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生态学报 2017年第08期杂志 文档列表

生态学报杂志专论与综述

生态系统服务需求、供给和消费研究进展2489-2496

摘要：生态系统服务的持续供给是社会和自然可持续发展的基础，人类通过对生态系统服务的消费来满足需求和提高自身福祉。研究人类对生态系统服务的需求、消费，分析生态系统服务的供给与需求关系，对生态系统的管理、土地发展规划和资源的合理有效配置具有重要意义。首先分析了生态系统服务需求、供给和消费的内涵与特征。辨析了生态系统服务的有效需求和潜在需求、有效供给与潜在供给，进而提出了生态系统服务需求与供给研究框架，指出应研究生态系统服务供给和需求的空间关联以及生态系统服务需求弹性差异，进而因地制宜地调控生态系统服务供给使得生态系统服务效用最大化。梳理并比较了对生态系统服务供给和需求的量化指标和研究方法，包括基于土地利用和土地覆被的生态系统服务供需关系矩阵法、生态足迹法、公众参与法、模型计算法等。提出了未来的相关研究主要应从不同群体的需求弹性差异、跨学科与多源数据结合的需求定量评估方法、供需关系的多尺度分析、生态系统服务需求与人类福祉的耦合机制拓展等方面展开，为生态系统服务调控管理和社会的可持续发展提供切实可行的科学依据。

白洋淀湿地生态系统最终服务价值评估2497-2505

摘要：白洋淀湿地是华北平原最大的淡水湿地，为不同尺度的受益者提供了多项生态系统服务。开展白洋淀湿地生态系统最终服务（final ecosystem services）价值评估能用直观的经济数据揭示白洋淀湿地生态系统对不同尺度受益者的直接贡献，为白洋淀湿地生态保护创建生态补偿等经济驱动机制。基于白洋淀湿地生态特征和受益者分析，确定了白洋淀湿地生态系统最终服务价值评估指标体系。并以2011年可利用数据为基础，综合运用市场价值法、替代成本法、个体旅行费用模型法和支付卡式条件价值法评估了白洋淀湿地提供给人类的经济价值。评估结果表明：2011年白洋淀湿地生态系统服务总价值为35．55x10^8元，其中调蓄洪水和休闲娱乐是白洋淀提供的主导服务。对所评估的8项生态系统最终服务按价值量排序，依次为调蓄洪水〉休闲娱乐〉淡水产品〉原材料生产〉非使用价值〉水资源供给〉释氧〉固碳。评估结果比较全面地反映了白洋淀湿地对受益者的直接贡献，不仅能提高管理部门和受益者的湿地保护认知，也为管理部门确定白洋淀湿地生态补偿标准提供了重要数据基础。同时，评估指标的确定为区分白洋淀湿地生态系统中间服务和最终服务，构建白洋淀湿地生态系统服务监测指标体系，开展白洋淀湿地生态系统最终服务动态评价、权衡分析及驱动因子研究提供了重要方向，有助于湿地生态系统服务研究由静态评估向湿地生态系统服务的优化管理方向发展。

土壤动物粒径谱研究进展2506-2519

摘要：群落结构如何响应环境变化是生态学研究长期关注的核心问题之一。粒径谱由个体大小和多度构建而来，与营养级转换速率相关、反映生态系统过程动态以及表征生态系统稳定性，可以将其视为一个综合的功能多样性指标用于预测和表征群落的组成以及生态系统功能如何响应环境压力。粒径谱研究最初始于水生生态系统，近年来被引入到土壤动物群落生态学的研究中。简要回顾粒径谱的概念由来及理论基础，分析比较了当前粒径谱研究中的4种易混淆类型．介绍了常用的两类土壤动物粒径谱构建方法及其生态学意义，梳理了土壤动物粒径谱对环境梯度响应与生态化学计量学相结合的研究进展，并指出了应用粒径谱研究土壤动物群落的难点及限制条件。未来，在基础理论研究方面，土壤动物粒径谱应关注个体大小与营养级位置及能量利用关系；在应用方面，土壤动物粒径谱可结合传统的分类方法广泛应用于指示环境污染、生态恢复、保育生物以及土地利用变化等。

