• 2010年第30卷第21期文章目次
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    • >研究论文
    • 棉铃虫幼虫对人类呈味物质的取食反应

      2010, 30(21):5709-5715.

      摘要 (2556) HTML (0) PDF 1.62 M (1306) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用叶碟法在室内测定了棉铃虫对人类酸、甜、苦、咸4种基本呈味物质和麻、辣味2种植物提取物的取食反应。正交试验结果表明,棉铃虫幼虫对用甜味、苦味和辣味物质(蔗糖、奎宁和辣椒提取物)处理过的烟叶取食选择率较高,对这3种呈味物质表现出有较好的适应性;而幼虫对咸味、酸味和麻味物质(氯化钠、柠檬酸和花椒提取物)处理过的烟叶取食量较少,这3种呈味物质表现出较强的拒食活性。在选择性条件下,幼虫的取食量与花椒提取物剂量显著相关;而在非选择性条件下,幼虫的取食量与氯化钠剂量显著相关。

    • 西藏拉萨机场周边风沙源空间分布及演变趋势

      2010, 30(21):5716-5727.

      摘要 (2079) HTML (0) PDF 5.99 M (1292) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用3S技术,通过大量野外调查与遥感数据人机目视解译方法,解译了拉萨机场周边5县1990年、2000年和2008年3期近20a遥感数据,并结合1∶250000 DEM数据和气象资料,分析了风沙化土地的空间分布及其随高程、坡向的变化特征,以及近20a来风沙化土地的演变趋势和驱动因素。结果表明:(1) 2008年拉萨机场周边各类型风沙化土地共有42462.38hm2,其中,由风积和风蚀活动引起的风沙化土地面积分别为33088.87hm2和9373.51hm2,风积沙地比例为77.93%。(2) 拉萨机场周边0—20km风沙化土地面积为14200.54hm2,20—40km面积为10351.03hm2,在40km内风沙化土地占总面积的57.82%。(3) 拉萨机场周边风沙化土地增长趋势开始放缓,近20年增长率为53.78hm2/a,其中,20世纪90年代增长率为62.83hm2/a;2000年后增长率为43.72hm2/a。(4)近20a间,气温平均增长率1990—1999年和2000—2008年分别为1.29℃/10a和1.96℃/10a。气温升高是造成风沙化土地进一步发生发展的主要动力。平均风速下降和降水量增长是抑制其发生发展的原因之一。(5) 2000年后拉萨机场周边河谷地段人工林面积大幅度增加,裸露河床面积显著减少,在一定程度上减缓了河床沙源向河岸及山坡的搬运,这是近10a风沙化土地增长速度有所放缓的原因之一。

    • 新疆沙湾冷泉沉积物的细菌系统发育多样性

      2010, 30(21):5728-5735.

      摘要 (2635) HTML (0) PDF 1.70 M (1688) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解新疆沙湾冷泉沉积物的细菌群落组成与类群多样性,利用免培养方法直接从沙湾冷泉沉积物中提取环境总DNA,构建细菌16S rRNA基因文库。对随机挑选的241个细菌阳性克隆子进行Hae III 酶切分型得到86个可操作分类单元 (OTUs),系统发育分析将其归为11个门:放线菌门(Actinobacteria),酸杆菌门(Acidobacteria),拟杆菌门(Bacteroidetes),绿菌门(Chlorobi),蓝细菌门(Cyanobacteria),厚壁菌门(Firmicutes),芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),硝化螺旋菌门(Nitrospirae),变形菌门(Proteobacteria),浮霉菌门(Planctomycetes),疣微菌门(Verrucomicrobia)。其中酸杆菌门和变型菌门为优势类群,分别占细菌克隆文库的48%和25%。超过1/3的OTUs序列与GenBank中已存序列具有较低相似性 (相似性小于95%)。此外20%左右的克隆子与固氮细菌和硝酸盐氧化细菌相关。研究结果表明,新疆沙湾冷泉沉积物中细菌种类丰富,代谢类型多样而且存在大量未知类群。

    • 应用鱼类完整性评价体系评价辽河流域健康

      2010, 30(21):5736-5746.

      摘要 (3880) HTML (0) PDF 1.99 M (1706) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据2009年8月辽河流域33个站点采集的鱼类数据(参照点8个,观测点25个),通过参数指标值分布范围、相关关系和判别能力分析,从23个侯选指标中筛选出了辽河流域的鱼类完整性指数(F-IBI)构成指标体系。该体系包括鱼类总种类数、Shannon-Wiener多样性指数、中上层鱼类百分比、底层鱼类百分比、鱼类个体总数、杂食性鱼类百分比、耐受性鱼类百分比、敏感性鱼类百分比和产粘性卵鱼类百分比共9个生物参数。分别采用1、3、5赋值法和比值法计算各站点的IBI分值,并根据参照点IBI分值的25%分位数值确定健康等级标准,对小于25%分位数值的分布范围进行3等分,提出了辽河流域河流鱼类完整性评价标准,分为健康、一般、差、较差4个等级。两种方法评价结果虽不完全相同,但趋势基本一致。Pearson相关分析表明IBI值与生境状况、水质状况、栖息地环境质量显著相关,其中与海拔、栖息地评分呈显著正相关,与CODCr、氯化物、总溶解颗粒物、含沙量、硬度、电导率呈显著负相关。

    • 不同海拔天山云杉叶功能性状及其与土壤因子的关系

      2010, 30(21):5747-5758.

