摘要:

摘要:茉莉酸信号分子参与植物生长发育众多生理过程的调控,尤其是作为环境信号分子能有效地介导植物对生物及非生物胁迫的防御反应。迄今已知具有信号分子生理功能的至少包括茉莉酸(jasmonic acid, JA)以及茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)和茉莉酸-异亮氨酸复合物(jasmonoyl-isoleucine, JA-Ile)等茉莉酸衍生物,统称为茉莉酸类化合物(jasmonates, JAs)。从环境信号分子角度介绍了茉莉酸信号的启动(环境信号感知与转导、茉莉酸类化合物合成)、传递(局部传递、维管束传输、空气传播)和生物学功能(茉莉酸信号受体、调控的转录因子、参与的生物学过程)。

摘要:以感染内生真菌的天然禾草羊草为实验材料,通过体外纯培养条件下的内生真菌、感染内生真菌的离体叶片和在体叶片对3种病原菌的抑菌实验,以探讨内生真菌对宿主植物羊草在抗病性方面的贡献。结果表明:体外纯培养条件下,分离自羊草的内生真菌Epichloë bromicola对新月弯孢(Curvularia lunata)、根腐离蠕孢(Bipolaris sorokiniana)和枝孢霉(Cladosporium sp.)这3种病原菌都具有抑制作用,抑菌率分别达56.22%,46.93%和45.15%,且内生真菌培养滤液可以有效抑制这3种病原菌的孢子萌发,平均萌发率分别为30.4%,15.7%和16.4%;宿主植物叶片在离体条件下,内生真菌感染可以有效降低羊草叶片受C. lunata和C. sp.侵染后的病斑数或病斑长度,但对B. sorokiniana不起作用,甚至提高了叶片的病斑数及病斑长度,而离体叶片提取液对不同病原菌均有不同程度的抑制作用;在体条件下,内生真菌均可以通过降低叶片病斑数来增强羊草植株对这3种病原菌的抗性。由此看来,内生真菌E. bromicola对宿主植物羊草在抗病原菌侵染方面有一定的增益作用。

摘要:在古尔班通古特沙漠70个固定样地中采集了87种植物种子,通过测量种子百粒重,分析了种子大小在不同分类群中的变异规律,并调查了样地中不同类型种子总数目的空间格局。结果发现:1)古尔班通古特沙漠植物种子大小可分为:A(0.1-1 mg)、B(1-10 mg)、C(10-100 mg)、D(100-1000 mg)、E(1000-5000 mg)5种类型。拥有不同类型物种数量差异较大,其中D型种子物种最多,含41种占总物种数目的47.1%,其次C型种子30种占总物种数目的34.5%,E型种子占总物种数的13.8%,B型种子总物种数的3.5%,A型种子占总物种数的1.1%。沙漠植物中中等种子大小物种占多数,与以色列特拉维夫以北的Poleg自然保护区地中海沿岸沙漠地区相似。由于本地属、种为地中海区、西亚至中亚分布,所以认为本沙漠种子大小主要受系统演化影响。2)科间种子大小存在极显著差异,百粒重最大科是蓼科(29315 mg)、最小的是列当科(0.3 mg)。藜科,菊科,紫草科的属间种子大小差异显著。3)生活型间种子大小差异显著,种子大小从大到小排序为:灌木 > 类短命植物 > 多年生草本 > 短命植物 > 半灌木 > 1年生草本。4)种子大小与物种相对分布频度相关性不显著,但将相对分布频度小于1.4%的环境特化物种去除后,种子大小与物种相对分布频度呈指数型极显著负相关。5)B型、C型、D型三类种子在样地中的总数目随海拔、经度和降水的增加而极显著增加,随纬度的增加而极显著降低,E型种子则与之相反。表明古尔班通古特沙漠未来随着降水的增加,B型、C型、D型种子的植物优势性逐渐增加,而E型种子的灌木类等物种优势性逐渐减少,注意加以保护。

摘要:以广布湿生藓类——湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum)为比较材料,研究东亚特有濒危植物尖叶拟船叶藓 (Dolichomitriopsis diversiformis) 在不同快速脱水和复水胁迫下PSⅡ的叶绿素光合荧光变化和活性氧代谢及抗氧化系统变化,探讨两种藓类生理生态适应性差异的成因,以初步确定尖叶拟船叶藓受水分条件限制分布狭窄趋于濒危的原因。结果显示:(1)尖叶拟船叶藓的光合电子传递在脱水后可被极微弱光完全抑制,其抑制光强的恢复明显慢于湿地匐灯藓;其PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学量子效率(YⅡ)先降而后升,恢复较慢;光化学淬灭(qP)复水后恢复较快,非光化学淬灭(NPQ)的绝对值和变化速率则始终低于湿地匐灯藓。(2)尖叶拟船叶藓活性氧水平明显高于湿地匐灯藓;其SOD、CAT、APX等抗氧化系统酶活性整体变化幅度较大,抗氧化保护物质(AsA)含量则明显低于湿地匐灯藓。以上结果表明尖叶拟船叶藓受到环境水分因子限制的原因主要有:(1)PSⅡ的反应中心色素(P680)对脱水伤害较为敏感;(2)复水修复过程中抗氧化保护系统的保护能力偏低。

摘要:为研究骆驼刺对不同环割的生理响应,以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲外围骆驼刺为试验材料,设置了对照(CK),韧皮部半割(PS),韧皮部全割(PF),木质部半割(XS)4种处理,研究了骆驼刺的气孔导度、光合色素含量、Chl a/b、叶绿素荧光参数和曲线在不同环割处理下的变化特征。结果表明:短期韧皮部半割对骆驼刺各项生理指标影响不明显;韧皮部全割下,骆驼刺气孔导度、光合色素含量、叶绿素荧光参数有了不同程度的下降;木质部半割显著降低了骆驼刺气孔导度但光合色素含量和大部分荧光参数没有发生变化。处理后第5天和第10天各项参数相差不大,短期内环割对骆驼刺的伤害程度随时间推移变化较小。总体来看,短期环割处理对骆驼刺伤害程度是PF>XS>PS>CK。在荒漠化防治过程中,应尽量避免骆驼刺的韧皮部被全部剥蚀。

