摘要:中国传统乡土聚落作为多功能景观,其保护研究是我国生态及文化保护工作的重要组成部分,是可持续科学和跨学科研究的典型载体。从文化和生态两条研究路线出发,同时运用中国传统风水生态理念和现代景观格局理论对甘肃省迭部县扎尕那村藏族乡土聚落的景观立体结构、生态要素构成进行不同角度的解构,探析理想景观模式蕴含的生态合理性及文化与环境在聚落发展中的相互关系。风水模式分析表明扎尕那聚落立体结构为"盆地-豁口-走廊"的壶天模式,符合中国人心目中理想的"山-林-屋-水-林"景观模式,其空间要素组成在水平和垂直方向上均表现出以人类活动为中心的圈层结构。综合自然地理环境要素契合"藏风得水"的理想风水格局,整体形成以寺庙为核心的组团式聚居格局,各个独立自然村落具有相似的界面特征。景观格局指数分析表明扎尕那聚落景观以有林地和裸岩为基质,景观异质性和景观连接度都较高。人工斑块比例很低,聚落属于极稀疏区,人类活动对于自然环境的干扰较小。多重文化和自然环境的综合作用是扎尕那聚落格局演化的主要驱动因子。本研究为扎尕那聚落的保护和发展模式的制定奠定了理论基础,对于文化与环境相互关系的研究及中国多功能景观研究模式的探索具有一定的理论意义和应用价值。

摘要:以世界文化和自然遗产地武夷山中受自然和人类生态过程作用最为强烈和频繁的风景名胜区为研究对象,通过景观干扰度指数和景观脆弱度指数构建景观生态安全度指数, 并借助空间统计学方法对武夷山风景名胜区景观生态安全度的空间分布特征和变异规律进行探讨。结果表明:①1986-2009年武夷山风景名胜区景观生态安全度总体上呈递增趋势;②1986-2009年风景区景观生态安全度Morans's I表现为一定程度的正相关,1986-1997年间正相关关系明显增强,且景观生态安全度全局自相关存在尺度响应;③1997年和2009年风景区景观生态安全度局域自相关格局较一致,而景观生态安全度的集群结构及显著水平在1986-1997年间发生明显改变;④风景区各时期景观生态安全度所表现出较强的空间相关性是结构性因素和非结构性因素综合作用的结果,地形地貌、土壤类型等结构因素对风景区景观生态安全度的空间分布起决定性作用,而非结构因素(旅游开发建设、毁林种茶、弃农种茶等人类活动)对景观生态安全度的演变有重要影响。

摘要:从生态效应与连通功能两个角度,综合运用景观格局指数、总体变异系数、稳定性系数等方法,以云南省玉龙县为例,构建旅游地道路生态持续性评价体系,定量评价全县主要旅游道路生态持续性状态及其空间分异。结果表明,研究区道路的生态持续性状态总体良好,有助于旅游业发展,同时对生态系统影响有限;受承载游客规模不同、沿线生态系统敏感性差异等因素影响,玉龙县道路的生态持续性具有明显的空间差异;旅游地道路生态持续性的影响因素主要包括道路所承载的旅游活动强度,道路的坡度,道路周边山体的地质构造,道路所经过区域的生态系统敏感程度等。

摘要:我国城市空间形态的急剧变化给经济、社会、城市建设等带来诸多问题,使相对脆弱的城市生态环境承受巨大的压力,对城市可持续发展构成了一定的影响。深入了解城市景观的格局演变过程和机理,并构建适宜的城市空间形态定量化评价模型对于推进我国城市可持续发展、合理利用和保护区域生态环境具有重要的现实意义,也是我国城市发展的紧迫需求。在Thinh等提出的城市紧凑度算法的基础上,构建了一种城市空间形态定量化评价指标,即标准化紧凑度指数(normalized compactness index, NCI)。NCI将圆形区域作为标准度量单位,实现测算结果的标准化,在一定程度上避免了城市面积因素对评价结果所带来的影响,因而便于城市之间或同一城市不同时段间的城市空间形态紧凑程度的比较分析,为城市空间形态紧凑程度的定量评价提供了一种新的技术方法。

摘要:生境在鸟类生活史中发挥着重要的作用,关系到鸟类的生存和繁衍。由于鸟类对环境变化的响应发生在等级序列空间尺度上,基于多尺度的研究更能深入刻画鸟类-环境之间关系。以丹顶鹤(Grus japonensis)为研究对象,以其迁徙和越冬的重要地区-黄河三角洲自然保护区为研究区域,应用等级方差分解法和等级划分法,分析丹顶鹤与微生境、斑块、景观尺度因子之间的关系,探求丹顶鹤生境选择的主要影响因素和尺度。等级方差分解结果表明,在第1等级水平,景观尺度因子与微生境、斑块尺度因子之间的联合效应大于独立效应,景观尺度因子的独立效应大于微生境和斑块尺度因子;在第2等级水平,景观尺度上的景观组成因子重要性大于景观结构因子,微生境尺度上的植被和水分因子为重要影响因素。等级划分结果表明,景观尺度上,翅碱蓬滩涂、水体面积大小是主要影响因素;微生境尺度上,植被盖度和水深为主要限制因子;在斑块尺度上,斑块类型对丹顶鹤生境选择最为重要。研究认为,在黄河三角洲自然保护区,景观尺度是影响丹顶鹤生境选择的主要尺度,景观尺度因子通过与微生境和斑块尺度因子的独立和联合作用制约着丹顶鹤在保护区的生境选择和空间分布格局。建议加强对翅碱蓬滩涂、芦苇沼泽、水体等湿地生境的保护和管理,规范和控制保护区内人类活动强度。

