• 2014年第34卷第2期文章目次
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    • >前沿理论与学科综述
    • 连续免耕对不同质地稻田土壤理化性质的影响

      2014, 34(2):239-246. DOI: 10.5846/stxb201303190451

      摘要 (3386) HTML (398) PDF 1.63 M (2583) 评论 (0) 收藏

      摘要:以我国南方地区典型的单季水稻生产大田为研究对象,按土壤质地分为壤质和粘质两个系列,探讨不同质地稻田土壤理化性质变化对连续免耕的响应规律。结果表明,在无秸秆覆盖条件下,随着免耕年限的增加,壤质和粘质稻田土壤的耕层均有紧实度提高的趋势,特别是粘质土壤,导致耕层变浅。与常年翻耕土壤相比,免耕6a后壤质水稻土0-20 cm土层的紧实度值平均增加了32%,而粘质的平均增加了90%。在相同免耕年限条件下粘质稻田土壤容重的增加也比壤质土壤的明显。壤质土壤0-10 cm土层有机质和碱解氮含量随免耕年限延长而提高,而在粘质土壤则显著降低。无论是壤质还是粘质土壤,连续免耕多年后土壤速效磷均在耕层(0-20 cm)富集,而速效钾则相反。总体而言,壤质水稻土对免耕的适宜性要优于粘质土壤;应根据土壤质地的不同选择性地实施免耕技术,并结合秸秆覆盖,以实现免耕稻田土壤的可持续利用。

    • 下辽河平原景观格局脆弱性及空间关联格局

      2014, 34(2):247-257. DOI: 10.5846/stxb201303200465

      摘要 (3347) HTML (388) PDF 10.24 M (2159) 评论 (0) 收藏

      摘要:以东北三省开发强度最大的辽河中下游地区——下辽河平原为研究对象,根据景观格局脆弱性的概念及内涵,通过景观敏感度指数和景观适应度指数构建景观格局脆弱度指数,并借助地统计学和空间自相关模型分析的理论方法,对下辽河平原景观格局脆弱度的空间分布特征、变异规律以及空间关联格局进行探讨,结果表明:①1989-2010年下辽河平原景观格局脆弱度总体上呈递减趋势;②1989-2010年研究区景观格局脆弱度Moran’s I表现为一定程度的正相关,且相关程度略微呈下降趋势;③1989-2010年研究区景观格局脆弱度局部空间自相关和显著性水平均发生了明显的变化;④研究区各时期景观格局脆弱度的空间相关性是受结构性因素和非结构性因素共同影响,C0所占的比例在3a期间有逐步上升趋势,表明非结构性因素对景观格局脆弱度演变的影响程度不断加深,但是结构性因素(地形地貌、水文、土壤植被类型等)仍然对本区景观格局脆弱度的空间分布起决定性作用。

    • 完全水淹环境中光照和溶氧对喜旱莲子草表型可塑性的影响

      2014, 34(2):258-268. DOI: 10.5846/stxb201301110081

      摘要 (3034) HTML (347) PDF 1.55 M (2118) 评论 (0) 收藏

      摘要:光照和溶氧是水环境和陆地环境间差异显著的两个环境因子,对水淹植物的生长和存活具有重要的意义。以三峡库区常见外来入侵植物喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)为研究对象,考察了水体中的光照(L)和溶氧(DO)对完全水淹环境中喜旱莲子草的形态特征和生物量分配等表型可塑性的影响。实验设置水淹和非水淹对照两组处理,对水淹组的光照和溶氧两个环境因子再分别设置有(+)、无(-)以及高(+)、低(-)两种水平,共计4个处理。实验结果表明:(1)水淹可促进喜旱莲子草主茎和叶片发生可塑性反应,引发伸长生长。水淹后,其细长的主茎以及长而薄的直立叶更有利于植株早日出露水面。(2)完全水淹条件下,喜旱莲子草主茎和叶片的表型可塑性受光照和溶氧的复合影响,其中主茎的伸长生长主要受溶氧的影响,而叶片的形态变化则主要受光照影响。高溶氧处理下喜旱莲子草的主茎伸长生长显著(P<0.05)。在相同光照条件下,高溶氧处理下喜旱莲子草的主茎长、节间数、节间长以及主茎长/主茎直径均明显高于低溶氧处理。不论有光还是无光,高溶氧处理下喜旱莲子草主茎长以及节间数的平均增长率均处于最高水平,分别为61.8%、34.2%。喜旱莲子草叶片的形态变化在有光处理下表现得尤为显著,其平均叶片长宽比、比叶面积以及叶倾角分别较水淹前增加了39.65%、28.3%、45.9°。(3)光照和溶氧对于喜旱莲子草不定根和分枝的发生及发展存在影响差异。有光条件下可促进植株抽枝,而高溶氧处理时更有利于植株生根。这些形态变化有助于喜旱莲子草扩大株型占据有利生境,进一步提高植株的水下存活能力。

