2013年第33卷第10期文章目次

徐涵秋

2013, 33(10):2945-2945.

[摘要](2518) [HTML](0) [PDF 1.21 M](2135)

摘要:
水土流失是当今世界面临的一个严峻问题,严重的水土流失已造成生态环境的急剧退化.我国是世界上水土流失最严重的国家之一,水土流失的胁迫已使许多地区的群众背井离乡,另觅他乡.即便是在全国森林覆盖率第一名的福建省,水土流失现象也相当严重.而地处福建西部的长汀县河田盆地区,更是以其严重的土壤侵蚀而成为中国南方红壤地区的典型水土流失区.

2 福建省长汀县河田盆地区近35年来地表裸土变化的遥感时空分析

徐涵秋

2013, 33(10):2946-2953. DOI: 10.5846/stxb201204210575

[摘要](3343) [HTML](0) [PDF 5.20 M](3130)

摘要:
福建省长汀县河田盆地区是中国南方最典型的红壤水土流失区之一,当地人民和各级政府一直为治理该区的水土流失进行着不懈的努力。利用遥感技术对该区1976年以来地表裸土分布的时空变化进行了分析,基于所提出的双重遥感指数法对该区的裸土信息进行提取,查明了该区地表裸土分布的时空变化情况。研究表明,该区近35年的治理已大大减轻了地表的裸露程度,地表裸土面积从1976年的159.17 km²锐减到2010年的51.98 km²。在3个不同的观察时间段里,裸土面积的变化呈现逐次减少、减速加快的趋势,客观地反映了该区水土流失治理的3个重要历史时期和政策所产生的效应。

3 福建省长汀县河田水土流失区植被覆盖度变化及其热环境效应

徐涵秋 , 何慧 , 黄绍霖

2013, 33(10):2954-2963. DOI: 10.5846/stxb201205150720

[摘要](2822) [HTML](0) [PDF 3.68 M](2698)

摘要:
南方红壤典型水土流失区——福建省长汀县河田盆地区的大片山地曾由于植被稀少、山岭裸露、气候炎热,而被称之为"火焰山"。通过20多年的水土流失治理,该区的生态环境有了很大的改善。利用遥感技术,计算了长汀县河田盆地区在1988-2010年间的植被覆盖度变化及其伴随的地表温度变化。结果表明,通过近22a的水土流失治理,该区的平均植被覆盖度有了明显的升高,从1988年的48.83%上升到2010年的59.78%;而同期盆地内外的温度差异也随之下降,盆地裸露区和周边地区的温差降低了近1 ℃。定量研究表明,河田盆地区的植被覆盖度每增加10%,可降低地表温度0.6-1℃。

4 红壤侵蚀地马尾松林恢复后土壤有机碳库动态

何圣嘉 , 谢锦升 , 曾宏达 , 田浩 , 周艳翔 , 胥超 , 吕茂奎 , 杨玉盛

2013, 33(10):2964-2973. DOI: 10.5846/stxb201205180742

[摘要](2678) [HTML](0) [PDF 2.08 M](2030)

摘要:
运用RothC(version 26.3)模型,并结合"时空代换法"对长汀河田红壤侵蚀退化地马尾松人工恢复后林地表层(0-20cm)土壤有机碳库的动态变化进行了反演和预测,研究结果表明:RothC 26.3模型的模拟结果能够较好地反映红壤侵蚀地植被恢复过程中土壤有机碳的变化趋势;RothC 26.3模型适用于中亚热带季风气候条件下马尾松林地土壤碳库的动态模拟;侵蚀退化地在马尾松林建植后,林地表层土壤碳吸存速率以非线性的形式上升,并在15-25a时间内达到最大,马尾松恢复后前30a林地土壤平均碳吸存速率约为0.385 tC·hm^-2·a^-1,自马尾松建植后演替至当地顶级群落(次生林)全过程中平均碳吸存速率约0.156 tC·hm^-2·a^-1;根据模拟结果得到的拟合方程,计算得到研究区红壤侵蚀退化地的碳饱和容量约为36.85 tC/hm²,固碳潜力约为33.26 tC/hm²。

5 基于RUSLE的福建省长汀县河田盆地区土壤侵蚀定量研究

杨冉冉 , 徐涵秋 , 林娜 , 何慧 , 曾宏达

2013, 33(10):2974-2982. DOI: 10.5846/stxb201205130701

[摘要](2851) [HTML](0) [PDF 5.09 M](3022)

摘要:
以RS、GIS和RUSLE模型为主要技术,选取典型的土壤侵蚀区福建省长汀县河田盆地区为研究区,通过对模型因子的合理选择,估算了该地区1988年、1998年和2010年的土壤侵蚀量,实现土壤侵蚀状况的定量评价和动态监测。结果表明:在1988年至2010年期间,研究区土壤侵蚀状况得到明显改善, 平均土壤侵蚀模数由4259.11 t·km^-2·a^-1下降为1280.09 t·km^-2·a^-1, 年侵蚀量由252.42万t下降至75.87万t;中度及其以上侵蚀面积由176 km²减少至62.69 km²,微度侵蚀面积由225.85 km² 增加至358.9 km²。研究结果说明近22年来针对长汀河田盆地区土壤侵蚀的治理所采取的措施是卓有成效的。长汀河田盆地区水土流失进一步重点治理的区域应集中在盆地中心及其西北部等地区的高程低于400 m、植被覆盖度为20%-50%的地区。

6 南方红壤水土流失区土地利用动态变化——以长汀河田盆地区为例

林娜 , 徐涵秋 , 何慧

2013, 33(10):2983-2991. DOI: 10.5846/stxb201205130702

[摘要](2708) [HTML](0) [PDF 11.60 M](1948)

摘要:
福建省长汀县曾是我国南方红壤地区水土流失最严重的县份之一,经过20多年的艰辛努力,长汀已成为中国水土流失治理的典范。采用遥感技术和景观格局分析技术,基于1988、1998、2004、2009和2011年的遥感影像,对长汀县水土流失最为严重的河田盆地区进行土地利用动态变化检测与景观格局变化分析。结果表明,研究区在这23a间的土地利用发生了很大变化,其中最主要的特征就是以针叶林为主的林地面积的快速增长和地表裸土面积的大幅下降。景观分析表明,水土流失治理新增的小块林地正逐渐形成连片分布,而裸土面积在大幅减少的同时,其斑块也趋于破碎。总的看来,这23a间的水土流失治理已使得研究区的生态明显趋于好转。

