• 2014年第34卷第7期文章目次
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    • >前沿理论与学科综述
    • 青藏高原东北部5000年来气候变化与若尔盖湿地历史生态学研究进展

      2014, 34(7):1615-1625. DOI: 10.5846/stxb201308052023

      摘要 (4280) HTML (87) PDF 2.53 M (2129) 评论 (0) 收藏

      摘要:全球变化背景下古气候学的研究越来越受到关注。利用多年来的文献记载和自然证据,对青藏高原东北部气候变化进行重建。并以若尔盖湿地为例,梳理了区域5000 a来气候变化对湿地植被类型、泥炭沼泽发育和文化发展产生的影响,探讨了气候变化、文化发展、沼泽发育三者之间可能具有的相互关系。指出青藏高原东北部5000-3000 a B.P.之间气候较为暖湿,其平均温度要高出现在2 ℃左右;3000 a B.P.至今为气候干冷期,其中1000 a B.P.左右是过去5000 a中最寒冷时期,近1000 a来气温呈缓慢回升趋势。区域的气候变化决定了植被类型,对泥炭沼泽的形成和发育发挥了重要作用,对文明进程的影响主要体现在气候变化通过影响沼泽的演替,从而改变人类活动的范围与早期文明的形成,同时人类的过度活动也在一定程度上影响了沼泽的分布格局及动态。但气候变化、沼泽发育和文化发展三者之间的关系有赖于多因素耦合,其具体机理有待更深入的研究。

    • 天山云杉森林土壤有机碳沿海拔的分布规律及其影响因素

      2014, 34(7):1626-1634. DOI: 10.5846/stxb201305311261

      摘要 (3188) HTML (76) PDF 2.30 M (1716) 评论 (0) 收藏

      摘要:对森林土壤有机碳库含量的估测及其影响因素的研究一直是学术界关注的热点。在水热梯度上可能会存在森林土壤有机碳的分布规律,但多数在混交林内开展的工作因无法区分群落类型变化的影响而无法准确反映出森林土壤有机碳在水热梯度上的变化规律。天山云杉森林为纯林类型,在天山山脉巨大山体上呈带状分布(平均海拔下限1750 m至平均海拔上限2760 m),存在水热梯度,能够排除混交林中群落类型变化对土壤有机碳的影响。因此,在天山云杉森林带按海拔梯度设置系列样地并采样,用重铬酸钾-氧化外加热法测定土壤有机碳含量并研究土壤有机碳密度沿海拔的分布规律,分析水热配比关系与植物群落(生物量)对该规律的影响。结果表明:①1 m深度的标准土壤剖面上,各海拔梯度的土壤有机碳密度随着剖面深度的增加呈减少的趋势;②各海拔梯度的有机碳主要集中在土壤表面0-40 cm范围内,所占的比例约占全剖面的60%-70%,具有明显的表聚现象;③在天山北坡中段云杉森林带的海拔下限到海拔上限标准剖面总土壤有机碳密度出现不显著的先下降后上升再下降的双峰变化,峰值出现在海拔1800-2000 m与海拔2400-2600 m,海拔2600-2800 m的有机碳密度最小;④云杉纯林在不同海拔的平均胸径呈先减少后增加再减少的趋势,与土壤总有机碳密度变化规律较吻合;⑤天山云杉森林土壤有机碳密度沿海拔的变化是水热梯度变化及受其影响的森林长势二者共同作用的结果。

    • >个体与基础生态
    • 小兴安岭红松日径向变化及其对气象因子的响应

      2014, 34(7):1635-1644. DOI: 10.5846/stxb201305131034

      摘要 (2531) HTML (79) PDF 2.13 M (1506) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用带状树干径向变化记录仪监测了小兴安岭凉水国家级自然保护区原始阔叶红松林中的红松树干径向生长,分别用两种数据处理方法(日最大值法与周期循环法)分析了红松径向生长与气象因子的关系。结果表明:红松径向生长于5月中旬开始,在7月末趋于结束,最大径向生长速率出现在6月中旬。使用Gompertz生长模型能很好的拟合红松的径向生长,可以解释红松92%以上的径向变化。对于日最大值法,偏相关分析表明日径向变化与空气相对湿度、土壤温度和降雨量显著相关;对于周期循环法,第一阶段(收缩阶段)收缩量主要受到相对湿度、土壤温度和水汽压亏缺的影响。第二阶段(膨胀阶段)影响树干径向恢复的主要因子是降雨量和最高气温。第三阶段(增长阶段)对树干径向生长影响最显著的是最低气温和降雨量。应用多元线性模型分析显示,周期循环法能更加细化的分析日气象因子对红松径向生长的影响,能够更为真实地解释红松径向生长动态变化特点与规律,其中第二和第三阶段的降雨和最低气温对红松径向生长的影响最大。

    • 采伐剩余物对林地表层土壤生化特性和酶活性的影响

      2014, 34(7):1645-1653. DOI: 10.5846/stxb201310162495

      摘要 (2811) HTML (88) PDF 1.82 M (1629) 评论 (0) 收藏

      摘要:对福建省大武夷山常绿阔叶林野外站三明观测点的35年生米槠天然更新次生林皆伐后采伐剩余物进行不同处理(火烧LB、保留LR)后表层土壤(0-10 cm)主要生化特性、芳香性指数、腐殖化程度以及酶活性进行研究。结果表明:半年后,与LB相比,LR土壤可溶性有机碳、可溶性有机氮和微生物量碳含量分别增加92%、105%和39%,土壤有效磷含量和代谢熵值下降42%和68%,土壤酸性磷酸酶、β-葡萄糖苷酶和纤维素水解酶活性增加了3.3倍、2.8倍和2.1倍,酚氧化酶活性下降了34%(P < 0.05)。LR土壤芳香性指数(4.99±2.39)较低,腐殖化指数(1.72±0.01)较高,但与LB均无显著差异(P > 0.05)。1a后,LB除土壤β-葡萄糖苷酶活性略有降低外,其他3种土壤酶活性较半年前均显著上升。土壤有机碳、全氮、可溶性有机碳氮、有效磷、土壤碳矿化速率和土壤腐殖化指数较半年时显著下降,其中土壤可溶性有机碳含量减少近80%,代谢熵减少近68%(P < 0.05)。LR土壤芳香性指数(10.58±0.34)较半年前显著增加(P < 0.05)。处理1a后LB土壤有效磷含量(1.71±0.12)mg/kg显著高于LR,但LR土壤可溶性有机碳、可溶性有机氮含量和土壤碳矿化速率较LB仍明显更高(P < 0.05)。可见,采伐剩余物不同处理对森林土壤质量存在不同程度的影响,保留采伐剩余物有利于改善林地水热条件和养分循环,对地力的维持有利。

