摘要:虎数量监测是虎保护的核心内容之一。野生虎现存数量少、领域宽广,加之习性机警,很难对其数量和种群变化趋势做出准确的评估。合适的虎数量监测方法随着监测目标、监测尺度、虎密度、猎物密度、气候及其它环境因素的变化而不同。2002-2011年,用东北虎信息收集网络法,样线调查法,猎物生物量和捕食者关系法,对东北虎数量进行监测。(1)用老虎信息收集网络法研究2006年完达山东部地区东北虎的种群现状,结果显示东完达山地区2006年东北虎数量为6-9只,由1只成年雄虎,2-3只成年雌虎,2-4只亚成体虎和1只小于1岁的幼体虎组成;(2)用猎物生物量和捕食者关系法得到东完达山地区2002年东北虎的密度为0.356 只/100 km²,能容纳22-27只东北虎;(3)用样线法在黑龙江的老爷岭南部和吉林省大龙岭北部面积1735.99 km²的区域内设置样线64条,总长609 km,没有发现东北虎足迹链。样线调查的结果表明,在2011年2-3月该调查区域东北虎的数量为0只。监测结果表明,用猎物生物量和捕食者关系得到东北虎数量远远超过现实数量,人们对有蹄类的盗猎和猎套对老虎的伤害可能是其主要原因;样线法调查得出的结果低于现实种群,主要原因是老虎数量极低和调查者对野生虎行为学了解甚少,较难在野外有效的发现虎信息;且样线法监测仅应用于当东北虎以一定的密度(即有定居虎)存在的情况下(多数监测样线能发现虎信息)。虽然和样线法一样存在着诸如专家估计密度和真实密度之间的关系,老虎足迹数量和老虎真实密度间关系不确定,保守估计等内在缺点,在目前中国东北地区野生东北虎种群密度极低,且多是穿越于中俄边境地区的游荡个体的现状下,信息收集网络法是一种高效,可行东北虎监测方法。因此,建议建立更广泛的监测信息收集网络,培训监测人员,严格执行信息收集程序,减少专家估计误差以完善此监测方法。此外,其他监测方法,如占有法、基于标志重捕远红外照相法、粪便DNA法、足迹数码信息法、警犬法等,应根据各种方法的理论前提、误差来源、适用范围和老虎是否定居及密度等具体情况有选择地加以应用,且有些方法可能成为未来中国野生东北虎种群的有效监测工具。

摘要:食物消费是城市养分流动的重要环节,以厦门市为例,分析了1988-2009年居民食物氮素消费的变化特点,分析与其变化相关的经济、社会因素,并探讨了居民食物氮素消费变化所带来的环境负荷。研究结果表明,厦门市人均食物氮消费量变化与食物消费量变化并不完全一致,人均氮消费量2000年以前维持在3.29 kg N·人^-1·a^-1,2000年以后呈现波动性的增长,2004年达到最高值4.00 kg N·人^-1·a^-1。厦门市食物氮素消费总量增长幅度较大,由1988年的0.54万t增至2009年的1.50万t。同时,粮食在食物氮消费量中所占比例由45.5%下降到15.9%。畜禽肉、奶制品所占比例分别由25.0%和0.4%上升至29.8%和8.8%。通过将相关经济、社会因素与居民食物氮消费量进行相关性分析表明,人均可支配收入、食物价格指数、具有大学学历以上人口比重均与其联系较为密切,呈正相关;恩格尔系数、平均家庭人口数与居民食物氮消费量呈负相关。通过选取1988、1994、2001、2008年分析居民食物氮素消费造成的环境氮负荷发现,由其带来的环境氮负荷量由3509.12t增加至7629.36t,约 90%的氮素进入了土壤和水体。其中,进入土壤的氮素占进入环境氮总量的比例由37%增长到60%,进入水体的氮素比例由57%降至35%。

摘要:于2010年8月在珠江口水域进行小型底栖生物取样分析,结果表明,该调查水域夏季小型底栖生物的平均丰度为(183±174) 个/10 cm²,平均生物量为(345±334)μg 干重/10 cm²,平均生产量为(3104±3008)μg 干重/10 cm²。共鉴定出小型底栖生物16个类群,按丰度,自由生活海洋线虫和双壳类幼体为优势类群,其丰度分别占调查水域小型底栖生物总丰度的62.61%和22.62%。按生物量,优势类群由双壳类幼体(50.57%)、线虫(13.33%)和多毛类(12.47%)等组成。81.15%的小型底栖生物分布在0-5 cm的沉积物中。与环境因子相关分析表明:小型底栖生物丰度、线虫丰度与温度呈显著负相关,与盐度呈显著正相关。调查水域线虫与桡足类数量的比值(N/C)呈现出由河口上游向下游递增,且西岸明显高于东岸的趋势。

摘要:2010年夏季对雷州半岛海岸带的浮游植物群落结构及相关环境因子进行了调查,结果共检出浮游植物211种(含变种、变型),隶属于7门76属;优势种13种,以广温、广盐沿岸性种和温带沿岸性种为主,群落结构具有亚热带和沿岸性特征。半岛海岸带浮游植物平均种类数和细胞丰度的平面分布,均由近岸往远岸逐渐减少,此外种类数是西南部＞西北部＞南部＞东南部＞东北部,细胞丰度则东北部＞南部＞西南部＞西北部＞东南部。除了东北部海岸带,多样性指数和均匀度平均值分别低于3及0.7外,其他海岸带均高于此值,物种非常丰富。相关分析表明:浮游植物种类数与水温、Si/P呈极显著的正相关,与SiO₃^2--Si、Si/N呈显著的正相关,与NO₂^--N、PO₄^3--P呈极显著的负相关,与盐度、pH值等不存在统计学意义上的相关性;浮游植物细胞丰度与pH值、叶绿素a、DO、NO₂^--N呈极显著的正相关,与盐度呈极显著的负相关,与水温、NO₃^--N等不存在统计学意义上的相关性;浮游植物种类数与细胞丰度之间也不存在统计学意义上的相关性。根据浮游植物生物学指标对雷州半岛海岸带的富营养化程度进行现状评价表明:雷州半岛海岸带水质营养类型属于中-贫营养型,而根据营养盐指标评价雷州半岛海岸带水质则总体上为氮限制中度营养或氮限制潜在性富营养化水平。

