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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 2017年第07期杂志 文档列表

生态学报杂志专论与综述

恢复力视角下的乡村空间演变与重构

摘要:乡村生产、生活、生态空间重构是中国乡村发展转型的重要途径。恢复力是指系统吸收干扰、经历变化和重组后,仍然保持原有功能、结构、特性和反馈的能力。梳理社会-生态系统恢复力、乡村社区恢复力、空间恢复力相应概念,借助宏观生态学领域中的恢复力相关概念阐释乡村空间演变过程,可以在深化乡村空间演变与重构理论内涵的同时更有效的理解乡村空间的演变过程和重构目标。乡村空间重构并不只是国土或规划层面的景观空间优化,而需要站在强化社会-生态系统恢复力的角度,从乡村空间演化机制入手,提升乡村空间演化动力从而驱动空间重构。将乡村空间的演变阶段嵌入社会-生态系统适应性循环过程中,将作为当前国际研究热点的社会-生态系统恢复力研究引入乡村地理学研究领域,从而进一步扩展了学科研究视角,完成乡村空间演变与重构的理论抽象。
2147-2157

昆虫个体大小对其种群生物学的影响

摘要:个体大小是昆虫种群最直观的表型之一。很多研究发现,个体大小可对昆虫的许多生物学特性产生影响,由此影响昆虫种群的发展以及所在群落的结构和功能。根据最近20多年的相关文献,综述了个体大小对种群以下几方面的影响:成虫求偶、交配、生殖力及后代适合度,飞行及与飞行相关的其他行为如觅食、空中求偶和交配,摄食能力和食料种类,竞争和防御能力,抗逆性,以及社会性昆虫的劳动分工等。通常情况下,与同种内较小个体相比,较大的昆虫在生殖、飞行、抗逆性等方面往往具有优势,有助于种群适合度的提高。最后提出了几点可供此领域研究参考的建议和应用启示。
2158-2168

气候变化影响与风险研究的理论范式和方法体系

摘要:以全球变暖为主的气候变化将会在本世纪持续,针对气候变化影响与风险而采取适应和减缓措施,得到了国际社会的广泛认同。然而,气候变化影响与风险研究领域理论和方法并不规范,研究结果缺乏可比性。基于科学哲学家库恩提出的理论范式和构造范式概念,梳理、集成气候变化影响与风险研究的“脆弱性-要素分离-不确定性-风险”理论框架,总结相应的方法体系包括实地观测与科学实验、数值模型和统计方法、风险定量化评估框架等。气候变化影响与风险研究应遵循理论范式“四要素”的逻辑关系,综合运用多种分析方法,力求相关研究的整体性和系统化,以利增强气候变化影响与风险研究的科学性及其成果的应用指导意义。
2169-2178
生态学报杂志研究论文

沙埋对干旱沙区真藓结皮层细菌群落结构和多样性的影响

摘要:作为干旱沙区常见干扰之一的沙埋显著影响着生物结皮的结构和功能,但其内在的生物学机理还不清楚。利用高通量测序技术,通过对0(对照)、0.5(浅层)、2和10mm(深层)沙埋处理后的腾格里沙漠东南缘沙坡头地区真藓(Bryum argenteum)结皮层细菌群落物种组成与丰度的测定,研究了沙埋对真藓结皮层细菌群落结构和多样性的影响。结果表明:(1)共检测到沙坡头地区真藓结皮层细菌38门106纲181属,以放线菌、变形菌、蓝藻、浮霉菌、拟杆菌和酸杆菌等为主(占细菌群落的78.4%—83.0%);(2)PCA分析表明沙埋导致该地区真藓结皮层细菌群落结构组成发生明显改变。无沙埋时,真藓结皮层细菌群落中相对丰度最高的是蓝藻(18.6%),随着沙埋厚度的增加,依次变为变形菌(21.5%,沙埋厚度0.5mm)、浮霉菌(21.5%,沙埋厚度2mm)和放线菌(23.3%,沙埋厚度10mm);浅层沙埋显著增加了真藓结皮层细菌群落中光合菌、固氮菌和产菌丝体细菌等关键功能菌的丰度,但深层沙埋降低了它们的丰度;(3)沙埋显著增加了真藓结皮层细菌群落多样性(P〈0.05)和物种丰富度(P〈0.05),0.5mm沙埋后的细菌群落丰富度指数最高,2mm沙埋后的结皮层细菌群落多样性指数最高。揭示了沙埋对干旱沙区真藓结皮层细菌群落结构与多样性的影响,为深入理解沙埋对沙区生物结皮结构和生态功能影响的生物学机制提供了一定的理论依据。
2179-2187

模拟火干扰对森林土壤微生物活性及氮矿化的影响

摘要:火干扰产生热能从而诱导土壤有机质的化学氧化,改变碳和氮转换,对土壤的结构与功能产生严重影响,影响程度取决于火强度、火干扰持续时间和热渗透。在湖南省株洲市高枧林场选取马尾松次生林火烧迹地,按两种土壤、3个温度和3种土壤水势进行试验设计与方差分析,探讨火干扰对土壤微生物及氮矿化的影响。结果表明:无机氮的浓度与火强度和初始土壤有机质含量呈正相关关系;火干扰后短期内土壤碳和氮浓度较高,微生物生物量碳和潜在可矿化氮较低,温度和土壤水势对基础呼吸速率没有显著影响;当土壤温度达160℃时,未受火干扰土壤中潜在可矿化氮浓度迅速不稳定增加,温度达350℃时破坏90%的非微生物组织;土壤加热后水势对氮矿化过程有显著影响,水势越高,潜在可矿化氮损失越大,火干扰土壤的含水量与硝态氮之间呈正相关关系;培养14d期间,土壤火灾历史、热处理和土壤水势对微生物活性、碳和氮矿化有显著影响,-1.5 MPa水势下加热到380℃后两种土壤的微生物生物量碳含量最高,土壤水势和可溶性糖呈负相关关系;水势和火干扰之间的交互作用显著影响微生物活性和氮转换,低水势土壤中的微生物生物量碳、可溶性糖和潜在可矿化氮浓度较高。
2188-2196

