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2023年 42卷 4期
刊出日期：2023-07-25
综述
研究论文
综述
 
       研究论文
1 高寒沼泽化草甸群落常见种对土壤水分条件的响应研究
李宏林1, 2,*, 周浪敏1, 薛静1, 孙冉1
高寒沼泽化草甸作为湿地与草甸之间的过渡类型, 其群落物种组成对土壤水分极为敏感。为探讨土壤水分状况对高寒沼泽化草甸植物群落组成物种的影响, 移栽玛曲高寒沼泽化草甸群落17个组分物种, 在完全避免自然降雨影响的条件下进行3种不同的水分处理(充分浇水、对照和轻度干旱)并分别测量了叶片的净光合速率(A), 气孔导度(g)和叶片单位面积干物质含量(LMA)。用充分浇水(FD)和轻度干旱(SD)处理下性状值减去对照(CK)处理下的值, 得到各功能性状的差值, 以比较不同物种对充分浇水和轻度干旱的响应; 同时对光合差值和叶片叶片单位面积干物质含量及气孔导度的差值进行线性回归分析, 以探讨叶片表型特性对对光合能力的影响。结果表明: (1)水分对叶片的LMA指标的影响存在显著的物种间差异。(2) A和g对充分浇水和干旱的响应存在显著的物种间的差异, 并且受到其原始分布生境的影响。(3)高寒沼泽化草甸植物在不同水分条件下的光合能力主要由气孔调节, 而与叶片表型特征没有显著的相关关系。说明高寒沼泽化草甸植物对土壤水分条件极度敏感, 在全球变化影响高寒地区的降水格局的背景下, 开展高寒草地进行保护和恢复工作应该考虑未来降水变化的影响。
2023 Vol. 42 (4): 1- [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (2066 KB)  ( 415 )
9 河套灌区蒸散发时空变化特征及驱动力分析
张志胤1, 李瑞平1, *, 王秀青2, 王燕鑫1, 贾博中1
蒸散发(Evapotranspiration, ET)是陆地与大气系统中水循环与能量交换的重要因素。为了提高估算区域尺度ET的精度, 更加准确的为气候演变研究、水资源管理、环境保护等提供现实数据与理论支撑, 论文基于2017—2018年Landsat8 OLI遥感影像与气象站数据, 运用SEBS (Surface Energy Balance System)模型估算河套灌区日尺度蒸散发, 采用Penman-Monteith公式计算结果对其进行精度验证, 并探讨其时空变化特征及驱动力。结果表明: (1) SEBS模型估算值与彭曼公式计算的5个气象站的平均相对误差分别为15.07%、17.94%、16.17%、9.93%、13.18%, 表明估算研究区日尺度蒸散发可以基于SEBS模型实现, 并且估算效果较好。(2)研究区内ET空间上呈现纬度递减变化, ET随着纬度的降低呈增大的趋势。(3)基于SEBS模型得到的日蒸散量与NDVI、地表反照率、地表温度等3个地表参数拟合系数从大到小依次排序为: 地表温度＞地表反照率＞NDVI。(4)日尺度SEBS模型得到的蒸散发与气象因素进行主成分分析, 与第一主成分密切相关的驱动因子为气温, 方差贡献率为40.434%。综合可见, SEBS模型能够很好的对河套灌区蒸散发进行模拟, 模拟潜在蒸散发量具有明显的年内分配特征, 在4—10月中整体表现为先增大再减小趋势, ET最高值出现在7月, ET的主要特征影响因子为气温。
2023 Vol. 42 (4): 9- [摘要] ( 9 ) HTML (1 KB)  PDF (8312 KB)  ( 344 )
18 快速城镇化背景下生态系统服务价值时空变化及空间特征研究——以潮州市潮安区为例
赖勇1, 2, 3, 林少涛3, 黄光庆3,*, 陈升忠3, 陈彩霞1, 2, 3
 生态系统服务价值(ESV)动态评估可为区域可持续发展提供决策。基于生态系统服务价值当量法、双变量空间自相关分析法, 分析了潮安区2008—2018年生态系统服务价值变化特征, 及与主要经济指标的空间分析。结果表明: (1) 2008—2018年期间, 潮安区的主要的生态用地阔叶林、水田和水域大面积减少; (2)南部平原区ESV相对变化率较大, 相反北部山地丘陵区各镇ESV相对变化率较小; (3)人均GDP、工业生产总值比例与生态系统服务价值存在明显的负相关关系, 其中工业总产值比例与生态系统服务价值的负相关性最强; 其双变量LISA图也具有相似的空间分异特征, 高—低聚集区总体分布于潮安区南部平原区, 低—高聚集区主要分布在北部山地丘陵地区。建议应注重产业经济的发展与生态环境保护的协调与平衡, 以提高生态用地服务功能的发挥。
2023 Vol. 42 (4): 18- [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (7986 KB)  ( 417 )
29 黄山市三维生态足迹变化及旅游影响研究
洪琼1, 2, 章锦河1, 2, *, 胡雯洁1, 2, 王静玮1, 2, 马敬轩1, 2
