生态学

长期定位施肥对农田土壤酶活性及其相关因素的影响

王俊华，尹睿，张华勇，等

生态学

长期定位施肥对农田土壤酶活性及其相关因素的影响

王俊华，尹睿，张华勇，等

利用中国科学院封丘农业生态国家实验站潮土农田生态系统养分平衡长期定位试验地，研究不同施肥处理对土壤酶活性的影响及其年际变化，以及对土壤养分和微生物生物量的影响。结果发现，土壤脱氢酶、转化酶、脲酶及磷酸酶的活性在长期不同施肥处理之后均产生较大的差异，总体上是施肥高于不施肥，施肥处理间从高到低依次是OM（有机肥）、1/2 OM + 1/2 NPK、NPK、NP、PK、NK。同时，土壤脱氢酶活性随着年限的增加逐渐下降，转化酶与磷酸酶的活性趋于增高，而脲酶活性的年际变化规律在不同施肥处理间互不相同。另外，OM与1/2 OM + 1/2 NPK处理的土壤微生物生物量C、N最高，而施化肥处理中只有NPK处理的微生物生物量N显著高于不施肥对照，其它处理与对照没有显著差异。结果表明，长期施用有机肥更有利于保育土壤生物化学环境质量。

长期定位施肥；土壤酶活性；微生物生物量；土壤养分；土壤质量

来源出版物：生态环境学报， 2007， 16（1）: 191-196

入选年份：2012

依靠科技进步发展低碳农业

翁伯琦，雷锦桂，胡习斌，等

在全球携手应对气候变暖、减少温室气体排放的背景下，发展低碳经济是解决气候变化与经济发展矛盾的有效途径。通过描述气候变化、固碳减排对粮食安全、土壤碳汇、森林固碳、资源循环利用等影响和促进作用，深入分析发展低碳经济与可持续发展的关系。探讨如何在农业领域内开发高效循环生产体系，从而实现农业生产过程的固碳减排目的。由此，提出发展低碳农业是实现低碳经济的目标之一，它是一个复合技术体系，涉及了绿色农业、循环农业、生态文明、可持续发展理念。必须通过科学技术的突破，改造、提升低碳农业技术，改变农业现有的“高能耗、高污染”的生产状况，实现低碳生产、生活方式的转变。最后提出发展现代的低碳农业产业经济的对策和思考。

低碳经济；温室气体；科技；循环农业；固碳减排

来源出版物：生态环境学报， 2010， 26（6）: 1495-1501

入选年份：2012

生物质炭的性质及其对土壤环境功能影响的研究进展

袁金华，徐仁扣

在厌氧或者绝氧的条件下对生物质进行热解，可产生含碳丰富的固体物质，称为生物质炭。由于生物质炭在农业和环境中的巨大应用前景和对土壤碳的增汇减排作用，近期成为土壤学和环境科学的研究热点。综述了生物质炭的一些基本性质及其对土壤环境功能的影响，分析了该领域未来的发展趋势。国内外的研究表明：生物质炭含有大量植物所需的营养元素，可以促进土壤养分的循环和植物的生长；生物质炭一般呈碱性，施用生物质炭可以降低土壤的酸度和有毒元素如铝和重金属对植物的毒性；生物质炭表面含有丰富的—COOH、—COH和—OH等含氧官能团，它们产生的表面负电荷使生物质炭具有较高的阳离子交换量（CEC），施用后可以提高土壤的CEC；生物质炭对农药等有机污染物和重金属等有很强的吸附能力，可用于污染土壤的修复；生物质炭具有高度的孔隙结构，可以增加土壤的空隙度和保水能力，降低土壤容重，有利植物根系生长；生物质炭是一种含碳的聚合物，主要由单环和多环的芳香族化合物组成，这种结构特点决定了生物质炭具有较高的化学和生物学稳定性，较强的抵抗微生物分解的能力，增强了土壤的固碳作用，减少碳向大气的再释放。该文可为从事农业废弃物的资源化利用、固碳减排、污染土壤修复和土壤改良与管理等领域的科研人员提供参考。

