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2026年 第37卷 第7期    刊出日期：2026-07-18

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第37卷第7期目录

2026, 37(7):  0-0. 

摘要 ( 16 )   PDF (519KB) ( 0 )  

中国典型森林生态系统碳通量季节变化及其驱动力

胡可铭, 丁智, 王兴昌, 高添, 王传宽

2026, 37(7):  2103-2115.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.007

摘要 ( 22 )   PDF (4573KB) ( 0 )  

本研究整合了2003—2023年ChinaFLUX、文献报道和本研究团队积累的中国森林27座通量塔的涡动协方差月尺度碳通量数据,研究站点覆盖寒温带、温带、亚热带和热带4个森林生物群区。基于多年平均月通量序列,计算总初级生产力(GPP)、生态系统呼吸(Re)和净生态系统生产力(NEP)的季节性指标(季节振幅、季节性指数和季节标准差)及通量强度指标(最大月通量和生长季平均月通量),采用广义加性模型分析不同指标空间变异的主要解释变量,研究中国不同气候带森林碳通量季节变化及其空间分异特征。结果表明:4个森林生物群区GPP、Re和NEP的多年平均月通量变化范围分别为0～298.3、11.8～227.1和-27.5～106.8 g C·m^-2·month^-1。其中,GPP和Re呈单峰型季节变化,峰值集中于6—8月;NEP在寒温带和温带森林总体表现为“碳源-碳汇-碳源”转换模式,而在亚热带和热带森林多表现为全年碳汇型。GPP和Re的季节性变化随纬度升高显著增强,其季节性指数与纬度呈显著正相关(R²分别为0.74和0.56)。广义加性模型分析表明,森林碳通量的季节性指标主要与气候因子相关,其中年温差对GPP季节性指标的相对贡献为52.3%～68.7%。森林碳通量强度指标主要与林分结构因子相关,其中冠层高度对GPP月峰值和NEP月峰值的相对贡献分别为74.3%和70.4%,对碳通量生长季平均月通量的相对贡献为28.6%～57.7%。在本研究所整合的典型森林站点中,碳通量的空间分异主要体现在季节性强弱而非通量强度,这一发现可为森林碳收支评估及生态系统模型的季节参数化提供科学依据。

氮添加对落叶松次生林凋落物和土壤10种元素含量的影响

赵秋兰, 朱文聪, 王庆贵, 全先奎

2026, 37(7):  2116-2126.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.004

摘要 ( 19 )   PDF (3843KB) ( 0 )  

本研究以兴安落叶松次生林为研究对象,测定氮添加处理(0、25、50、75 kg N·hm^-2·a^-1,分别为对照、低氮、中氮和高氮处理)下凋落物未分解层和分解层及0～10和10～20 cm土层土壤中的C、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn和Zn 10种元素含量。结果表明:与对照相比,凋落物未分解层N和Mn含量在各氮添加处理下分别显著增加15.0%～28.5%和13.1%～22.2%,K含量在中氮和高氮处理下显著增加19.3%～24.8%,P含量在高氮处理下显著降低8.8%,Ca和S含量在中氮和高氮处理下分别显著降低12.2%～13.1%和9.9%～13.5%,C、Mg、Fe和Zn含量在各氮添加处理下均无显著变化。与对照相比,凋落物分解层C和S含量在中氮和高氮处理下分别显著降低10.2%～20.9%和19.5%～33.9%,Fe含量在低氮和中氮处理下显著降低6.5%～9.4%,Mn含量在各氮添加处理下显著增加10.7%～21.2%,Zn含量在高氮处理下显著增加9.3%,N、P、K、Ca和Mg含量无显著变化。氮添加处理加快了凋落物C、N、K和S的释放速率,减缓了P、Ca和Zn的释放速率,对Mg、Fe和Mn的释放速率无显著影响。与对照相比,0～10 cm土层土壤有机碳和N含量在各氮添加处理下分别显著增加40.1%～70.0%和6.6%～18.8%,P和Zn含量在各氮添加处理下分别显著降低6.2%～25.0%和15.1%～32.8%,土壤Fe含量在低氮和中氮处理下显著增加1.8%～3.9%,K含量在低氮和中氮处理下显著降低2.4%～3.4%,Ca和S含量在高氮处理下分别显著降低8.8%和39.4%,Mg和Mn含量无显著变化。与对照相比,10～20 cm土层N和S含量在各氮添加处理下分别显著增加4.3%～13.7%和24.2%～69.3%,土壤有机碳含量在低氮和中氮处理下显著增加55.6%～72.7%,P和Zn含量在中氮和高氮处理下分别显著降低19.1%～24.2%和17.8%～24.9%,K含量在低氮处理下显著降低5.8%,Ca、Mg、Fe和Mn含量无显著变化。0～10 cm土层土壤的N和Ca含量分别与凋落物未分解层的N和Ca含量呈显著正相关,土壤有机碳、N、P、Ca、Mg和Zn含量均与凋落物中相应元素的释放率呈显著正相关。

阔叶红松林红松倒木分解机制

范雨欣, 吴迪, 迟海宇, 金光泽

2026, 37(7):  2127-2136.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.006

摘要 ( 18 )   PDF (3487KB) ( 0 )  

本研究采用空间代替时间的方法,以不同腐烂等级(ⅰ～ⅴ)和径级(I～Ⅲ)的红松倒木为研究对象,分析倒木分解过程中其化学成分、微生物群落及相关降解酶活性的动态变化及其相互关系,阐明其分解机制。结果表明:红松倒木的木质纤维素组分含量和相关降解酶活性均受腐烂等级和径级的显著影响。木质素、纤维素和半纤维素含量随腐烂等级升高总体呈下降趋势,腐烂等级ⅴ的木质素、纤维素和半纤维素含量与腐烂等级ⅰ相比分别降低了17.2%～24.2%、44.7%～64.7%和12.4%～45.2%,其中纤维素下降幅度最大。木质素含量随径级增大总体呈上升趋势,纤维素和半纤维素含量随径级的变化在各腐烂等级间表现出不同特征。木质纤维素降解酶活性随腐烂等级升高总体呈上升趋势,腐烂等级ⅴ的纤维素酶、漆酶和β-葡萄糖苷酶活性与腐烂等级ⅰ相比分别提高160.1%～184.2%、121.2%～337.9%和22.9%～185.1%;降解酶活性在径级间的变化趋势在各腐烂等级和降解酶中存在差异。分别将细菌和真菌划分为4个功能模块。细菌网络功能模块2为木质纤维素降解的关键功能模块,以变形菌门、放线菌门、蓝细菌门和酸杆菌门为主要类群,其门水平相对丰度与漆酶、β-葡萄糖苷酶、纤维素酶和酸性木聚糖酶活性均呈显著正相关;模块3和模块4与部分降解酶活性亦呈显著正相关,模块1与各降解酶活性均无显著相关性,表明细菌多个网络功能模块在倒木木质纤维素降解过程中协同参与分解。真菌网络各功能模块均以子囊菌门和担子菌门为主,其与降解酶活性均无显著相关性。细菌群落结构与β-葡萄糖苷酶、纤维素酶和漆酶活性呈显著相关,而真菌群落结构则与β-葡萄糖苷酶活性、硝态氮含量、铵态氮含量及碳氮比呈显著相关。漆酶、木质素过氧化物酶、β-葡萄糖苷酶及铵态氮含量与木质纤维素含量变化呈显著相关。综上,关键细菌网络功能模块在木质纤维素降解过程中起重要作用,细菌群落驱动了木质纤维素降解多功能酶的产生;真菌群落与降解酶活性无显著相关,其变化主要受底物性质及氮素可利用性的影响。

不同施肥模式毛竹林土壤活性有机碳组分、酶活性和微生物养分限制特征

倪惠菁, 杨振亚, 赵建诚, 王波

2026, 37(7):  2137-2145.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.018

