摘要:近40年来,可持续发展的概念、理论和方法不断拓展,已成为当今国际社会普遍关心的热点问题.利用中国知网(http://epub.cnki.net)的网络平台,分别以“生态学”、“经济学”、“社会学”以及“可持续发展”为关键词,对6个数据库跨库检索1993年至2011年的所有文献.分别从以上3个学科的角度,对这些文献的研究内容、研究方法进行了统计,分析国内可持续发展研究的趋势.结果表明,可持续发展的研究在3个学科方向上都表现出多学科交叉性、领域综合性、方法定量化的总体趋势;其中生态学在研究方法上较为突出.

摘要:新陈代谢是生物的基本生理过程,影响生物在不同环境中参与物质循环和能量转化的过程.代谢速率作为生物体重要的生命过程指标,几乎影响所有的生物活性速率,且在很多研究中均表现出异速生长现象.所谓代谢异速是指生物体代谢速率与其个体大小(或质量)之间存在的幂函数关系.代谢异速生长理论的提出,从机制模型角度解释了代谢异速关系这一普遍存在的生命现象.该理论利用分形几何学及流体动力学等原理,从生物能量学角度阐释了异速生长规律的机理,证实了3/4权度指数的存在;但同时有研究表明,权度指数因环境因素等影响处于2/3-1范围之间而非定值.随着研究工作的深入,代谢异速生长理论研究从起初的宏观动植物领域拓展到了微生物领域,在研究微生物的代谢异速生长理论时,可将微生物的可操作分类单元(Operational taxonomic unit,OTU)或具有特定功能的功能群视为一个微生物个体,基于其遗传多样性和功能多样性特征进行表征,以便于将微生物群落多样性与其生态功能性联系起来,使该理论在微生物生态学领域得到有效的补充和完善.尽管细菌具有独特的生物学特性,但与宏观生物系统中观测到的现象表现出明显的一致性.有研究表明,3个农田土壤细菌基于遗传多样性的OTU数的平均周转率分别为0.71、0.80和0.84,介于2/3与1之间,可能与生物代谢异速指数有一定关联,为微生物代谢异速指数的研究提出了一个参考解决方案.鉴于微生物个体特征和生物学特性,在分析代谢速率与个体大小关系中,从微生物单位个体的定义、个体大小表征到计量单位的统一,仍需更多的理论支持.分析了代谢异速生长理论在微生物与生态系统功能关系研究中的可能应用,延伸了该理论的应用范围,并对尚待加强的研究问题进行了评述和展望.

摘要:内生菌与植物共生能够提高宿主的氮吸收与氮代谢水平,这可能是由于内生菌在植物体内引发的多种效应的综合结果.植物内生菌能够通过促进植物根系发育和固氮作用为宿主植物提供更多的无机氮素;能够通过分泌多种胞外酶系如漆酶、蛋白水解酶等使宿主植物更好地利用有机氮素;能够提高宿主氮代谢关键酶如硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)等酶的活性;能够提高宿主植物激素水平和维生素含量从而促进宿主氮代谢;能够通过影响宿主植物氮代谢促进宿主植物分蘖、提高宿主植物叶绿素含量和光合速率等等.综述了国内外关于植物内生菌促进宿主氮代谢的相关报道,归纳了植物内生菌影响宿主氮素吸收与代谢的可能机制,并展望了关于植物内生菌促进宿主氮代谢机制方面的研究方向.

摘要:运用文献计量等方法对已有科研成果进行统计分析,结果表明:中国近50年园林生态学科领域科研发展经过了起步探索(1962-1981)、缓慢发展(1982-2001)、快速发展(2002-2011)3个时期,园林生态学作为生态学一个新的分支学科,于20世纪90年代末初见端倪,作为一门新兴独立的应用生态学分支学科于21世纪初已基本形成.中国园林生态学领域的研究包括园林生态系统中生物与环境相互作用关系问题、人与环境相互作用关系问题以及园林生态系统与其他生态系统之间相互作用关系问题.当代园林生态研究主要有生态效益研究、生物与环境研究、人的需求与行为研究、生态规划与生态管理研究4个方面,目前园林生态学研究主要侧重生物与环境研究和生态效益研究,两方面的研究成果占总体研究成果的76.3%.不同研究方面也有各自的侧重点,如生物与环境研究侧重对植物的研究,生态效益研究侧重净化环境、水土保持和防灾减灾,生态规划与生态管理研究则侧重生态规划与设计.对四个研究方面的论文主题词检索和高频主题关键词的分布进行统计,结果显示,研究的热点有多样性、群落、水土保持、防灾避险、净化环境、生态规划与设计等.对CNKI中4个研究方面成果中获基金资助项目论文进行统计(不排重),总体成果中基金项目论文所占比重为10.8%,国家和地方基金是园林生态学科研基金资助的主要来源,基金论文比例之和达到85.4%,且国家和地方基金资助论文较多的是"生态与环境研究"和"生态效益研究",合计占基金论文79.1%.SCI-E中收录的文献基金论文率为47.1%,是CNKI数据库收录的文献基金论文率的4.3倍,且国际基金是基金论文的主要资助来源之一,说明中国园林生态学领域部分科研成果得到国际学界关注.基于CNKI相关主题词统计,"园林生态学"的研究成果只有"景观生态学"的1%,"城市生态学"的8.3%,"园林生态学"学科系统理论研究在相关生态学科研究中所占比重很低,其理论和方法研究还较薄弱.今后在进一步完善学科理论体系、持续开展生态效益和园林植物研究的同时,为更好地研究和解决人-自然复合生态系统问题,提供更多的科学理论支撑,还需拓展交叉生态心理学或环境心理学等其他相关理论,更多地关注人与环境互相作用关系以及生态规划与生态管理等方面的研究,既使环境更好地满足人的行为需求,也使人认识到改变一些行为能更好地保护环境.

