• 2014年第34卷第10期文章目次
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    • >前沿理论与学科综述
    • 景观可持续性与景观可持续性科学

      2014, 34(10):2453-2459. DOI: 10.5846/stxb201312042884

      摘要 (3961) HTML (177) PDF 1.69 M (2773) 评论 (0) 收藏

      摘要:人类活动已经剧烈地改变了自然环境,全球气候变化、生物多样性丧失、环境污染等种种迹象表明当今世界正处在一个不可持续的运行轨迹上,实现可持续发展成为21世纪人类面临的巨大挑战。景观是理解与塑造人类社会和环境关系最具操作性的尺度,也是提供景观服务,实现人类福祉最重要的场所。景观可持续性研究对于人类具有重要意义。景观可持续性是指特定景观所具有的、能够长期而稳定地提供景观服务、维护和改善本区域人类福祉的综合能力。景观可持续性具有跨学科、多维度特征,强调景观弹性和可再生能力;景观服务是景观可持续性研究中的重要概念,它是连接自然资本与人类福祉的关键桥梁,也是将景观可持续性与景观生态学紧密联系在一起的纽带。格局-过程-设计新范式的产生是景观可持续性研究的新发展。在景观可持续性快速发展的同时,聚焦于景观和区域尺度的景观可持续性科学应运而生。景观可持续性科学以景观格局、景观服务、人类福祉三者之间的动态关系为主要研究内容,充分融合了景观生态学空间显示方法、可持续性指标体系和GIS&RS等方法技术,其理论框架和研究方法体系正在逐步形成和完善之中。景观可持续性科学是可持续性科学的重要组成部分,虽然处于刚刚起步阶段,它必将成为未来十多年可持续性科学的研究热点。

    • 生态系统服务付费的诊断框架及案例剖析

      2014, 34(10):2460-2469. DOI: 10.5846/stxb201304040602

      摘要 (2770) HTML (95) PDF 2.22 M (1312) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务付费目前已成为生态系统服务研究的热点之一。参考Ostrom的社会-生态系统诊断框架,提取并总结影响生态系统服务付费执行效率的变量,建立了适合区域特点的项目绩效评估体系,并以哥斯达黎加(PSA)项目和中国退耕还林工程为例,探讨了该评估体系在生态系统服务付费效率诊断中的适用性。研究表明,依据该评估体系,未来中国在实施生态系统服务付费项目时应注意以下问题:建立生态系统服务付费的市场机制、实施多样化的付费方式;付费标准应考虑区域特征和供给方特征;建立生态系统服务付费项目的第三方监督和绩效评估机制;加强对生态系统服务的监测。

    • 湿地植物根表铁膜研究进展

      2014, 34(10):2470-2480. DOI: 10.5846/stxb201304110685

      摘要 (2963) HTML (191) PDF 2.27 M (2086) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了适应渍水环境,许多湿地植物都具有根系泌氧、形成铁膜的能力。因铁膜具有特殊的物理或化学结构,可以通过吸附和共沉淀作用影响元素在土壤中的化学行为和生物有效性,在植物吸收营养元素和重金属中起重要作用。综述了湿地植物根表铁膜的形成、影响因素以及根表铁膜对营养元素和重金属的生态环境效应,从表征技术方面阐述了根表铁膜的作用机制。对今后的研究方向给出如下建议:(1)扩大研究领域;(2)铁膜形成的动态变化过程;(3)铁膜对植物生理形态的影响;(4)利用先进的表征技术以确定铁膜的作用机制。

    • 水生生态环境中捕食信息素的生态学效应

      2014, 34(10):2481-2489. DOI: 10.5846/stxb201306051343

      摘要 (2567) HTML (78) PDF 1.68 M (1774) 评论 (0) 收藏

      摘要:捕食信息素是捕食者释放的,能够引发猎物反捕食反应的化学信号。在水生生态系统中,捕食信息素在捕食者和猎物之间信息传递及协同进化过程中发挥着重要的作用,其生态学效应在国际上受到广泛关注。捕食信息素的来源有多种形式,研究中常使用养殖过捕食者的水溶液作为捕食信息素的来源。捕食信息素的作用效果受到捕食者和猎物的种类、信息素的浓度、观察的指标等多方面因素的影响。捕食信息素可以对水生生物的行为、形态和生活史特征等方面造成影响。水生生物通过感知捕食信息素来提前预知潜在的被捕食风险,并作出适应性调整,以降低被捕食的风险。在某些情况下,捕食信息素可以与污染物产生交互作用,从而干扰污染物对水生生物的毒性。对水生环境中捕食信息素的研究现状做了综述,介绍了当前对捕食信息素来源和理化性质等本质问题的认识,总结捕食信息素对水生生物行为、形态和生活史特征的影响,以及捕食信息素对污染物毒性的干扰,并分析了这一研究领域尚存在的困难和今后的研究方向。加强对捕食信息素的研究,将为解析水生环境中捕食者和猎物的生态关系提供新依据。

    • 脊椎动物传播植物肉质果中的次生物质及其生态作用

      2014, 34(10):2490-2497. DOI: 10.5846/stxb201212151805

      摘要 (2611) HTML (85) PDF 1.63 M (1626) 评论 (0) 收藏

      摘要:在种子植物-动物的互惠关系中,植物果实成熟后需要吸引种子传播者取食果实,传播其种子至适宜萌发的生境,同时又要防御种子捕食者过度消耗种子。果实内的次生物质(如:配糖生物碱、大黄素、辣椒素)在此过程中起到重要的调控作用。依赖脊椎动物传播的肉质果中往往含有与植物茎、叶内相同的次生物质,其种类繁多,主要分为含氮化合物、酚类化合物和萜类化合物。未成熟果实内富含次生物质(如:单宁、大黄素),主要保护未成熟种子不被潜在的捕食者和食果动物取食,这些次生物质的含量通常随果实成熟而降低;其它次生物质(如:脱辅基类胡萝卜素)的含量随果实成熟而增多,可能起到吸引食果动物的作用。在对脊椎动物捕食的抵御中,果实内不同类型的次生物质促使成熟果实对所有脊椎动物都有毒性(专毒性)或者仅对种子捕食者有毒性(泛毒性)。肉质果内的次生物质对植物-食果动物相互关系的调控作用,还可以通过调节动物取食频次和数量、抑制和促进种子萌发、改变种子在肠道的滞留时间、吸引传播者等生态作用而实现。某种次生物质往往集多种生态作用于一身。目前对肉质果内次生物质与脊椎动物相互关系的探讨还不够深入。未来研究需要综合考虑植物次生物质与果实生理生化、形态学等特征对食果者的综合调控机理;次生物质在种子传播后的调控作用对植物种群或群落结构和分布格局的影响;从动植物协同进化角度探讨植物次生物质的产生、防御和吸引策略与脊椎动物对果实的选择和消费之间的关系等。开展脊椎动物传播肉质果实中次生物质的研究,对完善种子传播机制、植物繁殖和更新格局,丰富动植物相互作用、协同进化理论具有重要的意义。

