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2023年 42卷 2期
刊出日期：2023-03-25
综述
研究论文
综述
 
       研究论文
1 不同灌溉措施下春玉米田间N2O和CO2日变化特征及影响因素研究
邰继承, 李锐, 杨恒山, 马金慧, 萨如拉
为探究西辽河平原浅埋滴灌下春玉米田N2O和CO2排放通量日变化特征及其影响因素, 并确定1天中最佳观测时间。在春玉米吐丝期, 采用静态暗箱-气相色谱法研究大水漫灌(CK)和浅埋滴灌(DG)处理N2O和CO2日排放动态变化特征, 并分析其与土壤温度和湿度相关性。结果表明, 在浅埋滴灌和大水漫灌两种灌溉方式下N2O和CO2排放具有明显的日变化特征, 日变化趋势与大气温度变化相似, 呈单峰型排放曲线, 排放峰值均出现在观测当天大气温度达到最高值后2小时左右。大水漫灌N2O和CO2日排放通量均值分别为199.21 μg·m-2·h-1、217.77 mg·m-2·h-1; 浅埋滴灌N2O和CO2日排放通量均值分别为235.82 μg·m-2·h-1、253.54 mg·m-2·h-1, 分别较大水漫灌增加了18.38%和16.43%。相关性分析表明, 浅埋滴灌和大水漫灌处理N2O、CO2排放通量日变化与地表温度和10 cm地温呈显著(P<0.05)或极显著相关(P<0.01), 土壤温度是影响N2O和CO2排放日变化的重要因素。通过矫正系数随时间分布结果分析表明, 上午08:00—10:00时间段测得浅埋滴灌N2O和CO2排放通量最接近全天排放通量均值, 为N2O和CO2排放最佳观测时间。建议西辽河平原浅埋滴灌下春玉米田吐丝期后可以选取上午08:00—10:00监测N2O和CO2排放通量。
2023 Vol. 42 (2): 1- [摘要] ( 7 ) HTML (1 KB)  PDF (1562 KB)  ( 274 )
9 模拟大气CO2浓度升高对虎耳草生理特性和药用品质的影响
邓小红, 王健健*
 探究大气CO2浓度升高对虎耳草(Saxifraga stolonifera Curt)生长及药用成分含量的影响, 以期为未来大气CO2浓度升高环境下虎耳草的优质栽培及药物配伍使用提供理论依据。以一年生虎耳草为试验材料, 设置目前大气CO2浓度(400±10) μmol·mol-1和升高CO2浓度(800±10) μmol·mol-1 2个处理, 对比分析不同CO2浓度条件下, 虎耳草生长、生物量、叶绿素含量、酶活性、渗透调节能力、N、P、K含量及药用成分含量变化。结果表明: 升高CO2浓度使虎耳草生长和药用品质发生显著变化。相比对照CO2浓度, 升高CO2显著提高虎耳草的株高、根长、叶片数、叶柄长和叶厚, 并且根、茎、叶和总生物量显著增加, 较对照分别增加9.86%、69.65%、14.26%和23.46%。升高CO2浓度处理后, 虎耳草的叶绿素含量显著增加, 较对照增加2.17%。相比对照CO2, 升高CO2处理使MDA含量显著下降, 较对照下降3.25%, 而可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量及SOD均显著升高。CO2浓度升高对虎耳草叶片K含量无显著影响, N和P含量显著下降, 较对照分别下降11.44%和18.65%。另外, CO2浓度升高使虎耳草中没食子酸和岩白菜素含量及生物产量显著增加, 使得虎耳草的药用品质显著提高。综上, 未来大气CO2浓度升高后, 虎耳草的形态指标和生物量积累将显著增加, 药用成分积累提高, 使得虎耳草的药用价值和经济价值升高。
2023 Vol. 42 (2): 9- [摘要] ( 9 ) HTML (1 KB)  PDF (577 KB)  ( 339 )
17 丹江口水库一株硅藻的分子鉴定及氮素对其生长的影响
马永霞, 贺玉晓, 郑永坤, 张志纯, 李卫国*, 赵同谦
采用稀释分离法和小液滴分离法, 从丹江口水库水样中分离了一株硅藻。通过形态学观察和18S rDNA、SSU rDNA、rbcL的序列分析, 将其鉴定为谷皮菱形藻。以NaNO3、NH4Cl和尿素为氮源, 研究了不同氮素对其生长特性的影响。结果表明, 谷皮菱形藻在铵态氮、硝态氮和有机氮中均可正常生长, 但生长特性对不同氮素形态的响应有所不同。在NaNO3和尿素的培养条件下, 谷皮菱形藻的生长速率随氮素浓度的增加而相应增加, 而在NH4Cl培养基中, 生长速率随氮素浓度的增加表现出先增加后降低的趋势。在NH4Cl 350 μmol·L-1时达到最高, 最大比生长速率和细胞密度分别为0.2920 d-1和189×104 个·mL-1, 表明高浓度铵态氮对其生长有抑制作用。本研究可为谷皮菱形藻的分子鉴定提供依据, 也可为保护丹江口水库的水质安全提供基础资料。
2023 Vol. 42 (2): 17- [摘要] ( 6 ) HTML (1 KB)  PDF (3776 KB)  ( 321 )
26 环长株潭次级城市群生态足迹变化与经济脱钩研究
张亚丽1,2, 胡希军1,*, 尹伟特3, 杨贤均2, 李晓红2, 邢肖毅2
生态保护和经济发展是辩证统一关系, 自然资源开发强度过大会限制城市群经济的可持续发展。为明晰环长株潭次级城市群的自然资源开发强度和经济之间的关系, 采用三维生态足迹模型、Tapio弹性脱钩模型和ArcGIS空间分析法对2009—2018年环长株潭次级城市群的生态足迹时空特征、脱钩状态进行定量定性研究。结果表明: 2009—2018年间, 研究区人均生态足迹量整体经历了“上升-下降”趋势, 人均生态足迹深度远远超出生态足迹广度, 各城市足迹深度、广度空间分异显著, 以消耗自然资本存量来促进经济发展是主要的发展模式; 耕地和化石能源用地是主要的足迹来源, 娄底市是人均生态足迹最高的城市; 城市群人均生态足迹与经济脱钩关系主要为强脱钩和弱脱钩, 各城市之间脱钩状态差异较大, 城市群处于环境压力缓慢增长的状态。研究结果可为环长株潭次级城市群进行“生态足迹—经济发展”宏观调控提供有益参考。