旅游业作为黄山市主导产业, 其发展是否有利于推动黄山市生态可持续发展是亟待回答的理论与现实问题。文章利用2000—2019 年黄山市经济社会相关数据, 基于“地区公顷”下均衡因子和产量因子, 运用三维生态足迹改进模型与偏最小二乘法, 测度分析黄山市近20年生态足迹变化及旅游对其影响。研究表明: (1)黄山市“地区公顷”下均衡因子和产量因子与“全球公顷”下因子存在一定差别, 能更精准反映黄山市生态环境状况。(2)2000—2019 年, 黄山市生态赤字波动下降。人均生态足迹由1.51 ha·cap–1减少到1.20 ha·cap–1。人均生态承载力则稳定在0.79 ha·cap–1左右; (3)人均生态足迹广度变化平缓, 黄山市居民占用的自然资本流量主要来自于耕地和林地; (4)人均生态足迹深度大于1, 2019 年大约需1.53 个黄山市空间上的生物生产性土地面积才能满足黄山市居民需求, 整体呈波动下降趋势。耕地和草地资源存量透支较多; (5)旅游发展可改善黄山市自然环境, 一定程度缓解了黄山市生态压力。第三产业发展、旅游城镇化、居民消费转型升级、经济结构调整优化可降低黄山市生态足迹。
2023 Vol. 42 (4): 29- [摘要] ( 9 ) HTML (1 KB)  PDF (2870 KB)  ( 375 )
39 陕南中低海拔山区植物物种多样性与海拔及坡向的关系
丛晓峰1, 陈昊1, 李丹2, 张宇军1, 李为民1, 柏国清1,*
 为了研究陕南中低海拔山区植物物种多样性与坡向、海拔之间的关系, 在研究区内设置并选取了具有代表性的样方91处, 统计分析了每150 m海拔区间内乔木层、灌木层、草本层物种多样性及其关系。结果表明: (1)研究区内共有维管束植物129科、312属、460种; 阴坡乔木、灌木、草本植物的物种数均多于阳坡; 相同坡向内草本植物的科、属、种数量最多, 灌木次之, 乔木最少。(2)除草本植物的H、D值外, 其他层次物种多样性指数的变异系数阴坡均大于阳坡; 阳坡海拔1250 m以上草本植物物种数逐渐降低, 优势种逐渐显现; 在阴坡, 海拔500—650 m处草本植物物种数最多, 而海拔1400—1550 m灌木的个体数量最多。(3)回归分析中, 多样性指数与海拔之间大多能呈现较好的拟合效果。阴、阳坡向内乔木层的多样性指数均先降低再升高, 海拔950 m以上, 阴坡乔木层的H、M值大于阳坡, 差异显著(P<0.05); 而D、J值差异不显著。阴坡灌木层的H、J、M值在海拔800 m处呈现单峰格局; 阳坡灌木层的H、M值在研究区域内单调升高, 而J值与海拔之间没有很好的拟合效果。在研究区内, 阳坡草本层的H、J、M值随海拔升高呈现先增加再降低趋势, 而阴坡草本层各指数与海拔之间没有很好的拟合效果。(4)不同层次间相关性检验中, 阳坡乔木层H值与灌木层的H、D、M为显著负相关(0.01<P≤0.05), 乔木层的J值与灌木层的J值、灌木层的J值与草本层的J值为显著正相关(0.01<P≤0.05); 阴坡灌木的多样性指数与草本层各指数(D值除外)多呈显著或极显著正相关; 其他相关性均达不到显著水平。(5)阳坡的种间共同出现率的峰值位于海拔800—950 m、950—1100 m的两个区间内, 最低值在海拔1100—1250 m、1250—1400 m两个区间内。阴坡的峰值海拔比阳坡峰值海拔高100—400 m, 而最低值所处的海拔区间与阳坡相同。
2023 Vol. 42 (4): 39- [摘要] ( 7 ) HTML (1 KB)  PDF (2450 KB)  ( 381 )
48 亚热带白云岩喀斯特地区土壤耕层有机碳与养分的垂直分布特征
闫伟, 代林玉, 肖时珍*, 邰治钦, 蓝家程, 肖华
土壤耕层有机碳与养分的垂直分布特征在非喀斯特地区和石灰岩喀斯特地区已有较多研究, 但白云岩喀斯特地区却罕见相关研究。为探讨典型白云岩喀斯特地区土壤耕层有机碳与养分的垂直分布特征, 以典型白云岩喀斯特施秉世界自然遗产地缓冲区东部则家山土壤耕层为例, 采用垂直分层取样分析, 研究了土壤耕层有机碳和养分的垂直分布特征。结果表明: 土壤耕层从0—10 cm、10—20 cm至20—30 cm的有机碳、全氮、全磷、全钾质量分数均值不断减少, 即土壤耕层有机碳、全氮、全磷、全钾的质量分数都随土层深度的增加而逐渐减少; 土壤耕层有机碳、全氮、全磷、全钾表层聚集特征不明显; 有机碳和养分分级标准均可达到适宜甚至丰富水平, 土壤肥力较好; 土壤耕层从0—10 cm、10—20 cm至20—30 cm的有机碳、全氮、全磷、全钾储量均值与其质量分数均值的分布特征相同, 也随着土层深度增加而逐渐减少。
2023 Vol. 42 (4): 48- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (6680 KB)  ( 266 )
56 喀斯特林地冬季土壤水分对降雨的响应特征
袁二双, 周秋文*, 严卫红, 韦小茶, 唐欣, 彭大为, 王亚琳, 吕媛
