摘要:

摘要:植物与传粉者间相互作用,构成了复杂的传粉网络。目前,以气候变化为主要特征的全球变暖对植物-传粉者网络的影响备受关注,概述了近年来这方面研究的几个主要热点问题及其进展,和相关研究方法。并在此基础上,提出了气温持续上升背景下,植物-传粉者网络未来的研究趋势。当前研究的主要热点问题有:(1)气候变暖使植物、传粉者的物候发生变化,并通过影响植物的开花时间和传粉者活动时间,导致两者在物候时间上的不同步。(2)气候变暖导致植物、传粉者的群落结构变化,促使其地理分布向更高纬度和更高海拔扩散,这可能潜在的导致两者空间分布的不匹配。(3)植物和传粉者通过增加或减少其丰富度来响应气候变暖,可能导致传粉网络结构特征发生变化。(4)面对气候变暖导致植物和传粉者间物候和地理分布错配所引发的互作改变、甚至解体,传粉网络可通过自身网络结构及快速进化来缓冲和适应。在今后研究中,以下几个问题值得探讨:1)气候变暖对植物-传粉者网络影响的大时空尺度变异模式。2)多因素协同作用对植物-传粉者网络的影响特征。3)全球气候变暖对植物、传粉者物候匹配性影响的机理。

摘要:定量确定森林碳汇潜力有助于科学地评估森林对碳汇的潜在贡献及制定实现这种潜力所需要的经营管理措施。目前,国内外有关森林碳汇潜力缺乏统一的概念及计量方法。在综述国内外有关固碳潜力概念的基础上,引入时间动态构架和可持续性的概念,提出了针对人工林的固碳潜力概念并利用FORECAST模型以杉木人工林为例阐明此概念的实际意义与应用。

摘要:近年来我国城市化进程不断推进,不仅体现在城市面积上的增长,也体现在建筑物高度的增长。高度增长一方面能尽量克服城市土地资源匮乏的瓶颈,另一方面为优化城市结构及城市功能做出贡献。在城市遥感研究领域,对于城市建筑物高度的提取也成为研究的重点。城市建筑物高度的估计与测量,已成为城市规划和扩张、城市灾害风险预警与评估的重要参数,同时也为数字城市三维模型的建立提供了基础测绘资料。分别基于光学遥感影像、高分辨率SAR(Synthetic Aperture Radar)影像以及光学遥感影像与高分辨率SAR影像的融合三方面,全面阐述城市建筑物高度的提取方法,并比较两类影像在提取建筑物高度的优劣势,通过回顾早年研究方法,逐步引入近年来新的发展趋势。

摘要:历史变域概念产生于20世纪90年代,是森林生态系统管理的重要概念之一,可以为生态系统管理提供参考和目标。总结了历史变域领域近期的研究热点:火烧的历史变域研究从定量化火烧特征开始,进而探讨火烧特征的影响因素,并且从火烧特征的单一影响因素向多影响因素、从单一尺度向多时空尺度研究发展;森林景观历史变域研究由描述景观的单一结构特征深入到揭示综合结构特征及功能特征。方法的新进展包括:评估历史数据的误差、探索采样和数据分析方法、重视火疤木数据的多时空特征、以及发掘整合多种来源的历史数据。模拟自然干扰的森林管理是历史变域概念的重要应用之一,最近的研究集中在为森林管理提供更加全面的模拟自然干扰的干扰参数,并且强调这些参数的空间异质性;同时,该管理模式也面临挑战和质疑:气候变化条件下历史变域的概念是否仍旧适用？森林管理是否能够真正达到自然干扰的效果？分析了我国的研究现状,提出发展建议。

摘要:土壤固碳功能和固碳潜力已成为全球气候变化和陆地生态系统研究的重点。草地土壤有机碳库,作为陆地土壤有机碳库的重要组成部分,其较小幅度的波动,将会影响整个陆地生态系统碳循环,进而影响全球气候变化。因此,深入研究草地土壤固碳功能和固碳潜力对于适应和减缓气候变化具有重要意义。在土壤固碳潜力相关概念界定基础上,结合《2006年IPCC国家温室气体清单指南》,从样点及区域尺度上综述了目前关于草地土壤固碳潜力的一般估算方法,同时对各类方法的特点及适用性进行了评述,提出了草地生态系统固碳潜力研究概念模型。最后在对草地土壤固碳的影响因素及固碳措施总结的基础上,阐明了草地土壤有机碳固定研究中存在的问题和发展前景。

摘要:为了解川西亚高山森林林窗对不同时期土壤生态过程的影响,于2012年6月-2013年5月期间,根据温度动态过程,对比研究了生长季节(土壤完全融化期、生长季节前期和生长季节后期)与非生长季节(冻结初期、深冻期和融化期)川西亚高山粗枝云杉(Picea asperata)人工林林窗中心、林缘和林下土壤有机层和矿质土壤层转化酶和脲酶活性变化过程。结果表明:林窗不同区域中,土壤有机层转化酶活性均高于矿质土壤层;在生长季节,土壤有机层和矿质土转化酶活性表现为:林窗中心 > 林下 > 林缘,而脲酶活性表现为:林窗中心 > 林缘 > 林下。冻结初期和深冻期林窗中心土壤转化酶活性均高于林缘和林下,而在融化期林下转化酶活性高于林窗中心和林缘;冻结初期和融化期林下土壤脲酶活性显著高于林窗中心和林缘,而在深冻期林窗不同区域土壤脲酶活性没有显著差异。林窗不同区域在不同时期对土壤转化酶和脲酶活性的响应有着深刻影响。

