生态环境学报杂志

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生态环境学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

Ecology and Environmental Sciences

  • 44-1661/X 国内刊号
  • 1674-5906 国际刊号
  • 2.11 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
生态环境学报是广东省土壤学会;广东省科学院生态环境与土壤研究所主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1992年创刊,目前已被CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(含扩展版)、知网收录(中)等知名数据库收录,是广东省科学技术协会主管的国家重点学术期刊之一。生态环境学报在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:研究论文、综述

生态环境学报 2018年第03期杂志 文档列表

生态环境学报杂志研究论文
基于MOD17A3的中国陆地植被NPP变化特征分析397-405

模拟放牧强度与施肥对青藏高原高寒草甸群落特征和物种多样性的影响406-415

摘要:通过为期6年的野外人工控制实验,研究了刈割和施肥对青藏高原高寒草甸群落特征、生产力水平和多样性水平的影响,以期为天然草场的合理利用提供科学依据。结果显示,(1)刈割后群落的物种组成发生了变化,与对照相比,中度和重度刈割区矮嵩草的重要值分别增加了13.28%和27.89%,同时一些适口性差的毒杂草的重要值也相对增加。(2)中度和重度刈割后,禾本科重要值由48.65%分别降至36.63%和40.15%,豆科重要值由2.78%分别增至7.49%和7.53%,杂草重要值由38.78%分别增至46.61%和44.34%;而施肥后,禾本科重要值由35.85%增至47.78%,豆科和杂草的重要值分别由8.18%和46.32%降至3.68%和40.17%。(3)中度和重度刈割后群落高度由19.62cm分别降至7.58cm和5.88cm,而盖度由62.78%分别增至77.96%和75.04%,密度由644ind·0.25m-2分别增至876ind·0.25m-2和924ind·0.25m-2,生产力由104.63g·0.25m-2分别增至117.62g·0.25m-2和123.72g·0.25m-2;施肥使群落的高度、盖度以及生产力分别由8.47cm、65.56%和88.86g·0.25m-2增至13.58cm、78.29%和141.79g·0.25m-2。(4)群落物种多样性在施肥后均显著降低,而在刈割后均显著增加,且丰富度指数和Simpson指数均在中度刈割后达最大值。(5)刈割使群落生产力与物种多样性表现出微弱正相关或不相关,而施肥使生产力与物种多样性表现出显著负相关或微弱负相关。刈割导致一些优良牧草的优势地位大大降低,同时也导致适口性差的杂草的优势地位升高;而施肥则有利于优势物种的生长,且在一定程度上抑制了杂草的生长。该结果支持中度干扰假说,并暗示物种多样性与生产力的关系可能是多变的,且这种关系取决于群落所受扰动因素的类型和强度。总之,在高寒草甸的管理过程中,放牧强度和营养添加应控制在合适的范围,以达到保护物种多样性和合理利

西南地区乔木林碳储量及木材生产潜力预测416-423

摘要:定量评价森林碳储量及其碳汇潜力,有助于科学评估森林减缓气候变化的潜在贡献,对国际气候变化谈判和国内应对气候变化的决策均具有重要意义。然而,如何对森林进行可持续经营管理以确保木材产量和森林碳汇量间的平衡是一个十分重要的问题。为准确评估西南地区乔木林碳储量及木材产量供应潜力,利用西南各省(市、区)第七次(2004—2008年)和第八次(2009—2013年)森林资源连续清查数据,结合森林经营规划目标设定采伐与非采伐两种情景,采用蓄积-生物量转换因子法,估算了乔木林生物量碳储量和碳密度,模拟预测了2010—2050年间的乔木林生物量碳汇潜力及木材产量。结果表明,(1)2010年西南地区乔木林碳储量为2 449.06 Tg,碳密度为57.64 Mg·hm-2。碳储量大小顺序为:西藏>云南>四川>贵州>重庆,碳密度大小顺序为:西藏>四川>云南>重庆>贵州。(2)采伐和非采伐情景下,2050年西南地区乔木林碳储量分别为3 829.18 Tg和4 057.29 Tg,碳密度分别为81.60 Mg·hm-2和85.08 Mg·hm-2。(3)与非采伐情景相比,2050年时采伐情景下碳储量下降了228.11 Tg,碳密度下降了3.48 Mg·hm-2;但是采伐情景下2010—2050年间累计提供木材产量7.86×108 m3。西南地区幼、中龄林比例较高,随着生长成熟以及抚育经营管理使森林质量提高,该地区森林碳汇潜力巨大。制定合理的乔木林更新采伐比例,有助于在有效发挥森林碳汇效益的同时实现森林质量的提升和木材产量的增加。

