摘要:研究我国东部亚热带植物群落物候与气候变化的关系,对于揭示东部季风区生态系统对气候变化响应的整体特征和空间分异,具有重要的科学意义。利用物候累积频率拟合法对盐城、武汉、合肥、屯溪1982-1996年的植物群落季相阶段进行划分,并分析了季相阶段的时空变化及其与气温的统计关系。结果表明:(1)各站多年平均变绿期、旺盛光合期和休眠期初日均有随海拔升高而推迟的倾向,而多年平均季相阶段长度的空间分异特征不明显。休眠期初日随海拔升高而推迟的事实表明,树木秋季叶变色和落叶除受到气温的影响外,还可能与光照和霜等其它环境因素有关,从而使得海拔升高对秋季物候期提早的影响有所削弱,其生态机制有待进一步研究。(2)各站变绿期初日以提前为主,长度以延长为主;旺盛光合期和凋落期初日均以提前为主,长度延长与缩短参半;休眠期初日提前与推迟参半,长度以缩短为主。(3)各站变绿期和旺盛光合期初日与前期平均气温多呈显著负相关,而凋落期和休眠期初日与前期平均气温相关不显著。利用最佳时段气温-物候回归模型重建的1982-2006年季相阶段初日的时间序列显示,盐城、武汉和屯溪的变绿期初日呈显著提前的趋势,盐城、合肥和武汉旺盛光合期初日也呈显著提前的趋势。在2002-2006年期间,各站变绿期和旺盛光合期初日均表现出明显推迟的倾向,与各地该时段前期平均气温呈下降的倾向一致。(4)从北亚热带各站到温带北部的哈尔滨,平均每向北1个纬度,多年平均变绿期和旺盛光合期初日分别显著推迟2.7-4.0 d和1.8-2.8 d,而长度则多呈不显著缩短的趋势;凋落期初日提前不显著,但长度显著缩短1.8-2.6 d;休眠期初日显著提前2.9-3.3 d,且长度显著延长5.8-7.0 d。总体上看,上述观测事实符合植物物候空间变化的一般规律,即在生长季节前半段,低纬地区的植物物候早于高纬地区;在生长季节后半段,高纬地区的植物物候早于低纬地区。

摘要:基于2007-2008年涡度相关观测资料,分析了华北低丘山地近30年生栓皮栎-刺槐-侧柏人工林生态系统蒸散的变化特征及其环境影响要素。结果表明,2007-2008年实验区气候较常年偏暖、偏旱。ET表现出单峰季节变化特征,秋冬季节较低,春夏季节(4-9月)蒸散旺盛。全年最高值出现在每年5月份,日峰值出现于13:00左右。2007-2008年平均蒸散量为546.1 mm,降水量为354.1 mm,夏季(7-8月)和冬季(12-1月)的日蒸散量分别为2.19 mm/d和0.44 mm/d。温度是驱动ET季节变化的主要环境因子,饱和差也是影响蒸散季节变化的重要环境要素。土壤含水量对ET季节变化的影响并不显著,有近1/3日数的土壤含水量为0.16-0.18 m³/m³,期间日蒸散量平均值为1.0 mm/d。年蒸散量均高于降水量,蒸散量高于降水量的部分来自深层土壤水分的供给。

摘要:采用红外气体分析仪--局部通量测定法于2009年6 - 10月原位测定了东北东部山区14个温带森林主要组成树种的树干表面CO₂通量(R_W),旨在量化种内和种间R_W的差异,探索R_W随树木直径和季节的变化规律,为深入理解温带森林生态系统碳循环过程、构建和校验其模型提供基础数据。测定的树种包括:散孔材阔叶树(白桦、枫桦、山杨、紫椴、五角槭)、环孔材和半环孔材阔叶树(春榆、黄菠萝、胡桃楸、蒙古栎、水曲柳)、针叶树(兴安落叶松、红松、红皮云杉、樟子松)。结果表明:树种、月份及其交互作用均显著地影响R_W(P < 0.001)。测定期间平均R_W波动在1.32(黄菠萝)- 3.12 μmol CO₂ · m^-2 · s^-1(兴安落叶松)之间,其中环孔材和半环孔材阔叶树的平均R_W高于散孔材阔叶树,而针叶树的平均R_W变异较大。各个树种R_W的平均值均呈单峰型季节变化模式,其中7月份最高、10月份最低。R_W种内的绝对变异(标准误,SE)波动在0.11 - 0.29 μmol CO₂ · m^-2 · s^-1之间,相对变异(变异系数,CV)波动在61%(红皮云杉)- 89%(白桦)之间。各个树种的R_W均有随胸径(DBH)增大而增加的趋势,但两者之间的回归模型及其决定系数因树种而异。除了春榆和水曲柳之外(P > 0.05),其它树种的R_W与DBH之间的回归关系显著(P < 0.05),表明DBH可作为某些树种R_W预测和上推的一个简便实用的指标。这些结果强调了在树干呼吸能力的比较和上推估测时应充分考虑其种内种间差异的重要性。

摘要:洪泛平原淡水自然湿地对于生态多样性保护具有重要意义。当前自然湿地普遍面临气候变化与人类活动干扰和影响,其生态健康的状况令人担忧,结合新的地学信息技术探索自然湿地生态健康评价分析方法具有重要意义。选择位于三江平原东北部的洪河国家级自然保护区湿地及其周边农场湿地为研究区,依据遥感和地理信息系统技术支持,结合野外生态调查与水文气象监测数据,从水文地貌特征、景观特征和人类扰动3方面选取一系列评价指标因子,利用层次分析法和综合指数方法,对研究区湿地进行了定量生态健康分析评价。研究结果表明:(1)洪河自然保护区的湿地生态健康状况是最好的,其周边农场从鸭绿河农场、前锋农场到洪河农场的湿地生态健康状况依次递减。(2)洪河自然保护区功能分区生态健康状况由好到差的顺序为:核心区>缓冲区>实验区,与实际野外调查情况一致。(3)建立的评价指标体系和相应分析方法能够科学的评价湿地生态健康。评价分析结果显示水文地貌要素是影响湿地生态健康的关键性因素。利用RS和GIS技术与传统生态学评价分析方法结合,以栅格为单位基于区域生境特征进行湿地生态健康综合评价具有一定的方法先进性。