摘要:头足类硬组织具有稳定的形态特征、良好的信息储存以及抗腐蚀性等特点。根据2007年2-5月和2010年1-3月我国鱿钓船采集的阿根廷滑柔鱼样品,提取出625对耳石和787对角质颚,测量耳石10个形态数据和角质颚12个形态数据,通过除以胴长(Mantle Length, ML)校正后,对南巴塔哥尼亚群体(South Patagonic Stock, SPS)和布宜诺斯艾利斯-巴塔哥尼亚群体(Bonaerensis-Northpatagonic Stock, BNS)形态差异进行分析,并建立不同群体的判别函数。结果表明,BNS群体耳石和角质颚外形参数雌性大于雄性,而SPS群体则为雄性大于雌性。均数差异性检验认为,同一群体不同性别的耳石总长(Total Statolith Length, TSL)、最大宽度(Maximum Width, MW)、侧区长(Lateral Dome Length, LDL)、翼区长(Wing Length, WL)、翼区宽(Wing Width, WW)存在显著差异(P<0.05),同性别不同群体的MW、背侧区长(Dorsal Lateral Length, DLL)、吻侧区长(Rostrum Lateral Length, RLL)和WW存在显著差异(P<0.05)。而同一群体不同性别间角质颚的上头盖长(Upper Hood length,UHL)、上脊突长(Upper Crest length,UCL)、上喙长(Upper Rostrum length,URL)、上喙宽(Upper rostrum width,URW)、上侧壁长(Upper Lateral wall length,ULWL)、下喙长(Lower Rostrum length, LRL)存在显著差异(P<0.01),同一性别不同群体角质颚的下头盖长(Lower Hood length, LHL)、下脊突长(Lower crest length, LCL)、LRL、下喙宽(Lower Rostrum width,LRW)、下侧壁长(Lower Lateral wall length,LLWL)、下翼长(Lower Wing length, LWL)存在显著差异(P<0.01)。耳石形态参数经主成分分析,认为BNS群体雌雄的主成分因子主要集中在TSL/ML、DLL/ML、RW/ML和MW/ML,SPS群体主要集中于TSL/ML、RW/ML、WW/ML和DDL/ML;角质颚形态参数经主成分分析,认为BNS群体主成分因子主要集中在UHL/ML、UCL/ML、ULWL/ML和 LRW/ML,SPS群体主要集中在UHL/ML、UCL/ML、ULWL/ML、URL/ML、LWL/ML和LRL/ML。利用角质颚和耳石对两群体样本分性别建立了判别函数,判别正确率均高于60%,所划分群体在部分形态指标上差异明显,具有一定的可信度。今后应加强样本采集个体大小和时间跨度,以更好的分析其群体变化规律。

摘要:黄河三角洲滨海草甸群落的分布和变化与土壤因子密切相关。于2010年6月对黄河三角洲的草甸植被进行了样方调查,并对土壤进行了取样分析。在所调查的67个草本样方中,共出现52种植物。利用典范对应分析(CCA)分析了9种土壤因子与草甸群落分布的关系,结果显示,前两轴总共解释了物种-环境关系方差的46.4%,土壤含水率和电导率对群落分布的影响最大。双向指示种分析(TWINSPAN)将67个样方分为7种群落类型,将其标示在CCA排序图上后,沿第一轴分成三大类群:盐地碱蓬群落→芦苇-盐地碱蓬群落→其他草甸群落,这反映了黄河三角洲滨海草甸群落在盐分梯度上的演替规律。相关分析显示,物种多样性指数与土壤电导率、速效钾和速效磷呈极显著负相关(P<0.01),与pH值呈显著正相关(P<0.05)。解释了黄河三角洲滨海草甸群落与土壤因子的关系和变化规律,对黄河三角洲植被保护和恢复有一定的指导意义。

摘要:主要采用中巴地球资源卫星(CBERS)、合成孔径雷达(SAR)和数字高程模型(DEM)数据,通过主成分变换融合算法、分类回归树CART算法和混合像元分解模型结合神经网络算法,进行了盘锦湿地土地覆盖类型分类。充分考虑湿地生态系统的典型特征,将盐分胁迫因子作为估算湿地耐盐植被净初级生产力(NPP)的环境影响因子之一,构建了基于光能利用率和遥感数据的湿地植被净初级生产力模型。分析了盘锦湿地植被NPP的时空分布特征,并研究了盘锦湿地植被NPP对气温和降水的响应特征。 结果表明:2009年盘锦市植被净初级生产力介于0-1175 gC·m^-2·a^-1之间,平均值为553 gC·m^-2·a^-1。盘锦市植被NPP空间分布规律呈东北向西南逐渐递增的趋势。在湿地植被分类类型中,芦苇的单位面积平均NPP最高,达到1016 gC·m^-2·a^-1。 2004-2009年盘锦植被单位面积平均NPP值在缓慢上升,湿地已呈现缓慢恢复的趋势。总体上气温对盘锦湿地主要植被类型芦苇月平均NPP的影响要强于降水。2004-2009年降水对盘锦地区植被年平均NPP的影响强于气温。