长白山地低山区土壤动物群落特征及其对环境因子变化的响应

摘要:为探讨长白山地低山区土壤动物群落特征及其对环境因子变化的响应,分别于2014年春季(5月)、夏季(7月)及秋季(9月)对长白山地低山区的次生针阔叶混交林、次生落叶阔叶林、蒙古栎林和耕地土壤动物进行研究。研究表明,4个生境共获土壤动物58类,30445只,隶属3门6纲22目52科(亚目)。各生境大型、中小型土壤动物具有一定的差异性,且各生境季节变化不同。总体来看,耕地生境土壤动物密度与类群数明显低于其它3个生境,大型土壤动物的密度季节变化较显著,中小型土壤动物的密度和类群数的季节波动均较大。次生落叶阔叶林生境大型、中小型土壤动物群落多样性指数和丰富度指数均高于其它3个生境,耕地最低。中小型土壤动物多样性指数、丰富度指数季节波动较大,春季、夏季与秋季之间差异性较大,大型土壤动物季节波动较小。通过对大型、中小型土壤动物与13种环境因子进行Pearson相关分析可知,大型土壤动物对土壤温度和土壤湿度具有正向响应,其密度、类群数与土壤温度具有显著正相关关系,中小型土壤动物的密度、类群数对土壤湿度具有显著正向响应;土壤动物对pH的响应程度较低,对有机质具有显著正向响应;土壤动物对全效养分N、P、K的响应程度高,大型土壤动物的密度对速效养分N、P、K的响应程度高,中小型土壤动物类群数对速效养分N、P、K的响应程度高,对Ca、Mg的响应程度较低。
2197-2205

秸秆还田对耕作黑土中小型土壤动物群落的影响

摘要:为了考察秸秆还田对耕作黑土中土壤动物群落结构的影响,2009年到2011年在黑龙江省海伦市进行了定点实验,调查了样地A(17kg秸秆+含高浓度催腐剂还田)、样地B(8.5kg秸秆+含低浓度催腐剂还田)、样地C(对照样地),样地D(8.5kg秸秆还田),样地E(17kg秸秆还田)的中小型土壤动物群落结构。共获取中小型土壤动物21779只,分别隶属于58个类群。其中,甲螨亚目、姬跳虫科、棘跳虫科与驼跳科4个类群土壤动物在本地区是最适应环境变化的土壤动物类群。土壤动物群落结构分析表明,对照样地C中土壤动物密度最高(46591.67只/m-2),土壤动物类群最多(17.17),土壤动物优势度指数最大(0.37),样地D中土壤动物丰富度指数最多(2.63),样地A中土壤动物多样性指数最高(1.72),样地B中土壤动物均匀性最高(0.64)。同时,各样地土壤动物基本都具有表聚性,样地A中土壤动物更趋于生存于上层土壤。综合比较分析表明,样地A秸秆还田方式相对来说最利于土壤动物生存。主成分分析表明,不同秸秆还田方式对土壤动物密度、甲螨亚目动物类群、节跳虫科类群、前气门亚目类群影响较大,是耕作黑土中对秸秆还田方式反应敏感的土壤动物指标,今后可以作为考察耕作黑土秸秆还田肥力效应的评价指标。另外,CAA分析表明:受土壤环境因子影响较大的土壤动物类群多为研究区域内优势类群与常见类群,土壤动物的密度与土壤中有机质、有机碳、碳氮比与全磷的含量关系最为密切。
2206-2216

不同林分类型对昆虫群落多样性的影响

摘要:为研究近自然森林经营下的华北落叶松人工林不同林分类型对昆虫群落多样性的影响,以塞罕坝自然保护区内的华北落叶松纯林和混交林作为研究对象,对6种不同林分类型中的昆虫群落结构进行了研究。共获得昆虫标本9542头,隶属于7目,68科,187种,以双翅目、半翅目和鞘翅目为优势类群。研究结果表明:6种林分类型中的昆虫在物种和个体数上存在差异,相似性分析显示群落结构均不相似;群落多样性指数分析表明华北落叶松纯林和其它类型的混交林均具有较高的丰富度指数和多样性指数;主成分分析表明各林分类型中捕食性类群和寄生性类群是影响昆虫群落结构的主要因素,且捕食性类群和寄生性类群对植食性类群的控制作用较强;稳定性分析显示6种林分类型昆虫群落结构均具有较高的稳定性。
2217-2224

黄河中下游农业景观中景观简化对传粉昆虫多样性的影响——以巩义市为例

摘要:在农业景观中,传粉昆虫的生存繁衍与半自然生境的面积大小有关。集约化生产方式使半自然生境比例逐渐减少,农田比例不断增加,随着景观简化梯度的变化(农田比例逐渐增大),传粉昆虫群落多样性将会发生怎样的变化?选择黄河中下游典型农区巩义市为研究区域,采用诱捕盘法(Pan traps)进行农田、林地的传粉昆虫取样,以21个样点作为景观简化梯度(农田比例范围5%—86%)的呈现,基于每个样点的传粉昆虫多度和丰富度变化来探究景观简化对传粉昆虫多样性的影响。结果显示:区内累计捕获传粉昆虫39660头,优势类群包括双翅目(Diptera)、膜翅目(Hymenoptera)、鞘翅目(Coleoptera)等。采用逐步回归分析及线性拟合后发现景观简化程度与传粉昆虫多度和丰富度呈显著负相关(P〈0.05);景观简化对传粉昆虫类群间的影响也是有差异的,其中对鞘翅目多度的影响最为密切(R^2=0.27),同时对膜翅目和双翅目也有较大影响(R^2=0.14、R^2=0.11),景观简化与鳞翅目多度呈正相关;随景观简化的程度加深,农田生境中膜翅目多度呈显著下降趋势(P〈0.05),而林地中膜翅目多度变化不明显。在未来的景观规划中,应着重考虑传粉昆虫中鞘翅目类群的栖息地变化及食物资源状况。依据研究结果建议林地生境中应注重保护现有的自然植被群落,在人工林中可以种植一定面积的蜜粉源植物;农田生境内对杂草群落、半自然生境斑块进行合理规划的基础上,还可以种植线性景观植物作为传粉昆虫的食物源。
2225-2236

