摘要:西南岩溶地区虽然降水充沛,但因具有二元水文结构,地表水大量渗漏、地下水深埋,加上土层浅薄且分布不连续、土壤储水能力低,岩溶干旱严重,水分亏缺仍然是植被恢复重建的关键限制因子。如何有效地进行植被的恢复重建和实现水土资源的协调利用,是该地区石漠化综合治理面临的主要难题。由于地质背景的特殊性、地形地貌的复杂性和生境的高度异质性,岩溶山区水分运移过程与其他类型区显著不同,亟需综合考虑岩性、地形地貌、土壤与岩石分布、植被等因素的影响。在简要介绍岩溶山区土壤-岩石环境特征的基础上,综述了降雨入渗产流规律、水分时空异质性、植物水分来源及适应机理等几个方面的研究进展,探讨了当前研究中存在的问题,并对未来研究进行了展望。今后应以大气-植被-土壤-岩石系统为研究对象,将水分运移过程与植物的水分利用方式有机结合,综合运用土壤物理学、生态水文学、植物生理学、岩溶地质学等多学科研究手段,探讨表层岩溶带的水文调节功能及其主要影响因素,揭示坡面、小流域尺度植被与水文过程的相互作用机理,为西南岩溶山区水源涵养型植物群落的优化配置提供科学依据。

摘要:大型底栖动物是红树林生态系统的重要组成部分,从红树林大型底栖动物种类、红树林与其周边生境大型底栖动物群落的比较,以及生境变化对动物群落的影响等方面阐述了红树林植被与大型底栖动物群落的关系。从物种数量上看,软体动物和甲壳类动物构成了红树林大型底栖动物的主要部分。影响大型底栖动物分布的环境因素包括海水盐度、潮位和土壤特性等,但在小范围区域,林内动物的分布更多地与红树林植被特性和潮位有关。因此,由于红树林植被破坏或者恢复引起的生境变化,将导致大型底栖动物群落和常见物种种群的变化,尤其对底上动物影响明显;随着人工恢复红树林的发育,林内底栖动物的多样性相应增加,优势种也发生变化。相比位于相同潮位的无植被滩涂,红树林可促进潮间带生物多样性。

摘要:砷(As)是一种无处不在的元素,目前已有很多关于湖泊水体、沉积物、浮游生物、底栖动物、鱼类及水生植物中As的含量分布与赋存形态的研究报道。As在全球淡水湖泊中分布不均,区域差异性较大;湖泊沉积物中As含量水平对底栖动物的自然生境影响很大,甚至造成底栖物种生物区系的改变;水生植物普遍具有富集As的能力,一般表现为沉水植物＞浮水植物＞挺水植物;水生动物中As含量一般为底栖动物＞浮游动物＞鱼类。相对于海洋生态系统,目前对湖泊生态系统环境与生物质中砷的赋存形态及其转化的认识还很不足,今后应加强人类活动影响下我国重要湖泊As的迁移、富集与转化行为的研究。

摘要:超高分辨率显微镜成像技术与同位素示踪技术相结合的纳米二次离子质谱技术(NanoSIMS)具有较高的灵敏度和离子传输效率、极高的质量分辨率和空间分辨率(< 50 nm),代表着当今离子探针成像技术的最高水平。利用稳定性或者放射性同位素在原位或者微宇宙条件下示踪目标微生物,然后将样品进行固定、脱水、树脂包埋或者导电镀膜处理,制备成可供二次离子质谱分析的薄片,进一步通过NanoSIMS成像分析,不仅能够在单细胞水平上提供微生物的生理生态特征信息,而且能够准确识别复杂环境样品中的代谢活跃的微生物细胞及其系统分类信息,对于认识微生物介导的元素生物地球化学循环机制具有重要意义。介绍了纳米二次离子质谱技术的工作原理和技术路线,及其与同位素示踪技术、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光原位杂交技术(FISH)、催化报告沉积荧光原位杂交技术(CARD-FISH)、卤素原位杂交技术(Halogen In Situ Hybridization, HISH)等联合使用在微生物生态学研究方面的应用。

摘要:城市是地表受人类活动影响最深刻的区域,城市系统碳循环在全球和区域碳过程中具有重要的地位和作用。提出了城市"自然-社会"二元碳循环的概念,探讨了城市系统碳循环的一般特征;分析了城市系统碳循环的内部机理,主要包括:城市系统碳储量和碳输入/输出通量的主要过程和途径、城市系统碳储量、碳通量和碳流通的生命周期分析、城市系统碳输入和碳输出的类型划分等;提出了基于系统层次划分和碳流通过程的城市系统碳循环的研究框架,分析了城市自然系统和城市经济系统的主要碳流通过程和环节,构建了城市系统碳循环研究的思路和理论框架;最后提出了城市系统碳循环领域未来的研究重点。

摘要:温室气体排放清单是目前最常用的城市碳排放核算方法,有助于在大尺度上了解城市不同行业或部门的温室气体排放情况。然而,中国城市温室气体清单研究刚刚起步,研究成果还不多,尚缺乏系统、规范的城市温室气体研究方法和指标体系。概述了城市温室气体排放清单的主要参考编制方法,介绍了国内外城市温室气体清单的编制情况,对目前城市温室气体清单编制的特点进行了分析,总结了城市温室气体清单与国家温室气体清单在关键排放源、编制模式、方法体系等方面的差异;在此基础上结合我国城市实际,对适合中国城市的温室气体清单编制方法进行了探索,并针对清单编制过程中存在的具体问题提出了建议;最后对未来城市温室气体清单的发展趋势进行了展望,以期为中国温室气体清单编制及研究提供借鉴。