摘要:采用框栽试验方法,模拟Cu胁迫条件下,探讨接种土壤微生物对海州香薷(Elsholtzia splendens)生长和光合生理的影响。结果表明:(1)在Cu胁迫下,海州香薷株数、株高、基径、生物量、茎重比均显著低于对照;与Cu胁迫相比,接种土壤微生物能显著缓解Cu胁迫对海州香薷生长的抑制作用,使植株的株数、株高、生物量、茎重比显著提高。Cu胁迫下,接种土壤微生物均降低了植株体内不同器官Cu含量,茎和叶Cu的累积量显著减少,但对其它器官的Cu含量影响不显著。(2)秋季,各处理的海州香薷的净光合速率(P_n)日变化均呈"单峰"曲线,接种土壤微生物显著提高了Cu胁迫下海州香薷的日均P_n、日均蒸腾速率(T_r),而日均气孔导度(G_s)、日均胞间CO₂浓度(C_i)显著降低。(3)Cu胁迫下,接种土壤微生物显著提高了植株的最大净光合速率(P_nmax)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)、最大羧化速率(V_cmax)、最大电子传递速率(J_max)、磷酸丙糖利用率(TPU),且使光补偿点(LCP)显著降低。表明接种土壤微生物通过提高光能利用率、利用弱光和碳同化能力来增强光合作用能力及有机物的积累,缓解Cu胁迫对海州香薷的毒害。因此,接种土壤微生物可促进Cu胁迫下海州香薷的生长,在重金属污染土壤的植物修复中具有较好的应用潜力。

摘要:甘肃省中部沿黄灌区是西北地区乃至全国重要的加工型马铃薯生产基地, 然而因集约化种植带来的连作障碍问题已经严重影响到当地马铃薯种植业的可持续发展。采用大田试验与PCR-DGGE(Polymerase Chain Reaction-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)技术相结合的方法, 并通过真菌的18S rDNA序列分析, 评估轮作(未连作)和连作条件下马铃薯根际土壤真菌群落在组成结构上的差异, 以期为甘肃省中部沿黄灌区马铃薯连作的土壤障碍机理研究提供新证据。结果表明, 同轮作相比, 连作显著降低了马铃薯块茎产量和植株生物量, 并且随着连作年限的延长, 连作障碍也愈加严重。长期连作(6a)也导致马铃薯根冠比显著增加和植株收获指数的显著下降。在根际土壤真菌的种群数量和多样性上, 连作和轮作间无显著差异, 但在群落组成结构上差异明显。真菌18S rDNA测序分析进一步表明, 马铃薯连作较轮作相比增加了Fusarium sp.和Fusarium solani以及Verticillium dahliae的种群或个体数量,而这些真菌是导致马铃薯土传病害的主要致病菌类型。根际土壤真菌群落组成结构的改变特别是与土传病害有关的致病菌滋生可能是导致当地马铃薯连作障碍的重要原因。

摘要:采用开顶箱(OTC)法和遮光网技术,设置100 nL/L臭氧熏气与3个辐射减弱梯度结合,模拟臭氧浓度升高和太阳辐射减弱的复合大气背景。用BIOLOG生态测试板,采用孔平均颜色变化率法(AWCD)测定冬小麦根际土壤微生物利用不同碳源的能力,计算微生物群落多样性指数,对不同碳源的利用率进行了主成分分析。两年试验结果显示,臭氧熏气与太阳辐射减弱复合作用,降低了土壤微生物对碳源的利用速度和利用总量;除了聚合物以外其它碳源利用率显著降低;对土壤微生物多样性没有直接的影响;对碳源降解的抑制效应大于增强的O₃与减弱的太阳辐射两因素各自的单独作用。太阳辐射减弱20%,一定程度上增加了对聚合物类的分解。O₃熏气条件下太阳辐射减弱,糖类、胺类代谢变异度较高,受环境影响较大。

摘要:准确估算土壤全氮密度和储量的动态变化能为氮肥优化管理和水体富营养化防控提供重要依据。以位于福建省不同地区的闽侯县、同安区、武平县和永定县1982年11087个样点及2008年1616个样点建立的1:5万土壤数据库为基础,利用尺度上推的方法分析了1982-2008年福建省耕地全氮密度和储量的动态变化。结果表明,近30年来福建省耕地土壤氮素富集明显,全氮密度和储量分别上升了0.08 kg/m²和1.22 Tg,但不同土壤类型差异较大,紫色土土类、酸性紫色土亚类和猪肝土土属氮素富集最明显,全氮密度均上升了0.18 kg/m²;赤红壤土类、淹育水稻土亚类和赤土土属氮素损失最多,全氮密度均下降了0.10 kg/m²。水稻土土类、渗育水稻土亚类和黄泥田土属全氮储量增加最多,分别达1.24、0.80 Tg和0.71 Tg;赤红壤土类、赤红壤亚类和灰砂泥田土属下降最多,分别达0.13、0.13 Tg和0.08 Tg。因此,在今后的福建省耕地管理中根据不同土壤类型氮素富集程度合理指导施肥,以节约资源和减少氮素流失是十分必要的。

摘要:土壤温度变化及热传递是影响土壤和大气水热交换的重要过程,而植被是决定这种变化和影响的环境因子之一。通过比较林地与裸地土壤热特性的差异分析植被对土壤热扩散的影响。 研究内容包括观测2007年长白山阔叶红松林区不同深度的土壤温度以及同期土壤含水量和叶面积指数。分析不同深度林地与裸地土壤温度年周期特征,根据热传导方程估算各土壤层温度的阻尼深度和热扩散率,并探讨引起林地与裸地土壤热特性差异的可能原因。结果表明,林地与裸地的土壤温度有明显的时空变化规律。随着深度的增加,土壤温度年周期的振幅逐渐减小、相位逐渐增大、平均值逐渐升高。林地土壤温度年平均值低于裸地,表层年平均温度相差约0.8℃;地表以下相同深度处,林地土壤温度年周期的振幅约低于裸地2.6-2.9℃,相位约小于裸地0.2-0.24 rad(角速度),这表明林地土壤温度极大值和极小值出现的时间比裸地滞后约11-14d。土壤温度阻尼深度和热扩散率随深度的增加而逐渐增大,而在1.6-3.2m则略有降低的趋势。林地与裸地土壤温度和热特性的时空特征和差异可能与土壤含水量和叶面积指数有关。

