• 2009年第29卷第3期文章目次
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    • >研究论文
    • 弘扬生态文明深化学科建设

      2009, 29(3):1055-1067.

      摘要 (3201) HTML (0) PDF 2.98 M (2498) 评论 (0) 收藏

      摘要:阐述了“生态”的“耦合关系、整合功能与和谐状态”三大内涵;提出了以气候变化、经济振荡和社会冲突为标志的全球生态安全问题,以资源耗竭、环境污染和生态胁迫为特征的区域生态服务问题,以及以贫穷落后、超常消费和野蛮开发为诱因的人群生态健康和社会生态福祉下降等世界三大生态焦点议题;探讨了生态文明的认知、体制、物态和心态内涵及其研究、发展和管理战略。提出了深化与创新基础生态学和应用生态学研究、献身生态学教育与科普工作、参与生态学决策与管理的对策和倡议。

    • 城市生态环境质量评价方法

      2009, 29(3):1068-1073.

      摘要 (4056) HTML (0) PDF 890.31 K (3267) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市生态环境质量评价是城市生态学研究的重要领域,是城市区域规划、生态管理的基础,研究从城市生态系统结构、城市生态效能与城市环境各个方面出发,基于科学性、目的性、系统性与可操作性原则,提出了生态服务用地指数、人均公共绿地指数、物种丰富指数、非工业用地指数等10类城市生态环境质量评价指数,根据专家经验赋权重方法,建立了城市生态环境质量评价指标。研究选择青岛、上海、长春等7个城市作为评价对象,进行了城市生态环境质量评价,结果表明,青岛城市生态环境质量优,昆明、上海、成都、长春、重庆城市生态环境质量较好,乌鲁木齐城市生态环境一般,生态环境质量评价结果与现状基本相符,可为城市规划、城市生态环境整治和城市生态环境管理提供重要基础。

    • 基于证据权重法的丹顶鹤栖息地适宜性评价

      2009, 29(3):1074-1082.

      摘要 (2533) HTML (0) PDF 3.07 M (1899) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用证据权重法对扎龙丹顶鹤栖息地适宜性进行评价。利用RS和GIS的空间分析功能,分别提取土地利用、植被、铁路、国道及居民点的信息,建立证据专题层,确定相应证据层的权重值,然后进行条件独立性检验,最后生成后验概率图。利用证据权重法可以客观定量地评价栖息地适宜性,同样,一个客观的栖息地适宜性评价模型可以评估生物多样性价值,管理和保护湿地,为决策者保护珍贵的栖息环境提供智力支持。

    • 三江平原东北部湿地生态安全格局设计

      2009, 29(3):1083-1090.

      摘要 (2951) HTML (0) PDF 3.46 M (2783) 评论 (0) 收藏

      摘要:以三江平原东北部为研究区域,采用“3S”技术和数学模型,根据景观尺度上生物多样性保护规划的景观生态安全格局方法,对三江平原湿地生物多样性保护进行规划设计。利用GAP分析方法预测湿地鸟类丰富度,并评价和计算了湿地鸟类干扰度,在此基础上构建物种运动阻力模型,并利用此模型计算物种运动阻力指数,建立物种运动等阻力面,在阻力面上识别战略点、辐射道和源间联接等景观组分。为了保护本区的湿地生物多样性,提出扩大保护区的面积、建立保护区与热点之间的廊道和设立微型保护地块的规划措施。提出的湿地鸟类多样性保护的景观生态安全格局技术与方法,不但为三江平原湿地及其生物多样性的保护和管理提供科学依据,而且丰富和发展了我国生物多样性保护的理论与方法。

    • 大亚湾大型底栖动物的群落结构

      2009, 29(3):1091-1098.

      摘要 (2219) HTML (0) PDF 1.02 M (1731) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用2004年3月、5月、9月和12月的大型底栖动物定量采样数据,对大亚湾大型底栖动物的群落结构进行研究。结果表明,大亚湾大型底栖动物大致可分为3个群落,分别分布于湾顶及湾中大部分海域、湾中部和湾口海域,湾中部海域群落的变化较为显著。大型底栖动物整体群落结构的季节变化总体较小,但雨季对大型底栖动物群落的影响较大,存在较明显的干湿季差异。大亚湾海域生态环境受到明显的扰动,处于扰动状态中的大型底栖动物群落稳定性较差;湾顶和湾中大部分海域内的群落Ⅰ,为大亚湾的主体群落,以软体动物为主,种类组成单一、季节变化小,以小鳞帘蛤Veremolpa micra和粗帝汶蛤Timoclea scabra 为特征种。该群落的稳定性最差,处于较强烈的扰动之中;稳定分布于湾口的群落Ⅲ稳定性最好,未受到扰动,以多毛类为主,种类组成较为复杂、变化较大;湾中部海域大型底栖动物群落结构变化较为复杂,主要变化区域为马鞭州附近海域。该群落系经强烈的人为扰动后,经次生演替而形成的新群落,其种类组成的季节变化非常显著,各季的种类几乎完全不同,群落的独立性和抗干扰能力均较弱;与1980’s相比,大亚湾大部分区域内大型底栖动物基本保持了原有的群落,但群落稳定性大幅下降,群落的分布范围和种类组成发生较大程度的改变,主体群落组成呈明显的简单化趋势。在人类活动影响下,湾内同一区域内群落完全演替、湾中部海域出现新的群落。

    • 黄海生态系统高营养层次生物群落功能群及其主要种类

      2009, 29(3):1099-1111.

      摘要 (2575) HTML (0) PDF 1.85 M (2217) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据2000年秋季和2001年春季在黄海的两次大面调查,选取生物量占总生物量90%的生物种类为研究对象,分析了黄海生态系统以及3个生态区(冷水团海域、近岸水域和黄海南部水域)春秋两季高营养层次生物群落的功能群组成及其主要种类。结果表明,黄海生态系统高营养层次生物群落包括6个功能群。按生物量排序为:浮游生物食性功能群、底栖动物食性功能群、鱼食性功能群、虾食性功能群、广食性功能群和虾/鱼食性功能群,各功能群营养级范围分别为3.22~3.35、3.30~3.46、4.04~4.50、3.80~4.00、3.38~3.79和4.01。黄海生态系统的主要功能群为浮游生物食性功能群和底栖动物食性功能群,占总生物量的79.6%;主要种类包括13种:小黄鱼、鳀、细巧仿对虾、银鲳、细点圆趾蟹、带鱼、黑鳃梅童、黄鲫、龙头鱼、双斑蟳、细纹狮子鱼、三疣梭子蟹和凤鲚,约占总生物量的70.6%。从不同季节看,春季黄海不同生态区高营养层次的营养级接近,而秋季差别较大,这主要与生物繁殖和索饵群体组成及摄食习性相关。从不同生态区看,黄海冷水团海域高营养层次生物群落以浮游生物食性功能群为主,受季节变化的影响较小,其高营养层次的营养级接近。黄海近岸水域和黄海南部水域高营养层次生物群落功能群组成受季节的影响较大,秋季的营养级均高于春季的营养级。这表明黄海冷水团海域较近岸水域和南部水域稳定,是黄海的一个典型的生态区域。

    • 海南岛尖峰岭热带山地雨林区26年的气候变化特征——光、水和风因子

      2009, 29(3):1112-1120.

      摘要 (2215) HTML (0) PDF 1.20 M (1789) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用海南尖峰岭森林生态系统国家野外科学观测研究站天池气象站1980~2005年的地面常规气象观测资料,分析了光、水和风等气候因子的变化趋势,结果发现:26年来,尖峰岭热带山地雨林区年日照时数、年降水量、年蒸发量、年平均相对湿度、年平均水汽压和年平均风速的多年平均值分别为1467.4h、2449.0mm、1248.8mm、88.67%、20.77hPa、1.2m/s。年降水量、平均相对湿度、平均水汽压均呈上升趋势,其中平均水汽压升高趋势明显,每10a增加0.38hPa;日照时数、年蒸发量和年平均风速呈下降趋势,其中平均风速下降明显,每10a减小0.27m/s;月降水量和月蒸发量年代际变化规律不一,但10月份的降水量和9月份的蒸发量下降趋势明显。气候增暖作用分析表明,在全球气候变化背景下,尖峰岭山地雨林区气候增暖作用显著。

    • 光照条件对蒙古栎幼苗生长及形态特征的影响

      2009, 29(3):1121-1128.

      摘要 (2198) HTML (0) PDF 1.18 M (1954) 评论 (0) 收藏

      摘要:对生长于不同光照环境(林内和林外)下的蒙古栎幼苗的形态特征进行了比较。结果表明,光照条件对蒙古栎幼苗的生物量及其分配具有明显影响,林外幼苗单株生物量为林外的4.48倍,其中以根系生物量的差别为最大,林外为林内的6.23倍;林外与林内幼苗根冠比分别为2.70和1.11。在不同的光照条件下,蒙古栎幼苗的叶片形态表现出明显不同,林外叶片比叶面积明显低于林内,分别为139.55cm2/g 和284.94cm2/g,林内约为林外的2.04倍;一次生长叶面积林外明显低于林内,总叶面积则高于林内。二次生长使蒙古栎幼苗的叶面积有明显增加,但是经过二次生长后,幼苗的单株生物量没有明显增加,说明二次生长叶片对于蒙古栎幼苗生物量的积累没有明显贡献;光照对于蒙古栎主干及根系的形态具有明显影响,林外幼苗高(包括二次生长)明显低于林内幼苗,而地径则相反,林外幼苗根系的长度和直径则明显高于林内幼苗;林外幼苗顶芽体积明显大于林内幼苗。同时,林外幼苗的二次生长导致顶芽体积明显下降,从而对翌年的高生长量和未来干型产生影响。认为,蒙古栎幼苗通过形态上的一系列可塑性变化来适应不同的光环境以获取最大的碳收益。

    • 近50年黄土高原水土流失的时空变化

      2009, 29(3):1129-1139.

      摘要 (2078) HTML (0) PDF 3.86 M (1701) 评论 (0) 收藏

      摘要:在降水变化和人类活动的影响下,近50a黄土高原水土流失发生了深刻变化。利用黄土高原115个水文站的输沙量数据和276个雨量站的降水数据,分析了近50a来黄土高原输沙强度的时空变化特征,并评估了降水变化对其影响。研究表明:近50a黄土高原输沙强度呈现明显下降趋势,尤其是自20世纪80年代以来,下降趋势非常显著。从水土保持措施实施前后两时期对比来看,黄土高原输沙强度整体呈现减弱态势,并存在明显的空间差异。输沙模数>5000t/(km2·a)区域的输沙强度减弱明显,其面积较前期减少了44.3%。输沙强度减弱最为明显的区域位于无定河中下游以及山西中北部地区,输沙强度减少在40%以上。降水减少是近50a黄土高原输沙强度减弱的重要原因,它们时空变化格局在空间上一致。从黄河中游10条主要支流来看,人类活动对输沙量减少可能起主要作用,其贡献率在61%~93%之间。

    • 水稻种植管理和多元有害生物为害模式特点及其与水稻产量的关系

      2009, 29(3):1140-1152.

