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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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    玉米秸秆及其生物质炭输入对毛竹林土壤有机碳化学组分与碳降解功能基因的影响

    张雯怡姜振辉潘丽霞周家树...
    2383-2390页
    查看更多>>摘要：研究玉米秸秆及其生物质炭输入对毛竹林土壤有机碳化学组分和碳降解功能基因(cbhI)丰度与群落结构组成的影响,可为亚热带毛竹林土壤增汇减排技术的开发提供理论依据.本研究以亚热带毛竹林为对象,设置对照(0 t C·hm-2)、玉米秸秆(5 t C·hm-2)和玉米秸秆生物质炭(5 t C·hm-2)3个处理,开展为期1年的野外控制试验,在试验处理后的第3和12个月分别采集土壤样品,利用13C-固态核磁共振、实时荧光定量PCR和高通量测序技术测定土壤有机碳化学组分和cbhI功能微生物的数量及群落结构.结果表明:与对照相比,玉米秸秆处理显著增加了土壤有机碳中烷氧碳含量,降低了芳香碳含量,而玉米秸秆生物质炭处理则产生了相反的效果;玉米秸秆处理增加了cbhI功能基因丰度和青霉属、顶囊壳属、小皮伞属等优势菌种的相对丰度,而玉米秸秆生物质炭处理则降低了这些基因的丰度.相关性分析显示,土壤cbhI优势菌种的相对丰度与烷氧碳含量呈显著正相关,与芳香碳含量呈显著负相关.冗余分析表明,玉米秸秆处理通过改变土壤烷氧碳含量,而玉米秸秆生物质炭处理通过改变土壤pH、有机碳和芳香碳含量对cbhI功能基因微生物群落结构产生显著影响.与玉米秸秆处理相比,玉米秸秆生物质炭处理可以增加亚热带毛竹林生态系统土壤有机碳稳定性,降低碳降解微生物活性,因此,生物质炭施用对维持亚热带森林生态系统土壤碳储量具有积极意义.

    生物质炭有机碳化学组分毛竹林土壤碳降解功能基因

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    天然增效剂与化学抑制剂复配对小麦/玉米轮作体系产量、氮素利用及氮平衡的影响

    李长青纪萌马萌萌王硕...
    2391-2397页
    查看更多>>摘要：脲酶抑制剂和硝化抑制剂可以通过调控尿素氮转化的全过程延长氮肥肥效,提高氮肥利用效率,但目前所用脲酶抑制剂和硝化抑制剂多为化学合成材料,成本高,且其抑制效果受土壤性质、气候条件和作物体系等多方面因素的影响.本研究采用田间小区试验,以冬小麦-夏玉米轮作种植体系为研究对象,设置不施氮肥(CK)、单施尿素(N)、尿素+双氰胺(ND)、尿素+腐植酸(NH)、尿素+沸石(NP)、尿素+N-丁基硫代磷酰三胺+双氰胺(NUD)、尿素+腐植酸+双氰胺(NHD)、尿素+沸石+双氰胺(NPD)8个处理,探讨在等施氮量条件下腐植酸或沸石两种天然增效剂及其与化学硝化抑制剂双氰胺(DCD)复配对小麦和玉米轮作体系周年产量、氮素利用效率、土壤硝态氮累积及土壤-植物系统氮平衡的影响.结果表明:与NH或NP处理相比,腐植酸和沸石分别与DCD复配(NHD和NPD)后,玉米季产量(11268和11397 kg·hm-2)及周年总产量(20494和20582 kg·hm-2)均显著提高,且达到了与化学脲酶抑制剂和硝化抑制剂复配处理(NUD)基本相当的产量水平;与N处理相比,NHD和NPD处理小麦季、玉米季和周年的氮素利用效率均明显提高,两季的80～100 cm 土层土壤硝态氮累积量显著降低,且与NUD处理差异不显著,而土壤氮素盈余量分别较NH和NP处理下降了10.7％和13.9％.表明腐植酸或沸石与化学硝化抑制剂复配可提高作物产量和氮素利用效率,同时符合现代农业绿色环保要求的有效途径.

