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应用生态学报 2016年第06期杂志 文档列表

中国退耕还林工程温室气体排放与净固碳量1693-1707

摘要：基于退耕还林工程建设期（2000—2010年）营造林过程边界内碳成本和边界外碳泄漏的计算,分析退耕还林工程及各区域碳成本和碳泄漏的年际变化、碳成本和碳泄漏的组成特征以及净固碳量的变化特征.结果表明：退耕还林工程建设期内,西北地区、西南地区、东北地区、华北地区、中南华东地区的碳成本分别为3.38、3.64、1.03、1.66、4.38 Tg C,合计14.09Tg C;碳泄漏分别为21.33、4.60、5.50、1.32、3.78 Tg C,合计36.53 Tg C.退耕还林工程及各区域工程措施碳成本组成特征较为一致,造林引起的碳排放是各区域最大的工程措施碳成本,其中退耕地造林是主要的造林碳成本来源.在各种物资消耗中,肥料引起的碳排放是各区域最大的物资碳成本,其次为建材,而燃油、灌溉和药剂产生的碳排放占各区域碳成本总量的比例仅为10%左右.退耕还林工程的实施在工程边界内外共产生温室气体50.62 Tg C,抵消了工程固碳效益的19.9%;在西北地区、西南地区、东北地区、华北地区和中南华东地区的抵消作用分别为38.9%、10.4%、26.1%、8.9%和15.5%.退耕还林工程建设期内的净固碳量为203.50Tg C,年均净固碳量为18.50 Tg C·a-（-1）.碳成本和碳泄漏对退耕还林工程固碳的抵消较小,退耕还林工程在我国温室气体减排和全球气候变暖减缓上做出了巨大贡献.经济林营造采用精准施肥和为退耕还林工程区农户提供可替代的维持生存的方法是分别减少碳成本和碳泄漏的可能措施.

喀斯特坡地基岩起伏对土壤剖面水分格局的影响1708-1714

摘要：研究了喀斯特地区典型坡地3条人工开挖样沟（投影长21 m、宽1 m）的岩土结构特征、土壤剖面平均含水量和土岩界面含水量沿坡面向下的变化趋势,探讨了喀斯特坡地基岩起伏对土壤水分格局的影响.结果表明：喀斯特坡地地表地形与基岩地形不一致,基岩深度变异系数最大为82%,基岩起伏较大.基岩起伏程度明显影响到土壤剖面水分分布格局：基岩起伏较小时,土壤含水量呈上坡位至下坡位逐渐增加的趋势,且土壤剖面平均含水量和土岩界面含水量与基岩深度相关性均不显著;基岩起伏越大,土壤含水量沿坡向下线性增加的趋势越不明显,土壤水分空间连续性越差,基岩凹陷、裂隙处土壤含水量较高,土壤剖面平均含水量和土岩界面含水量与基岩深度呈极显著正相关,但后者对基岩起伏的响应更明显.

黑河中游生态用地景观连接性动态变化及距离阈值1715-1726

摘要：景观连接度描述了景观组分在景观格局、过程和功能上的有机联系.本文利用1986、2000和2011年土地覆被数据,基于图论方法,研究了黑河中游生态用地（林地、草地、湿地）景观连接性动态变化,并通过分析不同阈值下景观连接度值的变化揭示了研究区景观的适宜阈值.结果表明：黑河中游1986—2011年对景观连接度产生重要作用的生态斑块面积呈减少趋势.湿地斑块面积2000—2011年减少幅度较大;草地斑块数量先减少后增加,面积变化不大,但是有斑块破碎化的趋势.不同阈值下景观连接度值的变化验证了距离阈值的正向作用.400-800 m是研究黑河中游物种扩散和生态流运行的适宜距离阈值.选择600 m作为距离阈值时,大型斑块对区域总体景观连接水平影响最为显著,是区域生态系统稳定和健康的关键组成;小型生态斑块虽然占生态斑块总面积的比例不大,但对区域的生态安全格局的维持和改善有较大影响,亦需加强保护与管理.研究结果对干旱区生态系统管理具有重要的借鉴意义.