      摘要 (2363) HTML (0) PDF 1.82 M (1856) 评论 (0) 收藏

      摘要:调查了云南省水稻主产区沾益、寻甸两县(两试验点)106块稻田水稻种植管理、有害生物为害(病虫草害)和产量等信息,并利用非参数多变量统计方法对数据进行了聚类分析和对应分析。主要结果:(1)确定了6种种植管理模式(PR),其中PR1和PR4跨区域存在,其它模式是各试验点特有的;PR1、PR2和PR4对应高产水平;从化肥、农药、水分供应、劳动力投入方面看,PR1农业投入最高,PR2农业投入较高,PR4农业投入水平中等。(2)确定了5种有害生物为害模式(IN),其中IN2在两县同时存在,其它模式是各自特有的;IN3整体为害水平最高,对应低产,IN1整体为害水平最低,对应高产。(3)在区域水平上,种植管理模式和有害生物为害模式存在较强的关联性( χ2, P < 0.0001),二者能很好地解释水稻产量的变化诱因,多维列联表对应分析图提供了合成的观点,不仅反映了三者在区域之间的差异,同时说明了不同区域种植管理和有害生物为害模式的多样性,从产量增加路线可以看出寻甸县具有进一步提升水稻产量的潜力,为制定有害生物防治策略、提高区域稻作水平提供了理论依据。

    • 凤丹(Paeonia ostii T.)自毒物质的检测及其作用机制

      2009, 29(3):1153-1161.

      摘要 (2442) HTML (0) PDF 1.15 M (1679) 评论 (0) 收藏

      摘要:药用牡丹的种植中存在明显的连作障碍现象,为探讨其机制,利用已萌发长根的凤丹(Paeonia ostii )种子对凤丹根际土壤和根的水浸提液进行了自毒化感检测;采用高效液相色谱法(HPLC)对种植4a的凤丹根际土壤及其根皮中的化感自毒物质进行了定性和定量分析;在此基础上, 利用外源法研究了盆栽凤丹幼苗对5种检出物质(阿魏酸、肉桂酸、香草醛、香豆素和丹皮酚)及其混合物在3种不同浓度下对植株生长的影响和生理响应。结果表明:(1)连续种植4a的凤丹根际土壤和根浸提液对已萌发种子根的生长有显著的抑制作用(p<0.05),显示凤丹根分泌物具有自毒化感的潜势;(2)HPLC分析表明在凤丹根际土壤中存在5种以上的酚酸类物质 (阿魏酸、肉桂酸、香草醛、香豆素和丹皮酚),其中阿魏酸、肉桂酸、香草醛、香豆素为前人已报道的化感物质;(3)在实验室条件下,所设浓度范围内,5种物质及其混合物对凤丹幼苗的高度、根长及地下和地上生物量均有明显影响,尤其对根长和地下生物量的影响最为明显(p<0.05),此结果与连作移栽幼苗时,根部首先发黑死亡的现象相一致;(4)凤丹幼苗的根系活力和叶绿素含量在各处理中表现出相似性,即低浓度时根系活力和叶绿素含量高,高浓度时根系活力和叶绿素含量低,低浓度的阿魏酸和香草醛对幼苗根系活力和叶绿素合成有促进作用。此结果显示自毒物质可能是通过影响根系酶活性和叶绿素合成来影响群体中其它个体的生长。本实验的结果显示栽培4a的凤丹土壤水提液具有抑制自身种子根系生长的活性,此提示栽培凤丹连作障碍可能主要与自身分泌到土壤中的酚酸类物质的自毒作用有关。

    • 铅胁迫对玉米幼苗叶片光系统功能及光合作用的影响

      2009, 29(3):1162-1169.

      摘要 (3066) HTML (0) PDF 1.01 M (2258) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过同时测定玉米叶片的叶绿素荧光快速诱导动力学曲线和对820 nm光的吸收、分析叶片的气体交换过程以及叶绿体活性氧清除关键酶的活性,研究了不同浓度的铅(Pb)胁迫对玉米光系统Ⅰ(PSⅠ)、光系统Ⅱ(PSⅡ)的光化学活性和光合作用的影响,并分析了Pb胁迫下两个光系统的相互关系。结果表明:铅胁迫显著抑制了玉米地上部分和地下部分的生长、降低了叶片光合色素含量、并通过非气孔因素限制了光合作用、导致过剩激发能的增加;铅胁迫显著抑制了超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性、伤害了PSII反应中心、PSII的受体侧和供体侧(放氧复合体)以及PSI光化学活性。

    • 基于参与性调查的农户对环境移民政策及重建预案的认知与响应——西南喀斯特移民迁出区研究

      2009, 29(3):1170-1180.

      摘要 (2374) HTML (0) PDF 1.73 M (1404) 评论 (0) 收藏

      摘要:环境移民工程的实施对迁出区生态重建产生了极其重要的影响。研究采用参与性农户评估方法(PRA)对喀斯特石山区4个屯农户进行了调查,根据研究需要将其分为移民迁出区和非移民迁出区,对比两组农户的现有耕地面积、经济收入以及对移民政策的态度等问题,探讨迁出区的移民效应和可持续性问题。研究表明:环境移民缓解了人地关系的矛盾,提高了耕地的利用效率、加强了农户环境意识、增加了经济收入以及抵御自然灾害风险的能力,有力地保证了退耕还林政策的顺利实施和多种经营的推广。但仍然存在4个不容忽视的问题。一是潜在移民人数仍然很高。二是农户种植行为的商业化,忽视了对土地利用的可持续性。三是现有的配套措施不够完善,水、路等基础设施亟待解决。四是特色产业和文化受到冲击。

    • 应用碳、氮稳定同位素研究鄱阳湖枯水末期水生食物网结构

      2009, 29(3):1181-1188.

      摘要 (2544) HTML (0) PDF 1.02 M (1911) 评论 (0) 收藏

      摘要:稳定碳、氮同位素比值分析技术是研究生态系统中物质循环与能量流动的有效技术。δ13C值常用来分析消费者食物来源,δ15N值常用来确定生物在食物网中的营养位置。应用稳定同位素技术分析了鄱阳湖北部湖口县、都昌县、星子县、吴城镇4个采样点95条鱼和其他食物网成分样品的碳、氮稳定同位素比值,构建了鄱阳湖枯水期末期水生食物网。结果表明,不同水域颗粒有机物(POM)的δ13C值不同,范围为-27.5‰~-24.6‰可以区分赣江、修水、鄱阳湖、长江和鄱阳湖湖交汇处水体的颗粒有机物特征。江西鄱阳湖国家级自然保护区受人类活动干扰少,核心区生物δ15N相对较低,而周边人类活动频繁的星子、都昌两县附近水域生物体内的δ15N偏高,反映了人类活动引起的营养输入对系统的影响。在湖区不同位置捕获的相同品种水生生物δ13C值不同,反映了其不同的食物来源,用δ15N值计算发现其所占据的相对营养位置较为一致。

    • 北京市生态安全格局及城市增长预景

      2009, 29(3):1189-1204.

      摘要 (4052) HTML (0) PDF 8.35 M (2551) 评论 (0) 收藏

      摘要:在快速城市化和城市生态安全面临巨大挑战的时代背景下,构建生态安全格局是实现区域和城市生态安全的基本保障和重要途径。在梳理国内外生态安全格局研究进展的基础上,提出基于景观安全格局理论的北京市生态安全格局网络和城市发展空间格局。通过对北京市水文、地质灾害、生物多样性保护、文化遗产和游憩过程的系统分析,运用GIS和空间分析技术,判别出维护上述各种过程安全的关键性空间格局(景观安全格局),进而综合、叠加各单一过程的安全格局,构建具有不同安全水平的综合生态安全格局,形成保障北京城市和区域生态安全的生态基础设施。在此基础上,提出城镇空间发展预景和土地利用空间布局的优化战略。对不同预景进行综合评价,结果显示:基于生态安全格局的城镇空间发展格局可以维持生态过程的连续性并克服常规城市发展模式下的蔓延,基于“满意生态安全格局”(中安全水平)的城市空间格局可以同时满足生态用地、农用地和建设用地的需求,是一个同时实现精明保护与精明增长的有效工具。

    • 基于地表温度-植被指数特征空间的区域土壤干湿状况

      2009, 29(3):1205-1216.

      摘要 (3393) HTML (0) PDF 1.96 M (2711) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤干湿状况是监测土地状况的重要指标之一,在水文、气候和生态等多个领域有广泛应用。地表温度-植被指数特征空间(Ts/VI)综合了传感器从可见光到近红外波段的信息,能较好地反映区域土壤干湿状况。以华北平原作为研究区,选择了研究区的云量较少的16幅MODIS产品,包括每日500m地表反射率产品(MOD09GA),每日1km地表温度产品(MOD11A1),建立温度-植被指数特征空间。首先利用线性方程拟合了特征空间的上下边界,改进了计算特征空间的干湿边的方法,并分析了干湿边参数随时间变化的趋势,比较了归一化植被指数(NDVI)和增强型植被指数(EVI)构建的地表温度-植被指数特征空间形状的差异。基于研究区107个土壤湿度站点的数据,讨论分别由Ts/NDVI和Ts/EVI特征空间计算得到的温度植被干旱指数(temperature vegetation dryness index, 简称TVDI, 分别为TVDIN与TVDIE)和土壤湿度的相关性,以此验证TVDI反映区域土壤干湿状况的能力。利用Ts/EVI空间计算得到的TVDI分析了研究区4个时期土壤湿度的5空间分布规律。同时在气象站点尺度上,讨论了TVDI与降水变化的相关性。研究结果表明,TVDI能够反映土壤表层的干湿状况;Ts/EVI空间计算得到的TVDI与土壤湿度的相关性比Ts/NDVI空间计算得到的TVDI与土壤湿度的相关性要高。降水随时间变化的规律和TVDI也有明显的相关性,即:每次连续降水以后TVDI值下降,表明土壤湿度升高;经过一段无降水的时间之后,TVDI值上升,土壤湿度降低。研究区不同时期的TVDIE图表明,TVDIE能够有效的反映土壤湿度的时空差异,是一种有效的实时监测土壤干湿状况的手段。

    • 四川森林土壤有机碳储量的空间分布特征

      2009, 29(3):1217-1225.

      摘要 (3116) HTML (0) PDF 2.82 M (3179) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用森林土壤实测数据与GIS相结合的研究方法估算了四川森林土壤有机碳密度和碳储量,研究了四川森林土壤有机碳密度的空间分布特征。四川森林土壤有机碳储量为(2394.26 ±514.15) TgC,平均碳密度为190.45 Mg?hm-2;四川不同森林类型土壤有机碳储量和碳密度差异较大,分别介于(5.05±0.37)~(1101.74±205.40) TgC、(102.69±21.09)~(264.41±4924) Mg?hm-2之间,其有机碳含量、碳密度和碳储量都随土层厚度的增加而降低。四川森林土壤有机碳密度空间分布特征明显,总体上表现出随纬度、海拔高度的增加而增加,随经度的增加而减小。从森林土壤生态系统水平监测森林土壤有机碳储量有助于提高其估算精度。

    • 黄绵土N2O排放的温度效应及其动力学特征

      2009, 29(3):1226-1233.

