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期刊信息/Journal information
应用生态学报
中国生态学学会 中国科学院沈阳应用生态研究所
应用生态学报

中国生态学学会 中国科学院沈阳应用生态研究所

韩兴国

月刊

1001-9332

cjae@iae.ac.cn

024-83970393

110016

辽宁省沈阳市文化路72号

应用生态学报/Journal Chinese Journal of Applied EcologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中国生态学会和中科院沈阳应用生态研究所主办，国内外公开发行的综合性学术期刊。主要报道生态科学诸领域在应用基础研究方面具有创新的研究成果，交流基础研究和应用研究的最新信息。主要包括森林生态学、农业生态学、草地牧业生态学、渔业生态学、自然资源生态学、景观生态学、全球生态学、城市生态学、污染生态学、化学生态学、生态工程学、恢复生态学等。
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    新疆长期棉花连作对土壤理化性状与线虫群落的影响

    陈虹杨磊张风华
    4263-4271页
    查看更多>>摘要：土壤线虫群落特征是评价和指示土壤生态系统健康状况的重要依据.本研究选取不同连作年限(5、10、15、20和25年)的棉田为样地,采用高通量测序技术,探究土壤性状和线虫群落对棉田长期连作的响应.结果 表明:棉田连作10～15年后,土壤pH、电导率显著升高,有机碳、全氮、有效磷、有效钾、硝态氮含量和土壤微生物生物量碳(MBC)显著降低.在连作棉田中共鉴定出土壤线虫3纲7目18科25属,其中螺旋属在不同连作年限的棉田土壤中均为优势属;土壤植物寄生类线虫在不同连作年限中均为优势营养类群,呈现先降低后增加的趋势,连作25年较其他连作年限植物寄生类线虫增加9.1％～208.6％,其中螺旋属线虫增加了392％.随着连作年限的增加,矮化属、茎属、Discopersicus、中环属和中轮属等植物寄生类线虫被检出.连作15年的棉田土壤中,土壤线虫丰富度指数和自由生活线虫成熟度指数显著降低,植物寄生线虫成熟度指数/自由生活线虫成熟度指数显著升高,Shannon多样性指数和瓦斯乐斯卡指数最低;有效磷和MBC是影响土壤线虫群落变化的主要环境因子.这说明棉田连作10～15年会发生土壤养分失衡,土壤线虫多样性降低,土壤食物网稳定性变差,棉花致病类植物寄生线虫增加,产生连作障碍.

    棉花连作土壤线虫营养类群

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    北京东灵山土壤动物多样性海拔格局的尺度推绎规律

    丁彰琦徐国瑞张霜张育新...
    4272-4278页
    查看更多>>摘要：识别群落内部各类群多样性格局的复杂性是生态学家面临的挑战,而尺度推绎规律是揭示复杂生态结构的有效途径之一.本研究利用多重分形的方法探索了不同海拔土壤动物多样性格局的尺度推绎规律,对比分析了凋落物层和土壤层之间多重分形谱的差异.结果 表明:与之前对植物群落的分析结果相似,土壤动物多样性尺度推绎规律同样具有幂律特征,如丰富度、Shannon多样性指数和Simpson多样性的倒数.凋落物层和土壤层中不同相对多度土壤动物的丰富度也具有幂律尺度推绎规律.凋落物层和土壤层中土壤动物多样性格局都具有多重分形特征,但凋落物层中多样性的分形结构比土壤层更均匀,且两层间优势类群与稀有类群的尺度推绎特征在多重分形谱上不同格局.幂律尺度推绎规律对于有着较高丰富度与多度的土壤动物同样存在,从而有助于揭示地下生物多样性的空间分布机制.

    土壤动物生物多样性尺度推绎规律多重分形海拔

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    氮沉降与降雨变化下中小型土壤动物对凋落物分解的影响

