摘要:

摘要:收集了1992-2013 年关于模拟CO₂浓度升高及气候变化(温度升高、降水变化)对内蒙古地带性草原群落的5 个建群种针茅植物(贝加尔针茅、本氏针茅、大针茅、克氏针茅、短花针茅)影响的实验研究结果表明,模拟CO₂浓度升高、增温和增雨将提高针茅植物的光合作用和株高生长,但CO₂处理时间延长会导致光合适应;温度和降雨变化将改变针茅植物的物候进程,但物种之间反应有差异;CO₂浓度升高有助于针茅植物生物量增加,增温和干旱则相反,CO₂浓度升高对干旱的影响具有补偿作用;干旱和涝渍胁迫将提高针茅植物植株C/N,CO₂浓度升高将加剧水分胁迫下针茅植物植株C/N的增加效应,导致牧草品质下降。由于当前在适应性指标、针茅植物对气候变化协同作用的适应机理及其敏感性研究等方面存在的不足,导致目前无法全面比较各针茅植物对CO₂和温度、降水变化的响应差异及其敏感性,因而无法预测未来在全球变化背景下,这几种针茅植物的动态变化及其在地理分布上的迁移替代规律。为科学应对气候变化,未来应加强内蒙古地带性针茅植物的适应性指标、针茅植物对多因子协同作用的适应机理及敏感性研究。

摘要:近年,由于人类活动加剧,大量氮磷等营养物质流入湖泊等缓流水体,导致水体富营养化。而由此引起有害蓝藻水华的频繁爆发,使生态环境和人类健康受到严重威胁。相关研究表明,蓝藻水华的爆发不仅能够使水体水质恶化,其中一些产毒藻类还会产生大量蓝藻毒素,对水生生物产生重要影响。底栖动物作为水体生态系统的重要组成部分,在食物网中有重要作用,同时其中的许多种类又与人类息息相关,因此关于水华蓝藻毒素对淡水底栖动物的毒理学研究具有重要意义。在介绍蓝藻毒素概况的基础上,综述了蓝藻毒素的致毒机理和对底栖动物的影响,展望了研究方向。

摘要:甲烷氧化菌是一类可以利用甲烷作为唯一碳源和能源的细菌,在全球变化和整个生态系统碳循环过程中起着重要的作用。近年来,对甲烷氧化菌的生理生态特征及其在自然湿地中的群落多样性研究取得了较大进展。在分类方面,疣微菌门、NC10门及两个丝状菌属甲烷氧化菌的发现使其分类体系得到了进一步的完善;在单加氧酶方面,发现甲烷氧化菌可以利用pMMO和sMMO两种酶进行氧化甲烷的第一步反应,Ⅱ型甲烷氧化菌中pMMO2的发现证实甲烷氧化菌可以利用这种酶氧化低浓度的甲烷;在底物利用方面,已经发现了越来越多的兼性营养型甲烷氧化菌,证实它们可以利用的底物比之前认为的更广泛,其中包括乙酸等含有碳碳键的化合物;在生存环境方面,能在不同温度、酸度和盐度的环境中生存的甲烷氧化菌不断被分离出来。全球自然湿地甲烷氧化菌群落多样性的研究目前主要集中在北半球高纬度的酸性泥炭湿地,Ⅱ型甲烷氧化菌Methylocystis、Methylocella和Methylocapsa是这类湿地主要的甲烷氧化菌类群,尤其以Methylocystis类群最为广泛,而Ⅰ型甲烷氧化菌尤其是Methylobacter在北极寒冷湿地中占优势。随着高通量测序时代的到来和新的分离技术的发展,对甲烷氧化菌的现有认识将面临更多的挑战和发展。

摘要:生态足迹是测定人类活动的资源消费需求,判明自然资产是否被过度利用的有效工具。介绍了生态足迹的基本概念和模型,简单分析基本模型存在的主要缺陷和争论,重点解析了近年来生态足迹模型在参数调整、项目计算、账户扩展等方面的演变和修正。介绍生态足迹研究的传统方法:综合法和组分法,评述了生命周期评价,基于投入产出分析,三维模型,净初级生产力,能值理论,时序分析等的方法改进。对未来的研究方向提出自己的看法,期望对我国的生态足迹研究有一定的启示作用。

摘要:水陆交错带是内陆水生生态系统与陆地生态系统之间的功能界面区,其包含了高地到低地直到水体的区域,是土壤有机质源、汇和转换器。土壤中有机物的分解以及营养物质的转化不仅影响到植物的生长,也对水体质量产生间接影响。土壤酶几乎参与土壤中有机物质的分解与合成的全过程,直接或间接影响着土壤一系列的生物化学反应,对生态系统的物质循环产生重要影响。不少学者围绕农田土壤、林地土壤以及湿地土壤探讨了不同植被下酶活性的变异。水陆交错带植被种类丰富,周期性的淹水条件加剧了土壤性质变异的复杂性。但目前水陆交错带不同植被类型土壤酶活性差异的研究不多。以漓江水陆交错带土壤为研究对象,对苔藓、草本和灌丛3种植被类型下的土壤溶解性化学成分、4种土壤水解酶即糖苷酶、几丁质酶、亮氨酸氨基肽酶和磷酸酶以及2种氧化还原酶即酚氧化酶和过氧化物酶的活性,以及土壤性质与酶活性之间的关系进行了研究。结果表明,苔藓植被下土壤的糖苷酶和酚氧化酶活性显著高于草本和灌丛,草本植被下土壤的过氧化物酶活性显著高于苔藓和灌丛,灌丛植被下土壤几丁质酶活性显著高于苔藓和草本,但不同植被类型的土壤亮氨酸氨基肽酶活性无显著差异。相关分析表明,土壤水分含量与糖苷酶和酚氧化酶活性呈显著正相关,而与几丁质酶和碱性磷酸酶活性呈显著负相关。土壤有机碳和易氧化碳均与糖苷酶和酚氧化酶活性呈极显著负相关,与几丁质酶活性呈显著正相关。土壤溶解性有机碳与亮氨酸氨基肽酶和酚氧化酶呈显著正相关。综合认为,水陆交错带不同种类土壤酶在不同植被类型间的差异有别,土壤水分含量和土壤有机碳显著影响土壤酶活性的变化。不同植被类型土壤酶活性的差异不仅与植被类型有关,与水陆交错带微地形以及土壤性质的空间异质性也有密切关系,需运用长期控制试验手段开展研究。

