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2026年 第37卷 第6期    刊出日期：2026-06-18

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第37卷第6期目录

2026, 37(6):  0-0. 

摘要 ( 66 )   PDF (511KB) ( 0 )  

专家见解

面向人与自然和谐共生的国土空间生态保护修复:逻辑框架与实践路径

岳文泽, 万鹏翔, 章岳峰, 肖武, 吴桐

2026, 37(6):  1731-1738.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.022

摘要 ( 77 )   PDF (763KB) ( 0 )  

建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。国土空间生态修复作为推进生态文明建设、实现人与自然和谐共生的核心举措,正经历从传统工程建设向系统性、综合性、整体性治理的深刻转型。本文系统梳理了“人与自然和谐共生”的核心内涵与根本要求,剖析了其作为中国式现代化新特征的时代价值。回溯中国生态修复事业发展的演进历程,划分了早期探索、逐步成熟与价值深化3个阶段,现阶段依然面临治理体系、工程措施与适应经济社会发展等多维困境。在此基础上,提出构建以“人与自然和谐共生”为价值导向的国土空间生态保护修复逻辑框架,从目标协同、过程调控与动能焕新3个方面确立生态安全底线筑牢、系统修复与功能提升、多元价值共创共享、智慧协同治理四大核心机制。最后,从战略引领、工程实施、模式创新与支撑保障4个维度,系统阐述了该逻辑框架的实现路径,以期为新时代国土空间生态保护修复理论创新与实践深化提供科学参考。

生态系统遥感与人工智能服务生态科学专栏

基于地面激光雷达的塔里木河下游胡杨枝条构型特征

再米拉·艾合麦提, 艾萨迪拉·玉苏甫, 玉米提·哈力克, 艾力甫达尔·阿尔肯, 胡晓梅, 青献东, 蒋金凤

2026, 37(6):  1739-1747.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.003

摘要 ( 52 )   PDF (2745KB) ( 0 )  

枝条构型是冠层内分枝形成的空间结构,直接影响树木生长、功能和生态适应。为揭示胡杨对极端干旱环境的形态适应机制,本研究基于地面激光雷达对塔里木河下游51株胡杨进行单木尺度扫描,结合定量结构模型TreeQSM重建枝条结构,提取Ⅰ～Ⅲ级枝条几何参数,分析不同枝条级别间的异速生长关系、枝条垂直分布特征,以及构型参数(数量、长度、夹角)与树形结构参数(树高、胸径、枝下高、冠幅、冠幅面积、冠幅体积和树冠率)的相关关系。结果表明:单株胡杨Ⅰ～Ⅲ级枝条平均数量分别为9.2、68.1和567.1,长度分别为2.70、1.18和0.30 m,夹角分别为53.30°、61.33°和62.61°。随枝条级别升高,枝条数量增加,长度减小,夹角略增大。Ⅰ/Ⅱ级和Ⅱ/Ⅲ级枝条数量比例分别为1∶8和1∶9;长度比例分别为2.15∶1和4∶1。枝条主要分布于冠层3～5 m高度范围内,其中Ⅰ和Ⅲ级枝条长度随冠层高度增加呈减小趋势,Ⅱ级枝条随冠层高度的变化幅度较小。在Ⅰ～Ⅲ级枝条中,除Ⅰ级枝条数量外,其余构型参数随胸径增大而增大。胡杨Ⅰ～Ⅲ枝条数量和长度具有明显的异速生长规律及垂直分布特征,胸径是表征枝条构型的重要结构参数。本研究结果可为胡杨枝条精细结构反演与功能定量研究提供支撑。

长江流域生态系统服务的多尺度权衡协同关系及影响因素

林金煌, 臧元瑞, 刘婉仪, 黄纪星, 李国庆, 黄衍, 戴永务, 严小燕, 欧阳友全

2026, 37(6):  1748-1762.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.029

摘要 ( 64 )   PDF (7694KB) ( 0 )  

快速的城镇化进程对流域的生态安全造成威胁,探索区域生态系统服务的权衡协同关系、驱动因素及生态管理分区,对实现长江流域生态系统的可持续利用具有重要意义。本研究通过InVEST模型对2000—2023年间长江流域的土壤保持、产水量、生境质量、固碳量和粮食供给这5种主要生态系统服务进行空间定量化测算,运用Spearman相关系数探究不同生态系统服务之间的权衡协同关系及其尺度效应,并采用地理探测器和随机森林方法探究其主要影响因素、交互作用与非线性响应特征,进而结合K-Means聚类分析法识别生态系统服务簇,探索长江流域的生态管理分区及其优化路径。结果表明:2000—2023年间,长江流域的固碳量、生境质量、土壤保持均小幅下降,分别下降了0.5%、2.0%、10.2%,产水量和粮食供给分别上升了1.0%和14.6%。长江流域生态系统服务的权衡协同关系具有显著的尺度效应,并随着空间尺度从栅格扩大到县域和市域,其弱协同关系逐渐加强成为主导,而权衡强度减弱且空间分布更加集中。长江流域各生态系统服务的关键驱动因子存在显著差异,且存在明显的非线性响应和阈值效应。其中,植被覆盖率(解释力q=0.45)主导固碳量,人口密度(q=0.71)主要影响生境质量,降水(q=0.93)决定产水量,坡度(q=0.6)决定土壤保持,人口密度(q=0.56)决定粮食供给。基于生态系统服务簇,将研究区划分为3个生态管理分区,分别为生态防护区、生态保育区及供给服务区,并提出了差异化的分区优化路径。

干旱区山盆系统碳储量时空变化及驱动机制: 以新疆富蕴县为例

毕旭, 史凯龙, 付勇勇, 赵若宁, 李建, 南箔, 李波

2026, 37(6):  1763-1774.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.028

摘要 ( 51 )   PDF (2611KB) ( 0 )  

在“双碳”战略背景下,探明西北干旱区山盆系统的碳储量演变特征和驱动机制,对于提升区域生态服务功能及维护生态屏障稳定性至关重要。本研究以新疆富蕴县为研究区,耦合InVEST与PLUS模型,分析2000—2020年生态系统碳储量时空演变特征,模拟2030年自然发展、快速发展、耕地保护及生态保护4种情景下的碳储量空间格局,并引入XGBoost机器学习算法和SHAP可解释性框架定量识别碳储量空间分异的驱动因素。结果表明:2000—2020年,富蕴县碳储量总量在192.01×10⁶ ~194.67×10⁶ t,于2010年达到峰值(194.67×10⁶ t);空间上呈显著的北高南低格局,高值区集中于北部高海拔山区及河谷绿洲带。驱动机制解析显示,自然要素主导碳储量格局,其中,植被净初级生产力为核心驱动因子(SHAP均值26.59,占比54.8%),其次为土壤侵蚀量和坡度。在人文社会经济因子中,放牧强度贡献最显著(5.4%),其非线性响应特征揭示了放牧压力对草地碳库的影响。经济发展和人口密度等社会经济因子的全局解释力虽较低,但在河谷绿洲区表现出正向协同效应。多情景模拟结果表明:2030年,快速发展情景下碳储量较2020年减少约1.0%(降至190.07×10⁶ t);生态保护情景下碳储量预计提升至196.04×10⁶ t(增幅约2.1%)。干旱区碳储量受水分条件显著制约,实施严格的生态保护措施是实现区域碳汇增长的有效途径。

海南热带雨林国家公园植被覆盖度的时空演变及对台风扰动的响应

侯伟, 李伟光, 王斌, 吕润

2026, 37(6):  1775-1784.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.023

摘要 ( 51 )   PDF (3705KB) ( 0 )  

植被覆盖度(FVC)是表征生态系统变化的重要指标。本研究利用1995—2024年多源遥感数据,结合Theil-Sen-Median趋势分析、地理探测器及XGBoost等方法,系统探讨了FVC时空演变规律、驱动因素及台风扰动的影响。结果表明:1995—2024年间,研究区FVC均值达0.92,年均增长率为0.4%,2007年是FVC显著上升的转折点,高植被覆盖区在整个研究期的面积占比均值为75.0%。空间变化趋势以明显改善为主,占比达75.3%,主要集中在高海拔核心区。单一气候因子和地形因子对FVC变化解释力较弱,而因子间交互作用则具有明显非线性增强效应,尤其以海拔与坡度、海拔与坡向、气温与坡向的交互作用最突出。XGBoost分析表明,距0518号台风“达维”最强监测点距离(D_{NEAR_1})、最弱监测点距离(D_{NEAR_3})及数字高程模型(DEM)是FVC变化的主要影响因子,距中等强度监测点距离、坡向和坡度的影响较弱。D_{NEAR_1}越近,FVC下降越显著,超过140 km后影响减弱;DEM的影响呈“V型”结构,500 m以下海拔越低影响越大,500～900 m影响最弱,高于1000 m区域植被受损严重。研究结果可为生态保护策略的制定提供支撑。

