• 2014年第34卷第19期文章目次
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      2014, 34(19):0-0.

      摘要 (1260) HTML (0) PDF 1013.58 K (737) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >前沿理论与学科综述
    • 红树林湿地相手蟹科动物摄食生态研究进展

      2014, 34(19):5349-5359. DOI: 10.5846/stxb201301160110

      摘要 (2583) HTML (214) PDF 1.12 M (1725) 评论 (0) 收藏

      摘要:相手蟹科物种是红树林湿地的主要底栖动物类群,在生态系统中起着重要的作用。我国大陆地区目前已记录的相手蟹科物种数量为12种,低于其它红树林地区(国内常用的采样方法会造成螃蟹物种数量和密度的低估),其中褶痕相手蟹(Sesarma plicata)、无齿相手蟹(S. deaani)和双齿相手蟹(S. bidens)等是常见种。红树植物叶片是相手蟹科动物的主要食物来源,相手蟹科动物通过地表摄食和洞穴贮存的形为消耗了大量的红树植物凋落叶,使这些凋落叶的有机质和营养元素得以保留在生态系统内,在凋落叶的周转和物质归还方面起到重要的作用。它们同时也摄食红树植物的繁殖体并且对不同物种的繁殖体具有摄食偏好,这可能对一些红树物种的植被更新能力和红树植被群落结构产生影响。相手蟹科动物对不同物种和不同状态的红树叶片也存在摄食偏好,通常对腐烂的叶片摄食偏好较强;螃蟹的摄食偏好与叶片的营养成份、粗纤维和单宁含量以及C/N比等性质有关;但在恶劣的野外环境下,螃蟹则会表现出随机性摄食。目前关于相手蟹科动物生态学作用的认识仍不充分,例如它们的种群大小和对凋落物的转化作用等,有待于进一步研究。

    • 蝶形花亚科植物花部适应机制与传粉系统

      2014, 34(19):5360-5368. DOI: 10.5846/stxb201301180120

      摘要 (2566) HTML (243) PDF 1.12 M (2708) 评论 (0) 收藏

      摘要:蝶形花亚科(Papilionoideae)植物种类丰富、繁育系统多样,与其传粉者关系密切,主要表现在花部适应与传粉系统的形成。蝶形花形态复杂,为完全花,花萼、花瓣5基数,花萼呈箭头状,相邻花瓣螺旋轮生,旗瓣较大位于最外边,两片翼瓣紧贴旗瓣着生并包裹两片合生的龙骨瓣,龙骨瓣内包裹着雌、雄蕊,雌蕊位于正中央,雄蕊轮生,构成二体雄蕊(多数9+1,少数5+5)。对蝶形花亚科植物的花部特征、传粉功能群、酬物与传粉系统构建进行了回顾,重点论述了蝶形花形态和化学组成与传粉系统的进化关系以及花粉呈现机制。其中,泛化的传粉系统以蜂媒传粉为主,同时存在鸟媒传粉、蝙蝠传粉和松鼠传粉等方式,花部结构和传粉者的相互选择和相互适应推动了传粉系统的演化。花粉释放是体现蝶形花植物与其传粉功能群相互作用的重要方面,二者协同进化形成了以下4种花粉呈现机制:弹花机制、活塞机制、瓣膜机制和毛刷机制。蝶形花的花部特征与传粉功能群的相互作用形成相应的传粉系统,而传粉系统是执行传粉功能的重要集合体,各个构件的相互协调和适应保证了蝶形花亚科植物传粉过程的顺利完成。

    • 蚯蚓生物标记物在土壤生态风险评价中的应用

      2014, 34(19):5369-5379. DOI: 10.5846/stxb201301090073

      摘要 (2160) HTML (134) PDF 1.15 M (1620) 评论 (0) 收藏

      摘要:蚯蚓在土壤中行使了很多重要的生态功能,蚯蚓生物标记物常用作土壤污染风险评价研究。这篇综述的目的是探讨当前蚯蚓生物标记物研究是否可以应用到实际的土壤污染风险评价。1)讨论了蚯蚓生物标记物在土壤污染风险评价体系中的重要性,认为它是化学分析方法的有益补充,可以提供更为全面和客观的土壤污染信息;2)综述了相关研究中所使用的蚯蚓类型,土壤类型和生物标记物类型,及其它试验设计要素和最后结果的变异,认为目前蚯蚓生物标记物研究以实验室基础研究为主,筛选出了大量的生物标记物,一定程度上揭示了生物标记物的对各类典型污染物及其组合的应答机制;同时也认为,未来的蚯蚓生物标记物研究应该重点探讨将其应用到实际的土壤污染风险评价中的可行性及如何应用;3)目前不同研究之间从试验设计到结果都具有很大的变异,难以通过综合比较获得完全可靠的具有实践意义的结论和成果,因此,有必要通过建立标准化的蚯蚓生物标记物研究方法,推动生物标记物的研究工作;4)提出了蚯蚓生物标记物研究方法标准化的具体建议,推荐了蚯蚓生物标记物走向实际应用所需要解决的问题。

    • 盖娅假说:在争议中发展

      2014, 34(19):5380-5388. DOI: 10.5846/stxb201301110082

      摘要 (2637) HTML (176) PDF 1.05 M (1865) 评论 (0) 收藏

      摘要:自从1972年Lovelock提出盖娅假说已经过去了40年,但围绕它的争议却从未停止过。盖娅假说在反对者的批评中与支持者的证明中不断发展。当前,最极端形式的盖娅假说基本上已被摒弃,尤其是那种明显带有目的论的说法。弱盖娅提出的“有机体可以影响他们的环境,有机体与环境的反馈耦合可以塑造两者的进化”这两个观点也已经是普遍接受的事实。除此之外,盖娅假说提出的其他3个命题却饱受争议。(1)内在平衡的盖娅:生物调节反馈有助于环境的内在平衡。反对者认为,生物反馈稳定全球环境的说法,与冰芯记录和大量的气候反馈研究结果相矛盾的。支持者认为,地球生物-环境系统的内在平衡可以产生于正负反馈的混合。盖娅假说关心的是地球几十亿年的历史,盖娅假说在较短时间尺度内可证伪,并不意味着其在较长时间尺度内也可证伪。(2)最优的盖娅:生物调节环境,使环境更加适合生物的生存。关于有机体的繁荣主要是由于他们对环境的改变,还是由于他们对环境的适应,目前尚未有结论。但盖娅的支持者认为,当生物-环境系统受到干扰或崩溃时,主导过程将显现。拥有较强环境反馈的系统,将易于快速过渡到新的状态,而由适应主导的过程将改变得较为平缓。反对者同意生物通过生物调节作用影响环境条件以使自身受益,但是生物首先要适应环境条件通过自然选择才能得以繁荣发展的。地球形成这样的环境条件,很可能纯粹是一种运气。(3)自然选择的盖娅:生物调节反馈产生于达尔文式的自然选择。反对者认为,“自然选择支持促进生命效应”的说法并非普遍有效,只有当遗传特征赋予携带者繁殖优势时,自然选择才会支持它。自然选择是机制,而非原则。支持者认为自然选择并不是盖娅系统环境调节的必要条件;基于副产品的自然选择,可以解决许多进化论学者提出的物种合作中的欺骗问题;自然选择并不总是支持促进生命的效应,但在当遗传特征使携带者相对非携带者受益时,自然选择可以使特征携带者产生进化优势。虽然争议依然存在并将持续下去,但作为假说生产者,盖娅假说已经证明了它的价值。但是在人类活动对生物圈影响不断增强的背景下,盖娅假说必须与人类活动相结合,否则必然走向衰落,并被其他理论或假说所替代。在此基础上,未来盖娅假说的研究者们需要继续努力探索可以应用于生物圈的一般性原则,并坚持系统性的思考方法。在具体的方法方面,可以利用系统度量指标;建立新的模型,尤其是建立关于生物地球化学循环过程的机理模型;搞清楚不同尺度过程的成本与收益。

