检索结果-内蒙古大学图书馆

应用生态学报 2024年第4期35卷 985-996页

作者：张君陈洪松聂云鹏付智勇连晋姣王发罗紫东王克林中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站广西环江547100

中国西南地区是世界上喀斯特出露面积最大的区域,也是长江和珠江上游重要的生态安全屏障区。区别于非喀斯特关键带,由溶蚀性孔隙网络结构交织而成的表层岩溶带是喀斯特关键带的核心区,水则是参与和联系关键带内部物质循环、能量流动过... 详细信息

中国西南地区是世界上喀斯特出露面积最大的区域,也是长江和珠江上游重要的生态安全屏障区。区别于非喀斯特关键带,由溶蚀性孔隙网络结构交织而成的表层岩溶带是喀斯特关键带的核心区,水则是参与和联系关键带内部物质循环、能量流动过程最活跃的因子。本文从关键带结构刻画、土壤-表层岩溶带系统水文过程以及模型模拟3方面回顾和总结了西南喀斯特地区开展的相关研究以及存在的问题,并对潜在的研究热点进行了展望。多尺度、多方法综合观测以及多学科交叉是开展系列研究的主要途径,精准刻画植被-土壤-表层岩溶带耦合系统的生态水文过程是未来研究的主要趋势和重点。本文旨在为深化喀斯特关键带水文过程研究和区域水文水资源管理提供科学参考。

关键词：喀斯特关键带表层岩溶带氢氧稳定同位素基岩水分降雨-径流阈值行为渗透系数

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东江湖上游浙水流域水质评价与污染源解析

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生态与农村环境学报 2025年第3期41卷 400-412页

作者：范旋王发连晋姣李希罗梦瑶陈洪松中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室湖南长沙410125 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站广西环江547100 中国科学院大学北京100049

东江湖是湖南省及长株潭城市群重要饮用水源地,浙水河作为其上游一级支流,是东江湖重要的生态安全屏障。在积极发展蔬菜、茶果、生态养殖等区域特色农业集群背景下,浙水河水环境现状及污染来源尚不清晰。基于流域实测水质数据,运用水污... 详细信息

东江湖是湖南省及长株潭城市群重要饮用水源地,浙水河作为其上游一级支流,是东江湖重要的生态安全屏障。在积极发展蔬菜、茶果、生态养殖等区域特色农业集群背景下,浙水河水环境现状及污染来源尚不清晰。基于流域实测水质数据,运用水污染指数(WPI)、期望值-阈值的水质健康评估法(ETI)和水质质量指数(WQI)进行水质评价,并采用主成分分析(PCA)方法识别流域主要污染物及关键源区,最后利用绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)模型和输出系数法定量解析主要污染源及其贡献率。结果表明:(1)2016—2022年浙水流域水质整体呈先波动恶化后逐步改善趋势,但总氮(TN)浓度长期超标,属Ⅳ类水,TN是影响下游东江湖水环境的关键因子。(2)浙水流域水质呈现上游和下游较好,中游较差,尤以县城附近最差的空间格局,表明流域水污染主要受外源污染影响。(3)提取的3种主成分可解释88.77%的原始变量信息,水体有机污染物(F1)占38.29%,氮污染物(F2)占34.86%,磷污染物(F3)占15.62%。F1主要来自生活源+农业面源(以畜禽养殖为主);F2主要来自生活源+农业面源(以种植业为主),卢阳镇和土桥镇是关键源区;F3主要来自农业面源(以畜禽养殖为主)+生活源,马桥镇和泉水镇是关键源区。浙水流域未来要针对关键源区加强农业面源污染的精准治理,这对保护浙水河及下游东江湖的水环境具有重要意义。

关键词：水质评价污染源解析主成分分析 APCS-MLR模型浙水流域

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喀斯特坡地植被恢复对径流衰退过程的影响研究

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农业现代化研究 2025年

作者：肖熙王发陈洪松付智勇中国科学院亚热带农业生态研究所中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站广西喀斯特生态过程与服务重点实验室中国科学院大学

喀斯特地区径流的快速流与慢速流的时空分异是理解关键带水文功能的核心。尽管已有研究探讨了植被恢复对水文功能的潜在影响，但植被与径流的耦合机制尚不清晰。本研究基于12个典型坡地径流小区（经济林果、灌丛、牧草、玉米）的径流监... 详细信息

