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生态学报 2017年第12期杂志 文档列表

生态学报杂志景观生态学研究进展专栏

景观生态网络研究进展3947-3956

摘要：作为生态学重要的概念与方法，生态网络是景观生态学研究的热点问题，也是耦合景观结构、生态过程和功能的重要途径。景观生态网络对于保护生物多样性、维持生态平衡、增加景观连接度具有重要意义。从景观生态网络的相关理论、研究进展、研究方法模型等进行分析，并对其应用前景进行展望，主要介绍了传统景观格局分析、网络分析、模型模拟等方法的适用性与特点，并分析了景观生态网络在城市景观格局优化、自然保护区规划、生物多样性保护、土地规划等领域的应用，最后提出了研究的主要问题。

2010年来黄土高原景观生态研究进展3957-3966

摘要：严重的水土流失以及不合理的土地利用加剧了黄土高原土地资源的退化，导致该地区生态环境脆弱、生态系统服务不断下降。针对黄土高原地区存在的问题，我国学者基于景观生态学原理和方法，围绕“景观格局演变-驱动机制-水土流失过程-生态系统服务”的框架开展了大量研究，取得了一系列研究成果。通过梳理和总结2010年以来黄土高原地区景观生态学研究的现状和特点，指出了目前研究中存在的问题和不足，突出表现在区域比较研究、景观格局与生态过程耦合研究、生态服务权衡方法和模型构建等方面比较缺乏。建议未来黄土高原的景观生态学研究应加强区域尺度上的综合研究和不同地区之间的比较研究．深化景观格局演变的形成机理：进一步开展景观格局与过程的定量识别方法学研究，开发格局一过程耦合模型；加强生态系统过程与服务研究，同时开展相应的实证性研究，研发适宜的生态服务权衡模型，进而深入探讨区域生态系统服务的权衡机制。

山地景观生态学研究进展3967-3981

摘要：山地环境对全球变化的高度敏感性及其在陆地淡水资源与生物资源方面的巨大影响．推动山地景观生态学迅猛发展。在系统分析2000年以来山地景观生态学文献计量基础上，针对山地景观生态学主要学科方向与科学问题，以山地垂直带谱结构分布模式与形成机制，山地景观生态功能的分布格局与驱动因素，山地景观生态结构与格局对全球变化的响应等三大领域为重点，综述了自2000年以来的主要研究进展和取得的新认识，归纳了每个领域现阶段存在的主要前沿问题。围绕上述山地景观生态学重点领域，提出了山地景观生态学未来重点发展的6个研究方向：全球山地环境变化综合观测网络与方法、山地多维景观生态格局与时空变化规律及其驱动机制、整合景观生态学方法的林线动态与机制研究、山地生物生产力和物种多样性变化与模拟、景观生态水碳耦合循环变化与影响、山地垂直带谱结构理论与模式等，为进一步推动山地景观生态学发展、准确理解山地环境对全球变化的响应规律及其影响提供理论参考。

景观生态学在土地整治中的应用研究进展3982-3990

摘要：在土地整治中融入景观生态学理念是推动土地整治生态建设的必然要求。阐述了土地整治中的景观生态学原理，分析了相关文献变化和研究重点．总结了中国土地整治中的景观生态学研究现状，提出了土地整治中的景观生态学研究展望：（1）重视土地整治中景观生态学的基础理论研究，构建土地整治的景观生态学理论与技术体系；（2）加强土地整治的景观动态与生态效应机制研究，建立适用土地整治景观生态影响的方法和模型；（3）强化土地整治的多尺度和长序列景观生态研究，揭示土地整治过程中的尺度效应和多尺度耦合机制；（4）加强土地整治中多种生态系统服务的集成与优化，强化用于指导土地整治生态规划设计与管理工作．以期为深化土地整治中的景观生态学研究提供借鉴和启示。

