• 2016年第36卷第5期文章目次
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      2016, 36(5):0-0.

      摘要 (1279) HTML (0) PDF 928.07 K (984) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 陆源人类活动对近海生态系统的影响

      2016, 36(5):1183-1191. DOI: 10.5846/stxb201511182334

      摘要 (3454) HTML (441) PDF 901.08 K (1861) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着海岸带快速城市化和经济发展,人类活动对近海生态系统的影响日益增加。通过对国内外大量相关文献的分析和与国际专家的研讨,分别从海洋资源开发、海岸带城市化和环境变化等几个方面概述了陆源人类活动对近海生态系统的影响。目前陆源人类活动导致近海生态系统出现的主要问题有:海洋生物资源过度捕捞、海岸带富营养化、海洋酸化、珊瑚礁退化、海洋垃圾、以及海岸带矿产开采等高强度开发活动引发的重金属和持久性有机污染物污染等。这些问题会直接导致海洋生物群落结构变化、影响水质、降低海洋生物多样性,最终影响海洋生态系统服务功能,威胁海洋生态系统健康。这些问题的根源多来自陆地,必须将海洋和陆地作为一个有机整体,整合海陆系统相互作用的科学计划,推进海洋资源和近海生态系统的可持续管理。

    • 基于生态系统服务的生态风险评价研究进展

      2016, 36(5):1192-1203. DOI: 10.5846/stxb201407111420

      摘要 (3463) HTML (117) PDF 981.29 K (2084) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态风险评价对科学管理与保护生态系统具有重要的意义,为弥补传统生态风险评价方法的不足和提高风险管理的效率,将生态系统服务引入生态风险评价中进行发展和完善, 成为了当前生态风险评价研究的前沿和热点。系统分析了生态系统服务在生态风险评价中的应用,指出生态系统服务在问题形成阶段中可明确保护对象和属性,在风险分析阶段可联系生态系统结构过程作用,在风险表征阶段及后续阶段能可提供清晰明确的评价结果,加强风险交流和管理,能有效地改进生态系统传统生态风险评价。在实践上,基于生态系统服务的生态风险评价可从3个不同层面开展:一是针对外界压力对某类特定功能或者系统中某些服务功能的影响,构建基于某种特定服务的实体属性评价方法;二是针对外界压力作用下生态系统结构与过程变化下对功能影响,构建基于复杂生态系统作用的评价方法,实现对生态风险的模拟评价;三是评价社会生态系统下外界驱动对人类福祉的影响时,可将DPSIR(Drive-Pressure-State-Impact-Response)理论模型运用到生态风险管理中,也可基于景观生态系统服务与压力源的空间作用关系,实现社会生态系统风险评价与管理。作为生态风险表征手段,可基于生态系统服务损失与不利服务进行表征,也可选取热力学等指标作为评估量纲。从理论、评价方法、风险管理等方面对基于生态系统服务生态风险评价给予展望。

    • 磷的生物有效性对山地生态系统的影响

      2016, 36(5):1204-1214. DOI: 10.5846/stxb201407111421

      摘要 (2142) HTML (82) PDF 970.32 K (1857) 评论 (0) 收藏

      摘要:磷(P)的生物有效性对山地生态系统的发育和稳定至关重要。由于大气CO2浓度升高和N沉降增加,生态系统C、N和P的化学计量比失衡,P的生物有效性受到更多关注。近年来山地系统中P的研究不断深入,2004-2013年间ISI Web of Knowledge中相关研究论文几乎是此前近百年的3倍。总结了山地生态系统中P的生物有效性的特点及其对植物物种多样性和初级生产力的影响。山地生态系统P的生物有效性因垂直高差和地形梯度空间变异明显,快速物质运移和生物过程是控制山地生态系统P的生物有效性的关键因素。P的生物有效性可以影响山地生态系统物种多样性和初级生产力,其对初级生产力的限制存在于全球范围内的山地生态系统。当P的生物有效性发生改变时,山地生态系统的结构越复杂,其植物物种多样性和初级生产力的响应可能会越平缓。全球变化的重要驱动因子(如增温和N沉降增加)可以直接或间接地改变山地生态系统P的生物有效性,因此需要在山地生态系统中加强长期监测和养分控制实验,并结合新型P分析技术,以期认识山地生态系统P的生物有效性的现状、变化趋势和对生态系统的影响,从而为适应全球变化背景下山地生态系统养分状况的改变提供依据。

    • 不同农作区土壤轮耕模式与生态效应研究进展

      2016, 36(5):1215-1223. DOI: 10.5846/stxb201408011540

      摘要 (2232) HTML (103) PDF 861.10 K (1453) 评论 (0) 收藏

      摘要:适时进行不同土壤耕作措施的合理组配,形成与种植制度相适应的旱作土壤轮耕技术体系,以解决长期单一耕作措施所带来的诸多问题,在国内外已备受广泛关注。为深刻理解中国农作区土壤轮耕模式及其生态效应研究进展,就土壤轮耕的概念、轮耕模式及其土壤与作物生态效应进行了详细的阐述;在总结现有研究的基础上,归纳总结了不同农作区土壤轮耕模式的类型、作业效果及其机械选择;科学评价不同轮耕模式下土壤与作物的生态效应;指出了目前土壤轮耕技术研究中所存在的问题,并提出相应的建议。针对我国区域农作制的合理轮耕周期研究比较困难,综合国内外土壤轮耕的研究进展,提出土壤轮耕模式及技术体系今后的重点研究方向:(1)结合各区域主流种植模式,研究轮耕与轮作相结合的轮耕模式;(2)不同区域轮耕周期的确定与完善;(3)从技术上解决轮耕导致的土壤质量下降和作物减产的问题;(4)轮耕对土壤供肥与作物吸肥的影响;(5)加强轮耕模式及体系的技术评价、技术推广与配套技术的研究。