摘要:为研究土壤酶活性对氮沉降增加的响应,以山西太岳山油松人工林和天然林为研究对象, 于2009年8月开始实施模拟氮沉实验,试验设置对照(CK, 0 kg N hm^-2 a^-1);低氮(LN, 50 kg N hm^-2 a^-1);中氮(MN, 100 kg N hm^-2 a^-1);高氮(HN, 150 kg N hm^-2 a^-1)4种氮处理,自2012年起每年5、7、9月在各处理样方采集表层0-20 cm土壤,测定土壤酶活性(过氧化物酶、多酚氧化酶、纤维素酶、蔗糖酶、脲酶、中性磷酸酶)。研究结果表明:施氮处理下的脲酶与中性磷酸酶活性均有所提高,而低氮处理下天然林中的多酚氧化酶与人工林中的蔗糖酶显著低于对照,中氮、高氮处理下过氧化物酶、多酚氧化酶、天然林中的纤维素酶以及人工林中的蔗糖酶显著降低。总的来说,人工模拟氮沉降促进了土壤中脲酶和中性磷酸酶的活性,抑制了过氧化物酶和多酚氧化酶的活性,并降低了天然林土壤中的纤维素酶活性和人工林中的蔗糖酶活性,但对天然林中蔗糖酶和人工林中的纤维素酶无影响。主导木质素降解的多酚氧化酶活性与纤维素酶、蔗糖酶活性显著相关,纤维素酶与蔗糖酶活性的下降可能是由木质素降解受到抑制,土壤微生物可利用碳源减少所引起。另外,受到天然林土壤含氮量较高的影响,与人工林相比,天然林的多酚氧化酶活性对模拟氮沉降更敏感。由于被抑制的酶均与土壤有机质降解密切相关,氮沉降增加将减缓山西油松林土壤有机质的降解,有利于有机质在土壤中的积累。

摘要:土地利用方式和环境因子是影响土壤粒径的重要因素,尺度不同其影响效应差异明显。研究不同尺度表层土壤粒径与土地利用、环境因子的关系对评价黄土丘陵沟壑区土壤物理性质具有积极意义。选择黄土丘陵沟壑区安塞集水区和沐浴小流域作为研究区,探讨两个尺度上表层土壤粒径含量、分布特征及其与土地利用类型和环境因子的关系。研究结果表明:(1)研究区域内表层土壤颗粒主要为砂粒和粉粒,在小流域和集水区尺度上,各粒径百分含量属于中等变异,D值为弱变异,但随着研究区由沐浴小流域变化到安塞集水区,粒径和D值的空间变异性均有所提高;(2)尺度不同,土地利用对土壤粒径的影响效应不同,在沐浴小流域不同土地利用类型的砂粒含量从高到低依次为荒草地>农用地>林地>灌木林地>园地,在集水区的变化顺序依次为荒草地>灌木林地>林地>农用地>园地,粉粒含量的次序均与砂粒相反,小流域土壤粒径分形维数D依次为灌木林地>荒草地>林地>园地>农用地,在安塞集水区为灌木林地>荒草地>农用地>林地>园地;(3)在沐浴小流域和安塞集水区,土壤颗粒分形维数与土壤砂粒、黏粒百分含量呈极显著正相关关系,与土壤粉粒百分含量呈极显著负相关关系,且砂质壤土D值高于壤土和粉壤土;(4)在沐浴小流域,植被盖度、相对海拔和坡位相对于土地利用类型、坡向和坡度对土壤粒径影响较大;而在安塞集水区植被盖度、土地利用类型和坡度对土壤粒径影响较大。

摘要:为了探讨不同造林模式对土壤碳氮影响的生态效应,以黄河三角洲盐碱地白蜡+棉花(FC)、香花槐+棉花(RC)、竹柳+棉花(SC)、白蜡林(F)、竹柳林(S)等5种造林模式为研究对象,分析比较各造林模式土壤的碳氮形态及分布特征,为重度退化刺槐林的经营改造和造林模式选择提供理论依据。结果显示:(1)不同造林模式下土壤的可溶性总碳和可溶性有机碳含量均高于裸地,农林间作高于纯林,其中SC模式含量最高,其次为FC和RC模式,而F和S纯林模式较低;5种造林模式不同土层可溶性有机碳含量均表现为0-20 cm高于20-40 cm。(2)农林间作模式0-40 cm土层的可溶性全氮和可溶性有机氮平均含量均高于纯林模式,其中SC模式的含量最高。FC、SC和S纯林模式 0-20 cm土层可溶性有机氮含量显著高于20-40 cm土层,分别为其1.4、1.5和2.7倍;而RC模式 20-40 cm土层可溶性有机氮含量显著高于0-20 cm土层。(3)5种造林模式中,除F纯林土壤硝态氮低于裸地外,其他造林模式下的土壤各种氮养分含量均显著高于裸地。土壤可溶性有机碳与全氮和铵态氮的相关性达到极显著水平(P<0.01)。研究表明农林间作模式可显著提高重度退化刺槐林皆伐后土壤中有效态碳、氮含量,其中SC模式改良效果较好,而纯林模式较差。

摘要:在3种UV-B辐射强度以及3种干旱的单因子以及复合作用下,采用盆栽法对丹参植株生物量、叶面积、株高等形态指标和光合参数以及叶片中丹酚酸B、迷迭香酸、咖啡酸和丹参素含量的变化进行研究。旨在探索西北干旱、半干旱地区强光和干旱对丹参生物量和叶片中酚酸类含量的影响,为丹参的深入开发利用提供依据。结果表明:干旱和UV-B辐射单因子作用均对丹参生长指标有抑制作用,而对酚酸积累有促进作用;相比于干旱,UV-B辐射的影响更加显著。UV-B辐射显著引起植株矮化、叶面积减小、生物量降低、净光合速率降低以及叶片中酚酸类物质含量增加,两种因子复合作用对酚酸类物质积累的效果表现为复杂的加强或交互抗性作用。两种因子单独和复合作用处理下,适宜水分和重度UV-B辐射复合处理(75%T2)最有利于丹参叶片中酚酸类物质积累。

