2015年第35卷第7期文章目次

1 封面+目次

2015, 35(7):0-0.

[摘要](1317) [HTML](0) [PDF 1.37 M](1367)

摘要:

高福元 , 石福习

2015, 35(7):2029-2037. DOI: 10.5846/stxb201306051344

[摘要](2761) [HTML](375) [PDF 1.72 M](2950)

摘要:
在三江平原沼泽湿地,基于不同零模型的点格局方法,研究了常年积水环境条件下沼泽湿地主要优势种毛苔草、漂筏苔草、狭叶甜茅以及小叶章种群的空间分布格局特征。结果表明:在0-200cm尺度范围内4种物种基本都偏离完全随机模型,表现为聚集分布,但偏离的程度不同;除了数量最少的小叶章种群外,其他3种物种都在一定尺度上偏离了泊松聚块模型;毛苔草和狭叶甜茅种群在极小尺度上偏离嵌套双聚块模型,但不显著,而漂筏苔草种群在所有尺度上符合嵌套双聚块模型。种群的实测值偏离完全随机模型的程度越大,越有可能符合符合泊松聚块模型,偏离泊松聚块模型的程度越大,越有可能符合嵌套双聚块模型。4种物种在0-200cm尺度范围内形成的聚块是由营养繁殖引起的,多个分株系统组成大聚块,而每个分株系统形成一个小聚块,聚块的形成加剧了种内竞争,使得种群的聚集强度降低。

3 互花米草生物量变化对盐沼沉积物有机碳的影响

冯振兴 , 高建华 , 陈莲 , 汪亚平 , 高建慧 , 白凤龙

2015, 35(7):2038-2047. DOI: 10.5846/stxb201404090685

[摘要](2952) [HTML](394) [PDF 2.00 M](2510)

摘要:
以江苏王港典型互花米草(Spartina alterniflora)盐沼湿地为研究对象,分析光滩及互花米草滩沉积物中有机碳的水平和垂向分布特征,了解互花米草生物量的季节动态变化,探讨二者之间的相互关系,在此基础上研究互花米草生物量分布和季节变化对沉积物中有机碳(TOC)含量的影响。结果表明,互花米草枯落物中的有机碳数量在两个月内衰减了40%,而表层沉积物中TOC含量及其中互花米草来源TOC所占比例的变化,均与互花米草地表枯落物量的季节变化存在两个月的"相位差",这与枯落物快速分解时间大致吻合,说明枯落物是表层沉积物中TOC的重要来源。高达60%的互花米草地下生物量分布在0-20cm深度内,该深度范围内沉积物中TOC含量较高,且TOC主要来源于互花米草。此外,不同深度TOC含量与地下生物量之间存在良好的正相关关系,说明地下生物量是影响沉积物TOC含量的重要因子。研究区互花米草年固碳能力为2274g m^-2 a^-1,盐沼沉积物中TOC埋藏速率达到了470 g m^-2 a^-1,是地表一个重要的碳汇;同时研究区每年向近岸水域输出大量的TOC,是近岸海域生态系统的一个重要碳源。

4 长治城市湿地公园滨岸区植物群落特征及其与土壤环境的关系

武小钢 , 杨秀云 , 边俊 , 朱烨 , 曹晔

2015, 35(7):2048-2056. DOI: 10.5846/stxb201405201036

[摘要](2546) [HTML](381) [PDF 2.53 M](2409)

摘要:
湿地生境的保护与恢复是当前城市湿地公园建设面临的重大挑战,而相关研究案例极少。通过对山西长治城市湿地公园滨岸区草本植物群落进行调查和多元分析,探讨物种分布与土壤因子之间的关系。结果如下:1)研究区植物共计20个种,以湿、中生植物为主,芦苇为建群种,优势种包括香蒲、早熟禾、扁杆藨草和苍耳,总体上物种丰富度较低,随着逐渐远离水域,物种丰富度、优势度和均匀度均呈递增趋势,物种组成上呈现水-湿生、湿-中生、中-旱生的梯度序列;2)CCA排序和Monte Carlo检验结果表明,土壤氮含量和水分含量是影响研究区植物群落分布的重要环境因子,二者分别可解释1.7%、1.4%的物种分布差异,较大的未被解释的部分表明研究区植物群落分布在很大程度上受到其他未选取因子的影响,如种间竞争、水位变化、人为干扰或随机因子。

5 千岛湖次生林优势种植物光合生理生态特性

管铭 , 金则新 , 李月灵 , 王强

2015, 35(7):2057-2066. DOI: 10.5846/stxb201306041323

[摘要](2389) [HTML](480) [PDF 1.17 M](2663)

摘要:
对千岛湖次生林优势种马尾松(Pinus massoniana)、苦槠(Castanopsis sclerophylla)、石栎(Lithocarpus glaber)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)在不同季节的光合作用日变化、光响应、CO₂响应以及相对叶绿素含量进行了分析,以期了解群落演替的内在机制。结果表明:(1)马尾松的净光合速率(R_n)日变化在4个季节均呈"单峰"曲线;苦槠在8月呈"双峰"曲线,其他3个月份均呈"单峰"曲线;石栎和青冈在5月、8月和11月的R_n日变化均为"双峰"曲线,有明显的光合"午休"现象,2月为"单峰"曲线。(2)马尾松和苦槠的R_n日积累值为8月最高,石栎和青冈为11月最高,且均与其他3个月均差异显著。4种优势种在4个季节的R_n日积累值的平均值大小为马尾松 > 苦槠 > 青冈 > 石栎,差异显著。(3)4个季节中,光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、最大净光合速率(A_max)、暗呼吸速率(R_d)、最大羧化速率(V_cmax)、最大电子传递速率(J_max)均以马尾松最高,表观量子效率(AQY)为马尾松最低。青冈在4个季节中具有最低的LSP、R_d和最高的AQY。苦槠和石栎的光合特性介于马尾松和青冈之间。(4)相对叶绿素含量以青冈最高,马尾松最低。总之,马尾松属强阳性树种,苦槠为阳性树种,石栎具有一定的耐荫性,青冈的耐荫性较强。

6 美洲黑杨凋落叶分解初期对小白菜生长的影响

贺维 , 陈刚 , 陈洪 , 胡庭兴 , 王彬 , 胡义 , 杜朝云

2015, 35(7):2067-2075. DOI: 10.5846/stxb201306031297

[摘要](2851) [HTML](571) [PDF 1.40 M](2435)

摘要:
采用盆栽试验,研究了美洲黑杨(Populus deltoides)凋落叶分解初期对受体植物小白菜(Brassica chinensis)生长和生理的影响。试验设置0、30、60和90 g/盆 4个凋落叶施用水平(分别记作CK、L30、L60和L90)。同时,为检验凋落叶施入是否对土壤通气透水性产生明显影响进而影响受体植物的生长,用蒸煮后的凋落叶设置平行空白试验,即30、60、90 g/盆 3个蒸著后的凋落叶处理(分别记作Z30、Z60和Z90)。将各处理的凋落叶分别与7 kg土壤混合,播种小白菜。在播种后50、80 d测定小白菜株高和生理指标。结果表明:1) 高量(L90)凋落叶下小白菜的高生长和鲜重于50 d时被显著抑制,80 d时长势恢复正常;2)80 d时各处理净光合速率(R_n)与CK水平相当,色素含量略低于CK;3)50、80 d时,低(L30)、中(L60)量处理的超氧化物歧化酶(SOD)活性无明显变化,高量处理下SOD活性升高;4)各处理丙二醛(MDA)含量在50、80 d时与CK均无显著差异。总的来看,杨树各凋落叶量处理对小白菜的影响表现为:低、中量促进,高量抑制,而经蒸煮后的凋落叶处理间差异不显著。表明,低、中量杨树凋落叶在土壤中分解对小白菜生长及生理代谢的影响主要表现为促进作用,而施入高量凋落叶的初期,化感抑制作用明显。