在湿润喀斯特地区, 冬季土壤水分变化是水文过程的重要环节, 并影响着植被恢复和生态重建。以次生林地为研究样地, 使用 HOBO H21_USB土壤水分自动监测系统对不同土层(0—20 cm)土壤水分进行连续监测, 进而分析降雨前后不同土层土壤水分动态变化及土壤水分对降雨的响应特征。结果表明: (1)0.3 mm降雨量对土壤水分几乎没有影响, 4 mm降雨量只对0—5 cm土层土壤水分产生影响, 7 mm和10 mm的降雨对10 cm以上土层土壤水分有影响, 12 mm降雨量主要影响20 cm以上土层土壤水分, 25 mm降雨量主要影响15 cm以上土层土壤水分。(2)林地冬季各土层土壤水分对降雨的最快响应时间均为0.1 h。
2023 Vol. 42 (4): 56- [摘要] ( 9 ) HTML (1 KB)  PDF (3143 KB)  ( 164 )
64 广州绿道系统木本植物多样性与生长特征分析
唐品川1, 2, #, 罗丹3, #, 孙冰1, 王嘉楠2, 郝泽周1, 罗水兴1, 陈步峰1, 唐艺家1, 刘晓天1, 何继红1, 何俊勇4, 裴男才1, *
木本植物是绿道系统中重要的生物组成要素。以广州市域分布的绿道为研究对象, 进行实地调查与统计处理, 并对主要树种组成、开花时间特征、重要值、乡土植物使用情况等开展综合分析。结果表明: (1)广州绿道常见观花木本植物有28种; 全年皆有开花树种, 主要集中在夏季, 如6、7和8月份分别有15、14和12种; (2)优势植物主要有细叶榕、羊蹄甲、高山榕和杧果等, 乡土植物使用率占总数的73%, 但部分乔木树种(如细叶榕)运用频率较高导致群落组成单一; (3)广州绿道树木长势较为良好, 病虫害情况较少, 但也需要加强后期病虫害防护措施; (4)多数常见树种的胸径与冠幅、树高呈现出线性正相关关系。为避免绿道植物群落同质化现象, 建议后续在绿道建设和维护过程中栽植更多种类的乔灌植物, 加强林木病虫害监测与防治, 提升广州市绿道森林景观和生态功能。
2023 Vol. 42 (4): 64- [摘要] ( 16 ) HTML (1 KB)  PDF (5502 KB)  ( 359 )
74 基于遥感生态指数的岳阳市乡村旅游点生态环境变化研究
曹诗怡1, 2, 胡希军1, *, 杜心宇1, 韦宝婧1, 龚岚2, 李妮思2
乡村旅游是实现乡村振兴的重要路径, 良好的生态环境是乡村旅游可持续发展的前提。以岳阳市乡村旅游点为研究样本, 聚焦乡村旅游点生态环境质量监测, 探寻监测乡村旅游点生态环境质量变化的科学方法。运用遥感生态指数(RSEI)评估岳阳市生态环境变化等级, 并将乡村旅游点的地理位置与遥感生态指数分级图进行GIS叠加, 分析乡村旅游点生态环境变化区域分布特征及幅度。研究表明: (1)岳阳市乡村旅游点的生态环境保持较好, 质量等级未发生变化、下降一级和下降两级的乡村旅游点分别为74、40和3个, 分别占乡村旅游点总数(117个)的63.2%、34.2%和2.6%。(2)岳阳市乡村旅游点生态环境变化具有明显的区位性和异质性, 生态环境质量呈现显著变差区域集中于乡村旅游点密集区, 生态环境质量存在明显变差区域分布在平原水网地区, 丘陵山地乡村旅游点生态环境质量变化不明显。(3)岳阳市乡村旅游点生态环境质量变化与旅游点管控级别、开发规模、旅游收入存在一定的相关性。研究结果可作为乡村旅游点生态环境质量等级的判定依据, 实现生态环境质量的可控性预警, 保障乡村旅游的可持续发展。
2023 Vol. 42 (4): 74- [摘要] ( 7 ) HTML (1 KB)  PDF (4311 KB)  ( 289 )
82 青海湖沙柳河流域土壤水氢氧稳定同位素组成空间变化特征
李华非1, 曹生奎1,*, 季雨桐1, 侯瑶芳1, 杨羽帆1,2
土壤水氢氧同位素组成的空间变化特征, 对于水循环以及不同水体之间相互关系的研究具有重要意义。以青海湖沙柳河流域为研究对象, 基于该流域2018—2019年7、8月土壤水氢氧稳定同位素组成(δ2H、δ18O)数据, 借助ARcGIS空间插值方法, 对土壤水δ2H和δ18O空间变化特征进行了研究。结果表明: 青海湖沙柳河流域2018—2019年7、8月土壤水δ2H和δ18O的变化范围为–126.53‰— –16.13‰和–16.48‰— –1.26‰。研究期内0—30 cm土壤水δ2H和δ18O平均值的土壤水线分别为: SWL2018.07 (δ2H=5.83δ18O–8.36, R2=0.93)、SWL2018.08 (δ2H=6.28δ18O–8.35, R2=0.93)、SWL2019.07 (δ2H=6.53δ18O–5.70, R2=0.94)、SWL2019.08 (δ2H=6.86δ18O–1.37, R2=0.92)。整体上SWL的斜率随深度的变化整体上呈现先增大后减小的趋势, 截距则表现出随着深度增加逐渐增大的特点, 2019年8月SWL的斜率表现为随着深度增加而逐渐减小, 截距的变化差距不大。大气降水是土壤水的重要来源, 蒸发富集作用导致不同深度SWL斜率小于局部大气降水线(LWML)斜率。空间分布上, 青海湖沙柳河流域土壤水稳定氢氧同位素的海拔效应并不明显, 但它还是受到了局地蒸发强度、地形地势、植被盖度等的影响, 在流域面上呈现出斑块状分区。研究结果可为进一步研究流域水分循环, 土壤水补给机制等提供数据支撑和理论参考。
