摘要:改革开放以来我国的城市化率急速提高,城市住区形态变迁呈现出大规模、翻新频率快和多样化的特点。研究不同城市住区形态变迁前后的代谢效率变化,对我国的可持续人居环境构建有着重大的意义。运用功能分类法设计了城市代谢系统分类框架作为构建城市代谢系统动力学模型的基础,继而通过对住区与住区形态的文献调研与形态分析,将典型住区类型分为旧式住区、传统单位住区、普通商品房住区、新式商品房住区与半城市化住区。选择厦门市为研究区域,采用调查问卷进行了数据收集,并用能值分析法计算出不同住区类型的代谢效率,随后用Vensim软件构建了住区形态变迁对城市代谢效率影响的系统动力学模型。通过情景模拟后发现:住区形态的更迭过程基本上都会带来福利效率的提升,但在很多情况下会给城市整体物质代谢效率带来负面影响,交通效率与住房效率的下滑是最主要的原因。旧式住区向半城市化住区转变是仅有一个城市整体物质代谢效率提高的情景。半城市化住区和普通商品房住区向新式商品房住区转变的情景下,城市整体物质代谢效率的下降幅度与福利效率的增长幅度都较为适中。

摘要:城市扩张过程使交通需求量增加,导致来自交通部门的碳排放量增加。紧凑型城市发展有助于减少交通需求从而降低交通部门的碳排放量。基于一个问卷调查利用情景分析的方法定量探讨居住-就业距离变化对通勤碳排放量的影响,为科学规划城市格局提供理论依据。研究结果表明在居住-就业距离不超过15 km(适宜公共交通出行距离)的情景中居住-就业距离缩短21.3%,交通碳排放量减小28.2%,费用节省21.2%;在居住-就业距离不超过5 km(适宜非机动车出行距离)的情景中居住-就业距离缩短56.3%,碳排放量减小53.1%,费用节省34.6%。两种情景下不同出行方式中,公交系统对行驶里程缩短的影响最大,私家车对碳排放量减小和花费降低的影响最大。在城市扩张过程中应该力求实现功能多元化的扩张格局,城市交通体系建设应为低碳出行提供最大便利。

摘要:近年来,随着流域水污染问题日益严重,流域上下游之间的利益冲突日趋明显,流域生态补偿成为协调流域上下游利益冲突的重要途径。虽然我国一些地区已经开展了流域生态补偿的实践,并取得了一定成效,但在具体执行中还存在许多问题。通过分析不同制度安排下流域上下游利益相关者的福利变化,来说明制度的重要作用。在介绍有关制度的重要概念后,通过比较"囚徒困境"和"囚徒梦想"两个博弈案例,指出了制度安排对效率的重要影响,即效率和公平的是由现有制度安排决定的,在每一种制度安排下,效率和公平的含义会有所不同。基于一个流域污染赔偿的算例,分析了四种制度安排下的效率差异。在这个例子中,甲代表上游的排放污水的企业,乙代表下游受害的居民。在第一种制度安排下,甲不用考虑对乙造成的损失,双方的总收益实现了最大化,但大多数人会认为这种制度安排对乙不公平。在后三种"更公平"的制度安排下,存在着对乙的利益进行补偿的不同方案,且在第三种制度安排下,双方的总收益同样达到了最大化,只有在对甲进行强制的制度安排下(即强制要求甲安装污水处理设施),双方的总收益均少于其它三种制度。对案例的分析表明:(1)通过设计合理的制度,公平和效率可以"兼得";(2)如果利益相关者拥有影响制度安排的机会,将能够促进社会公平。研究为决策者提供一个分析框架,对缓解目前流域生态补偿中上下游的利益冲突具有重要的意义。

摘要:选择上海滨海地区湿地植被为研究对象,采用典型样地与标准样方相结合的调查方法,从属种和生物多样性角度分析不同旅游开发方式对滨海湿地植被的影响。结果如下:(1)根据滨海旅游区水域开放程度,可将开发类型分为封闭式、半封闭式以及开放式3种,不同旅游开发类型对滨海湿地植被影响程度不同;(2)研究区封闭式相比较半封闭式和开放式旅游开发类型,可以提高区域内物种数量,物种数量增加分别增多33和45种,但本地物种所占比例下降,从70%分别下降到26.26%和21.73%;(3)旅游开发封闭性越强,生物多样性越高,封闭式、半封闭式以及开放式旅游开发区域生物多样性Shanno-Winner指数分别为0.92、1.07和1.51,区域内均匀度指数随封闭性增加而有所降低,Shanno-Winner均匀度指数从最高0.71降到最低0.52;(4)滨海湿地植被对不同类型旅游开发响应不同,封闭度越高,区域内植被响应度越强,封闭式、半封闭式以及开放式植被响应指数分别为2.2、2.0和1.8。

摘要:为了了解汶川地震对大熊猫主食竹生长发育的影响,2009年10月-2011年4月,在地震重灾区四川龙溪-虹口国家级自然保护区内设置150个样方,就地震强度、中度、轻度干扰对大熊猫主食竹拐棍竹(Fargesia robusta)竹笋生长发育的影响进行了研究。研究结果显示:(1)发笋物候上,地震强度干扰的发笋时间(Julian时间)较中度和轻度干扰显著推迟,而发笋期不受影响。(2)发笋量和当年生幼竹数是拐棍竹更新生长的数量指标。地震强度和中度干扰样方的发笋量都显著高于轻度干扰,而发笋量在强度和中度干扰间差异不显著;地震强度干扰样方的当年生幼竹数显著高于中度和轻度干扰,中度和轻度干扰样方间差异不显著。这说明地震的强度和中度干扰都有利于拐棍竹竹笋和当年生幼竹数量的更新。(3)基径和株高是拐棍竹更新生长的质量指标。强度干扰下拐棍竹的基径和株高都显著小于中度和轻度干扰,中度干扰样方的基径与轻度干扰差异不显著,但株高显著矮于轻度干扰样方。表明强度干扰下拐棍竹的质量最差,中度干扰的基径已基本得到恢复,但株高仍受到抑制。(4)地震不同干扰等级拐棍竹退笋原因划分为:外力机械损伤、动物取食、生长停止、其他4种。对地震不同干扰等级拐棍竹退笋原因比率的分析发现,强度干扰样方因外力机械损伤和生长停止退笋的比率显著高于中度和轻度干扰样方,而因动物取食退笋的比率显著低于中度和轻度干扰样方。证明强度干扰样方的竹笋更容易受到外力机械损伤和生长停止退笋,而中度和轻度干扰的竹笋更倾向于动物取食致退,揭示了拐棍竹的生长是与震后不同程度的干扰相适应的。

