摘要:

摘要:微生物是生态系统的重要组成部分,直接或间接地参与所有的生态过程.微生物生态学是基于微生物群体的科学,利用微生物群体DNA/RNA等标志物,重点研究微生物群落构建、组成演变、多样性及其与环境的关系,在生态学理论的指导和反复模型拟合下由统计分析得出具有普遍意义的结论.其研究范围从基因尺度到全球尺度.分子生物学技术的发展,使人们可以直接从基因水平上考查其多样性,从而使得对微生物空间分布格局及其成因的深入研究成为可能.进而可以从方法学探讨微生物生物多样性、分布格局、影响机制及其对全球变化的响应等.在微生物生态学研究中,群落构建与演化、分布特征(含植物-微生物相互关系)、执行群体功能的机理(生物地球化学循环等)、对环境变化的响应与反馈机理是今后需要关注的重点领域.概述了微生物生态学的概念,并初步提出其理论框架,在对比宏观生态学基础理论和模型的基础上,分析微生物多样性的研究内容、研究方法和群落构建的理论机制,展望了今后研究的重点领域.

摘要:作为研究经济系统物质代谢的重要方法,经济系统物质流分析方法近年来在资源与环境管理领域得到了广泛的应用,理论发展非常迅速.对经济系统物质流分析进行了系统综述,以期为更深入的理论研究提供参考.系统回顾了经济系统物质流分析的发展历史,介绍了其核算框架和指标体系.重点对经济系统物质流分析的研究现状进行了总结和述评,研究表明:(1)在经济系统物质流分析指标的核算研究方面:国家层面的核算研究多、方法较为成熟,而区域层面的核算研究尚未形成成熟的核算框架;针对直接流指标的核算研究多,而包含间接流或隐藏流的综合指标的核算方法研究不足;(2)在经济系统物质流分析指标的变化原因研究方面,目前的研究较少,研究方法包括分解分析法和回归分析法:前者多基于IPAT方程的直接分解法,难以考察经济系统内部的结构和技术的变化对经济系统物质流分析指标的影响,而后者则在所识别的经济系统物质流分析指标的影响因素方面具有较大差异.提出了经济系统物质流分析的未来研究方向.

摘要:湿地植物根系径向泌氧(ROL)是构造根际氧化-还原异质微生态系统的核心要素,其扩散层为好氧、厌氧微生物提供了良好生境并促进其代谢活动,使湿地植物根际成为有机物降解、物质循环及生命活动最为强烈的场所,已有成果证明湿地植物根系ROL的强弱与污染物的去除效果密切相关.因此,开展湿地植物根系ROL及其在自然基质中的扩散效应研究,对于了解湿地植物根系ROL机理及其根际氧环境特征,进而发挥湿地植物的污染去除功能具有十分重要的意义.基于此,首先归纳了湿地植物根系ROL特征及其受影响机制的研究现状,而后从种属差异、时空分布及对微生物的影响等方面对根系ROL在自然基质中的扩散效应国内外研究成果进行了总结,最终根据研究现状与不足对今后的研究方向进行了简要展望.创新之处在于:1)提出影响根系氧供给及氧输送释放通道的环境、生物等因素,阐述了其对根系ROL的影响机制;2)着重阐述了目前研究较少提及的根系ROL扩散效应测定方法.

摘要:绿水和蓝水的概念和理论对于半干旱、半湿润区水资源的评价和管理有重要意义.引入流域尺度上绿水系数指标,定义为某一流域内由降水到绿水的转换系数.研究发现,1950-2011年间,黄河中游河口镇至龙门区间(河龙区间)的绿水系数呈现增大的趋势.除了气温、降水的影响外,水土保持是一个重要因素.水土保持措施减少了降雨到径流(蓝水)的转化率,增大了降雨到绿水的转化率.绿水系数的增大意味着坡面径流减弱和河流径流的减弱,从而减少了坡面侵蚀和流域产沙.同时,绿水系数的增大意味着植被蒸腾作用的增强,说明植被对地表的保护作用增强,这也会导致坡面侵蚀的减弱.河龙区间产沙量与流域绿水系数之间呈显著的负相关关系,产沙量变化的53.7%可以用流域绿水系数的变化来解释.水土保持实施后,梯田和坝地使得生产性绿水系数增大,从而增加了粮食产量.梯田、坝地面积与绿水系数和粮食产量之间都存在着显著的正相关关系,粮食产量与绿水系数之间也存在显著的正相关关系.绿水系数具有流域生态环境质量变化的指示意义,在年降水可比的情况下,流域绿水系数的减小意味着集水区生态环境环境质量降低,流域绿水系数的增大意味着集水区生态环境质量提高.依照绿水系数的变化,可以将近60余年来河龙区间生态环境的变化过程划分为3个阶段.

摘要:于2009年和2010年3-12月在莱州湾金城海域对浮游动物群落结构及其环境因子进行了连续20个月份的综合调查,共记录到浮游动物75种,分属14个不同大类.浮游动物以桡足类和浮游幼虫居多,分别鉴定出22种、20类,占种类总数的29.3%、26.7%,其次为水螅水母类,鉴定出11种,端足类、被囊动物、腹足类和栉水母类分别鉴定出6种、4种、4种、2种,其它枝角类、毛颚动物、等足类、糠虾类、磷虾类以及钵水母类各鉴定出1种.主要优势种为强壮箭虫(优势度Y=0.24)、中华哲水蚤(Y=0.13)、墨氏胸刺水蚤(Y=0.07)、以及洪氏纺锤水蚤(Y=0.02).2009年与2010年浮游动物群落结构的变化趋势比较稳定,同一季节群落结构相似度达到40%以上.浮游动物丰度分别在2009年及2010年的5月份达到最高值951.65 个/m³、1348.14个/m³.种类数分别在2009年9月和2010年6月达到最高值48种、40种.多样性指数分别在2009年10月及2010年5月达到最高值2.6、2.7,呈现明显的季节变化特征.典范对应分析(Canonical correspondence analysis,CCA) 显示,水温和盐度是影响浮游动物群落结构最主要的影响因子,水温与浮游动物种类数的相关系数达到0.87 (P < 0.01).盐度与浮游动物数量的相关系数为0.484 (P < 0.05).透明度、化学耗氧量、pH、叶绿素及总氮总磷等环境参数对浮游动物群落结构的影响较弱.

