摘要:城市化与城市发展是当前对生态环境影响最剧烈的人类活动。目前全球超过50%的人口居住在城市。中国的城镇化率2012 年已经达到 52.57%。据预测,到 2030 年，中国城镇化水平将达到 60%—70%，城市人口将超过10亿。中国的快速城市化在给中国乃至全球经济发展带来巨大商机的同时，也引发了一系列生态环境问题。城市消耗了全球75%的资源，是各种环境污染物的主要排放源。城市正在面临生态功能退化、空气水体严重污染、人居环境质量恶化等问题。探讨城市生态环境问题的形成原因和恢复途径，提升城市生态服务功能，是目前生态学急需研究的重要议题。

摘要:在人口膨胀和快速城市化的全球化背景下,构建人与自然和谐的生态景观是城市景观规划和设计的基本美学观和价值观。缺乏统一的指导原则和评价标准使得城市生态景观建设出现了很多问题,也限制了生态景观的进一步推广和实践。基于文献调研和专家咨询的方式,归纳了城市生态景观的基本内涵和指导原则,并提出了针对性的评价指标。通过问卷调查的方式,获取了170余份有效问卷,据此分析公众对城市生态景观的理解和需求。可以依据该结果为城市生态景观的定量评价提供初步的权重值,为进一步完善生态景观建设的理论和方法提供了参考和依据。

摘要:城市绿色空间格局的变化是影响城市生态系统社会、经济与生态功能的重要因素。在分析城市绿地数量和结构时空动态变化的基础上,重点综述了城市绿地斑块和廊道连接的景观格局指数法和网络分析方法,探讨了城市绿地与居住用地的空间交互作用以及可达性分析方法,比较了城市绿地沿城乡分布的梯度分析方法。并总结了城市绿色空间格局研究的热点领域,包括城市绿色空间格局的空间显式表征和多尺度分析,以及格局的定量研究与规划的结合,并应用于生态系统服务的评价。

摘要:城市是一类以人类活动为中心的社会-经济-自然复合生态系统。城市的快速蔓延及强烈的人类活动显著地改变了城市的土地利用结构,进而严重影响了城市生态系统服务及人居环境。通过遥感、GIS技术及生态系统服务价值评估等方法,对淮北市1987年、2000年和2007年3个时期20a间的土地利用结构及生态系统服务价值的演变进行定量评价。研究结果表明:1987-2007年间淮北市生态用地空间结构和面积发生剧烈变化,生态用地占城市面积的比例由91.45%降低至71.86%。1987-2000年,农田面积大幅度下降,而林地和水体都呈不同程度的增加趋势,建设用地面积增长迅速。2000-2007年,农田面积有所增加,林地和水体面积却明显下降,建设用地总面积虽然没有明显变化,但其聚集度显著增加。20年间,城市生态服务功能的价值呈现先增加后减少的趋势, 在2000年达31.32亿元。2000-2007年,以废物处理和水源涵养功能退化最为严重。可见,城市土地利用结构的变化与生态服务功能密切相关,此结果可为淮北市景观格局优化及土地合理调控和管理提供一定的科学依据。

摘要:随着我国城市化进程的不断加快,城市结构日趋复杂,人类活动对生态系统过程和功能的干扰愈发严重,使城市生态系统更加的复杂。城市生态系统是城市居民与其环境相互作用而形成的统一整体,也是人类对自然环境的适应、加工、改造而建设起来的特殊的人工生态系统。城市生态系统的复杂性不但直接体现在其自然、经济和社会三个子系统的结构和过程中,也通过许多市政综合管理要素和对象呈现出来。通过对北京市东城区2009年6月至11月的城市综合监管信息平台立案数据的归类分析,结合东城区地形图和专题图矢量数据,从公用设施类、道路交通类、市容环境类、园林绿化类、房屋土地类、其他设施等因素,分析了东城区城市生态系统及其人类活动的相互关系。把从市政管理信息中提取出的城市管理部件问题与城市生态系统的水、土、气、噪声、视觉污染和固体废弃物等关键要素进行关联分析。通过挖掘东城区生态系统在组成和空间分布上的复杂性和规律性,阐明东城区城市生态系统与人类活动时空关系的复杂性,以期为城市生态系统管理提供借鉴。

摘要:以扬州市典型城市内河河道为例研究了人工曝气、生态砖覆盖、生物填料覆盖、低位植物浮床(简称低位浮床)等原位生态处理技术对河道底泥污染释放及其对上覆水污染负荷贡献的治理效果。研究结果表明:经不同原位生态处理后,1)底泥中氨氮的释放速率下降50.3%-89.64%,平均为59.27%;底泥污染释放对上覆水氨氮负荷贡献量的去除率为36.59%-82.67%,平均为53.33%;2)底泥中总氮的释放速率下降20.96%-88.94%,平均为42.32%;底泥总氮释放对上覆水污染负荷贡献量的污染去除率为38.00%-67.06%,平均为54.96%;3)底泥中总磷的释放速率下降27.49%-91.00%,平均为55.31%;底泥总磷释放对上覆水总磷污染负荷贡献量的去除率为67.14%-98.46%,平均为84.33%;4)底泥中COD_Mn的释放速率下降11.84%-79.32%,平均为41.16%;底泥上覆水中COD_Mn的释放速率下降-1.25%-70.74%,平均为29.83%。研究还发现,原位生态处理技术在运行中对底泥污染治理的效果受该技术对底泥的扰动程度的影响,在进行集成应用的时候,对底泥扰动较大的技术应与对底泥扰动较小的技术相间应用,以减少工程技术运行中对底泥扰动造成的污染爆发式释放,达到更好的整体处理效果。

