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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17期杂志 文档列表

生态学报杂志研究论文

元江干热河谷稀树灌草丛植被碳储量及净初级生产力

摘要:稀树灌草丛作为干热河谷区特殊的植被类型,其碳储量等一直缺乏必要的研究。以元江干热河谷稀树灌草丛植被为对象,利用典型样地法研究该区稀树灌草丛植被的碳储量与净初级生产力。结果表明:元江稀树灌草丛植被的碳储量为32.13 t C/hm2,其中乔木、灌木和草本各层次的碳储量为26.70、4.04、1.40 t C/hm2,分别占到总碳储量的83.02%、12.57%、4.4%。乔木层中地上部分碳储量占到66.70%。另外,元江稀树灌草丛的净初级生产力为3.88 t C hm-2 a-1,其中林分的净初级生产力为1.90 t C hm-2 a-1,凋落物量为1.98 t C hm-2 a-1;林下植被层对林分净初级生产力的贡献达到了46.92%。说明元江稀树灌草丛具有较高的碳储量和碳汇能力。结果为稀树灌草丛碳循环及碳汇功能研究提供了基础,同时也为干热河谷区植被的保育与可持续经营提供了科学依据。
5584-5590

念青唐古拉山南坡高寒草甸生产力对温度和降水变化的敏感性及其海拔分异

摘要:目前人们仍不清楚不同海拔高寒草地植被生长对气候变化的敏感性差异及其与最适宜海拔分布中心的关系。利用西藏当雄县念青唐古拉山南坡7个海拔梯度固定样地的高山嵩草草甸地上净初级生产力(ANPP)观测数据(2009-2013),建立了ANPP与同期遥感植被指数(MODIS NDVI)的线性回归方程。基于长时间序列的NDVI数据,利用建立的回归方程估算了研究区2000-2013年的ANPP。结合沿海拔梯度的HOBO气象站数据(2006-2013)及当雄县气象站数据(2000-2013),分析了2000-2013年该地区高寒草甸ANPP对降水和温度变化的敏感性及其随海拔的变化规律。结果表明:(1)多年平均ANPP随海拔的变化均表现为先增加后降低的单峰分布格局,最大值出现在海拔4893-4942 m,说明在海拔梯度上存在一个最适宜高寒草甸植被生长的分布中心;(2)ANPP与生长季降水量(GSP)呈正相关关系,与生长季平均气温(GST)呈负相关关系,其相关斜率的绝对值(指示ANPP的降水敏感性和温度敏感性大小)与ANPP的海拔格局具有相反的变化趋势,即在最适宜高寒草甸植被生长的海拔分布中心附近,ANPP对降水和温度变化的敏感性最低,而在远离该分布中心的较高和较低海拔,ANPP对降水和温度变化的敏感性则相对较大。研究明确了高寒草甸ANPP对降水和温度变化的敏感性随海拔的分异性及其与高寒草甸最适宜海拔分布中心的关系,这有助于理解沿海拔梯度不同水热组合环境下高寒生态系统对未来气候变化的响应模式。
5591-5601

暖温带-北亚热带过渡区落叶阔叶林群落特征

摘要:白云山落叶阔叶林是暖温带-北亚热带生态过渡区保存较完好的植被,具有北亚热带向暖温带的过度性质,群落结构相对复杂,物种种类相对丰富。参照巴拿马巴洛科罗拉多岛(Barro Colorado Island,BCI)样地的技术规范,于2015年在白云山国家森林公园建立了一个5 hm2固定监测样地,调查并鉴定了样地内胸径 ≥1 cm的木本植物。基于首次调查数据从物种组成、径级结构、重要值、群落分类和分布格局等方面进行了分析,结果表明:(1)样地共有17963株个体,隶属于34科55属93种;(2)该群落以锐齿槲栎(Quercus aliena var.acuteserrata)、华山松(Pinus armandii)、三桠乌药(Lindera obtusiloba)、漆树(Toxicodendron vernicifluum)占优势,稀有种占总种数的36.56%,偶见种占总种数的30.11%;(3)所有物种的径级结构分布呈倒"J"型,表明群落内有充足的幼苗,群落更新状况良好;(4)多元回归树经过交叉验证,以凹凸度和平均海拔将样地植被划分为3类,Ⅰ:锐齿槲栎-华山松-三桠乌药-秦岭木姜子-河南海棠群落;Ⅱ:锐齿槲栎-华山松-漆树-连翘群落;Ⅲ:锐齿槲栎-白桦-白檀-照山白群落;(5)点格局分析表明样地内优势种主要表现为聚集分布格局。研究结果有助于增加人们对暖温带-北亚热带生态过度区内森林群落的认识,为此区域内植物群落的管理和保护积累基础资料。
5602-5611

基于土壤线虫群落分析的油页岩废渣地不同植被类型恢复过程中的土壤食物网能流状况

摘要:土壤健康与生态系统功能是当前生态学研究的重要课题。土壤线虫是评价生态系统健康状况的指示生物,特别是用于评价土壤污染和恢复的过程。对广东茂名油页岩废渣场人工实施不同生态恢复改造状况下的土壤线虫属的重要值及土壤线虫反映的土壤食物网能量通道进行了分析,以通过污染地土壤食物网内的能量流动状况反映种植不同植物物种相同时间后的土壤养分与健康状况。结果表明在废渣场种植不同植物物种约8年后,乌墨林和大叶相思林下土壤线虫类群数(属)分别为54和45,重要值最高的是食细菌的棱咽属(Prismatolaimus)和拟丽突属(Acrobeloides);而红荷林和荒草地的线虫类群数分别为41和38,重要值最高的是杂食性的真矛线属(Eudorylaimus);废渣地线虫属的数量最少,仅为34个,重要值最高的是食真菌的丝尾垫刃属(Filenchus)和滑刃属(Aphelenchoides)。食物网能流分析表明:细菌能流通道比重最高的是大叶相思林和乌墨林,而真菌能流通道比重最高的是废渣地,红荷林和荒草地居中,各样地植物能流通道比重都比较小,仅为2%-10%之间。总体来讲,在有植被覆盖的生态系统,养分周转更快,特别是乌墨和大叶相思林,而无植被的废渣地,土壤养分周转速率倾向于更慢的真菌能流通道,这表明在养分条件比较差的情况下,真菌通道的食物网可能会起更大的作用。研究还说明了在油页岩废弃地恢复过程中,植物资源的输入不仅仅刺激植物能流通道,同时也会刺激细菌和真菌能流通道,植被是土壤线虫群落发展的主要驱动力。
5612-5620