喀斯特地区径流的快速流与慢速流的时空分异是理解关键带水文功能的核心。尽管已有研究探讨了植被恢复对水文功能的潜在影响，但植被与径流的耦合机制尚不清晰。本研究基于12个典型坡地径流小区（经济林果、灌丛、牧草、玉米）的径流监测数据，采用次降雨径流衰退曲线分析方法，量化了植被变化对快速流与慢速流的影响。结果表明，喀斯特坡地的径流衰退过程符合双指数模型(R2= 0.78)，衰退系数普遍较高(0.003～0.02 min-1)，其中快速流阶段的衰退系数(0.06 min-1)显著高于慢速流阶段(0.007 min-1)。与玉米样地相比，牧草和灌丛恢复区的初始流量较大，但快速流维持时间较短，且慢速流衰退系数较低，快速流贡献比例降低了17%；而经济林果区由于林冠稀疏，快速流比例高达45%。因子分析表明，土壤容重是调控快速流的主要因子（r= -0.597，P < 0.01），其次为基岩曲率（r = -0.407，P < 0.01）、地表曲率（r = -0.284，P < 0.05）和土壤厚度（r = 0.327，P < 0.05）。研究结果表明，植被恢复通过冠层、根系与岩土结构的相互作用，有效减缓水文过程并提高保水能力。该发现为喀斯特地区石漠化治理工程的水文效应评估提供了科学依据。

关键词：喀斯特生态系统径流划分生态水文效应坡地水文岩土结构

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典型喀斯特白云岩小流域土壤-表层岩溶带厚度空间异质性特征

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地质科技通报 2024年第1期43卷 306-314页

作者：王发聂云鹏陈洪松付智勇连晋姣中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站广西环江547100

土壤-表层岩溶带厚度是喀斯特地球关键带的关键指标,明确其空间异质性特征对于理解地球关键带结构演化机理以及评估水源涵养功能具有重要意义。在广西环江木连小流域1.4 km 2范围内,通过高密度电法(ERT)探测45条样线,共获取1731个样点... 详细信息

土壤-表层岩溶带厚度是喀斯特地球关键带的关键指标,明确其空间异质性特征对于理解地球关键带结构演化机理以及评估水源涵养功能具有重要意义。在广西环江木连小流域1.4 km 2范围内,通过高密度电法(ERT)探测45条样线,共获取1731个样点的土壤-表层岩溶带厚度及环境因子数据资料,研究了土壤和表层岩溶带厚度的空间分布格局及其影响因素。结果表明,土壤和表层岩溶带厚度平均值分别为1.15 m和6.44 m,且分别呈现强变异程度和中等变异程度。地统计分析结果表明球状模型和指数模型分别可以反映土壤和表层岩溶带的空间结构特征。土壤厚度呈现中等空间自相关性,变程长,空间连续性好;而表层岩溶带呈现强烈的空间自相关性,变程短,空间依赖性强。土壤厚度受到环境因子(地形湿度指数、垂直曲率、曲率、坡向、坡度、高程、覆盖度、出露基岩率和植被归一化指数)的多重影响,而表层岩溶带厚度受部分环境因子影响的同时,与土壤厚度和植被类型的相关性更高。研究结果有助于喀斯特区土壤-表层岩溶带演化机理认识,并为土壤-表层岩溶带厚度的空间预测提供科学依据。

关键词：喀斯特关键带空间异质性土壤-表层岩溶带植被类型白云岩小流域

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岩性对森林土壤有机碳矿化的影响

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生态学杂志 2024年第4期43卷 1000-1007页

作者：付瑞桐李德军胡培雷段鹏鹏张玉玲沈阳农业大学土地与环境学院沈阳110866 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 广西自治区重点实验室中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站广西环江547100

土壤有机碳(SOC)矿化速率影响大气中二氧化碳(CO_(2))浓度,进而影响全球气候变化。然而,岩性如何影响SOC矿化尚不明确。本研究以喀斯特地区的石灰岩和非喀斯特地区的碎屑岩发育的土壤为对象,利用荧光分析法和磷脂脂肪酸(PLFA)法测定土... 详细信息

