摘要:

摘要:采用PCC(Pearson correlation coefficient)、系统聚类和多样性指数研究了柑橘黄龙病(citrus huanglongbing, HLB)植株不同部位叶片、枝条及其根部内生细菌的相互关系及其群落结构多样性。结果表明,从供试柑橘中分离得到26株内生细菌(叶片10株,枝条14株,根部2株)隶属于10个属19个种。Nested-PCR结果显示,柑橘植株不同空间叶片中,黄龙病病原的阳性检出率为58.3%。用LSD法比较显示,柑橘内生细菌在不同器官的分布量大小依次为根>叶>枝条。上、中、下不同部位叶片和枝条内生细菌分布量差异不显著,而东、西、南、北不同方位的叶片和枝条内生细菌分布量差异显著(P<5%)。柑橘内生细菌之间的PCC分析表明,Bacillus pumilus和Bacillus sp.与柑橘黄龙病病原菌呈显著负相关,Bacillus sp.和Bacillus pumilus与Bacillus subtilis呈显著正相关。Bacillus brevis和Escherichia hermannii与Bacillus vesiculariss存在显著正相关。对柑橘不同器官内生细菌的PCC分析表明,同种器官的内生细菌之间呈正相关,不同器官的内生细菌之间呈负相关。以内生细菌在各器官的分布量为指标分析不同器官之间的相关性,结果表明,叶片与枝条呈正相关,PCC为0.55,叶片与根部、枝条与根部均呈负相关,PCC分别为-0.19和-0.13。16S rDNA序列聚类分析表明,柑橘内生细菌可分为两大类,第Ⅰ大类为革兰氏阳性菌,第Ⅱ大类为革兰氏阴性菌。第Ⅰ大类又可以分为芽孢杆菌属和短小杆菌属两个亚类,第Ⅱ大类也可以分两个亚类。对柑橘黄龙病病原与叶片内生细菌进行聚类分析,可以分为三类,第Ⅰ类特征为内生细菌存在所有部位的叶片;第Ⅱ类特征为内生细菌与黄龙病病原菌存在负相关性;第Ⅲ类特征为内生细菌只存在特定部位叶片。当马氏距离为27.23时,可将柑橘黄龙病内生细菌群落结构聚为3类,第Ⅰ类特点是在不同部位叶片均有分布,为完全分布类型,且分布量较大,第Ⅱ类特点是在各器官中均为不完全分布类型,且分布量不均匀,第Ⅲ类特点是根部分布特性且分布量较大。分析多样性指数表明, SHANNON(H₁)指数在叶片最高,根部最低。SIMPSON(D)指数在枝条最高,根部最低。Pielou指数在根部最高,枝条最低。

摘要:基于SRES A1B温室气体排放情景,由全球气候模式 (MPI_ECHAM5) 产生的逐日气候模拟数据驱动TREE-RING树轮生态机理模型,模拟了小兴安岭红松(Pinus koraiensis)树木径向生长变化。结果表明:在A1B情景下,随着大气CO₂浓度的不断增加以及局地气温的不断升高,红松树木生长开始和结束时间显著提前,2011-2060年比1961-2010年径向生长开始时间平均提前约5d左右,生长结束时间平均提前约3d左右。红松树木的径向生长量不断增加,2011-2060年比1961-2010年径向生长量平均增加约35%,径向生长量的增加主要是CO₂施肥作用的结果,在不考虑CO₂施肥效应下,只考虑降水量变化使树木径向生长量增加约2%,而未来50a的气温变化使树木径向生长量相对于1961-2010年减少约23%。

摘要:建立了模拟污水地下渗滤过程的中试系统,重点考察了水力负荷对系统脱氮效率的影响情况,建立了描述地下渗滤系统微生物脱氮过程的动力学模型。结果表明:地下渗滤系统脱氮效果好,抗水力负荷冲击能力强,处理最佳水力负荷0.125 m³·m^-2·d^-1,出水中氮浓度低于《城市污水再生利用——景观环境用水水质》标准(GB/T 18921-2002)。地下渗滤系统硝化过程符合一级动力学模型N_E=N₀e^-0.4812t,温度是影响硝化速率的主要因素,两者的关系是K_T=0.2218×1.035^(T-20);出水硝态氮浓度与水力停留时间之间呈负指数关系,可描述为C=16.3475e^-0.2548t,碳源是引起反硝化速率变化的主要因子。在基质层垂直深度65 cm处二次补加生活污水,反硝化速率常数由0.0355提高到0.0488。强调地下渗滤系统的污水净化功能而忽视其生态服务功能,是系统运行中普遍存在的认识误区,过高的水力负荷不利于硝化-反硝化反应的顺利进行。地下渗滤系统运行应采取适宜的水力负荷方式,促进硝化-反硝化作用。

摘要:随着我国生物多样性保护与生态建设的发展,区域尺度自然保护区体系规划得到广泛的关注。以海南岛为例,探索了利用生态系统服务空间格局进行区域自然保护区规划的方法。研究中,首先从生物多样性分布、水源涵养,水资源保护、土壤保持和海岸带防护等5个方面分析了海南岛生态系统服务的空间格局,综合评价单元生态系统重要性;然后基于生态系统服务综合评价结果,并根据海南省保护自然过程与生物多样性并重的要求,识别出生态重要性高但无保护区或保护面积不足的空间单元,提出海南岛自然保护区体系规划。
根据本规划,海南岛将共建成规范完善的自然保护区42个,总面积290.14万hm²。其中,陆地自然保护区面积41.26万hm²,占海南岛陆地总面积的11.79%。新建保护区4个 (面积8.80万hm²),调整保护区4个 (扩大面积8.01万公顷),优化整合原有保护区中的17个为6个,升级保护区4个。结果表明,基于生态系统服务的自然保护区体系规划有助于发挥自然保护区的综合效益,并具有更强的可操作性。将生态系统服务纳入自然保护区体系规划应是今后的发展方向。

