摘要:通过分析塔里木河下游地区地下水位与胡杨径向生长量的相互关系,建立胡杨径向生长量随地下水位变化的函数模型,并从数理统计学的角度验证了胡杨生长的胁迫水位和临界水位。结果表明:(1)随着地下水位的下降,胡杨径向生长量的均值逐渐减小。(2)胡杨径向生长量与地下水位之间存在极显著的回归关系,其最佳回归模拟函数为四次多项式Y=0.003X⁴-0.080X³+0.731X²-3.060X+6.934,判定系数R²为0.857,P值为0.0001。(3)通过分析可知:胡杨生长的胁迫水位是4.71 m,临界水位是8.62 m。胡杨正常生长的水位区间为0.5-4.71 m,受到胁迫的水位区间为4.71-8.62 m,当地下水位大于8.62 m时,胡杨将会呈现出衰败景象,此时,胡杨径向生长量的变化率逐渐向0接近,表明胡杨径向生长趋向停止。

摘要:河流冲积平原区土壤剖面质地构型对土壤水肥保持、供给能力以及水盐运动产生极为重要的影响。区域土壤的六大成土因素中,地形的影响最为突出。分析土壤剖面质地构型的地形影响,对于指导农业生产具有重要的理论与现实意义。应用模糊c-均值算法模型,基于土壤剖面特征质地层厚度数据,得到研究区9种土壤剖面质地构型。对比分析典型区和研究区土壤剖面质地构型的地形影响结果表明:隶属于土壤剖面质地构型砂-砂-砂的隶属度值与高程之间始终存在正相关,说明地形较高部位发育的土壤质地偏砂的规律性始终存在,而从典型区到研究区,其它土壤剖面质地构型、0-60cm土层质地类型、以及表土层、心土层和底土层质地类型受地形影响的规律性减弱。地形较低部位发育的土壤剖面质地构型相对复杂,而地形较高处,发育的土壤剖面质地构型相对简单。土壤剖面质地构型复杂的地区可能更多地受到人为因素的干扰,从而表现出受地形影响的规律性不明显。

摘要:由于城市化的加剧导致近地面臭氧(O₃)浓度日益增加,对植物生长和生态系统的功能产生了显著影响,因此准确评估近地层O₃浓度升高对植物的影响具有重要意义。利用开顶式气室(OTCs),系统探讨了模拟O₃胁迫下大豆抗氧化系统抗坏血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循环清除活性氧(ROS)的机制及其对植株生长发育的影响。结果表明,在整个生育期内,与对照相比,(80±10)nL/L和(110±10)nL/L O₃可以使大豆叶片丙二醛(MDA)含量、相对电导率增大,超氧阴离子(O ^{- ·} ₂)产生速率、过氧化氢(H₂O₂)含量升高,超氧化物歧化酶(SOD)活性减弱; AsA-GSH循环中的AsA、GSH含量减少,脱氢抗坏血酸(DHA)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量增加,过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性呈现出前期增强后期减弱趋势,而脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性呈现出增强-减弱-增强的趋势。以上结果说明,O₃浓度升高促进了大豆叶片ROS的代谢速率,降低了AsA-GSH循环效率,表明抗氧化系统不能长时间忍受高浓度O₃带来的氧化伤害,从而使膜脂过氧化程度加重,对大豆表现为伤害效应。

摘要:采用通气培养的方法研究了N、P、Fe³⁺、盐度、光照强度、温度对小球藻(Chlorella sp. XQ-200419)生长速率、生物量和油脂产量的影响。主要结果如下:N浓度对小球藻的生长和油脂产量均有显著的影响,在KNO₃浓度0.05-0.3g/L范围内,小球藻生长速率随N浓度的增加而提高,并积累更多的生物量,而油脂含量随之递减,KNO₃浓度为0.3g/L时,油脂产量最高。小球藻对P浓度变化的适应范围很大,K₂HPO₄浓度在10-160mg/L范围内,对小球藻的生长和油脂产量都没有显著影响。在小球藻培养后期补加不同浓度Fe³⁺对其生长速率没有显著影响,总脂含量随着Fe³⁺浓度升高呈现上升的趋势,均比对照有极显著提高,Fe³⁺ 浓度为0.75mmol/L时油脂产量最高。盐度对小球藻的生长有一定的抑制作用;油脂含量先随着盐度的增大而提高,当NaCl浓度达到0.6mol/L, 油脂含量又显著降低;油脂含量和油脂产量均在盐度为0.2mol/L时最高。光照强度对处于生长后期的小球藻的生长影响不大,但影响其油脂积累,小球藻的油脂含量和产量随光照强度的增大而显著提高,当光照强度增至280μmol m^-2s^-1时,油脂含量和油脂产量最高。温度对小球藻的生长速率、生物量、油脂含量和油脂产量都有显著的影响,在15-40℃范围内,随着培养温度的升高,生长速率、生物量、油脂含量和油脂产量都经历了一个先上升然后下降的过程,适合小球藻生长、积累油脂的温度范围是20-35℃,30-35℃时油脂产量最高,40℃时生物量、油脂含量和产量都最低。理化因子对生长和油脂含量的影响分为两种情况:(1) 温度、光强、铁浓度和盐度的影响表现为在适宜生长的条件下提高油脂含量,这种模式可以称为"适宜模式";(2) 氮浓度的影响表现为在不利于生长的条件下提高油脂含量,这种模式可以称为"胁迫模式"。两种模式都可以提高油脂含量,但是,只有适宜模式才可以提高油脂产量。在筛选小球藻优良产油藻种时要注意,只有在适宜的培养条件下油脂含量高的藻种才具有高产油潜力。