摘要:以2009年吉林省德惠市中层黑土上进行了8a的田间定位试验小区土壤为研究对象,对免耕和秋翻两种耕作方式及玉米-大豆轮作和玉米连作两种种植方式下耕层有机碳进行分析,分别采用加权平均和分层两种方法计算最小限制水分范围(LLWR),用其评价不同耕作方式对土壤有机碳的影响.结果表明,免耕在玉米-大豆轮作和玉米连作下0-5 cm土壤有机碳含量分别比秋翻增加了15.2%和11.5%(P<0.05).采用加权平均法计算的LLWR值为0.148-0.166 cm³/cm³,不同耕作方式下玉米-大豆轮作的LLWR高于玉米连作且在两种种植方式下均表现出免耕小于秋翻的特点;利用分层法计算得到的LLWR值介于0.130-0.173 cm³/cm³之间,玉米-大豆轮作和玉米连作下免耕0-5 cm LLWR均显著小于秋翻,而5-30 cm LLWR数值免耕大于秋翻(P>0.05);玉米-大豆轮作下0-30 cm各层LLWR均高于玉米连作.由于LLWR可以评价不同耕作方式对土壤有机碳的影响,因此采用加权平均法计算的LLWR可以客观的反映不同耕作处理尤其是种植方式对土壤有机碳的影响;而采用分层法计算的LLWR则更清晰的刻画了土壤表层与亚表层固碳能力的差异.

摘要:基于374个高寒草原和温带草原土壤样品的测试结果, 运用多元逐步回归分析模型定量评估了土壤环境因子对土壤有机碳(SOC)含量的影响. 结果表明: 高寒草原土壤有机碳含量(20.18 kg C/m²)高于温带草原(9.23 kg C/m²). 土壤理化生物学因子对高寒草原和温带草原SOC含量(10 cm)变化的贡献分别是87.84 %和75.00%. 其中, 土壤总氮含量和根系对高寒草原SOC含量变化的贡献均大于对温带草原SOC含量变化的相应贡献. 土壤水分是温带草原SOC含量变化的主要限制性因素, 其对SOC含量变化的贡献达33.27%. 高寒草原土壤C/N比显著高于温带草原土壤的相应值, 揭示了青藏高原高寒草原较高的SOC含量是由于较低的土壤微生物活性所导致.

摘要:外源钙离子对植物响应外界环境胁迫具有重要作用.寄生植物对入侵植物具有显著的抑制作用.以入侵植物喜旱莲子草为研究对象,采用完全随机区组的实验设计分析不同钙离子浓度与南方菟丝子寄生对喜旱莲子草茎形态结构的影响,探讨外源钙离子在寄主植物响应寄生植物胁迫中的作用.研究结果表明南方菟丝子寄生可以显著改变喜旱莲子草茎的形态结构,如显著降低喜旱莲子草茎的总长、分枝数、分节数、茎直径和髓腔直径,显著增加茎的厚角厚度与皮层厚度.外源钙离子对喜旱莲子草茎总长、分枝数、分节数、茎直径、髓腔直径和维管束直径没有显著影响,但可增加喜旱莲子草茎的维管束数目,降低茎的节间长、厚角厚度与皮层厚度.外源钙离子与南方菟丝子寄生相互作用可以显著增加喜旱莲子草茎的厚角厚度与皮层厚度,表明南方菟丝子寄生与高浓度的钙离子对喜旱莲子草茎的厚角厚度和皮层厚度具有显著的拮抗的交互作用.这种交互作用可以提高寄主植物的防御能力,减少寄生植物对寄主植物的损伤.

摘要:为了探讨毛竹出笋后快速生长期茎秆色素含量与反射光谱特性间的相互关系,测定了毛竹茎秆在快速生长期内的色素含量与反射光谱参数,并对两者进行了相关性分析.结果表明:(1)在毛竹出笋后快速生长期内,随着茎秆不断生长,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量也随之增加,在60 d时含量最高.(2)反射光谱参数GNDVI、PSDNa、PSSDa、PSSDb、PSDNb、mND₇₀₅、mSR₇₀₅、CRI1、ARI1和PRI等均随着茎秆生长而增加,NPCI、SIPI和RGI则随生长而降低;S_red随着茎秆生长基本呈现出不断增大的趋势.各参数在20 d到30 d时的变化均达到极显著水平(P < 0.01).(3)GNDVI、PSSRa、PSSRb、PSSRc、PSNDa、PSNDb、PSNDc、NPCI、mSR₇₀₅、mND₇₀₅、CRI2、PRI、Dλ_red和λ_red等反射光谱参数与叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量之间的相关性均达到极显著水平(P < 0.01),其中PSSRb、mSR₇₀₅、CRI2、PRI、ARI1和ARI2与叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量之间的相关性高于或接近0.9,说明毛竹出笋后快速生长期反射光谱特征及其参数可用来估算叶绿素和类胡萝卜素含量,并为利用反射光谱监测其生长趋势提供了可能.

