摘要:对川南天然常绿阔叶林及其人工更新成檫木林、柳杉林和水杉林后土壤不同形态氮素含量、微生物数量和脲酶活性进行研究,并探讨了它们之间的相互关系。结果表明:土壤全氮、微生物量氮、铵态氮和硝态氮含量、细菌、真菌和放线菌数量及脲酶活性,各林分均为秋季＞春季＞冬季＞夏季,各季节均为天然常绿阔叶林＞檫木林＞水杉林＞柳杉林。这说明天然常绿阔叶林人工更新后土壤不同形态氮素含量、微生物数量和脲酶活性下降,土壤保肥和供肥能力降低,而各人工林下降程度不同。土壤不同形态氮素含量与微生物数量和脲酶活性之间呈显著正相关,说明微生物数量及脲酶活性的变化能够表征土壤氮素含量变化。研究结果为保护天然常绿阔叶林、选择适宜的更新树种和天然常绿阔叶林人工更新后林地土壤的科学管理提供依据,也为退耕还林中树种的选择提供参考。

摘要:IBIS (Integrated Biosphere Simulator) 模型是生态系统过程模型,运行过程需要大量输入变量,包括植被、土壤和气候等。基于2004-2005年帽儿山不同植被类型净初级生产力(NPP)实测数据,修改了模型内部参数,使其更适合于我国东北东部地区NPP模拟。还展开了NPP对模型主要输入变量变化敏感程度的研究。结果表明:IBIS模型的输入变量中,叶面积指数(LAI)对模拟结果影响较大,且NPP对LAI 增加/降低5%敏感性最强;在气候情景范围内,仅考虑单一气象因子作用,NPP对温度变化敏感性最小;对降水量反应敏感,并随降水量增多而升高。

摘要:沙棘是我国干旱半干旱地区重要的生态经济树种,被广泛应用于黄土高原造林活动中。为探明不同坡位沙棘光合特征及影响沙棘光合作用的主要环境因子,在沙棘生长旺盛期分坡位测定光合特性及环境因子日变化进程,并采用通径分析法分析各环境因子对沙棘净光合速率的直接和间接影响。结果表明:①各环境因子之间存在相互作用,光合有效辐射是空气温度变化的主要驱动因子,而空气温度变化引起的空气密度变化对空气相对湿度和CO₂浓度有显著影响。在上、中和下坡位环境变化可以分别解释85.6%、86.0%和 55.22%净光合速率的变异。②下坡位沙棘净光合速率最小,日均值为9.38μmol · m^-2 · s^-1,上、中坡位分别为14.22μmol · m^-2 · s^-1,15.94μmol · m^-2 · s^-1。③10:00之前中上坡位沙棘水分利用效率明显高于下坡位,但3坡位沙棘水分利用效率日均值无明显差异。④上坡位净光合速率主要受到光合有效辐射、空气相对湿度的影响;中坡位光合有效辐射仍为主要环境因子,此外空气温度和空气湿度之间的相互作用对净光合速率也有一定影响,为主要限制因子;下坡位影响沙棘光合速率主导因素为光合有效辐射。⑤沙棘在10:00之前光合有效辐射和空气湿度较高而空气温度较低的环境下,净光合速率和水分利用效率最高。作为阳生物种,沙棘需要足够的光照维持生长,而以往研究表明适度水分胁迫可以提高沙棘光合过程中对水的利用效率。所选流域年降水量535mm,中上坡位水分胁迫并非十分严重。因此,种植于中上坡位的沙棘即可接受足够光照(特别是10:00以前的光照)进行光合保证生长速率,又能在光合过程中保持较高水分利用效率,符合干旱半干旱地区生态经济发展的需求。

摘要:氮、硫均是影响入侵植物互花米草(Spartina alterniflora Loisel.)生长与繁殖的重要营养元素,研究其交互作用可能有助于揭示互花米草成功入侵机制。在人工控制条件下,以河沙为栽培基质,研究了氮、硫互作对互花米草繁殖和生物量积累与分配的影响。实验结果表明:中氮和高氮处理下的互花米草分支强度、初级分株数、次级分株数、根状茎数及其总长要显著高于低氮,不同硫水平及氮硫互作对互花米草无性繁殖没有显著影响;互花米草的种子数和种子生物量受硫以及氮硫交互作用的影响显著,在高氮水平下,中硫处理的互花米草种子数和种子生物量要远远高于其他处理。中氮和高氮处理下的互花米草叶、茎、根、根状茎和总生物量显著高于低氮处理;只有在高氮水平下,高硫处理的生物量才显著低于其他处理。在中氮和高氮营养条件下,高硫处理会促使互花米草对地上部分投入更多的生物量。中硫-高氮作用对互花米草有性繁殖的促进,使互花米草能在硫浓度较高的滩地保持高有性繁殖率;虽然过高的硫会抑制互花米草的有性繁殖,但却能促进根状茎数目的增加,从而加速其向外短距离扩张;这些特性均有利于互花米草对滨海盐沼的入侵。

