应用生态学报

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1. 河口微塑料对抗生素抗性基因的影响研究进展

汪庆, 邱靖昊, 孙岩, 倪妮, 孙少静, 李旭力, 杨生娟, 刘艺冉, 崔盈盈

应用生态学报 2024, 35 (10): 2916-2924. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202410.028

摘要（221）

PDF（pc）（528KB）（113）

河口是河流和海洋环境之间过渡的人类活动频繁和充满活力的地区,人类活动产生的污染物使河口生态系统受到威胁。其中,微塑料和抗生素抗性基因作为新型污染物因对河口生物和人类健康具有潜在影响而受到广泛关注。微塑料可以形成独特的生物膜,吸附周围环境中的污染物,为抗生素抗性基因提供潜在宿主,并促进抗生素抗性基因的水平转移。本文综述了微塑料和抗生素抗性基因在河口地区的污染现状,并重点强调了微塑料上形成的生物膜对抗生素抗性基因的富集、运输和转移产生的影响,提出了现有研究中微塑料采样、分析方法和表述单位不同等不足,并对微塑料的生物降解技术和微塑料的潜在风险评估进行展望。

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2. 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（331）

PDF（pc）（5998KB）（85）

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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3. 蓝绿基础设施生态系统服务城乡差异与尺度效应

孙苗苗, 吕江涛, 李晓文, 李鹏, 肖之炎, 郝嘉元, 智烈慧

应用生态学报 2024, 35 (12): 3295-3303. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202412.023

摘要（167）

PDF（pc）（3064KB）（82）

蓝绿基础设施是城市生态基础设施的主体和构建城市生态安全格局的要素,目前有关城市蓝绿基础设施研究主要集中于时空格局演变、驱动机制、连通性与规划管理等方面,针对快速城市化背景下蓝绿基础设施生态系统服务的时空动态变化、协同与权衡机制等方面研究相对薄弱。本研究以武汉市为例,基于InVEST模型、Getis-Ord Gi*空间热点分析及空间相关分析等方法探究了1980—2020年武汉市蓝绿基础设施6种生态系统服务量(气候调节、空气净化、洪水调蓄、生态固碳、景观文化和生境维持)的时空变化、城乡差异以及不同尺度上的权衡协同效应。结果表明: 研究期间,武汉市蓝绿基础设施生态系统服务在空间上总体呈现中心城区低、城区外围高的分布格局,冷点或不显著区域面积较大;蓝绿基础设施对不同类型生态系统服务的贡献率存在显著差异,蓝色基础设施的贡献较大,绿色基础设施的贡献较小;城乡梯度影响生态系统服务的波动,随着与城市中心距离的增加,波动幅度降低;生态系统服务之间的权衡与协同存在尺度效应,在流域单元尺度上,生态系统服务之间权衡与协同关系并存,而在乡镇和行政区尺度上,不同生态系统服务之间表现为协同关系。蓝绿基础设施尺度效应和城乡差异研究对城市化背景下蓝绿基础设施生态系统服务功能协同优化及分级、分类、分区管理具有一定指导意义。

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4. 第35卷第11期目录

应用生态学报 2024, 35 (11): 0-0.

摘要（234）

PDF（pc）（17633KB）（72）

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5. 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（293）

PDF（pc）（1586KB）（64）

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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6. 兴安落叶松天然林不同碳库碳汇变化驱动因素的差异性

梅雪松, 陈冠谋, 董灵波

应用生态学报 2024, 35 (10): 2639-2647. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202410.006

摘要（220）

PDF（pc）（1348KB）（63）

天然林生态系统内部乔木层的碳平衡过程受林木生长、枯损和进界3个碳库的共同影响,但各碳库碳汇量的动态变化过程及其驱动因素还不明确。为此,本研究以大兴安岭地区第七次和第八次310块国家森林资源连续清查数据为基础,利用逐步回归方法和结构方程模型评估生物因素(林分和多样性)和非生物因素(土壤、地形和气候)对兴安落叶松天然林林分生长量、进界量和枯损量3个碳汇动态过程的影响。结果表明: 兴安落叶松天然林林分平均生长量、进界量和枯损量分别为0.73、0.17和0.41 t·hm^-2·a^-1;林分碳汇生长量随坡向指数(总路径系数β=0.135)、林分断面积(β=0.132)和坡位(β=0.085)的增加而增加,随林分平均年龄(β=-0.225)和海拔(β=-0.196)的增加而减小;进界量与林分断面积(β=-0.368)、林分平均年龄(β=-0.240)、土壤pH(β=-0.184)、土壤全磷(β=-0.115)和树种丰富度(β=-0.012)呈显著负相关,而与土壤全氮(β=0.258)呈显著正相关;对枯损量影响较大的因子依次为林分平均树高(β=0.276)>Simpson指数(β=0.232)>土壤全磷(β=0.195)>林分断面积(β=0.154)>土壤pH(β=0.084)。林龄、断面积和平均树高是林分碳汇生长量、进界量和枯损量最重要的影响因子,地形和土壤条件也是林分动态变化的关键。在今后的森林经营过程中可以通过合理的抚育间伐来调节林分的结构和土壤条件,进而促进森林生态系统碳汇能力的持续发挥。

