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2022年 41卷 5期
刊出日期：2022-09-25
综述
研究论文
综述
 
       研究论文
1 城市扩张背景下生态用地格局与生态效率的多尺度关联分析
马才学1, 杨蓉萱1, 柯新利1,*, 马智宇2, 张超正1, 唐兰萍1
 探寻生态用地景观格局演变对生态效率的影响规律对于合理配置生态用地、促进城市可持续发展具有重要的指导意义。运用生态效率度量模型、空间自相关分析和景观指数, 分别探讨2005—2015年三大城市群生态效率时空分布特征及生态景观格局演变规律, 并基于空间杜宾模型实证分析行政区和主城区不同尺度下的生态用地景观格局对生态效率的影响。研究结果表明: (1)城市扩张使生态用地面临较高的转化风险, 绿地作为优势生态用地, 是建设用地蚕食的主要用地类型; (2)主城区尺度下的生态用地景观格局对生态效率的影响比行政区尺度更为显著, 对主城区内的生态用地景观格局进行调控更能发挥效果; (3)绿地景观格局对生态效率的影响比水域更为突出, 降低主城区绿地破碎度, 提高单个斑块优势度比提高绿地总面积更有利于促进城市生态效率。由此可认为主城区尺度下的绿地优化调控在城市规划中应给予重视, 在无法避免蚕食绿地时, 应尽可能侵占小斑块绿地, 以确保自然生态保护区等大斑块绿地的生态优势地位。
2022 Vol. 41 (5): 1- [摘要] ( 20 ) HTML (1 KB)  PDF (3820 KB)  ( 437 )
11 顾及无人机影像点云特征的绿地信息分类方法
李佳1, 王明果2,3, 王云川1, 詹顺1, 段平1,*
 采用无人机影像进行绿地信息分类时, 常利用影像光谱、纹理、形状等分类特征, 忽视了通过无人机影像生成点云构建的数字表面模型(Digital surface model, DSM)和数字高程模型(Digital elevation model, DEM)差异特征。基于此, 提出一种顾及无人机影像点云特征的绿地信息分类方法。方法首先基于摄影测量理论对研究区无人机影像进行空三计算, 并生成点云, 在此基础上构建DSM、DEM和数字正射影像(Digital Orthophoto Map, DOM); 然后, 利用DSM和DEM模型构建地物高度差异模型(normalized Digital Surface Model, nDSM); 最后, 利用可见光波段差异植被指数(Visible-band difference vegetation index, VDVI)对DOM进行植被与非植被分类, 并结合nDSM对植被进行分类。以昆明市呈贡区白龙潭公园为研究区进行绿地信息分类, Kappa系数精度达到0.862, 实验表明本文的方法对城市绿地调查具有实际意义。
2022 Vol. 41 (5): 11- [摘要] ( 21 ) HTML (1 KB)  PDF (11692 KB)  ( 179 )
19 基于游客视角的美国国家公园生态系统服务社会价值分析
黄丽媛, 张宏梅*
基于游客的视角, 以2016年美国国家公园游客卡片调查作为数据来源, 遵循数据收集-网络语义分析-开放性编码-主轴编码-结果分析的研究步骤, 对美国国家公园生态系统服务社会价值进行评估。结果表明: (1)美国国家公园根据网络语义分析可大致分为自然型国家公园和历史型国家公园两类。(2)美国国家公园最主要的社会价值依次为美学价值、生物多样性价值、学习价值、游憩价值、历史价值、未来价值、内在价值、国家价值、生命可持续价值。(3)与以往研究生态系统服务社会价值的案例地相比, 国家公园多出了国家价值。(4)美国国家公园的主要功能在于为当代及子孙后代保护生态、历史的完整性, 为精神、科研、教育、游憩等活动提供依托, 并不提倡国家公园的经济开发。最终, 根据美国经验提出对中国国家公园建设的5点启示。
2022 Vol. 41 (5): 19- [摘要] ( 14 ) HTML (1 KB)  PDF (3390 KB)  ( 392 )
28 不同氮素添加频率模拟氮沉降对桤木人工林生态系统碳储量的影响
熊露露, 邓小红, 姬拉拉, 王健健*
为探究不同频率氮素添加模拟大气氮沉降对桤木人工林生态系统碳储量的影响, 采用野外固定样地观测的方法, 研究1年12次氮素添加(高频率)和1年2次氮素添加(低频率), 对桤木人工林生态系统乔木层、林下植被层、凋落物层、土壤层生物量及碳储量的影响。经过3年不同氮沉降模拟实验, 结果表明: (1) 高频与低频施氮均能增加桤木叶、枝、皮、根、总生物量及碳储量, 其中高频施氮显著增加根生物量及碳储量, 较对照增加了22.98%、24.05%; 而低频施氮显著增加叶、干生物量及枝、叶碳储量。(2) 低频与高频施氮均显著降低了桤木林下植被生物量及碳储量, 较对照分别降低67.95%、83.97%和79.73%、70.27%, 对碳含量影响不显著。(3)高频与低频施氮均显著增加L层(0—20 cm)凋落物生物量及L层和F层(20—40 cm)凋落物碳储量, 且高频施氮>低频施氮; 低频施氮显著降低20—40 cm土壤碳储量, 较对照降低20.83%, 高频施氮则对土壤碳含量和土壤碳储量无显著影响。高频施氮显著增加桤木林人工生态系统中凋落物层碳储量, 显著降低林下植被层碳储量, 生态系统总碳储量增加; 低频施氮显著降低乔木层、林下植被层和凋落物层碳储量, 导致桤木林生态系统碳储量降低, 但两种处理影响均不显著。