摘要:圆筒吻鮈为长江上游特有种,三峡、向家坝、溪洛渡等梯级水利工程的建设,可能对其物种生存产生较大影响.为了解三峡工程蓄水后、金沙江一期工程蓄水前该物种的种群动态,2007-2009年对长江上游朱杨溪江段的圆筒吻鮈进行了调查,利用体长频率数据对其种群参数和资源量进行了估算.长江上游朱杨溪江段圆筒吻鮈渔获群体体长范围为69.0-268.0 mm,体重范围为3.9-230.4 g,平均体长为(181.4±26.9)mm,平均体重为(78.5±33.0)g;优势体长组为125.0-225.0 mm,约占总数的93.0%.圆筒吻鮈体长体重关系为:W=1.58×10^-5L^2.95(R²=0.94,P < 0.01,n=401),为匀速生长类型,可用Von Bertalanffy生长方程描述其生长规律.圆筒吻鮈生长参数为L_∞=361 mm、k=0.21 a^-1、t₀=-0.68;死亡系数为Z=1.70、M=0.50、F=1.20.其开捕体长为163.4 mm,资源开发率为0.70,超过了其资源最适开发率(0.60)而接近最大开发率(0.75).2007-2009年朱杨溪江段圆筒吻鮈年渔获量分别为6716 尾(0.50 t)、22772 尾(1.87 t)和16139 尾(1.20 t),平均值为15209 尾(1.19 t).由体长股分析法估算出2007-2009年朱杨溪江段圆筒吻鮈年资源量分别为16361 尾/km(1.25 t/km)、13922 尾/km(1.74 t/km)和26836 尾/km(1.93 t/km),均值为19040 尾/km(1.64 t/km).目前圆筒吻鮈资源开发率偏高,建议提高开捕体长至193.5 mm,降低其开发率.建议逐步引导渔民转产转业,实施全年禁渔措施,加强筒吻鮈等特有鱼类的保护.

摘要:依据2002-2003年长江口及邻近海域(29°00'-32° 00' N、122° 00 -123° 30' E)4个季节的海洋调查资料,探讨了该水域小型水母(含水螅水母、管水母和栉水母)总丰度的空间分布特征及季节差异.结果显示,该海域共出现小型水母41种,其中水螅水母28种,管水螅11种,栉水母2种.主要优势种包括管水母大西洋五角水母(Muggiaea atlantica)、双生水母(Diphyes chamissonis)和气囊水母(Physophora hydrostatica)以及水螅水母四叶小舌水母(Liriope tetraphylla)、两手筐水母(Solmundella bitentaculata)和短柄和平水母(Eirene brevistylus),其中大西洋五角水母为冬、春季第一优势种,双生水母则为夏、秋季第一优势种.该水域小型水母总丰度呈明显季节差异,夏季丰度最高((337.33±55.68) 个/m²),春、秋季次之(分别为(142.09±67.71) 个/m²和(132.84±35.17) 个/m²),冬季最低((113.69±32.72)个/m²).水温是影响调查区小型水母总丰度季节变化的主要环境因子,小型水母丰度与表层温度显著正相关(P < 0.01).盐度是影响小型水母平面分布格局的主要环境因子,春季小型水母丰度与底层盐度正相关(P < 0.05),夏季与10 m层盐度正相关(P < 0.01),全年则是与10 m层盐度正相关(P < 0.01).此外,调查水域小型水母丰度与其饵料——小型桡足类亦存在显著正相关关系(P < 0.01).

摘要:金水河位于南水北调中线工程水源地的汉江上游,研究其污染物来源及分布规律对水源地水资源保护尤为重要.研究了不同水文季节金水河中悬浮颗粒物C和N稳定同位素值、水体硝酸盐与铵盐含量及其N稳定同位素特征.结果表明:金水河流域可溶性氮素与悬浮颗粒物的来源具有明显的空间性和季节性差异,并且流域内叶绿素浓度、水体浊度、悬浮物浓度都会对河流碳氮素稳定同位素值造成影响,主要体现在环境因子的变化制约着水体中硝化和反硝化生物对氮素的可利用性.结果显示:1) 水体中悬浮颗粒物的碳稳定同位素为-8.03‰-14.57‰,平均值为2.59‰;氮稳定同位素范围为-7.50‰-7.34‰,平均值为:4.33‰,表明悬浮颗粒物的来源主要为外源性土壤有机质与内源性水生植物残体的混合;2) 河流水体中铵盐与硝酸盐N稳定同位素范围分别为-5.86‰-17.20‰,平均值为5.02‰及-1.48‰-15.86‰,平均值为5.75‰;水体可溶性氮素主要来源为大气沉降、河流水生生物以及地表径流所带入的化肥农药等;3) 悬浮颗粒物含量不仅随着河流径流量的季节性变化而变化,还随着人为干扰强度的加强而呈递增的趋势,水体悬浮颗粒物含量最高达到(9.883±3.45)mg/L.而NH₄⁺及NO₃^-的浓度也呈现出相同的趋势,含量分别为0.07-0.45 mg/L,平均值为0.25 mg/L;0.08-0.44 mg/L,平均值为0.37 mg/L.稳定同位素测定为河流生态系统提供了一个整合时空氮素来源和转移循环过程的综合指标,揭示了环境因子对河流生态系统氮循环的影响过程与机制.