摘要:为了解城市道路沉积物污染物的浓度水平及可能造成的生态环境危害,在北京城区的生活区、文教区、交通干线和公园绿地这四种功能区的道路沉积物进行了取样监测,并分析了道路沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)、重金属铜(Cu)、铬(Cr)、铅(Pb)、锌(Zn)和有机质(TOC)的污染特性。研究结果表明,各类功能区道路沉积物中TN、TP和TOC的含量较高。交通干线、文教区、生活区和公园绿地道路沉积物TN均值分别为0.1009、0.1440、0.1071、0.0974mg/kg,文教区道路沉积物的TN显著高于其他类型道路沉积物;TP均值分别为0.0695、0.0729、0.0665、0.0608mg/kg,以文教区最高,但未达显著水平。交通干线和文教区道路沉积物TOC浓度显著高于生活区和公园绿地,交通干线、文教区和生活区道路沉积物重金属的含量高于公园绿地。主要原因可能是人类活动和车辆交通量的影响。四类功能区氮主要以可溶态赋存,磷主要以颗粒态赋存在沉积物中,并且交通干线道路沉积物中溶解态磷比例最低。溶解态的重金属占总量的比例均较低,只有溶解态Cu达到5%以上,表明重金属主要赋存在颗粒态存在的沉积物中。道路沉积物或者外界带入的固体物质是地表径流污染物的重要来源,研究结果为城市地表污染控制提供重要参考。

摘要:城市绿地作为一种稀缺资源,为城市可持续发展提供多种生态服务功能保障。探讨如何在有限的土地资源内合理配置城市绿地,使其发挥最大的生态服务功能非常重要。研究基于北京市2002年7月的QuickBird数据和Landsat 7 ETM+ 数据分别提取城市绿地格局和地表温度,分析城市绿地格局(绿地面积、形状指数、邻接关系)与绿地地表温度及冷岛强度的相关关系。邻接关系包括邻接绿地斑块个数百分比和邻接绿地斑块面积百分比。邻接绿地斑块面积百分比采用缓冲区分析法,主要以乔木林地对地表热环境的调节作用为例。结果表明绿地格局参数对地表温度的影响相差较大:①城区主要的绿地类型(乔木林地、水体、草地)的温度都与其面积呈显著负相关,其中水体的相关系数最高;②只有乔木林地、水体的温度与其形状指数呈显著负相关,而灌木林地的温度与各个格局参数不相关;③乔木林地的缓冲区分析显示温度与其大小、形状、邻接绿地面积百分比关系都呈负相关,其中与邻接绿地面积百分比的相关关系最强,其冷岛强度也主要受邻接绿地面积百分比的影响。基于遥感识别的城市绿地微气候调节功能研究,有助于提高有限的城市绿地的生态服务功能,并可为城市绿地的规划管理和景观分析提供依据。

摘要:研究北京城区气传花粉种类、数量及季节消长规律,为防治花粉症及建设合理城市绿地提供有效资料。应用Burkard 采样器于2010年12月31日至2011年12月31日对北京城区气传花粉浓度进行监测,并对花粉浓度进行统计学分析。研究结果显示,2011年北京城区的花粉季节从3月20日起始,至10月18日截止,持续213d,占全年天数的58%;全年花粉含量月分布呈现两个高峰,第1个高峰为3-4月,主要花粉为木犀科、杨属、柳属等树木花粉,占全年花粉总量的30%;第2个高峰为8-9月,主要花粉为菊科、藜科及苋科等莠草花粉,占全年花粉总量的50％;2011年度北京城区最具代表性的气传花粉来自于菊科,比重占了收集到气传花粉的35%。研究结果还表明,秋季的气传花粉致敏性强,所以北京花粉症的高发季节主要集中在秋季,以8-9月为最高,其中有95%的病人在此期间出现花粉症症状。花粉浓度及飘散规律受当地植被状况及气候等多种因素影响,因此,北京城区空气中气传花粉飘散种类、数量及季节分布规律的调查结果,可以为本地区花粉症防治及绿化品种的选择提供可靠依据。