    • 赤潮过程中“藻-菌”关系研究进展

      2014, 34(2):269-281. DOI: 10.5846/stxb201303060361

      摘要 (4365) HTML (536) PDF 1.46 M (7993) 评论 (0) 收藏

      摘要:微生物对促进海洋物质循环,维持水生环境的生态平衡具有重要作用。在赤潮事件中,基于微生物(尤其是细菌)的多样性和重要性,它们与藻类之间的相互关系成为了研究的热点。过去20年里,人们从不同角度对“藻-菌”间的关系进行了探索,包括物理学过程、生物学过程、环境过程以及化学过程。就化学过程而言,它作为一种较早出现的技术,在以往的研究中带给人们许多认识藻菌关系的方法。随着学科的渗透,化学法有了拓展与延伸,为人们认识藻菌关系带来了新的契机。从化学生态学领域来梳理“藻-菌”关系中涉及的现象和行为,包括菌对藻的有益面、菌对藻的有害面、以及藻类应答细菌行为的化学途径;并从信号语言(群体感应、化感作用)的角度来阐释两者之间的互生或克生关系。通过文献综述的方式来解读藻菌关系的互作过程和机理,为认识赤潮的发生和防控方法提供借鉴。

    • 盐湖微微型浮游植物多样性研究进展

      2014, 34(2):282-293. DOI: 10.5846/stxb201303040337

      摘要 (2939) HTML (505) PDF 1.45 M (2641) 评论 (0) 收藏

      摘要:盐湖在地球表层分布较广,中国是世界上盐湖分布稠密的国家。尽管盐湖生态环境极端恶劣,但它们依然是陆地特别是高原生态系统中十分重要的组成部分。微微型浮游植物(Picophytoplankton)通常是指粒径在0.2-3 μm之间的光合自养型浮游生物,在这一生态类群中既有原核生物也有真核生物。微微型浮游植物不仅是海洋生态系统中生物量和生产力的最重要贡献者,也是盐湖生态系统最重要的组成部分。最近的调查数据显示,在东非Bogoria 和 Nakuru苏打盐湖中微微型浮游植物的生产力占整个浮游植物生产力的53%-68%。迄今为止,对盐湖微微型浮游植物多样性的研究多集中于盐田(Solar salterns)、盐池(Saline ponds)以及碱湖(Soda lakes)等超盐水体中;超盐盐湖中最常见的微微型浮游植物主要是蓝细菌(Cyanobacteria)类群,包括席蓝细菌属(Phormidium)、节旋藻属(Arthrospira)和隐杆藻属(Aphanothece)。分子生物学的研究显示,低碱浅水盐湖中微微型浮游植物具有丰富的多样性,主要类群是微微型原核浮游植物,还有部分种类与真核藻类质体序列高度相似。盐湖生态系统中微微型浮游植物群落结构演替变化的研究已经逐渐引起更多研究者的关注。已有的研究资料显示,水体矿化度是影响微微型浮游植物平面分布及群落结构组成的重要因子;光照、营养成分和温度等也会影响盐湖水体中微微型浮游植物平面分布及群落结构组成。综述了国内外对不同类型盐湖生态系统中微微型浮游植物多样性研究的概况,探讨了不同地理区域各种盐湖中微微型浮游植物群落结构的演替变化,并就我国未来加强盐湖中微微型浮游植物多样性构成、分布与变动及驱动变化的因子等研究提出了建议。

    • 臭氧胁迫对植物主要生理功能的影响

      2014, 34(2):294-306. DOI: 10.5846/stxb201305161086

      摘要 (3677) HTML (588) PDF 1.46 M (3384) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,由于光化学反应的臭氧前体增加,全球植物受对流层臭氧(O3)胁迫的程度越来越严重。臭氧污染被认为是造成东欧、西欧和整个美国的大片森林衰退和枯死的主要原因。臭氧胁迫严重影响植物叶片对光能的利用,通过气孔限制和非气孔限制,导致其光合速率的降低,影响光合产物的产量。臭氧对植物的影响与植物体内代谢物质的积聚量紧密联系。臭氧胁迫引发植物的各种防御保护机制,刺激抗氧化系统,影响膜系统,改变其体内碳和矿质养分的吸收并引起它们的重新分配,诱导其基因表达的深层变化。为了适应臭氧胁迫环境,植物通过生理生化机制的调节来保证其生命活动。如细胞通过调节渗透物质的含量来保持渗透势的平衡;细胞内各种抗氧化酶活性增加,以清除自由基,避免或者减轻细胞受到伤害;改变代谢途径以保持能量储备和降低代谢速率。可见,生态环境对生物进化具有重要影响。这个观点将在臭氧胁迫对植物生理的影响中得到证实,也是生物进化论的另一种证据。综述了臭氧对光合生理、呼吸代谢、抗氧化系统、膜系统、矿质养分的吸收和分配与分子生理等主要生理功能的影响,并提出臭氧胁迫对植物生理影响的今后研究方向与未来研究热点是:(1)加强在植物个体和群落水平上臭氧胁迫对植物生理影响的研究;(2)臭氧影响下植物的基因调控和相关信号传递网络系统的机理;(3)通过分子标记、基因图谱、基因组学和转基因技术等方法研究选育适应臭氧胁迫环境的植物;(4)尽可能在接近自然条件的环境中开展研究;(5)臭氧胁迫对亚热带和热带森林及其树种主要生理功能影响的研究;(6)建立模型评估臭氧对植物的影响。

    • 啮齿动物分子系统地理学研究进展

      2014, 34(2):307-315. DOI: 10.5846/stxb201304030599

      摘要 (3204) HTML (416) PDF 1.34 M (2493) 评论 (0) 收藏

      摘要:系统地理学是研究种间及种内不同种群的形成、现有分布格局的历史原因和演化过程的一门学科。基于分子水平,能够更准确地界定物种分布格局,促进分子系统地理学的形成和发展。近年来,分子系统地理研究的开展,促进了对啮齿动物物种分布格局形成机制的理解。对啮齿动物的种内及种上分类阶元的系统演化关系、起源中心与演化历程、影响系统地理格局的因素、鼠害防控和保护生物学等分子系统地理学方面的研究进行了综述。并提出了啮齿动物分子系统地理学未来发展的四点展望:1)综合性系统地理学研究;2)区域系统地理学研究;3)物种演化的全面系统研究;4)新型分子标记和分析方法的发展。