2023 Vol. 42 (2): 26- [摘要] ( 9 ) HTML (1 KB)  PDF (2668 KB)  ( 429 )
35 炔诺酮暴露下斑马鱼候选生物标志物筛选研究
谭芷晴1,2, 桂林1, 李新昌2，王小兰1,*
 NET(炔诺酮, Norethindrone)是一种人工合成的孕激素, 被广泛应用于医学和畜牧养殖。近年来国内外不断报道的从环境中检测到的NET对鱼类的肝脏和内分泌均产生干扰效应。为了寻找水环境中的NET对鱼类影响的生物标志物(Biomarkers), 以成年雌性斑马鱼为动物模型, 暴露于500 ng·L-1 NET后60 d, 采集肝脏, 运用非靶向HPLC-TOF-MS的方法, 分析了斑马鱼肝脏代谢物在负离子模式条件下的变化。结果表明: (1)经500 ng·L-1 NET暴露的处理组与0 ng·L-1的对照组在PCA分析中分别聚集并明显分开, 说明NET对斑马鱼的肝脏代谢存在明显干扰作用。(2)代谢通路分析说明NET暴露显著影响了斑马鱼肝脏的硫胺素代谢、甘油磷脂代谢和花生四烯酸代谢过程; 另外, 差异代谢物网络关系图也显示磷脂和脂肪酸成分影响较大, 这与代谢物磷脂成分(PA、PC和PI等)和溶血磷脂(LysoPC)在NET处理后发生显著性变化的结果相一致, 推测NET可能影响了生物膜系统的结构和功能。(3)对鉴定的差异代谢物以VIP>1作为潜在标志物的筛选依据, 发现有代谢物3-甲基硫代丙酸和LysoPC(14:1(9Z))可能是NET对斑马鱼肝脏影响的潜在生物标志物。本研究为评价NET的生态风险提供了数据支持。
2023 Vol. 42 (2): 35- [摘要] ( 12 ) HTML (1 KB)  PDF (2165 KB)  ( 288 )
43 中国橡胶树大风、寒害的时空分布分析
佟金鹤1,2,*, 张卫红3, 刘少军1,2, 李伟光2,4, 陈小敏2,4
利用福建、广东、广西、云南、海南等五省份393个测站1984—2015年气温、日照、风速等气象要素, 按照橡胶树大风灾害和寒害等级指标计算各台站逐年橡胶风寒害等级, 分析风灾和寒害的平均状态, 并使用MVEOF方法, 分离寒害和大风灾害距平的主要模态及对应时间系数。结果显示: 五省区域内橡胶树寒害影响区域广, 除海南南部部分地区外, 研究区域均可受到寒害影响。寒害强度和发生频率均高于大风灾害, 以中度寒害为主, 其中海南南部、东部的沿海地区及云南景洪、勐腊等测站平均寒害较轻; 风害以轻度为主, 主要发生在东南沿海及云南山区。风寒害距平MVEOF分析结果展示了风寒害的两种主要分布形式, 第一模态寒害及风灾基本呈现全区域一致的偏强或偏弱, 时间系数的正值(负值)对应了寒害整体偏强(偏弱)、风灾整体偏弱(偏强)的年份; 第二模态时间系数均为正值, 寒害在南部明显偏轻, 风灾在雷州半岛、及东南沿海明显偏重。随着时间变化, 第一模态时间系数下降, 第二模态上升。上述研究表明, 我国橡胶树寒害的发生具有空间一致偏强（偏弱）的特征, 其风险大于风灾; 广东、广西、福建寒害较重, 海南和云南南部寒害较轻。风灾分布空间差异性较大, 海南和雷州半岛等东南沿海地区是风灾较重的区域。研究时段内寒害整体减轻, 风再在其高发区加重。
2023 Vol. 42 (2): 43- [摘要] ( 7 ) HTML (1 KB)  PDF (5459 KB)  ( 224 )
47 无患子落叶浸提液对四种委陵菜种子萌发和幼苗生长的影响
李阳1, 2, *, 丁芳兵1, 王宏1, 张蕾1, 李仁娜1, 闫会玲1, 魏莹1, 李倩1
凋落物通过挥发、淋溶、分解等途径对种子萌发和幼苗生长起直接和间接的作用。无患子是我国常见的绿化和生物质能源树种, 但作为一种落叶树木, 每年产生大量的落叶。通过研究无患子落叶浸提液对二裂委陵菜、黄花委陵菜、菊叶委陵菜和直立委陵菜种子萌发和幼苗生长特征的影响, 为无患子落叶的开发利用提供基础。研究结果表明: 无患子落叶浸提液显著抑制四种委陵菜的种子萌发, 但是却能促进幼苗生长; 浸提液通过促进四种委陵菜地上和地下部分的生长最终促进生物量累计。和二裂委陵菜以及菊叶委陵菜相比, 黄花委陵菜和直立委陵菜种子萌发受无患子落叶浸提液抑制作用更小, 幼苗生长受该浸提液促进作用更大。四种委陵菜种子萌发和幼苗生长对无患子落叶浸提液的差异性响应, 可能和母本植株是否经历过无患子落叶环境有关, 是植物对生境适应的一种反应。研究结果为无患子落叶的开发利用提供了基础, 同时也为生态环境可持续发展的经营管理提供相应的理论依据。
2023 Vol. 42 (2): 47- [摘要] ( 9 ) HTML (1 KB)  PDF (1762 KB)  ( 330 )
58 武夷山国家公园生态系统服务价值评估
沈若兰1,2,3, 肖桂荣1,2,3,*
