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2024年 第35卷 第5期    刊出日期：2024-05-18

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第35卷第5期目录

2024, 35(5):  0-0. 

摘要 ( 121 )   PDF (13220KB) ( 111 )  

树轮生态学专栏(专栏策划:吕利新)

东北地区帽儿山种源实验林区不同种源水曲柳径向生长对气候的响应

杜英军, 李士杰, 王丽, 杨帅, 贾欣萤, 田广宇, 曾凡锁, 辛颖

2024, 35(5):  1159-1168.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.004

摘要 ( 334 )   PDF (4462KB) ( 0 )  

为揭示不同种源水曲柳径向生长对气候因子的响应,采用树木年轮学方法,构建了帽儿山种源试验林内来自20个种源地的水曲柳标准年表,分析不同种源水曲柳径向生长的差异以及与气候因子之间的相关性。结果表明: 20个种源水曲柳年表整体变化趋势基本相似,而生长幅度存在差异,其中带岭、露水河和三岔子3个种源水曲柳径向生长均值最大。20个种源水曲柳径向生长均与当年7月最高温呈显著正相关。除辉南外,水曲柳径向生长均与当年7月平均温度呈显著正相关。方正、临江和露水河等14个种源水曲柳径向生长与当年8月降水量呈显著正相关。水曲柳径向生长均受到生长季温度与降水的制约。干旱胁迫下不同种源水曲柳径向生长存在差异,汪清、带岭和海林种源有更强的抵抗干旱的能力,而弯甸子、沾河和兴隆种源水曲柳在干旱后具有较好的恢复能力。

不同密度华北落叶松径向生长对干旱事件的响应

张子航, 王恒, 贾建恒, 孙昊慷, 韩佳轩, 郭明明

2024, 35(5):  1169-1176.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.005

摘要 ( 189 )   PDF (1901KB) ( 0 )  

近年来全球干旱事件频发,树木的生长受到严重影响。本研究选取塞罕坝机械林场不同密度(1950、2355和2595株·hm^-2)的华北落叶松人工林,采集树芯,计算单木胸高断面积增量(BAI),研究华北落叶松的径向生长对干旱事件的生态弹性(抵抗力、恢复力和恢复弹力)。结果表明:干旱事件发生在2006—2010年、2015年和2018年。3次干旱期间,除第2次干旱时密度为2355株·hm^-2的林分(抵抗力为0.69)外,其余林分的抵抗力为0.76~2.01,均表现出较高的抵抗力。密度为2595株·hm^-2的华北落叶松的抵抗力随3次干旱事件显著降低,密度为1950和2355株·hm^-2的华北落叶松的抵抗力随着3次干旱事件无显著变化。不同密度华北落叶松对同一次干旱事件的恢复力无显著差异,且均随干旱事件的发生呈显著上升趋势。不同密度华北落叶松对第1次干旱事件的恢复弹力无显著差异,密度为2595株·hm^-2的华北落叶松对第二、三次干旱事件的恢复弹力分别显著低于密度为1950和2355株·hm^-2的华北落叶松。密度为2595株·hm^-2的华北落叶松在第2次干旱事件(2015年)时出现明显的生长衰退(生长变化率为-26.5%),而密度为1950和2355株·hm^-2的华北落叶松无显著生长衰退。总的来说,密度为2595株·hm^-2的华北落叶松对干旱事件的恢复弹力最差。

四川亚丁自然保护区不同林线树种径向生长对气候变化的响应

刘泽, 李君, 石松林, 杨睿, 罗雯文, 马熠霖, 别小娟, 王国严

2024, 35(5):  1177-1186.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.001

摘要 ( 150 )   PDF (4055KB) ( 0 )  

高山林线区域树木径向生长对气候变化的响应尤为敏感。本研究对四川亚丁国家级自然保护区高山林线区域方枝柏、川滇冷杉和大果红杉3个针叶树种进行年轮采样与处理,建立标准化年表,研究不同林线树种径向生长对气候变化的响应差异。结果表明: 2000年后,大果红杉的径向生长呈现出显著上升的趋势,川滇冷杉自2002年后呈现出显著下降的趋势,近10年来,方枝柏也表现出显著下降的趋势。不同林线树种径向生长对气候因子的响应方式存在差异。方枝柏径向生长对温度响应较为敏感,与上年10月—当年8月平均最低温度、上年11月—当年4月和当年7—10月平均温度均呈显著正相关,与当年7—10月相对湿度呈显著负相关;川滇冷杉径向生长与当年5—6月平均温度和平均最高温度呈显著负相关,与当年5—6月相对湿度和帕默尔干旱指数呈显著正相关;大果红杉径向生长与上年11—12月平均温度和平均最高温度、当年3月平均最高温度和当年8月平均温度均呈显著正相关。不同林线树种径向生长对气候因子响应的时间稳定性存在差异,方枝柏和川滇冷杉径向生长与温度的正相关关系逐渐减弱,而大果红杉径向生长与温度的正相关关系逐渐增加。未来气候变暖背景下,温度升高可能促进大果红杉的径向生长,抑制川滇冷杉和方枝柏的径向生长,改变区域林线位置。

策勒沙漠绿洲过渡带胡杨径向生长对气候变化的响应

齐艳莹, 买尔当·克依木, 李宗善, 曾凡江

2024, 35(5):  1187-1195.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.003

摘要 ( 130 )   PDF (3796KB) ( 0 )  

胡杨作为我国西北干旱区重要的树种资源,对气候环境变化较为敏感,然而西北干旱区近期出现“暖湿化”现象,将对胡杨生长及发展态势带来何种影响尚未明确。本研究以塔里木盆地南缘策勒绿洲外围沙漠绿洲过渡带胡杨林为对象,利用树木年轮技术手段,采集年轮材料,分析了该地区胡杨在1984—2021年间的径向生长对主要气候要素及其变化的响应。结果表明: 胡杨年轮宽度指数与当年2月、5月和上一年9月温度呈显著负相关,而与当年3月、5月和上一年9月降水量呈显著正相关,与当年2月、5月标准化降水蒸散指数(SPEI)具有显著正相关关系。年轮宽度指数与组合月份气候要素的关系更为明显。滑动相关分析表明,年轮宽度指数与生长季温度的相关性整体趋于增强,而与降水量、SPEI之间的相关性整体趋于下降或保持平稳。与单月气候要素相比,组合月份气候要素与年轮宽度指数之间相关性的动态变化趋势更为明显。当前区域暖湿化特征有利于策勒绿洲外围沙漠绿洲过渡带胡杨林的生长发展及其生态防护功能的提升。

