摘要:为认识人工湿地运行初期根际土壤细菌群落的结构多样性,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)的方法,比较了嘉兴石臼漾人工构筑生态湿地和白洋淀天然湿地府河河口区域芦苇根际土壤的细菌群落结构多样性。研究结果显示,嘉兴石臼漾湿地在运行初期(1-1.5 a),根际土壤细菌的物种丰富度已与白洋淀湿地相近,但香农指数和均匀度指数均显著低于白洋淀湿地;随着污染物浓度的降低,土壤细菌群落基因型多样性指数增大。

摘要:利用CIRAS-2型便携式光合作用测定系统,在黄土高原丘陵沟壑区,测定了山杏(Prunus sibirical L.)在8个土壤水分梯度下光合作用的光响应过程,并采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型对其进行拟合分析。结果表明:土壤相对含水量(RSWC)在56.3%-80.9%范围内,山杏在强光下能维持较高的光合作用水平,受到的光抑制不明显。在此土壤水分范围内,3个模型均能较好地拟合光合作用的光响应过程及其表观量子效率(Φ)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d),对Φ、LCP和R_d的拟合精度以非直角双曲线模型＞直角双曲线修正模型＞直角双曲线模型。但超出此范围(即RSWC＜56.3%或RSWC＞80.9%)时,山杏的光合作用在强光下会发生明显的光抑制,表现为光合速率随光强增加而明显降低,量子效率和光饱和点明显减小,此时只有直角双曲线修正模型能较好地拟合山杏光响应过程及其特征参数。结论:山杏光合作用正常的土壤水分范围在RSWC为56.3%-80.9%之间;直角双曲线修正模型能较好地拟合各种土壤水分下山杏的光响应过程及其特征参数;直角和非直角双曲线模型适用于正常水分下山杏光响应过程及其特征参数的模拟,但不能用于拟合胁迫水分(或光抑制)下的光响应过程。

摘要:为研究不同颜色遮阳网遮光对夏秋茶与春茶产量和品质的影响,在中国科学院桃源农业生态试验站以"碧香早"茶树为试验材料,选用不遮光和中度遮光(遮光率(50±3)%)的黑色、绿色、银白色遮阳网开展遮光试验。试验表明:与对照相比,不同季节茶园经遮光后百芽重、芽密度均高于对照茶园。百芽重夏秋季黑色和绿色处理与对照间差异显著,分别比对照高10.21%、6.07%,春季黑色、绿色和银白色处理均显著高于对照,分别比对照高4.29%、11.11%、5.30%。芽密度夏秋季黑色与对照间差异显著,比对照高7.40%,春季黑色、绿色、银白色处理均显著高于对照,分别比对照高32.47%、31.50%、22.28%;在不同季节茶园遮光后可增加新梢含水率,但与对照间无显著差异;遮光可降低水浸出物含量,不同遮光处理间无明显规律性;夏秋季节茶园应用黑色和绿色遮阳网,春季应用3种颜色遮阳网遮光可增加茶叶游离氨基酸和咖啡碱含量,降低茶多酚含量和酚氨比。与对照茶园相比,夏季、秋季、春季黑色遮阳网处理的氨基酸含量与对照间差异显著,分别比对照高14.22%、17.07%、6.23%;夏秋季节不同遮阳网处理的茶多酚含量与对照间差异性不显著,春季黑色和绿色处理的茶多酚含量与对照间差异性显著,分别比对照低27.66%、19.21%;夏季黑色处理的酚氨比显著低于对照,比对照低16.40%,秋季和春季黑色和绿色处理的酚氨比均与对照间差异显著,秋季黑色和绿色处理分别比对照低20.13%、11.79%,春季分别比对照低31.82%、20.55%;不同季节黑色遮光处理的咖啡碱含量与对照间达到显著性差异,夏季、秋季、春季黑色处理的咖啡碱含量分别比对照高9.48%、8.10%、7.28%。试验结果说明夏秋季节应用黑色和绿色遮光设施,春季应用3种颜色的遮光设施均可有效改善丘陵茶园绿茶品质,不同季节黑色遮阳网遮光均显著增加名优绿茶产量并改善绿茶内含品质。

摘要:以烟草(Nicotiana tabacum L.)为材料,采用不同浓度镉胁迫(0、5、25、50mg/L)的水培试验,分别用电感耦合等离子体光谱仪、紫外分光光度计、酶联免疫法、光合作用仪、叶绿素荧光分析仪研究了镉胁迫3d对叶内镉含量、生长素氧化酶(IAAO)活性、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA₃)、玉米素(Z)的含量、光合特性及荧光特性的影响。结果显示烟草叶内镉含量随着胁迫浓度增加而显著增加;IAAO活性在镉为5mg/L时下降,然后随着镉浓度增加而显著上升;IAA含量在镉为5mg/L时上升,但随着镉浓度增加而显著下降;ABA含量随着镉浓度上升而增加;GA₃含量在5mg/L时上升,然后随着镉浓度增加而显著下降;Z含量随着镉浓度增加而显著下降;叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均随镉胁迫浓度增大而显著减少;光合参数中的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO₂浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)及荧光参数中的PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ФPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)均随镉胁迫浓度增大而下降。由此可见,镉胁迫打破了烟草激素的平衡,降低了光合能力。