摘要:研究海岛棉和陆地棉两个栽培种间叶片的光合特性及组织解剖结构特性,揭示不同棉花栽培种叶片光合能力的差异,探讨如何进一步提高海岛棉的光合物质生产能力,以期为高光效棉花品种选育和高产高效栽培实践提供理论基础。在新疆气候生态条件下,选用北疆棉区有代表性的海岛棉品种新海22号和陆地棉品种新陆早13号为试验材料,分别测定了两棉花栽培种叶片的净光合速率(P_N)、气孔导度(G_s)及叶片温度的日变化,P_N-PPFD(光量子通量密度)响应曲线,P_N-C_i(胞间CO₂浓度)响应曲线以及叶绿素含量、叶片面积、比叶重和地上部生物量等指标,并观察了叶片的形态解剖结构特性。研究结果表明,当新陆早13号叶片被固定于水平方向上以后,日进程中新海22号的叶片温度显著高于新陆早13号。在上午和下午光强较低时,新海22号和新陆早13号的P_N和G_s无明显差异;12:00至16:00,新海22号叶片的P_N和G_s均显著低于新陆早13号。新海22号和新陆早13号叶片的P_N-C_i响应曲线无明显差异。新海22号叶片的P_max(最大光合速率)低于新陆早13号,而两者的AQY(表观量子效率)无显著差异。新海22号叶片的栅栏组织厚度、比叶重和地上部生物量均显著低于新陆早13号,而叶绿素含量和叶片面积均显著高于新陆早13号。因此,田间条件下,海岛棉叶片的实际光合能力低于陆地棉,但两者具有相似的光合潜力。气孔导度是导致海岛棉和陆地棉叶片实际光合能力存在差异的重要原因,而栅栏组织较薄限制了海岛棉叶片光合潜力的进一步发挥。

摘要:系统研究了不同程度的遮荫处理(0%、43%、70%、97%)对连翘叶片光合特性和叶绿素a荧光参数的影响。结果表明:随着遮荫程度增加,最大净光合速率、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率降低;净光合速率日变化均呈单峰型,峰值和光能利用率增加;叶绿素a+b、叶绿素a、叶绿素b含量增加,叶绿素a/b降低;叶绿素a荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo日变化呈单谷曲线,值均高于全光照的,且随着遮荫程度的提高其值均依次增加。这说明,连翘是一种耐荫性很强的植物,遮荫可使其降低光补偿点、光饱和点、净光合速率、暗呼吸速率以及叶绿素a/b,增加总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b含量、光能利用率以及PSⅡ原初光能转化效率和潜在活性,从而增强其在弱光条件下的生长发育能力。

摘要:通过盆栽试验评价3种木本植物紫穗槐、桤木和黄连木修复铅锌矿和铜矿尾矿的潜力。结果表明,150d后3种植物在矿砂中都能生长,其中黄连木在铅锌矿砂中生长受到明显抑制,桤木的叶绿素含量显著降低。3种植物的根系发育在2种矿砂中没有受到显著抑制。重金属在3种植物组织中的含量为17.66 -55.36 mg/kg (铜)、2.67-196.00 mg/kg(铅)、58.93-333.67 (锌,铅锌矿砂)和49.20-199.33(锌,铜矿砂)。3种植物的生物富集系数(BCF)和转移系数(TF)值都小于1。60d后,桤木和黄连木叶片的叶绿素荧光参数与对照相比没有显著变化,PSⅡ的最大量子产量有下降的趋势。重金属胁迫后显著增加Mg、Fe、Cu在功能叶的含量,显著地降低Mn的含量。因此可利用固氮植物紫穗槐在尾矿区造林和修复。

摘要:谷蛋白大聚合体(GMP)是决定小麦品质形成的重要因素,在小麦籽粒发育过程中,GMP以球形颗粒形式贮藏在小麦籽粒胚乳中,其含量及颗粒大小受亚基组成及环境条件的影响。以不同穗型冬小麦品种为材料,通过大田试验探讨了施氮水平与小麦籽粒谷蛋白大聚合体含量及其颗粒粒径分布的关系。结果表明,在0-240kg/hm²范围内增施氮肥能显著提高小麦籽粒中GMP的含量,施氮量继续增加则不利于小麦籽粒 GMP积累。小麦籽粒GMP颗粒粒径分布范围为0.375-256 μm;GMP颗粒的体积和表面积分布均呈双峰曲线,数目分布呈单峰曲线。在0-240kg/hm²范围内增施氮肥能显著提高>10μm GMP颗粒数目百分比和体积百分比,表明施氮能促进大颗粒GMP的形成。不同品种对施用氮肥的反应呈现差异。大穗型品种泰山9818籽粒GMP含量及颗粒粒径分布对氮肥的反应较为敏感。

