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生态学报 2019年第19期杂志 文档列表

生态学报杂志研究论文

生物多样性维护生态保护红线划定方法对比6959-6965

摘要：科学地评价区域内生物多样性维护功能重要性是生态保护红线划定中的重要环节,目前在生态保护红线划定导则中,推荐了NPP(净初级生产力,Net Primary Productivity)法和物种分布模型法,其中NPP法因其所需因子较少、计算简便得到广泛应用,物种分布模型法因所需因子较多、计算繁琐,应用较少。分别选用NPP法和MaxEnt(最大熵,Maximum Entropy)模型法对盘锦市生物多样性维护功能重要性进行评价,两种方法结果对比表明,NPP法无法覆盖全部的生物多样性重要区域,并且受农作物高NPP值的影响,其划定结果与鸟类实际分布范围不符,而MaxEnt模型法的结果更准确,与鸟类实际分布范围更相符,利用MaxEnt模型法最终得到盘锦市生物多样性维护生态保护红线面积1050.17km^2,占盘锦市陆域面积的25.85%,基本覆盖了境内东方白鹳、丹顶鹤、黑嘴鸥、震旦鸦雀等所有重点珍稀野生物种的栖息地和迁移路径的停歇地。本研究对生态保护红线划定工作具有重要的指导意义,其结果能为盘锦珍稀濒危鸟类的保护与管理提供科学支撑。

参照点位法下的参照状态在草原生态系统损害基线判定中的应用分析6966-6973

摘要：生态环境损害基线的判定是环境损害鉴定与评估的基础与前提。参照点位法作为目前损害基线判定中使用最为广泛的方法之一,有效弥补了历史数据不完善的问题。在基线判断的过程中,参照点位选择的不同,会导致判定基线的参照状态不同,进而影响对人类干扰程度的判定和损害基线的基准值的设定。但目前缺乏统一的对草原生态系统参照状态的讨论与分析。提出了草原生态系统参照点位法的评价指标体系,对文献资料中的样点进行分类和筛选,形成4种参照状态,选择最优的参照状态对损害基线进行判定,并以内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特典型草原区为案例进行实例分析。结果表明:对于自然保护区、草原实验站宜采用极小干扰状态和历史状态作为基线标准。对于实施了人为正向干扰的地区宜采用最佳可获得状态作为基线标准。对于草原的其他大部分地区,宜采用最低干扰状态作为基线标准。

大兴安岭北坡黑嘴松鸡越冬期种群密度及夜栖地利用6974-6980

摘要：为了更深入地了解黑嘴松鸡的种群密度及其夜栖地利用情况,以期为后续的黑嘴松鸡保护管理提供科学的理论参考,2017—2018年1—2月采用样线法、定点观察法、样方法、因子测量法、因子分析法、GPS定位等方法,对大兴安岭北坡越冬期黑嘴松鸡的种群密度及夜栖地特征进行了调查分析。分析结果表明:(1)大兴安岭北坡越冬期,黑嘴松鸡种群密度为(1.18—8.06)只/km^2,即每平方千米分布有黑嘴松鸡1—8只;(2)黑嘴松鸡夜栖卧迹长为(52.64±9.28)cm、宽为(26.55±6.91)cm、高为(17.11±3.78)cm;(3)黑嘴松鸡夜栖地利用包括2个尺度3个选择,即大生境尺度内夜栖生境类型选择和小生境尺度内夜栖区选择、夜栖微生境选择;(4)夜栖生境类型对以兴安落叶松为优势树种的针阔混交林具有绝对的选择性(100%);夜栖区对林缘雪地和林中乔木树下的偏好利用较高(75.00%);夜栖微生境选择通过隐蔽因子、应急逃逸因子、温度因子来判定,隐蔽因子包括乔木密度和干扰区距离,选择具有高密度乔木的、远离人为干扰区(约为4.5 km)的区域;应急逃逸因子包括海拔、卧迹头端开阔度、乔木距离,选择高海拔的、卧迹头端具有开阔度的、贴近乔木(小于1 m)的位置;温度因子包括卧迹雪深、卧迹头端方位角,选择保温效果显著的、适合体尺指标的背风点(东南出口)。