    • 硝态氮异化还原机制及其主导因素研究进展

      2016, 36(5):1224-1232. DOI: 10.5846/stxb201407181464

      摘要 (3977) HTML (207) PDF 917.92 K (2029) 评论 (0) 收藏

      摘要:硝态氮(NO3-)异化还原过程通常包含反硝化和异化还原为铵(DNRA)两个方面,是土壤氮素转化的重要途径,其强度大小直接影响着硝态氮的利用和环境效应(如淋溶和氮氧化物气体排放)。反硝化和DNRA过程在反应条件、产物和影响因素等方面常会呈现出协同与竞争的交互作用机制。综述了反硝化和DNRA过程的研究进展及其二者协同竞争的作用机理,并阐述了在NO3-、pH、有效C、氧化还原电位(Eh)等环境条件和土壤微生物对其发生强度和产物的影响,提出了今后应在产生机理、土壤环境因素、微生物学过程以及与其他氮素转化过程耦联作用等方面亟需深入研究,以期增进对氮素循环过程的认识以及为加强氮素管理利用提供依据。

    • 汞在新建水库食物网中生物累积与风险评价研究进展

      2016, 36(5):1233-1243. DOI: 10.5846/stxb201407151442

      摘要 (2157) HTML (193) PDF 1.61 M (1426) 评论 (0) 收藏

      摘要:汞是唯一参与全球循环的液态重金属。1974年,自美国学者Smith首次报道水库中鱼类总汞含量高于邻近自然湖泊以来,水库中鱼类汞升高的风险成为新建水库环境影响评价中的重要内容之一。汞在水库生态系统生物组分和非生物组分中含量升高的现象先后在世界各国报道,包括加拿大、美国、芬兰、泰国和巴西等。通过对系列的野外研究进行回顾,表明了水库形成后生态系统中汞的甲基化过程发生了变化。水库形成对汞在食物网中的鱼类、底栖生物、浮游生物的累积产生影响。水库中汞的生物累积、迁移转化主要与被淹没土壤和植物腐解过程有着直接或间接的关系。水库形成后,总汞、甲基汞和甲基汞比例在生态系统食物网各组分中的变化并不一致。蓄水后,水体中总汞变化较小,甲基汞和甲基汞比例上升明显;浮游生物尤其是浮游动物中总汞升高,但甲基汞和甲基汞比例升高更为明显;与浮游动物类似,底栖水生昆虫中总汞升高,甲基汞和甲基汞比例升高也更为明显;鱼类作为食物网顶级消费者,甲基汞比例一般在80%以上,在水库形成后鱼类总汞和甲基汞均明显升高,但甲基汞比例变化已经不大。这些变化揭示了水库形成后甲基汞在食物网传递的两个主要可能途径,一是微型生物食物网。通过悬浮颗粒物、浮游植物、浮游动物这一环节,甲基汞和甲基汞比例有明显的增加。第二个途径是底层生物食物网。通过悬浮颗粒物、细菌、碎屑食性底栖水生昆虫、肉食型底栖水生昆虫环节,甲基汞和甲基汞比例明显增加。这两种途径均能导致以水生昆虫、小鱼、甲壳类等为食的肉食性鱼类汞含量增加。水库形成后,生态系统中汞的甲基化发生了明显的"加速"过程。这种"加速"过程最直接的因素是成库后大量土壤淹没使得汞的甲基化平衡被打破。这个过程主要有两方面的影响。一方面是直接影响,被淹没土壤和植被在腐解过程中主动或被动地将甲基汞释放到水库生态系统中;另一方面是间接影响,被淹没土壤和植被的腐解使水库底部形成厌氧环境,有利于无机汞从被淹没土壤和植被中溶出,为甲基化反应提供充裕的、可供甲基化的无机汞,同时腐解产生的大量营养物质为微生物提供丰富食物来源,使硫酸盐还原菌大量繁殖,促进无机汞的甲基化。在我国,有关汞在新建水库食物网中生物累积和风险评价的研究有待进一步加强。

    • 生态红线划分的理论和技术

      2016, 36(5):1244-1252. DOI: 10.5846/stxb201407091405

      摘要 (3672) HTML (74) PDF 556.60 K (2890) 评论 (0) 收藏

      摘要:在重要生态功能区、生态环境敏感区/脆弱区等区域划定生态红线,控制人类活动强度,对于维护区域生态完整性和生态服务功能的可持续性,解决生态环境退化和资源枯竭问题,减轻异常自然灾害不利影响具有重要意义.虽然不少省市已开展生态红线划分和管理试点工作,但生态红线划分的理论和技术尚不完善。生态红线区划和管理急需理论指导和技术支持。对生态红线的内涵进行了分析,指出了空间红线、面积红线和管理红线之间的有机联系,强调了生态安全空间格局和区域生态服务需求在生态红线划分中的重要性;在生态红线划分技术研究综述基础上剖析了生态红线的研究中存在的问题,如划分方法简单粗放、对景观和区域尺度上的空间过程和空间联系考虑不足以及由于部门和学科分割带来的(海)水陆缺乏统筹等;论述了生态适宜性评价、景观/区域安全格局理论、海陆统筹理论、干扰生态学理论、生态系统管理和适应性理论以及驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型框架等技术方法和理论以及它们在在生态红线划分中的潜在应用;最后提出了基于生态安全格局和区域生态服务需求的生态红线划分的技术路线,并对今后生态红线划分研究进行了展望。提出的生态红线划分技术和理论方法可为今后生态红线的研究提供有益参考。

    • >研究论文
    • 岷江上游水文气象因子多尺度周期性分析

      2016, 36(5):1253-1262. DOI: 10.5846/stxb201407041378

      摘要 (2124) HTML (81) PDF 1.05 M (1222) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Dmey小波变换法对岷江上游杂谷脑流域1959年至2006年月径流量、月平均气温和月降水量不同时间尺度下的变化周期进行分析,探讨三者在长时间序列周期性变化中的相互响应,并根据主周期预测未来气温、降水和径流的变化趋势,结果表明:气温、径流和降水存在多尺度周期性变化,在不同的尺度周期中,表现出不同的冷暖、丰枯和干湿的振荡规律,总体表现为由小尺度无明显规律的剧烈振荡向大尺度有明显规律的振荡变化。3个要素同以8-12个月的小尺度为周期剧烈振荡,在较大时间尺度上,具有明显规律振荡变化的周期分别为气温500个月、径流150个月和降水120个月。受森林砍伐的影响,研究区域在1962-1988年期间径流对降水变化的周期性响应迟钝,而在1988-2006年期间基本同步。根据大尺度周期性波动趋势预测,未来十几年研究区域处于偏暖的年代际背景下,未来6-7a为多雨期,但径流量偏少。