7 亚热带地区马尾松林碳储量的遥感估算——以长汀河田盆地为例

黄绍霖 , 徐涵秋 , 林娜 , 曾宏达 , 刘智才 , 陈文惠 , 王琳 , 杨冉冉

2013, 33(10):2992-3001. DOI: 10.5846/stxb201201160097

[摘要](3339) [HTML](0) [PDF 10.20 M](22968)

摘要:
全球气候的变化已使得人类日益关注森林生态系统的碳储量变化。以福建省长汀县河田盆地为例,开展马尾松林碳储量估算模型的研究。通过2010年的野外样地调查获得了马尾松林的实测数据,并将其与同年的ALOS遥感影像对应样地的植被光谱信息进行比较。通过研究5种遥感植被指数与马尾松林碳储量之间的相关关系,从中选取了基于归一化植被指数(NDVI)的研究区最佳马尾松林碳储量反演模型。精度分析表明,该模型平均相对误差为-1.95%,均方根误差为3.01 t/hm²,因此可以有效地用于反演研究区的马尾松林碳储量。利用该模型反演出河田盆地2010年马尾松林的总碳储量为114.58×10⁴t,碳密度为34.92 t/hm²。

8 南方红壤侵蚀区土壤肥力质量的突变——以福建省长汀县为例

陈志强 , 陈志彪

2013, 33(10):3002-3010. DOI: 10.5846/stxb201205090684

[摘要](2314) [HTML](0) [PDF 1.54 M](1927)

摘要:
以南方红壤侵蚀区典型区域福建省长汀县为研究区,将土壤肥力质量10个因子作为内部因子,坡度、植被覆盖度、水土流失强度等作为外部因子,构建土壤肥力质量演变的尖点突变模型,并分析土壤肥力质量演变分别与土壤肥力质量等级、水土流失强度、坡度和植被覆盖度的关系。研究结果表明:1)90个样点中,突变的样点共27个,占30%,稳定的样点共63个,占70%;2)突变样点主要对应于土壤肥力质量等级1和等级2(分别占突变样点总数的48.15%和33.33%)、水土流失微度和轻度(分别占37.04%和44.44%)、坡度5-10°和10-15°(分别占37.04%和40.74%)、植被覆盖度>0.4和0.3-0.4(分别占48.15%和37.04%);分叉集Δ与土壤肥力质量等级、水土流失强度、坡度和植被覆盖度都呈极显著(P<0.01)相关关系,皮尔逊相关系数绝对值的大小顺序为:水土流失强度>植被覆盖度>土壤肥力质量等级>坡度;突变主要发生于土壤肥力质量等级较高、水土流失强度较轻、坡度中等、植被覆盖较好的地点;3)土壤肥力质量演变时间相对较长,应根据中间过渡状态来判断是否产生突变;土壤肥力质量处于突变状态时可用较小投入产生较大效益,在关注严重水土流失区生态恢复与重建的同时,不应忽视突变区的治理。

9 土壤有机质转化及CO₂释放的温度效应研究进展

沈征涛 , 施斌 , 王宝军 , 姜洪涛

2013, 33(10):3011-3019. DOI: 10.5846/stxb201202170211

[摘要](3378) [HTML](0) [PDF 3.20 M](3356)

摘要:
土壤有机质转化对温度变化的响应,是气候变暖与全球碳循环关系中的核心问题。掌握土壤有机质对温度变化的响应规律,对准确评价气候变暖背景下,全球土壤有机质的转化至关重要。综述了国内外大量研究成果,对基质成分、基质损耗、测试方法、微生物、水分含量等因素,对土壤有机质转化与温度关系的影响机理与影响规律以及Q₁₀的变化规律进行了探讨。提出稳定有机质与不稳定有机质温度敏感性异同问题,应作为土壤有机质转化与温度关系中的核心问题进行深入研究。同时通过分析,提出室内短期培养是首选测试方法。分析认为微生物生长温度曲线与微生物呼吸之间不存在必然联系,而在过低和过高之间,水分含量是否会影响土壤呼吸,有待进一步试验验证。提出随着城市热岛效应这一环境问题的加剧,研究及评价更大温度区间内的城市土壤有机质对温度变化的响应规律十分重要。

10 湖泊蓝藻水华发生机理研究进展

马健荣 , 邓建明 , 秦伯强 , 龙胜兴

2013, 33(10):3020-3030. DOI: 10.5846/stxb201202140200

[摘要](5641) [HTML](0) [PDF 1.60 M](3752)

摘要:
蓝藻水华是富营养化湖泊常见的生态灾害,通过产生毒素、死亡分解时使水体缺氧和破坏正常的食物网威胁到饮用水安全、公众健康和景观,会造成严重的经济损失和社会问题,揭示其发生机理是进行防治的基础。综述了蓝藻水华发生机理的主要假说和证据,主要分为环境因子(营养盐、氮磷比、温度、微量元素、浮游动物牧食、水文和气象条件等)和生理生态特性(伪空泡、胶质鞘、CO₂浓缩机制、适应低光强、贮藏营养物质、防晒、产毒素和固氮等)两个方面;评述了主要新理论,展望了今后的研究。到目前为止的研究表明寻找一两个关键因子并不能阐明蓝藻水华的发生机理。现存的理论或假说尽管已经在蓝藻水华的防治实践中产生重要作用,但仍然未能清楚地阐释其发生的客观规律。认为蓝藻水华是在各种环境因子(外因)的耦合驱动下,水华蓝藻由于其独特的生理生态特性(内因),产生巨大的生物量而在浮游植物群落中占绝对优势,在合适的水文气象条件下集聚于水表而形成。因此水华机理的研究应同时关注水华蓝藻的生理生态学规律和蓝藻水华发生的各种环境条件。不同环境因子协同影响水华蓝藻的不同生理生态特性的表达,从而影响水华的发生过程,将可能是以后研究的重点。蓝藻水华机理的研究在微观方面正趋向于应用分子生物学手段分析蓝藻生理过程,宏观方面则将广泛应用遥感遥测技术观测全湖蓝藻的变化规律。今后加强对水华蓝藻生理生态特性的基因表达与调控和环境多因子耦合作用于蓝藻水华过程的研究将有重要意义。蓝藻水华的机理研究包括现象、过程和原因3个层次的问题,通过大量的现象和过程的研究,不断揭示其发生过程中水华蓝藻的群落演替、种群发展、细胞活性和分子机理等变化规律,才能找到其发生的真正原因, 为其防治提供理论依据和更好的治理措施。在蓝藻水华防治方面,控制营养盐和生态修复可能将是今后很长时间内最根本最有效和最具操作性的方法。