摘要:为探讨大型海藻对重金属胁迫的生理响应及耐受机制,以条浒苔(Enteromorpha clathrata)和缘管浒苔(Enteromorpha linza)为试验材料,研究了不同浓度的镉(Cd²⁺)处理7 d对浒苔的生长、叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)含量、叶绿素荧光参数、可溶性糖(SS)和可溶性蛋白(SP)含量的影响。结果表明:随着Cd²⁺浓度的增加,条浒苔和缘管浒苔鲜重(FW)和相对生长速率(RGR)与对照相比显著下降,且条浒苔的FW和RGR降低幅度均大于缘管浒苔的。镉胁迫下, Chl和Car含量、 Chl a/Chl b、PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光能转化效率(Yield)、最大相对电子传递速率(rETR_max即Pm)和光能利用效率(α)、SP含量随着Cd²⁺浓度的升高均出现下降趋势,除了Chl外,条浒苔的其它指标的降幅要大于缘管浒苔。随着镉胁迫强度的增加,浒苔SS含量呈现逐渐上升。相关分析显示,生长指标除了与Chl/Car无明显的相关性,与SS含量呈显著负相关外,与Chl、Car、Chla/Chlb、Fv/Fm、Yield、rETR_max、α和SP均呈极显著正相关(P＜0.01)。上述表明,条浒苔和缘管浒苔对Cd²⁺胁迫均较敏感,而维持较高的Car含量、Chla/Chlb、Fv/Fm、Yield、rETR_max、α、SS含量、SP含量是缘管浒苔对镉耐性高于条浒苔的重要原因。 而叶绿素含量、类胡萝卜素含量、叶绿素a/叶绿素b、Fv/Fm、Yield、rETR_max、α、可溶性蛋白和可溶性糖含量等均可以作为浒苔耐镉性的评价指标。

摘要:芥子油苷是十字花科植物中一类含氮、含硫的次生代谢产物,与其水解产物在植物防御功能中有重要意义且与环境因子关系密切。以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和盐生模式植物盐芥(Thellungiella halophila)为研究对象,系统地分析了盐胁迫下二者芥子油苷组成和含量的变化规律。拟南芥(生长4周)和盐芥(生长6周)叶片的芥子油苷组成在盐胁迫后没有改变。拟南芥的芥子油苷总量、脂肪族芥子油苷总量、吲哚族芥子油苷总量受盐胁迫的影响均不显著,而盐芥的则随盐胁迫增强先减少、后增加并高于对照水平。拟南芥脂肪族的3MSOP、5MSOP和吲哚族的4OHI3M、4MOI3M随盐胁迫增强而含量降低,而脂肪族的6MSOH、吲哚族的I3M以及盐芥脂肪族的3MSOP则随盐胁迫增强有含量增加的趋势。拟南芥脂肪族的8MSOO和吲哚族的1MOI3M,盐芥脂肪族的3MTP、Allyl、10MSD和吲哚族的4MOI3M,在盐胁迫下的含量变化与盐芥芥子油苷总量的变化趋势一致。

摘要:以中国农业科学院红壤实验站1982年布置的长期定位试验为研究对象,分析了长期双季稻绿肥轮作体系下水稻产量变化趋势、稻田土壤有机质变化特征及土壤活性有机质组成。结果表明,绿肥作物与双季稻轮作种植后,水稻产量显著高于冬闲对照,绿肥作物紫云英、油菜和黑麦草处理年平均水稻产量(1982-2008年)分别为10.8 t · hm^-2 · a^-1,10.2 t · hm^-2 · a^-1和10.0 t · hm^-2 · a^-1,较冬闲对照分别提高27.2%,20.5%和18.1%。试验前期(1982-1993年)种植绿肥作物各处理之间水稻产量无显著差异,试验开展11a后(1994-2008年)种植紫云英处理水稻产量显著高于油菜和黑麦草处理。长期双季稻绿肥轮作土壤有机质随年份显著增加,双季稻紫云英轮作土壤有机质积累速度最快,年增加0.31 g/kg,双季稻黑麦草次之,土壤有机质年增加0.28g/kg,双季稻油菜轮作土壤有机质年增加0.26g/kg。种植绿肥作物紫云英稻田土壤活性有机质显著高于其它处理。种植绿肥作物各处理土壤有机碳、全氮、土壤微生物量碳和土壤微生物量氮含量均显著高于冬闲对照。其中黑麦草和紫云英处理土壤微生物量碳含量及微生物熵显著高于油菜和冬闲对照处理。在湘南红壤丘陵双季稻区,种植绿肥作物对提高水稻产量、增加土壤有机质、提高土壤有机质活性具有重要意义,绿肥选择上以紫云英对水稻产量和稻田土壤培肥综合效果最好。

摘要:以河套灌区典型灌域(前旗北疙堵乡塔布村)为研究对象,通过分析农田系统中水量平衡和氮素平衡,建立农田系统中氮素平衡和水分平衡的联立模型,并用此模型分析典型区域内农田系统中氮素随水分迁移的规律。分析表明:应用水量和氮平衡模型分析灌区农田系统中氮迁移及平衡,可以反映出农业面源污染物(氮)在整个农田系统中的去向,化肥使用量的降低和灌水量的减少,将有效的减少农田系统中氮素的输入量;秋灌-秋浇期间,玉米、番茄和葵花作物对氮的吸收率分别为17%、18%和32%,3种土壤中残留量分别为57%、60%和58%。依据河套灌区年施肥60万t计算,土壤残留量达到17.2万t。在秋灌-秋浇期间从黄河引入的氮总量达到1.21万t,随农田退水进入沟道的量为840 t。

摘要:在江苏盐城新洋港滩涂由海向陆建立样地:零星互花米草(Spartina alterniflora)斑块(SAP),稳定互花米草滩下边缘(SAFI),2003年互花米草定居处(SAF03),1989年互花米草定居处(SAF89),对互花米草的种子特征及幼苗生长进行了研究。结果表明:(1) 各样地种子产量有极显著差异(P< 0.01),大小顺序为SAP > SAF03 > SAFI > SAF89,种子产量与植株结实率、穗长、单穗种子数成正比。(2) 4月份SAP、SAFI、SAF03和SAF89互花米草短暂土壤种子库分别为673.7、2328.7、5948.8,3990.4粒/m²,种子保存率分别为0.5%、3.9%、6.9%和15.8%,且在各样地差异极显著(P< 0.01)。(3) 7月份SAP、SAFI、SAF03和SAF89实生苗数分别为72、5、0,0株/m²。SAP与SAFI种子萌发率显著高于SAF03与SAF89(P< 0.01)。(4)表层土壤水分含量和种群内部光照衰减是影响实生苗生长的关键因素。在表层土壤水分含量高和低光照衰减的生境中种子繁殖对互花米草种群延续和扩张贡献较大。