摘要:西南喀斯特地区碳酸盐岩酸不溶物含量很低,成土速率慢、土壤允许流失量小,加上地形起伏大、植被破坏严重,导致该地区水土流失敏感性及其空间分异的独特特征。选取降雨侵蚀力、地形起伏度、土壤类型、植被类型及土壤允许流失量等5个指标,应用GIS技术对西南喀斯特区水土流失敏感性进行单因子和多因子综合分析评价,结果表明西南喀斯特区水土流失敏感性普遍很高,中度敏感以上区域占西南喀斯特区总面积的82.8%,不敏感区域所占面积比例为6.4%;水土流失中度敏感以上区域主要分布于贵州全境、广西峰丛洼地区、云南东南部、重庆东北部、东南部、湖北西南部及湖南西北部等区域;随着岩石中酸不溶物含量的增加,水土流失极敏感和高度敏感区面积比例减少,中度敏感区比例增加。研究结果有助于指导西南喀斯特地区水土流失防治及退化喀斯特生态系统的恢复与重建。

摘要:流域尺度海量生态环境数据库构建是生态环境精准化研究的基础。以塔里木河流域生态环境数据库构建为例,对流域尺度海量生态环境数据建库的无缝数据拼接、建库规范设计、要素代码设计、空间索引设计、特征展示表及一键入库设计等关键技术进行了探讨。针对流域跨带裂缝问题,从缝隙源出发,通过分离物理数据层和逻辑数据层并区分矢量数据和栅格数据,在统一的多尺度空间框架体系下实现了海量数据的跨带无缝拼接;数据库规范设计和要素代码设计是数据入库前的关键工作,针对流域实际,分别采用规范化英文字母和图形数据比例尺设置数据库命名规范和建立代码标准;在ArcSDE框架下,采用格网索引设计和多级金字塔结构分别构建矢量数据和栅格数据的空间索引,提高了数据的快速检索和浏览;通过建立特征展示表并提出"一键入库"策略,提高了系统响应及数据入库效率等。通过构建流域尺度海量生态环境数据库系统,实现了流域尺度多源、多类型、跨带海量生态环境数据的有效存储和管理,为流域一体化管理和生态环境研究提供了基础数据支撑。

摘要:以雌雄异株树种鼠李为模式物种,分别从树枝、植株和种群水平上分析了雌雄异株树种鼠李的生殖分配过程,检验了营养生长与生殖过程之间的平衡。结果表明:树枝水平,鼠李年生殖生物量(花生物量+果生物量)投资具有显著的性别差异和个体差异(P<0.001)。雌花生物量大于雄花生物量,雌花生物量最大值为雄花生物量最大值的1.75倍。雌树和雄树的叶片生物量差异不显著(P>0.05)。植株水平上,鼠李生殖生物量(花生物量+果生物量)投资具有显著的性别差异和个体差异(P<0.001),雌树与雄树的花生物量和茎干径向增量差异显著(P<0.05),叶片生物量差异不显著(P>0.05)。鼠李胸径大小对花生物量、叶生物量和茎干径向增量影响显著(P<0.05)。鼠李雌树的花生物量和茎干径向增量均大于雄树。种群水平上,鼠李雄树始花期略早于雌树,2010年雌树和雄树分别于5月28日和5月25日始花。在360 m × 660 m研究样地内种群性比为0.17,卡方检验表明种群性比显著偏离1∶1(P<0.001)。雌树和雄树年平均生长量分别为0.78 mm和0.83 mm。因此,在树枝水平、植株水平以及种群水平上,雌雄异株树种鼠李的营养生长和生殖生长不存在平衡关系。推断鼠李雌树能够通过光合过程获得更多生物量来满足其生殖和营养生长过程需要。

摘要:运用树木年轮气候学方法,研究了长白山北坡红松(Pinus koraiensis)不同年龄年表特征及其与气候因子间的关系,以期揭示年龄因素对年表的潜在影响。结果表明,平均年龄为63a的红松低龄年表与平均年龄为184a的高龄年表对气候的响应明显不同:低龄红松径向生长与当年1、2月月平均温度负相关(P<0.05),同时也受到上年及当年多个月份的月平均最高温度或最低温度的影响,但与降水的相关性未达到显著水平;高龄红松径向生长则与月平均温度间的关系不明显,而与当年1、2、4、6、7、9月的月平均最高温度正相关,与当年4月、9月的月平均最低温度负相关,同时受到上年5月及当年5月月总降水量的影响。因此,年龄因素对红松年表的气候响应方面存在一定影响,且高龄年表对气候响应的敏感性更高,包含有更多的气候信息。

摘要:种群空间格局是种群自身特性、种间相互关系及环境条件综合作用的结果。采用草地群落学调查与点格局分析方法,在祁连山北坡选择未退化、轻度退化、中度退化和重度退化等4种高寒草地,分析了阿尔泰针茅(Stipa krylovii)种群斑块特征、株丛结构和点格局特征。结果表明:阿尔泰针茅在衰退过程中种群密度和种群领地面积减小,空斑面积增大,领地密度先增大后减小,小株丛(株丛径0.1-1.0 cm)比例增加,大株丛(株丛径2.1-7.0 cm)比例减小;不同草地梯度中阿尔泰针茅种群的空间格局存在明显差异:未退化草地中阿尔泰针茅种群在0-64 cm尺度上为均匀分布,64-100 cm尺度上为随机分布;中度退化草地中阿尔泰针茅种群在0-70 cm尺度上为随机分布,而在70-100 cm尺度上为聚集分布;轻度退化和重度退化草地中阿尔泰针茅种群在0-100 cm尺度上均为随机分布。在放牧干扰和种间竞争作用下,阿尔泰针茅种群斑块从中心开始破碎,并逐渐向四周辐散,引起小尺度上种群斑块间分布格局出现"随机分布-聚集分布-随机分布"转变,促使原有斑块被分割为多个直径较小的"岛"状小斑块并进一步分化,最终种群斑块完全破碎、草毡层逐步消失,从而造成阿尔泰针茅种群的衰退。