载畜率对内蒙古荒漠草原冷蒿种群资源分配格局的影响

摘要:研究植物的资源分配格局以揭示其对环境变化的响应机制有重要的生态学意义。以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)草原冷蒿(Artemisia frigida)种群为研究对象,设置4个载畜率水平的随机区组试验,由冷蒿地上、地下及各构件生物量的变化入手,探讨了载畜率对该种群资源分配格局的影响规律,为退化草地的恢复及合理的放牧管理提供参考。结果表明:(1)冷蒿种群的高度随载畜率的增大而显著降低(P〈0.05),中度与重度放牧显著降低了该种群的盖度(P〈0.05),轻度放牧使该种群密度显著增加(P〈0.05);(2)地上、地下生物量及总生物量均随载畜率的增加而显著降低(P〈0.05),3a的年际效应及载畜率与年际的互作效应对总生物量、地上和地下生物量的影响差异均显著(P〈0.05);(3)生物量分配的总体格局是根〉茎〉叶〉花/果,且各构件的生物量均随着载畜率的增加而减少;(4)各构件的生物量分配比例对载畜率的响应不同,中度与重度放牧显著增大了生物量在根的分配(P〈0.05),茎的生物量分配在轻度放牧显著增加,重度放牧显著降低(P〈0.05),轻度与中度放牧显著促进了叶的生物量分配(P〈0.05),花/果的生物量分配随载畜率的增加而显著降低(P〈0.05);(5)随着载畜率的增大,冷蒿的有性繁殖能力减弱,而无性繁殖能力增强。
2237-2243

盐旱复合胁迫对小麦幼苗生长和水分吸收的影响

摘要:为明确盐害、干旱及盐旱复合胁迫对小麦幼苗生长和水分吸收的影响,从而为盐害和干旱胁迫下栽培调控提供理论依据。以2个抗旱性不同的小麦品种(扬麦16和耐旱型洛旱7号)为材料,采用水培试验,以NaCl和PEG模拟盐旱复合胁迫,研究了盐旱复合胁迫下小麦幼苗生长、根系形态、光合特性及水分吸收特性的变化。结果表明,盐、旱及复合胁迫下小麦幼苗的生物量、叶面积、总根长与根系表面积、叶绿素荧光和净光合速率均显著下降,但是复合胁迫处理的降幅却显著低于单一胁迫。盐旱复合胁迫下根系水导速率和根系伤流液强度显著大于单一胁迫,从而提高了小麦幼苗叶片水势和相对含水量。盐胁迫下小麦幼苗Na-+/K-+显著大于复合胁迫,但复合胁迫下ABA含量却显著小于单一的盐害和干旱胁迫。因此,盐旱复合胁迫可以通过增强根系水分吸收及降低根叶中ABA含量以维持较高光合能力,这是盐旱复合胁迫提高小麦适应性的重要原因。洛旱7号和扬麦16对盐及盐旱复合胁迫的响应基本一致,但在干旱胁迫下洛旱7号表现出明显的耐性。
2244-2252

华东地区两种植被带内天女花的遗传结构

摘要:天女花是一种名贵的珍稀观赏树种,现已被列为国家Ⅲ级保护植物,其自然分布区的植被类型可大致分为温带落叶阔叶林带(长江以北)和暖温带常绿阔叶林带(长江以南)。华东地区是天女花分布比较集中的区域之一,也是两种植被带的分界区。论文采用微卫星标记对华东地区两种植被带内的8个天女花自然种群的遗传多样性和遗传结构进行了分析。结果表明:华东地区天女花种群遗传多样性与近缘种相比较低(NA=3.83、Ho=0.25、HE=0.40);大别山(落叶阔叶林带)种群的遗传多样性(均值为H0=0.18和HE=0.28)明显低于皖南种群(常绿阔叶林带)的(均值为H0=0.33和HE=0.51),并且两者已发生了明显的遗传分化;两种植被带内的种群特征(如种群大小、胸径或丛枝数)差异不显著,种群内年幼亚群体的遗传多样与年老亚群体相比没有发生显著的变化。因此,推测大别山天女花种群经历的种群历史较短(较皖南种群)是导致其遗传多样性较低的主要原因.建议两种植被带内的天女花种群应视为不同的进化单元进行保护,当前仍应以就地保护为主。
2253-2262

辽河三角洲河口湿地典型芦苇群落最大光能转化率模拟

摘要:CASA模型是研究宏观尺度净初级生产力最常用的模型之一,最大光能转化率是CASA模型的最关键参数,但他难以通过测量和试验获得,只能通过模拟求取。利用CASA模型反演了辽河三角洲河口湿地典型芦苇群落的最大光能转化率,并针对遥感和气象数据的可能误差对最大光能转化率的影响进行了敏感性分析。模拟结果表明:芦苇群落具有极高的碳转化能力,最大光能转化率达1.667g C/MJ,实际转化率达到0.957—1.102g C/MJ。敏感性分析结果显示最大光能转化率模拟值对总辐射和NDVI表现出较强的敏感性,由总辐射误差带来的最大光能转化率相对变化幅度仅为-4.14%—4.56%;模拟结果对NDVI的敏感性随着NDVI的增加而降低,即便是以误差30%考虑,模拟值仍然比较集中在样点的变化范围之内,这些结果表明模拟的芦苇最大光能转化率具有一定的稳定性和可靠性。
2263-2273

利用结构方程解析杉木林生产力与环境因子及林分因子的关系

摘要:通过收集155篇644条杉木林生产力数据,利用结构方程模型,分析杉木林净初级生产力与年均降雨量、年均温度、林分密度和林龄之间的关系。结果表明:杉木林净生产力与年均降水量和年均温度呈显著正相关,相关系数分别为0.63和0.378。杉木林净生产力与林龄和林分密度呈显著负相关,相关系数分别为-0.332和-0.408。结构方程模型较好的解析了杉木净初级生产力与环境因子和林分因子之间的关系。杉木林净生产力与年均降水量、年均温度、林龄、林分密度都有影响,其总通径系数分别为0.398(P〈0.01)、0.746(P〈0.01)、-0.321(P〈0.01)和-0.738(P〈0.01)。年均温度和林龄不仅直接影响杉木林净生产力,还通过影响年均降水量和林分密度间接影响林分净生产力。年均温度和林龄的直接通径系数分别为0.494(P〈0.01)和-0.700(P〈0.01);年均温度和林龄的间接通径系数分别为0.252(P〈0.05)和0.379(P〈0.05)。结构方程作为大尺度分析净初级生产力的方法,杉木林净初级生产力影响因素的62%来自年均降水量、年均温度、林龄和林分密度。
2274-2281