摘要:通过2010年6月现场航次19个站点的调查,应用反相高效液相色谱(RP-HPLC) 并结合二极管阵列检测器分析技术,分析了丰水期广西钦州湾浮游植物光合色素组成,进而由CHEMTAX 软件估算全粒级浮游植物的群落结构。结果表明,钦州湾浮游植物光合色素含量以叶绿素a最高,其次为岩藻黄素;浮游植物的优势类群为硅藻,其次为蓝藻和青绿藻,它们分别平均占据了浮游植物生物量的70.2%、12.6%和9.4%,而其它藻类除了绿藻茅岭江河口占据较高的比例(40.2%)之外在其它站点所占比例很低。钦州湾浮游植物群落结构形成了茅岭江口、内湾、外湾和湾外近海共四种类型,茅岭江口以绿藻为优势类群,内湾以硅藻、蓝藻和青绿藻为主要优势类群,外湾以硅藻为单一优势类群,湾外相对于外湾硅藻比重略为下降。主要光合色素含量及浮游植物类群生物量的分布特征与盐度、营养盐关系密切,浮游植物群落结构的分布变化主要受径流及其输入导致的营养盐变化的影响,而这种影响导致了内湾和外湾之间浮游植物主要类群的生物量多寡及浮游植物群落结构的差异。

摘要:具有代表性、灵活性、综合性的保护区功能区划指标是决定区域划分合理与否的关键因素。不可替代性是近年来引入生物多样性保护规划的新概念,表达一个规划单元在实现整体保护目标中的重要性,能够反映生物多样性保护价值的空间分异规律,将其与人类活动干扰指数结合,可以在划分不同值域与功能分区之间建立联系。在系统保护规划框架下,首先根据三江源生物多样性特征确定了研究区域的指示物种和优先保护生态系统,然后结合物种生境特性,利用地理信息系统(GIS)技术进行了指示物种潜在分布范围预测,最后借助生物多样性保护规划软件(C-Plan)计算了三江源地区不可替代性指数,结合人类活动干扰进行了功能区划分,并对比了现有功能区划与新功能区划的贡献率。研究结果表明,不可替代性较高区域与原核心区空间分布基本一致(包括东部中铁、军功、麦秀森林灌丛区;西部索加、曲麻莱湖泊湿地区,高寒草甸区;北部扎陵湖、鄂陵湖、星星海湿地区;及南部玉树、囊谦森林灌丛区,当曲沼泽湿地区);在保护区总面积未增加条件下,基于不可替代性的新功能区划较原功能区划的保护贡献率及保护效率有显著提高,核心区保护贡献率由61.20%增长到71.21%,新核心区+缓冲区总贡献率由77.57%增长到92.43%,保护区整体贡献率由91.20%增长到95.40%;从保护对象被保护情况看,新功能区划与原功能区划均能完全涵盖所有保护对象,但新功能区所包含的满足保护目标的保护对象明显增多,原功能区核心区,核心区+缓冲区,核心区+缓冲区+实验区完全实现目标的保护对象分别占27.50%,47.50%和80.00%,新功能区分别为32.50%,77.50%和87.50%(新功能区划下,只有苔草草甸、冰川雪山、湖泊3种生态系统类型和盘羊、黑颈鹤两个动物物种未达到保护目标)。讨论了该研究的意义、方法评价及现实问题,并提出三江源自然保护区功能区划调整建议:(1)结合实际情况,基于不可替代性和人类活动的功能区划对现功能区划进行适当调整以增加保护区的保护贡献率;(2)对于缓冲区中保护价值较高、人类活动干扰又较强的区域应进行严格的管理,制定完善的管理策略,避免因人类活动引起生物多样性丧失;(3)鉴于当地经济发展需求,可以考虑在研究确定的实验区及其外围开展水电站与矿产开发项目,但必须考虑开发项目对周围水域、植被及居民的影响。本研究可为三江源自然保护区功能区划的调整及资源开发提供参考,对三江源生物多样性的保护具有重要意义。

摘要:在青藏高原东部的一个高山雪床,沿着融雪梯度设置了早融、中间、晚融3个融雪部位,对每个部位的环境因子、大卫马先蒿的个体生长特征及其繁殖特征进行了测量,并在3个部位间对这些特征进行了比较。无雪期长度、土壤水分含量和表土温度的每日变化幅度在部位间有显著的差异,但土壤营养成分和pH并无明显的变化。从早融部位到晚融部位,大卫马先蒿的株高、单株叶数、单叶面积以及比叶面积显著增加,地上生物产量和总生物量也增加,而地下生物量以及地下生物量与地上生物产量之比却降低。花序中段和下段的花数、单花种子数和种子千粒重随融雪的推迟而增加,花序上段的花数、单花种子数和种子千粒重在融雪梯度上没有明显的变化;就整个花序而言,这些繁殖特征随融雪的推迟而增加。大卫马先蒿的个体生长及繁殖特征主要受冻融交替的影响。