摘要:为研究历经三峡水库长期水淹的驯化后,不同海拔高程之间相同种源的甜根子草的生物量分配特征是否发生改变,进而探讨该物种对水淹胁迫表现出的适应性进化特征,试验于2008年初选育相同种源的甜根子草同龄幼苗栽植于三峡水库消落区甜根子草种植试验示范区,并考察了2012年、2013年不同海拔高程甜根子草植株的形态和生物量特征.试验共设置3个海拔高程,即水淹高程168、172m和不受水淹对照高程176m.试验结果表明:(1)较低高程的甜根子草植株较矮小细弱,168m高程的甜根子草植株主茎长和主茎基径显著低于对照176m高程(P < 0.05);平均节间长度随高程的降低而缩短;与之相反,主茎长/主茎基径随高程的降低而增大.(2)甜根子草的叶片厚度、叶片长/叶片宽、叶片长/叶鞘长均随海拔高程的降低而减小;与之相反,比叶面积随高程的降低而增大.(3)水淹前,甜根子草近端成熟节间的质量密度随高程的降低而增大;水淹后,其地上存活茎段基部成熟节间的质量密度在各高程之间无显著差异(P > 0.05).以上研究结果表明,甜根子草历经三峡水库长期水淹的驯化后,生物量分配特征在不同海拔高程之间发生了改变,表现出了相应的驯化特征.相较于高高程的甜根子草植株而言,低高程的植株生长缓慢,采取低株高下的高向生物量投资策略;对叶的物质投资大部分分配到叶面积的增加、叶鞘的伸长生长和叶片的直立生长上,以加强植株的光合生产.

摘要:选择广东省雷州市附城镇和珠海市淇澳岛沿海1年生无瓣海桑人工林,分别在林下混种乡土红树植物红海榄或木榄幼苗,对混交林和无瓣海桑纯林林地大型底栖动物群落进行比较,探讨无瓣海桑与乡土红树植物混交对林地大型底栖动物的影响.结果显示,混交林和无瓣海桑纯林之间大型底栖动物群落的优势种存在差异;相似性分析检验(One-Way ANOSIM)、等级聚类和非参数多变量标序结果均表明1年无瓣海桑+红海榄混交林、1年无瓣海桑+木榄混交林和1年无瓣海桑纯林之间大型底栖动物群落结构差异显著.研究还发现在无瓣海桑人工林林下混交红海榄或木榄这两种乡土红树植物,可提高林地底栖动物的生物量和物种多样性.BIOENV分析说明大型底栖动物分布与红海榄或木榄这两种混交的乡土树种的凋落物量密切相关,这进一步证实了混交乡土红树植物对林地底栖动物多样性和分布的影响.两个研究地实验结果均显示,在无瓣海桑林下种植木榄的效果要优于红海榄,表现在木榄的平均苗高、凋落物量、凋落物量占群落凋落物总量百分比和幼苗成活率均高于红海榄,其对提高林地大型底栖动物生物量和物种多样性的效果也明显优于红海榄.

摘要:景观连接度是研究景观结构和生态过程互馈关系的重要内容.在最小成本路径模拟中整合图论理论可有效辨识、评价斑块之间的潜在连接,近些年逐步应用于景观连接模拟、生态网络构建等研究中.理论上,模型的重要参数之一,生物体通过不同景观单元的阻力系数应根据观测与实验等实证研究获取,但大多数情况下简化为土地适宜性评价结合专家经验为土地利用/覆盖类型打分,存在一定主观性与不确定性.因此,设计了1个三因素(阻力赋值方式、景观粒度和景观整体破碎度)的析因实验,以SIMMAP2.0景观中性模型产生的8个模拟景观为对象,研究不同的景观格局下,阻力赋值方式对连接模拟的影响;探讨、总结经验赋值带来的不确定性.结果表明,这3个因素均对景观连接模拟产生显著影响,并存在一定交互作用;阻力赋值绝对大小不会对模拟产生影响;而赋值倾向性能够显著改变最小成本路径的空间位置,并且这种影响程度依赖于景观粒度大小,而与景观整体破碎度交互关系不显著.针对阻力赋值方式与景观结构特征交互作用下连接模拟的规律性变化,提出一些建议,以提高连接模拟的准确性.

摘要:荒漠草原区的植被对防治荒漠化、维护生态屏障具有决定性作用,宁夏盐池县作为其典型代表,近13年的植被变化深受气候变化和人类活动的综合影响.基于MODIS NDVI等数据,运用趋势分析、经验模态分解和空间叠置分析等方法,对盐池县2000-2012年的植被动态变化进行研究,结果表明:(1)2000-2012年盐池县NDVI在0.2-0.4之间呈波动上升趋势,上升幅度为0.078/10 a,上升趋势显著;总体来说,植被稳定性低,年际间波动或转换频繁、幅度大;(2)NDVI的波动分量与残余分量方差贡献率各占50%,且NDVI波动呈减弱趋势.促使NDVI波动的主控因子是年降水量,但其影响在减弱;(3)推动NDVI趋势性上升的主要因素是土地利用方式改善和类型变化,但土地利用方式改善对NDVI的贡献远远大于土地利用类型变化对NDVI的贡献.因此,荒漠草原区的生态改善应以保护为主,辅之以必要的生态重建,走以适度开发带动整体保护的道路.