广西不同林龄杉木、马尾松人工林根系生物量及碳储量特征

摘要:为了解不同林龄杉木、马尾松人工林地地下根系生物量及碳储量特征,以广西杉木、马尾松主产区5个不同林龄阶段(幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林)的人工林为研究对象,采用全根挖掘法和土钻法获取标准木根系生物量、灌草根系生物量和林分细根生物量,并测定其碳含量,分析其不同林龄阶段地下根系生物量和碳储量分配特征。结果表明:杉木、马尾松林地下根系总生物量分别在9.06—31.40Mg/hm^2和7.91—53.40Mg/hm^2之间,各林龄阶段根系总生物量总体上呈现随林龄增加而增加的趋势,杉木林细根生物量随林龄的增加呈现出先减后增的趋势,马尾松呈现出逐渐减小的趋势;林分各层次根系碳含量表现为乔木〉灌木〉草本、细根;杉木、马尾松地下根系碳储量变化趋势与生物量变化趋势相同,杉木、马尾松林不同林龄阶段各层次根系和土壤细根总碳储量分别在7.56—21.97Mg/hm^2和8.86—29.95Mg/hm^2之间;地下根系碳储量总体上以乔木根系占优势,且随林龄的增大其比例呈增加的趋势。
2282-2289

亚高寒草甸植物群落种多度分布关系及相似性对氮磷添加的响应

摘要:以青藏高原亚高寒草甸为研究对象,采用随机区组设计,通过连续4a添加N、P,研究了不同施肥(N、P、N+P)处理下群落物种丰富度、种多度分布模式以及群落相似性的变化特征。结果显示:(1)N、N+P连续添加4年后,随N素添加水平的增加,草地植物群落物种丰富度逐渐降低(P〈0.001);种多度分布曲线的斜率逐渐增大;N+P添加处理对植物群落物种丰富度和种多度分布(SAD)曲线的影响较单独N添加处理更显著,如N15P15处理下群落物种丰富度的降幅最大,达对照群落的65.5%;(2)单一N或N+P处理中,不同添加量间的植被组成趋异,而相同添加量的植被组成趋同(stress level=0.152);(3)N、N+P添加引起刷状根的丛生型禾本科植物逐渐在植物群落中占据优势;(4)P素添加对群落物种丰富度、种多度分布曲线、群落相似性和不同生长型组成及比例的影响不显著;(5)植物生长型特征和N/P添加处理可解释56.97%植物群落的物种多度分布特征。这些结果表明:亚高寒草甸地区N添加引起植物群落组成的重新排序、优势种的变化、SAD曲线逐渐陡峭,群落的相似性增加;N富集时,添加P素会增加N素的利用效率,且群落结构受N、P供应水平的影响。
2290-2299

接种AM菌对西部黄土区采煤沉陷地柠条生长和土壤的修复效应

摘要:以采煤沉陷区柠条为宿主植物,研究接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,简称AM菌)对柠条生长和根际土壤的改良效应。结果表明:8月份接种AM菌比不接菌柠条的株高、冠幅和地径显著增加了29.11%,29.83%和14.81%,9月份接菌区柠条的根长、平均直径、根表面积和根体积分别比对照区增加了151.0%,34.2%,116.0%和129.3%。接种AM菌增强柠条的抗逆性,接菌区的柠条叶片可溶性糖含量和过氧化氢酶活性分别比对照区增加了13.4%和111.1%。8月份接种AM菌改善了土壤的生物理化性质,接菌区有机质、碱解氮、速效磷和速效钾比对照区分别增加7.06g/kg,140.0 mg/kg,1.82 mg/kg和16.72mg/kg,接种AM菌显著增加了根际土壤中真菌、放线菌、细菌数量和酸性磷酸酶活性。总之,接种AM菌促进采煤沉陷区柠条的生长和土壤的改良。
2300-2306

不同经营方式下毛竹光合特性分异研究

摘要:林木经营方式与林内光照、温度、水分及养分格局关系密切,影响到植株的光合水平。为探明毛竹对不同经营方式的光合响应特性,以安徽省黄山区3种经营方式下的5类毛竹林为对象开展研究,即:粗放经营(Ⅰ)、一般经营(Ⅱ)和集约经营(Ⅲ-挖冬笋量10%—15%,、Ⅳ-挖冬笋量15%—20%、Ⅴ-挖冬笋量约10%,每年9月施氮肥)。结果表明:1)不同经营方式下毛竹的叶面积指数(LAI)和SPAD值间存在显著差异,随经营程度的增加,LAI和SPAD值波动增大。2)光响应曲线变化趋势基本一致,非直角双曲线拟合良好,方程决定系数均大于0.96,随光合有效辐射(PAR)增强,净光合速率(Pn)、气孔导度(Cd)、蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳浓度(Ci)随之降低,非集约经营(Ⅰ、Ⅱ)的总体变化水平高于集约经营下的Ⅳ和Ⅲ,但集约经营下的Ⅴ则与Ⅰ、Ⅱ趋势更接近,说明适当补充养分(Ⅴ)的集约经营能有效提高毛竹对光能的利用能力。3)光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)3个参数均最大或最小的两种经营方式下,毛竹林具较高的适应性,表现为最大净光合能力(P(nmax))显著高于其它经营方式毛竹林,由此推断,粗放经营(Ⅰ)或有效补充林地养分的集约经营(Ⅴ)的毛竹具有较高的光合能力。
2307-2314

