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2023年 第34卷 第7期    刊出日期：2023-07-15

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第34卷第7期目录

2023, 34(7):  0-0. 

摘要 ( 32 )   PDF (17188KB) ( 2 )  

稳定同位素生态学专栏

南方丘陵区马尾松-麻栎群落水分利用来源及其影响因素

张岁梦, 叶丽敏, 周肄智, 王晓霞, 许元科, 姜姜, 刘自强

2023, 34(7):  1729-1736.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.010

摘要 ( 113 )   PDF (1458KB) ( 34 )  

植物水分利用过程复杂多变,并受多种因素影响,探究林分水分利用来源及其影响因素可为明确气候变化下森林水分适应机制提供参考。本研究以南方丘陵区典型植物群落——马尾松和麻栎混交林为对象,通过分析不同季节群落植物的水分利用来源,结合土壤水、降水和植物根系因子探究植物水源转变的影响因素。结果表明: 马尾松和麻栎水分利用特征相似,两者在旱季均主要利用0～40 cm土壤水,利用比例分别为60.0%和66.6%;在雨季随着土壤深层含水量的增加,两者主要水源逐渐向土壤深层转移。马尾松和麻栎的相似性比例指数在60%以上,表明两者存在明显的水分竞争关系。麻栎根系吸水具有可塑性,在旱季吸收浅层水时,根系调节起主导作用;而水分是麻栎和马尾松在雨季水源转变的主要驱动因子,与马尾松相比,麻栎对水分变化更敏感。在未来气候暖干化的背景下,两者对浅层水源的竞争可能会加剧,两种乔木应疏植或间伐以优化森林结构应对水分胁迫。

渭河流域秋雨异常氢氧稳定同位素特征及其水汽来源

韦昊延, 陆彦玮, 李敏, 李培月, 程文青, 司炳成

2023, 34(7):  1737-1744.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.013

摘要 ( 74 )   PDF (2047KB) ( 29 )  

秋雨极端变化对渭河流域生态环境影响巨大。本研究根据2015—2021年在渭河流域腹地杨凌区采集的117个秋季降水样本和同期相关气象资料,开展秋雨异常氢氧稳定同位素组成及其水汽来源的研究。结果表明: 1)近年来研究区秋雨极端变化频繁,根据秋雨指数(ARI)可分为秋季极端多雨年(HAP,2021年)、普通降雨年(GAP,2015—2017, 2019—2020年)和极端少雨年(LAP,2018年);2)不同类型秋雨氢氧稳定同位素组成差异明显,其中,δ²H、δ¹⁸O值呈现出LAP年>GAP年>HAP年的变化趋势,而d-excess值和秋雨降水线斜率、截距值的变化趋势与之相反。进一步分析不同类型秋雨同位素的影响因素和水汽来源发现,出现秋雨异常的主要原因并非当地气象要素,而可能是厄尔尼诺-南方涛动事件和印度洋偶极子事件,其分别解释了99%和93%的秋雨同位素异常变化。这些海气耦合现象影响海洋性气团水汽向西北内陆的输送强度,进而决定了秋雨雨量和氢氧稳定同位素组成。本研究结果有助于提高对华西秋雨异常的认识,为区域水文模型的构建提供了基础资料和理论支撑,可以更好地服务于水资源管理决策和防灾减灾。

沼液与园林废弃物共堆肥下的氮素转化及其微生物作用机制

梁晓烽, 王虹, 李玉中, 杨睿, 张冬冬, 周晚来, 戚智勇, 林伟

2023, 34(7):  1745-1753.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.018

摘要 ( 76 )   PDF (1861KB) ( 27 )  

我国每年产生大量的园林废弃物,外加尿素和菌剂的堆肥方式使其可以被大量处置和循环利用,但该方法存在严重的氮素损失和环境问题。沼液含有一定的氮源和微生物,理论上可以作为尿素和菌剂的替代物从而减少氮素损失。本研究设置了沼液+园林废弃物(GB)、沼液+园林废弃物+尿素(GBU)和沼液+园林废弃物+尿素+菌剂(GBUM)处理,研究堆肥过程的腐熟、氮素转化及损失情况。结果表明: 与GBU和GBUM处理相比,GB处理的高温期更长且更稳定,同时具有更适合堆肥的pH和电导率(EC)以及最高的发芽指数(221.8%)。GB处理NH₃和N₂O的排放速率分别为2.59 mg·kg^-1·d^-1和3.65 μg·kg^-1·d^-1,比GBU处理分别降低99.0%和50.0%,比GBUM处理分别降低99.4%和40.7%。δ¹⁸O和δ¹⁵N^SP双同位素图谱技术分析显示,GB和GBU处理以反硝化作用为主,且GB处理反硝化作用贡献高于GBU处理,而GBUM处理以硝化作用为主;GB处理的N₂O还原程度(83.7%)大于GBU和GBUM处理。可见,与GBU和GBUM处理相比,GB处理的腐熟度更好、氮素损失更低,并通过增强反硝化作用的N₂O还原过程减少了N₂O排放。综上,沼液与园林废弃物可以在不受C/N与微生物的限制下直接共堆肥,这种方式既保护了环境,又节约了资源,在实际生产中可以实现废弃物的循环再利用。

基于脂肪酸和稳定同位素的东海剑尖枪乌贼摄食生态季节差异

郭荣佩, 张柏豪, 李楠, 方舟

2023, 34(7):  1754-1762.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.017

摘要 ( 58 )   PDF (1844KB) ( 22 )  

剑尖枪乌贼是东海重要的渔业资源捕捞对象,同时也在东海食物网中占据重要地位。本研究根据2020年9月至2021年1月在东海采集的剑尖枪乌贼样本,利用脂肪酸标记法和稳定同位素技术对其在秋冬季的摄食生态差异进行研究。结果表明: 秋冬季的剑尖枪乌贼脂肪酸均是多不饱和脂肪酸(PUFA)的含量最高,其次为饱和脂肪酸(SFA),而单不饱和脂肪酸(MUFA)的含量最低。秋季和冬季的PUFA和MUFA含量均存在显著差异,而SFA含量则无明显差异。非度量多维尺度分析表明,油酸(C18:1n9)可作为秋季样本的特征脂肪酸,二十二碳六烯酸(C22:6n3)可作为冬季样本的特征脂肪酸。稳定同位素分析表明,秋季和冬季的δ¹⁵N存在显著差异,而δ¹³C则无显著差异;秋季样本的营养生态位总面积(TA)、δ¹⁵N范围(NR)、标准椭圆面积(SEA)和校正的标准椭圆面积(SEA_C)均小于冬季,而δ¹³C范围(CR)则相反。Spearman秩相关性检验结果显示,秋季和冬季的剑尖枪乌贼的脂肪酸含量和稳定同位素比值与个体胴长之间的相关性存在差异。本研究结果为东海食物网的物流能流研究提供了基础数据,有利于剑尖枪乌贼资源的可持续开发利用。

