• 2011年第31卷第6期文章目次
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    • 臭氧胁迫对水稻生长以及C、N、S元素分配的影响

      2011, 31(6):1479-1486.

      摘要 (3438) HTML (0) PDF 3.66 M (2119) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用开顶式气室(Open-top Chamber, OTC),对水稻“3694繁”(Oryza sativa L., 3694 Fan)在浙江嘉兴进行田间原位臭氧(O3)熏气实验,研究不同臭氧浓度熏气对水稻生长以及C、N和S元素分配的影响。实验设置分4个水平:过滤大气组(CF,10 nL?L-1)、自然大气组(NF,40 nL?L-1)和两个不同浓度的臭氧处理组(O3-1:100 nL?L-1; O3-2:150 nL?L-1)。主要结果表明:1)开始臭氧熏气时,各个处理组单茎水稻各组分生物量没有差异. 在熏气后期(水稻成熟期),臭氧处理使单茎水稻根、茎和穗生物量显著下降,根冠比降低,株高显著降低,表明臭氧胁迫增加水稻地上部分的干物质分配和对株高的影响可能大于对地上生物量的影响;2)臭氧处理使水稻根和茎C元素含量下降,叶C元素含量上升,表明臭氧胁迫提高了叶片中碳分配,而降低了根和茎的碳分配;3)各个组分N元素含量上升和碳氮比下降;4)茎、叶和穗S元素含量上升,可能会增强水稻抗氧化系统的作用,从而抵抗臭氧胁迫。所有实验结果表明臭氧浓度升高会对水稻生长产生严重不利影响从而导致水稻各个组分的C、N、S元素分配格局发生改变。

    • 高含氮稻田深层土壤的氨氧化古菌和厌氧氨氧化菌共存及对氮循环影响

      2011, 31(6):1487-1493.

      摘要 (3860) HTML (0) PDF 3.92 M (2813) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着海洋生态系统中的厌氧氨氧化反应和氨氧化古菌的发现,自然生态系统的氮循环过程被重新认识,但是目前尚无在陆地深层的相关报道。本研究结合同位素示踪与分子生物学技术探索了稻田深层土壤中anammox与AOA的存在及特性。结果表明,在沼渣处理废水浇灌的高含氮稻田深层土壤中,anammox与AOA共存。通过构建克隆文库发现,此土壤中厌氧氨氧化菌的生物多样性相对较低,35个克隆序列只分为4个独立操作单元(OTU),代表序列与Genebank数据库中已探明的厌氧氨氧化菌Candidatus ‘Kuenenia stuttgartiensis’的同源性超过95%;对氨氧化古菌的分析发现,20个克隆子共得到5个OTU,其与基因库中土壤/沉积物进化分支关系最近,序列的同源性部分超过98%。同位素示踪的初步结果表明,anammox产生的氮气占此土壤总氮气生成量的24.1-29.8%。AOA与anammox的共存为anammox反应的广泛存在与发生提供了新思路。

    • 气候年际变率对全球植被平均分布的影响

      2011, 31(6):1494-1505.

      摘要 (3613) HTML (0) PDF 21.33 M (2689) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用改进后的通用陆面模式的动态植被模式(CLM-DGVM)研究当前气候条件下气候年际变率对全球潜在植被平均分布的影响。设计两组区域数值实验,一组使用基于NCEP再分析资料衍生的1960~1999多年气象数据循环驱动,对照实验使用这40年的气候平均态或单年气象资料驱动(即没有气候年际变率),分别考察有无气候年际变化对热带、温带和寒带的潜在植被分布平衡态的影响。在此基础上以1950~1999上述数据及对应的气候平均态为驱动做两组全球实验。结果表明气候年际变率导致全球植被总覆盖度下降,其中树和灌木减少而草增加;全球平均覆盖度的变化按常绿树、草、灌木、落叶树顺序递减,而相对变化(即格点覆盖度差异的绝对值的全球平均值与气候平均态下植物覆盖度的比值)按常绿树、落叶树、草、灌木顺序递增。在温度、降水、风速、比湿、光照、气压等六种气候因子中降水年际变率对于植被平均分布影响最显著。受降水影响,当年降水小于1200mm时植物总体覆盖度的差异随其变率增加而下降,其它时候影响不明显。年降水小于1500mm时树减少,幅度随变率变大而增加。常绿树无论降水多寡均减少,而落叶树在年降水大于1500mm时随其变率变大而增加。草在年降水小于1500mm、变率为中等时差异最大,降水较大时其年际变化对草的影响不大。

    • 模拟升温和放牧对高寒草甸土壤有机碳氮组分和微生物生物量的影响

      2011, 31(6):1506-1514.

      摘要 (3755) HTML (0) PDF 3.89 M (1985) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤活性、惰性有机质库和微生物生物量在数量和分配上的变化是陆地生态系统土壤有机质贮存和动态变化的决定性因素。采用OTCs(Open top chambers)升温以及刈割 粪便归还的方法,对青藏高原东部高寒草甸土壤有机碳、氮组分和微生物生物量对气候变暖和放牧的响应进行了研究。结果表明,模拟升温在短期内显著降低土壤活性有机碳I、活性有机氮I和惰性有机碳的含量,而由于粪便归还作用,放牧明显增加土壤活性有机碳、氮I的含量。模拟升温和放牧对有机碳、氮组分的作用效应相互抵消,两者共同作用下有机碳、氮组分仅略有降低。单一的模拟升温或放牧没有显著改变微生物生物量碳,但是两者共同作用却能够大大增加微生物生物量碳。放牧和取样时间存在着明显的交互作用,放牧效应随时间递减。本研究表明,气候变暖对放牧草甸有机碳、氮组分影响不大;放牧过程中的牲畜粪便归还作用不容忽视。

    • 广州城区生态安全岛典型植物群落的结构及物种多样性研究

      2011, 31(6):1515-1524.