摘要:森林碳蓄积是研究森林与大气碳交换以及估算森林吸收或排放含碳气体的关键参数,不同年龄森林的碳源/汇功能差异则体现出森林生态系统碳蓄积过程的时间特征。以森林资源清查的样方数据作为数据源,通过刻画主要树种的林分蓄积生长曲线、林龄与净初级生产力(NPP)之间的关系,驱动区域碳收支模型(InTEC)模拟江西省1950-2008年的森林碳蓄积过程,了解山江湖工程实施以来的森林碳源/汇状况。结果表明,20世纪80年代以前,江西省森林年平均NPP波动于450-813 gC m^-2 a^-1之间,年净增生物量碳26.55-36.23 TgC/a,年净增木质林产品碳0.01-0.3 TgC/a;80年代初,NPP和年净增生物量碳分别降至307.39 gC m^-2 a^-1和17.31 TgC/a,而年净增木质林产品碳却高达0.6 TgC/a,说明森林被大量砍伐进入林产品碳库;1985年山江湖工程实施后,大面积造林使得年净增碳蓄积呈现急剧上升趋势,生物量和木质林产品碳蓄积分别上升至目前的42.37 TgC/a和0.79 TgC/a,而平均NPP值增加缓慢、碳汇功能降低,说明林分质量有待提高;90年代后碳汇功能开始稳步增强,说明造林面积的迅速增加是引起江西省森林碳增汇的主要驱动因素,但未来森林增汇潜力应源于森林生长和有效的经营管理。

摘要:生物多样性沿环境梯度的变化是生物多样性研究的重要内容,环境梯度包含了多种环境因子(海拔高度、水热条件、人类扰动等)的综合。以伊洛河流域草本植物群落为对象,沿河从入黄河口到河源地选取典型样地调查研究伊洛河流域草本植物群落物种多样性及其分布格局。结果表明:物种丰富度和Shannon-Wiener多样性指数沿河均稍呈"S"型曲线变化,不同群落类型中分布格局差别不大,各群落类型中的物种丰富度和多样性均呈现出中游丘陵山地交界区最高,上游河源区次之,下游平原地区最低的趋势;β多样性指数的变化趋势与α多样性较一致,总体上呈现出中游丘陵山地区物种更替速率较快,平原区更替较慢;在流域内上游河源地属于自然植被区,人为干扰较轻,具有较高的物种多样性,物种替代主要受物种的竞争扩散能力和生境条件的制约;在下游平原农业区,人类活动强烈,区域内以人工生态系统为主,物种组成简单,物种替代具有跳跃性的特征,主要受人类活动的制约;在中游从自然生态系统向农业生态系统的过渡区域,人类活动的扰动有一定的强度,导致该区域内自然分布种和伴人种混合生长,具有较高的物种多样性和较快的物种替代速率。总体上伊洛河流域草本植物群落物种多样性分布格局强烈的受到人类活动的影响,物种替代速率较高。

摘要:以南北疆不同连作年限棉花根际土壤为研究对象,采用Biolog技术,并结合传统平板培养法和土壤酶的测定,研究连作对棉花根际土壤微生物群落多样性的影响。Biolog分析结果表明,不同连作年限棉花根际土壤微生物碳源利用和功能多样性差异显著。荒地土壤微生物活性较低;在连作年限较短时(5-10a),根际土壤微生物群落的平均颜色变化率(AWCD)和Shannon指数较高;长期连作(15-20a),则呈明显下降趋势。主成分分析表明,不同连作年限的棉花根际土壤微生物碳源利用特征有明显不同。第一、二组开垦与未开垦土壤分别在PC1和PC2上出现差异,未开垦土壤得分均为负值,开垦土壤均为正值;而正茬与连作多年的棉花土壤在PC1上差异显著。其中在PC1上起分异作用的碳源主要是羧酸类和聚合物类,这两类碳源可能是影响连作棉花根际土壤微生物的主要碳源。可培养微生物数量的测定结果表明,荒地细菌数量最少;在连作年限较低时(5-10a左右),细菌数量呈上升趋势;而长期连作(>15a)后,细菌数量呈现下降趋势。真菌数量在连作多年后(10-15a)也开始增加。放线菌变化趋势不明显。四种土壤酶活性在连作的初中期(5-15a),连作障碍表现明显,土壤酶活性呈下降(过氧化氢酶和磷酸酶)或先升高后下降(脲酶和蔗糖酶)趋势,但随着连作年限的延长(15-20a),这4种土壤酶活性均表现出增高趋势。综上所述,棉花长期连作使棉花根际土壤微生物群落多样性降低,发生连作障碍,进而导致棉花产量降低。

摘要:为了阐明荒漠柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)根围AM真菌群落组成及其分布特点,2010年7月从河北省与内蒙古交界荒漠带选择多伦湖、黑城子和二羊点3个样地,按0-10、10-20、20-30、30-40、40-50 cm 5个土层采集柠条根围土壤样品,研究了柠条根围AM真菌物种组成、生态分布及与土壤因子的相关性。共分离鉴定出4属24种AM真菌,其中球囊霉属(Glomus)16种,是3个样地共同优势属;无梗囊霉属(Acaulospora)5种,是3个样地共有属;盾巨孢囊霉属 (Scutellospora)2种;多孢囊霉属(Diversispora)1种;网状球囊霉(G. reticulatum)是黑城子和多伦湖样地优势种,二羊点亚优势种;黑球囊霉(G. melanosporum)是黑城子和二羊点样地优势种,多伦湖亚优势种;二羊点的AM真菌种类和孢子密度最高;黑城子和多伦湖样地无明显差异。AM真菌孢子密度与土壤碱解N、有机质和速效P含量极显著正相关,其中土壤碱解N影响最大。结果表明,柠条根围AM真菌物种多样性丰富,具有明显空间异质性,并与土壤因子关系密切,这为进一步分离筛选优势AM真菌菌种,充分利用AM真菌资源促进荒漠柠条生长提供了依据。

