摘要:

摘要:通过中性景观模型和元胞自动机模型模拟了不同景观格局、不同竞争力和关键种群特征的外来入侵物种的传播动态,模拟结果表明:(1)竞争力强的外来入侵物种,可利用生境面积越大,集聚度越高,越有利于其入侵和传播,而对竞争力弱的外来入侵物种来说,可利用生境面积越小,越分散,越有利于其生存。竞争力强可以有效利用整块的高集聚度的资源,而弱竞争力的外来入侵物种为了逃避土著种的竞争往往趋向于分布在分散的小生境中;(2)可利用生境面积大于50% 时,景观格局集聚度越小,竞争力弱的外来入侵物种适应环境的弛豫时间越长;(3)外来入侵物种的传播与种子产量呈正相关关系,与繁殖年龄呈负相关关系,拟合关系因景观格局和竞争而异;(4)平均迁移距离对外来入侵物种传播的影响最大,在管理过程中应根据不同的目标,不同的景观格局、竞争力和种群特征选择合适的管理措施。

摘要:区域尺度陆地植物有氧条件下排放甲烷及其气候效应研究不仅对甲烷收支平衡研究具有重要意义,对于全球变化研究也具有重要推动作用。通过改进Keppler提出的公式,模拟了中国区域植物有氧甲烷排放的时空分布。利用IBIS模拟的NPP数据结合相关文献统计生物量与NPP的比值,计算得到中国区域自然植物叶片生物量,以及叶片甲烷排放。结果显示,2001年至2012年中国植物生物量与植物叶片甲烷排放量在SresA2和SresB1两种情景下差异不明显;但是气候变化模式差异的影响会随着时间的推移而扩大。在SresA2情景下,中国地区年均植物生物量为10803.22Tg C,叶片生物量为1156.15Tg C。如果不考虑天气对光照的影响,植物叶片甲烷排放年均2.69Tg,约是全国年甲烷排放总量7.01%,是中国稻田甲烷排放总量的29.05%。在各植被类型中,草地叶片甲烷排放量最高,达到47.53%,其次是混交林。森林(针叶林、阔叶林、混交林)是主要的植物甲烷排放源,占中国区域植物甲烷排放总量的51.28%,其次是草地,占47.47%。中国区域植物叶片甲烷排放南高北低,东高西低的分布状态主要由地表植被覆盖类型决定,光照和温度也是重要影响因素。对SresA2和SresB1两种气候情景下中国植物甲烷排放预测分析,中国区域植物甲烷排放不断增加,在SresA2情景下不同时期的平均增长率为9.73%,高于SresB1情景的5.17%,且两种情景下的增长率都在降低。21世纪SresA2和SresB1变化情景下,年均植物排放的甲烷CO₂当量分别为83.18Tg和77.34Tg,约占中国年均CO₂排放总量的1.39%和1.29%。

摘要:为探究太湖流域丘陵区典型土地利用类型(如竹林地和茶园)土壤水分的控制因素,在不同深度土壤水分定期观测的基础上,根据前7d降雨量将研究时段划分为干旱状态和湿润状态,利用分类与回归树(CART)方法得出不同干湿状态下土壤水分分布的主控因子,并借助典范对应分析(CCA)定量分析不同土地利用类型、不同土壤深度土壤水分格局与环境因子关系。结果表明:(1)高程、土地利用类型和土层厚度对土壤水分分布的相对贡献率最大,但在不同干湿状态下其影响程度存在差异; (2)干旱状态时土壤水分主要受高程、坡度、地形湿度指数(TWI)和剖面曲率等地形因素的作用,而土层厚度和粘粒也分别为0-20 cm和20-40 cm深度土壤水分的主控因子; (3)在湿润状态下,茶园0-20 cm土壤水分的主控因素为地形因子,在20-40 cm则以土壤性质为主,竹林地两个深度的土壤水分受地形和土壤性质的作用都很强,其中20-40 cm深度土壤水分与环境因子的关系较0-20 cm深度更为复杂。

摘要:以干旱区玛纳斯河流域扇缘带为研究区,分析了花花柴(Karelinia caspia)、雾冰藜(Bassia dasyphylla)、梭梭(Haloxylon ammodendron)和柽柳(Tamarix ramosissima)4个典型盐生植物群落土壤团聚体的组成及有机碳分布。研究表明:不同植物群落土壤团聚体均以0.25-0.053 mm粒径为主,占了46.7%-74.6%,且与其他粒径差异显著(P < 0.05), > 0.25 mm和 < 0.053 mm粒径土壤团聚体含量较少,仅占7.8%-43%。梭梭群落 > 0.25 mm团聚体平均含量较高,达32%。不同植被群落土壤总有机碳介于2.01-8.73 g/kg之间,不同粒径团聚体有机碳介于1.70-13.68 g/kg之间。不同群落之间,梭梭和柽柳群落总有机碳和团聚体有机碳含量均相对较高,且随着土层深度下降而下降。不同粒径之间,有机碳含量在0.25-0.053 mm粒径最低,在 > 0.25 mm和 < 0.053 mm粒径中最高,呈现"V"型分布且差异显著(P < 0.05)。0.25-0.053 mm团聚体中有机碳含量的贡献率最高,达43.43%,而 < 0.053 mm粒级贡献率较低,但有机碳含量较高,说明了小粒径团聚体对有机碳保护能力较强。土壤有机碳含量与0.25-0.053 mm团聚体含量呈显著负相关(P < 0.05)。而从整体来看,梭梭群落 > 0.25 mm团聚体比例较高,且土壤有机碳和团聚体有机碳含量也较高,说明了在该研究区,梭梭群落聚集土壤养分能力较强,相对其他群落更有利于土壤有机碳的积累。

