应用生态学报

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1. 大兴安岭北部不同树种径向生长对气温突变的响应

邱杨, 王兆鹏, 张冬有, 李祥友, 罗陶然, 王新瑞, 李琳琳, 赵悦如

应用生态学报 2024, 35 (11): 2933-2941. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202411.001

摘要（583）

PDF（pc）（3409KB）（36）

本研究选取大兴安岭北部满归地区主要建群树种兴安落叶松和樟子松,基于树木年代学的方法,构建树轮宽度标准年表,研究两个树种径向生长对气候变化的响应。结果表明: 兴安落叶松径向生长主要受温度的限制,与前一年10月和当年3月、5—8月的均温呈显著负相关。樟子松径向生长受温度和降水的共同作用,与当年5月降水和前一年10月、当年5—9月温度呈显著正相关。利用Mann-Kendall检验分析满归地区1960—2021年气温数据,发现该地区年平均气温在1988年发生升温突变。兴安落叶松径向生长在气温突变前后均呈下降趋势,气温突变后其径向生长的下降趋势略微增强。樟子松径向生长变化明显,气温突变前呈下降趋势,气温突变后呈显著上升趋势,且对气温响应有所增强,与当年5月平均最低气温呈显著正相关。滑动相关分析表明,随着该地区的气候变化,兴安落叶松径向生长对气候因子的响应敏感性呈先增强后减弱的变化,樟子松径向生长对气候因子的响应敏感性逐渐增强。

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2. 黄河“几字弯”的地理界定及主要生态问题

刘任涛, 程静

应用生态学报 2025, 36 (2): 383-394. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202502.028

摘要（532）

PDF（pc）（1151KB）（14）

黄河“几字弯”区域范围由于定位和目标及研究内容不同而导致界定不统一。根据黄河“几字弯”地理位置及其在国家战略布局中的生态区位,本文将黄河“几字弯”界定为:西至“几”字形起始点兰州市,东至“几”字形终点三门峡市,北至包头市区北缘,南至三门峡市南缘,形成一个覆盖黄河中上游,涵盖甘肃省、宁夏回族自治区、内蒙古自治区、陕西省、山西省和河南省6省区24市的分布区域,包括西北部荒漠区、东南部水土流失区、黄河两岸湿地和冲积平原区,国土面积6.04×10⁵ km²,人口约6.01×10⁷人。主要的生态问题是:水资源短缺、分布不均衡,且极端天气事件频发;水沙失衡、调控能力不足,水土流失严重;土地沙漠化加剧,土地利用效率与土地生态安全间矛盾突出;能源开发利用与脆弱生态保护矛盾突出,土地退化和环境污染严重。主要原因是:自然禀赋条件差、本底生态脆弱,沙漠化、水土流失的历史烙印,气候变化和人类活动的双重驱动,资源开发利用强度增加与区域发展不协调等。该区域脆弱生态恢复治理应注意:加强水资源管理配置,提升防灾减灾能力,积极应对气候变化;因地制宜、分类施策,提高生态系统质量,促进脆弱生态恢复与保护;加强政策协调、管理协同,促进系统治理恢复。未来需要立足于生态保护,聚焦能源资源绿色开发,推动生物多样性保护的科技创新,强化生物多样性与生态产业、绿色发展深度融合,培育新质生产力,助力打赢打好黄河“几字弯”生态保护攻坚战。

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3. 基于GGE双标图的不同绿地植物固碳降温效益比较

司明倩, 穆艳

应用生态学报 2025, 36 (3): 682-692. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202503.021