摘要:为了评价大面积人工种植杜仲对当地植物多样性的影响,以河南省汝阳县不同植被类型为研究对象,通过群落学调查,运用重要值、Shannon-Wiener物种多样性指数(H)、Simpson物种多样性指数(D)和均匀度指数(J_H')等指标,统计分析杜仲人工林、温带落叶阔叶林(以下简称次生林)和撂荒地3 种不同植被类型的植物物种多样性,探讨杜仲种植对植物多样性的影响。调查发现,杜仲林样地中出现植物 82种,隶属39科63属,草本层为最发达的一层;次生林样地中出现植物70 种,隶属32科62 属,乔木层为最发达层;撂荒地样地中出现植物84种,隶属35科69属,无乔木层。杜仲林物种丰富度和多度均不亚于次生林和撂荒地,且杜仲林草本层物种丰富度和植株总数均高于次生林。统计分析显示,杜仲林乔木层、灌木层和草本层多样性指数H和D值、均匀度指数J_H'值与其它两种植被类型相比无显著性差异(P>0.05)。因此,种植杜仲过程中采用合理密度,适当管理,不仅能提供叶、花、果等资源,而且能够丰富草本植物的种类和数量,增加植物物种多样性。

摘要:采用样方法研究了西南喀斯特峰丛洼地草地、灌丛、次生林、原生林4种植被类型碳格局及其土壤碳的影响因子。结果表明:草地、灌丛、次生林、原生林4类生态系统总碳储量分别为133.84、160.79、179.08和261.24 Mg C/hm²,其中植被碳储量为5.02、6.59、20.87和60.20 Mg C/hm²,占总碳储量的3.75%-23.04%,随植被正向发展而增加;地被物碳储量为1.76、0.95、2.60和0.82 Mg C/hm²,仅占总碳储量的0.32%-1.45%;土壤层碳储量为127.06、153.25、151.61和200.21 Mg C/hm²,占76.64%-94.93%,随植被正向发展呈增加趋势,但对整个生态系统碳储量贡献率减少;由草地向原生林发展过程中,地下部分碳储量均大于地上部分碳储量,地上部分所占比例逐渐提高,地下部分所占比例逐渐减少;相关分析表明,土壤有机碳含量、储量与土壤容重、土壤深度存在良好的线性关系,喀斯特峰丛洼地石灰土土壤有机碳含量与水稳性团聚的分布关系密切,土壤氮素是影响有机碳含量的主要因素,<2 mm细根和土壤微生物对石灰土土壤有机碳的积累具有重要的作用。

摘要:为研究亚热带次生林保护对森林生态系统养分循环等功能过程的影响。采用凋落物直接收集法,比较湘中丘陵区3种次生林(马尾松+石栎针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、石栎+青冈常绿阔叶林)和杉木人工林的凋落物量、组成特征及其周转期。结果表明:4种林分年凋落物量在414.4-818.2 g m^-2 a^-1之间,3种次生林显著高于杉木人工林,3种次生林两两之间差异不显著,落叶对林分凋落物量的贡献最大,占林分凋落物量的59.9%-66.6%。杉木人工林和南酸枣落叶阔叶林的凋落物量月动态变化呈"双峰型",马尾松+石栎针阔混交林、石栎+青冈常绿阔叶林呈"不规则型"。优势树种的凋落物量对其林分凋落物量的贡献随林分树种多样性的增加而下降,杉木、马尾松凋落物量的月动态与其林分凋落物量的月动态基本呈一致变化趋势,但南酸枣、青冈、石栎没有一致的变化趋势。杉木人工林凋落物分解率最低(0.31),周转期最长(3.2 a),南酸枣落叶阔叶林分解率最高(0.45),周转期最低(2.2 a),凋落物的分解速率和周转随林分树种多样性增加而加快。可见,次生林凋落物量大,且分解快,周转期短,有利于养分归还和具有良好地力维持的能力。

摘要:采用Li-8100土壤碳通量分析仪对川西亚高山典型的粗枝云杉(Picea asperata)人工林土壤呼吸(凋落物去除和对照)及其环境因子进行为期1年的连续观测。结果表明:凋落物去除处理和对照土壤呼吸速率均具有显著的季节动态变化,并呈现一致的动态特征,变动范围分别为0.35-4.39 μmol m^-2 s^-1和0.40-5.15 μmol m^-2 s^-1。整个观测期间,凋落物去除对土壤温度、水分以及土壤呼吸速率产生的差异均不显著。与对照相比,凋落物去除分别使土壤呼吸速率和土壤水分平均下降了14.21%和4.95%。两种处理的土壤呼吸速率和土壤温度均呈显著指数相关,与土壤水分呈显著线性相关。凋落物去除和对照的土壤温度敏感性(Q₁₀)分别为3.84和4.09。凋落物对土壤呼吸速率的年均贡献率为14.93%,且存在明显季节动态。可见,地表凋落物是亚高山森林土壤呼吸的重要组成部分。

摘要:高山森林冬季不同厚度雪被格局可能通过影响凋落物的分解过程中酸溶性和酸不溶性组分特征,改变凋落物分解过程,但缺乏必要关注。采用凋落物分解袋法,研究了高山森林林窗中央至林下形成的天然雪被厚度梯度(厚型雪被、中型雪被、薄型雪被和无雪被)覆盖下,6 种典型物种岷江冷杉(Abies faxoniana)、红桦(Betula albo-sinensis)、四川红杉(Larix mastersiana)、方枝柏(Sabina saltuaria)、康定柳(Salix paraplesia)和高山杜鹃(Rhododendron lapponicum)凋落物在不同关键时期(雪被形成期、雪被覆盖期和雪被融化期)的酸溶性组分和酸不溶性组分变化特征。经历一个冬季的分解后,6 种凋落物酸溶性组分绝对含量呈降低趋势,除红桦外5 种凋落物酸不溶性组分绝对含量呈增加趋势。不同厚度雪被显著影响雪被覆盖期和融化期凋落物酸不溶性和酸溶性组分绝对变化量;其中方枝柏、红桦和康定柳凋落物酸不溶性组分增加量在厚型雪被下显著高于其它雪被覆盖;而相对于阔叶凋落物酸溶性组分变化量在薄型雪被和无雪被梯度达到最大值,针叶凋落物酸溶性组分在厚型雪被下具有最大的变化量。一个冬季分解结束后,表征6 种凋落物酸溶性和酸不溶性组分含量相对比例的LCI指数(Lignocellulose index)总体升高,雪被对LCI指数的影响主要表现在雪被覆盖期和融化期,且方枝柏、岷江冷杉和康定柳凋落物LCI在冬季分解后均在厚型雪被达到最高值。同时统计分析结果表明,物种极显著影响冬季不同阶段凋落物酸溶性和酸不溶性组分的变化。这些结果意味着气候变暖情景下,高山森林冬季雪被和冻融格局的改变将显著影响凋落物分解过程中酸溶性、酸不溶性组分以及LCI指数代表的抵抗性组分结构的变化,且影响趋势受到凋落物质量的调控。