摘要:选取宁夏东部盐池县人工柠条灌丛-荒漠草地交错带为研究样地,以距离梯度形式,利用巴氏诱罐法对拟步甲科昆虫群落多样性进行了调查,研究了边缘效应对拟步甲昆虫群落多样性的影响。共采集拟步甲昆虫1405只,分属8属13种。结果表明,克小鳖甲和弯齿琵甲个体数量分别占总个体数的32.74%和43.27%,为该地区的优势种类。拟步甲昆虫在人工柠条灌丛-荒漠草地交错带的分布可分为3种类型,优势种克小鳖甲和弯齿琵甲属于栖息地广布型,但二者并没有表现出十分均匀的适应性,而且他们在各样带的分布呈显著负相关,克小鳖甲的分布趋向于沙生荒漠环境,弯齿琵甲的分布趋向于柠条灌丛;常见种蒙古漠王、小皮鳖甲的分布偏向于喜好荒漠草地;异距琵甲、奥氏真土甲、网目土甲和淡红毛隐甲的分布则偏向于喜好柠条灌丛。拟步甲昆虫丰富度与Shannon-Wiener多样性沿边缘分别向柠条灌丛和荒漠草地内部降低,个体数量总体上沿柠条灌丛、交错带向荒漠草地内部降低,但各样带差异不显著。从季节动态看,荒漠草地和柠条灌丛物种多样性季节变化相似,3种生境拟步甲活动密度季节变化相似。边缘效应强度分析呈现边缘正效应。CCA排序图显示分类地位相近的物种在生态适应上具有趋同性。多元回归分析表明,植被密度影响拟步甲昆虫群落的优势种和个体数量,植被盖度和高度分别影响拟步甲群落的均匀度和丰富度。主坐标分析(PCoA)排序表明人工柠条灌丛-荒漠草地交错带的拟步甲昆虫群落组成与柠条灌丛内部没有明显分化,但趋于向柠条灌丛生境演替。

摘要:对夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis (Cheng et S.Y. Chang) Cheng et S.Y. Chang)所有分布地(浙江临安、天台和安徽绩溪)进行了详细调查,分析夏蜡梅种群面积、密度、结构和群落特征等,并与前人调查结果对比,阐明群落演替对夏蜡梅种群的影响。10余年来,由于国家相关政策的实施(退耕还林、天然林保护以及自然保护区的建立等)以及夏蜡梅分布地林地经营模式的改变,不同夏蜡梅群落呈现发展演替的不同状态,从而对夏蜡梅种群产生了显著影响。从群落类型来看,较为稳定的种群为大明山、西坑、白水坞、捣臼孔种群,种群结构为增长型或稳定型,群落处于乔木或顶级乔木阶段,原生植被保存较好,生境相对稳定,各物种在长期竞争中趋于稳定;直源种群为严重衰退的种群,群落经历了从灌丛阶段向灌乔阶段演化,原来同层次的常绿乔木逐渐形成密集的乔木层,郁闭度高,造成夏蜡梅生长不良甚至死亡,幼苗缺少或数量少,更新困难,此区域的夏蜡梅呈逐渐退化消亡趋势;而溪古坪、龙塘山种群所处群落正是属于这种群落演替的早期阶段,处于衰退过程中种群,不加人工干预也会逐渐退化;而双石边、经过坪等种群虽目前数量多,分布集中,更新良好,但变数最大,一旦人工干扰加剧或消除,则种群结构将快速发生变化,走向消亡的几率极大。该研究结果可为夏蜡梅保护提供科学依据。

摘要:以茶树品种龙井43号(Longjing No.43)、鸠坑(Jiukeng)、乌牛早(Wuniuzao)、福鼎大白茶(Fortin white tea)为试材,研究了一次寒潮过程对4个茶树品种叶片的光合特性、叶绿素荧光参数和保护酶活性的影响,并利用主成分分析方法确定4个茶树品种的抗寒性。结果表明:寒潮初期,随着气温的降低,4个茶树品种的叶绿素含量、最大光合速率(P_max)、表观量子效率(AQY)、最大光化学量子产量(Fv/Fm)、非光化学淬灭(qN)均呈现下降趋势,在气温回升期间随气温升高而有所增加,且福鼎大白茶的叶绿素含量、P_max、AQY、Fv/Fm的值为4个品种中最大,qN的平均值以乌牛早为最小,鸠坑最大;4种茶树的过氧化物酶(POD)活性在寒潮及恢复期间持续增强;4种茶树POD活性的平均值以龙井43号最小,福鼎大白茶最大;叶片的气孔限制值(Ls)和丙二醛(MDA)含量在降温和气温回升过程中,表现出先增加后降低的趋势,整个期间的Ls和MDA含量的平均值以福鼎大白茶为最小,龙井43号最大;利用主成分分析法对4品种茶树的光合参数、荧光参数和抗氧化酶活性进行分析,得到4个品种茶树的抗寒性顺序为:福鼎大白茶 > 乌牛早 > 鸠坑 > 龙井43号。研究结果为茶树的引种及茶叶生产布局提供理论依据。