摘要:以土壤为钾源,通过液体培养试验研究了8株菜豆根瘤菌对土壤钾的活化作用。结果表明,菜豆根瘤菌能释放大量的氢离子,使液体培养基的pH值大幅度降低,氢离子的浓度至少提高22倍以上。根瘤菌分泌有机酸的种类与数量因菌株不同而异,这些有机酸包括甲酸、乙酸、草酸、丁二酸、柠檬酸、苹果酸和乳酸等,其中全部菌株均能分泌草酸和苹果酸,大部分菌株能分泌乙酸。在接种根瘤菌的液体培养基中,可溶性钾含量显著高于不接种的液体培养基,土壤矿物结构钾则显著降低。由于土壤是培养基钾的唯一来源,故根瘤菌可促进土壤无效钾的溶解。相关分析表明,土壤矿物结构钾与有机酸分泌总量呈极显著负相关(r=-0.878^{* *},n=9),与培养液pH值呈极显著正相关(r=0.863^{* *},n=9),说明根瘤菌分泌的有机酸和氢离子可能溶解土壤无效钾。考虑到根瘤菌草酸分泌量大,络合钙、镁、铁、铝的能力强,且与有机酸分泌总量呈极显著正相关(r=0. 870^{* *},n=9),推测草酸分泌在活化土壤无效钾的过程中起重要作用。此外,根瘤菌分泌的有机酸电离产生的氢离子仅占培养液氢离子的4.15%-27.56%,推测根瘤菌直接分泌的氢离子可能是造成培养液pH值降低的主要原因之一。

摘要:通过盆栽试验及生物测试研究花生植株、土壤水浸液对其种子萌发和幼苗生长的自毒作用,利用单因子方差分析结合多重比较分析各处理组生物活性差异;采用液相色谱法(HPLC)对正茬、连作2、4 a和6 a的花生根际土壤中酚酸类物质进行定性和定量分析。结果表明:花生植株不同部位及根际土壤水浸液对花生种子萌发和幼苗生长均具有不同程度的抑制作用,且抑制作用具有浓度梯度效应,浓度越高抑制作用越强,16 g/10 mL水浸液的抑制作用最大。花生生长受自毒物质的影响,此影响作用强度因自毒物质的来源部位不同而存在差异。种子萌发以茎水浸液的自毒作用最为明显。但针对幼苗生长的不同测定指标其部位差异不一致,其中以茎水浸液对幼苗株高和叶面积的自毒作用最为明显,根际土壤水浸液对幼苗主根长、单株鲜重和单株干重的自毒作用最为明显。在根际土壤水浸液中鉴定到4种酚酸物质,分别为对羟基苯甲酸、香草酸、香豆酸和香豆素,其中香草酸和香豆素含量较高且变化规律性明显,在土壤中的含量随连作年限的增加而上升,连作6 a后土壤中的含量达到0.289μg/g和0.025μg/g干土。

摘要:以金莲花为材料,系统研究了不同遮荫处理(全光照、40%、60%和80%遮荫)对金莲花叶片光合特性和叶解剖结构的影响,为金莲花引种驯化和抚育管理提供理论依据。结果表明:全光照下金莲花叶净光合速率有明显光合"午休"现象,遮荫处理下 "午休"现象不明显。其中,40%遮荫处理显著促进了金莲花叶片净光合速率,80%遮荫处理则起抑制作用;40%和60%遮荫处理促进金莲花叶蒸腾速率和气孔导度的提高,降低了蒸汽压亏缺,有利于光合作用的进行;80%遮荫处理下胞间CO₂浓度提高,气孔限制值和蒸汽压亏缺均显著高于其它处理,抑制了金莲花叶蒸腾作用和光合作用;遮荫处理降低了金莲花叶光补偿点和暗呼吸速率,40%和60%遮荫处理下表观量子效率和最大净光合速率提高,说明金莲花有一定耐荫性;金莲花叶光合特性与解剖结构关系密切。遮荫降低了金莲花叶气孔密度和气孔指数,但气孔纵轴长和横轴长显著高于对照。40%和60%遮荫处理下,单叶气孔数量没有明显变化;遮荫下金莲花叶片增厚。栅栏组织厚度和细胞层数减少,栅栏细胞宽度加大,且第二层栅栏细胞有向海绵组织过度的趋势。海绵组织厚度增加,栅栏组织/海绵组织比值减小。随遮荫度增高,栅栏组织和海绵组织细胞间隙增大。该结构有利于提高对光能的利用效率;遮荫处理促进维管束的发育,维管束数量增加,木质部、韧皮部分化明显,其中中脉导管直径和导管数目增加,有利于蒸腾作用和光合作用的进行。

摘要:利用静态箱-气相色谱法,研究了火烧干扰对小兴安岭草丛、灌丛沼泽生长季CH₄、CO₂、N₂O排放的季节变化及影响因子结果表明:火干扰使草丛、灌丛沼泽生长季的平均气温和各层土壤温度提高0.1-2.0 ℃,水位平均下降2.7 cm。火干扰使草丛、灌丛沼泽样地CH₄排放通量提高了56%、524.9%,CO₂排放通量分别下降了57.3%、14.5%,N₂O排放通量分别下降27.1%,64.9%。火烧前后草丛沼泽CH₄、N₂O与灌丛沼泽CO₂排放通量季节性规律未发生变化。火干扰改变了草丛沼泽生长季CO₂、灌丛沼泽N₂O排放通量的季节性变化规律。 草丛沼泽对照样地CH₄排放通量与5 cm土壤温度存在显著相关性,草丛沼泽CH₄排放通量与水位相关性不显著。灌丛沼泽CH₄排放通量与各层土壤温度及水位均无显著相关性。草丛、灌丛沼泽对照样地土壤CO₂排放通量与0-15 cm土壤温度呈显著或极显著正相关,火烧样地与0-30 cm土壤温度呈显著或极显著正相关。草丛、灌丛沼泽对照、火烧样地土壤CO₂排放通量与水位极显著负相关。火干扰使草丛、灌丛沼泽CH₄排放源的强度增强,CO₂、N₂O的排放消弱,全球温室潜势下降约为23.3%。火干扰能够减少草丛、灌丛沼泽温室气体排放。

