文志 作品数:17 被引量:137 H指数:7 供职机构: 中国科学院生态环境研究中心 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 湖南省自然科学基金 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 环境科学与工程 自动化与计算机技术 更多>>
土地利用变化对海南土壤水源涵养功能的影响 被引量:21 2017年 热带地区已有大量原始林转变为其他土地利用类型,影响了陆地生态系统的水源涵养功能.为了明确热带原始林转变为其他土地类型对土壤水源涵养功能的影响,在海南中部山区选择4种典型土地利用类型,包括林龄大于100年的原始林(VF)、10年生次生林(SF)、12年生槟榔林(AF)和35年生橡胶林(RF),评估土地利用变化对土壤持水性能和水源涵养功能指数(SWI)的影响.结果表明:与原始林相比,表层土壤(0~10 cm)中,其他土地类型土壤持水性能指标均降低,12年槟榔林各土层指标均最低.土壤含水量和最大持水量与植被郁闭度、土壤有机质和土壤容重显著相关,表明郁闭度、土壤有机质和紧实度的改变是土壤持水性能变化的重要原因.与原始林相比,次生林、槟榔林和橡胶林土壤水源涵养功能分别减少27.7%、54.3%和11.5%,不同土层的差异各异,橡胶林仅表层土壤水源涵养功能显著降低.植被郁闭度、土壤有机质和土壤容重可解释土壤水源涵养功能变量的83.3%.土地利用转变显著改变了土壤持水性能和土壤水源涵养功能,相比12年槟榔林,35年橡胶林能更好地保持土壤水分,土地管理中增加土壤有机质和减少土壤紧实度可改善土壤持水性能及水源涵养功能. 文志 赵赫 赵赫 欧阳志云 郑华 欧阳志云 郑华关键词:土地利用变化 土壤持水性能 基于机器学习方法的景观斑块属性对物种丰富度的影响研究 2024年 景观破碎化对物种的影响依赖于斑块属性,斑块属性体现了斑块的类型、面积、形状及其与周围斑块间关系。然而,在破碎化农业景观中这些斑块属性对关键物种的联合影响仍知之甚少。选取中国海南地区的典型农业破碎化景观,实测了180个斑块中三类关键物种,分别为害虫-橡胶材小蠹虫(Xyleborus affinis)、传粉昆虫-中华蜜蜂(Apis cerana)和天敌物种-玉米螟赤眼蜂(Trichogrammatid ostriniae Pang et Chen),刻画了各斑块属性,包括斑块类型、斑块面积、形状指数、距天然林距离、是否与橡胶接触、景观中天然林所占比例、是否有林下植物,并使用3种机器学习模型(神经网络、随机森林、支持向量机)拟合斑块属性与三类物种丰富度关系,解析斑块属性的相对重要性。结果表明,与支持向量机和神经网络相比,随机森林模型对三个物种的丰富度预测效果均最好,其R2在橡胶材小蠹虫、中华蜜蜂和赤眼蜂中分别达到0.785、0.845和0.798;基于随机森林模型的结果表明,斑块类型对橡胶材小蠹虫和中华蜜蜂丰富度相对重要性高于其他斑块属性;斑块面积对赤眼蜂丰富度影响高于其他斑块属性,且与斑块类型存在交互作用;橡胶林中橡胶材小蠹虫与中华蜜蜂丰富度高于天然林和其他斑块类型,玉米螟赤眼蜂丰富度则在天然林与农田中最高。研究揭示了斑块属性对不同物种丰富度的相对影响,阐明了斑块类型在不同物种中的重要作用,并证实了机器学习是推导斑块属性对物种影响的有效方法。 付遇堤 文志 李若男 李若男 郑华关键词:农业景观 景观破碎化 物种多样性 生物多样性与生态系统服务关系研究进展 被引量:33 2020年 生物多样性与生态系统服务关系是当前生态学研究的热点之一,2005年千年生态系统评估之后如何将两者关系应用到生态系统管理和政策制定中逐渐受到重视。然而,从理论上的两者关系认知到应用上的管理实践仍面临着严峻挑战,梳理已有研究成果有利于更好地指导管理实践。