应用生态学报

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1. 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（472）

PDF（pc）（906KB）（451）

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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2. “双碳”目标下新疆主要农作物生产碳足迹

杨璐, 乐凯迪, 张立杰

应用生态学报 2025, 36 (4): 1147-1158. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202503.028

摘要（456）

PDF（pc）（2936KB）（336）

新疆是我国棉花的主产区和粮食作物的重要生产基地,如今正面临着保障国家粮食安全和实现低碳农业发展的双重压力。全面核算该地区主要农作物生产碳足迹,可从碳减排的视角为新疆主要农作物种植结构调整和生产体系全过程环境管理提供决策依据。本研究基于2005—2021年新疆小麦、玉米和棉花的种植面积、产量和农资生产投入量等数据,采用生命周期评价法核算该区域上述3大主要农作物的生产碳足迹,并采用灰色关联度分析其影响因素。结果表明: 2005—2021年间,新疆小麦、玉米的种植面积主要随棉花种植面积的变动而变动。小麦、玉米和棉花的年均单位面积碳足迹分别为2.21、2.67、3.61 t CE·hm^-2;年均单位产量碳足迹分别为0.41、0.35、1.91 t CE·t^-1。在碳效率上,3种作物的碳生态效率表现为:小麦(10.99 t CE·t CE^-1)>玉米(9.68 t CE·t CE^-1)>棉花(2.96 t CE·t CE^-1);碳生产效率表现为:玉米(2.88 t·t CE^-1)>小麦(2.48 t·t CE^-1)>棉花(0.53 t·t CE^-1);碳经济效率表现为:棉花(7148.74×10³ yuan·t CE^-1)>玉米(6094.32×10³ yuan·t CE^-1)>小麦(5904.23×10³ yuan·t CE^-1)。在碳投入结构上,农田N₂O排放和化肥投入是3种作物生产碳足迹的主要来源;机械总动力、作物种植面积、有效灌溉面积、农膜用量、复合肥和氮肥投入的变化是作物碳足迹年际变化的主要驱动因素。由2022、2023年新疆小麦、玉米和棉花的生产碳足迹分析可知,未来新疆需要适度调整3大主要农作物的种植结构,并通过科技进步提高化肥利用效率、农膜利用率、灌溉和机械作业效率,在深入实施国家粮食安全战略的同时实现农作物的低碳生产。

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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（664）

PDF（pc）（3064KB）（242）

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. 黑土区不同种类有机物料腐解过程中的溶解性有机质特征

雷琬莹, 滕培基, 盛明, 王博, 李娜

应用生态学报 2025, 36 (2): 513-525. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202501.019

摘要（325）

PDF（pc）（3948KB）（225）

溶解性有机质(DOM)是有机物料中最活跃的组分,在有机物料还田腐解转化为土壤有机质、培肥土壤过程中发挥重要作用。本研究以东北黑土区为研究区域,在典型黑土带上由南向北选择辽宁省昌图县、吉林省德惠市、黑龙江省哈尔滨市、海伦市和黑河市5个地点,布设6种有机物料(鸡粪、猪粪、木耳菌糠、大豆秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆)的田间腐解试验,采用光谱学技术研究有机物料还田腐解后其自身DOM性质的变化及主要影响因素。结果表明: 有机物料腐解2年后,溶解性有机碳浓度显著下降,芳香性指数、疏水性组分含量、有色溶解性有机质浓度和腐殖化指数均不同程度增加,且不同种类有机物料间存在差异。DOM的荧光指数值均<1.4,自生源指数值介于0.4～0.7,外源输入特征明显,生物可利用性较低。平行因子分析发现,腐解后有机粪肥和菌糠DOM中类富里酸和类蛋白质组分的相对含量减少,类腐殖质组分的相对含量增大;作物秸秆DOM中类蛋白质组分的相对含量大幅下降。有机物料腐解后DOM性质具有明显的地带性变化规律,DOM的芳香性和腐殖化程度随试验地点积温的升高而增强,从积温最低的黑河到积温最高的昌图,DOM的芳香性和腐殖化指数分别提高了6.9%～42.7%和23.9%～59.0%。有机物料的种类和试验地点以及二者的相互作用均对DOM性质有显著影响,相关性和主成分分析结果表明,有机物料DOM性质与其自身化学结构密切相关,且受有机物料种类影响较大,受试验地点影响较小。综上,有机物料还田腐解2年后,DOM中活性组分向稳定组分转化,芳香性和腐殖化程度提高,自身性质是影响有机物料腐解中DOM性质变化的主要因素。