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施肥是改善土壤质量、提高地上生产力的有效经营措施。本研究依托浙西北竹林生态系统定位观测研究站,设置复合肥(NPK)、蚕沙有机肥(SEOF)、微生物有机肥(MOF)、蚕沙有机肥和复合肥配施(SNPK)、微生物有机肥和复合肥配施(MNPK)5个施肥处理,以不施肥为对照(CK),研究连续2年不同施肥模式下毛竹林土壤基本性质、活性有机碳组分、酶活性和酶化学计量比变化特征及对土壤微生物养分限制的影响。结果表明:与CK相比,各施肥处理显著提高了土壤总有机碳(SOC)、全氮、全磷、碱解氮(AN)和有效磷含量,增幅分别为24.5%～85.4%、4.0%～59.0%、15.6%～75.0%、2.3%～37.7%和9.3%～1520.5%。SEOF、MOF、SNPK、MNPK处理显著提高了土壤溶解性有机碳和颗粒有机碳含量,增幅分别为16.5%～62.4%和10.6%～82.8%,SNPK、MNPK处理显著提高了土壤易氧化有机碳(ROC)含量,增幅为37.8%和10.5%,而SEOF、MOF处理显著降低了ROC含量。SNPK、MNPK处理显著提高了β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)和酸性磷酸酶活性,SEOF、MOF处理显著提高了β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶+亮氨酸氨基肽酶活性。SNPK和MNPK处理显著提高了碳氮获取酶化学计量比(C∶N_EEA)和碳磷获取酶化学计量比(C∶P_EEA),显著降低了氮磷获取酶化学计量比(N∶P_EEA),SEOF和MOF处理显著降低了C∶N_EEA。各施肥处理均显著提高了新竹地上生物量,增幅61.1%～94.7%。酶计量矢量模型表明,NPK、SNPK和MNPK处理土壤微生物受碳和磷共同限制,CK、SEOF和MOF处理土壤微生物受磷限制,且SEOF和MOF较SNPK和MNPK显著减弱了微生物的碳和磷限制。相关分析和冗余分析表明,土壤SOC、ROC与BG、C∶N_EEA、C∶P_EEA呈显著正相关,与N∶P_EEA呈显著负相关,AN是同时影响土壤活性有机碳组分和新竹生长的最重要因子。综上,单施有机肥和有机肥配施复合肥可以显著提高毛竹林土壤活性有机碳组分、养分含量和酶活性,缓解土壤微生物的碳、磷限制,其中蚕沙有机肥配施复合肥对毛竹的增产效果最好。

葡萄园行间生草对土壤有机碳组分的影响

井一泽, 汪君冶, 张海燕, 曹建宏, 李玉强, 王雪飞, 惠竹梅

2026, 37(7):  2146-2156.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.015

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葡萄园行间生草条件下土壤有机碳组分变化和积累特征是决定葡萄园土壤碳库稳定性和可持续管理的关键因素。本研究以葡萄园清耕(CK)为对照,于2022—2024年设置行间覆盖毛叶苕子(MS)、黑麦草(HM)和自然生草(ZR)3个处理,测定了0～40 cm土层土壤有机碳、理化性质、酶活性,并分析了土壤性质与有机碳组分的相关性。结果表明:与清耕相比,0～20 cm土层3个生草处理土壤有效磷、有效钾和总有机碳含量平均提高了55.6%、20.5%和5.4%;20～40 cm土层MS处理土壤铵态氮含量提高40.6%,HM处理土壤全磷含量提高9.5%,ZR处理土壤总有机碳含量提高7.1%。各生草处理0～40 cm土层土壤微生物生物量碳和溶解性有机碳含量分别增加13.5%～57.6%和30.9%～74.4%。在0～20 cm土层,MS和HM处理的土壤总体酶活性(TEA)分别增加了36.6%和45.1%,MS和HM处理的土壤碳库管理指数(CPMI)提高,ZR处理的土壤CPMI值降低;在20～40 cm土层,HM和ZR处理的TEA值显著增加、CPMI值下降,而MS处理土壤CPMI值提高。相关性分析和冗余分析表明,0～20 cm土层中硝态氮、有效钾、亮氨酸氨基肽酶及β-木糖苷酶为影响土壤有机碳组分的主要因子;而20～40 cm土层中总磷和β-木糖苷酶是影响土壤有机碳组分的主要因子。综上,连续3年的行间人工生草显著提升了葡萄园0～20 cm土层土壤养分,促进了土壤有机碳积累,并提高了土壤总体酶活性和活性有机碳含量。其中,毛叶苕子在优化土壤碳库结构方面表现最佳,可作为葡萄园行间生草实现固碳增效的备选草种。

黄土高原草地封育过程中土壤有机碳稳定性及其影响因素

张娟, 邓蕾, 王文龙

2026, 37(7):  2157-2168.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.009

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本研究采用空间替代时间的方法,以黄土高原不同封育年限(13、22、30、39年)草地为研究对象,以放牧草地为对照,探究草地封育过程中土壤有机碳(SOC)矿化量(C_min)、温度敏感性(Q₁₀)、SOC周转速率(K)和周转时间(T)的变化特征及其调控因子。结果表明:C_min随封育时间显著增加,封育39年草地C_min为放牧草地的2.1倍;Q₁₀随封育时间显著降低,封育39年草地Q₁₀仅为放牧草地的0.9倍。K和T随封育时间的变化受温度调控。15 ℃下,K随封育时间显著增加,T显著下降,封育39年草地K和T分别为放牧草地的8.8和0.3倍;25和35 ℃下,K和T随封育时间的变化与15 ℃下相反。C_min、K和T均与活性SOC组分呈显著正相关,与惰性SOC组分呈显著负相关;Q₁₀则呈现相反的规律。逐步回归分析表明,影响C_min的关键SOC组分为颗粒态有机碳,而影响K和T的关键SOC组分为矿物结合态有机碳(15 ℃下)和溶解性有机碳(25和35 ℃下)。综上,封育促进了SOC矿化但降低了Q₁₀,且对SOC周转的影响随温度升高由促进转为抑制。SOC组分是SOC稳定性的关键调控因子,活性SOC组分的增加促进了SOC矿化及周转,但抑制了Q₁₀。

闽江河口湿地不同植被类型土壤有机碳与微生物残体碳的空间分布特征

蓝嘉惠, 叶桂萍, 孙鲁沅, 杨平, 林永新

2026, 37(7):  2169-2177.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.013

摘要 ( 24 )   PDF (2152KB) ( 0 )  

滨海湿地作为蓝碳生态系统,其碳储库功能关系到全球碳循环与气候变化。植被类型通过调控土壤环境进而影响土壤有机碳(SOC)的积累与稳定。然而,不同植被类型下微生物残体碳(MNC)的空间分布特征及其对SOC的相对贡献仍缺乏系统认识。本研究以闽江河口湿地4种典型植被类型(芦苇、短叶茳芏、互花米草和秋茄)为对象,分层采集0～30 cm土壤样品,分析了SOC和MNC的分布特征。结果表明:在0～10 cm表层,芦苇和短叶茳芏的SOC、MNC、细菌残体碳(BNC)和真菌残体碳(FNC)含量均显著高于秋茄和互花米草,其中MNC含量分别达4591.54和4832.96 mg·kg^-1,差异最显著;10～20 cm土层,植被类型对SOC、MNC和FNC的影响不显著,但芦苇BNC显著高于互花米草;20～30 cm土层,植被类型对SOC、MNC、BNC和FNC均无显著影响。SOC和MNC含量随土层加深而降低,而FNC/BNC随土层深度增加而增大。4种植被类型中,FNC对SOC的贡献(>15%)均显著高于BNC对SOC的贡献(<6%)。土壤总氮(TN)和pH是影响MNC含量的主要环境因子,其中,TN与MNC呈显著正相关,pH与MNC呈显著负相关。综上,不同植被类型通过改变土壤TN和pH,进而影响SOC和MNC在不同土层的分布格局。其中芦苇和短叶茳芏湿地在表层土壤表现出更高的SOC和MNC含量,是闽江河口湿地碳储量提升的重要植被类型。

粤北石漠化区石生苔藓群落空间格局及其影响因素

郑会森, 陈梓宜, 叶骏霖, 吴永彬

2026, 37(7):  2178-2186.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.002