摘要:三江源区是我国重要的水源涵养区,研究草地退化对土壤水源涵养功能的影响,可为三江源区水源涵养功能的科学评估与合理监测提供科学依据。以实地采样与室内测试分析相结合的方法研究了三江源区内不同土壤类型高寒草甸生物量特征、土壤水文物理性质及土壤水源涵养量。结果表明: 高寒草甸在重度退化阶段地上生物量、地下生物量、毛管孔隙度、总孔隙度、自然含水量、最大持水量、土壤水源涵养量显著低于未退化和中度退化阶段(P<0.05)。随着高寒草甸退化程度加剧,土壤容重逐渐增大,且非毛管孔隙度规律不显著。未退化、中度退化、重度退化草甸的土壤水源涵养量范围分别为1884.32-1897.44t/hm²、1360.04-1707.79t/hm²、1082.38-1550.10t/hm²。中度退化草甸土壤水源涵养量比未退化草甸低9.37%-10.35%,重度退化草甸低18.31%-27.82%。草甸退化进程中土壤总孔隙度与毛管孔隙度的降低是影响土壤水源涵养量下降的直接原因,而草甸退化进程中地上生物量与地下生物量的减少则是间接原因。度量三江源区高寒草甸土壤水源涵养功能时应着重考虑毛管孔隙度的蓄水作用。研究表明高寒草甸地上生物量与土壤水源涵养量之间存在显著的正相关关系(P<0.05),该结果能够推动水源涵养功能评估向空间化、精细化发展,为探索利用遥感技术监测三江源区水源涵养功能提供参考依据。

摘要:确定土壤中重金属生物有效性是评价土壤重金属污染生态风险的关键,然而在生态风险评价实际应用中,测定土壤重金属生物有效性耗时且高成本,限制了生物有效性评价法的应用。通过对模式植物的文献搜集,总结了影响植物富集土壤砷的7个土壤因子,揭示了土壤砷植物暴露的影响机制。运用SPSS 18.0对文献数据集各个土壤因子进行了回归分析、相关性分析和共线性分析。单因子回归分析表明营养盐类对植物富集砷影响很小,可以忽略不计;相关性分析和共线性分析结果表明土壤因子之间存在多元共线性;主成分分析结果表明,植物富集砷浓度主要受土壤质地的物理综合指标以及土壤总砷含量和土壤酸碱度等化学综合指标影响。其中植物富集浓度受土壤中总砷浓度影响最大,受土壤质地中砂粒含量影响其次;土壤粉粒、粘粒、有机质含量和阳离子交换量对富集也有一定影响;而土壤酸碱度对植物富集浓度的影响相对较小。最终通过数学模型解释植物富集砷浓度随土壤性质变化的规律,建立了土壤性质与土壤砷植物暴露的相关关系,为土壤重金属生物有效性风险评价法提供理论依据。

摘要:随着马铃薯甲虫不断扩展其分布范围,其对寄主的适应性也在发生变化。在我国,马铃薯甲虫的主要寄主植物是马铃薯、茄子、番茄和天仙子。为进一步明确马铃薯甲虫对不同寄主植物的嗜食程度,研究了以上4种寄主植物对马铃薯甲虫的引诱作用,以及取食量的影响,同时进行了田间寄主选择性的调查。选择性试验结果表明:不同寄主植物对马铃薯甲虫的引诱作用差异显著,其中马铃薯、天仙子引诱作用显著高于茄子和番茄;取食量研究结果表明:马铃薯甲虫各龄期对不同寄主24 h取食量的大小依次为:马铃薯>茄子>天仙子>番茄;1-2龄幼虫取食量小,3-4龄幼虫及成虫暴食寄主叶片,是马铃薯甲虫造成危害的主要阶段。

摘要:采用埋袋法对蒙古栎(Quercus mongolica)、白桦(Betula platyphylla)两个树种粗根(>10 mm)、中粗根(5-10 mm)、中根(2-5 mm)和细根(<2 mm)的分解速率和养分动态进行研究。结果表明,根系的重量保持率随时间增加呈下降趋势,这种趋势可用Olson指数衰减模型来拟合,即:X_t/X₀=e^-kt(t为分解时间,X₀为根系初始干重,X_t为分解t时间的残留干重,k为年分解系数),通过拟合计算出年分解系数k。在本研究中,蒙古栎粗根、中粗根、中根、细根的年分解系数分别为:0.2928、0.2562、0.2928、0.3660;白桦依次分别为:0.2196、0.3294、0.3660、0.4392,基本呈现随直径增加分解速率减小的趋势。根系分解过程中,两树种各径级均是N浓度增加,可溶性糖浓度减小。在根系分解的不同时期两树种各径级N表现出不同程度的释放或富集,没有明显的规律性;可溶性糖却一直处于释放状态。分解1a时间,蒙古栎各径级根系表现为释放N元素;白桦表现为细根和中根释放N元素,中粗根和粗根富集N元素。蒙古栎、白桦细根和中根可溶性糖的释放率达90%以上,中粗根和粗根的释放率达80%以上。

摘要:用年轮学方法测定了不同坡向的栓皮栎和侧柏的年轮宽度及相应的年树干面积增长量,同时测定了旱季碳稳定同位素比值(δ¹³C)及不同坡向之间的微气象指标差异,分析了不同坡向两种树木径向生长与旱季降雨量的关系,目的是探索在华北石质山区季节性干旱条件下坡向对栓皮栎和侧柏生长的影响。结果显示阴坡栓皮栎和侧柏年轮和年增加的截面积显著大于阳坡,两个树种都表现出阳坡δ¹³C值显著(P<0.05)大于阴坡,阳坡栓皮栎δ¹³C值比阴坡高1.17,而阳坡侧柏的δ¹³C值比阴坡高0.56。白天,阳坡气温高于阴坡、相对湿度低于阴坡、饱和蒸汽压匮缺高于阴坡。分析显示旱季降雨量和栓皮栎的树干截面积年增长量显著(P<0.05)相关,而旱季的降雨量和侧柏的截面积年生长没有显著关系。结果表明:相对于侧柏,干旱条件更严重的影响到栓皮栎生长和叶片水分利用效率,反映出这两种树木耐旱能力的差异,以及应对干旱策略的不同。华北石质山区的土壤储水能力低,阳坡较大的蒸散加剧了干旱对树木生长的不利影响。