摘要:核桃是华北山区重要的经济树种,但该地区水资源紧缺,因此研究核桃液流耗水变化及其对气象因子的响应对于加强核桃水分管理、确定水分承载力具有指导意义。2008-2010年连续3个生长季节观测分析了华北山区核桃单株液流变化特征,研究了不同时间尺度(日尺度、月尺度)核桃液流与气象因子、参考作物蒸散量(ET₀)的关系,并利用2009-2010年数据建立了拟合方程,在此基础上用拟合方程的估算值与2008年液流实测值进行了对比验证。结果表明:核桃液流具有明显的时间变化特征,最大液流量出现在5、6月份,2008-2010年生长季节(4-9月份)核桃液流量分别为893.23 L、854.88 L和841.77 L,日平均液流量分别为4.96 L、4.75 L和4.68 L。液流年际差异主要是由年降雨量引起。核桃液流与不同时间尺度下气象因子、ET₀均有较好的相关性,且随着时间尺度的增加,二者间的相关性变大。利用2009-2010年液流实测值与气象因子、ET₀建立的拟合方程,对2008年液流值进行了拟合,并与实测值进行了对比验证,发现不同时间尺度下液流拟合值与实测值均具有较好的一致性。在不能实现对液流进行连续观测的情况下,可以结合当地的气象资料、ET₀等因子,利用建立的拟合方程对树木液流进行估算,弥补缺失的数据,具有较高的精确性,可用于指导当地核桃水分管理。

摘要:长白山西坡岳桦林带的草本植物(以小叶章为代表)侵入了苔原带,形成了独特的植物入侵现象。在光谱及影像分析的基础上,结合GPS(Global Positional System)定位技术,并依据小叶章与牛皮杜鹃的光谱差异及其反演的NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)植被指数,揭示小叶章侵入苔原带的过程;通过对不同侵入时间、强度的斑块进行群落调查及土壤测试,探究小叶章侵入苔原带的生态后果。结果显示小叶章侵入苔原带始于20世纪80年代后期,由低海拔向高海拔推进,进入21世纪后逐渐形成了稳定的以小叶章为优势物种的植物群落结构。目前,低海拔处的小叶章斑块经过多年扩张已连接成片,而高海拔处的斑块正处于扩张的初期阶段。从生物多样性变化可以看出,小叶章侵入苔原带导致植物群落多样性升高和物种数量的增加,苔原带原有的灌木数量明显减少,草本植物逐渐增多。植被的改变影响了土壤的理化性质,C/N比下降,土壤腐殖质含量和全氮含量下降,但速效氮和土壤持水能力上升,土壤养分的高效利用又进一步推动了小叶章的侵入。小叶章侵入苔原带已经造成了严重的生态后果。

摘要:采用(AC)₁₂、(AG)₁₂两种生物素探针,通过磁珠富集法构建了柔鱼部分基因组微卫星富集文库。68个阳性克隆中有60个含有微卫星序列,重复次数在10次以上的占86.84%,最高重复次数为33次。其中,完美型微卫星占60.53%,非完美型微卫星占36.84%,混合型微卫星占2.63%。除探针使用的AC/TG、AG/TC重复外,还得到ACAG、AGAC重复序列。利用筛选出的8个微卫星位点对北太平洋柔鱼6个群体的遗传多样性及遗传结构进行分析。结果表明,8个微卫星位点均为高度多态性位点(PIC=0.787-0.987),位点Bo103与位点Bo105极显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P < 0.01)。6个地理位置的柔鱼群体显示出较高的遗传多样性水平(H_o=0.672-0.761,H_e=0.808-0.851)。两两群体间的F_st值以及AMOVA分析结果均表明,群体间遗传分化不显著(F_st=0.00559,P > 0.05),遗传差异主要来自于个体间。基于Nei's遗传距离的UPGMA聚类树显示,北太平洋东北部2个柔鱼群体(NE1、NE3)聚为一类,西北部3个群体(NW1、NW2、NW3)与东北部1个群体(NE2)另聚为一类,且群体NW1与群体NE2亲缘关系最近,遗传距离与地理距离线性相关分析没有呈现出正相关性(R=0.175,P > 0.05)。遗传结构分析结果推断北太平洋柔鱼存在1个理论群。柔鱼个体具有较强的游泳能力,在海流的作用下,群体之间存在较强的基因交流。建议今后在柔鱼资源开发利用过程中将北太平洋柔鱼看作1个管理单元。

摘要:采用盆栽试验,研究了核桃(Juglans regia)凋落叶分解对小麦(Triticum aestivum)生长及抗氧化酶系统、渗透调节物质含量的影响。试验设置A₁(30 g/盆)、A₂(60 g/盆)、A₃(90 g/盆) 和对照(CK) 4 个凋落叶水平,将各处理的凋落叶分别与8 kg 土壤混合后装盆。同时设置补充试验,将称好的核桃凋落叶蒸煮12 h,先后用80%丙酮和乙醇充分浸泡24 h,再蒸煮12 h,其他处理方法和条件相同,观测分析浸提蒸煮后的核桃凋落叶在施入土壤后对受体植物的影响。结果表明:核桃凋落叶分解(0-160 d)明显抑制了小麦茎秆地径、茎高、株高、地上部分干重,并随凋落叶量的增加抑制作用增强;随凋落叶量的增加,75-115 d小麦叶片超氧化物歧化酶SOD活性增强,但过氧化氢酶CAT和过氧化物酶POD活性显著低于CK但各凋落叶处理之间变化不明显;75-95 d小麦叶片丙二醛MDA含量变化不明显,115 d时随凋落叶量增加MDA含量显著增加;75-115 d随凋落叶量的增加可溶性糖含量显著增加,但可溶性蛋白含量呈现出下降的趋势;各处理凋落叶对小麦的化感综合效应CE均表现为抑制效应,0-115 d抑制效应增强,115 d后抑制效应减弱,这是由于核桃凋落叶在土壤中分解释放的有害次生代谢物质已明显减少;在补充试验中,各处理间无明显形态差别,CK、B₁ (30 g/盆) 和B₂ (60 g/盆) 水平下各生长指标差异不显著(P > 0.05),B₃(90 g/盆) 水平下化感效应指数RI的绝对值与A₃相比明显减小,表明在一定的凋落叶施入量范围内,其对土壤物理性质的影响和对小麦根系生长的物理阻隔不会显著抑制小麦的生长。综合各项指标,表明核桃凋落叶分解过程中释放的次生代谢物质显著抑制了小麦生长和生理特性。