摘要:随着羌塘草原野生动物种群规模的扩大,草食性野生动物与家畜争夺草场的矛盾愈来愈突出。生态补偿无疑是解决这一矛盾的重要途径之一,而进行野生动物的生态服务价值评估是建立生态补偿标准的基础。通过羌塘地区社会经济资源环境现状调查和人群支付意愿调查,并采用直接市场法和虚拟市场法,对西藏自治区羌塘地区草食性野生动物藏羚羊的生态经济价值进行了评估。把藏羚羊的生态经济价值分为利用价值包括商业价值、游憩娱乐价值、维持生物多样性的价值、教育美学价值和科学研究价值,以及非利用价值包括存在价值、遗产价值、选择价值两大类。对野生动物生态价值的评估结果表明,羌塘地区藏羚羊的生态服务价值高达7.51亿元/a。其中,藏羚羊的利用价值为6.35亿元/a,非利用价值为1.16亿元/a。也就是说,羌塘地区15万只藏羚羊每年产生的生态服务价值远高于羌塘自然保护区涉及的6个县域2007年的总产值4.79亿元。

摘要:为了揭示生态系统服务功能价值在县级尺度上空间分布状况与特征,运用探索性空间数据分析(ESDA)方法,在已有研究基础上,结合RS/GIS技术,计算潜江市2009年生态系统服务功能价值,分析各样点生态系统服务功能价值强度的全局空间自相关性和局部空间自相关性,并对各样点生态系统服务功能价值强度进行了半变异函数分析、模型模拟和空间插值。结果表明,2009年,潜江市V_ES总和为190344.45万元。市域空间上生态系统服务功能价值强度呈现明显的全局空间正相关关系,但相关性随距离增加而下降。局部空间自相关模式表现出一个明显的"热核"区及两个明显的"冷极"区。半变异函数分析得到C₀=0.005,C₀ + C =0.447,a=1.68(km),表明数据具有很强的空间自相关性。通过克吕格插值发现生态系统服务功能价值空间分布表现为以西南-东北方向为主轴的高值-低值核心扩散形态。

摘要:采用3S技术和In-situ原状土就地取样技术,对滇西北纳帕海湿地26a来的景观格局变化及其驱动下的湿地土壤碳库变化研究表明:纳帕海景观格局变化显著,与1974年相比,景观破碎化程度增强、斑块形状趋于复杂、呈离散分布,湿地景观类型总面积比例呈略有增加(1994年)至大幅减小(2000年)的变化,非湿地景观类型总面积比例则呈略有减小(1994年)至大幅增加(2000年)的变化并取代湿地景观成为基质景观。响应景观类型面积变化,土壤碳储量由1974年的33.46×10⁴ t增至1994年的36.91×10⁴ t,2000年降至32.92×10⁴ t;随景观类型的转化,1974-1994年土壤碳库积累量为6.08×10⁴ t,释放量为2.63×10⁴ t,1994-2000年积累量为2.01×10⁴ t,但碳释放量为5.99×10⁴ t,是前20a的2.28倍。纳帕海湿地景观格局和土壤碳库的变化是自然和人为因素共同作用的结果,在地质、水文和气候等自然因素提供的变化背景上,排水、垦殖、过度放牧、无序旅游、汇水区植被破坏等强烈的人为活动干扰加剧了变化。

摘要:运用系统保护规划方法,进行了黄淮海地区湿地生态系统保护多预案分析研究。研究中以集水区为保护规划单元,综合考虑河流湿地生态系统、非河流湿地生态系统、保护物种、地下水等生物信息和路网、居民分布、水坝等社会经济信息,以及已有湿地保护区信息,以二维(2D)连接性(横向连接性、纵向连接性)和三维(3D)连接性(横向连接性、纵向连接性、垂向连接性)为原则,模拟研究了不同保护目标和不同保护格局聚集性的湿地保护预案。结果表明:基于2D连接性的研究,对河流湿地、非河流湿地和物种设定30%的保护目标,选取边界长度调节(BLM)值为0.36的保护格局聚集性,以此得到的保护方案相对合理;而基于3D连接性时,对河流湿地、非河流湿地和保护物种设定30%的保护目标,地下水设定55%的保护目标,选取0.06边界长度调节值的保护格局聚集性,得到的保护方案相对合理;基于3D连接性保护方案的效率要比基于2D连接性的高。对于严重缺水的黄淮海地区来说,3D连接性的考虑不仅必要,而且可行,具有重要的现实意义。

摘要:为了揭示青藏高原高寒草甸生态系统植被变化对碳储量的影响,以原生矮嵩草草甸、退化草甸、人工草地以及农田为研究对象,对比分析了该4种不同土地格局下生态系统的有机碳现状。以原生矮嵩草草甸土壤碳储量为基准对不同类型高寒生态系统的碳增汇潜力进行了估算。结果表明:不同类型生态系统的碳储量和碳增汇潜力有很大差异,在0-40cm土层中,(1)原生草甸碳储量最高,达到17098 g C/m²,退化草甸、人工草地和农田的有机碳汇增加潜力分别为:5637、3823,1567 g C/m²。(2)对于退化草甸和人工草地,土壤有机碳含量和密度明显低于原生草甸和农田。(3)地下生物量碳储量主要集中在0-20cm,且原生草甸地下生物量的碳储量比其他3个植被类型高3.6-5倍。总体上,青藏高原草地生态系统存在巨大的碳增汇潜力。