      摘要 (1789) HTML (0) PDF 1.07 M (1778) 评论 (0) 收藏

      摘要:以室内试验为手段,以黄绵土为供试土壤,研究了不同水热条件下农田土壤中N2O的排放特征,并借助于化学反应动力学理论对N2O排放的热效应机理进行了探讨。结果表明:在适宜的温度范围内,表现为土壤N2O排放量随温度升高而增大。14.50%水分时,20~25℃温区N2O排放呈现“跃增”现象,即温度效应较强,而18.70%和22%水分时,N2O排放的“跃增区”分别出现在15~20℃温区和25~30℃温区,即水分条件影响着N2O排放的温度效应。土壤N2O累积排放量随时间t的变化均符合修正的Elovich方程y=a+blnt,并应用表观排放速率b从动力学角度验证了N2O排放“跃增”现象的存在。在一定的水分条件下,随着温度的增加,土壤N2O排放出现最大值(此时温度为T0),在T1~T0温区内,随温度升高土壤N2O排放量增加,在T0~T2温区内,随温度升高土壤N2O排放量降低,对于黄土性土壤而言,这一转折点(T0)在30℃左右。7.86%水分时干燥土壤存在吸收N2O的现象。

    • 川南天然常绿阔叶林土壤酶活性特征及其对模拟N沉降的响应

      2009, 29(3):1234-1240.

      摘要 (2586) HTML (0) PDF 1.03 M (1947) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过原位进行低氮(LN, 50 kg N· hm-2· a-1)、中氮(MN, 100 kg N· hm-2· a-1)和高氮(HN, 150 kg N· hm-2· a-1)处理,研究了川南天然常绿阔叶林土壤酶活性特征及其对模拟N沉降的响应。结果表明,森林土壤过氧化氢酶、脲酶、纤维素酶和蔗糖酶的活性在垂直分布上均表现为0~10 cm土层高于10~20 cm土层;各种土壤酶活性的季节变化明显,但土壤酶活性还因取样时间和土层不同而异。其中,0~10 cm和10~20 cm土层中过氧化氢酶活性高峰均出现在秋季(92 d);0~10 cm土层中脲酶活性高峰出现在秋季,而10~20 cm土层中脲酶活性高峰出现在冬季(183 d);0~10 cm和10~20 cm土层中土壤纤维素酶活性高峰则出现在翌年春季(274 d);0~10 cm土层中蔗糖酶活性有两个高峰,分别出现在秋季和翌年春季;而10~20 cm土层中蔗糖酶活性只有一个高峰,出现在翌年春季。总体上,常绿阔叶林中不同土壤酶活性对N沉降的响应有所差异。其中,N沉降降低了常绿阔叶林土壤纤维素酶和过氧化氢酶活性,增加了土壤脲酶和蔗糖酶活性。不同浓度N处理间酶活性表现出了不同程度的差异性,但其变化的规律还不明显。

    • 外来物种入侵后的多物种竞争共存的集合种群模型

      2009, 29(3):1241-1250.

      摘要 (3283) HTML (0) PDF 1.72 M (2160) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于多物种竞争共存模型,提出外来物种与本地物种竞争共存途径的两种假想:外来物种通过插队竞争与本地物种实现共存;外来物种通过等位竞争与本地物种实现共存。并提出根据外来物种在两种竞争共存模式下占据生境斑块比例的稳定值大小来判断外来物种和本地物种的竞争共存途径。根据两种假想,分别建立了外来物种插队竞争共存模型和等位竞争共存模型。通过应用数学软件Mathematica 4.0对两个模型进行了模拟,得出以下结论:在外来物种与本地物种竞争共存状态下,如果外来物种通过插队竞争与本地物种实现共存,当本地物种竞争力差异较大时,外来物种极易对本地稀少物种构成危害。虽然外来物种不会直接造成本地稀少物种的灭绝,但是会使本地稀少物种的生境斑块急剧减少,增加本地稀少物种灭绝的可能性,而当本地物种竞争力差异较小时,外来物种对本地所有物种的影响都较小。如果外来物种通过等位竞争与本地物种实现共存,无论本地物种竞争力差异大小与否,外来物种只是影响到与其生态位相同的本地物种,影响程度取决于外来物种侵入时所占据生境斑块的比例大小。

    • 干旱区绿洲土地利用/覆被及景观格局变化特征——以新疆精河县为例

      2009, 29(3):1251-1263.

      摘要 (3146) HTML (0) PDF 3.51 M (2052) 评论 (0) 收藏

      摘要:从宏观上运用3S技术,利用1972年MSS、1990年Landsat TM、2001年Landsat ETM+和2005年CBERS 4个时期遥感影像数据, 将GIS和景观生态学的数量分析方法相结合, 运用ArcGIS以及Fragstats, 分析了干旱区绿洲精河县1972~2005年间的土地利用/覆被和景观格局的变化。结果表明:(1)1972~2005年的33a中,精河县LUCC的总体变化趋势是绿洲面积有小幅度扩张,其中人工绿洲面积扩张尤为显著,天然绿洲面积减少。(2)研究区水域面积的变化受艾比湖湖面面积的变化影响较大,变化不显著,但总体上呈缓慢增长的趋势。(3)盐渍地面积的变化经历了先扩张后减小的一个过程。1990年达到最大值,但到2005年面积又有很大程度减少。沙地面积小幅度减小,其他地类的面积始终呈增加趋势。(4)景观在各个研究时段也发生显著变化。总的来说,整个研究区景观的密度持续增大,最大斑块指数先减小后增大,面积加权形状指数减小,形状趋于规则;斑块间的最邻近距离减小。表明1972年时景观中的优势斑块类型的连接性较2005年好,逐渐向具有多种要素的密集格局演变,景观更加破碎。同时不同斑块间的分离度增大,也说明景观破碎化程度加深。从香农多样性指数和香农均度指数的变化可以看出,景观的多样性增加,且均度增强。景观多样性及破碎化程度增加,也反映了土地利用越来越丰富。总之,要实现区域土地资源的可持续发展和景观生态功能的良性发挥,必须注重土地利用格局优化,维护景观生态过程与格局的连续性。

    • 油松(Pinus tabulaeformis)人工林林下植被发育对油松生长节律的响应

      2009, 29(3):1264-1275.

      摘要 (2115) HTML (0) PDF 1.61 M (1829) 评论 (0) 收藏

      摘要:林下植被作为森林生态系统的一个重要组成部分,对维持林分结构和土壤质量起着重要作用。不同年龄树种对林下植被发育的影响已有所涉及,但这些为数不多的研究往往割裂了林木种群的生长规律与其林下植被间的相互作用,以林龄为尺度探讨林下植被发育的差异必然掩盖了林分种群对林下植被作用的异质性。采用时序研究法,按照油松(Pinus tabulaeformis)高速生期、径速生期、材积慢生期和材积速生期等不同发育时期,探讨林下植被组成、多样性、生物量和元素积累量的差异性。结果表明,高速生期阶段油松与林下植被竞争最为激烈,林下植被物种丰富度、多样性、生物量、元素积累量均最低。因此,高速生期阶段应及时对油松采取较大强度的抚育间伐以缓和油松种群与林下植被剧烈竞争的关系。径速生阶段林下植被与油松竞争最为缓和,草本层Gleason、Shannon-Wiener、Pielow指数由高生长阶段的7.817、2.222和0.769剧增到19.978、3.470和0.907,灌木层、草本层地上部分生物量、元素积累量也均达到最大。径速生阶段对油松林分的管理可相对粗放一些。进入材积阶段,油松与林下植被的关系日趋紧张。材积慢生阶段灌木层、草本层生物量由径速生期的2 262.61、461.92 kg/hm2分别下降至1 54985、 220.84 kg/hm2,而灌木层Gleason、Shannon-Wiener指数均达到峰值。相对于材积慢生期,材积速生期灌木层、草本层物种多样性指数、元素积累量进一步下降,而生物量略有上升,材积速生期阶段应对油松林分适度间伐或主伐。可见,林下植被可作为人工纯林乔木生长规律的指示剂,根据林下植被发育状况选择林分经营方式具有一定的参考价值。

    • 玛曲县草地退牧还草工程效果评价

      2009, 29(3):1276-1284.

      摘要 (2160) HTML (0) PDF 1.40 M (1954) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用残差趋势法对玛曲县草地退牧还草工程(禁牧、休牧)效果进行了评价,即利用2000~2006年250m的MODIS16天合成NDVI产品数据及同期气象资料,建立工程区内退牧前2000~2004年两种时间尺度(年、月),3种空间尺度(县、乡镇、围栏)的NDVI值同气象要素的回归模型,并利用模型预测无该工程影响下的模拟NDVI值,分析退牧前后模拟NDVI值与实际NDVI值的残差及变化趋势,从而判断退牧还草工程对草地恢复状况的影响,及分析不同工程措施对草地恢复的作用。结果表明,退牧还草工程有利于玛曲县草地牧草生长和草地恢复,但草地恢复效果存在时空差异,退牧还草工程有助于牧草整个生育期的生长,尤其是牧草生长初期和末期效果最为显著。禁牧措施较休牧措施对于草地恢复效果更显著。整个工程区内草地总体处于恢复中,但恢复状况各有差异,一些区域草地恢复状况不理想,说明这些区域还存在较为严重的放牧或不合理放牧行为,退牧还草工程执行力度差。就各乡草地恢复状况而言,曼日玛乡草地总体恢复趋势最好,欧拉乡草地总体恢复趋势相对较差。各乡下辖各围栏区草地恢复效果显著,但个别围栏区草地仍处于恶化趋势,其中恢复效果最好的是16# 围栏区,恶化最为严重的是5#围栏区草地。

    • 西溪国家湿地公园生态经济效益能值分析

      2009, 29(3):1285-1291.

      摘要 (4383) HTML (0) PDF 1.19 M (2557) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用生态经济系统能值分析理论和方法,定量分析了西溪湿地公园建立前后生态经济系统的物流和能流,并通过建立新的能值指标从生态环境和经济角度评价了系统的可持续发展能力和产出效率,以期为湿地公园保护模式研究提供借鉴。研究结果表明,西溪湿地公园建立以后,每年能值总投入增加到原来的1.6倍,能值总产出是原来的1.9倍;能值总产出中经济收入减少,但环境产出大幅度增加,其中有机物质产出和生态系统服务能值产出分别是原来的1.5倍和2.3倍。能值指标分析结果表明,湿地公园建立以后系统净环境效益提高,可持续发展能力增强,经济产出率有所降低。研究结果证明,建立湿地公园增加经济投入,改善生态环境,并适当发展湿地旅游增加经济收入,保障系统反馈,能够提高系统可持续发展能力,是湿地资源保护与合理开发利用的有效模式。

    • 滤光膜对黄檗(Phellodendron amuranse)幼苗三种生物碱含量的影响

      2009, 29(3):1292-1299.

      摘要 (1762) HTML (0) PDF 1.03 M (1772) 评论 (0) 收藏

      摘要:以滤光膜遮光处理1年生黄檗(Phellodendron amuranse)幼苗,测定了幼苗生物量及根、茎外皮中的小檗碱、药根碱和掌叶防己碱含量。红色、黄色、蓝色和绿色滤光膜对黄檗幼苗的根和茎生物量都有不同程度的抑制作用,其中黄膜的抑制作用最小,而蓝膜和绿膜的抑制作用最强。滤光膜处理也不同程度地抑制了小檗碱、药根碱和掌叶防己碱的合成和积累,红膜的抑制作用最小,蓝膜和绿膜的抑制作用最强。滤光膜处理后,3种生物碱的单株产量都低于对照,红膜处理小檗碱的产量显著高于黄膜处理,但红膜和黄膜处理下的药根碱和掌叶防己碱的产量差异不显著,蓝膜和绿膜处理的3种生物碱的产量都始终最低。滤光膜处理不利于黄檗幼苗的生长和上述3种生物碱的积累。

    • 大气CO2浓度升高对稻田水体细菌及大肠菌群数量的影响

      2009, 29(3):1300-1308.