摘要:银杏是现存裸子植物中最古老的孑遗植物,也是银杏纲植物现存的唯一种,但其自然群落和种群生态学特征至今尚未明晰。对分布于贵州省和重庆市交界的大娄山区7个地点的残存银杏群落的物种组成、垂直结构、主要组成种的种群大小级结构等群落结构特征以及银杏种群更新特征进行了研究。林木层共记录到82个种,其中常绿针叶树3种,常绿阔叶树和落叶阔叶树分别为37种和42种;各群落中相对优势度均以落叶阔叶树为高,银杏在7个样方中为顶极优势种,其中在6个样方中为单优势种。银杏群落林木层在垂直结构上一般可分为3层,银杏为乔木层的主要成分。各个群落中银杏种群的大小级结构均为逆-J型或多峰型,更新连续,而其余种类多为单峰型。不同微地形单元上银杏具有不同的萌枝特性,沟谷生境中银杏的萌枝率显著高于下部边坡和崖锥,有萌个体率的差异是主要的贡献因子,而银杏的萌枝能力与主干的胸径无显著关联。残存银杏群落为典型的发育在不稳定立地上的落叶阔叶林地形顶级群落,银杏通过萌枝维系种群的长期存留和群落的相对稳定。群落中银杏、红豆杉(Taxus chinensis)、红椿(Toona ciliata)和川黄檗(Phellodendron chinense)等多种珍稀濒危植物共存,有必要从群落层次上加强对残存银杏群落的保护。

摘要:二型花柱的维持机制和自然选择压力多年来一直是生态学和进化学研究领域的热点之一。通过实验室栽培和野外观察统计相结合的方法,对安徽羽叶报春两种花型(长柱花和短柱花)的形态特征、花粉活力、柱头可授性、花粉/胚珠比、自然授粉及结籽能力、自交亲和性等繁育特性进行了比较研究。结果表明:长、短柱花的花冠直径和裂片宽无明显差异,而花冠筒、雌蕊和雄蕊高、花粉数目及大小、P/O比均有显著差异。在自然条件下,长柱花所接受的总花粉数要明显高于短柱花的总花粉数,但所接受的异型花花粉数和平均每果结籽数两者无显著差异。长柱花和短柱花的花粉和柱头活力相似,均能在较长时间内维持较高活力,仅在开花末期显著下降。两种花型的花在自花授粉、同型异花授粉、异型花授粉条件下均能结籽,但异型花授粉的结籽数均明显高于自花授粉和同型异花授粉结籽数。在长柱花各种授粉方式中,花粉萌发率无明显差异,但异型花花粉管的生长速度明显比同型异花花粉和自花花粉的快,而在短柱花柱头上表现为异型花授粉的萌发率最高,但只要萌发后在花柱中的生长速度无显明差异。此外,综合上述结果,对二种花型花部综合征的维持机制及自然选择压力进行了探讨。

摘要:研究植物群落叶片功能性状沿环境梯度的变化可以更好地认识群落对环境的适应机制,海拔梯度在较小的空间范围内浓缩了不同的群落类型和环境梯度,是研究和理解群落与环境关系的理想场所。以神农架海拔梯度上4种典型森林为研究对象,分析了4种典型森林优势乔木树种的LMA、LDMC、N_area、N_mass、叶片厚度及叶片叶绿素含量等主要叶片功能性状随海拔的变化规律及各功能性状之间的相关性,以期从叶片功能性状角度揭示群落适应环境的机制。研究结果表明:在780-1970 m范围内,神农架海拔梯度上典型森林乔木优势种叶片的、N_area和叶片厚度随海拔升高而下降,而海拔2570 m的亚高山针叶林的LMA、N_area和叶片厚度最高,分别为187.37 g/cm²、1.92 g/m²和385.31 um,且针叶林的LMA是常绿阔叶林的2倍、落叶阔叶林的3.7倍;除常绿落叶阔叶混交林的N_mass小于落叶阔叶林外,N_mass随海拔升高(780-2570 m)而下降;海拔最高(2570 m)的针叶林和海拔最低(780 m)的常绿阔叶林的LDMC和叶绿素含量最高,分别为454.93 g/kg、407.64 g/kg和48.84、44.12;而海拔介于二者之间的常绿落叶阔叶混交林和落叶阔叶林的LDMC和叶绿素含量则最低,分别为338.93 g/kg、337.3 g/kg和38.73、38.19。叶片各功能性状之间存在着显著的相关性:叶片厚度与LMA/LDMC及LMA显著正相关。叶片叶绿素含量与N_area显著正相关。LMA与LDMC、N_area、叶片厚度、叶绿素含量显著正相关,LDMC与N_area、叶绿素含量、叶片厚度显著正相关,N_area与叶片厚度、叶绿素含量显著正相关,叶片厚度、叶绿素含量显著正相关。本研究进一步表明,随着海拔梯度上升环境条件的变化,森林群落不同物种功能性状间的相互作用共同决定着森林群落对环境的适应性。

摘要:为了探讨植被恢复模式对煤矸石山复垦土壤和矸石风化物的影响,对煤矸石山6种主要植被类型(刺槐林、刺槐-柠条混交林、榆树-紫穗槐混交林、侧柏-刺槐混交林、荆条林、紫花苜蓿草丛)下土壤和煤矸石风化物的理化性状及重金属进行了比较研究。结果表明:(1)煤矸石山上种植植被可使土壤容重、土壤持水量和孔隙度明显改善。乔木模式更明显。矸石山植被恢复后,可明显增加土壤养分含量。不同植被模式下,土壤养分增加存在显著差异。侧柏-刺槐和榆树-紫穗槐混交模式效果较好。(2)植被对煤矸石风化物容重和机械组成改善作用依次为针阔混交林>乔灌林>乔木纯林>灌木林>草本。植被促进有机质与全氮积累依次为:侧柏-刺槐>刺槐>刺槐-柠条>榆树-紫穗槐>荆条>紫花苜蓿。荆条林下煤矸石风化物全P含量最大。荆条林与侧柏-刺槐混交林利于速效P积累。对速效K积累有利的是荆条林与榆树-紫穗槐混交林。(3)植被种植可以减少煤矸石风化物中重金属含量。榆树-紫穗槐混交模式对减低超标重金属Cd的效果好,其次是针阔混交林(侧柏-刺槐)。对于超标重金属As而言,侧柏-刺槐模式优于其它植被模式,基本达到重金属As不超标。

