摘要:长序榆是我国二级重点保护的濒危植物,对研究榆属、榆科植物的系统发生有重要意义,并且具有潜在的经济价值。研究长序榆的生境特点,对该种的引种、科学保护有重大意义,通过对分布在我国的长序榆近两年的踏查发现,长序榆主要集中在我国的安徽、浙江、江西和福建等省,长序榆生境已经严重片段化,自然干扰和人为干扰是造成其濒临灭绝的主要原因。长序榆多分布在海拔600-900 m的阳坡或半阳坡上,其中最大的种群分布在浙江开化和遂昌,分布区的特殊地势使其成为长序榆的冰期避难所。对18项生物学、生态学指标的主成分分析结果表明,影响长序榆生存的主要环境因子是:光照、土壤养分、坡向和海拔。对浙江松阳、江西武宁和福建南平数量极少的种群需优先进行迁地保护,积极引种栽培;而对于安徽歙县、浙江临安、开化和遂昌等大种群分布区,应该扩大核心保护区面积,避免人为破坏。

摘要:应用PCR-RFLP技术及测序分析对闽江口芦苇湿地土壤产甲烷菌群落结构的垂直分布特征进行了研究。在构建的6个克隆文库中,每个克隆文库随机挑选100个克隆进行菌落PCR验证,共得到591个阳性克隆。PCR产物经限制性内切酶MspⅠ进行RFLP分析后得到37个不同的分类操作单元(OTUs)。对37个克隆子进行了序列测定,与GenBank数据库中的序列进行比对,最近相似性在91%-99%之间。RFLP分析和系统发育分析表明,闽江口芦苇湿地土壤中产甲烷菌群落包括3大类群:甲烷杆菌目(Methanobacteriales)、甲烷微菌目(Methanomirobiales) 和甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)。不同土壤深度中产甲烷菌群落的分布呈现出不同的特征。土壤表层(0-10 cm)优势产甲烷菌类群为Methanoregula,约占76%;10-20 cm 土层主要的产甲烷菌类群为Methanolinea和Methanoregula,分别约占23%和29%;20-30cm土层优势的产甲烷菌类群为Methanolinea,约占66%。Shannon指数(H ')和Simpson多样性指教(D)表明,10-20cm 土层产甲烷菌多样性高于土壤表层(0-10 cm)和20-30 cm 土层。37个测序OTUs中有26个OTUs属于不可培养的产甲烷菌序列,表明闽江口芦苇湿地土壤中存在大量不可培养的产甲烷菌。

摘要:涡度相关法被认为是测定农田蒸散量的标准方法。然而,能量不闭合现象在涡度相关测量中普遍存在。分析能量不闭合对涡度相关观测的影响,对于提高涡度相关观测精度具有重要意义。以蒸渗仪法为参照,探讨涡度相关观测的能量闭合状况对农田蒸散测定的影响,在导致涡度相关观测能量不闭合的诸多因素中,寻找对蒸散测定有影响的因素。结果表明:涡度相关观测的白天能量平衡比率(EBR)呈秋冬高、春夏低的变化特征,麦季日均EBR范围在0.26-2.84之间,平均1.15;玉米季日均EBR范围在0.19-2.59之间,平均0.78。无论麦季或玉米季,涡度相关法测定的平均蒸散量(ET_ec)均明显低于蒸渗仪法观测值(ET_L),但两者显著相关(P < 0.01),并有相似的季节变化。平均蒸散比(ET_ec/ET_L)麦季约为0.61,玉米季约为0.50。在冬小麦田和夏玉米田,ET_ec/ET_L均与EBR显著相关(P < 0.01)。麦田种植密度大,下垫面较均匀,蒸散比与EBR成正比(P < 0.01),且不受叶面积指数(LAI)大小影响;反之,玉米田种植密度小,只有当LAI > 1,下垫面变得较均匀后,蒸散比与EBR的关系才变得显著(P < 0.01)。风速小时ET_ec/ET_L与EBR显著相关,风速增加时二者相关性减弱。尤其在玉米田,当摩擦风速(u^*)大于0.3 m/s时,ET_ec/ET_L与EBR的相关性不再显著。风速小时,大气湍流微弱,湍流的涡旋较大。在有限的观测时段(0.5h)内,涡度相关仪的传感器难以捕捉足够的湍涡能量,所测湍流能量偏低,导致能量不闭合。以上结果为应用能量平衡比率校正农田蒸散提供了可能途径。

摘要:在6、7年生三倍体毛白杨(triploid Populus tomentosa)纸浆林中研究了地下滴灌(SDI)下不同土壤水势(-25、-50、-75 kPa,即灌溉起始阈值)对林木生长及生理特征的影响。结果表明:与不灌溉(CK)相比,SDI使6、7年生林分的生产力分别平均提高24%和28%;其中,-25 kPa使6年生林分的生产力达到39.90 m³ hm^-2a^-1,较CK极显著提高43.5%(P<0.01)。各水势处理间,-25 kPa的生产力在林分6年生时分别较-50和-75 kPa极显著提高20%和31%(P<0.01),在7年生时分别提高13%和14%(P>0.05)。能在毛白杨速生期内(4-7月)大幅提高土壤含水率(20和50 cm处分别平均提高35%和27%)、树干日平均液流速率(46%,SF_mean)、黎明前叶水势(41%,ψ_pd)是SDI促进林木生长的重要机制。灌溉起始水势阈值的差异对毛白杨SF_mean和ψ_pd无显著影响(P>0.05)。3个水势处理中,-25 kPa的平均SF_mean和ψ_pd均最高,且其能使根系活动剧烈的表土层(0-20 cm)的水分有效性有最大幅的提高,这可能是其对林木生长有最大促进作用的主要原因。综上,应在毛白杨纸浆林培育中大力推广SDI,并在应用时可将距滴头10cm、地下20 cm处的土壤水势达到-25 kPa作为灌溉起始阈值。另外,在与试验地环境相似地区栽植毛白杨时,应于4-7月灌溉,8-10月一般可不灌溉。

