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太原市多尺度生态系统服务权衡/协同关系及生态功能分区

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环境科学 2025年

作者：吴朝巧余晓成宁彧杰林菲牛俊杰赵乐罗君一太原师范学院地理科学学院太原师范学院汾河流域地表过程与资源生态安全山西省重点实验室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

深入理解生态系统服务间的关系和生态功能区划，对生态修复和国土空间规划、资源管理和经济持续发展具有重要意义。基于InVEST模型评估太原市2000～2020年产水、碳储量、粮食生产和土壤保持这4种生态系统服务，并运用R语言、GIS技术和... 详细信息

深入理解生态系统服务间的关系和生态功能区划，对生态修复和国土空间规划、资源管理和经济持续发展具有重要意义。基于InVEST模型评估太原市2000～2020年产水、碳储量、粮食生产和土壤保持这4种生态系统服务，并运用R语言、GIS技术和自组织映射等方法识别太原市全域、县域和像元这3种尺度下生态系统服务间权衡/协同关系和生态功能分区。结果表明：①2000～2020年，太原市土地利用和生态系统服务变化显著，耕地和草地面积减少，林地和建设用地面积增加，土壤保持、粮食生产和产水服务增加，碳储量服务略降。②全域尺度，各项生态系统服务之间权衡关系占优势，而像元尺度上则以弱协同关系为主，县域尺度具有显著的区域异质性。③太原市共识别出3种生态系统服务簇，划分为生态保育区、农业生产区和生态脆弱区，其中以生态保育区面积占比最大，根据各分区提出了差异化的管控建议。研究结果可为太原市生态系统服务可持续管理提供科学参考。

关键词：权衡与协同生态系统服务(ESs) 生态功能分区 InVEST模型太原市

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环鄱阳湖城市群生态安全格局构建与优化

农业机械学报 2025年第1期56卷 397-409页

作者：陈竹安谭浦旭郑希平陈雅斯东华理工大学测绘与空间信息工程学院东华理工大学江西省流域生态过程与信息重点实验室东华理工大学自然资源部环鄱阳湖区域矿山环境监测与治理重点实验室东华理工大学南昌市景观过程与国土空间生态修复重点实验室

以环鄱阳湖城市群为例，将生态系统服务、电路理论模型及复杂网络模型相结合，建立基于“生态安全格局-拓扑特征-生态保护斑块”的生态安全格局研究框架。首先利用InVEST模型计算2000—2020年的生态系统服务分布并识别生态源地，而后基... 详细信息

以环鄱阳湖城市群为例，将生态系统服务、电路理论模型及复杂网络模型相结合，建立基于“生态安全格局-拓扑特征-生态保护斑块”的生态安全格局研究框架。首先利用InVEST模型计算2000—2020年的生态系统服务分布并识别生态源地，而后基于电路理论模型构建生态安全格局，最后利用复杂网络模型分析网络结构拓扑特征，并对2020年生态网络进行增边优化并识别生态保护斑块。研究表明：研究区三期总体生态安全格局表现出北高南低的分布格局，且生态安全水平随时间推移逐步下降。2000—2020年，生态网络节点的重要性与聚集程度均有所下降，生态节点间相互联系被削弱，生态网络整体质量下降。采用度低者优先的策略对2020年生态网络进行模拟增边优化，提高了网络的鲁棒性，使得网络的结构稳定性和分布均衡性均有改善，缓解了研究区生态质量南北不平衡的现象。结果表明从多角度综合性视角出发，充分利用现有的生态斑块资源配合生态廊道的优化措施可以有效提高生态安全格局的稳定性。

关键词：环鄱阳湖城市群生态安全格局生态保护斑块电路理论模型复杂网络模型

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氮化碳光催化降解水中双氯芬酸的机制研究

太原理工大学学报 2025年第1期56卷 62-71页

作者：刘子昂高艺芳刘超李文军刘晓娜李博钱天伟太原理工大学环境科学与工程学院山西省黄河流域水土污染低碳修复工程中心汾河流域地表过程与资源生态安全山西省重点实验室山西太原山西交控生态环境股份有限公司山西太原