摘要:通过应用高光谱反射仪进行各种植被覆盖度地物的同期观测,分析不同地物光谱反射率和宽波段反照率的差异,得出:除太阳高度角的影响外,植被的不同生育期及生长状况决定的叶绿素、细胞构造和含水量等要素都会影响植物光谱反射率;基于归一化植被指数(NDVI)、归一化植被水分指数(NDWI)、土壤体积含水量以及参考对象的光谱曲线建立了植物光谱反射率的估算模型,能较好地反映地物光谱反射率特征;基于地物波谱反射率估算得到的全波段反照率误差在0.02范围内,可以作为反照率遥感反演和转换的依据;该方法也为高光谱遥感在反照率等陆面过程参数尺度耦合和转换过程中应用奠定了基础。

摘要:从地下水系统结构特征、区域自然条件、外界压力、资源与保护和生态环境5个方面考虑,构建了下辽河平原地下水生态敏感性评价指标体系。运用GIS空间分析技术,从水量和水质两方面对下辽河平原地下水生态敏感性进行评价。结果表明:在水量敏感性方面,主要以轻度与中度敏感区为主,占研究区总面积的65.14%;在水质敏感性方面,主要以轻度和中度敏感区为主,占研究区总面积的86.56%。综合水量和水质两方面,下辽河平原地下水生态敏感性在中度敏感以上的区域面积占研究区面积的59.62%,生态敏感性较高,容易受到破坏。从空间分布来看,不敏感和轻度敏感区分布在新民-辽中平原、东部山前冲洪积平原;中度敏感区域主要分布在中部平原及西部低山地区;高度敏感和极敏感区分布在辽阳和抚顺城区、平原周围山区。

摘要:当前,城市化与全球变化背景叠加,海岸带生态系统发生了巨大的变化,沿海城市在全球变化下的脆弱性、敏感性与适应能力等问题已经成为政府和科学界关注的重要问题。土地利用变化是导致生态系统敏感性的重要因素之一。以厦门市作为沿海城市的典型代表,对近20 a土地利用变化下的生态敏感性进行系统研究。分析了城市建设用地扩张、围填海等主要土地利用活动对生态敏感性的影响机制;其次建立土地利用变化下的生态敏感性指数,并分析其变化过程;最后通过ArcGIS图层叠加计算功能,获得生态敏感性空间分布状况。结果表明:1987-2007年厦门市城市建设用地面积由1987年的67.48 km²,增加为2007年的308.21 km²,扩张了4.57倍,主要为蚕食农业用地和林地而来;海岸线长度由1987年的290.19 km,增加为1992年的343.23 km,而后减小为2007年的299.93 km,围垦养殖活动使得岸线变得曲折,填海造地活动导致岸线变得平滑。厦门市土地利用强度由1987年的2.44逐年增加为2007年的2.52,生态系统服务价值总体呈现减小的趋势,由1987年的7.39×10⁹元减少到2007年的7.02×10⁹元,土地利用强度与生态系统服务价值呈现负相关关系。土地利用变化下的生态敏感性指数由1992年的1.50增加为1997年的4.94,而后减小为2002年的4.12,再增加为2007年的4.47。整体而言,近20 a来厦门市生态系统对土地利用变化的敏感性灵敏响应程度不很剧烈,生态敏感性高的区域主要位于沿海区域。

摘要:了解我国保护地生态旅游发展现状,为制定我国生态旅游政策和推动旅游资源与环境保护提供理论支撑。调查结果显示,我国大多数保护地开展了生态旅游,现状特征主要是:(1)有一定的生态旅游市场规模,生态旅游产品趋于多样化;(2)基础设施的生态兼容性不够;(3)环境解说系统普遍建立,但专业化程度较低;(4)生态环境状况良好,但环境管理体系仍需完善;(5)社区参与经济效益好,但参与深度有限;(6)我国保护地生态旅游从业人员数量不足,且导游在生态旅游方面的专业素养亟待提高;(7)生态旅游管理受到重视,但相关措施有待完善;(8)资金投入不够、管理体制未理顺是阻碍我国保护地生态旅游发展较为普通的问题。

摘要:多数鸟类通过性特征限制在同性竞争和配偶选择中的"欺骗者"存在,与此相反,雀形目扇尾莺科部分物种表现出繁殖季节性特征消退的身体特征变化模式。在广州市南沙区通过"目字笼"对黄腹山鹪莺配偶关系稳定性的限制机制进行研究,发现虽然雌性个体到访原配个体和对照个体的次数几乎相同,但是雌性个体对原配雄性的单次选择时间明显长于对照雄性个体,总计选择时间也明显长于对照雄性个体。选择实验过程中,原配雄性的跳动次数明显高于对照个体雄性,以竖尾扑哧和鸣声恐吓等为代表的威慑行为次数也明显高于对照雄性个体。结果说明,雌性更青睐于原配个体,配对时间越长,忠诚度越高,而且原配雄性比入侵雄性个体表现出更高的活跃度和威慑行为。繁殖季节性特征消退的物种可以通过保持稳定的配偶关系以限制"欺骗者"存在。可以推测繁殖的巨大投入和雌性之间的同性竞争可能是产生这种配偶稳定性的主要原因。

