• 2015年第35卷第2期文章目次
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      2015, 35(2):0-0.

      摘要 (1153) HTML (0) PDF 706.97 K (810) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 基于遥感技术的全国生态系统分类体系

      2015, 35(2):219-226. DOI: 10.5846/stxb201407281527

      摘要 (4682) HTML (120) PDF 3.26 M (2612) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着遥感技术的发展,以遥感数据作为生态系统监测与评价的基础已成为宏观生态学研究的重要手段。遥感数据要求每一数据集都要有相应的地物分类体系与之匹配,这也造成不同遥感数据及分类体系之间相互独立。虽然体系间多有联系和相似之处,但不同数据集的分类体系难以直接使用或替换,制约了多元数据在生态系统评价中的使用效果。为尝试解决这一问题,提高多源遥感数据的使用效率,提出了一套基于中分辨率遥感数据的生态系统分类体系。这套体系共有9个一级类、21个二级类、46个三级类,该体系主要依据类别内生态系统特征的相似性,并考虑了气候、地形等因素。最后以海南岛、内蒙古和甘肃3个省为例,探讨了以遥感数据为基础的区域生态系统构成分析方法与应用效果。研究表明,该分类体系有较好的生态学依据,可以支持更加深入的生态系统评估。但分类体系中还存在遥感数据与生态因子数据尺度不匹配、不能满足小尺度研究中对三级类进一步细分的要求以及当前数据质量和模拟技术不足以完全支持植被覆盖率反演精度要求等问题。

    • 三江源区基于生态系统服务价值的生态补偿额度

      2015, 35(2):227-236. DOI: 10.5846/stxb201303290553

      摘要 (2906) HTML (81) PDF 3.83 M (2159) 评论 (0) 收藏

      摘要:以青海三江源区为例,探讨了基于生态系统服务价值的生态补偿额度测算方法。以分析和筛选生态补偿需求下的生态系统服务价值评估指标为前提,估算了生态保护和建设活动实施前 (2005年) 三江源区草地生态系统服务价值,并采用专家咨询法提出的不同退化程度草地的生态功能系数对其进行修正,得到未退化、轻度退化、中度退化和重度及重度以上退化草地的单位面积生态价值分别为74.70×104、59.76×104、37.35×104元/km2和14.94×104元/km2。根据三江源区草地退化现状和生态恢复的目标,确定该区基于退化草地完全恢复的生态补偿总量为911.62×108元。

    • 中国西北及中亚主要绿洲农区分类

      2015, 35(2):237-245. DOI: 10.5846/stxb201304050606

      摘要 (2453) HTML (92) PDF 4.66 M (1364) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用生态学原理以水为主线建立绿洲农区树形分类体系,将中国西北及中亚主要绿洲农区采用五级指标分类并进行区划。一级分类指标为水热配合状况,分水热同期型或不同期型;二级指标为水汽主要来源,分西风环流带来水汽型或太平洋季风带来水汽型;三级指标为灌溉水来源,分为"山地-绿洲-荒漠系统"产生河流灌溉型或由"系统"外来河流灌溉型;四级指标为不同河流类型灌溉形成的土壤,分地面河灌溉形成灌淤土型或地下径流(河)井、泉清水灌溉形成灌耕土型;五级指标为地理位置名称及当地的气候带。将分类结果用亿图图示专家软件绘成树形分类图,再用ArcGIS9.3软件制成分类分布图。经分析比较得出:中国西北水热同期型较中亚水热不同期型绿洲农区的光、温、水资源耦合效应更优越。

    • 流溪河流域景观空间特征与河流水质的关联分析

      2015, 35(2):246-253. DOI: 10.5846/stxb201303230496

      摘要 (3478) HTML (106) PDF 3.42 M (1548) 评论 (0) 收藏

      摘要:人类活动影响或改变流域景观空间结构,并有可能对河流水质产生不同程度的影响,以流溪河流域为研究区,分析流域景观空间格局特征与水质指数之间的相关关系。将流域划分为27个子流域,采集水样分析水质状况,所选用的水质指标有氨氮(NH3-N)、硝态氮-亚硝态氮(NO3-N+NO2-N)、总磷(TP)、化学需氧量(CODCr)。结果表明:1)该流域土地利用结构与水质具有显著相关性,其中居住用地对水质的影响作用最强,林地对河流水质具有净化功能,与水质指标之间的关系表现为负相关,园地与水质指标关系具有不确定性;2)流域景观特征从上游到下游之间表现为城市化增强的梯度,水质状况响应这个梯度变化表现为上游优于下游,人类活动及城市化发展引起的土地利用变化及土地管理方式对水质变化有显著影响;(3)景观破碎度与水质呈现显著正相关性,是影响水质的重要指标,景观聚集程度和斑块形状复杂程度与水质有负相关关系;子流域尺度和河岸带尺度景观空间特征对水质的影响差异不明显。

    • 基于LANDIS-II的陕西黄龙山森林景观演变动态模拟

      2015, 35(2):254-262. DOI: 10.5846/stxb201311202774

      摘要 (2470) HTML (86) PDF 9.82 M (1512) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用空间直观景观模型LANDIS-II模拟了陕西黄龙山森林景观在不考虑风、火、病虫害及采伐等干扰因素前提下300a(2004-2304年)的自然演替进行动态,采用景观格局统计软件APACK计算了林区内优势树种所占的面积百分比以及反映物种分布格局的聚集度指数,分析了各个树种在模拟的时间尺度上龄级组成的变化趋势。结果表明:油松是针叶树中的优势种,辽东栎是阔叶树中的优势种;在演替后期油松取代辽东栎成为所占面积比例最大的优势树种;油松和辽东栎的相对聚集度较其它几类树种小;随着模拟年代的推进,树种年龄结构发生显著变化,呈现出复杂多样的异龄林空间分布格局。

    • 黄河调水调沙对黄河口海域双酚A的影响

      2015, 35(2):263-269. DOI: 10.5846/stxb201304010569

      摘要 (2088) HTML (94) PDF 2.97 M (1446) 评论 (0) 收藏

      摘要:于2011年6-7月黄河调水调沙前、中期、后对黄河口海域双酚A(BPA)污染情况进行调查,研究了调水调沙对黄河口海域双酚A的影响。结果表明:黄河口13个站位表层海水和沉积物中均有双酚A检出,以调水调沙前测得的海水和沉积物中双酚A含量评估黄河口附近双酚A的污染程度。海水中双酚A浓度范围为13.6-64.0 ng/L,平均浓度为26.2 ng/L;沉积物中双酚A的浓度为0.559-2.73 μg/kg 干重,平均浓度为1.19 μg/kg,是海水中平均含量的48倍。黄河河口区域海水中双酚A浓度受调水调沙影响而呈现较大变化,调水调沙后双酚A浓度明显增加,调水调沙前、后呈显著性差异(P < 0.01),说明陆源输入是黄河口区域中双酚A的主要污染来源。离入海口近的站位沉积物中双酚A浓度受调水调沙影响较大,呈显著性差异(P < 0.01),调水调沙后含量显著降低。黄河口海域已经遭受双酚A污染,存在生态安全问题。