      摘要 (1925) HTML (0) PDF 1.32 M (1217) 评论 (0) 收藏

      摘要:稻田水体中细菌(尤其是其中的大肠菌群)数量的多少及活性深刻影响着水体质量和物质循环,然而大气CO2浓度升高对它们的影响至今鲜有报道。为此,借助国际上唯一的稻麦复种FACE(free air CO2 enrichment)试验(位于江苏省江都市,始于2004年),于2006年对稻田水体中细菌数量、大肠菌群数量、总有机碳量和总氮量等进行了动态监测。结果表明,大气 CO2浓度升高显著提高了以上各指标在稻田水体中的含量(P <0.01),在整个水稻生育期,与对照相比,水体中的细菌数量、大肠菌群数量、总有机碳量和总氮量平均分别提高了45.9%、68.8%、31.2%和25.9%,不同生育期之间上述各指标存在显著差异(P < 0.01)。可见,大气CO2浓度升高不仅可通过改变稻田水体质量的方式来影响水稻的安全生产,而且还可能通过田间排水尤其是水稻生长前期的暴雨导致的洪涝来加重稻田生态系统向周边居民井水和其它水域的细菌和大肠菌群的输出量,从而可能影响周边水体质量及人体健康。

    • 基于生理生态过程的大麦顶端发育和物候期模拟模型检验

      2009, 29(3):1309-1319.

      摘要 (2223) HTML (0) PDF 1.44 M (2210) 评论 (0) 收藏

      摘要:为测试研究I 模型BarleyGrow,采用4个生态区(南京、扬州、武汉、昆明)、10个大麦品种在不同播期下的顶端发育和物候期资料,对BarleyGrow、YDmodel和SUCROS模型进行对比检验和评价。利用遗传-模拟退火算法确定各品种的遗传参数,提高了应用程序求算参数的精度。从模型的整体预测效果来看,BarleyGrow对不同地区、不同播期、不同品种的各顶端发育和物候期预测准确而稳定,均方差RMSE在1.06~7.94d之间,而YDmodel为6.26~13.35d,SUCROS为11.22~20.28d。各参试品种对BarleyGrow中灌浆期基点温度、生理春化时间、临界日长、最短苗穗期4参数反应敏感。经改进的生理发育时间(PDT)模拟模型(BarleyGrow)对中国广大地区不同温光条件下的大麦顶端发育和物候发育均具有较好的预测效果,尤其对药隔期、二裂期、毛状期、抽穗期、灌浆期、成熟期的模拟精度高而稳定,表现出较强的机理性以及较好的预测性。

    • 光照强度对水鬼蕉(Hymenocallis littoralis)生长及生理生态特性的影响

      2009, 29(3):1320-1329.

      摘要 (1942) HTML (0) PDF 1.18 M (1801) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了4个光照强度水平对水鬼蕉(Hymenocallis littoralis (Jacq.) Salisb.)在土壤和碎石基质人工湿地中生长的影响。4个光处理平均光照强度(μmol m-2 s-1)是:701(全光照,光强I)、495(全光照的71.4%,光强Ⅱ)、304(全光照的44.7%,光强Ⅲ)、141(全光照的20.2%,光强Ⅳ)。研究表明,在较弱光强(III、IV)下,水鬼蕉的株高、叶生物量、叶片长度、叶绿素含量通常显著高于较高光强(I、II)下的植物。较低光强植株的生物量通常高于较高光强的植株,但差异一般不显著。光合作用和根生物量虽以全光照的植株较高,但不同光强之间差异不显著。可见,水鬼蕉具有一定的耐阴性,适度的荫蔽(全光照的约50%)有利于其生长。水鬼蕉在土壤和碎石基质对光照强度的反应不完全相同。在相同的光照强度下,生长于碎石基质的水鬼蕉的测定指标(除叶绿素含量外)通常都显著高于生长于土壤基质的植物。水鬼蕉100 cm左右的高度、较慢的生长速度、在碎石基质适度遮荫有利于生长等特点使其适合用于构建多种植物人工湿地群落的中下层植物,是一种在污水处理人工湿地有较好应用潜力的植物。

    • 沙枣(Elaeagnus angustifolia)和孩儿拳头(Grewia.biloba G.Don var.parviflora)幼苗气体交换特征与保护酶对干旱胁迫的响应

      2009, 29(3):1330-1340.

      摘要 (2486) HTML (0) PDF 1.41 M (1368) 评论 (0) 收藏

      摘要:以沙枣和孩儿拳头2年生盆栽苗为材料,采用称重控水的方法设置4个土壤含水量梯度(CK、T1、T2、T3),研究不同干旱胁迫对沙枣和孩儿拳头气体交换特征与保护酶的影响。结果显示:(1)干旱胁迫不仅引起两物种净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间 CO2 浓度的下降,而且使其日变化曲线在一定程度上发生改变;在轻度(T1)和中度胁迫(T2)下,两物种净光合速率下降主要是由气孔因素引起的,重度胁迫(T3)下,净光合速率下降主要是非气孔因素引起的。(2)随着干旱胁迫增加,沙枣瞬时水分利用效率呈现增加-下降-再增加趋势,孩儿拳头呈现下降趋势;两物种表观光能利用效率显著下降,重度胁迫下(T3),下降率达50%左右,孩儿拳头表观光能利用效率对干旱胁迫比较敏感;两物种表观CO2利用效率总体呈现下降趋势,沙枣表观CO2利用效率日进程经历了单峰(T1)、双峰(T2)、单峰(T3)的变化,孩儿拳头各处理的表观CO2利用效率日变化均呈现单峰曲线。(3)随着干旱胁迫加剧,两物种叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性先升高后降低,土壤含水量高于12.8%时,两物种SOD酶活性均高于CK,随着土壤含水量的降低,SOD酶活性低于CK;重度胁迫下(T3),沙枣POD酶活性虽然有所下降,但仍高于CK,而孩儿拳头则和CK无显著差异;两物种CAT酶活性在重度胁迫下(T3)显著低于CK;随着干旱胁迫程度的增加,两物种叶片中的丙二醛(MDA)含量均呈现升高趋势,孩儿拳头脂质过氧化程度受干旱胁迫的影响较大。

    • 低温处理下不同禾本科牧草的生理变化及其抗寒性比较

      2009, 29(3):1341-1347.

      摘要 (2170) HTML (0) PDF 1022.05 K (1544) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究牧草根系抗寒性的动态变化,对寒冷地区的牧草引种筛选意义重大。试验以美国引进的禾本科牧草高山早熟禾(Poa Aalpine)、俄罗斯野麦(Elymus junceus)、无芒冰草(Agropyron inerme)、爱达荷冰草(Agropyron inerme)(品种名Secar)和爱达荷冰草(Agropyron inerme)(品种名Goldar)为研究材料,人工控温进行低温抗寒锻炼、冷冻处理和解冻恢复生长,测定每一阶段下根系中MDA、可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸的含量及SOD活性。结果表明,MDA含量在抗寒锻炼后略有增加,随后维持基本稳定;SOD活性在抗寒锻炼后升高,冷冻处理后显著降低;返青后又显著升高(P<0.05);可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸含量在抗寒锻炼和冷冻处理后升高,返青后降低;其中,SOD活性、可溶性糖和脯氨酸的含量随处理不同变幅较大,MDA和可溶性蛋白质的含量随处理不同变幅较小。运用Fuzzy数学中隶属函数法进行抗寒性综合评判,得出抗寒性强弱顺序为:高山早熟禾>俄罗斯野麦>爱达荷冰草(Secar)>无芒冰草>爱达荷冰草(Goldar)。

    • 番茄品种资源芽苗期和幼苗期的耐盐性及耐盐指标评价

      2009, 29(3):1348-1355.

      摘要 (2778) HTML (0) PDF 1.16 M (2035) 评论 (0) 收藏

      摘要:对芽苗期和幼苗期番茄耐盐鉴定指标进行检验,明确番茄芽苗期和幼苗期耐盐性的相关性,筛选耐盐的番茄品种资源,以便为耐盐育种和栽培提供材料和方法。试验采用不同浓度的NaCl水溶液人工模拟盐胁迫,以多项指标盐害系数隶属函数值和总隶属函数值为依据,比较了20个番茄品种资源芽苗期和幼苗期的耐盐性及两个时期耐盐性的相关性,并利用单一指标盐害系数隶属函数值和总隶属函数值进行了聚类分类。结果表明:芽苗期和幼苗期番茄耐盐性有所不同,耐盐和中等耐盐材料相同率为53.85%。进行番茄耐盐性筛选时可以把发芽势、发芽率、发芽指数、萌发活力指数、下胚轴长、地上鲜重作为芽苗期耐盐鉴定指标,把地上部鲜重、根鲜重、地上部干重、根干重、壮苗指数、根/冠比作为幼苗期耐盐鉴定指标。

    • 麻疯树(Jatropha curcas L.)幼苗生长和光合作用对盐胁迫的响应

      2009, 29(3):1356-1365.

      摘要 (2397) HTML (0) PDF 1.43 M (1658) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨盐胁迫对麻疯树幼苗生长和叶片光合生理的影响,在温室不同浓度NaCl处理下,对生长、光合色素含量、净光合速率Pn等光合参数、叶片MDA含量和电解质相对外渗率EL进行测定。结果表明:① 25~50 mmol·L-1 NaCl处理促进幼苗生长,尤其是50 mmol·L-1 NaCl处理,鲜重较对照显著增加44.3%,100~150 mmol·L-1 NaCl对生长影响不大,200~250 mmol·L-1 NaCl使生长受抑制,鲜重较对照分别显著下降39.3%和70.2%。② 50 mmol·L-1 NaCl时,Pn较对照显著增加172%,100~150 mmol·L-1 NaCl时与对照无显著差异,200~250 mmol·L-1 NaCl时分别比对照显著下降73.2%和77.9%,Gs和Tr呈相同趋势,MDA含量、EL则相反。③ 叶绿素Chl在 25~50 mmol·L-1 NaCl时递增,100~250 mmol·L-1 NaCl时递减,但Chl a/Chl b值变化小;类胡萝卜素Car 在25 mmol·L-1 NaCl时显著增加,100 mmol·L-1 NaCl后缓慢下降,但Car/Chl值呈上升趋势。④ 25~150 mmol·L-1 NaCl时幼苗水分利用效率WUE与对照无显著差异,200~250 mmol·L-1 NaCl时比对照显著下降。综上所述,25~50 mmol·L-1 NaCl时,麻疯树幼苗通过增加气孔开张、增强光合膜等细胞膜稳定性和膜功能,使Pn显著增加,促进植株生长和提高耐盐性,100~150 mmol·L-1 NaCl时,通过稳定的WUE使Pn下降不显著,生长受影响小,具有较好的耐盐性,200~250 mmol·L-1 NaCl时,光合膜等生物膜功能减弱,使Pn显著下降,幼苗诱导活性氧清除系统并通过减小生长来提高耐盐性,具有较好的耐盐适应性。150 mmol·L-1 NaCl以下是麻疯树幼苗生长的适宜浓度。

    • 苗期遮荫对花生(Arachis hypogaea L.)光合生理特性的影响

      2009, 29(3):1366-1373.

