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生态与农村环境学报 2024年第6期40卷 738-748页

作者：李一解璐萌莫雪周士钧张振明张明祥北京林业大学生态与自然保护学院/黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室北京100083

生态系统服务是人类社会赖以生存和发展的基础,对生态系统生产总值(GEP)开展精确评估,在协调生态保护与经济增长方面发挥着至关重要的作用。江西省湿地类型丰富,为了更好地掌握湿地生态系统服务价值及其变化规律,增强湿地保护意识,笔者... 详细信息

生态系统服务是人类社会赖以生存和发展的基础,对生态系统生产总值(GEP)开展精确评估,在协调生态保护与经济增长方面发挥着至关重要的作用。江西省湿地类型丰富,为了更好地掌握湿地生态系统服务价值及其变化规律,增强湿地保护意识,笔者基于江西省2005—2020年4期遥感影像,结合统计数据和地理信息技术,构建了湿地GEP核算指标体系,使用InVEST模型对江西省湿地GEP进行核算并分析其时空动态规律。结果表明:(1)2005—2020年江西省湿地GEP呈现稳定增长态势,至2020年达74336.27亿元,主要得益于气候调节、固碳释氧和洪水调蓄等核心生态系统服务功能的显著贡献。(2)从结构组成分析来看,调节服务始终占据最大比重,尽管文化服务的初始贡献较小,其增长速度却最为显著。具体到服务价值的变化趋势,供给服务价值经历了一个先升后降的过程,调节服务价值则是先降后升,而文化服务价值持续增长;在众多湿地类型中,水田对于湿地调节服务的贡献最为显著;同时,土地利用/覆被及气候变化对湿地生态系统服务的影响最大。(3)2005—2020年江西省湿地单位面积GEP逐年增长,绿金指数(GEP/GDP比)呈逐年下降趋势,表明江西省湿地生态优势正逐渐转变为经济优势。未来应因地制宜提升GEP,以促进生态与经济的耦合发展。

关键词：湿地生态系统土地利用变化生态系统生产总值江西省时空演变

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林水复合生态系统干湿沉降离子组成及来源分析

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环境科学学报 2022年第1期42卷 231-239页

作者：丛岭周士钧刘莹张振明北京林业大学黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室北京100083

为研究北京市林水复合生态系统干湿沉降水溶性离子化学组分特征及来源,本实验在北京奥林匹克森林公园收集四季干沉降样品,并于采样地收集植物叶片进行室内湿沉降实验,测定了干沉降10种离子和湿沉降9种离子的含量.本实验对干沉降和湿沉... 详细信息

为研究北京市林水复合生态系统干湿沉降水溶性离子化学组分特征及来源,本实验在北京奥林匹克森林公园收集四季干沉降样品,并于采样地收集植物叶片进行室内湿沉降实验,测定了干沉降10种离子和湿沉降9种离子的含量.本实验对干沉降和湿沉降中水溶性离子的浓度进行了量化对比,并分别分析了干湿沉降的主要来源.结果表明,干湿沉降在离子组分特征及来源均不相同.大气干沉降可溶性离子化学组分的年平均离子浓度由高到低排序为SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、Cl^(-)、Na^(+)、NH_(4)^(+)、Ca^(2+)、K^(+)、HCOO^(-)、Mg^(2+)、F^(-).湿沉降离子浓度由高到低排序为Ca^(2+)、SO_(4)^(2-)、Na^(+)、NO_(3)^(-)、Cl^(-)、Mg^(2+)、K^(+)、F^(-)、NH_(4)^(+).干沉降离子浓度受季节变化而变化,离子浓度为春季≈夏季<秋季<冬季.湿沉降离子浓度不随降雨历时的变化而变化.结合水溶性离子相关性分析和主成分分析可以发现,干沉降污染来源第一因子为工业排放和生物质燃烧,第二主成分是扬尘,以及土壤源和海盐.湿沉降污染来源于扬尘和土壤以及二次污染源和农业燃烧等.