武夷山国家公园作为全国十个国家公园之一, 是全球生物多样性保护的关键地带, 它保存了地球同纬度最完整最典型的中亚热带原生性森林生态系统, 对其进行生态系统服务价值评估, 不仅为国家公园原真性和完整性的保护提供基础, 也为国家公园的建设和发展提供数据支撑和决策支持。利用千年生态系统评估方法和改进的当量因子法, 将武夷山国家公园服务功能分供给服务、调节服务、支持服务和文化服务四大类及食物生产、原料生产、气体调节等九小类服务功能。再根据研究区的实际情况修订当量因子表, 结合计算出的武夷山国家公园标准当量的价值量以及土地利用情况, 评估出武夷山国家公园生态系统服务价值。结果表明: 武夷山国家公园生态系统服务价值高达67.18 亿元; 就生态系统而言, 所提供的服务价值从高到低依次为: 森林(66.58 亿元)>水体(0.31 亿元)>草地(0.23 亿元)>农田(0.034 亿元)>湿地(0.026 亿元)>裸地(0.001 亿元); 就生态系统服务类别而言, 其服务价值从高到低依次为: 调节服务(34.02 亿元)>支持服务(20.32 亿元)>供给服务(7.86 亿元)>文化服务(4.98 亿元)。经验证, 该研究方法及成果合理适用, 为我国国家公园体制建立提供了一套生态系统服务价值计算模式。
2023 Vol. 42 (2): 58- [摘要] ( 7 ) HTML (1 KB)  PDF (6625 KB)  ( 432 )
66 基于土地利用的神农架生态资产价值研究
周宇, 赵美玉, 齐开, 赵丽娅*
生态资产就是生态系统服务价值, 通过生态系统的结构、过程和功能, 直接或间接为人类提供产品和服务。对生态资产价值, 以及与绿色发展之间的关系进行研究, 具有重要的现实意义。利用神农架林区2009—2018 年的土地利用数据, 并结合陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表, 对2009—2018年神农架林区的生态资产价值总量进行分析研究。研究结果表明: (1)2009—2018 年, 神农架林区的生态资产价值呈下降趋势, 生态资产价值从2009 年的3480987.96 万元下降到2018 年的3465079.69 万元, 十年的时间神农架生态资产价值降低了15908.27 万元, 变化率为-0.46%。其中, 林地的生态资产价值占比最大, 贡献了97.66%的价值。(2)2009—2018 年, 神农架单项生态资产价值量均有所下降, 其中, 水文调节服务价值减少量最大, 减少了21.61%; 食物生产服务价值减少量最小, 为1.69%。生态资产的非使用价值是使用价值的2.7倍, 占比为73.10%。(3)运用BP神经网络模型, 预测出2023年神农架林区的绿色经济将占比达到75.17%, 生态资产价值与绿色发展显著相关, 相关系数为0.9287(P<0.05), 表明生态资产是绿色发展的根本和基础。保护神农架的生态资产, 从而实现生态资产的增值。
2023 Vol. 42 (2): 66- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (1239 KB)  ( 139 )
74 生态文明理念下长沙市自然生态空间用途管制探索
李键1, 毛德华2,*, 胡兵1, 陈伟1, 陈炉1, 周健1
 自然生态空间用途管制, 既是建设美丽国土, 也是发展绿色经济, 更是塑造美好生活。以新时代生态文明理念为指导, 对市域尺度自然生态空间用途管制的关键技术进行深入探索。创建了以“双评估”为基础, 空间聚合优化模型为载体的自然生态空间边界划定方法, 形成了“自上而下”的自然生态空间用途管制二级分区模式, 两项技术在长沙市的实证研究中得到了科学验证。结果表明: (1)长沙市自然生态空间总量约为5791.08 km2, 占国土面积的48.96 %, 主要由林地、草地、湿地、荒地等地类构成; (2)自然生态空间边界范围内, 刚性区域共1116.79 km2, 弹性区域共4674.29 km2, 两者分别占国土面积的9.44 %及39.52 %; (3)刚性自然生态空间下, 生态红线核心区共565.51 km2, 生态红线重要区共551.28 km2, 刚性区域实行正面清单管控, 严禁开发建设; (4)弹性自然生态空间下, 生态保育缓冲区共2625.96 km2, 生态复合发展区共2724.72 km2, 弹性区域实行负面清单管控, 允许适度利用。
2023 Vol. 42 (2): 74- [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (16139 KB)  ( 255 )
84 基于条件价值法(CVM)的西黑冠长臂猿非使用价值评估
任文春2, 刘海鸥1, 黄俊桦2, 车赛男2, 杜乐山1, 3, *
对野生动物资源进行价值评估是保护生物学研究的核心, 也是管理决策制定与生态补偿的重要依据。利用条件价值法(CVM), 通过简单随机抽样的方式对景东城镇居民的支付意愿(WTP)进行调查, 评估西黑冠长臂猿的非使用价值。结果表明: 85.52%的受访者认为应该对该物种进行保护, 86.43%的受访者愿意支付一定的费用来保护该物种。利用中位值法和平均值法得出城镇居民的支付意愿为51.86—54.04元·a-1, 推测得西黑冠长臂猿的非使用价值为421.87—439.60亿元·a-1。Logit和Probit模型实证分析结果表明, 支付意愿与受访者学历、个人收入以及对西黑冠长臂猿的了解程度呈显著正相关(P<0.05), 与年龄呈显著负相关(P<0.05), 与性别、民族等相关性不显著(P>0.05)。
2023 Vol. 42 (2): 84- [摘要] ( 14 ) HTML (1 KB)  PDF (740 KB)  ( 189 )
92 海南霸王岭林区人为干扰风险评价
杜瑞鹏1, 许玥2，张志东1, *