基于景观生态风险-生态系统服务耦合视角的环武夷山国家公园区域生态分区

魏江月, 李淑云, 熊宇, 郭霄薇, 王元, 刘牧

2026, 37(6):  1785-1798.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.025

摘要 ( 48 )   PDF (12856KB) ( 0 )  

面对国家公园及其周边区域日益加剧的保护与发展间的矛盾,科学识别和精准管控生态空间已成为保障区域生态安全、推动可持续发展的关键。本研究以环武夷山国家公园区域为对象,从景观生态风险和生态系统服务耦合视角出发,利用2000—2023年多期数据,系统评估景观生态风险和生态系统服务的时空演变特征,采用四象限法开展生态分区,运用PLUS模型模拟2035年自然发展、城镇发展和生态保护3种情景下的空间格局,并结合XGBoost-SHAP模型进行驱动机制解析。结果表明:2000—2023年间,研究区景观生态风险先升后降,高风险区集中于研究区西部和东南部;生态系统服务能力整体下降,碳储量和生境质量持续降低,土壤保持和产水量呈增-减-增波动。基于景观生态风险-生态系统服务耦合关系,将研究区划分为生态防范区、生态保育区、生态提升区和生态重塑区。其中,生态重塑区和生态保育区面积占比为66.3%,构成了当前生态修复和风险防控的重点空间。2035年,在自然发展情景下,研究区生态提升区和生态防范区面积较2023年呈扩张趋势,生态保育区和生态重塑区有所收缩;城镇发展情景下,生态重塑区面积占比升至33.8%,生态风险加剧;生态保护情景可显著提升生态保育功能,但对既有生态重塑区改善作用有限。景观生态风险的5个关键驱动因素为人类足迹指数、年降水量、距河流距离、高程、国内生产总值;生态系统服务的5个关键驱动因素为年降水量、高程、人类足迹指数、距二级道路距离、国内生产总值。研究结果可为国家公园及周边区域的生态可持续管理与空间治理决策提供科学依据。

2000—2020年钱塘江流域土地利用格局及水源涵养功能变化

王宗星, 沈炜霞, 袁蔡燕, 许建秀, 颉洪涛

2026, 37(6):  1799-1807.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.030

摘要 ( 37 )   PDF (2270KB) ( 0 )  

土地利用格局变化是调控流域水源涵养功能的关键因子。钱塘江流域作为长三角地区重要生态屏障和水源供给地,分析其长时间序列土地利用及水源涵养功能的变化特征及其对区域可持续发展和水安全保障具有重要意义。本研究利用InVEST模型分析了钱塘江流域2000、2010和2020年的土地利用格局和水源涵养功能变化情况,并利用随机森林模型分析水源涵养功能的驱动因素。结果表明:2000—2020年,钱塘江流域土地利用类型转化主要集中在耕地、林地与建设用地之间,有1317.26 km²耕地和158.67 km²林地被分别改造成建设用地,同时有1301.15 km²林地转为耕地。钱塘江流域2000、2010和2020年的水源涵养总量分别为1053090.56×10⁴、1431102.37×10⁴和1204484.25×10⁴ m³,呈现先增加后减少的趋势。不同地类的水源涵养量有明显差异,研究期间水源涵养总量依次为林地＞耕地＞建设用地＞水域＞草地＞灌木＞未利用地。降水量对水源涵养能力的影响最大,其次是林地面积、耕地面积和坡度。研究期间,降水量的主导作用在逐渐减弱,而林地面积、水域面积等地表下垫面的调控作用在明显增强。研究结果能为钱塘江流域土地利用格局和水资源配置提供依据,也可为其他流域的水源涵养功能恢复提供借鉴。

研究论文

基于混合效应模型的华北落叶松-白桦混交林单木冠幅模型构建

殷胜楠, 马庆彩, 李雨萌, 张志东

2026, 37(6):  1808-1818.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.002

摘要 ( 43 )   PDF (1742KB) ( 0 )  

冠幅是反映树木活力与林分空间结构的关键指标,精准预测冠幅对华北落叶松-白桦混交林的结构调控和科学经营具有重要意义。本研究以河北省塞罕坝机械林场29块华北落叶松-白桦混交林样地(20 m×30 m)中1316株华北落叶松和白桦单木为研究对象,首先从12种常见冠幅-胸径基础模型中筛选最优模型,随后引入树木大小、竞争强度、林分大小结构异质性和土壤理化性质等指标,结合物种虚拟变量和样地随机效应,构建非线性混合效应冠幅模型。结果表明:在备选基础模型中,复合型、生长型和指数函数模型的拟合效果最优;纳入物种虚拟变量和样地随机效应后,模型预测精度显著提升,与基础模型相比,其决定系数由0.29提高至0.60,均方根误差和平均绝对误差分别降低24.1%和27.1%,可解释约60%的冠幅变异。协变量分析表明,冠幅与胸高断面积基尼系数、土壤容重呈显著正相关,与竞争指数、高径比呈显著负相关。研究结果表明,在混交林冠幅建模中协同考虑生物与非生物因子,可有效提高模型预测性能。

海南紫荆木不同分布区群落结构及优势种生态位特征

王如, 张碧嘉, 雷金睿, 王小燕, 张学丰, 林芳能, 黄士绮, 廖立国

2026, 37(6):  1819-1829.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.007

摘要 ( 40 )   PDF (1026KB) ( 0 )  

海南紫荆木为海南特有濒危植物。本研究以吊罗山和尖峰岭林区的海南紫荆木群落为研究对象,对其乔木层和灌木层开展植被调查,分析群落物种组成、区系分布、多样性、稳定性及生态位特征,为物种保护与种群恢复提供科学依据。结果表明:吊罗山与尖峰岭林区海南紫荆木的伴生树种均以樟科为第一优势科,两地物种组成表现出明显的热带区系特征。2个林区乔木层α多样性指数(Margalef指数、Simpson指数、Shannon指数、Pielou指数)差异均不显著,群落物种结构特征整体趋同;尖峰岭林区灌木层Margalef指数(7.03)和Shannon指数(3.08)显著高于吊罗山(4.61和2.59),物种丰富度更高。两地乔木层和灌木层的β多样性均达到显著水平,表明群落物种组成具有明显的空间分异。托盘青冈与米槠均具有较高的生态位宽度(5.79和5.51)和重要值(4.1%和3.9%),与海南紫荆木共同构成群落的主要建群种,在群落结构与功能维持中起重要作用。2个林区海南紫荆木群落物种组成与结构存在明显空间差异,在区域生物多样性保护和极小种群种质资源保存中具有不可替代的生态价值。建议在加强就地保护的基础上,对与海南紫荆木生态位重叠度较高的木荷(0.83)、黧蒴锥(0.91)等树种进行适度人工干预;在开展异地保护时,可优先选择山油柑、琼南柿等与海南紫荆木生态位互补的物种作为伴生树种,以降低种间竞争压力。

增温对高山灌木凋落叶分解和土壤有机碳稳定性的影响

王宁宁, 罗长菊, 刘丽鸽, 宋思宇, 李聪, AsmaAtta, AjayoPleasurechisom, 崔宁洁, 刘洋

2026, 37(6):  1830-1840.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.011

摘要 ( 52 )   PDF (2976KB) ( 0 )  