7 黄河小浪底人工混交林冠层CO₂储存通量变化特征

同小娟 , 张劲松 , 孟平 , 李俊

2015, 35(7):2076-2084. DOI: 10.5846/stxb201404260833

[摘要](2214) [HTML](432) [PDF 2.19 M](2429)

摘要:
基于黄河小浪底人工混交林2008年的CO₂浓度和碳通量数据,分析了不同天气条件下CO₂浓度在时间和空间上的变化特征,对比了CO₂浓度廓线法和涡度相关法估算的CO₂储存通量,研究了CO₂储存通量的日、季变化特征。结果表明:人工混交林冠层上方月平均CO₂浓度具有明显的季节变化规律。月平均CO₂浓度最大值出现在3月(370 μmol/mol),最低值出现在8月(347 μmol/mol)。涡度相关法估算的CO₂储存通量比廓线法所得结果偏低9%。生长季,冠层CO₂储存通量和净生态系统碳交换量(NEE)日平均值分别为-0.0004和-0.091 mg CO₂ m^-2 s^-1,冠层CO₂储存通量在NEE中仅占0.4%。2008年CO₂储存通量和NEE分别为-46.1、-1133 g CO₂ m^-2 a^-1。在年尺度上,CO₂储存通量占NEE的4.1%。因此,在日和年尺度上计算黄河小浪底人工混交林NEE时,CO₂储存通量可以忽略。

8 腾格里荒漠红砂-珍珠群落CO₂收支变化及其不同观测方法间的比较

高艳红 , 李新荣 , 刘立超 , 贾荣亮 , 杨昊天 , 赵洋 , 陈永乐 , 李培广 , 李刚

2015, 35(7):2085-2093. DOI: 10.5846/stxb201306101636

[摘要](2267) [HTML](353) [PDF 1.72 M](2169)

摘要:
由于荒漠生态系统植被覆盖度低、生产力低下,其在全球碳循环中的作用被长期忽视。为探讨荒漠生态系统碳收支各组分的变化规律,以腾格里荒漠红砂(Reaumuria soongorica Maxim.)-珍珠 (Salsola passerina Beg. )群落为研究对象,采用静态箱式法研究了该群落的净生态系统CO₂交换量(NEE)、生态系统呼吸、土壤呼吸的日变化规律,同时将该方法所获得的NEE结果与涡动相关法观测的结果进行了比较。结果表明:(1)红砂-珍珠群落NEE的日变化表现为,在6:00-9:00左右出现一个CO₂吸收的高峰值,随后在12:00-15:00左右出现一个CO₂释放高峰值。红砂种群、珍珠种群和整个群落NEE的平均值分别为0.018、 0.020和0.028 mgCO₂ m^-2 s^-1;(2)红砂种群、珍珠种群、土壤及整个群落生态系统呼吸速率的日变化规律一致,均表现为明显的单峰变化趋势,在12:00-15:00左右出现一个CO₂释放的高峰值。红砂种群、珍珠种群、土壤和整个群落的生态系统呼吸的平均值分别为:0.121、0.062、0.029和0.040 mg CO₂ m^-2 s^-1。以盖度为加权因子计算得到红砂种群、珍珠种群和土壤呼吸占生态系统呼吸的比例分别为:9%、21%和70%,由此可见,生态系统呼吸主要来源于土壤呼吸。(3)将箱式法和涡动相关法观测的NEE进行比较,结果表明两种方法观测的NEE变化规律基本一致,相关系数达到0.7。采用箱式法观测的NEE高于涡动相关法观测的结果,平均值分别0.028 mgCO₂ m^-2 s^-1 (箱式法)和0.015 mg CO₂ m^-2 s^-1 (涡动相关法),涡动相关法的观测结果与箱式法观测结果的比值为0.54。综上可得,荒漠生态系统土壤呼吸的变化速率决定了生态系统呼吸的变化规律,采用箱式法可能高估了荒漠生态系统CO₂的释放量。

9 秭归县防护林健康评价指标体系的建立及应用

于金涛 , 雷静品 , 王鹏程 , 肖文发

2015, 35(7):2094-2104. DOI: 10.5846/stxb201306051360

[摘要](2048) [HTML](400) [PDF 3.12 M](2239)

摘要:
以秭归县防护林为研究对象,通过传统生态学调查和相关室内分析,在林分水平上建立了包括林分结构、林分功能、生态环境和健康风险4个一级指标、20个二级指标的防护林健康评价指标体系。在综合相关林分健康评价的基础上,制定防护林健康评价指标优劣等级表,采用Delphi-AHP法设置指标权重,利用生态系统健康综合指数模型计算防护林健康指数,分析秭归县防护林健康状况。结果表明:秭归县防护林健康综合指数的范围在0.5000-0.9000之间,健康指数均值为0.6921,秭归县防护林整体处于亚健康状态;9种防护林类型健康状况排序为:阔叶混交林 > 针阔混交林 > 针叶混交林 > 阔叶纯林 > 马尾松纯林 > 柏木纯林 > 其它针叶纯林 > 经济林 > 灌木林,即是混交林 > 纯林 > 经济林 > 灌木林;秭归县防护林健康指数具有空间变异性,在水平方向上,秭归县辖下乡、镇防护林健康指数从南向北有逐渐递减的趋势,在垂直方向上,防护林健康指数随海拔增高逐渐增大,海拔1000 m以上逐渐降低,健康指数表现出随海拔升高由小变大、又由大变小的变化特点。

10 江西省人工造林碳蓄积的时空过程

黄麟 , 邵全琴 , 刘纪远

2015, 35(7):2105-2118. DOI: 10.5846/stxb201306051342

[摘要](2323) [HTML](424) [PDF 3.74 M](2392)

摘要:
人工造林被认为是吸收CO₂、减缓气候变暖最有效且最具生态效应的碳增汇方法之一。以江西省作为南方红壤丘陵区人工造林的典型研究区,综合应用树轮生态分析、模型模拟、尺度融合、文献整合分析、遥感反演和GIS空间分析等方法,基于树木年轮信息、森林样方资料和人工林分布数据等,驱动树木材积生长量模型和区域碳通量模型,从样地到区域模拟分析了人工林生产力和碳蓄积的时空变化规律。结果表明,1)1980年至2007年,江西省人工林净初级生产力(NPP)呈现先迅速下降而后缓慢增加的趋势,至今仍未恢复到之前的人工林质量水平,2)碳蓄积年变化在前8a处于平稳状态,而后变化速率增快,从2.19 TgC/a迅速增至8.02 TgC/a,此后增速减缓;3)人工林NPP与降水量、温度的关系不明显,海拔对NPP值的影响较大而对NPP变化趋势的影响较小,NPP值随着坡度增加而增大;4)造林方式比较,人工造林碳增汇潜力最大,而封山育林在碳蓄积效应方面不具优势。

11 不同林分郁闭度与遥感数据的相关性

杨存建 , 倪静 , 周其林 , 程武学 , 韩沙鸥

2015, 35(7):2119-2125. DOI: 10.5846/stxb201306101626

[摘要](2593) [HTML](382) [PDF 1.05 M](2351)