    • >个体与基础生态
    • 中亚热带天然林土壤CH4吸收速率对模拟N沉降的响应

      2014, 34(10):2498-2508. DOI: 10.5846/stxb201306101618

      摘要 (2188) HTML (85) PDF 2.89 M (1205) 评论 (0) 收藏

      摘要:陆地森林土壤是重要的大气甲烷(CH4)汇,大气氮(N)沉降增加对森林土壤CH4吸收速率影响突出。运用静态箱-气相色谱法对中亚热带天然林土壤CH4吸收速率对模拟N沉降的响应进行连续3a的观测;试验作3种N处理,分别为对照(CK,0 kg N·hm-2·a-1)、低氮(LN,50 kg N·hm-2·a-1)和高氮(HN,100 kg N·hm-2·a-1),每种处理重复3次,每个月采集气体1次,同时测定0-5 cm土壤温度和0-12 cm土壤含水量;分析不同N沉降水平土壤CH4吸收速率的差异、动态变化以及对土壤含水量和土壤温度响应,并探讨N沉降对土壤理化性质的影响。结果显示:天然林土壤(CK)平均CH4吸收速率为(-62.78±14.39)μg·m-2·h-1,LN和HN土壤平均CH4吸收速率分别下降了30.21%、7.24%,CK、LN和HN处理土壤CH4吸收速率季节变化趋势相似;观测期间土壤CH4吸收速率对LN响应达到显著水平(P < 0.05),对HN响应则不显著(P > 0.05);LN、HN处理前两年对土壤CH4吸收速率抑制作用均不显著(P > 0.05),但在第3年LN极显著降低了土壤CH4吸收速率(P < 0.01),HN处理对土壤CH4吸收速率的影响则在第3年表现为显著抑制作用(P < 0.05),表明土壤CH4吸收速率对N沉降的响应随着N沉降时间的持续呈抑制效应加剧的趋势。相关分析表明:CK与HN土壤CH4吸收速率与土壤温度和土壤含水量均有显著相关性(P < 0.05),但LN土壤CH4吸收速率仅与土壤含水量显著相关(P < 0.05),表明土壤含水量是控制各N沉降处理土壤CH4吸收速率动态的主要环境因子。此外,LN、HN处理下土壤pH均极显著降低(P < 0.01),但LN土壤pH极显著低于HN(P < 0.01);LN处理极显著提高了土壤C/N比(P < 0.01),HN处理则相反;LN和HN处理对土壤NH4+-N、NO3--N、可溶性总N (TDN)、可溶性有机碳(DOC)、地面凋落物量、地下0-10 cm细根生物量影响均不显著(P > 0.05),表明一定时期内N沉降首先引起了土壤pH和土壤C/N比的显著变化。

    • 塔里木盆地南缘旱生芦苇生态特征与水盐因子关系

      2014, 34(10):2509-2518. DOI: 10.5846/stxb201307191919

      摘要 (2763) HTML (101) PDF 1.71 M (1557) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择位于塔里木盆地南缘极端干旱区的克里雅河流域于田绿洲为靶区,结合经典统计学和冗余分析技术,研究了旱生芦苇生态特征与水盐因子的分布规律及相互关系。统计学分析显示:芦苇沿河岸至荒漠方向株高、盖度和地上生物量减少、地下生物量增加,水分与土壤盐分也呈现一定的梯度变化规律。冗余分析结果表明:水分为芦苇生态特征变化的关键驱动因子,地下水埋深和土壤水分与芦苇的生态特征呈现极显著的相关关系,钠吸附比、全盐与芦苇的生态特征呈现显著的相关关系,其他指标与芦苇生态特征的相关性均不显著。水盐因子对芦苇生态特征影响的重要性排序为地下水埋深 > 土壤水分 > 钠吸附比 > 全盐 > HCO3- > pH值 > Cl-/SO42-。综合水盐要素,水分对芦苇生态特征的影响大于盐分。

    • 黄刺玫叶片光合生理参数的土壤水分阈值响应及其生产力分级

      2014, 34(10):2519-2528. DOI: 10.5846/stxb201212041746

      摘要 (2269) HTML (77) PDF 1.90 M (1358) 评论 (0) 收藏

      摘要:在半干旱黄土丘陵区,以3年生天然次生灌木黄刺玫为材料,研究了叶片光合生理参数对土壤水分(RWC)的响应特征及光合生产力分级。结果表明:当RWC在33.8%-81.3%时,叶片净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的变化曲线为明显的双峰曲线;上午阶段(11:00时之前)Pn的下降主要是气孔限制引起的,下午以非气孔限制为主;随着RWC的增加,PnTr第1峰值出现的时间延后;在此水分范围内,Pn日均值一直维持在较高水平,Pn最高值((8.5±1.8) mmol·m-2·s-1)出现在RWC为71.7%时。水分利用效率(WUE)对RWC的响应有所差异,当RWC大于47.1%时,WUE呈不明显的双峰曲线,第1峰值出现在13:00时,并且前后时段WUE变化不大。RWC为47.1%时,WUE维持在最高水平,日均值为(2.72±0.59) μmol/mmol。根据PnTrWUERWC的定量分析,以及从黄土丘陵区生态、经济效益同时考虑,适合黄刺玫生长的RWC在33.8%-71.7%之间。以光合生理参数为指标对黄刺玫土壤水分有效性及生产力进行分级与评价,确定RWC > 90.4%或RWC < 33.8%时为“中产中效水”;RWC在71.7%-81.3%和47.1%-71.7%时分别为“高产中效水”和“高产高效水”,其中RWC在57.4%左右时为“最优产效水”;RWC在18.8%-26.5%时为“低产低效水”。

    • 亚热带杉木和米老排人工林土壤呼吸对凋落物去除和交换的响应

      2014, 34(10):2529-2538. DOI: 10.5846/stxb201309092240

      摘要 (2833) HTML (161) PDF 1.91 M (1782) 评论 (0) 收藏

      摘要:在我国亚热带地区米老排(Mytilaria laosensis)和杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林中设置去除凋落物、交换凋落物和对照3种处理,利用LI-8100对不同处理土壤呼吸速率进行为期14个月的连续观测。结果表明:与对照相比,去除和交换凋落物导致米老排人工林CO2年排放量显著减少29.8%和14.2%,杉木人工林则分别减少6.1%和增加37.8%。两种林分交换凋落物处理产生了不同程度的激发效应,米老排凋落物相对于杉木凋落物具有更大的激发效应。不同处理土壤呼吸速率均与土壤温度呈显著指数关系,与土壤含水量呈负相关,土壤温度和含水量的回归模型可以分别解释米老排人工林中去除、交换和对照处理土壤呼吸速率的68.9%、77.0%和69.6%,杉木人工林的53.0%、36.2%和63.8%。两种林分不同处理土壤呼吸速率与土壤可溶性有机碳含量、微生物生物量碳含量以及主要微生物种群生物量显著相关。米老排人工林去除和交换凋落物处理均降低了土壤呼吸的温度敏感性Q10值,而杉木林中仅去除凋落物降低了Q10值。研究表明,土壤呼吸对凋落物输入方式改变的响应因树种而异,这种差异与凋落物输入的数量和质量及其对土壤易变性有机碳含量和微生物生物量的影响有关。

    • 施钾提高蚜害诱导的小麦茉莉酸含量和叶片相关防御酶活性

      2014, 34(10):2539-2547. DOI: 10.5846/stxb201305171100

      摘要 (2321) HTML (76) PDF 1.92 M (1734) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究表明,施钾能够提高作物对蚜虫的抗性,但其机理尚不明确。试验采用营养液培养的方法,设置2 mmol/L和0.005 mmol/L KCl两个钾浓度,分析不同钾水平培养下的小麦植株在蚜虫为害后,体内茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)的含量和脂氧合酶(LOX)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)等防御酶活性的变化。结果表明,低钾胁迫显著降低了小麦体内JA和SA的含量,并且诱导LOX和POD酶活性增强,但是对PPO和PAL酶活性没有显著影响。蚜虫为害48 h后,高钾小麦体内JA含量显著高于低钾植株,而SA含量没有明显变化。高钾显著提高了蚜虫为害后小麦叶片中的LOX、PAL、PPO和POD酶活性,而低钾小麦体内4种酶的活性在整个虫害调查期间均没有显著变化。研究表明,充足供钾能够显著提高小麦受到蚜虫为害后体内茉莉酸含量,激活其体内的JA信号传导途径,从而提高防御酶活性,增强其对蚜虫的抵御能力。