摘要:绿盲蝽已在棉区爆发成灾,并逐渐向枣树等北方果树转移危害,已对我国北方果树生产造成严重威胁。绿盲蝽刺吸危害后,能诱导植物产生一系列生化反应。通过生物化学方法研究绿盲蝽不同危害程度对枣树叶片生化指标的影响,探讨受害枣树叶片对绿盲蝽危害的应激反应的变化规律。结果表明,受害枣树叶片内可溶性糖含量随着危害程度的加重先升高,后降低;蛋白质含量随受害程度的加重而呈现降低趋势;游离氨基酸含量随受害程度的加重逐渐升高。受害后枣树叶片内3种防御性酶随受害程度的加重发生不同程度的变化,超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase, SOD)的活性随着危害程度的加重先升高后下降;过氧化物酶(Peroxidase, POD)的活性总体升高;不同受害程度枣树叶片内过氧化氢酶(Catalase, CAT)的活性之间以及它们与未受害枣树叶片内过氧化氢酶(CAT)的活性之间均未达到显著性差异水平。总之,随着绿盲蝽危害程度的加重,枣树叶片内可溶性糖、蛋白质、游离氨基酸含量以及防御性酶活性发生了不同程度的变化,枣树叶片内除过氧化氢酶(CAT)的活性变化外,可溶性糖、游离氨基酸和蛋白质的含量变化以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性变化与绿盲蝽危害胁迫有明显的关系,说明枣树叶片对绿盲蝽的危害胁迫产生了应激反应,且叶片内除过氧化氢酶(CAT)外的其他生化指标与绿盲蝽的不同危害程度有一定的相关性。研究结果为理解枣树受绿盲蝽危害后的应激反应机制提供了材料,对绿盲蝽可持续治理具有重要指导意义。

摘要:湿地资源保护是全球生态保护的核心问题之一。在分析湿地资源保护的经济属性的基础上,以北京市野鸭湖湿地为案例,运用经济学的理论和方法以及清晰的图表重点分析了野鸭湖湿地资源保护过程中的外部性以及资源利用中成本与收益两个问题。研究结果表明:(1)从正外部性分析,个人收益小于社会收益,个人保护的湿地资源小于社会最优量,会造成湿地资源保护的不足;从负外部性分析,个人成本小于社会成本,个人对湿地资源的利用水平大于社会最优利用水平,造成湿地资源的过度利用;(2)根据湿地资源利用的成本收益分析结果,"搭便车"行为会造成湿地资源的退化甚至恶化;(3)明晰产权有利于湿地资源配置效率的提高。研究结果可以为中国湿地保护过程中出现的资源利用矛盾提供有益的借鉴,特别是为保护北京野鸭湖湿地提供理论支撑和政策建议。

摘要:湿地生态补偿研究一直是国内外学者们研究的热点和难点。运用问卷调查方法和统计学的多元回归模型,分析湿地保护区周边生态补偿机制中微观经济主体-农户的行为与选择的问题,确定农户的生态补偿意愿值,及影响农户生态补偿意愿的主要影响因素并做比较分析。以陕西朱鹮国家级自然保护区为例,应用条件价值法(CVM),计量了2008年和2011年朱鹮保护区周边社区农户的绿色水稻生态补偿意愿值,分别为:3560.56元/hm²和3679.83元/hm²;Logistic回归模型分析的结果表明,同时影响农户2008年和2011年生态补偿意愿的相同因素是水田面积占耕地总面积比重,另外影响显著的因素主要是家庭年均收入、是否有非农收入、农户生产区距离朱鹮保护区核心区的远近、水稻田由于保护朱鹮减产是否严重。研究结果表明:应以政府为主导,加大湿地生态补偿的力度并建立生态补偿的长效机制。对推进和落实我国湿地生态经济补偿机制,特别是为陕西朱鹮湿地保护区生态经济补偿机制的完善具有参考价值。

摘要:以黄河三角洲HJ-1A CCD遥感数据和滨海湿地翅碱蓬生物量实测数据为数据源,通过对比分析参数回归模型(单变量线性和非线性回归模型,多元线性逐步回归模型)和人工神经网络模型(BP网络、RBF网络、GRNN网络),构建黄河三角洲湿地翅碱蓬生长初期的生物量湿重遥感估算最优模型。研究表明:基于遥感信息变量能够建立生长初期翅碱蓬生物量湿重估算模型。尽管基于RDVI、MSAVI和PC2的3个变量的多元线性回归模型的拟合效果较优,但是以SAVI、MSAVI、RVI、DVI、RDVI和PC2等7个遥感信息变量构建的BP神经网络模型的精度更高,平均相对误差为12.73%,估算效果最优,能够满足较高精度的生物量湿重估算需求。翅碱蓬生长初期生物量湿重最优估算模型的建立,为滨海地区植被生物量监测、区域翅碱蓬生物量季节动态模拟以及黄河三角洲生态系统功能评价提供技术支持与基础。

摘要:土壤有机碳动态是陆地生态系统碳平衡研究的关键环节,有关青藏高原高寒草甸土壤有机碳组成对大气氮沉降增加的响应研究至今尚未开展。基于中国科学院海北生态站的大气氮沉降模拟控制实验平台,于2010年5月、7月和9月中旬分别测定不同施氮处理下0-10cm、10-20cm、20-30cm土壤中粗颗粒态有机碳(CPOC)、细颗粒态有机碳(FPOC)和矿质结合有机碳(MOC)含量,研究不同施氮类型(NH₄Cl,(NH₄)₂SO₄和KNO₃)和施氮水平(0、10、20、40 kgN·hm^-2·a^-1)对土壤POC和MOC含量以及POC/MOC比值的影响。结果表明:青藏高原高寒草甸土壤POC积聚在土壤表层,占总土壤有机碳(SOC)含量的64%以上,稳定性较差。施氮水平显著改变了土壤CPOC、FPOC和MOC含量,而施氮类型的影响不显著。不同月份土壤POC和MOC含量对增氮的响应不同,反映了SOC组分对增氮响应的时间异质性。在生长季中期,施氮倾向于增加表层土壤POC含量,而在生长季初期和末期恰好相反。土壤MOC对增氮的响应不敏感。另外,施氮显著降低生长季初期表层土壤POC/MOC比例,SOC稳定性增加。表明,青藏高原高寒草甸土壤有机碳活性组分较高,未来大气氮沉降增加短期内即可降低活性有机碳含量,相应地改变了其组成和稳定性。

