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2023年 42卷 1期
刊出日期：2023-01-25
综述
研究论文
综述
 
       研究论文
1 增温对青藏高原高寒沼泽草甸不同时期土壤酶活性的影响
高钰1, 2, 雍少宁3, 王俊峰1,*
为研究青藏高原多年冻土区土壤酶活性对气候变暖的响应特征, 选择北麓河地区高寒沼泽草甸为研究对象, 利用开顶式生长室(OTC)进行模拟增温试验, 在7月份、12月份分别对增温和对照样地土壤进行分层取样, 并对不同深度土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和磷酸酶的活性进行分析测定。结果表明: 在夏季7月份, 增温作用下近地表月平均气温升高4.55 ℃, 不同深度的土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性均有降低趋势, 但未达到显著水平(P>0.05)。土壤蔗糖酶活性与土壤水分和根系生物量呈显著相关关系; 在冬季12月份, 增温作用下近地表月平均温度升高6.64 ℃, 不同深度的土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性均有所提高, 且在20—50 cm深度的土壤蔗糖酶和磷酸酶活性和40—50 cm深度的土壤脲酶和过氧化氢酶活性变化均达到显著水平(P<0.05)。四种土壤酶活性与土壤温度和水分均呈显著相关关系。在深度变化上, 夏季增温样地四种土壤酶活性总体随土层深度增加而降低, 而冬季随土层深度增加而显著升高(P<0.05)。增温处理下, 不同土层深度冬季四种土壤酶的活性总体均大于夏季, 且在40—50 cm深度上差异显著(P<0.05)。增温对高寒沼泽草甸土壤酶活性的影响冬季大于夏季。夏季土壤酶活性受土壤水分、根系生物量降低等因素的影响, 对增温的响应不显著。冬季土壤酶活性受不同深度土壤水分、温度的影响, 在土壤温度、水分含量均较高的土层表现出较高的活性。
2023 Vol. 42 (1): 1- [摘要] ( 13 ) HTML (1 KB)  PDF (5403 KB)  ( 335 )
11 不同水分对白茎盐生草(Halogeton arachnoideus)根区土壤水盐动态及其生长的影响
赵广兴1, 李王成1,2,3,*, 高海燕1, 王洁1, 徐天渊1, 贾振江1
 为研究不同水分条件下白茎盐生草根区土壤水盐动态变化及生长规律, 采用桶栽试验, 以水分和植被生长为控制因素; 探索了白茎盐生草生长对土壤水盐动态的影响及土壤水分对白茎盐生草生长的影响。结果表明: 土壤含水率随土层深度增加而增大, 呈“反S”型分布, 土壤剖面电导率随土层深度呈递减趋势, 为“S”型分布。与裸土相比, 植被生长条件下的土壤水盐动态变化更加复杂; 水分不足条件时更容易产生盐分表聚现象。特枯水年下的白茎盐生草生长受到严重抑制, 但特丰水年和丰水年对植物生长的影响差异并不显著。因此, 与裸土相比, 白茎盐生草生长显著影响其根区土壤水盐动态。
2023 Vol. 42 (1): 11- [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (2655 KB)  ( 137 )
21 黄土丘陵沟壑区道路建设和居民地扩张对生境破碎的影响
黄杉杉1, 马超2,3,*
探究黄土丘陵沟壑区自然与人为因素导致的陆表景观破碎与植被损失, 可为贫困山区经济发展与环境保护提供科学依据。基于2018年Google Earth和Landsat OLI光学遥感影像, 采用缓冲区分析、叠加分析、景观指数分析等地理空间分析方法, 定量描述了道路和居民地建设导致的紫金山地区景观破碎化和植被指数损失。结果表明: (1)研究区沟谷底部坡度低于8°, 与两侧坡度相差较大, 景观被沟谷切割, 直接侵蚀面积占区域总面积的6.19%; (2)2018年紫金山地区道路密度达0.70 km·km-2, 交通便利的同时, 刺激了周边居民地的扩张, 导致4.01%的区域被道路和居民地直接压占; (3)区内64.87%的面积间接受到人类活动的影响, 道路和居民地将景观切割为249个斑块, 景观破碎化程度极高, 仅有10.44%的斑块适合作为中小型野生动物栖息地; (4)2018年紫金山地区18.09%植被NDVI受沟谷侵蚀和人类活动的共同影响, 植被覆盖空间差异性显著。紫金山地区地表景观主要受人类活动的严重干扰, 导致野生动物栖息地和植被NDVI受到一定影响。
2023 Vol. 42 (1): 21- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (8964 KB)  ( 161 )
30 2000—2015年盐池县禁牧草地生态系统服务空间格局
王蓓1, 仲俊涛2,*, 谭美宝1
以宁夏盐池县为研究区, 基于InVEST模型对禁牧前后(2000、2004、2007、2010和2015年)草地生态系统碳储存、水源涵养、土壤保持3项服务进行估算, 利用空间统计方法对不同年份各项服务的冷热点、空间分异、综合热点区进行识别。结果显示: 草地碳储存、水源涵养和土壤保持量在禁牧前后都有显著提升, 呈“N”型波动上升态势, 且南部增幅大于北部; 草地碳储量变化幅度较小, 而水源涵养和土壤保持量变化幅度较大; 生态系统服务在水平较高或增幅较大的年份冷热点显著区分布范围较大, 且界线明确, 在较低或下降的年份, 冷热点分布不显著范围增大, 且界线模糊; 草地的各项生态系统服务空间分异特征以高-低类型和高-高类型为主, 各项服务高值区重叠比例非常低, 且呈现出明显的区域分布差异。分析盐池县草地生态系统服务空间格局, 为摸清草地生态系统服务时空发展变化提供数据和方法, 可促进草地生态系统保护与建设。