    • 庞泉沟自然保护区典型森林土壤大团聚体特征

      2014, 34(7):1654-1662. DOI: 10.5846/stxb201304010570

      摘要 (2508) HTML (89) PDF 1.76 M (1663) 评论 (0) 收藏

      摘要:对庞泉沟自然保护区内4种典型森林(云杉-落叶松-杨桦针阔混交林(简称针阔混交林),杨桦阔叶林,沙棘灌木林和华北落叶松林)和撂荒地(对照)0-20cm土层内土壤大团聚体含量及稳定性进行了研究。结果表明,和撂荒地相比,林地土壤大团聚体含量及稳定性显著增加(P < 0.05)。不同林地 >0.25mm土壤团聚体含量顺序为:针阔混交林 > 杨桦阔叶林 > 沙棘灌木林 > 华北落叶松林 > 撂荒地。林地>0.5mm湿筛水稳性大团聚体含量显著大于撂荒地。根据团聚体破坏率和土壤团聚体水稳性指数,土壤团聚体稳定性由大到小顺序为:针阔混交林 > 沙棘灌木林 > 华北落叶松林 > 杨桦阔叶林 > 撂荒地。根据干湿筛团聚体平均重量直径(MWD)差值分析得稳定性顺序为:杨桦阔叶林 > 针阔混交林 > 沙棘灌木林 > 华北落叶松林 > 撂荒地。相关分析表明,土壤有机碳含量和粘粒含量与干、湿筛土壤大团聚体含量之间呈极显著正相关(P < 0.01),粘粒含量与MWD(干)和MWD(湿)的差值之间呈极显著负相关(P < 0.01),土壤容重、土壤通气孔隙和毛管孔隙等也显著影响着土壤大团聚体含量及其MWD(干)和MWD(湿)的差值(P < 0.05)。研究结果可为该区森林资源的合理经营提供一定的科学依据。

    • 思茅松天然林树冠结构模型

      2014, 34(7):1663-1671. DOI: 10.5846/stxb201305301234

      摘要 (2915) HTML (164) PDF 1.75 M (1356) 评论 (0) 收藏

      摘要:以云南省普洱市思茅区思茅松天然林为研究对象,采用枝解析调查了34株思茅松样木的树冠数据,分析了一级枝枝长、枝径、着枝角度、弦长和树冠半径5个树冠形状变量的变化规律,分别构建其预估模型;分析了树冠结构变化,分别构建了一级枝轮枝高度预估模型、一级枝枝条数量预估模型和一级枝枝条数量累积预估模型,并采用独立样本进行模型统计精度检验。结果表明:8个预估模型的预测效果良好,精度达到91%以上,尤其是一级枝着枝角度模型和一级枝轮枝高度模型预测精度达到97%以上。研究结果合理准确描述思茅松树冠结构的变化,为思茅松天然林的经营管理提供科学依据。

    • 镁缺乏和过量胁迫对纽荷尔脐橙叶绿素荧光特性的影响

      2014, 34(7):1672-1680. DOI: 10.5846/stxb201304250813

      摘要 (2503) HTML (84) PDF 2.63 M (1236) 评论 (0) 收藏

      摘要:以2龄枳砧纽荷尔脐橙为材料,研究了镁缺乏和过量胁迫对叶片叶绿素含量和叶绿素荧光特性的影响。结果表明,镁缺乏胁迫导致老叶叶绿素含量显著降低,而新叶叶绿素含量无显著下降;镁过量胁迫显著抑制老叶叶绿素含量的下降,而促进了新叶叶绿素含量的降低。镁缺乏和过量均导致不同叶龄叶片的光化学效率(Fv/Fm)和相对电子传递速率(rETR)降低,但镁缺乏胁迫的影响显著大于镁过量胁迫。缺镁第4个月时,2龄秋梢、1龄春梢、1龄夏梢和晚夏梢叶的Fv/Fm分别比对照低了13.9%、12.6%、2.9%和2.0%,rETRmax值分别比对照低35.7%、56.2%、32.6% 和15.2%;而镁过量胁迫叶片的Fv/Fm分别比对照低了0.5%、2.2%、3.4%和1.5%,rETRmax分别为对照的110.1%、68.8%、87.2%和84.5%。缺镁2龄秋梢、1龄春梢和1龄夏梢叶片的非光化学淬灭系数(NPQ)先升后降,热耗散能力显著下降,且显著低于镁过量胁迫。因此,在夏季高光照条件下缺镁胁迫对纽荷尔脐橙光合作用的影响显著,且大于镁过量胁迫,缺镁纽荷尔脐橙叶片易发生光抑制,产生光伤害。