北黄海褡裢岛海藻场邻近海域大型底栖动物群落营养结构的季节变化

董世淇, 张合烨, 孙国庆, 李磊, 安文聪, 张琰超, 王兆国, 高东奎, 田涛, 吴忠鑫

2023, 34(7):  1763-1770.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.029

摘要 ( 74 )   PDF (1460KB) ( 21 )  

为探明大型海藻盛衰期间海藻碎屑输出变化对邻近生境大型底栖动物群落营养结构的影响,于2020年5月(海藻生长期)和8月(海藻衰亡期)在北黄海褡裢岛海藻场邻近海域采集大型底栖动物,运用碳氮稳定同位素技术分析了大型底栖动物群落营养结构的季节性变化。结果表明: 2020年5月和8月大型底栖动物的δ¹³C和δ¹⁵N值分别为-23.14‰～-14.24‰、6.21‰～12.90‰和-22.36‰～-14.13‰、5.33‰～12.00‰。置换多元方差分析(PERMANOVA)结果表明,大型底栖动物月份间δ¹³C值差异显著,而δ¹⁵N值差异不显著。基于欧氏距离,两个月份的大型底栖动物群落均可划分为5组营养功能群。5月大型底栖动物营养级位于2.00(小亮樱蛤)～ 3.97(锥唇吻沙蚕),8月位于2.00(小亮樱蛤)～3.96(锥唇吻沙蚕)。反映群落营养结构指标的δ¹³C 范围、δ¹⁵N 范围、平均质心距离、总面积以及矫正标准椭圆面积均以8月取值更高,表明褡裢岛近岸海藻场邻近海域大型底栖动物群落的摄食营养多样性水平和营养生态位宽幅在海藻衰亡季节更高。

研究论文

滇东菌子山喀斯特森林群落乔木优势树种生态位和种间联结

刘雨婷, 侯满福, 贺露炎, 唐伟, 赵俊

2023, 34(7):  1771-1778.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.006

摘要 ( 67 )   PDF (1453KB) ( 28 )  

为揭示滇东菌子山喀斯特森林树种的种间关系,基于样方调查数据,运用生态位测定、χ²检验、联结系数(AC)、Spearman秩相关检验等方法研究了乔木优势树种生态位和种间联结性。结果表明: 滇青冈生态位宽度最大,胡桃楸生态位宽度最小;生态位宽度与频度的排序比与重要值的排序更一致。乔木优势树种生态位重叠程度总体较低,平均值为0.21,物种对环境资源利用相似性较低。乔木优势树种的总体联结性为显著正联结,正负联结比为1.07,群落总体上处于相对稳定的演替后期。乔木优势树种的χ²检验、Spearman秩相关检验结果显示,65.3%的种对间呈不显著联结,种间联结性较弱。物种间联结系数(AC)、Spearman秩相关系数与相应生态位重叠指数间均呈极显著正相关。滇青冈-多脉猫乳、球核荚蒾-大叶臭花椒、小花香槐-山羊角树、大叶臭花椒-小花香槐等种对联结性强、生态位宽,在滇东及邻近喀斯特生态恢复中有较好的潜在应用价值。

华北落叶松和白杄径向生长对干旱的生态弹性差异

解萍萍, 张博奕, 董一博, 吕鹏程, 杜明超, 张先亮

2023, 34(7):  1779-1786.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.007

摘要 ( 83 )   PDF (2493KB) ( 22 )  

为揭示混交林中阳性树种华北落叶松和阴性树种白杄径向生长对气候因子的响应及对干旱的生态弹性差异,构建河北塞罕坝头道沟和山西宁武县、岢岚县3个混交林中华北落叶松和白杄的标准年表,分析气候因子与各年表之间的相关性,研究华北落叶松和白杄应对干旱胁迫的抵抗力(R_c)、恢复力(R_t)、恢复弹力(R_s)差异。结果表明: 在3个混交林中,华北落叶松和白杄径向生长与当年5—7月的平均气温、最高气温呈显著负相关,并且均与5—9月的帕默尔干旱指数(PDSI)呈显著正相关。干旱胁迫导致的树木径向生长下降在不同树种间具有明显差异,这种差异在树种间不同的生理生态调节策略中有所体现。在3个研究地点,白杄的抵抗力均显著高于华北落叶松,而华北落叶松的恢复力、恢复弹力显著高于白杄。因此,白杄比华北落叶松表现出更好的抗旱能力。在全球变暖背景下,相较于白杄,该地区华北落叶松可能面临更大的生长波动风险。

喜马拉雅山脉种子植物海拔梯度分布格局及其影响因素

卢子欣, 杨漫, 李彬, 胡俊杰, 于海彬

2023, 34(7):  1787-1796.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.008

摘要 ( 67 )   PDF (4198KB) ( 18 )  

喜马拉雅山脉为全球生物多样性的热点研究地区,探究该地区植物海拔梯度格局及其影响因素对揭示生物多样性形成和保护具有重要意义。本研究收集整理喜马拉雅山脉11886种种子植物以及不同生长型植物(7918种草本、2587种灌木和1388种乔木)的海拔分布范围,使用最优回归模型拟合得出喜马拉雅山脉种子植物物种丰富度与谱系多样性随海拔升高主要呈现单峰形曲线,所有物种、乔木、灌木、草本植物的多样性分别在约2000、1000、1600和3000 m的海拔处达到最大值。层次分割和偏回归分析结果表明,气候和地形因素共同决定着物种的海拔梯度格局,其中年均温和年均降水量对物种海拔分布的影响较大,比表面积和地形异质性对物种海拔分布的影响较小。相较于所有物种与草本植物,乔木和灌木分布格局的构建更多受到气候与地形因素交互作用的影响。

兴安落叶松不同径级根碳氮磷钾化学计量特征的种源差异

刘逸潇, 王传宽, 上官虹玉, 臧妙涵, 梁逸娴, 全先奎

2023, 34(7):  1797-1805.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.005

摘要 ( 57 )   PDF (3057KB) ( 18 )  