摘要:采用分层取样的方法,以1000m²/样地为最小观测面积,对古尔班通古特沙漠南部61样地植物多样性进行了调查。发现92个物种,隶属于22科71属,单种科、单种属多,区系优势现象明显。草本植物占总物种数的81.5%,短命植物占43.5%,对物种丰富度和盖度的空间变化起决定作用。属的区系成分分析表明地中海、西亚至中亚分布型成分占大多数,具有典型的地中海旱生植物区系分布特征。总物种数,草本物种数,短命植物物种数与纬度显著负相关,与经度和海拔显著正相关。从南到北,总盖度、草本盖度和短命植物的盖度显著下降,灌木的盖度则增加,从西到东,总盖度、草本盖度和短命植物的盖度显著增加,而灌木的盖度则减少。采用多元回归树(Multivariate regression trees, MRT)方法,根据纬度、土壤pH值和海拔,将61样地分为4个群落。结合降水在古尔班通古特沙漠由西到东,由南到北梯度变化所导致的物种多样性的变化,推测如果未来降水持续增加,古尔班通古特沙漠草本植物的优势将更加明显。

摘要:通过采集树木枯落叶与土壤进行室内混合分解培养试验,研究了黄土高原常见的樟子松和落叶松与其他树种枯落叶混合分解对土壤性质的影响及存在的相互作用,从而为不同树木种间关系的探索和该地区人工纯林的混交改造提供科学指导。结果表明: 12种枯落叶单一分解均明显提高了土壤脲酶(54%-110%)、脱氢酶(85%-288%)和磷酸酶(81%-301%)活性以及有机质(29%-55%)和碱解N(12%-49%)含量,但对土壤速效P含量和CEC的影响存在较大差异。综合而言,樟子松分别与白桦、刺槐、白榆、柠条和落叶松枯落叶混合分解在对土壤性质的影响中存在相互促进作用,而分别与小叶杨、沙棘、紫穗槐、侧柏和辽东栎枯落叶混合分解在对土壤性质的影响中存在相互抑制作用;落叶松分别与刺槐、白桦、小叶杨和紫穗槐枯落叶混合分解在对土壤性质的影响中存在相互促进作用,而分别与柠条、侧柏、辽东栎、沙棘、油松和白榆枯落叶混合分解在对土壤性质的影响中存在相互抑制作用。

摘要:应用荧光定量PCR以及PCR-DGGE技术研究了雷竹林长期集约种植过程中土壤氨氧化古菌种群数量及群落结构的演变趋势,并利用典范对应分析(CCA)方法研究影响土壤氨氧化古菌群落的主要环境因子。研究结果表明,水稻田改种雷竹后,土壤氨氧化古菌种群数量显著增加,在4 a时达到最高,但在集约种植后快速下降,9 a雷竹林土壤氨氧化古菌数量最低,随后逐渐稳定。雷竹林土壤氨氧化古菌种群主要为不可培养泉古菌,聚类分析结果表明集约种植前后氨氧化古菌群落结构存在明显差异,长期集约经营雷竹林土壤以适应较低pH值的物种为主要优势种群。CCA分析表明,集约种植时间较长的11 a和15 a林地群落结构较为类似,与7 a和9 a样地明显区分。土壤NO₃^--N与氨氧化古菌群落变化的相关性最强,说明氨氧化古菌在雷竹林土壤硝化过程中发挥着重要作用。土壤pH值及速效养分对土氨氧化古菌群落也具有较大影响,它们与NO₃^--N合计解释了59.7%的样本总变异,表明土壤酸化以及过量养分的积累对氨氧化古菌群落具有重要影响。

摘要:以烟草((Nicotiana tabacum,品种CF90NF)为寄主,苗期接种丛枝菌根(AM)真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae,G.m),测定G.m与烟草共生过程中烟草根部H₂O₂含量以及多胺氧化酶(PAO)和过氧化物酶(POD)活性;研究外源H₂O₂对G.m侵染烟草的影响以及H₂O₂清除剂和合成抑制剂对烟草侧根H₂O₂含量及烟草侧根和菌丝中H₂O₂荧光强度的影响,以探究H₂O₂在AM真菌侵染烟草过程中的作用。结果表明,接种G.m 20d后烟草侧根中出现H₂O₂含量的猝发,一定浓度的外源H₂O₂促进G.m对烟草的侵染,而H₂O₂清除剂抗坏血酸(AsA)显著削弱烟草侧根和菌丝中的H₂O₂荧光强度,降低G.m对烟草的侵染率,表明H₂O₂参与G.m与烟草共生过程;在G.m与烟草共生过程中,PAO和POD活性显著升高,PAO抑制剂二氨基十二烷(DADD)和POD抑制剂水杨羟肟酸(SHAM)显著降低烟草侧根中H₂O₂荧光强度,对菌丝中H₂O₂荧光强度无显著影响,表明烟草根部和G.m均可产生H₂O₂,PAO和POD参与烟草侧根中H₂O₂的合成,菌丝中可能存在其他来源的H₂O₂。

摘要:在北京山区,以该区防护林主要树种为依据,选择在典型天然林中设置26块具有代表性的样地,并计测样地中乔木树种的重要值以及包括海拔、坡度、土壤含水量、土壤养分等14个环境因子,采用除趋势典范对应分析(DCCA)方法对样地乔木和环境因子进行分析,以揭示该区防护林优势树种与环境因子间的关系。根据样地树种组成及树种重要值首先将26块样地划分为以油松(Pinus tabuliformis)、侧柏(Platycladus orientalis)、栎类(Quercus spp.)、杨桦(Populus davidiana-Betula platyphylla)及落叶松(Larix principis-rupprechtii)为优势种的5个典型群落类型,然后应用DCCA方法进行分析,结果表明,在各个环境因子中,海拔作为大多数环境因子的综合反映,是影响植被群落分布最重要的环境因子,第一排序轴主要反映海拔、水分、土壤有机质等的变化,第二排序轴主要反映坡度、坡向的变化,各植被群落类型沿着第一排序轴呈有规律的分布;将环境因子对物种分布格局的影响进行定量分离,结果显示,14个环境因子解释了43.19%的物种分布格局,其中地形因子解释部分为20.36%,土壤因子解释部分为11.9%,土壤和地形的交互作用解释部分为10.93%。

