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生态环境学报 2018年第04期杂志 文档列表

生态环境学报杂志研究论文

退化喀斯特森林群落常见植物叶片SPAD值变异特征595-600

基于生态适应性与生态服务价值的绿化树种选择601-608

摘要：为了筛选出适宜在河南中北部平原区栽植的绿化树种,调查了当地18个主要树种的生态适应性,观测计算了这些树种的固碳释氧、保育土壤、涵养水源、积累营养、净化空气及木材生产的生态服务价值,采用主成分分析法对不同树种的以上7项指标值进行了分析,确定了各树种的综合指标值。结果表明,悬铃木(Platanus acerifolia)、银杏(Ginkgo biloba)、雪松(Cedrus deodara)、红叶李(Prunus cerasifera)、黄山栾(Koelreuteria bipinnata)、白蜡(Fraxinus chinensis)、旱柳(Salix matsudana)、侧柏(Platycladus orientalis)、毛白杨(Populus tomentosa)、圆柏(Sabina chinensis)、国槐(Sophora japonica)和欧美107杨(Populus×EuramericanaCV.“74/76”)12个树种生态适应性较强,石楠(Photiniaserrulata)、广玉兰(Magnoliagrandiflora)、枇杷(Eriobotryajaponica)、垂柳(Salix babylonica)、女贞(Ligustrum lucidum)和泡桐(Paulownia fortunei)6个树种能够适应当地环境。不同树种总生态服务价值由大到小依次为银杏、悬铃木、白蜡、欧美107杨、国槐、雪松、枇杷、泡桐、石楠、旱柳、黄山栾、女贞、垂柳、广玉兰、毛白杨、圆柏、侧柏、红叶李。生态适应性与生态服务综合指标值较高的树种为:欧美107杨(2.17)、银杏(2.01)、悬铃木(1.67)、国槐(1.53)、泡桐(1.41)与白蜡(1.14)、旱柳(1.02);综合指标值中等的树种为:枇杷(0.92)、黄山栾(0.83)、垂柳(0.80)、广玉兰(0.76)、石楠(0.72)、女贞(0.70)、毛白杨(0.67);综合指标值较低的树种为:雪松(0.32)、红叶李(0.15)、侧柏(-0.27)与圆柏(-0.28)。建议在当地造林绿化中优先选择生态适应性与生态服务价值综合指标值较高的乔木树种。

冰雪灾害后的杉木人工林冠层结构与林下光照及土壤生化特性的关系609-616

滇中高原5种森林类型凋落物及营养元素储量研究617-624

摘要：森林凋落物在维持森林生态系统正常的物质循环和养分平衡方面起着重要作用,凋落物分解为森林生态系统提供可持续利用的养分。研究滇中高原森林凋落物现存量及分解过程,掌握其凋落物营养元素的含量和储量特征,可为森林生态系统的可持续经营提供依据。以云南玉溪磨盘山华山松(Pinus armandii)林、云南松(Pinus yunnanensis)林、高山栎(Quercus semecarpifolia)林、滇油杉(Ketele eriaevelyniana)林、常绿阔叶林5种森林类型为研究对象,通过野外调查、室内实验相结合的方法,对滇中高原5类森林凋落物现存量及分解强度、凋落物营养元素含量及储量进行研究。结果表明,(1)磨盘山5类森林凋落物现存量表现为:滇油杉林(30.28t·hm-2)>云南松林(29.81t·hm-2)>华山松林(25.15t·hm-2)>高山栎林(11.92t·hm-2)>常绿阔叶林(11.91t·hm-2),其中分解层凋落物量最丰富,占总现存量的40%以上;云南松林和华山松林的新鲜凋落物分解强度高,分解一段时间后分解强度减弱,而常绿阔叶林则与之相反;高山栎和滇油杉凋落物分解强度在不同阶段无显著差异。(2)随凋落物分解程度的加剧,5类森林凋落物中P、N、Zn含量总体呈增大趋势,S、Fe、Na含量逐层增大,Ca、Mg含量逐层减少,K、Mn含量分布无明显规律性。(3)5种森林类型凋落物营养元素总储量表现为:滇油杉林(988.63kg·hm-2)>华山松林(719.79kg·hm-2)>云南松林(624.27kg·hm-2)>高山栎林(308.82kg·hm-2)>常绿阔叶林(290.41kg·hm-2),凋落物营养元素储量在凋落物下层有明显的积累,其中N、P、K、Al、Fe、Na、Zn在分解层积累,而Ca、Mg、Mn则在半分解层就发生积累。