    • 斑块生境中食果鸟类对南方红豆杉种子的取食和传播

      2014, 34(7):1681-1689. DOI: 10.5846/stxb201303220485

      摘要 (3501) HTML (82) PDF 3.32 M (1306) 评论 (0) 收藏

      摘要:生境斑块化对食果鸟类的移动行为产生影响,进而影响其对植物种子的传播格局和效率。南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)是我国一级保护植物,在南方山区多因人为干扰而呈斑块状分布。2011年,2012年10月底到12月中,以分布于福建梅花山国家级自然保护区红豆杉生态园中南方红豆杉种群为对象,研究斑块生境中鸟类对南方红豆杉种子的取食和传播行为,并评估专性鸟类和泛性鸟类的传播效率。结果发现:南方红豆杉源斑块共吸引22种食果鸟类取食红豆杉种子,并与13种鸟类形成了种子传播关系。不同年间,黑短脚鹎(Hypsipetes leucocephalus)都是植物的主要传播鸟类,而其他鸟类传播者种类具有一定的年间变化。生境斑块化导致专性鸟类黑短脚鹎和泛性鸟类红嘴蓝鹊(Urocissa erythrorhyncha)种子传播效率差异。与红嘴蓝鹊相比,黑短脚鹎飞行的平均距离较短((16.3±11.0)m,Mean±SD,n = 125),传播距离相对较近;且它们取食后偏好在源斑块中活动,喜栖息在同种成树、甜楮(Castanopsis eyrei)及其他阔叶树等栖树上。红嘴蓝鹊取食后常在斑块间移动,常停歇在同种成树和毛竹(Phyllostachys heterocycla)上,传播距离相对较远((24.9±20.0)m,Mean±SD,n = 95)。空间一致性结果表明,黑短脚鹎移动距离对幼苗更新距离的空间一致性程度高;而红嘴蓝鹊偏好生境与幼苗更新生境一致性程度高。结果表明,斑块生境中植物能与专性鸟类、泛性鸟类之间形成种子传播互惠关系,且种子传播效率受到专性鸟类和泛性鸟类传播距离和传播生境的影响。

    • 重金属铅与两种淡水藻的相互作用

      2014, 34(7):1690-1697. DOI: 10.5846/stxb201211051545

      摘要 (2752) HTML (74) PDF 3.65 M (1310) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究重金属铅与淡水藻类之间的相互作用,采用不同Pb2+浓度处理铜绿微囊藻(Microcysis aeruginosa Kutz.)和斜生栅藻,分别对两种藻的生物量、藻液电导率、O2含量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及藻对Pb2+的吸收作用等进行了测定,并通过扫描电镜观察了不同Pb2+浓度处理下两种藻细胞的表面结构。结果显示:(1)Pb2+浓度低于3 mg/L促进铜绿微囊藻生长,高于9 mg/L抑制其生长;但在3-12 mg/L范围内,Pb2+均明显抑制了斜生栅藻的生长,说明斜生栅藻对Pb2+毒性的敏感程度要高于铜绿微囊藻。(2)受到铅离子的胁迫,两种藻细胞膜通透性均有一定改变,扫描电子显微镜的照片观察,两种藻细胞表面的絮状物随着Pb2+的升高而增多,尤其是斜生栅藻细胞结构改变明显,多数细胞变形破裂;同时,O2含量升高,POD、CAT活性早期均可随Pb2+的增加而上升,表明氧自由基的产生增多以及由其引起的细胞生理生化改变可能是铅离子作用于藻细胞的主要机制。(3)两种淡水藻对Pb2+均有吸收作用,单位量藻细胞内,斜生栅藻对Pb2+的吸收能力好于铜绿微囊藻。所有结果提示:斜生栅藻不仅可以作为对重金属敏感的指示生物来监测水体Pb2+污染程度;同时由于斜生栅藻比铜绿微囊藻具有更好的Pb2+吸收能力,因此还可以利用斜生栅藻作为处理水体Pb2+的生物材料。

    • 刺参养殖池塘初级生产力及其粒级结构周年变化

      2014, 34(7):1698-1706. DOI: 10.5846/stxb201304240801

      摘要 (2256) HTML (89) PDF 2.46 M (1401) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了刺参(Apostichopus japonicus Selenka)养殖池塘浮游植物初级生产力及粒级结构的周年变化规律,旨在明确刺参养殖池塘的基础生态学特征,为刺参养殖生产和管理提供科学支持。结果表明:刺参养殖池塘初级生产力年平均值为(5.16±3.04)gO2 m-2 d-1,全年呈现明显的季节变化,初级生产量分别在初春、夏季和初冬形成高峰。初级生产力群落净产量占毛产量的 50.2%。P/R值与日P/B系数的年平均值分别为 2.20 ± 1.25 和 0.39 ± 0.35。按初级生产力水平和P/R值划分的水体营养类型,调查刺参养殖池塘属富营养型水体;初级生产量随深度的增加而递减,最高生产层约在透明度的0.5倍处,且0.5倍透明度(约50 cm)以上水层初级生产量占水柱总产量的56.3%;不同粒级浮游植物生产量占总生产量的百分比具有明显的季节变化。除夏季外,以小型浮游植物(micro-,20-200 μm)对初级生产力的贡献最大(43.5%),夏季为微型浮游植物(nano-,2-20 μm)对初级生产力贡献最大(35.3%)。 以年平均值计算,不同粒级浮游植物初级生产量占总生产量百分比的大小顺序为:小型(40.1%)> 微型(28.2%)> 中大型(16.1%)> 超微型(15.7%)。回归分析表明:试验池塘初级生产力水平与水温、营养盐中的氨氮和亚硝酸氮均呈显著的相关关系(P<0.05)。结果提示,刺参养殖池塘初级生产力的季节变化显著,垂直分布并不均匀,小型浮游植物是其生态系统中的主要生产者。