    • 气候变暖背景下南方早稻春季低温灾害的发生趋势与风险

      2016, 36(5):1263-1271. DOI: 10.5846/stxb201407281526

      摘要 (2122) HTML (74) PDF 995.20 K (1269) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于《早稻播种育秧期低温阴雨等级》行业标准,利用南方双季早稻种植区178个站点1961-2010年的逐日气温资料,对各站点早稻春季低温灾害发生次数进行突变性分析,根据突变检验结果将研究时段划分为1961-1990年和1991-2010年两个时段,对比分析两个时段内早稻春季低温灾害发生趋势和发生风险的地理分布变化特征。结果表明,与前30a相比,近20a研究区早稻春季低温灾害的发生总体上呈现为由增加趋势转变为减少趋势的特征,低温灾害风险指数高值区以及各等级低温灾害发生概率高值区的范围和大小均有所减小,其中以轻度低温灾害的发生概率最高且概率减小范围最大。可为南方早稻春季低温灾害的动态评估和早稻种植的合理布局提供依据。

    • 中国橡胶种植北界

      2016, 36(5):1272-1280. DOI: 10.5846/stxb201408031544

      摘要 (2447) HTML (85) PDF 999.95 K (1371) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于中国橡胶的地理分布信息及其相应的气候资料,结合最大熵模型,明确了影响中国橡胶种植的5个主导气候因子,即最冷月平均温度、极端最低温度平均值、月平均温度≥18 ℃月份、年平均气温和年平均降水量。在此基础上,给出了80% 气候保证率下中国橡胶树稳产高产的种植北界,该北界准确覆盖了目前中国橡胶主产区的实际种植区域。研究结果可为中国橡胶种植优势区域布局规划及防灾减灾提供科学决策依据。

    • 三突伊氏蛛雌蛛不同交配史对雄蛛交配行为的影响

      2016, 36(5):1281-1286. DOI: 10.5846/stxb201407211481

      摘要 (2388) HTML (79) PDF 848.74 K (1121) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来越来越多研究表明,雄性产生精子(精液)也需付出代价。在多次交配的动物中,雄性为获得最大生殖潜力,必须依据配偶的质量策略性地调整每次交配的生殖投入。雄性策略性的生殖投入主要体现在两个方面,一是精子竞争(sperm competition),二是柯立芝效应(Coolidge effect)。目前精子竞争研究主要集中于昆虫类群,而柯立芝效应研究集中于高等脊椎动物,同时验证结果也时常与假说不一致。以多次交配的三突伊氏蛛为材料,以雄蛛交配行为为指标,在蜘蛛类群中探讨和验证雄性精子竞争强度假说和柯立芝效应。设定3个交配组合:2只雄蛛依次与1只雌蛛各交配1次(A组)、2只雄蛛依次与2只雌蛛各交配1次(B组)和1只雄蛛与1只雌蛛交配2次(C组),分析比较3个交配组合的三突伊氏蛛第1次交配和第2次交配在交配潜伏期、交配持续时间和交配回合数方面的差异,比较三突伊氏蛛雌蛛不同交配史对雄蛛交配行为的影响,以此验证雄性精子竞争强度假说和柯立芝效应。研究结果表明A和B组的三突伊氏蛛第2次交配的交配潜伏期和交配持续时间显著长于第1次交配。同时,C组的三突伊氏蛛第1次交配的交配潜伏期和交配持续时间与第2次交配都没有显著差异。同时,A、B和C组的三突伊氏蛛第1次交配的交配回合数与第2次交配都没有显著差异。研究结果支持精子竞争强度假说,而不支持柯立芝效应。

    • 拟环纹豹蛛雄蛛触肢上黑白相间毛饰物的功能

      2016, 36(5):1287-1291. DOI: 10.5846/stxb201407161447

      摘要 (2495) HTML (80) PDF 831.02 K (1210) 评论 (0) 收藏

      摘要:狼蛛科雄蛛附肢上多样化的饰装往往与求偶行为相偶联,这些特殊的饰装通常被认为是雌性选择的结果。拟环纹豹蛛Pardosa pseudoannulata,属狼蛛科豹蛛属,雄蛛触肢胫节密被白毛,跗舟密被黑毛,具有典型的性二型现象;同时,只有成熟的雄蛛才展现触肢黑白相间的毛饰物。推测拟环纹豹蛛雄蛛触肢这种黑白相间的毛饰物可能在物种识别中具重要作用。在室内我们拟通过涂抹操作对拟环纹豹蛛雄蛛触肢黑白相间毛饰物的功能进行分析。实验分为4组,分别是对照组(A组,雄蛛不做任何处理)、雄蛛触肢白色胫节全部涂成黑色(B组)、雄蛛触肢黑色跗舟全部涂成白色(C组)和雄蛛触肢的黑色跗舟被涂成黑色(D组),然后采用雌雄配对进行求偶交配行为测定。实验结果表明,B组雄蛛的交配成功率显著低于A、C和D组的雄蛛,而后3组雄蛛的交配成功率无显著差异。相反,B组雄蛛被雌蛛相食百分率显著高于其它3组。可见拟环纹豹蛛雄蛛触肢上黑白相间毛饰物,尤其是其胫节上的白色饰物在雌蛛种间识别中起重要作用。