摘要:运用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术,以强化感水稻品种PI312777和弱化感水稻品种Lemont为材料,研究了旱直播模式下5叶期和7叶期化感水稻根际土壤微生物的组成和结构。结果显示:Hae Ⅲ和MspⅠ2种内切酶分别检测到9-87个TRFs、15-89个TRFs,各个样本的TRFs排序间存在极显著差异,表明各样本的微生物的相对丰富度存在极显著差异。用物种丰富度(S)、香隆指数(H)、Simpson多样性指数(D)、均匀度指数(E)评价了6个样本中TRFs的多样性,香隆指数最能体现2个酶切片断中TRFs的多样性,PI7中TRFs多样性最高。聚类分析和主成分分析表明旱作条件下强弱化感潜力水稻在生育前期(5叶期以前)根际微生物群落的组成与结构相似性较大,而7叶期强弱化感水稻及对照之间微生物群落差异较大,表明水稻根际微生物的组成既受生育期的影响又受水稻品种的影响。7叶期的化感水稻根际微生物呈现最大物种丰富度和香隆-威尔指数多样性,在其特有的34个菌中有7个属于粘细菌目,另外还有一些滑行菌和一些与氮循环相关的细菌等。粘细菌可能通过次生代谢产物抑制伴生杂草种子的萌发,降低杂草的密度从而提高化感水稻的化感作用潜力。

摘要:在红壤丘陵区选取8种典型森林类型,对不同土层深度、不同径级的根长密度分布特征、根长分维数,以及根系特征与土壤容重、有机碳、全氮的关系进行了研究。结果表明:马尾松低效林根长密度最小,杉木低效林和湿地松林较大,表层土壤根长密度与灌草覆盖度显著相关(r=0.793,P＜0.05)。各种森林类型的根长密度随着土壤深度的增加均表现为递减规律,但随深度的增加,不同森林类型的差异逐步缩小,且植物种类及生长状况对根长密度分布的影响越来越小。在相同的土层中,根长密度随径级的变化并不一致,马尾松低效林0＜L≤0.2 mm径级根长密度最大,其他类型各土层均表现为0.2＜L≤0.5 mm径级根长密度最大的偏峰曲线特征。各径级根长密度随土层加深也表现为递减趋势,根系径级越大,表层与底层的根长密度差异越明显。根长密度与容重呈显著负相关,与有机碳、全氮呈极显著正相关,说明根长密度越大,既有利于改良土壤结构性状,也有利于丰富土壤有机碳和全氮含量;从不同径级来看,径级1-2 mm根系对改良土壤结构和增加土壤有机碳、全氮含量作用最为显著,径级≤1.0 mm的根系对土壤性状改良作用不明显。各森林类型的根长分维数在2.0973-2.6063之间,分维数越大,根系长度更集中分布于0-0.2 mm径级内,根长分维数反映了不同径级范围根系长度的组成状况。

摘要:在全球变化情景下,臭氧污染对作物产量将造成严重影响,臭氧将成为未来农业重要胁迫因素。研究缓解臭氧胁迫技术措施有利于保障粮食安全,其中硅元素添加可能是有效途径之一。利用开顶式同化箱(open top chambers, OTCs)装置,设置两个O₃浓度(大气O₃浓度<40μg/kg和高O₃浓度约为80μg/kg)、两个硅浓度(0和100μg/g),研究不同O₃浓度下硅对开花后大豆(Glycine max)株高、叶面积、叶绿素含量、抗氧化系统及产量的影响。结果表明:在无臭氧胁迫下,施硅可显著提高大豆根生物量、总生物量和单株籽粒重(14%、5%和20%)(P<0.05)。在O₃胁迫下,施硅能使大豆维持较高的叶面积,显著提高大豆叶片叶绿素含量及SOD、POD、CAT活性,显著降低MDA含量,提高大豆根生物量、地上部生物量、总生物量、根冠比和单株籽粒重(29%,18%,19%,9%和17%)(P<0.05)。研究可为缓解O₃对大豆危害提供合理可行的栽培管理措施与理论依据。

摘要:以草本花卉植物一串红和石竹为材料,通过盆栽试验研究了不同浓度垃圾渗滤液灌溉对土壤理化性质及生物学性质、植物生长、氮磷和重金属吸收的影响。渗滤液灌溉提高了土壤有机质、氮含量和电导率,其中,黄壤盐分积累速度大于紫色土,而对土壤磷和重金属含量的影响不明显,土壤脲酶活性随渗滤液浓度的提高呈先升高后降低趋势,紫色土和黄壤在渗滤液灌溉浓度分别为60%和40%时脲酶活性最强;随渗滤液浓度提高紫色土过氧化氢酶活性略为上升,黄壤过氧化氢酶活性降低。渗滤液灌溉使两种花卉根系生长受到抑制,但对植物地上部的生长发育存在低浓度促进高浓度抑制的双重作用。渗滤液灌溉可提高两种植物地上部的氮含量,对一串红磷含量影响不明显,使石竹磷含量降低,对Cu、Zn含量的影响因土壤和植物的不同而异,但高浓度渗滤液灌溉使两种植物Pb、Cr 和Cd含量均提高。结果表明,适当浓度渗滤液灌溉具有改善土壤肥力,促进植物地上部生长发育的作用,渗滤液灌溉不会引起土壤和植物体内重金属过量积累,土壤氮过量积累导致的氮磷营养失调和盐分过度积累是高浓度渗滤液抑制植物生长的重要原因。从土壤性质变化和植物生长反应看,渗滤液灌溉浓度以20%-40%为佳。

