摘要:

摘要:2014年2月至5月,对四川省九寨沟自然保护区野生川金丝猴的种群分布、数量及其社会结构进行调查,初步探讨该种群与其他种群在外部形态和社会结构方面的差异性。采用"V"型路线法调查,发现九寨沟保护区共有川金丝猴4群。然后结合长时间的持续跟踪观察,证实家庭单元19个,全雄群3个,能区分不同个体296只。OMU大小平均为12.7只,其中OMU内的成年个体占38%,青少年个体占53%,幼仔占9%。成年与青少年比例为1:1.39,成年雌雄的比例为3.84:1。与秦岭种群的外部形态相比,该种群的成年雄性更为壮大,毛发弯曲程度明显;成年雌性毛发略显灰黑色,金黄色暗淡,大部分个体嘴角长有很小的肉瘤;青少年个体毛色泛白。亦发现九寨沟种群倾向于选择海拔偏高(2400-3550 m)的针叶林带活动。

摘要:好的生境质量是野生动物生存和繁衍的必备条件,生境质量的变化将对动物的生存产生深远影响,定量客观的评估生境变迁过程显得尤为必要。川金丝猴作为我国一级保护动物,评定其生境质量变化过程有利于制定有效的保护措施。3S技术的不断发展与广泛应用为研究川金丝猴生境格局的动态变化提供了有利的工具。以岷山白河自然保护区为例,利用陆地资源卫星的MSS/TM/OLI遥感影像,并基于专家知识的决策树分类方法对遥感影像进行分类,获取了5个时期的覆被类型空间分布图;根据NDVI与郁闭度的相关性获取了研究区郁闭度的时空变化信息。然后,通过对野外观测数据的数理统计与空间分析,获取了川金丝猴的生活习性特征,并结合AHP方法构建了川金丝猴生境质量的评价体系,对5个时期的生境质量进行了评价,最后定量分析了40年来川金丝猴的生境格局的动态变化趋势。研究表明,近40年来白河自然保护区内及周边的生境经历了由良好到不断恶化,再到逐渐恢复的过程,其中最适宜和适宜生境呈现先降低后逐渐升高的趋势,而不适宜和勉强适宜则表现为先增加后减小的趋势。1975-1982年时段内,各生境等级变化剧烈,尤以最适宜和不适宜等级变化显著,生境质量整体呈恶化趋势;1982-1994年,各生境等级变化剧烈程度较前一时期有所缓和,生境质量得到较大改善,呈良性发展趋势;1994-2003年时段内,研究区内生境质量进一步改善,环境恶化状况得到了缓解;2003-2014年时间段内整体质量改善的速度明显减缓,生境质量达到平衡状态。除1975-2014时段外,前4个时段的各综合变化指标呈现递减趋势,前期生境等级变化剧烈,后期趋缓。气候变化和人为干扰为导致生境变化的主要因素,其中20世纪80年代生境变化与气候变化关系密切,而20世纪90年代之后人为干扰因素明显增加。研究有助于理解气候变化与人为干扰背景下,川金丝猴生境格局时空变化特征,为野生濒危动物生境保护管理和政策制定提供科学依据。

摘要:气候变化是造成生物多样性下降和物种灭绝的主要因素之一。研究气候变化对物种生境,尤其是濒危物种生境影响对未来保护物种多样性和保持生态系统功能完整性具有重要意义。以驼鹿乌苏里亚种(Alces alces cameloides)为研究对象,选取了对驼鹿分布可能存在影响的22个环境因子,利用最大熵(Maxent)模型模拟了驼鹿基准气候条件下在我国东北的潜在生境分布,并预测了RCP4.5和RCP8.5两种气候变化情景下2041-2060年(2050s)、2061-2080年(2070s)驼鹿潜在分布,采用接收工作曲线下面积(AUC)对模型预测能力进行评估。研究结果表明:最大熵模型预测驼鹿潜在生境分布的精度较高(平均AUC值为0.845),22个环境因子中,年均温、最暖季均温、年降水、平均日较差是影响驼鹿生境分布的主要因子。基准气候条件下,驼鹿的潜在生境面积占研究区域总面积的36.4%,潜在生境分布区主要在大、小兴安岭。随着时间的推移,研究区内驼鹿当前潜在生境面积明显减少,而新增潜在生境面积较少,总面积呈现急剧减少的趋势,其中RCP8.5情景减少程度大于RCP4.5情景。至2050s阶段,当前潜在生境面积平均将减少62.3%,新增潜在分布面积平均仅为3.6%,总潜在生境面积最高将减少65.6%,平均将减少58.8%;至2070s阶段,当前潜在生境面积平均将减少75.8%,新增潜在分布面积平均仅为1.9%,总潜在生境面积最高将减少93.1%,平均减少73.9%。空间分布上,驼鹿的潜在生境的几何中心将先向西北移动,然后再向高纬度地区西南方向迁移,至2050s阶段,潜在分布生境的几何中心在RCP4.5和RCP8.5情景下的迁移距离分别为183.5 km和210.8 km;至2070s阶段,相应情景下的迁移距离将缩短至28.7 km和33.8 km。潜在生境分布整体呈现向高海拔、高纬度迁移的趋势。