      摘要 (2786) HTML (0) PDF 5.46 M (1830) 评论 (0) 收藏

      摘要:以广州城区生态安全岛典型的自然和半自然型植物群落为研究对象,通过样方调查,对物种组成、区系成分、群落结构、珍稀濒危种、物种丰富度和多样性等要素进行了初步研究,结果表明:广州城区6处生态安全岛3.238hm2的调查样方中,共记录到维管束植物145科342属495种,热带亚热带区系特征明显。不同保护级别的珍稀濒危植物6科7属7种;群落垂直结构复杂,乔木层一般都能划分亚层。物种丰富度Partrick指数值在22—100之间变化、Shannon-Wiener多样性指数值在0.3861—3.0901之间变化、Simpson优势度指数值在0.1380—0.9261之间变化以及Pielou均匀度指数值Jsw在0.1289—0.9427之间变化,相似性系数S和Bray-Curtis指数存在一定差异。目前广州城区生态安全岛的植物群落随着正向演替的进行,物种多样性在不断增加。在区系上,生态安全岛与具有南亚热带地带性典型植被的鼎湖山联系较密切,虽然在物种多样性方面尚有一定差距,但演替时间较长的生态安全岛植物群落的物种多样性已相当于鼎湖山南亚热带地带性植被演替的后期阶段。植被之间的空间距离、与城市中心距离的远近等生境条件差异、人为干扰均对群落的物种多样性产生影响。因此,需加强保护,才能在高度城市化的区域保存这样一些具有地带性顶级群落的结构和物种多样性特征的植物群落。

    • 中亚热带湿地松(Pinus elliottii)人工林生长过程

      2011, 31(6):1525-1537.

      摘要 (3978) HTML (0) PDF 4.22 M (1753) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文基于树干解析和树轮分析,结合野外调查,揭示了我国主要外来树种——湿地松(Pinus elliottii)的生长规律,从而为人工林经营管理和生态系统服务功能评估提供了依据。2005年调查了1948年江西吉安青原山引种后存留的564株湿地松(1954~1958年生)。胸径(DBH, diameter at breast height)平均值为34.2 cm(18.4~58),树高平均值为19.5 m(9~33)。青原山湿地松树轮分析结果显示:52年间,年树轮宽度增长量平均值为0.32 cm,最大年增长量不超过1.14 cm。胸径年生长量总体上呈下降趋势,直径生长高峰出现在10年左右;林龄达到20年左右时,直径年生长量开始下降;林龄40年后,生长变得极为缓慢。距青原山西南100公里的千烟洲湿地松林(20年生)胸径和树高平均值分别为15.9 cm和11.0 m;20年间胸径生长量平均值为0.86 cm;材积方程为V= 0.0000213 D2.9870924(V为带皮材积,D为胸径)。千烟洲湿地松林生物量低于同期营造的马尾松(Pinus massoniana)林生物量,也明显低于中亚热带地带性植被樟树(Cinnamomum camphora)林的生物量。经比较发现,引种营造的湿地松林,其生长量远不如原产地美国佛罗里达州湿地松林。

    • 潜流人工湿地中植物对氮磷净化影响效应的研究

      2011, 31(6):1538-1546.

      摘要 (2737) HTML (0) PDF 3.90 M (1991) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用潜流人工湿地系统,配制以NH4 -N、NO3--N和PO4--P为主要成分的模拟污水,通过间歇运行方式,考察了芦苇和小叶章的生长情况、生理生态学特性及其对污水中N、P净化效能的影响,并研究了植物对湿地系统pH变化、NO3--N和NH4 -N净化效率的影响。结果表明,当水力停留时间为7d时,小叶章和芦苇湿地对TN的去除率分别为65.1%和99.6%,去除负荷分别为1.66g?m-3?d-1和2.53g?m-3?d-1。小叶章和芦苇对去除TN的贡献率分别为14.7%、61.7%,对去除TP的贡献率分别为11.7%和12.9%;芦苇植株内N、P浓度分别为29.2mg?g-1和3.41mg?g-1。芦苇湿地的净化效能高于小叶章湿地。湿地系统中pH值先升高后降低的拐点可作为氨氧化反应结束的指示参数。

    • 模拟氮沉降对两种竹林不同凋落物组分分解过程养分释放的影响

      2011, 31(6):1547-1557.

      摘要 (3077) HTML (0) PDF 4.07 M (1851) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用原位分解袋法研究了华西雨屏区苦竹(Pleioblastus amarus)和撑绿杂交竹(Bambusa pervariabilis × Dendrocala mopsi)人工林几种凋落物组分在模拟氮沉降下分解过程中养分释放状态,试验周期为2 a。氮沉降水平分别为对照(CK, 0 g · m-2 · a-1)、低氮(5 g · m-2 · a-1)、中氮(15 g · m-2 · a-1)和高氮(30 g · m-2 · a-1),每月下旬定量地对各处理施氮(NH4NO3)。结果表明,苦竹林和杂交竹林凋落物主要由凋落叶、凋落箨和凋落枝组成,其中凋落叶约占80%;两个竹种凋落物在分解过程中养分元素释放的种间差异主要与初始养分元素含量有关;凋落物养分元素初始含量对元素释放模式和最终净释放率的大小具有重要的决定作用;目前,这两种竹林生态系统土壤氮输入主要以大气氮沉降(8.24 g · m-2 · a-1)为主,同时凋落物氮输入(苦竹和杂交竹林分别为1.93,5.07 g · m-2 · a-1)也是一个重要途径;模拟氮沉降对苦竹凋落物碳、磷、钾、钙元素和杂交竹凋落物碳、氮、磷、钾、钙、镁元素释放的抑制作用较弱,处理与对照之间元素总释放率差异一般小于10%;氮沉降显著抑制了苦竹林凋落物氮元素释放,减小幅度为19.0%-27.2%,但由于氮沉降增加对土壤肥力的直接改良作用,氮沉降的增加并不会因为凋落物分解速率的降低造成植物生长所需养分供应的减少;从短期来看,在氮沉降继续增加的情况下,该地区这类竹林生态系统的碳吸存能力仍可能会因为N沉降对植物生长的促进作用而增加。

    • 苔藓植物对贵州丹寨汞矿区汞污染的生态监测

      2011, 31(6):1558-1566.