摘要:
林分郁闭度与遥感数据的相关性分析是郁闭度遥感估算的基础,郁闭度遥感是林业遥感的重要方向。以四川省石棉县为例,就不同林分探讨了其郁闭度与陆地资源卫星专题制图仪LANDSAT Thematic Mapper (TM, 包括其波段1至7,分别表示为TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM6和TM7) 数据之间的相关性及其受地形校正的影响。建立了地形数据库和基于1994年调查数据的森林资源数据库;对1994年6月26日成像的LANDSAT TM数据进行了几何校正,并与森林资源数据库配准;分别利用Lambert Cosine Correction(LCC)模型和Sun Canopy Sensor(SCS)模型对TM数据进行地形校正,生成TM-LCC和TM-SCS数据;将TM、TM-LCC和TM-SCS各波段数据分别与森林资源数据叠加统计,得到各小班TM、TM-LCC和TM-SCS各波段数据的均值和标准差,并将其添入数据库中,选取标准差较小的小班共1194个作为样本。按优势树种将样本层化为8个林分层,分别计算其郁闭度与TM、TM-LCC和TM-SCS各波段数据间的相关系数,并分析其在不同林分不同波段上的差异及其受地形校正的影响。研究表明:铁杉、冷杉和云杉等林分郁闭度与TM部分波段数据的相关性在0.01的水平上均为显著;而桦木、栎类、桤木、软阔类和云南松等林分郁闭度与TM数据的相关性在0.05的水平上均不显著;TM的LCC校正提高了冷杉、铁杉和软阔等林分郁闭度与TM4和TM5的相关性,TM的LCC校正还提高了软阔类林分郁闭度与TM7的相关性,TM的SCS校正提高了冷杉林分郁闭度与TM4和TM5的相关性,且在0.01的水平上均为显著。TM 的LCC和SCS校正未能明显提高桦木、栎类、桤木、云南松和云杉等林分郁闭度与TM数据的相关性。该研究对林分郁闭度遥感具有一定的科学意义和应用价值。

12 CO₂浓度升高和不同灌溉量对东北玉米光合特性及产量的影响

孟凡超 , 张佳华 , 郝翠 , 周正明 , 李辉 , 刘丹 , 王凯 , 张华

2015, 35(7):2126-2135. DOI: 10.5846/stxb201306041336

[摘要](2820) [HTML](359) [PDF 1.26 M](2856)

摘要:
CO₂和水分是植物光合作用的重要底物,大气CO₂浓度升高或水分变化影响植物光合作用。玉米是重要的C₄植物,目前已成为我国第一大作物。我国东北地区的玉米产量占全国玉米产量的1/3左右,对确保国家的粮食安全具有重要作用。但是,关于CO₂浓度升高或水分变化共同作用对东北玉米的光合速率、水分利用效率和产量影响的研究甚少。基于开顶式生长箱(OTCs),模拟研究了CO₂浓度变化(390、450、550 μmol/mol)和降水变化(0、+15%(以试验地锦州1981-2010年6、7、8月月平均降水量88.7,153.9 mm和139.8 mm为基准))共同作用对玉米光合特性及产量的影响。以玉米品种丹玉39为材料,利用直角双曲线修正模型对6个处理(C₅₅₀W_+15%、C₅₅₀W₀、C₄₅₀W_+15%、C₄₅₀W₀、C₃₉₀W_+15%和C₃₉₀W₀)的光响应曲线进行了拟合。结果表明:在CO₂浓度升高和灌溉的共同作用下,玉米叶片净光合速率(P_n)升高,且灌溉作用大于高CO₂浓度作用;而蒸腾速率(T_r)则下降,使水分利用效率(WUE)升高。CO₂浓度升高使气孔导度(G_s)降低,灌溉则使之升高,但灌溉的作用小于高CO₂浓度作用;胞间CO₂浓度(C_i)随CO₂浓度增加而升高,灌溉对其影响不明显。高CO₂浓度和灌溉共同作用下光响应参数差异明显。CO₂浓度升高增加了最大净光合速率(P_nmax)和光饱和点(LSP),灌溉亦然;CO₂浓度升高使得光补偿点(LCP)、光补偿点量子效率(φ_c)和暗呼吸速率(R_d)的灌溉处理和自然降水处理的差距变小。390、450、550 μmol/mol CO₂浓度下的灌溉处理与自然降水处理相比,叶面积分别增加了11.56%、3.31%和0.45%,干物质积累量分别增加了14.69%、8.09%和1.01%,最终使产量分别增加了10.47%、12.07%和8.96%。可见,在高CO₂浓度下,适量的灌溉对玉米的整个光合作用过程起到了促进作用,最终表现为籽粒产量的增加。为研究者评估气候变化对中国东北地区作物光合能力和产量的影响及决策者调整适应气候变化措施方面提供依据。

13 基于能值分析的无公害设施蔬菜生产系统效率和可持续性评价

王小龙 , 韩玉 , 陈源泉 , 隋鹏 , 高旺盛 , 吴霞 , 杜传民

2015, 35(7):2136-2145. DOI: 10.5846/stxb201306041318

[摘要](2397) [HTML](482) [PDF 1.44 M](2520)

摘要:
发展无公害蔬菜是提高我国蔬菜品质和安全性、增强蔬菜产业竞争力的重要举措。针对蔬菜生产高投入、高产出的特点,采用能值分析方法对无公害设施蔬菜生产系统两种蔬菜栽培模式进行系统效率和可持续性评价,并与一般蔬菜生产模式进行对比。结果表明,无公害蔬菜生产模式能值利用效率、可更新比例、净能值产出率、食品安全性和可持续发展能力分别比一般蔬菜生产系统平均提高24.3%、24.9%、36.0%、98.2%和3.87倍,环境负载率平均下降64.7%,系统投入的能值货币价值平均降低20.0%。在此基础上,通过情景分析表明,如果进一步综合采用收集降雨用于棚内蔬菜灌溉、沼气发电供给蔬菜灌溉利用、通过标准化管理降低人力投入,可以使现有的无公害生产方式的能值利用效率提高3.4%-10.8%,可持续性提高1.2%-31.7%。该研究也表明,将无公害蔬菜生产纳入我国以沼气为纽带的循环农业发展模式中,实现适度的产业结合与规模化经营,能够较好的提高无公害蔬菜生产的生态经济效益和可持续发展能力。

14 蓝桉凋落叶分解对菠菜生长及光合特性的影响

陈洪 , 周光良 , 胡庭兴 , 黎万军 , 罗杰 , 陈刚 , 景建飞

2015, 35(7):2146-2154. DOI: 10.5846/stxb201306041324

[摘要](2138) [HTML](412) [PDF 1.33 M](2070)

摘要:
通过盆栽试验,模拟蓝桉(Eucalyptus globulus)凋落叶在土壤中分解对受体植物菠菜(Spinacia oleracea)生长及光合特性的影响,设置L30(30 g/盆)、L60(60 g/盆)、L90(90 g/盆)和L120(120 g/盆)4个凋落叶施用水平,对照(CK)不加凋落叶。结果表明:(1)在分解30 d时,低量的凋落叶(L30)未抑制菠菜生物量的积累,而中量和高量处理(L60、L90和L120)下其生物量显著降低(P < 0.05);在凋落叶分解50 d后,蓝桉凋落叶的化感抑制效应已经减弱,仅L120仍然抑制菠菜生物量的积累;(2)一定量的凋落叶(L30和L60)对菠菜叶绿素的合成有促进作用,而凋落叶超过一定量时(L120)转为抑制作用,在凋落叶分解28 d时相对不明显,40 d后逐渐显现;(3)经凋落叶处理的菠菜叶片胞间CO₂浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)均显著高于对照(CK)(P < 0.05),而净光合速率(Pn)在L30处理下最高,L60和L90处理与CK差异不显著,仅L120处理显著低于CK(P < 0.05);(4)光响应与CO₂响应曲线的特征参数表观量子效率(AQY)、最大净光合速率(P_max)、光饱和点(Lsp)、光补偿点(Lcp)、暗呼吸速率(Rd)、RuBP表观羧化效率(CE)和光呼吸速率(Rp)在L30处理下高于CK,其余凋落叶处理均低于CK,而CO₂饱和点(Csp)、CO₂补偿点(Ccp)随凋落叶量的增加而升高。综合各指标可见,少量的蓝桉凋落叶分解(L30)可通过增加叶绿素含量,提高对光和CO₂的利用能力促进菠菜的光合作用,进而促进其生长,而凋落叶超过一定量时(L90-L120)则起到相反的作用。

15 土壤干旱对转基因甘薯光合曲线的响应

陆燕元 , 马焕成 , 李昊民 , 邓西平

2015, 35(7):2155-2160. DOI: 10.5846/stxb201306041308

[摘要](2739) [HTML](373) [PDF 1.86 M](2749)

