摘要:对亚热带地区6种典型树种幼苗在不同模拟酸雨梯度下的光谱响应特征进行了研究。结果表明,针叶树种和阔叶树种对酸雨敏感性具有明显差异。针叶树种马尾松、杉木和香榧对酸雨敏感性高于阔叶树种刨花楠、香樟和杨梅。针叶树种内部,马尾松和杉木叶绿素含量随酸雨浓度变化的幅度明显高于香榧;而阔叶树种内部,刨花楠、香樟和杨梅三者之间无显著差别。马尾松、香樟和香榧不能承受长时间高浓度酸雨胁迫,叶绿素含量呈先增加后减少趋势,杉木则先减少后增加,杨梅能承受长时间高浓度酸雨胁迫,pH值2.5处理下叶绿素含量高于pH值5.6处理。刨花楠4期试验中叶绿素含量变化无明显规律。各受试植物光谱反射率红边位置与其叶绿素含量变化规律基本一致。针叶树种马尾松和香榧主要表现为"蓝移",杉木则先"蓝移"后"红移",表现出对高浓度酸雨长时间的抗性;阔叶树种香樟先"红移"后"蓝移",对高浓度模拟酸雨表现出先促进后抑制现象,杨梅光谱反射率一阶导数曲线比较平缓,无明显"红移"和"蓝移"现象,刨花楠则"红移"和"蓝移"交替出现,与其叶绿素含量变化相一致,对酸雨敏感性不明显。

摘要:利用珠三角20个观测站1964-1983年的风数据分析了珠三角城市群地面风场风向、风速分布与季节变化特征,并基于经验正交函数(EOF)进行了地面风场的空间分类。呈缺口盆地地形的珠三角风速较低,为3-2 m/s,整个区域风速南高北低;以伶仃洋为界,西岸高于东岸;西南部潭江谷地夏季多南风,冬季为北风,东岸东江谷底全年多东风,北江与西江河谷冬季盛行北风,夏季为东南风。综合风向与风速,结合地形,可将珠三角地面风场由南向北依次划分为较高风速区、中风速区和低风速区三类。根据空间尺度以及在区域中发挥的作用,珠三角城市群应构建多级风道,且风道还有常年与季节之别:伶仃洋(伶仃洋-虎门-狮子洋-广州水道)、西江(磨刀门-九江-三水)、潭江河谷应属于一级常年风道;北江(清远-三水)和东江(博罗-狮子洋)为一级季节风道。广州-三水段、黄埔-东莞段、中山-江门段以及伶仃洋段是影响整个珠三角大气环境质量风道的枢纽地段。城市群规划中对枢纽段超高建筑群进行风环境影响的评价,对枢纽段河道宽度、建筑物高度与密度的控制,将有助于提高珠三角城市群的空气质量,并防范下垫面粗糙度改变引起峡谷风的新风险。

摘要:以粤北车八岭2008年受冰灾破坏的山地常绿阔叶林为研究对象,设置2 hm²固定样地开展连续3a(2008-2010年)的群落调查,并采用半球面影像技术(Hemispherical photography)获取冠层结构和林下光照指标,分析灾后森林演替过程中冠层结构和林下光照的动态。研究发现:1)灾后森林恢复过程中,样地林下光照(直射光、散射光和总光照)均随林冠开度的减少、叶面积指数的增加而减少; 2)从2008到2010年,各年度冠层结构和林下光照的差异均极显著(P<0.0001),但年间差异程度有逐年减少的趋势;3)灾后森林恢复前3a,林下直射光对林下总光照的贡献大于散射光,其时空波动性也大于散射光;4)林冠开度对冠层结构的反映程度比叶面积指数高,冠层结构对林下散射光的影响比对直射光大。灾后林木先是迅速生长然后生长速度缓慢下来并逐渐稳定,随森林逐渐郁闭林下光照也随之减少,其中林冠开度用于评价冠层结构动态的效果更佳, 林下直射光比散射光的时空变化更复杂。

摘要:南方小花蝽是多种猎物的天敌,为评价西花蓟马、二斑叶螨、蚕豆蚜和腐食酪螨饲养南方小花蝽的效果,研究了南方小花蝽取食四种猎物时的生长发育和繁殖情况。结果表明南方小花蝽取食腐食酪螨时若虫只能发育到5龄,4龄若虫累计存活率仅为6.8%。其它3种猎物均可使南方小花蝽正常生长发育和繁殖,其中南方小花蝽取食西花蓟马时生长发育时间最短,繁殖率最高;取食二斑叶螨时生长发育时间最长,繁殖率最低。取食西花蓟马的南方小花蝽净生殖率、内禀增长率和周限增长率明显高于其它两种猎物。用3种猎物连续饲养南方小花蝽两代,以蚕豆蚜和二斑叶螨为猎物时南方小花蝽的未成熟期、成虫的寿命、繁殖情况和生命参数在第一代和第二代之间都有所不同,但以西花蓟马为食料时南方小花蝽第一代和第二代之间生长发育和繁殖情况没有明显的差异。以上结果表明在供试猎物中西花蓟马对南方小花蝽实验种群的增长最有利。