摘要:在卧龙自然保护区,按海拔梯度选择了4个异型柳分布地点(2350 m、2700 m、3150 m和3530 m),对各研究地点异型柳进行了叶片光合、CO₂扩散导度(气孔导度(g_s)和叶肉细胞导度(g_m))、δ¹³C、氮素以及比叶面积(SLA)等参数的测量,以期揭示该植物叶片功能性状及功能性状间关系的海拔响应情况.结果表明:随着海拔的升高,大气温度和压强的降低,异型柳的叶片单位面积氮含量(N_area)、最大羧化速率(V_cmax)和最大净光合速率(A_max)均随之增加,这可能是该落叶灌木对于生长季节缩短的一种响应;同时,植物的光合氮利用效率(PNUE)和SLA却均随海拔降低,原因可能在于随着海拔的升高,植物将越来越多的氮素用于细胞壁等非光合组织的构建,这是高海拔植物对于外界恶劣环境的一种适应;最后,扩散导度和羧化能力是植物叶片δ¹³C的主要影响因子,而羧化能力较扩散导度对于异型柳叶片δ¹³C的作用更大些,进而导致该值呈现随海拔升高的趋势.氮素在光合与非光合系统间的分配是巴郎山异型柳适应不同海拔生境的关键.

摘要:采用土壤培养方法,研究了不同含砷水平土壤中添加外源磷或有机质对砷在板蓝根地下部和地上部累积与分配的影响.结果表明,在外源添加磷或者有机质的情况下,与自然土相比含砷土对板蓝根的生长有一定的促进作用;在自然土(13.4 mg/kg)中,外源磷没有明显影响板蓝根地下部对砷的累积,却显著降低了砷由地下部向地上部的转运,并且添加200 mg P₂O₅/kg显著降低了砷在地上部的累积.然而,在含砷土(33.4 mg/kg)中,100 mg P₂O₅ /kg 处理显著降低了砷在地下部的累积,但随磷用量的增加反而促进了地下部砷的累积;在添加有机质试验中,10 g/kg的有机质显著降低了自然土中板蓝根地下部和地上部对砷的累积,并且砷的吸收能力也明显下降.在含砷土(23.4 mg/kg)中,添加5 g/kg的有机质不仅降低了砷在板蓝根中的富集,而且降低了其对砷的吸收能力,提高了砷由地下部向地上部的转运,但是随着有机质施用量增至10 g/kg,地下部砷含量及其吸收砷的能力均有一定程度的增大.因此,在砷水平较低的自然土壤上种植板蓝根添加200 mg P₂O₅/kg和10 g/kg的有机质是控制砷在该草药体内积累的适宜用量,而在砷水平较高的土壤上100 mg P₂O₅ /kg 和5 g/kg的有机质是降低板蓝根体内砷累积的适宜用量.

摘要:为探讨南方小花蝽对不同猎物的捕食喜好性,室内用西花蓟马、蚕豆蚜、二斑叶螨、混合饲料(同时饲喂3种猎物)分别饲喂南方小花蝽驯化两代,研究了4种饲喂处理的南方小花蝽初孵若虫、5龄若虫和雌成虫对西花蓟马、蚕豆蚜和二斑叶螨的捕食量和喜好性.结果显示不同猎物饲喂处理驯化的南方小花蝽1龄若虫对同一种猎物的捕食量和喜好性均不存在显著差异.南方小花蝽5龄若虫和雌成虫对某种猎物的捕食量因前期取食的猎物种类不同而有显著差异.南方小花蝽5龄若虫和雌成虫均表现出对西花蓟马2龄若虫的正喜好性.蚕豆蚜饲喂处理的5龄若虫和雌成虫对蚕豆蚜表现出正喜好性,除二斑叶螨饲喂处理外其余3种处理的南方小花蝽5龄若虫和雌成虫均表现出对二斑叶螨的负喜好性.以上结果表明4种饲喂驯化处理的南方小花蝽1龄若虫的喜好性不受前期取食猎物的影响,但5龄若虫和雌成虫对前期取食过的猎物的喜好性增强,存在一定的学习行为.

摘要:植食性哺乳动物对食物斑块的选择和利用不仅取决于食物的可利用性,且与觅食环境潜存的各种风险紧密关联.捕食风险是否通过作用于动物觅食活动中的警觉影响其功能反应格局.在新鲜白三叶叶片构成的各类食物密集斑块上,测定东方田鼠觅食行为,建立功能反应模型,检验捕食风险对其功能反应格局的作用.结果发现,捕食风险能显著地延长东方田鼠的觅食决定时间,但其摄入率保持稳定,功能反应构型亦未发生改变,仍为Ⅱ型功能反应;除了对照组个体的采食时间随叶片大小增大无明显变动规律外,处理组个体的采食时间及对照组和处理组个体的处理时间、觅食中断时间均随叶片大小及口量的增大呈线性增高趋势,处理组个体的觅食中断时间明显大于对照组个体的;对照组和处理组个体的采食率均随叶片大小及口量呈非线性渐近递减趋势,但处理组个体的采食率较对照组个体的略有降低.结果揭示,在捕食风险压力下,虽然上述觅食参数变异能潜在地降低摄入率,但个体能通过改变觅食活动中各种警觉行为动作如降低嗅闻和静听监视动作的发生频次,增大视觉监视动作比重,以此缓冲捕食风险压力,维持摄入率.摄入率测定值与模型预测值的线性回归极显著,表明,功能反应模型具有良好的预测性.在可利用植物密集斑块,动物觅食活动中的警觉能缓冲捕食风险压力;动物摄入率是由植物大小调控的口量决定的,且受采食与处理食物竞争及觅食中断的制约;其功能反应仍属Ⅱ型功能反应.