      摘要 (2453) HTML (0) PDF 3.69 M (1901) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用野外生态学系统取样方法和室内理化分析方法相结合,分别从苔藓植物地球化学特征、物种丰富度、群落类型、群落的结构等生物学特征上,探讨苔藓植物对丹寨汞矿区汞污染的生态监测。丹寨汞矿区苔藓植物共20个科,34属85种;真藓科和丛藓科占优势。在汞污染程度不同的4种生境梯度中,汞含量均超出国家土壤环境质量三级土标准的10倍以上。各研究生境梯度真藓(Bryum argenteum),丛生真藓(Bryum caespiticium)和狭叶小羽藓(Haplocladium angustifolium)体内的汞含量与其生境基质(土壤)的汞含量在P<0.01水平上显著的正相关;且信度系数R均大于0.9,表明被测苔藓植物在地球化学特征上具有监测环境汞污染的生态功能。物种丰富度特征方面,汞污染严重区域物种丰富度较低;而污染程度相对较轻区域物种丰富度则较大;表明了该区苔藓植物丰富度总体上可以作为环境中汞污染的监测指标之一。群落学特征方面,群落类型丰富度在汞污染较重的区域丰富度较低;而苔藓植物群落结构方面,在汞污染较重区域过渡到汞污染相对较轻区域,纯群落数在逐渐减少,但3种及3种以上组成的群落数却有所增加。表现了苔藓群落结构组成越简单则该区汞污染较严重;苔藓植物结构组成越复杂则该区的汞污染程度相对较轻。这说明了苔藓植物群落特征也较适合作为汞矿区生态监测的指标。在汞污染区过渡到相对清洁区的污染过渡带,苔藓物种多样性和群落类型趋于多样化,产生了较明显群落边缘效应。

    • 三峡库区172m蓄水期间泥、沙沉降对低位狗牙根种群的影响

      2011, 31(6):1567-1573.

      摘要 (2456) HTML (0) PDF 3.67 M (1623) 评论 (0) 收藏

      摘要:2009年实验、调查研究了三峡库区长寿段低位消落带的狗牙根(Cynodon dactylon L.)种群,探讨了库区172m蓄水期间泥、沙沉降对狗牙根种群的影响。结果表明,泥沉降和沙沉降均显著促进了狗牙根芽的萌发,而抑制了狗牙根的芽形成和萌发苗的生长,且前者的抑制作用显著大于后者。泥沉降导致总芽数、萌发苗的茎长和茎宽分别比对照低65.4%(P<0.05)、97.0%(P<0.05)、31.2%(P<0.05),而沙沉降导致前述参数分别比对照低17.1%(P<0.05)、21.2%(P<0.05)、1.0%(P>0.05)。分别将被沉降泥掩埋的狗牙根移植、掩埋于12cm厚的泥和沙中,40d后对照组和S’d组(覆盖沙)狗牙根芽萌发后均能在地面上形成正常的分株,而S’l组(覆盖泥)的萌发芽无法穿透覆盖层,形成分株。S’l组狗牙根芽的萌发率显著高于对照和S’d组,但其萌发苗的茎长和茎节数均显著低于对照组,分别为对照的30.3%(P<0.05)、80.4%(P<0.05);而S’d组分株的茎长、茎节数、叶片数、叶长和叶宽均显著高于对照组,分别比后者高87.9%(P<0.05)、53.0%(P<0.05)、24.2%(P<0.05)、23.4%(P<0.05)和24.1%(P<0.05)。S’l组萌发苗的鲜质量、干质量和干鲜质量分别比对照组低83.3%(P<0.05)、86.2%(P<0.05)、15.8%(P<0.05);而S’d组萌发苗的鲜质量、干质量和干鲜质量比分别比对照组高76.8%(P<0.05)、110.1%(P<0.05)、20.0%(P<0.05)。表明,库区172m蓄水期间,被大量泥掩埋的狗牙根的芽仍具有较强的萌发和生长潜力。因此,低位消落带的狗牙根对沙沉降具有较强的适应能力,而对泥沉降的适应能力较低,泥沉降是库区低位消落带狗牙根种群恢复的主要影响因素之一。

    • 上海崇明东滩互花米草种子产量及其萌发对温度的响应

      2011, 31(6):1574-1581.

      摘要 (3233) HTML (0) PDF 4.84 M (1720) 评论 (0) 收藏

      摘要:外来物种互花米草通过快速的无性和有性繁殖,已在崇明东滩形成了大面积的单优势种群。本文研究了崇明东滩互花米草入侵区种子产量及温度对其萌发的影响。结果表明,互花米草在潮间带的中潮间带种子产量最高,为44523粒/m2,高潮间带次之,为31150粒/m2,低潮间带最低,为17250粒/m2。各潮间带的种子在10~30℃范围内均能萌发,而且随着温度的升高,萌发率和萌发速度总体呈现先增大后减小的趋势。互花米草种子在25℃恒温与20/30℃变温处理下的萌发率最高和萌发速度最快,而且互花米草种子在变温环境下的萌发率高于恒温处理。研究表明,崇明东滩中潮间带互花米草的种子产量和活性最高,是提供有性扩散种源的主要区域,适合种子萌发温度的4~5月是互花米草进行有性扩散的主要季节。研究结果对了解互花米草有性繁殖扩散的时空格局和入侵生态学过程,以及有效控制和管理入侵物种互花米草提供了科学依据。

    • 栲-木荷林凋落叶混合分解对土壤有机碳的影响

      2011, 31(6):1582-1593.