摘要（531）

PDF（pc）（4921KB）（25）

为了了解常见园林植物在不同环境中的生态适应能力,以街道绿地和校园绿地为研究区,筛选17种常见园林植物作为对象,对比分析两种绿地类型同胸径(草本为株高)植物的微环境特征、固碳释氧量和降温增湿量变化,利用基因型主效应及其与环境互作双标图和皮尔逊分析法解析两种绿地上植物与环境的互作关系。结果表明: 国槐、银杏、碧桃、七叶树、金叶女贞、紫叶小檗、小蜡和龙柏的固碳降温效益在两种绿地间存在显著差异。单位土地面积上,校园绿地固碳降温最强的植物是龙柏,固碳量和降温值分别为33.79 g·m^-2·d^-1和2.30 ℃,街道绿地上最强的植物是红叶石楠,固碳量和降温值分别为31.47 g·m^-2·d^-1和0.84 ℃;17种植物在校园绿地的平均固碳降温能力大于街道绿地,而乔木在街道绿地的降温增湿效果更好。夏季校园绿地的小气候条件比街道绿地更稳定,更接近植物生长的理想自然环境。对于中小城镇,在进行景观植物配置时,应选用固碳降温效益较好的乔灌草植物,包括国槐、栾树、女贞、紫叶李、七叶树、白皮松、龙柏、小蜡、金叶女贞、红叶石楠和麦冬等,来提升绿地的生态功能。

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4. 1990—2021年新疆典型湖泊水量变化遥感估算

陈探, 赵爽, 张大鹏

应用生态学报 2024, 35 (11): 3141-3148. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202411.026

摘要（454）

PDF（pc）（2381KB）（35）

内陆湖泊是中亚干旱区重要的地表水资源。受到自然和人为因素的叠加影响,位于不同位置的干旱区湖泊在不同时期的水文变化特征存在一定差异。然而,该类地区的实测资料匮乏导致难以针对不同的湖泊来开展精细化、长时序的定量水文情势特征监测。本研究基于谷歌地球引擎平台选取1990—2021年完整覆盖新疆典型湖泊——赛里木湖和艾比湖的Landsat 5/7/8遥感影像数据,使用多遥感指数决策树方法提取长时间序列连续的湖泊面积;然后,结合CryoSat-2和ICESat-2测高卫星提取的湖泊水位构建了湖泊面积-水位关系的库容曲线,并估算了湖泊水量变化信息;最后,联合流域水文、气候和人口因子数据,运用相关分析和随机森林方法对比了赛里木湖与艾比湖的水量影响因素。结果表明: 1990—2021年,赛里木湖和艾比湖的水域面积整体均呈扩张趋势,但两个湖泊的水情变化规律不同。赛里木湖面积仅扩张了1.3%,且年际波动较小,水量共增长1.12 km³,增幅为0.04 km³·a^-1;艾比湖面积扩张了30.1%,且年际波动较大,水量的平均变化速率约为0.01 km³·a^-1。年降水和冰川融水是影响赛里木湖水量变化的主要因素,贡献率分别为33%和27%;温度和降水是影响艾比湖水量变化的主要因素,在艾比湖水量变化过程中的贡献率均为28%。本研究旨在利用遥感技术揭示实测资料匮乏的干旱区湖泊动态变化的趋势特征及其对外部环境的响应差异,以期为干旱区的湖泊生态环境及水资源保护提供参考。

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5. 基于CNKI文献计量的地表城市热岛效应研究方法综述

陈岑, 梁德庄, 杨俊, 韩冬锐, 乔治

应用生态学报 2025, 36 (3): 647-658. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202503.029

摘要（433）

PDF（pc）（2836KB）（49）

城市热岛效应是全球城市化进程中日益突出的局地气候问题,对人居环境健康和能源消耗产生显著影响。本文基于中国知网(CNKI)数据库,检索并分析了1980年1月1日至2024年12月31日有关地表城市热岛效应的中文期刊文献,运用CiteSpace软件对年度发文量和关键词进行可视化分析,系统总结了该领域的研究发展趋势。重点围绕地表城市热岛效应的数据来源、识别方法和评价指标等研究热点进行梳理和讨论,指出了当前研究在识别精度、机理解析和影响效应等方面的不足与挑战,提出了优化融合多源数据交叉验证、创新多尺度动态评估方法以及丰富多维度影响效应分析等建议。回顾我国地表城市热岛效应研究的发展历程,可为未来该研究领域发展提供理论支持和技术指导,助力其深化与应用的拓展。