干旱胁迫下胡杨光合光响应过程模拟与模型比较

摘要:以塔里木干旱荒漠区2年生胡杨幼苗为试材,盆栽模拟荒漠生境5种水分梯度,利用Li-6400便携式光合作用系统测定胡杨在干旱胁迫下光合作用的光响应过程,并采用4种光响应模型对其进行拟合与比较,以期优选出适用于干旱荒漠环境的光响应模型,阐明胡杨光合作用对干旱胁迫的响应规律与适应机制。结果表明:胡杨净光合速率(Pn)随干旱胁迫加剧呈下降趋势,同一光强(PAR)下Pn降幅增大。中度干旱胁迫以下(土壤相对含水量,RSWC〉45%)胡杨在高PAR下仍能维持相对较高Pn,光抑制程度轻;直角双曲线、非直角双曲线和指数模型均可较好地模拟Pn-PAR响应过程,但最大净光合速率(P(nmax))、光饱和点(LSP)拟合值与实测值差异极显著(P〈0.01)。中度干旱胁迫以上(RSWC〈45%)胡杨Pn随PAR升高而显著下降,LSP与P(nmax)极显著降低,光抑制现象明显;仅直角双曲线修正模型拟合的胡杨光响应过程、光响应参数与实际情况较吻合。4种模型模拟效果顺序:直角双曲线修正模型〉指数模型〉非直角双曲线模型〉直角双曲线模型。4种光响应模型对干旱胁迫具有不同的适应性,直角双曲线修正模型适用于各种水分条件,尤其适用于干旱荒漠生境,其它3种模型适用于水分条件较好的生境。光响应特征参数对干旱胁迫的响应阈值不同。随干旱胁迫加剧,胡杨表观量子效率(AQY)、Pn、LSP与P(nmax)持续降低,严重干旱胁迫下暗呼吸速率(Rd)、LCP反而明显增大。RSWC〉45%胡杨仍能保持较高的AQY、P(nmax)、LSP,RSWC〈45%其P(nmax)、LSP显著降低,干旱胁迫显著抑制了胡杨光合进程和光强耐受范围,降低了光合效率,严重干旱胁迫严重影响胡杨苗木的正常生长和光合作用。干旱荒漠环境下,胡杨采取缩窄光照生态幅、降低光能利用率和减少呼吸消耗来积极抵御荒漠干旱逆境伤害的生�
2315-2324

人工调控措施下马尾松凋落叶化学质量变化及与分解速率的关系

摘要:马尾松凋落叶分解缓慢,促进其凋落物分解,提高养分归还速度,维持地力稳定,已成为马尾松人工林可持续经营中的关键问题。基于此,采用正交试验L9(3^4)设计,选择菌剂、表面活性剂、不同碳氮营养液和有机肥料4种人工调控因素,在马尾松林下开展凋落叶分解调控试验,以掌握不同调控组合对凋落叶分解速率和化学质量的影响及作用效果等。结果表明:有机肥料和菌剂显著影响马尾松凋落叶分解速率,腐解剂2和鸡粪联合作用更利于分解。马尾松凋落叶在林下自然分解过程中,化学质量参数向着利于分解的方向变化,N、P以积累为主,C/N、C/P、L/N和L/P呈降低态势,人为调控措施加速了这一变化进程;不同调控措施对凋落叶化学质量参数的影响不尽相同,添加有机肥料有利于剩余凋落叶N、P含量升高,C/N、C/P、L/N和L/P的降低;菌剂腐解剂2有利于L/P、C/P的降低;表面活性剂OP-10有利于凋落叶L/N的降低。人工调控下,调控因素可通过改变凋落物化学质量影响其分解速率,N含量和C/N是影响马尾松凋落叶分解速率的主要因素;而P浓度、L/N、C/P、L/P对分解速率的影响不规律或不显著。
2325-2333

北京地区典型落叶阔叶乔木叶片含氮量和δ^15N值对大气氮沉降的响应

摘要:为探究植物对大气氮沉降的响应和对这部分氮素的来源指示作用,本研究通过对北京地区198个采样点,典型落叶阔叶乔木杨属(Populus)和柳属(Salix)植物叶片进行采样,测定其叶片样品含氮量和δ^15 N值。结果表明:北京地区杨属植物叶片含氮量为16.5-38.6 g/kg,平均(24.0±4.0)g/kg;柳属植物叶片含氮量为17.2-36.2 g/kg,平均(25.9±4.1)g/kg。研究区域范围内杨属、柳属植物叶片的含氮量均呈现出西北低、东南高的对角线型分布,与该区域大气氮沉降的空间变异相吻合。由于研究区域范围内气候因子无明显的变异,植物叶片的含氮量变化反应了大气氮沉降对植物元素化学计量特征的影响和植物对大气氮沉降的响应。北京地区杨属植物叶片δ^15N值为-3.95‰-8.10‰,平均(1.15±2.48)‰;柳属植物叶片δ^15N值为-3.04‰-9.73‰,平均(2.31±2.60)‰。杨属和柳属植物叶片的δ^15N值均呈现出西北高、中部高、东南低的空间分布,与叶片含氮量空间分布趋势相反。中部城区较高的δ^15N值反应了交通污染对大气含氮化合物增加的影响;西北部较高的δ^15N值反应了该区域受人为活动排放源的影响较少,自然的氮循环是其较高δ15N值的主要原因;东南部较低的δ^15N值则有可能是由农业活动和交通共同作用的结果。
2334-2341

美国南卡罗来纳州森林湿地十种典型植物凋落叶的分解特征

摘要:凋落叶分解是控制森林湿地物质循环的重要生态过程,是全球C、N等元素循环的重要一部分。以美国南卡罗来纳州10种典型植物的凋落叶为研究对象,通过2a的分解实验测定分解阶段凋落叶的生物量残留率、分解速率常数k和C、N残留百分比,探讨初始凋落叶化学性质对分解速率常数k的影响。结果表明:(1)十种凋落叶生物量在两年内降解至初始的14.5%—66.2%,种间差异可达4倍以上;分解速率常数k在0.26—1.64a^-1之间,针叶分解速率〈阔叶分解速率;(2)分解速率常数k与初始凋落叶酸溶性组分(AS)极显著正相关(P〈0.001),与初始C含量、酸不溶组分(AIF)和AIF/N比均显著负相关(P〈0.05);(3)凋落叶C残留百分比持续下降至10.2%—66.1%,而N残留百分比因物种与分解阶段不同呈现不同变化规律。结果表明,森林湿地中凋落叶初始C组分差异是其分解速率的种间极大差异的主要原因,评估森林湿地的C、N循环应充分考虑种间差异。
2342-2351