      摘要 (4016) HTML (0) PDF 2.20 M (1654) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物功能性状反映了植物对生长环境的响应和适应,将环境、植物个体和生态系统结构、过程与功能联系在一起。为阐明天山北坡1420—2300m天山云杉(Picea schrenkiana var. tianschanica)的叶片功能性状对环境的适应性变化,研究了天山云杉10种叶片功能性状的变化规律以及与土壤因子的关系。结果表明叶长宽比(LL/LW)、叶面积(LA)、气孔密度(SD)、单位干重的叶磷(LPC)和叶钾(LKC)含量沿海拔梯度呈上升趋势。单位干重的叶氮(LNC)含量、叶绿素含量(Chla+b)、叶片饱和含水量(LWC)、叶片干物质含量(LDMC)和比叶重(LMA)随海拔的升高呈现非线性变化,前3项在海拔约2100m处达到最大值,分别为(15.42±0.38)mg/g、(2.44±0.37)mg/g和(55.01±0.48)%,后两项在海拔约2100m处达到最小值,分别为(45180±628)mg/g、(252.33±3.60)g/m2。逐步回归分析结果显示,海拔梯度上影响LPC的主要土壤因子是土壤pH值和SWC,影响LNC、LKC、Chla+b、LDMC、LMA和LWC的主要土壤因子是TN,影响LA、SD和LL/LW的主要土壤因子是SWC,可见SWC和TN是天山云杉叶片功能特征沿海拔梯度变化的主要驱动因子。在优越的环境中植物叶片虽然具有较高的光合能力和较高的相对生长速率,但是对资源的利用能力往往较低,在2100m附近LNC、Chla+b、LA最大,LMA、LDMC最小,因此判断此海拔附近为天山云杉最适宜的生长范围。

    • 滨河湿地不同植被对农业非点源氮污染的控制效果

      2010, 30(21):5759-5768.

      摘要 (2063) HTML (0) PDF 1.93 M (1247) 评论 (0) 收藏

      摘要:教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-09-0120); 中国科学院城市与区域生态国家重点实验室开放基金(SKLURE2010-2-4); 国家自然科学基金项目(30570276); 河南省教育厅自然科学研究计划项目资助(2010B610006)

    • 内蒙古温带荒漠草原能量平衡特征及其驱动因子

      2010, 30(21):5769-5780.

      摘要 (2765) HTML (0) PDF 2.05 M (1391) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于内蒙古苏尼特左旗温带荒漠草原生态系统观测站2008年全年的涡度相关观测与相应的生物、环境观测资料,对生态系统能量平衡特征及其驱动因子分析表明:能量平衡各分量(净辐射,Rn;感热通量,H;潜热通量,LE;土壤热通量,G)呈单峰型日动态,白天大部分时间H/Rn>G/Rn>LE/Rn;夜间G/Rn占主导;全天LE/Rn相对较小,即使在植物生长盛期。较低的LE/Rn可能与荒漠草原气候干旱及植被分布稀少有关。日Rn受天气变化的影响,特别是在雨季,Rn日间差异较大,呈现锯齿状波动。能量平衡各分量季节变化明显,Rn、H、LE和G最大月分别为7、5、6月份和6月份。全年H是Rn的主要能量支出项(58%);LE其次(26%),年蒸散量(190.3 mm)大于年降水量(136.3 mm),与多年平均降水量接近(183.9 mm),其中最大日蒸散率3.8 mm/d;G所占比例较小(1%),全年基本保持平衡。然而G白天吸收能量,夜间释放能量;夏季储存能量,冬季释放能量的特点,在能量平衡中存在类似“能量缓存”的作用,不能被忽略。降水过程显著影响内蒙古温带荒漠草原水热交换。降水后较降水前LE峰值明显增大,而H峰值降低。日蒸散率峰值多数与降水事件有关。而且,生长季日蒸散率波动与降水引起的SWC变化趋势一致。生长季潜热分配(LE/Rn)主要受到土壤含水量(SWC)、饱和水汽压差(VPD)及叶面积指数(LAI)共同影响。LE/Rn随SWC增大呈增加趋势,LE/Rn随VPD增大而降低,LE/Rn随LAI增大呈二次曲线变化。其中LAI为0.2 m2/m2是一个阈值,当LAI <0.2 m2/m2,SWC是LE/Rn主要驱动因子;当LAI >0.2 m2/m2,SWC和LAI共同驱动LE/Rn。应用退耦因子(Ω)评价了荒漠草原与大气之间水汽交换的耦合状况。与其他草原类型相比,本研究区退耦因子(Ω)相对较低(生长季平均0.15)。生长盛期Ω相对较高,Rn是LE的主导因子;而生长前期和后期Ω相对较低,VPD是LE的主要控制因子。

    • 南北样带温带区栎属树种功能性状对气象因子的响应

      2010, 30(21):5781-5789.

      摘要 (2228) HTML (0) PDF 1.82 M (1452) 评论 (0) 收藏

      摘要:在南北样带温带区选择11个栎属树种的核心分布区,对各区栎属建群树种的功能性状(叶片干物质含量、比叶重、叶片养分含量、叶片光合速率以及种子性状)进行了测定,并对功能性状与气象因子的关系进行了分析。结果表明:首先,在南北样带温带区,当外界环境变化时,栎属建群树种的功能性状也会随之变化。由南向北随着温度的下降,年均日照时数增加,栎属树种的生长季缩短,而基于叶片面积和重量的光合能力(Aarea、Amass)增加,这使得它们在有限时间内提高光合生产来维持其自身的生理活动。同时,种子去皮干重、种皮干重均随着温度的降低、年日照时数的增加而增加。当降水条件变化时,栎属树种还会通过调节其叶片干物质含量、比叶重来适应其生境。其次,功能性状间也存在一定的相关关系;此外,随着研究尺度的变化(种间尺度至种内尺度),功能性状与气象因子间关系也随之变化。

    • 伏牛山自然保护区物种多样性分布格局

      2010, 30(21):5790-5798.