不同尺度下停歇点湿地对迁徙水鸟的影响研究综述2520-2529

摘要：停歇点湿地是迁徙水鸟重要的能量补给地，在水鸟每年的往返迁徙过程中具有十分重要的生态意义。近年来随着全球变化和人类活动增加，迁飞路线上的停歇点湿地正发生剧烈变化。各个停歇点湿地的生境变化及周围环境不仅是影响水鸟栖息地适宜性的重要因素，还改变了各路线上迁徙水鸟的种群大小和群落多样性。分析不同尺度下停歇点湿地影响迁徙水鸟种群变化的主要生态因子和环境因素，不仅有助于理解各停歇点景观变化的生态效应，也可为迁徙水鸟种群保护提供理论支持。首先分析了在栖息地斑块尺度上停歇点湿地内的水、食物、栖息地格局和人类干扰等生态要素对水鸟觅食和栖息活动的影响；其次，分析了景观尺度上湿地周围的气候变化、土地利用和外来生物等环境条件在各停歇点对水鸟栖息地质量的改变；最后，基于多尺度条件下湿地影响因素的耦合效应，分析了当前湿地生境与水鸟种群关系研究中存在的主要问题．并总结了对湿地和水鸟保护的启示。

高通量测序及其在食物网解析中的应用进展2530-2539

摘要：高通量测序是DNA测序技术发展中的重大突破，它的出现为现代生物科学研究提供了前所未有的机遇，例如基于猎物和寄主植物DNA分子解析生态系统的食物网研究已逐渐成为捕食性动物与植食性动物食物网研究的新型模式。在简要总结Roche 454、Illumina和Ion Torrent为代表的第二代测序技术的原理及最新进展的基础上，综述了近年来利用高通量测序技术在捕食性和植食性动物食物网解析构建研究方面取得的最新进展及存在的问题，以期为探索捕食性和植食性动物的猎物／寄主范围、猎物／寄主转换、资源分配、生物防治、生物保护和生态恢复新方法提供思路和启发。

典型胞外呼吸细菌的胞内电子转移机制研究进展2540-2550

摘要：胞外呼吸在污染物的降解转化和微生物产电过程中具有重要作用。微生物进行胞外呼吸时，其电子受体多以固态形式存在于胞外，氧化产生的电子必须通过电子传递链从胞内经细胞周质转移到外膜。S．oneidensis MR-1与G．Sulfurreducens作为微生物燃料电池中最常用的模式菌株，是现阶段研究最深入和系统的胞外呼吸细菌，其胞内电子传递过程目前研究最为清楚。这两种胞外呼吸细菌的电子传递需多种细胞色素c的参与，s．oneidensis MR．1位于内膜及周质上的细胞色素c—CymA和MtrA可将电子由内膜上的醌池通过周质到外膜蛋白MtrC和OmcA，MtrC和OmcA接收电子后可直接还原胞外受体，Type IT secretionsystem对外膜蛋白中的MtrC和OmcA起到了转运及定位的作用。而在G．sumrredlJ,cells中，电子由MacA传递到PpcA，最终由外膜蛋白OmcB、OmcE、OmcS及OmcZ接受电子，并在Type 1V pili的共同作用下将电子传递到胞外电子受体。本文最后指出目前对Shewanella与Geobacter胞内电子转移研究尚不清楚的地方提出展望。

生态学报杂志研究论文

北京市近二十年景观破碎化格局的时空变化2551-2562

摘要：基于1993--2013年3期时间序列的遥感影像获得的一、二级景观类型的土地覆盖数据，利用移动窗口法和空间主成分分析法研究景观破碎度空间分布格局和破碎化过程。结果表明：北京市正处于快速城市化阶段，20年间其建设用地面积增加了1000-8 km2，增长47．14％，而耕地面积减少21．86％；全市破碎化程度增加，其中，景观斑块总数增加了15．26％，而景观斑块的平均面积缩小了15．35％，景观形状指数（LSI）从88．426增加到98．897；北京市景观破碎化格局的空间异质性较大，但没有方向性偏好，却表现了“两极化”发展趋势，其中，高破碎化区域和低破碎化区域的面积增加，中等破碎化的区域面积减少，核心大城区和山区的景观破碎度降低，而新兴城区和郊区的景观破碎度增大；北京市景观破碎化格局的距离效应显著，呈现倒“U”型二次函数关系，其中，2013年的破碎度距离函数为：Y3=0．1767＋0．02898X3—0．0005167霹，距城市中心20—35 km处的城郊交错区景观破碎化程度最高。景观破碎化格局的分析有助于了解大城市快速发展阶段的景观格局演变规律，为城市生物多样性保护、绿地廊道维护和生态文明城市建设提供理论依据。