    • 鄱阳湖区稻田生境中灰鹤越冬行为的时间分配与觅食行为

      2015, 35(2):270-279. DOI: 10.5846/stxb201405040882

      摘要 (2608) HTML (102) PDF 3.59 M (1468) 评论 (0) 收藏

      摘要:2013年11月-2014年2月,采用瞬时扫描和焦点动物法研究了鄱阳湖区稻田生境中灰鹤越冬行为的时间分配、活动节律与觅食行为。结果显示,觅食(64.09%)行为所占比例最大,其次为警戒(15.97%)、飞行(8.67%)和修整(7.37%)行为。4种主要行为中,觅食行为时间分配随越冬前期(11月)、中期(12月-翌年1月)、后期(2月)逐渐增加,其余行为时间均逐渐减少。各环境因子对主要行为的影响存在显著交互效应,修整行为随各环境因子变化最为明显,日最低温度升高、日最高温度降低、日照长度增加及湿度降低都会使修整行为增加;日照长度增加和湿度降低时,觅食行为增加;日照长度增加时,警戒行为减少。环境因子对成鹤影响效果与总体相同。环境因子仅对幼鹤的觅食行为影响显著,即日照长度增加和湿度降低,幼鹤觅食行为增加。环境因子对行为的影响为非线性关系,致使其影响趋势在不同范围内有所变化。行为节律上,灰鹤昼间各时段觅食行为保持较高水平,觅食高峰出现在11:00-11:59和17:00-17:30。灰鹤觅食生境与其夜宿地分离,致其上午觅食高峰有所推后。幼鹤昼间各时段行为节律与成鹤有较大差异,且各时段觅食行为比例均高于成鹤。灰鹤越冬期在稻田生境的平均啄食频率为(32.06±0.47)次/min,平均步行频率为(6.55±0.35)步/min。啄食频率与步行频率呈极显著负相关。时段和集群类型对啄食频率的影响存在显著交互效应。稻田中食物资源的可利用性逐渐下降,灰鹤的啄食频率随时间逐渐降低,为保证越冬期间获取足够的能量供应,灰鹤采取逐渐增加步行频率和觅食时间的策略。有觅食间隔的抽样单元中,平均警戒次数为(1.37±0.04)次/单元,平均警戒持续时间为(6.02±0.37)s/单元。成鹤花费在警戒的时间多于幼鹤,家庭群中的个体警戒持续时间多于聚集群中的个体。

    • 基于线粒体DNA控制区的石鸡华北亚种的种群历史动态研究

      2015, 35(2):280-289. DOI: 10.5846/stxb201303220487

      摘要 (2366) HTML (96) PDF 1.89 M (2075) 评论 (0) 收藏

      摘要:隶属于鸟纲鸡形目雉科的石鸡是一个多型种,在我国已有7个亚种被报道,其中石鸡华北亚种是我国的特有鸟。用石鸡华北亚种(Alectoris chukar pubescens)12个地理种群112个样本的线粒体DNA控制区(mtDNA CR)1154 bp序列的信息研究了石鸡华北亚种的种群历史动态。112个样本中共发现28个变异位点,定义了29种单倍型,其中12个地理种群的50个样本共享单倍型H1,8个地理种群的16个样本共享单倍型H4。地理种群间存在较大的基因流,且种群间没有由于地理距离产生隔离的证据。负的Tajima(D=-1.336,P < 0.05)和Fu(Fs=-1. 720, P < 0.05)统计检验值及错配分布的单峰模式都支持石鸡华北亚种经历了种群扩张。石鸡华北亚种大部分种群的错配分布与种群过去的扩张相一致,扩张发生在晚更新世中期的第五寒冷期(0.027-0.06 Ma)。推测其扩张的原因可能为:1)更新世期间我国北方地区没有发生大规模的冰川,2)青藏高原的隆升使我国北方干旱化和荒漠化加剧利于石鸡种群的扩散。武都(WD)位于东洋界,而石鸡是典型的古北界的鸟种,表明WD种群可能是石鸡在东洋界的一个建群种,因此需要给予充分的关注。

    • 山西平陆越冬大天鹅日间行为模式

      2015, 35(2):290-296. DOI: 10.5846/stxb201303230494

      摘要 (2275) HTML (78) PDF 2.56 M (1101) 评论 (0) 收藏

      摘要:2011年12月至2012年2月和2012年11月至2013年1月,采用瞬时扫描法,对山西平陆黄河湿地越冬的大天鹅进行了日间行为时间分配和活动节律的研究。结果表明,大天鹅在越冬期的主要行为是静息、运动和取食,分别占全部行为比例的(40.5±1.4)%、(22.8±0.9)%和(18.2±0.8)%。在日间节律方面,大天鹅的取食行为呈现早晚双高峰,静息行为的高峰则出现在早上和中午。对不同地点的大天鹅的行为时间分配研究表明,大天鹅在两地的行为时间分配存在明显差异。其中,在干扰强度较大的三湾村,运动和争斗行为更多;在干扰较小的关家窝村,静息和警戒行为更多。在行为时间分配与温度变化关系的研究中,通过Pearson相关性分析发现,大天鹅的取食、运动和理羽行为与温度成显著正相关,静息和警戒行为与温度呈现显著负相关。

    • 西南大西洋阿根廷滑柔鱼耳石元素组成

      2015, 35(2):297-305. DOI: 10.5846/stxb201303260514

      摘要 (2489) HTML (86) PDF 6.09 M (1199) 评论 (0) 收藏

      摘要:耳石微量元素越来越广泛地被用于头足类群体划分、洄游史等领域的研究。根据我国鱿钓船2007、2008和2010年在西南大西洋生产期间采集的阿根廷滑柔鱼样本,利用激光剥蚀电感等离子质谱法(Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry, LA-ICP-MS)按不同群体、不同性别和不同生长阶段,分析了33枚阿根廷滑柔鱼耳石的元素组成及分布特性。结果表明,阿根廷滑柔鱼耳石主要由56种元素组成,含量最多的前10种元素分别为钙Ca、锶Sr、钠Na、磷P、钾K、铁Fe、镁 Mg、钡Ba、硼B、镓Ga。方差分析表明(ANOVA),不同性别间Ca、Sr、Na、P、K、Fe、 Mg、Ba、B、Ga都不存在显著性差异(P > 0.05)。冬季孵化群和秋季孵化群间耳石的Sr、Na、Mg、Ba和B存在显著性差异(P < 0.05),Ca、P、K、Fe和Ga则不存在显著性差异(P > 0.05)。耳石的核心区、后核心区、暗区和外围区等不同部位间的Na、Ba和Ga不存在显著性差异(P > 0.05), Ca、Sr、P、K、Fe、Mg和B则存在显著性差异(P < 0.05)。研究表明,Sr和Mg含量及其分布特性最适合用于研究阿根廷滑柔鱼的群体划分、洄游史等渔业生态学特性。

    • 澄黄滨珊瑚、大管孔珊瑚和丛生盔形珊瑚排卵前后小穗生长特征

      2015, 35(2):306-312. DOI: 10.5846/stxb201304070617

      摘要 (2220) HTML (83) PDF 1.04 M (1818) 评论 (0) 收藏

      摘要:澄黄滨珊瑚、大管孔珊瑚和丛生盔形珊瑚排卵前后分别采集珊瑚小穗,在实验室条件下进行为期60 d的养殖,观察其生长特性,结果表明:3种珊瑚排卵前后骨骼密度变化在1.541-2.137 g/cm3之间,差异不显著。3种珊瑚小穗的生长率表现出相对一致的变化趋势,同一规格珊瑚小穗排卵前期生长率明显高于排卵后期;同一时期大规格珊瑚小穗生长率明显高于小规格珊瑚小穗,而且养殖中后期生长较快,养殖前期生长较慢,差异显著(P < 0.05)。澄黄滨珊瑚小穗边缘组织延伸度排卵后期大于排卵前期,大管孔珊瑚小穗边缘组织延伸度排卵前期大于排卵后期,以上两种珊瑚的小规格珊瑚小穗与大规格珊瑚小穗组织延伸度相当。随着养殖时间的持续,丛生盔形珊瑚小穗螅体增殖速率加快,各养殖阶段螅体数差异显著(P < 0.05),珊瑚小穗规格和养殖季节对其小穗螅体增殖数量没有显著影响。3种珊瑚小穗生长指标间多呈显著正相关,仅大管孔珊瑚小穗初始直径、初始重量与组织延伸度间,以及丛生盔形珊瑚小穗初始重量与初始螅体数量、生长率间相关性不明显。