摘要:树冠是树木进行光合作用和呼吸作用的重要场所,冠幅和冠长率直接影响树木的生活力和生产力。以湖南省黄丰桥国有林场103块杉木(Cunninghamia lanceolata)林样地为例,样地按郁闭度CD≥0.8(类型1)、 0.7≤CD＜0.8(类型2)、0.6≤CD＜0.7(类型3)、0.5≤CD＜0.6(类型4)和CD＜0.5(类型5)划分5个等级。分析不同等级林分中树木冠幅和冠长率的分布结构以及与胸径的关系,同时利用非线性混合效应模型分析各类型郁闭度对冠幅和冠长率的随机影响。研究结果表明: 5种类型的冠幅大小主要分布在区间(2.5-4.0m)之间,分别占65.82%、69.56%、70.79%、58.15%和53.21% ,小于1.5 m和大于5.0 m分布较少;5种类型冠长率主要分布在区间(0.3-0.7)之间,分别占55.69% 、71.93% 、67.01% 、82.22%和79.28%,在区间小于0.2和大于0.8分布较少,大于0.9的冠长率几乎没有;冠幅与胸径之间呈现较弱的线性相关性,而冠长率与胸径之间几乎线性不相关。在相同的胸高直径时,类型5的冠幅最大,而类型1的冠幅最小。对于冠长率,恰好相反,即类型1的冠长率最大,而类型5的冠长率最小;同时给出的冠幅模型(模型11)和冠长率模型(模型14)具有较高的预测精度,在实际应用中可以利用它们对冠幅和冠长率进行预测。

摘要:为了考查鱼类皮肤呼吸代谢的温度反应特征,在不同驯化温度(10、20、30 ℃)及双向急性变温(10→20 ℃、20→30 ℃、10→30 ℃;20→10 ℃、30→20 ℃、30→10 ℃)条件下采用自行设计的皮肤呼吸代谢装置测定麻醉后南方鲇(Silurus meridionalis)幼鱼的皮肤耗氧率(MO_2skin)及鳃部耗氧率(MO_2gill),并计算整体耗氧率(MO_2total)。研究显示:南方鲇幼鱼的MO_2skin占MO_2total的16.4%-19.0%,随着驯化温度的升高,MO_2skin上升的幅度显著低于MO_2total(P < 0.05),MO_2skin占MO_2total的比例则呈下降趋势;急性升(降)温组的MO_2skin与升(降)温前驯化温度组相比显著升高(降低)(P <0.05),却与相应温度驯化组的MO_2skin无显著性差异(P >0.05);急性变温组MO_2skin的Q₁₀值与驯化温度组的差异不显著(P >0.05),却显著低于MO_2total的Q₁₀值(P <0.05)。通过相关资料比较发现,南方鲇幼鱼MO_2skin占MO_2total的比例处于中上水平。研究表明,在驯化温度和急性变温条件下,实验鱼的MO_2total分别存在代谢补偿反应和急性胁迫反应;MO_2skin与MO_2total的温度反应不同,它既不是一个完全的化学反应过程,也不是生物反应过程,而更倾向于是一个物理的扩散过程。

摘要:在五鹿山国家级自然保护区典型地段设立样地,以植物群落样地调查数据为基础,计算不同层次的多样性指数,运用广义可加模型分析各物种多样性的海拔格局。结果表明:乔木层的胸高截面积沿海拔呈显著递增趋势(P＜0.05);α多样性,乔木层丰富度指数、香浓维纳指数、均匀度指数都呈显著的单峰分布格局(P＜0.01),灌木层丰富度指数、香浓维纳指数大体呈以中高海拔1507m为峰值的偏峰分布格局,均匀度指数大体呈显著递增趋势(P＜0.05),草本层丰富度指数、香浓维纳指数较低海拔下随海拔升高递减,较高海拔下变化不大,均匀度指数大体呈递增趋势;β多样性大体呈"~"型变化;γ多样性,大体呈单峰分布格局。沿海拔梯度升高,水热组合发生变化,地带性植被以及群落内的建群种和优势种都发生了变化。

摘要:运用空间代替时间,野外调查和因子分析的方法,研究了自小冰期最盛时以来的玉龙雪山白水1号冰川裸地的植被演替各个阶段的植物群落组成及其数量特征,演替过程中植被类型的变化及其解释,小冰期冰碛垄年龄的估测这3个主要内容。累计调查的55个样方中共出现91种植物,已鉴定出63个种,分属于28个科,46个属,双子叶植物居多,包括乔木、灌木和草本3种生活型的植物。通过统计分析各个演替阶段植物群落的数量特征,揭示出各个阶段植物群落的组成及其替代规律,即:在白水1号冰川末端近250a的退缩迹地上经历了裸地-草本-灌木-乔木的发展阶段。从生态位理论方面来看,这是由于不同物种的生态位及适应性都是不同的,所以构成了不同演替阶段的各自迥异的植物群落,优势种往往是那些生态位比较宽、适应性较强,能在多个演替阶段出现的物种。演替就是朝着生态位不断分化,能够最大限度利用资源的方向发展,其中物种的替代过程实质上就是在生态位不断的分化与接近,激烈的种内与种间竞争的过程中进行着的。基于此通过综合分析海螺沟与玉龙雪山的地理区位特征,气候状况,植被演替过程以及玉龙雪山地区相关的树轮方面的资料,来尝试着估测白水1号冰川小冰期终碛垄的年龄大约在170-250a之间。