摘要:为了探讨不同水分和氮素处理对寒地水稻生长发育及产量的影响,以水稻品种空育131、龙粳21为试验材料,于2010-2011年度在黑龙江建三江进行水分、氮素处理大田试验,水分为雨养、间歇灌溉、水层灌溉3个水平,氮素为不施氮、常规施氮(112-135 kg/hm²)、高氮(142-173 kg/hm²)3个水平。结果表明:与水层灌溉相比,雨养水稻生育期缩短1-5 d,生长指标明显降低,产量显著降低,间歇灌溉水稻生育期、生长指标与其相似,产量差异不显著。与常规施氮相比,不施氮生育期缩短2-5 d,高氮条件下延长2-4 d;施氮量增加,生长指标增大,产量显著增加;低氮条件下,水分不足的限制作用明显,高氮能一定程度弥补水分的限制,促进水稻生长。增加施氮量及灌溉水平可以显著地提高有效穗数、每穗粒数。在试验条件下,水氮互作效应不显著。间歇灌溉及高氮管理具有较好的增产效应及资源利用率,研究可为寒地水稻生产进行水氮科学管理、实现高产高效提供理论依据。

摘要:通过对贡嘎山雅家埂峨眉冷杉种群林线附近6个3000 m²样地(阴阳坡各3个)中峨眉冷杉(Abies fabri Craib)种群的定位调查,分析了过去100a间该区峨眉冷杉种群的时间-空间动态。结果表明:1)雅家埂林线附近峨眉冷杉种群密度在过去100 a(主要是近50 a)有显著的升高,但树线的海拔位置并无明显的爬升;2)阴阳坡林线格局存在显著的坡向分异:阴坡林线和树线的海拔高度显著高于阳坡(分别比阳坡高152.5 m和135.8 m),阳坡林线附近峨眉冷杉早期的生长速率在大于阴坡,但后期的生长速率却低于阴坡;3)热量(温度)控制假说不能完全解释雅家埂目前的树线格局,除气候因素之外,其它因素也限制了雅家梗地区树线位置的变化。

摘要:假眼小绿叶蝉Empoasca vitis (Göthe) 是我国大陆茶区分布最广、为害最重的茶树害虫,其种群世代重叠严重,数量大。从我国13个主要产茶省份各选出一个重点产茶县(市),采集假眼小绿叶蝉标本,首次扩增得到其线粒体CO I基因全长序列,并以此探讨了假眼小绿叶蝉13个地理种群间的遗传多样性、分子变异、遗传分化程度及基因流水平。在13个地理种群中共得到了176条CO I基因序列,发现了113个变异位点,形成了105个CO I单倍型。总群体单倍型多样性Hd为0.9720,种群内单倍型多样性在0.804 -1.000范围内,总群体和各种群的Tajima's D检验结果均不显著,说明茶园假眼小绿叶蝉的进化符合中性模型,种群数量较为稳定。AMOVA分子变异分析结果表明,茶园假眼小绿叶蝉的遗传分化主要来自于种群内部。Mantel检验显示各地理种群的遗传距离与地理距离之间不具有显著的相关性。总群体的遗传分化系数Gst为0.03652,固定系数Fst为0.10876,基因流Nm为4.097,表明地理种群间存在较频繁的基因交流,遗传差异较小。推测,20世纪90年代以来的省际之间频繁的茶树鲜叶贩运、异地茶苗的大批量调拨等因素促进了假眼小绿叶蝉的长距离迁移,加强了不同种群间的基因交流。

摘要:飞机草(Chromolaena odorata) 是我国热带地区危害严重的外来入侵植物,为揭示适应进化对其成功入侵的贡献,在同质种植园中,比较研究了飞机草10 个入侵地种群与12 个原产地种群生长性状的差异,为排除奠基者效应的可能影响,进一步比较了飞机草10 个入侵地种群与其原产地可能的祖先种群间的差异。结果表明,飞机草10 个入侵地种群的基茎、株高、分枝数、生物量和比叶面积均显著高于12 个原产地种群;与可能的祖先种群相比,飞机草10 个入侵种群的生物量、分枝数和比叶面积仍更高。这些结果表明,在长期的入侵过程中飞机草通过进化提高了资源向生长的分配,支持增强竞争能力的进化假说。

摘要:研究探讨了两个零维箱式模型在东海典型赤潮藻东海原甲藻和中肋骨条藻竞争与演替研究中的应用。模型在采用不同接种密度下的单种培养实验数据进行参数校正后, 被用来模拟不同N/P条件下单种培养实验以及两藻种共培养竞争实验, 并以实验数据对其结果进行了验证。模拟结果表明, 在单种培养条件下, 模型能够较好地重现两种藻在不同N/P环境中的生长及对营养盐的利用; 共培养实验的模拟结果显示, 在所有初始细胞密度比例条件下, 中肋骨条藻的最终密度均会超过东海原甲藻, 且PO₄的消耗主要源于中肋骨条藻的利用, 与实验结果一致, 表明模型能够很好地体现两种藻的竞争结果及对营养盐的竞争关系; 由于模型不足以模拟除营养盐竞争以外的藻间相互作用, 模拟结果未体现东海原甲藻细胞数迅速衰减这一现象, 有待进一步研究。

摘要:为了更好的了解化学干扰对轮虫种间竞争的影响,分别用萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)和角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)研究了同种和异种种群密度信号对种群增长的影响。结果表明,密度信号对轮虫种群增长具有一定的影响。萼花臂尾轮虫的密度信号显著降低了本种和角突臂尾轮虫种群的环境容纳量K并提高了它们的种群增长率r(P < 0.05),角突臂尾轮虫的密度信号对本种和萼花臂尾轮虫的种群增长都没有显著影响(P > 0.05)。萼花臂尾轮虫种群增长受同种密度信号抑制十分显著,环境容纳量K降低了50%以上,可能主要受自毒作用的调节,但同种密度信号对高有性生殖的萼花臂尾轮虫种群的混交率影响不明显。角突臂尾轮虫几乎不受自身密度信号的影响。因此,在两种臂尾轮虫的竞争中,由于自身密度信号的抑制作用,萼花臂尾轮虫将更快被角突臂尾轮虫排除。据此可推测密度信号对轮虫的种间竞争具有重要影响。

