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生态学报杂志社
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《生态学报》是我国生态学及生态学各分支学科研究领域的综合性学术期刊,综合因子为:1.570,被北大核心期刊、CSCD核心期刊、统计源期刊收录。生态学报报道生态学领域最新的基础理论和原始创新性研究成果。
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国生态学会
  • 国际刊号:1000-0933
  • 国内刊号:11-2031/Q
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:82-7
  • 创刊时间:1981
  • 发行周期:半月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:2.191
  • 综合影响因子:1.963
相关期刊

生态学报 2014年第15期杂志 文档列表

生态学报杂志前沿理论与学科综述

恢复生态学的理论与研究进展

摘要:简介了恢复生态学中常用的生态学原理,以及在其自身发展过程中产生的状态过渡模型及阈值、集合规则、参考生态系统、人为设计和自我设计、适应性恢复等理论;从生境、种群、群落、生态系统、景观尺度层面,以及将全球变化与人类干扰纳入生态恢复范畴等方面介绍了恢复生态学的研究进展与主流认识。在此基础上,对恢复生态学的发展障碍与发展趋势进行了评述。
4117-4124

来源对丛枝菌根真菌功能的影响

摘要:丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是一种具有重要生态功能的根际微生物。影响AMF功能的因素主要包括AMF、宿主,以及其它生物与非生物环境。近年来,大量研究表明不同来源的AMF功能存在显著差异。结合该领域的最新研究成果,从基因变异和表型可塑性两方面分析了来源影响AMF功能的原因和维持机制,并对其生态学意义进行了探讨。认为应从群落水平上研究不同来源的AMF在生态系统中的功能,重视宿主的作用,保持研究对象的对等性,并区分AMF群落结构和来源对功能的不同影响。对未来的研究重点和方向进行了讨论和展望,试图为更加清晰、全面地认识AMF在生态系统中的功能,以及AMF适应特定土壤环境与宿主的机制提供参考。
4142-4150
生态学报杂志个体与基础生态

核盘菌侵染对拟南芥表皮蜡质结构及化学组成的影响

摘要:以野生型拟南芥与蜡质突变体cer1、cer4为试验材料,通过研究核盘菌胁迫对拟南芥茎表皮蜡质结构及组分含量的影响,揭示核盘菌侵染与表皮蜡质的关系。扫描电镜结果显示,野生型拟南芥蜡质晶体以垂直于表面的杆状、块状结构为主;突变体cer1晶体类型以水平的松针状、块状结构为主;突变体cer4蜡质晶体以垂直片层结构为主。核盘菌胁迫下,拟南芥蜡质晶体结构及分布形态发生变化。蜡质层结构在核盘菌胁迫下表现为:杆状、松针状蜡质晶体减少—蜡质晶体熔融—表皮“囊状凸起”—表皮膜层破裂。这些结构变化有利于病菌突破角质层屏障而侵入到植株体内。色质谱分析结果显示:与野生型相比,cer1突变体烷、次级醇、酮类显著减少;cer4突变体表现为一级醇含量减少。接种核盘菌后,野生型拟南芥与蜡质突变体一级醇类显著增加(cer1增加不显著);烷类、次级醇类、酮类含量与蜡质总量均显著减少,表明蜡质前体物质在受到核盘菌胁迫后更多地通过酰基还原途径生成一级醇,从而减少了由脱羰基途径所生成的蜡质组分。核盘菌通过改变表皮蜡质晶体结构与化学组分分泌量来促进侵染。
4160-4166