摘要:以时空替代的方法,将针阔混交林、季风常绿阔叶林的次生林与成熟林等3个处于同一空间下的群落作为次生演替进程中的3个阶段,研究云南普洱地区次生演替过程中的木本植物幼苗更新特征,分析了次生演替过程中木本植物幼苗的物种组成、密度、高度级及与环境因子的相关性。结果表明:在8个共144 m²的幼苗样地中调查木本植物幼苗101种2014株,其中乔木幼苗是主要组成。随着次生演替的进行,木本植物幼苗、乔木与藤本幼苗密度逐渐增加,灌木幼苗密度无显著变化;藤本植物幼苗的物种丰富度随着次生演替进行而增加,乔木与灌木幼苗则无显著变化,成熟季风常绿阔叶林中木本植物幼苗Shannon-Wiener指数要显著小于针阔混交林与次生季风常绿阔叶林。次生与成熟季风常绿阔叶林木本植物幼苗多度随高度级增加而减少,针阔混交林则呈现偏峰曲线,幼苗密度均集中分布在高度20 cm以内,3个群落演替阶段木本植物幼苗物种丰富度随高度级增加呈现偏锋曲线。相似性系数反映出乔木和藤本幼苗的更新来源与群落的物种组成存在着紧密的联系。乔木幼苗密度分布与样地坡度之间存在着显著的负相关,灌木幼苗密度与土壤pH值之间存在着显著正相关。

摘要:物种多样性的空间分布格局及其尺度效应是生态学研究的重点,对于理解物种多样性的形成和维持机制以及生物多样性的管理和保护均具有重要意义。以贵州茂兰国家级自然保护区分布的亚热带原生性喀斯特常绿落叶阔叶混交林为研究对象,分析了2个1hm²(100m×100m)样地中物种多度和丰富度的空间分布特征及其与取样尺度的关系,采用方差和变异系数描述多度和丰富度在5个尺度(5m×5m,10m×10m,20m×20m,25m×25m,50m×50m)上的空间变异性。结果表明:(1)两个样地的物种多度和丰富度具有尺度依赖性特征;(2)由于多度具有叠加性,物种多度的方差随着尺度的增加呈线性增加,而变异系数呈线性下降;(3)丰富度的方差随尺度的增加表现出单峰分布的特征,在25 m×25 m尺度上达到最大值,变异系数则随取样尺度的增加而呈线性下降。研究表明,物种多度具有尺度推演规律,而丰富度却没有,因此,应慎重进行物种丰富度的尺度推演。在分析喀斯特森林物种多样性时,应注重尺度效应带来的影响。

摘要:采用地统计学与GIS技术相结合方法对格氏栲天然林土壤养分和pH值空间异质性进行了研究,结果表明:pH值为弱变异,土壤养分为中等变异,变异强度为有效磷＞速效钾＞水解性氮＞全氮＞全钾＞全磷＞pH值。半方差最优模型拟合分析表明,pH值、全钾、有效磷符合指数模型,全氮符合高斯模型,全磷、水解性氮符合球状模型,速效钾符合线状模型;全钾、速效钾、pH、全氮、全磷、水解性氮和有效磷的有效变程依次为1806、549、267、130、120、182 m和117 m;从空间结构特征看,pH值、全氮、全磷、水解性氮、有效磷表现出强烈的空间自相关,其空间异质性主要受结构性因素影响;全钾具有中等强度的空间自相关,其空间异质性是随机性因素和结构性因素共同作用的结果;速效钾具有微弱的空间自相关,其空间异质性主要受随机性因素影响。土壤养分空间分布特征:全氮、全磷由南向北递增;全钾含量呈环状分布,向南北分别呈递增趋势;pH值由东北到西南递增,呈条带状分布;水解性氮从东北向西南递减;有效磷从东南到西北逐渐递增;速效钾分布较均匀,在西北和东南角各有一个高值区,从西南到东北表现为先增加后减少的规律。其结果为区域尺度上土壤养分的空间内插、制图和取样设计提供参考,也为土壤可持续利用、格氏栲天然林的恢复与重建提供科学依据。

摘要:通过实地调查取样和室内分析,研究铜陵水木冲铜尾矿废弃地不同时期种植香根草(Vetiveria zizanioides L.) 群落(近期种植香根草群落(V. zizanioides communities were established in the recent stage, JX),中期种植香根草群落(V. zizanioides communities were established in the middle stage, ZX)和早期种植香根草群落(V. zizanioides communities were established in the early stage, OX))对尾矿基质化学性质、微生物量和土壤酶活性的影响,探讨人工植被恢复对铜尾矿废弃地基质系统的修复作用。结果表明:香根草的定植能延缓铜尾矿的酸化过程,且随着香根草定植时间的延长,0-5 cm和5-20 cm层尾矿基质中总氮和速效磷含量提高(其中,0-5 cm层总氮积累更加显著),OX下0-5 cm表层基质总氮和速效磷的平均值分别是JX下的4.64倍和22.44倍。基质微生物量C、N含量和脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶活性也随香根草种植时间的延长而有不同程度的升高,且基质化学性质对微生物量和酶活性有影响,其中基质微生物量C、N含量、脱氢酶和过氧化氢酶活性均与电导率呈显著或极显著负相关性;而基质微生物量N和4种酶活性均与总氮含量呈显著或极显著正相关性,表明总氮含量是影响基质微生物量N和酶活性的主要因子;基质微生物量N、脱氢酶和过氧化氢酶活性还与速效磷含量呈极显著正相关性。基质中Cu、Pb含量对脱氢酶、过氧化氢酶活性和微生物量均有显著抑制作用,而Zn对基质微生物活性有一定的激活作用。生长在尾矿废弃地上的香根草不仅显著地改善了铜尾矿废弃地的基质化学性质,且有利于基质微生物量和酶活性的增加,是一种良好的矿业废弃地生态修复物种。