摘要:在卧龙自然保护区,按海拔梯度选择了3个刺叶高山栎分布地点(2600、3050\,3500m),对各研究地点刺叶高山栎进行了叶片δ¹³C、光合、CO₂扩散导度、养分以及形态等参数的测量,以期揭示刺叶高山栎叶片δ¹³C随着海拔的变化规律及原因。结果表明:首先,随着海拔的升高,目标树种叶片δ¹³C随之增加,且海拔每升高1000m,δ¹³C增加2.0‰;其次,随着海拔升高,大气压强降低,因而导致的叶片扩散导度(包括气孔导度(g_s)和叶肉细胞导度(g_m))的降低是叶片δ¹³C随着海拔升高而升高的主要原因;同时,随着海拔升高而增加的比叶重(LMA)也在一定程度上促进了这种响应趋势;最后,叶片N含量随着海拔升高而更多被分配给非光合系统的趋势导致了羧化效率及光合速率的降低,进而抑制了刺叶高山栎叶片δ¹³C随着海拔升高而升高的趋势;此外,与单位面积氮含量(N_area)和单位重量氮含量(N_mass)相比,光合氮利用效率(PNUE)可以更准确地反映植物叶片的氮含量与其吸收和固定大气CO₂能力之间的关系,并对δ¹³C也有一定的指示作用。

摘要:通过对宁夏南部半干旱区(固原)和半干旱偏旱区(海原)不同生长年限紫花苜蓿(Medicago sativa L.)草地深层土壤水分与养分含量的测定,分析和比较了2种干旱类型区苜蓿草地土壤水分与养分差异及其土层剖面的分布特征。结果表明:(1) 2个类型旱区苜蓿草地0-1000 cm土层平均土壤湿度随生长年限的延长逐渐降低,但草地衰败后对水分的消耗减少。(2) 随土层深度的增加,2个类型旱区苜蓿草地土壤湿度表现出先减少后增加的变化趋势;有机质、全氮、碱解氮和速效磷含量不断减少。(3) 随生长年限的延长,2个类型旱区苜蓿根系对土壤水分和养分的消耗不断加深,6 a苜蓿草地土壤含水量、碱解氮和速效磷发生了不同程度的亏缺;10 a苜蓿草地均已进入衰败期,土壤有机质、全氮和碱解氮自上而下逐渐恢复,且半干旱偏旱区恢复的较快;速效磷含量随生长年限的延长不断减少,苜蓿草地衰败后消耗速率减小。(4) 半干旱偏旱区相同生长年限苜蓿草地0-400 cm土层土壤养分含量均高于半干旱区。(5)土壤水分亏缺与养分不均衡导致苜蓿草地衰败。因此,在实际生产中对旱地苜蓿草地应进行合理灌溉与施肥,平衡土壤养分并延缓草地衰败。

摘要:采用皆伐法对南岭小坑750 m²天然藜蒴栲群落的生物量进行实测。该群落有43个树种,其中藜蒴栲为优势种,测定胸径2.0 cm以上267株树木的树干、枝、叶烘干重数据以及胸径(D)、树高(H)数据;揭示了该森林群落地上部分总生物量(AGB)在森林各层次、各树种及乔木层各器官中的分配规律,并建立了该群落的生物量回归模型。结果表明,南岭小坑流域藜蒴栲群落地上部分总生物量131.149 t/hm²,乔木层129.895 t/hm²,下木层1.563 t/hm²,层间植物0.267 t/hm²,凋落物层2.424 t/hm²。树干、树枝、树叶生物量分别是乔木层地上部分总生物量的85.0%、10.6%和4.4%。优势树种藜蒴栲和小红栲生物量占乔木层地上部分总生物量的46.3%和9.8%,这说明在早期演替的藜蒴栲群落中生物量主要集中于少数优势种。乔木层各径阶(DBH<5,5-10,10-15,15-20,20-25,≥25 cm)生物量占乔木层地上部分总生物量的百分比分别是1.0%, 13.1%,52.2%,26.4%,4.6%和2.7%。天然次生藜蒴栲群落以D为自变量的总生物量模型是W_tagb=0.116D^2.384,R² = 0.934,该模型估算值比皆伐实测值低5.0%;以D²H为自变量的总生物量模型是W_tagb=184.274(D²H)^0.881,R² = 0.952,模型估算值比皆伐实测值低6.9%;这说明针对天然藜蒴栲群落,以D为自变量的总生物量模型更为实用。

摘要:通过野外样地调查和室内分析,从牧草的适口性和营养成分两方面,研究了放牧对五台山高山、亚高山草甸牧草品质的影响。结果表明:放牧干扰草甸中适口性为喜食及以上的优质牧草种类为20种,喜食牧草在群落中的相对盖度最大,为45.40%;与之相比,极度退化草甸中优质牧草种类为13种,乐食牧草的相对盖度最大,为62.24%;喜食以上优质牧草的相对盖度最大值,出现在轻度退化草甸中,达到65.95%。同一适口性等级牧草,在不同退化等级草甸中,种类发生变化。从放牧干扰草甸到极度退化草甸,牧草中的粗蛋白和灰分含量呈增加趋势,而中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量呈下降趋势。放牧压力下,五台山高山、亚高山草甸的牧草品质并未下降,但放牧造成的草甸生产力降低,制约了资源的可持续利用和保护。