2023 Vol. 42 (4): 82- [摘要] ( 9 ) HTML (1 KB)  PDF (13641 KB)  ( 112 )
92 不同施肥处理对紫金牛(Ardisia japonica)生长和生理特性的影响
何金金, 邓甜甜, 刘倩钰, 廖飞勇*
 氮、磷、钾施肥对紫金牛(Ardisia japonica)的生长及生理特性产生明显影响, 但是最佳施肥比例缺少研究报道。论文根据不同施肥处理对紫金牛的生长及生理的影响, 筛选出适宜的施肥组合, 为紫金牛苗木的施肥管理提供指导。以三年生紫金牛苗木为试验材料, 采用三因素四水平的正交试验设计方法。结果表明: 不同施肥处理能显著促进紫金牛苗木的生长, 提高碳氮代谢产物的含量和叶绿素的含量, 显著提升净光合速率。氮肥对紫金牛茎和叶的生物量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量、净光合速率的影响达到显著性水平(P<0.05,下同); 磷肥对紫金牛叶绿素含量的影响达到显著性水平; 钾肥对紫金牛可溶性糖含量的影响达到显著水平。综合分析紫金牛生长指标及生理指标得出最适合的施肥量为尿素1.0 g·株–1、过磷酸钙1.0 g·株–1、硫酸钾1.5 g·株–1, 能提高紫金牛的观赏性和加速其生长。
2023 Vol. 42 (4): 92- [摘要] ( 7 ) HTML (1 KB)  PDF (511 KB)  ( 719 )
98 雄烯二酮对斑马鱼肠道细胞因子的影响
李敏纯1, 谢林纯1, 霍嘉亮1, 梁燕秋1,*, 田斐2,*
以雄烯二酮(Androstenedione, AED)为目标化合物, 斑马鱼为受试对象, 研究不同浓度的AED(0、0.2、2.3和23.7 μg·L–1)长期暴露60 d后对斑马鱼肠道细胞因子α干扰素(IFN-α)、白细胞介素1α(IL-1α)、白细胞介素1β(IL-1β)、核转录因子κB(NF-κB)和肿瘤坏死因子(TNF-α)的影响。结果表明: 与溶剂对照组相比, 三个浓度处理组的AED对雄性斑马鱼肠道组织中的细胞因子IFN-α、IL-1α、NF-κB、TNF-α含量没有显著性的影响(P>0.05), 但0.2和2.3 μg·L–1 AED对肠道组织中IL-1β含量具有显著性的抑制作用(P<0.05)。对于雌鱼, AED在2.3和23.7 μg·L–1时对肠道细胞因子NF-κB、TNF-α、IFN-α和IL-1α含量都有很显著的提高作用(P<0.05), 但AED对IL-1β含量并未有显著的影响(P>0.05)。由此可见, 雄激素物质AED对斑马鱼肠道组织的免疫系统和炎性反应有潜在的干扰作用, 而且该雄激素对斑马鱼的影响存在两性差异性, 即雌性斑马鱼对AED暴露更敏感。该结果为AED对鱼类肠道细胞因子的影响提供了参考, 有助于AED对水生生物的毒性评估。
2023 Vol. 42 (4): 98- [摘要] ( 7 ) HTML (1 KB)  PDF (529 KB)  ( 217 )
106 竹节树光合特性不同季节日变化与其环境因子的相关性分析
杨通文, 杨浩, 高秀梅*
 为了探明竹节树净光合速率不同季节日变化及其生理生态因子的关系。以春季(4月)、夏季(7月)、秋季(10月)、冬季(1月)下3年生竹节树苗为试验材料, 使用LCi-SD便携式光合仪测定竹节树净光合速率日变化与生理生态因子日变化, 并运用生物统计学方法(简单相关分析、偏相关分析、多元线性回归分析)分析净光合速率与生理生态因子间的相互作用关系。结果表明: (1) 7月份净光合速率(Pn)呈“双峰型”曲线趋势, 具有“光合午休”现象, 1月、4月和10月无“光合午休”现象。(2)不同季节竹节树Pn日变化受到生理生态因子影响也不相同, 通过简单相关分析和偏相关分析, 春季主要生态因子空气CO2浓度(Ca), 生理因子主要胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs), 夏季主要生态因子有效光合辐射(PAR)和叶片温度(Ti), 生理因子Gs、蒸腾速率(Tr)和Ci, 秋季主要生理因子Tr, 冬季主要生理因子Tr和Gs。(3)进一步多元线性分析结果表明, 秋、冬两季Tr是影响净光合速率主要因子, 春季Ci是影响净光合速率主要因子, 夏季Gs和Ci是影响净光合速率主要因子。
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114 县域土地利用变化下土地资源开发研究——以烟台市福山区为例
郑龙啸1, 吴孟泉1, *, 周敏1, 赵连杰1, 王强2, 栾绍鹏3