生物质炭的性质；土壤肥力；固碳减排；污染土壤修复

来源出版物：生态环境学报， 2011， 20（4）: 779-785

入选年份：2013

内蒙古地区近25年植被对气温和降水变化的影响

时忠杰，高吉喜，徐丽宏，等

利用1982—2006年内蒙古地区GIMMS-NDVI和降水量、气温数据，分析了不同植被类型对气温和降水变化趋势的影响。结果表明：近 25年来内蒙古地区气温整体上呈上升趋势，降水量呈微弱降低趋势，西部荒漠区呈暖湿化趋势，中东部草原、森林等植被类型区呈暖干化趋势；从不同植被类型NDVI与平均气温和降水量的变化趋势率相关分析表明，NDVI值越低，升温趋势越明显，其中春季和秋季各植被类型间NDVI与季均气温升高趋势率呈显著和较显著的相关，夏、冬季关系不明显；植被NDVI越高，降水量减少趋势越明显。基于栅格的NDVI与气温升高幅度、降水变化趋势相关分析表明，年均气温升高幅度基本随NDVI的增加而降低，其中春、夏和秋季的季均气温升高幅度均随NDVI的增加而显著降低，冬季趋势不明显；而年降水量减小趋势率随植被 NDVI的增加而显著增加，其中春季和冬季NDVI变化对降水的变化几乎没有影响；夏季和秋季均表现为随NDVI的增加，降水减小趋势率呈增加趋势。

气温；降水；气候变化；植被；内蒙古

来源出版物：生态环境学报， 2011， 20（11）: 1594-1601

入选年份：2013

近10年中国大陆MODIS遥感气溶胶光学厚度特征

罗宇翔，陈娟，郑小波

应用2001—2010年MODIS大气气溶胶光学厚度（AOD）资料，分析中国550 nm AOD年和季节平均分布。还选取了10个代表性区域，分析AOD变化特征。这些分析建立起了近 10年来中国气溶胶光学厚度的气候学特征：中国年平均 AOD空间区域分布中心大体呈现两低两高。两低中心位于植被覆盖度高和人烟稀少的1）黑龙江和内蒙古东北高纬度地区（～0.2）；2）川、滇与青藏高原交界的西南高海拔地区（0.1～0.2）。一个AOD低值带（0.2～0.3）连接这两个低中心，呈东北西南走向跨过中国大陆。在此低值带两侧，各有一片AOD高值中心（～0.8）：1）人口密集和工业化发展带来的大量人为气溶胶形成了一个覆盖了华北、长江流域（从四川盆地，两湖地区到长三角）到华南珠江三角洲相联的大片高AOD中心区域；2）以沙尘为主的自然气气溶胶造就了西北塔克拉玛干沙漠及周边高 AOD区。中国AOD这一两低两高区域分布特征基本保持四季不变，但其中心强度呈现各自区域性季节变化。中国春季 AOD高值区的面积最大，其次是夏季，然后是秋季，面积最小的是冬季。南方AOD月变化规律多为双峰型，即3～5和8～9月出现2次高峰，5～7月从南向北先后出现波谷，变化规律与季风响应。北方为单峰型，6～7月为高峰，11到来年2月为低谷。用弱季风年（2002）和强季风年（2003）季风影响区域气象条件和气溶胶数据对比分析表明，大陆AOD的月空间分布和变化与季风气候，以及风速、风向、降水、温度和湿度等的变化有关。

中国；气溶胶光学厚度；气候学特征；MODIS；季风

来源出版物：生态环境学报， 2012， 21（5）: 876-883

入选年份：2013

长期不同施肥方式下土壤酶活性与肥力因素的相关性

王灿，王德建，孙瑞娟，等

利用常熟农业生态国家野外试验站长期定位试验，对长期不同施肥方式下（无肥、化肥、化肥+秸秆，始于 1989年，采用稻麦轮作方式）土壤酶活性和水稻土养分的相关性进行了研究，探讨长江三角洲地区施肥管理措施对土壤酶活性的影响以及土壤酶活性作为土壤肥力质量指标的可能性。结果表明，土壤酶活性对长期不同施肥管理方式有明显的响应，化肥处理比无肥处理中土壤脲酶、转化酶、酸性磷酸酶活性分别提高108.7%、170.2%和 58.0%，化肥+秸秆处理比单施化肥处理中相应酶活性分别提高30.7%、85.5%和25.8%，三种施肥管理方式之间土壤酶活性差异性显著（P＜0.05）；土壤脲酶、转化酶和碱性磷酸酶活性之间呈极显著的正相关，脲酶与转化酶、碱性磷酸酶的相关系数为 0.915和0.942，转化酶与碱性磷酸酶的相关系数为0.918（P＜0.01），三者均与土壤速效磷均存在极显著的正相关，相关系数分别为0.884、0.846、0.824（P＜0.01）；三种酶活性与作物产量之间的相关系数分别为0.845、0.812、0.824（P＜0.01），土壤酶活性和作物产量之间的相关性优于土壤养分和作物产量之间的相关性，这说明土壤酶活性和施肥方式呈密切的相关性，可将其作为评价土壤肥力的指标。