2023 Vol. 42 (1): 30- [摘要] ( 12 ) HTML (1 KB)  PDF (19560 KB)  ( 149 )
40 基于Sentinel–2影像特征优化的于桥水库水生植被提取
张佩莹1, 2, 张方方2,*, 李俊生2, 3, 谢娅2,4, 张兵1, 2, 3
水生植被分布情况、结构和演变趋势对湿地生态环境变具有重要的指示意义和科学研究价值。基于Sentinel-2遥感数据, 综合应用光谱信息、水体植被指数、最佳指数法(Optimal Index Factory,OIF)计算的纹理特征, 结合随机森林分类法, 构建特征优化后的随机森林水生植被提取模型, 对于桥水库进行水生植被提取。结果显示: 该方法能有效的提取出水生植被, 总体精度为93.22%, Kappa系数为0.91。进一步与最大似然和支持向量机(SVM)方法进行对比分析, 结果表明本算法的总体精度分别提高了19.96%、8.53%, Kappa系数分别提高了0.25、0.11。基于水生植被全年提取结果, 分析了于桥水库的水生植被年内变化, 发现于桥水库水生植被在五月份最繁盛, 随后逐渐消减, 直至十月份基本消亡。实验表明: 特征优化后的随机森林分类法在Sentinel-2影像水生植被提取中具有较好的适用性。
2023 Vol. 42 (1): 40- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (4502 KB)  ( 342 )
49 北京部分中心城区1990—2019年三维建筑形态变化特征
李桢1,2, 胡聃1,*
城市三维建筑形态影响城市近地表能量平衡、微气候及空气质量。基于多源空间数据(高分辨率Pléiades遥感影像、高分辨率谷歌影像和建筑轮廓数据), 构建三维建筑形态指标体系, 并基于网格法分析了各三维建筑形态指标的空间敏感性, 应用该指标体系评价了1990—2019年北京部分中心城区的三维建筑形态特征及其变化。主要结果如下: (1)整合11个指数构建了一套三维建筑形态指标体系; (2)各指标的核密度分布存在差异; 形状指数、三维分形维数、聚集度、邻近度对网格大小敏感, 其他指标对网格大小不敏感; (3)1990—2019年建筑面积占比、加权面积建筑高度、三维形状指数、邻近度变化显著, 且主要集中在四环两侧及国贸附近。
2023 Vol. 42 (1): 49- [摘要] ( 9 ) HTML (1 KB)  PDF (20922 KB)  ( 138 )
56 基于MCR的溧阳全域风景道选线研究
严军*, 刘嘉晖, 吴皓琪
风景道作为一种拥有多种游憩和观赏价值的景观道路, 同时兼具串联自然风景资源和人文历史资源的功能, 是当前全域旅游发展的重要支撑。以溧阳为研究对象, 选取区域内各自然风景资源点和人文历史资源点作为源, 以交通便捷性、资源点可达性、生态适宜性作为阻力面, 并选取多个评价因子构建基于MCR的溧阳全域风景道选线模型, 利用GIS空间分析技术模拟出最低成本路径, 结合实际对选线进行优化, 最终得到覆盖面广、可达性强的溧阳全域风景道网络, 并与现有的溧阳“一号旅游公路”进行比对。结果表明, 本研究所得到的风景道是一条结构更完善、布局更合理、生态可持续的全域风景道, 此结果可作为溧阳全域风景道实际建设的依据, 为溧阳未来旅游风景道的更新发展提供合理的理论数据支撑。
2023 Vol. 42 (1): 56- [摘要] ( 6 ) HTML (1 KB)  PDF (17191 KB)  ( 109 )
67 科技对江西省生态文明的贡献率测度研究
廖冰1,2
为测度2007—2020年江西科技对全省生态文明的贡献率, 以揭示科技对生态文明作用的客观规律, 基于产业与生态互利共生的生态文明本质内涵, 利用江西2007—2020年统计数据, 首先运用PSIR-SEM方法确定生态文明指标及其权重; 其次通过“指标—指数”耦合方法构建Lotka-Volterra模型, 由指标及其权重算出生态文明阈值指数、绿值指数, 据此对江西生态文明阶段与水平“二步测度判定”; 然后以生态文明水平为因变量, 纳入农业、林业、畜牧业、渔业、工业、建筑业、交通业、运输业、科技业、生态环保业, 并以其发展水平作为自变量, 改进C-D生产函数以构建“双对数模型”来估计科技对生态文明作用回归系数; 最后通过“归一化”算法由回归系数测度江西科技对生态文明的贡献率, 并比较科技与其他产业对生态文明贡献率差异程度。研究表明: (1)江西科技对全省生态文明的贡献率逐年递增, 但在所有产业中, 科技贡献率次于林业、农业、生态环保治理业, 距离高贡献率仍任重道远; (2)林业对生态文明建设发挥主导作用而科技发挥辅助作用; (3)江西绿色科技发展水平有待提高, 未来亟需依靠绿色科技以建设生态文明。这为管理者制定科技助推生态文明建设的对策建议提供决策参考。
2023 Vol. 42 (1): 67- [摘要] ( 7 ) HTML (1 KB)  PDF (579 KB)  ( 193 )