    腐植酸沸石脲酶抑制剂硝化抑制剂小麦/玉米轮作产量土壤氮盈余

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    土壤基质中细物质含量对人工蓝藻结皮形成的影响

    赵燕翘连煜超许文文韩高玲...
    2398-2404页
    查看更多>>摘要：利用人工蓝藻结皮进行生态修复是防治沙漠化的有效方法之一,土壤细物质是限制人工蓝藻结皮拓殖和发育的重要因子之一.流沙中细物质含量较低,为了促进人工蓝藻结皮在流沙中的发育,本研究设置细物质和流沙体积比为0∶1、1∶1、2∶1、4∶1和1∶0共5个处理,比较了不同细物质含量人工蓝藻结皮的生长状况.结果表明:随着细物质含量的增加,人工蓝藻结皮的盖度逐渐增大,叶绿素a含量和胞外多糖含量先增大后略有下降.土壤细物质和流沙体积比为4∶1处理下人工蓝藻结皮发育最好,该处理下培养60d后,人工蓝藻结皮的盖度为70％,叶绿素a含量为17.5 μg·cm-2,松散结合胞外多糖含量为70.0 μg·cm-2,紧密结合胞外多糖含量为175.0 μg·cm-2,糖被胞外多糖含量为200.0 μg·cm-2.在细物质含量较低的条件下增加蓝藻添加量可以促进人工蓝藻结皮的形成和发育(每个培养皿添加0.5 g蓝藻为最优处理).本研究为人工蓝藻结皮接种体规模化培养提供了新思路.

    土壤细物质人工蓝藻结皮沙漠化粒径

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    赤霉素、激动素和吲哚丁酸合剂对滨海盐碱区粒用高粱耐盐性和产量的影响

    郭丽娜卢霖董学瑞张凤路...
    2405-2412页
    查看更多>>摘要：滨海盐碱地开发利用对缓解我国耕地资源短缺、改善滨海盐碱区农业生态环境和保障国家粮食安全具有重要意义.本研究于2021、2022年分别在中国农业科学院作物科学研究所新乡基地和山东东营黄河三角洲现代农业研究基地设置盆栽试验和田间试验(随机区组设计),以济梁1号和济梁2号为试验材料,设置浓度为2.5和5 mL·kg-1的GKI合剂拌种处理(主要成分为赤霉素、激动素和吲哚丁酸,分别用GKI2.5和GKI5.0表示),以清水拌种为对照(CK),分析GKI对粒用高粱耐盐性和产量的调控效应.结果表明:与CK相比,GKI2.5和GKI5.0拌种处理显著促进了盐碱胁迫下两个粒用高粱植株生长发育,提高了叶片抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量,降低了叶片丙二醛含量,提高了叶片净光合速率,田间条件下,济梁1号和济梁2号产量分别增加了17.1％和19.1％.综上,GKI拌种处理促进了盐胁迫下高粱生长发育、增强了叶片抗氧化能力及渗透调节能力、降低了膜脂过氧化水平,提高了叶片净光合速率,进而提高了高粱耐盐性和产量.

    盐胁迫化学调控高粱耐盐性产量

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    大兴安岭多年冻土泥炭地土壤水可溶性有机碳夏秋季节变化特征及其影响因素

    姜静宜孙晓新王宪伟王淑洁...
    2413-2420页
    查看更多>>摘要：可溶性有机碳对泥炭地温室气体排放与碳收支评估有重要影响.然而关于大兴安岭多年冻土区泥炭地不同深度土壤水可溶性有机碳(DOC)含量与性质的季节动态变化规律研究较少.本研究选择大兴安岭多年冻土区(图强林业局)泥炭地为研究对象,分析泥炭地不同深度土壤水(地表、10 cm、20 cm、30 cm、40 cm、冻土层)DOC含量的季节变化规律及其影响因素(电导率、溶解氧含量、HCO3-含量、pH值、氧化还原电位和CO2含量),利用紫外-可见光谱分析DOC的稳定性.结果表明:土壤水DOC含量具有显著的季节动态变化规律,秋季高、夏季低,含量变化范围为55.7～188.1 mg·L-1;不同深度土壤水DOC含量差异显著,以冻土层最高.DOC含量与pH值、电导率呈极显著正相关,与氧化还原电位、HCO3-含量呈极显著负相关,与溶解氧含量呈显著负相关,与CO2含量呈显著正相关.泥炭地土壤水溶解CO2含量随土层深度增加而增加,冻土层水体CO2含量最高.光谱分析显示,秋季DOC中芳香性程度均高于夏季,表明秋季DOC更稳定.本研究明确了大兴安岭多年冻土泥炭地土壤水DOC的夏秋季节变化特征,可为深入认知该区域泥炭地碳循环过程提供重要数据支持.