摘要:掌握马尾松生产力与气候变化的关系,特别是在马尾松自然分布的北界研究生产力对气候变化的响应具有重要意义,以马尾松自然分布北界的河南鸡公山国家级自然保护区内的老龄马尾松林作为研究对象,根据河南信阳的马尾松生物量与树高胸径的关系,利用样地调查和年轮宽度推算出过去的30a中的生物量和生产力动态,并用当地的温度、湿度、降水、光照以及帕尔默干旱度指数5项气候因子与生产力做相关分析,在此基础上用多元逐步回归得到了气候因子与生产力的回归方程。结果显示:鸡公山马尾松林生物量从1980年的59.00 t/hm²逐步增加到2009年的254.75 t/hm²,30a中平均年净生产力为6.64 t/hm²;气候分析表明年净生产力与气候因子关系较为密切:上年8月降水、当年2月温度、3月湿度以及10月的光照和温度与生产力正相关,当年5月光照、10月的降水和湿度与生产力负相关,当年2月到9月的PDSI都与生产力正相关,并且在6月的相关系数最高。研究表明,北亚热带的马尾松生产力的年际变化主要是气候因素引起的,受当年生长季的长短和生长季的土壤水分可用性限制,在未来该地区升温增湿的条件下马尾松林的生产力可能会升高。

摘要:随城市化进程加速,城市草坪生态系统释放CO₂将对区域碳循环产生重要影响。采用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统对亚热带沟叶结缕草草坪(Zoysia matrella)土壤呼吸进行为期1a的定位研究,结果表明:草坪土壤呼吸季节动态呈现为单峰曲线,全年土壤呼吸速率的变化范围在38.99-368.50 mg C · m^-2 · h^-1之间,年通量为1684 g C · m^-2 · a^-1。土壤温度、总生物量、以及二者的交互作用对土壤呼吸季节变化的解释程度接近,分别为89%、88%和90%,但仅二者的交互作用进入土壤呼吸的逐步回归方程,表明草坪土壤呼吸的季节变化主要受土壤温度与总生物量共同驱动。春末修剪草坪对土壤呼吸速率没有显著影响。在秋末无雨时期,浇水后1-2d土壤湿度对土壤呼吸的促进作用可掩盖同期降温的影响,使土壤呼吸速率显著升高。

摘要:由大气臭氧层减薄导致的UV-B辐射变化将直接影响到凋落物的分解。目前,有关UV-B辐射影响木本植物凋落物分解的研究还很少,在国内还没有开展。采用分解袋法开展了马尾松凋落叶在自然环境和UV-B辐射滤减两种辐射环境下的分解试验。结果表明:在UV-B辐射滤减环境下的马尾松凋落叶年分解速率比对照环境减慢了47.74%。UV-B辐射极显著(P<0.01)地加快了马尾松凋落叶的分解速率,促进了凋落叶中碳、磷、钾的释放和木质素的降解,对氮的释放无明显影响。研究结果意味着UV-B辐射将加快马尾松林的营养循环速度,降低马尾松林凋落物层的碳储量。

摘要:在田间环境下对感染和未感染内生真菌的天然宿主羽茅(Achnatherum sibiricum (L.) Keng)进行了干旱胁迫实验,结果发现在干旱胁迫下,内生真菌感染对宿主植物的营养生长、生物量累积和叶绿素含量都没有显著影响,但对宿主植株光系统Ⅱ光化学效率(F_v/F_m)的维持产生了有利效应。同时,内生真菌感染缓解了宿主植物细胞膜的旱害程度,表现在与未感染植株相比,感染植株的丙二醛(MDA)含量显著降低,但内生真菌的感染并未促使宿主植物体内保护酶如超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性的增加,只是显著增加了类胡萝卜素的含量。由此推测在羽茅中,内生真菌对宿主植物的保护作用可能更多的体现在非酶系统上。

摘要:通过对内蒙古干旱荒漠区狭叶锦鸡儿集群的灌丛结构、分株特征、繁殖倾向和分枝特征的调查,探讨荒漠区狭叶锦鸡儿的繁殖特点和灌丛扩展对策。研究表明:在荒漠区,狭叶锦鸡儿的营养繁殖占主导地位,主要是由根萌蘖产生无性系分株,其克隆生长构型为密集型。根系萌蘖、枝条的不定根繁殖、地上枝条不断分枝和新老个体形成复合灌丛是荒漠区狭叶锦鸡儿冠幅增大的主要原因。狭叶锦鸡儿通过克隆繁殖、灌丛扩大化和发达的根系适应荒漠区的干旱贫瘠环境,使其成为荒漠区的优势种。

摘要:黄土高原丘陵沟壑区进行的以退耕还林还草为主的生态建设,使得进入土壤生态系统有机物的种类和数量发生变化,不同种类凋落物混合对土壤微生物量碳、氮的影响是值得关注的问题。采用室内培养试验方法研究了采自黄土高原地区6种不同植物凋落物及等比例混合后对土壤微生物量碳、氮及矿质态氮含量的影响。结果表明,加入不同植物凋落物均显著提高了培养期间土壤微生物量碳、氮含量。总体平均,添加3种等量混合后植物凋落物的土壤微生物量碳、氮含量高于两种凋落物等量混合处理,而两种凋落物混合高于单种凋落物处理;土壤矿质态氮含量的变化则相反,即单种＞两种混合＞3种混合。单种和两种混合后土壤微生物量碳、氮含量与其碳氮比显著相关,而3种凋落物混合后土壤微生物量碳、氮含量与其碳氮比无相关性,说明多种凋落物混合后土壤微生物量碳、氮含量受多种因素共同影响。因此,在黄土高原植被恢复重建中,有必要采用不同种类植物搭配,利用生物多样性促进生态系统健康持续发展。