摘要:为研究上海市滴水湖浮游动物群落结构及其与环境因子的关系,于2012年1-12月对滴水湖进行了一年调查采样。共检出浮游动物33属61种,其中轮虫22属45种,枝角类4属7种,桡足类7属9种。优势种包括10种轮虫,桡足类为中华窄腹剑水蚤(Limnoithona sinensis)和无节幼体,枝角类不形成优势种。浮游动物年均密度为1200个/L,年均生物量为1.67mg/L,种类数、密度和生物量均为春夏两季相对较高。Shannon-Wiener多样性指数H'和Margalef丰富度指数D年均值分别为1.61和1.01,多样性季节差异显著而各样点间差异不显著。相关性分析和多元回归分析显示,水温是影响滴水湖浮游动物群落结构变化的决定性因子,冗余分析(RDA)显示TN、TP、叶绿素a和pH也是影响浮游动物群落变化的重要因素,表明滴水湖浮游动物群落结构的季节变化与水体营养状况密切相关。综合运用水质理化因子、综合营养状态指数、多样性指数及浮游动物优势种对滴水湖进行水质污染水平和富营养化评价,得出2012年滴水湖水质状况属于α-中污型,营养程度为中富营养水平。

摘要:物种多样性是群落功能复杂性和稳定性的重要量度指标,人为干扰对森林群落的影响可以通过群落结构和物种多样性的变化直接表现出来,不同干扰强度下群落结构和多样性特征不同。金凤山景区主要有选择性采伐和旅游活动这两种人为干扰形式,为研究不同强度人为干扰对金凤山楠木次生林群落的多样性和稳定性的影响,在实地充分考察的基础上,将干扰强度划分为3个等级:重度干扰:紧靠核心景区0-40 m,中度干扰:距离核心景区40-80 m,轻度干扰:远离核心景区80-120 m,采用典型取样法,调查3种不同强度的人为干扰对群落不同林分层次的物种组成、群落结构和多样性的影响,采用物种丰富度指数S值、Shannon-Wienner指数H值、Simpson优势度指数D值和均匀度指数J_sw值来综合衡量群落的物种多样性水平。结果表明:(1)在总面积为3600 m²的9个样地中,共记录到维管束植物155种,隶属于69科136属;物种数随着人为干扰强度增加呈递减趋势,轻度、中度和重度干扰下群落的物种数依次为:113种,88种,77种。(2)从群落结构上看,轻度和中度干扰下乔木个体多分布在小中径级(4 < 胸径DBH < 20 cm)和低中高度级(5 < 高度H < 13 m);而重度干扰下乔木个体多分布在小径级(DBH<8 cm)、大径级(DBH ≥ 28 cm)和低高度级(3 < H < 7 m)、高高度级(H ≥ 15 m),其群落结构与轻度和中度干扰下乔木层的群落结构明显不同。(3)受不同强度人为干扰的楠木次生林群落各物种多样性指数大小排序为:轻度干扰 > 中度干扰 > 重度干扰,S值、H值和J_sw随着人为干扰强度的增加而降低。

摘要:太白虎凤蝶Luehdorfia taibai主要分布于太白山南坡的局部地点,是我国特有种,种群数量稀少,并且呈下降趋势。研究了野生状态下该种蝴蝶的生活史、习性、生命表、产卵地需求,并对部分栖息地要素进行了调查分析。分析了濒危原因,提出了保护建议。太白虎凤蝶1年1代,以蛹越冬,蛹期约300d。翌年4月中下旬为成虫羽化盛期,产卵于幼虫寄主植物马蹄香Saruma henryi叶片背面。1-2龄幼虫聚集生活,3龄即扩散,白天藏入枯叶层中躲避天敌,晚上出来取食。老熟虫于枯叶或石缝中化蛹。产卵地多位于海拔1000-1400 m之间,森林郁闭度低于60%,寄主植物密度低于2 株/m²,并且伴有较厚的枯叶层,较多石块的环境中。成虫访花、交尾活动和产卵地环境有所不同,多在沟底较为开阔、多蜜源植物的地点。对太白虎凤蝶的保护建议采取适度干扰原则,对栖息地生境定期实施矮林作业、割灌等经营管理措施,保持1个栖息地斑块内有几块较为开阔的林间空地和寄主植物和寄主植物即可。对于人为干扰过重的秦岭南坡地区,需进行人工管理恢复生境,辅以人工繁殖恢复种群数量。此外,应严格限制对太白虎凤蝶卵、幼虫和成虫的大量采集活动。

摘要:选择山西蟒河猕猴国家级自然保护区针阔叶混交林、阔叶落叶林、杂木林和灌木林4种植被类型为调查样地来初步了解蛾类群落结构及多样性。共采集蛾类标本4709只,隶属24科184种,其中螟蛾科种类和个体数量最多。在4种植被类型中,灌木林的蛾类种数最多,有20科132种,灌木林中螟蛾科为优势科;阔叶落叶林中最少,14科74种,尺蛾科为优势科;针阔叶混交林和杂木林居中,其中前者优势科不明显,后者以草螟科占优势。对4种植被类型中蛾类物种丰富度、多度、多样性和均匀度指数进行了计算和分析,结果表明:蛾类的多度指数在阔叶落叶林中显著低于其余3种植被类型;蛾类的丰富度、多样性和均匀度指数在灌木林中均最高,在针阔叶混交林和杂木林中则相近。蛾类种-多度曲线在针阔叶混交林、杂木林和灌木林中符合对数正态分布模型,而在阔叶落叶林中不符合对数正态分布模型。