    • 控(微囊)藻鲢、鳙排泄物光能与生长活性

      2014, 34(7):1707-1715. DOI: 10.5846/stxb201211151602

      摘要 (2371) HTML (80) PDF 2.09 M (1266) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用叶绿素荧光技术,通过原位培养滤食性鱼类鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)摄食微囊藻(Microcysis)后的排泄物,研究鲢、鳙滤食对藻类光能及生长活性的影响。结果表明,微囊藻经鲢、鳙滤食后,排泄当天,其叶绿素荧光参数PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光合活性(Fv/Fo)、PSⅡ实际光能转化效率(Yield)和光合电子传递速率(ETR)显著低于对照组(P < 0.05),而光化学猝灭(qP)和非光化学猝灭(NPQ)显著高于对照组(P < 0.05)。随后,微囊藻的光合活性逐渐恢复,鲢、鳙组的Fv/FmFv/Fo、Yield和qP分别在第3天和第5天开始呈上升趋势,至实验结束时显著高于对照组,其中鲢组高于鳙组。而NPQ呈下降趋势,第13 d极显著低于对照组(P < 0.01)。原位培养期间,鲢、鳙组藻细胞密度和叶绿素a(Chl a)浓度呈增长趋势,且鲢组明显高于鳙组;鳙组藻类游离胞外多糖含量增长幅度高于鲢组。实验结束时,鲢、鳙组浮游藻类总生物量分别为对照组7.78、6.55倍,绿藻(Chlorophyta)和硅藻(Bacillariophyta)相对生物量增加,但微囊藻贡献率达93%以上。相关性分析显示,鲢组藻细胞密度、Chl a浓度和胞外多糖含量与Fv/FmFv/Fo、Yield、ETR、qP均极显著正相关(P < 0.01),而与NPQ呈极显著负相关(P < 0.01)。鳙组藻细胞密度、Chl a浓度和胞外多糖含量仅与ETR呈极显著正相关(P < 0.01),与NPQ呈极显著负相关(P < 0.01)。可见,鲢、鳙单次滤食未对微囊藻造成生理上的致命损伤,藻类由于超补偿生长,其光合及生长活性在短期恢复并显著增强,有潜在加速水体富营养化可能,鲢、鳙增殖放流以控制蓝藻水华的措施值得商榷。

    • 五爪金龙中香豆素类物质含量及其对福寿螺、水稻和稗草的影响

      2014, 34(7):1716-1724. DOI: 10.5846/stxb201308152090

      摘要 (2347) HTML (103) PDF 4.49 M (1891) 评论 (0) 收藏

      摘要:在不同季节采集并测定了入侵植物五爪金龙不同器官中伞形花内酯(Umbelliferone(UMB))和东莨菪亭内酯(Scopoletin(SCO))的含量、同时室内分析了这两种物质的杀螺效果及其对水稻和稗草生长的影响、并研究了这两种物质在土壤中的降解情况。结果表明:五爪金龙植株中SCO含量高于UMB含量,两物质均是夏季含量最高,春季次之,秋冬季低,SCO夏季在茎中含量最大,秋冬季幼茎和幼叶中含量较高;UMB对福寿螺的毒杀力强于SCO,UMB浓度为C2(200 μg/mL)时处理24 h对福寿螺的致死率达100%,而SCO浓度为C2时处理24 h对福寿螺的致死率仅为8%;SCO对水稻和稗草苗生长的影响较UMB强,在C0(50 μg/mL),C1(100 μg/mL)、C2浓度下均促进水稻及稗草苗的生长,而C3(400 μg/mL)浓度下则抑制水稻和稗草苗的生长。UMB和SCO混合溶液比单一物质在相同浓度的杀螺效果及对水稻和稗草的生长影响要强;UMB和SCO在土壤中10 d内完全降解。入侵植物五爪金龙中的次生物质UMB和SCO在稻田中的生态效应值得进一步研究。

    • >种群、群落和生态系统
    • 西双版纳国家级自然保护区勐腊子保护区亚洲象种群和栖息地评价

      2014, 34(7):1725-1735. DOI: 10.5846/stxb201303010326

      摘要 (3414) HTML (271) PDF 3.42 M (1403) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过社区村寨访问、监测网络、痕迹追踪和生态位因子分析(ENFA)等方法对西双版纳国家级自然保护区勐腊子保护区内亚洲象的种群和栖息地状况进行研究。结果显示:2007年勐腊子保护区的亚洲象种群数量约为25-32头,2009年其数量增至35-42头;2006-2007年期间,亚洲象的分布区包含保护区东南部和东部的两片区域,面积共221 km2,占保护区总面积的19.2%;象群在分布区内开辟了固定的活动路线,总长约65 km,它们利用这些路线巡回取食天然植物和农作物并导致严重的人象冲突;栖息地评价研究表明亚洲象对栖息地具有一定的选择偏好性,保护区内亚洲象喜好的栖息地面积为328.5 km2,仅占保护区总面积的28.5%,且主要被分为两大斑块1和2,分别位于保护区的东南部和西北部。

    • 莱州湾鱼类群落同功能种团的季节变化

      2014, 34(7):1736-1745. DOI: 10.5846/stxb201305060948

      摘要 (2479) HTML (85) PDF 3.96 M (1379) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用2011年5月、8月、10月和12月底拖网调查数据,对莱州湾海域鱼类同功能种团特征及其季节变化进行了研究。全年调查共渔获鱼类49种,全部为硬骨鱼类。根据鱼类的摄食习性,调查海域鱼类可划分为浮游动物食性种团、浮游动物/底栖动物食性种团、底栖动物食性种团、底栖动物/游泳动物食性种团、游泳动物食性种团、杂食性种团和碎屑食性种团共7个同功能种团,其中底栖动物食性种团种类数最多(14种),底栖动物/游泳动物食性种团次之(12种)。碎屑食性种团生物量在全年处于第一优势地位,占32.8%;其次为浮游动物食性种团,占31.6%;再次为底栖动物/游泳动物食性种团,占25.0%。同功能种团多样性(HFD)和种类多样性(Hs)季节变化趋势相同,均在夏季达到最高值,冬季达到最低值;两者关系使用指数方程拟合效果最佳。浮游动物食性种团平均营养级为3.71、浮游动物/底栖动物食性种团为3.83、底栖动物食性种团为3.43、底栖动物/游泳动物食性种团为3.75、游泳动物食性种团为3.86、杂食性种团为3.73、碎屑食性种团为3.34。与20世纪80年代、90年代调查结果相比,目前莱州湾碎屑食性种团比例明显上升,游泳动物食性种团比例大幅下;底栖动物食性种团和游泳动物食性种团的平均营养级明显下降,碎屑食性种团平均营养级有所上升。