互花米草盐沼土壤有机碳库组分及结构特征

摘要:在江苏盐城互花米草(Spartina alterniflora)盐沼建立以下样地:光滩(Mudflat)、互花米草建群1a(S.alterniflora flat 2011)、5a(S.alterniflora flat 2007)、12a(S.alterniflora flat 2000)、23a(S.alterniflora flat 1989)以及碱蓬(Suaeda salsa flat 1989),采集表层土壤样品,分析土壤中的活性有机碳(可溶性有机碳、微生物量碳)特征,并利用核磁共振波谱法测定土壤总有机碳的结构图谱,研究互花米草盐沼土壤有机碳库组分及结构特征。结果表明:(1)互花米草建群后,盐沼表层土壤有机碳含量显著增加(P〈0.05),在0.82—7.6 g/kg之间,各样地表层土壤有机碳含量为:互花米草滩(5.57 g/kg)〉碱蓬滩(2.4 g/kg)〉光滩(1.05 g/kg);可溶性有机碳含量为:互花米草滩(36.08 mg/kg)〉碱蓬滩(17.43 mg/kg)〉光滩(6.92 mg/kg);微生物量碳含量为:互花米草滩(52.51 mg/kg)〉碱蓬滩(18.27 mg/kg)〉光滩(13.56 mg/kg)。互花米草建群后,土壤中活性碳库含量显著增加(P〈0.05)。(2)土壤有机碳结构以烷氧碳和芳香碳为主,其中芳香碳的平均比例(35.85%)最高,其次为烷氧碳(32.83%)和羧基碳(20.62%),烷基碳的平均比例(10.36%)最低,其中建群5a的互花米草样地(SAF2007)土壤芳香碳、烷氧碳、烷基碳含量最高,建群23a的互花米草样地(SAF1989)土壤羧基碳含量最高。(3)互花米草盐沼土壤中烷基碳/烷氧碳为:SAF2007(0.44)〉SSF1989(0.43)〉SAF2000(0.28)〉SAF2011(0.27)〉SAF1989(0.22);疏水碳/亲水碳为:SAF2007(0.97)〉SSF1989(0.87)〉SAF2000(0.85)〉SAF2011(0.83)〉SAF1989(0.81)。烷基碳/烷氧碳在建群5a后达到最高值0.44,烷基化程度最高;疏水碳/亲水碳达到最高值0.97,土壤碳库稳定性高于其它样地。
4175-4182

川西亚高山针叶林土壤微生物及酶对林下植物去除的响应

摘要:生物多样性与生态系统功能的关系是生态学领域研究的热点与难点。但因受研究手段的限制,有关森林物种组成及其多样性变化对土壤微生物数量和酶活性影响的研究少有报道。采用人工去除灌草层的实验方法,研究了川西亚高山针叶林灌草层丧失对土壤微生物数量和酶活性的影响。结果表明:1)灌草层去除后,土壤细菌和真菌数量以CK(对照)〉RH(除草)〉RS(除灌),而土壤放线菌数量则以RH〉CK〉RS;2)灌草层去除后,土壤微生物群落构成发生改变,真菌比例有所下降;3)灌草层去除后,土壤酶活性随之发生变化,各种酶活性均以CK〉RH〉RS。表明林下灌草层去除,尤其是灌木层去除,导致土壤微生物数量下降、群落构成发生变化以及土壤酶活性下降,从而在一定程度上影响到森林生态系统的物质循环功能。
4183-4192

陕北沙地小叶杨“小老树”的水力适应性

摘要:以黄土高原“小老树”发生面积最大的树种-小叶杨为例,研究了不同水分生境下(水分相对好的沟道和干旱的梁坡片沙地,分别标记为生境A和生境B)小叶杨的生长、光合、水力学特性等,试图探讨小叶杨“小老树”对干旱生境的适应机制。结果表明:生境B小叶杨树高、地径、1 m树高处直径明显小于生境A,同时其主茎顶端枯枝长度大于生境A;生境B小叶杨叶净光合速率和气孔导度明显低于生境A。两种生境下小叶杨黎明前和正午叶水势无显著差异,生境B小叶杨正午时小枝枝干的比导水率明显低于生境A,但两种生境的比叶导水率则无显著差异,生境B小叶杨的Huber值明显大于生境A。生境B小叶杨枝干的P50(导水率损失50%时所对应的木质部水势)比生境A低约0.76 MPa左右,其气孔关闭的水势比生境A晚0.2 MPa左右,生境B小叶杨水分传输安全距离明显大于生境A。表明干旱生境下小叶杨高Huber值和低气孔导度有助于其叶水分关系维持相对稳定,低光合速率和维持大的水分传输安全距离所需的木质部碳投资增加是小叶杨形成“小老树”的重要原因。
4193-4200

重庆溶溪锰矿区土壤重金属污染评价及植物吸收特征

摘要:对重庆溶溪锰矿尾渣堆积区土壤、优势植物以及周边农田土壤的重金属含量(Mn、Cd、Cu、Zn和Pb)进行测定分析,并以重庆市土壤背景值为评价标准,应用Hakanson潜在生态危害指数法对土壤中重金属的潜在生态危害进行了评价。结果表明:该锰矿尾渣堆积区土壤中Mn、Cd、Cu、Zn和Pb的平均含量分别为48382.5、3.91、79.97、131.23和80.68 mg/kg,受到Mn、Cd的严重污染,Mn为强或很强生态危害,Cd为极强生态危害,而Cu、Zn、Pb为轻微生态危害,各尾矿渣堆积区的综合潜在生态危害指数(RI)均远大于720,为极强生态危害。对优势植物重金属含量的分析显示,绝大部分植物地上部Mn、Cd含量都超出正常范围的上限值,而Cu、Zn和Pb含量基本都在正常范围内;根据植物对重金属的吸收特征,将植物分为三类:将重金属主要累积于地上部分的富集型,如垂序商陆(Phytolacca americana L.)和酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium Linn.),适用于重金属复合污染土壤的植物修复;将重金属主要累积于根部的根部囤积型,如芒(Miscanthus sinensis Anderss.)和乌蕨(Stenoloma chusanum Ching);重金属含量较低的规避型,如黄花蒿(Artemisia annua L.)、长波叶山蚂蝗(Desmodium sequax Wall.)及钻形紫苑(Aster subulatus Michx.);后两种类型的植物可种植在重金属污染严重且使用价值相对较低的矿山废弃地上,同时规避型植物对于研究植物的重金属排斥机理具有重要价值。溶溪锰矿区周边农田土壤主要受到Cd的严重污染,Cd为很强或极强生态危害。
4201-4211