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5. 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（391）

PDF（pc）（2325KB）（218）

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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6. 2000—2020年赣南地区人类活动对生态系统服务的影响

杨柯柯, 陈文波, 熊秋林, 高蓓杰

应用生态学报 2025, 36 (6): 1627-1638. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202506.023

摘要（289）

PDF（pc）（8187KB）（213）

随着城市化和工业化进程的加速,人类活动对生态系统服务的影响日益显著,科学评估这一影响已成为生态学研究的热点。明确人类活动对生态系统服务的影响,对于赣南地区的生态治理和可持续发展至关重要。本研究采用InVEST模型、双变量空间自相关和广义加性模型等方法,探讨了2000—2020年赣南地区人类活动与水源涵养、土壤保持、碳固存、生境质量等关键生态系统服务的时空格局及空间聚集特征,分析了人类活动与生态系统服务的时空响应关系。结果表明: 2000—2020年,赣南地区人类活动强度总体较低,但呈上升趋势,且高强度活动区域向县市中心城区集聚;水源涵养和土壤保持服务先升后降,碳固存和生境质量整体下降,且空间分布为南高北低;人类活动强度与生态系统服务在乡镇尺度上存在显著空间异质性,人类活动强度与水源涵养服务呈显著正相关,而与土壤保持、碳固存和生境质量呈显著负相关;人类活动强度与生态系统服务在时空上表现为非线性关系,其中,与水源涵养的关系较为复杂。研究结果可以为赣南地区自然资源科学管理与可持续发展提供借鉴。

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7. 广西雅长喀斯特林和非喀斯特林生物群落比较

蒋超尤, 李富祺, 李梦莉, 蒙凤群

应用生态学报 2025, 36 (3): 791-801. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202503.033

摘要（363）

PDF（pc）（1182KB）（210）

以广西雅长兰科植物自然保护区喀斯特林与非喀斯特林木本植物、地表昆虫、土壤细菌和真菌为研究对象,探讨植物群落、林分结构、土壤因子和凋落物因子对不同生物类群群落组成差异的影响。结果表明:喀斯特林植物物种丰富度指数、Shannon指数、Simpson指数均显著高于非喀斯特林;地表昆虫、土壤细菌、真菌物种丰富度指数、Shannon指数在2个林型之间没有差异,喀斯特林地表昆虫、土壤细菌Simpson指数显著低于非喀斯特林,土壤真菌Simpson优势度指数则相反。不同生物类群群落组成在2个林型之间均存在显著差异。植物群落差异主要是土壤pH(解释度24.0%)、土壤总碳(19.8%)差异导致的,而大部分植物对群落组成差异均有贡献。地表昆虫群落差异主要是植物群落组成(30.3%)、林下植物密度(13.8%)、凋落物总磷(29.9%)、土壤温度(7.1%)差异导致的,而露尾甲科、姬蠊科、蟋蟀科、金龟科、蔗蠊科是群落组成差异的主要贡献类群。细菌群落差异主要是土壤温度(39.5%)、pH(10.3%)差异导致的,而酸杆菌门未知科1、梭菌科是群落组成差异的主要贡献类群。真菌群落差异主要是植物群落组成(21.2%)、土壤温度(7.6%)、凋落物总磷(7.2%)差异导致的,红菇科是群落组成差异的主要贡献类群。喀斯特林没有生物多样性丢失,碱性土壤支持更高植物多样性,抵消了岩石裸露和低土壤温度的影响,维持了其他生物类群的多样性。