摘要:林火是森林生态系统重要的干扰因子,是导致植被和土壤碳储量减少的重要路径之一。森林火灾总碳和含碳气体的排放对气候变化具有重要影响,科学有效地对其进行计量,对了解全球的碳平衡和碳循环,以及森林火灾对大气碳平衡的影响机理均有重要意义。大兴安岭是我国唯一的寒温带针叶林区,又是森林火灾的多发区,科学计量该区森林火灾的碳排放量,对了解区域碳平衡具有重要意义。根据大兴安岭2001-2010年森林火灾统计资料和森林资源清查中各林型可燃物载量数据,通过野外调查和采样,并结合野外火烧迹地调查与室内控制环境实验相结合的方法确定各种计量参数,从林分水平上计量大兴安岭2001-2010年间森林火灾所排放的总碳和含碳气体排放量。结果表明:大兴安岭在10a间森林火灾所排放的总碳量为5.36×10⁶t;含碳气体排放量CO₂、CO、CH₄和NMHC分别为1.73×10⁷t、1.10×10⁶t、7.10×10⁴t和3.50×10⁴t。通过分析可知3种兴安落叶松林型(杜鹃-落叶松林、杜香-落叶松林和草类-落叶松林)对该区的碳排放具有重要贡献,占总碳排放量的83.08%,占含碳气体排放量CO₂、CO、CH₄和NMHC分别为83.36%、82.25%、57.96%、81.00%。同时研究表明,该区年均的碳排放对区域碳平衡产生重要影响。

摘要:光合作用与干物质生产是观赏植物外观品质形成的基础。水分是影响植物光合作用与干物质生产的重要因子。为定量研究水分对切花百合光合作用与干物质生产的影响,以切花百合品种‘索邦’(Lilium ‘Sorbonne’)为试验材料,于2009年3月至2010年1月在南京的连栋温室内开展了不同定植期和不同水分处理的栽培试验,以基于光温的温室花卉生长动态预测模型为基础,定量分析了不同定植期和不同水分处理条件下切花百合叶面积指数、光合速率和干物质生产的动态影响,并确定了切花百合正常生长的临界基质水势,建立了基质水势对切花百合光合速率和干物质生产影响的动态预测模型。结果表明,本文所建模型对切花百合叶片最大总光合速率和植株总干质量的预测效果较好,模型对叶面积指数、叶片最大总光合速率和植株干物质量的预测值与实测值之间的决定系数(r²)分别为0.97,0.96,0.94,相对根均方差(rRMSE)分别为7.12%、4.37%、11.14%。该模型能较好地预测水分对切花百合叶片最大总光合速率和植株总干质量的动态影响,可为进一步优化切花百合生产的水分管理提供决策支持。

摘要:以极端干旱区(敦煌)泡泡刺群落为研究对象,采用动态气室法(Li-8100,USA)于2010年5月至9月测定分析了生长季内增雨对泡泡刺群落土壤碳排放量的影响。结果表明:裸地和灌丛在09:00-11:00的碳排放量与全天碳排放量具有线性正相关关系(裸地R²=0.31-0.76,P<0.001;灌丛R²=0.85-0.96,P<0.001)。增雨50%(4 mm)-300%(24 mm)能够加速裸地和灌丛土壤的碳排放,每增雨1 mm,裸地和灌丛土壤的碳排放分别增加0.27和1.12 g/m²。当泡泡刺群落盖度一定时,与对照相比,每增加1 mm降雨,泡泡刺群落土壤碳排放量增加0.69 g/m²。在未来中国西北干旱地区降雨增加背景下,这一研究数据将为进一步估算该区域群落或生态系统碳收支提供可靠的参考数据。

摘要:研究了黄土丘陵区土壤有机碳固存对退耕还林草的时空响应特征,分析了退耕还林草对土壤有机碳的近期影响和长期效应。结果表明,1)从黄土丘陵区退耕还林草的土壤固碳效应整体而言,相对于坡耕地,退耕还林和退耕撂荒具有显著的土壤碳增汇效应,而退耕还草、退耕还果没有明显土壤碳增汇效应。以天然草地土壤有机碳密度为目标,撂荒地表层土壤有机碳增汇潜力可达8.3 t/hm²。2)以10a为界,退耕还林草的近期土壤碳增汇效应不明显,而10a后土壤碳增汇效应逐渐明显,退耕还林、还灌、撂荒和坡耕地的固碳效应差异显著。3)在评估黄土丘陵区退耕还林草的土壤固碳效应时应当注重长期固碳效应。4)退耕还林草的土壤固碳效应主要受还林草方式及年限的影响,二者分别可解释55.6%和24.1%的有机碳变异性;地形因子可解释8.5%的有机碳变异性。在评估该区退耕还林的土壤固碳效应时应当充分考虑退耕年限和地形因子的影响。5)人工刺槐林地、人工柠条林地以及撂荒地深层土壤(100-200 cm)有机碳密度占2 m土体有机碳密度的35%-40%,而且随着植被恢复深层土壤有机碳密度显著增加。6)在估算黄土丘陵区退耕还林土壤固碳效应时应该考虑深层碳累积。如果按1 m土层的土壤有机碳密度计算,会严重低估退耕还林草的土壤固碳量。