 阐明人为干扰的空间分布格局对野生动物栖息地恢复和保护规划具有重要意义。以海南霸王岭林区为研究区, 采用基于GIS平台的Environmental Risk Surface (ERS)模型, 选取了村庄、道路、工厂、人工针叶林和人工阔叶林5个风险元素, 探究研究区2008—2018年间人为干扰风险的时空分布格局。结果表明, 从2008到2018年间人为干扰强度最大值由162.96上升到230.15, 风险阈值由19.85上升到30.05, 干扰强度显著增加。低风险区域主要分布在研究区斧头岭、雅加大岭和南部猕猴岭一带, 极高风险区域分布在东部苗村和西部万丁村区域。不同风险区域面积排序依次为: 2008年低风险区域>高风险区域>中等风险区域>极高风险区域, 2018年高风险区域>低风险区域>中等风险区域>极高风险区域, 低风险区域面积显著降低并大量转变为高风险区域。研究结果可为海南长臂猿栖息地空间规划提供科学依据。
2023 Vol. 42 (2): 92- [摘要] ( 12 ) HTML (1 KB)  PDF (11093 KB)  ( 149 )
100 基于多生态安全格局的生态保护红线划定方法研究
严军*, 陈晨
 在“长江大保护”背景下, 长江经济带诸多省市将生态保护战略摆在重要地位, 其中生态保护红线作为整体生态保护格局的重要组成部分, 在城市生态规划中发挥重要作用。以马鞍山市为研究对象, 基于多生态安全格局理论与ABC资源模型, 分别构建非生物、生物、文化类生态安全格局, 叠加后获得综合生态安全格局并对其生态保护红线进行划定, 通过分析生态冲突地区, 确定城市生态保护红线划定标准, 提出对应的生态规划措施。结果表明, 马鞍山市生态保护红线可划分为三级区域, 其中1级、2级、3级红线区域面积占总面积比例分别为: 44.624%、18.418%、28.111%。生态一建设冲突地区分布以长江东岸地区为主, 生态一农田冲突区域主要分布于石臼湖周边。根据生态保护红线及冲突区分布进行相应的生态规划, 有利于恢复区域生态安全格局, 实现对马鞍山地区生态环境的有效保护。
2023 Vol. 42 (2): 100- [摘要] ( 10 ) HTML (1 KB)  PDF (14792 KB)  ( 167 )
111 黔西北贫困山区不同地貌形态下土地利用变化的地形梯度效应分析
廖艳梅1,3, 尹林江2, 兰安军3,4,*, 翟香3, 施厚军3, 张玉彪3, 钟九生3,4
为揭示贫困山区不同地貌形态下土地利用在地形梯度上的空间分布特征及规律,以毕节市为研究区,将其划分为喀斯特区与非喀斯特区,以2009年与2018年土地利用数据和DEM为数据源,运用地形位指数、地形分布指数等方法,探讨土地利用变化在不同地形梯度下的分异特征。结果表明: (1)喀斯特区与非喀斯特区土地利用类型均在地形梯度上表现出明显的层级性。旱地、水田、园地、建设用地、道路、水域对低地形有一定的选择性,有林地、灌木林地、草地、未利用地则对高地形有一定的选择性,其中非喀斯特区土地利用类型在低地形区域分布更广。(2)喀斯特与非喀斯特区土地利用多样性的地形梯度效应明显,2009年其随地形梯度增加变化幅度较大,2018年则表现为地形梯度越低,多样性越高。与非喀斯特区相比,喀斯特区的多样性在区间1、2、5高于非喀斯特区,区间3—4内则相反。(3)喀斯特区与非喀斯特区土地利用程度的地形梯度效应显著,均表现为地形梯度越高,土地利用程度越低。其存在的空间差异是自然环境、社会经济和政策因素共同作用的结果。
2023 Vol. 42 (2): 111- [摘要] ( 12 ) HTML (1 KB)  PDF (1621 KB)  ( 385 )
119 海南黎母山热带云雾林3种优势树种根际土壤微生物量季节动态及根际效应
涂志华1,2,3, 周凌峰1,2,3, 黄艳萍1, 张幸幸1, 章陈菲1, 李紫叶1, 韩琳1, 郭雅欣1, 陈夙怡1, 陈金辉1,2,3, 李胜男4,*
为探讨热带云雾林主要优势树种根际土壤微生物量碳氮含量的季节动态规律, 于2019年2月—12月, 采用抖落法采集3种优势树种岭南青冈(Cyclobalanopsis championii)、罗浮锥(Castanopsis fabri)、细枝柃(Eurya loquaiana)根际和非根际土壤样品, 对土壤微生物量碳氮季节动态变化进行研究, 并分析不同优势树种土壤微生物量碳氮的根际效应以及与土壤养分及土壤水分的关系。结果表明: (1)不同优势树种根际土壤微生物量碳、氮含量动态变化规律明显, 峰值出现在雨季的8月, 根际土壤微生物量碳含量变幅为188.68—322.75 mg·kg-1, 氮含量变幅为104.02—184.44 mg·kg-1。(2)不同优势树种根际土壤微生物量碳氮比的季节动态变幅在1.60—2.01之间, 其季节动态呈“V”字型变化趋势; 而非根际土壤微生物量碳氮比的季节动态变幅在1.63—2.10之间, 且呈“N”字型变化趋势。(3)土壤微生物量碳、氮根际效应均表现为正效应, 且细枝柃根际效应大于岭南青冈和罗浮锥。土壤微生物量碳、氮与土壤有机碳、全氮呈显著正相关性。综合分析表明, 热带云雾林主要优势树种根际土壤微生物碳氮含量显著高于非根际, 根际效应显著, 具有明显的季节动态变化; 细枝柃对土壤微生物量富集和截留效应更大, 有利于养分累积。
2023 Vol. 42 (2): 119- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (4275 KB)  ( 252 )
127 新疆伊犁地区植被水分利用效率时空格局研究
陈帅, 昝梅*