    • 生态系统服务制图研究进展

      2014, 34(2):316-325. DOI: 10.5846/stxb201303110391

      摘要 (5161) HTML (553) PDF 1.81 M (3534) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统服务是生态学研究的前沿方向之一,生态系统服务制图是将生态系统服务的评估结果纳入到生态环境保护规划与管理决策制定与实施过程中的重要组成部分。生态系统服务制图是根据决策需求,选择合适的制图评价方法,对特定时空尺度上生态系统服务的空间分布以及在各种自然-社会因素共同影响下生态系统服务的情景变化进行量化描述的过程。它最终为决策参与者提供研究区域生态系统服务时空变化特征具体的、可视的量化描述,辅助决策者权衡利弊,最终制定出符合区域生态环境与人类社会共同可持续发展的最优决策。综述了生态系统服务制图的内涵及其在辅助决策过程中的重要作用;介绍了生态系统服务的重点研究内容(生态系统服务的提供、需求及权衡协同关系制图)及研究方法;并对目前研究中所存在的问题进行了深入的探讨,归纳了生态系统服务的制图评价流程及未来重点的研究方向。

    • >个体与基础生态
    • NaCl胁迫下沙枣幼苗生长和阳离子吸收、运输与分配特性

      2014, 34(2):326-336. DOI: 10.5846/stxb201303270530

      摘要 (2830) HTML (327) PDF 1.90 M (2209) 评论 (0) 收藏

      摘要:沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)耐盐性强,是我国北方生态脆弱地区造林绿化的一个先锋树种。为探讨沙枣的盐适应机制,研究了不同浓度NaCl(0、100和200 mmol/L)胁迫30d对其水培幼苗生物量累积以及不同组织(根、茎、叶)K+、Na+、Ca2+和Mg2+吸收、运输与分配的影响。结果表明:盐胁迫不同程度地促进了沙枣苗根系生长;100 mmol/L NaCl胁迫对幼苗生物量累积无明显影响,而200 mmol/L则显著抑制了生物量累积;盐胁迫幼苗根、茎、叶中Na+含量以及K+-Na+选择性运输系数(SK,Na)和Ca2+-Na+选择性运输系数(SCa,Na)显著或大幅度增加,而K+、Ca2+、Mg2+含量以及K+/Na+、Ca2+/Na+和Mg2+/Na+比值则显著或大幅度下降;200 mmol/L NaCl胁迫沙枣根Na+含量和根Na+净累积量分别为22.15 mg/g干重和1.87 mg/株(是对照的16.20倍和20.06倍),根成为Na+净累积量增加幅度最大的组织和Na+含量最高的组织;200 mmol/L NaCl胁迫沙枣茎、叶中的Na+含量以及冠组织Na+净累积量分别高达5.15、7.71 mg/g干重和3.29 mg/株(是对照的7.22倍、9.58倍和5.45倍),但幼苗仍能正常生长。综合分析认为,沙枣的盐适应机制是根系拒盐和冠组织耐盐,主要通过根系的补偿生长效应、根系对Na+的聚积与限制作用以及冠组织对Na+的忍耐来实现的,同时也与根、茎和叶对K+、Ca2+选择性运输能力显著增强有关。

    • 不同生境吉首蒲儿根叶片形态和叶绿素荧光特征的比较

      2014, 34(2):337-344. DOI: 10.5846/stxb201210291501

      摘要 (2980) HTML (398) PDF 1.63 M (2583) 评论 (0) 收藏

      摘要:吉首蒲儿根为近年发现的自然分布狭窄的珍稀植物,为了揭示其对不同生境的适应能力及机制,选择野外自然分布的3种河谷生境和人工引种的2种河谷外生境中的吉首蒲儿根为研究对象,比较其叶片形态和叶绿素荧光特征。研究发现,3种河谷生境吉首蒲儿根的叶面积、比叶面积要高于2种河谷外生境,而气孔密度、SPAD值则低于2种河谷外生境。5种生境吉首蒲儿根的Fv/Fm、Fv/Fo、Y(NPQ)没有显著差别,但谷外阳生生境下的吉首蒲儿根ETRmaxIk、qPY(Ⅱ)均高于其它各生境,而河谷林下生境吉首蒲儿根的ETRmaxIk、qPY(Ⅱ)均显著低于其它各生境,河谷瀑布生境、河谷山坡生境、谷外阴生生境吉首蒲儿根的以上4参数则无显著差别。结果表明:吉首蒲儿根能够通过减小叶面积、比叶面积,增加气孔密度、SPAD值来调整叶片结构,积极调控调节性能量耗散NPQ,提高PSⅡ实际光量子效率Y(Ⅱ)来适应较高的光照和中等空气相对湿度环境。