环境因子对湖泊岛屿苔藓植物分布和物种组成的影响

摘要:苔藓植物对环境有很强的敏感性,且具有广泛的适应性和强大的繁殖能力,在生态环境监测和生态恢复上具有重要作用。通过野外样地调查方法,回归分析和典范对应分析(CCA)探索了环境因子对物种分布和组成的影响,偏CCA计算了各环境因子对物种组成的总效应和净效应。结果表明:苔藓植物种类及物种组成相似性随着岛屿面积和岛屿海拔高度的增大而极显著的增大,随岛屿形状指数和岛屿离陆地最近距离的增大而显著的减小;8个环境因子共解释了物种组成变异的35.6%,其中基质、坡度、草本盖度、坡向、乔灌层郁闭度、人为干扰、空气湿度和海拔对物种组成的净效应达到显著水平(P〈0.05),但其作用强度依次减小;美灰藓Eurohypnum leptothallum是最优势种,受环境因素小,它在其发生的77.7%取样样方中盖度达到19.2%。
2352-2359

气候变化对邛崃山系大熊猫主食竹和栖息地分布的影响

摘要:气候变化对生物多样性的影响,特别是珍稀濒危物种的影响是当前的研究热点。全球气候变化对大熊猫的影响一直受到广泛关注。根据野外调查的大熊猫活动痕迹点、竹类分布点和主食竹扩散距离数据,采用Maxent模型,利用植被、地形、气候等因素,在RCP8.5下分析了2050年和2070年邛崃山系大熊猫主食竹分布及栖息地变化趋势。结果显示:(1)未来大熊猫适宜生境及主食竹气候适宜区面积均有所减少,到2070年分别减少37.2%和4.7%;(2)未来主食竹分布范围总体向高海拔扩展,但面积持续减少,到2070年分布面积比当前减少8.3%;(3)大熊猫栖息地未来有向高海拔扩张的趋势,在低海拔地区退缩明显,到2070年较当前减少27.2%;但到2070年大熊猫栖息地面积加上非栖息地有主食竹分布的面积,较现有大熊猫栖息地面积大1.5%;(4)受气候变化影响较严重的区域是邛崃山系南部以及低海拔地区,其余区域所受影响相对较小;(5)未来需要加强对受气候变化影响严重区域的监测与保护,特别是邛崃山系中部的大熊猫集中分布区。
2360-2367

气候变化背景下松嫩平原玉米灌溉需水量估算及预测

摘要:开展农作物需水规律研究对于干旱半干旱区域旱作物节水灌溉和水分管理实践具有重要意义。以松嫩平原玉米为研究对象,研究玉米生育期需水量规律及灌溉需水量。结果表明:(1)历史时期和未来气候变化情景下,松嫩平原玉米全生育期和Lmid时段灌溉需水量等值线沿西南—东北方向递减,其中全生育期和Lmid时段2000s灌溉需水量临界等势线(灌溉需水量为0的等势线)分别比1970s北移70.2km和53.4km,全生育期和Lmid时段2040s灌溉需水量临界等势线分别比2010s北移30.9km和55.2km。(2)历史时期和气候变化情景下玉米全生育期灌溉需水量随年代呈波动增加趋势,其中前者以29.1mm/(10a)速度增加,后者以17.5mm/(10a)速度增加。(3)未来温度和降雨量变化对玉米需水量的贡献率为波动上升趋势,与1970s相比,2000s温度和降雨量变化对玉米需水量的贡献率为22.1%,增加6.8亿m^3灌溉水量;2040s温度和降雨量变化对玉米需水量的贡献率为38.3%,增加12.6亿m^3灌溉水量。
2368-2381

东北城市露水凝结观测及其与常规气象要素的关系

摘要:露水是城市生态系统水循环组成部分,是重要的凝结水资源和湿度来源,为了揭示“全球变暖”对我国东北地区城市露水凝结的影响,于2014和2015年植物生长季对长春市绿地区、道路区及裸土区露水强度和气象因子进行监测和相关性分析。结果表明,东北城市绿地区露水强度与相对湿度、露点温度、气温、风寒温度、太阳辐射(n=254,P〈0.01)正相关,与PM(2.5)、PM(10)、空气质量指数、夜间风速、大气压(n=254,P〈0.01)负相关。东北城市年露日数为132—136d,占无霜期的62.5%左右。绿地区是城市生态系统水汽凝结的主要区域,绿地区占市区面积的比例是城市年露水量的决定因子,长春市年露水凝结量约为23—35mm,如城市绿地区所占比例降低至5%,年露水量基本可忽略不计。东北城市露水强度可通过I=(-5.9+0.156RH-0.86V(night)+0.117Rn)×10-(-2)(R-2=0.857)模型进行模拟。结合研究区1965—2015年植物生长期夜间凝露段气候因子的变化趋势,判断东北城市生态系统露水量的变化率为-1.07mm/10a(P〈0.01)。在相对湿度、夜间风速和太阳辐射共同影响条件下,研究区气候变化对露水凝结影响不大。提供了城市不同下垫面露水监测及计算的方法,完善了不同生态系统露水监测体系,通过间接模型法构建了露水强度模拟模型,进一步明确了气候变化对近地表水循环的影响。
2382-2391

高寒生态脆弱区农户的气候变化适应策略评价——以甘南高原为例

摘要:气候变化加剧了高寒生态脆弱区农户的生计脆弱性,为应对气候变化,农户已采取了各种响应措施,当前急需评估农户所采取适应策略的效果,以便选择更有效的适应策略。以甘南高原为研究区,基于入户调查数据分析了农户所采取适应策略的特征,采用模糊综合评价法分析现行适应策略的效果,并利用多准则决策模型确定了最优的气候变化适应策略。结果显示:(1)甘南高原农户多采取组合型策略应对气候变化,尤以调整+扩张型策略为主;(2)甘南高原农户所采取气候变化适应策略的效果较好,效益指数为3.43。其中,农区农户的适应策略效果最好、半农半牧区次之、纯牧区最差;(3)甘南高原不同区域农户筛选的最优策略存在差异。其中,纯牧区和半农半牧区农户筛选的最优策略为调整农牧业结构,而农区农户为完善农牧业基础设施。最后,提出了提高农户适应策略效果的对策建议及未来研究中需进一步关注的问题。
2392-2402

