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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。
正式出版
收录年代

    大尺度陆地生态系统状态变化及其资源环境效应的立体化协同联网观测

    于贵瑞张雷明张扬建杨萌...
    1903-1918页
    查看更多>>摘要：环境变化和人类活动的双重驱动正在快速地改变地球生态系统状态,呈现出了众多级联的资源环境问题,生态系统的状态变化和时空演变驱动因素以及相应的资源环境效应是大尺度陆地生态系统科学研究的永恒主题.观测和评估生态系统状态变化,发现和理解生态系统响应机制,认知和描述生态系统演变规律,预测和预警生态系统演变趋势,都依赖于大陆及全球尺度的分布式协同观测研究网络.本研究以服务大陆尺度生态系统科学研究、支撑区域生态环境治理为目标,围绕生态系统状态变化及资源环境效应科学问题,综合分析了现有生态环境观测研究网络现状,明确提出了生态系统观测研究站及其网络的发展方向,进而提出了发展"多要素-多界面-多介质-多过程-多尺度-多方法"的联网协同观测体系,构建"高新技术集成化-区域分布网络化-网络管理智能化-观测实验长期化-模型模拟多功能化-数据集成和资源共享远程化"的新一代大陆尺度生态系统观测实验研究网络的设想,并进一步阐述了该研究网络的功能定位、设计理念、设计方案、建设目标和技术体系,以期为我国陆地生态系统观测研究网络的发展提供借鉴与参考.

    大陆尺度陆地生态系统宏观生态系统科学生态系统状态变化资源环境效应立体协同观测体系生态系统观测实验研究网络

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    土壤剖面碳氮稳定同位素自然丰度的垂直分布模式及其影响机制

    陈淼刘顺许格希史作民...
    1919-1927页
    查看更多>>摘要：土壤碳、氮稳定同位素自然丰度(δ13C和δ15N)随土壤深度变化的研究,对揭示碳、氮元素生物地球化学循环机制具有重要意义.本文在概述土壤剖面δ13C和δ15N垂直分布特征的基础上,重点介绍了土壤δ13C和δ15N垂直分布模式的影响机制.土壤剖面δ13C垂直分布模式的影响机制主要有3种:1)植被δ13C值的历史变化;2)植物群落C3-C4植物优势度变化;3)分解过程中13C富集的微生物源碳的积累.此外,讨论了13C休斯效应对土壤剖面δ13C垂直分布模式的影响.土壤剖面δ15N垂直分布模式的影响机制主要有4种:1)反硝化过程产生的15N贫化气体的损失;2)分解过程中15N富集的微生物源氮的积累;3)菌根将15N贫化的含氮化合物转移到植物而在深层土壤积累15N富集的菌根真菌残留物;4)土壤有机质-矿物相互作用.最后提出了未来土壤剖面碳、氮稳定同位素自然丰度的垂直分布模式研究应该关注的重点.

    土壤剖面碳稳定同位素氮稳定同位素同位素分馏垂直分布

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    典型林区水分氢氧稳定同位素在土壤-植物-大气连续体中的分布特征

    李雨芊孟玉川宋泓苇杜成鸿...
    1928-1934页
    查看更多>>摘要：土壤-植物-大气连续体(SPAC)中水循环是水文学和生态学研究的重要内容,氢氧稳定同位素在不同水体中组成特征的差异可以指示水分循环过程.本研究通过分析成都平原区亚热带常绿阔叶林中降水、土壤水、植物水的同位素组成,探讨SPAC系统中水分的氢氧稳定同位素演化特征,揭示区域水循环不同界面过程.结果 表明:研究区雨季大气降水线方程为:δD=7.13δ18O+2.35(R2=0.99),土壤蒸发线方程为:δD=6.98δ18O-0.32(R2=0.92).在降水→土壤水→植物水的界面水输送过程中,氢氧同位素逐渐富集.浅层土壤(0～35 cm)水δ18O受降水的直接影响,响应关系明显,中深层土壤(35 ～ 100 cm)水则相对稳定.观测期间,植物木质部水同位素比土壤水略微富集,说明水分在植物体内输送过程中可能通过韧皮部或树皮发生轻微蒸发或蒸腾.采用直接相关法初步估计植物对不同土层土壤水的利用情况,樟树主要利用中层土壤水,构树主要利用浅层土壤水,金星蕨因根系分布浅更倾向于利用浅层土壤水和植物截留的降水.与金星蕨相比,樟树和构树的叶片水分蒸发和同位素动力分馏程度更强.