摘要:通过盆钵生物试验研究了中小型土壤动物不同类群的组成对复垦铜尾矿废弃地土壤养分的影响。整个培养试验根据需求对不同中小型土壤动物组合设置四个处理措施,每种措施分为有无凋落物两种水平,即:(1)无土壤动物(Re),无土壤动物+凋落物(Re+Li)(2)跳虫(Co),跳虫+凋落物(Co+Li)(3)跳虫+蜱螨类(Co+Ac),跳虫+蜱螨类+凋落物(Co+Ac+Li)(4)中小型土壤动物(剔除大型土壤动物 Me),中小型土壤动物+凋落物(Me+Li)。另设一组对照(CK)处理,并于培养实验开始前完成测定,作为本底值。分析表明,土壤pH随着中小型土壤动物类群的增加而降低,最低值出现在Me和Me+Li处理,且二者之间无显著性差异;对照(CK)处理下的各养分含量均显著低于其他各处理,各处理中有机质、有效磷和水解性氮的含量的最大值均出现Me+Li处理,且与其他各处理呈极显著差异(P < 0.01);土壤全磷含量最大值出现在Re和Me+Li处理,最低值出现在Co+Li处理且之间呈显著差异(P < 0.05);土壤全氮含量最大值出现在Co+Ac和Me+Li处理,最低值出现在Co+Ac+Li处理且彼此间也呈显著差异(P < 0.05)。相关分析表明,有机质与有效磷以及全氮与水解性氮之间相关性达到极显著正相关关系(r= 0.886,r= 0.898),有机质与全氮及水解性氮分别呈现显著正相关关系(r=0.735, r=0.780),全氮与有效磷(r=0.782)以及有效磷与水解性氮(r=0.755)也呈现显著正相关关系。pH与有机质呈现显著负相关关系(r=-0.782),全磷与有机质、全氮、有效磷、水解性氮均无相关关系。

摘要:翅多型现象在昆虫中广泛存在,是昆虫在飞行扩散和繁殖能力之间权衡的一种策略,对种群的环境适应性进化具有重要的意义。目前在植食性昆虫中研究较多,有关寄生蜂的翅型分化鲜见报道。综述了昆虫翅型分化的表型可塑性机制。遗传因素和环境因素均对昆虫翅的发育产生影响,基因型对翅型的决定具有显著作用,外界环境条件,包括温度、光周期、食物质量、自身密度、外源激素等因素对昆虫翅的发育也产生重要的调节作用,从而产生翅的非遗传多型性现象。此外,天敌的寄生或捕食作用可能会诱导某些昆虫的翅型产生隔代表型变化。对昆虫产生翅多型现象的生态学意义及其在生物进化过程中的作用进行了讨论,并探讨了寄生性昆虫翅型分化机制在生物防治上的可能应用途径。功能基因组学和表观遗传学的进一步发展可望为彻底揭示昆虫翅型分化机制提供新的机遇和技术手段。

摘要:昆虫是生物多样性最丰富的物种类群,其在维持生态系统功能,维系并保持着自然界的生态平衡,满足人类需求中的具有重要作用。讨论了昆虫生态服务价值的定量估算方法,基于2007年统计数据,计算了我国农牧业生产中昆虫传粉功能、天敌昆虫控害功能和分解作用的服务价值。结果表明,昆虫在我国农业生产中传粉服务价值为6790.30×10⁸ 元,占其当年农作物生产总经济价值的54.05%;天敌昆虫的控害服务价值为2621.00×10⁸ 元,占其当年重要作物总经济价值的9.09%;分解昆虫(甲虫)对牧场牛羊排泄物的分解作用的价值远超过90.84×10⁸ 元。由此估计出了我国2007年农业昆虫生态调节服务总价值超过9502.14×10⁸ 元,相当于当年国内生产总值GDP的3.7%。显示昆虫所产生的生态调节服务价值,与我国森林或草地生态系统的直接和间接服务价值处于同一数量级,同样具有巨大的经济价值。为保护与利用昆虫生物多样性,发挥其生态服务功能奠定了基础。

摘要:根据1985年、2000年、2005年和2009年秋季共4个航次的底拖网调查数据,对黄海中南部黄鮟鱇的生物学特征、相对资源密度和群体分布的年际变化进行了研究。结果表明,黄鮟鱇雌性平均体长大于雄性平均体长,从1985年到2009年个体小型化、种群体长结构简单化明显,体长、体重由负异速生长转变为等速生长。种群以雄性为主,除2000年外各年的样品性比均与1差异显著,小于20 cm体长组和40-50 cm体长组的性比变化明显,由雌雄相当分别转变为雄性占优势和全部为雌性。各年样品的性腺成熟度均以II期为主,但2005年和2009年的样品中出现部分性成熟个体。黄鮟鱇分布密集区的水温范围为9.3-10.8 ℃,盐度范围为32.4-33.2;近年来黄鮟鱇的相对资源密度呈升高趋势,且群体分布向黄海北部扩展,产量与提前2年的海表温度具有极显著相关性(r=0.61, P=0.004),这可能因为海表温度主要对黄鮟鱇生活史初期造成影响从而影响其产量。黄鮟鱇生物学特征、资源分布与种群密度的变化可能与捕捞强度和气候变化有关,是种群对外界压力的适应性响应。

摘要:在实验室控制条件下,以超富营养型浅水湖泊——武汉南湖表层沉积物和表层水为研究对象,设置18 ℃和22.5 ℃两个温度处理组,模拟武汉地区预测的21世纪末春季变暖的情景,研究升温对沉积物营养盐释放的影响。实验结果表明:整个实验过程中,22.5 ℃处理组水体中正磷酸盐(o-P)和总磷(TP)含量显著高于18 ℃处理组,说明气温升高可以显著促进富营养化浅水湖泊沉积物磷的释放,促进水体中磷含量的显著升高;此外,在实验的初始阶段,升温能够加速水体中氨氮(NH₄⁺-N)向硝态氮(NO₃^--N)转化的过程,同时水体与沉积物中氮含量的下降可能是水体与沉积物中的氮通过反硝化作用从系统中溢出以及被系统中的底栖生物利用所致,没有观察到气温升高对沉积物中总氮的释放产生显著影响。