摘要:采用Li-6400光合测定系统对性成熟(18 a)阶段彰武松(Pinus densiflora var.zhangwuensis)和樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)光合及蒸腾指标不同季节日变化进行了测定,并采用切枝蒸腾法对两个树种叶片气孔蒸腾和角质层蒸腾进行对比测定,评价了气孔开闭敏感性,探讨了两个树种光合生产与蒸腾耗水特性。结果表明:在同样生境条件下,彰武松比樟子松有较大的光合速率(P_n)和较小的蒸腾速率(T_r)。在5月和7月,彰武松的P_n和T_r日变化呈现明显双峰型,其P_n和T_r"午休"现象均主要受气孔限制;在10月呈单峰型。樟子松的P_n和T_r日变化在整个生长季均呈单峰型,而且,彰武松日光合量(DAP)均高于樟子松,是樟子松的163.4%(5月)、211.1%(7月)和183.6%(10月)。光响应曲线参数表明:在不同月份,彰武松最大光合速率(P_max)均大于樟子松,且光饱和点(LSP)较高,光补偿点(LCP)较低。在任意被测时刻,彰武松气孔导度(G_s)和T_r都小于樟子松。彰武松具有较小气孔和角质层蒸腾速度,并且在同样干旱条件下,彰武松气孔下陷,其气孔的开闭反应更加敏感。彰武松水分利用效率(WUE)较高,约是樟子松的2.29倍。这些结果暗示,彰武松以其高的光合速率和低的蒸腾耗水特性,提高水分利用效率,以其敏感的气孔开闭机制和旱生叶片结构进而实现在干旱半干旱地区的速生特性。

摘要:粗木质残体呼吸(R_CWD)释放的CO₂是生态系统碳收支中的一个重要组成部分。采用红外气体分析法(Li-Cor8100土壤碳通量系统连接自制腔室)对中亚热带常绿阔叶林不同分解等级粗木质残体呼吸进行测量,探讨分解等级、温度(T_CWD)和含水量(W_CWD)对R_CWD的影响机制。结果表明:不同分解等级粗木质残体呼吸季节变化曲线均呈明显的单峰型,最大值(9.69 μmol CO₂·m^-2·s^-1)出现在8月,最小值(0.60 μmol CO₂·m^-2·s^-1)出现在2月;不同分解等级粗木质残体呼吸存在着明显差异,Ⅲ级和Ⅳ级粗木质残体呼吸显著高于Ⅰ级(P<0.05);粗木质残体呼吸与T_CWD呈显著的正相关关系(P<0.01),T_CWD可以解释R_CWD变化的70.2%-85.6%;R_CWD与W_CWD相关性不显著(P>0.05);不同分解等级粗木质残体呼吸的Q₁₀值变化范围为2.46-2.83,平均值为2.64,Q₁₀值随分解等级升高而增大。

摘要:选用古尔班通古特沙漠南缘荒漠-绿洲交错带常见的1年生盐生植物盐角草、刺毛碱蓬、叉毛蓬、猪毛菜和碱地肤为材料,比较了它们在原状盐土和沙土中的生长及体内矿质元素组成的差异。结果表明:① 原状盐土0-100 cm各土层的pH值低于沙土,但电导率和含水量明显高于沙土;② 原状盐土中生长的植物干重是沙土中生长植物干重的7-118倍,后者的根冠比是前者的2-6倍。③ 体现肉质化程度的地上部含水率为52%-81%,中低耐盐植物含水率在两种土壤中差异显著,强耐盐植物差异不显著;④ 5种1年生盐生植物地上部氮浓度为11-34 g/kg,在有效氮含量高的盐土上植物氮浓度也高;磷浓度为1-4 g/kg,在有效磷高的盐土上植物磷浓度也较高(盐角草除外);但沙土中的植物地上部钾浓度明显高于盐土中植株的地上部钾浓度,这与两种土壤在0-60 cm土层中的钾浓度差异相反;⑤ 尽管原状盐土0-100 cm土层中的水溶性钙、镁、钠、氯、硫浓度显著高于沙土,盐土与沙土中生长的植物地上部钠、水溶性氯和硫的浓度比值远远低于土壤中的相应元素浓度的比值,甚至盐土中的植株钙、镁浓度等于或显著低于沙土中生长的植物。表明盐土不仅影响1年生盐生植物的生长,也显著影响这些植物对矿质元素的吸收和累积。1年生盐生植物能够选择性吸收不同生境中的矿质元素。为进一步深入研究盐生植物耐盐的适应机制提供依据,也可为植物修复盐碱土的品种选择提供参考。

摘要:以长白山北坡林线为研究区,调查145个样方内岳桦种群的径级结构与林线灌木草本植物的生态重要值。采用常规统计和聚类方法分析岳桦种群与8种常见植物的动态特点,采用典型与单因子相关分析岳桦动态与林线灌木草本的变化关系。结果表明岳桦种群扩张带动林下植物的相继移动,林线上侵不仅是单一乔木的变化,而是森林群落向苔原群落的入侵,从空间上挤占生态位的过程。另外,这种替代中各个成分变化也存在差异,由于各种植物在群落中的地位和竞争力的区别,在替代过程中不同植物变化具有明显的差异性。

摘要:选云南玉溪主产烟区红塔区大营街镇、通海县四街镇和峨山县小街镇3个不同生态环境下种植烤烟K326,探讨烤烟形态和相关生理指标的差异及其影响因子。结果表明:大营街的烤烟形态性状最好,四街烤烟形态性状最差。3个试验点烤烟叶绿素含量、叶绿素a/b比值及类黄酮含量均没有显著差异。四街烤烟类胡萝卜素含量、可溶性蛋白含量最高,而其叶绿素/ 类胡萝卜素比值最低,均与其余地点有显著差异。P_nmax、LCP和LSP的大小顺序为四街>大营街>小街。光强在800-1000 μmol·m^-2·s^-1 范围内时,C_i、G_s和T_r为大营街>小街>四街,WUE为四街>小街>大营街。用灰色关联法对影响烤烟形态及相关生理指标的主要生态因子进行分析,对K326茎高、中部叶叶面积、类黄酮含量、丙二醛含量和叶绿素含量影响最大的生态因子可能分别是光照度、日平均气温、降水量、UV-B辐射和日照时数;而土壤碱解氮含量可能是影响类胡萝卜素含量、可溶性蛋白含量和最大净光合速率的主要因子。

