• 2010年第30卷第9期文章目次
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    • 茂兰喀斯特森林群落的种间分离特征

      2010, 30(9):2235-2245.

      摘要 (2450) HTML (0) PDF 1.68 M (1912) 评论 (0) 收藏

      摘要:种间分离的研究对于揭示种间相互作用、群落组成与动态具有重要意义。为分析喀斯特原生性森林群落种间的分离特征,进而探讨喀斯特生境上物种的共存机制,以茂兰国家级自然保护区分布的亚热带区域原生性较强的典型常绿阔叶落叶混交林为研究对象,以建立的2块1hm2(100m×100m)样地群落学调查数据为基础,借助ArcGIS软件的空间分析功能,判定每个个体的最近邻体植株的种类与距离。在此基础上,采用N×N 最近邻体列联表及其截表的方法,应用Pielou的分离指数量化了2块样地中各43个树种(多度≥20)的种间分离状况。研究结果表明:两种喀斯特森林群落类型中物种均以随机毗邻种对占优势(P1和P2样地分别为60.91% 和 63.34%),正分离种对次之(分别为38.76%和35.66%),负分离种对极少(分别为033%和1.0%),这种种间分离特征表明种间竞争排除作用减弱,群落已趋于稳定,反映出该森林正处于相对稳定的顶极状态。根据种间分离情况以及物种对环境的适应方式,将两个样地各43个物种分别划分为3个生态种组,各组间物种的生态学特性以及对生境的偏好存在明显差异。种间的分离特征与喀斯特森林高度的生境异质性明显相关,分布在不同生境类型上的物种间大多呈现正分离,而具有相似生境要求或分布广泛的物种间易形成随机毗邻或负分离,这一特征为群落中多物种的稳定共存提供了更大的可能性。因此,以生境的高度分化为基础的种间关系可能是喀斯特森林多物种稳定共存的重要机制之一。

    • 阿尔泰山南坡树轮宽度对气候变暖的响应

      2010, 30(9):2246-2253.

      摘要 (2471) HTML (0) PDF 1.08 M (1755) 评论 (0) 收藏

      摘要:在全球气候变暖的背景下,中高纬度地区出现了树轮宽度对气候的响应分异现象,在阿尔泰山南坡的森林上限,西伯利亚落叶松树轮宽度对生长季温度敏感,该区域树轮宽度对气候要素是否存在响应分异现象还不确定\.建立了哈萨克斯坦境内阿尔泰山南坡的西伯利亚落叶松树轮宽度年表,利用树轮资料和卡通卡拉盖气象站的气象资料,分析了该站1932年以来的温度和降水变化趋势,并利用相关函数分析了树轮宽度对气候要素的响应特征以及对温度响应关系的变化。结果表明:1932年以来该站温度上升趋势明显,特别是冬季的升温最为显著,降水呈微弱的下降趋势;研究区树轮宽度与6月的温度显著正相关,相关系数达到0.60以上,该相关生理学意义明显;滑动序列相关分析表明,树轮宽度对6月温度的响应较为一致,没有出现明显的响应分异现象。还发现了1992年是一个响应异常的年份,是否与1991年的Pinatubo火山爆发有关还有待深入研究。

    • 吉林省主要林型森林火灾的碳量释放

      2010, 30(9):2254-2260.

      摘要 (2748) HTML (0) PDF 900.78 K (1676) 评论 (0) 收藏

      摘要:火是森林生态系统主要的干扰因子,森林火灾的频繁发生不仅使森林生态系统遭到破坏,同时也造成了含碳温室气体的大量释放。国际上对森林火灾释放温室气体的研究越来越多,中国学者也对我国森林火灾释放的温室气体进行了研究。当前,对森林火灾释放碳量的估算主要应用平均生物量数据,而不是应用每次森林火灾实际燃烧的生物量,另外对林型森林火灾碳释放的差异研究不够深入。根据每次森林火灾实际燃烧的生物量来研究吉林省主要林型森林火灾碳释放。根据吉林省1969—2004年的森林火灾统计数据,计算出了吉林省主要林型森林火灾释放碳量。其中,白桦林、阔叶混交林、针阔混交林、落叶松林、柞树林、杨树林和红松林森林火灾直接释放的碳量占1969—2004年吉林省森林火灾碳释放总量的99.7%。白桦林、阔叶混交林、针阔混交林、落叶松林、柞树林、杨树林和红松林森林火灾年均释放的碳量分别为6593.75-8791.66、5650.28-753371、3906.57-5208.76、2110.75-2814.33、1613.71-2151.61、295.49-393.98、234.37-312.50 t。用排放比法得出了吉林省主要林型森林火灾释放的CO2、CO、CH4量。白桦林、阔叶混交林、针阔混交林、落叶松林、柞树林、杨树林和红松林森林火灾年均释放的CO2量分别为21759.36-29012.48、18645.93-24861.24、12891.69-17188.92、6965.46-9287.29、5325.25-710033、975.11-1300.14、773.43-1031.24 t,年均释放的CO量分别为1583.09-2110.78、1356.57-1808.76、937.93-1250.57、506.77-675.69、387.43-516.58、70.94-94.59、56.27-75.03 t,年均释放的CH4量分别为534.71-712.94、458.20-61093、316.80-422.39、171.17-228.22、130.86-174.48、23.96-31.95、19.01-25.34 t。通过时间系列分析,白桦林自1980年以后、针阔混交林自1984年以后和红松林自1983年以后已经不是主要森林火灾碳释放林型。目前主要森林火灾碳释放林型为阔叶混交林、落叶松林、柞树林和杨树林,特别是柞树林,年均碳释放为237.12-316.16 t。

    • 尖吻蝮和舟山眼镜蛇初生幼体的捕食性攻击行为

      2010, 30(9):2261-2269.

