摘要:

摘要:随着全球人口不断成长,农业生产、工业发展、能源消耗及生活消费等人类活动不断增加,对城市区域乃至于区域生态系统均带来显著负面影响。为量化评估人类活动对区域生态系统的影响,以人类活动产生的氮排放为切入点,选择中国台湾地区为研究区,针对其高投入的农业生产、密集的交通工业设施及人口分布等背景,构建了基于氮排放的区域生态风险评价研究框架。分析了2001年至2010年中国台湾地区农业及城市系统所产生的氮排放变化情况,并在空间上比较了各县市的氮排放差异;其次,依据各用地类型特点,定义了其对氮排放压力的脆弱程度,藉以评估中国台湾地区生态风险变化及其潜在风险强度。研究结果表明中国台湾地区2005至2010年期间氮排放带来的生态风险值先降后升,主要原因源于期间农业活动产生的氮排放减少,但交通运输带来能源消耗却明显增加了氮排放;通过分区比较,确定低风险县市主要包括金门县、连江县、澎湖县、新竹市、嘉义市及基隆市,而台中市、屏东县、台南市、高雄市及新北市,由于农业生产活动密集且人口分布密度高,为中国台湾地区高生态风险区。

摘要:以北京市消耗食物生态足迹的距离为研究核心。结果表明2008年至2012年,北京的生态足迹距离、人均生态足迹和生态足迹总里程总体呈现逐年增长趋势:生态足迹距离增大到676.75 km,增长19.3%;人均生态足迹距离增加到18.42 万km,增长54%;生态足迹总里程增加了1倍强,达到56 亿t km。北京市的食物生态足迹距离不断扩大,并涵盖了全国大部分地区,北京城市化的生态成本上升。所消耗各类食物的生态足迹距离从大到小分别为水果类、蔬菜或粮油类、肉蛋类和水产类。蔬菜类和水果类的生态足迹距离存在明显的季节波动,且冬春季节远高于夏秋季节。从转移生态承载力来源地的视角,直线距离越远、占据市场份额越大的地区,对北京市消耗食物生态足迹距离的贡献率越高。

摘要:风电是实现低碳战略的主力能源技术之一。为全面分析其对环境的影响,将自然植被纳入系统边界,计量风电场建设前后植被破坏及恢复带来的影响。在清单分析中,重点考虑对碳排影响较大的配件生产及运输、建设期工程车耗油排放,更加合理地核算风电场碳排放和量化其环境影响。核算结果表明:案例风电场全生命周期排碳量为2.97×10⁴tC;运营期由于电能损耗造成的CO₂排放量远大于其它阶段,占全过程的57.74%;整个过程中,能源消耗造成的碳排放远大于资源损耗排放。

摘要:1973-2013年间,日益加剧的人类活动和愈发严峻的自然环境对黄河三角洲湿地景观形成巨大威胁。人与自然双重影响下黄河三角洲湿地发生了怎样的变化,哪些因素、多大程度上导致了这种变化的发生,科学解答这些问题对于加强黄河三角洲湿地保护具有重要意义。以Landsat卫星1973-2013年40a的9期影像为数据源,利用人工目视解译方法构建研究区景观数据库,在分析研究区景观特征的基础上,通过主客观相结合的方法,构建了能够反映黄河三角洲地区景观湿地化和人工化状态的表面湿地-人工状态指数(SWCSI)。结合黄河入海水沙、区域降水以及地方生产总值(GDP)、水产品产量和原盐产量,分别从区域尺度和像元尺度上,定量分析了过去40年黄河三角洲湿地景观演变的驱动力及其空间差异。研究表明:(1)过去40年来,黄河三角洲自然湿地面积不断萎缩,人工湿地增加,湿地总面积减小,黄河三角洲整体上呈现出人工化或湿地退化趋势,同时也存在明显的空间异质性:滨海地区以人工化和湿地退化趋势为主,黄河入海口地区以湿地化趋势为主,中西部和西南部传统农耕区基本无变化。(2)黄河三角洲湿地景观的人工化或湿地退化趋势是过去40年来黄河水沙减少、人类活动加剧共同作用的结果。区域尺度上,人类社会经济活动对黄河三角洲湿地景观演变起主导作用,黄河径流量和输沙量的作用明显弱于社会经济因素。像元尺度上,驱动因素的空间异质性是导致黄河三角洲湿地景观演变空间异质性的原因。湿地的发展主要归因于自然因素,以黄河水沙作用最为关键;湿地的人工化或退化过程以人类社会经济活动的强制改造为主导,但是否伴随黄河水沙变化的潜在影响,对特定区域而言应是确定的,但仍很难从像元尺度进行量化。