分析新疆伊犁地区植被水分利用效率(WUE)的时空变化特征, 为实现区域水资源可持续利用、生态环境可持续发展和区域生态系统保护等提供科学参考和数据基础。利用2000—2019年的MODIS NPP(净初级生产力)和MODIS ET(蒸散发)数据, 对伊犁地区近20年的植被WUE进行估算, 分析研究区植被WUE的年际变化和空间分布特征以及不同植被类型WUE的变化趋势, 并对植被WUE年际变化趋势的显著性进行检验。探讨多年平均植被WUE的高值区、中值区、低值区的分布范围及变化情况, 并结合MODIS Land Cover(土地覆盖类型)数据分析不同植被类型WUE的差异。结果表明: (1)2000—2019年伊犁地区植被WUE总体呈上升趋势, 增长率为13.24%; 研究区多年平均植被WUE呈现从东、南向西、北递增的趋势; 多年平均植被WUE高值区、中值区和低值区面积占研究区总面积的53.30%、32.06%和1.82%。2000—2019年研究区植被WUE中值区分布范围减小, 植被WUE高值区分布范围增加, 而低值区的分布范围变化较小。(2)植被WUE呈现增加和减小趋势的面积分别占研究区总面积的63.99%和23.29%; 在0.05的置信水平下, 41.07%的植被WUE增加区和10.54%的植被WUE减小区通过了显著性检验; 在0.01的置信水平下, 仅29.36%的植被WUE增加区和7.43%的植被WUE减小区通过了显著性检验。(3)不同植被类型WUE的年际变化趋势基本一致, 但年均植被WUE(g·mm-1·m-2)呈现为农作物(0.80)>针叶林(0.74)>草地(0.70)>阔叶林(0.65)>稀疏植被(0.18); 不同植被类型对研究区WUE的贡献率呈现为草地(59.83%)>农作物(32.55%)>针叶林(3.45%)>阔叶林(2.43%)>稀疏植被(0.91%)。总之, 2000—2019年的20年间, 伊犁地区植被WUE小幅上升, 年均植被WUE为0.71 g·mm-1·m-2, 两大河谷地区的植被WUE总体比东部、南部山区高, 草地和农作物的水分利用效率相对较高, 为当地生态环境保护和社会经济发展做出了较大贡献。
2023 Vol. 42 (2): 127- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (16265 KB)  ( 120 )
139 不同覆盖物对农田防护林防风效能影响
桑巴叶1,2, 乌丽加特·伦加甫3, 陈启民1,2
为揭示不同覆盖物对农田林网内风速分布及防风效能的影响, 选取4种不同覆盖物和对照(无覆盖物)林网模型, 对其防风效能进行了风洞模拟试验。结果表明: 林网中防护林带高度范围内, 覆盖物对林带前后的风速流场具有显著影响, 尤其是高大果树类作物对风速削减程度较大。8 m·s-1风速条件下, 各模式林网内平均风速排序为核桃+小麦间作模式<苹果+小麦间作模式<红枣+小麦间作模式<纯小麦模式<无覆盖物。林网中1 cm和2 cm高度处平均防效能分析表明, 3种果树模式林网防风效能最佳, 纯小麦模式防效虽弱于果树模式, 但是较对照仍有一定的防效, 表明林网内覆盖物(特别是果树类作物)对林带防风效能有明显增强作用。因此, 随着集约化和精准农业推进, 进行农田防护林网配置时, 应充分考虑林网内作物本身的防风效能, 尤其是高大果树类作物农田防护林网配置时, 可适当调整林网大小, 合理配置林带结构, 提高经济效益。
2023 Vol. 42 (2): 139- [摘要] ( 12 ) HTML (1 KB)  PDF (4652 KB)  ( 112 )
145 我国不同气候带优势高山垫状植物的小尺度点格局研究
赵锐明1,*, 回嵘2
采用点格局方法, 以Ripley′s函数为基础, 运用L(r)函数对我国不同气候带优势高山垫状植物种群进行点格局分析。结果表明, 不同气候带垫状植物的空间分布在小尺度(0~5 m)上以随机和聚集分布为主, 无均匀分布的情况出现; 在表现出空间聚集的垫状植物种群中, 随着尺度的增加, 聚集程度下降, 甚至转化为随机分布。对于高山垫状植物群落而言, 优势垫状植物的空间格局是以局部空间结构为核心的垫状植物群落构建和物种多样性维持的基础。由于种间竞争和互利作用发生在较小距离内, 因而种群小尺度的空间结构对垫状植物群落构建和物种多样性格局的形成至关重要。
2023 Vol. 42 (2): 145- [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (797 KB)  ( 359 )
155 基于遥感影像的丹霞山国家级自然保护区森林景观格局分析
胡晓杰1, 陈灼康2, 莫罗坚2, 严朝东2, 王卫3, 罗晓莹1,*
森林景观格局分析是景观格局优化、森林资源的可持续性经营与保护的重要基础。以无人机遥感影像和DEM为基础数据, 利用ArcGIS和Fragstats软件对所选取的不同景观指数进行计算, 分析了丹霞山森林景观的类型、格局特征及其地形分异规律。结果表明: 1)从类型水平指数来看, 丹霞山森林景观类型以天然林为主, 占总面积的78.42%, 表现出较高的集中连片性; 2)从景观水平指数来看, 丹霞山景观多样性和均匀度指数均较低, 而蔓延度指数和连通度指数则较高, 分别为77.85和99.97, 表明景观以少数大面积的斑块为主, 斑块间连接密切, 自然连通度高; 3)从功能分区景观格局和地形分异规律来看, 与人类活动密切相关的农田、人工林、裸地、居民地、人工水体和自然水体六类森林景观主要集中分布于海拔较低(60—150 m)、坡度平缓(0—5°)、无坡向的实验区内; 灌木、草地、天然林和裸岩四类森林景观则较均衡的分布于海拔60—350 m的各级坡度和坡向的核心区和缓冲区内。综上所述, 丹霞山森林景观保持完好, 破碎化程度较低, 人为活动干扰较少, 斑块之间物质、能量和物种交换的潜力较大。应建立无人机遥感监测系统, 长期、准确的跟踪森林景观格局的动态变化, 为维持丹霞山森林景观的稳定性打下坚实的基础。
