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期刊信息/Journal information
生态学报
中国生态学学会；中国科学院生态环境研究中心
生态学报

中国生态学学会；中国科学院生态环境研究中心

王如松

半月刊

1000-0933

shengtaixuebao@rcees.ac.cn

010-62941099

100085

北京海淀区双清路18号

生态学报/Journal Acta Ecologica SinicaCHSSCDCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国生态学学会主办的综合性学术刊物。主要报道动物生态、植物生态、微生物生态、农业生态、森林生态、草地生态、土壤生态、海洋生态、淡水生态、景观生态、区域生态、化学生态、污染生态、经济生态、系统生态、城市生态、人类生态等生态学各领域的学术论文；特别欢迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章；原创性研究报告和研究简报；生态学新理论、新方法、新技术介绍；新书评介和学术、科研动态及开放实验室介绍等。
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    稀有种丧失对鱼类群落物种多样性和功能多样性的影响

    周钟楠童安楠吴亚妮水柏年...
    252-264页
    查看更多>>摘要：稀有种是海洋生态系统中物种共存与多样性维持的重要类群,但其对鱼类群落物种多样性、功能多样性的调控机制不明.以三门湾鱼类群落为研究对象,基于地理范围、栖息地特异性和种群规模大小识别群落稀有种,利用自抽样技术模拟稀有种在自然条件下的随机丧失,探讨稀有种丧失对物种多样性、功能多样性的影响.结果表明,稀有种的丧失造成物种丰富度与功能丰富度呈显著下降趋势;物种均匀度在夏季稳定性较低,在其余季节稳定性较高,功能均匀度在冬季稳定性较高,在其余季节稳定性较低,这与稀有种地理分布范围及其功能性状所占据的空间特殊位置有关;Simpson指数与Shannon-Wiener指数呈现下降趋势,但前者数值变化区间小于后者,这与群落丰富度、均匀度密切相关;功能离散度在夏季呈下降趋势,而在其他季节保持相对稳定,主要受位于性状空间边缘物种数量的影响.总体上,稀有种的丧失对物种多样性、功能多样性的稳定性产生影响,且物种多样性与功能多样性的相关性较强.

    稀有种物种丧失物种多样性功能多样性

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    浅水通江闸控湖泊越冬水鸟分类和功能多样性对水位变化的响应

    张定勇石继业周立志
    265-279页
    查看更多>>摘要：长江中下游洪泛平原浅水湖泊是重要的水鸟越冬地,为东亚-澳大利西亚迁徙路线上的越冬水鸟提供了丰富的食物资源和越冬保障.近年来,为满足湖泊周边居民生产和生活的需要,长江中下游多数浅水通江湖泊通过建立闸坝调控湖泊水位,闸控水位是目前通江湖泊最典型的水文扰动方式.水鸟作为湿地生态系统的指示物种,对水位变化敏感,其多样性变化可以反应水位变化对湿地生态系统的影响.基于分类和功能多样性,探究闸控湖泊水位变化对越冬水鸟群落的影响.2021-2022年和2022-2023年水鸟越冬期对武昌湖进行了实地观测,结合遥感资料,获取了水鸟种类、组成和分布以及生境因子数据.基于不同年际水位条件下水鸟群落组成变化,分析了生境变化对越冬水鸟多样性的影响,进一步探讨了越冬水鸟群落对水位变化的响应.结果表明,在武昌湖的两个越冬期,雁形目鸟类均占优势,高水位年份的Shannon-Wiener多样性指数显著较高(P＜0.05),而功能分异度指数显著较低(P＜0.05),这表明两个年度间水鸟群落的种类组成、数量和性状特征存在显著差异.一般线性模型结果表明,生境面积受到水位的影响,水位与浅水面积、泥滩面积和深水面积具有显著的相关性(P＜0.05),而与挺水植物区面积的相关性不显著(P＞0.05).广义线性混合模型表明,水位引起的生境变化是水鸟群落多样性变化的主要原因,而水位变化也会直接影响越冬水鸟群落多样性,Shannon-Wiener多样性指数和功能丰富度指数与水位之间具有显著的相关性(P＜0.05).水位、水鸟及其生境之间的相互关系分析,有助于阐明水位变化对越冬水鸟群落的影响,这些研究成果对于加强湖泊生态系统的保护和管理具有重要的指导意义.