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7. 增温和降水变化对陇中黄土高原半干旱麦田土壤有机碳和酶活性的影响

张鹏, 田瑞, 胡啸, 赵同亮, 雷俊, 王鹤龄, 吕晓东

应用生态学报 2024, 35 (11): 3031-3042. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202411.014

摘要（207）

PDF（pc）（4761KB）（60）

农田生态系统受气候变化影响强烈,但全球变暖和降水变化及其交互作用对农田土壤有机碳和酶活性的影响及两者的关系仍缺乏认知。本研究依托开顶式气室(OTC)增温平台和降水控制平台,以陇中黄土高原半干旱春小麦农田为研究对象,研究增温和降水变化及其耦合对土壤有机碳和酶活性的影响。试验共设置6个处理: 对照(CK)、减水30%(-P₃₀)、增水30%(+P₃₀)、增温(W)、增温减水30%(W-P₃₀)、增温增水30%(W+P₃₀)。结果表明: OTC增温显著提高了土壤有机碳(SOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(KMnO₄-C)、溶解性有机碳(DOC)和颗粒态有机碳(POC)含量,而矿物结合态有机碳(MAOC)含量变化不显著。自然温度条件下,增减雨处理均未显著改变土壤有机碳组分含量;而在增温条件下,增加降水量显著提高了DOC和POC含量;增温与降水交互作用显著影响了SOC、DOC和KMnO₄-C含量。增温和增加降水及两者交互增加了碳库管理指数(CMI)、碳库指数(CPI)、土壤纤维二糖水解酶、脲酶、蔗糖酶、N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶活性和作物生物量。土壤温度、土壤水分与土壤有机碳组分和酶活性均呈正相关(除土壤温度和蔗糖酶活性呈负相关外)。随机森林模型分析表明,土壤理化性质、酶活性、温度和含水量解释了SOC、MBC、POC、KMnO₄-C和DOC含量变化的52.4%～71.1%,其中相关重要性较高的5个因子分别为土壤脲酶活性、土壤温度、土壤水分、土壤N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶活性和有效磷。然而,各因子对MAOC含量变化的解释度较低(21.5%)。综上,增温和降水变化会显著影响陇中黄土高原旱地麦田土壤性质、酶活性和作物生物量,从而影响土壤有机碳库。

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8. 基于DNA宏条形码技术研究水母食性: 以海蜇为例

陈百灵, 李玉龙, 鲍相渤, 周遵春, 李云峰

应用生态学报 2024, 35 (10): 2887-2896. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202410.032

摘要（169）

PDF（pc）（906KB）（58）

选取辽东湾围海养殖池塘海蜇为研究对象,利用DNA宏条形码技术对其食物组成和摄食选择性进行研究。提取海蜇水母体胃含物及所处水环境样品DNA,选用18S rDNA V4区和线粒体细胞色素c氧化酶亚基I(COI)两种宏条形码标记进行高通量测序鉴定。结果表明: 基于18S rDNA宏条形码在海蜇胃含物中检出27个物种门类,其中软体动物门占绝对优势,其次是节肢动物门,在水环境样品中检出34个物种门类,其中甲藻门为优势门类,其次是纤毛虫门和子囊菌门;基于COI宏条形码在海蜇胃含物中检出18个物种门类,同样是软体动物门占绝对优势,其次是节肢动物门,在水环境样品中检出22个物种门类,其中变形菌门占绝对优势,其次是甲藻门和节肢动物门。两种宏条形码标记检出的海蜇食物均包括软体动物门、节肢动物门、链形植物门、纤毛虫门、甲藻门、硅藻门、绿藻门、真菌及细菌等。利用Ivlev选择指数对海蜇摄食选择性进行分析发现,海蜇对中小型浮游动物,如软体动物门和节肢动物门有摄食偏好。以上研究结果表明,DNA宏条形码技术在水母类群的食性研究中具有良好的应用前景。

