• 2017年第37卷第22期文章目次
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      2017, 37(22):0-0.

      摘要 (1057) HTML (0) PDF 32.65 M (671) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 气候变化与人类活动双重驱动的冷水湖泊富营养化

      2017, 37(22):7375-7386. DOI: 10.5846/stxb201704110632

      摘要 (1620) HTML (113) PDF 2.94 M (1312) 评论 (0) 收藏

      摘要:富营养化对水生生态系统造成的负面影响已在世界范围内广泛发生,尤其对淡水水源地湖泊的水环境质量影响深远,进而引起当地居民的饮用水安全与健康隐患。在人类活动和气候变化的双重驱动下,富营养化辐射的范围不断扩大,从过去主要集中于温带大型浅水湖泊已经扩展到寒冷地区的冷水湖泊。分析了近年来世界范围内高寒地区冷水湖泊富营养化的趋势特征与研究进展,探讨了气候变化、人类干扰(农业活动、畜牧业生产、管理措施不当等)在不同地区冷水湖泊富营养化进程中的作用。在未来的研究中,应进一步加强对冷水湖泊富营养化机制的探讨,并对已有富营养化症状的湖泊进行生态修复,以确保冷水湖泊生态系统健康并改善饮用水源地的环境质量。

    • 三源区分土壤呼吸组分研究

      2017, 37(22):7387-7396. DOI: 10.5846/stxb201609201887

      摘要 (1744) HTML (93) PDF 1.48 M (960) 评论 (0) 收藏

      摘要:三源区分土壤呼吸组分是指将土壤呼吸区分为纯根呼吸、根际微生物呼吸和土壤有机质呼吸3个部分。土壤有机质呼吸、纯根呼吸和根际微生物呼吸是3种不同的生物学过程,这3种呼吸对环境变化具有不同的响应机制。区分土壤呼吸中由根系引起的自养和异养呼吸组分的研究对定量评价陆地生态系统碳平衡具有重要的意义。论述了三源区分土壤呼吸组分的意义、方法和应用,分析了不同条件下土壤呼吸组分区分的研究结果。实验室纯根和根际微生物呼吸占根源呼吸比重约为45%和55%;野外条件下约为60%和40%。最后对本研究未来的发展方向进行了展望。

    • >研究论文
    • 海洋微塑料污染的生态效应研究进展

      2017, 37(22):7397-7409. DOI: 10.5846/stxb201609141857

      摘要 (3397) HTML (118) PDF 6.76 M (2790) 评论 (0) 收藏

      摘要:海洋微塑料污染已成为全球性环境问题。微塑料粒径小,易与海洋生物发生相互作用,可通过多种途径进入海洋生物体内,并在其组织和器官中蓄积和转移,对机体产生毒害。微塑料可沿食物链进行传递,威胁海洋生态系统的健康与稳定。因此,海洋生物与微塑料的相互作用以及海洋微塑料污染的生态效应成为当前研究的热点。综述微塑料的生物附着、生物摄入、对海洋生物的毒性效应及其与化学污染物的复合毒性效应研究的基础上,提出未来微塑料生态效应研究应重点关注我国海洋环境中微塑料的污染现状及生物摄入状况、微塑料的生物效应及其毒理学机制研究、微塑料与其他污染物的复合效应、以及微塑料在海洋生态系统中的作用及其生物地球化学行为等。

    • 植物景观遗传学研究进展

      2017, 37(22):7410-7417. DOI: 10.5846/stxb201511202349

      摘要 (1718) HTML (81) PDF 1.45 M (1183) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物景观遗传学是新兴的景观遗传学交叉学科的一个重要研究方向。目前植物景观遗传学的研究虽落后于动物,但其在生物多样性保护方面具有的巨大潜力不可忽视。从景观特征对遗传结构、环境因素对适应性遗传变异影响两个方面,系统综述了近十年来国际上植物景观遗传学的研究焦点和研究进展,比较了植物景观遗传学与动物景观遗传学研究在研究设计和研究方法上的异同,并基于将来植物景观遗传学由对空间遗传结构的描述发展为对景观遗传效应的量化分析及预测的发展框架,具体针对目前景观特征与遗传结构研究设计的系统性差、遗传结构与景观格局在时间上的误配、适应性位点与环境变量的模糊匹配、中性遗传变异与适应性遗传变异研究的分隔、景观与遗传关系分析方法的局限等五个方面提出了研究对策。

    • 京津冀城市群地区植被覆盖动态变化时空分析

      2017, 37(22):7418-7426. DOI: 10.5846/stxb201609231919

      摘要 (2155) HTML (114) PDF 16.92 M (867) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于MODIS NDVI遥感数据,采用线性回归分析、稳定性分析、重新标度极差分析等数理方法,反演了2005-2015年京津冀地区植被覆盖时空演变趋势和稳定性,并在此基础上对植被未来变化趋势进行评估和预测。结果表明:(1)2005-2015年京津冀地区植被覆盖度呈上升趋势(增长速率0.065/10年),增长过程经历两次飞跃期后,进入平稳波动阶段;(2)京津冀地区植被恢复以显著改善为主(47.45%),不显著变化区域占全区面积的三分之一(33.9%),主要以华北平原为中心展布,退化区域比重为6.8%,零星散布于各大城市周边;(3)京津冀地区植被持续恢复为主,植被覆盖持续改善区域比重超过一半以上(58.8%),反持续性改善比重为34.4%,主要集中在张家口、沧州以及保定东南地区;持续退化比重为4.8%,主要分布在天津、廊坊、沧州一带。研究结果将有助于辨识京津冀城市群地区的植被动态演化和生态网络连通性现状和趋势。