摘要:为探究未来气候变化背景下秦岭地区陆地生态系统水分利用率(WUE)的变化规律及其对气候变化的响应,结合IPCC第五次报告资料中心的CCSM4、GISS-E-R、GISS-E-H、IPSL-CM5R-LR-CM、NorESM1-1-ME等5个模型相关模拟结果,预测和分析秦岭地区2006-2100年在RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5 4种未来典型气候变化情景下其水分利用率的变化趋势及其与降雨、气温、CO₂浓度等关键气候变化因子之间的关系。研究结果表明:4种未来情景下预测的秦岭地区生态系统WUE几乎全为正距平,各情景下WUE倾向率为0.0136-0.13 g C kg^-1 H₂O 10a^-1,均达到极显著水平,且随辐射强迫增加,WUE距平值与倾向率也相应增加。各情景下GPP的增长趋势强于ET,使得两者的比值(即WUE)呈现增长趋势,并随辐射强迫的增加,两者的差异愈发显著,即WUE增长随辐射强迫的增强而更显著。同时,各模型预测的年均气温倾向率为0.21-0.498℃/10a,降雨量倾向率为7.78-17.66 mm/10a。由于气温、降雨量、CO₂等关键气候变化因子调控GPP正增长速率大于ET,以及生态系统LAI值和自身的植被演替过程直接影响生态系统WUE,最终使得生态系统WUE呈正增长趋势。其中GPP的显著增加是未来秦岭地区生态系统WUE增长的直接因素,而气温的显著增加与大气CO₂浓度的升高则是WUE变化的主要环境因素,降雨量的影响相对较弱。

摘要:2009年4月至2010年1月,对西藏南部羊卓雍错的水鸟资源状况进行了调查。采用定点观察的方法,沿湖选择了24个观察点,分别在繁殖前期、中期和后期,以及秋季和冬季进行了6次调查。采用核密度分析(Kernel analysis)的方法,对两只卫星跟踪斑头雁(Anser indicus)的活动区进行了分析。调查期间,记录到水鸟32种31044只,隶属于6目10科。雁鸭类和鸥类分别占水鸟总数73.9%和19.1%,主要是斑头雁、赤嘴潜鸭(Rhodonessa rufina)、赤麻鸭(Tadorna ferruginea)、棕头鸥(Larus brunnicephalus)等。水鸟多样性较高的季节是春秋迁徙季节。羊卓雍错夏季主要的繁殖种群是斑头雁和棕头鸥,也有少量黑颈鹤(Grus nigricollis)的繁殖个体;冬季主要物种是赤嘴潜鸭,经常聚集在融化的冰面上。春季斑头雁的数量增加趋势较为明显;进入繁殖期后,斑头雁处于孵卵阶段,繁殖种群的数量达到2000余只;繁殖后期,斑头雁换羽结束,成鸟带领幼鸟在鸟岛附近的湖边取食,此时观察到斑头雁的数量又有明显的增加;秋季斑头雁的南迁致使种群数量呈下降趋势;冬季许多斑头雁从北方如青海湖等地迁来越冬使得种群数量有所增加,多分布于湖西浪卡子县城附近的沼泽湿地和湖南部的绒波臧布河流的入口处。卫星跟踪结果表明,羊卓雍错是青海湖繁殖的斑头雁重要的越冬地之一,湖西部沼泽湿地和湖南部的河流入口处是其主要活动区域,而且该湖与雅鲁藏布江河谷之间通过斑头雁的往来移动存在着联系,因而是西藏南部禽流感监测的重要地点。

摘要:大型底栖动物在人工湿地生态系统的物质循环和能量流动过程中发挥着重要作用,是保持湿地结构稳定、高效运行的重要因素。为了解大型底栖动物在人工湿地内的群落特征,于2013年8月-2014年5月对盐龙湖芦苇(Phragmites communis)、茭草(Zizania latifolia)、狭叶香蒲(Typha angustifolia)表流人工湿地的大型底栖动物群落进行调查。结合相对重要性指数(IRI)、多样性指数(Shannon-Wiener 多样性指数,Pielou均匀度指数,Margalef丰富度指数)与相关性分析等手段,研究了不同植物配置下人工湿地大型底栖动物群落特征及其与环境因子的关系。调查共采集到大型底栖动物14种,主要优势物种为纹沼螺(Parafossarulus striatulus)、霍普水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、长角涵螺(Alocinma longicornis)、摇蚊幼虫(Tendipes sp.),但不同植物配置下优势物种有所差别。芦苇、茭草及狭叶香蒲湿地的年均大型底栖动物密度分别为285、330、266 个/m²,年均生物量分别为25.6、104.0、32.3 g/m²。茭草湿地的大型底栖动物群落在物种数量、均匀程度上要高于芦苇及狭叶香蒲湿地,而后两者多样性水平相当。茭草湿地底栖动物群落生物量与软体动物密度呈极显著(P < 0.01)正相关,总密度与水深呈显著(P < 0.05)负相关,环节动物的密度与全氮(STN)、有机质(SOM)之间分别呈极显著(P < 0.01)、显著(P < 0.05)正相关。研究为今后人工湿地生态系统的设计、管护以及长效运行提供新的思路。