新疆天山西部伊犁河流域不同海拔雪岭云杉生长衰退特征

张昕宇, 高露双, 刘可祥, 秦莉, 张瑞波, 韩新宇, 赵冰倩

2024, 35(5):  1196-1204.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.006

摘要 ( 159 )   PDF (3275KB) ( 0 )  

本文以新疆天山西部伊犁河流域优势树种雪岭云杉为对象,采用树轮指数(TRI)和生长变化百分率(GC)的方法研究不同海拔(1800、2300和2800 m)雪岭云杉的衰退特征,分析不同海拔雪岭云杉生长对干旱事件的响应差异,揭示该地区海拔对树木生长衰退的影响。结果表明: 低海拔(1800 m)雪岭云杉呈现多次衰退,但树轮指数法和生长变化百分率法判定的衰退时间存在差异。树轮指数表明,低海拔雪岭云杉在1927—1933、2007—2014年期间出现了2次的持续大规模衰退;生长变化百分率表明,低海拔雪岭云杉在1891—1893、1924—1926、1973—1975、2004—2009年期间出现了4次生长衰退。上一年生长季帕尔默干旱指数(PDSI)显著影响不同海拔雪岭云杉径向生长。随着海拔上升,当年生长季PDSI对雪岭云杉径向生长的作用呈现先显著增强再减弱的趋势。在极端干旱年份(1917年),雪岭云杉生长衰退程度随海拔增加呈现增强趋势,低海拔处(1800 m)树轮指数为0.65,比平均水平低35%,而中(2300 m)、高(2800 m)海拔则分别为0.56和0.54,显著低于平均水平40%。1917年的干旱事件对不同海拔雪岭云杉生长均存在2年的遗产效应,1920年树轮指数达到0.9以上,接近正常水平。海拔因素对干旱导致的森林衰退具有重要影响,分布在水热条件相对较差的低海拔处的树木生长更易受到干旱事件的抑制作用,进而引发了次数多、规模大的衰退事件。但在面对极端干旱时,水热条件较好的中、高海拔处的树木也会出现更大程度的衰退事件。

西藏珠峰地区乔松径向生长对气候变化的响应

李君, 刘泽, 王牌, 杨睿, 史丰鸣, 邓杰, 王国严, 石松林

2024, 35(5):  1205-1213.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.002

摘要 ( 99 )   PDF (3033KB) ( 0 )  

全球气候变暖会对青藏高原地区树木生长产生显著影响,然而,目前有关气候变化对西藏乔松径向生长的影响尚不清楚。本研究以西藏珠峰地区乔松为对象,开展树木年轮采样与处理,采用修正的负指数函数法、区域曲线标准法和断面积增量法去除生长趋势,建立年表,运用相关分析、滑动相关分析方法探究乔松径向生长与气候因子的关系。结果表明:在1980s后,该区域温度出现显著上升趋势,帕默尔干旱指数(PDSI)出现降低趋势,而相对湿度在2004年前后由显著上升转变成下降趋势,区域气候呈现暖干化。相关分析表明,乔松径向生长与当年4—6月和7—9月的最低温度呈显著正相关,与当年6—8月相对湿度呈显著负相关,与当年1—4月降水量呈显著正相关。1983年升温突变后,乔松径向生长与当年7月和9月最低温度的关系由不相关变为显著正相关,而与当年8月相对湿度和9月降水量的关系由不相关变为显著负相关。滑动相关分析表明,乔松径向生长与当年7—9月最低温度表现出较为稳定的正相关关系。在未来气候变暖的背景下,温度升高将促进乔松径向生长。

计算机显微断层扫描技术(μCT)在量化阔叶树种导管中的应用

白春梅, 梁国芹, 符韵林, 韩尔康, 郭霞丽, 王丰

2024, 35(5):  1214-1222.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.008

摘要 ( 94 )   PDF (2926KB) ( 0 )  

在细胞尺度上定量分析导管特征,对于揭示植物对环境的适应策略具有重要意义。直接打磨样品并结合体视显微镜成像技术是目前研究木质部解剖结构(针叶树管胞和阔叶树导管)的主要方法之一,但仍不可避免损伤木质部细胞,限制了对木质部细胞真实解剖结构的认识。本研究选取了加拿大魁北克南部的糖枫树、北美白桦、美洲白蜡树、美洲铁木、大齿杨、苦味山核桃、北美红橡7个阔叶树种,应用计算机显微断层扫描技术(μCT)和体视显微镜法分别测量各树种的导管直径和面积,采用线性模型对两种方法的测量结果进行数据拟合,探讨采用μCT量化阔叶树导管大小的可行性。结果表明: 对所测定的7个树种,应用两种方法测量导管大小的结果高度相似(R²=0.98)。环孔材树种应用两种方法测量的导管直径结果拟合优度(苦味山核桃R²=0.98,美洲白蜡树R²=0.96,北美红橡R²=0.99)高于散孔材树种(北美白桦R²=0.88,美洲铁木R²=0.73,糖枫树R²=0.68,大齿杨R²=0.88)。应用2种方法测量小导管(直径≤200 μm,R²=0.94)的结果拟合优度高于大导管(直径＞200 μm,R²=0.92)。μCT技术为量化阔叶树种木质部导管提供了一种无损检测新途径。

针叶树形成层活动及径向生长监测研究进展

王悦桐, 张军周, 刘俊俊, 王丽娟, 李玉麟

2024, 35(5):  1223-1232.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.007

摘要 ( 125 )   PDF (1418KB) ( 0 )  

