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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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    内蒙古克氏针茅草原净生态系统碳交换的物候特征及遥感监测

    王进周广胜何奇瑾周莉...
    659-668页
    查看更多>>摘要：为准确遥感监测草原净生态系统碳交换(NEE)物候，利用内蒙古锡林浩特国家气候观象台2018-2021年的涡度相关系统和气象梯度观测系统观测数据，结合2018年1月1日至2021年12月31日的Senti-nel-2卫星数据，分析克氏针茅草原NEE及其物候的变化规律，并探讨了 NEE物候的遥感植被指数及阈值。结果表明:2018-2021年，研究区NEE呈季节性变化，4-10月为碳汇，其他月份为碳源，总体呈碳汇。碳吸收开始日期(SCUP)和结束日期(ECUP)的平均儒略日分别为第95天和第259天，碳吸收持续时间平均为165 d。光合有效辐射与 日NEE呈极显著负相关，有助于草原生态系统吸收大气中CO2。最佳阈值10％的红边叶绿素指数能够较好地捕捉SCUP，而最佳阈值75％的归一化植被指数则能较好地反映ECUP。研究结果可为草原生态系统碳源汇的遥感监测提供依据。

    克氏针茅草原净生态系统碳交换物候遥感监测内蒙古

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    广西沿海红树林潜在适宜区变化及互花米草入侵威胁的预测

    胡爱莲杨娟刘宝林邹瑜...
    669-677页
    查看更多>>摘要：红树林是分布于热带、亚热带潮间带的重要蓝碳生态系统之一，在我国广西沿岸广泛分布。为了更好地探究全球气候变化背景下我国红树林潜在适宜生境的变化趋势，本研究利用2021年广西沿海湿地遥感解译数据、全球海洋环境和生物气候环境数据，构建了最大熵生境分布模型，用于模拟广西沿海红树林及其入侵种互花米草潜在适宜区的空间分布，并预测极端气候变化情景下(SSP5-8。5)的变化趋势。结果表明:2021年，广西沿海现有红树林面积9136。7 hm2，模型预测其潜在适宜生境面积为55955。9 hm2，现有红树林分布区面积已基本覆盖其潜在高适宜区和近10％的中等适宜区。互花米草现有面积1320。4 hm2，预测其潜在高适宜区面积是现有面积的2倍，表明仍有大面积高适宜区未被互花米草占据。影响红树林现有潜在生境分布重要性最大的环境因子依次为离岸欧氏距离(62。2％)、地形凹凸指数(8。7％)、最热季平均海温(6。1％)、海底地形高程(5。6％)，其潜在适宜分布区主要受地理条件影响。全球气候变化情景(SSP5-8。5)下，预测红树林的潜在适宜区面积将增加5。3％，互花米草的潜在适宜区将减少3。1％。当前和未来气候情境下，红树林和互花米草的适应生境重叠区域面积占红树林潜在适宜生境的比例相当，分别为15。2％和14。5％。未来仍需加强本区红树林的保护和生态修复，预防互花米草进一步入侵的挑战依旧严峻。

    MaxEnt模型红树林互花米草全球变化潜在适宜区

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    蚂蚁巢穴对高檐蒲桃热带次生林土壤CH4排放通量的影响

    解玲玲王邵军肖博王郑钧...
    678-686页
    查看更多>>摘要：探明蚂蚁巢穴对热带次生林土壤甲烷排放的影响过程及机理，对于理解土壤动物活动对温室气体排放的贡献具有重要科学意义。以西双版纳高檐蒲桃热带次生林群落为研究样地，采用静态箱-气相色谱法测定蚁巢与非蚁巢土壤甲烷排放干湿季动态，探讨蚂蚁巢穴引起土壤功能微生物多样性及理化性质的变化对甲烷排放的影响机制。结果表明:1)蚂蚁巢穴显著促进土壤甲烷的排放，蚁巢排放量是非蚁巢土壤的2。6倍。2)蚁巢与非蚁巢土壤甲烷排放通量具有显著的干湿季变化，干季为碳汇，其通量变幅为(-0。29±0。03)～(-0。53±0。02)μg·m-2·h-1;湿季为碳源(0。098±0。02)～(0。041±0。009)μg·m-2·h-1;蚁巢甲烷通量均大于非巢地，蚁巢干湿季变幅(-0。38±0。01)～(0。12±0。02)μg·m-2·h-1小于非巢地(-0。65±0。04)～(0。058±0。006)μg·m-2·h-1。3)蚂蚁巢穴显著促进土壤产甲烷菌多样性(Ace和Shannon指数)、温湿度、碳库(有机碳、易氧化碳和微生物生物量碳)和氮库(全氮、水解氮、铵态氮和微生物生物量氮)组分的增加(增幅为6。2％～37。8％)，蚂蚁巢穴却引起土壤甲烷氧化菌多样性(Ace和Chao1指数)的减少(减幅为21。9％～23。8％)。4)结构方程表明:土壤温度、湿度、碳库、氮库、产甲烷菌多样性显著促进土壤甲烷排放，分别解释了6。9％、21。6。％、18。4％、15。2％和14。0％的通量变化;甲烷氧化菌多样性的变化对甲烷排放具有抑制作用，解释10。8％的通量变化。因此，蚂蚁巢穴的存在引起了 土壤功能细菌多样性、微气候和碳氮库的改变，进而影响热带次生林甲烷排放。