摘要:高原鼢鼠(Myospalax baileyi)作为青藏高原唯一营地下生活的鼠类,其造丘活动不仅能影响草地群落演替的方向和进程,而且对鼠丘土壤养分含量和分配造成空间异质性。关于不同形成时期的高原鼢鼠鼠丘养分含量及在垂直高度的分配规律研究报道尚少。基于此本研究以不同形成时期的鼢鼠鼠丘为研究对象,对鼠丘土壤养分含量及空间分配规律进行探讨。结果表明:随着鼠丘形成时间的推移,土壤养分总体表现为:1年鼠丘 > 多年鼠丘 > 对照区;与非鼠丘区相比,随着土壤土层增加,土壤养分未呈现规律性的变化。其中,土壤全氮和速效氮含量表现为1年鼠丘 > 3年鼠丘 > 5年鼠丘 > 对照区;0-10cm土壤全磷和速效磷含量变化总体表现为多年鼠丘 > 1年鼠丘 > 对照区,10-30cm土层1年鼠丘土壤中全磷和速效磷含量最高。土壤速效钾和有机质含量随着鼠丘形成时间推移总体表现为:1年鼠丘 > 5年鼠丘 > 3年鼠丘;其中在10-30cm土层,1年鼠丘速效钾和有机质含量显著高于多年鼠丘和对照区。由此可见,高原鼢鼠造丘活动能显著改变土壤养分分配格局,短期内形成养分富集的肥力岛,为鼠丘土壤种子库中种子的萌发和植被生长提供必需的养分保证。

摘要:长江皖河交汇处(皖河口)是安庆江段江豚主要的栖息地之一。为了解江豚主要栖息地鱼类群落结构,于2013年9月-2014年8月对皖河口及其附近4个断面逐月进行了鱼类调查。研究结果表明,共采集鱼类35种,与历史资料相比,鱼类物种多样性已经严重下降,并且小型化趋势明显。5个断面当中,皖河口鱼类种数最多,为27种,且以中上层鱼类餐和油餐为主要优势种;其余4个断面分别为16、20、19和14种,且多数断面以底层鱼类黄颡鱼和长须黄颡鱼为主要优势种。方差分析结果表明,皖河口渔获物的总数量和总重量与其他断面无显著差异,但总种数却显著高于断面1和5。对中上层、中下层和底层鱼类的进一步分析发现,5个断面的显著差异仅存在于中上层鱼类,且皖河口中上层渔获物的数量和重量均显著高于其他断面。由此推断,江豚选择皖河口作为主要栖息地可能主要由于其更加丰富的中上层鱼类资源。研究结果不仅有助于了解鱼类资源的变化,还对江豚的原地和迁地保护具有重要意义。

摘要:无尾两栖类蝌蚪的尾巴通过产生强大的游泳速度在反捕食中起到了重要的作用。以镇海林蛙(Rana zhenhaiensis)蝌蚪为实验动物来评估断尾的运动代价。以74尾具有完整尾蝌蚪作为实验组,通过截去不同尾长片段,人为分成轻微尾损伤组(< 30%)和严重尾损伤组(> 30%)并测定两组蝌蚪在断尾前后的游泳速度。以16尾完整尾蝌蚪作为对照组在实验组断尾前后同时进行游泳速度的测定。实验结果显示断尾影响蝌蚪的游泳速度,但仅在尾损伤程度达到尾长的30%以上时才产生不利的影响。这表明轻微尾损伤并不对镇海林蛙蝌蚪的游泳速度产生严重影响。在断尾前后实验组蝌蚪的游泳速度均与尾长呈正相关。在相同尾长状态下,尾损伤蝌蚪的相对游泳速度明显快于完整尾蝌蚪。因此,尾损伤的镇海林蛙蝌蚪有可能通过改变尾和身体的摆动频次等方式在断尾后对游泳速度进行了一定的补偿。尾损伤在野外频繁发生于蝌蚪的尾远端,据此推测镇海林蛙蝌蚪在自然条件下的尾损伤并不会产生严重运动代价。

摘要:分别于春、夏两季在太湖梅梁湾进行原位试验,设置3个CO₂浓度梯度,270、380 μL/L和750 μL/L,以斜生栅藻作为枝角类的食物,研究了CO₂浓度升高对枝角类群落结构的影响。结果表明高CO₂浓度能促进斜生栅藻生长,显著提高枝角类的食物数量;此外CO₂浓度的变化能显著改变枝角类的群落结构,高CO₂浓度有利于象鼻溞属、秀体溞属和春季溞属的生长,而不利于网纹溞属的生长。这可能是由于CO₂浓度变化改变了枝角类的食物质量,浮游藻类的C:P比值随CO₂浓度的升高而增加,从而有利于体内含磷量较低,高C:P的枝角类生长。因此枝角类的群落结构主要受食物质量的影响而与食物的数量无关。研究为预测未来气候变化对太湖浮游动物的影响提供了一些理论依据。

摘要:为了探讨饥饿和温度驯化对中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)幼鱼维持代谢和游泳运动能力的影响,在不同温度(15、25℃)条件下,分别测定了经0(对照)、1、2、4 周饥饿后中华倒刺鲃的静止代谢率(M_O2rest)和匀加速最大游泳速度(U_CAT)。饥饿和低温对M_O2rest和U_CAT均有负效应。在高温条件下,实验鱼经1 周饥饿后其M_O2rest和U_CAT均显著下降(P < 0.05);但在低温条件下,仅4 周饥饿组的M_O2rest和U_CAT显著下降(P < 0.05)。U_CAT与M_O2rest在不同的饥饿周期具有相似的变化趋势;在低温条件下,前期饥饿阶段M_O2rest和U_CAT变化较小,后期饥饿阶段变化较大;但在高温条件下则相反。无论是在低温还是在高温条件下,U_CAT与M_O2rest之间均呈显著线性正相关(P < 0.05),但低温组回归方程斜率显著高于高温组回归方程斜率(F_1,4=11.416, P=0.028)。在不同温度下,中华倒刺鲃游泳运动能力对饥饿的反应不尽相同可能与维持代谢、生化反应速率、机体能量储存、代谢酶活性及底物利用类型等的差异相关,这种对策的差异可能是其对栖息地环境温度和食物资源季节性变化的适应。