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8. 最大熵模型在物种生境预测中的应用研究进展

杨佳悦, 丁国玉, 田秀君

应用生态学报 2025, 36 (2): 614-624. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202502.025

摘要（1043）

PDF（pc）（1153KB）（205）

气候变化和人类活动严重影响物种的分布范围和生境适宜性。近年来,利用模型进行物种潜在适宜性生境预测已成为该领域研究的焦点之一。最大熵模型(MaxEnt)是一种基于物种分布数据和环境变量数据的机器学习模型,在物种生境预测中得到了广泛应用。本文首先介绍了MaxEnt模型的机理、建立过程、优化方法以及评估体系,然后综述了该模型在濒危物种和外来入侵物种潜在生境预测以及未来气候变化下物种的潜在分布模拟领域的应用,最后对MaxEnt模型目前面临的挑战以及未来的发展前景进行了分析与展望,以期MaxEnt模型在预测物种在自然环境中的分布和变化方面发挥更加重要的作用,为生物多样性保护和管理提供技术参考。

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9. 红树林不同深度沉积物的细菌群落组成

丁宏广, 杜思懿, 贾瀚文, 杨弦, 潘莹

应用生态学报 2025, 36 (7): 2223-2229. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202507.011

摘要（234）

PDF（pc）（1625KB）（197）

红树林是潮间带生产力最高的生态系统之一,具有非常重要的生态功能。本研究使用磷脂脂肪酸(PLFA)分析法,系统分析了香港米埔红树林不同深度沉积物中细菌群落组成及其与环境因子的相关性。结果表明: 不同深度沉积物中的PLFA含量差异显著,其总量从表层(0～5 cm)的37.25 μg·g^-1递减至深层(25～30 cm)的19.52 μg·g^-1;其中厌氧细菌(12.23～24.15 μg·g^-1)占比最高,其次为革兰氏阴性菌(3.19～6.45 μg·g^-1)、好氧细菌(1.99～4.34 μg·g^-1)和革兰氏阳性菌(1.62～4.47 μg·g^-1),各类群丰度均随深度增加显著降低。冗余分析(RDA)表明,红树林沉积物中PLFAs的组成受污染物多溴联苯醚(PBDEs)及总有机质(TOM)、总氮(TN)、氧化还原电位(Eh)、三价铁离子(Fe³⁺)、pH等基本理化因子的显著影响(校正R²=0.75)。方差分解显示,沉积物基本理化因子解释了PLFAs组成差异的26.0%,PBDEs单独解释了6.0%。TOM、TN、硫酸根(SO₄^2-)、Fe³⁺、pH和PBDEs均与革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、好氧菌、厌氧菌、嗜热解氢杆菌的丰度呈明显的相关性。本研究利用PLFAs方法系统解析了红树林沉积物中细菌的垂向分布特征及其驱动因素,为解析该生态系统的物质循环与能量流动提供了重要的微生物学依据。

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10. 基于MaxEnt模型预测入侵植物鬼针草在中国的潜在分布及适生性

陈孟焱, 梁子怡, 舒琦, 闹增措, 陈岩, 曾哲飞, 拉琼, 王俊伟

应用生态学报 2025, 36 (6): 1749-1758. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202506.028

摘要（393）

PDF（pc）（2575KB）（175）

鬼针草是一种全球性的入侵植物,对中国的生态系统和农业生产构成严重威胁。为评估其在中国的潜在扩展趋势,特别是在气候变化背景下的适生性,本研究基于其自然分布数据和31个环境变量(包括气候、土壤、地形和人类活动因素),利用MaxEnt模型进行预测,并在SSP245和SSP585气候情景下模拟未来适生区的变化。结果表明: 模型预测准确性较高(受试者工作特征曲线下面积为0.89),温度和降水是鬼针草在中国潜在分布的主要影响因素,贡献率分别为82.6%和12.6%。当前适生区主要分布在中国南方和中东部,受气候变化的显著影响,未来可能向西藏东部和北部,尤其是青藏高原等生态脆弱地区扩展,加剧其入侵风险。