土壤有机碳(SOC)矿化速率影响大气中二氧化碳(CO_(2))浓度,进而影响全球气候变化。然而,岩性如何影响SOC矿化尚不明确。本研究以喀斯特地区的石灰岩和非喀斯特地区的碎屑岩发育的土壤为对象,利用荧光分析法和磷脂脂肪酸(PLFA)法测定土壤微生物活性和微生物量以及群落组成,采用铁、铝氧化物和交换性钙镁含量来评估矿物保护特征,结合室内培养探究岩性对SOC矿化的影响因素。结果表明,碎屑岩和石灰岩发育土壤的SOC矿化量有显著差异,培养结束时(第42天),碎屑岩发育土壤的累积矿化量比石灰岩发育土壤高38.5%。方差分解分析表明,土壤化学性质、微生物和矿物保护特性对两种岩性发育土壤的SOC矿化量的共同解释度为47.1%。结构方程模型结果进一步表明,岩性可以通过调控土壤矿物保护特性或土壤化学性质影响土壤SOC的矿化,也可以通过调控土壤化学性质进而影响微生物性质来影响SOC矿化,岩性还可以直接影响SOC的矿化。上述结果表明,为了预测土壤碳的动态变化,并尽量减少全球变化下的碳排放,应考虑土壤SOC矿化的岩性驱动因素。

关键词：岩性 SOC矿化磷脂脂肪酸土壤酶活性矿物保护

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中国西南喀斯特地区生态系统服务权衡/协同研究及展望

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自然资源学报 2024年第6期39卷 1384-1398页

作者：郭婷婷丁洪伟张浩曾昭霞刘孝利湖南农业大学环境与生态学院长沙410128 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站环江547100

明晰区域生态系统服务变化及权衡/协同关系,对优化西南喀斯特生态脆弱区生态管理、攻克贫困、维护社会和谐有重要意义。以中国知网、谷歌学术和Science Direct为数据源,共检索整理89篇论文,研究结果说明:(1)从文献年代分布来看,2008—2... 详细信息

明晰区域生态系统服务变化及权衡/协同关系,对优化西南喀斯特生态脆弱区生态管理、攻克贫困、维护社会和谐有重要意义。以中国知网、谷歌学术和Science Direct为数据源,共检索整理89篇论文,研究结果说明:(1)从文献年代分布来看,2008—2018年间研究较少,在2019—2023年间激增。从研究区分布来看,贵州省最多,广西壮族自治区最少。(2)生态系统服务评估类型的选择不均衡且评估方法依赖于模型。(3)分析权衡/协同的研究方法机理与应用,主要分为统计分析、制图叠加分析和情景模拟分析法三类。(4)自然地理、社会经济发展和生态工程是影响权衡/协同关系的驱动因素,而自然地理为主导因子。最后,本文针对目前喀斯特区生态服务功能与权衡/协同研究不足进行了归纳总结,并提出未来研究展望。

关键词：西南喀斯特生态系统服务评估权衡/协同文献分析研究展望

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植被恢复对西南喀斯特地区土壤气候韧性的提升作用

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生态学报 2023年第20期43卷 8430-8441页

作者：唐祎欣张伟吴汉卿胡培雷肖丹王克林中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410000 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站环江547100 中国科学院大学北京100049

土壤质量提升是生态系统应对气候变化能力增强的关键。为探究气候变化背景下不同植被恢复方式对喀斯特地区土壤质量的影响,基于黔桂喀斯特地区气候梯度样带84个样方土壤物理、化学和生物性质综合分析,分别以耕地和次生林作为退化和顶级... 详细信息