      摘要 (2411) HTML (0) PDF 1.20 M (2004) 评论 (0) 收藏

      摘要:毒蛇捕食行为通常可以分为3个阶段:攻击前、攻击和攻击后阶段,其中攻击阶段在整个行为过程中起着决定性的作用。用数码摄像机拍摄了4个体温下尖吻蝮和舟山眼镜蛇幼体捕食小白鼠的行为过程,通过分析10个行为变量来比较两者捕食性攻击模式的差异并检测温度对攻击行为的影响。两种蛇对猎物产生明显不同的攻击反应。攻击前,尖吻蝮感应猎物能力相对较弱,头部移动速度缓慢,准备时间较长;攻击时,尖吻蝮头部移动速度显著大于舟山眼镜蛇;攻击注毒后两种蛇均释放猎物,尖吻蝮头部回缩至攻击前状态的时间间隔相对较短。体温显著影响两种蛇的攻击行为。在检测的温度范围内,两种蛇都在28 ℃体温条件下感应猎物能力达到最好;温度效应对尖吻蝮攻击速度的影响显著,但对舟山眼镜蛇不显著。不同蛇类捕食行为模式以及对体温变化反应的差别可能主要与其利用感觉器官、生境条件上的种间差异有关。

    • 盐池湾自然保护区喜马拉雅雪鸡育雏栖息地选择

      2010, 30(9):2270-2275.

      摘要 (2015) HTML (0) PDF 955.02 K (1595) 评论 (0) 收藏

      摘要:2005年4—7月,采用样方法和直接观察法,对甘肃省盐池湾自然保护区喜马拉雅雪鸡(Tetraogallus himalayensis)育雏期的栖息地选择进行了研究。共测量了16个正在觅食、未受到干扰的雪鸡育雏栖息地和14个阴阳坡的对比样方。研究表明,育雏期的喜马拉雅雪鸡主要选择在海拔3301—3600m之间、中坡及中坡以上的坡位、坡度11—30°之间的灌丛草地活动,这有利于雏鸟获得足够的食物供应和更好的保护后代。主成分分析表明,影响雪鸡育雏期栖息地选择的主要因子分为捕食因子和食物因子两类,其主要因子依次为灌丛长度、物种丰富度、地面异质性以及附近(500m内)的悬崖数量。喜马拉雅雪鸡对育雏栖息地的选择其实是最好的食物资源和最有利于逃避敌害之间的权衡,即捕食因子与食物因子之间权衡的结果,这可能是喜马拉雅雪鸡在长期演化过程中形成的一种避免被天敌捕食的行为适应,是高寒地区鸟类的一种生存策略。

    • 基于高光谱的苹果果期冠层光谱特征及其果量估测

      2010, 30(9):2276-2285.

      摘要 (2398) HTML (0) PDF 1.92 M (2320) 评论 (0) 收藏

      摘要:苹果冠层光谱特征是苹果树遥感生理监测和生产管理的重要依据。对栖霞市苹果果期的冠层反射光谱进行实测,结合数码照相技术探明了苹果果期的反射光谱特性和敏感波段,并通过敏感波段与果树比指标建立回归模型,实现了对苹果冠层果量(果树比)的无损估测。结果表明:苹果树果期冠层光谱曲线总体表现为对蓝光和红光的吸收及对绿光的反射,在近红外750—1300nm之间表现为强烈的反射,且在1650nm和2200nm附近呈现两个反射峰。选择435、670、730、940、1140nm和1480nm等6个波段为苹果果期的敏感波段。利用这些波段分别构建了差值、比值及归一化植被指数,筛选了最佳光谱参数,进而构建了果量(果树比)估测模型,经筛选验证确定苹果果量的最佳估测模型为:y = 0.0086\[NDVI(940,730)\]2-1.0934NDVI(940,730)+0.3209。模型为苹果果期果量的精确估测提供了比较快捷的方法途径。

    • 模拟氮沉降对华西雨屏区慈竹林土壤活性有机碳库和根生物量的影响

      2010, 30(9):2286-2294.

      摘要 (2919) HTML (0) PDF 1.39 M (2728) 评论 (0) 收藏

      摘要:从2008年1月起,对华西雨屏区慈竹(Neosinocalamus affinis)人工林进行了模拟氮沉降试验,氮沉降水平分别为对照(CK, 0 g?m-2?a-1)、低氮(5 g?m-2?a-1)、中氮(15 g?m-2?a-1)和高氮(30 g?m-2?a-1)。在模拟氮沉降1.5 a后,按土层深度取土样和根样,测定不同深度土壤活性有机碳含量和根生物量。结果表明,华西雨屏区慈竹林土壤有机碳、微生物量碳、浸提性溶解有机碳和活性碳含量均随土层深度的增加而减少。氮沉降显著减少了土壤微生物量碳和活性碳含量,显著增加了浸提性溶解有机碳含量,并使得土壤碳库管理指数减小。同时,慈竹林根密度在氮沉降条件下减少了12%-14%。说明氮沉降的增加减少了土壤有机碳中的活性部分,增加了土壤有机碳的淋溶流失,降低了慈竹林土壤碳库质量。同时,根系生物量的减少,间接影响了土壤微生物活动和土壤碳周转过程。在未来氮沉降持续增加的背景下,慈竹林土壤对碳的保持能力可能会下降。

    • 东北典型森林土壤呼吸的模拟——IBIS模型的局域化应用

      2010, 30(9):2295-2303.

