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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2015, 35(6):1647-1659. DOI: 10.5846/stxb201305211128 CSTR:
摘要:足迹研究是当前生态经济学和可持续发展领域的热点与前沿课题。探讨了足迹类指标的内涵,将其定义为一类评估人类资源消费和废弃物排放等活动环境影响的指标;介绍了生态足迹、碳足迹、水足迹、能源足迹、化学足迹、氮足迹和生物多样性足迹7类典型足迹指标的概念与研究进展;在此基础上提出了普适性的足迹家族概念,总结了足迹家族的选择性、开放性、系统性和不确定性特征,并根据足迹类指标的一般运算流程构建了足迹家族的理论框架;基于大量文献成果系统比较了生态足迹、碳足迹和水足迹3类关键足迹的特征差异,提出了在足迹家族层面增强指标兼容性的措施;通过逐一测试各关键足迹与27项环境问题的相关程度,从决策相关性的角度初步探索了该足迹家族的整合模式;展望了未来足迹(家族)研究的重点方向。
2015, 35(6):1660-1671. DOI: 10.5846/stxb201303010325 CSTR:
摘要:禾草内生真菌在宿主植物的茎叶等地上组织中普遍存在,不仅能够提高禾草对生物与非生物逆境的抗性,而且能够对周围环境中的不同微生物类群产生影响。主要总结了禾草Neotyphodium/Epichloë内生真菌对病原真菌、丛枝菌根真菌和土壤微生物的影响及其作用机理。发现禾草内生真菌普遍存在对病原真菌的抑制作用,而对丛枝菌根真菌存在不对称的竞争作用,且因种类而异。禾草内生真菌对土壤微生物群落的作用则会随着土壤类型和时间等外界因素发生变化。禾草内生真菌对不同类群微生物的影响机制主要包括:通过生态位竞争、抑菌物质分泌、诱导抗病性等对病原真菌造成影响;通过根系化学物质释放、营养元素调节、侵染条件差异等对丛枝菌根真菌造成影响;通过根际沉积物和凋落物等对土壤微生物群落造成影响。禾草内生真菌产生的生物碱能提高宿主植物对包括昆虫在内草食动物采食的抗性,影响病原菌的侵入、定殖和扩展;根组织分泌物中包含次生代谢产物能够抑制菌根真菌、土传病原真菌及其它土壤微生物的侵染与群落组成;也可能通过次生代谢物影响禾草的其它抗性。因此,禾草内生真菌在植物-微生物系统中的作用应该给予更多的关注和深入研究。
2015, 35(6):1672-1678. DOI: 10.5846/stxb201306041317 CSTR:
摘要:本文采用改良的冲洗法,比较了内蒙古高原西部荒漠区锦鸡儿属(Caragana) 4 种优势植物—柠条锦鸡儿(C. korshinsk)、狭叶锦鸡儿(C. stenophylla)、垫状锦鸡儿(C. tibetica)和荒漠锦鸡儿(C. roborovoskyi)的水力结构日变化和季节变化,目的是了解4种锦鸡儿属植物对荒漠区环境的适应性及其差异。研究发现:4种锦鸡儿属植物的比导率、叶比导率均为早晚高、中午低的单谷日变化曲线;三个季节相比较,夏季的比导率、叶比导率最大;胡伯尔值春季>夏季>秋季。三个季节比导水率日平均值、夏季和秋季的叶比导率、三个季节的胡伯尔值都表现为:柠条锦鸡儿>荒漠锦鸡儿>狭叶锦鸡儿>垫状锦鸡儿;三个季节比导水率日变幅和春季叶比导率表现为:柠条锦鸡儿>荒漠锦鸡儿>垫状锦鸡儿>狭叶锦鸡儿。4个种比导水率日平均值的季节变幅相似。这些结果表明:(1)荒漠区锦鸡儿属植物的水力结构限制了水分运输,使其避免了中午的高蒸腾。(2)荒漠区锦鸡儿属植物通过较高的水分运输效率及较好的叶供水效率适应夏季的高温和强辐射,维持水分平衡;锦鸡儿属植物胡伯尔值的季节变化保证了其在春、夏季快速生长期有较好的水分供应。(3)较高的比导率、叶比导率和胡伯尔值导致了柠条锦鸡儿良好的水分供应和高蒸腾速率,进而导致了柠条锦鸡儿较快的生长速度,这说明柠条锦鸡儿对荒漠环境的适应性好于其它三个种;柠条锦鸡儿的输水效率高,但易发生严重的空穴和栓塞。
2015, 35(6):1679-1687. DOI: 10.5846/stxb201403170466 CSTR:
摘要:林木因对资源竞争而产生分化,从而影响林木的异速生长方程和生物量分配,但其影响程度还不清楚。采用林木相对直径法将38株兴安落叶松(Larix gmelinii)样木在林分中的分化等级分为优势木、中等木和被压木,量化林木分化对林木异速生长方程和生物量分配的影响。结果显示:生物量组分异速生长方程多以胸径(DBH)为自变量为好,但以枝下高处的树干直径为自变量估测其枝、叶生物量时更精确。在一定的胸径范围内,同一胸径下不同林木分化等级的地下部分各组分生物量没有显著差异(P > 0.05),但优势木分配更多的生物量给枝和叶,中等木比优势木分配更多的生物量给树干,中等木比被压木分配更多的生物量给地上部分,而且被压木和中等木的树高显著高于优势木。除根茎生物量之外,不同林木分化等级的生物量组分(包括枝、叶、树干和根系)的相对分配比例无显著差异(P > 0.05),根冠比保持相对稳定。这些结果表明,主要由竞争而引起的林木分化改变了兴安落叶松地上生物量组分的异速生长和分配,但其相对分配格局较为保守。
2015, 35(6):1688-1695. DOI: 10.5846/stxb201307281967 CSTR:
摘要:根系构型决定了植物植株固定和资源吸收等很多重要功能,并通过资源的分配确定了植物的根冠比和净初级生产力。对黄河三角洲贝壳堤岛3种优势灌木柽柳、酸枣和杠柳的根系构型进行了研究,并验证了植物根系分支直径的尖细速率和根系分支前后的比例。结果表明:3种植物的根系构型不同,酸枣和杠柳根系主要分布在浅表层,水平根幅与垂直根幅的比值较大,而柽柳的垂直根深所占比例最大;杠柳和酸枣的拓扑指数分别为0.85和0.96,趋向于1,近似于鱼尾形分支,而柽柳的拓扑指数为0.65,接近于叉状分支。平均连接长度以酸枣最大,杠柳次之,柽柳最小。随连接长度增加,酸枣根系相比其他两种植物的尖细速率趋向于平缓。此外,3种植物的分支前后直径都符合Leonardo da Vinci法则。总之,根据根系构型,黄河三角洲贝壳堤岛3种灌木植物可以划分为2类,一类是以根系地表分布,扩大根幅,鱼尾形分支觅养的酸枣和杠柳,另一类则是根系深扎,充分利用地下资源的柽柳,体现了2种不同的生境适应对策。
2015, 35(6):1696-1705. DOI: 10.5846/stxb201306051356 CSTR:
摘要:在天气变化频繁的春季选择了几种典型天气观测了油松、女贞、珊瑚树和三叶草叶面滞尘动态变化及其与气象因子和空气中颗粒物浓度的关系。研究表明:(1)供试物种的叶面滞尘量(g/m2)由大到小依次为油松(4.57-5.45),珊瑚树(2.23-5.85),女贞(2.14-4.27)和三叶草(0.12-0.38);(2)油松和三叶草叶面滞尘量无明显变化,而天气状况对女贞和珊瑚树叶面滞尘影响明显;(3)连续2d(17.1、14.8 mm)的降雨后,女贞和珊瑚树叶面滞尘量降低了50%以上;极大风速对女贞和珊瑚树叶面滞尘量的影响均呈现先升高后降低,在极大风速为14 m/s时达到峰值;相对湿度大于80%时,女贞和珊瑚树叶面滞尘量明显降低;空气中高浓度的颗粒物可使女贞和珊瑚树叶面滞尘在4-5 d达到饱和。
2015, 35(6):1706-1712. DOI: 10.5846/stxb201305311251 CSTR:
摘要:运用人工授粉、补充无机营养、去叶处理以及疏花处理研究了华北驼绒藜自然种群花粉和资源有效性对结实的影响,并进一步探讨了该植物的选择性败育现象和繁殖对策。结果表明:花粉来源而不是花粉数量对华北驼绒藜结实存在显著影响;同枝授粉结籽率和结实率均低于自然授粉,异株授粉则显著高于同枝授粉和自然授粉;异株授粉种子千粒重显著高于自然授粉和同株异枝授粉,极显著高于同枝授粉。华北驼绒藜结实存在资源限制,补充施肥提高了单枝开花数和结籽率。随摘除叶片数量的增加,结籽率明显降低,摘除叶片处理与对照之间均形成显著差异,摘除1/2叶、3/4叶以及去全叶处理使种子千粒重显著低于对照。人工疏花实验表明华北驼绒藜存在选择性败育现象。华北驼绒藜可根据花粉和资源的可利用性来调整性分配、授粉方式和结实以获得最大适合度,具有复杂的繁殖对策,表现出较好的环境适应性。
2015, 35(6):1713-1726. DOI: 10.5846/stxb201305301247 CSTR:
摘要:为深入阐明区域红树林空间演变机理,需对红树林斑块数量和面积在不同因子驱动下通过不同途径发生的变化量进行准确计量。提出了在GIS平台支持下的通过空间叠置分析方法进行斑块数量和面积变化量计量的两种方法—精确计量法和整体计量法。首先将前后两期通过遥感图像提取的红树林斑块分布图、遥感图像进行叠合,采用视觉信息叠合方法,将全部斑块划分为众多具有相同主要驱动因子和变化途径的分析单元;若前后期遥感图像能够精确配准,采用精确计量法计量:通过线与多边形叠置方法,用前期斑块的线状图对后斑块的面状图、后期斑块的线状图对前斑块的面状图分别进行切割,每个分析单元得到多个亚斑块,逐一确定每个亚斑块的驱动因子、变化途径,据此统计每个分析单元中斑块数量和面积在不同因子驱动下通过不同途径发生的变化量;若前后期遥感图像难以精确配准,采用整体计量法计量:对于每个分析单元,根据斑块恢复的难易程度、面积和斑块数量变化量的大小,确定其主要驱动因子和主要变化途径,该分析单元前、后期斑块数量和面积之差即为其在监测期间由该因子驱动通过该途径发生的斑块数量和面积变化量。尽管整体计量法对红树林空间演变机制分析的结果与精确计量法存在一定差异,但也属于定量分析范畴,都能深刻阐明红树林空间演变机制,能够全面、准确地反映了区域红树林斑块数量和面积在监测期内增加、减少的动态过程。
李寅龙 , 红梅 , 白文明 , 韩国栋 , 王海明 , 周萌
2015, 35(6):1727-1733. DOI: 10.5846/stxb201305301231 CSTR:
摘要:在自然条件下,采用自动CO2通量系统(Li-8100, Li-COR, Lincoln, NE, USA)野外测定短花针茅(Stipa breviflora)草原土壤呼吸速率,并通过回归方程分析不同水分梯度和氮素添加与土壤呼吸速率间的关系。结果表明:(1)短花针茅草原整个生长季,增雨显著提高土壤呼吸速率(P < 0.05),土壤呼吸速率峰值出现在温度适中,土壤含水量最大的时期(8月初)。(2)从整个生长季来看,相同降雨量下,氮素添加对土壤呼吸速率增加有抑制作用,但在降雨较少的时(5月末到6月中旬,0月份),氮素添加对土壤呼吸速率有较少的促进作用。(3)土壤含水量和土壤呼吸速率的函数模型中一元二次函数模型明显优于线性、指数等模型。一元二次模型能更好地说明土壤呼吸速率的实际变化。
赵从举 , 吴喆滢 , 康慕谊 , 范文斌 , 林智 , 卓志清
2015, 35(6):1734-1742. DOI: 10.5846/stxb201305301229 CSTR:
摘要:在海南西部儋州林场选取空间相邻、自然环境相似、不同林龄与连栽代次的桉树林样地和椰树林对照样地,通过2010-2012年连续3a定点取样,研究桉树林土壤水分变化特征及其对林龄的响应,分析桉树林种植对林地土壤水分的影响。结果表明:(1)1-4月土壤含水量持续减少,5-6月波动较大,7-10月增加到年内极大值,11-12月降低,但处于年内较高水平。(2)短伐桉树林(二代5年桉树林、三代1年桉树林、三代4年桉树林)、20a桉树林以及10a椰树林5个样地的月均土壤含水量存在显著或极显著差异。二代5年桉树林与三代1年桉树林之间以及20a桉树林与10a椰树林之间的土壤含水量差异均不显著;其余各林地之间土壤含水量差异显著或极显著。(3)随着土壤深度增加,短伐桉树林与20a桉树林、10a椰树林之间的土壤含水量差异增大。表层0-30 cm短伐桉树林年均土壤含水量为6.08%,20a桉树林为7.53%,10a椰树林为6.93%;80 cm以下则分别为8.10%、11.72%和11.95%。与10a椰树林、20a桉树林相比,短伐桉树林对土壤深层水分有较大负面影响。(4)短伐桉树林、20a桉树林和10a椰树林土壤含水量的变异系数由表层到深层逐渐递减,其中林龄较大的短伐桉树林变异系数较大,且变异系数较大的土层也较深厚。与20a桉树林、10a椰树林相比,林龄较大的短伐桉树林对深层土壤水分的消耗较多。(5)连栽代次愈多,林龄越大,土壤含水量愈少;采伐之后1a桉树林的土壤含水量明显增加,有利于桉树后期生长。
2015, 35(6):1743-1751. DOI: 10.5846/stxb201305291222 CSTR:
摘要:选择我国重要的经济作物之一茶树(Camellia sinensis L.)为研究对象,考察了茶树根细胞壁中不同多糖组分在吸附铅(Pb)过程中的作用差异以及与其发生交互作用的主要功能团。结果表明,在茶树根细胞壁吸附Pb过程中,绝大多数的Pb(68.42%)是吸附在纤维素以及木质素上;其次是果胶(20%)、半纤维素2类(5.26%);半纤维素1类的贡献可以忽略不计。同时,通过细胞壁不同组分吸附Pb前后的傅立叶红外光谱表征结果得出,在吸附Pb的过程中,果胶中起作用的功能团主要有羟基、羧基;半纤维素1类中起作用的功能团主要是羧基;半纤维素2类中起作用的功能团主要为羟基。
于洋 , 贾志清 , 朱雅娟 , 刘艳书 , 刘海涛 , 李清雪
2015, 35(6):1752-1760. DOI: 10.5846/stxb201305271202 CSTR:
摘要:植被恢复是改善脆弱生态系统的有效方式。长期的植被恢复能够提高沙地生态系统的服务功能。以青海共和高寒沙地不同林龄乌柳(Salix cheilophila)防护林生态系统为研究对象,研究植被恢复过程中植被碳库与土壤碳库的动态变化,探讨乌柳防护林生态系统的碳汇功能。结果表明:随林龄增加,乌柳各组分碳浓度变化规律并不显著(P > 0.05),而碳贮量显著增加(P < 0.05),且不同林龄乌柳各组分碳库的分配比例不同,树干碳贮量占林分碳贮量的百分比最高。各林龄(6、11、16、21a)乌柳林碳贮量分别为4.95、9.93、14.67 t/hm2和21.99 t/hm2。土壤碳库随植被恢复时间的增加而增加,各林龄土壤碳库(0-200cm)分别为9.54、13.03、17.18和19.05 t/hm2。较之6、11a土壤碳库增加26.78%,16a较之11a提高24.16%,21a较16a提高9.82%。地被物层(植被残体)固碳量分别为0.27、0.29、0.33、0.43 t/hm2。不同林龄乌柳林生态系统碳库分别为14.76、23.25、32.18 t/hm2和41.48 t/hm2。各林龄乌柳植被层碳库分别占该林龄总碳库的33.54%、42.71%、45.59%和53.01%,土壤碳库分别占该林龄总碳库的64.63%、56.04%、53.39%和45.93%,而地被物层分别占该林龄总碳库的1.83%、1.25%、1.03%和1.03%。较之恢复前的,各林龄碳库依次增加57.05%、36.52%、27.75%和22.42%。植被恢复各阶段年净碳累积速率分别为1.41、1.70、1.79、1.86 tC hm-2 a-1。乌柳防护林生态系统具有"碳汇"功能。