摘要:在内蒙古自治区多伦县中国科学院植物所生态恢复试验站,选择优势种克氏针茅(Stipa krylovii) 和冰草(Agropyron cristatum),使用Li-6400便携式光合测定系统测定二者光合生理生态特征的生长季变化,微气象观测系统测定环境因子变化(DOY155-265)。结果表明:(1)光合有效辐射(PAR)与冰草的水分利用率(WUE)显著相关(P<0.01),与克氏针茅的水分利用效率相关度不显著(P<0.05);(2)光合有效辐射与冰草的光合利用率(LUE)显著相关(P<0.05),与克氏针茅的光合利用效率相关度不显著(P<0.05);(3)相对湿度(RH)与冰草和克氏针茅的气孔导度(Gs)均显著相关(P<0.01),与冰草的光能利用率在0.01水平下显著相关;(4)饱和水汽压差(VPD)与冰草的气孔导度显著相关(P<0.05)。(5)冰草与克氏针茅的气孔导度受5cm和20cm深度土壤含水率(SWC)的影响较大,且随着土壤深度的增加这种影响呈下降趋势。表层5cm土层深度的土壤含水量与冰草、克氏针茅的拟合度分别为0.4192和0.3057,20cm土层深度拟合度分别为0.3763和0.2546。(6)植物水分利用率和光合利用率可作为评价植物的环境适应能力优良指标,冰草在土壤含水率很低的情况下,仍然能保持良好的水分利用率,为胁迫忍耐性对策者;而克氏针茅在整个生长季的光能利用率低于冰草,反而在降水充沛、土壤含水量较高的生境下光能利用率高于冰草,为竞争性对策者。

摘要:为探明荒漠植物沙柳(Salix psammophila)根围AM真菌空间分布和土壤因子生态作用,2009年5月在内蒙古黑城子、正蓝旗、元上都3个样地分别从0-10、10-20、20-30、30-40、40-50cm 5个土层采集沙柳根围土壤样品,系统研究了AM真菌空间分布及与土壤因子的相关性。结果表明,沙柳根围AM真菌平均孢子密度为108个/100g土,平均定殖率61.7%;沙柳与AM真菌可形成良好的I型丛枝菌根。不同样地和采样深度对AM真菌孢子密度和定殖率有显著影响,最大孢子密度和最高定殖率均出现在0-10cm土层,并随土层深度增加而下降。黑城子样地孢子密度显著高于其它样地。沙柳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,平均值分别为0.24mg/g和 0.16mg/g,占土壤有机C 23.6%-24.6% 和14.9%-17.3%。相关分析表明,土壤速效P、碱解N与孢子密度显著负相关;土壤有机C与菌丝定殖率显著正相关,与泡囊定殖率显著负相关;土壤磷酸酶与孢子密度和侵染强度极显著正相关;土壤脲酶与孢子密度和定殖率极显著正相关;土壤总球囊霉素和易提取球囊霉素与土壤有机C极显著正相关。主成分分析表明,土壤有机C、磷酸酶和碱解N是影响荒漠土壤AM真菌分布和活动的主要因子。结果对进一步探明宿主植物、菌根和土壤三者之间的内在联系,充分利用AM真菌资源,促进荒漠植被恢复和生态重建具有重要意义。

摘要:全球变暖趋势日益明朗,且存在明显的季节性差异和昼夜不对称性。水稻是我国最重要的粮食作物,研究水稻生产力对昼夜不同增温的响应与适应对我国未来粮食安全战略决策至关重要。在江苏南京设计我国首个稻田开放式增温(FATI:Free Air Temperature Increased) 系统,在2007-2008年对水稻进行昼夜不同增温(全天增温、白天增温和夜间增温)的试验研究。结果表明,该增温系统可以形成4 m²均匀且稳定的增温范围,全天、白天和夜间增温处理平均分别可以使水稻全生育期冠层日均温升高2.0℃、0.6℃和0.9℃。白天增温使水稻全生育期冠层白天温度平均升高1.1℃,夜间增温使夜间温度平均升高1.8℃,与未来的升温幅度相似。全天、白天和夜间增温处理下,水稻冠层温度日较差变化分别为0.1℃、0.6℃和-0.9℃。同时,在该系统的3种增温情景下,水稻分蘖期、孕穗期和灌浆期的田间冠层温度日变化趋势基本与常规对照区一致,全生育期的日平均温度变化趋势也基本一致。两年的增温试验表明,不同增温情景均对水稻的生育进程、成熟期地上生物量和产量产生了明显的影响。其中全天、白天和夜间增温分别使水稻从移栽到始穗平均的日期缩短3.5、2 d和2.5 d,但对始穗至成熟期的影响不明显;全天、白天和夜间增温分别使水稻地上生物量降低7.7%、6.6%和2.8%,但差异均不显著;白天和夜间增温分别使水稻产量下降8.9%和4.5%,而全天增温下水稻产量略有上升,但均未达到显著水平。从产量构成来看,增温下有效穗数和结实率呈现递增趋势,每穗粒数和千粒重呈现下降趋势。增温对水稻株高的影响不明显。上述结果表明,该稻田开放式增温系统能满足水稻系统生产力对未来气候变暖响应与适应的试验研究要求,气候变暖对水稻生产力影响的相关模型分析结果也尚需进一步的田间实际增温试验验证,模型所需的相关参数也需要进一步完善。

