol. 39 (3): 231- [
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编辑部公告
《生态科学》蔡卓平博士参加“广州科技传播力量”颁奖典礼暨广州科技传播联盟总结会
《生态科学》蔡卓平博士获聘为广东省科普讲师团成员
《生态科学》蔡卓平博士当选广州科技传播联盟单位理事
《生态科学》蔡卓平博士受邀参加广州市高质量发展大会
《生态科学》蔡卓平博士谈学习贯彻高质量发展大会精神体会
《生态科学》蔡卓平博士被评选为广州优秀农村科技特派员
《生态科学》蔡卓平博士在“绿美广州 科普同行”广州科普微视频大赛中获奖
《生态科学》蔡卓平：科研和科普相融，理论与实践并行，扎实推进科普工作
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本刊信息
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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