为了深入认识树木根化学计量特征的径级差异和种源差异,对生长在同质园内6个种源39年生兴安落叶松不同径级根(根直径为0～1、1～2和2～5 mm)的碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)含量及其计量比进行了研究。结果表明: 兴安落叶松根C、N、P、K含量及其计量比均存在显著的径级差异,0～1 mm径级根具有最小的C含量、C∶N、C∶P、C∶K,以及最大的N、P、K含量和N∶P、N∶K,且与1～2和2～5 mm 2个径级根具有不同的季节动态,这种差异与0～1 mm径级根是吸收根而其他径级根为运输根有关。各径级根C含量种源差异不显著,N和K含量及C∶N和C∶K均在0～1 mm径级根中存在显著的种源差异,P含量及C∶P、N∶P、N∶K在0～1和1～2 mm 2个径级根中均存在显著的种源差异。0～1 mm 径级根N、K含量及C∶P、N∶P、N∶K均与种源原地干燥度呈显著正相关,P含量、C∶N和C∶K均与种源原地干燥度呈显著负相关。根化学计量特征因径级(功能)的不同而产生差异,其中仅0～1(吸收根)和1～2 mm径级根的部分化学计量特征存在种源差异,这可能是对当地种源原地环境长期适应的结果。

基于多源遥感数据协同的滇西北森林郁闭度估测

周文武, 舒清态, 王书伟, 杨正道, 罗绍龙, 胥丽, 肖劲楠

2023, 34(7):  1806-1816.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.021

摘要 ( 64 )   PDF (3098KB) ( 15 )  

森林郁闭度(FCC)是评价森林资源和生物多样性的重要参数,利用多源遥感协同手段以较小成本高精度实现区域FCC反演是当前研究热点。本研究以星载激光雷达ICESat-2/ATLAS为主要信息源,结合54块实测样地数据,采用贝叶斯优化(BO)算法改进后的随机森林(RF)、K-最近邻值法(KNN)、梯度回归(GBRT)模型获取光斑尺度ATLAS光斑内FCC,协同多源遥感影像Sentinel-1/2及地形因子基于BO算法优化后的全连接深度神经网络模型(DNN)进行区域尺度的滇西北香格里拉市FCC遥感估测。结果表明: 在提取的50个ATLAS激光雷达光斑参数指标中,经RF特征变量优选后, 6个特征参数(乔木冠层百分比、冠层顶光子相对高度的标准差、冠层高度最小值、区段内98%冠层高度值与冠层高度中位数的差值、冠层顶部光子数、表观反射率)贡献率较大,可作为光斑尺度遥感估测模型变量。在BO-RF、BO-KNN、BO-GBRT模型中,以BO-GBRT模型估测的FCC结果最优,留一交叉验证的决定系数(R²)为0.65、均方根误差(RMSE)为0.10、绝对残差均值(RS)为0.079,预测精度(P)为0.792,可作为研究区有林地74808个ATLAS光斑的FCC估测模型。以有林地ATLAS光斑尺度FCC值作为区域尺度BO-DNN模型的大样本数据,联合多源遥感因子进行研究区FCC估测,十折交叉验证的BO-DNN模型验证精度为R²=0.47、RMSE=0.22、P=0.558。使用BO-DNN模型估测及普通克里格(OK)插值的研究区FCC均值分别为0.46、0.52,主要分布在0.3~0.6,分别占比77.8%、81.4%。直接通过OK插值方法获取FCC效率较高(R²=0.26),但预测精度明显低于BO-DNN模型(R²=0.49)。FCC高值区域在研究区由西北向东南贯穿分布,北部地区和东南部分别为FCC高值、低值主要分布区。基于ICESat-2/ATLAS高密集光斑进行山地FCC估测具有一定优势,以光斑尺度的小样本数据估测结果可作为区域尺度深度学习模型的大样本数据,能为光斑尺度上推至区域尺度低成本、高精度估测FCC提供一种参考。

不同农林废弃物混合基质对崖柏扦插育苗的影响

马凡强, 简尊吉, 郭泉水, 秦爱丽, 裴顺祥, 张光箭, 黄吉兰, 周李萍

2023, 34(7):  1817-1824.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.014

摘要 ( 72 )   PDF (1436KB) ( 15 )  

为研究不同农林废弃物混合基质对崖柏扦插育苗的影响,筛选可替代草炭、成本低廉的环保型育苗基质,配制草炭+蛭石+珍珠岩(T₁)、食用菌菌渣+蛭石+珍珠岩(T₂)、炭化稻壳+蛭石+珍珠岩(T₃)、食用菌菌渣+炉渣+锯末(T₄)和炭化稻壳+食用菌菌渣+炉渣(T₅)5种混合基质,采用随机区组试验设计,综合评价不同混合基质的优劣。结果表明: T₃容重最低,其次是T₂,二者与其他混合基质差异显著;T₂的非毛管孔隙度显著大于T₁,毛管孔隙度低于T₁,总孔隙度低于T₃;T₂的全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、基质含水量和pH最高,且与其他混合基质的大多数化学指标差异显著。不同混合基质的插穗生根率和生长发育指标的隶属函数值表现为T₂>T₃>T₁>T₅>T₄。灰色关联度数值较大的指标大多数是物理指标,位列前5位的是毛管持水量、全钾、田间持水量、最大持水量和总孔隙度,其中毛管持水量和全钾含量并列第一。总体上,食用菌菌渣+蛭石+珍珠岩的理化性质、插穗生根率及生长发育性状等优于其他混合基质。毛管持水量和全钾含量是影响崖柏插穗生根及苗木生长发育的主导因子;在插后短时期内,混合基质的物理性质对崖柏插穗生根率及苗木生长发育的影响大于化学性质。建议在崖柏扦插育苗时优先选择食用菌菌渣+蛭石+珍珠岩混合基质。

黄渤海湿地芦苇光合特征对增温的响应

袁书禹, 谢柳娟, 叶思源, 周攀, 裴理鑫, 丁喜桂, 袁红明, 高宗军

2023, 34(7):  1825-1833.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.001

摘要 ( 68 )   PDF (2204KB) ( 13 )  

滨海湿地是高效的蓝碳碳汇系统,但气候变暖正在直接或间接地影响着滨海湿地植物的光合作用特征,从而影响湿地的碳汇功能。本研究在少雨的黄河三角洲(东营)和多雨的江苏盐城两地芦苇湿地建设增温观测站,采用Li-6800光合测量系统研究在东营和盐城两地芦苇的光合特征对模拟增温的响应机制,并对比了东营6月与8月两个生长季的差异。结果表明: 与8月相比,6月芦苇光合作用能力更强,增温在2个生长季均提高了芦苇的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(g_s)和胞间CO₂浓度(C_i),但在8月P_n的正响应波动较小;与东营相比,盐城湿地的芦苇具有更高的P_n和水分利用率(WUE),且盐城湿地芦苇的最大净光合速率(P_{n max})、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)和暗呼吸速率(R_d)对增温的正响应更为显著,其AQY、LSP和P_{n max}在增温样地分别提高了16.7%、53.6%和30.3%,表明在多雨湿润的条件下,增温可以提高植物的弱光利用效率、对强光的适应能力和光合作用潜力。本研究对于在气候变暖背景下准确量化滨海湿地在区域、季节尺度上的碳汇过程具有重要的参考价值。