摘要:为了研究食物蛋白含量和限食对雌性东方田鼠生理特性的影响,实验以成年雌性东方田鼠为对象,在控制其他因子一致的条件下,依据食物条件设置4个处理组:20%蛋白质+自由取食、20%蛋白质+70%限食、10%蛋白质+自由取食、10%蛋白质+70%限食。经过4周的食物驯化,测定了动物体重、动情周期、雌激素(雌二醇,孕酮,卵泡刺激素)和内脏器官(脾脏、肝脏、肾脏、子宫)湿重等指标。结果发现:(1)限食70%使东方田鼠体重减少,动情期缩短,脾脏、肝脏、肾脏及子宫湿重均显著减轻。(2)10%蛋白含量降低了脾脏湿重和肝脏湿重,但未显著影响体重、肾脏湿重和子宫湿重。(3)蛋白和限食均未影响雌二醇、孕酮、卵泡刺激素的含量及动情周期的长短。实验结果表明,在食物资源不理想的情况下,成年雌性东方田鼠通过降低体重来维持基本生存,内脏器官重量也相应地减轻,但是与繁殖相关的生理特性变化不显著。相对与食物蛋白含量,可获得的食物量的多少是引起东方田鼠生理变化的主要因素。实验结果反映出食物资源对成年雌性东方田鼠的生理特性产生了影响,但这些影响对其繁殖行为的调控强度及季节性的种群波动的作用还需结合其他相关方面做进一步探究。

摘要:在经典的捕食食饵系统中考虑到由于捕食效应对食饵种群带来的正向调节作用后,提出了具有捕食正效应的捕食-食饵系统。通过对模型的动力学行为的分析,从理论上说明了正向调节作用对系统的影响,并就第一象限内平衡点存在时的相图解释了捕食正效应的作用。结果表明:(1)捕食系统中适当的正向调节作用会增加系统的稳定性;(2)当捕食正效应达到一定的程度后系统拥有一个不稳定的极限环;(3)当捕食正效应过大时会使系统的稳定性发生变化,使捕食者种群与食饵种群同时趋向无穷,出现了调节放纵现象。这些结果在保护生物学中具有重要的意义。

摘要:采用动态顶空和气相色谱-质谱联用技术,对桑天牛的主要桑科寄主桑树、构树、柘树和无花果等4种植物的挥发性物质进行检测,以期找出对桑天牛有引诱作用的行为化学物质。结果表明,4种植物分别鉴定出31种、30种、29种和27种化合物,主要为烯类、酯类、醛类、醇类等。4种寄主植物共有的化合物共11种,分别是叶醇、正辛醇、苯甲醛、壬醛、癸醛、1-辛烯、罗勒烯、乙酸叶醇酯、正十六烷、2,6-二叔丁基对甲酚和2,4-二叔丁基苯酚。

摘要:栗山天牛Massicus raddei (Blessig) 是危害我国东北辽东栎Quercus liaotungensis和蒙古栎Q. mongolicus天然林的重大害虫,生活周期长,3a发生1代,而且生活史整齐,在东北林区的辽宁、吉林和内蒙发育历期基本一致,因而绝大部分的成虫羽化时期出现在同一年份。为了有效防治栗山天牛,利用栗山天牛成虫具有趋光性这一特点,研究发明了诱集捕杀成虫的专用黑光灯,诱杀了大量的栗山天牛成虫,吉林省2008年共诱杀栗山天牛成虫达24.16t。根据每天晚上所诱到的栗山天牛的成虫数量(平均1kg 栗山天牛成虫数量为430头,按此折合成重量kg统计),分析栗山天牛在成虫发生期其羽化数量与温湿度因子的关系。结果表明,栗山天牛成虫的羽化高峰期集中在7月下旬至8月上旬;成虫的羽化与林间气温呈显著的正相关关系,与相对湿度则呈显著负相关关系。研究对栗山天牛成虫的发生量与温湿度的关系进行了拟合。研究结果为我国东北林区栗山天牛成虫羽化年份预测预报成虫出现和发生期以及在成虫发生期开展防治提供了依据。

摘要:杂色山雀(Parus varius)是一种分布区域极其狭窄的小型森林洞巢鸟类,种群数量稀少,在中国大陆仅见繁殖于辽宁省的东南部山区和毗邻辽宁的吉林省西南部山区,为当地留鸟。为了探讨巢址选择对杂色山雀繁殖的影响,找出影响杂色山雀繁殖成功率的巢址选择方面的主要因子,于2009-2011年3-7月,在辽宁省仙人洞国家级自然保护区通过悬挂人工巢箱,进行杂色山雀对人工巢箱的巢址选择以及不同的巢址对杂色山雀繁殖成功率的影响研究。研究表明:杂色山雀多在针阔混交林中活动和繁殖,对位于赤松与蒙古栎混交林中的巢箱有一定偏好。野外共发现24巢杂色山雀在人工巢箱中繁殖,其中15巢繁殖成功,9巢繁殖失败。对杂色山雀利用的巢址样方主成分分析表明,巢位因子(19.826%)、乔木因子(17.571%)、灌木因子(13.11%)、光照因子(11.587%)、隐蔽因子(10.562%)和边缘效应因子(7.572%)是影响杂色山雀对人工巢箱选择的重要因子。利用巢箱与对照巢箱相比,两者在距水源距离、距路距离、乔木平均高度、灌木平均高度和植被类型这5个环境变量上存在显著差异。繁殖成功巢与繁殖失败巢相比,繁殖成功的巢箱所在位置距路稍远,坡度较高,乔木最大高度较高,灌木盖度略低于繁殖失败巢箱。人为干扰和天敌捕食是造成杂色山雀繁殖失败的主要原因。以上研究结果表明,巢向偏南、距地面2 m以上、周围乔木高大、灌木平均高度大于1.5 m、盖度在45%-55%之间、距水源20 m左右、距路20 m以外的位于针阔混交林边缘的巢箱是杂色山雀繁殖的最优巢址。目前杂色山雀的种群数量还很稀少,希望本研究能对这一珍稀鸟类的保护提供重要参考。

