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生态风险与生态系统健康对生态系统服务的影响

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地理学报 2024年第5期79卷 1303-1317页

作者：朱青蔡永立上海交通大学设计学院风景园林系上海200240 自然资源部国土空间生态治理数字工程技术创新中心上海200240 云南洱海湖泊生态系统国家野外科学观测研究站大理671000

生态风险、生态系统健康和生态系统服务是描述区域生态安全的关键特征。生态风险和生态系统健康分别代表生态系统的压力侧和状态侧,二者相互作用共同影响着生态系统服务。鲜有研究将生态风险、生态系统健康和生态系统服务联系起来分析... 详细信息

生态风险、生态系统健康和生态系统服务是描述区域生态安全的关键特征。生态风险和生态系统健康分别代表生态系统的压力侧和状态侧,二者相互作用共同影响着生态系统服务。鲜有研究将生态风险、生态系统健康和生态系统服务联系起来分析三者之间的影响机制。本文选择淮河流域为研究区,通过InVEST模型和最大熵模型从空间上量化生态系统的供给服务、调节服务和文化服务;采用增强回归树算法和结构方程模型探究生态风险要素(自然灾害风险、人类活动风险和景观格局风险)和生态系统健康要素(活力、组织力和恢复力)对不同生态系统服务类型的影响程度和路径。结果表明,2020年淮河流域的生态系统供给服务、调节服务和文化服务的空间异质性明显,三者整体处于较低等级水平。区域生态安全特征之间的作用路径包括生态风险→生态系统服务和生态风险→生态系统健康→生态系统服务,其中活力对供给服务的直接正向影响较大,但恢复力的直接抑制作用更为明显,相对重要性为32.79%;恢复力对调节服务的直接促进作用最强,相对重要性为70.52%,其次是人类活动风险的间接抑制作用;人类活动风险对文化服务具有最高的直接正向影响和较弱的间接负向影响,相对重要性为55.40%。研究结果有助于深化人们对生态风险、生态系统健康与生态系统服务之间内在关系的认识,为区域生态系统管理和决策提供科学依据。

关键词：生态安全特征内在关系影响机制淮河流域

不同比例有机肥替代化肥对水稻氮磷利用率和稻田氮磷平衡的影响

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江苏农业科学 2024年第1期52卷 93-98页

作者：万辰马瑛骏陈思玮张克强王风沈仕洲农业农村部环境保护科研监测所天津300191 云南大理农田生态系统国家野外观测研究站云南大理671004 云南农业大学资源与环境学院云南昆明650201 东北农业大学资源与环境学院黑龙江哈尔滨150030

为了探究不同比例有机肥替代化肥条件下稻田氮磷养分利用特征,为肥料利用率提高和氮磷减排提供理论技术支撑,在云南省洱海流域进行田间试验,试验设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、30%有机肥替代(T1)、50%有机肥替代(T2)、70%有机肥替代(T3... 详细信息

为了探究不同比例有机肥替代化肥条件下稻田氮磷养分利用特征,为肥料利用率提高和氮磷减排提供理论技术支撑,在云南省洱海流域进行田间试验,试验设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、30%有机肥替代(T1)、50%有机肥替代(T2)、70%有机肥替代(T3)、100%有机肥(T4)共6个处理。结果表明,T1~T4处理水稻总产量与CF相比分别下降9.74%、22.30%、27.26%和36.47%,施用有机肥水稻有效穗数下降趋势明显;随着有机肥替代比例增加,氮素农学利用率呈先下降后上升趋势,单施有机肥处理达到最大值14.63 kg/kg,磷素农学利用率呈持续下降趋势,氮素及磷素生理利用率均呈上升趋势,水稻氮素偏生产力呈先上升后下降的趋势,在50%有机肥替代下达到最大值39.24 kg/kg,磷素偏生产力呈不断下降趋势;单施化肥水稻氮素及磷素吸收利用率均达到最大值(43.63%和24.75%);氮素携出量随着有机肥配比增加而提高,与CF处理相比T1~T4提高16.21%~61.74%,而磷素携出量降低19.84%~23.80%,氮表观损失呈下降趋势,而磷表观损失呈上升趋势,单施化肥处理土壤氮素盈余达到最大值93.74 kg/hm^(2),单施有机肥处理土壤磷素盈余达到最大值167.63 kg/hm^(2)。不同比例有机肥替代施肥均导致水稻减产和土壤氮素磷素养分盈余,水稻氮素利用率上升,磷素利用率下降;推荐施肥量下,30%有机肥替代化肥为最佳施肥方案。