摘要:基于2011-2013年五大连池的调查,对浮游动物群落结构时空分布特征进行分析,探讨重点放养鱼类之一鳙Aristichthys nobilis的合理放养量。结果表明,五大连池浮游动物4类82种(含未定种);主要优势种集中于原生动物和轮虫,有恩氏筒壳虫Tintinnidium entzii、纵长异尾轮虫Trichocerca elongate等,大型浮游动物中仅剑水蚤Cyclops sp.、无节幼体Nauplii形成优势;密度、生物量总计为3794.98ind/L和2.4558mg/L;多样性指数H'、J、d均值分别为2.15、0.7和0.98;浮游动物群落时空差异显著,五池密度、生物量、多样性、均匀度较高,二池(P2)、三池(P3)相似且次于五池;另外,二池(P2)、三池(P3)浮游动物的密度、生物量、多样性均呈现夏季高于春秋季;根据结果获得五大连池鳙的合理放养量为5.71×10⁵尾。研究可为五大连池生境保护和渔业资源的可持续利用提供科学依据。

摘要:通过微宇宙实验,在控制光照和营养盐浓度的条件下分别研究了苦草(Vallisneria spiralis)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)的化感作用对采集于杭州西湖湖西湿地的藻类密度、叶绿素a浓度、群落结构、多样性指数等的影响。其结果表明,3种沉水植物对微宇宙系统中的藻类都具有明显影响,藻类密度与叶绿素a浓度受到显著抑制,3个草-藻研究系统中藻类群落结构都发生了变化。在实验末期苦草组、金鱼藻组和穗花狐尾藻组中藻类总生物量(以细胞密度计)分别较初始值降低了37.06%、78.37%和83.40%。栅藻对3种沉水植物的化感作用敏感性较弱。藻类生物多样性方面,穗花狐尾藻系统中最高,其次是金鱼藻组,最后是苦草组,其Shannon-Wiener指数(H)分别为2.76、2.06和0.72,穗花狐尾藻组中H的显著高于苦草组(P < 0.05)。

摘要:以塔克拉玛干沙漠南缘策勒沙漠绿洲过渡带为研究区,选取植被盖度依次为30%、15%-20%、10%和 < 5%的4个典型样地,对各样地的柽柳灌丛沙堆-丘间地系统典型部位0-10 cm和10-20 cm土壤进行系统采样,分析土壤枯落物、有机质、全效N、P、K和速效N、P、K含量,从风沙地貌的角度研究过渡带沙漠化进程中土壤养分分布特征。结果表明:(1)随着植被总盖度的降低,灌丛沙堆表层0-10 cm土壤的枯落物、有机质、全N、全K、速效K含量呈降低趋势,平均降幅为69.3%、37.0%、35.3%、8.3%和24.5%。全P含量没有明显的变化,速效N和速效P含量呈先减小后增大的趋势;(2)从灌丛下→沙堆边缘→丘间地→风影区,土壤枯落物、有机质、全N、全P、速效N、速效P、速效K含量表现出先减小后增大的趋势,最大值位于灌丛下部位,最小值位于丘间地,但在植被盖度 < 5%的样地,沙堆-丘间地系统各部位之间养分含量无显著性差异;(3)与0-10 cm土层相比,10-20 cm土层的枯落物、有机质、全N、全P和速效P含量显著降低,平均降幅为40.0%、27.0%、25.0%、4.5%和2.0%,全K、速效N和速效K含量明显增加,平均增幅为4.8%、103.3%和12.1%。随着植被盖度的降低,10-20 cm土层的养分含量具有与0-10 cm土层相对一致的变化趋势;(4)灌丛的生物反馈作用使得灌丛下部位具有明显的养分富集效应,但随着植被总盖度的降低和风沙活动不断加剧,非生物因素逐渐占据主导,灌丛的养分富集效应趋于减弱和消失。

摘要:沙漠化是草地退化最严重的形式之一。以空间代替时间的方法,通过对宁夏中北部荒漠草原沙漠化过程中植物群落特征和土壤物理特性的研究,探讨草地植物群落与土壤物理特性对沙漠化的响应机制。结果表明:(1)潜在沙漠化阶段草地以牛枝子、猪毛蒿、中亚白草为优势种,轻度沙漠化阶段草地以中亚白草、苦豆子为优势种,中度沙漠化阶段草地以狗尾草、虫实为优势种,重度沙漠化阶段草地以沙米、赖草、狗尾草为优势种,极度沙漠化阶段草地以沙米为优势种。(2)随着沙漠化程度的加剧草地植物群落生物量、Shannon-Wiener 指数、丰富度指数、盖度均呈降低趋势,但轻度沙漠化阶段草地植被生物量比潜在沙漠化增加了23%。(3)草地沙漠化导致土壤容重和土壤粗砂粒含量增加,而土壤水分,土壤细砂粒和粘粉粒含量降低。荒漠草原沙漠化导致了土壤环境和植被明显退化,草地生产力明显降低。