摘要:2011-2012年在土培条件下,以氮素吸收效率差异较大的15个常规籼稻为供试材料,研究氮肥运筹对不同氮效率品种根系性状、成熟期吸氮量及氮肥利用率的影响,分析影响氮高效水稻氮素吸收的主要根系性状。结果表明:(1)各氮肥处理下,成熟期吸氮量均表现为氮高效品种 > 氮中效品种 > 氮低效品种。适量增施氮肥及基肥+促花肥处理有利于氮高效品种吸氮量的增加,氮素吸收受品种、氮肥处理的显著影响。(2)在施氮量处理下,氮高效品种单株不定根数、单株根干重、单株不定根总长大或较大,单株根活力在常氮(N2)、高氮(N3)处理下有一定的优势;在施氮时期处理下,氮高效品种单株不定根数、单株不定根总长、单株根干重、单株根系总吸收面积、单株根系活跃吸收面积、抽穗期冠根比多数处理有优势;增施氮肥有利于促进氮高效品种单株不定根总长和单株根活力的提高,适量施氮有利于单株不定根数、单株根干重增加,前期施氮可促进不定根的发生和伸长,后期施氮有利于不定根的充实和根系生理性状的提高。此外,增施氮肥可提高各类品种冠根比;(3)在常氮、高氮处理下,氮高效品种氮肥利用率大于氮中效、氮低效品种。(4)提高单株不定根数、单株不定根总长、单株根活力及抽穗期冠根比有利于各类品种吸氮量的提高,增加根干重对氮高效品种吸氮量的提高也有显著的促进作用。结合相关分析与通径分析结果,抽穗期冠根比及单株不定根数、单株根活力、单株不定根总长、单株根干重是影响氮高效品种吸氮能力的主要根系性状。

摘要:采用全自动微气候控制的"人工模拟气候实验系统"研究了增温和CO₂浓度加倍对川西亚高山针叶林土壤硝态氮(NO₃^--N)、铵态氮(NH₄⁺-N)、游离氨基酸(FAA)、可溶性有机氮(DON)和可溶性总氮(TSN)的影响。结果表明:①在种植油松苗木组,增温处理显著降低了土壤NO₃^--N含量,不同处理0-15 cm土层NO₃^--N含量均显著小于15-30 cm层;而在未种树组,增温处理显著增加了土壤NO₃^--N含量, 0-15 cm土层NO₃^--N含量显著高于15-30 cm层,这表明增温促进了油松苗对NO₃^--N的吸收。②在种植油松苗木组,增温(ET)、增CO₂(EC)及两者的共同作用(ETC)均显著增加了土壤NH₄⁺-N、DON和TSN含量;在未种树组,ET显著增加了土壤NH₄⁺-N、FAA、DON和TSN含量,EC和ETC对NH₄⁺、FAA、DON和TSN含量具有微弱影响或没有显著影响。不同处理0-15cm层土壤NH₄⁺-N、FAA、DON和TSN的含量显著大于15-30 cm层。③种植油松苗木组土壤NO₃^--N、NH₄⁺-N、FAA、DON和TSN含量均显著低于未种树组,这是由植物对氮素的吸收消耗造成的。研究结果表明,EC、ETC主要通过植物根系作用促进了NH₄⁺-N、DON和TSN含量增加,而ET处理通过影响土壤微生物和植物根系来促进NH₄⁺-N、FAA、DON和TSN含量的增加。

摘要:物种多样性(SD)与功能多样性(FD)之间存在多种关系,但由于生态系统功能主要由物种的功能属性决定,因而功能多样性对生态系统功能的影响大于物种多样性的影响。但在种间性状差异和物种均匀度这两个构成功能多样性的基本成分中,何者对功能多样性影响更大,并进而决定SD-FD关系尚不明确。通过在高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸为期6a的刈割(留茬1 cm、3 cm及不刈割)和施肥(尿素7.5 g m^-2 a^-1＋磷酸二胺1.8 g m^-2 a^-1、不施肥)控制实验,研究了种间性状差异(33个物种13个性状)和物种均匀度(所有物种)对物种多样性(所有物种)与功能多样性(33个物种13个性状)之间关系的影响。研究结果显示:(1)物种多样性与功能多样性正相关,它们与多性状种间差异负相关,而与物种均匀度正相关。物种均匀度是导致功能多样性变化的主要因素,也是导致SD-FD正相关的原因,这是因为随着物种多样性增加,物种均匀度的增加程度大于多性状种间差异的减少程度,因而功能多样性增加,SD-FD正相关;(2)功能多样性指数(FD_Rao和FDis)随物种多样性指数(H')减速递增,表明群落存在一定的功能冗余,且功能冗余随物种多样性的增大而增大,但尚未达到产生SD-FD无相关性的极限H'值;(3)功能多样性对高寒草甸生态系统地上净初级生产力(ANPP)的影响大于物种多样性的影响,二元线性回归显示在同时考虑二者对ANPP的影响时,可排除物种多样性的作用。但由于物种多样性下降或物种丧失引起的物种功能性状丢失或性状空间维度减小将导致功能多样性降低,表明它们之间存在一定互补性,在研究生物多样性与生态系统功能关系时,同时考虑物种多样性和功能多样性的影响仍十分必要。

摘要:为了探究泥石流频发区不同海拔梯度土壤的化学计量特征,阐明土壤性质对海拔变化的响应规律,进而有效指导受限性生态脆弱区生态系统的保护和恢复,在云南省小江流域支流阿旺小河西北侧山地选取了1500-2000m、2000-2500m、2500-3000m 3个海拔梯度,测定各海拔梯度范围内0-10cm、10-20cm、20-30cm土壤的有机碳、全氮、全磷、全钾含量及其机械组成,分析了不同海拔梯度土壤化学计量比的垂直分布特征及其与植被区、土壤物理结构的关系。结果表明:随着海拔梯度的升高,土壤有机碳和全氮含量以及碳磷比、碳钾比、氮磷比和氮钾比均呈升高趋势,全磷和全钾含量以及磷钾比呈降低趋势,且有机碳、全氮、全磷和全钾对海拔的敏感程度依次降低;不同海拔梯度之间,土壤有机碳、全氮、全磷、全钾及其化学计量比的垂直分布存在显著差异性,即随着土壤深度的增加,有机碳和全氮含量呈降低趋势,而全磷和全钾含量以及各化学计量比变化规律不明显;同一海拔梯度内,森林植被区和灌草丛群落植被区土壤生态化学计量比差异性不大,且随海拔梯度变化一致,灌草丛群落中,土壤碳氮比与地上植被盖度具有极显著正相关性,森林群落植被区,土壤磷钾比与优势乔木种平均高度具有极显著负相关性,而与平均胸径呈显著负相关性;土壤物理结构的分异是造成土壤化学计量特征发生变化的主要内在原因,土壤碳磷比、碳钾比、氮磷比、氮钾比随着含水率和砂粒的增加呈指数型上升而随着粘粒的增加呈指数型下降的趋势。