 以福山区2011—2019年土地利用监测数据和统计年鉴作为数据源, 通过GIS技术, 运用转移矩阵、主成分分析、标准差椭圆和土地利用变化图谱等方法来研究福山区近10 a间的LUCC及其驱动力, 并计算宜耕后备土地资源潜力和土地复垦潜力, 从土地利用的视角研究福山区新农村建设的合理途径。研究表明, 10 a来, 受海岸线变化和围填海影响, 土地总面积自710.87 km2增加至713.56 km2, 土地利用动态度为0.04%。福山区土地利用类型变化幅度较大, 其中耕地、园地、草地、水域用地和其他土地面积呈减少趋势, 林地、居民及工矿用地和交通用地呈增加趋势; 在空间上土地利用类型聚集程度增强, 具有很强的向心性; 通过主成分分析可知, 福山区土地利用类型变化主要受到地区经济发展和人口数量变化的影响; 宜耕后备土地资源和土地复垦资源较低, 且空间分布不均衡。以期为农村土地整治和新农村建设提供参考, 同时为国土空间规划编制提供重要科学依据。
2023 Vol. 42 (4): 114- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (4672 KB)  ( 203 )
124 基于GIS和遥感的高原山地城市生态资产定量研究——以云南省昆明市为例
张扣强1, *, 徐梦1, 贾振立2
目前生态资产评估的定量评估已成为生态学和环境经济学领域的研究热点和重点。生态资产定量评估将生态资产的价值赋予货币的表现形式, 可以加强对当地生态资源的保护, 促进区域生态系统服务功能的发挥。对城市地区进行生态资产价值评估, 可以明确城市地区的生态保护价值, 为城市生态功能定位以及生态文明建设提供科学依据。以云南省昆明市作为研究对象, 依据所查阅资料, 构建了包含直接价值和间接价值的生态资产价值评估体-系。研究结果表明: 2018年昆明市生态资产价值总量为2020.44 亿元, 单位面积生态资产价值为940.92 万元·km–2, 结果表明昆明市生态资产价值对当地发展影响深远。该结果为我国城市生态资产评估体系的完善提供了参考, 同时也为相关政策的制定和城市可持续发展提供定量分析基础和决策支持。
2023 Vol. 42 (4): 124- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (4299 KB)  ( 479 )
135 长江经济带旅游—经济—生态系统协调可持续发展研究
彭坤杰1, 申树群2, *
基于2004—2018年的面板数据, 借助空间错位及脆弱性等研究方法探索长江经济带旅游—经济—生态系统空间错位及脆弱性时空演变特征。研究表明: (1)长江经济带总体错位呈两极化方向发展, 上海市、江苏省、浙江省呈现显著的正向错位, 其余省市均呈负向错位; 总体空间错位指数呈严峻化发展趋势, 拮抗现象愈加频繁, 错位态势正逐渐加深。(2)长江经济带总体脆弱性指数呈波动化发展趋势, 健康化、风险化、严重化发展趋势并存于各省市脆弱性指数发展过程中。(3)综合空间错位与脆弱性指数可将9省2市划分成三类较为典型的规划发展区: 上海市、江苏省、浙江省、湖北省为发展型地区; 湖南省、重庆市、四川省为兼顾型地区; 安徽省、江西省、贵州省、云南省为保护型地区。最后, 从宏观与微观两个角度提出了长江经济带如何消解空间错位及脆弱性态势的针对性建议, 为长江经济带及大河流域高质量可持续发展提供理论借鉴参考。
2023 Vol. 42 (4): 135- [摘要] ( 6 ) HTML (1 KB)  PDF (5064 KB)  ( 173 )
145 FAST电磁波宁静区植被覆盖度与地形因子的时空关系分析
杨莎莎1, 杨宇青1,*, 周忠发2, 3, 张淑2, 3, 陈娟1, 张文辉2, 3, 黄登红2, 3
植被覆盖度对FAST电磁波宁静区的生态系统环境变化有着重要指示作用, 研究选取2008年、2013年和2018年3个时期的Landsat TM/OLI影像, 获取FAST电磁波宁静区的植被覆盖度数据, 并探讨其与海拔、坡度、坡向等因子的时空变化关系。结果表明: (1)近10年来, 植被覆盖度整体呈增加的趋势, 且森林覆盖增加速率远高于退化速率; (2)根据IR-MAD变化检测来看, 植被覆盖变化较剧烈的区域沿道路和居民区分布, 此时受人类活动的影响较大; (3)地形因子不同程度地影响着植被覆盖度的变化, 中低山的植被覆盖度较高, 坡度较缓区域植被覆盖度占比大, 阳坡的植被覆盖度高于阴坡, 平地稀少植被覆盖可忽略不计。研究结果可为FAST电磁波宁静区生态环境保护提供参考价值。
2023 Vol. 42 (4): 145- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (18290 KB)  ( 82 )
154 浙江青山湖绿道小气候要素与游人游憩行为的关系探析
蔡益杭1, 张明如1, *, 张建国2