关键词：有机肥水稻产量氮素利用率磷素利用率氮磷平衡

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玛卡种植对云南会泽越冬斑头雁栖息地利用和选择的影响

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生态学报 2024年

作者：刘红雷宇孟子文张建军陈南英刘强西南林业大学云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室西南林业大学国家高原湿地研究中心/生态与环境学院西南林业大学云南滇池湿地生态系统国家定位观测研究站西南林业大学滇池湖泊生态系统云南省野外科学观测研究站云南会泽黑颈鹤国家级自然保护区管护局

玛卡（Lepidium meyenii）作为一种滋补药材在2012年引入我国西南地区，随后种植面积不断扩大，在2018年前后因市场价格回落，其种植规模迅速萎缩。云南会泽黑颈鹤国家级自然保护区念湖片区是斑头雁（Anser indicus）的重要越冬地，也... 详细信息

玛卡（Lepidium meyenii）作为一种滋补药材在2012年引入我国西南地区，随后种植面积不断扩大，在2018年前后因市场价格回落，其种植规模迅速萎缩。云南会泽黑颈鹤国家级自然保护区念湖片区是斑头雁（Anser indicus）的重要越冬地，也是玛卡的主要产区之一，玛卡种植面积的剧烈变化也为研究农田候鸟对农耕环境的适应性提供了契机。于2015—2020年在使用卫星跟踪技术在会泽保护区对8只越冬斑头雁进行了长时跟踪，在个体水平上比较了玛卡种植期（2015—2018年）和传统作物种植期（2019—2021年）越冬斑头雁栖息地利用和选择的差异，结果表明：（1）在两个时期，斑头雁的栖息地利用模式发生了剧烈改变。在玛卡种植期斑头雁主要利用沼泽（71.29±3.54）%，其次为耕地（18.12±2.90）%和深水水域（10.59±5.97）%，而在传统作物种植期，主要的利用类型则转变为耕地（74.44±4.84）%，其次为沼泽（12.53±6.97）%和深水水域（12.25±2.44）%。（2）对于同一只斑头雁个体，在不同越冬年份，其栖息地利用模式较稳定。A5号斑头雁在2019年和2020年越冬季均表现为对耕地利用率较高，分别为76.95%和80.41%;A6号斑头雁在2019、2020和2021年越冬时，均偏好利用耕地，利用率分别为76.52%、80.61%和75.74%。（3）在栖息地选择方面，斑头雁对9个环境因子均具有选择性。根据随机森林模型评估结果，最重要的因子均为距夜栖地距离，表明斑头雁对夜栖水环境的依赖性。在其它因子上，两个时期则表现出一定的差异性。在玛卡种植期，斑头雁栖息地选择模式中各类因子的优先顺序为夜栖地>主要觅食地>回避类栖息地>人为干扰因子；在传统作物种植期则为夜栖地>回避类栖息地>人为干扰因子>主要觅食地。综合来看，玛卡种植会对斑头雁产生不利影响，不仅会直接减少斑头雁的优质栖息地面积，而且会直接改变斑头雁栖息地利用和选择模式。建议在保护区内或周边区域实施大规模农业耕种模式调整时，应充分考虑农田鸟类的栖息地需求，进行科学管理。

关键词：斑头雁玛卡随机森林栖息地选择栖息地利用

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哈尼梯田湿地土壤不同形态磷的时空分布特征

生态学报 2024年第2期44卷 676-685页

作者：夏欣宋维峰彭正耀西南林业大学国家高原湿地研究中心/湿地学院昆明650224 云南省高原湿地保护修复与生态服务重点实验室昆明650224 滇池湖泊生态系统云南省野外科学观测研究站昆明650228

磷是湿地和农业生态系统中的重要元素之一,其中土壤磷形态的迁移转化广受关注。以哈尼梯田湿地为例,分别在哈尼梯田湿地的水稻生长期、收获期和休闲期,采集湿地不同海拔(梯田区上部、中部和下部)和不同深度的土壤(0—20 cm,20—40 cm,40... 详细信息