摘要:为了比较不同食物密度下污染物浓度对受试生物的慢性毒性,筛选出以轮虫为受试生物对水环境中Zn²⁺ 污染进行监测的敏感指标,在不同斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)密度(1.0×10⁶、2.0×10⁶和4.0×10⁶ 个/mL)下不同浓度(0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9 mg/L)的Zn²⁺ 对萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)实验种群增长参数的影响。结果表明,25℃以及1.0×10⁶、2.0×10⁶ 和4.0×10⁶ 个/mL藻密度下Zn²⁺ 对萼花臂尾轮虫的24 h LC₅₀值分别是6.647、8.102和5.873 mg/L。与各食物密度下的对照组相比,当食物密度为1.0×10⁶ 个/mL时,各浓度的Zn²⁺ 对萼花臂尾轮虫的各种群增长参数均无显著性影响(P > 0.05)。当食物密度为2.0×10⁶ 个/mL时,各浓度的Zn²⁺ 均显著延长了轮虫的生命期望、世代时间和平均寿命,提高了轮虫的净生殖率;除0.3 mg/L外,其他浓度的Zn²⁺ 显著提高了轮虫的种群内禀增长率。当食物密度为4.0×10⁶ 个/mL时,0.1、0.3和0.7 mg/L的Zn²⁺ 显著提高了轮虫的种群内禀增长率,0.7和0.9 mg/L的Zn²⁺ 显著提高了轮虫的后代混交率。藻密度对轮虫的生命期望、世代时间、净生殖率、种群内禀增长率、平均寿命和后代混交率均有极显著性影响(P < 0.01),Zn²⁺ 浓度对轮虫的生命期望、世代时间、净生殖率、种群内禀增长率和后代混交率均有极显著性影响(P < 0.01),藻密度和Zn²⁺ 浓度之间的交互作用对轮虫的生命期望、种群内禀增长率和后代混交率均有显著性影响(P < 0.05)。2.0×10⁶ 个/mL食物密度下,Zn²⁺ 浓度与轮虫的生命期望、世代时间、净生殖率和平均寿命之间具有显著的剂量-效应关系;4.0×10⁶ 个/mL食物密度下,Zn²⁺ 浓度与轮虫的后代混交率间也具有显著的剂量-效应关系。

摘要:基于2006年7月(夏季),10月(秋季)和2007年3月(春季)的现场调查数据,对珠江口及毗邻海域中的营养盐和叶绿素a等环境生态因子的时空分布特性进行了对比分析,研究了氮磷比与叶绿素a含量和种群多样性之间的联系,探讨了该海域营养盐对于浮游植物生长的影响。结果表明:(1)研究海域营养盐表现出较强的季节和空间差异性, 总氮(TN)和总磷(TP)浓度均值春季(1.545 mg/L、0.056 mg/L)和夏季(1.570 mg/L、0.058 mg/L)均大于秋季(1.442 mg/L、0.034 mg/L),且春夏季浓度空间差异更明显。(2)调查期间海域营养盐含量超标现象突出,夏季尤为明显。无机氮(DIN)总体均值0.99 mg/L,超四类海水标准限值1倍,活性磷酸盐(PO₄-P)总体均值0.021 mg/L, DIN:PO₄-P平均值为130;叶绿素a浓度与营养盐、pH、温度有较显著的相关性。(3)叶绿素a浓度较高的站位,具有较高的DIN:PO₄-P值,但浮游植物多样性指数偏低,优势种明显,主要为中肋骨条藻。氮磷比的改变会影响不同生长特性的浮游植物间的竞争和种群结构的改变;今后海洋污染治理中,在控制氮、磷污染时要注意氮磷比的改变可能造成的浮游生态影响。

摘要:植物细根在发育结构上表现的形态特征和生理功能异质性影响细根寿命的准确估计,因此了解分枝根序细根寿命差异对于深入认识细根的周转过程和陆地生态系统碳分配具有重要意义。采用微根管(Minirhizotron)技术对晋西北黄土区的五年生柠条(Caragana Korshinskii Kom.)人工林细根的生长过程进行了为期3a(2007-2009年)的追踪观测,分析了不同因素(土层深度、季节变化、空间位置)对一级根和高级根寿命的影响。结果表明:(1)在各土层深度处,一级根的中值寿命均低于高级根中值寿命,其中一级根中值寿命表现随土层深度增加而增加趋势,而高级根除表层0-20 cm中值寿命较短外,各土层间变化趋势不明显,40-60 cm、80-100 cm土层高级根在观测期结束时其累积存活率仍在50%以上;(2)不同季节出生一级根和高级根的中值寿命季节性表现为:秋季 > 夏季 > 春季,并且在各个季节均表现,高级根寿命显著大于一级根寿命(P < 0.01);一级根仅夏季与秋季差异性不显著(P > 0.05),而高级根仅春季与秋季存在极显著差异(P < 0.01);(3)一级根和高级根距树干基部0 cm处细根中值寿命均大于50 cm处一级根和高级根细根的中值寿命。同一位置处高级根寿命要大于一级根寿命。在距树干基部0 cm处和50 cm处,一级根和高级根的寿命均存在极显著差异(P < 0.01),但高级根却在距树干基部0 cm和50 cm处差异不明显,而一级根却表现极显著差异(P < 0.01)。

摘要:热带雨林中乔木层树种对群落的结构和功能起着决定性的作用,监测乔木树种的动态,能更好的了解群落的演替。基于西双版纳地区5块共1.25 hm²山地雨林固定样地20年的监测资料,从物种组成、多样性指数、个体数量、主要树种组成和径级结构等方面分析树种动态。研究对象为近成熟的山地雨林,1992-1994年初测时样地中记录到乔木层树种215种,隶属于61科128属;到2012年,乔木层树种增加到239种,隶属于62科148属。分析表明,20年来样地中乔木层树种在科、属、种三级组成水平上均呈缓慢增加趋势,增加率分别为1.64%、15.63%、11.16%。退出乔木层和新进入乔木层的树种主要是偶见种。20年来,样地乔木层总株数从1464株增加至1478株,累计死亡620株,总死亡率29.55%,年均死亡率1.48%;累计进界634株,总进界率30.22%,年均进界率1.51%;群落的多样性指数在小幅度波动中略有增加,Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数的增加率分别为0.28%、2.69%、0.55%;乔木层的径级组成未有明显变化,不同径级的死亡和进阶基本处于持平状态。