摘要:原始阔叶红松林、谷地云冷杉林、阔叶红松择伐林、次生白桦林、人工落叶松林是小兴安岭乃至东北地区的重要森林类型。采用红外气体分析法比较测定了这几种森林类型的土壤呼吸及其相关环境因子,分析探讨了这几种森林类型土壤呼吸的时空变异。结果表明:各林型土壤呼吸与5 cm深土壤温度(T₅)呈显著的指数相关,并且土壤呼吸与土壤温度、土壤湿度及其相互作用的回归模型可以解释各林型土壤呼吸约71%的季节变异。生长季平均土壤呼吸速率为次生白桦林(3.59 μmolCO₂·m^-2·s^-1)>谷地云冷杉林(3.52 μmolCO₂·m^-2·s^-1)>阔叶红松择伐林(3.44 μmolCO₂·m^-2·s^-1)>原始阔叶红松林(2.58 μmolCO₂·m^-2·s^-1)>人工落叶松林(2.29 μmolCO₂·m^-2·s^-1),说明土壤呼吸对原始阔叶红松林人为干扰的响应是不同的。各林型Q₁₀值介于1.84(人工落叶松林)-2.32(次生白桦林)之间。在整个生长季,各林型之间土壤呼吸的变异系数变化幅度为19.74%-37.39%,而各林型内土壤环间其变化幅度为32.13%-60.20%,显著大于样地间的变化幅度14.28%-35.70%(P<0.001),说明土壤呼吸在细微尺度上的差异更大。土壤湿度可以解释各林型(阔叶红松林除外)内部土壤呼吸15.8%-33.5%的空间异质性。

摘要:土壤中磷和钾是植物不可缺少的营养元素,研究它们的含量及其分布规律对高寒草地的可持续发展和区域土壤碳氮循环的认识均具有重要意义。以疏勒河上游13处生态观测样地(7种土壤类型)为研究对象,结合土壤有机碳、全氮、粒径和pH等理化性质和气象因子,分析了不同土壤类型表层和剖面中土壤磷、钾分布特征及其影响因素。结果表明:0-20 cm表层土壤全磷、有效磷、全钾和有效钾平均含量分别为(0.50±0.14) g/kg、(2.69±1.61) mg/kg、(14.84±0.59) g/kg和(151.03±117.57) mg/kg。表层土壤全磷含量与年均气温和土壤粉粒含量呈显著正相关,而与年均降水量呈显著负相关;表层土壤有效磷含量与有机质、全氮呈显著正相关;表层土壤有效钾含量与土壤粉粒含量和年均气温呈显著正相关。全磷、有效磷、全钾和有效钾密度主要集中在0-40 cm的土壤层,它们均随着土壤深度的增加而逐渐降低。不同深度土壤全磷的总密度与年均气温均呈显著的正相关,其相关系数随着土层深度逐渐增加。温度和降水是影响表层全磷含量和分布的主要环境因子;土壤全钾含量受成土母质影响,变异性不大。该区域土壤中有效磷和有效钾相对缺乏,草地管理措施是影响它们变化的重要因素之一。气温是该区域土壤全磷和全钾密度分布的主控因子。

摘要:芥子油苷是一类具有防御作用的植物次生代谢产物,外源激素茉莉酸对吲哚族芥子油苷的合成具有强烈的诱导作用,但茉莉酸调控吲哚族芥子油苷生物合成的分子机制并不清楚。以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的野生型和coi1-22、coi1-23两种突变体为研究材料,通过茉莉酸甲酯(MeJA)处理,比较了拟南芥野生型和coi1突变体植株吲哚族芥子油苷含量、吲哚族芥子油苷合成前体色氨酸的生物合成基因(ASA1、TSA1和TSB1)、吲哚族芥子油苷生物合成基因(CYP79B2、CYP79B3和CYP83B1)及调控基因(MYB34和MYB51)的表达对MeJA的响应差异,由此确定茉莉酸信号通过COI1蛋白调控吲哚族芥子油苷生物合成,即茉莉酸信号通过信号开关COI1蛋白作用于转录因子MYB34和MYB51,进而调控吲哚族芥子油苷合成基因CYP79B2、CYP79B3、CYP83B1和前体色氨酸的合成基因ASA1、TSA1、TSB1。并且推断,COI1功能缺失后,茉莉酸信号可能通过其他未知调控因子或调控途径激活MYB34转录因子从而调控下游基因表达。

摘要:为了验证Gash 林冠截留解析模型在黄土高原人工林中的适用性,基于2009年黄土丘陵沟壑区吕梁市王家沟小流域刺槐林样地降雨观测数据,采用Gash 模型对林冠截留进行了模拟。所选刺槐林分为人工纯林,林龄约30a,阴坡,坡度24°,密度为990 株/hm²,平均树高10.8 m,平均胸径12.4 cm,郁闭度0.76。根据回归方法确定了Gash 模型中的主要参数,包括饱和林冠的平均蒸发速率(E)、林冠枝叶部分的持水能力(S)、自由穿透降雨系数(p)、树干持水能力(S_t)和树干茎流系数(P_t)。结果显示,2009年5月至10月人工刺槐林样地实测降雨量为366.9 mm,穿透降雨量为317.5 mm,树干茎流为10.2 mm,林冠截留量为39.2 mm。模型模拟的林冠截留量为42.4 mm,高于实测值3.2 mm,相对误差为8.2%。敏感性分析表明,S、E、S_t和p_t每增加10%,林冠截留量分别增加4.7%,3.1%,1.7%和0.5%;p增加10%,林冠截留量则减少2.6%。说明树干持水能力(S_t)和树干茎流系数(p_t)两个参数对黄土高原人工刺槐林冠截留量的预测值影响程度较小。模拟值与实测值有较好的一致性,显示Gash 模型适用于黄土高原人工刺槐林冠的截留计算。

