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2024年 43卷 2期
刊出日期:2024-03-25
综述
研究论文
综述
研究论文
1
毛竹扩张对杉木林土壤及杉木叶片氮磷化学计量特征影响
宋述望1, 欧阳明2, 刘骏1, 宋庆妮1, 方熊3, 栾丰刚1, 杨清培1, *
为探讨毛竹(Phyllostachys edulis)扩张影响杉木(Cunninghamia lanceolata)生长的内在生态化学计量机制, 采用空间代替时间的方法, 在井冈山国家级自然保护区选取典型的毛竹-杉木林界面, 沿扩张方向依次设置毛竹林、竹杉混交林和杉木林样地, 分析样地内土壤、毛竹叶片、杉木新叶、成熟叶和落叶的氮(N)、磷(P)含量、N: P及叶片N、P回收度等指标。结果表明: (1)毛竹扩张提高土壤P含量, 由0.32 mg·g–1上升到0.43 mg·g–1, 增幅达32.6%; (2)毛竹扩张不改变杉木成熟叶的N: P, 维持在13.74, 但使新叶的P含量上升, 从而导致新叶N: P下降21.3%, 且使落叶的N: P由21.64下降到18.69, 降幅为13.6%; 扩张过程中毛竹自身叶片N、P含量及N: P变化无差异; (3)毛竹扩张对杉木叶片N、P回收度不影响。以上说明, 在毛竹向杉木林扩张过程中, 毛竹自身具有较强的内稳态能力, 并通过改变土壤P含量, 促使杉木体内P含量及N: P计量失衡, 这可能是杉木生长减缓或死亡的重要原因。
2024 Vol. 43 (2): 1- [
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8
寄生入侵对循环竞争系统动态的影响
江正俊, 苏敏*
寄生感染能够通过调节宿主种群的种间竞争关系影响种群动态, 进而干扰整个竞争群落的稳定性与物种多样性。通过构建寄生物种干扰下的循环竞争系统, 探讨不同时间尺度上的种群动态与物种续存对寄生特征的响应机制。模拟结果显示, 寄生物种的入侵是影响循环竞争系统不稳定性的重要驱动因素之一。首先, 寄生的入侵能够显著改变种群周期振荡模式, 导致寄生调节的竞争系统在大时间尺度上呈现群落水平上的周期振荡, 小时间尺度上呈现单种群的周期振荡。同时, 种群生物量的时间序列自相关性和偏自相关性分析显示, 大时间尺度上的群落周期振荡和小时间尺度上的种群周期振荡动态均是平稳的时间序列。其次, 寄生入侵可导致阶段性平衡动态下的两物种灭绝, 续存单物种的周期振荡动态, 而局部稳定状态下, 寄生入侵可引起循环竞争系统中三物种呈现完全一致的周期性振荡。同时, 寄生循环竞争系统在达到平稳的过程中, 产生生态系统中的瞬时动态行为, 即两种动力学行为上突然转变的现象。此外, 寄生物种的三个主要特征参数(传播率, 脱落率以及致死率)均被证实能够改变大时间尺度或小时间尺度上的周期大小以及对应的物种丰富度。总之, 寄生物种的入侵能够显著地改变竞争群落的稳定性与物种多样性, 具有一定的研究意义。
2024 Vol. 43 (2): 8- [
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16
广西红树林植物群落—海水—沉积物复合结构特征及其典型相关性耦合优化
黄良美1,*, 于晓燕1, 李丽和1, 韦锋1, 李嘉力1, 孙翔2
为有效观测红树林植物群落—海水—沉积物复合生态环境系统, 评价红树林湿地生态环境质量。基于广西山口和北仑河口2个红树林保护区内的植物群落样方调查、海水与沉积物监测分析数据, 阐述了植物群落—海水—沉积物的基本结构特征; 用主成分分析、多重典型相关权重系数排序、频次计数及专家知识判读等方法, 渐进耦合优化出一套指标体系, 拟合植物群落—海水—沉积物间的理想数量关系, 验证群落关键指标耦合优化作用。结果表明: (1)非对称性的49项初始指标耦合优化成对称性的24项后, 群落—海水—沉积物间由无典型相关性表现出显著或极显著典型相关性。3者间的典型相关性大小顺序为沉积物—海水(第一、二典型相关系数及其显著水平分别为C1=0.994, p=0.0001; C2=0.993, p=0.001)> 沉积物—群落关系(C1=0.997, p=0.001, C2=0.0.984, p=0.008)> 群落—海水关系(C1=0.987, p=0.042; C2=0.902, p=0.423)。(2)群落作为水环境与沉积物间的有机生命系统, 最大构件数对海水和沉积物有较理想的耦合优化作用, 最大重要值对海水有明显耦合优化作用, 最大胸径比总种数的耦合作用要突出。(3)均值内敛和样本增加可提高结构模型的典型相关显著性, 结合专家知识判读法则可拓展结构模型, 并提高典型相关系数值及其显著性水平。主成分分析—典型相关分析—专家知识判读的联合应用是很好的指标属性耦合优化方法, 适用于复合生态系统的关联耦合及其生态环境质量评价。
2024 Vol. 43 (2): 16- [
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东北地区湿地水鸟生态廊道的识别研究
张萍1, *, 全佑铭1, 胡越然1, 许青2, 刘得辉1, 田少艺1, 陈念1