11 岩溶区不同植被下土壤水溶解无机碳含量及其稳定碳同位素组成特征

梁轩 , 汪智军 , 袁道先 , 杨平恒 , 贺秋芳

2013, 33(10):3031-3038. DOI: 10.5846/stxb201203020281

[摘要](2453) [HTML](0) [PDF 1.81 M](2135)

摘要:
自2010年7月至2011年7月对重庆青木关岩溶区典型植被下的土壤水进行了月动态取样,分析了土壤水溶解无机碳含量(DIC浓度)及其稳定碳同位素组成(δ¹³C_DIC值)的时空变化特征,以揭示岩溶土壤系统碳酸盐岩溶蚀作用及其碳汇效应。研究结果表明:草地和针叶林地土壤水的DIC浓度和δ¹³C_DIC值相对较低,分别为59.12 mg/L和-17.22‰,31.47 mg/L和-16.37‰;而旱地、灌丛地、退耕还林地土壤水具有较高的DIC浓度和δ¹³C_DIC值,分别达153.88 mg/L和-12.2‰,221.82 mg/L和-11.9‰,97.30 mg/L和-11.23‰,其中灌丛和退耕还林地的δ¹³C_DIC值与DIC浓度呈正比,且雨季较旱季偏高约4‰-5‰。根据δ¹³C_DIC值,结合各植被类型下土壤水DIC浓度与其相应的土壤碳酸盐含量呈正相关,判断旱地、灌丛地、退耕还林地等岩溶土壤水中的DIC主要来自土壤中碳酸盐岩矿物的碳酸溶蚀,即岩溶土壤中存在着碳酸盐岩碳酸溶蚀作用,从而在一定程度上减少了土壤系统向大气排放的CO₂量。

12 黄脊雷蓖蝗越冬卵的滞育发育特性

朱道弘 , 陈艳艳 , 赵琴

2013, 33(10):3039-3046. DOI: 10.5846/stxb201202200231

[摘要](2224) [HTML](0) [PDF 1.83 M](2031)

摘要:
黄脊雷蓖蝗Rammeacris kiangsu Tsai是我国竹林的重要害虫,1年发生1代,以卵越冬。为弄清其卵滞育发育特性,调查了卵期温度及低温处理对其卵孵化的影响,检测了恒温条件下胚胎的发育进度及卵粒含水量、过冷却点的变化。结果表明,在不同的卵期温度条件下黄脊雷蓖蝗卵的孵化前期均较长,且孵化不整齐、孵化期间长;低温处理30、60或90 d可显著促进其卵的孵化,低温处理的时间越长效果越明显。说明黄脊雷蓖蝗的卵存在滞育现象,低温能明显降低其卵滞育强度。胚胎头幅、触角长度及体长的测量结果显示, 25 ℃温度条件下的黄脊雷蓖蝗的胚胎发育可划分为3个阶段,即前期的持续发育阶段、中期的发育延迟阶段和后期的发育恢复阶段。产卵后40 d左右卵进入滞育,40-75 d为卵的深度滞育期。黄脊雷蓖蝗的卵粒产下后水分含量较低,在25 ℃的温度条件下,于产卵后25 d前后有一快速的吸水过程,其后卵粒的含水量增加缓慢,可见其卵粒的吸水发生在进入滞育状态之前。在25 ℃的条件下,黄脊雷蓖蝗卵粒过冷却点的变化亦包含3个阶段,即胚胎发育初期的较高阶段、中期持续而稳定的较低阶段及后期的提升阶段,可以认为黄脊雷蓖蝗越冬卵耐寒性的提高与其滞育的发生密切相关。

13 香港巨牡蛎与长牡蛎种间配子兼容性

张跃环 , 王昭萍 , 闫喜武 , 霍忠明 , 姚托 , 苏家齐

2013, 33(10):3047-3055. DOI: 10.5846/stxb201202190217

[摘要](2330) [HTML](0) [PDF 1.64 M](1761)

摘要:
为了评估香港巨牡蛎与长牡蛎的配子兼容性,于2010年7月,以性腺成熟的香港巨牡蛎和长牡蛎为材料,研究了环境因子温度(16、20、24、28、32 ℃)、盐度(10、15、20、25、30)及内在因子精子浓度(10⁰、10¹、10²、10³、10⁴ 个/μL)、个体差异(240次杂交实验)对其受精率的影响,并计算了以上条件下的F₅₀临界值。结果表明:香港巨牡蛎卵子可以与长牡蛎精子受精,但相反方向不能受精,存在着单向受精现象。温度是影响长牡蛎配子兼容性主要因子,盐度是影响香港巨牡蛎的主要因子,而温度、盐度交互作用是影响种间配子兼容性的最主要因子。种间配子温度、盐度的F₅₀临界值分别为20.90 ℃、14.7。精子浓度及单对杂交中的个体差异均显著影响配子兼容性,精子浓度的F₅₀临界值为2.40 个/μL;在240次杂交实验中,有91次受精率不足50%,说明个体差异比例的F₅₀临界值37.92%。从其内在因子来看,长牡蛎平均受精率最高(96.83%),配子兼容性较好;对于香港巨牡蛎(70.98%)与种间配子(58.70%)而言,受精水平相对较低,且存在着较大的个体差异。

14 西藏珠穆朗玛峰国家级自然保护区鸟类群落结构与多样性

王斌 , 彭波涌 , 李晶晶 , 普穷 , 胡慧建 , 马建章

2013, 33(10):3056-3064. DOI: 10.5846/stxb201203070309

[摘要](3931) [HTML](0) [PDF 1.87 M](3117)

