• 2012年第32卷第23期文章目次
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    • 中国石龙子母体孕期调温诱导幼体表型: 母体操纵假说的实验检测

      2012, 32(23):7255-7263. DOI: 10.5846/stxb201203070312

      摘要 (2378) HTML (0) PDF 1.77 M (1693) 评论 (0) 收藏

      摘要:卵胎生是由卵生繁殖模式通过逐渐增加卵滞留和胚胎在母体子宫内发育的时间进化而来的繁殖模式。有鳞类爬行动物(蜥蜴和蛇)有着较高的繁殖模式多样性,因而是研究卵胎生繁殖模式进化及其适应意义的理想动物模型。至今对于卵胎生进化的选择压力尚无定论,目前有3种关于卵胎生进化的假说受到学者的关注,其中母体操纵假说最受关注但尚未得到充分的检测。研究继1995年母体操纵假说提出之后,以栖息于温带气候环境下的卵生中国石龙子(Eumeces chinensis)为模型动物检测该假说。37条中国石龙子怀卵母体采自浙江丽水市郊。将怀卵母体分置于3个热处理中,其中12条母体提供每日14 h光照时间,13条母体提供10 h光照,其余12条母体没有任何调温机会(体温随室内环境温度而改变)。结果显示:怀卵母体选择体温向下漂移。3种处理下的雌体繁殖特征没有显著差异。长、短调温组下母体产卵时间要早于非调温组母体,但新生卵的胚胎历期没有显著差异。用5种热处理孵化卵,孵化温度分别为:1=室内波动温度孵化;2=27 ℃;3=24-30 ℃;4=22-32 ℃(3和4孵化处理中,孵化箱内的温度每隔1d改变1次,即卵分别在22和24 ℃孵化24 h,随后在32和30 ℃孵化24 h,每2d循环1次直至孵出);5=在实验室后院内模拟石龙子野外巢址孵化。结果显示:孵出幼体的体长、腹长和头部大小(头长和头宽)在3个母体热处理间存在显著差异,其他形态学特征不存在母体热处理间的显著差异;孵化温度以及孵化温度和母体热处理的交互作用对所有的幼体形态学特征均无显著影响。孵化温度以及孵化温度和母体热处理的交互作用对幼体疾跑速和最大持续运动距离无显著影响;但不同的母体热处理显著影响幼体疾跑速和最大持续运动距离。研究结果不仅为"热变异对在一定孵化温度范围内表型无显著变化的物种的幼体表型没有重要的修饰作用"这一假说提供了有力证据,并且支持母体操纵假说的两个主要预测:雌体在孕期通过体温漂变行为提供体内胚胎发育的最适热环境,而由母体调温行为诱导的后代表型的变异将增强后代的适合度。

    • 同种或异种干扰对花鼠分散贮藏点选择的影响

      2012, 32(23):7264-7269. DOI: 10.5846/stxb201205060654

      摘要 (2283) HTML (0) PDF 1.63 M (1876) 评论 (0) 收藏

      摘要:同种和异种干扰竞争可以增强花鼠(Tamias sibiricus)分散贮食强度,但对其贮藏点选择的影响还不清楚。在半自然围栏内,研究了同种(干扰源为不同性别花鼠)或异种(干扰源为大林姬鼠,Apodemus peninsulae)干扰竞争对花鼠贮藏点选择的影响。结果发现:(1)同种和异种干扰竞争均显著降低了花鼠在高竞争区内的贮藏比例;(2)同种个体存在时,雌性花鼠显著降低了在高竞争区内的贮藏比例,雄性花鼠则显著增加了在中竞争区的埋藏比例。结果表明,花鼠贮藏食物时会避开高竞争区域以降低同种或异种的盗食损失,同时雌雄个体对同种竞争干扰的响应有所差异。

    • 曝气充氧条件下污染河道氨挥发特性模拟

      2012, 32(23):7270-7279. DOI: 10.5846/stxb201201160092

      摘要 (2155) HTML (0) PDF 4.45 M (1096) 评论 (0) 收藏

      摘要:以污染河道为研究对象,模拟研究污染河道在曝气充氧(底泥曝气,ES组;水曝气,EW组)条件下氨挥发的特性,探讨主要影响因素及其作用过程。研究表明,污染河道水体具有一定氨挥发潜力,在实验室模拟条件下,氨挥发速率平均为2.51 mg·m-2·h-1,相当于0.50 kgN·hm-2·d-1;曝气污染河道水体的氨挥发有一定的促进作用,与对照相比(EC组)氨挥发速率和累积氨挥发量存在显著差异(P < 0.05);不同曝气方式对氨挥发过程影响不同,氨挥发速率存在显著差异(P< 0.05);至实验结束,EW组的累积挥发量为2809.76 mg/m2,分别是ES组和EC组的1.17和2.25倍;各实验组的氨挥发累积量用一级动力学方程能很好地拟合,根据模型可以预测氨挥发量;同一温度条件下,pH值、铵氮浓度和通气频率是影响氨挥发的主要因素;曝气可以通过增加通气频率和提高水体pH值来促进氨挥发进行;在曝气作用下随着硝化过程的进行对氨挥发有一定的限制作用;曝气条件下,氨挥发作用在硝化过程启动阶段最为明显。

    • 贵州草海越冬斑头雁日间行为模式及环境因素对行为的影响

      2012, 32(23):7280-7288. DOI: 10.5846/stxb201205180746

      摘要 (2637) HTML (0) PDF 1.82 M (1689) 评论 (0) 收藏

      摘要:2011年12月至2012年2月,在贵州省威宁县草海国家级自然保护区,采用瞬时扫描取样法对越冬斑头雁 (Anser indicus)种群进行了日间行为时间分配和活动节律的研究。结果表明,斑头雁越冬期间的主要行为是取食和静息,分别占50.48%和43.79%,并呈现出早上和傍晚的双取食高峰,中午的静息高峰。各时间段的取食、静息和饮水行为存在显著差异。对不同生境中斑头雁行为的统计结果表明,在陆地生境中的主要行为是取食,在浅水沼泽生境中的主要行为是静息,推测食物丰富度和干扰水平是影响不同栖息地行为模式的主要因素。利用偏相关分析环境温度和湿度对斑头雁行为的影响表明,气温是影响斑头雁日间行为模式的主要因素。气温升高时,斑头雁增加静息行为减少取食行为;气温降低时则减少静息行为增加取食行为。

    • 青藏高原多年冻土区积雪对沼泽、草甸浅层土壤水热过程的影响

      2012, 32(23):7289-7301. DOI: 10.5846/stxb201202290273

      摘要 (3527) HTML (0) PDF 4.94 M (1399) 评论 (0) 收藏

      摘要:有无积雪覆盖下浅层土壤水热过程是青藏高原多年冻土区水能循环中的一个重要不确定因素。为了研究积雪覆盖对高寒沼泽、草甸浅层土壤水热过程的影响,在青藏高原多年冻土区选择了典型的有无积雪覆盖的沼泽、草甸建立观测场,观测浅层土壤的温度和水分状况。通过分别研究积雪对高寒沼泽、草甸浅层土壤温度和水分的影响,结果表明:高寒沼泽、草甸在有积雪覆盖下浅层土壤开始冻结和消融的时间都有所滞后,且冻结持续时间相应有所增加。由于积雪覆盖,浅层土壤温度变化速率略有减小而水分变化速率略有增加,积雪起到了抑制土壤温度变化速率和促进土壤水分变化速率的作用。积雪覆盖对秋季冻结过程和夏季融化过程浅层土壤的温度和水分的影响明显大于冬季冻结降温过程和春季升温过程,且对融化过程的影响较冻结过程明显。通过对比分析有无雪盖沼泽和草甸土壤,说明积雪的覆盖对沼泽土壤温度的影响要大于草甸土壤,对土壤水分融升过程的影响大于冻降过程,且对沼泽浅层土壤的影响大于草甸浅层土壤。