摘要:家榆是典型的风播植物, 在科尔沁沙地可以形成单一优势种林地。通过对林缘和孤立树不同方向从树基部向外的有序取样与林下和林窗的随机取样调查, 分析了家榆林下和林窗不同生境的种子沉降和幼苗分布特征、林缘和孤立树种子散布方向的差异性与规律性。结果表明, 家榆种子密度在林下生境阴坡和阳坡明显大于丘顶和丘底, 在林窗生境丘顶明显大于丘底。家榆向周围不同方向种子散布的距离和累积数量均有较大差异, 其中林缘和孤立树均以当地多逆风频率的西南方向最近, 累积数量也最少;孤立树以多顺风频率的东北方向最远, 累积数量也最多。林缘和孤立树共6个方向断面从树基部向外单位面积种子数量频度均适合于韦伯分布和对数-正态分布(X_(α)²<0.500)密度函数, 具有相同的种子散布格局。家榆幼苗密度在林下阴坡明显大于阳坡, 林下和林窗均为丘顶明显大于丘底。林缘19 m 内家榆幼苗呈连续分布。在科尔沁沙地, 如果不加限制或人为扰动, 家榆林不仅可以很好地进行自然更新, 而且可以在适宜的沙地生境逐渐扩大其分布空间。

摘要:木棉(Bombax malabaricum DC.)是一种可以生长在干热河谷的落叶大乔木。河谷内,木棉成年树木生长良好,有大量结实,而其周围却很少有种苗出现。通过室内条件研究木棉种子的物理特性和萌发的生物学特性,可以了解该物种种子萌发对环境因子的需求,为探讨木棉在干热河谷内自然种群更新难和萌发阶段对这一特殊生境的适应性提供理论依据。经测定,木棉种子千粒重为39.08 g,比同科的其它物种要轻。四唑(TTC,1.0%)染色测定种子生活力的结果表明有生活力种子占64.0%。种皮对吸胀无障碍,种子在25 ℃吸胀2 d时就开始萌发。检测了环境因子对种子萌发和幼苗生长的影响,结果表明,种子萌发对光照不敏感而且对温度有较广的适应性,15-35 ℃都可以萌发,25-35 ℃萌发率无显著差异,但随温度升高,萌发速率加快,幼苗长势增加;萌发过程对渗透胁迫敏感,聚乙二醇(PEG)浓度为0.10 g/mL时萌发率较对照显著下降,0.15 g/mL时种子就不能萌发;室温吸胀24 h的种子对热激敏感,42 ℃热激2 h后萌发率就已经显著下降;室温下水杨酸(SA,1, 10, 100 mg/L)浸种24 h,没有提高种子在萌发期间对干旱和热激的抗性。可见,高温和干旱是限制木棉种子成功萌发的关键因子,然而发现,温度较高时水分过大也会造成萌发后幼苗的死亡。

摘要:为了揭示植物枯落物分解过程中元素生态化学计量学特征,对闽江河口湿地互花米草和短叶茳芏枯落物分解过程进行了测定。结果表明:整个分解期间内(2007年1-10月),在近潮沟生境和远潮沟生境,互花米草枯落物分解速率、氮磷养分含量低于短叶茳芏枯落物,但热值高于短叶茳芏枯落物;近潮沟生境,互花米草和短叶茳芏枯落物分解过程中平均C/N、C/P和N/P分别为70.5和34.7,2285.8和1210.7,32.8和35.4;远潮沟生境互花米草和短叶茳芏枯落物分解过程中平均C/N、C/P和N/P分别为72.7和33.2,2519.2和1167.0,34.0和35.9,两种生境下均表现为互花米草具有较高的C/N、C/P和较低的N/P;互花米草枯落物分解过程中具有较高的C/N和C/P,其分解速率较低。

摘要:2008年6月份至2009年5月份对吐鲁番沙虎的巢域进行调查:2008年6月份至2008年8月份为繁殖季节(RS),2008年9月份至2009年5月份(冬眠期除外)为非繁殖季节(NRS)。利用截趾标志重捕法研究吐鲁番沙虎的巢域,共标记283只吐鲁番沙虎,累计繁殖季节24只,非繁殖季节43只重捕超过3次(其中13只个体在繁殖季节和非繁殖季节均够3次以上捕捉次数,为重复个体),可以用于计算个体巢域面积数据。利用软件MapGis计算最小凸多边形法(MCP)巢域面积,并分析性别、体型大小、季节等因素对巢域的影响。结果表明:吐鲁番沙虎非繁殖季节雄性、雌性与幼体各组间的巢域面积差异均显著,繁殖季节巢域面积差异不显著;雌雄个体不同季节或全年合并比较巢域面积差异性均不显著;非繁殖季节面积与吻肛长(SVL)显著相关、全年成体组的巢域面积与吻肛长显著相关;成体巢域面积季节差异显著(U=41, P=0.046),幼体则没有季节差异(U=159, P=0.537)。因而,吐鲁番沙虎的巢域大小受性别因素影响不大,体型大小对巢域面积有显著影响,由于繁殖、食物资源等的季节变化是影响吐鲁番沙虎巢域最重要的因素。