生态廊道作为应对气候变化的生物多样性保护模式, 目前已成为国际生态领域研究的热点之一。但是有关水鸟的生态廊道研究相对很少。以构建湿地水鸟的生态廊道为研究目的, 东北地区为研究区, 丹顶鹤、灰鹤、大天鹅和中华秋沙鸭四种湿地水鸟为研究对象, 采用最小阻力模型和电流理论相结合的混合模型方法, 构建四种湿地水鸟的生态廊道。基于最小阻力模型的水鸟生态廊道结果表明: 四种水鸟生态廊道的最低成本路线都是将各邻近核心生境斑块连接起来的路线, 但是它们的数量、分布和最大宽度有所不同。基于电流理论的水鸟生态廊道结果表明: 四种水鸟生态廊道的电流密度、夹点区域数目有所不同。研究采用四种水鸟的实际观测数据来进行生态廊道模拟结果验证。验证结果发现: 大部分的水鸟出现点距水鸟最低成本路线不远, 说明部分基于最小阻力模型生成的最低成本路线是最有可能成为水鸟生态廊道的地方。大部分的水鸟出现点与水鸟的夹点区域重合, 说明基于电流理论生成的夹点区域是最有可能成为水鸟生态廊道的地方。研究采用的方法和结果是对区域尺度水鸟生态廊道构建的一种尝试, 对其他国家区域尺度上的多物种水鸟生态廊道的构建具有一定的借鉴和参考价值。
2024 Vol. 43 (2): 30- [
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42
基于碳氮稳定同位素的珠江口南沙海域渔业生物群落营养结构研究
汪慧娟1, 徐姗楠2, 张文博3, 黄洪辉2, 齐占会2, 程琪1, 刘华雪1,*
根据2015年秋季珠江口南沙海域拖网渔业生物的调查, 采用碳(C)、氮(N)稳定同位素技术, 分析了珠江口南沙海域渔业生物的碳氮稳定同位素基本特征, 构建了连续营养级谱, 并探讨了食物网中鱼类营养级历史变化特征。结果表明: 珠江口南沙海域秋季渔业生物δ13C介于–29.22‰—–20.67‰, 均值为 (–25.89±2.08)‰, δ15N介于10.55‰—15.66‰, 均值为(12.44±1.41)‰。以小型浮游动物的氮稳定同位素平均值作为基准值构建渔业生物的营养级谱, 发现珠江口南沙海域鱼类的营养级范围为2.72—4.23, 甲壳类的营养级范围为2.99—3.99, 且各种类生物营养级跨度大。与Fishbase鱼类生态学数据库记录进行对比, 发现64%的鱼类其营养级均值位于历史营养级数据范围内, 27%的鱼类营养级低于历史营养级水平, 只有9% 的鱼类营养级高于历史营养级水平。珠江口南沙海域渔业生物总体处于受人类活动影响较大, 食物网受干扰较多的状态。研究初步建立了珠江口南沙海域渔业生物群落营养结构, 旨在为该海域的渔业资源科学管理和可持续利用提供理论依据。
2024 Vol. 43 (2): 42- [
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红花尔基樟子松人工林碳储量及碳层分配特征
舒洋1, 2, 向昌林2, 赵鹏武1, 2, 肖雷3, 李兵3, 田子金4, 周梅1, 2, *
以内蒙古红花尔基樟子松林国家级自然保护区樟子松人工林为研究对象, 采用实测法对樟子松不同龄级人工林碳密度、碳储量及其分配特征进行了研究。结果表明: (1)樟子松人工林碳储量随林龄增加而增加。(2)樟子松人工林各碳层储量变化规律为: 地下>地上, 土壤层>植被层>枯落物层。(3)樟子松人工林各碳层储量中土壤层碳储量占比最大, 且0—30 cm土层碳储量占比在76.97 %—80.18 %之间, 呈表层聚集现象。(4)乔木层碳储量主要集中在树干, 表现为碳净积累特征。未来通过采用合理的人工抚育及科学管理措施, 维持和增加土壤碳收入, 充分利用其生长特性, 对于维持生态系统碳平衡起着极其重要的作用。
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人类活动对辽河口海岸线和海岸带景观演变影响
庞庆庄1,郭建超1, 崔盼盼2, 苏芳莉2, 3, *
海岸线和海岸带景观对于维系河口海岸带生态系统稳定意义重大。利用遥感(remote?sensing, RS)和地理信息系统(geographic?information?system, GIS)技术, 获取辽河口海岸线1985—2017年Landsat遥感影像数据, 对海岸线长度变化、岸线属性变化以及海岸带景观类型演变特征进行分析。结果表明: (1)1985—2017年辽河口海岸线呈淤积的趋势, 海岸线总体向海迁移, 海岸线类型由天然岸线向人工岸线转变。海岸线长度减少5.09 km, 海岸线蜿蜒形态无明显变化。人类活动是辽河口海岸线迁移和转变的主要因素。(2)辽河口潮滩的边缘密度整体下降; 道路的斑块密度总体PD上升0.15, 最低值为0.01(1985); 自然景观斑块所占面积比例逐渐下降, 农田的PLAND值逐渐升高; 人为景观的面积加权平均斑块分维数指数逐渐变小表明人类活动对辽河口海岸带景观的干扰逐渐变强。(3)1985—2017年间, 泥滩和河流面积减少, 养殖、城镇、水库、油井、农田、道路等用地面积增长7975.42 hm2, 增长占比为11.37 %。1994年出的现农田和水库岸线, 且均由自然岸线转化而来。
2024 Vol. 43 (2): 58- [
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桂西南净生态系统生产力时空变化及其影响因素
彭倩蓉1, 田义超1, 2, 3, *, 李春燕1, 梁楚1, 林谷梅1
