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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
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    陆地生态系统环境控制实验的研究方法及技术体系

    于贵瑞牛书丽李发东张雷明...
    2275-2289页
    查看更多>>摘要：生物及生态系统与环境变化间的反馈关系及其过程机制是生态学研究的重要内容.不同类型的生物环境因素控制实验以及大尺度的联网野外控制实验被认为是认识生态系统响应和适应环境变化过程机制、精细定量表达的有效手段及认知过程的加速器.近年来发展了大型野外物理模拟实验装置网络(如ECOTRON)、生态系统分析与实验平台(AnaEE)、国际干旱实验研究网络(Drought Network)、氮沉降联合实验网络(Nutrient Network),以及基于各区域性生态观测实验站的联网控制实验(如USA-ILTER).发展大陆尺度联网实验研究平台事业正日益受到学术界的重视,将会在认知生态系统环境响应过程机制方面发挥更重要的作用.基于以上背景,本文综述了生态系统环境控制实验的研究方法和实验体系的发展,明确指出各种类型的生物环境控制实验需要形成联合协作体系,共同解决生态系统对环境变化的响应及适应的基本科学问题.目前的控制实验包括:1)实验室封闭装置内的生物生理生态学控制实验;2)野外实验场的半开放部分环境要素控制实验;3)近自然状态的野外环境控制实验;以及4)基于野外生态站的联网控制实验.进而,本文还深入讨论了陆地生态系统的环境响应及适应过程机制实验系统设计的发展趋势,分析了基于大尺度自然环境梯度实验及生态站尺度的要素控制实验的优势,提出了整合两种实验技术、发展新一代的野外联网实验体系的科学设想,讨论了基于野外联网控制实验的研究体系,论证了研究生态系统对环境变化短期响应和长期适应的规律和机制、生态系统环境响应定量表达的技术途径.若本文提出的控制实验体系设计方案能够得以实施,必将大大促进我国乃至全球生态系统和环境变化科学的研究水平,对我国应对气候变化和生态环境建设具有重要的科学意义.

    陆地生态系统环境变化响应环境控制实验野外联网控制实验中国国家生态系统观测实验研究网络(ChinaEcoNet)

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    西南地区壳斗科物种丰富度和特有性分布格局模拟及其环境解释

    张凤英廖梓延潘开文张萌...
    2290-2300页
    查看更多>>摘要：如何准确地模拟物种宏观丰富度格局和特有性中心是生物多样性保护工作的重点,也是生物地理学的热点话题.西南地区是我国壳斗科植物最丰富的地区之一,但物种多样性格局及环境驱动机制尚不清楚.本研究基于西南地区161种壳斗科植物7258个分布点位数据,利用点格局法和物种分布模型两种方式构建了物种丰富度、加权特有性指数和校正加权特有性指数的分布格局,并采用空间自回归模型(SAR)分析上述3个多样性指数与环境因子间的关系.总体上看,物种分布模型模拟的3个指数在空间上比点格局法更为连续,但数值高低分布情况具有相似性:两种方式模拟的物种丰富度高值区主要分布在滇南边缘、桂北部和桂西南部地区(62～89种);加权特有性指数最大值集中在滇南和桂西地区(1.77～5.02);藏东南、秦岭-大巴山、桂西南部和滇东南地区具有最高的校正加权特有性指数(0.07～0.17).SAR模型结果显示:最干月降雨量、温度季节性变化标准差、海拔变幅和土壤有机碳含量对物种丰富度的影响均显著,最干月降雨量、温度季节性变化标准差、潜在蒸散量和海拔变幅对加权特有性有着显著影响,温度季节性变化标准差、最干月降雨量、历史温度变化、增强型植被指数变异系数和海拔变幅对校正加权特有性的影响显著;SAR模型对物种丰富度、特有性指数和加权特有性指数的拟合效果(R2= 0.857、0.733、0.593)分别优于普通线性模型(R2 =0.689、0.425、0.422).综上,水分可获得性、气候季节性、生境异质性、历史气候变化和土壤状况是制约西南地区壳斗科丰富度和特有性分布的最重要因素.滇南、滇东南、桂西南、桂西、秦岭-大巴山以及藏东南地区是壳斗科物种丰富度中心或特有性中心,应受到重点关注和保护.