摘要:在江苏盐城新洋港互花米草(Spartina alterniflora)盐沼选择光滩(MF),互花米草入侵1a(SAF-1),3a(SAF-3),5a(SAF-5)和12a(SAF-12)样地,采集0-20 cm表层土壤样品,分别测定土壤有机碳(SOC)、顽固性有机碳(RC)和活性有机碳(LC)含量,碳氮比(C/N),土壤有机碳和顽固性有机碳的δ¹³C值,分析互花米草海向入侵过程中土壤有机碳组分、分布及来源变化。结果表明:(1)SOC、RC、LC含量分别介于 0.82-7.60 mg/g, 0.58-4.02 mg/g和0.23-3.58 mg/g,由海向陆呈递增趋势:SAF-5>SAF-12>SAF-3>MF>SAF-1。入侵12 a的SAF-12样地表土SOC储量最大,年均碳汇积累速率为1.8 t/hm²。(2)互花米草来源SOC、RC和LC含量分别为0.06-3.01 mg/g、0.04-1.06 mg/g和0.03-2.00 mg/g,各占5.75%-47.40%、6.77%-31.77%和3.20%-64.40%。互花米草来源SOC、RC、LC由海向陆均呈递增趋势:SAF-12>SAF-5>SAF-3> SAF-1> MF。(3)互花米草植物来源SOC、RC、LC含量、比例与入侵时间显著正相关(P<0.01)。互花米草入侵对LC的影响较大,对RC的影响较小。(4)随着入侵时间的增长,互花米草来源有机碳的输入显著改变了土壤SOC组分。以上结果表明,短期内互花米草海向入侵能够提高土壤碳汇能力。

摘要:借鉴近自然森林管理理念,用阔叶林或针阔混交林替代南亚热带大面积人工针叶纯林已被认为是一种有效的森林培育方式。1993年,在位于广西凭祥的中国林业科学研究院热带林业实验中心伏波试验场营造了马尾松和杉木纯林。为了提高针叶纯林的生产力和维护生态平衡,2007-2008年间,运用近自然森林培育技术,分别在间伐后的马尾松和杉木纯林中套种等量混合的当地优质乡土树种红椎(Castanopsis hystrix)和香梓楠(Michelia gioii)苗木,套种密度均为405株/hm²(以下简称"马尾松近自然林"、"杉木近自然林")。选择邻近地块相同林龄、相似立地条件的未经改造的马尾松、杉木人工纯林作为对照(以下简称"未改造纯林"),研究了马尾松和杉木人工针叶纯林近自然改造早期对群落特征和土壤性质的影响,以期为马尾松和杉木人工林的可持续经营提供科学依据。研究结果表明:(1)近自然林中马尾松和杉木的密度、胸高断面积均显著低于各自未改造纯林(P＜0.05),但其平均胸径均高于各自未改造纯林,其中马尾松达显著差异(P＜0.05)。(2)近自然林成年树(DBH≥10 cm)的林木株数少于未改造纯林,树种仍以马尾松和杉木占据绝对优势地位,而近自然林小树(5 cm≤DBH＜10 cm)和幼树(1 cm≤DBH＜5 cm)的物种数、株数均多于未改造纯林,套种的红椎和香梓楠已经成为近自然林中重要值最大的幼树物种,红椎和香梓楠在马尾松近自然林中的生长状况优于杉木近自然林。(3)马尾松近自然林灌木层和草本层的物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数与其未改造纯林均无显著差异;杉木近自然林灌木层的丰富度指数和草本层的Pielou指数显著高于其未改造纯林(P < 0.05),其他指数则没有显著差异。(4)马尾松和杉木近自然林的土壤容重、总孔隙度、全磷、全氮、全钾和速效钾与各自未改造纯林没有显著差异,但马尾松近自然林的土壤有机碳含量和pH值显著低于其未改造纯林(P<0.05),杉木近自然林的速效磷含量显著低于其未改造纯林(P < 0.05)。

摘要:缺乏专性天敌可能是外来植物扩散蔓延的原因之一。生物防治是环境友好且高效的防除方法,而人工模拟天敌危害对植物的生长、再生指标影响的效果与自然天敌的效果相似。在田间条件下,对入侵植物黄顶菊进行不同程度模拟天敌危害处理,探讨对黄顶菊生长、再生能力影响的效果,为生物防治提供理论基础。结果表明,轻度处理和摘顶处理下黄顶菊生物量、株高、分枝数、花蕾数、净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)指标表现出超补偿效应,只有重度处理下受到显著抑制;轻度至重度处理初始荧光(F₀)则显著高于对照和摘顶处理,而PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ的潜在活性(Fv/F₀)则显著降低。分析发现,分枝数、花蕾数、生物量等具很高的表型可塑性指数,显示黄顶菊的生长指标对模拟天敌危害具有更强的适应能力。综上,轻度天敌危害对黄顶菊无明显抑制作用,重度危害对黄顶菊的生长、开花结实抑制效果最为理想。生产实践中建议结合其他方法以实现对黄顶菊的有效控制。