净生态系统生产力(NEP)是估算生态系统碳源/汇的重要指标, 分析NEP时空变化特征及其对气候因子之间的响应, 对科学评估区域生态系统的固碳能力及应对气候变化具有重要意义。以桂西南作为研究对象, 基于遥感数据、土地利用数据、气象数据、DEM数据等数据, 运用趋势分析、相关分析和残差分析等方法研究了桂西南地区NEP时空分布特征, 并探讨了不同气候因子对NEP的影响。结果表明: (1)2000—2018年研究区NEP的均值变化趋势均呈增长趋势, NEP年增长率为2.0384 g·m–2·a–1, 非喀斯特地区的NEP增长速率为2.7428 g·m–2·a–1, 而喀斯特地区NEP增长速率为0.6817 g·m–2·a–1。(2)19年来研究区NEP总体在空间呈现西北高, 东南低的分布格局。NEP呈极显著增加的区域(15.39%)大于呈极显著减少区域(8.13%), 说明研究区整体上生态系统的碳汇能力呈现出增强趋势。(3)研究区NEP与气温和降水均呈现出正相关关系, 但NEP与降水的相关系数(0.0904)强于与气温的相关系数(0.0455)。(4)研究区内人类活动对NEP正负影响的贡献率分别是50.24%和49.76%。
2024 Vol. 43 (2): 67- [
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中国河湖岸带草本植物氮磷化学计量学及内稳性特征
杨恒, 张丹, 李桂芳, 叶远行, 陈清飞, 王蓉*
河湖岸带是拦截净化氮磷等陆源污染物进入河湖水体的最后屏障, 河湖岸带草本植物的稳定性影响着其对污染物的拦截净化能力, 研究河湖岸带草本植物生态化学计量学及内稳性, 可为河湖岸带草本植物群落恢复和构建提供基础数据。通过对中国河湖岸带草本植物地上部氮(N)、磷(P)含量及土壤或沉积物、水体进行数据收集, 分析了植物氮磷化学计量学和内稳性特征及其与环境因子的关系。结果表明: 青藏高原湖区草本植物具有较高的N含量(湿生植物: 20.51 g·kg–1, 水生植物: 29.81 g·kg–1)和较低的P含量(湿生植物: 1.39 g·kg–1, 水生植物: 0.99 g·kg–1), N: P>14, 表现为P限制, 而其他湖区草本植物具有较高的P含量(2.73 g·kg–1), N: P<14, 表现为N限制。各湖区植物N、P含量及其比值在空间上具有一定差异, 青藏高原湖区水生植物N含量最高, 东北平原与山地湖区最低(P<0.05); 东北平原与山地湖区湿生和水生植物P含量最高(P<0.05); 青藏高原湖区湿生和水生植物N: P最高, 东北平原与山地湖区最低(P<0.05)。植物N、P含量及N: P受环境中P含量影响最大, 其次是环境中N: P和N含量。内稳性模型表明河湖岸带草本植物属于稳态型, 其中湿生植物内稳性指数HN、HP及HN: P大于水生植物, 表明水生植物受环境胁迫时响应较大, 水生和湿生植物对环境中N、P含量变化响应的差异表明水生和湿生植物对环境中N、P不同的保守利用策略。
2024 Vol. 43 (2): 78- [
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苏尼特右旗1990—2019年景观格局变化研究
刘春艳, 阿拉腾图娅*
随着气候变化及人类活动, 原本脆弱的荒漠草原迎来更大的荒漠化风险, 其景观格局演变受到众多学者关注。选取1990—2019年Landsat影像数据为信息源, 采用景观指数研究方法和GIS空间分析、格网技术手段, 研究苏尼特右旗景观格局时空变化特征。结果表明: (1)研究区以草地为主题景观, 其中天然草地景观为优势景观类型。1990—2005年主要是天然草地景观与沙地景观、盐碱地景观相互转化; 2005—2019年天然草地景观大范围转出为封育草地景观。(2)1990—2019年景观破碎度增大, 基质景观所占比例不断减少, 斑块形状趋于复杂, 丰富度增加, 异质性增强, 聚集连片度下降。(3)研究区中北部浑善达克沙地分布带1990—2005年沙化严重, 破碎程度加大。干燥剥蚀层状高平原2005—2019年受人类活动影响大, 基质景观优势度下降, 景观破碎程度增高, 空间异质性增强。南部低山丘陵区除东南部耕地景观不断被分割, 整体景观保持完整连续。研究结果可为苏尼特右旗的资源环境保护、利用与管理提供科学、合理的参考依据。
2024 Vol. 43 (2): 87- [
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广西猫儿山优势木本植物叶功能性状关联性沿海拔梯度的变化规律
欧芷阳1,2,*, 郑威1,2, 庞世龙1,2, 何峰1,2, 申文辉1,2, 谭一波1,2, 陈始贵1,2
为揭示植物对海拔差异导致的环境变化的适应策略, 以猫儿山不同海拔梯度上的5个植物群落为研究对象, 测定了群落优势树种的叶含水率(LWC)、叶干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA)、叶体积(LV)、叶厚度(LT)、叶组织密度(LTD)以及比叶重(SLW)等7个功能性状, 运用单因素方差分析、Pearson相关分析以及标准化主轴法分析了猫儿山植物叶功能性状的海拔分异规律及性状组合关系。结果显示7个叶功能性状变异系数的大小顺序为SLA>LV> SLW>LTD>LT>LDMC>LWC。叶功能性状在海拔梯度上的差异均达极显著水平(P<0.01), 不同性状随海拔的变化规律不一致, 如SLA随海拔升高先升后降、LV则呈下降趋势。性状之间存在较为普遍的组合关系, 如SLA与LDMC、LT、LTD及SLW间呈极显著负相关, LDMC与LTD及SLW间呈极显著正相关, 多数性状组合间的相关关系只在部分海拔达显著水平。研究结果表明, 猫儿山植物叶功能性状对海拔梯度引起的环境差异产生响应, 叶功能性状组合的协同变异或权衡在海拔梯度上存在非同步现象。