2015, 35(6):1761-1768. DOI: 10.5846/stxb201305261192 CSTR:
摘要:以雷公山自然保护区常绿落叶阔叶混交林为研究对象,对其碳素含量、碳密度及分配特征进行了研究。结果表明:生态系统碳素含量表现为乔木层(418.58 g/kg) > 灌木层(387.26 g/kg) > 草本层(382.80 g/kg) > 枯落物层(378.11 g/kg) > 土壤层(31.48 g/kg),差异极显著(P < 0.01),乔木不同器官表现为干 > 根 > 叶 > 枝,差异不显著(P > 0.05),灌、草层均表现为地上 > 地下,土壤碳素含量随土层深度的增加而减少;生态系统碳密度为234.68 t/hm2,表现为土壤层(170.00 t/hm2) > 乔木层(57.02 t/hm2) > 枯枝落叶层(5.48 t/hm2) > 灌木层(1.81 t/hm2) > 草本层(0.37 t/hm2),分别占生态系统碳密度的72.44%、24.30%、2.34%、0.77%和0.16%;植被层碳密度为58.79 t/hm2,占了生态系统碳密度的25.09%;乔木层各器官以树干的碳密度最高,占了乔木层碳密度52.43%;灌木层、草本层地上部分碳密度分别是地下部分的2.85倍1.64倍;土壤表层(0-20 cm)碳密度为70.40 t/hm2,显著高于其它各层(P < 0.001),占了土壤(0-80 cm)碳密度的41.41%,有很强的表聚性,因此,防止地表的水土流失,可有效保持土壤对碳的吸存。
邓长春 , 蒋先敏 , 刘洋 , 张健 , 陈亚梅 , 和润莲
2015, 35(6):1769-1778. DOI: 10.5846/stxb201305231155 CSTR:
摘要:凋落物分解是维持生态系统生产力、养分循环、土壤有机质形成的关键生态过程。高山林线交错带是陆地生态系统中对气候变化响应的敏感区域。季节变化和海拔梯度上的植被类型差异可能会影响该区域凋落物的分解,进而对高山生态系统的碳氮循环产生重要影响。采用凋落物分解袋的方法,研究了川西高山林线交错带优势种高山杜鹃(Rhododendron lapponicum)凋落叶在雪被期和生长季的分解特征。结果显示:(1)季节变化和植被类型对高山杜鹃凋落物的分解均具有显著影响(P < 0.05),凋落叶的质量损失主要发生在生长季且在高山林线最大,暗针叶林中雪被期的质量损失略高于生长季,但差异不显著;(2)林线交错带上高山杜鹃凋落叶分解缓慢,一年干物质失重率为9.62%,拟合分解系数k为0.145;(3)高山杜鹃凋落叶的质量变化主要体现在纤维素降解显著且集中在雪被期,木质素无明显降解,在高山林线上C/N、C/P、木质素/N变化幅度较小且C、N、P的释放表现得稳定而持续。结果表明,季节性雪被对林线交错带内高山杜鹃分解的影响不仅局限在雪被期内,雪被融化期间频繁的冻融作用和雪融水淋洗作用可能会促进高山杜鹃凋落物在生长季初期的分解。总的来看,在气候变暖的情景下,雪被的缩减、生长季的延长和高山杜鹃群落的扩张可能加速高山林线交错带高山杜鹃凋落物的分解。
张晓曦 , 刘增文 , 朱博超 , 邴塬皓 , 于齐 , Luc Nhu Trung
2015, 35(6):1779-1787. DOI: 10.5846/stxb201305201116 CSTR:
摘要:纯林长期生长或多代连栽必然会导致土壤腐殖质含量和构成发生异化,探究这种异化特征及其与土壤其他性质的关系可以为纯林管理或混交改造提供科学依据。通过对半干旱黄土丘陵区南泥湾林场8种典型纯林土壤腐殖质及其他性质进行系统检测,结果表明:(1)侧柏林土壤腐殖质含量最高(34.61 g/kg),腐殖化程度和稳定性一般;白榆和白桦林土壤的腐殖质含量中等(19.69-23.58 g/kg)、腐殖化程度和稳定性最佳;茶条槭和小叶杨林土壤的腐殖质含量(20.59-22.53 g/kg)和构成均为中等水平;油松、沙棘和刺槐林土壤的腐殖质质量较低(11.77-13.81 g/kg),且腐殖化程度较低,稳定性相对最差;(2)与胡敏酸含量存在显著相互促进作用(P < 0.05)的土壤性质为CEC、N、微生物量和蛋白酶活性(相关系数0.769-0.926,下同),存在显著相互抑制作用的为有效Cu(-0.793);与富啡酸存在显著相互促进作用的为N、CEC、微生物量、蔗糖酶和磷酸酶活性(0.836-0.955),存在显著相互抑制作用的为有效Cu(-0.822);与胡敏素存在显著相互促进作用的为N、CEC、微生物量、磷酸酶活性和有效Zn(0.766-0.951),存在显著相互抑制作用的为脱氢酶活性(-0.784)。(3)腐殖质构成与其他性质的相关性均不显著(P > 0.05),其中相对有利于提高胡敏酸/腐殖酸含量之比的土壤性质为蛋白酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性,而不利的是脱氢酶活性;相对有利于提高胡敏酸/富啡酸含量之比的为速效K、CEC和脲酶活性,而不利的是脱氢酶活性。(4)总体而言土壤腐殖质含量较之腐殖质构成与其他性质之间具有更大的相关性;向土壤增施N肥可以促进腐殖质的形成,增加K肥则有利于腐殖质构成的改善,而通过混交改造或增加林下植被是促进纯林土壤腐殖质化过程和解决土壤退化的根本措施。
张英虎 , 牛健植 , 朱蔚利 , 韩旖旎 , 杜晓晴 , 陈上杰
2015, 35(6):1788-1797. DOI: 10.5846/stxb201305151079 CSTR:
摘要:土壤水和溶质运移是土壤学和环境科学研究的难点和热点,优先流是一种常见的土壤溶质运移形式,绕过土壤基质而优先运移至地下水源,造成土壤养分的流失和水质的恶化。林木根系是土壤层的重要部分,其结构形态影响着优先流过程,为量化林木根系结构对土壤优先流的影响,以首都圈森林生态系统鹫峰定位监测站为研究区域,利用野外染色示踪与室内分析相结合的方法,定量分析根长密度和根系生物量在优先流区和基质流区的变化。结果表明:1)随着土层深度的增加,根长密度表现为减小的趋势,对径级d < 1 mm,1 < d < 3 mm和3 < d < 5 mm根系而言,根长密度在优先流区大于基质流区发生概率分别为66.7%,88.9%和83.3%;2)根系d < 1 mm对优先流贡献度最大,均值为94.8%,1 < d < 3 mm和3 < d < 5 mm根系对优先流贡献度较小,均值分别为4.3%和0.9%;3)研究点根系生物量进行统计,66.7%优先流区根系生物量大于基质流区根系生物量。开展根系对优先流的影响研究,有助于探明土壤水分运移规律,分析地表地下水质恶化根源,为生态环境安全提供理论指导和技术支持。
2015, 35(6):1798-1806. DOI: 10.5846/stxb201305090996 CSTR:
摘要:在秦岭中段南坡油松林分布较为广泛的不同区域,采用典型取样的方法设置油松林标准地50块。通过样地调查和室内分析,对本区油松林生态系统植被层、枯落物层及土壤层有机碳密度进行了研究与估算,分析了油松林生态系统各层次的有机碳密度在不同立地因子下的分布规律。结果表明:秦岭中段南坡油松林生态系统总有机碳密度为150.12 t/hm2,其中土壤碳分库的碳密度占油松林生态系统总碳密度的56.74%,是构成油松林生态系统碳的主体组成部分。植被层碳密度为62.29 t/hm2,占油松林生态系统总碳密度的41.49%,高于我国森林生态系统植被碳密度平均值,且仍有较大的固碳潜力。枯落物层碳密度为2.66 t/hm2,占油松林生态系统总碳密度的1.77%。在植被碳分库中,乔木层碳密度是其主体构成部分,为61.22 t/hm2,占植被层碳密度的98.30%;灌木层、草本层碳密度及其所占植被层碳密度的比例分别为:0.65 t/hm2(1.04%)、0.41 t/hm2(0.66%)。碳在乔木不同器官中的分配大小顺序为:树干(55.82%)、树枝(21.25%)、树根(10.28%)、树叶(7.35%)、树皮(5.30%)。灌木层碳密度和草本层碳密度受地形因子影响不显著。随海拔的升高,乔木层碳密度呈先增后减的变化趋势,在海拔1500-1700 m处达到最大值,枯落物层碳密度、土壤层碳密度及总碳密度变化不显著;随着坡度的增大,油松林生态系统枯落物层碳密度、土壤层碳密度及总碳密度显著减小,乔木层碳密度呈先增后减的变化趋势,在坡度为26-35°范围达到最大值;下坡位土壤层碳密度高于中坡位和上坡位,而中坡位乔木层碳密度和生态系统总碳密度高于下坡位和上坡位,枯落物层碳密度受坡位影响不明显;阳坡乔木层碳密度大于阴坡,枯落物层碳密度、土壤层碳密度及总碳密度受坡向影响不明显。
2015, 35(6):1807-1819. DOI: 10.5846/stxb201305231154 CSTR:
摘要:探讨生防放线菌菌剂与腐植酸钾配施对丹参生长及其根域微生态的影响。以常规移栽处理为对照,研究小区试验中放线菌菌剂与腐植酸钾不同配施比例下对丹参生长、产量及抗根结线虫侵染的影响;并采用稀释平皿涂抹法测定丹参根区土壤、根表土壤、根外土壤及根系中细菌(B)、真菌(F)与放线菌(A)的数量,同时对优势细菌、真菌和放线菌进行了分子生物学鉴定,研究放线菌菌剂与腐植酸钾配施处理下丹参根域微生态变化。研究结果表明:①配施能增强菌剂对丹参的促生效果。菌剂与腐植酸钾配施T20处理丹参出苗率较对照提高8.7%,收获时的死亡率较对照减少39.0%;茎叶鲜质量、根鲜质量、单株根鲜质量、根干质量以及单株根干质量分别较对照增加6.1%、28.6%、11.1%、36.3%以及9.0%。②可以调整丹参植株根域土壤微生态平衡,降低有害微生物数量,增加有益微生物数量,改善微生物区系。在丹参根表土壤中,菌剂与腐植酸钾配施处理B/A值较对照降低78.4%,A/F值较对照增加95.0%。在丹参根系内,菌剂与腐植酸钾配施处理细菌数量较对照增加195.0%,未检测到真菌和放线菌存在。③在放线菌处理丹参根区、根表土壤中,有6株优势菌可能对丹参生长及抗病有益:3株优势细菌分别为硝基愈疮木胶节杆菌(Arthrobacter nitroguajacolicus)、放射型根瘤菌(Rhizobium radiobacter)和弗雷德里克斯堡假单胞菌(Pseudomonas frederiksbergensis);3株优势放线菌分别为淀粉酶产色链霉菌(Streptomyces diastatochromogenes)、砖红链霉菌(S. lateritius)和卡伍尔链霉菌(S. cavourensis)。有2株优势菌疑为有害微生物:优势细菌为耐寒短杆菌(Brevibacterium frigoritolerans),优势放线菌为肿痂链霉菌(S. turgidiscabies)。这2种菌对其他作物的有害作用已有报道。④对丹参根结线虫侵染有强烈抑制作用,可使田间根结线虫侵染率降低49.3%。生防放线菌与腐植酸钾配施处理后能明显促进丹参生长,提高丹参产量及抗病虫能力,调节丹参根域微生态平衡。
2015, 35(6):1820-1828. DOI: 10.5846/stxb201306031290 CSTR:
摘要:田间试验研究了种植密度和不同时期根修剪对黄土旱塬冬小麦(Triticum aestivum L.)根系时空分布、土壤水分利用以及产量的影响。供试材料为该地区广泛种植的冬小麦品种长武135。试验设定4个密度处理:SR1、SR2、SR3和SR4,分别为180、225、280和340株/m2,其中SR2为常规密度;以及4个根修剪处理:CK(不剪根处理)、W(越冬期根修剪)、S(返青期根修剪)和B(越冬期根修剪+返青期根修剪)。研究结果表明,冬小麦返青期、孕穗期和花期根系总干重随种植密度的增加而增加。根修剪处理显著降低了各生育期冬小麦根系总干重,不同处理间排序为CK > W > S > B。种植密度和根修剪对冬小麦根系总长度的影响与根系总干重类似,各处理间根系总干重和根系总长度的差异主要来自于0-20 cm表土层。冬小麦表土层(0-20 cm)中的根干重密度(DRWD)和根长密度(RLD)都随种植密度的提高而增加。根修剪降低了返青期、孕穗期和花期冬小麦DRWD和RLD在0-20 cm表土层中的分布,但增加了花期60-100 cm深土层中的DRWD和RLD。整个生育期土壤水分消耗随种植密度增加而增加,而根修剪显著减少土壤水分的消耗。冬小麦的产量和水分利用效率随着种植密度增加而显著提高。根修剪处理显著增加了冬小麦的产量,且W处理的产量最高,同时根修剪也显著提高了冬小麦的水分利用效率。由此可见,越冬期根修剪(W)可以最大程度提高冬小麦产量。考虑到经济效益,建议旱地雨养农业区在较高的密度下进行越冬期根修剪处理,从而达到生产上高产高效的目的。
2015, 35(6):1829-1836. DOI: 10.5846/stxb201305291225 CSTR:
摘要:为了研究湿度梯度对根系向水性反应的影响,采用Takahashi and Scott 于1993年创建的方法,设置以下3个试验:1)向水性诱导物不同倾斜角试验;2)根系距向水性诱导物不同距离试验;3)根尖距底部饱和K2CO3溶液不同距离试验。同时,还研究了根长和根系延伸速率对根系向水性弯曲的影响。结果表明,用饱和K2CO3溶液控制湿度时根系的向水性弯曲度明显大于纯水。随着诱导物倾斜角的增大,向水性弯曲增强。与距诱导物3 mm和6 mm相比,根系直接接触诱导物时表现出最大的向水性反应。与根尖距底部盐溶液6 cm相比,相距4 cm时向水性弯曲度增大,这些与根尖周围的湿度梯度增大有关。当根长为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 cm时,短根比长根表现出更大的向水性反应,这可能与其较慢的延伸速率为根系对湿度梯度的反应提供了更充足的时间有关。为了验证这个假说,用相同长度的根系、通过控制不同温度进行试验,结果表明根系的向水性弯曲随温度升高而降低。可见,玉米初生根的向水性反应受环境和根系发育阶段两方面影响。当根系相距诱导物较近、根系周围的湿度梯度较大时,根系向水性反应更强。而且,具有较小延伸速率根系的向水性反应更大。考虑到干旱条件下根系伸长慢、且土壤中湿度梯度大,因而可以认为干旱条件下根系的向水性生长在玉米吸收水分中有重要作用。同时,对根系向水性诱导方法的优化有助于其生理机制的进一步研究。
马梅 , 刘冉 , 郑春芳 , 刘伟成 , 尹晓明 , 刘金隆 , 王长海 , 郑青松