基于能值分析的中国海洋生态经济可持续发展评价2563-2574

摘要：海洋生态经济可持续发展的研究既是生态经济研究的重要领域，也是海洋经济研究的重点领域。运用能值分析构建中国海洋生态经济系统能值分析模型和指标体系，以中国沿海地区及其附近海域为研究区域，利用2013年的数据对中国海洋生态经济系统的可持续发展水平进行能值测度。研究表明：（1）2013年，中国沿海各省的海洋生态经济总能值为1．70-10^24sej。可更新资源能值占主体地位。（2）受沿海各省海洋经济发展水平不同和区域海洋资源储量影响，中国沿海地区海洋生态经济能值密度分布差异较大，能值货币比率以上海为界，南高北低，高中低3种能值产出率结构并存且以中能值产出率结构为主。（3）中国海洋生态经济系统的生态承载力以高承载力和较高承载力为主，但局部地区海洋生态承载力偏低影响区域海洋生态系统平衡。中国海洋生态经济系统环境负载率较大，环境负载率高的地区与我国海洋经济发达地区高度耦合。（4）从可持续发展指数来看，中国海洋生态经济发展的整体可持续性较好，局部地区环境负载率过大和生态承载力偏低严重制约着区域海洋生态经济的可持续发展。

基于GIS的鄱阳湖流域生态系统服务价值结构变化研究2575-2587

摘要：鄱阳湖作为中国最大的淡水湖．国际重要湿地，其生态环境保护与可持续发展意义重大。基于生态系统服务价值分析方法，以鄱阳湖全流域为研究区，利用1990年、2000年、2008年3个时期数据，分别从全流域与子区域两个层次，计算了生态系统服务价值。并且基于威弗（Weaver）组合指数，求出了鄱阳湖各子流域的生态系统服务价值结构与坡度结构类型。分析表明，鄱阳湖流域在3个时期生态系统服务价值量持续增大，全流域的可持续性向有利的方向发展。在各子区域中，大部分区域生态系统服务价值较高。可持续发展水平较好，且呈现良性发展趋势，但是在鄱阳湖流域的中部地区生态系统服务价值较低，可持续发展水平较差，且呈现不良发展趋势。鄱阳湖流域的生态系统服务价值组合结构以林地、农用地、水体3类为主，且单重结构类型所占比例最大，双重结构类型与三重结构类型次之；坡度类型以小于15°的组合类型为主，结构类型除三重结构类型外，其它类型分布均较多。促进流域可持续发展向更高水平发展，在全流域角度，应该继续执行退耕还林、还湖工程，严格控制建设用地的增加：从子区域的角度，对鄱阳湖流域的中部地区应该控制建设用地与农用地对林地、草地的占用，严格执行退耕还林、还草工程。从生态系统服务价值结构角度，对于山地丘陵区，应该加大对生态环境的维护，并且合理的发展林业经济以促进经济发展：对于环鄱阳湖平原区，应该推进资源消耗少，污染排放小，高科技产业，促进湖区生态环境保护与社会经济的协调发展。

人文因素对省域环境污染影响的空间异质性估计2588-2599

摘要：利用2013年全国31个省级行政区的截面数据，采用环境污染货币化方法估算了2013年中国省域环境污染损失，利用基于地理加权回归技术的STIRPAT模型，对人口规模、富裕程度、产业结构、城镇化和对外开放等人文因素对省域环境污染的影响进行了空间异质性估计，同时验证了EKC假说。主要结论如下：（1）2013年中国环境污染引起的经济损失为2812．48亿元。（2）各省域环境污染存在空间相关性和空间异质性，省域环境污染空间分布上呈现东高西低的格局。（3）人文因素对省域环境污染具有显著影响。人口和经济的增长及推进城镇化将加剧省域环境污染，而产业结构升级和扩大对外开放将有助于缓解省域环境污染。（4）人文因素对省域环境污染影响存在空间异质性。人口数量对省域环境污染的影响程度由西北向东南渐次增大；富裕程度对省域环境污染的影响由西向东梯次增大；产业结构对省域环境污染的影响由东向西逐渐增大；城镇化对省域环境污染的影响由西向东逐渐降低；对外开放对省域环境污染的影响由东向西逐渐增大。（5）基于现有样本的计算结果有条件地支持EKC假说。