摘要:2008-2011年,采用静态箱-气相色谱法对长江下游稻麦轮作系统冬小麦农田N₂O排放进行了为期3a的田间原位观测,研究不同耕作措施(免耕、旋耕和翻耕)对冬小麦生长季N₂O排放的影响。结果表明:不同耕作措施下冬小麦农田N₂O排放高峰出现在施用基肥后的1个月内以及施用孕穗肥后的4月中旬至小麦成熟期,其余时间N₂O排放通量均较小。年度和耕作措施对冬小麦农田N₂O季节排放总量均有极显著影响(P＜0.01),不同处理N₂O季节排放总量表现为免耕＞翻耕＞旋耕,2008-2011年3年平均分别为2.50 kg/hm²、2.05 kg/hm²和1.66 kg/hm²,免耕比翻耕增加N₂O排放22.0%(P＜0.05),旋耕比翻耕减排19.0%(P＜0.05)。冬小麦生长期内施用孕穗肥后1个月内N₂O排放通量与农田土壤充水孔隙率(WFPS)及10 cm地温呈显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)正相关,2009-2010年施用基肥后1个月内N₂O排放通量与WFPS呈显著负相关(P＜0.05)。结果说明旋耕是减少长江下游稻麦轮作系统冬小麦农田N₂O排放的最佳耕作措施。

摘要:对施用速效氮肥(尿素)和缓释氮肥的旱作夏玉米地土壤酶活性及CO₂排放量进行分析。结果表明,与不施肥处理比较,不同氮肥种类和施用量均可显著提高土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性和CO₂的排放量。在整个生育期,尿素与缓释氮肥处理土壤酶活性和土壤CO₂排放量表现出相同变化趋势,尿素和缓释氮肥处理土壤CO₂平均排放量分别为459.12 mg·m^-2·h^-1和427.11 mg·m^-2·h^-1,两者达到显著差异水平(P<0.5)。相关分析表明,土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性与土壤CO₂排放量呈显著或极显著正相关,相关系数分别为0.79、0.64和0.80。说明相同施氮量缓释氮肥较尿素能有效提高土壤酶活性并降低土壤碳排放量。

摘要:气候变化对区域生态系统结构和功能有重大影响。以中国北方农牧交错区的准格尔旗为例,利用气象和《统计年鉴》数据,采用数理统计方法分析准格尔旗1961-2009年降水量、平均气温的波动特征,计算出该地区1961-2009年农业生态系统NPP值和主要农作物的气候产量,论述了准格尔旗农业生态系统生产力对气候波动的响应。结果表明:(1)降水量和平均气温的年际、年内波动均显著。(2)准格尔旗农业生态系统生产力呈现阶段性地波动上升趋势。排除社会、科技等影响,气候生产力对气候波动表现出较强的敏感性,是作物气候生态适应的结果。(3)中国北方雨养旱作区,粮食气候产量受降水量年际波动(特别是7、8月)显著影响;谷子、糜黍、玉米、薯类、大豆和油料等农作物的气候产量与降水量年际波动呈显著正相关;谷子、糜黍的气候产量与生长季降水量年内波动呈显著负相关。集水型生态农业是北方农牧交错区生态环境友好的农业发展模式。(4)谷子、糜黍、薯类、大豆和油料等农作物的气候产量与6、7、8月平均气温年际波动呈显著负相关;生长季平均气温年内波动对谷子、糜黍、大豆和油料等农作物的气候产量有显著负面影响。因此,需要综合采取工程、生物和农业措施,将气候变化对主要农作物气候产量的不利影响降到最低。

摘要:在广泛收集资料的基础上,对辽宁省的能源利用效率、能源消费强度与经济增长的关系进行探索,其目的为辽宁省的节能与CO₂减排及经济的快速发展提供科学依据。结果表明:辽宁整体单位GDP能耗高出全国水平52%-70%,第二产业单位GDP能耗是第三产业的5.67-8.41倍,第一产业的7.2-9.0倍;辽宁能源利用率只有全国平均水平的60%左右,第二产业能源利用效率只有第一产业的11.89%,第三产业的12.60%;GDP年增长速率大于能源消费量年增长速率,能源投入增加促进了国民生产总值的提高,但是经济增长并不是完全依赖能源消费的增长;能源消费量与经济增长的关系,呈现出"N型"曲线特征,随着GDP的增加,能源消费量出现反复上升和下降过程,辽宁省能源消费和经济增长关系没有达到长期的均衡性,尚处于非平衡的发展阶段。

摘要:将FARSITE火行为模型应用于丰林自然保护区林火行为预测,并根据Rothermel 和Rinehart制定的林火行为等级标准,编制潜在林火行为空间区划图,以探讨林火行为的空间分布特征。研究结果表明:在有可能、易发生和极易发生3个森林火险等级下,丰林自然保护区林火行为主要分布在Class I和Class Ⅱ等级上,使用手工工具可能从火头控制火势蔓延;林火行为等级空间分布特征较为明显,Class Ⅲ等级的火行为主要分布在区域中东部,Class Ⅱ主要分布在区域中部,而Class I则主要分布在区域四周;高强度林火行为主要分布在可燃物模型为FL-Ⅰ和FL-Ⅱ,海拔为300-400 m、坡度为平坡和缓坡、坡向为阳坡上。高强度林火发生在接近道路与居民点500 m的区域内分布面积明显高于分布在距离道路居民点500-1000 m和1000-1500 m区域。

摘要:不同的作物生境可为田间自然天敌提供不同的栖息场所及猎物或寄主,从而影响天敌自身种群的维持及繁衍。在秋收后的玉米地布局不同的作物生境(玉米秸秆生境、叶菜类生境、甘薯生境及杂草带生境),采用目测法和扫网法调查研究其天敌群落组成及时序动态,通过聚类分析探讨了不同作物生境对玉米地自然天敌冬季保育作用的差异性。结果表明,玉米秸秆生境天敌数量最大,共收集天敌555头,约为叶菜类(甘蓝、菜心、油麦菜)生境的2倍,为杂草带和甘薯生境的4.5倍;天敌种类以蜘蛛类群为主,其中甘蓝、甘薯和杂草带生境蜘蛛个体数量占天敌总量的80%以上,而玉米秸秆生境天敌优势种为稻红瓢虫,其种群发生量达30头/100株以上。天敌物种数、多样性指数大小为玉米秸秆生境＞叶菜类生境≥杂草带生境＞甘薯生境,天敌群落优势度集中性指数与之相反。系统聚类可将6种不同作物生境聚为3类,玉米秸秆生境为一类,叶菜类生境为一类,杂草带和甘薯生境为一类。研究发现,玉米秸秆生境对玉米地天敌的冬季保育作用最佳。