行道树毛白杨树干中重金属元素分布

摘要:采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP),测定分析首都机场高速公路旁毛白杨(Populus tomentosa Carr.)树干中Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni和Mn 7种重金属元素的含量及积累量,比较分析树干不同组织、不同方位、不同龄级年轮重金属含量差异及与交通量、关键气候因子的相关性。结果表明:树干木质部中各重金属平均含量由大到小依次为Zn、Cu、Cr、Mn、Ni、Pb、Cd,树皮中依次为Zn、Mn、Cr、Pb、Cu、Cd、Ni,树皮中各重金属元素的含量明显高于木质部;同一树干木质部中,各重金属元素在不同方位的分布有所差异,其中,靠近车道一侧的各重金属元素含量均高于背离车道一侧,南北向比较中,Ni、Zn为南侧含量高于北侧,其他5种重金属元素均为北侧高于南侧;以5a为一个龄级将年轮划分为5个龄组,各龄级年轮中重金属含量随时间的变化趋势各异,其中Pb、Cd、Cu、Zn总体呈递减趋势,且与年降水量、最低气温、日照时数、雨天日数和大风日数呈正相关趋势,与年平均气温和最高气温呈负相关趋势;各元素在毛白杨树干木质部中的积累量表现为Zn〉Cr〉Cu〉Mn〉Pb〉Ni〉Cd。
4212-4222

干旱胁迫对栓皮栎幼苗细根的生长与生理生化指标的影响

摘要:为了揭示栓皮栎幼苗对于旱环境的适应能力,采用盆栽实验方法,设置对照、轻度、中度和重度干旱处理,研究了栓皮栎(Quercus variabilis B1.)幼苗小细根(0.0〈D≤0.5mm)和大细根(0.5〈D≤2mm)的生长及生理生化指标对长期持续干旱胁迫的响应。结果显示:胁迫处理120d后,与对照相比,轻度胁迫促进细根数量、长度、表面积、体积和干物质量的增加,而中度和重度胁迫抑制细根生长;干旱胁迫下小细根数量和长度大于大细根,而大细根表面积、体积和干物质量显著大于小细根。干旱导致细根相对含水率、活力下降(P〈0.001),丙二醛(MDA)含量增加(P〈0.001);大细根相对含水率和活力高于小细根,但小细根中MDA含量显著高于大细根。与对照相比,轻度胁迫可以积累更多渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白),并保持更高的抗氧化酶活性(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX));中度胁迫则导致POD和APX活性的降低;而重度胁迫抑制了可溶性蛋白的积累和CAT、POD、APX活性的增加;与大细根相比,小细根渗透调节物质和抗氧化酶活性显著减少。当干旱强度超过中度胁迫时,栓皮栎幼苗细根生长和生理生化适应性降低;小细根对干旱环境的变化更敏感,寿命更短。实验中,即使在重度胁迫下也未发生根系严重脱水和幼苗死亡的现象,表明栓皮栎幼苗有较强的干旱忍受能力,适合在半干旱区植被恢复重建与造林工程中应用。
4223-4233

放牧对若尔盖高寒草甸土壤氮矿化及其温度敏感性的影响

摘要:过度放牧和气候暖干化是若尔盖高寒草甸面临的严峻生态问题,它对土壤氮矿化过程的影响将在某种程度上决定高寒草甸生态系统的氮素利用状况。基于野外放牧实验,(禁牧(CK)、轻度放牧(L)、中度放牧(M)、重度放牧(H)),通过室内培养方法(5、10、15、20、25℃),探讨了不同放牧强度对若尔盖高寒草甸土壤氮矿化及其温度敏感性的影响。实验结果表明:放牧增加了土壤硝化速率和净氮矿化速率,其整体趋势为L〉M〉H〉CK。培养温度较低时(5—10℃),温度升高对硝化和净氮矿化速率无显著影响,而培养温度较高时(15—25℃),温度升高显著增加了硝化和净氮矿化速率。土壤硝态氮和无机氮积累量随培养时间增长显著增加,而铵态氮无显著增长。此外,放牧显著提高了土壤氮矿化的温度敏感性,重度放牧样地的土壤具有最高的氮矿化温度敏感性(Q10=2.72)。上述结果预示着在未来温度升高情景下,重度放牧将使土壤氮矿化速率的增速更快,短期内将通过提高氮的可利用性促进植物生长,但长远而言可能加速土壤氮素流失,从而对植物生长和高寒草甸生态系统结构与功能造成负反馈效应。
4234-4241