    • 长沙城市斑块湿地资源的时空演变

      2012, 32(23):7302-7312. DOI: 10.5846/stxb201202200229

      摘要 (2698) HTML (0) PDF 4.26 M (1375) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用GIS技术,对长沙市1955、1972和1990年地形图湿地数据及2007年长沙市湿地资源普查数据进行提取和分析,选取最具代表性的斑块湿地作为研究对象,从时间与空间、动态与静态、规模与填埋等视角,研究50年来城市斑块湿地生态系统各层次要素的时空演变过程和变化规律。结果表明:(1)时间层次上,长沙城市斑块湿地总面积呈现先增后减、总体增加的态势;斑块湿地面积变化幅度不断加大,速率逐步加快;(2)规模层次上,面积在32 hm2规模以下的斑块湿地呈增加态势,32 hm2规模以上斑块湿地呈减少态势;(3)动态空间层次上,被填埋斑块湿地的比例在建成区和郊区呈相反的演变结果;(4)静态空间层次上,斑块湿地密度在建成区范围和郊区范围演变结果相背。研究显示,伴随着城市化进程,不同时间尺度、不同规模尺度、不同空间属性、不同空间状态的城市斑块湿地常常呈现差异很大、甚至是截然相反的演变结果;无论是动态空间还是静态空间,建成区与郊区的空间分界线往往是城市斑块湿地演变态势的分水岭。

    • 基于模型数据融合的千烟洲亚热带人工林碳水通量模拟

      2012, 32(23):7313-7326. DOI: 10.5846/stxb201203230397

      摘要 (3139) HTML (0) PDF 2.97 M (1521) 评论 (0) 收藏

      摘要:人工林生态系统是我国森林生态系统的重要组成部分,在全球碳平衡中的作用越来越受到重视。利用千烟洲亚热带人工针叶林通量观测站的碳水通量和气象观测数据,通过模型数据融合方法对碳水循环过程模型——SIPNET模型关键参数进行反演,模拟了2004-2009年千烟洲人工林生态系统的碳水通量。结果表明:仅用碳通量观测数据优化模型参数时,净生态系统碳交换量(NEE)模拟效果较好(R2=0.934),而生态系统蒸散(ET)模拟效果较差(R2=0.188);同时用碳水通量观测数据优化时,NEE模拟效果稍差(R2=0.929),但ET模拟效果显著提升(R2=0.824),说明利用碳水通量观测数据同时优化,SIPNET模型才能较好地模拟试验站点碳水通量。在此基础上,开展了人工林生态系统碳通量对降水变化响应的敏感性分析,发现降水量减少对光合作用的影响比对呼吸作用的影响更为强烈,且碳水通量同时参与优化时模型才能较好地模拟碳通量随降水减少而快速降低的趋势,表明如果不能同时利用碳水通量进行参数优化,模型无法正确揭示生态系统碳循环对降水变异的响应。

    • 农田氮素非点源污染控制的生态补偿标准——以江苏省宜兴市为例

      2012, 32(23):7327-7335. DOI: 10.5846/stxb201205070657

      摘要 (2725) HTML (0) PDF 1.58 M (2302) 评论 (0) 收藏

      摘要:农田氮素流失引起的非点源污染已成为国内外农田生态环境资源可持续利用及农业可持续发展的瓶颈,对其进行有效控制愈显迫切。对非点源污染的控制不能简单地照搬点源污染的方法,须针对非点源污染本身具有的强烈外部性及复杂、广泛、不易监测等特征,探究与非点源污染特征规律相对应的对策。生态补偿作为应对全球生态危机和环境污染的一种公共政策工具,对于内化外部效应具有良好的效果。以农户减少一定程度的氮肥施用量获得政府补偿为切入点,论证了农户减少氮肥用量到最佳生态经济施氮量是获得补偿的依据;以宜兴市为实证对象,运用意愿调查评估法和成本-收益法相结合的方式测算了农户参与农田氮素非点源污染控制的生态补偿标准。研究表明:(1)宜兴市主要粮食生产的最佳生态经济施氮量为375.6 kg/hm2,农户参与农田氮素非点源污染控制的补偿额度理论值为620.0-7098.0元/hm2;(2)68.3%的受访农户愿意接受补偿而减少氮肥用量,受偿意愿与种田经验、受教育程度等因素正相关;(3)愿意接受补偿的农民中50.7%选择氮肥量减少到最佳生态经济施氮量,农田氮素非点源污染控制的补偿标准为620.0元/hm2

    • 用PFU微型生物群落监测技术评价化工废水的静态毒性

      2012, 32(23):7336-7345. DOI: 10.5846/stxb201202020138

      摘要 (2028) HTML (0) PDF 2.71 M (1164) 评论 (0) 收藏

      摘要:化工废水的排放是导致水环境毒物污染的重要来源,以原生动物为靶生物的微型生物群落监测——PFU法因能快速而真实地评价水体受污染程度而被广泛应用。盐城沿海化工园区是至今江苏省环保部门批准建设的苏北地区规模最大的以发展精细化工和医药化工为主导的专业园区,以该园区附近清洁水源中的原生动物为种源,用PFU法评价该园区化工废水的静态毒性。结果表明,原生动物群落对化工废水效应浓度(EC)变化非常敏感。在低的化工废水EC下,原生动物群落群集的物种多样性指数和群集种类均随毒性时间的延长而快速增加,群集速度也较快;随着化工废水EC的增加,原生动物群落群集的物种多样性指数随毒性时间的延长而增加缓慢甚至下降,群集种类则明显减少,群集速度也减缓,说明化工废水EC有较强的生物胁迫效应。在反映原生动物群集过程的3个参数SeqGT90%中,Seq与化工废水EC均呈负相关,而G随化工废水EC增加先呈负相关后呈正相关。根据其回归方程Seq= -0.141 EC+19.05 (R2=0. 941,P<0. 01)推算出该化工废水的效应浓度EC5EC20EC50分别为7.1%、27.3%和67.7%。最终确定盐城沿海化工园区化工废水对其附近清洁水源原生动物群落的安全浓度为7.1%,最大允许浓度为27.3%。盐城沿海化工园区化工废水必须处理至其毒性削减72.7%以上才能排放。

    • 京郊农业生物循环系统生态经济能值评估——以密云尖岩村为例

      2012, 32(23):7346-7354. DOI: 10.5846/stxb201205290789

      摘要 (2287) HTML (0) PDF 2.10 M (1339) 评论 (0) 收藏

      摘要:国内外学术界和决策者对于循环农业给予了相当关注,但关于循环农业研究,从产业经济角度进行定量分析目前仍处于相对匮乏状态。以京郊典型的尖岩村农业生物循环农业范式为案例,采用能值方法,以翔实的数据描述了从种植、养殖到食用菌生产的各个阶段能量输入与输出,通过能值评估指标体系判断在整个循环产业链条中,各生产环节对环境经济产生的影响,结果显示:(1)农业生物循环系统的能值投资率(2.57)较养殖(116.23)、食用菌子系统(158.73)低;环境负荷率(1.40)也较养殖子系统(7.24)、食用菌子系统(13)低,表明,该循环模式可减少对自然资源和外来经济投入的依赖,能够获得自身的资源补偿。(2)农业生物循环系统的净能值产出率和可持续发展指数较高,说明,该模式有较强的获利性,是较理想的产业系统,在北京郊区推广价值较高。