    • 日龄及性别对橘小实蝇实验种群飞行能力的影响

      2016, 36(5):1292-1302. DOI: 10.5846/stxb201407111415

      摘要 (1992) HTML (80) PDF 1.11 M (1252) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用飞行磨系统对实验种群橘小实蝇的1、6、11、16、21、26、31日龄的7个雌雄个体分别进行22h连续吊飞试验,测定其累计飞行距离、累计飞行时间、平均飞行速度。橘小实蝇原始种群采自湖南长沙,经室内连续饲养约30代,成为试验种群。试验环境条件为连续光照条件,温度25℃,RH 60%-80%,光照强度为990 lx。整个吊飞过程不补充食物和水份。共得到179组吊飞数据,其中雌虫86组,雄虫93组,每个日龄处理不少于9头。结果显示随着日龄的增加,橘小实蝇雌蝇和雄蝇的飞行能力均逐渐增加,到达16日龄后雌蝇飞行能力迅速下降,表现为单峰型;雄蝇的飞行能力在16-31日龄一般维持较高水平,但在26日龄有一定波动。16日龄雌蝇和雄蝇的累计飞行距离分别是(2485.6±2287.2) m和(2152.3±1773.3) m。 其中1头21日龄雄性个体的累计飞行距离最大,完成了8795.80 m的飞行。雌蝇累计飞行距离最远的发生在16日龄,为8116.6 m。日龄对橘小实蝇的累计飞行距离和平均飞行速度的影响都达到了显著水平(前者,F = 2.88,P < 0.05;后者,F = 4.98,P < 0.01)。雌蝇和雄蝇的平均飞行速度的差异达到了显著水平(F = 4.10,P < 0.05)。日龄和性别的互作对平均飞行速度的影响也达到了显著水平(F = 2.74,P < 0.05)。尽管实验种群不能完全代表野生种群,研究结果对研究橘小实蝇扩散规律及综合防治,特别是改进橘小实蝇雄性不育技术仍有重要的参考价值。

    • 秦岭南北坡森林鼠类对板栗和锐齿栎种子扩散的影响

      2016, 36(5):1303-1311. DOI: 10.5846/stxb201407151436

      摘要 (2077) HTML (83) PDF 923.92 K (1101) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林鼠类的种子贮藏行为对植物的扩散及更新会产生积极的影响。2012和2013年秋季,分别在秦岭北坡的周至国家级自然保护区和南坡的佛坪国家级自然保护区内,调查了森林鼠类对板栗(Castanea mollissima)和锐齿栎(Quercus aliena)种子的取食和扩散差异。结果显示:1)秦岭南北坡的环境因素,特别是植被因素,对鼠类扩散板栗和锐齿栎种子具有重要的影响。南坡较为丰富的壳斗科植被种类,导致2种种子在南坡存留时间均长于北坡,而北坡的扩散取食和丢失率均高于南坡。2)种子特征影响鼠类的取食或贮藏偏好。由于较高的蛋白、脂肪等营养含量,鼠类更喜好取食或搬运贮藏板栗种子。然而,低营养但高丹宁含量的锐齿栎种子仍然被鼠类大量贮藏。3)2种种子在南北坡的扩散历程在两个年份间有很大差异,在食物相对匮乏的年份(2012年),种子被扩散的速度更快且丢失的比率更高。这种差异反映了种子大小年现象对森林鼠类取食和贮藏策略的影响。4)无论在秦岭南坡还是北坡,营养价值含量(如蛋白和脂肪)较高的板栗种子的取食和贮藏距离都明显大于营养价值含量较低的锐齿栎种子,这与最优贮藏空间分布模型的预测一致。

    • 千岛湖岛屿社鼠的扩散特征

      2016, 36(5):1312-1320. DOI: 10.5846/stxb201407061386

      摘要 (2082) HTML (79) PDF 907.31 K (1179) 评论 (0) 收藏

      摘要:2009年7月-11月,2010年3月-11月对千岛湖两个岛屿上的社鼠(Niviventer confucianus)种群进行标志重捕,通过分析扩散个体的性别、年龄及扩散距离等,探讨陆桥岛屿环境下社鼠的扩散特征。研究结果显示:岛屿环境下社鼠的扩散率为37.96%,不同季节社鼠的扩散率存在差异,社鼠倾向于在春季发生扩散,尤其是3月份,社鼠扩散个体数最多;对于整个捕获史而言,雌雄扩散个体数存在极显著的差异(X2=12.542,df=1,P<0.001),雄性个体更倾向于发生扩散;而在繁殖高峰期,当怀孕鼠存在时,雄性扩散数亦大于雌性,两者存在显著差异(X2=4.504,df=1,P=0.034)。扩散个体体重的季节差异不显著;扩散与社鼠的年龄密切相关,社鼠更加倾向于在亚成年阶段发生扩散;另外,家群大小对社鼠扩散个体数量也有显著影响,家群越大,扩散个体越多;对扩散距离进行分析发现存在显著的性别差异(t=-9.229,df=50,P<0.001),雌性个体的平均扩散距离为(282.97±16.14) m,显著大于雄性的(146.70±6.80) m,而扩散距离与年龄、体重、最大活动距离均无显著相关性。

    • 水肥耦合对汉源花椒幼苗叶片光合作用的影响

      2016, 36(5):1321-1330. DOI: 10.5846/stxb201407051382

      摘要 (2855) HTML (88) PDF 954.61 K (1472) 评论 (0) 收藏

      摘要:以汉源花椒幼苗为试验材料,通过盆栽试验研究了不同水肥耦合处理对汉源花椒叶片气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和叶面饱和水汽压亏缺(Vpdl)日变化的影响,并探讨了汉源花椒光合特性与土壤田间持水量(FWC)、施肥量(包括施全量NPK、1/2NPK和不施肥,其中全量NPK含尿素150 kg N/hm2、过磷酸钙60 kg P2O5/hm2和硫酸钾150 kg K2O/hm2)和环境因子间的关系。结果表明:各处理汉源花椒叶片GsPnTrVpdl日变化均呈"单峰"型曲线,其峰值分别出现在10:00-12:00、10:00-12:00、14:00和14:00左右,没有出现光合"午休"现象;Ci最低值出现在10:00-12:00左右;WUE日变化呈"双峰"型曲线,峰值分别出现在10:00和16:00左右,但第2个峰值明显低于第1个峰值。NPK+50%FWC和1/2NPK+50%FWC两处理叶片Pn日变化峰值出现在12:00左右,而其他处理均出现在10:00左右。叶片GsPnTr和WUE平均值均随施肥量的增加而增加,而CiVpdl平均值随施肥量的增加而降低。叶片GsPnTr平均值随土壤水分含量的增加总体上呈先增加后降低的趋势变化;Ci平均值总体上随土壤水分含量的增加而增加;WUE平均值随土壤水分含量的增加而降低;Vpdl平均值随土壤水分含量的增加呈先降低后增加的趋势变化。叶片Pn与地径(D)、苗高(H)、D2H、叶绿素含量和chla/chlb比值呈显著正相关。为了促进植株生长和获得较高的叶片Pn和WUE,土壤水分应控制在35.9%-46.7%FWC。叶片GsPnTr与光合有效辐射强度(PAR)呈显著正相关,Tr与气温的相关系数高于它与其他环境因子的相关系数,提高叶片Pn的最佳PAR为1263.6 μmol m-2 s-1。说明适宜的土壤水分含量和肥料施用量能延长汉源花椒叶片Pn达到峰值的时间,对提高叶片Pn和WUE及促进植株生长具有重要作用;PAR是影响叶片GsPn的主要环境因子,气温是影响叶片Tr的首要环境因子。