南亚热带森林群落演替过程中结构多样性与碳储量的变化424-431

河北小五台山不同海拔白桦林土壤有机碳密度分布特征及影响因素432-437

摘要:白桦(Betula platyphylla)是中国北方分布广泛的天然林树种。在全球气候变暖的大背景下,对白桦天然林水热梯度上土壤有机碳的垂直分布规律及其影响因素进行研究,对于研究该区域森林土壤有机碳形成机理及该区碳储量合理评测具有重要意义。以冀北山地小五台山山涧口沟白桦天然林单一植被类型为研究对象,沿其海拔分布范围(1400~2000m)以150m为1个海拔梯度设置固定样地,测定每个海拔梯度气候因子、林分生物量、枯落物储量、土壤容重、土壤全氮及土壤有机碳含量等指标,分析土壤有机碳密度沿海拔的分布规律,并采用灰色关联度分析确定8个环境因子对土壤有机碳密度的影响程度。结果表明:(1)随着土层深度增加,土壤有机碳呈逐渐减少的趋势,且近50%的有机碳聚集在0~20cm土层范围内;(2)随着海拔升高,土壤有机碳呈现显著的先上升后下降的变化趋势,在海拔1550~1700 m最大,有机碳密度达到12.03kg·m-2;(3)8个环境因子对不同海拔土壤有机碳密度的灰色关联分析表明,植被因子(枯落物储量、林木生物量)和土壤因子(全氮)是小五台山白桦天然次生林土壤有机碳密度沿海拔分布的主要影响因素,且其与土壤有机碳密度的灰色关联度值显著大于气候因子。

高寒沙地两种柳树不同径级细根分解动态特征438-444

北部湾不同龄期无瓣海桑植株根系时空分布特征445-451

摘要:无瓣海桑(Sonneratia apetala Buch.Ham)是中国沿海地区常用的红树林造林树种。然而,目前对其根系的空间分布特征仍知之甚少,以下基础性问题仍急待回答:无瓣海桑地表根系和地下根系的空间分布特征如何?这些特征随林龄如何变化?这些根系空间分布特征能为理解无瓣海桑促淤保滩、防风消浪等功能提供哪些启示?选择北部湾13 a、8 a、5 a、3 a 4种龄期的无瓣海桑人工纯林,采用地表根系网格法和壕沟挖掘法,调查了4种林龄下无瓣海桑的水平根系分布幅度、根系深度、地表根密度、高度与基径、地下根系的垂直分布,研究了无瓣海桑植株根系空间分布特征及随树龄的变化规律。研究结果表明:(1)无瓣海桑植株地表根系水平分布范围随树龄增加而不断扩大,13 a、8 a、5 a、3 a无瓣海桑植株地表根系水平分布范围分别是79.20、45.80、18.40、14.64 m,分别是其冠幅的14.46、8.90、5.62、5.52倍;(2)4种林龄的无瓣海桑植株地表呼吸根系的密度、高度、基径在水平方向上由冠幅向外逐渐减小;(3)无瓣海桑植株地下垂直根系分布的深度十分有限,13 a与8 a无瓣海桑根系垂直分布深度为0~60 cm,5 a和3 a为0~40 cm;另外0~20 cm土壤深度为根系主要分布深度,13 a、8 a、5 a、3 a无瓣海桑在0~20 cm分别分布着79.3%、87.6%、93.0%、94.1%的根系。研究结果不仅有助于加强对无瓣海桑根系时空分布特性的理解,而且能从根系角度为进一步理解无瓣海桑促淤保滩、防风消浪等功能提供新解释。