    越冬水鸟分类多样性功能多样性水位洪泛平原武昌湖

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    基于系统动力学的北京市再生水利用潜力与生态网络特征分析

    陈银花姜丰王赛鸽陈彬...
    280-295页
    查看更多>>摘要：为应对再生水利用的潜在风险,有必要对再生水利用与再生水系统网络稳定性之间的不确定性关系展开研究.以北京市为研究区域,基于2015-2020年再生水需求、供给、利用及其影响因素,采用系统动力学方法构建了再生水供需模型,揭示了2020-2050年再生水供需变化特征,并确定了 7种工业再生水使用情景下的生态环境、生活、工业、污水处理和再生水利用部门间用水变化.此外,基于生态网络分析方法,分析了再生水系统网络系统代谢效率、冗余和部门关系特征,揭示了再生水系统鲁棒性水平和互惠程度.研究结果表明:(1)再生水系统模拟值与现实值的误差小于10％,所构建再生水系统动力学模型能准确反馈再生水各变量间因果关系.经模拟发现,北京市2015-2050年再生水供给量增幅(2.55％)远低于再生水需求量增幅(2.82％).(2)2020-2050年各情景下再生水系统平均鲁棒性指数呈现"先上升后下降"趋势.(3)在工业再生水比例为0.45时,再生水系统平均鲁棒性指数达到最大值0.28.此时再生水大量流入工业部门,形成工业对再生水的依赖,从而大大减少工业用水压力.通过结合系统动力学与生态网络方法,明晰了工业再生水潜力,为北京市工业部门节约用水提供参考.

    再生水利用再生水利用潜力再生水网络工业再生水

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    北京城市绿地蝴蝶多样性空间格局及其影响因素

    宋蕊苏芝敏王效科刘颖...
    296-305页
    查看更多>>摘要：城市化带来的环境变化被公认为生物多样性下降的主要驱动力之一.蝴蝶作为生物多样性的重要组成部分,具有帮助植物传粉、支撑食物链等生态功能和服务价值,是城市环境变化的重要指示者.采用样线法和样点法相结合,于2023年4-9月对北京城区五环路以内47个城市绿地中的蝴蝶多样性进行调查,分析了蝴蝶物种多样性的空间格局及其与环境因子的关系.结果表明:1)共调查到蝴蝶4469头,隶属于5科16属17种,菜粉蝶(Pieris rapae)是最大的优势类群,占总个体数的74.67％,其次是云粉蝶(Pontia edusa)和黄钩蛱蝶(Polygonia c-aureum).2)蝴蝶物种多样性随城市化程度加强而降低,城区外缘样地(四环与五环之间)的蝴蝶物种丰富度、多度及物种多样性指数均最高,不同区域之间的Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数存在显著差异.3)非度量多维尺度分析(non-metric multidimensional scaling,NMDS)结果发现不同城市区域的蝴蝶群落相似性较高,进一步的相似性分析(analysis of simlarities,ANOSIM)检验结果显示组间差异性较小(R=-0.012,P＞0.05),表明城市绿地的蝴蝶物种组成较为相似.4)三种蝴蝶优势种在不同区域的时间动态存在差异,特别是菜粉蝶在城市中心地区的活跃期早于城市边缘地区.5)冗余分析(redundancy analysis,RDA)结果表明蝴蝶物种多样性与研究样地植物物种总数(P＜0.001)和蜜源植物物种数(P＜0.001)呈极显著正相关,与样地面积呈显著正相关(P＜0.05).综上所述,不同城市区域的蝴蝶多样性趋于均质化,城市绿地面积和植物多样性是制约蝴蝶物种多样性的重要因素.建议在城市中保留一定比例的城市绿地、扩大蝴蝶生存空间的同时,提高植物多样性,并从不同植物花期时序上进行科学合理的配置,为蝴蝶提供更多的食源,从而达到维持甚至提高蝴蝶物种多样性的目的.

    城市绿地蝴蝶人类干扰生境植被覆盖度

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    北京市生态系统服务价值时空变化及其驱动力

    张剑飞阳文锐李晶晶沈守云...
    306-318页
    查看更多>>摘要：人类活动主导的土地利用变化改变了生态系统的结构和功能,影响了生态系统服务水平.评估生态系统服务价值是合理配置自然资源和生态环境保护的重要基础.以北京市域为研究范围,基于2003年、2010年2022年三期遥感影像解译数据,采用当量因子法、空间自相关分析等方法,分析了两轮城市总体规划以来,1km×1km网格下的全市生态系统服务价值的空间分布和变化特征,并利用地理探测器研究了生态系统服务价值空间异质性的驱动力因素.研究结果发现:(1)研究时段内全市生态系统服务价值变化特征与非建设用地组分变化相对应,出现了先下降后上升的趋势,其总量增加了 109.46亿元,林地和水域的增加是生态系统服务价值提升的关键;(2)从生态系统服务四大类型的价值看,调节功能＞支持功能＞供给功能＞文化功能,调节服务是北京市生态系统的主导功能;(3)从空间分布看,生态系统服务价值呈现西北高、东南低的空间格局,而且全市生态系统服务价值表现为正相关和空间聚集分布,局部表现为高-高、低-低集聚;生态系统服务价值热点地区主要集中于大型湿地水域,生态系统服务价值冷点分布范围在逐渐向市中心城区收缩;(4)生态系统服务价值空间异质性受到自然地理和社会经济的共同作用,其中气温的贡献最大,双因子间的耦合作用增强了对生态系统服务价值空间分布的解释力.研究揭示了城市土地利用变化过程中生态系统服务的时空变化规律及其驱动力.提出了提升生态系统服务价值的非建设用地管理建议,可为自然资源的可持续利用提供重要参考.

