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2022年 41卷 2期
刊出日期：2022-03-25
综述
研究论文
综述
 
       研究论文
1 鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落稳定性及其与物种多样性的关系
薛晨阳1,2, 李相虎1,*,谭志强1, 李珍1,2
群落稳定性是生态系统的关键属性之一, 对维持湿地生态系统的结构与功能有至关重要的作用。采用鄱阳湖典型洲滩湿地植被的实地调查数据, 通过改进的M. Godron法以及Shannon-Wiener、Pielou指数研究了典型洲滩湿地植物群落稳定性与多样性在不同水情阶段的变化特征, 并探讨了两者间的相关关系。结果表明: 1)芦苇—南荻(Phrag¬mites australis-Triarrhena lutarioriparia)群落的Shannon-Wiener指数和稳定性都显著高于狗牙根(Cynodon dactylon)群落(p<0.05), 两个群落的Pielou指数无显著差异(p>0.05)。物种多样性和稳定性在不同水情阶段的变化不同, 狗牙根群落的物种多样性在各阶段无显著差异, 而群落稳定性在丰水期明显低于其他时段; 芦苇—南荻群落的物种多样性在涨水期和丰水期较高, 而群落稳定性在退水期和枯水期较高; 2)群落稳定性和物种多样性没有明确的关系, 物种多样性不是群落稳定性的决定因素; 3)不同植物群落稳定性对土壤水分存在不同的最优区间, 当土壤含水量在15%—20%左右时, 狗牙根群落稳定性最高, 而当土壤含水量在35%—40%左右时, 芦苇—南荻群落稳定性最高。结果有助于了解鄱阳湖典型洲滩湿地植物群落的稳定性及变化规律, 也对进一步揭示水情变化影响下鄱阳湖湿地植物群落的演替规律及生态系统稳定性变化具有重要的支撑作用。
2022 Vol. 41 (2): 1- [摘要] ( 20 ) HTML (1 KB)  PDF (3723 KB)  ( 545 )
11 利用放射性碳和稳定性碳同位素技术估算抚仙湖北部近岸湖区消费者的碳源贡献
甘颖欣1,2,5, 苏雅玲1, 胡恩3,4,*
碳同位素技术可用于辨析湖泊消费者的食物来源。基于抚仙湖北部近岸湖区主要消费者及其各食物来源的放射性同位素特征(Δ14C)与稳定同位素特征(δ13C), 运用IsoSource混合同位素模型估算了不同碳源对湖泊消费者的贡献。抚仙湖各食物来源浮游植物、沉水植物和陆源碎屑的δ13C比值分别为-31‰、-13.5‰和-29.4‰, ∆14C比值分别为101.5‰、42.9‰和19.8‰.两种消费者舌状叶镖水蚤和太湖新银鱼的δ13C比值分别为-27‰和-23.5‰, 而∆14C比值分别为52‰和44.2‰, 表明抚仙湖的消费者依赖于现代碳的初级生产。IsoSource混合同位素模型估算结果显示: 抚仙湖浮游植物对浮游动物和鱼类的贡献比例分别为34.7%和19.6%, 沉水植物贡献为16.4%和36.4%, 陆源碎屑为48.9%和44%, 表明浮游动物的碳源主要是湖泊浮游植物与陆源碎屑, 而鱼类的碳源则主要以沉水植物和陆源碎屑为主。
2022 Vol. 41 (2): 11- [摘要] ( 24 ) HTML (1 KB)  PDF (592 KB)  ( 467 )
20 高寒湿地冻融退化下微生物群落特征变化
章妮1,2, 陈克龙2,3,*, 王恒生4, 杨阳1,2
全球变暖大背景下, 大量冻土将面临进一步退化, 而冻融过程遍布整个青藏高原, 土壤微生物对环境变化更有着高度的敏感性。以青海湖河源湿地湿地冻融退化下的土壤微生物为研究对象, 基于16s rRNA及18s rDNA测序探究冻融退化对土壤微生物群落结构及多样性的影响。结果显示: 青海湖高寒湿地有效序列注释得到1583个细菌操作分类单元以及80个真菌操作分类单元。冻融退化并未改变土壤微生物的优势菌群: 细菌群落中的优势菌群均为变形菌门 (Proteobacteria) 及酸杆菌门 (Acidobacteria), 已知的真菌菌群中相对丰度最高的均为子囊菌门 (Ascomycota)。冻融退化使0—10 cm、10—20 cm的细菌群落结构趋于相似, 真菌群落中德福里斯孢属 (Devriesia)、担孢酵母属 (Erythrobasidium) 的相对丰度显著减少。冻融退化显著影响土壤微生物的α多样性, 降低了细菌群落的ACE指数、Chao1指数、Simpson指数以及真菌群落的ACE指数、Chao1指数、Shannon指数, 细菌群落的Shannon指数及真菌群落的Simpson指数有所增加。本研究表明, 冻融退化对土壤微生物的群落结构、多样性均有影响, 为冻土退化下生态系统作用机制的探究提供参考。
2022 Vol. 41 (2): 20- [摘要] ( 25 ) HTML (1 KB)  PDF (4561 KB)  ( 262 )
29 滇西北高山峡谷典型区土地利用变化与生态安全评价研究
潘继亚1,2,3, 王金亮1,2,3,*,高帆4