摘要:为明确高压静电场胁迫小麦种子对其叶片以及麦长管蚜Sitobion avenae Fabricius产生的影响。测定了小麦苗期叶片及麦长管蚜体内抗氧化酶(SOD, POD, CAT)的活性,并采用盆栽种群实验研究了麦长管蚜的种群动态。实验结果表明:(1)在未被麦长管蚜取食的小麦叶片中,SOD和POD活性最大值均出现于4 kV/cm处理组,且与对照组差异显著(P < 0.05),CAT活性在未被取食的叶片中无显著差异(P > 0.05);而被取食过的叶片中,4 kV/cm处理组的SOD和POD活性均显著低于对照组(P < 0.05),而CAT活性结果显示4 kV/cm和6 kV/cm处理组均显著低于对照组(P < 0.05)。(2)静电场处理组中麦长管蚜的SOD和CAT活性均显著高于对照组(P < 0.05),但POD活性均显著低于对照组(P < 0.05)。(3)种群动态和逻辑斯蒂模型参数显示4 kV/cm处理组的小麦环境容纳量(K)最小。研究的创新点在于对影响麦长管蚜的介质(小麦)的抗氧化酶活性进行了测定,进一步明确了高压静电场对动植物的影响,说明了4 kV/cm是影响小麦和麦长管蚜的关键强度,为高压静电生态控蚜提供了新思路。

摘要:通过田间小区试验,研究了3个品种蚕豆(92-24、云豆324、凤豆6号)与小麦间作对蚕豆产量、枯萎病病情指数、根际镰刀菌数量、根际真菌代谢功能多样性和土壤酶活性的影响。结果表明: 与单作蚕豆相比,云豆324与小麦间作(YD324/W)和凤豆6号与小麦间作(FD6/W)处理均显著提高了蚕豆地上部干重、籽粒产量和百粒重。YD324/W和FD6/W处理使蚕豆枯萎病发病初期病情指数分别降低57.14%和41.67%,镰刀菌数量分别降低32.06%和29.88%,而92-24与小麦间作(92-24/W)处理蚕豆产量、枯萎病病情指数和镰刀菌数量与单作蚕豆均无显著差异。YD324/W和FD6/W处理显著提高了蚕豆根际真菌的多样性指数和丰富度指数,并使蚕豆根际真菌的AWCD值分别比单作蚕豆提高了61.75%和46.49%;YD324/W和FD6/W处理明显改变了蚕豆根际真菌的群落结构。而92-24/W处理对蚕豆根际真菌的多样性指数、丰富度指数和AWCD值均无显著影响,也未明显改变真菌的群落结构。不同发病时期,YD324/W和FD6/W处理均显著提高了蚕豆根际土壤的蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性;而92-24/W处理蚕豆根际蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性与单作蚕豆均无显著差异。总之,小麦与不同品种蚕豆间作改变了蚕豆根际的真菌群落结构,提高了蚕豆根际真菌的活性、多样性和丰富度,提高土壤酶活性并改善蚕豆生长,增加了蚕豆产量。表明小麦与蚕豆间作改善了根际土壤的微生态环境,降低了镰刀菌的数量,缓解了蚕豆连作障碍,但蚕豆品种的差异影响间作控病效果。

摘要:以秦岭林区阳坡、阴坡2个典型地段上的锐齿栎次生林为研究对象,运用点格局分析方法O-ring函数分析了不同坡向、不同发育阶段种群空间分布格局及不同坡向锐齿栎种群的种内与种间空间关联性,探讨锐齿栎空间格局形成和种群维持机制。结果表明:阴坡锐齿栎种群聚集程度高于阳坡;两种坡向种群各发育阶段空间分布格局相似,从幼树到大树均呈现出聚集到随机甚至均匀分布的规律;不同坡向种群各发育阶段间关联性不同,阳坡各发育阶段间呈一定的正相关,而阴坡呈一定的负相关;阳坡中,山杨与锐齿栎种群分布呈一定正相关,灯台树、鹅耳枥与其呈一定负相关,在阴坡,山杨、漆树与锐齿栎呈一定正相关,灯台树、青榨槭、鹅耳枥与其呈一定负相关。结果表明:目前,阳坡锐齿栎种群结构较好,种内、种间竞争不激烈,而阴坡种群不仅受种间竞争的影响,同样受到种内竞争的制约,最终导致其林分结构较差,更新不良,从长远上看,适当疏伐可以增加林内透光性,有益于促进种群的更新与稳定。

摘要:以秦岭南坡红桦林为研究对象,利用标准地调查法获得林分、地形、土壤相关数据,分析红桦林土壤有机碳密度(SOCD)分异特征及其与林分因子和地形因子间的关系。结果表明:秦岭南坡红桦林土壤有机碳密度总体均值为(69.02±12.90)t/hm²,原始红桦林土壤有机碳密度均值为(76.21±10.83)t/hm²,次生红桦林为(65.24±12.32)t/hm²,原始红桦林土壤有机碳密度比次生红桦林高16.81%,t-检验结果显示两者存在显著差异;在不同林区间,红桦林土壤有机碳密度亦存在显著差异(P < 0.05)。从地形因子看,红桦林土壤有机碳密度在不同坡位和坡向间未表现出显著差异,而海拔和坡度对红桦林土壤有机碳密度有较为显著的影响。土壤有机碳密度与海拔、林龄、乔木生物量和草本生物量呈显著正相关,与坡度和林分密度呈显著负相关;主成分分析表明:特征值大于1的四个主成分对土壤有机碳密度的方差累积贡献率为85.62%,海拔、坡度、林分密度和郁闭度是影响秦岭南坡红桦林土壤有机碳密度的主要因子;通过逐步回归分析得到利用海拔、坡度、林龄、林分密度、乔木生物量和草本生物量估算红桦林土壤有机碳密度的模型:SOCD=0.015E-0.332G-0.026FD+0.304SA+0.105BA+21.673BH+36.358。