关键词：林水复合系统干湿沉降水溶性离子来源解析

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黄河三角洲盐沼湿地乡土植物恢复配置对潮流的调控作用模拟

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生态学报 2025年第5期45卷 2173-2183页

作者：刘佳凯赵世强王婧雯舒远琴马翠娜宁中华张明祥张振明北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室北京100083 国家林业和草原局自然保护区研究中心北京100083 国家林业和草原局野生动物保护监测中心北京100714

黄河三角洲互花米草治理之后使得大面积盐沼湿地裸露,面临侵蚀和湿地面积退化的风险,因此亟需开展乡土植物恢复工作,从而稳定生态系统结构。针对此状况,研究运用Delft3D模型,设置光滩、碱蓬、碱蓬+芦苇三种情景,结合实地监测数据,分析... 详细信息

黄河三角洲互花米草治理之后使得大面积盐沼湿地裸露,面临侵蚀和湿地面积退化的风险,因此亟需开展乡土植物恢复工作,从而稳定生态系统结构。针对此状况,研究运用Delft3D模型,设置光滩、碱蓬、碱蓬+芦苇三种情景,结合实地监测数据,分析不同植物配置模式对潮流水深及流速的调控作用。结果显示,模型对水深和流速模拟准确性较高,但流速增加时模拟结果残差略有增加。本土植物恢复对水淹深度的调控作用不明显,但能够有效减缓潮流流速。不同情境下水淹深度几乎没有变化,小潮期间各情景下模拟点平均水深0.95—0.97m,风暴潮期间1.71—2.02m。对流速而言,在植物种植区中,碱蓬和碱蓬+芦苇情景在小潮和风暴潮期间都能够显著降低潮流流速,而种植区后方原始流速在10—60 cm/s之间的潮流也会被显著减缓。综合模拟结果,碱蓬+芦苇的种植模式较单一碱蓬种植模式在调控潮流方面具有更显著的效果,建议黄河三角洲管理部门在互花米草治理工程结束后尽快开展乡土植物恢复工作,从而减少湿地遭受侵蚀的风险。

关键词：潮流调控植物配置生态修复黄河三角洲湿地保护与管理

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人类活动与气候变化对海河流域径流影响的尺度效应

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生态与农村环境学报 2024年第6期40卷 757-765,I0001-I0004页

作者：王婧雯冉佳琳吴伟尚芮岩张姝涵张振明张明祥刘佳凯北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室北京100083 北京市潮白河管理处北京101300 国家林业和草原局自然保护区研究中心北京100083

海河流域是华北平原最主要的水源供给流域,主要产流集中在上游土石山区。近50 a来该区域的径流量呈现持续减少趋势,导致区域水资源危机。选取海河流域山区57个有长时间序列水文和气象数据的子流域作为研究对象,基于区域水文、气象数据,... 详细信息

海河流域是华北平原最主要的水源供给流域,主要产流集中在上游土石山区。近50 a来该区域的径流量呈现持续减少趋势,导致区域水资源危机。选取海河流域山区57个有长时间序列水文和气象数据的子流域作为研究对象,基于区域水文、气象数据,利用M-K检验分析了径流随时间序列的变化趋势,通过敏感性分析分离了气候变化和人类活动对区域内不同尺度流域径流的贡献率。结果显示,面积较大的流域径流更容易受到降雨和潜在蒸散发改变的影响,在小尺度和大尺度流域上人类活动对径流变化的贡献率显著高于气候变化,在较为干燥的地区人类活动导致的径流变化较大。

关键词：海河流域气候变化人类活动生态水文多尺度

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凤眼莲入侵强度和水深对沉水植物生长及种间关系的影响

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环境科学学报 2022年第1期42卷 36-46页

作者：蔡竟芳孙凯张羽李雨玲姜帆刘宣劭沈一栾阿斯哈李红丽北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 北京林业大学黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室北京100083

凤眼莲(Eichhornia crassipes)是世界百大入侵植物之一,因其入侵扩展蔓延速度快,从而对原生湿地生态系统造成巨大破坏.目前关于凤眼莲入侵扩散机制已有一定研究,但关于在不同水深梯度下凤眼莲入侵强度对沉水植物生长及种间关系影响的研... 详细信息

