摘要:随着生物反应器和海洋生态系统中厌氧氨氧化反应的发现,自然生态系统的氮循环过程被重新认识,但是目前厌氧氨氧化过程是否也存在于富营养化湖泊湿地并发挥着重要作用,还未见报道。结合¹⁵N同位素示踪与分子生物学技术研究了白洋淀湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化菌的分布、菌群结构特性、生物多样性及其活性。结果表明,在藻类影响导致的高氨氮沉积物中,厌氧氨氧化菌具有广泛存在性。通过构建16S rRNA克隆文库发现,沉积物中厌氧氨氧化菌的生物多样性相对较低,在2%差异度的条件下,30个克隆序列只分为5个操作分类单元 (OTUs),代表序列与Genebank数据库中已探明的厌氧氨氧化菌Candidatus Brocadia fulgida和 Candidatus Brocadia anammoxidans同源性最高,分别可达97%和96%。同位素示踪结果表明,白洋淀湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化活性为0.19-7.78 nmol N g^-1 h^-1,空间差异较大,产生的氮气占此沉积物总氮气生成量的0.64%-20.65%,体现了湿地的异质性。通过得出的厌氧氨氧化反应速率推算每年由厌氧氨氧化反应损失的氮量为1.8-78 gN m^-2 a^-1,对白洋淀氮循环起到非常重要的作用。富营养化湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化反应的发现为研究厌氧氨氧化对氮循环的重要影响提供了新证据。

摘要:经生物塘处理后的造纸废水矿化度低,有机物质含量高,可用来改善滨海盐碱土壤。研究了不同量(每次灌溉深度为5、10、15和20 cm)处理后的造纸废水灌溉对土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、脱氢酶和过氧化氢酶活性的影响,通过酶活性的变化来反映对土壤改良的效果并寻求最佳灌溉量。结果表明:5种土壤酶上层(0-10 cm)和中层土壤(10-20 cm)的活性大于下层土壤(20-30 cm),造纸废水灌溉没有改变土壤酶活性在不同土层的分布规律;灌溉造纸废水对土壤脲酶和磷酸酶活性的提高主要发生在表层土壤,而对蔗糖酶、脱氢酶以及过氧化氢酶活性的提高主要发生在上层和中层土壤;20 cm灌溉对下层土壤酶活性的提高最明显。5种酶活性均受温度降雨等因素影响,最大值出现在8月份。总体上,灌溉量的增加能提高酶活性的增加程度,最佳灌溉量为20 cm,土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和脱氢酶相对对照分别提高了70.0%、30.9%、56.2%、135.2%和20.84%。酶活性与土壤盐碱度和微生物代谢商(qCO₂)显著负相关,与速效磷和微生物量碳显著正相关,与有机质和速效氮相关性不显著。

摘要:湿地是世界上具有独特结构与功能的生态系统,图们江流域湿地生态系统的健康对该区乃至东北亚地区综合生态系统网络的建设具有重要意义。选择图们江流域下游为研究区,基于压力-状态-响应(PSR)模型,在压力系统、状态系统、响应系统三个层面选取30个指标构建了图们江下游湿地生态系统健康评价指标体系,运用层次分析法和多级模糊综合评判法对研究区湿地生态健康状况进行综合评价,其结果为0.5878,处于亚健康状态。其中,压力系统的健康指数为0.5292,响应系统的健康指数为0.6866,状态系统的健康指数为0.5116,各等级隶属度S=(16.83%, 25.37%, 16.76%, 16.97%,24.07%)。主要表现在研究区域湿地的补水水质差,导致湿地水质污染加重,富营养化现象严重;并且由于人为因素,湿地大面积退化,景观破碎化加剧,功能逐渐丧失,生产力水平下降;急需对本区域湿地进行保护与管理。

摘要:IBI指数法是美国湿地生态系统健康评价的常用方法之一,在国内应用较少,目前为止只有少数学者尝试了底栖动物完整性指数(B-IBI)和鱼类完整性指数进行河流生态系统健康评价。试图建立适合白洋淀地区的生物完整性指数湿地健康状况评价的方法。在白洋淀的23个淀区进行土壤、水体、植物的实地调查与采样分析。根据已有研究所选择的植物属性,选择了30个植物属性作为备选参数。通过考察备选参数与人类干扰的相关性,最后确定了9个对人类干扰敏感的IBI参数。通过分析,建立了适合白洋淀湿地健康评价的标准:IBI,35-45,好;27-34,一般;19-26,差;＜18,极差。评价结果表明,白洋淀23个淀区中,6个健康状况好,5个一般,7个差,5个很差。

摘要:利用MODIS影像数据集提取了2000-2010年间的洞庭湖水面面积。结合城陵矶水位数据分析了10月-翌年5月洞庭湖水体湿地和洲滩湿地的面积变化。研究结果表明,洞庭湖水体湿地呈现明显减小的趋势。2010年2月、10月、12月较2000年2月、10月、12月相比,分别有29.98%、26.76%和9.02%水体湿地转化为洲滩湿地。城陵矶在24-26 m水位涨落的时序变化较大,使东洞庭湖草滩湿地提前出露。推迟淹没,洲滩湿地裸露时间延长,亦将导致低海拔的草滩湿地向芦苇滩湿地的演变。洞庭湖湿地面积的变化是三口、四水来水减少、降雨减少等多方因素共同作用的结果,而三峡在9-10月间蓄水,将进一步加重湿地洲滩化的趋势