摘要:研究区属于江西武夷山国家级自然保护区范围,为中国亚热带东部最高的山地,森林原生性保存较为完好。2004-2012年,在研究区海拔300-2160 m范围,布设了穿越所有代表性生境的1条主样线和6条辅助样线,共记录有森林繁殖鸟188种,占中国东部丘陵平原亚区繁殖鸟种数的71.76%。在这些繁殖鸟中,物种数在10种及以上的优势科有鸫科(Turdidae)13种、鹟科(Muscicapidae)10种、画眉科(Timaliidae)21种、莺科(Sylviidae)22种,占研究区森林繁殖鸟种数的35.1%、雀形目(PASSERIFORMES)的51.2%。将研究区按海拔高度、植被类型和人类干扰程度分为4类生境进行分析,结果显示:物种数以次生林恢复区最多(138种) > 原生性森林区(127种) > 农林营作干扰区(119种) > 中山灌丛草甸区(51种),其中中山灌丛草甸区由于生境条件因素各项指标数值均最小,其余3类生境分区,无论是总鸟种数、雀形目鸟种数,还是优势科鸟种数,均支持中间膨胀效应(Mid-domain effect)。G-F指数由低海拔向高海拔依次降低,即:农林营作干扰区(D_G-F =0.775) > 次生林恢复区(D_G-F =0.772) > 原生性森林区(D_G-F =0.760) > 中山灌丛草甸区(D_G-F =0.603);雀形目鸟种G-F指数分析,原生性森林区(D_G-F =0.650)则略大于次生林恢复区(D_G-F =0.633),提示顶级植物群落更大的森林内部空间和多样的内部层次结构,对雀形目鸟种多样性具有积极意义。分析显示次生林恢复区与原生性森林区相似性系数最高,表明经过30a左右自然演替恢复的次生林,对于森林繁殖鸟来说其生态功能已接近顶级群落,而农林营作干扰区和中山灌丛草甸区相似性系数最低。同时,研究区鸡形目(GALLIFORMES)鸟类生态位分异表现最为典型。

摘要:为了考察白僵菌使用后的生态安全性,研究了白僵菌施加对水稻3种保护酶活力及叶际微生物多样性的影响。使用荧光定量PCR对喷洒白僵菌孢子悬液的水稻叶际提取总DNA并进行荧光定量PCR扩增,发现白僵菌可以在水稻叶际残留达30 d之久,并且初始喷施浓度越大,衰减速率越高。与施加化学农药相比,施加白僵菌没有对水稻叶片的3种抗氧化酶活力带来不利影响。白僵菌处理组SOD、POD活力在第10天时高于对照组20.38%、8.65%,而CAT活力在第30天时最高高于对照组33.67%,在第30天时,化学农药导致CAT活力相比较对照组下降了42.71%。使用DGGE分析表明白僵菌对水稻叶际细菌、真菌微生物群落结构影响较小,并且白僵菌处理组微生物群落结构相似度、香农指数及条带数均较高。结果表明白僵菌是一种环境友好型的微生物农药。

摘要:灌木层作为暖温带森林生态系统的重要组成部分,其生物量估算的精确性及便捷性,成为森林生态系统能量流动、物质循环研究的重要环节。目前可用于暖温带森林生态系统灌木层生物量估算的相对生长模型较少。以河北雾灵山国家级自然保护区暖温带森林生态系统为研究对象,建立了该区域15种常见灌木的相对生长模型。研究发现:15种灌木全株和单一器官的最优相对生长方程均以D²H为自变量,分别以幂函数W=a(D²H)^b或二项式函数W=a+bD²H+c(D²H)²为最优化回归方程。统计分析结果显示:判断系数R²值介于0.7331-0.9992之间,显著性检验各参数P < 0.01,满足回归模型的适用性要求。对研究区域常见灌木全株生物量(W_TU)的普适性研究发现:以D²H为自变量的二项式函数回归模型W_TU=0.0362+297.03D²H-127.1(D²H)²,R²=0.9434,P < 0.01,普遍适用于除去六道木(Zabelia biflora)和照山白(Rhododendron micranthum)之外的13种灌木植物的生物量估算。此模型对以上2种植物不适用的原因有待进一步研究。

摘要:高山植被是一类具有重要生态和经济价值的植被类型,了解其物种组成和丰富度与环境因子的关系对于该类型植被保护、管理以及植物资源合理开发利用策略的制订具有重要指导意义。基于太白山高山植被和环境因子野外调查及室内实验数据,采用CCA排序法探索了环境因子对物种组成的影响,偏CCA计算了各环境因子对物种组成的总效应和净效应,GLM回归模型拟合了物种丰富度对环境因子的响应。结果表明,13个环境因子共解释了物种组成变异的31.7%,其中海拔、坡度、土壤碱解氮含量、全磷含量、坡向、岩石盖度、pH值、土壤厚度、有机质含量、有效磷含量和全氮含量对物种组成的净效应达显著水平(P < 0.05),但其作用强度依次减小。GLM拟合结果显示,物种丰富度与环境因子存在4种显著(P < 0.05)关系,即物种丰富度沿海拔和土壤厚度梯度单调递增,沿坡度和土壤全氮含量梯度单调递减,沿坡向、土壤pH值、碱解氮含量和全磷含量梯度呈单峰分布,与土壤有机质含量和全钾含量呈倒单峰关系。在这些显著的环境因子中,海拔、土壤碱解氮含量,pH值、有机质含量和坡向解释的物种丰富度变异量最大。

摘要:通过对中亚热带丘陵山区4种典型的土地利用方式(天然林以及由此转变而来的杉木人工林、板栗园和坡耕地)1 m深土壤剖面碳储量、δ¹³C值和细根生物量的研究,结果表明:土地利用变化7a后,土壤剖面(1 m)有机碳储量与天然林相比降低了26%-36%,且40 cm以下深层矿质土壤碳储量下降了19%-45%。1 m深土壤δ¹³C平均则升高1‰-3‰,说明植物群落的光合类型发生了变化,C₄植物种对土壤有机碳的贡献增加。天然林转变后,严重的水土流失、人为扰动和植物物种组成的变化,诱发深层土壤碳输入减少以及碳流失和矿化损失增加,是导致深层土壤碳储量大幅下降的主因。土地利用变化后,60 cm深细根生物量锐减50%-99%,且细根主要集中于表土层。这主要与土壤理化性状劣化、资源有效性大幅降低及天然林转变后植被幼龄化有关,反映土地利用变化后土地生产力大幅退化。上述研究结果揭示在中亚热带山地开发、利用和土地转变过程中,加强天然林保育和中幼林抚育,创新减轻坡土扰动的农艺措施和加强陡坡地退耕,严控水土流失,科学施肥补充损失的土壤有机质和养分,对于维系山地土壤生产力和山区可持续经营具有长远意义。