摘要:吸收特性是水体重要的光学特性,也是建立生物光学模型的基本参数。利用2013年5月和9月辽河流域水体实测数据对总悬浮颗粒物、浮游植物、非藻类颗粒物以及有色溶解有机物(CDOM)的吸收特性、季节变化进行了研究。研究表明,总颗粒物的吸收光谱曲线与非藻类颗粒物的吸收光谱基本保持一致并且与非藻类颗粒物的吸收[a_d(λ)]以及浮游植物的吸收[a_ph(λ)]都呈现显著相关。两个季节,a_d(440)均是总吸收的主要组成部分,CDOM的吸收[a_CDOM(440)]则大于a_ph(440)的贡献率,但9月a_d(440)的吸收所占比例较5月高。辽河水体非藻类颗粒物中矿物颗粒物的含量较其他一般水体要高。通过分析5月及9月的a_ph(440)/a_ph(675)发现浮游植物中辅助色素与叶绿素a浓度(Chla)的组成季节性变化不大,但其空间特征表现较为明显。另外,CDOM的吸收特性与非藻类颗粒物的吸收相似,呈现出较大的空间差异性;辽河S_CDOM基本小于其它河流、湖泊、河口等水体,其CDOM主要由大分子物质组成。

摘要:为了阐明"海蜇-缢蛏-牙鲆-中国对虾"混养池塘生态系统的结构和功能特征,并为不同养殖模式的碳循环研究和发展低碳渔业提供参考,于2013年5-10月对辽宁丹东东港地区(N 39°51'; E 124°09') 两个该种混养池塘的悬浮颗粒物结构及其有机碳储量进行了研究。结果表明, 两个实验池塘总悬浮颗粒物含量分别为(67.12±6.03)mg/L和(70.05±7.63)mg/L,其中无机悬浮颗粒物占总悬浮颗粒物的72.57%和75.49%;有机悬浮颗粒物占总悬浮颗粒物的27.43%和24.51%。有机悬浮颗粒物中,腐质及细菌占总悬浮颗粒物的27.15%和24.20%;浮游植物干重占0.15%和0.22%;浮游动物干重占0.13%和0.09%。两个实验池塘悬浮颗粒物中的总有机碳(TOC)含量分别为(7.31±1.51) mg/L和(6.42±1.31)mg/L;其中溶解有机碳(DOC)占总有机碳的76.33%和70.56%;颗粒有机碳(POC)占总有机碳的23.67%和29.44%;细菌碳占总有机碳的7.96%和7.18%;腐质碳占总有机碳的14.70%和20.90%;浮游植物碳占总有机碳的0.56%和0.95%;浮游动物碳占总有机碳的0.45%和0.41%。实验池塘中总悬浮颗粒物含量相对较高,其中无机悬浮颗粒物是主要的组成部分;细菌和腐质是有机悬浮颗粒物主要的组成部分,说明腐质链在该种养殖生态系统的物质循环和能量流动中起主要作用。

摘要:利用计算机控制的飞行磨系统测定了温度对稻纵卷叶螟飞行以及再迁飞能力的影响。结果表明,在未交配条件下,20-29℃范围内成虫均能进行正常的飞行活动,且雌、雄个体的飞行能力没有显著差异。26℃条件下成虫的飞行时间最长、飞行速度最快、飞行距离最远,种群的再迁飞比例最高,再迁飞次数最多(平均2.42次,最多5次);其它3个温度下大多数个体仅能完成一次连续飞行,无法进行再次飞行。虽然20、23℃和29℃下成虫的平均再迁飞次数(分别为0.53、0.81和0.75次)、再迁飞比例没有显著差异,但对飞行行为产生不同的影响。低温显著降低了成虫的飞行速度;而高温下成虫飞行后的死亡率大大增加,表现为29℃下个体的存活率明显低于其它温度。

摘要:植物花外蜜的分泌是一种植物间接防御反应。为了明确植食性昆虫、机械伤和机械伤诱导的挥发性气体在植物花外蜜诱导分泌中的作用,分析了咀嚼式口器昆虫棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)、刺吸式口器昆虫棉蚜Aphis gossypii Glover取食、剪刀机械伤、剪刀机械伤+棉铃虫反吐物、针刺机械伤以及机械伤诱导挥发物、顺式-茉莉酮对棉花Gossypium hirsutum L.叶片花外蜜分泌量的影响。结果表明,棉铃虫取食、剪刀机械伤、剪刀机械伤+棉铃虫反吐物处理均显著增加了被处理叶片花外蜜的分泌量。棉花花外蜜的诱导效应在处理叶片上表现明显,并且在较幼嫩的第3片真叶上也有系统性增长。顺式-茉莉酮和机械伤挥发物处理1 d对棉花较幼嫩的第4、5片真叶花外蜜有诱导效应。棉花叶片花外蜜的诱导主要与植物组织损伤有关;不同口器类型的昆虫对棉花叶片花外蜜的诱导量不同,咀嚼式口器的棉铃虫对棉花花外蜜的诱导强度显著高于刺吸式口器的棉蚜;顺式-茉莉酮和机械伤诱导的挥发物能作为棉花植株间交流的信息物质诱导棉花幼嫩叶片花外蜜的分泌。

摘要:2013年11月初在鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区,采集芦苇(Phragmites australis)、南荻(Triarrhena lutarioriparia)、菰(Zizania latifolia(Griseb.))、灰化苔草(Carex cinerascens)、红穗苔草(Carex argyi)和水蓼(Polygonum hydropiper)等6种优势植物新鲜叶片、凋落物及表层0-15cm土壤样品测定了碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,以阐明不同物种、不同生活型间C、N、P化学计量差异,探讨化学计量垂直分异。结果表明:1)C、N、P含量变化范围分别为:叶片380.6-432.2 mg/g,15.3-32.6 mg/g和1.3-2.0 mg/g;凋落物345.4-416.1 mg/g,10.8-20.8 mg/g和1.1-1.7 mg/g;土壤15.0-38.1 mg/g,1.2-3.1 mg/g 和0.7-1.1mg/g,不同物种间叶片、凋落物及土壤C、N、P含量差异显著,且叶片C、N、P含量显著高于凋落物与土壤。2)土壤C:N、C:P及N:P值显著低于叶片与凋落物,且土壤C、N、P化学计量关系与凋落物更为密切,凋落物的C:N、N:P分别能解释土壤C:N、N:P变异的35%、18%。3)挺水植物与湿生植物之间叶片C:N、N:P值差异显著,C:P则差异不显著,凋落物C:N、C:P与N:P均未达到显著性差异。