摘要:
通过样线法调查并综合有关文献,录得珠峰保护区鸟类342种,并对其鸟类群落结构与多样性进行了分析。其中留鸟218种,夏候鸟 67种,冬候鸟43 种,旅鸟及迷鸟14 种;国家一级保护鸟类8种,二级保护鸟类31种;东洋界132 种,古北界156 种,广布种54种,特有种19种。多样性指数2.4340,均匀性指数0.4371。研究表明,喜马拉雅山脉将保护区明显阻隔为南坡和北坡两种不同的生态景观。南坡鸟类群落以森林鸟类为主,东洋界成分占67%,垂直分带明显,多样性系数3.3983,均匀度指数0.6396;北坡鸟类群落以湿地和荒漠鸟类为主,古北界成分占77%。呈斑块状分布,多样性指数1.8751,均匀度指数0.4199,南、北坡鸟类群落的相似百分率为15.70,差异显著。

15 采伐对长白山阔叶红松林生态系统碳密度的影响

齐麟 , 于大炮 , 周旺明 , 周莉 , 赵福安 , 王长海 , 代力民

2013, 33(10):3065-3073. DOI: 10.5846/stxb201203060303

[摘要](2847) [HTML](0) [PDF 1.90 M](1993)

摘要:
采伐对森林生态系统碳密度和固碳能力有重要的影响,且影响的程度因采伐强度和方式不同而有巨大差异。以长白山地区原始阔叶红松林在不同采伐方式、采伐强度干扰后形成的次生林为研究对象,通过对2007至2009年建立的11块1 hm²永久样地中植被层、凋落物层和土壤层碳密度在采伐前后变化特征的分析,研究了采伐强度与恢复时间对阔叶红松林生态系统碳密度的影响。结果表明:在短期内,采伐导致了植被层和土壤表层(0-20cm)碳密度值的减少,其中植被碳密度与采伐强度有显著的线性负相关关系(y=-0.9x+91.17, R²=0.626,P<0.01),而后,随着植被的恢复,生态系统碳密度增加,其中植被、土壤层碳密度呈显著线性正相关关系。根据植被碳密度与恢复时间之间的相关关系,确定以生态系统恢复、木材生产与固碳三者兼顾的合适采伐强度为30%,轮伐期为45a。

16 胶州湾近岸浅水区鱼类群落结构及多样性

徐宾铎 , 曾慧慧 , 薛莹 , 纪毓鹏 , 任一平

2013, 33(10):3074-3082. DOI: 10.5846/stxb201203040292

[摘要](2895) [HTML](0) [PDF 1.97 M](2438)

摘要:
根据2009年3月-2010年2月在胶州湾西北部近岸浅水区进行的鱼类逐月定置网调查数据,采用生态多样性指数和多元统计分析等方法研究了该海域的鱼类群落结构及多样性特征。结果表明:调查共鉴定出44种鱼类,其中海洋性27种,河口性鱼类17种。鱼类种类组成与底层水温和盐度有密切关系。胶州湾近岸浅水区鱼类群落Margalef种类丰富度指数(R)变化范围为0.33-3.50,Shannon-Wiener多样性指数(H')为0.42-2.25,Pielou均匀度指数(J')为0.23-0.93。聚类分析(CLUSTER)和多维标度排序(MDS)分析表明,不同鱼类种类组成的各月份样品可划分为3个组分:水温较低的冬季组G1(12月-翌年4月)、水温次高的春秋季组G2(5-6月、10-11月)和水温最高的夏季组G3(7-9月)。其中G1的典型种主要为尖海龙(Syngnathus acus)、方氏云鳚(Enedrias fangi)和玉筋鱼(Ammodytes personatus)等冷温性常栖类群种类,G2的主要典型种为鳀鱼(Engraulis japonicus)和尖海龙,G3的主要典型种为鲐鱼(Scomber japonicus)、细条天竺鱼(Apogonichthys lineatus)和普氏缰虾虎鱼(Amoya pflaumi)等洄游性鱼类。单因子相似性分析(ANOSIM)表明,3个月份组间鱼类群落结构差异显著,不同月份组间两两差异均显著。生物-环境分析(BIOENV)表明,底层水温是影响胶州湾近岸浅水区鱼类群落结构时间变化的主要环境因子。在胶州湾内近岸浅水区发现40余种幼鱼,但占优势的主要为低值鱼类,表明胶州湾的产卵、肥育场功能有所下降,应加强胶州湾近岸水域生态环境和渔业资源的保护及修复。

17 黄河口盐地碱蓬湿地土壤-植物系统重金属污染评价

王耀平 , 白军红 , 肖蓉 , 高海峰 , 黄来斌 , 黄辰

2013, 33(10):3083-3091. DOI: 10.5846/stxb201202230246

[摘要](4652) [HTML](0) [PDF 1.70 M](2617)

摘要:
以黄河口盐地碱蓬湿地为例,评价了淹水和非淹水区湿地表层土壤As、Cd、Cu、Cr、Pb和Zn 6种重金属的污染程度及其在土壤-植物系统中的迁移、富集特征,分析了不同积水深度和土壤理化性质对研究区土壤重金属含量的影响。研究结果表明,与土壤或沉积物质量标准相比,黄河口盐地碱蓬湿地土壤受As和Cd污染最严重,而其它重金属污染较轻;非淹水土壤Cd、Cr和Zn含量高于淹水湿地,而As、Cu和Pb则较低;而且淹水土壤As含量随积水深度增加而呈下降趋势,但积水深度对其他重金属含量的影响不明显。相关性分析结果表明,按照受土壤关键影响因子的不同重金属(除As外)可以分为两类:第一类为Cd、Cr和Zn,这些重金属含量受土壤pH值和盐分影响较大,且相互间存在显著正相关关系,表明它们可能有相同的来源;第二类为Pb和Cu,它们受土壤pH值、盐分和有机质的影响,且Pb和Cu之间存在显著正相关关系。除Cr、Cu和Zn外,重金属在盐地碱蓬的根系内一般不发生显著富集,但绝大多数重金属都表现出地上部分的含量比根系更高的现象。

18 不同起始状态对草原群落恢复演替的影响

杨晨 , 王炜 , 汪诗平 , 梁存柱 , 王立新

2013, 33(10):3092-3102. DOI: 10.5846/stxb201202220241

[摘要](2621) [HTML](0) [PDF 2.16 M](1843)