2022 Vol. 41 (5): 28- [摘要] ( 10 ) HTML (1 KB)  PDF (393 KB)  ( 224 )
35 不同沙障材料对固沙林地面节肢动物群落结构分布的影响
冯永宏1, 苟琪2,3, 刘任涛2,3,*, 罗雅曦2, 常海涛2, 张静1, 蒋嘉瑜2,3
为了明确沙障材料差异性对固沙林地面节肢动物群落结构的影响规律, 以腾格里沙漠东南缘2013年布设的麦草、尼龙网两种沙障模式下的固沙林地为研究样地, 于2018年春、夏、秋季, 研究了沙丘底部和顶部不同沙障模式下的固沙林地地面节肢动物群落组成及多样性分布特征。结果发现: (1)沙丘底部, 2种沙障林地地面节肢动物优势类群除了均包括蠼螋科、步甲科、叶甲科外, 麦草方格林地还包括拟步甲科和鞘翅目幼虫2个类群, 而尼龙网方格林地还包括鳞翅目幼虫1个类群; 但在沙丘顶部, 2种沙障林地地面节肢动物优势类群均为蠼螋科、步甲科、叶甲科和拟步甲科。(2)沙丘底部和顶部, 优势类群步甲科、叶甲科个体数在2种沙障林地间均无显著差异; 但优势类群拟步甲科个体数表现为麦草方格林地显著高于尼龙网方格。在沙丘底部, 蠼螋科个体数表现为2种沙障林地间无显著差异; 而在顶部, 蠼螋科个体数表现为麦草方格林地显著高于尼龙网方格。(3)沙丘底部和顶部, 地面节肢动物个体数、类群数均表现为麦草方格林地显著高于尼龙网方格, 但Shannon指数、优势度指数2种沙障林地间均无显著差异。(4)RDA和偏RDA分析结果表明, 花棒冠幅与高度、油蒿冠幅是不同微生境中地面节肢动物个体数分布产生差异的主要因素。(5)研究表明, 沙障材料对地面节肢动物群落组成、个体数和类群数分布均产生显著影响, 而且地面节肢动物群落组成分布亦受到沙丘微地形的影响, 但沙障材料对地面节肢动物多样性分布的影响较小。
2022 Vol. 41 (5): 35- [摘要] ( 17 ) HTML (1 KB)  PDF (1413 KB)  ( 339 )
46 模拟增温对青海湖河源湿地土壤微生物群落特征的影响
章妮1,2, 杨阳1,2, 陈克龙2,3,*
湿地生态系统在生物多样性保护等方面有着重要的功能及地位, 不同的湿地生态系统在功能上存在差异, 土壤微生物在湿地生态系统中发挥着重要作用, 但目前对河源湿地的土壤微生物群落开展的研究较少。全球变暖大背景下, 为探究温度升高对河源湿地土壤微生物的影响, 利用高通量测序方法来深入了解模拟增温后土壤细菌及真菌的群落结构及多样性的变化。青海湖河源湿地细菌的优势菌群为变形菌门、酸杆菌门、放线菌门及厚壁菌门, 真菌的优势菌群为子囊菌门、担子菌门。细菌群落对比真菌群落而言对土壤增温的响应更为明显, 细菌菌群的相对丰度呈增加趋势, 真菌群落仅Hypocreales目相对丰度显著增加; 土壤细菌及真菌群落的丰富度均降低, 而群落多样性增加。增温影响了土壤细菌及真菌的群落结构及多样性, 且细菌群落对土壤增温更为敏感。
2022 Vol. 41 (5): 46- [摘要] ( 17 ) HTML (1 KB)  PDF (2346 KB)  ( 253 )
55 基于MaxEnt模型的濒危植物丹霞梧桐潜在适生区预测
朱满乐, 韦宝婧, 胡希军*, 吴家荣, 李芮芝, 任哲民
模拟预测濒危植物丹霞梧桐(Firmiana danxiaensis)的潜在适生区, 对合理指导保护该植物有重要意义。通过MaxEnt(最大熵模型)和ArcGIS, 基于广东南雄丹霞梧桐自然保护区野外实地调查的16个分布点, 及生物气候、地形和地貌覆被多重环境变量, 对丹霞梧桐在广东南雄丹霞梧桐自然保护区的潜在适生区进行模拟预测。结果显示, 模拟训练集和测试集的AUC值分别为0.851和0.913, 预测结果准确性高。丹霞梧桐的高、中适生区主要分布在南雄丹霞梧桐自然保护区南部, 占总面积40.45%; 影响丹霞梧桐分布的主要环境因子包括地貌成因、土地覆被、最旱季降水量、坡度及等温性等, 其中地貌成因(贡献率75.8%)是影响丹霞梧桐潜在分布的最主导因子。综合分析表明, 丹霞梧桐的潜在适生区为海拔150—300 m、坡度30°—55°、年度气温范围28.3—28.6 ℃, 最旱季降水量135—137 mm之间的侵蚀分化低丘陵丹霞地貌, 适生的气候条件为温度相对较高、降水量少的区域。上述研究结果可为丹霞梧桐的保护与恢复提供理论依据。
2022 Vol. 41 (5): 55- [摘要] ( 15 ) HTML (1 KB)  PDF (23278 KB)  ( 240 )
63 基于CiteSpace的国内土壤磁学文献计量分析
代林玉, 肖时珍*, 邰治钦, 闫伟