凋落叶分解是调控土壤有机碳形成与稳定性的核心过程,而气候变暖背景下,高山灌丛扩张通过改变凋落叶输入特征(分解速率、化学组成)影响高寒生态系统碳平衡的内在机制尚未明确。本研究以红毛花楸(高质量,低C/N、低木质素含量)和高山杜鹃(低质量,高C/N、高木质素含量)凋落叶为研究对象,设置常温(白天10 ℃/夜间5 ℃)和增温(白天20 ℃/夜间15 ℃)两种温度处理,开展为期180 d的室内控温培养试验,探究增温对不同凋落叶分解动态、碳组分变化及土壤有机碳稳定性的影响。结果表明:增温加速两种灌木凋落叶分解,红毛花楸和高山杜鹃分解速率较常温分别提升47.9%和21.0%;有机溶性组分、酸溶组分分别平均降低9.7%和14.7%,酸不溶组分平均增加16.9%。增温显著提高土壤溶解性有机碳含量,显著降低惰性有机碳含量,对土壤总有机碳含量无影响。增温条件下,红毛花楸凋落叶输入下土壤碳库指数和碳库活度较常温提升2.5%和53.4%,高山杜鹃凋落叶输入下提升3.2%和79.5%,两者土壤碳库管理指数较常温分别降低13.6%和7.3%。综上,增温加速了高山灌木凋落叶分解并且降低了土壤有机碳稳定性,而低质量的凋落叶输入比高质量的凋落叶能更好地维持高寒土壤有机碳的稳定性。

氨基酸添加对温带森林暗棕壤氮矿化及酶活性的影响

肖雯, 崔晓阳, 郭亚芬

2026, 37(6):  1841-1850.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.015

摘要 ( 38 )   PDF (2642KB) ( 0 )  

为探究不同氨基酸添加对温带暗棕壤氮矿化过程的调控作用,本研究依托黑龙江帽儿山森林生态系统国家野外科学观测研究站,以阔叶林、针阔混交林及针叶林下暗棕壤为研究对象,设置对照、甘氨酸、谷氨酸、组氨酸添加(40 mg N·kg^-1)处理,采用室内培养试验(50 d),测定无机氮(NO₃^--N、NH₄⁺-N)含量、氮矿化速率(氨化、硝化、净氮矿化速率)、pH、蛋白酶和脲酶活性动态变化。结果表明:与CK相比,氨基酸添加均显著提高了土壤NH₄⁺-N含量、氨化速率和净氮矿化速率,培养结束时分别提高15.5%～51.9%、24.3%～93.6%、32.5%～59.3%,NO₃^--N含量和硝化速率的响应具有滞后性,在培养至第14天才开始显著高于CK;甘氨酸添加处理的NH₄⁺-N含量、氨化速率增幅显著高于谷氨酸和组氨酸添加处理。氨基酸添加显著提高了土壤pH、蛋白酶和脲酶活性,与CK相比,蛋白酶活性在培养第14天提高60.7%～85.9%,脲酶活性在培养第7天提高11.2%～39.2%。林型显著影响土壤氮转化过程,针阔混交林和阔叶林的土壤无机氮含量、硝化速率、脲酶活性显著高于针叶林,在培养后期(28～50 d)针阔混交林和阔叶林的土壤氨化、净氮矿化速率显著高于针叶林;而pH和蛋白酶活性表现为针阔混交林>阔叶林>针叶林。相关性分析表明,蛋白酶和脲酶活性与pH、NH₄⁺-N含量及氮矿化速率均呈极显著正相关。综上,氨基酸输入显著促进了温带暗棕壤氮矿化过程,其效应受林型及土壤环境条件的显著调控。

围封对宁夏荒漠草原典型植物群落土壤理化性质与酶活性的影响

石娜, 刘建康, 张洁, 吕鹏, 张程辉, 张博华, 兰慧琴, 王益涛

2026, 37(6):  1851-1860.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.005

摘要 ( 41 )   PDF (2584KB) ( 0 )  

本研究以宁夏盐池县荒漠草原苦豆子、猪毛蒿和油蒿3种典型植物群落为研究对象,对比分析了围封与传统放牧条件下植物群落结构、土壤理化性质及酶活性的差异。结果表明:围封显著提高了3种群落植物平均高度、盖度及地上生物量,但降低了群落密度及物种多样性。围封对3种群落土壤pH和全氮无显著影响,但导致苦豆子群落土壤有机碳与速效氮分别显著下降53.3%和42.0%,全磷、全钾和速效钾分别显著提高41.7%、9.7%和33.6%;围封使油蒿群落土壤全钾和速效钾分别显著提高15.9%和108.4%;而猪毛蒿群落土壤养分变化不显著。围封总体抑制了各群落土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶及过氧化氢酶的活性,其中苦豆子群落脲酶和碱性磷酸酶活性分别显著下降61.2%和68.3%,猪毛蒿群落土壤蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性分别显著降低16.9%、43.2%和67.9%,油蒿群落以上4种酶活性显著下降11.9%～51.9%。相关分析与冗余分析表明,植物多样性与土壤理化性质共同解释了土壤酶活性85.6%的变异,其中土壤含水率、有机碳和物种丰富度贡献最为显著,而土壤理化性质的独立解释率(41.0%)明显高于植物多样性(8.4%)。草原围封对植物群落、土壤性状、关键酶活性的影响受群落类型调控,而植物群落主要通过调节土壤理化性质间接影响土壤酶活性。

氮添加与降水改变对高寒草甸生长季生态系统碳通量组分的影响

张法伟, 汪家鹏, 祝景彬, 宋成刚, 毛绍娟, 唐亚琳, 李红琴

2026, 37(6):  1861-1870.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.001

摘要 ( 32 )   PDF (2067KB) ( 0 )  

高寒草甸是青藏高原主要的碳汇功能区,揭示其碳交换对全球变化的响应机制,是精确评估区域碳收支的关键。本研究依托在青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站于2017年建立的氮添加(10 g·m^-2·a^-1)与降水改变(±50%自然降水)双因子随机区组试验平台,采用静态箱-红外气体分析仪法,测定了2025年生长季逐月的土壤呼吸、生态系统呼吸、总初级生产力(GPP)及净生态系统生产力(NEP),并结合植被生产力与土壤水热因子的监测,研究氮、水改变对高寒草甸生态系统碳通量组分的影响强度及调控路径。结果表明:氮添加处理使地上净初级生产力较对照显著增加37.8%,减雨处理使其显著降低19.0%,氮添加与降水改变的交互作用不显著;各处理间0～40 cm土层地下生物量、地下净初级生产力及生态系统净初级生产力均无显著差异。与对照相比,各处理土壤呼吸普遍呈下降趋势。除减雨处理外,其他处理的生态系统呼吸、GPP和NEP与对照相比均趋于增加,其中氮添加处理效应显著,其GPP和NEP分别显著提高33.5%与43.2%。降水改变的主效应不显著,其与氮添加的交互作用仅对GPP呈边际显著。结构方程模型和响应比相关分析表明,氮、水改变主要通过影响土壤温度而非改变植被生产力间接调控碳通量,且氮添加对生态系统呼吸、GPP和NEP的总效应(标准化路径系数β>0.56)强于降水改变(β平均为0.30)。本研究可为全球变化背景下高寒草甸碳汇功能的适应性管理提供科学依据。

放牧方式与强度对高寒草原根际土壤磷组分的影响

冯琴, 董世魁, 丁文利, 杨珏婕, 鱼小军, 马春晖, 赫凤彩, 魏向宇

2026, 37(6):  1871-1878.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.008

摘要 ( 31 )   PDF (2630KB) ( 0 )  

土壤磷有效性是制约高寒草地生态系统功能的关键因子,然而放牧方式与强度如何影响土壤磷组分转化尚不明确。本研究以青藏高原高寒草原为对象,以禁牧为对照,设置持续放牧和轮牧两种方式,各设轻、中、重3种强度,采用Tiessen-Moir连续浸提法测定根际土壤磷组分,包括活性磷[树脂态磷(Resin-P)、碳酸氢钠态无机/有机磷(NaHCO₃-Pi/Po)]、中活性磷[氢氧化钠态无机/有机磷(NaOH-Pi/Po)]以及稳定性磷[稀盐酸态无机磷(D.HCl-Pi)、浓盐酸态无机/有机磷(C.HCl-Pi/Po)及残余态磷(Residual-P)],结合土壤理化性质,探究不同放牧模式下土壤磷组分的响应机制。结果表明:放牧方式、强度及其交互作用对活性磷和中活性磷的各组分无显著影响;但轻度持续放牧、轻度轮牧和重度轮牧处理的NaOH-Po含量较对照显著提高154.3%～161.1%,表明轮牧和轻度持续放牧有利于增加中等活性有机磷库。3种持续放牧处理C.HCl-Pi含量均值较对照显著降低23.9%。放牧方式显著影响土壤碳氮比,持续放牧处理较轮牧处理显著升高21.0%;重度持续放牧处理的全碳和全氮含量最高,较对照分别显著提高6.5%和26.6%。相关分析表明,土壤全碳与NaHCO₃-Pi、C.HCl-Po呈显著正相关,全碳、有机碳与Resin-P呈显著负相关,C/P与NaOH-Po、Residual-P呈显著负相关,体现出复杂的碳磷耦合效应。综上,相较其他放牧处理,轮牧和轻度持续放牧在维持土壤中活性磷有效性方面更具优势。建议青藏高原高寒草原优先采用轮牧制度,避免重度持续放牧,以实现土壤磷供应的长期平衡。