    • 小麦LAI-2000观测值对辐亮度变化的响应

      2014, 34(2):345-352. DOI: 10.5846/stxb201304300871

      摘要 (2799) HTML (498) PDF 2.23 M (2009) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用LAI-2000植物冠层分析仪和ASD光谱仪,通过固定点拔节期冬小麦叶面积指数(LAI)观测实验和同步光谱辐亮度实验,测量了晴天条件下,固定点冬小麦从中午至傍晚24个不同时刻的LAI值及对应的辐亮度。继之分析了此段时间内测得的定点冬小麦LAI值分别与对应时刻可见光和近红外谱段的天空光辐亮度、总辐亮度和太阳直射辐亮度值之间的相关性。结果表明,无论波长小于490nm的谱段,还是波长大于490 nm的谱段,LAI与天空光辐亮度、总辐亮度和太阳直射辐亮度都呈负相关,相关系数(R2)高达0.8左右;尤其LAI与天空光辐亮度的负相关性最高,这种相关性随着波长的增大而减小。LAI与各谱段天空光辐亮度的相关性特征可为LAI-2000晴天观测的LAI值归一化修正处理提供一种新思路和技术途径,以消除太阳直射光的影响,从而解决LAI-2000只能在晴天观测的局限性,拓展LAI-2000在晴天观测条件下的适用性。

    • K+、Cr6+对网纹藤壶幼虫发育和存活的影响

      2014, 34(2):353-358. DOI: 10.5846/stxb201304240795

      摘要 (2754) HTML (363) PDF 1.92 M (2046) 评论 (0) 收藏

      摘要:以华南沿海污损生物群落优势种网纹藤壶(Balanus reticulatus)的幼虫为研究对象,探讨钾、铬2种金属离子对其幼虫存活及发育的影响。实验所用金属离子溶液是将K+和Cr6+母液添加到过滤消毒海水中配制。将活泼健壮的网纹藤壶无节幼虫置于上述溶液中,以亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)为饵料于30℃左右的黑暗环境中培养5d,镜检观察记录幼虫发育状况并进行统计分析。结果表明,K+对网纹藤壶幼虫发育和存活的影响均不明显;而Cr6+对幼虫发育具有一定的毒杀和抑制作用,不仅幼虫存活率低于对照组,而且金星幼虫所占百分率也低于对照组。

    • 马铃薯甲虫成虫田间扩散规律

      2014, 34(2):359-366. DOI: 10.5846/stxb201304180743

      摘要 (2747) HTML (460) PDF 2.32 M (1762) 评论 (0) 收藏

      摘要:马铃薯甲虫具有很强的自主扩散能力,为进一步明确马铃薯甲虫在田间自然条件下的扩散特性,采用“标记-释放-回捕”方法研究了农田生态系统下的马铃薯甲虫扩散规律。结果表明:随着释放时间的推后,回捕得到的虫口数量逐渐减少。田间的平均拥挤度、平均密度和拥挤度指标也逐渐减小,至释放后7 d,马铃薯甲虫的空间分布格局变化为均匀分布。在扩散速度上,马铃薯甲虫越冬代和第2代成虫扩散速度显著高于第1代成虫,而越冬代和第2代成虫的扩散速度差异不明显,雌虫的扩散速度大于雄虫。在扩散方向上,各世代成虫扩散没有明显的方向性,呈向四周随机扩散趋势。

    • >种群、群落和生态系统
    • 莱州湾及黄河口水域鱼类群落结构的季节变化

      2014, 34(2):367-376. DOI: 10.5846/stxb201303060354

      摘要 (3140) HTML (328) PDF 3.13 M (2360) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据2011年5月-2012年4月对莱州湾及黄河口水域9个航次的渔业底拖网调查数据,对该水域鱼类群落结构特征及其季节变化进行了初步研究。结果表明:莱州湾及黄河口水域共捕获鱼类62种,隶属于11目、34科、53属,主要由暖水种和暖温种组成,其中鲈形目种类最多(37种),其次是鲉形目(7种)和鲽形目(6种)。春季优势种包括矛尾鰕虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)、鲱衔(Callionymus beniteguri)、短吻红舌鳎(Cynoglossus joyneri)、矛尾复鰕虎鱼(Synechogobius hasta)和方氏云鳚(Enedrias fangi),其渔获量占总渔获量的70.8%;夏季包括矛尾鰕虎鱼、斑鰶(Konosirus punctatus)、鲱衔和短吻红舌鳎,占总渔获量的68.1%;秋季包括矛尾鰕虎鱼、赤鼻棱鳀(Thrissa kammalensis)、鳀(Engraulis japonicus)、青鳞小沙丁鱼(Sardinella zunasi)、斑鰶、小黄鱼(Larimichthys polyactis)和矛尾复鰕虎鱼,占总渔获量的87.1%。平均单位时间渔获量存在显著季节变化,以秋季最高(22.63kg/h),其次是夏季(16.75kg/h),春季最低(1.29kg/h)。春季(5月)平均单位时间渔获量为0.69kg/h,为1959年、2003年、2006年和2008年春季(5月)的0.3%、0.3%、1.7%和541.2%,鱼类资源量虽有所回升,但总体呈大幅下降的趋势。鱼类种类数、丰富度指数和多样性指数夏季较高,秋季次之,春季最低,但是以渔获尾数计算的均匀度指数,夏季最大,春季最小,以渔获量计算的均匀度指数则相反,且丰富度指数和多样性指数与表层温度呈极显著相关(P<0.01),丰富度指数和均匀度指数与表层盐度呈极显著相关(P<0.01)。