摘要 ( 17 )   PDF (1217KB) ( 0 )  

粤北是我国石漠化问题突出的地区。石生苔藓作为裸岩基质上的先锋类群,在改善生境和促进植被恢复中具有重要作用。本研究以广东白湾自然保护区为对象,基于48个样地的调查,结合聚类分析与典范对应分析(CCA),探讨石生苔藓群落特征及其与环境因子的关系。结果表明:共记录石生苔藓植物23科38属69种,其中藓类占绝对优势,共计64种,优势科为丛藓科、青藓科和真藓科,生活型以交织型和丛集型为主,合计占76.8%。聚类分析将群落划分为7个类型,林缘的Patrick丰富度指数最高,为7.36;而在局部极端高湿生境中,强烈的环境过滤效应使群落结构趋于单一,易形成卷叶湿地藓单优势群落。CCA分析及层次分割共同显示,海拔和灌木郁闭度是影响群落分布的主要环境因子,其独立效应分别为1.6%和0.9%。海拔梯度的水热分配与适宜的林冠遮荫相互耦合,共同构建了支持苔藓生存与多样化的“微气候避难所”。在干旱贫瘠的裸岩环境中,苔藓群落主要依托丛藓科等耐旱优势群丛,结合交织型与丛集型生活型的组合,实现了对不同微生境的生态适应。在未来的石漠化生态修复实践中,应突破单一造林思维,重视“乔-灌-藓”立体协同恢复,通过合理调控群落郁闭度来维持底层湿润微生境,提升整体植被群落的稳定性与恢复力。

喀斯特浅层岩溶裂隙土壤有机碳剖面特征及其影响因素

向生建, 李婉池, 马宏, 吕凤鸣, 唐国勇

2026, 37(7):  2187-2194.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.011

摘要 ( 23 )   PDF (1671KB) ( 0 )  

浅层岩溶裂隙是喀斯特地区土壤重要的赋存空间,对该地区石漠化治理具有重要意义。以往研究存在有意或者无意避开岩溶裂隙只采集全土(非裂隙土)的现象,这可能导致研究结果失真。本研究以喀斯特断陷盆地车桑子灌丛中7个裂隙样地和1个全土样地为研究对象,通过相关分析、结构方程模型揭示裂隙土壤有机碳的剖面特征及其影响因素。结果表明:1)无论裂隙土还是全土,有机碳、易氧化有机碳和可溶性有机碳含量都随土壤深度的增加而递减,0～75 cm裂隙土壤有机碳含量均值(26.48 g·kg^-1)比全土均值(15.38 g·kg^-1)高72.2%;易氧化有机碳和可溶性有机碳含量均值分别比全土均值高30.7%和44.6%;2)全氮、碱解氮、易氧化有机碳、可溶性有机碳和β-葡萄糖苷酶与裂隙土有机碳呈极显著正相关,土壤水分含量与裂隙土有机碳呈极显著负相关;3)土壤氮含量和碳组分是有机碳的直接调控因子,裂隙土壤水分含量对有机碳无显著直接作用,主要通过抑制土壤氮含量(全氮和碱解氮)来间接抑制有机碳的积累。本研究揭示了裂隙土有机碳分布和积累的特征及其调控因素,建议在喀斯特土壤研究中除了采集全土外,还应采集一定比例的裂隙土壤以保证结果的准确性和可靠性。

安宁河谷区不同耕作方式下坡耕地土壤优先流空间异质性和主控因子

张一雄, 王勇, 陈宏涛, 马子婷, 李丹丹

2026, 37(7):  2195-2205.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.027

摘要 ( 14 )   PDF (4117KB) ( 0 )  

安宁河谷区地形起伏剧烈,坡耕地分布广泛且耕作活动强烈,导致土壤优先流现象频发。为探究不同耕作方式下坡耕地优先流的空间异质性及其主控因子,本研究以该区典型坡耕地为研究对象,采用野外染色示踪试验和图像解析方法,对比分析了2种主要耕作方式(顺坡耕作、等高耕作)下土壤优先流空间形态特征及驱动机制。结果表明:顺坡耕作导致优先流呈树枝状纵向延伸,路径分化明显、连通性强;等高耕作引起优先流呈团块状横向扩散,分布均匀、裂隙发育较弱。长期顺坡耕作作用下,优先流分数、长度指数及大孔隙率在不同坡位的变化规律均为:下坡>中坡>上坡,而等高耕作则表现为上坡>中坡>下坡;相同坡位下,顺坡耕作的优先流分数、长度指数及大孔隙率均大于等高耕作。两种耕作方式下染色面积比随土层深度增加整体呈下降趋势,顺坡耕作在不同深度中均高于等高耕作,平均染色面积比在顺坡耕作方式下高于等高耕作;顺坡耕作条件下,路径染色面积比在表层0～5 cm快速升高,随后逐渐下降,而等高耕作条件下染色面积比垂向分布趋于一致。坡位是主导顺坡耕作下优先流路径发育的关键因素,而土层深度是影响等高耕作下优先流空间分布的主控因子。顺坡耕作显著促进了优先流的发育,而等高耕作可通过改变水流路径和空间分布来有效抑制优先流发育。研究结果可为安宁河谷区坡耕地水土流失综合治理提供参考。

不同垄作方式下厚层黑土区坡耕地土壤侵蚀对土壤质量的影响

盛佳盈, 郑粉莉, 王雪松, 师宏强, 梁瑞, 王伦

2026, 37(7):  2206-2214.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.041

摘要 ( 16 )   PDF (3080KB) ( 0 )  

不同垄作模式下厚层黑土区坡耕地土壤侵蚀对土壤质量的影响尚不清楚。本研究选取黑龙江省克山县坡长为320 m的自然坡面,布设无垄、顺坡窄垄和顺坡宽垄且无作物种植处理的野外观测场,通过稀土元素示踪并采用点穴标记方法估算土壤侵蚀速率和分析土壤侵蚀强度及分布,基于最小数据集法构建土壤质量评价体系,分析厚层黑土区坡耕地土壤质量对土壤侵蚀强度等级变化的响应特征。结果表明:1)无垄、顺坡窄垄和宽垄处理的坡面平均侵蚀速率分别为1725.7、2106.5和1898.4 t·km^-2·a^-1,顺坡宽垄和窄垄处理的坡面平均侵蚀速率较无垄处理分别增加10.0%和22.1%;0～280 m坡段以中度侵蚀和轻度侵蚀为主,280～320 m坡段以沉积为主。2)筛选土壤黏粒、有机碳、全氮、速效磷和β-1,4-葡萄糖苷酶构建土壤质量评价的最小数据集,其中土壤有机碳和速效磷是影响土壤质量的核心指标。无垄、顺坡窄垄和宽垄处理的平均土壤质量指数(SQI)分别为0.49、0.51和0.50。3)3种垄作方式下,SQI与土壤侵蚀强度等级呈显著负相关关系;土壤侵蚀强度不仅直接影响SQI,还通过改变土壤理化性质对SQI产生间接影响。总之,坡耕地土壤侵蚀是造成研究区坡耕地土壤质量退化的核心驱动因素。

生物结皮分布格局对坡面土壤风蚀空间分布的调控作用

麻悦媛, 孙会, 高丽倩, 赵允格

2026, 37(7):  2215-2221.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.014

摘要 ( 11 )   PDF (2090KB) ( 0 )  