荆条入侵对辽西北草原土壤团聚体稳定性及抗蚀性的影响

赵秋实, 李佳欢, 任百慧, 杨季云, 白龙

2026, 37(6):  1879-1887.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.041

摘要 ( 29 )   PDF (1271KB) ( 0 )  

近年来辽西北地区荆条灌木密度逐年增加并入侵至草原地区,加剧草原灌丛化进程。为探究荆条灌丛化对辽西北草原土壤稳定性和抗侵蚀能力的影响,本试验根据荆条入侵程度选取轻度、中度和重度灌丛化草原和无灌丛草原为对象,分析土壤理化性质、团聚体稳定性、土壤可蚀性变化及其影响因素。结果表明:随着灌丛化程度的逐渐加深,土壤孔隙度和土壤有机质显著升高,土壤孔隙度从无灌丛草原的26.0%上升至重度灌丛化草原的45.8%;土壤有机质含量从无灌丛草原的14.89 mg·kg^-1上升至重度灌丛化草原的33.15 mg·kg^-1;土壤团聚体平均重量直径和平均几何直径显著下降,两者分别从无灌丛草原的1.55和1.34 mm下降至重度灌丛化草原的0.92和0.63 mm。重度灌丛化草原的土壤可蚀性因子(K值)较无灌丛草原显著提高93.1%,表明灌丛化减弱了土壤的抗侵蚀能力。结构方程模型分析可知,灌丛化对土壤K值产生显著的直接正向影响,并通过影响土壤有机质含量对K值产生间接影响,进而降低辽西北地区草原土壤的抗侵蚀能力。

祁连山区退化斑块恢复演替中高寒草甸植被和土壤特征及其驱动因素

韩欣颖, 张道百, 景美玲, 王佳林, 马玉寿

2026, 37(6):  1888-1896.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.006

摘要 ( 42 )   PDF (2087KB) ( 0 )  

本文以祁连山区裸露斑块、短期恢复植物斑块及健康高寒草甸作为恢复演替序列,分析了植被、土壤和微生物生物量特征及其驱动机制。结果表明:裸露斑块仅分布3种植物,优势种为细叶亚菊;短期恢复植物斑块有26种植物,优势种为鸡冠茶和肉果草;健康高寒草甸有40种植物,优势种为高山嵩草、垂穗披碱草。随恢复演替推进,群落植株高度(1.3～4.1 cm)及生物量(239.2～3112.9 g·m^-2)、Patrick指数(2.2～23.6)、Shannon指数(0.7～2.3)均显著上升,土壤pH与容重降低,含水量提高,而土壤有机质及氮、磷、钾全量和速效养分呈先增后减趋势。各演替阶段土壤养分均表现出表聚特征,0~10 cm土层均显著高于10～20 cm。随机森林分析表明,土壤物理性质、全量养分、速效养分及微生物生物量(MBC、MBN和MBP)对植物总生物量变异的解释率分别为31.3%、20.1%、13.9%、34.7%,对物种多样性的解释率分别为44.0%、6.1%、6.9%、43.1%。结构方程模型表明,演替阶段与植物总生物量(路径系数为0.97)、物种多样性(路径系数为0.89)具有较强正向作用。综上,祁连山退化斑块恢复演替过程中,植被群落、生产力与土壤结构协同改善;土壤因子是调控植被性状的核心要素,植被恢复与土壤环境改良呈现显著正向耦合效应。

基于结构方程模型的灌-草-生物结皮立体结构量化

欧阳文峰, 高丽倩, 赵允格, 孙会, 王鹏

2026, 37(6):  1897-1906.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.012

摘要 ( 32 )   PDF (3286KB) ( 0 )  

灌-草-生物结皮是干旱半干旱地区常见的植被群落,具有明显的水平和垂直结构特征,量化该群落立体结构特征是解析其生态功能的基础。本研究以典型黄土高原不同立体结构的灌-草-生物结皮为研究对象,采用无人机与样方法调查群落形态特征,筛选水平及垂直结构代表性描述指标,并基于结构方程模型构建立体结构指数。结果表明:灌木、草本及生物结皮投影盖度是表征立体结构水平特征的代表性指标,灌木高度×冠幅和草本高度则是表征垂直结构的代表性指标。立体结构中各植被层次权重表现为:草本层(0.39)>生物结皮层(0.36)>灌木层(0.25),各层次水平与垂直指标权重接近(0.49～0.51)。植被总盖度在30.9%～80.2%,植被交错盖度为11.5%～113.0%,表明群落呈现明显的结构异质性。基于结构方程模型构建的立体结构指数范围为0～1,数值增大表征植被各层次间交错程度增加,立体结构趋于复杂化。验证结果显示,立体结构指数与植被交错盖度呈显著线性正相关,表明运用结构方程模型能有效量化灌-草-生物结皮群落的立体结构特征。本研究可为灌-草-生物结皮植被群落结构-生态功能关系深入研究及生态修复实践提供方法支撑及理论依据。

土壤微生物对土生对齿藓生长发育的影响

申昕已, 乔羽, 赵允格, 张珺雨, 鱼舜尧, 井海梦, 李奕莼

2026, 37(6):  1907-1914.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.042

摘要 ( 35 )   PDF (1970KB) ( 0 )  

藓类植物健康生长是藓结皮形成与发育的生物基础,土壤微生物在植物生长发育与健康维持中发挥着关键的驱动作用。为明确土壤微生物对藓类植物生长的影响,本研究以黄土高原生物结皮的优势藓种土生对齿藓为对象,采用灭菌-接种培养试验,通过为期30 d的室内培养,研究了土壤微生物对藓类植物株高、新配子体萌发数及萌发率等关键生长发育指标的影响及作用途径。结果表明:灭菌显著降低了土壤微生物生物量碳、β-1,4-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶和碱性磷酸酶活性,抑制土生对齿藓生长与营养繁殖。接种3～5 d后土生对齿藓开始萌发新配子体,15 d左右为配子体萌发关键期,25 d左右进入株高快速生长阶段。缺少土壤微生物(灭菌处理)对土生对齿藓生长的抑制作用具有阶段性,在培养15 d时抑制藓的萌发,抑制率最高可达22.5%,培养25～30 d主要抑制株高生长,最高抑制率为29.2%。灭菌降低土壤酶活性,抑制土生对齿藓生长及营养繁殖,而接种土生对齿藓可促进灭菌土壤的微生物恢复。本研究探索了土壤微生物对藓类植物营养繁殖及配子体生长发育的影响途径,为藓结皮人工培养提供了理论依据。

基于最小数据集评价氮、磷养分添加对荒漠草原土壤质量的影响

刘姝萱, 汪志奋, 贾晨波, 薛宇昕, 安钰, 安慧

2026, 37(6):  1915-1923.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.017

摘要 ( 33 )   PDF (2158KB) ( 0 )  