摘要:因子分析是一种能够将具有错综复杂关系的变量归结为少数几个综合因子的多变量统计分析方法,在降低数据维数的同时又可以保存足够的信息,这为处理信息量丰富但冗余较大的高光谱数据提供了一种有效方法。利用2010年9月23日采集的16个样点的苜蓿叶片反射率及叶绿素含量数据,采用因子分析方法,分别提取苜蓿叶片反射率光谱400-900nm,以及可见光400-760nm和近红外760-900nm光谱区的公共因子,分析因子载荷分布、载荷总量对公共因子与叶绿素含量相关性的影响。利用逐步回归法建立基于公共因子的叶片叶绿素反演模型,并将反演模型与光谱指数建立的模型进行对比。研究表明,1)公共因子与叶片叶绿素的相关性,在更大程度上是与该因子在各个波段上载荷分布有关,而不是总载荷量;2)对波谱进行分区建立的反演模型略优于全区因子分析建立的反演模型;3)与常用于叶片叶绿素含量反演的光谱指数CARI、MCARI、mND680、mND705、mSR705、TVI、DmSR、BGI、BRI相比,因子分析建立的叶绿素反演模型精度更高。

摘要:干湿交替往往导致土壤种子库产生剧烈变化,严重影响着地上植被的自然恢复和生长。采用垂直空间梯度代替水淹时间梯度,研究了消落带水淹初期土壤种子库月份动态变化。结果表明:消落带内不同土地环境类型土壤种子库具有不同的月份变化趋势,分别是采伐迹地土壤种子库密度逐渐增加,弃耕地则逐渐降低。随着垂直空间梯度的升高,5、7、9月份消落带土壤种子库密度都表现为逐渐增加,说明水淹时间越长越不利于土壤种子的储存。不同月份共同出现的优势物种包括地果、黄鹌菜、具芒碎米莎草、毛马唐、婆婆纳、匍茎通泉草、鼠曲草、水田碎米荠、雾水葛、细穗腹水草、香附子、一年蓬、知风草、苎麻,这些物种构成了消落带土壤种子库的主要组成部分。各月份土壤种子库的物种生活型非常接近,主要以1年生草本和多年生草本为主,相对缺少乔灌木,且生活型百分比例在不同海拔梯度存在差异。结合土壤种子库物种水分生态功能,将其划分为湿生植物、湿中生植物、中生植物、旱中生植物,发现其主要以中生植物为主,高海拔区段旱中生植物比例相对较高,低海拔区段湿中生植物比例相对较高,而湿生植物比例则变化较小,水淹导致种子库植物呈现向中生和湿中生植物类型的变化趋势。消落带土壤种子库植物具有较高的生物多样性,但不同海拔区段植物变异性较高,没有形成绝对优势的物种,植被群落明显处于演替早期。研究认为,消落带水淹初期,土壤生境、物种组成以及种子储量都发生着剧烈的变化,仅依靠土壤种子库进行消落带植被恢复与重建是不现实的,必须要给予更多的人为干预。

摘要:以内蒙古呼伦贝尔羊草草原为研究对象,利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术及扩增产物序列分析方法比较研究了刈割、放牧和围栏封育3种利用方式对羊草草原土壤氨氧化细菌多样性和系统发育的影响,结果表明:羊草草原土壤中氨氧化细菌的优势类群为亚硝化螺旋菌属和亚硝化单孢菌属的细菌,分别占氨氧化细菌总数的72.4%和28.6%,Cluster 4和Cluster 6在各个样地中均为优势类群但所占比例不同,放牧样地中氨氧化细菌的多样性最高,逐步回归分析的结果表明,影响多样性指数的关键理化因子是土壤硝态氮含量。放牧样地中脲酶活性和硝化率都显著高于其他两种利用方式,其中,脲酶活性与土壤硝态氮和全磷含量表现出极显著的相关性,与速效磷含量表现出显著相关性;而硝化率仅与硝态氮含量表现出显著相关性。不同利用方式土壤氨氧化细菌群落与土壤理化因子的典范对应分析结果表明铵态氮的含量对氨氧化细菌群落的影响显著。

摘要:无论在自然生态环境还是在人工农田环境下,植株残体进入土壤后都会对土壤的物理化学性质以及后茬植物的生长产生重要影响。西洋参(Panax quinquefolium L.)为人参属多年生名贵药材,在栽培生产中存在严重的连作障碍问题。为了探明秋后残留在土壤中的须根降解产物对来年植株生长的影响,以及收获后残留在田间的根茬对连作西洋参生长的作用,以3年生西洋参苗为研究对象,采用室内水培试验以及田间盆栽试验,通过添加西洋参根的粉碎物模拟根残体,测定其对西洋参生长的影响。水培试验中全营养液中分别添加0.02、0.1、0.5 mg/mL西洋参根粉碎物,处理后每隔5d测定植株叶片展开情况、株高、冠幅等生长指标。盆栽试验在土壤中添加0.1 mg/g根粉碎物,于栽种后1-2月测定西洋参叶片展开情况、株高、冠幅等生长指标;水培及盆栽试验均于展叶期、现蕾期、结果期测定地上部及地下部生物量。采用高效液相色谱法(HPLC)测定根围土壤中8种酚酸类化合物的含量。试验结果表明,水培溶液中添加0.02-0.5 mg/mL根残体,可显著抑制西洋参自身地上部分生长,推迟展叶期,结果期生物量降低14.9%-45.0%;对地下部分的影响主要表现为在展叶期显著促进须根生长(P<0.05)。与水培试验相比,盆栽土壤中添加0.1 mg/g根残体同样导致西洋参展叶期推迟;不同的是处理组的地上、地下部及须根的平均生物量均高于对照。另外,添加根残体后盆栽西洋参根围土壤中丁香酸、香草醛、p-香豆酸、阿魏酸等酚酸类化感物质含量下降49.1%-81.4%,但作为逆境信号物质的水杨酸含量升高59.9%。以上结果可以确认根残体对西洋参早期生长具有自毒和促进的双重作用,表现为抑制地上部分生长,导致生物量显著下降;同时在生长早期促进须根生长。但在田间环境下,自毒作用可能受根残体降解速度以及土壤对降解产物吸附的影响有所减弱,使促进作用更为明显。