摘要:海胆遮蔽行为对于海胆的生长和发育的影响目前还不清楚,在实验室条件下,研究了遮蔽行为对海刺猬(Glyptocidaris crenularis)摄食、生长和性腺性状的影响。实验设两个对照组和一个处理组:对照组为无任何遮蔽条件的空白组和以堆积砖块创造的黑暗空间来满足海胆的掩蔽行为的掩蔽组,遮蔽组则以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的贝壳作为遮蔽物来满足海胆的遮蔽行为。结果显示:遮蔽组的海胆周摄食量要显著大于掩蔽组(P<0.05),而空白组与遮蔽组和掩蔽组之间的差异不显著(P>0.05);各组海胆的存活率没有显著差异(P>0.05);空白组和遮蔽组海胆的壳径、壳高、体重要显著大于掩蔽组(P<0.05),而空白组和遮蔽组之间没有显著性的差异(P>0.05);空白组和遮蔽组的性腺湿重、性腺干重、性腺指数、壳湿重、壳干重、亚氏提灯湿重、亚氏提灯干重要显著大于掩蔽组(P<0.05),而空白组和遮蔽组之间没有显著性的差异(P>0.05);空白组的提灯指数要显著小于遮蔽组和掩蔽组(P<0.05),而遮蔽组和掩蔽组之间没有显著的差异(P>0.05)。结果证明,遮蔽和掩蔽行为对海刺猬生长及发育的影响是有差别的,掩蔽行为对海刺猬的生长与发育造成了负面影响,而遮蔽行为在一定的生活环境条件下不会对其生长造成影响。研究表明,海刺猬的遮蔽行为反映了其对外界不利环境条件的一种适应性,且这种行为对其生长和发育的影响与掩蔽行为有所不同。至于海刺猬遮蔽行为的进化选择压力,目前的研究还不足以下定论,需要进一步深入的研究。

摘要:比较了水稻和玉米苗上饲养的稻纵卷叶螟在不同温度下的存活、生长发育与繁殖情况。结果表明,在24 ℃和27 ℃下,稻纵卷叶螟在玉米苗上的发育速率要比在水稻上的慢1-3 d;33 ℃不会抑制水稻上饲养幼虫的生长发育,但玉米苗上饲养的幼虫在30 ℃时就受到了抑制,且在33 ℃下不能发育到成虫。水稻上饲养时,稻纵卷叶螟各阶段的存活率在27-33 ℃间无显著差异,且36 ℃时死亡率很高,只有部分幼虫可发育到预蛹阶段;但是玉米苗上饲养时,稻纵卷叶螟在33 ℃下的存活率显著低于21-30 ℃,36 ℃下幼虫不能发育到2龄。水稻和玉米苗上饲养的稻纵卷叶螟的产卵量均表现为在24 ℃和27 ℃条件下最高;在30 ℃和33 ℃条件下,水稻上饲养出的成虫能产少量卵,而玉米苗上饲养出的成虫却不能产卵。水稻和玉米苗上饲养的稻纵卷叶螟卵的孵化率均在27 ℃下最高,且两寄主间无显著差异;玉米苗上饲养所得的卵在33 ℃和36 ℃下均不能孵化,而水稻上的则少量能孵化。水稻上饲养的稻纵卷叶螟相对要比玉米苗上饲养的耐高温。在24-27 ℃下用玉米苗饲养的稻纵卷叶螟除历期有所延长外,其它生物学特性与用水稻饲养的无显著差异。

摘要:在浙江临安玲珑山选取了常绿阔叶林、马尾松林、板栗林和雷竹林4种林分,采用传统的化学方法与固态¹³C核磁共振(NMR)技术研究其土壤有机碳在不同粒径土壤颗粒中的分布规律和结构特征,探讨林分类别和管理措施对土壤有机碳含量及其结构的影响,为亚热带地区森林固碳和土壤碳库管理提供科学依据。结果显示:(1)土壤表层(0-20 cm)有机碳含量按以下次序递减:雷竹林>常绿阔叶林>马尾松林>板栗林,且板栗林以粉黏粒结合态碳为主,其他林分土壤则以粗砂结合态碳为主;(2)¹³C NMR结果表明,阔叶林和马尾松林土壤有机碳中烷基碳所占比例最大,而雷竹林和板栗林则是烷氧碳比例最大,表明人工经营措施改变了土壤有机碳的成分组成;(3)随着土壤颗粒变细,有机碳中烷基碳比例增加,烷氧碳比例减少,A/O-A值和疏水碳/亲水碳值逐渐增大,表明颗粒越细,其结合的有机碳结构稳定性越高。

摘要:利用幂乘方法则模型探讨了鄂尔多斯3种不同类型草地在禁牧情况下的群落结构特征,包括物种组成、物种多样性、生物量和空间分布规律。结果表明:幂乘方法则在解析鄂尔多斯不同类型草地的空间异质性时具有很好的吻合性;羊草(Leymus chinensis)草地、芨芨草(Achnatherum splendens)草地和油蒿(Artemisia ordosica)灌丛草地均比随机分布呈现了较强的空间异质性,群落整体的空间异质性指数表现为油蒿灌丛草地>羊草草地>芨芨草草地;群落整体的物种多样性指数为油蒿灌丛草地>羊草草地>芨芨草草地;L-样方(50cm×50cm)内的平均物种数和物种多样性指数均表现为羊草草地极显著地高于油蒿灌丛草地,油蒿灌丛草地又极显著地高于芨芨草草地(P<0.001);L-样方内的平均生物量表现为油蒿灌丛草地极显著地高于芨芨草草地(P<0.001),而羊草草地与油蒿灌丛草地以及芨芨草草地之间没有显著性差异;这3种类型的草地其L-样方内的平均生物量和物种多样性指数都随着群落整体空间异质性指数的增大而增大。