摘要:叶面积指数(LAI)是量化冠层结构最常用的参数之一, 准确估测LAI对森林生态系统结构特性的研究具有重要意义。利用半球摄影图像法和LAI-2000法及半球摄影图像法结合凋落物法估测了小兴安岭白桦次生林LAI及其动态变化。 首先对该林型叶凋落末期(11月初)的半球摄影图像进行合理校正(包括木质部分所占比例 α, 冠层水平集聚指数Ω_E), 校正值作为该时期常绿树种的真实LAI(LAI_t), 结合各调查期的凋落物数据, 得到落叶季节(7-11月)的LAI_t, 并以该值为参考值, 对比分析了两种光学仪器法估测值。结果表明: 两种光学仪器法在LAI最大时期低估(分别低估2.83%、6.20%), 其他时期显著高估(平均高估118.13%、89.34%), 但两种光学仪器法与探讨方法估测值存在很好的相关性: LAI_t=-1.1393 + 1.0934·LAI_HP, R²= 0.80; LAI_t=-0.1712 + 0.6259·LAI_LAI-2000, R²= 0.83。研究结果可为将来方便、快捷、准确的估测白桦次生林的LAI提供参考。

摘要:植被生态学研究中常需要将样地-物种属性数据划分为多个具有生态意义的集群,在植被分类过程中不仅要在分类方法上做选择,还要确定该植被数据分多少类最合适。有很多指标来确定群落划分中的最优分类数,但都没有得到一致的认可。将黄河三角洲227个样地数据用Ward等级聚类法进行了分类。为了找到最优的分类数和判断指标,用不同的判断标准对植被数据分为2到15类时进行分析。主要从3个方面对最优分类数进行判断:1)比较集群内的同质性和集群间的异质性;2)基于集群的物种组成、环境变量的不同,确定集群与环境的相关性;3)基于物种在不同集群内的频度与多度。判断指标主要包括:average silhouette width指数、 Goodman and Kruskal's Gamma 系数、Dunn 指数、集群分布的熵、wb.ratio指数、Calinski and Harabasz 指数、C-index指数、partana指数、biserial指数。用多响应置换过程对集群间物种组成和环境差异显著性进行分析。用指示物种从生态角度对各集群进行判别,并对指示物种的显著性进行了分析。不同判断标准得到的黄河三角洲最优分类数不同,得到的最优分类数包括分为2、5、7、和15类;多方面综合判断,认为在分为7类时最好。群落分类中应该有较优的断点,划分类较少时,集群特征不明确;划分类较多时,集群特征虽然更明确,但可能会导致较多的小集群,且小集群间环境差异不显著。7类较优,能满足物种组成差异、环境差异、群落内和群落间差异、所含信息量多的要求。分为2-6类时应该都是有意义的,只是所代表的群落特征不同。各判断标准中,dunn、silhouette、Calinski和Harabasz指数和指示物种能比较有效的判断最优分类数。不同的分类方法和物种属性数据的得到的结果有待进一步研究。

摘要:多毛类底栖动物常作为环境扰动的指示生物。对2011年莱州湾20个站位的多毛类底栖动物群落生态特征及其与沉积物理化特征的相互关系进行了研究,以期应用于莱州湾生态环境质量状况评价。结果表明,莱州湾多毛类共60种,4季平均生物密度为548.7个/m²,平均生物量为2.79 g/m²,机会种种类数量占优势种种类37.5%。种类多样性较高站位主要集中在湾东部,较低站位集中在湾西部和南部。ABC曲线表明多毛类动物处于中等扰动状态。BOPA指数显示,春季,站位S15和S16为中度污染,夏季,S14站位为重度污染。BIO-ENV分析结果显示,5个最佳环境变量组合相关系数ρ_s>0.8,表明沉积物理化性质对多毛类动物群落结构的影响是显著的,沉积物粒度是最主要环境因子。因此,可通过多毛类种类、数量组成的时空变化特征及其与环境因子的生态关系,评价莱州湾生态环境质量状况,为环境污染控制和海洋生态环境保护提供基础信息和科学依据。

摘要:为探明喀斯特地区马尾松人工林火烧迹地不同恢复阶段中小型土壤节肢动物多样性,2011年10月(秋季)和2012年2月(冬季)对火烧后恢复1.5个月(RS1)、1.5年(RS2)的马尾松人工林迹地和马尾松人工林(CK)各进行了两次调查。共获得中小型土壤节肢动物15704只,隶属7纲13目89科134类。研究结果表明,马尾松人工林迹地中小型土壤节肢动物类群数、个体密度、多样性和相似性均随恢复时间的增加而增加;类群数和个体密度与全钾显著相关;在季节变化上,RS1个体密度冬季显著高于秋季,RS2和CK类群数、个体密度和多样性冬季显著高于秋季。结果说明,随着恢复时间的增加,喀斯特马尾松人工林火烧迹地中小型土壤节肢动物群落结构发生明显改变,趋于复杂,稳定性提高,季节敏感性增加。