摘要:
内蒙古典型草原,由于过度放牧利用,绝大部分草原处于退化状态。为了使退化草原得到较好的恢复,以锡林郭勒盟白音锡勒牧场典型草原为研究对象,比较分析了在不同起始状态下的草原群落,经过6a的自然恢复,其各自的群落组成,地上生物量及共有种的植株高度、节间长、叶长、叶宽,土壤紧实度和容重。结果表明:1)不同放牧率的植物群落,经过6a的禁牧恢复,群落类型发生了变化且群落趋于一致。2)当放牧率SR≤5.33羊/hm²(SR4)时,演替起始状态对草原群落地上生物量的恢复没有影响;当放牧率SR＞5.33羊/hm²时,演替起始状态对草原群落地上生物量的恢复产生影响,其结果是导致当前生物量降低,不利于草原的恢复。3)不同放牧率植物群落的植物个体特征趋于一致, "个体小型化"现象消失。同时,也说明群落恢复演替的起点不同,正常化的时间没有太大的变化。4)不同放牧率植物群落的土壤紧实度和容重经过6a的禁牧恢复,没有得到完全恢复,但均达到一致的水平。

19 施肥梯度对高寒草甸群落结构、功能和土壤质量的影响

王长庭 , 王根绪 , 刘伟 , 王启兰

2013, 33(10):3103-3113. DOI: 10.5846/stxb201202200232

[摘要](2890) [HTML](0) [PDF 1.75 M](2482)

摘要:
在三江源区研究了不同施肥梯度对高寒矮嵩草草甸群落结构、功能;土壤全量养分、速效养分;土壤有机碳和微生物生物量碳的影响,以揭示矮嵩草草甸群落特征;土壤养分和土壤微生物活性对施肥梯度的响应。结果表明:1) 随着施肥量的增加,不同功能群的盖度响应各异,其中禾本科植物的响应较大,而豆科和杂类草植物盖度明显降低,莎草科盖度变化不明显;施肥量增加到一定程度,如施氮40 g/m²时,各功能群植物的盖度逐渐降低。生物量随施肥梯度呈单峰曲线变化,不施肥时生物量最低,施肥20 g/m²或32 g/m²时生物量最高。2) 土壤全量养分和速效养分在施肥量为20 g/m²或32 g/m²时较高,施肥量增加到40 g/m² 时土壤资源逐渐降低。3) 不同施肥梯度矮嵩草草甸土壤有机碳和微生物生物量碳在0-10 cm土层明显较高,且随着施肥量的增加,分布在0-40 cm土层的土壤有机碳含量呈单峰曲线变化。施肥20 g/m²或32 g/m²时土壤有机碳和微生物量碳含量最高。4) 30 g/m²施肥量可作为高寒草甸最佳施氮水平。施肥梯度下土壤有机碳和微生物量碳含量可作为衡量土壤肥力和土壤质量变化的重要指标。高施肥量(≥40 g/m²)视为影响高寒草甸生态系统结构与功能、土壤养分及土壤微生物活性的阈值。

20 高寒退化草地狼毒种群株丛间格局控制机理

高福元 , 赵成章

2013, 33(10):3114-3121. DOI: 10.5846/stxb201202200228

[摘要](2287) [HTML](0) [PDF 1.82 M](2220)

摘要:
在黑河上游祁连山北坡高寒退化草地,应用Ripley's K函数检测种间格局控制关系的技术方法,按狼毒个体分枝数设置Ⅰ级株丛(1-10枝)、Ⅱ级株丛(11-20枝)、Ⅲ级株丛(21-30枝)、Ⅳ级株丛(31-40枝)、Ⅴ级株丛(40以上)5个株丛,研究了各株丛之间的格局控制关系和空间关联性。结果表明:Ⅲ和Ⅳ级狼毒株丛对其他狼毒株丛有一定的格局控制作用,尤其是Ⅳ级狼毒株丛对其他狼毒株丛格局控制的程度和尺度最大;Ⅳ级狼毒株丛在20cm尺度内和Ⅰ、Ⅱ以及Ⅴ级狼毒株丛表现出正关联,Ⅲ级狼毒株丛在0-10cm尺度上和Ⅰ级狼毒株丛表现为正关联。狼毒种群中两个形体大小越相近的株丛之间存在格局控制关系的可能性相对较小,尤其是在种群内处于劣势地位或受其他株丛格局控制的株丛之间存在格局控制关系的可能性更小,Ⅳ级狼毒株丛表现出较强的格局控制作用,同时对其他狼毒个体有保护作用,在种群内具有重要作用和地位。

21 藏东南色季拉山西坡土壤有机碳库研究

马和平 , 郭其强 , 刘合满 , 钱登锋

2013, 33(10):3122-3128. DOI: 10.5846/stxb201202170210

[摘要](2545) [HTML](0) [PDF 1.49 M](2399)

摘要:
土壤碳是森林生态系统最大的碳库,是其碳循环的极其重要组分。土壤微生物生物量是陆地生态系统碳循环的重要组成部分。为探讨不同森林植被类型对土壤活性有机碳库的影响,以西藏色季拉山(西坡)的高山灌丛(Alpine shrub, AS)、杜鹃林(Rhododendron forest, RF)、急尖长苞冷杉林(Abies georgei var. smithii forest, AGSF)和林芝云杉林(Picea likiangensis var. linzhiensis forest, PLLF)为试验对象,研究了林地土壤有机碳、总氮含量及微生物生物量。结果表明:高海拔植被类型具有较高的土壤活性有机碳含量和分配比例。土壤总有机碳表现在0-10cm均差异显著;在10-20cm和20-40cm 无规律性(P＜0.05)。土壤全氮表现在0-10cm AS均差异显著,而RF、AGSF和PLLF差异不显著;在10-20cm AS、RF、AGSF与PLLF均相差显著;在20-40cm AS、RF、AGSF与PLLF均相差不显著(P＜0.05)。土壤微生物量碳含量与土壤总有机碳含量关系密切,呈显著的正相关。土壤微生物生物量氮含量和比例随微生物生物量碳含量和比例增加而增加。色季拉山土壤微生物量碳含量均随海拔升高而增加。在不同植被类型的生态系统中,土壤总有机碳含量、土壤颗粒有机碳和土壤易氧化碳含量均呈现出随土层深度增加而递减的变化趋势。土壤颗粒有机碳含量占土壤总有机碳含量和土壤易氧化有机碳含量占土壤总有机碳含量的比率范围不同,且随土层深度增加比率减小。土壤活性有机碳与土壤总有机碳显著相关,土壤易氧化有机碳与颗粒有机碳的相关系也比较显著(P＜0.05)。

