摘要:沿海城市人类生存和发展依赖于海岸带生态系统所提供的各类生态系统服务。伴随城市化进程的加快和开发利用程度的提高,沿海城市生态系统受到自然和人类活动越来越大的压力,正面临着剧烈的环境问题,如气候变化、海平面上升、海岸侵蚀等,各种尺度的海岸带脆弱性研究日益引起诸多学者的关注。敏感性是脆弱性分析中的主要因素之一,敏感性指在系统内部、系统与系统之间、复合系统之间相互作用的关系中,用来表征某个系统应对其内部或外部因素变化的响应程度。土地利用变化是城市化过程的集中体现,沿海城市土地利用变化深刻影响了区域生态系统服务的供给、需求和空间配置,进而影响依赖于这些服务的社会产业部门。以厦门市为例,识别沿海城市3个主要产业——渔业、港口航运业、滨海旅游业依赖的主要生态系统服务,构建沿海城市产业部门的土地利用变化敏感性指数,利用生态系统服务价值变化率与土地利用强度变化率的比值对产业部门在土地利用变化背景下的敏感性响应灵敏程度进行表征。计算结果表明,渔业的生态系统服务价值由1987年的1.526×10⁹元,减小为1992年的1.485×10⁹元,增加为2002年的2.614×10⁹元,再下降为2007年的1.113×10⁹元;港口航运业的生态系统服务价值由1987年的2.138×10⁹元下降为1992年的1.963×10⁹元,增加为2002年的2.187×10⁹元,再减小为2007年的1.854×10⁹元;滨海旅游业的生态系统服务价值由1987年的2.056×10⁹元下降为1997年的1.925×10⁹元,增加为2002年的2.073×10⁹元,再减小为2007年的2.038×10⁹元。以1987年为基准年,1992年、1997年、2002年和2007年厦门市渔业敏感性指数分别为0.377、2.692、7.815、3.211,呈现增加-减小的变化;港口航运业敏感性指数分别为1.169、0.474、0.251、1.578,呈现减小-增加的变化;滨海旅游业敏感性指数分别为0.814、0.743、0.091、0.101,呈现减小-增加的变化。在研究结果基础上,探讨了各个产业部门的土地利用变化敏感性响应机制,并且提出未来研究的方向。

摘要:以1975年的MSS数据、1990年和2005年的TM数据、以及2000年的ETM数据为数据源,通过遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术,获得了黄河源区在1975-2005年间的沙漠化发展特征,并采用景观指数运算软件(FRAGSTATS3.3)对黄河源区沙漠化土地的景观格局变化进行了分析。研究发现:在1975-1990年间,黄河源区的沙漠化土地面积大幅增加;在1990-2000年间,沙漠化土地面积保持稳定;在2000-2005年间,沙漠化土地面积出现了小幅度的减小趋势。黄河源区沙漠化土地的景观格局变化显著,在1975-1990年间,沙漠化土地发生了严重的破碎化;在1990-2000年间,沙漠化土地出现了连片的现象,从而使得沙漠化土地的破碎度有所下降,景观多样性降低;在2000-2005年间,沙漠化土地破碎度增加,斑块形状趋于复杂。

摘要:岩溶石漠化是中国西南典型的土地退化,但关于岩溶山区景观多样性的研究还不多见。岩溶山区景观异质性强,景观格局空间差异大,岩溶山区土地利用/土地覆被变化引起的景观多样性变化,其生态学意义有何差异,值得开展研究。采用高分辨率的航片和遥感影像,以100m×100m 网格为单元,分析了贵州省王家寨、后寨河、花江和茂兰4个典型岩溶地点的景观多样性指数在1963年和2004年的空间分布。 把4个研究地点景观多样性指数空间分布图与其土地退化图结合起来,对比其多样性指数变化与土地退化和生态恢复的关系。结果表明:(1)茂兰、后寨河和花江多样性指数都表现出随距聚落距离增加而减小的趋势,王家寨1963年和2004年则表现出随距聚落距离增加,多样性指数先减小后增加。(2)茂兰地区以森林为基质,后寨河地区坡耕地退耕为林、灌、草地,土地利用方式单一,景观破碎化程度降低;因此,茂兰、后寨河地区多样性指数的降低表明该地区生态实质上有所恢复;花江地区土地利用/土地覆被逐渐向多样化方向发展,石漠化景观逐渐被林灌斑块代替,多样性指数升高表明该地区植被有所恢复;王家寨地区峰丛坡地多样性指数增加表示生态有所恢复。(3)研究地点多样性的升、降不能简单地与生态变好、变差直接联系。只有正确区分岩溶地区的景观基质,才能准确运用景观指数分析石漠化土地的变化趋势。

摘要:以不透水面、植被、水体为代表的地表参数的变化决定了城市的热环境质量。针对福州从一个非"火炉"城市一跃成为中国新三大"火炉"之首,对福州市1976-2006年间的地表参数变化及其对城市热环境的影响进行研究。通过Landsat卫星影像反演了福州市1976、1986、1996、2006年的不透水面、植被、水体、地面温度等主要地表参数,并对其进行空间叠加分析和相关关系的定量分析。研究发现:不透水面对地面温度的影响可接近或超过植被和水体之和,查明了福州城市主要地表参数在这30a里发生的变化及其对城市热环境的影响。总的看来,城市地表不透水面斑块的增加和集聚、植被和水体面积的减少和破碎,以及通风不畅,是造成福州成为"火炉"城市的主要因素。