    • 高浓度O3及太阳辐射减弱对冬小麦PSⅡ光合活性及光能耗散的影响

      2014, 34(10):2548-2558. DOI: 10.5846/stxb201111061682

      摘要 (2076) HTML (119) PDF 8.02 M (1288) 评论 (0) 收藏

      摘要:为给地表太阳辐射减弱和O3浓度增加等大气环境变化条件下我国粮食生产和安全提供安全评估依据,利用开顶式气室(OTC)和黑色遮光网开展了1种熏气水平和2种辐射减弱程度的大田试验(野外CK,T1:遮光20%,T2:遮光40%,T3:O3浓度100 nL/L,T4:O3浓度100 nL/L与遮光20%复合,T5:O3浓度100 nL/L与遮光40%复合)。结果表明:T1、T2和T4组的Fv/FmL(PFD)与CK均相似且变化不明显,Yield、qPYNO)、(1-qP)/NPQ分别较CK不同程度下降,而NPQYNPQ)较CK分别较大程度升高;T3-T5组的Fv/FmL(PFD) 、Yield、qPYNO)和(1-qP)/NPQ较CK不同程度降低,而NPQYNPQ)较CK分别显著升高且T5增幅显著大于T1-T4组。综上表明,复合胁迫下,冬小麦光能更多地向调节性热耗散途径分配,辐射减弱效应能使臭氧胁迫下冬小麦较好地自我调节以更好地适应逆境环境。尽管冬小麦对复合胁迫具有一定的适应能力,地表臭氧浓度升高和辐射减弱仍然是我国粮食生产中面临的一个重要问题。

    • 蜡样芽孢杆菌B3-7在大田小麦根部的定殖动态及其对小麦纹枯病的防治效果

      2014, 34(10):2559-2566. DOI: 10.5846/stxb201307221929

      摘要 (2697) HTML (111) PDF 3.00 M (1137) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了阐明蜡样芽孢杆菌B3-7在大田条件下的生态适应性以及对于小麦纹枯病的生防效果,通过利用绿色荧光蛋白编码基因gfp标记生防菌株B3-7,室内比较了GFP标记菌株和原始出发菌株在菌落形态、生长特性,生物薄膜产生以及在小麦根部定殖等方面的特性,结果发现GFP标记菌株和出发菌株在上述特性方面无明显差别。在此基础上,大田条件下测定了GFP标记菌株在小麦根部的定殖动态和对于小麦纹枯病的生防效果。结果发现,GFP标记菌株在小麦根部能够长期定殖,其存在量在小麦分蘖期最大,每克根重达到105 CFU,拔节期后,该细菌数量一直维持在104 CFU之上。同时发现,生防菌株能够有效降低小麦纹枯病的严重度和提高罹病小麦的产量。小麦分蘖期、孕穗期和灌浆期生防菌对于小麦纹枯病的防治效果分别达到60%、34%,34%,小麦成熟后产量提高13%-15%。结果表明,B3-7在大田条件下具有较好的生态适应性和防治小麦纹枯病的能力。

    • 有限供水下冬小麦全程耗水特征定量研究

      2014, 34(10):2567-2580. DOI: 10.5846/stxb201308072041

      摘要 (2122) HTML (68) PDF 3.39 M (1163) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确冬小麦不同水分条件下全生育过程日耗水及阶段耗水特征,在北京地区利用蒸渗仪系统连续监测了几种灌溉处理(W4:起身水+孕穗水+开花水+灌浆水;W2:拔节水+开花水;W1:拔节水;W0:无灌水)耗水动态变化。结果表明:冬小麦全生育期的耗水动态可分为3个阶段:(1)播种至11月底的冬前阶段,这个阶段日耗水量波动明显,一般低于3 mm/d;(2)12月上旬至来年2月底的冬季阶段,这个阶段日耗水量低于0.4 mm/d,且波动很小;(3)3月初小麦返青至收获的春后生长阶段,这个阶段日耗水量总体上是一个先升高后降低的过程,但波动很大,每次灌水都会引起1个日耗水高峰的出现。耗水日变化呈单峰或双峰曲线,高峰出现在正午前后,高峰值因灌水处理而有明显差异,灌水多则耗水峰值显著升高,而夜间耗水量及其在不同处理间差异均很小。拔节至成熟期是冬小麦耗水的主要时期,该期耗水占总耗水60%以上。减少灌溉会增加土壤贮水消耗,但降低了总耗水量。综合比较表明,在有限灌溉下,拔节水和开花水组合是高产和高水分效率相统一的灌溉模式。

    • 抗真菌转基因水稻生态适合度评价

      2014, 34(10):2581-2588. DOI: 10.5846/stxb201301020008

      摘要 (1982) HTML (106) PDF 1.61 M (1116) 评论 (0) 收藏

      摘要:在田间自然条件下,通过两年两季单独种植(非竞争)和混合种植(竞争)试验,分析比较抗真菌转基因水稻E121-2-1和E122-2-9与其非转基因受体亲本E32和常规稻粤香占在农艺性状、繁殖能力、花粉活力、种子活力、种子库持久力和自生性等适合度成分上的差异,评价抗真菌转基因水稻的生态适合度。结果表明,在竞争情形下,E121-2-1和E122-2-9的株高、千粒重和每穗总粒数在两年均显著降低或在其中一年显著降低,E121-2-1和E122-2-9农艺性状的竞争能力总体上低于E32和粤香占。E121-2-1和E122-2-9的净替代率在竞争态势下两年均呈下降趋势,其中E121-2-1在其中一年下降显著,而E32和粤香占的净替代率随不同年份升高或下降,但变化不显著。E121-2-1和E122-2-9的花粉萌发率、种子发芽势两年均显著低于E32和粤香占,种子发芽率和田间自生苗率在其中一年显著低于E32和粤香占,种子库持久力与E32和粤香占相比两年均无显著差异。只有E121-2-1和E122-2-9种子的休眠期两年均显著高于对照E32和粤香占。结果说明转四价抗真菌基因水稻E121-2-1和E122-2-9的生态适合度优势不强,其种群在自然界中的生存竞争和延续能力不会超越非转基因水稻。

    • 花生叶片蛋白组对UV-B辐射增强的响应

      2014, 34(10):2589-2598. DOI: 10.5846/stxb201302030223

      摘要 (2176) HTML (85) PDF 2.51 M (1058) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示UV-B辐射增强处理降低花生光合速率和花生抵御UV-B辐射增强的分子机制,应用蛋白质双向电泳与质谱联用技术对自然光环境下补增UV-B辐射(54 μW/cm2)处理24h的苗期花生叶片差异表达蛋白质变化进行了分析。结果表明:补增UV-B处理下,花生叶片中共检测到丰度变化在2.5倍以上的差异表达蛋白点39个(其中22种蛋白质表达下调,17种表达上调),经过MALDI-TOF-TOF分析及数据库检索,成功鉴定出其中的27种蛋白质。被鉴定的27种蛋白质按其功能大致可归为8类,第Ⅰ类:光合作用相关的蛋白质,包括质体蓝素、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶小亚基、放氧复合物增强子蛋白1、PsbP结构域蛋白6和果糖二磷酸醛缩酶;第Ⅱ类:糖代谢相关蛋白质,包括苹果酸脱氢酶;第Ⅲ类:能量合成相关蛋白质,包括ATP合酶;第Ⅳ类:氨基酸代谢相关蛋白质,包括半胱氨酸合成酶;第Ⅴ类:蛋白质加工相关蛋白质,包括热激蛋白;第Ⅵ类:蛋白质翻译相关蛋白质,包括核糖体循环因子;第Ⅶ类:防御相关蛋白质,包括几丁质酶、过氧化物酶、Cu-Zn超氧化物歧化酶、二羟肉桂酸3-O-转甲基酶和类萌发素蛋白;第Ⅷ类,未知功能蛋白质。这些研究结果为进一步研究花生抵御UV-B辐射的分子机理提供了有意义的线索。