选择青山湖绿道湖心广场、大草坪公园和水上森林3个不同空间特征的游憩点, 分别于夏秋两季的3个晴天、3个多云天气同步监测小气候因子, 同时观察记录单位时段的游人数量和行为特征, 分析比较3个游憩点小气候因子的差异与游憩行为的关系, 旨在为绿道未来游憩空间与景观服务设施的完善提供参考依据。结果表明: (1)水上森林日平均气温在夏季低于大草坪公园1.6℃, 低于湖心广场3.2℃; 在秋季低于大草坪公园1.5℃, 低于湖心广场相差2℃; 水上森林日平均相对湿度在夏季高于大草坪公园8.88%, 高于湖心广场相差11.92%; 在秋季高于大草坪公园7.92%, 高于湖心广场10.48%; 湖心广场与大草坪公园风速变化幅度较大, 水上森林基本处于无风状态; 日平均紫外线辐射强度与光量子均呈单峰型, 于12: 00达到峰值后下降; (2)大草坪公园在夏季8: 00时刻与秋季12: 00—16: 00时刻、湖心广场在秋季12: 00—16: 00时刻、水上森林在夏季8: 00—10: 00与秋季12: 00时刻小气候舒适指数低于4.55, 达到I级; (3)夏季水上森林游客量最大, 主要进行穿行等必要性活动; 秋季大草坪公园游客量最大, 主要进行野餐等社会性活动; (4)游客数量在夏季与空气相对湿度、紫外线辐射强度、光量子呈显著负相关; 在秋季与光量子呈显著负相关。综上可知, 在青山湖绿道不同季节中, 小气候差异会影响游人的停留时间, 对游人的游憩内容影响并不明显, 可根据3个样地不同特征进行相应的空间改善。
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163 模拟增温对青海湖高寒湿地产甲烷菌群落特征的影响
章妮1,2,3, 陈克龙2,3,*, 祁闻2,3, 崔博亮2,3
高寒湿地生态系统作为重要的甲烷排放源, 对全球气候变暖有着较大的贡献率。湿地的产甲烷菌群落在温室气体排放中扮演着重要角色, 探究高寒湿地产甲烷菌群落结构及多样性对温度升高的响应十分重要。以青海湖高寒湿地为研究对象, 采用高通量测序方法开展研究。基于97%的序列相似度聚类, 10个土壤样品的总OTU数量为602个, 对照与增温处理样品的特有OTU数分别为30和43。与对照相比, 增温处理并未显著改变高寒湿地产甲烷菌群落的多样性指数及目水平优势菌群(P>0.05)。高寒湿地产甲烷菌均为广古菌门, 目水平以甲烷微菌目(Methanomicrobiales, 67.35%)、八叠球菌目(Methanosarcinales, 14.14%)、甲烷杆菌目(Methanobacteriales, 10.21%)为优势菌群。Lefse分析表明, 增温后Methanomassiliicoccus相对丰度显著降低、Candidatus Methanogranum相对丰度显著升高。整体而言, 青海湖高寒湿地产甲烷菌群落组成及多样性较为稳定, 温度升高对产甲烷菌群落影响较小, Methanomassiliicoccus和Candidatus Methanogranum对温度变化较为敏感。
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171 闽江流域土地利用时空变化特征及驱动因子分析
王欣珂1, 林弘1, 谢香群1, 王圳峰1, 刘燕1, 刘兴诏1,2,*
闽江流域是福建省山水林田湖草生态保护修复试点的工程区, 生态服务能力突出。文章基于闽江流域1990—2015年土地利用数据、气候数据和社会经济数据, 运用ArcGIS空间分析和主成分分析等方法, 探索了闽江流域土地利用时空变化特征及其驱动因子。结果表明: (1)1990—2015年, 从土地利用变化的类型分析, 低覆盖度草地面积明显减少, 城镇用地、其他建设用地、有林地、其他林地面积明显增加。1990—2015年，从土地利用变化的空间格局分析, 草地的减少主要发生在闽江流域的中北部、中东部和中西部, 变换方向主要是与林地发生相互转换; 耕地小幅度减少, 主要分布在流域的中北部。(2)1990—2015年, 从土地利用变化的剧烈程度分析, 土地利用在闽江流域的中游变化最明显, 其次是下游, 上游变化最小。(3)从土地利用变化的时间分析, 1990—1995年是闽江流域内土地利用变化最为明显的时期。社会经济的飞速发展、城镇化进程的加快以及居民消费水平的提高是该区域土地利用变化的主要驱动力。以期为进一步研究闽江流域土地资源的可持续利用和生态安全格局构建提供基础, 为闽江流域的土地资源管理、流域生态保护和高质量发展规划的制定和实施提供参考。
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182 基于MODIS数据模拟华北平原冬小麦农田生态系统的呼吸作用
叶昊天1, 2, 李颖1, 2, *, 余珂1,3