摘要:为了调查崇明东滩湿地入侵植物互花米草(Spartina Alterniflora)在不同潮汐带和季节根际细菌的多样性与丰富度,以本地植物芦苇、海三棱藨草(P. australis和 S.mariqueter)和光滩为对照实验研究,在崇明东滩湿地10样点采集根际土壤和光滩土壤,通过PCR-DGGE分子生物学等技术并结合传统培养方法对土壤细菌进行分析研究。研究表明:东滩湿地不同潮汐带的植物根际细菌群落丰富度和多样性不同,在夏季中潮带的根际细菌丰富度(P=0.021<0.05)较高,各个潮带的植物根际细菌在夏秋季有高多样性,其中中潮带的植物根际细菌平均多样性指数最高(H=4.20)。在中潮带入侵物种互花米草根际细菌的丰富度和多样性要显著高于本地植物芦苇和海三棱藨草,其中海三棱藨草的根际细菌在夏季略高。崇明东滩湿地入侵植物互花米草根际细菌与本地植物相比较具有较高的多样性,而且外来种互花米草对湿地土壤微生物群落结构有着较强影响;入侵种互花米草根际细菌的高丰富度和多样性可能是其成功入侵东滩湿地的一个重要因素。

摘要:对浙江天目山2株柳杉(Cryptomeria fortunei Hooibrenk ex Otto et Dietr,分别简称为CF-1,CF-3)及南京紫金山8株马尾松(Pinus massoniana Lamb.,分别简称为PM-1-PM-4,PM-7-PM-10)树轮δ¹³C平均值方位序列及2株柳杉树轮δ¹³C方位平均值年序列进行了谐波分析。分析结果及相关性检验表明,树轮δ¹³C值的方位变化有很强的谐波特征。第1次谐波与第2次谐波分量的方差贡献率占原序列总方差的百分比,除PM-8与PM-10低于70%外,其余均在70％以上,其中,CF-1与PM-9分别达到了93%和96.5％。第1次与第2次(或第3次)谐波的拟合序列与原序列的相关性极高,相关系数均在0.8以上,都通过了0.05的显著性检验,而且,两次谐波的拟合度均比较高,均在75％以上,拟合效果较好。分析结果表明,用2π与π(PM-1与PM-7为2π/3)两个主要谐波周期就可以较好地拟合各树轮δ¹³C序列的方位变化。初相位值的计算结果显示,第1、2次谐波的初相位值存在明显差异,这表明:不同树体2次谐波振幅的峰值出现的方位区域不同,即以2π及以π(PM-1与PM-7为2π/3)为周期的树轮δ¹³C方位变化的极大值并不出现在固定方位区。所以,两次谐波叠加的结果使树轮δ¹³C极值出现的方位区域更复杂。对天目山2株柳杉树轮δ¹³C各方位均值年序列的分析结果表明,2树轮δ¹³C极值均存在明显的年际漂移,其极大值出现频率较高的方位随树木生长坡向而发生转移。两树轮相比,多数年份其δ¹³C的主极大值出现的方位区基本发生45°的方位转移。而主、次极大值叠加的结果却使δ¹³C极值出现的方位基本发生90°的转移,这种极值转移的方向及转移度数与2株树所在坡向的变化和坡向变化度数正好相一致。

摘要:空间格局和空间关联性是研究种群扩散和群落演替的重要方法。在石羊河上游高寒退化草地,运用点格局分析法,对不同演替阶段甘肃臭草和阿尔泰针茅的格局及关联性进行了研究。结果表明:甘肃臭草在没有形成斑块(CK)和斑块形成阶段(A),所有尺度上为聚集分布,在斑块扩散(B)、稳定(C)和衰退阶段(D)分别在0-90 cm、0-70 cm和0-40 cm上为聚集分布,90-100 cm、70-150 cm和40-150 cm为随机分布;阿尔泰针茅在CK阶段所有尺度上为随机分布,在A、B、C阶段分别在0-47 cm、0-75 cm、0-130 cm上为聚集分布,在47-50 cm、75-100 cm和130-150 cm上为随机分布,D阶段在所有尺度上为聚集分布;从CK-D阶段,甘肃臭草和阿尔泰针茅之间的关联性由显著负关联向关联性不显著转变,负关联显著程度先增强,后减弱;甘肃臭草种群从CK到D样地,种群领地密度先增大后减小,阿尔泰针茅种群领地密度逐渐减小。优势种替代过程中,种内竞争和种间竞争的相互转化影响格局的分布类型,竞争的不对称性影响关联性程度的强弱。

摘要:川西亚高山/高山森林土壤通常具有明显的季节性冻融特征。为深入了解川西亚高山/高山森林冬季土壤生态过程,于2008年11月-2009年10月,在土壤初冻期、冻结期和融化期及生长季节,研究了不同海拔(3582 m、3292 m和3023 m)岷江冷杉林的土壤氧化还原酶活性及其对土壤冻融的响应。土壤冻结时间和冻融循环次数随海拔的增加而增加。冻融格局显著影响了土壤氧化还原酶活性,但不同土壤酶在不同海拔表现出明显差异。土壤过氧化物酶和脱氢酶活性受初冻期冻融循环和温度降低影响显著下降,而过氧化氢酶活性明显上升。3种土壤氧化还原酶活性在土壤温度相对稳定的冻结期变化不显著,但在融化期随着土壤温度急剧增加经历一个明显的活性高峰后快速降低,且冻结时间最长和冻融循环次数最多的3582 m变化更为显著。此外,海拔和土层的交互作用显著影响了过氧化物物活性,但对脱氢酶和过氧化氢酶活性不显著。脱氢酶活性与土壤温度极显著相关,但过氧化物酶和过氧化氢酶活性与土壤温度的相关性随海拔差异而不同。这些结果表明川西亚高山/高山森林冬季土壤氧化还原酶仍然具有较高的活性,但受到季节性冻融及其变化的显著影响。