摘要:从国内外土地利用分类体系的现状分析入手,阐述了当前土地利用分类体系与生态保护存在的矛盾,以北京市为例,提出进行土地利用生态分类。首先,将北京市的土地利用现状类型归并为9个一级类15个二级类,确定各土地利用类型基准生态服务价值,然后提出各土地利用类型生态系统服务价值的区位修正方法,在对各种土地利用类型生态系统服务价值进行区位修正的基础上,划分出6个一级生态用地类型;其次,对北京市进行生态适宜性评价,生成生态适宜性分布图,将已生成的土地利用生态一级分类图与生态适宜性分布图进行叠加,对一级生态用地类型进行了二级划分,得到6个一级类、18个二级类的北京市土地利用生态用地类型;最后,以北京市2007年的土地利用现状图为例,对北京市的土地利用生态分类方法进行应用,得到了2007年北京市土地利用生态分类图并分析了各土地利用生态用地类型的分布状况。

摘要:使用光谱仪测量长白山主要针叶树种红松、臭冷杉不同海拔针叶的光谱反射率,对比了两树种不同海拔间光谱反射率、光谱指数的差异。结果表明:两种针叶树在不同海拔的光谱反射率变化明显,可见光区和近红外区各波段的光谱反射率与海拔有很强的相关性,光谱指数也有显著差异,说明相关生理状况发生明显变化,随海拔的升高,叶绿素的含量降低,单位叶绿素的类胡萝卜素含量增大;对比各海拔光谱反射率发现,1279 m处红松、臭冷杉针叶的色素含量较高,叶绿素指数说明748 m处红松、臭冷杉针叶叶绿素含量显著高于1040 m和1279 m处,Car: Chl指数表明红松、臭冷杉均在748 m处受到较弱的胁迫,臭冷杉在1040 m受到较强的胁迫。

摘要:臭冷杉是长白山阔叶红松林中重要针叶树种,采用整株收获法分析21株臭冷杉地上地下生物量分配格局。在枝条水平上采用样枝直径(BD)、样枝长度(BL)、样枝所在轮生枝位置(WP)建立活枝、针叶生物量异速生长模型,在植株水平上采用胸径(DBH)、树高(H)、年龄(Age)、树冠长度(CL)、树冠比率(CR)、南北向冠幅(CW1)、东西向冠幅(CW2)等变量建立树干木质、树皮、活枝、针叶、粗根及整株生物量模型。并利用逐步线性回归法获得不同器官生物量最优模型。结果表明:(1)活枝生物量主要集中在树冠中下层,针叶生物量集中在树冠中层。树冠中层和下层枝叶生物量无显著差异(P>0.05);(2)21株臭冷杉地上生物量和地下生物量变动范围分别为1.026-506.047 kg/株和0.241-112.000 kg/株。粗根、活枝、针叶、树干木质、树皮及枯枝生物量占整株生物量的相对比例分别为18.68%、18.39%、12.02%、39.29%、8.70%和2.92%;(3)地上生物量与地下生物量呈显著线性相关(P<0.001),拟合线性方程斜率为0.23;(4)枝条水平上,活枝生物量模型解释量超过95%,平均预测误差小于30%。与单变量(BD)活枝生物量模型相比,2变量(BD、BL)和3变量(BD、BL、WP)模型解释量分别提高1.2%和2.0%,平均预测误差分别下降6.26%和9.27%。针叶生物量相对较难预测,模型解释量仅为82.7%,平均预测误差接近50%,模型中增加BL 和WP变量并未提高针叶生物量的预测精度。活枝生物量与BD、BL、WP正相关,针叶生物量与BD正相关,与BL、WP负相关;(5)植株水平上,基于胸径的单变量模型可解释量大于90%,增加树高变量未能显著提高生物量模型的预测精度。年龄决定了臭冷杉的树干生物量,忽视年龄变量将会产生生物量预测误差。树冠特征是影响枝叶生物量预测精度的重要变量。综合考虑模型的可解释量及回归系数显著性可知,胸径是预测臭冷杉不同器官生物量的可靠变量。

摘要:2009年3月至2010年1月期间对渔山岛岩礁基质潮间带大型底栖动物进行定量采样调查,并获得大型底栖动物85种,筛选出全年取样获得优势种30种,隶属5门7纲24科。对获得的30个优势种以Shannon-Wiener指数为基础进行了生态位宽度测定,以Pianka重叠指数为基础进行了生态位重叠值分析,结果显示:潮间带大型底栖动物群落中优势种生态位宽度变化范围为0.18-1.94,值较高的有条纹隔贻贝、覆瓦小蛇螺、偏顶蛤、日本笠藤壶、鳞笠藤壶和马氏毛粒蟹,均大于1.00,它们对环境适应的能力较强;各优势种的生态位重叠程度不均匀,在0-0.97之间,它们对群落环境资源的利用存在着交叉,潜在的种间竞争压力较大。以密度数据四次开方为基础,利用欧氏距离进行群落物种的系统聚类分析和非度量多维标度排序分析,结果均表明30个优势种可以分为3大类,即狭布种、泛化种和特有种。优势种生态位宽度、优势种之间的生态位重叠值与物种的分布与数量密切相关,生境相似程度高的物种聚类和排序距离就小,大型底栖动物主要通过在资源位上的分布、摄食类群和生活型等的差异缓解竞争。