摘要:鸭绿江口湿地是鸻鹬类在东亚-澳大利亚北迁路线上的最重要停歇地,潮间带上的双壳类、腹足类、多毛类等底栖动物为鸻鹬类提供了能量保障。2010年3月-2011年6月对鸭绿江口潮间带的生物生态进行了调查研究。研究结果表明,生物群落结构相对简单,主要以双壳类、腹足类和多毛类为主,优势种演替明显,系统具有低多样性低密度的特点。鸻鹬类能量补充来源相对匮乏,饵料生物量的更新速度较慢,所提供的能值也相对较低,江户明樱蛤、青蛤(幼体)和长吻沙蚕是鸻鹬类的主要食物来源。鸻鹬类主要集中在低潮带下区觅食,在北迁高峰期对低潮带下区饵料生物影响较显著,尤其对江户明樱蛤丰度影响最明显。泥螺作为优势种,生态位最宽,分布于整个调查断面和潮带,但因体表分泌一种毒性粘液而不被鸻鹬类取食。饵料生物的种群补充能力较强,在鸻鹬类迁徙高峰期之后,饵料丰度和生物量又会恢复到正常水平。虽然目前人类对鸻鹬类的威胁显现较小,但使人类-生态系统-滨鸟之间持续和谐统一,必须综合考量鸭绿江口湿地包括人类在内的生态系统各关键组分之间的生态关联,兼顾生态系统的完整性和人类社会经济发展的可持续性。

摘要:以锡林郭勒盟15个气象站点1981-2007年的气温数据为基础,对气温的时空变化特征进行分析。研究结果表明:以年代为时间单位分析,自1981年以来,锡林郭勒草原区气温一直处于上升通道之中,进人21世纪以后,气温上升趋势进一步增强,≥4 ℃的区域由西南向东北方向显著扩张,<3-4 ℃的气温区间由原来面积较小的区片扩张为东西相互连通的大面积分布;基于像元水平的分析表明,整个锡林郭勒盟的年平均气温均呈现升高的趋势,平均气温的年变率在空间分布上呈现条带状,自西向东递减。

摘要:通过对UV-B辐射胁迫下亚热带典型木本杨桐幼苗的生长及光合生理的研究,探讨植物对于UV-B辐射胁迫的生理响应及适应性机理,进而揭示UV-B辐射变化对亚热带森林树种的影响。实验设置UV-B辐射滤光组、自然光对照组以及辐射增强组,选择亚热带典型树种杨桐(Cleyera japonica Thunb.)幼苗为实验材料。研究结果表明:(1)增强UV-B辐射会降低杨桐幼苗的叶绿素含量,而降低辐射则会显著促进叶绿素的增加,且这种胁迫在时间上具有积累性。(2)增强或降低辐射强度都会抑制杨桐地径的生长,增强辐射会产生更显著的抑制;降低辐射强度会对杨桐幼苗的株高生长产生促进作用,反之,则会抑制其生长。3个测定期数据综合分析显示随着处理时间的加长,这种胁迫作用有减小的趋势。(3)对光响应曲线的分析表明相对于自然光条件下的UV-B辐射,降低其强度对杨桐幼苗光合作用有显著的促进作用,反之则会抑制,不过抑制作用并不显著;对于光合特征参数的分析表明增强或降低UV-B辐射会显著降低杨桐幼苗的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP),而对最大净光合速率(A_max)、表观光合量子效率(AQY)、暗呼吸速率(R_d)影响均不显著,表明辐射胁迫对杨桐幼苗利用光能的效率影响不大,从而也并未对杨桐的光合作用产生显著性的伤害,但是由于森林树种的多年生特性,这种影响将是积累性的或延迟的, UV-B所造成的光合作用或光能利用率的微小变化都可能会积累成长期影响。因此,对森林树种进行长期研究是必要的。

摘要:植物叶片光合-蒸腾耦合是陆地生态系统碳-水耦合的基础。已有研究将叶片光合-蒸腾耦合笼统归因于气孔的共同控制作用,缺乏对其耦合机理的全面分析。选择华北地区大田作物冬小麦(C₃)和夏玉米(C₄)为研究对象,分别在小麦开花期和玉米拔节期选择典型晴天进行叶片光合蒸腾日变化观测(8:00-18:00)。结果发现:1)光合速率(A_n)、蒸腾速率(T_r)以及光合有效辐射(PAR)、叶片表面温度(T)和气孔导度(g_s)均表现出单峰日变化特征,峰值出现在正午前后;2)A_n-T_r具有极显著线性正相关关系(小麦和玉米的相关系数分别为0.75^{* *}和0.92^{* *},回归直线斜率分别为1.99和3.62);3)PAR、T和g_s与A_n和T_r有线性正相关关系;4)PAR-A_n与PAR-T_r、T-A_n与T-T_r、g_s-A_n与g_s-T_r的回归直线形态非常相似。分析认为:1)在光合-蒸腾耦合特征方面, C₃作物小麦和C₄作物玉米叶片光合-蒸腾都有明显的线性耦合关系,但两者的耦合关系特征存在明显差异,玉米的A_n-T_r线性回归斜率要明显大于小麦;2)在光合-蒸腾耦合机理方面,日变化中PAR、T和g_s同时受太阳辐射调控与A_n、T_r发生趋向相同、形态相似且近似同步的变化,因此PAR-A_n与PAR-T_r、T-A_n与T-T_r、g_s-A_n与g_s-T_r具有形态相似的线性关系,这保证了在PAR、T和g_s等调控因子发生较大变化的日变化过程中光合-蒸腾保持良好的线性耦合关系。