人为热排放对城市热环境的影响研究展望3991-3997

摘要：全球范围的城市扩张和能源消耗．导致人为热在不同时间和空间尺度上影响地表热环境．人为热排放与城市热岛的关系受到广泛关注。通过国内外文献总结源清单法、数值模拟法和能量平衡方程等3种人为热估算方法的优缺点，评价人为热研究在城市、区域和全球尺度的主要进展和区别，归纳出现有研究在城市尺度多关注人为热的时间动态变化，区域和全球尺度研究则更关注人为热的空间差异，以及人为热对于全球变暖的贡献和人类的适应对策。从中发现人为热研究中存在的问题和不足，包括研究尺度和研究方法匹配性、研究结果的验证和比较、人为热排放与景观功能的联系、人为热排放强度和周期对气温的影响机制等。根据现存问题提出多学科集成、人为热与景观功能耦合、时空尺度选择、数据获取等4个方面的建议，有助于在理论和方法方面深化和拓展城市人为热研究。

京津冀地区城市化发展时空差异特征3998-4007

摘要：随着京津冀一体化协同发展的提出，如何协调城市间城市化和产业发展的差异成为目前关注的焦点。因历史原因和政策影响，尤其在城市化发展方面地区之间存在较大差异，定量识别该区城市发展的时空差异性对于制定合理的区域协同发展政策具有重要的指导意义。基于1984-2012年社会经济统计数据，通过引入偏离度指数和变异系数，从人口、土地、社会、经济四方面研究了不同时期京津冀地区城市化发展时空差异特征。研究表明：（1）京津冀地区城市化4个方面的发展均呈整体上升趋势，尤其表现在经济和社会发展方面。整体增长幅度为：经济〉社会〉土地〉人口。（2）从发展速度看，京津冀地区人口与土地增速最快时期发生在2000-2004年；而社会与经济增速最快时期发生在1992--1996年：这些特征充分反映了我国阶段性政策的影响。（3）从城市化发展的驱动因子分析，京津冀地区人口与土地增长速度差异较小，发展趋势较为一致，呈现显著的正相关关系；经济、社会增长速度差异较小，发展趋势较为一致，表现出高度的正相关性；而人口与社会、人口与经济、土地与社会、土地与经济之间的相关性不显著。（4）京津冀地区城市化发展区域差异较大，不同时段各城市发展存在明显差异；在城市化进程中区域间最大差异性表现在土地的扩张，其次是人口增长，而经济和社会增长差异性相对较小。（5）人口、土地、社会、经济四项城市化驱动因子与城市生态因子的耦合协调度均不断提高。

生态工程背景下西南喀斯特植被变化主导因素及其空间非平稳性4008-4018

摘要：我国西南喀斯特地区石漠化面积已实现净减少，植被状况具有明显改善。为了更清晰的了解该区植被变化情况及其影响因素的区域差异．采用长时间序列遥感数据，综合运用空间自相关分析、主成分分析（PCA）和地理加权回归（GWR）等研究方法，分析生态工程实施以来滇桂黔喀斯特植被变化及其主要影响因素的空间非平稳性。结果表明：与1982--2000年相比，2001--2011年生长季归一化植被指数（GSN）在整个研究区域都有增加且具有显著的空间集聚性（Ig为0．90），但增加程度在空间上具有差异性（变异系数为43％）；影响滇桂黔植被变化的主要因素包括气候因子、土壤质地、人类活动、水分有效性、土壤养分和社会经济条件，且对植被变化的影响程度随地理位置的变化而变化。不同工程地貌类型区内，影响植被变化的主导因素不同，且存在显著的空间差异性，需综合考虑植被变化主导因素的区域差异来调整或改进后续生态工程措施。