荒漠草原作为草原向荒漠过渡的生态脆弱带对全球变化响应敏感,其生态系统常受氮(N)、磷(P)双重养分限制。为探究N、P养分添加对该区域土壤质量的影响及筛选适宜的土壤质量评价方法,本研究以宁夏盐池县荒漠草原为研究对象开展长期野外试验,设置对照(CK)、N添加(10 g N·m^-2·a^-1)、P添加(10 g P·m^-2·a^-1)和NP共同添加(10 g N·m^-2·a^-1+10 g P·m^-2·a^-1)4个处理。基于测定的12项土壤理化及生物指标,利用主成分分析(PCA)结合Norm值筛选最小数据集(MDS),并采用线性和非线性模型,计算土壤质量指数(SQI)并进行评价。结果表明:1)筛选的MDS由微生物生物量碳、N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和全磷3个指标构成,指标过滤率达75%,并可有效替代全数据集评价土壤质量;2)与非线性模型相比,基于MDS的线性评价模型与全数据集SQI的拟合度更高(R²分别为0.60和0.56),变异系数更大(17.8%和13.5%),对该区域土壤质量变化的响应更敏感,适用性更佳;3)N、P养分添加均能显著提高荒漠草原SQI,其中NP共同添加对荒漠草原SQI的提升效果(增幅17.9%)显著优于单一N(增幅4.7%)和P添加(增幅14.7%)。综上,NP共同添加是提升荒漠草原土壤质量的长期有效措施,基于最小数据集的线性土壤质量指数模型适用于荒漠草原土壤质量评价。

大兴安岭多年冻土区活动层厚度变化及其驱动机制

陈竹馨, 宋英杰, 李佳诺, 张博, 黄紫颜, 郭蒙

2026, 37(6):  1924-1932.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.013

摘要 ( 34 )   PDF (2078KB) ( 0 )  

大兴安岭多年冻土区位于欧亚大陆中高纬度多年冻土带南缘,是全球变暖背景下寒区冻土退化的关键响应区域,但其活动层厚度(ALT)的变化与驱动机制尚有待进一步明确。本研究基于Stefan方程与结构方程模型(SEM),结合多源数据探讨了1982—2022年大兴安岭多年冻土区ALT的时空分异及驱动机制。结果表明:1982—2022年,大兴安岭多年冻土区ALT多年平均值为(141.55±38.09) cm。其中大片多年冻土区、大片-岛状多年冻土区、岛状和稀疏岛状及零星分布多年冻土区的ALT平均值分别为(107.28±12.43)、(125.04±14.92)、(165.54±35.63) cm。在时间变化上,研究区ALT以(0.44±0.20) cm·a^-1的速率显著增加,表明近40年来该区多年冻土整体呈持续退化趋势,ALT增厚速率由北部大片多年冻土区的(0.30±0.05) cm·a^-1增加至南部岛状和稀疏岛状及零星分布多年冻土区的(0.53±0.21) cm·a^-1。SEM分析结果表明,年平均气温对ALT变化具有显著驱动作用(总效应=0.79);而土壤湿度表现出显著抑制作用(总效应=-0.41);气温、降水和植被覆盖等因子通过复杂的相互作用共同影响ALT的变化。综上,1982—2022年大兴安岭多年冻土区ALT显著增厚,退化趋势明显,并呈现由北向南加剧的趋势,其变化主要受气温和土壤湿度的共同调控。本研究可为中高纬度多年冻土退化监测及其生态环境效应评估提供科学依据。

滨海不同品种木麻黄土壤固氮菌群落特征及其驱动因子

贾佳鑫, 胡敏杰, 廖浩宇, 王景涛, 刘春雅, 汪忆憬, 谢涵琦, 李茂瑾

2026, 37(6):  1933-1942.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.040

摘要 ( 26 )   PDF (1722KB) ( 0 )  

木麻黄是典型沿海防护林树种,但其不同品种土壤固氮微生物群落特征仍缺乏系统研究。本研究以福建惠安国家木麻黄种质资源库的6个品种(兴旺、发达、千头、平安、如意凤、吉祥龙)为对象,探讨土壤理化性质、固氮菌群落结构特征及其主要驱动因子。结果表明:1)不同品种木麻黄土壤理化性质差异显著,其中土壤含水率为7.7%～15.6%,有机质含量为6.3%～9.8%,黏粒比例为0.1%～0.3%,均以‘如意凤’品种最高。N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性(25.77～92.12 nmol·g^-1·h^-1)和亮氨酸氨基肽酶活性(12.18～59.04 nmol·g^-1·h^-1)也以‘如意凤’品种最高。2)固氮功能基因(nifH)丰度为4.5×10⁵～1.6×10⁶ copies·g^-1,其中‘吉祥龙’最高;‘平安’品种固氮微生物群落(基于nifH基因)的α多样性指数显著高于其他品种;基于Bray-Curtis距离的主坐标分析表明,‘吉祥龙’与‘兴旺’、‘千头’与‘发达’间的固氮菌群落相似性较高,而‘平安’与其他品种差异最显著。3)6个品种的优势固氮菌均为慢生根瘤菌属(相对丰度>40%),但群落组成分化显著,‘平安’品种的群落组成与其他品种差异最突出。4)冗余分析表明,土壤含水率、pH和有机质含量是影响固氮菌丰度的主要因子,其中有机质作用最显著;而有机质和黏粒比例则是群落多样性的关键驱动因子。结构方程模型显示,土壤pH和含水率对固氮菌丰度呈显著负效应,但对多样性呈显著正效应。综上,不同品种木麻黄通过调节根际土壤环境,显著影响固氮菌群落的丰度与多样性,从而在滨海防护林构建与土壤微生物群落演替中发挥关键作用。其中,‘吉祥龙’适用于缺氮的沿海土壤以提升氮素供应,‘平安’适用于环境波动大或需维持根际微生境稳定的区域,‘如意凤’则在有机质丰富土壤中表现出更高的酶活性。

禾/豆秸秆混合添加对不同有机碳含量黑垆土有机碳固持的影响

姜禹含, 陈怡汀, 罗丹若, 张鑫尧, 李雨诺, 刘聪慧, 彭亚敏, 田霄鸿

2026, 37(6):  1943-1954.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.018

摘要 ( 28 )   PDF (3213KB) ( 0 )  

黄土高原旱作区“麦茬-绿肥”混合还田系统的固碳机制尚不明确。本研究选用当地典型小麦秸秆与怀豆秸秆模拟该区禾/豆秸秆配合还田模式,设置低(6.3 g·kg^-1)和高(11.0 g·kg^-1)两种有机碳含量的黑垆土的不添加秸秆对照(CK)、小麦秸秆单施(S)、怀豆秸秆单施(G)、二者等量混施(SG)4种秸秆添加处理,采用室内培养试验结合¹³C自然丰度示踪技术区分原SOC和新形成SOC,测定土壤CO₂释放动态、活性碳氮组分、碳获取酶活性及净固持量。结果表明:1)低有机碳土壤CK、S、G、SG处理CO₂累积释放量分别为371.3、3228.9、3403.1和6126.1 mg C·kg^-1,高有机碳土壤各处理分别为640.4、3744.8、3848.6和7000.6 mg C·kg^-1。2)低有机碳土壤CK、S、G、SG处理净固碳量分别为-0.40、1.16、0.20和0.89 g·kg^-1;高有机碳土壤各处理分别为-0.98、0.48、-0.05和1.02 g·kg^-1。3)高有机碳土壤碳获取酶活性及活性碳氮组分含量普遍高于低有机碳土壤,SG处理在培养期间酶活性和活性碳氮组分含量均最高。4)路径分析表明,新形成SOC是决定净碳固持的关键正向因子,其与秸秆源纤维素、半纤维素和木质素碳的投入量呈显著正相关,初始土壤碳氮性质对新SOC形成具有直接负效应,而植物残体质量则主要通过增强微生物活性与碳获取酶活性间接促进新碳形成。综上,低有机碳土壤固碳潜力高,以小麦秸秆单施处理最优;高有机碳土壤宜采用禾/豆混施策略。本研究可为旱作区差异化秸秆还田管理提供理论依据。

生物炭配施改良剂对盐碱土有机碳、团聚体及燕麦产量的影响

孙毅, 王腾, 王杰忠, 康豪, 赵温斌, 王金贵

2026, 37(6):  1955-1964.  doi:10.13287/j.1001-9332.202605.016

摘要 ( 37 )   PDF (1770KB) ( 0 )  