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164 海南岛橡胶种植区植被气候净初级生产力演变特征
甘业星1,2,, 佟金鹤1,2,*, 田光辉1,2
利用2000—2018年海南岛橡胶种植区18个市县19 a 净初级生产力(NPP)值, 通过年际变化、统计对比、空间分布、一元线性回归分析、P值检验等方法, 结合同时期气象数据, 分析了海南岛NPP的时空变化规律及其与气候因子的关系, 研究了海南岛橡胶种植区气候NPP演变规律, 明确气候因子对海南岛生物量积累过程的影响, 结果表明: (1)19 a里海南岛NPP最高值在万宁出现次数最多, 为7次,琼中和昌江各3次, 儋州2次; 19 a来NPP变化呈波动增加的趋势, 19 a年平均值为16.33 t·hm-2, 2000—2018年NPP年平均值变化范围为13.53—17.70 t·hm-2, 线性倾向率为0.04 t·hm-2·a-1, 其中最高年平均值17.89 t·hm-2出现在2009年, 最低年平均值13.52 t·hm-2出现在2004年; (3)从海南岛2000—2018年平均NPP分布上看, 可分为强、中等、一般、弱4个等级区。其中琼海全境, 万宁、琼中、屯昌大部, 定安南半部、文昌东南角、保亭中部的净初级生产力属于最高等级区, 东方从东部山区向西部海边净初级生产力逐步降低, 为最弱等级区; (4)海南岛2000—2018年各市县NPP年值线性倾向率, 儋州、万宁、澄迈、临高、海口、保亭、琼海、陵水、定安等9个市县呈微弱增加趋势; 东方、文昌、乐东、五指山、三亚、昌江、白沙、琼中、屯昌等9个市县呈微弱下降趋势; (5)海南岛NPP值跟降水呈显著正相关(P<0.001), 而与温度、日照无显著相关(P>0.2), 风速与NPP相关性分析, 呈负相关, 没有统计学意义(P>0.2)。
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172 雄安新区生态承载力评价指标体系研究
 通过分析雄安新区的生态状况, 基于绿色治理、绿色生产与绿色生活三个维度, 选择环保投入占财政支出的比重、白洋淀水质达标率等30个基础性评价指标, 在运用SPSS的相关性分析消除信息重复评价指标进行初步筛选的基础上, 基于主成分分析提炼新区生态承载力的主要影响因子进一步筛选评价指标, 确定最终的14个基础性评价指标, 构建更加真实、准确地反映新区生态系统与社会经济活动之间协调发展程度的生态承载力评价指标体系, 并运用模糊综合评价法对2014—2018年新区的生态承载力进行了评价, 最后提出了雄安新区生态承载力提升的主要对策: 实施白洋淀环境治理与生态修复工程, 充分发挥白洋淀的生态功能; 调整优化产业结构, 严格控制污染排放, 形成绿色生产方式; 推广“绿色交通+清洁能源”的绿色生活方式。
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183 土地利用驱动下的珠峰自然保护区生态风险研究
蔡葵1, 王景2,*, 吴文春1, 拉巴次仁3, 拱子凌4
珠穆朗玛峰自然保护区是典型的高原生态脆弱区, 土地生态风险受土地利用驱动正处在不断变化的过程中, 脆弱的生态环境正受到严重威胁, 探究珠峰保护区典型脆弱区土地生态风险对保护区内生态系统健康发展有至关重要的意义, 研究结果有助于不同风险区土地管理政策的制定。以珠峰自然保护区岗嘎湿地为例, 运用RS、GIS技术, 通过计算土地利用动态度和运用马尔科夫转移矩阵模型(Markov)分析得出岗嘎湿地1988—2017年土地利用变化情况, 采用生态风险指数测算的方法分析土地利用驱动下的生态风险变化趋势, 对珠峰自然保护区合理开展土地利用、降低土地生态风险提出科学的对策和建议。研究的主要结论有: (1)岗嘎湿地土地利用以低覆被草地为主, 占总面积的50%以上, 土地利用变化主要表现为耕地、建设用地、水域的大幅扩张; 前期土地利用动态较大, 后期土地利用动态有所减缓; 土地结构动态表现在沼泽湿地和草地处在不断地相互转化中; (2)1988—2017年, 岗嘎湿地总体生态风险值(ERI)从0.064降至0.062, 较高风险和低风险区域分别减少了36.9%和30.4%, 其他等级风险区面积均有增加, 生态环境总体趋于好转, 但受耕地、建设用地不断扩张的影响, 局部地区呈现生态风险恶化; (3)生态风险对土地利用变化的弹性响应指数较高, 在空间上表现出一定的分异性, 土地利用变化对生态风险有明显的驱动作用。本文以珠峰自然保护区典型区域的土地利用生态风险评价结果为基础, 通过分区管理提出保育、修复、调控等对策, 为珠峰自然保护区通过合理利用土地达到降低区域生态风险, 维护区域生态安全提供理论支持。
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193 洞庭湖区域土地利用变化的碳排放效应研究
阳凯1,2,3, 王奕文2,4, 黄春华1,2,*, 王志远1,2, 何曦冉1