摘要:非点源(NPS)污染已成为全球关注的环境问题。由于NPS特点、实验手段和监测数据的局限,其研究多采用数学模型进行时间和空间模拟。模型模拟提供了一种成本低效率高的手段来评定区域非点源污染。选择连续农业非点源污染AnnAGNPS(Annualized AGricultural Non-Point Source)模型,构建该模型数据库,模拟秭归县黑沟、兰陵溪、杉木溪等3条典型流域和县域径流、泥沙和营养物质的输出。结果表明:AnnAGNPS模型对3条典型流域的径流模拟能力高于对泥沙和养分的模拟,径流模拟误差均在可接受范围之内,说明模型中采用的径流预测(SCS曲线)法对研究区的地理气候条件是适用的;对3条典型流域泥沙输出模拟误差较高,对氮磷等养分输出模拟的误差最高,通过调整RUSLE和HUSLE等子模型的输入参数来减小泥沙模拟误差;对小型降雨径流事件,模型泥沙、养分模拟误差有偏大趋势,对较大降雨径流事件,模型泥沙和养分模拟误差有偏小趋势;2006年秭归县县域模型模拟的地表径流量为363 mm,泥沙输出为19.6 t/hm²,总氮输出为122 kg/hm²,总磷输出为28 kg/hm²,有机碳输出为581 kg/hm²,模拟结果与相关文献研究和政府统计数据较为相符;AnnAGNPS模型对NPS污染物输出模拟具有一定的不确定性,但作为一个较好的高级农业流域管理工具,该模型可以在三峡库区地理气候条件下使用。

摘要:为探讨镉(Cd)对机体抗氧化功能及金属硫蛋白(MT)的影响,在室内分别用不添加Cd²⁺和添加浓度为20 mg/kg Cd²⁺培养基培养的黑腹果蝇来饲喂4种不同生境下(S1,S2,S3和S4)拟水狼蛛,于饲喂5d、10d和20d后,分别测定其体内MT和丙二醛 (MDA)的含量及超抗氧化酶(GST、SOD和CAT)活性。结果表明:(1)不同生境拟水狼蛛用不添加Cd²⁺培养基培养的黑腹果蝇饲喂后,不添加Cd²⁺对照组拟水狼蛛镉的积累量和MT含量无显著变化,但均显著低于添加Cd²⁺污染组。添加Cd²⁺污染组拟水狼蛛镉的积累量和MT含量都显著高于对照组,且均随着饲喂时间的延长而显著升高,具有明显的时间-效应关系(P<0.05)。(2)在饲喂5d和10d后,不添加Cd饲喂的拟水狼蛛MDA含量和抗氧化酶系差异都不显著。添加Cd²⁺污染组(S1,S2和S3)MDA含量显著高于对照组(S4),MDA含量与饲喂时间呈显著正相关(P<0.05);GST、SOD和CAT等抗氧化酶活性污染组显著低于对照组,与饲喂时间呈显著负相关(P<0.05);饲喂20d后,污染组MDA含量和抗氧化酶(SOD和CAT)活性均与对照组无显著差异,但GST活性差异显著。

摘要:根据2010年4-5月印度洋南赤道流区的综合环境调查资料,对印度洋南赤道流区叶绿素a浓度分布和浮游植物的粒级结构等进行了分析. 结果表明,调查海区水体层化明显,表层水温较高,营养盐浓度较低。调查海区东部测站的数据显示该区域可能受到来自印度尼西亚贯穿流和南爪哇流的影响,有高温低盐的特点。叶绿素a浓度在该海区的分布具有以下特点:(1)表层叶绿素a浓度在整个调查海区虽然普遍较低(平均为(0.122±0.052) mg/m³),但具有明显的空间区域化特征:印度洋南赤道流区中部,叶绿素a浓度较低,站位间分布均匀;东部叶绿素a浓度相对较高,不同测站叶绿素a浓度差异明显.(2)整个调查区域叶绿素a浓度垂直分布具有明显的单峰结构,其最大值分布在60-80m水层,位于营养盐跃层内.(3)叶绿素a的粒级结构分析结果显示,pico级份的浮游植物对叶绿素a的贡献占主导地位,平均为75%,nano级份的贡献平均为20%,net级份对叶绿素a的贡献最小,平均仅有5%. 对比调查和在其它海区的研究,表明印度洋南赤道流区属于典型的低纬度寡营养海区,低的营养盐浓度(特别是NO₃^-浓度)是该海区浮游植物生长的主要限制因素之一.

摘要:近年来长江口滩涂湿地高强度的促淤围垦对生物多样性保育造成了严重影响。2006至2010年在南汇东滩进行了水鸟调查,研究围垦后堤内环境的快速演替过程对水鸟的群落结构的影响。通过分析鸻鹬类、雁鸭类和鹭类3类主要水鸟类群,结果表明鸻鹬类的总数量呈严重下降趋势(ANOVA, P=0.009),而雁鸭类和鹭类总数量在上升(ANOVA,P=0.015;P=0.00);在种类数量方面,鸻鹬类和雁鸭类差异不显著(ANOVA,P=0.597;P=0.523),鹭类种类数变化极显著(ANOVA, P=0.00)。同时,通过对水鸟的栖息地选择因子偏好的分析, 发现滩涂减少是鸻鹬类数量下降的主要因素,而大型水产养殖塘和芦苇增加是雁鸭类和鹭类数量增加的重要原因。为此提出相应海岸带湿地管理建议。