      摘要 (3140) HTML (0) PDF 3.75 M (1929) 评论 (0) 收藏

      摘要:用网袋法在20℃条件下将润楠、栲、木荷凋落叶及其混合物(润楠 栲、润楠 木荷、栲 木荷、润楠 栲 木荷)进行室内培养,测定在培养第14、42和84天时凋落叶残留率及其培养下土壤总碳(TOC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物碳(MBC),研究其相关性。结果表明:培养到14天,润楠 栲、栲 木荷、润楠 栲 木荷混合凋落叶显著提高了土壤TOC;润楠、栲、木荷、润楠 栲凋落叶显著抑制了土壤DOC;润楠 栲 木荷凋落叶显著增加了土壤MBC,润楠 栲和润楠 木荷凋落叶显著降低了土壤MBC。在培养到42天,仅润楠 木荷、栲 木荷混合凋落叶显著提高了土壤TOC和DOC;仅润楠 栲、润楠 木荷和润楠凋落叶显著减少了土壤MBC。在培养到84天,所有凋落叶都对土壤TOC与DOC无显著影响,栲 木荷、润楠 栲 木荷、木荷、润楠 栲凋落叶显著增加了土壤MBC,栲凋落叶显著减少了土壤MBC;凋落叶分解快慢为栲 木荷>木荷>润楠 栲 木荷>润楠 栲>栲>润楠 木荷>润楠。凋落叶分解率和土壤TOC、DOC及MBC在不同培养时期,具有不同的相关性。结果显示,凋落叶种类和混合对凋落叶分解以及对土壤TOC、DOC和MBC的影响效应包括促进、抑制和无显著影响,这种效应与凋落叶的质量及其分解过程中的养分释放有关。

    • 荒漠化对毛乌素沙地土壤呼吸及生态系统碳固持的影响

      2011, 31(6):1594-1603.

      摘要 (3035) HTML (0) PDF 3.67 M (1833) 评论 (0) 收藏

      摘要:荒漠化极大地影响着包括毛乌素沙地在内的干旱、半干旱区的土壤呼吸及碳固持潜力,因而,可能对区域或全球的碳循环造成一定影响。为揭示土壤呼吸的时间变化及其影响因子,理解荒漠化对毛乌素沙地土壤呼吸及碳固持的影响,根据毛乌素沙地荒漠化类型的研究结果,以毛乌素沙地固定沙地本氏针茅群落(FS)、固定沙地油蒿群落(FA)、半固定沙地油蒿群落(SFA)、流动沙地一年生植物群落(AL)等4个代表毛乌素沙地荒漠化主要阶段的植物群落为研究对象,采用LI-8100 土壤碳通量测量系统测定了其土壤呼吸速率的日动态和月动态,结合植物群落生产力的野外调查,分析了荒漠化对土壤呼吸速率及碳固持的影响。结果表明:FA、FS、SFA、AL不同月份之间土壤呼吸速率日动态变化显著,4个群落5月份土壤呼吸最高、最低值分别出现在9:00-10:00和18:00,但6—9月份土壤呼吸最高、最低值却分别出现在12:00 以后和7:00。FA、FS、SFA、AL在主要生长季(5月—9月)的平均土壤呼吸速率分别为:99.79、88.13、47.95、13.82 mg?m-2?h-1。FS、FA和SFA土壤呼吸速率月变化显著,5月最低,7月最高,AL土壤呼吸速率月变化相对较小。FS、FA和SFA土壤呼吸速率月变化与土壤温度存在显著的指数相关关系,FS、FA、SFA和AL的Q10值依次为5.87、5.05、4.02、0.64。FS和FA的土壤呼吸速率月变化与土壤湿度显著正相关,而SFA和AL的土壤呼吸速率月变化与土壤湿度不存在显著线性关系。土壤呼吸与10 cm深度的土壤温度和湿度回归模型表明土壤温度和湿度可以解释不同群落土壤呼吸月变化的69%—87%。FS、FA、SF和AL的月土壤呼吸速率与根系生物量存在显著线性关系。在主要生长季(5月—9月)平均根系呼吸速率和平均土壤微生物呼吸随荒漠化程度的加重而降低。FS、FA、SFA和AL根系呼吸与土壤呼吸的比率分别为51.40%、59.99%、70.85%、45.86%。在主要生长季(5月—9月)净生态系统生产力分别为36.16、18.56、-11.29和-22.49 C g/m2。随荒漠化程度的加重,生态系统碳固持能力逐渐降低。因此,采取合理措施使荒漠化土地向以油蒿或本氏针茅为主的固定沙地演替,有助于毛乌素沙地生态系统碳固持能力的提高和植物群落的生长。

    • 黄土丘陵沟壑区小流域土壤有机碳空间分布及其影响因素

      2011, 31(6):1604-1616.

      摘要 (2903) HTML (0) PDF 15.60 M (5585) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究局域尺度土壤有机碳空间分布特征,对准确估算大尺度土壤碳库储量和变化具有重要意义。以黄土丘陵沟壑区典型小流域为对象,采集0—10、10—20、20—40、40—60、60—80、80—100cm土层中(898个土壤样品),采用多元线性逐步回归和地理信息系统(GIS)相结合方法,分析了地形(峁顶、峁坡、沟底)、土地利用(农田、果园、川坝地、草地、灌木林、乔木林)等作用下,小流域不同深度土壤有机碳含量的空间分布特征。结果表明:地形因素不仅对表层(0—10cm)土壤有机碳含量空间分布差异影响显著,而且对深层(40—100cm)影响也显著,且空间格局图上40—100cm可以清晰地看地沟底与峁顶和峁坡显著差异。在0—10cm土层,峁顶以中值斑块(50%)和低值斑块(48%)为主;峁坡以中值斑块(62%)为主,其次是低值斑块(22%);沟底中值斑块占70%,其次为低值斑块(23%)。40—100cm均为低值斑块,沟底低值绿色斑块占34%,远高于峁坡(8%)和峁顶(13%)。土地利用对表层(0—40cm)有机碳含量影响显著,对40—100cm土层无影响。在0—10cm土层,乔木林、灌木林、草地上高值斑块分别占18%、47%、10%,川坝地、农田和果园没有高值斑块,中值斑块分别占80%、53%、85%、73%、39%、23%。10—40cm土层,乔木林、灌木林、草地、川坝地、农田和果园中值斑块分别占21%、46%、22%、19%、5%、4%。但在40—100cm土层,各土地利用下有机碳均处于低值斑块区。坡向上0—100cm各层土壤有机碳含量半阴坡(北部、东北、东部)最高,半阳坡(西部、西南、南部)含量较低。

    • 种间互作和施氮对蚕豆/玉米间作生态系统地上部和地下部生长的影响

      2011, 31(6):1617-1630.