以滇西北高山峡谷典型区香格里拉市为研究对象, 对该区域1974—2017年土地利用变化和土地生态安全状况进行分析。结果表明: 1974—2017年间, 研究区耕地、灌草地、建设用地、未利用地都有增加, 林地和水域有不同程度的减少,建设用地变化幅度是最大的, 林地变化幅度是最小的, 1999—2003年间土地利用变化是最剧烈的, 2013—2017年间土地利用变化是最小的; 1974—2017年间, 研究区土地生态安全指数呈现先降后升的趋势, 生态安全状况转变情况为“中度预警—轻度预警—安全—较安全”; 通过线性回归模型趋势拟合分析发现, 研究区土地生态安全综合指数呈增长趋势; 研究区生态安全等级为南部、海拔较低的五境乡、上江乡、金江镇、虎跳峡镇、三坝纳西族乡、洛吉乡等区域较高, 北部海拔较高的东旺乡、尼西乡、格咱乡等区域较低。
2022 Vol. 41 (2): 29- [摘要] ( 18 ) HTML (1 KB)  PDF (6590 KB)  ( 345 )
41 四川省若尔盖县土地利用时空变化研究
甄艳*, 吴宗攀, 尹志恒, 杨晓钦, 赵浠昊
四川省若尔盖县是高寒湿地的重要分布区, 区域土地利用变化对生态安全具有重要影响。以2000年、2010年和2019年3期Landsat ETM +遥感影像资料为基础数据源, 运用土地利用动态度、土地利用转移矩阵、土地利用程度和人类活动强度模型分析了研究区2000—2019年土地利用时空变化特征。结果表明: 若尔盖县土地利用类型以草地、沼泽湿地、林地为主, 三者的面积百分比从2000年的61.66%、22.61%、13.69%变化为2019年的58.42%、21.21%、17.17%。总体上土地利用变化缓慢, 综合土地利用动态度为0.41%; 土地利用类型中建设用地动态度最大, 为23.53%, 草地、沼泽的动态度较小。沼泽湿地与草地、草地和林地相互之间的转变是研究时段内主要土地利用转移方式, 土地转移总体表现为沼泽湿地向草地转移, 草地向林地、耕地、建设用地、水域、未利用地转移。在自然地理条件和经济社会发展状况下, 若尔盖县三个时期土地利用程度指数分别为177.53、178.07和179.88, 人类活动强度空间分布表现出以低和较低强度为主, 二者所占面积比在95%以上, 表明人类活动对当地生态环境的干扰程度逐渐增加。研究结果可为若尔盖地区土地规划利用和湿地恢复工作提供参考依据。
2022 Vol. 41 (2): 41- [摘要] ( 20 ) HTML (1 KB)  PDF (5349 KB)  ( 520 )
50 哈尼梯田水源区大气降水氢氧同位素特征及水汽来源
普慧梅1, 宋维峰1,*, 吴锦奎2, 王卓娟3, 马菁4, 张小娟5
基于哈尼梯田水源区2014年6—8月和2015年全年(共15个月)采集的89个事件降水同位素数据, 结合相关气象资料, 分析了降水中氢氧同位素组成的变化及其影响因子。利用后向轨迹模型(HYSPLIT)追踪了梯田水源区降水的水汽来源。结果表明: 研究区大气降水中稳定同位素组成具有明显季节差异, 湿季(5月—10月)δ D和δ18O贫化, d 值低; 干季(11月至次年4月)δ D和δ18O值相对偏正, d 值偏高。区域降水线的斜率和截距均低于全球和中国大气降水线。降水同位素组成存在一定的降水量效应, 但不存在温度效应。干季大气降水的水汽主要来源于西风带输送的印度洋水汽以及局地蒸发, 湿季的水汽主要来源于西太平洋和印度洋。
2022 Vol. 41 (2): 50- [摘要] ( 16 ) HTML (1 KB)  PDF (4793 KB)  ( 264 )
59 兰州市热环境时空特征及影响因素研究
王莹书1,2, 石培基1, 2,*, 赵武生1,2, 王梓洋1,2, 谢晓艺1,2
基于Landsat数据, 运用辐射方程传输法获取兰州市2005年、2015年和2018年夏季地表温度作为基础数据, 分析兰州市热环境时空分布特征及其影响因素, 为缓解该市城市热岛效应提供指导依据。结果表明: (1)兰州市热岛效应呈现增强趋势, 空间分布呈现“树杈状”特征。非主城区地区成为主要热岛效应区域, 其中, 以永登县与皋兰县为热岛效应最强烈区域。(2)低温区与次低温区分布的土地类型以林地和水域为主; 中温区分布的土地类型以耕地和草地为主; 高温区与次高温区主要分布在建设用地、未利用地以及部分耕地与裸草地区域, 草地与耕地的植物含水量是影响地表温度的主要因素。(3)各影响因素与LST之间的相关性由大到小分别为: NDVI、建筑密度、路网密度、建筑高度差、建筑平均高度、GDP和人口。
2022 Vol. 41 (2): 59- [摘要] ( 24 ) HTML (1 KB)  PDF (4284 KB)  ( 216 )
66 基于SDMs-toolbox预测气候变暖趋势下辽宁省三裂叶豚草潜在入侵区域
王迪1,2, 曲波3,*, 周斌4, 张依然1, 刘智1