    • >个体与基础生态
    • 贵州百花湖夏季浮游植物昼夜垂直分布特征

      2014, 34(19):5389-5397. DOI: 10.5846/stxb201301070054

      摘要 (2210) HTML (163) PDF 2.00 M (1537) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨浮游植物在水体中的昼夜垂直分布格局,于2012年7月31日至8月1日对百花湖(水库)浮游植物进行昼夜24 h定点分层研究。研究结果表明:蓝藻、绿藻、硅藻种类数在水体中具有明显的分层现象,蓝藻种类数在0.5-2 m居多,绿藻种类数在0.5-6 m明显多于7-14 m,硅藻种类数主要分布在6 m及以深的水层中。湖泊假鱼腥藻(Pseudanabaena limnetica)为绝对优势种,相对丰度为82.69%。8:00时湖泊假鱼腥藻在2-3 m处聚集程度最高,10:00时聚集程度最高的水层上升至0.5 m,10:00-12:00湖泊假鱼腥藻的细胞丰度由0.5 m向2 m扩增,12:00时在2 m处达到全天峰值,此时0.5 m处的细胞丰度是除6:00外的最小值,12:00-14:00湖泊假鱼腥藻的细胞丰度由2 m向0.5 m扩增,16:00时又大量聚集于1 m处,说明湖泊假鱼腥藻在白天具有明显的垂直迁移现象;湖泊假鱼腥藻丰度的MI指数白天在1.45-2.07之间,夜间在1.40-1.46之间,变化趋势与时间深度等值图结果相符,说明湖泊假鱼腥藻在水体中昼夜均呈聚集分布,且白天的聚集程度及变化幅度大于夜间;百花湖浮游植物总丰度的昼夜垂直分布格局与湖泊假鱼腥藻一致;水体中浮游植物总丰度和湖泊假鱼腥藻丰度夜间低于白天。光照的昼夜交替和水柱温差的昼夜变化是影响浮游植物总丰度和湖泊假鱼腥藻垂直分布格局昼夜变化的重要环境因素。

    • 孵化温度对黄喉拟水龟胚胎发育和幼体特征的影响

      2014, 34(19):5398-5404. DOI: 10.5846/stxb201301150095

      摘要 (2104) HTML (113) PDF 1.29 M (1034) 评论 (0) 收藏

      摘要:用3个恒定温度(24、26和28℃)孵化黄喉拟水龟南方种群卵,检测孵化温度对孵化期、孵化成功率和孵出幼体特征的影响。孵化温度显著影响孵化期和孵化成功率、以及幼体的性别、大小和早期生长。黄喉拟水龟幼体的性别取决于孵化温度(属TSD Ⅰa型),26℃和28℃孵出幼体偏雄性,30℃孵出幼体都是雌性。随着孵化温度的升高,孵化期呈非线性缩短,而孵化成功率略微增加。较高温度下孵出的幼体较大且具有较好的功能表现,但生长较慢。低温孵出幼体较小,但胚后生长速率较快。低温孵出幼体较小可能与胚胎发育期长、总代谢消耗大有关;而生长速率快则可能是因为低温产生的雄性幼体生长快于高温产生的雌性幼体。与已报道的黄喉拟水龟北方种群卵孵化结果相比较,26℃和28℃条件下南方种群卵的孵化期和产生1:1性比的关键温度较大。这种地理上的变异可能反映不同种群对当地热环境适应性上的差异。

    • 北太平洋两个柔鱼群体角质颚形态及生长特征

      2014, 34(19):5405-5415. DOI: 10.5846/stxb201301110083

      摘要 (2789) HTML (85) PDF 3.41 M (1166) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据2011年5-11月我国鱿钓船在北太平洋海域(150°E-176°W)采集的渔获物样本,对柔鱼两个群体各项角质颚外部形态和生长进行分析。结果表明,角质颚参数值雌性均大于雄性,冬春生群体雌雄参数值间差异要大于秋生群体;角质颚各项参数值中,上头盖长(Upper Hood length, UHL)、上脊突长(Upper Crest length, UCL)、下脊突长(Lower crest length, LCL)、下翼长(Lower Wing length, LWL)与胴长、体重分别呈线性和指数关系(P < 0.01)。主成分分析认为,秋生群体雌、雄个体角质颚第一主成分因子均为UCL/ML,第二主成分因子均为UWL/ML,冬春生群体雌、雄个体角质颚第一主成分因子分别ULWL/ML和LLWL/ML,第二主成分分别与URW/ML和LRL/ML,这些这成分因子代表了角质颚水平和垂直方向上的生长特征。两个群体的雌性个体角质颚形态上存在显著差异,但雄性个体间差异不显著。方差分析(ANOVA)表明,2个群体不同胴长组间的角质颚形态均存在着显著差异(P < 0.01);LSD法分析认为,除了秋生群体雌性个体上头盖长、上喙长、下头盖长、下喙宽在胴长组<250 mm和250-300 mm间不存在差异外,其他组之间均有着显著差异(P < 0.01)。同一群体不同性腺成熟度等级间的柔鱼角质颚形态存在显著差异(P < 0.01),但性成熟度为Ⅰ期和Ⅱ期时2个群体角质颚各项形态指标均存在显著差异(P < 0.01),而性成熟度Ⅲ期时则不存在差异(P > 0.05)。研究认为,不同群体的柔鱼角质颚形态及生长特征均存在着一定差异。

    • 3种海洋鱼类肝微粒体EROD活性的测定

      2014, 34(19):5416-5424. DOI: 10.5846/stxb201306181734

      摘要 (2134) HTML (103) PDF 1.62 M (1414) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据鱼类的生态习性选择了暖温性近岸底层岩礁鱼类褐菖鲉和浅海底层鱼类黄鳍鲷和黑鲷作为实验动物,系统地研究了0#柴油WSF诱导组和对照组褐菖鲉肝微粒体EROD动力学反应系统的测定条件,确定了最适测定条件为:pH值7.60、温度15℃、底物7-乙氧基异吩恶唑浓度0.5 μmol/L、样品蛋白量100-800 μg、还原型辅酶II NADPH 70 nmol/mL。诱导组和对照组的最适反应条件没有差别,但是诱导组的酶活性比对照组的高;对照组和诱导组EROD的Km值分别为0.144 μmol/L和0.357 μmol/L,Vmax值分别为0.466 nmol min-1 mg-1蛋白和2.360 nmol min-1 mg-1蛋白。首次在我国建立了褐菖鲉肝微粒体EROD活性检测技术。此外,比较了上述3种实验鱼类肝微粒体EROD反应系统的最适pH值和最适温度。结果表明,与褐菖鲉不同,黄鳍鲷和黑鲷肝EROD反应最适pH值都是7.80,最适温度都是25℃。