城市土壤封闭对有机碳库影响的时空变化模拟2600-2610

摘要：随着全球城市化的迅速发展，城市生态系统的研究日益受到关注。城市化过程引发的大面积土壤封闭，导致土壤功能退化，进而影响城市生态系统。通过构建城市封闭土壤碳循环模型，考虑土壤温度，水分，有效氮含量以及各项理化性质等影响土壤有机碳在封闭条件下分解的影响因素，模拟南京市1980年至2010年城市封闭土壤有机碳含量与土壤有机碳库的时空变化过程，揭示人工封闭对于城市土壤功能的影响。结果表明：南京市1980年至2010年封闭土壤的有机碳含量显著减少，2010年土壤有机碳含量的均值为6．7 g／kg，比开放土壤低54．7％。土壤有机碳含量较低的区域主要分布在快速城市化的地区。由于封闭土壤阻碍了土壤有机碳的来源，造成封闭土壤有机碳含量持续减少，1980年至2010年间城市土壤有机碳库的总量减少约0．32mg。城市封闭对土壤有机碳影响的时空变化模拟可为研究城市化过程中的生态环境效应与城市生态建设提供参考。

干旱条件下接种AM真菌对小马鞍羊蹄甲幼苗根系的影响2611-2619

摘要：为了探讨岷江干旱河谷丛枝菌根真菌（AMF）对寄主植物幼苗根系的影响，通过接种购买的AMF摩西球囊霉菌（Funnel@rmis 17tosseae）到优势乡土灌木小马鞍羊蹄甲（Bauhiniafaberi vat．microphylla）幼苗，在重度、中度和轻度干旱条件下培养3个月，研究不同干旱条件下AMF对幼苗根系形态特征、结构特征、功能性状的影响。方差分析结果表明：（1）3种干旱胁迫条件下，接菌均显著增加了幼苗的根总长、根表面积、根分枝数、根尖数（P〈O．001），在中度胁迫和轻度胁迫下，接菌显著促进根鲜重、根体积的增加（P〈0．001），轻度胁迫条件下接菌幼苗的根鲜重、根总长、根表面积、根体积、根尖数最高并显著高于其它处理，但接菌与未接菌的根平均直径之间没有显著差异；（2）接菌幼苗根系趋向于叉状分支结构，在重度胁迫时，叉状分支趋势更显著（P〈O．001）；（3）接菌幼苗的根比例都显著小于未接菌的，但幼苗比根长不存在显著差异。相关分析结果表明：菌根侵染率与根鲜重、根总长、根表面积、根体积、根分枝数、根尖数呈极显著正相关（P〈0．001），与拓扑指数、根比例呈极显著负相关（p〈0．001）。研究表明，在干旱条件下，AMF虽然没有提高生长初期的根系的吸收效率，但接种AMF显著影响幼苗根系形态特征和结构特征，更利于植物适应干旱环境，并且AMF对幼苗根系的促生作用随着干旱胁迫程度减轻而提高。

贝加尔针茅响应降水变化敏感指标及关键阈值2620-2630

摘要：降水是影响中国北方草原群落结构和生产力的关键环境因子，弄清植物响应降水变化敏感指标，确定关键阈值，可为草原的科学管理与制定应对气候变化措施提供依据。以贝加尔针茅为材料，基于不同降水的模拟实验。采用正态总体统计容忍区间及容忍限的估算方法，对测定的叶面积、株高、叶绿素和叶N含量等14个植物生理生态指标响应降水变化的敏感性及其阈值进行了研究。结果表明，植株总叶面积、水势（或叶绿素含量）和地上生物量可分别从形态、生理和生物量积累三方面较好地指示贝加尔针茅对降水变化的敏感性，受到胁迫时的降水量（6、7和8月3个月份总降水量）阈值分别是283、276（276）mm和280 mm研究结果可为客观辨识贝加尔针茅草原干旱的发生发展与监测预警提供参考。