摘要:为探讨高温和干旱胁迫对花生光合系统的不同影响机制,以鲁花14为试材进行高温(42 ℃)强光(1200 μmol · m^-2 · s^-1)(HH)、干旱(PEG6000,30%)强光(1200 μmol · m^-2 · s^-1)(DH)和强光(1200 μmol · m^-2 · s^-1)胁迫(NH)处理,以未处理为对照(CK)的实验。与CK及NH处理相比,HH和DH的最大光化学效率(Fv/Fm)和820 nm光吸收大幅下降,叶绿素荧光动力学曲线上J点相对荧光(Vj)上升,单位面积内吸收的光量子(ABS/CSm)、单位面积内反应中心捕获的光量子(TRo/CSm)和单位面积内有活性的反应中心的数目(RC/CSm)均出现大幅下降,而PSⅡ的关闭程度(1-qP)明显升高,依赖于叶黄素循环的非辐射能量耗散(NPQ)升高,同时超氧化物歧化酶(SOD)活性出现下降,丙二醛(MDA)和膜透性增加,这些结果表明,HH和DH胁迫引起了花生叶片的严重光抑制,但快速叶绿素荧光诱导动力学曲线中均没有出现K点,表明花生叶片光合系统放氧复合体(OEC)对高温和干旱胁迫不敏感,光合系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心的受体侧更容易受到高温和干旱的影响,而对花生光系统造成严重破坏的主要原因则是过剩光能的积累,一方面虽然叶黄素循环可以耗散部分能量,但不是全部;另一方面水-水循环受到高温和干旱的影响不能有效起到能量消耗的作用,造成活性氧的大量积累。HH和DH处理对花生光系统造成的伤害相似,但DH处理对花生光系统的伤害程度大一些,强光下,高温和干旱对花生叶片的伤害位点及破坏机制却较为相似。

摘要:采用样带与样地结合的方法在三江源自然保护区的核心区沿海拔梯度在阴坡、阳坡分别进行草本植被调查,通过因子分析和偏相关分析研究丰富度指数、多样性指数与环境梯度(包括海拔梯度、裸斑面积、坡度、土壤总碳、总氮含量、土壤pH值、土壤总可溶性盐含量)和干扰强度(鼠类干扰强度、放牧强度)之间的关系。研究结果表明:杂类草丰富度指数(D_Ma杂)与总物种丰富度指数(D_Ma总)极显著相关(P<0.01);阳坡D_Ma杂和D_Ma总均呈现"中海拔膨胀"现象,阴坡D_Ma杂和D_Ma总与海拔梯度呈正相关,莎草科和禾本科的丰富度指数(D_Ma莎和D_Ma禾)随海拔升高并无明显规律;通过主成分分析,及偏相关分析,第一主成分(裸斑面积、鼠类干扰和放牧强度)与除莎草科Margalef丰富度指数、禾本科Simpson指数和禾本科Pielou均匀度指数外的其它草地多样性指数均显著相关,是影响阳坡草地植物多样性的主要因子,土壤总碳、总氮含量对阳坡禾本科类群的多样性指数和均匀度指数有极显著影响,土壤pH值、TDS含量和坡度对阳坡莎草科类群的丰富度有显著影响;海拔梯度、土壤总碳、总氮以及pH值对阴坡草本植物群落的多样性影响较大。研究结论认为,植物群落生物多样性的空间分异特征是地理环境、土壤环境以及干扰强度等因素综合作用的结果。无干扰或干扰较弱时,物种多样性主要受土壤环境状况所影响;而在强干扰存在条件下,干扰强度对物种丰富度和多样性的影响比环境因子更显著;遏制高寒草甸植物多样性降低应首先控制放牧及鼠类等强干扰活动。

摘要:基于SPOT NDVI遥感数据并结合数字高程模型、气象数据和植被参数,利用实测植被生产力计算和修正最大光能利用率,通过改进CASA过程模型,估算了中国西南喀斯特地区1999-2003年的植被净第一性生产力(NPP)。结果表明:(1)改进后的CASA模型模拟的植被NPP与实测值相关性显著,可较好用于西南喀斯特植被的NPP估算;(2)西南8省市区1999-2000年喀斯特和非喀斯特植被的NPP有轻度增加,但空间变化不显著,2001年低值区范围增加,2002年NPP高值区的范围明显扩大,随后在2003年又降低,但仍高于2001年;(3)5a间西南喀斯特地区年NPP的变化范围是381.7-439.9 gC m^-2 a^-1,平均值为402.34 gC m^-2 a^-1,逐年NPP波动中呈现总体增长趋势,平均增加值为9.93 gC m^-2 a^-1,5a总增加量为11TgC,但非喀斯特地区的年NPP平均值和增加值都大于喀斯特地区;(4)5a间喀斯特地区的热带森林、亚热带森林、灌丛和草地的逐年NPP均小于非喀斯特地区,温带森林和农业植被则相反;这6种典型植被年NPP均呈增加趋势,热带森林的增加值最大,草地最小,非喀斯特地区植被NPP的增长趋势相似,但每种植被的年NPP增加值均大于喀斯特地区。西南喀斯特地区植被NPP的时空变化与气温、降水和太阳辐射的变化有关,而喀斯特植被NPP低于非喀斯特地区,则主要由喀斯特地区水分匮缺、土壤贫瘠等恶劣条件而抑制植物生长造成的。