摘要:研究喀斯特生态脆弱区植物新鲜叶片与凋落叶的元素化学计量学性状,对该地区森林生态系统的恢复与重建具有重要指导意义。在桂西北喀斯特区分别选取了3个原生林群落与3个次生林群落,研究其建群种植物新鲜叶片和凋落叶的C、N、P元素含量及其生态化学计量特征。结果发现,6个群落建群种新鲜叶片C、N、P含量(其平均含量分别为404.3、22.5、1.75 mg/g)均大于凋落叶(平均含量分别为376.5、19.0、1.35 mg/g),鲜叶C:N、C:P、N:P比值(均值分别为17.8、244.9、13.8)均小于凋落叶(均值分别为19.3、315.3、16.3)。6种植物新鲜叶片N、P含量大于凋落叶,而N:P比小于凋落叶,表明喀斯特区植物对N的再吸收率大于P。3个原生林群落建群种鲜叶与凋落叶的平均C、N含量均大于次生林,而P含量则略小于次生林;原生林鲜叶与凋落叶的C:N比均小于次生林,C:P、N:P则大于次生林,推测次生林相对于原生林有更快的生长速率。原生林鲜叶N:P比为13-15之间,次生林鲜叶N:P比为11-12之间,次生林鲜叶与凋落叶的N:P比均小于原生林,说明原生林凋落物分解相对较慢,原生林能相对多的保留养分以供植物吸收,更能适应喀斯特石生环境。植物鲜叶和凋落叶的C:N与N:P比值均呈极显著正相关,说明叶片养分元素间具有共变的特性;叶片N、P含量呈正相关关系,表明植物N:P比具有相对的稳定性,这是高等陆生植物C-N-P元素计量的普遍规律,体现了植物群落对环境的适应。

摘要:作为陆地生态系统的主体,植被的时空变化深刻地影响着景观格局和生态功能,深入理解植被动态及其对气候变化的响应,对于提高对生态过程的认识、加强生态管理具有重要意义。在一致性检验的基础上,利用中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging Spectroradiometer, MODIS)的归一化植被指数(normalized Difference Vegetation Index, NDVI)数据集将新疆地区全球检测与模型研究组(Global Inventory Modeling and Mapping Studies, GIMMS)开发的NDVI数据集的时间序列拓展到2012年,探讨了生长季和各季节植被绿度、气候异常值的动态变化,分析了植被对气候变化的响应。研究结果显示,区域尺度和像元尺度GIMMS与MODIS NDVI之间的一致性较强。1982-2012年,研究区域生长季和各季节植被绿度呈显著增加趋势,但生长季存在明显阶段性:1998年前后分别呈显著增加和显著减少,夏季与秋季与生长季类似,而春季则不存在变化趋势的逆转。NDVI呈正异常值的面积比例与区域尺度NDVI的变化趋势一致;极端异常值、较大异常值多呈明显减少趋势,而一般异常值多呈增加趋势,NDVI的变化倾向于逐渐平稳。区域变暖趋势显著,降水量略有增加,潜在蒸散发显著提高,而湿润指数变化不明显。气温、潜在蒸散发主要在春季、秋季促进植被生长,而夏季降水量、湿润指数对植被生长的调节作用更为突出。

摘要:温度变化会影响植物对养分的吸收以及自身养分含量变化,尤其对长期处于低温条件下的苔原植物。采用开顶箱增温法,研究了1个生长季增温对长白山苔原3种代表植物——牛皮杜鹃(Rhododendron aureum Pall)、笃斯越桔(Vaccinium uliginosum) 和东亚仙女木(Dryas octopetala var. asiatica) 叶片及土壤矿质元素钾(K)、铝(Al)、铜(Cu)、铁(Fe)、镁(Mg)、锰(Mn)、锌(Zn) 和钙(Ga) 含量的影响。结果表明:1) 增温明显改变了土壤矿质元素含量,使土壤Fe、Al和K含量分别增加0.44%、2.76%和4.88%,而Cu、Mg、Mn、Zn和Ga含量分别降低2.63%、5.07%、7.46%、21.95%和15.60%;2) 整个生长季,增温使牛皮杜鹃叶K含量增加8.17%,且具有明显的月变化,其叶Mg和Mn含量也分别比对照组高66.39%和14.73%;3) 与对照相比,增温使笃斯越桔叶K、Al和Zn含量分别增加15.24%、5.45%和87.45%,生长季不同月份,其叶K、Al、Mg、Mn、Zn和Ga含量差异明显;4) 增温并没有明显改变东亚仙女木叶片各矿质元素含量,但其叶K、Cu和Ga含量具有明显月波动。因此,不同物种矿质元素含量变化对增温的响应方式不同, 增温对苔原植物的影响也存在一定的物种差异性。