基于公平与效率视角的中国大陆生态福祉及生态-经济效率评价

摘要:基于生态系统服务价值理论,将“人类从生态系统中直接获取或享有的终端产品和服务”界定为生态福祉,从公平与效率视角提出相应表征方法。在此基础上,以中国大陆省区为例,对其2001-2013年间的人均生态福祉及生态-经济效率的时空演变格局进行实证分析,结果表明:①整体来看,研究时段内中国大陆省际人均生态福祉的基尼系数介于0.798—0.806之间,处于极不平均状态:省际生态-经济效率的标准差介于2.110-7.716之间,离散程度相对较高;②从时间上看,研究时段内中国大陆省际人均生态福祉及生态-经济效率的收敛趋势(σ-收敛)相对不明显;人均生态福祉具备绝对β-收敛特征但速度较低(0.16%);生态.经济效率在科技进步及科研投入要素的显著驱动作用下,呈现条件β-收敛现象。③从空间上看,研究时段内中国大陆人均生态福祉及生态.经济效率在“胡焕庸线”两侧的地域分异现象比较明显,其重心分别位于青海和安徽境内,整体向东北和西北方向移动,移动速度分别为5.76、3.95km/a。在高消耗、高污染产业逐渐向中西部转移的背景下,应当基于公平与效率视角权衡生态保护与经济发展问题,促进西部地区生态-经济效率和东部地区人均生态福祉共同提高。
2403-2414

多功能视角下的山区乡村空间功能分异特征及类型划分

摘要:以西部山区重庆乡村空间为研究对象,构建乡村空间多功能评价指标体系,将乡村空间多功能划分为农业生产功能、经济发展功能、生态保育功能、生态稳定性功能,社会保障居住家园功能五种子功能,采用熵权法定量核算2013年全市乡村空间功能值,运用GIS技术和Dagum基尼系数刻画重庆市不同地区乡村空间功能值地区差异特征,并划分了重庆市乡村空间多功能类型,研究结果表明:(1)山地型乡村地形复杂,景观类型多样,功能也极具多样性,研究区乡村空间除了生态稳定性功能外,其他各功能值具有显著的空间分异特征,有明显的空间集聚性。(2)Dagum基尼系数,是一种有效的技术方法,能够更为深入地刻画研究区乡村空间功能值地区间差异及区内差异特征。基尼系数测算及其分解结果显示,地区间差距是总体差距的主要来源,其贡献率都超过50%。(3)根据乡间空间多功能分布的差异性及山地乡村的特点和山区生态环境的脆弱性,将研究区乡村空间划分为农业生产-经济发展型,农业生产-人居生活型,人居生活-社会保障型,人居生活-经济发展型,水源涵养生态保育型,生态保育-经济发展型,生态保育-农业生产型,土壤保持生态保护型8种功能类型,能较好地体现地域特色,为科学健康的开发利用山地乡村空间土地资源提供有益借鉴,有利于区域协调可持续发展。
2415-2427

帽儿山地区不同土地利用方式下土壤-微生物-矿化碳氮化学计量特征

摘要:土地利用方式的变化导致土壤碳氮含量及其化学计量关系的变化,然而土壤微生物化学计量及其驱动的碳氮矿化过程如何响应这种变化仍不明确。以帽儿山地区天然落叶阔叶林、人工红松林、草地和农田4种不同土地利用类型为对象,测定其土壤有机碳(C(soil))、全氮(N(soil))、微生物生物量碳和氮(C(mic)和N(mic))、土壤碳和氮矿化速率(C(min)和N(min)),旨在比较不同土地利用方式对土壤、微生物碳氮化学计量特征及矿化速率的影响,探索土壤-微生物-矿化之间碳氮化学计量特征的相关性,揭示微生物对土壤碳氮化学计量变化的响应和调控机制。结果显示:C(soil)、N(soil)、C(mic)、N(mic)和C(min)均呈现天然落叶阔叶林〉人工红松林〉草地〉农田,而天然落叶阔叶林和草地的N(min)显著高于人工红松林和农田。土地利用方式显著影响土壤和微生物碳氮比(C∶N(soil)和C∶N(mic)),均呈现农田最高。不同土地利用方式的数据综合分析发现:碳氮矿化速率比与C∶N(mic)呈负相关,而和微生物与土壤碳氮化学计量不平衡性(C∶N(imb))显著正相关。单位微生物生物量的碳矿化速率(qCO2)随着C∶N(mic)的增加而降低,而单位微生物生物量的氮矿化速率(qAN)随着C∶N(mic)的增加而增加。C∶N(imb)与qCO2正相关,与qAN负相关。以上结果表明,微生物会通过改变自身碳氮化学计量、调整碳氮之间相对矿化速率,以适应土地利用变化导致的土壤碳氮及其化学计量的变异性,以满足自身生长和代谢的碳氮需求平衡。
2428-2436

城镇化流域“源-汇”景观格局对河流氮磷空间分异的影响——以天津于桥水库流域为例

摘要:随着流域城镇化的加速,流域城镇化景观格局对流域水质的影响逐渐加剧。以城镇化趋势明显的于桥水库流域为例,基于流域“源-汇”景观特征指数,并结合于桥水库流域2013、2014和2015年33个子流域的水质数据,采用空间分析、相关分析和冗余分析等方法,探讨了在城镇化影响下,于桥水库流域景观特征指数和水质指标的定量关系。结果表明:整个流域从上游到下游呈现“汇”景观面积减小,“源”景观面积增大的趋势,居民建设用地面积比在中下游子流域达34.6%,“汇”型景观中林地面积为33.5%;景观空间负荷对比指数(LWLI)全局Moran′s I的值为0.637,P〈0.01,在空间上存在趋于集群的现象,LWLI高-高聚集区与城镇化集中区域具有一致性。LWLI与流域氮、磷空间分布存在极显著的相关性,平水期TN与LWLI的复相关系数R2为0.811,丰水期LWLI与TP的复相关系数R2为0.741;子流域所有水质参数NH4-+-N、TN、NO3---N、TP及LWLI均集中在同一象限,与其它景观特征指数相比,LWLI对河流中氮、磷的影响最大。城镇居民用地与水质指标存在极显著的相关性,是流域水质污染重要的贡献源。流域城镇化发展中,建议提高村镇的景观连通性,便于污染物集中处理,同时增加林地、草地面积,改善流域的生态水文功能。
2437-2446