2024 Vol. 43 (2): 95- [
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降雨强度对不同海拔侧柏叶片滞纳大气颗粒物量的影响
刘维欢1, 2, 李晓刚2, 裴顺祥1, *
降雨可以有效清除植物叶片滞纳的大气颗粒物, 但降雨强度对不同海拔植物叶面滞尘量的影响研究较缺乏。以九龙山不同海拔侧柏人工林为研究对象, 采用传统方法测定不同强度降雨前后植物叶片滞纳大气颗粒物的量, 进而研究降水强度对不同海拔侧柏叶片滞纳水溶/非水溶性颗粒物的影响。研究结果表明, 中雨(17.5 mm)对不同海拔侧柏叶片滞纳颗粒物的去除效果强于小雨(3.2 mm); 中雨后, 侧柏叶片滞纳颗粒物的阈值为(0.4248 ± 0.0104) g·m–2, 且与海拔、降雨前叶面滞纳颗粒物的量无关; 小雨后, 不同海拔侧柏叶面非水溶性颗粒物存在明显的小粒径聚集为大粒径现象; 在低、中海拔地区, 中雨主要影响侧柏叶面大粒径颗粒物的量, 而高海拔地区主要影响小粒径颗粒物的量; 降雨对非水溶性大粒径颗粒物的影响大于水溶性颗粒物; 小雨会增加不同海拔侧柏叶片大粒径水溶/非水溶性颗粒物的百分比, 中雨会使低、高海拔侧柏叶片大粒径水溶性颗粒物和高海拔大粒径非水溶性颗粒物的百分比增加, 而其他海拔侧柏叶片大粒径水溶/非水溶性颗粒物的百分比下降。
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陕南秦巴山区农户生计资本对其环境意识的影响分析
苏芳1, 齐乐萌2, 宋妮妮3, 胡玲2, 郭晓佳4, 薛冰5, *
采用参与式农村评估法, 以陕南秦巴山区为例, 对农户环境意识现状从环境知识、生态观念和环保行为3个维度进行刻画, 进而在对农户生计资本和环境意识现状分析的基础上, 建立了多元Logistic回归和Tobit回归模型, 就农户环境意识提升的关键影响因素进行研究。结果表明: (1)陕南秦巴山区整体农户的生计资本较为欠缺, 且分布失衡; 农户环境意识主要分为淡薄型、中等型和强烈型三种类型; (2)物质资本始终是影响陕南秦巴山区农户环境意识由淡薄型向强烈型转变的关键生计资本, 人力资本存量是大幅度提升农户环境意识的基本保障; (3)各项生计资本对农户环境意识各维度作用显著, 能够通过调节农户生计资本进而引导和教育农户提高自身的环境认知; (4)对不同类型农户而言, 其环境意识水平有所差异, 生计资本对各类型农户环境意识的影响程度各不相同。在此基础上, 提出了促使农户提高环境意识的对策建议及未来的研究方向。
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基于GIS的漳州市松岭村乡村旅游适宜性评价及GAP分析
康丽婷1,2,3,4, 罗紫薇1,2,3, 胡希军1,2,3,*, 韦宝婧1,2,3, 周冬梅1,2,3
以“全国乡村旅游扶贫重点村”漳州市松岭村为研究对象, 借助地理信息系统(GIS), 从资源禀赋潜力出发, 构建乡村旅游适宜性评价体系, 利用地理探测器计算各旅游适宜性影响因子的权重, 基于乡村旅游适宜性评价结果对旅游空间进行开发空缺(GAP)分析, 并提出旅游规划优化策略。旨在优化景观资源在空间整体布局中的合理利用, 为乡村旅游规划提供新思路。研究结果表明: (1)松岭村旅游适宜性受基础设施因子影响最大, 受坡向因子影响最小; (2)松岭村旅游适宜等级可分为高适宜、较高适宜、中适宜、较低适宜、低适宜区5类, 其中高适宜区面积最小, 仅占松岭村总面积的4.64%, 低适宜区面积最大, 占总面积的58.00%; (3)借鉴GAP分析思路, 识别松岭村景观资源点开发潜力分级区块, 各适宜等级区均存在较多景观资源点未开发。建议结合现有特色景观资源点, 优先开发较高及高潜力区块、积极开发中潜力区、适度开发较低及低潜力区, 以期在保留旅游资源特色的同时最大化利用其景观资源。
2024 Vol. 43 (2): 123- [
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高寒露天矿区渣土基质粒度组成及养分特征
许泰1, 2, 3, 4, 鄂崇毅2, 3, 4, *, 郑超1
以青海省木里与江仓露天煤矿区渣土为研究对象, 采集了矿区渣土样品20个, 未受人为扰动和污染的沼泽草甸土壤样品17个作为背景值。通过测试分析矿区渣土和沼泽草甸土壤的粒径组成, 发现两个矿区渣土粒级组成与沼泽草甸土壤相同, 含量由高到低依次为粉粒-砂粒-黏粒, 但是在组成比例上存在差异, 沼泽草甸土壤粉粒的含量更为丰富。根据土壤质地分类标准, 木里矿区的渣土归属于粉壤土, 江仓矿区的渣土归属于粉壤土和壤土, 以粉壤土为主, 沼泽草甸土壤兼具粉壤土与壤土的特性。同时, 对矿渣土的pH、有机碳、全钾、全磷、全氮、碱解氮、速效氮、有效磷、速效钾等指标进行统计分析, 结果表明两个矿区的渣土pH值偏碱性且有机质含量低, 全量养分与沼泽草甸土壤存在差异, 其中全氮的含量远低于沼泽草甸土壤, 全钾的含量略高于沼泽草甸土壤。速效养分中的速效氮含量非常贫瘠, 有效磷与速效钾的平均含量均高于沼泽草甸土壤, 尤其是速效钾更明显。相关性分析显示矿区渣土的黏粒与所有养分均呈正相关, 粉粒、砂粒与养分关系逐渐减弱, 因此在土壤修复和重构过程中不仅要关注渣土养分的变化, 还应该改善渣土基质粒径的结构比例, 加速土壤熟化, 完善土壤-植物-微生物体系, 构建适应高寒矿区植被生长的土壤。