不同植被条件下实际蒸散的变化特征及其影响因子——以淮河流域为例1727-1736

摘要：基于遥感-过程耦合模型开展淮河流域2001—2012年实际蒸散（ET）的模拟研究,并对其时空变化特征、不同覆被类型下的区域实际蒸散特征及其主要影响因子进行定量分析.结果表明：研究期间,研究区年均ET在空间上呈现由东南向西北逐渐递减的趋势;时间上呈现逐年增加趋势,月际波动为双峰变化曲线.不同植被类型下ET的差异性表现为：农田对研究区域实际蒸散总量的贡献最大;混交林的年均单位面积实际蒸散量最大,裸地的年均单位面积实际蒸散量最小;除裸地以外,其他土地覆被类型年均实际蒸散都呈增长趋势,其中常绿阔叶林实际蒸散增加趋势最明显.平均温度等热力学因子是影响淮河流域实际蒸散的主导因子,其次是辐射因子和水分因子.

不同制图尺度及土壤数据对土壤全磷储量估算的影响1737-1749

摘要：准确计算农田土壤磷储量对农业可持续发展和面源污染治理具有重要意义,但以往的磷储量研究并没有考虑不同土壤数据源和制图尺度造成的估算误差.本文以江苏北部29个县（市）约393×10-4hm-2旱地为例,分析了我国《县级土种志》、《地级市土种志》、《省级土种志》和《中国土种志》中记录土壤剖面资料分别建立的1∶5万、1∶25万、1∶50万、1∶100万、1∶400万和1∶1000万数据库对土壤全磷储量估算的影响.结果表明：与数据最详细、记录有983个土壤剖面的《县级土种志》1∶5万尺度全磷密度和储量相比,其他不同土壤数据源建立的各个尺度土壤数据库估算的全磷密度和储量相对偏差分别在4.8%-48.9%和1.6%-48.4%.大部分《县级土种志》和《地级市土种志》土壤数据源建立的不同尺度全磷密度与《县级土种志》1∶5万尺度之间存在极显著或显著差异,《省级土种志》和《中国土种志》土壤数据源建立的不同尺度全磷密度与《县级土种志》1∶5万尺度之间均存在极显著差异,说明在旱地磷储量估算的研究中,选择适宜的制图尺度和土壤数据源是非常必要的.

基于耦合模型的干旱区植被净初级生产力估算1750-1758

摘要：净初级生产力是陆地生态系统物质与能量运转研究的基础,在干旱区生态环境演变及其与气候相互作用和影响方面极为敏感,是揭示干旱区生态环境特征的重要指标.本研究基于RS和GIS技术,利用地面气象数据、涡度相关数据、Landsat 8数据和MODIS数据,通过SEBAL模型和光能利用率模型的耦合,估算了新疆玛纳斯河流域植被净初级生产力（NPP）,分析了其空间格局及与高程和坡度的关系.结果表明：SEBAL模型与光能利用率模型的耦合对玛纳斯河流域山地-绿洲-荒漠生态系统植被NPP的模拟效果较合理,能较好地反映植被净初级生产力的实际情况;2013年,玛纳斯河流域植被NPP总量为7066.72 Tg C·a-（-1）,平均值为278.06 g C·m-（-2）·a-（-1）,总体分布趋势是自南向北先增加后减少再增加最后减少,随着地貌和土地利用类型的变化呈现明显的分布规律,且其月变化比较明显,7—8月达到最大值,占总量NPP的52.2%;植被净初级生产力随海拔和坡度的增加整体呈下降趋势,但随海拔增加植被NPP出现3次波动.这些波动主要由地表植被覆盖类型和环境因素所引起.

典型喀斯特小流域不同植被类型间土壤养分的差异性及其空间预测方法1759-1766

摘要：植被类型制约着土壤结构和元素的异质化过程,致使土壤养分空间分布存在差异性.本文研究了典型喀斯特小流域不同植被类型间土壤养分（全氮TN、全磷TP、全钾TK、有机质SOM）含量分布的差异性,分析比较了普通克里金、回归模型、基于植被类型的回归模型对土壤养分预测的精度.结果表明：TN、TK、SOM与植被类型显著相关（P〈0.05）,TP与植被类型无显著相关（P=0.390）,且TN和SOM在灌木林与耕地之间的差异性显著,TK在乔木林与灌草丛、灌木林与耕地、灌草丛与耕地间的含量差异皆显著;非连续的典型喀斯特小流域地形因子空间异质性较高,基于各样点间真实地形因子的多元线性回归预测模型精度优于基于已知点和预测点位置信息的普通克里金预测方法,且基于植被类型的回归预测模型提高了TN的预测精度.