      摘要 (2914) HTML (0) PDF 4.12 M (1680) 评论 (0) 收藏

      摘要:为河西走廊绿洲灌区豆科/禾本科间作体系的养分管理提供科学依据,于2007年在武威绿洲农业试验站应用田间原位根系行分隔技术研究了蚕豆/玉米种间互作和施氮对玉米抽雄期的根系空间分布、根系形态和作物地上部生长的影响。研究结果表明:种间互作和施氮均增加了玉米和蚕豆在纵向和横向两个尺度上的根重密度、根长密度、根表面积、根系体积。根长密度和根表面积与两种作物产量和氮素吸收均呈正相关,而与蚕豆的根瘤重呈负相关;抽雄期的土壤含水量与玉米产量和养分吸收呈显著的负相关。玉米根系可以占据蚕豆地下部空间,但蚕豆的根却较少到间作玉米的地下部空间,也就是间作后增加了玉米根系水平尺度的生态位。蚕豆和玉米根系主要分布分别在0—40 cm浅土层和0—60 cm 土层,且间作玉米根系在60—120 cm比单作和分隔的多。因此,种间互作和施氮扩大了两作物根系纵向和横向的空间生态位,改变了作物根系形态,即扩展了两者水分和养分吸收的生态位,增加了作物吸收养分的有效空间,从而提高了间作生态系统的生产力。

    • 测墒补灌对冬小麦氮素积累与转运及籽粒产量的影响

      2011, 31(6):1631-1640.

      摘要 (2464) HTML (0) PDF 3.70 M (1480) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:2007—2009两年度,在田间条件下,以冬小麦品种济麦22为材料,以0—140 cm土层平均土壤相对含水量为指标设计4个测墒补灌试验处理:W0(土壤相对含水量为播种期80% 拔节期65% 开花期65%)、W1(土壤相对含水量为播种期80% 拔节期70% 开花期70%)、W2(土壤相对含水量为播种期80% 拔节期80% 开花期80%)和W3(土壤相对含水量为播种期90% 拔节期80% 开花期80%),研究不同水分处理对冬小麦氮素积累与转运、籽粒产量、水分利用效率及土壤硝态氮含量的影响。结果表明:(1)成熟期小麦植株氮素积累量为W1处理最高,W3处理次之,W0和W2处理最低,W0和W2处理间无显著差异;氮素向籽粒的分配比例为W2处理显著W1处理,W0、W1、W3处理间无显著差异。开花期和成熟期营养器官氮素积累量、营养器官氮素向籽粒中的转移量、成熟期籽粒氮素积累量均为W1>W3>W2>W0,各处理间差异显著。(2)随着小麦生育进程的推进,0—200 cm土层土壤硝态氮含量先降低后回升再降低,在拔节期最低。成熟期W0和W1处理0—200 cm土层土壤硝态氮含量较低,W2和W3处理120—200 cm土层土壤硝态氮含量较高。(3)W0处理小麦氮素吸收效率、利用效率和氮肥偏生产力最低;随灌水量的增加,氮素利用效率呈先升高后降低趋势;W1处理小麦对氮素的吸收效率和利用效率较高,氮肥偏生产力最高。W0处理水分利用效率较高,但籽粒产量最低;灌水处理籽粒产量、灌溉水利用效率和灌溉效益两年度均随测墒补灌量的增加而显著降低。在本试验条件下,综合考虑氮素利用、籽粒产量、灌溉水利用效率及土壤中硝态氮的淋溶,W1是高产节水的最佳灌溉处理,在2007—2008和2008—2009年度补灌量分别为43.83 mm和13.77 mm。

    • 植被生化组分光谱模型抗土壤背景能力分析

      2011, 31(6):1641-1652.

      摘要 (2901) HTML (0) PDF 3.92 M (1533) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文应用LOPEX’93(Leaf Optical Properties Experiment)数据,分析了统计回归模型在进行植被叶绿素和水分反演中抗土壤背景影响的能力,模型参数分别使用了:反射率及其变化形式、光谱位置变量、植被指数。在LOPEX’93数据库的植被波谱中分别加入10%—90%的实测土壤光谱信息,得到植被与土壤的混合光谱,并分析混合光谱对植被生化组分的响应。结果表明:应用反射率及其变化形式进行植被叶绿素反演时,以730nm和400nm组合的反射率和反射率倒数为参数的模型具有最高的抗土壤背景能力,在土壤背景所占比例从低到高的变化过程中,以二者反射率组合为参数的模型与叶绿素的相关系数,始终保持在0.645附近,以二者反射率倒数的对数为参数的模型与植被叶绿素的相关系数保持在0.650附近;应用反射率及其变化形式进行植被含水量反演时,以1100n,1170nm,1000nm,1040nm,1080nm组合的反射率为参数的模型以及以1170nm,960nm,1210nm,1090nm,1080nm,950nm,1220nm,1210nm反射率倒数的对数组合为参数的模型具有较高的稳定性,在土壤组分变化的过程中,以上模型与植被含水量的相关系数均稳定的高于0.99;对于光谱位置变量的分析中,以红边-绿峰-红谷组合的模型与植被叶绿素含量具有较高、而且稳定的相关系数,在土壤背景所占比例变化的情况下,相关系数稳定在0.53附近;在应用植被指数进行叶绿素的反演过程中,植被指数与叶绿素的相关系数在土壤背景所占比例变化的情况下变化较大,抗土壤背景的能力均较差;在应用植被指数进行植被水分含量的反演时,以水分指数Ratio975和Ratio1200相关系数最高,且在不同比例土壤背景变化下稳定,相关系数分别分布在0.980附近和0.960附近。该结果可用于指导不同植被覆盖条件下植被冠层参数的反演,提高反演的稳定性和准确性。

    • 北方两省农牧交错带沙棘根围AM真菌与球囊霉素空间分布

      2011, 31(6):1653-1661.