    蚂蚁巢穴CH4排放产甲烷菌甲烷氧化菌热带森林西双版纳

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    毛乌素沙地绿洲化土地变化模式及稳定性

    杨皓钦王海兵左合君乔碩...
    687-694页
    查看更多>>摘要：绿洲化过程中的土地结构变化和稳定性研究对沙地荒漠化治理尤为重要。本研究基于1980-2020年8期土地利用数据，提取了该时间段毛乌素沙地绿洲化土地空间分布信息，使用叠置分析、格网化等方法，分析毛乌素沙地绿洲化土地变化模式和稳定性的时空分异特征。结果表明:研究期间，毛乌素沙地荒漠化问题已得到有效解决，并成功实现逆转，绿洲化过程显著，林草覆盖率从1980年的10。2％增长到2020年的73。7％，绿洲化土地面积从1980年的3。25万km2增长到2020年的3。39万km2，极重度、重度和中度荒漠化面积大幅下降，非荒漠化和轻度荒漠化面积大幅上升;绿洲化土地变化表现为稳定、波动、扩张和退缩4种模式，2020年这4种模式的绿洲化土地面积占比分别为78。7％、12。2％、6。2％和2。9％;毛乌素沙地累积变化强度较低的绿洲化(低于0。12)占总绿洲化土地面积的82。7％，沙地绿洲化总体趋于稳定。针对毛乌素沙地稳定沙带及不同变化模式绿洲化土地应采用适宜的分区治理对策，其中，在风沙活动强烈的沙漠化扩张区域歼灭沙害;在生态脆弱、沙漠化反复的绿洲化区域巩固风沙治理成效;在林草资源丰富的稳定扩张绿洲化区域，应积极开展对沙地资源的持续管理和利用，以实现沙地系统治理和提质增效的目标。

    毛乌素沙地绿洲化土地变化模式稳定性治理对策

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    长期免耕和秸秆覆盖量对黑土碳氮含量及碳氮循环相关酶活性的影响

    于洋张常仁杨雅丽徐欣...
    695-704页
    查看更多>>摘要：为探究免耕条件下不同秸秆覆盖量对黑土碳氮含量及酶活性的影响，寻找既能满足土壤碳氮积累需求，又能使经济效益最大化的秸秆覆盖量，本研究依托始建于2007年的东北黑土区保护性耕作长期定位试验平台，于2020年5月春播前对传统耕作(对照，CT)、免耕+无秸秆覆盖(NT0)、免耕+33％秸秆覆盖(NT33)、免耕+67％秸秆覆盖(NT67)和免耕+100％秸秆覆盖(NT100)处理下土壤碳氮含量、土壤酶活性及经济效益进行分析。结果表明:1)与CT相比，NT0的土壤有机碳(SOC)和总氮(TN)含量没有显著变化，但提高了土壤有机质抗分解性，降低了可溶性有机氮(DON)和铵态氮等可利用养分含量。与NT0相比，免耕秸秆覆盖显著增加了0～10 cm土层SOC含量，且随着覆盖量的增加而增加，此外NT67和 NT100还显著提高了SOC储量，有机质积累效果好。不同秸秆覆盖量对0～10cm土层土壤氮的影响不同，NT33显著提高了 DON含量及其占TN的比例;NT67显著提高了DON含量;NT100显著提高了TN含量。2)与CT相比，NT0显著降低了0～10 cm土层过氧化物酶(POD)活性。与NT0相比，NT33显著提高了0～10 cm土层β-葡萄糖苷酶(βG)、纤维二糖酶(CB)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、多酚氧化酶(PPO)和POD活性，NT67仅提高了CB、NAG和POD活性，但二者均缓解了微生物养分氮限制;NT100则显著提高了10～20 cm土层PPO活性。3)NT33的秸秆碳转化效率显著高于NT100，其经济收益也最高。综上，免耕33％秸秆覆盖处理既能促进养分循环，提高秸秆利用效率，提升黑土质量，又能最大限度保证农民收入，是本试验条件下的最佳组合。