    梁志伟红梅德海山叶贺...
    4279-4288页
    查看更多>>摘要：土壤动物是凋落物分解、养分转化过程的重要调节者,全球变化驱动的氮沉降与降雨变化通过改变其分解环境和土壤动物群落结构,进而影响凋落物分解进程.为了探究中小型土壤动物对凋落物分解的贡献受氮沉降和降雨变化的影响,本研究利用不同网孔(2 mm和0.01 mm)的凋落物分解网袋法,以建群种短花针茅为研究对象进行野外分解试验.试验采用裂区设计,主区为自然降雨(CK)、增雨30％(W)和减雨30％ (R)3个水分处理,副区为0(N0)、30(N30)、50(N50)和100(N100) kg·hm-2·a-14个氮素处理.结果 表明:1)降雨变化显著影响了凋落物的分解速率,增雨处理中凋落物的分解速率加快,且随着氮添加浓度的升高,凋落物重量残留率逐渐降低,100 kg·hm-2·a-1时分解速度最快;在减雨处理与对自然降雨处理中凋落物的分解速率则呈先降低后升高的趋势,在50 kg·hm-2·a-1时分解速度最快.氮沉降和降雨变化对凋落物分解无显著的交互作用.2)在整个分解过程中,共捕获中小型土壤动物1577只,隶属于1门3纲13目(含亚目)49科,优势类群为蜱螨目、鞘翅目幼虫和弹尾目;增雨施氮提升了中小型土壤动物群落的类群数和个体数.3)凋落物重量残留率与中小型土壤动物类群数、个体数均呈极显著负相关,增雨处理整体提高了中小型土壤动物对凋落物分解的贡献率.综上,荒漠草原上中小型土壤动物对凋落物的分解具有积极作用,且水分和氮素输入的增加提高了中小型土壤动物的类群数及个体数,增加了其对凋落物分解的贡献;在水分不足时,过量的氮素会抑制中小型土壤动物群落的发展,导致中小型土壤动物对凋落物分解的贡献降低.

    凋落物分解中小型土壤动物氮沉降降雨变化荒漠草原

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    半干旱区锦鸡儿属植物根际土壤真菌群落多样性及驱动因素

    李媛媛徐婷婷艾喆马飞...
    4289-4297页
    查看更多>>摘要：为探究半干旱区锦鸡儿属植物根际土壤真菌群落多样性及其与生态因子的互作机制,本研究以不同生境下的中间锦鸡儿和小叶锦鸡儿为对象,采用高通量测序技术分析了2种锦鸡儿根际土壤真菌多样性和群落结构组成及其驱动因素.结果 表明:2种锦鸡儿根际土壤真菌隶属于7门20纲43目66科78属.优势真菌门为子囊菌(37.7％)、担子菌(13.7％)和接合菌(4.3％).在属水平上,青霉菌、地丝霉菌和被孢霉菌为优势属,且土壤中存在根内球囊霉菌和球囊霉菌.小叶锦鸡儿根际土壤真菌群落的Chao1、ACE和Simpson多样性指数显著高于中间锦鸡儿,且2种植物的根际土壤真菌群落结构差异显著.冗余分析结果表明,土壤有机碳、全氮、电导率、速效钾、海拔、全磷和干旱指数是影响土壤真菌多样性的主要生态因子.研究结果丰富了锦鸡儿属植物根际土壤微生物群落多样与生态因子的关系,可为深入理解半干旱区荒漠植物的生态适应机制提供参考.

    中间锦鸡儿小叶锦鸡儿根际真菌群落生态因子

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    锌在3种乔木中的积累及其亚细胞分布和化学形态

    唐敏张欣谭欣蕊刘燕...
    4298-4306页
    查看更多>>摘要：为了探索园林木本植物对重金属锌(Zn)的积累和耐性机制,本研究以栾树(Koelreu-teria paniculata)、臭椿(Ailanthus altissima)和银杏(Ginkgo biloba)3种北京常见乔木为试验树种,通过盆栽污染模拟试验,研究不同浓度Zn处理(O、250、500、1000、2000 mg·kg-1)对3种乔木的叶、枝、根生物量及叶片超微结构的影响,分析各器官中Zn积累含量及Zn在叶、根中的亚细胞分布和化学形态.结果 表明:各浓度Zn处理下3种乔木均能存活,但叶、枝、根的生物量较对照均有所下降.过量的Zn会导致栾树、臭椿的叶片细胞变形、细胞壁破裂、细胞器解体,而银杏叶片细胞尚能保持正常形态,说明银杏对Zn的耐受能力强于栾树和臭椿.随着Zn处理浓度的增加,3种乔木各器官的Zn含量呈上升趋势,栾树和臭椿体内的Zn含量显著高于银杏,说明栾树和臭椿对Zn的积累能力强于银杏.3种乔木叶和根中的Zn主要分布在细胞壁,分别占26.9％ ～71.8％和28.1％ ～82.6％,最高浓度Zn处理(2000 mg· kg-1)下,Zn在可溶性组分(液泡为主)的占比可超过细胞壁.3种乔木叶片中的Zn主要以NaCl、HAc、HCl提取态存在,占57.4％～82.7％,根系中的Zn主要以NaCl、HAc提取态存在,占42.8％ ～67.2％,均是活性较低的形态.这说明细胞壁固持、液泡区隔化和将Zn以低活性的形态赋存可能是3种乔木积累和耐受Zn的重要机制.