    • 落叶松八齿小蠹与长喙壳真菌间的种特异性伴生关系

      2015, 35(2):313-323. DOI: 10.5846/stxb201304010576

      摘要 (2195) HTML (117) PDF 3.79 M (1651) 评论 (0) 收藏

      摘要:小蠹虫与长喙壳类真菌(Ophiostomatoid fungi)在自然界中形成稳定的伴生关系,是森林生态系统内一种普遍的生态学现象。已有研究表明欧亚大陆的齿小蠹属(Ips)昆虫与多种长喙壳类真菌形成广泛的伴生关系,其中部分真菌是重要的针叶树病原菌。随着借助于DNA信息特征的系统发育分析,揭示出形态特征和亲缘关系十分接近的3种齿小蠹属昆虫,云杉八齿小蠹(I. typographus),欧洲落叶松八齿小蠹(I. cembrae)和亚洲落叶松八齿小蠹(I. subelongatus)确定为不同种之后,相应地与之稳定伴生的长喙壳类真菌Ceratocystis polonica也由过去一个种揭示为3个种的复合体,各自与3种小蠹虫稳定伴生,形成密切的种特异性伴生关系。小蠹虫与真菌的种特异性伴生被认为是处于同一森林生态系统内的生物协同进化的结果。通过对我国东北地区落叶松八齿小蠹虫体、坑道标本上伴生真菌菌株的采集、分离和生理学、形态学特征观察,以及基于ITS、β-tubulin、MAT-2 HMG box多位点DNA序列的系统发育分析,首次确定了长喙壳真菌Ceratocystis fujiensis在我国东北地区异域分布的3种落叶松林内普遍存在,与落叶松八齿小蠹形成稳定的伴生关系。作为亚洲落叶松八齿小蠹伴生的主要真菌,也是伴生菌区系中的先锋种和致病力最强的病原菌,C. fujiensis在我国落叶松人工林的广泛分布值得高度重视,将为制定防治病虫复合危害的有效策略和措施提供科学基础。研究结果进一步支持了齿小蠹属昆虫与长喙壳真菌间的种特异性伴生假说。同时,多基因序列特征表明落叶松八齿小蠹与C. fujiensis在亚洲范围内的不同地理种群存在着显著的遗传多样性,预示特异性伴生在不同种群间发生的可能,可以为种特异性伴生假说和小蠹虫-真菌间共生关系的研究提供良好的模式材料。

    • 中国亚洲玉米螟发育历期的地理变异

      2015, 35(2):324-332. DOI: 10.5846/stxb201303260512

      摘要 (2771) HTML (99) PDF 1.45 M (1801) 评论 (0) 收藏

      摘要:广布种昆虫可调节其生活史以适应栖息地的条件变化,如可以通过调节自身的生长发育和繁殖期,使其发生与栖息地的物候(如食料、气温和降雨等)同步,这对昆虫在栖息地的繁衍具有十分重要的意义。亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis为玉米主要害虫,在中国从南到北都有分布,栖息地气候也不同,不同地理种群生活史发生了分化,如化性、临界光周期、滞育后羽化时间、体重和体型、繁殖力和抗寒力等均不同。然而该虫发育历期的地理变异尚未见系统报道。为此,详细比较了来自5个亚洲玉米螟不同地理种群即广西阳朔(YS)、江西南昌(NC)、山东泰安(TA)、河北廊坊(LF)和黑龙江哈尔滨(HEB)在20-31℃下卵、幼虫、蛹发育历期及其与栖息地纬度的关系。结果表明:不同温度下的不同地理种群的卵期不存在显著差异,在20、22和25℃下,卵期从南到北稍有延长,卵期与其栖息地纬度呈正相关;但在28℃下,不同地理种群的卵期基本相等,与纬度相关性不显著。在31℃下,不同地理种群的幼虫期不存在显著差异,而在其他温度下,不同地理种群的幼虫期存在显著差异;在22、25和28℃下,幼虫期与其栖息地纬度呈正相关,而在20和31℃下,幼虫期与其栖息地纬度呈负相关,在20、22和25℃下,最北的哈尔滨种群的幼虫期变幅不大,而其他4个种群的幼虫期随着温度的升高明显缩短。各地理种群20℃下的雌蛹、28℃下的雄蛹和31℃下的雌雄蛹期差异均不显著,其他雌或雄蛹期差异显著;各温度下的雌雄蛹期与其栖息地纬度存在正相关关系。这些研究结果揭示了广布种昆虫可以调节其自身发育历期以适应栖息地环境条件。

    • 高CO2浓度和固氮菌对斜纹夜蛾幼虫食物利用效率的影响

      2015, 35(2):333-339. DOI: 10.5846/stxb201303250507

      摘要 (2022) HTML (102) PDF 2.68 M (1299) 评论 (0) 收藏

      摘要:"补偿取食"假说认为CO2浓度升高后植食性昆虫会增大取食量以弥补植物组织中氮素营养的不足。但实证研究并非都支持该假说。用人工智能气候箱设置CO2浓度(390μL/L 和 780μL/L)和固氮菌(有、无)等2因素4处理,种植菜豆饲喂刚蜕皮进入4龄的斜纹夜蛾幼虫,测定其取食和食物利用效率。协方差分析结果表明,CO2浓度与固氮菌互作对斜纹夜蛾幼虫取食量具有显著影响,在无固氮菌处理下,斜纹夜蛾幼虫对高CO2浓度处理的菜豆取食量明显高于当前CO2浓度处理的;而在有固氮菌处理下,斜纹夜蛾幼虫对高CO2浓度下菜豆的取食量又比当前CO2浓度处理下的低。固氮菌对斜夜蛾4龄幼虫最终体重没有显著影响,但高CO2浓度处理的4龄幼虫终体重大于当前CO2浓度处理的幼虫。CO2浓度、固氮菌及其互作对斜纹夜蛾幼虫的相对取食率(RCR)和相对生长率(RGR)具有显著影响,在当前CO2浓度处理下,斜纹夜蛾4龄幼虫的RCR和RGR在有、无固氮菌处理之间没有显著差异;但在升高CO2浓度下,无固氮菌处理下的RCR和RGR显著大于有固氮菌处理。CO2浓度及其与固氮菌互作显著影响近似消化率(AD),在无固氮菌处理下,CO2浓度升高使AD增大;但在有固氮菌、CO2浓度升高下,其AD略有降低。CO2浓度和固氮菌双因素处理对消化食物转化率(ECD)无显著影响。研究结果支持"补偿取食"假说。

    • 不同沙地共有种沙生植物对环境的生理适应机理

      2015, 35(2):340-349. DOI: 10.5846/stxb201304060609

      摘要 (3039) HTML (104) PDF 1.51 M (2153) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择3个温带沙地(松嫩沙地、呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地)4个共有种沙生植物(黄柳(Salix gordejevii)、差巴嘎蒿(Artimisia halodendron)、扁蓿豆(Melissitus ruthenica),猪毛菜(Salsola collina ),通过自然状况下其叶片抗氧化酶活力和渗透调节物及丙二醛(MDA)含量日变化分析,探讨抗氧化酶活力和渗透调节物在沙生植物适应沙漠环境强光辐射和温度日变化中的作用,以及不同科属沙生植物抗逆生理调控机理的差异。结果表明:(1)不同沙地的4个共有沙生植物种可通过自身快速生理代谢调解,积累渗透调节物、提高抗氧化酶活力应对沙漠环境强光辐射和温度日变化,但生理调控幅度较小。(2)3个沙地不同科属的4个共有种在渗透调节物含量和抗氧化酶活力及种类上存在差异。扁蓿豆叶片日均MDA含量、 POD(peroxidase)活力、CAT(catalase)活力、脯氨酸含量均最高,分别较其它3个种平均高2、10、2和2.5 倍。黄柳叶片日均MDA含量较高,SOD(superoxide dismutase)活力和可溶性糖含量最高,分别较其它3个种高1.2和3 倍。差巴嘎蒿和猪毛菜叶内MDA含量较低, POD、CAT、SOD活力和脯氨酸、可溶性糖含量均最低。沙生植物细胞中膜脂过氧化程度和抗氧化酶活力及渗透调节物含量呈正相关。自然状况下3个沙地的扁蓿豆和黄柳通过生理代谢调节维持细胞水分和氧自由基代谢平衡适应沙漠环境,差巴嘎蒿和猪毛菜依靠特殊的叶片形态结构变异减少光辐射吸收、降低水分蒸腾、维持叶片水分平衡、降低细胞膜脂过氧化。因此不同科属沙生植物维持叶片水分和氧自由基代谢平衡可能是其适应沙漠环境生存的重要生理调控机理。由于不同科属沙生植物种对沙漠环境适应的生理调节机理的不同,在未来农作物、林木抗逆育种中,根据具体科属植物选择合适的沙生植物作为亲本对提高抗逆育种效率是十分重要的。