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6. 氮沉降驱动下凋落物分解对毛竹林土壤有机碳组分的影响

姜铭楷, 马书琴, 熊艳云, 吴逸卿, 吴淑倩, 钱金瑶, 陈有超, 蔡延江

应用生态学报 2024, 35 (11): 2983-2991. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202411.015

摘要（380）

PDF（pc）（1411KB）（47）

土壤有机碳的周转及稳定与氮沉降和凋落物分解密切相关。然而,关于氮沉降驱动下毛竹凋落物分解如何影响土壤不同有机碳组分,还存在较大不确定性。为了探究氮沉降驱动下凋落物分解对土壤有机碳组分的影响,本研究依托浙江农林大学安吉毛竹林氮沉降试验基地,设置氮处理(N,施氮量50 kg N·hm^-2·a^-1;CK,施等量水对照)和凋落物处理(L,凋落物保留;LR,凋落物去除),分析了各处理下凋落物分解的质量损失及土壤理化性质、颗粒态有机碳(POC)、矿物结合态有机碳(MAOC)和土壤胞外酶活性(EEAs)。结果表明: 施氮处理显著降低了毛竹叶凋落物的质量损失。施氮处理可显著增加POC含量,但显著降低了MAOC含量,而凋落物保留可同时显著增加POC和MAOC含量。施氮处理均显著降低了β-葡萄糖苷酶(BG)、β-木糖苷酶(BX)、纤维二糖水解酶(CBH)、N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(NAG)、酚氧化酶(POX)和过氧化物酶(PER)活性,而凋落物保留处理显著增加了BG、POX和PER活性。相关性分析和随机森林分析显示,氮处理下影响毛竹叶凋落物分解的关键因子是BG、PER、pH、微生物生物量碳(MBC)和POX等。冗余分析(RDA)和回归拟合分析表明,POC与凋落物分解的质量损失率、MBC、BG、CBH、POX和PER呈显著负相关,与铵态氮(NH₄⁺-N)和硝态氮(NO₃^--N)呈显著正相关;而MAOC则与凋落物质量损失率、pH、MBC、CBH、NAG、POX和PER呈显著正相关,与微生物生物量氮(MBN)呈显著负相关。综上,氮沉降主要通过降低有关胞外酶活性抑制毛竹叶凋落物的分解,进而增加土壤POC含量,并减少MAOC含量。

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7. 2001—2020年全球植被对极端气候的响应

焦鹏华, 牛健植, 苗禹博, 李君宜, 王迪

应用生态学报 2024, 35 (11): 2992-3004. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202410.022

摘要（362）

PDF（pc）（5998KB）（93）

探究全球植被与极端气候的时空变化和响应特征,对于应对全球气候变化和提高生态系统的稳定性具有重要意义。本研究基于欧洲中期天气预报中心的ERA5气候数据和MODIS归一化植被指数(NDVI)数据,运用Sen’s趋势分析、相关性分析和随机森林回归模型等方法,探究2001—2020年全球5种植被类型(北方森林和温带森林、热带森林、其他木本植被、草原、农田)NDVI对23个极端气候指数的响应特征。结果表明: 研究期间,全球NDVI总体呈增长趋势,增长趋势最显著的植被类型为北方森林和温带森林,最不显著的是农田。极端气候指数方面,除少部分极端高温和低温指数呈降低趋势外,其余指数均呈增长趋势。在不同植被区,对NDVI影响最大的极端气候指数不同。相关性分析表明,在北方森林和温带森林、热带森林、其他木本植被、草原和农田区域,对NDVI影响最大的指数分别为冷昼日数、结冰天数、年降水总量、年降水总量、年降水总量;随机森林结果显示,对各植被区NDVI影响最大的指数分别为冷昼日数、热夜日数、霜冻天数、暖昼日数和寒冷时间持续指数。两种方法结果不同的原因在于相关性分析只反映变量间的线性关系,而随机森林回归模型可以捕捉更复杂的非线性关系。以上研究结果体现了全球植被对极端气候的响应具有显著的区域差异性和复杂性,这种差异性和复杂性可能是不同气候因子交互作用的结果。