    生态系统服务价值土地利用空间分析敏感性分析自然资源管理

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    成渝双城经济圈生态环境质量时空演变格局及其驱动力

    赵晓燕李永平谈树成刘立冰...
    319-333页
    查看更多>>摘要：成渝双城经济圈作为我国西部城镇化建设的重要示范区,探究其生态环境质量状况对推动区域社会经济高质量发展和长江上游生态环境保护意义重大.基于2000-2020年Landsat系列影像数据,运用绿度、湿度、热度、干度指标构建了遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI),采用 Sen(Theil-Sen median)斜率估计和 MK(Mann-Kendall)检验相结合的趋势分析方法开展了区域生态环境质量时空变化特征研究.采用最优参数地理探测器模型(Optimal Parameters Geographic Detector,OPGD)优化了空间数据的尺度效应和分区效应,并对研究区生态环境质量的驱动力进行了分析.结果表明:(1)2000-2020年间,研究区生态环境质量整体较高,多年RSEI均值为0.63.生态环境质量以良和优为主,面积占比为61.37％.生态环境质量具有显著的空间异质性.在空间上呈"成都-重庆核心城市生态环境质量差,中间平原丘陵地区中等,四周质量优"的分布格局.(2)Sen-MK趋势分析表明,区域生态环境质量退化区域大于改善区域,两者面积之差占比为14.33％,表明研究区生态环境质量有显著下降趋势,应采取相应措施加强对区域生态环境的保护和修复.(3)最优参数地理探测器模型探测结果显示,驱动因子的最优空间尺度为5km,自然断点法、相等间隔分类、分位数分类、几何间隔分类和标准差分类5种离散方法有助于检测驱动因子的最优分类区间.绿度、湿度、热度、高程、坡度、年均气温是影响区域生态环境质量的主导因子,解释力q值大于56.95％.土地利用类型、人口密度、GDP、夜间灯光是次要驱动因子.驱动因子交互作用增强了对生态环境质量的影响.研究结果能为西部其他城市的发展提供借鉴,对推动长江上游生态环境保护和社会经济可持续、高质量发展提供科学依据.

    遥感生态指数生态环境质量时空格局驱动力最优参数地理探测器成渝双城经济圈

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    成渝地区双城经济圈县域国土空间碳汇冲突识别及多情景模拟

    梁甜贺清杨霏任晓红...
    334-350页
    查看更多>>摘要：国土空间是生态系统碳汇功能和社会经济功能的重要载体,科学识别不同发展情景下的县域国土空间碳汇冲突格局,对国土空间低碳开发利用与碳汇风险预警具有重要现实意义.以成渝地区双城经济圈142个区(县)为研究对象,从空间碳排压力、空间固碳能力和空间不稳定性3个维度,构建国土空间碳汇冲突评价模型.整合社会经济数据和自然地理等多源数据,采用生态系统服务权衡综合评估模型(Integrated Valuation of Ecosystem Servicesand Tradeoffs,In VEST)、斑块生成土地利用模拟模型(Patch-generating and Land Use Simulation,PLUS)、气泡图谱和冲突矩阵等方法,识别并多情景模拟1980-2050年研究区国土空间碳汇冲突程度及潜在风险区域.结果表明:(1)研究区土地利用类型主要表现为耕地连片、生态用地分散和建设用地多点集聚的空间布局特征,耕地和建设用地之间的土地利用转移占主要贡献.(2)1980-2020年研究区国土空间碳汇冲突程度总体呈现"急剧上升-逐渐缓和"的趋势,且预测到2050年,碳减排情景(CE)下的国土空间碳汇冲突可控程度最高.(3)依据冲突矩阵划分标准,将研究区甄别出"三带九区"的国土空间碳汇冲突矩阵类型,其中碳汇耐受安全区、碳汇稳态维持区等分别呈现出"边缘式""三角式"的空间分布特征.本文为精准识别国土空间碳汇冲突提供新的研究思路,有助于拓展土地利用冲突理论和人地关系理论的研究范畴,为我国其他城市群制定"政域-流域"的国土空间碳汇冲突调控策略与碳汇协同监管机制提供参考.