      摘要 (2666) HTML (0) PDF 1.24 M (2202) 评论 (0) 收藏

      摘要:集成生物圈模拟器(IBIS)将陆地生态系统的生态学过程与相关的生物物理和生理学过程统一起来,代表了生态系统碳循环模拟模型的研究方向。将IBIS-2.6进行适当改造用于中国东北地区的6种典型森林类型(红松林、落叶松林、杨桦林、硬阔叶林、蒙古栎林和杂木林)的土壤呼吸、根际呼吸和异养呼吸估算,并以实测数据作验证。2004-2005年土壤呼吸、根际呼吸和异养呼吸年通量的模拟结果与实测值吻合较好,模拟偏差变动范围分别为:-5%-21%、-2%-16%和-16%-45%。土壤呼吸模拟值与实测值之间的差异不显著(P>0.05),两者间的相关系数以杂木林最低(0.362)、硬阔叶林最高(0.917)。除了春末夏初的土壤呼吸迅速升高过程外,模型能较好的捕捉土壤呼吸的季节动态。研究为IBIS模型的局域化应用奠定了基础,并表明经过改造的IBIS可以用于特定的森林生态系统水平的土壤呼吸模拟估测。

    • 穆棱东北红豆杉年轮-气候关系及其濒危机制

      2010, 30(9):2304-2310.

      摘要 (3236) HTML (0) PDF 7.48 M (2025) 评论 (0) 收藏

      摘要:东北红豆杉是国家I级重点保护野生濒危植物,其径向生长与气候的关系对于探讨其种群濒危机制具有极其重要的意义。利用穆棱自然保护区内天然东北红豆杉树木年轮样本,建立了长300多年的树轮年表(1700—2005年)。分析径向生长特征发现东北红豆杉总体上呈波动式下降的生长方式,在1770年和1930年左右存在两个生长释放区,该地区调查的样本最大年龄达到370a左右。年表与气候变量之间相关分析表明,冬春季节最低气温、平均气温是树木生长的主要限制因子,其他气候因子也有一定的影响,但不起主要作用。1942年以后东北红豆杉年轮指数与Wilson重建的北半球气温变化吻合度降低,温度对东北红豆杉的径向生长限制性降低,这表明气候变暖可能有利于东北红豆杉的径向生长,但不足以说明气候变暖与东北红豆杉衰退的关系,其他气候因子的年轮气候响应分析也不能确定气候变化在东北红豆杉衰退中的主导作用。人为破坏可能是东北红豆杉衰退的主要因素,但气候变化在其中起到多大的贡献还有待深入研究。

    • 华北山地典型天然次生林群落的树种空间分布格局及其关联性

      2010, 30(9):2311-2321.

      摘要 (3220) HTML (0) PDF 1.39 M (2571) 评论 (0) 收藏

      摘要:关帝山华北落叶松、云杉、杨桦天然次生林植被类型是华北高海拔地带代表性的森林类型。以该地区上述3种典型的天然次生林群落为例,运用点格局分析中的单变量O-ring统计方法,分析各群落主要树种的种群空间分布格局;用双变量O-ring统计方法,分析各群落中树种间的空间关联性;并对同一树种在不同森林群落类型中种群空间分布格局和种间关联性的变化进行比较,以探讨华北山地次生林群落空间格局形成和种群维持与动态机制。研究结果表明,(1)各种群在相对小的尺度上聚集分布特征明显,随尺度增加树木种群的聚集性减弱并逐渐表现出随机分布的格局特征;(2)同一树种在不同森林群落类型中空间分布格局差异很大。红桦、白桦和山杨在阔叶林中呈明显的小尺度聚集分布格局,而在针叶林群落呈随机分布。在阔叶次生林中混生的小龄级华北落叶松呈现聚集性空间分布格局。在华北落叶松为优势树种的针叶林中,大龄级的华北落叶松表现出小尺度上均匀分布和较大尺度上随机分布的格局特征;(3)各群落中树种间的空间关联性主要表现在小尺度范围,随尺度加大空间关联性逐渐不明显;(4)在阔叶树占优势的次生林,小龄级华北落叶松与桦木的分布有较明显的空间正关联性,而在华北落叶松为优势树种的针叶林,桦与华北落叶松并未表现明显的空间关联性。种群分布格局和种群间的空间关联性随群落结构、空间尺度和龄级结构不同而有较大变化。

    • 盐胁迫对海岛棉不同基因型幼苗生长及生理生态特征的影响

      2010, 30(9):2322-2331.

      摘要 (2573) HTML (0) PDF 1.32 M (3674) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用水培试验,分析了不同浓度的NaCl(0、50、100、150、200、250 mmol?L-1)处理对两个海岛棉品种新海28号(XH 28,耐盐基因型)和新海21号(XH 21,盐敏感基因型)植株生长、生物量分配、蛋白质含量、脯氨酸(Pro)含量以及过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)等生理生态指标的影响。研究发现:(1)盐胁迫对海岛棉幼苗鲜重的影响大于干重,对茎叶的影响大于根系;(2)盐处理引起海岛棉幼苗根叶脯氨酸含量的增加;(3)低浓度NaCl处理(≤50 mmol?L-1)显著增加耐盐品种XH 28的根长、株高及单株鲜干重;(4)盐胁迫引起海岛棉幼苗根系中可溶性蛋白质含量下降,相反叶片中可溶性蛋白质含量上升;(5)盐胁迫下耐盐品种XH 28幼苗中的POD、CAT、APX酶活性明显高于盐敏感品种XH 21,但GR活性显著低于XH 21。研究表明,低浓度NaCl处理刺激了棉株生长,增加了生物量;盐胁迫下叶内蛋白质、脯氨酸含量明显增加,POD、CAT、APX酶活力升高是海岛棉耐盐品种XH28的基本特征。

    • 复合重金属胁迫对两种藓类植物生理特性的影响

      2010, 30(9):2332-2339.