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11. 鄂尔多斯市典型生态系统服务时空演变特征及权衡/协同关系

王语馨, 郑颖, 高永, 刘艳萍, 杨振奇, 张子萱

应用生态学报 2025, 36 (6): 1661-1670. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202506.022

摘要（338）

PDF（pc）（2469KB）（172）

鄂尔多斯市位于黄河几字弯内,明确该区域生态系统服务时空演变特征及其权衡/协同关系,对黄河流域生态保护与高质量发展具有重要意义。本研究基于InVEST模型和遥感数据,评估2000—2020年鄂尔多斯市土壤保持、碳储量、水源涵养及植被净初级生产力(NPP)4项典型生态系统服务,分析其时空演变特征,采用相关分析探究以上4项生态系统服务之间的权衡/协同关系,进一步利用权衡-协同指数和随机森林模型揭示生态系统服务间的权衡/协同作用强度及其驱动因子。结果表明: 2000—2020年,鄂尔多斯市典型生态系统服务整体呈提升趋势,其中,土壤保持总量增加3.47×10⁸ t,碳储量增加0.28×10⁸ t,水源涵养量增加0.76×10⁷ m³,NPP年均值增加349.54 g C·m^-2;在所有土地利用类型中,草地和耕地对于区域生态系统服务提升的促进作用最大。除碳储量与土壤保持、NPP之间呈不相关关系外,其余生态系统服务间的关系均以显著协同关系为主,土壤保持、NPP、水源涵养仅在部分地区存在权衡关系;鄂尔多斯市各项生态系统服务间权衡/协同作用关系强度的主要驱动因子为降雨、气温、坡度和人口密度。总体而言,鄂尔多斯市4项典型生态系统服务均呈现良好发展趋势,基于生态系统服务关系分布的时空异质性及权衡/协同作用强度的驱动因素,未来应制定更为适宜的生态系统服务持续提升策略。

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12. 娄彻氏链霉菌对温室草莓生长及根际土壤微生物群落结构的影响

周达仁, 郭俏, 李进, 孙晨瑜, 舒小龙, 薛泉宏, 来航线

应用生态学报 2025, 36 (1): 161-168. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202501.020

摘要（405）

PDF（pc）（1831KB）（168）

娄彻氏链霉菌(D74)在多种作物上表现出良好的促生效果。本研究在设施条件下分析了D74对草莓生长的作用及对根际微生态的影响。结果表明: 1)与不施菌剂的对照相比,施用D74处理使草莓开花期根系干重和鲜重分别显著增加了40.5%和51.8%;根系总长、总表面积和根尖数分别显著提高了120.9%、55.5%和57.1%,根系平均直径和总体积分别增加了36.5%和6.9%。2)草莓果实产量(盛果期))、可溶性蛋白和维生素C含量分别增加111.4%、32.0%和9.4%。3)草莓盛果期根区土壤全钾和铵态氮含量分别增加了0.5%和1.9%,蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性分别显著提高了35.5%、163.8%、86.5%和32.8%。4)D74处理显著改变了草莓根际细菌微生物群落结构,显著增加了细菌和真菌群落的多样性;有益菌鞘氨醇单胞菌显著富集,而有害菌镰刀菌属和瓜织球壳菌属的相对丰度降低。Spearman相关性分析显示,施用D74后草莓根区土壤酶活性与有益菌属鞘氨醇单胞菌的相对丰度呈显著正相关。综上,D74处理改善了草莓土壤化学特性,提高了土壤酶活性,通过富集根际有益细菌、降低有害菌的相对丰度,促进了设施大棚草莓植株生长,提高了产量和品质。