摘要:种群空间格局的尺度转换效应反映了植物种内、种间竞争关系的变化过程。采用草地群落学调查与点格局分析方法,在祁连山北坡阿尔泰针茅草原,分析了干扰状态下狼毒(Stellera chamaejasme)和赖草(Aneurolepidium dasystachys)种群的空间格局及竞争关系。结果表明:随着草地退化过程加剧,狼毒种群空间格局由聚集分布转变为非聚集分布,反映了协作转向竞争的种内个体间关系;赖草种群以聚集格局为主,体现了种内相互协作的个体间关系;二者空间关联性存在正相关、不相关和负相关的转换过程,正相关尺度逐渐缩小,负相关仅在重度退化草地出现,种群间关系表现为由协作转向竞争且竞争强度逐渐增大。干扰状态下,种群空间格局的尺度转换效应影响植物种内、种间的竞争关系及强度,反映了退化草地物种应对干扰的更新途径。

摘要:土壤有机碳分解是陆地生态系统碳循环的重要组成部分。主要采用土壤有机碳释放速率的室内培养实验的方法,并根据三库一级动力学模型,对小兴安岭地区4种典型阔叶红松林的土壤有机碳分解特征及各组分含量进行研究。实验结果如下:(1)土壤有机碳的分解趋势表现为前期迅速,后期缓慢,并且土壤腐殖质层(A)大于淀积层(B);在4种阔叶红松林中,云冷杉红松林土壤有机碳的分解速率最大,枫桦红松林最小;土壤有机碳的分解速率与土壤总有机碳、活性碳及土壤的C/N呈显著的正相关关系(P<0.05)。(2)在土壤A层和B层,4种阔叶红松林的活性碳分别占总有机碳的0.89%-1.78%和1.91%-2.87%,平均驻留时间为12-35 d和27-58 d。缓效性碳占总有机碳的22.58%-28.44%和23.87%-42.63%,平均驻留时间为4-19 a和18-37 a。惰性碳占总有机碳的69.98%-76.24%和54.50%-74.22%,平均驻留时间为173 a;土壤有机碳各组分含量及驻留时间的大小顺序均为:云冷杉红松林>椴树红松林>枫桦红松林>蒙古栎红松林。

摘要:选取新疆富蕴地震断裂带8种次生植物根际土壤,以同土层裸地为对照,测量土壤化学性质,利用末端限制性片段长度多态性技术研究塌陷区次生植物对土壤古菌群落的影响。结果表明,多数植物根际土壤养分显著(P＜0.05)高于对照,其主要古菌类群为泉古菌门(Crenarchaeota)和广古菌门(Euryarchaeota),群落间多样性差异大,相似性低。不同植物根际土壤古菌的优势类群数量差异较大,鼠掌老鹳草高达18种,西北绢蒿少为2种。典范对应分析表明,土壤有机质含量对古菌优势类群分布影响最大(HhaⅠ酶切:r=0.94;RsaⅠ酶切:r=0.74),速效磷含量与古菌群落各多样性指数呈显著正相关(P＜0.05),总氮含量与均匀度指数E呈显著正相关(P＜0.05)。新疆地震断裂带植被的恢复可影响根际土壤古菌群落的分布、组成和结构,其原因与植物根际土壤化学性质有关,同时在改善土壤肥力方面也有显著效果。

摘要:土壤动物在陆地生态系统物质循环和能量流动中起着重要作用,直接或间接的参与土壤有机质的分解与矿化;长期施肥对土壤理化性质产生影响的同时,改变了土壤动物群落组成。为查明紫色土长期施肥对土壤动物群落的影响及其响应关系,于2008年的5、7、9和11月分别对紫色土农田无肥对照(CK)、单施氮肥(N)、常规化肥氮磷钾(NPK)、有机肥(OM)、有机肥与化肥氮磷钾混施(OMNPK)、秸秆还田(RSD)和秸秆还田与化肥氮磷钾混施(RSDNPK)等7种长期施肥定位试验地的土壤动物群落进行调查,采用改良的干漏斗和湿漏斗两种方法,共获得土壤动物9454只,隶属7门17纲24目。分析表明, OM和RSDNPK两种施肥方式下土壤动物群落的多样性显著高于CK、N和NPK等3种施肥方式,说明有机物料的长期投入有利于提高土壤动物群落丰富度和多样性。方差分析表明施肥方式对土壤动物主要类群密度的影响差异性极显著(F=42.412, P=0.0001),对土壤动物群落类群影响存在不均衡性。施肥方式主要影响农田土壤动物类群的种群个体数量、线虫动物门个体数量、大蚓类个体数量、甲螨亚目个体数量、密度-类群指数DG及土壤动物群落类群数等六个指标,初步认为这些主要类群因素能够预测长期施肥引起的土壤肥力变化,可能对指示土壤质量的变化具有一定潜力。