    • 2009-2011年我国西南地区旱灾程度及其对植被净初级生产力的影响

      2015, 35(2):350-360. DOI: 10.5846/stxb201304040604

      摘要 (2438) HTML (154) PDF 4.43 M (1589) 评论 (0) 收藏

      摘要:2009-2011年,我国西南地区遭受了极端干旱气候影响。利用1980-2011年气象站点观测数据和基于光能利用率的植被净初级生产力估算模型GloPEM,研究了2009-2011年西南地区干旱灾害过程和程度及其对植被净初级生产力的影响,结果显示:2009-2011年西南地区年均降水量和湿润指数明显低于1980-2008年均值。受干旱气候影响,研究区植被净初级生产力比2001-2011年均值低12.55 gC m-2 a-1,总计低0.017 PgC/a,造成的碳损失约占我国总碳汇的7.91%。2001-2011年西南地区植被净初级生产力与蒸散量变化显著相关(R2 = 0.44,P < 0.05),而降水量和湿润指数变化过程与植被净初级生产力和蒸散量不同步,可能是由于该地区森林覆盖率较高,具有较强的涵养水源功能,导致土壤湿度变化滞后于降水量和湿润指数变化,从而使降水量变化过程与植被净初级生产力变化不同步。

    • 鄱阳湖自然保护区湿地植被生物量空间分布规律

      2015, 35(2):361-369. DOI: 10.5846/stxb201307301983

      摘要 (2353) HTML (140) PDF 7.44 M (1788) 评论 (0) 收藏

      摘要:探明区域湿地植被生物量的空间分布规律及其变化趋势,对于更好地保护候鸟生境、制定合理的湿地保护政策具有重要的意义。以鄱阳湖国家级自然保护区为研究对象,基于2000-2011年研究区MODIS植被指数产品和同期的植被生物量调查资料,建立了湿地植被生物量的遥感估算模型。在此基础上利用GIS空间分析方法,系统分析了保护区近10年来湿地植被生物量的空间分布规律及其季节变化特征。研究结果表明:(1)MODIS增强型植被指数的乘幂模型可以较好地模拟研究区湿地植被生物量的鲜重,拟合模型总体精度达到91.7%。(2)多年平均生物量呈现"岛屿型"空间分布模式:各子湖泊及洼地中心处,表现为水生植被群落为主的低生物量区(<285 g/m2);湖心水体外围14-15m的高程区域,分布着以苔草群落为主的中生物量区(285-830 g/m2);高程位于16-18m的河口三角洲及天然堤坝区域,表现为以蒿、荻和芦苇群落为主的高生物量区。(3)保护区植被群落分布具有特定的季相变化特征,高、中、低生物量区在不同的月份呈现出不同的空间生消和演进规律,鄱阳湖水位的周期性涨落是影响其变化的一个重要扰动因子。

    • 东北草地异质生境芦苇种群根茎芽年龄结构及输出规律

      2015, 35(2):370-377. DOI: 10.5846/stxb201401260193

      摘要 (2147) HTML (100) PDF 1.20 M (1457) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确异质生境条件下芦苇种群根茎芽年龄结构及输出规律,揭示芦苇种群的营养繁殖特性,采用单位土体挖掘取样,分别计数各龄级根茎芽的调查与统计方法,对东北草甸草原草甸土和盐碱土两个生境单优群落芦苇种群根茎芽动态进行比较分析。结果表明,两个生境芦苇种群根茎芽库主要均由6个龄级组成;草甸土生境在6-10月均为增长型年龄结构;盐碱土生境6-7月份为衰退型年龄结构,8月份为稳定型年龄结构,9-10月份为增长型年龄结构。根茎芽数量1-4a普遍以草甸土生境高于盐碱土生境,5-6a普遍以盐碱土生境高于草甸土生境,各龄级根茎芽数量与月份之间均符合y=a+bx直线关系(P < 0.05)。随着龄级的增加,休眠芽比率呈逐渐下降趋势,而萌发芽比率则呈逐渐上升趋势,5个生育期的休眠芽比率和萌发芽比率与龄级之间均符合y=a+bx直线关系(P < 0.01)。各龄级根茎的休眠芽具有一个相对稳定的萌发输出过程,草甸土生境根茎休眠芽按每年11%的比率萌发输出,而盐碱土生境根茎休眠芽按每年7%的比率萌发输出。虽然芦苇种群根茎芽年龄结构及年龄谱在异质生境中存在显著差异,但却有着相同的季节变化规律,均以不断形成新根茎的芽来维持着种群的营养繁殖更新。

    • 秦岭南北地区绝对湿度的时空变化及其与潜在蒸发量的关系

      2015, 35(2):378-388. DOI: 10.5846/stxb201401190145

      摘要 (2912) HTML (90) PDF 2.77 M (1572) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于秦岭南北地区1960-2011年的气象观测资料,分别利用绝对湿度计算公式和Penman-Monteith公式估算大气绝对湿度和潜在蒸发量,并进一步分析了绝对湿度的空间分布规律、时空变化特征及其与潜在蒸发量变化的响应关系。结果表明:(1)秦岭南北地区绝对湿度由南向北顺次递减,具有较好的海拔地带性和纬度地带性。季节平均湿度以夏季为最大,冬季最小。(2)近52年绝对湿度除巴巫谷地表现出不显著下降趋势外,其它子区均呈现出增加趋势。1986年和1998年是湿度变化的转折点,1960-1986年以微弱下降为主,此后直至1998年震荡上升,1998年以后呈下降趋势。(3)年尺度和春、秋两季,除巴巫谷地外,湿度和潜在蒸发量均表现出显著的负相关关系;而在夏季和冬季,除汉水流域和巴巫谷地不显著正相关以外,其它区域也均为负相关。年度和春、秋两季两个指标负相关的紧密程度随着区域的南移而逐渐减弱。1960-2011年间,年度和季节尺度潜在蒸发和绝对湿度呈反向变化趋势;而在1960-1989年间,两者同向变化;1990-2011年间,年度和春、冬两季潜在蒸发上升,而同期的绝对湿度则是先上升再下降。(4)实际蒸发量的增加导致空气中水汽含量(湿度)增加,反过来抑制了水面蒸发(潜在蒸发量)。秦岭以北、秦岭南坡、汉水流域和巴巫谷地部分地区绝对湿度和潜在蒸发量为互补关系,由北向南随着水分限制作用的不断减弱两者逐渐转化为不显著的正相关关系。

    • 大别山五针松种内和种间竞争强度

      2015, 35(2):389-395. DOI: 10.5846/stxb201401130102

      摘要 (2351) HTML (148) PDF 1.41 M (1952) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对安徽省岳西县大别山五针松群落内的53株对象木及2079株竞争木的调查,运用Hegyi单木竞争模型分析了大别山五针松的种内和种间竞争强度。结果表明,大别山五针松的种内和种间竞争强度分别为17.11%和82.89%,说明竞争主要来自种间。大别山五针松的伴生种较多,种内与主要伴生种间的竞争关系为短柄枹 > 大别山五针松种内 > 黄山松 > 满山红 > 茅栗 > 金缕梅 > 紫茎 > 四照花 > 灯台树 > 鹅耳枥。竞争强度随对象木胸径的增大而减小,当对象木的胸径小于25cm时,所受到的竞争强度较大;当胸径在25cm以上时,竞争强度变化很小,二者符合幂函数关系(CI= AD-B),所得的预测模型能很好的预测大别山五针松种内和种间竞争强度。