    • 基于遥感的夏季西安城市公园"冷效应"研究

      2012, 32(23):7355-7363. DOI: 10.5846/stxb201112261976

      摘要 (2818) HTML (0) PDF 4.74 M (1825) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市公园景观作为城市绿洲区对城市生态环境特别是局地热环境的调节和改善起着极其重要的作用。以热红外遥感数据为信息源,以遥感定量反演和地理信息空间分析技术为支撑,对西安市城区7个主要公园对周边区域热环境的降温效应进行了研究。结果表明:降温幅度(ΔT)与远离公园的距离(L)两者间呈现非线性的关系特征;不同形态参数的公园对其周边区域的热环境影响不同,公园降温范围与公园绿地面积和水体面积呈现较强的正相关关系;公园水体面积比例≥30%时,其平均降温影响范围和降温幅度均高于水体面积比例低于30%的公园。因此,城市公园建设,不仅要考虑公园面积和形状,亦要考虑水体比例,一般说来,水体面积占公园面积30%以上为佳。基于热红外遥感数据对城市公园影响周边区域的范围和强度进行了定量探讨,所得结论对指导城市公园的规划与建设具有实用价值和参考意义。

    • 海南岛主要森林类型时空动态及关键驱动因子

      2012, 32(23):7364-7374. DOI: 10.5846/stxb201112231964

      摘要 (2108) HTML (0) PDF 5.92 M (1481) 评论 (0) 收藏

      摘要:天然林,橡胶林和浆纸林之间转化是海南岛森林生态系统演变的主要形式。以海南岛1988年(建省),1998年(提出生态省建设)和2008年(目前)3个年代的天然林,橡胶林和浆纸林遥感解译为基础,分析了三者的格局动态及关键驱动因子,得到以下结论:(1)1988-1998和1998-2008年间,天然林总面积呈现先明显增加(增加面积10.76万hm2),后明显减少(减少面积20.03万hm2)特点;橡胶林呈先小幅下降(下降面积7.14万hm2),后大幅度增加(增加面积20.03万hm2)的变化特点,浆纸林则一直呈增加的趋势;(2)三者年动态变化率在1998-2008年间最大(1.335%),1988-2008年间次之(0.965%),1988-1998年间最小(0.490%);(3)1988-1998年天然林空间范围转化呈内部增加,外部扩展的特征,增加的部分主要来自橡胶林和其他用地类型,同时,浆纸林空间转化呈局部增加和橡胶林呈局部减少的特点;1998-2008相比1988-1998年间,天然林空间范围呈外缘收缩,内部减少的特点,橡胶林和浆纸林则呈内外部都扩张的特点。类型间转化天然林向橡胶林,浆纸林和其他类型用地转化较明显;(4)不同时期的林地面积变化主要受政策,农业人口,农林产品市场价格等外在因素的作用,同时也受到道路,高程和坡度等内在因素的影响。最后,从林业监督,生态补偿,市场调节等角度提出海南省林业发展建议。

    • 不同播种时间对吉林省西部玉米绿水足迹的影响

      2012, 32(23):7375-7382. DOI: 10.5846/stxb201205040639

      摘要 (2673) HTML (0) PDF 2.38 M (1178) 评论 (0) 收藏

      摘要:玉米是吉林省西部的主要农作物,水是玉米生产的主要制约因素。如何有效利用有限的水资源,保证玉米高产是亟需解决的问题。通过大田试验,探讨不同播种时间对吉林省西部玉米生产过程中绿水消耗量及其来源的影响,以提高雨水的利用率。3a大田试验的研究结果表明,无论是降水较充足的2005年,还是一般干旱的2006年和极端干旱的2007年,玉米生产需水量中均以绿水消耗量为主,占98%以上。玉米生产的绿水足迹中, 2005年以有效降水足迹为主,2006年、2007年以土壤水足迹为主。前3个播期的玉米绿水足迹中有效降水量所占比例,2005年分别为80.4%、87.6%和89.1%,2006年分别为41.3%、43.3%和46.6%,2007年分别为34.2%、35.5%和36.5%。适当晚播使玉米生长季中有相对较多的降水量,气温亦较高,雨热匹配较好,利于玉米生长,而且绿水足迹中有效降水量所占比重也较大。因此,适当晚播有利于提高雨养农业区雨水的利用率,保护土壤水平衡,促进农业的可持续发展。

    • 黄土塬区不同品种玉米间作群体生长特征的动态变化

      2012, 32(23):7383-7390. DOI: 10.5846/stxb201111111716

      摘要 (2078) HTML (0) PDF 2.09 M (1486) 评论 (0) 收藏

      摘要:不同玉米品种间作,品种间的竞争对群体结构和产量可能有促进作用。为了明确不同密度下品种间作对不同生育期群体生长特征的影响,以及在不同生育期的变化规律,选用郑单958和沈单16两个不同株型的玉米品种在中、高两种密度条件下进行隔行间作田间试验。研究结果表明:不同密度间作群体叶面积指数(Leaf Area Index, LAI)显著增加,同密度不同品种间作LAI在生育后期显著增加,有利于形成合理的冠层结构以获得更多的光照;中等密度下品种间作单株叶面积较单作显著增加,而高密度间作显著降低了单株叶面积;中等密度下,品种间作地上部干物质积累量显著增加,郑单958尤为突出,但高密度间作时的增加幅度较小,这与高密度下株高、茎粗相对减小有关。品种株高、茎粗随间作密度的增加而有所增加,对间作竞争的响应与品种特性密切相关;在不同生育期,郑单958和沈单16号表现不同的生长规律,前者在整个营养生长过程中对间作竞争的响应明显、持续和稳定,而进入生殖期后,间作的生长优势逐渐消失;后者在营养生长期干物质积累量大,但持续时间较短,表现出较弱的竞争性。品种间作可有效改善群体冠层结构,增加群体物质生产力,更好的为增产鉴定基础。

    • 密植条件下种植方式对夏玉米群体根冠特性及产量的影响

      2012, 32(23):7391-7401. DOI: 10.5846/stxb201203120329

      摘要 (2605) HTML (0) PDF 2.17 M (1261) 评论 (0) 收藏

      摘要:选用平展大穗型品种鲁单981(Ludan981,LD981)和紧凑中穗型品种鲁单818(Ludan818,LD818),在两种种植密度(60000和90000株/hm2)和两种种植方式(单株和双株)下,研究了密植及种植方式对夏玉米冠层和根系结构与功能以及子粒产量等的影响。研究发现,随种植密度增加,冠层垂直分布呈现干重比例权重上移的趋势,根系则呈现下移的趋势。密植条件下, LD981冠层对生长空间更为敏感,其根系对生长空间的竞争强于冠层,其群体产量限制因素是子粒库容;LD818根系对生长空间更为敏感,冠层对生长空间的竞争强于根系,其群体产量限制因素是单位面积穗数。60000株/hm2下,LD981的群体结构质量和功能较优,双株种植可缓解其冠层竞争,根、冠协调,表现增产;在90000株/hm2下,LD818的群体结构质量和功能较优,双株种植可缓解其根系竞争,部分改善冠层群体结构质量和功能,根、冠协调,表现增产。

    • 沙地不同发育阶段的人工生物结皮对重金属的富集作用

      2012, 32(23):7402-7410. DOI: 10.5846/stxb201111031658

      摘要 (2366) HTML (0) PDF 1.98 M (1452) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物结皮广泛存在于沙地生态系统,具有重要的生态功能。通过对位于库布齐沙漠腹地达拉特旗火力发电厂附近沙地中不同年代人工生物结皮及物理结皮中重金属含量的测定,旨在分析不同类型生物结皮及物理结皮在不同的发育阶段对重金属富集的影响和重金属污染的指示程度。通过分析和比较,得出以下结论:不同年代生物结皮和物理结皮各种重金属含量均表现为随着发育时间的增加而增加的趋势,生物结皮重金属含量多数类型表现为:Zn>Cr>Ni>Pb>Cu>As>Co>Cd>Hg的顺序关系,少数类型表现为:Cr>Zn>Ni>Pb>Cu>As>Co>Cd>Hg的顺序关系。通过单因素方差分析(ANOVA),不同年代藓结皮中各种元素差异显著性(P<0.05)明显低于藻结皮和物理结皮.相同年代生物结皮和物理结皮重金属含量都表现为同样地规律:藓结皮>藻结皮>物理结皮,表明相同背景条件下,藓结皮对各种重金属的富集能力明显比藻结皮和物理结皮的富集能力强。通过单因素方差分析(ANOVA),Hg和Ni元素含量在所有相同年代样地的生物结皮和物理结皮均无差异,Cr、Zn、 Cu、Co元素含量均存在差异(P<0.05),但差异有的表现在藓结皮和藻结皮之间,而有的表现为藻结皮和物理结皮之间,而Pb、As、Cd元素含量则表现为有的年代有差异,有的年代无差异。通过污染因子CF值分析,藓结皮对污染的指示作用要明显比藻结皮和物理结皮敏感。同时生物结皮对于重金属的富集具有一定的选择性,像Hg、Ni、Zn、Cu、Pb、Co等元素生物结皮相对富集较少,而像Cr、Cd、As等元素相对富集较多。