长期氮水添加对温带草原土壤化学性质和微生物学特性的短期遗留效应

代泽成, 刘月秀, 党宁, 王志瑞, 蔡江平, 张玉革, 宋永波, 李慧, 姜勇

2023, 34(7):  1834-1844.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.016

摘要 ( 78 )   PDF (2285KB) ( 35 )  

据预测,内蒙古东部地区未来将出现氮沉降加剧和夏季降水增加的趋势,但大气氮沉降和降水增加都是不可持续的,增加强度可能减弱,也可能出现降低趋势。目前,历史氮、水输入停止后对生态系统的遗留效应尚不明确。本研究基于中国北方温带草原长达13年的氮、水添加实验平台,于处理第14年开始定向停止氮、水添加处理,探讨了历史氮、水添加在短期(2年)内对土壤理化性质和微生物学特性的遗留效应。结果表明: 停止添加两年后,历史氮添加对铵态氮、硝态氮、可溶性有机碳、氮和速效磷等土壤养分指标的正向遗留效应消失;但对大部分土壤微生物学特性指标仍存在遗留效应,历史15 g N·m^-2·a^-1添加处理微生物生物量碳、土壤呼吸和碱性磷酸单酯酶活性分别降低73.3%、81.9%和70.3%,表明氮输入停止后微生物学指标的恢复比土壤养分指标慢,具有迟滞效应。相关分析和冗余分析表明,氮对微生物学特性的负向遗留效应与对土壤pH的负向遗留效应有关。历史水添加在处理停止两年后,对土壤pH、铵态氮、可溶性有机碳、氮等以及土壤呼吸、酶活性等仍表现出显著的遗留效应,并与氮沉降的遗留效应存在交互作用。研究结果对预测局域环境改善条件下草地生态系统功能和服务变化趋势及揭示退化草地恢复机制具有重要意义。

培养条件下枯落物分解过程中微生物残体对土壤有机碳形成的贡献

薛志婧, 屈婷婷, 刘春晖, 刘小槺, 王蕊, 王宁, 周正朝, 董治宝

2023, 34(7):  1845-1852.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.004

摘要 ( 83 )   PDF (2634KB) ( 28 )  

采用黄土丘陵区多年生C3草本植物长芒草为对象,模拟“枯落物-土壤”转换界面,进行了为期512 d的室内分解试验,对枯落物分解过程中界面土层微生物残体和土壤碳组分动态进行了研究。结果表明: 土壤微生物残体的形成在分解早期和中期由真菌主导,而在晚期由细菌主导。真菌残体碳对矿物结合态有机碳的贡献率(38.7%～75.8%)明显高于细菌(9.2%～22.5%),是细菌残体贡献率的3～4倍。土壤有机碳含量在枯落物分解过程中呈下降趋势。植物碳源的输入调动了微生物对土壤碳组分的利用。颗粒态有机碳分解早期和晚期持续下降,成为土壤有机碳含量减少的直接原因;而微生物残体碳和矿质结合态有机碳的波动变化对土壤有机碳含量的降低只起到间接作用。一次性外源添加枯落物引起的土壤微生物残体碳的增加并没有直接贡献土壤有机碳的积累。

长期耕作对农田黑土团聚体和有机碳稳定性的影响

隋鹏祥, 罗洋, 郑洪兵, 李瑞平, 王浩, 袁野, 郑金玉, 刘武仁

2023, 34(7):  1853-1861.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.027

摘要 ( 74 )   PDF (1811KB) ( 32 )  

为探明长期耕作对黑土农田土壤结构和有机碳稳定性的影响,利用黑土长期定位试验平台,应用湿筛法和红外光谱法研究不同耕作方式(灭茬起垄,CT;免耕,NT;间隔深松,ST;翻耕,MP)下0～40 cm土层土壤团聚体分布和有机碳稳定性。结果表明: 与CT相比,NT和ST处理显著提高了耕层(0～20 cm)土壤超大团聚体(>2 mm)含量,NT、ST和MP处理显著提高了亚耕层(20～40 cm)土壤大团聚体(0.25～2 mm)含量,并提高了两土层团聚体平均重量直径和几何平均直径。NT处理显著提高了耕层土壤和大团聚体有机碳含量,而ST和MP处理显著增加了亚耕层土壤和大团聚体有机碳含量,其中,大团聚体对土壤有机碳的贡献率达68.9%～83.4%。NT还显著提高了耕层和亚耕层土壤及各粒级团聚体有机碳的化学稳定性。相关性分析显示,团聚体平均重量直径与土壤和大团聚体有机碳含量及其化学稳定性呈显著正相关。本研究结果可为明确黑土区不同耕作方式对农田土壤团聚体和有机碳稳定性的影响提供理论基础。

黄土塬沟壑区典型植被沟头土壤渗透性和抗剪强度特征

杨浩, 王文龙, 娄义宝, 冯兰茜, 朱亚男

2023, 34(7):  1862-1870.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.020

摘要 ( 52 )   PDF (2108KB) ( 18 )  

沟头是沟蚀的主要活跃部位,严重影响沟头溯源侵蚀发生。为明确典型植被沟头根系分布及土壤物理和力学特征,本研究以自然植被恢复沟头和人工植被恢复沟头为对象,分析0～1 m不同土层土壤入渗、根系分布以及根-土复合体物理和力学性质特征。结果表明: 不同植被沟头土壤容重和总孔隙变异较小,容重在1.10～1.37 g·cm^-3,土壤总孔隙在48.3%～58.4%;各入渗指标总体随土层增加呈减小趋势,自然植被恢复沟头不同土层入渗速率在20～30 min趋于稳定,人工植被恢复沟头在40 min趋于稳定,人工植被恢复沟头的稳定入渗速率、平均入渗速率总体大于自然植被恢复沟头;根长密度、根表面积密度、平均直径均随土层的增加呈降低趋势,除20～40 cm土层,自然植被恢复沟头的根长密度、根表面积密度、平均直径皆小于人工植被恢复沟头,两种植被沟头根系主要由0～0.5 mm根系构成,占总根长的84.2%～93.6%;在垂直深度上,随着含水率的增加,黏聚力随土层由上至下迅速线性衰减,变化范围为0.42～22.67 kPa,在相同含水率条件下,人工植被恢复沟头平均黏聚力总体大于自然植被恢复沟头。本研究揭示了植被对沟头溯源侵蚀的阻控作用,可为该区域有效防治水土流失提供科学基础。