【目的】石墨相碳氮化合物(g-C_(3)N_(4),GCN)在光催化降解水中有机污染物方面被广泛应用。传统的GCN由于比表面积低和活性位点少等问题限制了其实际应用。【方法】为改良氮化碳性能,以尿素为前驱体,采用热聚合法成功制备光催化剂氮化碳... 详细信息

【目的】石墨相碳氮化合物(g-C_(3)N_(4),GCN)在光催化降解水中有机污染物方面被广泛应用。传统的GCN由于比表面积低和活性位点少等问题限制了其实际应用。【方法】为改良氮化碳性能,以尿素为前驱体,采用热聚合法成功制备光催化剂氮化碳(PCN),利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等表征了PCN的形貌、元素组成、晶体结构、电化学性能等,并探究了其在模拟太阳光下对目标污染物双氯芬酸(DCF)的降解行为和机制。【结果】结果表明,PCN的比表面积(133.963 m^(2)/g)明显高于传统GCN(2.605 m^(2)/g),约为GCN的67倍。PCN(0.20 g/L)在pH为5时10 min内即可实现DCF(10 mg/L)100%的催化降解。自由基淬灭实验证实超氧自由基(·O_(2)^(-))和羟基自由基(·OH)是主要的活性氧(ROSs)物种,通过基于福井指数的密度泛函理论(DFT)计算并结合中间产物的测定确定了DCF的降解路径。可重复利用实验表明,PCN能保持较高的稳定性,具有广阔的应用前景。

关键词：石墨相碳氮化合物双氯芬酸尿素光催化密度泛函计算

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杨棒盘孢菌对不同杀菌剂及其复配剂的敏感性

北京林业大学学报 2025年第2期47卷 66-78页

作者：唐秀丽杨建敏冯军石瑛燕平梅太原师范学院生物科学与技术学院山西晋中030619 汾河流域地表过程与资源生态安全山西省重点实验室山西晋中030619 山西工程技术学院山西阳泉045000

【目的】杨棒盘孢菌引起的灰斑病是杨树生产上重要的真菌病害。测定病菌对杀菌剂的敏感性,旨在为筛选高效杀菌剂及复配药剂,防治杨树灰斑病提供数据支持。【方法】采用菌丝生长速率法和孢子萌发法,测定杨棒盘孢菌对5种杀菌剂(多菌灵、... 详细信息

【目的】杨棒盘孢菌引起的灰斑病是杨树生产上重要的真菌病害。测定病菌对杀菌剂的敏感性,旨在为筛选高效杀菌剂及复配药剂,防治杨树灰斑病提供数据支持。【方法】采用菌丝生长速率法和孢子萌发法,测定杨棒盘孢菌对5种杀菌剂(多菌灵、代森锰锌、戊唑醇、百菌清、咪鲜胺)和3类复配剂(戊唑醇+百菌清、多菌灵+百菌清、多菌灵+咪鲜胺)的敏感性,并通过显微镜观察药剂作用后病菌菌丝和孢子萌发的形态变化。【结果】5种杀菌剂中,戊唑醇对病菌菌丝生长抑制作用最强(有效抑制中浓度EC_(50)为0.025μg/mL),多菌灵次之(EC_(50)为0.048μg/mL)。百菌清对分生孢子萌发抑制作用最强(EC_(50)为95.13μg/mL),咪鲜胺次之(EC_(50)为100.67μg/mL)。复配剂中,多菌灵∶咪鲜胺(4∶1)对病菌菌丝生长的抑菌活性最强,EC_(50)为0.038μg/mL,共毒系数(C_(CT))值150.75,两者表现为增效作用;戊唑醇∶百菌清(1∶4)对分生孢子萌发抑菌活性最强(EC_(50)为132.31μg/mL),C_(CT)值83.72,两者表现为相加作用。显微观察显示,戊唑醇处理后,菌丝生长缓慢、表面粗糙,分支处膨大,不产孢;分生孢子不萌发或出现分支,芽管从孢子顶端、基部或中间多个部位产生,顶端轻微肿胀且不伸长。【结论】戊唑醇搭配百菌清或咪鲜胺,多菌灵∶咪鲜胺(4∶1)搭配百菌清或咪鲜胺使用是防治杨树灰斑病的推荐方案,药剂间应交叉使用,以延缓病菌产生抗药性。

