检索结果-内蒙古大学图书馆

生态学报 2025年第4期45卷 1844-1853页

作者：蔡振媛王军邦宋鹏飞江峰梁程博张婧捷高红梅张同作中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室青海省动物生态基因组学重点实验室西宁810001 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室生态系统大数据与模拟中心北京100101 青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室西宁810016 中国科学院大学北京100049

草地是三江源国家公园的主体生态系统,是该地区野生动物赖以生存的基础,也是以畜牧业为主的社区经济可持续发展的保障,实现草畜平衡对三江源草地生态功能发挥具有重要意义。以三江源国家公园澜沧江源园区昂赛乡为研究区域,通过野生有蹄... 详细信息

草地是三江源国家公园的主体生态系统,是该地区野生动物赖以生存的基础,也是以畜牧业为主的社区经济可持续发展的保障,实现草畜平衡对三江源草地生态功能发挥具有重要意义。以三江源国家公园澜沧江源园区昂赛乡为研究区域,通过野生有蹄类动物样带调查和官方公布的家畜数量,获得现实承载力,通过遥感-过程耦合模型估算草地可食牧草产量,获得可食牧草和粗蛋白的理论承载力,采用放牧压力指数对昂赛乡草地有蹄类动物承载状况进行了评估。结果表明,2020年该地区全年野生动物实际载畜量共约(0.67±0.35)万标准羊单位,家畜约12.99万标准羊单位;可食牧草产量承载力为13.15万标准羊单位,低于粗蛋白承载力,牧草产量承载力和粗蛋白承载力存在季节变化,均表现为暖季高于冷季。仅考虑家畜,可食牧草放牧压力指数为0.9878,没有超载;综合考虑家畜和野生动物,载畜压力指数为(1.0388±0.0510),存在超载风险,野生动物是草畜平衡不可忽视的部分。野生动物对载畜压力指数的贡献约5%,草场牧食压力主要来自放牧家畜,控制家畜数量是实现该区域的草畜平衡的关键。为三江源国家公园开展草地承载力时空动态评估,合理配置放牧强度,实现草畜平衡管理,促进草地系统健康发展具有指导意义。

关键词：草地承载力草畜平衡三江源国家公园大型野生食草动物家畜

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微塑料对湖泊生态系统初级生产者的影响

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生态学报 2024年第11期44卷 4465-4477页

作者：吴凡哈咸瑞黎佳佳高扬中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

塑料的广泛应用导致大量微塑料进入环境,尤其是水环境,从而产生环境风险。浮游植物等自养生物是湖泊系统的主要初级生产者,是湖泊食物链的关键组成部分,为食物链的上游提供能量和物质基础。同时,浮游植物也是对微塑料响应最敏感的类群... 详细信息

塑料的广泛应用导致大量微塑料进入环境,尤其是水环境,从而产生环境风险。浮游植物等自养生物是湖泊系统的主要初级生产者,是湖泊食物链的关键组成部分,为食物链的上游提供能量和物质基础。同时,浮游植物也是对微塑料响应最敏感的类群。了解湖泊浮游植物等初级生产者对微塑料的响应是探究微塑料对湖泊生态系统功能影响的重要基础。总结了全球湖泊生态系统微塑料的丰度、类型、尺寸、来源等分布特征,系统分析了微塑料暴露对浮游植物等初级生产者细胞结构、基因表达和生长,以及对浮游植物叶绿素a含量、光合活性的影响,并总结了其中的影响机制。总体而言,微塑料会降低初级生产者的叶绿素a含量,剂量越高、尺寸越小,这种抑制作用越强烈;同时,微塑料也会作用于初级生产者,造成细胞膜损伤、DNA损伤,调控其相关功能基因表达,抑制其生长和光合活性等。然而,湖泊生态系统微塑料的实际检出浓度远低于室内暴露实验中的添加剂量,微塑料结构和组分也更为复杂,野外观测结果与室内培养实验之间还不能建立直接的对应关系。因此,未来的相关研究应集中在如何有效联系野外观测结果与室内培养实验结果,进一步聚焦建立可靠的、可应用推广的微塑料浓度与初级生产者之间的剂量-效应关系模型,探究微塑料对湖泊初级生产者的作用机制,为刻画微塑料对湖泊生态系统初级生产者及其功能的作用机制提供科学支撑。