摘要:2012-2013年选取原始阔叶红松林、人工林、天然次生林和灌丛草甸4 种典型植被生境,对小兴安岭凉水自然保护区的蝶类进行了系统研究.共捕获蝶类1438 头,分属7 科47 属76 种,4 种植被生境中蝶类群落优势类群均为蛱蝶科,不同生境蝶类群落相似性与生境植被类型密切相关.计算分析了4 种植被生境中蝶类多样性指数、物种丰富度、优势度指数、均匀度指数和种-多度关系,结果表明:3 种森林生境蝶类多样性大于灌丛草甸,原始阔叶红松林蝶类具有最高的多样性指数、较高的物种丰富度、均匀度指数以及最低的优势度指数,种-多度分布为对数正态分布,说明环境质量优越,最适合蝶类生存和繁衍;灌丛草甸蝶类的多样性指数、物种丰富度和均匀度指数均为最低,而优势度指数最高,种-多度分布为对数级数分布,反映植物群落结构较单一,适合各种蝶类生存和繁衍的资源不足;天然次生林蝶类多样性指数、物种丰富度高于人工林,均匀度小于人工林,但前者种-多度分布为对数级数模型,后者为对数正态模型,说明在封山育林状态下,对森林植被组成进行适当合理的干扰,有利于森林的健康发展.

摘要:湖南是白背飞虱(Sogatella furcifera(Horváth))南北往返的必经之路和主害区.明确白背飞虱前期(至5月20日)迁入种群的中小尺度虫源地和降落机制,对实现精细化异地预测至关重要.择出2012年湖南稻区白背飞虱前期迁入种群的上灯峰日,用新一代中尺度数值预报模式WRF(Weather Rsearch and Forecast)做三维轨迹分析,明确虫源地分布,并对其迁飞过程进行多因素的时空动态分析.结果表明:(1)2012年湘西白背飞虱迁入虫源主要来自越南北部、广西西南部,少量来自广西东南部与广东南部.湘东南、湘中迁入虫源主要来自广东南部、广西东南部,少部分来自海南.此外,每年4月下旬与5月上旬我国南部盛行西南气流,湘东南位置偏东,加之南岭山脉的阻挡,该区迁入峰次与迁入量较湘西较少.(2)低空急流为白背飞虱的北迁提供了运载气流,锋面气旋与切变线等天气尺度系统以及强烈上升气流带来的降水、低温屏障与下沉气流是湖南稻区白背飞虱集中迫降的3个直接因素;(3)白背飞虱前期迁入种群在湖南的主要落点基本沿湘西武陵山区至湘南雪峰山区一带以及"湘桂走廊"东端分布,地形是导致湘西降虫发生频率高、迁入量大的主要因素.由于山体阻塞与地面摩擦形成的小型垂直环流、夜间山风的作用及山谷间的峡谷风可导致白背飞虱的集中降落,较大的灯诱峰次主要位于谷地或者是山体的迎风坡.

摘要:为把握土壤温度对未来全球气候变暖的响应程度,评估气候变暖对亚热带森林土壤呼吸的影响,利用在哀牢山亚热带常绿阔叶林中设置的土壤增温和土壤呼吸人工控制实验2011-2013年的实测数据,通过分析,得到如下结果:环境温度的升高不会改变林内的近地层气温、土壤温度和土壤含水量的年变化和日变化规律;冬季和夜间增温效应大于夏季和昼间;增温会导致土壤含水量降低,雨季的效应大于干季;增温导致的升温效应和降低土壤水分效应具有一定的年变化,但是基本没有日变化;所设置的人工增温控制实验的年平均增温在2.0 ℃左右,所设置人工控制实验可以达到5 cm土壤增温2.0 ℃的设计要求,可为其后探讨土壤呼吸对温度升高的响应提供良好的基础保证.

摘要:为探讨锥栗树体结构与光能利用的关系,从而为栗园标准化管理及优质丰产栽培提供科学依据,以8年生华栗4号锥栗为试材,研究了锥栗不同树体结构的相对光照强度、光合作用及叶绿素荧光参数,阐述了不同树体结构对锥栗光合性能及产量的响应.研究结果表明:(1)3种锥栗树形(开心形、小冠疏层形及自然圆头形)树体的净光合速率日变化(P_n)呈双峰曲线型,峰值均出现在10:00,次峰值均在14:00,其中以开心形树体10:00的P_n最大,为9.97 μmol m^-2s^-1;(2)锥栗不同树体结构的光合参数差异显著,开心形锥栗树体叶片的最大光合速率和光饱和点显著高于其他处理,而光补偿点和暗呼吸速率显著低于小冠疏层形和对照处理,表明开心形树体的光合性能较强;(3)叶绿素荧光参数显示开心形锥栗树体电子传递速率(ETR)显著高于其它两种树形及对照;(4)锥栗不同树体结构光合性状与产量的相关分析表明单株产量与P_n、蒸腾速率(G_s)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F_o)、ETR及叶绿素含量呈极显著正相关.综上,开心形锥栗树体在光能利用效率方面优于自然圆头形和小冠疏层形,有利于锥栗增产.