摘要:以甘南高寒草甸常见牧草垂穗披碱草(Elymus nutans)为研究对象,比较不同氮磷硅添加下,垂穗披碱草叶片对元素添加的反应。研究发现:氮添加显著提高土壤中硝态氮和铵态氮的含量;磷添加提高了土壤中全磷和速效磷的含量;高浓度的硅单独、硅与氮或磷混合可提高土壤中硝态氮的含量或全磷和速效磷的含量;氮和磷单独添加分别能提高垂穗披碱草叶片全氮和全磷含量,高浓度的硅单独、硅与氮或磷混合添加都能提高垂穗披碱草叶片全氮和全磷的含量。就硅元素而言,高浓度的硅添加,硅与氮或磷混合添加能提高土壤硝态氮、全磷和速效磷的含量,促进垂穗披碱草对土壤中氮磷的吸收,从而使植物叶片中氮磷的含量增加。

摘要:以荒漠生态系统典型植物白刺(Nitraria tangutorum)为研究对象,根据内蒙古磴口多年平均降水量和植物生长规律,设计两个增雨时段(生长季前期与生长季后期),每个增雨时段设置两个增雨梯度(72.5mm/a(50%)、145mm/a(100%)),对天然白刺灌丛进行增雨实验,研究了不同模拟增雨处理下2012年与2013年生长季白刺叶片的比叶面积(SLA)与叶干物质含量(LDMC)的变化。结果表明,增雨处理可以增加白刺叶片的SLA及LDMC,同时期增雨100%处理对SLA及LDMC的影响大于50%处理,但同时期增雨的两个处理之间无显著差异;白刺叶片SLA在生长季前期对水分响应明显,LDMC则在生长季后期对水分反应敏感; 相同增雨处理,2012年白刺叶片SLA及LDMC的净增加值高于2013年; SLA与LDMC在2012年呈显著负相关,在2013年虽呈负相关,但相关性不显著。在未来降雨增加的背景下,荒漠植物白刺叶片SLA与LDMC对增雨具有较强的协调适应能力,在不同生长季节可以通过改变不同的叶片性状来适应环境变化。

摘要:冠层截留是降雨过程中的水量分配和流域水平衡的一个重要组成部分,通过水浸泡法和降雨模拟实验研究呼伦湖流域草原3种放牧制度下(休牧、轮牧、自由放牧(超载放牧))植被冠层截留量的变化规律,并利用遥感解译植被归一化指数(NDVI),确定3种放牧制度下草原面积,估算呼伦湖流域草原降雨截留量。研究表明:在休牧、轮牧、自由放牧3种制度下,水浸泡法测定的截留量分别是0.468、0.320、0.271 mm。降雨模拟实验法测得的结果分别是0.957、0.613、0.431 mm。休牧、轮牧、自由放牧草场叶面积指数、盖度、容重、生物量等指标差异显著(P<0.05),且单株植被高度、鲜重对截留量影响显著呈线性正相关关系。呼伦湖流域草原一次降雨量为大于等于30 mm全流域降雨,其植被截留量为6.462×10⁶ m³。

摘要:以宁夏中部不同封育年限(封育1a、3a、5a和7a)、不同放牧方式(中等强度自由放牧、中等强度4区轮牧)、补播改良(2006年补播沙打旺Astragalus adsurgens和紫花苜蓿Alfalfa stiva)及未封育等管理方式下的荒漠草原为研究对象,采用空间梯度代替时间梯度法,于2012年3月下旬用样线法采集土壤样品,采用温室萌发法,统计土壤种子库物种组成和种子数,研究了不同草地管理方式下的种子库与地上植被相似性、多样性等特征。结果表明: 1)宁夏荒漠草原土壤种子库中共出现14种植物,分属6科14属,除牛枝子(Lespedeza potanimii)为半灌木外其余均为草本植物。多年生植物占土壤种子库植物总数的65.3%,一年生植物占土壤种子库植物总数的35.7%;多年生植物种子数量随封育年限增加而表现为下降趋势,封育1a和未封育草地最多;2)不同管理方式下土壤种子库和地上植被的共有物种数为2-6种,封育时间延长导致土壤种子库物种与地上植被相似性下降,土壤种子库和地上植被共有物种数有减少趋势,自由放牧降低了土壤种子库和地上植被的共有物种数,补播恢复的草地土壤种子库中未出现补播物种;3)种子库物种多样性与管理方式无明显的相关性;种子库物种多样性指数4区轮牧草地最高,封育7a草地最低,物种丰富度指数封育1a草地最高,均匀度指数自由放牧草地最高,补播草地最低。若荒漠草原仅依靠土壤种子库恢复自然植被,则不建议封育时间过久,需间以适当的干扰(放牧);补播外来种未对荒漠草原土壤种子库产生贡献,反而对乡土种产生了一定限制。

摘要:自然和经济要素相结合构建农田利用布局可最大限度地优化农田经济和生态效益,是耕地保护最有效的路径之一。以浦江县为例,运用ArcGIS技术,以影响作物生长的自然因子为自然要素指标迭加成9个自然单元,运用生态位社会经济评价值确定出431个经济单元,两者结合形成作物综合要素单元,并以当地代表性的粮食作物水稻、经济作物蔬菜、水果为参照设计出具有最佳适宜性和较高综合效益的农田利用布局。测算结果与浦江县的客观发展实际相应证,说明生态位社会经济评价值NSEV与自然要素的结合确定作物布局区的方法,不仅能适度减少人为主观因素对结果的影响,而且该方法实用性较强,选取的作物自然要素指标和经济要素指标针对性强。