不同连作年限怀牛膝根际土壤理化性质及微生物多样性

摘要:以不同连作年限怀牛膝根际土壤为材料,采用土壤农化分析技术和磷脂脂肪酸生物标记法,对土壤理化性质以及根际微生物群落结构进行分析。结果表明:怀牛膝连作会使大部分大量元素(全磷、碱解氮、速效磷和速效钾)含量上升,而全氮、全钾的变化并无明显趋势。全量钙、全量镁、全量锰和有效锌的含量也会随着连作年限的增加而增加。研究发现,怀牛膝连作1a的土壤与对照相比,根际土壤微生物群落结构差别不大,但是与连作10a和30a的土壤相比微生物多样性却发生了明显变化。土壤中总PLFAs、细菌、革兰氏阴性菌Gram(-)及真菌含量都随连作年限增加而明显上升,微生物多样性增加,且革兰氏阳性菌Gram(+)/革兰氏阴性菌Gram(-)的比值随着连作年限的增加而下降。此外,土壤中一些嗜热解氢杆菌和真菌等参与土壤物质循环和木质素降解的微生物类群数量明显增加,假单胞菌等有益微生物类群也显著增多,这是牛膝连作促进作用的生物学基础。研究用药用植物怀牛膝证明了植物根际微生物结构和功能多样性对植物连作促进或连作抑制作用的产生与控制的生态学意义。
5621-5629

准噶尔盆地南缘两种典型禾本科植物根鞘土壤微生物群落功能多样性

摘要:以准噶尔盆地南缘两种禾本科植物的根鞘与其外围土壤为研究对象,采用Biolog-ECO微平板检测法对土壤微生物群落功能多样性进行了研究。结果表明:两种植物根鞘土壤的有机质、全氮、速效氮和速效钾均高于根鞘外围土壤;两种禾本科植物根鞘土壤的微生物平均颜色变化率(AWCD)、香农多样性指数、均匀度指数、优势度指数和丰富度指数均高于根鞘外围土壤;两种植物根鞘土壤微生物主要利用的碳源类型为羧酸、糖类和聚合物,其中芨芨草根鞘微生物是以利用羧酸、糖类、聚合物和氨基酸类物质为主,羽毛针禾根鞘土壤微生物是以利用糖类、氨基酸和聚合物为主;微生物平均颜色变化率与Shannon多样性指数、均匀度指数、速效钾和全氮呈显著相关性,除了全钾以外,与其余的土壤理化指标均存在正相关性。总而言之,根鞘结构改善了微生物的生存环境,提高了土壤微生物群落功能多样性,从而增强了缓冲外界不利影响的能力。
5630-5639

青稞根腐病对根际土壤微生物及酶活性的影响

摘要:选取甘肃省卓尼县青稞种植区为研究地点,调查青稞根腐病的发病情况,并分别采集其健康植株和发病株根际的土壤,对比分析其土壤微生物生物量(碳、氮、磷)、微生物数量(细菌、真菌、放线菌)以及过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、纤维素酶5种酶活性。结果发现,研究区10个采样点均有青稞根腐病的发生,发病率在5%-20%之间,不同地点发病率不同。根腐病的发生,会显著影响青稞根际微生物生物量,导致微生物生物量碳、氮、磷的含量发生变化,其中微生物生物量氮和磷含量整体降低,且不同采样点微生物量不同。土壤微生物数量总体呈现细菌 〉 放线菌 〉 真菌的趋势,但不同微生物对根腐病发病的响应不同,细菌和放线菌数量因根腐病的发生而减少,真菌的数量则增多;不同采样点土壤微生物数量不相同,细菌和真菌呈现区域性特征,放线菌的数量不呈现地域性。根腐病的发生还造成土壤酶活性的改变,其中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶的含量因根腐病的发生而降低,而纤维素酶则升高,过氧化氢酶的变化没有规律。总而言之,根腐病的发生会使青稞根际土壤微生物组成发生改变,碳、氮、磷等物质代谢受到抑制,而能量代谢发生紊乱。因此,研究和防治青稞根腐病就必须重视土壤微生物及土壤酶的作用。
5640-5649

连续施用保水材料对旱作条件下土壤特性及燕麦生长的影响

摘要:以坝莜一号为材料,研究连续4a施用保水材料聚丙烯酰胺(PAM)与聚丙烯酸钾(PAM-K),对旱作农田不同土层土壤微生物量变化与相应土层土壤含水量、容重、电导率、养分及燕麦生长的影响。结果表明,旱区农田施用PAM-K和PAM的微生态效应存在时空差异,以连续施用4a效果最佳,其大小顺序表现为连续施用4a 〉 施用3a 〉 2a 〉 1a 〉 对照。连续施用4a PAM-K和PAM,0-60 cm土层土壤含水量平均增加了27.18%和34.40%;土壤容重、土壤电导率分别平均降低了2.33%和6.64%、29.50%和22.70%;相对显著增加了耕层土壤养分(有机质、碱解氮、有效磷、速效钾)含量;土壤微生物生物量碳、氮、磷增幅平均达24.11%、31.89%、46.52%和69.96%、35.21%、52.70%,尤其是连续施用4a PAM,10-20cm土层土壤微生物量氮增幅达98.95%及0-10cm、20-40cm土层土壤微生物生物量碳和土壤微生物量磷的增加最明显,增幅分别达31.13%和74.49%、62.27%和49.91%。连续施用4a PAM-K和PAM,植株鲜重、干重、株高、籽粒产量,分别增加了90.53%和146.91%、101.56%和128.13%、33.67%和76.39%、19.27%和22.40%。
5650-5661