摘要:近年来,越来越多的学者关注外来植物入侵对土壤生态功能的影响效应及其相应反馈机制的探索与研究,然而本地原生土壤生物群落对不同入侵程度下的外来植物种以及本地原生植物种之间是否存在消耗差异却尚不明了。通过等足目潮虫的选择性喂养试验来测试10个本地种、5个非入侵性外来种和5个强入侵性外来种之间的适口性差异,试图求证外来植物的入侵性是否与植物落叶被消耗率呈现必然联系。数据分析结果显示潮虫对本地种、非入侵性外来种和入侵性外来种的消耗并无显著差异;而潮虫对不同生活型下木本植物的取食却存在显著差异,即灌木消耗率显著高于乔木。其次,通过植物初始性状指标(包括木质素、纤维素、半纤维素、碳、氮含量)与相应消耗率的相关比较,消耗量总体上与植物凋落物的氮含量呈正相关关系(R²=0.358)。由此,研究结论强调植物落叶的降解速率并不一定与植物入侵性或入侵阶段呈绝对相互关连,但是氮含量,抑或各种形式的植物氮元素成分都可能在一定程度上参与并影响着外来植物的入侵进程。

摘要:微生物在有机物质分解、能量转移等生物地化循环中起着重要作用,研究养殖活动对沉积物中微生物多样性的影响对正确评价近海生态系统结构和功能具有重要意义。结合沉积物的理化分析(T、pH、Eh和SO₄^2-),通过T-RFLP(末端限制性片段长度多态性)分析了象山港网箱养殖对近海不同深度沉积物中细菌群落结构和多样性的影响,构建了对照区0-5 cm沉积物样品的细菌16S rRNA基因克隆文库,并进行了系统发育分析。结果表明,近海网箱养殖活动不但使象山港沉积物Eh、pH值等理化性质有所改变,而且使细菌的群落结构也发生了变化,变形细菌纲细菌的相对丰度降低,细菌群落的多样性和均匀度也显著降低,致使近海沉积物细菌群落由多样性高的稳定结构向多样性降低的不稳定结构转变。

摘要:"大洋一号"调查船于2005年7月在太平洋结核区中国合同区东、西小区调查中共进行了12个站位的小型底栖生物的取样。研究表明:调查区域小型底栖生物共有13个类群。东、西两小区小型底栖生物平均密度分别为(104.4±20.48)个/10 cm²,(40.26±25.84)个/10 cm²,线虫平均生物量分别为(5.25±0.99)(μg·干重) /10 cm²,(1.68±0.77)(μg·干重) /10 cm²,东小区小型底栖生物平均密度、线虫生物量明显高于西小区。线虫是绝对优势类群,分别占东、西小区小型底栖生物总密度的93.13%和91.36%,其它优势类群有桡足类,多毛类,介形类等。小型底栖生物密度随着沉积物深度的增加而减少,其数量的75%以上分布在0-2 cm层,东小区深层的小型底栖生物所占比例比西小区要大。与环境因子相关分析表明:调查区域的小型底栖生物密度,线虫密度,线虫生物量,桡足类密度,多毛类密度与经、纬度呈显著负相关,与脱镁叶绿素呈显著正相关,与沉积物微型生物生物量相关性不显著。小型底栖生物密度,线虫密度,线虫生物量,多毛类密度与叶绿素a呈显著正相关,桡足类与叶绿素a相关性不显著。脱镁叶绿素与沉积物微型生物生物量呈显著正相关。

摘要:截留是水文循环的一个重要过程,水文功能是森林生态系统功能的重要方面,林冠和枯落物截留实现对大气降水的二次分配过程。为深入认识生态系统截留的水文效应,采用野外观测和人工降雨模拟试验相结合的方法,研究了2008年和2009年5-10月贡嘎山亚高山峨眉冷杉中龄林、峨眉冷杉成熟林和针阔混交林的冠层枯落物截留能力。结果表明,峨眉冷杉中龄林2008年林冠截留率为20.9%,针阔混交林2008年和2009年林冠截留率分别为23.0%和23.6%,林冠截留率的年际间变化不大,林冠截留主要受到降雨特征影响。3种林型枯落物饱和持水能力分别为5.1、5.1和5.7 mm,显著高于林冠的饱和持水能力,但由于冠层的截留蒸发速率较高,林冠截留蒸发仍是生态系统截留蒸发的主要组成部分。

摘要:有效的适应措施需要了解两类基础信息,一是农业生产所面临的各种气候变异风险,二是作物产量对潜在气候变异风险的反应及其机制。评价作物生产对历史气候变化的敏感性和脆弱性,可以在时间上和空间上揭示气候变化的趋势及作物产量对其的反应,从而为适应行动的全面开展提供基础信息。通过分析1981-2007年水稻生育期3个气候因子(平均温度、日较差、辐射)的变化对水稻产量的影响,评估我国水稻生产对这3个气候因子变化的敏感性和脆弱性及其区域分布状况。结果表明,1981-2007年间我国大部分水稻产区生育期内3个气候因子均发生了明显变化,存在着气候变异风险,其中以最高温的变化最普遍和明显,导致水稻生产中高温热害风险增加。部分区域水稻产量变化与单一气象因子的变化存在着显著的线性相关,这些地区气候因子的变化可以一定程度地解释水稻产量变化趋势,其中产量变化对辐射变化最敏感。当水稻生育期内平均温度上升1℃、日较差升高1℃、辐射下降10%时,我国部分地区水稻产量随之发生了相应的变化,其中辐射降低导致我国水稻生产的脆弱面积最大,其次为日较差。受3种气象因子变化趋势的综合影响,约有30%的水稻产区对1981-2007年的气候变化趋势敏感,少部分地区表现为脆弱,但水稻主产区受到的影响不大,且在东北地区还集中表现出产量增加的趋势,为我国水稻发展提供了契机。