关键词：杨棒盘孢菌杀菌剂敏感性复配剂增效灰斑病

基于GeoSOM网络的生态修复分区——以黄河流域山西段为例

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干旱区研究 2025年第2期42卷 321-332页

作者：李豪张蕾梁晓磊刘庚太原师范学院经济与管理学院山西太原030619 汾河流域地表过程与资源生态安全山西省重点实验室山西太原030619 太原师范学院地理科学学院山西太原030619

生态修复是落实我国生态文明建设的重大工程,划定分区单元是实施国土整治与生态修复差别化建设的前提条件与重要基础,对制定差异化修复措施具有重要理论与指导意义。以黄河流域山西段为例,引入GeoSOM地理自组织特征映射算法对研究区基... 详细信息

生态修复是落实我国生态文明建设的重大工程,划定分区单元是实施国土整治与生态修复差别化建设的前提条件与重要基础,对制定差异化修复措施具有重要理论与指导意义。以黄河流域山西段为例,引入GeoSOM地理自组织特征映射算法对研究区基于栅格格网单元进行生态修复空间聚类,根据Dunn对聚类有效性进行评价并筛选最优方案,最后结合支持向量机进行生态修复分区界线识别,划定生态修复分区。结果表明:GeoSOM网络空间聚类后进行Dunn指数评价把研究区分为4大类,每一类中指标呈现明显的空间分异特征;支持向量机根据聚类结果识别出10个生态修复分区,并对每个分区提出生态修复策略。对传统SOM网络只强调专题属性的特点进行改进,采用的GeoSOM算法进行聚类可同时对专题属性与空间属性进行相似性度量,更符合空间聚类的特点,为生态修复分区方法提供了新的参考。

关键词： GeoSOM网络生态修复分区边界识别黄河流域山西段

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中国丝状蓝藻的一个新记录种——乌克兰细点丝藻

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植物科学学报 2025年第1期43卷 1-10页

作者：王捷张婷魏爱丽王清华史佳琪王中杰太原师范学院生物科学与技术学院山西晋中030619 太原师范学院汾河流域地表过程与资源生态安全山西省重点实验室山西晋中030619 中国科学院武汉植物园武汉430074

乌克兰细点丝藻(Oculatella ucrainica Oxana Vinogradova&Tatiana Mikhailyuk)是2017年从土壤结皮与海岸边分离出来并描述为新种的耐旱陆生物种。本研究从我国山西省太原师范学院校园的潮湿土壤和贵州省花溪公园的湿润墙面分离出两株... 详细信息

乌克兰细点丝藻(Oculatella ucrainica Oxana Vinogradova&Tatiana Mikhailyuk)是2017年从土壤结皮与海岸边分离出来并描述为新种的耐旱陆生物种。本研究从我国山西省太原师范学院校园的潮湿土壤和贵州省花溪公园的湿润墙面分离出两株丝状蓝藻,形态上与乌克兰细点丝藻相似,均在丝状体顶端细胞中含有橘色颗粒;16S rRNA基因序列显示,这两株蓝藻与乌克兰细点丝藻的相似性均在99%以上,且在系统发育树中聚为一支,有较高的自展值。此外,这两株丝状蓝藻的ITS二级结构与乌克兰细点丝藻差异较小,进一步表明它们均属于乌克兰细点丝藻,这是我国首次报道乌克兰细点丝藻新记录种。

关键词：乌克兰细点丝藻丝状蓝藻新记录种系统发育分类

黑茶山国家级自然保护区地衣多样性与区系分析

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中国野生植物资源 2025年第02期44卷 108-113页

作者：毛秋瑢李亚男李博太原师范学院地理科学学院太原师范学院汾河流域地表过程与资源生态安全山西省重点实验室

目的：全面掌握黑茶山国家级自然保护区地衣资源现状，为该保护区的生物多样性保护及研究提供科学依据。方法：通过实地调查、标本采集，在实验室进行物种鉴定，从多样性、生境类型、区系成分和物种相似性等方面进行研究。结果：保护区... 详细信息