红松不同苗龄幼苗叶性状对温度和光照变化的响应

摘要:通过分析不同苗龄红松幼苗在控制温度和光照条件下叶性状的变化差异,以及各控制因素交互作用对红松幼苗叶性状的影响程度和红松叶性状的线性相关关系,探讨红松幼苗叶性状响应气候环境因素变化的特征和所采取的物质分配上的变化策略。实验采取人工气候箱培养红松幼苗,设置3组温度为10、20、30℃,每组温度下设置有效光照辐射4组:45.3、90.5、181.1、271.6(μmol m-2s-1),每组观测苗龄1-4a。观测性状为:比叶重(LMA)、单位面积光合能力(Aarea)、单位质量叶氮含量(Nmass)和单位质量叶磷含量(Pmass)。结果显示:(1)红松幼苗的LMA、Aarea、Nmass、Pmass受到温度、光照和苗龄的影响,各控制组叶性状间差异显著(P 〈 0.05);(2)温度、光照和苗龄对红松幼苗叶性状的交互作用效应显著(P 〈 0.05),影响程度依次为:苗龄 〉 温度 〉 温度×光照×苗龄 〉 光照 〉 光照×苗龄 〉 温度×光照 〉 温度×苗龄;(3)LMA与温度和苗龄呈正相关性,Aarea与苗龄呈正相关性,与温度呈负相关性,Nmass与温度、光照、苗龄、LMA和Aarea均呈负相关性,Pmass与温度、Nmass呈正相关性而与苗龄和LMA呈负相关性。通过结果分析可以得出以下结论:(1)红松幼苗叶性状对温度、光照和苗龄3个因素均有明显响应但响应程度不一,影响性状差异的主要因素是温度和苗龄,光照在其温度和苗龄二者的作用基础上对性状产生影响;(2)红松幼苗叶性状之间的线性关系实际反映的是对温度、光照和苗龄响应的结果,叶性状间的密切联系反映出叶片在响应环境因素时所采取的分配策略的调整,其目的是维持植物体内同化作用和异化作用的平衡,确保红松幼苗稳定生长。
5662-5672

草木灰对四种松属种子发芽和幼苗生长的影响

摘要:火干扰不仅影响森林生态系统的结构与功能,而且影响群落更新与演替。为了研究草木灰对4种松属种子萌芽和幼苗生长的影响,在湖南省株洲市黄丰桥林场采集马尾松、云南松、湿地松和火炬松种子,以马尾松次生林火烧迹地的草木灰为基质,设置对照和3个草木灰处理,进行播种试验及生长观测。结果表明:(1)草木灰处理下4个物种的种子发芽率比对照试验低,并呈现随草木灰含量的增加而降低的趋势,低草木灰含量处理马尾松种子发芽率不及对照一半,中、高草木灰含量处理发芽率更低;云南松、湿地松和火炬松种子发芽率规律类似于马尾松,而高草木灰含量处理发芽率为0。(2)培养皿播种平均发芽时间比花盆播种长,无论草木灰处理还是培养条件(培养皿或花盆),马尾松和云南松种子平均发芽时间比湿地松和火炬松短。(3)4个物种种子播种14周后,对照试验中马尾松和云南松幼苗死亡率最低,而火炬松和湿地松幼苗死亡率相对增加。(4)播种14周后不同试验处理4个物种幼苗生长差异不明显。火炬松、湿地松、云南松和马尾松幼苗的单株平均干重分别达0.038、0.031、0.027、0.024 g。各物种叶干重按降序排列依次是火炬松(0.026 g)〉 湿地松(0.019 g)〉 云南松(0.017 g)〉 马尾松(0.016 g),根和茎的干重比重相当,约占对应物种幼苗叶干重的三分之一。研究表明以草木灰为培养基质,马尾松和云南松种子的发芽率较高,平均发芽时间较短,更适合作为火烧迹地植被恢复先锋树种,为火干扰后选择人工促进天然更新树种提供参考。
5673-5680

张掖湿地甲烷通量动态特征及其影响因子

摘要:于2012年7月-2014年6月对地处干旱区的张掖湿地甲烷(CH4)通量进行观测,分析其CH4通量的变化特征及其影响因子。结果表明:CH4通量的日变化趋势总体表现为白天大于夜间;不同季节CH4通量排放特征差异明显,夏季最大,春秋次之,冬季最小;CH4通量日总量与空气温度、土壤温度之间指数相关关系显著,其中4 cm处土壤温度与之相关性最强;1-6月摩擦风速(U*)与CH4通量显著正相关;结合CO2通量观测数据,研究时段张掖湿地净碳吸收量为495.92 g C m-2 a-1,为明显碳汇。
5681-5690

尖峰岭热带山地雨林林冠层乔木某些功能性状的系统发育信号、关联性及其演化模式

摘要:热带雨林林冠层具有丰富的物种、功能和系统发育(谱系)多样性,能够显著影响生态系统生物地球化学循环,调节大气水热平衡,缓解气候变化与人为干扰的负面作用。因此热带雨林林冠层功能和谱系生态学研究是目前群落生态学研究的热点之一。选取海南尖峰岭热带山地雨林3个1 hm2样地的林冠层为研究对象,利用样地林冠树种清查数据基于APG Ⅲ系统发育结构重建样地林冠层系统发育树。利用Blomber's K对和Pagel's λ指标结合系统发育独立性比较法对组成林冠层乔木树种的结构、化学计量和水力学功能性状(11个性状)的系统发育信号、关联性和演化模式进行研究,以探讨物种亲缘关系对尖峰岭热带山地雨林林冠层多维功能性状关联性及其动态演化的影响。结果表明,有8个功能性状(叶面积、叶厚度和潜在最大高度除外)具有显著的系统发育信号(通过P 〈 0.05的显著性检验),Blomber's K值和Pagel's λ值分别介于0.202-0.392和0.277-0.847之间,表明尖峰岭热带山地雨林林冠层功能性状普遍存在系统发育保守性。在系统发育背景下,林冠层乔木树种结构、化学和水力学功能性状在物种水平普遍存在显著关联性(P 〈 0.05),表现出趋同或趋异进化;而且林冠层乔木随物种分化其功能性状分化模式大致呈水平"漏斗"状,姐妹类群功能性状间差异性在物种分化早期(大约1亿2千万年前至6000万年前)明显小于其在中后期(大约6000万年前至今)的差异性,导致了林冠层性状空间在中后期迅速膨大。然而林冠层主要功能性状在系统发育树内部每一节点上姊妹类群分化产生的系统发育独立性比较值绝大部分与零模型随机模拟值并无显著性差异。了解系统发育背景下林冠层功能性状的权衡关系及其随物种演化的分化模式与时间动态为进一步探究�
5691-5703