    • 黄海中南部不同断面鱼类群落结构及其多样性

      2014, 34(2):377-389. DOI: 10.5846/stxb201301110084

      摘要 (2361) HTML (320) PDF 6.64 M (1883) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于2006年9月和12月、2007年3月和5月对黄海中南部不同断面的底拖网调查数据,对黄海中南部不同断面的鱼类群落结构、多样性、单位时间的渔获量分布及其与环境因子的关系进行了分析。结果表明,调查中共捕获鱼类109种,其中鲈形目种类最多(45种,占40.18%),其次是鲉形目(12种,占10.71%)、鲱形目(10种,占8.93%)和鲽形目(10种,占8.93%),主要由暖温种和暖水种组成,并且暖水种和暖温种在各断面渔获量中所占的比例随时间不同而有所差异。各断面主要鱼种除小黄鱼Larimichthys polyactis、带鱼Trichiurus lepturus、银鲳Pampus argenteus等种类外,以小型中上层鱼类(鳀Engraulis japonicus、黄鲫Setipinna taty等)和底层经济价值较低的鱼类(黄鮟鱇Lophius litulon、细纹狮子鱼Liparis tanakai等)为主,各断面优势种渔获量均占其总渔获量的50%以上,主要鱼种渔获量均占其总渔获量85%以上。渔获物的营养级主要分布在4.2-4.5、3.0-3.3和3.6-3.9,各营养级渔获量随时间和断面的不同有所变化。鱼类长度谱主要集中在3-24 cm,由南向北长度谱逐渐增大。各断面鱼类群落多样性指数差异不大,与底层温度和深度关系密切。

    • 苏南地区湖泊群的富营养化状态比较及指标阈值判定分析

      2014, 34(2):390-399. DOI: 10.5846/stxb201211281695

      摘要 (2802) HTML (344) PDF 3.95 M (2415) 评论 (0) 收藏

      摘要:借助综合营养状态指数法、箱须图法以及拐点探测分析法,分析了苏南地区11个主要湖泊的富营养化特征以及各湖之间的差异性,并探讨湖泊由轻度富营养化向中度富营养化状态转换的相关指标阈值。结果显示苏南地区各湖泊的营养物水平存在明显的阶梯状特征,不同湖泊所处的富营养化阶段有所不同。典型封闭型湖泊水源地尚湖与傀儡湖水质最好,总体为Ⅱ-Ⅲ类,评价为中营养状态。典型过水性湖泊淀山湖与澄湖水质最差,TN和TP均劣于Ⅴ类,评价为中度富营养状态,其他湖泊属于轻度富营养化状态。基于拐点分析,提出苏南地区湖泊群富营养化状态由轻度向中度转变的指标阈值:CODMn为4.7mg/L,NH3-N为1.0mg/L,TN为2.3mg/L,TP为0.125mg/L,Chl-a为25μg/L,透明度为50cm;尚湖和傀儡湖处于富营养化最轻的下游区,元荡和阳澄湖目前处于敏感的拐点区域,而淀山湖、澄湖、长荡湖等其他湖泊处于富营养化程度较重的上游区。苏南湖泊群的富营养化状态差异性主要是由不同人为干扰强度和水资源管理模式引起的,实现管理目标由资源利用向资源保护合理转变是解决富营养化问题的关键。

    • 盐城淤泥质潮滩湿地潮沟发育及其对米草扩张的影响

      2014, 34(2):400-409. DOI: 10.5846/stxb201304220777

      摘要 (2608) HTML (464) PDF 1.85 M (2489) 评论 (0) 收藏

      摘要:潮沟是潮滩上发育典型的地貌因子,是潮滩演变的重要标志。米草植被的发育与扩张,改变了潮流的动力特征和滩面物质组成,从而形成了特殊的米草潮沟系统。采用实地调查与遥感影像相结合的方法,分析了湿地潮沟的整体形态特征,并重点对米草潮沟系统的形态特征及成因进行了系统分析。结果表明:①受潮流和地形作用的控制,本区并无大型潮沟分布,潮沟规模从北至南依次增大,发育高程为0-1.8 m。盐沼和光滩上潮沟形态截然不同。②米草潮沟系统具有独特特征:潮沟多窄而深、密度大、分级多、侧向迁移小于纵向迁移、宽深比较小;潮沟两侧发育高度不等的不对称性的沿岸堤;盐沼边缘发育有陡坎和冲沟,并贯穿整个米草带。③潮沟的发育是影响米草向内陆碱蓬区扩张的因素之一,起着非常重要的引领作用,而米草陆向扩张的宽度和幅度取决于所在区域潮沟的发育程度。同时,随米草扩张速度的降低,光滩上潮沟的活动性有所放缓。

    • 江苏省农作物最大光能利用率时空特征及影响因子

      2014, 34(2):410-420. DOI: 10.5846/stxb201301120086

      摘要 (2810) HTML (358) PDF 6.69 M (2988) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于遥感数据的光能利用率模型被广泛应用于计算陆地生态系统的生产力,但其结果对最大光能利用率(εmax)参数非常敏感。由于该参数存在明显的时空变异性,在区域尺度上难以确定。利用MODIS遥感数据、分县产量统计数据和VPM模型推算了2001-2010年江苏省各县逐年的农田εmax,分析了其时空变化特征及其可能原因。结果表明,在2001-2010年期间,江苏省61个县区农田εmax平均值的变化范围为0.757-3.435 g C/MJ,呈现北高南低、中间高四周较低的空间分布特征;各县区农田的εmax都呈现出上升趋势,但在2001-2006年期间存在明显的年际波动,2002年、2004年和2006年的εmax相对较低,2007年后全省农田εmax稳定上升;εmax的年际波动呈现由北向南递减的趋势;全省大部分地区εmax的年际变化与单位耕地面积农用化肥施用量呈正相关性,苏北北部尤为明显;同时也与C4作物产量所占比例相关。研究表明在利用光能利用率模型计算农田生产力时,需要发展能考虑εmax时空变化的参数化方案。