地下水埋深对东北平原地下水补给及大豆生长动态的影响

朱振闯, 孙仕军, 朱淼淼, 李咚祎, 王哲, 谌入瑄, 陈伟

2023, 34(7):  1871-1882.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.015

摘要 ( 52 )   PDF (2536KB) ( 18 )  

为探明不同地下水埋深条件下地下水补给状况及大豆生长动态变化,于2021和2022年利用地下水位自动控制系统开展了4个地下水埋深处理(1 m,D₁;2 m,D₂;3 m,D₃;4 m,D₄)的栽培试验,探讨地下水补给量、灌溉用水量、植株生长动态和产量与地下水埋深的关系,并采用Logistic模型对株高、叶面积指数和干物质积累等生长动态进行模拟分析。结果表明: 与D₁处理相比,D₂、D₃、D₄处理地下水补给量在2年中分别降低81.1%、96.8%、97.5%和80.7%、96.7%、97.3%;D₁处理大豆仅在播种时灌溉1次,其后整个生育期依靠地下水补给就可以满足生长发育的水分需求,其灌溉用水量在2年中分别较D₂、D₃、D₄处理减少91.7%、93.0%、94.2%和90.9%、92.9%、94.0%。4个处理中,D₁处理株高、叶面积指数和干物质积累进入快速生长期和达到最大生长速率的时间最短,最大增长速率最大,成熟期茎干物质分配比例最大,并促进了植株花后同化物的转运,其花后同化物对籽粒的贡献率在2年中分别较D₂、D₃、D₄处理提高15.5%、16.2%、32.6%和45.5%、48.7%、63.3%,最终大豆株高、叶面积指数和干物质积累量均最大,D₄处理次之,D₃处理处于最低水平。大豆产量和单株荚数、单株粒数、百粒重均随地下水埋深的增加先减小后增大,具体表现为D₁>D₄>D₂>D₃;大豆产量与地下水补给量呈极显著正相关,与株高、叶面积指数和干物质积累量均呈不同程度的正相关。综上,D₁处理地下水补给充足,提高了大豆株高和叶面积指数,增大了全生育期干物质积累量,并协调生育后期植株各部分干物质的分配和转运,产量最高;当地下水埋深较大时(D₄),地下水补给不济,若有充足的水分供给,大豆的生长发育和产量也能达到较高水平。

东北黑土区覆盖作物-玉米间作保护性耕作的生态系统服务价值

巴晓博, 隋鑫, 刘鸣达, 解宏图, 梁超, 鲍雪莲

2023, 34(7):  1883-1891.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.012

摘要 ( 48 )   PDF (495KB) ( 14 )  

科学评估覆盖作物种植体系的生态系统服务价值可以为东北地区保护性耕作模式构建提供重要参考。本研究基于实证分析,以生态系统服务价值为理论基础,选取禾本科作物黑麦草、豆科作物紫花苜蓿和毛苕子作为覆盖作物分别与玉米间作,以玉米单作模式为对照,从产品供给、气体调节、养分循环和水土保持四大生态系统服务方面进行生态系统服务价值的核算。结果表明: 覆盖作物-玉米间作模式的生态系统服务价值均高于玉米单作,其中养分循环价值最高,其次是产品供给价值,占比分别为67.3%和29.3%。覆盖作物-玉米间作模式的养分循环价值均高于玉米单作模式;紫花苜蓿-玉米、毛苕子-玉米的产品供给价值显著高于黑麦草-玉米,分别增加了18.7%和21.0%;种植覆盖作物具有增加气体调节价值的潜力,但对水土保持价值的影响较小。综合生态系统服务价值,选择豆科覆盖作物-玉米间作可以获得最大效益。

农田防护林不同树种三维模型构建与风场模拟

贾肖肖, 肖辉杰, 辛智鸣, 范光鹏, 李俊然, 杨玉丽, 汪立韬

2023, 34(7):  1892-1900.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.025

摘要 ( 57 )   PDF (2617KB) ( 29 )  

防护林是干旱沙区绿洲的生态屏障,能够有效防治风沙灾害。单木作为构成防护林的基础单元,其结构特征是影响防护效益的关键因素。本研究以乌兰布和沙漠绿洲无叶期典型树种新疆杨、箭杆杨、小美旱杨为研究对象,借助地面激光雷达,通过计算机数值模拟,在建立单木真实三维模型的基础上,充分探究单木结构及其周围空气动力学特征,并建立单木结构参数与风场指标间的关系。结果表明: 结合AdQSM与MeshLab构建树木模型的方法精度高。单木周围风场大致分为6个区域,包括植株迎风面的衰减区、植株顶端的加速区、植株背风面的涡旋区、平静区、过渡区、恢复区。单木周围压力场呈现迎风面压力大、背风面压力小的梯度变化。水平方向上,在相对风速降低20%～50%的范围内,新疆杨、箭杆杨、小美旱杨的有效防护距离分别为0.21H～1.51H、0.20H～0.91H、0.25H～1.64H(H为对应树高),对应的有效防护面积分别为18～294、15～227、18～261 m²。垂直方向上,新疆杨和小美旱杨在0.3H高度处的风速衰减率最大,箭杆杨则体现在0.5H高度。综合单木结构参数与风场指标相关性和逐步回归分析,明确透光疏透度和体积孔隙度对防护效应的影响占主导地位。风场指标中,基于胸径、树木表面积、透光疏透度建立的透风系数回归模型最优;各等级有效防护距离和有效防护面积中,筛选的回归变量不尽相同。

1980—2020年汾河流域“三生空间”土地利用功能变化及其驱动力

付建新

2023, 34(7):  1901-1911.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.022

摘要 ( 58 )   PDF (3934KB) ( 25 )  