辽东山区林参复合经营土壤质量评价2631-2641

摘要：林参复合经营是辽东山区典型的林下经济模式之一，而林下参的生长对于环境条件要求很高，其中，土壤质量是制约人参生长的重要因素之一。并对人参产业的健康发展至关重要。目前，阔叶混交林、针阔混交林和蒙古栎纯林是辽东山区广泛分布的林参复合经营林分类型，选择3种林分下立地特征相似、人参种植年限不同的样地，测定土壤物理、化学和生物学因子共25项指标，采用方差分析、主成分分析、相关分析等统计学方法和专家经验法构建了林参复合经营土壤质量评价最小数据集（MDS）。并利用模糊数学法对不同样地土壤质量进行了定量评价。结果表明，研究区林参复合经营土壤质量评价最小数据集包括容重．pH、有机质、速效K、全zn、微生物量N、酸性磷酸酶和细菌共8项指标。此外，土壤质量值由高到低依次为针阔混交林对照样地（O．764）〉蒙古栎纯林对照样地（0．745）〉针阔混交林14a人参样地（O．614）〉蒙古栎纯林20a人参样地（O．385）〉阔叶混交林12a人参样地（0．361）〉阔叶混交林对照样地（0．354）〉阔叶混交林6a人参样地（0．323）〉阔叶混交林9a人参样地（0．308）〉阔叶混交林3a人参样地（O．230），说明林分类型特征和人参种植年限对土壤质量会产生不同程度影响。今后，在辽东山区林参复合经营发展过程中，可以该最小数据集为基础，充分考虑土壤质量状况，并适当进行管理，以保障人参健康生长，促进人参产业可持续发展。

近30年古尔班通古特沙漠短命植物的时空格局2642-2652

摘要：基于1985--1999年的GIMMS—NDVI数据和2000--2014年的MODIS—NDVI数据提取短命植物的时空格局，结合野外调查数据和1985--2014年气象站点气温和降水数据，从不同时空尺度上分析了古尔班通古特沙漠短命植物的时空变化及其对气候变化的响应。结果表明：（1）古尔班通古特沙漠中短命植物层片整体表现出物种组成简单，优势度高、多样性和覆盖度低等特征，且层片特征主要是由优势物种所主导，在早春至盛夏期间，由于短暂的生活史造成层片整体在物候上有一个明显的起伏差异。（2）沙漠中短命植物覆盖度最高的区域为南部和中东部，北部次之，西部最少。就时间变化趋势而言，受近30年早春温度和冬春降水增加的影响，短命植物覆盖的区域面积呈现出明显的增加趋势。（3）1985--2014年间3、4月温度和冬春两季降水量呈上升趋势，而反映短命植物长势的NDVI值与冬春两季降水量也呈正相关性，但就相关性程度而言，冬季降水量与NDVI呈显著性相关（P〈0．05，r=0．405），而春季降水由于时滞效应并未表现出显著相关性。

小秦岭自然保护区苔藓植物群落数量分类、排序及多样性垂直格局2653-2664

摘要：苔藓物种多样性沿海拔梯度呈什么样的分布格局？基于53个20 m-20 m样地，采集并鉴定了样地内所有生境中的苔藓物种；采用多元回归树（multivariate regression trees，MRT）对苔藓植物进行分类；采用典范对应分析（canonical correspondenceanalysis，CCA）进行排序分析；用广义线性模型（Generalized Linear Model，GLM）研究苔藓物种多样性沿海拔的分布格局。结果如下：（1）采集的1378份苔藓植物标本经过鉴定，共有33科89属240种，其中藓类226种，苔类14种；（2）经交叉验证认为本区苔藓植物可分为4类，I长肋青藓（Brachythecium populeum）＋大叶匐灯藓（Plagiomnium succulentum）＋圆叶匐灯藓（Plagiomnium vesicatum）群落，Ⅱ灰白青藓（Brachythecium albicans）＋宽叶青藓（Brachythecium curtum）＋短肋羽藓（Thuidiumkanedae）＋平肋提灯藓（Mnium laevinerve）群落，Ⅲ短肋羽藓（Thuidium kanedae）＋光萼叶苔（Jungermannia leiantha）＋薄罗藓（Leskea potycarpa）＋叉肋藓（Trachyphyllum inflexum）群落，Ⅳ宽叶青藓（Brachythecium curtum）＋垂蒴棉藓（Plagiothecium船瑚rⅡfe）十全缘匐灯藓（Plagiomnium integrum）群落；（3）海拔、坡度和坡向对苔藓物种分布的解释量为7．29％；（4）苔藓物种多样性随海拔的变化成明显的上升格局。通过研究了解了小秦岭部级自然保护区苔藓物种组成、群丛划分以及每种苔藓植物的海拔分布范围：苔藓物种多样性随海拔的上升呈显著的上升格局，与乔木、灌木和草本的分布格局不同。希望此研究能为苔藓植物生态学研究和物种多样性保护提供参考。