摘要:利用热平衡式茎流计和压力室对塔里木沙漠公路防护林不同灌溉量条件下3种荒漠植物多枝柽柳 (Tamarix ramosissima)、梭梭 (Haloxylon ammodendron)和乔木状沙拐枣(Calligonum arborescens)的液流变化、水势进行了测定。研究结果表明:(1) 茎干液流速率因灌溉量和物种的不同而异,同一灌溉量条件下不同物种间表现为多枝柽柳＞乔木状沙拐枣＞梭梭,不同灌溉量条件下3种荒漠植物的茎干液流速率均随灌溉量的减少而显著降低。3种荒漠植物的夜间蒸腾占有一定比例,表现为梭梭(18.68%)＞乔木状沙拐枣(17.48%)＞多枝柽柳(12.82%),表明3种灌木均可通过夜间液流以补充植物体白天的水分消耗,表现出较强的抗旱性,但梭梭形成的叶片-冠-根的水势差相对较大,夜间补偿流较多,表现出更强的抗旱性。多枝柽柳和乔木状沙拐枣茎干液流日变化趋势基本相同, 在灌溉量为35 kg·株^-1·次^-1和28 kg·株^-1·次^-1时均呈单峰曲线,液流速率较高且变化幅度较大,而灌溉量为17.5 kg·株^-1·次^-1时呈双峰曲线,液流速率较低;梭梭在不同灌溉量条件下其变化均呈单峰曲线,即当灌溉量降低到17.5 kg·株^-1·次^-1时多枝柽柳和乔木状沙拐枣可能出现了水分亏缺,通过调节气孔张开度或部分关闭降低蒸腾来适应其胁迫条件,但该灌溉条件下梭梭并没有出现水分亏缺,表明出较强的抗旱性。(2)相同时间不同灌溉量条件下,3种荒漠植物的清晨水势和午后水势均随着灌溉量的减少而降低;整个生长季相同时间同一灌溉量条件下,3种防护林植物的清晨、午后水势表现为乔木状沙拐枣＞多枝柽柳＞梭梭,表明3种荒漠植物在相同的灌溉条件下梭梭因保持较低的水势表现出较强的抗旱性。(3)相同时间不同灌溉量条件下,3种荒漠植物单株日耗水量均随着灌溉量的减少而减少,整个生长季各处理日平均耗水量的动态变化趋势均为单峰型,7月份耗水量最大,表明在塔克拉玛干沙漠腹地最炎热的7月份,3种防护林植物可以通过增加其蒸腾耗水量来适应干旱的环境条件。

摘要:盐角草(Salicornia europaea L.)是一种喜盐植物,其最佳生长的实现需要200-400 mmol/L NaCl。为了解盐渍环境下盐角草氮素吸收利用特点,在水培添加200 或400 mmol/L NaCl情况下,从生长指标,光合参数,根系体积和活力,硝酸还原酶与谷氨酰胺合成酶活力,蛋白、总氮、硝态氮及铵态氮含量等方面检测了硝态氮、铵态氮和尿素3种氮形态对盐角草生长的影响。研究发现以氮摩尔浓度(mmol/L)计,在0.1-400 mmol/L浓度范围进行测试,盐角草在0.1 mmol/L低氮条件下仍能维持生长,同时,抑制盐角草生长的氮浓度域值较高,其中铵态氮、尿素和硝态氮分别为50 、50及400 mmol/L。研究结果表明盐角草吸收利用氮素的能力强,对氮素的浓度耐受范围宽,3种氮形态都可作为氮源满足其生长需要,但有效促进生长的效果存在差异,总体顺序从高到低依次为硝态氮、铵态氮和尿素。研究为揭示盐生植物氮吸收利用特点提供了基础数据,对提高盐生植物生产力,指导沿海滩涂生态建设具有一定的指导意义。

摘要:以华北落叶松和青杆为主的寒温性针叶林是庞泉沟自然保护区的重要林型,也是主要保护对象之一。通过空间代时间构建庞泉沟自然保护区寒温性针叶林演替的时间序列,序列1是华北落叶松单优群落稳定发展的过程,序列2是从华北落叶松单优群落演替至华北落叶松-青杆共优群落再到青杆单优群落的过程,采用点格局分析法和与Monte-Carlo拟合检验对演替过程中华北落叶松和青杆的分布格局及其相互关系进行了研究。结果表明:(1)序列1在华北落叶松单优群落稳定发展过程中,华北落叶松的分布格局由集群分布趋向于随机分布,甚至在0-2.5 m上表现为均匀分布,驱动力是种内竞争引起的自疏现象。序列2从华北落叶松单优群落演替至青杆单优群落过程中,华北落叶松的分布格局同样是由集群分布趋向于随机分布,驱动力主要来自于由于青杄侵入扩散而形成的种间竞争;青杄集群的尺度逐步增大,驱动力主要是种群拓殖和种内竞争。(2)二者种间关系,在华北落叶松单优群落阶段无明显相关,共优阶段由于竞争在0-6.5 m尺度上呈显著正相关,在青杄单优群落,青杄竞争获胜,在0-2.5 m尺度上无明显相关,二者种间关系的变化主要来自于群落剩余资源驱动下的种内种间竞争。

摘要:利用盆栽接种试验,探讨不同水肥条件下AM真菌摩西球囊霉Glomus mosseae对丹参幼苗生长和微量元素的影响,为丹参水肥合理施用提供理论依据。结果表明,不同水肥条件下,接种AM真菌显著提高了根系侵染率和生物量。40%相对含水量、不同施P水平,接种株丹参酮含量升高,总黄酮、丹参素及地下部总酚酸含量降低,植株Zn及地上部Ca、K、Mn、Fe含量升高,而对植株Mg、Cu和地下部Ca、K、Mn、Fe无显著影响;接种效应随施P量不同而变化。70%相对含水量、不同施P水平,接种株药用成分含量显著升高,植株Ca、Mn和地上部K、Cu及地下部Fe和Zn含量升高,而对植株Mg、地下部K、Cu和地上部Fe和Zn含量无显著影响。不同水分和同一施P水平,接种株丹参酮含量升高,地上部Ca、K和地下部Zn含量升高,接种效应因土壤含水量不同而变化,其中以70%含水量时效果最好。说明AM真菌能促进宿主植物根系对水分和矿质元素的吸收与利用,提高水分和P肥利用率,降低水分和P胁迫对丹参的伤害程度,其中以70%相对含水量,施P量为0.16 gP/kg土时AM真菌对丹参的接种效果最佳。