    • 增强UV-B辐射和氮对谷子叶光合色素及非酶促保护物质的影响

      2012, 32(23):7411-7420. DOI: 10.5846/stxb201201160095

      摘要 (1957) HTML (0) PDF 2.61 M (1042) 评论 (0) 收藏

      摘要:以谷子(Setaria italica (L.) Beauv.)为对象,从拔节期开始持续给予低氮(1.875 mmol/L)和高氮(15 mmol/L)两种氮供应条件并从抽穗期开始进行26 d两种强度(4.29、7.12 kJ·m-2·d-1)的增强UV-B辐射处理,研究了谷子叶中光合色素含量、类黄酮含量和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的变化。结果表明:与高氮供应条件相比,低氮供应条件明显降低了谷子叶中光合色素含量但提高了类胡萝卜素/叶绿素含量比值;在开花期中段和灌浆期中段,高氮供应条件下谷子叶中光合色素含量对增强UV-B辐射比低氮供应条件下的谷子更敏感。从灌浆期开始到处理结束,两种影响因子对谷子叶中类黄酮含量均有显著影响,增强UV-B辐射导致谷子叶中类黄酮含量逐渐升高,且相同增强UV-B辐射强度下低氮供应条件下的谷子叶中类黄酮含量明显高于高氮供应条件下的谷子。谷子叶中PAL活性对两种影响因子的响应较类黄酮含量更加敏感,低氮供应条件使谷子叶中PAL活性明显提高。结合上述指标的相关性分析结果可知,低氮供应条件加强了处于繁殖期主要阶段的谷子叶中类黄酮的积累,并使谷子叶中的类胡萝卜素/叶绿素含量比值明显提高,进而有助于维持谷子叶中光合色素含量在增强UV-B辐射条件下的相对稳定性,对植株抵抗UV-B辐射伤害有利。

    • 不同产地披针叶茴香光合特性对水分胁迫和复水的响应

      2012, 32(23):7421-7429. DOI: 10.5846/stxb201203150348

      摘要 (3981) HTML (0) PDF 1.75 M (1366) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨披针叶茴香(Illicium lanceolatum)对水分胁迫的响应,选用4个不同产地的披针叶茴香(浙江临安产地(LA)、浙江开化产地(KH)、江西武宁产地(WN)和福建南平产地(NP))盆栽幼苗为试验材料,采用Li-6400便携式光合作用测定仪对不同水分胁迫下幼苗光合特性进行测定。结果表明:随着水分胁迫强度增加,不同产地幼苗光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)值表现出不同程度的降低,最大净光合速率(Pmax)的变化趋势存在产地差异,基本为先升后降;而表观光量子效率(AQY)呈增加的趋势。在水分胁迫复水后,4个产地幼苗LSP、LCP、AQY和Pmax值与正常供水时存在显著差异(P﹤0.05),WN、KH和LA幼苗LSP值大于正常供水;除NP幼苗外,其余产地幼苗LCP值均不同程度快速回升;KH和WN幼苗Pmax值高于正常供水,LA和NP幼苗Pmax低于正常供水;WN、KH和LA幼苗的AQY值均明显高于正常供水。表明披针叶茴香不同产地植株光合特性对光强和水分敏感性不同,WN产地植株对水分和光照的需求较广、适应能力较强,其次为NP产地,而浙江产地(KH、LA)植株对于水分的要求较高。水分胁迫下,披针叶茴香幼苗光合响应曲线亦存在差异,在低光范围(≤200 μmol·m-2·s-1)时,其净光合速率(Pn)光响应值主要受土壤水分影响,当光强增大时,光照负面影响大于水分影响。表明披针叶茴香生长需要适宜水分,但最需要适宜光照,土壤水分条件较低时需实施弱光栽培措施来缓和逆境胁迫。

    • 芦芽山林线华北落叶松径向变化季节特征

      2012, 32(23):7430-7439. DOI: 10.5846/stxb201203090322

      摘要 (2258) HTML (0) PDF 2.33 M (1208) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用点状树木径向变化记录仪对芦芽山林线树种华北落叶松树木茎干的径向变化进行了一年的连续观测,分析了华北落叶松茎干径向日变化规律及茎干累积变化的季节动态。结果表明:华北落叶松茎干日变化在温暖季和寒冷季存在着相反的变化模式。在温暖季,茎干径向日变化归因于空气温度导致树木蒸腾作用强度的日变化而使茎干组织水分发生变化;在寒冷季,茎干径向日变化主要是因为空气温度通过热力学原理导致的"茎干冻融作用"。华北落叶松年内茎干径向变化存在4个不同阶段:1)春季茎干水分恢复期,2)夏季茎干快速增长期,3)秋季茎干脱水收缩期,4)冬季茎干相对稳定期。在不同阶段,影响华北落叶松茎干径向变化的环境因子并不一致。土壤温度为生长季中控制华北落叶松茎干径向生长的主导因子。

    • 地形对植被生物量遥感反演的影响——以广州市为例

      2012, 32(23):7440-7451. DOI: 10.5846/stxb201203050298

      摘要 (2574) HTML (0) PDF 10.16 M (1345) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前植被生物量遥感反演研究中的地形校正主要是校正地形变化对地表反射率的影响,较少考虑地形起伏引起的像元面积与实际地表面积的差异,而这种差异将导致植被生物量估算结果的偏差。在生物量遥感反演的基础上,结合地表面积计算模型和物质守恒定律,建立了生物量地形校正模型,定量分析和讨论了地形起伏对广州市植被类型面积提取和生物量准确估算的影响。结果表明:地形校正前后全市针叶林、阔叶林、草地、灌木林和园地面积分别增加6.18%、 3.70%、 2.86%、1.92%和1.29%;在综合分析区域生物量遥感反演中的各种不确定性的基础上,建立的各植被类型的生物量模型均具有较高精度,相关系数均接近或者超过0.9,可以满足生物量反演的要求;全市植被生物量呈现出东、北高,西、南低的分布格局,像元实际代表的林地(阔叶林和针叶林)平均生物量为61.86t/hm2,高于珠三角区域生物量平均值,但与亚热带林的顶级群落生物量水平有较大差距,林地生物量还有较大的增长空间;经过校正地形变化引起的像元面积和实际地表面积差异对生物量提取结果的影响后,植被总生物量比校正前增加了5.82%,5种植被类型的总生物量有不同程度的增加,阔叶林、针叶林、草地、灌木林和园地分别增加了7.74%,4.76%、3.34%、2.50%和1.58%。与其它的表面积计算模型相比,利用的像元地表面积模型具有较高的精度,可以满足生物量遥感估算中地形校正的需要。