摘要:温带和热带的干旱半干旱地区不断加快的城市绿化,对水的大量需求给未来水资源的合理利用提出了严峻挑战。了解树木蒸腾特征及环境和生物因子对蒸腾的调控有助于城市绿化树种的选择和养护。利用热消散技术研究不同时间尺度上15年生紫玉兰(Magnolia liliflora)的耗水特征,并同步监测环境因子。在昼夜尺度上,春夏季节紫玉兰树干液流密度多呈双峰型曲线,蒸腾午休现象明显;秋季树干液流密度呈单峰型曲线;冬季树干液流密度日变化格局不明显。于年内不同月份,从3月开始上升,5月达到峰值,9月开始显著降低;于不同的季节,春季>夏季>秋季>冬季,显示紫玉兰属春季耗水型树种;于物候期,从发芽到开花展叶阶段,整树耗水迅速增加,叶速生期达到最大值,休眠期整树耗水显著降低。不同时间尺度上紫玉兰整树耗水对环境因子和生物因子的响应不同。昼夜尺度上,液流密度与总辐射和水汽压亏缺显著相关,且有显著时滞;日尺度上,总效辐射、水汽压亏缺以及大气温度是整树耗水的决定因子,由于城市中的适时灌溉和研究期间降水充足,土壤水分对紫玉兰的耗水没有显著影响;月尺度上,大气温度是紫玉兰的整树耗水的决定因子;开花展叶期,叶面积指数是影响紫玉兰耗水的关键因子,同期环境因子对整树耗水的解释量只有25.5%。

摘要:为了研究平衡施肥对缺磷水稻土的生态效应,对长期缺施磷肥水稻土进行了3.5a平衡施肥试验。试验采取盆栽水稻的方式,在长期缺施磷肥的红壤性水稻土上比较不施磷肥(NK)、平衡施用氮磷钾无机肥(NPK)、无机氮磷钾肥配施硅肥(NPKSi)、无机氮磷钾肥配施有机肥(无机肥占3/5)、NPK基础上增施磷肥(NKhP)、NPKM基础上增施磷肥(NKhPM)处理的土壤肥力、土壤微生物特性、土壤磷的渗漏量以及地上部水稻产量、养分利用率、磷肥利用率的变化。试验表明,平衡施肥处理NPK、NPKSi、NPKM、NKhPM显著提高水稻产量,比不施磷肥(NK)平均增产147%,其中NPKM提高152%;能提高土壤肥力,比不施磷肥土壤有机质含量平均提高18.5%,其中NPKM提高30.1%;显著提高土壤微生物生物量,比不施磷肥土壤微生物生物量碳(MBC)平均提高57.2%,其中NPKM提高87.1%;提高氮素、钾素养分利用率,比不施磷肥平均分别提高120.3%、33.6%,其中NPKM分别提高152%、43%。而长期重施无机磷肥处理(NKhP)虽然水稻产量比不施磷肥处理提高125.1%,但因土壤中磷酸根离子含量过高影响土壤微生物正常生长,土壤微生物活度比不施磷处理降低9.4%,土壤微生物量碳(MBC)降低2.4%,稻田土壤微生物生态系统质量劣化。此外,重施磷肥处理(包括NKhP、NKhPM)易导致稻田水体的磷污染。各处理比较,NPKM综合生态效应最佳,以下依次是NKhPM、NPKSi、NPK,NKhP,NKhP对稻田土壤微生物生态系统产生负效应。根据试验结果,平衡施肥是恢复缺磷水稻土的有效措施,其中在平衡施用氮磷钾化肥的基础上增施有机肥或硅肥效果较好。

摘要:在同一种植密度下,设3种种植模式,包括25 cm等行距平作、"20+40"大小行平作和"20+40"沟播。研究了冬小麦沟播和平作种植对产量及水分利用效率的影响。结果表明,"20+40"沟播产量显著高于平作;叶片相对含水量(RWC)、水势(Ψw)和叶片水平水分利用效率随生育进程的推进呈整体下降趋势,其中,沟播处理RWC、Ψw和叶片水平水分利用效率的平均值均显著高于等行距和"20+40"平作处理;另外,"20+40"沟播还能明显提高冬小麦田土壤贮水量,减少总耗水量,从而提高水分利用效率。灌水增加了冬小麦产量和叶片相对含水量等各水分指标,降低了水分利用效率,减小了各种植模式间差异。"20+40"沟播在灌水135 mm条件下既保障产量又较等行距节水25%。由此表明,冬小麦"20+40"沟播可改善叶片水分状况,提高水分利用效率,增加作物产量。

摘要:从2007年7月1日到2009年6月30日对黄土高原冬小麦地氧化亚氮(N₂O)排放采用静态箱气相色谱法进行了为期2a 的监测。设置2个处理,有小麦田(有小麦生长),无小麦田(出芽初期拔去麦苗)。研究结果表明有小麦田、无小麦田N₂O排放量年际变化不大。有小麦田年均的N₂O 排放量为2.05 kg · N₂O · hm^-2 · a^-1,无小麦田年均的N₂O 排放量为2.28 kg · N₂O · hm^-2 · a^-1 。在冻融交替期,施肥后、翻地后和降雨后无小麦田和有小麦田N₂O排放明显增加,N₂O的季节变化受到这些短期事件的显著影响;有小麦田N₂O排放与地温(P<0.01),气温(P<0.01)和WFPS(P<0.05)显著相关,而无小麦田N₂O排放与这些环境土壤因子都不相关;有小麦田和无小麦田两个处理土壤的WFPS通常都低于60%,可以推断在本地区,硝化反应是N₂O的重要生成源。