22 灵石山不同海拔米槠林优势种叶片δ¹³C值与叶属性因子的相关性

王英姿

2013, 33(10):3129-3137. DOI: 10.5846/stxb201202170209

[摘要](2224) [HTML](0) [PDF 1.54 M](1911)

摘要:
对灵石山海拔157-842 m(分9个海拔梯度,分别记为A1-A9)的米槠林优势种叶片δ¹³C值的特征及其与属性因子的关系进行分析,结果表明,灵石山米槠林优势种叶片δ¹³C的分布范围为 (-28.806‰——34.399‰),平均值为(-30.885±1.205)‰,叶片δ¹³C值与比叶面积 (SLA)、叶片N含量、2年生K含量、Na含量、Mg含量、Ash(灰分)含量呈显著负相关,与2年生叶片Chl(叶绿素)含量、叶片P含量、叶片Ca含量、叶片干物质含量(LDMC)含量呈显著正相关,与不同叶龄Fe、Zn含量相关性不显著,与1年生和2年生叶片Mn含量分别呈负相关和正相关。不同优势种植物叶片δ¹³C丰度差异可以反映植物生理状况的变化。不同海拔梯度上叶片属性特征在一定程度上反映和影响了以米槠为建群种和优势种的灵石山常绿阔叶林叶片δ¹³C的特征。

23 西门岛人工秋茄林恢复对大型底栖生物的影响

黄丽 , 陈少波 , 仇建标 , 丁文勇 , 郑春芳 , 伍锦姑 , 周志明 , 王宁

2013, 33(10):3138-3147. DOI: 10.5846/stxb201202150202

[摘要](2325) [HTML](0) [PDF 2.09 M](1898)

摘要:
选择乐清湾西门岛海域相同高程断面不同造林时间的人工红树林(秋茄林)、光滩和互花米草丛,采用空间代替时间的方法,分析我国分布最北界人工红树林造林过程对大型底栖生物的影响。大型底栖动物生活型分布基本表现为幼林(1、4、8a秋茄林)以底上附着型为主,而在光滩、50a秋茄林和互花米草中底下生活类群相对增加。并且穴居型动物只出现在发育成熟的生态系统内。各项指标显示50a老林群落生态稳定性较好,光滩和互花米草丛次之,但优于发育中的秋茄幼林。与以往研究结果不同,50a老林的大型底栖动物生物种类的丰度及群落的物种多样性最高,并不与红树林的发育状况呈负相关,也不比邻近光滩低。结合50a林下滩涂底泥情况,西门岛50a红树林林下滩涂的底质发育要落后于国内天然红树林土壤。这可能与当地红树林造林规模小以及强潮差海域有关。此外,红树林恢复过程中,大型底栖动物生物多样性与生态稳定性之间的线性关系,其适用的系统面积和演替时间的尺度范围有必要做更加深入的探讨。

24 喀斯特峰丛洼地土壤剖面微生物特性对植被和坡位的响应

冯书珍 , 苏以荣 , 秦新民 , 肖伟 , 葛云辉 , 何寻阳

2013, 33(10):3148-3157. DOI: 10.5846/stxb201202140198

[摘要](2866) [HTML](0) [PDF 2.05 M](2018)

摘要:
选取广西环江县喀斯特峰丛洼地:草丛(T)、灌丛(S)、原生林(PF)(中坡位)不同植被类型,原生林上、中、下不同坡位,按土壤发生层采集淋溶层(A 层,0-10 cm)、过渡层(AB层,20-30 cm,草丛和灌丛;30-50 cm,原生林)、淀积层 (B层,70-100 cm)样品,研究土壤微生物量碳、氮(Soil microbial biomass carbon (SMBC)、soil microbial biomass nitrogen (SMBN))、微生物碳熵、氮熵(ratio of SMBC to soil organic carbon (qMBC)、ratio of SMBN to soil total nitrogen (qMBN))、土壤基础呼吸 (soil basic respiration (SBR))以及代谢熵 (microbial metabolic quotient (qCO₂))的剖面分异特征及其影响因素。结果表明,植被、土层深度显著影响土壤微生物量及基础呼吸,随植被恢复,SMBC、SMBN、SBR由草丛、灌丛、原生林依次上升,并随土壤发生层位的加深逐渐减少,qCO₂在3种植被类型间差异显著:T>PF>S;原生林A层SMBC, SMBN在各坡位间均显著高于AB层、B层, SBR在A层由下坡位至上坡位递减,而在AB和B层的上、下坡位间无显著差异,qCO₂坡位间无显著差异(P>0.05);SMBC与SMBN之间存在显著正相关(r=0.825,P<0.01, n=45),且SMBC、SMBN、SBR分别与有机碳、全氮、碱解氮均呈显著正相关。因此,随植被恢复,土壤质量明显改善,且坡位对A层土壤的影响较AB层和B层更显著,对于维持土壤微生物调节的土壤养分循环功能,调控土壤氮素营养与土壤有机质同等重要,这为合理制订喀斯特生态恢复措施提供了理论依据。

25 青藏高原高寒草甸植被特征与温度、水分因子关系

徐满厚 , 薛娴

2013, 33(10):3158-3168. DOI: 10.5846/stxb201202140190

[摘要](3228) [HTML](0) [PDF 1.92 M](2966)

摘要:
以广布于青藏高原的高寒草甸为研究对象,进行模拟增温实验,探讨高寒草甸植被特征与温度、水分因子关系,并试图论证高寒草甸植被是否符合生物多样性代谢理论。结果表明:① 高寒草甸植被物种多样性的对数与绝对温度的倒数呈显著线性递减关系,空气-地表-浅层土壤 (0-20 cm) 温度(R²>0.6, P<0.01) 较深层土壤 (40-100 cm) 温度 (R²<0.5, P<0.05) 对物种多样性影响大;其植被新陈代谢平均活化能为0.998-1.85 eV,高于生物多样性代谢理论预测值0.6-0.7 eV,这是高寒草甸植被对长期低温环境适应进化的结果。② 除趋势对应分析和冗余分析显示,温度对植被地上部分影响较大,而土壤水分对全株影响均较大,适当的增温与降水均可极显著促进高寒草甸植被生长。③ 逐步回归和通径分析显示,40 cm、60 cm深度土壤水分对植被地上部分产生直接影响,20 cm高度空气相对湿度和40 cm深度土壤温度对其产生间接影响;40 cm深度土壤温度和60 cm深度土壤水分对植被地下部分产生直接影响,红外地表温度对其产生间接影响。深层土壤温度和水分对高寒草甸植被具有影响作用,这可能与增温后冻土的融化有关,但其机理尚待进一步研究。