    • 南海南部悬浮颗粒物脂肪酸组成

      2014, 34(10):2599-2607. DOI: 10.5846/stxb201212231849

      摘要 (2271) HTML (139) PDF 3.94 M (1152) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国水产科学研究院南海水产研究所"南锋号"科考船在2012年2月22日-3月20日调查期间,对南海南部海域0 m、75 m和150 m层水体悬浮颗粒物进行了脂肪酸(FA)组成的研究。FA含量在表层、75 m层和150 m层的变化范围分别为9.9-15.65 μg/L,10.45-14.45 μg/L和9.65-16.45 μg/L。FA与叶绿素a的比值垂向变化非常大,在表层和150 m层都大于70,而在75 m层小于30(除A7)。悬浮颗粒物的FA组成以饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸为主,而多不饱和脂肪酸含量较低。饱和脂肪酸主要包括C16:0和C18:0,其次是C12:0,单不饱和脂肪酸主要包括C14:1n3、C16:1n7和C16:1n9,多不饱和脂肪酸主要为C18:2n6和C22:2n6。主成分分析表明,第一主成分主要与C16:0、C18:0、C20:0等正相关,可认为第一主成分主要表征浮游植物和碎屑,而第二主成分所表征的可能与浮游动物等有关的信息。悬浮颗粒物的脂肪酸标记物中,C16:1n7/C16:0和∑C16:1/∑FA之间呈显著正相关,同时C16:1n7/C16:0与∑C18/∑FA呈显著负相关,将C16:1n7/C16:0和C16:1/∑FA结合起来适宜于指示硅藻类的组成,∑C18/∑FA可用来指示甲藻类组成。

    • 年龄、集群、生境及天气对鄱阳湖白鹤越冬期日间行为模式的影响

      2014, 34(10):2608-2616. DOI: 10.5846/stxb201307291975

      摘要 (3702) HTML (72) PDF 1.69 M (1725) 评论 (0) 收藏

      摘要:于2012年1-3月和2012年12-2013年3月,采用瞬时扫描法研究了鄱阳湖国家级自然保护区越冬白鹤(Grusleucogeranus)的昼间时间分配模式和日活动节律,分析了年龄、集群大小、生境类型和天气对白鹤越冬行为的影响。结果表明,白鹤越冬期的主要行为有觅食、警戒、理羽、游走、休息和争斗。其中,觅食是鄱阳湖越冬白鹤主要行为,占其昼间活动时间的82.94%;警戒占11.94%,理羽占3.52%,游走占1.88%,休息占0.15%,争斗占0.02%。白鹤在越冬期间的觅食、游走、休息和争斗行为存在明显的昼间节律性,其中游走、觅食和争斗行为在每天的上午和下午各存在1个高峰,休息行为在中午出现一个高峰;警戒和理羽行为则没有显著的昼间节律变化。年龄、集群大小、天气和生境对白鹤的越冬行为具有显著的影响:幼鹤取食的时间显著多于成鹤,而警戒时间则显著的小于成鹤;与家庭群中的个体相比,集体群中的个体取食和争斗时间显著增加,警戒时间显著减少;在天气晴朗时,白鹤的警戒时间显著大于阴天的警戒时间,取食时间则显著少于阴天时白鹤的取食时间;白鹤在大风天气显著增加理羽行为;在有雾的天气会显著增加取食时间,减少警戒时间。在草洲和浅水两种生境中,白鹤的游走和理羽行为存在显著差异,而觅食和警戒行为没有显著的差异,这可能源于草洲和浅水生境相互毗邻,并且具有相同程度的人为干扰。GLM分析结果表明,年龄和集群大小、年龄和生境、集群大小和天气、集群大小和生境、天气和生境对白鹤昼间时间分配模式的影响存在显著交互效应。

    • [树]麻雀羽再生的能量预算和水代谢散热调节

      2014, 34(10):2617-2628. DOI: 10.5846/stxb201212171808

      摘要 (2169) HTML (112) PDF 2.18 M (1053) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨[树]麻雀的羽再生能力、能量预算对策和有效的散热调节方式,对3组(对照CF、去飞羽FF和去尾羽组TF)[树]麻雀(Passer montanus)进行4周驯养(Acclimation)。结果发现:[树]麻雀具有较强的羽再生能力和飞羽参与个体保温。羽再生[树]麻雀能量收支水平降低极显著(P < 0.001),FF组和TF组比CF组减少依次为:摄入能19.77%和7.17%、消化能18.79%和6.47%、同化能18.73%和6.46%、粪能28.66%和13.35%、水代谢散热热能26.95%和7.43%、排泄次数33.71%和14.40%,增加依次为:消化率1.23%和0.78%、同化率1.35%和0.84%。个体能值水平,体重CF、TF和FF组(P < 0.05)依次降低,体温组间变化不显著(P > 0.05)。体内能量储备,血糖、肌糖原、体脂和水分含量组间差异不显著(P > 0.05),肝糖原含量、体脂重组间差异显著(P < 0.05)。器官水平包括心脏、肾脏、腺胃、小肠、盲肠和总消化道长度及质量出现积极的响应。日代谢水量组间差异极显著(P < 0.001)。组间日排泄次数最少平均为56.11次和最多可达96.34次/只。结果表明:羽再生[树]麻雀分别选择了不同程度的降低能量收支水平,提高摄入食物的消化、吸收效率,动用体内能量储备来获取摄入能量不足部分,降低器官总能耗的能量预算对策和不同的新羽(再生羽枚数:飞羽部分和尾羽全部)再生的能量投资对策。泄殖腔排出(粪尿混合物)水是鸟类特有的、迅速的和有效的散热调节方式。

    • 低剂量杀虫剂对星豹蛛捕食效应的影响及其机理

      2014, 34(10):2629-2637. DOI: 10.5846/stxb201307241940

      摘要 (2093) HTML (78) PDF 1.94 M (1339) 评论 (0) 收藏

      摘要:探讨低剂量杀虫剂对蜘蛛捕食效应的影响及其生化机理。采用药膜法,测定了低剂量吡虫啉作用下,星豹蛛和甘蓝蚜敏感性、捕食效应以及成蛛体内乙酰胆碱酯酶(AChE)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和中肠蛋白消化酶的活力变化。低剂量农药作用下,星豹蛛对甘蓝蚜的功能反应类型为HollingⅡ型,与对照组相比,随着猎物密度的增大星豹蛛的捕食量增加,寻找效应降低,对猎物的处理时间Th缩短,从而增强了对猎物的捕食作用;低剂量农药处理后,星豹蛛体内AChE和GSTs活性均显著低于对照组(P < 0.05),说明酶活性受到抑制,且抑制作用随吡虫啉浓度的增大而加强,随作用时间的延长而减弱;SOD,CAT和中肠蛋白消化酶活性显著增强,与对照组相比存在显著或极显著差异(P < 0.05),且随吡虫啉浓度增大和作用时间的延长而逐渐降低,最后接近对照组。低剂量杀虫剂作用下,蜘蛛体内AChE活性受到抑制,AChE敏感性降低,对神经递质乙酰胆碱的分解作用下降,使蜘蛛的兴奋性增加;GSTs、SOD、CAT等代谢酶活性发生变化,使蜘蛛的新陈代谢加速,从而刺激捕食;中肠蛋白消化酶的活性增强,提高了对猎物的消化吸收功能。总之,在低剂量杀虫剂作用下,星豹蛛通过外在的捕食行为和体内一系列酶系生理生化反应的综合作用促进蜘蛛对害虫的控制作用。