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9. 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（287）

PDF（pc）（2082KB）（55）

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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10. 退牧还草地土壤有机碳固持动态与驱动机制研究进展

邓蕾, 李继伟, 瞿晴, 石经玮, 上官周平

应用生态学报 2024, 35 (11): 3208-3216. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202411.009

摘要（209）

PDF（pc）（2749KB）（52）

退牧还草被认为是恢复退化草地结构和功能的最有效措施,在提高生态系统固碳能力方面发挥着重要作用。阐明退牧还草后土壤有机碳的固持动态及其驱动机制,是全球变化下碳循环研究的热点和前沿问题。本文综述了退牧还草地土壤有机碳固定动态及其驱动机制,剖析了退牧还草地土壤有机碳固持动态,探讨了退牧还草地植物碳输入和微生物群落对土壤有机碳固持的影响机制,分析了光合碳输入和凋落物分解对土壤有机碳固持的影响,以及植物和微生物残体碳对土壤有机碳固持的贡献。长期退牧还草通过增加植被碳输入,改善微生物的结构和功能,提升土壤稳定性有机碳(如矿物结合态有机碳、植物和微生物残体碳等)含量或比例,进而减少土壤有机碳矿化效率和提高微生物碳利用效率,从而促进土壤有机碳库的积累。退牧还草受初始有机碳水平的影响,土壤有机碳固定整体呈“增加、稳定”和“降低、增加、稳定”两种变化趋势。未来应加强在土壤有机碳组分动态、土壤有机碳输入的碳流过程、土壤有机碳的分解过程及其微生物驱动机制等方面的研究。

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11. 亚高山岷江冷杉林粗木质残体对土壤碳氮磷化学计量比的影响

郑冰倩, 曹瑞, 王壮, 王芝慧, 武启骞, 杨万勤

应用生态学报 2024, 35 (11): 2975-2982. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202411.007

摘要（215）

PDF（pc）（1169KB）（51）

为探究粗木质残体分解如何影响土壤碳和养分平衡,本文以亚高山岷江冷杉林为研究对象,以离粗木质残体至少1 m处无粗木质残体覆盖土壤为对照,研究了10～30、30～50 cm径级和Ⅰ～Ⅴ腐解等级岷江冷杉粗木质残体下0～10 cm土壤有机碳、氮、磷含量及其化学计量比特征。结果表明: 粗木质残体显著提高土壤有机碳(114.1%～412.2%)、氮(0.1%～198.0%)含量及碳氮比(61.7%～117.1%)、碳磷比(379.6%～931.1%)和氮磷比(206.3%～532.6%),显著降低土壤磷含量(28.1%～70.9%)。粗木质残体对土壤有机碳、氮、磷含量的显著影响取决于腐解等级和径级。Ⅲ和Ⅳ腐解等级的大径级粗木质残体下土壤有机碳和氮含量显著高于小径级粗木残体质下土壤。Ⅲ腐解等级的大径级粗木质残体下土壤磷含量显著高于小径级粗木质残体下土壤。大径级粗木质残体下土壤碳氮磷生态化学计量比与粗木质残体碳氮磷含量的相关性显著。大径级粗木质残体在分解中后期更有利于维持土壤养分。

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12. 硅酸盐矿物增强风化技术对水稻田植物-土壤系统固碳的影响

王芳娜, 朱飞飞, 李英华, 刘德泽, 曲玉莹, 秦玉婧, 王莹莹, 王文超, 谢瑾, 方运霆

应用生态学报 2024, 35 (10): 2733-2743. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202410.017