摘要:2009年5月至10月,在中国科学院贡嘎山高山森林生态系统观测站附近,采用红外灯加热人工模拟气候变暖研究了增温对峨眉冷杉(Abies fabiri (Mast) Craib)幼苗生长和养分及其化学计量特征的影响。由于红外灯的增温作用,在幼苗的整个生长季节,增温样地地表下5、10、20 cm处土温平均高于对照样地5.04、4.81、4.35 ℃,而土壤含水量则分别降低了7.03%、6.10%、6.40%;地表20 cm处空气温度相比对照样地上升了1.12 ℃,而空气相对湿度则降低了6.30%。除茎重比外,增温处理降低了峨眉冷杉幼苗的根长、基径、株高、总生物量、根重比、叶重比、根冠比和比叶面积。经方差分析发现,增温处理后幼苗根、茎和叶的C平均含量与对照差异性均不显著(P>0.05),其中除茎的提高了2.76%外,根和叶分别降低了7.15%和2.29%;N平均含量除茎显著降低之外(P<0.05),根、叶分别提高了9.78%和5.70%;幼苗根、茎、叶的P平均含量均低于对照11.97%、10.69%和2.99%,并且根和茎与对照存在显著性差异(P<0.05)。增温处理后幼苗根、茎、叶各器官的C ∶ N、C ∶ P 、N ∶ P与对照均不存在显著性差异(P>0.05),其中C ∶ P均大于对照,而C ∶ N和N ∶ P与对照相比,均有不同程度的减小;C ∶ N、N ∶ P和C ∶ P的平均值(±标准差)大小顺序依次为茎(92.59±4.92)>根(61.89±1.65)>叶(60.81±3.23)、叶(4.99±0.22)>根(4.44±0.58)>茎(3.64±0.10)和茎(336.35±8.70)>叶(302.85±4.49)>根(274.86±5.27)。实验结果表明:增温对幼苗生长和生物量积累具有明显的限制作用,对叶片生长的阻碍作用尤为突出;增温改变了幼苗根茎叶的CNP含量及其化学计量比格局;在养分供应上,增温和对照处理下幼苗生长均受N素限制。

摘要:以超富集植物垂序商陆为实验材料,通过温室水培实验,研究不同锰处理条件下垂序商陆叶片受害症状、叶片形态结构和叶绿体超微结构的变化。当生长介质中锰供应水平为1 000 μmol/L时,垂序商陆生长良好,叶片未表现出受害症状,其形态结构和超微结构也没有明显的变化;当锰供应水平为5 000 μmol/L时,叶片开始出现褪绿现象,叶肉细胞排列疏松,栅栏组织细胞膨胀, 叶绿体数量减少,外膜部分解体,类囊体膨胀, 基质片层扭曲, 淀粉粒颗粒变小;当锰供应水平为12 000 μmol/L时,叶片发生大量的褪绿现象,伤害率高达87.33%,并且伤害率随着锰胁迫时间的延长明显升高,叶肉细胞发生扭曲变形,叶绿体皱缩,外膜解体,类囊体空泡化加剧,基质片层严重扭曲,基粒排列紊乱甚至模糊成絮状,嗜锇颗粒增多。尽管在高锰浓度胁迫条件下植物叶肉细胞及叶绿体超微结构出现一定程度的毒害特征,但垂序商陆仍能完成部分功能,维持其个体的生长,这进一步表明超富集植物垂序商陆具有极强的锰耐性。

摘要:化感作用是外来植物成功入侵的机制之一。以蚕豆根尖为材料,采用DNA Ladder分析技术和蚕豆根尖微核技术,分析了入侵植物土荆芥挥发油经土壤载体诱导的细胞凋亡以及对细胞的遗传损伤。结果表明:(1)经挥发油处理24 h和48 h,低剂量(＜5 μL)挥发油对蚕豆根的生长与根尖细胞有丝分裂具有显著的促进作用,但随着处理剂量增大(＞5 μL)和处理时间延长,根的生长与细胞有丝分裂过程明显受到抑制。(2)挥发油具有诱导染色体畸变的效应,根尖细胞微核率随处理剂量增加和时间延长而增大,但当挥发油剂量大于15 μL,这种诱导效应降低。(3)通过DNA Ladder分析,经挥发油处理后根尖细胞发生了凋亡,其中24 h处理组DNA未发生特异性降解,当剂量大于15 μL处理48 h和剂量大于10 μL处理72 h后,DNA开始发生特异性降解,形成DNA Ladder,表明随着挥发油剂量增大和作用时间延长,细胞凋亡过程加剧。研究结果表明土荆芥释放的挥发性化感物质能以土壤为载体对根细胞产生影响。

摘要:对喀斯特城市25年生杨树人工林内Cu、Fe、Zn、Mn、Ni、Pb、Co、Cd微量元素的含量、积累、空间分配和生物循环进行了研究。结果表明,林地土壤中,微量元素含量Fe最高,Mn次之,Cd最低,且呈现随土层深度增加而减少的垂直分布规律。在枯枝落叶层的分解过程中,Pb、Ni、Mn、Cd、Cu、Co、Zn分解速度比Fe快。林木各器官微量元素含量为细根>树叶>粗根>树皮>树枝>大根>根桩>干材,Cu在叶中高于其他器官。林分微量元素的总贮量为14.086 kg/hm²,微量元素在各器官中贮存量排序为Mn>Zn>Cu>Fe>Cd>Co>Pb>Ni,树干和树皮的贮存量最多,占总贮存量的43.4%。林分微量元素的年吸收量为3.079 kg/hm²,年归还量为2.663 kg/hm²,年存留量为0.417 kg/hm²,总利用系数为0.219,循环系数为0.865,周转期为5.29 a,林分对土壤中Cd的吸收能力强,微量元素的生物分解率均高于生物迁移率。杨树林分中微量元素具有较大的循环速率和较短的周转期,而且林分对养分的稳定性、自我调节能力和培肥土壤的能力强,有利于林地生产力维持。