分析国土“三生空间”土地利用功能变化及其驱动因素,对实现“三生空间”协调发展具有重要作用。本研究基于1980、1990、2000、2010和2020年土地利用遥感影像数据,利用土地利用动态度、转移矩阵、重心转移和地理探测器等方法,分析汾河流域“三生空间”变化规律,并探索其影响因素。结果表明: 1980—2020年,流域内“三生空间”面积占比分别为生态空间＞生产空间＞生活空间,其中,生态空间和农业生产用地呈下降态势,分别减少72441.19、105882.96 hm²,而生活空间和工业生产用地表现为上升趋势,分别增加119503.02、58821.13 hm²。“三生空间”土地利用变化差异明显,转出面积最大的地类是农业生产用地,占转出总面积的47.9%,2000—2010年工业生产用地最大转入面积是农业生产用地,占工业生产用地转入总面积的61.3%。城镇生活用地占农业生产用地现象主要分布在太原盆地各城区的边缘区,其中,太原市区的城镇生活用地增加表现为逐渐向南扩展态势。城镇生活用地和工业生产用地的重心迁移最明显,其中,城镇生活用地重心迁移表现出先向南再向北迁移的趋势,工业生产用地重心向北迁移显著。社会经济因子对流域“三生空间”土地利用变化影响程度明显强于自然因子,社会经济因子之间的交互作用对“三生空间”土地利用变化的解释力更强。研究结果将为理清“三生空间”土地利用变化关系和优化用地功能提供参考。

赤水河流域不同地貌区生态系统健康对比

陈红莲, 李瑞, 张玉珊, 吴清林, 袁江, 高家勇

2023, 34(7):  1912-1922.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.024

摘要 ( 58 )   PDF (3647KB) ( 19 )  

赤水河流域是长江上游重要的生态屏障,其生态系统健康对长江流域生态安全及可持续发展具有重要作用。本研究利用RUSLE模型、SWAT模型、Fragstats软件及地理探测器等方法,构建赤水河流域生态系统健康评估理论框架,探讨了生态修复下流域2010—2020年生态系统健康时空演变及驱动因子。结果表明: 2010—2020年间,赤水河流域生态系统服务呈现先降后升趋势,总体呈下降趋势,丹霞地区生态系统服务总体高于喀斯特地区。流域生态系统健康总体处于亚健康状态,其中,丹霞地区处于很健康和健康状态,喀斯特地区则处于亚健康及不健康状态。影响喀斯特/丹霞地貌区生态系统健康的主导驱动因子存在差异。喀斯特区以植被、降水及基岩裸露率为主导驱动因子,丹霞区则以植被、土地利用和降水为主导因子。交互探测后影响因子解释力增强,不同地貌类型区的主导交互因子组合呈现较大差异。其中,喀斯特区以降水∩归一化植被指数、降水∩数字高程模型和降水∩基岩裸露率为主导交互因子组合,丹霞区以归一化植被指数∩降水、归一化植被指数∩土地利用及归一化植被指数∩数字高程模型为主导交互因子组合。研究结果可为赤水河流域生态系统健康维护、治理提供理论参考。

上海地表热环境演变趋势城乡分异及其对城市更新的响应

赵铖钰, 张淑怡, 朱泓恺, 谷璇, 刘敏

2023, 34(7):  1923-1931.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.023

摘要 ( 56 )   PDF (3477KB) ( 16 )  

快速而广泛的城市化过程对城市热环境产生了深刻影响,全面了解城市化进程如何影响城市热环境演变及其趋势差异对于城市生态安全、环境质量及居民健康等具有重要意义。本研究基于MODIS Aqua卫星2002—2020年夏季逐日白天地表温度产品,结合遥感植被指数和不透水面覆盖信息,使用归一化地表温度和热岛比例系数作为地表热环境衡量指标,利用M-K趋势检验和解释度分析,探究上海市城市化进程中夏季地表热环境演变趋势的城乡差异及其对城市空间更新的响应。结果表明: 2002—2020年,上海市地表温度线性增长率为0.09 ℃·a^-1,热岛比例系数呈先上升(2002—2010年)后下降(2010—2020年)的变化趋势。上海市夏季平均地表温度总体呈现中心城区>新城区>农郊区的特征。2002—2020年,1.6%的区域表现出显著降温趋势,其中54.0%分布在中心城区;39.5%的区域表现为显著增温趋势,其中77.6%分布在新城区。上海高度城市化的中心城区出现集中的显著降温区域,而在其他区域尤其是新城区表现为显著增温趋势。上海从城市扩张向城市空间更新的转变是中心城区出现集中显著降温区域的主要原因,中心城区近20%的区域表现为植被覆盖显著增加,不透水面和植被对热环境的影响几乎一致,表明在高度城市化发展地区开展聚集植被或分散不透水面等城市空间更新项目,是有效改善城市人居热环境的重要方式和手段。

夏热冬暖地区绿量构成对城市热环境的影响——以福州居住区为例

邱瑶, 罗涛, 王琼, 蒋思雨

2023, 34(7):  1932-1940.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.026

摘要 ( 51 )   PDF (5574KB) ( 19 )  

为探究绿量构成与热环境的关联特征及绿量的最优构成模式,选择城市居住区为研究样地,结合航拍影像和实地调研获取绿量数据并优化绿量测算方法,将一定空间范围内的总绿量分解为乔木和灌草两大类,研究不同空间范围内的绿量构成指标(灌草总绿量、乔木树冠总绿量、乔灌草总绿量、乔木单株树冠平均绿量和乔木株数)与环境温度和湿度的关系。结果表明: 不同绿量构成指标起降温增湿作用最显著的尺度和空间范围均为楼间尺度下50 m。乔木单株树冠平均绿量和乔木树冠总绿量分别是影响温度和湿度的关键因素,且反映在白天不同时段。在50 m空间范围内,当乔木树冠平均体积为211 m³、乔木株数为62棵时,乔木对于环境温度和湿度的调控效果更接近于人体的热舒适度需求。

细菌对五大连池火山森林凋落物早期分解的影响

黄庆阳, 谢立红, 曹宏杰, 王立民, 杨帆, 王继丰, 刘赢男, 倪红伟

2023, 34(7):  1941-1948.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.002

摘要 ( 54 )   PDF (1444KB) ( 24 )  

为了解火山森林生态系统中微生物在凋落物分解和营养循环中的作用,以五大连池火山熔岩台地森林优势树种落叶松、白桦、山杨为研究对象,采用凋落物袋野外原位分解和高通量测序方法,分析细菌群落结构及多样性对凋落物分解的响应。结果表明: 经过18个月的分解,3种植物叶片凋落物质量残留率为63.9%～68.1%,白桦叶片凋落物分解最快,分解前后的N含量、C∶N、N∶P存在显著差异。3种植物叶片凋落物的细菌物种数和多样性指数具有显著差异。变形菌门、放线菌门、拟杆菌门为优势菌门,根瘤菌属、鞘氨醇单胞菌属、假单胞菌属为优势菌属,且在3种凋落物间存在显著差异。分解18个月后,凋落物中优势细菌类群与火山熔岩台地土壤趋向一致,火山森林生态系统中凋落物细菌多样性和群落结构受到凋落物中P含量、C∶N和N∶P的影响。