    • 指数施肥对楸树无性系生物量分配和根系形态的影响

      2012, 32(23):7452-7462. DOI: 10.5846/stxb201203040288

      摘要 (3179) HTML (0) PDF 2.21 M (1433) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探求楸树不同无性系生物量分配和根系形态的差异,2011年3-8月在甘肃省天水市小陇山林科所,以2年生楸树无性系1-4、7080和015-1组培苗为试验材料,设置了CK、6、10、14 g尿素/株4个处理,研究指数施肥对楸树无性系生物量分配和根系形态的影响。结果表明:(1)同一无性系中,10 g尿素/株的根、茎、叶生物量及总生物量、根长、根表面积、根体积和根平均直径均高于其它处理。无性系015-1的生物量和根系形态参数整体上高于无性系1-4和7080。无性系015-1在10 g尿素/株的根、茎、叶生物量及总生物量分别为89.44 g、61.30 g、79.97 g、230.71 g,是CK的1.48、1.52、2.09、1.66倍;根长、根表面积和根体积为22667 cm、6260 cm2、578.14 cm3,是CK的1.94、1.54、2.43倍。(2)指数施肥和无性系的遗传差异明显影响楸树不同无性系生物量的分配格局。适量施氮明显促进3个楸树无性系生物量的积累,而氮素缺乏或过量均不利于生物量的积累。8月同一无性系的根冠比均随施氮量的增加而降低;同一处理下无性系7080的根冠比高于无性系1-4和015-1。无性系1-4和7080的生物量主要向叶和茎分配,而无性系015-1主要向叶分配。(3)指数施肥在6月和7月主要促进细根根长和根表面积的增加;指数施肥在8月主要促进细根、中等根和粗根体积的急剧增加,分别比7月高达36.88%、124.96%、154.79%。这利于根系在中后期吸收更多养分,从而引起生物量分配格局的变化。(4)生物量参数和根系形态参数关系密切。根生物量、地上生物量、总生物量分别和根长、根表面积、根体积、根平均直径极显著正相关;根冠比和根长、根表面积、根体积、根平均直径极显著负相关;比根长和地上生物量、总生物量显著正相关,和根冠比极显著负相关。

    • 火烧伤害对兴安落叶松树干径向生长的影响

      2012, 32(23):7463-7472. DOI: 10.5846/stxb201201180110

      摘要 (1920) HTML (0) PDF 3.37 M (981) 评论 (0) 收藏

      摘要:在大兴安岭塔河林业局瓦拉干林场22支线截取3个兴安落叶松(Larix gmelinii)火疤圆盘,预处理和交叉定年后,测定垂直年轮(径向)和沿年轮(横向)方向2次火烧间的年轮宽度变化。通过生长趋势拟合、火烧后生长面积与正常(理论)生长面积比较,分析火烧伤害对兴安落叶松树干生长的影响。结果表明:火烧后横向年轮生长呈现出窄-宽-正常的趋势,这种趋势可以用3次曲线来拟合,即y = 0.01x3 - 0.14x2 + 0.85x + 0.56(DF = 3,F = 227.7,P < 0.0001,y为平均年轮宽度,x为偏离火烧点距离)。在本文分析的3个圆盘中,火烧后的横向生长释放都出现在距火烧部位1/3范围内。火烧后径向上年轮宽度变化规律也较为明显,即在火灾后的几年时间内,年轮宽度值较火灾前都呈增加趋势。火烧后3个圆盘的径向生长释放持续时间分别为14、5a和11a。通过面积计算整体来看,火烧导致圆盘1较正常情况下损失了67.2%,圆盘2比正常情况下增加了6.6%,圆盘3增加了13.7%。上述分析表明,火烧导致的径向生长损失,可以较好地由横向和径向生长释放予以补偿,但是具体补偿多少因烧伤程度不同而有差异。火烧可直接改变树干径向生长变化,同时,这种变化也受其他因素影响,例如像树龄、树种特性、火灾间隔期等因素,这些因素的差异就可能导致补偿程度的不同。

    • 山地梨枣树耗水特征及模型

      2012, 32(23):7473-7482. DOI: 10.5846/stxb201111111706

      摘要 (2429) HTML (0) PDF 2.28 M (1394) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于枣树树龄、品种、冠层形态、下垫面以及枣树种植区气象条件不同,导致榆林地区枣树耗水规律研究缺乏系统性。本文利用HYDRUS-1D 数学模型对枣树耗水规律进行了研究。2008-2010年通过对榆林米脂县不同树龄山地梨枣树叶面积指数、根系分布规律,作物系数的研究,结合HYDRUS-1D 模型预测所需土壤、气象等参数的测定,对山地梨枣树土壤水分动态进行了模拟,并对土壤水分模拟结果与实测值进行拟合,反推出模型计算所需的消光系数及土壤水分胁迫系数等参数。结果表明:HYDRUS-1D 模型能够很好模拟该地区梨枣树土壤水分动态变化过程,该地区成年(8龄)梨枣树从发芽开始到梨枣收获期结束共耗水267 mm。

    • 两种常绿阔叶植物越冬光系统功能转变的特异性

      2012, 32(23):7483-7491. DOI: 10.5846/stxb201108251245

      摘要 (2303) HTML (0) PDF 2.29 M (1297) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过叶绿素荧光和P700氧化还原动力学同步测定,研究大叶黄杨(Euonymus japonicus)和锦熟黄杨(Buxus spervirens L.)的阳生叶和阴生叶在北京地区越冬进程,光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)功能转变机制的特异性。结果表明,入冬前0℃以上低温条件下,各叶片PSⅡ有效光量子效率Y(Ⅱ) (Effective quantum yield of PSⅡ)处于同一水平,但阳生叶Y(Ⅰ)(Effective quantum yield of PSⅠ)均高于阴生叶,同时各叶片Fo(Minimal fluorescence)和OJIP水平不完全相同:大叶黄杨两种叶片差异不显著,锦熟黄杨阳生叶显著低于其阴生叶;同步测定P700氧化还原变化表明,两种阴生叶在0-20 ms的P700氧化过程分两个阶段,尤其是锦熟黄杨2 ms后的氧化速率显著降低,而两种阳生叶0-20 ms基本保持同一氧化速率;两种阴生叶的两个光系统量子效率比Y(Ⅰ)/Y(Ⅱ)<1,两种阳生叶Y(Ⅰ)/Y(Ⅱ)=1。入冬后,各类叶片PSⅡ受到不同程度光抑制,而PSⅠ光量子效率Y(Ⅰ)均先增加后减小,Y(Ⅰ)/Y(Ⅱ)发生不同程度增加,Y(Ⅱ)和两个光系统的平衡能力均依次为锦熟黄杨阴生叶>锦熟黄杨阳生叶>大叶黄杨阴生叶>大叶黄杨阳生叶;冬季大叶黄杨阴生叶J相的相对强度高于锦熟黄杨阴生叶,而两种阳生叶OJIP动力学变化几乎消失;同步测定P700氧化还原变化表明,锦熟黄杨阴生叶2 ms即达到Pm(Maximal P700 change),其他叶片0-20 ms保持同一氧化速率,阳生叶Fo、P700氧化速率和Pm均低于阴生叶。返青后,各叶片两个光系统功能逐渐恢复。可见,冬季低温或低温强光逆境会导致阳生叶和阴生叶的两个光系统功能和互动机制发生不同转变。