摘要:为阐明树麻雀对不同食物的能量预算对策,对3组树麻雀(Passer montanus)进行了2周的食物质量差异性驯化。结果表明,分别饲喂黄粉虫、谷子和草籽种子的3组树麻雀的摄入能和消化能依次递减,组间差异均为极显著(P＜0.001)。与谷子组比较,高能食物(黄粉虫)组摄入能和消化能增加极显著(P＜0.001),增加分别为52.77%和52.71%。消化率增加不显著(P＞0.05),体内能量储备增加;与谷子组比较,低能食物(草籽种子)组摄入能、消化能和消化率降低极显著(P＜0.001),摄入能和消化能降低,分别为17.54%和25.67%,体内能量储备消耗极显著(P＜0.001)。3组树麻雀的个体能值水平,包括体重、体温、体脂含量和水分含量均表现出显著的组间差异(P＜0.05)。器官水平出现相应的变化,小肠和总消化道长度以及肝脏重量出现极显著的表型可塑性响应。因此,低生存压力条件下,树麻雀对不同食物采用了不同的能量预算策略。进食高能食物时,增加摄入能、提高消化率来获能,收入大于支出部分的能量转化为体内的能量储备;进食低能食物时,保持或适当降低原有的摄能水平和降低体温的节能预算,收入小于支出的部分能量则通过分解体内的能量储备物获能。体内能量储备增减的预算、能量摄入和能量转化器官的能力与自身能耗之间的预算,以及摄食低能食物时的节能预算均是树麻雀能量预算策略的重要组成部分。总之,树麻雀对不同含能食物采用不同的能量预算策略,器官水平的表型可塑性响应是个体能值出现显著变化的基础,也是个体能量预算策略成功的关键,对不同食物采用不同的能量预算策略是树麻雀重要的生存对策。

摘要:对桂西北典型喀斯特区生态服务价值的环境响应及其空间尺度特征进行研究。结果表明:研究区域生态服务价值随高程、岩石类型、土壤类型分异明显,并具有相应的空间尺度特征。中山和低山等山区的生态服务价值较高,但森林砍伐等人为活动干扰而使生态系统结构遭受破坏、生态服务功能减弱;峰丛洼地的生态服务价值较低,但在退耕还林等政策人工措施的调控下生态环境有所好转。生态服务价值受岩石类型地质条件影响,典型喀斯特区生态服务价值较低但有增长趋势,非喀斯特区生态服务价值相对较高但有降低趋势。石灰(岩)土和红壤是生态服务价值的主要土壤类型(总贡献率超过60%)。经验模态分解方法(Empirical mode decomposition, EMD)各分量的方差贡献及趋势量表明,区域生态服务价值主要以准2.7、5.5\,11.6 km的空间尺度为主,且存在自西向东降低分布的严峻现实,这主要受地形地貌、地表覆盖状况以及人类活动的综合影响形成。

摘要:为揭示根系对土壤环境的适应机制,研究了隔沟交替灌溉条件下玉米根系形态性状及结构分布。以垄位和坡位的玉米根系为研究对象,利用Minirhizotrons法研究了根系(活/死根)的长度、直径、体积、表面积、根尖数和径级变化及其与土壤水分、土温和水分利用效率(WUE)的相关关系。结果表明,对于活根,在坡位非灌水区域复水后根系平均直径减小,而根系日均生长速率、单位面积土壤根系体积密度、根尖数和表面积均增大,并随灌水区域土壤水分的消退逐渐减小;对于死根,在坡位非灌水区域复水后根系日均死亡速率、根系体积密度、根尖数和表面积变化均减小,其中根系死亡速率和死根直径随土壤水分的消退逐渐降低,而死根体积密度、根尖数和表面积分布随土壤水分降低呈增大趋势;在垄位,根系形态分布趋势与坡位一致,除根系直径与与坡位比较接近外,其他根系形态值均小于坡位。将根系分成4个径级区间分析根系的形态特征,结果表明在根系长度和体积密度分布中以(2.5-4.5)×10^-1mm径级的根系所占比例最大,在根尖数和根系表面积分布中以(0.0-2.5)×10^-1mm径级的根系为主。通过显著性相关分析,死根直径、体积密度、活根表面积等根系形态与土壤含水率、土壤温度和WUE间均存在显著或极显著的正相关关系,部分根系形态指标(如根系的生长速率、活根体积密度)只与坡位土壤含水量、土壤温度具有明显的相关性,表明隔沟交替灌溉对坡位根系形态的调控作用比垄位显著。

摘要:以不同抗病性茄子为试材,即抗病类型Solanum tor、S. sis,耐病类型立原紫茄,感病类型西安绿茄,研究了不同茄子品种抗黄萎病特性,根际微生物结构与黄萎菌数量的变化,茄子根系分泌物对黄萎菌的化感作用,并利用GC-MS对根系分泌物的成分进行了鉴定。结果表明:抗病类型的根系分泌物既可以直接影响黄萎菌的生长、发育,又可以通过调节土壤微生物种群结构间接影响黄萎菌的生长,达到抗病效果。而感病类型则正相反。推断这可能是因为抗病类型根系分泌物中存在醇类、胺类、吡喃类、芴类等特异物质,而感病类型根系分泌物中酮类、酚类、酯类、酚酸类物质种类或含量较高。