树木径向生长是森林固碳的主要方式,明确树木生长动态及其与环境要素的响应关系对于预测气候变化背景下森林固碳能力具有重要意义。针叶树生长对气候变化非常敏感,其生长动态能够快速响应气候变化。本文收集了1975—2023年的99篇文献,评述了外源因素(温度、水分和光周期)和内在因素(树龄、树种)对针叶树形成层活动和径向生长的影响及其机制。结果表明:气候变暖可能会导致温带和北方针叶树木质部分化的各阶段开始时间提前,生长停止时间推迟;水分条件参与调控形成层活动的开始并通过影响水势和细胞膨压进而调节树木生长;光周期除了可以参与调节生长开始、结束时间外,也对最大生长速率发生时间产生重要影响。未来气候变暖可能会使北方针叶树生长季延长、生长量增加,并使森林向更高海拔或高纬度地区迁移。同时,未来降水格局改变以及温度升高导致的蒸散发加剧可能会使干旱区树木生长季提前结束,生长速率下降。在未来研究中,还需进一步开发树木生长过程模型,量化径向生长与气候要素的关系,以便进一步明确树木生长对气候要素响应的生理机制。

研究论文

不同林龄油茶林土壤酶化学计量特征及微生物养分限制因素

孙奔, 周运超, 邓梅, 张家春, 罗国兵

2024, 35(5):  1233-1241.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.010

摘要 ( 163 )   PDF (2049KB) ( 0 )  

林龄的变化引起土壤性质和微生物群落的改变,探明林龄对油茶林土壤酶化学计量特征及微生物养分限制的影响,对油茶林的养分管理具有重要意义。本研究以亚热带红壤地区4个林龄段油茶林(<10年、15～25年、30～50年、>60年)为对象,研究土壤酶化学计量和微生物养分限制对林龄变化的响应以及影响油茶林微生物养分限制的重要途径。结果表明: 与<10年林龄段油茶林相比,15～25年林龄土壤酶活性C∶N显著提高,但酶活性N∶P显著降低。微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量磷(MBP)随林龄增加呈现先降低后升高趋势;MBN、MBN∶MBP在<10年林龄显著高于30～50年林龄;30～50年、>60年林龄MBC∶MBN显著高于<10年和15～25年林龄。冗余分析结果显示,土壤养分、微生物生物量及其化学计量解释了酶化学计量变化的92.4%。偏最小二乘路径建模分析(PLS-PM)表明,土壤有机碳(SOC)对微生物的C限制有总的正效应;MBN、MBN∶MBP、MBC∶MBP和SOC、全氮对微生物的P限制有总的负效应,土壤C∶N对微生物的P限制有总的正效应,微生物的C限制与P限制呈显著正相关。随林龄增加,微生物养分由N、P限制(<10年)向C、P限制(15～25年、30～50年、>60年)转变。

热带森林恢复过程中氨氧化细菌群落的季节变化

王明柳, 曹乾斌, 陆梅, 左倩倩, 赵爽, 陈闽昆, 王平

2024, 35(5):  1242-1250.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.015

摘要 ( 100 )   PDF (995KB) ( 0 )  

本研究以西双版纳热带森林生态系统恢复前期的白背桐群落、中期的崖豆藤群落和后期的高檐蒲桃群落为研究对象,采用高通量测序技术测定土壤氨氧化细菌(AOB)群落的干湿季变化特征,分析热带森林生态系统恢复过程中土壤理化环境变化对AOB群落组成及多样性的影响。结果表明: 热带森林恢复显著影响土壤AOB优势门的相对丰度及其季节变化。变形菌门相对丰度均值在恢复前期达最大(71.3%),而放线菌门则在恢复后期达最大(1.0%);变形菌门和放线菌门丰度的干湿季变幅分别在恢复前期和后期达最大。热带森林恢复显著影响土壤AOB优势属相对丰度及其季节变化。亚硝化螺菌属和亚硝化毛杆菌属相对丰度均值在恢复后期达到最大,分别为66.2%和1.5%,而亚硝化弧菌属则在恢复前期达最大,为25.6%;亚硝化螺菌属和亚硝化弧菌属相对丰度的干湿季变幅最大值出现在恢复前期,而亚硝化毛杆菌属丰度的变幅则在恢复中期达最大。AOB群落Chao1、Shannon和Simpson指数均沿热带森林恢复进程显著增加且在湿季高于干季。典范对应分析表明,土壤易氧化碳是AOB群落多样性和放线菌门丰度变化的主控因子;土壤容重和温度是变形菌门丰度变化的主要影响因子;土壤pH、微生物生物量碳、含水率、铵态氮、容重和温度是亚硝化螺菌属、亚硝化毛杆菌属和亚硝化弧菌属的主控因子。因此,热带森林恢复主要通过改变土壤温度、容重及易氧化碳含量而调控优势类群的丰度变化,从而促进AOB群落多样性。

菌根类型对森林草本植物群落物种丰富度的影响

高旭硕, 王震, 石兆勇

2024, 35(5):  1251-1259.  doi:10.13287/j.1001-9332.202404.007

摘要 ( 113 )   PDF (4557KB) ( 0 )  

物种丰富度对生态系统的稳定和健康有着重要意义,菌根类型是影响生态过程的一个重要因素,目前缺乏对菌根类型影响林下草本植物物种丰富度及其对环境变化响应的认识。本研究基于美国1604个丛枝菌根(AM)森林、4654个外生菌根(ECM)森林和5568个AM+ECM型森林的草本植物群落物种丰富度和环境因素数据,探讨菌根类型对物种丰富度及其对环境变化响应的影响。结果表明:不同菌根类型森林的草本植物群落物种丰富度间有显著差异,含有AM优势植物越多的森林的草本植物丰富度越高,这一结果为菌根介导假说提供了有力的证据。环境因子(纬度、温度、降水、氮沉降及土壤性状)对森林草本植物群落物种丰富度的影响也随菌根类型的不同而有着较大差异。在AM型、ECM型和AM+ECM型森林植被中,林下草本植物群落的物种丰富度分别受氮沉降、温度和土壤pH的影响最大,这些因素的相对重要性高达42.3%、41.1%和48.7%。森林优势植物的菌根类型在调节林下草本植物群落物种丰富度方面有着重要作用,且影响着群落物种丰富度对环境变化的响应。

气候变化通过调控青藏高原高寒草原植物生育期影响地上生物量积累

杨聪颖, 丁颖, 马扶林, 周华坤, 王晓丽, 张强, 刘小伟, 木塔力甫·吾布力, 郭梁

2024, 35(5):  1260-1268.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.020

摘要 ( 135 )   PDF (2410KB) ( 0 )  