摘要:在过去10 a野外调查和室内鉴定及分析研究的基础上,对大兴安岭林区多孔菌的区系组成和种群结构进行了分析,发现大兴安岭林区的多孔菌具有较高的多样性,共有5目11科56属129种,占中国多孔菌区系的21.36%,优势科是多孔菌科。种的区系地理成分分为7类,以北温带成分和世界广布成分为主,具有明显的北温带成分的区系特征。大兴安岭的多孔菌常见种较多,种群结构中共生菌3种,寄生菌27种,腐生菌占大多数,有99种。在能够引起木材腐朽的126种真菌中,白腐菌93种,占多数,褐腐菌33种,占少数,但该地区褐腐菌所占比例明显高于全国范围内褐腐菌在多孔菌中的比例。通过对大兴安岭主要树种上的种群结构进行比较,表明阔叶树上的木材腐朽菌绝大部分是白色腐朽菌,而针叶树上的白腐菌与褐腐菌数量相差不大,褐腐菌对于针叶林特别是落叶松的更新具有非常重要的作用。

摘要:采用"脉冲"添加方法进行了非稳态条件下铜绿微囊藻(M.)和斜生栅藻(S.)分别在氮磷单营养盐和双营养盐限制时的共培养试验。试验结果显示:当添加频率为1d时,无论何种营养盐限制,M.均成为优势藻种。氮限制条件下,氮时均浓度范围在0.3-2.4 mg/L时,M.始终具有竞争优势。磷限制条件下,磷浓度范围在0.018-0.035 mg/L时,S.只在生长初期阶段占优。氮磷双营养盐限制条件下,添加液的氮磷质量比为35:1(设定为最优比),添加频率为8 d时,两种藻表现出共生特征;而偏离最优比时(N ∶ P=70 ∶ 1,17 ∶ 1),在不同的添加频率下均未出现共生现象,且氮的时均浓度为0.6-4.8 mg/L时(70 ∶ 1),M.具有竞争优势,而降低为0.15-0.3 mg/L时(17 ∶ 1),S.占优。随着添加频率的变化,两种藻的细胞大小也会随之改变,S.随着营养盐浓度的降低而增大,且在双营养盐限制条件下变化更显著。上述试验结果分析表明:两种藻竞争能力与添加频率相关,在藻种浓度的变化上,按照'拾遗-机会’交替竞争理论,M.表现出机会主义者特征,而S.则表现出拾遗者的特征,两者的共生特征也符合'中度干扰’假说。藻细胞大小变化表明,两种藻均可以改变大小实现最大限度争夺受限营养盐。在低浓度时,S.细胞大小的变化同样也体现出了"拾遗者"的特征。

摘要:土壤盐渍化是一个世界性的资源问题和生态问题,盐分胁迫几乎会影响棉花所有重要的生命活动,造成棉花的减产或其他不利影响。通过对14个棉花品种(系)的萌发期耐盐性、芽期耐盐性以及两个耐盐性不同的品种(系)三叶期的耐盐性,对棉花不同时期的耐盐特性进行了研究,结果表明:棉花在不同生育阶段耐盐能力是不同的,棉花盐敏感时期是在萌发出苗期。随着生育期的延长,棉花的耐盐性是逐步提高的,进行耐盐性鉴定的最佳时期在是萌发出苗期。在三叶期,随着盐分浓度的提高,棉花苗受伤害程度逐渐增加,盐敏感品种(系)受伤害大于耐盐品种,在同样盐浓度胁迫条件下,耐盐性不同的品种各部位受到的伤害不同,耐盐品种(系)中棉所35受伤害程度由高到低依次为:真叶>上胚轴>子叶;盐敏感品种(系)Tamcot CAB-CS受伤害程度由高到低依次为:真叶> 子叶>上胚轴。

摘要:利用秀丽隐杆线虫半致死浓度分析和致死曲线分析来筛选对三丁基锡(Tributyltin,TBT)敏感的线虫品系,并讨论与TBT毒理学过程可能相关的基因。通过对秀丽隐杆线虫体长、每窝子代数和怀卵量的测定来探讨TBT的生态毒性效应,以期为TBT对秀丽隐杆线虫和人类的生态毒性评价和致毒机理研究提供科学依据。结果表明:TBT对各品系线虫48 h LC₅₀从小到大依次为egl-1(n487)＜ced-4(n1162)＜cep-1(gk138)=cep-1(lg12501)＜ced-9(n1950)＜clk-2(mn159)＜ced-3(n717)＜N2＜opIs34(hus-1::GFP) ＜opIs56(egl-1::GFP)＜daf-16(mn86)＜hus-1(op241)＜daf-2(e1370)。筛选出对TBT最敏感的线虫品系为egl-1(n487),而对TBT耐受力最强的是daf-2(e1370)。TBT对秀丽隐杆线虫体长、每窝子代数和怀卵量均呈现浓度依赖型的抑制作用。

摘要:选择大庆油田环境一致的6口油井,研究石油开采干扰对土壤线虫的影响。共鉴定出土壤线虫18科30属。其中食细菌线虫最多,共15属占总数的49.2%,其次为植物寄生线虫共9属,占30.6%,食真菌线虫4属,占17.6%,杂食/捕食线虫2属,占2.6%。其中优势类群为丝尾垫刃属Filenchus和头叶属Cephalobus,占总数的42.5%。土壤的线虫生活史策略以c-p 2所占比例最大,其次是c-p 3和c-p 1类群,受油井开采作业等影响,线虫通过大量繁殖来应对环境的干扰与压力。所有油井线虫总数比对照明显减少(P<0.001),但不同油井线虫总数和群落结构差异不显著(P>0.05)。各油井线虫富集指数和结构指数均小于50,表明所有油井线虫受干扰程度较高,土壤食物网趋于退化。随着距油井口采样距离增加,线虫总量差异不显著,但线虫群落的物种数量增加,优势度指数和多样性指数逐渐增加。结果表明油井开采对土壤线虫群落有一定的影响,开采距离对线虫群落结构影响较大。