    • 空心莲子草叶甲对越冬保护的响应与控害效能

      2014, 34(10):2638-2644. DOI: 10.5846/stxb201306081457

      摘要 (2756) HTML (94) PDF 2.57 M (986) 评论 (0) 收藏

      摘要:空心莲子草叶甲Agasicles hygrophila是入侵杂草空心莲子草Alternan thera philoxeroide的重要天敌,冬春季低温冰冻是影响其安全越冬的关键胁迫因子。为了探明采取保护措施是否能提高越冬后的种群基数问题,在低温冰冻天气来临前,用塑料膜覆盖网室构建空心莲子草与空心莲子草叶甲保护生境(PH),分低温期(2009年1月21日至4月9日)、升温期(4月15日至5月1日)与自然生境(NH)中叶甲成虫初现期(从6月1日至29日)3个阶段,调查比较PH与NH两类生境中空心莲子草叶甲种群数量、结构、空间生态位分布特征及控害效能。结果表明:在保护生境中,低温期空心莲子草叶甲不休眠,且能安全越冬,当晴天温度较高时,成虫主要在直立茎或嫩枝上活动取食、补充营养,而在阴雨低温天气则停留在匍匐草层或土壤表层、缝隙中,少活动。随着气温回升,成虫转移到直立茎生态位上活动取食,并于4月上旬开始产卵繁殖,种群数量迅速增加,对空心莲子草的地上部分有较好的控制效果。在自然生境中,直到6月初才见少量成虫活动,此时草生长茂密,较低的空心莲子草叶甲种群难以发挥生防因子的作用。比较两种生境中6月1日与6月15日的控草效果显示,空心莲子草株高增长率分别为:PH-13.91%,NH-2.94%,NH中空心莲子草株高极显著高于PH,且单株生物量的控制率为PH(47.56%)极显著高于NH(4.89%)。在6月15日与29日的调查表明,单株叶片控制效果PH极显著优于NH,PH中的空心莲子草茎上均无叶,叶片或被取食殆尽、或被害后干枯脱落。茎被害率、茎蛀孔数与蛀茎率均为PH极显著高于NH。结果说明覆膜保护能显著提高叶甲越冬种群基数,使其提前进入繁殖期,从而能更有效地控制生境中的空心莲子草。

    • >种群、群落和生态系统
    • 气候变化对鄱阳湖白鹤越冬种群数量变化的影响

      2014, 34(10):2645-2653. DOI: 10.5846/stxb201304150715

      摘要 (3098) HTML (98) PDF 2.18 M (1812) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了1983-2011年鄱阳湖国家级自然保护区越冬白鹤种群数量的年际变化趋势,检验了白鹤种群动态与繁殖地和越冬地气候变化的相关性,气候变量包括月平均气温、月平均最高气温、月平均最低气温和月降水量。研究结果表明,鄱阳湖国家级自然保护区内的白鹤年最大数量平均为(2 130±153)只,呈显著地线性增长趋势(R2=0.454,F=22.441,df=28,P=0.000),但年际波动较大。在越冬地,越冬当年10月、11月、12月的气候变量与白鹤种群数量没有显著的相关性,但越冬初期10月份和越冬后期翌年3月份的气温变量与第4年、第5年、第6年及第7年的白鹤种群数量存在显著的正相关,表明越冬地气候对白鹤种群大小的影响存在时滞效应。越冬初期和末期可能是白鹤补充能量的关键阶段,而且越冬初期的气候可能也与冬季食物的数量或质量相关,因此这两个阶段的适宜气温可能有利于个体尤其是幼鹤的存活,使更多的个体参加繁殖,由于白鹤的性成熟年龄在3-5a,因此其对白鹤种群增长的有利影响会在3a以后表现出来。白鹤种群数量变化与繁殖地繁殖期的降水量没有显著的相关性,而与7月份的气温变量存在显著的正相关。多元线性回归分析结果表明,6a前的10月份平均最低温度、2a前的10月最高温度及5a前的10月平均气温是白鹤种群数量变化的显著预测因子,共同解释了鄱阳湖国家级自然保护区白鹤种群数量变化的74.8%(F=23.807,df=27,P=0.000)。

    • 不同退耕年限下菜子湖湿地土壤磷素组分特征变化

      2014, 34(10):2654-2662. DOI: 10.5846/stxb201312082909

      摘要 (2287) HTML (100) PDF 1.84 M (1351) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取菜子湖区不同退耕年限(2、5、8、10a和20a)湿地为研究对象,以仍耕作油菜地和原始湿地为参照,分析了土壤全磷(TP)、有效磷(AP)、有机磷(OP)和无机磷(IP)各形态含量,探讨退耕还湖后湿地土壤磷素组分特征变化规律。结果表明:研究区土壤无机磷各形态含量大小顺序为:铁磷(Fe-P:73.55-391.76 mg/kg)>钙磷(Ca-P:21.64-108.04 mg/kg)>闭蓄态磷(O-P:17.15-29.57 mg/kg)>铝磷(Al-P:5.84-25.97 mg/kg),其中Fe-P占了土壤无机磷总量的54.20%-74.13%;退耕还湖2-8a期间,湿地土壤Al-P、Fe-P和O-P含量有逐渐降低趋势,而退耕8-20a后逐渐上升,以Fe-P为主的这3形态磷左右着退耕后土壤无机磷的变化;Ca-P随退耕年限增加整体呈上升趋势,对土壤无机磷的贡献逐渐增加;无机磷占土壤全磷的比例为35.90%-67.27%,主导着退耕后湿地土壤全磷变化;有机磷占土壤全磷的17.82%-50.51%,在退耕2a后下降,随后开始逐渐上升,对退耕后湿地土壤磷库恢复的贡献逐渐增加;其中Fe-P、O-P和Al-P控制着退耕后土壤磷素有效性变化。退耕后水文条件、植被生长和土壤黏粒含量变化不仅影响退耕后湿地土壤磷素组分特征,也影响着退耕后湿地土壤磷素有效性。

    • 查干湖湿地浮游植物与环境因子关系的多元分析

      2014, 34(10):2663-2673. DOI: 10.5846/stxb201306091545

      摘要 (2602) HTML (204) PDF 8.16 M (1584) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用野外采样调查的方法,结合聚类(Cluster)、多维排序尺度(MDS)、冗余度分析(RDA)以及Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalef丰度指数等手段,研究了查干湖湿地2012年平水期(5月)和丰水期(9月)浮游植物的种群结构特征、多样性及其与环境因子的相关性。调查期间共发现浮游植物127种,隶属于5门53属,其中硅藻门52种,占40.94%,绿藻门46种,占36.22%;蓝藻门25种,占19.69%。从浮游植物丰度看,平水期蓝藻最为丰富(占丰度的39.85%),其次为硅藻(占36.19%)和绿藻(占21.33%),而丰水期绿藻(占70.84%)占绝对优势。查干湖湿地研究区可划分为主湖区和新庙泡两个区域,浮游植物丰度时空差异显著:其平均值为平水期(658.0×104 个/L) >丰水期(459.3×104 个/L),主湖区丰度是新庙泡的8-10倍。相关分析表明:平水期和丰水期浮游植物丰度均与盐度呈显著正相关;平水期浮游植物丰度与pH值、磷酸盐(PO43-)显著负相关,说明平水期浮游植物丰度空间差异主要受盐度和营养盐的影响,主湖区盐度(52.0 mg/L)是新庙泡(16.0 mg/L)的3.3倍,同时主湖区的磷酸盐(PO43-)(0.045 mg/L)是新庙泡(0.012 mg/L)的3.8倍;而丰水期由于营养盐没有显著差异,浮游植物丰度空间差异主要受盐度影响。除野外调查结果外,基于Bray-Curtis相似性计算的聚类和多维排序尺度分析也表明据研究区可划分为主湖区和新庙泡两个区域。RDA显示:影响查干湖湿地浮游植物分布的关键环境因子,平水期是pH值、TN和BOD5,丰水期是盐度、PO43-和BOD5。平水期优势属喜低碱、低磷素、高氮素的生境,而丰水期优势属则喜欢微碱性、高盐度、高磷素、高BOD5的生境。调查期浮游植物优势种群为温带小型藻类,能迅速吸收营养盐并进行繁殖生长,在较高营养盐条件下可以形成较高的相对丰度。根据浮游植物生态指标对查干湖湿地水质污染程度进行现状评价表明查干湖湿地处于β-中度污染水平。

