摘要:

摘要:大部分植物的树干(枝条)等部位含有能进行光合作用的绿色组织,树皮叶绿素含量最高可达750 mg/m²。这些绿色组织能够再固定树干内部的CO₂(来源于自身组织呼吸或者木质部液流运输),使树干向大气排放的CO₂量减少60%-90%皮层光合作用是树干生理活动的重要组成部分,其与树干呼吸和液流速率之间均有密切关系,对植物的碳平衡有重要作用。概述了皮层光合作用的生理生态功能;介绍了皮层光合作用测定和计算方法;讨论了皮层光合作用研究存在的问题;通过加入皮层光合作用的测量修正质量平衡法,以减少树干呼吸测定的不确定性。建议综合运用稳定碳同位素示踪、CO₂ 和O₂微传感器、树干液流技术等,准确地区分树干内部CO₂的来源及比例,分析各个组分与影响因素的关系。同时,在微观上揭示皮层光合作用的基因组调控功能,在宏观上探讨尺度扩展、模型模拟,并与涡度协方差技术和遥感技术相融合以提高区域尺度估算的精度。

摘要:生态连通性是空间生态学和保护生物学的重要概念和研究手段。国外越来越多的研究表明,开展近海海洋生态连通性研究对促进海洋生态系统保护和修复具有十分重要的现实意义。阐述了近海海洋生态连通性的概念与机制,回顾了目前近海海洋连通性的研究进展并分析了存在的问题,总结了近海海洋生态连通性研究的框架和具体方法,最后提出我国开展近海海洋生态连通性研究的建议,以期对今后国内开展海洋生态连通性相关研究工作有所启示。

摘要:近年来,国际上关于生态安全研究的文献大量涌现。随着全球变化和人类活动影响加剧,生态安全研究正发生着深刻变化,呈现出多目标、多层次、多学科交叉综合的复杂特点,研究主题日益丰富,但模糊性和争议性问题一直存在,对已有文献成果进行系统分析非常有必要。利用引文网络分析可视化工具CitespaceⅡ,通过绘制科学知识图谱,以定量与定性相结合的可视化文献综述研究方法,对各国学者发表的生态安全研究成果进行系统分析梳理,展示了研究主题的演进轨迹和发展趋势,总结了其发展变化的内在原因。研究表明:生态安全的研究主题可分为持续性和阶段性两类,主题演化轨迹符合Gartner光环曲线理论,人类文明发展阶段、国际政治经济格局、学科研究水平是决定生态安全研究阶段和主题演变的主要因素,该领域经历了问题提出与概念形成期、奠基拓展期、纵深发展期3个阶段,各阶段都有一些关键文献出现,这些引领学科发展的经典文献以自然科学研究为主;全球化、生物多样性、生态农业与农业集约化、恢复力、脆弱性是当前生态安全领域的研究热点;保障人类生存发展基本需要和人对环境变化的适应与响应将是21世纪生态安全研究的主要方向。

摘要:研究氮沉降量增加对土壤呼吸温度敏感性的影响,对于研究土壤呼吸在气候变化中的作用有重要意义。以长江中下游滩地杨树人工林为对象,通过定位模拟氮沉降实验的方法,研究了滩地杨树人工林生态系统土壤呼吸的变化特征和土壤呼吸各组分的温度敏感性对几种氮沉降量浓度的短期响应。结果表明:(1)各处理土壤总呼吸、土壤微生物呼吸、根系呼吸与各层次土壤温度均呈显著正相关关系,和5cm层土壤温度相关性最大。5cm层土壤温度可以解释土壤总呼吸、土壤微生物呼吸和根系呼吸季节变化的比例分别为50.5%-71.0%、51.5%-73.9%、35.7%-63.2%; (2)对照组(CK,0gN m^-2 a^-1)土壤总呼吸、土壤微生物呼吸与根呼吸的Q₁₀值分别为2.54、2.72和1.94;(3)在各氮添加水平中,中氮水平(MN,10gN m^-2 a^-1)促进了土壤总呼吸、土壤微生物呼吸和植物根呼吸的温度敏感性。高氮水平(HN,20gN m^-2 a^-1)都降低了土壤总呼吸、土壤微生物呼吸和植物根呼吸的温度敏感性,低氮水平(LN,5gN m^-2 a^-1)降低了土壤总呼吸和土壤微生物呼吸的温度敏感性,促进了根呼吸的敏感性。

摘要:东北黑土区由于表土丧失,母质裸露等问题,严重威胁粮食生产和生态环境,通过揭示母质肥力形成过程中微生物群落的碳源利用特征可以让人们更好的理解肥力形成过程中相关微生物过程。以海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站长期定位试验为材料,研究母质不同熟化过程下微生物群落碳源代谢特征,结果表明:苜蓿草熟化过程(PAfl)、农田化肥配施有机物熟化过程(PCS+F+OM)可培养微生物数量最多。自然熟化过程(PNat)、苜蓿草熟化过程、农田化肥农产品全循环熟化过程(PCS+F+BM)、农田化肥加有机肥配合型熟化过程可以将微生物活性提高到常规农田黑土的水平。不同熟化过程下微生物群落对单个碳源的利用不同。主成分分析表明自然熟化过程、农田化肥投入熟化过程(PCS+F)、农田化肥农产品全循环熟化过程、农田化肥加有机肥配合型熟化过程与常规农田黑土微生物代谢特征类似。研究表明不同母质熟化过程通过影响微生物群落结构导致对各个碳源的利用发生变化,最终改变了整体碳源代谢特征。

摘要:以渭北塬区塬面5、10、15和20龄苹果园为对象,距树干1.0、1.5、2.0 m处用土钻法分层采集0-30 cm土样,稀释平板法测定土壤微生物数量,平行测定土壤有机碳、总氮和总磷,分析不同龄果园土壤微生物的空间分布状况及其与土壤碳、氮、磷的关系。结果表明:土壤真菌数量随树龄增大而增加,龄间差异显著(P<0.05);与对照农田相比,各龄果园放线菌数量及5龄和20龄果园细菌数量偏低,10龄和15龄果园细菌数量偏高;各龄果园土壤真菌、细菌和放线菌数量均随深度增加而减小。就相同深度土层而言,真菌数量随果园年限增大而增加,细菌则以10龄和15龄果园较多,同深度土层的放线菌龄间差异随深度增加而减小。在沿树干向外的径向水平方向上,真菌数量随果园年限的增加相应增多;10龄和15龄果园土壤细菌和放线菌高于5龄果园和20龄果园。5龄果园土壤总氮有沿树干向外、沿表层向下逐步降低的趋势,果园从5龄经10龄到15龄,其"高氮点"则逐步向外、向下移动。塬区果园土壤C : N比偏低。