为深入了解近年来国内土壤磁学研究的现状和发展趋势, 以中国学术期刊全文数据库(CNKI)和Web of Science(WoS)为数据源, 以1979—2019年1138篇研究论文为研究对象, 采用文献计量分析法, 运用CiteSpace文献计量可视化软件, 进行机构、主题词、关键词聚类分析。研究发现: 国内土壤磁学研究发文量分为三个阶段, 1979—1993年为萌芽阶段, 发文量较少, Web of Science(WoS)数据库检索结果少见国内学者发表相关文章; 1994—2014年为探索阶段, 发文数量螺旋上升, 共607篇; 2015—2019年为第三阶段, 发文419篇, 此阶段发文量大幅度增加, 2018年最高103篇。发文量前五的机构分别为中国科学院、中国地质大学、兰州大学、陕西师范大学、福建师范大学, 发文量占总发文量的30%, 但各科研机构和高校之间合作不紧密; 关键词突发性检测分析发现环境磁学、重金属关键词突现, 表明土壤磁学的应用领域向环境磁学渗透, 随着研究的深入, 将土壤粒度、土壤磁化率、重金属含量结合的土壤环境监测手段受到关注; 主题词分析得出土壤磁学研究主题逐步从稻田土壤、黄土土壤的磁化率剖面特征过渡到城市土壤重金属检测, 土壤侵蚀等方面。未来可在世界遗产地、自然保护区等区域开展土壤磁学环境监测研究以及将土壤磁测技术与水土流失研究耦合运用到西南喀斯特石漠化地区, 为石漠化治理提供新方法。
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72 多花兰传粉生物学研究
罗火林1, 陈兴惠1, 肖汉文1, 陈衍如1, 刘环1, 卢建2, 黄文辉2, 熊冬金1, 杨柏云1,*
传粉是植物繁殖和进化的一个关键环节, 为探讨中国产多花兰(Cymbidium floribundum)的传粉生物学特性, 对其开花物候、繁育系统、花的挥发性成分、传粉昆虫行为学实验进行了研究。结果表明, 多花兰不存在自动自交和无融合生殖, 种子的形成有赖于传粉媒介。其自然结实率远低于人工授粉, 存在严重的传粉限制。中华蜜蜂(Apis cerana)为多花兰的有效传粉昆虫, 但未能从中获得报酬, 在传粉过程中将花粉块连药帽一起带出。通过昆虫的行为学实验发现, 多花兰气味对中华蜜蜂具有显著性吸引作用, 而颜色对中华蜜蜂无显著性吸引作用。花朵的主要挥发性成分为醛类与醇类物质, 一天之中在种类和量上几乎没有变化, 只有芳樟醇含量的变化与传粉昆虫活动频率相关。本研究可为兰多花兰的野生保护和杂交育种提供一定依据。
2022 Vol. 41 (5): 72- [摘要] ( 16 ) HTML (1 KB)  PDF (6486 KB)  ( 492 )
81 古尔班通古特沙漠固沙灌木的冠幅预测模型
路丽宁1, 张定海1,*, 李功麟1
 以古尔班通古特沙漠中三种类型沙丘(固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘)上主要固沙灌木梭梭(Haloxylon ammodendron)、白梭梭(Haloxylon persicum)、沙拐枣(Calligonum mongolicum)、蛇麻黄(Ephedra distachya)和油蒿(Artemisia ordosica)为研究对象, 利用12个基础模型建立了不同沙丘类型上所有灌木和不同类型灌木的冠幅模型。模型拟合结果表明: 不论是不同沙丘类型上所有灌木的拟合效果还是不同类型灌木的拟合效果, 固定沙丘和半固定沙丘均优于流动沙丘。同时, 两个近“S”形模型M7(Gompertz Model)和M12(HossfeldⅠ Model)对三种类型沙丘上的固沙灌木均有较好拟合效果; M1(Linear Model)、M2(Quadratic Model)、M3(Power Model)、M6(Logistic Model)、M7、M9(Gauss Model)、M10(Mitscherlinch Model)和M12八个模型适用于研究区绝大部分固沙灌木冠幅模型的模拟。但不同沙丘类型上所有灌木和不同类型的灌木都有不同的最优冠幅模型。研究可为今后该地区相关生态模型建立和防风固沙效益的评价提供科学依据。
2022 Vol. 41 (5): 81- [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (3064 KB)  ( 163 )
90 基于生态足迹的阿拉善地区生态安全评价
徐智超1, 温璐1,*, 张雪峰2, 宋洁1, 王立新1
 生态安全关系到一个地区的资源利用以及社会经济发展的可持续程度。基于生态足迹法核算阿拉善地区1990—2017年生态足迹和生态承载力, 运用区域生态赤字、生态压力和万元GDP生态足迹指数评价阿拉善地区生态安全及可持续发展状态。结果表明: 研究期间阿拉善地区生态足迹与生态承载力均显著上升, 生态足迹和生态承载力分别提高4倍和8.5倍; 虽然研究区在研究期间生态承载力增速远高于生态足迹, 但总体上区域生态足迹仍大于生态承载力, 表现为生态赤字; 近30年阿拉善地区生态压力呈下降趋势, 生态压力指数由1.57下降到0.81, 下降了48.40%; 研究期内阿拉善地区万元GDP生态足迹指数显著下降, 由0.72下降到0.02, 下降95%, 表明研究期间该区域资源利用效率显著提高。相关分析结果表明城镇化的推进以及居民的收入水平通过影响生态足迹及生态承载力驱动生态安全。从生态足迹与生态承载力核算角度分析, 阿拉善地区社会经济发展目前尚处于非可持续状态, 而区域生态承载力以及区域资源利用效率已有大幅提升, 可更新资源的生态承载力仍低于区域生态足迹, 区域生态安全问题仍需高度重视。