2015, 35(6):1837-1844. DOI: 10.5846/stxb201305231157 CSTR:
摘要:为了探讨油菜素内酯对植物耐盐性的调控,以甘蓝型油菜"南盐油1号"为试验材料,研究了外源24-表油菜素内酯(24-EBL)对100、200 mmol/L NaCl胁迫下油菜幼苗干重(DW)、相对含水量(RWC)、渗透调节能力(OAA)、叶片气体交换参数、气孔限制值(Ls)等的调节效应,还测定了不同器官的Na+、K+、Cl- 含量,并计算各器官的K+/Na+ 和SK,Na。结果表明: (1)在不同浓度的盐胁迫下,油菜幼苗DW显著下降,胁迫下外源喷施10-12、10-10、10-8、10-6 mol/L 24-EBL作用下,油菜植株干重均不同程度的上升,且植株干重都在10-10 mol/L 24-EBL(EBL2)处理下达到最大值,分别比100、200 mmol/L NaCl胁迫下增加29%和20%。与对照相比,非盐胁迫下外源喷施10-12、10-10、10-8、10-6 mol/L 24-EBL,油菜幼苗植株干重与对照相比均无显著变化。(2)不同NaCl浓度胁迫下,油菜叶片的RWC显著下降,外施EBL2可显著提高油菜叶片的RWC和OAA。(3)不同浓度NaCl胁迫下,油菜幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度 (Ci)和蒸腾速率(Tr)均不同程度下降,而Ls显著上升,而外喷EBL2可不同程度的提高Pn、Gs、Ci、Tr,降低Ls。(4)与对照相比,NaCl胁迫下油菜幼苗叶片、叶柄和根的Na+和Cl-含量均显著上升,NaCl浓度愈高,Na+和Cl-含量上升愈显著。 而K+含量均下降,外源EBL2可显著降低幼苗各器官的Na+和Cl-含量,对幼苗叶片K+含量没有影响,但提高了叶柄和根中的K+ 含量。上述表明,合适浓度的24-EBL外喷可明显提高油菜的耐盐水平,且不同浓度NaCl胁迫下,最适24-EBL浓度均为10-10mol/L。主要是因为外源喷施24-EBL能显著改善离子稳态和渗透调节能力,从而改善盐胁迫下油菜幼苗的光合作用、水分状况,提高其耐盐性。而24-EBL对盐处理下油菜植株气孔限制的显著改善是其促进其光合、水分利用的重要原因,也是其对100 mmol/L NaCl处理的油菜生长调控效果优于200 mmol/L NaCl处理的重要原因之一。结果还显示,在叶片中,24-EBL外施可通过排Na+和Cl- 来维持植株离子稳态,而对K+ 影响不大;在根、茎中可通过排Na+、排Cl-、吸K+ 维持稳态。
2015, 35(6):1845-1851. DOI: 10.5846/stxb201305211135 CSTR:
摘要:利用植物分泌的化感物质进行藻类控制已成为国内外生态环境领域研究的热点之一。首次探讨了岩兰草油的抑藻效应,建立了岩兰草油对铜绿微囊藻和斜生栅藻两种藻共培养时抑制作用的数学模型,采用GC-MS分析方法对岩兰草油中主要成分进行了鉴定。结果表明:岩兰草油对铜绿微囊藻和斜生栅藻在单独和共培养状态下均有良好的抑制作用,对单独培养的铜绿微囊藻和斜生栅藻抑制作用的EC50分别为0.20和0.30 mL/L,说明岩兰草油对蓝藻(铜绿微囊藻)的抑制效果明显好于对绿藻(斜生栅藻)。岩兰草油的主要成分为具有良好抑藻作用的倍半萜类物质,而所建立的岩兰草油对两藻共培养状态下抑制作用的数学模型可以求出在任何时间节点上铜绿微囊藻和斜生栅藻的种群密度以及要达到抑藻最佳状态的岩兰草油浓度。该研究对水华藻类的控制有较重要的理论与应用价值。
邓培雁 , 张婉 , 王旭涛 , 曾宝强 , 刘翔 , 刘威
2015, 35(6):1852-1861. DOI: 10.5846/stxb201305201124 CSTR:
摘要:运用相关分析(CA),典型对应分析(CCA),加权平均分析(WA)研究了影响东江流域附生硅藻的主要水质因子及对应的最适生态范围。CA显示,13项水质指标中溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)、氨氮(NH4-N)、亚硝氮(NO2-N)、氯化物(Cl)、五日生化需氧量(BOD5)、磷酸盐(PO4-P)与其它指标间的相关性较强(P < 0.05),其余指标间相关性较低(P < 0.05)。以相关性较弱的pH、电导率(Cond.)、硅酸盐(SiO2)、总磷(TP)、总氮(TN)、硝氮(NO3-N)、化学需氧量(CODKMnO4)进行CCA分析,排序显示影响附生硅藻的水质因子依次为Cond.、NO3-N、CODKMnO4、TP、TN,对应的生态最适范围分别为39.20-642.00μs/cm、0.46-2.77mg/L、1.0-5.5mg/L、0.02-0.64mg/L、0.48-3.43mg/L。研究表明,Cond、NO3-N、CODKMnO4、TP、TN是影响东江附生硅藻分布的主要水质因子,Cyclostephanos invisitatus、Gomphonema olivaceum、Nitzschia acicularis、N. capitellata、N. intermedia可以指示东江较高的电导率,Aulacoseira ambigua、A. lirata、Cyclotella meneghiniana、Cyclostephanos invisitatus、Eunotia minor、Nitzschia acicularis、N. Clausii、Pinnularia subcapitata是东江TN、TP污染的指示种。Nitzschia acicularis对TN、TP的耐受性最高,Navicula eidrigiana对TN、TP敏感性最强。
官天培 , 葛宝明 , 谌利民 , 游章强 , 唐中海 , 刘昊 , 宋延龄
2015, 35(6):1862-1868. DOI: 10.5846/stxb201403040372 CSTR:
摘要:野生动物倾向回到或留在一个特定范围或者与原有区域完全重叠的行为被称为栖息地忠诚。利用GPS无线电颈圈对5只四川羚牛的家域及家域的季节和年度忠诚度进行了研究和分析(2006-2009年)。结果显示:四川羚牛年均家域面积为(MCP/FKE)(15.01±2.92)km2/(9.02±1.85) km2,但个体间及年际波动较大;季节间家域面积差异显著, 个体家域的季节变化体现出较一致的变化模式,最大季节家域主要集中于春季和夏季。年际间季节家域忠诚度最高的是秋季和夏季,冬季家域年际忠诚度最低,春季家域忠诚度也相对较低。单因素方差分析显示季节间质心距离总体差异不显著,与家域重叠算法获得的忠诚度结论基本一致。
2015, 35(6):1869-1881. DOI: 10.5846/stxb201305221141 CSTR:
摘要:为了解中国狼不同地理种群遗传多样性及系统发育情况,从中国境内狼的主要分布区青海、新疆、内蒙古和吉林4个地区采集样品,用分子生物学技术手段成功地获得44个个体线粒体DNA控制区第一高变区(HVR Ⅰ)序列和40个线粒体Cyt b部分序列。线粒体控制区HVR Ⅰ共检测到51个变异位点,位点变异率为8.76%;线粒体Cyt b部分序列发现31个变异位点,位点变异率为5.33%,未见插入及缺失现象,变异类型全部为碱基置换。共定义了16个线粒体HVR Ⅰ单倍型,其中吉林与内蒙种群存在共享单倍型,估计这两地间种群亲缘关系较近。4个地理种群中新疆种群拥有较高的遗传多样性(0.94)。中国狼种群总体平均核苷酸多态性为2.27%,与世界其他国家地区相比,中国狼种群拥有相对较高的遗传多样性。通过线粒体HVR Ⅰ单倍型构建的系统进化树可以看出,中国狼在进化上分为2大支,其中位于青藏高原的青海种群独立为一支,推测其可能长期作为独立种群进化。基于青海种群与新疆,内蒙种群的线粒体Cyt b遗传距离,推测中国狼2个世系可能在更新世冰川时期青藏高原受地质作用急速隆起后出现分歧,分歧时间大约在1.1 MY前。