摘要:
采用盆栽试验的方法,设置适宜水分、中度干旱和重度干旱(土壤田间持水量的75%-80%、60%-65%和35%-40%) 等3个土壤水分条件,以叶片同时转入Cu/Zn SOD和APX基因的甘薯和未转基因对照植株为材料,研究它们在不同水分条件下的光合响应特性。结果表明:在不同的土壤水分条件下,转基因(TS)和未转基因(NS)植株光响应曲线的变化趋势均基本一致,但转基因甘薯叶片的光合速率都高于未转基因植株,尤其是在严重的干旱胁迫下两者的差异最为显著,表明同时转入的Cu/Zn SOD和APX抗氧化酶基因有利于甘薯在干旱逆境下维持较高的光合能力。正常的水分水平及中度干旱胁迫下,TS和NS植株叶片的P_max无明显差别,但在严重干旱条件下TS叶片的P_max显著高于NS。在本试验中,与适宜水分处理相比,NS植株叶片的表观量子效率(φ)在中度干旱胁迫下就开始显著下降,而TS植株只是轻微下降,到严重干旱时,两者都显著下降,但是TS仍略高于NS植株。随着土壤干旱程度增加,甘薯叶片光补偿点(LCP)增高,光饱和点(LSP)、表观量子效率(φ)、暗呼吸速率(R_d)下降,表明干旱胁迫使气孔关闭,光能利用率降低,同时利用CO₂的能力降低,光合产物消耗增加,不利于同化产物的积累,在干旱胁迫条件下,转基因甘薯叶片光补偿点(LCP)、光呼吸增高以及光饱和点下降的幅度均明显小于未转基因植株,这可能是因为转入的抗氧化酶基因提高干旱胁迫下叶片中酶促防御系统的活性,适度缓解了干旱逆境引起的膜脂过氧化伤害。

16 栽培番茄的塿土和黄绵土水分和温度变化规律

王科锋 , 梁银丽 , 张朝文 , 穆兰 , 石国华

2015, 35(7):2161-2169. DOI: 10.5846/stxb201305311256

[摘要](1858) [HTML](429) [PDF 1.55 M](2261)

摘要:
用土柱试验,研究了栽培樱桃番茄(Lycopersicon esculentum var.cerasiforme Alef.)的塿土和黄绵土水分运移和温度变化规律,水分运移模型选用土壤中水分分布的动力学模型,土壤温度、空气温湿度变化选用正弦曲线模型。结果表明:塿土在各个不同深度的平均含水量均高于黄绵土,塿土的入渗速率高于黄绵土,同一深度塿土温度高于黄绵土,土壤温度随着深度的增加具有明显的滞后性;黄绵土中樱桃番茄的水分利用效率大于塿土,空气温湿度、土壤温度和土壤含水量相互影响。水分运移模型在土壤浅层处可以得到很好的拟合效果,在拟合方程的变量范围内,根据时间可以较准确的确定樱桃番茄盛果期土壤浅层含水量,对于进一步提高农业干旱防御能力、有效制定节水灌溉计划、提高水分利用效率提供了理论依据。

17 根区交替控制灌溉条件下玉米根系吸水规律

李彩霞 , 周新国 , 孙景生 , 王和洲

2015, 35(7):2170-2176. DOI: 10.5846/stxb201306091544

[摘要](2455) [HTML](480) [PDF 1.86 M](2433)

摘要:
为了阐明根区交替控制灌溉(CRDAI)条件下玉米根系吸水规律,通过田间试验,在沟灌垄植模式下采用根区交替控制灌溉研究玉米根区不同点位(沟位、坡位和垄位)的根长密度(RLD)及根系吸水动态。研究表明,根区土壤水分的干湿交替引起玉米RLD的空间动态变化,在垄位两侧不对称分布,并存在层间差异;土壤水分和RLD是根区交替控制灌溉下根系吸水速率的主要限制因素。在同一土层,根系吸水贡献率以垄位最大,沟位最低;玉米营养生长阶段,10-30 cm土层的根系吸水速率最大;玉米生殖生长阶段,20-70 cm为根系吸水速率最大的土层,根系吸水贡献率为43.21%-55.48%。研究阐明了交替控制灌溉下根系吸水与土壤水分、RLD间相互作用的动态规律,对控制灌溉下水分调控机理研究具有理论意义。

18 基于基尼系数的中国水生态分区研究

蒋艳 , 曾肇京 , 张建永

2015, 35(7):2177-2183. DOI: 10.5846/stxb201306091529

[摘要](2314) [HTML](443) [PDF 2.47 M](2375)

摘要:
提出了反映水生态系统空间分布规律和特征差异的水生态分区方案,并与国家现有的水资源分区、生态功能区划、水功能区划等相关区划成果相互衔接,为水资源综合利用、流域生态保护和经济社会发展规划提供实用的自然基础。以我国自然地理特征的空间变异与地域关联为依据,以流域为基本单元,进行水生态区划的初步研究,提出了分区的指标体系、步骤和区划方法,形成了两级的全国水生态分区体系。首先,划分为东部区、中部区、西北区和西南区4个水生态一级区;进行水生态二级区划时选取水资源量、降雨量、人口密度、NDVI作为分区的评价因子,根据洛伦茨曲线和基尼系数对分区合理性进行了检验。验证结果表明,各个水生态二级区的水资源量与降雨量、人口密度和NDVI值之间的基尼系数均不超过0.4,分区方案比较合理,从而形成34个水生态二级区,分布在东部13个,中部10个,西北6个,西南5个。

19 基于MSIASM和能源消费碳排放的中国四大直辖市社会代谢分析

戴刚 , 严力蛟 , 郭慧文 , 章戈

2015, 35(7):2184-2194. DOI: 10.5846/stxb201306081461

[摘要](2608) [HTML](402) [PDF 2.54 M](1543)

摘要:
通过社会代谢多尺度综合评估(Multi-Scale Integrated Assessment of Societal Metabolism, MSIASM)方法,采用生物-经济压力和不同组织尺度下的体外能代谢率、能源密度指标,并将能源消费碳排放融入评估框架,评价了中国四大直辖市2004年至2010年的社会代谢及其综合发展状况。研究中能源消费碳排放的加入较好补充了MSIASM在生态评估方面的弱势。研究结果显示,四大直辖市整体社会代谢发展良好,体外能代谢率和生物-经济压力稳步上升,能源密度和单位能耗碳排放不断降低,总体呈现良性发展态势。从各个直辖市的社会经济系统各部门表现来看,各城市体现了自己的突出特点。在深入到行业尺度研究体外能代谢率、能源密度后,整体显示出控制工业部门和交通运输部门的能耗增长对于提高经济生产能源效率的突出作用,同时应继续加大金融和计算机等低能耗高经济生产率行业的发展力度。

20 基于生态位理论的浙江省旅游城市竞争发展策略

彭莹 , 严力蛟

2015, 35(7):2195-2205. DOI: 10.5846/stxb201306041303

[摘要](2473) [HTML](447) [PDF 1.05 M](2823)

摘要:
在区域间旅游竞争日趋激烈的背景下,如何明辨竞争对手,采取科学竞争策略,是目前许多旅游城市亟待解决的问题之一。尝试运用生态位重叠理论和生态位态势理论构建了旅游城市竞争关系判断框架,并以浙江省11个旅游城市为研究对象进行了实证分析,发现这11个城市间旅游生态位重叠度都处于较高水平,彼此之间竞争压力比较大。11个旅游城市中,杭州、宁波和温州的旅游综合生态位居前三位,在旅游市场竞争中处于比较有利的地位,而舟山、湖州、衢州分别居倒数前三位,在旅游市场竞争中处于弱势的地位。在此基础上,运用生态位错位、生态位扩充等理论,针对每个城市与其他城市间的生态位重叠度和自身旅游综合生态位的大小,提出了相对应的基本竞争发展策略。