      摘要 (3010) HTML (0) PDF 1.74 M (1673) 评论 (0) 收藏

      摘要:在伏牛山自然保护区典型地段设立样方,通过群落调查和多样性分析对物种多样性的垂直分布格局进行研究。发现:α多样性,乔木层在中海拔的落叶阔叶混交林带最高,灌木层随海拔升高稍呈上升趋势,草本层在低海拔次生林带和山顶矮林带物种多样性较高;β多样性总体上呈“~”型变化,在中海拔建群种发生更替的落叶阔叶混交林区最高,物种更替速率最快,其次是山顶附近。γ多样性大致沿海拔升高递减,以700m以下和过渡带落叶阔叶混交林区总物种丰富度最高。沿海拔梯度升高,水热组合发生变化,地带性植被总体上表现为由栓皮栎(Quercus variabilis)林向锐齿栎(Quercus aliena var. acuteserrata)林更替,在建群种发生更替的中海拔过渡带形成混交林带,短柄枹(Quercus glandulifera var. brevipetiolata)、槲栎(Quercus aliena)等夹杂其间在一些小生境中形成优势种群。总体上体现了过渡带具有高的物种多样性和更替速率,总物种丰富度隐含着沿海拔升高而降低的负相关关系。

    • 减弱UV-B辐射对烟草形态、光合及生理生化特性的影响

      2010, 30(21):5799-5809.

      摘要 (2306) HTML (0) PDF 2.03 M (1192) 评论 (0) 收藏

      摘要:在地处低纬高原云南较高海拔烟区的通海县大田条件下,通过大棚覆盖不同透明膜的方式梯度减弱UV-B辐射,研究了外界环境30.39%(T1)、70.08%(T2)和75.74%(T3)强度的UV-B辐射对烟草品种K326形态、光响应特性和部分生理生化特征的影响。结果显示:减弱UV-B辐射促进了K326节间距和茎高的伸长,使叶片增大、变薄,尤以T2处理植株的叶片、茎围和节间距最大,而K326发育进程由T1至T3逐渐加快。在减弱UV-B辐射下,K326净光合速率(Pn)、最大净光合速率(Amax)和蒸腾速率(Tr)较高,但水分利用效率(WUE)、暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)较低。其中T1的Rd和LCP最低,并极大地降低了表观量子效率(AQY),T2的LSP最低而Pn最高,而T3的Amax、LCP和AQY最高。减弱UV-B辐射后烟叶叶绿素含量提高,而类黄酮、比叶重、类胡萝卜素含量和面积含水量下降,鲜重含水量和自然水分饱和亏却上升;T3处理下丙二醛含量最大,鲜重含水量和自然水分饱和亏则T2最大。结果表明,适当高强度的UV-B辐射对促进K326正常生长发育和提高其对UV-B辐射的适应性有重要作用。

    • 川西亚高山针阔混交林乔木层生物量、生产力随海拔梯度的变化

      2010, 30(21):5810-5820.

      摘要 (2296) HTML (0) PDF 2.07 M (1386) 评论 (0) 收藏

      摘要:川西亚高山针阔混交林是该地区云冷杉暗针叶林大规模采伐后自然恢复形成的主要次生林类型之一,是由采伐迹地向顶极暗针叶林演替过程中的重要阶段。采用样地调查与异速生长模型相结合的方法,研究了川西亚高山林区4个海拔梯度(A:2900—3050 m;B:3150—3300 m;C:3300—3450 m;D:3450—3550 m)40 a生针阔混交林的生物量与生产力变化。结果表明,林分乔木层生物量、生产力随海拔上升而不断下降,分别由A梯度的157.07t/hm2、3.43 t ? hm-2 ? a-1下降到D梯度的 5465t/hm2、136 t? hm-2 ? a-1,气温的海拔间差异以及林分密度的递减是影响林分生物量、生产力变化的主要原因;阔叶类树种单株平均生物量、生产力随海拔升高而显著下降,由A梯度的200.55 kg、4.96 kg/a下降到D梯度的47.86 kg、1.19 kg/a;而针叶类树种单株平均生物量、生产力则逐渐上升,由A梯度的51.57 kg、1.28 kg/a上升到D梯度的73.88 kg、1.84 kg/a,但未达显著水平,阔、针叶类树种生物量、生产力变化分异是物种的生物学特性和林分环境共同作用的结果。相关分析显示,该地区阔叶类树种对海拔梯度的响应比针叶树种更为敏感和显著。

    • 三峡库区消落带水淹初期地上植被与土壤种子库的关系

      2010, 30(21):5821-5831.

      摘要 (2300) HTML (0) PDF 2.21 M (1500) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用种子萌发法,研究了三峡库区消落带水淹初期所形成的已淹区段、未淹区段以及留存原有植被的对照样带地表植被与土壤种子库之间的关系。结果表明:三峡库区消落带已淹区段地表植被分属47科71属100种,未淹区段84科163属223种,优势科主要为菊科、豆科、禾本科、蔷薇科、莎草科。地上植被的物种生活型,已淹区段以生长周期短、适应性较强的1年生草本为主,灌木和乔木共占19%;未淹区段中1年生草本占20.45%,多年生草本占36.36%,灌木或藤本占28.18%,乔木占15%;对照样带中1年生草本占23.24%,多年生草本占41.32%,灌木及藤本占32.02%,乔木占17.05%。与对照样带相比,已淹区段地表植被物种多样性指数和丰富度指数都明显降低,未淹区段地表植被却表现出明显增加的趋势,只有Pielou均匀度指数都降低;已淹区段、未淹区段土壤种子库分别具有物种79种和108种,分别比对照样带增加了9种和38种;已淹区段种子库密度为(12667±2225.25)粒/m2、未淹区段为(38013±979604)粒/m2、对照样带为(18715±8234.77)粒/m2,与对照样带土壤种子库总密度相比,已淹区段降低了32.32%,未淹区段增加了103.12%,都以草本植物占绝大多数比例,且1年生草本所占比例大于多年生草本所占比例。土壤种子库的生物多样性指数、丰富度指数和均匀度指数与地表植被变化相一致,但变化幅度较小。消落带已淹区段、未淹区段、对照样带地表植被和土壤种子库共同出现的物种数分别为9,40和15种,土壤种子库和地表植被间Sorensen相似性系数分别为0.328,0.241,0.186,表明三峡库区消落带水淹初期区域整体相似系数较低,这与消落带形成时间短有很大的关系。

    • 洞庭湖西岸区防护林土壤和植物营养元素含量特征

      2010, 30(21):5832-5842.