黄土高原不同降水区休闲期土壤贮水效率及其对冬小麦水分利用的影响

摘要:土壤贮水是影响黄土高原冬小麦生产力的最重要因素,分析休闲期贮水效率对有效利用水资源具有重要意义。利用黄土高原旱作区4个农业气象观测站土壤水分长期观测资料和冬小麦产量资料,探讨了不同气候区休闲期土壤贮水和耗水特征及对冬小麦水分利用的影响。结果表明:(1)黄土高原旱作区休闲期1 m土层多年平均贮水量半湿润区为9 1mm,贮水效率为30.7%,半干旱区为32 mm,贮水效率为16.5%,且不同降水年型、不同气候区休闲期贮水量和贮水效率差别较大;(2)黄土高原旱作区1 m土层贮水量从土壤解冻至封冻期间基本呈波谷型分布,休闲期为主要贮水阶段,冬小麦返青-开花期为休闲期贮水的主要消耗阶段。半湿润区休闲期土壤贮水量主要消耗在起身至开花期,半干旱区主要消耗在越冬至拔节期;(3)黄土高原旱作区播种-越冬前消耗0-40 cm土层贮水,越冬-起身期各土层贮水量都有消耗,起身-开花期半湿润区主要消耗0-40 cm土层贮水量、半干旱区主要消耗0-60 cm土层贮水量,开花-成熟期半湿润区主要消耗40 mm以下土层贮水量、半干旱区主要消耗60 cm以下土层贮水量;(4)黄土高原休闲期贮水效率与冬小麦产量显著相关,半湿润区水分利用效率远高于半干旱区。黄土高原不同区域降水时空分布不均和土壤贮水能力的差异是造成不同气候区休闲期水分贮存差异的主要原因,通过调整耕作方式、水肥管理、种植结构进一步实现冬小麦增产和水分高效利用。
5704-5712

土荆芥挥发性化感物质诱导蚕豆保卫细胞死亡及信号调节

摘要:为了探讨入侵植物土荆芥的化感作用机制,以其入侵地广泛种植的农作物蚕豆叶片下表皮为受试材料,通过对保卫细胞的活性分析,研究了土荆芥挥发油及其两种主要成分α-萜品烯和对伞花素诱导保卫细胞死亡及其信号调节的机制。结果表明:土荆芥挥发油、α-萜品烯、对伞花素具有显著的细胞毒性,随着处理剂量增加,保卫细胞存活率显著下降,细胞核出现了畸形、碎裂和降解等程序性细胞死亡的典型特征;活性氧(Reactive oxygen species,ROS)、一氧化氮合酶(Nitric oxide synthetase,NOS)和Ca2+的组织化学定位显示,在土芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素作用下,保卫细胞内ROS、NOS和Ca2+的水平明显高于对照组;活性氧清除剂(AsA)、Ca2+螯合剂(EGTA)和硝酸还原酶抑制剂(NaN3)均可有效缓解土荆芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素的细胞毒性,显著提高了保卫细胞的存活率(P 〈 0.05)。上述结果表明,ROS、NO和Ca2+参与了土荆芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素诱导蚕豆保卫细胞死亡的信号调节过程。土荆芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素诱导的保卫细胞死亡,可能是通过ROS和NO调控保卫细胞内Ca2+水平的变化而引起的。
5713-5721

基于像元三分模型的锡林郭勒草原光合植被和非光合植被覆盖度估算

摘要:定量的估算草原光合植被覆盖度(fPV)和非光合植被覆盖度(fNPV)对草原畜牧业和土地荒漠化具有重要的意义。以锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗为研究区,以MODIS 500 m分辨率地表反射率产品MOD09GHK为数据源,采用干枯燃料指数(DFI)指数构建NDVI-DFI像元三分模型估算了锡林郭勒草原的fPV和fNPV,并分析了锡林郭勒草原fPV和fNPV的动态变化。研究结果表明:锡林郭勒草原NDVI-DFI特征空间表现为三角形,与理论上的概念模型基本一致,符合像元三分模型的基本假设;NDVI-DFI像元三分模型适用于对草原黄枯期NPV的监测,对草原生长期NPV监测并不十分敏感;利用NDVI-DFI像元三分模型估算的fPV和fNPV动态变化与牧草物候发育特征相吻合,可以有效的估算典型草原地区fPV和fNPV值,进一步将其应用于长时间序列的典型草原fPV和fNPV动态变化分析。
5722-5731

基于Biome-BGC模型的西双版纳橡胶林碳收支模拟

摘要:以西双版纳橡胶适宜种植区(海拔550-600m)的橡胶林(Hevea brasiliensis)为研究对象,应用参数同化后的Biome-BGC模型模拟了1959-2012年橡胶林的碳循环。结果表明,(1)与涡度相关监测结果相比,橡胶林年总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)、年总呼吸(Total Respiration,Rt)的模拟精度分别为98.37%和90%。由于对年GPP的过低估计和对年Rt的过高估计,年净生态系统交换量(Net Ecosystem Exchange,NEE)的模拟值比实测值低157.35 g C m-2 a-1。但若考虑干胶碳(139 g C m-2 a-1),模拟值与实测值十分接近;(2)橡胶林在模拟进行的前8年里因异养呼吸较高,以碳排放为主,NEE平均约357 g C m-2a-1;之后转为以碳固定为主,NEE平均约-146 g C m-2 a-1;(3)橡胶林在40年的更新周期中可固定碳1835 g C m-2,是一个弱的碳汇。但与热带雨林相同周期固碳6720 g C m-2相比,仍为碳源。以上结果为深入了解橡胶种植对区域碳循环的影响提供了科学依据,建议当地政府一方面要有计划的对老胶林进行更新,以维持当前橡胶林生态系统中的碳平衡;另一方面要注重对热带雨林的保护,从而实现区域经济和生态环境保护的协调发展。
5732-5741