基于生态安全格局的南京都市区生态控制边界划定4019-4028

摘要：以南京都市区为例，通过生态敏感性分析获取了研究区既有的高生态敏感空间．采用最小费用路径方法辨识了对研究区具有重要生态意义的潜在生态廊道和生态关键区，采用图谱理论中的景观连接度指数辅助确定生态廊道宽度．构建了研究区潜在的生态网络。在此基础上，整合既有和潜在生态空间，科学划定生态控制边界，实现了研究区现存和潜在的重要自然生态空间保护。研究结果表明：1）生态敏感性分析能够识别出研究区既有的高生态敏感性区域，并指出其呈现出“大而孤立，小且分散，连接性不佳”的空间特征。2）遴选出的71处生态源地、119条重要廊道和61个关键生态斑块共同组成了研究区的生态网络，显著提升了原有生态空间的景观连接性和研究区域的总体生态安全水平。3）生态网络分析可以弥补敏感性分析只考虑既有自然生态空间的局限，二者的组合使用可为不同尺度上生态控制边界的划定提供简明的分析框架。研究结果可为南京都市区生态控制线划定和生态环境保护提供重要的参考，对其他城市生态控制边界的划定也具有一定的借鉴意义。

无人机遥感技术在景观生态学中的应用4029-4036

摘要：野外数据的获取是生态学研究的挑战之一，而通过遥感技术能够实现对地球表面的多面立体观测，获取丰富多样的空间信息数据，开展从微观到宏观不同尺度上的景观单元（包括物种、种群、群落、生态系统等）的空间关系研究。传统卫星遥感影像受空间和时间分辨率的限制，难以满足局域尺度或者时间序列上的景观空间生态学研究需求。无人机遥感技术为生态学研究的野外数据获取提供了一种新方法．以其灵活、高效、简便等特点弥补了传统卫星遥感的空间分辨率低、重访周期长、云雾影响等方面的不足，在景观空间生态学研究中受到越来越多的关注。简要介绍无人机类型及其搭载常见的传感器类型，分别从不同尺度的景观单元，即物种、种群、群落以及生态系统水平上探讨其应用进展，并指出当前无人机技术在景观生态学研究中存在的挑战与困难，同时展望了未来可能的研究热点，以期对今后无人机遥感技术在景观生态学领域的应用研究有所启发。

生态学报杂志研究论文

喀斯特土壤固氮微生物群落与植被、土壤的关系4037-4044

摘要：固氮微生物作为土壤中重要的功能微生物群之一，其与地上植物群落、土壤环境之间的关系尚不清楚。在桂西北的环江县、都安县和大化县选取喀斯特典型植被类型（草丛、灌丛、次生林）建立样方，通过植被调查、测定土壤理化性质和构建克隆文库的方法，研究了土壤固氮微生物群落的结构与组成，分析了固氮微生物群落与植物群落、土壤理化性质之间的关系。结果表明：研究区典型植被类型土壤中的优势固氮微生物为慢生根瘤菌。Mantel相关性分析表明植物群落与固氮微生物群落显著相关（r=0．6116，P=0．011）；结合PCoA分析和Venn图可看出，植物群落组成与结构越相似，土壤固氮微生物群落结构与组成也越相似。CCA分析前两轴的解释率之和仅为22．72％，其中总氮、有效态钾、有效态钙对固氮微生物群落的影响显著，这表明本研究涵盖的土壤理化性质指标并不能完全解释固氮微生物群落的变异，需要补充更多的土壤数据进行更深入的研究。由此可见，在喀斯特生态恢复过程中，不仅要关注地上植被群落的恢复与重建，同时也应重视地下功能微生物群落的恢复与重建。