摘要:为了弄清云南紫胶虫种群数量对地表蚂蚁多样性的影响,于2009年12月至2010年5月,采用陷阱法调查了云南省墨江县雅邑乡不同紫胶虫种群数量样地(样地Ⅰ有效枝条寄生率为60%、样地Ⅱ为30%、样地Ⅲ为10%、样地Ⅳ不放养紫胶虫)地表蚂蚁多样性。1)物种组成及相对多度:在样地Ⅰ中采集蚂蚁标本1136头,26种,常见种为棒刺大头蚁(Pheidole spathifera)、伊大头蚁(Pheidole yeensis)和贝卡盘腹蚁(Aphaenogaster beccarii),样地Ⅱ中共采集蚂蚁标本984头,24种,常见种为中华小家蚁(Monomorium chinensis)、棒刺大头蚁、伊大头蚁和皮氏大头蚁(Pheidole pieli),样地Ⅲ中采集蚂蚁标本607头,24种,常见种为粗纹举腹蚁(Crematogaster macaoensis)、中华小家蚁和棒刺大头蚁,样地Ⅳ中采集蚂蚁标本419头,12种,常见种为横纹齿猛蚁(Odontoponera transversa)、中华小家蚁和伊大头蚁;2)多样性:相对多度大小为Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ;蜜露仅提高地表蚂蚁个体数及出现频次,而对物种丰富度无显著影响;3)群落相似性:不同紫胶虫种群数量影响地表蚂蚁群落结构组成;4)指示物种:样地Ⅰ中指示物种为长足光结蚁(Anoplolepis gracilipes)和沃尔什铺道蚁(Tetramorium walshi),样地Ⅲ中指示物种为二色狡臭蚁(Technomyrmex bicolor),样地Ⅱ和Ⅳ中无指示物种。紫胶虫种群通过蜜露资源能维持较高的地表蚂蚁多度,并影响地表蚂蚁活动,改变地表蚂蚁群落结构。

摘要:局部气候变暖可能改变适应低温环境物种的分布格局,迫使该物种向高海拔或高纬度地区迁移,导致喜寒的山区物种适生区变小、种群数量减少甚至灭绝。阿波罗绢蝶(Parnassius apollo L. 1758)属喜寒物种,在国内仅分布于新疆,且天山西部是其主要分布区。根据近40 a阿波罗绢蝶种群数量及垂直分布调查,结合研究区域——天山西部的果子沟山区的气象资料,采用相关函数分析近40 a来阿波罗绢蝶数量与分布对研究区域温度变化的响应。结果表明:1)研究区域的阿波罗绢蝶种群数量明显下降,2010年种群数量不及1981年的50%,且具有明显的垂直分布特征,80.4%的阿波罗绢蝶集中分布于1600-2100 m的山区,并有向高海拔迁移趋势;2)近40 a研究区域增温趋势显著,冬季增温最为明显,每10 a增温速率为0.350℃;3)阿波罗绢蝶数量与冬季和春季平均温度的相关系数最大,分别为-0.79、-0.77,表明越冬期和孵化期温度对阿波罗绢蝶数量有显著影响;4)滑动序列相关分析表明,阿波罗绢蝶数量对冬季和2月份平均温度变化的响应较明显,随着冬季温度及早春2月份温度升高,负相关系数有增加趋势,说明阿波罗绢蝶在长期进化过程中已适应低温山区环境,冬季温度偏高和早春温度迅速回升都将不有利于阿波罗绢蝶越冬和胚胎发育。

摘要:我国海水养殖业快速、大规模发展的同时给生态系统带来巨大的压力,养殖自身的健康和持续发展也受到影响。为了评估海水养殖生态系统所承受的环境压力、系统的状态和发展趋势,以海湾养殖生态系统为典型,根据系统性、动态性、生态-社会-经济相结合的原则,构建了基于指标体系法和层次分析法的海水养殖生态系统健康综合评价的方法与模式,以期为养殖海域生态系统健康评估和适应性管理提供科学工具。

摘要:海草场能够提供重要的生态系统服务。自20世纪末以来,由于人类活动和自然灾害的影响,全球范围内的海草场出现了急剧衰退,由此也促进了海草场生态系统的研究以及海草场人工修复技术的发展。近年来,针对海草场生境流失的现状,中国也开始开展海草场修复工作。从以下方面进行论述:(1)海草的种类、分布,海草场生态系统功能及其生态系统服务:与陆地系统相比,全球海草物种多样性较低,了解海草的分布特征有助于通过了解海草如何适应当地环境压力,以揭示海草适应环境的能力;海草场提供重要而广泛的自然生态系统服务,特别是在维护近岸生态系统健康和满足人类需求过程中起到重要的作用;(2)海草场的衰退及其原因:认识并缓解人类压力对海草场的危害是促进海草场生态系统可持续发展的重要一环;(3)国内外海草场修复现状:以此阐明海草场修复原理,为海草场修复提供科学的方法;(4)总结与讨论:基于科学研究背景,为中国海草场生态系统保护和修复提出建议。海草场的修复和保护应当相辅相成,并与我国海岸长远规划相结合,以此推动我国海草场生态系统服务的可持续发展。