摘要:利用东北地区96个气象站1961-2005年的日平均气温和日降水量资料,采用线性倾向率法,累积距平法,Mann-Kendall法和Morlet小波分析等方法,对东北地区近45年来的气候变化和突变现象进行了研究。结果表明:近45年来,东北地区年平均气温变化在2.45-5.72 ℃之间,年均温呈现显著上升趋势,气候倾向率为0.38 ℃/10 a(P<0.01),1988-1989年间发生了由低温到高温的突变;东北地区四季平均气温均呈现增高的趋势,其中冬季气温增幅最大,气候倾向率达到0.53 ℃/10 a,夏季气温增幅最小,0.24 ℃/10 a。东北地区年均温和季节均温年代际变化亦呈现明显的增暖趋势,年均温,春季均温和冬季均温均在1981-1990年开始变暖,夏季均温和秋季均温在1991-2000年开始变暖。东北地区气温增暖幅度随纬度的升高而增大,大兴安岭北部和小兴安岭地区是增温最明显的地区,增暖幅度较小的地区为辽河平原,辽东半岛和长白山南部地区。东北地区年降水量变化在430.40-678.72 mm之间,降水量变化趋势不明显,整体呈现减少趋势,气候倾向率为-5.71 mm/10 a(P>0.05),1981-1990年为降水最多的年代,1982-1983年间发生了降水量由少到多的突变。四季降水量变化呈现不同的趋势,其中春季和冬季降水量呈现增多的趋势,夏季和秋季降水量呈现减少的趋势。降水量减少较明显的地区为辽东半岛和长白山南段,降水量增多较明显的地区为大兴安岭北部和松嫩平原。Morlet小波分析结果表明,东北地区年平均气温存在11 a的强显著周期,此外还有24 a和6 a尺度的变化周期;东北地区年降水量存在16 a的强显著周期和6 a的小尺度变化周期。通过以上分析,近45 a东北地区总体气候呈现明显暖干化趋势。

摘要:为研究辐射减弱和O₃胁迫对作物的影响,利用改进的开顶式气室(OTC)和遮荫网,开展了辐射减弱和O₃胁迫的大田试验研究。实验设置4种处理:CK为野外大田组,T₁为40%遮荫,T₂为100 nL/LO₃,T₃为遮荫40%和100 nL/LO₃的复合组。结果表明:T₁和T₃组冬小麦的生育期延长且推迟,T₃组株高无明显变化;T₂组株高降低,生育期缩短;单株干物质重均降低,T₃降幅最大;各组灌浆速率均降低,T₃组降幅最大;T₁和T₃产量、千粒重、穗数、穗粒数和穗重显著降低,T₂组穗数无明显改变。由此可见,复合对小麦生长的影响较接近40%遮荫;粒重降低主要是因为灌浆速率的降低,灌浆时间的影响较小;产量的降低主要是千粒重、穗数、穗重的降低,降幅最大,但小于两因子单独累加。

摘要:回归模型拟合植被指数与生物量的定量关系是植被生物量反演的重要研究方法之一。研究在此基础上,基于环境卫星遥感数据和同步野外实地采样数据,以郑州黄河湿地自然保护区为试验区,比较MLRM(多元线性回归模型)与SCRM(一元曲线回归模型)反演植被生物量的能力,并估算研究区植被生物量,生成研究区生物量分布图。结果表明,文中所建立的MLRM在研究区具有较好的反演精度和预测能力。其模型显著性检验为极显著,相关系数为0.9791,模型拟合精度达到29.8 g/m²,其模型预测结果系统误差为49.9 g/m²,均方根误差为67.2 g/m²,预测决定系数为0.8742,比传统的一元回归模型具有更高的精度和可靠性。估算研究区域2010年8月湿生植被生物量约为6.849199 t/hm²,相对误差为4.73%。

摘要:在生态脆弱的黄土高原南麓合阳县,以1983、2006年耕地土壤速效氮、磷、钾含量为对象,利用空间自相关、变异函数及分形维数等方法,研究县域土壤速效养分时空变异特征及主要影响因素。结果表明,从1983到2006年,除土壤速效钾外,耕地速效氮、磷的平均含量分别提高73.98%和92.69%;土壤速效养分全局Moran’s I指数和空间相关距均呈递减变化、分维数增加,预示其空间结构减弱,随机变异性增强。土壤速效氮、磷含量在绝大部分研究区域内呈现不同程度累积,而速效钾含量则在59.65%的耕地上减少;导致其不同变化的因素有耕地利用方式、施肥管理、灌溉、土壤类型等,其中以土地利用方式和施肥管理措施的影响最大。

摘要:采用尼龙网袋法于2007-2008年连续2a在水稻常规栽培和节水灌溉栽培模式下,研究小麦秸秆腐解特征、养分释放规律及对土壤微生物数量、酶活性和养分状况的影响。结果表明:秸秆还田后,在0-30d腐解较快,后期腐解速率逐渐变慢。90 d时累计腐解率达到了48.9％-61.3％。秸秆中养分释放速率表现为K>P>N≈C。节水栽培模式下小麦秸秆还田腐解率和养分释放率均显著高于常规栽培。秸秆还田后,土壤微生物数量以及土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性均呈现"前期迅速增加,中期急剧减少,后期缓慢减少"的变化特征,而纤维素酶活性呈现"前期剧升、中期缓增、后期骤降"的变化趋势。小麦秸秆在节水栽培模式下还田土壤微生物数量和酶活性均显著高于常规栽培。适当增加秸秆用量可以提高微生物数量和酶活性,用量过高对细菌和放线菌数量有负效应。秸秆还田可显著提高土壤有机碳和养分含量。土壤有机碳、全氮、碱解氮和速效磷含量在整个试验期间均呈增加趋势。速效钾含量在秸秆还田30 d时达到最高,而后则逐渐降低。节水栽培模式下秸秆还田后土壤有机碳和养分含量的提高效应显著高于常规栽培。提高秸秆用量对土壤养分含量有显著的正效应。