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8. 基于XGBoost-SHAP可解释机器学习模型的城市形态与地表温度的关系

谭洁, 危千骏, 廖朝阳, 邝文俊, 邓慧婷, 余德

应用生态学报 2025, 36 (3): 659-670. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202503.025

摘要（361）

PDF（pc）（4123KB）（29）

随着全球大城市中高层建筑的增多,探讨城市二维(2D)和三维(3D)形态对地表温度(LST)的影响,已成为缓解城市热环境和优化城市规划的关键。本研究以长沙市三环以内地区为例,基于2020年多源遥感数据提取了13项城市2D/3D特征因子,通过Pearson相关性分析探讨LST与各特征因子的线性关系,并引入XGBoost模型和SHAP方法揭示其非线性影响和贡献。结果表明: 2020年,高温区域主要分布在长沙市中心的建筑密集区,低温区域主要分布在长沙市西部和东北部的森林公园以及湘江沿岸。归一化建筑指数(NDBI)、夜间灯光(NTL)和建设用地比例(PCL)与LST呈显著正相关关系,相关系数分别为0.592、0.537和0.446,表明城市化进程加剧了地表升温;归一化植被指数(NDVI)、天空视角系数(SVF)与LST呈显著负相关关系,相关系数分别为－0.316和－0.200,体现了绿地和开阔空间对缓解城市热岛的重要作用。NDBI、NTL、NDVI和高程(DEM)对LST的影响最大,总贡献度达60.9%;这些2D/3D形态特征因子对LST的影响呈现复杂的非线性特征,其中,NDBI在0~0.2时,对LST提升最显著;NTL超过40后的增温效应趋于饱和;NDVI超过0.5时,降温效果显著增强;DEM在50~150 m对LST的降温效果最突出。本研究验证了XGBoost-SHAP模型揭示城市2D/3D特征因子对LST的非线性影响机制的有效性,并可为城市热环境治理与缓解,以及绿色、低碳、宜居的新型城镇化建设提供科学依据。

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9. 基于微生物组学的有机污染土壤生物修复研究进展

高彦征, 吴一铭, 汤磊, 胡小婕, 王建

应用生态学报 2024, 35 (12): 3225-3234. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202412.029

摘要（361）

PDF（pc）（1326KB）（34）

污染土壤中往往存在一些毒性强、种类多且分布广泛的有毒有机物,严重危害着生态安全和人群健康。生物修复技术主要通过微生物的多种酶促反应来去除土壤污染物,但面对多种有机污染物共存的土壤其修复效果有时欠佳。如何将微生物组学技术与生物修复结合起来,已成为土壤修复领域研究的热点之一。近些年来,基于基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学等的生物修复研究取得一些重要进展。借助基因组学可对土壤微生物进行分析鉴别、剔除杂菌,筛选并构建功能微生物组,同时针对有机污染物特点进行靶向优化。转录组学能够发现未知的功能基因,有助于探索并提出有机污染物降解的新思路。蛋白质组学和代谢组学的研究重点则是提升有机污染物的降解效率。本文综述了当前有机污染土壤生物修复遇到的瓶颈问题,分析了生物修复中的微生物组学方法,结合实际案例解析了微生物组学生物修复的作用原理和效能。目前组学技术在有机污染土壤生物修复领域仍处于初始阶段,相关数据仍需要大量积累。如何借助微生物组学方法来进行分子操作,创新有机污染土壤生物修复体系,破译修复机制,这是未来微生物组学生物修复研究的重点,也是实现生物修复技术高效应用的关键。

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10. 腾格里沙漠地区4种优势一年生草本植物根构型特征

楼科尔, 曲文杰, 王磊, 王兴, 郜永贵, 张波, 尤万学, 杨新国

应用生态学报 2024, 35 (11): 3015-3022. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202411.008