美国红枫和元宝枫幼叶春季转色期生理特性研究452-458

氮沉降对城市绿地植物及土壤养分的影响初探——以果岭草(Cynodon dactylon)为例459-468

摘要:大气氮沉降是近年来全球变化研究的焦点问题之一,大量而持续的氮沉降对陆地生态系统造成了广泛的影响,但关于氮沉降对城市绿地生态系统的影响及其机制仍然缺少足够的研究。通过模拟氮沉降控制试验,以NH4NO3作为外加氮源,设置了N0、N1、N2和N3(分别相当于氮沉降0、5、10、15 g·m-2·a-1)4个不同处理,历时12个月,探讨不同程度氮沉降增加对典型城市绿化物种果岭草(Cynodon dactylon)生长状况及土壤化学性质的影响。研究结果表明:(1)氮沉降量为5 g·m-2·a-1时,果岭草地上、地下生物量以及植株密度最大;氮沉降量为10 g·m-2·a-1时,株高最高;根冠比随着施氮量的增加呈减小趋势;适量氮沉降处理有利于植株的生长以及生物量的积累;同时,降水的季节变化可能影响植物对氮的吸收利用;(2)城市绿地土壤pH值随施氮量的增加呈减少趋势,低度适量的氮沉降作用于城市碱性土壤可以中和土壤酸碱度,调节土壤pH值;(3)施氮处理使得城市绿地土壤中的有效氮含量和城市绿地生产力得到一定程度提高。本研究结果证明氮沉降将对城市绿地植物及土壤理化性质产生持续的影响,同时一定程度的氮沉降对城市绿地植物生产力的提高具有促进作用。

长期施肥对双季稻区水稻植株养分积累与转运的影响469-477

不同钾效率基因型香蕉根际钾营养与根系特性研究478-483

摘要:为探讨不同钾效率基因型香蕉根际钾营养与根系特性,在水培和低钾土培条件下,分析了不同钾效率(高效基因型包括广粉、牛角蕉2个品种,低效基因型包括天宝蕉和黎母山野生蕉2个品种)基因型香蕉(Musa spp.)根际与非根际土壤的速效钾、缓效钾与全钾质量分数的变化,以及根系主要分泌物、根际微生物数量、根系CEC和根系H+分泌量的变化。结果显示,香蕉根际土壤的缓效钾和速效钾质量分数明显高于非根际土,并且于根际形成了钾的相对富集区域,4个品种香蕉的根际土的速效钾和缓效钾质量分数是非根际土壤的1.9~3.9倍。在根际钾的富集能力方面,钾高效基因型显著高于低效基因型,钾高效基因型根际土壤的速效钾和缓效钾质量分数均比低效基因型高出27.35%以上。但是,香蕉非根际土壤的全钾质量分数却高于根际土壤。钾高效型香蕉的根系分泌能力和根际微生物数量都显著高于低效基因型,钾高效基因型根系游离氨基酸与可溶性糖的分泌量与低效基因型相差0.62~2.09倍;真菌、细菌和放线菌的数量方面,高效基因型均与低效基因型相差1倍以上,但基因型内各品种间差异却不显著。钾高效基因型根系H+分泌量与根系CEC显著高于低效基因型,H+分泌量前者是后者的1.57~1.82倍,根系CEC前者是后者的1.69~2.57倍。根系H+分泌量、根系CEC与植株含钾量之间呈显著正相关;根际土速效钾和缓效钾分别与根际微生物数量、根系CEC、根系氢质子分泌量、各根系分泌物指标呈显著正相关关系,相关系数达0.95以上。