目的：全面掌握黑茶山国家级自然保护区地衣资源现状，为该保护区的生物多样性保护及研究提供科学依据。方法：通过实地调查、标本采集，在实验室进行物种鉴定，从多样性、生境类型、区系成分和物种相似性等方面进行研究。结果：保护区内共有地衣15科23属36种，其中1科2属5种为山西省新记录。生境主要有树生、石生、藓丛生、草地生、土生地衣和多生境等类型，其中以石生为主。保护区内地衣区系成分主要有世界广布成分、泛热带成分、东亚及北美间断、泛北极成分。该保护区与驼梁山保护区物种相似性最高。结论：黑茶山国家级自然保护区地衣以茶渍科（Lecanoraceae）为优势科，石蕊属（Cladonia Wigg.）为优势属；泛热带成分为主，与泛北极成分有一定联系。

关键词：地衣生境区系黑茶山国家级自然保护区

未来气候情景下秦岭北麓水资源涵养区径流组分的结构性演化研究

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水资源保护 2025年

作者：郝帅张洪波杨佳雯刘芳宁致远李艺航长安大学水利与环境学院旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室水利部旱区生态水文与水安全重点实验室(筹)(西安)

为科学认识黄河流域水资源演化格局，探究未来气候情景下秦岭北麓水资源涵养区径流组分的结构性演化过程，以秦岭北麓黑峪口水文站控制流域为研究对象，基于CMIP6情景采用SWAT-LSTM耦合模型模拟了2030-2050年间不同气候情景下的径流组... 详细信息

为科学认识黄河流域水资源演化格局，探究未来气候情景下秦岭北麓水资源涵养区径流组分的结构性演化过程，以秦岭北麓黑峪口水文站控制流域为研究对象，基于CMIP6情景采用SWAT-LSTM耦合模型模拟了2030-2050年间不同气候情景下的径流组分结构性演化过程。结果表明：在SSP2-4.5和SSP5-8.5两种排放情景下，秦岭北麓水资源涵养区未来均呈现为变暖、变湿趋势；SSP2-4.5情景下，未来区域基流量减少，地表径流量增加，径流总量呈下降趋势，衰减率基本维持在15.4%-19.4%之间。而SSP5-8.5情景下，未来区域基流量、地表径流量以及径流总量均上升，增加率基本维持在2.6%-11.2%之间；两种排放情景下，未来期的基流指数均值均小于历史期。

关键词：径流演化基流分割 CMIP6 SWAT 秦岭北麓

多种干旱指数对我国主粮作物水分亏缺的适用性及应用

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应用生态学报 2025年

作者：时晓蕊洪旭朱文彬中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院区域生态与环境变化湖北省重点实验室中国科学院大学资源与环境学院

在全球气候变化的背景下，干旱发生的频率、规模和强度不断增加，严重威胁着中国的粮食安全。本研究基于作物生长季节的气象参数和作物生长相关数据，建立了两个新的干旱指数（作物蒸散量-有效降雨量指数CEEP和水分亏缺指数WDI）。将新... 详细信息

在全球气候变化的背景下，干旱发生的频率、规模和强度不断增加，严重威胁着中国的粮食安全。本研究基于作物生长季节的气象参数和作物生长相关数据，建立了两个新的干旱指数（作物蒸散量-有效降雨量指数CEEP和水分亏缺指数WDI）。将新指数的性能与4个广泛使用的干旱指数（降雨异常百分比PA、相对湿润指数MI、标准化降水指数SPI和标准化降水蒸散指数SPEI）进行比较。随后，应用6种指数分析了华北冬麦区和东北春玉米区典型干旱事件的特征，以及1979—2018年干旱的时空变化。结果表明：CEEP和WDI有效地捕捉了我国作物缺水和干旱特征，其中，WDI在超过三分之一的省区被确定为最优干旱指数，主要集中在东北和华北地区。在时间变化上，基于WDI，发现华北冬麦区和东北春玉米区的干旱事件无显著趋势。在空间变化上，各干旱指数表现有所差别：在华北冬小麦区，PA、MI和SPI检测出更多的湿化特征，而SPEI、CEEP和WDI检测出更多的干化特征；在东北春玉米区，各指数表现较为一致，在绥化市、大庆市、鹤岗市观察到湿化趋势，在吉林省和辽宁省西部、辽宁省南部、黑龙江省西部及三江平原南部观察到干化趋势。WDI适用于东北和华北地区作物水分亏缺分析，能准确反映干旱或湿润趋势空间分布特征，可为水资源管理和农业生产决策提供支持。

关键词：干旱指数主粮作物有效降雨量作物需水量水分亏缺