研究土地利用变化带来的碳排放效应问题, 为区域土地结构优化、制定低碳减排政策提供理论依据。以洞庭湖区为研究对象, 通过构建土地利用动态度模型和碳排放测算模型, 分析了15年间洞庭湖区土地利用变化的碳排放效应, 采用LMDI模型对土地利用碳排放影响因素进行了分解分析。研究表明: 2000-2015年洞庭湖区土地利用的碳排放量增加趋势显著, 碳排放量增加了2277.64×104 t, 增加了2.4倍。建设用地是主要的碳源, 碳排放量增加了2278.82×104 t, 增加了2.2倍。林地是主要的碳汇, 碳汇量占总碳汇量的90%以上, 由于碳源碳汇比例差距较大, 碳汇效应不显著。洞庭湖区碳排放区际差异明显, 主要集中在环洞庭湖及洞庭湖水系周边地区, 临近山地丘陵的边缘区域碳排放较小。能源碳排放强度效应、经济水平效应、土地规模效应和人口规模效应对洞庭湖区土地利用碳排放存在正效应, 能源效率效应存在负效应。洞庭湖区的建设用地面积与碳排放变化趋势一致, 建设用地的碳排放量占碳排放总量的90%以上, 是主要碳源, 碳排放强度较大。今后应限制洞庭湖区建设用地无序扩张, 碳减排的重点是降低建设用地的碳排放量。
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202 基于Maxent模型的冬虫夏草中国潜在适生区预测
喻洁1,2,3, 曹广超1,2,3,*, 戎战磊1, 李华非1,3
冬虫夏草(Ophiocordyceps sinensis)是分布在青藏高原高寒地区稀缺的可再生生物资源, 是我国传统名贵中药材, 具有很高的药用价值和经济价值。目前对冬虫夏草的潜在适生区研究较少, 对虫草资源的空间分布格局尚不清晰。明确冬虫夏草在我国的地理分布, 对其保护及有效利用具有重要意义。研究共收集了175个分布点及24个环境因子数据, 最终筛选出12个环境变量数据参与模型训练, 利用Maxent模型预测冬虫夏草中国潜在适生区, 通过ROC曲线分析模型预测效果, 结合贡献率、置换重要值和刀切法检验分析环境变量对冬虫夏草分布的影响。结果显示: 我国虫草主要分布于西藏、青海、甘肃、四川和云南五省, 适生区总面积(高适宜分布区与中适宜分布区)为8.82927×105 km2。ROC评价结果显示, Maxent模型训练数据的AUC值高达0.959, 表明预测结果准确度极高。对环境变量进行分析, 影响冬虫夏草地理分布的主要环境因子是海拔, 最暖季度平均温度, 最暖季度降水量。本研究明确了冬虫夏草在我国的潜在适生分布区, 为虫草的资源明确及生境保护提供了理论依据。
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211 基于CENTURY模型的甘南高寒草甸过去50年的碳收支时空分布分析
王兴玉, 张美玲*
化石燃料的燃烧和土地的过度使用等人类活动使得空气中的温室气体浓度不断增加, 进一步加剧了气候变化, 已成为人类不得不面对和解决的问题。甘南高寒草甸对气候变化十分敏感, 对陆地生态系统而言, 发挥着重要的作用。以甘南高寒草甸为研究对象, 选用CENTURY模型研究了甘南高寒草甸过去50年碳收支的空间分布及其变化对改善气候变化具有重要意义。研究表明: (1)不同地区的碳收支呈现出不同的分布特征; (2)碳收支的空间分布随时间变化而变化, 具体表现为各研究阶段碳收支的空间分布不同且各季度的空间分布也不相同。春季甘南北部局部地区呈现碳源, 夏、秋、冬三季度均表现为碳汇, 秋季碳汇量最大, 达到226.94 g·m-2·a-1。碳收支的空间分布会随时间变化, 各阶段有所不同, 但整体上都呈现为碳汇; (3)从1969年到2018年, 甘南高寒草甸整体上呈现碳汇现象, 碳收支状况良好; (4)在每年中, 碳汇量呈现出先增大后减小的趋势, 8月的碳汇量最大。
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219 长江经济带旅游碳排放与旅游碳承载力关系研究
涂玮, 刘钦普*
旅游碳排放与碳承载力是21世纪旅游业人地关系研究的焦点问题。通过构建表征旅游碳排放与旅游碳承载力关系的旅游碳压力指数模型, 探讨长江经济带旅游碳压力和生态安全状况及其影响因素。研究显示: (1)2004—2019年旅游碳排放与承载力都呈增长趋势, 旅游碳承载力增速远远高于旅游碳排放量增速。2004—2019年, 长江经济带旅游碳排放总量增加18.11倍, 旅游碳承载力增加了83.85倍。从旅游碳排放均值来看, 下游>上游>中游。从旅游碳承载力均值来看, 上游>中游>下游。(2)长江经济带旅游生态环境状态趋于好转, 2004年长江经济带旅游碳压力均值为0.77, 2019年均值为0.59, 旅游碳压力总体在下降。旅游碳压力指数下游>中游>上游。旅游生态环境安全区主要分布在上游, 环境风险极严重与严重区分布在下游, 中游旅游生态环境安全状况分异明显。(3)旅游人次、旅游总收入、三产比重、万元GDP能源消耗总量是长江经济带旅游碳压力的显著影响因素。三产比重和旅游收入会抑制旅游碳压力, 万元GDP能源消耗、旅游人次会增强旅游碳压力。上、中、下游区域旅游碳压力的影响因素有所不同。
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       综述
228 植被沙障下沙丘的研究进展
朱文煜, 毛东雷*