摘要:通过大田试验研究了垄沟覆膜栽培条件下冬小麦生长过程中土壤呼吸规律。结果表明,垄沟覆膜栽培条件下垄脊土壤呼吸速率高于平作栽培,而垄沟部土壤呼吸速率小于平作。冬小麦生育期内垄脊平均呼吸速率为(2.06±0.44) μmol CO₂·m^-2·s^-1,垄沟为(0.75±0.11) μmol CO₂·m^-2·s^-1,而平作栽培为(1.14±0.20) μmol CO₂·m^-2·s^-1。土壤呼吸季节变化显著,越冬期低,夏季高。不同生育期土壤呼吸日变化规律不同,越冬前和返青期土壤呼吸与土壤温度成正相关,随着土壤温度的升高而增加,呈单峰曲线;拔节期后垄脊部的土壤呼吸日变化明显,呈现双峰曲线;而平作和垄沟的土壤呼吸速率平稳,没有明显峰值。5 cm土壤温度与土壤呼吸之间的相关性最好。在一定范围内(<24-31 ℃),土壤呼吸随着温度的增加而增加,温度过高反而会抑制土壤呼吸速率。土壤呼吸f(R)与5 cm土壤温度之间的关系可以用二次函数表示;5 cm土壤温度T和土壤含水量W的交互效应可用函数:f(R)=a(bT²+cT)(1+dln(2W)/T)+e表示。垄沟覆膜栽培显著改变了冬小麦田的土壤呼吸作用。

摘要:大型养殖场粪便堆积造成严重的环境污染,对这类废弃物开展资源化利用研究具有重要生态学和经济学意义。以不施肥料处理(CK)为对照,研究了生态养殖场牛粪经腐熟(DD)和蚯蚓处理(RD)后对大豆生长与品质的影响。研究表明:生态养殖场牛粪经过两种处理后,在一定施用量范围(DD≤30 t/hm², RD≤45 t/hm²)内,可显著增加大豆株高、分株数、干物质积累,促进植株生长,增加单株荚数、籽粒数、籽粒重,提高大豆产量(P<0.01)。施入腐熟牛粪30 t/hm²株高和单株结荚数比CK分别增加24.2 cm、63%;经蚯蚓处理后,可以提高牛粪施用量的上限,施入蚯蚓处理过的牛粪45 t/hm²时产量最高、单株结荚数最多,比CK分别增加72%和75% (P<0.01);施入蚯蚓处理过的牛粪15 t/hm²时,粗蛋白含量、蛋脂总量最高,比CK分别增加7%和6% (P<0.01)。本研究可为大型养殖场牛粪资源化利用提供科学依据。

摘要:选取天山乌鲁木齐河源区作为自然状态下内陆河源区的代表,将区域氮循环简化为大气沉降输入与径流输出,模拟了该区域内的氮素收支状况,得出结论:(1) 乌鲁木齐河源区 (总控制水文点以上区域) 的年均氮素干湿沉降量为17.0 t/a,且以有机氮为主,其次为铵态氮与硝态氮;年均氮素沉降通量为5.92 kg·hm^-2·a^-1,明显小于下游受人类活动影响更为强烈的地区。(2) 河源区氮素的径流输出主要包括大气沉降直接随径流流失、冰川融水流失与泥沙输移流失等,在总控制水文点以上区域以泥沙输移为主,其次为大气沉降直接随径流流失,冰川融水携带氮量相对较少。(3) 河源区氮素的输入量普遍小于输出量,该区域表现为一个氮源;在仅计算大气沉降与径流的情况下,总控制水文点以上区域的年均氮素净通量为-2.64 kg·hm^-2·a^-1,若将生物固氮与反硝化作用纳入考虑则氮源效应更加显著。

摘要:循环农业是当前农业可持续发展理念的具体运作模式。对能值分析方法优化,使其更适合循环复合生态系统的应用上进行优化,并以福建省福清星源循环农业产业示范基地为例验证,评价复合生态系统的可持续发展程度和经济效益。结果表明改进的能值分析方法对循环复合农业生态系统的可持续发展评价更科学,复合系统的可持续发展指数比单纯的生猪养殖提高23.44%-33.86%,在4种组合的循环模式中以"生猪养殖-沼气工程-有机肥生产-种植业"循环复合生态系统整体效益最佳,其可持续发展指数最高,环境负载率最低,净能值产出率仅略低于"生猪养殖-沼气工程-种植业"复合系统。

摘要:棘胸蛙(Paa spinosa)亚成体在人工驯养过程中容易出现越冬困难,非正常的冬眠可能会影响次年的繁育。以雌性棘胸蛙亚成体(1-2龄)为对象,研究该蛙在人工低温暴露(4 ℃保持90 d)条件下的生存力、机体能量物质消耗、肥满度、脏器系数的变化特征,以及这些参数在温度恢复至正常(由4 ℃缓慢升至22 ℃后保持7 d)后的变化情况。结果表明,该蛙在低温暴露过程中存活率逐渐降低,恢复期无死亡。肥满度(K)和体重/体长(Kwl)在低温暴露期间有逐渐升高的趋势,但两者在经历恢复期(22 ℃,7 d)后均恢复至初始水平(P > 0.05)。胃系数和脾系数在低温暴露期呈明显的上升趋势(P <0.05),且两者在第90天均显著大于初始水平(P <0.05)。恢复期肝系数显著减小(P <0.05)。在低温暴露期各阶段肝脏和肌肉脂肪含量与初始无统计差异(P > 0.05);肝脏水分在低温暴露期间呈明显下降趋势(P <0.05),而肌肉水分则与之相反;肝脏非脂肪干物质含量呈显著上升趋势(P <0.05),而肌肉非脂肪干物质则呈相反趋势。肝糖原含量随暴露时间的延长呈现显著上升趋势(P <0.05),低温暴露第60天和第90天肝糖原含量与初始相比分别增加59.4%和60.1%,而恢复期肝糖原含量则降至初始水平(P>0.05)。根据结果可以看出,在低温暴露过程中肝脏和肌肉脂肪含量变化不显著,同时肥满度、肝系数、肝脏非脂肪干物质和肝糖原含量均有不同程度的升高,而肌肉非脂肪干物质则显著减少(P<0.05),说明该蛙雌性亚成体在低温期主要消耗的能量物质不是脂肪而是肌肉非脂肪干物质,或者肌肉非脂肪干物质在组织间发生了大量转运。