    • 海岸线与海岸景观格局对人为干扰度的动态响应——以营口市南部海岸为例

      2017, 37(22):7427-7437. DOI: 10.5846/stxb201609211902

      摘要 (2305) HTML (79) PDF 7.08 M (1202) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用多期遥感数据,提取营口南部海岸五期岸线变化信息、分维值,并利用Arcgis10.2中渔网工具创建评价单元。计算景观格局指数,构建人为干扰强度指标,并进一步探讨岸线变化和景观格局变化对人类活动的动态响应。结果表明:(1)研究区围垦导致岸线长度增长、岸线分形维数的增大,1990-2015年四个时段中岸线年增长速率为0.52%、0.53%、4.98%和0.96%;(2)景观格局指数反映2005年之前景观边界、形状复杂程度与破碎程度有所增加;2005年之后景观形状趋于规则化、土地利用趋于均衡化;(3)研究期间强干扰和弱干扰区域面积均有所增加,中等干扰强度区域面积减小;(4)斑块密度、总边缘长度、边缘密度、景观形状指数和平均分维值均与平均干扰强度指数变化同步。Shannon多样性指数与人为干扰强度变化呈反相关;(5)岸线长度变化和岸线分形维数变化都与人类干扰度呈反相关,相关性分别为-0.97和-0.98。

    • 艾比湖区域景观格局空间特征与地表水质的关联分析

      2017, 37(22):7438-7452. DOI: 10.5846/stxb201701100078

      摘要 (1887) HTML (87) PDF 8.44 M (657) 评论 (0) 收藏

      摘要:为进一步明确区域土地利用/覆被-景观格局对河流水质影响的空间尺度。选择新疆艾比湖区域为研究对象,以25个水质采样点为中心,建立5种尺度的河流缓冲区并提取不同尺度下的土地利用/覆被-景观格局数据。首先,通过主成分分析获得水环境的主要水质变量。其次,利用冗余分析(RDA)方法探讨研究区不同宽度缓冲区土地利用/覆被-景观格局对河流水质的影响,获得水质管理的有效缓冲区。最后,引入突变点分析方法进一步寻找导致水质变量沿景观梯度突变的特定位置。结果表明:(1)土地利用/覆被-景观格局在不同宽度缓冲区内对河流水质的影响不同。4 km缓冲区土地利用/覆被-景观格局对区域水质有较强的分异解释能力,因此4 km缓冲区的景观格局合理配置对河流水质管理尤为重要。(2)通过偏RDA分析发现4 km缓冲区中,影响区域水质的主要环境变量为景观水平斑块密度、类型水平耕地斑块密度和森林聚集度。(3)在偏RDA分析的基础上,对4 km缓冲区内的景观指数进行突变点分析研究,发现区域景观水平斑块密度为90-105 m/hm2,类型水平耕地的斑块密度ED值在90-110 m/hm2、林草地的AI值在70%-90%,是艾比湖区域水质保护的最佳突变值,该值为艾比湖区域水质保护的阈值。本研究从多个角度对新疆艾比区域的土地利用/覆被-景观格局对区域水质的影响进行定量分析,揭示该地区景观生态变化的规律,为区域景观格局优化和土地合理规划提供理论依据,并对改善"丝绸之路经济带"生态环境、实现资源可持续利用具有重要的现实意义和理论价值。

    • 基于生态系统管理理论的海域集约利用评价——以河北沿海地级市为例

      2017, 37(22):7453-7462. DOI: 10.5846/stxb201703310556

      摘要 (1547) HTML (98) PDF 3.70 M (792) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于生态系统管理理论,从海洋投入强度、海洋利用强度、海洋经济效益及海洋生态环境质量层面,构建海域集约利用评价的指标体系,运用模糊决策分析理论计算各指标权重,得到河北省沿海地级市2005-2014年的海域集约利用综合指数,并利用聚类分析法及协调度指数对河北省海域集约利用的区域差异特征进行了分析。研究结果表明:2005-2014年河北省海域集约利用综合水平不断提高,除海洋生态环境质量准则层指数呈下降趋势外,海洋投入强度、海洋利用强度、海洋经济效益3个层面指数均呈上升趋势,其中持续增加趋势最明显的是海洋经济效益准则层;河北省沿海三市海域集约利用综合指数及各准则层指数的时序变化特征基本一致,但各区域之间仍体现着不同的变化特点,沧州市海域集约利用程度较高,唐山市海域集约利用经历了由低到高的过程,秦皇岛市海域集约利用的状况整体处于一般水平;河北省及沿海三市海域集约利用总体保持了较高的协调度,但各地区不同时段的变化特征有所不同。

    • 碳排放影响下中国省域旅游效率损失度研究

      2017, 37(22):7463-7473. DOI: 10.5846/stxb201609201895

      摘要 (1913) HTML (94) PDF 1.62 M (896) 评论 (0) 收藏

      摘要:旅游效率损失度反映了碳排放对旅游效率的影响程度。采用超越对数生产函数测算2001-2014年中国30个省(区、市)的旅游效率及损失度,并运用面板回归模型分析效率损失的驱动力。结果表明:(1)碳排放对中国各省(区、市),尤其是中部省份的旅游效率造成了损失。研究期内,中国总体旅游效率损失度呈现上升趋势,东部地区年均增幅最大;(2)中国旅游效率与损失度总体上处于中等水平,但损失度年均增长率远高于旅游效率增长率,中部地区因为排放问题造成了较大的效率损失;(3)根据不同省域旅游效率及其损失度,可划分为"高效低损、高效高损、低效低损、低效高损"4种类型区;(4)基础设施、旅游接待能力、旅游吸引力、旅游产业规模、旅游产业结构、能源技术对不同类型区的影响存在差异,应根据外力驱动大小和作用方向调整旅游效率优化策略。

    • 东北老工业区生态安全动态演变过程及驱动力

      2017, 37(22):7474-7482. DOI: 10.5846/stxb201609101837

      摘要 (1949) HTML (85) PDF 3.26 M (750) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态安全与国防安全、经济安全、金融安全等已具有同等重要的战略地位,并成为未来经济社会安全的主要约束。东北老工业区作为我国重要的老工业基地及粮食生产基地,其生态安全状况关系着中国可持续发展战略的实施。采用能值-生态足迹模型,对东北老工业区2000-2014年生态安全动态演变过程进行时间序列的定量分析,并采用主成分分析方法分析其驱动力。结果表明:研究期内,人均能值生态承载力从0.66 hm2/人下降到0.64 hm2/人,人均能值生态足迹由10.58 hm2/人增加到19.85 hm2/人,处于生态赤字状态,且赤字增大趋势明显;生态压力指数与生态安全等级均不断增大,生态安全状况呈恶化趋势,生态安全问题亟待解决,而这是由社会经济、人口状况、资源环境、技术水平及土地利用程度等因素共同驱动的结果。最后,提出了改善东北老工业区生态安全状况的对策建议。