摘要:以扬麦9号为材料,研究花前渍水预处理对花后渍水逆境下小麦籽粒产量和品质的影响。结果表明:与未进行渍水预处理相比,花前渍水预处理提高了小麦植株对花后渍害的抗性,生物产量、收获指数和千粒重显著提高,进而显著提高了籽粒产量;花前渍水预处理显著提高花后氮素积累量及其对籽粒氮素的贡献率,降低了花前贮藏氮素运转量及其对籽粒氮素的贡献率,籽粒球蛋白含量提高,但显著降低了清蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白和全蛋白质含量、以及干湿面筋含量和沉降值;花前渍水预处理还提高了籽粒直链淀粉和总淀粉含量和降落值,降低了支/直链淀粉比,显著提高了面粉峰值粘度、低谷粘度、崩解值、最终粘度、回冷值和峰值时间,但对糊化温度无显著影响。

摘要:通过对我国亚热带典型树种香樟(Cinnamomum camphora)、木荷(Schima superba)和枫香(Liquidambar formosana)1年生幼苗为期4个月的模拟酸雨处理,以当地水库水为对照,研究硫氮比(摩尔比)为1.58的酸雨胁迫(中度酸雨pH3.5、重度酸雨pH2.5)下植物气体交换参数、光合色素含量、质膜透性和丙二醛含量等生理指标的变化规律。结果表明:中度酸雨对植物的气体交换和质膜没有造成明显影响。重度酸雨导致叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率下降;植物叶片的质膜透性和丙二醛含量显著上升;重度酸雨的氮肥效应虽提高了叶片叶绿素含量,但单位叶绿素的净光合速率仍下降明显。与以往高硫氮比(摩尔比>6)酸雨胁迫研究相比,低硫氮比可能会减缓中度酸雨(pH3.5)对植物气体交换和质膜的负面影响;但是当pH值降至2.5时,酸雨仍然会造成植物气孔部分关闭,膜系统损伤,叶绿素光合活性下降,并最终抑制植物光合作用。

摘要:室内条件下研究了夹竹桃皂甙对福寿螺的杀灭效果及其对水稻幼苗的影响。结果表明,福寿螺的致死率随着皂甙浓度的增加和处理时间的延长而显著上升,其中50mg/L 浓度皂甙处理48h的致死率达100%,与0.156g/L氯硝柳胺水溶液的灭螺效果相当。皂甙对福寿螺的杀灭效果与福寿螺的大小有关。皂甙对壳高h＜10 mm的福寿螺的杀螺效果最好, 而对20≤h<30 mm的杀螺效果最差。水稻幼苗的存活率随着皂甙浓度的增加而显著增加,且低浓度皂甙处理24h也具有较高的值。此外,采用水培方法研究了皂甙对水稻幼苗鲜重的影响。高浓度(≥40 mg/L)的皂甙处理7d显著地抑制了水稻幼苗根部和地上部分的鲜重,其中对根部的影响大于地上部分。当处理时间延长到14d时,皂甙对水稻幼苗鲜重的抑制作用逐渐减弱,仅50mg/L 皂甙处理对根部鲜重有显著地抑制。而在氯硝柳胺水溶液处理下,水稻幼苗停止生长。综合结果表明夹竹桃皂甙是一种环境友好且能高效防治福寿螺的灭螺剂。

摘要:基于GIS技术,以海河流域为对象,首先,分别采用Fragstats3.3的标准法和移动视窗法先后分析了流域整体景观格局及其空间分异特征;然后,针对流域本身自然地理梯度特点,分别沿流域纵向(河流流向)梯度和横向(垂直与河流流向)梯度设置了两条样带,应用移动视窗法计算了景观层次下的斑块面积(AREA_MN)、蔓延度指数(CONTAG)、边界密度(ED)、形状指数(LSI)、斑块密度(PD)、多样性指数(SHDI),获得了景观沿两个样带方向的梯度格局;最后,以高程、降水、气温、人口和GDP为环境因子,以上述6个指数值为目标物种,利用去趋势典范对应分析(DCCA)方法研究了景观梯度格局与环境因子的关系。结果表明:2000年海河流域内景观基质为农田,面积占55.9%,流域内景观结构以块状结构为主,并零散分布有圈层和带状(廊道)结构;景观梯度格局在两条样带上均表现为类似的特征,即随景观类型变化呈现不同幅度的波动,两条样带上均存在较为明显的过渡带;DCCA分析表明:景观梯度格局与环境因子关系密切,区域高程、降水量、温度对流域尺度的景观格局起决定性作用,人口数量、GDP则在局部地区对景观格局有着重要影响。