土壤酶活性；土壤养分；秸秆还田；长期试验

来源出版物：生态环境学报， 2008， 17（2）: 688-692

入选年份：2013

土壤重金属的形态分布特征及其影响因素

钟晓兰，周生路，黄明丽，等

土壤重金属元素在介质中的存在形态是衡量其环境效应的关键参数。选择长江三角洲地区的江苏省昆山市为研究区，采集了126个土壤表层样品，通过欧共体标准司提出的BCR 3步提取法对土壤中Cd、Cr、Cu、Co、Ni、Pb和Zn等7种重金属元素的形态分布特征进行了分析，并采用逐步回归法探讨了影响重金属化学形态的影响因素。研究结果表明，Cd主要以可还原态存在，Pb主要以有机结合态存在，而Cr、Cu、Ni、Zn和Co 5种元素主要以残渣态存在，不同重金属元素的次生相态所占总量百分比由大到小的顺序为Cd、PB、Co、Cu、Zn、Ni、Cr。重金属总量是影响重金属形态含量的最主要因素，其次为有机质和pH值，FeOx含量是影响残渣态含量的主要因素，粘粒含量是影响 Zn各形态的主要因素，MnOx含量是影响Pb各形态的主要因素。

重金属；形态；分级；影响因素

来源出版物：生态环境学报， 2009， 18（4）: 1266-1273

入选年份：2013

中国湖泊富营养化影响因素研究——基于中国22个湖泊实证分析

吴锋，战金艳，邓祥征，等

基于125∶万河流水系和数字高程（DEM）数据制备了选取湖泊的流域边界，据其集成了流域社会经济数据，并据中国科学院资源环境数据中心提供的1990、1995、2000、2005年4个时段土地利用数据形成了流域反映人类活动强度的表征指标，选取了全国湖泊富营养化区域差异性调查课题获取的案例湖泊的水质数据，集成了中国湖泊富营养化影响因素计量分析的面板数据集，研究了 1990—2005年间中国湖泊营养状态的发展趋势与差异特征，探讨了湖泊富营养化的自然气候与社会经济影响机制，构建了中国湖泊富营养化影响因素分析的计量模型，厘定了 1990—2005年间影响湖泊营养状态变化的重要因素，测度了其对湖泊富营养化的影响方向和作用强度。基于面板数据的计量分析结果表明，近15年人类活动强度对湖泊营养状态呈显著的正影响，其表征指标人均GDP与建设用地所占流域面积比均具有较强的显著性，而在人类扰动较小的情况下，湖泊的营养状态与湖泊补给系数成正比，与湖泊蓄容量成反比，补给系数较小且其他因素也相同时，水体营养状态应与流域土壤本底值相关；以林、草地的面积比重所测度的流域自然生态系统发育程度与湖泊营养状态呈显著负相关关系，表明林地与草地生态系统对流域的氮、磷营养物的人湖量具有一定的削减作用，论文研究结果将为流域管理措施方案制订提供科技支撑。

人类扰动；湖泊富营养化；计量分析；流域管理；氮磷削减

来源出版物：生态环境学报， 2012， 21（1）: 94-100

入选年份：2012

山东寿光不同种植年限设施土壤的酸化与盐渍化

曾希柏，白玲玉，苏世鸣，等

以山东寿光不同种植年限设施菜地为对象，研究并分析了土壤的酸化与盐渍化状况，结果表明：设施菜地土壤pH值平均为6.86，全盐含量为2.47 g·kg-1，与露天菜地、自然土相比有较明显的酸化与盐渍化现象；设施菜地在连续种植0～12.7 a间，土壤pH值随种植年限增加而降低，12.7 a后则出现随种植年限增加而升高的现象，土壤全盐含量则表现出与pH值相反的变化趋势，其发生变化的转折年限约为 8.4 a；设施土壤中的Na+，Mg2+，Cl-，SO2-4含量随种植年限的变化均表现出与土壤全盐量相同的趋势，且与种植年限的相关性均达到显著水平，这4种离子含量的变化可能是导致土壤全盐量随种植年限变化的重要原因；从土壤盐分离子组成来看，设施菜地土壤主要以SO2-4、Cl-、Ca2+为主，分别占全盐量的62.4%、10.6%、9.3%，设施菜地中SO2-4、Cl-、Mg2+、Na+含量与全盐量均呈极显著相关，其中相关性程度最大的为SO2-4（r=0.9291）和Mg2+（r=0.7224）。设施菜地中 SO2-4含量与 pH 值变化存在极显著相关（r=－0.5508），其大量累积可能是造成调查区域设施土壤酸化的重要原因。