生物结皮是干旱半干旱区影响土壤风蚀的关键因子,但目前其分布如何影响地表侵蚀空间分异尚不明确,阻碍了对生物结皮抗风蚀机制的理解及风蚀精准防控。本研究通过室内风洞试验,结合SfM近景摄影测量技术,研究生物结皮分布格局(棋盘、条带和随机)对风蚀空间分布的影响。结果表明:1)与裸土相比,随机、条带和棋盘3种分布格局的生物结皮坡面风蚀速率和输沙率均降低,风蚀速率分别显著降低85.6%、60.4%和57.3%,近地表(0～6 cm)输沙率分别降低84.0%、45.3%和34.8%。2)受生物结皮分布格局的影响,坡面侵蚀空间分布差异显著。随机格局坡面侵蚀区分布破碎,主要分布在坡面四周和生物结皮斑块隔开的细小通径,侵蚀强度不大,侵蚀深度主要分布在0～2 mm;条带格局坡面侵蚀区和沉积区相间分布,侵蚀在裸土斑块内连续分布,侵蚀深度主要在0～4 mm;棋盘格局坡面上风向区域侵蚀最严重,坡中区域较弱且不连续,多分布在裸土斑块边缘,侵蚀深度集中在0～4 mm。3)与裸土坡面相比,生物结皮坡面平均侵蚀深度降低2～4 mm,侵蚀面积占比和侵蚀体积分别降低23.4%～39.8%和54.6%～74.0%,沉积面积和沉积体积分别增加7.2～10.0和8.3～15.4倍。4)不同分布格局生物结皮坡面沉积能力相近,随机格局坡面呈现弱侵蚀,抗风蚀能力最强;条带和棋盘格局坡面均呈现较强侵蚀,抗风蚀能力较弱。生物结皮分布格局通过影响裸土斑块间连接程度,改变风蚀发生位置和输沙路径,从而影响风蚀强度。

基于多时相遥感物候变量的平缓区土壤有机碳数字土壤制图

黄炜杰, 程金凯, 冯永康, 王徳彩

2026, 37(7):  2222-2232.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.040

摘要 ( 16 )   PDF (3432KB) ( 0 )  

在地形平缓区域,由于地势起伏较小,传统地形因子对土壤有机碳(SOC)空间变异的解释能力有限,制约了数字土壤制图的精度。本研究以河南省封丘县(黄河冲积平原区)为研究区,引入气候、多时相遥感影像提取物候变量等环境变量,包括不同作物生育阶段归一化植被指数(NDVI)、增强植被指数、土壤调整植被指数及归一化水体指数(NDWI)的峰值、均值等生长趋势参数,采用Boruta算法对环境协变量进行筛选,基于2023年采集的136个样点数据,构建随机森林、随机森林回归-克里格(RFRK)、极端梯度提升等SOC数字模型,通过决定系数(R²)、平均误差、均方根误差和一致性相关系数(CCC)对比分析不同模型及变量组合下的模拟性能以确定最优数字模型,并对2013和2023年SOC进行模拟。结果表明:与水分条件相关的环境因子(如欧几里得距离)、基于NDWI提取的多时相物候变量及NDVI在SOC数字土壤制图中占主导地位。RFRK模型在整体精度(R²为0.45)、一致性(CCC为64.4%)及空间连续性方面为本研究最优模型,且引入多时相物候变量可有效提升平缓区的SOC模拟结果(R²提升0.08,CCC提升14.0%)。RFRK模型模拟表明,2013—2023年间,研究区SOC整体呈增长趋势,其中西北部区域增幅最大,最大增幅为80.6%,但不同区域变化幅度存在差异。综上,在平缓区引入多时相物候变量有助于提高SOC数字土壤制图精度,为平缓区SOC精细化制图提供了方法参考。

基于SIF的光响应机理模型在华北平原冬小麦总初级生产力与产量估算中的适用性

刘亚美, 吴荣军, 郭欢, 赵嘉诚, 冯兆忠

2026, 37(7):  2233-2244.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.016

摘要 ( 25 )   PDF (4520KB) ( 0 )  

冬小麦产量的高精度、近实时模拟对保障国家粮食安全和应对气候变化具有重要意义。近年来,太阳诱导叶绿素荧光(SIF)参数在作物生长监测领域得到了广泛应用。本研究基于Sentinel-5P/TROPOMI的SIF数据和光响应机理模型(MLR),面向华北平原冬小麦产区,集成了能够表征光反应能量供给与暗反应碳同化过程、且无需复杂生理参数输入的冬小麦总初级生产力(GPP)估算模型,并将其应用于产量估算。结果表明:在2019—2023年期间,模型模拟GPP与站点观测GPP之间的决定系数为0.74～0.95,在区域尺度上,与中分辨率成像光谱仪(MODIS)和轨道碳观测站2号SIF(GOSIF)的GPP产品相比,本模型在减小系统性偏差方面表现出了明显优势。产量估算结果表明,模型估算产量与县级尺度实测产量之间的决定系数为0.552～0.824,均方根误差为508.56～563.42 kg·hm^-2。总体而言,基于SIF的MLR模型在华北平原冬小麦产区GPP模拟和县域产量评估中表现出较好的适用性和可靠性,为我国农业遥感监测业务化应用提供了重要的技术参考。

近20年陕北地区固碳服务空间分布特征及演变趋势

胡志斌, 张晓萍, 耿文亮, 王浩嘉, 张宇洁

2026, 37(7):  2245-2256.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.003

摘要 ( 15 )   PDF (2982KB) ( 0 )  

随着“退耕还林还草”等生态工程的实施,黄土高原植被大面积恢复,生态系统固碳服务供给能力随之提升,但其空间分布是否与人类实际需求相匹配,目前尚不明晰。本研究以陕北地区为对象,基于2000—2020年土地利用和社会经济等多源数据,采用InVEST模型及人口密度法,定量评估了区域生态系统固碳服务的供需特征,并利用GeoDa揭示其空间匹配特征。结果表明:近20年来,研究区内草地和林地稳步增加(增幅分别为2%和1.6%),耕地和未利用土地持续减少(降幅分别为4.2%和0.6%),建设用地迅速扩张(增长3倍以上),土地利用流转以耕地转生态用地(林地和草地),草地转建设用地为主。研究区固碳服务供给量与需求量均呈上升趋势,分别增加7.96×10⁶和34.92×10⁶ t。空间上,碳供应量高值区主要分布在南部,低值区主要分布在西北部,而碳需求量高值区主要分布在城镇地带,随时间推移呈向周边扩散的趋势。近20年来,研究区固碳服务供需整体失衡,供给盈余面积减少0.7%,且空间错配明显,盈余高值主要分布在林地和草地,赤字高值主要分布在人为活动强烈的建设用地。研究区固碳服务供需均呈现显著的空间聚集特征。碳供应和碳需求Moran's I指数呈小幅波动,分别为0.431～0.448和0.780～0.813;供需比的Moran's I指数逐渐增加,为0.448～0.728。本研究可为深入理解生态工程影响下区域固碳服务供需演变机制、制定差异化生态调控策略提供理论支撑。

气候变化下中国3种桫椤科植物的分布格局变迁及优先保护区域识别

马婷, 杨光磊, 王紫娟

2026, 37(7):  2257-2270.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.021

摘要 ( 15 )   PDF (8974KB) ( 0 )  

气候变化深刻重塑珍稀濒危植物的分布格局并威胁其长期存续。为探究气候变化对珍稀濒危桫椤科植物的影响,本研究以桫椤、中华桫椤和白桫椤为研究对象,利用优化后的MaxEnt模型,预测其在基准期和未来(2050、2090年)3种气候情景(SSP126、SSP245、SSP585)下的潜在适生区格局及变迁,并通过适生区重叠度分析与长期稳定避难所识别,识别优先保护区域。结果表明:模型预测结果较可靠(受试者工作特征曲线下面积>0.96,真实技能统计值>0.81,连续Boyce指数>0.90),气候因子是驱动3种桫椤科物种分布的主导环境变量。与基准期相比,未来气候变化下桫椤的适生区面积持续收缩,中华桫椤和白桫椤均在中期(2050年)普遍扩张、后期(2090年)以收缩为主,且在高排放情景(SSP585)下变化最显著。SSP585情景下,桫椤的适生区面积从基准期的154.22×10⁴ km²持续收缩至2090年的97.84×10⁴ km²;中华桫椤的适生区面积由基准期的138.27×10⁴ km²先增至2050年的154.84×10⁴ km²,之后又降至2090年的149.44×10⁴ km²;白桫椤的适生区面积由基准期的92.62×10⁴ km²先增加到2050年的220.44×10⁴ km²,又降至2090年的47.68×10⁴ km²。3种桫椤科物种在未来3种气候情景下的潜在适生区总体格局与基准期相似,集中分布于中国西南和华南地区,但均呈现不同程度的动态变化。基准期,桫椤、中华桫椤、白桫椤的适生区质心分别位于广西柳州市、贵州黔东南苗族侗族自治州、贵州遵义市。3种桫椤科植物的质心在未来呈低排放扩张北移、高排放情景下向凉爽地区收缩避热的总体趋势,且迁移强度随排放增加而加剧。迁移方向上,桫椤向东南迁移,中华桫椤向西北迁移,白桫椤向西南迁移。云南西南地区(版纳、普洱、临沧)及海南是三者适生区重叠度最高且长期稳定的核心避难所,应将这些区域确立为优先保护区域,在其核心避难所强化就地保护,并通过近自然栖息地恢复提升景观连通性,以应对气候变化的长期挑战。