摘要:水是影响植物分布的重要生态因子之一,对植物水源的研究有助于在全球变化背景下了解植物的时空分布格局。根据同位素质量守恒,利用稳定氢氧同位素可以确定植物水分来源,相关的方法也不断改进。利用三源线性混合模型、多源线性混合模型、吸水深度模型以及动态模型分别对格尔木白刺(Nitraria Tangutorum)的水分来源进行了对比研究,发现格尔木白刺主要吸收利用50-100 cm处的土壤水及地下水。在研究方法上,各模型都有自己的应用范围和局限:三源线性混合模型一般只能在植物吸收的水分来源不超过3个的情况下运行;多源线性混合模型弥补了三源线性混合模型的不足,可以同时比较多种来源水各自对白刺的贡献率及贡献范围;吸水深度模型弥补了混合模型中不能计算白刺对土壤水的平均吸水深度的缺陷;动态模型则会为未来降水格局变化对植物的时空分布的影响研究起很大作用。针对不同的适用范围,模型的选择及综合应用会更广泛。但是,该技术还存在一些不足,需要结合测定土水势,富氘水的示踪等方法来弥补。

摘要:2010年10月8日-2011年2月26日, 跟踪监测了闽江河口互花米草治理试验区人工种植的秋茄(Kandelia candel)、无瓣海桑(Sonneratia apetala)和拉关木(Leguncalaria racemosa)1年生幼苗叶片相溶性物质含量以及活性氧代谢等生理生化指标。结果表明:可溶性糖和脯氨酸含量均随气温的逐步降低而增加,秋茄可溶性糖含量最高,拉关木脯氨酸含量最高;整个监测期无瓣海桑和拉关木幼苗叶片超氧阴离子(O₂^-)产生速率显著高于秋茄(P<0.01),而超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD) 活性显著低于秋茄(P<0.01);3种植物叶片丙二醛(MDA)含量及电解质渗透率均随着气温的降低而增加,其中无瓣海桑和拉关木MDA含量及电解质渗透率与日最低气温为显著和极显著的负相关关系。2010年冬季持续寒冷天气对闽江河口湿地1年生土著种秋茄幼苗无破坏,对引进种无瓣海桑和拉关木造成了严重的低温胁迫并使幼苗基本全部死亡。

摘要:环境条件影响中药材活性成分的形成和积累。利用各种数学统计分析方法探讨影响人参皂苷积累的生态因子,提高人参品质。人参样品采自人参道地产区(主产区)吉林、辽宁、黑龙江三省5年生栽培人参,同时采集采样点处的土壤样品。超高效液相(UPLC)色谱法分析了不同产区9种人参皂苷(Rg1、Re、Rf、Rg2、Rb1、Rc、Rb2、Rb3、Rd)的含量;利用"中药材产地适宜性分析地理信息系统"的生态因子空间数据库,获得采样区包括温度、水分、光照等10个生态因子数据;按土壤理化性质常规方法测定土壤样品中的有效硼、有效铁等微量元素和速效氮、速效钾等有效养分。对人参有效成分含量与土壤养分进行典型相关性分析发现,土壤中的有效硼、有效铁、速效氮与人参皂苷含量呈显著正相关,即适当提高土壤中有效硼、有效铁和速效氮的含量可以促进人参皂苷成分的积累,土壤水分与所测人参皂苷含量(Rb3除外)呈显著正相关,速效磷(P)、pH、速效锌(Zn)与各人参皂苷含量呈弱相关;人参皂苷与气候因子相关分析表明,温度(年活动积温、年平均气温、7月最高气温、7月平均气温、1月最低气温、1月平均气温)与人参皂苷含量呈显著负相关,其中与药典中人参含量测定项下的人参皂苷Rg1、Re、Rb1负相关尤为显著(r>0.6),说明在一定温度范围内,人参皂苷是随着温度的降低而升高的,即适当低温有利于人参皂苷有效成分的积累;海拔与人参皂苷Rc、Rb2、Rb3含量呈显著正相关(r>0.6),即相对较高的海拔可以促进这3种成分的积累;而年均降水量、年相对湿度和年均日照时数与人参皂苷相关不显著。通过主成分分析(PCA)、典型相关分析、排序等统计方法,考察不同产地样品中人参皂苷含量与生态因子间的相关性,研究结果揭示了温度在人参的主要活性成分-皂苷类形成中起决定性作用,在一定的温度范围内,温度越低越有利于人参皂苷的积累;阐明了土壤中的有效硼、有效铁、速效氮与人参皂苷含量成正相关。研究结果提示在人参实践生产中可以通过适当低温处理,增施硼、铁、氮肥等农艺措施来调控人参皂苷含量。

摘要:植物根系释放分泌物与有机污染物的植物修复机制密切相关,研究具有有机污染物修复潜力植物在污染胁迫条件下的根系分泌物特征有助于揭示其修复机制。以多环芳烃修复研究中常用的黑麦草为材料(Lolium perenne L.)为材料,在营养液栽培方式下研究了在芘胁迫处理下,黑麦草根系几种低分子量有机物分泌特征。 结果表明,黑麦草对芘具有较强的耐受能力,芘胁迫处理下,生物量无显著变化。 黑麦草根系分泌的低分子量有机酸主要为草酸。3、6 mg/L和9 mg/L芘胁迫处理下,低分子量有机酸的组成无明显变化,但含量随芘胁迫处理浓度上升而显著增加(P<0.05);总糖分泌量随着芘胁迫处理浓度升高而呈现先略微上升后下降的趋势,相对高峰值出现在芘胁迫处理浓度3 mg/L,但差异不显著;氨基酸分泌总量随着芘胁迫处理浓度的增加而显著增多,芘胁迫浓度在3、6 mg/L和9 mg/L时,根系氨基酸的分泌总量分别是空白的1.37、2.02倍和2.65 倍,但根系分泌的氨基酸组成无明显变化,19种常见氨基酸分泌的数量变化情况却不相同,分泌量总体均随着芘胁迫处理浓度的提高而增加,其中苏氨酸、丝氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、组氨酸和鸟氨酸的分泌量显著增多,差异显著(P<0.05).