寿光；设施菜地；酸化；盐渍化

来源出版物：生态学报， 2010， 30（7）: 1853-1859

入选年份：2014

不同施肥处理对土壤水稳定性团聚体及有机碳分布的影响

刘恩科，赵秉强，梅旭荣，等

以国家褐潮土16 a的长期肥料试验为平台（北京昌平），研究长期不同施肥对耕层土壤水稳定性团聚体及其有机碳的影响。主要研究结果：与耕种农出土壤相比，长期撂荒（CK0）可以提高水稳定性大团聚体的含量及其有机碳含量和储量。而农田耕作后，破坏了水稳件大团聚体，相应地增加水稳性微团聚体的含量。与长期不施肥种植作物（CK）相比，长期施氮磷钾肥（NPK）、氮磷钾配施有机肥（NPKM）和氮磷钾秸秆还田（NPKS）处理对水稳性团聚体数量分布和平均重量直径（MWD）有显著影响，其中对＞2 mm和0.25～2 mm水稳性大团聚体的促进作用最明显，说明施肥处理增加的新碳主要向0.25～2 mm和＞2 mm团聚体富集。在不同水平水稳性团聚体中，＞2 mm和0.25～2 mm两个级别的水稳性大团聚体有机碳的含量显著高于 0.053～0.25 mm和＜0.053 mm水稳性微团聚体。化肥与有机肥配施（NPKM）处理可提高水稳性大团聚体含量，改善土壤团聚体的结构。长期小麦—玉米→小麦—大豆复种轮作并施氮磷钾化肥的处理（NPKF）各级团聚体中有机碳的含量高于长期小麦—玉米轮作并施氮磷钾化肥的处理（NPK）。

长期肥料试验；水稳定性团聚体；有机碳；碳储量

来源出版物：生态学报， 2010， 30（4）: 1035-1041

入选年份：2014

五种温带森林土壤微生物生物量碳氮的时空格局

刘爽，王传宽

土壤微生物是森林生态系统中的重要分解者，在碳和氮循环中起着重要作用，同时也是对环境变化的敏感指示者。采用氯仿熏蒸浸提法测定了我国东北地区 5种温带森林土壤微生物生物量碳（Cmic）和氮（Nmic）的季节动态及其在土壤中的垂直变化。结果表明：林型之间Cmic和Nmic差异显著（P＜0.01）。落叶松林、红松林、蒙古栎林、杨桦林、硬阔叶林的Cmic的变化范围依次为：278～937 mg kg-1、218～1020 mg kg-1、313～891 mg kg-1、510～1092 mg kg-1、440～1911 mg kg-1；其Nmic的变化范围依次为：18～72 mg kg-1、18～103 mg kg-1、24～95 mg kg-1、43～125 mg kg-1、40～208 mg kg-1。所有林型的Cmic和Nmic均随土壤深度的增加而下降。Cmic和Nmic基本上呈现出生长季开始之前下降、生长季结束时上升、其中出现 1～2个峰值的季节变化格局，但峰值大小和出现时间随林型和土壤层次而变。0～10 cm土层的Cmic和Nmic季节变化较大。Cmic和Nmic与凋落叶量、土壤有机碳含量和土壤总氮含量呈显著正相关。Cmic与土壤含水量呈正相关，而与土壤温度呈负相关。不同林型凋落物数量和组成、土壤理化性质的差异是导致其土壤微生物生物量时空格局差异的主要因素。

土壤微生物；季节动态；空间格局；林型

来源出版物：生态学报， 2010， 30（12）: 3135-3143

入选年份：2014

黔西北铅锌矿区植物群落分布及其对重金属的迁移特征

邢丹，刘鸿雁，于萍萍，等

重金属耐性植物和超富集植物的筛选、鉴定和驯化是植物修复技术研究与发展的关键。以黔西北4个不同恢复年限的铅锌矿为研究对象，通过群落生态调查利用聚类分析方法筛选出研究区域中重金属耐性植物优势种，并分析其对重金属Pb、Zn、Cu、Cd的迁移富集能力。结果表明：4个矿区共发现高等植物22种，分属13科21属，筛选出9种重金属耐性植物优势种，其中转运系数大于1的植物有：黄花蒿（Cu）、珠光香青（Zn）、大叶醉鱼草（Zn/Pb/Cd）、野艾蒿（Cu/Zn/Pb/Cd）；没有富集系数大于1的植物。其中大叶醉鱼草具有耐贫瘠、耐旱、生物量大等优势，可将其作为典型的重金属耐性先锋植物，用于矿区废弃地的植物修复。