摘要:对21种帘蛤科贝类线粒体细胞色素c氧化酶亚基I(cytochrome c oxidase subunit I, COI)基因核苷酸序列进行了分析,以探讨这一序列在种质鉴定、分子系统发生研究中的应用价值.测序结果表明,所有物种扩增片段长度均为707 bp(含引物),序列A+T含量(62.4%-67.8%)明显高于G+C含量.物种间共有变异位点379个,其中简约信息位点334个;此区段共编码235个氨基酸,种间共有氨基酸变异位点100个.以COI基因片段序列为标记,用中国蛤蜊(Mactra chinensis)作外群,构建了35种帘蛤科贝类(其中14种贝类COI序列从GenBank下载)的系统发生树,结合拓扑结构分析和序列比对分析,结果表明:支持将短文蛤(Meretrix petechinalis)和丽文蛤(M. lusoria)订为文蛤(M. meretrix)的同物异名的观点,建议将丽文蛤和短文蛤订为文蛤的地理亚种;支持将薄片镜蛤(Dosinia corrugata)和D. angulosa订为2个独立种的观点;认为将波纹巴非蛤(Paphia undulata)和织锦巴非蛤(P. textile)订为2个独立种是合适的.COI基因序列含有丰富的遗传信息,适合作为帘蛤科贝类种群遗传结构和系统发生研究的分子标记.

摘要:研究了较长时间生活在3种不同实验遮蔽条件下海刺猬(Glyptocidaris crenularis)的遮蔽行为特点.结果表明:不同生活环境下海刺猬都保持着遮蔽行为.生活在以贝壳作为遮蔽材料环境下(遮蔽组)和以砖块作为掩蔽材料环境下(掩蔽组)的海刺猬初次遮蔽耗时要显著短于生活在无遮蔽(或掩蔽)材料环境下(空白组)的海刺猬(N=3, P<0.05).3组海刺猬用于遮蔽的贝壳总数和有遮蔽行为的海刺猬总数都呈现先增加后趋于平稳的趋势.掩蔽组有遮蔽行为的海刺猬总数要显著多于遮蔽组和空白组(P<0.05),后两者差异不显著.3组海刺猬用于遮蔽的贝壳总数差异不显著(P>0.05).海刺猬遮蔽时对两种贝壳(菲律宾蛤仔和贻贝)存在显著的选择差异(P<0.05).生活环境中一段时间内遮蔽物的缺失并不会使其失去这种行为,但是会在一定程度上影响该行为的强度.因此,光照很可能是海刺猬遮蔽行为的一个进化压力,该行为也许只是作为一种避光策略.海刺猬对遮蔽材料具有显著的选择性,这可能与遮蔽材料自身特征和海刺猬的生理状态相关.

摘要:研究土地利用背景下的生态系统服务价值变化对促进区域生态建设和可持续发展具有重要意义.以赣江上游流域为例,依据1990年、1995年、2000年和2005年4期的遥感数据,利用RS和GIS手段对土地利用数据进行了处理,并分析了土地利用变化引起的生态系统服务价值变化.结果表明,1990-1995年赣江上游流域生态系统服务价值变化不大,1995-2005年生态系统服务价值总量不断增加,且各类生态服务功能价值波动较大;各土地利用类型生态系统服务价值敏感性指数都小于1, 表明生态系统服务价值对服务价值指数缺乏弹性.

摘要:对长江口富营养化指标中的响应变量进行了筛选,并在长江口分区的基础上,运用参照点或观测点指标频数分布曲线法,对1992年-2010年的数据进行分析,确定了长江口外海区和舟山海区富营养化指标中响应变量的参照状态.选择叶绿素a和底层溶解氧作为响应指标的必选指标,浮游植物密度和COD_Mn作为辅助指标.经分析,长江口口外海区叶绿素a、浮游植物密度、COD_Mn和底层溶解氧的春夏秋3个季节的参照状态分别为0.87mg/m³,17.44×10³个/L,0.42mg/L,8.36mg/L;1.88mg/m³,25.96×10³个/L,0.56mg/L,4.22mg/L;0.84mg/m³,12.10×10³个/L,0.46mg/L,6.95mg/L;舟山海区叶绿素a、浮游植物密度、COD_Mn和溶解氧的春夏秋3个季节的参照状态分别为0.73mg/m³,6.77×10³个/L,0.51mg/L,8.75mg/L;1.00mg/m³,9.72×10³个/L,0.37mg/L,5.94mg/L;0.78mg/m³,4.59×10³个/L,0.55mg/L,7.40mg/L.本研究确定的参照状态值能较为客观的反映该海域的富营养化参照状态,且不同分区,不同季节间的指标的参照状态亦存在着显著的差异.

摘要:河口区参照状态的确定是营养盐基准制定的核心步骤.采用参照点或观测点指标频数分布曲线法,利用长江口及邻近海域1992-2010年的调查数据,针对长江口外海区及舟山海区富营养化指标的原因变量,即无机氮和活性磷酸盐,进行参照状态值的确定.经分析,长江口外海区无机氮各季节参照状态可确定如下:春季为0.317mg/L、夏季为0.273 mg/L、秋季为0.211 mg/L,活性磷酸盐各季节参照状态:春季为0.014mg/L、夏季为0.009 mg/L、秋季为0.018 mg/L;舟山海区无机氮各季节参照状态确定如下:春季为0.372mg/L、夏季为0.273 mg/L、秋季为0.441 mg/L,活性磷酸盐各季节参照状态:春季为0.020mg/L、夏季为0.018 mg/L、秋季为0.029 mg/L.