    • 濒危物种胡杨和灰叶胡杨的克隆生长特征

      2016, 36(5):1331-1341. DOI: 10.5846/stxb201407151443

      摘要 (2240) HTML (89) PDF 983.89 K (1147) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究不同生态环境条件下胡杨和灰叶胡杨横走侧根的空间分布及其形态特征、不定芽及克隆分株的数量格局特征及其与土壤水分的关系。研究结果表明:(1) 16团3个生境中灰叶胡杨克隆分株所在横走侧根均分布在10-20cm的土层;阿瓦提混交林内灰叶胡杨和胡杨克隆分株所在横走侧根分布在20-40cm的土层;轮台县河道边胡杨克隆分株所在横走侧根分布在10-20cm的土层,林内胡杨克隆分株所在横走侧根分布在20-40cm的土层。不定芽、克隆分株所在部位横走侧根最粗,向两端逐渐变细,且远端根始终比近端根要粗;(2)不定芽具有以前期克隆分株为中心向两端延伸发生分布的空间格局特征,横走侧根上不定芽数与出土克隆分株数呈极显著正相关,未出土克隆分株数与出土克隆分株数呈显著正相关,说明不定芽、未出土克隆分株的数量都直接影响出土克隆分株的数量。(3)不定芽、未出土克隆分株和出土克隆分株出现频率、空间分布范围在同一生境同一根段均表现为不定芽 >未出土克隆分株 >出土克隆分株,在不同研究区表现为16团(地下水位1.08m) >轮台县(地下水位2.56m) >阿瓦提县(地下水位3.34m);相关分析显示土壤水分含量与不定芽和出土克隆分株数量均呈极显著正相关。综合分析认为,地下水位和土壤含水量均对不定芽发生以及不定芽向克隆分株转化有显著的影响。

    • 红河干热河谷木棉种群的天然更新

      2016, 36(5):1342-1351. DOI: 10.5846/stxb201407161446

      摘要 (2384) HTML (127) PDF 915.69 K (995) 评论 (0) 收藏

      摘要:在以干热为显著特点的干热河谷,木棉成年树生长、开花良好。但其实生苗天然更新不良,其发生过程和影响因子至今尚不明确。通过对红河干热河谷木棉种群种子扩散特点、萌发策略和影响因素研究,在分析木棉实生天然更新困难影响因子的同时,对更新幼苗的发生进行了探讨。结果表明:单株木棉成年母树平均生产果实(358±46)个,单果和单株种子数分别为(274±45)粒和(98092±2540)粒,木棉种质资源丰富。种子的扩散范围广,而田间种子损失量大(损失比例为霉变54.0%、动物取食18.2%和搬运12.0%)。自然条件下种子活力在落种后10-35 d,种子含水量为2.1%-5.9%时为最佳,落种45 d后活力显著下降。干旱条件下木棉落种萌发成苗过程是天然更新的关键环节,其间水分因子起直接作用,连续数日20%-40%的土壤含水率能促进幼苗更新。适度覆土(1-2 cm)可起到改善落种的水分环境的作用,从而促进萌发。旱季降雨少,干旱持续时间长是阻碍更新幼苗向幼树转化的瓶颈。可见,地表种子存留量低、土壤含水量低、种子自然活力保存时间短、自然和人为干扰等环节限制了木棉种群成功的实生天然更新。

    • 高山峡谷区暗针叶林木质残体储量及其分布特征

      2016, 36(5):1352-1359. DOI: 10.5846/stxb201407171458

      摘要 (2505) HTML (74) PDF 1011.55 K (1093) 评论 (0) 收藏

      摘要:木质残体是高山峡谷区暗针叶林生态系统的重要组成元素,其分布在林窗、林缘和林下可能具有较大的差异,但一直缺乏必要关注。因此,以典型川西高山峡谷区岷江冷杉(Abies faxoniana)原始林为研究对象,研究了高山峡谷区暗针叶林木质残体的储量特征及其在林窗、林缘和林下的分布特征。结果表明,岷江冷杉原始林木质残体总储量达53.00 t/hm2,且呈现林下的储量大于林窗和林缘的趋势。从林窗到林下木质残体的类型均以倒木为主,直径大于40 cm的木质残体储量占粗木质残体的74.55%-76.15%,林窗、林缘和林下Ⅲ和Ⅳ腐烂等级的粗木质残体储量之和分别占粗木质残体储量的50.02%、55.84%和62.90%。相对于林下和林缘,林窗内倒木和根桩的储量比例较小,但枯立木和细木质残体的储量比例较高。此外,林窗内较低腐烂等级粗木质残体的储量较高,而林下较高腐烂等级粗木质残体的储量显著高于林窗和林缘。这些结果为充分认识高山峡谷区暗针叶林生态系统林窗更新过程中木质残体相关的物质循环等关键生态过程提供了基础理论依据。

