典型滨海湿地植被演替研究进展

湿地植被是滨海湿地生态系统的重要组成部分,对滨海湿地生态功能的发挥起了重要作用。在分析不同类型典型滨海湿地的环境特征基础上,从滨海湿地植被的物种组成、空间分布、演替特征和主要影响因素等方面,综述了国内外滨海湿地植被演替研究现状及动态,提出未来滨海湿地植被演替研究的方向:滨海湿地植被演替与生态恢复、滨海湿地植被演替对全球变化的响应。     

荒漠土壤微生物群落结构特征研究进展

荒漠生态系统占地球陆地面积三分之一,是地球化学循环中的重要部分。荒漠干旱高温、缺乏植被、UV辐射强,曾被认为是没有生命的地方。然而在这恶劣环境中却蕴含有大量的微生物资源,尤其是荒漠土壤富集了大量微生物。微生物参与和主导整个荒漠生态系统地球生物化学循环,对于调节重要生态过程、修复和稳定荒漠生态系统起到重要作用,对其的研究生态学意义突出。本文综述了国内外对荒漠土壤微生物群落结构特征、群落功能多样性以及微生物群落、微生物与植物、微生物与环境之间相互关系的研究现状,旨在充分了解荒漠土壤微生物多样性研究,总结对荒漠微生物生态认识的不足,为荒漠微生物生态研究方向提供参考。     

Wetland-DNDC模型模拟密云水库消落带甲烷排放（英文）

淡水生态系统消落带是甲烷排放研究的热点区域,但相关数据的积累十分薄弱。本研究利用静态箱法和过程模型(Wetland-DNDC),研究了密云水库消落带CH_4排放通量。在消落带的三个水位梯度:即永久淹水深水区、永久淹水浅水区和季节性淹没区,选取九种典型植被进行CH_4排放通量的野外监测和模型模拟。结果表明:在三个水位梯度上,Wetland-DNDC模拟值与实测值拟合度分别为0.89、0.81和0.49(p0.001)。Wetland-DNDC模型抓住了水位波动、土壤温度和土壤有机质含量等因子对消落带CH_4排放的影响规律,成功地在时间、空间和数量级上对消落带CH_4排放通量进行了模拟,为评估水库温室气体排放提供了新方法。在密云水库生长季模拟的消落带CH_4总排放量为15.1 g CH4·m~(-2),在数量级上,与国内其他类型湿地消落带CH_4排放具有可比性。据此推算Wetland-DNDC模型适用于水库或湖泊消落带区域甲烷排放的模拟,对植被模块进行改进可以进一步提高模型模拟的准确性。     

土壤增温及降雨隔离对杉木幼林林下植被生物量的影响

据IPCC（2007）预计到21世纪末,全球平均温度将增加1.1-6.4℃,气候变暖导致陆地生态系统干旱频繁,强降雨增多,降雨量、降雨强度和降雨格局改变,高纬度地区降雨增加而亚热带地区降雨将减少。温度和水分是驱动生态系统过程最关键的2个因素,全球变暖及降雨格局的改变将显著影响陆地生态系统的结构与功能。森林生态系统作为陆地生态系统的一个重要组成部分,其林下植被在维持森林生态系统多样性、生态功能稳定性、森林生态系统营养元素的积累和循环、水土涵养、持续生态系统生产力以及森林演替和发展、森林碳汇储量等方面具有独特的功能和作用.     

全球变化下的山地表生环境过程:认知与挑战——中国科学院贡嘎山高山生态系统观测试验站建站30周年回顾与展望

立足山地表生环境长期定位观测,明确山地表生环境变化过程与机理、掌握山地生态系统响应变化环境的演化规律、探索应对全球变化的山区经济社会发展模式,维系着国家发展战略目标的实现。从高山典型生态系统对气候变化的响应与适应、变化环境下高山植被原生演替过程与模拟、高山生态系统生物地球化学循环、海洋性冰川动态与山地气候变化以及山地资源开发利用与保护等方面,系统总结了贡嘎山高山生态观测试验站过去30年取得的重要科学进展,归纳了在山地表生环境过程理论与实践方面取得创新突破。围绕贡嘎山站在山地生态和环境变化观测试验体系建设中存在的不足,以及面临的重要前沿科学领域的挑战和国家发展需求,提出了未来进一步发展的5个重要方向:构建和发展综合观测网络、深化高山生态系统垂直带谱分异与重建机制的研究、拓展高低纬度典型山地生态系统变化的比较研究、发展山地生态过程模型以及探索山区生态经济可持续发展模式。     