摘要:主要采用ECMWF的地表和大气产品分析了中国西北极端干旱区大气边界层厚度与地表能量通量的时间变化特征,同时,结合探空加强观测分析了大气边界层演变的可能因素。得出:西北极端干旱区大气边界层厚度呈现出季节性的年际和年代际变化,夏季大气边界层厚度呈下降趋势,春、秋季节呈现出先增加后降低的趋势,冬季以阶段性降低趋势为主,20世纪80年代是大气边界层厚度的转折时期;感热通量是极端干旱区大气边界层发展的主要热力因素;由于夏季净辐射量、地气温差、粗糙度以及风速等因子随时间演变而呈降低趋势,潜热通量呈增加趋势,导致了边界层高度形成的热力作用减弱,边界层厚度降低;同时,粗糙度和风速也是大气边界层发展的主要动力因素,由于边界层粗糙度和风速降低,促使垂直风切变减小,湍流动力作用减弱,也会导致边界层厚度降低。

摘要:以TM、中巴资源卫星和环境与灾害监测预报小卫星等遥感影像为数据源,利用ENVI 4.7、ARCGIS 9.2、IDRISI 15等软件,研究了西安市辖区的景观特征与空间格局,预测了未来的景观变化,提出了景观格局预测的数据转化和多距离空间分析的精简步骤。结果表明:研究区的景观本底是一个由林地和耕地构成的复合景观基质,建设用地在研究时段内呈现持续增加趋势,且2004-2011年间的增加量高于2000-2004年间的增加量;林地面积略有降低,林地和草地总面积略呈增长趋势,水域和未利用地面积变化较小。研究时段内的景观破碎化程度在降低,林地景观的连通性增强了,耕地的降低了。各景观类型在所设定的最大预期研究尺度下均呈现显著的聚集空间格局;各年和各景观类型之间的聚集、随机和离散的临界阈值差别相对比较大;水域和未利用地的空间聚集强度明显高于耕地、林地、草地和城乡建设用地;耕地和草地空间分布存在一个异质性最大的特征尺度,且均出现了聚集分布、随机分布和离散分布3种分布格局,以2011年最为明显。利用景观指数法和多距离空间聚类分析方法研究景观格局特征的效果要比单一的景观指数法较理想。CA-Markov模型模拟的结果基本能够反映未来的景观格局状况。

摘要:以南京市九乡河流域为研究区域,以2003与2009年2景QuickBird影像数据为基本信息源,应用空间自相关模型,结合GIS空间分析技术,定量探讨了城市化流域生态系统服务价值时空分异特征,以及土地利用程度对生态服务价值空间分异的影响。结果表明:2003-2009年,九乡河流域生态系统服务总价值减少了2.59%,而流域生态系统服务价值的空间聚集性增强;生态服务价值的高-高区域主要集中在流域上游,低-低区域主要集中在流域下游的仙林大学城一带;九乡河流域生态系统服务价值空间分异发生了明显变化,下游仙林大学城一带低-低分布区快速扩张,而高-高分布区仅在九乡河源头及下游的局部区域有所增加;流域生态服务价值空间自相关表现出明显的尺度效应,随着研究尺度增大,生态服务价值的空间自相关性逐渐增强;九乡河流域生态服务价值的空间分异及其变化主要是由土地开发利用引起,流域土地利用程度对生态服务价值存在明显的负效应。

摘要:增加森林碳汇已成为应对气候变化的重要举措。基于浙江和江西两省农户调研数据,以杉木为案例树种,引用生长模型、修正的Faustmann模型碳密度和价格数据,对单一和碳汇木材复合经营目标下的杉木最佳轮伐期和林地期望值进行比较研究,并模拟了不同碳价格和利率水平下的变化,同时绘制了农户的碳汇供给曲线。可以发现,在碳汇林经营模式下,基于目前的杉木市场价格远高于碳价格的现实,农户的经营采伐决策并不会发生明显改变,从而导致在大范围的碳价格变动下碳汇的供给也没有显著增加,这也说明木材收益和碳收益的两个不同经营目标是协调的。同时,基于碳汇经营模式下的杉木林地期望值增长迅速,碳汇林地潜在投资价值巨大,也意味着森林碳汇对于土地利用改变可能会产生巨大影响。

摘要:综合运用地统计学和GIS相结合的方法,分析了缓坡地形下土壤养分的空间变异规律,并绘制养分空间分布图,为山地缓坡烟田养分分区及精准施肥决策提供理论依据。结果表明:研究区内4种养分含量均具中等程度变异。土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾的变程分别为61.8、76.3、70.5 m和57 m。土壤速效钾的分形维数最高,有机质和碱解氮其次,速效磷最低。有机质和速效钾的最适模型为指数模型,块金系数分别为30.9%和31.1%;碱解氮和速效磷可用球状模型进行较好拟合,其块金系数分别为37.7%和26.4%,4种养分均有中等程度的空间相关性。各向异性和趋势性分析均显示,有机质和速效磷具有较强的各向异性,碱解氮和速效钾的各向同性范围最广。研究区4种养分的空间分布格局在海拔和坡度的影响下呈现出一定的规律性,低值均在坡度较大的中北部出现,东北部和南部较平缓区域出现高值。