    • 闽江河口区淡水和半咸水潮汐沼泽湿地土壤产甲烷菌多样性

      2014, 34(10):2674-2681. DOI: 10.5846/stxb201307191916

      摘要 (2874) HTML (73) PDF 2.56 M (1296) 评论 (0) 收藏

      摘要:为认识盐度对河口潮汐沼泽湿地土壤产甲烷菌的影响,应用PCR-RFLP技术及测序分析对闽江河口区淡水-半咸水盐度梯度上分布的4个短叶茳芏潮汐沼泽湿地土壤产甲烷菌群落结构进行研究。闽江河口区短叶茳芏潮汐沼泽湿地土壤产甲烷菌群落结构受盐度影响明显,位于下洋洲和塔礁洲的短叶茳芏潮汐淡水沼泽湿地土壤产甲烷菌的香农-威纳多样性指数值分别为2.81和2.65,位于蝙蝠洲和鳝鱼滩的短叶茳芏潮汐半咸水沼泽湿地土壤产甲烷菌香农-威纳多样性指数值分别仅为2.33和2.27。系统发育分析表明:短叶茳芏沼泽湿地土壤产甲烷菌类群主要有甲烷杆菌目(Methanobacteriales),包括MethanobacteriumMethanobrevibacterMethanobacteriaceae;甲烷微菌目(Methanomicrobiales),主要有Methanoregula,以及甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales),主要有MethanosarcinaMethanococcoides。闽江河口区短叶茳芏潮汐淡水沼泽湿地土壤主要的优势产甲烷菌有MethanoregulaMethanosarcinaMethanobacterium,而短叶茳芏潮汐半咸水沼泽湿地土壤主要的优势产甲烷菌则转化为仅以Methanoregula为主。

    • 环境及遗传背景对延河流域植物叶片和细根功能性状变异的影响

      2014, 34(10):2682-2692. DOI: 10.5846/stxb201308232131

      摘要 (2960) HTML (86) PDF 3.33 M (1536) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究环境筛选作用和植物系统发育背景对植物群落构建产生的影响,有助于理解植物在生长过程中对资源的分配利用和对环境的适应规律。以延河流域3个植被带(森林带、森林草原带及典型草原带)稳定的自然植物群落为研究对象,调查了31个样地107种植物,隶属于35个科78个属,测量了6种叶片和3种细根性状。分别对3个植被带和不同植物科植物的叶片和细根性状做单因素方差分析,结果表明:叶片氮含量和细根氮含量在3个植被带间无显著差异,叶厚度、比叶面积、叶组织密度、叶片磷含量、叶片氮磷比、比根长、根组织密度在3个植被带间差异极显著。由南向北随着气候干旱的加剧,植物通过调节叶片和细根性状,表现出了不同的适应策略:森林带植物叶片相对生长速率高,根系防御力强;森林草原带植物叶片防御力强,根系相对生长速率快。不同科的植物在相同的环境条件下,对于资源的竞争力和胁迫的忍耐力也有所不同,比如豆科植物具有远远高于其他科的叶片和细根氮含量,但是对养分的利用效率并不高。GLM分析结果说明,所涉及的植物功能性状的空间变异主要来自于年均降雨量的变化及植物科的差异,如16.26%的比叶面积的变异可由年均降雨量变化解释,4.02%可由植物科的差异解释。物种水平上,叶厚度、比叶面积、叶组织密度、比根长、根组织密度、叶片磷含量是对气候干燥度变化响应敏感的植物功能性状,其空间变异主要由环境差异所致。延河流域的植物群落在形成过程中,存在明显的环境筛选效应。这表明,环境异质性在植被恢复实践中必须予以考虑。

    • 衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复阶段土壤特性的演变

      2014, 34(10):2693-2701. DOI: 10.5846/stxb201301030012

      摘要 (2620) HTML (78) PDF 1.62 M (1664) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用空间代替时间序列方法,对衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段的土壤理化性质、土壤微生物数量、土壤微生物学性质和主要酶活性特征以及它们之间的相互关系进行研究。结果表明:不同恢复阶段土壤理化特征存在明显差异,从狗尾草群落阶段(Ⅰ)、紫薇-狗尾草群落阶段(Ⅱ)、牡荆+剌槐群落阶段(Ⅲ)到枫香+苦楝-牡荆群落阶段(Ⅳ),0-40cm土壤含水量、容重、非毛管孔隙度、孔隙比、大于0.25mm水稳性团聚体含量、有机碳(SOC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)与速效磷(AP)显著增加,土壤容重显著减小,土壤pH值逐渐减小,土壤全磷(TP)、全钾(TK)与速效钾(AK)其差异变化不大,土壤理化特征的差异引起土壤微生物数量、微生物学性质与土壤酶活性的变化;不同恢复阶段土壤微生物总数显著增加,其中细菌数量显著增加,而真菌与放线菌数量显著减少;不同恢复阶段土壤基础呼吸(SBR)、土壤微生物量碳(SMBC)、土壤微生物量氮(SMBN)、土壤微生物量磷(SMBP)、土壤微生物熵(Cmic/Corg)显著增加,而代谢熵或呼吸熵(qCO2)显著减小,碳氮比(C/N)逐渐减小;不同恢复阶段均显著地增加了脲酶(URE)、蔗糖酶(INV)与磷酸酶(APE)的活性;土壤理化性状、土壤微生物数量、土壤微生物学性质与土壤酶活性之间存在密切的相关性。

    • 海平面上升影响下广西钦州湾红树林脆弱性评价

      2014, 34(10):2702-2711. DOI: 10.5846/stxb201309032200

      摘要 (3269) HTML (133) PDF 5.88 M (1673) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球气候变化所导致的海平面上升等现象对海岸带产生显著影响。 红树林是生长在热带、亚热带沿海潮间带的生态系统,对海平面上升极为敏感。以广西钦州湾红树林生态系统为对象,采用SPRC(Source-Pathway-Receptor-Consequence)评估模式分析了气候变化所导致的海平面上升对红树林生态系统的主要影响。构建了以海平面上升速率、地面沉降/抬升速率、生境高程、日均淹水时间、潮滩坡度和沉积速率为指标的脆弱性评价体系。在GIS平台上量化各脆弱性指标,计算脆弱性指数并分级,建立了定量评价红树林生态系统脆弱性方法,实现了在不同海平面上升情景(近40年来广西海平面平均上升速率、IPCC预测的B1和A1FI情景)和时间尺度下(2030年、2050和2100年),广西钦州湾红树林生态系统脆弱性的定量空间评价。研究结果表明,在近40年广西海平面平均上升速率与B1情景下,钦州湾红树林在各评估时段表现为不脆弱。而在A1FI情景下,至2050年研究区域41.3% 红树林为低脆弱,至2100年增加至69.8%。研究采用的SPRC评估模型、脆弱性评价指标体系和定量空间评估方法能够客观定量评价气候变化所导致的海平面上升影响下红树林生态系统脆弱性,可为制定切实可行的应对措施和保障海岸带生态系统安全提供科学依据。

