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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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    黄土丘陵区生物结皮群落组成与水分入渗的关系

    王闪闪赵允格明姣张子辉...
    1819-1826页
    查看更多>>摘要：黄土丘陵区坡面尺度生物结皮多是由藻、藓和地衣等以不同比例、不同方式组合的一个复杂群落结构,显著影响水分入渗,但目前混合生物结皮水分入渗与其群落结构之间的关系仍不清楚,妨碍了对坡面尺度生物结皮土壤渗透性的评估.本研究测定了藻结皮、藓结皮及藓结皮盖度分别为＜15％、15％～30％、30％～45％、45％～60％、＞60％5个不同藻藓比例的混合生物结皮的稳定入渗速率,采用主成分分析和通径分析揭示混合生物结皮水分稳定入渗速率的影响因素,明确混合生物结皮水分稳定入渗速率与群落结构之间的关系.结果表明:藻结皮和藓结皮土壤饱和导水率分别为0.66和2.40 mm·min-1.藓结皮盖度从＜15％到＞60％的混合生物结皮的稳定入渗速率为0.80～2.30 mm·min-1.混合生物结皮水分稳定入渗速率主要与藓结皮盖度和藓结皮改善的土壤孔隙结构密切相关,相关系数分别为0.636(P=0.011)和0.835(P=0.000).通过藻结皮和藓结皮土壤饱和导水率与盖度加权预测的混合生物结皮水分入渗量(y)与混合生物结皮实测水分入渗量(x)具有极显著相关关系(r=0.945),二者拟合的线性函数为y=0.85x(R2=0.98,P＜0.05).本研究明确了混合生物结皮水分入渗与单一组成生物结皮水分入渗之间的关系,为准确评估该区生物结皮水文过程提供了科学依据.

    表现面积线源入流入渗法稳定入渗速率通径分析

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    模拟放牧干扰对黄土丘陵区生物结皮坡面土壤水分入渗的影响

    谷康民赵允格张子辉吉静怡...
    1827-1834页
    查看更多>>摘要：水分是黄土高原地区植被恢复的关键影响因子,该区广泛分布的生物结皮显著影响土壤水分入渗.干扰影响生物结皮土壤水分入渗,但目前不同强度的干扰对生物结皮土壤水分入渗的影响仍不明确.本研究以黄土丘陵区吴起县合沟小流域的生物结皮坡面为对象,模拟羊蹄踩踏干扰,研究10％、20％、30％和40％干扰强度(以生物结皮破损度表征)对生物结皮坡面地表覆被的影响,采用线源入流入渗法观测了不同强度干扰后土壤水分入渗特征,通过结构方程模型和相关性分析,探索了干扰对生物结皮坡面土壤水分入渗的影响机制.结果表明:与对照(不干扰)相比,10％干扰强度下藻结皮盖度显著增加33.6％,20％干扰强度对藻结皮盖度无显著影响,30％和40％干扰强度下藻结皮盖度分别显著降低了 36.1％和75.0％;40％干扰强度显著增加了枯落物盖度(34.3％),其他处理无显著影响;10％、20％和30％干扰强度下地表粗糙度分别显著降低了 22.3％、11.1％和5.6％,40％干扰强度下增加了 8.2％;40％干扰强度下初始入渗率显著增加了 77.1％,其他干扰强度无显著影响;不同干扰对土壤稳定入渗率和平均入渗率无显著影响.可见,干扰主要通过降低藻结皮盖度,增加枯落物盖度和改变地表粗糙度,进而促进了 土壤水分初始入渗.本研究可为黄土高原退耕地生物结皮管理提供科学依据.

    退耕还林(草)工程藻结皮地表粗糙度入渗参数土壤水分条件

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    三峡库区苔藓生物结皮对土壤水分入渗的影响

    张冠华易亮丁文峰王一然...
    1835-1842页
    查看更多>>摘要：在三峡库区王家桥小流域选取以苔藓为优势种的生物结皮样地,以附近无结皮发育的裸地为对照,设计5个盖度水平(1％～20％、20％～40％、40％～60％、60％～80％和80％～100％),采用环刀法测定土壤入渗过程,研究生物结皮盖度对入渗过程的影响.结果表明:与裸地相比,生物结皮发育可显著提高表层土壤粘结力、孔隙度、黏粒含量、水稳性团聚体和有机碳含量,显著降低土壤容重和砂粒含量.生物结皮促进了土壤水分入渗,初始入渗率、稳定入渗率、平均入渗率和累积入渗量可达裸地的2.0倍及以上,土壤入渗性能随结皮盖度的增大呈先增加后减小的变化规律,在40％～60％盖度下最大.通径分析显示,土壤初始入渗率主要受结皮盖度、土壤容重和有机碳含量的影响,稳定入渗率主要受结皮盖度和土壤容重的影响.Horton模型对三峡库区生物结皮覆盖土壤的水分入渗过程拟合效果最佳.