岩溶石灰土微生物丰度的影响因素及其指示意义484-490

摘要:应用荧光定量PCR技术检测广西两种典型石灰土(黄色石灰土和红色石灰土)不同层位(0~10、10~20、20~40、40~60、60~80和80~100 cm)土壤细菌与真菌丰度的变化规律,以揭示影响土壤细菌、真菌丰度的关键因子并利用其剖面特征指示土壤质量。结果表明:细菌丰度与土壤类型呈显著正相关(F=4.413,P=0.041),与土层呈极显著正相关(F=7.225,P=0.000);真菌丰度与土壤类型在0.05水平上无显著相关性,与土层呈显著正相关(F=2.732,P=0.030)。RDA结果显示,土壤有机碳、全氮和速效磷对微生物丰度影响的解释率分别为31.8%、27.2%和21.1%,3种土壤因子累计解释率为80.1%,说明3种土壤因子是影响微生物丰度的主要因子。由于两种石灰土的微生物丰度受土壤有机碳、全氮以及速效磷等土壤因子影响显著,而研究区土层间土壤因子差异性强于土壤类型,所以微生物丰度表现出对土层的响应强于土壤类型。细菌丰度与土壤有机碳、速效磷、全氮的相关性强于真菌丰度,说明细菌对环境变化更为敏感,可作为指示土壤质量的指标。此外,细菌在石灰土土壤演化与养分循环过程中也具有重要作用。

老化生物炭对红壤铝形态影响的潜在机制491-497

摘要:生物炭能降低酸性红壤活性铝含量,而经过长期降雨淋洗或酸雨等环境作用发生老化后,生物炭将如何改变土壤铝形态进而影响缓解铝毒的能力?为评估生物炭缓解铝毒潜力提供重要依据,本研究采用水洗和酸化的方法加速花生壳生物炭老化,将原生物炭、水洗老化生物炭和酸化老化生物炭与酸性红壤进行充分混合,设置CK(0%生物炭)、PB(施2%原生物炭)、WB(施2%水洗生物炭)和AB(施2%酸化生物炭)共4个处理进行装盆熟化培养,每个处理4个重复,探究老化生物炭对红壤铝形态影响的潜在机制。结果表明,与CK相比,老化生物炭可增加土壤速效钾和有机质的含量;PB和WB处理红壤pH分别上升了0.17和0.16个单位,而AB处理红壤pH却降低0.44个单位;PB和WB处理红壤交换性酸总量分别下降70.08%和34.84%,而AB处理红壤交换性酸总量却升高18.24%,说明老化生物炭不能有效降低土壤中活性酸和潜在酸的含量,酸化老化生物炭甚至会加剧土壤的酸化。此外,与CK相比,PB和WB处理红壤中腐殖酸铝、胶体铝离子和单聚体羟基铝离子含量分别增加了8.59%和2.87%、20.17%和14.46%、101.65%和32.92%,交换性Al3+含量却分别降低了81.87%和49.15%,而AB处理中交换性Al3+和胶体铝离子含量分别升高了17.98%和20.67%,而腐殖酸铝和单聚体羟基铝离子的含量却降低了40.69%、49.79%,表明水洗老化生物炭仍可使具有生物毒害性的Al3+含量下降,而酸化老化生物炭会增加Al3+的含量。进一步研究表明,生物炭老化前后,不同形态的铝会发生转化关系,土壤中各形态铝比例发生变化,但是腐殖酸铝和胶体态铝Al(OH)3 0仍然是活性铝的主要赋存形态。因此,生物炭在老化后,仍然具备提高土壤养分的潜力,但是其对土壤酸度和铝毒的缓解能力却显著下降,甚至会加剧土壤酸化和铝毒害。