    • 山西植物功能型划分及其空间格局

      2015, 35(2):396-408. DOI: 10.5846/stxb201312042886

      摘要 (2750) HTML (172) PDF 2.86 M (1361) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着全球气候变化的加剧,作为沟通陆地生态系统与气候变化的桥梁,植物功能型(Plant Functional Types, PFTs)越来越受到生态学家的关注。PFTs不仅是简化生态系统复杂性的有效工具,而且可将植物的生理生态过程、生物物理特征及物候变化等引入到动态植被模型中,研究气候变化下的植被反应及其反馈机制。为了在区域尺度上研究气候变化和植被反应,基于"生态-外貌"原则,依据植物特征(如生长型、叶的性状)及其对水分、温度的需求,结合区域的气候与地理条件,对山西植被进行植物功能型的划分,并在此基础上对其空间格局进行分析。结果表明:(1)山西植被可划分为19类植物功能型(其中包括4类栽培作物功能型),分别是:寒温性常绿针叶林、温性常绿针叶林、寒温性落叶针叶林、温性落叶阔叶林、高寒落叶灌丛、温性落叶灌丛、多年生禾草草原、多年生禾草草丛、多年生禾草草甸、多年生莎草草甸、多年生杂类草草原、多年生杂类草草丛、多年生杂类草草甸。1年生杂类草草甸、多年生豆科草原、果树、一年一熟栽培作物、一年二熟栽培作物和二年三熟栽培作物。植物功能型的划分和分布与山西植被区划有较好的一致性,基本反映了植物固有特征及其对水热条件的需求。(2)农作物在山西占有较大比重,占植被类型面积的53.15%,森林类型以温性常绿针叶林和温性落叶阔叶林为主,灌丛类型以温性落叶灌丛为主,草本类型中多年生禾草草丛占较大比例,占草本类型面积的50.98%。(3)由于水热条件及地理条件的差异,植物功能型(不考虑栽培作物)在各区域表现出较大差异,如多年生杂类草草原主要分布于北部地区,在南部并不存在这种植物功能型;森林类型的功能型主要分布于中、南部地区,且结构复杂、类型多样。(4)除栽培作物表现出较好的整体性和连通性,其他植物功能型均表现出不同程度的破碎化和离散化。(5)山西植物功能型整体上表现出较高的多样性,其中中部地区比其他地区的多样性和破碎化程度高,斑块类型更加趋向于离散的小斑块状,北部地区则以一年一熟栽培作物占明显优势,表现出较强的优势度,而南部地区并没有表现出很强的破碎度或优势度。

    • 山西平陆黄河湿地植物分类学多样性

      2015, 35(2):409-415. DOI: 10.5846/stxb201312032872

      摘要 (2814) HTML (74) PDF 2.82 M (1486) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统的物种多样性通常使用物种数量指标αβ等多样性指数进行测度,由于其对取样和样本大小有依赖关系且极其敏感,因此取样方法的不同会对多样性的结果产生显著影响。分类学多样性方法基于分类学系统关系测量物种多样性,弥补了传统方法的不足,同时面对各种变量和不受控制的取样具有稳健性,同时也考虑了集合的分类学均匀度。不仅能反映植物群落多样性,还能间接反映环境与扰动间的关系,用于识别生态系统或生境是否处于退化阶段。为了探究平陆黄河湿地的物种多样性,检验分类学多样性方法在植物生态学方面的应用,选取了16个样地进行植物调查,并结合历史资料整理了种子植物名录,结果表明平陆黄河湿地共有植物368种,隶属于36目67科213属。含种最多的科为菊科和禾本科,分别为54种和45种。应用平均分类学差异指数(Δ+)和分类学差异变异指数(Λ+)研究了各样地的植物物种多样性:Δ+Λ+的理论平均值分别为74.24和480;位于三门峡大坝上游和下游的样地和不同群落类型的分类学多样性均没有显著差异(P>0.05)。受人类干扰较大的车村和鳖干平均分类学差异指数值显著较低, Δ+分别为62.28和67.41,位于95%的置信漏斗外;而水分条件较好且人为干扰较少的南沟渡口和三湾湖平均分类学差异指数值最高为分别81.30和79.94。车村的分类差异变异指数值最高为814.44,其物种在不同分类阶元分布最不均一,涧北的分类差异变异指数值最低为423.31,其物种分布相对较均一。传统的多样性方法难以全面的反映某个区域的物种组成、分布和多样性,此外分类学多样性的高低与物种数量的多少没有一定的相关关系, Δ+SΛ+S的相关关系分别为-0.257和-0.187(P > 0.05)。耕作、生态旅游、日常活动等人为干扰因素可能是造成平陆黄河湿地分类学多样性降低及物种在不同分类等级间分布不均匀的主要原因。

    • 海南海岸青皮林繁殖物候特征

      2015, 35(2):416-423. DOI: 10.5846/stxb201304010572

      摘要 (2026) HTML (120) PDF 3.90 M (1504) 评论 (0) 收藏

      摘要:石梅湾海岸青皮林是海南岛重要的天然海防林及旅游区风景林,对其繁殖物候的研究有助于揭示青皮在贫瘠海岸沙滩成功定居及繁殖的生物学特性。采用种群、个体定位和小枝标记相结合的方法,连续3a对其开花物候进行观测,结果表明:青皮个体繁殖物候期约为101d,小枝平均花蕾数为133.3个,幼果坐果率为42.4%,结实率为4.4%;青皮种群为1a连续开花型,但集中开花模式明显,有2个高峰期且花量多,非集中开花期花量很少;个体间及个体中小枝间开花存在一定的不同步性;开花及种子丰年现象明显,歉年花量及种子雨量很少;开花物候期前1个月的降雨量对开花物候期无显著影响,但3、4月份平均气温分别高于24℃和26.4℃,开花期提前明显,低于此温度开花期推迟相对缓慢,即物候期的提前与推迟对温度的上升与下降的响应是非线性的。

    • 牧草种类与耕作时间对拉萨牧草种植地土壤不同组分有机碳的影响

      2015, 35(2):424-433. DOI: 10.5846/stxb201304010571

      摘要 (2031) HTML (62) PDF 1.61 M (1522) 评论 (0) 收藏

      摘要:以中国科学院拉萨高原生态试验站附近天然灌丛草原与站内的牧草种植地为研究对象,分析牧草种类与耕作时间对牧草种植地土壤有机碳的影响。种植地的5种牧草种类为:耕作10a的鸭茅(Dactylis glomerata L.)、耕作4a与10a的垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)、耕作3a与10a的苜蓿(Medicago sativa Linn.),同时以该区域原生植被天然灌丛草原生长地作为对照。结果表明:与天然灌丛土壤全土有机碳(Total Organic Carbon,TOC)含量相比,耕作10a的鸭茅增加了土层0-5 cm与10-30 cm TOC含量、耕作10a的苜蓿与垂穗披碱草分别显著增加与降低了土层0-5 cm TOC含量。主要因为耕作不同牧草使种植地土壤不同组分有机碳含量发生变化,耕作10a的鸭茅和苜蓿分别使土层0-5 cm与10-30 cm、土层0-5 cm与10-20 cm的砂粒级(50-2000 μm)颗粒有机碳(POC)含量降低,粉粒与黏粒级(<50 μm)矿物结合态有机碳(MOC)含量升高;耕作10a的垂穗披碱草则使土壤表层0-5 cm砂粒级POC含量显著降低,MOC无显著变化。与耕作4a的垂穗披碱草相比,耕作10a显著降低了土层10-20 cm TOC含量,主要体现在粗砂粒(250-2000 μm)POC含量与粉粒(2-50 μm)MOC含量的降低;与耕作3a的苜蓿相比,耕作10a的苜蓿显著降低了土层5-30 cm TOC含量,主要因为各土层砂粒级POC含量、粉粒与细黏粒MOC含量均有所降低。说明短期耕作更有利于牧草种植地土壤有机碳库的累积。

    • 贵州喀斯特石漠化地区植物多样性与土壤理化性质

      2015, 35(2):434-448. DOI: 10.5846/stxb201303220488

      摘要 (4164) HTML (83) PDF 4.26 M (1903) 评论 (0) 收藏

      摘要:以贵州典型喀斯特石漠化生态系统环境为研究对象,运用野外取样调查和实验室检测分析方法,研究不同等级石漠化环境植物多样性和土壤理化性质特征及其相关性;运用空间替代时间方法,探讨石漠化演替过程中植物多样性和土壤理化性质的响应,旨在为贵州乃至整个中国西南喀斯特森林生态保护和石漠化生态系统恢复重建提供理论支撑。结果表明:1)石漠化环境植物群路组成简单,物种丰富度也很低,且随着石漠化程度增加,植被物种组成呈递减趋势;不同等级石漠化环境植物多样性具有显著差异,均匀度指数变化与石漠化等级演替明显耦合,显示了随石漠化程度增加而减小的变化趋势。2)不同等级石漠化环境土壤理化性质存在显著差异,随着石漠化程度增加,土壤理化性质显示了先退化后改善的响应过程。土壤有机质、氮素、毛管持水量、容重和孔隙度与植物多样性具有明显的相关性,在改善土壤理化性质和促进植物多样性恢复方面起着关键作用。3)主成分分析表明,土壤有机质、氮素、钾素、持水状况、孔隙度和植物多样性均匀度指数等是基于土壤理化性质和植物多样性评价石漠化程度的关键指标。基于上述结果,进一步阐述了石漠化演替过程中植物多样性和土壤理化性质的变化规律和响应机制。研究结果对我国西南喀斯特森林生态保护和石漠化生态系统恢复重建具有一定的理论意义和实践指导价值。