黄土高原西部3个降水量梯度近成熟油松人工林碳库特征2665-2672

摘要：森林在陆地生态系统吸收碳素方面起着主要作用，了解其固碳特征对研究地区之间的碳循环至关重要。油松人工林是黄土高原地区一种典型的退耕还林树种，研究其固碳特征有利于综合分析评价油松人工林的生态效益。为了研究黄土高原西部地区油松人工林碳储量及碳密度空间分布特征因降水量不同引起的差异，以黄土高原西部地区3个典型栽培区域的近成熟油松人工林为对象，研究了群落内各组成部分的生物量和碳库特征。乔木层生物量的估算采用以胸径和树高为基础变量的生物量方程，灌木、草本、凋落物采用样方收获法，土壤碳库依据土壤剖面（1 m）和土钻取样相结合的方法测算。结果表明：在兰州官蘑滩地区（372 mm）、太子山（519 mm）和小陇山（632 mm）3个不同降水量区域，油松人工林生物量碳密度分别为（49．08±2．86）t／hm2、（73．90±9．36）t／hm2和（82．55±7．36）t／hm2。小陇山地区的生态系统总碳密度和生物量碳密度与兰州地区存在显著性差异。在3个不同降水量区域，土壤有机碳密度仅在表层土壤（O—10 cm）差异达到显著水平（P〈O．05），而土壤总碳密度间差异未达到显著水平（P〉O．05）。黄土高原半干旱区近成熟油松人工林的生物量碳密度与年均降水量间呈现出显著正相关关系。在半干旱地区，降水量可能成为影响油松人工林生产力和碳固存的关键因素。

温带森林不同演替阶段下的土壤CO2排放通量昼间变化2673-2683

摘要：采用时空替代法，在长白山北坡分别选取了红松针阔叶混交林演替序列的5个不同阶段：草地、灌木林（幼龄林）地、白桦林地、阔叶杂木林地和红松阔叶林地，进行土壤CO2排放通量昼间变化野外同步观测研究，旨在揭示温带森林不同演替阶段下的土壤呼吸CO2排放过程的差异，探究其与温度、湿度、土壤理化性质等环境因子的关系。结果表明：（1）温带森林不同演替阶段下的土壤CO2排放通量具有统一性，均为大气CO2的源，这种统一性确保-rsb的时段（如昼间）观测能通过换算，实现CO2排放量的估算。（2）CO，排放通量的昼间排放都呈现出明显的单峰型，峰值在13：00—15：00左右，草地和灌木林地的峰值大概在13：00左右．明显提前于白桦林地、阔叶杂木林地和红松阔叶林地（14：00-15：00左右）。红松阔叶林地的土壤呼吸有明显的滞后性特征，峰值在15：00左右，比其他几个样地明显推迟。（3）土壤cO，排放通量平均值由低到高排列依次为草地（2．760μmol m-2 S-1）、灌木林地（2．854 μmol m-2 S-1）、白桦林地（3．048 μmol m-2 S-1）、阔叶杂木林地（3．696 μmol m-2 S-1）、红松阔叶林地（4．61μmol m-2 S-1）。随着温带森林演替的正向进行，土壤CO2排放通量依次增大，次序为草地〈灌木林地〈白桦林地〈阔叶杂木林地〈红松阔叶林地。（4）环境因子中，0—5 cm土壤温度与土壤CO2排放通量相关系数最高，土壤温度监测对土壤CO2排放量的估算作用明显。