2015, 35(6):1882-1890. DOI: 10.5846/stxb201305241171 CSTR:
摘要:温带地区小型哺乳动物经常面临着食物资源的波动。食物对动物的免疫功能具有重要影响。将19只成年雄性黑线仓鼠(Cricetulus barabensis)随机分为自由取食组(n=9)和限食组(n=10)。注射植物血球凝集素(PHA)来测定细胞介导的免疫反应,用匙孔血蓝蛋白(KLH)免疫动物,然后测定抗KLH抗体的浓度以反映其体液免疫功能。旨在检验食物限制是否会抑制黑线仓鼠的细胞免疫和体液免疫功能。结果发现,与对照组相比,限食组黑线仓鼠具有较低的体重、体脂、脾脏鲜重、血清瘦素水平、免疫球蛋白IgG和IgM浓度。而限食对胸腺鲜重、白细胞数、皮质酮水平以及PHA反应没有显著影响。结果表明黑线仓鼠免疫系统的不同成分对限食反应存在差异,在食物资源短缺时,黑线仓鼠防御细胞外病原体的能力降低,从而导致生存能力的下降。
杨道德 , 邓娇 , 周先雁 , 张志强 , 晏玉莹 , 张鸿 , 何玉邦 , 王伟 , 李俊生
2015, 35(6):1891-1898. DOI: 10.5846/stxb201403260563 CSTR:
摘要:建立自然保护区是对生物多样性及其生境最直接、最有效的保护措施,构建一套科学、完整的国家级自然保护区保护成效评估指标体系,对促进国家级自然保护区的有效管理和宏观决策具有重要的意义。截止2014年3月,我国已建立407个国家级自然保护区,其中野生动物类型105个。尽管国家已投入大量的人力、物力和财力,但目前仍不清楚这些国家级自然保护区的保护成效如何,故很有必要对国家级自然保护区保护成效开展评估。基于保护目标物种,以10a为时间尺度,采用集成分析法、专家咨询法和示范研究法,率先构建了我国候鸟类型国家级自然保护区(第一保护对象为候鸟的野生动物类型国家级自然保护区)保护成效评估框架和指标体系,并用层次分析法(AHP)法对指标进行赋分。评估框架包含1个目标层、2个系统层(生态有效性评估,分值占60%;管理有效性评估,分值占40%)、9个因素层、36个指标层,另增加人为影响赋分区(-12分-+8分)。其中,生态有效性评估包含代表性、适宜性、稀有性、多样性、完整性共5个因素层及15个指标层;管理有效性评估包含管理对象、管理行动、管理保障、管理效果共4个因素层及21个指标层。为进一步验证与完善评估指标体系的科学性和可操作性,我们以青海湖国家级自然保护区和湖南东洞庭湖国家级自然保护区为案例进行了研究。结果表明:该评估指标体系具有良好的科学性和可操作性。近10年,青海湖国家级自然保护区在针对保护目标物种种群动态与生境的科研监测、宣传教育、野外巡护、社区共管方面的保护成效较好,但快速发展的生态旅游对候鸟的活动造成了一定的影响,建议加强生态旅游管理;湖南东洞庭湖国家级自然保护区在针对候鸟的宣传教育、野外巡护方面的保护成效较好,但土地管理权属的混乱使候鸟的生境遭到一定的破坏,建议进一步争取土地所有权和落实管理权,并通过发展生态旅游来提高当地居民收入,达到减少人为影响与恢复候鸟生境的目的。
2015, 35(6):1899-1909. DOI: 10.5846/stxb201305090993 CSTR:
摘要:揭示我国草地螟在长时间序列上的年度间变化规律,探明轻发年份特点和研究意义,阐释气候变化背景对草地螟发生的影响方式。分析了1949-2012年我国草地螟发生面积的时间序列和轻重年份差异,利用2006-2012年北方主发区每年各代次各虫态发生期出现时间、有效持续时间和发生县点数等数据分析了轻发年份的时空分布特征。在1951-2012年可追溯的时间序列上,研究了北方草地螟主发区(169个具有连续气象资料的发生站点)年平均气温、1月月平均气温、6-8月累计降雨量等气候背景变化趋势与草地螟年度发生动态的相关性。结果表明:(1)在62年的长时间序列上,我国草地螟轻发年份频次多于重发年份;(2)轻发年份的总体特征是发生期迟、发生盛期短、发生区域少;(3)大尺度气象条件变化是引起草地螟年度发生动态波动的重要因素,与1951-2012年年度发生面积进行相关分析发现,年平均气温和1月份月平均气温与草地螟发生面积呈显著正相关关系,6-8月累计降雨量与发生面积呈显著负相关关系。分析指出,轻发年份是草地螟种群长期消长动态中不可忽视的环节,对轻发年份的研究是揭示其年度发生变化规律的重要途径;在长时间序列的分析方法上,可采用年度发生(幼虫)面积作为判断轻重年份发生程度的主要量化指标;利用草地螟发生区多点大尺度气象数据,与年度发生面积进行相关性分析,可作为阐释气候背景影响草地螟长期发生趋势的方法之一。
2015, 35(6):1910-1916. DOI: 10.5846/stxb201305161083 CSTR:
摘要:研究利用20 个微卫星标记对菲律宾蛤仔斑马蛤F2代家系107 个个体进行遗传多样性分析,并对标记位点与生长相关性状进行分析。在20 个微卫星位点共检测到41 个等位基因,各位点等位基因数为2-3 个,等位基因片段大小为109-430 bp,平均等位基因数为2.05 个。平均有效等位基因数为1.71个,观测杂合度平均值为0.504,期望杂合度的平均值为0.431,平均多态信息含量为0.324。经卡方检验,3 个位点SSR11,SSR164和SSR213的基因型分布显著偏离了孟德尔定律(P < 0.01)。运用SPSS 20.0对20 个微卫星位点与菲律宾蛤仔斑马蛤家系生长性状的相关性(壳长、壳宽、壳高和体重)进行连锁显著性检验。结果表明,SSR9位点与壳高存在显著的相关关系(P < 0.05),SSR135和SSR164位点与壳宽呈显著相关(P < 0.05),SSR142位点与体重呈显著性相关(P < 0.05)。研究结果可为菲律宾蛤仔的分子标记辅助选育提供参考。
2015, 35(6):1917-1928. DOI: 10.5846/stxb201305311254 CSTR:
摘要:2011年4月对南黄海大型底栖动物进行定量采样调查,获得大型底栖动物105种,筛选获得优势种20种,隶属3门3纲17科。南黄海大型底栖动物优势种以运动、有颌、表层沉积物取食者相对丰度较高,占27.6%。对选取的20个优势种以Shannon-Wiener指数为基础进行了生态位宽度测定,以Pianka 重叠指数为基础进行了生态位重叠值分析,以平均边缘指数(OMI)和耐受指数(TOI)为基础分析了物种生态位与环境之间的相互关系。结果表明:南黄海大型底栖动物群落优势种生态位宽度变化范围为1.24-2.15,生态位宽度值较高的有薄索足蛤、蜈蚣欧努菲虫、掌鳃索沙蚕、浅水萨氏真蛇尾、黄海刺梳鳞虫和寡节甘吻沙蚕;优势种OMI指数变化范围为0.23-4.95,OMI指数值较高的有拟特须虫和细弱吻沙蚕;优势种耐受指数值变化范围为0.13-3.85,值较高的有深钩毛虫、寡鳃齿吻沙蚕和黄海刺梳鳞虫;优势种生态位之间的重叠值不均一,在0-0.95之间,长叶尖索沙蚕和掌鳃索沙蚕生态位重叠值较高,为0.95;平均边缘指数分析随机置换显著性检验表明:水深、水温、盐度、沉积物粒径、沉积物总有机碳和总氮与长吻沙蚕、细弱吻沙蚕、背蚓虫、角海蛹和浅水萨氏真蛇尾生态位之间的相互关系较显著(P < 0.05)。对群落优势种进行聚类和多维度排序分析,结果表明20个物种可分为广布种、典型生境种和特化种,主坐标分析反映了优势种在不同资源位点的分布状况,支持聚类和排序的结果。研究表明,优势种生态位的宽度、优势种之间的重叠值与物种摄食功能类群、生活型、资源位上的分布、物种数量及生境状况密切相关,反映了大型底栖动物群落中各物种对生境资源的不同利用能力。