2000—2014年中国区域生态效率测度及其时空差异498-508

摘要:利用中国省域的面板数据,使用超效率方法对中国2000—2014年区域生态效率进行了测度。基于测度结果,从时间与空间两个视角分析了区域生态效率产生差异的原因,为中国生态效率的改善以及区域绿色发展提供了决策依据。在传统的生态效率评价指标体系中加入PM2.5数据,使得生态效率测度的结果更具有科学性和有效性。引入Malmquist指数模型并将生态效率TFP进行分解,从时间尺度上分析中国生态效率产生差异的原因。采用全局空间自相关分析中国区域生态效率,从空间尺度上识别中国区域生态效率的空间集聚特征。最后应用泰尔指数进一步分析生态效率产生差异的空间原因。研究结果表明,(1)2000—2006年,中国生态效率由0.769下降至0.570;2007—2014年,生态效率由0.573上升至0.920,呈现U型曲线。东中西部地区生态效率变化趋势也基本符合U型曲线,但生态效率达到最低值的年份有所差异。2000—2014年,内蒙古、广东、北京、上海年均生态效率位于前列,其值分别为1.002、0.993、0.833和0.804;宁夏、青海、贵州最低,生态效率分别为0.391、0.445和0.514。(2)从时间维度来看,中国生态效率TFP年均值为6.24%,主要由技术进步主导,技术进步年均达到7.50%。各区域中,内蒙古、北京、上海生态效率TFP最高,广西、湖南、宁夏最低。(3)从空间维度来看,2000—2014年,中国生态效率在大多数年份不存在显著的全局空间自相关,而Moran’s I散点图表明局部地区存在空间自相关。(4)中国区域生态效率空间差异总体上呈现缩小的趋势,泰尔指数由2000年的0.284 7下降至0.211 6。总差异产生的原因主要来自于区域内差异,它占据总差异的62.85%~71.83%,而区域内的差异中,东部地区的贡献率最大。

城市扩张对热环境时空演变的影响——以哈尔滨为例509-517

摘要:城市发展过程中土地利用类型及其景观格局的变化是影响城市地表温度的主要原因,为定量揭示城市扩张过程中土地利用景观格局的变化对夏季地表温度的影响及作用机制,以哈尔滨为例,基于1984—2015年Landsat数据,通过分析城市建筑用地和地表温度的时空演变特征,以及地表温度与建筑用地、植被和水体之间的关系,揭示哈尔滨城市扩张过程中夏季城市热岛格局的演变特征及影响因素,为政府部门制定城市热岛效应的缓解措施提供参考。结果表明,1984—2015年哈尔滨市建筑用地面积由187 km2扩大到571 km2,平均扩张速度为13 km2·a-1,建筑用地重心向东南方向移动了1.01 km。与1984年相比,2015年哈尔滨市有44.84%区域地表相对温度升高,有10.63%区域地表相对温度下降;从空间分布看,2015年中心城区出现热岛效应减弱、热岛斑块面积减小的趋势,周边区域出现热岛效应加强、热岛斑块面积增大的趋势。城市建筑用地与地表温度之间存在正相关关系,水体和植被与地表温度之间存在负相关关系,建筑用地的增温效应远远大于水体和植被的降温效应。在城市热岛效应分析中,应用Shannon熵的研究结果与景观指数的研究结果具有很好的一致性。在城市建设中,减小集中连片的建筑用地,增加城市绿地面积,是缓解城市热岛效应的有效手段。

中国城市大气污染特征及社会经济影响分析518-526

摘要:大气污染因影响人类健康、制约国家发展而成为全球最关注的环境问题之一。基于2016年中国361个城市空气质量数据,利用空间自相关和核密度法分析中国空气质量的时空演化特征,并运用空间计量经济模型从全国和区域两个尺度探讨空气污染的社会经济影响因素。结果表明,(1)从污染等级上看,全国及各区域空气质量以优、良和轻度污染天气居多。(2)从时间变化上看,全国及各区域空气质量呈现出“夏低冬高,春降秋升”的“U”型月变化规律。(3)从空间变化上看,全国空气质量整体呈现出由沿海到内陆、由南到北、由西到东、由非采暖区到采暖区、由欠发达到发达区逐渐加重的态势,其中,京津冀、山东半岛和黄河中游属于高污染热点集聚区,而南部沿海、青藏和云贵高原属于低污染冷点集聚区。(4)从全国层面上,人口集聚、工业化和能源消耗对大气污染的恶化具有推动作用;而经济发展、科技进步和城市绿化的提高则有助于改善城市空气质量。(5)从区域层面上看,绿地覆盖率对各地大气污染呈不同程度的负向改善效应;人口密度、能源消耗、第二产业占比和民用汽车拥有量对各地大气污染呈不同程度的正向加重效应;而科技支出占比和人均GDP对各地空气质量的影响具有双向性。该研究结果可为寻求污染治理办法提供理论参考,并为人与自然的和谐发展提供科学依据。