摘要:黄河三角洲作为我国重要的后备土地资源区,土壤盐渍化问题突出,切实掌握季节性土壤水盐状况及其微域特征是该区土壤盐渍化防控和土地资源高效利用的重要基础。选择黄河三角洲垦利县,通过野外调查实测与室内化验分析获取土壤水盐含量数据,利用统计分析、GIS空间插值、实地观测与数据分析对比等方法,分析了研究区夏季土壤水盐状况及其微域变异规律。结果显示:研究区夏季土壤水盐含量总体较高,含盐量以中度盐渍化为主,随着土层深度的增加含盐量呈上升趋势,且各层土壤含盐量呈显著正相关性;含盐量较高的地区主要分布在该区东北部和中东部,含盐量较低的地区主要分布在西南部和中部;土壤含盐量从大到小的植被类型依次为光板地→碱蓬→高粱→芦苇→茅草→水稻→棉花→玉米;土壤盐分微域变化特征明显,含盐量受距路边远近、不同耕作措施、地形部位、植被群落等因素影响较大,表现出微域规律性和复杂性。该研究基本摸清了研究区夏季时相的土壤水盐状况及其微域特征,为黄河三角洲农作物栽培管理及土壤资源可持续利用提供了科学依据。

摘要:采用稀释平板法和形态学鉴定法进行了辽宁碱蓬(Suaeda liaotungensis)根际土壤真菌的分离鉴定及季节、盐度对真菌多样性的影响分析。结果表明:春、夏、秋、冬四季辽宁碱蓬根际土壤中的真菌菌落数分别为6410、4180、5730和3340,种类分别为6属13种、9属16种、11属31种、6属12种,共分离鉴定出13 属42 种真菌;其根际土壤真菌的多样性指数、丰富度指数和均匀度指数,从大到小的次序均为秋>夏>春>冬,3种指数均在秋季达到峰值;多样性指数和丰富度指数差异较大,均匀度指数波动较小,春季和冬季的均匀度指数相近。辽宁碱蓬根际土壤真菌种类明显多于无植被土壤,是无植被土壤的7倍,多样性指数和均匀度指数分别是无植被土壤的4-8倍和1-1.2倍;其根际土壤真菌优势种群包括青霉属(Penicillium)、葡萄穗霉属(Stachybotrys)、枝孢属(Cladosporium)、木霉属(Trichoderma)、 曲霉属(Aspergillus)和镰孢属(Fusarium);4个季节的优势菌不尽相同,但均有一个共同的优势菌属青霉属。以NaCl浓度梯度法制造盐胁迫生境,检测辽宁碱蓬根际土壤真菌对盐胁迫的响应,结果表明:60%左右的菌种能耐受5%以下盐度、15%左右的菌种能耐10%-20%盐度;筛选出了6株高度耐盐菌:细交链孢霉、草酸青霉、产黄青霉、烟曲霉、细极链格孢和赭曲霉,其中最高耐盐菌种赭曲霉可耐20%盐度。创新之处在于以盐度和季节为变量检测辽宁碱蓬根际土壤真菌的种群构成,为其深入研究奠定了理论基础。

摘要:以浙江省天目山国家级自然保护区内少受干扰的毛竹林为研究对象,设置100m×100m的固定标准地,进行连续5a的每竹调查,用全站仪精确测定每竹坐标(X,Y,Z)。提出新的竞争指数--竞争势(CP)。利用CP对2009-2013年毛竹林分竞争动态进行定量分析,并分别研究各年份毛竹林竞争强度与对象竹胸径、年龄之间的动态关系。结果表明:毛竹大小年现象明显,毛竹大年(2010、2012)的林分竞争强度明显大于小年(2009、2011、2013),且大小年之间竞争强度存在显著性差异(P < 0.01),毛竹大年之间林分竞争强度无显著性差异(P > 0.05),毛竹小年(2011、2013)之间林分竞争强度无显著性差异(P > 0.05),2009年毛竹林受雪灾和新竹株数影响,与其它年份林分竞争强度存在显著性差异(P < 0.01);毛竹林竞争强度随对象竹径阶的增大而减小,且服从幂函数关系;毛竹林竞争强度随对象竹龄级的增大而增大,且服从线性函数关系。CP在Hegyi模型的基础上,增加考虑毛竹生理特性,使对毛竹竞争关系的分析有了进一步拓展,从而更加全面有效地描述毛竹林分的竞争关系,应用CP分析毛竹林竞争动态规律,可为毛竹林经营提供参考依据。