生态功能改善目标导向的哈尼梯田生态补偿标准

摘要:稻田生产对生态环境的影响具有两面性,为使稻田生产提供不同组合或更高水平的环境服务,需要补偿农户因转变操作方式而损失的收益。以云南省红河哈尼族彝族自治州哈尼稻作梯田系统为例,基于稻田生态系统特点以及农户个人的主观经济决策特征,从农户的微观经济决策的视角,探讨稻田生态系统服务供给机会成本的空间分布;再从区域的宏观经济行为的视角,探讨补偿标准与农户愿意提供的生态环境效益的关系。从而,以稻田生态功能改善为导向,以新增生态环境效益为目标,耦合农户的受偿意愿与机会成本,实现了从生态功能改善需求(新增生态效益)来确定动态的补偿标准的可能。计算发现,当生态功能改善的目标定为新增生态系统服务80.77×10^4元hm^-2 a-1时,补偿的标准应为3000元/hm^2时;当生态功能改善的目标定为新增219.49×10^4元hm^-2 a^-1时,补偿的标准应为9000元/hm^2时。
2447-2454

中国生态系统水源涵养空间特征及其影响因素

摘要:水源涵养是陆地生态系统重要生态服务功能之一,包含着大气、水分、植被和土壤等自然过程,其变化将直接影响区域气候水文、植被和土壤等状况,是区域生态系统状况的重要指示器。我国水资源贫乏,降水时空分布不均,在区域尺度上评估全国生态系统水源涵养功能空间特征及其影响因素,对科学认识和合理保护我国生态系统水源涵养,和制定生态环境保护决策具有十分重要的意义。以全国生态系统水源涵养功能为研究对象,通过收集和分析相关数据,对各类典型生态系统水源涵养数据进行归类与统计,在区域尺度上评估中国生态系统水源涵养功能,并分析气候与人类活动对其影响。结果表明:(1)中国水源涵养总体上呈现东南高西北低、由东到西逐渐递减特征。2010年全国生态系统水源涵养总量为12224.33亿m^3。(2)森林是我国生态系统水源涵养的主体,其水源涵养量最高,占全国水源涵养总量的60.80%。其中,常绿针叶林生态系统水源涵养量最多,而常绿阔叶林水源涵养能力最高。按流域统计,相对于其他一级流域,长江流域生态系统的水源涵养量最高。(3)中国生态系统水源涵养受气候和人类活动的影响,与降水、温度、蒸散、坡度、COD密度和长江生态工程呈现显著的正相关,而与GDP密度和农村人口密度呈现明显的负相关。
2455-2462

滦河流域景观格局变化对水沙过程的影响

摘要:以滦河流域为研究区域,基于SWAT模型模拟1976—2012年滦河流域的水沙过程,分析2000年京津风沙源治理项目实施前后流域产水产沙时空格局变化;研究1980—2010年流域景观格局变化特征,揭示景观格局变化的水沙响应;应用Spearman相关分析法分析流域景观格局变化对水沙过程的影响。结果表明:与20世纪80年代相比,2010年流域林地和建设用地增加,其他用地类型减小;流域景观集中程度提高、连通性变优、优势斑块显著、形状趋于规则、多样性减少、破碎化程度降低、景观类型向非均衡方向发展;流域年均地表径流减少9mm,产水量增加5.44mm,产沙减小1.59t/hm^2;地表径流减少区域占全流域89.32%,产水量增加区域占76.71%,产沙量减少区域占93.89%;地表径流、产水、产沙与林地面积呈负相关,产水与草地面积呈正相关,地表径流、产沙与农业用地面积呈正相关;地表径流、产水、产沙与景观形状、Shannon′s均匀度、景观分离度呈正相关,与蔓延度、最大斑块指数呈负相关;产水、产沙与斑块密度和Shannon′s多样性指数呈正相关;工程治理后,流域年均径流量与产沙量显著下降,产水产沙高值区显著缩小,产沙关键区域仍需治理。
2463-2475

湖南市域化石能源消费碳排放时空格局及驱动因素

摘要:研究碳排放时空格局演变及其影响因素对指导碳减排具有重要意义。利用2008-2013年湖南省14地市规模以上工业企业终端能源消费数据,运用IPCC提供的参考方法和对数平均迪氏指标分解模型(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)对湖南市域碳排放量、人均碳排放量、碳排放强度的时空格局及碳排放量变化的影响因素进行了研究。结果表明:1)2008-2013年湖南市域碳排放量随时间变化趋势不一,大致呈3种类型变化;累积碳排放量居前3位的市域依次是娄底、岳阳和湘潭,三者累积碳排放量占全省同期的48.92%,而吉首、张家界和怀化3市的累积碳排放量合计仅占全省的2.59%。2)湖南市域能源消费碳排放量、人均碳排放量存在相似的空间差异,二者均表现为东高西低的格局,且具有较强的相关性,碳排放量高的市域,人均碳排放量也较高;2008-2013年湖南市域碳排放强度呈下降趋势,属于低强度区的市域由2008年的4个增加到2013年的7个,碳排放强度的空间分布与市域产业类型有关。3)能源结构、能源强度对碳排放的增长主要起抑制作用,但能源结构的贡献很小,碳排放量的降低主要是由能源强度引起的;经济发展是碳排放增长的最主要因素,在2008-2010年和2011-2013年两个时段其累积贡献值分别为74.285和27.579;人口规模对碳排放的驱动较小,在2011-2013年对碳排放增加产生的累积贡献值仅为2.252。湖南当前及未来碳减排的重点是加快发展清洁能源与提高能效并重,优化能源结构和促进产业结构升级,从战略层面促进湖南"四大区域"协调发展。
2476-2487