      摘要 (2431) HTML (0) PDF 1.01 M (1632) 评论 (0) 收藏

      摘要:大田条件下,以花生品种“花育22号”为材料,齐苗期设置遮荫50%和85%两个遮荫强度分别处理40d,研究了遮荫对花生光合特性的影响及遮荫解除后的光合恢复规律。结果表明:(1)与正常光照条件相比,遮荫花生叶片净光合速率(Pn)、RuBP羧化效率降低,叶绿素含量、表观量子效率及光系统Ⅱ的最大光化学效率(Fv/Fm)增加,表明花生对弱光胁迫有一定的自我调节和适应能力。(2)遮荫和自然光下生长的花生中午强光下的Fv/Fm值均明显下降,表明发生了光抑制,遮荫程度越大,光抑制愈严重。(3)Fv/Fm值和净光合速率Pn遮荫解除后5d之内持续下降,之后逐步恢复。遮荫50%处理的叶片Fv/Fm值和Pn分别于遮荫解除后8d和10d左右恢复到对照水平;遮荫85%的处理分别于遮荫解除后15d和20d左右才恢复到最大,但Pn不能恢复到对照水平,显著低于对照。

    • 茄子(Solanum melongena L.)叶上表皮紫色花色素苷对光合机构的保护效应

      2009, 29(3):1374-1381.

      摘要 (2358) HTML (0) PDF 2.72 M (1727) 评论 (0) 收藏

      摘要:以茄子同一叶片上紫斑区域和绿斑区域为材料,采用发光二极管LED发出的混合光谱(白光)和单色光谱(红、蓝、绿光)照射后,通过光合仪(CIRAS-2)和叶绿素荧光仪(PEA和Dual-PAM-100)测定了茄子叶上表皮紫色花色素苷(purple anthocyanin,PA)对光合机构的影响。结果表明,分布于茄子叶片上表皮的PA,主要截获约53.2%~73.6%的500~600 nm(黄绿光)可见光。紫斑区域的叶绿素a含量较低以及PA截获27%的400~480 nm(蓝光)和10%的630~700 nm(红光),可能是其最大净光合速率Pnmax降低的原因。随着白光照射强度(0~3000 μmol·m-2·s-1)的增大,茄子叶片的PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm、单位面积的光合机构含有的反应中心数目RC/CS0和天线色素能量吸收驱动力DFABS下降,而初始荧光Fo、J相的相对可变荧光VJ和单位反应中心耗散的能量DI0/RC增加,但紫斑区域的上述参数变幅明显较小,表现为光抑制程度减轻。用2000 μmol·m-2·s-1的不同光质照射30 min后,茄子叶片Fv/Fm降低,但只有绿光和白光下紫斑区域的Fv/Fm显著的高于绿斑区域;同时白光照射后,茄子叶片的P700氧化还原动力学曲线降幅明显的大于PSⅡ动力学曲线,但紫斑区域的这两个光系统动力学曲线的下降幅度明显减小。这反映出茄子叶上表皮PA有效的保护了PSⅡ和PSⅠ反应中心,减轻了电子传递链的还原程度和热耗散机构的运转压力,较好地维持了PSⅡ与PSⅠ之间的功能协调性。这种通过PA截获500~600 nm(黄绿光)可见光对光合机构的保护效应属于生物物理水平的防御系统。

    • 药用植物防风(Saposhnikovia divaricata)不同时期光合作用特性比较

      2009, 29(3):1382-1390.

      摘要 (2627) HTML (0) PDF 1.14 M (1752) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对防风光合特性及光合有效辐射(PAR )、大气二氧化碳浓度(Ca)、气温(Ta )、叶温(Tl )和相对湿度(RH )等环境因子的同期观测,系统地研究了防风净光合速率(Pn)等在不同时期的日变化特征及其与环境因子之间的关系,为吉林省防风规范化种植提供理论依据。结果表明,不同时期防风净光合速率日变化均呈双峰型曲线,具有明显的光合“午休”现象。7月份防风光合速率中午降低主要由非气孔限制引起,8月份、9月份防风光合速率中午降低则主要由气孔限制引起,7月份高温低湿是限制防风Pn的主要环境因子。光合速率和蒸腾速率的不同步是引起水分利用效率变化的主要原因。光合有效辐射直接影响防风叶片的光合速率,从而影响防风有机物质的合成与转化,对防风生产力起到直接的限制作用。不同时期防风Pn与PAR呈显著正相关,不同时期防风叶片对不同环境因子的反映有所不同,环境因子中对Pn直接作用由大到小为7月份 Ta>PAR>Tl>Ca>RH,8月份为Tl>PAR>Ta>RH>Ca,9月份为Ta>PAR>Tl>Ca>RH。

    • 连续两个生长季大气CO2浓度升高对银杏希尔反应活力和叶绿体ATP酶活性的影响

      2009, 29(3):1391-1397.

      摘要 (1786) HTML (0) PDF 994.51 K (1619) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,随着温室气体浓度不断上升,有关CO2浓度升高对植物影响的研究已取得一定进展,但CO2浓度升高对植物光合作用的影响需要从生理生化水平上进一步深入的研究。以沈阳城市森林树种银杏(Ginkgo biloba L.)为研究对象,利用开顶式气室研究连续两个生长季大气CO2浓度升高对银杏光合特性的影响。结果表明,在大气CO2浓度为700μmol·mol-1条件下,与对照相比,第1个生长季CO2处理的银杏叶片净光合速率极显著增加(P<0.01),希尔反应活力极显著增大(P<0.01)、Ca2+/Mg2+-ATP酶活性显著(P<0.05)或极显著增强(P<0.01)、光合产物淀粉的含量极显著增多(P<0.01);第2生长季CO2处理的银杏叶片净光合速率显著增加(P<0.05),希尔反应活力在通气60d时极显著(P<0.01)增大,Ca2+/Mg2+-ATP酶活性在处理30d时显著降低(P<0.05),淀粉含量增多。与第1个生长季相比,第2个生长季CO2处理的银杏叶片净光合速率降低,希尔反应活力减小,Ca2+/Mg2+-ATP酶活性减弱,叶绿素含量增多,淀粉含量减少。试验中出现了光合适应现象。

    • 地形对小兴安岭阔叶红松(Pinus koraiensis)林粗木质残体分布的影响

      2009, 29(3):1398-1407.

      摘要 (2462) HTML (0) PDF 1.44 M (1794) 评论 (0) 收藏

      摘要:以小兴安岭典型阔叶红松林大面积固定样地(9hm2)为对象,分析不同地形下粗木质残体(CWD)的数量、存在形式、腐烂程度,探讨其与主要地形因子的相互关系。随着坡位的上升,CWD的密度和胸高断面积逐渐增加;从阴坡、半阴、半阳到阳坡,CWD的密度、胸高断面积和体积都呈现递减的趋势;CWD的数量分布随着样方坡度的增加没有呈现出明显的趋势。对不同地形下CWD的分布进行x2检验,各地形因子对CWD密度分布均差异显著,山脊、阴坡和坡度16~25°分别是CWD易发生的地形。在不同的地形中,CWD主要以干基折断、干中折断和枯立木3种形式存在。从谷地到山脊以拔根倒存在的CWD密度、胸高断面积和体积呈逐渐减少的趋势,而干中折断、根桩、枯立木和干基折断的密度大体上表现出增加的趋势;拔根倒的密度随坡度的上升逐渐减少,而枯立木则增加;由阳坡到阴坡枯立木的密度逐渐减少。不同存在形式的倒木,其树倒方向与坡向和风向均没有显著的相关性(p>0.05)。不同地形下的各腐烂等级的CWD大致呈正态分布,且主要分布在2、3腐烂等级上,说明阔叶红松林不同地形的CWD输入和输出相对稳定。

    • 铜污染对蚯蚓体重的影响与其铜富集特征

      2009, 29(3):1408-1414.

      摘要 (2317) HTML (0) PDF 1021.74 K (1261) 评论 (0) 收藏

      摘要:将简育湿润淋溶土和有机物料以体积分数1∶1混合,加入硫酸铜模拟成Cu2+ 0~200mg/kg的污染土壤。投入赤子爱胜蚓,以研究铜污染对蚯蚓生长和铜富集特征的影响。结果表明:蚯蚓体重与土壤铜污染浓度呈抛物线关系,低浓度的铜对蚯蚓生长有促进作用,Cu2+浓度>60mg/kg时对其生长有抑制作用, 超过100mg/kg后铜污染浓度提高与污染接触时间延长均会加剧抑制程度,严重时出现负增长。蚯蚓表皮及肠道中铜含量与其铜吸收总量都随外源铜浓度的增加与污染暴露时间的延长而增加,且铜在肠道的积累速率大于表皮。土壤中铜浓度增加时肠道铜向表皮脂肪系统的运输增加,各处理肠道中铜含量与表皮的比值都随着土壤中铜浓度的增加呈下降趋势,但随着时间的推移有所提高。蚯蚓对污染土壤铜的有较强的富集能力,在Cu2+200 mg/kg处理培养21d后,蚯蚓肠道的铜浓度是土壤环境铜浓度的2.65倍,铜富集总量达到最高值0.674 毫克每10条。该结果对于探讨蚯蚓在铜污染土壤的适应机理,提高其对污染土壤的修复能力有重要意义。

    • 剪叶损伤与昆虫取食对兴安落叶松(Larix gmelinii)针叶中缩合单宁诱导作用的差异

      2009, 29(3):1415-1420.

      摘要 (2013) HTML (0) PDF 945.48 K (2035) 评论 (0) 收藏

      摘要:单宁是植物内与抗虫性相关的重要次生代谢物质。为了研究昆虫取食及剪叶诱导对兴安落叶松(Larix gmelinii)针叶内缩合单宁含量的影响,用剪叶法和落叶松毛虫(Dendrolimus superans)幼虫取食处理5年生兴安落叶松苗,以香草醛-盐酸法测定其剩余健康针叶内缩合单宁含量的变化。结果表明:(1)处理后1~10d,剪叶4枝75%,8枝50%、75%,12枝25%、50%、75%及虫伤4枝75%的兴安落叶松健康针叶内的缩合单宁含量均明显高于对照(P<0.01),15d时,剪叶8枝75%,12枝50%的兴安落叶松针叶内的缩合单宁含量仍高于对照(P<0.05),说明剪叶与虫伤处理均能诱导缩合单宁含量增加。(2)剪叶4枝75%,8枝50%,12枝25%、75%的处理之间,诱导的缩合单宁含量差异不显著(P>0.05)。剪叶8枝75%,12枝50%诱导缩合单宁含量增加幅度比其它剪叶处理大,且诱导持续时间长。说明剪叶程度虽能影响缩合单宁含量,但二者并不呈线性关系。(3)剪叶4枝75%在5d时诱导缩合单宁含量最高,虫伤4枝75%在10d时诱导缩合单宁含量最高,说明剪叶诱导的缩合单宁含量高峰早于虫伤处理。但处理后1~10d,剪叶及虫伤4枝75%的落叶松针叶内缩合单宁含量均明显高于对照(P<001或P<0.05),之后与对照差异不显著(P>0.05),说明在受到诱导处理后,兴安落叶松产生应激反应,使其针叶内缩合单宁含量在一定时间内先增加,后逐渐恢复到正常水平。由上可见,可以采取适当的损伤处理取得与昆虫取食相似的兴安落叶松抗性反应。

    • 黄土性土壤剖面不同层次N2O浓度的原位监测

      2009, 29(3):1421-1427.