76 4株微藻悬浮和固定培养生长和氮磷去除效果的比较
张聪颖, 薛瑞萍, 彭瑞冰*, 韩庆喜, 蒋霞敏
为了比较牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)、蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)、新月柱鞘藻(Nitzschia closterium)四株微藻在悬浮和固定培养方式下藻细胞生长状况和氮磷去除效果, 试验采取模拟含氮磷人工污水, 向培养液中添加NH4Cl, 在相同培养条件下, 分别培养4株微藻。实验结果表明: 4株微藻在悬浮和固定化培养均能生长, 氮磷去除效果良好。4种微藻悬浮培养的生长速率要优于固定化培养。两种培养方式生长速率均为: 蛋白核小球藻＞新月柱鞘藻>三角褐指藻>牟氏角毛藻; 4种藻在悬浮培养下, NH4+-N和PO43--P去除率为: 新月柱鞘藻＞三角褐指藻>牟氏角毛藻＞蛋白核小球藻; 4种藻在固定化培养下, NH4+-N和PO43--P去除率为: 新月柱鞘藻＞三角褐指藻>蛋白核小球藻>牟氏角毛藻。除牟氏角毛藻外, 蛋白核小球藻、新月柱鞘藻和三角褐指藻的NH4+-N去除率是固定化培养优于悬浮培养, PO43--P去除率均为悬浮培养均优于固定化培养。综合上所述, 4种微藻固定化后均对其生长速率和氮磷去除效果产生不同程度的影响, 其中新月柱鞘藻固定化培养生长和氮磷去除效果最佳, 最适合作为固定化培养方式氮磷高效去除的藻株。
2023 Vol. 42 (1): 76- [摘要] ( 7 ) HTML (1 KB)  PDF (506 KB)  ( 240 )
83 夏季广东省鲎保护区潮间带大型底栖动物群落研究
李银康1,2,3, 鲍虞园1,2, 林吴颖4, KWAN Kit Yue5, 饶义勇1,6, 颉晓勇1,3,*
 广东省划设有6个鲎保护区, 但对鲎种群具体分布位置、数量及趋势数据几近空白, 阻碍了科学管理策略制定和保护行动推进。为此, 采用野外调查方法分别对该6个鲎保护区幼鲎资源现状展开调查, 并对保护区潮间带大型底栖动物群落进行分析。结果表明, 广东省6个鲎保护区中仅遂溪中国鲎保护区和徐闻圆尾鲎保护区发现有幼鲎分布, 其中徐闻圆尾鲎保护区内幼鲎丰度极低, 调查整个保护区仅发现2只幼鲎; 遂溪中国鲎保护区幼鲎丰度为6.45 ind·100 m–2, 但低龄期幼鲎个体数量明显低于高龄期。保护区潮间带大型底栖动物功能群分析显示, 遂溪大型底栖动物以浮游生物食者为主, 徐闻以植食者为主, 浮游动物、微藻类以及浮游植物等天然饵料资源充足, 符合幼鲎的摄食习性。此次鲎保护区资源调查表明广东省鲎资源现状严峻, 鲎保护区管理亟待改善。提升鲎的保护等级、科学的人工放流、行之有效的保护区管理措施等行动已势在必行。
2023 Vol. 42 (1): 83- [摘要] ( 10 ) HTML (1 KB)  PDF (5647 KB)  ( 424 )
95 小兴安岭—三江平原区生态问题辨析及山水林田湖草保护修复策略
李勇1, 赵云泽1, 卓志清1, 曹梦1, 黄元仿1,2,*
为探讨山水林田湖草系统治理策略, 实现生态系统服务价值的综合提升, 以黑龙江省小兴安岭—三江平原区为研究对象, 在分析研究区不同土地利用类型变化的基础上, 基于不同土地利用类型的生态服务价值的变化, 识别其面临的主要生态环境问题, 提出研究区开展生态保护修复的策略。研究结果表明: (1)2005—2015年, 小兴安岭—三江平原区耕地面积持续增加, 林地、草地和湿地的面积持续下降, 土地利用结构失衡。耕地面积主要由林地和草地转入, 且主要分布在三江平原东部; (2)研究区生态系统服务价值从2005年的519.47亿元下降至2015年的495.71亿元。其中生物多样性以及土壤保持功能下降最为严重。土地利用类型的急剧变化, 导致区域生态系统出现供给服务失衡、土壤保持和生物多样性功能下降及黑土退化等生态环境问题; (3)研究区山水林田湖草保护修复需突破行政边界的限制, 合理规划工程布局, 建立科学的评价体系和完善的监管制度; 同时, 需关注区域农田土壤质量变化, 突出黑土地作为珍稀自然资源在山水林田湖草生态系统中的重要性。
2023 Vol. 42 (1): 95- [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (3957 KB)  ( 294 )
105 湖南大通湖浮游动物群落结构特征与水质评价
徐菁1, 梁婷1, 王念瑶1, 秦坤明1, 李春华2,3, 刘晓收1,*
浮游动物是湖泊生态系统的重要组成部分, 在能量流动和物质循环中发挥着重要作用, 同时还是水质评价的良好指示生物。为了解湖南省大通湖浮游动物的群落结构特征, 2019年6月对该水域浮游动物的种类组成、多样性以及群落结构进行了调查分析, 并利用现存量、指示生物和生物多样性指数法对水质进行了评价。结果表明, 共鉴定出浮游动物104种, 隶属3门60属。其中原生动物47种, 占总种数的45.2%; 轮虫23种, 占总种数的22.1%; 桡足类18种(不包括无节幼虫), 占总种数的17.3%; 枝角类16种, 占总种数的15.4%。调查水域浮游动物平均丰度为19616.47 ind.·L–1,平均生物量为6.43 mg·L–1。优势种为8种原生动物, 分别是美拟砂壳虫(Pseudodifflugia gracilis)、泥炭刺胞虫(Acanthocystis turfacea)、大弹跳虫(Halteria grandinella)、砂表壳虫(Arcella arenaria)、绿急游虫(Strombidium viride)、盖厢壳虫(Pyxidicula operculata)、瓶砂壳虫(Difflugia urceolata)和冠帆口虫(Pleurimema cornatum), 轮虫、枝角类和桡足类不构成优势种。物种丰富度指数为2.46—4.74, 均匀度指数为0.52—0.73, 香农—威纳指数为1.75—2.62。通过现存量评价法、生物指示法和生物多样性指数法评价大通湖水质为轻度—中度污染, 其中部分水域为富营养状态。