21 旅游环境舒适度评价及其时空分异——以杭州西湖为例

王国新 , 钱莉莉 , 陈韬 , 杨晓娜 , 许振晓 , 祝炜平

2015, 35(7):2206-2216. DOI: 10.5846/stxb201306021275

[摘要](2524) [HTML](375) [PDF 4.08 M](2346)

摘要:
旅游环境舒适度是影响旅游者出行决策和消费行为的重要因素,进一步影响到目的地适游期长短和旅游设施利用率。影响旅游舒适度的因素主要包括气候与环境两方面。以杭州西湖景区为研究对象,尝试将影响舒适度的空气质量、噪音等环境因素与气候因素共同纳入评价体系,选取温度、相对湿度、二氧化碳、一氧化碳、噪音5项指标和6个代表性检测点,进行为期1a定时定点检测,在排除二氧化碳与一氧化碳影响的基础上,构建了旅游环境舒适度评价模型,研究景区尺度存在的旅游环境舒适度时空分异特征。研究发现:不舒适时段主要集中在1月上旬到2月下旬,舒适和较舒适时段主要集中于2月下旬到7月中旬、8月下旬到11月下旬;山区与湖区各项环境指标要优于近城区、游客集聚区及交通繁忙区,平均舒适度山区(1.30) > 湖心区(1.66) > 城区(1.82) > 近城区(2.02) > 游人集聚区(2.47) > 交通繁忙区(2.48)。6个观测点在不同时段表现的舒适度差异也不同,差异最大的时段出现在4月中旬到5月中旬,差异最小时段出现在1月上旬到2月下旬。温湿度与噪音存在反向协同作用,引起环境舒适度变化。温湿度舒适时段往往旅游活动频繁,导致噪音升高降低了旅游环境舒适度。温湿度不舒适期旅游活动减少使得声环境相对舒适。

22 基于遥感的官厅水库水质监测研究

田野 , 郭子祺 , 乔彦超 , 雷霞 , 谢飞

2015, 35(7):2217-2226. DOI: 10.5846/stxb201306071407

[摘要](2865) [HTML](402) [PDF 6.51 M](2727)

摘要:
遥感监测具有监测面积广、速度快、成本低等优势,常用于大面积水质监测。以北京官厅水库为研究对象,通过野外和实验室测量数据建立水质参数遥感反演的生物光学模型,对夏季官厅水库的非色素颗粒物浓度、叶绿素a浓度和有色可溶性有机物(CDOM)浓度进行了反演。该模型研究的目的就是通过建立反演模型,利用卫星数据进行水质参数反演,从而得到大面积水体的水质分布图。采用CHRIS/Proba高光谱数据反演官厅水库的水体组分浓度,对库区水质反演要素的空间分布规律进行了分析。结果表明,所采用的遥感反演模型基本适用于官厅水库水质监测,反演出的叶绿素a、总悬浮物和CDOM的空间分布与实际测量值的空间分布基本吻合。

23 基于信息网络模型的生态风险评价

陈绍晴 , 房德琳 , 陈彬

2015, 35(7):2227-2233. DOI: 10.5846/stxb201306091540

[摘要](2280) [HTML](478) [PDF 2.76 M](1795)

摘要:
人类开发活动造成剧烈的生态系统自然条件变化,生态风险评价可以对受到人为干扰下生态系统(包括物种和群落等)的潜在影响进行模拟和量化。通过对信息流量的概念和网络控制分析,综合考虑生态系统组分间的直接和间接作用,提出一种能实现全局风险模拟的生态网络模型,即信息网络模型。在该模型基础上,建立了面向整体生态系统的生态风险评价框架,同时实现兼容多胁迫因子统一模拟和多风险受体间的风险追踪。以澜沧江漫湾水库为例,在估算重金属Hg、Pb和Cd初始环境风险后,利用信息网络模型追踪分析生态系统中不同生态功能组分之间的风险传递路径,评估各生态组分和整体系统的危险程度。结果表明,在累积效应作用下,对于生态系统和部分群落,整合网络风险值与初始环境风险值之间有着显著差别;在发生环境胁迫时,虽然处于食物网底层的生物类群可能最先受险,但在控制信息作用下食物网上层类群也会受险,甚至其最终受到的潜在威胁比前者更大。信息网络模型可识别出复杂的风险流动路径和群落间的风险累积,从而为生态系统风险评价和管理提供更为系统综合的理论依据。

24 城市可持续规划中的生态敏感区避让分析——以丽江市为例

董仁才 , 李思远 , 全元 , 董志南 , 李春明 , 郑拴宁 , 刘昱聪

2015, 35(7):2234-2243. DOI: 10.5846/stxb201306051352

[摘要](2935) [HTML](458) [PDF 10.78 M](2789)

摘要:
为促进城市可持续发展,在科学合理规划城市空间格局的基础上,应突出强调保护原有特色生态环境要素,保育生态系统服务功能和原住民人居环境。作为世界文化遗产,丽江城市面貌在过去数十年发生了深刻变化,城市用地显著扩张,同时严峻的环境问题对城市可持续发展提出挑战。以丽江市为例,选取对其发展影响深远的水系元素、噪声环境因子和森林火灾3个关键生态敏感因子,提出通过分析这类生态敏感区在城市规划过程中的避让方法、程度,区划城市规划基本空间格局,以避免城市未来因生态环境问题突出而制约其发展的规划用地思路。结果表明,丽江城区周边湖泊水系、古城内部及周边原住民人口密集区都是保障城市可持续发展的生态保护重点地区,在城市用地规划中必须予以避让;该区域面积为147.2 km²,占研究区面积的11.1%。同时,明确给出了规划用地的具体空间控制范围和相应的避让原则。

25 京津冀地区城市化与生态环境交互耦合关系定量测度

王少剑 , 方创琳 , 王洋

2015, 35(7):2244-2254. DOI: 10.5846/stxb201306021271

[摘要](4507) [HTML](438) [PDF 2.37 M](3206)

摘要:
城市化与生态环境之间客观上存在着极其复杂的交互耦合关系,如何实现城市化与生态环境协调发展将是世界经济社会发展的核心议题,也是近年来国内外研究的热点命题。首先构建了城市化和生态环境系统综合评价指标体系,然后借助物理学耦合模型,构建了城市化与生态环境动态耦合协调度模型,定量分析了1980-2011年京津冀地区城市化与生态环境的耦合过程与演进趋势。结果表明:人口城市化和生态压力分别对城市化子系统与生态环境子系统的贡献份额最大,明显高于其他因素;在耦合协调度测算模型中,城市化子系统与生态环境子系统3种不同贡献份额所得出的耦合协调度的变化趋势是一致的,表明耦合协调度模型受城市化与生态环境子系统贡献份额比例的影响很小;1980年以来京津冀地区的城市化与生态环境耦合协调度呈现出S型曲线变化,协调类型从严重不协调-城市化受阻发展到高级协调-生态环境滞后类型;正确认识城市化与生态环境交互胁迫的时空动态耦合规律,采取恰当的区域发展政策和适当的城市发展战略,对进一步加快区域城市化进程,改善生态环境,实现京津冀地区城市化与生态环境的协调和可持续发展具有重要的指导意义。

26 近十年太湖生态系统服务功能价值变化评估

贾军梅 , 罗维 , 杜婷婷 , 李中和 , 吕永龙

2015, 35(7):2255-2264. DOI: 10.5846/stxb201306031280

[摘要](2839) [HTML](436) [PDF 1.78 M](3244)