摘要:采用样地比较法在黔中喀斯特山地上覆第四纪粘土的马尾松人工次生林内,研究了林火对马尾松林分的影响,结果表明过火马尾松林不同部位的受害率为树皮(95.51%)＞树枝(71.49%)＞树冠(62.95%),不同层片的植物死亡率为草本层(100.00%)＞灌木层(30.43%)＞乔木层(29.09%)。马尾松树皮受害率不因径级而变化、树枝和树冠受害率及植株死亡率随径级增高而降低,灌木层物种或全部死亡、或部分死亡、或全部存活,草本层物种或死亡、或萌生。过火马尾松林地生物量的潜在损失量(68.7755 t/hm²)＞直接损失量(12.1818 t/hm²)、直接损失率22.41%,直接损失量中乔木层(6.9382 t/hm²)＞枯物层(3.3441 t/hm²)＞灌木层(2.4964 t/hm²)＞草本层(0.8861 t/hm²),直接损失率中草本层或枯物层(100.00%)＞灌木层(33.36%)＞乔木层(23.59%)。过火马尾松林不同层片的Patrick指数、Gleason指数、Simpson指数和Hurlbert指数损失量为草本层＞灌木层＞乔木层、潜在损失量＞直接损失量,直接损失率中乔木层的相应值为14.29%、14.29%、17.85%、-11.29%,灌木层的相应值为26.76%、26.76%、37.63%、-18.53%,草本层为100.00%。

摘要:比较研究内蒙古高原锦鸡儿属(Caragana)中生种,旱生种和强旱生种的叶片形态结构、渗透调节、气孔调节和保护酶,目的是揭示锦鸡儿属不同类型植物的生态适应策略。中生种叶片平展,被稀疏绿色短柔毛;旱生种叶片平展或呈瓦状,被灰色柔毛;强旱生种叶片呈瓦状或卷成筒状,被直立或伏帖绢毛。叶片厚度强旱生种>旱生种>中生种,叶片面积、生物量和比叶面积(SLA)强旱生种<旱生种<中生种。叶片长宽比,强旱生种和旱生种大于中生种。这些形态结构导致保水能力强旱生种>旱生种>中生种,光能利用能力中生种>旱生种>强旱生种。渗透调节物质含量、细胞质离子浓度和细胞渗透势强旱生种>旱生种>中生种。渗透调节物质含量的差异主要表现在强旱生种可溶性糖和无机离子含量远高于旱生种,后者又远高于中生种。叶含水量、自由水含量、叶水势和气孔导度中生种>旱生种>强旱生种,束缚水含量、束缚水/自由水比值、POD和SOD活性正好相反,CAT活性旱生种>中生种>强旱生种。这些生理特性导致抗旱能力强旱生种>旱生种>中生种,但代谢速率正好相反。旱生种和中生种表现出较少的日水分亏缺,强旱生种水分亏缺从清晨到傍晚持续大幅增加。细胞膜相对透性和MDA含量强旱生种>旱生种>中生种。自由基含量表现为旱生种>中生种>强旱生种。这些数据说明虽然旱生种和强旱生种形成了多种特点来适应干旱环境,但仍然是不充分的。结论:(1)分布于半湿润至半干旱区的锦鸡儿属中生种依靠活跃的代谢、大量的水分消耗和快速生长使其在生物环境中取得竞争优势;生活在干旱地区和强干旱地区的旱生种和强旱生种依靠低代谢、节水和高抗旱性来抵抗苛刻的非生物环境。(2) 旱生种和强旱生种主要通过可溶性糖和无机离子的积累,调节细胞质渗透势,保持水分平衡,这是一种相对节省能量的适应对策。

摘要:古尔班通古特沙漠植被的建群种梭梭在沙漠的低平地和小沙丘(高度<5 m)区域发生大面积退化死亡,而在大沙丘(高度>10 m)生境中梭梭却长势良好。对此分析了梭梭林枯死植株的空间分布、活株和死株的年龄结构,研究了地下水埋深以及对比低平地、小沙丘和大沙丘3种生境土壤理化性质对梭梭生存的影响。发现梭梭死亡植株在观测的19个样点中的15个呈显著的集群分布,表明梭梭植株死亡并非是种内自疏。梭梭各年龄级植株均在死亡,说明死亡与植株年龄关系不大。退化区地下水埋深过浅或过深均对梭梭生长不利,表明地下水埋深对梭梭生长产生显著影响。低平地和小沙丘区土壤电导率高,土壤水分入渗速率慢,且0-90 cm深度范围梭梭侧根数和成活的梭梭幼苗幼株数较少,与梭梭正常生长的大沙丘区明显不同。综合分析认为梭梭退化主要是由自身的根系分布特性,以及地下水位、土壤盐分、土壤水分入渗变化等综合作用,实质是梭梭水分利用受限和种群更新不良引起的。

摘要:以白石砬子自然保护区14个天然林为研究对象,利用近30 a间14次的连续定位观测数据,分析了各林分自然稀疏过程中Reineke方程指数β值的变化范围,阐明了β值恒定的机制与影响因素。结果表明,白石砬子自然保护区天然林随着林分密度的降低,林分平均胸径逐年提高;14个天然林中,平均胸径与林分密度的幂函数相关性均达到极显著水平,其中9个天然林的幂指数β值约为1.5;5个天然林β值变化范围较大,在0.44-1.80之间。对β值波动的5个林分进一步分析,1、9、56号林分受到明显的人为干扰;22、23号林分分别在林分密度较大和胸径生长量较高的时间范围内,β值约为1.5。在天然林的自然稀疏过程中,枯损林木呈左偏单峰状分布,大径阶木死亡数量较低,中小径阶的被压木死亡数量较大,形成了树木间的负反馈关系。综合本研究表明,白石砬子自然保护区天然林的自然稀疏是连续的过程,符合-3/2自疏法则,β值恒定,约为3/2;而β值是否恒定,与立地、树种组成等因素无关,与人为干扰有关;林木之间的负反馈机制是发生自然稀疏的根本原因,光是影响自然稀疏的主要因子。