摘要:运用空间直观景观模型LANDIS 7.0 PRO,模拟了在当前采伐模式和无采伐两个预案下,小兴安岭林区森林生物量及主要树种生物量在2000-2200年间的动态。模拟结果如下:(1)无采伐预案下,森林生物量由最初的93.6 t/hm² 逐渐升高,90a后达到最大值258 t/hm² ,之后森林生物量在245 t/hm² 上下小幅波动;(2)前100a采伐预案会明显降低森林生物量,与无采伐预案相比森林生物量最大可降低21.4 t/hm²,平均减少14.7 t/hm²;后100a采伐对森林生物量的影响逐渐减弱,森林生物量平均减少2.6 t/hm²;(3)当前采伐模式促进保护树种红松和紫椴生长,其生物量分别最大可提高9.0 t/hm²和0.53 t/hm²,占到无采伐预案生物量的56%和15%;(4)采伐预案对云冷杉生物量影响较小,主要降低先锋树种(白桦、山杨)和一些阔叶树种(枫桦、春榆)的生物量。研究结果表明现行采伐模式在未来100 a内会显著影响森林生物量,之后其影响逐渐减小,并且保护政策能提高所保护树种(红松、紫椴)的生物量,但要保持较高的总生物量,仍需要降低目前的采伐强度。

摘要:构建三维树冠光合模型可模拟出叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和光能利用效率(LUE)在树冠内的三维分布。以17年生纺锤形"富士"苹果树(Malus domestica Borkh. cv. ‘Fuji’)为试材,通过实测确定三维树冠内叶片和辐射分布,根据不同部位叶片最大光合速率经验公式模拟叶片P_n 在三维树冠空间内分布,并据2007-2009年测定数据拟合相关模型参数。模拟表明,苹果树冠叶片P_n 和辐射的三维分布相似,在树冠上部P_n 三维分布比较平缓,然后随辐射的减少而迅速降低。高辐射条件下(PAR=1500 μmol·m^-2·s^-1),从树冠上部3 m处降到到1 m,平均相对辐射从71.18%降到8.05%,减少了89%,叶片平均P_n从15.05 μmol·m^-2·s^-1降到1.92 μmol·m^-2·s^-1,减少了87%。单位体积小室内的总净光合速率大小主要取决于叶面积密度,部分取决于P_n。G_s三维分布与P_n相似,而LUE分布与辐射相反,中下部高,上部低。根据光合机理模型、树冠内辐射和叶面积三维分布可模拟出苹果三维树冠内叶片的P_n、G_s和LUE分布,该模型参数少,可方便用于其它果树三维光合模型构建和果树整形修剪研究。

摘要:通过盆栽试验探讨了内生拟茎点霉B3与有机肥配施对连作草莓土壤的改善及对草莓生长的影响。试验共设5个处理,分别为对照(CK)、施有机肥与灭菌固体培养基(A)、施有机肥与内生拟茎点霉B3固体菌种(B)、施有机肥与绿色木霉、黑曲霉、枯草芽孢杆菌固体菌种(C)、施加有机肥与绿色木霉、黑曲霉、枯草芽孢杆菌和内生拟茎点霉B3固体菌种(D)。结果表明:A、B、C和D处理平均单果鲜重分别为对照(CK)的1.1、1.4、0.9和1.1倍。B处理比对照增产19.7%,A处理增产8.2%,C和D处理产量均比CK低。B处理草莓生长最好,植株株高及叶面积均值比其它4个处理大。发病率及病情指数结果表明B处理抗病效果最明显,推断内生拟茎点霉B3可以用作生防菌剂。进一步的研究表明土壤真菌和细菌数量在整个生育期先上升后下降,在花期达到最大。成熟期A、B、C、D处理的土壤放线菌数量分别比CK增加7.2%、160.3%、124.5%及82.6%。在花期,B处理及D处理蔗糖酶酶活达到最大,其中A、B、C及D处理的蔗糖酶酶活分别比CK高11.1%、69.4%、50.3%及77.2%。B处理整个生育期都保持较高的土壤蔗糖酶活性。花期是草莓生长的关键期,需氮量较高。A、B、C及D处理脲酶酶活分别比CK处理高250.0%、700.0%、250.0%及175.0%,B处理花期土壤脲酶酶活性显著高于其它4个处理,促进了有机氮向速效氮的转化。花期A、C处理磷酸酶酶活比对照低67.0%、46.7%,B、D处理比对照高122.5%,227.5%。B处理在整个生育期都有较高的土壤磷酸酶酶活, D处理组在花期土壤磷酸酶酶活较高。可见含内生拟茎点霉B3菌的B及D处理组能增加土壤磷酸酶酶活。B处理在苗期和花期土壤纤维素酶活较低,而结果期和成熟期较高。说明内生拟茎点霉B3菌剂与有机肥配施可以改善连作草莓土壤微生物区系,提高土壤酶活性,增强草莓抗病能力,增加草莓产量,是一种有效缓解草莓连作障碍的方法。