    • 余氯对小球藻的影响以及损失评估

      2014, 34(19):5425-5433. DOI: 10.5846/stxb201301150108

      摘要 (1754) HTML (80) PDF 2.69 M (1126) 评论 (0) 收藏

      摘要:滨海电厂和液化天然气(LNG)工程排出的余氯水可能对周边海域浮游植物造成不利的影响,从而成为破坏海洋生态系统平衡的重要因素之一。在实验室条件下研究余氯对浮游植物的抑制作用和造成的损失。余氯抑制试验用小球藻(Chlorella sp.)进行,依据工程余氯排放工况,余氯实验浓度设计为0、0.02、0.05、0.10和0.20 mg/L 5个水平;实验温度为27℃,代表夏季;观察时间分别为0、24、48、72和96h。结果表明:高浓度(0.20mg/L)余氯对小球藻生长有抑制作用,最大值出现在48h时,48h之后抑制作用基本维持在同一水平;低浓度(0.02mg/L)对小球藻有促进作用;0.05mg/L组与0.10mg/L组在实验时间24、48h和72h时表现出余氯对小球藻生长抑制作用,在96h时与对照组藻类生长情况差异不显著。采用积分方程计算累计损失率,参考上海LNG工程2009年9月浮游植物细胞丰度值,计算得出工程余氯排放在72h内所造成的藻类理论损失量为1.97×1012个。

    • 安徽湿地维管植物多样性及植被分类系统

      2014, 34(19):5434-5444. DOI: 10.5846/stxb201301160109

      摘要 (2263) HTML (84) PDF 1.07 M (1196) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过野外实地调查并结合相关文献资料,对安徽湿地维管植物多样性进行了研究,系统地分析了安徽主要的湿地植被类型及分类系统。结果表明:(1)安徽省湿地维管植物共有95科303属682种(含种下分类单位),其中蕨类植物10科11属16种,种子植物85科292属666种;种子植物中裸子植物2科5属7种,被子植物83科287属659种(其中双子叶植物62科208属451种,单子叶植物21科79属208种);湿地维管植物主要是由草本植物组成,科、属的优势现象明显,以莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)和蓼科(Polygonaceae)为优势科;以蓼属(Polygonum)、苔草属(Carex)、眼子菜属(Potamogeton)、飘拂草属(Fimbristylis)、莎草属(Cyperus)等为优势属,属的组成相对较为分散,寡种属和单种属占总属数的93.4%;(2)从分布区类型看,在科级水平上有7个类型,在属级水平上有13个类型,表明该区系地理成分复杂,分布区类型多样;总体上温带成分略多于热带成分,说明了安徽湿地维管植物的分布与本地所处的气候带相适应,反映出从热带向温带过渡的区系特点;(3)依据中国湿地植被的分类原则和分类系统,结合安徽湿地植被的生境特征和群落学特征,可将安徽湿地植被划分为3个植被型组、7个植被型、7个植被亚型和141个群系。

    • 基于碳稳定同位素示踪的金水河颗粒有机碳来源辨析

      2014, 34(19):5445-5452. DOI: 10.5846/stxb201301080059

      摘要 (2406) HTML (80) PDF 1.93 M (1637) 评论 (0) 收藏

      摘要:颗粒有机碳(Particle Organic Carbon, POC)在河流碳循环中占重要地位,并能提供流域内自然及人类活动的记录。通过采集和测定汉江上游金水河流域河岸带土壤和植物及河流中藻类和悬浮颗粒有机碳(POC)的季节性碳稳定同位素值和C/N比值,对河流水体中悬浮颗粒有机碳的浓度的季节性变化特征以及来源及其贡献进行了研究。结果表明,金水河流域水体中颗粒有机碳(POC)的浓度值存在明显的季节性变化特征,夏季 > 春季 > 秋季 > 冬季。河流上游轻度干扰区的POC浓度值明显低于中下游中度干扰区和严重干扰区。河流中POC主要来源于土壤有机质、C3植物和藻类3个端元,而来源于浮游生物和C4植物碎屑的贡献很小。各季节之间具体的来源及其贡献有所差异,且POC的来源及其贡献具有空间差异。因此,金水河水体中颗粒有机碳(POC)的来源及其贡献受到季节变化和人为干扰程度的影响。

    • 稳定碳同位素测定水分利用效率——以决明子为例

      2014, 34(19):5453-5459. DOI: 10.5846/stxb201301080064

      摘要 (2673) HTML (131) PDF 1.08 M (2452) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过称重法和稳定碳同位素方法对盆栽决明子生长不同时期不同部位(根、茎、叶)的碳同位素组成(δ13C)、碳同位素分辨率(Δ)和水分利用效率(WUE)进行了研究,并分析了它们之间的相关关系,结果表明:决明子不同部位δ13C值表现为根>茎>叶,Δ为根<茎<叶,不同时期方差分析显示只有根部差异显著,茎叶的δ13C值、碳同位素分辨率分别与水分利用效率呈显著的正相关和负相关关系。称重法得出的WUE和不同部位(根、茎、叶)碳同位素测定的水分利用效率(WUER、WUES、WUEL)有显著正线性相关,其中与WUEL相关系数最大为0.86,与WUES、WUER的相关系数分别为0.80和0.82。说明利用稳定碳同位素方法测定决明子水分利用效率具有可行性,尤其是利用叶片测定的水分利用效率得到更为可靠的结果。

    • 高氯酸盐胁迫对水稻生长发育和养分吸收的影响

      2014, 34(19):5460-5469. DOI: 10.5846/stxb201301090066

      摘要 (2331) HTML (85) PDF 2.50 M (1475) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过土培盆栽试验,研究了0.2、2.0和4.0mmol/kg 3种浓度下高氯酸盐胁迫对两个水稻品种的生长发育和吸收主要养分元素氮、磷、钾的影响。研究发现:(1)高氯酸盐对水稻生长的抑制程度随高氯酸盐处理浓度的增高而加重,且随着处理时间的延长,水稻的受害症状也越来越明显,到分蘖期时,3个浓度组对赣糯香生长的抑制率分别为3.08%、33.39%和39.03%,对IR65598-112-2生长的抑制率分别为9.18%、21.07%和34.97%。(2)各浓度处理组(赣糯香0.2mmol/kg组除外)都显著抑制了两品种水稻的分蘖。(3)各浓度处理组水稻始穗时间都比对照组晚,其中高浓度处理组晚了1个月。(4)IR65598-112-2对高氯酸盐的胁迫表现出更早的反应和对低浓度污染物的敏感性,而赣糯香表现出相对较强的抗性。(5)高氯酸盐对水稻根部的伤害比对地上部的伤害更严重。(6)高氯酸盐处理减少了水稻各器官的生物量,降低了水稻各器官中养分元素总氮和总磷的总积累量。研究表明,高氯酸盐污染可抑制两品种水稻的生长和分蘖,延迟其发育,降低水稻对养分元素的积累,其植物毒性效应与污染物的浓度、处理的延续时间、水稻品种及不同植物器官都有关系。

    • 环境激素邻苯二甲酸丁基苄酯对家蚕生殖的影响

      2014, 34(19):5470-5476. DOI: 10.5846/stxb201301070047

      摘要 (2394) HTML (145) PDF 1.07 M (1220) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨环境激素邻苯二甲酸丁基苄酯(Butyl Benzyl Phthalate, BBP)对家蚕(Bombyx mori)等鳞翅目昆虫的生殖损伤,家蚕饲以不同浓度BBP喷洒后的桑叶,调查了BBP对家蚕造卵、产卵等生殖机能的影响。结果表明:BBP影响家蚕的体重增加、存活率及产卵特性,随着BBP浓度的增加,影响逐渐加大,1.6 mmol/L添食5龄起蚕时,造卵数及产卵数仅为对照的 56.1%和51.4%,对受精及孵化等的影响具有相同变化趋势,只是对雄性的影响大于雌性;不同时期的添食结果表明,BBP对家蚕生殖的影响:3龄起蚕 > 4龄起蚕 > 5龄起蚕,0.16 mmol/L添食时,造卵数及产卵数分别只有对照区的57.5%、66.3%、97.6%及58.7%、74.1%、96.0%;BBP添食对存活下来的个体的下一代的茧质几乎没有影响。由以上结果表明:BBP对家蚕的生殖具有明显的毒害作用,BBP添食浓度越高,接触时间越早,在蚕体内积累越多,产生的生殖毒性就越大,而且这种毒性雄性大于雌性。