基于SolVES模型的生态系统服务社会价值评估——以吴淞炮台湾湿地森林公园为例1767-1774

摘要：人类活动对生态系统不同服务的多样化需求日益增长,传统的生态系统服务价值评估实践多以经济学方法为主,较少关注社会属性和空间异质性.本文选取上海市吴淞炮台湾湿地森林公园作为研究对象,采用Sol VES模型对其美学、生物多样性、文化、娱乐等服务的社会价值进行量化和空间分析.结果表明：公园的热点区域集中在草坪乐园、吴淞炮台纪念广场、临江观景台等视野开阔或临近水景观的区域;游客对公园内美学、历史、生物多样性、娱乐、文化、康体健身价值较为偏好;水景观和路网布局影响游客对不同社会价值的偏好程度,美学、生物多样性、娱乐和康体健身价值高低与距水体远近在一定范围内呈显著负相关关系,美学和康体健身价值高低与距道路远近呈显著负相关关系;游憩频率影响游客对生物多样性价值和康体健身价值的感受及偏好;Sol VES模型在评估中小尺度生态系统服务社会价值方面具有较好的可行性.

基于Hyperion影像植被光谱的土壤重金属含量空间分布反演——以青海省玉树县为例1775-1784

摘要：本研究主要探讨了利用Hyperion影像植被光谱估算土壤重金属含量的可行性.以野外采集的三江源区玉树县48个表层土壤样品As、Pb、Zn、Cd实验室测定含量值,以及从两景Hyperion影像提取的48个土壤样本点相应的176个植被光谱反射率波段及构建的5种植被指数为数据源,利用偏最小二乘回归方法（PLSR）建立土壤各重金属含量与上述两套Hyperion影像上提取的变量之间的估算模型.模型分别为176个植被光谱反射率波段与土壤各重金属含量间的估算模型（植被光谱反射率模型）,和以5种植被指数作为自变量,与土壤各重金属含量建立的估算模型（综合植被指数模型）.运用验证样本的4种重金属元素实测含量值的标准差与均方根误差的比值（RPD）作为检验标准,As、Pb两种模型RPD均小于1.4,不具备粗略估算能力;Zn、Cd两种模型RPD分别为1.53、1.46与1.46、1.42,均具备粗略估算能力.根据上述结果将Zn的光谱反射率估算模型与Hyperion影像相结合反演得到土壤重金属Zn含量的空间分布,Zn含量在214国道、308省道和乡镇附近偏高,主要受到较强的人类活动影响.表明运用Hyperion高光谱影像植被光谱反射率可以间接估算土壤Zn、Cd元素含量.

中国“三大经济模式”的可持续发展——以真实发展指标对6个典型城市的可持续性评估为例1785-1794

摘要：＂珠江模式＂、＂温州模式＂、＂苏南模式＂的发源地是中国经济发展的前沿地带,评估其可持续发展情况对中国经济的下一步发展具有重要的指导意义.本文采用真实发展指标（GPI）,评估了1995—2012年中国＂三大经济模式＂下广州、深圳、温州、苏州、无锡、常州6个典型城市的可持续发展情况.结果表明：研究期间,6个城市的GDP呈指数型增长,但GPI在1995—2005年间并无增长,2005年以后才开始上升,GPI与GDP的差距越来越大;＂珠江模式＂虽然经济增长迅猛,但经济、社会、环境损耗突出,实现其可持续发展必须解决分配不均、交通拥堵、环境污染等问题;＂温州模式＂人均GPI后期与其他城市拉开差距,发展后劲不足,贫富差距突出,社会账户水平较低且增长缓慢,发展方式亟待转型;＂苏南模式＂虽然资源消耗较为突出,但各类损耗处于中等水平,经济增长迅猛,社会账户水平稳步提高,GPI所反映出的真实发展水平也较高,相对具有可持续发展潜力.＂三大经济模式＂应持续关注可持续发展的经济、环境与社会三大方面,而＂珠江模式＂、＂温州模式＂应更积极地寻求发展转型.