摘要:采用经典统计分析与通径分析,研究了桂西北喀斯特峰丛洼地4种植被演替阶段(草丛、灌木林、次生林、原生林)表层(0-15 cm)土壤微生物生物量和土壤酶活性的变化特征,探讨了其与土壤理化性质之间的关系。结果表明:土壤微生物生物量和土壤酶活性随植被正向演替的变化规律并不完全一致。土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮和碱性磷酸酶活性整体表现为随植被正向演替而增加。而土壤蔗糖酶活性表现为:次生林>草丛≈灌木林 >原生林,脲酶活性表现为:草丛≈次生林≈灌木林 >原生林。 通径分析结果表明,土壤微生物生物量的直接影响因素和主要影响因素为土壤有机碳;蔗糖酶活性的直接影响因素为土壤有机碳和土壤微生物生物量碳,而从总效应来看,各因素对蔗糖酶活性的影响均较小;脲酶和碱性磷酸酶活性的直接影响因素和主要影响因素均为全氮,但全氮对脲酶活性表现为强烈的负效应,而对碱性磷酸酶活性表现为强烈的正效应。此外,土壤微生物生物量碳、氮及蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性的剩余通径系数均较大,说明存在其它未被考虑因素对其具有影响。

摘要:为揭示天然次生林经过长期农业利用后土壤微生物学性质以及土壤养分状况的变异,采集了海南省天然次生林土壤以及由天然次生林经农业开垦转变而成的香蕉、桉树和橡胶林区表层土壤样品,利用磷脂脂肪酸(PLFA)分析、变性梯度凝胶电泳(DGGE)、群落水平生理特征(CLPP)分析等方法探究天然次生林经农业利用对土壤微生物生物量、微生物活性、群落多样性和功能多样性的影响。研究结果显示,天然次生林土壤总磷脂脂肪酸显著高于经农业利用的土壤,分别是香蕉和橡胶林土壤的3倍和2倍。平均颜色变化率(AWCD)以及由PLFA、DGGE和CLPP分析获得的土壤微生物群落多样性和功能多样性均显示出天然次生林高于农业利用的土壤。天然次生林土壤与农业利用土壤的微生物群落结构也存在明显的分异。另外,天然次生林土壤pH值、有机碳、总氮、总磷、速效氮和速效钾含量高于经农业利用的土壤。逐步回归分析显示土壤pH值、有机碳和速效氮是影响土壤微生物生物量、微生物活性、群落多样性和功能多样性的主要因素。研究结果表明,天然次生林经农业利用后,由于种植单一树种和农业管理措施可能造成土壤有机质和养分含量下降,导致土壤酸化,对土壤微生物群落造成负面影响。

摘要:为探明开顶式气室(OTC)内外冬小麦光合特性的差异,测定了OTC内(T1处理组,冬小麦整个生育期生长在OTC内)和OTC外(T2处理组,大田自然环境组)冬小麦(扬麦16)不同生育期的气体交换参数、光合色素含量和叶绿素荧光参数。结果表明,T1处理的净光合速率P_n、气孔导度G_s、胞间CO₂浓度C_i、最大光合速率P_m和半饱和光强I_k大部分生育期均大于T2;灌浆之前T1的表观量子效率AQY较高,蒸腾速率T_r和暗呼吸速率R_d较低,灌浆之后则出现逆转。大部分生育期T1处理叶绿素和类胡萝卜素含量均显著大于T2。T1处理的初始荧光F_o和最大荧光F_m均大于T2,而两者最大光量子产量F_v/F_m大部分生育期无显著差异,孕穗期和扬花期T1处理光化学淬灭系数qP显著低于T2。T1和T2处理PSⅡ的实际光化学量子效率Y_(II)大部分生育期无显著差异,但灌浆期以后T1的非光化学淬灭系数NPQ和PSⅡ处调节性能量耗散的量子产量Y_(NPQ)显著大于T2,而PSⅡ处非调节性能量耗散的量子产量Y_(NO)显著低于T2。由此可见,OTC内冬小麦的气体交换能力和光响应能力均优于OTC外,光合色素含量也更高;OTC内外冬小麦内禀光能转换效率和实际光化学量子效率相当,但OTC内冬小麦过剩光能向调节性热耗散分配的比例较高而向非调节性热耗散分配的比例较低,其光保护能力更强,光能分配也更加合理。

摘要:在盆栽试验条件下,以金银花容器苗为试材,研究了不同干旱强度下接种蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)L90对植物生理特征的影响。结果表明:随着干旱胁迫强度的增加,金银花容器苗的光合速率和气孔导度逐渐降低;而干旱环境下接种L90可显著提高气孔导度,缓解干旱胁迫对净光合速率的抑制;且干旱强度增加,缓解效果增强。接种B. cereus L90可显著抑制干旱胁迫下金银花容器苗PSⅡ最大光化学效率、实际光化学效率和光化学猝灭系数的降低,抑制非光化学猝灭系数的升高。虽然L90并没有提高对照处理中光合色素的绝对含量,但可显著抑制干旱环境下金银花叶片中光合色素的分解。干旱显著降低了金银花叶片中细胞分裂素含量,增加了脱落酸(ABA)的含量;在干旱胁迫下,接种L90可显著提高叶片中细胞分裂素的含量,并可促使根部产生的ABA运输到叶片中。干旱胁迫程度较轻时,L90对金银花容器苗的相对含水量和相对电导率影响不显著;而在重度干旱时,同对照相比,干旱及接种L90处理的相对含水量分别降低20.56%和10.21%,相对电导率分别提高31.42%和16.08%,接种L90处理的变化幅度明显较小。因此,干旱生境下接种B. cereus L90,可增加叶片中细胞分裂素含量,抑制光合色素的分解及光合能力的下降,提高金银花容器苗在干旱环境中的适应能力。