木荷次生林林木更新与土壤特征的相关性

摘要:以湖南省青石冈林场木荷次生林为研究对象,在测定其土壤特征基础上,分析了林木天然更新指数和土壤理化性质的相关性。结果表明:1)8种林分更新状况有差异,更新状况由差到好的排序为:S-CP(0.46)
4242-4250

不同品种小麦叶片对拔节期低温的生理响应及抗寒性评价

摘要:以黄淮海麦区参加区试的24个小麦品种为材料,分析了拔节期低温胁迫对其叶片相对电导率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明,低温胁迫后,叶片相对电导率、可溶性糖含量、脯氨酸含量、MDA含量、SOD活性和POD活性均高于对照(P〈0.01),而可溶性蛋白含量低于对照(P〈0.01)。小麦叶片各指标存在极显著的品种间差异(P〈0.01)。以叶片各指标的相对值作为抗寒性指标,采用隶属函数法和极极点排序法计算参试品种的平均隶属度值为0.19—0.63,综合排序值为1.66—4.08。通过K-means聚类,将24个小麦品种聚为5类。其中良星619、丰德存麦1号、B07-4056、石H083-363、山农055843和良星99等6个品种抗寒性最强,宿553、陕农509、A-9、中原6号、徐麦4036、舜麦1718和石麦19等7个品种抗寒性强,尧麦16、C-44、山农05-066、冀麦585和石B05-7388等5个品种抗寒性中等,偃展4110、B-33、B05-6507和石4185等4个品种抗寒性弱,石06-6136和石优20这2个品种抗寒性最弱。相关分析表明,平均隶属度值和综合排序值与相对可溶性糖含量、相对脯氨酸含量、相对POD活性呈正相关(P〈0.05),与相对MDA含量呈负相关(P〈0.05)。叶片可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、POD活性及MDA含量可以作为拔节期小麦抗寒性的鉴定评价指标。
4251-4261

云南师宗白背飞虱前期迁入种群的虫源地分布与降落机制

摘要:通过对1990-2012年云南省师宗县4—5月出现的白背飞虱灯诱高峰日进行轨迹模拟以及降虫高峰日的风场分析,得到以下结果:4月下旬,师宗上空盛行西风,白背飞虱虫源主要来自缅甸东北部,部分来自越南北部和金三角地区;5月份,西南风为盛行风向,其中上中旬的虫源地主要分布在越南西北部、老挝北部和滇西南,缅甸东北部可提供部分虫源;下旬则主要分布在滇西南,部分虫源来自越南西北部、老挝北部和缅甸东北部。对降虫高峰期的大气环流背景、峰日风温场、降雨等气象因子的分析结果表明,降水、风切变和气流垂直扰动是造成白背飞虱集中降落的主要因子。
4262-4271
生态学报杂志种群、群落和生态系统

荒漠绿洲过渡带沙拐枣种群结构及动态特征

摘要:沙拐枣(Calligonum mongolicum)作为黑河中游荒漠绿洲过渡带的一种主要固沙植物种,它对于维护荒漠绿洲过渡带生态系统的稳定性起到了至关重要的作用。通过样地调查和数据统计,绘制了沙拐枣种群的径级结构图,在此基础上编制了种群的特定时间生命表,分析了存活曲线、死亡率曲线等重要参数,并运用时间序列模型预测种群数量动态,以揭示荒漠绿洲过渡带沙拐枣种群的结构及动态特征。结果表明:沙拐枣种群属于增长型,Vpi'=0.0233,表明该种群趋近于稳定型,但沙拐枣种群Ⅰ、Ⅱ龄级个体数目少于Ⅲ龄级的个体数目;存活曲线趋于Deevey-Ⅱ,各龄级种群有相近的死亡率;时间序列预测分析表明,在未来2、4、6、8个龄级时间后沙拐枣老龄个体逐渐增多,幼龄株数则有所降低,种群稳定性长期维持困难,因此,适当的人工辅助恢复和现有植株及生境的保护是保持沙拐枣种群自然更新和种群恢复的关键。
4272-4279