    • 干旱胁迫对银杏叶片光合系统Ⅱ荧光特性的影响

      2012, 32(23):7492-7500. DOI: 10.5846/stxb201201150088

      摘要 (3293) HTML (0) PDF 2.09 M (1294) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨银杏叶片在长期干旱胁迫下光合性能的变化,采用盆栽控水法对银杏幼苗进行干旱处理,并分别在处理后第0、20、30、40、50天,对荧光动力学曲线和荧光参数进行了测定和JIP-test分析。结果表明:随着干旱的加剧,叶片叶绿素含量逐渐递减。由于干旱导致银杏叶片的光合系统Ⅱ(PSⅡ)结构破坏和稳固性减弱,其荧光动力学曲线出现了K相和L相的升高,在干旱处理40 d后升高加剧。PSⅡ结构的变化导致了一系列荧光参数的变化,初始荧光F0逐渐升高,最大荧光Fm逐渐降低;代表单位反应中心活性的参数ABS/RC、ET0/RC、TR0/RC逐渐升高;单位面积捕获的光能TR0/CS0高于对照,单位面积用于电子传递的光能ET0/CS0后期下降;表示受体侧电子传递活性的参数Sm、ψ0、φE0逐渐下降,M0、VJ、VI逐渐升高;表示热耗散的参数DI0/RC、DI0/CS0随干旱时间延长而急剧升高;活性反应中心数目RC/CS0减少;代表PSⅡ光合效率的参数Fv/Fm 、PIabs逐渐下降;代表PSⅡ供体侧活性的参数WK随干旱时间延长而逐渐升高,OEC逐渐减少。干旱胁迫导致银杏叶片PSⅡ反应中心失活,能流分配失衡,电子传递受阻,PSⅡ放氧复合体失活和PSⅡ稳固性减弱,从而破坏PSⅡ光合功能。而反应中心失活和受体侧电子QA-的累积是造成PSⅡ电子传递活性减弱的主要原因。干旱条件下,银杏PSⅡ的PIabsFv/Fm对干旱的反应更灵敏,可作为银杏叶片受到伤害的指标。

    • 神农架川金丝猴栖息地森林群落的数量分类与排序

      2012, 32(23):7501-7511. DOI: 10.5846/stxb201112261980

      摘要 (2708) HTML (0) PDF 7.24 M (1473) 评论 (0) 收藏

      摘要:在神农架川金丝猴生境典型地段设立样方58块,根据样方资料对神农架川金丝猴栖息地的森林群落用组平均法分类和DCA排序。用组平均法将58块样地分为9个群系,依据《中国植被》的分类原则和系统将研究区植物群落划归为7个植被型。样地的DCA排序较好地揭示了该区森林群落的分布格局与环境梯度的关系; DCA第二轴明显地反映出森林群落的海拔梯度变化,沿DCA第二轴从右到左,海拔逐渐升高;第一轴表现了各植物群落或植物种所在环境的坡度、坡向,即水分和光照因素,沿第一轴从下到上,坡度渐缓、坡向渐向阳。其中海拔梯度是环境因子中对森林群落起决定性作用的因子。研究表明,巴山冷杉+糙皮桦-大齿槭+尾萼蔷薇-高原露珠草+星果草群系发育较好,高大树木占有较大的比例,是神农架川金丝猴最适宜栖息地。7个植被型物种丰富度指数在群落梯度上呈规律性波动.其中针叶林和针叶-阔叶混交林中,物种丰富度指数在群落梯度上的总体趋势表现为灌木层>草木层>乔木层;在常绿阔叶林和常绿-落叶阔叶混交林中,该趋势为灌木层>乔木层>草本层;在落叶阔叶林中,其丰富度指数的趋势为灌木层>草本层和乔木层。不同植被类型川金丝猴食源植物种类在群落梯度上的变化趋势与物种丰富度指数相同,但地衣类植物作为川金丝猴冬季的重要食物只在针叶林和针叶-阔叶混交林中生长。本研究为制定栖息地保护计划,更好地保护神农架川金丝猴提供了科学理论依据。

    • 碱性土壤盐化过程中阴离子对土壤中镉有效态和植物吸收镉的影响

      2012, 32(23):7512-7518. DOI: 10.5846/stxb201112251968

      摘要 (2843) HTML (0) PDF 1.86 M (1806) 评论 (0) 收藏

      摘要:镉是土壤环境中对土壤质量有着极其重要影响的污染物之一,低含量下就能对人体和动物产生危害。镉在土壤中的有效态既决定了它的生物有效性及对环境的危害程度,又是人们对受污染土壤进行治理和修复的基础。作为盐化土壤中的典型组分,无机盐不可避免对镉的有效态及生物有效性等地球化学行为产生明显影响。研究了碱性土壤盐化过程中无机盐阴离子对土壤中镉有效态和植物吸收镉影响。研究方法为:以钠盐为例,实验研究了碱性土壤盐化过程中无机盐阴离子对土壤中镉有效态的影响;通过油菜种植试验,分析了无机盐阴离子对土壤中镉生物有效性的影响。研究结果表明,土壤盐化过程中,土壤溶液中Cl-浓度较低时,土壤中镉的有效态含量随Cl-浓度增加而增大,但当土壤中Cl-/Cd 的比值大于100∶1时,土壤中镉的有效态含量达到最大值。土壤溶液中SO42-含量对土壤中镉有效态含量的影响不明显;随着土壤溶液中HCO3-含量的增加,土壤中镉的有效态含量明显减少。由于Cl-、SO42-是土壤溶液中的主要成分,随着盐度的增加,镉的有效态含量增加。油菜种植试验显示,当土壤中Cl-的含量增加时,土壤中镉的有效态含量增加,有利于植物对镉的吸收,因此油菜中镉的含量随土壤中Cl-的含量增加而增加,但当土壤有效态含量超过2 mg/kg后,油菜吸收镉已经达到最大。随着土壤溶液中SO42-浓度的增加,油菜中镉含量基本不变;土壤溶液中HCO3-的含量增加,植物中镉的含量随土壤中HCO3-含量增加而减少。这些特征与土壤镉有效态变化相吻合。通过各种措施控制土壤盐度和调节阴离子类型和含量,有利于降低土壤中镉的有效态含量,减轻镉的活化;农业生产中适当调整无机肥料的种类,可以减少农作物对镉的吸收。

    • 两种绣线菊耐弱光能力的光合适应性

      2012, 32(23):7519-7531. DOI: 10.5846/stxb201111171747

      摘要 (2474) HTML (0) PDF 6.28 M (1335) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究彩色叶花灌木金山绣线菊(Spiraea bunmalba ‘Goldmound’)、金焰绣线菊(Spiraea bunmalba ‘Goldflame’)对弱光胁迫的光合适应能力,分析其弱光处理及恢复过程中光合特性的变化,探讨其对弱光环境的光合生理适应性变化,为绣线菊在城市园林不同光照环境中得到科学应用提供参考。2种绣线菊具明显光合日变化规律,光强为自然光照60%-65%、40%-45%时光合速率日变化为双峰型曲线,第1峰值高于第2峰值,有明显光合"午休"现象,光强为自然光照20%-25%时光合速率日变化为单峰型曲线,无明显光合"午休"现象;2种绣线菊最大净光合速率、光补偿点、光饱和点、最大表观量子效率和暗呼吸速率随处理光强减弱而减小;叶绿素(a+b)、类胡萝卜素含量随处理光强减弱而增加,叶绿素a/b值随处理光强减弱而降低;随处理光强减弱2种绣线菊叶片变薄,上、下表皮细胞变小,栅栏组织、海绵组织厚度变薄,海绵组织细胞间隙变大,2者比值减小;2种绣线菊弱光胁迫均产生低分子量(45.0-66.2 kDa)特异表达蛋白,推测为弱光胁迫诱导蛋白。2种绣线菊经60%-65%、40%-45%弱光处理后具一定恢复能力,光强仅为自然光照20%-25%处理时其恢复能力较弱。栅栏组织与海绵组织厚度比值、叶绿素a/b值和最大净光合速率是评价2种绣线菊耐弱光能力的重要指标,叶绿素a/b值与耐弱光能力显著负相关,栅栏组织与海绵组织厚度比值、最大净光合速率与耐弱光能力显著正相关,2种绣线菊耐弱光能力按隶属函数值排序为金焰绣线菊>金山绣线菊。