      摘要 (3831) HTML (0) PDF 8.49 M (1407) 评论 (0) 收藏

      摘要:2009年7月在内蒙古和河北两省农牧交错带沙棘(Hippophae rhamnoides L)集中分布区选取3个典型样地,分别从0—10cm、10—20cm、20—30cm、30—40cm和40—50cm土层采集沙棘根围土壤样品,研究了沙棘根围AM真菌与球囊霉素空间分布及与土壤因子的相关性。结果表明,沙棘能与AM真菌形成良好的疆南星型(Arum-type)丛枝菌根。AM真菌定殖率和孢子密度与样地生态条件密切相关。大梁底村和多伦东样地AM真菌不同结构定殖率及孢子密度无明显差别,但均显著高于黄柳条村样地,只在大梁底村发现丛枝定殖;孢子密度在3个样地均随土层加深而降低,不同结构定殖率在大梁底村随土层加深而降低,其他2个样地无明显变化规律;AM真菌最高定殖率和最大孢子密度均出现在0—30cm浅土层。根围土壤总球囊霉素(TEG)和易提取球囊霉素(EEG)含量在3个样地均随土层加深而降低。相关性分析表明,孢子密度与菌丝定殖率、泡囊定殖率和总定殖率极显著正相关。AM真菌菌丝、泡囊和总定殖率与土壤pH值、有机C、碱解N和速效P含量、脲酶和碱性磷酸酶活性极显著正相关,丛枝定殖率与土壤碱解N含量和脲酶活性显著正相关。多元线性回归方程表明,AM真菌不同定殖结构和土壤因子对TEG和EEG含量贡献不同,对于TEG:菌丝>孢子>泡囊;有机C>速效P>酸性磷酸酶>pH值,对于EEG:泡囊>孢子>菌丝;有机C>速效P。结果建议,AM真菌孢子密度、菌丝定殖程度和土壤球囊霉素含量在一定程度上能综合反应土壤AM真菌群落、有机C动态和养分循环进程,可以作为土壤质量及功能评价的新指标进一步深入研究。

    • 基于水源涵养的流域适宜森林覆盖率研究

      2011, 31(6):1662-1668.

      摘要 (3309) HTML (0) PDF 3.54 M (1705) 评论 (0) 收藏

      摘要:适宜森林覆盖率的研究是流域防护林空间布局的基础研究,对流域内防护林林种和林分结构调整有着重要的指导意义。以对土壤饱和蓄水量的贡献大小为依据,人力可控和可测为原则进行流域有林地水源涵养功能评价指标筛选。采用群组AHP法剔除因子间相关性较大的指标,筛选出了地形-土壤因子、林分因子、干扰强度因子共计12个指标;用层次分析法(AHP)计算各指标对土壤饱和蓄水量的权重,以此权重计算各有林地小班水源涵养的等级值以及每个等级对应的面积。以流域历年(40a)最大日降雨量147.2 mm计算流域适宜森林覆盖率。结果表明:林分因子 (0.637)>干扰强度因子(0.258)>地形-土壤因子(0.105),即影响平通河流域有林地水源涵养功能最大的因子是林分因子,其次是干扰度因子;流域基于水源涵养的适宜森林覆盖率为57.09%,变幅为43%—73%。

    • 呼中林区火烧点格局分析及影响因素

      2011, 31(6):1669-1677.

      摘要 (3041) HTML (0) PDF 6.25 M (2210) 评论 (0) 收藏

      摘要:林火是森林生态系统景观格局、动态和生态过程的重要自然驱动力,理解林火发生空间格局与影响因素对于林火安全管理具有重要的作用。本研究采用点格局分析方法,以黑龙江大兴安岭呼中林区1990—2005年火烧数据为研究案例,分析了火烧点空间格局及其影响因素。结果表明,火烧点在空间上的分布是不均匀的,呈现聚集分布,存在一些火烧高发区和低发区。呼中林区火烧概率是0.004—0.012次/km2*yr,平均火烧概率为0.0077次/km2*yr。人类活动因子、地形因子和植被因子对林火的发生均具有重要作用。应用空间点格局分析方法表明,距离居民点和道路的距离、高程、坡度和林型是影响林火发生的显著因子。因此在进行森林防火管理时,仅仅通过控制人类活动对于降低林火火险的效果是有限的,地形和林型也是林火防控时重点要考虑的因素。

    • 大兴安岭小尺度草甸火燃烧效率研究

      2011, 31(6):1678-1686.

      摘要 (2130) HTML (0) PDF 14.33 M (2185) 评论 (0) 收藏

      摘要:燃烧效率是进行生物质燃烧温室气体释放量计算的关键因子,本文以大兴安岭典型草甸区为研究区域,通过样地调查和采样,应用GIS和地统计学的方法对燃烧格局和燃烧效率进行计算。结果表明:研究区域内草甸可燃物的平均载量为37.3t/hm2,草本层、枯落物层和腐殖层载量平均所占比例分别为18.50%,28.95%和52.55%。样地的块金系数分别在80.84—97.88%之间变化,过火迹地的燃烧深度具有弱的空间相关性。研究区域内平均燃烧效率为64.51%,根据不同的火烧强度,研究区域的燃烧效率在44.35%—90.6%之间变化。

    • 长江口中华鲟自然保护区底层鱼类的群落结构特征

      2011, 31(6):1687-1694.