    • 显著调控假眼小绿叶蝉行为的迷迭香挥发物鉴定

      2014, 34(19):5477-5483. DOI: 10.5846/stxb201312222999

      摘要 (2578) HTML (141) PDF 1.06 M (1705) 评论 (0) 收藏

      摘要:茶园生态系中生长着众多草本和木本植物,迷迭香就是其中常见的木本杂草。以其幼嫩部分为味源、茶园重要害虫假眼小绿叶蝉为试虫,用Y形管嗅觉仪做行为测定,以洁净空气为CK,发现随着味源剂量增加,其引诱的假眼小绿叶蝉数增至一个数值再减少,二者呈抛物线关系。从迷迭香挥发物中鉴定出46种化合物,包含醇类9种、酮类4种、酯类4种、酸类1种、烯烃类18种、烷烃类7种、醚类1种、醛类1种和酚类1种。醇类含量最大,占总量52.20%;单组分中桉树脑、左旋α-蒎烯和马鞭草烯酮的含量最大,分别占总量的42.54%、10.37%和6.82%。使用迷迭香挥发物中含量较大的25种组分为味源,每味源配制几种剂量,以正己烷为CK,用Y形管嗅觉仪进行行为测定,发现10-2g/mL 樟脑、10-4g/mL 石竹烯、10-6g/mL和10-8g/mL α-水芹烯、10-4g/mL 和10-10g/mL α-松油醇、10-10g/mL 和 10-8g/mL 桉树脑显著引诱假眼小绿叶蝉;而10-10g/mL β-蒎烯显著排斥假眼小绿叶蝉。经分析认为:茶园中除了茶树之外,还有其它植物挥发物引诱假眼小绿叶蝉,可为筛选茶园中诱虫植物提供参考。

    • 雪被和土壤水分对典型半干旱草原土壤冻融过程中CO2和N2O排放的影响

      2014, 34(19):5484-5493. DOI: 10.5846/stxb201301150097

      摘要 (2567) HTML (108) PDF 3.75 M (1333) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤冻融期间的温室气体排放量会显著增加,并在全年总排放量中占有重要的份额。但目前开展的土壤冻融循环模拟实验大多是在土壤冻结之前调节土壤水分含量,而忽视了雪被在整个土壤冻融过程中的作用,因此导致室内模拟研究的结果与野外原位观测的结果差异较大。为探索开展室内模拟土壤冻融实验的优化方案,采用人工浇水和覆雪两种方式调节土壤水分含量,研究了雪被和土壤水分对内蒙古典型半干旱草原土壤冻融过程中CO2和N2O排放的影响。结果表明,浇水和覆雪两种处理对冻融循环过程中土壤CO2排放影响的差异不显著,CO2排放量在消融期都会明显增加并随着冻融循环次数的增加而逐渐减小。当土壤孔隙含水率达50%左右时,浇水处理中的N2O排放量在第1次土壤冻融循环中最高并随冻融循环次数增加而降低,但在覆雪处理中,N2O在第1次冻融循环中的排放较小,而在后两次冻融循环中的排放量更为显著。造成两种处理N2O排放规律出现显著不同的原因可能是土壤剖面水分动态变化过程和微生物性状等方面的差异。土壤冻融过程中CO2和N2O排放量随土壤含水量升高而增加,但N2O在土壤含水量较低时排放不明显,这表明可能只有当土壤含水量达到一定阈值时,冻融作用才会对N2O的排放产生显著影响。这些结果显示,雪被和土壤水分显著影响土壤冻融过程中的CO2和N2O排放,室内模拟土壤冻融实验应进一步优化。

    • 羊草草地对原地放垡振动间隔松土的响应

      2014, 34(19):5494-5502. DOI: 10.5846/stxb201401110081

      摘要 (1852) HTML (78) PDF 1.07 M (1447) 评论 (0) 收藏

      摘要:以虚实并存耕作理论为指导,运用原地放垡振动间隔松土技术,采用野外观测、实地取样与室内分析相结合的方法研究了原地放垡振动间隔松土对羊草草地的改良效果。结果表明,原地放垡振动间隔松土提高了羊草草地植物高度、盖度、生物量和多样性,增加了优良类牧草所占比例和载畜力;运用原地放垡振动间隔松土技术改良羊草草地使每公顷草地植物生产层平均每年增加直接经济收益为1119.0元,动物生产层增加直接经济收益2142.0元,前植物生产层潜在(固碳)经济效益为219.5元。通过样地监测和分析可以得出,原地放垡振动间隔松土措施适用于大面积改良羊草草地和其它优质高产的根茎型草地。

    • 西北黄土高原半干旱区全膜覆土穴播对土壤水热环境和小麦产量的影响

      2014, 34(19):5503-5513. DOI: 10.5846/stxb201311272827

      摘要 (1968) HTML (90) PDF 5.06 M (1261) 评论 (0) 收藏

      摘要:全膜覆土穴播是西北黄土高原旱作区大面积应用于密植作物栽培的关键增产技术,可显著提高降水利用率和作物生产力,但目前对其增产机制和环境效应缺乏系统研究分析。在2011-2013年以春小麦陇春27号为试验材料,设全膜覆土穴播(FMS)、地膜覆盖穴播(FM)和露地穴播(CK)3个处理,研究半干旱旱作区全膜覆土穴播的土壤水热效应及其对小麦产量的影响。结果表明,小麦苗期FMS在 0-25 cm土层的平均地温比CK提高1.4-3.5℃,但孕穗到灌浆期正午地表地温比FM和CK分别降低5.3-6.4℃和3.1-4.3℃。FMS和FM使小麦拔节前0-200 cm土层土壤贮水量分别增加33.1和29.3 mm,且可促进小麦对深层水分(100-200 cm)的利用,FMS成熟期100-200 cm土层土壤贮水量比播前下降44.4-69.6 mm,较CK高8.4-145.5%,但FMS在休闲期补充土壤水分77-127 mm,分别较FM和CK增加4.5%-40.9%和12.8%-109.5%;FMS的休闲效率为30.5%-52.6%,比CK高12.8%-109.5%,比FM高4.5%-40.9%。基于对土壤水热环境和作物耗水的影响,FMS的产量达1750-3180 kg/hm2,水分利用效率为5.5-11.5 kg hm-2 mm-1,分别比CK增加40%-220%和27%-239%,而且干旱年份的增加幅度更高。因此,FMS改善了小麦生长前期的土壤水热条件,调节作物不同生育期的耗水强度,显著提高作物水分利用效率和产量,并提高降水休闲效率,使小麦生育期耗散的土壤水分在休闲期得到有效补充。