摘要:基于遥感影像数据,分析了黑河中上游地区2000年到2010年土地利用变化,在此基础上,从上游、中游以及整个区域的角度综合评价了该区域的水源涵养和土壤保持生态系统服务功能物质量变化。研究结果表明:①研究区60%以上为未利用地,2000-2010年,耕地、林地和未利用地面积大量增加,草地和水域面积减少。②耕地增加以荒漠和草地转入为主;林地转入表现为草地和荒漠造林,转出主要为林地荒漠化;草地转出主要去向为造林和荒漠化,而增加主要来源于冰雪覆盖地和荒漠;未利用地增加主要来源于草地的退化。③研究区土地利用程度较低,由东南向西北递减,2000-2010年,上游土地利用程度有所降低,中游大部分地区呈上升趋势。④由于上游山区林地面积的增加,植被覆盖下土壤的水源涵养量显著增加,土壤贮水量增加了0.764×10⁸ t。⑤土壤保持量由1.860×10⁸t增加到1.899×10⁸t,主要原因为草地转化为林地。在气候变化背景下,黑河流域应控制上游地区人工林面积,减少林地蒸腾量,以增加下游可用水量;适当控制中游地区耕地面积的扩张趋势,保证湿地、草地等自然生态系统生态用水量,维持流域山地-绿洲-荒漠系统的稳定,进而持续发挥生态系统土壤保持等功能。

摘要:油松是中国暖温带区域主要的森林植被,精确计算油松天然林生物量及准确表征空间分布特征对其在固碳释氧、林木积累营养物质等方面的生态服务功能评估具有重要意义。目前,国内基本上没有进行油松天然次生林生物量及空间分配在一个年龄序列上的研究。研究的主要目的是准确估算河北省平泉县辽河源自然保护区4个龄组油松天然次生林林分各组分的生物量,并揭示生物量在空间的分配特征。在每种林分内,林下植被层 (灌木和草本) 和凋落物层生物量通过样地调查和全挖取样的方法计算。基于胸径 (DBH) 和树高 (H) 的异速生长方程则用于计算乔木层生物量。结果表明:(1)林分生物量大小排序为:成熟林 (397.793 t/hm²) > 近熟林 (242.188 t/hm²) > 中龄林 (203.801 t/hm²) > 幼龄林 (132.894 t/hm²);(2)乔木层生物量成熟林 (373.128 t/hm²) > 近熟林 (224.991 t/hm²) > 中龄林 (187.750 t/hm²) > 幼龄林 (119.169 t/hm²)。地上部分各组分生物量大小关系略有差异,幼龄林和近熟林为:干 > 根 > 枝 > 叶 > 干皮 > 球果,而中龄林和成熟林则是干 > 根 > 枝 > 干皮 > 叶 > 球果。干生物量对于各龄组乔木层生物量来说是最大的贡献者, 所占比例表现为:中龄林 (66.25%) > 近熟林 (64.38%) > 成熟林 (62.09%) > 幼龄林 (38.41%), 而贡献较小的球果则是成熟林 (1.02%) > 幼龄林 (0.88%) > 近熟林 (0.72%) > 中龄林 (0.53%)。根系总生物量在18.315 t/hm²(中龄林) -44.849 t/hm²(成熟林)之间, 其组分生物量大小整体上表现为:根桩 > 粗根 > 大根 > 细根 > 小细根;(3)灌木层生物量成熟林 (0.861 t/hm²) > 近熟林(0.790 t/hm²) > 中龄林 (0.559 t/hm²) > 幼龄林 (0.401 t/hm²),各组分生物量大小为根 > 茎 > 叶;(4)草本层生物量幼龄林 (3.058 t/hm²) > 近熟林 (2.017 t/hm²) > 中龄林 (1.220 t/hm²) > 成熟林 (1.181 t/hm²),地下部分生物量均大于地上部分;(5)凋落物层生物量成熟林 (22.623 t/hm²) > 近熟林 (14.390 t/hm²) > 中龄林 (14.272 t/hm²) > 幼龄林 (10.265 t/hm²),各层生物量大小为:未分解层 > 半分解层 > 全分解层。(6)在各层次生物量的比较中,4个龄组均表现为乔木层 > 凋落物层 > 草本层 > 灌木层。其中,幼龄林乔木层生物量占89.67%、中龄林占92.13%、近熟林占92.90%,成熟林占93.80%。

摘要:研究了黄土高原水蚀风蚀交错区六道沟小流域8种植被类型条件下植物消耗土壤水分深度与降水对应的补充深度。结果表明:裸地、农地、撂荒地、人工草(灌)地(苜蓿地、柠条地、沙打旺地)、当地典型草地(荒草地、长芒草地)在平水年及干旱年,土壤水分均表现为负平衡;丰水年部分样地土壤水分得到补充。平水年以及干旱年(2010-2011年)植物耗水深度依次为:柠条地 > 撂荒地 > 沙打旺地 > 苜蓿地≈长芒草地≈荒草地 > 农地 > 裸地,降水补充深度为农地 > 裸地 > 撂荒地 > 荒草地 > 长芒草地 > 沙打旺地 > 苜蓿地 > 柠条地。丰水年(2012年)裸地、苜蓿地、荒草地与沙打旺地土壤水分并未显示出明显负平衡过程,但柠条地耗水深度依然达到260 cm,其它样地依次为撂荒地 > 农地 > 长芒草地;降水入渗深度排序:农地 > 裸地 > 撂荒地=柠条地 > 荒草地=苜蓿地 > 长芒草地 > 沙打旺地。水蚀风蚀交错区土壤蒸发(裸地蒸发)以及降水补充深度一般为0-120 cm范围内,丰水年土壤水分能得到恢复。农地的土壤水分消耗与补充深度略有增加。农地撂荒后耗水深度与撂荒地植被类型有密切联系,随植被盖度与丰度的增加,耗水有进一步加深的趋势,撂荒地土壤水分补充深度小于等于消耗深度。农地退耕还草所种植的深根性植被(苜蓿、沙打旺、柠条等)不仅会迅速消耗当季降水,同时会进一步消耗土壤深层储水,致使120 cm以下观测土层土壤含水量较低,造成土壤水分消耗深度较浅的假象。除撂荒地外,高生物产量的人工草(灌)耗水量高,耗水深度也深,因此在退耕还林(草)过程中,应该充分考虑不同植被类型的年度水分交换深度,采取措施降低消耗深度,增加入渗深度。