为明确气候变暖对三裂叶豚草的潜在适生区域的影响并揭示三裂叶豚草潜在扩散路径及规律, 文章选取辽宁省作为研究区域, 模拟气候变暖条件下三裂叶豚草在2050年潜在分布范围。研究结果表明, 拟合温室气体排放量低的情况下(RCP4.5), 三裂叶豚草扩散面积相比2019年增加了10919.9 km2, 其中中度和高度适生区分别增加了3137.32 km2和7782.58 km2, 面积占比分别增加了1.24%和3.07%; 拟合温室气体排放量高的情况下(RCP8.5), 三裂叶豚草中高度适宜区面积相比2019年增加了6932.2 km2, 中度和高度适宜区面积分别增加了2554.81 km2和4377.11 km2, 面积占比增加了1.01%和1.73%, 说明高温室气体排放量并没有加速三裂叶豚草的快速扩张。高低温室气体排放量情况下, 扩张方向大致相同, 均表现为为西北和西南两个方向。其一为以中部平原地区为中心向西北方向的锦州、阜新扩张, 由原来的低度适生区转变为高度适生区, 西部沿大小凌河方向扩张; 其二为沿辽宁中部河流向西南方向扩张, 营口盘锦沿海地区扩散趋势明显。刀切法检验结果表明高程对三裂叶豚草生境适宜度的贡献率最高, 占47.4%, 且高程处于0-200m的范围内、坡度处于0度左右的区域三裂叶豚草适宜性指数较高, 说明三裂叶豚草适合分布在高程较低、坡度较缓的平原区域。该研究结果为三裂叶豚草在辽宁省乃至全国的入侵风险预警防治提供技术支撑。
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75 长江经济带生态旅游示范区空间分布特征及影响因素研究
王胜鹏1,2,3, 韩磊4, 谢双玉1,2,3, *, 张祥1,2,3
生态旅游示范区是推动长江经济带旅游可持续发展, 实现生态文明区域发展战略的重要手段。以长江经济带“九省二市”的国家级和省级生态旅游示范区为研究对象, 运用最邻近指数、变异系数、地理集中度指数等方法研究长江经济带生态旅游示范区的空间格局, 运用地理探测器探究其分布格局的影响因素。结果表明: (1)长江经济带生态旅游示范区的空间分布呈集聚态势, 且集中分布于上游和下游地区,同时,上游、下游地区内部的非均衡性更强; (2)生态旅游示范区的空间分布密度具有明显的区域差异, 呈现出“东西高、中间低”的哑铃型态势, 江苏与浙江的交界处、四川省的中南部为生态旅游示范区的高密度区, 而长江经济带中部和南部存在一定的“塌陷”区; (3)长江经济带生态旅游示范区空间分布格局主要受到经济发展水平、自然环境和政策环境三方面因素的影响。如何权衡生态保护与旅游发展的关系, 实现“以旅游护生态, 以生态促旅游”的发展目标, 并促进长江经济带生态旅游的一体化发展是目前面临的主要问题。
2022 Vol. 41 (2): 75- [摘要] ( 20 ) HTML (1 KB)  PDF (3172 KB)  ( 155 )
84 渤海辽东湾海域表层沉积物有机质特征、来源及环境评价分析
宋逸群1, 王传远2,*, 靳文静3, 王华远4, 刘晓蕾5，李秀娟6
为探究渤海辽东湾海域有机质的分布特征及其输入源, 2014年8月于辽东湾采集了沉积物表层样品, 并检测了有机质的生物地球化学指标: 总有机碳(TOC)、总氮(TN)以及碳、氮同位素。结果表明: 辽东湾表层沉积物样品的TOC变化范围为0.23%—1.76%,平均值为0.72%; TN的变化范围为0.02%—0.09%,平均值为0.04%。有机碳同位素值在-23.89‰—-21.82‰, 平均值为-22.34‰; 氮同位素的值处于5.27‰—9.68‰之间,平均值为7.43‰。粒度对碳、氮同位素值的影响不大, 人为因素会对碳、氮同位素的检测结果造成影响。有机污染评价显示辽东湾的西南部及东北部海域受到一定程度的生态污染。依据经典的二元计算模式, 辽东湾海源有机质贡献比例范围为51.77%—86.31%, 平均值为77.66%。因此辽东湾海域的有机质输入源主要为海源有机质, 陆生有机质来源主要是陆生C3植物。研究结果对于渤海陆海统筹的生态保护修复与区域污染防治提供一定的科学依据, 为打响渤海攻坚战提供有力的数据参考。
2022 Vol. 41 (2): 84- [摘要] ( 15 ) HTML (1 KB)  PDF (1790 KB)  ( 310 )
91 宁夏灵武白芨滩自然保护区植被覆盖变化地形效应
余琦殷1,*, 宋超2
基于MODIS—NDVI时序数据, 运用ArcGIS软件, 采取植被指数法和趋势分析法, 估算了宁夏灵武白芨滩国家级自然保护区2000—2019年植被覆盖度, 分析研究了植被覆盖变化趋势及其与地形因子的关系。结果表明: 该保护区植被覆盖度由波动变化不明显逐渐变为波动上升趋势。植被覆盖类型以低覆盖度和中覆盖度类型为主。随着高程的增加, 植被明显改善类型占比逐渐降低, 植被无明显变化类型占比逐渐升高; 坡度越平坦的地区植被改善越明显, 且北坡和西坡的植被改善情况好于东坡和南坡。总体来看, 该保护区2000—2019年的保护成效显著, 但仍需要对植被覆盖度低的区域实施生态保护建设, 并重点关注地势高、坡度大的区域。
2022 Vol. 41 (2): 91- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (4512 KB)  ( 297 )
99 基于景观格局的祁连山国家公园景观生态风险评价
于航1, 刘学录1,*, 赵天明1, 张梦莹1, 年丽丽1, 李晓丹2