摘要:本文对三峡水库消落区不同海拔间植物多样性和植物群落结构差异进行了研究。从α多样性上来看,上部和中部消落区物种丰富度和均匀度差异不显著,下部消落区丰富度指数明显低于中上部。下部消落区植物种间相遇几率较大,植物种间相互依存性较强。从β多样性上来看,由上部到中部再到下部,随着海拔下降,水库消落区植物物种的替代性减少是均质的;不同地区间β多样性没有显著性差异,但不同海拔间差异显著。从群落结构及稳定性上来看,目前水库消落区植物群落结构稳定性中部＜上部＜下部,上部消落区水淹胁迫较小,植物物种多为竞争种(C-对策种),竞争力较强的杂草偏向形成优势群落;下部消落区水淹胁迫最强,植物物种多为耐胁迫种(S-对策种),能忍受高强度水淹环境的物种形成了植物群落;中部消落区,处于物种定居和水淹胁迫的双重压力下,竞争种和耐胁迫种间竞争明显,更偏向于形成共优群落,其群落稳定性较差。在目前情况下,消落区下部的植物群落组成比较单一,但是随着水库蓄水高程稳定在175 m,估计消落区上中部群落组成也会逐渐趋于单一化。

摘要:干旱是北京地区发生最频繁、波及面积最大、持续时间最长的一种自然灾害。基于1868—2010 年每月的降水和平均气温数据，应用综合了降水和气温变化共同效应的新的干旱指标标准化降水蒸散指数（SPEI）定量描述北京地区的干湿状况，并利用历史旱灾记录对其进行验证；采用连续小波转换(CWT)分析近150 a来的干旱振荡特征，并利用交叉小波变换(XWT)探论了干旱与大尺度气候因子之间的关系。结果表明：1）SPEI揭示的干旱与历史记录比较吻合，证明该指数可以在多时间尺度上有效地反映北京地区旱涝程度及其持续时间；2）北京地区干旱具有80—120个月年际尺度和250个月、480个月年代际尺度的周期振荡，呈现了同大尺度气候因子相似的变化特征；3）北京干旱变化与四大气候因子存在着多时间尺度的显著相关性，SPEI和北大西洋涛动（NAO）、北极涛动(AO)、太平洋涛动（PDO）都具有100—120个月和250个月的年代际主共振周期，而SPEI和厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）在整个研究期内都表现出极显著的32—64个月年际主共振周期，同时SPEI与4个气候因子在共振周期上均体现出比较明确的时滞特征（2—6月不等）。因此，可以基于大尺度气象因子结合SPEI预测北京地区未来的干旱变化。

摘要:以山地梨枣为试材,进行了枣树茎直径对土壤水势(WPs)、太阳辐射(Rs)、气温(Ta)、空气相对湿度(RH)等生态因子的响应试验研究。试验共设4个WPs区间的处理,连续测定枣树茎直径及不同生态因子的动态变化。结果表明:在果实膨大期,在-41——390 kPa范围内,WPs越高的处理,其枣树茎直径(TD)越大;不同处理间枣树最大茎直径(MXTD)存在显著性差异,较高的WPs区间有利于茎直径的增加;MXTD是该期较为适宜的水分信息诊断指标。晴天时,茎直径日收缩幅度大;雨天白天时,茎直径基本处于同一水平,收缩不明显。TD与RH呈极显著正相关,与Ta呈极显著负相关关系,与Rs间无显著相关关系,RH与Ta是影响茎直径变化的最主要气象因子。综合考虑,枣树茎直径的微变化同时受到各种生态因子的影响,尤以RH、Ta、WPs的影响更为显著;WPs高时,WPs为影响茎直径变化的主要因子;WPs低时,RH成为影响茎直径变化的主要因子。

摘要:以晋西北黄土高原区5年生柠条(Caragana korshinskii)人工林为研究对象,应用Minirhizotron技术,分别在距茎干水平距离0 cm和50 cm处设点(以下简称为0 cm位点和50 cm位点),对林地0-100 cm土层深度范围内的柠条细根进行了观测。以2009年生长季(4-10月)的细根根长密度(RLD,mm /cm²)和表面积密度(RAD,mm²/cm²)数据为基础,结合同期环境因子(气温、降雨量、土壤温度和土壤含水量等)数据,对0 cm和50 cm两个位点的细根动态特点进行了比较研究。结果表明:(1)两个水平位点的细根垂直分布和季节变化趋势均具有一定差异,主要差异是0 cm位点0-60 cm各土层的RLD均大于50 cm位点,前者各测定期的RLD(RAD)均大于后者。因此,0 cm位点的细根分布量(4.04 mm/ cm²和4.67 mm²/ cm²)显著大于50 cm位点(3.07 mm/ cm²和2.99 mm²/ cm²)。(2)就整体(两个位点平均值)而言,RLD (RAD)的垂直分布以40-50cm土层最大,以60-70cm土层最小。RLD(RAD)的季节变化具有由小变大再变小的趋势。年生长季幼龄柠条细根的RLD和RAD总平均值分别为3.55 mm/ cm²和3.83 mm²/ cm²。(3)就0 cm位点、50 cm位点或整个林地而言,细根RLD的季节变化与气温和土壤温度的季节变化均具有显著正相关性。以上结果表明,幼龄柠条细根的水平分布具有"近主根"特点;RLD的季节变化与温度因子的季节变化具有高度一致性。

摘要:种间分离的研究对于揭示种间相互作用、群落组成与动态具有重要意义。为了探讨五鹿山自然保护区白皮松林内物种间的关系及其共存机制,运用ArcGIS软件、N ×N 最近邻体列联表及其 2 ×2列联表截表的方法、Pielou的分离指数,Hegyi单木竞争指数对山西五鹿山白皮松群落 55个样方内的 15种乔木和灌木的种间分离规律及 9种乔木的种内种间竞争关系进行研究,并根据种间分离情况以及物种对环境的适应方式,将样地中 15个物种划分为 3个生态种组。结果表明:(1)该群落中随机毗邻种对占绝大多数(80%),正分离种对较少(16.19%),负分离种对极少(3.81%),群落趋于稳定。(2)种间分离在不同种之间存在着一定的差异,正分离常发生在群落中的建群种或优势种之间;而负分离常发生在群落中的优势种和一些伴生种之间。(3)物种的种间分离状况与其种内种间竞争及物种的空间分布格局具有密切的关系,正分离常常发生在种内竞争大于种间竞争呈聚集分布的优势种或建群种之间;而负分离常常发生在种间竞争大于种内竞争的优势种和伴生种之间,且同一生态种组内的物种种间竞争较不同生态种组间激烈。(4)种间分离与群落的生境异质性和物种的生态需求也具有密切的关系,即两个具有不同生境要求的物种之间常常发生正分离;而具有相同或相似生境要求的物种之间常常发生负分离。(5)白皮松群落内物种的总体分离规律为全面不分离。(6)由生境异质性和物种间不同的生态适应性引起的种内种间关系是维持五鹿山自然保护区白皮松群落稳定共存的机制。