    • 长期不同施肥方式对麦田杂草群落的影响

      2014, 34(7):1746-1756. DOI: 10.5846/stxb201305141056

      摘要 (2695) HTML (85) PDF 3.31 M (1557) 评论 (0) 收藏

      摘要:以太湖地区农业科学研究所31a的长期肥料定位试验田为材料,分别于2011-2012年小麦苗期、拔节期和收获期进行了杂草群落调查,研究杂草类型与密度的分布、杂草多样性指数的变化,并对杂草种群分布与土壤养分因子进行冗余分析。结果表明:小飞蓬、看麦娘、大巢菜、稻槎菜、通泉草是本地区小麦生长期的主要杂草类型;随着小麦的生长以及氮肥、有机肥的施入,杂草密度呈下降趋势;施入有机肥降低了麦季杂草的群落多样性指数,在小麦生长的不同时期均衡施肥的CNPK处理以及不施肥的C0处理的群落各项多样性指数能维持在一个较高的水平。RDA分析显示土壤氮含量以及有机质含量与第一排序轴相关性大,是对杂草分布影响最大的两个土壤养分因子。太湖地区稻麦两熟制条件下,长期有机无机肥料单一或配合投入可显著影响麦田杂草的群落组成,其中氮肥和有机肥的施入能显著降低杂草密度;土壤养分的差异影响田面杂草密度和优势种群,均衡施肥能降低优势杂草种群的优势地位,抑制其发生危害程度,提高农田生态系统的生产力及稳定性。

    • 极端干旱条件下燕麦垄沟覆盖系统水生态过程

      2014, 34(7):1757-1771. DOI: 10.5846/stxb201306101580

      摘要 (2515) HTML (92) PDF 2.23 M (1472) 评论 (0) 收藏

      摘要:围绕极端气候条件下沟垄沟覆盖系统水文过程和水生产力变化问题开展两年的大田试验研究。以裸燕麦坝莜3号品种为材料,于2010年和2011年在甘肃定西进行,以充分灌溉为对照组,设置平地无种植、垄沟无覆膜种植、垄沟覆膜种植、裸地4个处理(此4个处理均无灌溉),测定生育期降雨、气温、0-140 cm土壤剖面水分变化、作物生长和产量等指标。结果表明,2010年和2011年分别为阶段性极端干旱和全生育期极端干旱两个类型,均导致所有处理组中土壤剖面60-100 cm的“土壤干层”现象,垄沟覆膜处理对“土壤干层”现象具有显著的缓解效应。与对照组相比,垄沟覆膜处理显著促进了收获期土壤剖面贮水量的回升,其贮水量分别提高了41.2 mm(2010年)和22.4 mm(2011年),全生育期水分利用效率和水生产力分别提高了1.7、0.4 kg · hm-2 · mm-1(2010年)和6.5、9.8 kg · hm-2 · mm-1(2011年)。另外,垄沟覆膜处理组的地上生物量比对照组降低了30.5%(2010年)和67.42%(2011年),但收获指数较对照分别提高了33.4%(2010年)和55.6%(2011年)。研究表明,垄沟覆膜处理促进了降水向土壤水和作物水的转化效率,显著地缓解了作物水分供需矛盾,是应对极端气候变化的重要生态策略。

    • >景观、区域和全球生态
    • 流域景观格局变化对洪枯径流影响的SWAT模型模拟分析

      2014, 34(7):1772-1780. DOI: 10.5846/stxb201304220769

      摘要 (3009) HTML (153) PDF 4.51 M (1663) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了进一步揭示流域景观格局变化的水文效应,以晋江流域为研究区,基于SWAT模型分别模拟1985年和2006年两种景观格局下,2002-2010年气象条件时的日径流过程;应用景观格局分析法和Pearson相关分析法,定量分析了景观格局变化对洪枯径流的影响,探讨了影响机制。研究表明:(1)SWAT模型能够较精确模拟晋江流域的日径流过程;(2)2002-2010年气象条件时,与1985年景观格局相比,在2006年景观格局下晋江流域年平均最大1 d和连续最大5 d径流深分别增加5.46%和4.97%,年平均最小1 d和连续最小7 d径流深分别减少3.79%和2.55%;(3)洪水径流与景观格局相关性最显著,最大1 d和连续最大5 d与林地景观面积呈显著负相关,相关系数分别为-0.764和-0.721;最大1 d与Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数呈显著正相关,相关系数分别为0.721和0.736;与最大斑块指数和蔓延度呈显著负相关,相关系数分别为-0.61和-0.596,说明林地景观面积的减少降低了流域对强降水的截留能力;景观类型均衡化分布,连通性降低,降低了水分在流域的内部循环能力,导致洪峰流量的增加;(4)景观格局指数与最小1 d和连续最小7 d的相关性不显著,说明景观格局变化对枯水径流的直接影响较小。

    • 近20年青藏高原东北部禾本科牧草生育期变化特征

      2014, 34(7):1781-1793. DOI: 10.5846/stxb201303270531

      摘要 (2401) HTML (78) PDF 3.34 M (1206) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用1988-2010年青藏高原东北部地区5个站点牧草生育期地面观测数据,分析了近20年代表性牧草返青、开花、黄枯期及生长季的变化趋势,并通过偏相关分析探讨了气温和降水对牧草生育期的关系。结果表明,近20年青藏高原东北部牧草生育期北部推迟南部提前的特征明显。南部的三江源区域返青、开花与黄枯期总体呈显著提前趋势,其中曲麻莱羊茅返青期提前的倾向率达到-4 d/10 a,开花期为-13 d/10 a,黄枯期达到-9 d/10 a,且均通过0.01的显著性检验水平。北部环青海湖区域的海北西北针茅生育期则表现出一定的推迟趋势。生长季长度北部地区延长,而南部除甘德(垂穗披碱草)外均呈明显缩短趋势。近20 a黄枯期的变化幅度明显大于返青期,使得生长季长度的变化更多地受黄枯期变化的影响。1月和3月气温是影响研究区牧草返青最主要的气候因子,气温增高返青提前。开花期南北差异明显,北部与同期气温呈明显负相关关系,南部则主要与开花前2-3个月的降水量密切相关,降水增多大部地区开花期提前。此外,降水也是各地牧草黄枯的主要影响因子。