围封禁牧对小叶锦鸡儿灌丛化草原群落组成和结构的影响

摘要:典型草原向灌丛化草原的转变是过度放牧引起的重要结果之一。为研究内蒙古地区小叶锦鸡儿灌丛化草原对围封禁牧的响应,在内蒙古锡林郭勒典型草原退化区选取小叶锦鸡儿成片分布的典型地段,自2003年,分别设置禁牧样区和放牧样区。于2008—2011年连续四年调查禁牧样区小叶锦鸡儿种群生长和生理生化指标及灌丛间群落基本特征,并将2011年禁牧样区与放牧样区小叶锦鸡儿种群与灌丛间群落进行比较。结果显示:(1)围封后小叶锦鸡儿种群开始衰退,主要体现在种群盖度的降低和叶片氮磷含量(特别是磷含量)有所降低,而个体构件生长状况无显著差异;(2)灌丛间群落的物种组成随围封年限增加发生显著变化:禁牧后1年生植物逐渐退出群落,多年生丛生禾草重要值随围封年限增加而显著增加,即围封禁牧对小叶锦鸡儿灌丛化草原的群落恢复有积极作用;(3)小叶锦鸡儿种群盖度与多年生丛生禾草的重要值显著负相关,说明两者之间存在竞争关系,推测多年生丛生禾草的竞争是禁牧后小叶锦鸡儿衰退的重要原因。
4280-4287

生物炭对农田土壤细菌群落多样性影响的PCR-DGGE分析

摘要:为评价生物炭对农田土壤细菌群落多样性的影响,对不同施肥方式农田土壤细菌总DNA进行提取和16S rDNA特异性扩增,运用变性梯度凝胶电泳DGGE的分子生物学技术,对施肥土壤细菌群落的多样性进行表征。DGGE电泳结果表明,不同处理均可得到20条以上的电泳条带,说明水稻土土壤细菌群落较丰富。从泳道条带数量及光密度值方面对细菌群落多样性指标比较发现,施加生物炭的土壤(T2、T3、T4)细菌丰富度最高,细菌种群较多,其次为秸秆还田处理土壤(T1),而空白对照处理土壤(CK1)细菌群落丰富度最低,各处理之间的细菌种群均匀度指数差异不显著;对细菌群落的条带信息与土壤理化性质进行相关性分析得到,细菌群落的结构变化与各土壤理化性质的相关性大小依次为速效钾〉总有机碳〉有效磷〉全氮〉pH。
4288-4294

三工河流域两种琵琶柴群落细根生物量、分解与周转

摘要:细根对植物群落功能的发挥和土壤碳库及全球碳循环具有重要意义。利用连续土钻取样法和分解袋法,于2010年5—10月整个生长季节内,对三工河流域两处长势不同的琵琶柴群落的细根(φ〈2mm)生物量、分解与周转规律及其与土壤环境的关系进行研究。结果表明,群落1和群落2土壤容重、土壤含水量、pH和电导率等土壤因子差异显著。两群落的细根生物量表现出相同的季节和垂直变化趋势,即在5—8月逐渐增加,8月达到最大值,9—10月份逐渐下降。平均月细根生物量分别为51.55g/m2和133.93 g/m2。群落1的活细根和死细根分别占总细根生物量的69.68%和30.32%,群落2活细根和死细根分别占总细根生物量的72.61%和27.39%。在垂直变化上,随土壤深度增加细根生物量先增加后逐渐降低,其中10—20cm土壤层次细根生物量比例最大,群落1和群落2分别占46.48%和29.15%。群落1和群落2的细根年分解率分别为34.82%、42.91%。达到半分解和95%分解时,群落1需要630 d和2933 d,群落2需要467 d和2238 d。群落1和群落2的细根净生产力分别为50.67 g/m2和178.15 g/m2,细根年周转率分别为1.41次、1.69次。逐步回归分析结果显示细根动态受土壤水分、pH值、电导度等土壤因子的显著影响,琵琶柴细根具有相对较低的分解速率和较高的周转速率。
4295-4303

不同林龄马尾松人工林林下灌木和草本多样性

摘要:采用典型抽样法,选取了长江上游低山丘陵区不同林龄的马尾松(Pinus mazsoniana)人工林,对林下植物物种组成和植物多样性进行调查研究。结果表明,马尾松人工林林下植物物种组成、多样性指数、均匀度指数随林龄的增加呈现明显的波动性,5a时林下物种总数最小,14a时达到最大;灌木层中梨叶悬钩子(Rubus pirifolius)在各林龄林分下都占有较大优势,中龄林(14a)林分下袍栎(Qwrcus errata)、野桐(Mallotus japonicus)占绝对优势,成熟林(37、39a)则以梨叶悬钩子和展毛野牡丹(Melastoma norrnale)为主。芒(Miscanthus sinensis)和芒萁(Dicranopteris dichotoma)为各林龄林分下草本层中的优势种。灌木和草本的Simpson指数和Shannon—Wiener指数随林龄增加均呈现早期波动,中期下降,后期增加并趋于稳定的变化趋势。随着林龄的增加,马尾松人工林群落物种组成的相似性也出现波动,幼龄林(3、5、8a)群落间共有种较少,到了成熟林阶段(37、39a),群落间共有种增多,林下植物的群落相似系数较大,达到62.1%,说明成熟林林下植物种类较为接近,生态系统趋于稳定。
4313-4323