摘要（346）

PDF（pc）（1116KB）（42）

为探究荒漠地区一年生草本植物对生境的适应性,本文以腾格里沙漠东南缘固沙植被区的沙米、百花蒿、虫实、雾冰藜4种常见一年生草本植物为研究对象,采用传统挖掘法收集植物根系,基于量化的根系形态指标,利用几何拓扑学和分形理论分析根构型特征,比较研究区4种一年生草本植物的根构型特征多样性及其适应机制的差异。结果表明: 根冠比和根深宽比表现为沙米＞百花蒿＞虫实＞雾冰藜,比根长和比表面积表现为沙米＜百花蒿＜虫实＜雾冰藜;根系拓扑指数TI和修正拓扑指数q_a、q_b具有相同的趋势,均表现为沙米＞百花蒿＞虫实＞雾冰藜;沙米、百花蒿、虫实、雾冰藜的根系分形维数分别为1.215、1.278、1.387、1.631,根系分形丰度分别为3.528、3.248、2.479、2.451。沙米和百花蒿采取高生长量资源对策,根系结构简单,倾向于鱼尾形分支结构,垂直方向资源获取能力和空间拓展能力较强;而雾冰藜和虫实采取高质量资源对策,根系结构更为复杂,倾向于叉状分支结构,具有更高的资源利用效率。

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11. 植物基因组大小与功能性状及环境适应性的关系研究进展

许银龙, 杨斯琪, 叶佳琦, 莫宇, 吴帅, 赵钰, 张靖, 鲍雅静

应用生态学报 2024, 35 (11): 3217-3224. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202411.011

摘要（334）

PDF（pc）（1649KB）（33）

植物基因组大小是指某一物种内一套完整单倍体DNA含量的总和,是生物特征中的一个重要方面,真核生物具有丰富的基因组大小多样性。植物基因组大小与从细胞核到个体水平的一系列功能性状密切相关,在塑造植物功能性状中起着重要作用,并对环境变量具有不同的响应策略。本文综述了植物基因组大小与细胞大小、气孔大小和密度、光合功能性状、细胞周期、种子重量等植物功能性状的关系,及其对温度、降水、海拔、养分、重金属污染等环境变量的响应与适应机制。最后,提出将基因组大小、功能性状和环境适应性相结合,深入探讨全球变化背景下植物对环境变化的响应和适应机制。

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12. 基于无人机高光谱数据的耕地土壤盐分反演模型优选

程俊恺, 冯秀丽, 陈立波, 高天宇, 杜美瑾, 刘治远

应用生态学报 2024, 35 (11): 3085-3094. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202411.012

摘要（317）

PDF（pc）（2880KB）（39）

土壤盐渍化是制约农业生产安全的常见问题,快速准确地获取土壤盐分信息,对改良和解决土壤盐渍化具有重要意义。本研究以无人机(UAV)高光谱遥感数据为数据源,针对耕地的不同土地利用现状,根据不同光谱转换数据筛选特征波段集合,最终对比支持向量机(SVR)、反向传播神经网络(BPNN)和随机森林回归(RFR)模型的精度,提出区域耕地土壤盐分的最佳反演模型。结果表明: 采用一阶微分的光谱转换数据与随机森林回归方法结合的反演模型精度最高;针对不同土地利用现状的耕地分别进行特征波段的提取能确保模型整体精度更高,其决定系数为0.885,均方根误差为0.413,相对分析误差为4.208。研究结果可为机载高光谱实现耕地土壤盐分的高精度反演提供参考,为耕地盐碱化防治提供科学依据。

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13. 干旱胁迫及复水对油松渗透调节物质及水力功能的影响

冒吉荣, 曾岩, 徐馨妤, 梁静, 刘莹

应用生态学报 2024, 35 (11): 2959-2965. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202411.019