摘要:小秦岭国家级自然保护区濒危植物秦岭冷杉(Abies chensiensis)近几年出现了不明原因的衰败死亡现象,并有不断扩展的趋势,分析研究就地保护这一珍稀植物资源迫在眉睫。在对小秦岭全部秦岭冷杉定位监测的基础上,通过对活树、死树分布和结构的对比分析,并采用相关分析、偏相关分析和结构等式模型(Structural Equation Models, SEM)结合环境因子,探讨了秦岭冷杉的生存状况和死亡原因。结果如下:(1)枯死树与活树分布基本相一致,活树个体中小树和大树相对较少,死亡个体主要为小树和中龄树;(2)秦岭冷杉的生长与海拔、坡度、土壤含水量和土壤温度呈显著的相关性;(3)SEM分析结果显示,秦岭冷杉活树与土壤含水量和温度呈明显的正相关系,而死树却表现出负相关关系,枯死树与空间位置和地形表现出的负相关关系要明显大于活树。上述结果说明,秦岭冷杉幼苗和小树较少,更新能力差,秦岭冷杉的死亡不是个别现象和局部环境变化所造成的;秦岭冷杉的生长与海拔、坡度、土壤含水量和土壤温度关系密切;土壤含水量和温度对秦岭冷杉生长具有促进作用,是影响秦岭冷杉死亡和衰败的重要环境因素。在今后秦岭冷杉经营保护过程中要注意微环境的变化,减少人为因素对环境的干扰。

摘要:以山西潞安矿业集团司马煤业有限公司煤矸石场生态恢复5年内(2009-2013年)的植被-土壤系统为研究对象,在固定监测样地调查的基础上,以空间变化代替时间变化,对煤矸石场人工种植乔木层条件下,草本植物自然恢复初期的生态绩效进行了评价,结果表明:1)相较于1a恢复期,煤矸石场植被恢复初期植物群落基本特征、土壤物理性质、土壤化学性质及其综合生态绩效在5a恢复期时均达到了"优"级水平;2)在足够长的恢复期内,人工种植乔木层条件下,草本植物的自然恢复可以实现矿区的植被重建;3)基于AHP-FCE评价模型,以1a恢复期为基准,通过各恢复期生态指标与1a恢复期相比的恢复程度设定绩效等级,对煤矸石场植被恢复初期的生态绩效进行评价,避免了以往选取天然次生群落为恢复目标,但又不确定其是否为最佳恢复效果的盲目性,为生态绩效评价提供了新思路。

摘要:在淡水湿地生态系统中,水位通常是制约植被生长和繁殖动态的关键因素,进而对物种组成、群落演替和植被分布格局产生决定性影响。无性繁殖是洞庭湖湿地克隆植物适应环境胁迫的重要策略之一,以洞庭湖湿地典型克隆植物-短尖苔草(Carex brevicuspis C. B. Clarke)为对象,研究了不同分布高程(23.7 m和25.8 m)的植物对水位变化(0 cm,-15 cm,-30 cm)的生长和繁殖特征响应。结果表明:水位变化对不同分布高程分布短尖苔草的生长和克隆繁殖特征均产生显著影响(P < 0.05)。对高程区的短尖苔草而言,克隆繁殖特征如分株数、分株总生物量、芽数和芽生物量随水位的降低而增加,而对生长特征(株高及总生物量)无显著影响(P > 0.05),表明适当干旱有利于高程区苔草的克隆繁殖。对于低程区分布短尖苔草而言,水位变化对其生长特征有显著影响(P < 0.05),如株高和总生物量随着水位的降低而增加;分株数和总芽生物量等克隆繁殖特征则随水位的降低而减少,而水位对低程区短尖苔草的分株总生物量和总芽数影响不显著(P > 0.05)。因此,短尖苔草的克隆繁殖特征除受到水位的影响外,还受其分布高程的影响。可见,同一种短尖苔草因长期适应于不同生境而对相同的环境胁迫表现出了不同的生长繁殖策略,

摘要:森林溪流木质残体是森林生态系统与水域之间物质循环和能量流动的主要联结之一,其碳、氮和磷贮量不仅可影响森林与溪流生态系统的结构和功能,而且与下游水体环境密切相关。因此,于2013年8月雨季以岷江上游典型高山森林为研究对象,调查了12条森林溪流木质残体的碳、氮和磷贮量分配特征,并汇算了研究区域内碳、氮和磷在溪流中单位面积的总贮量。结果表明,高山森林溪流木质残体碳、氮和磷的溪流单位面积总贮量分别为312.1 g/m²、809.5 mg/m²和110.9 mg/m²;在溪流中,木质残体碳、氮和磷贮量以径级为1-2.5 cm和2.5-5 cm的木质残体分布居多,分别共占碳、氮和磷总贮量的86.71%、87.20%和84.55%;木质残体碳、氮和磷贮量以Ⅴ腐烂级分配最多,分别共占碳、氮和磷总贮量的65.86%、67.86%和60.31%;尽管溪流各项特征与碳、氮和磷元素贮量的相关性不显著,但基本达到中度相关关系。这些结果为认识森林生态系统中以木质残体为载体的碳、氮和磷输出潜力提供了基础数据。

摘要:植被覆盖度是衡量地表植被状况和指示生态环境变化的一个重要指标。基于像元二分模型,利用Landsat5/8遥感影像和DEM数据,对岷江汶川-都江堰段植被覆盖动态变化进行了监测,并结合高程、坡度和坡向数据,分析了汶川地震前后植被受损与恢复的空间动态格局变化。研究表明:植被覆盖总体良好,大部分区域的植被覆盖度均在中、高度以上,空间格局上呈现由汶川县东部、都江堰市西北部的龙门山区向两侧减少的总体趋势;地震造成植被受损面积达63808.7 hm²,且集中分布于海拔567-4331 m、坡度26-51°的范围以及东坡、北坡、南坡和西坡;震后5a,植被恢复面积17786.47 hm²,主要分布在海拔576-2180 m与3256-3793 m、坡度小于9°和26-51°以及东坡、东南坡和和南坡;高程和坡度对植被损毁与恢复的影响明显高于坡向。