气候变化显著影响青藏高原高寒草原植物生物量及物候发生时间,且物候期的变化与植物营养生长期和生殖生长期长度紧密关联,可进一步影响植物生物量的积累。本研究基于1997—2020年青藏高原高寒草原植物生物量和物候定点观测及相应气候资料,应用简单线性回归及分段结构方程模型等统计方法,探究了研究区气候年际变化特征,不同植物生物量、物候期变化趋势,以及生物量与物候及气候因子的关联性。结果表明: 1997—2020年间,研究区年均温和年降水量均呈显著上升趋势,呈现出明显“暖湿化”趋势;研究区优势种西北针茅的地上生物量及其在群落总生物量中的占比显著下降,而次优势种矮嵩草的生物量及其在群落总生物量中的占比则显著增加,表明矮嵩草在该高寒草原群落中的优势度日益升高;研究区暖湿化气候通过显著延长矮嵩草的生殖生长期提高了其地上生物量;年均温和年降水量通过显著缩短西北针茅的营养生长期进而降低其地上生物量的积累。总之,气候暖湿化通过调控物候期变化显著影响了植物地上生物量积累,物种间响应的差异性导致高寒草原植物组成发生了较大变化,研究区呈现出高寒草原向高寒草甸转变的趋势,亟待深入研究。

湖南省靖州县外来入侵植物研究

胡孔飞, 夏昕, 龚佑科, 杨松林, 徐永福

2024, 35(5):  1269-1274.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.009

摘要 ( 110 )   PDF (781KB) ( 0 )  

外来入侵植物的危害程度在湖南省靖州县正日益加深。本研究通过为期一年的野外调查,结合相关文献资料,对靖州县外来入侵植物的物种组成、原产地、区系、危害程度与分布格局进行了研究。结果表明:靖州县共有外来入侵植物16科27属34种,其物种主要以菊科和苋科为主,分别为8种(23.5%)和6种(17.7%);外来入侵植物的原产地以南美洲(45.7%)和北美洲(30.4%)为主。外来入侵植物的热带科属区系成分显著高于温带科属区系成分,表现出强烈的热带区系性质。根据危害等级将外来入侵植物划分为恶意入侵类(1级)4种(喜旱莲子草、一年蓬、小蓬草和北美苍耳)、严重入侵类(2级)5种,局部入侵类(3级)8种、一般入侵类(4级)15种、有待观察类(5级)2种。靖州县外来入侵植物主要分布在各级交通道路两侧、人类居住地和部分水流区域,入侵危害程度较重的区域主要集中在靖州县中部。

冻融对典型黑土团聚体输移破碎特征的影响

张茜, 马仁明, 贾燕锋, 范昊明, 楚智婷

2024, 35(5):  1275-1282.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.013

摘要 ( 100 )   PDF (3082KB) ( 0 )  

融雪期的侵蚀外营力主要以冻融和融雪径流为主,该营力可能会影响土壤结构和团聚体稳定性,从而对融雪侵蚀过程产生影响。在融雪期,融雪径流过程会导致团聚体输移破碎,但是关于冻融对团聚体输移破碎的影响研究鲜有报道。本研究以东北典型黑土区5～7和3～5 mm团聚体为对象,分析了不同冻融次数(0、1、5、10、15和20次)下水稳性团聚体组成、平均重量直径(MWD)、标准化平均重量直径(NMWD)和不同冻融次数、不同输移距离(5、10、15、20、25和30 m)下团聚体输移破碎率(BR)及冻融和输移共同作用对BR的贡献度(CT),研究融雪期典型黑土团聚体输移破碎特征。结果表明: 5～7和3～5 mm团聚体冻融循环后主要以0.5～1 mm粒径为主,随着冻融次数增加其MWD值总体呈下降趋势,并且在相同冻融次数下3～5 mm团聚体NMWD大于5～7 mm。5～7和3～5 mm团聚体随着输移距离的增加BR逐渐增加,尤其是在1次冻融条件下,与未冻融组相比输移距离为5、10、15、20、25和30 m时BR分别显著增加59.7%、32.2%、13.7%、6.2%、13.4%、7.5%和60.0%、39.0%、18.4%、13.0%、6.3%、6.1%;但随着冻融次数的增加,BR增加相对缓慢。团聚体输移破碎主要受输移距离(CT=54.6%)和冻融循环(CT=26.2%)的影响,并且冻融循环主要改变团聚体稳定性,进而影响团聚体输移破碎率。可见,在融雪期,冻融循环降低了土壤团聚体稳定性,致使融雪径流过程中团聚体输移破碎严重,土壤更易随水流迁移引发水土流失,因此,应重视该时期的土壤侵蚀及其防治。

水氮互作对冬小麦农田NH₃和N₂O排放及产量的影响

张玉娇, 庞桂斌, 余静, 张海峰, 张立志, 王昕, 董文旭, 徐征和

2024, 35(5):  1283-1292.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.012

摘要 ( 99 )   PDF (2846KB) ( 0 )  

为研究不同灌溉施氮模式对冬小麦农田氮素气态损失的影响,以冬小麦为研究对象,在山东省长清灌溉试验站开展田间试验。试验设置了2种测墒补灌水平:80%～90%田间持水量(θ_f)(I₁)、70%～80%θ_f(I₂);3个施氮量:常规施氮240 kg·hm^-2(N₁)、减氮12.5%(N₂)和减氮25%(N₃),共6个处理。结果表明:施肥或灌溉后2～4 d内均会出现氨挥发速率和氧化亚氮排放峰,追肥期的氨挥发速率明显高于基肥期。I₂N₂处理在追肥期的氨挥发平均速率较其他处理降低10.1%～51.6%,在全生育期内氧化亚氮平均排放速率较其他处理降低了15.4%～52.2%。氨挥发速率与表层土壤pH值、铵态氮含量呈显著正相关,氧化亚氮排放速率与表层土壤硝态氮含量呈显著正相关。土壤氨挥发累积量为0.83～1.42 kg·hm^-2,氧化亚氮排放累积量为0.11～0.33 kg·hm^-2,适量减少灌水量和施氮量可以有效减少氨挥发和氧化亚氮累积排放量,其中,I₁N₃、I₂N₂处理氨挥发和氧化亚氮累积排放量显著低于其他处理。I₂N₂处理冬小麦产量最高,为5615.6 kg·hm^-2。I₂处理灌溉水利用效率均显著高于I₁处理,最大增幅达到45.2%,与N₁、N₃处理相比,N₂处理的氮肥偏生产力、氮肥农学利用效率最大增幅分别达到15.2%、31.8%。综上,以70%～80%θ_f测墒补灌且施氮量为210 kg·hm^-2可以有效提高冬小麦水氮利用效率并降低农田氮素气态损失。