摘要:选用登海661(DH661)和郑单958(ZD958)为试验材料,研究了高产条件下施氮时期对高产夏玉米光合特性、产量和氮素利用率的影响。结果表明,分次施氮尤其是增加花后施氮较拔节期一次性施氮可提高产量9.3%-18.2%,氮肥偏生产力提高10.9%-17.5%。拔节期、大喇叭口期、花后10 d按2∶4∶4施氮,DH661产量可达14188.9 kg/hm²;基肥、拔节期、大口期、花后10d按1∶2∶5∶2施氮,ZD958产量可达14529.6 kg/hm²。分次施氮较一次性施氮可延长灌浆期LAI高值持续期。花后施氮20%-40%较一次性施氮穗位叶P_n、Φ_PSⅡ、NPQ和ETR分别提高了10.8%-24.1%, 16.6%-25.1%、29.2%-45.3%和14.4%-25.8%,并保持了灌浆期RuBPCase和PEPCase较高活性,延缓了叶片衰老,提高了光能利用率。DH661较ZD958在相同的施氮方式下花后具有更高的光合性能。分次施氮及花后施氮可显著改善两个高产夏玉米品种光合特性,提高氮素利用率,提高产量。

摘要:运用景观格局与水质监测方法评价城市景观变化对河流水质的影响,是当前景观格局-效应研究的热点问题。为实现城市发展目标与水环境保护目标的统一,需要科学判断城市景观变化对水质的影响程度与范围,特别是以城市不透水表面为代表的景观组分变化,是目前水质退化研究中的核心对象,而对水质退化的景观阈值研究目前尚存争论。基于截面数据进行统计分析,构建阈值判定方法,选择深圳市为案例研究区,研究快速城市化地区的河流水质退化的景观阈值水平。结果表明,在深圳市,河流缓冲区宽度为100-200 m时,景观变化对水质显著性影响最高(P<0.001)。缓冲区内,景观变化与耗氧、营养盐等类指标呈指数关系,具有显著性,是这类指标变化的最主要影响因素;同时,景观变化与有毒物质及重金属等类指标呈指数关系,具有显著性,但并非这类指标变化的最主要因素。影响水质退化的不透水表面比例阈值水平介于38.2%-50%之间,最小阈值水平为38.2%,即当流域缓冲区内不透水表面百分比超过38.2%时,河流水质显著退化。

摘要:基于长株潭地区被批准为"全国资源节约型和环境友好型社会建设综合配套改革试验区"的背景,针对生态足迹方法的产量因子参数进行改进,利用区域产量因子代替全球产量因子,对长株潭地区1986-2005年生态足迹和生态承载力进行核算,在此基础上,着重采用两种预测方法对该地区2007-2015年生态足迹和生态容量进行预测。两种预测方法分别是二项式曲线预测模型和灰色GM(1,1)模型,对长株潭地区1986-2005年20a的人均生态足迹与时间关系进行了拟合,得出二项式曲线预测模型具有更高的预测精度;用两种预测模型预测了长株潭地区的人均生态容量,GM(1,1)模型的预测精度更高。选取精度最高的模型分别预测研究区未来10a人均生态足迹和生态容量。未来10a人均生态容量增长平缓(年平均增长率1.8%),人均生态足迹增长快(年平均增长率达16%),相应的人均生态赤字增长快。

摘要:重金属污染已成为世界范围的主要问题之一,其中镉(Cd)毒害的范围最广。Cd污染影响植物的生长和发育。一氧化氮(NO)作为植物体内的一种活性信号因子,参与了植物对各种胁迫的应答。为了探讨外源NO对Cd胁迫下水稻苗期生理生化响应的调节作用,以粳稻和籼稻为材料,采用营养液水培的方法,研究外源NO供体硝普钠(SNP)对100 μmol/L Cd胁迫下2个水稻基因型(ZF802和ZH11)幼苗生长、抗氧化酶系统和微量元素吸收的影响。结果表明,1.5 mmol/L SNP 能明显缓解Cd胁迫对两种水稻幼苗生长的抑制作用,提高幼苗对Cd的耐性。尽管存在一定的基因型差异,但外源NO能使两个基因型叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性下降,降低了叶片中丙二醛(MDA)含量,从而缓解Cd对水稻幼苗的毒害。另外,外源NO影响Cd胁迫下水稻幼苗地上部和根部Cd和微量元素的积累,这种影响的程度与水稻的品种有关,具有显著的基因型差异,且机制较复杂。

摘要:以达里诺尔湖沉积物为研究对象,运用连续浸取法分析测定了沉积物中不同形态的无机碳,开展了沉积物中无机碳形态的分布特征研究,初步探讨了沉积物中不同形态生源要素与无机碳的相互关系。研究表明,表层和柱芯沉积物中无机碳的主导形态均为NH₂OH·HCl相;空间分布上,湖心区为各形态无机碳的高值区,东部和北部湖区为低值区;计算结果表明,碳酸钙在湖水中可达过饱和,揭示达里诺尔湖具备形成自生碳酸盐沉淀的条件;沉积柱芯中氮、磷和生物硅与无机碳的相互关系反映了营养水平升高可促进水体对碳酸钙过饱和条件的形成,藻类光合作用对水体理化性质的改变是导致碳酸盐沉淀的重要因素之一。