    • 中国南方3种主要人工林生物量和生产力的动态变化

      2014, 34(10):2712-2724. DOI: 10.5846/stxb201212121788

      摘要 (2423) HTML (185) PDF 2.83 M (1775) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于中国南方杉木、马尾松、桉树3种主要人工林的幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林5个不同年龄各3块1000 m2样地(共计45块)的建立和调查,采用样木回归分析法(乔木层)和样方收获法(灌木层、草本层、地上凋落物)获取不同林型不同林龄径级样木和其它基本数据,探讨了3种人工林各组分各层次林分生物量和生产力的分配特征及随林龄的变化规律,结果表明,林分生物量和生产力与林龄密切相关,增长模型的拟合度均较高,相关显著;杉木、马尾松、桉树人工林的生物量随林龄的增长呈增加趋势,成熟林的生物量分别为192.30、191.53、105.77 Mg/hm2,其中活体植物分别占95.76%-98.39%、75.01%-99.14%、85.60%-97.61%;生物量的层次分配乔木层占绝对优势,并随年龄而增加,其它层次所占比例较小,总体趋势为凋落物>草本层>灌木层;乔木层的器官分配以干所占比例最高,杉木、马尾松、桉树分别占54.89%-75.97%、49.93%-83.10%、51.07%-98.48%,随年龄的增加而增加,根的比例次之,枝叶所占比例较小,随林龄而下降;灌木层器官分配以枝的相对生物量较大,草本层的地上和地下分配规律不明显;与其它森林类型相比,杉木和马尾松的生物量处于中上游水平,桉树的生物量较低,但3种人工林的生产力均很高,分别为12.37、8.98、21.10 Mg hm-2 a-1,均是光合效率高、固碳潜力大的中国南方速生丰产优良造林树种。

    • 杉木人工林土壤真菌遗传多样性

      2014, 34(10):2725-2736. DOI: 10.5846/stxb201309072227

      摘要 (2555) HTML (90) PDF 3.06 M (1550) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探明杉木人工林土壤真菌遗传多样性及其与环境因子的关系,采用454测序技术对土壤真菌的遗传多样性进行了分析,测定了黄丰桥林场杉木人工林土壤真菌的遗传多样性与环境因子的相关性。试验结果表明:①不同代数、林龄的杉木人工林土壤理化性质及林下植被多样性均有显著差异。第1代杉木幼林林土壤肥力较高,有机质、全N、速效K的均值分别为88.02 g/kg、2.56 g/kg、84.96 mg/kg均高于第2代和第3代杉木幼林林,速效N和含水量的均值分别为22.86 mg/kg和26.28%低于其他样地。杉木幼林林下植被多样性最为丰富。②通过454测序技术分析发现第1代杉木幼林真菌Ace丰富度指数、Chao丰富度指数及群落遗传多样性指数均大于第2代杉木幼林和第3代杉木幼林。杉木人工林土壤中粪壳菌纲(Sordariomycetes)真菌为优势种群。不同栽培代数杉木人工林的真菌群落存在差异,其中块菌科(Tuberaceae)为第2代和第3代杉木林特有真菌,而不同发育阶段的杉木人工林的真菌群落差异不明显。③经RDA分析,杉木人工林土壤主要真菌群落受含水量、有机质、速效P、速效K影响较大。土壤真菌群落遗传多样性Shannon-Wiener多样性指数与林下植被多样性、土壤全N显著正相关,土壤真菌Chao指数与土壤真菌Shannon-Wiener多样性指数、土壤全N含量显著正相关。本研究表明不同栽培代数杉木人工林的真菌群落存在差异,土壤真菌群落与环境因子之间具有相关性。

    • 科尔沁固定沙地植被特征对降雨变化的响应

      2014, 34(10):2737-2745. DOI: 10.5846/stxb201306191738

      摘要 (2379) HTML (92) PDF 1.96 M (1338) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择科尔沁固定沙地利用一种野外增减雨试验装置研究了沙地植被生长特征对降雨增减变化的响应。结果表明:(1)在6月,降雨增减变化对植物群落高度有显著影响(P < 0.05)。减雨60%和30%时,植物群落平均高度比对照分别降低8.8%和2.3%,增雨60%和30%时,则分别增加6.8%和1.4%;相比增雨60%,增雨30%更能促进群落盖度的增大;降雨量变化影响群落植株密度。(2)1a的降雨增减变化对沙地植被的多样性和均匀度均没有显著影响,但减雨可显著增加7月物种的丰富度(P < 0.05)。(3)随着降雨量的增加,地上生物量逐渐增大,在增雨30%时达到最大值;而地下生物量会随着降雨量增加而显著增大,同时,减雨60%也使地下生物量增加。此外,降雨量的增加和减少都会使地下与地上生物量的比值增加。(4)固定沙地地下生物量主要分布在0-20 cm之间,占总地下生物量的52.7%;降雨量的增加显著增加20-40 cm土壤中根系的分布,当降雨量减少60%时,20-40 cm土壤中根系的分布也略有增加,增雨60%和减雨60%对地下生物量在40-60 cm土层的分布具有明显的促进作用。

    • 黄土丘陵区退耕还林地刺槐人工林碳储量及分配规律

      2014, 34(10):2746-2754. DOI: 10.5846/stxb201308172097

      摘要 (2420) HTML (86) PDF 1.95 M (1550) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用样地调查与生物量实测方法,研究了甘肃黄土丘陵区不同坡向(阳坡、阴坡)和退耕年限(退耕5a、8a和11a)刺槐人工林乔木不同器官、灌草层、枯落物层和土壤层的碳含量,以及刺槐人工林乔木层、灌草层、枯落物层和土壤层碳储量及其分配特征。结果表明:刺槐不同器官碳含量均值变化范围为43.02%-50.89%%,从高到低排列顺序为树干 > 细枝 > 中枝 > 粗枝 > 叶 > 根桩 > 大根 > 粗根 > 小根 > 中根 > 树皮 > 细根;灌木层碳含量为35.76%-42.74%;草本层碳含量为35.83%-43.64%;枯落物层碳含量为39.55%-41.77%;土壤层(0-100 cm)碳含量均值变化范围0.22%-0.99%,随退耕年限增加而增大,土壤深度的增加而逐渐下降。刺槐人工林生态系统碳库空间分布序列为土壤层(0-100 cm) > 植被层 > 枯落物层。阳坡和阴坡退耕5a、8a、11a刺槐林生态系统碳储量分别为52.52、58.93 、73.72 t/hm2和49.95、61.83、79.03 t/hm2。退耕年限和坡向是影响刺槐人工林碳储量增加的主要因素。刺槐人工林具有良好的固碳效益,是黄土丘陵区的理想树种。