    • 1961-2010年潜在干旱对我国夏玉米产量影响的模拟分析

      2014, 34(2):421-429. DOI: 10.5846/stxb201305060937

      摘要 (2747) HTML (362) PDF 3.54 M (2488) 评论 (0) 收藏

      摘要:玉米是我国重要的粮食和饲料作物,旱灾是玉米生产中常见的气象灾害。采用CERES-Maize作物模拟模型,模拟了1961-2010年潜在干旱对我国夏玉米产量影响的时空变化趋势,并分析了其与大气环流因子间的关系,以期了解我国50年来夏玉米受旱的变化情况,并为干旱的研究方法提供一些参考。结果表明:(1)1961-2010年我国夏玉米的潜在产量损失呈略微下降的趋势,不同时期表现不同,其中20世纪60年代、90年代表现为上升趋势。(2)在过去50年里,我国夏玉米潜在旱灾损失中心有向东北移动的趋势,华北地区受旱程度的减轻和东北地区受旱程度的增强是造成损失中心移动的主要原因。(3)我国夏玉米潜在旱灾产量损失中心的经纬度和影响我国夏季降水的北极涡、副热带高压系统的部分指数具有显著的相关关系。当北极涡在生长季前期或同期偏小、偏弱时,我国夏玉米潜在旱灾产量损失中心将偏东、偏北,而副热带高压系统影响更为复杂。

    • 黑龙江省20世纪森林变化及对氧气释放量的影响

      2014, 34(2):430-441. DOI: 10.5846/stxb201304280861

      摘要 (2930) HTML (780) PDF 6.51 M (1936) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着对大气环境质量研究的深入,大气中氧气含量变化也引起了关注。森林是固碳释氧的重要生态系统,黑龙江省近百年来,森林面积减少了37.163%,估算由此导致的森林氧气释放量变化,对研究大气氧气含量变化具有重要意义。以黑龙江省1900年、1949年、1986年和2009年为时间断面,采用C-FIX模型及碳氧平衡方法,模拟并分析了20世纪黑龙江省森林氧气释放量及其变化。结果表明:(1)黑龙江省20世纪森林面积减少了106667.570 km2,森林覆盖率减少了23.568%。除樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)林、针阔混交林面积有所增加外,其它树种的森林面积均减少,其中云冷杉(Picea asperata and Abies nephrolepis)林及红松(Pinus koraiensis)林面积减少超过80%,空间上以松嫩平原及三江平原减少最为显著;(2)森林年氧气释放量百年来减少了5621.560万t,减少近三分之一,其空间变化明显,西南部森林氧气释放量由百年前的最高区域变为最低区域,三江平原释放氧气的森林区域明显减少;(3)百年来各行政区森林年氧气释放量除伊春微弱增加外,其余均呈减少趋势。其中大庆市、齐齐哈尔市减少显著,减少了90%以上;(4)控制实验表明,森林面积变化导致黑龙江省区域森林年氧气释放量减少了50%。人类活动引起的森林面积减少,是导致黑龙江省森林氧气释放量减少的主要因素。

    • 松嫩草原不同演替阶段大型土壤动物功能类群特征

      2014, 34(2):442-450. DOI: 10.5846/stxb201306011266

      摘要 (2783) HTML (309) PDF 1.59 M (2065) 评论 (0) 收藏

      摘要:大型土壤动物处于整个土壤食物网的最顶端,其各功能类群控制着其他动物所需资源的有效性,是土壤生态系统的重要组成部分。为了查明松嫩草原大型土壤动物的功能类群特征,在2006年5-10月期间,逐月对松嫩草原羊草、羊草+虎尾草、虎尾草、碱茅、碱蓬和光碱斑6个演替阶段大型土壤动物的功能类群组成、结构、多样性等特征进行研究。依据其食性将该区土壤动物划分为杂食性、植食性、捕食性和腐食性4个功能类群其中,杂食性土壤动物个体密度所占比例最多为39.16%,植食性土壤动物的类群数所占比例最多为50.00%,腐食性土壤动物个体密度和类群数所占比例均最小,分别为8.09%和12.82%。各功能类群土壤动物个体密度和类群数的相关性不显著(P>0.05)。从水平结构来看,总体上各功能类群土壤动物在羊草群落和羊草+虎尾草群落个体密度和类群数较多,在无植被的光碱斑生境土壤动物的个体密度和类群数较少,植食性土壤动物的个体密度和类群数、杂食性土壤动物个体密度、腐食性土壤动物个体密度和类群数随着群落演替发生显著的变化(P<0.01)。植食性和腐食性土壤动物个体密度和类群数相关性显著(P<0.05)。垂直结构上,0-10 cm土层和20-30 cm土层除捕食性土壤动物个体密度以外,其它各功能类群土壤动物个体密度随着群落演替发生显著的变化(P<0.05或P<0.01);10-20 cm土层,除腐食性土壤动物个体密度以外,其它各功能类群土壤动物个体密度随着群落演替发生显著的变化(P<0.05或P<0.01)。0-10 cm土层,植食性和杂食性土壤动物个体密度(P<0.05)相关性显著;10-20 cm土层,植食性和腐食性土壤动物个体密度(P<0.05)相关性显著。不同演替阶段对各功能类群土壤动物的多样性影响程度有所不同。4种功能类群土壤动物在羊草群落和光碱斑之间相似性指数较低,个体数量组成在演替初期的羊草群落和演替后期的光碱斑差异比较大。以上研究结果表明,松嫩草原不同退化演替阶段能够降低大型土壤动物功能类群组成和结构复杂性。