为探析祁连山国家公园景观格局演变对景观生态风险的影响及为科学管理祁连山国家公园提供理论依据, 便于合理的保护和发展生态系统。以祁连山国家公园2000—2018年Landsat遥感影像解译数据为基础, 利用GIS空间分析技术和Fragstats4软件计算景观格局指数, 对研究区的景观结构的组成及其转化进行了分析, 在此基础上构建了景观生态风险指数, 并通过空间自相关性分析了景观生态风险变化。结果表明: (1)从整个景观来看, 景观破碎化程度相对较低, 其中, 森林景观破碎度显著增加, 水域破碎度和分离度最高, 不同景观类型干扰度特征差异较大。(2)研究区的区域景观生态风险等级面积中, 以低生态风险区为主导, 高生态风险区和较高生态风险区面积占比均较小, 但增长幅度较其他风险等级区高, 较低生态风险区和中等生态风险区面积总体呈下降趋势。(3)各时期景观生态风险度的Moran’s I值分别为0.633, 0.526, 0.547, 表现出空间正相关性, 空间上趋于聚集。人类活动干扰是导致该区域景观生态风险升高的主要原因。
2022 Vol. 41 (2): 99- [摘要] ( 18 ) HTML (1 KB)  PDF (4507 KB)  ( 673 )
108 土壤有效元素含量与延胡索(Corydalis yanhusuo)品质的相关性研究
刘焱1,2, 黄小兰1, 钟志松2, 曾莹3, 焦青2, 周浓1, 祁俊生1, 吴应梅1,*
延胡索乙素是相关延胡索(Corydalis yanhusuo)品质的重要化学成分, 在中国药典中作为延胡索质量控制指标, 分析不同产地延胡索中延胡索乙素含量与根际土壤有效性元素含量的相关性, 对指导延胡索合理化种植栽培有重要科学意义。采用土壤农化法对不同产地延胡索根际土壤中10种元素(大量元素N、P、K、Ca、Mg; 微量元素Zn、Mn、Fe、Cu、B)有效性含量进行了测定, 同时采用高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography, HPLC) 测定不同产地延胡索中延胡索乙素含量。结果表明: 不同产地延胡索根际土壤中有效性元素含量存在显著性差异(P<0.05)。大量元素中, 重庆市开县(S2)产地根际土壤有效磷、有效钙含量最高, 浙江省东阳市(S4)产地根际土壤有效钾、有效镁含量最高; 微量元素中, 陕西省汉中市(S3)、浙江省磐安县(S5)产地根际土壤有效铁、有效铜含量显著高于其他产地。不同产地延胡索块茎中的延胡索乙素含量均达0.07%以上, 高于药典中的限定标准。相关分析结果表明, 延胡索乙素含量与有效钙含量存在极显著正相关(r=0.97, P<0.01), 与有效铁存在显著负相关(r=-0.87, P<0.05), 延胡索乙素含量主要受根际土壤有效钙含量影响。
2022 Vol. 41 (2): 108- [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (424 KB)  ( 129 )
114 上海城市绿地休闲游憩服务供给状况评估
张彪1, 2,*, 谢紫霞 3, 郝亮4, 高吉喜5
目前国内外有关城市绿地空间布局及其可达性的研究较多, 而整体评估城市绿地休闲游憩服务供给水平的研究较少。以上海市游憩绿地为例, 从资源供给角度构建了城市绿地休闲游憩服务评估模型, 评价分析了上海城市绿地的休闲游憩服务供给水平及其区域差异, 并结合手机信令数据识别出有效受益人群与其空间匹配状况。结果发现, 上海城市绿地的休闲游憩服务水平整体较高(RQI=72), 其经济价值可达1116.18亿元·a-1, 约85%城市绿地的休闲游憩服务指数高于80, 且集中分布在中心城区。上海城市绿地休闲游憩服务的供给水平呈现出由中心城区向郊区、由内环向外环的递增趋势, 浦东新区、嘉定区、松江区、闵行区和奉贤区的绿地可提供72%的休闲游憩服务价值, 外环线以外的绿地贡献了73%的休闲游憩服务价值, 其他地区绿地的休闲游憩服务明显受到绿地面积与植被状况的制约。此外, 上海城市绿地的休闲游憩服务受益人群约1174万人, 但尚有51%的人口未能有效受益, 且不足2%的人口享用着85%的休闲游憩服务价值。因此, 上海城市人口与休闲游憩服务的空间匹配程度一般, 达到优良匹配的区域面积占比仅为36%, 尚有近3%的地区为匹配失衡区, 其绿地资源配置及其空间格局亟需优化提升。
2022 Vol. 41 (2): 114- [摘要] ( 16 ) HTML (1 KB)  PDF (4483 KB)  ( 315 )
124 青海祁连风光游憩区生态系统服务价值评估
李興来1,2,肖景义1,2,*
国家公园游憩区生态系统服务价值评估是实现公园资源科学保护和合理利用的基本途径。以青海祁连风光游憩区为案例地开展国家公园游憩区生态系统服务价值评估体系构建, 并采用CVM、TCM、文献研究等方法, 依据问卷调查等数据开展研究。主要的结论有: (1)构建了由使用价值和非使用价值两大类、七个基本类型构成的三级生态系统服务价值评估体系。(2)2018年祁连风光游憩区生态系统服务价值为149.329亿元。其中使用价值中, 游憩、品牌、生态、文化科研价值分别为68.8、57.764、19.747、2.57亿元, 非使用价值中, 存在、选择、遗产价值分别为0.253、0.183、0.012亿元, 说明游憩和品牌价值成为游憩区当前的核心服务价值, 生态、文化科研价值还未得到充分挖掘, 表明游客对游憩区资源环境的保护虽然认可, 但更注重代内的持续利用, 具有功利性和非长远性。(3)自然和人文类游憩区使用价值与非使用价值之比相反, 根据结构角色理论, 可能与游客针对自然和人文类游憩区分别具有“个体人”和“社会人”不同的职能本质和价值期待有关。