摘要:植物修复农田土壤重金属污染需要经历一个长期的过程,而大部分用来修复的植物都不具备利用价值,不能给当地农民带来经济收入。因此,一些农作物由于其较大的生物量和一定的经济价值,在植物修复土壤重金属污染的应用中受到广泛关注。是在重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg)复合污染的郴州矿区废弃农田种植油菜、玉米和油葵,研究油菜-玉米和油-油葵两种种植模式对土壤重金属污染的修复潜力。实验结果表明:三种作物在复合污染土壤中对重金属都表现出一定的耐性及吸收积累能力。向日葵的根和叶中重金属Cd、Cu的含量都很高,其中Cd在向日葵的各个部位的富集系数(BCF)及Cu在向日葵的根和叶的富集系数(BCF)都大于1。两种轮作模式对作物的产量没有明显的影响,收获得到的干物质量都很高,每年每公顷分别为油菜16.6t、玉米25.29t、油葵22.5t。两种种植模式都可以对土壤中的重金属进行有效的提取,油菜-油葵种植模式下提取重金属Cu、Pb、Cd、As的量较高,分别为:Cu 2408g hm^-2 a^-1,Pb 2027g hm^-2 a^-1,Cd 658.5g hm^-2 a^-1,As 250g hm^-2 a^-1,油菜-玉米模式下Zn和Hg的提取量较高,分别为Zn 4987g hm^-2 a^-1和Hg 7.92g hm^-2 a^-1;对于多种重金属复合污染的土壤来说,油菜-油葵的种植模式要优于油菜-玉米的种植模式。总的来说,利用3种作物两两轮作的种植模式,在不影响作物产量的前提下大大的提高了作物对重金属的提取总量。3种作物在收获以后又可以用做工业原料,这就使得当地农民充分利用矿区废弃农田修复污染的同时又能从中获得一定经济效益。

摘要:以狗牙根当年生扦插苗为试验材料,根据库区河岸带水分特征设置4种水分处理方式:水分对照组(CK)、水淹与干旱交替组(FD)、土壤水分饱和组(LF)和全淹组(FL),4种密度方式:对照(1株/盆)、低密度(2株/盆)、中密度(4株/盆)及高密度(12株/盆),探究狗牙根生长及形态响应,并验证胁迫梯度假说。结果表明:(1)狗牙根各生物量随水分胁迫强度的增加显著下降(P < 0.001);密度处理和二者交互作用显著影响狗牙根叶干重、茎干重、根干重、地上生物量和总生物量(P < 0.001)。(2)水分处理显著影响狗牙根各形态指标(P < 0.001);密度和二者交互作用显著影响狗牙根分枝数、总茎长和节间长(P < 0.001)。(3)CK组和LF组狗牙根生物量相对邻体效应(RNE)均为负值,表明其种内关系为竞争关系。FL组各密度组生物量RNE值均为正值,其种内关系转化为促进关系。(4)中高密度组总茎长RNE值随水分胁迫增加而增大。研究表明:(1)狗牙根对不同的水分胁迫均表现出积极响应,可考虑将狗牙根用于库区河岸带植被重建。(2)随种植密度的增大,狗牙根生长及形态均表现出一定的负面效应。(3)本试验在一定程度上支持胁迫梯度假说,但尚需更多概念模型将其改进完善。

摘要:波文比-能量平衡法是目前蒸散发研究常用的方法之一。在利用波文比-能量平衡法对荒漠地区,尤其对绿洲荒漠过渡带的蒸散发进行研究时,发现有波文比波动大、蒸散发结果准确性不高等问题。如何提高波文比-能量平衡法在绿洲荒漠过渡带的准确性成为荒漠干旱区精确研究水分收支急需解决的问题。在以前的研究基础上,发现绿洲荒漠过渡带的不同风况对波文比有不同影响,这可能是造成波文比-能量平衡法在绿洲荒漠过渡带精度不高的主要原因。为了证明这个假设,于2010-2012年在西北民勤绿洲荒漠过渡带进行了野外连续观测,观测了不同风况条件下波文比、不同高度的温度差、湿度差以及蒸散发的变化规律,分析了它们的特征及其影响因素。结果表明,研究区观测期内波文比值在-17.3-16.2范围内变化,波动较大,呈"U"型变化,生长季中期波文比值低于初期和末期;在无风天气,绿洲荒漠过渡带温度、湿度梯度不受水平气流的影响,波文比波动小,异常值少,波文比方法测算出的蒸散量较为准确,能够代表实际蒸散量,所测得民勤绿洲荒漠过渡带波文比日均值为0.07,日蒸散量为1.6mm/d;在绿洲风和荒漠风天气,绿洲荒漠过渡带空气温度、湿度结构发生明显改变,波文比波动大,不同风况使得大气处于逆温或逆湿的状态,波文比-能量平衡法所测得的蒸散量负值增多,适用性降低。因而在应用波文比-能量平衡法估算绿洲荒漠过渡带的蒸散发时应该选择合适的天气和观测点,避开风况对观测结果的影响。