26 近60年挠力河流域生态系统服务价值时空变化

赵亮 , 刘吉平 , 田学智

2013, 33(10):3169-3176. DOI: 10.5846/stxb201202210236

[摘要](2898) [HTML](0) [PDF 8.42 M](2457)

摘要:
根据1950-2005年挠力河流域土地利用数据,利用中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表,对近60年挠力河流域生态系统服务价值的时空变化进行研究。结果表明,自1950年至2005年,挠力河流域生态系统服务价值逐渐减少,由749.84亿元降低至308.82亿元,损失约58.82％;价值空间格局由以高价值区为主导的状态逐渐转化为以低价值区为主导的状态,且价值质心由北向南发生转移;挠力河流域生态系统服务价值的全局自相关指数逐渐减小,高-高自相关类型沿河流主干道逐渐萎缩,且呈现破碎化趋势,低-低自相关类型呈先减少后增加的"V"趋势,呈现不显著连片化趋势。人为垦殖活动是该流域生态系统服务价值时空动态变化的主要驱动因素。

27 基于系统动力学的雏菊世界模型气候控制敏感性分析

陈海滨 , 唐海萍

2013, 33(10):3177-3184. DOI: 10.5846/stxb201202250253

[摘要](4323) [HTML](0) [PDF 3.29 M](2577)

摘要:
Lovelock于20世纪70年代提出了著名的盖娅假说,认为地球是一个由生物和非生物环境组成的"超级有机体",有能力调节自身的气候和化学组成,使之适合于生物的生存。盖娅假说遭到了生物学家,尤其是新达尔文主义者的强烈批评,认为它是目的论;随后,Lovelock通过雏菊世界模型论证了该假说。模型中的黑雏菊和白雏菊通过反射较少或较多的太阳光来调节地球的温度。基于雏菊世界模型,通过假设不同的初始条件——不同初始面积分配和不同的太阳光反射率组合,运用系统动力学对雏菊世界的温度调节能力进行了敏感性分析。结果证明,既使初始条件有差异,雏菊世界仍能够通过自我调节机制调节系统稳定时的星球温度,达到最适合生物生存的温度。雏菊世界模型对于初始面积分配、光照反射率组合条件不敏感。最后,雏菊世界模型的优点在于系统分析思想和以及对地球系统的简化,但是随着人类活动对地球系统影响的日益显著,建议模型应包含更多的环境、生物变量以及反馈关系和人类活动因素,将盖娅系统融入到自然-人类耦合的大系统中。

28 主要气候因子对麦棉两熟棉花产量的影响

韩迎春 , 王国平 , 范正义 , 李亚兵 , 冯璐 , 毛树春

2013, 33(10):3185-3191. DOI: 10.5846/stxb201203080313

[摘要](1920) [HTML](0) [PDF 1.46 M](1936)

摘要:
采用灰色关联度分析法和逐步回归分析法,分析了麦棉两熟种植棉花生育期间主要气候因子与籽棉产量的关系。灰色关联度分析法结果表明,黄淮海棉区棉花产量在年度间的差异主要受积温的影响,4-10月份≥20℃积温与籽棉产量的关联系数0.4463;其次为日照时数,关联系数0.4052,第三是降雨量,关联系数0.3133。在棉花生长的4-10月期间,以8月、9月的日照时数和8月份≥20℃的积温对产量的影响最大,关联系数分别达到0.7201、0.7116和0.7042。逐步回归分析法结果同样表明,积温是影响产量的主要因子,且为正效应;而降水量对产量的影响为负效应;得出的回归方程(P=0.0007598,R²=0.7477)可试用于黄淮棉区两熟籽棉产量的预测和预报。

29 低覆盖度行带式固沙林对土壤及植被的修复效应

姜丽娜 , 杨文斌 , 卢琦 , 姚云峰 , 蔺瑞岚

2013, 33(10):3192-3204. DOI: 10.5846/stxb201203010278

[摘要](2847) [HTML](0) [PDF 4.10 M](2076)

摘要:
在我国干旱、半干旱地区由于水分条件的制约,经过漫长的自然演替过程,逐步发育形成了广泛分布的低覆盖度植被,这些低覆盖度植被类型中存在大量的天然乔木疏林或稀疏灌丛,地表处于半流动状态,而配置成行带式后,能够完全固定流沙,并且不同配置模式下行带式固沙林土壤与植被自然恢复程度不同。因此,通过对不同带宽的低覆盖度行带式固沙林对土壤及植被修复的影响研究,揭示了不同带宽行带式固沙林带间土壤因子与植被因子的变化过程,从而阐明行带式固沙林对带间植被自然恢复和土壤发育的促进作用。结果表明,行带式杨树固沙林能够明显的促进带间土壤与植被修复;带间距离的宽窄影响植被恢复及土壤发育效果;宽带间距固沙林带间植被多样性指数高,地上生物量大,根系生物量,总长度及表面积均高,土壤水分养分条件好,微生物数量大植物残体分解快,有利于植被的生长;模糊综合评估结果表明,不同带间距行带式固沙林土壤植被恢复程度不同,宽带间距20m的恢复效果>带间距15m>带间距10m。行带式固沙林通过带间宽度的变化可以调节植被与土壤之间的相互作用,窄带间距固沙林土壤与植被的相互作用则由于造林密度大而受到抑制。宽带间距可以明显加快土壤及植被修复的速度,进而缩短土壤及植被修复的时间。

30 不同土地利用方式土下岩溶溶蚀速率及影响因素

蓝家程 , 傅瓦利 , 彭景涛 , 周小萍 , 肖时珍 , 袁波

2013, 33(10):3205-3212. DOI: 10.5846/stxb201202290269

[摘要](3145) [HTML](0) [PDF 1.74 M](2745)