2022 Vol. 41 (2): 124- [摘要] ( 13 ) HTML (1 KB)  PDF (1370 KB)  ( 319 )
131 云南苍山洱海国家级自然保护区生态系统健康变化研究
王有兵1, 张士平1,*, 李子光2,*, 杨建军1, 姜健发1
基于遥感和GIS技术, 并结合有关调查数据, 采用LDI方法对云南苍山洱海国家级自然保护区1984、1994、2000、2014、2016、2019年6个时期的生态系统健康变化进行研究。结果表明, 研究期内, 苍山片区建设用地面积明显增加, 农用地面积大幅减少, 休闲用地面积有所增加, 人为干扰区域主要位于苍山四周低海拔区域, LDI值处于1.21—1.25之间, 生态系统处于“健康”状态, 但随时间的推移干扰持续增强, 边界内侧300 m缓冲区的生态系统健康状况不佳; 洱海片区建设用地、林地及休闲用地面积呈增加趋势, 但受洱海保护政策的改变而有不同程度的变化, 农用地及湿地面积大幅减少, 整体上洱海四周受居民、游客的干扰程度较大, LDI值处于1.26—1.91之间, 生态系统处于“健康”状态, 但较靠近“一般”等级, 自2000年以后整体健康水平有所改善, 边界内侧350 m缓冲区的生态系统健康状况有较长时间处于“一般”等级。
2022 Vol. 41 (2): 131- [摘要] ( 17 ) HTML (1 KB)  PDF (436 KB)  ( 310 )
137 贵阳市主城区大气污染物时空分布特征及成因分析
张娜1, 周国富1,*, 黄启芬1, 雷嫦1, 刘纯军1, 张迪2
为揭示贵阳市大气污染物的分布特征及成因, 基于国控监测站点数据, 采用回归分析法、样条函数插值法对贵阳市主要大气污染物进行分析。结果表明: (1)污染物月变化呈现以下特征: O3呈单峰型, NO2呈波动上升变化, 其余4种污染物月均质量浓度均呈U形的变化趋势; 在季节变化方面, PM2.5、CO、NO2、SO2质量浓度均呈现冬季>春季>秋季>夏季, PM10冬季>秋季>春季>夏季, O3春季>冬季>秋季>夏季。(2)从空间分布看, PM2.5春、夏、秋和冬季具有一致性, 其余5种污染物不同季节具有不同的分布特征。(3)在污染物与气象因素相关性方面, PM2.5、PM10、CO、NO2、SO2间具有显著正相关性, 其中PM2.5和PM10显著相关, 二者的排放具有协同性。春季影响大气污染物的关键因素是相对湿度, 夏季是降水量和气压, 秋季是风速, 冬季是气压。
2022 Vol. 41 (2): 137- [摘要] ( 15 ) HTML (1 KB)  PDF (8867 KB)  ( 146 )
149 福州市生态系统服务价值演变及生态经济协调发展分析
刘燕, 王圳峰, 吴雅华, 李倩, 刘兴诏*, 黄柳菁
生态系统服务的研究对于分析生态系统职能构成及区域可持续性发展具有重要意义。在测算2010—2020年福州市土地利用动态度的基础上, 研究分析十年间城市生态系统服务价值的动态变化, 并结合生态经济发展协调度模型, 分析了生态系统服务价值变化影响因素以及生态发展与经济建设之间的相互作用。结果表明: (1)福州市土地利用变化程度近年来呈放缓趋势, 其中, 建设用地是单一土地利用动态度一项中指标变化最大的用地类型, 变化最小的用地类型为农田。(2)2010—2020年间, 生态系统服务价值呈逐年递减的趋势, 但近年来生态系统服务价值的减小幅度较往年放缓。不同土地利用类型提供的生态系统服务中, 森林为生态系统服务提供最大价值, 为250.95×108元(2020年); 不同组分的生态系统服务中, 调节服务是占比最大的一项, 文化服务为占比最小。(3)2010—2020年间, 福州市的生态经济发展协调度均在-1与0之间, 且表现出小幅度增长的趋势, 表明福州市生态文明建设起到了积极的效果, 但生态发展仍处于回退状态。旨在保护福州市生态发展和促进土地合理规划应用, 为福州市将来优化城市布局建设和推动生态健康发展提供了理论依据和参考。
2022 Vol. 41 (2): 149- [摘要] ( 16 ) HTML (1 KB)  PDF (1127 KB)  ( 165 )
156 基于SRP模型的四川省生态脆弱性评价
金丽娟1,2,3,4, 许泉立1,2,3,4,*
综合评价四川省生态环境脆弱性, 掌握四川省生态脆弱性的时空分布特征, 有助于为生态环境治理和修复工作的实施与改进提供理论支持。以土地利用数据、DEM数据、MODIS 13Q数据、气象数据、土壤数据等为基础地理数据, 选取人口密度、土壤有机质、景观多样性指数、土壤侵蚀强度、生物丰度、植被净初级生产力等17个评价指标, 基于地理信息技术和遥感技术, 结合SRP模型, 采用层次分析方法构建四川省生态脆弱性评价指标体系, 对四川省2005—2018年的生态环境脆弱性进行评价。结果表明: 四川省生态环境脆弱性以中度脆弱为主, 占全省总面积的55.11%。空间分布上, 微度、轻度脆弱区主要分布在研究区的东南部、西南部和西北部; 重度脆弱区主要分布在研究区的东北部、西南部和东部; 极度脆弱区主要分布在研究区的中部、东北部、西部和西南部。时间变化上, 2005—2010年四川省生态环境脆弱性呈逐年恶化的趋势, 微度、轻度脆弱面积占比较2005年分别下降了1.67%、29.87%, 中度、重度、极度脆弱面积占比较研究初期分别增加了1.07%、27.7%、2.77%; 2010-2018年四川省生态环境脆弱性呈不断改善的趋势, 微度、轻度、中度脆弱面积占比分别较2010年增加了3.36%、9.4%、12.84%, 重度、极度脆弱面积占比较2010年下降了22.39%、1.2%。