    • 不同草地所有权下家庭牧场生产效率比较分析

      2016, 36(5):1360-1368. DOI: 10.5846/stxb201408041551

      摘要 (1861) HTML (72) PDF 858.55 K (1316) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取了甘肃祁连山区肃南县春夏秋冬四季草场均已分配到户的15个牧户和天祝县夏秋草场或四季草场均为公共草场的15个农牧户,从草地生态系统生产功能的角度,通过野外调查、DEA模型(数据包络分析模型)分析,比较两地牧民草场面积,冷季补饲,牧工费,家庭劳动力等投入,出售活畜、毛、奶等畜产品的产出等项目,探讨不同的草地所有权下牧民生产效率平均值、效率分布的差异性以及影响生产效率的因素。结果显示:天祝县农牧民生产效率的平均值大于肃南县(P<0.05),且天祝县牧户生产效率的分布优于肃南县。进一步分析得出造成牧业生产效率低的原因从大到小顺序为:补饲投入、能繁母畜、草场面积和劳动力投入。验证了草地所有权会影响家庭牧场生产效率的假设,并且就生产效率角度来说,不完全承包到户的草地所有权优于完全承包到户的。

    • 农户薪柴消费的理论模型及实证研究

      2016, 36(5):1369-1379. DOI: 10.5846/stxb201407191470

      摘要 (2213) HTML (75) PDF 871.42 K (1514) 评论 (0) 收藏

      摘要:农户薪柴消费变化对室内空气质量、农村生态环境建设影响重大,论文构建了山区农户薪柴消费的理论模型,以重庆市典型区1015 份农户调查数据为例,运用Tobit模型分析了农户人均薪柴消费量的影响因素。研究表明:农户家庭能源消费中,商品能源和新能源的比重逐步增大,但薪柴依旧是农户普遍使用的能源类型,且消费量占总能源消费量的比重高;通过降低农业劳动力比重和提高非农工资水平两种途径,非农就业能显著降低农户人均薪柴消费量;家庭电器数量增多、其他收入(政府补贴、亲戚帮扶等)增加、及替代能源(液化气、沼气、煤炭等)可获得性增强也能显著降低农户人均薪柴消费量,而户主年龄大、人均牲畜数量多及房屋离集市距离远的农户家庭的人均薪柴消费量高。提出了加快薪柴替代的措施。

    • 配额目标约束下区域减排的最优控制率

      2016, 36(5):1380-1390. DOI: 10.5846/stxb201407251506

      摘要 (1941) HTML (90) PDF 971.50 K (1006) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了区域碳排放配额目标给定下,如何确定一个保障经济平稳增长的最优碳排放控制率问题。提出了一个最优减排率确定的计算流程,并且根据前瞻性原则、人口原则、GDP原则、GDP-人口原则、支付能力原则5种不同的碳排放配额分配原则,确定了中国大部分省市自治区可能的最优减排率。选取5个中国省区上海、山西,湖南、云南以及新疆作为案例地区,在计算得到这些地区的减排率的约束下,分析了在社会福利最大化的情况下各区域分配的配额获得的经济增长路径和能源碳排放路径。模拟结果发现,中国在各种减排约束下各区域的经济增长路径呈阶梯式下降的趋势。能源碳排放呈先升后降的整体趋势,各个省市自治区要实现2030年后不再增加碳排放。得出各东部省份在GDP原则分配的配额约束下减排控制率最小,西部省份在支付能力原则下减排控制率最小,而中部省份则在人口原则下减排控制率较小。5个原则中前瞻性原则适合中国推进的碳减排配额方法。

    • 北京城市森林不同天气状况下PM2.5浓度变化

      2016, 36(5):1391-1399. DOI: 10.5846/stxb201408021543

      摘要 (2235) HTML (75) PDF 957.69 K (1220) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于北京市环境保护监测中心植物园空旷地和市区非植被区的PM2.5实时监测数据,结合植物园林内PM2.5监测站数据,分析了2013年3月-2014年2月不同天气状况下的PM2.5质量浓度变化。结果表明:①降雨天气和大风天气下PM2.5质量浓度变化无滞后性,雨前和雨中变动较大,雨后变化较小,雨后1天PM2.5质量浓度降低到最低值((14.88±7.34)μg/m3,下降了(89.36±4.78)%),雪后第2天达到最低值((13.76±6.73)μg/m3,下降了(88.53±5.59)%);②大风天气下PM2.5质量浓度波动较小,在东北风和西南风影响下PM2.5质量浓度值较高(80.61μg/m3),在东南风影响下PM2.5浓度值较低(54.22μg/m3);③高温高湿天气下PM2.5质量浓度市区非植被区滞后1-2h到达峰值,植物园林内监测站和植物园空旷地高峰无滞后性,植物园林内监测站变动剧烈、消减作用强,市区非植被区和植物园空旷地较为平缓;④不同天气下PM2.5质量浓度均表现为市区非植被区 >植物园林内 >植物园空旷地;⑤城市森林具有强大的净化大气污染物和吸滞PM2.5等颗粒物的功能,森林环境的空气质量优于非植被区,森林空旷地的空气质量优于森林内部。

    • 采伐对豫西退耕还林工程固碳的影响

      2016, 36(5):1400-1408. DOI: 10.5846/stxb201407091403

      摘要 (1866) HTML (161) PDF 874.42 K (1177) 评论 (0) 收藏

      摘要:以豫西退耕还林工程重点县嵩县为研究对象,收集了嵩县2002-2010年退耕还林工程逐年实施的造林面积、树种等数据,利用合适的人工林蓄积量生长方程和和中国退耕还林后的土壤有机碳变化的研究结果,结合各树种的木材密度、生物量扩展因子、碳含量等参数,在采伐和无采伐两种情景模式下对其退耕还林工程在2002-2050年的碳储量及其变化进行估算。结果表明:2010年,工程林总碳储量为0.470 Tg (Tg=1012 g),工程实施期间,工程前期碳储量高于后期;土壤有机碳库在2002-2010年期间年固碳量均为负值,表现为碳排放,2011年后土壤年固碳量开始增加;在两种情境模式下,工程林年固碳量最高峰都在2015年,2033年以后采伐情景的年固碳量大于无采伐情景。预计到2020、2030、2040和2050年,嵩县退耕还林工程在无采伐情境下的固碳增汇潜力分别为0.760、1.464、1.852和1.985 Tg,在采伐情景下的固碳增汇潜力分别为0.760、1.240、1.657和2.000 Tg,从长时间来看,豫西退耕还林工程林在采伐情景下具有较大的碳汇潜力,因此,对退耕还林工程林实施适度的采伐可以提高工程的碳汇能力。