探究生物炭配施不同改良剂对柴达木盆地盐碱地土壤有机碳组分、团聚体稳定性及饲用燕麦产量的影响,可为盐碱地改良与产能提升提供依据。于2024年在青海省德令哈市蓄集乡开展田间试验,采用单因素随机区组设计,设置生物炭7500 kg·hm^-2(T₁)、生物炭7500 kg·hm^-2+微藻营养液20 L·hm^-2(T₂)、生物炭7500 kg·hm^-2+黄腐酸1500 kg·hm^-2(T₃)、生物炭7500 kg·hm^-2+有机肥10000 kg·hm^-2(T₄)4个处理,以不加生物炭和改良剂为对照(CK),分析不同处理对土壤有机碳组分、团聚体稳定性与燕麦产量的影响,并结合Mantel检验与随机森林模型识别关键影响因子与作用路径。结果表明:与CK相比,各处理均提高了土壤有机碳组分含量、改善了土壤结构并促进增产。其中,T₄处理在促进土壤有机碳积累、增加大团聚体比例和增强团聚体稳定性方面的效果最佳,与CK相比,土壤有机碳、轻组有机碳、颗粒有机碳、矿物结合有机碳、易氧化有机碳含量分别显著提高127.4%、76.3%、375.8%、63.2%、208.2%,大团聚体比例增加50%,平均重量直径和几何平均直径分别显著提升28.6%和26.2%。T₃处理增产效应最显著,鲜草和干草产量分别提高63.5%和64.7%。Mantel检验与随机森林结果显示,轻组有机碳与几何平均直径是共同驱动燕麦生长与产量形成的关键土壤因子。在本试验条件下不同处理呈现出差异化优势:土壤固碳与结构改良优选T₄处理,增产优选T₃处理;盐碱地可依据改良与增产目标分策使用改良剂组合。

氮肥耦合腐解剂对寒区水稻秸秆腐解和产量的影响

刘春梅, 严跃辉, 陈瑞阳, 崔靖民, 陈海星, 胡健, 许文政, 张明聪

2026, 37(6):  1965-1971.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.014

摘要 ( 35 )   PDF (1242KB) ( 0 )  

本研究以垦粳8水稻品种为研究对象,采用二因素随机区组设计,设置4个施氮水平:N₀(不施氮)、N₁(75 kg·hm^-2)、N₂(125 kg·hm^-2)、N₃(150 kg·hm^-2);2个腐解剂水平:F₀(不施腐解剂)和F₁(施用腐解剂: 2 kg·t^-1秸秆腐熟剂配施哈茨木霉菌),测定水稻秸秆降解率、养分释放率和水稻产量,探明不同氮肥用量与腐解剂耦合对寒区还田水稻秸秆腐解的影响,并确定最佳施氮量。结果表明:施氮和施腐解剂处理的秸秆降解率、养分释放率均高于不施氮和不施腐解剂处理,以F₁N₂处理效果最好,其秸秆降解率在水稻全生育期较F₀N₀提高19.8%～196.1%,秸秆碳、氮、磷、钾的养分释放率较F₀N₀分别提高17.3%～54.7%、12.2%～44.8%、14.7%～48.2%、4.4%～43.4%。施氮配施腐解剂可显著调节秸秆碳氮比,缩短秸秆腐熟时间,以F₁N₂处理效果最佳,其抽穗期碳氮比为44.09,腐解参数率先达到参数阈值0.6,较F₀N₀缩短20 d左右。F₁N₂处理水稻的穗粒数、结实率和水稻产量分别较F₀N₀增加79.1%、40.4%和134.7%。综上,F₁N₂处理可显著促进还田秸秆腐解和养分释放,从而有利于寒区土壤培肥和水稻产量的提高。

基于成分-环境耦合的四川川芎优质适宜区分布

赵金鹏, 周瑶, 胡婧媛, 李美琪, 李锋霞, 罗伟

2026, 37(6):  1972-1980.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.027

摘要 ( 28 )   PDF (1657KB) ( 0 )  

解析川芎品质与环境因子的关联机制,探寻其空间分布规律,可为川芎基于品质导向的生态适宜区划和生产布局优化提供科学依据。本研究基于川芎有效成分含量、气候因子及海拔等多源数据,采用广义加性模型对“环境-品质”关系进行定量解析,并利用最大熵模型将该关系拓展至地理空间,确定了具备优质川芎适宜环境特征的潜在区域。结果表明:四川优质川芎适宜区空间分异特征明显,主要划分为3类区域,分别为高适宜区、中适宜区和低适宜区。其中,高适宜区总面积为3572.05 km²,在空间上呈片状或点状集中分布,主要位于成都平原西缘(涵盖彭州、什邡、绵竹、安州等)、平原西南缘向浅丘过渡带(如大邑至东坡一带),以及乐山市的夹江-峨眉山等零星区域;中适宜区总面积为8850.16 km²,除在成都平原西缘延续外,亦广泛分布于平原南延边缘以及荣县-威远、叙州-翠屏-屏山等局部地区;低适宜区总面积为38921.21 km²,分布广泛,不仅包括成都平原部分区域,还延伸至南部及西南部丘陵地带。川芎种植应实施分区规划,以高适宜区为重点,优先布局发展;对于中适宜区和低适宜区,则应控制种植规模,并加强环境监测和生产管理。

不同蔬菜根系浸提液对连作芹菜根际土壤特性和微生物群落的影响

虎生园, 冯海萍, 胡皓楠, 金学兰, 石琳, 吴宏亮, 康建宏

2026, 37(6):  1981-1990.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.019

摘要 ( 30 )   PDF (1571KB) ( 0 )  

宁夏南部山区芹菜连作导致土壤退化及产量下降。为探究轮作模式对缓解连作障碍的潜力,本研究采用田间定位试验结合高通量测序技术分析了多种蔬菜根系提取物(包括芹菜对照AG、娃娃菜BC、辣椒CA、大葱AF和西兰花BO)对连作芹菜根际土壤理化性质、酶活性及微生物群落结构的影响。结果表明:所有处理均提高了芹菜根际土壤养分含量和酶活性。在AF处理下,土壤硝态氮、碱解氮、速效磷、有机质含量及脲酶活性均达到最高值,较AG分别提高了10.1%、84.3%、167.7%、93.2%和42.8%。此外,BC处理的蔗糖酶和过氧化氢酶活性也达到峰值,较AG分别显著提高了136.8%和76.0%。与AG相比,CA和AF显著降低了芹菜的病害发生率(降幅达64.3%),并显著提高了产量,增幅分别为22.7%和31.5%。5种浸提液处理土壤细菌、真菌群落的α多样性无显著差异,但群落组成在属水平上存在差异物种,与AG相比,其他处理均显著提高了有益菌鞘氨醇单胞菌属的相对丰度,AF显著降低了有害菌癣囊腔菌属和镰刀菌属的相对丰度。Spearman相关性分析和冗余分析表明,铵态氮、碱解氮、蔗糖酶是影响土壤细菌群落的主要因子;铵态氮、碱解氮、脲酶及蔗糖酶是影响土壤真菌群落的主要因子。灰色关联度综合评价表明,各处理对芹菜根际土壤生物学性质和产量的促进作用表现为AF>CA>BC>AG>BO。综上,本研究供试蔬菜根系浸提液能有效改善芹菜土壤肥力,优化微生物群落结构,其中以大葱根系浸提液效果最佳,建议将大葱与芹菜进行轮作缓解芹菜连作障碍。

2000—2020年黄土高原植被净初级生产力的时空变化及驱动因素

张云, 杨艺婷, 文晓晨, 张万涛, 朱许可, 马理辉

2026, 37(6):  1991-1999.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.020

摘要 ( 31 )   PDF (3495KB) ( 0 )  

为精准量化气候变化和人为活动对黄土高原植被净初级生产力(NPP)的驱动贡献,本研究基于2000—2020年MODIS地表产品、气象资料以及土地利用数据,采用偏导数法揭示区域植被NPP的时空演变规律及其驱动机制。结果表明:2000—2020年间,黄土高原NPP整体增长趋势显著,年均增长速率为6.76 g C·m^-2·a^-1,其中,2000—2009年间的增长速率(7.99 g C·m^-2·a^-1)高于2010—2020年间的增长速率(5.85 g C·m^-2·a^-1)。黄土高原83.3%区域的NPP空间变化呈现出极显著上升趋势,仅小部分区域表现为非显著变化或下降趋势。归因分析表明,黄土高原植被NPP增长遵循“气候变化与人为活动协同驱动”的模式,其中,降水量是驱动NPP增长的核心气候因子,全区约96.5%区域的NPP与降水量呈正相关;温度整体表现为促进作用;太阳辐射与NPP的相关性呈现明显的经向地带性。在气候变化和人为活动的共同作用下,黄土高原植被NPP整体显著增加但增速放缓,区域生态正由“快速恢复”向“稳定可持续”的方向发展,研究结果可为黄土高原地区植被恢复策略提供数据及理论支撑。