摘要:为探讨香蕉枯萎病大田病株及其体内尖孢镰刀菌(Fusarium oxyporum f. sp. cubense)的分布情况,首先对大田病株的发病情况进行调查,通过分布频次检验、聚集指标测定、Taylor幂法则、Iwao m^*-m模型等对田间病株的空间分布型进行研究,在此基础上,检验聚集均数λ,分析其聚集原因。同时,在香蕉植株不同部位取样,检测病原菌在植株体内的分布情况。结果表明:香蕉枯萎病大田病株的理论分布符合聚集类型,各项聚集度指标均满足C>1、I>0、m^*/m>1、CA>0、K>0。大田病株的空间图式也趋于聚集分布,聚集程度随着种群密度升高而升高,病株间互相吸引,以病株群为单元在蕉地分布均匀,其相对聚集度随种群密度变化的速率为(11.0962+0.1752)m,密度越高,相对聚集度随密度变化速率越大。这种聚集分布是环境作用导致。建立最适理论抽样数模型后,根据一定置信水平下的允许误差值可估测相应发病情况时所配套的最适理论抽样数,且随着病情加重,配套抽样数随之减少。在进行序贯抽样时,假如累计病情等级高于判据上限即可视为防治蕉地,若累计病情等级低于判据下限可视为安全蕉地,如果累计病情等级在判据上限和下限之间,需增加抽样量,但可以理论抽样模型中的最大抽样量终止抽样。最适宜的抽样方法为棋盘式取样法和单、双对角线取样法。此外,枯萎病菌在香蕉植株体内的分布因样地发病程度和植株部位不同而有显著差异,植株球茎的平均含菌量显著高于其它部位。

摘要:茎干直径的动态微变化是研究植物体水分和生长状况的重要指标。利用测树器监测西北旱区盛果期苹果树茎干直径微变化规律,根据监测记录获得茎干直径日最大值(MXTD)、茎干直径日最大收缩量(MDS)数据,并探讨茎干直径微变化规律及其对环境因素的响应,为茎干直径微变化用于指导精确灌溉提供科学依据。实验结果表明,晴天或多云天气下,苹果树茎干直径在每天的7:00或8:00时刻达到一天最大值,在16:00左右达到一天的最小值,茎干直径年增长量与果实产量成反比例关系。整个生育期MXTD呈先快速增加后平稳的变化特征。2010年MDS与茎干水势(φ_stem)呈显著负相关关系(r²=0.76^{* * *}, n=14),这表明MDS可以反映苹果树的水势状况。生育后期的MDS对环境因素响应比生育前期敏感,全生育期MDS与气象因素的决定系数大小顺序为日最大水汽压差(VPD_max)>日最高温度(T_max)>净辐射(R_n)。茎干直径微变化规律可以反映西北旱区盛果期果树的水分状况,可以为果园灌溉制度的确定提供科学依据。

摘要:为探讨氮和磷、"上行效应"和"下行效应"在轮虫群落结构时空变动调控中的相对重要性,于2011年7月至2012年6月每月两次采集了芜湖市九莲塘和汀棠湖中的轮虫样品,利用相关分析法和典范对应分析法(CCA)分析了轮虫群落结构的时空变动与水体理化因子及其潜在捕食者密度间的关系。卡尔森营养状态指数表明,两湖均处在富营养化初期。除了总氮和硝态氮的年均浓度、晶囊轮虫(Asplanchna)和剑水蚤(Cyclopoidea)无节幼体的年均密度存在显著差异外(P<0.05),两湖泊的其他水环境因子间并未表现出明显的差异(P>0.05)。实验室鉴定发现九莲塘中共有轮虫48种,隶属于15科21属;汀棠湖中共有轮虫55种,隶属于15科24属。两湖泊中,疣毛轮虫(Synchaeta)、臂尾轮虫(Brachionus)和异尾轮虫(Trichocerca)均是主要轮虫类群,而密度优势种分别有7种和4种。相关分析结果显示,P含量与九莲塘轮虫群落的均匀度和物种多样性指数间均呈现显著的负相关(P<0.05),而N含量却与汀棠湖轮虫群落的物种多样性指数呈现显著的正相关(P<0.05);两湖泊中的轮虫物种多样性指数均与水体中的TN:TP(质量比)间呈现显著的正相关(P<0.05)。CCA分析结果显示,九莲塘中桡足类和其无节幼体密度显著高于其他采样批次时的轮虫群落聚成Ⅰ类,汀棠湖中晶囊轮虫密度显著高于其他批次时的轮虫群落聚成Ⅱ类,而其他的轮虫潜在捕食者密度很低或未出现时的轮虫群落聚成Ⅲ类。研究结果表明,湖泊中的TN:TP(质量比)可能是反映N和P含量对轮虫群落物种多样性影响程度的较为合适的指标。当水体中的轮虫潜在捕食者密度较高时,两湖泊轮虫群落结构的变动均主要取决于"下行效应";而当轮虫潜在捕食者密度很低时,"上行效应"可能是调控两湖泊轮虫群落结构变动的主要因素。

摘要:洪水是一种突发性强、破坏力大的自然灾害,它不仅造成巨大的经济损失,而且对生态环境也有严重危害。在地球生物化学过程中起重要作用的微生物是否也受到影响值得深入研究。2012年采集了洪水暴发前后辽宁省锦州段大凌河表层水样,利用DGGE技术,结合PCA和RDA分析研究了洪水对河流表层水中细菌群落的影响。结果表明:(1)洪水发生前后河流表层水中的细菌群落发生了改变:洪水发生前河流中细菌群落结构与河段所处的自然环境有很大的相关性,而洪水发生后这一现象消失。(2)洪水发生前,影响细菌群落结构的主要环境因素是pH和盐度,而洪水发生后,影响细菌群落结构的主要环境因素是总磷。这一研究结果提示洪水通过改变河流表层水环境特性对其中的细菌群落进行重塑。