摘要:通过选取缙云山针阔混交林(马尾松×四川大头茶)和常绿阔叶林(四川大头茶×四川山矾)内2个标准径流小区,结合野外观测和室内分析研究降雨及径流的化学性质径流盐基离子变化特征,为该地区水环境保护提供依据。结果表明:1)针阔混交林与常绿阔叶林中pH值变化趋势相同均为:地表径流>壤中流>大气降水。pH与降雨量之间存在显著相关关系。2)在大气降雨-地表径流-壤中流过程中,NH₄⁺的地表径流及壤中流输出总量小于降雨输入量,表明了土壤对NH₄⁺有一定的吸附持留能力。其他盐基离子径流输出量均高于大气降雨的输入量,且主要以壤中流输出为主,元素发生流失。从盐基离子总量来看,径流输出量均增加:针阔混交林(2.86 kg/hm²),常绿阔叶林(2.47 kg/hm²),说明在两种林分内养分均流失。(3)K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺和Na⁺盐基离子输出量与径流量之间存在相关关系,随着径流量的增大径流输出量增加。而NH₄⁺输出量与径流量之间的相关性不明显,说明了NH₄⁺的变化除受径流量的影响外,可能还受微生物、季节等其他因素的影响。

摘要:依据2000年和2010年新疆生产建设兵团(以下简称新疆兵团)土地利用数据,利用中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表,分析了新疆兵团生态服务价值的时空分异特征。结果表明: 2000-2010年全兵团单位面积生态服务价值增加了204.61元 hm^-2 a^-1,年增长率为0.41%,耕地和林地生态服务价值呈增长趋势,草地、水域、湿地、未利用地生态系统服务价值呈减少趋势;2010年各师单位面积的生态系统服务价值差别很大,其基本规律为一师 > 六师 > 十师 > 四师 > 九师 > 八师 > 五师 > 十四师 > 七师 > 二师 > 十二师 > 三师 > 十三师,这与不同土地利用类型生态服务价值指数的差别和各师的土地利用程度存在密切关系;一师、二师、四师、六师、七师、八师、十师、十二师单位面积生态服务价值呈增加趋势,三师、五师、九师、十三师、十四师单位面积生态服务价值呈减少趋势;人为开垦是该区域生态系统服务价值时空动态变化的主要驱动因素。

摘要:基于RS和GIS技术,解译了2000、2005和2010年3期毕节试验区石漠化数据,利用空间分析和数理统计分析方法,在探讨石漠化时空演变总体特征的基础上,选取演变方式、演变方向和演变速率等指标,重点分析了不同石漠化强度之间的内部转移特征,演绎了10年间毕节试验区石漠化演变过程。研究表明:(1)10年间,石漠化总面积呈现先增加后趋稳的演变态势,石漠化扩张趋势虽然初步遏制,但局部地区还在恶化,防治形势仍很严峻;(2)石漠化演变方式以渐变式为主,跳跃式为辅,返变式最少;(3)石漠化演变的方向既存在改善也存在恶化,且轻度改善和轻度恶化的面积均比较大,一边治理、一边破坏的现象还没有根本遏制;(4)非石漠化与石漠化相互转换非常活跃,潜在石漠化虽被定义为非石漠化,但并不稳定,容易转变为石漠化;(5)石漠化演变速率分为转入速率、转出速率和综合速率,中度石漠化综合速率最高,转入速率大于转出速率,潜在石漠化和轻度石漠化是中度石漠化增加的主要来源;(6)石漠化时空演变特征与生态环境建设及社会经济发展具有一定的相关性。该研究成果为喀斯特山区生态环境保护和石漠化防治提供了有益的参考。

摘要:近30年来,中国褐飞虱的灾变性迁入因受气候变化的影响而出现了明显的时空变异,为了揭示气候异常对褐飞虱区域性灾变的影响,为我国褐飞虱灾变预警及其区域危害的防控提供理论依据,在收集1983-2008年江苏省32个植保站褐飞虱灯诱资料、1981-2008年太平洋海表温度和南方涛动指数数据及1983-2008年江苏省70个气象台站降水和气温观测资料的基础上,选取高邮、通州和宜兴作为江苏省不同水稻生长区的代表性测站(其中高邮代表江淮稻区,通州代表苏北沿海稻区,宜兴代表苏南稻区),通过对近30年来太平洋海温场、南方涛动、迁入区降水和温度异常与江苏省褐飞虱发生程度之间关系的分析,探讨了气候异常对该省褐飞虱灾变性迁入的影响。结果表明:(1)赤道东太平洋海表水温持续偏高的厄尔尼诺事件多引发江苏省褐飞虱偏重以上程度的发生,且其首次迁入峰的出现时间与厄尔尼诺事件开始期之间有1-14个月的滞后期。(2)南方涛动指数(SOI)持续出现负值的厄尔尼诺事件发生的当年或次年,褐飞虱为偏重以上的发生程度,且其首次迁入峰的出现时间滞后于SOI负值开始期1-14个月。(3)登陆并影响江苏的强热带气旋偏多的拉尼娜年也会出现褐飞虱偏重以上的发生。(4)降水对褐飞虱迁入的影响明显,但有限制条件;降水量大、降水日数多的年份褐飞虱迁入量大、发生程度重;以6-10月降水量、降水日数和降水强度为预报因子,建立了褐飞虱发生等级的回归方程,方程拟合和试报效果好。(5)夏秋季6-10月地面气温的异常对江苏省褐飞虱迁入的发生有一定的影响,秋温偏高的年份常导致江苏省褐飞虱偏重以上的发生。