2022 Vol. 41 (5): 90- [摘要] ( 15 ) HTML (1 KB)  PDF (5563 KB)  ( 255 )
98 新疆伊犁不同林龄野苹果林土壤碳、氮、磷生态化学计量特性
达清珍1,2,崔东1,2,*, 张雨露1,2, 赵阳1,2, 尼加提·卡斯木1,2, 刘淑琪1,2
 研究新疆伊犁不同林龄野苹果林下的土壤碳、氮、磷含量变化特征及生态化学计量学特征变化规律, 阐述不同林龄、不同土层野苹果林地土壤生态化学计量特征, 为伊犁野果林资源保护提供理论依据。在伊犁巩留野苹果林内选取土母岩、海拔、立地条件较为一致的野苹果幼龄林(10 a)、中龄林(23 a)、成熟林(33 a), 每个林龄林中分别设置三个20 m × 20 m采样点样方, 按0—15 cm, 15—30 cm, 30—45 cm, 45—60 cm土层深度取样, 测定土壤SOC、TN和TP含量, 选用单因素方差分析Duncan来进行显著性检验。分析表明, 土壤SOC、TN含量随土层深度的增加趋于下降, 而TP含量在土层间无显著变化; SOC、TN含量随林龄先上升后下降, TP含量逐渐上升。3个林龄野苹果林0—60 cm土层土壤C: N为5.24—13.11、C: P为15.03—98.44、N: P为2.69—9.96。由冗余分析(RDA)可知, 伊犁河谷不同林龄野苹果林下土壤有机碳对化学计量比的影响最大, 全氮对化学计量比的影响最小。
2022 Vol. 41 (5): 98- [摘要] ( 12 ) HTML (1 KB)  PDF (741 KB)  ( 244 )
105 基于生态环境改善的城市化质量评估方法优化与实证研究
康舒, 穆怀中*
为了在城市化质量评估中侧重性体现生态环境改善的影响, 构建耦合生态环境要素的城市化质量评价的指标体系, 以辽河流域地区为例, 定量分析城市化发展质量并分析城市化发展与生态环境改善之间的耦合变化趋势。研究结果显示: 城市化质量和生态环境变化趋势在不同时期协同变化趋势不同, 辽河流域地区城市化水平逐年递升, 生态环境质量则波动式变化; 纳入生态环境要素的城市化质量评估能够更为全面综合体现城市化发展状况, 并能为地区高质量发展提供指导。
2022 Vol. 41 (5): 105- [摘要] ( 13 ) HTML (1 KB)  PDF (3196 KB)  ( 122 )
114 广州市常绿阔叶林土壤有机碳组分特征分析
林远, 许晴宜, 萧倩雯, 邓碧松, 陈小梅*
 选取广州市(龙眼洞、天鹿湖、大夫山、龙头山、滴水岩、王子山、石门)的7个常绿阔叶林为样地, 分析城市化对广州森林土壤有机碳组分的影响。研究发现: (1)7个森林土壤总有机碳、易氧化有机碳和不易氧化有机碳含量的差异显著(p<0.05), 均呈随样地距市中心距离增加而增加; (2)森林土壤的碳库活度和活度指数距离市中心越近数值越高, 碳库指数和碳库管理指数距离市中心越近数值越低; (3)土壤总有机碳与易氧化有机碳、不易氧化有机碳、碳库指数、碳库管理指数、全氮、C:N和样地距城中心距离均呈显著正相关。结果表明城市化改变了常绿阔叶林土壤的有机碳组分, 使土壤有机碳的稳定性下降。
2022 Vol. 41 (5): 114- [摘要] ( 10 ) HTML (1 KB)  PDF (1018 KB)  ( 252 )
121 粤东七目嶂自然保护区桫椤群落维管植物多样性研究
杨期和1,2, 廖金盛1,2, 杨和生1,2, 况伟1,2
 采用植物群落学、区系学等方法, 对保护区内桫椤群落及物种多样性、物种区系成分、生活型谱和群落结构等进行研究。调查表明: (1)群落范围内有46科66属78种的维管植物, 其中的蕨类植物有9科9属11种, 被子植物有37科57属67种。(2)生活型谱中以高位芽植物为主, 约占58%。(3)科和属的分布型均以热带分布型为主, 均超过65%; (4)群落垂直分层显著, 乔木层的树高所占比例最大的是在4—16 m, 约占77%; 灌木层最大是在0—2 m, 约70%; 草本层的各区间分布在0—0.4 m的比例比较大, 群落层次比较明显。乔木层和灌木层的平均高度均低于沟谷附近其他地段的植物群落, 很可能是沟谷特殊的生境和一些人为的干扰所致。(5)群落植物多样性较丰富, 物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、均匀度指数、Simpson指数、Margalef指数均高于周边的风水林。加强对保护区内桫椤的生态监护, 在合适地段种植和栽培以扩大种群规模, 从而更有利于保护桫椤种群。
2022 Vol. 41 (5): 121- [摘要] ( 10 ) HTML (1 KB)  PDF (411 KB)  ( 267 )
128 油蒿扩繁丛枝菌根真菌的效果及土壤条件优化研究
山宝琴1,2,*, 宋惠子1, 李嘉怡1, 秦爽1, 凌小嫒1, 李婧1