摘要:土壤动物是陆地生态系统物质循环和能量流动的中心环节,也是生态系统演化的重要驱动因子。为了查明青藏东缘若尔盖高寒草甸生态系统退化过程对中小型土壤动物群落的影响,2008年7月和10月分别对若尔盖高寒草甸沼泽草甸、草原草甸和沙化草甸3个不同退化阶段的中小型土壤动物群落进行了调查。共分离到中小型土壤动物9450个,隶属于4门5纲12目70科104类(科\,属等小类群);优势大类群中,线虫(Nematode)个体数占85.79%;蜱螨目(Arachnida)、弹尾目(Collembola)、寡毛纲(Oligochaeta)和昆虫纲(Insect)依次占8.73%、3.24%、1.32%和0.88%。群落密度、类群数、Margalef丰富度指数和密度-类群指数均在7、10两月份均随高寒草甸的退化而显著降低(P<0.01或P<0.05),10月份的差异更明显。Shannon多样性指数、Pielou均匀性指数和Simpson优势度指数无显著变化(P>0.05)。各主要类群个体数在群落中所占的比例呈波动性变化,但沙化可使蜱螨目与弹尾目的数量比值(A/C)相对提高。随退化程度的加重,3个退化阶段的Sorenson群落相似性逐渐降低,而Morisita-Horn相似性的变化则不同,说明高寒草甸的退化对中小型土壤动物群落物种组成的影响较大,对群落优势类群数量的影响较小。10月份的群落密度、多样性和群落相似性均高于7月份,表明群落结构组成受季节的影响;但是各退化阶段的Sorenson和Morisita-Horn季节相似性比较说明,季节变化对沙化草甸土壤动物种类组成的影响大于草原草甸,对草原草甸土壤动物群落优势类群数量的影响大于沙化草甸。个体密度和类群数的表聚性程度也随退化加重而降低。以上研究结果表明,高寒草甸的退化能够降低土壤动物群落的组成种类和结构复杂性,将会影响其生态服务功能。

摘要:土壤物理、化学和生物学特性是构成土壤环境的主要组分,综合影响湿地生态系统的调蓄功能和演替恢复。以农田(水田和旱地)和自然湿地系统(苔草地和芦苇地)为对照,以3种退田还湖生态系统(种植杨树、芦苇和自然恢复)为研究对象,采用主成分和聚类分析,探索湿地土壤总体环境与生态系统演替过程的相关性。研究结果表明,土壤总体环境与生态系统恢复有很好的一致性。退田还湖为自然水域后,土壤环境的恢复接近于自然湿地系统,在3种退田还湖方式中恢复最好;杨树林地对土壤环境的恢复效果优于人工芦苇地,在一定程度上对湿地土壤环境有所改善,特别是对土壤有机质积累、土壤粘粒形成等过程的改善,但是其土壤环境与苔草等自然湿地发育的土壤仍然有较大差异;因子重要性分析表明水文情势是控制湿地土壤环境恢复的决定性因素,其次是人类干扰强度和方式。

摘要:为了研究实时气象条件下渭北旱塬不同生长年限苹果园地产量变化趋势和深层土壤水分变化规律,在模型适用性与模拟精度验证基础上,应用WinEPIC模型模拟研究了1962-2001年期间洛川旱塬苹果园地产量演变动态和深层土壤水分效应。结果表明:(1) 在模拟研究期间,洛川旱塬4-40年生苹果园产量整体上呈波动性下降趋势,初期产量逐渐增加,11-23年生达到最大值(平均为28.8 t/hm²),之后随降水量年际波动呈现出明显的波动性降低趋势。(2) 40a间苹果园地遭受的干旱胁迫日数呈波动性上升趋势,与年降水量波动趋势相反。(3) 1-15年生期间苹果园地平均年耗水量高于同期年降水量,导致苹果园地0-10 m土层土壤强烈干燥化,逐月土壤有效含水量波动性降低,1-10年生、11-20年生和21-40年生期间发生土壤干燥化并且程度逐渐加剧,但干燥化速率逐渐减缓,土壤干燥化速率分别为95.4、12\,1.5 mm/a。(4) 随生长年限的延长,苹果园地0-10 m土层土壤湿度逐渐降低、土壤干层分布深度逐渐加大,在14年生时超过了10 m,20年生以后2-10 m 土层形成稳定的土壤干层。因此,基于土壤水分利用的苹果生长与果园利用的合理年限为20 a,最长不宜超过23 a。

摘要:采用室内培养试验,研究了不同水热条件对黄土丘陵区林地、草地和果园土壤释放N₂O的影响,同时测定了土壤中不同氮素形态的变化,旨在探讨影响土壤释放N₂O潜力的因素。结果表明:土样中N₂O通量与温度显著相关(r=0.1599, P<0.05),均随温度的升高不断增大,35℃时达到最大。N₂O通量与土壤水分含量极显著相关(r=0.2499,P<0.0001),在土壤水分含量较低时,各土样中N₂O通量与土壤水分含量呈正相关,土壤水分接近田间持水量时N₂O通量最大,超过田间持水量时N₂O通量急剧下降。土壤水分和温度对N₂O通量的影响可用拟合方程F=a+b×T+c×T²+d×T³+e×T⁴+f×W来描述。在培养条件下,土壤中N₂O的释放总量大小依次为:果园土>林地土>草地土,果园土释放N₂O的总量分别比林地土和草地土的释放总量多30%,14%。土壤氮素形态与N₂O的释放量有一定关系,但规律不明显。