摘要:
理解和把握近年来湖泊生态系统服务功能退化规律的最佳手段是评估其生态系统服务功能价值的变化。以太湖为例,基于近十年来太湖生态系统的科学调查数据,综合运用生态学及经济学方法,对太湖生态系统的四大类功能和11个亚类的服务价值进行了综合评估。研究结果表明,2000年、2003年、2007年和2009年太湖生态系统服务总价值分别为1627.98 亿元、1908.68 亿元、1503.99 亿元和3528.73 亿元,保持逐渐升高的趋势,但是在2007年却意外降低。从2000年到2009年太湖生态系统服务功能价值构成发生了一些变化,2000年以供水功能为主体,约占总价值的43%,2003年和2007年变为以航运功能为主体,分别占总价值的41.31%和38.73%,而2009年又变为以旅游功能为主体,约占总价值的52.52%,总体上由供给功能向文化功能转变。航运功能和旅游功能急剧上升而供水功能急剧下降不利于长远发挥的太湖生态服务功能。蓝藻水华的发生可能降低太湖供给功能、支持服务功能和文化服务功能,进而对太湖生态服务的总价值产生负面影响。研究认为太湖生态系统对支持和保护人类社会具有重要的作用,为管理者和决策者有效的保护和管理湖泊生态系统提供了重要的信息。

27 广东省川山群岛开发利用生态风险评价

李晓敏 , 张杰 , 曹金芳 , 马毅

2015, 35(7):2265-2276. DOI: 10.5846/stxb201307151899

[摘要](2554) [HTML](460) [PDF 6.20 M](2553)

摘要:
随着海洋经济的迅猛发展,海岛的开发利用程度不断加大,海岛生态环境遭到极大地冲击和破坏,导致海岛生态系统出现环境恶化、灾害加剧的趋势。广东省川山群岛,主岛为上川岛和下川岛,因岛上旅游娱乐和养殖用海等开发利用活动频繁,使其生态系统面临严峻的挑战。根据EPA提出的生态风险评价框架,分析了川山群岛的生态终点、生境类型和压力源状况,构建了一个用以描述川山群岛压力源、生境和评估终点间相互关系的概念模型,采用RRM模型思想进行了川山群岛开发利用风险评价。结果表明:上川岛属于开发利用的高风险区,主要风险区域是潮间带和近海两个生态子系统,其中以岩滩的开发利用压力最大,旅游娱乐和养殖用海是风险压力的主要来源,珍稀水禽是主要受威胁的物种;下川岛较上川岛的开发利用风险低,其岛陆、潮间带和近海3个生态子系统的开发利用压力都不大,养殖用海、旅游娱乐和城镇用地是风险压力的主要来源,也是威胁珍稀水禽和猛禽的主要压力源。基于此,从旅游管理、养殖用海管理等方面给出了上川岛和下川岛的风险管理对策,以期为海岛环境保护和可持续利用提供科学依据。

28 青岛市不同功能区冬季空气微生物群落代谢与多样性特征

吴等等 , 宋志文 , 徐爱玲 , 郑远 , 夏岩

2015, 35(7):2277-2284. DOI: 10.5846/stxb201306051339

[摘要](2435) [HTML](353) [PDF 1.29 M](2845)

摘要:
选取青岛市5个功能区(市区街道、海滨区域、饮用水源地、垃圾填埋场和人工湿地污水处理系统),采用SAS ISO100空气浮游菌采样器于2013年冬季采集空气微生物样品,应用BIOLOG方法分析空气微生物群落代谢功能多样性,阐明群落代谢与环境相关性。结果表明,不同功能区空气微生物群落碳源代谢强度存在差异,代谢稳定时,海滨区域和饮用水源地样品平均光密度值(AWCD)分别为0.302、0.210,而人工湿地、市区街道及垃圾填埋场分别为0.063、0.025和0.034,海滨区域和饮用水源地空气微生物群落碳源代谢强度明显高于其他功能区。不同功能区空气微生物群落Shannon指数和Simpson指数接近,但海滨区域和饮用水源地McIntosh指数明显高于其他功能区。海滨区域和饮用水源地空气微生物群落碳源代谢类型丰富,代谢水平高,人工湿地、市区街道和垃圾填埋场碳源代谢类型单一,代谢水平低。5个功能区空气微生物群落碳源代谢差异呈现区域性,分异代谢差异的主要是羧酸类碳源。风速、温度、湿度等非生物因素对空气微生物群落碳源代谢具有不同程度影响,且不同功能区主导非生物因素存在差异。BIOLOG方法可以提供大量多维数据,能够分析样品间微生物群落碳源代谢差异,客观、全面表征空气微生物群落碳源代谢多样性特征,是研究空气微生物群落功能多样性较理想的方法之一。

29 干旱荒漠白刺灌丛植被演替过程土壤种子库变化特征

马全林 , 卢琦 , 魏林源 , 靳虎甲

2015, 35(7):2285-2294. DOI: 10.5846/stxb201306041326

[摘要](2678) [HTML](382) [PDF 1.27 M](2660)

摘要:
土壤种子库是反映气候与土地利用变化的指示器,也是荒漠植被更新与恢复的基础。典型荒漠白刺灌丛植被广泛分布于我国西北绿洲边缘地带,对保护绿洲免受风沙危害发挥着重要作用。但是,对干旱荒漠白刺灌丛植被土壤种子库仍未见研究报道。应用空间代替时间的方法,选择石羊河下游白刺灌丛植被演替的初始阶段、稳定阶段、衰退阶段与严重衰退阶段样地,研究了白刺灌丛植被演替过程的土壤种子库物种组成、时空分布和数量变化特征。结果表明:石羊河下游白刺灌丛植被演替过程中,土壤种子库共出现9科18种植物,其中草本植物占到55%-80%,是白刺灌丛植被土壤种子库的主体。不同演替阶段土壤种子库密度以稳定阶段最高,达到660.7 粒/m²,是初始阶段、衰退阶段和严重衰退阶段的5.6、14.5倍和6.2倍。不同沙堆部位,土壤种子库密度以迎风坡中部与背风坡中部最高,分别达到329 粒/m²和309 粒/m²;沙堆土壤种子库密度是堆间地的1.9倍,土壤种子库主要分布于灌丛沙堆上。不同演替阶段土壤种子库间的相似性系数均在0.6以下,除稳定阶段外,其他阶段间均属于中等相似水平;土壤种子库与地上植被的相似性系数均在0.5以上,达到中等相似或极相似水平。该研究进一步证明了灌丛沙堆和土壤种子库在白刺灌丛植被中的重要性,也说明人为干扰损害了白刺灌丛地下潜在植被及其恢复潜力。因此,需要开展人工种子库或人工植被建设以控制干旱荒漠白刺灌丛沙堆活化,并实现退化白刺灌丛植被恢复。

30 贡嘎山东坡典型植被类型土壤动物群落特征

李萌 , 吴鹏飞 , 王永

2015, 35(7):2295-2307. DOI: 10.5846/stxb201305311258

[摘要](2466) [HTML](508) [PDF 3.08 M](3042)

摘要:
为了掌握贡嘎山垂直植被带间土壤动物群落结构及多样性,2012 年5 月至10 月间对贡嘎山东坡的常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔混交林和暗针叶林4 种典型植被土壤动物群落进行了调查。共捕获土壤动物347 只,隶属于10 纲29 目68 类,其中山蛩属(Spirobolus)为优势类群。土壤动物的群落密度、生物量以及多样性呈常绿阔叶林>落叶阔叶林 > 针阔混交林 > 暗针叶林趋势,其中密度、类群丰富度和Shannon-Wiener指数的变化具有显著差异(P < 0.05);落叶阔叶林和针阔混交林间的土壤动物群落结构差异明显,其他植被类型间的差异性受季节影响。从各功能群结构来看,腐食性和杂食性土壤动物占主要地位;各功能群的生物量均以常绿阔叶林和落叶阔叶林较高,针阔混交林和暗针叶林较低,而相对生物量的变化趋势各不相同,仅有腐食性功能群的生物量及植食性功能群的相对生物量在各垂直植被带间有显著差异(P < 0.05)。群落密度、生物量、类群丰富度、Shannon-Wiener指数以及腐食性和捕食性功能群的生物量与土壤温度呈显著相关(P < 0.05)。研究结果表明:贡嘎山东坡土壤动物的群落组成、多样性及功能群结构在各典型植被类型间有明显差异,土壤温度是影响土壤动物垂直分布格局的主要环境因子。