摘要:为了解醉马草内生细菌的组成和多样性,采用液氮研磨法提取醉马草总DNA,利用内生细菌16S rRNA基因特异性引物对醉马草总DNA 进行16S rRNA 基因扩增,构建醉马草内生细菌16S rRNA基因文库。对筛选到249个克隆进行Hae Ш酶切分析,得到57个操作分类单元(OTUs)。系统发育分析将其归为4个门:变形杆菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)以及1个未知类群。其中74%的克隆与可培养细菌中的37个属具有高的16S rRNA基因序列相似性 (97％-100％),其中芽孢杆菌属(Bacillus spp.)、红球菌属(Rhodococcus spp.)、黄杆菌属(Flavobacterium spp.)、黄单胞杆菌属(Xanthomonas spp.)最为丰富。另外26%的克隆序列与GenBank中已存细菌16S rRNA基因序列相似性小于96%。研究结果表明,醉马草中可培养内生细菌丰富,多样并且可能存在一些潜在新物种或新类群。

摘要:生态足迹是用来评估可持续发展的指标之一,已经获得了广泛的关注。弄清楚生态足迹增长的重要驱动因素可以帮助我们设计出科学合理的区域可持续发展对策。目前,大多研究侧重在单方面或数个方面的驱动因素,将所有可能的驱动因素综合起来一块进行考虑的研究仍较少,并且,大多数的研究仍然是采用一些常规、普通的方法。基于此,递阶偏最小二乘(Hi_PLS)模型被引入用于该主题的研究,并且,经典偏最小二乘(PLS)模型也被运用以便获得结果供对照比较。具体实证过程中采集了1952-2006年我国河南省的社会、经济、人口及资源等方面共28个指标的数据。结果表明:①与经典PLS模型相比,Hi_PLS用于该主题的研究更加有效,结果解释起来也更加方便具体;②河南生态足迹增长的重要驱动因素按重要性大小可排序为:运输活动、人口增长活动、经济活动、教育活动、医疗活动、邮电活动及投资活动,其中,前4大驱动因素的重要性又明显大于后3种驱动因素。不重要的驱动因素则来自于反映农业资源条件的农作物总播种面积指标。据此,提出了以下几点区域可持续发展对策:①注重提高运输效率,减少不必要和无效率的运输,如采用最节能降耗及最洁净的运输工具;②仍然必须严格控制人口数量的增长,坚持把计划生育定为基本国策并切实的贯彻执行;③积极调整经济增长方式,加快产业结构转型,尤其是促进高新科学技术产业的快速发展。

摘要:针对目前黄淮海平原盐渍土改良区存在的土壤盐碱、瘠薄等障碍问题,以该区域典型县域禹城市为研究对象,综合运用GIS和非参数地质统计学的指示克立格法,对0-20 cm深度的耕地土壤盐分和有机质的空间变异性进行了分析,并给出了土壤盐分和有机质满足一定阈值条件的概率分布图。结果表明,土壤盐分和有机质采用指示克里格方法都可以获得较为稳健的变异函数;受结构性因素与随机性因素共同影响,它们的指示半方差均表现为中等强度的空间自相关性,且单元指示克里格与多元指示克里格插值结果表明,土壤盐分、有机质的概率分布存在空间上的规律性与相似性;在空间分布上,研究区域土壤盐分含量高和有机质含量低的高概率区域主要分布在西北部的张庄镇、西部的房寺镇以及南部的莒镇乡等地区,该区域有一定的次生盐渍化风险;而土壤盐分含量高和有机质含量低的低概率分布区域主要分在徒骇河流经的河滩高地,土壤类型为褐土化潮土,是研究区域的主要高产区,基本无盐渍化。研究获取的综合指示概率分布图和概率风险评价对土壤可持续利用管理具有重要意义,为区域土壤质量的提高和土壤障碍因子消减提供参考。

摘要:研究了旋覆花石油醚提取物对朱砂叶螨的毒力作用及其对相关酶活性的影响。结果表明:旋覆花石油醚提取物的杀螨活性较高,浓度为2mg/mL时,校正死亡率达到92.05％。通过对旋覆花石油醚提取物进一步萃取、柱层析分离、薄层层析,发现最终得到的38个流分中,杀螨效果较好的是流分7,其校正死亡率为85.53%。流分7经GC/MS鉴定为羽扇豆醇,其校正死亡率达到66.46%。进一步测定羽扇豆醇对朱砂叶螨谷胱甘肽-S-转移酶、Ca²⁺ -ATPase、过氧化物歧化酶的活性以及总蛋白含量的影响,结果表明经羽扇豆醇处理后,螨体内过氧化物歧化酶被激活,而谷胱甘肽-S-转移酶和Ca²⁺ -ATPase均受到不同程度的抑制,蛋白总量在这个过程中没有明显的变化。结果表明旋覆花提取物羽扇豆醇可以有效地杀死朱砂叶螨,这为旋覆花作为新型植物源农药提供一定的理论依据。

