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两个种源木荷幼苗对干旱-复水的生理生态响应

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广西植物 2024年第5期44卷 873-884页

作者：王德福赵楠邱万滨桑栋鑫黄国敏刘文飞沈芳芳段洪浪南昌工程学院江西省退化生态系统修复与流域生态水文重点实验室南昌330099 中国科学院华南植物园退化生态系统植被恢复与管理重点实验室广州510650 四川文理学院四川革命老区发展研究中心四川达州635000 贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心贵阳550025

为探讨不同种源树木对干旱-复水的生理生态响应,该研究以广东与福建种源木荷为对象,通过盆栽控水方式模拟干旱及复水条件,研究两个种源木荷的水力及碳生理特征、脯氨酸(Pro)及超氧化物歧化酶(SOD)对干旱-复水的响应。结果表明:(1)对照... 详细信息

为探讨不同种源树木对干旱-复水的生理生态响应,该研究以广东与福建种源木荷为对象,通过盆栽控水方式模拟干旱及复水条件,研究两个种源木荷的水力及碳生理特征、脯氨酸(Pro)及超氧化物歧化酶(SOD)对干旱-复水的响应。结果表明:(1)对照情况下,广东种源木荷的茎木质部水势(Ψ_(xylem))、叶片相对含水量(RWC)、光合速率(A_(sat))与气孔导度(G s)均低于福建种源木荷的。(2)两个种源木荷的水力特征、Pro与SOD对干旱-复水的响应呈一致趋势,其中Ψ_(xylem)、RWC与Pro均能较快恢复至对照水平,而茎木质部栓塞程度与SOD未恢复至对照水平。(3)福建种源木荷叶片的A_(sat)对干旱的敏感性较广东种源的高且复水后恢复至对照水平需要更长时间。(4)复水后福建种源木荷非结构性碳水化合物(NSC)的恢复速率高于广东种源木荷。综上认为,福建与广东两个种源木荷均不能通过短期复水(30 d)来修复被栓塞的木质部。尽管广东种源木荷的光合速率能够更快地恢复至对照水平,但其光合速率低于福建种源木荷,并且其NSC的恢复能力较福建种源荷的低。因此,在未来干旱加剧背景下,广东种源木荷的生长及存活可能受到更大威胁。该研究结果有助于了解种源地气候条件对树木抗旱性的影响,为未来森林的经营与管理提供了理论参考。

关键词：干旱-复水光合特征水力特征木荷种内差异

耦合InVEST与FLUS模型的无锡市产水量时空变化与预测

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：包逸涛吴朝明朱骊杨锐戈禹刘自强南京林业大学林草学院水土保持学院江苏省水土保持与生态修复重点实验室南方现代林业协同创新中心宁夏大学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室江苏省水文水资源勘测局无锡分局

【目的】预测无锡市未来不同情景下土地利用转移，研究产水量服务功能时空变化及驱动因素，为当地生态与社会经济可持续发展提供依据。【方法】基于FLUS及InVEST模型，利用历史用地转移趋势预测未来情景土地利用变化，分析1990—2030... 详细信息

【目的】预测无锡市未来不同情景下土地利用转移，研究产水量服务功能时空变化及驱动因素，为当地生态与社会经济可持续发展提供依据。【方法】基于FLUS及InVEST模型，利用历史用地转移趋势预测未来情景土地利用变化，分析1990—2030年无锡市产水量服务功能空间异质性，并通过情景分析法探究产水量主导驱动因素。【结果】无锡市的历史土地利用演变主要由耕地向发展用地转移，在研究期内，耕地面积减少32.69%，发展用地面积增加217.25%；研究区历史年均产水体积为25.52×108m3，年平均产水深度为612.34 mm，年产水量与降水量和蒸散量的变化趋势保持一致，呈现出先下降后上升的模式。在空间上，产水量高值区集中在西南部林地和东北部草地区，低值区集中在中部水域。在1990—2000年、1990—2010年、1990—2020年及未来2020—2030年4个时段内，产水量的变化受到土地利用转移和降水量变动的影响，这两个因素对4个时段产水量的贡献率分别为-10%和110%、12.5%和87.5%、1%和99%及5.46%和94.54%。降水量是影响产水量变化的主要因素。【结论】历史及未来情景下，降水量变化对产水量的影响显著高于土地利用对产水量的影响，降水量是无锡市产水量变化的关键驱动力，此结果可为研究区水资源配置提供科学依据。