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武汉市城市内部生态用地时空演变特征研究
姜子璇1, 柯新利1,*, 陈媛媛1, 颜宇2
科学认识城市内部生态用地时空演变特征, 对城市内部生态用地优化布局、提升城市居民生态福祉具有重要意义。以武汉市三环线内为研究区, 借助2000年、2010年和2020年3期高分辨率遥感影像提取城市内部主要用地类型, 运用土地利用动态度、景观格局指数等方法从数量、空间及景观格局三方面分析城市内部生态用地演变特征。结果表明: (1)虽然2000—2020年间研究区生态用地总面积呈下降趋势, 但主要表现为耕地面积减少, 林地和草地面积显著增加; (2)生态用地减少区域位于三环线附近的新建成区内, 生态用地增加区位于内部改造的已建成区内; (3)生态用地破碎度总体呈升高趋势, 且空间差异显著, 破碎度升高区域主要位于新建成区,城市内部已建成区近10年破碎度有所缓和。经济发展、人口增长和政府政策是影响生态用地形态变化的三个主要方面, 研究结果有助于为城市内部生态用地的优化与管控提供科学依据。
2024 Vol. 43 (2): 141- [
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基于“三生用地”的四川丘陵区乡村生态系统服务价值及其供需格局评估
廖桂堂1, 林正雨2, 何鹏2, 高雪松3, 方从刚4, 邓欧平3, 王珊5, 邓良基3, *
科学评估乡镇尺度生态系统服务价值(ESV)是乡村生态系统生产总值(GEP)定量核算以及镇域国土空间规划的重要前提。以四川丘陵区215个典型乡镇为研究对象, 基于乡村生产—生活—生态用地(“三生用地”)分类系统和单位面积价值当量因子法, 定量评估了乡镇尺度生态系统服务价值的空间分布及供需格局特征, 并引入和弦图清晰表达了生态系统服务之间的权衡与协同关系。研究结果表明: (1)研究区乡村ESV空间分布存在明显的空间异质性和聚集特征, 总体上南部和西南部丘陵区ESV高于北部和中部, 中部地区ESV最低同时, ESV热点主要集中于西部和南部, 冷点主要分布于中部和东北。(2)2015年, 研究区ESV为62705元·hm–2, 以调节服务为主(75.69%), 其次为食物生产(9.07%)和生境服务(6.45%)。以农业生产用地为主导的乡村“三生用地”格局很大程度上导致了四川丘陵区ESV偏低, 提升生态用地的数量与质量是改善区域生态系统服务的关键。对ESV的贡献率较高的“三生用地”类型为: 乔木林地(41.25%)、河流湿地(22.95%)、水田(15.08%)、旱地(12.13)。(3)生态系统供给服务与其他三类服务均存在权衡关系, 而调节、文化和生境服务之间为协同关系。随着人类对食物与水资源获取能力的增强, 可能导致研究区大部分生态系统服务的下降。(4)研究区生态系统服务供需失衡较为明显, 供需模式以L—H(39.98%)和H—L(35.92%)为主, 呈现两极分化的趋势。同时, H—H模式“三生用地”结构合理, 经济生态效益协调, 是乡镇尺度可持续发展的代表模板。本文研究结果可为四川盆地乡村振兴空间布局优化以及长江上游生态环境保护提供科学依据。
2024 Vol. 43 (2): 151- [
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163
山东半岛北部近岸海域浮游动物群落结构及季节变化
王秀霞1, 霍骏2, 杨艳艳1, 刘晓波1, 张孝民1, 李少文1, 徐炳庆1, 王田田3,
根据2016年5月、8月、10月和2017年1月使用浅海Ⅰ型浮游生物网进行的4个航次调查数据, 对山东半岛北部近岸海域浮游动物种类组成、时空分布、优势种、群落结构等特征进行了研究。结果显示, 4次调查共记录浮游动物39种及浮游幼体13类, 隶属于11个门类, 以秋季种类数最多。海域内优势种季节更替明显, 主要优势种为中华哲水蚤(Calanus sinicus)、双刺唇角水蚤(Labidocera bipinnata)和强壮滨箭虫(Sagitta crassa), 其中中华哲水蚤优势度最高, 为海域内占主导地位的种类。调查海域浮游动物丰度季节变化明显, 以春季最高, 平均丰度为147.1 ind·m–3, 其次是秋季, 冬季丰度最低, 仅37.3 ind·m–3。浮游动物水平分布不均匀, 春季和秋季以调查海域西部芝罘岛附近海域丰度较高, 夏季和冬季密集中心位于东部威海附近海域。
2024 Vol. 43 (2): 163- [
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171
大理云龙县四个天然温泉可培养真菌群落差异及驱动因子初探
陆亚娴1, 邓巍1,2, 张发1,2, 杨晓燕1,2,3,*
为探究大理州云龙县不同温泉真菌群落结构差异及驱动机制, 采用纯培养法, 对大理州云龙县四个温泉中的真菌进行了分离纯化, 通过ITS序列比对进行物种鉴定, 比较四个温泉真菌群落结构的差异, 同时采用广义线性模型和曼特尔检验, 分析当代因素(环境因子)和历史因素(各温泉的地理距离)对温泉中真菌群落结构的影响。从大理州云龙县温泉中共检出真菌22属34种, 不同温泉的真菌群落结构存在很大差异。当代因素及历史因素与真菌群落结构之间均没有明显的相关性, 两者均不能解释这四个温泉真菌群落多样性差异形成机制, 而温泉本身独立的历史起源可能是造成真菌群落差异性巨大的主要原因。
2024 Vol. 43 (2): 171- [