基于森林群落和光谱曲线特征分异的福建省森林生物量遥感反演

摘要:基于福建省Landsat8 OLI影像,利用混合像元分解模型筛选出"纯净"的植被像元,提取296个调查样地对应植被像元的红光和近红外波段的中心波长(分别CWR和CWNIR)及其对应的反射率(分别R和NIR),构建以(NIR-R)/(CWNIR-CWR)为特征指数的叶生物量回归模型。然后根据针叶林、阔叶林及针阔混交林叶生物量与干、枝、叶所组成的地上生物量的关系方程,结合福建省植被覆盖分类数据,估测了整个福建省针叶林、阔叶林、混交林的地上生物量,并绘制了福建省地上生物量分布图。结果表明:红光和近红外两个波段反射率和其中心波长所组成的斜率与叶生物量相关性显著,与针叶林、阔叶林、混交林叶生物量的精度分别达到70.55%、68.89%、51.75%,采用这种方法对福建省叶生物量和地上总生物量进行估算,并进行精度验证,其中,针叶林、阔叶林、混交林叶物量的模型误差(RMSE)分别达到29.2467 t/hm2(R2=66.64%)、14.0258 t/hm2(R2=61.13%)、10.1788 t/hm2(R2=55.43%),地上总生物量的模型精度分别达到49.8315 t/hm2(R2=54.65%)、45.1820 t/hm2(R2=49.01%)、41.5131 t/hm2(R2=38.79%),这说明,采用红光波段和近红外波段与其中心波长所组成的斜率估测森林叶生物量,进而估算其地上总生物量的方法是可行的。
5742-5755

福建地区马尾松生物量转换和扩展因子的影响因素

摘要:基于第8次国家森林资源清查福建省331块马尾松的固定样地调查数据,利用增强回归树法(BRT)研究地上生物量转换和扩展因子(BCEF)和地下BCEF的影响因素。研究结果表明:林分特征因子和地形因子是影响地上BCEF以及地下BCEF的主导因素,二者对地上BCEF影响的相对贡献率之和为87.20%、地下BCEF为86.59%。其中,龄组和坡向分别是林分特征因子和地形因子中影响地上BCEF的最大因素(41.13%和14.52%)。地上BCEF随龄组的增大而逐渐减小;在东南坡最大、西坡最小。此外,龄组和坡向分别是林分特征因子和地形因子中影响地下BCEF的最大因素(41.54%和15.16%)。地下BCEF随龄组的增大而逐渐减增大;在东南坡最小、西坡最大。土壤因子对地上BCEF以及地下BCEF的影响都较小(12.80%和13.41%),腐殖层厚度是土壤因子中影响地上BCEF以及地下BCEF的最大因素(9.02%和9.13%)。在所有的影响因素中,龄组对地上BCEF以及地下BCEF的影响均最大,依据龄组计算相应的BCEF或者建立林龄普适的BCEF模型,可以有效地提高生物量的估算精度。
5756-5764

六斑月瓢虫取食不同猎物的生长发育及繁殖特性

摘要:六斑月瓢虫是我国农、林、蔬、果生态系统中重要的捕食性天敌之一,能够捕食多种猎物。不同的猎物质量显著影响捕食性天敌昆虫的活力。为评价取食不同猎物对六斑月瓢虫生物学特性的影响,采用实验种群生命表的方法研究了六斑月瓢虫取食烟粉虱、豆蚜和玉米蚜的生长发育和繁殖情况。结果表明,六斑月瓢虫取食烟粉虱的世代发育历期最长、存活率、雌虫寿命和繁殖力最低,分别为(26.15±0.42)d、(52.95±1.98)%、(53.73±2.17)d和(157.67±16.79)粒/雌;而取食玉米蚜的世代发育历期最短、存活率、雌虫寿命和繁殖力最高,分别为(16.40±0.49)d、(77.93±0.76)%、(68.33±4.31)d和(798.77±44.29)粒/雌;取食豆蚜时的各生物学参数介于两者之间。种群生命表参数也反映了类似的结果,取食烟粉虱的净增殖率(R0)、内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)最低分别为71.216、0.092和1.094,世代平均历期(T)最长为47.377d;取食玉米蚜的R0、rm和λ最高分别为290.281、0.131和1.143,T最短为42.428d。总体来看,相对于烟粉虱而言,蚜虫更适合六斑月瓢虫的生长发育和繁殖,且玉米蚜优于豆蚜。
5765-5770

洞庭湖洲滩及滨湖区鼠类分布格局及其多样性

摘要:为全面了解洞庭湖洲滩及滨湖区鼠类分布格局,统计自2003-2013年该湖区15个调查点5种不同生境的鼠类群落调查数据,并对鼠类群落的物种多样性进行分析。结果表明:2003-2013年洞庭湖区捕获鼠类有10种,主要优势种为黑线姬鼠(Apodemus agrarius)和东方田鼠(Microtus fortis);不同生境下的优势种不同,东方田鼠为湖滩生境优势种,黑线姬鼠是滨湖农田和退田还湖洲滩生境优势种,针毛鼠(Niviventer fulvescens)和社鼠(Niviventer confucianus)为滨湖丘岗林地优势种,小家鼠(Mus musculus)及黄胸鼠(Rattus tanzumi)则多出现在农房生境;不同生境的鼠类群落物种多样性不同,滨湖丘岗林地生境受人类活动或洪水干扰程度最低,因此,优势集中性指数最低,而物种多样性Shannon-Wiener指数在干扰较少的滨湖丘岗林地生境物种多样性指数最高。尽管湖滩生境受三峡工程的影响,物种数大量增加,但由于仍受汛期洪涝的干扰,依然具有优势种突出的特征。研究表明,人类社会活动或洪涝等干扰因素降低了鼠类群落物种多样性,致使优势种突出,形成只利于少数几个种群栖息的环境,最终导致种群大暴发。
5771-5779