摘要:在人工气候箱控制的不同温度(10、15、20、25℃和30℃)下,设置聚乙二醇(PEG-6000)质量百分比浓度分别为0%、5%、10%、15%、20%、25%和30%的7个模拟干旱胁迫处理,研究了柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)种子的萌发特性。结果表明:(1) 温度和PEG模拟干旱胁迫及二者的交互作用对柠条锦鸡儿种子的萌发率、萌发速率系数、萌发值、萌发指数和活力指数均具有极显著影响(P < 0.01)。(2) 种子萌发率在15℃下最大,显著大于10℃下的(P < 0.01),随着温度的继续升高逐渐减小;萌发速率系数随着温度的升高有减小的趋势,30℃下又显著增大;萌发值和萌发指数分别在25℃和20℃下最大,但均随温度的继续升高而显著减小(P < 0.05);活力指数随着温度的升高而减小,除在10℃和20℃间无显著差异外,其他温度间均差异显著(P < 0.05)。(3) 种子萌发率、萌发值和萌发指数在15℃下与PEG浓度呈不显著的负相关关系,而在其他温度下均与PEG胁迫浓度显著负相关(P < 0.05),且相关系数均在25℃或30℃下最大;萌发速率系数在各温度下均与PEG胁迫浓度显著正相关;活力指数与PEG胁迫浓度呈显著负相关,相关系数随着温度的升高逐渐增大。(4) 萌发参数与PEG胁迫浓度间的回归模型表现为三次曲线、二次曲线和直线模型3种类型,其中以三次曲线模型为主,全部回归模型均达到显著性水平(P < 0.05);在20℃以下的温度条件下,较低浓度PEG处理对柠条锦鸡儿种子萌发具有一定的促进作用,在15℃下种子萌发对PEG模拟干旱胁迫的耐受性最强;柠条锦鸡儿种子在不同温度和干旱胁迫下的萌发模式是对其分布区生境长期适应和进化的结果。

摘要:针对渭北旱塬地区使用普通白色地膜导致玉米生长出现的早衰、减产等问题,2012-2013年开展了黑色地膜覆盖、白色地膜覆盖和裸地玉米栽培试验,系统分析了黑色地膜对土壤温度、水分和玉米生长的影响。结果表明,黑色地膜与白色地膜的土壤保水效果相同,均使0-120cm土壤水分含量显著(P < 0.05)高于裸地对照。与白色地膜覆盖相比,黑色地膜覆盖能够有效降低0-15 cm土壤白天温度,可以使白天0-15cm土壤日地温平均降低0.8℃。黑色地膜覆盖后,玉米的籽粒灌浆期延长,吐丝后单株干物质积累量快速增加。玉米生殖生长期较裸地栽培延长2-3 d,成熟期单株干物质积累量增加18.11%;较普通白色地膜覆盖玉米生殖生长期延长2 d,成熟期单株干物质积累量提高7.31%。黑色地膜覆盖玉米产量和水分利用效率显著提高(P < 0.05),较白色地膜分别提高10.36%和10.40%,较裸地对照分别提高22.11%和25.28%。在旱地春玉米区,用黑色地膜代替普通白色地膜,对促进玉米增产具有一定的可行性。

摘要:在保证作物产量的前提下,研究减少农田土壤N₂O排放的水肥统筹管理措施对全球温室气体减排具有重要意义。以京郊典型设施菜地为例,设置了农民习惯(FP)、水肥一体化(FPD)、优化水肥一体化(OPTD)和对照(CK)4个处理,采用静态箱-气相色谱法,对果菜-叶菜(黄瓜-芹菜)轮作周期内土壤N₂O排放进行了观测,并分析了氮肥施用量、灌溉方式、土壤温度和湿度等因素对土壤N₂O排放的影响。结果表明:在黄瓜-芹菜种植模式中,各施氮处理除基肥施用后N₂O排放峰持续10-15d外,一般施肥、施肥+灌溉事件后土壤N₂O排放峰均呈现3-5d短而急促的情形。黄瓜生长季N₂O排放通量与土壤湿度(WFPS)之间呈现显著相关的关系;芹菜生长季N₂O排放通量与土壤温度之间呈现显著相关的关系。观测期内FP处理N₂O排放量为(31.00±2.15) kg N/hm²,FPD处理与之相比N₂O排放量减少了4.2%,而OPTD处理在减少40%化肥氮量的情况下,N₂O累积排放量比FP处理减少了42.7%,且达到显著水平。说明在水肥一体化条件下,合理改变施肥体系是减少N₂O排放的前提,在此基础上进行水肥优化是设施菜地保持产量、减少N₂O排放的重要技术措施。

摘要:植被与气候的关系非常密切,植被物候可作为气候变化的指示器。东北地区位于我国最北部,是气候变化的敏感区域,研究该区植被物候对气候变化的响应对阐明陆地生态体统碳循环具有重要意义。利用GIMMS AVHRR遥感数据集得到了东北地区阔叶林、针叶林、草原和草甸4种植被25a(1982-2006年) 的物候时序变化,得出4种植被春季物候都表现出先提前后推迟的现象,秋季物候的变化则比较复杂,阔叶林和针叶林整体上呈现出秋季物候推迟的趋势,草原和草甸则表现为提前-推迟-提前的趋势。应用偏最小二乘(Partial Least Squares)回归分析了该区域植被物候与气候因子之间的关系,结果表明:春季温度与阔叶林、针叶林和草甸春季物候负相关,前一年冬季温度与草原春季物候正相关,降水与植被春季物候的关系有点复杂;4种植被秋季物候与夏季温度均呈正相关,除草原外,其余3种植被秋季物候均与夏季降水负相关。植被春季物候可能主要受温度影响,而秋季物候很可能主要受降水控制。