摘要:土壤可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)及其官能团特征在土壤碳、氮循环中作用非常重要。对25个不同年龄落叶松林样地、4个深度(0-20、20-40、40-60和60-80 cm)土壤DOC、DON、有机物官能团(芳香性、分子量和疏水性)特征指标(254、260、272 nm和280 nm的单位吸光度值SUVA:吸光度值/DOC含量)和土壤理化指标(土壤全碳SOC、全氮SON、pH值、电导率、容重)进行测定,旨在探究它们的时、空变化特征及与土壤理化指标相关关系。在空间尺度上,与SOC、SON一致,表层土壤DOC、DON多显著高于深层(P<0.05),但是4个单位吸光度值SUVA₂₅₄、SUVA₂₆₀、SUVA₂₇₂和 SUVA₂₈₀均不存在差异(P>0.05);在时间尺度上,仅表层土壤DOC、SOC 和SON随落叶松年龄显著线性增长(P<0.05),而深层DOC、SOC、SON、不同层土壤DON及各官能团指标均没有显著变化(P>0.05)。可见,土壤可溶性有机物内碳的累积(7 mg kg^-1 a^-1)是SOC累积的一部分(762 mg kg^-1 a^-1),但其DON及可溶性有机物芳香性比例、分子量大小及疏水性容量等官能团特征并未受落叶松生长时间以及土壤深度的显著影响。进一步回归分析表明这些官能团指标随土壤DOC含量增加而指数下降,深层土壤同时受DON显著影响。表层土壤DOC、DON与土壤SOC、SON、土壤电导率显著正相关(P<0.05),深层相关不显著(P>0.05),而官能团指标与土壤理化性质的相关性在各个土层均不显著,显示出表层土壤可溶性有机物的量,而不是官能团组成对土壤理化性质影响显著,而深层土壤可溶性有机物量对土壤理化性质不构成显著影响。对于从可溶性组分、官能团角度,分析落叶松人工林成长过程中土壤碳、氮时空变化具有科学意义。

摘要:准噶尔无叶豆(Eremosparton songoricum) 是中亚荒漠特有小半灌木,稀有种,在我国仅片段化分布于新疆古尔班通古特沙漠;它是流动沙丘的先锋物种,也能成功定居于人工固沙区(草方格)。对比研究了人工固沙区及自然流沙区的准噶尔无叶豆群落物种组成、种群密度、高度、盖度、生物量等特征及种群空间分布格局。结果表明:人工固沙区内的准噶尔无叶豆群落物种的科、属、种数均明显多于流沙区,而且2种生境物种相似性指数仅为0.522,表明人工固沙生境显著改变了群落物种组成与结构。除植株密度外,人工固沙区种群的高度,盖度,地上、地下及总生物量密度,单株地上、地下及总生物量等数量特征均显著高于流沙区。2种生境中准噶尔无叶豆种群空间分布的关联维数均接近2.0,体现了较强的个体空间相关性和空间占据能力。2种尺度(1 m和2 m)下的聚集度分析表明,2种生境中种群基本为随机分布。因而,人工固沙生境并未明显改变种群空间分布格局,这可能是种群的固有特性。人工固沙区的土壤有机质、全氮和有效氮含量显著高于流沙区,且与种群数量特征(植株密度除外)呈显著正相关。总之,与流沙区相比,人工固沙使地表得到固定,提高了土壤有机质和氮素含量,明显改变了定居于其中的准噶尔无叶豆种群主要数量特征,增强了种群的生存和适应能力。该结论对荒漠濒危植物的保育具有重要指示意义。

摘要:浅滩和深潭是山地河流中常见的河流生境结构。2011年7月,在重庆开县东河上游双河口-杉木桥河段,选择21个浅滩和深潭,调查大型底栖动物,研究影响不同生境中底栖动物组成、分布和多样性的生态机理。结果表明:调查河段浅滩和深潭中大型底栖动物分别为31种和24种,密度分别为450.62 个/m²和86.24 个/m²,生物量分别为2.88 g/m²和0.55 g/m²。浅滩有指示种11种,即纹石蛾(Hydropsyche sp.)、假蜉(Iron sp.)、假二翅蜉(Pseudocloeon sp.)、舌石蛾(Glossosoma sp.)、高翔蜉(Epeorus sp.1)、背刺蜉(Notacanthurus sp.)、Heterocloeon sp、锯形蜉(Serratella sp.)、朝大蚊(Antocha sp.)、等蜉(Isonychia sp.)、溪颏蜉(Rhithrogena sp.)。深潭指示种仅蜉蝣(Ephemera sp.)和黑大蚊(Hexatoma sp.)两种。刮食者为两类生境的优势功能摄食类群。浅滩中滤食者和刮食者比例显著高于深潭,而收集者和捕食者显著低于深潭。两类生境中大型底栖动物群落结构差异显著。浅滩中大型底栖动物的密度、生物量、丰富度指数、Shannon-Wiener 指数、改进的Shannon-Wiener指数均明显高于深潭。受地貌形态、水力特征和冲淤变化规律影响的生境稳定性和异质性差异是导致大型底栖动物群落差异的主要原因。

摘要:根据2009年5月份至2010年2月份于山东荣成俚岛人工鱼礁区和对照区4个季度月的游泳动物及同步的环境调查数据,采用Margalef种类丰富度指数,Shannon-Wiener多样性指数,Pielou均匀度指数分析了鱼礁区游泳动物群落组成和物种多样性的时空分布特征,运用梯度分析法对调查区域游泳动物群落格局与环境因子进行排序分析,结合蒙特卡罗检验确定影响鱼礁区游泳动物群落结构的控制因子。调查期间共捕获游泳动物18种,隶属于8目15科,优势种为许氏平鲉(Sebastes schlegeli)、大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)和斑头六线鱼(Hexagrammos agrammus),其中许氏平鲉在渔获量组成中占绝对优势(41%)。鱼礁区游泳动物的渔获种类数和渔获量高于各自对照区,但差异不显著(P>0.05), 季度月平均CPUE最高值出现在近岸礁区,达到830.24 g ·网^-1·d^-1。群落组成特征值上,春秋季的参数值最大,鱼礁区与对照区间并无显著差异(P>0.05)。聚类分析表明,春季、夏季和冬季均是季度月内不同区域的样方相似性较高,而秋季的远岸礁区及其对照区样方与春季各区域样方的相似性高于秋季近岸礁区及其对照区。RDA分析表明,水温对游泳动物群落组成变化的解释量为37.1%,是主要的解释因子(P=0.002)。水温和水深等环境因子主导了俚岛人工鱼礁区游泳动物群落结构的时空变化。