摘要:猎物种群丰度是限制虎分布和数量的关键因子,因此猎物种群密度监测和估算是虎保护的重要内容之一。应用采用大样方法,地理信息系统技术和多元统计分析,研究了黑龙江东完达山东部地区东北虎猎物种群(马鹿、狍子和野猪)现状及动态变化趋势。结果表明:研究地区马鹿的种群平均密度为(0.2010±0.0270)只/km²、狍子的平均种群密度为(0.4980±0.0436)只/km²、野猪的平均种群密度为(0.3423±0.0275)只/km²。单因素方差分析表明,在相同生境下,3种有蹄类密度在在阔叶混交林中和杂木林中差异极为显著;不同的生境,3种猎物的猎物的密度也存在着显著差异。相关分析表明马鹿密度和野猪密度程正相关,而马鹿密度和狍子密度、狍子密度和野猪密度则不相关。 同1989年该地区东北虎猎物种群相比:1989-2002年的13 a时间内马鹿的年平均递减率为13.48%、狍子的年平均递减率为12.69%、野猪的年平均递减率为1.89%。

摘要:马铃薯甲虫是一种重要的外来入侵害虫,自1993年传入我国新疆北部地区以来,迅速扩散传播,对我国马铃薯等茄科作物生产造成严重威胁。为明确马铃薯甲虫传播扩散与河流等生态因子之间的关系,结合马铃薯甲虫虫情调查,利用地理信息系统(GIS)的空间分析功能,对新疆沙湾县马铃薯甲虫发生与河流的关系进行研究。结果表明:在沙湾县内,马铃薯甲虫扩散方向与河流流向基本一致,均呈由南向北方向;不同缓冲区内,马铃薯甲虫危害级别差异极显著,缓冲区危害级别从大到小依次:缓冲区2(1-2 km)>缓冲区4(3-4 km)>缓冲区5(4-5 km)>缓冲区1(0-1 km)>缓冲区3(2-3 km);不同河流流域内马铃薯甲虫危害级别也差异极显著,危害级别排序依次是:金沟河>安集海河>玛纳斯河>西岸大渠。

摘要:稻纵卷叶螟是我国水稻上的重要害虫,近年来给我国水稻生产造成严重的损失。兴安地区位于广西东北部是每年稻纵卷叶螟在我国南北往返的必经之路,分析该地区稻纵卷叶螟的种群动态和迁飞规律,对全国稻纵卷叶螟的预测预报和防治工作意义重大。采用灯光诱捕、田间系统调查与雌蛾卵巢解剖的方法研究了2010年广西兴安地区稻纵卷叶螟的发生动态和世代虫源性质,并运用大气质点轨迹分析平台HYSPLIT和气象图形处理软件GrADS对2010年广西兴安地区稻纵卷叶螟迁飞高峰期进行了迁飞轨迹和气象背景分析。结果表明:(1)稻纵卷叶螟种群数量在广西兴安地区随季节变化明显,年发生6代,于4月底迁入,迁飞活动主要集中在5月下旬-8月中旬。在双季早稻田、单季中稻田和双季晚稻田均发生3代,且在不同类型田中重叠发生,其在双季早稻田的发生量明显高于单季中稻田和双季晚稻田。(2)明确了兴安地区稻纵卷叶螟各世代虫源性质。第2、3代主害双季早稻,均为迁入虫源;第4代数量最多,主害双季早稻,属于迁入虫源在本地繁殖世代;7月中下旬连续降雨天气阻碍第四代稻纵卷叶螟从本地迁出,滞留单季中稻为害。第5代主害单季中稻,虫源性质复杂,主要为本地虫源本地繁殖型,既有迁入,又有迁出;第6代前期主害单季中稻,后期主害双季晚稻,第7代为害双季晚稻,虫源性质均为本地虫源大部迁出型。(3)2010年广西兴安5月上旬稻纵卷叶螟迁入虫源地来自广东沿海阳江和湛江稻区,6月中旬大规模迁入虫源地主要来自广东沿海雷州半岛稻区。低空激流为稻纵卷叶螟的迁入提供了运载气流,而当时的降雨是迫使稻纵卷叶螟集中降落的主要原因。10月中旬从本地迁出的稻纵卷叶螟,随东北气流南下可到达广西沿海北海市。

摘要:将B型烟粉虱分别从嗜性较强的番茄上转移到嗜性相对较弱的国抗22棉花、泗棉3号棉花和辣椒上, 以及从嗜性较弱的辣椒上转移到嗜性相对较强的番茄、国抗22棉花和泗棉3号棉花上, 观察寄主转移后的F₁代、F₂代、F₃代烟粉虱产卵效应和寄主适应度的变化;将F₄代烟粉虱再转移到原寄主, 观察烟粉虱产卵效应和寄主适应度的恢复情况。结果表明, 烟粉虱在不同嗜性寄主上的产卵效应存在明显的差异。在不同嗜性的寄主之间转移, 烟粉虱的寄主适应度变化趋势不同, 从嗜性较强的寄主转移到嗜好性相对较弱的寄主上, 烟粉虱的寄主适应度迅速下降;从嗜性较弱的寄主向嗜性较强的寄主转移后, 烟粉虱的适应度则会迅速提高。烟粉虱对新寄主的适应速度与其对原寄主和新寄主之间的嗜性差异程度有关, 但一般经过1-2个世代后, 产卵效应会逐渐恢复到烟粉虱在该寄主上的正常水平。从过渡寄主转移到原寄主, 烟粉虱的寄主适应度变化符合一般的寄主转移规律, 但嗜性相对较强的过渡寄主可以刺激烟粉虱提高寄主适应性。