    • 白云岩风化剖面的粒度分布、元素迁移及碳同位素特征——以黔北新蒲剖面为例

      2016, 36(5):1409-1420. DOI: 10.5846/stxb201407201477

      摘要 (2081) HTML (93) PDF 1003.40 K (1159) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了影响喀斯特地区土壤有机碳(SOC)更替的因素及其与元素地球化学行为的关系。选取黔北新蒲地区的两个白云岩风化剖面,以粒度分布、有机碳δ13C和元素质量迁移系数为基础,对该区域红色风化壳中有机碳及δ13C值随深度变化的趋势和元素的地球化学特征进行了探讨。结果显示,该区土壤分级后粉粒(5-50 μm)含量占50%-80%,粘粒次之,砂粒最少;δ13CSOC值介于-26.4‰―-23.6‰,且分级后的土样和原样中δ13C值随着剖面深度的增加均减小,各粒级间差异不明显;草地覆被的剖面中铁、钾、钡、钒和锌表现出一定的富集,钠和钴在风化原岩处有一个富集端点,锰在岩粉处富集,镁、钙则完全迁出土体。而耕地剖面中,钒和锌呈现一定程度富集,铁、钾在岩土界面富集,钴在风化原岩富集,而钡在表层微弱富集。

    • 大亚湾石化排污海域生态系统健康评价

      2016, 36(5):1421-1430. DOI: 10.5846/stxb201407041379

      摘要 (1922) HTML (83) PDF 1.08 M (1170) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于近海生态系统健康评价模型,以2011-2012年间海洋生态环境调查数据为基础,对大亚湾石化排污海域的生态系统健康状态进行了综合评价。结果表明:丰水期(2011年8月),大亚湾石化排污海域生态系统健康综合指数为0.808,健康状态为"好",空间分布为近岸海域健康状况好于远岸海域,其中底栖生物多样性综合指数是影响该海域生态系统健康的主要负面因子。枯水期(2012年1月),石化排污海域生态系统健康综合指数为0.767,健康状态为"一般",远岸海域健康状况好于近岸海域,浮游植物多样性综合指数和底栖生物多样性综合指数是影响该海域生态系统健康的主要负面因子。与2006-2007年相比,大亚湾石化排污海域生态系统的健康状况正向"一般"状态退化。

    • 基于浮游植物生物完整性指数的湖泊生态系统评价——以2012年冬季太湖为例

      2016, 36(5):1431-1441. DOI: 10.5846/stxb201407211483

      摘要 (2712) HTML (99) PDF 1.00 M (1162) 评论 (0) 收藏

      摘要:依据2012年12月对太湖29个样点和同一地理区划4个湖、库的浮游植物和环境变量的监测结果,应用生物完整性理论和方法,构建冬季太湖浮游植物生物完整性指数,评价冬季太湖水生态健康质量。采用干扰程度最小系统法定义筛选确定参照点,对51个候选参数进行分布范围筛选、判别能力分析、参数间相关性分析,获得了太湖枯水期P-IBI指数的6个构成参数:总分类单元数、硅藻门分类单元%、细胞Simpson指数、细胞密度、硅藻门细胞密度%和绿藻门个体密度%。采用比值法统一各参数的量纲,累加后得到枯水期太湖P-IBI分值,并划分健康评价标准。应用P-IBI对冬季太湖水生态进行评价,8个参照点中1个点位评价结果为健康其余7个为亚健康;25个受损点中,2个点位为亚健康,9个点位为一般,12个点位为差,2个点位为极差。太湖总体受到了不同程度的人为干扰,东太湖湖区水生态状况最好,评价结果多为亚健康或一般;竺山湖、贡湖、东部沿岸和西部沿岸次之;南部沿岸和湖心区最差,湖心区有2个点位评价结果为极差。与冬季太湖P-IBI指数显著相关的水化学因子是氨氮和总磷含量。

    • 象山港小型底栖动物群落结构及其与环境因子的相关性

      2016, 36(5):1442-1452. DOI: 10.5846/stxb201408031545

      摘要 (2760) HTML (102) PDF 940.49 K (1627) 评论 (0) 收藏

      摘要:为阐明象山港小型底栖动物群落的结构和组成,于2011年10月(秋)、2012年2月(冬)、5月(春)和8月(夏),对小型底栖动物进行12个站位的取样分析,结果表明:共鉴定出12个类群,包括线虫、介形类、双壳类、腹足类、寡毛类、多毛类、涡虫类、桡足类、端足类、涟虫类、水螅幼体和其他类。春、夏、秋、冬各季节的小型底栖动物平均丰度分别为(22.3±34.4)个/10 cm2、(74.8±140.8)个/10 cm2、(31.4±64.5) 个/10 cm2和(97.4±206.5) 个/10 cm2,且以线虫和介形类为主要优势类群;相应季节的平均生物量分别为(73.0±144.4) μg/10 cm2、(1261.7±2244.1) μg/10 cm2 、(440.7±1003.7) μg/10 cm2和(1010.5±2365.6) μg/10 cm2,介形类为主要贡献类群。相似性分析(ANOSIM)显示,各季节间小型底栖动物群落结构差异显著(R=0.085, P=0.001)。据小型底栖动物全年平均丰度的MDS分析,在空间上将12个站位分成3组,其中,港底区组分别与其他2组群落结构差异显著,这些组间的主要差异类群是介形类、线虫、腹足类和多毛类。同时,对相应样品的14个沉积环境因子(水深、温度、盐度、水份、有机碳、叶绿素a、pH值、氧化还原电位、电导率、溶解固体,以及沉积物的砂、粉砂、粘土含量和中值粒径)进行了监测,结果发现,象山港沉积物以粘土和粉砂为主,中值粒径在港口区较高。沉积物中,有机碳季节间差异明显,春、夏有机碳含量高于秋、冬季节;而叶绿素a含量在春季和港底区较高。据生物-环境(BIOENV)分析,小型底栖动物与环境因子间相关系数仅为0.270,筛选的变量子集为砂含量、含水率、水深和中值粒径。进一步的spearman相关分析显示,小型底栖动物丰度与叶绿素a和砂含量呈显著正相关,与水深、盐度呈显著负相关;小型底栖动物生物量与砂含量呈显著正相关,分别与盐度、粉砂含量呈显著负相关。主要类群线虫丰度与叶绿素a呈显著正相关,而介形类丰度与砂含量呈显著正相关,分别与氧化还原电位、盐度呈显著负相关。寡毛类、桡足类与环境因子间均未检出显著相关性。