    重金属木本植物亚细胞化学形态耐性机制

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    气候变化下寒露林蛙在中国的潜在地理分布

    夏昕李媛杨道德皮扬焱...
    4307-4314页
    查看更多>>摘要：近几十年来,全球变暖对全球生物多样性及其地理分布产生了重要影响,特别是对气候变化敏感的两栖动物.寒露林蛙(Rana hanluica)是中国特有种,但在濒危物种红色名录中处于无危状态.为了评估寒露林蛙种群的生存现状,掌握该物种在中国的潜在分布区,以及在未来气候变化条件下适宜生境区的变化,本研究利用最大熵(MaxEnt)生态位模型和地理信息系统,对中国未来气候变化情景下(2050和2070年)寒露林蛙的适宜生境区进行识别.基于47个寒露林蛙分布位点和20个典型环境因子,建立了寒露林蛙在当前和未来气候条件下的适宜生境模型,并分析了相关的环境影响因子.结果 表明:MaxEnt模型的预测准确度较高,受试者工作曲线面积值达0.993;寒露林蛙在当前气候条件下的潜在适宜生境面积为36.36万km2,潜在地理分布区域主要位于湖南省和贵州省;影响潜在地理分布的主要环境因子为最干月降水量和海拔.在未来2种典型浓度路径的气候情景下(SSP1-2.5和SSP5-8.5),寒露林蛙适宜生境区均出现不同程度的缩减,导致总适宜生境面积呈减少趋势;其高适宜生境向高纬度地区转移,其核心分布区仍以湖南省为主.

    寒露林蛙气候变化情景MaxEnt模型环境因子潜在地理分布

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    柽柳灌丛关键物候参数多种植被指数遥感提取的适用性——基于CO2通量观测和Sentinel-2数据

    周昊强包刚金胡格吉乐吐杜灵通...
    4315-4326页
    查看更多>>摘要：本研究以额济纳绿洲四道桥超级站为研究区,结合2018-2019年涡度通量、气象数据和2017-2020年Sentinel-2遥感影像,分析通量塔总初级生产力(GPP)与环境因子的关系,评估12种遥感植被指数对柽柳灌丛长势模拟和关键物候参数提取的适用性.采用7参数双逻辑斯蒂函数(DL-7)+全局模型函数(GMF)拟合GPP和各植被指数生长曲线,并逐年提取生长季始期(SOS)、生长季峰期(POS)和生长季末期(EOS)3种关键物候参数.结果 表明:有效积温(GDD)和土壤含水量是影响柽柳灌丛物候动态的主要环境因子.与2018年相比,2019年由于气温较低,SOS前的积温累积速率较慢,柽柳灌丛需要更长时间的热量积累来进入生长季,从而导致2019年SOS比2018年晚.在SOS与POS之间,2018和2019年水热条件相似,但2019年POS比2018年晚8d,可能是2019年SOS较晚所致.POS以后,2019年较高的GDD和较低的土壤含水量使柽柳灌丛遭受水分胁迫,导致其生长季后期时间缩短.标准化的Sentinel-2植被指数与10:00-14:00 GPP均值的线性回归结果表明,宽波段植被指数中的增强型植被指数和窄波段植被指数中的叶绿素红边指数、倒红边叶绿素指数、红边归一化植被指数(NDVI705)能够较好地反映与柽柳灌丛GPP具有较高的一致性.柽柳灌丛SOS和EOS的遥感提取结果表明,Sentinel-2窄波段植被指数比宽波段植被指数的准确性更高,尤其是修正叶绿素吸收反射率指数提取SOS最准确,MERIS陆地叶绿素指数提取EOS最准确;Sentinel-2宽波段植被指数提取POS的准确性更高,尤其是两波段增强型植被指数和植被近红外反射率指数最准确.综合所有物候参数来看,NDVI705综合表现最佳.