强还原处理和施用有机肥对设施蔬菜地土壤微生物群落稳定性的影响

尹春江, 刘茂兰, 钟羡芳, 司友涛, 马红亮, 高人, 尹云锋

2024, 35(5):  1293-1300.  doi:10.13287/j.1001-9332.202404.031

摘要 ( 108 )   PDF (1625KB) ( 0 )  

强还原土壤灭菌(RSD)方法是修复退化设施蔬菜地土壤的有效措施,但以绿肥为碳源的RSD方法田间应用是否有效还未明确。本研究以退化设施蔬菜地土壤为对象,设置6个处理:未施肥对照(CK)、未施肥+淹水覆膜(FF)、施用鸡粪有机肥(OM)、施用鸡粪有机肥+淹水覆膜(OMR)、田菁绿肥还田(TF)和田菁绿肥还田+淹水覆膜(TR),研究强还原处理和施用有机肥对土壤微生物群落组成、多样性和稳定性的影响。结果表明: 与CK相比,OMR和TR处理显著降低了细菌Chao1指数,改变了细菌和真菌的群落结构,同时显著提高了芽孢杆菌、红球菌、梭状芽孢杆菌和青霉菌的相对丰度;TR处理显著降低了尖孢镰刀菌的相对丰度。冗余分析和曼特尔检验发现,土壤铵态氮和可溶性有机碳含量是影响细菌群落变化的关键因子,而土壤pH是影响真菌群落变化的关键因子。内聚力分析表明,OMR和TR处理显著提高了细菌群落稳定性,但2个处理之间的差异不显著;TR处理也显著提高了真菌群落稳定性,且显著高于OMR处理。可见,以绿肥为碳源的RSD是改善土壤健康的有效修复措施。

养分优化管理提高我国柑橘产量和品质的整合分析

徐浩, 王玉雯, 罗自威, 胡文朗, 廖文强, 陈立松, 李延, 郭九信

2024, 35(5):  1301-1311.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.011

摘要 ( 85 )   PDF (3533KB) ( 0 )  

明确当前我国柑橘产区农户施肥和产量现状,研究不同施肥措施对柑橘生产的影响,可为通过养分优化管理提高我国柑橘产量和品质提供科学依据。本研究在中国知网(CNKI)和Web of Science数据库中检索出柑橘施肥文献92篇,采用整合分析方法分析了农户常规施肥和专家优化施肥的氮(N)、磷(P或P₂O₅)、钾(K或K₂O)肥用量与偏生产力,以及不同优化施肥措施对柑橘产量和品质的影响。结果表明: 我国柑橘生产上常规施肥的N、P₂O₅和K₂O用量分别为507.3、262.2和369.3 kg·hm^-2。与常规施肥相比,优化施肥的N和P₂O₅分别降低了14.7%和8.3%,而K₂O增加了6.6%;氮(N)、磷(P₂O₅)和钾(K₂O)肥偏生产力分别增加了7.8%、18.4%和14.7%;柑橘产量提高了11.9%,单果重增加了2.8%;果实维生素C、可溶性固形物和总糖含量分别增加了3.1%、5.9%和8.6%,可滴定酸和总酸含量分别降低了3.4%和3.6%,进而使固酸比和糖酸比分别提高了14.0%和9.5%。不同优化施肥方式中,NPK优化+中微肥方式增产提质的效果最好,且NPK优化中尤以减施≤25%效果最佳;NPK等量+有机肥的效果高于NPK等量+中微肥,但不同柑橘品种(宽皮柑橘、柚和橙类)对优化施肥的响应不同。优化施肥有助于柑橘产量、肥料利用率和果实品质的协同提升,我国柑橘种植区应因地制宜采取NPK肥减施、中微肥平衡施用和有机培肥土壤的综合养分优化管理措施。

湖南省2002—2020年植被动态演变特征及影响因子

王若茹, 李小马, 甘德欣, 刘欢瑶, 唐乐, 蔡正午

2024, 35(5):  1312-1320.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.023

摘要 ( 142 )   PDF (3989KB) ( 0 )  

研究气候变化和人类活动对植被变化的影响是有效生态系统管理的基础。本研究基于2002—2020年250 m MODIS-NDVI数据,采用Theil-Sen Median斜率估计和Mann-Kendall趋势分析从像元尺度量化了湖南省植被动态演变趋势;结合气象、夜间灯光指数、土地覆盖等数据,采用残差分析和相关分析等方法,从像元和县域两个尺度揭示了人类活动和气候变化对植被动态演变的影响。结果表明: 2002—2020年,湖南省归一化植被指数(NDVI)动态演变呈“整体改善、局部退化”的空间格局,显著改善的区域占研究区总面积的64.9%,主要分布于湖南省西部和中南部;显著退化的区域占研究区总面积的1.4%,主要分布于城市化区域和洞庭湖平原的耕地区域。人类活动和气候变化共同促进研究区67.9%的植被改善;人类活动和气候变化单独对植被NDVI动态演变的贡献率分别为96%、4%;人类活动对所有区县植被演变的贡献率均超过80%。人类活动对植被演变的影响存在显著空间异质性。城市扩张导致新城区植被退化,但老城区出现植被恢复的现象;生态工程则促进了湖南省西部植被恢复。本研究结果有助于深入认识湖南省植被演变时空格局及其对气候变化和不同人类活动的响应,可为制定有效的生态恢复策略提供科学依据。

利用CARS算法联合协变量估算盐碱农田土壤水分和有机质含量

丁启东, 王怡婧, 张俊华, 贾科利, 黄华雨

2024, 35(5):  1321-1330.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.021

摘要 ( 78 )   PDF (2559KB) ( 0 )  