基于遗传算法的渔情预报HSI建模与智能优化

摘要:鱼类栖息地适宜性指数模型(HSI)基于鱼类分布与海洋环境之间存在的非线性关系而构建。然而,海洋环境因子之间存在着传统方法无法消除的相关性,导致获取的HSI参数较难准确表达环境因子与渔场之间的复杂关系。基于遗传算法(GA),自动消除海洋环境因子之间的相关性,构建了一种通用的鱼类HSI建模与智能优化框架(GeneHSI)。GeneHSI框架的核心是HSI建模空间向遗传算法空间的映射以及GA适应度函数的构建。该函数构建的思想是HSI预测的渔场概率与商业捕捞获取的渔场概率之间的累计误差值达到最小化。GeneHSI由待解问题构建、GA初始化和GA优化策略3部分组成。利用随机生成的标准化海洋环境数据与渔场概率数据,验证了GeneHSI模型框架的有效性。研究表明,GeneHSI能够有效优化HSI的建模并能自动获取HSI参数。不同限制条件下,遗传算法获取的HSI具有较大的差异,其中一般优化策略下获取的HSI参数最差;不等式、等式和上下界条件下,GeneHSI优化过程显著地更加合理,因此获取的HSI参数也更准确。此外,100、1000、5000和10000样本量下的优化建模表明,GeneHSI具有处理海量样本数据的能力。
4333-4346

1980—2011年川东平行岭谷区农田土壤有机碳动态

摘要:选取重庆市垫江县为川东平行岭谷的典型区,使用1980第二次土壤普查和2011年实测土壤数据,基于土壤类型,运用通用SOC密度/储量计算法和逐步回归分析,对研究区1980—2011年0—20 cm农田SOC动态和动因进行分析,结果表明:(1)1980—2011年农田0—20 cm土层SOC密度/储量总体表现为略有增加态势,单位面积碳增量2307.63 kg C/hm2,碳增汇235945.83 t,增幅为10.74%,年均增长速率为72.11 kg C hm-2a-1;(2)丢碳、固碳和相对平衡面积比37.61∶49.03∶13.36,总体呈西部、西北部高于南部、东南部,更高于东北部和西南部的格局;(3)宏观上1980—2011年农田0—20 cm土层SOC密度/储量变化与土壤类型的分布及利用有很大关系,尤其是黄壤和紫色土在相异的质地本底和不同的扰动下,展现出相反的碳汇/源状态;(4)微观上SOC密度年均变化速率影响最大的因素是SOC密度初始值〉全N密度〉C/N比,且全N密度和C/N比拥有正向影响,SOC密度初始值则相反;⑸结果为川东平行岭谷区借助施加适当投入和合适的耕作与管理实践,有效管理农田表层SOC库提供科学依据。
4347-4360
生态学报杂志景观、区域和全球生态

石羊河流域土地覆被空间演化及驱动机制

摘要:基于石羊河流域1998年、2002年、2006年、2010年NDVI、夜间灯光数据和TM影像提取的土壤信息,以城市地表人工覆被系统为基础,计算流域土地覆被指数(Land—CoverIndex,LCI),利用小波分析、空间变差函数和间隙度指数等方法构建测度模型,分析了石羊河流域地区十多年来的土地人工覆被空间演化过程和格局,然后利用回归拟合方程找出影响地区土地覆被变化的驱动机制。结果表明:LCI大范围分布受地形限制,高值区(城镇用地区域)值越来越高,而低值区(植被覆盖区域)值在2002年形成了峰值后下降,即地区城镇化水平显著提高的同时,林草覆盖率缓慢变好,并且逐渐形成区域簇群,同时地区城镇化水平受人为因素的影响较大,植被覆盖度受自然因素的影响较大。
4361-4371