 植被作为地表天然沙障在全球分布广泛, 在干旱区、半干旱区和海岸带地区植被生长发育影响沙丘演化, 许多学者对植被沙障下沙丘进行了研究, 但对于沙丘流场结构、粒度特征、形态和发育过程研究不够深入, 一些沙丘发育机制尚不明晰。因此, 文章在归纳总结了国内外植被沙障下沙丘研究成果基础上认为植被沙障形态、体积、疏透度、盖度、坡度和空间位置对沙丘形态、流场结构、粒度特征和发育过程有重要影响。并基于上述总结简要提出了目前植被沙障下沙丘发育演化研究中的不足, 认为未来应加强以下几个方面研究: 1)不同季节植被沙障下沙丘发育演化规律, 尤其是人为破坏植被或冬季植被衰退后沙丘变化特征; 2)植被生理生态特性对沙丘发育影响及植被沙障前相邻回涡沙丘间物质交换及发育机制; 3)植被沙障下沙丘周边流场的研究, 尤其是湍流对沙丘发育影响; 4)植被疏透度、盖度和体积等因素对沙丘粒度特征影响; 5)加强对海岸带地区植被与沙丘之间关系研究, 并建立沙丘发育演化模型; 6)结合多种指标定量研究不同发育时期植被沙障下沙丘与荒漠化之间的关系; 7)改进风洞实验中模型材料并运用无人机等新技术对大尺度范围内地形–植被相互作用下沙丘的演化过程进行研究。
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238 旅游生态安全研究进展
卢璐1, 曾坚1,*, 于天虎2
高速发展的旅游业带来巨大经济收益的同时, 也引发了生态环境问题, 环境和资源消耗属性决定了旅游与生态的对立统一关系。在研读了大量国内外相关文献的基础上, 对旅游生态安全概念伦理、作用机制、评价预警、提升策略进行了梳理分析。旅游生态安全概念在旅游环境学、旅游可持续发展、旅游环境容量等概念的基础上建立, Meta分析证明了旅游与生态关联是双向因果产生的内生性问题, 两者非简单的线性关联, 随时空或政策推移而发生变化。旅游生态安全评价多通过问题解构或评价模型结合辅助方法进行, 将结果反映到特定的阈值加以判断, 针对薄弱环节建立的监测预警体系有助于提高污染脆弱和疲软的消化能力。旅游生态安全水平可以通过建立层级管理体制、改变旅游消费模式、建立生态创新体制三项策略加以提升, 国内外研究仍然存在三方面问题: 1)国内概念僵化、作用机制识别不清; 2)指标联系断裂, 缺乏质量和动态评价; 3)预警单一化、尺度小。未来旅游生态安全研究可能由旅游可持续走向旅游生态韧性和旅游生态效率。
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248 封沙禁牧生态效益及其亟待解决的问题研究进展
马剑平*, 张元恺, 张雯, 常兆丰
我国自2013年启动沙化土地保护补助试点工作, 2016年以来在西北五省区及内蒙古、西藏设立了71个国家沙化土地封禁保护区, 跟踪监测数年, 但至今尚缺乏有价值的监测研究结论。文章梳理了国内外相关研究及其实践, 在讨论了封禁目标与理论载畜量、影响草场植被的关键因素、封禁监测更需关注的问题以及封禁监测效果等的基础上, 就4个亟待解决的问题提出了建议: 1)及时总结过去多年沙化封禁的调查、监测成果, 为政府管理提供改进沙化土地封禁方案和下一步决策的依据; 2)确定沙化地区的理论载畜量, 在理论载畜量的基础上再确定实际执行的安全载畜量; 3)压缩监测样地样方, 进一步修订监测指标体系, 提高监测数据的实用价值; 4)封沙禁牧效益监测研究要从过去以监测研究荒漠植被对放牧强度的响应为主转向以监测研究土地沙化对放牧强度的响应研究为主。
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257 草地生态系统植物群落及碳交换对气候变暖的响应研究进展
薛鹏飞1,2, 宋冰1,2,*, 赵英1,2
 气候变暖成为大势所趋。气候变暖与陆地生态系统之间会相互作用、相互影响。草地生态系统约占陆地表面积的1/3, 观测与分析草地生态系统植物群落及碳交换对气候变暖的响应有助于进一步预测未来草地生态系统的变化。为此文章重点综述了气候变暖对草地生态系统植物生理生态过程、物种组成、碳交换等方面的影响。研究发现不同地区、不同实验方法取得的研究结果有较大差异。总体而言, 气候变暖对高寒草地生态系统有正效应, 对热带草地生态系统有负效应, 对温带草地生态系统有正/负效应。未来需考虑在全球尺度范围内展开长时间尺度的观测研究与机理研究, 进一步明晰草地生态系统对全球变暖的响应。
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266 自然环境中亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化过程的研究进展
张丽娟1,2, 丁燕玲1, 孙巍1,*
亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(Nitrite-dependent anaerobic methane oxidation N-DAMO)是以亚硝酸盐为电子受体, 将甲烷氧化为二氧化碳的微生物反应过程。N-DAMO反应作为温室气体甲烷消耗的关键途径之一, 在甲烷减排, 缓解温室效应方面起着至关重要的作用。基于此, 文章概述了N-DAMO菌的分类和作用机理; 浅析了N-DAMO菌在多种自然生境中的分布特征, N-DAMO菌不仅广泛分布于普通的自然环境中(如稻田、湿地、海洋、湖泊等), 也存在于某些特殊生境中(如潮间带、盐湖、高原、沙漠湖泊等); 总结了N-DAMO菌群富集培养过程中的影响因素, 包括温度、甲烷浓度、基质浓度等, 并且排泥可以有效提高反应器脱氮速率, 增加N-DAMO菌的相对丰度, 同时促进功能微生物的生长。
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刊期：双月刊
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