快速获取土壤含水率(SMC)和土壤有机质(SOM)含量对于盐碱农田土壤的改良利用至关重要。本研究基于河套平原农田土壤野外高光谱反射率和土壤属性实测数据,对原始光谱反射率(Ref)进行标准正态变量(SNV)转换后,采用竞争性自适应重加权采样算法(CARS)筛选敏感波段,然后分别以Ref、Ref-SNV和Ref-SNV+土壤协变量(SC)及数字高程模型(DEM)作为建模输入变量的策略Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,基于随机森林(RF)和轻梯度提升机(LightGBM)建立SMC和SOM估算模型,并对模型精度进行验证和对比。结果表明:经CARS筛选后,SMC和SOM敏感波段压缩至全波段的3.3%以下,有效优化波段选择,减少了冗余光谱信息。与LightGBM 模型相比,RF模型在SMC和SOM估算中精度更高,输入变量策略Ⅲ优于Ⅱ和Ⅰ,辅助变量的引入有效提升了模型的估算能力。综合分析,基于策略Ⅲ-RF的SMC估算模型验证决定系数(R_p²)、均方根误差(RMSE)和相对分析误差(RPD)分别为0.63、3.16和2.01,基于策略Ⅲ-RF的SOM估算模型R_p²、RMSE和RPD分别为0.93、1.15和3.52,策略Ⅲ-RF模型是估算土壤水分和土壤有机质的有效方法。研究结论可为盐碱农田土壤水分和有机质含量快速估算提供新方法。

厨余垃圾沼渣堆肥对搬迁地土壤团聚体及其有机质含量的影响

伍海兵, 牛玉慧, 梁晶

2024, 35(5):  1331-1336.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.014

摘要 ( 120 )   PDF (1447KB) ( 0 )  

探究厨余垃圾沼渣堆肥和化学改良剂对搬迁地不同粒径土壤团聚体组成及其稳定性和有机质分布的影响,可为土壤质量提升和沼渣堆肥土地利用提供理论依据。设置厨余垃圾沼渣堆肥不同施加量、化学改良剂(β-环糊精、硫酸钙和氧化铁按质量比1∶1∶1混合)及对照(100%土壤)处理,研究了不同处理土壤团聚体组成、团聚体稳定性及不同粒径团聚体有机质分布特征。结果表明: 与对照相比,20%(土壤∶沼渣堆肥=8∶2)、30%(土壤∶沼渣堆肥=7∶3)沼渣堆肥处理显著降低了＜0.106 mm粒径的土壤微团聚体含量,增加了0.5～1.0 mm粒径的土壤大团聚体含量;各处理均显著增加了≥2.0 mm粒径的土壤大团聚体、团粒结构体含量和平均重量直径,降低了团聚体破坏率,其中20%沼渣堆肥和化学改良剂混施处理效果最佳。沼渣堆肥显著影响各粒径土壤团聚体有机质分布,30%沼渣堆肥处理对土壤团聚体有机质分布的影响最大;沼渣堆肥显著增加了各粒径土壤有机质含量,其中0.106～0.25 mm粒径的土壤微团聚体有机质增幅最大。综上,沼渣堆肥有助于增加搬迁地各粒径土壤团聚体有机质含量,促进土壤大团聚体的形成和提高团聚体的稳定性,且沼渣堆肥和化学改良剂混施对搬迁地土壤的改良效果更佳。

不同发展情景下黄河流域山西段生态环境质量

付绍桐, 贺晨曦, 马佳凯, 王犇, 甄志磊

2024, 35(5):  1337-1346.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.027

摘要 ( 106 )   PDF (2858KB) ( 0 )  

山西省在黄河流域总体生态格局中具有重要的战略地位。为深入研究2000—2020年黄河流域山西段生态环境的变化,选用MODIS遥感影像数据,基于绿度、湿度、干度和热度的主成分分析确定遥感生态指数(RSEI),对该区域生态环境质量的时空变化进行分析并探讨影响因素;同时,利用CA-Markov模型对2030年黄河流域山西段不同发展情景下生态环境进行模拟和预测。结果表明: RSEI在黄河流域山西段具有较好的适用性,可用于监测和评估其生态环境的时空变化特征。2000—2020年,黄河流域山西段以低生境质量区为主,其中,2000—2010年生态环境质量持续改善,而2010—2020年则有所退化;高生境质量区集中于山区,其自然条件优越、生物多样性丰富,低生态质量区主要分布在城市群集中的太原盆地及研究区北部采矿业发达的地区;在研究区的北部和中部,气候因子与生态环境质量呈负相关关系,而在高山区域二者呈正相关关系。3种发展情景下,2030年研究区的耕地、林地、水体和建设用地面积均较2020年有所增加;相较于自然发展情景和耕地保护情景,在以RSEI为限制因子的生态约束情景中,新增林地面积最多,而耕地和建设用地的扩张速率最低。研究结果可为黄河流域山西段的国土空间规划及生态环境保护提供参考。

基于生态系统服务供需簇的武汉都市圈生态风险评估及影响因素

何国钰, 张蕾, 雷锡琼, 孙远洋, 万玉雯, 熊海玲

2024, 35(5):  1347-1358.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.025

摘要 ( 112 )   PDF (10594KB) ( 0 )  

在快速城市化背景下,都市圈正面临生态系统服务供需错配的风险。探究多重供需风险的格局、关系及驱动因素,对支撑区域生态风险的高效管理具有重要意义。以武汉都市圈为例,本研究量化2000、2010和2020年各乡镇6种典型生态系统服务的单一/综合供需风险率,采用自组织特征映射网络与最优参数地理探测器分别识别生态系统服务供需风险簇和综合风险的影响因素。结果表明: 2000—2020年间,武汉都市圈典型生态系统服务供需风险空间格局差异明显。粮食供应服务、产水服务、碳固存服务和绿地休憩服务的供需风险均上升,而土壤保持服务和水质净化服务的供需风险下降。综合生态系统服务供需风险由0.41增至0.45,呈“核心区增加、边缘区降低”趋势。研究期间,武汉都市圈存在综合极高风险簇(B₁)、综合高风险簇(B₂)、水质净化高风险簇(B₃)与粮食供应-土壤保持风险簇(B₄),风险类型主要由B₃簇向B₂簇、B₂簇向B₁簇转化,表明供需风险组合类型增加、强度增强。植被覆盖度、夜间灯光指数和人口密度是综合供需风险空间分异的主要影响因子。基于生态系统服务供需簇开展生态风险评估,可为区域多重风险问题的管控提供高效可靠的途径。