    • 黄土坡面细沟侵蚀形态试验

      2014, 34(19):5514-5521. DOI: 10.5846/stxb201309172298

      摘要 (2205) HTML (107) PDF 1.59 M (1275) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于同一降雨强度下的室内连续模拟降雨试验,研究了典型坡度条件下黄土坡面细沟侵蚀形态,分析了细沟的空间分布特征、发育状况及距细沟沟头长度、细沟宽度和深度关系。结果表明:第1次降雨坡面以断续细沟为主,侵蚀方式主要为溯源侵蚀,细沟累积长度为39.3 m,坡面细沟总面积占试验土槽面积的14.2%;第2次降雨坡面以连续细沟为主,细沟沟壁崩塌增强,坡面的破碎程度增加,细沟累积长度增加32.1%,坡面细沟总面积增加115.6%。与第1次降雨相比,第2次降雨后细沟平均宽度、深度和坡面细沟侵蚀平均深度均增加,且在4-7 m坡段内增加幅度最大。单位斜坡长上细沟平均宽度和深度随斜坡长度的增加呈现先增加后减小的趋势,表明径流能量的消长对坡面细沟侵蚀发育过程及形态特征有明显影响。第1次降雨单条细沟长度均小于3 m,细沟宽度随距细沟沟头长度的增大而增大,第2次降雨则呈现先增大后减小的趋势,细沟深度随距细沟沟头长度的增加一直呈现先增大后减小的趋势,细沟宽度与深度的拟合关系最好,细沟深度随宽度的增加而增大,后趋于稳定。

    • >种群、群落和生态系统
    • 越冬地气候条件对鄱阳湖自然保护区白琵鹭种群数量的影响

      2014, 34(19):5522-5529. DOI: 10.5846/stxb201309122254

      摘要 (2078) HTML (82) PDF 1.56 M (1597) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了1985-2011年鄱阳湖国家级自然保护区白琵鹭(Platalea leucorodia)越冬种群数量的年际变化趋势,检验了白琵鹭种群年际数量变化与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,1985-2011年鄱阳湖国家级自然保护区白琵鹭种群数量为(4 632±470)只,呈显著的线性增长趋势,但年际波动较大。在越冬地,白琵鹭的种群数量与白琵鹭越冬期当年冬季各月的气温和降水变量相关系数较小,且均没有显著的相关性。同时,发现越冬地的气候条件对白琵鹭种群数量的影响存在显著的时滞效应:越冬期的月值气候变量与1-9a后的白琵鹭种群数量几乎都存在显著正相关性;10月降水量与2a后的白琵鹭种群数量存在显著负相关,12月平均最高气温与8a后的白琵鹭种群数量存在显著负相关。多元线性回归分析结果表明,越冬地2a前的10月平均最高气温、4a前的11月平均最高气温、8a前的11月降水量、4a前的12月平均气温是白琵鹭种群数量变化的显著预测变量,共同解释了白琵鹭种群数量年际变化的78.9%;其中前3个变量可以共同解释白琵鹭种群数量变化的72.1%,这两个月份正是白琵鹭的越冬初期,是结束长距离迁徙的阶段,可能是白琵鹭补充能量的关键时期,这个时期越冬地恶劣的天气可能导致白琵鹭无法获得充足的能量,不利于能量的恢复,从而可能给种群造成不利的影响。

    • 内蒙古草甸草原与典型草原地下生物量与生产力季节动态及其碳库潜力

      2014, 34(19):5530-5540. DOI: 10.5846/stxb201301190118

      摘要 (2266) HTML (81) PDF 1.32 M (1999) 评论 (0) 收藏

      摘要:地下根系是草原生态系统的重要组成部分,其生物量及其净生产力对地下碳库具有直接与间接作用,分析地下生物量季节动态与周转对深入揭示草原生态系统碳库动态及其固碳速率与潜力具有重要意义。应用钻土芯法对不同利用方式或管理措施下内蒙古草甸草原、典型草原地下生物量动态及其与温度、降水的相关性研究表明:草甸草原和典型草原地上生物量季节动态均为单峰型曲线,与上月降水显著正相关(P < 0.05),但地下生物量季节动态表现为草甸草原呈“S”型曲线,典型草原则是双峰型曲线,与温度、降水相关性均不显著(P > 0.05);两种草原根冠比和地下生物量垂直分布均为指数函数曲线,根茎型草原地下生物量集中在土壤0-5 cm,丛生型草原地下生物量集中于土壤5-10 cm,根冠比值在生长旺季(7-8月份)最小。草甸草原地下净生产力及碳储量范围分别为2167-2953 g m-2 a-1和975-1329 gC m-2 a-1,典型草原为2342-3333 g m-2 a-1和1054-1450 gC m-2 a-1,地下净生产力及其碳储量约为地上净生产力及其碳储量的10倍,具有较大的年固碳能力,且相对稳定;地下净生产力与地上净生产力呈显著负相关性(P < 0.05);地下生物量碳库是地上生物量碳库的10倍左右,适度放牧可增加地下生产力,但长期过度放牧显著降低其地下生物量与生产力,并使其垂直分布趋向于浅层化。

    • 我国雷州半岛典型农田大气氮沉降

      2014, 34(19):5541-5548. DOI: 10.5846/stxb201301070050

      摘要 (2356) HTML (88) PDF 1.71 M (1455) 评论 (0) 收藏

      摘要:近一个半世纪以来,粮食和能源需求导致活性氮创造的急剧增加,从而导致各种活性氮的排放及其沉降的增加。氮沉降引起土壤酸化,水体富营养化,及敏感生态系统植物多样性的丧失等不良生态效应。因此定量不同生态系统氮沉降量对于确定该地区生态系统安全及氮循环有重要意义。南方地区氮沉降已有较多研究,主要集中于湿沉降的研究,选取雷州半岛地区典型农田综合研究了大气氮素的干湿沉降。结果表明:大气活性氮浓度NH3、HNO3、NO2、pNH4+和pNO3-浓度分别为5.62、0.88、3.16、3.30、2.02 μg N/m3。采用欧洲氮沉降监测网的氮干沉降速率估算了大气氮干沉降量为17.6 kg N hm-2 a-1。大气降雨NO3--N浓度为 (0.86±0.36) mg N/L, NH4+-N浓度为(1.11±0.68) mg N/L,大气降雨无机氮含量冬季最高,夏季最低。大气无机氮年湿沉降总量为25.3 kg N/hm2。湿沉降NH4+-N和NO3--N, 干沉降NH3、HNO3、NO2、pNH4+、pNO3-分别占沉降量的30.8%、28.0%、23.7%、5.4%、2.8%、3.9%、5.4%。湿沉降NH4+和干沉降NH3在氮沉降中占主导地位显示氮肥施用导致的NH3挥发对大气活性氮浓度及氮沉降的显著贡献。鉴于研究可观的氮沉降量(总沉降量42.9 kg N hm-2 a-1),其向农田的养分的输入不容忽视; 氮沉降对该地区水体,自然生态系统的环境影响需要受到重视。

    • 草原群落退化演替过程中微斑块土壤碳氮的空间异质动态

      2014, 34(19):5549-5557. DOI: 10.5846/stxb201301090067

      摘要 (2128) HTML (98) PDF 2.60 M (1245) 评论 (0) 收藏

      摘要:微斑块变化是草原退化过程中的活跃成分。分析了呼伦贝尔克氏针茅草原逆行演替过程中微斑块土壤全碳、全氮和碱解氮含量的空间异质性,提出了“养分聚集效应”的概念。研究结果表明:随着群落退化演替的加剧,土壤全碳、全氮和碱解氮的含量均表现为演替前期>演替后期>演替中期(P < 0.05)。从土壤全碳、全氮和碱解氮的变异系数和变异函数综合分析来看,10 cm×10 cm微尺度上,草原退化演替过程中土壤全碳、全氮和碱解氮的空间异质性具有明显的不一致性;全碳的空间异质性表现为演替中期>演替前期>演替后期,全氮表现为演替后期>演替前期>演替中期,碱解氮表现为演替中期>演替后期>演替前期。草原退化过程中土壤养分在微斑块上的富积和迁移表现出尺度依赖性和变异性。