摘要:利用ABC曲线法结合粒径谱理论对鸭绿江口近岸海域的生物群落特征、优势种演替、多样性水平、稳定性状况等进行了分析,并尝试构建了鸭绿江口近岸海域生物群落稳定性的评估模型.研究结果表明,鸭绿江口滨海湿地生物群落结构相对简单,优势种演替明显,受外界干扰较大.春、夏季浮游植物以r-对策者为主,群落数量偏离平衡点;秋季以r-对策者为主的微小型浮游植物逐渐被中大型k-对策者演替,群落完成反馈调节,恢复到平衡点.浮游动物由于较高的能量供应其幼体全年一直处于较高优势水平,但生态效率转换相对较慢.潮间带底栖生物群落结构相对简单,优势种演替明显,系统具有低多样性低密度的特点,群落在夏季受外界扰动较大.游泳生物群落主要以小型个体为主,已处于极不稳定状态.构建的群落稳定性评估模型测算结果与上述结论基本一致,这也验证了该评估模型具有一定的有效性与实用性.综合以上分析结果,说明鸭绿江口近岸海域生物群落稳定性较差,受外界干扰比较严重.

摘要:为揭示现阶段西溪湿地大型底栖动物群落现状及其对湿地生态保护工程的响应,于2009年8月至2010年5月对西溪湿地在3个不同时期建设的区域(Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区)中的大型底栖动物进行季度调查.共记录大型底栖动物3门8纲15科45种.霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、多毛管水蚓(Aulodrilus pluriseta)和梨形环棱螺(Bellamya purificata)是现阶段西溪湿地大型底栖动物的优势种.最早建设的Ⅰ区的环节动物密度在各季节均低于建设较晚的Ⅱ区和Ⅲ区,而软体动物的密度和生物量的变化趋势则相反;Ⅰ区大型底栖动物的总密度虽然与Ⅱ区和Ⅲ区没有明显差异,但总生物量、物种数、Margalef物种丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数均显著上升.上述结果表明,西溪湿地生态保护工程早期建设区域的底栖动物多样性趋于增加,水生生态系统环境质量得以改善.ANOSIM分析显示,西溪湿地不同区域或季节间大型底栖动物群落结构均存在显著差异,且这些差异的主要贡献物种为多毛管水蚓(Aulodrilus pluriseta)和梨形环棱螺(Bellamya purificata),表明这两个优势物种对西溪湿地底栖环境变化反应敏感,可作为湿地环境评价的指示物种.BIO-ENV分析表明,水温是影响春季和夏季大型底栖动物群落结构的主要环境因子,水深是影响秋季和冬季大型底栖动物群落的主要因子,同时底泥总磷含量对解释大型底栖动物生物量和群落结构具有一定作用.

摘要:在干旱的沙漠生态系统中,生物土壤结皮对于沙丘的固定和土壤生物的维持起着相当重要的作用.土壤线虫能敏感的指示土壤的恢复程度,是衡量沙区生态恢复与健康的重要生物学属性,而目前关于生物土壤结皮与土壤线虫的关系研究很少.为探明生物土壤结皮对土壤线虫的影响,以腾格里沙漠东南缘的人工植被固沙区藻结皮和藓类结皮覆盖的沙丘土壤为研究对象,根据固沙年限的不同将样地分为4个不同的区进行采样(1956、1964、1981和1991年固沙区),以流沙区作为对照;同时,在不同季度(4、7、9和12月)分别采集腾格里沙漠东南缘的人工植被固沙区藻结皮和藓类结皮覆盖下不同土层(0-10、10-20和20-30 cm)的沙丘土壤,以沙坡头地区的红卫天然植被区为对照,分析生物土壤结皮下土壤线虫的时空变化.采用改良的Baermann漏斗法进行分离线虫,用光学显微镜鉴定并统计.研究表明: 1956、1964、1981和1991年人工植被固沙区的藻结皮和藓类结皮均可显著提高其下土壤线虫多度、属的丰富度、Shannon-Weaver多样性指数、富集指数和结构指数(P<0.05),这可能是因为生物土壤结皮的存在为土壤线虫提供了重要的食物来源和适宜的生存环境;固沙年限与结皮下土壤线虫多度、属的丰富度、Shannon-Weaver多样性指数、富集指数和结构指数存在显著的正相关关系(P<0.05),这说明固沙年限越久,越有利于土壤线虫的生存和繁衍;结皮类型显著影响土壤线虫群落,相对于藻结皮而言,藓类结皮下土壤线虫多度与属的丰富度更高(P<0.05),这说明演替后期的藓类结皮比演替早期的藻结皮更有利于土壤线虫的生存和繁衍.此外,藻结皮和藓类结皮均可显著增加其下0-10、10-20 和20-30 cm 土层线虫多度和属的丰富度(P<0.05),但随着土壤深度的增加,这种影响逐渐减弱,表明生物土壤结皮更有利于表层土壤线虫的生存;而且,随着季节的变化,藻结皮和藓类结皮下土壤线虫多度基本表现为秋季＞夏季＞春季＞冬季,这些反映了生物土壤结皮的生物量、盖度和种类组成随着季节变化而变化.因此,腾格里沙漠东南缘的人工植被固沙区生物土壤结皮的存在与演替有利于土壤线虫的生存和繁衍,增加了线虫数量、种类和多样性,这指示了生物土壤结皮有利于该区土壤及其相应生态系统的恢复.