摘要:生物入侵严重影响了生态系统的结构和功能。菟丝子属植物可以有效地抑制入侵植物的生长,恢复本地群落,是一种有效的生物防治剂。以本地寄生植物南方菟丝子(Cuscuta australis)和入侵植物三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)为研究对象,采用不同数量的南方菟丝子茎段(长度15 cm)寄生三叶鬼针草来形成不同的寄生程度(寄生Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别由1、2、3段南方菟丝子茎段寄生),分析不同程度的寄生对寄主三叶鬼针草生长的影响,并探讨寄生植物对寄主补偿生长的诱导。南方菟丝子寄生34 d之后,3种程度的寄生均可显著抑制三叶鬼针草生长。寄生Ⅲ处理组的南方菟丝子生物量显著大于寄生Ⅰ和寄生Ⅱ处理组。不同寄生强度对三叶鬼针草生长的影响具有一定的差异。寄生Ⅱ和寄生Ⅲ的三叶鬼针草叶生物量、茎生物量、地上生物量、地下生物量、总生物量、株高与冠幅均显著低于寄生Ⅰ,但相互之间不存在显著性差异;寄生Ⅱ的三叶鬼针草的叶面积、根长和根体积均显著低于寄生Ⅰ,寄生Ⅲ的叶面积和根长高于寄生Ⅱ,但与寄生Ⅰ及寄生Ⅱ之间不存在显著性差异,寄生Ⅲ的根体积显著高于寄生Ⅱ,但与寄生Ⅰ之间不存在显著性差异。与对照相比,不同程度寄生下三叶鬼针草的净同化速率NAR和相对生长率RGR极显著降低。寄生Ⅱ的三叶鬼针草的RGR显著低于寄生Ⅰ,寄生Ⅲ的三叶鬼针草的RGR高于寄生Ⅱ,但与寄生Ⅰ及寄生Ⅱ之间均不存在显著性差异。寄生Ⅱ与寄生Ⅲ的三叶鬼针草的NAR显著低于寄生Ⅰ组,但相互之间不存在显著性差异。除寄生Ⅰ处理组外,寄生Ⅱ与寄生Ⅲ处理导致三叶鬼针草与南方菟丝子的累积生物量均显著低于对照。寄生Ⅱ处理组的累积生物量要低于寄生Ⅰ处理组,寄生Ⅲ处理组的累积生物量要高于寄生Ⅱ处理组,但显著低于对照组,表明寄生Ⅲ处理组的三叶鬼针草产生了低补偿生长。由于南方菟丝子寄生显著抑制入侵植物的生物量,因此南方菟丝子仍具有防治入侵植物的潜力。

摘要:为了解山东省水岸带土壤重金属的含量特征和污染状况,于2010年9月-10月采集了39个水岸带土壤样品,分析了土壤中Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb和Hg的含量以及土壤的pH值、粒度和有机质,采用单因子指数法、综合指数法和潜在生态危害指数法对水岸带土壤重金属污染进行了评价,并利用相关分析和聚类分析对其来源进行了初步的解析。结果表明:水岸带土壤的pH值为5.67-8.66,主要呈碱性;有机质的平均含量为9.39 g/kg,土壤粒度主要以砂粒和粉粒为主,其平均体积百分比分别为50.33%和38.48%,平均粒径为89.69 μm;Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb和Hg的平均含量为53.03 mg/kg、10.33 mg/kg、24.96 mg/kg、18.38 mg/kg、56.13 mg/kg、0.142 mg/kg、22.48 mg/kg和0.020 mg/kg。各水岸带土壤重金属的含量均符合《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)二级标准。以山东省土壤元素背景值为评价标准,水岸带土壤重金属总体表现为轻度污染和轻微生态风险,其中Cd和Hg是主要的污染因子,其对潜在生态危害指数的平均贡献率分别为46.8% 和33.6%。洙赵新河、廖河、门楼水库和东平湖水岸带土壤重金属污染及潜在生态危害明显高于其他水源地。源解析的结果表明:水岸带土壤重金属的含量受自然源和人为源的双重影响,人为源主要包括地表径流、工业废气、垃圾和交通运输等。

摘要:为揭示富营养化造成淡水生态系统中沉水植物消亡的机制,就太湖蓝藻大规模死亡腐烂后的产物对水体水质以及沉水植物造成的影响进行了研究。以沉水植物穗花狐尾藻为研究对象,测定了水质参数(pH值,浊度(NTU),温度,溶解氧(DO),电导率(Ec),盐度,磷酸根(PO₄^3-))以及狐尾藻Fv/Fm指标。将采自太湖梅梁湾的蓝藻水华,降解一个星期左右。随后在处理组中加入该蓝藻降解物,对照组中不加入。结果表明,加入蓝藻死亡腐解液后,水体的溶解氧、pH值均比对照组显著降低,浊度则显著升高。对照组中穗花狐尾藻生长良好,其Fv/Fm约为0.8,而经蓝藻腐烂液处理的实验组,穗花狐尾藻在2d之内便接近死亡状态,其Fv/Fm值降至0.3左右。以上结果表明蓝藻死亡腐烂后形成的腐解液确实能在很短时间内给沉水植被带来灭顶之灾。而在短时间内并不能形成大量附着生物,故本实验可排除其对水生植物的影响。证实了蓝藻死亡腐烂后的降解液极有可能是导致沉水植物消亡的主要原因。