    • 施氮对青藏高原东缘窄叶鲜卑花灌丛土壤呼吸的影响

      2014, 34(19):5558-5569. DOI: 10.5846/stxb201301170115

      摘要 (2292) HTML (77) PDF 1.22 M (1375) 评论 (0) 收藏

      摘要:开展土壤呼吸对大气氮沉降增加的响应研究对预测陆地生态系统碳循环具有重要意义。采用外施氮肥模拟氮沉降,结合壕沟法分离土壤呼吸组分,研究青藏高原东缘主要的灌丛类型——窄叶鲜卑花(Sibiraea angustata)灌丛土壤呼吸对不同施氮水平(N0(对照)、N2、N5和N10分别相当于0、2、5和10 g N m-2 a-1浓度的氮沉降)的短期响应。结果表明:试验期间(2012年5-10月份),(1)土壤呼吸呈现明显的季节变化,施氮对生长季土壤总呼吸、异养呼吸无显著影响,而对自养呼吸有显著的抑制作用(P < 0.05)。(2)土壤呼吸也存在显著的日变化,施氮对一天中土壤总呼吸及其组分均有显著影响(P < 0.001)。总体上,施氮促进了土壤总呼吸、异养呼吸,而抑制了自养呼吸。(3)施氮对土壤总呼吸、异养呼吸平均每月排放CO2通量无显著影响,而对自养呼吸平均每月排放CO2通量有显著的抑制作用(P < 0.05),并在不同月份对土壤呼吸及其组分的影响不同。(4)土壤总呼吸、异养呼吸与地下5 cm土壤温度之间具有较好的指数关系(P < 0.001),而与土壤含水量相关性较弱。关于土壤呼吸各组分对大气氮沉降响应差异的机理有待进一步研究。

    • >景观、区域和全球生态
    • 区域气候变化对纳帕海湖滨植物生理生化特性的影响

      2014, 34(19):5570-5578. DOI: 10.5846/stxb201301150109

      摘要 (2617) HTML (107) PDF 1.57 M (1581) 评论 (0) 收藏

      摘要:高原湿地是我国重要的生态屏障,关乎流域生态安全。随着气候变暖和极端气候事件频发,探讨高原湿地植物对气候变化的生理生化响应及温度胁迫带来的伤害,对维系高原湿地生态系统的稳定,应对全球气候变化具有重要意义。以高原地区典型湿地纳帕海为研究对象,将适应了纳帕海湿地气候条件的4种优势植物连同生长基质组成的植物-土壤单元,移至不同区域气候条件的拉市海湿地和昆明滇池流域,分析气候变化影响下,4种湿地植物原位异地后的丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、过氧化物酶(POD)含量等反映植物受到逆境胁迫的生理生化指标变化。研究结果表明,湿地植物虽是隐域植物,但气候变化对其生长产生显著影响,不同湿地植物对气候变化的适应性不同,水葱(Scirpus tabernaemontani)和茭草(Zizania caduciflora)等广布种能够很好地适应气候变暖,两者生物量均随温度上升而增加,在拉市海的增长率分别高达196%和190%,在昆明分别增至487%和408%,MDA、Pro、POD含量则随温度上升而下降,在拉市海的最高降幅分别为16%和24%、27%和12%、14%和58%,在昆明的最高降幅分别为31%和24%、52%和25%、48%和73%,气候的暖化更有利于其生长。刘氏荸荠(Heleocharis liouana)虽为广布种,尽管气候变化对其产生了胁迫,但能通过调节自身的代谢物质来抵御这种变化,反映了广布种对气候变化较强的适应性。小黑三棱(Sparganium simplex),对气候变化较为敏感,随温度的升高其生物量在拉市海的增长率达17%,而在温度更高的昆明则减少了20%,呈现先升高后下降的趋势,同时体内各相关抗逆指标也呈现先下降后上升的趋势,MDA降至0.001387 μmol/g,后迅速增至0.002739 μmol/g、Pro降至13.386891 μg/g,后增至18.172878 μg/g,温度升高到一定程度对其产生了不利影响。对于这样一种生态幅较窄的物种,随着气候条件的改变,其生存将面临极大的挑战,显示了高原湿地在全球变暖大背景下的脆弱性,以及高原湿地生态系统维系存在的潜在危机。

    • 西南峡谷型喀斯特不同生态系统的碳格局

      2014, 34(19):5579-5588. DOI: 10.5846/stxb201301150101

      摘要 (2155) HTML (79) PDF 1.05 M (1203) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用样方法研究了黔西南峡谷型喀斯特水田生态系统(ST)、旱地生态系统(HD)、草地生态系统(CD)、灌草生态系统(GC)、人工林生态系统(RGL)和次生林生态系统(CSL)的碳贮量、组成及其分布格局。结果表明:1)6种生态系统的植物碳贮量为RGL(121.53)>CSL(116.76)>GC(54.14)>CD(36.05)>ST=HD(0.00) 103kg C/hm2,占植物碳贮量绝对贡献的层次:RGL和CSL为乔木层、GC为灌木层、CD为草本层;2)地被物碳贮量分别为CSL(18.34) > GC(5.82) > RGL(3.96) > CD(0.47) > ST=HD(0.00) 103kg C/hm2,仅占生态系统总碳贮量的0%-4.9%;3)土壤碳含量为CSL(44.11)>RGL(29.39)>GC(21.50)>CD(19.81) > ST(17.56) > HD(16.70)g C/kg,土壤碳贮量为CD(153.12)> CSL(126.11 )> ST(112.26)>HD(115.31)> RGL(65.04)> GC (52.69) 103kg C/hm2,均随土壤深度的增加而显著降低,且与土壤深度之间有良好的线性关系;4)生态系统总碳贮量为CSL(261.21) > RGL(190.53) > CD(189.64) > HD(115.31) > GC(112.65) > ST(112.26) 103kg C/hm2;RGL的碳格局为植物大于土壤,CSL反之,但都是地上大于地下;GC为植物约等于土壤,地下大于地上;ST、HD和CD为土壤大于植物,地下大于地上。黔西南峡谷型喀斯特固碳潜力很大,减少人为干扰、适宜的退耕还林还草造林措施和合理的管理对策是促进该区域植被恢复、生态重建、增加碳贮存的关键。

    • 华北平原参考作物蒸散量时空变化及其影响因素分析

      2014, 34(19):5589-5599. DOI: 10.5846/stxb201312022869

      摘要 (2506) HTML (223) PDF 6.91 M (1665) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据华北平原56个气象站1960-2012年逐日气象数据和Penman-Monteith模型计算了各站及区域整体参考作物蒸散量(ET0),利用样条插值法、气候倾向率、累积距平、敏感性系数等方法对华北平原ET0的时空变化及其影响因素进行了分析。结果表明:(1)华北平原多年平均ET0为1071.37mm,空间上呈现高低值相间分布格局,高值中心分布在冀北、鲁中、豫西,而低值中心分布在冀东、鲁南、豫东及豫南等地;(2)近53年 ET0呈减少趋势(-12.8mm/10a),山东半岛北部及冀北等地有缓慢增加趋势,其余地区以减少为主;(3)ET0对气温、平均风速、日照时数为正敏感,而对相对湿度为负敏感。平均气温与日照时数敏感系数呈现下降趋势,相对湿度与风速敏感系数表现出上升趋势。ET0对气温和风速敏感度高的区域同时对日照时数和相对湿度敏感度较低;(4)归因分析表明,华北平原ET0的主导因子是日照时数,平均风速次之,相对湿度、最高温度、最低温度对ET0变化影响较小,日照时数主导区域包括冀北、坝上地区、冀中、豫西、豫南、鲁中及鲁西北,平均风速的主导区域为冀南、河南黄河以北、豫中、鲁西北,温度主导区域零星分布于冀北、豫西、山东半岛等地,相对湿度的主导区域主要分布在鲁南、山东半岛。