摘要:以小麦-玉米轮作长期肥料定位试验为平台,探讨不同养分管理对玉米生育期塿土微生物量碳、氮和酶活性动态变化的影响。试验包括6个处理,分别为不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷配合(NP)、氮磷钾配合(NPK)、NPK+秸秆(SNPK)以及有机肥+NPK(MNPK)。结果表明玉米生育期土壤微生物量碳、氮变化显著。不同施肥管理下土壤微生物量碳、氮的高低显著性分别为MNPK > SNPK、NP、NPK > N、CK。玉米生育期内土壤酶活性也变化显著,蔗糖酶、脲酶和纤维素酶在玉米抽雄期达到活性高峰,而磷酸酶在玉米拔节期出现活性高峰。不同施肥管理对土壤酶活性的影响总体表现为MNPK处理最高,其次为SNPK处理,再次为NPK和NP处理,N和CK处理最低。不同施肥处理间土壤微生物量碳、氮以及酶活性与土壤有机碳、全氮、速效磷水平密切相关。塿土长期施用氮磷或氮磷钾化肥可以提高土壤微生物量碳、氮以及酶活性。一季作物秸秆还田配合氮磷钾化肥与氮磷钾相比有提高土壤微生物量碳、氮以及酶活性的趋势。在等氮量下,有机肥配合化肥与其他施肥模式相比,均显著提升土壤化学肥力因素、微生物量碳氮和酶活性。因此,塿土上建议进行有机无机肥配合以提高土壤肥力,保持土壤生物健康。

摘要:为探讨基于归一化法的不同分蘖力小麦品种干物质积累动态预测模型和参数特征,实现不同小麦品种干物质积累的有效预测,以3个分蘖力不同的小麦品种(豫麦49-198、兰考矮早8和偃展4110)为材料,对3个密度(75、225和375 万株/hm²)下的干物质积累动态进行了研究。结果表明,高成穗率小麦品种(豫麦49-198和偃展4110)的干物质重均以375 万株/hm²密度最高,而分蘖力高成穗率低的小麦品种(兰考矮早8)以225 万株/hm²最高。建立的基于相对干物质积累量和相对积温的干物质积累预测模型中最佳模型方程式为y=1.1435/(1+e^{0.2776-4.6558x})^1/0.1130,r=0.9927,可较好地对小麦干物质积累动态进行模拟。通过对小麦干物质积累模型的特征参数分析发现,干物质积累过程可划分为前、中和后期3个阶段,且干物质积累平均速率与最终干物质重呈极显著正相关,较高的干物质积累平均速率对小麦干物质重的稳定和提高都有十分重要的作用。

摘要:选取上海环城林带7种植物群落,采用美景度评判法,从林内景观和林外景观2个空间层次和春、夏、秋、冬4个季节,应用数量化理论Ⅰ建立了美景度和各景观因子类目之间的景观评价与预测的多元回归模型,分析了群落的结构特征和季相特征对林内景观以及外貌特征对林外景观的影响,并提出相应的优化对策。结果表明:(1)群落结构特征对林内景观的影响主要因子为胸径(平均胸径和胸径变异系数)、郁闭度和疏透度。在春季,林内美景度随着树木胸径增大而增加;在夏季,郁闭度增大会提升林内美景度;在秋季,胸径变异小的群落具有更高的林内观赏性;在冬季,疏透度对林内景观美景度影响最大。(2)群落季相特征对林内景观的影响,在各季节表现亦不同。在春季,黄色、紫色等明度较高的色相和开花量适中的群落美景度最佳;在夏季,生长势好、林冠层变化小以及树干清晰度高的群落具较高的美景度,且观花可显著提高夏季林内美景度;在秋季,色彩越纯美景度越高;而在冬季,树皮颜色深的群落美景度高。(3)群落外貌特征对林外景观有显著影响,其中林冠线对林外景观美景度影响最大,其次为林缘线。具有起伏不大林冠线和自然流畅林缘线的植物群落美景度高。旨在通过对典型植被群落不同季相的美景度评价,对上海环城林带的群落景观进行定量的评价,进而为不同情景下的群落结构优化提出相应的对策,为城市森林的群落建构与管理提供科学依据。

摘要:随着全国各地旅游业的蓬勃发展,旅游风景区内碳排放总量不断攀升,严重影响了旅游业的可持续发展。选择南岳衡山旅游风景区为典型案例区,运用生命周期评价理论,构建了南岳风景区旅游交通系统碳足迹计算模型。结果表明:①从总量来看,不同类型交通方式的碳足迹情况相差甚远。公路旅游交通对旅游景区的环境威胁最大,碳足迹总量是索道旅游交通的2.6倍,人行道旅游交通的46.1倍;②从阶段构成来看,公路和索道旅游交通系统运营使用阶段碳足迹占整个生命周期的大部分,所占比率分别为79%和96%.而人行道旅游交通系统中建造施工和运营后期阶段能源消耗比较大;③从来源构成来看,在使用期内公路旅游交通的碳足迹比重最大,约占碳足迹总量的71%,其次是索道旅游交通占27%,人行道旅游交通仅占2%。研究结果有利于实现旅游风景区低碳旅游发展目标,为旅游风景区节能减排提供理论支撑。