基于物种落差分析的公园鸟类多样性提升设计——以湖南常德螺湾湿地公园为例6981-6989

摘要：随着城市化发展,许多公园鸟类栖息环境遭受破坏,导致当前的鸟类多样性与历史上的和周边的都存在较大差异,为此,我们从项目区域的当前⁃周边⁃历史三者间在鸟类物种及其栖息地上的落差分析入手,以此确定目标物种及其栖息地,并加以归类,从而有针对性地进行相关设计。2016年5月至2017年3月在湖南常德柳叶湖螺湾湿地公园开展的鸟类多样性提升设计中,通过实地调查并结合文献查阅,记录到项目区域16种,周边79种,历史上146种鸟类,运用三者间的物种落差分析法确定主要的21种可恢复目标物种和4种栖息地类型,结合项目区域及周边空间特点,将项目区域划分为4个区域,在各区域内设计并营建相应的栖息地,再配套采用多种鸟类招引措施。至2017年3月,项目区鸟类已可实地观察到39种,并于2017年12月吸引到超过2000只的野鸭群来此越冬。以上实际效果表明,设计有效地提升了湿地公园鸟类多样性且增加了景观要素,可充分发挥生物保护功能。

小型表栖节肢动物群落对高寒湿地退化的响应6990-7001

胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性7002-7013

摘要：为了解胶州湾海域鱼类群落结构特征,根据2016—2017年间对胶州湾海域进行的4个航次底拖网调查数据,采用相对重要性指数、生态多样性指数和典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)、非线性多维标度排序(non⁃metric multidimensional scaling,NMDS)等方法分析了胶州湾海域鱼类群落的种类组成和多样性特征。结果表明:调查共采集到鱼类46种,隶属2纲10目30科41属,以硬骨鱼纲鱼类为主(45种,97.83%)。其中,鲈形目(Perciformes)最多(22种,47.83%),其次是鲉形目(Scorpaeniformes),占15.22%。种类数季节变化明显,以夏季最高,23种;秋季最低,16种。优势种组成以赤鼻棱鳀(Thryssa kammalensis)、褐菖鲉(Sebastiscus marmoratus)、褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)、大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)、许氏平鮋(Sebastes schlegeli)和矛尾鰕虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)等鱼类为主。多样性分析显示,鱼类物种多样性存在明显的季节差异。多样性指数(H′)季节变化范围为1.668—2.453,以夏季最高,春季最低;均匀度指数(J′)季节变化范围为0.577—0.808,以秋季最高,春季最低;丰富度指数(D′)季节变化范围为2.431—3.123,以冬季最高,秋季最低。典范对应分析表明,水温、盐度、水深和pH是影响胶州湾海域鱼类群落物种组成的主要环境因子,且水温和pH是影响鱼类群落结构及多样性时空变化的主要因子。与历史调查资料相比,由于人类活动对胶州湾生态系统的干扰,鱼类群落结构发生了较大变化,优势种组成更替明显,多样性水平降低,鱼类群落结构趋向简单化。

北部湾近岸海域浮游动物群落结构特征及季节变化7014-7024

摘要：2017年3月(枯水期)、7月(丰水期)和10月(平水期)分别对北部湾近岸海域44个站位的浮游动物进行了调查。结果共检出浮游动物251种和浮游幼体24类,其中枯水期138种(类),丰水期134种(类),平水期191种(类),分属河口低盐、近岸暖温、近岸暖水和外海暖水4个生态类群。优势种9种,其中枯水期以原生动物占绝对优势,丰水期以枝角类、桡足类和浮游幼体类占优势,平水期以十足类和浮游幼体类占优势。浮游动物丰度年均值为789.95个/m3,呈现出枯水期(1540.19个/m^3)明显高于平水期(457.58个/m^3)和丰水期(372.08个/m^3)的季节变化特征;浮游动物生物量年均值为252.40 mg/m^3,生物量的季节变化与丰度变化不一致,平水期生物量(385.01 mg/m^3)明显高于枯水期(221.41 mg/m^3)和丰水期(150.78 mg/m^3)。多样性指数平水期最高(3.16),丰水期(2.35)次之,枯水期(2.22)最低。枯水期和丰水期北部湾近岸海域浮游动物生物量和丰度水平分布特征基本呈现自河口近岸海域向外海递增的趋势,平水期浮游动物生物量与丰度的空间分布较为均匀。浮游动物的种类组成结构以及优势种的演替对浮游动物的生物量和丰度季节变化有着重要的决定作用。径流导致的悬浮物、营养盐等的变化可能是决定北部湾近岸海域浮游动物生物量和丰度空间分布的主要因素。研究还表明与其他海湾相比,北部湾近岸海域浮游动物群落结构趋于小型化,需加大关注。