    国土空间碳汇冲突InVEST模型PLUS模型土地利用变化成渝地区双城经济圈

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    成渝地区农田生产力对骤旱的抵抗性与恢复性

    李奇锦姜亮亮刘文利吴光明...
    351-366页
    查看更多>>摘要：在全球变暖的影响下,中国骤旱事件逐渐增加,西南地区尤为突出.成渝地区由骤旱事件引起的农田绝收问题逐渐加剧.然而,国内外关于农田生产力对骤旱的抵抗性与恢复性研究较为匮乏.因此,研究农田对骤旱的抵抗性与恢复性对保护农田具有重要意义.基于此,使用GPP数据和中国土壤水分数据集以及农田类型数据等,采用游程理论和地理加权回归等方法,分析了成渝地区农田对骤旱的抵抗性与恢复性,量化了农田生产力对骤旱的脆弱性.研究结果表明:(1)在2006和2022骤旱年中,成渝地区西北部和东南部骤旱较为严峻,其中德阳市、绵阳市、成都市等地区的骤旱严重度、骤旱持续时间均为高值,而2022年西部区域骤旱次数比2006年明显减少;(2)2022年与2006年相比,大部分农田恢复性提高,但抵抗性下降,其中水稻田、玉米田等抵抗性变化范围从5-6下降到了 3-4,恢复性变化范围则由1-2上升至2-3;(3)2022年成渝地区北部农田比2006年抵抗时间增加,但成渝地区大部分农田恢复时间相较于2006年急剧下降;(4)2022年成渝地区西北部农田相较于2006年面对骤旱更加脆弱,且在2022骤旱年中,成渝地区多季作物田脆弱性高于组成轮作的单季作物田脆弱性.有助于深入了解农田对骤旱的抵抗性和恢复性,以及在农田灌溉制度和种植制度条件下骤旱对农田脆弱性的影响机制,对成渝地区农业生产和抗旱减灾提供科学理论依据.

    骤旱事件农田生产力农田抵抗性农田恢复性成渝地区

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    长江流域耕地爬坡现象对区域生态系统服务的影响

    何利杰黄炉斌柯新利陈青芸...
    367-384页
    查看更多>>摘要：在耕地占补平衡政策下,快速发展的城镇化极有可能迫使耕地上山,进而对区域生态系统服务造成深远影响.然而,现有研究多关注于耕地的水平空间转移,忽视了对耕地爬坡现象的研究.鉴于此,基于多源遥感数据,基于Sen趋势分析、因素分解法以及InVEST模型,探究了 1990-2020年长江流域耕地爬坡现象的驱动机制及其对生态系统服务的影响效应.研究结果表明:①长江流域耕地具有爬坡现象,其中不稳定耕地爬坡更为严重,共上升了 2.09°.②建设用地侵占与耕地开垦是加剧不稳定耕地爬坡的主导因素,相反地,耕地边缘化是抑制不稳定耕地爬坡的主导因素.③长江流域耕地爬坡现象,共造成区域碳储量损失4.14×10 8t,土壤保持量损失1.44×10 8t,产水量损失0.84×10 8t,生境质量下降4.33％,以及综合生态系统服务下降1.76％.④耕地开垦形成的爬坡现象,造成综合生态系统服务下降0.11％;而建设用地侵占形成的耕地爬坡现象,造成综合生态系统服务下降33.37％.研究结果有望为区域耕地资源可持续利用提供创新思维与对策建议.

    耕地爬坡生态系统服务不稳定耕地影响因素长江流域

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    海河流域饱和水汽压差时空演变及其影响因素

    赵安周李子洋承达瑜
    385-394页
    查看更多>>摘要：基于海河流域1980-2022年126个观测站点数据计算的饱和水汽压差(Vapor Pressure Deficit,VPD),评估了 CRU TS 4.07、ERA5-Land和MERRA2 3套全球网格数据计算的VPD在海河流域的适用性,并采用趋势分析和相关分析等方法分析了年和季节VPD时空演变特征和影响因素.结果表明:①ERA5-Land数据集计算的海河流域VPD相较于其他2套网格数据的偏差(BIAS)和均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)更小,拟合优度更好(R2=0.9851),表明ERA5-Land数据集更适用于海河流域VPD长期变化研究;②1980-2022年海河流域年VPD值呈显著增加趋势(Trend=0.027kPa/10a,P＜0.01),VPD在春季的增加速率最快,秋季和冬季的增速较慢;③海河流域86.28％的区域年VPD呈显著增加的趋势(P＜0.05),春季、夏季、秋季和冬季VPD呈显著上升的面积占比分别为87.59％、63.57％、30.76％和77.48％;④海河流域年和季节VPD与饱和水汽压(Saturation Vapor Pressure,SVP)的相关性高于实际水汽压(Actual Vapor Pressure,AVP),VPD与相对湿度的相关系数绝对值高于气温,表明相对湿度对海河流域VPD的贡献高于气温.

    饱和水汽压差精度评价时空演变影响因素海河流域

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