摘要:内生真菌是一类共生于植物体内,能够不同程度影响宿主植物生态适应性和竞争能力的微生物。分析内生真菌在豚草种子中的分布、种群结构,以及内生真菌发酵液对种子发芽和幼苗生长的作用。结果显示:发生于6个地区的豚草种子均能分离获得内生真菌,分离率在19%-92.63%之间,不同地区之间差异极显著(P<0.01)。内生真菌主要存在于种子的总苞部位,分离率达到65.52%。发生于福建省长乐市松下镇的豚草种带内生真菌种群包含5个属,以链格孢属(Alternaria)真菌为优势菌群,占82.26%;其次为镰孢属(Fusarium)真菌,占9.68%;其它3个属的真菌发生较少,均低于5%。内生真菌主要以水平传播方式在豚草不同世代之间传播。供试的7个内生真菌菌株的发酵液均不同程度地抑制豚草种子发芽,降低幼苗地上部高度、根长度、根数量和总生物量,但不同菌株发酵液之间抑制程度差异明显,显示不同菌株对豚草种子发芽和幼苗生长产生不同的影响。内生真菌发酵液处理后的种子仍然保持较高程度的活力;不同内生真菌发酵液处理后,有活力的种子维持在50%-87.5%之间,均高于(或等于)清水处理的种子,说明内生真菌代谢产物只是抑制种子的发芽,但并不导致种子的腐烂和死亡。这些研究结果初步显示种子携带的内生真菌可能在豚草入侵生物学中发挥重要的作用。

摘要:通过选取群落中木本植物种子的扩散方式、传粉方式、植株高度和盖度等13个功能性状,计算出群落的6个功能多样性指数:功能性状距离、功能性状平均距离、功能体积、功能均匀度、功能分散指数和Rao二次熵指数,结合群落物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数和物种均匀度指数对山西五鹿山森林群落木本植物功能多样性进行研究。结果表明:(1)功能性状距离、功能性状平均距离、功能体积与物种丰富度、Shannon-Wiener指数显著正相关;功能均匀度与Shannon-Wiener指数、物种均匀度指数显著正相关;功能分散指数、Rao二次熵指数与物种均匀度指数、Shannon-Wiener指数显著正相关;(2)功能多样性的差异很大程度上是由于物种差异所引起的;(3)6 个功能多样性指数可分为三类:功能性状距离、功能性状平均距离、功能体积为功能丰富度指数;功能均匀度为功能均匀度指数;功能分散指数和Rao二次熵指数为功能离散度指数。该分类结果符合指数的计算方法和生态学意义,以及相互独立的标准。

摘要:为了解决油松种子在直播造林中发芽率低、幼苗抗旱性差的问题,研究了油松种子水引发的方法及引发对其种子和幼苗的生理效应,并对水引发后幼苗的抗旱机理进行了探索。结果表明:油松种子水引发的最佳条件为10 ℃,闭光条件下分批给种子加水,加水总量为种子初始质量的30%,引发10 d。水引发可显著(P<0.05)降低种子的半数发芽天数和硬实率,显著提高种子的发芽指数、最终发芽率和活力指数;水引发种子的可溶性糖及可溶性蛋白含量相比对照也得到提高。水引发可增加油松幼苗的茎粗、鲜重及根长,降低其相对苗高;并极显著(P<0.01)提高了幼苗过氧化氢酶、过氧化物酶和根内脱氢酶活性,降低了游离氨基酸含量。干旱胁迫下,引发种子的幼苗脯氨酸和可溶性糖含量分别高于对照39.6%、118.9%,丙二醛含量低于对照93.4%,均达极显著水平。综合分析认为,水引发提高了种子可溶性糖及可溶性蛋白含量为种子萌发提供了保障,从而提高了种子发芽率,并通过增强幼苗抗氧化酶活性、降低丙二醛含量,进而增强幼苗抗氧化系统的功能,最终明显提高其抗旱性。

摘要:通过野外定点观测,并利用套袋实验、解剖实验以及花粉形态特征观察与活力检测、柱头可受性检测、花粉/胚珠比以及异交指数等,研究了金沙江干热河谷滇榄仁自然群体花部形态特征与开花进程、繁育系统特征以及传粉媒介与环境的适应性等内容。结果表明,滇榄仁始花期在每年4月上旬,群体花期持续时间为30d左右,开花同步性高,呈典型的"集中开花模式"。单花开放时,柱头先伸长和膨大,约4d后雄蕊伸出,具有雌雄异熟的特征,一定程度上避免了自交的发生。单花开放进程可划分为花蕾期、柱头伸长期、雄蕊始露期、盛开期、盛开后期、花谢期等6个时期。除了花蕾期外,整个开花期的花粉均具有活力。花粉活力与柱头可受性之间避开了最适授粉期,但也有部分重叠。滇榄仁可能同时具有风媒和虫媒传粉。繁育系统以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者。滇榄仁花部特征、开花物候和繁育系统为其适应干热河谷恶劣气候环境提供了一定的生殖保障和进化潜力。良好的群落环境有助于促进滇榄仁异花传粉,产生更多有效的种子,从而促进林下自然更新。

摘要:使用生物气候分类法评估气候变化下生态系统变化的区域,对于气候变化下生态系统的保护有着重要的意义。但是现有的研究由于分析尺度较大,难以反映气候变化对于山地生态系统的影响。选取四川省为研究区,使用区域气候模型(RegCM4.0)对未来气候变化进行预估,在此基础上按照柯本生物气候分类法划分原则,分别对当前1981-2010,未来2011-2040,2031-2060以及2070-2099时段四川省柯本气候类型进行识别并分析各类型的转变。结果表明(1)当前四川省分布的柯本气候类型共包括3个主要类型,分别为暖温带气候带(C),冷温带气候带(D),极地气候带(E),其面积分别占四川省总面积的54%,22%和24%。(2)在未来各时段内,四川省柯本气候类型总体分布格局并无明显变化。但是未来气候变化程度足以使得部分区域内的生物气候类型发生转变,其中最大的转变发生于E类型向D类型的转变。相比当前时段,到2070-2099时段C类型和D类型增加面积占当前分布面积的13%和20%,E类型减少面积占当前分布面积的48%。对比不同时段的转变速率,近期的气候变化对于生物气候类型的影响要大于远期的气候变化。(3)由于受气候变化的影响,各柯本气候类型分布的平均海拔均向高海拔区域上移,C类,D类和E类型分布平均海拔的上移速率分别为2.9,3.4 m/a和1.8 m/a。此外,经统计生物气候类型发生变化区域的海拔主要为3800-4500 m。