土壤质量提升是生态系统应对气候变化能力增强的关键。为探究气候变化背景下不同植被恢复方式对喀斯特地区土壤质量的影响,基于黔桂喀斯特地区气候梯度样带84个样方土壤物理、化学和生物性质综合分析,分别以耕地和次生林作为退化和顶级恢复对照,探讨了自然恢复(灌木林)和人工恢复(人工林)的土壤质量提升效应及其对气候变化的响应。结果表明:(1)植被恢复不仅显著提高了土壤细菌、真菌、放线菌等微生物丰度以及有机碳、全氮、速效氮等养分含量,也对土壤质地有一定改善;(2)自然恢复和人工恢复均提高了土壤质量,两种恢复方式之间土壤质量指数无显著差异,但与次生林依然存在差距。灌木林和人工林的土壤质量仅约为次生林土壤质量的62%—66%;(3)耕地土壤质量随年均温和年平均降雨量的增加而下降,次生林的土壤质量随年平均降雨量的增加而上升,植被恢复对土壤质量的提升率与年均温和年平均降雨量呈正相关关系。阐明了在一定范围的气候变化下进行植被恢复可以显著提升喀斯特地区土壤的气候韧性,揭示了喀斯特地区植被恢复对土壤质量的提升主要是由于提高了土壤碳氮养分含量及改善了土壤微生物群落结构,这为全球气候变化背景下喀斯特退化土地生态恢复和管理提供了理论依据。

关键词：喀斯特区域气候变化土壤质量评价主成分分析法微生物群落结构

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两种母岩发育森林土壤微生物生物量碳代谢的差异性

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土壤学报 2024年第5期61卷 1432-1443页

作者：付瑞桐万翔宇杨馨逸李德军胡培雷段鹏鹏张玉玲沈阳农业大学土地与环境学院沈阳110866 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 广西自治区重点实验室中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站广西环江547100

针对不同母岩发育土壤的微生物生物量碳代谢特征及驱动因子不明确的科学问题,以石灰岩和碎屑岩两种母岩发育的森林土壤为研究对象,利用18O-H2O标记测定微生物生长速率、微生物呼吸速率、微生物生物量碳利用效率(CUE)以及微生物周转时间... 详细信息

针对不同母岩发育土壤的微生物生物量碳代谢特征及驱动因子不明确的科学问题,以石灰岩和碎屑岩两种母岩发育的森林土壤为研究对象,利用18O-H2O标记测定微生物生长速率、微生物呼吸速率、微生物生物量碳利用效率(CUE)以及微生物周转时间,并结合土壤理化性质、土壤有机质矿物保护特性和土壤酶活性以及微生物生物量和群落组成,明确岩性对森林土壤微生物生物量碳代谢的影响机制。结果表明:石灰岩发育土壤的pH和0.05mm~0.002 mm粒径含量高于碎屑岩发育土壤,而有机碳(SOC)、全氮(TN)、可溶性碳(DOC)、C︰P和N︰P却低于碎屑岩发育土壤(P<0.05);石灰岩发育土壤交换性钙镁(Ca+Mg)和游离态铁铝((Fe+Al)d)含量高于碎屑岩发育土壤,但非晶态铁铝((Fe+Al)o)含量则低于碎屑岩发育土壤;石灰岩发育土壤碳氮磷循环、相关酶活性均显著低于碎屑岩发育土壤(P<0.05);石灰岩发育土壤微生物生物量磷(MBP)高于碎屑岩发育土壤,但微生物生物量碳(MBC)、真菌细菌比(F︰B)和革兰氏阳性菌阴性菌比(G+︰G-)则显著低于碎屑岩发育土壤(P<0.05);石灰岩发育土壤微生物生长速率和周转速率显著高于碎屑岩发育土壤(P<0.05),但微生物呼吸速率和CUE在两种土壤之间差异并不显著。土壤微生物生长速率和微生物周转速率均与土壤pH、(Ca+Mg)︰(Fe+Al)o、(Ca+Mg)︰SOC、(Fe+Al)d︰SOC和革兰氏阴性细菌呈显著正相关(P<0.05),而与DOC、铁铝结合态有机碳、酶活性、MBC︰MBN、F︰B和G+︰G-比呈显著负相关(P<0.05)。此外,土壤CUE与MBC和MBC︰MBN呈显著负相关(P<0.05);微生物呼吸速率仅与酚氧化酶活性呈显著负相关(P<0.05)。两种岩石发育的森林土壤微生物生物量碳代谢受生物和非生物因素的控制,这一研究结果为解释不同母岩发育森林土壤有机碳库的差异提供参考。

关键词：石灰岩碎屑岩森林土壤微生物生物量碳代谢磷脂脂肪酸酶有机质

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白云岩坡地土壤流失空间分布特征及关键影响因子

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应用生态学报 2023年第2期34卷 377-386页

作者：蒙清梅付智勇邓羽松陈洪松广西大学林学院南宁530004 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站广西环江547100