摘要:研究不同品种、饲养阶段的健康和不良鸡群对盲肠细菌种群结构和多样性的影响。使用基于16S rDNA的PCR-DGGE技术,结合割胶回收DNA进行克隆和测序,分别以4、6、10、16、20、40周龄蛋鸡及1、2、4、6、7、8周龄肉鸡健康、不良鸡群盲肠内容物为样本,研究其中特定细菌类群的16S rDNA序列片段指纹图谱,并进行聚类分析,鉴定特异性和共性种群。在两品种健康鸡群盲肠内容物的细菌群落中,Lactobacillus属菌株的相似性均高于不良鸡群,并且在不同饲养阶段的健康、不良鸡群间指纹图谱平均条带数差异显著(P<0.05);而Bacteroides属菌株在健康鸡群盲肠内容物细菌的相似性与不良鸡群较为相近,健康、不良鸡群间平均条带数差异显著(P<0.05);Clostridium属菌株在蛋鸡20、40周龄的平均条带数差异不显著(P>0.05),但肉鸡各周龄健康、不良鸡群间的平均条带数差异显著(P<0.05)。序列测序结果,在蛋鸡产蛋期健康、不良鸡群样本中均检测到能动乳杆菌(Lactobacillus agilis),而育雏和育成期中均检测到鸟乳杆菌(Lactobacillus aviaries)和不可培养细菌;两品种的健康、不良鸡群样本中均检测到Bacteroides属的生酸拟杆菌(Bacteroides acidifaciens)、不可培养物细菌(Uncultured bacterium);而健康、不良蛋鸡群样本中均检测到Clostridium属不可培养的变形菌(Uncultured proteobacterium),健康肉鸡群中检测到索氏志贺菌(Shigella sonnei),而两品种不良鸡群中均缺乏此类菌种。结果显示,不同品种、饲养阶段的鸡群,其盲肠细菌群落的组成差异显著,并且细菌种群结构对鸡群的生长发育影响较大。

摘要:基质改良和耐性植物种选择是重金属矿业废弃地人工生态恢复的关键。通过室内盆栽试验研究不同比例腐熟鸡粪改良铜尾矿后对3种豆科植物决明(Cassia tora)、田菁(Sesbania cannabina)、菽麻(Crotalaria juncea)生长和尾矿基质中土壤微生物量C、N及过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶和脱氢酶活性的影响。结果表明:添加鸡粪改良处理后3种植物茎叶生物量、根系生物量和体内总磷含量均有提高,植物体内总氮含量则只有菽麻明显增加。添加鸡粪可提高尾矿基质中微生物量C以及脲酶和脱氢酶活性,其中菽麻生长的尾矿基质中微生物量C含量增加最显著。尾矿基质中微生物量C与基质中总氮、有效磷呈显著正相关,菽麻生长的尾矿基质中微生物量C与基质中有效态Cu、Zn呈显著负相关。田菁、菽麻生长的尾矿基质中脲酶、脱氢酶与基质中总氮、有效磷呈显著正相关,决明、菽麻生长的尾矿基质中脱氢酶与基质中微生物量C呈显著正相关,决明生长的尾矿基质中脲酶、脱氢酶与基质中有效态Zn呈显著负相关。综合分析表明,铜尾矿∶鸡粪=250∶1的处理方式可作为鸡粪改良铜尾矿基质较好的一种比例模式,该处理方式下菽麻可作为铜尾矿生态修复优选植物种。

摘要:采用紫外(UV)滤膜过滤日光UV以及紫外灯添加UV的方法,研究了UV辐射对铜绿微囊藻Microcystis aeruginosa单细胞藻株PCC7806和群体藻XW01生长及生理代谢的影响。结果显示,在室内条件下低剂量UV辐射可促进群体微囊藻XW01生长;室外条件下与滤除了UV的光照相比,含有UV的完全日光更有利于微囊藻生长;而相同的UV辐射强度均导致单细胞株死亡,群体株显示了较强的UV抗性;日光中的UV可促进XW01合成抗氧化相关的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)、促进胞外多糖的产生并形成较大的群体、促进UV屏障物质类菌孢素氨基酸(MAAs)和伪枝藻素(Scy)积累。这些生理代谢的改变,消除了阳光辐射中UV对微囊藻的伤害。研究的结果提示,自然条件下阳光中的UV有助于群体微囊藻生长。

摘要:选择10种常见甲藻,通过构建相应细胞几何模拟图形从而计算了每种甲藻细胞的体积,利用元素分析仪测定了每种甲藻的单个细胞碳、氮含量,并分析了细胞体积与细胞碳、氮含量之间的关系。结果表明,10种常见甲藻的细胞体积差异显著,最小仅为2.97×10² μm³(卡特双甲藻),最大可达到4.50×10⁴ μm³(红色赤潮藻),相差2个数量级;单个细胞碳、氮含量变化范围分别为54.50-2238.00 pg/个和11.42-482.28 pg/个,均相差40多倍。细胞体积与单个细胞碳、氮含量存在极显著的正相关线性关系(P<0.0001)。

摘要:应用荧光定量PCR对冬季太湖不同湖区底泥表面有毒微囊藻和总微囊藻种群丰度进行调查,同时基于PCR-DGGE技术对底泥中有毒微囊藻群落结构进行分析。结果表明:微囊藻在太湖底泥表面分布广泛,所有采样点都检测到有毒微囊藻存在,且不同湖区有毒微囊藻和总微囊藻种群丰度存在显著差异,有毒微囊藻和微囊藻基因型丰度范围分别为1.23×10⁴-3.75×10⁶拷贝数/g干重和2.56×10⁴-1.07×10⁷ 拷贝数/g干重,有毒微囊藻与微囊种群丰度的比例为4.8％-35.2％;DGGE指纹图谱显示,冬季太湖不同湖区表层底泥中有毒微囊藻群落结构相似性较高,相似性系数为70.2％-96.0％。虽然不同湖区基因型组成存在差异,但所有样品中占优势的基因型是一致的。同时发现,优势基因型所占的比例与样品的香农多样性指数呈负相关。序列分析表明,mcyA序列长度为291bp,序列相似性超过97％。综合定量PCR结果和底泥中叶绿素a和藻蓝素浓度的测定结果,可以得出2010年冬季太湖蓝藻越冬主要集中在梅梁湾、竺山湾、贡湖湾和湖心。通过建立荧光定量PCR分析方法,为研究湖泊底泥中蓝藻种群丰度动态变化奠定了基础。