摘要:生态城市建设是未来城市发展的最终趋势。从结构、功能、活动、发展演化规律等方面来看,城市生态系统都可以被看作一个动态变化的系统。将可持续发展理论引入到城市生态系统现状评价中,提出和解释了城市生态系统可持续发展概念;从可持续发展的角度,评价城市生态系统的现状,建立城市生态系统可持续发展评价指标体系。在此基础上,利用集对分析方法,将评价城市生态系统可持续发展水平的多个指标系统合成一个与最优评价集的相对贴近度,用来描述城市生态系统可持续发展水平,并将该方法应用于兰州市城市生态系统现状评价。结果表明,在2004-2010年间,兰州市城市生态系统可持续发展水平呈现折线型关系,而且有明显的陡降现象。具体变化趋势是从2004年的0.5081平缓上升到2005年的0.5581、然后陡降到2006年的0.4073、接着平缓上升直到2009年的0.5010、最后平缓下降到2010年的0.4706。尽管不同时期城市生态系统可持续发展水平有所变化,但是总体来说,一直处在基本可持续发展的水平,协调程度一般;该评价方法能够很好的反映城市生态系统的发展现状,为建设生态城市提供科学依据。

摘要:根据2009年7-8月、10月和2010年1月、5月黄海中南部渔业生物底拖网调查数据,对该海域细纹狮子鱼的生物学特征及其分布的季节变化作了分析。结果表明,细纹狮子鱼平均体长和平均体重从春季(4.7 cm、3.3 g)到冬季(34.2 cm、764.9 g)呈显著增加,并且雄性个体平均体长显著大于雌性个体(P<0.05,春季除外)。性比(♀∶♂)随体长组和季节变化,体长越大趋向于雄性,反之趋向于雌性;夏季雄鱼居多(0.70∶1,P<0.05),秋季则为雌鱼居多(1.35∶1,P<0.05),而冬季(产卵群体)和春季性比接近于1∶1。细纹狮子鱼各季节摄食等级均在2.5以上,冬季雄性个体摄食等级显著大于雌性个体(P<0.05),但雄性个体肥满度为全年最低(1.52)。细纹狮子鱼相对资源量和贡献率从春季(0.17 kg/h,1.54%)到秋季(15.36 kg/h,33.05%)呈上升状态,而冬季(2.37 kg/h,5.60%)有所下降。相比2000年,夏秋季相对渔获量和贡献率提高明显。全年集中分布于7.8-13.6 ℃,3.20%-3.38%的水域,平均体重和水深有显著的相关性(秋季除外)。另外,根据性成熟个体分布区和稚幼鱼分布的相关历史资料分析发现,除海州湾外,黄海中部深水区可能是细纹狮子鱼的产卵场。

摘要:设计了双因素四组处理(对照组,加螺组,加藻组,螺藻组)的室外受控实验,模拟湖泊沿岸带水华蓝藻的堆积以及底栖螺类的牧食活动对沉水植物苦草生长的影响。结果表明:蓝藻堆积(水体叶绿素a浓度为220 μg/L)对苦草的生长具有明显的抑制作用,和对照组以及加螺组相比,加藻组和螺藻组中苦草的相对生长率分别下降了40.9%和36.4%,分株数也分别下降了56.4%和64.1%,分析认为蓝藻在水体表层堆积所产生的遮光可能是抑制底层苦草生长的主要原因。然而,环棱螺能在一定程度上促进苦草的生长,加螺组和螺藻组中苦草的相对生长率和分株数分别要明显高于对照组和加藻组,这可能要归因于螺类的牧食去除了沉水植物表面附着生物。实验中蓝藻堆积和螺类牧食对苦草的各项生长指标均无显著的交互作用,但蓝藻对苦草生长的抑制作用要远大于螺类对植物生长的促进作用。研究证实了在富营养浅水湖泊中,水华蓝藻在湖泊沿岸带的堆积会严重胁迫沉水植物的生长,而底栖螺类的牧食活动则能在一定程度上提高植物在不良环境下的生存能力。

摘要:为了解黄鼬毛被的保温机制,选取黑龙江省通河林区黄鼬东北亚种(Mustela sibirica manchurica)冬季皮张,通过观测雄性5个部位和雌性4个部位毛被的分层结构,并结合热物性测试比对,发现了毛被的各层结构具有不同的保温隔热功能且存在部位差异。结果表明:1)毛被由外及里表现出4层结构,各层毛被厚度分别为:(12.7±3.0)mm、(6.0±1.8)mm、(5.5±2.2)mm和(1.4±0.5)mm。2)4层毛被的颜色、结构及保温机制依次为:最外层毛被棕黄色或金黄色,仅由2种类型被毛构成,耐磨损能力较强,保护下层毛被,阻挡冷空气侵入并降低毛被的热量散失;第二层毛被淡黄色,此层开始均由4种类型被毛构成,毛干细度较小,被毛间形成细小空隙,滞留大量静止空气,增强保温功能;第三层毛被灰色或灰白色,4种类型被毛的毛干更细,绒针毛和绒毛弯曲程度更大,使被毛间滞留静止空气的能力更强、更稳定,保温能力更强;最内层毛被为白色,为近毛根处,4种类型被毛均较直,便于热量传递。3)4层毛被的对整体的贡献率分别为:16.11%、27.40%、44.40%和12.09%。4)背面毛被较腹面的颜色深,厚度大,保温能力强;沿吻端至尾基的体轴方向毛被厚度增加,保温性增强。5)雄性毛被较雌性的厚度大,保温能力强。以上,反映了黄鼬冬季多部位毛被由表及里不同的空间布局及各层毛呈现的不同的形态结构,从整体上兼顾保护、保温、散热等多种功能,以适应当地的寒冷环境。