摘要:在盐碱滩地的改良过程中,柠条具有提升土壤供氮、供磷、供钾的潜力。以盐碱滩地上建植的柠条灌木林为研究对象,以柠条根围土壤为培养基质,采用无机磷培养基筛选,用平板溶菌圈法分离获得1株具有溶磷能力的真菌。将测得的ITS基因序列在NCBI上进行同源性检索,结果表明,所测序列与黑曲霉(Aspergillus niger)同源性为100%。综合形态特征和ITS基因序列同源性两方面分析,该菌株鉴定为黑曲霉(Aspergillus niger)。168h连续监测无机磷培养液pH值、速效磷含量、菌丝重量和菌体吸磷量,研究该菌株的解磷能力。研究结果表明:随着培养时间的延长,培养液pH值从7.0下降到2.0左右,溶液中速效磷含量逐渐增加到4.7 mg,菌体自身吸磷量由5.4 mg下降到0.5mg,在36-48h后各项指标达到稳定状态。可见,黑曲霉菌体可以有效利用难溶性磷源,并将其转化成可被植物吸收利用的有效磷。

摘要:目前,土壤水分饱和和壤中流条件下,雨滴打击对养分流失的影响尚不清楚。通过3个近地表土壤水文条件(自由入渗、土壤水分饱和与壤中流)下,土槽上方架设与不架设尼龙纱网模拟降雨对比试验,研究雨滴打击对黑土坡面侵蚀过程及NO₃-N、NH₄-N与PO₄-P随径流和侵蚀泥沙迁移的影响。结果表明,纱网覆盖消除雨滴打击后坡面侵蚀量和泥沙浓度分别减少59.4%-71.6%和57.3%-73.0%,不同水文条件下减少量的排序为:自由入渗>壤中流>土壤水分饱和。消除雨滴打击后养分随径流流失的减少仅在自由入渗条件下体现较明显,该水文条件下NO₃-N、NH₄-N与PO₄-P流失分别减少33.3%、23.1%和40.7%;3种水文条件下,消除雨滴打击均明显减少养分随泥沙的流失,其中自由入渗条件下减少效果最明显,该水文条件下,NO₃-N和NH₄-N流失分别减少20.9%-54.9%和25.0%-62.3%,而PO₄-P流失减少在74.6%以上。雨滴打击增大了NO₃-N的淋失,但对NH₄-N与PO₄-P的淋失几乎无影响。消除雨滴打击后,自由入渗条件下养分的等效径流迁移深度减少26.7%-42.6%,而土壤水分饱和与壤中流条件下基本无变化。以上研究结果为有效防治坡面土壤侵蚀和农业非点源污染提供科学理论依据,尤其是在壤中流出现的地方。

摘要:煤电生产是我国废弃物粉尘和酸性气体的排放最主要来源。以某2×600MW超临界燃煤发电机组为案例,按传统能值指标体系分别对简单发电系统、发电加除尘系统和发电加除尘脱硫系统进行能值分析。结果表明,投入废物循环利用系统后可持续性指标反而下降。因此,传统的能值指标已不适合废弃物产生较大的煤电生产系统的可持续性评价。针对这一特点,提出了能反映煤电生产系统的相应指标体系,即有效能值产出率(EEYR)、能值环境影响率(EEIR)、有效能值可持续指数(EESI),计算得出简单发电系统、发电加除尘系统和发电加除尘脱硫系统的EESI分别为2.249、2.628、2.642。随着废物处理程度的提高,系统的可持续性更好,显示出环保系统投入的积极意义。

摘要:国内曾有许多研究认为,长江上游亚高山地区的森林具有增加流域年径流量的作用,所以多年来一直以此来指导该区域的森林恢复与经营实践。将以往的径流场和集水区的观测数据结合起来,应用加权平均插值方法,建立了森林采伐后产水量变化的时间序列;使用SEBAL模型、液流测定结果和水量平衡方程,根据以往研究结果,计算了各森林植被类型的年蒸散量和年产水量。分析结果表明:西南亚高山老龄暗针叶林蒸散低,具有较高的产水量;老龄林采伐后产水量增加,但随着次生植被的快速恢复,产水量增加的持续时间很短,6a后即恢复到原有水平;之后伴随着演替进入灌丛、次生阔叶林、针阔混交林或人工云杉林阶段,产水量会进一步下降并长期处于相对较低的水平,而且会持续百年以上。以往研究中该区森林可以增加年径流量的结论,只适用于其所研究的老龄暗针叶林,不适用于原始林采伐后恢复起来的天然次生林和人工营造的云杉林。在天然次生林和人工林占主导的区域,森林覆盖率增加导致产水量减少,人工林减少尤甚。为深入认识西南亚高山森林的生态水文功能,应采用配对集水区试验长期观测研究,才能为亚高山森林的恢复和经营管理提供决策支持。

摘要:斑块状植被相对稳定的空间格局是其适应环境的结果,也是干旱区植被存在的主要形式。干旱荒漠区植被对土壤风蚀的防护功能不仅与盖度、高度有关,而且与植被空间格局有关。以往的研究多侧重于植被盖度和高度对防护功能的影响,而对植被格局影响防沙效应的研究相对薄弱。干旱区斑块状格局的植被能否防沙、防沙效应如何一直是防沙治沙工程研究中的焦点问题。综述了干旱区斑块状植被空间格局特征、形成演化及防风固沙效应等方面的研究进展,提出未来应借助3S技术手段和模型模拟方法,加强对斑块状植被空间格局与风蚀风积过程的互馈关系、斑块动态的驱动因素和斑块状植被格局防沙功能的尺度效应研究。