摘要:以不同种源(内蒙NM、北京BJ和山西SX)的3年生油松幼苗为研究对象,研究不同种源油松幼苗的光合色素以及非结构性碳水化合物(NSC)对氮沉降增加的短期响应。实验中设置5个氮处理:CK(0 kg hm^-2 a^-1)、N₁(15 kg hm^-2 a^-1)、N₂(25 kg hm^-2 a^-1)、N₃(50 kg hm^-2 a^-1)、N₄(150 kg hm^-2 a^-1)。研究结果表明:(1)不同生长季,3个种源油松幼苗的光合色素对氮沉降增加的响应存在差异,但是只有BJ种源油松幼苗的叶绿素含量在生长季中期受到了氮沉降增加的显著促进作用,并在N₄水平下达到最大值。(2)氮沉降的增加促进了3个种源油松幼苗NSC的转移和消耗,在生长季初期和中期,随着氮沉降水平的升高,3个种源油松幼苗的可溶性糖(SS)含量、淀粉(ST)含量以及总非结构性碳水化物(TNC)含量呈不同程度的降低。生长季末期,3个种源油松幼苗的SS和TNC明显积累。N₄水平抑制了NM种源油松幼苗SS和BJ种源油松幼苗ST的累积,促进了NM种源油松幼苗ST含量和BJ种源油松幼苗SS含量的提高。氮沉降的增加显著抑制了SX种源油松幼苗NSC的积累,延长了幼苗的生长期,推迟了幼苗进入休眠的时间。

摘要:为了探究贡嘎山地区暗针叶林表层土壤酶活性对增温及凋落物分解的响应,采用开顶式生长箱(open top chamber)和加热电缆(OTC-cable)联合增温的方式模拟增温,同时定位监测实验小区地表空气、表层土壤温湿度的变化;不同类型(A:75%峨眉冷杉针叶+25%杜鹃荚蒾灌木叶凋落物,B:55%峨眉冷杉针叶+45%杜鹃荚蒾灌木叶凋落物)凋落物在模拟增温和自然对照条件下分解4年,研究土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶和脲酶活性的变化。结果表明:增温使得地表空气和表层土壤温度分别增加了2.84 ℃和 1.83 ℃;使得空气相对湿度和土壤含水量分别降低了5.27%和 1.55%。针叶比例高会抑制凋落物分解,约13%;增温促进凋落物分解且对针叶比例高的促进作用更加明显,增幅均超过10%。增温总体上降低了土壤过氧化氢酶和脲酶活性,而对多酚氧化酶活性的影响表现为增大。针叶比例降低的凋落物分解对3种土壤酶活性的影响大致趋势是增大,幅度在15%以上。增温和凋落物类型之间的交互作用显著。随着土壤深度增加,土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶活性增大,而脲酶活性降低。增温和不同类型凋落物分解对表层土壤酸碱性无显著作用。在土壤含水量较低的情况下,土壤水分对酶活性影响较大。贡嘎山峨眉冷杉林表层土壤酶对温度的敏感性不仅因酶类型、土壤深度而存在差异,也随增温时间、土壤水分条件而有所不同。

摘要:以烟台海岸抗风沙植物滨麦为研究材料,通过对不同厚度沙埋下其叶片和根部抗氧化酶活力(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、 过氧化氢酶(CAT))、丙二醛(MDA)含量和渗透调节物含量变化的分析,探讨了叶片和根部对沙埋生理响应的差异。 试验按滨麦成株株高(约40 cm)对其进行了轻度沙埋(在株高1/4 处)、中度沙埋(2/4 处)和重度沙埋(3/4 处)。在沙埋第6天,分别测定了不同厚度沙埋处理下,植株各段叶片和根抗氧化酶活力、MDA和渗透调节物含量。结果表明,轻度和中度沙埋均加速植株生长。与对照相比,经轻度、中度沙埋处理6 d,叶片平均MDA含量增加,在重度沙埋下降低。不同厚度沙埋6 d, 叶片平均SOD活力和脯氨酸含量增加, 而CAT活力、可溶性糖和可溶性蛋白质含量下降。 但不同厚度沙埋均使沙上叶片MDA、脯氨酸、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力增加,尤其是叶片顶部增加最为明显,使沙下叶片MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和CAT活力下降,导致同株沙上和沙下叶片MDA、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力差异显著(P<0.05)。与叶片相比,根中MDA、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力较低, 而POD活力和可溶性糖含量较高并与叶片差异显著(P<0.05)。不同厚度沙埋6 d,滨麦根中MDA和可溶性蛋白质含量变化较小,可溶性糖含量和CAT、POD、SOD活力略有降低。研究表明,滨麦根和叶片对不同厚度沙埋的生理响应不同。沙埋直接作用于叶片并诱发叶内氧自由基积累,但叶片通过快速激活的抗氧化酶保护系统(CAT、SOD)维持氧自由基代谢平衡,以及渗透调节物(脯氨酸、可溶性糖)的积累维护细胞水分代谢平衡,并满足能量的需求和快速生长。但在不同厚度沙埋下,由于根系不受沙埋直接影响而生理变化较小,并且还维持较低的膜脂过氧化水平,这可能是根能维持正常的吸水输水功能并在沙埋处理过程中和沙埋后地上叶片快速生长摆脱沙埋的重要物质基础。