摘要:研究水稻不同生育时期低温条件下各种生理指标的变化,选育耐低温水稻新品种,对于东北地区的水稻生产具有重要意义。以东北中部地区目前主要栽培的15个水稻品种为试验材料,利用人工气候箱进行低温处理,分析苗期、孕穗期、抽穗期和灌浆期4个不同生育时期各个品种过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和叶绿素(Chlorophyll)4种生理指标含量变化与耐冷系数之间的关系。同时利用不同生理指标隶属函数的加权平均值(D值)对不同水稻品种的耐冷性进行分类划分。结果表明,每个生育时期的低温处理下,过氧化物酶、脯氨酸、叶绿素均呈下降趋势,丙二醛则呈上升趋势,并且4种指标的变化幅度与水稻耐冷系数之间呈极显著相关性(P＜0.01),各种指标的D值与耐冷系数之间相关系数达到极显著,并且高于每一个单一指标。因此,D值可以更有效的对水稻进行耐冷评价和分级。

摘要:通过溶液培养法研究了硫(0.01-32 mmol/L)对成熟期烤烟叶绿素含量和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,叶绿素a和叶绿素b含量随硫浓度的升高而逐渐增加,成熟期烤烟叶绿素a/b没有规律性变化。在2-32 mmol/L处理之间,烤烟叶片的有效光化学量子产量(EQY)、最大量子产量(F_v/F_m)、光合电子传递速率(ETR)随硫浓度增加而降低,非光化学猝灭(NPQ)、非光化学过程中的基本量子产量(F_o/F_m)、PSⅡ水裂解端失活程度(F_o/F_v)和PSⅡ反应中心关闭程度(1-qP)随硫浓度增加而升高,2 mmol/L处理的质体醌库(F_v/2)低于0.01和4 mmol/L处理,但高于8-32 mmol/L处理。0.01 mmol/L处理烤烟的EQY和ETR低于2-8 mmol/L处理,但高于16 mmol/L和32 mmol/L处理;其F_v/F_m低于2和4 mmol/L处理,与8和16 mmol/L处理差异不大,都高于32 mmol/L处理;其F_o/F_m、F_o/F_v和1-qP与F_v/F_m变化趋势相反;0.1mmol/L处理的NPQ明显高于2-4mmol/L处理并且辐射强度在0-500μmol · m^-2 · s^-1之间高于8-32 mmol/L处理,当辐射强度超过500μmol · m^-2 · s^-1后低于8和16mmol/L处理。0.01mmol/L处理烤烟EQY、F_v/F_m和ETR的降低可能不是由F_v/2引起的,而是由于1-qP升高引起的;但16 mmol/L和32 mmol/L处理F_v/F_m 、ETR、EQY降低可能是1-qP与 F_v/2共同作用的结果。

摘要:以3年生温州蜜柑(Citrus unishiu Marc.)植株为试材,用叶绿素荧光分析、Western-blotting蛋白质印记技术及DAB(3,3'-二氨基联苯胺)显色法,研究了高温强光(38 ℃和1600 μmol · m^-2 · s^-1)对叶片叶绿素荧光参数、PS(光系统)Ⅱ反应中心D1蛋白和Deg1蛋白酶的影响和SA(水杨酸)的效应。结果表明,高温强光交互作用4 h后,叶片的初始荧光F_o升高,最大光能转化效率F_v/F_m、表观光合电子传递速率ETR及PSⅡ的量子产额Φ_PSⅡ显著降低;在D1蛋白降解的同时,Deg1蛋白酶含量也下降,并伴有H₂O₂的积累。在高温强光下,外源的H₂O₂使叶绿素荧光动力学快相参数(F_i-F_o)/(F_p-F_o)值(反映PSⅡ中Q_B非还原中心的数量)升高和I-P的斜率(反映PSⅡ 活化中心还原态Q_A积累的值)下降,F_v/F_m、ETR、Φ_PSⅡ及D1蛋白和Deg1蛋白酶下降幅度增大;而外源的SA使这些参数下降幅度减小。这些结果说明,高温强光诱导H₂O₂的积累造成Deg1蛋白酶和光系统反应中心D1蛋白的降解,Deg1蛋白酶的减少也进一步限制了D1蛋白的周转,进而使温州蜜柑PSⅡ反应中心遭到破坏,SA对光合机构光破坏有保护作用。

摘要:覆膜种植作为全球广泛采用的农作物栽培方式,能改变土壤的水热生态效应,并影响元素的赋存状态。采用野外栽培实验,研究了覆膜对土壤-莴苣体系中氮素分布和植物吸收的规律。相比于不覆膜方式,覆膜对土壤含水率、pH值及脲酶活性的影响不明显,但减少了6.0%的土壤有机质、10.4%的硝态氮和1.3%的土壤全氮含量,增加了6.5%的土壤铵态氮。单因素方差分析表明,土壤有机质及土壤全氮含量的组间差异达到了显著性水平。覆膜方式下,氮素生理群落微生物中反硝化细菌占生理群落总数的77.8%-96.2%,氨化细菌、亚硝化细菌及硝化细菌各占1.8%-16.5%、0.6%-5.1%和0.4%-2.8%。与不覆膜相比,覆膜使氨化细菌平均值减少了28.2%,亚硝化、硝化及反硝化细菌平均值分别增加了119.8%、26.7%和48.7%。莴苣植株中的全氮含量变化规律为叶片>茎部>根部。覆膜使根部全氮含量降低了2.8% ,茎部与叶部则分别增加了10.5%和6.8%。覆膜使莴苣根部全氮的富集系数平均值降低了1.5%,迁移系数TF1(莴苣茎部和根部全氮的比值)和TF2(莴苣叶部和根部全氮的比值)平均值分别提高了12.5%和9.5%,影响较小。相关性分析表明,有机质与土壤全氮呈显著正相关(P<0.05),而脲酶、铵态氮及无机氮三者与亚硝化细菌均呈显著负相关(P<0.05)。