摘要:利用稀土镧肥种植牧草南非马唐,采用含镧牧草栽培杏鲍菇和以菇渣作为有机肥种植牧草进行连续性试验,研究镧在草-菇-土系统中的分配与生物富集情况。结果表明:施镧处理的南非马唐和杏鲍菇各器官的镧元素含量均高于不施镧处理,其中镧在牧草南非马唐中的分布为根>叶>茎,镧在杏鲍菇中的分布为菌盖>菌柄;外源镧进入土壤以后,南非马唐不同器官的镧元素生物富集系数均随着镧施入量的增加而增大,其中以根的镧生物富集系数最大,介于0.443-0.580之间。除高剂量(M₄)处理外,叶和茎的镧生物富集系数不同处理间无显著差异,但根出现明显变化;含镧牧草栽培杏鲍菇和菇渣种植南非马唐后,不同器官的镧含量无显著增加,说明镧残留在草-菇-土系统中迁移转化效率降低。

摘要:水土流失是吸附态氮磷输出负荷的主要方式,也是非点源污染评估的重要环节。鄱阳湖流域水土流失及其所带来的泥沙和吸附态氮磷等营养盐将直接影响到鄱阳湖的生态功能,进而影响着长江中下游水环境安全。科学估算鄱阳湖赣江、抚河、信江、饶河、修河等五大流域的土壤侵蚀量和吸附态氮、磷的输出负荷,将为鄱阳湖流域农业非点源污染控制及鄱阳湖生态建设和环境保护提供理论依据。以2007年全国第一次农业污染源普查数据和2007年江西省土壤质量调查数据为基础,利用RUSLE方程和GIS的空间统计功能,对江西省境内鄱阳湖流域的土壤侵蚀量和吸附态氮、吸附态磷的输出负荷进行估算。结果表明:基于RUSLE得到的2007年鄱阳湖五大流域输沙模数比较可信,鄱阳湖流域内泥沙、吸附态氮、吸附态磷的年输出负荷分别为1245183t、3383t和73t,其中赣江流域吸附态氮磷的年输出负荷最大,占鄱阳湖全流域的58.1%,抚河、饶河、信江、修河等分别占11.2%、7.2%、11.3%和12.2%。与流域内农业污染源总氮、总磷排放量相比较,尽管流域尺度内泥沙的输出负荷相对较大,但吸附态氮、磷的输出负荷较小,应该不是鄱阳湖水污染中总氮和总磷等营养盐的主要来源。

摘要:受土壤资源有效性时空异质性的影响,植物细根会表现出明显的垂直分布和季节变化特征。揭示这些特征对认识细根的养分和水分吸收规律,预测C在地下的分配特点具有重要意义。运用Minirhizotron技术对晋西北黄土丘陵区30a生柠条(Caragana korshinskii Kom.)人工灌木林0-100 cm土层深度范围内细根的根数密度(FRD,根/cm²)、根长密度(FRLD, 根/cm²)、平均直径(FRDi, mm)和根面积指数(FRAI, mm²/cm²)的垂直分布特征和季节动态进行了一个生长季的观测,分析了这些参数与土壤温度、水分和有效氮的关系。结果表明:(1) FRD、FRLD和FRAI均表现随土层深度增加而先增大后减小,且最大值均出现在40-80 cm土层,而表层0-20 cm最小;FRDi表现随土层深度增加而减小(除80-100 cm土层外),其中表层0-20 cm最大,而60-80 cm土层最小;(2)受土壤资源有效性季节变化的影响,FRD、FRLD和FRAI在不同土层(除0-20 cm外)表现相似的季节动态,即随季节变化而先增大后减小,春季小而秋季大;FRDi则表现随季节变化由粗逐渐变细的过程,春季最粗而秋季最细;(3)各细根参数与土壤温度、水分和有效氮在各土层存在不同程度的相关性。简单相关分析表明,细根的季节性变化主要受土壤温度和水分的影响,有效氮的影响不明显。表层(0-20 cm)主要受土壤水分影响,而在中下层(20-100 cm)则主要受土壤温度的影响。各土层细根与土壤有效资源间的相关性反映了细根功能的季节性差异。综合分析表明,细根各参数季节变化的54.0%-98.6%是由土壤温度和水分的相互作用引起的。

摘要:氨挥发是肥料氮素损失的重要途径之一,肥料类型、土壤类型、肥料用量以及土壤全盐量均影响氨挥发损失率及挥发特征。采用通气法测定了磷酸脲和尿素两种肥料6个施肥量处理分别施入6个不同盐渍化程度(1.7、9.9、16.4、23.2、29.1、37.9 g/kg)的土壤后氨挥发累积状况和动力学特性,以及土壤氨挥发累积量与土壤电导值之间的相关性。结果表明:(1)在土壤总盐介于1.66-37.9 g/kg的范围内,随着土壤含盐量增加,各尿素与磷酸脲处理的氨挥发累积量显著增加;土壤含盐量对氨挥发速率有显著的促进作用。(2)处理二次线性函数拟合的二项式系数a均为负值,表明:在不同盐渍化条件下肥料的挥发速率是随着时间增长而降低的;一次线性函数和Elovich 方程的斜率a随土壤含盐量增加而增大,表明:土壤盐渍化将加剧土壤的氨挥发速率。(3)土壤氨挥发累积量与电导值拟合结果符合logistic方程(︱R︱分别为0.9732,0.9815,0.965,0.9182,0.9817,0.9971︱R︱>r_0.01=0.9172, n=6),氨挥发累积量随土壤电导值呈"S"型增长。