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166 丹霞地貌石松类和蕨类植物区系比较研究
梁胜, 王梦楠, 韦宝婧, 胡希军*, 陈存友
 在野外调查及资料收集的基础上, 对福建、广东两省中4个纬度相近区域的石松类和蕨类植物区系基本组成、地理成分、区系相似性等进行分析, 比较丹霞地貌与非丹霞地貌石松类和蕨类植物区系特征差异。结果显示：(1)研究区有石松类和蕨类植物38科80属206种, 其中丹霞山35科65属134种, 冠豸山31科51属103种, 观音岽31科57属103种, 南雄丹霞梧桐31科57属96种, 优势科明显但属种分化程度不高。(2)在区系丰富性上, 非丹霞地貌区丰富性较高于丹霞地貌区, 具体表现为丹霞山(0.74)>观音岽(无丹霞地貌)(0.14)>南雄丹霞梧桐(0.07)>冠豸山(0.02)。(3)在区系地理成分上, 科属水平均以热带成分为主(占84%以上), 与热带亲缘程度较高; 在种水平上, 热带成分占比均为59%以上, 呈热带向温带过渡特征。(4)在地理亲缘关系上, 南雄丹霞梧桐(丹霞地貌)与观音岽(非丹霞)亲缘关系明显, 科、属、种水平上相似性分别为0.88、0.97、0.8, 两者同质性明显。该结果为探讨丹霞地貌地带石松类和蕨类植物植物的起源和发育提供重要依据, 对丹霞地貌的植物资源合理开发利用具有参考意义。
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176 青海湖流域泥炭湿地地气系统不同时间尺度上CO2交换特征
左弟召1,2,3, 陈克龙2,3,*, 李英年4, 张法伟4
为了定量分析2017年青海湖流域泥炭湿地地气系统不同时间尺度上的碳交换的变化特征及影响机制, 利用涡动相关技术对其不同时间尺度上的碳通量进行了测定, 结果表明: 1)青海湖流域泥炭湿地地气系统在2017年表现为“碳源”, 全年合计排放209.312 gC·m–2。2)生态系统总初级生产量(GPP)和生态系统总呼吸(Re)年变化均呈倒V型, 而净生态系统碳交换(NEE)年内变化则呈双峰型。3)NEE和GPP 与各环境要素(气温、土壤温度、月平均降水量、土壤含水量)呈现负相关关系, 而Re与之呈显著的正相关关系(P<0.01)。4)NEE受温度因子影响较大, 主要受控于气温。5)GPP和Re与各水热因子都有较大的相关性, 但GPP受温度因子影响较显著, 而水、热季节变化及其协调程度对Re有更大的影响。
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184 基于高分影像的上海城市硬化地表空间格局分析
郝亮1,2, 张彪2,*, 姚华荣1, 谢紫霞2,3, 佘欣璐4
硬化地表是定量描述城市地表物理特征以及生态环境质量的重要指标。基于2017 年高分2号卫星影像, 反演提取了上海城市硬化地表信息, 对比分析了不同地域硬化地表分布格局及人居环境风险。结果表明, 2017 年上海城市硬化地表面积达2100 km2, 硬化地表覆盖率为45%, 中心城区高达84%, 且连片分布特征明显。从行政区来看, 静安区硬化地表比例最高(94%), 且集中连片分布特征明显, 金山区最低(30%), 约2/3的行政区硬化地表覆盖率高于平均值(66%)。城市硬化地表空间分布由内向外递减, 内环线以里的硬化地表比例高达91%且集中连片, 郊区线以外硬化地表覆盖率低于29%, 但破碎化和分离度指数较高。此外, 城市硬化地表集中于北部, 南部以破碎化硬化地表格局为主, 南北方向的地表硬化率差距高达33%, 但东西方向差异不大。整体来看, 上海城市硬化地表空间格局差异化分布明显, 约1200万人口面临着中度以上的人居环境风险, 因此应高度重视硬化地表集中区的生态环境效应并适当增加绿色基础设施。
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194 石羊河流域景观生态风险时空分布特征
孙丽蓉1, 马静1, 周冬梅1,*, 张军1,2
 石羊河流域地处干旱内陆河流域, 是西北乃至中国重要的生态屏障。以1986、2000和2015年三期土地利用数据为基础, 构建景观生态风险评价指数, 研究其景观生态风险时空分布特征及其与地形因子之间的关系。结果表明: (1)石羊河流域景观生态风险空间分布呈南低北高的趋势。Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ级景观生态风险区域为石羊河流域的主要风险类型。(2)Ⅰ级景观生态风险在较高海拔、中坡度出现的频率高, Ⅱ级景观生态风险在高海拔、中坡度具有优势, Ⅲ级景观生态风险分布优势在高海拔、低坡度, Ⅳ—Ⅴ级景观生态风险均在低海拔、低坡度出现的频率高。(3)Ⅰ—Ⅱ级景观生态风险中土地类型主要为草地和耕地, Ⅲ—Ⅴ级景观生态风险主要土地类型为未利用地。研究结果对流域生态保护和经济社会可持续发展具有重要意义。