蔡建堤 , 陈方平 , 吴建绍 , 刘勇 , 沈长春 , 马超 , 吴立峰
2015, 35(6):1929-1937. DOI: 10.5846/stxb201403280581 CSTR:
摘要:渔场重心是表征渔场位置的重要参数,准确掌握渔场重心,对判断鱼类洄游路线、确定中心渔场、表征鱼群分布特征和变化规律具有重要意义。渔场重心计算采用的是固定物体重心计算方法,然而运动的鱼类和固定物体有着本质的区别。因此,由固定物体重心计算的渔场重心能否体现鱼群分布特征,值得深入研究。渔场重心信度是用于度量由固定物体重心计算的渔场重心表征鱼群分布特征的能力,体现渔场重心的可信程度,而渔场重心修正是为了提升渔场重心表征鱼群分布特征的能力,提高渔场重心信度,以准确掌握渔场重心。以闽南-台湾浅滩渔场二长棘鲷(Parargrops edita Tanaka)为例,采用渔场重心、几何中心和单位捕捞努力量渔获量(Catch Per Unit Effort,CPUE)为参数,首次建立了渔场重心信度测算及渔场重心修正理论和方法,分析了渔场重心信度,研究了渔场重心修正方法和渔场重心的分布特征,旨在从更精细地水平上掌握二长棘鲷渔场重心,为生态智慧在渔业资源开发和管理的应用提供可靠的数据支持。结果表明:(1)二长棘鲷渔场重心信度各月变化在0.12-1.00,平均值0.67,均方差0.31,各月渔场重心可信度波动较大,12月份和2月份渔场重心信度最大为1.00,鱼群对称和均匀分布于渔场重心,渔场重心可信度最高,3-8月份渔场重心信度低于0.70,鱼群在渔场重心周围的对称性和均匀度差,渔场重心可信度差,其中3月份渔场重心信度最小为0.12;(2)渔场重心信度不仅反映了渔场重心可信程度,还体现了鱼群在渔场重心周围的分布特征,可作为研究鱼群分布特征的重要参数,渔场重心信度低于0.70,渔场重心需要修正;(3)渔区修正系数用于判别鱼群所在渔区是否排除,通过去除渔区修正系数小于0.5的鱼群,能保留85%以上的鱼群数量,提高渔场重心信度0.70以上;(4)修改后的渔场重心变化规律较显著,4-5月份,幼鱼群体重心向西迁移,6-7月份,索饵群体重心向东北方向移动,8月份,索饵群体重心开始往南迁移,9-11月份,越冬群体重心逐渐向南移动,12月份,生殖群体重心继续往南迁移,1-3月份生殖群体主要集中在305渔区(119°15'E,23°15'N)附近进行生殖活动,鱼群少有迁移。
2015, 35(6):1938-1946. DOI: 10.5846/stxb201305241165 CSTR:
摘要:为了研究适应条件对鲑科鱼类幼鱼续航游泳能力的影响,在(16.0±0.2)℃和8 mg/L溶解氧条件下,以续航时间作为评定游泳能力的关键指标,通过适应时间、适应流速、加速时间以及测试流速对细鳞鲑幼鱼的续航游泳时间的影响进行了研究, 试验采用4因素8水平的均匀设计方案。结果表明,最大适应流速应控制在1-1.5 BL/s为宜,相应的最佳适应时间应为1 h,在合理条件下适应流速和适应时间对续航游泳能力的影响可忽略不计;加速时间只在大流速条件下(> 0.5 m/s)对续航时间有极显著影响,其他情况的影响可以忽略不计;尽管长时间适应环境更有利于鱼类身体机能的充分调整,但适应时间仍建议控制在1-2 h以内,且受试鱼类要经过试验前的适应能力筛选;测试流速建议控制在3-4 BL/s以内,以避免超过鱼类的最大游泳耐受范围。测试流速对细鳞鲑幼鱼的续航时间有极为显著的影响,其续航时间随测试流速的增加呈幂函数规律衰减。
2015, 35(6):1947-1954. DOI: 10.5846/stxb201305171097 CSTR:
摘要:为了考查尾鳍切除及其恢复生长对偏好静水环境的鲫鱼(Carassius auratus)与偏好激流环境的宽鳍鱲(Zacco platypus)两种鲤科鱼类快速启动游泳能力的影响,将鲫鱼幼鱼((6.34 ± 0.02) cm)和宽鳍鱲幼鱼((6.26 ± 0.12) cm)各16尾,其中8尾在(25.0 ± 0.5) ℃的条件下分别进行尾鳍切除、20 d恢复生长、再次切除处理,另外8尾作为对照组;测量计算两种实验鱼的相关形态参数并采用电刺激方式,通过高速摄像机获取实验鱼的影像资料,分析计算后获得快速启动相关参数。结果显示:鲫鱼的细度比(FR)显著小于宽鳍鱲(P < 0.01),尾鳍指数(FI)却显著大于宽鳍鱲(P < 0.01),两种实验鱼的快速启动最大线速度(Vmax)、移动距离(d)、相对旋转半径(RTr)和弯曲指数(BC)均无显著差异;尾鳍切除后,两种实验鱼快速启动的Vmax、d和RTr与正常组相比均呈现显著下降(P < 0.01),其中鲫鱼Vmax下降39%而宽鳍鱲下降24%;经过20 d的恢复生长,两种实验鱼的尾鳍面积均恢复至切除前的60%,而快速启动的Vmax、d、RTr和BC却与正常组(同样经过20 d生长)无显著差异;尾鳍再次切除后与正常组相比,鲫鱼和宽鳍鱲Vmax的下降幅度(17%和9%)与首次切除后的(39%和24%)相比均呈现降低的趋势,其中鲫鱼的下降幅度更大;尾鳍再次切除后与正常组相比,宽鳍鱲的BC显著增大(P = 0.046)。结果表明:(1)鲫鱼尾鳍对快速启动能力的作用大于宽鳍鱲;(2)而偏好急流环境的宽鳍鱲经过恢复生长表现出更加明显的功能补偿现象。
2015, 35(6):1955-1960. DOI: 10.5846/stxb201311011519 CSTR:
摘要:以流域为单元进行社会经济发展与环境保护调控,是实现可持续发展的有效途径,因此以流域为单元开展社会经济发展与水环境变化相互作用的研究方兴未艾。运用多元线性回归分析,选取社会经济指标(第一产业生产总值、第二产业生产总值、年末总人口)为自变量,水质指标(化学需氧量、氨氮浓度)为因变量定量研究了2001-2010年辽河水环境演变与流域内社会经济发展之间的关系;并采用经济增长指标(人均GDP)、水环境指标(化学需氧量、氨氮浓度)作为模型中指标,进行了环境库兹涅茨曲线模拟与分析。根据研究结果推断:第二产业生产总值、人口是影响辽河水质化学需氧量浓度变化的社会经济重要因素,影响氨氮浓度变化的因素众多;辽河流域经济增长与水环境之间的关系曲线不完全符合典型的库兹涅茨曲线特征。随着经济快速增长,应在开展工业点源污染达标排放控制的同时,加强农业面源污染的治理力度。
2015, 35(6):1961-1972. DOI: 10.5846/stxb201310141523 CSTR:
摘要:选取昆明市明通河流域为研究区域,在暴雨管理模型(SWMM模型)参数敏感性分析、模型率定的基础上,对明通河流域进行了降雨径流水量水质模拟。结果表明:SWMM模型水文水力模块中最灵敏参数为不透水率,水质模块中污染物最大累积量、污染物累积速率均为灵敏参数,而冲刷系数和冲刷指数的灵敏度受降雨强度影响波动较大。水量水质模拟结果与实测结果较为吻合,模型率定取得了满意的结果。模拟结果显示,研究区降雨径流总氮、总磷、化学需氧量单位面积负荷率分别为75.6、8.5、697.8 kg hm-2 a-1,城市降雨径流污染在滇池流域面源污染中占有较大份额。