      摘要 (2266) HTML (0) PDF 958.54 K (1629) 评论 (0) 收藏

      摘要:用土壤探头法对黄土性土壤玉米-小麦轮作体系下不同剖面层次N2O浓度变化进行了3a的田间原位监测。结果证实了黄土性土壤深层反硝化作用的存在,且N2O浓度有着明显的时间和空间变异。表现为N2O浓度受土壤气候条件(温度和降水)和生产管理措施的影响,丰水年明显高于亏水年;在降水或灌溉后出现瞬时N2O浓度峰。由于小麦和玉米生长特点和作物生长季气侯特点的差异,玉米生长季土壤剖面各层N2O浓度显著高于小麦生长期土壤剖面各层的浓度。统计分析结果表明:土壤剖面中不同土层N2O浓度的变化对照处理为60cm ≈ 90cm ≈150cm> 30cm> 10cm,而施肥处理为60cm > 90cm ≈150cm> 30cm> 10cm。深层土壤N2O的主要来源是土壤的反硝化作用,施肥显著地增加各土壤层次N2O的产生量。

    • 施氮量对超高产冬小麦灌浆期旗叶光响应曲线的影响

      2009, 29(3):1428-1437.

      摘要 (2435) HTML (0) PDF 1.38 M (2156) 评论 (0) 收藏

      摘要:为冬小麦超高产栽培的氮肥管理提供技术支撑,在大田条件下研究了施氮量对超高产冬小麦灌浆期旗叶光响应曲线的影响。采用开放式气路测定了小麦旗叶的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率等相关指标,并运用“米式方程”对旗叶净光合速率进行了模拟,计算了光响应曲线的特征参数。结果表明,在0~300kg/hm2施氮范围内,随着光照强度的增加,各处理的旗叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均随之增加,而胞间二氧化碳浓度却随之降低,但是在375kg/hm2施氮水平下旗叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率的增加和胞间二氧化碳浓度的降低反而低于300kg/hm2施氮水平,表明合理的氮素水平对超高产小麦灌浆期旗叶的光响应曲线有明显的调节作用。在合理的施氮范围内,增施氮肥小麦旗叶在整个灌浆期内的最大净光合速率随之增加。在本试验条件下,超高产麦田的适宜施氮量为300kg/hm2。

    • 蔬菜吸收不同形态外源碘的动力学特性

      2009, 29(3):1438.

      摘要 (1775) HTML (0) PDF 1.28 M (1327) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用水培法,研究了两种蔬菜(小白菜和芹菜)对两种不同形态碘源(I-,IO-3)的吸收和积累特性。结果表明:供试蔬菜吸收碘的速率表现为在短时间(<60 min)内迅速增加,随着时间的延长蔬菜对碘的吸收速率逐渐下降;在低浓度范围内(0.01~0.50 mg/L)蔬菜对IO-3的吸收速率与碘浓度变化曲线符合饱和吸收动力学特征(表现为遵循酶学方程),进一步研究表明,解偶联剂2,4-二硝基苯酚(DNP)对低浓度(<0.50 mg/L)下蔬菜IO-3吸收速率具有明显的抑制作用,说明两种蔬菜对低浓度的IO-3可能存在主动吸收,而在高浓度范围内(0.50~10.0 mg/L),蔬菜对碘的吸收速率随着碘浓度的提高呈现直线上升的趋势。两种蔬菜相比,在同样条件下芹菜对碘的吸收速率明显大于小白菜。蔬菜可食部分中碘的含量随着碘浓度的提高而增加,在一次加碘条件下表现为先增加后降低的趋势,而在持续加碘条件下蔬菜中碘的含量在整个处理期间表现为不断增加; Cl-的添加对低浓度下蔬菜碘的吸收具有明显的抑制作用,而随着碘浓度的提高Cl-的抑制作用逐渐减弱。供试蔬菜对碘的富集系数随碘浓度的提高而降低,碘在蔬菜不同器官的分配次序表现为根>叶>茎。

    • 微尺度下烟田铁的空间变异性及其与烟叶铁的相关分析

      2009, 29(3):1448-1458.

      摘要 (1914) HTML (0) PDF 5.21 M (1317) 评论 (0) 收藏

      摘要:铁是作物必需的营养元素之一,是血红蛋白和细胞色素的组成成分,也是细胞色素氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等的组成成分,与烟叶香气前体物的形成密切相关。精准农业通常研究的是微尺度下(米级或亚米级)土壤养分的空间变异性。为此,在米级尺度下(11 m×10 m)对烟田全铁在种烟前后的空间变异性进行比较,并分析相应网格上烤后烟叶样品的铁含量,探讨土壤在种烟前后全铁含量与烟叶铁含量间的相互关系。结果表明:收完烟后试验地全铁含量平均值与种烟前相比有所下降,由30.3 g kg-1降到了24.79 g kg-1。种烟前土壤全铁具有中等的空间相关性(块金效应为48.8%),变异函数的最佳理论模型为线性模型,决定系数达到0.999,Block-Kriging内插图显示试验地全铁具有较强的空间异质性,方差分析的结果也表明取样点间的差异达极显著水平(p=0.00008)。种烟后土壤全铁含量以球状模型为变异函数的最佳理论模型,决定系数达到0.956,Block-Kriging内插图显示种烟后土壤全铁含量的最高值比种烟前往南移动了一些,最低值也往北移了一些,整个试验地土壤全铁在种烟后的空间变异性比种烟前有所升高。相关分析表明,烟叶铁含量只与种烟前土壤全铁含量呈极显著相关,与种烟后土壤全铁含量、种烟前后土壤全铁的相对变化量都没有显著相关。根据相关分析的结果,建立了以种烟前土壤全铁含量为自变量,以烟叶全铁含量为因变量的回归方程,并对方程进行验证,结果表明在自变量X的分布区间内预测效果比较好。

    • 水氮配合对绿洲沙地农田玉米产量、土壤硝态氮和氮平衡的影响

      2009, 29(3):1459-1469.

      摘要 (2093) HTML (0) PDF 1.54 M (1645) 评论 (0) 收藏

      摘要:在黑河中游边缘绿洲沙地农田研究了不同的水氮配合对玉米产量、土壤硝态氮在剖面中的累积和氮平衡的影响。结果表明,施氮处理较不施氮处理产量增加48.22%~108.6%,施氮量超过225 kg hm-2,玉米产量不再显著增加。受土壤结构影响土壤硝态氮在土壤中呈“W”型分布,即土壤硝态氮含量在0~20 cm、140~160 cm和260~300 cm土层均出现峰值,并随施氮量增加,峰值增高。在常规高灌溉量处理硝态氮含量峰值最高值出现在260~300 cm土层,节水25%灌溉处理硝态氮含量峰值最高值出现在土壤表层0~20 cm土层。在常规高灌溉量处理0~300 cm土层中200~300土层硝态氮累积量所占比例最高,介于2756%~51.86%之间;节水25%灌溉处理在0~300 cm土层中100~200土层硝态氮累积量所占比例最高,介于3294%~38.07%之间;表明低灌溉处理下土壤硝态氮在土壤浅层累积较多,而高灌溉处理使更多的硝态氮淋溶至土壤深层。与2006年相比,2007年不施氮处理0~200 cm土层土壤硝态氮含量和积累量均明显减少;而施氮处理变化很小,在低灌溉处理甚至表现出硝态氮含量和积累量增加,表明施氮是土壤硝态氮累积的主要来源,而灌溉则使硝态氮向土壤深层淋溶。0~200 cm 土层土壤硝态氮累积量平均介于27.66~116.68 kg hm-2、氮素表观损失量平均介于77.35~260.96 kg hm-2, 和施氮量均呈线性相关,即随施氮量增加,土壤硝态氮累积量和氮素表观损失量均增加,相关系数R2介于0.79~0.99之间,相关均显著。随施氮量增加,玉米总吸氮量和氮收获指数增加,氮的农学利用率降低,而灌溉的影响较小。施氮量超过225 kg hm-2时,地上部植株氮肥吸收利用率和籽粒氮肥吸收利用率开始有降低趋势。所以,在沙地农田,节水10%~25%的灌溉水平和225 kg hm-2的施氮水平可以在避免水肥过量投入的基础上减少土壤有机氮淋溶对地下水造成的污染威胁。

    • 不同生境条件下黄芩光合日变化与环境因子的关系

      2009, 29(3):1470-1477.

      摘要 (2925) HTML (0) PDF 1004.56 K (2064) 评论 (0) 收藏

      摘要:在黄芩盛花期,测临江、长春、洮南3个不同生境条件下黄芩Pn及环境因子的日变化,对测得数据进行统计分析,探讨黄芩Pn与环境因子的关系,为吉林省黄芩规范化种植提供理论依据。结果表明,3个不同生境黄芩Pn日变化均呈不明显双峰曲线,有轻微光合“午休”现象,黄芩Pn中午降低均为气孔限制;三地黄芩Pn与PAR均呈极显著正相关(p<0.01),长春黄芩Pn与Ca呈极显著正相关(p<0.01),洮南黄芩Pn与RH呈显著正相关(p<0.05);3个不同生境环境因子对Pn的直接作用由大到小分别为临江PAR>Ca>Ta>RH>TL,长春Ta>RH>PAR>Ca>TL,洮南PAR>RH>TL>Ca>Ta;低的空气湿度是产生光合“午休”现象的重要生态因子;临江高温高湿、长春大气CO2浓度低、洮南相对湿度低是影响各生境黄芩Pn的主要环境因子;对黄芩Pn影响是PAR、Ta、RH、Ca相互影响综合作用的结果,在不同生境下,发挥主导作用的环境因子不同。

    • 基于光温的温室多杆切花菊干物质生产与分配的预测模型

      2009, 29(3):1478-1485.

      摘要 (1845) HTML (0) PDF 1.00 M (1570) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据菊花生长对光温的反应,设计不同品种、不同单株主杆数、不同定植密度和不同定植日期的试验,构建了以生理辐热积(Physiological product of thermal effectiveness and PAR, PTEP)为尺度的温室多杆切花菊的干物质生产与分配预测模型,并用与建模相独立的试验数据对模型进行了检验。结果表明:随单位面积杆数增加,切花菊的单位面积地上干物质产量增加,单枝切花鲜重减少。所建模型对温室多杆切花菊的单株叶干重、茎干重、花干重和地上部分鲜重的预测值与实际观测值基于1∶1线的决定系数(R2)分别为:0.96、 0.95、0.82和0.97,回归估计标准误(RMSE)分别为:0.863、1.005、0.201和10.190g·株-1。模型模拟精度较高,可为温室切花菊栽培密度和保留杆数的优化调控提供理论依据。

    • >专论与综述
    • 十年水稻FACE研究的产量响应

      2009, 29(3):1486-1497.