摘要:基于2006年11月-2007年10月在长江口的13个站点的仔稚鱼群落周年调查,探索了鱼类完整性指数(FAII)在河口水域鱼类栖息地环境评价中的应用。结果显示各站点周年的FAII值介于0-46之间,根据FAII等级划分标准,碎波带健康状况全年处于一般到极差的水平。根据周年的FAII值进行系统聚类将所有站点分为4组,位于水源保护区外侧(St.4,St.10)和西沙湿地公园附近(St.9)的几个站点的FAII值相对较高且相对稳定,而健康状况越差的站点(St.1,St.11-St.13)的FAII值越低且波动越大;从各站点的周年变化来看,FAII值夏季最高而冬季最低,这主要是由于夏季水温升高,大量洄游性种类在碎波带暂时性栖息。FAII与Margalef丰富度指的周年变化有一定的相似性,但与Shannon-Wiener多样性指数的变化却有很大的差异。上述结果表明碎波带仔稚鱼FAII值的季节性变化明显,人为干扰引起的碎波带周围环境的破坏对碎波带仔稚鱼的鱼类完整性下降有着重要影响。

摘要:依据2009-2010年南极海洋生物资源开发与利用项目调查期间在南极半岛北部(南设得兰群岛和南奥克尼群岛)水域收集的南极磷虾样本,应用Bhattacharya法分析了该水域南极磷虾的种群年龄结构。结果表明,1月份南极磷虾体长范围分布在38.2-64.0mm,2月份体长范围分布在33.2-59.0mm,且1月份和2月份体长分布并不存在显著性差异(K-S检验,Z=1.061,P=0.211＞0.05);种群内最多可能包含5个年龄组,即2⁺,3⁺,4⁺,5⁺和6⁺龄虾。年龄组成的区域变化较大,2⁺龄虾仅在个别区域存在;1月份5⁺龄在种群中所占比例显著高于其它年龄组(57.23%),其次为4⁺龄(23.42%),而2月份6⁺龄(53.29%)所占比例也显著高于其它年龄组,其次为3⁺龄(25.85%)。

摘要:校准与验证水稻生长模型ORYZA2000,为模型本地化、区域化研究应用提供依据。采用湖南双季稻区作物田间观测数据,结合栽培管理措施、土壤以及同期逐日气象数据等资料对ORYZA2000进行参数校正,调试确定了早稻、晚稻有代表性品种的作物参数;利用独立的数据资料,对双季稻生育期、叶面积指数、生物量、产量等指标的模拟结果进行了详细地验证与适应性评价。结果表明:模型对双季稻品种的生育期模拟较好,开花期和成熟期的相对模拟误差为1-2d;早稻和晚稻叶面积指数的归一化均方根误差(NRMSE)均为24%,地上部总生物量、绿叶生物量、茎生物量和穗生物量的NRMSE值分别为18%、22%、22%、24%和19%、24%、28%、28%,产量的NRMSE值分别为11%和16%。校验的作物参数反映了湖南早稻和晚稻品种的生物学特性,参数值合理、有效。通过校准作物参数,ORYZA2000可较为准确地模拟双季稻生长发育及其生物量的动态累积过程,适应性较强,能够应用于双季稻生产。

摘要:加强农田土壤保持耕作管理,科学认识和调控农田耕作系统能流碳流,提高农业生态系统固碳减排能力,对于减缓农业对全球温室效应的贡献具有重要意义。以北方半湿润偏旱区山西寿阳旱作春玉米土壤保持耕作试验研究为基础,利用田间定位观测数据、辅助能投入参数,土壤呼吸田间原位测定,以及农业生态系统能量/碳平衡分析及碳循环过程模拟方法,综合分析和比较不同耕作(CT传统、RT少耕和NT免耕)系统能量/碳平衡及能-碳关联影响。与CT比较,采用RT和NT措施下工业能耗CO₂-C损失降低约4%-12%(相当11-35 kg CO₂-C · hm^-2 · a^-1)。在RT和NT系统下耗能系数可降低约6%-10%,能量生产效率可提高约7%-12%。2006-2007年由田间原位测定土壤呼吸CO₂-C释放通量估算,在玉米休闲期(尤其是秋耕处理后),NT条件下土壤呼吸速率一般为最低(NT 2-C · hm^-2 · a^-1)平均为:NT(540±30)2-C · hm^-2 · a^-1)平均为:CT(1368±355)2-C · hm^-2 · a^-1)平均为:RT(2342±524)>NT(2005±380)>CT(1987±375)。不同耕作下的玉米籽粒产量与生育期土壤呼吸通量趋势基本吻合,如2006-2007年玉米产量(kg · hm^-2 · a^-1)平均为,RT(5614±268)>NT(5533±564)>CT(5487±278)。玉米籽粒产量与生育期土壤呼吸通量之间呈密切相关(R²=0.88)。本研究结果得出,RT和NT对农田耕作系统的影响呈碳汇效应,且一般为NT >RT;而CT处理表现为碳源。RT和NT通过增加土壤碳投入是维持和提高土壤有机碳的有效途径。

摘要:对宁夏黄灌区稻田设置不同有机肥处理:常规施肥(CK);常规施肥条件下分别施用4500 kg/hm²(T₁)与9000 kg/hm²猪粪(T₂),采用树脂芯法测定了稻田冬春休闲期30 cm、60 cm、90 cm处的硝态氮流失量。结果表明,常规施肥条件下,90 cm处硝态氮淋失量最大,分别为T₁、T₂的1.10与1.13倍;在常规施肥基础上增施猪粪,硝态氮最大淋失量出现在60 cm土层,T₁、T₂的流失量分别为4.47 kg/hm²与4.21 kg/hm²,分别为该层CK淋失量的1.50与1.42倍。灌区稻田常规施肥基础上增施有机肥,能够减少硝态氮向深层淋失;但60 cm土层处硝态氮淋失量增加,为硝态氮的深层淋失提供了基础,但在灌区水旱轮作模式下,夏季旱作灌水量明显减少,加之作物吸收,硝态氮淋失也将明显降低。