      摘要 (2136) HTML (0) PDF 2.09 M (1381) 评论 (0) 收藏

      摘要:洞庭湖西岸区防护林土壤和植物营养元素含量特征

    • 择伐对阔叶红松林主要树种径向与纵向生长的影响

      2010, 30(21):5843-5852.

      摘要 (2056) HTML (0) PDF 1.79 M (1337) 评论 (0) 收藏

      摘要:对择伐37a后的阔叶红松(Pinus koraiensis)林与原始林主要组成树种的年轮和树高数据进行分析,旨在了解择伐对其径向与纵向生长的影响。结果表明:(1)择伐显著促进了主要树种的径向生长(P<0.01),但生长增加量在树种间存在显著差异(P<0.01),其反应的强弱与耐荫性有关(r=-0.79, P<0.01),因择伐所导致的生长加速会持续26—29a。(2)择伐显著减小了主要树种的树高-胸径比(P<0.01),即同等胸径时择伐林的树木较矮,因此在计算择伐林蓄积量时应对树高进行实测。(3)径向生长率与树高、胸径之间存在显著相关性(原始林:r =0.65*,r =0.58*;择伐林:r =0.53*,r =0.48*),择伐林内每一树高级的径向生长率均高于原始林,其中树高级在10 m以下的树木差异最大(0.69),说明择伐有利于林下树木的生长。择伐显著增加了DBH<40 cm树木的径向生长率,其中胸径在20—40 cm之间的树木有较大的伐后生长率,应予以保护。

    • 野鸭湖典型湿地植物光谱特征

      2010, 30(21):5853-5861.

      摘要 (2819) HTML (0) PDF 5.42 M (1574) 评论 (0) 收藏

      摘要:遥感技术已成为湿地植被识别和分类的重要手段,而深入研究地面植物群落光谱特征对于利用遥感影像的湿地植被分类具有指导意义。以典型淡水湿地——野鸭湖湿地为实验区,测定其典型湿地植物群落的反射光谱,并重采样以模拟OMIS机载成像光谱仪红-近红外的50个波段。在此基础上应用二阶导数的方法得到湿地植物识别的9个最佳波段:515.3,553.1,626.5,687.5,733.9,810.6,821.1,833.0,966.8nm。这些波段可以很好的识别湿地植物类型:沉水植物在810.6,821.1,833.0nm存在独特的吸收/反射特征,与其他湿地植物类型相区别。浮水、挺水、湿生、中生植物相比,浮水植物在515.3nm的吸收特征和553.1nm的反射特征较为突出;浮水、湿生、中生植物在687.5nm的吸收特征与挺水植物相比更为显著,但挺水植物在733.9nm的反射特征尤为明显;湿生植物在626.5nm的吸收特征比浮水、挺水、中生植物更加显著;中生植物缺少在626.5nm的吸收特征,但在966.8nm的吸收特征最为明显。研究成果不仅可以为野鸭湖湿地植被的高光谱遥感数据处理及湿地植被制图提供一定的科学依据,而且可以为淡水湿地植被的遥感识别和分类提供一定的参考、借鉴。

    • 三种线性模型在杉木与马尾松地位指数相关关系研究中的比较

      2010, 30(21):5862-5867.

      摘要 (1865) HTML (0) PDF 1.33 M (1250) 评论 (0) 收藏

      摘要:地位指数法是当前立地质量评价中广泛采用的一种评定方法。在同一立地上,实现不同树种地位指数之间的转换,建立地位指数互导模型有助于立地质量的评定.譬如,在某一立地上现时生长着马尾松,欲知在马尾松被采伐后营造杉木林的生长潜力,这时就可利用上层木树种间地位指数的关系进行立地质量评定。以雪峰山杉木与马尾松地位指数配对样地数据为基础,建立了杉木与马尾松地位指数的常规线性模型、对偶回归模型和度量误差线性模型,从建模精度和模型适用性检验两方面,对3种模型进行了比较分析。结果表明3种模型的精度均比较高,模型效果差异不明显,其中,常规线性模型、度量误差模型和对偶回归模型的相对误差分别为5.39%、5.39%和5.54%。由于杉木地位指数和马尾松地位指数均存在度量误差,因此,线性度量误差模型和对偶回归模型比常规线性模型更适宜,这是因为,前两种模型的自变量和因变量是可以存在度量误差的,而后者的因变量是没有度量误差的。此外,线性度量误差模型的相对误差比对偶回归模型的要小,所以,3种线性模型中,线性度量误差模型最优。研究结果实现了相同立地条件下杉木地位指数和马尾松地位指数的互导,为不同树种间的立地质量评价提供了可行的方法。

    • 不同干扰类型下羊草种群的空间格局

      2010, 30(21):5868-5874.

      摘要 (2137) HTML (0) PDF 1.51 M (1556) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统各层次的空间格局与生态学过程的相互关系一直是生态学的研究热点之一,这一问题的关键是选取合适的观察尺度。羊草(Leymus chinensis)作为呼伦贝尔草原的地带性植被,研究其种群空间格局对理解种群生态过程和草地资源可持续利用具有重要意义。利用Ripley’s K函数和Monte Carlo随机模拟方法,对两块样地3种干扰下的羊草种群格局进行定量分析。结果表明:(1)刈割、围封、放牧3种干扰对羊草草甸草原恢复改良样地(LM)和贝加尔针茅试验样地(SM)的羊草种群空间格局具有显著影响,空间格局在不同尺度上存在差异。(2)在较小的空间尺度内,羊草种群倾向于非随机分布,在LM样地、SM样地分别为均匀分布和聚集分布;当空间尺度大于临界值后,羊草种群在围封(30—100cm)、放牧干扰(84—100cm)下倾向于随机分布,刈割干扰下仍为聚集分布。这主要与羊草的繁殖对策、群落地位以及各种干扰下对资源的竞争能力有关。(3)空间结构的规律性表面上取决于观察尺度,但更小尺度的数据对局域空间结构的生物学解释可能更有效。

    • 基于SWAT模型的祁连山区最佳水源涵养植被模式研究——以石羊河上游杂木河流域为例

      2010, 30(21):5875-5885.