摘要:
以重庆中梁山为例,通过野外埋放标准溶蚀试片、土壤CO₂收集装置和进行亮蓝染色示踪试验,测试不同土地利用方式下不同土层碳酸盐岩溶蚀速率、土壤CO₂浓度、土壤溶解性有机碳(DOC)含量及土壤含水量、土壤pH值和孔隙度等性质,探讨不同土地利用方式土下溶蚀速率差异及其影响因素。结果表明不同土地利用方式对土壤理化性质产生影响,形成特定的岩溶微环境,进而影响土下不同层次的岩溶作用:土壤CO₂浓度是影响林地和草地旱季土下溶蚀速率的重要驱动力;土壤含水量和供水能力是影响旱季不同土地利用方式溶蚀速率的关键因素;菜地产生的酸性物质较多,土壤pH值最低,其平均溶蚀速率高于林地;土壤DOC随水下渗迁移性强,是林地土下50 cm处溶蚀速率高于土下20 cm处的原因之一。该文为西南岩溶区土下岩溶机理、岩溶碳汇提供理论依据和数据参考。

31 农地保护的外部效益测算——选择实验法在武汉市的应用

陈竹 , 鞠登平 , 张安录

2013, 33(10):3213-3221. DOI: 10.5846/stxb201202270264

[摘要](2503) [HTML](0) [PDF 1.72 M](1938)

摘要:
农地保护的外部效益是农地保护补偿政策制定的依据。对外部效益进行了理论界定和实证测算,认为农地保护的外部效益是农村集体和农地使用者以外个体从农地保护中得到的收益,通常是非市场收益,对其测算应区分外部效益的内部(外部效益发出者)和外部(外部效益接受者),并确定外部区域的范围。实证利用选择实验模型对武汉市5个区域进行了支付意愿测算,在内外部划分的基础上估算了武汉市农地保护的外部效益并比较了不同方法下外部效益测算结果的差别。结果表明,武汉市耕地、园地、林地和农村水面的外部效益分别为30773.2,653860.0,119267.0和82472.7元/hm²;用行政区域直接代替外部性影响区域的做法会使耕地外部效益的测算结果偏高,也会造成园地、林地和农村水面测算的误差,为避免这类误差,外部性测算及相关补偿、税费政策应考虑内外部区域的划分。

32 温度、投饵频次对白色霞水母无性繁殖与螅状体生长的影响

孙明 , 董婧 , 柴雨 , 李玉龙

2013, 33(10):3222-3232. DOI: 10.5846/stxb201203080317

[摘要](3531) [HTML](0) [PDF 1.84 M](2919)

摘要:
白色霞水母是我国近海主要大型灾害水母种类之一,其暴发性增殖严重破坏了海洋生态系统平衡。在室内控制条件下,研究了温度(7.5、11、14.5、18、21.5和25 ℃)和投饵频次(1次/2d、1次/8d和1次/16d)对白色霞水母无性繁殖与螅状体生长的影响。结果显示,白色霞水母足囊繁殖的适宜温度为18-25 ℃,足囊繁殖随温度和投饵频次的增加而增加。温度对白色霞水母横裂率和横裂次数的影响显著,温度越高,白色霞水母发生横裂生殖的时间越早,横裂生殖速度越快,重复横裂次数越多,释放的碟状体数量也越多。横裂率和横裂次数随投饵频次的增加而递增。白色霞水母螅状体在7.5-25 ℃范围的成活率均为100%,其生长速度随温度和投饵频次的增加而增加。温度和投饵频次对白色霞水母螅状体足囊繁殖、横裂率和螅状体生长具有明显的交互效应。螅状体的横裂次数和初生碟状幼体伞径随螅状体柄径增大而递增,呈线性相关。研究表明,温度、投饵频次即营养条件显著影响着白色霞水母的种群数量,说明海水水温上升、富营养化或渔业资源锐减导致的浮游动物量增加均可能诱发白色霞水母暴发性增殖。结论为进一步探索大型水母暴发的生态环境机理提供重要科学依据。

33 内蒙古达赉湖西岸地区大鵟巢穴特征和巢址选择

张洪海 , 王明 , 陈磊 , 刘松涛 , 窦华山 , 高东泉

2013, 33(10):3233-3240. DOI: 10.5846/stxb201203040290

[摘要](2399) [HTML](0) [PDF 1.58 M](2194)

摘要:
2010年和2011年3月-6月,对内蒙古达赉湖国家级保护区达赉湖西岸地区大鵟(Buteo hemilasius)的巢穴结构和巢址选择因子进行了调查研究。采用野外观察和样方法定位了13个大鵟巢址,并对巢址样方的20个生态因子进行测量,运用主成分分析法对影响大鵟巢址选择的主要因子进行了分析。测量显示,大鵟巢穴的基本结构特征为:外径(94.7±4.2)cm;巢高度 (46.1±2.7)cm;内径(24.8±1.5)cm;巢深(14.0±0.9)cm。生境因子分析结果表明,达赉湖西岸地区大鵟的巢集中分布在湖岸或水塘附近的悬崖,营巢点坡度为15°-45°之间的阳坡或半阳坡;隐蔽度高于20%;草本密度大于5株/m²;植被均高大于30cm;巢距悬崖上部距离2-5m;距水源100m以内;距居民点距离大于1km;距草原道路的距离大于0.5km;而对于物种丰富度没有特殊要求。主成分分析显示,影响大鵟巢址选择的主要因子有3个,依次为:隐蔽性因子(主要包括巢址区域的植物特征和地形特征)、干扰因子和食物因子。各主成分中,相对系数绝对值最高的变量依次是:植被盖度、距居民点距离、巢的高度和距草原道路距离。

34 红外相机技术在鼠类密度估算中的应用

章书声 , 鲍毅新 , 王艳妮 , 方平福 , 叶彬

2013, 33(10):3241-3247. DOI: 10.5846/stxb201202290272

[摘要](2712) [HTML](0) [PDF 1.71 M](2455)

摘要:
2009年5月至2011年7月,在古田山国家自然保护区24 hm²(600 m×400 m)样地中用分层随机抽样法布置20台红外相机,监测样地内的鼠类密度。利用红外相机技术,引用物理学中气体分子碰撞率原理,在不对鼠类进行个体识别的情况下,估算样地内鼠类密度。结果表明,以此估算的样地内鼠类密度D₃与标志重捕法估算的鼠类密度D之间不存在显著差异(P＞0.05),两者契合程度高,说明此模型具有相当高的精确性。而在较高的相机分布密度(0.83 台/ hm²)下得出的鼠类密度季节消长状况也验证了该模型的可靠程度。

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2013年第33卷第10期文章目次