摘要（287）

PDF（pc）（2549KB）（47）

连续的作物收获导致农田生态系统土壤硅损失,进一步降低了有效硅含量,亟需相关农业措施来增加土壤中硅的可用性。增强硅酸盐矿物风化可有效补充土壤硅,促进植物吸收硅,形成植硅体固存大气CO₂,且硅酸盐矿物风化过程本身也可促进土壤碳固存。本研究在辽宁省水稻田施加硅酸盐矿物硅灰石粉末,探究其增强风化过程对土壤有效硅、植物-土壤系统中植硅体碳(PhytOC)含量变化以及土壤各形态碳含量的影响。结果表明: 与不施硅对照相比,施加硅灰石粉可显著提高表层土壤有效硅含量(53%),促进水稻干生物量生产(籽粒增加12%,秸秆增加4%),增加PhytOC含量(籽粒增加4%,秸秆增加26%),进而导致硅灰石粉施加处理植硅体碳产生通量较对照显著增加25%。硅灰石粉施加处理土壤无机碳和有机碳含量均有所提高,土壤中总碳含量增加13%。综上,增强硅酸盐矿物风化技术可有效提高水稻田土壤有效硅含量,促进水稻硅吸收和PhytOC形成,同时增强土壤CO₂固存,达到地上地下协同固碳的效果。

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13. 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（278）

PDF（pc）（3193KB）（46）

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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14. 基于MODIS火点数据的中国边境地区2001—2022年植被火分布特征

闫凯达, 赵凤君, 杨光, 司莉青, 李笑笑, 李伟克, 周暖阳

应用生态学报 2024, 35 (11): 3095-3106. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202411.020

摘要（203）

PDF（pc）（3830KB）（46）

由于自然因素和周边国家影响,中国边境地区植被火频发。为量化边境地区植被火活动,本研究基于MODIS火点数据,深入分析了中国陆地边境线内外2 km缓冲区内植被火的动态特征,即火类型、频率、季节性和空间分布等。结果表明: 2001—2022年间,中国边境地区共发生植被火25918起,主要发生在森林、农田和草原,火点数量占比分别为42.0%、30.4%和14.4%;其中,森林火多发于阔叶林;农田火的发生主要源于传统耕作方式和边民防火意识淡薄,且易烧向周边森林,引发森林火;草原火中,草甸草原火风险最高,且林草交错区草原火易引发森林火。不同区域在火类型和季节分布上差异明显:东北边境区,以草原火、落叶阔叶林火和农田火为主,春和秋季是火发生的主要季节,尤其是4和10月;西南边境区,以常绿阔叶林火和农田火为主,春和冬季为火高发期,尤其是3和12月;西北边境区,以草原火和农田火为主,夏和秋季植被火较多,以9月为高峰。边境线内外两侧2 km范围内,境外火点的数量远大于境内,特别是在内蒙古、吉林、云南和广西的边境地区,导致这些区域发生入境火的危险性很高。火点具有明显的聚集性,主要聚集区有:云南的西双版纳傣族自治州、内蒙古的呼伦贝尔市、黑龙江的呼玛县和佳木斯市、吉林的珲春市的边境区域。应根据不同边境区域植被火发生特点,针对易发生火的植被类型、季节时段和聚集区等制定差异化的防火策略,实施有效的边境地区植被火防控措施。

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15. 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（260）

PDF（pc）（1411KB）（45）

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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16. 河北省生态系统碳储量的时空演变及多情景模拟

李林云, 陈璐, 韩梦娟, 侯捷

应用生态学报 2024, 35 (12): 3247-3256. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202412.020

摘要（104）

PDF（pc）（3649KB）（44）

土地利用变化在陆地生态系统碳储量变化过程中起重要作用,探明长时间序列下土地利用和生态系统碳储量的时空演变,对于提升区域生态系统碳汇能力与实现碳中和目标具有重要意义。本研究以河北省为例,耦合InVEST-PLUS模型,对2000—2020年土地利用和生态系统碳储量的时空变化进行评估,探究其响应关系,并预测2040年土地利用类型和碳储量变化。结果表明: 2000—2020年间,研究区以耕地、林地和草地为主,耕地面积减少7011.1 km²,建设用地面积增加7479.6 km²;耕地转为建设用地是主要的土地转移类型;研究区碳储量减少3.6×10⁷ t,耕地和草地转为建设用地是碳储量减少的主要原因;生态系统碳储量呈现西北部高、东南部低的空间分布特征。2020—2040年,河北省在自然发展情景、生态保护情景和经济发展情景下的碳储量将分别增加4.0×10⁷、5.1×10⁷和5.9×10⁷ t,耕地、林地和草地仍为主要碳库。未来应持续保护林地和草地等固碳资源,以减少碳排放为目标优化土地利用格局,同时,持续保护具有较高碳密度的区域,进一步增强其固碳能力。

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17. 中国红树林植被和土壤碳积累速率及其影响因素

胡凯杰, 王蔚, 钱威, 姜仲茂, 熊燕梅

应用生态学报 2025, 36 (1): 121-131. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202501.014