摘要:通过分子生物学分析方法,以amoA基因为标记,考察了氨氧化古菌(Ammonia-Oxidizing Archaea, AOA)和氨氧化细菌(Ammonia-Oxidizing Bacteria,AOB)在华北平原的白洋淀这一典型湖泊的湖滨湿地岸边带系统中的生物多样性和丰度分布。在前人的研究中,氨氧化古菌在海洋、原生态土壤和人为干扰土壤等环境中主导氨氧化过程的完成。但本研究发现,在湿地岸边带系统中氨氧化过程并不是完全由氨氧化古菌主导完成,即氨氧化古菌和氨氧化细菌在不同区域分别占据主导地位。根据主导微生物的不同,可以将湿地岸边带区域划分为陆相区、中间区和湖相区。在湿地岸边带陆相区,氨氧化古菌主导氨氧化过程,氨氧化古菌的amoA基因丰度是氨氧化细菌的526倍(AOA:1.23×10⁸个/g干土;AOB:2.34×10⁵个/g干土);在岸边带湖相区,氨氧化细菌主导氨氧化过程,氨氧化古菌的amoA基因丰度只有氨氧化细菌的1/50倍(AOA:3.17×10⁶个/g干土;AOB:1.39×10⁸个/g干土);在岸边带中间区,两种微生物对氨氧化过程的贡献相当,二者的amoA基因丰度也相当 (AOA:9.83×10⁶, AOB:4.08×10⁶)。研究还发现,湿地中间区的微生物生物多样性高于陆相区和湖相区。在湿地中间区,氨氧化古菌和氨氧化细菌的生物多样性都最高,分别有5和7个操作分类单元(OTUs);相比之下,岸边带陆相区和湖相区的多样性依次降低,陆相区的氨氧化古菌和氨氧化细菌分别有3和6个操作分类单元,湖相区的氨氧化古菌和氨氧化细菌分别有2和6个分类单元。所得结论反映了湿地岸边带极强的空间异质性。

摘要:水势是反映植物水分亏缺或水分状况的一个直接指标,可用来确定植物受干旱胁迫的程度和抗旱能力高低。研究了6种喀斯特造林树种苗木在干旱胁迫条件下叶片水势及其吸水潜能的变化。结果表明:(1)随着胁迫强度的增加,6种树种不同生长时期,其叶片水势均表现出下降趋势,且不同干旱胁迫强度之间差异显著(P<0.002)。在干旱胁迫下,所有树种叶片水势均以生长旺期的下降幅度最大,生长末期次之,生长初期最小。在生长旺期,6个树种叶片水势最低值分别比对照下降了2.21 MPa、2.14 MPa、3.57 MPa、2.89MPa、4.02MPa和3.07MPa。(2)侧柏苗木在生长初期轻度干旱条件下,其叶片水势胁迫指数只有0.150;在中度干旱胁迫条件下,其胁迫指数增加到0.559;在重度干旱胁迫条件下,达0.716,叶片水势下降超过70%。香樟苗木在生长初期轻度干旱胁迫条件下,其叶片水势胁迫指数就已达0.603,叶片水势下降超过了60%;在中度和重度干旱胁迫条件下,其水势胁迫指数相差不大。其它树种苗木的胁迫指数亦有与侧柏或香樟相似的变化趋势。(3)6个树种苗木在干旱胁迫条件下平均叶片水势与土壤水势差值大小排序为,生长初期:刺槐(1.261MPa)>香樟(0.850 MPa)>滇柏(0.846 MPa)>侧柏(0.568 MPa)>构树(0.524 MPa)>杜英(0.219 MPa);生长旺期:香樟(2.994 MPa)>刺槐(2.68 MPa)>侧柏(2.028 MPa)>滇柏(2.008 MPa)>杜英(1.824 MPa)>构树(1.543 MPa);生长末期:刺槐(0.692 MPa)>构树(0.687 MPa)>滇柏(0.653 MPa)>侧柏(0.354 MPa)>香樟(0.338 MPa)>杜英(0.262 MPa)。(4)干旱胁迫复水24h后,不同生长阶段苗木叶片水势恢复指数随干旱胁迫强度的增加而逐渐减小。叶片水势恢复度按生长时期排序为:生长末期>生长旺期>生长初期。(5)利用隶属函数累加法将6个树种苗木的吸水潜能大小可排序为:侧柏>滇柏>刺槐>香樟>构树>杜英。

摘要:为了探讨大面积人工种植桉树林中植被类型和物种多样性的变化,以云南省西南部3.75万hm²桉树人工林及其周围环境为研究区域,通过群落学调查,运用重要值、多样性、丰富度、均匀度等指标,统计分析桉树人工林、次生季风常绿阔叶林(以下简称次生林)和撂荒地3种不同植被类型的结构、种类组成和物种多样性。结果表明,桉树人工林中植被经过一定时间的演替会达到一定的丰富度,植物物种数和个体总数呈现出复杂性变化的特点,但规律性并不明显。桉树林样地中出现植物135种,隶属73科97属,草本层为最发达的一层;次生林样地中出现植物270种,隶属146科189属,乔木层为最发达层;撂荒地样地中出现植物105种,隶属74科104属,无乔木层。以样点9为例,类似立地因子的桉树林乔木层、灌木层和草本层的重要值Iv与其他2种植被类型相比差异较为明显。统计分析显示,桉树林多样性指数D值和H值、均匀度指数J值显著低于次生林(P<0.05),在海拔1700 m以下显著低于撂荒地(P <0.05),而1700m以上略高于撂荒地。桉树(Eucalyptus spp.)对植物群落多样性的影响与造林前的土地利用类型有关,在轮歇的撂荒地和低效灌木林地上发展桉树林不仅可以提供木材或纸浆材资源,而且还能够丰富植被结构和增加植物群落多样性。