全球变化对草地土壤微生物群落多样性的影响研究进展

全球变化对人类生存环境的影响已成为当前全世界共同关注的焦点。草地分布十分广泛, 且大多位于生态脆弱带, 对全球变化响应十分敏感。当前, 有关全球变化对草地生态系统影响的研究主要集中于地上植被部分, 对于生态系统物质循环关键参与者和草地碳源汇的重要调节者--土壤微生物的研究相对较少。本文综述了全球变化因子, 包括CO₂浓度、气温、降水及氮沉降等因素及其交互作用对草地土壤微生物群落多样性影响的相关研究进展, 并在此基础上对当前研究中的一些不足之处进行剖析, 对未来研究需关注的问题和研究方向进行了讨论和展望。     

湖南东江湖水库消落带地形因子与水文要素时空格局变化

东江湖消落带岸坡侵蚀、水土流失严重,生态风险堪忧,生态修复刻不容缓。地形因子和水文要素作为湖库消落带修复最为关键的约束性条件,反映了库岸生态系统的基本状态。本研究基于东江湖流域DEM(Digital Elevation Model)数据和水文站2017—2021年的日水位数据,利用ArcGIS提取消落带范围,分析地形因子和水文要素时空格局变化。结果表明：(1)东江湖消落带位于263～278 m高程区间,垂直落差15 m,总面积25.16 km²。消落带高程和坡度均呈现南北高、中间低的特点,即高高程和陡坡区段主要位于滁口镇和黄草镇等地区,而低高程和缓坡主要位于白廊镇和小东江等地区;消落带无坡向分布广泛,呈现出阴坡面积多于阳坡的特点,而长坡主要位于北部,短坡主要位于南部;消落带剖面曲率和平面曲率在空间上呈现相同的变化趋势,即在南北两端较低,在中部较高。(2)东江湖消落带地形因子和水文要素呈现出明显的空间异质性。东江湖消落带全年淹水天数、最低持续淹水天数、平均持续淹水天数、最大淹水深度、平均淹水深度等水文要素均随高程的增加而下降,呈现出显著负相关关系。(3)白廊镇、坪石...     

张家口市景观格局及旅游生态服务价值演进研究（英文）

北京冬奥会部分项目于2022年在张家口举办,张家口作为重要的冰雪旅游地,在其建设过程中其景观格局的变化速率、景观生态安全水平、生态系统服务价值尤其是旅游生态服务价值的研究极为必要。本研究运用2000–2020年间的土地利用数据,综合分析张家口土地利用动态度、土地利用转移矩阵、景观脆弱度、景观干扰度、生态系统服务价值、旅游生态服务价值等的动态变化。结果表明,2015–2018年张家口市景观格局发生大幅扰动,景观生态安全在景观格局调整的过程中受到威胁,直至2020年景观格局经过调整并稳定以后,景观生态安全重新恢复,生态系统服务价值尤其是旅游生态服务价值得以显著提升。本研究结果将为张家口冰雪旅游地景观格局的优化,以及旅游生态价值的提升起到重要的推动作用,同时,可对我国其他冰雪旅游地的发展提供重要借鉴。     