摘要:玉米叶面积指数达到最大时光合产物基本停止向营养器官分配,是玉米进入生殖生长阶段的标志。对锦州农田生态系统野外观测站2005-2011年多品种的春玉米大田试验资料分析发现春玉米最大叶面积指数出现于吐丝后2周左右,提出了春玉米叶面积指数达到最大时的积温指标,即播种至叶面积指数最大时的≥10℃有效积温为1085.3℃·d和(或)出苗至叶面积指数最大时的≥10℃有效积温为1010.4℃·d。在此基础上,采用修正的Logistic方程构建了春玉米相对叶面积指数动态普适模型。研究结果为准确模拟春玉米叶片生长及光合产物分配提供了依据。

摘要:以广州市常见的18种行道树为对象,通过扫描电镜观察比较了行道树的叶表面形态结构、应用接触角测定仪测定了绿化树种叶片的接触角对滞尘能力的影响。结果表明:不同树种的滞尘量差异显著,18种植物叶片雨后第26天的最大滞尘量在0.066-1.831g/m²,物种间相差达27倍以上。叶表面具有网状结构,气孔密度较大(20<气孔密度<60个)且气孔开口较大(如芒果)容易滞留粉尘;叶表面平滑具有蜡质层,气孔排列整齐,无明显起伏(如红花羊蹄甲、桃花心木、大叶紫薇、鹅掌藤),滞尘能力较弱。植物叶片接触角与滞尘量呈负相关(r=-0.614),接触角<90°的表现为亲水性。易润湿的植物叶片雨后第26天最大滞尘量在1.0-1.831g/m²,叶片表面的形态结构凹凸不平,具有钩状或脊状褶皱、突起等且20<气孔密度<60范围内,测得的接触角较小(芒果、重阳木、高山榕),使得粉尘与植物叶片接触面积较大,粉尘不易从叶面脱落,滞尘能力较强。而接触角较大的盆架树、麻楝、大叶紫薇、鹅掌藤和红花羊蹄甲的滞尘量均<1.0g/m²,其特殊的表面结构和疏水的蜡质使颗粒物不易吸附在植物叶片上,因此滞尘能力较弱。由此可见,植物叶表面蜡质含量和气孔密度及其叶片接触角的大小是影响植物叶片滞尘能力的主要因素,在进行城市绿化时,适当考虑选择叶表面形态有利于滞尘的绿化树种,将可提高城市植被的环境效应。

摘要:以药用植物桔梗种子为材料,研究了低温、干旱及其互作对种子萌发和幼苗生长的影响,旨在探索在春寒干旱条件下其种子萌发对策及生态适应性,为桔梗野生种群恢复及人工栽培群体构建提供依据。结果表明,温度、干旱及其互作对桔梗种子萌发和幼苗生长均有显著影响。0-10% PEG水分条件下,在变温10/20℃及恒温15-25℃下桔梗种子能够良好萌发(10%PEG、20℃除外),而15% PEG 可显著抑制萌发。低温(10℃)下种子萌发始时间延迟,发芽率降低。随干旱胁迫程度的增加,10℃发芽率呈先升后降趋势,而其它温度下,发芽率和发芽指数均呈下降趋势。随温度的降低,幼苗根长、茎长及鲜重均呈下降趋势,且幼根生长对温度变化更为敏感。

摘要:群落中各营养级的相互作用在群落结构形成中起了重要作用。以南方菟丝子(Cuscuta australis R.Br.)和三叶鬼针草(Biden pilosa L.)为研究对象,采用完全随机区组实验设计方法,测定并分析基质养分(不施肥与施肥)对寄生植物生长的影响,探讨寄生植物生物量与寄主生长特性、生物量和光源捕获能力的相关性。结果表明,施肥显著增加寄生植物南方菟丝子的吸器数量、缠绕圈数、相对盖度、营养器官生物量、生殖器官生物量和总生物量,但对生殖器官的生物量比无显著影响。施肥显著增加寄主植物的根、茎、叶生物量和总生物量、叶生物量比、比叶面积和叶绿素含量,但显著降低根冠比与根生物量比。南方菟丝子生物量与三叶鬼针草生物量、叶生物量比、比叶面积以及相对叶绿素含量之间均存在显著正相关,与根生物量比和根冠比存在显著负相关。研究结果表明施肥可以提高寄主植物的光资源捕获能力,将更多地生物量分配至叶等光合机构上,从而促进寄主植物(生产者)的生长,并间接促进寄生植物(初级消费者)的生长。

摘要:林冠是森林与大气相互作用的关键生态界面,在生态系统生物多样性形成与维系,物质、能量交换过程中发挥着重要的作用^[1]。过去由于受技术、认识水平及其它方面的限制,人们对森林林冠的了解甚少。近20多年来,随着全球变化、生物多样性和生态系统生态学研究的深入,人们对林冠中丰富的附生生物多样性及其功能产生了浓厚的兴趣。目前,国际上对林冠的概念,已从过去简单的森林顶层或冠层发展为包括森林中的所有叶片、枝条、小枝以及各种附生的有机体及其枯死残留物的总和,也即森林中地表以上的所有植冠的集合^[2]。