      摘要 (2932) HTML (0) PDF 7.60 M (1753) 评论 (0) 收藏

      摘要:以西北干旱区祁连山系杂木河流域为研究区,应用分布式水文模型(SWAT) 对该流域的径流进行模拟研究,探讨了流域尺度和微地形尺度7种不同植被组合模式下水文响应特征。结果表明: 流域尺度上,单一植被模式在水分收支各分支中能够明显加大流域总蒸散发量,减少流域出山径流量,增加流域的水分蓄变量,为水资源的可持续供给带来时间变异;组合模式明显改善流域水分收支比例,适度减弱流域蒸散发量,增加流域出山径流,为水资源可持续供给提供恒量保证,减弱局地的水资源时间变异程度;微地形尺度上,各种景观类型的水文效应随着海拔高度变化基本一致,径流深随着海拔高度的增加而减小,蒸散发随着海拔高度的增加而增加。不同高度分级中,植被组合模式的不同导致在不同坡度条件下水文效应差异显著,40°坡度是水文效应变化规律发生变化的一个拐点。基于上述分析,提出祁连山区最佳水源涵养效应的生态模式。

    • 2D与3D景观指数测定山区植被景观格局变化对比分析

      2010, 30(21):5886-5893.

      摘要 (4017) HTML (0) PDF 8.24 M (1479) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被和土地覆盖变化是环境变化的一个重要因素,同时也是引起景观和生态系统变化的重要原因。景观指数是定量分析植被和土地覆盖变化的重要研究方法之一。以滇西北高山峡谷区为案例区,比较分析传统2D景观指数和3D景观指数进行植被变化定量测定的差异。研究主要选取了基于斑块面积和周长几个常用指数来进行比较分析。研究结果表明在斑块层次上,除了分维数指数,其他指数的三维方法计算值显著地高于二维方法计算值;在类型层次上,三维的类型面积指数、平均斑块面积指数、平均最小邻近距离指数测定的变化值显著大于二维的相应指数测定变化值,但是二维和三维平均形状指数和分维指数测定的植被斑块的平均形状变化结果没有显著差异;在景观层次,只有三维的平均斑块面积和最小邻近距离指数测定的变化结果显著高于二维的平均面积和最小邻近距离指数测定的变化结果,其它指数如形状指数、分维指数、多样性指数和均一度指数等测定出两个不同时期的植被图格局变化结果均无显著差异,主要由于这些指数是采用面积和周长的对数或者比值计算得出,从而缩小了斑块表面面积与平面面积,表面周长与平面周长之间的差异。总体而言,利用二维景观指数在进行定量分析山区植被格局变化时,往往低估了其类型面积、平均斑块面积、斑块邻近距离等指数变化量,而三维景观指数得到相对较精确的变化值。

    • 基于投影寻踪的珠江三角洲景观生态安全评价

      2010, 30(21):5894-5903.

      摘要 (2579) HTML (0) PDF 1.94 M (1521) 评论 (0) 收藏

      摘要:区域景观生态安全是生态安全的重要组成部分,对于国家安全和社会可持续发展具有重要影响。以1990年和2005年珠江三角洲Landsat 5 TM和Landsat 7 ETM+遥感数据为基本数据源,选取聚集度、景观破碎度、景观形状指数、Shannon多样性指数,并构建了景观脆弱度指数和景观安全邻接指数,对研究区景观空间格局变化进行对比分析。在此基础上,利用基于遗传算法的投影寻踪方法,计算景观生态安全指数,评价研究区的景观生态安全状况。结果表明:(1)从1990年到2005年,珠江三角洲9市的聚集度、破碎度、景观形状指数和Shannon多样性指数变化不大,而景观脆弱度和景观安全邻接指数变化显著,9市的景观脆弱度都呈现减少趋势,而9市景观安全邻接指数都呈增加趋势。(2)从1990年到2005年,珠海和惠州两市景观生态安全状况一直保持良好,而东莞和中山两市的景观生态安全值一直较低;除佛山和广州两市景观生态安全状况略有提高外,其它7市景观生态安全值都有一定程度的减小,其中以肇庆市降低最多。珠江三角洲地区经济高速发展,人为活动剧烈,利用投影寻踪方法构建景观生态安全指数,评价高强度发展区域的景观生态安全状况是有效、可行的。

    • 海峡两岸16个沿海城市生态系统功能比较

      2010, 30(21):5904-5913.

      摘要 (2263) HTML (0) PDF 2.09 M (9275) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市是一类社会-经济-自然复合生态系统,辨识其复杂的功能特征,需要一套科学的评价指标体系。选择北京、上海、深圳、广州、宁波、温州、天津、厦门、大连、无锡及台北、高雄、新竹、台南、台中、基隆16个中国大陆东部沿海与中国台湾岛西部沿海典型城市为研究区,结合城市生态系统理论、国家生态市建设指标、国内外生态城市评价指标及两岸沿海城市特色指标,构建两岸沿海典型城市生态系统功能评价指标体系,评价其社会、经济、自然子系统各自的功能及其协调发展程度。在自然子系统方面,由生态空间为基础,通过量化其提供的服务与自身代谢能力,说明自然子系统功能;社会子系统则通过其自身基本的人口承载能力、安全保障相关的社会稳定性及城市文化延续性进行判断;经济子系统功能需涉及当前的状态与未来的发展潜力,在此分别由生活富裕度与产业竞争力两方面进行探讨。基于3个子系统标准化后的数值构建协调系数,借以量化子系统间的协调发展情况。研究结果表明,由于台湾地区城市发展阶段相对超前,演化过程也相对成熟,于社会、经济子系统及整体功能上都有较高的功能值。依据本研究现有数据分析结果,16个典型城市中,单就各个子系统功能得分,自然子系统功能以台湾地区基隆市及大陆地区温州市较佳,社会子系统以台湾地区台北市及大陆地区厦门市较佳,经济子系统以台湾地区台北市及大陆地区北京市较佳。由于子系统间的协调发展有助于城市生态系统整体功能的提升,因此,台湾地区的基隆市及大陆地区上海市在社会、经济及环境保护的协调发展上亦有另一方面的借鉴意义。

    • 同安湾围(填)海生态系统服务损害的货币化预测评估

      2010, 30(21):5914-5924.