摘要:2009年秋、冬季在北黄海全海域121°30'-124°00'E、37°30'-40°00'N范围开展了浮游动物多样性监测及年间变化研究,探讨浮游动物多样性对海流及全球变化的指示。共鉴定出浮游动物8大类28种(不含6大类浮游幼虫和鱼卵仔鱼),类群组成以暖温性近岸种和广温广盐种为主,兼有少量冷温性和暖水性外海种。聚类分析将浮游动物群落划分为:北黄海高盐水团群落、北黄海混合水团群落、北黄海沿岸低盐水团群落。2009年秋、冬季在北黄海均监测到暖水种小齿海樽和肥胖箭虫,前者形成秋季浮游动物优势种,但1959年调查显示它们向北分布不能抵达北黄海,这些暖水种的向北扩布可能预示着黄海暖流的增强。2009年秋、冬季北黄海主要暖温种中华哲水蚤和强壮箭虫丰度也较1959年同期有所升高。研究表明全球变化影响下温带海域北黄海浮游动物暖水种种类增加、分布北移,暖温种丰度升高,这与亚热带海域东海浮游动物对气候变暖的响应模式不同,能够为浮游动物对全球变暖的区域响应机制研究提供参考资料。

摘要:合理构建区域土地利用生态安全格局来实施管理对策和改善区域生态安全水平,已经成为区域生态环境保护的新需求。以位于中国北方农牧交错区的鄂尔多斯市为研究区,基于自然地理数据、社会经济统计数据、土地利用/覆被数据等,借助多目标优化模型和GIS空间分析技术,构建了鄂尔多斯市土地利用生态安全格局,结果表明:(1)不适宜性耕地所占比重较大,林地和草地分布比较合理,适宜的未利用地面积所占比重较大,后备土地资源丰富;(2)多目标优化结果显示,耕地、林地、水域和建设用地面积呈现增加的趋势;草地面积基本保持不变;未利用地面积大幅度下降;(3)土地利用生态安全格局显示,耕地面积增加,主要分布在水分条件较好的河流、湖泊和水库等的周边地区以及城镇和乡村居民点周围;林地面积大幅度增加,主要分布在达拉特旗北部和准格尔旗东部;草地略有增加,广泛分布于库布齐沙漠和毛乌素沙地以外的地区;建设用地增加面积主要来自于重点发展城镇的扩展和规划的重点矿产资源开采区;未利用地大幅度减少,主要集中在杭锦旗境内的库布齐沙漠以及乌审旗和鄂托克旗境内的毛乌素沙地。研究结果对鄂尔多斯市土地资源管理和生态安全建设具有重要指导意义。

摘要:文化林是指村民按照文化传统、风俗习惯或宗教信仰自觉保护和管理的森林,具有一定社会文化功能。目前国内外对文化林物种多样性研究主要为定性描述,缺乏对文化林和非文化林生物多样性的定量比较及差异来源分析。利用物种多样性加性分配方法,将总的Gamma 多样性分成样格内的Alpha多样性以及样格间、样方间和林型间Beta多样性,对中国亚热带地区3个村落文化林的乔木层、灌木层、草本层和藤本层进行物种多样性的多尺度分析。调查发现:(1)文化林共有维管束植物296种,以苦槠,樟和米槠为优势种,非文化林共有维管束植物189种,以杉木、马尾松和毛竹为优势种。文化林乔木层和灌木层物种数显著高于非文化林,草本层和藤本层物种数差异不显著。(2)Beta多样性随尺度增大而增加,林型间Beta多样性最高,占区域总Gamma多样性的41.9%-62.8%,其次是样方间Beta多样性(18.6%-31.9%),对区域多样性贡献最小为样格内Alpha和样格间Beta多样性。(3)林型间的多样性对区域物种多样性的贡献中,文化林占主导作用,乔木层占54.4%-81.0%,灌木层占51.2%-60.2%,草本层占42.9%-64.1%,藤本层占49.9%-62.2%。(4) 物种累积-面积曲线表明,在各个尺度上,文化林物种多样性始终高于非文化林,从而在相同面积下保护了更多的物种。加性分配模型在多个空间尺度上阐明了Alpha和Beta多样性的变化,突出了文化林对区域物种多样性的贡献,对保护对象和保护范围的决策以及生物多样性的保护与恢复具有重要意义。

摘要:准确的环境感知是合理环境行为的前提,利用参与式农村评估方法,研究了甘南高原不同生计方式农户的环境感知。结果发现:(1)甘南高原农户生计方式较单一,生计多样化指数仅为1.76,纯牧区、半农半牧区、农区农户的非农化水平依次提高,但非农活动均以外出打工为主;(2)随着非农化水平的提高,农户的生态关注度、生态保护认知度以及生态变化感知度发生有规律变化,纯农户、兼业户、非农户的生态关注度、生态恶化感知度依次降低,但生态保护认知度依次增强; 3) 非农户、兼业户的环保活动参与度强于纯农户。

摘要:预测陕西洛惠渠灌区地下水动态变化情况,在综合分析了各种地下水动态研究方法的基础上,提出了基于支持向量机和改进的BP神经网络模型的灌区地下水动态预测方法,并在MATLAB中编制了相应的计算机程序,建立了相应的地下水动态预测模型。以灌区多年实例数据为学习样本和测试样本,比较了两种模型的地下水动态预测优劣性。研究表明,支持向量机模型和BP网络模型在样本训练学习过程中都具较高的模拟精度,而在样本学习阶段,支持向量机的预测精度明显优于BP网络,可以很好的描述地下水动态复杂的耦合关系。支持向量机方法切实可行,更加适合大型灌区地下水动态预测,是对传统地下水动态研究方法的补充与完善。