    土壤-植物-大气连续体氢氧稳定同位素植物水分利用水文过程

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    降雨对高寒沙地不同林龄中间锦鸡儿水分利用特征的影响

    高娅何凌仙子贾志清李清雪...
    1935-1942页
    查看更多>>摘要：为明确不同林龄中间锦鸡儿水分来源对降雨的响应,利用稳定同位素技术测定青海共和盆地不同林龄的中间锦鸡儿(4a、9 a、17 a和31 a)在降雨前后土壤水、木质部水、地下水和雨水的δ2H、δ18O组成,运用Iso-Source模型计算植物对各潜在水源的利用比例.结果 表明:各林龄中间锦鸡儿的浅层(0～40 cm)土壤水δ2H、δ18O组成对降雨的响应最明显;降雨前后各林龄中间锦鸡儿的木质部水、土壤水分和地下水同位素值均位于当地大气降水线(LM-WL)的右下侧,其截距和斜率均小于LMWL和全球大气降水线(GMWL),且降雨后中间锦鸡儿的木质部水和土壤水的同位素组成更趋近LMWL;降雨前,4 a和9 a中间锦鸡儿主要利用浅层土壤水,17 a中间锦鸡儿主要利用中层(40～90 cm)土壤水,31 a中间锦鸡儿主要利用深层土壤水;降雨后,各林龄中间锦鸡儿的吸水层位均为降雨补充的浅层土壤水;各林龄对地下水的利用率仅有1.8％～11.9％.说明不同林龄中间锦鸡儿的水分来源对降雨的响应方式相同,均优先利用降雨补充的浅层土壤水,对地下水的利用减少.

    高寒沙地中间锦鸡儿稳定同位素水分来源地下水降雨

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    季节性干旱地区典型树种长期水分利用特征与模式

    王欣贾国栋邓文平刘自强...
    1943-1950页
    查看更多>>摘要：在季节性干旱地区,水分是影响植物生长发育的关键核心因子.基于长期连续观测数据探究植物水分利用模式,对于季节性干旱地区植被建设具有重要意义.本研究以北京山区侧柏人工林为对象,利用稳定氢氧同位素技术测定了2012-2017年间土壤、植物枝条和降水同位素组成,通过MixSIAR模型定量分析侧柏对不同土层土壤水分的贡献率.结果 表明:深层(40～ 100 cm)土壤水较浅层(0～40 cm)土壤水稳定,受蒸发和降水的影响,浅层土壤含水量和水同位素值变化幅度较深层明显;侧柏主要吸收利用稳定的深层土壤水,贡献率为55.7％.在旱季,随着土壤水分含量的降低,植物对土壤水分的吸收深度逐渐向浅层转移;在水量充沛、自然适宜、轻度干旱、中度干旱条件下,深层土壤水的贡献率依次为59.8％、57.9％、54.6％、52.7％.在轻度和中度干旱条件下,雨季侧柏对深层土壤水的依赖程度高于旱季,以维持较大的蒸腾作用;在水量充沛、自然适宜、轻度干旱、中度干旱条件下,深层土壤水贡献率分别为58.9％、57.6％、56.4％、57.1％.侧柏依据土壤水分条件调整吸水深度的自适应特性,对季节性干旱地区生态造林树种的选择和长期管理规划具有重要意义.

    侧柏水分利用模式旱季雨季土壤水分条件稳定氢氧同位素

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    基于卫星降水产品的华北北纬38°带降水氢氧同位素时空特征及水汽来源