摘要（312）

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近年来我国半干旱地区极端干旱事件发生频率增加,探究植物对干旱和复水的响应机制对该区人工林幼苗选育具有重要意义。本研究以2年生油松幼苗为对象,设置不减雨(对照)、减雨25%(轻度胁迫)、减雨50%(中度胁迫)、减雨75%(重度胁迫)4个处理进行长期干旱胁迫(20个月),然后开展极端干旱处理(连续80 d减雨100%),并在极端干旱第10、40、70和80天进行为期10 d的复水处理,探究上述过程中油松新枝导水率、导水率损失百分比和渗透调节物质含量间的相关关系及对干旱的响应。结果表明: 长期干旱胁迫时,轻度胁迫下油松新枝在导水率损失50%时对应的水势阈值为-2.04 MPa,显著低于其他处理;极端干旱80 d后,油松新枝脯氨酸含量相对于初始值显著增加了19.9%～226.0%。冗余分析表明,脯氨酸对水力功能的解释率为40.4%,是极端干旱时期的主要渗透调节物质。在复水过程中,可溶性糖对水力功能的解释率为29.4%,是该阶段的主要渗透调节物质。干旱及复水过程中油松水力功能差异的原因不同,轻度胁迫提升了油松的抗栓塞能力,极端干旱时油松新枝通过积累脯氨酸以维持正常的水分运输,复水时可溶性糖与导水率呈显著正相关,利于修复栓塞并增强水力功能的恢复能力。

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14. 农业新质生产力的内涵、特性、意义与发展路径

黄国勤

应用生态学报 2025, 36 (4): 1281-1288. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202504.040

摘要（300）

PDF（pc）（461KB）（7）

自2023年9月习近平总书记首次提出“新质生产力”概念之后,“农业新质生产力”一词也随之被提出,并引起广泛重视。农业新质生产力是新质生产力在农业上的应用和具体表现,其实质是现代高新科技成果在农业上的转化应用及产业化,并催生出新产业、新业态、新模式、新动能、新功能,从而实现资源高效率、生产高效益、发展高速度、产品高质量、人才高素质,进而推进农业农村现代化,并最终建成农业强国。与农业传统生产力相比,农业新质生产力具有先进性、低碳性、高效性、多样性、创新性、融合性、共享性和高端性等8个方面的特性。发展农业新质生产力具有重大的理论和实践意义。一是有利于增加农业产出,维护粮食安全;二是有利于促进农民增收,繁荣农村经济;三是有利于提高农业生产效率,建设农业强国;四是有利于改善生态环境,建设美丽中国;五是有利于引领世界农业发展,推动构建人类命运共同体。培育和发展农业新质生产力的路径主要有:加强科技创新,采集“优质”数据,研制新型机具,发展新质产业,优化生态环境,培养新质人才,建立新型制度。

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15. 不同林龄及径级樟子松径向生长对干旱事件的响应

孙昊慷, 韩佳轩, 贾建恒, 张子航, 付立华, 张岩, 郭明明

应用生态学报 2024, 35 (11): 2942-2950. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202411.004

摘要（298）

PDF（pc）（2082KB）（58）

为探究樟子松径向生长对干旱事件的响应,以塞罕坝自然保护区不同林龄(30、40年)、不同径级(大径级20～24.9 cm,中径级15～19.9 cm,小径级10～14.9 cm)的樟子松人工林为研究对象,基于树木年轮宽度指数(RWI),分析径向生长与气候因子的相关性,研究其对干旱事件的生态韧性。结果表明: 30年生小径级樟子松RWI与前一年9—12月和当年2月标准化降水蒸发散指数(SPEI)呈显著正相关;30年生大径级和中径级樟子松RWI与前一年9月至当年6月SPEI呈正相关,但不显著。40年生大径级樟子松RWI与前一年10月和当年6月的月均最高温及当年6月均温呈显著负相关;40年生中径级樟子松RWI与前一年10月的月均最高温、月均温呈显著负相关,与当年7月SPEI呈显著正相关;40年生小径级樟子松RWI与前一年9月至当年6月SPEI呈显著正相关。不同林龄樟子松径向生长对4次干旱事件的抵抗力(40年生显著高于30年生)及恢复弹力整体呈显著下降趋势,但恢复力整体呈显著上升趋势(40年生显著低于30年生)。同一林龄不同径级樟子松对干旱事件的响应存在差异。40年生大径级及中径级樟子松对4次干旱事件的抵抗力及恢复弹力均显著高于40年生小径级樟子松,但其恢复力无显著差异;30年生不同径级樟子松对干旱事件的抵抗力、恢复力和恢复弹力均无显著差异。不同林龄及径级的樟子松径向生长受到不同程度的干旱胁迫,其恢复弹力显著下降,40年生樟子松呈现出高抵抗力,而30年生樟子松呈现出高恢复力,小径级樟子松受干旱胁迫最严重。