植物物候对重庆主城区热岛效应的响应7025-7034

摘要：为探究植物物候对山地城市内部热岛效应的响应特征,于2016年1月—2017年1月对重庆市主城区80种木本植物进行地面物候观测,同时利用Landsat 8热红外数据反演研究区地表温度,结合同时期地面实测气温,对研究区热岛强度等级进行划分,进而比较城市内部不同热岛强度等级下植物物候变化特征。结果表明,热岛过渡区与热岛区植物展叶期较凉岛区分别提前了5.1 d和8.1 d,初花期分别提前了4.0 d和20.8 d,终花期分别提前了4.8 d和11.6 d,而落叶期分别推迟了8.5 d和18.9 d,即城市内部热岛増温使植物春季物候提前,秋季物候推迟,生长季延长,且物候变化幅度随热岛强度等级增大而增大。不同功能型植物物候对热岛増温的响应存在差异,灌木、常绿植物和引种植物物候比乔木、落叶植物和本土植物更加敏感。本研究在一定程度上填补了我国西南山区物候研究的空缺,可为预测城市植物物候对未来山地城市小气候变化乃至全球气候变暖趋势的响应提供早期预警。

基于社会公平正义的城市公园绿地空间配置供需关系——以上海徐汇区为例7035-7046

摘要：从社会维度的视角分析评价生态系统所提供的各种效用,必然涉及供需双方。在提供城市公共服务的过程中,城市公园绿地的空间配置会潜在地影响社会效益享用的平等与有效性,是具有显著空间属性的社会资源。研究同时关注城市公园绿地与居住人口(使用者)的空间布局特征,提出基于社会公平正义的生态系统服务供需关系的研究框架,从“地域平等”、“社会公平”与“社会正义”3个层次评估城市公园绿地的空间配置对于社会服务有效供给能力的影响,进而关联使用者需求空间特征分析供需匹配关系。研究构建基于社会公平正义的6个指标反映城市公园绿地社会服务供需状况,并选取上海徐汇区进行实证研究。研究结果表明:(1)徐汇区城市公园绿地存在供需空间不匹配状况,尤其是口袋公园层面存在较大缺口;(2)空间布局均好性较高,地域平等性较好;(3)人均享有绿地资源水平还有待提高,社会公平性不足;(4)进一步地在社会正义层面,评价结果显示过去进行城市公园绿地空间布局决策时并没有特别关注老年人、青少年群体,各个空间单元差距较大,且这两类使用人群密度较高的空间单元在这两个指标上往往低于平均水平,社会正义性亟待提高。研究为实现城市公园绿地空间的社会效益均衡、高效、可持续发展提供了有益的探索。

山区茶园“生产⁃生态⁃生活”耦合及其技术对策7047-7056

摘要：通过下乡调研,总结并分析福建省山区茶园成功的经验与面临的挑战;主要针对山地茶园存在水土流失与茶园经营单一及生产质量有待提高等突出问题,结合红壤山地生态复合茶园的研究成果,提出了新时期发展山区“生产⁃生态⁃生活”耦合茶园(简称“三生”)的总体思路,阐述了“三生”耦合茶园的理论内涵,其是按照生态经济学的原理,通过茶园系统内部各结构要素的优化组合,促进其在时序有效链接、空间合理布局和生产生态匹配中产生正向联系和优势叠加作用,实现山区茶园生产、生态、生活功能的影响挖掘与充分利用,形成山区茶园整体性的耗散结构与有序性耦合链接的特定农业开发系统。从科学开垦与水肥调控工程、水土保持与立体种养工程、生态恢复与地力保育工程、水分涵养与茶园景观工程、绿化环节与茶旅结合工程、多样发展与康悦养生工程等6个方面总结提出了“三生”耦合茶园模式构建要素与技术实施要点。通过定位试验的能值分析表明,“三生”茶园能值自给率比常规茶园提高36.31%,可持续发展指数是传统茶园的2.68倍,说明在生产效率和和可持续发展方面“三生”茶园模式均优于常规茶园。结合福建茶业绿色振兴实际,提出了发展“三生”耦合茶园的技术与管理对策,以期为茶业企业与家庭农场在绿色发展过程提供参考及其借鉴。