    • 小兴安岭6种森林类型土壤微生物量的季节变化特征

      2014, 34(2):451-459. DOI: 10.5846/stxb201304050608

      摘要 (3177) HTML (306) PDF 1.65 M (2783) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤微生物是森林生态系统的重要调节者和分解者,其微生物量是陆地生态系统碳氮循环的重要组成部分。采用氯仿熏蒸浸提法测定了小兴安岭6种森林类型不同季节的土壤微生物量碳(MBC)和氮(MBN),并分析了其与土壤环境因子的关系,探讨根系去除对土壤微生物量的影响。结果表明:MBC和MBN的季节变化因森林类型的差异而有所不同,但最高值多发生在8月中旬;MBC和MBN在根系去除后均有不同程度的减少;MBC和MBN分别与土壤有机碳、全氮及含水量呈显著正相关(P < 0.05);MBN与土壤温度呈极显著正相关(P < 0.01)。显然,研究区的土壤微生物量受土壤温度、湿度及土壤有效养分综合作用的影响。

    • >景观、区域和全球生态
    • 黄淮海地区干旱变化特征及其对气候变化的响应

      2014, 34(2):460-470. DOI: 10.5846/stxb201301240148

      摘要 (3318) HTML (468) PDF 8.16 M (2627) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究气候变化背景下黄淮海地区的干旱特征,基于黄淮海平原34个气象站点的1961-2012年气象数据,使用相对湿润指数探讨分析了近50年黄淮海地区冬小麦生长季及4个季节干旱的时空变化及其对气候变化的响应。结果表明:(1)在整个分析期内(1961-2011)冬小麦生长季干旱减轻,但是在近20年干旱有了加重的趋势,且干旱加重的趋势是一种突变现象。(2)黄淮海地区1961年以来,春季、冬季以及冬小麦生长季内均表现为不同程度的干旱,干旱频率都达到90%以上,其中春、冬两季最为干旱,3个时段整个黄淮海中北部地区都为高频干旱区域,且4个季节及冬小麦生长季干旱程度与干旱频率的区域分布均表现为由南向北递增的趋势。(3)黄淮海地区的干旱特征对降水、太阳辐射和相对湿度这3个气候要素的变化最为敏感。

    • 我国西南地区风速变化及其影响因素

      2014, 34(2):471-481. DOI: 10.5846/stxb201305141051

      摘要 (3326) HTML (519) PDF 7.06 M (2124) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于110个台站日风速观测资料,对我国西南地区1969-2009年风速时空变化及其影响因素进行研究,结果表明:1969-2009年西南地区平均风速以0.24 m s-1 10a-1的速率显著降低,其中1969-2000年平均风速以0.37 m s-1 10a-1速率降低,而2001-2009年却以0.55 m s-1 10a-1的速率升高,各季节、非季风和季风期风速变化趋势与年序列相似。空间分布上,1969-2009年风速降低台站主要位于高海拔区,降低幅度呈现西高东低趋势。1969-2000年风速降低台站主要位于西藏高原、横断山区和云南高原。2001-2009年风速增加台站主要位于云南高原、横断山区和四川盆地。风速这种变化趋势一方面受大气环流影响,西风环流和季风环流风速的减弱可能是2000年之前风速降低的重要原因,而纬向风的加强则对2000年以来风速增强有重要贡献。另一方面,区域变暖是风速降低的关键诱因。

    • 青海湖流域矮嵩草草甸土壤有机碳密度分布特征

      2014, 34(2):482-490. DOI: 10.5846/stxb201304100668

      摘要 (2790) HTML (293) PDF 1.98 M (2228) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对青海湖流域不同退化程度矮嵩草草甸土壤容重和有机碳含量的测定,确定了其土壤有机碳密度。结果表明:不同退化程度下矮嵩草草甸土壤有机碳含量和变化特征各有不同。从未退化-重度退化,0-100 cm土壤剖面平均有机碳含量分别为(25.17±4.73)g/kg,(17.51±3.06) g/kg,(20.79±1.30) g/kg和(14.53±1.20) g/kg,即未退化>中度退化>轻度退化>重度退化;0-20 cm土壤平均有机碳含量从(64.47±11.70) g/kg减少为(14.52±1.52) g/kg,减少了77.48%。土壤剖面有机碳密度变化趋势与其有机碳含量变化趋势一致。0-100 cm土壤剖面有机碳密度分别为(18.16±4.12) kg/m3,(14.24±3.52) kg/m3,(18.64±2.82) kg/m3和(13.27±2.28) kg/m3,即中度退化>未退化>轻度退化>重度退化;土壤有机碳集中分布在0-40 cm深度,从未退化到严重退化,该深度有机碳密度分别为(32.06±6.41) kg/m3,(25.10±4.20) kg/m3,(22.68±3.17) kg/m3和(17.10±2.77) kg/m3,比整个剖面有机碳密度高出76.53%,76.25%,21.68%和28.88%。不考虑其他因素,以空间尺度代替时间尺度,这一结果说明矮嵩草草甸的退化导致土壤逐渐释放有机碳,其作为储存碳的功能在减弱,必须加强对矮嵩草草甸生态系统的保护,以防止其碳库变为碳源。