城市绿地生态系统雨季土壤呼吸对降雨变化的响应625-633

沙质草地生长季土壤CO2排放特征及水热因子分析634-642

摘要：草地土壤CO2排放是陆地生态系统碳循环的关键生态学过程之一,研究其通量特征可以定量评估和预测区域CO2排放状况,服务于全球气候变化下的区域碳管理。应用LI-8150土壤碳通量测定系统,定位观测并分析科尔沁沙地沙质草地生长季(6—9月)土壤CO2通量特征,探究水热因子(降水、土壤温度和土壤含水量)对碳排放的影响机制。结果表明,(1)在日动态变化尺度上,晴天和雨天土壤CO2通量呈现不对称“单峰型”曲线,最高值出现在11:00—16:00,最低值在04:00—06:00。(2)在生长季动态变化尺度上,土壤CO2日平均通量呈现明显的多峰和季节变化,土壤CO2月平均日通量分别在7月和9月出现高峰值和低峰值;2016年6月1日—9月30日日平均排放通量最小值(0.35μmol·m-2·s-1)出现在晴天(6月8日),最大值(2.68μmol·m-2·s-1)出现在雨天(7月23日),生长季平均排放通量为1.26μmol·m-2·s-1。(3)土壤CO2通量表现为雨天高于晴天,降水事件是扰动土壤CO2排放的关键因子。(4)土壤CO2通量与土壤温度和土壤含水量分别表现出不同的时间尺度效应。在日尺度上,无论晴天还是雨天,7月土壤CO2月平均日通量与表层(5cm)土壤温度和含水量均呈正相关关系,且相关系数高于其他月份;晴天和雨天土壤含水量和温度的协同作用分别可解释土壤CO2排放的95.0%和85.5%。在生长季尺度上,晴天的土壤含水量和雨天的土壤温度分别能够解释土壤CO2排放的63.6%和48.0%;当土壤含水量低于4.87%、土壤温度低于25.94℃时,土壤CO2排放量随含水量、温度的增加而增加;晴天和雨天土壤含水量和温度的协同作用分别可解释土壤CO2排放的61.6%和43.7%。

短花针茅荒漠草原生态系统净碳交换对载畜率的响应643-650

浦东东滩湿地围垦对土壤碳氮储量及酶活性影响651-657

菊花植株水浸液对生菜幼苗根系形态特征的化感作用658-662

摘要：为探讨菊花(Chrysanthemum morifolium)的化感作用,以生菜(LactucasativaL.)为受体植物,采用培养皿法研究了不同质量浓度(0、2、4、6、8mg·mL-1)菊花水浸液处理对生菜幼苗根系形态特征的影响。结果表明,质量浓度为4、6、8mg·mL-1处理极显著抑制了总根长的生长,总根长分别比对照减少了15.01%、16.95%、35.72%和37.80%;菊花水浸液对平均根系直径的促进作用达到极显著水平,平均根系直径分别比对照增加了3.38%、18.14%、12.65%和34.85%。质量浓度为8mg·mL-1的水浸液对根系投影面积和总根表面积具有极显著的抑制作用,分别比对照减少了24.66%和24.70%;水浸液对总根体积和根尖数没有显著的影响。研究还表明,水浸液对生菜幼苗根系生长总体上表现出化感抑制作用,且随着水浸液处理质量浓度的增加,综合化感效应指数呈增加趋势,显示出化感抑制作用逐渐增强的趋势。水浸液综合化感效应指数的顺序为8mg·mL-1>4mg·mL-1>6mg·mL-1>2mg·mL-1。不同根系形态指标的平均综合化感效应指数有如下的顺序:总根长(-0.264)>平均根系直径(-0.139)>总投影面积(-0.134)=总根表面积(-0.134)>根尖数(-0.094)>总根体积(-0.086)。上述结果表明,菊花具有较强的化感潜力,可为实现现代园艺产业优质、高产、低耗和环保的可持续发展提供理论依据。