    大兴安岭泥炭地多年冻土可溶性有机碳季节动态变化

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    典型黑土区坡耕地融雪、风力、降雨复合侵蚀效应

    赵娅君郑粉莉安小兵师宏强...
    2421-2428页
    查看更多>>摘要：研究多营力作用的坡耕地复合土壤侵蚀过程机理,可为精确防治农田土壤侵蚀提供科学指导.本研究基于东北黑土区坡耕地每年11月到次年10月冻融、融雪、风力、降雨侵蚀营力的季节性交替,利用不同侵蚀营力叠加的模拟试验,分析了坡耕地融雪(1、2 L·min-1)、风力(12m·s-1)、降雨(100mm·h-1)多营力叠加的复合侵蚀过程,讨论了各营力叠加的侵蚀效应.结果表明:仅融雪侵蚀下,坡面融雪径流量的增加对坡面侵蚀量的影响大于其对坡面径流量的影响;融雪径流量从1 L·min-1增加到2 L·min-1,径流强度增加2.7倍,而侵蚀强度增加4.0倍.融雪-风力双营力叠加侵蚀下,前期融雪侵蚀对后期坡面风蚀有抑制作用,当融雪径流量从1 L·min-1增加到2L·min-1,融雪侵蚀对风蚀量的抑制作用增强,导致后期风蚀量减小50％以上.前期风力侵蚀和融雪-风力叠加侵蚀均加剧了后期坡面降雨侵蚀,前期风力侵蚀导致后期坡面降雨侵蚀量增加24.5％,融雪-风力叠加作用在1和2 L·min-1融雪径流量下使后期坡面降雨侵蚀量分别增加132.8％和465.4％.多营力叠加的复合侵蚀量并非相应的单营力侵蚀量之和,还存在各营力叠加的促进或抑制效应.融雪-风力叠加的侵蚀效应为抑制效应,风力-降雨双营力叠加和融雪-风力-降雨多营力叠加的侵蚀效应为促进效应.

    复合侵蚀融雪侵蚀风力侵蚀降雨侵蚀东北黑土区

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    气候变化对东北三省土壤风蚀的影响

    杨振康杨婉蓉刘志娟高伟达...
    2429-2435页
    查看更多>>摘要：东北三省是我国重要的商品粮生产基地,但经过多年的高强度利用,土壤面临着严重的退化问题,其中土壤风蚀是造成东北三省土壤流失退化的主要原因之一.本研究以东北三省为研究区域,基于1981-2019年的气象数据和土壤数据,利用修正风蚀模型(RWEQ)分析了近39年裸地条件下东北三省土壤风蚀的时空变化规律,并解析了气象因子对裸地土壤风蚀变化的贡献.结果表明:研究区域风蚀气象因子整体呈西南高、东北低的分布特征,其风蚀量属于强烈侵蚀等级,以辽宁省境内风蚀量最大;近39年全年和生长季风蚀量均呈显著增加趋势,平均每10年分别增加129和105 t·km-2,以辽西北地区、辽河平原区和长白山区增加趋势最明显.影响土壤风蚀量的主要气象因子在全年和非生长季为风速和气温,在生长季降水的贡献率升高,而风速和温度的贡献率下降.综上,研究期间,气候变化使东北三省土壤风蚀加重.