摘要:为了研究经济海藻羊栖菜对大气CO₂浓度增加与紫外辐射(UVR)相互作用的响应,设置两个CO₂浓度(380μL/L和800μL/L)以及两种辐射处理,即PAR处理(滤除UV-A、UV-B, 藻体仅接受可见光,400-700nm)和PAB处理(全波长辐射280-700nm)培养海藻,探讨了羊栖菜生长、光合作用、呼吸作用、光合色素含量、可溶性糖和蛋白以及硝酸还原酶活性的变化情况。结果表明高浓度CO₂显著提高羊栖菜藻体的相对生长速率,并且紫外辐射的负面效应在高CO₂处理下表现不显著。高CO₂降低了藻体的光合作用速率,而UVR的负面效应和生长体现为一致性,但是羊栖菜的呼吸作用没有受到环境变化的明显影响。羊栖菜的光合色素叶绿素a和类胡萝卜素在高浓度CO₂处理下明显降低,而UVR没有明显影响。环境因子对羊栖菜的可溶性糖没有影响,但是在高CO₂和全波长辐射处理下,藻体可溶性蛋白的含量显著增加。同时高CO₂明显提高了硝酸还原酶的活性,并且仅在高浓度CO₂处理下藻体中UVR对其活性有抑制作用。CO₂和UVR对羊栖菜的大多数生理特性存在明显的交互作用,在未来CO₂浓度进一步增加的情况下,UVR的负面效应将会得到一定程度的缓解,这样有利于羊栖菜在养殖海区获得更高的产量。

摘要:气候变化的背景下,华北地区干旱化趋势不断加剧。利用华北冬麦区45个气象站1961-2010逐月温度与降水数据,选取标准化降水蒸散指数SPEI(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index)作为区域干旱指数进行华北冬麦区近50年干旱时空特征分析。研究表明:(1)近50年来华北地区平均温度明显上升,研究区整体呈现干旱化加剧趋势。华北地区平均SPEI指数对于典型干旱年份的表征准确,与历史资料相符合。(2)华北不同区域之间增温率不同,导致干旱化趋势存在差异。通过对典型站点的分析,发现增温率越大的区域干旱化趋势越严重。(3)不同等级干旱发生的站次比能够较好地反映不同年型干旱的发生特点。对SPEI指数矩阵的EOF分析结果显示出华北地区典型的干旱时空分布特征,第一模态呈现全区旱涝变化一致型的分布形式,高值区包括山东西部、河南北部、河北南部地区,表明这些地区对干旱的反应最为敏感。时间系数序列未显示出明显的变化趋势;第二模态呈现南北相反的分布型,河北及山东的大部分地区空间系数均为正值,而河南大部分地区为负值。时间系数序列整体呈下降趋势,表明研究区北部干旱化趋势加剧,南部干旱化有所缓解;第三模态呈现东西相反的分布形式,这种分布特征的变化趋势不明显。

摘要:魔芋(Amorphophallusrivieri)为我国传统的食用与药用植物,主产于秦岭以南地区。依据陕西秦岭地区28个魔芋分布点信息,利用秦岭地区45 个气象台站1961-2010 年气候资料、土壤数据(分辨率1 km)和DEM高程数据(分辨率30 m),结合前人研究,通过魔芋产量与环境指标的相关性分析,获取相关性显著的20 个评价指标,包括气候指标13 个、土壤指标4 个和地形指标3 个,运用GIS技术和多元回归模型对气候指标进行栅格化处理,基于层次分析法和加权平均法获得评价指标权重,建立陕西秦岭地区魔芋潜在种植分布模型,确定魔芋潜在种植的空间分布。结果显示:陕西秦岭地区魔芋最适宜种植区面积1 214.42 km²,占可种植区面积的10.18%;适宜种植区面积2 015.60 km²,占可种植区面积的16.90%;次适宜种植区面积3 115.03 km²,占可种植区面积的26.12%;不适宜种植区面积5 580.02 km²占可种植区面积的46.80%。适宜魔芋潜在种植区域主要分布在陕西汉中中南部、安康中南部以及商洛东南部。

摘要:基于遥感和地理信息系统技术,采用"压力-状态-响应"评价模型,选取18个指标,利用空间主成分分析对2001-2010年三峡库区(重庆段)生态脆弱性进行综合定量评价,对生态脆弱性时空分布及动态变化进行分析。根据计算得到的生态脆弱性指数,将生态脆弱性划分为5个等级:微度脆弱、轻度脆弱、中度脆弱、重度脆弱和极度脆弱。通过统计不同脆弱性等级面积,求算得到生态脆弱性综合指数。结果表明:三峡库区(重庆段)2001-2010年生态脆弱性指数标准化平均值为4.23±1.29,整体处于中度脆弱。生态脆弱性空间分布呈现西高东低的格局特征,高度脆弱地区主要分布在中西部,低度脆弱地区主要分布在东北部和东南部。近10年生态脆弱性综合指数最小值为2002年的2.37,最大值为2008年的2.99,三峡水库蓄水后生态脆弱性综合指数逐年递增,2008年到达峰值后有所降低。三峡库区生态脆弱性是人类活动与自然环境相互作用的结果,城市生活污染、水土流失、植被状况等为主要的驱动因子。研究时段内三峡库区(重庆段)生态脆弱性呈现两极化趋势,高度脆弱地区的脆弱性显著增加,低度脆弱地区脆弱性明显降低。

摘要:土壤侵蚀作为一个重大的全球环境问题,严重地威胁着区域生态环境质量和社会经济。在考虑植被覆盖度与土壤侵蚀关系的前提下,通过查表法,构建不同土地覆盖类型和不同植被覆盖度下的C值图层,并基于地理信息技术(GIS)和通用土壤侵蚀方程(USLE)估算了重庆地区土壤侵蚀量,土壤保持量和土壤保持价值。结果表明:重庆地区2010年土壤侵蚀量约为2.23 亿t/a;土壤保持量约为14.69 亿t/a。利用市场价值法,机会成本法和影子工程法评价了各类生态系统土壤保持的生态价值。研究区2010年土壤保持价值相对于2006年有所提升,2010年生态系统因防止土壤侵蚀而产生的土壤保持总价值约为6.18×10⁵ 万元,其中保持土壤养分的价值为5.44×10⁵ 万元;减少废弃地的价值为2.65×10⁴ 万元;减轻泥沙淤积灾害的价值为4.78×10⁴ 万元。各生态系统类型中,森林生态系统土壤保持价值量最大,单位面积价值最高。