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177
溴敌隆对斑马鱼胚胎/仔鱼的发育毒性效应研究
吴元钊1, 徐帆1, 张安慧1, 应剑波2, 姚伟宣1, 王继业1, 王斌杰1,*
为评价第二代抗凝血类灭鼠剂溴敌隆的潜在生态毒性效应, 以模式动物斑马鱼为研究对象, 研究了溴敌隆对斑马鱼胚胎/仔鱼的发育毒性以及对抗氧化系统的影响。研究结果表明, 当溴敌隆浓度高于0.39 mg·L–1时, 斑马鱼胚胎/仔鱼死亡率及畸形率显著升高, 与对照组相比具有显著性差异, 斑马鱼仔鱼体内的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及还原型谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)的含量随溴敌隆浓度增大, 均呈逐渐升高趋势, 并在1.18 mg·L–1浓度组达到最大值, 具有显著差异, 表明溴敌隆对斑马鱼仔鱼的抗氧化系统造成严重损伤, 从而导致机体死亡。对溴敌隆暴露导致的斑马鱼胚胎/仔鱼的发育毒性以及氧化损伤的机制进行了初步探讨, 为进一步研究溴敌隆对动物的发育毒性机制以及其潜在的生态危害提供了研究基础。
2024 Vol. 43 (2): 177- [
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基于景观格局因子的居住点可达绿地质量评价
田金雨1, 2, 孟庆岩2, 3, 4, *, 侯卫国1, 汪雪淼2, 3, 张琳琳2, 3, 4
城市绿地对美化城市、改善城市环境质量起着重要作用, 科学度量城市人居绿地环境可为城市合理规划提供决策依据。首先利用Google Earth Engine平台进行天津市地物分类, 然后利用路网数据建立POI居住点的可达范围, 在此基础上采用格网法与因子分析法, 综合城市绿地面积、生长状态、景观格局指数等指标, 构建居住点可达绿地质量评价模型, 最终, 在居住点可达范围内应用评价模型, 对天津市人居绿地环境质量进行评价。结果表明: 经过因子分析, 得到的可达绿地面积-生长状态因子、可达绿地形状因子和可达绿地破碎度因子在反映居住点可达绿地质量时具有代表性; 中心城区与滨海新区居住点可达范围内植被覆盖度低、形状不规则且分布破碎。环城区越靠近中心城区, 居住点可达范围内绿地面积越小、分布越破碎, 越靠近远郊区, 居住点可达范围内绿地面积越大, 形状越规则。远郊区受自然条件的影响, 居住点可达范围内植被生长旺盛、分布连贯且形状规则; 天津市北部居住点可达绿地质量较好, 中部及东南部较差, 天津市居住点可达绿地质量从优至劣为: 远郊区>环城区>滨海新区>中心城区。研究结果可为生态城市评估和绿地系统监测提供方法基础。
2024 Vol. 43 (2): 183- [
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192
喀斯特区乡村景观格局特征及优化思路研究
文疆回1,2, 李瑞1,2,*, 高家勇1,2
以产业兴旺、生态宜居等各方面协同推进为总要求的乡村振兴战略的实施, 对于生态环境脆弱且发展落后问题突出的西南喀斯特广大乡村地区具有重要意义。合理的景观格局是乡村振兴的基础。以贵州典型喀斯特石漠化乡村为研究区, 从类型和景观两个尺度选取11个景观格局指数, 对研究区的景观类型分布、景观破碎度空间分布、景观多样性空间分布等展开研究, 探明了研究区景观格局特征。在此基础上结合生态学理论和乡村振兴总体要求, 提出研究区乡村景观优化思路。结果表明: (1)研究区景观类型可分为水田、坡耕地、有林地、疏林地、经果林、石漠化灌丛等10类, 其中坡耕地和石漠化灌丛是主要景观类型, 石漠化灌丛是优势景观类型, 道路、水系和居民点景观面积占比较小。(2)研究区西北部和西南部以人工景观的分布为主, 景观破碎化程度高; 北部石漠化景观集中连片分布, 景观多样性和异质性指数较低。(3)从景观格局优化、产业结构调整两个角度对研究区乡村景观进行了优化, 优化后形成了较为完善的生态网络格局, 生态系统稳定性提升; 种植结构的调整提升了景观结构复杂程度和土地利用价值, 也优化了研究区的生态环境, 为乡村旅游业的发展创造了条件。结果可为喀斯特地区乡村振兴规划及实施提供理论参考。
2024 Vol. 43 (2): 192- [
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202
宁夏东部杨柴生态修复区短期水氮添加对草本植物群落的影响
苗虎1, 邱开阳2, *, 苏云3, 刘王锁1, 何毅1, 赵香君4, 李海泉1, 黄业芸1, 李亚园1, 谢应忠2
为研究短期水氮添加对杨柴生态修复区草本植物群落数量特征及其多样性的影响, 在宁夏白芨滩国家级自然保护区杨柴生态修复区进行水氮添加试验, 采用随机区组设计试验, 每个区组设置4个水添加梯度(W0: 未添加水分; W1: 添加多年平均降水量的33%; W2: 添加多年平均降水量的66%; W3: 添加多年平均降水量的100%)和4个氮添加梯度(氮添加量分别为N0: 未添加氮素; N1: 5 g·m–2·a–1; N2: 10 g·m–2·a–1; N3: 20 g·m–2·a–1)两两随机组合的16个水氮添加处理, 共4个区组。结果表明: 1) 不同水氮添加使植物群落结构发生了显著变化, 与对照(W0N0)相比, 草本层优势种狗尾草的重要值在中氮不施水(W0N2)、低水耦合高氮(W1N3)、中水不施氮(W2N0)、中水耦合中氮(W2N2)几种处理下达到最大值, 其峰值为0.46, 狗尾草集群分布明显, 表明在中度水平的单一水、氮或中度水平的水氮耦合措施下群落聚集效应明显。