      摘要 (2198) HTML (0) PDF 3.95 M (1647) 评论 (0) 收藏

      摘要:联合国政府间气候变化专业委员会(IPCC)最新报告预测20世纪中叶全球大气二氧化碳(CO2)浓度将由目前的381 μmol mol-1至少上升到550 μmol mol-1,CO2浓度不断升高将对世界粮食生产和安全产生深刻影响。与封闭和半封闭气室相比,FACE(Free Air CO2 Enrichment,开放式空气中CO2浓度增高)技术平台,在完全开放的大田条件下运行,代表了人们对未来高CO2浓度环境的最好模拟。水稻是世界上最重要的粮食作物之一,在过去10a中(1998~2007年),全球有两个大型水稻FACE平台(直径12 m)在运行,一个在温带地区的日本岩手,另一个在亚热带地区的中国江苏。以FACE研究为重点,系统收集和整理了高CO2浓度对水稻产量影响的研究进展,比较了FACE与各种气室研究结果的异同点,评估了CO2与生物(品种、病虫和杂草)和非生物因子(肥料、水分、温度和臭氧)的互作效应,提出了未来大气CO2浓度升高情形下水稻生产的适应策略,并讨论了该领域有待深入研究的方向。

    • 生态系统水分利用效率研究进展

      2009, 29(3):1498-1507.

      摘要 (4349) HTML (0) PDF 1.52 M (3173) 评论 (0) 收藏

      摘要:水分利用效率(WUE)是反映生态系统水碳循环相互关系的重要指标,开展生态系统水平WUE的时空变异性的研究有助于预测气候变化对生态系统水碳过程的影响。目前不同研究常常基于不同的算法估算生态系统WUE,一方面不同算法因包含了不同复杂程度的水过程而有着不同的内涵,另一方面各种算法又因包含了相同的核心过程而有着密切的联系。长期以来人们通过传统的生物量动态调查和生态系统水文过程的测定来估算生态系统的WUE,但该方法大大限制了在短时间尺度上对生态系统WUE进行分析,近年来发展起来的以涡度相关为代表的新技术的应用使得研究生态系统WUE在多个时空尺度上的变异特征取得了突破性的进展。生态系统WUE的主要影响因子与叶片尺度相似,主要有空气饱和水气压差(VPD)、土壤水分、大气CO2浓度、Ci/Ca等,另外,生态系统水分平衡特征也有着重要影响。比较分析表明,森林与草地生态系统WUE的日变化和季节变化存在显著的差异,同时森林和农田生态系统的WUE整体高于草地、荒漠和冻原。当前生态系统WUE的研究尚处于初始阶段,许多工作仍需深入开展,其中,多时间尺度以及生态系统间WUE的时空变异特征及机理的对比研究可能是未来工作的热点。

    • 农业景观生物多样性与害虫生态控制

      2009, 29(3):1508-1518.

      摘要 (3272) HTML (0) PDF 1.76 M (3037) 评论 (0) 收藏

      摘要:现代农业的一个重要特征就是人类对农田生态系统的干扰强度及频率不断增加,严重影响农业景观的结构及其生物多样性。农业景观结构的变化及其生物多样性的丧失,必然引起生态系统服务功能的弱化,不利于实施以保护自然天敌为主的害虫生态控制。农业的集约化经营导致自然生境破碎化,减少了农业景观的复杂性,使得作物和非作物变成一种相对离散化的生境类型和镶嵌的景观格局;破碎化的生境不仅会减少某些物种的丰度,还会影响物种之间的相互关系及生物群落的多样性和稳定性。非作物生境类型如林地、灌木篱墙、田块边缘区、休耕地和草地等,是一种比较稳定的异质化环境。非作物生境较少受到干扰,可以为寄生性和捕食性节肢动物提供适宜的越冬或避难场所以及替代猎物、花粉和花蜜等资源,因此,非作物生境有利于自然天敌的栖息和繁衍,也有利于它们迁入邻近的作物生境中对害虫起到调节和控制作用。景观的格局-过程-尺度影响农田生物群落物种丰富度、多度、多样性以及害虫与天敌之间的相互作用。从区域农业景观系统的角度出发,运用景观生态学的理论和方法来研究作物、害虫、天敌等组分在不同斑块之间的转移过程和变化规律,揭示害虫在较大尺度和具有异质性的空间范围内的灾变机理,可为利用农业景观生物多样性来保护农田自然天敌,实施害虫的区域性生态控制提供新的研究思路和手段。

    • 区域生态用地的概念及分类

      2009, 29(3):1519-1524.

      摘要 (6749) HTML (0) PDF 920.40 K (2222) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着自然资源持续利用的思想、理论逐步深入和发展,生态用地分类及规划研究具有重要意义,成为土地资源利用研究和生态建设工作的重点。总结了国内外生态用地的研究进展,在土地生态系统服务的基础上,提出了生态用地指的是区域或城镇土地中以提供生态系统服务为主的土地利用类型,可将区域土地分为“生态用地”、“生产用地”和“生活用地”三大类型,生态用地按照不同生态系统服务分为自然用地、保护区用地、休养与休闲用地和废弃与纳污用地4个二级类型,进一步分为20个三级类型。生态用地的分类可为建立合理的土地利用生态分类体系和区划提供理论基础。

    • 血水草生态解剖学特征及其药理功能研究进展

      2009, 29(3):1525-1534.

      摘要 (1875) HTML (0) PDF 1.67 M (1911) 评论 (0) 收藏

      摘要:血水草(Eomecon chionantha Hance)是罂粟科(Papaveraceae)白屈菜族(Chelidonium)血水草属(Eomecon)多年生药用草本植物,为我国独属独种的特有物种。广泛生长于荫凉潮湿的生态环境,体内含有丰富的生物碱,具有抗菌、抑菌、灭螺功能作用,是一种开发生态型绿色药物的优良野生植物。从血水草的生态解剖学特征、化学成分和药理功能作用方面的研究进行了综述,可为血水草的资源保护、生态功能研究和开发生态型绿色药物提供系统性途径,并对今后的研究和发展提出了展望。

    • 腐殖质呼吸作用及其生态学意义

      2009, 29(3):1535-1542.

      摘要 (3288) HTML (0) PDF 1.20 M (2536) 评论 (0) 收藏

      摘要:腐殖质呼吸是厌氧环境中普遍存在的一种微生物呼吸代谢模式。自1996年发现以来,日益成为生态学与环境科学领域的研究热点。在厌氧条件下,一些微生物能以腐殖质作为唯一电子受体,氧化环境中的有机质或者甲苯等环境有毒物质,产生CO2,参与碳循环;同时,腐殖质呼吸作用产生的还原态腐殖质可以还原环境中的一些氧化态物质,如Fe(III)、Mn(IV)、Cr(VI)、U(VI) 、硝基芳香化合物和多卤代污染物。因此,腐殖质呼吸能够影响环境中C、N、Fe、Mn以及一些痕量金属元素的生物地球化学循环,并且能够促进重金属以及有机污染物的脱毒,在水体自净、污染土壤原位修复、污水处理等方面具有积极作用。

    • >问题讨论
    • 黄土丘陵沟壑区土壤水分环境及植被生长响应——以燕沟流域为例

      2009, 29(3):1543-1553.

      摘要 (2609) HTML (0) PDF 1.63 M (2199) 评论 (0) 收藏

      摘要:调查了黄土丘陵沟壑区燕沟流域刺槐(Robinia pseudoacacia)林地、辽东栎(Quercus liaotungensis)林地、荒草地、农地等不同植被类型条件下7种地类的土壤水分环境,分析不同植被类型对水分环境的生长响应。结果认为,各地类均存在一定程度的水分亏缺,亏缺量由大到小依次为:阳坡刺槐林地991.57mm、阳坡荒草地941.21mm、阴坡刺槐林地866.53mm、阳坡辽东栎林地815.89mm、阴坡荒草地790.27mm、阴坡辽东栎林地745.20mm、农地325.55mm。土壤水分的交换深度农地达320cm,阴坡荒草地为240cm,阴坡辽东栎林地为200cm,阴坡刺槐林地和阳坡辽东栎林地均为160cm,阳坡荒草地为140cm,阳坡刺槐林地为120cm。试验期间,林地、荒草地和农地分别约有10%、14%、30%的降水储存于土壤中,林地、荒草地600cm深土壤水库可利用水量62.6~309.0mm,与农地728.6mm相比土壤水库的调节能力很有限。受林木耗水量和土壤供水能力的双重影响,阳坡刺槐林枯梢现象严重,有整株枯死林木;阴坡刺槐林有明显的枯梢,但没有整株枯死的林木;辽东栎林也存在枯梢现象,但较刺槐林轻微,林木生长仍然十分旺盛。人工林地植被较高的截留和蒸腾耗水是造成土壤干燥化的主要原因,在植被建设中应遵循区域植被的演替规律,以水定植,尽量选择低耗水的适生乡土树种,采取自然修复为主、人工栽植为辅的措施,同时实施好水土保持措施。黄土丘陵区天然辽东栎林是当地植被演替的顶级群落,林地土壤的干燥化是黄土高原气候整体趋于旱化造成的,并不是人为干扰导致植被过度耗水造成的,这种土壤干燥化不宜归属于干层的范畴。判别土壤干层应以当地稳定天然植被群落的生物量水平和土壤水分状况为基准。

    • 基于网络分析的沈阳城市公园可达性和服务

      2009, 29(3):1554-1562.

      摘要 (4130) HTML (0) PDF 6.01 M (2985) 评论 (0) 收藏

      摘要: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15min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。

    • 环境影响评价中人文因素作用的空间计量

      2009, 29(3):1563-1570.

      摘要 (2756) HTML (0) PDF 1.17 M (1904) 评论 (0) 收藏

      摘要:辨明人文因素对环境影响作用的大小,并依此找寻发展的对策是当前可持续发展研究的核心问题之一。采用中国2000年各省(区、市)的水足迹作为环境影响测算指标,运用空间自相关模型,分析了中国2000年水足迹的空间分布特征,结果表明:中国各省市的水足迹具有明显的空间相关性,在地理上存在集聚现象。进而在传统的人文驱动因素的随机回归影响模型——STIRPAT模型的基础上,通过加入空间项构建空间滞后模型和空间误差模型,定量地检验了中国的人口数量和富裕程度等人文因素对环境的影响,结果表明:人口数量对环境影响显著,而富裕程度对其影响较小;转变传统的经济增长方式,走新型工业化道路对环境影响显著,城市化率对环境没有显著影响;在控制人口变量的基础上,现有样本数据支持倒U形的环境Kuznets曲线假说,其拐点值为10560.92元;在技术水效率方面,海南的技术水效率最高,而青海和内蒙古的技术水效率最低。

    • >研究简报
    • 瓯江口春季营养盐、浮游植物和浮游动物的分布

      2009, 29(3):1571-1577.