    物种丰富度特有性水热状况生境异质性

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    喀斯特退化天坑阴坡阳坡壳斗科植物的功能性状特征

    冯洁江聪税伟朱粟锋...
    2301-2308页
    查看更多>>摘要：喀斯特退化天坑的负地形生境中阴坡和阳坡的局域环境具有显著差异,导致植物群落类型差异明显.本研究以云南沾益退化天坑深陷塘为例,探究退化天坑阴坡与阳坡壳斗科植物功能性状特征,有助于揭示天坑的物种多样性保护库价值.结果表明:阴坡土壤营养物质含量高于阳坡,阴坡壳斗科植物的叶面积、比叶面积和叶干重显著大于阳坡,叶厚度显著小于阳坡,叶干物质含量小于阳坡;阴坡壳斗科植物功能性状的主要环境影响因子是土壤全钾和土壤含水量,全磷是阳坡的主要环境影响因子.阴坡的叶功能性状变异程度小于阳坡,主要是以改变叶干重增加植物体内光合速率和碳积累能力的方式适应阴坡生境;阳坡通过保持较小比叶面积,增加叶面积变异程度来获得更多的资源.退化天坑深陷塘阴坡植物群落演替速度明显快于阳坡,壳斗科植物优势在阴坡逐渐减小,在阳坡仍是优势建群种.

    喀斯特退化天坑壳斗科植物功能性状阴坡阳坡

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    基于几何形态分析的栎属白栎组叶片形态特征

    苏蔚宋以刚祁敏杜芳...
    2309-2315页
    查看更多>>摘要：以壳斗科栎属白栎组的5个种作为研究对象进行叶片几何形态学分析(GMMs).选取了20个天然种群,共采集182个个体,887张叶片,对每张叶片采用几何形态学的标点法,数字化叶形态特征,使5个种的叶形态差异可视化.结果表明:广义普氏分析可以有效地排除叶片位置和大小对叶片形状的影响.基于个体水平的主成分分析表明,槲树分别与槲栎和枹栎2个种的叶片形态差异明显,基于个体水平的典型变量分析表明,叶片的对称组分可以将槲栎与其他4个种准确区分.叶片非对称组分的多变量分析表明,5个种彼此间区别不明显.基于叶片水平的分析表明:区分度较高的两组是槲栎vs.槲树(99.5％vs.100％)和槲树vs.袍栎(99.0％vs.100％),可以通过叶形准确区分;区分度略低的两组是白栎vs.枹栎(90.5％vs.86.8％)和槲树vs.蒙古栎(85.1％vs.82.9％).本研究为存在频繁杂交渐渗的物种间叶型鉴定提供了新思路.

    几何形态学分析壳斗科白栎组叶形态特征

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    内蒙古大兴安岭森林可燃物燃烧释放PM2.5中水溶性离子排放特性

    张恒杨雨王柏杰萨如拉...
    2316-2324页
    查看更多>>摘要：研究森林可燃物燃烧释放的细颗粒物(PM2.5)的排放因子对于揭示森林火灾对大气和生态系统的影响至关重要,而水溶性离子是细颗粒物的重要化学成分,对颗粒物的形成具有重要意义.利用自主设计的生物质燃烧系统,模拟内蒙古大兴安岭5种典型乔木(蒙古栎、白桦、兴安落叶松、黑桦、山杨)的3种组成部分(树干、树枝、树皮)及其地表死可燃物(凋落物层、半腐殖质层、腐殖质层)以及3种典型灌木(平榛、二色胡枝子、兴安杜鹃)树枝燃烧,采用ISC1100离子色谱分析仪测定2种燃烧状态(阴燃和明燃)下PM2.5中水溶性离子(Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、F-、Cl-、NO3-、NO2-、SO42-)的排放因子.结果表明:乔木所有组成部分及其地表死可燃物和灌木树枝燃烧所排放PM2.5中检测到的水溶性离子,阴燃以K+、Cl-和Na+为主要组分,明燃以K+、Cl-和SO42-为主要组分.不同燃烧状态下相同乔木树种及其地表死可燃物和相同灌木排放PM2.5中检测到的水溶性离子总量均存在显著差异.灌木树枝在阴燃期间PM2.5中水溶性无机离子的排放因子比明燃更高.乔木释放的PM2.5中阳离子与阴离子的比率为1.26,地表死可燃物为1.12,灌木为2.0,表明颗粒物呈碱性.内蒙古大兴安岭的森林大火不会通过释放水溶性离子导致生态系统的酸化.