关键词： InVEST模型 FLUS模型产水量驱动因子土地利用无锡市

江西省浅水湖泊大型底栖无脊椎动物多样性特征和影响因素

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湖泊科学 2024年第3期36卷 858-869页

作者：池仕运邓燕青胡菊香刘恋王瑞陈斯芝闵翔胡愈炘陈佳林水利部中国科学研究院水工程生态研究所武汉430079 水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室武汉430079 湖北省水生态保护与修复工程技术研究中心武汉430079 江西省水文监测中心南昌330002 鄱阳湖水文生态监测研究重点实验室南昌330002 生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心武汉430011 生态环境部海河流域北海海域生态环境监督管理局生态环境监测与研究中心天津300061

2019年春、秋两季,对江西省76个湖泊的底栖动物进行了调查,在分析其群落结构和多样性的基础上,探讨了多样性与环境因子间的关系,旨在确定影响大型底栖无脊椎动物多样性的重要环境因子,以期为江西省湖泊的精准化管理提供科学依据和技术... 详细信息

2019年春、秋两季,对江西省76个湖泊的底栖动物进行了调查,在分析其群落结构和多样性的基础上,探讨了多样性与环境因子间的关系,旨在确定影响大型底栖无脊椎动物多样性的重要环境因子,以期为江西省湖泊的精准化管理提供科学依据和技术支持。两次调查共检出140个分类单元,以水生昆虫和软体动物为主,摇蚊类物种数占水生昆虫物种数的53.62%。富营养指示种(长足摇蚊属一种和摇蚊属一种)为春、秋两季的优势分类单元,湖沼典型种(长足摇蚊属一种、摇蚊属一种、石田螺属一种、苏氏尾鳃蚓和霍甫水丝蚓)的丰度变化导致了群落结构的季节变化。大型底栖无脊椎动物α多样性水平较低,基于PLSR和PLS-SEM的分析结果表明,影响大型底栖无脊椎动物多样性指标的环境因子既与藻类种群动态密切相关,也与水质状态有关。大型底栖无脊椎动物多样性与藻类种群状态存在稳定的联系,不受季节因素的影响,过高的藻类丰度不利于大型底栖无脊椎动物多样性的提高,而较好的水质状况有利于大型底栖无脊椎动物多样性的提高。为保护江西省湖泊大型底栖无脊椎动物资源,应在具有渔业养殖功能的湖泊和城镇湖泊中进行水生植物的修复工作,使藻型湖泊向草型湖泊方向演化;对一些富营养化程度较高的水体进行系统治理,控制面源污染,促进传统渔业养殖模型向生态渔业模式转换,并有针对性地开展一些生态修复措施;应在控制藻类和改善水质的基础上,增强湖泊的连通性和水体交换能力,充分发挥自然修复功效。

关键词：藻类种群动态 α多样性富营养化 PLSR分析 PLS-SEM分析

祁连山国家公园煤矿修复对地表节肢动物多样性的影响

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生态学报 2024年第4期44卷 1575-1587页

作者：冯怡琳杨竟艺王永珍赵文智辛未冬袁虹刘继亮宁夏大学生态环境学院银川750021 西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地/西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室银川750021 中国科学院西北生态环境资源研究院临泽内陆河流域研究站兰州730000 甘肃农业大学兰州730000 山西师范大学临汾041004 甘肃祁连山国家级自然保护区管护中心张掖734000

高寒山区煤矿覆土回填和种植草本植物能够快速改善环境,强烈影响地表节肢动物多样性及其生态功能,地表节肢动物对煤矿修复的响应还会因海拔及放牧扰动强度的变化而异。选择祁连山国家公园甘肃片区中部西营河和东大河保护站煤矿修复区和... 详细信息