摘要:基于森林生态系统的长期连续定位观测数据和全国第五次、第六次、第七次森林资源清查数据,应用中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721-2008)对灌木林、经济林、竹林的物质量与价值量进行了评估。结果表明:灌木林、经济林、竹林提供的服务功能价值分别为17953.56亿元/a、7569.35亿元/a、2659.01亿元/a,在全国森林生态服务功能总价值中占有重要的地位。涵养水源和生物多样性保护及固碳释氧是主要的生态服务功能。数量化统计分析得出灌木林生态服务功能价值在华中、华南地区较大,而由于气候等因素,在西北等干旱地区灌木林所占比例较大;经济林生态服务功能价值在西南地区较大;竹林生态服务功能价值在华中、华南地区较大。从第五次森林资源清查到第七次森林资源清查期间近20a来,灌木林、经济林、竹林森林生态服务功能价值变化不大,生态功能稳定。应清醒地认识到灌木林、经济林、竹林在维系和促进当地社会经济持续发展和环境保护中的巨大作用。

摘要:城郊过渡带湖泊湿地面临着改善城市居民生活环境及满足城郊过渡带经济发展的双重压力,承担着更多样、更重要的生态服务功能,从生态服务功能价值分量的基础上探讨开发利用对策,可为其可持续开发利用提供依据。以武汉市城郊过渡带湖泊湿地严东湖为研究对象,基于市场价值法、影子工程法、旅行费用法、条件价值法等方法对严东湖生态服务功能的直接、间接使用价值及非使用价值进行了货币化计量。结果表明,严东湖生态服务功能的总价值为35799.09×10⁴元/a,其中直接使用价值、间接使用价值及非使用价值分别为2628.80×10⁴、2904.13×10⁴、30266.16×10⁴元/a,表现为非使用价值＞间接使用价值＞直接使用价值,且非使用价值约是其使用价值的5.5倍。12个单项指标中为存在价值最高;使用价值中为涵养水源价值＞蒸腾吸热价值＞均化洪水价值＞休闲旅游价值＞科研教育价值＞物质生产价值＞生物多样性维持价值＞固碳释氧价值＞水质净化价值;非使用价值中为存在价值＞遗产价值＞选择价值。因此,城市过渡带湖泊的开发利用应保护现有湖面的完整性,保持涵养水源、蒸腾吸热及均化洪水功能,弱化养殖类物质生产功能,适度发展休闲旅游功能,提高固碳释氧能力,并增强水质净化能力。

摘要:物种分布与多度间的正相关格局非常普遍,但该格局的生态机制却一直不太明确。提出了很多假说来解释这种分布-多度关系,其中物种的生态幅和生态位(资源可利用性)机制的研究较多。为了验证物种的生态幅和生态位是否能解释物种的多度-分布格局,研究了黄河三角洲地区湿地植物分布、多度、生态位和生态幅间的关系,结果表明:该区物种分布与多度呈显著正相关,且均与生态幅显著正相关,物种分布与生态位显著负相关,但物种多度与生态位相关性不显著。这说明物种的分布越广,其多度越高,环境容忍度越大;而可利用资源更多的物种分布更广,环境容忍度越大的物种多度越多,资源可利用性对该区物种多度影响不大。说明物种生态幅能解释物种分布-多度正相关格局,而生态位假说不能很好的解释这一格局;应该还有其他因素一起解释这一物种分布-多度正相关格局。

摘要:林地边界是景观边界中一种特殊类型,受综合因素的影响而呈现动态变化,其发生位移的位置和方向能清晰地反映出该地段的土地利用过程和强度。通过对广州市1985年、1995年和2007年的土地利用数据进行分析,基于市内主要公路的分布进行景观可达性分区,提取林地边界并根据边界性质进行分类分析,着重研究了林地边界的动态变化特征。结果表明,研究时段内广州市林地面积相对稳定,而林地斑块数量和林地边界总长度持续增加,林地呈现出边界复杂化和景观破碎化的趋势。广州市林地的邻接景观以耕地为绝对优势的局面因建设用地和水域的增加而打破,表现为林地与耕地邻接边界长度迅速减少,而林地与水域、林地与建设用地邻接边界显著增加。从1985年到2007年,林地与耕地邻接边界的减少速度随着与主要公路距离的增加而变缓;林地与建设用地邻接边界增速最快的区域逐渐远离主要公路;林地与水域邻接边界更多分布于主要公路1km以外的区域,且随着时间推移逐渐靠近主干道路。

摘要:通过对山西省灵空山林场与北京小龙门林场的红脂大小蠹危害情况进行详细调查,运用生态位理论对红脂大小蠹选择入侵不同树势油松进行分析,同时查阅陕西、山西、河北、北京等地红脂大小蠹危害的多年历史资料,以此来探讨红脂大小蠹传入中国后危害特性的变化。结果表明:红脂大小蠹传入中国后已由最初危害衰弱木和受伤木的次期性害虫变异为主要危害健康木和轻度衰弱木的初期性害虫,从而为揭示其种群扩张过程、灾害发生机制以及采取相应的控制措施提供了重要的理论依据。