象山港浮游动物β多样性及其成分变化的环境因子解释

摘要:根据象山港24个站位浮游动物样品和配套环境数据,采用R语言的gdm工具包对浮游动物β多样性进行了广义非相似性模型(GDM)分析,并利用betapart工具包对β多样性进行了成分(周转和嵌套性)分解,探讨了环境因子与浮游动物β多样性及其成分间的关系。GDM模型分析结果表明,有10个环境变量(表层水温、溶解氧、水深、透明度、pH、叶绿素a、地理距离、电导率、盐度、悬浮颗粒物)对浮游动物β多样性有影响,解释了GDM模型偏差比例的75.2%。在这10个变量中,水温、溶解氧、水深是驱动β多样性变化重要因子,3个变量累计相对贡献比例占63.9%(以GDM模型偏差的可解释比例作为100%),其他7个变量占36.1%;3个变量中,又以水温最重要,相对贡献比例占到38.4%。从各预测变量的影响梯度看,地理距离、pH和盐度分别在约高于25 km、7.8和25,水温、叶绿素a含量分别在约低于22℃和0.5 μg/L时,随着变量梯度的增加,β多样性增大;而溶解氧、电导率、透明度和水深则随着梯度增加β多样性一直增加,悬浮颗粒物含量对β多样性几乎无影响。据β多样性成分分解结果,象山港浮游动物在时空变化上总体以周转为主,嵌套性很低。在象山港,浮游动物嵌套性主要发生于大型浮游动物和幼体类群,尤其是幼体类群,嵌套性在时空上几乎都高于周转。进一步的Pearson相关性分析表明,与大型浮游动物嵌套性显著相关的环境因子是水温和溶解氧,而与幼体类嵌套性显著相关的环境因子除水温和溶解氧外,还有电导率和流速。
5780-5789

闽东北海域假长缝拟对虾种群分布格局强度

摘要:以负二项参数、Mrisita指数、平均拥挤度、聚块指数和扩散系数为种群分布格局强度指标,分析了闽东北海域假长缝拟对虾(Parapenaeus fissuroides Crosnier)种群分布格局强度,探讨了种群分布格局强度生态学意义及其影响因子。结果显示:假长缝拟对虾种群聚集强度和聚块性夏季最强,其余依次为秋季、春季和冬季,平均拥挤度夏季最大,其次是秋季、冬季,春季最小,扩散程度春季最大,其次是冬季、秋季,夏季最小。负二项参数和Mrisita指数表征种群聚集强度,聚块指数体现种群斑块的组成形式,个体平均拥挤度指数反映平均个体实际的拥挤程度,扩散系数反映种群扩散程度。饵料浮游动物是影响假长缝拟对虾种群聚集强度的主要因子,种内竞争是影响假长缝拟对虾种群扩散程度的主要因子。
5790-5797

牧民对草地生态补偿政策的满意度实证研究

摘要:实施草地生态补偿政策是恢复退化草地、建设生态安全屏障、提高牧民生活水平,促进牧区社会经济发展的重要手段。研究牧民对草地生态补偿政策的满意度及其影响因素,对完善我国草地生态补偿政策,提高补偿绩效具有重要意义。选取甘肃牧区中甘南、肃南和天祝三地500户牧民作为样本数据,结合问卷调查与深度访谈,构建有序Logit模型,从牧民一般社会经济特征、对其居住与放牧地区生态环境评估,以及对生活满意度评估三方面入手研究了牧民对草地生态补偿政策实施的满意度及其影响因素。结果表明,影响牧民对补偿政策满意度的显著因素包括牧民受教育水平、牲畜养殖数量与体重变化情况、补偿金额、牧民对环境与经济重要性的评估,以及对社会福利满意度的主观评价。从政策角度看,提高牧民受教育水平,改变牧民传统放牧观念;改善贫困牧民生活水平,提高牧民社会福利;优化补偿方式,构建补偿政策监管体系,有利于草地生态补偿政策的进一步完善与有效实施。
5798-5806

涪陵焦石坝页岩气开采区土地损毁的生态风险评价

摘要:页岩气在勘探、开采、集输过程中对周边生态系统会产生直接或间接影响。通过构建页岩气开采土地损毁生态风险因果链识别井场、运输道路及集输管线等风险源,基于最小阻力模型定量分析土地损毁的生态累积影响;选取了植被覆盖度、生态服务价值及土壤肥力等因子表征区域生态重要性,土壤侵蚀度、石漠化敏感性及水环境敏感性等表征生态脆弱性,综合评价区域生态敏感度,并以此为风险受体,实现涪陵焦石坝页岩气开发区的生态风险评价。2012-2015年末,涪陵焦石坝页岩气产建区钻井数量快速增加,分布广,页岩气开发对区域生态累积影响扩大。2015年末,区域一半以上面积为中、高生态风险区(146.56km2,55.8%),主要分布于南部乌江河谷及北部低山区,前者水环境敏感度高,后者岩溶发育度高,土壤侵蚀度高,石漠化敏感;该区域内大规模页岩气开发将面临水环境污染、生境破坏、土壤退化、石漠化加重及生物多样性减少等生态风险,是生态环境管理及风险防范的重点方面。研究结果可为区域生态安全建设提供科学的参考。
5807-5817