基于夜间灯光数据的郑州都市圈一体化景观格局的时空演变

彭慧思, 王艳慧, 王志岗

2024, 35(5):  1359-1368.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.026

摘要 ( 91 )   PDF (3013KB) ( 0 )  

都市圈一体化发展是指城市间相互联系,经济、社会、文化、自然等多方面协调发展,是都市圈发展的目标导向。本研究以郑州都市圈为研究区,基于2012—2021年夜间灯光数据,综合使用景观指数和景观形态学空间格局分析方法,从空间扩张与空间联系视角,系统评估了都市圈一体化进程,分析了研究区都市圈景观格局的时空变化,揭示了都市圈的时空扩张和联系模式。结果表明: 2012—2021年,郑州都市圈面积逐年扩张,景观斑块数量不断增加,呈集聚现象;都市圈内呈现出稳定性、多方向协同发展趋势,非中心城市扩张贡献度逐年提升,各组成城市扩张方式从内部填充逐步向外部扩张转变;都市圈的联系规模逐年拓展,城市间联系加强,城际联系带、物质信息交流通道初见雏形,都市圈联系一体化网络逐渐形成;都市圈一体化规划为都市圈发展提供了积极指导作用,应继续充分发挥都市圈带动效应,注重郑州-开封同城化、郑州-许昌一体化建设,推动新乡、焦作形成新兴增长极,并促进区域协同发展,强化政策、经济、交通、信息等联系网络,形成多元化、一体化发展局面。

甬江口浮游植物时空分布特征及驱动因子

欧奕君, 江志兵, 徐满秋, 于培松, 杜伟, 王德刚, 蒋雨露, 曾江宁

2024, 35(5):  1369-1378.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.030

摘要 ( 100 )   PDF (2414KB) ( 0 )  

为探究小型河口浮游植物群落的时空变化特点,于丰水期、平水期及枯水期采集甬江口表层水样,分析浮游植物的主要驱动因子。结果表明: 共检出浮游植物9门123属358种,丰水期、平水期和枯水期物种数分别为276、154和151种,丰度分别为(170.45±225.43)×10³、(51.92±30.28)×10³和(31.65±12.79)×10³ cells·L^-1。浮游植物群落以硅藻为主,优势种有梅尼小环藻、中肋骨条藻、具槽帕拉藻等。Shannon多样性指数与Pielou均匀度指数在丰水期由口门内向口门外呈下降趋势,在平水期和枯水期空间差异较小。多维尺度分析和相似性分析表明,不同区域(口门内、口门和口门外)与不同水文期的浮游植物群落组成均差异显著。相关性分析表明,在丰水期,浮游植物丰度与温度、溶解无机氮、活性磷酸盐呈显著正相关,与盐度呈显著负相关;在平水期,丰度与温度呈显著负相关;在枯水期,丰度与环境因子无明显相关性。冗余分析表明,温度、盐度、铵氮和活性磷酸盐分别解释了浮游植物群落变化的19.5%、11.9%、9.4%和8.2%。甬江口浮游植物群落以硅藻主导,温度、盐度和营养盐是其主要驱动因子。

光伏+矿山生态修复模式的减碳增汇潜力评估

钟蕊, 王娇月, 徐婷婷, 郗凤明, 韩美, 胡琴琴, 邴龙飞, 尹岩

2024, 35(5):  1379-1387.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.022

摘要 ( 171 )   PDF (1747KB) ( 0 )  

光伏+生态修复的能源化矿山生态修复模式为纾解光伏发展用地困境、解决大面积矿山废弃地亟待修复的需求提供了突破口。本研究以辽宁省中部某矿区为例,构建林光互补、农光互补和草光互补3种光伏+矿山生态修复模式,结合生命周期评价方法,核算光伏发电系统碳减排量和生态系统增汇量,评估光伏+矿山生态修复的减碳增汇潜力。结果表明:光伏+矿山生态修复模式下,矿山年均减碳增汇量为514.93 t CO₂·hm^-2,每兆瓦光伏电站年均减碳量为1242.94 t CO₂。该矿区若采用光伏+生态修复模式,25年计入期内减碳增汇总量630.43～779.24万t CO₂。光伏+矿山生态修复模式的减碳增汇量主要源于光伏清洁发电产生的碳减排,占比96.4%～99.4%,生态系统增汇量贡献较小,仅占总量的0.6%～3.7%。光伏+不同修复模式下的减碳增汇潜力不同,其中,林光互补减碳增汇潜力最大(711.89万t),其次为农光互补(704.07万t),草光互补减碳增汇潜力最小(697.98万t)。构建“光伏+矿山生态修复”模式可有效发挥光伏发电的减碳及矿山生态修复的增汇双重效益,助力我国碳中和目标实现。

凉水国家级自然保护区三趾啄木鸟冬春季节取食生境选择和取食活动特征

钟涵, 司雨蕙, 朱紫薇, 戎可

2024, 35(5):  1388-1396.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.032

摘要 ( 79 )   PDF (1168KB) ( 0 )  

2022年4—5月和11—12月在黑龙江省凉水国家级自然保护区开展野外调查,收集三趾啄木鸟的取食生境及取食活动特征数据。利用资源选择函数分析影响三趾啄木鸟取食生境选择的重要因子,通过卡方检验、Mann-Whitney U检验比较冬春季节取食生境选择和取食活动间的差异,采用基于“利用-可利用”的Bailey方法探讨其取食偏好。结果表明: 优势乔木树种和枯立木数量是影响三趾啄木鸟取食生境选择的重要因子,其偏好在优势乔木为云、冷杉且枯立木数量多的生境中取食;偏好取食的树木高度在10～20 m、胸径在15～45 cm,春季偏好半枯立木,对红松表现出随机利用,冬季偏好枯立木,避免选择红松。三趾啄木鸟偏好在树的主干取食,春季偏好采用轻啄的方式在树中部取食,取食时长较短,冬季偏好采用凿取的方式在树上部取食,取食时长较长。三趾啄木鸟的取食生境选择和取食活动特征在冬春季节呈现出一定的差异。

综合评述

高光谱遥感在草原植物多样性监测中的应用与展望

顾晨, 梁建, 刘旭颖, 孙泊远, 孙同生, 俞坚钢, 孙晨曦, 万华伟, 高吉喜

2024, 35(5):  1397-1407.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.024