摘要:海河流域湿地生态系统给人类提供了许多重要的产品和服务,但在社会经济发展的过程中,这些服务并没有完全被认识到,给海河流域社会经济的可持续发展造成了一定的影响。结合海河流域湿地生态系统的特征、结构及过程,将海河流域湿地生态系统服务功能划分为提供产品功能、调节功能、支持功能及文化服务功能4大类,以2005年为基准年,评价了海河流域湿地生态系统所提供的12类生态系统服务,将这12类服务功能划分为具有直接使用价值的产品和具有间接使用价值的服务。结果表明,海河流域湿地生态系统提供的12类生态系统服务的总价值为4123.66×10⁸元,其中直接使用价值和间接使用价值分别为257.46×10⁸元和3866.20×10⁸元,间接使用价值是直接使用价值的15.02倍。海河流域单位面积的湿地生态系统提供的生态系统服务功能价值为47.05×10⁴元/hm²,高于单位面积的GDP产值8.10×10⁴元/hm²。研究认为海河流域湿地生态系统对支持和保护人类社会具有重要的作用,为管理者和决策者有效的保护和管理湿地提供了重要的信息。

摘要:以长江口微咸水河口湿地为研究对象,通过模拟潮汐淹没和改进的静态箱法,针对芦苇在不同淹水条件下对甲烷的传输作用进行了研究。结果表明,长期淹没样点割除芦苇前后平均甲烷释放分别为1.60 mgCH₄ m^-2h^-1和0.50 mgCH₄ m^-2h^-1,而短期淹没样点割除芦苇前后平均甲烷释放分别为0.94 mgCH₄ m^-2h^-1和0.55 mgCH₄ m^-2h^-1。芦苇的存在增加了大约41.5%-69%的甲烷释放,割除芦苇导致长期淹没样点甲烷释放显著地减少。从淹水前到淹水后的一个潮周期内,长期淹没样点和短期淹没样点的甲烷释放分别在淹没期达到最小和最大释放(1.21 mgCH₄ m^-2h^-1 和1.18 mgCH₄ m^-2h^-1),说明芦苇对甲烷的传输作用受到潮汐淹没程度的影响。实验室针对芦苇自身产甲烷的可能性进行的离体芦苇茎干和叶片的甲烷释放研究发现,离体茎干释放大约0.7μL/L和0.2μL/L甲烷,且下部茎干的甲烷释放量要明显高于上部茎干和叶片,随后均不再增加。结果进一步证实芦苇增加的甲烷排放来自对土壤气体的传输。同时,传输作用主要发生在植株的下部茎干。

摘要:在具有不同土壤铅(Pb)背景值的云南大叶茶主产区,分析了11个大叶茶种群所在地的土壤Pb含量,相应各种群的老、嫩叶Pb含量和富集系数,并利用ISSR分子标记研究了这些种群的遗传特征,以期认识不同大叶茶种群在不同Pb背景值下对Pb的吸收积累特征及其遗传分化状况。结果表明:(1)在本研究区域内,大叶茶种群间土壤Pb含量、老叶和嫩叶Pb含量、富集系数差异显著,土壤有效Pb、嫩叶Pb含量分别在0.78-15.20mg/kg和2.03-7.02 mg/kg之间,嫩叶Pb富集系数变化范围为0.001-0.24;种群内差异小,例如P6种群内嫩叶Pb含量在2.82-2.84 mg/kg之间,嫩叶Pb富集系数变幅为0.09-0.10。(2)筛选的10个ISSR引物扩增出81条带,平均多态位点百分率(PPB)为75.25%;Shannon's指数(I)估算出种群间的变异为34.28%,利用POPGENE软件计算出种群间遗传分化系数G_ST为0.3116,分子方差分析(AMOVA)也显示种群间变异占35.37%(P<0.001),表明不同种群的大叶茶出现了遗传分化。(3)UPGMA聚类分析发现,11个种群可分为5个类群,对Pb吸收累积能力高的与能力低的种群在聚类分析中存在明显分异;相关性分析表明,土壤有效Pb含量与PPB、I、Nei's基因多样性指数(H)的 Pearson相关系数r分别为-0.633,-0.786,-0.581(P<0.05),土壤有效Pb含量与大叶茶种群遗传多样性水平程度不同呈负相关。讨论分析认为,在土壤Pb高背景值条件下,部分大叶茶种群遗传多样性水平降低,不同种群对Pb的吸收累积能力存在明显差异,种群间出现了显著的遗传分化。对低铅富集的遗传分化现象的深入研究将可能为遴选拒吸收污染物的洁净种质、在污染条件下进行无公害生产提供新途径。

摘要:2009年6月-8月期间在长江口及杭州湾水域收集了1355尾的凤鲚(Coilia mystus)标本,对其胃含物进行分析,同步采集了取样点附近的浮游动物,比较了凤鲚胃含物食谱与该海域浮游动物种类组成的相似性。结果表明:对浮游动物主要种类而言,河口性的长额刺糠虾(Acanthomysis longirostris)的相对重要性指数(IRI)为703.25,占相对重要性指数总和百分比(%IRI)为39.65%,远远超过其它种类,包括任何一个桡足类优势种,因而是凤鲚食谱中的最重要的种类。凤鲚摄食的其它主要种类包括:火腿许水蚤(Schmackeria poplesia)(IRI = 261.04),虫肢歪水蚤(Tortanus vermiculus)(IRI = 107.53)、真刺唇角水蚤(Labidocera euchaeta)(IRI = 27.27)。以上4种浮游动物%IRI合计为61.96%。在被摄食种类中占优势。因而是凤鲚饵料中最重要的优势种。胃含物和海域浮游动物之间的相似度值大致在0.363-0.365之间;而两者桡足类之间的相似度值在0.521-0.575之间。由此推测凤鲚对个体较小的桡足类采用过滤性摄食,对这些种类的选择性较低。而对个体较大的糠虾则是有选择性追逐摄食。