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204 城市森林土壤有机碳密度及影响因子变化研究
张青青1,2, 张桂莲1,2, 伍海兵1,2, 仲启铖1,2, 何小丽1,2, 徐冰1,2, 梁晶1,2,*
以上海市阔叶混交林、杉林、软阔林和硬阔林土壤为研究对象, 分析2013年不同森林土壤有机碳密度(SOCD), 并以其为本底值探讨不同森林植被经历4年自然生长后SOCD的变化特征, 讨论了土壤容重、电导率(EC)、pH、全氮、全磷、C/N对其的影响, 为上海市森林资源合理配置提供建议。结果表明: (1)2013年, 上海城市森林的SOCD由大到小的排列顺序为: 杉林>硬阔林>软阔林>阔叶混交林。相比2013年, 2017年上海市阔叶混交林、杉林、软阔林和硬阔林的SOCD均降低, 年均降低速率为0.59 t/(hm2·a)、6.81 t/(hm2·a)、3.89 t/(hm2·a)和6.95 t/(hm2·a)。上海市森林土壤有机碳密度年降低速率较大, 且0—10 cm和0—30 cm的SOCD在0—100 cm的贡献率较低。(2)不同时期不同林型的SOCD影响因子不同。2013年, 阔叶混交林、软阔林、硬阔林的SOCD受土壤容重、EC、pH、全氮、全磷、C/N影响不显著(P>0.05), 杉林SOCD受全氮影响较显著(P<0.05)。2017年, 阔叶混交林SOCD主要受凋落物影响, 杉林的主要影响因子为容重和全氮, 硬阔林的SOCD主要受C/N影响。软阔林受土壤容重、EC、pH、全氮、全磷、C/N影响不显著(P>0.05)。(3)结合土壤有机碳密度本底值以及年均降低速率, 上海市在森林配置管理时可优先种植阔叶混交林和软阔林, 并应通过添加氮肥、疏松森林土壤等措施改良土壤性状。研究为上海市林分管理在资源合理配置方面提供数据支撑, 也为城市森林土壤固碳能力评价研究提供重要参考。
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211 青海湖流域两种不同高寒湿地类型CO2、CH4和N2O排放通量对模拟降水的响应
杨紫唯1,2,3, 陈克龙2,3,*, 张乐乐1,2,3, 蒋莉莉2,3, 左弟召1,2,3
 以青海湖流域两种不同类型高寒湿地(鸟岛湖滨湿地、瓦颜山河源湿地)为研究对象, 探究模拟降水(增雨50%处理、减雨50%处理以及自然处理)对高寒湿地温室气体(CO2、CH4、N2O)排放通量的影响。于2019年8月, 使用静态箱–气相色谱法对两地温室气体进行观测。结果表明: 1)模拟降水对鸟岛湖滨湿地、瓦颜山河源湿地CO2排放通量作用明显, 鸟岛减雨、增雨处理下平均排放通量为105.176、128.984 mg·m-2·h-1, 瓦颜山减雨、增雨处理下平均排放通量为201.761、174.000 mg·m-2·h-1。2)模拟降水装置对鸟岛湖滨湿地CH4排放通量作用明显, 减雨、增雨处理下平均排放通量为1.014、3.840 µg·m-2·h-1, 对瓦颜山河源湿地CH4排放通量影响不明显, 减雨、增雨处理下平均排放通量为–5.261、–5.485 µg·m-2·h-1。3)增雨处理对鸟岛湖滨湿地N2O排放通量有抑制作用, 减雨、增雨处理下平均排放通量为0.382、–1.216 µg·m-2·h-1, 增雨处理下瓦颜山河源湿地N2O排放通量反而增加, 减雨、增雨处理下平均排放通量为–0.893、1.725 µg·m-2·h-1。4)鸟岛湖滨湿地10 cm土壤温度和温室气体排放通量呈不相关, 瓦颜山河源湿地10 cm土壤温度与CO2排放通量呈显著相关, 与其余气体排放通量无显著相关性。5)高寒湿地模拟降水对鸟岛湖滨湿地铵态氮(NH4+-N)以及硝态氮(NO3--N)含量都有较明显的增加。瓦颜山河源湿地的铵态氮(NH4+-N)含量有降低趋势, 硝态氮(NO3--N)含量呈增长趋势。
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220 香根草秸秆覆盖和化肥减施对红壤花生产量的影响
柳开楼, 胡惠文, 余喜初*, 胡志华, 叶会财, 胡丹丹, 宋惠洁, 李大明, 黄庆海