      摘要 (2648) HTML (0) PDF 1.20 M (2872) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究混合金属离子(Zn2+,Cu2+,Pb2+和Cd2+)溶液对东亚砂藓(Racomitrium japonicum)和拟垂枝藓(Rhytidiadelphus squarrosus)的膜系统、光合系统的损伤情况及其抗氧化酶系统的变化\.结果表明:随着处理重金属浓度的增加,两种藓类植物体中的游离脯氨酸含量先降后升高再下降;丙二醛含量具应激效应;SOD、POD和CAT活性在低浓度下升高(东亚砂藓≤50μmol?L-1,拟垂枝藓≤30μmol?L-1)\.在高浓度下降低(东亚砂藓>50μmol?L-1,拟垂枝藓>30μmol?L-1);可溶性蛋白含量在东亚砂藓中表现为降低-升高-降低,而拟垂枝藓先升后降;叶绿素含量呈抑制效应\.拟垂枝藓的生理变化较东亚砂藓明显,更有利于检测重金属的污染\.

    • 夏季南海北部纤毛虫群落组成及其水平分布

      2010, 30(9):2340-2346.

      摘要 (2953) HTML (0) PDF 937.09 K (1905) 评论 (0) 收藏

      摘要:在2007年中国科学院南海海洋研究所南海北部开放航次期间,设计了两条纤毛虫采样断面(X断面、Y断面),共13个站位,涵盖了珠江冲淡水区、粤东上升流区和陆坡开阔海区,旨在对纤毛虫的种类组成和空间分布及其影响因素进行探讨。共检出4纲8目22属38种纤毛虫,其中种类数最多的属是砂壳目拟铃虫属(9种),其次是急游目急游属(5种)。本航次中纤毛虫主要是砂壳目纤毛虫(27种),共鉴定出砂壳虫15属27种。纤毛虫优势种为蚤状中缢虫 Mesodinium pulex(18.1%),其次是丁丁急游虫 Strombidium tintinnodes(9.7%),盾形拟铃虫 Tintinnopsis urula(5.8%)。纤毛虫种类数和丰度从近岸向外海逐渐减少,纤毛虫种类数与温度(R2=0.53,P<0.05)和盐度(R2=0.43,P<0.05)呈负相关,随着温度的升高,纤毛虫种类数逐渐降低。纤毛虫丰度与温度和盐度相关性并不明显,这可能由于受上升流的影响,近岸上升流高盐区存在着纤毛虫丰度较为丰富的情况。叶绿素a浓度与纤毛虫种类数(R2=0.36,P<0.05)和纤毛虫丰度(R2=0.36,P<0.05)呈正相关,近岸浮游植物生物量高,纤毛虫种类丰富,丰度大,叶绿素a沿纵断面降低,纤毛虫种类数和丰度也降低。

    • 光照强度对四株海洋绿藻总脂含量和脂肪酸组成的影响

      2010, 30(9):2347-2353.

      摘要 (2765) HTML (0) PDF 1.04 M (1886) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用f/2培养基,在3000lx,5000lx,8000lx光照强度时对杆状裂丝藻(Stichococcus bacillaris, MACC(中国海洋大学微藻种质库)/C19)和3株小球藻(Chlorella sp. MACC/C95, MACC/C97和MACC/C102)等4株海洋绿藻的总脂含量及脂肪酸组成进行了研究。单因子方差分析结果表明,光照强度对4株海洋绿藻的相对生长率、EPA (二十碳五烯酸, 20∶5(n-3))含量及PUFA(多不饱和脂肪酸)总量,C19、C97和C102的脂肪含量和SFA(饱和脂肪酸)总量,C19、C95和C102的MUFA(单不饱和脂肪酸)总量均有显著影响(P<0.05)。C19和C95的总脂含量随光照强度的增加总体呈降低趋势,C97和C102的总脂含量则随光照强度的升高而明显升高。C19的EPA含量随光照强度的增加呈现低-高-低趋势,C95在中低光照强度下EPA含量较高,C97和C102的EPA含量则随光照强度的增加而明显降低,4株绿藻的AA(花生四烯酸, 20∶4(n-6))含量和PUFA总量均随光照强度的增加而降低。多重比较结果表明:C19在高光照强度(8000lx)时总脂含量显著低于其它各组,低光照强度(3000lx)和中光照强度(5000lx)处理间没有显著性差异(12.9%—12.7%),C97和C102则分别在高光照强度时总脂含量显著高于其它各处理(分别为40.6%和33.3%)。C19的EPA含量在中光照强度水平显著高于其它处理(12.7%),C97和C102的EPA含量分别在低光照强度水平显著高于其它处理(分别为12.0%和10.5%),C95的EPA含量在高光照强度水平显著低于其它处理,低光照强度和中光照强度处理间没有显著性差异(14.0%—14.7%);C19和C95的PUFA总量均在高光照强度水平显著低于其它处理,在低光照强度和中光照强度处理间没有显著性差异(分别为19.1%—19.4%和21.3%—21.3%),C97和C102的PUFA总量均在低光照强度水平显著高于其它处理(分别为19.2%和18.9%)。4株绿藻的主要脂肪酸成份为14∶0、16∶0、16∶1(n-7)、16∶4(n-3)、18∶1(n-9)、18∶3(n-3)、20∶4(n-6)和EPA。

    • 生态系统服务供给量的确定——最小数据法在黑河流域中游的应用

      2010, 30(9):2354-2360.

      摘要 (2370) HTML (0) PDF 940.61 K (2217) 评论 (0) 收藏

      摘要:确定生态系统服务供给量与付费标准是进行生态系统服务付费研究的关键问题。最小数据方法是一个推导生态系统服务供给曲线的数学模型,该模型通过分析土地利用收益的空间分布,计算出生态系统服务机会成本的空间分布,从而推导出生态系统服务供给曲线。介绍了最小数据方法,然后以黑河流域张掖市甘州区为例,以植被蒸散发量的减少表征生态系统服务,通过调查获得机会成本的空间分布,利用最小数据方法推导了水资源服务供给曲线。结果表明:随着补偿价格的提高,农业部门提供的水资源服务逐渐增加。当补偿价格从0.067元 m-3(农业用水价格)提高到3元m-3(建筑用水水价),农业部门提供的水资源服务由2.08×106m3 a-1增加到2.7×108m3 a-1。这表明,采用生态系统服务付费政策可以有效减少农业用水量,同时这也为补偿标准的制定提供一种新的思路。

    • 河北省生态功能修正价值的时空分布

      2010, 30(9):2361-2370.