基于生态系统服务供需和敏感性的河北省武安市生态安全格局构建

霍海鹰, 白宇航

2026, 37(6):  2000-2008.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.024

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为解决区域生态系统服务供需失衡及水土流失严重等生态安全问题,构建科学的生态安全格局已成为国土空间治理的核心议题。本研究以太行山国家级水土流失重点治理区——河北省武安市为研究对象,采用InVEST模型和生态系统服务供需比评估方法,识别生态系统服务供给水平较高的初始生态源地;结合水土流失分析,确定水土流失敏感性高但生态结构完整的地区为潜在生态源地;基于上述两类生态源地的空间分布特征,将其进行综合叠加分析,构建区域生态阻力面;综合运用最小累计阻力模型和电路理论方法,系统识别研究区内的关键生态廊道、生态夹点及生态障碍点,构建适用于水土流失重点治理区的生态安全格局框架。结果表明:研究区共识别出49个生态源地(总面积752.16 km²,占研究区面积的41.4%)、98条生态廊道(总长421.45 km)、18处生态夹点以及6处生态障碍点。本研究构建了“四轴多片区”的生态修复格局,形成了与国土空间规划相衔接的“保护区-廊道-修复区”三级空间治理体系,增强了生态安全格局在水土流失治理区的科学性和适用性。本研究通过耦合生态系统服务供需和水土流失敏感性,对传统生态源地识别方法进行了拓展和改进,提高了对水土流失问题的针对性。

华北及邻近海域区域性大气热浪分类及发生特征

朱一文, 许宜钰, 张琪, 詹梓艺, 陈玉娟, 刘雨佳, 王铁宇

2026, 37(6):  2009-2019.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.026

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全球气候变暖背景下,热浪事件频发,给生态环境安全带来巨大威胁。本研究以华北及邻近海域这一气候变化的敏感地带为案例研究区,基于三维连通算法识别1980—2024年研究区发生的区域性大气热浪事件,采用层次聚类方法依据形成机制对事件进行分类,并分析不同类别事件发生的时空特征。结果表明:1980—2024年间,研究区识别出的247场区域性大气热浪事件可分为2大类4小类,类别1～4的数量分别为21、67、64和95场;类别1和2同属第一大类,为冬半年频发热浪类别,主要由西伯利亚高压异常偏弱带来的暖平流驱动,其中,类别1还主要由洋流输送的暖水团所驱动,这两类事件具有持续时间短但影响面积和平均强度更高的特征,空间分布上陆地区域发生日数更多;类别3和4同属第二大类,为夏半年频发热浪类别,主要由副热带高压西伸和南亚高压东扩驱动,为辐射加热为主的热浪类别,特别是主要发生在7、8月的类别3特征更为强烈和典型。与类别1、2相比,类别3、4的热浪事件具有更长的持续时间和热浪日数,但影响面积和平均强度较低。类别3和4的热浪日数分别呈现出11.5和5.1 d·(10 a)^-1的极显著增加趋势,空间分布上表现为在海洋区域出现更多。本研究结果可为区域热浪风险评估和适应提供科学支撑。

中国近海具刺环胺藻分布及其对气候变化的响应

金睿, 罗肇河, 刘璇, 刘锦荃, 苏尚柯, 杜虹, 杜建国, 康建华, 胡文佳

2026, 37(6):  2020-2030.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.032

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氮杂螺环酸毒素是发现时间最晚的一类主要海洋贝毒,其重要产毒藻种具刺环胺藻在中国近海的分布格局及其气候变化响应尚不明确。本研究根据中国近海600个站位的环境DNA调查结果获取了该藻种的分布记录,结合相关环境数据,利用MaxEnt模型研究其当前情景下的分布特征,并预测其在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5气候情景下2050和2100年代的分布变化。结果表明:1)硝酸盐浓度(贡献度50.6%)和海表温度(贡献度28.0%)是决定具刺环胺藻分布的主导因子;2)当前具刺环胺藻在中国近海的潜在分布区主要集中在南海和东海,总面积171.36 万km²,其中,南海占58.2%,东海占34.7%;3)不同气候情景下,2050年代具刺环胺藻潜在的分布面积将缩减9.8%～22.0%,其中,SSP5-8.5气候情景下缩减幅度最大,分布质心将由南海北部向东北方向移动至东海;2100年代分布面积将进一步缩减17.7%～38.9%,其中,SSP5-8.5气候情景下的分布面积最小,仅为104.77 万km²,分布边缘呈现明显的南缩北扩趋势,分布质心进一步向东北移动,在SSP5-8.5气候情景下最远可到达黄海。

长江口浮游动物群落β多样性变化及驱动因素

吴凡, 于松宁, 施利燕, 晁敏

2026, 37(6):  2031-2040.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.037

摘要 ( 30 )   PDF (1695KB) ( 0 )  

为了解长江口浮游动物群落β多样性的时空格局及其环境驱动机制,采用2020—2021年春季和秋季对长江口及邻近海域的调查数据,分析了浮游动物群落结构和β多样性及其组分,并通过Mantel检验和广义非相似性模型(GDM)探讨环境因子和空间距离对β多样性格局形成的影响。研究期间,调查海域共鉴定浮游动物99种,其中桡足类40种,占总种类数的40.4%,为主要类群。春季丰度值略高于秋季,且春季丰度分布呈现出近岸高、外海低的趋势,秋季丰度分布呈现显著的空间异质性。中华华哲水蚤、火腿许水蚤、虫肢歪水蚤和汤匙华哲水蚤在调查海域各站点均有较高出现频率。春秋两季浮游动物群落均以周转组分为主导,物种更替是群落差异的主要来源,春季浮游动物β多样性均值(0.639)及周转组分贡献率(78.1%)均高于秋季(均值为0.519,贡献率为70.5%)。Mantel检验结果表明,空间距离和盐度是影响长江口浮游动物群落β多样性及周转组分的关键因子,表明扩散限制和盐度梯度共同驱动群落空间分异。GDM模型显示,春季群落构建受环境筛选与扩散限制共同作用,其中盐度、pH和无机氮为主要环境贡献因子,贡献率分别为31.7%、18.4%和8.3%;秋季以环境筛选作用为主,其中盐度和活性磷酸盐的影响程度相对较高,贡献率分别为50.2%和18.0%。

湘江西源鱼类物种多样性及其分布特征

杨雪雯, 刘志玲, 黄亮亮, 王才广, 黄墨涵, 施军, 林峰, 陈杰

2026, 37(6):  2041-2050.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.033

摘要 ( 30 )   PDF (1429KB) ( 0 )  

为系统评估湘江西源鱼类群落结构特征,于2024年丰水期、平水期和枯水期在该流域设置9个采样点(划分为湘江和灌江2个江段)开展鱼类资源调查,采用相对重要性指数、物种多样性指数及多元统计方法分析鱼类物种多样性及其分布特征。湘江西源共调查到鱼类70种,隶属于6目17科51属,以鲤形目鲤科物种为主;生态类型上,定居性、底层及杂食性鱼类占优势;宽鳍鱲、带半刺光唇鱼和中华沙塘鳢为全年优势种。物种多样性分析表明,Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数均值分别为2.48、2.18和0.72,仅枯水期的Margalef丰富度指数显著高于丰水期,其余水文期和江段间差异不显著。基于9个采样点的β多样性(Cody指数和Routledge指数)分析发现,S1样点与其余8个样点之间的生境差异和物种分化程度较高,而其余样点间的差异较小。非度量多维排序分析结合置换多元方差分析(Permanova)检验发现,鱼类群落结构在不同江段间存在显著差异,而在不同水文期间差异不显著;相似性百分比分析结果表明,鱼类群落相似性总体处于中等水平(0.29～0.64),且同一江段内的群落相似性明显高于不同江段间,表明空间异质性是驱动群落结构变化的主要因素。丰度/生物量曲线(ABC曲线)分析显示,湘江西源多数江段鱼类群落结构处于受扰动状态。本研究丰富了湘江西源鱼类资源基础数据,为区域鱼类资源保护与渔业管理提供了参考依据。