摘要:于2007年的7月(夏季)、11月(秋季) 与2008年的1月(冬季)、4月(春季)用高保真、无扰动重力柱状取样器替代常规抓斗式采样,首次系统研究了象山港海域的水样(表层海水和上覆水)及沉积物中细菌丰度的时空分布特征,并采用主成分分析及多元逐步回归分析方法研究了影响细菌丰度时空分布的主要环境因素,结果表明:调查期间象山港海域的细菌的丰度较高,象山港海域的富营养化较严重。调查期间象山港海域水样及沉积物样品中细菌丰度实测值的变化范围为1.50×10⁵ ― 9.78×10¹⁰个/mL (个/g),总均值为2.76×10⁹个/mL(个/g);季节分布特征为夏季(7月)极显著高于其他季节,赤潮的暴发导致春季(4月)的调查结果最低。浮游细菌丰度表现为底层均大于表层的垂直分布特征;平面分布特征均为从港顶到港口递减、养殖区高于非养殖区、电厂附近海域出现较高值的趋势,近岸人类的工农业活动造成的陆源污染及海水增养殖活动造成的养殖污染是造成此分布特征的主要原因。多元统计结果表明:溶解氧、水温、营养盐(N、P)、pH以及有机质污染等是影响该海域细菌丰度的最主要因素。

摘要:利用开顶式气室(TOCs)模拟了地表O₃浓度升高的大田试验条件,测定了小麦各生长期(返青期、拔节期、孕穗期、抽穗期、灌浆期、成熟期)叶片抗氧化酶的活性。通过2a的重复试验,得到相似结果。试验表明,过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性在小麦的生长进程中,先升高后降低。O₃浓度升高使CAT酶和POD酶活性的峰值期提前,POD酶峰值期明显提前所需的O₃浓度比CAT酶高,O₃诱导小麦生长前期的CAT、POD酶活性升高,后期则起抑制作用。POD酶对低浓度O₃的胁迫响应时间较晚。当O₃浓度提高到150 nL/L时,超氧化物歧化酶(SOD)活性随小麦生长期的变化,由原来的双峰曲线变为单峰曲线,高浓度O₃使SOD酶活性在抽穗期后持续显著降低。O₃不明显改变抗坏血酸过氧化物酶(APX)对胁迫的响应时间,但一定浓度范围内O₃能诱导APX酶活性升高。不同浓度的O₃对SOD酶和APX酶的作用效应和强度显著不同, CAT酶和POD酶对O₃比较敏感。 因此,近地层O₃浓度增加,改变了CAT、POD和SOD酶活性变化的时序特征,抗氧化酶对O₃胁迫的响应特征取决于小麦的生育期、O₃的浓度和薰气时间。

摘要:以高羊茅(Festuca arundinacea)为供试植物,利用水培体系研究了抑制剂和安全剂对植物根中过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性以及菲代谢的影响。供试安全剂为浓度0.3%的NaCl,抑制剂为浓度2.00 mg/L的Vc。结果表明,2.00 mg/L的Vc作用下,1-16 d,高羊茅根的菲含量显著高于对照处理,而供试安全剂对植物根中菲含量的影响不显著。抑制剂作用下植物根部的PPO和POD活性显著降低;16 d,抑制剂作用下的植物根部PPO和POD活性为对照组的1/6和1/9,表现出强抑制效应。而安全剂作用下植物根部PPO和POD活性则略高于对照组,但差异不显著(P＜0.05)。植物体内酶的初始活性是影响植物代谢PAHs菲的关键因素。抑制剂主要通过调节酶活性来影响根系代谢菲,其对植物根中PPO和POD活性的抑制效率与根部菲代谢抑制效率呈显著正相关。

摘要:利用云南德宏盈江县3种类型的土壤,对分离自云南楚雄、德宏等地的SWF67523、SWF67409、SWF67456等12株根瘤菌菌株进行了南苜蓿接种效果的研究。结果表明,在所有供试菌株中,菌株SWF67523、SWF67409、SWF67394表现最为优良,结瘤率较高的菌株是SWF67523、SWF67501、SWF67394和SWF67350,结瘤率均达到95％以上;而菌株SWF67523、SWF67409和SWF67394对植株株高影响最大;菌株SWF67409、SWF67523和SWF67394对提高植株干重贡献最大,其中菌株SWF67409比空白对照增产106.5%;供试菌株对含氮量的影响也很显著,接种菌株SWF67409、SWF67523和SWF67394的苜蓿植物含氮量相比其他菌株较高,影响显著。综合以上结果,发现来源于盈江南苜蓿的根瘤菌菌株SWF67523较其他菌株表现突出,同时发现根瘤菌菌株的接种效果受土壤因子的影响,在含有效钾中等的土壤平原镇Ⅱ上,接种根瘤菌的南苜蓿地上部分干重普遍高于其他两种有效钾含量为较缺的土壤,说明根瘤菌菌株与宿主和土壤环境存在密切关系,在适合的宿主和生活环境中将会发挥最大的共生固氮作用。