关键词：微塑料浓度初级生产者细胞结构光合作用叶绿素a 剂量-效应关系

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宏观生态系统科学理论研究和实践应用知识体系的构建

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应用生态学报 2025年

作者：于贵瑞于宗绪王秋凤郝天象杨萌陈智中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室中国科学院大学资源与环境学院

21世纪的生态学研究迈入了生态系统科学新阶段，宏观生态系统科学作为生态系统科学的引擎及前沿方向，正在围绕“环境变化-生态系统-人类福祉-社会发展”互馈机制问题，基于“多要素-多过程-多功能-多尺度-多维度”的系统认知框架，致... 详细信息

21世纪的生态学研究迈入了生态系统科学新阶段，宏观生态系统科学作为生态系统科学的引擎及前沿方向，正在围绕“环境变化-生态系统-人类福祉-社会发展”互馈机制问题，基于“多要素-多过程-多功能-多尺度-多维度”的系统认知框架，致力于发展“跨介质-跨界面-跨时空-跨层级-跨学科”的整合研究，聚焦“资源环境-系统结构-生态过程-功能服务”和“系统构建-状态演变-资环效应-调控监管”的级联关系及过程机理，认知宏观生态系统演变规律及人为调控科学原理。本文系统梳理了宏观生态系统科学的生态学基础理论架构，采用“科学公理-原理体系-基础理论-应用技术”的逻辑框架，以“生物集聚和协同演化、组件铆链和结构嵌套、过程耦合和机制互馈、功能涌现和服务外溢、动态演替谱系和空间谱系、自然变化和人为调控”等宏观生态系统科学的公理性认知为指导，尝试性地构建了宏观生态系统科学理论研究和实践应用的知识体系与逻辑框架，期望能够推动传统生态学研究范畴及范式向多维度生态系统科学的升级转型，进而向大尺度、长周期的宏观生态系统科学的应用拓展，促进生态系统科学知识创新及实践应用，为区域及全球自然资源管理、生态安全格局构建以及社会可持续发展提供科技支撑。

关键词：宏观生态系统科学整合生态学生态学基础理论、科学原理、科学知识、工程技术

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未来气候情景下青藏高原高寒草原与高寒草甸优势种潜在适宜区分布预测

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生态学报 2024年第22期44卷 10162-10177页

作者：李明王军邦张秀娟张溢王之嵘杨永胜长江大学园艺园林学院荆州434000 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室生态系统大数据与模拟中心北京100101 中国科学院西北高原生物研究所中国科学院高原生物适应与进化重点实验室西宁810008

研究青藏高原高寒草地优势种及草地类型的未来空间分布变化对草地经营管理具有重要意义。基于物种分布数据和主要环境因子,采用最大熵模型(MaxEnt)模拟并分析了高寒草地优势种在当前和未来(2041—2060,2061—2080)不同气候情景(SSP126、... 详细信息

研究青藏高原高寒草地优势种及草地类型的未来空间分布变化对草地经营管理具有重要意义。基于物种分布数据和主要环境因子,采用最大熵模型(MaxEnt)模拟并分析了高寒草地优势种在当前和未来(2041—2060,2061—2080)不同气候情景(SSP126、SSP245、SSP370、SSP585)下的潜在适宜区及其对气候变化的响应。结果表明:(1)MaxEnt对4类研究物种AUC值均>0.9,预测效果好。(2)早熟禾(Poa annua)类高寒草原主导环境因子是最冷季平均温度(bio11);紫花针茅(Stipa purpurea)类高寒草原、高山嵩草(Carex parvula)类和矮生嵩草(Carex alatauensis)类高寒草甸主导环境因子是年降水量(bio12)。总体而言高寒草地优势种分布受年降水量(bio12)、海拔(Elev)、平均温度日较差(bio2)及降水量季节性变化(bio15)共同驱动。(3)未来气候情景下早熟禾类高寒草原丧失的部分区域会转化为紫花针茅类高寒草原与矮生嵩草类高寒草甸适宜区,高寒草原优势种适宜区质心向西南方向迁移,早熟禾类潜在适宜区在中期(2041—2060)的SSP370情景及远期(2061—2080)的SSP245情景下扩张,其他情景下皆丧失;紫花针茅类的潜在适宜区皆扩张且在SSP370情景下扩张面积达到最大;高寒草甸优势种的潜在适宜区多为扩张趋势且质心向南迁移,仅在SSP585情景下会丧失。本研究不仅可以为保护该地区物种多样性和当地畜牧业生产提供方法参考,也为维持地域生态系统平衡提供理论支持。