    保护性耕作秸秆覆盖量土壤碳氮土壤酶

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    黄河三角洲稻田退耕还湿对土壤团聚体组成及稳定性的影响

    卢国伟王琦璇杨继松孙丹丹...
    705-712页
    查看更多>>摘要：土壤团聚体组成及稳定性是衡量土壤质量的重要指标，土地利用方式的转变会对其产生不同程度的影响。本研究以黄河三角洲不同退耕年限土地(退耕2年和15年)为对象，以退耕前土地(稻田)和未开垦的自然湿地为对照，分析退耕前后土壤理化性质和土壤团聚体组成及稳定性的变化。结果表明:稻田退耕后土壤(0～40 cm)含水量、总有机碳、溶解性有机碳和全磷整体上呈现随退耕年限延长而增加的趋势，而土壤pH和容重呈下降趋势，但黏粒含量、电导率和全氮含量无明显变化。随退耕年限延长，土壤大团聚体含量整体上呈增加趋势，而小团聚体含量呈减少趋势。表层土壤(0～10 cm)团聚体稳定性随退耕年限延长而增加，退耕15年后，团聚体几何平均直径和平均重量直径较退耕前增加了 8。9％和40。4％，而＞0。25 mm团聚体质量分数则减少了 10。5％;退耕对下层土壤(10～40 cm)团聚体的影响不明显。综上，黄河三角洲退耕还湿对改善土壤结构、提升团聚体稳定性起到积极作用。

    土壤团聚体团聚体稳定性土壤性质退耕还湿黄河三角洲

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    根施生物炭对设施连作土壤氮素转化及黄瓜幼苗根系氮代谢的影响

    杨雪曹霞白冰袁艳娜...
    713-720页
    查看更多>>摘要：设施连作土壤普遍存在由于氮素过量积累导致的土壤障碍问题。本研究以不添加生物炭作为对照，以添加5％的生物炭(质量比)为处理，采用盆栽方式分析了生物炭对土壤微生物群落结构、氮循环功能基因丰度以及黄瓜幼苗根系生长和氮素代谢相关基因表达的影响，以期探明外源添加生物炭对设施连作土壤氮素转化的调控作用。结果表明:与对照相比，设施连作土壤添加生物炭处理后显著提高了黄瓜幼苗的株高、根系干重、总根长、根表面积和根体积;改善了根区环境，诱导黄瓜通过上调植物氮代谢相关基因的表达促进了黄瓜根系对氮素的吸收。施入生物炭显著提高了土壤微生物生物量氮、硝态氮和亚硝态氮含量，显著提高了土壤中变形菌门和蓝细菌门以及鞘脂单胞菌(土壤固氮菌)等氮代谢相关菌群丰度;增加了 土壤硝化、氮同化还原功能基因丰度;增强了参与氮代谢的羟胺脱氢酶、硝基单加氧酶和碳酸酐酶活性。综上，根施生物炭改善了设施连作土壤理化性质和微生物生态系统，通过促进硝化作用和氮同化作用来调节土壤的氮循环过程，提高了植株对土壤氮素的吸收能力，最终促进了黄瓜植株生长。

    设施连作土壤生物炭氮素循环土壤微生物宏基因组

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    Cu2O纳米颗粒对小麦幼苗快速叶绿素荧光诱导动力学特征及相关基因的影响