    • 闽楠人工林细根寿命及其影响因素

      2012, 32(23):7532-7539. DOI: 10.5846/stxb201110231566

      摘要 (2636) HTML (0) PDF 2.17 M (1524) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用微根管技术对闽楠(Phoebe bournei (Hemsl.) Yang) 人工林细根生长动态进行了连续2a的观测,通过Kaplan-Meier方法估计细根寿命,使用对数秩检验(Log-rank test)比较单一因素(细根直径、序级、出生季节和土层)对细根寿命的影响;并分析细根化学性质对细根寿命的影响。结果表明:出生季节极显著影响闽楠细根寿命(P<0.01),细根主要在春季出生(82.36%),夏季出生的细根平均寿命和中值寿命皆最长,分别为(218±23)d和(175±65)d;土层对闽楠细根寿命的影响不显著(P>0.05),下层(20-40 cm)细根平均寿命为(126±4)d高于表层(0-20cm)的(116±5)d;细根平均寿命随直径增大而极显著增大(P<0.01),0-0.3 mm的细根平均寿命为(109±4)d,0.3-0.6 mm的为(123±5)d,0.6-1 mm的为(139±11)d,1-2 mm的为(185±25)d。随着径级增大,闽楠细根碳含量极显著增大(P<0.01),氮含量极显著减小(P<0.01),碳氮比极显著增大(P<0.01),磷含量极显著减小(P<0.01)。细根平均寿命随序级增大亦显著增大(P<0.05),其中一级根平均寿命和中值寿命分别为(120±4)d和(89±1)d,高级根的则为(137±7)d和(123±1)d。以上结果表明闽楠细根寿命受到细根形态结构(直径和序级)、出生季节以及细根化学性质的影响。

    • 旅游交通碳排放的空间结构与情景分析

      2012, 32(23):7540-7548. DOI: 10.5846/stxb201111301830

      摘要 (2797) HTML (0) PDF 3.13 M (1478) 评论 (0) 收藏

      摘要:旅游业作为全球第一大产业,是影响气候变化的重要因素之一,旅游碳排放的相关研究近年来已经引起学者们的关注。选择了九寨沟风景区、西安碑林博物馆、南京珍珠泉风景区3个旅游交通模式差异明显的案例地为例,根据实地问卷调查数据估算了九寨沟风景区、西安碑林博物馆、珍珠泉旅游风景区2010年的旅游交通碳排放总量分别为654.18,108.44和15.92 Gg。通过比较九寨沟、西安碑林和珍珠泉的碳排放累积曲线,得出不同旅游平均距离的景区的碳排放结构均衡度有所不同,旅游平均距离偏低景区的碳排放结构最不均衡。同时,旅游景区的交通碳排放在距离上具有分段性,不同旅游平均距离的景区交通碳排放的空间结构具有明显的差异性。通过4种不同的交通情景分析发现,旅游平均距离高和距离中等的景区对飞机的碳减排敏感度较高,旅游平均距离偏低的景区自驾车的碳减排效果最为明显。研究结果为旅游管理部门根据碳排放结构有针对性的制定差异化的旅游交通碳减排政策提供了参考和借鉴。

    • 北京市妫水河流域人类活动的水文响应

      2012, 32(23):7549-7558. DOI: 10.5846/stxb201112141911

      摘要 (2563) HTML (0) PDF 3.51 M (1680) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取1986-1987年、2005-2006年为两个研究时段,解译1987年和2005年两幅土地利用图,分析土地利用和气候变化情况。利用土壤水评价模型(Soil Water Assessment Tool,SWAT)量化近20年来人类活动对妫水河流域产生的直接与间接影响。结果显示:人类活动的间接影响使径流量增加,汛期(6-8月)增加显著,增幅达34.67%。另外,涨水与退水过程明显加快,径流分配趋于不均匀。人类活动的直接影响使径流量大幅度降低,平均径流系数下降了87%以上。涨水和退水过程基本消失,径流量分配趋于均匀。因此,在妫水河流域,人类活动的间接影响使流域涵养水源能力下降,易发生洪涝和干旱。人类活动的直接影响增加了降水的利用率,减少了洪涝和干旱。

    • 膜下滴灌技术生态-经济与可持续性分析——以新疆玛纳斯河流域棉花为例

      2012, 32(23):7559-7567. DOI: 10.5846/stxb201204070486

      摘要 (2312) HTML (0) PDF 1.68 M (1664) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用2000、2004、2006和2009年玛纳斯河流域的调查数据,以棉花为例,从生态、经济和社会可持续发展三个角度对比分析了膜下滴灌技术的应用效果。生态效益主要表现为,采用膜下滴灌比沟灌平均节水41.92%,流域内农业节约水量约为多年河道来水的9.34%,基本满足河道最小生态需水;采用膜下滴灌比沟灌节约化肥用量18.38%,节约农药用量17.00%。经济效益主要表现为,采用膜下滴灌棉花(籽棉)单产提高23.15%,水分利用效率(WUE)提高70.70%。社会效益主要表现为,采用膜下滴灌农业管理效率提高3-4倍,节约了农业劳动力。采用Bossel理论综合评价膜下滴灌技术的社会可持续性性,结果为良好。总体分析结果表明,采用膜下滴灌技术有利于区域社会经济的发展和生态环境的保护。本文的研究结果可为今后膜下滴灌技术的推广应用提供参考。

    • 高温胁迫及其持续时间对棉蚜死亡和繁殖的影响

      2012, 32(23):7568-7575. DOI: 10.5846/stxb201201070033

      摘要 (2301) HTML (0) PDF 1.67 M (1376) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探索高温胁迫对棉蚜的影响,室内采用叶子圆片培养基饲养棉蚜的方法,研究不同温度(32,34,36,38,40 ℃)、不同处理时间(1,2,4,6 h)对棉蚜死亡和繁殖的影响。结果表明:棉蚜每日死亡率可用互补重对数模型较好地拟合。随着温度的升高和持续天数的延长,棉蚜累计死亡率呈上升趋势,38 ℃条件下其累计死亡率明显迅速上升。棉蚜半数致死温度随着每天高温处理时间的增加和高温持续天数的延长而降低,且第1-2天下降明显。棉蚜繁殖率随着温度的升高呈下降趋势,每天处理时间不同其繁殖率规律不同,但均是在38 ℃时下降最多。38 ℃可能是棉蚜耐高温能力的拐点。研究结果为提高棉蚜种群预测准确性、科学决策最佳化学防治时间提供依据。

    • 桉树枝瘿姬小蜂虫瘿解剖特征与寄主叶片生理指标的变化

      2012, 32(23):7576-7585. DOI: 10.5846/stxb201111081691

      摘要 (2277) HTML (0) PDF 7.10 M (1669) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用人工接蜂、桉树组织石蜡切片和生化组分测定等方法研究了桉树受桉树枝瘿姬小蜂诱导后的生理生化响应机制。结果表明:DH201-2叶柄角质层厚度和油囊数量均较GL-UG9的厚、多,且差异均达到极显著水平(P角质层厚度=0.00001<0.01,P油囊数量=0.00209<0.01),但是GL-UG9叶柄表皮细胞厚度和维管束数量均较DH201-2厚、多,差异分别达到显著水平(P =0.015215<0.05)和极显著水平(P=0.002375<0.01),DH201-2茎皮层薄壁细胞厚度、油囊直径、维管束数量较GL-UG9厚、多,差异分别为显著(P皮层薄壁细胞厚度=0.04071<0.05)、极显著(P油囊直径=000016<0.05)、极显著(P维管束数量=0.00000<0.01)。而GL-UG9茎角质层和表皮细胞厚度均较DH201-2厚,差异达到了极显著水平(P角质层厚度=0.00167, P表皮细胞厚度=0.00000<0.01);桉树枝瘿姬小蜂虫瘿为组织瘿,由内到外可以分为:营养组织层、薄/厚壁组织层、维管束层、皮层、表皮等结构;接种桉树枝瘿姬小蜂成虫后,桉树叶片可溶性总糖、游离氨基酸、叶绿素含量均升高,差异达到了极显著水平(P<0.01),但是蛋白质、pH值、类黄酮、总酚的变化没有达到显著水平(P>0.05);吲哚乙酸氧化酶、过氧化物、过氧化氢酶活力均有不同程度的升高。研究显示桉树枝瘿姬小蜂入侵诱导了桉树一系列的生理生化变化,实验结果为抗桉树枝瘿姬小蜂桉树无性系的选育技术体系构建提供了理论基础。