    • 气候变化对滇西北碧塔海流域景观演变的影响

      2016, 36(5):1453-1461. DOI: 10.5846/stxb201407101407

      摘要 (2263) HTML (72) PDF 893.36 K (1217) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候变化是景观演变的重要驱动力,高海拔地带生态系统对气候变化的响应较为敏感和迅速。选择地处青藏高原东南缘,受人为干扰相对较小的碧塔海流域为研究对象,利用1958-2011年气象资料以及1955、1974、1981、1994、2005和2011年6个年代的景观类型面积,采用气候倾向率估计、Mann-Kendall突变检验方法和Pearson相关系数等统计方法,研究了香格里拉县气候变化背景下碧塔海流域景观演变特征。结果表明:(1)1958-2011年来,滇西北香格里拉县多年平均气温为5.9℃,多年平均活动积温为2146.1℃,多年平均年极端高温为24.3℃,多年平均年极端低温为-18.6℃,多年平均降水量为631.7mm。气温、活动积温和年极端低温呈显著上升趋势,近54年来气温平均上升了1.94℃,升温速率远高于云南和全国水平。年极端高温和降水量呈增加趋势,但增加不明显。滇西北高原碧塔海流域背景气候呈现显著的变暖趋势。(2)1955-2011年来,碧塔海流域自然景观演变规律为草甸和灌草丛向有林地演变,气温、活动积温和年极端低温升高趋势与有林地景观面积的增加趋势大体一致,与草甸和灌草丛变化趋势相反。(3)气温、活动积温和年极端低温与碧塔海流域草甸、灌草丛和有林地的景观面积变化具有显著的相关性,是流域景观演变的主导气候要素,在草甸和灌草丛演变成有林地的过程中发挥着重要作用。极端高温和降水量对流域景观演变的作用相对较弱。

    • 不同耕作方式下草甸栗钙土燕麦田土壤微生物特征

      2016, 36(5):1462-1470. DOI: 10.5846/stxb201407221489

      摘要 (2520) HTML (81) PDF 961.70 K (1157) 评论 (0) 收藏

      摘要:河北坝上地区高寒半干旱的独特生态环境,土地沙化风蚀严重,作物产量低,土壤微生物的活动尚未有深入研究,尤其是人为干扰下的土壤微生物在作物生长季的动态变化。为了明确耕作方式对草甸栗钙土土壤微生物性状的影响特征,依托定位12a的免耕、深松、常规耕作田间试验基础,通过辅助设置12a免耕、深松后的翻耕处理,监测了燕麦田土壤微生物量碳、活跃微生物量和土壤呼吸速率等性状。结果表明,土壤微生物量碳与活跃微生物量围绕燕麦抽穗期为"W型"时序变化,长期免耕与深松下呈现0-10 cm表层土壤富集微生物量碳的空间分布特征。免耕与深松有利于提高0-10 cm土层土壤微生物量,多年免耕和深松后翻耕能使土层间土壤活跃微生物量差异减小。燕麦田土壤呼吸速率呈现"U型"时序变化,免耕0-10 cm土层呼吸速率具有较其他耕作方式更高的趋势。在燕麦生育期内,土壤呼吸商一直处于较低而平稳的水平,燕麦收获后进入土壤微生物的高活性期;0-10 cm土层翻耕与多年免耕与深松后的翻耕处理土壤呼吸商有高于免耕处理的趋势。翻耕对于促进冷凉区土壤库存养分的活化与适时供应具有重要作用。

    • 1,2,4-三氯苯胁迫对不同基因型水稻灌浆期生理特性及产量的影响

      2016, 36(5):1471-1479. DOI: 10.5846/stxb201407171459

      摘要 (1911) HTML (81) PDF 904.72 K (1217) 评论 (0) 收藏

      摘要:在盆栽土培条件下,研究了5种浓度(0、10、20、40、80 mg/kg 土)的1,2,4-三氯苯(TCB)对两种基因型水稻品种宁粳1号(敏感基因型)和扬辐粳8号(耐性基因型)产量及灌浆期生理特性的影响。结果表明:TCB对两种基因型水稻产量和灌浆期生理特性的影响具有显著差异,随着TCB浓度的增加,宁粳1号的产量呈现递减趋势,而扬辐粳8号呈低浓度下产量增加高浓度下产量显著降低的趋势,在中高浓度TCB(40、80 mg/kg)处理时,宁粳1号每盆穗数,每穗粒数,结实率显著降低且降幅显著大于扬辐粳8号,两个基因型品种千粒重变化都不明显。宁粳1号株高、干物重受TCB抑制程度较明显,降幅显著大于扬辐粳8号。在低浓度TCB(20 mg/kg)处理时,宁粳1号根系活力、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量显著降低,而扬辐粳8号有所提高。随着TCB浓度的增加,两个基因型品种叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均呈先升后降趋势,且在低浓度TCB(10 mg/kg、20 mg/kg)处理时,扬辐粳8号抗氧化酶活性极显著高于宁粳1号,在高浓度TCB(80 mg/kg)TCB浓度胁迫下,宁粳1号抗氧化酶活性极显著低于对照,且降幅极显著大于扬辐粳8号,且MDA含量增幅较大,膜质过氧化程度高。总体而言,低浓度TCB对扬辐粳8号的产量和灌浆期株高、干物重、叶绿素含量、叶片蛋白质含量和抗氧化酶活性具有一定的促进作用,中高浓度TCB对宁粳1号的抑制作用显著大于扬辐粳8号,扬辐粳8号在不同浓度的TCB处理下较宁粳1号表现出较强的耐迫性和适应性。

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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