摘要:对广东省珠海市淇澳岛红树林自然保护区恢复背景相同的6个月林龄、3a林龄、6a林龄无瓣海桑人工林和光滩湿地中的大型底栖动物群落进行了比较研究。结果显示:处于不同生态恢复阶段的无瓣海桑人工林林地中大型底栖动物优势种(Y>0.02)存在差异;相似性分析检验(One-Way ANOSIM)表明4种生境间大型底栖动物群落结构差异显著。等级聚类和非参数多变量标序也显示4种生境间的大型底栖动物群落结构差异显著。相似性百分比分析(SIMPER)显示,各生境动物群落主要特征及群落间的差异主要是受各生境大型底栖动物优势种所决定。研究结果还表明:光滩、6个月林龄、3a林龄无瓣海桑人工林湿地中大型底栖动物群落的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数呈上升趋势,这说明无瓣海桑种植的前3a,随着植被的迅速恢复,大型底栖动物多样性增加明显。BIOENV分析结果表明:3a林龄之前的无瓣海桑人工林湿地中,大型底栖动物物种多样性主要受植被特征的影响,快速恢复的植被提供了荫蔽,既减轻了高温和水分蒸发对大型底栖动物的胁迫,又给动物提供了一个躲藏和逃避敌害的场所。而相对于植被的快速恢复,无瓣海桑人工林林地土壤理化性质的改变要缓慢和滞后得多。但随着恢复时间的延长,6a林龄无瓣海桑人工林湿地中的大型底栖动物群落的上述3个物种多样性指数反而明显下降。这是由于6a林龄无瓣海桑人工林林地土壤已具有红树林酸性硫酸盐土的基本特征,林地土壤理化性质的显著变化影响了大型底栖动物群落,还可能与无瓣海桑提供了和乡土红树植物不同营养水平(如C/N比)和单宁含量的"凋零物"食物源有关,具体机制还需进一步研究。

摘要:2010年11月-2011年3月,采用样线法对江西鄱阳湖流域8个河段的中华秋沙鸭Mergus squamatus的集群特征进行了研究。中华秋沙鸭的集群类型包括雄性群、雌性群、混合群、雌性孤鸭和雄性孤鸭5种类型。越冬期间共记录到89群次,432只次中华秋沙鸭。其中,混合群是最多的一种集群方式,孤鸭也是越冬期间出现频次较高的一种特殊的集群方式。集群类型存在时间变化(P<0.01)。混合群中,大多数群体中雌性个体数多于雄性个体或者是一雌一雄。89群次中,孤鸭和2-8只群占总群数的87.64%,提示中华秋沙鸭主要以集小群分散活动。中华秋沙鸭越冬期间的群体大小是(4.85±4.97)只/群。不同集群类型的群体大小差异较大。集群大小可能与采砂、捕鱼、食物的丰富度等环境因子有关。调查结果显示,中华秋沙鸭越冬期间的性比是1:0.74(n=432)。中华秋沙鸭群体大小与性比有一定的关系。

摘要:森林鼠类的种子贮藏行为对植物的扩散和自然更新有着非常重要的影响。通过塑料片标记法,2008和2009年的9月-11月分别在秦岭南坡的佛坪国家级自然保护区内调查了森林鼠类对华山松(Pinus armandii)种子的捕食和扩散,结果显示:森林鼠类对华山松种子有着非常大的捕食压力。在2008年,几乎所有的种子(96.4%)在第3天后就被全部取食,而在2009年,也有将近一半的种子(49.6%)在第3天后被取食。但与此同时,鼠类对华山松种子的扩散也起着非常重要的作用。尤其在2009年,第3天时鼠类最高分散贮藏了17.75%的种子,而且直到第19天后仍然有12.25%被贮藏的种子存活下来。华山松种子在两个年份间的扩散历程有很大差异。在2008年,几乎所有的种子都被鼠类取食,贮藏量非常小;而在2009年,种子被贮藏的比例显著的增加。这个结果可能与种子大小年现象有着十分紧密的联系。2008年是华山松种子的小年,产量非常低。鼠类为了满足其日常的能量需求,只能大量的取食有限的种子,而减少其贮藏量。而2009年是华山松种子的大年,产量非常高。鼠类在满足其日常能量需求的同时,还有大量剩余的种子供其贮藏。

摘要:小毛足鼠(Phodopus roborovskii)是分布在内蒙古草原沙地的一种小型哺乳动物,关于其生物学和生态学特征,尤其是生理学特征还知之甚少。似昼夜节律是动物行为学和生理生态学中备受关注的一个领域。在室内条件下通过体内埋置无线电传感器连续监测小毛足鼠的体温、用自动监测系统连续监测活动性和TSE LabMaster呼吸代谢测定系统连续测定了其代谢率的昼夜节律性。结果发现:小毛足鼠在夜间的平均体温是(37.27 ± 0.39) ℃,昼间的平均体温是(36.11± 0.18) ℃;在夜间的平均代谢率是(4.65 ± 1.10) mLO₂·g^-1·h^-1,昼间的平均代谢率是(3.09 ± 0.42) mLO₂·g^-1·h^-1;在夜间的平均活动率为(237 ± 145)次 /0.1h,昼间的平均活动率为(38 ± 5) 次 /0.1h。小毛足鼠的代谢率、活动性和体温的峰值相位主要集中在夜间,属典型的夜行性动物。实验结果从行为学特性和生理学特征等新的角度支持了野外观察小毛足鼠是夜行性动物的推断。综合活动性、代谢率和体温三方面同步变化的特征,为小毛足鼠的似昼夜节律变化提供了新的机理性解释。研究也表明小毛足鼠是研究野生动物似昼夜节律变化机理的好模型。

摘要:为探讨西藏飞蝗(Locusta migratoria tibetensis Chen)对环境的适应机制,报道了温度和紫外辐射胁迫对西藏飞蝗抗氧化系统影响。以西藏飞蝗成虫为试材,研究5-20℃低温、30-45 ℃高温胁迫和紫外线辐射对其抗氧化酶活性和膜脂过氧化物丙二醛(MDA)含量的影响。在5-20℃低温胁迫下,成虫体壁和消化道超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量分别随温度降低而升高;在30-35 ℃高温胁迫下,成虫SOD、POD和CAT活性分别随温度升高而升高,当温度超过35 ℃时,3种氧化酶活性均下降。长波紫外辐射(UV-A)和中波紫外辐射(UV-B)对处理后24h和72h成虫的SOD活性的影响大于可见光,在UV-A、UV-B和可见光3种光波长处理下,成虫的POD和CAT活性随光照时间的延长而增加,其中UV-B对两种酶活性影响大于UV-A和可见光,表现为UV-B处理组>UV-A处理组>可见光处理组;UV-A和UV-B处理能导致虫体体壁MDA含量明显升高,且对脂质过氧化的诱导存在时间效应;雌虫体壁、雌虫消化道、雄虫体壁和雄虫消化道的MDA含量分别在UV-B72h、UV-A72h、UV-A72h 和UV-B72h达最大值0.72、0.88、0.66和0.94 nmol/g鲜重。在20-5 ℃低温胁迫下,西藏飞蝗成虫抗氧化酶活性升高,能较好的保护自身免遭活性氧自由基的伤害;西藏飞蝗对高温忍耐力差,在高于35 ℃高温胁迫下,成虫SOD、POD、CAT活性均下降;在长波和中波紫外辐射下,西藏飞蝗抗氧化酶活性显著升高,是西藏飞蝗对紫外线辐射强度大的青藏高原的一种重要适应。