凤眼莲(Eichhornia crassipes)是世界百大入侵植物之一,因其入侵扩展蔓延速度快,从而对原生湿地生态系统造成巨大破坏.目前关于凤眼莲入侵扩散机制已有一定研究,但关于在不同水深梯度下凤眼莲入侵强度对沉水植物生长及种间关系影响的研究相对空白.因此,本研究以入侵植物凤眼莲和两种常见的沉水植物黑藻(Hydrilla verticillata)和狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)为研究对象,探究在不同的水深(0.25、0.50、0.75、1.00、1.50 m)和不同的沉水植物定植方式(单种种植和混合种植)下,凤眼莲的不同入侵强度(无入侵、轻度入侵、严重入侵)对沉水植物的影响.结果表明,凤眼莲入侵让黑藻的适宜水深变浅.凤眼莲轻度入侵时可以促进狐尾藻生长,严重入侵时则会抑制狐尾藻生长.凤眼莲轻度入侵可以降低水体总磷,严重入侵时会增加水体总氮.当凤眼莲无入侵或轻度入侵时,若水深适宜生长,沉水植物间则相互竞争;若水深不适宜生长,沉水植物间则相互促进.当凤眼莲严重入侵时,若水深适宜生长或不适应生长但较浅时,沉水植物种间关系由相互竞争转变为相互促进;若水深不适应生长且较深时,沉水植物间则再次表现为相互竞争.此外,结构方程模型表明凤眼莲入侵及水深、总氮等水体理化性质的增加对沉水植物生长均有显著负面影响,且水体理化性质对沉水植物生长的影响更大.总而言之,凤眼莲入侵改变了黑藻生长的适宜水深,影响了狐尾藻的生长;且在不同水深条件下,凤眼莲入侵强度的增加会改变沉水植物的种间关系.研究结果可为凤眼莲入侵管理及湿地沉水植被的恢复与重建提供一定的理论基础和技术支撑.

关键词：沉水植物黑藻狐尾藻种间关系凤眼莲水深入侵强度

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黄河三角洲盐沼湿地螃蟹洞穴形态结构对土壤水盐运移过程的影响

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生态与农村环境学报 2024年第6期40卷 831-839页

作者：解璐萌查玟琦车纯广李游蕊李纪尧刘佳凯张振明北京林业大学生态与自然保护学院/黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室北京100083 山东黄河三角洲国家级自然保护区黄河口管理站山东东营257500

明晰潮汐驱动下螃蟹洞穴对盐沼湿地水盐运移过程的扰动效应,对基于生态过程的黄河三角洲盐沼湿地保护与修复具有重要的理论及现实意义。研究结合野外调查和室内水槽模拟实验,探究潮间带螃蟹洞穴形态与分布特征,分析了潮汐作用下不同螃... 详细信息

明晰潮汐驱动下螃蟹洞穴对盐沼湿地水盐运移过程的扰动效应,对基于生态过程的黄河三角洲盐沼湿地保护与修复具有重要的理论及现实意义。研究结合野外调查和室内水槽模拟实验,探究潮间带螃蟹洞穴形态与分布特征,分析了潮汐作用下不同螃蟹洞穴形态对水盐运移过程的影响。结果表明:(1)潮汐影响下,黄河三角洲潮间带螃蟹洞穴空间分布密度有差异,3条潮沟洞穴密度分别为(15.50±4.65)、(12.90±2.69)和(6.60±2.76)个·(0.25 m^(2))^(-1);(2)对螃蟹洞穴树脂模型进行简化归类,发现其主要形态结构为I型、L型、S型、X型、Y型,以上5种形态在获得的42个螃蟹洞穴中占比高达85.7%;(3)不同螃蟹洞穴形态在潮汐作用下土壤含水量变化趋势没有明显差异,而电导率随高潮与低潮呈现不同的升高与降低过程;(4)潮汐影响下,空白实验组潮汐水入渗量、孔隙水排泄量均显著低于有螃蟹洞穴的实验组,孔隙水排泄主要集中在水位下降时段,而L型洞穴因具有一定的储水能力,使更多的孔隙水在稳定时段排泄。(5)不同螃蟹洞穴形态对土壤盐排泄量有显著影响,S2、X和I组盐排泄量最高,空白组最低,仅为(0.403±0.003)g·d^(-1)。研究结果从水文学角度揭示了螃蟹洞穴的生态功能,将为后续的滨海湿地生态水文过程研究提供参考。