摘要:在海南铜鼓岭山麓灌木林和季雨矮林固定大样地的基础上,通过收集凋落物,比较两林型的凋落物数量及其器官组成、凋落叶物种组成,探讨森林群落物种组成与凋落物组成的关系.结果表明:(1)两林型的凋落物总量及其器官组成不同,山麓灌木林(6.227 t/hm²)比季雨矮林的年凋落量大(5.636 t/hm²);凋落叶是凋落物的主要组成部分,能反映凋落物的凋落情况.(2)山麓灌木林凋落物优势种和主要物种为贡甲、林仔竹、橄树等15个物种,凋落叶总量占77.72%;季雨矮林的凋落物优势种和主要物种为方枝蒲桃、肖蒲桃、贡甲等17个物种,凋落叶总量占71.84%;山麓灌木林中凋落物优势种和主要物种的叶凋落量与其组成物种的株数、总断面积、树冠面积极显著正相关,而季雨矮林的凋落物优势种和主要物种的叶凋落量与其组成物种的株数极显著正相关.山麓灌木林中两者的Jaccard 相似性系数为20%,季雨矮林为25.93%,两林型的群落物种组成与凋落叶物种组成不一致,热带森林群落优势种不一定是凋落物优势种.

摘要:华南地区高温季节从6月持续到10月,田间杂草危害严重,当前高温季节田间杂草群落发生格局相关的研究资料积累不足.因此,在广州高温季节于标准化菜田通过田间杂草调查、小区控草试验和室内土壤培养,研究了杂草群落发生规律和菜田不同清园和土壤处理控草措施对田间杂草群落短期防效和后续影响.结果表明,试验田休耕50 d后,田间杂草群落中禾草类杂草种类较少但发生量明显占优,阔叶类杂草种类较多而危害总体较轻,莎草类杂草种类较少,发生量与阔叶草相当;牛筋草(Eleusine indica)呈现明显的单优势,光头稗(Echinochloa colona)、千金子(Leptochloa chinensis)、碎米莎草(Cyperus iria)、草龙(Ludwigia hyssopifolia)等的盖度也较高.休耕后取田间土壤在不同温度条件下培养的结果亦表明,高温促进禾草类杂草的出苗和幼苗生长(尤其是40 ℃/35 ℃),而15 ℃恒温培养14 d几乎仅有阔叶类杂草出苗.不同控草措施处理的田间试验结果表明,百草枯处理(900 g a.i./hm²)后阔叶类杂草总盖度上升的趋势被扭转为禾草类杂草持续占优势;喷施百草枯并铲草处理30 d后杂草盖度即恢复至60%以上,而配合喷施丁草胺(1350 g a.i./hm²)、乙草胺(750 g a.i./hm²)、精异丙甲草胺(750 g a.i./hm²)或二甲戊灵(600 g a.i./hm²)进行土壤处理30 d后可使杂草盖度与仅喷施百草枯处理分别下降72.9%、84.6%、83.9%和77.5%;土壤处理前配合浅翻耕可明显提升控草效果.典范对应分析(CCA)结果表明,控草处理70d后,百草枯、铲草和翻耕处理均对试验田间杂草群落结构具有显著影响(P < 0.01),田间各主要杂草在CCA排序图中明显分为两个类群:1)光头稗、牛筋草、千金子、马唐(Digitaria sanguinalis)、水虱草(Fimbristylis miliacea)和三头水蜈蚣(Kyllinga triceps);2)草龙、胜红蓟(Ageratum conyzoides)、鳢肠(Eclipta prostrata)、马齿苋(Portulaca oleracea)等阔叶类杂草和碎米莎草.

摘要:针对关中地区土壤连续单一耕作存在的主要问题,进行了土壤轮耕效应研究.2009年至2012年在关中一年两熟区采用连续4a旋耕(RT)、翻耕-免耕-翻耕-免耕(PNT)和深松-免耕-深松-免耕(SNT)3种耕作处理,对土壤容重、紧实度及小麦根系生长进行了研究.结果表明,与试验前相比,夏玉米收获后(2013年10月)两种轮耕处理显著(P < 0.05)降低了0-10、10-20 cm土壤容重,旋耕处理在0-10 cm处差异不显著,而10-20 cm土壤容重显著增大;与旋耕处理相比,两种轮耕处理0-10、10-20 cm土壤容重在第4季冬小麦整个生育期内变异系数较小,土壤紧实度较低,且改善效果在冬小麦生育中后期10-20 cm土层体现更为显著;旋耕处理0-10、10-20 cm土壤紧实度与含水量均呈显著负相关,相关系数分别为-0.89、-0.85,两种轮耕处理相关性不显著;0-40 cm土层根重密度和根系活力表现为:两种轮耕处理>连年旋耕.可见,长期旋耕后进行轮耕(免耕与翻耕、深松)有利于改善土壤物理状况,促进作物根系生长.

摘要:以采自川西马尔康林区的岷江冷杉(Abies faxoniana)和岷江柏(Cupressus chengiana)树轮为研究对象,对树轮指数与气候要素进行相关分析,研究1995年升温突变前后该区主要针叶树种的树轮响应变化.结果显示:1955-1994年时段,高、中海拔岷江冷杉径向生长对温度正响应,年轮指数呈缓慢的上升趋势,低海拔岷江柏受温度影响不大,年轮指数上升较快;1995-2012年时段,随着温度升高,3样点树木年轮指数并未上升,甚至呈下降趋势,表现出"响应分异现象".对月气候要素的响应,树种间存在差异:高海拔岷江冷杉在前一时段主要表现为与冬季温度的正相关,后一阶段则转变为与4月温度的显著负相关及与4月份降水的显著正相关,受到显著的4月干旱胁迫影响;中海拔岷江冷杉后一时段温度敏感性消失,5月干旱胁迫加剧;低海拔岷江柏主要受降水影响,后一时段4月份干旱胁迫加剧.升温突变后,川西马尔康林区岷江冷杉和岷江柏均表现出"响应分异现象",在今后的气候重建及碳循环模拟中应加以考虑.