    • 基于步行指数的深圳市福田区公园绿地社会服务功能研究

      2017, 37(22):7483-7492. DOI: 10.5846/stxb201609191882

      摘要 (1677) HTML (94) PDF 10.83 M (1187) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市公园绿地是当代城市的重要组成部分,居民能否方便地享用公园绿地所提供的各项服务与功能,是衡量一个城市人地关系和谐状况、现代化发展水平和居民生活质量的重要指标,也是城市公园绿地社会服务功能的体现。选取深圳市福田区为研究对象,计算单点绿地步行指数,衡量均质区域的公园绿地步行可达性;基于土地利用类型法实现人口数据空间化;基于面域绿地步行指数耦合绿地空间分布与人口格局,评估深圳市福田区居民通过步行方式到达城市公园绿地的便利程度,即城市公园绿地的社会服务功能水平。结果表明:深圳市福田区在区域均质假设下,公园绿地步行可达性整体较好,区域差异较大,呈现出东优西劣的趋势,梅林公园周边、莲花山公园南部、荔枝公园周边及皇岗公园周边是四个公园绿地步行可达性最好的区域,福田区西北部和西南部公园绿地步行可达性差;供需平衡视角下,70%街道的居民可以便捷、公平地享用城市公园绿地所提供的服务,华强北街道、莲花街道、园岭街道和华富街道公园绿地设施建设非常完善,且绿地格局与人口格局配置合理,香蜜湖街道与沙头街道开放性公园绿地建设状况有待改进。将步行指数应用于公园绿地建设状况评估,为步行城市建设、公园绿地空间布局优化提供参考依据。

    • 遮荫处理对灰木莲幼苗叶片光合氮利用效率的影响

      2017, 37(22):7493-7502. DOI: 10.5846/stxb201609111838

      摘要 (1399) HTML (83) PDF 3.20 M (799) 评论 (0) 收藏

      摘要:以适生在我国南亚热带地区的珍贵树种灰木莲(Manglietia glauca)为研究对象,对其幼苗叶片的光合氮利用效率(PNUE)及影响因素在不同遮荫条件下的适应情况进行了研究,以期为这种珍贵树种的栽培育苗,以及人工纯林的改造提供科学理论依据。结果表明:60%遮荫条件下生长的灰木莲幼苗叶片光饱和净光合速率最高(Amax,6.03 μmol m-2 s-1),主要是由于60%遮荫条件下的灰木莲幼苗叶片具有最高的最大羧化速率(Vcmax,32.93 μmol m-2 s-1)及较高的最大电子传递速率(Jmax,61.83 μmol m-2 s-1)。不同遮荫处理下的灰木莲幼苗叶片PNUE并没有显著差异,这是因为其在不同遮荫条件下的单位面积叶片氮含量(Narea)及Amax会同步变化,核心是其分配到1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)及生物力能学组分的氮比例(PRPB)在不同遮荫处理下并没有显著差异。灰木莲幼苗叶片光合系统中捕光组分氮分配比例(PL)会随着遮荫程度的增加而显著增大,三个处理下的PL大小顺序为:90%遮荫(0.296 g/g) > 60%遮荫(0.216 g/g) > 全光(0.132 g/g),但这部分氮比例的提高并不会提高叶片的PNUE。灰木莲幼苗叶片捕光组分氮并不与细胞壁氮、Rubisco氮或者生物力能学组分氮形成协同变化,其随着遮荫程度的增加而增大的氮比例来源于其他氮库,这种变化是多因子综合作用的结果。因此在培育灰木莲幼苗时要进行适度遮荫,进行纯林改造时开出的林窗也不宜过大,要选择较为荫蔽的林下环境进行栽植;在遮荫的同时也要适度增施氮肥,以补充因捕光组分氮比例提高而造成的叶片氮消耗。

    • 长白山针阔混交林不同演替阶段群落系统发育和功能性状结构

      2017, 37(22):7503-7513. DOI: 10.5846/stxb201609141860

      摘要 (1803) HTML (94) PDF 1.82 M (1474) 评论 (0) 收藏

      摘要:群落构建一直是生态学研究的热点,基于系统发育和功能性状量化生境过滤、竞争排斥以及随机过程在群落构建中的作用,能够深入理解群落构建机制。本研究以长白山针阔混交林不同演替阶段的3个5.2 hm2样地(次生杨桦林、次生针阔混交林、原始椴树红松林)为平台,基于被子植物分类系统Ⅲ(Angiosperm Classification System,APGⅢ)构建的系统发育树和7个关键功能性状(叶面积、比叶面积、叶片厚度、叶片氮含量、叶片磷含量、氮磷比、最大树高),结合环境数据,分析不同演替阶段群落系统发育和功能性状结构。研究表明:(1)各演替阶段7个植物功能性状都表现出显著的系统发育信号,表明植物功能性状受系统发育历史影响;(2)系统发育和功能性状结构在不同演替阶段和不同径级均为非随机状态。随着演替的推进群落系统发育和功能性状结构由聚集走向发散;随着径级的增加,系统发育和功能性状结构的聚集程度减小,表明随着演替阶段的进行和径级增大,竞争性排斥的作用逐渐明显;(3)各演替阶段系统发育和功能性状的周转都为非随机且不同因子对两者的解释力度存在差异。演替早期空间距离的解释力度小于环境距离,说明生境过滤在群落构建中的重要性,而在演替后期空间距离的解释力度大于环境距离,验证了扩散限制在群落构建中的重要性。