    • 不同年龄阶段杉木人工林植物热值分析

      2015, 35(2):449-459. DOI: 10.5846/stxb201304010581

      摘要 (2049) HTML (82) PDF 1.10 M (1475) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用会同国家野外科学观测研究站的连续定位测定资料,研究了杉木林不同林龄阶段乔木、灌木、草本和枯死物热值动态变化。结果表明:同一林龄阶段,杉木叶的热值 > 皮 > 枝 > 干 > 根,杉木各器官热值随林龄增加而增大;相同林龄的灌木叶热值 > 枝 > 根,草本地上部分热值 > 根,灌木和草本的热值随林龄增大而减少;同一林龄的凋落叶的热值 > 凋落枝 > 碎屑 > 死根,枯死物热值随林龄增加而增大;整个杉木林系统,乔木层热值 > 灌木 > 草本 > 枯死物;灰分含量与会同杉木器官热值的大小与变化关联性不密切,与灌木、草本呈显著负相关(P < 0.05);会同杉木热值随林龄变化与器官随林龄增大木质化程度提高,以及不同年份的降水量、太阳辐射、温度有关;林分不同层次植物热值的变化与某个层次的植物接受的光能资源量关系密切。

    • 模拟岩溶旱钙土壤基质中AM真菌对玉米幼苗光合生长的影响

      2015, 35(2):460-467. DOI: 10.5846/stxb201402190287

      摘要 (2571) HTML (84) PDF 1.23 M (1529) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用盆栽试验,探讨了AM真菌在模拟岩溶区干旱、高钙及其双重胁迫的土壤基质中对玉米幼苗光合生长的影响。结果表明:玉米幼苗的菌根侵染率在不同处理下的大小顺序为对照 > 干旱 > 双重胁迫 > 高钙。无论接种与否,干旱、高钙及其双重胁迫均导致玉米幼苗生物量、净光合速率下降。未接种AM真菌条件下,玉米幼苗生物量在干旱、高钙及其双重胁迫下较对照分别低3.2%、63.7%、76.0%,净光合速率较对照分别低33.4%、86.9%、98.8%;接种AM真菌条件下,玉米幼苗生物量在干旱、高钙及其双重胁迫下较对照分别低16.3%、78.4%、80.2%,净光合速率较对照分别低9.7%、92.8%、91.7%。与同种条件下的非菌根植株相比,干旱及双重胁迫下的菌根植株生物量、叶绿素含量、光合蒸腾速率、最大光化学效率,以及P吸收均呈上升趋势;高钙胁迫下的菌根植株叶绿素含量、最大光化学效率有所增加,但生物量、光合蒸腾速率以及N、P的吸收未体现菌根促进效应。AM真菌与干旱及双重胁迫的交互作用对玉米幼苗的净光合速率影响显著,与高钙交互作用对玉米幼苗净光合速率无显著影响。AM真菌能够通过促进玉米幼苗N、P吸收及叶绿素含量增加,光化学效率、气孔导度增大,从而提高玉米幼苗光合作用能力促进生长。实验结果对岩溶生态系统中合理利用菌根技术及制定合理的农业生产措施具有重要的理论和实践意义。

    • 长期施肥对新疆灰漠土土壤微生物群落结构与功能多样性的影响

      2015, 35(2):468-477. DOI: 10.5846/stxb201303310567

      摘要 (2831) HTML (107) PDF 1.16 M (2341) 评论 (0) 收藏

      摘要:以20a新疆国家灰漠土土壤肥力与肥料效益长期定位试验为平台,采用常规培养法,结合Biolog技术对可培养微生物、生理菌群数量和碳源利用进行测定分析,研究撂荒(CK0)、耕作不施肥(CK)、不同化肥(N、NK、NP、PK、NPK)、化肥配施低量高量有机肥(NPKM1和NPKM2)和秸秆还田(NPKS)等10种处理土壤微生物特征,揭示长期施肥对土壤微生物群落结构与功能多样性的影响。结果表明:(1)可培养微生物:与CK处理相比,CK0处理显著提高了细菌、放线菌和真菌的数量(P < 0.05),NPKS处理微生物数量则显著降低(P < 0.05);不同化肥处理的细菌(除PK处理外)、放线菌(除PK和N处理外)数量也有所增加,增幅在8.14%-135.70%和15.30%-44.78%之间;真菌数量(除NK处理外)则有一定幅度的降低;NPKM1和NPKM2处理,微生物数量最高,细菌分别增加了162.20%和173.75%,放线菌增加了34.39%和39.37%,真菌增加了63.33%和488.33%;(2)生理菌群:与CK0相比,CK处理显著提高了自生固氮菌和亚硝化细菌数量(P < 0.05),显著降低了氨化细菌和纤维素分解菌数量(P < 0.05);与CK相比,NPKM1和NPKM2处理显著提高土壤中与氮素转化有关的生理菌群数量(P < 0.05),不同化肥处理和NPKS处理的影响不相同,NPK处理显著高于其余处理(P < 0.05);(3)微生物碳源利用:微生物活性表现为NK、NPKM1、NPKM2 > N、NPK、CK > PK、NPKS > CK0、NP;CK0处理3个多样性指数以及NPKM1、NPKM2和NK处理Shannon(H)指数最高,其余施肥处理差异不显著;糖类、氨基酸类、羧酸类和胺类是微生物利用的主要碳源。(4)聚类分析表明,除NP处理外,施氮处理土壤有较为相似的碳源利用,细菌和真菌与养分之间有较好的相关性,可培养微生物和生理菌群与微生物碳源利用的相关性较差。因此,长期不同施肥对新疆灰漠土土壤微生物群落结构和功能多样性产生了显著的影响,长期耕作不施肥降低了土壤微生物群落结构和功能多样性,不同化肥配合施用对微生物群落的影响不同,NPK及NPK配施有机肥可提高土壤微生物多样性。

    • 科尔沁草甸生态系统水分利用效率及影响因素

      2015, 35(2):478-488. DOI: 10.5846/stxb201303310566

      摘要 (2441) HTML (163) PDF 1.90 M (1694) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态系统水分利用效率(WUE)是衡量碳水循环耦合程度的重要指标。利用科尔沁温带草甸草地碳水通量观测数据,对该生态系统总初级生产力水分利用效率(WUEGPP)的日季变化规律及对环境和生理因子的响应进行分析。结果表明:(1)WUEGPP日变化呈下降-稳定-上升的变化趋势,最大值出现在日出后1-2 h,阴天条件下WUEGPP高于晴天,生长中期WUEGPP高于生长初期和末期;(2)总初级生产力、总蒸散和WUEGPP季节变化均呈夏季高、春秋低的形式,生长季平均值分别为0.57 mg m-2 s-1、0.08 g m-2 s-1和5.97 mg/g,最大值分别为1.49 mg m-2 s-1、0.16 g m-2 s1和13.62 mg/g;(3)总初级生产力与饱和差、气温和叶面积指数均呈二次曲线关系,与冠层导度呈对数曲线关系;总蒸散与气温呈二次曲线关系,与饱和差、叶面积指数和冠层导度相关性均不显著;(4)WUEGPP与饱和差、气温和叶面积指数均呈二次曲线关系,与冠层导度呈对数曲线关系,饱和差、冠层导度和叶面积指数分别为2.0 kPa、0.0015 m/s和4.2是控制WUEGPP增加的阈值;(5)净生态系统生产力水分利用效率(WUENEP)和净初级生产力水分利用效率(WUENPP)季节变化规律与WUEGPP一致,均值分别为3.47和5.47 mg/g。