摘要:以渭河为研究范例,分别于丰水期(2011年10月)和枯水期(2012年4月)对渭河全流域范围内45个样点的底栖动物群落进行跟踪调查,并在此基础上应用丰、枯水期底栖动物生物完整性评价指数(B-IBI)对渭河流域水生态系统进行综合健康评价。结果表明,渭河流域底栖动物群落结构具有明显的空间异质性,枯水期底栖动物群落结构单一,物种数量、生物量和香农多样性明显少于丰水期,但单位密度差异不显著。综合健康评价结果表明,渭河上游、洛河中上游地区的健康状况较好,而渭河中下游、泾河全流域及洛河下游地区的健康状况较差。相关分析显示,渭河全流域范围内丰水期和枯水期底栖动物群落的B-IBI得分呈现明显的正相关性,表明在不同水文过程时期,渭河全流域大尺度范围内底栖动物群落的生物完整性特征较为一致。在河流丰、枯水期,底栖动物群落结构的变化趋势并对比分析了渭河流域不同区域水生态系统健康水平差异的原因。

摘要:大型底栖动物耐污值是构建河流生物评价指标的基础。受自然地理区域影响,同一分类单元的耐污值会出现地域上的差异,因此计算和修订适用于某一研究区域的耐污值是准确评价该区域河流健康状况的前提。目前尚未有针对我国北方河流大型底栖动物耐污值计算和修订的报道,基于2009年春季、秋季和2010年夏季在辽河流域308个样点的大型底栖动物数据,采用Simpson多样性指数的水质分级标准对所有样点的水质等级进行了划分,并利用累积分位数法计算获得了辽河流域大型底栖动物195个分类单元的耐污值;同时参考专家经验和相关文献核定了其余71个分类单元的耐污值。依据耐污值敏感特征划分标准,辽河流域大型底栖动物优势类群以敏感种和一般耐污种为主,两者几乎占到总分类单元数的84%,耐污类群种类较少,仅占16%。其中敏感类群有齿蛉科Corydalidae,襀科Perlidae,原石蛾科Rhyacophilidae,细裳蜉科Leptophlebiidae等;一般耐污类群有纹石蛾科Hydropsychidae,四节蜉科Baetidae,扁蜷螺科Planorbidae等;耐污类群有颤蚓科Tubificidae、石蛭科Erpobdellidae等。

摘要:利用行为学方法研究了340-605nm波谱内14个单色光对东亚小花蝽Orius sauteri(Poppius)成虫的趋、避光行为的影响。结果显示:(1)各单色光均能引起东亚小花蝽成虫趋光行为反应,雌、雄虫的趋光行为反应曲线均为多峰型,峰间主次明显。趋光行为反应率较高的区域有3个,分别是紫外区(340、360 nm和380 nm)、绿光区(524 nm)和橙红光区(582 nm雄虫此处不高、605 nm);(2)各单色光都能引起东亚小花蝽成虫避光行为反应,雌虫避光行为反应曲线为多峰型,避光行为反应率最高的区域为蓝光近紫外区(400 nm),雄虫避光行为曲线为波浪形,避光行为反应率最高的区域为蓝光区(483 nm)。(3)性别对趋光行为反应趋势影响不大,但对趋、避光反应率有较大影响。雌虫趋光反应率最高为47.50%(380 nm),雄虫最高为35.00%(360 nm);雌虫避反应率最高为19.17%(400 nm),雄虫避光反应率最高为11.25%(483 nm)。结果表明:光谱对其趋光行为有一定影响,不同波长之间有较大差异;性别对其光谱行为反应有较大影响。

摘要:通过室内培养试验,研究了赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)和威廉环毛蚓(Metaphire guillelmi)对土壤氨基酸组分及含量的影响,并探讨了两种不同生活型蚯蚓作用效果的异同。结果表明:蚯蚓活动可显著改变土壤氨基酸含量,爱胜蚓作用下土壤酸解氨基酸和游离氨基酸分别增加5.08 g/kg和7.72 mg/kg,环毛蚓作用下土壤酸解氨基酸和游离氨基酸分别增加3.86 g/kg和4.44 mg/kg。各处理酸解氨基酸均以中性氨基酸所占比例为最大(平均51.9%),酸性氨基酸次之(平均23.3%),而含硫氨基酸(平均14.4%)及碱性氨基酸最少(平均10.4%)。各处理游离氨基酸同样以中性氨基酸为主,平均54.4%,而以碱性氨基酸含量最少,平均仅为7.2%。蚯蚓活动并未改变土壤氨基酸可检出种类,各处理分别检测出16种酸解氨基酸和14种游离氨基酸。土壤酸解氨基酸和游离氨基酸组分含量在蚯蚓作用下均有明显改变:加入爱胜蚓后土壤酸解氨基酸组分中天冬氨酸、精氨酸、甲硫氨酸、丙氨酸、赖氨酸和甘氨酸增幅较高,均在85.7%以上,缬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、亮氨酸、酪氨酸和组氨酸增幅较小在40.7%-62.7%间波动;加入环毛蚓后土壤酸解氨基酸组分中甲硫氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、酪氨酸和丙氨酸增幅较大,均在71.9%以上,甘氨酸、精氨酸、异亮氨酸增幅适中,分别为56.8%、55.6%和54.9%;丝氨酸、亮氨酸、苏氨酸、谷氨酸、组氨酸和苯丙氨酸增幅最小,均在40%以下;游离氨基酸组分中组氨酸、精氨酸、甘氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和丙氨酸在加入爱胜蚓后增加的幅度较大,增幅在150.0%以上,增幅较为缓和的氨基酸组分有天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、缬氨酸、谷氨酸和苯丙氨酸,介于58.8%-92.1%之间;环毛蚓作用下,天冬氨酸、精氨酸、丝氨酸和异亮氨酸增幅最大,分别为184.2%、173.3%、163.0%和116.6%;苏氨酸、亮氨酸、缬氨酸和甘氨酸增幅较缓,介于52.3%-92.7%之间;谷氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸和甲硫氨酸增幅较低,均在33.1%之下;而半胱氨酸在蚯蚓作用下显著降低,降幅为11.8%。对比两种生活型蚯蚓作用效果可知,土壤氨基酸总含量及各组分含量在爱胜蚓和环毛蚓作用下的增加或减少趋势相同(土壤酸解氨基酸组分缬氨酸除外),但改变幅度却存在明显差异,总体而言,爱胜蚓作用效果优于环毛蚓。