    • 山东蒙山森林冠层绿度与树干径向生长的关系

      2017, 37(22):7514-7527. DOI: 10.5846/stxb201609271955

      摘要 (1692) HTML (110) PDF 9.50 M (642) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林冠层绿度和树木年轮宽度是描述森林生长过程的重要指标,它们之间存在怎样的关系以及这种关系的稳定性如何目前还没有清晰的回答。森林冠层绿度通过遥感影像计算,在空间上连续,而树木年轮宽度是树木健康的综合指标,样点上具有代表性。森林冠层绿度和树木年轮宽度的关系的研究能增进对森林生长的多角度理解和森林生长状况的尺度转换。在山东蒙山地区采集了4个赤松(Pinus densiflora)林样点的树木年轮样本,获得了树木年轮宽度数据,分析了增强型植被指数(Enhanced Vegetation Index,EVI)与树木年轮宽度的关系。结果显示:1)对于健康森林,4月和6月的冠层绿度与树木年轮宽度存在因果关系;森林不健康时,两者关系较为复杂;2)其他月份冠层绿度与树干径向生长不存在因果关系,而是共同受其他环境因子,如气候因子的驱动;3)弱冠层绿度降低后5年内有显著的径向生长恢复,但是恢复年份少;强冠层绿度降低之前,树干径向生长已经开始降低,之后的5年内有着持续的径向生长降低。这些结果表明森林冠层绿度的降低并不能反映树干径向生长降低的开始,只有健康的森林冠层绿度和年轮宽度有相关关系。冠层绿度的降低对森林健康有强烈的影响,冠层绿度降低导致的径向生长的降低很难恢复。

    • 典型亚热带森林生态系统碳密度及储量空间变异特征

      2017, 37(22):7528-7538. DOI: 10.5846/stxb201609271947

      摘要 (1552) HTML (104) PDF 5.30 M (867) 评论 (0) 收藏

      摘要:以浙江省森林生态系统为研究对象,基于GIS网格布点,采集了838个森林样地样本(土壤、枯落物等),结合浙江省森林资源监测中心相关数据,利用地统计学和Moran's I相结合的方法系统研究了浙江省森林生态系统碳密度及碳储量空间变异特征。结果表明:浙江省森林生态系统平均碳密度为145.22 t/hm2,其中森林植被、土壤、枯落物和枯死木层碳密度分别为27.34、108.89、1.79、1.38 t/hm2。克里格空间插值和局部Moran's I指数结果表明碳密度空间分布规律呈现从西南向东北方向逐渐递减的趋势,与浙江省地形、地势较为一致,受海拔、树龄、森林类型、台风气候等自然因素和人类活动共同影响。浙江省森林生态系统碳储量为877.19 Tg C,森林植被、土壤、枯落物和枯死木层碳储量分别为203.88、656.20、10.84、6.27 Tg C,分别占总碳储量的23%、75%、1.3%、0.7%。在浙江省森林生态系统碳储量空间分布格局中,土壤层是森林生态系统中最大的碳库,约是森林植被层的3.22倍,是整个浙江省森林生态系统碳储量最主要的贡献者。浙江省森林资源丰富,大多数森林仍处于中幼龄林阶段,碳密度水平较低,但是中幼龄林生长速度较快,加强对全省中幼龄林的健康管理,是未来整体提升浙江省森林生态系统固碳潜力的关键。

    • 加拿大温带落叶林生态系统氢氧同位素组成研究

      2017, 37(22):7539-7551. DOI: 10.5846/stxb201609131851

      摘要 (1503) HTML (88) PDF 3.62 M (930) 评论 (0) 收藏

      摘要:陆地生态系统氢氧稳定同位素能为陆地与大气的水分交换和陆地生态系统水文循环研究提供独特的示踪信息。基于2009年生长季加拿大落叶林生态系统氢氧稳定同位素组成及环境要素的观测数据,分析了生态系统不同来源液态水和大气水汽同位素组成的时空变化特征,分析了生态系统蒸散与土壤蒸发的同位素组成和同位素通量(Isoflux)的变化特征,并讨论了主要的环境控制因素。结果表明,生态系统中不同来源液态水的同位素组成差别较大,与枝条水和土壤水相比,叶片水同位素组成最富集且变化幅度最大。大气水汽H218O和HDO同位素组成随着高度升高而降低,水汽同位素值日变化呈"W"型分布,上午水汽同位素值降低,正午有一定的起伏,傍晚回升。水汽同位素组成与大气湿度有显著的相关性,大气水汽过量氘下午均值与表面相对湿度和水汽混合比的相关系数分别为-0.61(P < 0.01)和-0.57(P < 0.01)。受蒸腾速率和叶水同位素富集程度的共同作用,白天蒸散H218O组成在正午和傍晚高,下午低。Isoflux的计算结果表明白天下垫面蒸散有助于大气水汽同位素富集,蒸散同位素通量最高可达147.5 mmol m-2 s-1 ‰。本研究结果能为同位素水文模型提供数据支持和理论参考。

    • 喀斯特区天峨槭(Acer wangchii)树干液流特征及其与环境因子的相关分析

      2017, 37(22):7552-7567. DOI: 10.5846/stxb201609251934

      摘要 (1635) HTML (116) PDF 15.20 M (789) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用TDP(Thermal Dissipation Probe)热扩散探针法,于2012年2月-2014年3月,对喀斯特地区天峨槭(Acer wangchii)树干液流速率进行了长期连续的监测,并同步监测了林分空气温度(Ta)、相对湿度(RH)、太阳辐射(Solar)、风速(WS)、降雨量(Rainfall)、土壤含水量(SWC)等环境因子,探讨了不同时间尺度下天峨槭树干液流特征及其与环境因子的关系。结果表明:1)不同天气条件下的树干液流为晴天 > 阴天 > 雨天,且均呈明显的"昼高夜低"变化规律;2)天峨槭树干的日平均液流量为5.08 kg/d,不同季节表现为夏季((8.38±5.32)kg/d) > 秋季((5.16±3.99)kg/d) > 春季((4.86±3.77)kg/d) > 冬季((1.94 ±1.40)kg/d);3)月平均液流量为153.64 kg,年平均液流量达1838.40 kg;4)小时尺度下,影响晴天、阴天、雨天全天树干液流的主要环境因子都是Solar,但各环境因子对树干液流的影响程度又因昼夜、季节及降雨量的不同而存在差异;5)从年度范围来看:小时尺度下,Solar、Ta、RH、SWC10cm和WS可以共同解释树干液流的63.50%;日尺度下,Solar、Ta、SWC10cm和Rainfall可共同解释其68.50%;月尺度下,单个因子Ta就能解释其74.80%;且随着时间尺度的缩小,各环境因子入选回归方程的个数有增加的趋势,而对树干液流的解释程度(R2)则有降低的趋势。对比其他地区研究结果,其环境因子对树干液流的影响差异都很大;但总的来说,无论在何种时间尺度上,Solar(或光合有效辐射(PAR))和Ta基本上都是影响树干液流的主要环境因子,且各环境因子对雨天树干液流的解释程度都不高,本研究亦如此;因此,以环境因子对雨天树干液流进行预测的时候可能会存在误差,应特别注意土壤含水量对其的影响。