摘要:柞蚕林是辽东山区退化最严重的森林类型之一,因多年反复刈割导致生长逐渐衰退、更新能力下降,局部出现空地甚至土壤开始砂化,涵养水源和保持水土等生态功能明显降低。以辽东山区的退化柞蚕林为研究对象,分析了在封育9、12、21a后森林的枯落物及表层土壤持水效能。结果表明:退化柞蚕林经过封育恢复后,封育恢复时间越长,林地枯落物累积量增加的越显著,枯落物持水能力和有效拦蓄降雨能力提高也越明显。对照(未封育)、封育9、12、21a柞蚕林枯落物储量分别为3.69、7.92、8.41 t/hm²和8.74 t/hm²;最大持水量分别为6.23、14.71、15.81 t/hm²和17.18 t/hm²,有效拦蓄量分别为4.78、10.87、11.70、12.78 t/hm²。枯落物持水量与浸水时间存在显著的相关关系(P < 0.001),自然对数模型模拟拟合效果最好(R² > 0.9)。退化柞蚕林经过封育恢复后,表层土壤水文物理性质的改善随着封育恢复时间的增加而越来越明显,封育9、12和21年柞蚕林表层土壤容重分别比对照退化柞蚕林降低了5.51%、12.60%、17.32%,毛管持水量分别增加了7.01%、28.98%、54.83%,非毛管持水量分别增加了46.14%、126.19%、187.19%。本研究结果说明退化柞蚕林封育能够通过提高其林地枯落物和改善土壤物理性质,增加表层土壤持水效能,对恢复和改善退化柞蚕林地的生态环境、恢复森林生产力具有重要作用。

摘要:水是影响陆地生态系统植被分布最重要的因素之一,特别是在干旱地区,水资源将是限制植物生长的关键因素。不同植物具有不同的吸水深度,植物的吸水深度可影响它的分布区域,因此,精确测量植物的吸水深度对预测全球气候变化下植被的时空分布具有重要意义。稳定同位素技术逐渐被公认为是一种精确测量植物吸水深度的有效方法。利用稳定同位素技术分析了不同林龄胡杨的吸水深度和不同林龄胡杨的水分利用效率,对确定胡杨生存的合理地下水位、制定胡杨保育恢复策略具有重要意义。通过对黑河下游不同林龄胡杨木质部水及其不同潜在水源δD、δ¹⁸O的测定分析,并运用深度模型计算了不同林龄胡杨的吸水深度,探讨了不同林龄胡杨的水分利用效率。结果发现:1)不同林龄胡杨木质部δ¹⁸O差异显著,胡杨幼苗、成熟木、过熟木的δ¹⁸O分别为-5.37‰、-6.03‰、-6.92‰;2)不同林龄胡杨的平均吸水深度不同,且具有随林龄变老而选择利用更深的土壤水分的特点:胡杨幼苗的平均吸水深度为37 cm,胡杨成熟木的平均吸水深度为145 cm,胡杨过熟木的平均吸水深度为149.5 cm。3)不同林龄胡杨水分利用效率不同,随林龄的变老水分利用效率具有降低的趋势。

摘要:盐碱土是陆地表面生态脆弱区域。它与荒漠化过程相伴而生,不但造成了资源的破坏、农业生产的巨大损失,而且还对生物圈和生态环境构成威胁。研究盐碱地植物根际土壤微生物群落的多样性,对于盐碱土壤的植被恢复和生态重建具有重要意义。运用PCR-DGGE技术和Biolog微平板法,对大庆盐碱地9种不同植物根际土壤微生物结构和功能的多样性进行了分析。结果表明,不同植物根际土壤微生物组成不同,同一科的植物具有相似的微生物组成。对11个克隆进行了序列测定,发现这一地区植物根际优势微生物菌群为变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)。利用Biolog微平板法分析了微生物群落功能多样性。结果表明,不同植物根际土壤细菌群落对底物碳源的代谢特征存在着一定的差异,其中豆科的野大豆根际土壤细菌对底物碳源的代谢能力最强。

摘要:为了研究土壤水分胁迫对番茄生长的影响,以番茄‘金粉2号’(Jingfen 2)品种为试材,于2013年5-8月间在南京信息工程大学可控试验温室设计正常灌溉(T1)、轻度胁迫(T2)、中度胁迫(T3)、重度胁迫(T4)4个土壤水分处理,观测不同处理番茄植株根系及地上部分的生长状况。结果表明:不同处理的番茄根系生长指标(根系总长度、总表面积、总平均直径、根尖数)的最大值均表现为:T2 > T3 > T1 > T4,比较峰值发现,T2、T3和T4的根系总长度分别为T1的1.8、1.0和0.4倍,总表面积分别为T1的2.3、1.1和0.4倍,总平均直径分别为T1的1.3、1.1和0.6倍,根尖数分别为T1的1.1、1.0和0.5倍;T1、T2和T3处理的番茄根系均集中分布在5-10 cm土层内,而在T4处理下根系集中分布在15-25 cm土层内;番茄的株高、茎粗和叶面积指数大小表现为:T1 > T2 > T3 > T4,T2、T3和T4的番茄株高分别比T1下降11.49%、28.6%和43.98%,茎粗以T4处理最低,为T1的73.57%,T2、T3和T4的叶面积指数分别为T1的81.33%、64.62%和43.37%,各处理间叶面积指数在5%水平下呈现显著性差异。相关分析表明,番茄地上部分和地下部分各项生长指标与土壤体积含水率呈正相关。研究认为轻度土壤水分胁迫对番茄植株地上部分的生长影响不显著,利于根系生长,中、重度土壤水分胁迫明显抑制了番茄植株地上部分的生长,降低根系在土壤中的分布层,研究为设施番茄水分管理提供科学依据。