    • 番茄、玉米套种膜下滴灌条件下农田地温变化特征

      2015, 35(2):489-496. DOI: 10.5846/stxb201303240506

      摘要 (2163) HTML (75) PDF 2.04 M (1080) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤水热状况是影响作物生长的重要因素,以膜下滴灌及套种双重效应为背景,针对番茄、玉米套种农田设置了高(番茄:180 mm,玉米:270 mm)、中(番茄:132 mm,玉米:202.5 mm)、低(番茄:84 mm,135 mm)3种不同的灌溉定额,采用定位监测法测定番茄带膜间裸地(A)、覆膜番茄行间(B)、番茄带与玉米带膜间裸地(C)、覆膜玉米行间(D)共4个位置的不同深度主根区含水率和地温动态变化,研究了地膜覆盖、土壤水分以及作物遮阴对套种农田不同行间,不同深度土壤温度的影响特征。结果表明:全生育期内,4个水平位置的地温大小顺序与土壤深度有关,10 cm以上的地温大小顺序为C > D > A > B,10 cm以下的地温大小顺序为D > B > A > C;从土壤温度场的分布情况来看,地温的最大变幅出现在C处,为8.10 ℃;最小变幅出现在B处,为4.71 ℃;含水率与地温的关系表现为:5 cm以上地温与含水率呈反比关系,20 cm以下地温与含水率呈正比关系。可见,套种覆膜滴灌农田合适的土壤水分状况将有利于根区良好水热的形成,从而更有利于作物的生长。研究结果将对西北地区滴灌农田管理有一定的参考价值。

    • 模拟降雨条件下玉米植株对降雨再分配过程的影响

      2015, 35(2):497-507. DOI: 10.5846/stxb201303240505

      摘要 (2063) HTML (85) PDF 3.34 M (1089) 评论 (0) 收藏

      摘要:为系统测定玉米(Zea mays)不同生长阶段的穿透雨、茎秆流和冠层截留,采用室内模拟降雨法测定了不同降雨强度、不同叶面积指数玉米冠下穿透雨和茎秆流,采用喷雾法测定了玉米不同生长阶段的冠层截留。对其进行了量化分析,并探讨了三者与玉米叶面积指数和降雨强度的关系,阐明了玉米冠下穿透雨的空间分布特征。结果表明:玉米冠下穿透雨量占冠上总降雨量比例为30.97%-94.02%,平均为63.92%;茎秆流量占降雨量比例的变化范围为5.68%-75.70%,平均为35.28%;冠层截留量在其全生育期内变化范围为0.02-0.43 mm,平均为0.16 mm,所占总降雨量比例最大仅为1%。随玉米生长,穿透雨量逐渐降低,茎秆流量和冠层截留量逐渐增加。穿透雨与茎秆流呈现此消彼长的关系,其中穿透雨率平均由93.55%降至36.23%;茎秆流率平均由5.98%增加至70.42%。降雨强度与穿透雨量和茎秆流量呈正相关关系,但是二者占总降雨量的比例与降雨强度关系不显著(P > 0.05)。随着玉米生长,穿透雨冠下空间分布由均匀逐渐趋向于不均匀,使降雨经过冠层后趋于向行中汇集,但在玉米生长后期,集中于行中的穿透雨量也因叶片衰败而随之降低。揭示了玉米对降雨的再分配作用特征,可为农田水分有效利用、农田生态水文过程机理和坡耕地土壤侵蚀防治提供理论依据。

    • 根间相互作用对玉米与马铃薯响应异质氮的调控

      2015, 35(2):508-516. DOI: 10.5846/stxb201303260522

      摘要 (2798) HTML (91) PDF 1.25 M (1765) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年研究表明养分异质促进植物多样性与群落生产力的正相关性。然而,相关的促进机制还很不清楚。以农田生态系统下作物多样性群体(玉米马铃薯间作体系)为例,在盆栽条件下采用控释性氮肥构建养分异质性,通过目标植物法设计根间作用处理,探讨根系的觅养行为,植株个体生长和总生产力对土壤氮空间分布和根间作用的响应特征。结果表明:根间作用提高作物的觅养精确度(F=3.017, P=0.094),在异质性条件下马铃薯的根冠比增加(P=0.001),而玉米的根冠比则不论在均质性还是异质性条件下均显著降低(F=4.781, P=0.039);氮异质性显著地提高在根间作用下两作物的生物量生产(P=0.021),明显增加总生产力LER(Land equivalent ratio)(F=4.171, P=0.064),显著地降低相对关系指数RII(Relative interaction index)值(F=5.636, P=0.026),显著降低玉米的根冠比(F=4.273, P=0.049),增加根间作用下马铃薯的根冠比,而在无竞争下则降低。上述结果说明,非资源性的根间作用激发玉米和马铃薯对异质性氮的觅养能力,这可能是为什么异质性养分环境促进植物多样性与群体生产力正向关系的重要原因;结果还表明觅养能力的激发主要来自非资源性的根间作用机制,因此本研究验证了植物对异质性养分和竞争者的协同响应理论。而有关的非资源性根间作用机制,例如种间识别作用等值得进一步深入探讨。

    • 基于结构方程模型的东北地区主要旱田土壤有机碳平衡关系研究

      2015, 35(2):517-525. DOI: 10.5846/stxb201303300562

      摘要 (2508) HTML (254) PDF 1.77 M (2344) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤有机碳平衡是一个复杂的过程,是潜变量与潜变量,潜变量与可测变量及可测变量之间相互作用的结果。结构方程模型的建立很好地描述了这一复杂关系。应用2011年东北地区敦化、榆树、公主岭、昌图和阜新5个典型县(市)农田表层土壤有机碳(0-20 cm)数据,建立了东北地区主要旱田土壤有机碳平衡关系结构方程模型,探讨了影响有机碳平衡关系的各潜变量和可测变量的相互影响关系。结果表明:在土壤有机碳的平衡过程中,潜变量之间(气候环境、土壤性质和人为管理)具有两两相关性,土壤性质对有机碳平衡具有直接正向作用,其路径系数为1.01;气候环境和人为管理通过土壤性质传递并影响土壤有机碳平衡,且气候环境的影响力大于人为管理的影响力,其路径系数分别为1和0.87。因此,针对有机碳平衡关系计算出的路径系数, 需要强化人为管理在土壤有机碳平衡过程中的作用, 特别要在耕作方式上加强管理, 促使有机碳平衡向更优化方向发展。

    • 基于LSMM与MSPA的深圳市绿色景观连通性研究

      2015, 35(2):526-536. DOI: 10.5846/stxb201306101563

      摘要 (3347) HTML (126) PDF 6.55 M (1672) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于线性光谱混合模型(LSMM, Linear Spectral Mixture Model),引入形态学空间格局分析(MSPA,Morphological Spatial Pattern Analysis)进行城市地域绿色景观连通性评价。根据城市绿色景观特点和MSPA方法中的7种连通性类型的涵义,定义了城市绿色景观连通性功能类型。以深圳市1986年、1995年、2000年、2005年及2010年五期Landsat TM影像为数据源,应用线性光谱混合模型提取植被覆盖率,得到深圳市植被覆盖图。在此基础上,提取出高、全植被覆盖作为目标像元进行MSPA处理,分析植被覆盖状况与绿色景观功能类型的时序总体特征及空间梯度动态。结果表明:深圳市绿色景观破碎程度较高,表现为对结构连通性贡献最小的斑块类型总数最大。城市内部东西部连通性呈现出不同变化的趋势;右侧外圈层的大鹏半岛结构连通性最佳;在同一城市化发展梯度上,东部的样带连通性水平比西部要好。在城市化过程中,深圳市高、全覆被植被像元连通性大小受以下因素的影响:城市化程度,地形因素及区域定位。在同一城市化程度上,地形因素对景观连通性的影响较大。从整体的时间变化和空间梯度动态分析可知,在快速城市化过程中植被覆盖率和连通性功能均下降,而到稳定城市化阶段植被覆盖率和连通性均得到改善。研究表明线性光谱混合模型与形态学空间格局分析相结合可以较好的表征城市绿色景观连通性类型时空分布特征,进而明晰城市化过程与区域内绿色景观数量及连通性动态变化关系。