摘要:至今,所测试昆虫的光周期反应均表明,光周期反应对暗期干扰高度敏感,短暂的光脉冲都可在不同程度上逆转长夜效应,抑制滞育的发生。在研究了棉铃虫Helicoverpa armigera泰安种群(36.15°N, 116.59°E)和喀佐种群(41.34°N, 120.27°E)光周期反应的基础上,在滞育诱导的短光周期下(L12:D12 和L9:D15),分别测试了暗期不同时段1h光脉冲对这两个不同地理种群滞育抑制的影响。25和22℃下的光周期反应显示了泰安种群在长暗期11-14 h 的滞育率均显著低于喀佐种群;泰安种群的临界暗长分别为11.7 h和11.5 h,喀佐种群分别为10.5 h和10.3 h,泰安种群均比喀佐种群长1.2 h。在所测试的暗期干扰实验中,除了极少数光脉冲干扰点外,泰安种群蛹滞育率显著低于喀佐种群,但两者的滞育反应曲线基本相似。在短光周期L9:D15下,泰安种群和喀佐种群均显示了光脉冲落入暗期的第9-11小时最有效地抑制了滞育的发生。在短光周期L12∶D12下,泰安种群和喀佐种群在25℃时均显示了光脉冲落入暗期的第3-4小时和第10小时导致了最低的滞育发生;但在22℃时,喀佐种群只在暗期的第3-4小时显示了最高的滞育抑制。这些结果揭示了偏南的泰安种群对暗期干扰的敏感性强于偏北的喀佐种群,但这两个地理种群的最高光敏感位点基本相同。

摘要:明确综合治理条件下小流域土壤有机碳(Soil organic carbon, SOC)和全氮(Total nitrogen, TN) 的空间分布特征及其影响因素,对科学评价水土流失区土壤固碳潜力具有重要意义。以黄土高原丘陵沟壑区典型小流域(砖窑沟流域)为对象,基于流域内3种典型地貌类型(梁峁坡、沟坡、沟谷)和3种典型水土流失治理措施(水平梯田、林地和草地措施,坡耕地为对照),采集土壤样品737个,研究地貌类型和水土流失治理措施对小流域SOC和TN变化的影响。结果表明,同一地貌类型上,水平梯田、林地和草地措施的SOC和TN(0-10 cm土层)含量均显著高于坡耕地(P<0.1)。梁峁坡上,水平梯田、林地和草地措施条件下的 SOC和TN含量较坡耕地依次提高了18%和24%、70%和59%、25%和21%;沟坡上,林地和草地措施的SOC和TN较坡耕地依次提高了76%和54%、25%和27%。同一治理措施在不同地貌类型间对0-10 cm土层SOC和TN的影响存在显著差异(P<0.1)。水平梯田条件下,沟谷的SOC和TN含量比峁坡提高了46%和43%;林地措施条件下,沟坡的SOC和TN含量比峁坡提高了18% 和6%;草地措施条件下,沟坡的SOC和TN含量比峁坡提高了14% 和18%。0-100 cm土层的SOC或TN在不同地貌类型或不同治理措施间的差异与土壤水分含量(Soil moisture, SM)的变化趋势基本一致,并且SOC或TN与SM呈指数关系y= ae^bx (y为SOC或TN,x为SM)。

摘要:行政边界将自然生态系统从主观上切割为可供管理的空间单元,而人类介入一个相对完整的生态系统,会从根本上影响生态系统的格局和生态学过程,这种影响对流域生态系统更为显著。以我国西南川滇两省交界处的泸沽湖流域生态系统为例,运用对比分析法,先从不同行政尺度定性比较了流域两侧生态系统管理主体在自然、社会、经济子系统方面的差异性。再采用遥感与地理信息系统变化监测技术,定量分析流域省界两侧土地利用类型、林分结构、归一化植被指数、生态系统服务功能等关键要素上的差异,形成对流域省界两侧生态系统功能的差异性的全面认识,从而对产生生态系统功能差异的驱动力进行了分析。最后,以此为基础,有针对性的提出了泸沽湖流域综合管理的对策,以实现泸沽湖流域生态系统的可持续发展。

摘要:目前连江梯级开发至12级,为了解梯级开发后连江鱼类群落状况,于2009年3月和2010年4月对连江上、中、下游7个代表江段的鱼类群落结构以及环境因子分别进行了调查,共采集鱼类98种,分属于9目20科75属。海南墨头鱼Garra pingi hainanensis、南方长须鳅鮀Gobiobtia longibarba meridionalis为连江新纪录种。银鮈Squalidus argentatus、黄颡鱼Pelteobagrus fulvidraco 、小鳈Sarcocheilichthys parvus、马口鱼Opsariichthys bidens、餐 Hemiculter lecuisculus等小型鱼类在鱼类群落结构中占优势地位。对鱼类群落进行聚类分析(CLUSTER)和非度量多维标度排序(NMDS)分析结果表明连江鱼类被划分为3个类群,即下游河口类群、中下游类群及中上游类群; S2、S3两个站位鱼类物种多样性(H')、丰富度(D')和均匀度(J')均高于其他站位。通过对连江各站位鱼类群落与环境因子的典型对应分析发现:河宽、温度、海拔、pH值和水坝之间的距离5个因子与鱼类群落相关性较强(P<0.05)。与历史资料对比后发现,连江鱼类种类、分布、生态类型都发生了巨大变化。