摘要:采用1990-2008年期间6期Landsat TM遥感影像的解译结果,基于ArcGIS空间分带方法并构建生境有利度指数,分析了崇明东滩水鸟适宜生境的时空动态。结果表明:(1)近20 a来,主要受自然湿地的围垦、堤内土地利用方式变化和堤外互花米草(Spartina alterniflora)入侵的影响,崇明东滩海三棱藨草(Scirpus mariqueter)群落(SMC)和养殖塘(AP)的数量特征变化较大,水鸟适宜生境的数量和结构经历了由自然生境到人工生境再到自然生境占支配地位的变化;(2)1990-2008年期间,SMC和AP生境有利度指数值的最高年份分别是1990年和2003年,指数值的最低年份分别是2000年和2008年;(3)20世纪90年代大规模围垦以及互花米草的入侵,致使SMC生境的面积锐减,其主要分布范围从1990年的堤外1000-5000 m变为堤外0-3000 m处,导致SMC生境状况恶化;(4)大堤内AP生境是崇明东滩的重要水鸟生境类型,受堤内土地利用方式改变的影响,该生境2008年的生境有利度指数很低。崇明东滩鸟类生境的管理和保护不仅应重视自然湿地中的光滩与浅水区域,同时更应侧重于海三棱藨草群落和堤内养殖塘的管理和保护,其重点管理和保护范围可界定在堤外3000 m到堤内2000 m之间。崇明东滩水鸟生境的管理应实现多目标管理,维持各类适宜生境的足够面积和合理的空间布局,并在时间尺度上保持相对稳定,才能有效地保护各类水鸟种群及其生物多样性。

摘要:苔藓植物由于含有较高浓度的不饱和脂肪酸尤其是花生四烯酸可以提高动物的御寒能力,因此驯鹿和其他许多生活在寒冷地区的食草动物以及鸟类将苔藓作为主要的食物来源。对生活在内蒙古大兴安岭满归敖鲁古雅民族乡的驯鹿3个月份的粪便(1999年采)进行了显微观察,发现其中苔藓植物在4月份占5.63%、6月份2.2%、9月份12.92%,3个月份的粪便中均以赤茎藓(Pleurozium schreberi)为主,占苔藓总量的70%以上,曲尾藓(Dicranum spp.)、毛叶苔(Ptilidium ciliare)和沼泽皱蒴藓(Aulacomnium palustre)也有少量食用。对驯鹿生活区域内4种林型下苔藓植物的盖度和生物量的测定结果表明,驯鹿对苔藓植物的选择食用与苔藓植物的物种和丰富度相关。

摘要:随着城市化进程的加快,城区不透水面积急剧增加,改变了城市自然水循环。充分认识与发挥城市绿地调蓄雨水径流的积极作用,对于城市生态环境的改善和绿地资源的建设管理具有重要意义。以2009年北京城市园林绿地调查数据为基础,采用径流系数法和影子价格法评估了绿地调蓄雨水径流的功能及其价值。结果表明:2009年北京城市绿地生态系统调蓄雨水径流1.54亿m³,单位面积绿地调蓄雨水径流2494 m³/hm²;绿地年调蓄雨水径流价值13.44亿元,约合2.18万元/hm²;不同区县绿地调蓄雨水功能主要受其面积影响,朝阳区绿地调蓄雨水径流及其价值量最高,其次为海淀区、顺义区、丰台区区和通州区绿地,而密云县、怀柔区和门头沟区绿地调蓄雨水径流能力及其价值较低。研究结果对于认识北京城市绿地的功能与价值、促进城市绿地的科学管理和建设维护具有一定的指导意义。

摘要:冻土是陆地生态系统中最容易受到全球气候变化影响的碳库,既发挥着碳源又起着碳汇的作用。人们非常关注贮存于冻土中有机碳的最终归宿,是因为全球气候变暖会加快冻土的解冻,释放更多的温室气体(二氧化碳和甲烷)到大气中,从而进一步加剧温室效应。据估计每年从北半球冻原陆地生态系统释放进入大气的甲烷约占全球自然界释放甲烷总量的25%。研究证实冻土生物源甲烷的产生和消耗分别由耐(嗜)低温的产甲烷菌(methanogens)和甲烷氧化菌(methanotrophs)介导。鉴于冻土甲烷循环对全球甲烷平衡的显著作用以及在冻土生物地球化学循环中的重要功能,对介导冻土甲烷循环的产甲烷菌和甲烷氧化菌的研究将有助于更好地评估冻土生态系统对全球气候变化的响应和影响,就冻土甲烷循环过程、产甲烷菌、甲烷氧化菌的群落结构、活动、生态功能及其对气候和环境变化的响应机制的最新研究进行综述,以期为我国开展冻土甲烷循环机理研究提供支持。

摘要:毛被能够加强或减弱动物向周围环境的热量散失,毛被的形态结构和颜色是传热性能的决定因素,其传热过程往往是传导、对流和辐射3个过程的耦合。以往研究发现环境因子中,风可增加机体向环境中的散热速率,且散失量与风速正相关,动物通过调节在风场中的姿态来适应不同风向。动物体与环境间的温差是影响散热速率的另一因素,不同环境中的动物通过改变毛被结构来适应温差变化。毛被含水率上升会引起导热和蒸发冷却作用加强,动物通过行为或毛被结构变化来调节毛被含水率。毛色决定毛被吸收和反射热辐射的能力。毛被传热性能直接把动物的生理特点与环境因子关联起来,这对揭示动物的适应、进化机制都具有重要意义。同时提出,毛被结构和传热性能的研究还有助于仿生学意义的挖掘。因此,今后应重点在毛被结构和物理性能、研究技术与方法以及毛被生物学和仿生学意义等方面开展研究。