摘要:通过人工模拟降雨试验研究了科尔沁沙地优势草本植物尖头叶藜萌发和幼苗建成对春季小降雨事件(2、4、 8 mm和自然降雨)的响应。结果表明:不同降雨处理对尖头叶藜的萌发和幼苗建成有显著影响(P < 0.05)。8mm降水量是促使尖头叶藜萌发的最小降雨阈量。不同降雨量处理下尖头叶藜萌发数量大小顺序为:8mm处理 > 对照 > 4 mm处理 > 2mm处理;而高度和冠幅依次是2 mm处理(2.23 cm和7.15 cm².) > 对照(2.03 cm和6.21 cm²) > 4mm处理(1.86 cm和5.01 cm²) > 8mm处理(1.48cm和4.72 cm²);降雨量为8mm的地上生物量最多(45.26 g/m²),对照为35.49g/m²、4mm处理为26.54g/m²、2mm处理为15.26g/m²。尖头叶藜幼苗的水分利用效率与每次降水量呈显著地正相关关系,随着每次降雨量的增大地上生物量逐渐增大。本试验中各处理的总降雨量一致,但地上生物量不同且差异显著。每次降雨量×降雨次数的分布状况影响了尖头叶藜幼苗的地上生物量。科尔沁沙地尖头叶藜萌发及其幼苗建成在密度、形态和水分利用效率和地上生产力上对不同模式的小降雨做出了积极的响应。

摘要:以重庆石灰岩地区15种常绿木本植物和14种落叶木本植物为研究对象,对两种生活型植物叶片衰老前后叶干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA)和叶片厚度(LT)进行了比较,并采用不同的计算方法(单位质量叶片养分含量、单位面积叶片养分含量)分析了两类植物叶片衰老前后养分含量及再吸收特征,最后对养分再吸收效率与其他叶性状因子之间的关系进行了相关分析。结果表明:常绿植物成熟叶LDMC、LT及衰老叶LT显著低于落叶植物,落叶植物成熟叶和衰老叶SLA均显著高于常绿植物(P < 0.05);基于单位质量叶片计算的养分含量,常绿植物成熟和衰老叶N、P量均低于落叶植物,而基于单位面积叶片计算的N、P含量则表现出相反的趋势;基于不同方法计算的N、P再吸收效率差异不明显,其中常绿植物基于单位质量叶片养分含量计算的N、P平均再吸收效率为39.42%、43.79%,落叶植物的为24.08%、33.59%;常绿和落叶植物N、P再吸收效率与LDMC、SLA、LT和成熟叶N、P含量之间没有显著相关性,但与衰老叶养分含量存在显著负相关(P < 0.05)。研究发现,无论是常绿植物还是落叶植物,衰老叶N、P含量均较低,表明石灰岩地区植物具有较高的养分再吸收程度。

摘要:以浙江省天目山国家级自然保护区内的近自然毛竹林为研究对象,设置1块100m×100m的固定标准地,采用相邻网格调查法划分为100个调查单元,通过全站仪精确定位毛竹基部的三维坐标(X, Y, Z),利用角尺度、大小比数和年龄隔离度3个林分空间结构指数,并按毛竹胸径大小划分为Ⅰ(DBH < 7cm) 、Ⅱ(7cm ≤ DBH<13cm)、Ⅲ(DBH ≥ 13cm)3个径级,分析近自然毛竹林空间结构与胸径的关系。结果表明:毛竹林直径结构呈右偏近似正态分布,与乔木同龄林直径结构较接近;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ径级毛竹以及全林分的空间分布格局分别为聚集、随机、随机和随机,毛竹林角尺度随径阶的增加有减小的趋势,且服从幂函数关系,决定系数R²=0.7793,各径阶角尺度无显著性差异(P > 0.05);毛竹林整体处于中庸状态,胸径大小分化不明显,各径级毛竹优势度排序为Ⅲ > Ⅱ > Ⅰ,毛竹林大小比数随径阶的增加而减小,与胸径呈线性关系,决定系数R²=0.9233,各径阶大小比数差异极显著(P < 0.01);毛竹林的平均年龄隔离度为0.8178,属强度至极强度异龄,各径级毛竹年龄隔离程度大小排序为Ⅲ > Ⅱ > Ⅰ,毛竹林年龄隔离度随径阶的增大呈现逐渐递增的趋势,且服从幂函数关系,决定系数R²=0.6774,各径阶年龄隔离度差异极显著(P < 0.01)。

摘要:为了解马尾松人工林窗对伴生树种的影响,为马尾松人工纯林的团块状混交提供科学依据,研究了10 m×10 m(T1)、15 m×15 m(T2)、20 m×20 m(T3)、25 m×25 m(T4)、30 m×30 m(T5)、35 m×35 m(T6)和40 m×40 m(T7)马尾松人工林窗中油樟(Cinnamomum longepaniculatum)幼苗叶片形态和光合生理特征的变化,探讨马尾松林窗斑块对混生树种生长的影响。结果表明:1)林窗面积低于20 m×20 m时,油樟幼苗叶片最大净光合速率显著低于旷地对照;2)叶片比叶重随着林窗面积的增大显著升高;林窗内油樟幼苗叶氮含量在小林窗中(10 m×10 m)显著低于旷地对照,但在大林窗中(如20 m×20 m)显著高于对照;林窗内幼苗叶磷含量则与旷地无显著性差异;3)叶氮在光合组分中的总分配系数随着林窗面积的增加而增大,其中叶氮在羧化组分中的分配系数升高尤为明显,而捕光组分的分配系数在林窗面积10 m×10 m-20 m×20 m范围内随林窗面积的增加而显著降低。可见,当马尾松林窗面积低于20 m×20 m时,林窗环境会显著影响油樟幼苗的光合能力,油樟幼苗可以通过调节比叶面积、叶氮含量以及叶氮在光合组分中的分配等形态、生理适应特征来适应林窗环境的变化。