2023 Vol. 42 (1): 105- [摘要] ( 6 ) HTML (1 KB)  PDF (3833 KB)  ( 431 )
114 1975—2018年奥奈达(Oneida)湖夏季不同深度水温变化特征及其对气温变化的响应
高珊珊1,2, 刘阳1, 胡婕1, 梅雪英1,*
 利用奥奈达湖夏季气温和0、2、4、6和8 m处水温资料, 分析了1975—2018年该湖不同深度水温变化特征及其对气温变化的响应。结果表明: (1)夏季气温与0、2、4、6和8 m处水温均呈极显著升温趋势, 气温的气候倾向率为0.35 ℃·10a-1, 各层水温倾向率均大于气温为0.38—0.40 ℃·10a-1; (2)气温与2 m处水温突变均发生于1994年, 且水温突变发生的年份随深度的增加而推迟; 夏季气温和0、2、4 m处水温的异常偏高年均为2005年, 各层水温异常偏低和偏高年各出现在1992和2005年; (3)夏季0、2、4、6和8 m处水温与气温的温差均呈升高趋势, 分别增加了0.25、0.27、0.14、0.11、0.05 ℃, 水气温差的气候倾向率变化范围为0.02—0.05 ℃·10a-1, 且随着深度的增加, 水气温差的增加幅度变小; (4)夏季平均气温每升高1 ℃, 相当于奥奈达湖0、2、4、6和8 m处夏季均温升高(1.06 ± 0.02) ℃、(1.06 ± 0.02) ℃、(1.04 ± 0.02) ℃、(1.03 ± 0.03) ℃和(1.01 ± 0.03) ℃。研究结果显示, 在相同气候背景下, 随着水深增加, 水温对气温敏感程度逐渐减弱。该研究对了解奥奈达湖水温变化及其对气温的响应具有重要意义。
2023 Vol. 42 (1): 114- [摘要] ( 9 ) HTML (1 KB)  PDF (2891 KB)  ( 118 )
121 基于高光谱影像湖泊叶绿素a浓度反演分析
樊志强1,2, 王志国1,2,*, 黄平平1,2, 董亦凡1,2, 高志奇1,2
针对湖泊叶绿素a浓度的快速变化及水体富营养化问题, 以太湖水体为例, 利用太湖区域2019年10月、11月和12月的珠海一号高光谱影像, 采用波谱特征分析、主成分分析、皮尔逊相关系数、建立反演模型分析江苏省太湖区域水体叶绿素a浓度的分布状态以及时空变化状况。通过主成分分析划分与水体信息相关的成分, 提出采用珠海一号高光谱影像的中红外波段建立耦合可见光和近红外辐射信号的WCI模型。结果表明: (1)水体光谱曲线特征与主成分分析结果一致, 分别为光合作用波段、细胞散射波段和水体增温波段。(2)改进的耦合可见光与中红外辐射信号的建立的WCI模型的反演精度最高, 均方根误差RMSE为(1.4008 mg·L-1), 平均相对误差(MRE)为10.69%。(3)2019年10月一12月间, 湖泊叶绿素浓度整体变化不大, 太湖叶绿素a浓度的遥感反演结果总体上呈现为湖西区域浓度较低, 湖东区域浓度较高的特征。
2023 Vol. 42 (1): 121- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (2941 KB)  ( 270 )
129 渭河关中段景观河道浮游植物群落结构及其水质评价
胡恩1,*, 胡龙刚1, 王西锋1, 石小锋2, 周亮2, 李昕航3, 苏雅玲4
为了解城市景观河道水质与水生态环境状况, 于2018年按季度对渭河关中段四处景观河道开展水环境因子与浮游植物采样调查。共计鉴定出浮游植物7门63属(种), 以绿藻门、硅藻门、蓝藻门为主。浮游植物细胞密度全年介于(1.02—3.31)×107 ind·L1, 春、夏季以蓝藻门为主, 分别占总浮游植物丰度的70.15%和88.35%；秋、冬季则以硅藻门为主, 分别贡献浮游植物丰度的54.01%和70.81%。浮游植物全年优势属(种)共14个, 春夏季以伪鱼腥藻(Pseudanabaena sp.)、颤藻(Oscillatoria spp.)、鱼腥藻占优(Anabeana sp.), 秋冬季以小环藻(Cyclotella sp.)和颗粒直链藻(Aulacoseira granulate)占优, 均为代表中-富营养型或富营养型水体的指示属(种)。Shannon-Wiener多样性指数(H')、Margalef丰富度指数(d)、Pielou均匀度指数(J)呈现相似的季节变化, 春、秋季污染较轻, 夏、冬季污染较为严重。综合水体营养盐水平、浮游植物群落组成及生物多样性等指标, 渭河关中段景观河道水生态环境状况总体较差。
2023 Vol. 42 (1): 129- [摘要] ( 7 ) HTML (1 KB)  PDF (3572 KB)  ( 252 )
137 苗期杨树生长和光合特征在不同水分梯度和施肥下的比较分析