本文基于近年生物多样性与生态系统服务关系的主要研究成果,从生物多样性对生态系统单种服务、多种服务、生态系统服务权衡的影响以及环境变化如何影响这些关系等方面,总结了两者关系的主要研究进展,概述了两者关系在自然保护区管理、森林生态系统管理、退化生态系统恢复和农业生态系统改善等领域中的应用,分析了两者关系研究中依然存在的不足之处,强调未来需加强的研究方向主要包括:生物多样性不同组分相互作用和多营养级生物多样性相互关系对生态系统服务的影响、环境耦合变化对两者关系的复合效应以及生物多样性改善生态系统服务的实践途径。 文志 郑华 郑华关键词:全球变化 生物多样性 生态系统功能 生态系统服务 生态系统管理 植物功能性状对生态系统服务影响研究进展 被引量:16 2021年 全面认识和理解生态系统服务的形成机制是维持其持续供给的前提。植物功能性状直接参与多种生态系统过程,影响生态系统服务供给,探讨植物功能性状与生态系统服务的关系是揭示生态系统服务形成机制的重要途径。该文采用系统的文献综述方法,分析了植物功能性状与生态系统服务关系的研究特点,总结了影响不同生态系统服务的主要植物功能性状,阐述了可能的影响途径。结果表明:植物功能性状与生态系统服务关系研究以草地和森林等自然生态系统为主;大部分研究集中在生态系统供给服务和支持服务,包括生物量、净初级生产力、土壤肥力等;根据植物功能性状对不同生态系统服务的影响程度,植物功能性状可以聚类为土壤保持服务相关性状、水分循环相关性状、多功能相关性状、产品提供服务与养分循环相关性状以及授粉与生物控制服务相关性状;并阐述了植物功能性状指标影响不同的生态系统服务途径。围绕植物功能性状对生态系统服务的影响,今后尚需进一步探讨生态系统多功能性、植物功能性状相关性、气候变化和人类活动不确定性、时空尺度差异等因素对二者关系的影响。 潘权 郑华 王志恒 文志 文志关键词:生态系统服务 生态系统功能 植物功能性状与森林生态系统服务的关系研究综述 被引量:12 2021年 植物功能性状途径是揭示生物多样性与生态系统服务关系的重要视角,尽管植物功能性状与生态系统服务的关系在单一地点的研究取得突出进展,但对于植物功能性状与生态系统服务的关系仍缺乏整体认识。以森林生态系统为对象,通过系统文献检索及筛选,收集了216篇文献,应用整合分析和二分网络分析等方法,探讨了植物功能性状对森林生态系统服务及其权衡与协同关系的影响。结果表明:植物叶片功能性状关注最多,占研究性状数量的48%,生态系统服务中关注最多是生物量、土壤肥力、病虫害控制和固碳服务;81.1%的植物功能性状与生态系统服务关系组表现为稳定的正向或负向关系,而关联植物功能性状多的生态系统服务(生物量、固碳服务、土壤水分、土壤肥力和病虫害控制)往往与植物功能性状表现为不稳定关系;森林生态系统中存在6组"植物功能性状-生态系统服务簇(简称"性状-服务簇"):水循环相关的性状-服务簇、土壤保持相关的性状-服务簇、物质生产相关的性状-服务簇、灾害控制相关的性状-服务簇、养分循环相关的性状-服务簇和授粉相关的性状-服务簇,揭示了各性状-服务簇内生态系统服务的权衡或协同关系以及与各性状-服务簇关系密切的植物功能性状。该研究从总体上阐明了植物功能性状与森林生态系统服务关系的研究重点和进展、揭示了植物功能性状对森林生态系统服务影响效应的方向和强度,可为深化森林生态系统服务形成机制认识以及协调生态系统服务权衡关系提供科学依据。 郑华 潘权 文志 文志关键词:森林生态系统服务 生态系统功能 海拔和林分密度对热带雨林林下植物多样性的影响 被引量:6 2023年 海拔和林分密度是影响生物多样性的重要因子,但目前对热带雨林中海拔和林分密度复合影响林下植物多样性的效应及路径研究仍不足。本研究在海南热带雨林中基于海拔和林分密度设置了32个样地,调查了各样地植物特征,分析了海拔和林分密度对林下植物多样性(物种丰富度、Shannon多样性指数、Simpson优势度指数和物种均匀度)的影响,探索了两者直接或间接通过林分上层植物多样性和环境因子(郁闭度、凋落物、土壤C/N、土壤N/P和土壤pH)的影响路径。