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16. 太行山区不同林龄油松叶片-枝条-土壤生态化学计量特征

张佳鑫, 李一萱, 曹建生, 李炜, 王楠, 张瑜

应用生态学报 2024, 35 (11): 2966-2974. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202411.005

摘要（296）

PDF（pc）（3193KB）（48）

为揭示油松植物-土壤生态化学计量特征随林龄的变化规律及其内在联系,以太行山区不同林龄(10、23、39、47年生)油松人工林为研究对象,分析叶片、枝条、土壤不同土层碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量比的差异,探究土壤理化性质对叶片、枝条生态化学计量特征的影响。结果表明: 随林龄增加,土壤C、N含量先增后减,39年生时达到最大值,P含量在47年生时达到最大值;23年生林龄土壤C∶P、N∶P显著高于其他林地,油松生长受P限制显著。随土层加深,不同林龄土壤C、N、P、C∶P、N∶P均降低,而C∶N升高,N限制作用增强。各土层土壤化学计量特征在不同林龄间差异显著,在浅层土壤(0～20 cm)最为明显。油松叶片与枝条N随林龄增加先升后降,而P变化呈相反趋势;叶片C∶P、N∶P均在23年生较高,叶片与枝条养分有趋同效应。土壤C与叶片N,土壤C∶N与枝条C∶N均呈显著正相关,且深层土壤(20～60 cm)相关性大于浅层土壤。土壤砂粒含量与N∶P是影响叶片养分的关键因子,土壤P、C含量是影响枝条养分的主控因子,土壤含水量、土壤N、C∶N共同调控叶片与枝条养分变化。与浅层土壤相比,深层土壤N对叶片、枝条养分制约更明显,而土壤含水量影响较小。油松林土壤C∶N(17.0)高于全国平均水平,叶片N∶P(8.2)与枝条N∶P(8.3)均低于14,表明随年限增长N制约加剧。建议在油松林发育中、后期补充P肥和N肥,保证人工林正常发育,并促进植物与土壤的良性养分循环。

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17. 气候变化背景下濒危药用植物手参在中国潜在适生区预测

查苏娜, 琪波热, 胡红霞, 阿拉坦存布尔, 永鲜, 奥乌力吉, 包金花, 曹乌吉斯古楞

应用生态学报 2024, 35 (11): 3023-3030. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202411.023

摘要（276）

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手参是濒危药用植物。由于气候变化和人为活动影响,再加上手参繁殖能力较低,手参的野生资源量极其短缺,被列入中国国家二级保护植物名录。预测手参的潜在适生分布区域对于手参植物的保护和可持续利用至关重要。本研究基于118个手参分布点,以气候、土壤为环境因子,采用MaxEnt模型结合ArcGIS技术,对未来气候变化下手参在中国的适生区进行预测。结果表明: 受试者工作特性曲线(ROC)下面积(ACU)值为0.808,预测结果良好。影响手参分布的主要环境因子为最热季度的平均温度、季节性降水量、土壤底层(30～100 cm)可交换钠盐、土壤顶层(0～30 cm)砾石体积、土壤底层(30～100 cm)阳离子交换量、年降水量和最干月份降水量。当前,手参在我国的潜在总适生区面积约50.22×10⁵ km²,集中于华北、东北和西南地区,主要包括内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、四川、山西、西藏东南部等地区。在未来不同气候情景下,手参适生区范围将收缩,向西藏、云南、四川等高海拔地区迁移,表明全球变暖可能对手参资源构成威胁。本研究结果可为手参种质资源的生态保护、资源开发与可持续利用策略的制定提供科学依据。