关键词：青藏高原高寒草地优势种最大熵模型(MaxEnt) 适宜区变化

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红壤丘陵区马尾松林和湿地松林物候特征的时空变异及影响因素

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林业科学 2024年第8期60卷 67-78页

作者：陈炳楠杨风亭孟盛旺戴晓琴寇亮陈奕帆王辉民付晓莉中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室千烟洲生态站北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 国家林业和草原局产业发展规划院北京100013

【目的】探究马尾松林和湿地松林物候期的时空变异及影响因素,为红壤丘陵区森林碳汇时空格局精准评估与预测提供理论支撑。【方法】基于2017—2021年的数码相机时间序列数据,提取29块样地(马尾松林18块,湿地松林11块)的有效叶面积指数(L... 详细信息

【目的】探究马尾松林和湿地松林物候期的时空变异及影响因素,为红壤丘陵区森林碳汇时空格局精准评估与预测提供理论支撑。【方法】基于2017—2021年的数码相机时间序列数据,提取29块样地(马尾松林18块,湿地松林11块)的有效叶面积指数(LAIe)时空动态。采用有效叶面积指数的广义双重逻辑斯蒂模型确定物候期指标(生长季开始时间,SOS;生长季结束时间,EOS;生长季长度,LOS)。利用变异系数表征物候期时空变异幅度。通过皮尔逊相关分析和线性混合模型,解析气候(干旱指数、空气温度、降水量、饱和水汽压差、光合有效辐射)、土壤(土壤温湿度、土层厚度、石砾含量)和生物因子(林分密度、林下植被丰富度)对物候期的驱动作用。【结果】1)马尾松林和湿地松林物候特征均为单峰曲线(但马尾松林无明显峰值)。与马尾松林相比,湿地松林的SOS较晚,但LAIe的季节变化幅度更大且值更高。2)马尾松林的物候期在时空尺度上不如湿地松林稳定。马尾松林的SOS、EOS、LOS在空间上的变异系数和SOS在时间上的变异系数均大于湿地松林。3)在年际尺度上,马尾松林的SOS和EOS分别与早春和旱季0~120 cm土层的土壤含水量呈负相关和正相关;湿地松林的EOS与旱季0~60 cm土层的土壤含水量呈正相关。4)在空间尺度上,马尾松林物候期受林分密度、草本层物种丰富度和0~60 cm土壤石砾含量影响。【结论】马尾松林和湿地松林的物候特征在曲线峰值、SOS、LAIe变化幅度和数值大小等方面存在明显差异。湿地松林的物候期在时空尺度上更稳定。种内、种间竞争强度和土壤资源异质性共同驱动了红壤丘陵区马尾松林物候的时空变异格局。

关键词：森林物候有效叶面积指数时空变异石砾含量竞争强度土壤含水量

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黄河流域城镇化高质量发展的水资源约束效应及其空间关联网络

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世界地理研究 2024年

作者：陈立于伟张学波宋金平贾立志曲阜师范大学地理与旅游学院北京师范大学地理科学学部生态系统网络观测与模拟重点实验室拉萨高原生态系统研究站

利用基于熵技术改进的层次分析法和改进多目标模糊隶属度函数测度2011-2020年黄河流域城镇化高质量发展的水资源约束效应，进而采用修正的引力模型和社会网络分析法分析了其空间关联网络特征。研究表明：①2011-2020年，水资源约束效应... 详细信息

利用基于熵技术改进的层次分析法和改进多目标模糊隶属度函数测度2011-2020年黄河流域城镇化高质量发展的水资源约束效应，进而采用修正的引力模型和社会网络分析法分析了其空间关联网络特征。研究表明：①2011-2020年，水资源约束效应呈现“倒U”型变化趋势，空间上表现出“上游＞中游＞下游”的不均衡特征。②黄河流域水资源约束效应逐渐形成以宁夏回族自治区、黄河流域中下游交界处为双核心的复杂网络形态，网络结构稳定性逐步增强。③中原城市群处于关联网络的中心位置，山东半岛城市群接收其他板块的溢出效应，晋中、呼包鄂榆城市群、关中平原、兰西、宁夏沿黄城市群双向溢出，在网络中具有“调节”功能。研究结论对于优化水资源约束效应的空间关联网络，实现黄河流域各城市水资源的合理调配，提高城镇化发展质量具有参考价值。