    檀康达王仕琴郑文波
    1951-1962页
    查看更多>>摘要：降水氢氧同位素的变化程度对反演降水水汽来源和认识蒸发作用的强弱有重要作用;结合高时间分辨率的卫星降水产品能够提高反演水汽来源的准确性,更清晰地说明水汽团的运移路径.本研究以位于华北北纬38°带的中国科学院太行山站(山区)、栾城站(山前平原)和南皮站(滨海低平原)2015-2018年降水氢氧同位素为对象,分析该区域降水水汽来源和极端降水对氢氧同位素的影响.结果 表明:华北北纬38°带降水氢氧同位素在年内呈雨季富集、旱季贫化的特征,雨季降水氢氧同位素表现出随降水量增加而贫化的趋势;华北山前平原大气降水氢氧同位素拟合关系斜率和截距最小,说明山前平原降水受二次蒸发作用的影响最显著,蒸发作用也使得平原区枯水年同位素变幅最大,而山区雨量效应造成丰水年同位素变幅最大.利用卫星产品揭示降水的水汽来源,华北北纬38°带全年主导水汽为西北和内陆方向水汽,而雨季为西南和近缘海洋性水汽.由于水汽来源的变化,同时,山区和平原区分别受雨量效应和二次蒸发的影响,使得降水氢氧同位素在丰水年(2016)存在显著差异.用HYSPLIT模型模拟2016年"7·19"极端降水的路径,西南水汽是山区和平原区极端降水的主要水汽来源,而低平原区混合了东南向水汽.说明水汽源的差异及蒸发过程主导华北北纬38°带极端降水氢氧同位素的时空分布特征.

    华北北纬38°带降水氢氧同位素极端降水CMORPH卫星降水产品HYSPLIT模型

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    聚四氟乙烯塑料管研磨法对测定C4植物碳同位素比值的影响

    李蕾汪旭明Rudi Sch(a)ufele蔡炳贵...
    1963-1970页
    查看更多>>摘要：聚四氟乙烯(PTFE)塑料管研磨法是测定植物碳同位素比率(δ13C)值常用的前处理方法.该方法处理样品高效快捷,但对植物δ13C可能存在污染.本研究利用人工气候室开展双因素交互试验,包括空气相对湿度(50％和80％)和空气δ13C(13C富集和贫化的空气)两个因素,对比了PTFE塑料管研磨法和不锈钢管研磨法处理C4植物糙隐子草δ13C的结果.结果 表明:在相同湿度条件下,不同空气δ13C处理的植物13C分馏值(△13C,矫正了光合作用底物的δ13C差异)原本可以视为重复,但由于PTFE塑料颗粒的混入,相同湿度不同13C丰度空气培养下植物叶片△13C平均差值为4.8‰.该污染效应导致单个叶片δ13C测定的误差高达8‰.考虑到C4植物的△13C较低(通常为1‰～ 8‰),这种污染效应已经超出了可以接受的误差范围.通过建立类似Keeling曲线的二元混合模型对误差进行了有效消除,并准确估算了植物样品和污染物的δ13C.说明广泛采用的PTFE管研磨方法对研究C4植物△13C并不适用,将导致较大的误差.对精度要求较高的研究内容建议使用不锈钢瓶进行研磨.

    球磨仪塑料污染稳定碳同位素二元混合模型水分利用效率同位素样品制备

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    基于多种同位素模型的侧柏林生态系统蒸散组分定量拆分

    武昱鑫张永娥贾国栋王渝凇...
    1971-1979页
    查看更多>>摘要：为了全面认识森林生态系统蒸散各组分及其对蒸散的贡献率在日尺度上的变化规律,本研究利用同位素稳态和非稳态假设理论结合水同位素分析仪系统,对生长季侧柏林生态系统蒸散各组分进行了定量拆分和比较.结果 表明:4个测定日(2016年8月5、8、10、11日)不同来源水体的18O都呈现表层土壤水氧同位素组成(δS)＞枝条水氧同位素组成(δX)＞大气水汽氧同位素组成(δV),说明三者可能因同位素分馏效应表现出明显的差异.土壤蒸发水汽氧同位素组成(δE)在日尺度上为-26.89‰～-59.68‰,整体上呈现出先上升后下降的变化趋势;森林生态系统蒸散水汽氧同位素组成(δET)为-15.99‰-10.04‰,稳态(ISS)下植物蒸腾水汽氧同位素组成(δT-ISS)为-12.10‰～-9.51‰,而非稳态(NSS)下植物蒸腾水汽氧同位素组成(δT-Nss)为-13.02‰～-7.23‰,在日时间尺度上δET与δ T-NSS全天的变化趋势一致,在11:00-17:00 δET、δT-ISS与δT-NSS三者的变化趋势近似一致.总体上,植物蒸腾量对蒸散量的贡献率表现为FT-ISs 79.1％ ～ 98.7％,而FT-NSs 88.7％ ～ 93.7％.这表明研究区土壤蒸发耗水远小于植被蒸腾耗水,植被蒸腾在林地蒸散中起主导作用.