    柽柳涡度协方差Sentinel-2生长曲线拟合关键物候参数

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    基于机器语言的岷江上游流域表层土壤氢氧稳定同位素空间分布模拟

    秦雯怡陈果李小臻王翔...
    4327-4338页
    查看更多>>摘要：为了探明利用机器学习方法对表层土壤氢氧稳定同位素组成(δ2H和δ18O)进行空间模拟的可行性,揭示δ2H和δ18O在岷江上游流域的大尺度分布变化规律,本研究在该区域共采集183个0～10 cm土层样本进行氢氧稳定同位素分析.通过变量筛选后,分别采用反向传播(BP)神经网络、随机森林(RF)和支持向量机(SVM)建立研究区浅层土壤δ2H和δ18O的模型并进行精度评价,通过结构方程模型(SEM)揭示各辅助变量与土壤水δ2H和δ18O之间的机理过程.结果 表明:RF模型的预测精度最高,可分别解释研究区表层土壤δ2H和δ18O变异的75.0％和64.0％.在该模型中,土壤体积含水量是最重要的辅助变量,对δ2H和δ18O的贡献率分别达到48.9％和37.4％.植被因子对表层土壤δ2H和δ18O的影响比气候因子大,且气候因子对δ2H和δ18O的影响过程受到植被因子的干扰.在所有辅助变量中,降水氢氧同位素由于分馏作用对δ2H和δ18O的影响最小.该区域表层土壤δ2H和δ18O在生长季各月的变化显著,在生长季初期和末期主要受植被的影响分别呈大幅度上升和下降趋势,而气候变化则导致生长季中期小幅波动.

    氢氧同位素岷江上游随机森林模型生长季生态水文

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    顾及地形起伏的INVEST模型的生物多样性重要区识别——以云南省为例

    杨文仙李石华彭双云李应鑫...
    4339-4348页
    查看更多>>摘要：精确识别生物多样性重要区是生态学和生物多样性研究的关键问题之一,也是生态保护红线划定和国土空间规划的重要基础.本研究以中国典型高原山区云南省为研究案例,分别用净初级生产力(NPP)定量指标法、InVEST模型和顾及地形起伏的InVEST模型识别研究区生物多样性重要区.结果 表明:NPP定量指标法不适用于垂直地带性发育明显的高原山区,其识别区域仅包含自然保护地的26.1％;InVEST模型较NPP定量指标法在云南省具有较高的识别精度,识别区域包含自然保护地的49.4％,但在滇西北破碎化格局明显;顾及地形起伏的InVEST模型提高了生物多样性重要区的识别精度,包含71.7％的自然保护区,同时弥补了NPP定量指标法对水域识别的缺漏,解决了InVEST模型的破碎化问题;云南省生物多样性重要区面积达119466.94 km2,是云南省国土面积的30.3％,空间分布整体呈现"三屏两带一区多点"的格局.

    净初级生产力(NPP)定量指标法InVEST模型地形起伏生物多样性重要区高原山区

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    不同恢复方式对退化高寒草甸土壤nifH和chiA微生物群落结构的影响

    张路王杰王向涛廖李容...
    4349-4358页
    查看更多>>摘要：生物固氮和有机氮降解是土壤有效氮的主要来源,固氮和有机氮降解微生物对土壤氮素供应和地力维持具有重要作用.本研究以青藏高原4种不同利用方式的高寒草甸(未扰动、放牧、围封和围封+补播草甸)为对象,结合荧光实时定量和扩增子测序技术,研究了不同恢复方式对nifH固氮菌和chiA几丁质降解菌基因丰度及其微生物群落结构的影响.结果 表明:4种草甸的nifH和chiA基因丰度大小排序为:未扰动草甸＞放牧草甸＞围封草甸＞围封+补播草甸,其中未扰动草甸的nifH和chiA基因丰度分别是其他3种草甸的3.4～6.3倍和3.3～8.3倍;固氮菌α多样性在放牧、围封和围封+补播草甸中显著高于未扰动草甸,而几丁质降解菌的α多样性在未扰动和放牧草甸中最高;放牧显著提高了变形菌的丰度而降低了蓝细菌和放线菌丰度;土壤含水量、养分和植被特征对nifH和chiA的基因丰度和群落结构均有显著影响.与未扰动草甸相比,放牧降低了高寒草甸的固氮和有机氮降解潜力,而10年的围封禁牧和补播植草措施对固氮和有机氮降解功能的改善作用不明显.草甸恢复时应综合考虑功能微生物特征及其影响因素,放牧草甸恢复至未扰动水平可能需要更长的封育时间或者采用更加合理的管护措施.

    围封禁牧固氮菌几丁质降解菌nifH基因chiA基因有机氮降解

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