摘要:2009-2011年,在四川峨眉对大棚模拟条件下角倍蚜春季的迁飞数量及其与气象因子的关系进行观察分析,结果表明春迁蚜的迁飞活动与天气条件密切相关,在迁飞期内,当日平均气温≥9 ℃、最高气温≥13 ℃、平均相对湿度≤80%,春迁蚜开始迁飞;当日平均气温≥15 ℃、最高气温≥22 ℃、日照时数≥7 h、平均相对湿度≤65%,春迁蚜大量迁飞.在迁飞初期和中期,春迁蚜迁飞数随气温升高而增加.当天气条件适宜时,春迁蚜日迁飞数量的变化为单峰型,前期和末期低、中期高;当迁飞期内遭遇激烈降温,日迁飞数量波动较大,呈双峰或多峰型,同时迁飞期延长、迁飞率和单位面积迁飞量下降.相关分析与主成分分析结果:春迁蚜日迁飞数与平均气温、日最高气温和日照时数呈极显著正相关(P<0.001),与平均相对湿度、最小相对湿度呈显著负相关(P<0.05),与日最低气温和降水量相关性不显著(P>0.1);表明温度和湿度是影响春迁蚜迁飞的关键因子,日照次之.

摘要:土壤团聚作用和土壤有机碳固定之间密切相关.对宁南山区不同植被恢复措施和年限下土壤团聚体粒径分布及稳定性、土壤团聚体中有机碳及其组分分布进行了研究,探讨了有机碳及其组分对植被恢复的响应.结果表明,不同植被恢复措施下,土壤团聚体粒径分布表现为"V"字分布:> 5 mm和< 0.25 mm这两个粒径的团聚体含量最多,5-2 mm、1-0.25 mm团聚体的含量次之,2-1 mm粒径的团聚体含量最少.坡耕地的平均重量直径(MWD)最低,为1.4,其他植被恢复措施下土壤的平均重量直径MWD在1.9-3.1之间.不同的植被恢复措施下,0-20 cm土层和20-40 cm土层全土有机碳含量在7.4-17.7 g/kg之间、微生物碳含量分布在50.3-664.7 mg/kg之间、腐殖质碳含量在0.9-2.5 g/kg之间.胡敏酸碳含量分布在0.2-0.6 g/kg,富里酸碳含量在0.6-1.9 g/kg之间.全土有机碳、微生物碳、腐殖质碳、富里酸碳均为坡耕地最低,其他植被恢复措施的有机碳、微生物碳、腐殖质碳、富里酸碳含量分别是坡耕地的1.1-2.3倍、2.0-8.4倍、1.0-2.0倍、1.2-2.4倍.不同粒径团聚体有机碳相比较,大多呈现中间高两边低的变化趋势,最大值出现在中间粒径,即5-2 mm、2-1 mm、1-0.25 mm这3个粒径.逐步回归表明,5-2 mm团聚体和1-0.25 mm团聚体有机碳含量的提高有助于土壤水稳性团聚体的形成.研究结果表明,植被恢复提高了土壤团聚体有机碳含量,在碳形态上,富里酸碳和微生物生物量碳对不同植被恢复措施的敏感度较高,胡敏酸碳含量则相对稳定.

摘要:太白红杉(Larix chinensis)林主要分布于我国秦岭太白山的林线位置,对气候变化的响应十分敏感.为了定量分析太白山太白红杉林在气候变化背景下的碳循环特征,基于模型(MTCLIM)模拟的温度和降水数据,应用植被动态过程模型(LPJ-GUESS)模拟了太白山南北坡1958-2008年太白红杉林的净初级生产力(NPP)、生物量和净生态系统碳交换量(NEE).结果表明:1)太白红杉和巴山冷杉(Abies fargesii)的NPP和生物量在太白红杉林占有优势,太白红杉的NPP和生物量均大于巴山冷杉.1958-2008年间太白红杉南北坡NPP的平均值为0.38 kgC·m^-2·a^-1,巴山冷杉为0.25 kgC·m^-2·a^-1,两者之和占整个太白红杉林NPP的86%;1958-2008年间太白红杉南北坡生物量的平均值为2.91 kgC/m²,巴山冷杉为2.02 kgC/m²,两者之和占太白红杉林生物量的94%.2)太白红杉和巴山冷杉的NPP均表现为北坡大于南坡,且南北坡均有逐年增加的趋势,北坡的增幅小于南坡,所以太白山南北坡太白红杉林的NPP差异有逐年减少的趋势.3)太白红杉生物量的年际波动较大,南北坡呈交替上升趋势,南坡的平均值(2.94 kgC/m²)大于北坡(2.89 kgC/m²).巴山冷杉生物量的年际波动相对较小,北坡生物量水平大于南坡.4)1958-2008年南北坡太白红杉林平均NEE均为-0.023 kgC·m^-2·a^-1,表现为碳汇.南北坡碳汇水平均呈逐年增加趋势,南坡的增加幅度(0.91 g·m^-2·a^-1)大于北坡(0.42 g·m^-2·a^-1).以气候和CO₂为驱动因子对太白山太白红杉林的长期碳循环动态做了定量分析,从机理上揭示气候变化与生态系统碳循环的关系,还需要做进一步的野外观测和控制实验研究.