摘要:基于丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌孢子形态学的鉴定,对沿不同海拔(4584、4628、4744、4880、4956 m)梯度采集的高寒草原建群植物根际土壤样品进行了分析.结果表明,高寒草原AM真菌属、种构成均较简单,Acaulospora、Claroideoglomus、Funneliformis、Glomus属见于各海拔梯度,海拔4744 m地带未见Pacispora属,海拔4744、4956 m地带无Scutellospora属分布,Rhizophagus属仅见于海拔4584 m地带.随海拔上升,AM真菌种数、物种丰度均呈显著下降;海拔4584-4880 m范围Shannon-Weiner 指数(H)无显著差异,但在最高海拔时显著下降;优势种种数及所占比例与海拔梯度则呈显著正相关(Funneliformis geosporum、Claroideoglomus claroideum为不同海拔梯度优势种);沿海拔梯度,孢子密度基本呈单峰分布格局,峰值出现在海拔4744 m地带;海拔梯度对菌根侵染效应影响显著,菌根侵染率、侵染强度和丛枝丰度随海拔上升均呈显著下降趋势;不同海拔梯度高寒草原AM真菌群落相似度(Sorensen相似性系数0.821- 0.969)较高,并在总体上表现出随海拔梯度增大而降低的趋势.土壤pH值、有效磷、有机碳、海拔对AM真菌的群落分布均产生显著影响,尤以海拔的影响最为显著.研究结果对预测高寒草原微生物的作用与影响,以及高寒草原环境对全球变化的响应等提供了理论依据.

摘要:通过3a(2008-2010年)的藏北高寒草地喷灌试验,研究了不同喷灌量对草地群落生产力和物种多样性的影响.结果表明,丰水年灌溉对藏北高寒草地的影响较小;而在相对干旱年份灌溉对高寒草地生产力和物种多样性影响显著.喷灌条件下高寒草地生物量显著提高,最高增幅出现在高水(GS)样地中,达到116%.喷灌明显促进物种重要值提高,其中灌木和阔叶杂草比例增加趋势更为明显.不同喷灌条件下优势物种相对重要值均有不同程度的降低,高水处理降低幅度最大.物种多样性方面,喷灌措施能够明显促进高寒草地Simpson指数和Shannon-weiner指数增加(P < 0.05),E. Pielou均匀度指数无显著变化(P > 0.05).Shannon-weiner指数与生物量之间存在显著正相关关系(P < 0.05).未来降水增多的气候条件可以减少干旱对高寒草地带来的负面影响,有利于提高草地生产力和维持草地物种多样性,促进高寒草地畜牧业健康发展.

摘要:在树轮年代学领域,ARSTAN是去趋势处理和建立年表方面应用最为广泛的程序,而新兴的R语言dplR扩展包实现了ARSTAN的主要功能,且具有源代码公开、扩展性强等优点,是传统程序的良好补充.使用贺兰山青海云杉(Picea Crassifolia)树轮宽度数据,分析了ARSTAN和dplR进行树轮年代学分析所得结果的差异.结果显示,两种程序计算平均敏感度和一阶自相关系数的平均误差为0.005-0.008,但具有确定的转换关系;两种程序如果使用同种方法去趋势,拟合曲线的参数相近,建立标准年表的平均误差为0.002;拟合自回归模型时差异较大,其中时域上表现为差值年表起始30a内差异显著,在频域上表现为dplR的差值年表保留的低频信息较少;年表统计量计算和公共区间分析中,不同程序计算样本总体代表性和信噪比的差异较大.分析表明,两程序在拟合生长趋势和自回归模型时存在算法上的较大差异,同时年表统计量和公共区间各指标的算法也不尽一致,但存在较为确定的转换关系.对开展不同来源数据的整合分析提出了建议,应明确不同研究中树轮数据的处理过程,在条件允许时使用同一程序或算法重新处理数据,确保结果的可比性.

摘要:了解森林土壤有机碳 (SOC)的深度分布模式对正确估算森林碳储量,充分发挥森林碳汇功能,减缓全球气候变化有着重要意义.选取寒温带针叶林、温带落叶林、亚热带针阔混交林、热带常绿阔叶林等4类森林生物群系,建立SOC深度分布数据库,构建SOC质量密度的深度分布模型;使用Nash-Sutcliffe效率系数 (E)、误差百分比 (PE)、决定系数 (R²) 等统计参量评定模型的模拟效果;利用构建的深度分布模型外推更深层SOC密度.研究结果表明:(1) 本文所构建的森林SOC深度分布模型模拟值与观测值较为吻合,Nash-Sutcliffe效率E、误差百分比PE和决定系数R²平均为0.74、6.95%、0.88 (P < 0.05),模型模拟能力较高 (E > 0.6),模拟误差值低于可接受的临界值 (PE < ±15%),说明构建的模型可以对该地区森林SOC密度值进行估算;(2) 寒温带针叶林0-20 cm层SOC质量密度较高,热带常绿阔叶林较低;20 cm以下则是寒温带针叶林较低,热带常绿阔叶林较高,热带常绿阔叶林具有更深层的SOC分布;用0-100 cm深度的SOC来表征区域SOC储量时结果偏低.若考虑0-200 cm深度,0-100 cm深度SOC值平均偏低约21.8%,在热带地区这种偏低趋势可能更加突出,误差可能更大.(3) 模型对表层SOC密度有偏低预测趋势,对深层SOC密度预测值可能偏高;作为一个森林SOC深度分布模拟工具,模型可以在有限区域条件下估算不同深度SOC密度值.