摘要:运用Granier热消散式探针法,对鼎湖山自然保护区针阔叶混交林4种优势树种(马尾松、木荷、锥栗和广东润楠)的树干液流密度进行了长期连续观测,并同步监测林分的环境因子(光合有效辐射(PAR)、空气温度(T)、空气湿度(RH)、土壤含水量)。结果表明:(1)4种优势树种的边材面积(As)与胸径(DBH)均存在显著相关关系(P < 0.05);(2)各优势树种树干液流均呈现"昼高夜低"单峰曲线,且液流速率存在明显的季节性差异;(3)无论湿季还是干季,光合有效辐射(PAR)和水汽压亏缺(VPD) 均为控制蒸腾的主要驱动因子;(4) 4种优势树种湿季平均日蒸腾量高于干季,马尾松、木荷、锥栗、广东润楠湿季平均日蒸腾量分别为29.52、39.29、30.40、9.41 kgH₂O/d,干季分别为20.91、24.84、24.26、8.43 kgH₂O/d,干季和湿季的平均日蒸腾量(kgH₂O/d)大小均为木荷>锥栗>马尾松>广东润楠,这种种间差异是由边材面积大小和树种本身的生物学特性共同决定的。

摘要:测定荒漠草原甘草、赖草、蒙古冰草以及黑沙蒿等植物群落枯落物分解过程中质量损失量分析荒漠草原枯落物分解速,同时通过枯落物自身化学成份、含水率的测定,结合气候因子进行偏相关分析,探讨荒漠草原枯落物分解的影响因素。结果表明:荒漠草原4种植物群落枯落物的质量累积损失率随分解时间的延长而增加,但枯落物分解的质量损失量与时间并不呈线性相关;4种群落枯落物质量损失量大小依次均为:甘草群落 > 赖草群落 > 蒙古冰草群落 > 黑沙蒿群落;荒漠草原枯落物分解采用单指数衰减的Olson模型拟合效果较好,4种植物群落中甘草群落枯落物分解最快,黑沙蒿群落分解最慢;蒙古冰草、赖草和甘草群落枯落物中N、P、K的含量显著高于黑沙蒿群落,但是C、木质素、纤维素、C/N、木质素/N和纤维素/N值则显著低于黑沙蒿群落枯落物,蒙古冰草群落、甘草群落、赖草群落和黑沙蒿群落4种群落枯落物分解速率(k)与枯落物初始N、P、K含量均呈显著正相关;偏相关分析表明,4种植物群落枯落物分解速率与降雨量、枯落物自身含水量的偏相关系数达显著水平,其余因子偏相关系数均未达显著水平。结合上述研究可以确定荒漠草原枯落物分解50%所需时间为2-5a,分解95%需8-24a。

摘要:雪被是影响高海拔森林凋落物分解的重要生态因子,其是否影响到生长季节与非生长季节凋落物中的P元素释放,尚未量化。为了量化季节性雪被对高海拔森林凋落物分解过程中P元素释放的影响,于2010年10月至2012年10月间,在青藏高原东缘川西高海拔森林不同厚度冬季雪被斑块下,设置凋落物分解袋实验。检测该地区代表性树种岷江冷杉(Abies faxoniana)、红桦(Betula albo-sinensis)、四川红杉(Larix mastersiana)和方枝柏(Sabina saltuaria)凋落叶在雪被覆盖不同关键时期(雪被形成前期、完全覆盖期和消融期)以及生长季节的P元素动态。结果表明,凋落物质量与雪被厚度均显著影响了P元素的释放过程。雪被覆盖时期凋落物P元素释放率表现为有雪被覆盖大于无雪被覆盖,而生长季节中除岷江冷杉外的其他3种凋落物P元素释放率均为无雪被覆盖下最大。相对于无雪被覆盖斑块,冬季雪被的存在提供了保护绝缘层,促进凋落物P元素释放,提高了各物种冬季P元素释放贡献率。这些结果表明,全球变化情景下的雪被减少可能减缓高海拔森林凋落物P元素的释放过程,改变森林土壤P元素水平。所以在研究高寒、高海拔地区全球气候变化下生态系统功能的工作中,应注重雪被这一异质性环境因子对生态系统功能的影响。

摘要:利用开路涡度相关系统和常规气象观测仪器,对亚热带(浙江省)毛竹林生态系统2011年的净辐射、显热通量、潜热通量、土壤热通量以及气温、地温、降雨量等气象要素进行了连续观测,定量分析了毛竹林生态系统能量通量的变化和各能量分量的分配特征,并计算了能量闭合度以及波文比。结果表明:毛竹林全年净辐射为2628.00 MJ/m²,显热通量为576.80 MJ/m²,潜热通量为1666.77 MJ/m²,土壤热通量为-7.52 MJ/m²,土壤为热源,各能量分量季节变化明显,日变化基本呈单峰型曲线变化。显热通量占净辐射的22.0%,潜热通量占63.4%,毛竹林生态系统潜热通量为能量散失的主要形式。波文比逐月变化规律不明显,波动较大,在0.07-1.77之间变化,能量平衡比率法得出毛竹林年能量闭合度为0.85,月平均闭合度为0.84,能量闭合度高于线性回归法计算结果,但仍有15%的能量不闭合。

摘要:利用2008和2010年的气温、饱和差、总辐射和叶面积指数作为模型输入,液流法观测的蒸腾速率作为模型输出,建立了用于杨树林冠蒸腾模拟的BP人工神经网络模型,利用2009年的观测数据对模型的模拟能力进行了检验,并应用连接权值计算得到的输入变量对输出变量的相对贡献进行了敏感性分析。结果表明:建立的BP人工神经网络蒸腾模型可以很好的模拟林冠蒸腾大小和季节变化,模拟的绝对误差和绝对相对误差的平均值分别为0.11 mm/d和9.5%,纳什效率系数为0.83;输入变量对蒸腾的相对贡献以及蒸腾与输入变量之间的相关性大小顺序相同,均为总辐射 > 叶面积指数 > 饱和差 > 气温。