黄国伟1, 马林江1, 陈慧玲1, 樊孝萍2, 龙开莲2, 张新叶1,*
为提高水肥效率, 指导杨树科学浇水施肥, 以华石2号杨为材料, 通过不同的水、肥配比试验, 对其生长和光合特征进行比较分析。结果显示: 水分和施肥量双因素方差分析发现, 不同土壤水分间, 苗高和地径差异均显著(P<0.05), 不同施肥量间, 地径差异显著(P<0.05), 而苗高差异不显著, 生长表现最差的为A4B4(自然雨水, 0 g复合肥)处理, 生长最好的为A2B2(80%—85% 田间持水量, 15 g复合肥)处理。无论是不同施肥处理还是水分处理, 植株叶片数差异均显著(P<0.05), A4B1(自然雨水, 21 g复合肥)处理的单株叶片数最少, 均值为17.67片, 而A1B2(95%—100% 田间持水量, 15 g复合肥)处理的单株叶片数最多, 均值为39.00片。比较发现, 叶片叶绿素含量比较低的主要是施肥量少的几个处理, 叶绿素含量比较高的主要是施肥量较高的处理。光饱和点(PLS)最大为处理A1B1(95%—100% 田间持水量, 21 g复合肥), 达到1961.59 μmol·m-2·s-1, 处理A2B1(80%—85% 田间持水量, 21 g复合肥)的最大净光合速率(Pnmax)最高(24.75 μmol·m-2·s-1), 不同处理间光补偿点(PLC)和暗呼吸速率(Rd)没有表现出明显差异和规律性。提高杨树苗期质量, 水肥并非越多越好, 保持土壤水分为田间持水量的80%—85%, 5—7月施复合肥15 g每株, 可以有效的提高叶片数, 提升叶片适应强光能力和光合潜力, 增强生长优势。
2023 Vol. 42 (1): 137- [摘要] ( 7 ) HTML (1 KB)  PDF (579 KB)  ( 91 )
146 莎车县近50年乡村聚落时空格局演化
贾翔1,2, 闫志明3,*, 梁婷4, 陈春秀1, 代燕1
 乡村聚落的演变能够深刻反映自然环境和人文社会经济的变迁, 但对其研究并没有广泛和深入开展。以南疆典型区域莎车县为研究区, 发挥遥感技术优势, 借助1970 s以来的CORONA和Landsat系列影像等多源多时相遥感数据进行信息提取和时空分析, 探讨聚落时空演变特征。结论如下: (1)近50年来莎车县乡村聚落规模变化较为剧烈, 聚落由大规模、低密度向小规模、高密度演化, 聚落斑块数量和面积增加显著, 特别新世纪以来增速明显加快。(2)乡村聚落重心均位于县域中部的托木吾斯塘乡, 且向西南偏移。(3)乡村聚落斑块之间距离持续缩减, 图斑持续向外扩张, 为随机模式聚集, 且向西南扩张, 聚集程度持续提高。(4)乡村聚落核密度呈现由低向高增大的趋势, 核密度低值向较高值和高值发展, 2000—2018年比1964—2000年的阶段核密度高低值分布状况变化剧烈, 乡村聚落高值集聚区呈现由散状—带状—片状的变化特征, “热点区”和“冷点区”斑块数量均有所上升。
2023 Vol. 42 (1): 146- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (12876 KB)  ( 125 )
155 白沟引河流域草本植被碳氮磷含量及化学计量学分析
刘辉1,2, 韩永伟1,*, 刘华民2, 王立新2, 叶家慧1, 叶露锋1, 尚洪磊1, 高馨婷1, 侯春飞1
以白沟引河流域的草本植被为研究对象, 通过对不同土地利用类型(林地、农田、滩地)草本植被C、N、P含量及化学计量比的分析, 探讨不同土地利用类型草本植被的养分利用特征和规律。结果表明: (1)滩地整株植被C含量和C: N比显著高于林地植被, N含量和N: P比显著低于林地植被; 整株植被中C含量的差异主要在植被地上部分, 滩地比林地植被地上部分高6.5%, 而整株植被N含量差异在地上和地下两部分均有体现, 滩地比林地植被地上和地下部分N含量分别低66.2%和58.0%。(2)三种土地利用类型植被N: P比均小于14, 但滩地植被的地上和地下两部分的N:P比相差最小, 差为0.68, 植被内部最稳定, 而农田和林地植被的地上和地下相差值分别为6.5和1.7。(3)三种土地利用类型中植被地上和地下之间的C、N、P含量均呈显著正相关(p<0.05), 并且不同元素之间也具有相关性, 即地上部分C与地下部分的N和P含量呈极显著负相关(p<0.01), 地上N与地下C和P含量呈显著正相关(p<0.05)。三种土地利用类型草本植被养分的差异性和相关性表明, 三种土地利用类型草本植被对养分的吸收具有均衡性, 同时对养分的利用主要受到氮素限制, 氮素是控制本流域植被生产力的主要因素。
2023 Vol. 42 (1): 155- [摘要] ( 6 ) HTML (1 KB)  PDF (6101 KB)  ( 151 )
164 林分改造模式对马占相思森林群落木本植物更新的影响
曾伟1, 雷江丽1, 史正军1, 袁峰均1, 裴男才2, 孙冰2