覆盖还田是处理香根草(Vetiveria zizanioides L.)秸秆的有效途径之一, 但是, 关于香根草秸秆覆盖还田下红壤花生的化肥减施比例还缺乏研究。通过2018—2019年的田间试验, 分析了无香根草秸秆覆盖和农民习惯施肥(CK)、香根草秸秆覆盖下化肥减施0%(T1)、10%(T2)、20%(T3)和50%(T4)处理下花生产量和土壤有机碳的变化规律, 探讨了土壤有机碳与花生产量的量化关系, 并进一步研究了外源投入碳氮比与花生产量及土壤有机碳的相关关系。结果表明: 与CK相比, T1处理下花生产量在2018和2019年分别增加了15.41%和25.87%;  T2和T3处理的花生产量与CK处理无显著差异, 且香根草连续两年覆盖下, T4处理的花生产量也与CK处理相比无显著降低。与CK处理相比, 香根草秸秆覆盖还田和化肥减施处理下土壤有机碳含量增加了4.27%—12.84%。同时, 在香根草秸秆覆盖下, 随着化肥减施比例的提高, 土壤有机碳含量呈逐渐降低趋势。结合拟合方程的斜率发现, 当土壤有机碳含量增加1 g·kg-1, 2018和2019年花生产量增加934.62和903.31 kg·hm-2。提高外源投入的碳氮比显著降低花生产量和土壤有机碳含量, 且双直线方程表明, 外源投入碳氮比大于4.28时, 花生产量和土壤有机碳的降幅明显高于外源投入碳氮比小于4.28。因此, 在红壤的花生种植中, 连续进行两年的香根草秸秆覆盖还田可以提高花生产量, 且在化肥减施10%-50%条件下, 花生产量与农民习惯处理无显著降低。然而, 在增加外源有机碳的同时, 也要综合考虑外源投入的碳氮比, 以期保障花生高产和土壤有机碳提升。
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227 基于电路理论的金寨县生态安全格局构建
李瑶1, 李久林2,3, 储金龙2,*
构建生态安全格局对保护及修复国土生态空间、保障区域生态安全、应对突发公共卫生事件等有着重要意义。论文以金寨县为例,将土壤保持、碳固定、水源涵养三项生态系统服务作为提取生态源地的指标, 借助InVEST模型中生境质量构建阻力面, 最后基于电路理论构建金寨县生态安全格局。结果表明:金寨县生态安全格局由19个生态源地、28条关键廊道、2条潜在廊道、15个夹点、16个障碍点构成, 呈“三横三纵”网络状较均匀地分布在县域内。生态源地集中分布在县域南部与山脉河流所处的区域,主要由林地、园地等组成。建设用地范围内较弱的生态系统服务显示了人类活动对生态安全的威胁。研究结果对平衡金寨生态保护与经济发展压力之间的关系具有重要意义, 基于电路理论构建安全格局为生态保护与修复提供了新的技术路径。
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       综述
237 生物操纵在富营养化湖泊生态恢复中的应用及问题综述
谷娇1, 崔小惠1, 刘敏1, 戴燕燕1, 李宽意2,*
近年来, 水体富营养化已成为全球范围内日趋严重的水环境问题之一, 而生物操纵则是通过改变水生食物网结构、降低浮游植物生物量、使水体变清, 成为富营养水体生态修复的有效途径。论文综述了生物操纵理论的产生和发展、概述其在国内外湖泊生态修复中的应用、总结其在实际应用中面临的挑战, 重点讲述了生物操纵后幼鱼暴发的原因及所产生的负面效应, 并针对湖泊存在的差异性问题提出相应的措施建议。大量实践结果表明, 即使存在一些影响生物操纵取得成功的限制因素, 但对于湖泊、水库而言, 只要有效控制水体的磷浓度, 生物操纵依然可以作为一种有效的退化湖泊生态恢复技术。对于热带、亚热带湖泊和水库, 除了控制磷浓度外, 有效减少幼鱼尤其是底栖食性幼鱼的生物量也是生物操纵技术取得成功的关键。
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249 粤港澳大湾区生态协同治理策略研究综述
苟登文1,2,3,宫清华2, *, 陈爱兵3, 刘博文4, 张沐锋5
随着生态环境遭受越来越大的破坏, 区域生态环境问题日益突出, 严重阻碍了经济发展, 甚至危及人类健康和生命安全。解决环境问题, 缓解生态危机已是刻不容缓。然而, 区域生态环境问题的整体性、系统性和不确定性等复杂特点, 给区域生态环境治理带来了极大难度。粤港澳大湾区是我国目前经济建设的重要地区, 是较强的经济带动增长极, 如广州、香港、深圳等城市, 2019年度为我国创造了高达75022亿元的国内生产总值。但是在经济高速发展之下, 环境问题极容易显现。在生态环境遭到破环后, 会极大地阻碍地区经济的可持续发展。因此, 现以粤港澳大湾区为例, 介绍粤港澳大湾区的基本概要, 明确其对于我国经济发展的地位。从生态协同治理的角度出发, 分析粤港澳大湾区生态协同治理现状, 发现存在的主要问题, 并提出相对应的意见和建议。旨在为粤港澳大湾区生态协同治理提供科学的理论依据, 丰富生态协同治理方面的理论研究。
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259 氮沉降对人工林生长的滞后性影响的研究进展
徐丹丹1,2, *, 王浩斌1, 濮毅涵1
氮沉降对人工林生长的影响是目前的热点问题之一。但是, 现有的研究着重于氮沉降对人工林生长的即时性影响, 而对人工林生长的滞后性影响或效应研究却十分缺乏。氮沉降的滞后性效应是其逐渐改变人工林生态功能的体现, 而且滞后性影响机制与即时性影响完全不同。因此, 以氮沉降对人工林的滞后性影响为主线, 分别综述不同氮沉降浓度对人工林生长的影响, 氮沉降对不同林龄人工林的影响, 不同管理模式下氮沉降对人工林的影响, 氮沉降对人工林生长的滞后性影响和即时性影响的区别。
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