摘要:通过设置绿化隔离带以减少道路污染物的扩散是目前采用的道路生态防控措施之一。如何减少道路污染对机动车道行人的影响等问题则少有关注。基于对城市非机动车道行人生态安全的考虑,采取现场模拟方法研究道路绿化隔离带对道路中心颗粒污染物向非机动车道扩散的影响。 试验地点选择太原市城区,具体方法是在机动车道和非机动车道之间设置遮阳网。通过增减遮阳网的层数调整模拟隔离带的宽度和疏透度,每50 cm间隔1层遮阳网。为了更接近实际的绿化隔离带和更利于调整疏透度,近机动车道一侧的遮阳网均匀捆扎新鲜的离体植物枝条。实验采用三因素、四水平正交设计方法,通过测定绿带两侧污染物含量的变化评价绿带对非机动车道的净化效应。结果表明,道路绿化隔离带对于减少道路颗粒污染物向非机动车道的扩散具有明显的作用。道路绿化隔离带的诸因子净化非机动车道环境的作用有明显的差异。其中疏透度和高度所起的作用较为显著。本试验中净化PM₁₀过程中三因子的重要性排序依次为高度、疏透度、宽度。净化TSP过程中的重要性依次为疏透度、高度、宽度。三因子净化非机动车道颗粒污染物的最佳水平分别是:疏透度20%,高度350 cm,宽度250 cm,对TSP和PM₁₀的净化百分率分别达到46.10%和42.94%。各因子不同水平的净化效应排序分别为:疏透度20%、30%、40%、10% ,高度350 cm、250 cm、150 cm、50 cm,宽度250 cm、350 cm、150 cm、50 cm。

摘要:通过探索性空间分析以及协调发展度函数对1995-2008年新疆城镇化水平和土地资源产出效益的空间效应及两者之间的协调发展程度进行了系统分析,得出结论:(1)新疆各县市城镇化水平和土地资源产出效益在空间上均呈现明显的空间集聚。总体而言天山北坡和南疆铁路沿线是城镇化和土地资源产出效益热点相对集中的区域。(2)从协调发展度来看,整体上呈现纺锤体结构,"弱者恒弱"的马太效应难以打破,南北疆城镇呈现不同的演变轨迹。(3)将新疆所有城镇分为同步协调型、城镇化滞后型、土地效益滞后型、逐步磨合型、低级协调型五种类型,其中同步协调型城镇较少,其他类型的城镇数量较为均等。

摘要:采用均匀布点选取了山东潍坊居民区、粮田和蔬菜种植区等区域地下水为研究对象,分析了地下水硝态氮含量及污染来源,结果表明:潍坊地区地下水硝态氮平均含量为28.1 mg/L ,按照国家地下水质量标准(GB/T 14848-93)属于Ⅲ类水;饮用水井硝态氮平均含量为23.3 mg/L, 最高值达到了150 mg/L,对国家饮用水标准(10 mg/L)超标率高达73.5%,严重超标率达50%;不同土地利用方式下地下水硝态氮含量不同,设施蔬菜种植区最高,其次是露地蔬菜种植区, 小麦-玉米种植区地下水硝态氮含量较低,但都超过了WHO饮用水中硝酸盐的最大允许含量50 mg/L的规定(折合为硝态氮11.3 mg/L);硝酸盐与水质离子之间的相关性以及水质分析相关的派珀图分析显示地下水硝酸盐污染与氮肥施用有关;根据硝酸盐δ¹⁵N的稳定同位素溯源分析,潍坊地区地下水硝酸盐41.5%来自于化肥,14.6%来自于生活污水,其他是来自化肥、生活污水和家畜粪尿的混合污染。综上,潍坊市地下水硝酸盐污染非常严重,已经对当地居民的身体健康造成了潜在的威胁;因此,亟需从源头控制做起,减少肥料的过量投入和生活污水的随意排放,以控制硝酸盐的继续污染及改善当地水环境。

摘要:近40a来,宁夏引黄灌区年平均增温幅度高于全国平均值,对春小麦生产已经产生了重大影响。基于哥本哈根联合国气候变化大会控制未来50 a全球升温幅度的范围值,设计增温幅度为0.5-2.5 ℃,采用红外线辐射器大田增温模拟实验,研究增温对宁夏引黄灌区春小麦生长发育和产量的影响。结果表明:增温0.5-2.5 ℃,宁夏引黄灌区春小麦全生育期(播种-收获)缩短1-22 d,减产0.5%-18.5%;增温2.0-2.5 ℃,春小麦全生育期缩短18-22 d,减产16.5%-18.5%。增温引起春小麦三叶期和孕穗期光合速率下降,穗粒数减少,千粒重下降,最终导致减产。

摘要:提出了一种估测小麦冠层氮含量的新高光谱指数--微分归一化氮指数(FD-NDNI)。以FieldSpec Pro FR地物光谱仪采集拔节后至孕穗前小麦的冠层光谱190份,随机抽取142份作为训练集,其余48份作为预测集。将光谱以小波阈值去噪法去噪后,利用其525、570 与730 nm处的一阶导数值,采用差值、比值以及归一化的方法构建了12种光谱指数以实现小麦冠层氮含量的估测,并与mNDVI705、mSR以及NDVI705等22种常用指数进行了比较分析。发现指数FD-NDNI对小麦冠层氮含量的估测结果最佳,其估测模型(指数形式)校正集决定系数(C-R²)与预测集决定系数(P-R²)分别达0.818与0.811,优于mNDVI705等常用指数。进一步分析表明,在各指数中,FD-NDNI对叶面积系数最不敏感,可最有效地避免冠层郁闭度等因素对氮含量估测的影响。为优化结果,采用最小二乘支持向量回归算法(LS-SVR)对模型进行了改进,当模型惩罚系数C与RBF核函数参数g取得最优解6.4与1.6时,其C-R²与P-R²分别提高至0.846与0.838,具有比指数模型更高的精度。结果表明:FD-NDNI是小麦冠层氮含量估测的优选指数,LS-SVR为建模的优选算法。