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13. 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（948）

PDF（pc）（4123KB）（167）

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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14. 武夷山国家公园(福建区域)生态系统文化服务簇识别及影响因素

高扬仪, 朱里莹, 庄迎鑫, 张丽甜, 严敏珑, 郭铭煌, 龚晓玲, 廖凌云

应用生态学报 2024, 35 (12): 3275-3284. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202412.024

摘要（305）

PDF（pc）（4871KB）（159）

厘清不同类型生态系统文化服务(CES)在空间上的潜在关联特征,并探索其驱动机制是有效管理空间资源的先决条件。然而,CES量化和空间化一直是CES研究的难点。本研究以武夷山国家公园(福建区域)为例,构建PPGIS-MaxEnt-SOM模型,借助公众参与式地理信息系统识别并量化CES点位,利用最大熵模型将点状数据拓展为面状分区,通过自组织特征映射网络实现多类型CES组合的生态系统文化服务簇(CESB)识别,并探究其影响因素。结果表明: 研究区6类CES(美学、文化与教育、娱乐、康养、灵感、地方认同感服务)主要分布在东部景区,零星分布于中西部;CES热点区与东部景区游览路线上的游憩资源位置相似,呈一带二核的分布格局;CESB可划分为美学-康养服务簇、娱乐-美学服务簇、文化-灵感服务簇和多功能服务簇4类,呈现以多功能服务簇为中心向外分类发散的空间格局;景亭、水域景点等自然因素是影响美学、娱乐、地方认同感服务以及美学-康养服务簇、娱乐-美学服务簇和多功能服务簇的关键因素,而康养、灵感、文化与教育服务以及文化-灵感服务簇主要受历史文化遗址、距道路距离等因素的影响。PPGIS-MaxEnt-SOM模型可以将CES映射于地理空间,实现CESB的空间化识别,为量化CES空间问题提供新的视角和方法。

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15. 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（600）

PDF（pc）（5998KB）（158）

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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16. 蚯蚓与土壤健康的研究进展

刘若文, 翟俊杰, 王兴

应用生态学报 2025, 36 (2): 637-646. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202502.036

摘要（1148）

PDF（pc）（1787KB）（157）

土壤健康与土壤功能及植物生产力密切相关,能够反映土壤的物理、化学和生物特性。土壤健康对保障粮食安全、维护生态平衡以及促进人类健康都至关重要。蚯蚓因其独特的生物学特性,被誉为土壤中的“生态系统工程师”。蚯蚓不仅被用作土壤健康的指示生物,还在改善土壤健康方面发挥着重要作用。它们通过掘穴、取食、消化、排泄以及分泌体表粘液等,对土壤健康产生深远影响。本文综述了蚯蚓在改善土壤结构、加速有机质的分解、增加土壤微生物多样性、促进养分循环以及为植物生长提供养分等方面的功能,阐述了蚯蚓在协同肠道微生物加速土壤中污染物的消减、提高土壤的净化能力、从而维持土壤生态系统的平衡、促进土壤健康并提高作物产量方面的作用,并对蚯蚓与土壤健康相关的研究进行展望。

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17. 海州湾及其邻近海域鱼类群落功能冗余的时空变化

丁爱爱, 张崇良, 薛莹, 纪毓鹏, 任一平, 徐宾铎

应用生态学报 2025, 36 (3): 895-902. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202503.032