摘要 ( 179 )   PDF (552KB) ( 0 )  

草原的生物多样性具有多种生态功能,而草原生物多样性的保护与管理工作需要收集草原的植物多样性信息。高光谱遥感以其独特的大范围覆盖和高光谱分辨率优势,为草原植物多样性的长期监测提供了新的解决方案。本文首先回顾了高光谱遥感技术的发展历程,强调了高光谱数据在草原植物多样性监测中的独特优势,并进一步分析了其在草原植物多样性监测中的具体应用。最后,讨论了高光谱遥感技术在当前应用中面临的挑战,如数据处理复杂性、算法精度,以及与地面遥感数据的整合问题,并对未来研究方向提出展望。随着遥感技术的不断进步和多源数据的综合应用,高光谱遥感将在草原生态监测与生物多样性保护方面发挥更加重要的作用,为全球生态保护和可持续发展提供科学依据和技术支持。

农产品抗生素残留现状及快速检测方法研究进展

张根, 陈宝锐, 潘璐璐, 王慧, 杨波, 卜钦鹏

2024, 35(5):  1408-1418.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.031

摘要 ( 124 )   PDF (614KB) ( 0 )  

在农业上,抗生素广泛用于动物的疾病预防和治疗。但抗生素的过度使用,甚至滥用,使得抗生素残留和抗生素耐药性问题日渐严重。抗生素通过食物链的生物富集和放大,将影响生态环境安全,并最终危害人体健康。传统的抗生素检测技术存在程序繁琐、操作复杂、耗时长等一系列问题,难以满足即时、高效和准确的现场检测需求。因此,为应对抗生素引起的食品安全问题、规范抗生素在农业上的使用,建立农产品抗生素的快速检测技术显得十分重要。本文综述了世界主要国家地区抗生素在养殖业的使用和管理情况,以及抗生素在农产品中的残留特征和对生物体及环境的危害,归纳了近5年内农产品中抗生素快速检测技术的发展情况,对各项快速检测技术的优缺点进行了对比,最后对未来发展方向进行了展望。本文可为农产品抗生素管控和即时检测提供借鉴。

耦合生态系统服务的社会生态风险分析框架

杨黎敏, 王坤鹏, 易家林, 郭杰, 欧名豪

2024, 35(5):  1419-1425.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.019

摘要 ( 107 )   PDF (3128KB) ( 0 )  

人类社会与生态系统的高度耦合使得社会生态风险成为系统风险治理的主要对象。生态系统服务作为联系生态过程与人类社会活动的纽带,是解构社会生态风险的核心变量与化解社会生态风险的关键抓手。本文首先从生态系统服务视角阐明社会生态风险的内涵与生成机理,提出“客观风险-感知风险-风险行为”的风险演化逻辑。然后,基于驱动-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型提出社会生态风险分析框架,拓展有关社会生态系统风险研究和管理实践的内容和方法体系。最后,提出耦合生态系统服务的社会生态风险研究应当关注以下议题: 1) 生态系统过程、生态系统服务与人类福祉传导机制探索;2) 社会主体行为的响应及其对生态系统服务和人类福祉的影响机制探讨;3) 耦合生态系统服务的社会生态风险多尺度评估模型构建。耦合生态系统服务的社会生态风险分析框架基于人与自然的互馈关系探讨风险形成、演化与治理逻辑,可为明晰生态问题的深层意蕴和化解社会生态风险的路径选择提供思路。

生物膜在环境污染治理中的应用及挑战

沈东升, 邢筱静, 龙於洋, 惠彩

2024, 35(5):  1426-1434.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.028

摘要 ( 149 )   PDF (2056KB) ( 0 )  

生物膜因具有吸附和生物降解等功能,近年来已被应用于环境污染治理。生物膜法不仅被成功应用于污水处理,在土壤重金属和有机污染物的修复中也具有较高的应用价值。随着微塑料和抗生素抗性基因(ARGs)等新污染物被广泛关注和研究,生物膜在其中发挥的作用不容忽视。本文系统综述了生物膜的结构组成、形成机制、种群和功能及近年来在环境污染治理中的应用与机制,重点论述了生物膜对重金属和有机污染物的去除机制与应用进展,并阐明了在新形势下生物膜带来的塑料际多种污染物并存、ARGs传播与病原菌富集等诸多环境问题,最后指出了目前研究存在的不足和今后的研究方向,尤其强调了探究生物膜与多种污染物之间相互作用关系与作用机制的重要性,以期为生物膜修复新技术的开发提供理论依据。

中国土壤动物生态地理学研究现状与展望

张卫信, 申智锋, 赵灿灿, 马子鹤, 杨安, 邵元虎, 赵杰, 傅声雷

2024, 35(5):  1435-1446.  doi:10.13287/j.1001-9332.202405.029

摘要 ( 208 )   PDF (2430KB) ( 0 )  

土壤动物多样性及其影响的地表过程是陆地生态系统健康的重要基础。中国的土壤动物研究已走过70余春秋, 在土壤动物群落的物种组成及地理分布格局等方面取得了丰硕成果。随着土壤动物生态功能日益受到重视, 土壤动物生态地理学——作为土壤动物地理格局与生态系统服务的联系桥梁, 迎来了新的发展契机。土壤动物地理学研究可分为4个维度: 1) 土壤动物群落表观特征的时空格局;2) 土壤动物群落食性与习性等群落内在特征的时空格局;3) 土壤动物相关的生物和非生物互作关系的时空格局;4) 土壤动物相关或调控的关键生态过程的时空格局。传统的土壤动物地理学研究以土壤动物本身及其地理分布为焦点, 为使其能更直接地与生态系统服务相联系, 建议: 1) 从纯粹的生物地理学研究转向土壤动物群落相关或主导的重要“关系”和“生态过程”的时空格局研究;2) 拓展土壤动物地理学研究的时空尺度;3) 探究多尺度-多因子-多过程土壤动物相关数据的整合分析方法;4) 构建土壤动物生态地理学研究的标准参照系。土壤动物生态地理学的研究目标是揭示土壤动物群落“生态位”变化规律, 实现对土壤动物群落及其生态功能的精准调控, 进而服务于生态系统健康和人类福祉。