      摘要 (2147) HTML (0) PDF 2.18 M (1674) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于围(填)海负面生态影响的分析,针对海岸带生态系统各类服务自身的特点,运用直接市场法、替代市场法、调查评价法和成果参照法,构建了围(填)海造成的海岸带生态系统服务损害的货币化评估模型,并应用于厦门同安湾的案例研究。尝试对同安湾4个围(填)海规划方案可能造成的海岸带生态系统服务损害进行货币化评估。结果显示,从方案一至方案四,随着围(填)海面积的增大,其导致的生态系统服务损失依次为13593万元/a、54392万元/a、67937万元/a和147848万元/a,单位面积损失依次为68.65元/(m2?a)、70.36元/(m2?a)、72.43元/(m2?a)和76.84元/(m2?a)。基于评估结果,针对厦门围(填)海的现状提出了相关的政策建议。

    • 太阳辐射对玉米农田土壤呼吸作用的影响

      2010, 30(21):5925-5932.

      摘要 (2362) HTML (0) PDF 1.65 M (1290) 评论 (0) 收藏

      摘要:水热因子通常被认为是影响土壤呼吸作用的主导因子。对2004-2005年东北地区玉米农田土壤呼吸作用的观测资料分析表明:太阳辐射对土壤呼吸作用有促进作用,使得白天的土壤呼吸速率高于夜间,并导致土壤呼吸作用与土壤温度的关系发生变化。太阳总辐射对玉米(Zea mays L.)生长后期的土壤呼吸作用具有显著影响(9月7日:R2=0.80,P<0.0001;9月29日:R2=0.82,P<0.0001)。地上生物量和叶面积指数制约着太阳总辐射对土壤呼吸作用的贡献,可解释太阳总辐射与土壤呼吸作用关系变异的83.5%。在玉米生长初期,散射辐射间接地促进了土壤呼吸作用,但随着叶面积指数的增加,散射辐射的透射作用减弱,使得直射辐射对土壤呼吸作用的影响超过散射辐射;进入玉米生长后期,由于叶子枯黄,叶面积指数减小,散射辐射又对土壤呼吸起到促进作用。

    • 水分胁迫下AM真菌对沙打旺生长和抗旱性的影响

      2010, 30(21):5933-5940.

      摘要 (2113) HTML (0) PDF 1.75 M (1186) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用盆栽试验研究了水分胁迫条件下接种AM真菌对优良牧草和固沙植物沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.)生长和抗旱性的影响。在土壤相对含水量为70%、50%和30%条件下,分别接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)和沙打旺根际土著菌,不接种处理作为对照。结果表明,水分胁迫显著降低了沙打旺植株(无论接种AM真菌与否)的株高、分枝数、地上部干重和地下部干重,并显著提高了土著AM真菌的侵染率,对摩西球囊霉的侵染率无显著影响。接种AM真菌可以促进沙打旺生长和提高植株抗旱性,但促进效应因土壤含水量和菌种不同而存在差异。不同水分条件下,接种AM真菌显著提高了植株菌根侵染率、根系活力、地下部全N含量和叶片CAT活性。土壤相对含水量为30%和50%时,接种株地上部全N、叶片叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸含量和POD活性显著高于未接种株;接种AM真菌显著降低了叶片MDA含量;接种土著AM真菌的植株株高、分枝数、地上部和地下部干重显著高于未接种株。土壤相对含水量为30%时,接种AM真菌显著增加了地上部全P含量和叶片相对含水量;接种摩西球囊霉的植株株高、分枝数、地上部和地下部干重显著高于未接种株。水分胁迫40d,接种AM真菌显著提高了叶片可溶性糖含量。水分胁迫80d,接种株叶片SOD活性显著增加。菌根依赖性随水分胁迫程度增加而提高。沙打旺根际土著菌接种效果优于摩西球囊霉。水分胁迫和AM真菌的交互作用对分枝数、菌根侵染率、叶片SOD、CAT和POD活性、叶绿素、脯氨酸、可溶性蛋白、地上部全N和全P、地下部全N和根系活力有极显著影响,对叶片丙二醛和地下部全P有显著影响。AM真菌促进根系对土壤水分和矿质营养的吸收,改善植物生理代谢活动,从而提高沙打旺抗旱性,促进其生长。试验结果为筛选优良抗旱菌种,充分利用AM真菌资源促进荒漠植物生长和植被恢复提供了依据。

    • 宁夏南部旱区坡地不同粮草带比间作种植模式比较

      2010, 30(21):5941-5948.

      摘要 (1889) HTML (0) PDF 7.86 M (1281) 评论 (0) 收藏

      摘要:在宁夏南部旱区15°坡耕地上,于2007年5月至2008年10月连续2a研究了7种不同粮草带状间作(谷子和糜子间作苜蓿)模式与粮食单作(对照处理)模式下的作物产量、形态指标、水分利用效率及水土流失特征。结果表明,同粮食单作相比,4∶4、4∶6、6∶4、6∶6、6∶8、8∶6和8∶8等7个粮(谷子或糜子)草(苜蓿)条带间作种植模式的作物生育后期单株叶面积和单株质量明显增加,作物水分利用效率提高0.99-1.57kg/m3,产量增加3.02%-15.72%,地表径流减少6.86%-58.42%,泥沙流失量减少56.09%-100%。不同粮草带比间作种植模式比较,带距越窄,粮食增产效果和整体水土流失防治效果越佳。尤其是4∶4、4∶6和6∶4 3种带比间作种植模式的综合效果较好。

    • 节节草生长对铜尾矿砂重金属形态转化和土壤酶活性的影响

      2010, 30(21):5949-5957.