    • 马尾松人工纯林凋落松针数量及基质质量动态

      2017, 37(22):7568-7575. DOI: 10.5846/stxb201609211906

      摘要 (1635) HTML (109) PDF 2.49 M (970) 评论 (0) 收藏

      摘要:凋落物是森林生态系统的重要组成部分,其产量与基质质量是影响植物-土壤间养分循环的重要因素。以3种密度马尾松人工纯林为研究对象,分析松针凋落模式及基质质量变化规律,比较不同林分密度间松针凋落特性差异,探讨松针基质质量、产量及气候因素间的关系。结果表明:松针凋落数量动态变化属双峰型,在2月呈现一个小高峰,在10/11月达最高峰。3种密度林分中各月凋落松针的N、P浓度均差异显著(P < 0.05),全年最高值出现在4-6月,8-12月的松针N、P浓度显著低于其他时段;不同月份凋落松针木质素浓度也差异显著(P < 0.05),在2月木质素含量达峰值,7、8月含量较低;3种密度林分中各月凋落松针的C/N、C/P、L/N和L/P比存在显著差异(P < 0.05),4-6月呈现最低值,9/11/12月则出现最高值,相差达2-3倍,且均高于养分释放临界值,不利于松针N素和P素的释放。林分密度对松针凋落数量和N浓度影响显著(P < 0.05),中等密度林分松针凋落数量高于低、高密度林分,中、高密度林分凋落松针N浓度显著高于低密度林分。凋落松针基质质量与自身凋落数量密切相关,并且受气温和降水量的影响。凋落松针N、P浓度与凋落数量呈显著负相关(P < 0.05),C/N、C/P、L/N、L/P比与凋落数量呈显著正相关(P < 0.05),说明更多凋落物产量将伴随着更低的基质质量,将有更慢的分解速度。

    • 基于树木年轮技术的塔里木河下游河岸胡杨林生态需水量研究

      2017, 37(22):7576-7584. DOI: 10.5846/stxb201609211901

      摘要 (1574) HTML (78) PDF 2.31 M (859) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态需水量计算是干旱脆弱生态区恢复重建的一个关键问题。分析了塔里木河下游荒漠河岸林关键种-胡杨树木年轮近90年来的变化特征及对气候水文过程的响应,并基于树木年轮技术提出了维系荒漠河岸林不同恢复状态的生态需水量。研究结果表明,塔里木河下游胡杨树木年轮主要承载的是区域水文历史变化信息,可以作为定量评估生态输水工程的生态恢复效应和定量计算植被生态需水量的新指标;胡杨标准年轮宽度指数与生长年生态输水量呈显著正相关(P < 0.05),近15年生态输水对胡杨年轮宽度指数增加的平均贡献率为42.96%;若要维持塔里木河下游英苏段垂直河道300 m范围内的胡杨达到近90年来的平均生长水平,则需在生长年下泄生态需水量0.84×108 m3,若要达到断流前(1933-1974年)的平均径向生长,则每个生长年内生态需水量应达到0.91×108 m3

    • 近144年来秦岭太白山林线区3-6月平均气温的重建

      2017, 37(22):7585-7594. DOI: 10.5846/stxb201609191884

      摘要 (1908) HTML (115) PDF 198.96 K (882) 评论 (0) 收藏

      摘要:秦岭太白山林线植被因海拔较高且受人为扰动较轻,对气候变化的响应尤为敏感,为获取过去气候变化信息提供了可靠代用资源。然而,结合树木年代学方法及Arcgis空间插值功能进行秦岭林线气候变化重建的工作至今仍处于空白。利用采自太白山林线地带太白红杉(Larix chinensis)所建立的树轮宽度资料,与提取自太白山保护区气温栅格数据中的采样点位置气象数据进行相关分析。结果表明,太白红杉与3-6月平均气温相关性最显著,采用线性回归建立了两者的拟合模型,剔除重建方程中的1997、1998年之后,方差解释量达57.2%(调整自由度后为55.5%);重建气温序列显示偏冷时段平均跨度(16年)较偏暖时段平均跨度(10.8年)长,偏冷时段有:1870-1881年、1903-1918年和1977-1996年;偏暖的时段有:1882-1892年、1919-1929年和1997-2013年;在1931-1978年这一时期,气温相对稳定,1988年之后升温强烈;周期分析显示近144年以来3-6月气温存在22-31 a,18-22 a以及10-13 a的3个振荡周期,可能与大尺度气候驱动及太阳活动存在联系。以上结果均得到历史记录以及周边重建结果的支持。

    • 宏生态尺度上景观破碎化对物种丰富度的影响

      2017, 37(22):7595-7603. DOI: 10.5846/stxb201609131855

      摘要 (1909) HTML (133) PDF 6.79 M (781) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物多样性的地理格局及其形成机制是宏生态学与生物地理学的研究热点。大量研究表明,景观尺度上的生境破碎化对物种多样性的分布格局具有重要作用,但目前尚不清楚这种作用是否足以在宏生态尺度上对生物多样性地理格局产生显著影响。利用中国大陆鸟类和哺乳动物的物种分布数据,在100 km×100 km网格的基础上生成了这两个类群生物的物种丰富度地理格局,进一步利用普通最小二乘法模型和空间自回归模型研究了物种丰富度与气候、生境异质性、景观破碎化的相关关系。结果表明,景观破碎化因子与鸟类和哺乳动物的物种丰富度都具有显著的关联关系,其方差贡献率可达约30%-50%(非空间模型)和60%-80%(空间模型),略低于或接近于气候和生境异质性因子。方差分解结果显示,景观破碎化因子与气候和生境异质性因子的方差贡献率的重叠部分达20%-40%。相对鸟类而言,景观破碎化对哺乳动物物种丰富度的地理格局具有更高的解释率。