摘要:在广东康禾自然保护区的亚热带常绿阔叶林内设置4 hm²固定样地进行每木调查,分析群落优势种米槠(Castanopsis carlesii) 和木荷 (Schima superba)种群的年龄结构,并分别用Ripley's L 函数和标记相关函数 (mark correlation function)对种群个体和生物量空间点格局进行可视化解析。结果表明:1)米槠和木荷种群的径级结构为金字塔型,种群中有大量幼年个体,属增长型种群。2)米槠和木荷种群在0-50 m尺度上均呈聚集分布,说明生境异质性在种群空间格局形成中发挥重要作用。米槠种群聚集强度随空间尺度的增大逐渐增强,木荷种群在0-29.5 m尺度上聚集强度随尺度增大而增强,随后开始减小。3)米槠和木荷种群生物量分布格局与个体分布格局并不耦合,米槠生物量在个体间主要呈负相关,说明个体间存在显著的资源竞争。木荷个体间生物量分布相互独立,竞争不明显,显示出作为亚热带先锋树种的木荷有很高的资源利用效率。个体及生物量空间分布格局分析表明两个种群的分布模式均有利于实现物种共存。

摘要:采用水培试验,研究了铝胁迫下两个胡枝子品种根尖产生胼胝质的变化规律及影响因素。结果表明,两个品种的根尖铝吸收量与胼胝质形成量呈正比例关系。品种间差异主要是在根尖0-0.5 cm处。敏感品种胼胝质形成量同铝吸收量的变化趋势相一致,而耐性品种则在铝处理6 h时出现一个高峰值后下降。去除铝胁迫后,耐性品种胼胝质形成量并不显著减少。与单独铝处理相比,阴离子通道抑制剂苯甲酰甲醛加铝处理对两个品种胼胝质形成无影响;尼氟灭酸加铝处理抑制敏感品种胼胝质的形成,对耐性品种无影响;蒽-9-羧酸加铝处理显著抑制两个品种的胼胝质形成。另外,抑制剂2-去氧-D-葡萄糖加铝共同处理与单独铝处理相比,敏感品种的胼胝质形成量显著降低,耐性品种无影响。甘露醇对两个品种胼胝质形成的影响无显著差别。镧处理下胼胝质的形成量是耐性品种显著高于敏感品种,铝、镧同时处理胼胝质的形成量最高。敏感品种胼胝质形成处理间无差别。总之,耐性品种在铝胁迫下胼胝质形成与有机酸分泌可能存在一定的协调关系;铝胁迫下胼胝质形成是敏感指标;在一定条件下,特别是有机酸分泌前胼胝质的形成可能具有一定抗性意义;铝诱导胼胝质的形成受多种外界因素(浓度、时间、有机酸分泌,渗透压等)的影响。

摘要:土壤冻融交替是寒冷生态系统土壤氮素循环的重要驱动力。已有研究表明冻融交替作用能够促进氮素周转,从而缓解因土壤有效氮素缺乏而引起的植物生长限制。即便如此,冻融环境下土壤有效氮素供应量远高于其利用量,过剩的氮素会通过气态(N₂O-N)排放、淋溶和径流等途径损失。论述了季节冻融环境和模拟冻融条件下土壤氮素损失状况;同时分析了影响冻融土壤N₂O生产的相关因素、产生途径及冻融期N₂O大量排放的机制;针对冻融交替过程中土壤氮素有效性问题,探讨了氮矿化、可溶性有机氮(DON)和微生物量氮(MBN)与氮素损失的关系。评述了土壤冻融研究中存在的不足,认为模型研究、土壤微生物功能、氮素转化中间产物、土壤-植物界面过程是未来值得关注和深入探讨的研究方向。

摘要:采用静态箱-气相色谱法观测冬季水分管理和水稻覆膜栽培对川中丘陵地区冬水田全年的CH₄排放通量。试验设置持续淹水(CF)、冬季直接落干+稻季淹水(TF)与冬季覆膜落干+稻季覆膜(PM)3个处理。结果表明,冬季休闲期,CF、TF和PM处理CH₄排放分别为16.1、1.4 g/m²和2.7 g/m²;水稻生长期,CF、TF和PM处理CH₄排放分别为57.7、27.7 g/m²和13.5 g/m²。相较于CF处理,TF与PM处理分别减少其全年CH₄排放60.6%和78.0%。TF与PM处理水稻生长期CH₄排放峰值分别较CF处理低33.0%和56.1%。休闲期,TF、PM处理厢面与厢沟区域CH₄排放与土壤温度显著正相关(P < 0.05),与土壤氧化还原电位(土壤Eh)显著负相关(P < 0.05),而CF处理CH₄排放仅与土壤温度显著正相关(P < 0.05)。水稻生长期,CF处理CH₄排放与土壤温度显著正相关(P < 0.05),与土壤Eh显著负相关(P < 0.05),TF处理CH₄排放仅与土壤Eh显著负相关(P < 0.05),PM处理厢沟CH₄排放与土壤Eh显著正相关(P < 0.05)。各处理水稻生长期土壤可溶性有机碳含量(DOC)与微生物生物量碳含量(MBC)显著高于休闲期(P < 0.05)。研究结果为进一步研究冬水田全年CH₄排放规律及寻求有效的减排措施提供数据支撑和科学依据。