摘要:利用浙江省江山市80个公益林固定小班监测数据,基于生态位理论、种间联结、CCA排序方法对研究区内群落优势种种间关系及其与环境的关系进行研究.结果表明:江山市公益林群落中杉木、檵木、紫萁分别在乔木、灌木、草本层中占优势地位;石栎与青冈、隔药柃与山苍子、蕨与海金沙的生态位重叠指数值分别在乔、灌、草本层中最大;而CCA协变量矩阵偏典范对应分析说明物种分布主要受海拔、坡度、坡向(光照强度)以及腐殖质厚度的影响,总体上可以对89.44%的环境因子进行解释.并且还表明,生态位宽度较大的物种其生态位重叠值较大,并在CCA排序图物种集中区分布.反之,生态位重叠较小,在CCA排序图中将偏离物种集中区;除此之外,在CCA排序图上,物种间的距离与其生态位重叠值的大小及种间联结均有密切的关联,若未存在显著的联结性,随物种间的生态位重叠值越高,其在CCA排序上的距离越近,若存在显著联结性,则正相关缩小距离,负相关拉大距离.

摘要:选择了北京市环境PM_2.5浓度不同的两个采样点的毛白杨(Populus tomentosa Carr.)作为研究对象,利用环境扫描电镜及X-射线能谱仪对杨树叶片表面滞留的PM_2.5颗粒进行了观察、统计和成分分析,并研究了叶片气孔对环境颗粒物污染的适应性变化.结果表明:夏秋两季西直门叶片样品上下表面的PM_2.5数量均多于森林公园样品,这说明环境PM_2.5浓度是影响叶片表面滞留颗粒物数量的主要原因;其中叶片上表面是滞留PM_2.5颗粒的主要区域.森林公园样品中PM_2.5颗粒性质比较单一,硅铝酸盐颗粒和石英颗粒占很大比例,二者的主要来源均为天然源,如土壤扬尘、矿物颗粒等;而西直门采样点叶片样品滞留的PM_2.5颗粒的元素组成更为复杂,其中50%以上的硅铝酸盐颗粒检测出了明显的铜、钾、氯、钠等元素的谱峰,其来源主要是工业排放;西直门样品PM_2.5的含硫量高于森林公园样品,且夏季明显高于秋季.研究还发现有少数PM_2.5颗粒进入了毛白杨叶片的气孔,而且不同污染程度下气孔的形态特征存在差异.与森林公园毛白杨叶片的气孔相比,西直门处的毛白杨叶片气孔的长度、宽度、面积和气孔密度均较小,说明较高的PM_2.5污染程度对毛白杨叶片的形态发育有一定影响.研究结果可以为揭示植物叶片阻滞、吸收大气颗粒污染物的机制、合理选择和优化城市绿化树种从而改善空气质量提供一定的科学理论依据.

摘要:以中国西南喀斯特峰丛洼地为研究区域,用标准木法和收获法对人工林、次生林、原生林3个不同类型森林的6个代表性群落的生物量、营养元素生物循环量及循环特征进行了研究.结果表明:(1)不同类型森林群落乔木各器官的养分含量大小顺序为:叶 > 枝 > 根 > 干,林下植被层和凋落物层的养分含量比较高,其含量普遍高于乔木层各组分,仅次于乔木叶片;各组分中营养元素以K、Ca最高,P、Mg最低;(2)3种类型森林间乔木层的养分积累量总规律表现为原生林(4540.30 kg/hm²) > 次生林(2107.09 kg/hm²) > 人工林(719.51 kg/hm²),分别占林分养分积累量的88.30%、79.57%和62.60%;(3)3种类型森林生态系统养分总贮量相差不大,均主要集中在土壤层,在各层分配格局有所差异;营养元素的年吸收量和年归还量均为次生林>原生林 > 人工林,年吸收量分别为:418.80、271.17和148.79 kg hm ^-2 a^-1;年归还量分别为:182.98、111.43和43.37 kg hm ^-2 a^-1;(4)不同类型森林养分利用系数总规律为人工林(0.35) > 次生林(0.20) > 原生林(0.10);循环系数则相反,为原生林(0.48) > 次生林(0.46)>人工林(0.30);而周转时间为原生林(37.32)>人工林(18.63) > 次生林(13.93).喀斯特峰丛洼地土层薄,养分贮存能力差,森林养分循环能力相对较弱,沿着强、中、弱干扰递减梯度, 3种类型森林养分利用效率和循环能力呈增长趋势.

摘要:为了研究中南丘陵区林-稻系统镉的迁移规律,2012年5月下旬至9月上旬(中稻稻季)在湘北汩罗市桃林林场选择两种类型的林-稻复合生态系统针对降水、地表径流、山塘水、稻田水及其中镉含量用收支平衡法进行了原位动态研究.结果表明,(1)以降水形式从区域外输入的镉是湘北地域地表系统主要的外来镉源,镉的输入主要集中在稻季的早期;(2)镉以雨水形式输入丘陵林-稻系统后,53%被林地截留,7.5%累积于山塘,11.6%存留于稻田,其余28.9%以稻田水和稻草、谷粒的形式输出林-稻系统;(3)不同林-稻系统比较,混-稻系统对外源镉的固持功能最强,松-稻系统其次,对照系统最弱,其原因在于各系统间岗地森林郁闭度存在差异,郁闭度大能增强岗地对镉的固持能力;(4)在岗地截留镉能力较弱的情况下,山塘能够减缓系统镉的迁移强度;(5)岗地输入山塘水中的大分子有机物能加强镉在稻田中累积.综上所述,林-稻系统镉的累积与雨水常年输入镉有关,系统内岗地森林郁闭度、与有机物输出相关的森林类型影响镉在系统中的迁移和分配.