磷是湿地和农业生态系统中的重要元素之一,其中土壤磷形态的迁移转化广受关注。以哈尼梯田湿地为例,分别在哈尼梯田湿地的水稻生长期、收获期和休闲期,采集湿地不同海拔(梯田区上部、中部和下部)和不同深度的土壤(0—20 cm,20—40 cm,40—60 cm,60—80 cm)进行磷形态分析,研究了哈尼梯田湿地土壤中不同形态磷的时空分布规律和影响因素。结果表明:(1)哈尼梯田湿地土壤中总磷(TP)含量均值为318.74 mg/kg,在水稻收获期含量最高,无机磷(IP)含量均值在水稻休闲期最高(85.95 mg/kg),湿地土壤磷总体呈缺乏状态。(2)受外源磷输入影响,铁铝结合态磷(NaOH-P)占无机磷比重最大,且季节差异性显著(P0.05),这与湿地生态环境和地质背景有关。(3)哈尼梯田湿地对磷的迁移有截留作用,表现为各形态磷含量总体呈现在上部梯田湿地较高,并随海拔的降低而降低;不同形态磷含量在20—40 cm土层富集。(4)除HCl-P外,其余形态磷与土壤粒径在不同土层表现为负相关;不同土层TP和有机磷(OP)与pH值呈正相关;土壤总有机碳(TOC)与不同形态磷在收获期呈显著负相关(P研究表明了哈尼梯田湿地立体空间结构和人为活动能影响湿地生态系统中磷的分布与迁移循环,该结论可为梯田湿地的可持续发展提供参考。

关键词：哈尼梯田湿地土壤磷形态时空分布

高黎贡山中山湿性常绿阔叶林优势种空间分布格局及其关联性

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植物生态学报 2024年第2期48卷 180-191页

作者：王丽萍乌俊杰柴勇李家华杨昌级赵士杰大理大学农学与生物科学学院云南大理671003 云南省林业和草原科学院昆明650201 云南省高黎贡山生物多样性重点实验室昆明650201 高黎贡山森林生态系统云南省野外科学观测研究站昆明650201 云南高黎贡山国家级自然保护区保山管护局隆阳分局云南保山678000

树种的空间格局和关联性能够反映种间关系及其与周围环境的相互作用,对揭示群落构建和物种共存机制具有重要意义。因此,为探究高黎贡山南段中山湿性常绿阔叶林树种的空间分布格局,以高黎贡山4 hm2样地内胸径≥1 cm的所有木本植物为研究... 详细信息

树种的空间格局和关联性能够反映种间关系及其与周围环境的相互作用,对揭示群落构建和物种共存机制具有重要意义。因此,为探究高黎贡山南段中山湿性常绿阔叶林树种的空间分布格局,以高黎贡山4 hm2样地内胸径≥1 cm的所有木本植物为研究对象,采用点格局分析方法分析重要值前10的优势物种的空间分布及其种间关联性。结果表明:(1)10个优势种及整个样地的径级结构都呈现倒“J”形,为增长型,有利于种群的更新。(2)优势种在小尺度为聚集分布;随着尺度的增加,聚集程度降低;大尺度为随机分布和均匀分布。而去除环境异质性后,聚集分布的尺度范围缩小,随机分布和均匀分布的尺度范围增大。(3)在双变量成对相关函数检验模拟下,10个物种间关联性的完全空间随机模型主要以显著正关联为主,先决条件模型以无关联为主。研究表明,高黎贡山的10个优势种的分布格局及其关联性随尺度而变化,进一步证明物种的空间分布具有较强的尺度依赖性,并且该森林可能受到扩散限制、负密度制约和生境异质性等影响。

关键词：高黎贡山点格局成对相关函数空间分布种间关联

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云南鸡足山亚热带半湿润常绿阔叶林20 ha动态监测样地木本植物生境关联与群落数量分类

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生物多样性 2024年第1期32卷 1-15页

作者：张楚然李生发李逢昌唐志忠刘辉燕王丽红顾荣邓云张志明林露湘云南大学生态与环境学院西南跨境生态安全教育部重点实验室昆明650091 中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室云南勐腊666303 大理市余金庵国有林场云南大理671009 云南西双版纳森林生态系统国家野外科学观测研究站云南勐腊666303 云南大学生态与环境学院暨云南省高原山地生态与退化环境修复重点实验室昆明650091

亚热带半湿润常绿阔叶林是中国西部中亚热带地区的地带性植被,大理鸡足山是其连续分布面积最大的区域之一。本研究以云南鸡足山亚热带半湿润常绿阔叶林20 ha动态监测样地为研究对象,分析了木本植物分布与生境的关联性,并对其进行群落数... 详细信息