环境因子和生物因子对黄河三角洲滨海湿地土壤呼吸的影响1795-1803

摘要：采用Li-8150多通道土壤呼吸自动测量系统对黄河三角洲滨海湿地土壤呼吸进行全年连续测定,同步测量了温度、土壤含水量、地上生物量以及叶面积指数等环境因子和生物因子.结果表明：土壤呼吸日动态在全年尺度上多呈单峰型,但在受到土壤封冻和地表积水干扰时,土壤呼吸日动态呈多峰型.土壤呼吸具有明显的季节动态特征,总体呈单峰型,年平均土壤呼吸速率为0.85μmol CO_2·m-（-2）·s-（-1）,生长季平均土壤呼吸速率为1.22μmol CO_2·m-（-2）·s-（-1）.在全年尺度上,土壤温度是滨海湿地土壤呼吸的主要控制因子,可解释全年土壤呼吸87.5%的变化.在生长季尺度上,土壤含水量和叶面积指数对土壤呼吸的协同影响达到85%.

基于地面遥感信息与气温的夏玉米土壤水分估算方法1804-1810

摘要：土壤水分是土壤-植被-大气连续体的一个重要组分,是决定陆地生态系统水分状况的关键因子,也是作物的水分供应库.为了估算站点尺度不同深度的土壤水分,基于下垫面能量平衡方程和水分亏缺指数,提出了基于地面遥感信息（归一化植被指数和下垫面温度）和气温估算土壤相对湿度方法.利用2014年中国气象局固城生态与农业气象试验站夏玉米水分控制试验资料验证的结果表明：该方法可以有效估算不同深度的土壤相对湿度,陆地生态系统的潜在干旱程度即实际蒸散与潜在蒸散之比与不同深度土壤湿度呈显著的线性关系.其中,0-10 cm土层的土壤水分估算精度最高,决定系数达0.90;0-20 cm到0-50 cm土层土壤水分估算的平均相对误差均在15%以内,相对均方根误差均在20%以内.研究结果可为作物的干旱监测与灌溉管理提供参考.

冬麦田臭氧干沉降过程的观测1811-1819

摘要：地表臭氧作为近地层最主要的大气污染物之一,其不断上升的浓度及其对粮食作物的影响受到越来越多的关注.本研究利用微气象学观测方法,探明自然条件下冬麦田的臭氧沉降过程,分析了影响臭氧沉降过程的环境因子.结果表明：观测期内（小麦生长旺期）臭氧通量均值为-0.35μg·m-（-2）·s-（-1）（负号表示沉降方向指向地面）,臭氧沉降平均速率为0.55cm·s-（-1）,空气动力学阻力均值为30 s·m-（-1）,粘性副层阻力均值为257 s·m-（-1）,冠层阻力均值为163 s·m-（-1）,且均存在明显的日变化趋势.臭氧沉降阻力大小受摩擦速度、太阳辐射强度、温度和相对湿度等因素的影响.

封面说明1819-1819

摘要：封面照片由四川农业大学生态林业研究所付长坤博士2015年9月拍摄于四川省阿坝藏族羌族自治州理县毕棚沟.该区域地处横断山区,属青藏高原东缘与四川盆地的过渡带,海拔2458-4619 m,是四川省米亚罗省级自然保护区的核心区域.其东邻卧龙自然保护区,