关键词：水资源约束效应城镇化高质量发展空间关联网络社会网络分析黄河流域

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黄河三角洲降水同位素变化特征及水汽来源

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应用生态学报 2023年第8期34卷 2194-2204页

作者：田超中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 山东禹城农田生态系统国家野外科学观测研究站/中国科学院禹城综合试验站北京100101

为揭示黄河三角洲盐碱地地区的降水来源、形成及影响机制,利用降水稳定同位素,特别是δ^(17)O、17O-excess,以及气团轨迹模型HYSPLIT,研究黄河三角洲东营地区5—10月不同时间尺度及降水强度[(50 mm·d^(-1))]的降水同位素变化特征... 详细信息

为揭示黄河三角洲盐碱地地区的降水来源、形成及影响机制,利用降水稳定同位素,特别是δ^(17)O、17O-excess,以及气团轨迹模型HYSPLIT,研究黄河三角洲东营地区5—10月不同时间尺度及降水强度[(<5、5~10、10~25、25~50、>50 mm·d^(-1))]的降水同位素变化特征及水汽来源。结果表明:5—10月降水同位素的变化范围较大,旱季降水的同位素变化范围小于雨季,且比雨季富集。降水强度<5 mm·d^(-1)的降水,δ′18O[δ′18O=ln(δ^(18)O+1)]与δ′17O[δ′17O=ln(δ^(17)O+1)]的降水线斜率最小,为0.5211,降水易受水汽源地蒸发作用的影响;10 mm·d^(-1)≤降水强度<25 mm·d^(-1)时,斜率最大,为0.5268。对于0~50 mm·d^(-1)4种不同强度的降水,随降水量增多δ^(2)H;δ^(18)O和δ^(17)O值均降低。旱季降水17O-excess与温度呈正相关,可能受到大陆循环水汽的影响;雨季降水17O-excess与相对湿度呈负相关,受蒸发作用较小。HYSPLIT气团轨迹模型表明,旱季降水主要受大陆性季风影响,而雨季降水受海洋性和大陆性季风的共同影响。综上,降水受不同水汽来源地蒸发、局地气象因素和大气水汽来源的共同影响,使得不同尺度同位素存在差异。本研究可为黄河三角洲地区紧缺的水资源分配提供科学依据。

关键词： δ^(2)H δ^(18)O δ^(17)O d-excess ^(17)O-excess 水汽来源黄河三角洲

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植物源和土壤有机质源土壤呼吸组分的拆分原理、方法与应用进展

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生态学报 2022年第20期42卷 8508-8520页

作者：魏杰王晶苑陈昌华温学发中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101

区分土壤呼吸组分并揭示其与环境因素的相关关系,对于准确评估土壤碳过程及其环境影响机制至关重要。根据底物来源和作用机制的差异,土壤呼吸主要包括根系呼吸、根际微生物呼吸、凋落物分解、自然条件下和激发效应下土壤有机质(SOM)分... 详细信息

区分土壤呼吸组分并揭示其与环境因素的相关关系,对于准确评估土壤碳过程及其环境影响机制至关重要。根据底物来源和作用机制的差异,土壤呼吸主要包括根系呼吸、根际微生物呼吸、凋落物分解、自然条件下和激发效应下土壤有机质(SOM)分解。现有土壤呼吸组分拆分方法可以分为基于植物源CO_(2)测定或土壤有机质源CO_(2)测定的差分拆分方法,以及基于土壤呼吸组分同位素信号差异的拆分方法。土壤呼吸组分拆分研究可以解决不同土壤呼吸组分对环境变化的响应机制、植物光合碳输入与地下土壤呼吸组分的交互作用、土壤呼吸组分变化对土壤碳库周转的影响机制等科学问题,但其理论假设、观测技术方法、潜在的误差来源等仍需要继续关注并系统研究。

关键词：土壤呼吸植物源土壤有机质源同位素技术组分拆分方法

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中国区域生态恢复和环境治理的生态系统原理及若干学术问题

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应用生态学报 2023年第2期34卷 289-304页

作者：于贵瑞郝天象杨萌中国生态系统研究网络综合研究中心中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

当代生态学是解决全球可持续发展面临的重大资源、环境和生态问题的分析手段和哲学理念。生态学在其长期发展过程中,不断汲取、融合相关学科营养,形成了与气候系统、生物系统和社会经济系统紧密联系的当代生态学及生态系统科学体系,提... 详细信息