    稳定同位素植物蒸腾土壤蒸发非稳态假设定量拆分

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    浑善达克沙地南缘人工固沙植被水分利用特征

    苏文旭贾德彬高瑞忠卢俊平...
    1980-1988页
    查看更多>>摘要：探讨浑善达克沙地典型乔木青杨和灌木黄柳不同季节的水分利用特征,可为沙地人工防护林生态系统的结构优化提供理论依据.采集研究区大气降水、土壤水、地下水和典型人工固沙植被的茎干水,利用氢氧稳定同位素技术,揭示不同水源δD-δ18O值的分布特征,运用多源线性混合模型计算出各潜在水源对2种植被水的贡献率.结果 表明:研究区大气降水方程线为δD=7.84δ18O+9.12,旱季土壤水分线和雨季土壤水分线分别为δD=3.56δ18 O-41.28和δD=4.30δ18O-42.02,旱季、雨季土壤水和2种植物茎干水δD-δ18O值均在大气降水δD-δ18O值下方,表明土壤水和茎干水受到二次蒸发的影响较强烈.2种植物浅层土壤含水量受降雨和蒸发的影响强烈,变化幅度较大,随着土壤深度的增加,土壤含水量趋于稳定,且各层土壤水氢氧同位素值表现出显著差异.在旱季,青杨主要吸收利用0～ 40 cm和120 ～ 200 cm土层的土壤水,贡献率分别为50.2％和31.5％;黄柳主要吸收利用20～40 cm和60～ 100 cm土层的土壤水,贡献率分别为53.2％和22.9％;在雨季,对青杨贡献最大的土壤水主要集中在0～40 cm土层,为72.8％,黄柳除了利用大量0～20 cm土壤水分外,还利用了深层土壤水和地下水.该地区由于乔木青杨和灌木黄柳的根系埋深和分布不同,导致两者在不同季节的水分利用策略存在差异.这有利于浑善达克沙地地区防护林群落稳定和各树种的共存.建议在浑善达克沙地人工防护林种植中,应考虑选择根系埋深和分布不同的植被混种,以合理利用当地水资源,维持沙地生态系统的稳定性.

    浑善达克沙地青杨黄柳同位素水分来源

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    土壤水分对土壤产生气态氮的厌氧微生物过程的影响

    李靳康荣华于浩明王莹莹...
    1989-1997页
    查看更多>>摘要：气态氮[一氧化氮(NO)、氧化亚氮(N2O)和氮气(N2)]的释放是土壤氮损失的一种重要途径.硝化和反硝化作用是土壤气态氮损失的主要微生物过程,但是异养硝化作用、共反硝化作用和厌氧氨氧化过程对土壤气态氮损失的贡献尚不清楚.本研究利用15N标记和配对法,结合硝化抑制剂双氰胺(DCD),通过土壤培养试验来量化厌氧条件下各种微生物过程对NO、N2O和N2产生的贡献.结果 表明:在厌氧条件下培养24 h后,土壤孔隙含水率为65％时,3种气体总的15N回收率最高,占加入15N总量的20.0％.反硝化过程对NO、N2O和N2产生的贡献率分别为49.9％～94.1％、29.0％ ～ 84.7％和58.2％ ～ 85.8％,是产生3种气体的主要过程.异养硝化过程也是产生NO和N2O的重要过程,特别是在土壤孔隙含水率很低时(10％)对两种气体产生的贡献率分别为50.1％和42.8％.,共反硝化过程对N2O产生的贡献率为10.6％ ～30.7％,共反硝化和厌氧氨氧化过程对N2产生的总贡献率为14.2％ ～41.8％,表明共反硝化过程在N2O和N2产生中的作用不可忽视.15N标记和配对法是区分气态氮损失的各种微生物过程的有效手段.

    15N标记法15N配对法一氧化氮氧化亚氮氮气反硝化过程异养硝化过程共反硝化过程土壤水分

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