太原市PM2.5周期性特征及其成因分析527-532

摘要:为研究太原市城区PM2.5浓度不同时间尺度的演变特征及其与气象要素之间的关系,基于PM2.5监测浓度、气象观测数据和再分析资料,利用小波功率谱和交叉小波方法分析了2014年1月1日—2016年5月31日太原市PM2.5的周期变化,及其同气象要素的协同关系,同时研究了对应时段的太原市PM2.5与天气形势的相关关系。结果表明,太原市PM2.5浓度变化存在2~8 d和10~16 d的显著周期,与2 m相对湿度、混合层高度、近地面逆温强度和10 m风速具有相似的共振变化,显著时段主要在每年9月份左右至次年3月份。特定的天气形势是太原市冬季PM2.5持续偏高的背景因素之一,特定的天气形势下PM2.5与同期的气象要素存在密切的协同关系。在研究时段内,太原市PM2.5浓度与华北地区海平面气压呈负相关关系,与朝鲜半岛、日本海的海平面气压呈正相关关系,与500 hPa高度场相关性最显著的区域主要分布在中国华北、东北以及朝鲜半岛,主要表现为正相关关系。研究时段内,中国东部上空500 hPa高度场异常偏高,海平面气压偏低,近地面风速减弱等不利于污染物扩散的形势是造成太原市冬季PM2.5浓度持续偏高的背景因素之一。研究结果有利于从不同时间尺度了解太原市PM2.5的变化规律及气象影响因素,对太原市大气污染防治,重污染预报预警工作具有较大的意义。

乌鲁木齐市主要大气污染物浓度变化特征研究533-541

摘要:随着中国西部城市化进程的加快,乌鲁木齐大气污染日趋加重。为了定量评估“煤改气”工程对大气质量的改善作用,利用2013—2016年乌鲁木齐市城市空气质量监测数据,对“煤改气”工程前后主要大气污染物浓度的变化进行对比,分析了主要大气污染物(PM2.5、PM10、SO2、NO2)浓度的年、季节及月变化特征,采用Daniel趋势检验Spearman秩相关系数法,明确了空气中的主要污染物,探讨了乌鲁木齐市空气质量变化趋势。结果表明,乌鲁木齐市2013—2016年PM2.5、PM10、SO2及NO2年平均质量浓度分别为(72.17±10.67)、(136.91±13.08)、(21.79±7.90)、(56.71±7.72)μg·m-3,其年变化均呈双峰型,其中PM10变化幅度较平缓。各污染物季节变化特征基本一致,呈冬季>春季>秋季>夏季,供暖期高于非供暖期。其中,PM2.5浓度以12月份最高,为(141.7±2.82)μg·m-3,7月份最低,为(29.3±5.04)μg·m-3;PM10和SO2浓度均以1月份最高,分别为(208.1±54.48)、(39.45±10.82)μg·m-3,6月份最低,分别为(90.7±21.41)、(9.63±4.12)μg·m-3;而NO2浓度以2月份最高,为(80.6±8.95)μg·m-3,6月份最低,为(39.3±3.88)μg·m-3,且其浓度在4年内的变化不明显。与2012年前相比,2013—2016年SO2浓度明显下降,可以推断,“煤改气”能源结构调整对大气中SO2浓度的下降起到了积极作用。乌鲁木齐市空气污染以可吸入颗粒物为首要污染物,在2013—2016年内PM2.5和PM10呈上升趋势,SO2和NO2呈下降趋势,但趋势均不显著。乌鲁木齐市大气污染类型已由煤烟型向复合型污染转化。研究成果可为乌鲁木齐市城市大气环境治理提供理论依据。