为验证油蒿(Artemisia ordosica)作为宿主植物扩繁AM真菌的潜能, 试验选用了艾蒿、三叶草、黑麦草和紫花苜蓿4种植物为对照, 采用盆栽方法研究培养30 d、60 d、100 d后植物根围AM真菌孢子密度的变化, 测定了100 d后植物根系的真菌菌丝侵染率、丛枝侵染率, 并针对油蒿研究了不同类别土壤对其扩繁的影响, 分析孢子密度与土壤理化因子的相关性。结果表明: 油蒿和艾蒿两种植物的菌丝侵染率平均值约达40%, 显著高于其它3种植物(23%—  25%), 表现出与AM真菌良好的共生性。以油蒿为宿主经过100 d扩繁后, 其根围孢子密度平均达57个·10g -1干土, 显著高于其它4种植物。油蒿扩繁最大值出现在60 d, 其它4种植物虽然孢子密度随培养时间的延长而增加, 但60 d— 100 d增长不显著, 建议60 d为AM真菌盆栽扩繁最佳期限。相关分析表明植物根围AM真菌孢子密度与真菌菌丝侵染率、土壤速效磷呈显著正相关, 但与土壤pH值呈负相关性。当选用油蒿为宿主植物分别4种土壤类型进行AM真菌扩繁时, 土壤养份较高的腐殖质土孢子密度最大。
2022 Vol. 41 (5): 128- [摘要] ( 16 ) HTML (1 KB)  PDF (924 KB)  ( 209 )
134 贵州岩溶峡谷NDVI变化及与人口的关系
龙映豪, 李旭东*, 程东亚
 研究岩溶峡谷NDVI变化, 可为退耕还林、石漠化治理、峡谷生态保护提供科学参考。以贵州境内岩溶峡谷为研究区, 选取2000—2018年NDVI数据和2010年人口数据, 探究了其NDVI时空演变规律及与人口的关系。结果表明: (1)2000—2018年NDVI由0.659增长至0.807, 增长0.148, 表明植被处于恢复趋势; (2)2000—2018年城市及其附近NDVI较低; 期间NDVI上升地区面积超过97%, 下降地区不足3%; (3)将2000—2018年NDVI分为6等级, 小于0.4、0.7—0.8、大于0.8的区域NDVI占比呈现上升趋势, 0.4—0.5、0.5—0.6、0.6—0.7的区域NDVI占比处于下降趋势; (4)2000—2018年随人口密度增加NDVI总体处于下降趋势, 期间NDVI增量随人口密度增加呈减少趋势。贵州岩溶峡谷NDVI总体保持上升, 人口密度与NDVI变化关系密切。
2022 Vol. 41 (5): 134- [摘要] ( 21 ) HTML (1 KB)  PDF (5942 KB)  ( 156 )
144 退化泥炭地亚表层土壤酶活性与DOC变化规律研究
曹芹1, 刘建亮2,3, 刘坤4, 曾嘉1, 严飞1, 杨刚1,*
在气候变化背景下, 泥炭地亚表层土壤有机碳逐渐参与到碳循环中, 为揭示泥炭地亚表层碳输出与土壤酶活性的关系。以四川省红原县日干乔湿地自然保护区的泥炭沼泽(S1)、沼泽草甸(S2)、高寒草甸(S3)3种不同退化泥炭生态系统中不同深度(0—30 cm、30—60 cm、60—90 cm、90—120 cm、120—150 cm)的土壤作为研究对象, 研究泥炭地表层(<30 cm)、亚表层(30—60 cm)和深层(>60 cm)土壤酶(酚氧化酶、β-葡萄糖苷酶、蔗糖酶)活性和土壤溶解性有机碳(DOC)的变化规律及二者的关系。结果显示, 从泥炭沼泽到沼泽草甸再到高寒草甸的退化过程中, DOC含量逐渐增加。随着泥炭地退化程度的加深, 土壤酶活性呈先升高后降低的变化趋势。从垂直方向来看, 泥炭沼泽和沼泽草甸DOC从表层到亚表层逐渐增加, 高寒草甸DOC从表层到亚表层逐渐减少; 土壤酶中表层的酚氧化酶活性高于深层土壤, 而深层土壤中的β-葡萄糖苷酶、蔗糖酶活性高于表层与亚表层。酚氧化酶活性、β-葡萄糖苷酶活性、蔗糖酶活性直接影响DOC含量变化。其中, β-葡萄糖甘酶在不同水位变动条件下都和DOC保持很好的线性关系, 可作为指示DOC分解的关键酶类。
2022 Vol. 41 (5): 144- [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (602 KB)  ( 322 )
152 基于Landsat影像研究全球气候变化对武夷山国家公园垂直带谱上各植被群落的影响
刘月1, 濮毅涵2, 刘艳清2, 安德帅2, 徐丹丹2,3,*, 朱建琴4, 阮宏华2,3
全球气候变暖对全球植被的影响巨大, 主要表现在植被群落往高海拔和高纬度的迁移。研究垂直分带上的植被群落的迁移有助于理解植被群落对气候变化的响应机制。而垂直植被带谱上的植被分类是研究垂直分带上植物群落迁移的基础, 特别是常绿阔叶林的垂直植被带谱上的植被分类在研究上是一个难点。因此, 本研究基于Landsat影像, 通过主成分分析的方法, 提取出影响分类的主要波段, 融合不同季节的波段数据及DEM数据, 并根据结果进行监督分类的方法, 对1986—2018年武夷山垂直带谱上的各个植被群落进行准确的分类和监测, 并结合期间的气候变化探讨影响植被变化的主要原因。主要的研究成果显示: 利用经过主成分分析的数据来分类山体植被类型的方法具有一定的可行性, 可以较好的分类出草甸, 竹林, 针叶林, 针阔混交林和常绿阔叶林, 总体分类精度为93.3%, Kappa系数为0.91; 1986—2018年期间, 武夷山地区气候变暖明显, 针阔混交林和常绿阔叶林的面积受气候变暖的影响呈增加趋势, 针叶林及草甸面积呈减少趋势, 植被的迁移和面积变化受气温的影响较大, 尤其是针阔混交林对气候变化响应最为明显; 针阔混交林的分布海拔上限有所上升, 草甸和针叶林的分布海拔无明显变化。利用主成分分析结合不同植被类型的物候特征和海拔分布特征能很好地识别亚热带常绿阔叶林的垂直带谱, 为气候变化对武夷山国家公园的影响提供技术和理论依据。