摘要:西藏马鹿(Cervus elaphus wallichi) 为我国特有物种,仅分布在西藏东南部的桑日县,目前关于西藏马鹿的研究报道很少。因此,深入了解西藏马鹿各地理单元内种群的遗传变异,可以制定保护管理策略提供依据,进而使其种群得到有效的保护和管理。对54个不同西藏马鹿个体(来自3个不同地点)的线粒体DNA Cty b基因进行了测定和群体分析,获得了731bp的片断,并检测到24个变异位点,占分析长度的3.28%,且这24个变异位点皆为碱基置换,并未出现碱基插入或缺失的现象,并定义了14种单倍型,核苷酸多样性平均值为0.02781,种群总体遗传多样性较高。从Tajima's D和Fu and Li's D值的估算结果来看, 这3个马鹿种群相对于中性进化的歧异度并没有明显的偏离(P>0.1),没有明显的证据显示这3个西藏马鹿种群间存在很强的平衡选择。分子变异分析表明3个群体间基因流(5.36>Nm>1.87)均大于1,说明这3个马鹿种群间存在着丰富的基因流,并建议将3个地区的西藏马鹿作为一个管理单元进行保护和管理。

摘要:尺度问题是生态学的核心问题。将荒漠啮齿动物群落主要特征参数Shannon-Wiener多样性指数作为信息,来探究其在人为干扰下对尺度变化的响应,目的是为了揭示不同干扰条件下荒漠区啮齿动物群落多样性随尺度变化的趋势,为动物群落格局-过程研究的尺度推绎提供生态学基础。2003-2008年每年7月,在内蒙古阿拉善荒漠禁牧、轮牧、过牧和开垦4种不同干扰生境中,选择了1.25,2.5,5,10hm²等4个空间尺度,应用铗日法统计样地中的啮齿动物群落种数及各物种的捕获数据,计算Shannon-Wiener多样性指数,将其作为原始信号进行小波分解。研究结果表明:在荒漠区≤10hm²内,除过牧区外,在其他干扰类型中啮齿动物群落多样性随空间尺度增加均呈上升趋势。啮齿动物群落多样性的原始信号中存在规则的周期性干扰,这种干扰可能是由群落的年际波动造成的。在4种尺度下,各干扰区啮齿动物群落多样性除在开垦区未表现出明显周期外,其余干扰区各自均具有相同的周期:轮牧区4a,禁牧区3a,过牧区2a。荒漠区4种干扰类型中随着空间尺度的增加啮齿动物群落多样性变动幅度减小,抗干扰能力逐渐增强。但不同干扰中啮齿动物多样性的变动幅度和抗干扰能力是不同的。禁牧区与开垦区的啮齿动物多样性在≤2.5hm²范围内较易受到扰动;过牧区在≤5hm²的范围内较不稳定;轮牧区在整个10hm²范围内都易受到扰动。

摘要:从2009年6-9月,在平河梁自然保护区对秦岭鼢鼠(Myospalax rufescens)进行了调查研究,采用固定样线取样法,根据实际情况挑选了13个生境变量。共设置了302个样方,同时也发现93个正在被利用的鼢鼠洞穴,并予以取样。利用Byers分析法、One-Way ANOVA检验法和主成分分析法等获取结果。研究表明,秦岭鼢鼠明显选择荒草地和萝卜地,回避小麦地、竹林地和灌木林地,随机选择马铃薯地和玉米地;选择非常松软的和含石少的土壤,回避硬质的和含石较多的土壤;选择受人类干扰较小的阳坡,回避几乎无人类干扰的半阴半阳坡。结合主成分分析,秦岭鼢鼠倾向于选择灌木稀疏的洞穴,离公路的距离较近。上述研究结果揭示出两条鼠害防控建议:一是在森林经营过程中,应采取间伐的策略,然后补苗,并尽量密植;如果是荒草地改造,也应先植入一些较粗大的或对鼢鼠有毒害作用的树种,待它们成活后,再补幼苗密植,同时应适当增加土壤含石量。二是在农业生产过程中,应采用多种经营的策略;在所种植的庄稼中,间种一些根系发达的作物或对鼢鼠有毒害作用的作物,同时应勤除杂草。

摘要:2006年10-11月和2007年10-11月,在京杭运河邵伯-高邮段的西侧堤坝上,采用样方法测定了狗獾3个不同类型栖息地的特征变量和利用强度,结果表明:狗獾主要生活在郁闭度较高的森林中,对泡桐、泡桐-杨树次生林的利用强度显著的高于杨树人工林(P<0.05);多元线性逐步回归分析表明:洞口数主要受灌木密度、大树密度、草本植物盖度、土壤含水率和人为干扰强度的影响(P=0.002),而粪堆数主要受灌木密度、大树密度和人为干扰强度的影响(P=0.012)。整体来看,影响狗獾栖息地选择的因素主要是郁闭度、人为干扰水平有关的因子。

摘要:胞外呼吸是近年来发现的新型微生物厌氧能量代谢方式,主要包括铁呼吸、腐殖质呼吸与产电呼吸3种形式。微生物胞外呼吸与传统的有氧呼吸、胞内厌氧呼吸存在显著差异。其电子受体多以固态形式存在于胞外;氧化产生的电子必须通过电子传递链从胞内转移到细胞周质和外膜,并通过外膜上的细胞色素c、纳米导线或自身产生的电子穿梭体等方式,最终将电子传递至胞外的末端受体。胞外呼吸的本质问题是微生物与胞外电子受体(铁/锰氧化物、固态电极或腐殖质等)的相互作用,即微生物如何将胞内电子传递至胞外受体。胞外呼吸的研究丰富了人们对微生物呼吸多样性的认识,同时在污染物原位修复及清洁生物能源提取方面具有重要应用前景,是当前研究的热点问题。总结了胞外呼吸类型和胞外呼吸菌的多样性,重点阐述了胞外呼吸的电子传递过程,并提出了其应用前景及今后的研究方向。