    • 基于生命周期评价的上海市水稻生产的碳足迹

      2014, 34(2):491-499. DOI: 10.5846/stxb201304240794

      摘要 (4004) HTML (426) PDF 1.86 M (3478) 评论 (0) 收藏

      摘要:碳足迹是指由企业、组织或个人引起的碳排放的集合。参照PAS2050规范并结合生命周期评价方法对上海市水稻生产进行了碳足迹评估。结果表明:(1)目前上海市水稻生产的碳排放为11.8114 t CO2e/hm2,折合每吨水稻生产周期的碳足迹为1.2321 t CO2e;(2)稻田温室气体排放是水稻生产最主要的碳排放源,每吨水稻生产的总排放量为0.9507 t CO2e,占水稻生产全部碳排放的77.1%,其中甲烷(CH4)又是最主要的温室气体,对稻田温室气体碳排放的贡献率高达96.6%;(3)化学肥料的施用是第二大碳排放源,每吨水稻生产的总排放量为0.2044 t CO2e,占水稻生产总碳排放的16.5%,其中N最高,排放量为0.1159 t CO2e。因此,上海低碳水稻生产的关键在降低稻田甲烷的排放,另外可通过提高氮肥利用效率,减少氮肥施用等方法减少种植过程中碳排放。

    • >研究简报
    • 荒漠草原区柠条固沙人工林地表草本植被季节变化特征

      2014, 34(2):500-508. DOI: 10.5846/stxb201204040468

      摘要 (2803) HTML (294) PDF 1.59 M (2621) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究荒漠草原人工林固沙区地表草本植被季节变化特征及其和柠条林龄的关系,对于分析柠条人工林地表草本植物的季节适应性和制订合理的人工林管理措施均具有重要的科学意义。选择6、15、24年生和36年生柠条人工林为研究对象,通过调查每个样地5月、8月和10月地表草本植物密度、物种数、盖度和高度,分析了荒漠草原区柠条人工固沙林生长过程中地表草本植被季节变化特征及其影响因素。结果表明,地表草本植物物种数在柠条林龄6和15a时受季节改变的影响较小,在24a之后受到季节变化的显著影响(P<0.05)。地表草本植物密度在柠条林龄6a时受季节改变的影响较小,但在15a之后季节变化显著影响地表草本植物个体数分布(P<0.05),而且在10月具有最多的地表草本植物个体数。地表草本植被盖度和高度均受到季节变化的显著影响(P<0.05),而受林龄的影响较小;不同年龄林地地表草本植被盖度和高度均表现为10月和8月较高,5月较低。研究表明,荒漠草原柠条人工林固沙区,柠条林发育生长和灌木形态的改变不仅影响土壤营养条件,而且还可以调控由于季节改变而引起的土壤温湿度变化,柠条林龄和季节更替二者交互作用,共同影响地表草本植被的季节变化特征。

    • 跨地带土壤置换实验研究

      2014, 34(2):509-516. DOI: 10.5846/stxb201209191320

      摘要 (2315) HTML (343) PDF 1.40 M (1922) 评论 (0) 收藏

      摘要:以温带针阔混交林暗棕壤地带内的白浆土、草甸土、泥炭土为原料,以长白山自然保护区内的寒温带山地棕色针叶林土为置换对象,完成了仿自然原型的土壤合成,进行了跨地带的土壤置换与植被生长实验研究。结果表明:①山地棕色针叶林土的腐殖质层厚度、酸度和速效氮含量为植被生长的限制性因子;②合成土壤理化指标必须以原生土壤限制因子拐点(值)指标为确定依据,作为合成土壤的关键性指标;③在长白山采用泥炭土与草甸土各占1/4,白浆土占1/2进行混合,土层厚度40cm,并使用石灰进行调酸达到中性后,植被恢复效果最好、造价最低。

    • SWAT模型对景观格局变化的敏感性分析——以丹江口库区老灌河流域为例

      2014, 34(2):517-525. DOI: 10.5846/stxb201303070366

      摘要 (3117) HTML (433) PDF 4.43 M (2009) 评论 (0) 收藏

      摘要:景观的空间配置与类型组成能够对流域的产流、产沙及非点源污染产生影响。在以往SWAT模型研究中,往往默认水文模型考虑了该影响。为分析SWAT模型对不同景观格局变化的敏感性,根据老灌河流域2000年土地利用在各子流域的组成,模拟研究区更为破碎、复杂的景观空间配置,通过设置多套试验参数,利用SWAT模型生成基于不同景观格局的模拟结果。结果表明,SWAT模型不能反映除坡度和面积变化之外的景观水平下各斑块之间因景观空间格局改变对流域产流、产沙以及非点源污染的影响;模型通过其他参数的调整,弥补了模型分析数据的不足,使实测数据与模型部分结果高度吻合。这表明,一个能够反映流域部分水文特征的SWAT模型,未必是对研究区真实情形的模拟,而是各个参数间平衡的结果。因此,在利用SWAT模型分析模拟景观变化时,不应默认模型能够模拟景观空间格局改变对流域水文过程的影响,同时研究者可以通过划分坡度带,提高模型对不同坡度土地利用的敏感性。

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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