黄河流域山西段植被总初级生产力的时空格局及驱动因子

李少楠, 段秉昌, 张泽宇, 陈禹岑, 王犇, 甄志磊

2026, 37(7):  2271-2281.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.001

摘要 ( 16 )   PDF (5202KB) ( 0 )  

黄河流域山西段是黄河流域生态保护和高质量发展的关键区域,其植被总初级生产力的时空变化直接影响区域碳汇功能和生态安全。本研究基于2000—2024年MODIS总初级生产力数据,耦合XGBoost-SHAP模型与地理探测器,揭示了黄河流域山西段总初级生产力的时空演变规律,并定量识别了多驱动因子对总初级生产力的贡献及空间交互效应。结果表明:2000—2024年黄河流域山西段总初级生产力整体呈波动上升趋势,年均增速为13.21 g C·m^-2·a^-1,年均值为665.35 g C·m^-2·a^-1;空间上自西北向东南呈现“低-高-低-高”的空间分异规律,其中96.1%的区域总初级生产力呈现极显著增加趋势。XGBoost-SHAP分析表明,树木覆盖度在各年份中始终是影响总初级生产力变化的主导因子;降水和气温作为重要调节因子,对总初级生产力的影响表现出显著的时间阶段性差异。地理探测器结果显示,树木覆盖度与降水的交互作用对总初级生产力空间分异的解释力最强。残差分析表明,研究期间,自然因素对总初级生产力变化的贡献率为62.6%,人类活动贡献率为35.9%,在二者共同作用下,98.9%的区域总初级生产力表现为增加。

蓝绿灰空间协同下的黄河流域碳汇-福祉耦合关系与政策调控模拟

白静, 贺佳思, 周杰, 李鑫, 刘泽江

2026, 37(7):  2282-2292.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.025

摘要 ( 16 )   PDF (6156KB) ( 0 )  

黄河流域碳汇-福祉协同治理是中国落实“双碳”战略目标的关键实践,亦可为全球大河流域可持续发展提供重要参照。本研究立足社会-生态系统理论,基于2000—2020年土地利用数据和社会经济统计数据等多源数据,构建融合PLUS土地利用模拟、ARIMA时间序列预测和耦合协调模型的动态分析框架,系统揭示2000—2020年黄河流域蓝绿灰空间转移下碳汇-福祉耦合的时空演化规律,并模拟评估2030年碳汇-福祉耦合关系的演变特征及政策调控效应。结果表明:2000—2020年间,黄河流域土地利用变化呈“四增二减”格局,林地、草地、水域和建设用地持续扩张,耕地和裸地缩减,整体呈现“上游保绿、下游扩灰”的空间分异特征;碳汇水平和居民福祉指数总体持续提升,碳汇-福祉耦合协调度由失调主导逐渐向协调发展演进,失调城市比例由2000年的61.7%降至2020年的18.9%,但碳汇滞后型城市占比升至64.8%,区域分化特征加剧。2030年,建设用地持续扩张,部分下游城市生态空间受到挤压,导致碳汇增长趋势放缓;居民福祉水平持续提升,上游城市的耦合协调度(D)多维持在优质协调阶段(D>0.9),但下游郑州、济南等城市仍陷入“高福祉-低碳汇”失衡问题(D≤0.9)。政策干预虽能提升协调度,但受结构刚性与边际效应递减双重约束,超60%碳汇滞后型城市在强制干预下仍难转变发展类型。据此提出协调发展型、福祉改善主导型和碳汇改善主导型3类治理导向,为流域差异化国土空间治理提供科学依据。

上海市生态系统服务格局演变、权衡协同关系与服务簇特征的多情景模拟

田峰, 胡宇霞, 余兆武

2026, 37(7):  2293-2304.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.022

摘要 ( 17 )   PDF (5157KB) ( 0 )  

在全球气候变化与快速城市化叠加背景下,厘清多情景下城市生态系统服务格局演变及其权衡协同关系,对构建功能分区和空间治理具有重要意义。本研究以上海市为研究区,基于2020年土地利用数据、气象数据和土壤数据,采用intPLUS模型模拟2050年3种共享社会经济路径(SSP)情景下(低排放、生态保护路径,SSP126;中等排放、适度发展路径,SSP245;高排放、高经济增长路径,SSP585)生境质量、碳储量、土壤保持和水源涵养4项生态系统服务,分析其演变特征,并开展像元尺度权衡协同识别和自组织映射服务簇划分。结果表明:2020年,上海市生态系统服务表现出外围高、中心低的空间特征,高值区主要集中于崇明、西部农业空间及外围生态空间,中心建成区普遍较低。2050年,3种情景下的生态系统服务总体上延续“外围高、中心低”的空间格局,其中,与2020年相比,生境质量和碳储量空间格局总体稳定;土壤保持和水源涵养功能对情景较敏感,土壤保持在SSP126、SSP245、SSP585情景下依次增加(增幅分别为56.7%、58.8%、61.6%),水源涵养在SSP126情景下不显著减少(减幅83.1%)、在SSP245和SSP585情景下不显著增加(增幅分别为72.8%、73.9%)。权衡协同分析表明,生境质量与碳储量保持稳定协同,生境质量与水源涵养、土壤保持总体表现为权衡关系,水源涵养与土壤保持则由SSP126下的权衡主导转向SSP245和SSP585下的协同主导。生态系统服务簇分析将研究区划分为碳汇调节区、生态保育区、产水优势区和水土保持区4类功能区,为面向未来不确定性的分区管控提供了空间框架。研究结果有助于深化对超大城市生态系统服务多功能耦合及其情景响应机制的认识,并可为上海及类似高密度城市的生态空间优化和差异化治理提供科学依据。

三江平原景观生态风险与生态系统服务耦合分区及多情景模拟

张家鸣, 刘泽栋

2026, 37(7):  2305-2316.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.023

摘要 ( 16 )   PDF (7261KB) ( 0 )  

三江平原长期高强度的农业开发导致土地利用变迁,引发景观破碎化和生态系统服务退化等突出问题。为探究人类活动干扰下的生态演变规律和调控路径,本研究基于2010—2020年土地利用等多源数据,综合PLUS模型、InVEST模型及“结构+转换”双维生态风险框架,定量评估并模拟了三江平原2030年多情景(自然发展、城镇发展、耕地保护和生态保护)下的景观生态风险和生态系统服务演变,并据此划定耦合管控分区。结果表明:2010—2020年,研究区土地利用变化以耕地与生态用地的双向流转为主,景观生态风险持续攀升,生境质量和碳储量等生态系统服务供给总体下降;2030年,自然发展情景下高风险区面积较2020年激增13.7%,而生态保护情景有效遏制了生态退化,实现了生态风险防控与生态系统服务维持的最优权衡;生态风险-生态系统服务耦合分区呈现显著的空间异质性,其中,“低风险-低供给”集中分布于研究区北部,“高风险-高供给”的空间冲突格局集中分布于中东部及南部林区边缘。本研究可为黑土区生态预警及国土空间分区管控提供科学支撑。

京津冀城市群三维生态足迹分异机制及多元时空匹配特征

李晶, 付宇进, 张瑄瑄, 司岷卉, 陈义忠, 张瑜

2026, 37(7):  2317-2328.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.026