    • 啮齿动物对不同林木种子的搬运和取食微生境选择机制

      2017, 37(22):7604-7613. DOI: 10.5846/stxb201609171871

      摘要 (1697) HTML (90) PDF 1.83 M (824) 评论 (0) 收藏

      摘要:不同植物种子依靠不同的方式实现扩散,啮齿动物对林木种子搬运后在取食点微生境和贮藏方式的选择存在偏好,研究其贮藏行为与微生境的关系是探究幼苗建成的关键。在秦岭中段火地塘林区,采用标签标记法,以锐齿槲栎、华山松和油松种子为材料,探究了小型啮齿动物对松栎混交林建群种种子扩散过程的影响。结果表明:1)油松种子原地取食率显著高于锐齿槲栎和华山松种子,且啮齿动物更倾向于搬运后取食(60%)和埋藏(4.33%)华山松种子,搬运后取食距离也为华山松最大(2.49 m);锐齿槲栎小种子被搬运后埋藏的距离最大(4.92 m)。2)除华山松种子外,其他类型种子被搬运后单个取食的比例均在85%以上;油松种子不存在埋藏点,而其他类型种子90%以上均以单个形式被埋藏。3)大部分种子被啮齿动物搬运后选择在裸地丢弃;锐齿槲栎大种子(87.5%)、小种子(78.57%)和华山松种子(53.33%)较大比例被啮齿动物埋藏在灌丛下方,埋藏在裸地的种子较少。4)大部分种子在灌丛下方被取食,仅华山松种子被啮齿动物搬运到洞穴取食;除油松种子被大量原地取食外,其他类型种子被搬运到取食点的种子比例基本呈现由微生境植被复杂到简单(灌丛-草丛-灌丛边缘-裸地)而逐渐减小的趋势。种子的营养价值及取食和搬运过程中啮齿动物付出的成本是影响种子命运的关键性因子,且啮齿动物对种子埋藏和取食地点的微生境存在较明显的选择性。

    • 沙坡头地区生物结皮覆盖区土壤种子库组成及垂直分布特征

      2017, 37(22):7614-7623. DOI: 10.5846/stxb201609121847

      摘要 (1348) HTML (101) PDF 1.69 M (833) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用野外随机取样和室内萌发试验相结合的方法,对沙坡头人工植被区的藓类结皮、地衣结皮和裸沙覆盖区土壤种子库的组成及垂直分布特征进行了研究。结果表明:1)人工植被区土壤种子库的物种组成简单,以1年生草本为主,相较于裸沙,两种生物结皮的存在显著增加了土壤种子库的密度(P < 0.01),但降低了土壤种子库的物种多样性及其与地上植被的相似性;2)两种生物结皮覆盖区土壤种子库的总密度虽无显著差异,但在0-2 cm土层中,地衣结皮土壤种子库的密度显著高于藓类结皮(P < 0.05),而在2-5 cm和5-10 cm土层中,藓类结皮土壤种子库的密度高于地衣结皮,但差异不显著;3)不同生物结皮覆盖区土壤种子库的垂直分布特征存在差异,藓类结皮覆盖土壤中有活力的种子主要分布在0-5 cm土层中,而地衣结皮和裸沙覆盖土壤中有活力的种子主要分布在0-2 cm土层中,且随着深度的增加,土壤中有活力的种子急剧减少。该研究表明,相较于裸沙,生物结皮的存在不仅增加了土壤种子库的大小,还改变了土壤种子库的垂直分布格局。生物结皮层下仍有相当比例有活力的小种子,这些种子欠缺萌发条件,对地上植被的贡献作用较小,但它们的存在对荒漠生态系统健康及可持续发展具有重要意义。

    • 控释肥施用对土壤N2O排放的影响——以华北平原冬小麦/夏玉米轮作系统为例

      2017, 37(22):7624-7635. DOI: 10.5846/stxb201609121839

      摘要 (1607) HTML (97) PDF 3.81 M (858) 评论 (0) 收藏

      摘要:控释肥作为一种能够提高肥料利用率、保障作物产量和节约劳动力的新型肥料已经在作物生产中得到广泛应用,而控释肥对土壤N2O排放影响结果的差异使其成为当前科学评估控释肥施用环境效应的焦点问题之一。因此,旨在探讨不同种类控释肥及氮素水平施用对华北平原冬小麦/夏玉米轮作系统土壤N2O排放的影响,为科学评价控释肥施用的环境效应及其推广应用提供科学依据。本研究监测采用静态暗箱-气相色谱法对不同控释肥施用下土壤N2O排放、环境因素以及产量进行了周年监测,探讨了不同处理(对照处理(CK)、控释肥处理1(CRF1)、优化控释肥处理1(80% CRF1)、优化控释肥处理2(80% CRF2)和控释肥处理3(CRF3+尿素))下土壤N2O排放特征及土壤温湿度对其的影响。结果表明:控释肥施用下冬小麦/夏玉米轮作系统中土壤N2O排放峰高值主要出现在基肥施用并伴随灌溉(或降雨)后,一般持续时间约为7-10 d,小麦返青期灌溉以及玉米后期降雨会引起微弱的N2O排放峰。不同处理土壤N2O排放通量变化范围为-235.61-2625.01 μg N2O m-2 h-1,平均排放通量为23.88-51.39 μg N2O m-2 h-1,与CRFI相比,80% CRF1和80% CRF2处理能够减小施肥期的N2O排放峰值,但不改变轮作周期土壤N2O排放季节变化规律。CK处理和CRF3+尿素处理土壤N2O排放通量与5 cm深度土壤温度之间表现出显著的正相关性(r2=0.38,P < 0.01;r2=0.30,P < 0.05);CRF1处理和80% CRF1处理在冬小麦生长季及整个轮作周期内与土壤孔隙含水率(WFPS)表现为显著的正相关关系(冬小麦生长季分别为r2=0.50,P < 0.01;r2=0.39,P < 0.05;整个轮作周期分别为r2=0.39,P < 0.05;r2=0.43,P < 0.05)。80% CRF2处理N2O年排放总量最高,为(2.89±0.24)kg N/hm2。相同控释肥种类条件下,80% CRF1处理比CRF1处理减少了14.23%,但并未达到显著水平;相同施氮量水平下,CRF1处理与(CRF3+尿素)处理之间N2O年排放总量差异不显著,而80% CRF1处理比80% CRF2处理N2O年排放总量减少16.16%,并达到显著水平(P < 0.05)。本研究不同处理之间N2O直接排放系数在0.29%-0.42%之间,均明显低于IPCC 1.0%的默认值。各控释肥处理产量与当地农民常规施肥量条件下产量没有显著性差异。因此在华北地区冬小麦/夏玉米轮作系统中应用控释肥技术可以在保证产量的前提下有效减少土壤N2O排放,并且仍存在一定的减排空间。