摘要:黄河上游灌区稻田高产区过量施肥现象十分突出,氮肥过量施用引起土壤氮素盈余,导致N₂O排放量增大,由此引起的温室效应引起广泛关注。采用静态箱-气相色谱法研究黄河上游灌区稻田不同施肥处理下N₂O排放特征。试验设置5个施肥处理,包括常规氮肥300 kg/hm²下单施尿素和有机肥配施2个处理,分别用N300和N300-OM代表;优化氮肥240 kg/hm²下单施尿素和有机肥配施2个处理,分别用N240和N240-OM代表;对照不施氮肥用N0代表。试验结果得出,灌区水稻生长季稻田土壤N₂O排放主要集中在水稻分蘖前及水稻生长的中后期,稻田氮肥施用、灌水及土壤温度的变化对N₂O排放通量影响较大,不同处理水稻各生育阶段N₂O累积排放量与稻田土壤耕层NO^-₃-N含量动态变化显著相关。稻田N₂O排放不是黄河上游灌区稻田氮素损失的主要途径,但灌区稻田N₂O排放的增温潜势较大;稻田氮肥过量施用会显著增加N₂O排放量,在相同氮素水平下,有机肥配施会显著增加稻田土壤N₂O的排放量(P＜0.01)。优化施氮能有效减少灌区稻田水稻生长季N₂O排放量。稻田不同处理的水稻整个生长季土壤N₂O排放总量为2.69-3.87 kg/hm²,肥料氮通过N₂O排放损失的百分率仅为0.43%-0.64%。在灌区习惯灌水和高氮肥300 kg/hm²时,N300-OM处理的稻田N₂O排放量达3.87 kg/hm²,在100 a时间尺度上的全球增温潜势(GWPs)为20.76×10⁷ kg CO₂/hm²;优化施氮240 kg/hm²水平下,N240和N240-OM处理的N₂O累计排放量较N300-OM处理,分别降低了1.18 kg/hm²和0.57 kg/hm²,在100 a尺度上每年由稻田N₂O排放引起的GWPs分别降低了6.33×10⁷ kg CO₂/hm²和3.06×10⁷ kg CO₂/hm²。

摘要:植物排放的挥发性有机物(Biogenic volatile organic compounds, BVOCs),属于植物次生代谢物质,是植物重要的防御物质,亦是全球碳(C)素循环的一个重要组成部分。它们具有很高的化学活性,参与对流层大气化学过程,并对全球变化和碳氮(N)循环等具有潜在的影响。尽管N沉降全球化已严重干扰了生态系统的碳氮循环,并且已威胁到生态系统的健康和安全。然而N沉降对BVOCs影响的研究报道十分缺乏。综述了BVOCs影响因素的基础上,重点论述了N素对BVOCs的影响,提出了N沉降对植物BVOCs影响的趋势模型:在N素不足的系统中,N沉降的增加补充了系统所需的N素,有利于植物的生长,大量BVOCs的排放会受到抑制;在N素丰富或过量的系统中,N沉降导致系统N素过饱和或富营养化,不利于植物的生长,刺激BVOCs的排放增加。此外,还探讨了研究N沉降对BVOCs影响的可行性方法,强调开展我国N沉降对BVOCs的影响研究的重要性和紧迫性。为我国开展N沉降对BVOCs的影响研究以及加深了解生态系统CN循环及其藕合提供参考。

摘要:更新限制是指种子由于各种原因,不能够萌发并生长成幼树。它作为解释生物多样性的理论,一直受到国内外群落生态学家关注。从种源限制、传播限制和建成限制3个角度,对更新限制机制研究进展进行了综述。从种源限制而言,时空因素是影响植物种群更新限制的重要因素,因为植物结实量存在明显时空变化,造成植物更新个体出现明显的时空规律。从传播限制而言,传播数量、距离和食果动物行为均限制植物种群更新。数量上,缺乏有限传播者势必减少传播数量,但如果种子拥有较高质量,则能逃脱数量限制;距离上,植物更新个体显示出明显的Janzen-Connell格局,但传播距离趋向稳定,形成植物种群的进化稳定对策;食果动物行为上,不同传播者对更新贡献存在差异,捕食者直接降低更新,融入两类动物行为的模型更能反映食果动物对更新的限制。从建成限制而言,环境因子制约植物生长。小尺度下,微生境的好坏对于植物幼苗建成至关重要;大尺度下,植物提供较好的广告效应则能摆脱生境限制。将传播者行为、捕食者行为与幼苗的空间分布格局、种子传播机理模型等结合,建立植物更新限制机理模型应是更新限制未来的研究热点。选择稀有种和古老种为主题的长期更新限制研究,为种群恢复提供指导,也是未来重要研究方向。

摘要:以耐荫性不同的玉米品种郑单958(ZD958,耐荫性较强)和豫玉22(YY22,耐荫性较弱)为材料,研究了苗期50%遮荫对玉米叶片形态结构和光合特性的影响。结果表明:形态结构上,苗期遮荫处理后,玉米叶片变薄,单位面积叶绿体数目减少,基粒数、基粒厚度和片层数增加,但是YY22的叶绿体大部分发育不良,肿胀呈球形,基粒片层和基质片层出现不同程度的松散;而ZD958大部分叶绿体结构良好,各部分发育基本正常。光合特性上,弱光胁迫使玉米叶片叶绿素含量升高,净光合速率(Pn)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)和实际光化学效率(Φ_PSⅡ)降低,胞间CO₂浓度(Ci)和非光化学猝灭(NPQ)增加,但是YY22的Pn、Fv/Fm和Φ_PSⅡ显著下降,Ci和NPQ显著升高;而ZD958的Fv/Fm和Φ_PSⅡ下降幅度较小,且NPQ增加亦不显著。研究结果提示,弱光胁迫对玉米叶片形态结构和光合特性影响较大,且存在基因型差异,耐荫性较强的品种对弱光环境的适应性较强。

摘要:综述了第六届工业生态学国际大会情况。大会的中心议题是"科学、系统与可持续性",设立了生命周期方法、产业共生、环境投入产出分析和物质流分析等23个议题。重点评述了社会物质代谢、产业共生与生态工业发展、工业系统复杂性、气候变化/能源及生物质四个领域。简要总结了国际工业生态学的发展趋势并给出了对我国工业生态学发展的启示。