摘要:为了研发对番茄灰霉病高效、稳定、安全的生物农药,试验利用自主分离获得的寡雄腐霉菌株制备发酵液,采用盆栽试验研究寡雄腐霉发酵液对番茄生长的影响和对灰霉病的防治效果及机制,并在大田生产中验证其生防效果。结果表明,盆栽试验中,寡雄腐霉发酵液促进健康番茄植株生长,植株总生物量和根系生物量分别增加9.5%和15.4%,提高了植株叶绿素含量、根系活力及氮、磷、钾吸收量,并使带病番茄植株的发病率和病情指数分别降低57.2%和60.3%,相对防治效果达60.3%,施用寡雄腐霉发酵液对番茄叶片细胞膜具有保护性,降低丙二醛含量,提高病原性相关酶——超氧化物歧化酶、多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶活性。后续田间试验中寡雄腐霉发酵液对番茄灰霉病的防治效果达71.2%。说明寡雄腐霉发酵液能有效防治番茄灰霉病,还具有促进番茄生长的作用,并且可诱导番茄植株对病原菌的防御作用,应用前景广泛。

摘要:鼠害大暴发年份对受害植被分布和受害等级的快速评价,对于鼠害防治和恢复农业生产具有重要意义。研究以洞庭湖北洲子区域东方田鼠(Microtus fortis)为例,提出通过分析植被指数变动规律以确定评价时间的方法,通过植被指数对鼠害的敏感性分析,选择增强型植被指数(Enhanced vegetation index, EVI)为适宜植被指数,0.07为具有代表性的灾害阈值。运用植被指数差值法获得研究区作物危害分布图与危害等级分布图,表明东方田鼠危害区具有聚集和离大堤一定距离的特点。比较洞庭湖区实地踏查获得的东方田鼠危害图与灾害阈值确定的危害像元分布图,表明基于MODIS(Moderate-resolution imagine spectroradiometer)植被指数的鼠类暴发年份评估方法准确可行。

摘要:为了解大宁河下游主要鱼类食物网营养结构的时空变化特征,应用稳定同位素技术分析了大宁河下游巫山和大昌2个采样点在不同水位时期鱼类的碳、氮稳定同位素比值,并计算了δ¹³C-δ¹⁵N同位素生态位中的6个营养结构的量化指标。结果表明,不同水域的颗粒有机物(POM)的δ¹³C值随与河口距离而减小,δ¹⁵N值与河口距离无显著相关性。同种鱼类的δ¹³C值均无显著性差异;除了5月,巫山站点与大昌站点同种鱼类的δ¹⁵N值无显著性差异外,其他不同站点、不同水位时期同种鱼类的δ¹⁵N值均存在显著性差异。对同种鱼类组成的鱼类群落同位素量化指标比较发现,巫山站点10月鱼类群落的营养多样性指标及营养位置高于5月群落;大昌站点,不同水位时期的各指标变化趋势与巫山站相反。出现这种变化的原因可能是由于目前大宁河静水水域存在丰富的饵料导致。各鱼类群落营养结构的时空变化并未显示出处明显的规律性,可能与采样时间、鱼类种类的选择和样本量的大小有关。基于各种同位素值量化的生态指标应用于大宁河水域的鱼类食物网结构变化特征的研究,能为大宁河渔业生态调控措施以及渔业生态系统重建与修复提供理论依据。

摘要:产品水足迹评价能够揭示人类活动在产品全生命周期中的水资源综合影响,可以为提高水资源利用与管理水平和引导绿色消费提供重要的科学依据和技术手段,是当前水资源评价与管理领域的热点研究方向。纺织品是日常生活最主要的消费品之一,其工业生产过程需要利用大量的水资源,同时排放出的工业废水还会对周围水环境造成严重影响。为了揭示纺织品生产过程的水资源综合影响,运用工业水足迹的概念与原理,探讨和明确了纺织品工业水足迹评价的系统边界与内容,建立了相应的核算方法,并选择了花灰布、漂白布、染色布、色织布等四种典型棉纺织产品进行了工业水足迹评价。结果显示,漂白布的工业水足迹较小为36.51L/lb,花灰布次之为37.84L/lb,染色布的平均工业水足迹为61.52L/lb,色织布水足迹最大,平均值为81.51L/lb。比较同种类型、不同颜色纺织品的工业水足迹,由大到小依次为深色 > 中色 > 浅色,即颜色越深对水资源的影响程度最大。从水足迹构成来看,棉纺织产品的工业水足迹主要来自于直接工业水足迹,间接工业水足迹占比较小;在直接工业水足迹的构成中,蓝水足迹的贡献较大。

摘要:乡村审美空间表层是非功利的,实质深层映射出人地关系本质的取向价值,是人地关系永久可持续发展问题。目前乡村研究多注重经济和土地利用,而以现实生态景观构建乡村审美空间还是有待于探讨的重要课题。近年来快速城市化发展,区域中的自然地理性质破坏对于乡村景观是致命的。立足地理生态环境架构乡村审美空间,分析乡村生态景观和审美空间对应的元素,以多尺度景观层面探寻表现在与之相映的景观空间形态结构、格局演化进程与机理响应,进而构建审美空间,组合形成现实的美丽景观体系。将生态文明和社会发展要求安排在景观空间格局配置的中,形成保持整体环境的景观网络。使得风景美的概念渗透在于城镇、乡村以至农田等更广阔的领域,从而建设具有风景画境界的"美丽乡村"。

摘要:着眼于中国绿色经济转型之路的科学预测与分析,借鉴传统环境负荷模型以及资源与经济脱钩理论、区位熵理论等,提出基于生态系统服务理论的有关绿色经济指标评价模型。应用该模型计算出2001-2010年全球及中国有关绿色经济指标,依照未来中国经济与社会发展规划目标,预计"十二五"末期中国经济发展中的资源消耗及环境损失成本、人均绿色GDP将分别达到3.11×10¹²美元、0.37×10⁴美元,生态负荷强度、资源脱钩指数及绿色GDP的区位熵指数分别为0.38、0.66、75;2020年中国绿色GDP的区位熵指数将超越全球平均水平、2024年人均GDP将突破1万美元关口步入中等发达国家行列。计算结果表明中国生态系统压力逐年降低、资源利用效率、环境绩效与经济效益同步提高,逐渐在全球经济绿色转型过程中发挥重要作用;未来,中国仍需秉承"共同但有区别的责任"原则,处理好与其他国家的权责纷争;同时积极推进节能减排、经济结构调整工作,进一步协调好城乡之间、区域之间经济社会发展与自然资源及生态环境的关系。