温度对川西亚高山3种森林土壤氮矿化的影响4045-4052

摘要：川西亚高山森林群落土壤氮循环对全球气候变化非常敏感。采用室内培养法，研究川西3个森林群落（天然针叶林、云杉人工林和桦木次生林）土壤有机层和矿质土壤层无机氮含量在两个培养温度（20℃和10℃）下4周内动态变化。结果表明：培养4周后，在20℃培养条件下天然针叶林、云杉人工林和桦木次生林硝态氮含量比在10℃培养条件下分别高出104．32％、52．11％和25．57％：而铵态氮含量仅高出10．18％、24．06％和44．82％。有机层土壤氨化速率、硝化速率和净氮矿化速率大多表现为20℃显著高于10℃；相反，温度对矿质土壤层氮转化速率影响大多不显著。此外，天然林土壤净氨化速率、硝化速率和净氮矿化速率均高于桦木次生林和云杉人工林。实验期间，3个森林群落土壤净硝化速率20℃比10℃高79．03％-128．89％，而净氨化速率仅高37．81％-63．33％。综上所述，温度变化对川西亚高山森林土壤氮矿化具有显著影响，而温度效应因森林类型、土壤层次和氮形态而不同。与矿质土壤层相比，土壤有机层氮矿化对温度变化更为敏感。

长期连栽杨树林根际土壤自毒作用的生物测定4053-4060

摘要：选取10—40a不同代际的长期集约连栽杨树土壤为对象，从自毒作用的角度探讨人工林连栽障碍的原因与机理。实施了不同连栽代际的杨树人工林土壤对莴苣种子发芽和扦插杨树枝条生长的抑制活性的系统生物测定试验。结果表明，连栽杨树林的根际土壤比非根际土壤能够显著抑制莴苣种子萌发率。对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代林根际土壤的浓度梯度试验都表明浸提液的质量浓度越大，对种子萌发的抑制性越强，其中Ⅲ代林处理液的浓度效应最明显。将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代杨树林根际土壤配置成加营养液组与无营养液组两组对照水培溶液测定扦插杨树枝条的胚芽生长长度和根伸长长度。结果表明，Ⅲ代林根际土壤处理液的胚芽生长长度和根伸长长度显著小于Ⅱ代林根际土壤处理液，Ⅱ代林处理又显著小于Ⅰ代林处理，Ⅰ代林处理液与对照组无显著差别．这种随林代增大、根际土壤对植株生长的抑制活性增大的趋势在加营养液组更为显著。本文确定了连栽土壤抑制活性的根际效应与浓度效应，为连栽杨树人工林的自毒作用研究提供了重要的实验依据，并推断连栽杨树人工林通过根系分泌物的方式在根际部分逐代积累白毒物质，由于自毒物质的浓度效应，Ⅰ代林阶段自毒效应不显著甚至促进林木生长；随着集约时间增长，到Ⅲ代林阶段自毒效应显著抑制杨树生长和更新。在集约抚育中，对土壤实施人工添加营养液的方式无法缓解其抑制性自毒作用，有可能加剧连栽障碍的产生。

去除根系和凋落物对滨海沙地3种防护林土壤碳氮库的短期影响4061-4071

摘要：以福建长乐滨海沙地上3种人工林（尾巨桉、纹荚相思、木麻黄）土壤为研究对象，设置去除凋落物、去除根系和对照3种处理，观测1年后分析改变地上、地下有机质输入对沙地土壤碳氮储量、可溶性有机碳（DOC）氮（DON）和微生物量碳（MBC）氮（MBN）的影响。结果表明：不同树种人工林间土壤碳氮储量无显著差异；不同树种人工林间土壤活性碳氮组分差异显著，木麻黄土壤DOC含量显著高于纹荚相思．纹荚相思土壤DON显著高于木麻黄和尾巨桉，尾巨桉土壤MBN显著高于木麻黄和纹荚相思。改变地上地下有机质输入对滨海沙地土壤碳氮库有显著影响且这种影响随树种而异。去除凋落物后纹荚相思、木麻黄土壤碳储量分别下降38．0％、25．1％，氮储量分别下降12．9％、12．5％；去除凋落物后尾巨桉、纹荚相思、木麻黄土壤DOC分别下降37．5％、30．6％、52．9％，MBC分别下降31．0％、56．9％、29．7％，MBN分别下降50．7％、34．9％、42．2％；去除根系后尾巨桉、纹荚相思土壤MBC分别下降57．7％、15．4％。回归分析显示，滨海沙地土壤DOC、MBC与土壤碳储量呈显著正相关，土壤DOC和MBC分别能够解释土壤碳储量变化的47．7％和57．7％。研究表明：树种通过调控地上、地下输入影响可溶性有机碳氮和微生物量碳氮，进而影响土壤碳氮库。