    水溶性离子森林燃烧状态PM2.5排放特性

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    不同烈度林火干扰下呼中国家级自然保护区森林各碳库储量的动态变化

    贾钰宸常禹平晓莹常畅...
    2325-2334页
    查看更多>>摘要：本研究通过FireBGCv2模型,模拟不同烈度林火干扰下未来100年呼中自然保护区森林各碳库的动态变化特征,以探究森林不同碳库对火干扰的响应规律,为保护区森林可燃物的管理提供科学依据.结果表明:林火干扰显著降低了保护区森林碳储量,且林火烈度越大,碳储量降低越多.火干扰影响森林各碳库储量的变化,也改变了森林总碳库的分配特征.林火干扰对各碳库碳储量的影响表现为:林火干扰使活立木、半腐殖质层碳储量降低,使粗木质残体碳储量在模拟前、中期增加,在模拟后期降低,灌草碳库碳储量在模拟后期增加.林火烈度越大,活立木、灌草碳库碳储量越低,枯立木和粗木质残体碳库碳储量越高.林火干扰对总碳库分配的影响表现为:林火干扰后,灌草、枯立木、粗木质残体和土壤碳库占比增加,活立木、半腐殖层碳库在总碳库中的占比减小.林火烈度越大,灌草碳库占比越小,粗木质残体碳库占比越大,烈度对其他碳库占比影响较小.枯落物的周期性变化规律为:20年达到高值,然后10年内降到低值,这一发现为确定森林可燃物处理的时间间隔提供了有力的依据,建议在大兴安岭地区每隔20年进行一次计划火烧,以合理保护该地区的森林资源.

    林火干扰林火烈度北方森林碳储量FireBGCv2模型

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    透光抚育强度对小兴安岭"栽针保阔"红松林凋落物水文效应的影响

    刘珽牟长城王亚辉杨智慧...
    2335-2346页
    查看更多>>摘要：为了揭示"栽针保阔"及透光抚育在恢复东北温带地带性顶极植被阔叶红松林过程中对凋落物层水文效应的影响规律,采用样地调查法和室内浸泡法,同步测定小兴安岭山杨-红松林、白桦-红松林和蒙古栎-红松林(冠下栽植红松25～35年)在不同透光抚育强度(对照,轻、中、强度透光抚育)下的凋落物量、凋落物持水过程、最大持水量、最大拦蓄量和有效拦蓄量.结果表明:透光抚育对3种林型凋落物蓄积量(7.32～15.58 t·hm-2)影响不同,使蒙古栎-红松林(各强度)、山杨-红松林(轻、中度)及白桦-红松林(强度)分别显著提高24.3％～34.6％、15.3％～19.3％和27.1％.凋落物未分解、半分解层的持水量(W)、吸水速率(V)随浸泡时间(t)变化符合W=alnt+b(R2＞0.908)、V=kt"(R2≥0.999)函数关系.各透光抚育(除强度透光抚育山杨-红松林外)使3种林型凋落物层最大持水量(17.86～45.12 t·hm-2)、最大拦蓄量(16.10～34.19 t.hm-2)和有效拦蓄量(13.42～27.42 t·hm-2)分别显著提高30.1％～74.8％、27.4％～83.6％和26.7％～86.0％,且改变了各林型间凋落物层有效拦蓄量的差异.透光抚育显著增强了中期"栽针保阔"红松林凋落物层的水文生态功能,蒙古栎-红松林、山杨-红松林和白桦-红松林依次采取轻、中和强度透光抚育的效果最佳.