京津冀城市群热岛定量评估

摘要:在采用城乡二分法估算区域范围内多个城市地表热岛强度(Surface Urban Heat Island,SUHI)时,如何选择城镇化影响最小的周边乡村背景是一个技术难点,提出了一种基于地形、土地利用、植被覆盖和城市夜间灯光指数来确定乡村背景的SUHI估算方法,并建立了基于SUHI和热岛比例指数(Urban Heat Island Proportion Index,UHPI)的城市热岛强度定量评估方法。利用上述方法,基于长时间序列MODIS和NOAA卫星资料,开展了京津冀城市群11个平原城市热岛时空变化分析与评估,并开展了社会经济驱动因子对城市热岛大小的影响评估研究,同时结合未来京津冀一体化发展提出相应参考建议。研究结果表明:(1)建立的SUHI估算方法能有效监测城市群热岛年/季和昼/夜变化,近5年(2010-2014)年均SUHI≥3℃的热岛总面积1926 km2,但在热岛最强的夏季白天可达7386 km2(占行政区域面积的5.8%);排名前四的分别是北京(2351 km2)、天津(1883 km2)、唐山(889 km2)和石家庄(611 km2),显示出超大、特大城市及资源性城市贡献了大部分城市群热岛面积;各中心城区平均SUHI和UHPI分别为3.0℃和0.61,热岛评估达到较严重等级以上的城市占到73%,表明当前城市群整体热岛处于严峻现状;(2)1994、2004年和2014年夏季白天城市群强热岛面积分别为190、1975、4539 km2,各中心城区平均SUHI分别为1.2、2.6、3.2℃,UHPI分别为0.29、0.58和0.69,热岛评估等级分别为"一般"、"较严重"和"严重"等级,反映了20年来京津冀城市群热岛迅速增强增大事实;(3)各城市年均热岛面积增加2-86 km2/a,强热岛面积增加主要发生在超大城市,北京、天津强热岛区之间的最短空间距离从1994年的94 km逐步缩减到2014年的52 km,未来存在形成"京津区域热岛群"的可能,建议在京津之间建立"绿色生态屏障�
5818-5835

基于农牧民响应的阿拉善荒漠复合生态系统管理研究

摘要:内蒙古草原是我国华北、东北地区的重要生态屏障,阿拉善盟的生态环境直接影响到首都和华北地区的生态安全。以内蒙古自治区阿拉善盟1980-2014年年际人口、温度、家畜量及农作物面积变化为基础,2015年9月-2016年4月,采用入户访问和半结构访谈的方式,对阿拉善盟3个旗的16个自然村进行问卷调查,分析被访问对象对本区域政府-NGO-农牧民等利益相关者多方参与的荒漠化治理模式的响应和认知,以及对未来生态环境治理的建议和意愿,以期为荒漠复合生态系统的建设提供管理建议。运用The R Programming Language中的探索性因子分析法进行数据分析,结果表明:①自然因素(干旱、虫鼠害等)和人为因素(工业增加、城市扩张、农业增加等)是基于访谈对象认知的本区域环境恶化的主要原因。②多年来,政府部门主导的生态补偿和生态移民等政策的实施,政府、NGO、农牧民的群策群力以及农牧民环保意识的增强等综合因素是研究区环境局部恢复的主要原因。未来,建议加快生态建设步伐,构建以"政府主导,社会行动,社区参与"为主导的荒漠化治理模式是阿拉善环境保护和可持续发展的需要。
5836-5845

生态系统服务供给与需求的理论与管理方法

摘要:生态系统服务是当前可持续科学研究的热点之一。随着环境保护与管理需求的不断增加,政策制定者希望将生态系统服务信息更多地融入管理实践中。由于理论的不确定性和研究方法的局限性,如何准确地评价生态系统服务、如何考虑不同利益相关者的需求,提取重要的生态系统服务信息给决策者参考,仍然是当前该领域研究的难点。基于生态系统服务的产生、传递和消耗过程,区分生态系统服务的潜在供给、实际供给和人类需求;引入生态系统服务供需比和供给率两个指标,为区域间自然资源资产的比较提供一种方法;以白洋淀流域为案例,采用生态系统服务矩阵法,结合GIS空间模拟技术,揭示生态系统服务供给与需求的空间特征。白洋淀流域2010年生态系统服务的供给率和供需比分别是:0.4966和0.1131,说明流域生态系统服务供给状态较好,且处于盈余状态。对流域内供给率较高且供给处于盈余的区域,应作为生态保护与补偿的主要区域;对生态系统服务需求较大的区域应进行必要的生态建设与修复。研究结果为区域生态环境管理和政策制定提供了实际的科学依据。
5846-5852

基于水环境承载力评价的产业选择——以扬州市北部沿湖地区为例

摘要:区域的产业发展与该区域的自然和社会经济因素密切相关,对于水网稠密地区,水环境承载力是影响产业结构和布局优化的重要自然因子之一。选择江苏省境内跨长江与淮河两大流域的典型水网密集区——扬州市北部沿湖(邵伯湖)地区为研究区,选取水网构成指数、水利设施调控指数和水质达标差距指数3个指标,评价研究区水环境承载能力,并探讨水环境承载力与不同产业结构的联系,为该地区产业结构布局和优化提供建议。结果表明研究区水环境承载力"高"、"较高"、"中等"、"较低"和"低"5个等级分别占研究区总面积的0.38%、21.74%、29.67%、13.65%和34.56%。根据研究区水环境承载力空间差异和水环境承载力与不同产业的联系,以选择生态涵养型产业为基本导向,以兼具开发适宜性和环境保护重要性为基本原则,提出应根据研究区水环境承载力水平不均衡的特点实施差别化的产业结构与布局方案,邵伯湖湖区及入湖河道下游等水环境承载力高和较高地区适宜发展特色水产与特色水禽的生态养殖业;沿湖、沿河及南部槐泗等水环境承载力中等地区适宜发展现代生态种植业及湖泊生态旅游业;河流中上游等水环境承载力低和较低地区适宜发展大宗农作物的种植。
5853-5860