摘要:少花鹤顶兰(Phaiu delavayi)是多年生、多次结实的具有克隆能力的地生兰科植物,是中国特有种。目前少花鹤顶兰开花物候、花寿命、繁殖成功等生物学特征尚不清楚,而这些资料是开展少花鹤顶兰进化和保护生物学研究的基础。利用2005-2007年四川黄龙沟少花鹤顶兰的调查数据,对少花鹤顶兰繁殖成功特征进行了研究。结果表明黄龙沟少花鹤顶兰每个花序的平均花朵数为3(1-7)朵。叶和花的形态指标在年季间无显著变异。2005-2007年3年间的开花物候没有明显的差异,花期始于6月中旬,于7月底至8月初结束,持续约6-7周,80%-90%的花在7月初的开花高峰期开放,属花集中开放模式。花寿命与是否授粉密切相关,成功授粉的花寿命比没有授粉的花寿命短。少花鹤顶兰是自交亲和的,但其结实完全依赖于两种熊蜂的传粉,不存在自动自花授粉和无融合生殖现象。柱头可授性和花粉活力可维持15 d左右。繁殖成功率年季间的变化很大,并表现出逐年下降的趋势,花粉移走率为18%-51%,自然结实率为10%-36%。繁殖成功下降的趋势可能与黄龙沟喷洒农药有关。

摘要:土壤N素循环主要是微生物驱动的转化过程,然而对其的驱动与调控机理了解还很不够。选取长沙黄兴镇蔬菜基地两种蔬菜土研究硝化抑制剂(DCD)对N素转化过程及功能微生物的影响。试验通过室内土壤培养,处理为单施尿素(CK)和尿素与硝化抑制剂双氰胺配合施用(DCD),重复3次。在培养过程中系统监测了土壤中NH₄⁺-N、NO₃^--N含量变化,同时采用荧光定量PCR(real-time PCR)方法研究硝化抑制剂对土壤中氮素转化功能基因丰度的影响。结果表明:在培养过程中DCD处理使两个供试土壤的NH₄⁺浓度稳定在较高水平,而NO₃^-浓度则明显低于对照;施用DCD导致土壤中硝化基因amoA丰度显著减少,而对16S rRNA和反硝化基因nirK丰度没有产生明显影响。因此,DCD在菜地土壤中主要通过抑制氨氧化细菌的繁衍来抑制硝化作用。

摘要:微咸水湖是湖泊演化过程中的一个重要中间状态,以新疆两典型微咸水湖-赛里木湖和柴窝堡湖水为研究对象,采用微孔滤膜收集菌体,SDS-酚-氯仿抽提法直接提取湖水总DNA,利用古菌16S rRNA基因通用引物进行PCR扩增,分别构建两湖古菌16S rRNA基因克隆文库。用限制性内切酶Hae Ⅲ对随机挑选的阳性克隆子进行酶切分型,分别得到7个和8个可操作分类单元(Operational Taxonomic Units, OTUs),两文库覆盖率均大于98%。BLAST比对和系统发育分析表明赛里木湖全部克隆子归属于泉古菌门(Crenarchaeota),97%的克隆子与不同环境免培养氨氧化泉古菌有较高的序列相似性(>97%)。柴窝堡湖水古菌归为3个门:Thaumarchaeota (81.2%)、广古菌门(Euryarchaeota)(13%)和泉古菌门(Crenarchaeota) (5.8%),81.2%的克隆子与具有氮代谢功能的氨氧化古菌纯培养物具有较高的序列相似性(97%-98%),13%的克隆子与已分离到的产甲烷古菌序列同源性大于97%。研究发现新疆微咸水湖可能存有大量新划分的古菌Thaumarchaeota门类群、可培养氨氧化及产甲烷古菌类群,两典型微咸水湖泊中古菌类群多样性较低且群落组成差异大。

摘要:于2010年4月至2011年3月调查了白洋淀3个典型湖区表层水体异养鞭毛虫丰度和生物量及环境因子的周年变化,分析了异养鞭毛虫群落与环境因子的相关关系。白洋淀表层水体异养鞭毛虫的丰度和生物量分别介于100-3200 个/mL和35.98-2328.85 μg/L之间,周年平均值分别为1054 个/mL和532.93 μg/L。白洋淀小型异养鞭毛虫(＜7 μm)的丰度占总丰度的47.11%,而生物量只占总生物量的6.82%;中型异养鞭毛虫(约7-14 μm)的丰度占总丰度的37.42%,生物量占总生物量的39.21%;大型异养鞭毛虫(＞14 μm)的丰度虽只占总丰度的15.47%,却贡献了53.97%的生物量。相关性分析表明,异养鞭毛虫丰度与总氮和氨氮呈显著性负相关,与pH值、细菌丰度、纤毛虫丰度及叶绿素a含量呈显著性正相关;异养鞭毛虫生物量与pH值、溶解氧、纤毛虫丰度及叶绿素a含量显著正相关,与总氮、氨氮呈显著负相关。结果表明异养鞭毛虫群落在微食物环中起着枢纽作用。