巢湖流域地下水硝态氮含量空间分布和季节变化格局

摘要:2009年冬季、2010年春季和夏季分别在巢湖流域采集了253个、249个和230个水井的地下水样品,分析了其硝态氮含量。结果表明,巢湖流域的地下水硝酸盐污染比较严重,冬季、春季和夏季的地下水硝态氮的超标率(≥10 mg/L)均超过20%。巢湖北部区的地下水硝态氮含量高于南部地区。在巢湖北部区,东北部江淮分水岭丘陵区的地下水硝态氮含量较低。在巢湖南部区,地下水硝态氮含量具有从西部山区向东部平原逐渐升高的趋势。不同土地利用类型的地下水硝态氮含量排序是村庄〉菜地〉旱地〉乡镇〉水稻-油菜(或小麦)轮作田〉果园〉单季水稻田〉养殖场,传统水稻田〉绿色水稻田。巢湖流域地下水硝态氮含量的季节变化总趋势为冬季≈春季〉夏季,主要与降水有关。不同土地利用类型的地下水硝态氮含量的季节变化格局不同,其中地下水硝态氮含量呈现冬季〉春季〉夏季的土地类型为菜地、果园和水稻田,春季〉冬季〉夏季的土地类型为旱地、乡镇、畜禽养殖场,春季〉夏季〉冬季的土地类型为村庄,这种季节变化格局主要与不同土地利用类型的施肥量、施肥时间的不同有关。
4372-4379

古尔班通古特沙漠土壤水分与化学性质的空间分布

摘要:区域尺度上,气象和水文状况是影响植被分布格局和土壤性状的主要因子,当然,局部的地貌特征及植被分布对土壤性质的影响也是不能忽视的。以古尔班通古特沙漠为研究对象,对其南缘至腹地约25 km的土壤水分与化学性质的空间分布及其相互关系进行研究,结果显示:水平方向上,从沙漠南缘至腹地,土壤水分在丘底呈减小趋势,尤其是距边缘10 km以外,且在距边缘6—7 km出现1个峰值。同时土壤pH值和电导率的大小以及有机碳,全氮,有效氮,全磷和有效磷含量与土壤水分的变化状况相似,在丘底呈减小趋势,而在丘坡和丘顶上均呈波动分布。这说明丘底土壤性质的空间格局受到气象和水文状况的显著影响,而丘坡和丘顶土壤性质并没有受到气象和水文状况的显著影响,这种波动分布主要由采样点的设置及植物的分布状况所引起。丘底土壤水分及化学性质均显著高于丘坡和丘顶,这说明地貌特征对土壤性质的空间分布有显著影响。垂直方向上,不同深度土层土壤性质也存在显著差异,土壤水分,pH值和电导率随着土层深度增加而增加,而土壤养分随土层深度增加而减小。相关分析结果表明:仅4、5月份的土壤含水量及年平均土壤含水量与丘底土壤化学性质显著正相关,这可能由于冬季积雪的融化导致了土壤水分在4、5月份的聚集比较明显,使土壤水分对土壤化学性质发挥作用。总之,土壤空间异质性是由气象和水文以及地貌特征共同影响的,而土壤空间异质性的变异进而影响到植被的分布,植被的分布反过来又影响土壤的空间分布,因此土壤的空间分布和植被的空间分布是相互影响,共同作用的。
4380-4389

2003-2011年夏季北京城市热景观变化特征

摘要:自北京城市总体规划(2004-2020年)以来,城市化快速发展,强烈的人类活动改变了城市的热环境。基于2003年、2007年和2011年夏季同时期的TM遥感卫星影像,采用遥感反演地温的方法,运用RS、GIS以及景观分析工具,对北京城市六环内的热场和热岛变化特征进行了分析。分析结果表明,2003-2011年北京城市六环内的热场分布特征发生了很大变化,2003年城市各环线内的植被覆盖度最低,但是夏季城市的地表辐射亮温分布差异相对较小,热岛特征也并不十分明显,随着城市建设规模扩大和用能的增加,到2011年,尽管城市植被覆盖度提高很快,但城市和城郊的温差达到最大,城市热岛在不断增强,热场向城市中心集聚趋势明显。通过城市热岛等级类型的景观指数分析表明,2011年的高等级的热岛斑块分布范围和强度都明显提高,而且城市五环内高等级的热岛范围基本连成一片。由于城市人类活动的加剧各热岛等级斑块的形状更加复杂。在景观水平上的分析显示,2007年的热景观斑块类型多,在六环内的分布均匀,破碎化程度高,至2011年,景观斑块的蔓延度逐渐下降,低等级的热岛斑块优势度逐渐降低。研究结论可以为城市管理决策部门制定有效的热岛效应缓解措施提供理论依据。
4390-4399