摘要:林火干扰是北方森林最主要的自然干扰之一,对北方森林地上生物量影响是一个长期的过程。因此,在预测地上生物量动态变化时需要考虑林火的影响。运用空间直观景观模型LANDIS PRO,模拟大兴安岭林区林火对不同树种地上生物量预测的影响。选取研究区5种主要树种林分(兴安落叶松、樟子松、云杉、白桦和山杨),以无干扰情景为参考预案,在验证模型模拟结果的基础上,模拟林火在短期(0-50a)、中期(50-150a)和长期(150-300a)对地上生物量的定量化影响,及其对不同立地类型地上生物量的动态变化。结果表明:(1)基于森林调查数据参数化的2000年森林景观模拟结果能够较好地代表2000年真实森林景观,模拟的2010年森林林分密度和胸高断面积与2010年森林调查数据无显著性差异(P > 0.05),当前林火干扰机制模拟结果能够较好地与样地调查数据匹配,说明林火模拟能够代表当前研究区林火发生情况;(2)与无干扰预案相比,整个模拟时期内景观水平上林火减少了1.7-5.9 t/hm² 地上生物量;(3)与无干扰预案相比,林火预案下主要树种生物量在短期、中期和长期变化显著(P < 0.05);(4)在不同模拟时期,林火显著地改变了地上生物量空间分布,其中以亚高山区地上生物量降低最为明显。研究可为长期森林管理以及森林可持续发展提供参考。

摘要:基于中国气象局国家气象信息中心提供的澜沧江区域1961-2011年50年气象资料,采用EMD(Empirical Mode Decomposition)分解、均生函数逐步回归模型、相关分析等方法,探讨了澜沧江流域极端天气灾害的变化特征,及其区域极端灾害变化和全球海温异常ENSO(El Niño/La Niña-Southern Oscillation)之间的联系。结果表明:(1) 该区域降水和暴雨频次存在多尺度特征,降水量存在2a、7a、15a的变化周期,且主周期为准2 a。(2) 降水量和暴雨频度序列的 IMF1 和 IMF2 周期在2-7 a之间,与 ENSO 在年际变化上的信号相吻合,NINO(El Niño)指数无论春夏秋冬或年际都与暴雨和干旱灾害频次呈现负相关,而SOI(Southern Oscillation Index)指数则呈现正相关,其中,NINO指数与干旱相关性指数在秋冬和年际接近-0.3。(3) 澜沧江流域暴雨和干旱灾害与ENSO有重要联系,且随着气温升高干旱灾害频次明显增加。研究结果显示区域极端气温灾害的变化与全球气候变暖有某种关联,是全球气候变化的区域响应表现形式之一。

摘要:廊道能有效地增加栖息地斑块间的大熊猫种群交流,降低种群灭绝的风险。小相岭山系是现存大熊猫种群数量最少的山系之一。通过MAXENT (Maximum Entropy) 分析,发现小相岭山系存在7个相对隔离的栖息地斑块,栖息地破碎化严重。为了增加小相岭山系大熊猫种群交流,利用最小代价路径原理和电流理论,从保护管理角度出发,在该区域划定了9条连接大熊猫栖息地斑块的廊道。其中紫马-麻麻地廊道连接该区域面积最大、大熊猫痕迹点最多的两个栖息地斑块,生态意义重大,建议优先建设该廊道。此外,研究划定的多个廊道彼此邻近,甚至存在一定程度的重叠。将这些极其邻近或者重叠的廊道合并,并提出"廊道群"的概念。廊道群是两个或两个以上极其相邻的廊道构成的网状结构,廊道群作为景观上的网状结构,能同时连接多个栖息地斑块,更有效地增加多个栖息地斑块间的种群交流。由于农田的挤压,部分廊道难以达到大熊猫廊道的最低宽度需求(2230 m),制约了其生态效应的发挥,建议在以后的保护工作中探索农田区域的栖息地恢复方式。

摘要:榕树及其专一性传粉榕小蜂组成了动植物界最为经典的协同进化关系,传粉榕小蜂演化出欺骗性是非常罕见的。在雌雄同株的高榕隐头果内,共存着一种传粉榕小蜂Eupristina altissima和一种欺骗性的小蜂Eupristina sp.,两种小蜂在雌花期进入隐头果内繁殖,但有不同的繁殖特点。对比研究了两种小蜂从成虫羽化到产卵和传粉这个阶段的雌蜂个体大小、孕卵量及繁殖差异,结果表明:羽化期两种雌蜂的平均个体小,经飞行小个体的雌蜂易死亡,大个体雌蜂到达接受树,但通过苞片通道,一些个体较大的传粉榕小蜂被夹死导致进入果腔的雌蜂相对小,而欺骗性小蜂易通过苞片以至进入果腔的雌蜂个体较大。两种未产卵雌蜂均表现为个体大者孕卵量较多,但两种雌蜂的平均孕卵量没有差异。即使有充足雌花资源产卵,两种雌蜂均未产完所有卵,产卵后两种雌蜂卵巢中的卵量均显著减少,遗留下的卵量两种小蜂间没有差异。传粉榕小蜂只有部分个体传完所携带花粉,并表现为传粉越成功的雌蜂,产卵越多。存在种内竞争时,两种小蜂的产卵量均减少,传粉榕小蜂的传粉效率也降低。在种间竞争背景下,欺骗性小蜂产卵更成功,传粉榕小蜂的产卵和传粉量均受到极大抑制。研究结果说明雌花期隐头果内传粉榕小蜂只适量利用雌花资源产卵繁殖后代,更有效地传粉繁殖榕树种子,这可能是维持榕-蜂互惠系统稳定共存的重要机制之一;欺骗者稳定存在需降低与传粉者的直接竞争,而欺骗者和传粉者分散在不同果内,甚至是不同的树上繁殖是理想的繁殖策略。