摘要:城乡建设用地变化及驱动机制是国内外研究的热点领域,我国正处在城镇化快速发展时期,建设用地的迅速扩张已成为当前中国土地利用变化的主要特征。以5期(1975、1990、2000、2005和2010年)土地利用现状数据为基础,利用GIS空间分析技术,提取建设用地变化及空间分布信息,利用建设用地扩展指数和建设用地密度分析方法对近35年来(1975-2010年)西安市建设用地扩展的时空特征进行分析。并结合社会经济数据,对建设用地空间扩展驱动力进行分析。结果表明:西安市建设用地面积急剧增长,建筑密度不断加大,并且城乡空间差异较大。西安市建设用地扩展是多因素综合作用的结果,高程和坡度控制着建设用地的分布格局,城市沿河谷扩展。西安市城市建设应加强区域宏观规划和土地利用详细规划,切实保护秦岭北麓林草地,加强历史文化名城特色,避免低层次文化复古创修。

摘要:旅游业碳排放效率作为旅游业绿色全要素生产率指标,是衡量旅游业碳排放与旅游经济增长之间关系的重要工具。借助SBM模型测算了中国省际旅游业碳排放效率,并利用ESDA和GWR方法分析了旅游业碳排放效率的空间格局及其影响因素的时空异质性。结果表明:中国旅游业碳排放效率呈现缓慢提升态势,但总体水平仍较低。旅游业碳排放效率的空间集聚特征明显,形成了以上海为中心的高值集聚区和以西北省份为中心的低值集聚区。旅游业碳排放效率及其空间格局演化是多因素共同作用的结果,旅游经济规模对中西部地区旅游业碳排放效率的提升作用较强;城镇化的促进作用逐步减弱,且在多数省份开始产生抑制作用;技术效应的提升作用高值区从中东部转移至华北和东北地区;旅游业产权结构对南部地区的推动作用也逐步凸显;结构效应主要对西南地区起促进作用。这为优化和提升旅游业碳排放效率提供了理论依据。

摘要:交通是旅游业发展的基础,旅游交通的碳排放是旅游业碳排放的主体部分。合理配置区域旅游交通是旅游业可持续发展的重要保障。从区域的角度出发,构建区域旅游交通碳排放测算模型,并以南京市和黄山市为例进行分析。研究发现:(1)区域经济和旅游发展水平是影响旅游交通碳排放的重要因素,且经济发展水平和旅游发展水平对旅游交通碳排放"贡献"的大小和方向不同;(2)区域旅游交通碳排放主要在区外,区内比例较小。2008至2012年,南京市旅游交通碳排放中区外部分所占比例平均达到89.13%,黄山市平均达到90.21%,两城市区外与区内部分之比均约为9 : 1;(3)区域旅游交通碳排放结构中,民航所占比重最大,其次是公路和铁路,区域交通结构的优化有利于旅游交通碳排放的减少;(4)区域各类交通方式中,外部交通的碳排放中旅游业的贡献较大,而城市内部交通的碳排放中旅游业的贡献较小。

摘要:在环境问题日趋严重的背景下,人类一直在探索将城市生态系统改造成能够自身循环、更好利用可再生能源、同时大幅减少排放的受控系统,但由于该系统的复杂度太高,可控程度较低,其实现难度很大。高校校园可视为比较典型的城市生态系统的子系统,在合理的管控与现代信息技术的支持下,高校校园最有可能实现生态系统可控化建设。对四个主要生态流(物质流、能量流、人口流、信息流)在高校生态系统中的作用进行理论阐述,针对具有中国特色、学生大规模集中居住的高校校园,提出了一种新的受控生态系统改造方案。通过对现有校园生态工程技术进行组装,完成校园生态系统基础构筑。利用综合的校园生态系统信息流管理平台监管校园物质循环、能量流动、人口流动,探讨了可实现的高校受控生态系统的建设模式,最终提出了高校受控生态系统建设的理论模型,以期达到高校校园物质与能源利用效率最大化,降低碳排放,改善局部小型气候群,进而改善环境大气候。研究结果如能较好的应用到实践中,将为城市生态系统建设提供重要参考,意味着现代生态学将为人类发展作出一定的贡献。

摘要:在我国,红树林湿地底栖动物粒径谱研究很少。根据2010 年1月、4月、7月、10月在湛江高桥红树林湿地获得的大型和小型底栖动物数据,构建了底栖动物生物量粒径谱,以期为湛江高桥红树林湿地的生态保护和持续利用提供科学依据。主要研究结果如下: (1)高桥红树林湿地生物量粒径谱基本为3峰模式。第一峰在-2粒级,主要由线虫构成;第二峰在4-12粒级,主要由寡毛类、多毛类和小个体甲壳类构成;第三峰在13-22粒级,主要由大个体腹足类、双壳类和甲壳类构成。(2)木榄、桐花树和无瓣海桑生境在0-4粒级之间出现一个明显的波谷,这个波谷介于线虫和寡毛类之间,是大型与小型底栖动物粒级交汇区。(3)高桥红树林湿地底栖动物正态化生物量粒径谱的斜率大于-1,截距为16.533-18.150。桐花树(Aegiceras corniculatum)和无瓣海桑(Sonneratia apetala)生境的截距、最小粒级的生物量(BMS)高于木榄(Bruguiera gymnorrhiza)和盐地鼠尾粟(Sporobolus virginicus)生境,说明桐花树和无瓣海桑生境的底栖动物生产力水平较木榄和盐地鼠尾粟生境的高;秋季的截距、BMS较其他季节高,说明秋季的底栖动物生产力水平较其他季节高。