摘要:对黄土区典型草原进行封育+施肥(EF)、封育+火烧(EB)、封育(E)和放牧(G)处理,实地调查分析群落盖度、高度、密度、地上现存量和物种多样性,以研究不同干扰对黄土区典型草原群落物种多样性和生物量的影响.结果表明:在4种干扰类型中,施肥+封育草地群落盖度和地上生物量最高,且优势度指数最高,这与禾本科草占优势地位有关,群落均匀度指数和多样性指数最低,符合"生态位理论";放牧地群落高度、盖度、密度和地上现存量最低,群落丰富度指数和多样性指数最高,支持"中度干扰理论";封育地密度和均匀度指数最高;具体表现为:4种干扰类型地上生物量的变化趋势为封育+施肥＞封育+火烧＞封育＞放牧;说明长时间的封育对草地是一种严重干扰.群落丰富度指数(R和Ma)的排列顺序为放牧＞封育+施肥＞封育+火烧＞封育,群落物种多样性指数(H'和D)的排列顺序为放牧＞封育＞封育+火烧＞封育+施肥,优势度指数与多样性指数相反,群落均匀度指数(J_sw和Ea)的排列顺序为封育＞放牧＞封育+火烧＞封育+施肥.不同干扰样地群落生产力与Shannon-Wiener和Simpson多样性指数间呈负相关关系,这个结论可以用地上/地下竞争的相互作用来解释.

摘要:白桦群落是乌拉山森林植被的主要类型之一,在高海拔阴坡、半阴坡以纯林形式分布.根据乌拉山自然保护区白桦林不同林龄结构设置3个典型样地,采用种群径级结构代替年龄结构、点格局分析(Ripley's K-Function)方法探讨了乌拉山白桦种群年龄结构、空间分布规律和种群动态.结果表明:(1)乌拉山自然保护区白桦种群径级结构呈典型的"金字塔"型,种群自然更新良好,属增长型种群;(2)由于种内不同个体间为争夺空间和资源,种群在第Ⅲ、Ⅳ径级死亡率较高,自疏作用明显;(3)白桦种群的存活曲线接近于DeeveyⅠ型曲线;(4)在研究尺度内白桦种群以幼树、中龄树为主时呈聚集分布,而成龄树或老龄树占多数时呈随机分布,即随着种群年龄的增加,其分布格局逐渐由集群分布向随机分布转变.乌拉山白桦种群在小于1.5 m的尺度呈聚集分布,即具有2株以上个体"丛生"现象.在环境条件相似的情况下,白桦种群自身的生物、生态学特性是影响其分布格局的最主要因素.

摘要:为探讨2010年初西南干旱对这一地区原生植被林冠和凋落物量的影响,以及这一地区凋落物量和气候条件之间的关系,对比研究了哀牢山亚热带常绿阔叶林2010年和一般年份的凋落物特征以及各层的叶面积指数,并分析了凋落物量和气候因子之间的关系.2010年凋落物总量和往年相比无显著差异,但是叶凋落总量、旱季凋落物总量、旱季叶凋落量为历年来最高,其中旱季叶凋落物量比一般年份平均高35.2%(0.81t/hm²).而2010年附生苔蘚年凋落量为历年来最低.2010年最旱月的乔木层和灌木层叶面积指数和2005同期相比无显著差异,但是草本层叶面积指数却极显著低于2005年同期.因此,2010年初西南干旱尽管使哀牢山常绿阔叶林旱季落叶增加,但还没有到显著影响冠层叶面积指数的程度.而草本层和附生苔藓的生长则受到了干旱事件的显著影响.此外,哀牢山常绿阔叶林年总凋落量和年降水量显著正相关,而和年均温却不相关,表明该亚热带森林凋落物量主要由降水而非温度决定.

摘要:对一定区域内生物多样性的合理保护往往需要在景观水平上了解生物多样性分布的总体规律.借助于典型抽样调查和遥感及地理信息系统相结合的方法来预测物种丰富度是定量研究生物多样性宏观分布规律的重要途径.以阿尔泰山小东沟林区为对象,在外业调查的基础上,选取主要气象因子、地形因子和植被指数(NDVI)作为预测变量,利用主成分分析和多元回归分析分别提取主要环境信息和构建物种丰富度预测模型,借助ArcGIS9.1的空间分析功能,得到了阿尔泰山小东沟林区乔木物种丰富度空间分布预测图,并利用残差图评价其精度.将小东沟乔木物种丰富度预测图分别与坡度、坡向和海拔图叠加,分析不同地形条件下乔木物种丰富度的空间分布规律.结果表明:占总研究区面积70.28％的区域,其乔木物种丰富度在3到4种之间.坡度0-5°的地形条件下乔木物种丰富度出现频率最高的数值是3,其余坡度条件下,乔木物种丰富度出现频率最高的数值是4;乔木物种丰富度在西坡和西北坡出现频率最高的数值是3,其余坡向乔木物种丰富度出现频率最高的数值均是4;海拔梯度上,乔木物种丰富度出现频率最高的数值呈现先增加后减少的趋势.残差类型面积统计表明,较强预测水平面积和中等预测水平面积占研究区总面积的94.62％,表明预测效果较好.

摘要:随着城镇的急剧扩张和经济的快速增长,流域生态环境遭到极大冲击和破坏,致使生态系统出现资源退化、环境恶化与灾害风险加剧的趋势,生态环境面临前所未有的挑战.从复合生态系统入手,深入分析流域内各生态系统要素之间的相互作用与影响机制,综合考虑多风险源、多风险受体和生态终点共存情况下的风险大小,从风险源危险度、生境脆弱度及受体损失度三方面构建了流域生态风险评价技术体系,并选取太湖流域为实证区域,对太湖流域2000年、2008年两个时期生态风险的时空演化特征进行评价与分析.结果表明:太湖流域生态风险指数介于0.015-0.253之间,以中等和较低生态风险为主.至2008年,高、较高生态风险所占面积逐渐扩大,已由2000年的5.66%、13.42%增加至6.05%、18.42%,主要集中在流域北部的常州市区、江阴市大部分地区以及无锡市区.