摘要 ( 17 )   PDF (5288KB) ( 0 )  

科学揭示京津冀城市群生态负载的空间分异成因及其时空匹配特征,对于区域可持续发展具有重要的战略意义。本研究基于三维生态足迹模型探究2000—2020年京津冀城市群自然资本利用格局,分别运用时空地理加权回归模型和重心理论,探究城市群三维生态足迹的空间分异成因及其与能源利用、经济发展的时空匹配特征。结果表明:2000—2020年间,京津冀城市群人均三维生态足迹整体呈波动式下降趋势,长期处于生态赤字状态(超载5.2倍);足迹广度在0.21～0.22 hm²·cap^-1之间平稳波动,耕地是人均三维生态足迹和足迹广度分异的主要来源;足迹深度在8.26～11.46之间波动下降,草地是其分异的主要来源。社会经济指标对人均三维生态足迹的影响由强正向影响(0.27)转为强负向影响(-0.20);生态建设指标持续呈现弱负向影响;能源消耗则在2010年后由负向影响转为正向影响,成为后期生态足迹增长的重要驱动因素。多元时空匹配结果表明,足迹深度、能源消耗总量与人均GDP在时空尺度上具有较强协调性(平均值0.73),且显著高于单一时间(平均值0.55)和空间匹配度(平均值0.67),表明该区域自然资本利用、能源利用与经济发展在时空尺度保持较高协调关系。

北京市公园建成环境和社交媒体对访客积极情感的阈值效应

孔令强, 魏慧, 周文浩, 房学宁, 乔建民, 张行, 冯立娟, 赵文武

2026, 37(7):  2329-2342.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.028

摘要 ( 19 )   PDF (2555KB) ( 0 )  

在数字化时代,城市公园不仅通过生态和空间供给直接作用于公众福祉,也在“线上-线下”耦合体验的过程中受到社交媒体信息的影响。传统研究多聚焦于建成环境的单独作用,较少关注其与社交媒体同时对访客积极情感的阈值效应,制约了公园及城市精细化和数字化治理效能的提升。本研究以北京市五环内98个社交媒体活跃度较高的公园为例,综合社交媒体和遥感等多源数据,运用随机森林、平均基尼不纯度减少(MDI)、平均精度减少(MDA)和沙普利加性解释(SHAP)方法,系统识别建成环境、社交媒体与访客积极情感之间的非线性关联及阈值特征。结果表明:社交媒体因素与访客积极情感的关联强度高于多数传统公园建成环境因素与访客积极情感的关联强度,MDI、MDA和SHAP分析方法中社交媒体的相对重要性累计占比分别为83.3%、92.8%和82.4%。建成环境和社交媒体因素与访客积极情感均呈现多重非线性阈值,其中,大众点评评分的中位数阈值为4.88,高于该值后积极情感呈跃升式增长;公园面积的中位数阈值为47.12 hm²,高于该值后,公园面积与积极情感的正相关程度趋于平缓;平均房价的中位数阈值为13.54万元·m^-2,高于该值后,平均房价与积极情感的关联由平缓转为下降趋势。本研究实证了社交媒体在影响公园访客积极情感中的重要地位,并揭示了其与建成环境共同存在的复杂非线性规律。对于在社交媒体上具有较高活跃度的城市公园,公园治理可转向以引导数字口碑和优化资源配置为核心的精准治理模式,以实现公园绿色服务的高质量、高效率与公平供给,推动以人民为中心的城市可持续发展。

中国主要地级及以上城市空间形态与极端高温事件的关系

许树涛, 李超骕, 杨华杰

2026, 37(7):  2343-2352.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.029

摘要 ( 12 )   PDF (2325KB) ( 0 )  

全球气候变化增加了城市极端高温事件的发生频率、强度和范围,同时城市化亦加剧了热岛效应。为缓解极端高温事件带来的负面影响,对城市空间形态优化的需求与日俱增。本研究将中国326个主要的地级及以上城市作为研究样本,采用第85百分位阈值从近30年逐日温度序列中确定2020年各城市的极端高温天数,识别极端高温事件分布特征,并运用负二项回归模型探究不同城市之间空间形态与极端高温事件的关系。结果表明:2020年,中国城市形态呈现明显区域差异,聚合度指数较高的城市主要集中于沿海城市、京津冀城市、成都、重庆和昆明等;平均形状指数和平均斑块分形指数较高的城市主要集中于华中和西南地区;最大斑块指数较高的城市主要集中于省会城市或经济发展水平高的城市。极端高温事件主要集中于华南、华中和西南地区城市。城市空间形态与极端高温事件显著相关。其中,聚合度指数与极端高温事件呈显著正相关,平均形状指数、最大斑块指数与极端高温事件呈显著负相关,增加城市中心紧凑度、推进城市发展边界管制、控制单一建设用地斑块面积,可缓解城市极端高温事件。

黄河流域山东段生态系统健康时空演变及其对城镇化的动态响应

姚文飞, 李鸣谦, 王兴瑜, 陈菲, 王叁

2026, 37(7):  2353-2363.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.024

摘要 ( 13 )   PDF (10302KB) ( 0 )  

黄河流域山东段是流域城镇化速度最快、发展水平最高的区域之一,也是黄河流域的“出海口门户”和生态保护重点区,承载着流域生态保护与经济社会发展的双重使命。本研究基于生态系统活力-组织力-弹性-服务力评价模型,综合评估了2003—2023年间黄河流域山东段生态系统健康状态。从人口、经济、土地3个层面构建城镇化水平测度,结合耦合协调度与双变量空间自相关模型,深入探究黄河流域山东段生态系统健康与城镇化进程的时空分异规律及耦合协调关系。结果表明:研究期间,黄河流域山东段生态系统健康水平整体提升8.1%,主要归因于生态系统服务力和活力的增强;区域城镇化高速扩张,土地城镇化提升远超人口与经济,内部失衡显著;耦合协调度整体增加30.5%,但仍处于失调阶段,区域整体协调水平仍有较大提升空间;城镇化与生态系统健康存在显著的空间负相关,且负效应随时间增强。聚类分析结果识别出4种显著的空间集聚类型:高-高型、高-低型、低-高型和低-低型,面积占比分别为2.1%、6.5%、11.5%和3.7%,揭示了城镇化进程与生态本底之间复杂的空间互动关系。基于此,提出快速城镇化发展背景下区域生态系统治理策略,以期为黄河流域山东段生态保护与城镇化协调发展提供科学参考。

不同改良措施对连作白术存活率及土壤微生物群落的影响

段慧娟, 林咸永, 徐琦, 王盼, 朱洪海, 王辉, 殷跃, 段桂兰

2026, 37(7):  2364-2372.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.012

摘要 ( 15 )   PDF (2869KB) ( 0 )  

白术长期连作易引发根腐病等土传病害,导致产量下降甚至失收。火烧、熏蒸及菌剂施用是农业生产中常用的土传病害防控措施,但其对白术连作体系中植株生长及土壤微生物群落的影响尚不清楚。本研究通过田间试验结合高通量扩增子测序技术,分析了火烧、熏蒸、菌剂及火烧+熏蒸+菌剂组合处理对白术存活率、产量及连作土壤微生物群落的影响,并进一步探究了影响白术存活率的关键微生物类群。结果表明:各土壤改良措施均能不同程度提高白术存活率和产量,其中熏蒸处理对白术存活率的提升效果最显著,存活率和产量分别为66.9%和2533.46 kg·hm^-2,较对照(不采用任何改良措施)分别提高89.5%和157.8%;火烧+熏蒸+菌剂组合处理的存活率和产量分别为61.1%和2749.52 kg·hm^-2,较对照分别提高73.1%和179.8%,其产量增幅最高。不同处理间土壤真菌群落组成差异显著,而细菌群落结构变化相对较小。对照土壤真菌群落以担子菌门为优势类群,而火烧、熏蒸、菌剂及组合处理土壤均以子囊菌门为优势类群。组合处理的真菌共现网络边数最多,达14204条,且去除关键节点后网络稳定性下降幅度较小,表明该处理可增强真菌群落网络的复杂性与稳定性。随机森林分析表明,Leptosphaerulina属、Saitozyma属、Paraboeremia属、镰刀菌属是影响白术存活率的主要真菌类群,且其在熏蒸和组合处理中的相对丰度显著降低。线性拟合结果进一步显示,白术存活率与Saitozyma属(R²=0.32)的相对丰度呈显著负相关。综上,熏蒸及火烧+熏蒸+菌剂组合处理可通过重塑土壤微生物群落结构、增强真菌群落网络稳定性并降低潜在病原菌丰度,改善连作土壤生态功能,从而有效提升白术存活率和产量。