      摘要 (2112) HTML (0) PDF 2.13 M (1672) 评论 (0) 收藏

      摘要:当前的土地生态功能价值变化研究,因未涵盖所有用地类型,区域差异性考虑不够,而受到一定的影响。以河北省为例,归纳总结了所有地类的生态功能理论价值,利用生态脆弱性指标(包括年均降水量、干燥度、灾害天气频率、植被覆盖率、地形起伏度、土壤可蚀性、土层厚度、组成物松散度、环境容量)设计出修正系数对其地域差异性进行了修正;在此基础上,利用2004年的地均生态功能修正价值及其在1996—2004年间的变化率、2004年的生态-经济脱钩指数等3个指标对河北省各县生态功能价值的时空变化进行了探讨。研究结果显示,河北省的生态功能状况,无论在时间上还是在空间上都具有比较明显的地域性分布规律,而且生态功能保护愈好的县,其生态与经济之间的协调程度也愈高。借助这些指标和规律,对河北省的生态经济功能区进行了划分,对各县经济发展如何更好地符合其生态功能保护进行了探索,以期为河北省的生态功能区域统筹提供有价值的参考。

    • 农业生态经济系统耦合过程模型的建立及应用

      2010, 30(9):2371-2378.

      摘要 (4061) HTML (0) PDF 1.06 M (1893) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于“一般系统论中系统演化”的思想、“Thornes关于植被和土壤侵蚀耦合模型”等思路,构建了农业生态经济系统耦合过程的基础模型和扩展模型。通过该模型能够揭示农业“生态—经济”的互动过程、确定农业经济系统影响生态系统的临界点,这对于开发利用农业资源、制定农业生态经济系统可持续发展方案具有重要的现实意义。以纸坊沟流域20余年农业生态经济系统演变资料为基础,借鉴已有研究结果,通过对“模型”参数的计算,建立了反映纸坊沟流域不同情境下农业生态经济系统耦合过程模型,结果表明:按照农业生态经济系统现状演变轨迹,农业生态系统自我调节的临界点为en(t)=1.22×el(t);如果继续完善系统循环,强化“林草资源-畜牧业”链网,在生态系统阈值范围内可增强经济系统功能;如果停止“退耕”而出现复垦,生态系统自我调节的临界点变为en(t)=0.69×el(t),单位生态系统功能减弱。为此,必须稳定退耕还林工程,促进农业资源合理、高效利用,加速产业优化升级,这样方能实现农业生态经济系统健康、持续发展。

    • 黄土塬区气候变化和人类活动对径流的影响

      2010, 30(9):2379-2386.

      摘要 (2991) HTML (0) PDF 1.01 M (1801) 评论 (0) 收藏

      摘要:以黄土高塬沟壑区的黑河流域(泾河支流)为研究区域,基于Mann-Kendall和双累积曲线等方法分离了1972-2000年气候变化和人类活动对径流的影响。结果表明,黑河流域气候趋向暖干而径流减少;以径流突变年份为界将研究时段分为两段(1972-1992年和1993-2000年),后段较前段降水减少75.4 mm、温度升高0.5 ℃,而径流减少29 mm。气候变化和人类活动均导致黑河径流减少,但贡献率不同,分别为24%和76%。人类活动是导致黑河径流减少的主要驱动力,但气候变化的影响也不容忽视,在进行生态建设和水资源管理时应予以充分考虑。

    • 模拟降雨下草地植被调控坡面土壤侵蚀过程

      2010, 30(9):2387-2396.

      摘要 (2535) HTML (0) PDF 1.30 M (2284) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用人工模拟降雨的方法,定量研究了黄土高原地区不同生长阶段黑麦草(Lolium perenne L.)和红豆草(Onobrychis viciaefolia Scop.)及裸地坡面的降雨产流产沙过程,并通过降雨前剪掉冠层的方法对比分析了两种牧草根系与冠层在减少坡面径流与侵蚀产沙中的贡献率。试验结果表明:与裸土坡面相比,两种牧草都能有效的控制坡面土壤侵蚀,在试验末期黑麦草和红豆草的减流效益分别为65%和45%,而两者的减沙效益均在93%以上。两种牧草根系与冠层减少坡面径流与泥沙贡献率存在一定的差异,黑麦草冠层比根系具有更大的减流贡献率,除最后试验阶段冠层减流贡献率为44.7%外,在其他试验阶段黑麦草冠层的贡献率大于60%。相反,红豆草对坡面径流的减少则主要依赖于根系的作用。植物根系在控制坡面土壤侵蚀产沙中发挥着很大的作用。从实验初期到实验末期,黑麦草和红豆草根系的减沙贡献率分别由72%和16%增加到96%和93%。

    • 工业园区磷代谢分析——以江苏宜兴经济开发区为例

      2010, 30(9):2397-2405.