摘要:选取太湖梅梁湾和湖心柱状沉积物,研究了其有机碳同位素(δ¹³C)和氮同位素(δ¹⁵N)、C/N、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)含量,并结合²¹⁰Pb和¹³⁷Cs沉积物年代测定技术,探究了近百年太湖沉积物有机质和氮的来源。结果表明:太湖梅梁湾湖区在近百年来,其有机质来源总体以自生为主。20世纪50年代以前,湖区受到人类活动的影响较小,沉积物有机质主要来自于湖泊自身水生植物的沉积;50年代到70年代,湖泊内部环境发生变化,湖区逐渐出现藻类大量死亡并沉积的现象,有机质主要来自于水生植物和藻类的共同沉积;70年代到80年代沉积物机质藻类贡献进一步增大;90年代后到现在,则以藻类的沉积为主要来源方式。梅梁湾湖区沉积物氮素的来源在50年代以前主要以流域土壤流失和大型水生植物的死亡为主;50年代到70年代,人类活动的加剧导致大量工业废水、生活污水的输入,藻类开始大面积爆发,氮主要来自于外源的输入、大型植物和藻类的死亡沉积;90年代后到现在,外源氮的输入得到有效地控制,藻类对沉积物氮的贡献相对显著。湖心区域沉积物有机质和氮的来源主要来自于湖泊内部水生植物的沉积。70年代前,沉积物有机质和氮的来源主要来自于水生植物的沉积和水土流失作用;70年代至今,虽然湖泊受到人类活动外源物质输入影响逐渐增大,但总体来讲贡献较小,沉积物有机质和氮的来源仍以湖泊自生为主。

摘要:利用自然沉降法采集2009年7月19日至24日日偏食前后乌鲁木齐空气微生物,以可培养法分析日偏食对其细菌群落组成的影响。结果如下:(1)细菌数量和种类均随日偏食临近而增多,当天达到峰值,随后减少。(2)所获81株细菌经测序及系统发育分析将其归为4个门,分别为放线菌门 (Actinobacteria)、厚壁菌门 (Firmicutes)、变形菌门 (Proteobacteria)和拟杆菌门 (Bacteroidetes),其中放线菌门为优势类群,占细菌总数的54%。(3)不同采样时间细菌群落组成的聚类分析显示,日偏食发生前1d(21日)和当天(22日)空气细菌组成较为相似聚为一类,其余日期的聚为一类。(4)典型相关分析(Canonical Correlation Analysis, CCA)发现,放线菌门中菌株与绝大多数大气环境因子呈正相关性;变形菌门和厚壁菌门与大多数大气环境因子呈正相关性;而拟杆菌门中的菌株只与温度、风速和太阳风速度呈正相关。结果表明,日偏食会增加乌鲁木齐空气可培养细菌的数量和种类。

摘要:在人工气候室内比较研究了灰飞虱和褐飞虱在汕优63和秀水11上的种内和种间密度效应对其主要生物学参数的影响,结果表明两种稻飞虱均存在显著的种内竞争,主要表现为随着密度增加,若虫发育历期延长、若虫羽化率下降、雌成虫寿命缩短、每雌产卵量下降。种内密度效应与稻飞虱种类和寄主品种有显著互作关系,灰飞虱种内竞争较褐飞虱明显,二者在适宜寄主上种内竞争更为明显。同时,两种稻飞虱存在着显著的种间密度效应,主要表现为异种存在时的促进作用,即异种共存时若虫历期缩短、若虫羽化率提高、雌成虫寿命延长、每雌产卵量增加。种间密度效应也与稻飞虱种类和寄主品种有显著互作关系,两种共存对灰飞虱的有利作用显著大于对褐飞虱的有利作用,在欠适宜寄主上种间互利效应更为明显。最后,对稻飞虱种内和种间密度效应的机制和进化意义进行了讨论。

摘要:2009年3-12月,分春、夏、秋、冬4个季节,采用人工观察和红外摄像记录观察2种方式,对上海动物园圈养马来熊进行行为学研究。建立的行为谱包括休息、走动、踱步、乞食、采食、爬树、探寻、擦痒、玩耍、追逐、嗅闻、示警、打斗、爬跨、舔阴、交配和排泄,相关行为归类,即休息、运动、乞食、刻板、社群和其他行为。马来熊用于休息的时间最多,其次是运动和乞食行为。各行为具有不同程度的季节性差异:运动行为(F=62.748,P<0.001)和社群行为(F=26.041,P<0.001)季节性差异极显著,运动行为在春夏季较低,夏季最低(13.96%),而秋冬季的运动行为较高,且秋季达到最高(43.39%),社群行为春夏季较高而秋冬季较低;刻板行为(F=4.667,P<0.05)差异显著,春季出现的频率最高(7.56%),夏季频率最低(0.69%);休息行为(F=1.857,P>0.05)和乞食行为(F=1.180,P>0.05)季节性差异不显著。春夏季的运动行为(P=0.002)和刻板行为(P=0.001)差异显著,都表现出春季高于夏季的特点;秋冬季间各行为无明显差异。圈养马来熊具有明显的日活动节律,休息的行为曲线呈"W"型,00:00-5:00和20:00-24:00是马来熊的主要休息时间,6:00开始活动量增大,8:00-8:54是马来熊的正常进食高峰,同时,运动、乞食、社群等行为逐渐增多,乞食行为集中在运动场10:00-16:00游客多的时段。19:00之后马来熊活动量逐渐减少,直至进入睡眠。对春季和夏季昼间行为进行相关因素分析:年龄因素对休息、运动、社群、乞食和刻板行为均有不同程度的影响,性别因素对社群行为的影响比较明显。对秋冬季室内和运动场的行为节律进行分析:马来熊在运动场的活动比率高于室内,休息和刻板行为多发生在室内,运动行为集中在运动场,室内的休息行为曲线呈"W"型。