2)在不同水氮添加处理下, 从不施氮(N0)到高氮水平(N3), 草本植物群落物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数以及Pielou均匀度指数均随着氮水平的增加呈先增大后减小的趋势, 且都在中水耦合低氮(W2N1)处理下有最大值。3)氮添加对于生态修复区植物的物种丰富度、Simpson优势度指数以及Shannon-Wiener多样性指数均有显著影响(P<0.05)。综上, 适量的水和氮添加更有利于生态修复区植被恢复, W2N1处理能够最好地改善杨柴生态修复区草本层植物群落物种多样性, 从而有效地促进了沙漠化逆转进程。
2024 Vol. 43 (2): 202- [
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211
2015—2020年植被吸收光合有效辐射的时空特征及影响因素分析
林婷敏1,2,3, 陈楠1,2,*, 林偲蔚1,2,4
植被吸收光合有效辐射(Absorbed Photosynthetically Active Radiation, APAR)是植被进行光合作用中实际吸收的太阳辐射量, 是植被净第一性生产力的重要指标, 也是生态系统的功能模型、作物生长模型、净初级生产力模型、气候模型等的重要参数。因此高空间分辨率和精确性的植被吸收光合有效辐射对于高精度的区域生产力及光能利用率的研究具有重要意义。对CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型进行了改进, 利用30 m × 30 m的数字高程模型 (Digital Elevation Model, DEM)数据直接计算太阳辐射, 从而将其作为CASA模型的输入参数。结合多源遥感数据、气象数据, 研究2015—2020年江汉平原APAR的时空分布及其影响因素。顾及江汉平原的土地利用分布特点, 着重分析了江汉平原农田APAR的时空特性, 研究结果较好的反映了江汉平原APAR分布。实验结果表明: (1)2015—2020年APAR年总值在3.42×1013 MJ — 3.73×1013 MJ之间, 总体空间分布与植被类型的分布情况相符; (2)农田月均APAR值在4月、7月高于其他月份, 表现出“双峰”的特征; (3)在空间分布上, 水田APAR表现出明显的纬度地带性, 而旱地APAR正好相反, 这可能源于种植结构重心转移; (4)通过借助地理探测器, 着重考虑与植被生长相关的12个因子(包括≧10 ℃积温、年总日照时数、年均气温、年总降雨量、农田种植结构、年散射辐射、农田施肥、土壤类型、土壤质地(砂土、粉砂土、黏土))进行分析, 结果表明这12个因素对APAR空间变异性都具有很明显的影响。对CASA的改进方法可以适用于大范围高空间精度的计算。
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223
重庆民族区域乡村聚落景观时空演变与影响因子分析
白丽芳1, 郭莉1, 王超越1, 刘艺璇1, 杨玉筝1, 2, 郭先华1, *
新型城镇化、脱贫攻坚及乡村振兴等战略的实施为广大民族区域乡村聚落的保护与发展带来新的挑战。以重庆市少数民族区域(四县一区)为研究对象, 利用ArcGIS空间分析工具, 通过景观指数分析、空间结构分析以及实地走访调研定量分析在1980—2018年间该区域乡村聚落时空演变特征; 以石柱土家族自治县为代表, 对影响乡村聚落演变的因素进行分析; 在生态安全格局的基础上进行聚落景观格局优化研究。结果显示: (1)1980—2018年间, 重庆市少数民族区域乡村聚落斑块数量和斑块总面积不断增长, 斑块密度呈下降趋势, 聚落整体空间分布格局更趋于分散。(2)重庆市少数民族区域乡村聚落形态属于聚集型, 聚集态势十分显著, 且随着时间演变该研究区局部地区乡村聚落的分布更加紧密。(3)重庆市少数民族区域乡村聚落核密度值较为稳定, 聚落形态主要以团状和条带状为主。(4)乡村聚落集中分布在道路沿线和交通枢纽处、坡度小于25°的低山地貌区、距离河流1 km缓冲区内以及距离耕地100 m缓冲区内; 人口、经济、传统文化和国家政策支持也是聚落演变的基础。(5)在研究区生态安全保护格局的基础上, 划分为4 种聚落景观优化类型。深入探讨重庆市少数民族区域乡村聚落时空演变特征及其影响因子, 为促进乡村振兴、建设美丽乡村、脱贫致富以及维护社会稳定提供理论依据。
2024 Vol. 43 (2): 223- [
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综述
234
碳中和背景下的海洋微生物呼吸速率测定方法研究进展
王延伟1, 陈晓1, 陈骏锋1, 苏贝1, 2, 刘纪化1, 2,*
全球气候变化与人类活动导致的CO2排放息息相关。海洋是净吸收大气CO2的重要环境, 因此影响海洋碳存储能力的生物地球化学过程成为研究热点。海洋微生物的呼吸作用是调节碳“源-汇”转换的关键生物过程之一, 呼吸速率是海区碳收支研究的重要参照指标。依据不同生物化学原理, 海洋领域研发了多种微生物呼吸速率测定方法。依据海洋水文环境和微生物群落等不同应用场景的差异, 使得采用一种或多种方法准确测定呼吸速率具有重要意义。文章着重陈述了各种呼吸速率测定的原理、优缺点和适用范围等, 系统分析了常规测定方法和前沿测定技术, 为碳中和背景下的海洋碳汇关键过程解析提供技术选择的理论支撑。