亚热带半湿润常绿阔叶林是中国西部中亚热带地区的地带性植被,大理鸡足山是其连续分布面积最大的区域之一。本研究以云南鸡足山亚热带半湿润常绿阔叶林20 ha动态监测样地为研究对象,分析了木本植物分布与生境的关联性,并对其进行群落数量分类。结果表明:该样地中共有43,424个DBH≥1 cm的独立生长的木本植物个体,分属31科57属92种。科的区系成分以热带为主,占67.7%;属的区系成分以温带为主,占50.9%;种的区系成分以中国特有种为主,占42.4%。物种–生境关联分析的结果表明,在52个目标物种中,有44个物种至少与一种生境具有显著正关联,有35个物种至少与一种生境具有显著负关联,说明生境过滤在该样地的木本植物分布中具有重要作用。低海拔山谷是具有显著关联物种最多的生境,反映了该生境对物种具有强烈的过滤作用。该样地的群落分类主要受凹凸度和海拔这两个地形因素的影响,可分为3个群丛:(1)紫药女贞+五柱滇山茶–白柯+银木荷群丛(Ligustrumdelavayanum+Camelliayunnanensis–Lithocarpusdealbatus+Schimaargentea Association);(2)珍珠花+美丽马醉木–银木荷+白柯群丛(Lyoniaovalifolia+PierisFormosa–Schimaargentea+Lithocarpus dealbatusAssociation);(3)云南金叶子+云南越桔–白柯+银木荷群丛(Craibiodendronyunnanense+Vacciniumduclouxii–Lithocarpus dealbatus+Schima argentea Association)。本研究可为进一步开展亚热带半湿润常绿阔叶林的群落构建与物种共存研究提供科学基础。

关键词：植物区系组成生境关联多元回归树群落分类亚热带半湿润常绿阔叶林鸡足山

云南省西双版纳勐腊县橡胶林下植物多样性分析

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热带生物学报 2024年第4期15卷 427-436页

作者：杨进银吴志祥魏亚情杨川刘俊屹兰国玉符庆茂尹雄郭鑫炜海南大学生态与环境学院海口570228 中国热带农业科学院橡胶研究所海口570101 海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站海南儋州571737

为探究云南省勐腊县橡胶林下植物物种组成及多样性等基本情况,对勐腊县内94个橡胶林下植物样方(20 m×20 m)和20个土壤样方进行调查,分析环境、空间因素对林下植物物种分布和植物多样性影响情况。结果显示:勐腊县橡胶林下植物共计87科、... 详细信息

为探究云南省勐腊县橡胶林下植物物种组成及多样性等基本情况,对勐腊县内94个橡胶林下植物样方(20 m×20 m)和20个土壤样方进行调查,分析环境、空间因素对林下植物物种分布和植物多样性影响情况。结果显示:勐腊县橡胶林下植物共计87科、197属、300种,优势物种为银柴(Aporusa dioica)、阔叶箬竹(Indocalamus latifolius)、葛藤(Pueraria lobata)等;20个土壤样地中,全氮、全磷、全钾等成分均存在中程度变异,其最高含量分别为1.0927%、0.1726%、2.6499%。对植物物种及优势物种分布影响因素分析(RDA)表明:地形对优势物种分布显著影响;土壤全磷和坡度对植物物种分布达到极显著影响(P生态恢复。

关键词：勐腊县橡胶林植物多样性 RDA分析多样性指数

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不同浮游植物对17β-雌二醇的去除与降解

生态学报 2024年

作者：黄中情沈剑封吉猛杨艳芬孙天阳熊雨院王欣泽上海交通大学环境科学与工程学院云南洱海湖泊生态系统国家野外科学观测研究站上海交通大学云南(大理)研究院

甾体雌激素（SEs）即使在低浓度（ng/L）级别，也会干扰人类和水生生物内分泌系统的正常生理功能，对水生态系统健康造成威胁。浮游植是湖泊生态系统的重要组成部分，藻细胞个体小、数量多、比表面积大，具有去除和降解环境中类固醇雌... 详细信息