    • 西南桦纯林与西南桦×红椎混交林碳贮量比较

      2012, 32(23):7586-7594. DOI: 10.5846/stxb201205160722

      摘要 (2478) HTML (0) PDF 1.56 M (1701) 评论 (0) 收藏

      摘要:用乡土树种培育优质大径材已成为南亚热带满足林产品需求和生态保护的重要途径,如何通过优化森林经营模式提高人工林生态系统碳储量已成为关注的重点。对广西凭祥伏波林场13年生西南桦纯林、12年生西南桦×红椎混交林生态系统的碳素密度、碳贮量及其分布特征进行了比较研究。结果表明:(1)西南桦与红椎不同器官碳素密度变化范围分别为481.11-600.79 g/kg和451.24-543.42 g/kg,与中国南亚热带地区其他树种的碳素密度接近。相同树种不同器官之间以及不同树种相同器官之间的碳素密度差异显著(P<0.05)。西南桦纯林与西南桦×红椎混交林灌木层的平均碳素密度分别为437.15 g/kg和436.98g/kg,混交林草本层平均碳素密度比纯林高,差异性显著(P<0.05)。西南桦纯林土壤各层碳素密度均高于西南桦×红椎混交林,但差异不显著(P>0.05)。(2)西南桦×红椎混交林乔木层碳贮量(29.144 t/hm2)略高于西南桦纯林(28.541 t/hm2),混交林生态系统碳储量(276.486 t/hm2)比纯林生态系统碳储量(305.514 t/hm2)低。西南桦纯林、西南桦×红椎混交林植被层碳贮量分别占其生态系统碳贮量的9.64%和10.58%,凋落物层分别占生态系统碳储量的0.19%和0.56%。(3)西南桦纯林和西南桦×红椎混交林土壤碳贮存主要集中在0-20cm土层,且随土层深度增加而减少。西南桦纯林土壤层(0-60cm)碳贮量(275.488 t/hm2)明显高于西南桦×红椎混交林土壤层(0-60cm)碳贮量(245.688 t/hm2),分别占其生态系统碳贮量的90.17%和88.86%。(4)西南桦×红椎混交林乔木层碳素年净固定量(2.428 t·hm-2·a-1)高于西南桦纯林乔木层碳素年净固定量(2.196 t·hm-2·a-1),表明混交林比纯林的碳固定速度快。

    • 长沙城市森林土壤7种重金属含量特征及其潜在生态风险

      2012, 32(23):7595-7606. DOI: 10.5846/stxb201201130073

      摘要 (3540) HTML (0) PDF 1.61 M (2004) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用调查分析方法,研究长沙城市森林土壤Zn、Cu、Ni、Pb、As、Cd、Hg7种重金属含量,并以长沙市土壤背景值和湖南省土壤背景值为参比值,采用Hakanson潜在生态危害指数法评价不同城市化梯度森林土壤重金属潜在生态风险。结果表明:7种重金属的平均含量均随着城市化程度提高而增加,Pb增幅最大,As增幅最小。同一城市化梯度森林土壤均以Zn平均含量最高,Cd最低,但均未超过土壤环境质量标准(GB15618-1995)Ⅱ级标准值。在城市中心区,桂花树林、樟树+桂花树混交林土壤Zn、Cu、Pb、As、Hg平均含量普遍较高,而樟树+马尾松混交林、桂花树+杜英混交林土壤Cu、Ni、As、Cd、Hg平均含量普遍较低,Pb、Zn空间分布差异明显,Cd、Ni、As空间分布比较均匀,Cu、Ni、Pb、As、Cd、Hg之间(除Cd与As、Ni之间外)均存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的相关性,与土壤有机质之间也呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的相关性,Zn、Cu、Ni、Pb、As、Cd、Hg主要是人为输入;中心区森林土壤重金属的潜在生态危害已达到中等生态危害程度,边缘区接近中等生态危害程度,郊区为轻微生态危害程度,Zn、Cu、Ni、Pb、As均为轻微生态危害程度,Cd、Hg已达到中等生态危害程度以上。

    • >专论与综述
    • 城乡结合部人-环境系统关系研究综述

      2012, 32(23):7607-7621. DOI: 10.5846/stxb201203210381

      摘要 (2302) HTML (0) PDF 1.72 M (2451) 评论 (0) 收藏

      摘要:城乡结合部往往是人-环境系统关系最严峻的地区之一。20世纪80年代以来,城市扩张在城乡结合部所引起的生态环境效应受到了越来越多研究者的关注。城乡结合部土地利用/覆盖变化的监测、模拟及其驱动力分析,自然与农业生态系统的演变与调控,以及环境污染等逐渐成为研究热点。众多研究证实了人类活动干扰下城乡结合部环境系统的脆弱性,生态退化和环境污染往往十分严重。城乡结合部环境系统的演变对人类社会经济系统的反馈影响也受到一些研究者的关注。研究认为城乡结合部自然和农业生态系统的丧失不仅危及到当地居民的生计,也对当地社会资本造成影响,并有可能引发一些社会矛盾。目前,针对城乡结合部人-环境系统关系的研究,多采用单学科的方法进行,系统的综合性研究还较少,难以揭示该区域人-环境系统错综复杂的交互作用关系;在研究尺度上,往往从宏观或中观尺度入手,研究城乡结合部的外部力量对环境系统的影响,微观尺度上的个体和地方力量很少被关注。未来有必要进一步加强该区域人-环境系统关系的跨学科、多尺度的综合性研究。

    • 陆地生态系统碳水通量贡献区评价综述

      2012, 32(23):7622-7633. DOI: 10.5846/stxb201111051673

      摘要 (3874) HTML (0) PDF 2.38 M (1781) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了通量贡献区研究的基本理论、最新进展、研究热点与难点,旨在促进中国区域碳水通量数据空间代表性的定量评价。通量贡献区是通量观测点上风向的空间代表区域,能够反映代表区域对应下垫面的源区内每一点对观测点的通量贡献权重影响,主要受观测高度、空气动力学粗糙度和大气稳定度等因素的影响。通量贡献区通常随着观测高度的增加、空气动力学粗糙度的降低和大气稳定度的增加而变大,反之则变小。通量贡献区的评价模型包括解析模型、拉格朗日随机模型、大涡模拟和闭合模型四类。通量贡献区的评价结果可以广泛应用于通量数据质量评价、实验设计的指导、与遥感技术结合的区域尺度的总初级生产力的估算、城市CO2通量变化的评估以及能量闭合的评价等研究。最新研究表明,对流边界层的通量贡献区存在负的通量贡献区域;有裸地存在的情况下解析模型通常会低估裸地对观测通量的贡献;与水平地面处的通量贡献区相比,山谷处通量贡献区变小而山脊处的通量贡献区变大。通量贡献区模型研究应进一步考虑大气中的平流效应、湍流的非高斯扩散以及建立冠层内部的通量贡献区模型。解决森林冠层内流场的不均匀性、冠层重叠问题、冠层湍流的不稳定性是建立适合冠层内部通量贡献区模型的前提条件。在理想条件的气体释放验证试验的基础上,需要开展复杂条件下的相关试验。

主编:傅伯杰

创刊:1981

国际标准刊号:ISSN 1000-0933

国内统一刊号:CN 11-2031/Q

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