    郭葳王楠张凯悦宋沛沛...
    721-730页
    查看更多>>摘要：土壤中金属纳米颗粒可引发蓄积效应进而威胁农作物的生态安全。探讨氧化亚铜纳米颗粒(Cu2O-NPs)对小麦幼苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响，对了解Cu2O-NPs对农作物光合作用的影响具有重要意义。本研究以"周麦18"小麦为供试植物，采用水培法，研究了 0、10、50、100和200 mg·L-1 Cu2O-NPs对小麦幼苗叶绿素荧光诱导动力学特性及相关基因的影响。结果表明:随着Cu2O-NPs浓度的增加，小麦叶片叶绿素含量降低，OJIP曲线的标准化出现明显的K相(△K＞0)，PSⅡ反应中心活性参数[单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的光能(TRo/RC)、单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ETo/RC)和单位反应中心以热能形式耗散的能量(DIo/RC)]的值升高，PSⅡ能量分配比率参数[PSⅡ最大光化学效率(ψPo)、用于电子传递的量子产额(ψEo)和捕获的激子将电子传递到QA以后的其他电子受体的概率(ψo)]呈下降趋势，而用于热耗散的量子比率(ψDo)升高。小麦幼苗叶片光合量子产率Y(Ⅱ)、光化学猝灭系数(qP)、净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)随Cu2O-NPs处理浓度的增加而降低。Cu2O-NPs胁迫下，小麦幼苗叶片PSⅡ基因(PsbD、PsbP、Lhcb1)、Rubisco大亚基基因(RbcL)、细胞色素b6/f复合体基因(PetD、Rieske)和ATP合成酶类基因(AtpA、AtpB、AtpE、AtpI)均显著下调。综上，施加Cu2O-NPs改变了小麦幼苗PSⅡ的活性及结构，PSⅡ反应中心活性、PSⅡ供体侧和受体侧性能参数等均受到影响，PSⅡ相关基因下调，并表现出明显的浓度效应。

    小麦氧化亚铜纳米颗粒叶绿素荧光光合系统Ⅱ

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    东北地区水稻开花期冷涡型光-温-水复合逆境产量损失评估指标构建

    吕佳佳初征李百超宫丽娟...
    731-738页
    查看更多>>摘要：构建东北地区水稻开花期冷涡型光-温-水复合逆境产量损失评估等级指标，对阐明中高纬度地区冷涡型复合灾害叠加效应对水稻产量损失的影响机制具有参考意义，可为保障中国优质粳稻安全生产、区域减灾增效提供气象支撑。本研究利用生育期资料、气象资料、产量资料，界定并构建寒稻开花期冷涡型光-温-水复合逆境发生指数，采用BP神经网络法分层次分析致灾因子与产量结构的关系度、不同产量结构与产量的关系度，解析复合致灾过程，基于K-均值聚类方法及历史典型灾害年确定灾害临界值和等级，建立冷涡型光-温-水复合逆境产量损失评估指标及评估模型，并分析东北三省水稻开花期低温多雨寡照的时空分布特征。结果表明:研究区水稻开花期轻度、中度、重度冷涡型光-温-水复合逆境产量损失评估指标临界阈值分别为[0，0。21)、[0。21，0。32)、[0。32，0。64]，产量损失率分别为[0，0。03)、[0。03，0。08)、[0。08，0。096]。基于1961-2020年随机11年总计751条样本的验证结果显示，利用本研究构建复合指数计算的减产等级与实际减产等级一致的站点比例为63。7％，各年均超过58。0％;一致或相差1级的站点比例为88。3％，各年均超过85。0％。该指标能够很好地评估冷涡型复合灾害造成的东北地区水稻产量损失率。

    水稻开花期冷涡型复合灾害复合指数产量损失

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    黄土高原生物土壤结皮分布时空分异特征

    赵允格吉静怡张万涛明姣...
    739-748页
    查看更多>>摘要：生物土壤结皮(生物结皮)是黄土高原广泛分布的生物地被物，在调节生态系统稳定性和多功能性方面具有重要作用。目前黄土高原生物结皮区域分布特征鲜有报道，限制了该区生物结皮生态功能的评估。本研究基于课题组2009-2020年间5次黄土高原不同降水量带388个样点的生物结皮分布特征调研资料，分析了该区不同退耕年限、降水量、地形(坡向和坡位)和退耕方式(还乔、还灌和还草)下生物结皮的盖度、组成及其影响因素。在此基础上，借助机器学习和空间建模方法，绘制了黄土高原250 m×250 m分辨率生物结皮及组成分布图，分析了黄土高原生物结皮区域空间分布特征。结果表明:黄土高原地区林草地的生物结皮平均盖度为47。3％，其中，藻结皮占25。5％，藓结皮占19。7％，地衣结皮占2。1％，具有明显的时空变化特征。在时间上，对特定区域，生物结皮盖度随封禁年限的延长呈波动式下降，其中，藻结皮和藓结皮盖度呈明显的反向波动。在年内，生物结皮盖度在湿润季节略高于干旱季节。在空间上，风沙区生物结皮盖度较高，且以藻结皮为主，土石山区生物结皮盖度较低。降水量和退耕方式显著影响生物结皮盖度和组成的空间分布，坡向和坡位的影响相对较小。生物结皮的空间分布与土壤有机碳、pH和质地有关。本研究描述了黄土高原区域生物结皮分布的时空分异特征，可为该区生物结皮研究提供数据支持。

    生物结皮随机森林环境因素分布格局空间预测

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