关键词：黄河三角洲盐沼湿地螃蟹洞穴水盐运移过程模拟实验

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保护黄河流域湿地,推动高质量发展

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群言 2024年第4期 27-29页

作者：张明祥北京林业大学黄河流域生态保护国家林草局重点实验室

黄河是中华民族的发源地和摇篮,孕育了灿烂的中华文明,保护黄河是事关中华民族伟大复兴的千秋大计。黄河是中国经济社会发展的生命线,它以仅占全国2%的河川径流量,承载着全国12%的人口、17%的耕地、50多座大中城市的供水任务。黄河也是... 详细信息

黄河是中华民族的发源地和摇篮,孕育了灿烂的中华文明,保护黄河是事关中华民族伟大复兴的千秋大计。黄河是中国经济社会发展的生命线,它以仅占全国2%的河川径流量,承载着全国12%的人口、17%的耕地、50多座大中城市的供水任务。黄河也是连接青藏高原、黄土高原、华北平原和渤海的天然生态廊道,是事关中华民族生存发展的重要安全屏障。

关键词：安全屏障河川径流量生态廊道中国经济社会发展高质量发展黄河流域黄土高原中华文明

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干扰和氮沉降对空心莲子草入侵湿地植物群落的短期影响

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北京林业大学学报 2023年第5期45卷 119-132页

作者：姜帆阿斯哈蔡竟芳孙凯沈一娈高海燕李红丽北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 北京林业大学黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室北京100083 鄂尔多斯生态环境职业学院内蒙古鄂尔多斯017010

【目的】干扰和氮沉降是影响植物入侵的重要环境要素。目前,干扰和氮沉降如何协同影响空心莲子草入侵湿地植物群落的研究相对缺乏。本研究探讨了干扰、氮沉降和湿地植物群落对空心莲子草入侵的短期影响,为入侵植物空心莲子草的物理控制... 详细信息

【目的】干扰和氮沉降是影响植物入侵的重要环境要素。目前,干扰和氮沉降如何协同影响空心莲子草入侵湿地植物群落的研究相对缺乏。本研究探讨了干扰、氮沉降和湿地植物群落对空心莲子草入侵的短期影响,为入侵植物空心莲子草的物理控制及湿地植被的恢复与重建提供了一定的理论支撑和实践基础。【方法】以入侵植物空心莲子草为主要研究对象,构建4种湿地植物粉绿狐尾藻、水葱、黄花鸢尾和千屈菜组成的湿地植物群落,设计干扰(无干扰、模拟采食、刈割)、氮沉降(无氮添加和氮添加)以及有无湿地植物群落竞争(仅空心莲子草单种模式和空心莲子草与湿地植物群落混种模式)的三因素控制试验。【结果】模拟采食和刈割两种干扰显著降低了空心莲子草的生长繁殖指标,且刈割相较于模拟采食影响更大。刈割处理下空心莲子草生物量、茎长和节数的相对生长率为负值,同时,刈割处理下空心莲子草生物量、茎长和分枝数的补偿系数均显著小于模拟采食处理,但存在欠补偿生长;湿地植物群落显著影响了空心莲子草根、叶、总生物量、叶片数、茎长和分枝数等指标;而氮沉降仅显著影响了空心莲子草分枝数补偿系数。除叶片数和分枝补偿系数,干扰与氮沉降对空心莲子草入侵的湿地植物群落并没有显著的交互作用。【结论】模拟采食和刈割两种干扰一定程度上抑制空心莲子草的入侵,且随着干扰强度增加,对空心莲子草生长恢复抑制效应越强。氮沉降对空心莲子草综合指标影响不显著。本地湿地植物群落一定程度上可抑制空心莲子草入侵。而干扰与氮沉降的交互作用仅对空心莲子草叶片数和分枝数补偿系数有显著影响,对其入侵的湿地植物群落并无显著作用。

关键词：空心莲子草补偿模拟采食刈割相对生长率

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红碱淖湿地不同水分条件下芦苇群落对土壤有机碳组分和无机氮含量的影响