 随着全国森林质量精准提升工程的全面实施, 急需开展林分改造模式效果评估。采用4种改造模式的马占相思纯林(12年林龄)经过16年森林群落演替后生态系统达到相对稳定, 拟从林分密度、物种多样性、径级分布等方面对这4种林分改造模式效果进行分析和评价。结果表明: (1)4个模式改造的林分中, 皆伐后天然更新模式Ⅰ林分(简称皆伐Ⅰ林分)的木本植物密度最高; 其次是不存在显著差异的间伐后补种更新模式Ⅲ林分(简称间伐补种Ⅲ林分)和封山育林更新模式CK林分(简称封育CK林分); 皆伐后补种更新模式Ⅱ林分(简称皆伐补种Ⅱ林分)最低, 仅为皆伐Ⅰ林分的35% (P <0.01)。(2)间伐补种Ⅲ林分和皆伐补种Ⅱ林分的Margalef指数没有显著差异, 且均高于没有显著差异的封育CK林分和皆伐Ⅰ林分。Shannon-Wiener指数以间伐补种Ⅲ林分最高, 而封育CK林分、皆伐Ⅰ林分、皆伐补种Ⅱ林分三者之间没有显著差异。Simpson指数也以间伐补种Ⅲ林分最高, 而封育CK林分、皆伐Ⅰ林分、皆伐补种Ⅱ林分三者之间没有显著差异。间伐补种Ⅲ林分和封育CK林分两者的Pielou均匀性指数没有显著差异, 均高于没有显著差异的皆伐Ⅰ林分和皆伐补种Ⅱ林分(P <0.05)。(3)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、CK这4个改造模式林分中, 胸径小于10 cm的木本植物株数所占比重均在60%以上, 它们的胸高断面积占林分总胸高断面的比重依次减少。综合分析改造林分中木本植物密度、物种多样性、林分径阶分布等特性, 4种马占相思林改造模式中以间伐补种模式Ⅲ较为合理。
2023 Vol. 42 (1): 164- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (975 KB)  ( 295 )
172 2010年来中国乡村聚落研究热点与发展趋势分析
张娜1, 刘茜1, 詹立坤1, 郭先华1, 2,*
 随着城市化快速发展, 广大农村地区面临 “空心化”等问题, 因此如何实现乡村振兴, 推进健康乡村建设, 开展农村人居环境整治, 有必要深入开展乡村聚落领域的研究。利用可视化分析工具Citespace对国内外乡村聚落领域的文献进行定量化分析, 通过关键词共现和突变分析绘制出研究热点、发展趋势等, 并将国内已发表的论文结合地理学、景观生态学等进行多学科分析。结果表明: 1)目前的研究更注重乡村聚落发展的内生增长机理、乡村建设中无序发展的问题; 2)国内的发展趋势集中在空间格局、影响因素、乡村振兴等视角; 3)国外该领域的文章数量、突变词数量比国内少, 研究热点比国内更多元化, 也更注重农村与城市的耦合研究; 4)在乡村聚落领域, 农业经济学、地理学的研究较多; 景观生态学是以后的研究趋势; 在人文学科视角上没有得到足够的发展。研究结果对跟踪当前国内外的研究热点和发展趋势提供一定的参考意义, 有利于乡村聚落的深入研究和可持续发展。
2023 Vol. 42 (1): 172- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (4214 KB)  ( 267 )
181 种群行为对疾病空间传播动态的影响
苏敏*, 郑童, 孙艳辉
依据基于个体的空间模拟模型, 文章构建了食饵感染疾病的一类捕食-食饵系统, 并从特征调节的食饵偏好、寄生导致的宿主繁殖率下降以及捕食者对食饵资源的转换等方面研究种群行为的改变对疾病空间传播动态与生物控制的影响。其中, 文章采用了无标度网络、小世界网络、随机网络以及规则格子等四种空间网络结构来明确网络异质性对疾病空间动态的影响。模拟结果显示, 特征调节的捕食种群对食饵偏好的改变以及对食饵资源的转换行为显著影响了疾病的流行与捕食者的数量。不同网络结构下, 疾病的流行与捕食者的数量之间均呈现显著的负相关性, 这也说明捕食者对疾病的生物控制有不可忽视的作用; 而寄生调节的宿主生长率对疾病的传播和捕食者数量产生较为微弱的影响。另外, 空间网络拓扑结构的异质性对疾病的流行率也产生显著影响, 网络结构异质性的增加将不利于局部感染作用的发生, 从而抑制疾病的空间传播。最后, 斑块发生率的模拟结果揭示, 虽然网络节点的度越高越有利于局部相互作用的发生, 但是已感染食饵为了权衡感染与捕食风险的正负作用, 其斑块发生率呈现先增加后减弱的趋势。总之, 种群的行为与网络空间结构的异质性均可作为控制疾病传播的有效策略, 具有一定的研究意义。
2023 Vol. 42 (1): 181- [摘要] ( 7 ) HTML (1 KB)  PDF (4570 KB)  ( 145 )
187 基于GIS的青藏高原生态服务功能定量评价
戚宝正1, 杨海镇2,*, 周华坤3, 侯光良1, 4
生态系统服务是保障人类生存发展的重要支柱和实现区域可持续发展的重要保障。基于植被净初级生产力(NPP)定量指标评估法、GIS空间分析法、生态服务功能综合评价法与一元线性回归趋势线法, 对2000—2015年青藏高原水源涵养、水土保持、防风固沙和生物多样性维护功能的空间分布特征及重要性进行评价。结果表明: (1)水源涵养、水土保持、防风固沙、生物多样性维护功能指数东南高、西北低, 呈现出由东南向西北递减的变化趋势; (2)从上述生态服务功能重要性分级特征来看, 4类生态系统服务功能一般区面积最大, 分别占高原总面积的27.06%、19.73%、61.44%、41.7%; 生态服务功能较弱的区域面积最小, 分别占高原总面积的16.47%、16.96%、0.97%、4.06%; (3)从综合重要性分级特征看, 生态系统服务功能一般区面积最大, 占高原总面积20.72%, 生态系统服务功能较弱区面积最小, 占高原总面积的16.73%, 总体上综合评价结果优于单一生态功能评价; (4)2000—2015年来青藏高原生态功能总体上呈现两大明显特征, 即高原南部、三江源区域、青海湖南端及祁连山地区综合生态服务功能呈下降趋势, 藏北高原、藏南谷地、横断山区综合生态服务功能呈增加趋势, 其他地区基本保持不变。研究成果可为青藏高原重点生态功能区与生态红线的划定, 加强生态环境分区管理及建立健全生态屏障提供参考, 为区域生态系统综合评价提供借鉴。