摘要:利用Copula函数分析辽河流域水库入库流量边缘分布及其生态径流量,得出水库可调水范围,在满足生态流量基础上,保障辽河流域城市供水。研究表明:(1)英那河与张家堡水库入库流量以对数正态分布为最佳边缘分布,其余水库入库流量最佳边缘分布均为广义极值分布,同时,Gumbel Copula与Frank Copula函数对水库入库流量拟合效果最优;(2)7组水库组合中有3组水库组合入库流量(白石与锦凌、白石与青山、张家堡与碧流河)丰枯异步概率高于丰枯同步概率,且枯枯遭遇概率较低,分别为13%,12%以及13%。其余4组水库组合枯枯遭遇概率皆高于27%,水库间入库水文过程发生同枯概率可能性较大;(3)使用90%保证率逐月频率计算法所求流量是辽河流域9个水库的最佳生态径流量。(4)枯水月水库间易发生枯枯遭遇,当水库间入库径流皆低于最小生态径流标准,水库无法对各自调水城市进行供水调度,其中,大伙房与桓仁、白石与锦凌、白石与青山主要在1、2月无法对沈阳、凌海和绥中县进行输水,桓仁与清河水库仅在2002年5月无法对开原进行供水,此时需考虑水库提前蓄水以满足城市用水需求。碧流河、英那河和张家堡水库虽两两存在无法输水情况,但可三者联动对大连进行联合调度,缓解无法输水问题。

摘要:以采自东北林业大学帽儿山实验林场的3种白腐真菌——木蹄层孔菌(Fomes fomentarius)、鲍姆鲍姆木层孔菌(Phellinus baumiibaumii)和火木层孔菌(Phellinus igniarius)为材料,用菌落直径测量法比较3种白腐菌在马铃署葡萄糖固体培养基上的生长速度,采用菌丝体干重法比较其在马铃署葡萄糖液体培养基中的生物量变化。结果显示:马铃薯葡萄糖固体培养基上3种白腐菌均为快速生长类型,其生长速度木蹄层孔菌>火木层孔菌>鲍姆鲍姆木层孔菌;马铃署葡萄糖液体培养基中生物量增长速度木蹄层孔菌>鲍姆鲍姆木层孔菌>火木层孔菌。用比色法测量其木质纤维素酶活性,结果显示:木蹄层孔菌产锰过氧化物酶和漆酶量较高,鲍姆鲍姆木层孔菌和火木层孔菌产木质素过氧化物酶量较高;木蹄层孔菌、鲍姆鲍姆木层孔菌和火木层孔菌3种白腐菌的3种主要木质素酶(锰过氧化物酶、漆酶和木质素过氧化物酶)的表达量,种间差异显著(F=3.75^*、5.20^{* *}、3.01^*),白桦木屑诱导处理与对照间差异显著(F=3.84^*、4.19^*、5.28^*);两种主要纤维素酶(葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶)的表达量,种间差异不显著,受碳源影响作用显著(F=3.99^*、4.04^*)。筛选29对引物组合,对3种白腐菌几种主要木质纤维素酶基因进行TRAP-PCR分子标记检测,比较3菌种间遗传差异,扩增总条带数为357条,多态性条带数为255条,多态性条带的比例为71.43%,其中木质素降解酶基因总多态位点比率为73.77%,纤维素降解酶基因总多态位点比率为68.97%。3种白腐菌的木质纤维素降解酶基因在种间均存在较高的遗传差异。因此,特定基因的TRAP分子标记可以用于木腐菌的遗传变异分析。

摘要:研究缓释复合肥不同用量对土壤微生物量碳、氮和群落结构多样性的影响,在农业生产上广泛应用缓释复合肥有着重要意义。试验采用室内长期恒温培养和磷脂脂肪酸法,以化肥和普通复合肥适量施用养分量为对比,研究缓释复合肥适量、高量和超高量施肥水平对土壤微生物PLFA含量的影响规律。结果表明,SRF1、SRF2、SRF3(缓释复合肥适量、高量和超高量)较CK(不施肥)和CF1(化肥适量)显著增加土壤微生物量碳,且较CK、CF1和CCF1(普通复合肥适量)显著增加土壤微生物量氮。土壤微生物量碳、氮随着缓释复合肥施肥水平的增加而增加,但没有随着施肥水平的倍量增加而倍量增加,且SRF2和SRF3无显著差异。缓释复合肥(SRF1、SRF2和SRF3)较CK、CF1和CCF1增加土壤PLFA的种类和含量,且总PLFA含量增加7.4%-26.7%、17.6%-38.7%和12.8%-33.0%,3个施肥水平以SRF2作用效果最好,总PLFA含量最高,分别较SRF1和较SRF3高16.4%和17.9%。土壤细菌、放线菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌PLFA含量以SRF1和SRF2显著高于CF1和CCF1。主成分分析和聚类分析显示施肥处理分布较多PLFA的优势种群,SRF3与SRF1和SRF2的PLFA结构差别较大。综上认为,适量施肥水平以缓释复合肥较化肥和普通复合肥对土壤微生物的作用显著,其中缓释复合肥3个施肥水平以高量施肥水平作用最好。

摘要:通过盆栽试验,研究了内生真菌拟茎点霉B3(Phomopsis liquidambari)及苍术(Atractylodes lancea)粉联合施用对连作花生根际土壤微生物区系、酶活性及有效态微量元素(Mo、B、DTPA-Fe、Zn、Cu、Mn)含量的影响。结果表明:内生真菌B3和苍术粉复合处理比内生真菌B3处理的荚果和秸秆产量分别增加10.28%和14.11%,内生真菌B3处理与正常施肥相比显著提高了根瘤数量、荚果和秸秆产重,各处理组与正常施肥对照相比分枝数和根长无显著差异。B3处理与对照相比显著提高了种子期、结荚期和成熟期根际土壤可培养细菌和放线菌数量,B3和苍术粉复合处理与对照相比显著提高种子期、花期和成熟期可培养真菌和放线菌数量;细菌DGGE指纹图谱聚类分析表明, B3和苍术粉复合处理相对于正常施肥处理,显著改变种子期、苗期、花期和成熟期花生根际土壤细菌群落结构,同时苗期、花期和结荚期的细菌条带数和香农指数也有所提高,真菌DGGE指纹图谱聚类分析表明,B3和苍术粉复合处理对真菌群落影响较大,除种子期以外的生育期真菌条带数和香农指数都有明显提高,花期真菌群落结构变化最大,相似度仅为49.6%。花生关键生育期(花期和结荚期)根际土壤脲酶和蔗糖酶活性B3处理和复合处理都显著高于正常施肥对照,促进了连作花生生态系统的物质循环和能量流动。B3和苍术粉复合处理促进了花生生长发育必需微量元素Mo、B、Fe、Zn、Mn的活化,花生叶片和籽粒中微量元素Mo、B、Fe的积累显著增加。研究结果表明,内生真菌和苍术粉联合施用能有效改善连作花生根际微生物区系,提高土壤酶活性,促进微量元素的活化和吸收,对缓解花生连作障碍具有重要意义。