    • 黄河二氧化碳逸出时空变化及其影响因素——以头道拐水文站为例

      2017, 37(22):7636-7646. DOI: 10.5846/stxb201609091833

      摘要 (1898) HTML (77) PDF 5.93 M (792) 评论 (0) 收藏

      摘要:河流连接着海洋碳库和陆地碳库,河流碳逸出是全球碳收支的重要组成部分。本文以黄河上游和中游分界点-内蒙古段头道拐断面为研究对象,采用Li-7000静态箱法监测了断面4个采样点在2013-2015年期间四季的CO2逸出通量(FCO2),并分析了FCO2时空变化规律。基于研究断面主要水文和水化学指标的野外监测和室内分析结果,探讨了FCO2的主要影响因素。结果表明断面FCO2介于14-186 mol m-2 a-1,平均值为84 mol m-2 a-1;水体CO2分压(pCO2)介于467-2101 μatm,平均值为995 μatm;DOC浓度介于2.7-13 mg/L。FCO2季节性差异明显:夏季FCO2为全年最大456 mmol m-2 d-1,冬季最小33 mmol m-2 d-1FCO2在4个采样点的空间差异显著:河道右岸S4点处最大为392 mmol m-2 d-1;河道中部S2和S3点基本相同;河道左岸S1点最小为86 mmol m-2 d-1FCO2与河道流速呈现较好的正相关关系,与pCO2中等相关,与pH负相关,与风速的相关性不明显,说明对于该研究断面河道流速较pCO2FCO2的贡献更大。本研究较为精细地探讨了头道拐断面的水体CO2逸出规律,表明即使在同一河道断面,FCO2也可能存在较大空间差异,流速较大处的FCO2较大,因此在野外监测FCO2时需要在河道断面选取具有代表性的采样点,特别是较大的河流。研究结果为黄河中上游CO2逸出量评价和河道断面FCO2监测点的布设提供了科学依据。

    • 喀斯特小流域土壤有机碳空间异质性及储量估算方法

      2017, 37(22):7647-7659. DOI: 10.5846/stxb201609141863

      摘要 (1518) HTML (105) PDF 9.98 M (692) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了准确估算土壤有机碳储量,利用网格法采集2755个土壤剖面,共计23536个土壤样品,研究了喀斯特小流域土壤有机碳含量分布特征,并以"土壤类型法"为基准,对土壤分布面积、石砾含量、岩石裸露率、土层厚度等指标进行修正,合理的优化了土壤有机碳储量计算公式,探索出一种专属于喀斯特地区土壤有机碳储量的估算方法,结果表明:不同土层深度和土壤类型下土壤有机碳含量存在明显差异,土壤有机碳含量随着土层深度的增加而逐渐减小,不同土属的有机碳含量减小的幅度有所差异,不同坡位和坡向的有机碳含量大小为:阳坡 > 阴坡,坡中上部 > 坡顶 > 坡中 > 坡中下坡 > 坡底,不同土地利用方式下土壤有机碳含量大小顺序为:林地 > 灌草地 > 旱地 > 水田;土壤有机碳含量与坡度、海拔、岩石裸露率均呈极显著正相关关系,与土层厚度、土壤容重呈显著负相关;喀斯特地区土壤异质性较大,不同修正指标对土壤有机碳储量估算的影响程度为:土壤厚度 > 岩石裸露率 > 石砾含量 > 土壤有机碳含量 > 土壤容重;通过修正后的计算公式估算出普定后寨河小流域表层20 cm土壤有机碳密度区间为3.53-5.44 kg/m2,平均值为:1.24 kg/m2,100 cm土壤有机碳密度区间为4.44-14.50 kg/m2,平均值为12.12 kg/m2,土壤有机碳储量为5.39×105 t。

    • 可溶性有机质输入对杉木人工林表层土壤有机碳矿化的激发效应

      2017, 37(22):7660-7667. DOI: 10.5846/stxb201609031801

      摘要 (1456) HTML (86) PDF 1.89 M (933) 评论 (0) 收藏

      摘要:可溶性有机质(dissolved organic matter,DOM)是生态系统主要的可移动碳库及重要的养分库,它对森林土壤碳吸存的影响已引起高度关注,但DOM对森林土壤有机碳矿化的影响及机制仍不清楚。通过室内为期36 h的短期培养实验,利用13C稳定同位素示踪技术,探究杉木(Cunninghamia lanceolata)凋落叶DOM、米槠(Castanopsis carlesii)凋落叶DOM、杉木死根DOM、米槠死根DOM输入对11年生杉木人工林表层(0-10 cm)土壤有机碳矿化的激发效应,以期揭示DOM在森林碳循环中的作用,对于完善森林碳循环模型有重要意义。研究结果表明:通过13C标记区分不同来源CO2后发现添加米槠凋落叶DOM和杉木凋落叶DOM处理中来自DOM的CO2排放速率前期迅速升高,至12 h达到最大值,分别为第2小时的8.0和3.4倍,之后下降,第12小时分别为第36小时的4.6和7.0倍;来自土壤有机碳的CO2排放速率同样在第12小时达到最大值,分别为同时间点对照的10.1倍和6.3倍。对不同来源CO2累积排放量进行区分发现,土壤添加凋落叶DOM后来自DOM的CO2累积排放量显著大于添加死根DOM的(P < 0.01),其中来自米槠凋落叶DOM的CO2累积排放量显著大于来自杉木凋落叶DOM的(P < 0.05),这与添加不同来源DOM中DOC含量呈显著正相关(P < 0.001)。不同DOM添加对土壤有机碳矿化的激发效应强度不同,培养36h期间添加凋落叶DOM后土壤有机碳激发效应强度始终高于添加死根DOM的。添加米槠凋落叶DOM、杉木凋落叶DOM、米槠死根DOM、杉木死根DOM所引起的激发效应都在第5小时达到峰值,第36小时时添加杉木死根DOM出现负激发效应。可见,添加不同来源DOM对土壤原有有机碳矿化产生了不同的激发效应,这除了与不同来源DOM性质有关外,还可能与DOM添加后土壤微生物群落组成变化有关。有关DOM添加对土壤有机碳矿化影响的微生物学机制有待进一步研究。