摘要:应用生态毒理学研究方法,研究了双酚A(BPA)对萼花臂尾轮虫毒性及生活史影响。结果表明:BPA对萼花臂尾轮虫24 h急性毒性LC₅₀为13.76 mg/L,95%置信限为10.97-17.10 mg/L。生活史研究显示:与对照组相比,0.25-4.0 mg/L的BPA对轮虫胚胎发育历时影响不显著;2.0-4.0 mg/L的BPA显著延迟了轮虫幼体发育时间;当BPA为0.5 mg/L时,轮虫净生殖率(R₀)显著上升,但BPA浓度为2.0和4.0 mg/L时R₀显著降低;4.0 mg/L的BPA显著缩短世代时间(T);BPA浓度为2.0、4.0 mg/L时,轮虫生命期望值(e₀)显著下降;BPA浓度为1.0、2.0、4.0 mg/L时,轮虫内禀增长率(r_m)显著下降;BPA浓度为0.5、1.0 mg/L时轮虫所产后代混交率(MR)显著增长。研究结果表明BPA对轮虫的生殖具有干扰作用,其中R₀和MR受BPA影响最为显著。

摘要:以双斑锦蛇(Elaphe bimaculata)为对象,在24 、27和30 ℃下孵化双斑锦蛇卵,研究孵化温度对孵出幼蛇吐信频次、选择体温、二氧化碳代谢量、生长过程中的呼吸代谢、初次摄食个体数和初次摄食量的影响。结果显示:孵化温度对双斑锦蛇孵出幼蛇的各项行为指标均没有显著影响。自幼蛇孵出至体内剩余卵黄消耗完这一时间段内,呼吸代谢产生的二氧化碳量逐步减少到最低值。24 、27和30 ℃孵化温度下孵出幼体呼吸每分钟所产生的CO₂量分别为10.58、12.06和10.88 μL;初次摄食量分别为4.92、4.34和3.60 g,各温度下摄食个体的数目分别约占该温度下孵出幼体总数的46.2%、56.3%和40%。鉴于3个温度处理下孵出幼体的各项指标均无显著差异,24-30 ℃是双斑锦蛇适宜生存的温度区间。

摘要:针对天敌控害潜能评价和天敌昆虫大量饲养的基础理论问题,以一种重要的捕食性天敌黄玛草蛉Mallada besalis Walker捕食米蛾卵的功能反应和数值反应研究为例,开展研究。结果表明,黄玛草蛉幼虫对米蛾卵的捕食功能反应符合HollingⅡ型方程,其捕食量在一定范围内随着猎物密度的增加而增加,最后趋近一个稳定值,且与是否供水有关,供水时3龄幼虫的理论捕食能力最大,为3205.1粒卵/d。数值反应研究结果表明,不同密度的米蛾卵对黄玛草蛉的生长、发育、繁殖有着显著的影响。随着猎物密度增大,黄玛草蛉幼虫的发育速率、雌虫的产卵量、孵化率及雌性比增大,成虫的寿命延长,最后趋于稳定。米蛾卵密度5、10、20、30、50卵/d。分别是黄玛草蛉幼虫存活、幼虫化蛹、成虫羽化、后代卵孵化及世代延续的临界值。并讨论了功能反应和数值反应研究在天敌利用研究中的侧重点和重要性。

摘要:寄生物与宿主之间协同进化的研究早已在生命科学领域引起广泛关注。现有研究寄生物与其宿主协同进化的模型几乎都是基于寄生物将会导致宿主种群减少的前提建立的。然而,寄生物在很多情况下也会促进宿主种群的增长,比如低密度的寄生物能提高宿主的免疫力从而提高宿主的存活率。基于这一前提假设,在经典的Lotka-Volterra模型和Leslie型捕食者-食饵模型基础上,引入寄生物对宿主的固有促进水平参数K,建立了一类互惠-寄生耦合模型。利用微分方程稳定性理论对模型进行分析,发现系统平衡点的稳定性与固有促进水平K密切相关。分析显示,在不同的固有促进水平K下,寄生物与宿主将会以稳定均衡或周期振荡的形式持续共存。数值模拟实验表明在一定条件下系统会出现Hopf分岔现象,并且随着固有促进水平K的增大,系统还会出现稳定的极限环,即随着固有促进水平K的增大,寄生物与宿主由稳定共存转变为变振幅、变周期的振荡共存。当固有促进水平参数K为零时,我们的模型就转化为经典的Leslie型捕食者-食饵模型。

摘要:肠道微生物与人体多项生理功能密切相关,为探讨超微七味白术散疗效与肠道微生物及酶活性的关系,为中药复方超微饮片临床应用提供科学依据,运用抗生素建立菌群失调小鼠模型,分别灌胃给药七味白术散传统汤剂、超微全量汤剂、超微1/2量汤剂、超微1/4量汤剂、超微1/8量汤剂,分析肠道菌群数及酶活性。结果表明,模型组的肠道微生物(细菌、大肠杆菌、酵母菌、霉菌、乳酸菌及双歧杆菌)数量、木聚糖酶活、蛋白酶活及淀粉酶活均低于对照组(P＜0.05),纤维素酶活性高于对照组P＜0.01)。传统汤剂组的细菌及酵母菌数均高于对照组,但霉菌数明显下降(P＜0.05)。酵母菌数随超微药物浓度的升高而增多,细菌及霉菌数在超微1/2量时最多,与传统汤剂相比,超微1/2组的三类菌均显著增加(P＜0.01)。大肠杆菌在七味白术散传统汤剂和超微1/2量的作用下达到了正常水平(P＞0.05);经超微全量治疗后,大肠杆菌增长十分迅速,远高于其余各组(P＜0.01);七味白术散能促进肠道乳酸菌和双歧杆菌的增殖(P＜0.05),恢复肠道菌群平衡。肠道乳酸菌和双歧杆菌的变化趋势一致,传统药物组的数量比对照组明显增加(P＜0.01),超微药物组超过了传统汤剂组的数量(P＜0.05),超微1/2剂量组的数量最大,远高于其它各组(P＜0.01)。肠道内纤维素酶、木聚糖酶、蛋白酶及淀粉酶活性与超微饮片浓度有一定相关性,但肠道酶活性未达到对照组水平(P＜0.05)。超微七味白术散1/2量治疗肠道菌群失调小鼠的效果与传统汤剂相当。