摘要:为了探讨水体溶氧水平对鲫幼鱼(Carassius carassius)运动、消化能力及其交互作用的影响,在(25.0±0.5)℃温度条件下,测定了8(饱和溶氧水平)、2和1mg/L溶氧水平下摄食(饱足摄食)和空腹组(空腹2 d)鲫鱼的临界游泳速度(U_crit)、运动前耗氧率(MO_{2pre-exercise})、活跃耗氧率(MO_2active)和代谢范围(MS)。摄食诱导的耗氧率上升在各溶氧水平下无显著差异。在饱和溶氧水平下,摄食组和空腹组的U_crit没有显著差异,但在1和2 mg/L条件下,摄食组的U_crit显著低于空腹组(P<0.05)。在饱和溶氧水平条件下,消化和运动诱导的耗氧率上升在各个游泳水平均能完全叠加,且摄食组鱼类与空腹组鱼类具有相似的MS和U_crit和更高的MO_2active,提示鲫鱼在常氧下为添加代谢模式。随着溶氧水平下降至2 和1mg/L,呼吸能力(摄食组的MO_2active)对溶氧水平下降较运动耗氧率更为敏感,消化诱导的耗氧率增加只能在较低游泳速度叠加,与空腹组鱼类比较,摄食组鱼类的MS和U_crit显著下降,MO_2active无显著差异,提示低氧下消化和运动对氧气需求竞争的加剧使其代谢模式转化为消化优先。

摘要:根据2010年1月(冬)、4月(春)、7月(夏)和11月(秋)对象山港人工鱼礁区及其邻近海域的网采浮游植物样品,共鉴定出浮游植物8门74属220种,主要由硅藻(168种)和甲藻(38种)组成。春、秋、冬季全区浮游植物丰度(分别为67.85、65.88和56.77×10⁴ 个/m³)显著高于夏季(7.19×10⁴ 个 /m³),优势种主要有琼氏圆筛藻(Coscinodiscus jonesianus)、大洋角管藻(Cerataulina pelagica)、洛氏角毛藻(Chaetoceros lorenzianus)和罗氏角毛藻(C. lauderi)等,其中琼氏圆筛藻为全年的优势种,且在春、冬季为该海域的绝对优势种。浮游植物群落参数(丰度、chl a浓度、种类数、Shannon-Wiener多样性、Pielou均匀度和Margalef丰富度等指数)和环境因子(温度、盐度、透明度、pH值、DO、悬浮物、DIN、PO₄-P和SiO₃-Si浓度)均存在极显著的季节变化(P＜0.001),但区域(鱼礁区与对照区)间基本无显著差异。聚类、多维尺度和相似性分析结果也表明,浮游植物群落组成存在显著季节差异(P＝0.001),但区域间无显著差异。可见,人工鱼礁投放对网采浮游植物群落无显著影响。究其原因:(1)可能是该海域人工鱼礁投放数量不多,仅有230个水泥鱼礁体(共5000空立方),建礁时间也较短,导致其生态效应在短期内难以显著体现;(2)对照区与人工鱼礁区的距离较近,且采样站位均靠近岛屿,潮流和岛屿对浮游植物的影响可能超过了人工鱼礁投放对其的影响。典范对应分析(Canonical correspondence analysis,CCA)显示,影响浮游植物群落的主要因子依次为温度、营养盐、盐度和悬浮物。

摘要:评价填海造陆导致的海湾生态系统服务价值损失成为海洋资源配置和调控沿海经济发展与环境保护的重要手段。运用能值分析方法,结合海湾生态系统特点,针对填海工程造成的供给、调节、文化、支持4类生态系统服务损失构建了能值估算模型,并以烟台套子湾填海工程为例,分析了该湾生态系统服务的损失情况。结果表明,该湾供给服务损失最大,全部生态系统服务年能值损失为3.32×10²⁴ sej/a,海域使用年限内(50a)的能值货币价值损失总计2.28×10¹⁴ 元,单位面积的能值货币价值损失1.73×10¹²元/hm²,远远高于依据现行的生态补偿评估方法计算的结果。该能值模型对生态系统服务损失的评价更为客观合理,适用范围较广,为完善控制填海活动的经济体制建设、促进沿海区域的可持续发展提供依据。

摘要:滨水景观是城市景观的重要组成部分,以合肥市为例评价城市滨水景观的视觉环境质量。综合"基于公众感知"和"基于专家/设计"的评价方法,选取22张滨水景观照片作为研究对象,评价这些滨水景观的视觉环境质量和各物理要素等级,对评价数据进行了相关和回归分析。评价结果表明环境质量得分较高的滨水景观比得分较低的滨水景观拥有更多的自然式驳岸和适当的园林小品。统计分析结果表明"有利的人工景观"、"驳岸类型"和"树群轮廓线"对滨水景观视觉环境质量有着非常显著的积极影响。另外,将研究结果与其他学者研究结论进行了对比分析,并对未来城市滨水景观的规划和管理提出一些建议。