2023 Vol. 42 (1): 187- [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (15159 KB)  ( 243 )
197 气候干旱化背景下云南地区生态系统脆弱性的变化特征
闫文波, 何云玲*, 余岚, 屈新星, 崔茜琳
 基于CASA模型模拟云南省1982—2019年植被NPP, 根据IPCC脆弱性框架分析其生态脆弱性时空变化特征, 并结合标准化蒸散指数(SPEI)探讨干旱对生态脆弱性的影响。结果表明: 近38年研究区生态脆弱性总体呈波动上升趋势, 增长比例最为明显的是极度脆弱区, 面积比例增加了2.7%; 生态脆弱性空间分布差异较大, 以轻度与中度脆弱区为主(85%); 重度与极度脆弱区占比较少, 主要分布在横断山区以及高山峡谷区域; 大部分地区(53%)生态脆弱性与干旱呈正相关, 随干旱等级增大, 生态脆弱性增大, 其中呈显著正相关的区域(面积占比15%)主要集中在横断山区、高山峡谷地带, 受干旱影响显著; 随干旱频率上升, 轻度与中度脆弱区比例增加显著; 热带森林植被生态脆弱性整体上最高, 但受干旱的持续性影响不显著; 持续性干旱对亚热带森林、灌丛、草地与高山植被的生态脆弱性有较显著的影响。
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206 河西走廊生态安全格局构建与优化研究
马超1, 陈英1,2,*, 张金龙3, 谢保鹏2, 张强4
 基于InVEST生境质量模型和最小阻力模型, 以张掖市为例, 开展河西走廊生态安全格局构建研究。全市划分为适宜生态用地和适宜生产建设用地两部分, 共识别生态源地5583 km2, 提取生态廊道1794 km、生态廊道潜在辐射通道485 km, 基本形成南部祁连山脉、中部黑河—七家岭台、北部合黎山—龙首山三纵框架的廊道格局, 得到生态核心节点22个、生态潜力节点15个。通过分析可得: 张掖市生态用地空间分布差异较大, 生态环境保护治理需要重点向肃南县以外的其它四县一区倾斜; 优先加强焉支山及周边区域生态环境改良, 促使已形成的三纵格局廊道聚拢; 重点维护核心节点, 积极发展潜力节点, 加强相邻省市合作, 整体推进全市生态环境治理与优化。从生态安全“点—线—面”角度进一步优化了以生态廊道为基础的生态安全格局构建方法, 从应用角度细化了生态节点的重要作用, 对当地生态安全格局优化提出了相应策略。
2023 Vol. 42 (1): 206- [摘要] ( 5 ) HTML (1 KB)  PDF (5470 KB)  ( 343 )
215 盐、碱胁迫对两种莲子萌发的影响及其早期幼苗生长响应
杜智鑫1,2, 李晓宇2, 施树楠3, 穆春生1,*
湿地景观建设是盐碱地治理和利用的一个重要方面, 为此以北方红莲(Nelumbo nucifera “North Red Lotus”)和湘莲36(Nelumbo nucifera “Xiang Lotus”)为实验材料, 研究NaCl、NaHCO3作为盐和碱胁迫(浓度0、15、30、60、90、120 mmol·L-1)对两种莲子萌发及早期幼苗生长的影响, 实验周期为13 d。通过对种子萌发率、萌发势、苗长、生物量及幼苗活力等指标, 进一步分析两种莲子对盐和碱胁迫的萌发和生长响应。研究结果表明, 盐碱胁迫对两种莲子的萌发和幼苗生长的影响显著不同: (1)北方红莲在不同浓度的盐和碱胁迫下, 维持较高的萌发率和萌发势, 当浓度为120 mmol·L-1时碱胁迫显著高于盐胁迫。幼苗生长及活力随着浓度增加而显著降低, 浓度超过15 mmol·L-1碱胁迫的影响显著高于盐胁迫。(2)与对照相比, 盐碱胁迫大于等于90 mmol·L-1时, 湘莲的萌发率显著下降, 且碱胁迫高于盐胁迫。幼苗生长及活力随浓度增加而显著降低, 当浓度大于等于90 mmol·L-1时, 表现为碱胁迫显著高于盐胁迫。(3)与湘莲相比, 北方红莲萌发较为集中, 幼苗阶段表现出更优的生长状态, 对盐和碱胁迫的耐受性高于湘莲(萌发率比湘莲高35.0%和62.5%), 幼苗生长速度和活力远高于湘莲, 因此盐碱条件下可考虑选用北方红莲在作为观赏植物建设湿地景观。
2023 Vol. 42 (1): 215- [摘要] ( 10 ) HTML (1 KB)  PDF (3450 KB)  ( 166 )
223 青海省沿黄县域生态文明建设评价系统构建及实证研究
苟廷佳1,2, 陆威文1, 薛华菊3
 分析和掌握黄河源头生态文明建设情况和地区差异对于同时推进黄河流域生态保护和高质量发展具有重要的意义和作用。通过丰富和细化PRED系统的内涵和功能,创新的设计以H(生态人文)、R(生态资源)、E1(生态环境)、E2(生态经济)和S(生态社会)为子系统的HREES生态文明建设评价系统, 同时运用组合赋权TOPSIS模型对2016年青海省18个沿黄县域生态文明建设水平和耦合度、协调度及其发展潜力进行分析评价, 结果表明: 1.受自然环境和生态现状等客观因素影响, 青海省沿黄县域, 尤其位于三江源自然保护区内各县, 生态文明建设水平与发展潜力仍有较大提升空间; 2.青海省沿黄县域HREES系统耦合指数表现较好、协调指数表现较差, 说明HREES各子系统相互依赖程度较高, 但因生态文明建设水平较低, 各子系统间仍处于无序状态; 3.通过生态产品的价值实现, 能够缓解青海省沿黄县域人地矛盾, 并提升生态文明建设水平。