为探讨华北平原冬小麦农田生态系统的呼吸作用, 利用2013—2017年河南省郑州市农业气象试验站的碳通量观测数据分析了冬小麦生长季的呼吸作用, 基于MODIS遥感数据讨论了该生态系统的环境因子并模拟了冬小麦的呼吸作用。结果表明: 冬小麦呼吸作用(观测值)和增强型植被指数(EVI)、陆地表面水分指数(LSWI)及地表温度(LST)存在较好的相关关系, 可以利用基于MODIS数据的呼吸模型模拟郑州地区冬小麦呼吸作用, 呼吸作用的模拟值白天要大于夜间, 在2013—2017年冬小麦研究阶段(年积日DOY=73—169)模拟的呼吸作用总累积量分别为472.18、477.02、490.43、482.90、487.37 g·m–2。研究表明, 基于MODIS数据模拟郑州地区冬小麦农田生态系统呼吸作用是合理可行的, 可为研究中国区域碳收支评估提供数据基础和技术理论支持。
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190 基于四种常用机器学习的梭梭(Haloxylon ammodendron (C.A.Mey) Bunge)适宜生境分布研究
朱妮1, 2, 郭彦龙3, *
梭梭Haloxylon ammodendron (C.A.Mey) Bunge是适应中亚荒漠生境的耐寒、抗旱、耐盐碱C4植物, 预测该物种地理分布范围以及未来不同气候变化情景下该物种适宜生境分布的变化, 对于我国荒漠区生态环境保护具有重要意义。利用收集的梭梭分布数据与33个环境因子, 基于四种常用的机器学习算法组成的组合模型对该物种适宜生境在我国西北干旱区的分布进行了预测。结果表明: (1)不同的模型算法的结果在空间上具有较高的一致性, 但其分布细节具有一定的差异性。(2)梭梭在我国的适宜生境面积约为0.91×106 km2, 主要分布在新疆的准噶尔盆地和塔里木盆地边缘, 甘肃河西走廊地区, 内蒙古巴丹吉林、乌兰布和、腾格里沙漠和库布齐沙漠的西部, 青海省柴达木盆地等地区。(3)未来气候变化对该物种适宜生境分布的影响取决于升温幅度, 但是在大部分的增温情景中, 该物种的适宜生境变化较小。(4)高适宜生境面积为0.19×106 km2, 应该作为梭梭原生产地保护以及人工种植的重点区域。(5)集成多模型结果的组合物种分布模型能够在一定程度上减少模型的不确定性, 增加模型的精度。在环境条件限制性较高的干旱区, 加入土壤因素能够有效提高物种分布模型的建模科学性和合理性。
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200 青海湖河源湿地甲烷氧化菌群落对温度升高的响应
章妮1,2,3, 陈克龙2,3,*, 暴涵1,2,3
 甲烷氧化菌对甲烷的氧化能力显著影响全球甲烷排放总量。研究河源湿地甲烷氧化菌群落对温度升高的响应有助于深入探究河源湿地生态系统的甲烷循环机制。采用高通量测序方法研究了温度升高后青海湖河源湿地甲烷氧化菌群落特征的变化。青海湖河源湿地甲烷氧化菌的优势菌门为变形菌门, 增温处理没有显著影响河源湿地甲烷氧化菌的群落多样性。河源湿地甲烷氧化菌的群落结构对温度升高响应明显, 增温显著增加了属水平优势菌群(相对丰度 > 0.1%)的相对丰度。LEfSe分析表明, 增温处理组与自然对照组共存在23个差异菌群, 增温显著增加了甲基球菌属的相对丰度, 显著降低了甲基杆菌属的相对丰度。河源湿地甲烷氧化菌群落功能与碳、氮代谢过程密切相关。整体而言, 河源湿地甲烷氧化菌的群落结构对温度升高较为敏感, 部分菌群的相对丰度变化显著。
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209 无人机、无人船遥感技术在《环境影响评价》教学中的应用探索
叶波1,*, 叶茂友1, 杨芳2
无人机/船遥感是一种新型的环境信息识别技术, 已被广泛应用于环境影响评价工作中。然而在高校的《环境影响评价》课程教学中, 存在着教学目标脱离实践、教学手段相对落后、教师缺少实务经验等问题。无人机/船遥感技术具备许多优势, 例如可快捷获取教学素材、培养学生动手实践能力、增加课堂的趣味性等。因此, 可以通过将其用于课程资源开发、实践教学、邀请行业专家参与课程设计等方式, 将无人机/船遥感技术引入《环境影响评价课程》，从而实现快速、廉价和自动化的教学, 对该课程的改革具有重要的实践意义。
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215 喀斯特山区“三生”功能时空演变及驱动机制——以贵州省为例
杨婷婷1, 杨丹丽2, 孙建伟1,*, 罗静2, 崔家兴2, 孔雪松3
“三生”功能是指生产、生活和生态功能所提供的产品或服务, 其功能分异可为国土空间规划提供科学指导。以贵州省88个县域单元为研究对象, 运用数理统计、ArcGIS空间分析和地理探测器系统探究喀斯特山区“三生”功能时空演变特征与内在驱动机制。结果表明: ①2000—2018年各县域“三生”功能综合指数均呈现不同程度的下降趋势, 其中生产、生活、生态功能指数分别下降18%、38%、6%; ②生产、生活、生态功能高值区分别主要位于西部和北部、中西部、东部地区, “三生”功能空间分异格局主要源于生产和生态功能变化; ③“三生”功能时空演变的主导因子是第三产业生产总值、交通运输用地和人均可支配收入。研究成果可为喀斯特山区乡村振兴、区域高质量发展提供科学依据和决策参考。