摘要:对塔里木河中游荒漠河岸林林隙基本特征和干扰状况进行了研究。结果表明:形成的林隙形状近似于椭圆形,椭圆长短轴比率在扩展林隙(EG)和冠空隙(CG)有所不同,平均分别为1.52和2.31;林隙密度约为62.5个/hm², EG和CG在塔里木荒漠河岸林景观中的面积比例分别为69.52%和29.03%,干扰频率分别为1.45%/a和0.61%/a,林隙干扰返回间隔期约为164 a。林隙大小结构表现出以小林隙为主的偏正态分布,EG大小40-200 m²,CG大小0-80 m²。林隙形成速率为1.30个· hm^-2a^-1,20-30 a前形成的林隙最多。林隙形成方式由树木折干+枯立形成的最为普遍,占形成木总数95.73%。林隙大多由2-5株形成木形成, 而由4株形成木创造的林隙最多,平均每个林隙拥有形成木4.1株。林隙形成木主要为森林建群种,林隙形成木分布最多的径级在5-25 cm,高度在4-8 m,每株形成木所能形成的EG面积为27.12 m², CG面积为11.32 m²。边缘木的径级结构呈正态分布,而高度结构呈偏左的正态分布,平均每个林隙拥有8.375株边缘木,林隙边缘木平均胸径比形成木平均胸径高73.1%,表明荒漠河岸林林隙干扰十分频繁,地下水位的持续下降是林隙形成的驱动力。

摘要:伯乐树(Bretscheneidera sinensis Hemsl.)是我国特有珍稀的孑遗植物和国家一级重点保护野生植物,在研究被子植物的系统发育、古地理和古气候等方面具有重要科学价值。研究发现伯乐树1年生更新幼苗的高死亡率是其天然更新困难的主要原因之一。采用分区试验监测了不同生境下1年生更新幼苗的生长动态;分析了幼苗死亡的共同原因,探讨了土壤酸碱度和不同光照环境对其生长的影响,并提出有效的保育策略以促进其种群更新。结果表明,伯乐树作为多年生木本植物,其根尖并无根毛分化,因此对环境的营养要求较高,并极易受到各种因素影响而导致死亡。1年生更新幼苗死亡的原因主要包括三方面,分别表现在土壤透气性较低时,幼苗易腐烂致死;在夏季炎热天气易受干旱胁迫致死;茎叶内含有黑芥子酶细胞,作为菜青虫发育的必要场所而易被啃噬致死等。幼苗较适于弱酸性土壤(5.0-6.5),并据中国土壤规律主要分布在长江以南地区。不同光环境下对夏季时幼苗的存活率和生长量存在显著区别,表现在全光环境下易造成幼苗的死亡,而极度弱光环境会导致生长迟缓,只有适度遮荫有利于幼苗的形态生长,其中自然遮荫下的生长量各项指标(苗高、地茎、叶片数和侧枝数等)和幼苗成活率达到最优。据此,在保育策略上建议采取适当的水肥管理和适度遮荫等措施,如在大田中遮网1层或在中等郁闭度的林下自然遮荫。

摘要:从生活垃圾堆肥中提取有益微生物菌种,配成不同浓度的复合微生物菌剂(CM),施入草坪基质,研究了复合微生物菌剂对干旱胁迫下草坪植物生理生态特性的影响。结果表明:在干旱胁迫下,接种过复合微生物菌剂的草坪植物叶片的丙二醛(MDA)含量显著低于未接种菌剂的对照,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著高于对照。不同草坪植物品种生理生态特性在接种CM后对干旱胁迫的响应程度不同。即高羊茅(Festuca arundinacea L.),当接种200倍稀释液的菌剂,叶片SOD、POD和CAT活性达到最大,分别是对照的8.13、1.53和2.46倍;而黑麦草(Lolium perenne L.)则当接种100倍稀释液的菌剂,POD和CAT活性分别高出对照64.4%和56.1%,而SOD活性是对照的6.50倍。和对照相比,各接种菌剂处理的脯氨酸(Pro)含量、可溶性蛋白含量明显降低,离体叶片持水力却保持了较高的水平。上述结果表明,接种复合微生物菌剂后,植物能够通过自身的保护酶活性和渗透调节物质含量来减轻干旱伤害,维持植物体的正常生理代谢功能,从而有效缓解干旱胁迫对草坪植物的伤害,提高草坪植物的抗旱性,为干旱环境草坪植物的建植提供依据。

摘要:作为陆面模型里植被的特征量,叶面积值数(LAI)和植被覆盖度在陆地-大气相互作用的相关研究里被广泛应用。LAI的模拟是动态植被模式(DVM)的核心任务之一,需要对模拟的LAI与气候因子间的时空关系进行评估以更好的了解模式性能以及理解植被-大气反馈过程。用1950-1999年的气象数据驱动通用陆面模式的动态植被模式(CLM3.0-DGVM)模拟得到的全球潜在植被的LAI和2001-2003年MODIS观测资料衍生出的LAI数据进行对比,并在此基础上研究当前气候条件下不同植物功能型(PFT)的LAI与不同气候因子在年际尺度上的时空关系,包括运用Moran系数理论分析空间自相关性、运用逐步回归算法构建空间最优一阶线性回归方程、分析模式LAI与气候因子间的滞后相关性。研究表明:1)以MODIS衍生数据作参照,改进后的CLM3.0-DGVM能较好地模拟不同PFTs的LAI年最大值的空间分布型,但是在物候模拟即LAI的季节循环上存在不足;2)植物LAI的分布具有正的空间自相关性。对潜在植物LAI和气候因子进行拟合时不同气候因子对不同PFTs的方差贡献不一样,一般降水最大、风速最小。这反映了陆地生态系统和气候间复杂的相互关系;3)模式模拟的LAI和气候因子有显著的1-2a的滞后相关,其中光照、降水和LAI的滞后相关性波动较大,而温度、比湿的较小,风速的不明显。这些基于CLM3.0-DGVM的结论在自然界的植物-气候相互作用系统中具有普遍意义:不同地区不同植物受不同气候因子的影响不一样;找出不同PFT的主要气候影响因子和理解其中最关键的生物物理和生物化学过程是至关重要的。进一步工作需要用更精确和更高分辨率的气候数据以及局地观测的LAI对DGVM做评估,同时DGVM本身也需要继续改进(例如加入农作物和灌溉过程的模拟)。