三峡水库消落带优势草本植物对土壤氮磷的吸收富集特征

三峡水库消落带春夏出露,植物生长茂盛,可能拦蓄提取大量库区营养盐,研究消落带植物对氮磷养分的富集特征及其种间差异将为三峡消落带高效截污植被的筛选与重建提供重要基础数据。本文通过三峡水库消落带实地调研,采集典型草本植物,测定生物量和养分含量,计算富集系数和养分累积吸收量,从生态计量角度分析种间差异。结果表明,(1)三峡水库消落带优势植物主要为草本植物,优势草本植物有苍耳、青蒿、籽粒苋、铁线蕨、鬼针草、水蓼、稗草、空心莲子草、狗牙根、牛鞭草等。地上生物量的种间差异显著,苍耳和青蒿的地上生物量最高,铁线蕨地上生物量最低。(2)不同种类草本植物的氮磷吸收富集能力差异显著,苍耳和水蓼的氮富集系数最高;狗牙根和青蒿对磷的富集系数最高,苍耳和青蒿氮磷累积吸收量最高。另据植物对氮磷的富集系数、累积吸收量和其地上生物量,可将消落带草本植物分为5类:强氮磷富集型(苍耳和青蒿)、氮富集型(籽粒苋)、磷富集型(狗牙根)、弱磷富集型(水蓼和空心莲子草)、弱氮磷富集型(稗草、鬼针草、铁线蕨和牛鞭草)。(3)若仅考虑植物对消落带土壤(底泥)的养分吸收,强富集型和富集型植被具有更强的光合吸收提取效率,生态截污能力强,因此,消落带截污植被恢复草本可选苍耳、青蒿、籽粒苋、狗牙根等。     

三峡库区湿地监测指标体系构建

三峡库区湿地是巨大的人工湿地,库区形成长江两岸长达数百千米与天然湿地季节相反的消落带湿地。为确保三峡水库的安全运营和库区生态安全,需要建立一套三峡库区湿地监测指标。依据三峡库区湿地的特殊性,探索构建一套包括水文、水质、气象、土壤、碳汇等监测内容的湿地监测指标体系,指标体系的建立对三峡库区湿地生态系统监测和保护具有一定的现实意义。     

西南喀斯特山区峰丛洼地农业生产活动的生态景观效应探讨

西南喀斯特山区峰丛洼地特殊的地形地貌特征,造成了物质能量循环及环境的封闭性,生态环境脆弱性强,加之区域社会经济发展落后,农村经济主要以传统种植业为主,农业生产活动对区域生态环境及景观有重要的影响作用。对农业生产活动及其生态效应进行探讨,以揭示其对喀斯特峰丛洼地自然景观格局演化的影响作用,有助于喀斯特峰丛洼地区生态环境的恢复与重建。通过野外实地考察及相关文献整理,尝试从农业生产活动对喀斯特峰丛洼地系统中的水文系统、植被系统、土壤系统的影响效应入手,探讨农业生产活动对喀斯特峰丛洼地自然景观格局分布的影响。结果表明,峰丛洼地农业生产活动与喀斯特峰丛洼地景观变化具有显著的相关性联系,农业生产活动对峰丛洼地景观格局的作用机制,主要是通过原始植被的破坏阻断了峰丛洼地表层岩溶水循环路径及改变了表层岩溶带的产流模式造成的,最终导致峰丛洼地地表植被系统的稳定性弱化,损坏了景观的系统性,造成景观破碎化,使景观均值性减弱,稳定性下降进而造成景观的逆向演替甚至石漠化。     

湖滨带土壤种子库研究进展

湖滨带是连接湖泊水域生态系统与陆地生态系统的功能过渡区,湖滨带生态恢复和重建已经成为生态学与环境科学领域的研究重点和热点。土壤种子库是湖滨带植物群落演替的物质基础,在湖滨带植物群落的恢复与重建中具有重要的理论与实践意义。在阐述湖滨带土壤种子库形成与功能的基础上,从土壤种子库的研究方法、密度和物种组成、空间分布格局、与地表植物的关系、动态以及影响因素等方面,系统地阐述了湖滨带土壤种子库的研究进展;提出了湖滨带土壤种子库研究与应用中存在的问题与今后的研究方向,包括加强湖滨带土壤种子库特征及其影响因素的长期监测与研究、入侵植物对湖滨带土壤种子库的影响、湖滨带土壤种子库的遗传特征以及土壤病原菌对土壤种子库的影响、加强土壤种子库与其它生态恢复技术相结合的湖滨带生态修复工程实践,以期为土壤种子库在湖滨带生态恢复与重建中的研究与应用提供科学依据。     