摘要:通过5.5a的大田定位试验,将上季秸秆全量沟埋还田,设置秸秆沟埋还田深度为20、40 cm以及免耕秸秆不还田(对照)3个处理。研究秸秆沟埋还田对麦田土壤水势、温度的影响以及长期秸秆沟埋还田方式下,沟埋还田20 cm处理各埋草沟土壤容重、总孔隙度的变化。结果表明:秸秆沟埋还田具有降低土壤容重,增加土壤总孔隙度的作用,随着还田时间的增加,这种作用逐渐降低。当降雨量较大(26.6 mm)时,沟埋还田各处理水势值在短时间内上升的较快,而对照则相对较慢;当降雨量较小(10 mm)时,沟埋还田40 cm处理水势值上升速度大于沟埋还田20 cm,对照处理最慢;降雨过后的12d内,沟埋还田各处理水势值下降速度较对照更快;连续40d各处理土壤水势日均值大小为对照 > 沟埋还田40 cm > 沟埋还田20 cm。土壤0-15 cm温度日较差大小为沟埋还田20 cm > 对照 > 沟埋还田40 cm,土壤20 cm处日较差对照最大;沟埋还田20 cm处理0-15 cm以及沟埋还田40 cm处理0-20 cm土壤日均温高于对照,沟埋还田20 cm处理20 cm处土壤日均温与对照较为接近。在沿江稻麦轮作地区,秸秆集中沟埋还田具有较好的改善土壤物理性质的作用。

摘要:研究城市道路不同绿地类型对大气颗粒物的吸附削减作用,是提高城市绿地大气污染治理功能绿地配置模式优化的重要基础。以位于北京市海淀区的3条典型主干道道路为对象,选取乔木、灌木、草本、乔-灌、乔-草、乔-灌-草6种典型绿地配置模式,在大气颗粒物污染严重以及城市植被发芽、开花、展叶完成的春季(3月中旬至4月上旬),采用Dustmate便携式颗粒物采样器和NK4500手持自动气象仪分1.5m和3m两个高度同步测定距污染源不同位置的大气颗粒物浓度与小气候因子,分析不同绿地配置模式对颗粒物削减能力的差异及其主要影响因素。研究结果表明:复合配置模式比单一配置模式下空气颗粒物浓度稳定程度高,其主要受风速与空气相对湿度的影响;大气颗粒物粒径越大绿地对其削减作用越强;地表覆盖程度是影响不同绿地配置模式对大气颗粒物垂直削减的关键因素,地表覆盖越好垂直削减效果越好,且垂直削减率与温度成正相关关系;草本、灌木对大气颗粒物的垂直削减作用比其他4种配置模式更好;由于受植被郁闭度、疏透度以及配置种类的综合影响,乔-草、灌木绿地配置对大气颗粒物的水平削减作用比其他4种模式更好。

摘要:大气气溶胶是指悬浮在大气中的固态和液态颗粒物总称。近年来空气污染带来了一些区域大气气溶胶浓度上升明显,一定程度上对作物生长环境带来影响。国内外关于大气气溶胶增加可能对作物产生的影响表现在:(1)大气气溶胶增加会导致直接辐射减少,而散射辐射可能会有一定程度增加;散射辐射增加有利于一些作物整个冠层光合能力的提高。(2)大气气溶胶带来辐射的改变也会影响近地面小气候环境,尤其是大气昼夜温度变化,从而影响作物干物质积累;而辐射与温度的改变同时也会影响农田蒸散和最终水分利用效率。(3)大气气溶胶形成的干沉降会停留在叶片表面,减少光合有效辐射到达叶片的量,同时对作物叶片结构和功能产生直接影响。在总结国内外研究进展基础上,提出未来关于大气气溶胶增加对作物影响需要进一步明确大气气溶胶带来的作物生长环境改变对作物碳同化、积累和消耗的影响以及直接和散射辐射比例改变如何影响作物光合和蒸腾的相互关系,通过全面系统的研究大气气溶胶对作物产量形成的影响机制,提出有针对性的田间应对技术。

摘要:可持续生计目前已成为全球环境变化研究的热点领域,正日益发展为可持续性科学的重要研究范式之一。论文以Web of science核心库为数据源,应用可视化分析软件CiteSpace Ⅲ,采取关键词共现分析、文献共被引分析、突现词分析等方法对国际可持续生计研究现状进行系统分析。研究发现,可持续生计研究文献数量呈逐年上升趋势,主要分布在生态、环境、资源及管理相关学科;瓦赫宁恩大学、中国科学院、昆士兰大学、哥伦比亚大学、博茨瓦纳大学等研究机构表现出较强的研究实力;研究人员及机构的成规模的合作网络已经形成。Scoones I、Chambers R、Conway G、Ellis F和Ostrom E等学者及其代表作品对可持续生计理论知识基础的构建及相关研究的推进奠定了坚实的基础。生计与生态环境的相互关系一直是研究重点,交叉学科的综合集成研究将成为可持续生计研究的新热点。