摘要:放牧是草原生态系统的重要干扰,是草原氮循环的重要影响因素。为了揭示放牧对土壤N储量的影响,在内蒙古典型草原,基于单位草原面积草原载畜量和单位草原生产力,建立了放牧压力评价模型,并利用1990-2011年以县为单位统计的放牧牲畜数据和2001-2011每年合成的MODIS-NDVI_max影像数据评估了放牧压力的空间分布。基于2011年野外调查的95个样点和2010年调查的41个样点数据,对处于低放牧压力(LG),中放牧压力(MG)和高放牧压力(HG)的样点数据进行了统计分析。结果表明:放牧压力对土壤容重(BD),土壤全碳(TC)含量和土壤全氮(TN)含量具有显著影响,特别在土壤表层(0-10cm),土壤容重、TC含量和TN含量在LG,MG和HG之间存在显著差异。TC含量和TN含量随放牧压力增加而降低,BD随放牧压力增加而增加;黏粒含量(CC)在3个放牧压力梯度上不存在显著差异;土壤N储量表现出和TN含量相似的变化特征,随土壤深度增加而降低,随放牧压力增加而减少,在0-50cm范围内,土壤N储量在LG、MG和HG之间存在显著差异(2011,P < 0.05; 2010,P < 0.1)。重度放牧是草原生态系统氮损失的主要因素之一,降低放牧压力有助于降低草原氮损失和恢复植被生产力。

摘要:明确气候变化对黑龙江省水稻孕穗期和抽穗期障碍型冷害的影响,可为水稻安全生产提供科学依据。基于黑龙江省70个台站1971-2012年的气象资料和10个台站1980-2011年水稻生育期数据,结合水稻障碍型冷害指标,分析了气候变化对黑龙江省水稻障碍型冷害的影响。结果表明:(1)水稻孕穗期障碍型冷害1990s发生频率最低,2000s发生频率最高;抽穗期障碍型冷害1970s和1980s发生频率高,1990s和2000s发生频率低。(2)抽穗期障碍型冷害发生程度大于孕穗期障碍型冷害。(3)不同熟型水稻品种可种植北界逐渐北移东扩,极早熟、早熟和中熟品种可种植范围分别缩小了5、21和11个县(市),中晚熟和晚熟品种可种植范围分别扩大了14和23个县(市)。(4)随着水稻种植格局的变化,不同熟型水稻障碍型冷害均在1990s发生频率最低,2000s发生频率最高。

摘要:黄鳍金枪鱼是东太平洋海域重要的金枪鱼种类之一,也是我国金枪鱼延绳钓的主要捕捞对象之一。根据2011年东太平洋海域(20°N-35°S、85°W-155°W)延绳钓生产统计数据,结合表温(SST)和海面高度(SSH)的遥感数据,采用频次分析法获得黄鳍金枪鱼分布的SST和SSH适宜范围;运用一元非线性回归方法,以渔获量为适应性指数,按季度分别建立了基于SST和SSH的长鳍金枪鱼栖息地适应性指数,采用算术平均法获得基于SST和SSH环境因子的栖息地指数综合模型,并用2012年各月实际作业渔场进行验证。结果显示,黄鳍金枪鱼渔场多分布在SST为24-29℃、SSH为0.3-0.7 m的海域。采用一元非线性回归建立的各因子适应性指数模型在统计上均为显著(P < 0.05)。经与2012年实际生产情况比较,作业渔场预报准确性达66%以上。研究获得栖息地指数模型可为金枪鱼延绳钓渔船寻找中心渔场提供参考。

摘要:水母暴发给近岸人类的生活、渔业资源以及海洋生态系统带来影响。这些近岸海域暴发的水母可以通过有性繁殖和无性繁殖来维持或扩大水母种群数量。在水母生活史中,螅状体的无性繁殖是决定水母体数量的关键阶段,因此对此阶段进行研究。设置了4个温度水平(9、12、15、18 ℃)、3个食物水平(5 个卤虫/螅状体、20 个卤虫/螅状体、40 个卤虫/螅状体),在12个组合条件下研究温度和食物水平对海月水母螅状体无性繁殖能力和方式的影响。研究结果表明,在海月水母螅状体繁殖子体的各种方式中,匍匐茎生殖是主要的繁殖方式,出芽生殖次之,纵向分裂以及足囊出现几率极低。食物对海月水母螅状体产生总子体数影响显著,温度的影响不显著,食物水平越高,海月水母螅状体繁殖子体的能力越强。食物和温度对螅状体发生横裂均有影响,但温度对螅状体横裂的影响更大。温度对螅状体的横裂率影响显著,食物影响不显著。碟状体的释放发生在12、15、18 ℃的条件下,温度是影响海月水母螅状体通过横裂生殖释放碟状体数量的最重要因素。可见在螅状体无性繁殖阶段,温度和食物对繁殖方式的影响各不相同。

摘要:作为埋栖型滩涂贝类的典型代表种类,菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum具有很强的潜沙行为。为了进一步了解其生态行为学,在室内实验室条件下,模拟了常见环境因子温度、盐度、pH值以及流速和规格大小对蛤仔幼贝(6-12 mm)潜沙速度的影响。结果表明,温度10-30 ℃,盐度25-30,pH值在6.0-9.0范围内蛤仔幼贝均能100%潜沙;在试验观察的4-5 h内,盐度由30突变至10时没有蛤仔潜沙,突变至20时有20%-30%潜沙(20 ℃,庄河蛤仔)或100%潜沙(15 ℃,福建蛤仔);pH值由8.0突变至10.0时不能潜沙;以暂养海水的温度(15或20 ℃)、盐度(30)和pH值(8.0)为中心,随着各个指标向两侧突变潜沙时间延长;流速为3、4和5 cm/s时,随流速增大潜沙速度加快;在规格6、9 mm和12 mm的幼贝中,以12 mm潜沙速度最快。若以半数潜沙时间(ET₅₀)为判定指标,则适宜潜沙温度为15-20 ℃,盐度为25-30,pH值为7-9(莆田蛤仔)和8.0(庄河蛤仔)。在适宜条件下,蛤仔幼贝1 min内开始潜沙,3 min内有半数潜沙,5 min便全部潜沙。研究发现环境突变对蛤仔潜沙有明显影响,在天然海区放养蛤仔时应该注意购买地和放养海区温度、盐度和pH值的差异,并且选取10 mm以上幼贝放养效果较好。所得结论对完善菲律宾蛤仔幼贝的行为学及其底播养殖技术提供了有意义的参考。