      摘要 (2274) HTML (0) PDF 1.96 M (1535) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过盆栽模拟栽培试验,研究了节节草生长对铜尾矿砂重金属形态转化和土壤酶活性的影响。结果表明,节节草生长显著提高了尾矿砂中有机物结合态重金属比例(P<0.01),降低了交换态和残渣态重金属比例(P<0.05)。土壤过氧化氢酶、脲酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性均随着节节草的生长而不同程度的升高,其中过氧化氢酶和脲酶活性均与植物生长时间呈显著正相关(r过氧化氢酶= 0.911,P<0.05;r脲酶= 0.957,P<0.01),多酚氧化酶和蔗糖酶活性在植物生长旺盛期达到峰值,分别是对照组的2.40和2.02倍,随后迅速下降;而磷酸酶活性却显著下降(r磷酸酶= -0.923,P<0.05)。土壤酶活性与节节草地下部分干重的相关性大于地上部分;且与土壤有机物结合态重金属的含量呈显著正相关,与交换态和残渣态重金属含量呈显著负相关。节节草生长不仅促进了铜尾矿砂重金属朝螯合态方面转化,有效降低重金属的生物有效性,同时还显著地改善了铜尾矿砂的基质环境和土壤肥力。因此,节节草在铜尾矿废弃地恢复实践中具有较大的应用潜力。

    • 自然植物群落形成过程中铜尾矿废弃地氮素组分的变化

      2010, 30(21):5958-5966.

      摘要 (1799) HTML (0) PDF 1.89 M (1106) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨自然生态恢复过程中铜尾矿废弃地氮素各组分的变化,采集铜尾矿废弃地不同植物群落下的表尾矿样品经室内自然风干、研磨、过筛,用2mol/L KCl提取后进行无机氮各组分含量分析,有机氮各组分含量分析采用Bremner法。结果表明,样品中总氮含量为40.9-1366.1mg/kg,其中总无机氮含量为1.7-8.8mg/kg,占总氮的0.5%-4.3%;酸解氮含量为20.8-361.4mg/kg,占总氮的20.3%-51.9%;酸未解氮含量为20.1-1004.7mg/kg,占总氮的48.1%-79.7%。不同植物群落下尾矿中无机氮、有机氮各组分含量存在较大差异。在无机氮中,铵态氮、硝态氮和亚硝态氮含量为1.7-3.0mg/kg、未检出-58mg/kg和0.019-0.038mg/kg,所占总氮比例为0.2%-4.2%、0-1.8% 和0.003%-0.057%。随着生态系统从裸地→隐花植物结皮→维管植物群落发展,表层尾矿中总无机氮含量逐渐增加,表现为尾矿裸地 < 隐花植物结皮 < 维管植物群落;但对维管植物群落而言,随着植物群落发育时间的增加,表层尾矿中无机氮占总氮的比例逐渐降低。数据分析表明:处于演替初期的裸地、隐花植物结皮生长处的尾矿中铵态氮为有效态氮的主要存在形式,而维管植物群落下尾矿中硝态氮为有效氮的主要形态,占无机氮总量60.0%以上。随着植物群落从裸地、隐花植物结皮向维管植物群落的发展,以及维管植物群落发育时间的延长,表层尾矿中酸解氮和酸未解氮含量逐渐积累。在酸解氮中,氨基酸氮、氨态氮、氨基糖态氮和未知氮含量变化范围分别为4.7-95.7mg/kg、5.8-37.3mg/kg、8.2-38.8mg/kg和2.1-194.6mg/kg,占总氮比例分别为7.2%-11.9%、2.8%-14.1%、2.5%-20.1%和3.4%-19.7%。除杨山冲裸地外,有机氮以酸未解氮为主,同时随着尾矿废弃地弃置时间的延长及植物群落的演替,酸未解氮所占总氮比例有所提高,酸解氮所占比例则呈递减趋势。目前尾矿中有机质和总氮含量仍处于较低的水平,养分的形成、积累尚处于初期阶段,尾矿中氮素的积累过程主要表现为有机氮(尤其是酸未解氮)的积累过程。

    • 硅介导的水稻对二化螟幼虫钻蛀行为的影响

      2010, 30(21):5967-5974.

      摘要 (2008) HTML (0) PDF 1.77 M (1227) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用对二化螟敏感(汕优63)和中抗(盐丰47)的水稻品种,设置硅酸钙处理,观察二化螟蚁螟和三龄幼虫在不同处理稻茎上的钻蛀率、蛀入率和蛀入耗时,同时测定不同处理植株的硅细胞数量及植株与土壤的二氧化硅含量,旨在明确水稻施用硅肥对二化螟幼虫钻蛀行为的影响以及这种影响在不同龄期幼虫和不同抗虫性水稻品种间是否存在差异。蚁螟和三龄幼虫钻蛀率随硅肥施用量增加而降低(幅度为5%—28%)。蚁螟蛀入率在硅肥处理之间和水稻品种之间均没有差异;三龄幼虫蛀入率随硅肥施用量增加而显著下降10%—40%,盐丰47上的蛀入率显著低于汕优63(差异10%—30%)。蚁螟蛀入耗时随硅肥施用量增加而显著延长,三龄幼虫蛀入耗时与品种抗性有显著关系。稻茎硅含量随硅肥施用量增加而增大,并且与三龄幼虫蛀入率呈负相关、与三龄幼虫蛀入耗时呈正相关关系。因此,施用硅肥可直接抑制二化螟幼虫钻蛀,蛀入耗时的延长可间接地延长幼虫暴力于其它防治措施的时间;施用硅肥对三龄幼虫成功蛀入的影响大于对蚁螟的影响;相对于抗虫品种,施用硅肥能在更大程度上增强感虫品种对二化螟幼虫钻蛀行为的抑制作用。

    • 饥饿对转基因鲤与野生鲤生长竞争和性腺发育的影响

      2010, 30(21):5975-5982.