摘要:气体调节服务功能是生态服务功能的重要的一部分,生态系统的固碳释氧功能,对于人类社会和整个动物界以及全球气候平衡,都具有重要意义.采用光合作用方程式,利用遥感估算模型,基于植被NPP(第一性生产力)物质量测算结果,测算关中-天水天经济区绿色植物固碳释氧物质量,以此为基础,分别采用造林成本法和工业制氧法测算其价值量,探讨关天经济区生态系统固碳释氧价值的时间变化、空间分布.结果表明:1)1998-2007年关天水经济区年固定CO₂的价值量为226.35 亿元/a.10a间2005年固定CO₂的价值量最高,为301.73 亿元/a,2002年最低,为159.06 元/a.释放O₂价值量取两种测评方法的平均值,年平均价值量为240.45 亿元/a,比固定CO₂的年均值多14.1 亿元/a.2)从各土地利用类型来看,1998年和2007年平均固碳释氧价值排序为:林地>草地>耕地>其他类型.耕地向林地、草地转变时,平均固碳释氧价值分别增加了1614.29、1960.67元·hm^-2·a^-1,林地、草地向耕地转变时平均固碳释氧价值分别减少了1081.37、1706.60元·hm^-2·a^-1.3)从空间分布上来看,南部各县的单位面积固定CO₂和释放O₂价值普遍高于北部各县,总体上分布沿南部向北部逐渐降低.

摘要:采用淹水培养方法研究了不同氮水平(100、200和400 mg/kg,分别记为1、2、3)下普通尿素(PU)、硫包膜尿素(SCU)、树脂包膜尿素(PCU)和硫加树脂双层包膜尿素(SPCU)对污染红壤中Cd、Pb、Cu、Zn有效性的影响.结果表明,不同包膜尿素对土壤pH值和水溶性SO₄^2-含量有较大影响.各施氮处理红壤pH值随着施氮量的增加(除5 d时PU和60 d时SCU)而增加,不同包膜尿素对土壤中水溶性SO₄^2-含量有较大影响,在同一施氮水平下不同包膜尿素处理间土壤pH值和土壤中水溶性SO₄^2-含量差异较大.60 d培养期间PU、SCU、PCU和SPCU处理pH值比对照分别升高0.17-0.38、0.08-0.27、0.07-0.36和0.10-0.21;水溶性SO₄^2-含量PU、SCU和PCU处理比对照分别升高39.5%-157.3%、40.9%-94.5%和7.55%-55.8%,而SPCU处理降低5.67%-90.7%.不同尿素类型和氮肥的施用量对红壤Cd、Pb、Cu和Zn有效性的影响均存在显著差异.60 d培养期间红壤有效态Cd含量以树脂包膜尿素100 mg N/kg下最低,其有效态Cd含量比对照显著降低20.7%-69.8%;有效态Pb、Cu和Zn含量以普通尿素400 mg N/kg下最低,其有效态Pb、Cu和Zn含量比对照分别显著降低17.0%-54.2%、18.5%-34.6%和15.6%-59.5%.随施氮量提高,PU处理有效态Cd含量先升高后降低,有效态Pb、Cu和Zn含量逐渐降低;SCU处理有效态Pb含量逐渐降低,有效态Cd、Cu和Zn含量变化规律不一致;PCU处理有效态Cd含量逐渐升高,有效态Pb、Cu和Zn含量变化规律不一致;SPCU处理有效态Cd、Pb、Cu和Zn含量逐渐降低.有效态Pb和Zn含量与pH值和水溶性SO₄^2-含量呈显著负相关,有效态Cd与水溶性SO₄^2-含量呈显著正相关.在多重金属污染红壤中,可考虑不同控释氮肥的配合使用,降低土壤中重金属的有效性.

摘要:以小麦品种矮抗58为材料,采用0.3 mmol/L水杨酸(SA)溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,进行3种不同的光温处理:适宜温度中等光强(25 ℃,600 μmol m^-2 s^-1)2 h、高温强光(38 ℃, 1600 μ mol m^-2 s^-1)2h、高温强光2 h后置于适宜温度中等光强下恢复3h.测定不同光温条件下,小麦叶绿体的Deg1蛋白酶、D1蛋白和PSⅡ功能的变化及SA的调节效应.结果表明,高温强光胁迫导致Deg1蛋白酶和D1蛋白降解,PSⅡ功能发生可逆损伤.与对照相比,水杨酸预处理不仅能够抑制高温强光下小麦叶绿体Deg1蛋白酶和D1蛋白的降解,维持较高的PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率和净光合速率(Pn),而且加快回到非逆境下PSⅡ功能的恢复.

摘要:叶面积指数是作物生长状况的一个重要表征参数,也是研究陆地生态系统的一个重要的参数.当今世界温室气体排放逐年上升,气候变暖趋势明显,对气候变化敏感的农业将受到影响.在全球变化的背景下,采用农业技术转移决策支持系统(DSSAT)系统,通过在黄淮海平原典型站点模拟3种CO₂浓度条件下冬小麦在水分充足和水分亏缺2种情境下的生长过程,分析不同CO₂浓度下水分亏缺对冬小麦叶面积指数的影响差异.研究发现,CO₂浓度升高对叶面积指数增长有促进作用,且在干旱情况下对叶面积指数的正效应比湿润情况下更为明显,在CO₂浓度倍增条件下,发生水分亏缺的作物叶面积指数数倍增长.研究结论有助于分析CO₂浓度变化对农作物生长过程的影响,为农田水分管理提供依据,又为估算叶面积指数提出了一种模型的方法.