空心莲子草在不同生境中氮素迁移和表型可塑性差异663-670

农牧交错带草地植被土壤氮磷比季节动态及相关分析671-676

10年氮添加未显著影响苦竹林土壤磷组分677-684

摘要：土壤磷(P)的可利用性是影响植物生长发育的重要因素。以研究氮(N)添加对土壤P组分的影响为切入点,探讨长期N沉降增加对竹林生态系统中土壤P素可利用性及P循环的影响,对预测该区域大气N沉降持续增加背景下人工竹林系统P素状态的变化具有重要意义。于2007年10月在苦竹(Pleioblastusamarus)林中建立模拟N沉降试验样地,设置对照(CK,0g·m-2·a-1)、低N(LN,5g·m-2·a-1)、中N(MN,15g·m-2·a-1)和高N(HN,30g·m-2·a-1)4个处理,每个处理设置3个重复。从2007年10月—2017年10月,每月下旬进行N添加处理。在连续N添加处理10a后,于2017年4月采集0~10cm土壤样品并测定土壤P组分、土壤微生物生物量P含量、土壤酸性磷酸酶活性及土壤pH。结果表明:该苦竹林土壤总P质量分数为0.64mg·g-1,其中残渣P约占77.0%,有机P占15.0%,无机P占8.0%。CK处理下,碳酸氢钠和氢氧化钠提取的无机P组分(NaHCO3-Pi和NaOH-Pi)质量分数分别为0.26mg·kg-1和4.26mg·kg-1,N处理分别使其增加了100.0%~157.7%和43.2%~70.0%,但未达到统计学显著水平(P>0.05)。另外,N添加处理未显著影响土壤pH、土壤酸性磷酸酶活性和土壤微生物生物量P(P>0.05)。研究结果表明,长期N添加未显著影响苦竹林土壤酸性磷酸酶活性、土壤总P含量以及各个P组分的分配(P>0.05),这说明长期N添加未显著影响土壤P素可利用性。在未来一段时间内,该林分的P素循环可能不会受到大气N沉降增加的强烈影响。

橡胶林下砖红壤不同氮肥处理氨挥发特征685-691

摘要：氨挥发是氮肥气态损失的重要途径,显著地影响了区域氮循环,导致了一系列严重的环境问题。目前对橡胶(Hevea brasiliensis)林下酸性砖红壤施用尿素后的氨挥发损失了解还不多。采用通气法田间原位研究了酸性砖红壤施用尿素后的氨挥发特征及相应调控措施,为橡胶树氮肥优化管理提供一定的科学依据。试验共设6个处理,分别为:不施氮;尿素深施;尿素表施后灌水(模拟降雨);尿素配施有机肥;尿素添加脲酶抑制剂(N-丁基硫代磷酰三胺,NBPT);尿素表施。结果表明,尿素表施后,表层土壤pH迅速升高。施肥3d后土壤pH达到最大值6.87,之后迅速下降,7d后恢复至试验前水平。其氨挥发动态变化与表层土壤pH和铵态氮浓度变化大致同步,整个氨挥发损失过程基本在7d内完成,损失率高达28.19%;尿素添加脲酶抑制剂NBPT延迟了氨挥发峰值的出现,氨挥发损失过程在12d内完成,损失率为30.27%。与尿素表施相比,尿素添加NBPT并没有降低氨挥发损失;尿素配施有机肥、尿素深施和尿素表施后灌水的氨挥发损失也基本在7d内完成,氨挥发损失率分别为13.23%、5.39%和1.52%。与尿素表施相比,这3种方法分别显著降低了53.05%、80.87%和94.61%的氨挥发损失。由此可见,尿素配施有机肥、尿素深施和尿素表施后灌水是橡胶林下酸性砖红壤施用尿素的氨挥发减排的有效措施。

华北潮土线虫群落对玉米秸秆长期还田的响应692-698

摘要：为研究华北潮土区玉米秸秆长期还田对土壤线虫群落的影响,2010年开始在农业部环境保护科研监测所武清试验站进行秸秆长期还田定位试验,设置C0(玉米秸秆不还田)、C1(玉米秸秆25%还田)、C2(玉米秸秆50%还田)、C3(玉米秸秆75%还田)及C4(玉米秸秆100%还田)共5个处理,分别于2015年7月、8月和9月采集土壤样品,采用浅盆法分离土壤线虫,分析土壤线虫群落对长期秸秆还田的响应。结果表明:5个处理土壤线虫密度范围为223~1470ind·100g-1,表现为C3>C2>C1>C4>C0,且C3处理的相对密度显著提高了51.44%。所获得的土壤线虫隶属于32个属,其中C0、C1、C2、C3和C4处理分别鉴定得到21个属、30个属、25个属、24个属和22个属。秸秆还田提高了土壤线虫总数量、食细菌性线虫数量和杂食-捕食性线虫数量,但不随秸秆还田量增加而增加,差异不显著;同时秸秆还田提高了线虫的H指数、J指数、NCR指数和WI指数,降低了PPI指数。总体上,与对照相比,秸秆还田增加了线虫数量,提高了线虫属丰度及各营养类群生态指数(PPI除外)。另外,该研究发现不同秸秆还田量之间线虫数量、组成、群落结构均无显著性差异。可见,秸秆还田在一定程度上能够增加线虫数量及提高种类多样性,并通过增强线虫食物网的稳定性以降低受干扰程度,但秸秆还田量对土壤线虫群落结构无显著性影响。