重金属；铅锌矿；耐性植物优势种；迁移

来源出版物：生态学报， 2012， 32（3）: 796-804

入选年份：2014

基于网络分析的沈阳城市公园可达性和服务

李小马，刘常富

城市公园是城市生态系统中主要的自然景观元素，发挥着重要的生态、经济、和社会效益。随着人们生活水平的提高，城市公园的休闲游憩功能倍受关注。以沈阳为例，基于GIS的网络分析法，结合道路和人口分布分析了沈阳及其各行政区城市公园的可达性和服务状况。结果显示：1）网络分析法较缓冲区法更能准确地评价城市公园的可达性，两个服务评价指标（服务面积比和服务人口比）较传统的统计指标更能准确地反映城市公园的服务情况；2）通过网络分析，研究区仅有19.47%的面积和43.41%的市民能够在15 min内步行到达公园，沈阳城市公园数量不足且空间分布不均匀；3）市区城市公园分布和服务情况好于郊区。沈河区、和平区和皇姑区城市公园可达性最好，东陵区、铁西区和大东区次之，于洪区和浑南新区可达性最差。基于GIS的网络分析法能够准确评价城市公园可达性，并可用于城市其它服务设施（学校、超市、医疗机构等）的可达性研究。研究获得了沈阳城市公园空间分布和服务状况的准确资料，为沈阳城市公园的空间布局优化提供参考。

城市公园；可达性；服务；网络分析；GIS

来源出版物：生态学报， 2009， 29（3）: 1554-1562

入选年份：2014

土壤呼吸温度敏感性的影响因素和不确定性

杨庆朋，徐明，刘洪升，等

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节之一，其对温度升高的敏感程度在很大程度上决定着全球气候变化与碳循环之间的反馈关系。为了深刻理解地下生态过程对气候变化的响应和适应，综述了土壤呼吸温度敏感性（Q10）的影响因子及其内在机制，并分析了当前研究存在的不确定性。土壤生物、底物质量和底物供应显著调控着土壤呼吸的Q10值，但研究结论仍然有很大差异。温度和水分等环境因子则通过对土壤生物和底物的影响而作用于土壤呼吸的温度敏感性，一般情况下，随着温度的升高，土壤呼吸的Q10值下降；水分过高或过低时Q10值降低。从土壤温度测定深度、时空尺度、土壤呼吸不同组分温度敏感性差异、激发效应以及采用方法的不同等几方面分析了温度敏感性研究存在的不确定性。并在此基础上，提出了未来重点研究方向：1）土壤呼吸不同组分温度敏感性差异的机理；2）底物质量和底物供应对温度敏感性的交互影响；3）生物因子对土壤呼吸温度敏感性的影响。

土壤呼吸；温度敏感性；Q10值；底物供应；底物质量

来源出版物：生态学报， 2011， 31（8）: 2301-2311

入选年份：2013

白洋淀流域生态系统服务评估及其调控

白杨，郑华，庄长伟，等

政策制定者在制定土地利用相关政策时需要权衡各方面的利益关系，协调资源保护和经济发展之间的关系。由于缺乏有效的评价与权衡办法，目前对这方面研究还较少。采用InVEST模型，评价了白洋淀流域7种服务功能指标，分析了其空间分布特征。通过情景（政策情景与保护情景）分析，较好的反映了农业直接经济收入与服务功能之间的关系。结果表明：生物多样性、水源涵养、土壤保持和固碳重要区域主要分布在流域西部、北部和流域中部山区；水质保护和授粉重要区域主要分布于流域东部、南部和中部平原区。政策情景下，产水量第二，农业产出有所下降，固碳能力较保护模式差，N/P输出最少。保护情景下产水量最大，农田产出价值不变，氮磷保持与政策情景差不多，但固碳效果最好。通过权衡不同情景下服务功能得失，筛选既不损害流域居民实际经济收入，又能使得水文服务功能得到提高的管理模式。研究表明InVEST模型可以很好的用于对自然资本评估和空间化特征分析，通过建立不同情景，评价结果可以用于权衡不同管理策略下服务功能得失，是一种评价和预测自然资本变化的有效方法，对政策制定和策略筛选具有重要的指导意义。

InVEST模型；权衡；生态系统服务

来源出版物：生态学报， 2013， 33（3）: 711-717

入选年份：2014