2024 Vol. 43 (2): 234- [
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246
砂质海岸底栖硅藻的研究进展
陈敏1, 2, 3, *, 黄国彪1, 2, 戚洪帅2, 3, 刘璇2, 4, 许亚2
文章综述了国内外关于砂质海岸底栖硅藻的研究进展。作为砂质海岸主要的植物群, 底栖硅藻通过一系列机制以适应多变的沙生环境。在潮间带的沉积物中, 底栖硅藻是初级生产力和沙滩食物网的重要组成部分。沉积物、温度、盐度、光照、营养盐和生物因素等等都会对底栖硅藻的生长和群落分布产生影响。近年来, 陆续有了关于我国潮间带底栖硅藻群落分布特征的研究, 但总体来说, 关于沙生境底栖硅藻的研究相对较少, 需要进一步的调查以完善我国的硅藻生态学研究。
2024 Vol. 43 (2): 246- [
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253
混交改造杉木纯林对林下土壤肥力影响的研究进展
严明明1, 高洪娣2, 刘美华1,*, 伊力塔1
杉木是我国特有的重要人工用材树种。近年来, 由于不可持续的造林措施, 杉木人工林存在着土壤肥力退化、生产力下降等问题。混交林与纯林相比在林分稳定性、抗御病虫害、提高林地生产力以及发挥森林多种效益等方面有明显优势, 营造混交林是解决目前杉木人工林生产力下降等问题的理想途径。对1985—2021年国内杉木混交林的研究成果进行归纳总结, 讨论营造混交林对杉木林下土壤理化性质、养分循环、微生物、酶活性和生产力的影响, 阐明混交可平衡土壤微生态、增加凋落物和土壤有机质含量, 提高土壤肥力和生产力。可为改变杉木林树种单一、纯林化的现状, 充分发挥杉木林生态效益提供理论依据。
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260
中国农田土壤有机碳库及其影响因素研究述评
王浩成, 杨滨娟, 梁效贵, 胡启良, 李娜, 黄国勤*
在全球气候变暖的背景下, 土壤在减缓气候变化中的巨大潜能逐渐被人们所重视。农田是受人为因素影响较大又可在较短时间内调节的生态系统, 其土壤碳汇能力的充分发挥将有助于减缓全球气候变暖的趋势。文章通过梳理大量已发表文献, 综述了中国农田土壤有机碳库自20世纪50年代以来的演变特征, 指出中国农田土壤1950—1980年期间以丢碳为主, 1980年以后经过农业管理措施的改变, 有机碳含量逐渐提升。总结了中国农田固碳潜力相关研究, 虽然不同估算方法的出的结果存在一定差异, 但总体来看中国农田土壤有较大的固碳潜力。分析了农田土壤有机碳库的影响因素, 虽然气候因素和土壤理化性质的差异能对农田土壤有机碳库造成影响, 但农业管理措施才是农田土壤有机碳含量产生变化的关键。指出了中国农田土壤有机碳库研究方面存在的问题以及今后的发展方向, 为气候变化背景下中国农田土壤碳减排提供了新的参考与借鉴。
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271
粤港澳大湾区湿地生态系统服务及价值评估研究进展及展望
何江润1, 吴艳艳2, 吴志峰1, 3, 4, 5, *
粤港澳大湾区湿地生态系统近年受气候变化与人类活动因素的双重胁迫, 湿地面积急剧萎缩, 湿地生态系统结构、功能、服务、生态过程等愈加复杂, 加剧了湿地生态系统服务评估及保护工作的难度。因此如何在类型丰富、结构复杂的大湾区湿地生态系统构建针对性的、适用性的生态系统服务评估体系, 进而开展系统性的、针对性的生态服务及资产评估, 也是现阶段大湾区自然资源监测及生态安全评估的重点及重大课题之一。以粤港澳大湾区湿地生态系统为分析对象, 梳理湿地生态系统服务及其价值研究进展。研究发现该区域存在湿地遥感监测能力不足、湿地生态系统服务价值评估体系不适用等关键问题, 受限于粤港澳大湾区的气候特征、复杂的地表环境及湿地类型, 此区域湿地生态系统服务价值评估难度将会提升。针对粤港澳大湾区湿地生态服务价值评估目前面临的挑战, 展望粤港澳大湾区湿地生态系统服务价值评估的三个重要方向: 1. 实现湿地参数精准提取, 构建高时间分辨率湿地数据集; 2. 针对湿地资源特征, 构建大湾区湿地生态系统服务价值评估体系; 3. 建立湿地资源价值评价系统, 实现湿地从“资源评价”到“资产核算”的发展。
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编辑部公告
2023年CSCD-JCR数据发布,《生态科学》影响因子首次突破1
《生态科学》荣获第六届广东省优秀期刊提名奖
《生态科学》首次入选“RCCSE中国核心学术期刊(A-)”
《生态科学》入选2023年版“北大核心期刊”
《生态科学》蔡卓平博士参加“广州科技传播力量”颁奖典礼暨广州科技传播联盟总结会
《生态科学》蔡卓平博士获聘为广东省科普讲师团成员
《生态科学》蔡卓平博士当选广州科技传播联盟单位理事
《生态科学》蔡卓平博士受邀参加广州市高质量发展大会
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本刊信息
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
地址:广州市天河区暨南大学
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