陕西黄土高原刺槐枯落叶生态化学计量学特征

摘要:生态系统元素平衡是当前全球变化生态学和生物地球化学循环研究的焦点和热点,生态化学计量学结合了生物学、物理学和化学等基本原理,是研究生物系统能量平衡与多重化学元素平衡的科学,为研究元素在生物地球化学循环与生态过程中的规律及其之间的计量关系提供了一种综合的方法。以陕西黄土高原人工刺槐林为研究对象,结合纬度和坡向两个因素,分析了三原、淳化、耀州区、宜君、黄陵、洛川、富县、甘泉、宝塔区、安塞、米脂、神木12个县区的刺槐枯落叶生态化学计量学特征。结果发现,阳坡刺槐枯落叶C、N、P含量的变化范围分别为318.34—428.01 g/kg、13.27—24.07 g/kg、1.66—2.57 g/kg;阴坡刺槐枯落叶C、N、P含量的变化范围分别为306.70—433.68 g/kg、12.55—24.39 g/kg、1.62—2.99 g/kg。阳坡刺槐枯落叶C∶N、C∶P、N∶P的变化范围分别为14.23—24.61、148.67—215.92、7.37—14.47;阴坡刺槐枯落叶C∶N、C∶P、N∶P的变化范围分别为16.87—26.54、130.06—234.41、7.05—13.22。随着纬度的升高,刺槐枯落叶C、N显著下降,刺槐枯落叶P、C∶N、C∶P、N∶P无明显差异。刺槐枯落叶C、N、P之间呈显著正相关。刺槐枯落叶C、N、P、C∶N、C∶P、N∶P在阴坡和阳坡之间无明显差异。研究区,阴坡和阳坡的刺槐枯落叶N∶P均较低,刺槐林土壤的全氮平均含量也低于全国平均水平,推测陕西黄土高原刺槐林的生长可能主要受到氮素的限制。
4412-4422

漓江流域水陆交错带植被配置型式分类及生态特征

摘要:通过以漓江流域水陆交错带为研究对象,选取了40个样地实地调查其草本层盖度、植被类型、河岸带宽度、坡度、周边土地利用类型、位置、人为干扰度等指标,运用聚类分析的方法将漓江流域水陆交错带现有植被配置型式进行汇总分类研究,划分结果为:江心洲天然灌草型式(T1)、远郊天然林乔灌草型式(T2)、城区人工乔草型式(T3)、缓坡边滩天然草本型式(T4)、农商用地人工林乔灌草型式(T5)和城外天然乔灌草型式(T6)。通过对各种植被配置型式的生态特征分析,探讨了漓江流域现有的不同植被配置型式的退化状况及其存在的生态退化问题和原因,提出了生态恢复建议:江心洲天然灌草型式和远郊天然林乔灌草型式生态退化程度较小,宜采取保护和自然恢复的方法;城区人工乔草型式采用近自然方法治理;缓坡边滩天然草本型式适当采用引种和育植方法治理;农商用地人工林乔灌草型式生态恢复应注重生境多样性的恢复;城外天然乔灌草型式退化较为严重,采用全系列生态护坡和土壤生物工程护坡进行治理。
4423-4434
生态学报杂志资源与产业生态

基于FMT-AHP的海南农垦花岗岩类多雨区橡胶园地力评价

摘要:海南农垦是中国最大的天然橡胶生产基地,自第二次全国土壤普查以来橡胶园养分状况已发生了很大变化,但具体情况如何尚不清楚。运用耕地地力评价方法对海南农垦主要橡胶园的地力进行了系统评价,以期为橡胶园地力提升和天然橡胶的可持续发展提供理论支持。以土壤母质类型和降雨量为依据,首次将海南农垦橡胶园划分为8个类型区,并选取占海南农垦橡胶园总面积56.97%的花岗岩类多雨区作为评价区域,采集7204个0—20 cm层的土壤样品,运用特尔菲法、模糊数学理论和层次分析法确定11个评价指标及其权重,将评价区橡胶园地力划分为5等。研究结果发现:评价区以中间地力水平的二等、三等、四等橡胶园为主,占评价区橡胶园总面积的85.85%,它们广泛分布于琼中、屯昌、澄迈、儋州、万宁、保亭、乐东、三亚、陵水、定安、琼海、五指山、昌江、文昌和东方15个县市;一等地面积很小且分散,五等地相对集中面积也很小。相关分析表明土壤pH、有机质、有效磷和速效钾含量是影响评价区橡胶园地力水平的重要因素。评价区橡胶园土壤pH适宜橡胶树正常生长,但该区域土壤有机质和有效磷含量不能满足橡胶树正常生长的需要,而该区域一、二等地土壤速效钾含量能满足橡胶树正常生长,其三、四等地土壤速效钾含量仅达到橡胶树正常生长所需水平,随着地力下降到五等其土壤速效钾含量已不适宜橡胶树正常生长。根据上述研究结果,笔者建议橡胶园应大力间作绿肥,在增施有机质的基础上补氮、补钾、施用钙镁磷肥,同时加强养分管理,提高肥料利用率。
4435-4445