当代生态学是解决全球可持续发展面临的重大资源、环境和生态问题的分析手段和哲学理念。生态学在其长期发展过程中,不断汲取、融合相关学科营养,形成了与气候系统、生物系统和社会经济系统紧密联系的当代生态学及生态系统科学体系,提出的诸多生态系统原理可直接服务于区域生态恢复和环境治理等社会实践。新阶段的国家需求赋予了生态学新使命,亟需总结凝练宏观生态系统原理,应用于区域生态恢复和环境治理,促进社会经济高质量发展。本文以全球可持续发展面临的多重严峻挑战为背景,系统阐述了生态系统科学的逻辑思维和科学使命,梳理了生态恢复和环境治理的生态系统科学原理体系,讨论了中国区域生态恢复和环境治理的若干学术问题。最后强调指出,中国区域拥有多个具有全球意义的区域性宏生态系统,开展宏生态系统理论和实践研究,不仅是我国生态文明建设的迫切需要,更是生态系统科学研究的前沿阵地,有望为生态学理论发展及全球生态环境治理做出新贡献。

关键词：区域生态恢复区域环境治理生态系统原理宏观生态系统

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基于地理探测器的耕地土壤肥力及影响因子

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环境科学 2024年第12期45卷 7378-7389页

作者：王翔宇张学霞胡韵哲穆微方华军北京林业大学水土保持学院北京100083 中科吉安生态环境研究院吉安343100 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统观测与模拟重点实验室北京100101

以江西省泰和县为研究区,揭示县域尺度农田土壤肥力状况及影响因子.基于206个农田土壤采样实验数据,运用经典统计学、地统计学和地理探测器等方法对土壤肥力质量进行分析,并探讨其主要影响因子.结果表明:①泰和县土壤pH平均为4.87,是偏... 详细信息

以江西省泰和县为研究区,揭示县域尺度农田土壤肥力状况及影响因子.基于206个农田土壤采样实验数据,运用经典统计学、地统计学和地理探测器等方法对土壤肥力质量进行分析,并探讨其主要影响因子.结果表明:①泰和县土壤pH平均为4.87,是偏酸性土壤,97.39%的样点阳离子交换量(CEC)为四级和五级,电导率(EC)等级集中在二级,63.48%的有机质(SOC)含量处于中等水平,73.92%的ω[总氮(TN)]大于1.5 g·kg^(-1),72.17%的ω[总磷(TP)]小于0.6 g·kg^(-1),有效磷(AP)含量处于高等水平,大于20 mg·kg^(-1)的样点占比为86.09%.研究区土壤保肥能力差,土壤处于轻盐化和中盐化,缺少有机质和全磷.pH、EC、AP、SOC、TN和TP块金效应值分别为0.17、0.21、0.18、0.52、0.45和0.59.土壤pH、EC和AP空间相关性较强,土壤SOC、TN和TP具有中等程度的空间相关性.泰和县土壤肥力空间变异受结构性因素(地形、气候、土壤类型)和随机性因素(施肥、耕作方式、土壤污染等)的共同影响.②农田土壤肥力权重系数结果为:TN(0.210)、SOC(0.195)、EC(0.190)、CEC(0.171)、TP(0.170)、AP(0.117)和pH(-0.053),土壤TN、SOC和EC是影响研究区域农田土壤肥力的关键指标.土壤肥力质量综合得分分级结果表明,研究区域大部分土壤肥力质量等级为三级,上模乡的土壤肥力较肥沃,土壤肥力质量等级为二级,沿溪镇土壤肥力较贫瘠,土壤肥力质量等级为四级;③畜禽养殖场(X_(54))、土壤pH(X_(31))、土壤质地(X_(32))、年均气温(X_(21))和地表起伏度(X_(14))是影响农田土壤肥力主要影响因子;各因子交互作用解释力均大于单因子作用解释力,表现为双因子增强和非线性协同作用2种类型,农田土壤肥力是多个影响因素共同作用的结果.研究结果揭示了研究区土壤肥力现状及空间分布特征,探讨了农田土壤肥力影响因素,为提升耕地内在质量和产出能力、改善农田生态环境提供依据.

关键词：红壤土壤肥力影响因子肥力质量综合指数(IFI) 地理探测器

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