    • 泾河流域潜在蒸散量的时空变异

      2014, 34(19):5600-5608. DOI: 10.5846/stxb201306101623

      摘要 (1939) HTML (80) PDF 3.17 M (1147) 评论 (0) 收藏

      摘要:潜在蒸散量是水文循环中的重要变量,分析其当前特征并预测未来变化,对于区域干旱和水文特征分析具有重要的参考意义。基于15个气象站点的日数据、NCEP再分析数据以及HadCM3的预测数据,在分析当前潜在蒸散量的基础上,应用统计降尺度方法对泾河流域21世纪的潜在蒸散量进行了预测。结果表明,1961-2005年泾河流域潜在蒸散量年均值为934.6 mm,且存在空间差异,整体由东向西南方向递减;时间变化上呈不显著的上升趋势。21世纪泾河流域潜在蒸散量呈显著的上升趋势,但存在季节差异,夏季增幅较大而冬季增幅较小;空间分布基本保持现有模式,但区域差异增大。潜在蒸散量增加可能加剧泾河流域的干旱状况,需提前采取一定的应对措施。

    • 西北旱区1961-2011年参考作物蒸散量的时空分异

      2014, 34(19):5609-5616. DOI: 10.5846/stxb201306101619

      摘要 (2048) HTML (71) PDF 2.07 M (1315) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球变化背景下分析参考作物蒸散量的变化特征,对于农业生产和水资源管理等有重要指导意义。根据西北旱区152个气象站点1961-2011年气象资料计算参考作物蒸散量(ET0),分析了其空间分布及时间变化趋势,并探讨了其变化原因。1961-2011年西北旱区年均ET0为1100.4 mm/a,但存在空间变异,低值出现在黄土高原南部区域,高值出现在西北部沿东南-西北方向的条带上。ET0整体呈不显著的上升趋势,但64和36个站点分别呈显著的上升和下降趋势;西北旱区ET0发生突变的年份东部较西部晚。ET0的时空变异是气象因子时空变化的组合效应,ET0对相对湿度和最高温度的变化最敏感,但过去50a ET0变化中风速和最高温度的贡献率最大。西北旱区ET0的变化发生了重要改变,由2000年以前的下降趋势转变为目前的上升趋势,可能加剧该区的水资源短缺状况,需引起足够的重视。

    • 基于遥感和Penman-Monteith模型的内陆河流域不同生态系统蒸散发估算

      2014, 34(19):5617-5626. DOI: 10.5846/stxb201301150102

      摘要 (2423) HTML (100) PDF 4.36 M (1865) 评论 (0) 收藏

      摘要:遥感数据具有很好的时空连续性,它是区域蒸散发通量估算的有效方法。引入了一个简单的具有生物物理基础的Penman-Monteith (P-M)模型,分别利用黑河流域高寒草地阿柔站和干旱区农田盈科站2008-2009年的气象数据和MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)叶面积指数(LAI),实现了2008-2009年日蒸散发的估算,并同时实现了对植被蒸腾和土壤蒸发的分别估算。结果表明,利用P-M公式模拟的蒸散发与实测的蒸散发具有较好的一致性,日蒸散发模拟的决定系数(R2)超过0.8。估算的高寒草甸和干旱区农田玉米全年平均的蒸腾分别为0.78 mm/d和1.20 mm/d,分别占总蒸散发的60%和61%,土壤蒸发分别为0.53和0.77 mm/d,占总蒸发的40%和39%。可见两种生态系统的作物蒸腾均强于土壤蒸发,同时农田玉米蒸腾强于高寒草甸蒸腾。研究结果证明了基于遥感的P-M公式可以很好地实现对高寒草地和干旱区农田生态系统蒸散发的估算。通过考虑土壤水分变化对气孔导度的影响,可以提高模型对农田蒸散发的模拟精度。

    • 基于野生动物栖息地成本和GIS技术的道路选线——以大熊猫栖息地内四川306省道椅子垭口段为例

      2014, 34(19):5627-5634. DOI: 10.5846/stxb201301060045

      摘要 (2275) HTML (72) PDF 7.30 M (1405) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据道路选线工程成本思路提出了道路选线的“栖息地成本”的概念,以此量化道路对所穿越野生动物栖息地造成的影响。以椅子垭口大熊猫栖息地内的道路选线为例,基于保护生物学的栖息地评价结果计算出栖息地成本值;用地形因素代表道路工程成本,将栖息地成本与工程成本以不同权重组合代表环境因素在道路选线中的重要性、生成道路选线的综合成本,通过Arcgis的distance模块计算出9条穿越椅子垭口综合成本最小的路径,提出了道路优化的方案,供道路建设选线参考。通过野生动物栖息地对基于环境因素的道路选线方法进行了探索,使道路建设的环境保护需求在选线阶段就得到充分的考虑,对提高我国道路选线水平、道路建设和野生动物保护成效具有现实意义。

    • CLUE-S模型在长白山自然保护区外围规划中的应用

      2014, 34(19):5635-5641. DOI: 10.5846/stxb201301140090

      摘要 (1981) HTML (104) PDF 4.57 M (1279) 评论 (0) 收藏

      摘要:受自然保护区旅游业快速发展影响,长白山自然保护区外围土地利用变化加剧。因此,对区域土地利用布局进行科学规划具有十分重要的意义。以长白山自然保护区外围30 km区域为研究对象,探讨了CLUE-S模型在小尺度土地利用规划中的应用。在分析研究区1991-2007年土地利用变化的驱动力基础上,根据区域规划预案,模拟2020土地利用布局。利用模拟结果划定空间管制区和乡镇布局,并与现有规划进行了对比。结果表明,基于CLUE-S 模型的土地规划明显抑制了区域景观破碎化进程,减弱了人为活动对景观的影响,该方法可以为长白山区域土地利用规划提供有力的技术手段和科学支撑。

    • >资源与产业生态
    • 陕西果园主要分布区氮素投入特点及氮负荷风险分析

      2014, 34(19):5642-5649. DOI: 10.5846/stxb201301120087

      摘要 (2327) HTML (78) PDF 1.24 M (1242) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究果园氮素投入特点及分析氮素负荷特征,加强果园氮素管理、指导果农科学合理施肥。以陕西省果园主要分布区土壤氮素分析、农户投入调查等统计数据为基础,采用盈余法从果树种类和区域角度分析果园生产体系中的氮素输入输出特点及氮素盈余状况。结果表明,陕西果园主要分布区平均化肥氮投入量927.2 kg/hm2,主要来源于尿素和复合肥,其中尿素占调查样本量的40%以上;通过有机肥投入的氮仅为139.4 kg/hm2。94.8%的果园氮素处于盈余,总体平均盈余量为876.3 kg/hm2,其中氮盈余量超过500 kg/hm2的样本占57.5%,盈余量超过1 000 kg/hm2的样本亦占了27.3%。不同果园相比,猕猴桃园氮素投入及盈余量最高,分别为1 432.9、1 186.9 kg/hm2。不同区域果园比较,土壤氮环境负荷以关中灌区果园较高,达1046.1 kg/hm2。果园氮素施用与养分盈余量之间存在极显著的正相关。陕西果园氮素的高量投入给土壤环境带来较大的氮素负荷,这对土壤环境和周围水体造成很大威胁。