摘要:通过模拟基于干旱区绿洲土壤Cd-Pb-Zn-Ni复合污染下的油菜盆栽试验,采用Tessier五步连续浸提法探究了重金属复合污染对油菜生长的影响及其各形态的转化归趋和生物有效性。结果显示,随着Cd-Pb-Zn-Ni复合胁迫水平的升高,油菜的干重先增加后减小,根系的生长由促进作用转变为抑制作用;对照土壤中4种重金属元素均以残渣态为主要赋存形态,可交换态的含量均很小;随着外源重金属的添加,油菜种植土壤中4种重金属元素的各形态含量随之增加,Cd、Pb、Zn的可交换态和Ni的碳酸盐结合态对外界胁迫响应强度最大,Cd、Pb 、Zn 、Ni的活性增加,且Cd、Pb的主要赋存形态迅速转变为碳酸盐结合态和铁锰氧化态,Zn的主要赋存形态由残渣态和碳酸盐结合态过渡到碳酸盐结合态和铁锰氧化态,Ni的主要赋存形态为碳酸盐结合态;Cd、Zn在茎叶中的含量大于根系,Pb、Ni反之,油菜能将Cd、Zn更多的运输至茎叶,Pb、Ni则主要积累在根系;油菜茎叶吸收Cd和油菜各部位吸收Zn的主要贡献形态为可交换态,根吸收Cd的主要贡献形态由可交换态转变为有机结合态,根吸收Pb和油菜各部位吸收Ni的主要贡献形态为碳酸盐结合态。

摘要:通过盆栽试验研究了在铜污染条件下,柠檬酸和EDTA作为活化剂对铜污染土壤中吊兰生长状况的影响。结果表明,柠檬酸和EDTA对吊兰富集量的影响与其对土壤中铜的活化能力呈显著性正相关。柠檬酸对土壤铜有较强的活化作用,能够有效提高吊兰对铜的吸收,且在浓度为5mmol/L时效果最为明显,而较高的铜富集量又抑制了吊兰的生长;EDTA对吊兰富集能力的影响相对较弱,对吊兰的生长也无显著影响。相比而言,柠檬酸对铜污染土壤中吊兰生长状况的影响比EDTA大。

摘要:参照千年生态系统评估的分类体系,并考虑污染等因素引起生态系统服务的退化,评估了海州湾生态系统的潜在和实际服务价值。结果表明,2005年海州湾的潜在服务价值为16.64×10⁸元,平均单位面积海域的服务价值为1.90×10⁶元/km²。潜在服务价值中,供给服务、文化服务和调节服务分别占53.39%,35.48%和10.84%。考虑赤潮、食品中累积的污染物超标以及温室气体排放等因素造成的生态服务质量和数量的退化,2005年海州湾生态系统提供的实际服务价值为14.08×10⁸元,平均单位面积海域的服务价值为1.61×10⁶元/km²。实际服务价值中,供给服务、文化服务和调节服务分别占48.32%,41.94%和9.74%。海水富营养化和污染等因素导致的生态服务价值降低2.56×10⁸元,影响最大的是食品供给和气候调节服务。

摘要:基于1981-1994年内蒙古羊草草原的群落学调查数据和同期气象资料,分析了羊草草原群落、功能群与主要物种变化及其生物量与气候的关系。结果表明,1981-1994年5月羊草群落多样性指数、优势度指数、丰富度指数、群落高度、群落生物量的年际变异显著高于其他月,其中羊草群落生物量的变异性自5-9月依次降低,生物量和多样性不存在显著相关性。羊草群落、功能群、物种的年际变异依次增大;不同功能群中一二年生草本和中生植物的年际波动最大,不同物种间的均衡效应降低了群落的变异性。羊草群落生物量具有气候累积效应,主要受上年10月至当年12月的均温、4-8月降水、上年10月至当年8月累积降水的影响,表明羊草群落生物量变化由不同时段的水热因子协同作用决定。

摘要:有关氮(N)∶磷(P)供给比例对苗木P吸收和利用影响的研地究仍存在盲点。选用长白落叶松(Larix olgensis Henry.)播种苗作为材料,对比了1∶3、1∶2、1∶1、2∶1、3∶1五个N∶P供给比例对温室条件下苗木生长、针叶和根系中P的含量以及P的吸收和利用效率的影响差异。另设试验对比了分别以NH₄⁺-N和NO₃^--N为N源情况下5个N∶P比例对P吸收的动力学特征的影响差异。结果表明:1)随着N∶P比例的增加根系有变粗和变长的趋势且根系生物量分配逐渐提高(P=0.0027);2)1∶2比例下叶片P浓度较2∶1和3∶1比例分别提高37%和45%(P=0.0187),但是P利用率却分别下降了84%和37%(P=0.0008),并且P吸收效率分别下降了48%和62%(P=0.0004);3)NH₄⁺-N环境中,随着N浓度提高,P吸收速率呈线性上升(R²=0.908),而在NO₃^--N环境中P吸收速率和N∶P比例间无相关关系(R²=0.005)。前者和后者环境中V_max值分别为0.89和0.60 mmol/h/g FM,K_m值分别为0.15和0.03 mmol/L。综上:如在N、P同时存在的情况下欲提高长白落叶松苗木对P的吸收和利用效率,可考虑适当控制N的硝化并在一定范围内提高N∶P供给比例。