摘要:生态基因组学是一个整合生态学、分子遗传学和进化基因组学的新兴交叉学科。生态基因组学将基因组学的研究手段和方法引入生态学领域,通过将群体基因组学、转录组学、蛋白质组学等手段与方法将个体、种群及群落、生态系统不同层次的生态学相互作用整合起来,确定在生态学响应及相互作用中具有重要意义的关键的基因和遗传途径,阐明这些基因及遗传途径变异的程度及其生态和进化后果的特征,从基因水平探索有机体响应天然环境(包括生物与非生物的环境因子)的遗传学机制。生态基因组学的研究对象可以分为模式生物与非模式生物两大类。拟南芥、酿酒酵母等模式生物在生态基因组学领域发挥了重要作用。随着越来越多基因组学技术的开发与完善,越来越多的非模式生物生态基因组学的研究将为生态学的发展提供重要的理论与实践依据。生态基因组学最核心的方法包括寻找序列变异、研究基因差异表达和分析基因功能等方法。生态基因组学已广泛渗透到生态学的相关领域中,将会在生物对环境的响应、物种间的相互作用、进化生态学、全球变化生态学、入侵生态学、群落生态学等研究领域发挥更大的作用。

摘要:工业革命以来,人类排放的大量二氧化碳引起温室效应的同时,也被海洋吸收使得全球海洋出现了严重的酸化。海洋酸化及伴随的海水碳酸盐化学体系的变化对海洋生物产生深远的影响。以海洋酸化对钙化作用和光合作用的影响为重点,总结了近年来关于海洋酸化的研究,介绍了海洋中不同生态系统对海洋酸化的响应。一方面,海水中CO₃^2-浓度和碳酸钙饱和度的降低对海洋钙化生物造成严重损害,生活在高纬的冷水珊瑚和翼足目等文石生产者是最早的受害者;贝类和棘皮动物在钙化早期对海洋酸化尤其敏感,其幼体存活率受到海洋酸化的严重制约。另一方面,CO₂浓度的增加能促进海洋植物的光合作用和生长,增加初级生产力,改变浮游植物的群落组成。此外,海洋酸化可以促进固氮和脱氮作用同时削弱硝化作用,改变溶氧浓度分布和金属的生物可利用性,从而对海洋生物产生间接影响。海洋酸化对海洋生态系统的影响机制复杂,影响程度深远。为了能准确的评估海洋酸化的生态学效应,需要更全面深入的研究。

摘要:纺锤水蚤(Acartia)是温带、亚热带近岸水域优势的小型桡足类,在区域生态系统的物质循环与能量流通中起着重要作用。综述了国内外对纺锤水蚤食性、摄食机制、摄食影响因子及摄食转化效率的研究工作:纺锤水蚤为杂食性,偏爱高营养的动物性饵料,摄食浮游植物和微型浮游动物时分别采取滤食策略和伏击策略,摄食过程受到自身生理状态和环境因子的共同调节。其对食物的利用效率约为60%,其他40%通过Sloppy feeding和排泄等方式以溶解形式释放到海水中。目前摄食研究多以实验模拟为主,自然现场研究手段有限,分子生物学技术有望促进认识其在自然生态系统中的地位与作用。

摘要:由amoA基因编码的氨单加氧酶(AMO)所调控的氨氧化作用,是硝化作用的限速步骤和中心环节,而含有amoA基因的氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)多样性与环境因子关系密切,对缓解河口生态系统因人类活动造成的富营养化等环境问题具有特别重要的意义。水、陆和海交汇形成高度变异的具环境因子梯度的河口生态系统,是研究AOA和AOB生态学的天然实验室。河口AOA与AOB的群落组成、丰富度特征和生物有效性,与河口主要环境因子盐度、富营养化程度、植被、温度、碳、氮、硫、铁等,尤其是对盐度和富营养化有着较为强烈的响应。AOA和AOB多样性变化规律及其与河口特有的环境因子之间的相关性,应当是今后我国河口氨氧化菌研究的方向和重点。包括:(1)建立有效的氨氧化菌活性评价方法;(2)研究AOA的同化作用方式;(3)依据氨氧化菌分类和组成对河口环境变化的适应进化机制,建议可作为指示河口环境质量变化的生物标记;(4)将传统的分离培养方法与现代分子生物学研究方法相结合,筛选我国河口高效的氨氧化菌,并将其应用于生产。

摘要:在弱酸至近中性微氧条件下,嗜中性微好氧铁氧化菌能够通过依赖氧气的呼吸机制将二价亚铁氧化成三价铁,并获得生长所需能量。这一生物铁氧化过程的主要产物之一是无定形羟基氧化铁——一种异化铁还原作用 (铁呼吸) 的理想底物,故可加速铁元素在氧化还原分界层的地质循环。有关嗜中性微好氧铁氧化菌的记载可追溯到 19世纪30 年代,但对其生理、生态与系统发育学的研究自20世纪90 年代中期才取得显著进展,主要得益于专性铁氧化菌新种、属的成功培养与分离。已知微好氧铁氧化菌广泛分布于弱酸及近中性富铁地下水、湿地和深海等环境,其参与调控的铁氧化过程对铁及其他元素 (如碳、氮、磷、锰和砷等) 的生物地球化学循环具有重要意义。这类古老微生物在金属成矿、地壳演变、全球气候变化及其它生源要素地球化学过程中的作用研究已逐渐受到关注,正成为地质与环境微生物学领域的研究热点。主要总结国外近15a对嗜中性微好氧铁氧化菌的研究进展,包括其代谢机理、种类和分布、生态学研究方法和技术、以及细菌铁氧化作用的实际应用和环境意义等,并对今后研究方向提出展望。