西南地区生态系统服务价值时空演变及模拟预测7057-7066

摘要：生态系统服务价值(ESV)分析对构建生态安全格局和实现区域可持续发展具有决定作用,为揭示西南地区ESV过去⁃现在⁃未来时空演变规律,运用ESV计算体系对西南地区2005—2015ESV动态演变进行定量分析,采用Logistic⁃CA⁃Markov耦合模型预测2025年ESV格局。结果表明:(1)2005—2015年西南地区总体呈现增长的趋势,其值达到20.85亿元,主要受青海、西藏水域ESV增加所致,青海、西藏ESV增长率占绝对优势。(2)空间上呈现西北和东南部ESV高、北部ESV低的分布格局;不同类型和不同等级的ESV在空间上相互转换,低等级向高等级转化明显,其他生态景观向建设用地亏损流动减少的价值不足以抵消向水域流动增加的价值,盈利大于亏损,生态环境明显好转。(3)Logistic回归分析各生态景观的ROC值均大于0.87,拟合结果能够满足预测要求;CA⁃Markov模拟ESV空间布局,Kappa系数为0.86,可以在整体上较准确的反映其空间演变格局。(4)2015—2025年ESV空间演化表明西南地区各区域生态环境总体趋于良好,但建设用地增加的生态负效应不可忽视,还需合理进行用地布局。研究揭示了西南地区过去⁃现在⁃未来ESV时空演化规律,提供了长时间序列的时空演化图谱,对该地区实施卓有成效的生态规划及可持续发展提供了科技支撑和重要参考。

生态系统服务权衡与协同关系及驱动力——以江苏省太湖流域为例7067-7078

摘要：生态系统服务权衡与协同关系研究是生态系统综合管理的前提。以太湖流域江苏省为例,通过空间显示的生物物理模型计算氮、磷净化、水量供给及土壤保持4种服务指标,借助GIS空间分析表征氮、磷指标与其他指标之间关系,并利用多元Logistic模型定量识别主导驱动力。结果表明:2000到2010年间,各指标的单位面积年均值呈现不同程度的变化,氮输出指标先增加后略下降,磷输出指标逐渐增加,水量供给先下降后上升,土壤保持逐渐下降,并且服务指标的空间格局显著差异。氮、磷净化与水量供给关系在空间上表现为广泛分布的权衡及协同变化区,但与土壤保持的关系不明显,氮、磷之间主要为协同变化关系。氮净化与水量供给的正向主导驱动力为城镇建设用地和农村居民点密度,而植被覆盖度和水网密度具有显著负作用。氮、磷关系的主要影响因素为植被覆盖度,其次是耕地及林地比例,且均起到正向促进作用。主导驱动力识别有助于明确生态系统服务间关系的作用机制,为区域环境管理及生态保护规划提供科学依据。

台风灾害下海岸带城市社会⁃生态系统脆弱性评估——大数据视角7079-7086

摘要：2016年莫兰蒂台风对厦门城市社会⁃生态系统造成重创,该系统在灾害影响下的脆弱性成为亟待研究的重要问题。基于新浪微博平台进行大数据挖掘,结合统计年鉴及空间基础数据,建立台风灾害影响下基于暴露⁃敏感⁃应对⁃恢复力体系的海岸带城市社会⁃生态系统脆弱性指标体系,评估灾前灾后台风对厦门不同地区的影响;同时根据微博大数据的定位信息,对不同受灾信息进行灾情跟踪及分析,结果表明,在本次台风灾害中思明、湖里区表现出的脆弱性较低,而海沧、集美区表现出的脆弱性较高,主要是由于思明、湖里区的应对能力明显高于其他各区,从大数据显示的恢复情况来看,除海沧区外,其他三区在电力方面的恢复速度都较为迅速。研究成果能够为台风灾害背景下的城市脆弱性评价提供新的方法与技术,为灾前防治、灾后恢复提供决策参考。