2022 Vol. 41 (5): 152- [摘要] ( 16 ) HTML (1 KB)  PDF (14962 KB)  ( 329 )
163 赤水河流域森林生态补偿标准核算
汪远秀1, 黎德川1,2, 丁贵杰1,*
以贵州省境内赤水河流域为例, 基于成本投入法、机会成本法、生态效益法衡量社会经济发展水平各阶段的流域森林生态补偿标准, 并以意愿调查法作为各时期补偿标准参考值, 为生态补偿标准的科学合理核算提供参考。结果表明: 以直接投入成本为依据的第一阶段赤水河流域森林生态补偿标准核算结果为639.95 元·hm-2。以损失的发展机会成本为依据的第二阶段赤水河流域森林生态补偿标准核算结果为2750.28 元·hm-2。以生态服务功能价值为依据的第三阶段赤水河流域森林生态补偿标准核算结果为11877.31 元·hm-2。流域上下游受访者的平均意愿为442.80 元·hm-2, 则现阶段赤水河流域森林生态补偿标准的合理范围可在442.80 元·hm-2—639.95 元·hm-2。
2022 Vol. 41 (5): 163- [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (1188 KB)  ( 373 )
169 烟台四十里湾浮游植物群落特征
程玲, 何健龙, 付萍, 于广磊, 王月霞, 刘爱英, 宋秀凯*
 于2009年3月至2010年1月对烟台四十里湾15个站进行了11个航次的浮游植物群落调查, 并同步监测其它环境因子(表层水温、盐度、透明度、无机氮等)。共鉴定浮游植物3门39属82种, 其中硅藻13科30属68种, 是构成调查海域浮游植物群落的主要类群; 甲藻7科8属13种, 金藻1科1属1种。浮游植物丰度与种类多样性年度变化均呈明显的“双峰”模型, 种类数最高峰出现在9月(48种), 次高峰为4月(40种), 5月浮游植物种类最少(12种); 丰度最高值出现在10月(9264.9×104 cells·m-3), 次高峰3 月(1039.0×104 cells·m-3), 最低值同样出现在5月(31.5×104 cells·m-3)。调查期间优势种主要为中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、尖刺伪菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)、夜光藻(Noctiluca scintillans)和具槽帕拉藻(Paralia sulcata)。浮游植物群落相似性在60%水平聚类分为四个类群: 类群I为5月浮游植物群落, 类群Ⅱ以11月至次年1月为代表的冬季浮游植物群落, 类群Ⅲ为7—10月的夏秋浮游植物群落, 类群Ⅳ为3、4、6月的春季浮游植物群落。多样性指数和均匀度指数分析结果表明, 调查海域浮游植物的群落结构相对稳定。相关性分析及典范对应分析结果显示, 浮游植物群落结构主要受表层水温、盐度、磷酸盐和无机氮等环境因素影响, 其它环境因子对浮游植物群落影响较小。
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177 基于GIS的陕北红枣生态适宜性空间分布格局研究
何钊全1,*, 尚雪1, 张铜会2
作物的生态适宜性空间分布格局对于掌握作物生长适宜区域具有重要的作用。陕北红枣, 作为该地区的特色经济作物, 其生态适宜性分布特征尚不明晰。因此, 本文基于层次分析法确定适宜地形、气候、土壤及植被因子权重, 通过地理信息系统(GIS)技术确定陕北地区红枣生态适宜性空间分布等级和面积。结果表明, 陕北地区红枣生态适宜区自陕北南部和东南部向西北和北部地区递减, 年降雨量、年积温及高程是限制红枣在陕北西北部适宜生长的主要环境因子; 红枣最佳生态适宜区和次适宜区主要集中于富县、黄龙县、甘泉县及宜川县。其中, 红枣最佳适宜区和次适宜区面积在富县分别达到5036.58 hm2、23114.25 hm2, 即富县是陕北红枣生态适宜性分布的最优区县。一般适宜区主要集中于延长县、绥德县、清涧县、延川县、宜川县、子洲县及宝塔区。因此, 未来可以在红枣优适宜区进行精准培育种植, 着重提升红枣品质。在一般适宜区增加红枣种植面积, 提高红枣总产量。以期为该地区红枣优化生产提供科学依据, 实现陕北精品红枣规模化发展。
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187 高光谱与拟合多光谱植被指数反演武夷山亚高山草甸LAI的对比研究
安德帅1, 徐丹丹1,2,*, 刘月3, 朱建琴4