影响不同林型天然红松混交林林隙更新的土壤特征因子4072-4083

摘要：采用野外调查、样品采集和统计分析等相结合的方法，对小兴安岭天然红松混交林3种不同林型（椴树红松混交林（TP）、枫桦红松混交林（BP）、云冷杉红松混交林（PAP））的林隙及其邻近郁闭林分的土壤特征因子和树木更新的相关性进行了研究，旨在阐明林隙土壤特征因子对树木更新的影响，从而为小兴安岭天然红松混交林植被更新、退化生态系统的恢复和可持续经营提供基础数据和实践参考。结果表明：郁闭林分土壤有机质、全氮质量分数显著高于3种不同林型的林隙。有效磷和速效钾含量在BP内与其他林型之间差异显著。3种林型林隙内pH值均略高于其郁闭林分，但与其差异均不显著。3种林型林隙内更新总密度、幼树更新密度与郁闭林分差异显著（P〈0．05），PAP林隙中更新总密度和幼树更新密度最高。BP林隙面积与更新密度相关不显著，乔木幼苗、幼树更新密度与有机质（r=-0．400，r=-0．475）、全氮均呈显著负相关（r=-0．519，r=-0．603）。TP林隙内全氮与乔木幼苗更新密度呈正相关（r=0．092），而与乔木幼树更新密度呈显著负相关（r=-0．585）。PAP林隙内全氮与乔木幼苗、幼树更新密度均呈负相关。郁闭林分幼苗更新密度分别与有机质、全氮、速效钾、pH值、脲酶和蛋白酶呈负相关。主成分分析表明，全氮是影响林隙和郁闭林分树木更新的关键因素。

不同灌溉方式下3种土壤微生物活性测定方法比较4084-4090

摘要：探究不同灌溉方式下土壤微生物活性，对维持土壤稳定和提高水资源利用效率具有重要意义。以沈阳农业大学长期定位灌溉试验基地为平台，采用土壤酶活性、土壤呼吸和微量热法，研究节水灌溉组覆膜滴灌、渗灌及对照组沟灌下的土壤微生物活性并比较3种微生物活性测定方法。结果表明：不同灌溉方式下土壤脲酶、转化酶、脱氢酶活性无显著差异，土壤呼吸在3个主要生长季也没有明显变化规律；而微量热法得到的热功率时间曲线呈现了典型的微生物生长特征趋势，覆膜滴灌的生长速率较大，且与沟灌的总热量、最大热功率相差不大。因此，从可持续农业观点出发，覆膜滴灌是保证土壤微生物活性较高的一种节水灌溉方式；微量热法也为传统方法下不易检测的微生物活性提供了新思路。

咸水滴濯下塔里木沙漠公路防护林土壤生化作用强度及微生物生态特征4091-4099

摘要：土壤生化作用强度是表征土壤生物学活性的重要指标。选择传统研究方法，从氨化作用、硝化作用、固氮作用、纤维素分解、呼吸作用以及酶活性6个方面，揭示了咸水滴灌下塔里木沙漠公路防护林地土壤生化作用强度的分异规律。结果表明，（1）随防护林定植年限的增大，土壤氨化作用、固氮作用、纤维素分解和呼吸作用的强度均明显增强，其中氨化作用和呼吸作用变化尤为明显；而硝化作用强度有所减弱。（2）0—50cm土体内，随土壤深度增大，生化作用强度提高，氨化作用、硝化作用、固氮作用、纤维素分解和呼吸作用强度的垂直差异均达极显著水平（F〉F0.01）。（3）随防护林定植年限的增大，不同土壤酶活性的变化各异，其中，过氧化氢酶活性显著增大（F〉F0.01），纤维素酶和蔗糖酶的活性明显提高（F〉F0.05），而蛋白酶、磷酸酶和脲酶的活性变化不大（F〈V0.05）。（4）回归分析表明，不同生化强度因子与土壤环境因子的最优回归方程不同，但决定系数均大于0．95；全盐、全氮和速效氮进入了所有回归方程，是决定塔里木沙漠公路防护林地土壤生化强度的关键土壤环境因子。因此，咸水滴灌条件下，塔克拉玛干沙漠腹地防护林土壤生化作用强度不断提高的趋势，这对于防护林工程的科学管理有重要指示意义。