结果表明:海拔升高对林下物种丰富度、Simpson优势度和均匀度影响不大,但显著降低林下Shannon多样性,其主要通过改变林分上层Shannon多样性和郁闭度发挥间接调节效应;与之相比,林分密度增加显著降低林下物种丰富度,其既可通过增加郁闭度和土壤N/P产生间接影响,还可产生直接负效应。本研究证实了热带雨林中海拔和林分密度变化对林下植物多样性影响的不同,明确了郁闭度是两者复合调控林下植物多样性的重要因子,加深了林下植物多样性形成机制的认识。 姜祖扬 覃业辉 刘季 文志 郑华 欧阳志云关键词:植株密度 林下植被 热带山地雨林 植物功能性状与森林生态系统服务的关系研究综述 植物功能性状途径是揭示生物多样性与生态系统服务关系的重要视角,尽管植物功能性状与生态系统服务的关系在单一地点的研究取得突出进展,但对于植物功能性状与生态系统服务的关系仍缺乏整体认识.以森林生态系统为对象,通过系统文献检索... 郑华 潘权 文志 杨延征关键词:森林生态系统服务 生态系统功能 套种益智对橡胶林土壤水源涵养功能的影响 被引量:6 2018年 橡胶(Hevea brasiliensis)农林复合系统被认为可有效改善生态系统功能,但目前关于橡胶农林复合系统对土壤水源涵养功能影响的研究极少。本研究以海南中部山区橡胶益智(Alpinia oxyphylla)复合系统为对象,采用结构方程模型分析橡胶林中套种益智对土壤水源涵养功能的直接和间接影响因素。结果表明:与纯橡胶林相比,橡胶益智复合系统土壤水源涵养功能指数增加了1.09倍,土壤水源涵养功能增加明显(P<0.05)。益智套种后凋落物量和细根生物量增加是橡胶林土壤容重和团聚体稳定性变化的重要原因。土壤容重、土壤团聚体稳定性和凋落物量可解释土壤水源涵养功能变量的91%,三者均可直接影响土壤水源涵养,土壤容重和凋落物量还可间接影响土壤入渗而改变土壤水源涵养功能。橡胶林套种细根生物量和凋落物丰富的农作物可以改善橡胶林土壤水源涵养,增强橡胶林的水土保持效应。 文志 赵赫 赵赫 李彦旻 米红旭 欧阳志云 郑华关键词:农林复合系统 橡胶 益智 城市居民食物氮消费变化特征与趋势预测——以重庆市为例 被引量:5 2016年 城市作为全球氮热点区域,其中城市居民食物氮消费对全球氮循环的影响越来越显著,研究其变化特征及趋势,对推动城市低氮生活具有重要意义.以重庆市为例,分析1992年-2012年期间全市城市居民食物氮消费的动态变化,并结合灰色系统GM(1,1)模型,预测未来10年重庆市城市居民食物氮消费总量.研究结果表明:重庆市城市居民食物氮消费从1992年-2012年由22 130.348t增加到60 196.306t,各类食物氮消费结构中粮食消费呈不断下降趋势,蔬菜、乳制品、禽肉类的食物氮消费则呈现上升趋势.模型GM(1,1)预测显示,重庆市城市居民氮消费2022年可能超过90 000t,将进一步威胁城市环境安全,并且人均可支配收入、人均GDP以及高等学历人数比重对其具有较显著的影响. 李彦旻 冼超凡 肖强 文志 徐刚 欧阳志云关键词:城市化 濒危植物马蹄参的小孢子发生和雄配子体发育 被引量:1 2016年 采用常规石蜡切片法观察马蹄参小孢子形成和雄配子体发育的过程,探讨其濒危机制与雄性生殖发育的关系,为马蹄参的保护与繁殖提供基础资料。结果表明:(1)花药具4个花粉囊,花药壁由表皮、药室内壁、中层、绒毡层4层构成,花药壁的发育类型为基本型;(2)小孢子母细胞减数分裂时胞质分裂为同时型,四分体排列方式为四面体型;(3)成熟花粉为2-细胞型;(4)扫描电镜观察发现马蹄参成熟花粉极面观呈钝三角形,赤道面观呈长球形,具3个萌发孔。研究认为,马蹄参不存在雄性生殖结构与发育过程异常。 王丽 杜夏瑾 文志 孙名皓 沈昱 黎啸峰关键词:小孢子发生 雄配子体形成 濒危物种