高寒山区煤矿覆土回填和种植草本植物能够快速改善环境,强烈影响地表节肢动物多样性及其生态功能,地表节肢动物对煤矿修复的响应还会因海拔及放牧扰动强度的变化而异。选择祁连山国家公园甘肃片区中部西营河和东大河保护站煤矿修复区和毗邻草地(对照区)为研究对象,利用陷阱法调查煤矿修复区及对照区地表节肢动物的种类组成和数量变化,解析地表节肢动物群落及关键类群对煤矿修复的响应模式,确定影响地表节肢动物多样性变化的关键要素。结果表明,煤矿修复缩小了修复区和对照区地表节肢动物群落差异,但煤矿修复区和对照区地表节肢动物群落组成明显不同并存在地域差异。西营河煤矿修复显著提高了地表节肢动物活动密度,而东大河保护站煤矿修复导致地表节肢动物活动密度略有降低,地表节肢动物类群丰富度、多样性和均匀度指数变化与活动密度相反。主要地表节肢动物科对煤矿矿区修复的响应模式不同并存在区域差异,西营河保护站煤矿修复显著提高了平腹蛛科、微蛛亚科和隐翅虫科的活动密度,但显著降低了硬体盲蛛科和象甲科的活动密度;东大河保护站煤矿修复显著提高了步甲科活动密度,但降低了蚁科和狼蛛科的活动密度。pRDA排序结果表明,海拔高度和全氮含量解释了西营河保护站煤矿修复区和对照区20.8%的地表节肢动物群落变异;草本地上生物量和海拔高度解释了东大河保护站煤矿修复区和对照区24.3%的地表节肢动物群落变异。总之,高寒山区人工覆土和植被建设引起的植被和土壤环境变化强烈影响地表节肢动物多样性,地表节肢动物对煤矿修复的响应存在明显的区域差异,地表节肢动物多样性可以指示和评估煤矿修复效果。

关键词：祁连山国家公园煤矿矿区生态修复地表节肢动物多样性指示种

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高氮负荷森林生态系统对大气氮沉降降低的响应研究进展

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浙江农林大学学报 2024年第1期41卷 211-222页

作者：沈芳芳王彬宇姚必达莫明敏廖迎春房焕英邹显花刘文飞袁颖红樊后保南昌工程学院江西省退化生态系统修复与流域生态水文重点实验室江西南昌330099 南昌工程学院江西省鄱阳湖流域生态水利技术创新中心江西南昌330099

大气氮沉降对全球生物多样性和生态系统功能构成严重威胁。过去50多年,由于减排措施的实施,欧美国家率先出现大面积区域的氮沉降降低,中国从2010年开始趋于稳定,氮沉降的未来变化趋势可能因全球各地而异。本研究采用文献检索方法和综合... 详细信息

大气氮沉降对全球生物多样性和生态系统功能构成严重威胁。过去50多年,由于减排措施的实施,欧美国家率先出现大面积区域的氮沉降降低,中国从2010年开始趋于稳定,氮沉降的未来变化趋势可能因全球各地而异。本研究采用文献检索方法和综合分析方法,综述了国内外氮沉降恢复的方法,分析了森林生态系统土壤(酸化和溶液化学)、结构(植被-微生物多样性)与功能(生产力和碳吸存)对氮沉降降低的响应。随着氮沉降的降低,植被物种组成、土壤微生物群落和土壤过程可能恢复缓慢,而一些土壤参数(如pH、硝酸盐和铵浓度等)对氮输入减少的响应相对较快。当氮沉降降低时,可在某种程度上减轻土壤酸化,促进树木生长,但也可能因环境氮沉降速率依然很高并保持土壤酸化,林木的活力仍在恶化。植被多样性的恢复可能存在恢复障碍并在短期内难以维持富营养化的恢复,但促进了贫营养型物种的增加。森林生态系统恢复响应对减排政策存在延迟,且氮沉降增加存在遗留效应,致恢复相当缓慢,但恢复只是时间问题。因此,高氮负荷生态系统的恢复是一个长期缓慢的过程,进一步加强减排尤为重要。

关键词：氮沉降降低高氮负荷森林生态系统森林恢复土壤酸化生物多样性

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2015~2020年洞庭湖水质变化及驱动因子分析

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长江流域资源与环境 2024年第7期33卷 1576-1588页