本研究选择典型白云岩坡地,在上、中、下坡各设置3个土壤流失监测微区(投影长2 m、宽1.2 m),连续观测2个水文年(2020—2021年),分析土壤流失量的动态变化及其关键影响因子。结果表明:白云岩坡地不同坡位的土壤流失量依次为下坡半淋溶土(... 详细信息

本研究选择典型白云岩坡地,在上、中、下坡各设置3个土壤流失监测微区(投影长2 m、宽1.2 m),连续观测2个水文年(2020—2021年),分析土壤流失量的动态变化及其关键影响因子。结果表明:白云岩坡地不同坡位的土壤流失量依次为下坡半淋溶土(386 g·m^(-2)·a^(-1))>中坡始成土(77 g·m^(-2)·a^(-1))>上坡新成土(48 g·m^(-2)·a^(-1))。沿坡向下,土壤流失量与土壤表层含水量、降雨量的正相关关系逐渐增加,而与最大30 min雨强的正相关性逐渐降低;影响上、中、下坡土壤流失的气象因子分别为最大30 min雨强、降雨量、平均雨强和表层土壤含水量。上坡土壤侵蚀过程主要由雨滴击溅及超渗产流驱动,而下坡主要由蓄满产流驱动。土壤剖面细土体积占比是控制白云岩坡地土壤流失的关键因子,其解释率达到93.7%。下坡是白云岩坡地土壤流失的关键部位,石漠化治理应基于不同坡位的侵蚀发生机理,因地制宜布设防控措施。

关键词：地形序列土链石灰土白云岩土壤剖面产流机制水蚀过程

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喀斯特常绿落叶阔叶混交林凋落叶养分含量时空分布特征

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生态学报 2024年第2期44卷 733-744页

作者：淦江黄国勤杜虎宋同清曾馥平张立进彭晚霞谭卫宁黄静中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 江西农业大学生态科学研究中心南昌330045 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站广西喀斯特生态过程与服务重点实验室环江547100 广西石漠化治理产业技术研究院南宁530000 广西木论国家级自然保护区管理中心环江547100

森林生态系统中凋落物养分含量通常具有明显的时空异质性,为探究喀斯特常绿落叶阔叶混交林凋落叶养分含量的时空分布特征及其影响因素,以广西木论喀斯特常绿落叶阔叶混交林25hm2动态监测样地内151个凋落物收集器所收集的凋落叶为研究对... 详细信息

森林生态系统中凋落物养分含量通常具有明显的时空异质性,为探究喀斯特常绿落叶阔叶混交林凋落叶养分含量的时空分布特征及其影响因素,以广西木论喀斯特常绿落叶阔叶混交林25hm2动态监测样地内151个凋落物收集器所收集的凋落叶为研究对象,选取连续12个月的凋落叶进行元素含量分析。结果显示:该森林群落凋落叶元素含量大小顺序为碳(C)>钙(Ca)>氮(N)>镁(Mg)>钾(K)>硫(S)>磷(P),分别介于471.85—496.33、20.27—28.29、17.34—23.10、2.79—5.49、1.80—4.38、1.82—2.22、0.96—1.21g/kg之间,呈现高Ca、Mg,低P、K的分布规律,并且随时间出现明显波动,其中C、N、P、S和Ca元素均在4月出现较大值,而K、Mg则在1月出现峰值。生物因子在5m和10m邻域范围内对凋落叶含量的影响基本一致,但10m尺度上地形因子和土壤因子对凋落叶元素含量的影响更为明显。10m邻域范围内生物和非生物因子对凋落叶P元素的随机森林累积解释率最高,达80.27%,C元素累积解释率最低,仅10.49%,其中海拔和坡度对凋落叶C、N、P、S、K、Ca和Mg含量均有强烈影响,岩石出露率和土壤铁(Fe)含量也会在一定程度上对凋落叶元素含量产生较大影响。综上所述,喀斯特常绿落叶阔叶混交林不同月际间凋落叶养分含量存在显著差异,10m尺度上海拔和坡度是凋落叶养分含量产生空间变异的主要原因。

关键词：凋落物养分时空异质性喀斯特常绿落叶阔叶混交林

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