摘要（382）

PDF（pc）（3055KB）（156）

为了深入探究海州湾及其邻近海域鱼类群落功能冗余,更好地理解群落稳定性,本研究基于2013—2023年该海域鱼类资源春、秋两季调查数据,应用功能冗余指数和相关性分析等方法研究了该海域鱼类群落功能冗余的时空变化及影响因素。结果表明: 该海域2013—2023年秋季功能冗余指数均值为9.39,春季为8.62,秋季的鱼类群落较春季稳定,其中,2015、2016、2018和2023年的功能冗余指数存在显著的季节差异,其余年份两季节间差异不显著。鱼类群落功能冗余指数呈现出一定的年际波动且该波动在秋季更为显著;在秋季,2021年的功能冗余指数最高,为10.36,2020年最低,为8.61;在春季,2022年最高,为9.64,2018年最低,为7.96。春季的功能冗余指数在大多年份呈现由北向南增加的趋势,且多在20 m以浅水域值较高,而秋季大多年份呈现由西南向东北方向降低的趋势。鱼类群落功能冗余的时空变化与鱼类生物量、种类数以及水温、盐度和水深等环境因素变化有关,功能冗余指数与鱼类生物量、种类数和水温大多呈正相关关系,而与盐度和水深呈负相关关系。

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18. 宏观生态系统属性及状态定量表征体系

于贵瑞, 于宗绪, 于福波, 郝天象, 朱剑兴

应用生态学报 2025, 36 (1): 1-12. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202501.031

摘要（391）

PDF（pc）（11353KB）（156）

宏观生态系统科学致力于探索并理解生态系统的结构、功能和过程机制。精准度量和定量描述生态系统基本属性和状态变化,并建立相应的度量方法及量纲体系,是促进宏观生态系统研究发展的关键环节。因此,基于传统的生物、土壤等生态系统要素属性,以及植物器官、个体和物种等水平的生物性状研究成果,构建定量表征生态系统本征属性及状态变化的度量方法和量纲体系,并发展全新的宏观生态系统研究理论及应用体系,是宏观生态系统科学研究亟待解决的基础理论和方法学问题。本文从传统物理学的属性状态和量纲体系出发,系统论述了定量描述生态系统属性和状态的理论方法、测度变量及量纲体系,提出了生态系统性状(ESTs)和多维度性状网络(ETNs)概念,并将其扩展到宏观生态系统性状的测量和应用分析,期望能够加深对生态系统结构组成、运行机制、状态演变的监测和评估方面的认识,促进区域及全球生态环境保护、资源综合利用和经济社会的可持续发展。

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19. 抚育间伐对辽东山区日本落叶松人工林碳储量及其组成的影响

曹正, 苏宝玲, 张岩松, 孙志虎, 周莉, 于大炮, 王庆伟

应用生态学报 2025, 36 (7): 1991-1999. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202507.003

摘要（274）

PDF（pc）（2102KB）（155）

抚育间伐是森林经营管理的重要措施,其合理实施对于充分发挥森林生态系统碳汇功能具有重要意义。然而,间伐强度如何影响森林生态系统碳储量及其组成尚不明确。本研究以辽东山区的日本落叶松人工林为研究对象,分析不同间伐强度下(0、10%～30%、30%～50%和50%～70%)日本落叶松人工林碳储量及其组分差异,探讨影响林分生产力和土壤有机碳变化的关键因子。结果表明: 随着间伐强度的增加,日本落叶松人工林乔木生物量碳储量逐渐降低,从110.89 Mg C·hm^-2降到65.77 Mg C·hm^-2,各间伐强度下草本植物生物量碳储量显著低于对照林地,说明较高的间伐强度导致落叶松人工林碳储量严重损失。相较于对照林地,各间伐强度均提高了保留木单木生物量碳增量,而仅轻度间伐(25%)提高了保留木林分生物量碳增量,说明轻度间伐对日本落叶松人工林进行抚育较为合适,太阳散射辐射是影响保留木林分生物量增量的重要因子。在0～20 cm土层,不同间伐强度下土壤颗粒有机碳(POC)储量差异显著,POC储量与凋落物生物量和土壤碳氮比呈显著正相关;在20～40 cm土层,不同间伐强度下土壤有机碳(SOC)和POC储量差异显著,SOC储量与土壤碳氮比呈显著负相关,POC储量与凋落物生物量呈显著负相关。这说明不同土层SOC的形成与稳定机制存在明显差异。

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20. 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（506）

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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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