甾体雌激素（SEs）即使在低浓度（ng/L）级别，也会干扰人类和水生生物内分泌系统的正常生理功能，对水生态系统健康造成威胁。浮游植是湖泊生态系统的重要组成部分，藻细胞个体小、数量多、比表面积大，具有去除和降解环境中类固醇雌激素的能力。筛选出适合修复SEs污染水体的浮游植物对降低SEs的生态风险具有重要意义。该研究以长孢藻（Dolichospermum sp．）、水华束丝藻（Aphanizomenon flos-aquae）、铜绿微囊藻（Microcysis aeruginosa）、盘星藻（Pediastrumsp．）、四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda）和直链藻（Melosirasp.）,6种洱海常见优势藻类为研究对象，探讨了不同浓度梯度（10、50、100和1000 ng/L）的17β-雌二醇（E2β）对不同藻类生长的影响，以及不同藻类对E2β的去除与降解能力。结果表明：不同浮游植物对E2β的生理响应存在明显差异。10、50和100 ng/L的E2β促进水华束丝藻、铜绿微囊藻、盘星藻和四尾栅藻的光合作用和比生长速率升高，1000 ng/L的E2β暴露体系则表现出抑制作用。不同浓度的E2β对直链藻生长呈现“低抑高促”的影响。藻细胞对暴露试验浓度的E2β具有较强的去除能力，强化了E2β的降解代谢作用，促进活性高、危害性大的E2β降解为活性较小的E1和E3，降低了水环境中E2β的生态风险。相较于其他藻类，长孢藻对E2β的耐受性较弱，不适用于修复E2β污染水体。铜绿微囊藻对10和50 ng/L的E2β的去除率达88%和93%，降解率达60%和73%，适用于修复10和50 ng/L的E2β污染水体。水华束丝藻、盘星藻和四尾栅藻对50和100 ng/L的E2β的去除率范围分别为75%—76%、86%—89%和83%—89%，降解率分别为64%—66%、63%—64%和70%，适用于修复50 ng/L和100 ng/L的E2β污染水体。直链藻对1000 ng/L的E2β的去除率和降解率分别达84%和54%，可作为修复1000 ng/L E2β污染水体的优势藻种。

关键词： 17β-雌二醇藻类生长去除降解

基于MaxEnt模型的橡胶林下金花茶套种适宜区研究

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西北林学院学报 2024年第4期39卷 200-208页

作者：郭龙源杨思思李茜丁泽云挺安锋南京林业大学林学院江苏南京210037 中国热带农业科学院橡胶研究所海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站海南儋州571737 宁夏大学农学院宁夏银川750021 南京林业大学信息科学技术学院江苏南京210037

为明确橡胶林下金花茶套种适宜区,基于金花茶在中国已有的历史分布记录,结合环境数据,首先采用广义相加模型(GAM)、随机森林模型(RandomForest)和最大熵模型(MaxEnt)分别对金花茶在中国的潜在适宜区进行模拟,根据金花茶已有的分布记录... 详细信息

为明确橡胶林下金花茶套种适宜区,基于金花茶在中国已有的历史分布记录,结合环境数据,首先采用广义相加模型(GAM)、随机森林模型(RandomForest)和最大熵模型(MaxEnt)分别对金花茶在中国的潜在适宜区进行模拟,根据金花茶已有的分布记录和受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)下面积(area under curve,AUC)以及Kappa系数对3个模型进行比较,挑选最优模型;然后通过图像处理手段,结合橡胶种植区及最优模型模拟结果,最终获得云南、广东、海南3省橡胶林下金花茶潜在的种植区域。结果表明,MaxEnt模型预测结果与金花茶在中国的分布记录有较高的重叠性,且ROC分析法的曲线下面积(AUC)>0.9,Kappa系数>0.8,证明MaxEnt模型预测结果较为可靠;影响金花茶潜在适宜区分布的主导因子是年均温度、积温、最干季湿度和湿润指数;海南省、广东省和云南省橡胶林下的金花茶高适宜区面积分别为20.92万、2.59万、15.11万hm^(2),主要集中分布在海南省的儋州和白沙、广东省的高州及云南省的勐腊和河口等市县;中适宜区在海南省、广东省和云南省,面积分别为25.71万、1.13万、23.78万hm^(2),主要分布在海南儋州、广东化州和云南景洪等市县;低适宜区主要分布在海南琼海和万宁、云南耿马和沧源等市县,面积为3.74万hm^(2)和12.86万hm^(2)。研究明确了橡胶林下套种金花茶的适宜地区及发展潜力,对金花茶的引种试验和栽培驯化提供了依据,也为林下套种物的筛选提供了一种新的方法。

关键词：金花茶橡胶树 MaxEnt模型林下套种

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