摘要:"稻鸭共生"是对我国传统农业稻田养鸭的继承与发展。在双季稻主产区湖南布置了稻田养鸭田间对比试验,以常规稻作为对照,采用投入产出法,分析"稻鸭共生"生态系统C的输入输出及循环情况。结果表明:"早稻-鸭"生态系统碳输出中,水稻籽粒C占42.21%;水稻秸秆C占38.42%;气态C(CH₄和CO₂)占18.50%; 鸭产品C仅占0.87%。"晚稻-鸭"生态系统碳输出中,水稻籽粒C占53.80%;水稻秸秆C占35.12%;气态C占8.67%; 鸭产品C仅占1.07%。两季稻作里,"稻鸭共生"土壤截存C量是2103.2 kg/hm²,水稻植株地上部分固定的C量是15109.96 kg/hm²,水稻根固定的C量是1261.34 kg/hm²,归还给土壤的鸭粪C量是229.87 kg/hm²。鸭子系统C输入主要来自系统外投入的饲料C,早稻季鸭所食的杂草C和害虫C分别为60.53 kg/hm²和2.75 kg/hm²,晚稻季鸭所食的杂草C和害虫C分别为3.64 kg/hm²和6.73 kg/hm²。对"双季稻-鸭"共生生态系统的碳收支与平衡的分析表明,"稻鸭共生"生态系统是碳汇,且固碳潜力大于常规稻作。

摘要:采用大田栽培的方式,研究了大穗型水稻金辉809籽粒灌浆过程中蛋白质的差异表达变化模式以及同一施氮量下不同的氮肥施用比例(总施氮量225 kg/hm²,基蘖肥:穗粒肥分别为7:3和6:4)对强弱势粒灌浆影响的分子机制。获得了水稻不同灌浆时段籽粒总蛋白的表达图谱,共发现32个在灌浆过程中发生显著差异表达的蛋白点,涉及籽粒的淀粉合成,能量代谢,激素信号转导,基因表达调节和抗逆响应等。在此基础上,进一步构建了不同灌浆发育时段水稻强弱势籽粒响应不同氮肥比例调控的蛋白表达图谱,结果发现强势籽粒响应氮肥调控出现差异表达的蛋白点有8个,而弱势籽粒有26个,可见强势籽粒灌浆具有更强的环境稳定性,相对地,弱势籽粒灌浆则易被环境所调节。在总施氮量不变的情况下,适当增加生育后期氮肥的施用量,有利于增强弱势籽粒中信号转导,促进相关基因的表达,提高物质调运与能量代谢速率,增强抗逆性,增强弱势籽粒的代谢水平,延长其灌浆时期,提升弱势籽粒活性和灌浆强度,增加结实率和千粒重,最终实现高产高效。研究结果对于进一步明确氮素调控水稻强弱势粒灌浆的分子生态特性具有重要的理论与实际意义。

摘要:综述了海水富营养化对海洋细菌影响的研究进展。随着海水富营养化程度的增加,海洋细菌数量或生物量增加;反硝化细菌、大肠菌群尤其是厌氧性的硫酸盐还原菌和产甲烷菌等典型细菌生理群数量增加;浮游细菌群落结构随富营养化递增趋于简单,物种多样性降低;富营养化也明显导致细菌群落正常功能活性的紊乱。海水富营养化对细菌群落的结构和功能有着深远的影响。

摘要:人类活动引起的大气CO₂浓度的升高,除了使全球温度升高外,导致的另一个严重生态问题--海洋酸化(Ocean acidification, OA),受到社会各界包括科研界的高度重视,该领域的大部分研究结果都是在近十年才发表出来的,目前还有很多需要解决的问题。海洋酸化的研究涉及到很多学科的交叉包括化学、古生物学、生态学、生物地球化学等等。在生物学领域,海洋酸化主要围绕敏感物种,例如由碳酸钙形成贝壳或外骨骼的贝类,珊瑚礁群体等。鱼类作为海洋脊椎动物的代表生物类群,自身具有一定的酸碱平衡调节能力,但相关海洋酸化方向的研究并不是很多。尽管人们对于海洋酸化对鱼类的影响了解甚少,这并不说明海洋酸化对鱼类没有作用或者效应小,在相关研究逐步展开的同时,发现鱼类同样受到海洋酸化的危害,几乎涉及到鱼类整个生活史和几乎大部分生理过程,尤其是早期生活史的高度敏感。因此就目前国内外对此领域研究结果做综述,以期待业界同行能够对海水鱼类这个大的类群引起重视。

摘要:薇甘菊Mikania micrantha H.B.K.是入侵中国南部地区的一种危害极大的外来入侵种。防治薇甘菊的措施和策略,应根据薇甘菊的物种特性及所能支配的防除资源,综合考虑、统筹安排。薇甘菊能快速生长覆盖其他植物,其残株断枝易成为独立生长的新个体、种子量巨大且极易扩散,喜入侵次生植被。物理清除适用于小面积,对大面积出现的薇甘菊不应采用。化学防除主要用于应急,但未能改变适于薇甘菊生长的生境,薇甘菊仍可能在数年后再次为害。田野菟丝子Cuscuta campestris控制薇甘菊适用于大面积危害区域,当只以控制而不以根除自然群落的薇甘菊为目标时效果很好。群落改造能一劳永逸地解除薇甘菊的危害,但只适用于宜林地,且成本较高。天敌控制和植物化感防治都尚在探索阶段。未来还应发掘有效天敌,研发综合防治措施,揭示宏观分布规律。薇甘菊防治的正确策略是:对于已形成区域性危害的薇甘菊,根除已经不可能,应采取持久战而非速决战,防止薇甘菊入侵新区域是防治的重中之重,必须优先治理轻度入侵地和能向周边区域甚至是遥远区域扩散的传播源,建立防治示范区或样地。