 植被叶面积指数(Leaf Area Index, LAI)是重要的生态学参数, 被广泛用于指示植被密度、生物量、碳、氮物质循环以及气候变化对生态系统的影响, 也作为生态过程模型的重要输入参数。地面实测高光谱遥感数据能以更高的空间分辨率及更高的光谱分辨率监测植物的光谱特征, 为精准反演LAI提供了基础。本项研究以武夷山国家公园黄岗山顶的亚高山草甸为研究对象, 通过建立多种高光谱植被指数和拟合多光谱植被指数反演叶面积指数的统计模型, 并比较高光谱与多光谱对叶面积指数反演的效果, 阐明用于反演高覆盖率亚高山草甸的最适高光谱和拟合多光谱植被指数。结果表明: 高光谱新植被指数(NVI)对于反演LAI有最好的效果, R2 = 0.85, P < 0.01; 依据高光谱NVI拟合而成的多光谱NVI反演结果次之, R2 = 0.82, P < 0.01。几种常用比值植被指数NDVI、MSR、RVI和GNDVI在高光谱和拟合多光谱反演结果中相差不大, 表现较好, R2都在0.65以上。通过对比高光谱和拟合Sentinel-2A和Landsat-8两种多光谱卫星波段的反演结果发现, 光谱响应函数中具有更窄波段范围的近红外、红、绿、蓝波段构成的植被指数可以得到更好的反演结果, 而固定波段的高光谱植被指数未必在每种植被指数中都具有最好的反演效果。同时, 发现当某种植被指数反演LAI的线性回归方程的斜率越大, 说明这种植被指数越有可能随LAI的增大而出现饱和现象, 相反的, 斜率越小则说明该种植被指数没有出现饱和现象。此外, 在研究区内使用高光谱和拟合多光谱波段植被指数法反演LAI, NDVI都获得了较好的效果, 存在很好的线性关系, 之前的很多研究和判断都认为NDVI不适用于反演高覆盖植被的LAI, 这个发现是具有意义的, 表明高覆盖植被的叶面积指数在一定范围内是能够被NDVI(应用最广泛的植被指数)较好的反演, 进一步扩展了NDVI反演LAI的适用性和可能性。
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197 榆中县土地利用转型与生态系统服务价值的时空演变研究
屈雯, 陈英, 谢保鹏*, 裴婷婷, 任玺锦, 贺莹
 生态系统服务价值(ESV)是区域生态安全的重要表征, 识别土地利用转型引起的生态系统服务价值变化, 对区域生态环境保护具有重大意义。基于2008年和2018年榆中县土地利用数据, 借助ArcGIS 软件, 运用价值当量因子法、生态系统服务价值变化指数、空间统计分析等方法, 分析了榆中县土地利用转型对生态系统服务价值变化的影响。结果表明: (1)2008—2018年, 榆中县耕地、草地面积减少, 建设用地面积增加, 耕地—建设用地、草地—耕地、草地—建设用地是榆中县土地转型的主要模式。(2)研究期间, 榆中县生态系统服务价值总体呈下降趋势, 其中草地ESV占比最大, 占比达54%, 单项ESV以水文调节和气候调节为主, 二者累计占比接近ESV总量的50%。(3)榆中县ESV空间分布具有明显的空间正相关性, ESV的热点区位于榆中县南部, 冷点区位于榆中县中部, ESV空间分布呈现南部高, 中部低, 北部较高的特征, 且ESV低值区在榆中县中部进一步扩散。研究结果可以为区域生态环境保护和土地管理提供科学参考。
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208 新疆巩乃斯河枯、丰水期大型底栖动物群落结构与环境因子的关系
王燕妮1,2, 田伊林1,2, 刘雨薇1,2, 崔东2, 尚天翠2, 姚付龙2, 张振兴1, 杨海军1,2,3,*
为探究新疆巩乃斯河的生态状况, 团队先后在2018年10月(枯水期)和2019年6月(丰水期)对大型底栖动物群落和环境因子进行了调查, 分析大型底栖动物群落结构、功能摄食类群、生活类型组成及其与环境因子的关系。研究河段共采集到大型底栖动物40种, 隶属3门4纲8目27科, 主要以节肢动物门为主, 其中直突摇蚊亚科(Orthocladiinae spp.)、长跗摇蚊族(Tanytansini sp.)、四节蜉属(Baeits sp.)、亚美蜉属(Ameletus sp.)和Cheilotrichia sp.是优势类群。经过分析发现枯、丰水期巩乃斯河大型底栖动物群落结构差异显著, T检验结果显示: 枯水期大型底栖动物群落的生物密度和物种丰富度显著低于丰水期(P<0.05), 两个时期大型底栖动物的生物多样性指数和均匀度无显著性差异(P>0.05)。巩乃斯河大型底栖动物功能摄食类群完整, 枯、丰水期均以收集者为主; 在生活类型方面, 枯水期时固着型动物最相对丰度最大为43.20%, 丰水期时蔓生型动物相对丰度最大为57.53%。经过对大型底栖动物和环境因子之间进行典范对应分析发现, 水温是影响巩乃斯河大型底栖动物群落变化的关键环境因子。研究成果可为巩乃斯河后续相关研究以及伊犁河水系生态保护提供基础数据支持及参考。
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       综述
219 中国北方草地生产力研究进展
王鹤琪1,2, 范高华3, 黄迎新1,*, 周道玮1
中国的北方草地资源十分丰富, 研究影响草地生产力变化的因素对于合理利用草地资源具有重要的意义。文章系统综述了环境因素、生物因素以及人为管理因素等对中国北方草地生产力变化的影响。通过对近年来北方草地生产力变化的分析表明, 环境因素是影响草地生产力变化的主要因素, 生物因素亦会对草地生产力造成影响。放牧、刈割、施肥、草原开垦等人为因素会对草地生产力产生巨大的影响, 并且通过有计划火烧、灌溉、围栏封育及混播等措施能潜在的提高草地生产力。