    土壤水分入渗生物土壤结皮生态功能

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    物理结皮和生物结皮的斥水特征及其对水分入渗的影响

    钟香艳石辉李旋赵一键...
    1843-1852页
    查看更多>>摘要：土壤结皮是一种常见的自然现象,但由于结皮形成机制的不同,会产生不同的亲水性和斥水性,从而影响土壤的水力学特征与水文循环.本研究利用水滴穿透时间法测定了野外不同植被下物理结皮和生物结皮的斥水特征,利用扫描电镜观测了结皮的表面形态,并用微型入渗装置测定了结皮及其对照土壤的入渗特征.结果表明:1)物理结皮的平均水滴穿透时间(WDPT)为3.3 s,对照为0.9 s,表现为亲水性;生物结皮的平均WDPT介于20.9～140.9 s,是无结皮的2.8～19倍,其中君迁子和刺槐林下的生物结皮平均WDPT分别为134.5和140.9 s.2)与对照相比,物理结皮累积入渗量、平均入渗速率和吸湿力分别降低了 0～4.3％、3.5％～5.1％和 27.2％～90.1％,生物结皮分别降低了 0～25％、1.4％～28.2％和 36.0％～84.9％.3)无论是否存在结皮,利用Philip模型拟合处理入渗数据均存在"曲棍球状"曲线;曲线上斥水性停止时间(WRCT)之前,点源微入渗以水平方向上的扩散为主,WRCT点以后以垂直方向上的入渗为主,土壤结皮的形成延长了该转折点的形成时间.综上,物理结皮是无机矿质颗粒堵塞了表层土壤,不影响斥水性的变化;生物结皮表现为斥水性有机物对土壤结构的影响,增强了其斥水性.物理结皮和生物结皮均会降低土壤的累积入渗量和平均入渗速率,但物理结皮主要影响土壤的吸湿力,对稳定入渗速率影响不大;生物结皮不仅降低了土壤吸湿力,还增加了稳定入渗速率.

    物理结皮生物结皮土壤斥水性入渗特征"曲棍球状"曲线

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    生物结皮与草本植物共生坡面的产流-入渗过程特征

    淡晨希张琼刘畅郭珍...
    1853-1860页
    查看更多>>摘要：干旱半干旱地区生物结皮与草本植物互生,发挥了重要的水土保持价值,但二者的耦合作用对坡面土壤产流-入渗过程与机理的影响尚不清楚.本研究利用人工模拟降雨试验,设计裸土、生物结皮、长芒草、长芒草+生物结皮4种坡面处理,研究生物结皮与草本植物的产流-入渗过程与径流水动力学特征.结果表明:2个有生物结皮处理的坡面产流量变化平稳.4种处理的总产流量大小分别为:生物结皮＞长芒草+生物结皮＞裸土＞长芒草,说明生物结皮具有抑制土壤水分入渗的作用,而长芒草可促进土壤水分入渗.在土壤深度为16和24 cm处,生物结皮处理的累计入渗量均小于长芒草+生物结皮处理,且差异显著,说明随着土壤深度增加,长芒草会减小生物结皮抑制水分入渗的作用.除了裸土坡面的弗劳德数(Fr)大于1以外,其余3种处理的Fr值小于1,属于缓流.生物结皮、长芒草和长芒草+生物结皮处理坡面的径流动能比裸土坡面分别减少83.3％、59.5％和88.1％.综上,水动力学参数的变化说明生物结皮调控径流的作用大于长芒草.

    生物结皮模拟降雨草地径流入渗

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    信息动态

    1860页
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    毛乌素沙地生物结皮覆盖区土壤水分收支变化特征

    岳艳鹏成龙孙迎涛庞营军...
    1861-1870页
    查看更多>>摘要：探究半干旱生态系统生物土壤结皮对土壤水文过程的影响,并量化生物结皮覆盖下土壤水分收支状况,可为荒漠地区植被恢复与重建提供理论依据.本研究基于2018-2020年生长季(5-10月)对毛乌素沙地不同类型生物结皮(如藻类和苔藓)覆盖区土壤水分的连续观测,以裸沙为对照,分析了生物结皮对0～40 cm 土壤水分收支的影响.结果表明:与裸沙相比,藻类结皮和苔藓结皮显著降低了降雨对40 cm以下土壤水分的补充,增加了土壤水分的蒸发损失.在相对湿润年份(2018年),裸沙和不同类型生物结皮覆盖土壤的水分支出量(渗漏量+蒸发量)均低于降雨量,土壤水分状况为收入;在相对干旱年份(2019和2020年),藻类结皮和苔藓结皮覆盖土壤的水分支出量高于降雨量,土壤水分产生亏缺,但是裸沙相反.可见,生物结皮导致其下覆0～40 cm 土壤水分收支不平衡,在相对干旱年份出现了水分亏缺,这可能驱动该区域植被群落向浅根系植物演替.