摘要:农业生物多样性对保障全球粮食安全和农业可持续发展至关重要。人类在多样性的形成上发挥了关键作用,人类结合自然进化创造了遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。农业生物多样性发挥了很多社会经济和环境功能:保障粮食安全;维持农业生态系统可持续发展;赋予农村经济适变性。但当前人类毁灭农业生物多样性的速度更为惊人。在总结石油农业单一化种植的生态负效应、传统农业提倡"天人合一"的生态正效应的基础上,分析讨论了利用农业生物多样性持续控制有害生物的必要性和可行性,从生态系统多样性、物种多样性和种内遗传多样性3个层次,归纳了构建和恢复农田生物多样性的基本方法。基于病理学、生态学、营养学和生理学等学科领域,从群体异质效应、稀释效应、微生态效应、诱导抗性效应、物理阻隔效应、生理学效应和化感效应等7个方面,归纳了利用农业生物多样性持续控制有害生物的基础原理。寻求低投入、高效益、多样化和可持续的农业生产系统是当今世界许多科学家、决策者和生产者共同关心的问题。农业生物多样性具有重要的生态作用,在现代农业框架下,是合情合理构建持续、稳定、健康、高产的农田生态系统,持续控制有害生物的金钥匙。为此必须加强四方面的课题研究:各种作物之间的相生相克关系及其作用机理;各种有害生物的主要天敌种类、生物学、生态学特性及其适生环境;利用农业生物多样性全面、持续控制有害生物的农业生产模式;与其相配套的农艺措施与农业机械。

摘要:洪湖湿地是长江中游地区重要湿地生态区域,在维持区域生态安全中发挥着重要作用。通过对洪湖湿地5种类型土壤进行有机碳及养分含量进行研究,为湿地生态系统地球化学循环及碳储量估算提供重要基础。结果表明,(1)洪湖土壤有机碳含量随土壤容重增加递减。(2)洪湖湿地土壤有机碳平均含量为:湖中淤泥>洪泛平原湿地>草本沼泽>林地>农田,其中湖底淤泥的有机碳平均含量6.74%,农田的有机碳平均含量为1.241%。此外,有机碳含量随土层的加深而减少。(3)湖底淤泥N的平均含量(4.623±0.535) g/kg、Ca的平均含量(26.262±4.201) g/kg,与洪泛平原湿地、草本沼泽及林地有显著性差异。农田P的平均含量(2.876±1.253) g/kg、K的平均含量(7.205±0.159) g/kg,与湖底淤泥、洪泛平原湿地、草本沼泽及林地有显著性差异。(4)湖底淤泥中Cu的平均含量(40.19±3.04) mg/kg, Fe的平均含量(8560.90±80.98) mg/kg,Co的平均含量((29.66±0.67) mg/kg),Cu、Fe和Co的平均含量都显著小于洪泛平原湿地、农田及林地,Pb的平均含量(35.13±2.40) mg/kg,Mn的平均含量(749.65±54.07) mg/kg,这两个元素的含量均与农田及林地有显著性的差异。湖底淤泥中重金属元素的平均含量小于其余4种湿地类型土壤。

摘要:以萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)为受试动物,运用3d种群增长和4d休眠卵产量实验方法研究了不同浓度的氯氰菊酯(31.25、62.5、125、250、500、1000 μg/L和2000 μg/L)和溴氰菊酯(15.63、31.25、62.5、125、250 μg/L和500 μg/L)对轮虫生殖的影响。结果显示,氯氰菊酯浓度对轮虫种群增长率、轮虫种群中的OF/NOF值和MF/AF值、混交率和休眠卵产量均有显著影响(P均<0.001),但对轮虫混交雌体受精率无显著的影响(P>0.05);溴氰菊酯浓度对轮虫种群增长率、轮虫种群中的MF/AF值、混交率和休眠卵产量均有显著影响(P均<0.05),但对轮虫种群中的OF/NOF值和混交雌体受精率均无显著的影响(P>0.05)。与空白对照组相比,31.25-125 μg/L的氯氰菊酯和除31.25 μg/L外所有浓度的溴氰菊酯都显著升高了轮虫的种群增长率,而1000 μg/L和2000 μg/L的氯氰菊酯却显著降低了轮虫的种群增长率;500 μg/L的氯氰菊酯使轮虫种群中的带卵雌体数/不带卵雌体数显著升高,而各浓度的溴氰菊酯对其无显著影响;62.5 μg/L和125 μg/L的氯氰菊酯显著升高了轮虫种群中的混交雌体数/非混交雌体数,而15.63 μg/L的溴氰菊酯却显著降低了轮虫种群中的混交雌体数/非混交雌体数;62.5-250 μg/L的氯氰菊酯显著升高了轮虫混交率,而500-2000 μg/L的氯氰菊酯以及15.63、31.25、250 μg/L和500 μg/L的溴氰菊酯却均显著降低了轮虫混交率;62.5 μg/L和125 μg/L的氯氰菊酯以及15.63 μg/L和125 μg/L的溴氰菊酯均显著升高了轮虫的休眠卵产量。包括空白对照组在内,所有测试液内的轮虫混交雌体受精率均为零。在实验设置的浓度范围内,氯氰菊酯浓度与轮虫的种群增长率、轮虫种群中的混交雌体数/非混交雌体数及轮虫混交率间均具有显著的剂量-效应关系。

摘要:为了引导环境科学技术的发展,促进国际环境科学工作者尤其是青年科学家之间的学术交流,推进国际 环境科学前沿发展,国际环境问题科学委员会(SCOPE)与联合国教科文组织(UNESCO)合作,于2011 年11 月27—30 日在江苏宜兴联合召开“SCOPE-ZHONGYU 环境论坛(2011)暨环境科学与可持续发展国际会议冶 国际会议,同时举办了2011 年“SCOPE-ZHONGYU 青年科学家奖冶颁奖典礼、SCOPE 国际期刊Environmental Development 首次编委会。