作者：原丽格耿明明李峰谢永宏中国科学院亚热带农业生态研究所中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室湖南长沙410125 中国科学院亚热带农业生态研究所洞庭湖湿地生态系统观测研究站湖南长沙410125 中国科学院大学北京100049

为了分析2015~2020年(即湖南省政府开展了《洞庭湖生态环境专项整治三年行动计划(2018-2020年)》前后)洞庭湖水质变化趋势及其关键驱动因子,选取总氮(total nitrogen,TN)、总磷(total phosphorus,TP)、高锰酸盐指数(chemical oxygen dem... 详细信息

为了分析2015~2020年(即湖南省政府开展了《洞庭湖生态环境专项整治三年行动计划(2018-2020年)》前后)洞庭湖水质变化趋势及其关键驱动因子,选取总氮(total nitrogen,TN)、总磷(total phosphorus,TP)、高锰酸盐指数(chemical oxygen demand,CODMn)和氨氮(NH3-N)4项水质指标,分析了洞庭湖水质年际变化趋势及行动计划前后的水质特征;并通过水体污染指数w和综合污染指数γ评估了洞庭湖水质污染水平;最后结合水位、入湖径流等水文指标和污水处理率、畜禽排泄量等人为指标,深入揭示不同时期影响湖泊水质的关键驱动因子。结果表明:(1)研究期间,TN、TP和NH3-N浓度均呈显著下降趋势(显著性水平p水文条件,加强水文连通性。

关键词：洞庭湖水质驱动因子三年行动计划

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饶河流域水源涵养服务供需演变及驱动因素

水土保持通报 2024年第2期44卷 389-399,464页

作者：高明会蔡海生张学玲佘艳彭思卿江西农业大学江西省自然资源利用科技与管理创新研究基地/南昌市鄱阳湖生态重点实验室富硒农业产业发展研究中心江西南昌330045 江西农业大学国家林草局鄱阳湖流域森林生态系统保护与修复实验室江西南昌330045 自然资源部大湖流域国土空间生态保护修复工程技术创新中心江西南昌330045 江西省国土空间调查规划研究院江西南昌330045

[目的]探究流域水源涵养服务供需的时空分异特征及主要驱动因素,为流域水资源管理和优化配置及生态安全与保护提供科学依据和参考。[方法]以饶河流域为研究区,基于InVEST模型和多源数据定量评估研究区水源涵养服务供给、需求,根据供需... 详细信息

[目的]探究流域水源涵养服务供需的时空分异特征及主要驱动因素,为流域水资源管理和优化配置及生态安全与保护提供科学依据和参考。[方法]以饶河流域为研究区,基于InVEST模型和多源数据定量评估研究区水源涵养服务供给、需求,根据供需指数得到水源涵养服务供需匹配空间关系,利用地理探测器进一步探究水源涵养服务供需关系空间异质性的主要驱动因素。[结果]①2005—2020年水源涵养服务供给和需求量均呈现先增后减的趋势,不同土地利用类型的水源涵养能力具有显著差异,其中林地和草地水源涵养能力明显高于耕地和城乡工矿用地;②水源涵养服务供给和需求空间分布具有明显的空间异质性和不匹配特征,水源涵养供需匹配赤字区主要分布在西部鄱阳县、万年县、乐平市、昌江区和珠山区,盈余区分布在北部浮梁县、东部婺源县、德兴市和弋阳县;③自然因素中年潜在蒸散发、高程和林地覆盖率是影响水源涵养服务供需关系的主要因素,同时,城乡工矿用地和耕地覆盖率等人为因素起主导作用,自然因素和人为因素交互作用,加剧水源涵养服务供需失衡。[结论]饶河流域水源涵养服务供需关系优化存在挑战,未来应在该地区加快建立生态补偿机制,优化林地水源涵养功能,提高水源涵养服务供给,提升水资源利用效率,进一步实现区域水源涵养服务供需平衡,促进生态系统与社会经济系统协调发展。