      摘要 (2822) HTML (0) PDF 1.12 M (1833) 评论 (0) 收藏

      摘要:工业园区是工业活动的重要载体,也是水污染控制与治理的焦点对象。运用物质代谢分析方法解析水中主要污染主导元素在工业园区的代谢途径、结构与动力机制,有助于寻求提高水资源利用效率和减缓水环境污染压力的举措。以江苏宜兴经济开发区为案例,基于物质流分析方法构建了工业园区的磷代谢网络,详细解析了工业系统和污水处理模块的磷代谢途径和通量。研究表明,印染、食品加工和机械(磷化)行业是宜兴经济开发区的主要磷排放源;企业自备处理设施除磷效果不佳,磷去除率大约为60%,集中污水处理厂可以有效除磷,去除率约75%;生活污水磷去除率低;不经处理直接排入水体的降水给水体造成了较大的负荷,为34%。由此,建议企业完善简单的处理设施,污水处理厂提高企业纳管率,同时园区加强对生活污水、生活垃圾和企业固体排放物的管理。

    • 中国国家级湿地公园运行现状、区域分布格局与类型划分

      2010, 30(9):2406-2415.

      摘要 (3954) HTML (0) PDF 1.67 M (2794) 评论 (0) 收藏

      摘要:对湿地公园的概念进行了探讨, 对中国国家级湿地公园建设运行现状及其成因进行了总结, 对湿地公园类型划分进行了研究, 对两类中国国家级湿地公园地理分布格局进行了构建分析。结果表明: 湿地公园概念需从学术层面统一界定; 中国国家级湿地公园获批门槛低、建设进程慢、区域发展差异大、建设类型多样化不足、专题研究匮乏; 其原因主要在于起步晚,受经济发展水平、湿地资源状况、生态环境保护意识和能力等因素影响; 国家应加强对湿地公园建设的宏观调控和指导, 要注重质量建设和区域协调发展; 类型划分是展示湿地公园类型多样性的重要环节, 要优先建设不同类型的湿地公园。

    • 黄淮海多熟种植农业区作物历遥感检测与时空特征

      2010, 30(9):2416-2423.

      摘要 (4468) HTML (0) PDF 18.41 M (1537) 评论 (0) 收藏

      摘要:多熟种植是高强度农业土地利用的重要特征,但由于缺乏在空间和时间上清晰描述农业多熟种植和作物种植历时空分布的数据,使得区域尺度农田生态系统碳动态估计、农田生产力监测与模拟等有很大的不确定性。黄淮海农业区是以冬小麦-夏玉米二熟制为主的我国粮食主产区,冬小麦和夏玉米分别为光合作用途径为C3和C4的作物,已有研究证明如果在估算生态系统生产力时不考虑一年两季作物及其光能利用率的差异则会导致生产力估算结果过低。研究结合农业气象站点地面作物物候观测数据和空间分辨率500m、8d合成的MODIS时间序列数据,分析研究区二熟制作物的生长过程、物候特征和作物历的空间差异,发展基于EVI和LSWI时间序列曲线检测多熟区各季作物种植历的方法,获取黄淮海农业区空间表述清晰的熟制和各季作物的生长开始与结束时间数据,并应用农业气象站点数据对方法和所获取的作物历数据进行了比较验证。论述的方法和提取的各季作物的作物历时空数据将能够应用于区域尺度农田生产力估算、生物地球化学循环模拟和农业生态系统监测。

    • 不同栽培模式对渭北旱塬区冬小麦生长期间土壤水分、温度及产量的影响

      2010, 30(9):2424-2433.

      摘要 (2600) HTML (0) PDF 1.23 M (2173) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过2a大田试验研究了不同栽培模式对渭北旱塬区冬小麦生育期内0-2 m土壤水分,耕层(10 cm处)地温,以及作物产量和水分利用效率的影响。结果表明:(1)推荐施肥+垄上覆膜+沟内覆草(NP+PF+S)、推荐施肥+垄上覆膜(NP+PF)和推荐施肥+麦秸覆盖处理(NP+S)均能增加土壤储水量,但以NP+PF+S 和NP+PF处理较好;(2)3种覆盖栽培模式均提高了冬小麦越冬期间耕层地温,但推荐施肥+麦秸覆盖处理(NP+S)在冬小麦返青期耕层地温要低于对照(CK),推荐施肥+垄上覆膜+沟内覆草(NP+PF+S)和NP+S处理在冬小麦返青期后期到收获期耕层地温也均低于CK;(3)NP+PF+S处理较其它处理可增加冬小麦产量,并提高水分利用效率,其次是NP+PF处理,而NP+S处理增产效果不明显。可见,覆膜覆草和覆膜是较为适宜渭北旱塬雨养区冬小麦发展的栽培模式。

    • 氮肥运筹对稻茬冬小麦土壤无机氮时空分布及氮肥利用的影响

      2010, 30(9):2434-2442.

      摘要 (2331) HTML (0) PDF 1.28 M (2110) 评论 (0) 收藏

      摘要:以宁麦9号和豫麦34号为材料,研究了氮肥基追比对土壤无机氮时空变化、氮素表观盈亏和氮肥利用率的影响。结果表明,施用基肥提高了越冬期0-60cm土层NO-3-N和NH+4-N含量,拔节期追肥对孕穗期各土层无机氮含量无显著影响,追施孕穗肥显著提高了开花期0-60cm土层硝态氮含量和0-20cm土层铵态氮含量。不施氮处理各生育阶段均表现为氮素亏缺,施氮处理氮素盈亏呈明显的阶段性,播种至孕穗阶段出现氮素盈余,孕穗至成熟阶段出现氮素亏缺;全生育期氮素表观盈余量两品种平均以5∶5处理最低,7∶3处理最高。两品种氮肥农学效率、氮肥表观回收率和产量均随基肥比例的增加呈先增后降的趋势,均以5∶5处理最高。因此,在小麦生产中应适当减少基施氮肥用量,在小麦拔节孕穗期适当增加追肥比例有利于提高产量和氮肥利用效率,并降低土壤氮素损失。

    • >专论与综述
    • 海草床恢复研究进展

      2010, 30(9):2443-2453.