四川省水土保持生态保护红线划定方法研究699-705

摘要：划定“生态保护红线”是中国重要的环保战略之一,如何科学划定生态保护红线仍是一个新的课题,特别是在省域尺度上基于生态系统服务功能合理划定生态红线,是当前亟待解决的问题。该研究以四川省为研究对象,从水土保持生态功能角度,利用四川省全域多源遥感数据、气象站点数据及太阳辐射站点等数据,运用GIS技术、RUSLE模型和土壤保持功能分级评价方法,对四川水土保持生态保护红线进行划定。结果表明,四川生态红线区内水土保持量在35000t·km-2·a-1以上,红线区总面积64938km2,占四川国土总面积13.61%。四川生态红线区的分布较集中,主要分布于川西南山区和四川盆周山地区,尤以地处川西南山区的雅安和乐山两地分布最集中。四川水土保持生态红线区与植被覆盖度高的常绿阔叶林区分布范围基本一致。该研究所采用的水土保持生态红线划定方法合理可行,研究成果对于中国其他省份生态红线的划定工作具有重要的参考价值。

多尺度格网的耕地信息无损提取与表达——以山西省芮城县为例706-713

摘要：为满足多尺度的耕地资源精细化管理需求,解决面积占优格网化方法(RuleofMaxArea,RMA)精度依赖于最佳尺度的问题,提出基于多尺度格网的耕地信息无损提取与表达方法。基于山西省芮城县1∶1万土地利用现状数据,创建32m×32m、64m×64m、128m×128m、256m×256m、512m×512m5个不同尺度的格网数据,并以32m×32m为基础格网数据集进行耕地信息无损格网化,通过ArcEngine二次开发实现了多尺度格网的耕地信息的快速提取,提出了基于格网耕地纯度指数表达耕地空间分布的方法并制作了专题图。采用耕地面积误差分析方法和标准差椭圆模型对研究成果进行了检验。结果显示:多尺度耕地格网数据中的耕地面积误差均小于0.1m2,实现了无损格网表达;多尺度耕地格网数据的平均中心相差小于1m,分布方向角平均小于0.1°,表明耕地信息无损提取方法能精确提取耕地的数量信息和分布情况。对比RMA方法格网化结果,基于耕地纯度指数表达方法能定量化表征耕地的空间分布特征,可为多尺度耕地资源管理提供准确的数据支持。

温湿度对南京北郊PM2.5中二次无机离子生成演化的影响714-721

摘要：二次无机离子是PM2.5的重要组成部分,明晰大气污染过程中二次无机离子的形成、演化过程及影响因素,对深入认识大气污染的形成与消散机制具有重要意义。利用南京北郊2016年3月—2017年2月PM2.5及水溶性离子在线观测资料,分析了温湿度对南京北郊PM2.5中二次无机离子生成和演化过程的影响。结果表明:观测期间南京北郊总水溶性离子(TWSI)平均质量浓度为41.35μg·m-3,占PM2.5的69.94%;二次无机离子SO42-、NO3-、NH4+(SNA)的平均质量浓度为37.95μg·m-3,占TWSI的91.78%,是最主要的水溶性离子。硫氧化率(SOR)平均约为0.49,季节性差异较小,随相对湿度(RH)的增大而升高,且在RH>60%时升高显著。冬季SO42-质量浓度在PM2.5中的占比随RH增加呈递增趋势,夏季反之,这可能与NO3-的占比增加有关。n(NH4+)/n(SO42-)与n(NO3-)/n(SO42-)比值的截距表现为冬季大于夏季,表明南京北郊大气中的硫酸盐主要是以低酸度固态或液态(NH4)2SO4、NH4HSO4的形式存在。在气温高于25℃时,NO3-的气粒分配指数(FHNO3)随气温上升而快速增大,表明气温越高,越有利于固态NH4NO3向气态HNO3转化;而空气湿度的作用与气温相反,特别是在气温高于25℃的高温时段,空气湿度越低,越有利于固态NH4NO3向气态HNO3转化。干净天气条件下FHNO3平均值为0.07,是污染天气条件下的1.94倍,表明污染天气更有利于NH4NO3的形成从而加重大气污染程度。

基于AERONET典型污染天气下香河气溶胶光学特性研究722-729