甘肃省生态承载力空间定量评价及耦合协调性

摘要:以生态环境脆弱的甘肃省为研究区,选用状态空间法从生态功能弹性力、资源环境供容力以及社会经济协调力3个维度构建生态承载力评价指标体系,对甘肃省2010年生态承载力的空间分异特征、空间关联特征以及耦合协调性进行分析。结果表明:①空间分布上,甘肃省生态承载力总体呈现东南高西北低,从东南高承载区向西北弱承载区逐级递减的空间分布格局;相近或相异生态地理分区的生态承载力表现出空间和数量上的一致性和差异性;特别地,河西走廊独特的绿洲生态景观,促使该地区生态承载力存在明显的空间异质性。②空间关联上,甘肃省生态承载力的分布呈正的全局空间自相关,存在显著的高值(或低值)集聚区;局部空间自相关LISA集聚类型主要包括HH和LL 2种类型,前者分布于甘南高原、陇南山地及河西走廊以南的祁连山区,后者则分布于苏干湖水系以北的酒泉境内与石羊河流域下游的武威民勤地区。③耦合协调性上,甘肃省生态承载力综合耦合协调性空间差异较大,从东南到西北呈现高-低协调相间分布的格局;较高协调地区出现在甘肃省东南部与河西走廊中东段,而较低协调地区则位于兰州-白银经济区及河西走廊西段;维度间耦合协调性受制于本地区自然和人文环境状况,使其空间分布与协调程度表现得不尽相同。
5861-5870

基于二元水循环的黄淮海平原耕地水源涵养功能研究

摘要:水源涵养功能是陆地生态系统的重要功能类型之一。黄淮海平原耕地数量巨大,耕地利用模式典型,研究其水源涵养功能,对于调控区域水资源,推动耕地可持续利用有重要作用。从耕地利用角度出发,基于整个系统二元水循环过程,构建了黄淮海平原耕地水源涵养功能研究基本框架,并应用SCS-CN模型,结合研究区耕地覆盖数据、气候数据、土壤数据对黄淮海平原耕地水源涵养功能进行了评价。研究结果表明:耕地利用过程中的耕地水源涵养功能认识,应从理想水源涵养能力、有效水源涵养能力和净水源涵养能力3个层次展开;黄淮海平原耕地水源涵养功能效应在上述各层级上均表现出正向性,耕地水源涵养能力分别为1890.74、1127.76、464.62亿m3;空间上,黄淮海平原耕地水源涵养功能具有明显的空间分异性,北部和东南部地区耕地水源涵养能力较强,中部和西南部地区耕地水源涵养能力较弱。研究结果不仅为耕地生态功能理论研究提供新思考点,同时也为耕地水资源有效调控以及耕地生态补偿制定提供参考和支撑。
5871-5881

基于SPEI指数的1961-2014年东北地区气象干旱时空特征研究

摘要:干旱导致生态系统生产力降低,已成为全球观测的事实,并将在未来气候情景下继续加剧。揭示干旱的时空分布特征是抗旱防灾、保障农业生产安全、维持生态系统健康的迫切要求。应用标准化降水蒸散指数(SPEI)和经验正交函数(EOF)分解方法,分析东北地区干旱特征,揭示干旱发生的时空变化规律。基于东北地区90个气象台站,计算1961-2014年的SPEI指数,从干旱频率、干旱范围和干旱强度等方面研究其特征,并利用EOF分解方法解构干旱空间模态和时间系数。研究结果表明:1)东北地区干旱的时间差异明显。1961-2014年,东北地区以1983年、1995年和2008年为转折点经历了"干-湿-干-湿"的波动变化;夏季发生的干旱范围最大、强度最强,冬季的范围最小、强度最弱;2)东北地区干旱的空间分布差异大,西部干旱发生频繁、发生次数多、持续时间长、旱灾强度大;3)在1、3、6和12个月的多时间尺度下,东北地区年均SPEI变量场EOF分解的前3个主要空间模态均表现为全区一致型、南北相反型和东西相反型,其方差累积贡献率约为58%;4)随着研究时间尺度的增大,干旱的空间分布规律和时间变化趋势逐渐明晰,表明东北地区干旱具有明显的尺度特征。综上所述,基于SPEI指数对东北地区干旱进行多尺度时空分解,刻画了干旱的基本特征,并解构了干旱的时空分异规律,研究结果可为该区的干旱预警研究及生态系统灾害管理提供科学依据。
5882-5893
生态学报杂志专论与综述

中国亚热带地区阔叶林植物的谱系地理历史

摘要:中国亚热带地区因丰富的植物物种多样性备受生物地理学研究关注,丰富的多样性与中新世以来的地质气候变化密切相关。谱系地理学已成为探讨植物分布模式和遗传格局受地质气候变化影响的主要手段。总结了该地区阔叶林植物对中新世以来地质气候变化的响应模式和种群分化的历史成因。在中新世和上新世时,由于全球变冷、青藏高原抬升和亚洲内陆干旱,阔叶林植物被迫向南退缩,形成不同的谱系。同时,亚洲季风的增强为遗传多样性的增加提供了良好的环境。在更新世冰期和间冰期时,大部分落叶阔叶林和常绿阔叶林植物在多个避难所间存在长期隔离,不同的避难所种群各自经历局部地区的收缩和扩张。长期的隔离使不同谱系间进一步分化,形成高水平的遗传多样性和遗传分化。少部分植物在冰期时向南退缩,并在间冰期时明显向北扩张。最后,就分化时间的准确估计和探究遗传格局背后的机制两方面展望了未来的研究趋势。
5894-5904

景观生态界面边界判定与动态模拟研究进展

摘要:栖息地边界对景观结构和功能具深远影响,既影响局部又作用于更大尺度区域的生态过程,同时界面的动态特征通过反馈机制影响着不同种群、群落以及生态系统。因此,在景观生态界面研究中,界面尺度依赖性和时空动态性的定量化研究已成为模型和统计学者的研究热点。鉴于此,通过介绍生态界面描述、界面监测及相关边界动态变化特征研究,阐述统计学和数学方法在不同生态系统、生态过程及尺度下界面研究中的应用,同时指出两者结合研究在生态界面定量的研究中仍面临着概念和方法上的挑战,为进一步提高景观生态界面综合研究水平提供参考。
5905-5914