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230 基于文献计量分析的2000年至2019年垃圾分类回收行为研究综述
赵锐*, 杨梦, 任昕芸, 俞阳
垃圾分类回收是实践垃圾精细化管理的前提, 对推动垃圾减量化、资源化和无害化具有重大意义。通过对垃圾分类回收行为研究综述分析, 可以为完善其政策机制设计提供科学依据。基于文献计量学, 对2000—2019年Web of Science数据库发表的垃圾分类回收行为相关研究论文进行了回顾, 分析了该领域的研究进展, 提出了后续研究展望。通过对发文数量、发文国家、发文期刊、研究机构等一系列文献计量指标统计分析, 研究结果发现: (1) 2000—2019年间, 共发表了599篇与垃圾分类回收行为相关的研究论文, 发表数量整体呈现波动上升趋势; (2) 发文量靠前的国家是中国、美国、英国、瑞典、意大利; (3)环境科学与生态学是发文的主要学科类别, 《Resource Conservation and Recycling》是发文量最多的期刊;(4)南安普顿大学、香港理工大学、北京理工大学及清华大学是垃圾分类及回收行为研究的主要机构; (5)关键词共线分析表明公众垃圾分类行为作用机制及影响因素是目前的研究热点。研究显示: 探索公众垃圾分类意识与行为的统一, 减小分类行为的时空异质性, 以及设计激励与约束的机制是促进垃圾分类回收的关键。
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243 活性硅缓解植物重金属胁迫及其生物学机制研究进展
林翰志1,3, 陈涛2, 蒋少军2, 周洋1,3, 黄祖率1,3, 肖贤明1, 徐文彬4, 晏波2,*
土壤重金属污染可抑制植物的正常生长并增加其在食物链传播的风险。硅是重要的植物营养元素, 可通过多种途径调节植物生理、生化和代谢功能, 在缓解植物的重金属胁迫及促进植物生长方面发挥重要作用。论文从活性硅促进组织结构发育、调节基因表达、增强抗氧化防御系统及建立重金属内部隔离等方面进行分析, 阐述活性硅缓解植物重金属胁迫的生物学机制。建议针对硅材料的施加方式、自然条件下硅缓解复合重金属污染胁迫机制、硅材料在土壤中的老化机理等方面, 系统开展长期田间实验, 以阐明活性硅缓解植物重金属胁迫作用机制并应用于农田土壤重金属修复。
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252 土壤氨基糖及影响其积累的因素综述
马玲玲1,2,3, 杨世福1,2,3, 林钊凯4, 唐旭利1,3,*
 微生物残留物是陆地生态系统土壤有机碳(soil organic carbon, SOC)的主要来源之一, 其在土壤中的积累动态强烈影响着土壤碳库的周转。土壤氨基糖(soil amino sugars, ASs)作为目前已知的表征微生物残留物的生物标志物, 由于微生物异源性和稳定性, 通常被用来建立微生物群落与生态系统物质循环之间的联系。回顾了氨基糖作为微生物残留物指标的原因与应用, 通过简单比较多种微生物生物量指标, 加深对微生物残留物指标的理解。并且基于现有研究, 总结出土壤氨基糖积累因素的相关研究进展, 指出将来的研究应在关注微生物残留物多因素影响积累机制的同时, 扩大研究范围, 以期为未来全球气候变化等情况下更精确的碳汇估算、更科学的农业耕作、森林管护等工作提供有效的理论依据。
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264 西南喀斯特石漠化型生态旅游景区开发模式构建及其规划思路综述
余丞程1,3, 王霖娇1,2, 盛茂银1,2,*
 喀斯特山区是我国西南典型的生态脆弱区及农村人口集中地, 在自然因素和人为因素共同作用下导致喀斯特石漠化, 从而引发耕地资源减少、森林生态系统受损及自然灾害频发等生态环境恶化和区域贫困问题。石漠化地区的治理模式主要侧重于生态恢复, 如生物、工程和农业治理模式, 治理工程的实施初步遏制了石漠化的扩张, 但相对缺少在生态文明建设背景下旅游模式治理研究。生态旅游作为具有生态性、经济型双层属性的一种可持续旅游发展模式, 为喀斯特石漠化地区治理提供了新思路。基于对典型地区的喀斯特生态旅游景区开发模式分析和西南喀斯特自然和人文景观资源, 探讨了西南喀斯特石漠化型生态旅游景区保护性开发模式, 提出西南喀斯特石漠化生态旅游模式修复治理下的规划思路, 为西南喀斯特石漠化治理、生态旅游和区域经济发展提供参考。
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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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22 《生态科学》被评为广东省精品科技期刊
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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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