摘要:通过研究汉江上游金水河流域土壤无机物风化与有机物分解代谢相互关系,揭示研究流域尺度范围内常量元素的生物地球化学循环和空间分异的主驱动因子。通过野外调查与取样、实验室样品检测和空间模拟分析,得到以下的研究结果:(1)金水河流域的土壤风化已基本完成早期阶段的去Ca,Na风化阶段,进入K风化阶段;(2)土壤风化内外因素(如,土壤母质、矿物结构、温度、降水、风和重力等)作用下形成了明显的空间差异,流域内属于典型的林下有机质积聚过程,土壤矿物中的硅酸盐矿物风化分解和淋溶作用较强;(3)土地利用方式改变了土壤有机质分布模式,不合理的人类活动造成农田耕作层和森林枯枝落叶层的有机质减少,土壤腐殖酸的减少影响土壤矿物风化和元素地球化学行为,对农业持续发展形成负面的影响。流域作为南水北调中线水源地,保护森林植被及枯枝落叶层对土壤涵养水分有着重要意义。

摘要:以黄河流域春玉米生育期和气象站点气象数据为主要数据源,采用多元逐步回归法分析了各生育期和经度、纬度、海拔高度、降水、年均温、≥10℃积温和日照时数等影响因子的关系,建立逐步回归方程,对各生育期空间栅格化方法进行了探讨,结果表明:(1)生育期空间拟合插值的统计检验说明春玉米"播种期"、"抽雄期"和"收获期"3个时期模拟效果最好,"拔节期"效果精度相对较好;(2)播种期基本满足从西南到东北延后的变化趋势,而拔节期、抽雄期和收获期基本上表现了从南北向中部、中部向东西两侧延后的现象。研究得到的生育期与地理和气象要素之间的逐步回归方程,可为气候条件变化下作物生育期栅格化模拟试验以及农业生产应该采取的适应机制研究提供一定的依据。

摘要:建立日光温室切花郁金香花期与外观品质预测模型,以期通过调节种植期和种植密度,实现日光温室切花郁金香生产的光温优化调控。以郁金香品种世界珍爱(Tulip gesneriana cv 'World Favorite’)和金检阅(Tulip gesneriana cv 'Golden Parade’)为试材,通过不同种植期和不同密度的栽培试验,定量分析了种植期和密度对郁金香发育进程及外观品质动态的影响。在此基础上,以单株吸收辐热积(Photo-thermal Index,PTI)为尺度,建立了日光温室切花郁金香花期与外观品质预测模型,并用独立的试验数据对模型进行了检验。结果表明,模型对郁金香花期和各外观品质指标的预测效果较好。模型对各生育时期的预测值与实测值之间的决定系数R²为0.95,对萌芽期、展叶期、现蕾期和采收期的预测值与实测值的回归估计标准误RMSE分别为0.7、1.3、2.9\,1d。模型对株高、展叶数、茎基长、茎基粗、花颈长、花颈粗、花蕾长和花蕾直径的预测值与实测值之间R²分别为0.97、0.97、0.98、0.98、0.98、0.97、0.98和0.97,RMSE分别为30.8、0.2、3.5、0.1、5.5、0.1、1.2mm和0.4mm。模型对A、B、C级出花率的预测值与实测值之间的R²分别为0.95、0.97、0.96,RMSE分别为0.8%、0.3%、0.9%。建立的模型预测精度较高、参数少,可为日光温室切花郁金香生产中种植期和种植密度的优化提供理论依据和决策支持。

摘要:针对冀西北高原水源匮乏、利用低效问题,于2009-2010年在农业部张北农业资源与生态环境重点野外观测试验站通过南瓜//油葵不同间作群体结构试验,探讨了该区南瓜水分高效的种植方式。试验设南瓜单作(Sp),南瓜行间作1行油葵(IC₁),南瓜行间作2行油葵(IC₂)和油葵单作(So)4个处理。结果表明,南瓜行间种植两行油葵(IC₂)在南瓜生长中后期出现了油葵与南瓜争夺水分的现象,而南瓜行间种植一行油葵(IC₁)无此现象。各处理间水量平衡各分量有较大的差异,在整个生育时期降雨量为201.6mm的情况下,渗漏量占的比重非常小,并且土壤蓄水量变化均为负值,绝大部分水分都是以气态水蒸散掉,但不同间作方式蒸散失水量不同,其中IC₁较So、Sp和IC₂分别少散失土壤水分36.33%、19.00%和34.87%。得益于油葵的偏利效应使南瓜经济产量下降30.00% -71.42%,而间种油葵单株产量相对单作田提高190.71%-241.26%,虽其土地当量比LER和水分当量比WER分别达1.08-1.22和1.07-1.26,但IC₁复合群体的经济效益只能与南瓜单作田持平,其他处理明显低于单作南瓜。在冀西北高原雨养背景下,稀植高效的南瓜单作生产能够实现对区域水资源的高效利用。

摘要:分子系统地理学是当代生物地理学的重要分支,是以分子生物学方法重建种内和种上水平的系统发育关系,阐释进化历史,并通过分析近缘生物类群的系统发育关系与其空间和时间分布格局间的相关性构建生物区系历史的研究,是分子生物学与生物地理学结合的产物。中性进化学说和溯祖理论分析的建立,以及线粒体DNA和微卫星标记等分子遗传标记的应用,为分子系统地理学研究的开展提供了理论和实践基础。近年来,分子系统地理方法在鸟类学研究中的应用揭示了许多不同于传统认知的发现,为准确而深入的了解鸟类分子系统地理格局的差异和不同类群的起源中心提供了新颖的证据。目前的研究多从隔离分化说和扩散说的角度对鸟类分子系统地理格局的成因进行分析,而迁徙行为不同对鸟类系统地理格局的影响为成因的解释提供了新的角度。结合区域特点的比较分子系统地理研究,在更广泛的地域和更多类群中开展研究是我国鸟类分子系统地理研究的方向。展望了第二代测序技术对分子生态生物地理研究潜在的促进作用。