小麦茎基腐病生防菌多黏类芽胞杆菌YB-393的筛选与鉴定

董迁迁, 常瀛航, 徐腾娇, 梁娟, 张洁, 孙润红, 夏明聪, 武超, 杨丽荣

2026, 37(7):  2373-2382.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.010

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为挖掘防控小麦茎基腐病的优良菌株资源,本研究以高拮抗活性和强定殖能力为双重指标,从河南省农用微生物创新中心菌种库中筛选菌株,评估候选菌株的生物防治与促生潜力,并结合形态学、分子生物学及基因组分析对其进行鉴定。结果表明:候选菌株中多黏类芽胞杆菌YB-393在小麦无菌苗根部的定殖能力最强,48 h定殖量达1.83×10⁵ CFU·g^-1鲜根,对假禾谷镰孢菌等真菌及辣椒疫霉等卵菌均表现出强拮抗活性,且可产生β-1,3-葡聚糖酶、铁载体和吲哚乙酸,并具有溶磷能力。用YB-393浸种处理后,小麦幼苗总鲜重较清水对照提高58.8%,对茎基腐病防治效果达80.5%。基因组分析发现,其含有5个已知抗菌物质合成基因簇及13个未表征的次级代谢产物合成基因簇,可为新型生防活性物质筛选提供研究靶点。综上,多黏类芽胞杆菌YB-393兼具优异的生物防治与促生功能,可作为小麦茎基腐病生防制剂研发的候选菌株。

新疆大豆根际细菌多样性及应用潜力

王鑫, 胡敏, 刘阳, 旷沛, 周义清, 丁建莉, 朱杰

2026, 37(7):  2383-2392.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.019

摘要 ( 12 )   PDF (2059KB) ( 0 )  

为深入解析新疆不同大豆种植区域作物根际可培养细菌多样性及促生功能特征,本研究采集了新疆不同纬度(高纬度、中纬度和低纬度)3个代表性大豆种植区的根际土壤。基于稀释涂布平皿法和平板划线法进行了细菌菌株的分离与纯化,获得了81株细菌菌种资源。通过16S rRNA基因序列分析对所得菌种进行分子鉴定及系统发育学研究,并综合评价其固氮、溶磷与解钾功能特性。结果表明:分离得到的细菌隶属于3门5纲6目9科9属,其中中华根瘤菌和微杆菌为主要优势种属。低纬度大豆根际可培养细菌的Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数分别为1.56和0.97,均高于中纬度(分别为0.54和0.49)和高纬度地区(分别为0.90和0.82),但其可培养菌株总数较低。本研究共发现57株具有固氮功能的菌株,1株具有溶磷功能的菌株,3株具有解钾功能的菌株,2株兼具多种促生功能特性的有益菌,分别为不动杆菌属菌株A11和节杆菌属菌株BP7。此外,初步鉴定出5株隶属于微杆菌属的潜在新种。综上,本研究初步揭示了新疆大豆根际细菌的多样性、分布特征及应用潜力,可为西北干旱地区菌种资源库的构建提供核心菌株资源。

有机物料分解过程中溶解性有机质组分变化及其与镉的络合特征

王金超, 石梦瑶, 王晨宇, 连方淤, 唐天逸, 刘敏霞

2026, 37(7):  2393-2401.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.017

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有机物料分解产生的溶解性有机质(DOM)在调节土壤生态功能和重金属污染修复中发挥着重要作用。本研究以腐熟猪粪、玉米秸秆和生物炭3种有机物料为研究对象,经过120 d分解试验,结合三维荧光光谱-平行因子分析(EEM-PARAFAC)技术,分析了不同物料分解过程中DOM的组分变化及其与Cd的络合特征。结果表明:所有物料的DOM含量均随试验时间呈下降趋势,并在28 d后进入一个相对稳定的平台期。在整个试验周期内,玉米秸秆处理DOM含量均显著高于腐熟猪粪和生物炭。各物料DOM的腐殖化指数(HIX)与分解时间呈正相关,120 d时玉米秸秆、生物炭和腐熟猪粪DOM的HIX较初始(0 d)分别提高了50.0%、6.3%和24.5%。生物炭DOM以类富里酸(C2,占比24.0%～29.0%)和类胡敏酸(C3,占比52.0%～60.0%)组分为主,腐熟猪粪和玉米秸秆DOM在前28 d主要以类蛋白质组分(C1,占比47.0%～63.0%和44.0%～52.0%)为主,28 d后以C2和C3组分为主。EEM-PARAFAC与Ryan-Weber模型分析显示,DOM与Cd的络合能力依次为玉米秸秆>腐熟猪粪>生物炭,且络合作用主要由C2组分主导。培养28 d时玉米秸秆DOM对Cd的络合能力最强。综上,相较于腐熟猪粪和生物炭,分解至28 d的玉米秸秆在修复Cd污染土壤方面具有潜在优势。

外源高丝氨酸内酯对养殖尾水脱氮效率的影响及机制

董皓珺, 张凯, 王广军, 潘哲

2026, 37(7):  2402-2414.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.031

摘要 ( 15 )   PDF (8777KB) ( 0 )  

为提高水产养殖尾水中微生物脱氮效率,本研究在连续流反应器中添加不同碳链长度高丝氨酸内酯(AHLs),包括N-丁酰-L-高丝氨酸内酯(C4-HSL)、N-己酰-L-高丝氨酸内酯(C6-HSL)、N-辛酰-L-高丝氨酸内酯(C8-HSL)、N-十二酰-L-高丝氨酸内酯(C12-HSL),研究其对养殖尾水脱氮性能、污泥特性及微生物群落功能的影响,并结合宏基因组分析解析其脱氮机制。结果表明:与对照出水硝态氮浓度(5.09±2.79 mg·L^-1)相比,各AHLs处理均提高了硝态氮去除效果,稳定运行阶段出水硝态氮浓度分别降至(2.60±2.20)、(1.87±1.31)、(2.55±1.92)和(2.51±2.12) mg·L^-1,其中C6-HSL处理效果最佳,硝态氮去除率较对照提高8.0%,且将亚硝态氮和总氨氮浓度分别维持在较低水平,分别为(0.62±0.61) mg·L^-1和(0.13±0.13) mg·L^-1。AHLs处理改变了污泥表面形态及胞外聚合物组成,富集了脱硝酸弯杆菌属(丰度提升1.4%~3.4%)等硝酸盐脱氮功能菌。宏基因组分析表明,AHLs对群体感应、双组分系统及氮代谢相关功能基因具有差异化调控作用。其中,C4-HSL主要强化完全反硝化和生物膜形成相关基因,C6-HSL增强反硝化和硝酸盐异化还原为铵等脱氮相关基因表达,C8-HSL强化磷胁迫响应与固氮相关基因表达,C12-HSL诱导铁获取相关功能基因表达。综上,外源AHLs可通过调控微生物群体感应及代谢过程强化系统脱氮功能,其中C6-HSL强化效果最佳。

浙江沿海繁殖海鸟种群动态及常见繁殖海鸟食性

朱珂莹, 陆祎玮, 王思宇, 丁鹏, 李春耀, 苏波, 余晓, 周熙来, 范忠勇, 何珂

2026, 37(7):  2415-2423.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.032

摘要 ( 15 )   PDF (2182KB) ( 0 )  