山西省南方红豆杉自然分布与群落生态学特征1820-1828

摘要：南方红豆杉为国家Ⅰ级重点保护植物,山西省东南部为其自然分布最北界.本文调查了南方红豆杉在山西省的野生分布,对其进行了群落划分、物种多样性、结构特征和竞争特性的研究.结果表明：山西省南方红豆杉主要形成南方红豆杉＋鹅耳枥群落、南方红豆杉-荆条群落、南方红豆杉-海州常山群落和南方红豆杉＋栓皮栎群落,集中分布于陵川县磨河和阳城县蟒河自然保护区,其他地区均为散生;群落垂直结构明显,南方红豆杉已进入主林层,混交林林冠层高8-10 m,纯林高5-6 m;群落间的总体物种多样性指数和均匀度指数存在显著差异.南方红豆杉植株矮小,平均高5.16 m,乔木层、演替层分别占43.4%和56.6%,更新层缺乏;胸径〈16 cm的个体占67.6%,胸径32-40 cm的个体占4.0%,幼苗稀少,仅发现4株幼苗;大量的小径级个体虽可保证南方红豆杉在一定时间内维持稳定的种群结构,但幼苗缺失必将引起未来种群的衰退.山西省野生南方红豆杉分布相对集中,多数是小径级个体,导致其种内竞争激烈,种内竞争强度占61.8%;鹅耳枥和栓皮栎是研究地区的主要组成树种,对南方红豆杉造成的种间竞争压力最大.

天目山不同海拔檫木群体遗传多样性和遗传结构1829-1836

摘要：采用13对SSR引物,运用Bioptic Qsep100全自动核酸分析系统,分析了天目山5个海拔檫木群体的遗传多样性和遗传结构及其在不同海拔下的变化模式.结果表明：天目山檫木群体具有较高的遗传多样性水平,其中期望杂合度和观察杂合度分别为0.84和0.61.根据Shannon指数,天目山檫木中海拔（500-800 m）群体的遗传多样性水平大于低海拔（200 m）和高海拔（1100-1400 m）群体的遗传多样性水平.由基因分化系数和AMOVA分析可知,檫木种群的遗传变异主要存在于群体内.STRUCTURE分析和UPGMA聚类分析表明,中、低海拔被划为一个群体,而高海拔被划为另一个群体.低海拔和中海拔檫木群体遗传距离的差异表明,人为干扰对物种多样性具有负面效应,而自然保护区对物种多样性的保护起到了积极作用.

桃叶片抗冷性对光周期诱导休眠的响应1837-1844

摘要：以6年生＂春捷＂桃树为试材,以自然生长的桃树为对照,研究了长日照和短日照的休眠诱导效应和休眠诱导进程中叶片抗冷性对光周期的响应.结果表明：在逐渐降低的自然环境温度下,长日照和短日照处理树体均能进入休眠诱导期,其中长日照处理延后1周而短日照处理提前1周进入.随着休眠程度的加深,各处理叶片的总含水量、自由水含量降低,束缚水含量、束缚水/自由水比值升高.超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性在休眠诱导期内均呈单峰曲线,高峰值出现在休眠诱导期的后期,过氧化物酶（POD）活性进入休眠诱导期后迅速下降,后期回升形成小高峰.休眠诱导期内可溶性蛋白含量稳步下降,脯氨酸和丙二醛（MDA）含量持续升高,伤害率逐渐增大.长日照可显著提高SOD、CAT活性及脯氨酸含量,减缓POD活性和可溶性蛋白含量的降幅,降低MDA和伤害率的增幅.这表明长日照处理叶片受伤害程度更轻,而短日照处理相应指标的变化则不同,尤其诱导期后期叶片的伤害率显著高于对照,表现出较低的抗冷性.如果环境温度允许,实际生产中可以适当延长光照时间来提高叶片的抗冷性.

更新方式对亚热带森林土壤溶液可溶性有机质数量及化学结构的影响1845-1852

摘要：采用负压法对福建省三明市亚热带常绿阔叶林中米槠次生林（BF）、米槠人促更新林（RF）、米槠人工林（CP）0-15、15-30、30-60 cm土层土壤溶液可溶性有机质（DOM）的浓度及光谱学特征进行研究.结果表明：土壤溶液可溶性有机碳（DOC）浓度整体趋势为RF〉CP〉BF,而可溶性有机氮（DON）则为米槠人工林最高;且DOC和DON在表层（0-15 cm）土壤浓度皆显著高于底层（30-60 cm）.芳香化指数大小为RF〉CP〉BF,且整体为表层较高.米槠人工林表层土壤以荧光强度高的短波峰（320 nm）为特征峰,表明其易分解物质含量高,腐殖化程度较低;而米槠人促更新林表层土壤则以宽平的中长波峰（380 nm）为特征峰,说明其腐殖化程度较高,有助于土壤肥力的储存.此外,30-60 cm深层DOM特性几乎不受森林更新方式的影响.