摘要:根据2010年5月-10月调查资料,对山东莱州湾中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)的资源状况、生长特性及其空间分布进行了研究。莱州湾放流前本底调查资料表明,目前山东莱州湾中国对虾捕捞产量主要来源于增殖放流,且在一定条件下捕捞产量与放流数量成正相关关系。依据2010年中国对虾生物学数据,应用R语言命令对中国对虾体长体重关系和体长生长方程进行了拟合,并对拟合系数进行了显著性检验,结果表明中国对虾体长与体重系数a、b处于显著水平(P < 0.05),中国对虾体长生长方程拟合系数K、t₀、L_∞处于极显著水平(P < 0.001),故拟合效果明显,获得为中国对虾生长参数雌虾为K=0.0226、t₀=37.45d、L_∞=200.77 mm、W_∞=80.50 g、t_r=85.18d(8月4日),雄虾为:K=0.0419、t₀=40.25d、L_∞=145.81 mm、W_∞=23.37 g、t_r=67.24d(7月18日),与20世纪80年代相比,中国对虾个体明显减小,生长速度加快,生长拐点提前了1个月。另外,根据大面调查体长数据,对各个站位体长组出现频率进行Ward聚类分析,利用R语言聚类树的融合水平值定义划分水平,选择具有最大跳跃的分组水平,将中国对虾虾群大致可分为两个组群,河口组和深水组,同时按照各体长组的多度值大小,探讨了各组内具有代表性的分类体长组,结果表明,河口组的中国对虾以体长125-135 mm为主,深水组以体长115-125 mm和105-115 mm为主,河口组个体明显大于深水组;河口组分布区入海河流较多,饵料生物丰富,以软泥底质为主,有利于中国对虾的摄食和前期保护,深水组分布于莱州湾中东部,蟹类资源相对较高,且以沙质底质为主,对中国对虾的生长与保护产生一定的影响。

摘要:于2009年7月至2010年11月,对浙江千岛湖两个岛屿上的社鼠(Niviventer confucianus)种群进行标志重捕,并采用8个高多态性的微卫星位点,对两个岛屿的社鼠种群进行家群分析和亲权鉴定,探讨了社鼠家群的亲缘关系特征。结果显示,8个微卫星位点能可靠地对两个岛屿社鼠种群进行亲权鉴定,A岛已确定亲缘关系的71只社鼠分为12个家群,家群中的个体数最多达到19个,B岛已确定的49只社鼠个体共分为11个家群,家群中的个体数最多达到14个。家群内部成员之间的亲缘关系表现为配对繁殖的个体对间亲缘系数最小,揭示了社鼠倾向于选择亲缘关系较远的异性作为配偶。家群中雄性后代个体之间与雌性个体之间的亲缘关系相比,两岛表现情况相反,该结果暗示两岛屿上社鼠扩散行为可能有所不同。通过计算与同一雄性(或同一雌性)交配的个体间的亲缘系数,发现两个岛屿上的社鼠在与不同异性交配时也存在选择性,即避免选择亲缘关系较近的异性作为混交的对象。

摘要:以云贵高原地区为研究对象,综合考虑区域自然特征、生态背景和社会经济发展状况,建立了以自然灾害、人为活动、生态敏感性和生态服务功能重要性为主要风险因子的综合生态风险评价指标体系与模型,并计算出云贵高原地区土地开发利用综合生态风险指数。通过与DEM和土地利用类型数据进行空间叠置分析,最终得到云贵高原地区实际可利用土地面积约为3586 km²,不足该地区国土面积的1%,主要分布在楚雄、红河、曲靖、昆明、黔南等地。为确保区域土地资源的可持续利用,提出对策建议:(1)要转变粗放、低效的用地方式,节约集约利用坝区可开发用地;(2)要及时转变城乡建设用地方式,因地制宜的推动工业项目、城镇建设向山坡、丘陵发展;(3)要加强可开发利用地区生态保护与建设,在推进低丘缓坡荒滩等未利用土地的开发利用过程中,将地质灾害和水土流失防治、生态环境保护置于优先地位,制定防治措施。通过云贵高原地区的案例研究,提出了综合生态风险评价的方法,为基于生态风险的土地利用格局优化提供了技术借鉴。

摘要:从避免重复计算的角度出发,将湿地生态系统服务分为最终服务和中间服务两部分,以最终服务的价值作为湿地生态系统服务的总价值。以扎龙湿地为例,其最终服务包括物质生产、土壤保持、水质净化、气候调节、固碳、调蓄洪水、大气调节、休闲旅游、科研教育和授粉服务,中间服务包括净初级生产力、营养循环、涵养水源、地下水补给和生物多样性维持服务,采用市场价值法、替代成本法和旅行费用法等生态经济学方法对扎龙湿地的生态系统服务进行了评价。结果表明,2011年扎龙湿地生态系统服务总价值为679.4亿元,中间服务价值为471.5亿元,各项最终服务的价值大小为气候调节>调蓄洪水>大气调节>固碳>休闲旅游>授粉服务>物质生产>水质净化>科研教育>土壤保持。扎龙湿地不仅是重要的蓄洪区和泥碳储存地,在区域气候调节方面也起着巨大的作用。针对扎龙湿地的管理,应该保护和恢复湿地面积,同时注意适当的增加旅游。