摘要:厌氧氨氧化细菌(anammox)可以将亚硝酸盐和氨氮转化为氮气从而缩短氨氮转化的过程,它已经成为新型生物污水脱氮技术研究的热点之一。当前,有关厌氧氨氧化菌特有的生理结构特点、种群分类及其功能酶等方面的研究取得了一定突破,为实现其工业应用奠定了良好的理论基础;同时分子生物学技术在厌氧氨氧化细菌种群分布、群落多样性及其共生关系等方面的应用也大大促进了污水生物脱氮技术的革新和进步。总结了厌氧氨氧化菌主要的生理生化特点、细胞结构特点、脱氮机理、污水处理体系中的应用以及分子生物学方法对污水处理体系中厌氧氨氧化菌种群分析的研究现状,并指出未来anammox细菌在生物特性及在污水脱氮处理实际应用的研究中的热点问题。生物特性方面的主要研究热点有:(1)anammox细菌除厌氧氨氧化作用外,其它新陈代谢途径有待探索;(2)anammox细菌在不同环境中分布的倾向性问题;(3)新型anammox细菌的确定。污水处理的实际应用方面的主要研究热点有:(1)anammox污泥的快速高效富集问题;(2)设计高特异性引物;(3)anammox细菌和其他微生物的共生关系。

摘要:森林生态系统在流域中发挥着极其重要的生态作用,为流域发展提供着巨大的服务功能。根据生态系统服务功能的内涵,建立了流域森林生态系统服务功能评价指标体系,利用市场价值法、影子工程法和生产成本法等,定量评价了海河流域森林生态系统服务功能的经济价值。结果表明:海河流域森林生态系统总价值2349.4亿元,其中直接价值358.7亿元,间接价值1990.7亿元。从不同的服务功能类型来看,其价值量大小依次为:涵养水源>固碳释氧>环境净化>提供产品>土壤保持>营养元素循环;从不同的森林类型来看,其价值量大小依次为:松柏类>灌丛>栎类>桦木类>混交林>杨树类>松杉类。但是从各种森林类型单位面积价值量来看,大小依次是:松杉类>松柏类>桦木类>混交林>栎类>杨树类>灌丛。从研究结果来看,海河流域森林生态系统服务功能价值巨大,该结果有利于加强人们对森林生态系统的认识,可以为流域生态系统管理、生态保护和生态补偿提供依据。

摘要:采用室内实验生态方法研究了不同软体部干重((1.022 ±0.821)、(0.557±0.266)、(0.303±0.277) g)和盐度(13、18、23、28、33)对中国蛤蜊(Mactra chinensis Philippi)耗氧率和排氨率的影响。结果表明:盐度、个体大小对中国蛤蜊耗氧率的影响极显著(P＜0.01),二者的交互作用对中国蛤蜊耗氧率影响显著(P＜0.05);中国蛤蜊单位体重耗氧率(R₀)与软体部干重(W)负相关,符合幂函数方程R₀=aW^-b, 其中a值的取值范围是0.695-1.762,平均值为1.449,b值的取值范围是0.446-0.587,平均值为0.542。盐度、个体大小对中国蛤蜊排氨率影响也极显著(P＜0.01);随着中国蛤蜊个体的增大,其单位体重排氨率逐渐降低;排氨率与其软体部干重呈负相关,它们之间可以用幂函数R_N=a₀W^-b₀表示。单位体重耗氧率和排氨率与盐度(S)、软体部干重(W)的二元线性回归方程分别为: R_O=2.111-1.817W+0.49S (R²=0.546, F=34.294, P＜0.001);R_N=168.186-120.589W+1.734S (R²=0.561, F=36.418, P＜0.001)。

摘要:2008年8月底到10月初,用现场稀释法对虾塘中≤200、≤100 μm和≤20 μm 3个粒级的微型浮游动物对浮游植物的摄食压力进行了研究。共进行了3次培养实验,结果表明:浮游植物的生长率为0.0834-0.4498/d,微型浮游动物的摄食率为0.1212-0.2998/d,微型浮游动物摄食率对浮游植物生长率比值(g ∶ k)为0.4271-3.4901,占浮游植物现存量的11.41%-25.90%,对初级生产力的摄食压力为48.20%-314.69%。≤20 μm微型浮游动物的摄食率、对浮游植物现存量和初级生产力的摄食压力,占微型浮游动物(≤200 μm)的相关比例范围为73.85%-97.69%、76.67%-97.91%、78.87%-98.59%。这表明≤20 μm微型浮游动物比≥20 μm的微型浮游动物在对虾养殖中后期虾塘能量流动和物质循环方面起到更重要的作用。