摘要:根据江西大岗山地区4个采样点的马尾松年轮样本,建立了本地区的综合年轮年表,分析了马尾松径向生长与气候因子变化的相关及响应关系,发现大岗山地区树木径向生长受生长季7-9月降水量影响较显著,呈负相关关系。在响应分析的基础上,首次重建了大岗山地区1892年以来7-9月的降水量,交叉检验表明重建序列是可靠的。重建结果表明,大岗山地区7-9月份降水变化在过去的117a中总体经历了3个偏干时期:1895-1902年,1908-1926年和1944-1985年,和3个偏湿阶段:1903-1907年,1927-1943年及1986-2008年。重建的降水量序列在1921年,1937年及1977年发生明显的方差突变,表明百年以来该地区降水量变化趋势存在阶段性变化。

摘要:免耕经营能够有效的提高经济和生态效益,防止水土流失,保护林下植被和增加土壤有机质。浙江杭州地区山核桃长期免耕,取得良好的经济和生态效益。调查了主产区临安市、淳安县4个重点乡镇,5个重点村和215户的亩产及人均山核桃收入,分析免耕经营前后地壤肥力变化情况。结果表明:4个重点乡镇成林平均亩产山核桃74.68kg,产值2987元/666.7m²,人均山核桃收入7028元;5个重点村平均单产量为95.1kg/666.7m²,产值2800元/666.7m²,人均山核桃收入14818.9元; 215户近4a平均单产量为125.03kg/666.7m²,产值5001元/666.7m²,投入产出之比达1 ∶ 8以上。土壤分析表明,施肥前25a土壤有机质含量、土层厚度保持不变,而全氮、全磷、水解氮、速效磷均缓慢上升;免耕加施肥后,土壤肥力显著提高,产量成倍增加,产量年变异系数由施肥前的39.76%下降到19.60%。由于重点产区山核桃纯林过于集中连片,水源涵养功能下降,病虫害日趋严重;同时存在施肥过量,肥料配比失调,林地土壤含氮量全部超标,含钾量严重不足的问题,今后施肥必须注意"控氮、稳磷、增钾"。

摘要:城市森林是城市中主要的生态功能景观,已经成为城市生态环境建设的主体。基于居民方便获取城市森林服务的要求,根据大型城市森林斑块、道路网和街区单元数据,利用ArcGIS9.2的Network Analyst工具,分析了广州市中心城区在2km步行距离内街区单元到达城市森林斑块的可达性以及城市森林斑块的承载力,并结合航片解译的树冠覆盖数据对具有不同可达性的街区单元进行了分析。分析结果表明:广州中心城区的外环高速以内的区域范围,分别有73%、46%和18%的的街区单元在步行2km、1km和0.5km距离内能够到达大型城市森林绿地斑块。从街区单元的行政归属看,以越秀区的街区可达性最好,而海珠区和原芳村区的街区可达性较差。研究范围内,0.5km内不能到达大型城市森林斑块且树冠覆盖超过30%的街区类型中,以公共管理单位类型为主,单位绿化对于树冠覆盖的贡献率大;而绝大多数以住宅类型为主的街区单元的树冠覆盖率低于10%,其中64%的街区树冠覆盖率低于5%。以街区单元为基本对象进行可达性度量,分析城市森林斑块现状分布和服务状况,并结合其树冠覆盖特征,可以明确需要重点关注区域的空间分布,可为广州市在较小尺度上的城市森林空间布局优化提供参考。

摘要:土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节之一, 其对温度升高的敏感程度在很大程度上决定着全球气候变化与碳循环之间的反馈关系。为了深刻理解地下生态过程对气候变化的响应和适应,综述了土壤呼吸温度敏感性(Q₁₀)的影响因子及其内在机制,并分析了当前研究存在的不确定性。土壤生物、底物质量和底物供应显著调控着土壤呼吸的Q₁₀值,但研究结论仍然有很大差异。温度和水分等环境因子则通过对土壤生物和底物的影响而作用于土壤呼吸的温度敏感性,一般情况下,随着温度的升高,土壤呼吸的Q₁₀值下降;水分过高或过低时Q₁₀值降低。从土壤温度测定深度、时空尺度、土壤呼吸不同组分温度敏感性差异、激发效应以及采用方法的不同等几方面分析了温度敏感性研究存在的不确定性。并在此基础上, 提出了未来重点研究方向:(1)土壤呼吸不同组分温度敏感性差异的机理;(2)底物质量和底物供应对温度敏感性的交互影响;(3)生物因子对土壤呼吸温度敏感性的影响。

摘要:植物的各项生理生态功能(例如,呼吸、生长和繁殖)都与个体生物量成异速生长关系。West, Brown及Enquist基于分形网络结构理论所提出的WBE模型认为:植物的代谢(呼吸)速率正比于个体生物量的3/4次幂。然而,恒定的"3/4异速生长指数"与实测数据、植物生理生态学等研究之间存在矛盾,引发激烈的争论。分析了不同回归方法对代谢指数的影响,重点对植物代谢速率与个体生物量异速生长关系研究进展进行了综述,得出植物代谢指数在小个体时接近1.0,并随着生物量的增加而系统减小,且其密切依赖于氮含量的调控的结论。据此,提出了进一步研究植物代谢速率个体生物量关系需要解决的一些科学问题。