摘要:由于城市化过程中人为活动的影响,城市林业土壤的性质发生了很大变化。城市林业土壤黑碳由于来源的多样性和受到人为活动的影响,其分布表现出独特的特征。以南京市为对象,调查分析了不同功能区城市林业土壤黑碳的含量及可能来源。结果表明:不同功能区城市林业土壤黑碳含量差异很大,其变幅为0.77-21.27g/kg。道路绿化带土壤黑碳含量显著高于其它功能区,居民区含量最低。黑碳在土壤表层中含量均高于表下层,黑碳富集于土壤表层。道路绿化带表层土壤黑碳含量与有机碳含量的比值(BC/SOC)为0.55,土壤黑碳的碳同位素比值(δ¹³C_PDB)为-27.04‰,与其它功能区差异显著,城市交通污染对土壤黑碳积累产生强烈影响。

摘要:生境网络在支持物种长期存活中具有重要意义,由于受人类社会经济频繁活动的影响,迫切需要优化。选取城市化快速发展的苏锡常地区为研究区域,以湿地代表性鸟类白鹭为目标物种,利用2000、2010 年土地利用/覆被数据,采用两种不同的网络构建方法,识别出恢复或新建生境节点或斑块,以及基于网络连接度并兼顾了集合覆盖问题遴选出重要新增生境节点,得到生境网络优化方案。结果表明:(1)恢复型生境节点对应的生境斑块面积在10-50 hm²之间,以乔木林地为主;新建型生境节点对应的生境斑块是乔木林地和湖泊水库与河流兼而有之,均满足白鹭生境地类要求;优化的生境网络连接度较高、整体结构状况最好,兼顾了资源有限性下经济效益和生态效益最大化,与历史观测点实际情况较为吻合,可作为优化方案。(2)相同的生境斑块格局受生境格局时空变化、生态过程模拟方法及网络优化评判标准的影响,在采用不同网络构建方法时,会得到不同的网络结构及网络优化结果。采用时空格局变化与不同生态过程模拟相结合的网络优化方法,有助于分析格局-生态过程及网络结构变化情况,其思路为网络优化方法进一步深入研究提供了借鉴。

摘要:双边界二分式条件价值评估法是当前广泛应用于评估生态环境和自然资源价值的陈述偏好法。为了研究双边界二分式CVM中,不同分布中初始投标值数量及样本容量对WTP的影响,应用蒙特卡洛模拟和支付意愿函数模型相结合的方法,用概率分位数设计投标值,分别选择数据来源不同的Weibull分布和对数Logistic分布,动态模拟不同初始投标值数量和样本容量对WTP期望值产生的影响。模拟结果表明,对不同的WTP概率分布,初始投标值数量和样本容量对WTP的影响趋势是一致的,当初始投标值数量和样本容量分别大于5和500时,初始投标值数量和样本容量的增加,对WTP估计值的影响程度越来越小。研究结果表明,在二分式CVM研究中,当以WTP期望为代表值时,其初始投标值数量和样本容量至少为5和500。研究结论为二分式CVM问卷设计中投标值数量及样本容量的设定提供参考依据。

摘要:湘西传统聚落作为一种为数不多的、保存完好的聚落景观之一,其保护研究是我国文化生态及其生物多样性保护研究的重要组成部分。以怀化市侗族传统聚落为研究对象,从传统风水学理念与现代生态位出发,探索传统聚落空间格局的构建方法和驱动因素,以期为传统聚落合理的生态位扩充和空间结构演变提供理论依据。研究表明:湘西传统聚落形成了东、南、西、北四面山林围护、中间宽敞开阔的独立地理空间结构,构建了符合大众追求的"山-林-屋-水-林" 的理想聚落空间模式,而且民居建筑大多都"坐西朝东,背风向阳,靠山面水而建"。这种聚落是在自然、经济和文化三大因素共同影响下构成的复合生态系统,有其独特的运行机制。在传统聚落空间系统不断发展的过程中,应遵从其演变发展的客观规律,根据不同传统聚落的生产力水平条件,合理推进经济社会空间结构的转型,并适度加以调控,以稳步实现传统聚落的空间演变和生态位扩充。

摘要:AM真菌是土壤生态系统中重要的微生物类群,能与陆地生态系统中80%以上的高等植物建立共生体系。目前,AM真菌在维持草原生态系统稳定性中的功能已经成为生态学研究的热点问题之一。基于此,从植物个体、种群、群落和生态系统等不同层次探究AM真菌在维持植物群落多样性和草原生态系统稳定性中的功能。分析发现在个体水平上,AM真菌对宿主植物具有促生效应、抑制效应或中性效应。在种群水平上,分析AM真菌对不同宿主植物吸收土壤矿质营养的分配和调控策略,围绕构成草原植被的两大组成成分:牧草和有毒植物,论述AM真菌对植物种群增长和衰败的调控机制,并从草原植物群落的物种多样性和稳定性角度,探讨AM真菌与植物群落之间的相关性。在生态系统水平上,围绕AM真菌对草原生态系统的演替和退化草原的修复等展开论述,以期为利用AM真菌开展草原生态系统保护和恢复治理提供理论依据,并对草原菌根生态学领域未来的研究进行展望。

摘要:植被理化参数是生态系统中碳和养分等物质循环与能量交换的重要指标,利用遥感技术反演是获取区域及全球植被理化参数的重要手段,但光谱和空间尺度效应的存在,限制了源自不同遥感传感器植被理化参数产品的统一应用。阐述了遥感反演植被理化参数光谱尺度效应的概念及其产生原因,主要从光谱波段位置和波段宽度两方面对国内外相关研究进行了介绍和评述。同时,从遥感反演植被理化参数的空间尺度效应产生原因、空间异质性描述方法和空间尺度转换方法等方面对其国内外研究现状进行了归纳和评述。最后,总结了遥感反演植被理化参数光谱和空间尺度效应研究的不足之处和发展趋势,并指出光谱和空间耦合效应的研究将是一大趋势,而在生态学等领域形成的尺度效应研究的理论和方法也值得借鉴参考。