摘要:体温是影响变温动物表现的最重要生理学变量。检测了国家二级保护动物虎纹蛙的雌性亚成体、雄性亚成体、幼体和蝌蚪这4个发育阶段的选择体温和热耐受性。单因子方差分析表明,虎纹蛙选择体温、耐受低温、耐受高温和温度耐受范围的组间差异均显著,幼体的选择体温(24.13 ℃)显著低于雌性亚成体(28.06 ℃)、雄性亚成体(29.27 ℃)和蝌蚪(28.23 ℃),雌性亚成体、雄性亚成体和蝌蚪之间差异不显著;幼体的耐受低温(13.85 ℃)显著高于雌性亚成体(11.27 ℃)、雄性亚成体(10.84 ℃)和蝌蚪(10.74 ℃),雌性亚成体、雄性亚成体和蝌蚪之间差异不显著;幼体具有显著低的耐受高温(35.48 ℃)、蝌蚪具有显著高的耐受高温(43.31 ℃),雌性亚成体(39.55 ℃)和雄性亚成体(39.02 ℃)的耐受高温差异不显著;幼体(21.62 ℃)具有显著小的温度耐受范围、蝌蚪(32.58 ℃)具有显著大的温度耐受范围,雌性亚成体(28.28 ℃)和雄性亚成体(28.18 ℃)的温度耐受范围差异不显著。虎纹蛙幼体和亚成体体温和水温之间在降温速度和升温速度的相关关系均显著。用回归剩余值去除水温变化速度对体温变化的影响,双因子方差分析(降温和升温速度为重复检验设置)表明,幼体的体温变化速度显著大于亚成体,两性亚成体间差异不显著;温度变化类型(降温和升温)和两因子的交互作用对体温变化的影响不显著。基本热生态位分离和体温调节能力的发育限制是形成上述现象的最可能的原因。

摘要:以太湖常见底栖动物——水丝蚓为研究对象,借助室内流动培养装置和31P核磁共振技术(phosphorus-31 nuclear magnetic resonance spectroscopy)( ³¹P-NMR),研究生物扰动对太湖沉积物有机磷组成及垂向分布的影响。结果表明:短时间内水丝蚓扰动对沉积物有机磷化合物种类组成影响并不显著,但会引起上层沉积物中稳定性较差的有机磷化合物磷脂和DNA含量出现显著降低,同时沉积物中总磷和有机磷的垂向分布亦发生明显改变。此外,水丝蚓扰动下沉积物含水率、孔隙率和碱性磷酸酶活性显著增加,使活性较高的有机磷化合物分解加速,最终导致表层沉积物中的磷脂与DNA含量降低。

摘要:城市绿地的科学评价为绿地的规划和管理提供了参考,对人们正确认识和改造绿地建设起着重要的作用,为城市绿地生态功能的发挥提供了重要的依据和保障。以绿地结构的评价为基础,总结了城市绿地生态功能、服务评价、健康评价的方法和研究进展;提出了城市绿地生态风险评价的基本方法并概括了城市绿地可持续评价的研究方向。结果显示:当前城市绿地的生态评价在范围上逐渐从微观尺度发展到宏观尺度,日益强调绿地的生态服务功能,重点关注于绿地的碳储量与降温增湿功能与效益评价以及价值化研究;城市绿地的健康评价和可持续性评价均尚处于初级的探索阶段。指出了城市绿地生态评价的关键在于评价结果在管理和规划中的应用,在评价内容上必须关注各部分的结合,在评价方法上应该借助基础研究的长期监测、评价的量化以及多学科交叉的渗透。

摘要:为促进中国青年生态学者与海外生态学者的交流与合作,第二届"国际青年生态学者论坛"于2011年8月1-4日在南京大学举行。来自海内外近400名学生和青年学者,围绕"全球变化背景下生态学热点问题"主题,分别从植物群落学、植物生理生态学、地下生态学、水生态系统、生物入侵、生物多样性、区域生态安全等7个方面进行了交流与讨论,本届论坛报告反映了在全球变化背景下,我国生态学在研究领域、内容、尺度、方法上的发展现状与进展。以会议收集的95篇摘要为基础,重点综述了27场青年学者论坛报告内容,并对会议的进一步完善提出了几点建议。

摘要:通过4a的人工模拟飞播试验研究(2008-2011年),观测了北方优良沙生植物种和西藏乡土沙生植物种在雅鲁藏布江中游高寒河谷流动沙地上的出苗、保存、生长和繁殖情况,筛选和确定了西藏高寒流动沙地人工模拟飞播的适生植物种。结果表明:籽蒿、花棒、沙拐枣、杨柴和砂生槐在高寒河谷流动沙地的适应性较好。籽蒿在播后第2年便有花序和种子出现,花棒和沙拐枣在第3年开花结实,籽蒿、花棒和沙拐枣均能完成生活史。籽蒿的再繁殖能力较弱,花棒和沙拐枣的再繁殖能力较强。不同类型沙丘的形态特征对人工模拟飞播效果影响较大,最适宜型(第Ⅰ类)流动沙地的人工模拟飞播效果最好,植被盖度达35%; 较适宜型(第Ⅱ类)流动沙地的效果较好,植被盖度达30%; 不适宜型(第Ⅲ类)流动沙地的效果最差,植被盖度尚不足10%; 基本适宜型(第Ⅳ类)流动沙地的效果较差,但采用沿等高线人工脚踩回头撒播法,植被盖度可达20%。不同沙丘部位的人工模拟飞播效果差异明显。

摘要:以美国波特兰州立大学(Portland State University)Robert Costanza教授和荷兰瓦赫宁根大学(Wageningen University)Rudolf de Groot博士为共同主席的第五届生态系统服务伙伴年会(5^th Annual Ecosystem Services Partnership Conference)于2012年7月31日-8月3日在美国俄勒冈(Oregon)州的波特兰(Portland)召开。会议安排了大会特邀报告、口头分组报告、展板(Poster)和小组(Working groups)讨论几个部分。由于会议加入了不同主题下的小组讨论环节,口头分组报告的时间大为压缩,每个口头报告只有5分钟时间。这也是本次会议强化实时交流而采取的一种新的组织模式。共有来自50余个国家和地区的400余名代表注册参会。