摘要:耕地资源稀缺的特殊国情决定耕地需要承担着重要的职能,为此我国政府采取世界上最严格的耕地保护政策,但指挥和控制性的政策并没有发挥其应有的功效,因此,寻求一种保护稀缺耕地资源的有效手段,是当今我国耕地资源保护与生态建设急需解决的问题。采用文献回顾法、归纳法对国内外相关的耕地生态补偿研究进行归纳分析。研究发现:国外对耕地的生态补偿的研究主要集中在美国和欧盟国家,研究案例主要涉及到有机农业、生态农业、生态多样性、湿地保护、自然资源保护、栖息地保护等方面。国外研究的热点主要是:(1)生态补偿定量核算。试图量化耕地的外部效益,为补偿标准建立提供参考。(2)生态保护成本。保护成本核算能确保对土地所有者或者保护者充分补偿。(3)补偿的效率分析。它是评价补偿工具成败的一种有效手段。(4)补偿的空间外部性。能确定涉及到的利益相关者。总之,国外的研究能够形成翔实地块数据并对已做决策效果进行分析和评价,而我国对具有生态功能价值和社会保障价值的耕地生态补偿研究涉及较少,还处于探索阶段。国外的研究对于推动我国耕地生态补偿研究有很好的促进作用,借鉴国外发展模式与经验,根据我国国情与耕地生态补偿发展状况提出建立耕地生态补偿机制的政策建议。

摘要:研究了锌对蜜环菌Armillaria mellea生长的影响,蜜环菌对于锌的耐性和富集特性,以及锌胁迫下蜜环菌的抗氧化酶的变化情况。结果表明,锌浓度45mg/L下对于蜜环菌菌体的生长有显著促进作用(P＜0.05),锌浓度90mg/L以上时,蜜环菌菌体的生长受到抑制(P＜0.05)。蜜环菌的子实体萌发和子实体生物量在锌的浓度为45mg/L以下时与对照组无显著性差异(P＞0.05),锌的浓度超过90mg/L后子实体不能萌发。培养基锌含量在270mg/L以下时,皮壳状菌丝中锌的含量随培养基中锌浓度的增大而增大。培养基锌含量在135mg/L以下时,菌索中锌的含量随培养基中锌浓度的增大而增大。随着培养基中锌浓度的提高,菌丝和菌索POD、CAT、SOD活性都有增加,PPO的活性则是先升高后降低,而且菌丝与菌索之间抗氧化酶活力有显著差异(P＜0.05)。

摘要:采用双环法及主成分分析法、Pearson相关分析法,对云南省元谋干热河谷小跨山流域3种植被恢复类型(以裸地为对照)的土壤入渗与贮水特征进行了研究。结果表明:(1)3种植被类型与裸地的饱和贮水量表现为:最大滞留贮水量和最大吸持贮水量均表现为罗望子+百喜草(1317.0, 118.5,1198.5 t/hm²)>银合欢林(1152.0, 99.0, 1053.0 t/hm²)>扭黄茅(1108.5, 89.5, 1029.0 t/hm²)>裸地(954.0, 66.0, 888.0 t/hm²),且植被对土壤滞留贮存功能的改善作用大于土壤吸持贮存功能。2)3种植被类型与裸地间土壤入渗特征值均表现出初渗率(罗望子+百喜草: 7mm/min;银合欢林: 8.37mm/min;扭黄茅:6.01mm/min;裸地:0.62mm/min)>平均入渗率(5.93, 5.06, 3.94, 0.53mm/min)>稳渗率(4.94, 2.88, 3.29, 0.27mm/min)的规律。不论旱季还是雨季,根据主成分分析法,得出土壤渗透性能综合判断值(F)的综合方程,综合评价3种植被类型与裸地土壤渗透性优劣,表现为:罗望子+百喜草(F:1.2271)>扭黄茅(F:0.5365)>银合欢林(F:0.2688)>裸地(F:-2.0323)。3)Pearson相关分析法表明,3种植被类型与裸地的土壤渗透性与总孔隙度、非毛管孔隙度、土壤有机质含量呈极显著(P＜0.01)或者显著正相关(P＜0.05),与土壤容重呈极显著(P＜0.01)或显著负相关(P＜0.05),并在此基础上建立了主导因子方程。4)对土壤入渗过程模拟得出通用经验方程是用于描述该流域土壤入渗过程的最优模型。

摘要:采用盆栽试验,研究了中微量元素和有益元素对水稻生长和吸收镉的影响。结果表明,在所有测试的元素和施用方法中,硅酸钠叶面喷施显著增加稻谷产量,而碳酸钙、硼酸、硅酸钠土施和亚硒酸钠显著降低了稻谷产量。镁、锌、铁的盐酸盐形态对水稻籽粒的增产效果优于硫酸盐形态,而钙、铜的硫酸盐形态增产效果略高于盐酸盐形态。在钙、镁、硫3种中量元素中,钙增加了水稻籽粒中的Cd浓度和吸收量,而镁和硫则降低了籽粒中的Cd浓度和吸收量,以硫磺粉处理为最低。稻草中的Cd浓度和总量均以氯化镁处理为最高,硫磺粉处理最低。镁能有效抑制Cd从秸秆向籽粒的转移,其盐酸盐优于硫酸盐。在微量元素中,锌对水稻Cd的吸收抑制作用最为显著,其次是铜,而有益元素肥料硅酸钠叶面喷施则显著增加了稻谷中的Cd浓度和吸收量。硫酸亚铁、氯化锰、氯化铜、硼酸和硼砂处理都能有效地抑制Cd从秸秆向籽粒的转移,而硅酸钠叶面喷施和锌处理则促进了Cd的转移,表明硅酸钠抑制水稻吸收Cd的机制很可能发生在土壤中,而非在植株体内或地上部分。在Cd污染土壤上选用适宜的中微量和有益元素肥料及其施用方法,能有效降低水稻对镉的吸收和稻米中的Cd含量。