摘要:为研究陇东黄土高原石油开采对土壤线虫影响的强度与范围,选择长庆油田不同开采年限(1、10a和20a)油井共6口,按照距井基不同距离(3、6、10、20m和50m)采集土壤样品90个,共鉴定出土壤线虫22科43属;其中,食细菌线虫26属、食真菌线虫2属、植物寄生线虫9属、杂食/捕食线虫6属,优势类群为小杆属Rhabditis和孔咽属Aporcelaimus。土壤线虫生活史策略以c-p 2类群占优势,不同距离采样点,土壤线虫c-p 2和c-p 5差异极显著(P < 0.01)。随着距井基距离增加(3、6、10、20m和50m)线虫总数显著增加;其中,植食类、捕食杂食类和食真菌类线虫数量增加显著,且线虫群落多样性指数(H')显著增加(P < 0.05)。但不同距离之间优势度指数(λ),均匀度指数(J)和瓦斯乐斯卡指数(WI)差异不显著。不同开采年限油井,以10a土壤线虫群落多样性指数(H')、成熟度指数(MI)和瓦斯乐斯卡指数(WI)最低,而1a油井和20a油井较高,且与10a油井差异显著(P < 0.05)。油井作业改变周围土壤性质,导致土壤含水率降低、总石油烃(TPH)含量增高,但土壤线虫分布与土壤TPH无明显相关。研究结果表明,油田开采影响土壤线虫的组成与群落结构,但影响范围一般局限在作业区范围,指数H'和MI能较好的指示油田开采对线虫群落的影响。

摘要:土地利用是造成全球温室气体排放量迅猛增长的重要因素,但由于土地利用的碳排放在时间和空间上受社会经济活动与自然过程的共同作用,相对自然生态系统碳排放的过程和机制更加复杂,因此,其研究也越来越多地受到包括学者、政府决策者、企业、非政府组织等利益相关者的关注,并被诸多能源与生态环境领域的国内外重大科学研究计划列为核心内容。通过对土地利用的直接和间接碳排放效应及其低碳管理的国内外研究进展进行综述,较全面地对上述研究中已取得的成果以及尚存在的不足与挑战进行了总结,并对未来研究应如何完善现有研究的不足提出了几点展望,以期为科学编制低碳目标导向的土地利用规划提供理论基础和实践管理经验,从而全面引导城市的低碳发展。

摘要:分散贮食是许多动物取食行为策略的重要组成部分。对以植物种子为主要贮食对象的动物来说,种子内营养物质含量、种子大小以及种子内次生化合物的含量等因素都直接影响动物的贮食行为。动物偏爱贮藏个体较大的种子,大种子多被搬运并分散贮藏在远离种源的地方,而小种子则多被就地取食,以补充动物贮食过程中的能量消耗。贮食动物主要通过空间记忆、特殊路线以及贮藏点周围的直接线索等途径重新获取贮藏点内食物。在重取过程中,一些贮藏点被遗忘,其中的种子成为植物种群更新的潜在种子库。因此,分散贮食动物不仅是种子捕食者,还是种子传播者,它们对植物种子的捕食、搬运和贮藏,影响了植物种子的存活和幼苗的建成,从而在一定程度上影响植物种群的更新、分布。植物种群为了促进种子的传播,在进化过程中逐渐形成了形式多样的适应性策略,降低种子的直接被捕食率,提高种子的被贮藏率。研究动物分散贮食行为对植物种群更新的影响,将有助于理解贮食动物与植物之间的互惠关系,从而认识贮食动物种群在生态系统中的作用,为生物多样性的保护提供科学依据。

摘要:受全球及海岸带区域环境过程与人类活动的综合影响,海岸线发生剧烈的变化,对生态、环境及经济社会的影响不容忽视,海岸线变化相关研究因此得到普遍的关注。在讨论海岸线的定义和分类的基础上,介绍岸线信息提取的方法与技术,总结国内外海岸线变化的特征、机制与影响方面研究的进展,并指出未来研究的趋势,包括:对海岸线变化过程进行动态监测仍将是普遍关注的研究重点之一;对海岸线变化特征、规律与机理的认识已经日益深化,基于大量高精度数据和机理模型的研究已成为热点和前沿问题;针对不同的海岸带区域,聚焦海岸线变化的原因和机制及其对环境和生态的影响,以及不同区域之间的相互联系与影响特征,这将是未来研究的重点之一;中国海岸线变化的独特性、复杂性突出,促进和支撑中国的海岸带综合管理实践,提高决策者与管理者对岸线变化所带来的灾害风险的重视,为中国海岸带的科学规划与发展提供依据,这应该是我国海岸线变化研究的重要目标。