    • >景观、区域和全球生态
    • 南亚热带森林演替过程中小气候的改变及对气候变化的响应

      2014, 34(10):2755-2764. DOI: 10.5846/stxb201307231934

      摘要 (2556) HTML (105) PDF 2.33 M (1268) 评论 (0) 收藏

      摘要:区域水热格局变化和系统演替深刻影响森林内部小气候,不同演替阶段森林内部水热环境对气候变化的响应和反馈作用有待进一步认识和评估。以南亚热带地区的3种不同演替阶段代表性森林生态系统统(人工恢复的马尾松针叶林(Pinus massoniana coniferous forest,PF)、马尾松针阔叶混交林(mixed Pinus massoniana/broad-leaved forest,MF)和季风常绿阔叶林(monsoon evergreen broad-leaved forest,MEBF))为研究对象,通过分析其林内小气候林型间差异以及时间序列上的动态变化,探讨森林系统内部水热环境的改变机理。结果表明:演替驱动下,随着PF→MF→MEBF的正向发展,林内温度条件如气温、土壤温度逐渐降低,林内相对湿度、土壤层及凋落物含水量等水分状况逐步升高。不同林型在“雨热同期”的南亚热带地区其“降温效应”有差,演替初期的PF干、湿季“降温效应”分别为7.9%和3.6%,中期MF分别为11.6%和6.4%,顶级群落MEBF干、湿季“降温效应”可达15.7%和10.5%。总体上,随演替“降温增湿”效应越来越显著,且“降温”表现为干季更明显,而“增湿”表现为湿季明显。此外,演替驱动下后期森林对高温及土壤温度的调节作用更为突出。时间序列上,区域降水趋于“极端化”的格局影响下,森林生态系统的水分固持能力下降。主要表现为:自1984年以来,3种林型0-50cm土壤含水量均呈显著降低的趋势(P < 0.001),且湿季土壤含水量下降速率高于干季,林型间在全年及湿季均为MF>MEBF>PF,干季为MEBF>MF>PF。虽然研究期间3种林型林内气温、土壤温度无明显趋势性变化,但顶级群落MEBF林内相对湿度(P=0.021)、凋落物自然状态下含水量(P=0.003)在年际尺度上均呈现显著下降的趋势。与土壤含水量干、湿季下降速率的格局一致,二者也均为湿季大于干季。研究认为,成熟森林可能在当前南亚热带区域气候变化及水热格局改变背景影响下更为敏感和脆弱。

    • 黄淮海平原典型站点冬小麦生育阶段的干旱特征及气候趋势的影响

      2014, 34(10):2765-2774. DOI: 10.5846/stxb201306041314

      摘要 (2739) HTML (88) PDF 2.99 M (1093) 评论 (0) 收藏

      摘要:以黄淮海平原为研究区域,选择了区域内具有代表性的5个站点,使用相对湿润度指数,从气象干旱的角度分析了近30年冬小麦各主要生育阶段干旱的时空变化特征,以及干旱特征的气候趋势影响,结果表明:(1)黄淮海平原冬小麦除苗期外其他生育阶段干旱由北向南逐渐减轻,在冬小麦播种-出苗期南部有干旱化的趋势,而北部有干旱减弱的趋势,全生育期也有相同的微弱趋势;在出苗-拔节期干旱最为严重,呈现北部微弱干旱化而南部湿润化的趋势,抽穗-成熟期呈干旱化的趋势,且从北向南干旱变化幅度递增。(2)在冬小麦全生育期,天津与石家庄主要以中旱和重旱为主,而莘县轻旱、中旱和重旱的频率相当,徐州与驻马店则以轻旱为主。天津、石家庄的干旱持续较为严重,而驻马店近30年无干旱的持续。(3)在拔节-抽穗期和抽穗-成熟期,徐州、驻马店的干旱程度随着温度的降低有减弱趋势。播种-出苗期,天津与徐州随着太阳辐射量的增加将呈干旱化的趋势;另外,石家庄与驻马店在冬小麦各生育阶段将会随着相对湿度的减小而有干旱化的趋势;黄淮海南部地区在冬小麦全生育期和抽穗-成熟期将会随着风速的减小而呈湿润化的趋势。研究结果可从关键生育期的角度为黄淮海平原干旱对冬小麦产量影响的模拟研究以及小麦生产的抗旱对策提供理论依据。

    • >资源与产业生态
    • 基于GIS的山西省矿产资源规划环境影响评价

      2014, 34(10):2775-2786. DOI: 10.5846/stxb201305161092

      摘要 (2166) HTML (124) PDF 22.82 M (1418) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于目前我国矿产资源规划编制过程中的环境评价,提出了一种基于GIS(Geographic Information System)技术,实现矿产资源规划环境影响定量评价方法。在对规划区环境现状进行大尺度综合评价的基础上,利用GIS的空间分析功能,有针对性的实现规划区敏感环境保护目标的筛选、环境影响范围的确定和矿产资源开发对环境保护目标影响程度的定量表达。结合山西省矿产资源规划方案,根据山西省各区域资源开发对敏感保护目标的影响特征,在定量计算各区域环境现状综合评价分级的基础上,分别对其生态环境、水环境、地质环境等方面的影响进行评价和预测,结果显示:山西省矿产资源规划空间布局总体合理,不会对敏感环境保护目标造成严重破坏,但部分矿产资源开采区距离保护目标较近,需要在矿产资源规划实施中加以保护。提出的评价方法较好地兼顾矿产资源开发与区域环境保护,可以有效地提高矿产资源规划环境评价结果的准确性和科学性;该方法可以综合地、定量地评价矿产资源规划对不同环境保护目标的影响程度和范围,为矿产资源规划方案的修订提供有价值的参考。

    • 基于效益分摊的水电水足迹计算方法——以密云水库为例

      2014, 34(10):2787-2795. DOI: 10.5846/stxb201306091530

      摘要 (2685) HTML (88) PDF 1.66 M (1137) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着中国经济的飞速发展,可再生能源的开发利用已经被提到重要的议事日程,其中水力发电是重中之重。但水力发电过程也消耗大量的水资源,使得水电水足迹的核算成为当前水足迹研究热点。多功能水库同时具有发电、供水、防洪、旅游、水产等多种生态系统服务功能。传统水足迹核算方法往往将水库的水足迹等同于水电水足迹,忽略了水库的多功能性,因而高估了水电的水足迹。对传统水电水足迹的核算方法进行了改进,考虑到水库不同的生态系统服务功能,加入了水电效益分摊系数这一指标,将水电水足迹从水库水足迹中分离出来。以华北最大水库北京密云水库为例,采用传统的方法和改进的方法计算了密云水库1988-2004年水电水足迹。研究结果显示:倘若不考虑效益分摊,按照传统的方法,密云水库1988-2004年平均水电水足迹为897 m3/GJ;按照效益分摊的方法计算得到的平均水电水足迹为127 m3/GJ,仅为不考虑效益分摊情况下计算的水电水足迹的14%。水力发电是密云水库初期建设的主要目的,但自1998年之后发电量逐年减少,近年来基本不发电。传统方法下的2004年单位水电水足迹为4529.5 m3/GJ,为单位水电水足迹最大的年份;但应用改进方法后该年的单位水电水足迹仅为67.3 m3/GJ,反而成为单位水电水足迹最大的年份。考虑效益分摊更能够体现水电水足迹的真实情况,为多功能水库水电水足迹核算提供了新的思路和方法。

    • >学术信息与动态
    • 全球土地计划第二次开放科学大会(GLP 2nd Open Science Meeting)会议述评

      2014, 34(10):2796-2799. DOI: 10.5846/stxb201405050890

      摘要 (2571) HTML (80) PDF 1.50 M (1503) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球土地计划第二次开放科学大会于2014年3月19日至21日在德国柏林举行,来自世界50个国家的650位学者参加了大会,大会主题为“土地变化:全球挑战与地方现实”。大会分四大主题进行,设103个分会场,以口头报告、快速演讲、展板等形式展开。有关“土地变化再思考”这一主题的探讨,主要围绕土地变化监测、土地变化数据集、土地变化模型构建、遥感技术的应用四方面展开,强调土地变化研究中新技术、新方法的使用,展示了不同国家在土地变化研究中的最新研究方法与研究成果,提出未来土地变化研究面临的机遇和挑战。大会对我国土地变化研究的启示主要有以下几方面:(1)引入多类型数据源监测我国土地利用变化,以适应不同尺度、不同类型、不同目标的土地变化研究;(2)加强国内土地变化数据集的建设,避免数据优劣共存、系统性差、类型不全面等问题;(3)加强土地变化模型构建,改进数据输入、加强模型验证、提高模型预测精度;(4)加强卫星遥感技术的应用,使不同空间尺度、不同时间尺度遥感数据和地方数据相结合,加强数据分析与处理能力。

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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