摘要:城市公共绿地是城市生态系统中重要的鸟类栖息地,其植被特征对鸟类集团存在显著影响。在通过分析植被特征对陆生鸟类集团的作用,从而为公园合理配置植被来提高其作为野生动物栖息地的生态服务功能提供理论基础。2009 年10 月至2011 年10 月,采用样线法对上海滨江森林公园进行鸟类调查,利用主成分分析划分鸟类集团,用高度定义植被层次,用卡方检验分析鸟类行为在植被层次上的差异。结果表明,滨江森林公园陆生鸟类群落在乔木层的栖息行为和运动行为频次显著多于其在灌木层和地被层的行为频次,在地被层的取食行为频次显著多于其在乔木层和灌木层的行为频次。陆生鸟类可划分为8 个鸟类集团,鸟类集团之间存在栖息、运动和取食空间生态位的重叠。食虫拾取集团、杂食拾取集团、食肉飞取集团和植食拾取集团在栖息、运动和取食空间生态位上均存在较高的重叠度,其通过食性分离各自空间生态位。食虫探取集团和食虫飞取集团互为栖息空间生态位重叠度最高集团,其通过取食方式的不同来实现生态位的分离。根据公园植被特征对鸟类集团的影响结果对上海市公园绿地植被配置提出了建议。

摘要:2008年9月至2009年8月,在黑龙江省方正林业局新风林场,用不定宽样线法对藏獾洞穴生境选择进行研究,共记录了55组藏獾洞穴,藏獾洞口平均直径为(27.40±7.15) cm,洞深平均为(84.18±22.04) cm,倾角平均为(26.36±9.10)°,洞口总数=3.02个常用洞数+0.80个不常用洞数+0.56个废弃洞数。相对于对照样方而言,藏獾洞穴更偏爱选择位于郁闭度和植被盖度小,灌木密度大、距离近,乔木距离远,距水源和农田近、人为干扰距离远,坡度较缓的向阳中坡位的生境。资源选择函数模型为:logit(p)=246.980-1.059×植被盖度-0.703×距水源距离-1.403×坡度-45.005×坡向,模型的正确预测率为93.9%。

摘要:探讨超微七味白术散对菌群失调腹泻的肠道微生态调节作用。采用同时灌胃头孢拉定和硫酸庆大霉素进行小鼠菌群失调造模,灌胃给药七味白术散传统汤药和超微七味白术散1/2剂量的汤药进行治疗,正常组和模型组灌胃等量的无菌水,治疗3 d后,提取肠道微生物,在厌氧条件下,运用Biolog微生物自动分析系统研究肠道微生物的代谢情况。培养72 h时,各组的颜色平均变化率(AWCD)趋于稳定,且1/2剂量的超微汤药治疗组> 正常组> 传统汤药治疗组> 模型组;正常组的Shannon指数和Simpson指数为最大,且与其他各组差异极显著(P<0.01),1/2剂量超微汤药治疗组的Shannon均匀度和Mclntosh指数最大,Shannon均匀度与正常组差异不显著(P>0.05),其余指标与各组都存在显著性差异(P<0.01或P<0.05)。聚类分析和主成分分析表明抗生素的抑菌作用明显,使小鼠肠道微生物的代谢受到影响,七味白术散传统汤药和1/2剂量超微汤药的调控使小鼠肠道微生物的代谢多样性逐渐恢复平衡,但两种汤药的调控作用不尽相同。七味白术散超微饮片1/2剂量对肠道厌氧微生物代谢多样性的调控作用优于传统饮片。

摘要:资源型城市生态承载力评价研究的开展对促进资源型城市自然-经济-社会复合生态系统健康可持续发展具有指导意义。以唐山市作为案例城市,基于资源型城市独特的生态系统特点,从生态弹性力、承载媒体的支撑力、承载对象的压力三方面提出对生态承载力进行量化的研究方法,构建了较完整的生态承载力综合评价指标体系,利用主客观相结合的赋权方法,对唐山市生态承载力状况进行评价,探讨了2001-2010年10年间唐山市生态承载力变化趋势。结果表明:唐山市在研究时段内,生态弹性力指数波动强烈,表明生态系统的稳定性较差;承载媒体的支撑力指数逐渐增大,指数由0.111上升至0.898,显示系统的承载指数越来越高;承载对象的压力变化较为复杂,呈现先降后升,近几年又略有下降的趋势;系统的生态承载力整体上呈现波动性上升趋势,综合指数由0.345上升至0.720,说明唐山市生态系统的承载能力不断提高,但资源依赖型发展模式带来的资源短缺、环境污染和生态破坏等问题仍是制约生态承载力进一步提高的主要因素。研究成果客观地反映了唐山市生态承载力状况,对于唐山市未来的发展提出了合理的对策和建议,可为其他地区生态承载力研究提供一定借鉴。

摘要:沿海地区是中国未来社会经济发展的重点区域,近年来沿海地区人地矛盾越来越突出,研究沿海地区土地承载力具有重要意义。针对以往评价中的不足,采用韦伯-费希纳定律确定指标评价标准;利用D-S证据理论进行主客观综合权重的计算,运用可变模糊集理论及模型对土地承载力进行综合评价,并以环渤海沿海地区进行实例分析。研究结果表明,2000-2011年,环渤海地区土地承载力整体呈持续上升趋势,但空间分布差异显著,天津、唐山、大连、盘锦、青岛、烟台、东营、威海土地承载力相对较高,锦州、营口、秦皇岛、滨州、潍坊、日照属于中等水平,沧州、丹东、葫芦岛四市土地承载力相对较低。可变模糊评价模型应用于土地承载力评价,计算简便,可操作性强,评价结果可信度高。

摘要:近几十年中国地区土地利用/覆盖变化(LUCC)较大,在区域气候模拟中尤其需要使用更加准确的土地利用/覆盖数据。基于模式原有的USGS和新开发的LUC90两种土地利用/覆盖资料,利用区域环境集成模拟系统(RIEMS2.0)分别进行连续10a模拟,分析LUCC对中国不同季节气温的影响。结果表明:1)采用LUC90资料后,中国及东北、华北、华南夏季平均气温增加,但只有东北模拟与观测值的偏差减小,且通过显著性检验(P<0.01)。中国及东北、华南冬季平均气温增加,并且模拟与观测值的偏差减少。中国及华北和华南对冬季气温年际变率的模拟改善好于夏季。2)土地利用/覆盖变化通过影响潜热通量的变化和净吸收辐射通量的变化来影响不同季节气温的变化。冬季净辐射通量变化对气温变化的贡献较夏季大,而夏季潜热通量变化对气温变化的贡献较冬季大。雨养农田转变森林、草地、灌溉农田过程造成通量变化,其对气温变化的影响也存在不同分区季节的差异。