摘要:地处长江上游的四川盆地亚热带常绿阔叶林具有典型雨热同季的气候特点,季节性干湿交替可能显著影响凋落物分解,但迄今缺乏相应的报道.因此,采用凋落物分解袋法,研究了常绿阔叶林区最具代表性的马尾松(Pinus massoniana)、柳杉(Cryptomeria fortunei)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、香樟(Cinnamomum camphora)、红椿(Toona ciliata)、麻栎(Quercus acutissima)等6种凋落叶在第1年不同雨热季节的分解特征.结果表明,经历1a的分解,6种凋落叶质量残留率大小顺序依次为: 红椿(27.90%) < 柳杉(41.39%) < 杉木(48.93%) < 麻栎(49.62%) < 马尾松(68.82%) < 香樟(72.23%),6种凋落叶在不同干湿季节质量损失差异显著(P < 0.05).阔叶树种在旱季(MRS、SRS和WRS)的质量损失显著高于针叶树种.雨季(ERS和LRS)对6种凋落叶质量损失的贡献率(69.73%-89.68%)均明显大于旱季(10.32%-30.27%).6种凋落叶在不同时期中质量损失速率差异显著(P < 0.05),且6种凋落叶在雨季的质量损失速率明显高于旱季.相关分析结果表明,凋落叶质量损失及其速率均与降雨量和温度呈极显著(P < 0.01)正相关关系.凋落叶质量损失与初始C、木质素含量及C/N、木质素/N极显著(P < 0.01)负相关,与N含量极显著(P < 0.01)正相关.这些结果表明亚热带地区森林凋落物分解的质量损失主要发生在雨季,雨季温湿度的改变可显著影响凋落物分解过程.

摘要:通过对宁夏荒漠草原6种地带性优势物种长芒草、蒙古冰草、甘草、牛心朴子、黑沙蒿和苦豆子植物根际与非根际土壤养分和微生物量分布特征进行研究,探讨不同植物根际养分的富集的相关性和差异性.研究结果表明:6种植物根际土壤养分和微生物量均表现出明显的富集效应,根际富集率大小依次为菊科(黑沙蒿) > 豆科(苦豆子、甘草) > 禾本科(长芒草、蒙古冰草) > 萝藦科(牛心朴子);全磷(TP)在根际和非根际中无显著差异(P > 0.05),其它土壤养分及理化指标在根际中均表现出显著富集(P < 0.05),土壤养分中以有机碳(SOC)的富集作用最为明显;土壤有效态养分较全量养分对植物根际微小的变化响应更为灵敏;不同荒漠植物根际与非根际SOC与全氮(TN)呈极显著线性关系(P < 0. 01),TN与碱解氮之间呈极显著线性关系(P < 0.01),TP与有效磷(AP)没有显著的相关性(P > 0.05).荒漠植物土壤有效养分在根际存在一定的富集,灌木和豆科植物的根际效应的大于禾本科植物,它们通过降低根际pH值可以提高根际养分,有利于在脆弱环境下对土壤养分的有效利用.

摘要:对黄土塬区不同土地利用方式下2012年3-10月7龄果园(挂果初期)、17龄果园(盛果期)、小麦地、玉米地土壤水文状况进行分析,结果显示,0-600 cm试验土层7龄果园土壤贮水量最高,其次为玉米地、小麦地,17龄果园最低,且不同土地利用方式下贮水量随着降水量的变化而上下波动,但其变化滞后于降水.不同土地利用方式均表现为随土壤深度增加土壤含水量变异程度减弱的特征,且其土壤剖面的水分含量变化存在季节变异.农田和7龄果园中不存在土壤干燥化现象,而17龄果园土壤剖面存在较厚的干燥化土层,其分布深度为320-600 cm.不同的土地利用方式的土壤水分的消耗和补充深度有较大差异,17龄果园消耗深度为500 cm,补充深度为200 cm;7龄果园、玉米地和小麦地消耗深度分别为200、300 cm和300 cm,且补充深度均超过了测定的土壤深度,大于600 cm.

摘要:土壤水稳定同位素组成的时空变化反映了区域降水与前期水分的混合及蒸散发过程.2013年7-9月对鄱阳湖湿地保护区3个断面不同土地覆盖下0-2 m剖面土壤水进行分层采样,以及采集修水和赣江的河水,测定其氢、氧稳定同位素,分析土壤水稳定同位素沿土壤剖面的变化规律、土壤水运动机制及其主要补给来源.研究结果表明,鄱阳湖采样区3个断面土壤水同位素δ¹⁸O值变化范围-10.63‰-1.17‰,其中7月份的土壤水δ¹⁸O均值最小,8、9月份土壤水δ¹⁸O均值相对较大.表层(0-60 cm)土壤水同位素富集可能因为蒸发作用,深层土壤水同位素组成变化因降水入渗与前期水分混合作用.不同土地覆盖表层土壤水同位素变化较大,随着深度的增加,同位素变化减少.从水分溯源上,断面一的土壤水同位素组成主要受降水的影响,断面二的土壤水同位素组成主要受赣江和降水的影响,而断面三则主要受鄱阳湖水体和降水的影响.研究结果可为鄱阳湖区域地下水资源的评价提供参考.