摘要:以不同烟草赤星病抗性品种JYH(抗病品种)和CBH(感病品种)为材料,在盆栽试验条件下,调查不同烟草赤星病胁迫程度(轻度胁迫、中度胁迫和重度胁迫)对光合色素含量、光合作用参数和叶绿素荧光动力学特征的影响。结果显示:1)烟草赤星病胁迫导致2个品种的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量均呈下降趋势,且JYH的降幅小于CBH。2)除JYH的净光合速率在轻度胁迫下有所增加外,JYH、CBH的净光合速率、气孔导度因烟草赤星病胁迫而降低。2个品种的胞间CO₂浓度、气孔限制值变化具有明显差异,烟草赤星病胁迫导致CBH的胞间CO₂浓度上升,气孔限制值则明显下降,这与JYH在重度胁迫下的变化趋势一致。而JYH的胞间CO₂浓度在轻度、中度胁迫降低,气孔限制值则呈上升趋势。3)烟草赤星病胁迫下,2个品种的初始荧光(F₀)、非光化学猝灭系数(NPQ)均有所增加。重度胁迫下,JYH、CBH的F₀分别比对照增加16.5%、34.48%,NPQ分别上升95.54%、137.45%,差异均达到显著水平。而各品种的最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F₀)、光化学淬灭系数(q_p)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)在烟草赤星病胁迫下均呈下降趋势,降幅表现为JYH

摘要:全球气候变暖作为一个不争的客观事实,不可避免地对农业生产产生影响。针对传统多元线性回归分析方法,不能直接分析气象因子与水稻气象单产时序关系,根据1978-2010年间江苏省水稻单产数据和同期气象时序数据,研究了水稻单产的影响因素,提取了水稻气象单产;利用连续小波变换方法研究了水稻气象单产、水稻营养生长与生殖生长期间的日照时数、降水和气温等气象因子的时序变化特征;利用交叉小波和相干小波变换方法,研究了水稻营养生长与生殖生长期间气象因子与水稻气象单产间的相互影响关系。结果显示:(1)近33 a间,江苏省水稻气象单产占实际单产的比重逐渐减小,水稻生产抵御气象灾害能力逐渐增强。(2)水稻气象单产与日照时数、降水量和气温等气象因子有几乎一致的特征周期。(3)在水稻分蘖期、孕穗期与开花结实期,气象单产与日照时数、降水量和气温间的相位差关系较为复杂。水稻分蘖期日照时数的增多有利于水稻单产的增加,降水的增多导致水稻单产的下降。水稻开花结实期日照时数的增强、昼夜温差的变大有利于水稻单产的增加,夜间最低气温的上升会导致水稻单产的下降。为了应对全球气候变暖,需要进一步改变水稻种植方式,加强土地利用监管,积极开展农村土地综合整治,加强高标准基本农田建设,加大农田水利设施建设,调整作物播种期,加强气象灾害应对防范体系建设,更好地发挥生物技术在适应气候变化中的作用。

摘要:利用不同玉米品种(郑单958和豫玉22)和大豆品种(中黄24和中黄13)在单作和两种(2:2和2:4)间作方式下,研究品种、间作方式对间作系统产量和经济效益的影响,探讨其潜在的作用过程和机制,以期为旱区农业高产高效服务。实验结果表明:(1)两种间作方式的土地当量比(LER),相对拥挤系数(K)都高于单作,表明玉米、大豆在两种间作方式下较单作具有显著的间作优势,玉米间作相比单作增产显著。K、实际产量损失(AYL)、侵占力(A)和竞争比率(CR)的变化规律均表明在间作栽培条件下,玉米相对于大豆为竞争优势物种;郑单958相对于豫玉22,中黄24相对于中黄13均占有一定竞争优势。郑单958与中黄24以2:4比例间作的间作优势(IA)及货币优势指数(MAI)值最高。(2)相比单作,间作种植模式下玉米的水分利用效率明显增加,而且玉米:大豆以2:4间作的水分利用效率显著高于2:2。郑单958与中黄24 在2:4间作方式下的产量和经济效益都最高,适合在当地应用和推广。

摘要:矿区废弃地生态退化形势严峻,生态修复已成为矿区可持续发展的主要措施,目前关于矿区复垦后土壤碳矿化和酶活性变化的研究较少。以山西省孝义市露天矿区复垦区为研究对象,植被恢复类型包括了百脉根、苜蓿、油松和柳树-圆柏混交林,并对其分别进行不施肥(对照)、无机肥、复合肥和有机肥处理,从而研究植被类型与施肥方式对矿区土壤碳矿化和酶活性的影响。结果表明,乔本比草本恢复类型的土壤有机碳矿化潜势大,不同施肥条件的土壤有机碳矿化潜势和累积量趋势基本为:对照 < 无机肥 < 复合肥 < 有机肥;4种土壤酶活性因植被恢复类型和施肥处理的不同而差异显著,不同土壤酶与降解特性不同的有机碳间相关性有所不同。土壤碳矿化累积量和酶活性均受植被恢复类型、施肥处理及两者交互作用的显著影响,因此对复垦措施敏感的土壤有机碳矿化和酶活性可作为评价复垦措施的指标。

摘要:2011 年12 月-2012 年11 月,在上海世纪公园和滨江森林公园对鸟类群落和植物群落进行调查,通过对12 个植被变量进行主成分分析,将两个公园分为8 种不同的生境类型。结果表明:2 个公园生境构成存在显著差异,滨江森林公园灌木层植物发达的生境(Habitat with developed shrub layer, S型)以及灌木层和地被层植物都发达的生境(Habitat with developed tree layer and shrub layer, T+S型)数量显著多于世纪公园,世纪公园地被层发达的生境(Habitat with developed ground cover layer, G型)以及乔木层和地被层植物都发达的生境(Habitat with developed tree layer and ground cover layer, T+G型)数量显著多于滨江森林公园。世纪公园不同生境中鸟种数差异显著,而滨江森林公园中差异不显著。2 个公园有24 种共有鸟种,对共有鸟种生境利用率的配对t检验结果表明,滨江森林公园鸟类生境利用率显著高于世纪公园。对2 个公园共有生境类型中鸟种数进行分析,发现滨江森林公园鹟科(Muscicapidae)鸟类种数显著大于世纪公园。根据以上结果,上海城市公园不同生境类型对鸟类群落结构存在显著影响。因此,建议在规划和建设大型城市公园时,应构建植被分层结构复杂的生境,多样化种植各类乔木,林下多样化搭配灌木。在保留供游客休憩草坪区域的同时种植各类草本植物,以此提高鸟类生境利用率,增加城市公园的鸟类多样性。