摘要:水体富营养化导致蓝藻水华的发生已成为全球关注的水环境问题,很多鱼类处于水生态系统食物链的最高级,蓝藻水华的主要次级代谢产物-微囊藻毒素可通过鱼类的摄食活动或生物富集作用在鱼体组织中累积,并通过食物链危及人类健康。近年来,微囊藻毒素对鱼类的毒性效应引起众多科学家的关注。在天然水体中不少鱼类可以主动摄食蓝藻,所以,水华蓝藻对鱼类来说既具有营养物作用、也具有潜在的毒性作用。鉴于目前机械收获的水华蓝藻生物量资源化利用问题以及水产饲料业亟需大力开发鱼粉替代蛋白源的需要,从营养学和毒理学这两个角度来研究水华蓝藻对鱼类的营养作用和毒性效应具有较高的理论和现实意义。主要概述了蓝藻粉、蓝藻细胞对鱼类的营养学和毒理学效应,以期拓展水华蓝藻对鱼类毒性效应的研究视野,同时也为水华蓝藻的资源化利用提供新的思路。

摘要:非结构性碳水化合物在海草体内的代谢对植株的生长有重要影响。为更好地跟踪非结构性碳水化合物在海草响应环境胁迫中所起的作用,根据国内外最新文献,重点综述了光强、营养盐、盐度、海洋酸化、温度、硫化物和动物摄食等环境胁迫对海草非结构性碳水化合物储存和转移的影响。光限制和富营养化均降低非结构性碳水化合物的合成,并使之从地下根茎转移到叶;而海洋酸化却促进非结构性碳水化合物合成并向地下组织转移;盐度变化改变海草体内渗透压,需要非结构性碳水化合物的新陈代谢来维持;温度通过影响光合作用、呼吸作用、氮代谢来影响非结构性碳水化合物的合成与储存;而硫化物和动物摄食则分别通过抑制海草酶的活性和啃食海草光合组织,减少非结构性碳水化合物的合成和储存。同时指出了一些今后关于海草非结构性碳水化合物的重点研究方向:(1)海草不同生命阶段(种子休眠和萌发,发育,繁殖等)非结构性与结构性碳水化合物之间,以及可溶糖与淀粉之间的转化分配机制;(2)双环境因子或者多环境因子对海草非结构性碳水化合物的耦合作用;(3)非结构性碳水化合物作为海草床生态系统健康评价指标的研究与应用。

摘要:随着整合生物学思想的发展,生态学与免疫学的相互渗透与交叉,产生了生态免疫学这一崭新的学科,自从其诞生虽然只有短短的十几年时间,但发展迅速。生态免疫学主要从免疫代价的视角来解释生活史权衡、性选择和种群动态变化等生态学问题。动物的免疫功能对其抵抗疾病和最终的生存起至关重要的作用,影响动物免疫的因素具有多样性和复杂性的特点,而研究动物免疫功能变化的原因和结果一直是生态免疫学研究的重要内容。免疫防御是否具有能量或资源代价,这种代价是否昂贵是生态免疫学需要回答的基本问题之一,大量的实验已表明免疫防御的代价是昂贵的。由于能量或资源不是无限的,有限的能量或资源必须在多种经常相互竞争的生理功能间进行分配,这导致了免疫功能与动物的生长、繁殖等生活史组分之间的权衡,很多的研究表明增加一个过程的投资会降低对另一过程的投资。免疫同样在性选择特征进化以及维持雌性偏爱性修饰的雄性中发挥至关重要的作用,免疫功能障碍假说认为睾丸激素负责第二性征的产生并同时具有免疫抑制作用,表达性征的代价是降低了免疫功能,这使得宿主对病原体或寄生物攻击的易感性增加,因此只有高质量的雄性个体才能充分表达性征同时又不遭受大量寄生负荷。综述了生态免疫学的概念、研究内容以及未来研究需要关注的领域。

摘要:基于动态监测样地(200 m × 40 m)的网格(10 m × 10 m)取样,以农作区为对照,用地统计学方法研究了喀斯特峰丛洼地人工林、次生林和原生林3类典型森林生态系统表层土壤(0-15 cm)有机质的空间变异,通过主成分分析和相关分析,探讨了其生态学过程和机制。结果表明:喀斯特峰丛洼地土壤有机质很高,沿着农作区-人工林-次生林-原生林的恢复梯度,土壤有机质显著提高,变异系数逐步增大;农作区和3类森林土壤表层有机质均具有良好的空间自相关性;农作区试验半变异函数C₀/(C₀+C)值为26.5%,呈中等程度的空间相关性;3类森林的C₀/(C₀+C)值为9.0%-22.6%,呈强烈的空间相关性;农作区和人工林土壤有机质呈单峰分布,次生林呈凹型分布,原生林呈凸型分布;不同森林的主导因子不同,农作区的主导因子为主要土壤养分,人工林为地形和物种多样性,次生林为森林结构和物种多样性,原生林为地形和物种多样性,且同一因子在不同森林与土壤表层有机质的正负作用关系和相关程度也不同。因此,农作区和3类森林应根据其土壤表层有机质的空间变异及主要影响因子制定相应的固碳措施。

摘要:为了研究梭梭种子散布规律,通过布设种子雨收集器结合室内实验分析,对准噶尔盆地东南缘梭梭种子雨特征进行了研究。研究显示:(1)梭梭种子雨的累积密度达到平均189 粒/m²,其中有活力种子占约80%;(2)种子散布的高峰集中在11月初到11月15日时间段,其落种量占整个种子雨的65%。其后种子雨密度随时间逐渐减小;(3)整个种子雨过程,不同时期散落的种子雨质量存在差异,表现为不同时期散落种子的萌发率呈现出先增大后减小的趋势;(4)变异函数分析表明,梭梭种子雨在8.12 m的有效变程内,种子雨具有明显的空间格局,其由空间自相关和随机因素引起的空间异质性各占50.0%。准噶尔盆地东南缘梭梭种子雨密度大且质量较高,同时其时空分布异质性较高,这些特征均将影响梭梭种群的分布格局和种群更新。