31 象山港春、夏季大中型浮游动物空间异质性

杜萍 , 徐晓群 , 刘晶晶 , 江志兵 , 陈全震 , 曾江宁

2015, 35(7):2308-2321. DOI: 10.5846/stxb201306091487

[摘要](2205) [HTML](359) [PDF 5.64 M](1845)

摘要:
为探明象山港大中型浮游动物空间分布特征及主要影响因素,分别于2010年4月、7月大、小潮期对浮游动物群落和相关环境因子进行调查。四个航次共检出浮游动物成体14大类64种、浮游幼体10大类14种,春、夏季群落结构差异极显著(P=0.001),物种更替率为66.7%,优势种差异明显,共同优势种仅有短尾类溞状幼虫(Brachyura zoea)和仔鱼(Fish larvae)两类幼体;同一季节大、小潮物种相似度约为60%,群落结构差异较小(P=0.031);春季生物量和丰度高于夏季,但物种多样性低于夏季。温度是浮游动物群落季节变化的主导因素。方差分析、聚类和多维尺度分析显示:浮游动物群落空间异质性分布方式受潮流影响,群落结构在大潮期梯度分布特征明显,小潮期通常呈斑块性分布;生物量、丰度和多样性等参数的空间分布取决于群落的分布特征,并受影响于该参数在狭湾口内外的差异。典范对应分析及环境参数统计分析表明:梯度分布主要由盐度、悬浮物的梯度性特征决定;主导斑块性分布的因素多样,不同情况下可能为水深、叶绿素a、营养盐和内外水团相互作用;梯度性和斑块性分布均受到潮流影响。总体来看,象山港浮游动物空间分布主要受水文因素控制,受化学和生物因素影响较弱,其中叶绿素a浓度仅在春季与浮游动物丰度有一定相关性,溶解氧、酸碱度和营养盐等水质参数对浮游动物空间分布几乎无直接影响。

32 山东近海鱼类群落分类多样性

李凡 , 周兴 , 张岚 , 任中华 , 吕振波

2015, 35(7):2322-2330. DOI: 10.5846/stxb201306101579

[摘要](2265) [HTML](368) [PDF 2.61 M](2474)

摘要:
根据相关文献整理了山东近海鱼类名录,并根据1998-2009年山东近海鱼类调查名录,应用平均分类差异指数(Δ⁺)和分类差异变异指数(Δ⁺)研究了鱼类分类学多样性特征。结果表明,山东近海鱼类名录包括2纲28目91科169属225种,1998年调查仅2纲11目41科58属62种,2006年调查为1纲13目41科71属78种,2009年调查为1纲9目32科55属62种。1998年-2009年调查鱼类种类远远低于鱼类名录记录的种数,分类阶元包含指数较低,平均每属包含1.1种。根据山东近海鱼类名录计算鱼类平均分类差异指数为66.1,分类差异变异指数为141.7;1998-2009年历次调查鱼类平均分类差异指数在60.9-62.7之间,分类差异变异指数在65.4-92.3之间。将1998-2009年历次调查鱼类群落分类多样性指数计算值叠加到山东近海鱼类总名录的95%置信漏斗曲线图,结果表明大部分调查值在置信漏斗曲线之外,目前山东近海鱼类分类多样性已大幅下降。

33 福寿螺表型性状的空间尺度变异

徐猛 , 罗渡 , 顾党恩 , 牟希东 , 罗建仁 , 章家恩 , 胡隐昌

2015, 35(7):2331-2338. DOI: 10.5846/stxb201307061848

[摘要](2192) [HTML](425) [PDF 3.23 M](2156)

摘要:
格局和尺度是生态学的核心概念。尺度的变化可能导致生态学格局的改变。入侵物种性状的变异会对种群的建立和扩散产生重要的影响。为了研究入侵物种福寿螺(Pomacea canaliculata)表型性状的尺度变异并推测可能的作用机制,在广东省开展了福寿螺的体质量、体高、体宽、壳口宽4个表型性状在城市、乡镇、生境、样方、个体5个空间尺度上变异的研究。通过拟合混合模型,进行方差分解,结果发现个体和样方差异解释了近80%的性状变异,生境的差异解释了除体重外其他性状的剩余变异;除体重外乡镇和城市尺度上性状的变异并不明显。结果进一步表明,区域尺度的过程如气候特征等对福寿螺表型性状变异不起主要作用;福寿螺种群特征的研究及防控的重点应考虑其遗传结构特征及局部尺度环境因素。通过不同尺度下性状的变异系数和频度分布曲线的分析,进一步验证了以上结果。

34 一类具分段常数变量的捕食-食饵系统的Neimark-Sacker分支

陈斯养 , 靳宝

2015, 35(7):2339-2348. DOI: 10.5846/stxb201306051340

[摘要](1927) [HTML](397) [PDF 2.83 M](1874)

摘要:
讨论了具时滞与分段常数变量的捕食-食饵生态模型的稳定性及Neimark-Sacker分支;通过计算得到连续模型对应的差分模型,基于特征值理论和Schur-Cohn判据得到正平衡态局部渐进稳定的充分条件;以食饵的内禀增长率为分支参数,运用分支理论和中心流形定理分析了Neimark-Sacker 分支的存在性与稳定性条件;通过举例和数值模拟验证了理论的正确性。

35 白头鹎对季节性驯化和温度适应的生理反应

夏素素 , 杨芳 , 王润梅 , 郑蔚虹 , 赵志军 , 柳劲松

2015, 35(7):2349-2359. DOI: 10.5846/stxb201407051383

[摘要](2213) [HTML](409) [PDF 1.82 M](2505)

摘要:
在自然环境中,有机体某一特性的可塑性变化在适应和功能方面是非常重要的。以成年白头鹎(Pycnonotus sinensis)为研究对象,分别在野外驯化条件和实验室温度适应条件下测定静止代谢率(RMR)、蒸发失水率(EWL)和代谢活性器官的重量,同时测定肝脏及肌肉的线粒体呼吸和细胞色素C氧化酶活力(COX)。野外季节性驯化在冬季和夏季时测定;实验室温度适应分为2组,分别在10℃和30℃下适应4周后进行测定。结果显示,与夏季驯化和暖适应组相比,冬季驯化和冷适应组RMR和EWL较高、代谢活性器官较重,线粒体呼吸速率和COX活性显著增加;器官重量和细胞产热能力的适应性变化可能是导致了RMR适应性调节。结果表明,白头鹎可以表现出对季节性驯化和温度适应的生理反应,利用这种能力应付野外环境温度的波动。生理能量特性的可塑性是鸟类能量代谢的共同特征。

36 广西扶绥破碎化生境中黑叶猴的食物种类多样性和季节性重叠

李友邦 , 陆施毅 , 苏丽

2015, 35(7):2360-2365. DOI: 10.5846/stxb201307011809

[摘要](1996) [HTML](351) [PDF 1.01 M](2491)

摘要:
动物使用生境中食物种类的方式对其适应性有重要的影响。为了研究黑叶猴在破碎化栖息地中利用食物的方式,2006年1-12月,采用焦点动物取样法和连续记录技术于每月初连续观察8 d,记录破碎化栖息地中黑叶猴取食的种类和时间,分析其食物多样性和月份间种类的重叠度。结果表明,黑叶猴年均食物多样性指数为3.03(范围1.93-2.62),且多样性指数在各月间没有显著的差异(One-sample K-S Test, P=0.99),说明黑叶猴在各月份中取食的食物种数相似,不同季节利用食物种数的变异程度不大。在所有的食物种类中,仅两种食物青檀Pteroceltis tatarinowii和潺槁树Litsea glutinosa 在12个月份都被取食,其他种类则表现了月份间明显的季节性替代。各月份间食物种类的相似性在0.42(3-4月)和0.75(9-10月)之间变化。黑叶猴对破碎化生境中食物种类的利用方式是:首先利用常年均有的食物种类以保证食物来源稳定,同时选择性地利用新出现的种类,使食物种类多样化,满足不同的营养需求。