      摘要 (3576) HTML (0) PDF 3.69 M (1806) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解长江口中华鲟自然保护区水域鱼类群落的结构的特征及变化趋势,作者根据2004年8月、11月和2005年2月(Ⅰ年度)、2005年8月、11月和2006年2月、5月(Ⅱ年度)、2007年8月、11月和2008年2月和5月(Ⅲ年度)对长江口中华鲟自然保护区15个站位点的底拖网调查数据,对该水域的底层鱼类群落结构特征及时间和空间变化规律进行了分析。结果表明,调查中捕获底层鱼类42种,隶属于13目24科39属。对底层鱼类的种类组成和群落结构进行聚类分析,15个站位聚合成两大类群,类群A位于南支北港和北港北沙近东滩水域,共出现20种底层鱼类,主要以淡水性和河口性鱼类为主;类群B位于北支和北港北沙近外海水域,共出现鱼类39种,主要以河口性和海洋性鱼类为主。SIMPER和进一步的ANOSIM分析表明底层鱼类群落结构不同季节间差异显著,造成这种趋势的主要原因可能是与棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)和凤鲚(Coilia mystus)的繁殖和索饵洄游有关。

    • 骨顶鸡等游禽对不同人为干扰方式的响应

      2011, 31(6):1695-1702.

      摘要 (2468) HTML (0) PDF 3.68 M (2282) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:笔者分别于2008年4月至6月和2009 年4月至6月, 采用目标动物取样法在黑龙江省安邦河湿地和大庆龙凤湿地研究了骨顶鸡等水鸟对人为干扰的行为响应。结果表明:骨顶鸡对行人和机动车辆两种干扰的反应距离类似,但耐受程度有所不同,骨顶鸡对机动车辆干扰的耐受性要好于游客等行人干扰。在以游客等行人干扰为主的安邦河湿地,骨顶鸡以及其他游禽对干扰产生行为反应的比例要高于以机动车辆干扰为主的龙凤湿地,说明相对于人产生的干扰骨顶鸡对机动车辆更容易耐受;在安邦河湿地,骨顶鸡对划船的反应距离以及反应程度要大于人行走,说明骨顶鸡对于侵入性的干扰更为敏感。此外,对凤头(Podiceps cristatus)、黒颈(Podiceps nigricollis)、小(Tachybaptus ruficollis)、黑水鸡(Gallinula chloropus)、红头潜鸭(Aythya ferina)、赤膀鸭(Anas strepera)、绿头鸭(Anas platyrhynchos)、斑嘴鸭(Anas poecilorhyncha)、绿翅鸭(Anas crecca)、白眉鸭(Anas querquedula)、赤颈鸭(Anas penelope)、琵嘴鸭(Anas clypeata)等游禽对人为干扰的反应距离、耐受距离以及遭受干扰时的反应比例进行了研究,结果显示3种对干扰的耐受距离差异不显著,12种鸭类中红头潜鸭对人为干扰的敏感性要小于其他鸭类,斑嘴鸭和绿头鸭则相对敏感。 关键词:骨顶鸡(Fulica atra),人为干扰,惊飞距离,耐受距离,游禽

    • 光周期对白头鹎(Pycnonotus sinensis)体重、器官重量和能量代谢的影响

      2011, 31(6):1703-1713.

      摘要 (3026) HTML (0) PDF 3.76 M (1887) 评论 (0) 收藏

      摘要:光周期是四季环境变化的最直接表现因素之一,并影响动物的生理变化特征。为探讨光周期驯化对白头鹎体重、器官重量及能量代谢的影响, 以室温28℃、不同光周期 (16L:8D,LD组和8L:16D,SD组)对两组白头鹎(Pycnonotus sinensis)进行为期四周的光周期驯化,并测定其体重、各器官鲜重和干重、基础代谢率(BMR)和食物摄入能、排泄能及同化能并计算同化率。结果发现,SD组个体体重、内部器官(肝、小肠)重量、BMR及同化率相应显著高于LD组个体;短光照刺激白头鹎显著降低摄入能、排泄能及同化能,并且SD组个体摄入能、同化能相应显著低于LD组。这些结果表明:光周期对白头鹎的体重、器官重量、BMR及能量收支有着一定影响,并且短光照较长光照更能引起白头鹎体重、器官重量及能量代谢的明显变化,同时验证了“中心限制假说”,即白头鹎BMR与中心器官代谢(肝、小肠等)具有相关性,中心器官是改变白头鹎BMR的主要原因之一。

    • 应用稳定同位素技术分析华北部分地区第三代棉铃虫虫源性质

      2011, 31(6):1714-1719.

      摘要 (2900) HTML (0) PDF 3.63 M (1578) 评论 (0) 收藏

      摘要:玉米等C4植物被认为是华北Bt棉种植区内第三代棉铃虫最重要的天然庇护所,但尚缺乏直接证据。本研究连续2a(2006—2007)利用杨树把诱集棉铃虫成虫,进行碳稳定同位素比值的测定,并结合棉铃虫成虫捕获时间、虫源的数量比例等,评估C4植物在华北第三代棉铃虫期间的庇护所功能。结果表明,第三代棉铃虫成虫来源于C4植物(玉米)的为40.5%—56.8%,与C3来源(Bt棉花)的数量上大体相当。但C4来源的成虫羽化时间比C3来源的个体明显滞后,呈现出先少后多的特点。结果提示,C4植物确实是华北第三代棉铃虫重要的庇护所,但存在着时间上与C3来源的成虫交配不同步而失效的风险;结果建议玉米等天然庇护所作物的种植不仅在面积上要足够,而且播种时间上要充分考虑C4植物(玉米)来源的敏感棉铃虫个体的发育与C3植物寄主来源个体的同步性。

    • 西花蓟马对蔬菜寄主的选择性研究

      2011, 31(6):1720-1726.