关键词：水源涵养服务供需关系 InVSET模型地理探测器饶河流域

基于种类数基准值优化设定的汉江中下游水生生物完整性指数评价

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水生态学杂志 2024年

作者：胡兴坤阙延福李伟涛熊飞吕浩熊标曾昌黄敏张棋邓燕青郭玉银常婧婕张若男邵科水利部中国科学院水工程生态研究所水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室湖北省水生态保护与修复工程技术研究中心江汉大学生命科学学院湖北省汉江流域特色生物资源保护开发与利用工程技术研究中心重庆市合川区水产技术推广站湖北中水长江生态保护研究院有限公司武汉市水产技术推广指导中心江西省水文监测中心江西省鄱阳湖水文生态监测研究重点实验室鄱阳湖水文水资源监测中心鄱阳湖水文生态监测研究基地

优化汉江中下游水生生物完整性指数评价中基准值的设定，可为真实反映水域生态系统结构和功能的完整性、针对性地开展生态保护和修复提供参考。以2022—2023年汉江中下游鱼类资源现状调查数据和历史资料为基础，开展了种类数基准值的优... 详细信息

优化汉江中下游水生生物完整性指数评价中基准值的设定，可为真实反映水域生态系统结构和功能的完整性、针对性地开展生态保护和修复提供参考。以2022—2023年汉江中下游鱼类资源现状调查数据和历史资料为基础，开展了种类数基准值的优化设定研究，提出了种类数基准值设定原则、设定方法及历史最佳状态时期的确定方法。结果确定汉江中下游历史最佳状态时期为1970—1980年，汇总合并了此时期以来历史记录鱼类种类，并通过同物异名种合并、偶见种复核、特殊种删除等方式，优化确定汉江中下游种类数基准值为86种。在此基础上，计算2022年和2023年汉江中下游水生生物完整性指数得分分别为44.44和53.33分，评价等级均为“较差”，主要表现为鱼类群落结构组成不合理，性成熟鱼类占比低，外来物种数量增多，重点保护物种濒危程度较高等。种类数基准值的设定应综合考虑历史数据来源的不确定性、物种鉴定的偶然误差性、特殊物种恢复的不可逆性等因素，统筹多次历史调查数据进行种类数基准值的筛选和确定，以保证水生生物完整性指数评价结果的准确性和科学性。

关键词：十年禁渔水生生物完整性鱼类基准值汉江中下游

南水北调东线沿线湖泊生态环境面临的挑战与保护对策

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湖泊科学 2024年第5期36卷 1289-1302页

作者：张运林蔡永久彭凯龚志军罗菊花周永强魏佳豪贺诗文李娜薛滨中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与流域水安全重点实验室南京210008 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室太湖湖泊生态系统研究站南京210008 中国科学院大学北京100049 中国科学院大学南京学院南京211135

南水北调东线工程横跨长江、淮河、黄河和海河四大流域,通过京杭大运河和输水渠道自南向北连通了高邮湖、洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖和北大港水库等湖泊和水库,向黄淮海平原东部、胶东地区以及津冀地区提供生产生活生态用水。沿线... 详细信息

南水北调东线工程横跨长江、淮河、黄河和海河四大流域,通过京杭大运河和输水渠道自南向北连通了高邮湖、洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖和北大港水库等湖泊和水库,向黄淮海平原东部、胶东地区以及津冀地区提供生产生活生态用水。沿线调蓄湖泊是南水北调东线工程的关键节点和调蓄池,是改善输水水质的净化器和重要“绿肾”,对保障输供水安全至关重要。近年来,在生态文明建设和打好碧水保卫战的大背景下,南水北调东线沿线调蓄湖泊治理保护取得明显成效,水环境质量总体上呈改善趋势,但在快速气候变化和高强度人类活动的双重影响下,沿线湖泊流域水污染防控、水环境治理和水生态保护修复仍面临严峻挑战。本文从水量调蓄与水质净化、饮用水安全保障、农业灌溉与粮食安全、生物多样性保护、航运与大运河水文化等方面系统阐述了南水北调东线沿线湖泊的主要生态服务功能,深入剖析了水质超标风险、湖泊富营养化、藻类水华暴发以及草型生态系统退化等生态环境问题,提出了水环境质量持续改善以及水生态系统完整性、稳定性和持续性稳步提升的保护策略,助力南水北调东线水安全保障国家战略。

关键词：湖泊调蓄富营养化藻类水华饮用水安全策略与对策