      摘要 (1868) HTML (0) PDF 1.65 M (1512) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究转大麻哈鱼(Oncorhynchus keta)生长激素基因鲤(转基因鲤)在不同食物含量条件下的生长竞争(主要是生长、生殖),实验设定两个实验组,分别为正常投饲组和半饥饿实验组,每组的饲养池大小相同、混养的转基因鲤和对照鲤初始总体重相等。连续3个月定期采样后,处理数据并拟合体重体长方程,从形态学和组织学入手对转基因鲤和对照鲤(Cyprinus carpio)的生长状况、饲料占有情况和性腺发育状况开展研究。结果表明,正常投饲组的转基因鲤和对照鲤体重相对增长率分别为127.9%和70.6%,而半饥饿实验组的转基因鲤、对照鲤的体重相对增长率分别是72.3%和52.2%,表明无论在饱食还是在饲料短缺情况下,转基因鲤显示出快速生长的优势;通过比较两组转基因鲤和对照鲤的肠道充塞度,发现正常投饲组的转基因鲤和对照鲤的肠道食物充塞度差异不显著(P>0.05),半饥饿组中的两种鱼的肠道食物充塞度差异不显著(P>0.05),但是转基因鲤的肠长/体长比大于对照鲤,差异显著(P<0.05),表明转基因鲤可能对饲料具有较强的消化、吸收能力;总体来看,两组实验鱼的性腺发育进程无明显差异(P>0.05),但在部分月份转基因鲤和对照雌、雄鲤的相对性腺重差异显著(P<0.05),无论在饱食还是在半饥饿情况下,转基因鲤的性腺发育情况略好于对照鲤。

    • >专论与综述
    • 河流水质的景观组分阈值研究进展

      2010, 30(21):5983-5993.

      摘要 (2191) HTML (0) PDF 2.40 M (1436) 评论 (0) 收藏

      摘要:土地利用/覆被变化产生的区域生态环境负面效应已引起国内外研究者的广泛关注,其中,河流水质对景观组分变化的响应已在区域及更大尺度的研究中,成为热点。探讨河流水质的景观组分阈值,可以弥补非点源污染研究在区域尺度上的景观变化影响水质问题研究中的不足,而这是当前流域水环境管理及土地利用规划与管理的主要依据之一。从景观组分指数与水质指标出发,分析了当前研究的常用指标,认为:具有明确物理意义的景观组分指数,如不透水表面指数、植被指数等,受到水质的景观组分阈值研究的青睐;在水质指标中,水化学指标应用最为广泛,同时,表征水生生态系统条件的如生物类指标、综合生物类与非生物类指标,也逐渐受到重视,方兴未艾。尽管河流水质的景观组分阈值是当前的研究重点,但在区域以及更大尺度上,阈值的差异较大。在今后的研究中,水质退化的景观组分阈值还需在研究尺度、水质指标及阈值标准等问题上进一步深化,而景观格局指数的应用将会促进对水质退化受景观组分空间配置影响的研究。对水质的景观组分阈值研究进行综述,可以为区域尺度上开展水质保护、流域水环境管理及土地利用规划提供前沿信息。

    • >研究简报
    • 长期模拟增温对岷江冷杉幼苗生长与生物量分配的影响

      2010, 30(21):5994-6000.

      摘要 (2672) HTML (0) PDF 1.53 M (1620) 评论 (0) 收藏

      摘要:川西亚高山针叶林是青藏高原东部高寒林区的重要组成部分,也是研究全球变化对森林生态系统影响的重要组成。长期模拟增温对川西亚高山森林树木的生长、物质积累及其分配格局的影响至今鲜有报道。以川西亚高山针叶林优势种岷江冷杉(Abies faxoniana)幼苗为研究对象,采用控制环境生长室模拟增温的方法,研究了模拟增温对岷江冷杉幼苗生长、物质积累及其分配格局的影响。结果表明,模拟增温(2.2±0.2)℃处理65个月后,岷江冷杉幼苗基径、株高、单株叶面积和比叶面积(SLA)均显著增加,比叶重(LMA)显著下降。增温对岷江冷杉幼苗的茎、侧枝、叶和总生物量具有显著的促进作用,对根生物量没有显著影响。岷江冷杉幼苗的叶重比(LMR)下降、枝重比(SMR)增加、根重比(RMR)无显著变化。长期增温能显著促进岷江冷杉幼苗的生长和物质积累,改变生物量分配格局,促使叶片物质向茎转移,降低光合物质投入。

    • 环境因素对长颚斗蟋翅型分化的影响

      2010, 30(21):6001-6008.

      摘要 (2673) HTML (0) PDF 1.66 M (1210) 评论 (0) 收藏

      摘要:长颚斗蟋具有明显的翅二型现象。比较长颚斗蟋不同翅型成虫的形态差异,结果表明其短翅型成虫除翅已明显退化外,与长翅型成虫并无其他形态差异。为探究环境因素与长颚斗蟋翅型分化的关系,就光周期、温度及密度对其翅型分化的影响进行了研究。结果表明,短光周期会抑制其长翅型的形成,而LD 16∶8 h的长光周期则促进长翅个体的分化,但非自然条件的长光周期及全明或全暗条件与上述结论并不一致。变化光周期亦会影响其翅型分化,而随着改变光周期的时间及方向的不同,影响作用亦不相同。在孵化后第20天及40天经历光周期的趋长变化会促进其长翅化;而在孵化后第20天经历光周期的趋短变化则会抑制其长翅化,第30天转移却有促进作用。此外,低温(20 ℃)条件诱导长颚斗蟋短翅化,高温(25 ℃,30 ℃)则促进长翅型的分化。单独饲养时,LD 12∶12 h与LD 16∶8 h条件下的若虫均羽化为短翅型成虫,当密度增加至2或5头/容器时,成虫的长翅率均明显增加,说明高密度亦是长翅型个体出现的重要诱因。

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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