    • 北京城区人工构筑物对比邻绿地土壤温度和含水量的影响

      2015, 35(2):537-546. DOI: 10.5846/stxb201303290554

      摘要 (2258) HTML (81) PDF 1.36 M (1418) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取城市中分布最广的两类人工构筑物——沥青和混凝土为研究对象,采用构筑物-绿地梯度样带法,观测这2类典型城市构筑物对比邻绿地土壤温度和含水量的影响,分析不同构筑物的质地、面积、形态等构筑物特征对土壤水、热分布的影响强度及范围。研究显示:1)夏、秋季在构筑物-绿地梯度样带上,绿地土壤温度在比邻构筑物端(a点)处最高,并且白天中午、傍晚时段a点温度显著高于梯度上其他观测点和对照点;2)绿地土壤含水量在比邻构筑物端(a点)处最低,而且土壤含水量变化在梯度样带上从a点至远离构筑物端的对照点变化具有不确定性,可能受城区土壤蒸散、人工灌溉、土壤地下生物量等不确定因素的影响。3)梯度样带上土壤温度(T)和水分(W)与离a点距离(D)均呈现幂函数定量关系,即沥青样地T = 0.7708(579.4957-0.9984D)0.5843,W= 0.1970(0.0505+0.1347D)0.2262;混凝土样地T= 0.7615(583.7027-1.0986D)0.5746,W= 0.2224(-0.6019+0.3473D)0.0595。4) 在构筑物-绿地梯度样带上,土壤温度和含水量受构筑物影响幅度大概在0-100 cm之间,而且随构筑物质地及分布格局、城市气象以及绿地构成、结构、人工管理方式等因素的影响而变化。

    • 特大型城市生态文明建设评价指标体系及应用——以武汉市为例

      2015, 35(2):547-556. DOI: 10.5846/stxb201303220493

      摘要 (3216) HTML (82) PDF 1.51 M (2459) 评论 (0) 收藏

      摘要:特大型城市是我国社会、经济、文化和人口的中心,也是我国资源环境问题最为突出的地方之一。由于特大型城市与中小城市资源环境问题存在差异,特大型城市之间生态环境问题和生态文明建设的状态也存在相似之处,建立反映特大型城市资源环境问题特征的生态文明评价指标体系,依据评价结论,指导特大型生态文明建设十分必要。以服务于特大型城市生态文明建设为目标,在对特大型城市发展状态和特大型城市资源环境问题与社会经济发展突出矛盾分析的基础上,建立了包括有生态环境健康度、资源环境消耗强度、面源污染治理效率和居民生活宜居度等4 个方面,共20 个指标的特大型城市生态文明评价指标体系,并以各个指标对应的国家标准、政策和规划要求,以及相关研究确立的指标发展目标为依据,对武汉市2006-2011 年生态文明建设完成情况进行了评价。依据评价结果,指出武汉市要从以下方面加强生态文明建设:一要控制空气中可吸入颗粒物含量,降低大气中硫化物含量,控制污水排放规模和噪音污染,循环利用废水资源;二要实施总量和强度"双控"政策,显著降低单位GDP的能耗、废气排放量和工业固体排放量;三要提高城市生活污水和生活垃圾的治理能力,循环利用可再生的城市生活"矿产";四要提高森林覆盖率和建城区绿化率,降低人口密度,解决城市住房和交通拥挤问题。

    • >专论与综述
    • 物种分布模型的发展及评价方法

      2015, 35(2):557-567. DOI: 10.5846/stxb201304030600

      摘要 (4024) HTML (95) PDF 1.11 M (5402) 评论 (0) 收藏

      摘要:物种分布模型已被广泛地应用于以保护区规划、气候变化对物种分布的影响等为目的的研究。回顾了已经得到广泛应用的多种物种分布模型,总结了评价模型性能的方法。基于物种分布模型的发展和应用以及性能评价中尚存在的问题,本文认为:在物种分布模型中集成样本选择模块能够避免模型预测过程中的过度拟合及欠拟合,增加变量选择模块可评估和降低变量之间自相关性的影响,增加生物因子以及将物种对环境的适应性机制(及扩散行为特征)和潜在分布模型进行结合,是提高模型预测性能的可行方案;在模型性能的评价方面,采用赤池信息量可对模型的预测性能进行客观评价。相关建议可为物种分布建模提供参考。

    • 黄河口湿地有机碳来源及其对碳埋藏提升策略的启示

      2015, 35(2):568-576. DOI: 10.5846/stxb201304010583

      摘要 (2505) HTML (189) PDF 1.29 M (2145) 评论 (0) 收藏

      摘要:滨海湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统,是地球上重要的碳库之一,其在全球碳循环中的作用在近年来越来越受到人们的重视。总结了用C/N、稳定碳同位素和生物标志物等方法追踪黄河口湿地有机碳来源的研究成果,并据此探讨了黄河口湿地的固碳提升策略。黄河口湿地是我国典型的滨海湿地,碳来源复杂,但各种示踪方法均表明有机碳的来源中陆源输入较海源输入优势明显,而且陆源输入以地表径流和植被为主,但海源输入从内陆向近海逐渐增强,碳的来源有明显的时空变化并且受到人类活动的强烈干扰。从有机质来源看,提升黄河口湿地的碳埋藏能力应该从合理调配河流淡水资源、保护植被、加快植物群落演替等方面入手。目前有机碳来源的研究还存在覆盖区域有限、碳源区分粗略、影响因子研究较少等问题,缺乏系统性,多限于观测,对机制的理解十分薄弱,因此难以对碳埋藏能力的提升提供定量化的指导。今后的研究要从以下几个方面加强:1)不同区域和不同环境条件之间的比较研究;2)探寻更具特异性的生物指标、优化数据模型,使来源区分更细致;3)不同来源有机质在沉积物中埋藏效率的对比研究;4)构建湿地碳埋藏能力评估体系,综合考虑各方面因素研发和集成能够最大限度提高滨海湿地碳埋藏能力的技术。

    • 生物多样性不同层次尺度效应及其耦合关系研究进展

      2015, 35(2):577-583. DOI: 10.5846/stxb201310132461

      摘要 (3281) HTML (182) PDF 969.08 K (2149) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物多样性包含遗传、物种、生态系统和景观多样性4个层次,虽然各个层次的研究较多,但是各层次间相互关系的研究较少。物种多样性多采用野外样方调查法,景观多样性采用遥感、地理信息系统和野外调查,研究方法较为成熟;生态系统多样性研究因生物地理地域和尺度的不同,常采用不同的分类体系,尚无统一评估标准。物种多样性的尺度效应在α、β、γ指数上均有不同体现,景观多样性的尺度效应非常明显。生境异质性与物种αβ多样性指数密切相关,在一定尺度上,丰富的景观多样性提高了物种多样性。未来研究需要揭示不同生物多样性层次之间的耦合关系,并将研究结果应用到生态系统红色名录制定、区域生物多样性综合监测与评估等实践之中。

    • 旅游生态系统能值研究进展

      2015, 35(2):584-593. DOI: 10.5846/stxb201303220490

      摘要 (2617) HTML (116) PDF 1.13 M (1811) 评论 (0) 收藏

      摘要:能值分析是以能值为基准,通过能值转换率,有效测度与评价生态系统及经济系统中不同类型的物质流、能量流、货币流及其相互关系的方法。旅游生态系统是特殊类型的人地关系地域系统,是以旅游活动为中心的"自然、经济、社会、旅游"复合系统,利用能值方法进行旅游能值研究可以为旅游可持续发展提供科学建议。通过对国内外相关研究重要文献的梳理,从旅游能值研究尺度与类型角度,分析了国内外相关研究进展,并通过与农业、工业系统的能值研究对比分析,目前研究在理论推进、要素选择、指标构建、方法集成等4 个方面,旅游生态系统能值研究存在特殊性,并从理论、方法、内容等3个角度,提出了今后旅游能值研究的方向,以期推动旅游系统能值研究的深入。

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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