      摘要 (2991) HTML (0) PDF 1.65 M (2388) 评论 (0) 收藏

      摘要:海草床是热带和温带重要的海洋生态系统,是许多海洋动物的栖息地、生存场所和食物来源地,具有重要的生态系统服务价值。20世纪以来,全世界的海草床衰退严重,仅1993年到2003年间约有2.6×104 km2消失,达到15%,开展海草床的生态恢复已迫在眉睫。总结了海草床衰退的原因及恢复的主要方法。海草床衰退的原因包括自然灾害和人类活动的影响。海草床恢复的方法包括生境恢复法、种子法和移植法。移植法是目前最常用的方法,可分为草皮法、草块法和根状茎法。比较了各方法的优缺点,即(1)生境恢复法投入少、代价低,但周期长;(2)种子法破坏小,但种子难收集、易丧失、萌发率低;(3)草块法成活率高,但对原海草床有破坏作用;(4)根状茎法节约种源,但固定困难。因此,海草床恢复的具体方法取决于种源地、移植地及恢复的目标。我国的海草研究与恢复尚处在起始阶段,移植法应是目前我国海草床恢复的首选方法。就未来我国海草恢复的关键技术和研究重点提出了建议。

    • 天然林生态系统稳定性与病虫害干扰——调控与被调控

      2010, 30(9):2454-2464.

      摘要 (3068) HTML (0) PDF 1.87 M (2642) 评论 (0) 收藏

      摘要:如何评价天然林中原生的昆虫、病原的生态功能是制定病虫害防治措施首先要明确的问题之一。依据天然林生态系统稳定性与病虫害干扰之间关系的最新研究进展,系统阐述了当前有关天然林调控病虫害爆发的多样性-稳定性假说和联合抗性假说,指出联合抗性假说的不确定性以及多样性-稳定性假说的局限性。昆虫、病原在天然林演替过程对系统整体结构、健康、稳定以及可持续性上不但发挥着重要的生态调控功能作用,在有些情况下甚至加速或改变系统的演替途径。这种生物干扰目前在林业发达国家的天然林管理策略中被视为有益的干扰元素,由此提出将模拟自然干扰作为今后天然林管理策略一项指导方针。同时指出我国对此的认识不仅较国外林业发达国家晚,而且在实践中也未能有效地整合在森林生态系统健康管理的实践中,因此这种对天然林生物干扰的新认识有助于未来我国天然林病虫害生态控制治理决策的制定。

    • >问题讨论
    • 生态创新的内涵、分类体系与研究进展

      2010, 30(9):2465-2474.

      摘要 (4949) HTML (0) PDF 1.64 M (2605) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国正处于从“中国制造”向“中国创造”转变的关键时期,生态创新对于我国经济增长模式的生态化转型和综合国家竞争力的提升具有重要的意义。在回顾生态创新发展历程的基础上辨析了生态创新的概念内涵,指出双重外部性、技术推动与市场拉动效应的特殊性、以及环境管治的推/拉效应是生态创新不同于一般创新的特性。接着,分微观、中观和宏观尺度建构了生态创新的等级体系并阐述了主要研究领域和范式。然后,评述了企业、行业和国家3个尺度上的生态创新进展,指出企业生态创新研究最为活跃,而行业和区域层面的研究相对滞后。最后,分析了当前生态创新研究存在的问题,并指出我国如果在企业生态创新、国家生态竞争战略、经济发展模式生态化转型和生态创新管治等战略问题上左右摇摆甚至处理不当,很可能将失去在生态创新“第六轮工业革命”崛起的机会。

    • 黄土高原防护林建设的恢复生态学与生态水文学基础

      2010, 30(9):2475-2483.

      摘要 (2773) HTML (0) PDF 1.46 M (1992) 评论 (0) 收藏

      摘要:以控制土壤侵蚀和提高土地生产力为主要目标的防护林建设是黄土高原植被建设与生态恢复的主体。在对国内外防护林建设研究进行回顾的基础上,从恢复生态学与生态水文学视角探讨了我国西北黄土高原地区防护林建设目标、防护林建设研究尺度、防护林建设基础理论等,并提出今后黄土高原防护林建设研究方向,其目的在于,通过探讨进一步明确当前黄土高原防护林建设的问题,为该区防护林体系建设提供指导依据。防护林建设除了要达到侵蚀防治等功能的正常发挥外,其终极目标应强调水-沙平衡这一生态水文学目标的实现。防护林建设需要从不同尺度予以理解,除林分尺度的结构优化与功能调控技术以及小流域尺度空间对位配置技术外,区域尺度地带性植被和适宜覆盖率的确定也应为防护林建设的内容。为实现防护林建设的生态水文学目标,防护林建设应遵循恢复生态学中的水分限制因子理论、生态适宜性理论、生物多样性理论以及群落演替理论,这就要求防护林建设总体应以林-水平衡为核心,在实现区域植被地带性及微观尺度适地适树的同时,考虑次生林主要树种的引入,以促进防护林建设生物多样性及群落顺行演替。总体来看,黄土高原防护林建设应基于恢复生态学与生态水文学加强以下研究:(1)针对气候变化,加强防护林建设气候变化适应性评价研究,建立适应性防护林可持续经营管理理论与技术体系;(2)针对立地条件空间异质性,加强高分辨率植被恢复适宜性评价研究,建立定量的植被恢复适地适树适群落理论体系;(3)以恢复生态学原理为指导,加强潜在植被空间分布格局的复原与预测研究,建立近自然防护林建设植被恢复模式;(4)针对全球气候变化与资源性缺水问题,加强基于物理过程分布式生态水文模型的模型模拟研究,为防护林体系建设中植被空间分布、结构组成与规模提供决策依据。

    • >研究简报
    • 冬春季矮岩羊集群特征比较

      2010, 30(9):2484-2490.