      摘要 (2969) HTML (0) PDF 3.56 M (1597) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过西花蓟马在田间不同蔬菜上的种群数量、在室内对不同蔬菜的自由选择和不同蔬菜对西花蓟马生长发育和繁殖的影响等方面,研究了西花蓟马对蔬菜寄主的选择性。结果表明西花蓟马在田间可危害24种蔬菜,但在不同蔬菜上种群数量差异很大,存在明显的寄主选择性,对黄瓜、四季豆、茄子、萝卜和香菜的嗜食度很高,为最适宜寄主,而对番茄、蒜、芹菜等11种蔬菜的嗜食度较低,为非适宜寄主。西花蓟马在室内的自由选择结果表明西花蓟马在7种不同蔬菜上着落的成虫数量和产卵量不同,其选择性为黄瓜>四季豆>茄子>莴苣>甘蓝>芹菜>蒜。不同蔬菜对西花蓟马的发育历期和产卵量有明显的影响,西花蓟马在黄瓜上发育最快,在四季豆上产卵量最高。西花蓟马对蔬菜寄主的选择性在田间的调查结果和室内实验结果基本一致。

    • 基于Cyt b基因序列分析的松毛虫种群遗传结构研究

      2011, 31(6):1727-1734.

      摘要 (2526) HTML (0) PDF 4.66 M (1920) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了揭示松毛虫种群的遗传结构,本文采用DNA序列测定的方法测定了松毛虫不同种群的线粒体细胞色素b (Cyt b)基因的部分序列,并利用分子生物学软件分析其核苷酸组成、转换和颠换、氨基酸组成、遗传距离及亲缘关系。结果显示:在获得的Cyt b 基因387bp的序列中碱基A,T,C,G平均含量分别为40.1%、33.5%、9.5%、16.9%,A T含量明显高与G C含量表现出强烈的A、T偏向性,密码子第3位点的A T含量高达86.5%,这种偏向性在种群间无明显差异。碱基替换主要发生在密码子第三位,转换大于颠换,且种群内替换高于种群间。该序列片段中共有39个核甘酸位点发生变异,遗传距离为0.000—0.100,显示出较小的遗传变异。蛋白质氨基酸由除谷氨酸以外的19种氨基酸组成。聚类分析结果表明马尾松毛虫和油松毛虫亚种遗传距离较近,种群间的遗传分化与生态环境有关。

    • 沼液的定价方法及其应用效果研究

      2011, 31(6):1735-1741.

      摘要 (2666) HTML (0) PDF 3.56 M (1490) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探索沼液的商品化,本文采用养分含量定价和应用效果定价2种方法确定了沼液的价格,并分析了沼液施用后对土壤基本理化性状的影响作用。结果发现:采用养分含量定价法得到的沼液价格为78.12元/m3,采用沼液应用效果定价法得到的沼液的价格为111.4元/ m3;沼液的实际应用价值要明显高于其养分含量的市场价;沼液施用后可降低土壤容重,增加土壤孔隙度,增加土壤有机质、土壤全氮、土壤有效磷及有效钾含量,有利于土壤肥力的保持。

    • 垃圾堆肥基质对不同草坪植物生态及质量特征的影响

      2011, 31(6):1742-1748.

      摘要 (2473) HTML (0) PDF 6.72 M (1630) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过田间实验,研究了城市生活垃圾堆肥基质对高羊茅和黑麦草不同品种草坪植物生态及质量特征的影响。结果表明:堆肥能明显促进草坪植物生长,提高地上和地下生物量。与一茬草相比,垃圾堆肥对二茬草的促进作用更为明显,说明了垃圾堆肥营养具有缓释效应。另外,垃圾堆肥能加快草坪植物返青,对越年草坪植物盖度、株高以及生物量具有明显促进作用。不同品种草坪植物对垃圾堆肥的生长响应存在明显差异,在生长速度和生物量指标上,3种高羊茅品种表现较好。采用美国国家草坪评比体系NTEP(9分法)作为评比标准,对各草坪综合质量进行评定。结果垃圾堆肥建植的草坪综合质量均明显好于对照;不同草坪植物之间比较,以爱神综合质量为最佳,尤其表现在密度、颜色和质地方面。

    • 五氯酚在稻田中的降解动态及生物有效性

      2011, 31(6):1749-1755.

      摘要 (2568) HTML (0) PDF 3.59 M (1334) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文利用江西鹰潭红壤生态实验站的长期施肥定位试验,采用田间微域研究了 五氯酚(pentachlorophenol, PCP)在红壤性水稻田生态系统中的降解动态和稻谷的富集特征。四种长期施肥处理包括:未施肥(对照,CK)、施尿素(N)、施有机肥(OM)以及施有机肥 尿素(N OM)。结果表明,长期施用OM或N OM能显著增加土壤微生物活性。PCP在土壤-水稻生态系统中的降解遵循一级动力学方程,在CK、N、OM 和 N OM 4 种处理土壤中降解半衰期分别为 27.7、35.2、24.8、22.4 天。表明长期施用OM或N OM能加速PCP降解,而长期施用N抑制PCP降解。土壤中PCP(初始浓度85 mg/kg)显著减少水稻茎和稻谷生物量,但是对水稻根生物量并没有显著影响。在4种处理中水稻稻谷中PCP含量并没有显著差异,且稻谷的生物富集系数均小于0.01。PCP虽然在土壤-水稻生态系统中的降解半衰期较短,但是仍可以在水稻稻谷中有一定的生物富集,潜在的食品安全风险依然存在。

    • >专论与综述
    • 景观遗传学:概念与方法

      2011, 31(6):1756-1762.

      摘要 (6964) HTML (0) PDF 3.57 M (3089) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球变化下的物种栖息地丧失和破碎化给生物多样性保护带来了新的问题和挑战,生物多样性保护必须由单纯的物种保护上升到栖息地景观的保护。景观遗传学是定量确定栖息地景观特征对种群遗传结构影响的一门交叉学科,在生物保护及自然保护区管理方面有巨大的潜力。本文从生物多样性保护的角度评述了景观结构与遗传多样性的关系,介绍了景观遗传学的基本概念,研究尺度和方法,并对景观遗传学当前的研究焦点及面临的挑战做了总结。

主编:傅伯杰

创刊:1981

国际标准刊号:ISSN 1000-0933

国内统一刊号:CN 11-2031/Q

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