2023 Vol. 42 (1): 223- [摘要] ( 6 ) HTML (1 KB)  PDF (2914 KB)  ( 150 )
234 长江上游近19年植被覆盖度动态变化及驱动力分析
罗鸿1,2, 杨存建1,2,*
为探究2000—2018年来长江上游植被覆盖度动态变化及驱动力, 基于 2000、2010 及 2018 年 3 期Landsat TM影像, 以长江首城宜宾为例, 对其19年间植被覆盖度动态变化进行监测。应用ENVI和GIS技术对数据进行预处理, 运用像元二分模型计算植被覆盖度, 结合主成分分析和相关性分析方法探讨其变化的驱动力, 实现对长江上游植被覆盖度的局部动态分析。这对于长江上游沿岸的生态保护意义重大。结果表明: 1)中植被覆盖区在2000年和2010年面积占比最大, 而2018年高植被覆盖度占比变为最大, 宜宾市域整体植被覆盖度向好的方向发展。2)近19年植被改善和退化面积分别占33.51%、29.48%。退化区域遍布整个研究区, 改善区主要分布在东部边缘。3)植被覆盖度随海拔升高而上升; 随坡度的增加而呈不同变化; 坡向对植被覆盖度的影响主要表现在温度上, 阴坡小于阳坡, 但宜宾正西北方向植被覆盖度最高, 这是由于西北方向有大面积原始森林。4)研究区植被变化受经济、社会和人口的共同影响。森林面积、建设用地面积、GDP、总人口、耕地面积等因子是影响研究区植被覆盖变化的主要驱动力因子。
2023 Vol. 42 (1): 234- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (5363 KB)  ( 355 )
242 核糖体小亚基V4和V9区引物扩增大亚湾真核浮游生物的比较研究
郭雨沛1,2, 黄良民1,2, 钟瑜1, 陈靖夫1,2, 谭烨辉1,2, 陈绵润3, 邱大俊1,2,*
 对大亚湾水体的环境DNA分别进行18S rDNA的V4和V9区的引物扩增, 通过高通量测序技术进行测序, 并比较分析二者浮游真核生物基因多样性和相对丰度。18S rDNA V4区引物扩增共检测出浮游动物56 纲, 101 目, 浮游植物52 纲, 69 目; 18S rDNA V9区引物扩增共检测出浮游动物47 纲, 81目, 浮游植物56 纲, 101 目。两对引物对浮游真核生物扩增都具有较高覆盖度, 在纲级别上二者的结果相近: 颚足纲(Maxillopoda)是浮游动物优势类群; 甲藻纲(Dinophyceae)、圆筛藻纲(Coscinodiscophyceae)、小豆藻纲(Mamiellophyceae)是浮游植物优势类群, 其中甲藻纲多样性与丰度的结果相近, 而18S rDNA V9区引物扩增得到的圆筛藻纲丰度高于18S rDNA V4区引物。分析结果表明, 18S rDNA V4区引物扩增的浮游动物多样性比18S rDNA V9区引物高, 而18S rDNA V9区引物扩增的浮游植物多样性比18S rDNA V4区引物高。同时, 通过高通量测序技术首次确定大亚湾海区大量存在着寄生型甲藻(Syndiniales), 小豆藻目(Mamiellales)。
2023 Vol. 42 (1): 242- [摘要] ( 9 ) HTML (1 KB)  PDF (1455 KB)  ( 44 )
       综述
252 中微观尺度上城市形态指标与城市通风的关联性研究进展
王冠, 周宏轩*, 王文真, 孙婧, 马枭
城市化所导致的下垫面变化深刻影响着城市风环境。在中性稳定大气条件下, 综述了以街谷因子(λs)、建筑密度(λp)和迎风面积比(λf)为主的城市形态指标在中微观气候尺度下与城市风环境的关联与指标应用。这三类参数代表了城市风环境评估的三个方面, λs有助于分析风场分布特征和风流流态变化规律、λp更多涉及通风导向的城市规划中的应用问题、λf则是与城市风环境评估指标最为相关的参数。这三类参数只作为城市风环境评估的参考, 不构成决策依据。以下三方面有待深入研究: 进一步发掘并完善相关城市形态参数、非稳态条件下城市下垫面多因子的影响机制以及风环境评估指标体系评估体系的完善与应用等。
2023 Vol. 42 (1): 252- [摘要] ( 10 ) HTML (1 KB)  PDF (1271 KB)  ( 442 )
263 基于数码照片的植被盖度测量方法研究进展
宋创业, 张琳, 吴冬秀*
盖度是植物群落结构的一个重要参数, 被广泛地用于生态、水文、水土保持等研究中。基于数码照片的植被盖度测量是精确获取盖度值的一个重要手段。文章对基于数码照片的植被盖度测量方法的相关进展进行了综述, 介绍了应用于盖度测量的主要数据源, 照片的边缘形变和阴影处理方法, 详细分析了各种盖度测量方法的原理、优缺点和适用范围, 评述了照片拍摄时间、拍摄角度、光照条件以及植被疏密程度等对盖度测量准确度的影响, 并对未来的发展趋势进行了分析。
2023 Vol. 42 (1): 263- [摘要] ( 6 ) HTML (1 KB)  PDF (352 KB)  ( 373 )
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