贵州省后寨河小流域地形因子、人为干扰与石漠化定量研究7087-7096

摘要：为定量研究喀斯特区域地形因子、人为干扰和石漠化之间的关系。基于网格法和实地观测,建立后寨河流域石漠化信息数据库并分析。结果表明:后寨河流域石漠化面积为14.43 km2,不同利用类型石漠化面积呈以下规律:荒地>坡耕地>乔木林地>耕地>灌木林地>灌草地>草地>弃耕地>园地>乔灌木林地>水田>经果林地;流域内岩石裸露率和土壤厚度主要受到坡度、坡位和人为干扰的制约,而人为干扰具有主观性,主要在岩石裸露率低、土壤较厚和坡度较缓的区域进行农业生产活动。荒地和弃耕地占据了石漠化面积的32.64%,且存在较大潜在石漠化的风险。回归模型发现人为干扰程度对岩石裸露率(负效应-0.286)和土壤厚度(正效应0.264)的直接效应最大,坡向对岩石裸露率(正效应0.067)和土壤厚度(负效应-0.054)的直接效应最小。认清地形因子、人为干扰和石漠化之间的耦合关系有利于喀斯特小流域石漠化治理。

西北干旱区河西走廊荒漠绿洲土地覆盖类型与蒸散的关系研究——基于Landsat 8和ZY3数据融合7097-7109

基于标准化降水蒸散指数的呼伦贝尔草原干旱变化特征及趋势分析7110-7123

摘要：呼伦贝尔草原是我国北方地区重要的防风固沙和水源涵养生态功能区,在气候变化的背景下,该区的草原畜牧业和旱作农业深受干旱的影响。研究该区干旱发生的特征及趋势,对当地采取适应气候变化对策具有重要意义。基于1960—2017年呼伦贝尔草原4个气象站逐月降水和气温资料,计算标准化降水蒸散指数(SPEI),并采用Mann⁃Kendall突变检验、Morlet小波分析和R/S分析法分析了近58年呼伦贝尔草原年、季尺度的气候变化及干旱特征与趋势,并结合该区实际发生的灾害事件对SPEI指数进行了验证。结果表明:1)近58年来呼伦贝尔草原在气温显著上升,降水量减少的背景下干旱化趋势显著。2)该区域年尺度和季节尺度下干旱化特征具有差异性,其中,年尺度下,该区域SPEI指数以-0.218×10 a^-1倾向率呈显著下降趋势,1998年是干旱加剧的突变年,未来在11年尺度上有持续偏旱的趋势;季节尺度下,冬季SPEI指数显著增加,且未来在17年尺度上有持续偏湿的趋势,春、夏和秋季的SPEI指数均呈下降趋势,并分别在22年、9年和15年尺度上有持续偏旱的趋势。3)2000年以来,干旱发生的总频率尤其重旱和极旱的发生频率均显著高于其他年代;4)夏季和秋季分别是发生重旱和极旱次数最多的季节。5)SPEI指数在呼伦贝尔草原区的干旱监测与分析中具有较好的适用性。

秦王川盐沼湿地芦苇叶片比叶面积与光合效率的关联分析7124-7133

基于T⁃RFLP方法的连栽杉木根际土壤细菌群落变化研究7134-7143

摘要：运用末端限制性片段长度多态性技术(T⁃RFLP),研究福建省尤溪国有林场的多代连栽杉木根际土壤细菌群落变化特征。结果表明:杉木多代连栽后根际微生态失衡,表现为碳循环菌和氮循环菌等有益菌数量减少,病原菌数量增加。在不同代数杉木土壤中,4种内切酶消化后产生的末端限制性片段(T⁃RFs)数量具有显著差异,第一代杉木(first Chinese fir rotation plantation,FCP)最高,第二代杉木(second Chinese fir rotation plantation,SCP)次之,第三代杉木(third Chinese fir rotation plantation,TCP)最少。土壤理化性质结果表明连栽导致土壤养分逐代降低,除土壤碳氮比与细菌群落多样性呈显著负相关外,土壤养分含量指标与细菌群落多样性呈显著正相关。T⁃RFLP实验共鉴定出细菌门类12门,其中厚壁菌门、蓝藻门、放线菌门和变形菌门是主要优势菌群。随栽植代数的增加,变形菌门细菌比例递增,而厚壁菌门细菌比例递减。土壤细菌群落多样性指数,表现为随栽植代数增长而减少,呈现FCP>SCP>TCP趋势,与T⁃RFs片段数量变化趋势基本一致,表明多代连栽降低了杉木根际土壤细菌群落多样性。依据功能性不同,可将鉴定出的细菌划分为5类:碳循环功能菌、硫循环功能菌、氮循环功能菌、纤维降解菌及病原菌。连栽导致碳循环菌和氮循环菌相对含量降低,硫循环菌和纤维降解菌相对含量提高,病原菌相对含量随栽植代数增加而上升。