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环境科学学报 2022年第1期42卷 88-94页

作者：刘华兵李谦维高俊琴张晓雅杨梨萍冯久格北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室北京100083

土壤水分和植物群落特征是影响湿地土壤碳氮储存功能的重要因素.为阐明不同水分条件下植物群落类型对湿地土壤有机碳组分和无机氮含量的影响,本研究以陕西红碱淖湿地为研究对象,探究在低(5.7%±1.1%)、中(20.6%±1.9%)、高(27.5... 详细信息

土壤水分和植物群落特征是影响湿地土壤碳氮储存功能的重要因素.为阐明不同水分条件下植物群落类型对湿地土壤有机碳组分和无机氮含量的影响,本研究以陕西红碱淖湿地为研究对象,探究在低(5.7%±1.1%)、中(20.6%±1.9%)、高(27.5%±9.0%)3种土壤水分条件下,两种群落类型(芦苇单优和混生)的土壤有机碳组分、碳库稳定性和无机氮含量.结果表明:①随着土壤水分增加,芦苇单优群落土壤有机碳储量呈上升趋势,高水分条件下芦苇单优群落土壤有机碳储量为(19.63±3.75)kg·m^(-2),显著高于混生群落,而中水分条件下则相反,中水分混生群落土壤有机碳储量为(15.29±3.75)kg·m^(-2),显著高于单优群落.②低水分条件下土壤碳库稳定性最低,土壤无机氮含量最高,不利于土壤碳储存,但有利于多种植物物种共存.③土壤电导率和土壤含水率与溶解性有机碳储量、微生物量碳储量、有机碳储量及其稳定性显著正相关.该研究结果可为红碱淖湿地植被修复和土壤碳氮储存功能提升提供科学支撑.

关键词：红碱淖土壤水分芦苇群落土壤有机碳土壤无机氮

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北方典型沼泽湿地高低土壤水分下植物群落特征

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生态学报 2023年第21期43卷 8692-8703页

作者：邵非凡陈禹含崔圆刘华兵杨梨萍陈炫铮黄文军罗芳丽北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 四川省林业科学研究院成都610081 黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室北京100083

北方沼泽湿地在水源供给、缓解水土流失、遏制草地沙化等方面具有重要作用,明确其植物群落物种组成和多样性特征对提升其生态系统服务功能具有重要意义。目前,在北方地区开展大尺度湿地植被调查的研究仍相对较少。土壤水分是驱动植物群... 详细信息

北方沼泽湿地在水源供给、缓解水土流失、遏制草地沙化等方面具有重要作用,明确其植物群落物种组成和多样性特征对提升其生态系统服务功能具有重要意义。目前,在北方地区开展大尺度湿地植被调查的研究仍相对较少。土壤水分是驱动植物群落发展的主导环境因素之一,为了解高低土壤水分背景下湿地植物群落特征差异及关键驱动要素,对我国7个北方典型沼泽湿地的植物群落物种组成及多样性特征进行了调查,分析了植物群落物种组成及多样性特征与环境因子的关系,以及沼泽湿地植物群落内克隆植物的分布特征。研究结果发现不同沼泽湿地的植物群落物种组成和多样性差异显著,但无明显的地带性分布规律,物种分布呈现区域性。群落物种多样性受降水、温度、土壤养分等多种环境因素的共同影响。沼泽湿地高低土壤水分背景下植物群落的物种组成和多样性差异显著,低土壤水分下植物群落物种多样性指数显著高于高土壤水分下植物群落。低土壤水分下物种多样性主要受降水和总氮影响,而高土壤水分下物种多样性主要受温度和总磷的影响。高土壤水分下克隆植物物种数和盖度在沼泽湿地植物中占有较高的比例,表明克隆植物比非克隆植物更适应高土壤水分环境。研究结果表明了7个沼泽湿地植被的区域性分布特征及受降水和温度的主要影响。随着土壤水分的升高,植物群落多样性降低,但克隆植物的重要性升高。因此,未来降水和温度的变化可能将进一步影响湿地植被的组成和多样性特征。

关键词：沼泽湿地植物群落物种组成多样性特征克隆植物

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