    • 丽江城市不同区域景观美学

      2014, 34(7):1794-1799. DOI: 10.5846/stxb201306091515

      摘要 (3186) HTML (144) PDF 2.41 M (1328) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国正处在快速城市化阶段,古城或古镇正面临城市化和旅游业的双重压力,古城风貌和景观美学受到影响。以世界文化遗产丽江古城所在地--丽江盆地为研究对象,按照大研古镇-丽江新城-郊区的梯度设置评价样点,采用评分法(SBE-Scenic beauty estimation procedure)进行景观美学评价。结果显示:参加评价的男性与女性显示出性别间的细小差异,两个曲线的趋势基本一致,其中最大值和最小值均由男性评价者产生。丽江古城的三大古镇中,束河古镇的景观美学评价值最高,为6.79,白沙古镇的景观美学评价值为5.82,大研古镇景观美学评价值为5.68。大研古镇与丽江新城交错带的景观美学评价均值为4.9,丽江新城区的平均值均值为4.03,玉龙县城的均值为3.88,评价分值最低点在玉龙新县城,为2.36。在世界文化遗产核心区大研古镇到郊区的梯度上,整个评价曲线呈V型,中间低,两边高的趋势,大研古镇与城市新区交错带的景观美学评价值较低。景观美学评分较高的景观要素包括:自然景观(山体、水体)、农田、古镇、有历史文化特色和地方民族特色的景观等,现代城市景观的评价值较低。研究结果对保护丽江古城具有重要意义,可以用来完善丽江城市景观规划、优化城市空间格局,在城市建设发展的同时,保护好丽江的古城风貌和田园风光,以维系景观美学价值。

    • 珠三角河网水域栅藻的时空分布特征

      2014, 34(7):1800-1811. DOI: 10.5846/stxb201306201749

      摘要 (2866) HTML (112) PDF 5.26 M (1242) 评论 (0) 收藏

      摘要:珠三角河网水域是珠江之水流入南海的必经之地,对2012年该水域浮游植物群落中的栅藻种类丰富度和生物量的时空特征及其环境影响因子进行系统阐析。调查期间共发现栅藻24种(包括变种、变型),其中具刺和无刺种类分别为11种和13种。出现率高且生物量贡献率大的物种仅3种,包括被甲栅藻原变种(Scenedesmus armatus var. armatus)、被甲栅藻博格变种双尾变型(S. armatus var. boglariensis f. bicaudatus)和二形栅藻(S. dimorphus),分析认为这3个物种在栅藻种群中的生态优势很可能与其形态特征存在一定的关联。栅藻种类丰富度的季节分布呈现丰水期高于枯水期的特征,空间分布呈现河网中部站位低于外侧站位的特征。此外,种类丰富度的空间分布格局存在季节差异,丰水季节呈现河网中部站位明显低于外侧站位的特征,而枯水季节西江沿线站位种类丰富度明显偏低。分析认为,水温和径流是影响栅藻种类丰富度季节变动的关键因素;同时,径流也是影响总种类丰富度空间分布格局的关键因素,而水温和营养盐是影响不同季节种类丰富度的空间格局的重要因素。栅藻种群生物量的季节分布呈现丰水期高于枯水期的特征,空间分布表现为珠江桥站位的生物量明显高于其它站位。分析认为,径流和水温是决定种群生物量季节变动的关键因素,而营养盐、水体稳定性和盐度是决定生物量空间分布格局的关键因素。栅藻生物量与种类丰富度的关系基本符合单峰模型,且偏重于单峰模型的上升区,丰富了全球多样性模式的分级特征和区域特征。

    • 博斯腾湖细菌丰度时空分布及其与环境因子的关系

      2014, 34(7):1812-1821. DOI: 10.5846/stxb201306251777

      摘要 (2730) HTML (75) PDF 4.32 M (1371) 评论 (0) 收藏

      摘要:于2010年6月-2011年6月在新疆博斯腾湖共进行了9次采样,获得了140份样品,采用表面荧光显微镜直接计数法及广义可加模型(Generalized Additive Models,GAM)研究了表层水体中细菌丰度的时空分布规律及其与环境因子的关系。结果表明博斯腾湖细菌丰度平均值为(1.48±0.95)×106 个/mL;细菌丰度季节差异显著,夏季最高(2.05×106 个/mL),冬季最低(3.81×105 个/mL)。在大湖区,春季和冬季细菌丰度最大值均位于湖区中部,冬季细菌丰度由湖区中部向东南、西南逐渐减少。夏季和秋季细菌丰度分布与春季大致相反,湖区中部较低,西北部较高。GAM分析结果表明,温度、溶解性有机碳(DOC)、叶绿素a、电导率、浊度等5个环境因子对细菌丰度总偏差解释率为81.2%,其中温度贡献最大,贡献率为63.3%,DOC、叶绿素a和电导率,贡献率分别为12.5%、2.7%和1.7%;浊度对偏差的解释率仅为1.0%。在温度超过22℃时,影响博斯腾湖细菌丰度空间分布的主要因子是DOC。