海鸟作为海洋生态系统的关键指示类群,其食性研究对于评估近海营养结构及制定保护策略具有重要价值。本研究整合2021—2025年公民科学数据,结合DNA宏条形码技术系统分析了浙江沿海繁殖海鸟的种群动态及常见繁殖海鸟黑尾鸥和褐翅燕鸥繁殖期食性特征。公民科学数据显示,浙江沿海地区作为海鸟重要栖息地,近5年观测到海鸟数量总共为95269只,舟山群岛成为繁殖海鸟的核心繁殖生境。通过对黑尾鸥和褐翅燕鸥粪便进行DNA宏条形码的高通量测序,共鉴定出鱼类36种及甲壳动物30种。黑尾鸥与褐翅燕鸥在食性上存在显著分化,黑尾鸥主要捕食鲻科和鳀科的海水鱼类,褐翅燕鸥则偏好鲱科与须鲷科的海水鱼类,二者均摄食大眼蟹科和梭子蟹科的节肢动物;黑尾鸥还摄食淡水鱼类大口黑鲈,表明其在海陆交界生境中食性的可塑性。由于褐翅燕鸥采样受限,仅针对多个繁殖岛屿的黑尾鸥进行食物多样性分析,结果显示,舟山乌柱山岛黑尾鸥的食物组成最具多样性,但岛屿间不存在差异。本研究填补了浙江沿海常见海鸟食性基础数据的空白,为近海生物多样性保护提供了科学支撑。

综合评述

退化草地生态修复的系统性框架: 理论整合、技术耦合与效益评估

黄惠群, 陈晓娅, 刘西苑, 朱晓花, 曾和平

2026, 37(7):  2424-2440.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.008

摘要 ( 15 )   PDF (2917KB) ( 0 )  

草地退化已成为制约区域生态功能发挥与畜牧业可持续发展的关键问题。针对我国当前退化草地生态修复中存在的措施碎片化、技术与退化类型不匹配及重建设轻管护等问题,本文以系统性恢复理论为指导,融合基于自然的解决方案(NbS)理念与近自然恢复原则,构建了面向工程实践的退化草地系统性修复框架。该框架以退化诊断和主导限制因子识别为核心,集成关键技术配置、工程装备匹配、多维效益评价及反馈优化机制,形成“诊断-配置-评价-调控”的闭环决策路径。通过引入“生态状态判定-路径分流”机制,实现了修复过程由线性实施向动态优化转变,避免了传统模式中修复过程的无限循环。退化草地生态修复成效取决于限制因子识别与技术组合的精准匹配,而非单一技术或工程强度。多维效益评价应贯穿于修复全过程,并作为驱动适应性管理的关键环节。该框架实现了对修复理论、技术路径、效益评估与管理调控的系统整合,可为我国不同退化情景下草地生态修复的精准决策与长效调控提供支撑。

土壤胞外酶对全球变化响应研究进展

杨阳, 王宝荣, 陈骥, 方临川, 王云强, 安韶山

2026, 37(7):  2441-2452.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.020

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土壤胞外酶通过催化有机物中复杂大分子的降解,调控土壤微生物可利用底物的形成和养分释放,是连接微生物与生物地球化学循环过程的关键桥梁,其对全球变化的响应成为生态学领域的研究热点。本文梳理了土壤胞外酶的来源、分类、结构与功能,阐述了土壤胞外酶对全球变化(包括气候变化和人类活动)的响应和反馈机制。土壤胞外酶对多重气候因子(如升温、干旱、氮沉降、降水改变、CO₂浓度升高)具有非线性响应,这种非线性并非是单一因子的叠加效应,而主要源于气候与环境因子之间的交互作用,其通过改变土壤微生物的养分限制状态、生活史策略及群落结构,进而引发酶活性和生态化学计量比的动态响应,其最终响应取决于各因子的强度、持续时间和环境背景。未来研究应从单一酶活性测定转向“酶动力学、微生物资源分配、生态系统过程”耦合分析,结合长期野外试验、同位素示踪和多组学技术,加强对全球变化下多因子交互作用机制的认识,将关键酶功能学参数纳入生态系统大模型中,以准确预测气候变化背景下土壤碳动态与生态系统功能。

丛枝菌根真菌介导植物响应盐碱胁迫的离子稳态机制

潘一诺, 韩迎新, 董可心, 刘硕, 郭浩然, 李林, 程瀚墨, 王竞红

2026, 37(7):  2453-2462.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.005

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在全球气候变化背景下,土壤盐碱化已成为威胁农业可持续发展的重要环境问题。盐碱胁迫的核心危害在于破坏植物细胞离子稳态,导致Na⁺、Cl^-等离子过量积累及K⁺、Ca⁺等必需营养离子亏缺,进而抑制植物生长。丛枝菌根真菌(AMF)作为一种广泛存在的土壤有益微生物,可与大多数陆生植物形成共生体,并通过精细的离子调节机制协助宿主应对盐碱胁迫。尽管近年来关于AMF调控离子平衡的研究日益增多,但缺乏从微观到宏观的系统整合。本文综述了盐碱胁迫下AMF调控植物离子吸收、转运与代谢的关键机制,包括AMF根外结构对离子的选择性吸收与营养获取的扩展作用,根内结构在营养交换及盐碱离子区隔中的功能,AMF分泌物对土壤环境的改善作用,以及对Na⁺外排与限制运输、Na⁺和Cl^-区隔、K⁺、Ca²⁺吸收与分配的调控。这些机制阐明了AMF缓解盐碱胁迫所致离子毒害与营养失衡的作用途径,为从离子层面理解并利用AMF增强植物耐盐碱性提供了理论依据。

根系分泌物与菌根网络介导的禾豆间作系统氮磷互促机制研究进展

于小倩, 高英志

2026, 37(7):  2463-2472.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.030

摘要 ( 17 )   PDF (2181KB) ( 0 )  

禾豆间作系统通过植物根系与地下生物互作实现氮磷高效利用,是绿色农业的重要措施。本文系统总结了禾豆间作系统根系分泌物与菌根网络介导的氮磷互促机制,并对未来研究方向进行了展望。禾本科植物通过分泌有机酸与磷酸酶活化其根际难溶性磷,释放的有效磷经公共菌根网络转移至豆科植物根际,缓解其固氮过程的磷限制,激活能量代谢,启动根瘤形成,促进豆科结瘤固氮;禾本科植物根系分泌物还可通过刺激豆科植物关键结瘤基因表达等方式直接促进其固氮。菌根网络能将豆科植物固定的氮素以氨基酸等形式转运至禾本科植物,促进其根系发育与分泌物释放,增强磷活化能力。根系分泌物和公共菌根网络协同形成“氮磷互促”循环,显著提升禾豆间作系统的养分利用效率和生产力。未来应整合代谢组学、宏基因组、根际原位成像技术及人工智能等技术,阐明根系-菌根-微生物的多界面耦合机制,实现间作系统氮磷互促效率的精准预测与调控,为发展绿色智慧农业提供理论支撑。

群体感应调控污泥膨胀研究进展

李松亚, 耿延祥, 刘彪, 王林裴, 宋南君, 贾惠琳, 赵艳涛

2026, 37(7):  2473-2480.  doi:10.13287/j.1001-9332.202607.033

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污泥膨胀是活性污泥法长期面临的棘手问题,严重影响污水处理系统的稳定运行,传统控制方法难以从根本上解决丝状菌的竞争优势问题。群体感应作为微生物细胞间通讯的核心机制,被证实在污泥膨胀过程中发挥着重要的调控作用。本文系统综述了污泥膨胀的类型、机理及传统控制方法的局限,总结了群体感应基本原理及主要信号分子,重点分析了基于胞外聚合物合成和微生物群落结构的群体感应调控污泥膨胀路径,并总结了群体淬灭控制策略。最后,对群体感应调控污泥膨胀未来研究方向进行展望,指出了当前研究从实验室走向工程应用所面临的主要挑战。本文可为深入理解群体感应对污泥膨胀的调控作用以及推动基于群体感应调控的污泥膨胀靶向控制工程化应用提供理论参考。