摘要:土地利用/覆被变化(LUCC)是全球变化研究的重要核心问题之一,选择干旱区典型绿洲新疆渭干河-库车河三角洲绿洲为研究靶区,利用1989年、2001年、2006年和2010年的同期遥感影像数据,借助RS和GIS技术,对绿洲土地覆盖变化信息进行定量提取和分析。结果表明:①1989-2001年,各类地物面积呈现五增二减的趋势:耕地、林地、中度盐渍地、水体和其他均有所增加;而轻度盐渍地和重度盐渍地有所减少;2001-2006年,呈现四增三减的趋势:耕地,轻度盐渍地,中度盐渍地和重度盐渍地均有所增加;林地、水体和其他均有所减少;2006-2010年,呈现四增三减的趋势:中度盐渍地,重度盐渍地、水体和其他均有所增加;耕地、林地、轻度盐渍地均有所减少。②随着时间的推移,各类地物的重心均有所偏移。其中水体的重心于1989-2001年间向北迁移的距离最远,为23.12 km;同期重度盐渍地重心迁移距离次之,为22.04 km。林地的重心于1989-2001年间逐年向西南方向迁移,并且迁移的距离逐年增大,中度盐渍地重心总体向西北方向偏移。③21年间,Shannon多样性指数、Shannon均匀度指数均呈稳步增加的趋势,景观的异质性程度呈现上升趋势;聚集度差异不大,集中在78到85之间,说明斑块类型连接程度较高。1989-2006年,分维数增加,研究区的土地利用景观格局愈来愈复杂,人类干扰程度在不断增强;2006-2010年,分维数略有所下降,景观格局略有所改善。总之,21年间渭-库地区各类型土地利用情况变化显著,不仅各土地覆盖类型间面积转换频繁,而且土地利用景观格局发生了很大的变化。该研究确定了土地利用/土地覆被的时空变化规律,分析驱动因子,提出改良建议,研究结果对西部干旱区绿洲的环境演变和可持续发展研究具有现实意义,也是对全球变化研究的重要补充。

摘要:2009年12月23日-2010年1月5日在东海海域(24°00'-32°00'N,120°00'-128°00'E)68个站位进行了水文、化学和生物的综合调查,应用Utermhl方法对调查海域的浮游植物群集进行了研究。经284个浮游植物采水样品的分析,共发现浮游植物4门67属171种(含13个未定种)。浮游植物群集主要由硅藻和甲藻组成,还有少量的蓝藻和金藻,物种以沿岸广温型为主,优势种为:具槽帕拉藻(Paralia sulcata)、菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)、柔弱伪菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissima)、安哥拉海链藻(Thalassiosira angulata=并基海链藻Thalassiosira decipens)和细弱海链藻(Thalassiosira subtilis)等。调查浮游植物细胞丰度介于0.356×10³-142.578×10³ 个/L,平均值为14.137×10³ 个/L;硅藻占浮游植物细胞丰度的比例最大,介于0.356×10³-142.578×10³ 个/L,平均值为13.023×10³ 个/L;其次为甲藻,细胞丰度介于0.356×10³-11.378×10³ 个/L,平均值为1.177×10³ 个/L。调查海域表层浮游植物细胞丰度的平面分布由硅藻刻画,高值区出现在调查区北部即长江口东北部海域,甲藻在调查区南部和东南部丰度较高。细胞丰度在水体中的垂直分布趋势为先上升后下降,最大值出现在10m层。从断面分布上看,细胞丰度在调查区近岸和远岸较高、中部较低。Pearson相关性分析表明,调查区浮游植物细胞丰度与磷酸盐和硅酸盐浓度呈显著正相关,与温度呈显著负相关,与硝酸盐相关性不明显。

摘要:对新疆准尔盆地南缘的野生多伞阿魏(Ferula ferulaeoides (Steud.) Korov)生境的土壤理化性质和土壤微生物进行了研究。结果表明:阿魏土壤的pH值范围在8.50-10.38之间;含水率1.94%-4.33%;速效氮(碱解氮)含量在7.18到38.01 mg/kg之间,随土层深度的增加而迅速递减;速效磷的含量在1.65到7.79 mg/kg之间,随土层深度的增加而迅速递减;速效钾含量在140.72到363.78 mg/kg之间;有机质含量在5.47到13.89 g/kg之间。在各样地每克土中土壤微生物的平均数量分别为:细菌为1.75×10⁵,放线菌为1.04×10⁵,真菌为2.65×10³。细菌主要生活在0-10 cm的表层,10 cm以下数量变化不大;而放线菌和真菌则主要分布在中间两层,即10-20 cm和20-30 cm。

摘要:塔里木沙拐枣(Calligonum roborowskii)主产塔里木盆地,是该地区主要防风固沙先锋树种。以塔里木盆地5个天然塔里木沙拐枣群落为研究对象,通过样方调查,对物种组成,区系成分,群落结构,物种丰富度和多样性等要素进行了初步研究,结果表明:塔里木沙拐枣天然群落共出现种子植物11种,分属6科10属;该群落植物种类组成贫乏,区系成分简单。从属的地理成分分析来看,古地中海成分明显多于温带成分;群落生活型以高位芽植物占优势,1年生植物次之;群落的垂直结构简单,可分为灌木层、草本层;从多样性指数的数量特征来看,Shannon-Wiener多样性指数的变化范围为0.808-1.175,Simpson多样性指数的变化范围为0.489-0.641。

摘要:以矿区生态产业共生系统为研究对象,重点研究了影响其稳定性的因素。从矿区生态产业共生系统的共生模式及其共生策略两方面对系统稳定性进行了深入探讨。利用Logistic模型分析共生模式对系统稳定性的影响;利用博弈论分析共生策略对系统稳定性的影响。在此基础上,提出了相应的解决方案,从而有助于解决矿区生态产业共生系统的稳定性问题。