摘要:自然保护区是保护物种和生态系统的有效方式,用于建立自然保护区的资源却是稀缺的,这就提出这样的问题:(1)自然保护区在空间上应具有什么特征才是有效的;(2)如何从许多备选地块中选择一部分组成自然保护区对稀缺资源进行最优化分配。为促进物种生存繁衍,在地块选择时应考虑保护区空间特征。综述了该领域最近的研究进展,重点介绍了结合各种空间特征的保护区地块最优化选择模型。介绍了4个主要的空间特征:(1)连续,(2)间隔和距离,(3)边界和集约,(4)面积以及核心区和缓冲区。以前用启发式算法求解这些问题,但研究已显示该法不能保证资源的最优化分配。空间特征也可用线性整数规划模拟,用最优化软件求得最优解。目前的线性整数规划模型和软件还不能有效解决大型的保护区地块选择问题,计算效率易成为实际应用的瓶颈。概括了我国目前自然保护区设计领域的研究状况和面临的问题,最后讨论了该领域新的研究方向。

摘要:随着全球化和现代化的持续发展,生物均质化(不同地区的生物群落在物种组成、基因库和功能上趋向于相似或简单化)在全球范围内广泛发生,给保护生物多样性和种质资源库带来严峻挑战。人类活动是当前全球生物均质化最为重要和直接的推动因素。农业耕作活动直接导致了农田生态系统的普遍生物均质化:垦荒可直接导致生物多样性大幅减少,大面积单一化的作物类型、品种和耕作管理模式,农药化肥的大量使用,机械化、集约化和转基因作物的推广所带来生物均质化问题都直接威胁粮食生产和安全。城市所带来的普遍相似的高强度人工干扰、交通运输和建设、规划、破坏自然生境等各种人类活动必然驱动全球生物大规模的均质化。人类活动直接导致的少数成功种恶性扩散并迅速取代大量失败种从而导致生物均质化的现象普遍。生物入侵和灭绝、本地种以及新的杂交种的恶性扩散都直接导致生物均质化。生物均质化的隐患严重威胁着我国生态环境和经济社会安定发展,相关研究在我国尚未起步,当前我国生物均质化研究的迫切任务主要有:(1)建立有效的均质化评估方法体系;(2)研究我国各种主要生态系统类型以及主要生物类群的均质化现状、规律和趋势;(3)掌握我国农业生态系统生物均质化的现状、规律和趋势;(4)建立和完善均质化长期监测研究的相关数据库资源。

摘要:作为青藏高原高寒草甸特有的生物资源,冬虫夏草具有重要的药用和经济价值。特殊的生存环境决定了冬虫夏草的珍稀,外力的干扰和任何环境因子的变化都可能影响冬虫夏草的发生。钩蝠蛾属昆虫幼虫是冬虫夏草发生的营养和物质基础;高海拔分布决定了冬虫夏草发生所需的特殊气候和土壤条件;草甸植物为钩蝠蛾幼虫提供了丰富的食物资源;各种不同类型的天敌通过致病、捕食或寄生等作用对钩蝠蛾种群产生调节作用;过载放牧严重影响草甸植被的生长发育,并对冬虫夏草适生地草甸环境产生破坏作用;掠夺式采挖既破坏了环境也打断了冬虫夏草菌完成正常世代发育的链条。对影响冬虫夏草发生的各种因子进行了总结和分析,并指出了现有研究中存在的问题,为进一步开展冬虫夏草资源的可持续利用研究并拓展现有研究思路提供参考。

摘要:产甲烷菌和甲烷氧化菌是介导自然湿地甲烷循环的重要功能菌群。开展产甲烷菌和甲烷氧化菌多样性的检测研究有助于揭示微生物介导的甲烷循环以及自然湿地甲烷排放的时空异质性。传统基于培养的检测方法已被证实无法充分描述产甲烷菌和甲烷氧化菌的多样性,而分子检测方法为自然湿地土壤产甲烷菌和甲烷氧化菌的多样性检测提供了一种更准确和科学的工具。综述了自然湿地土壤产甲烷菌和甲烷氧化菌的定性和定量分子检测方法,包括末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)、变性梯度凝胶电泳(DGGE)、荧光原位杂交(FISH)和实时定量PCR(real-time qPCR),重点分析了分子检测中两类重要的标记基因,总结了不同类型自然湿地产甲烷菌和甲烷氧化菌群落多样性的最新成果,提出了我国在该领域今后应深入研究探讨的一些问题及建议。

摘要:以塔里木河上游阿拉尔垦区为典型样区,选择0、3、8、12、20、30 a等不同连作年限棉田为研究对象,综合考虑土壤物理、化学和生物学性质,分析了12个土壤理化及酶活性指标;基于因子分析和聚类分析法评价棉田间土壤质量的差异并划分等级,利用产量持续指数验证评价结果。研究表明:不同连作年限的棉田土壤的理化性质和酶活性均存在一定差异;棉田的土壤质量随年限呈先上升后下降的趋势,8、12 a棉田土壤质量相对较高,20、30 a土壤质量有退化趋势;土壤质量评价值与产量持续指数变化趋势一致,后者略显滞后效应。