黄土丘陵区不同侵蚀环境下土壤有机碳对植被恢复的响应4100-4107

摘要：植被恢复是提高土壤有机碳累积和储存的重要措施。以黄土丘陵区两个典型侵蚀环境下的小流域即黄土区坊塌流域和砒砂岩区满红沟流域退耕坡面为研究对象，分析了土壤有机碳含量（SOCC）、有机碳密度（SOCD）在同一侵蚀环境不同群落下的变化以及在同一群落不同侵蚀环境间的差异，旨在探明不同侵蚀环境下土壤有机碳对植被恢复的响应。结果表明：1）同一侵蚀环境下，与坡耕地相比，自然恢复方式下退耕地植被恢复初期SOCC、SOCD均显著降低，之后随植被恢复均显著升高（P〈0．05）：人工恢复方式下退耕地20—25年柠条锦鸡儿群落和13—14年刺槐群落SOCC、SOCD均显著升高（P〈0．05），说明同一侵蚀环境内，退耕地在两种恢复方式下均能显著提高土壤有机碳累积和储存。2）同一侵蚀环境下，与相近恢复年限的自然恢复群落相比，刺槐群落SOCC、SOCD均显著高于长芒草＋铁杆蒿群落（P〈0．05），砒砂岩区柠条锦鸡儿群落SOCC、SOCD均显著低于铁杆蒿群落（P〈0．05），黄土区柠条锦鸡儿群落SOCC显著低于而SOCD显著高于铁杆蒿群落（P〈0．05），说明相同恢复时间内，相对于自然恢复方式，人工刺槐造林在两种侵蚀环境下均能累积与储存较多的土壤有机碳，而柠条锦鸡儿造林在两种侵蚀环境下累积土壤有机碳的效果均不佳，在黄土区储存土壤有机碳效果好于砒砂岩区。3）同一群落下，黄土区人工和自然恢复群落SOCC均高于砒砂岩区：黄土区人工恢复群落SOCD均显著高于而自然恢复群落SOCD均低于砒砂岩区（P〈0．05），说明黄土区人工恢复累积和储存土壤有机碳及自然恢复累积土壤有机碳的效果较好，而砒砂岩区自然恢复储存土壤有机碳的效果较好。

科尔沁沙地恢复演替进程中群落物种多样性与地上生物量的关系4108-4117

摘要：生物多样性与生产力的关系是当前生态学中研究的重点之一，以科尔沁沙地为研究对象，研究了沙地植被恢复演替进程中物种多样性与地上生物量的关系。结果表明：（1）科尔沁沙地植被恢复演替过程中，物种数量逐渐增加，从流动沙丘的6种到固定沙丘的30种，增加了4倍。一年生草本植物在各群落中占绝对优势，但随着演替的进行，生活型呈现多样化，多年生植物种类明显增加。藜科植物在流动沙丘阶段优势度明显，之后逐渐下降；禾本科植物的种数和优势度逐渐增加，在群落中的地位逐渐增强。多重比较表明，群落的地上生物量存在显著差异（F=18．926，n=360，P〈0．001），从流动沙丘到固定沙丘（3个恢复阶段的均值计算）地上生物量增加了580％。（2）随着演替的进行，群落Simpson指数、Shannon—winner指数和均匀度指数均呈现增加的趋势。（3）回归分析显示，群落物种多样性和生物量之间存在显著的负二次函数关系即单峰型函数关系，表明中等生产力水平物种多样性较高。