37 东海低氧区及邻近水域浮游植物的季节变化

赵其彪 , 孙军 , 李丹 , 宣基亮

2015, 35(7):2366-2379. DOI: 10.5846/stxb201306021273

[摘要](2470) [HTML](363) [PDF 10.41 M](2027)

摘要:
根据2011年5月、8月、11月在东海低氧区及邻近水域 (25°00'-33°30'N, 120°00'-127°30'E) 进行的多学科综合调查,对东海低氧区及邻近水域浮游植物群落结构特征及季节变化进行了相关研究。经Utermöhl方法初步分析共鉴定出浮游植物4门74属248种(含变种、变型,不含未定种),主要由硅藻和甲藻组成,此外还有少量的金藻和蓝藻。春季优势种主要为具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum)、柔弱伪菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissim)、骨条藻(Skeletonema sp.)和具槽帕拉藻(Paralia sulcata);夏季主要是中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和海链藻(Thalassiosira sp.);秋季主要是具槽帕拉藻、圆筛藻(Coscinodiscus sp.)和柔弱伪菱形藻。调查区浮游植物平均细胞丰度在夏季最高,达到85.002×10³ 个/L,春季次之,秋季最低。在水平方向上,春、夏两季,表层浮游植物细胞丰度在近岸出现高值,由近岸到外海细胞丰度逐渐降低;而在秋季则相反,在调查海域的东北部出现高值,随离岸距离的增加细胞丰度逐渐增加。在垂直方向上,春、夏两季,浮游植物细胞丰度在表层出现最大值,随着深度的增加细胞丰度逐渐降低;而在秋季细胞丰度分布比较均匀,随水深变化不明显。调查区表层浮游植物 Shannon-Wiener 多样性指数和 Pielou 均匀度指数的平面分布基本一致,并且与细胞丰度的分布大致呈镶嵌分布。调查浮游植物群落的演替规律是:从春季的甲藻(具齿原甲藻、微小原甲藻(Prorocentrum minimum)等)为主,硅藻(柔弱伪菱形藻、骨条藻等)为辅;演替至夏季的硅藻(中肋骨条藻、海链藻等)为主,甲藻(主要是梭状角藻(Ceratium fusus)和叉状角藻(Ceratium furca))为辅,到秋季进一步演替为硅藻(具槽帕拉藻、圆筛藻、柔弱伪菱形藻等)为主,铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebaultii)为辅。浮游植物物种组成、优势种、细胞丰度及多样性指数均表现出明显的时空变化。低氧区与非低氧区浮游植物群集存在明显差异。

38 迷迭香挥发物不同组合对假眼小绿叶蝉行为的调控

钮羽群 , 王梦馨 , 崔林 , 叶火香 , 潘铖 , 韩宝瑜

2015, 35(7):2380-2387. DOI: 10.5846/stxb201405291105

[摘要](2515) [HTML](423) [PDF 1.31 M](2404)

摘要:
为探讨茶园群落中非茶植物气味引诱或驱避重要茶树害虫假眼小绿叶蝉的效应,遂将茶园常见杂草迷迭香挥发物中樟脑、α-松油醇和石竹烯分别配成10^-2 g/mL剂量,再等量组成混合物,在每个橡皮头上载100 uL制成诱芯,附于素馨黄粘板上,于茶园中诱捕假眼小绿叶蝉,发现这种三组分诱芯明显地驱避假眼小绿叶蝉。将行为反应中分别对假眼小绿叶蝉呈现显著引诱效应的10^-2 g/mL樟脑、10^-4 g/mL石竹烯、10^-6 g/mL α-水芹烯、10^-4 g/mL α-松油醇和10^-8 g/mL桉树脑等量配成五组分混合物,同法制成诱芯,附于素馨黄粘板,诱捕假眼小绿叶蝉。发现五组分诱芯:(1)显著引诱假眼小绿叶蝉,诱效稍强于现价段茶园中使用的源于茶梢挥发物的诱芯;(2)每日诱捕的假眼小绿叶蝉数与天数呈抛物线关系;(3)加入液体石蜡作为缓释剂,可将诱效的半衰期延长2.5-4.0d;(4)18:00-6:00诱得的假眼小绿叶蝉数量占全天的70%-75%。分析认为:非茶植物迷迭香的挥发物中含有显著引诱假眼小绿叶蝉信息物质,这类信息物质制成的五组分诱芯的诱效较强,可以作为一种防治假眼小绿叶蝉的手段,早晨和黄昏是最佳诱捕时分。

39 海洋酸化对海洋无脊椎动物的影响研究进展

赵信国 , 刘广绪

2015, 35(7):2388-2398. DOI: 10.5846/stxb201305311257

[摘要](2975) [HTML](675) [PDF 1.11 M](3704)

摘要:
人源二氧化碳(CO₂)的大量排放,导致空气中CO₂浓度越来越高,其中大约1/4至1/3被海洋吸收。过多CO₂在海水中的溶解,除引起海水pH值降低外,还导致海水中碳酸盐平衡体系的变化,即"海洋酸化"现象。很多海洋无脊椎动物不但在海洋生态系统中发挥重要作用,还是重要的水产养殖种,因此具有重要的生态与经济价值。由于海洋无脊椎动物的生活史在海水中完成,因此海洋环境的变化极易对其造成影响。大量研究已证实海洋酸化能对多种海洋无脊椎动物的受精、发育、生物钙化、基因表达等生命活动产生显著影响。综述了近年来海洋酸化对海洋无脊椎动物影响研究的相关报道,归纳了其对海洋无脊椎动物不同生命活动的影响,分析了其生态学效应,探讨了现有研究在方法创新、内容拓展以及机理分析等方面存在的局限与不足,并展望了海洋酸化对海洋无脊椎动物影响研究的发展方向。

40 能源预测预警理论与方法研究进展

赵春富 , 刘耕源 , 陈彬

2015, 35(7):2399-2413. DOI: 10.5846/stxb201306091520

[摘要](1993) [HTML](543) [PDF 1.85 M](3588)

摘要:
能源作为一种稀缺性的战略资源是国民经济增长和社会进步的物质基础,但是随着化石能源耗竭及能源使用造成的环境问题日趋严重,能源安全问题逐渐成为关注的焦点,而能源预测预警也成为能源系统科学领域的新兴学科,其内容包含能源安全理论、基于模型的能源供需预测和基于安全评价指标体系的能源预警等方面内容。通过系统回顾能源安全的理论及其演变的历程,重点综述了自上而下、自下而上和混合建模3种建模思路的能源预测模型,探讨了三类模型的优点和局限性,并根据能源安全预警评价指标浓缩信息的程度,将现有预警评价体系划分单个型指标评价体系和聚合型指标评价体系两大类。通过对以上研究内容的总结分析,明确了当前能源预测预警研究各领域的研究进展,及其在理论和应用方面的优势与不足。在未来研究中,建议从供应链的角度出发,考虑能源系统内部各因素及与外部因素的相互作用,构建基于链式的预警体系,以有效弥补现有研究中的不足。

41 协同应对全球变化, 促进可持续发展——"未来地球2025愿景"

刘源鑫 , 赵文武 , 王军

2015, 35(7):2414-2417. DOI: 10.5846/stxb201503110471

[摘要](2971) [HTML](433) [PDF 940.94 K](2478)

摘要:
2014年11月,国际科学联盟发布了"未来地球2025愿景"。愿景制定了未来十年该计划的学科发展体系,提出将推进以解决问题为导向的科学研究,加强交叉学科发展,贯彻"协同设计、协同实施、共享成果"的创新思路,发展新知识应对全球变化挑战,向可持续性转变。从总体构想、学科发展、创新思路、预期成果四个方面阐述了"未来地球2025愿景"。同时,认为我国应以"未来地球"计划为契机,深刻理解可持续发展内涵,转变发展观念;在自然科学和社会科学方法的基础上发展综合集成研究,构建"经济-社会-环境"健康发展系统;重视交叉学科与前沿领域研究,发展新知识,应对全球变化挑战。

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2015年第35卷第7期文章目次