    • 遗传算法支持下土地利用空间分形特征尺度域的识别

      2014, 34(7):1822-1830. DOI: 10.5846/stxb201306061378

      摘要 (2599) HTML (113) PDF 2.83 M (1120) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对土地利用空间分形特征只存在于有限尺度域的现象,采用无标度区内离散点拟合的离差平方和平均值最小作为目标函数,提出了一种基于遗传算法的土地利用空间分形特征尺度域的识别方法,用于准确计算分形维数的有效区间范围。以武汉市武昌区水域空间分形特征为例,利用Quickbird多光谱遥感影像提取土地利用空间信息,重点讨论了基于遗传算法识别土地利用空间分形特征尺度域范围的总体思路、适应度函数和遗传算子等环节;然后分别从测定系数、标准差和无标度区间3个角度,将其同人工判断法、相关系数法以及强化系数法进行对比讨论;并结合研究区域实际的水域空间分布格局,分析不同方法计算所得半径维数的合理性。结果表明,土地利用分形特征尺度域的范围对分形维数计算结果有较大影响;相对于传统计算方法来说,遗传算法在尺度无标度区间识别上具有更高的精度,可以为土地利用空间格局分形特征的研究提供客观指导意见。

    • 川西亚高山不同海拔岷江冷杉树轮碳稳定同位素对气候的响应

      2014, 34(7):1831-1840. DOI: 10.5846/stxb201306061373

      摘要 (2664) HTML (101) PDF 2.98 M (1426) 评论 (0) 收藏

      摘要:树木年轮(简称树轮)碳稳定同位素技术是研究树轮气候学的一种有效方法。利用四川卧龙亚高山暗针叶林不同海拔高度岷江冷杉树轮样本资料,提取该树轮稳定碳同位素(δ13C)和去趋势序列(DS),研究其树轮碳稳定同位素序列对气候要素(降水、月平均温度和月平均相对湿度)的响应关系,初步揭示了在全球气候变化背景下,川西亚高山森林岷江冷杉树木生长对气候因子变化(气候变暖、降水减少等)的响应方式。主要结论有:(1)岷江冷杉树轮δ13C组成变化范围为-23.33‰--26.31‰,平均值为-24.91‰,变异系数为-0.011--0.038,并表现出较强的一阶自相关;其对环境变化有较好的指示作用,表明岷江冷杉树轮δ13C组成在年际变化中较为稳定。(2)低海拔的岷江冷杉树轮δ13C分馏主要与当年8月月平均相对湿度和当年12月月平均温度相关性显著(P < 0.05);高海拔岷江冷杉树轮δ13C分馏主要与上一年8月月平均相对湿度和当年4月月平均温度相关性显著(P < 0.05);中海拔的岷江冷杉树轮δ13C分馏主要与上一年1、11月月平均温度和当年2、11月月平均温度相关性显著(P < 0.05),冬季温度是中海拔区岷江冷杉树木生长的限制因子,且具有明显的“滞后效应”。
      川西卧龙亚高山暗针叶林岷江冷杉树木径向生长主要受到气温的制约,从生物学基础上阐明了树木生长与环境的关系,冬季温度的升高,有利于植物生长期的提前,植物生长旺盛,抗旱能力减弱;同时证明了建群种岷江冷杉对雨水的依赖很小,这有利于植物生存,且维持了该植物群落的稳定性。该研究弥补了我国青藏高原高海拔地区气象台站稀少、观测资料时间短缺,为预测未来气候变化对岷江冷杉树木径向生长变化提供了科学的依据。

    • 基于ESDA的西北太平洋柔鱼资源空间热点区域及其变动研究

      2014, 34(7):1841-1850. DOI: 10.5846/stxb201305191105

      摘要 (2554) HTML (172) PDF 8.24 M (1430) 评论 (0) 收藏

      摘要:以西北太平洋(150°E-160°E、38°N-45°N)柔鱼Ommastrephes bartramii为研究对象,以2007和2010年鱿钓渔业的原始点位数据为基础,利用常规统计和探索性空间数据分析(ESDA)中的全局空间自相关分析方法,对西北太平洋柔鱼资源空间分布及其变动进行了研究。结果表明,西北太平洋柔鱼资源呈现较强的聚集分布特征,但不同空间位置差异较大。利用GIS和ESDA的局部自相关方法进行了柔鱼资源热冷点空间分布的制图,结果显示2007年研究区存在3个显著的热点和1个冷点,2010年与之存在较为明显的差异,具有1个热点和4个冷点。变化检测分析表明,两个年份间出现1个热点区域和1个冷点区域未发生变化,另有2个区域从2007年热点变成2010年冷点;此外,非热冷点之间的变动在研究区占据了主导地位。景观指数分析表明,研究区柔鱼资源热冷点格局的复杂性和自相似性并不高,但其异质性和聚集性非常强,且整体性和凝聚度均很高。分析认为,2007年西北太平洋柔鱼渔区的形成受温度和海流的影响,近一半作业渔区产量相对较高,但并未充分保证空间热点的大面积形成,空间热点和冷点分布面积大致相当;2010年整个西北太平洋柔鱼渔场受亲潮势力影响,空间热点较为集中、空间冷点较多且分散。

    • >城乡与社会生态
    • 基于居民生态认知的非使用价值支付意愿空间分异研究——以三江平原湿地为例

      2014, 34(7):1851-1859. DOI: 10.5846/stxb201306031284

      摘要 (2816) HTML (85) PDF 1.97 M (1961) 评论 (0) 收藏

      摘要:在WTP距离衰减性研究基础上,将菲什拜因理论与条件价值法相结合,假设个人对于物品的认知在空间上并不是均衡分布的,不同空间内的受访者的支付意愿存在差异,以三江平原湿地生态系统为应用对象,将样本分为核心区、辐射区、外围区,采用双边界二分式CVM,探讨受访者对三江平原湿地生态环境保护的支付意愿水平及支付意愿的影响因素,建立基于居民生态认知的支付意愿空间分异模型。计算得到核心区、辐射区、外围区居民平均支付意愿分别为142.23 元 人-1 a-1、105.01 元 人-1 a-1、77.62 元/人,总体呈递减趋势,验证了距离、认知和WTP之间相关性。研究结果表明,通过空间视角将居民的认知程度纳入支付意愿的计算,能提高CVM在环境价值评估应用中的有效性及可靠性。研究结论将为政府相关政策的制定和决策提供参考依据。