摘要:南海和孟加拉湾有着相似的纬度范围,均处于低纬度季风区,但环境的开放性和水体交换特征有所不同。将南海和孟加拉湾的初级生产力进行对比,有助于加深人们对低纬度海区生物生产过程的认识。南海有着复杂的物理过程,存在涡旋、上升流、黑潮、台风和冲淡水等多种现象,显著地影响着初级生产力大小和时空分布。南海初级生产力有以下几个特点:(1)受冲淡水和沿岸上升流的影响,沿岸海域常常高于开阔海区;(2)初级生产力的高值通常不出现在表层,大都出现在次表层;(3)在开阔海区受水体交换(黑潮等)和中尺度现象影响(涡旋)显著。此外,南海初级生产力的季节变化也比较明显,但季度变化规律有较强的区域性。孟加拉湾物理环境与南海差别明显,初级生产力主要受淡水输入、涡旋和光照的影响,受台风和上升流影响不如南海明显。在沿岸区,高温低盐水覆盖了沿岸上层水体,使得混合层较稳定,抑制了深层富含营养盐水体的涌升补充,导致初级生产力下降;光强(悬浮物多、多云天气多)也限制了初级生产力。孟加拉湾开阔海区常常有涡旋形成,也对初级生产力有一定影响。沿岸区初级生产力南海高于孟加拉湾,而在开阔海区两者差别不大,因此整体上南海初级生产力水平高于孟加拉湾。

摘要:植物叶片最大羧化速率对环境因子的响应关系是陆地生态系统生产力与碳收支研究的重要方面。论文从测定方法、影响因子与模拟模型3方面综述了植物叶片最大羧化速率及其对环境因子响应研究的最新进展,指出现有的植物叶片最大羧化速率对单个环境因子的响应研究严重制约着陆地生态系统生产力的准确评估。为弄清植物叶片最大羧化速率对环境因子的综合响应关系,迫切需要加强以下研究:(1)植物叶片最大羧化速率的生物与环境控制机制研究;(2)生物与环境因子协同作用下的植物叶片最大羧化速率定量模拟及其尺度化研究;(3)植物叶片最大羧化速率的环境因子阈值研究。

摘要:栖息地选择研究一直是鸟类生态学研究的重要内容之一。通过对2001年1月至2010年12月10年期间中国大陆鸟类学家在国内外期刊上发表的鸟类栖息地选择研究的论文进行分析,对我国鸟类栖息地选择研究提出展望。10年间,我国鸟类学家共发表有关鸟类栖息地选择或利用的论文170篇,共涉及到鸟类10目31科73种。在这10年里,中国大陆有关鸟类栖息地选择或利用的文章持续增长。然而,我国鸟类栖息地选择的研究也存在着如下问题:(1)存在栖息地选择和栖息地利用误用的现象,这种现象在10年内并无明显改善;(2)在选择研究方法时,很少考虑个体的可获得性、种群密度及抽样尺度对栖息地选择的影响;(3)大多数的栖息地选择的论文没有对鸟类的栖息地选择行为进行研究,也缺乏对其选择的适合度背景去进行研究。根据这些问题,对我国未来的鸟类栖息地选择研究提出了建议。

摘要:研究了赤链蛇(Dinodon rufozonatum)在孵化过程中卵的生长、孵化期、胚胎代谢和孵出幼体行为表现的热依赖性。结果显示:孵化温度对孵化期、卵增重、孵化过程中消耗的总能量和孵出幼体的运动表现有显著影响,但不影响胚胎代谢率、孵化成功率和幼体吐信频次。孵化期随着孵化温度的升高而缩短,孵化过程中,24 ℃终末卵重和胚胎代谢率显著大于30 ℃,而27 ℃与其他两个温度没有差异;27 ℃孵出幼体游速较24 ℃快,30 ℃孵出幼体与其他两个温度孵出幼体的游速无显著差异。上述结果显示:24-30 ℃是赤链蛇适合的孵化温度范围,与赤链蛇所处的生境温度相近。

摘要:通过闽东地区茶园培肥长期定位试验,研究了不同培肥模式下土壤微生物量碳、氮,微生物量碳占溶解有机碳的比值和微生物熵的动态变化及其与其他土壤参数、茶叶理化性状的相关性。试验设6个处理:全量化肥(C),半量化肥+半量有机肥((CO)_1/2),全量有机肥(O),全量化肥＋豆科绿肥(CL),半量化肥＋半量有机肥＋豆科绿肥((CO)_1/2L)和不施肥(CK)。研究结果显示:(CO)_1/2L、CL和O等处理下土壤微生物量碳含量分别比CK增加了1.87、1.26、1.49倍,微生物量氮增加了2.18、1.32、1.70倍,而处理C的土壤微生物量碳、氮分别减少了0.46、0.59倍;微生物量碳占溶解有机碳的比值大小顺序为O＞(CO)_1/2L＞CL＞(CO)_1/2＞CK＞C。可见,该区处理O和(CO)_1/2L的培肥效果较佳。相关分析发现,微生物量碳及其占溶解有机碳的比值分别和土壤脲酶、有机质、全氮、全磷、水解氮、有效磷、速效钾、含水量、阳离子交换量等均呈显著正相关(P＜0.05),表明它们与土壤肥力关系密切,可作为评价茶园土肥力变化的敏感指标。

摘要:通过盆栽试验,研究了生长在5 mg/kg 镉(Cd)污染土壤中的两种苋菜(红苋(Amaranthus Paniculatus L.)和绿苋(Amaranthus Paniculatus L.))在3种施肥处理下(N、NP和NPK)的生长状况和对Cd的吸收积累情况。结果表明,两种苋菜能够在污染土壤中正常生长,各器官中叶Cd含量最高,范围为124.1-225.9 mg/kg;根中次之,范围为57.1-100.6 mg/kg;茎中最低,范围为56.2-87.6 mg/kg;富集系数高达22.4-40.2。施加N, NP, NPK肥对两种苋菜器官中的Cd含量和生物量有显著影响。其中,施加NPK肥使红苋和绿苋的生物量分别达到不施肥(对照)处理的3.5和3.2倍,单株提取Cd的总量是对照3.2和5.0倍。综上表明,两种苋菜(红苋和绿苋)具有生物量大、易栽培、施加NPK肥能够大幅增加生物量的同时不减少器官对Cd的吸收等优点,作为Cd污染土壤的修复植物有巨大应用前景。