摘要:生态效率与循环经济相辅相成。基于区域生态效率评价是考量区域循环经济的重要内容,又基于目前对于循环经济与生态效率结合的实证研究相对较少,因此,以生态效率理论为基础,对我国最早开展循环经济的试点省份--辽宁省的循环经济发展作以综合衡量。通过生态效率度量模型与循环经济度量模型,以辽宁省1990-2008年数据为基础,运用基于熵权的TOPSIS方法,分别计算了19a间辽宁省各年的资源效率、环境效率、生态效率,进而综合评价了辽宁省循环经济发展轨迹。研究表明:在19a间,辽宁省生态效率总体呈现波动上升态势,经历了传统经济发展模式-末端治理模式-循环经济模式的转变;19a间,辽宁省循环经济发展状态总体上处于循环性不断增强的状态,即经济发展的同时,环境压力不断减小。研究证明了辽宁省2002年实行循环经济以来取得了明显成效,对全国尤其是东北地区发展循环经济,走新型工业化道路具有重要的示范意义。

摘要:土壤食物网对有机质的分解有两条途径, 即真菌途径和细菌途径。 在不同的土壤生态系统中, 由于提供能源的有机物其分解的难易程度不同, 这两条途径所起的作用也不同。以细菌分解途径为主导的土壤,有机质降解快,氮矿化率高, 有利于养分供应。以真菌途径为主的土壤,氮和能量转化比较缓慢,有利于有机质存贮和氮的固持。因此,土壤食物网的细菌∕真菌比率, 反映了整个土壤食物网的结构和功能对不同土壤条件的响应。细菌∕真菌比率的常规测定方法有显微镜计数法,选择性呼吸抑制法,麦角甾醇法,氨基葡萄糖/胞壁酸法等。磷酸脂肪酸分析法(PLFA)是一种测定微生物群落结构的新方法,所测定的真菌和细菌脂肪酸分子团相对量(摩尔浓度)是一个有用的指标, 但由于真菌与细菌的细胞个体存在很大差异, 要把它换算成真菌与细菌生物量碳的绝对比例, 还存在一定困难。对土壤条件和整个食物网结构的了解有助于确定有关转换参数。

摘要:生态社区建设融合了建筑学、生态学、社会学等多学科原理,充分体现了人与自然和谐的理念,是符合可持续发展理念的社区发展模式。生态社区评价指标体系在一定的一级指标框架下,采用定性或定量的评价指标,评判社区的可持续发展水平。对生态社区的概念和内涵、形成与发展历程、国内外生态社区相关评价指标体系进行总结和归纳,在此基础上综述了生态社区评价指标体系的研究进展,包括评价主体、一级指标框架的构建、二三级指标使用的频度分析及指标权重的确定方法。最后总结分析了生态社区指标体系研究中对外环境关联、动态发展、参与性与适应性等方面的不足,提出将复杂性理论、生命周期分析方法和生态足迹分析引入生态社区评价指标体系的研究,以提高指标体系的系统性、科学性和参与性。

摘要:水稻苯丙氨酸解氨酶(PAL)调控酚酸类化感物质的合成代谢。编码PAL的基因是一个基因家族,包含至少11个基因成员,并受不同环境条件的调控。为了明确PAL基因家族中调控水稻化感作用的特定基因成员,运用实时荧光定量PCR技术分析了低氮及稗草胁迫条件下强化感水稻PI312777与非化感水稻Lemont中根系的11个PAL成员基因的表达差异。结果表明,低氮和稗草胁迫条件下,PI312777和Lemont中的 PAL4和PAL10均不表达,其余9个PAL基因成员发生了不同程度的表达变化。其中,PAL11均上调表达,其分别在低氮处理和稗草胁迫的PI312777中上调3.29倍和1.07倍,而在相同处理下的Lemont中上调3.92倍和1.08倍;PAL3和PAL9则仅在低氮和稗草胁迫条件下的PI312777中上调表达,低氮胁迫分别为1.83倍和2.66倍,稗草胁迫为1.46倍和2.65倍;而这两个基因在相同处理下的Lemont中表达下调,低氮胁迫下调1.05和1.24倍,稗草胁迫下调1.14和1.16倍,推测PAL3和PAL9可能与胁迫初期调控水稻化感作用有关。

摘要:通过2008-2009年在钦州湾及附近海域进行的4个航次的大型底栖动物调查,共获大型底栖动物8门62科94种,软体类最多,其次为多毛类,种类季节变化较大。以优势度指数Y>0.02为判别标准,调查区春季优势种为方格皱纹蛤(Periglypta lacerata (Hanley))、刺足掘沙蟹(Scalopidia spinosipes Stimpsom)和独齿围沙蚕(Perinereis cultrifera Grube),夏季优势种为方格皱纹蛤、刺足掘沙蟹和持真节虫,秋季优势种为曲波皱纹蛤和网纹藤壶,冬季优势种为肋鲳螺和方格皱纹蛤。春、夏季优势种变化不大,秋、冬季优势种变化较大,除方格皱纹蛤外均为季节特有种。海区底栖生物平均总密度和平均总生物量分别为439个/m²和115.14g/m²。与20世纪80年代钦州湾茅尾海调查结果相比,平均栖息密度有所升高,但是平均生物量却有较大程度的降低。底栖动物群落的丰富度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H')和均匀度指数(J')平均值分别为4.01、1.80和0.73,水平不高。用SPSS软件将各站大型底栖动物的平均密度、平均生物量、多样性指数等生态特征值与水深等理化因子进行了Pearson相关分析,结果表明春季各特征指数与环境因子相关性不显著;夏季丰度、多样性指数和均匀度指数均与水深呈显著负相关,种类数、丰富度和多样性指数与沉积物pH值呈显著负相关;秋季密度与硫化物呈显著正相关;冬季生物量与硫化物和有机质均呈显著正相关。