    • 浑河河水及其沿岸地下水污染特征

      2014, 34(7):1860-1869. DOI: 10.5846/stxb201306171723

      摘要 (2242) HTML (79) PDF 4.01 M (1157) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择沈阳地区重要河流浑河及其沿岸地下水进行定量分析,研究并探讨了包括无机物和有机物在内的水质综合污染特征。结果表明,浑河河水中氨氮、硝氮、亚硝氮和酚超过了地表水环境质量标准,最大超标倍数分别为15.8、1.5、82.4和1.8倍,检测出的11种卤代烃、氯苯和六六六等有机物均未超标。浑河沿岸地下水中氨氮、硝氮、亚硝氮、化学需氧量、酚和铅超过地下水质量标准,超标率分别为31.6%、10.5%、26.3%、36.8%、47.4%和26.8%,检测出的4种卤代烃和六六六等有机物均未超标。河水及其沿岸地下水中的污染物,尤其是有机污染物种类和浓度高值基本出现在城西的谟家-大祝断面之间。浑河水质主要受城市工业废水、居民生活污水排放的影响,沿岸地下水的污染来源包括工业生产或农村居民生活造成的地表污染物垂直入渗式的点源污染、浑河水侧向渗透补给式的线源污染以及农药化肥使用产生的面源污染,而有机污染物主要通过点源污染地下水。浑河各区段的使用功能、包气带岩性及沿岸水源地开采井布局等因素都为受污染的河水对沿岸几百米范围内的浅层地下水的补给提供了条件,造成浅层地下水的污染,对当地生态系统及人类健康构成潜在威胁。

    • 社会生态系统及脆弱性驱动机制分析

      2014, 34(7):1870-1879. DOI: 10.5846/stxb201210231472

      摘要 (3515) HTML (104) PDF 1.83 M (2136) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统与社会经济要素的相互渗透和相互作用形成了社会生态系统复合结构。“社会生态系统”(SES)理念是当今世界生态系统分析的新思路,它立足于社会生态经济综合指标,突出社会生态经济系统的整体性,以人地和谐、综合的思想,分析和解决生态和社会经济问题。社会生态系统脆弱性驱动机制分析和综合研究已成为脆弱性研究的趋势。综述了“社会生态系统”概念、结构、特征和属性,分析了社会生态系统脆弱性内涵,结合“压力-状态-响应”模型(PSR)和“暴露度-敏感性-恢复力”模型,从社会-经济-生态复合系统角度,从风险(压力)、敏感性、应对能力三方面对社会生态系统脆弱性驱动机制进行分析,最后文章对相关问题进行了讨论,并指出了脆弱性驱动机制分析的局限性,提出未来研究的展望。

    • >研究简报
    • 等渗NaCl和Ca(NO3)2胁迫对黄瓜幼苗生长和生理特性的影响

      2014, 34(7):1880-1890. DOI: 10.5846/stxb201303200467

      摘要 (3250) HTML (73) PDF 3.05 M (1334) 评论 (0) 收藏

      摘要:以盐敏感型的黄瓜品种‘津春2号’为材料,采用营养液栽培方法,研究了等渗NaCl和Ca(NO32胁迫对黄瓜幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,NaCl胁迫不仅抑制黄瓜幼苗地上部生长,而且对根系生长也具有抑制作用;而Ca(NO32胁迫主要抑制黄瓜幼苗地上部生长,对根系生长没有明显影响。NaCl胁迫下,黄瓜幼苗净光合速率(Pn)降低不仅由非气孔因素引起,而且碳同化能力也降低;而Ca(NO32胁迫下Pn降低主要由非气孔因素引起,对植株的碳同化能力没有明显影响。等渗NaCl和Ca(NO32胁迫导致黄瓜幼苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心过剩光能(Ex)显著升高,致使叶片超氧阴离子自由基(O2 )产生速率加快,过氧化氢(H2O2)含量显著升高,但NaCl胁迫的升高幅度均大于Ca(NO32胁迫。NaCl胁迫在提高过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的同时,降低了超氧化物歧化酶(SOD)活性,对活性氧(ROS)的清除能力有限,致使叶片ROS大量积累,膜质过氧化伤害严重;而Ca(NO32胁迫显著提高了SOD、POD和CAT活性,有效清除了ROS,对叶片未造成严重的膜质过氧化伤害。NaCl和Ca(NO32胁迫分别导致黄瓜幼苗体内Na+和Ca2+大量积累,致使离子平衡被打破,但过多Na+要比过多的Ca2+对植物体的伤害作用大。上述结果说明,黄瓜幼苗对等渗NaCl 和Ca(NO32胁迫的生理响应存在差异。NaCl胁迫下黄瓜幼苗体内Na+大量积累,不仅限制了环境中CO2进入叶肉细胞,而且使碳同化能力降低,加之ROS清除能力有限,不能有效清除PSⅡ反应中心过剩能量所导致的ROS,因而产生了严重的膜质过氧化,影响了植株生长和光合速率;而Ca(NO32胁迫下,黄瓜幼苗碳同化能力没有受到影响,ROS也能够被抗氧化系统有效清除,植株没有产生严重的膜质过氧化,因而对生长和光合速率的影响没有NaCl胁迫大。

    • >专家观点
    • 关于“生态保护和建设”名称和内涵的探讨

      2014, 34(7):1891-1895. DOI: 10.5846/stxb201403200493

      摘要 (2986) HTML (98) PDF 1.65 M (1531) 评论 (0) 收藏

      摘要:主要针对在生态保护和建设方面用词和理解上存在的差异,着重对其范畴和内涵进行了详细的分析,提出生态保护和建设与环境保护之间既有紧密联系,又有明显差别,宜于分开并列为两个领域。生态保护和建设领域宽广,内涵丰富,不仅要面对各种自然生态系统,也要面对人工生态系统以及多种生态系统复合的景观、区域和全球层次的生态问题。建议在当前情况下可以把“生态保护”和“生态建设”在不同需要的场合分别使用,也可为全面表述而合并使用。

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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