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18. 水生动物性信息素的研究进展

吴俊仪, 梁君, 李雪珽, 徐开达, 张涛, 史会来

应用生态学报 2025, 36 (5): 1599-1608. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202505.034

摘要（276）

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性信息素作为生物间化学通讯的核心媒介,对调控物种行为与生态关系具有重要意义。尤其在繁殖阶段,这类物质可通过诱导同种异性个体的定向趋近与特定行为反应,直接作用于种群繁衍过程。当前水生动物性信息素研究仍面临显著技术瓶颈——受限于检测方法的灵敏度与特异性,多数物种的性信息素组成及其作用机制尚未明确。鉴于水生环境介质对化学信号的传输特性,深入解析性信息素与动物感知系统、繁殖策略的互作关系,将有助于揭示其适应机制。本文厘清了性信息素的概念,阐述了水生动物性信息素的来源与释放途径、化学成分及适用对象、在繁殖期的作用以及受非生物环境因子的影响,并展望了未来性信息素研究的潜在应用前景,以期从新的视角为水生动物多样性保护、生态修复和管理等提供参考。

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19. 生境破碎化与生物多样性响应: 争议、归因与展望

曹宇, 邓卜洋, 王雅娟, 叶嘉洋, 苏丹, 方晓倩

应用生态学报 2025, 36 (2): 625-636. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202502.011

摘要（273）

PDF（pc）（910KB）（17）

当下全球生态系统日益退化,生境破碎化对生物多样性的影响是生物多样性保护的重要议题。然而,生境破碎化对生物多样性产生的负面或正面影响都能够得到相关研究的支持,对立观点的并存与交流日益演变为基于固有立场的争辩,严重制约了该研究领域的进一步发展以及对生物多样性保护实践的理论指导。本文综述了生境破碎化的内涵、量度方法以及不同层次的生物多样性内涵,基于不同生物多样性层次展现了学界针对该问题存在的观点分歧,发现学界对于该问题的分歧在生物多样性的遗传、物种和生态系统层次均有存在。本文剖析了出现这些分歧的原因,并探讨了当前研究存在的问题和未来的发展方向。

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20. 干旱对白桦和水曲柳木质部形成过程和生长的影响

谢雨霜, 韩冰鑫, 柳荻, 雷怡婷, 王晓春

应用生态学报 2025, 36 (5): 1289-1297. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202505.004

摘要（261）

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为了解干旱对东北地区阔叶树木质部形成过程的影响,本研究以2年生盆栽白桦(散孔材)和水曲柳(环孔材)幼苗为材料,以正常水分处理为对照(田间持水量75%),分析了轻度干旱(田间持水量50%)和重度干旱(田间持水量30%)对其木质部解剖特征、茎内激素浓度及根系酶活性的影响。结果表明:与对照相比,轻度和重度干旱使白桦株高显著下降23.5%和27.0%,但对水曲柳株高和基径无显著影响。重度干旱导致白桦导管面积在处理中期(水分控制2个月)和末期(水分控制4个月)分别显著下降31.0%和33.5%,导管密度分别显著升高63.8%和47.8%,而水曲柳导管面积变化不显著,但导管密度分别显著升高66.1%和110.5%。轻度和重度干旱显著提高白桦(45.4%、35.3%)和水曲柳(26.2%、33.1%)的超氧化物歧化酶活性,但对过氧化氢酶活性的影响不显著。在轻度和重度干旱时,过氧化物酶活性在白桦中变化不显著,但在水曲柳中分别显著下降32.0%和25.0%。干旱使两树种茎内生长素下降。白桦赤霉素在干旱初期显著下降14.9%,后期趋于稳定;水曲柳赤霉素在轻度干旱时先升高后下降,重度干旱时无显著变化。干旱时,白桦脱落酸显著下降4.3%～14.1%,而水曲柳脱落酸显著上升7.4%～16.5%。综上,干旱通过调节激素浓度(如生长素)和抗氧化酶活性(超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶)影响阔叶树木质部形成及生长,其效应受树种材性、干旱强度和持续时间调控。

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