    气候变化土壤风蚀东北三省气象因子修正风蚀模型(RWEQ)

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    城市化背景下植被物候动态变化及驱动因素

    洪辛茜孙涛陈利顶
    2436-2444页
    查看更多>>摘要：快速城市化会对植被物候带来显著影响,但当前影响城市植被物候时空变化的因素仍不清楚.本研究以京津冀城市群为研究区,采用5种拟合方法构建归一化植被指数曲线,通过阈值法获取京津冀城市群2001-2019年的城市植被物候特征,比较城市建成区与山区的春季和秋季物候,在此基础上分析降水、气温以及城市地表温度对植被物候的影响.结果表明:2001-2019年,京津冀城市群城市建成区植被生长季开始日期(SOS)平均比山区早16.88 d,城市建成区植被生长季结束日期(EOS)比山区晚12.22 d.研究期间,京津冀城市建成区植被SOS逐步延迟,而山区SOS逐步提前,并且城市建成区物候的变化率比山区快,因此,二者SOS的差值随时间变化而显著减小(-0.58 d·a-1);秋季物候方面,城市建成区和山区EOS都表现为延迟趋势,但二者差值随时间变化并不显著(-0.10 d·a-1).城市建成区地表温度对SOS的贡献与气温较为接近;而山区地表温度对SOS的贡献仅为气温的1/2,说明城市内部的热岛效应和气温共同影响城市植被物候的变化,并且二者贡献几乎相等.本研究结果有助于理解城市化对植被物候动态变化的作用,可为进一步评估城市植被碳汇潜力提供参考.

    物候城市化气温地表温度降水

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    基于COSMIC模型的宇宙射线中子反演荒漠-绿洲区土壤水分

    吴绍雄张勇勇赵文智康文蓉...
    2445-2452页
    查看更多>>摘要：宇宙射线中子技术通过监测近地面中子强度,反演百米尺度范围内平均土壤水分状况,已成功应用于森林、草地和农田等生态系统.为验证COSMIC模型反演干旱区中尺度土壤水分的可靠性,本研究基于移动式宇宙射线中子技术在黑河中游荒漠-绿洲区开展了土壤水分观测试验.结果表明:荒漠-绿洲区监测到的中子强度在 350～715 counts·(30 s)-1,率定的高能中子强度(Ncosmic)为(38.5±2.2)counts·(30 s)-1,Ncosmic受下垫面性质影响;COSMIC模型(均方根误差RMSE=0.019 g·g-1)和N0参数法(RMSE=0.018 g·g-1)均能较好地估算中尺度土壤水分,考虑矿物晶格水的情况下,土壤水的反演精度更高;试验期间,绿洲区平均有效监测深度为19 cm,荒漠区为36 cm.COSMIC模型可用于荒漠-绿洲区宇宙射线中子反演土壤水分,结合陆面模型在实现近地面气象-水文-生态各要素数据同化方面具有较大潜力.

    宇宙射线中子技术荒漠-绿洲土壤水分COSMIC中尺度监测

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    基于卷积神经网络及气象要素回归法的地表死可燃物含水率预测模型

    孙龙马灵感郭妍范佳乐...
    2453-2461页
    查看更多>>摘要：地表可燃物含水率是森林火险等级和火行为变化的重要指标,其预测模型对于火险预测、火灾管理等具有显著作用.本研究基于蒙古栎及樟子松林地的野外气象因子以及地表死可燃物含水率数据,进行气象因子随机森林相对重要性排序以及皮尔逊相关性分析,并使用深度学习中的卷积神经网络以及气象要素回归法预测可燃物含水率.结果表明:野外蒙古栎的可燃物含水率显著高于樟子松.随机森林结果表明,对于可燃物含水率具有显著作用的因子排列顺序从大到小为湿度、温度、降雨、风速、太阳辐射;相关性分析表明,当日的温度、湿度、降雨对于可燃物含水率具有显著影响,同时,气象因子之间也存在一定的相关性.卷积神经网络模型对于蒙古栎及樟子松林地表可燃物含水率的预测R2分别为0.928、0.905,平均绝对误差(MAE)分别为6.1％、8.1％,平均相对误差(MRE)分别为8.9％、4.2％;气象要素回归法的R2分别为0.495、0.525,MAE分别为30.5％、39.5％,MRE分别为52.1％、32.6％,卷积神经网络模型精度显著高于气象要素回归法.研究表明,深度学习的卷积神经网络能够为今后的可燃物含水率预测提供一定借鉴,可为更高水平的林火管理提供有效技术支撑.

    地表可燃物含水率预测模型气象要素回归法卷积神经网络

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