摘要:根据重庆三峡库区生态系统的特征,建立了经济子系统、人口子系统和环境子系统的系统动力学模型,并在此基础上确定了其模型的主要参数和反馈关系,通过历史值与仿真值的对比进行了检验。选择了可持续发展型、资源衰竭型和自然状态型3种情景进行模拟最终确定其生态安全的指标阈值,并将其确定的阈值应用于生态安全评价指标,得出重庆三峡库区生态安全指标的综合得分,由此看出库区生态安全呈逐年递增的趋势,但仍然处于较为敏感的时期,需要相关部门的配合,从而最终实现库区的可持续发展。

摘要:生态产业园已成为我国循环经济建设和可持续发展的重要载体之一,但我国的生态产业园明显存在着产业结构趋同、区域特色不鲜明等问题。提出了农工共生型生态产业园的概念,这是一类以工业园区为核心,集园区周边各类型农业相关企业、合作组织、农民、乡镇及农田为一体的一种"社会-经济-自然"复合区域产业共生体系。农工共生型生态产业园可以实现核心园区与周边腹地的协同发展,可以提升区域整体的生态效率。给出了农工共生型生态产业园的发展模式、建设意义及设计原则。并以农业大省河南省中唯一的国家级经济技术开发区为研究案例,结合当地区域特色及资源优势,构建了由3条产品链及一条服务链所组成的农工共生型产业生态系统。农工共生型生态产业园是产业共生理论在区域层面的具体实现,是复合生态系统理论在产业园层次的创新性应用。

摘要:生境网络对于物种更具有生态意义。研究土地利用变化对生境网络的影响,对破碎景观中种群的扩散和迁徙至关重要。研究结果有助于区域生境网络的恢复和完善,从物种的角度而非景观结构的角度优化生态网络。以城市化快速发展、土地利用变化明显的苏锡常地区为研究区域,优势湿地鸟类白鹭为代表物种,构建物种生境斑块约束条件概念模型,提出按照物种生活习性特征划分、选择生境斑块的方法,并从斑块和网络结构两个视角分析了土地利用变化对生境网络的影响。结果表明:(1)2000-2010年研究区白鹭生境的适宜地类总面积虽有所增加,但主要由于大量新增线性人为干扰致使白鹭生境网络质量下降;(2)白鹭生境网络在研究区不是全区覆盖的回路,基本由宜兴-溧阳片、无锡滨湖片、苏州吴中片和苏州阳澄湖片4个小片网构成,其完整程度按照宜溧片、滨湖片、吴中片、阳澄湖片降次排列;至2010年,宜溧片破坏最为严重,滨湖片和吴中片次之,阳澄湖片受破坏程度相对最弱。总体上,白鹭生境境况在10年间恶化明显,土地利用变化朝着不利于白鹭持续生存的方向发展。

摘要:根据东山湾海域环境污染现状和生态系统的特点,从水质环境、沉积物环境、生物残毒以及海洋生物方面构建了东山湾生态系统健康评价指标体系,提出了基于可变模糊评价模型的海湾生态系统健康评价方法,并利用该方法对东山湾生态系统健康状况进行了评价。结果表明:东山湾春季生态系统健康指数为2.36,秋季为2.44,均处于"良与中之间,偏良"水平,春季略优于秋季。影响东山湾生态系统健康状况的主要负面指标因子为鱼卵及仔鱼密度(春秋季健康指数均值为4.95)、营养水平(秋季健康指数为4.47)和底栖生物生物量(春季健康指数为3.59)。实例研究表明该方法通过准则参数α和距离参数p的不同组合变化,以线性与非线性相结合,能够较客观系统、标准量化地评价海湾生态系统健康状况的优劣。

摘要:城市人工景观特征逐步向城市外围自然及半自然景观渗透。近年来对快速城市化地区的景观格局特征定量化研究很多,但侧重于景观格局特征的简单分析和描述,忽略了城市空间扩展过程中,城市人工景观结构与景观连接度动态变化过程中之间的内部联系。以东莞市1988-2009年城市人工景观为研究对象,通过计算并分析景观结构与景观连接度指数,利用计量经济学中的协整概念与格兰杰因果检验方法并详细分析了这两类指数之间的具体关系。研究结果表明:(1)所选取的景观结构指数与景观连接度指数能较好地描述东莞市城市人工景观时空格局变化过程;(2)人工景观斑块类型面积(CA)与可能连通性指数(PC)存在协整关系。景观聚集度指数(AI)、蔓延度指数(CONTAG)与景观连通性指数(IIC与PC)也存在协整关系,即这些变量之间确实存在长期均衡关系;(3)格兰杰因果关系检验中,在不同滞后期的情况下,大部分的结果表明景观连接度指数(IIC与PC)是景观结构指数(CA、AI、CONTAG)的格兰杰成因,说明景观连接度指数信息有助于预测景观结构指数的变化。

摘要:生态用地具有重要的生态系统服务功能,是衡量一个地区国土生态环境质量好坏的"晴雨表"。在综述生态用地概念内涵基础上,划分生态用地类型、构建生态用地分类体系,基于全国土地利用变更调查数据对我国生态用地开展评估。研究表明:(1)生态用地内涵在区域尺度上主要有"生态要素决定论"、"生态功能决定论"和"主体功能决定论"3种观点,生态功能主体性应作为界定生态用地的基本准则。(2)基于生态系统服务主体功能,生态用地分类体系包括湿地、森林、草地和其他生态土地4个一级类型、19个二级类型。其中,湿地、森林、草地可统称为基础性生态用地,其他生态土地为保全性生态用地。(3)2008年我国生态用地总量7.64×10⁶ km²,约占陆域国土面积的80%,其中基础性生态用地约为5.31×10⁶ km²;基础性生态用地总量和人均基础性生态用地面积在空间上均呈现出"东南低、西北高"的特点;2002年至2008年间,我国生态用地总量与基础性生态用地面积均呈逐年下降态势,年均分别减少0.55×10⁴ km²和0.18×10⁴ km²,部分地区生态安全状况不容忽视。