官厅水库消落带生态系统健康评价

消落带生态系统的健康评价对了解消落带的内部结构、功能变化和生态过程具有重要意义。以反映人类与自然环境相互作用的压力—状态—响应(Pressure-State-Response,PSR)模型为框架,利用多源遥感数据和统计监测数据,筛选出19项代表性指标,构建官厅水库消落带生态系统健康评价指标体系。兼顾生态系统发展过程中突变性和模糊性等特征,结合模糊数学理论与突变理论的方法,提出一种定性与定量相兼顾的多层突变模糊评判方法。评价结果显示,2005年、2010年和2015年对应的突变级数依次为0.964、0.961和0.974。2005年和2010年官厅水库消落带生态系统健康等级为"一般",综合健康指数依次为3.110和2.969;2015年其健康等级为"良",综合健康指数最高,为3.520;3个时期中,2010年官厅水库消落带生态系统的健康状态相对最差,压力主要来自"自然因素"与"人类生存"指标的突变,表现为水位降低、水面面积持续减少,同时水污染、人口密度增大等人为问题较为突出。总体上,官厅水库消落带生态系统健康状况整体向趋好发展。     

荒漠生态系统C、N、P生态化学计量研究进展

生态化学计量学是通过研究生物有机体主要元素含量及其比值的变化关系,揭示生态系统各组分间元素循环规律的一门学科,生态化学计量也是荒漠生态系统研究的重要内容。因此,综合掌握水分和养分限制环境下C、N、P生态化学计量的关系对揭示荒漠生态系统植物的限制性元素、土壤营养的供给能力、养分的有效性等都具有重要的意义。基于此,回顾和分析了国内外荒漠生态系统C、N、P生态化学计量最新研究和动态,分别从植物、凋落物、土壤、土壤微生物、土壤酶进行较为系统的评述,讨论了植物-土壤-微生物-酶四者的关系,提出了荒漠生态系统C、N、P生态化学计量的未来研究方向,期望为全面理解固沙植被的演变过程、稳定性维持机制及其科学管理提供理论指导。     

内陆水体退化生态系统的恢复

内陆水体生态系统在维持全球物质循环和水分循环中具有重要作用.它的恢复是指重建干扰前的物理条件,调整水和土壤中的化学条件,再植水体中的植物、动物和微生物群落.相对静止的湖泊和水库的退化主要由点源污染和非点源污染引起,需要人类干预才能恢复.治理水体和开展内陆水体生态系统的恢复活动有由下而上和由上而下两种方法,最重要的是减少营养输入,控制富营养化问题.河流退化的因素较多,恢复时最重要的是水质的恢复.内陆水体生态系统的恢复过程项目评估受人类价值和生态系统表现影响,进行内陆水体生态系统恢复项目评估的标准包括内陆水体     

岩溶山区不同植被群落土壤生态系统特性研究

自然植被演替成为次生植被、人工林或人工开垦利用后,岩溶山地土壤物理性能退化;沙化现象明显;坡耕地土壤长时间持水供水性能、抗旱性能降低;土壤种子库中草本种子比例大,木本植物种子少,土壤种子库退化更严重。研究区土壤有机质和全N受植被类型和土地利用强度影响明显,坡耕地土壤有机质较林草地系统低,退耕还林还草后,土壤有机质含量稳定增加。与自然植被相比,人工林、次生林系统土壤有机质含量仍较低。从弃耕地→灌草坡→次生林地的演替过程中,土壤种子库生态优势度呈降低趋势,物种丰富度和多样性增加。研究结果认为,岩溶生态系统土地退化的实质是土壤作为水库、养分库和土壤种子库功能的差异退化。     