摘要:工业化带来的大气氮沉降增加是影响森林生态系统碳吸存的重要因素。将森林碳库分为地上和地下两部分,从3个方面综述了国内外氮沉降对森林生态系统碳吸存影响的研究现状。(1)地上部分:氮限制的温带森林,氮沉降增加了地上部分碳吸存。氮丰富的热带森林,氮沉降对地上部分碳吸存没有影响。过量的氮输入会造成森林死亡率的上升,从而降低地上部分碳吸存。(2)地下部分:相比地上部分研究得少,表现为增加、降低和没有影响3种效果。(3)目前的结论趋向于认为氮沉降促进森林生态系统碳吸存,然而氮沉降所带来的森林生态系统碳吸存能力到底有多大依然无法确定,这也将成为未来氮碳循环研究的重点问题。分析了氮沉降影响森林生态系统碳吸存的机理,介绍了氮沉降对森林生态系统碳吸存影响的4种研究方法。探讨了该领域研究的不足及未来的研究方向。

摘要:工业革命以来由于化石燃料的大量燃烧,大气CO₂水平不断增加,预计在21世纪末将增至现有水平的两倍,达到750 μL/L。作为全球初级生产力的重要贡献者,浮游植物应对CO₂水平升高的生理生态响应必然会对水生生态系统和碳、氮等元素的生物地球化学循环产生重要影响。全球CO₂水平的升高将显著改变水体的碳化学环境,淡水生态系统(湖泊和河流)由于容量小变化比海洋更为显著。水体碳化学环境的改变首先会影响浮游植物个体,在高CO₂水平下,浮游植物的细胞会有变小的趋势,并且细胞的光合作用强度也会有不同程度的增加,其中细胞较小或者不具有碳浓缩机制(CCM)的浮游植物增加较多,此外浮游植物细胞的化学元素计量值也将显著改变。随后浮游植物个体水平上的变化会进一步影响水生生态系统,例如水体初级生产力水平的提高,浮游植物、浮游动物群落结构组成以及水体微食物网结构的变化等。此外浮游植物对CO₂水平升高的生理生态响应程度还与水体的营养水平有关。总结了大气CO₂水平升高对浮游植物生理生态影响的研究方法,展望了未来可能的研究方向。

摘要:随着区域合作和大尺度景观保护的需求不断增加,跨界资源管理越来越受到人们的关注,作为跨界资源管理的一种典型方式,跨界自然保护区正成为保护区研究中的热点问题。在对跨界自然保护区概念、类型及历史发展进行阐述的基础上,分析了建立跨界自然保护区的效益和代价及影响跨界自然保护区成败的因素,指出建立跨界自然保护区可能是在更大尺度上实现生态系统管理和生物多样性保护的有效途径。同时,分析了我国保护区的跨界现状和存在的问题,并对我国不同行政区间展开跨界合作的必要性进行了探讨。最后对跨界保护的未来研究提出展望。

摘要:利用我国杉木中心产区会同和杉木扩大栽培区朱亭测定的杉木林生物量和干物质热值资料的基础上,对会同和朱亭11年生杉木人工林能量积累和分配规律进行研究。结果表明:杉木人工林群落林分能量现存量与立地和气候条件关系密切,朱亭11年生杉木人工林群落林分能量现存量 (9294×10⁸-10894×10⁸J/hm²)显著低于会同(12406×10⁸-14733 ×10⁸J/hm²);同龄林分中,现存能量的数值在一定的林分密度范围内,随密度增加而减少。随密度增加而减少的能量现存量,主要是减少了树干的能量现存量,而枝、叶的能量现存量则保持一定稳定状态;能量在林分各组分的分配比大小依次是干＞根＞叶＞枝,林分各组分能量的分配比大小也与立地和气候条件有关,树干中能量分配比会同(56.8%-61.2%)大于朱亭(47.0%-53.5%),枝叶中能量分配比朱亭(28.3%-34.2%)大于会同(22.2%-25.9%);林分能量现存量的空间分布与林分功能作用层面及对水分和养分交换作用密切相关,林分的地表平面和林冠2/3高度处分配的能量最多。

摘要:生殖株丛与非生殖株丛的空间格局是株丛自身特性和植物种内、种间关系综合作用的结果。采用草地群落学调查与点格局分析方法,在祁连山北坡高寒退化草地设置4个退化梯度,每个梯度内随机设置3个2 m×2 m的样方,分析了0-100cm空间尺度上阿尔泰针茅(Stipa krylovii)种群生殖与非生殖株丛的生物量、高度和空间格局。结果表明:未退化草地中,阿尔泰针茅生殖与非生殖株丛均出现聚集格局,且分布于不同的尺度区间;草地退化过程中,生殖与非生殖株丛聚集格局出现重叠且重叠的空间尺度发生转换,从18-19 cm、54-68 cm转换为45-78 cm;生殖株丛空间格局以聚集分布为主,聚集格局尺度随生物量和株高增加而增大;非生殖株丛以聚集和均匀分布为主,聚集格局尺度随生物量和株高下降而减小,均匀格局尺度增大。在干扰活动影响下,生物量分配和株高的转变是种群空间格局发生尺度转换的关键因素,反映了退化草地植物种群繁殖与更新的适应性途径。