李荣丽 , 陈志彪 , 陈志强 , 张晓云 , 郑丽丹 , 王秋云
2015, 35(6):1973-1981. DOI: 10.5846/stxb201305241158 CSTR:
摘要:以福建省长汀县朱溪小流域为研究对象,通过野外调查、室内分析以及遥感影像提取相结合的方法获取数据。利用Matlab7.0软件建立BP神经网络生态恢复模型,定量评价退化生态系统的恢复程度。选择土壤理化性质(有机质、全N、全P、全K、容重和pH)、植被结构(植被盖度)、物种多样性指数(Shannon-Wiener指数)和热环境(地表温度)等4个方面的9个指标建立退化生态系统评价体系,并作为生态恢复模型的输入层数据,生态恢复度作为输出层数据。使用Matlab7.0进行数据预处理、样本训练、样本检验并建立生态恢复模型。利用建立的生态恢复模型对整个朱溪小流域生态恢复度进行定量评价。结果表明,生态恢复模型预测结果与流域生态恢复的实际情况基本吻合,利用BP神经网络模型定量评价退化生态系统的恢复程度具有可行性。朱溪小流域内生态恢复程度极低的区域面积仅占0.94%,95.48%区域为中等恢复程度,说明生态保护措施已初见成效;生态恢复程度高的区域面积仅占3.62%,意味着未来仍需加强治理和保护工作。
赵先贵 , 马彩虹 , 肖玲 , 郝高建 , 王晓宇 , 蔡文龙
2015, 35(6):1982-1990. DOI: 10.5846/stxb201305271199 CSTR:
摘要:为了解西安市温室气体排放的动态规律和排放水平,基于全球标杆的温室气体排放等级评价方法,并采用国际公认的《2006年IPCC国家温室气体清单指南》和基于IPCC的《省级温室气体编制指南》推荐的方法对西安市的温室气体排放进行了动态分析和排放等级评估。结果表明,从1995年到2011年,西安市温室气体排放呈快速上升趋势,16年间温室气体排放量从1207.16×104t 上升为3934.17×104t,年均增高7.66%。增幅最高的是水泥温室气体(年均增高11.75%)、废弃物(8.77%)和能源(7.63%),农业年均降低1.74%,林业固碳年圴增加3.56%。从温室气体构成看,能源占80.13%-90.55%,水泥占1.75%-7.49%,农业占1.86%-8.01%,林业固碳占-2.58%—5.22%,废物处理占7.52%-16.38%。可见能源消费的增加是导致西安市温室气体排放增长的主要原因,林业碳汇能力有待提高。万元GDP温室气体排放不断降低,说明西安市碳减排方面的科技进步在不断提高。人均、单位面积温室气体排放量和排放指数增速很快,年均增幅分别达5.84%、7.66%和6.84%。西安市温室气体排放等级持续增高,16年间从较低等级(Ⅰc)上升为中下等级(Ⅱa),目前距应对气候变暖目标(Ⅰb)已高出两个亚级,温室气体排放增高的趋势不容忽视。
2015, 35(6):1991-2002. DOI: 10.5846/stxb201305241168 CSTR:
摘要:全球变化背景下的适应性研究引起了广泛关注。南方丘陵区是典型的水稻农业区,研究其农业生态系统适应性尤为重要。采用主成分分析法对衡阳盆地农业生态系统适应能力进行了定量研究,分析不同适应能力区的适应性主要驱动因子。结果表明:适应能力的分布规律为衡阳市区最高,各县域适应能力呈现出盆地中部低、四周高的分布规律。不同适应能力区适应性驱动因子各异,高适应能力区主要驱动因子是经济条件,水热配合条件和灌溉设施是较高适应能力区的主要驱动因子,低适应能力区的主要驱动因子是人口规模和水土保持,热量和地形条件是极低适应能力区的主要驱动因子。高适应能力区因以农药和化肥的施用量为主要驱动因子具有短暂性,较高适应能力区以良好的水热配合条件和灌溉设施作为驱动因子具有可持续性,因而较高适应能力区的发展潜力超过高适应能力区。
2015, 35(6):2003-2012. DOI: 10.5846/stxb201305241169 CSTR:
摘要:生态用地对城市生态安全具有重要意义,关键性生态用地的识别与安全格局的构建是实现城市精明增长和生态保护的重要途径。以河南省平顶山新区为例,结合GIS(Geographic Information System)空间技术,分析得到基于水资源安全、地质灾害规避、生物多样性保护三种单一过程的生态用地,进而综合叠加并重分类为理想型、缓冲型和底线型三类生态用地,并以底线型生态用地为源,现状土地覆被为阻力因子,应用最小累积阻力模型构建了平顶山新区生态用地的安全格局。结果表明:新区内最小生态用地,即底线型生态用地的面积为88.44 km2,占研究区总面积的29.35%;缓冲型和理想型生态用地的面积分别为22.28 km2和43.87 km2。确定了三种安全水平的生态用地范围、"源"与外部联系的辐射道、"源"间连接的生态廊道、关键的生态节点等。关键性生态用地综合安全格局的构建,旨在为研究区城市生态规划和城镇空间布局规划等提供科学参考。
2015, 35(6):2013-2019. DOI: 10.5846/stxb201305301240 CSTR:
摘要:农户是农村最主要的行为主体,其生活消费对环境有重要影响,然而农户的生活消费模式等因素的差异导致对环境的影响在空间上存在差异,为了缓解农户生活消费对环境的压力,需要研究其消费对环境影响的空间差异。基于张掖市2010年调查数据和统计资料研究了农户生活消费对环境影响空间差异,并分析了原因,研究结果显示:(1)张掖市2010年人均生态足迹为1.056hm2/人,人均生态承载力为1.705hm2/人,人均生态盈余0.649hm2/人;(2)从生态足迹的构成看,当地的生活消费主要是以生物资源和化石能源消耗为主,占总生态足迹的81%,而建筑用地和水域消耗最少,占总生态足迹的1.2%。;(3)张掖市五县(区)农户生活消费对环境的影响总体差异较小,Gini系数为0.309。但是区域间的差异远远大于区域内的差异,区域间的差异为0.442,占总差异的71.1%,区域内的差异为0.18,占总差异的28.9%。其中,甘州区农户生活消费对环境影响差异最大,Theil指数为0.078;(4)农户消费模式、家庭规模和人均年收入增多,将加剧农户对环境的压力,劳动力受教育程度、社会资本存量和非农化程度提高,将在一定程度上减缓农户对环境的影响。
2015, 35(6):2020-2027. DOI: 10.5846/stxb201412282591 CSTR:
摘要:中国农业需要进入产出高效、产品安全、资源节约和环境友好的生态转型阶段。为了全面推进生态农业建设,在分析了各国农业生态转型的经验和我国相关政策和法规的基础上,提出了建立我国农业生态转型政策法规体系的原则是整体把握、系统设计,因地制宜、分级管理,疏堵结合、奖惩有度,着眼基层、重在落实。分别就我国生态农业的红色清单制度的清单内容、惩罚措施、监督机制,绿色清单制度的清单内容、分层管理、经费支持和行动主体,以及生态农户认证制度的标准构建、认证程序和支撑政策等进行了论述。最后提出了制定"现代生态农业实施条例"的设想。
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