    小兴安岭"栽针保阔"红松林凋落物水文效应透光抚育强度

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    间伐强度对坝上樟子松林下持水能力的影响

    吴雪铭余新晓陈丽华贾国栋...
    2347-2354页
    查看更多>>摘要：河北坝上地区地势复杂、气候条件较差,导致了水土流失和地质灾害的发生,使华北地区生态安全受到严重威胁.为了改善当地生态环境,樟子松、落叶松等耐贫瘠速生树种被大面积种植,然而不合理的植被密度会导致降雨的低效率利用.本研究以5种间伐强度(0、20％、40％、60％、80％)的樟子松林为对象,分析间伐强度对林下草本、枯落物、土壤各层以及整体持水能力的影响.结果表明:草本层持水率变化幅度为47.7％～90.7％,且随着间伐强度增加持水能力整体呈减小趋势,间伐强度小于40％时减速较缓,之后迅速减小.随间伐强度的增大,枯落物未分解层、半分解层自然含水率和最大持水率均逐渐减小,而有效持水能力大小依次为60％＞40％＞20％＞80％＞0,且半分解层持水能力均优于未分解层.土壤持水能力随间伐强度的增强逐渐降低,间伐强度小于40％时对持水能力起促进作用.不同间伐强度下,林下总持水率是8.3％～14.3％,依次为20％＞0＞40％＞60％＞80％.鉴于林下各层及整体变化,研究区内选择强度为20％的间伐措施能有效提高林下持水能力,实现更好的生态效益.

    间伐强度樟子松持水能力林下结构林分密度

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    林分密度对马尾松林下植物与土壤种子库多样性的影响

    张洋洋周清慧许骄阳陈继豪...
    2355-2362页
    查看更多>>摘要：林分密度是影响林下植物多样性的重要因子.本研究以马尾松人工林为对象,设置低密度(1575株·hm-2,D1)、中密度(2474株·hm-2,D2)和高密度(3550株·hm-2,D3)3个林分密度,分析林下植物和土壤种子库多样性及二者的关系,为马尾松人工林实现多目标可持续发展提供科学依据.结果表明:3种林分密度林下草本与灌木植物共有42科62属70种,D1密度以喜光植物种类分布较多,而D2、D3密度以耐阴植物为主;3种林分密度间的草本、灌木的 Margalef(M)、Shannon(H)、Simpson(D)、Pielou(Jsw)、Alatalo(Al)指数均随林分密度增加而呈下降趋势,且在草本与灌木层中对密度的响应不同.在草本层中,D1与D3的H、D、Jsw、Al指数均存在显著差异;在灌木层中,不同林分密度Jsw和Al指数存在显著差异,H和D指数差异不显著.土壤种子库H、D、Jsw和Al指数均随林分密度增加呈先下降后升高趋势,D,密度的物种丰富度及多样性最高;不同林分密度下土壤种子库Jaccard与Sorensen相似性系数均较低.草本层M与Jsw指数呈显著正相关;灌木层林分密度与H、D、Jsw、Al指数的相关性大于草本层,而草本、灌木层的林分密度与Jsw指数均呈显著负相关.林分密度1575株·hm-2是马尾松林下植被生长发育较为合适的密度,能够维持林下植物多样性,有利于马尾松人工林的可持续经营.

    马尾松人工林林分密度物种组成α多样性

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    关帝山云杉次生林树木更新与土壤养分的空间关联性

    李璟周朵朵陈颂闫海冰...
    2363-2370页
    查看更多>>摘要：参照CTFS(Center for Tropical Forest Science)技术规范在山西关帝山4 hm2样地(GDS样地)190个采样点进行调查,研究样地更新苗的分布,以及土壤有机质、有效氮、有效磷、有效钾等养分及pH值等14个土壤指标的空间格局,分析树木更新与土壤养分分布的空间关联性,探究云杉次生林树木更新格局的形成机制.结果表明:土壤有效氮、有效钾、有效铜、有效铁、有效锰、有效镍及有效锌含量低的斑块中更新苗存活数量较多,且除有效钾外其他6个土壤养分因子与地径(GD)相对较大的Ⅱ(2.5 cm＜GD≤4 cm)、Ⅲ(4 cm＜GD≤5 cm)径级更新苗数量的负相关性高于Ⅰ级(0cm＜GD≤2.5 cm)更新苗,表明这些土壤养分对较大径级的更新苗分布影响更大,更新苗在存活过程中表现出对土壤更强的依赖性.GDS样地土壤呈偏弱酸性(5.5＜pH＜6.8),pH值的增大伴随着有效铝含量的降低,有利于树木的更新和存活.土壤有效氮、有效钾、有效铜、有效铁、有效锰、有效镍、有效锌、有效铝及pH值9个土壤因子对GDS样地树种更新分布影响的总解释量为19.7％.

    树木更新土壤养分空间关联云杉次生林

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