摘要:在北京市3个公园中选择裸地、道路、林地、草地4种主要景观类型,通过2013年10月、11月、12月的实地监测数据,定量揭示不同景观类型地表温度、近地表空气温度和湿度的日间变化特征,并分析日间温湿度的均值、幅度大小、空气温湿度的匹配程度。4种景观类型日间地表和空气温度均呈单峰变化趋势,裸地、道路、林地、草地的地表温度最高值分别出现在14:00、12:00、14:00、12:00,空气温度最高值则都在14:00,相对湿度最大值出现在8:00,最小值在14:00。从日间均值来看,地表温度为裸地>道路>草地、林地,裸地的日均空气温度最高,4种景观的相对湿度差异不显著。从日间变化幅度来看,所有景观类型的地表温度均明显大于空气温度,尤其是裸地和道路的日间变化比林地和草地更加明显。通过定量分析4种景观类型的日间热环境动态变化,可以为城市热环境改善、景观设计和生态规划提供科学依据。

摘要:煤制油是我国应对石油危机的重要途径之一,但其高耗水的特点使其备受争议。利用水足迹理论对全国五大煤炭基地2015年规划的煤制油产业进行了蓝水足迹和灰水足迹的测算,分析了煤制油产业对这些区域水资源的耗用情况及冲击程度。结果显示,神东、晋东和新疆伊犁3个基地的煤制油产业蓝水足迹超过了1 亿t、灰水足迹超过了3 亿t,其中神东地区作为最大的煤制油产地两项数值分别达到1.9 亿t和4.1 亿t与当地水资源总量对比,宁东地区煤制油耗水冲击最大,占当地水资源总量的28.2%;新疆伊犁地区比例最小,为0.36%。通过对这5个煤炭基地以区域为尺度的水足迹结构分析和评价比较,得出了两种煤制油工艺的水资源消耗差异,并且为煤制油产业在五大基地的合理布局给出了依据,与此同时为接下来煤制油产业的技术革新和流程优化也提出了相应的建议。

摘要:基于2000-2012年张掖市混合型水资源投入产出模型,运用改进的假设抽取法,分析了张掖市6部门水资源关联效应,揭示了水资源在行业间的消耗规律,为调整产业结构提供有利的参考。研究结果表明:(1)各部门水资源直接消耗量与满足自身所需的水资源量不对等,种植业的水资源直接消耗量和纵向集成消耗量均为最大,且其纵向集成消耗水量小于直接消耗量,是张掖市经济系统中真正的水资源净输出部门。(2)种植业的内部效应和复合效应均最大,对自身的依赖性极强。服务业的净后项关联最大,对其他部门的依赖程度最高。(3)水资源在各部门之间发生了转移,种植业是张掖市经济系统中最大的水资源供给者,服务业是各部门中最大的受水者,通过中间投入的方式,由种植业到服务业的路径是最大的水转移途径,而建筑业是"纯"输入部门。(4)2000-2012年间,各部门的内部效应、复合效应、净前项关联和净后项关联均变化显著,进一步反映了产业部门水资源利用的动态关联。

摘要:区域旅游交通碳排放测度是分解旅游业减碳任务的一个难题。在剖析替代式自下而上法机理的基础上,以长三角为例,依托归纳法和变异系数法,尝试从人均GDP、人均消费水平和人均运输线路长度三方面测算出游距离,采取以实地调研数据为主、辅之以MusTT模型法拟定各旅游交通方式的距离比例,立足区情确定碳排放系数,并以区域输入和输出的双向旅游流的人次比值法则对替代结果进行还原调整。研究表明:(1)2011年,长三角旅游交通碳排放总量为8.32 Mt,其中江苏省、浙江省和上海市分别为3.23、2.98 Mt 和2.11 Mt;(2)飞机和自驾车共占排放量的71.64%,较明显低于世界平均比例,二者是降低旅游交通碳排放的关键;旅游公共交通的碳排放比例具有远高于发达国家甚至全球平均水平的"中国式"烙印;由高碳排放系数的旅游交通方式向低碳排放系数甚至零碳排放系数的转变,是旅游交通减排的基本方向。

摘要:利用大生物量植物——皇竹草(Pennisetum hydridum),处理城市污泥高效生产有用的植物产品。通过小型田间试验,采用根兜分株移栽和直接扦插方式种植皇竹草,比较土壤、新鲜污泥、土壤+新鲜污泥等体积混合、植物处理后的污泥4种介质的适应性,测定了皇竹草的成活率和生长状况,以及污泥自身性质的变化;通过盆栽试验及田间试验进一步探讨育苗后移栽在新鲜污泥上的可行性。结果表明,新鲜污泥上直接扦插的皇竹草无一存活,即使是根兜分株移栽其成活率也仅为16.67%,生长较差。而对于土壤+污泥混合物或植物处理后的污泥,采用直接扦插方式,皇竹草的成活率也分别达58.33%、75.00%,两个月干草产量达22.20、19.80 t/hm²,为土壤上的5.11、4.55倍。皇竹草吸收K较明显,3个有污泥的处理皇竹草K含量接近40 g/kg干重,N、P₂O₅、K₂O的总含量大于70 g/kg,可作为有机K肥原料;皇竹草重金属Cu、Zn、Pb、Cd含量均符合国家饲料卫生标准(GB 13078-2001),作为饲料是安全的。盆栽试验及田间试验表明,采用育苗后移栽的方式,皇竹草在新鲜污泥上的成活率达66.67%以上。因此,城市污泥直接种植皇竹草可以实现资源化利用。