摘要:为阐明湿地恢复对土壤碳氮含量的影响,以黄河三角洲芦苇湿地为研究对象,比较了退化区与连续淡水恢复区土壤pH值、盐分、有机碳、全氮、氨态氮、硝态氮的含量变化,研究结果表明,(1)随着恢复年限的增加,各样地各层土壤pH值总体上降低,电导率显著降低(P < 0.05),表明退化湿地的人工恢复可明显降低其盐度;恢复区上层(0-20cm)土壤盐分均低于下层(20-40cm),未恢复区则相反;(2)随着恢复年限的增加,0-20cm土壤有机碳、全氮含量增加,分别由恢复前的(7.710±0.756)g/kg、(0.66±0.021)g/kg增加到恢复7a后的(16.96±0.213)g/kg、(1.277±0.027)g/kg,恢复区有机碳、全氮含量在空间上的变化表现为上层大于下层;(3)各样地硝态氮含量均低于氨态氮含量,碳氮比值介于4-8之间;(4)相关分析表明,湿地恢复后土壤各因子间有显著的相关性,有机碳与全氮两者显著正相关,氨态氮与pH、盐分、有机碳、全氮均达到极显著正相关关系(P < 0.01)。该研究结果对于评估湿地恢复效应,指导湿地恢复的实践具有重要作用。

摘要:基于丰林保护区1997年样地调查数据,根据一元生物量估测模型,计算样地生物量,在此基础上,利用ArcGIS地统计插值方法得到整个研究区森林生物量分布,并从林分结构(林型、林龄组)和地形因子(海拔、坡度、坡向)两个方面对保护区森林生物量空间格局进行了分析。结果表明,利用地统计插值得到区域水平的森林生物量是可行的,保护区森林平均生物量水平为171.5t/hm²,总生物量为3.08Tg(1Tg=10¹²g);不同林分结构(林型、林龄组)有不同的生物量水平;地形因子与生物量有显著的相关性,并得到它们之间的回归方程,为保护区森林生态系统的可持续经营提供了科学依据。

摘要:于2009年生长季(4-10月),应用TDP (Thermal Dissipation Probe) 热扩散探针技术,并结合同步测定的太阳辐射、大气温度、空气饱和水汽压差及大气相对湿度等气象因子,分析了晋西黄土区15年生辽东栎、山杨树干液流的昼夜变化及季节变化规律,建立了液流速率与气象因子的关系模型。结果表明:辽东栎和山杨树干液流速率昼夜变化显著,4月份和7月份峰值出现的时间不一致。4月份两个树种的峰值出现在清晨或夜间,而7月份树种树干液流速率于中午前后达到高峰。4月份两个树种夜间的树干液流速率明显大于白天,山杨的树干液流于中午前后接近于零。4月份,辽东栎和山杨树干液流速率的峰值分别为2.808 cm/h和1.188 cm/h,最小值为0.218 cm/h和0 cm/h,日平均液流速率为1.440 cm/h 和0.516 cm/h; 7月份,辽东栎和山杨树干液流速率的峰值分别为12.276 cm/h和 20.448 cm/h,最小值为0.144 cm/h和0.288 cm/h,日平均液流速率为3.656 cm/h 和6.328 cm/h。7月份阴雨天时,辽东栎的液流速率峰值较晴天小,日平均液流速率是晴天的0.95倍,对山杨是0.75倍。4月份两树种树干液流速率的月平均值最低,只有1.106 cm/h和0.626 cm/h;6月份达最高值5.112 cm/h和8.214 cm/h,分别是4月份的4.62倍和13.12倍。生长季(4-10月)的林分林木总蒸腾耗水量对于辽东栎林为201.14 mm,山杨林为56.43 mm,辽东栎林为山杨林的3.56倍。统计分析表明,影响树干液流速率的主要因子对辽东栎是大气温度和太阳辐射,对山杨是太阳辐射和空气饱和水汽压差。

摘要:为了研究小兴安岭林区典型苔草和灌木沼泽N₂O排放通量的季节动态、年际动态及其与环境因子的关系,并估算排放总量,2007和2008年在植物生长季采用静态箱-气相色谱法,对小兴安岭林区典型修氏苔草(Carex schmidtii)沼泽和油桦-修氏苔草(Betula ovalifolia-Carex schmidtii)灌木沼泽N₂O排放进行了监测。结果表明,苔草和灌木沼泽2007年生长季N₂O排放总量分别为0.14 kg/hm²和0.29 kg/hm²;2008年分别为0.68 kg/hm²和-0.10 kg/hm²。苔草和灌木沼泽N₂O排放通量除灌木沼泽2008年变化规律性不明显外,均具有比较显著的季节变化,最大排放出现在夏季或夏、秋季节,其中2007年N₂O排放平均通量为0.0037 mg · m^-2 · h^-1和0.0082 mg · m^-2 · h^-1;2008年为0.016 mg · m^-2 · h^-1和-0.0025 mg · m^-2 · h^-1。分析表明,苔草沼泽N₂O排放年际差异不显著,灌木沼泽N₂O排放年际差异显著;不同类型沼泽间N₂O排放差异不显著;仅苔草沼泽2007年N₂O排放通量与水位具有显著的负相关性(r=-0.52,P < 0.05,n=15)。