长期不同施肥模式对黄壤旱地土壤细菌群落结构和土壤养分的影响

熊涵, 刘彦伶, 李渝, 张雅蓉, 黄兴成, 杨叶华, 朱华清, 蒋太明

2023, 34(7):  1949-1956.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.011

摘要 ( 76 )   PDF (1865KB) ( 53 )  

明确黄壤旱地细菌群落对长期不同施肥的响应,可为今后建立科学的施肥制度和培育健康土壤提供理论依据。本研究依托进行了25年的黄壤长期定位施肥试验,采集不施肥(CK)、平衡施用氮磷钾化肥(NPK)、单施有机肥(M)、常量有机无机肥配施(MNPK)和1/2有机肥替代1/2化肥(MNP)处理0～20 cm土层土壤样品,采用Illumina MiSeq高通量测序技术研究了不同施肥模式对土壤细菌群落结构和土壤养分含量的影响,并探究土壤细菌群落的主要驱动因子。结果表明: 与NPK处理相比,长期施用有机肥处理土壤pH和有机质含量分别显著提高了11.4%～13.5%和28.8%～52.0%。长期不同施肥模式并没有影响土壤细菌α多样性,但显著影响了细菌β多样性。与CK和NPK处理相比,M、MNP和MNPK处理显著改变了土壤细菌群落结构,浮霉菌门和匿杆菌门的相对丰度明显增加;与CK相比,4个施肥处理增加了拟杆菌门的相对丰度,降低了放线菌门和绿弯菌门的相对丰度。土壤pH是影响土壤细菌群落结构最关键的因子。施肥激发的稀有微生物类群(如浮霉菌门和匿杆菌门)对不同环境因子的变化敏感性更高,是形成群落多功能性的主要驱动力。综上,添加有机肥改善了土壤性质,提升了土壤肥力,显著改变了土壤细菌群落结构,有利于培育健康土壤。

贺兰山东坡不同海拔土壤微生物群落特征及其影响因素

庞丹波, 吴梦瑶, 赵娅茹, 杨娟, 董立国, 吴旭东, 陈林, 李学斌, 倪细炉, 李静尧, 梁咏亮

2023, 34(7):  1957-1967.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.031

摘要 ( 88 )   PDF (2255KB) ( 38 )  

土壤微生物作为连接地上植物群落和地下生物过程的重要桥梁,在调控地下生态学过程中扮演着重要角色。然而,我们对旱区山地生态系统沿海拔梯度上的土壤微生物群落变化特征及其驱动因素尚不清楚。本研究以贺兰山1300～2800 m范围内7个海拔的土壤为研究对象,揭示贺兰山林下植物群落组成、土壤理化性质、土壤微生物群落海拔分布格局,采用方差分解和冗余分析探明影响土壤微生物群落的驱动因素。结果表明: 随着海拔上升,土壤微生物总量和细菌生物量呈先增加后降低的变化趋势,真菌、放线菌、丛枝菌根真菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌生物量呈现逐渐增加的变化趋势。真菌细菌比(F/B)显示,低海拔土壤细菌的积累能力强于真菌,而在高海拔则相反。革兰氏阳性菌与阴性菌比例(GP/GN)随海拔上升呈逐渐减小的趋势,表明随海拔上升土壤细菌和有机碳可利用度分别发生由“寡”到“富”和由“低”到“高”转变。植被属性、土壤物理和化学属性共同解释土壤微生物群落变异的95.7%。土壤有机碳(SOC)、土壤含水率(SWC)和全氮(TN)显著影响土壤微生物群落组成。本研究揭示了贺兰山东坡土壤微生物群落沿海拔梯度的分布模式及其驱动因素,可为深化认识旱区山地生态系统植物-土壤-微生物间的相互作用提供理论依据和数据支撑。

鄱阳湖湿地水体、沉积物及微塑料表面细菌群落结构特征

俞锦丽, 陈旭, 张颖, 朱颖婷, 张文慧, 罗思琦, 刘淑丽

2023, 34(7):  1968-1974.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.028

摘要 ( 71 )   PDF (1029KB) ( 22 )  

微塑料作为一种新型污染物在环境中不断积累,其所造成的环境问题引起了广泛关注。本研究选取鄱阳湖东湖区湿地为研究对象,采集水体、沉积物和4种类型微塑料样品(薄膜类、发泡类、纤维类和碎片类),采用高通量测序技术分析水体、沉积物和微塑料表面细菌多样性和群落结构。结果表明: 水体和沉积物中细菌丰富度和多样性均显著高于微塑料表面,微塑料中发泡类微塑料表面细菌丰富度显著低于其他3种类型 。水体、沉积物与微塑料表面细菌群落以及不同类型微塑料表面细菌群落均存在显著差异。水体、沉积物和微塑料表面细菌群落门水平上主要包括变形菌门、拟杆菌门和放线菌门,且水体和沉积物中变形菌门相对丰度低于微塑料表面,微塑料中发泡类微塑料表面变形菌门相对丰度最低。水体中拟杆菌门和放线菌门相对丰度高于沉积物和微塑料表面,微塑料中发泡类微塑料表面拟杆菌门和放线菌门相对丰度高于其他3种类型。细菌在属水平上主要包括马赛菌属、黄杆菌属和假单胞菌属,水体和沉积物中马赛菌属和假单胞菌属相对丰度低于微塑料表面,黄杆菌属相对丰度在水体、沉积物和微塑料表面无显著差异。微塑料中马赛菌属相对丰度表现为碎片类>纤维类>薄膜类>发泡类,假单胞菌属相对丰度表现为薄膜类>纤维类>发泡类>碎片类。代谢通路预测分析结果表明,除发泡类微塑料外,其余3种类型微塑料表面细菌代谢通路均与水体和沉积物差异显著,且微塑料表面细菌代谢通路中细胞进程、生物体系统、环境信息处理和人类疾病显著高于水体和沉积物。研究表明,微塑料表面微生物群落结构与水体和沉积物存在差异,且微塑料形态会对其表面微生物群落结构产生影响。

氮素输入和刈割对草甸草原植食性昆虫多度和物种丰富度的影响

吴远秀, 刘婧桐, 丁聪, 张炳川, 梁潇洒, 宁宇, 殷江霞, 吕晓涛

2023, 34(7):  1975-1980.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.009

摘要 ( 77 )   PDF (1430KB) ( 28 )  