    • >城乡与社会生态
    • 北京西山典型城市森林内PM2.5动态变化规律

      2014, 34(19):5650-5658. DOI: 10.5846/stxb201301180115

      摘要 (2450) HTML (73) PDF 1.27 M (1647) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市森林内PM2.5浓度的状况可以直接反映城市森林对PM2.5的净化效果,也是居民休闲游憩关心的森林环境问题。选择北京西山3种典型的游憩型城市森林,通过对林内PM2.5浓度一年四季昼夜24h内变化的同步观测,分析了不同类型城市森林内PM2.5浓度的季节变化、日变化以及影响因素,结果表明:(1)北京西山3种游憩林内PM2.5浓度多数时候远低于城区对照值,在春、夏、秋三季都达到了国家城市化地区的标准,甚至在春季、秋季还达到了国家一类地区的标准。(2)城市森林在不同季节对PM2.5的净化效果存在差异,林内PM2.5浓度总体上呈现冬季>夏季>秋季>春季的规律。(3)林内PM2.5浓度在一天24h内有很大变化波动,夜间浓度总体上高于白天,日变化曲线近似呈“双峰双谷”型,两个高峰出现在夜晚和早上,两个低谷出现在凌晨和中午前后。一年四季白天低谷出现时间有所不同,春季15:00左右、夏季13:00-17:00、秋季13:00-15:00、冬季9:00-11:00。(4)PM2.5 在不同类型游憩林内的变化趋势和浓度值存在一定差异。郁闭度较大的侧柏林夜间PM2.5浓度总体上高于其它两种林型,其高峰和低谷出现时间延迟,高峰值大,高峰期持续时间长,且这种规律在秋季表现得更明显。(5)基于上述研究认为,北京西山城市森林为居民在PM2.5污染比较突出的都市背景下提供了一个相对清洁、健康的森林游憩环境,春季、夏季、秋季全天以及冬季9:00-11:00均是森林中PM2.5状况健康而适宜外出游憩的时段。

    • 基于GIS和RUSLE模型道路对土壤侵蚀格局的影响研究——以浙江省杭金衢高速诸暨段为例

      2014, 34(19):5659-5669. DOI: 10.5846/stxb201301190120

      摘要 (2090) HTML (111) PDF 2.54 M (1325) 评论 (0) 收藏

      摘要:以浙江省诸暨市为研究区域,以杭金衢高速公路诸暨段为研究对象,以研究区的DEM、降雨、土壤类型、遥感图、道路图等数据为基础,运用GIS和RUSLE模型分析了该公路建设前后诸暨市的土壤侵蚀风险分布格局。此外,采用缓冲区分析的方法,对比高速公路周围的土壤侵蚀风险等级的变化情况,以此分析在高速公路影响域内土壤侵蚀等级分布规律,并进一步探求高速公路对土壤侵蚀的影响范围,在此基础上提出具有针对性的土壤侵蚀防治措施。其主要结果如下:(1)根据RUSLE模型计算获得诸暨市土壤侵蚀模数A的取值,1999年诸暨市的土壤侵蚀量模数在0-380.02 t hm-2 a-1之间;2003年诸暨市的土壤侵蚀量模数在0-572.94 t hm-2 a-1之间,2003年诸暨市的土壤侵蚀量以及土壤侵蚀风险等级均高于1999年。(2)通过缓冲区分析,年际间变化表明高速公路建设增加了土壤侵蚀量,加剧了高速公路附近的土壤侵蚀风险,极强度侵蚀和剧烈侵蚀等级的响应最强烈,而高速公路单侧660m的范围则是剧烈侵蚀的影响范围,以此视为防治重点区域。(3)通过成因分析可知,由公路建设导致的景观破碎化加剧和建设用地比例增加是引起剧烈侵蚀增加的重要原因,因此高速公路的水土保持需要重点从这两方面入手,采取相应措施。

    • 城区森林与乡村森林近地层臭氧浓度的变化规律对比

      2014, 34(19):5670-5678. DOI: 10.5846/stxb201301150104

      摘要 (2275) HTML (77) PDF 1.68 M (1490) 评论 (0) 收藏

      摘要:在基于城乡间环境梯度而发展的以“空间代替时间”研究陆地生态系统对全球气候变化响应的方法中,近地层臭氧的干扰是决定“城市自然大实验场”是否可行的最重要因素之一,但是城、乡近地层大气臭氧变化规律的研究却非常薄弱。以位于南京市中心的城区森林和镇江市下蜀的乡村森林为例,于2011年6月至2013年1月间,监测了近地层大气臭氧浓度,以及光照、温度、湿度等的变化动态,比较了两地臭氧浓度的日变化、季节变化规律。结果表明,城区样点与乡村样点相比,年平均气温高0.93℃,而相对湿度和光照强度最大值分别低3.37%和13108.77 lx。说明选择的样点有很好的代表性,反映了城、乡间典型的温湿度差异。而臭氧浓度的监测结果表明,乡村样点年平均臭氧浓度高于城区样点,但是生长季节(夏季)两样点间的差异不显著;城区和乡村样点一年中大于40 nL/L的时间分别是14%和13.9%;两样点AOT40的差异不显著。结果表明,虽然大部分时间乡村样点的近地层臭氧浓度高于城区样点,但是对研究陆地生态系统对全球气候变化响应的“城市自然大实验场”干扰较小。

    • 园林树木增湿降温生态功能评价方法

      2014, 34(19):5679-5685. DOI: 10.5846/stxb201301070051

      摘要 (2012) HTML (72) PDF 1.03 M (1475) 评论 (0) 收藏

      摘要:试验以吉林农业大学校园内的9种园林树木为研究对象,将树冠由外向内分为4个部位(分别记为表层A、外层B、中层C和内层D),分别测定各部位单位叶面积蒸腾降温量的变化规律,分析比较种内和种间不同部位单位叶面积增湿降温量的变化,以期探讨园林树木增湿降温生态功能评价的合理取样部位。结果表明:9种园林树木树冠各测定部位的单位叶面积增湿降温量均由树冠外围向树冠内部显著降低,树冠不同测定部位增湿降温量与平均值比较,种间SD和CV的变化大于种内。9个树种不同部位单位叶面积增湿量平均值为2.32 kg m-2 d-1,降温量平均值为0.45℃。其中,表层A和外层B的增湿量较平均值分别提高了23.71%和10.77%,中层C和内层D分别较平均值下降了8.62%和26.46%;表层A和外层B的降温量较平均值分别提高了22.22%和11.11%,中层C和内层D分别较平均值下降了8.89%和26.67%;外层B和中层C平均增湿降温量为2.35 kg m-2 d-1和0.46℃,与各测定部位平均值基本一致。9个树种各测定部位增湿降温量的偏离程度和和离散系数与平均值比较,外层B和中层C与各测定部位平均偏离程度接近,离散系数外层B最低。因此,在评价园林树木增湿降温生态功能时,提出用外层B或中层C偏向B点处的叶片作为取样部位更为合理。

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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