      摘要 (2614) HTML (0) PDF 1.11 M (1845) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究2007年4月瓯江口海域(27°38′~28°02′N、120°50′~121°14′E)浮游生物空间分布特征,分析这一分布特征与营养盐和其他水文要素之间的联系。结果表明,悬浮物浓度、DIP和DIN分布特征均是近河口最高,由近河口向外数量逐渐减少。在灵昆岛南侧和东南侧近口门水域,是DIP和DIN的高值中心,但该水域高浓度悬沙使水体透光率较低,不利于浮游植物生长。在口门外侧海域,悬沙浓度已经明显降低,因而是浮游植物高密度区域。浮游植物和浮游动物丰度分布趋势基本相同,由内海向外海数量逐渐递减;其中,大型浮游动物丰度和浮游植物丰度,小型浮游动物丰度和浮游植物丰度之间显著地呈线性正相关关系。这一特征的形成,主要由瓯江口营养盐和悬浮物分布特征决定,浮游动物与浮游植物空间分布的一致性,很好地反映出浮游动物对浮游植物有效的下行控制,从而使水域生态系统在此季节保持稳定。

    • 椒江口化工园区及其邻近区域潮间带大型底栖动物秋冬季分布特征

      2009, 29(3):1578-1586.

      摘要 (2086) HTML (0) PDF 1.17 M (1406) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解椒江口化工园区及其邻近区域潮间带大型底栖动物分布特征,评价工厂排污对河口潮间带大型底栖动物生态的影响范围及程度,在椒江口共设置6条潮间带采样断面,于2007年10月和2008年1月进行了大型底栖动物野外调查。研究结果如下:(1) 秋冬两季共采集到大型底栖动物75种,其中秋季64种,冬季29种;(2) 物种数呈现河口外断面高于河口内断面的变化趋势;(3) 在各断面软相基质站位,化工园区及其邻近区域的大型底栖动物物种组成差异较大,栖息密度和生物量差异不显著;(4) 与国内其他河口近几年的调查数据相比,椒江口潮间带发现的大型底栖动物种数较高,且存在开敞型河口潮间带大型底栖动物种数大于内湾河口潮间带的现象。

    • 文峪河上游河岸林群落类型及其生态适应性

      2009, 29(3):1587-1595.

      摘要 (2112) HTML (0) PDF 1.38 M (1656) 评论 (0) 收藏

      摘要:以文峪河上游河岸林为研究对象,采用TWINSPAN法对研究地区河岸林进行群落分类,对各群落类型特征进行分析。在提出河岸林群落生态功能适应性指标的基础上,对研究地区河岸林群落进行生态功能适应性分组。通过研究,文峪河上游河岸林可划分为阔叶混交林、华北落叶松阔叶混交林、云杉落叶松混交林、云杉阔叶混交林、阔针混交林、油松阔叶混交林、青杨林、沙棘灌丛和柳树灌丛等9个群落类型,但群落类型之间的分异性总体表现不高,且表现出突出的多样性特征;群落乔木层和灌木层的物种组成复杂,草本层多为一些耐干扰种和耐水湿种,总体上越远离河岸,高地群落中的物种比例越高,表现出高地森林与河流之间生态过渡带的典型特点和河岸带生态环境的高度异质性;根据本文构建的群落的生态功能适应性指标,研究地区9个河岸林群落类型可以划分为强入侵性功能组、中等入侵性功能组、弱入侵性功能组和高逃避性功能组等4个生态适应性功能组,不同生态适应性功能组的群落中,乔木层和灌木层的主要物种具有明显不同的生态对策,而草本层物种的差异不明显。

    • 放牧对青藏高原东缘高寒草甸群落27种植物地上生物量分配的影响

      2009, 29(3):1596-1606.

      摘要 (2502) HTML (0) PDF 1.49 M (1797) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对比研究青藏高原高寒草甸27种植物群落组分种在放牧和长期排除放牧生境中的生物量分配差异,试图揭示长期放牧干扰对植物生活史对策的影响。结果表明:(1)放牧对群落物种个体生物量大小和生物量分配有着显著的影响;(2)总体来看:多数物种(24)放牧生境中的平均个体生物量明显小于禁牧地中的平均个体生物量;而多数物种在放牧后(23种)繁殖分配明显增加;茎分配有增有减(15减小12种增加);叶分配呈减小趋势(20种减小7增加)。(3)放牧的影响在不同物种间和功能群间都存在着明显的差异。放牧使毒草茎分配减小叶分配增加,繁殖分配几乎不受影响;豆科和杂草繁殖分配增加,茎分配和叶分配减小,其中豆科两个种的生物量分配变化都不显著;禾草叶分配减小,繁殖分配和茎分配增加; (4)在群落水平上,放牧使繁殖分配和叶分配增加,茎分配减少。

    • 湖南省4种森林群落土壤氮的矿化作用

      2009, 29(3):1607-1615.

      摘要 (2455) HTML (0) PDF 1.23 M (2314) 评论 (0) 收藏

      摘要:2007年7月,用树脂芯原位测定土壤无机氮含量的方法,对湖南杉木、马尾松、樟树和枫香4种森林群落的土壤氮矿化进行了研究。研究结果表明,经过28d培养,4种森林群落土壤中NH+4-N含量分别下降了31.4%~50.5%,NO-3-N含量增加了8.2~17.3倍,氮矿化主要表现为硝化作用;氮矿化速率由大到小依次为樟树(0.05mg·kg-1·d-1)>马尾松(004 mg·kg-1·d-1)>枫香(-0.12 mg·kg-1·d-1)>杉木(-0.15 mg·kg-1·d-1)。在4个森林群落的土壤中,NH+4-N是无机氮的主要存在形式,表现为在杉木群落中占78.42%、在马尾松中占79.17%、在樟树中占71.14%和枫香中占7922%,而且NH+4-N的变化可以解释氮矿化量变化的96.1%~98.8%。土壤氮矿化速率与0~15 cm土壤的C/N、pH值呈显著性正相关,但与凋落物量和0~30 cm 土壤中细根生物量相关性不显著。

    • 盐生草(Halogeton glomeratus)二型种子的休眠与萌发

      2009, 29(3):1616-1621.

      摘要 (1911) HTML (0) PDF 782.20 K (1807) 评论 (0) 收藏

      摘要:盐生草的果实和种子存在二型性,这两种类型的种子在形状、大小、颜色及包被其花被片背部是否具翅上均有显著差异。绿色种子,圆形,直径为(1.552±0.116) mm,宿存花被革质,背部有紫红色翅状附属物,单粒重为(0.808±0.033)mg;黄色种子,椭圆形,长为(1.752±0.155) mm,宽为(1.146±0.088) mm,宿存花被革质,背部无翅状附属物,单粒重为(0.568±0.011) mg。两种种子在3个变温条件(5/25℃、5/25℃、15/25℃,暗12 h /光12 h)下的萌发率均较低,绿色种子为36%,而黄色种子为17%(15℃/25℃)。延长储藏时间和划破种皮均能显著提高绿色种子的萌发率,表明绿色种子属于非深度生理休眠。随着储藏时间的延长,黄色种子的萌发率也能缓慢提高,但不显著,而划破种皮能够显著促进其萌发,表明黄色种子属于深度生理休眠。

    • 基于NDVI的社会-生态系统多尺度干扰分析——以甘肃省榆中县为例

      2009, 29(3):1622-1628.

      摘要 (2847) HTML (0) PDF 1.32 M (1816) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为人类与自然界耦合的社会-生态系统是一种动态等级结构,需要以多尺度的视角进行分析。恢复力作为社会-生态系统的重要属性是指系统进入新状态前可以承受的干扰大小,由此可见系统所受到的干扰在恢复力的研究中至关重要,但由于社会-生态系统的复杂性,目前尚缺乏对干扰定量化研究的案例。选取社会-生态系统运行的驱动因子——干扰作为研究对象,将遥感技术中对植被覆被/变化敏感的NDVI指数作为干扰反馈变量,采用移动窗口运算法则,以一个行政单元(甘肃省榆中县)为研究对象,提出了社会-生态系统多尺度干扰的一种计算方法,从而为评价社会-生态系统恢复力、构建生态保护网络、增强生态系统对环境变化(土地覆被/变化、生境破碎化)的适应能力、探索可操作的社会-生态系统案例研究模式提供了技术支持。

    • 镉对满江红(Azolla imbricata)-鱼腥藻(Anabaena azollae)共生体氮代谢的影响

      2009, 29(3):1629-1635.

      摘要 (2071) HTML (0) PDF 1.02 M (1659) 评论 (0) 收藏

      摘要:在实验室条件下,研究了不同浓度(0、0.01、0.05、0.1、0.5mg/L)的Cd对满江红-鱼腥藻共生体异型胞频率,固氮酶、谷氨酰氨合成酶活性以及铵态氮、游离氨基酸、可溶性蛋白、总氮含量的影响。结果表明,在整个实验期间,0.01mg/L Cd处理对上述指标均没产生显著影响,说明满江红-鱼腥藻共生体对Cd具有较强的耐性。当培养液中Cd浓度≥0.05mg/L时,随溶液中Cd浓度的增加和处理时间的推移,异型胞频率、固氮酶活性、谷氨酰氨合成酶活性、可溶性蛋白含量和总氮含量逐渐下降,而铵态氮含量在处理初期显著降低, 随后迅速增加,游离氨基酸含量则逐渐增加。研究结果表明高浓度的Cd处理导致满江红-鱼腥藻共生体氮代谢的紊乱,最终造成氮素积累量的下降。

    • 重金属污染土壤植被恢复过程中的土壤微生物特征

      2009, 29(3):1636-1646.

      摘要 (1939) HTML (0) PDF 1.72 M (2277) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了重金属污染裸地植被恢复4、5、6a和7a后的植物凋落物积累量、土壤化学特征、重金属含量与土壤微生物特征。结果表明:与未恢复裸地相比,植被恢复显著地提高了根际土壤中的有机碳(18.6~31.1 g·kg-1)、总氮(0.88~1.56 g·kg-1)和总磷(0.34~0.39 g·kg-1)含量(P < 0.05);上述指标以及植物凋落物积累量没有随植被恢复年龄增加而提高。植被恢复地土壤pH、重金属铅、锌、铜的总量和DTPA(diethylenetriaminepentaacetic acid)可提取量均显著地高于未恢复裸地(P < 0.05),并且随植被恢复年龄增加呈现出一致提高的趋势。土壤微生物量碳和氮在5个研究样地中的变化趋势基本一致,即最大值均出现在样地RV(恢复5a)(127.34 mg·gdw-1和2.45 mg·gdw-1),然后在样地RVI(恢复6a)和RVII(恢复7a)均有不同程度地下降。微生物量氮在4个恢复样地中变化显著(P < 0.05)。土壤微生物基础呼吸和功能多样性最大值发生在样地RVI(5910 mg·gdw-1和3.14),随后在样地RVII中略有下降(P > 0.05)。未恢复裸地的土壤微生物对羧酸和胺类化合物利用率显著大于4个恢复样地(P < 0.05),对碳水化合物、氨基酸、聚合物和杂合物的利用率显著低于4个恢复样地(P < 0.05)。主成分分析结果表明,未恢复裸地的CLPP(community level physiological profiles)指纹与恢复样地存在显著差异(P < 0.05),4个恢复样的CLPP指纹相似。

主编:傅伯杰

创刊:1981

国际标准刊号:ISSN 1000-0933

国内统一刊号:CN 11-2031/Q

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