为了揭示氮素输入和刈割2种管理措施对草甸草原中昆虫群落多度和丰富度的影响,本研究基于长期控制实验平台,于2022年8月采用抽吸取样法调查对照、氮素添加、刈割以及氮素添加和刈割交互作用4种处理下内蒙古草甸草原植食性昆虫多度和多样性变化。结果表明: 氮素添加显著增加植食性昆虫群落多度,刈割显著降低植食性昆虫群落多度;在不刈割条件下,氮素添加对昆虫多度具有促进作用,而在刈割条件下作用不显著。氮素添加导致由禾本科植物多度增加介导的优势类群叶蝉科和长蝽科多度增加,进而增加了昆虫群落多度,刈割则恰好相反。氮素添加、刈割及其交互作用均不影响植食性昆虫的多样性。上述结果表明,植食性昆虫的多度受食物资源的直接调控,当资源可用性增多时,其数量会相应增加,且优势昆虫类群对资源变化的响应更为强烈。

低温胁迫对南方根结线虫存活的影响及在北方温室的应用

魏佩瑶, 潘嵩, 彭德良, 张锋, 陈志杰, 张淑莲, 李英梅

2023, 34(7):  1981-1987.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.032

摘要 ( 51 )   PDF (1340KB) ( 15 )  

本研究采用室内离体测定的方法研究了低温处理对南方根结线虫二龄幼虫(J2)致死率和卵囊孵化率的影响,在此基础上,通过田间试验评价了两种土壤低温处理方法对北方地区温室南方根结线虫存活率的影响。室内研究结果表明: -7 ℃处理24 h后,南方根结线虫J2存活率为0;-9 ℃处理24 h后,南方根结线虫卵囊完全不孵化。-1、-2、-3、-4 ℃分别处理8、5、3、1.5 d后J2存活率均为0;-2、-3、-4、-5 ℃分别处理9、6、4、1 d后卵囊完全不孵化。拟合分析发现,温度与J2致死时间及温度与卵囊不孵化时间均呈指数函数关系。田间试验结果表明: 起垄后0～50 cm土层和平地0～30 cm土层南方根结线虫死亡率均可达100%,平地30～40及40～50 cm较温室同深度病情指数分别减少84.9%、75.8%。因此,在陕西省榆林市及其以北地区,冬季通过低温防控温室南方根结线虫能达到较好效果,技术可操作性强,具有较为广阔的推广前景。

西藏朗错兰格湖裸鲤的生长、死亡及资源利用状况

张泽鹏, 金洪宇, 迟淼, 邵慧丽, 李雷

2023, 34(7):  1988-1994.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.030

摘要 ( 47 )   PDF (1563KB) ( 21 )  

为探究西藏朗错兰格湖裸鲤的生长、死亡及资源利用状况,本研究根据2018年10月—2019年11月4次采样调查,测定了389尾样本的体长和体重,并通过微耳石进行了年龄的鉴定。基于体长频率分布数据,估算了兰格湖裸鲤种群生长、死亡系数,并根据Beverton-Holt动态综合模型对其现存种群资源利用状况进行评估。结果表明: 兰格湖裸鲤主要由2～19龄个体组成,体长与体重关系式为W=0.0105L^3.042。von Bertalanffy生长方程显示,兰格湖裸鲤渐近体长L_∞=37.28 cm,生长系数k=0.160,理论生长起点年龄t₀=-0.887 a。根据长度转换渔获曲线法估算兰格湖裸鲤的总死亡系数Z=0.48;采用Pauly经验公式估算兰格湖裸鲤自然死亡系数M=0.34,捕捞死亡系数F=0.14,开发率E=0.29,说明兰格湖裸鲤资源未受到过度开发。综合考虑兰格湖裸鲤生长、死亡等因素,可适当对朗错兰格湖裸鲤进行捕捞,建议开捕体长L_c=22.37 cm。

综合评述

不同环境条件下光合作用对光响应模型的研究进展

王复标, 杨小龙, 康华靖, 叶子飘

2023, 34(7):  1995-2005.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.003

摘要 ( 86 )   PDF (1224KB) ( 72 )  

光合作用对光的响应模型是研究植物在不同环境条件下光合特性的有力数学工具,可为定量描述植物光合速率对光合有效辐射的响应提供理论依据。本文基于植物光合作用对光响应经验模型的常用数学表达式特征,综述了这些模型的优势及其在实际应用中可能遇到的问题。在此基础上探讨了光合作用对光响应机理模型在描述植物的原初光反应以及光合生理生态方面的优势,并对该模型的发展进行了展望。光合作用主要由原初反应、同化力形成和碳同化构成,任何一个过程的变化均可直接影响植物的光化学效率和碳同化能力。原初反应主要涉及光能吸收、激子共振传递、量子能级跃迁和退激发等与光能吸收传递相联系的、纯粹的物理过程。光合作用对光响应经验模型难以解释植物的非光化学淬灭(NPQ)随光强的增加一直非线性增加,也难以回答植物的捕光色素分子吸收过量的光能且不能及时地用于光化学反应时,单线态叶绿素分子的寿命将延长等现象。与此同时,光合作用对光响应机理模型拟合得到的参数不仅可以反映植物的原初光反应特征,还可以描述植物捕光色素分子的物理特性,如处于激发态的捕光色素分子数(N_k)、捕光色素分子的有效光能吸收截面(σ_ik′)对光的响应规律以及捕光色素分子处于激发态的最小平均寿命(τ_min)等。如何将环境因子(如温度、CO₂浓度等)耦合到光合作用对光响应机理模型中,并明确其与捕光色素分子物理参数N_k、σ_ik′和τ_min的依赖关系,可能是未来需要解决的问题。

城市绿色空间公平研究: 缘起、进展与启示

陈阳, 荆欣, 马仁锋, 王雪琪, 李冠

2023, 34(7):  2006-2016.  doi:10.13287/j.1001-9332.202307.019

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城市绿色空间公平聚焦不同社会群体能否平等共享绿色福祉,是环境正义领域的重要议题。本文系统梳理了绿色空间公平的起源和发展,探讨其概念内涵、测度技术、现象、机制和调控等多维进展,并提出研究深化的启示。绿色空间公平研究源于环保社会运动和环境正义研究,经历了话题收敛与理论演绎的多层次演进。绿色空间公平内涵多元,但分配平等是核心;绿色空间公平测度形成了成熟的技术框架,其空间尺度问题是关键;由于中西方城市特质、发展阶段、制度背景等差异,绿色空间公平现象特征和影响机制有所差异;对绿色空间公平的调控可归纳为绿色分配公平、社会承认正义、程序正义导向3类对策。未来可以从绿色空间公平的多层次实践逻辑、精细化测度技术、中国化机制解释、差异化对策仿真等方面深化研究。社会发展赋予绿色空间公平更多的现实任务与理论逻辑,迫切要求厘清绿色空间公平研究进展,支撑研究深化。