摘要:凋落物分解过程中的微生物生物量动态对于深入了解森林凋落物分解机理具有重要意义。为了解高山森林典型树种凋落物分解过程中的微生物生物量特征,采用凋落物分解袋法,研究了土壤冻结期(3月)、融冻期(4-5月)、生长季节(5-10月)和冻结初期(11月)红桦(Betula albosinensi)、岷江冷杉(Abies faxoniana)和粗枝云杉(Picea asperata)凋落物分解过程的微生物生物量C(MBC)、微生物生物量N(MBN)和微生物生物量P(MBP)动态。4个关键时期,凋落物的MBC、MBN以生长季节最高,但非生长季节的3个关键时期也检测出较高的MBC、MBN。在融冻期结束后,3类凋落物分解过程中MBC和MBN均出现爆发性增长。然而,MBP在生长季节中期(8月)、完全冻结期(3月)和冻结初期(11月)均相对较低,但在融冻期和生长季节后期(9月)相对较高。另外,红桦凋落物的MBC、MBN和MBP含量均高于岷江冷杉和粗枝云杉凋落物(除4月粗枝云杉凋落物MBP异常升高外)。这些结果为更加清晰地认识高寒森林凋落物分解过程及机理,以及进一步理解陆地生态系统结构和功能提供了一定基础数据。

摘要:空气动力粗糙度可以反映地表气流与下垫面的相互作用。古尔班通古特沙漠是我国最大的固定、半固定沙漠,其间广泛分布的生物结皮在稳定地表和改善环境方面意义重大。对未经扰动的4种类型生物结皮进行表面微形态观察,并通过风洞实验确定动力粗糙度z₀和摩阻风速u_*,结果表明:(1)不同生物结皮类型,其组成和表面微形态等都具有明显差异。藻结皮以表面致密光滑为显著特征,由藻类分泌物和藻丝体粘结细粒物质所形成;地衣结皮表面藻类和真菌形成的叶状体匍匐沙面生长,呈现三维生长方式,形成有明显凹凸的壳状覆被;苔藓结皮以苔藓植物体密集丛生为特点,地上部分出现了茎叶分化,有一定的柔韧性。(2)就动力粗糙度的大小而言,是按地衣结皮>藻类-地衣结皮>苔藓结皮>藻结皮的顺序排列的,z₀平均值依次为(6.589±0.850)mm、(4.179±0.239)mm、(2.542±0.357)mm和(0.393±0.220)mm,与定床裸沙面的(0.042±0.019)mm相比,生物结皮z₀值提高了10-150倍。随着风速的增大z₀值有所减小,其中以地衣结皮的减小趋势较为明显。(3)由风速廓线对比发现,4类生物结皮对气流阻滞作用的差异主要局限于4 cm以下的高度范围,风速越大这种差异也越大。各类生物结皮摩阻风速u_*随风速增大而增大,其中藻结皮的增大速率明显低于其它3类结皮,说明藻结皮随风速增大的阻滞效应较其它3类结皮要差。(4)在净风条件下,地衣结皮具有最好的防风效果,其次为藻类-地衣结皮和苔藓结皮,藻结皮最差。当生物结皮破损后,床面结构和气流性质将发生变化,对空气动力学粗糙度和摩阻风速产生的影响将有待于进行更深入的研究。

摘要:为了明确不同海拔茶园之间害虫、天敌种群及其群落结构的差异,为茶园害虫综合防治提供科学依据,采用平行跳跃抽样调查方法分别对海拔698.6\,270m和46m的高、中、低海拔茶园进行调查,并进行方差分析,进而用新复极差法进行多重比较,结果表明,以样方为单位3种海拔中差异极显著的害虫是假眼小绿叶蝉、柑桔粉虱、茶短须螨、茶黄蓟马、琥珀广翅蜡蝉和绿螽蟖;差异极显著的天敌是八点球腹蛛、锥腹肖蛸、日本球腹蛛和茶色新圆蛛。数量居于3种海拔第一位的物种:高海拔茶园主要害虫为假眼小绿叶蝉、柑橘粉虱、茶短须螨和绿螽蟖,天敌为锥腹肖蛸和八点球腹蛛;中海拔茶园害虫为茶黄蓟马和红蜡蚧,天敌为粽管巢蛛;低海拔茶园天敌为茶色新圆蛛和日本球腹蛛。高海拔的主要害虫还有茶黄蓟马和琥珀广翅蜡蝉,主要天敌还有草间小黑蛛、茶色新圆蛛和日本球腹蛛;中海拔的主要害虫还有假眼小绿叶蝉和茶短须螨,主要天敌还有八点球腹蛛、草间小黑蛛、锥腹肖蛸、拟环纹狼蛛、三突花蟹蛛;低海拔的主要害虫有假眼小绿叶蝉、茶黄蓟马、柑桔粉虱和红蜡蚧,主要天敌还有八点球腹蛛、锥腹肖蛸、草间小黑蛛、粽管巢蛛和异色瓢虫。3种海拔茶园之间节肢动物群落多样性指数、个体数和均匀度差异均极显著,物种数差异不显著,3种海拔茶园之间植食性昆虫亚群落的多样性和物种数差异均不显著,个体数和均匀度差异均极显著。3种海拔茶园之间天敌亚群落的多样性指数、物种数和个体数差异均极显著。总群落多样性指数和群落相对稳定性值均是低海拔茶园最大。