    毛乌素沙地生物土壤结皮入渗蒸发土壤水分收支

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    黄土丘陵区草本植物覆盖下生物结皮对坡面径流流速的削减作用

    郭雅丽赵允格高丽倩杨凯...
    1871-1877页
    查看更多>>摘要：生物结皮是干旱半干旱地区的常见地被物,与植物共同影响坡面径流及流速.迄今鲜有研究关注植物和生物结皮共同覆盖对流速的影响,是干旱半干旱地区坡面侵蚀驱动因素研究的薄弱环节.本研究以黄土丘陵区退耕草地为对象,通过野外模拟降雨试验,研究草本植物覆盖下有无生物结皮及不同组成生物结皮(多藻少藓、多藓少藻和藓)对径流流速的影响.结果表明:植物和植物+生物结皮覆盖显著降低了流速,植物覆盖较裸土降低70.7％,植物+生物结皮覆盖较裸土降低83.1％;植物和生物结皮共同覆盖下,植物和生物结皮对径流流速的削减效益分别为70.7％和12.4％.植物覆盖下生物结皮对流速的影响程度与其组成有关,多藻少藓结皮、多藓少藻结皮和藓结皮对流速的削减效益分别为11.5％、12.4％和19.4％.流速与藓盖度呈显著负相关,与藻盖度呈显著正相关,藓结皮盖度(x)与流速(y)的关系式为:y=-2.081x+0.03(R2=0.469).当植物盖度一定时(40％±10％),生物结皮组成中藓盖度是影响共同覆盖坡面流速的关键因子.综上,草本植物覆盖下生物结皮有显著减缓流速的作用,且作用程度与其组成有关.表明在研究退耕草地坡面侵蚀动力机制时,生物结皮的作用应予以考虑.

    生物结皮组成退耕草地径流流速流速削减效益

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    黄土丘陵区生物结皮空间分布的代表性景观指数

    吉静怡赵允格张万涛谷康民...
    1878-1884页
    查看更多>>摘要：景观指数可量化表征生物结皮的分布特征,但景观指数存在数量众多、冗余度较高的问题.本研究以位于典型黄土丘陵区的陕西省吴起县合沟小流域不同分布格局的58个样方的生物结皮为对象,计算其15个常用景观格局指数,基于相关分析、因子分析和敏感性分析,筛选出可描述生物结皮景观格局、具有特定生态学意义的代表性景观指数,并以陕西省定边县杨井镇鹰窝山涧小流域退耕地不同盖度的生物结皮为例,检验所选景观格局指数的可靠性和合理性.结果表明:15个景观指数中,10个指数之间具有显著相关关系,而边缘长度(TE)和边缘密度(ED)分别与斑块数量(NP)、斑块密度(PD)、丛生度(CLUMPY)和散布与并列指数(IJI)无显著相关性.斑块占景观比例(PLAND)、ED、斑块连结度(COHESION)和分离度(SPLIT),分别从盖度、长度、连通度和破碎度方面描述了生物结皮空间分布特征,其代表的3个公因子在刻画生物结皮空间分布格局时累计贡献率达91.6％.本研究确定了可量化生物结皮空间分布复杂性的代表性景观指数,为研究生物结皮格局变化及其与生态过程的关系提供了理论依据.

    生物土壤结皮分布特征景观格局敏感性分析景观指数

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    土壤微生物膜生理生态功能研究进展

    阿拉萨高广磊丁国栋张英...
    1885-1892页
    查看更多>>摘要：土壤微生物膜是由土壤细菌及其分泌物积聚形成的生物群落,是生物土壤结皮的初始形态和重要组成部分.作为土壤细菌生命过程中最典型的生存形式,土壤微生物膜不仅能保护基质内细胞生存,还可黏附于土壤颗粒和植物根系表面,发挥重要的生态功能.本文在解析土壤微生物膜结构与组成的基础上,从土壤质量与植物健康两个方面总结分析了 土壤微生物膜生理生态功能:土壤微生物膜代谢活性高于游离细胞,可高效分泌胞外聚合物并且具有更强的有机物质转化速率,在提升土壤肥力,吸附、固持和降解土壤污染物和促进土壤团聚体形成方面具有重要意义;土壤微生物膜可通过多种微生物间协同作用、促进分泌多种促生物质与胞外聚合物以发挥固持作用等改善植物养分利用状况,增强植物抗逆性.揭示土壤微生物膜生态功能的微观机制、筛选和应用功能性土壤微生物膜是未来重要的发展方向.

    土壤微生物膜胞外聚合物土壤质量植物生长土壤抗蚀性

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