      摘要 (1915) HTML (0) PDF 1.09 M (1798) 评论 (0) 收藏

      摘要:2007年10月至12月、2008年11月中旬至2009年1月中旬和2009年3月至5月,采用样线法对四川竹巴笼自然保护区矮岩羊冬春季的集群特征进行了研究,春季共观察到73群451只矮岩羊,冬季共观察到170群1036只矮岩羊。发现春季平均群大小为6.18±5.186,最大群34只;冬季平均集群大小为6. 65±4.564 ,最大群24只;春冬两季矮岩羊集群大小季节性变化不显著(P>0.05)。在观察到的矮岩羊中,冬春两季矮岩羊集群都以混合群为主,分别占57.20%和45.20%;与春季相比,冬季混合群和独羊出现频率增高,而春季雌性群和母仔群增多; 2-8只的集群冬季109群,春季56群,分别占总群数的64.12%和76.71%;9只以上的集群冬季46群,春季15群,分别占总群数的20.06%和20.55%。说明矮岩羊主要以2-8只的小群为主。冬季雌雄比为1∶0.64;雌幼比为1∶0.77;春季雌雄比为1∶0.72;雌幼比为1∶0.81。

    • 三种观赏植物对重金属镉的耐性与积累特性

      2010, 30(9):2491-2498.

      摘要 (2756) HTML (0) PDF 1.24 M (2612) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过盆栽实验,对镉(Cd)胁迫下3种观赏植物含羞草、白雪姬和树马齿苋的生长、生理和重金属累积与分布情况进行了研究。结果表明:含羞草、白雪姬和树马齿苋的平均耐性指数分别为105.57、81.35和79.88;在100mg?kg-1Cd浓度下三者叶绿素a、b的含量分别为对照的83.74%、69.83%;60.64%、51.26%和60.64%、51.26%;类胡萝卜素的含量和叶绿素a/b值无明显变化;三者在Cd胁迫下均表现出O?-2离子生成速度上升,MDA含量增加,电导率升高的趋势,其中含羞草的变化幅度最低,白雪姬次之,树马齿苋最高。三者对Cd的耐性表现为含羞草>白雪姬>树马齿苋。3种观赏植物对Cd均具有较强累积能力,在土壤Cd含量为100mg?kg-1时,三者根和地上部分的Cd累积浓度均高于100mg?kg-1。且对Cd积累能力为树马齿苋>含羞草>白雪姬。含羞草、白雪姬和树马齿苋在土壤Cd污染的治理中有一定的应用价值。

    • 杉木人工林去除根系土壤呼吸的季节变化及影响因子

      2010, 30(9):2499-2506.

      摘要 (2468) HTML (0) PDF 1.09 M (2321) 评论 (0) 收藏

      摘要:2007年1月至2008年12月,在长沙天际岭国家森林公园内,采用挖壕法研究杉木人工林去除根系后土壤呼吸速率季节动态及其与5 cm土壤温、湿度的相关关系。结果表明:去除根系与对照5 cm土壤温度的差异性不显著(P=0.987),5 cm土壤湿度差异显著(P=0.035)。杉木林去除根系处理后土壤呼吸速率明显降低,2007至2008两年实验期间去除根系与对照处理变化范围分别为0.19-2.01 μ mol·m-2s-1和0.26-2.61 μ mol·m-2s-1,年均土壤呼吸速率分别为0.90 μ mol·m-2s-1和1.30 μ mol·m-2s-1。去除根系土壤呼吸速率降低幅度为9.4%-59.7%,平均降低了30. 4%。去除根系和对照的土壤呼吸速率与5 cm土壤温度之间均呈显著指数相关,模拟方程分别为:y=0.120e0.094t (R2=0.882,P=0.000),y=0.291e0.069t (R2=0.858,P=0.000)。Q10值分别为2.56和2.01。

    • 干旱胁迫对油松和侧柏水分运输安全性和有效性的影响

      2010, 30(9):2507-2514.

      摘要 (2007) HTML (0) PDF 1.07 M (1495) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过采用改良的冲洗法测定5年生苗木油松(Pinus tabulaeformis)和侧柏(Platycladus orientalis)在不同干旱胁迫时期的水力结构参数,结果表明随着干旱胁迫增加,不同分枝级和茎段所在区域的导水率损失(PLC)增加,比导率(Ks)减少。油松和侧柏在0级,1级和2级分枝级的发生栓塞的水势阈值分别为-0.55、-0.49、-0.43和-0.90、-0.78、-0.74MPa。随着相对分枝级的增加,油松和侧柏的水势阈值增大,栓塞脆弱性变大。非限速区PLC大而Ks小,限速区PLC小而Ks大。油松和侧柏相对分枝级和茎段所在区域的栓塞脆弱性大小为2级>1级>0级,限速区>非限速区,且油松大于侧柏。油松和侧柏在不同干旱胁迫,不同相对分枝级,不同茎段所在区域采取不同的方式来适应由水势降低而引起的栓塞变化。其采取的生态策略包括:保持较高的水分安全性;减轻安全性而对有效性的折衷;同时降低有效性和安全性但不终止任何生产力或树高的组织生长所需水的限制。

    • 泸沽湖流域土地利用方式对土壤肥力的影响

      2010, 30(9):2515-2518.

      摘要 (2455) HTML (0) PDF 484.64 K (1956) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨泸沽湖流域不同土地利用方式对土壤肥力的影响,采用野外调查、取样和室内分析相结合的方法,对泸沽湖流域内3种主要土地利用方式(农田、草地、林地)的土壤理化性状进行对比分析。结果表明:(1)土地利用类型对土壤肥力影响明显,农田含水率、全氮、速效氮、速效磷和速效钾含量相对较高;(2)林地有机质含量相对较高,草地全磷全钾含量相对较高;(3)土壤养分含量与土壤颗粒组成之间有一定的相关性,其中土壤全磷与砂粒呈显著正相关,土壤速效氮含量与粉粒呈显著负相关。

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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