摘要:基于2005 年、2008 年、2009 年和2011 年8 月(夏季)在长江口水域(30°30'-31°45' N,121°15'-123°10' E) 4 个航次的浮游生物拖网资料,分析了长江口水域鱼卵和仔稚鱼的种类组成、数量分布特征及其年间变化。结果表明:4 个航次采集的鱼卵和仔稚鱼鉴定到种的种类有17 种,隶属于8 目13 科,以鲈形目种类最多,11 种,其次是鲱形目,5 种,其他各目种类均小于5 种;种类数存在明显年间差异,2005 年种类数最多(鱼卵3 种,仔稚鱼8 种),其次是2009 年和2011 年,2008 年种类数最少(鱼卵1种,仔稚鱼5 种)。优势种年间更替明显,长蛇鲻(Saurida elongata)、虾虎鱼(Gobiidae spp.)和中华小公鱼(Stolephorus chinensis)在2005 年是优势种,2008 年优势种为鳀鱼(Engraulis japonicus),2009 年优势种为鳀鱼、寡鳞飘鱼(Pseudolaubuca engraulis)、虾虎鱼等,2011 年虾虎鱼和小公鱼(包括小公鱼属未定种Stolephorus spp.和中华小公鱼Stolephorus chinensis)成为优势种。2005 年鱼卵和仔稚鱼数量分布的密集区在嵊泗列岛附近水域,2008 年鱼卵和仔稚鱼出现较少,未出现明显的数量密集区;2009 年鱼卵数量较少,仔稚鱼数量较多,密集区主要分布在在长江口以外123° E附近水域;2011 年鱼卵主要分布在在长江北支口门外附近水域,仔稚鱼在调查区内分布相对均匀。

摘要:河流生态系统的退化是多空间尺度环境因子作用的结果。探讨不同尺度环境因子及水生生物之间的作用关系,识别影响水生生物群落完整性的尺度问题,是有效开展水生生物保护的基础。基于2009年对太子河流域15个样点的鱼类、河岸带栖息地质量评价,结合遥感影像解译的太子河流域土地利用情况(包括流域尺度和河段尺度),研究鱼类完整性指数(F-IBI)与两种尺度土地利用、栖息地质量参数之间的关系。结果表明太子河上游地区河岸栖息地质量较好,下游地区由于农业用地、城镇用地比例的增加河岸栖息地质量明显下降。F-IBI与自然用地比例呈正相关,与农业、城镇用地比例呈负相关。农业用地对F-IBI的影响体现在流域尺度,而城镇用地在两种尺度上都存在显著影响。相比于农业用地,城镇用地相同比例的增加会导致F-IBI更快的下降。底质、水质状况、人类活动强度是显著影响F-IBI的栖息地质量评价参数。3项参数均随农业和城镇用地比例增加而降低,农业用地主要在流域尺度上对3项参数产生影响,城镇用地主要影响底质和水质状况2项参数,而在两种尺度上的影响相差不大。

摘要:根据2011年春季和秋季在胶州湾进行的渔业资源综合调查,应用稳定同位素示踪技术,分析了胶州湾主要渔业生物的碳、氮稳定同位素比值(δ¹³C,δ¹⁵N),并计算其营养级,进而构建胶州湾食物网的连续营养谱。分析的生物种类包括浮游植物、浮游动物、大型无脊椎动物和鱼类,其生物量之和占总渔获量的95%。结果表明,胶州湾食物网的δ¹³C值范围是-25.63‰--17.16‰,跨度为8.47‰,平均值为(-19.42±1.80)‰;δ¹⁵N值范围是4.15‰-14.11‰,跨度为9.96‰,平均值为(11.98±1.77)‰。胶州湾食物网中的主要生物种类可以划分为4个营养组群,即初级生产者、初级消费者、次级消费者以及顶级捕食者。δ¹⁵N值分析显示,胶州湾主要生物种类的营养级范围是1.10-4.03。与文献中基于胃含物分析计算的营养级相比较, 37个种类中有29种的营养级分析结果基本一致(在0.5个营养级的误差范围之内)。因此,氮稳定同位素法是一种研究水生生态系统食物网营养位置的有效方法。其中,有8种鱼类的营养级与历史文献相比有所下降,分析方法的不同可能是原因之一,此外,这些鱼种摄食饵料生物营养级的下降也是导致其营养级降低的另一个主要原因。根据营养级计算的结果,构建了胶州湾食物网的连续营养谱,胶州湾食物网中,绝大多数生物种类都属于初级和中级肉食性种类。

摘要:2010年1月至2011年10月,对浙江省16个饮用水源地(H1-H8为河网型,K1-K8为水库型)的浮游动物群落进行季节调查。共记录浮游动物优势种(属)21种(轮虫8种、枝角类5种、剑水蚤5种和哲水蚤3种),各类群第一优势种分别为针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)、长额象鼻溞(Bosmina longirostris)、粗壮温剑水蚤(Thermocyclops dybowskii)和汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorrii)。2年间,河网和水库浮游动物平均密度分别为345.2 L^-1和199.4 L^-1,生物量分别为0.667 mg/L和0.421 mg/L。各类群密度百分比例均以轮虫和桡足类无节幼体为主,甲壳动物以剑水蚤为主。经逐步回归分析表明,浮游动物群落密度(生物量)与河网水质因子(P<0.01)之间相关性比水库(P<0.05)更密切,总磷和氨氮分别入选了河网和水库所有有效的回归方程中。通径分析和决策系统分析表明,河网的总磷和叶绿素a含量对浮游动物群落变动具有正效应,溶解氧具有负效应;总磷含量是影响河网群落变动的最重要因子,叶绿素a含量则是影响群落增长最主要的限制因子。河网剑水蚤、无节幼体和轮虫群落的密度(生物量)与水体综合营养指数TLIc_密度(TLIc_生物量)之间有显著的线性回归关系(P<0.001),无节幼体密度构成了TLIc_密度变动的限制因子,轮虫生物量成为TLIc_生物量变动的限制因子,而剑水蚤是一类最重要、稳定的水质指示群落,这对于筛选浮游动物群落的一些拓展性监测指标具有重要的参考作用。