乌溪江河流沉积物产甲烷途径与产甲烷古菌群落结构

周兰, 文斯乐, 高晴月, 杜小刚, 王宇超, 万嘉懿, 任冰洁, 沈李东

2026, 37(6):  2051-2060.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.035

摘要 ( 28 )   PDF (2284KB) ( 0 )  

河流是全球甲烷(CH₄)排放的热点区域之一。本研究以乌溪江上、中、下游河段沉积物为研究对象,通过室内厌氧泥浆培养试验及分子生物学技术,分析其产甲烷途径、产甲烷古菌丰度和群落组成的空间分布特征。结果表明:氢营养型(以H₂和CO₂为底物)是不同河段的优势产甲烷途径,且该途径的潜势在中游河段达到峰值,显著高于其他河段。定量PCR结果发现,中游河段的产甲烷古菌mcrA基因丰度(1.44×10⁸ copies·g^-1)显著高于上游(9.18×10⁷ copies·g^-1)和下游(1.01×10⁸ copies·g^-1)。高通量测序结果显示,上游河段产甲烷古菌多样性显著高于中游和下游,且不同河段产甲烷古菌的群落结构存在显著差异,上、中游河段群落组成以甲烷规则菌属、甲烷杆菌属和甲烷八叠球菌属为主,下游河段以甲烷规则菌属和甲烷绳菌属为主。其中,甲烷规则菌属的相对丰度由上游(36.2%)、中游(54.9%)至下游(61.0%)逐渐增加。相关性分析表明,沉积物有机碳、NH₄⁺-N含量及pH是与产甲烷途径和产甲烷古菌群落组成空间异质性显著相关的关键环境因子。综上,中游河段是乌溪江CH₄产生的潜在热点区域,研究结果有助于深入理解高山河流CH₄排放的空间异质性特征。

山东省南四湖夏秋季大型底栖动物β多样性格局及其驱动因素

李栋, 梁斐斐, 牛淼, 张秀敏, 孔舒, 陈琳琳, 陈静, 王娇

2026, 37(6):  2061-2071.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.036

摘要 ( 28 )   PDF (3150KB) ( 0 )  

为深入了解山东省南四湖大型底栖动物群落的多样性格局及其驱动机制,本研究湖区设置10个站位于2024年7月和11月进行底栖生物调查,采用Baselga方法分析了大型底栖动物群落β多样性及其周转和嵌套组分,通过Mantel分析多环境因子和站位空间距离以揭示环境过滤和扩散限制对大型底栖动物群落β多样性格局形成和维持的作用,应用Legendre方法分析了站位和物种对β多样性的贡献。结果表明:南四湖大型底栖动物群落夏季整体的β多样性(0.88)高于秋季(0.83),周转组分对β多样性的贡献比例均高于嵌套组分,两季的贡献率分别为94.3%和89.2%。各站位周转组分对β多样性的贡献比例也高于嵌套组分。偏Mantel检验显示,南四湖夏季大型底栖动物群落β多样性与环境因子和站位空间距离无显著相关性,而秋季与站位空间距离呈显著正相关,表明扩散限制对秋季β多样性格局形成具有重要驱动作用。Legendre方法分析表明,站位S1、S9和S10对两季β多样性指数的贡献均较大;夏季大型底栖动物β多样性主要由前突摇蚊属一种、环棱螺属一种、多足摇蚊属一种和小摇蚊属一种等关键物种贡献,秋季前突摇蚊属一种、长角涵螺和雕翅摇蚊属一种等为主要贡献关键物种。冗余分析结果表明,总磷、透明度和高锰酸盐指数是影响南四湖夏季大型底栖动物关键物种丰度的主要环境因子,而电导率和溶解氧是影响秋季关键物种丰度的重要指标。

综合评述

全球变化背景下林木种子更新和萌蘖更新的权衡策略研究进展

李江飞, 吴小健, 苏比·热西塔洪, 孔帅锋, 王靖, 马祥庆

2026, 37(6):  2072-2084.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.004

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森林天然更新是森林生态系统维持与恢复的关键生态过程,也是林木种群延续的重要途径。种子更新与萌蘖更新作为林木在长期进化中形成的两种策略,体现了其对资源限制与干扰环境的适应性权衡。在全球变化背景下,这一权衡关系正发生深刻变化。本文基于更新生态位理论,梳理了林木种子更新(定居生态位)与萌蘖更新(驻留生态位)的生物学基础与生态学意义,探讨了全球气候变化、干扰格局改变及生境破碎化对两类更新策略的影响机制。现有研究主要存在的问题:缺乏对不同造林树种更新偏好的形成与进化机制成因的系统解析,萌蘖发生的生理与分子机制研究薄弱,更新生态位的多维度量化及其对全球变化的动态响应面临方法学挑战,林木更新策略对全球变化的响应研究有待深化,更新生态位理论与森林经营实践的结合尚显不足。今后应加强解析全球变化背景下林木更新权衡策略进化的分子生态学与系统生物学基础、量化林木种子更新与萌蘖更新的转化阈值、构建林木更新生态位的多维研究框架、强化全球变化背景下主要造林树种更新策略的响应机制研究,推动林木更新权衡理论与森林经营实践的深度融合,为森林可持续经营与生态恢复提供科学依据。

中国稻田系统砷污染的区域驱动机制及分区精准阻控研究进展

代伶俐, 赵迪

2026, 37(6):  2085-2093.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.031

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砷(As)是国际公认的Ⅰ类致癌物,其在土壤-水稻系统中的迁移转化对全球粮食安全构成持续威胁。我国稻田土壤类型多样,砷的环境行为、健康风险及阻控效果均呈现显著的空间差异性。本文从区域差异与环境驱动因子视角,系统阐述了我国四大典型农业生态区(南方酸性土壤区、东北冻融区、西南喀斯特区、滨海盐渍区)土壤砷迁移转化的关键过程,说明了pH、氧化还原电位、碳酸盐、盐分和冻融等环境因子协同调控砷形态转化与迁移的核心作用。我国稻米砷累积的空间格局为南高北低,虽然人为源(尤其是工矿活动)是土壤砷累积的主要来源,但稻米砷累积主要受区域环境因子耦合驱动的砷生物地球化学过程主导。本文综述了水分管理、改性生物炭、微生物修复等现有阻控技术的区域适用性,并探讨了基于过程机理构建分区分类精准阻控技术体系的思路,以期为我国稻田砷污染的分区治理与水稻安全生产提供科学参考。

环境DNA技术嵌入环境影响评价体系的融合路径

罗湘, 孙荣, 邱雪敏, 林悦

2026, 37(6):  2094-2102.  doi:10.13287/j.1001-9332.202606.034

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在全域禁渔与重大工程建设持续推进的背景下,《环境影响评价技术导则 生态影响》(HJ 19—2022)在实施中面临传统调查方法受限、广域评估效率不足及历史数据缺失等三重现实矛盾。环境DNA(eDNA)技术以其高灵敏度、非侵入性与高通量优势,为破解上述困境开辟了新路径。本文系统分析了eDNA技术在破解环境影响评价实践核心矛盾方面的独特价值,提出“筛查-锁定、验证-定性、监测-追踪”三级协同实施框架,并以长江上游涪陵至丰都河段航道整治工程的环境影响评价和长江扬中河段二期工程的招标公告为参考,将eDNA技术嵌入环境影响评价全流程,客观剖析了eDNA技术在全流程操作标准化、本土水生生物参考基因数据库以及eDNA浓度-生物量定量关系模型3方面面临的瓶颈。构建了以“水生生态调查环境DNA监测技术规范”与全过程质控为核心,以国家水生生物eDNA条形码参考数据库与独立第三方数据质量鉴证为支撑的制度融合保障体系。依托eDNA动态监测网络,可以推动生态保护红线的动态优化与生态环境准入清单的精准化,进而实现从“静态划定”向“动态监测”、从“被动评估”向“主动预警”的战略转型。将eDNA技术与环境影响评价制度进行系统融合,是提升生态治理能力的重要路径。