植被恢复不同阶段下喀斯特土壤微生物群落结构及活性的变化——以云南石林景区为例

为了探讨植被恢复对喀斯特土壤生化特性的影响,对云南石林景区植被恢复演替下土壤养分、微生物群落结构及活性进行了比较研究。结果表明,相对于裸露地,植被恢复显著地提高了土壤养分、微生物量碳、微生物活性、微生物商、细菌种丰富度及基因多样性;相对于对照原始林,植被恢复演替下土壤总有机碳、总氮、微生物量碳、基础呼吸和诱导呼吸的恢复程度分别为32%～83%、36%～70%、54%～89%、58%～82%和35%～51%;对照林与植被恢复演替下土壤细菌群落结构之间的相似性遵循如下趋势:裸露地(稀)草地灌丛。总体上,自然恢复方式(草地和灌丛)提高土壤质量效果优于人工恢复方式(柏树林);从裸露地到稀草地恢复过程中,土壤质量提高尤为迅速,为退化喀斯特土壤生态系统进一步恢复改善了条件。     

土壤水分动态随机模型研究进展

土壤水是地球表层系统的重要组成,是水文循环的核心,控制着最基本的陆地生态系统格局与过程,是陆地生态系统健康运行的关键。土壤水分动态是研究水文过程和陆地生态系统过程相互作用及反馈必不可少的一环,是一系列水文、气候和生态过程非线性动态作用的结果。因此,土壤水分动态表现为脉动、无规律和随机的过程,对其研究需要随机方法。本文综述了基于土壤水分平衡的土壤水分动态随机模拟的研究进展,主要关注土壤水分动态随机模型的分类比较和适用性。希望能为国内生态水文学的定量研究提供一些参考,促进对水文循环与陆地生态系统之间相互作用更好的理解,最终有助于水资源和生态系统的可持续管理。     

荒漠区踩踏生物土壤结皮对土壤微生物量的影响

土壤微生物量可敏感指示土壤质量,是衡量荒漠地区生态恢复程度的重要生物学指标,而有关荒漠区人为踩踏生物土壤结皮与土壤微生物量关系的研究相对缺乏。以腾格里沙漠东南缘的人工植被固沙区和天然植被区人为踩踏生物土壤结皮下的沙丘土壤为研究对象,分别采集未踩踏、中度踩踏和重度踩踏结皮下0～5 cm和5～15 cm土样并测定土壤微生物量碳和氮。结果表明:人为踩踏藻-地衣结皮和藓类结皮可减少生物土壤结皮下土壤微生物量碳和氮,且土壤微生物量碳和氮随踩踏程度的增加而减少,重度踩踏显著减少土壤微生物量碳和氮(P<0.05),土壤速效磷、速效氮、全磷和全氮的损失是导致土壤微生物量碳和氮减少的重要因子。除踩踏程度外,土壤微生物量碳和氮也受结皮演替阶段的影响。人为踩踏的藓类结皮下土壤微生物量碳和氮显著高于藻-地衣结皮(P<0.05),表明演替晚期的藓类结皮比演替早期的藻-地衣结皮抗干扰能力更强;无论季节如何更替,土壤微生物量碳和氮均表现为未踩踏>中度踩踏>重度踩踏;人为踩踏结皮下土壤微生物量碳和氮均表现明显的季节变化,夏季>秋季>春季>冬季。腾格里沙漠人工植被固沙区和天然植被区人为踩踏生物土壤结皮可减少土壤微生物量,表明人为踩踏生物土壤结皮可引起土壤质量下降,导致荒漠生态系统的退化。因此,保护荒漠区生物土壤结皮有利于荒漠生态系统的修复。     

荒漠植被影响土壤水文过程研究述评

简要回顾了有关荒漠植被对土壤水文过程影响的试验研究,介绍了荒漠地区土壤水文过程研究的主要方法以及基本的土壤水分平衡方程,并对特定区域土壤水分动态与植被结构之间的关系进行分析,以期对今后从事该领域的研究与管理者有所启示。由于荒漠地区土壤水文特性具有极高的变异性,因此,阐明荒漠植被区土壤水分动态,确定这一特殊生态系统内植被格局与土壤水文过程的关系,可在理论上回答雨养型人工植被建设与荒漠地区生态恢复工程中,土壤水文过程影响植被结构与格局的基础性科学问题。