摘要（108）

PDF（pc）（2325KB）（42）

红树林碳汇是蓝碳碳汇的重要组成部分,尚缺乏我国红树林分布区域尺度植被和土壤碳积累速率及其影响因素的系统梳理。本研究基于文献收集和数据挖掘,整合分析我国红树林植被、土壤以及整个生态系统的碳积累速率及其影响因素。结果表明: 红树林植被碳积累速率随林龄变化的趋势在不同群落存在差异,而土壤碳积累速率与林龄不相关。我国红树林碳积累速率研究较多的群落类型有白骨壤、秋茄、桐花树、红海榄、木榄、无瓣海桑、海桑,其中无瓣海桑和海桑群落的植被碳积累速率最高,但土壤碳积累速率在不同群落间无显著差异。我国红树林植被和土壤碳积累速率平均值分别为766.9和201.1 g·m^-2·a^-1,其中广东省的平均值最高。基于全国分布区域平均值看,林分起源(天然林或人工林)和测定方法对植被、土壤和生态系统碳积累速率的测定值没有显著影响。综上,在全国分布区域尺度上红树林植被碳积累速率主要受林龄和群落类型影响,在红树林修复中可通过树种选择和林龄管理进行调控,而土壤碳积累速率的影响因素有待进一步研究揭示;需要增加对浙江和海南的红树林碳积累速率测定。

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18. 调控林木生长的根际微生物功能过程及其影响因素研究进展

华喆, 自海云, 廖杨文科, 唐罗忠, 李孝刚

应用生态学报 2024, 35 (11): 3190-3198. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202411.002

摘要（201）

PDF（pc）（1577KB）（39）

林木根际是根系与土壤的交界面,是由林木根系代谢物、生物及其他理化因子互作而形成的微生态系统。受林木根系活动的影响,根际微生物具有特异性群落结构和功能,对林木生长发育和土壤生态过程产生广泛而复杂的效应。近年来随着高通量测序技术的发展,林木根际微生物的促生、抗逆机制研究突破菌群培养困难的限制,在群落结构和功能以及其与林木互作机制方面的研究取得明显进展,但是在林木代谢调控根际微生物群落构建机制以及靶向性合成菌群研发方面仍有提升空间。本文总结近年来林木根际微生物研究现状,论述了根际微生物群落在调控林木生长及抗逆的功能作用,并简述了林木根际微生物的合成菌群研究,进一步探讨了生物和非生物作用对林木根际微生物的影响;最后在全球气候变化的背景下对林木根际微生物组学及菌群研究发展潜力进行展望,以期为微生物资源在森林健康和林业可持续经营中的应用提供理论支撑。

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19. 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（241）

PDF（pc）（2810KB）（38）

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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20. 玉米间作花生体系中玉米“源-库”特性对CO₂浓度升高和施磷的响应

朱晨旭, 郑宾, 王笑笑, 汪江涛, 刘涵, 丁迪, 刘领, 付国占, 焦念元

应用生态学报 2024, 35 (11): 3043-3052. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202411.010

摘要（145）

PDF（pc）（2117KB）（38）

为了明确大气CO₂浓度升高(e[CO₂])对玉米与花生间作体系中玉米“源-库”特性的影响,本试验以环境CO₂浓度(a[CO₂])为对照,分别在0(P₀)和180 kg P₂O₅·hm^-2(P₁₈₀)两个磷水平下,分析了e[CO₂]下间作玉米的叶“源”量、气体交换参数、群体“源”生产能力、“库”容量、粒/叶、产量和间作优势。结果表明: 与a[CO₂]相比,e[CO₂]提高了间作玉米的叶“源”量和“源”活性,显著增强了群体“源”生产能力;最大花丝数、实际结籽数和有效“库”容分别增加了8.0%～9.3%、10.0%～13.4%和10.4%～20.8%,籽粒平均干物质积累速率显著提高了10.7%～50.4%;粒/叶和收获指数分别增大了3.3%～7.4%和2.4%～7.9%;间作玉米产量和间作优势分别提高了10.8%～48.7%和20.4%～102.7%。施磷能进一步改善间作玉米的“源-库”关系,提高间作玉米产量,增加间作优势。综上,e[CO₂]可增强间作玉米“源”的性能,增大“库”容,促进籽粒灌浆,协调“源-库”关系,从而提高间作产量和偏土地当量比,增加间作优势。

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