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       综述
225 畜禽粪便堆肥过程中碳氮保蓄效果的影响因素研究进展
张浩然1, 魏晶晶1, 王慧春1,2,3,*
作为畜禽养殖大国, 我国需要及时解决每年产生的大量畜禽粪便。堆肥化技术作为目前应用最广的粪便管理手段, 仍有严重碳氮流失、环境污染等缺陷。在综合阅读国内外数十篇文献资料基础上, 分析了pH值、通风、表面覆盖、碳氮比、水分、温度和添加剂七种因素对畜禽粪便堆肥过程中碳氮保蓄效果的影响, 重点讨论了堆肥添加剂类型及其作用机制。以期通过调节各因素以减少堆肥过程中的碳、氮素损失, 降低环境污染, 提高堆肥质量。
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231 分散式绿色基础设施对我国海绵城市建设的启示及研究进展
李铭泓1, 曾诚东1, 常向阳1,2,*
我国正通过海绵城市建设缓解城市“水浸街” 和内涝问题, 发达国家的雨洪管理经验对海绵城市建设的发展具有重要参考意义。通过文献查阅与实地调研相结合的方法对比我国与意大利若干城市的雨洪管理现状, 并讨论两地管理模式的相似性。在分析两地城市绿地空间布局差异的基础上, 归纳意大利雨洪管理实践中对海绵城市建设具有参考价值的经验和启示, 结合地区现状, 为海绵城市建设提供针对性建议。两国都主要采取由上至下的雨洪管理模式。意大利城市的分散式的绿地充分发挥了植物对雨水的吸纳功能, 其私人绿地占比较大的特点也能有效释放政府部门的维护压力。我国城市的绿地则相对集中, 住宅小区内海绵设施存在维护不足的问题。对此, 应因地制宜通过分散式绿色基础设施建设提高城市雨洪管理效率、积极鼓励公众在海绵城市建设过程中的参与, 并通过参考发达国家经验完善海绵城市建设的管理模式。
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237 基于CiteSpace干旱区生态系统植被恢复研究进展
周泰然1, 2, 陈宁1, 2, 郑颖1, 2, 文韬1, 2, 赵长明1, 2, *
气候变化背景下, 干旱区生态系统植被恢复面临着巨大挑战, 具有重要的研究价值, 是生态学的重要研究方向。使用CiteSpace 软件对干旱区生态系统植被恢复的研究进展情况进行了数据挖掘和计量分析, 对该主题下发文数量变化趋势、主要研究力量以及研究主题发展路径进行了展示。研究发现: (1)发文数量整体呈现出显著增加的趋势, 大致经历了慢速、平稳、快速3个增长阶段, 不同阶段的研究热点不同。当前的研究主要集中于“土壤水分”、“弃耕地”、“生物土壤结皮”、“分层土壤”等聚类主题, 与工程学、水文学、地学等相关学科的交叉研究日益增加; (2)中国、美国和西班牙是发文量最多的国家, 中国科学院是发文数量最多的机构, 李新荣等人构成了该研究主题下的核心作者群; (3)气候变化背景下恢复植被抗旱策略、恢复生态系统结构和功能的变化规律可能是近期干旱区生态系统植被恢复的研究热点。
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248 海洋微藻的生态化学计量学与微藻增养殖氮磷化学计量条件的应用与研究进展
肖鹏1, 周成旭2,*
总结关于元素化学计量的文献基础上, 回顾了化学计量的起源和发展, 从不同层面介绍了海洋浮游植物的生态化学计量学, 阐述了几种应用较为广泛的生态化学计量模型, 同时介绍了氮磷化学计量学在海洋微藻增养殖中的应用, 分析了常用培养基配方中氮和磷的组成特征。该领域的研究已证明, 浮游植物的生长率控制与环境因子、细胞元素组成及其培养基的组成有着密切的关系。重要的是氮磷比不是决定浮游植物增殖的唯一因素, 而应该同时考虑氮和磷绝对浓度的影响, 特别是在解决营养限制问题时尤其需要综合考量。
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258 高原低氧环境对心肌细胞影响的研究进展
宋晶慧, 邹登朗, 祁得胜, 马建滨*, 都玉蓉*
青藏高原是世界上海拔最高, 面积最大的高原, 有其独特的地理环境, 具有温度低、湿度低、温差大、强紫外线辐射和低压低氧等特点; 而心脏是高耗能耗氧的器官, 对缺氧十分敏感。心肌细胞是研究心肌结构功能代谢病理生理机制的重要工具, 故心肌细胞培养技术备受关注。同时近年来中藏药对心肌细胞的保护研究成为热点。文章主要从高原环境对心肌细胞的影响及心肌细胞的培养和保护方面进行综述。
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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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