摘要:为探讨盐度变化对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)渗透、代谢及免疫相关酶活力的影响,实验设置了盐度渐变和骤变两个实验。渐变实验,设置5、10、15、20、25、30、33(CK)、40 和45 共9个盐度梯度;骤变实验,盐度从33突变至0、5、15、25 和 45,检测血清ATP酶(包括Na⁺/K⁺-ATP酶和总ATP酶)、碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)及超氧化物歧化酶(SOD)活力。结果表明,渐变情况下,盐度为5时,ATP酶活力出现最高值,然后随着盐度的升高表现出先降低后升高的趋势。总ATP酶活力在盐度为15-30之间较稳定,并在此范围内达到最低值。AKP和ACP活力几乎不受盐度渐变的影响。SOD活力随盐度的升高,先上升后下降,并在盐度为33时达到最大值。骤变情况下,ATP酶活力随时间波动较大,AKP和SOD随时间波动较小,而ACP几乎不受影响。结果说明,盐度骤变对脊尾白虾酶活力的影响较盐度渐变明显,ATPase和SOD活力更易随盐度而变化,代谢酶(AKP、ACP)受盐度变化的影响较小,说明渗透调节和免疫相关酶活力对盐度变化反应敏感,养殖过程中应尽量保持盐度稳定。

摘要:2012年10月至2013年5月,采用焦点取样法对在吉林莫莫格国家级自然保护区内秋季和春季迁徙停歇的以及在江西鄱阳湖国家级自然保护区内越冬的白鹤(Grus leucogeranus)幼鹤行为进行了研究。结果表明,幼鹤取食行为比例从秋季迁徙时的23.0%增加到越冬晚期时的82.7%,但春季迁徙期减少为61.9%;幼鹤乞食行为比例从秋季迁徙时的58.2%减少至春季迁徙时的1.2%;幼鹤警戒行为比例从秋季迁徙时的1.0%增加至春季迁徙时的7.1%。幼鹤在春季迁徙期的理羽及静栖行为显著高于越冬期,这种行为的差异可能与食物的丰富度相关。环境因子中,风速对幼鹤静栖行为有显著影响,幼鹤取食及警戒行为与气温呈显著正相关。秋季迁徙及越冬晚期,幼鹤行为日节律在13:00-14:00 时出现明显的取食低谷期,而春季迁徙期时则推后1小时。整个观察期间,幼鹤从雄鹤和雌鹤获得食物频次无显著差异,但不同时间段幼鹤从雄、雌成鹤处获得食物频次差异是显著的。研究从行为学的角度展示白鹤幼鹤的生长过程及不同性别成鹤对幼鹤生长的贡献。

摘要:依据政府间气候变化委员会(IPCC)2006年公布的反刍家畜胃肠道CH₄排放系数(奶牛61 kg CH₄ 头^-1 a^-1,肉役牛47 kg CH₄ 头^-1 a^-1,绵羊和山羊均为5 kg CH₄ 头^-1 a^-1)和IPCC Tier 1计算方法,结合《中国统计年鉴》和《中国畜牧业统计年鉴》,估算了中国以及各个省份1990-2010年CH₄的排放总量,绘制出中国反刍家畜胃肠道CH₄排放格局及历史变化图。研究结果表明:①1990-2010年期间,中国反刍家畜胃肠道CH₄排放量(5.90-7.65 Tg)总体呈现先上升(1995年最高)后下降的趋势,其中肉役牛(主要是黄牛和水牛)胃肠道CH₄排放量(> 4.33 Tg)及其所占比例(> 65%)最大。奶牛胃肠道CH₄排放量及其比例呈现逐年增加的趋势,2006年(0.83 Tg,12.7%)超过山羊和绵羊胃肠道CH₄排放量及其比例,成为中国反刍家畜胃肠道CH₄排放第二大源。但是,奶牛单位产奶量所排放的CH₄量逐年降低,表明中国奶牛饲养技术与生产性能不断提高。②中国反刍家畜胃肠道CH₄排放格局呈现区域集中特点,主要集中在中西部和北部的各个省份,其中四川、内蒙古、新疆、河南、西藏、山东、河北、黑龙江、云南和甘肃等10个省份的排放量占中国排放总量的50%以上。总之,1990-2010年间,中国反刍家畜胃肠道CH₄排放总量为(6.77±0.46)Tg(肉役牛为主要排放源),随时间推移呈现先上升后下降的趋势;中国反刍家畜胃肠道CH₄排放的格局呈区域集中分布,中西部和北部的各个省份占60%以上。

摘要:副珠蜡蚧阔柄跳小蜂Metaphycus parasaissetiae是橡副珠蜡蚧Parasaissetia nigra成虫的重要内寄生蜂。寄生蜂的寄生效果受多种因素影响,就温度、光周期、寄主成虫日龄、雌蜂日龄及交配等因子对副珠蜡蚧阔柄跳小蜂的寄生率、每头寄主的出蜂量及后代雌性率的影响进行研究,以期探明几种因子对该蜂寄生效果的影响。结果表明:温度为27-30 ℃时寄生率最高为91.7%,出蜂量以27 ℃最高为7.5头,雌性率以24 ℃条件最高为72.1%,其次27 ℃为62.6%,说明24-30 ℃是寄生效果较好的适温范围;光周期对副珠蜡蚧阔柄跳小蜂的影响明显,光暗比为12 h : 12 h条件下,其寄生率、出蜂量、后代雌性率均最大,分别为70.6%、5.3头、68.3%;副珠蜡蚧阔柄跳小蜂寄生用20-21日龄橡副珠蜡蚧成虫的寄生率、出蜂量及后代雌性率均为最高,分别为87.0%、5.6头、51.2%,说明20-21日龄的橡副珠蜡蚧成虫是副珠蜡蚧阔柄跳小蜂最适合寄生的阶段;雌蜂日龄对寄生效果的影响明显,3日龄的出蜂量最多为5.6头,4日龄的小蜂寄生率最高为81.7%, 5日龄的雌性率最大为55.2%;交配是另一影响寄生效果及性比的重要因子,已交配的寄生率及出蜂量显著高于未交配的,分别为91.7%、7.5头,交配的雌性率为62.1%,而未交配所育后代均为雄蜂。综合以上结果分析,可考虑选用20-21日龄橡副珠蜡蚧成虫、充分交配的3-6日龄小蜂、温度27 ℃及光周期L : D=12 : 12作为室内扩繁副珠蜡蚧阔柄跳小蜂的理想条件组合。