    • 长期施肥对双季稻田甲烷排放和关键功能微生物的影响

      2017, 37(22):7668-7678. DOI: 10.5846/stxb201609041803

      摘要 (1768) HTML (105) PDF 2.67 M (980) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究不同施肥措施对双季稻田甲烷(CH4)排放特征的影响及其微生物学机理,对合理利用及评价不同施肥模式对水稻生长的影响具有重要意义。以长期施肥定位试验田为平台,采用静态箱-气相色谱法对施用化肥(MF:mineral fertilizer alone)、秸秆还田配施化肥(RF:rice residues plus mineral fertilizer)、30%有机肥配施70%化肥(LOM:30% organic matter plus 70% mineral fertilizer)、60%有机肥配施40%化肥(HOM:60% organic matter plus 40% mineral fertilizer)和无肥(CK:without fertilizer)条件下双季稻田CH4排放及其微生物学机理进行了分析。结果表明,早稻和晚稻生长期,不同施肥处理稻田CH4排放通量均显著高于CK,表现为HOM > LOM > RF > MF > CK。各处理间CH4总排放量差异达显著水平,其大小顺序与排放通量趋势一致,以HOM处理为最高,比CK处理增加105.56%,其次是LOM和RF处理,分别比CK处理增加72.97%和54.17%。关键功能土壤微生物测定结果表明,早稻和晚稻各个主要生育时期,各处理稻田土壤产甲烷古菌的数量变化范围为(3.18-81.07)×103 cfu/g,土壤甲烷氧化细菌的数量变化范围为(24.82-379.72)×103 cfu/g。稻田土壤产甲烷古菌和甲烷氧化细菌数量大小顺序为HOM > LOM > RF > MF > CK,各施肥处理均显著高于CK;HOM、LOM、RF处理显著高于MF、CK处理。双季稻田CH4排放与稻田土壤产甲烷古菌、甲烷氧化细菌数量变化关系密切。采用有机无机肥配施促进了双季稻田生态系统CH4的排放和关键功能微生物的数量。

    • 耐铜植物茵陈蒿根际细菌群落结构及影响因素

      2017, 37(22):7679-7688. DOI: 10.5846/stxb201608261743

      摘要 (1702) HTML (106) PDF 2.07 M (859) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用MiSeq高通量测序技术对耐铜植物茵陈蒿根际的细菌16S rDNA基因V3-V4区片段进行了测序,研究了细菌群落结构的变化,并分析了其与土壤环境因子的关系。研究表明,采样点Cu3中细菌群落的多样性、丰富度、均匀度、ACE指数、Chao1指数等均显著低于Cu1和Cu2,但Cu3的覆盖度高于Cu1。排名前10的优势细菌门总相对丰度均在95%以上,其中8个优势细菌门在3个采样点中是相同的,包括Proteobacteria(变形菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)、Gemmatimonadetes(芽单胞菌门)、Actinobacteria(放线菌门)、Verrucomicrobia(疣微菌门)、Planctomycetes(浮霉菌门)和Unclassified(未分类门)等。采样点Cu1中变形菌门、拟杆菌门和芽单胞菌门的相对丰度显著高于其他两个采样点,而酸杆菌门、放线菌门、疣微菌门、绿弯菌门(Chloroflexi)和未分类门则刚好相反,表明细菌对胁迫环境的适应能力有明显差异。主坐标和冗余分析表明,3个采样点的细菌群落结构发生了明显改变。土壤环境因子与细菌群落的变化关系密切,8个因子的特征值共解释了97.5%的总方差。其中,总铜、总磷、pH、有效磷和有机质为显著性因子,可以解释93.9%的群落变化,但影响不同采样点细菌群落的主导因子有所差异。

    • N、P施肥对塔里木河上游绿洲棉花C、N、P生态化学计量特征的影响

      2017, 37(22):7689-7697. DOI: 10.5846/stxb201609201891

      摘要 (1461) HTML (88) PDF 1.89 M (925) 评论 (0) 收藏

      摘要:施肥通过外源物质的添加直接干预了农田生态系统中作物元素的运移循环过程。通过野外N、P施肥试验,测定棉花各生育期碳(C)、氮(N)、磷(P)元素含量及其生物量,分析棉株C、N、P元素的分配规律,探讨棉株对生长速率调控的内在机制,获得棉株体内N、P元素的内稳性指数,并判断其限制性元素类型。结果表明:棉花C、N、P元素平均含量分别为388.7、20.97、3.43 g/kg;棉花比生长速率与N:P、C:P间均存在负相关关系,棉花生长符合生长速率假说;N、P元素内稳性指数H分别在1.02-5.28、1.01-4.55范围内。叶片N:P可表征植物限制性元素类型,棉花最大生长速率所对应的叶片N:P为13,是判断限制元素的标准;综合棉花生长速率和内稳性指数研究可知研究区棉花生长受到N、P元素的共同限制,同时,在生长前期更易受P元素的限制,生长后期更易受N元素的限制。

    • 基于无人机SfM数据的挺水植物生物量反演

      2017, 37(22):7698-7709. DOI: 10.5846/stxb201609221908

      摘要 (1593) HTML (116) PDF 7.75 M (749) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物量是衡量挺水植物生长状况的重要参数,对湿地生态系统健康评价具有重要意义。利用无人机影像生成运动重建结构SfM(Structure from Motion,SfM)数据,结合野外实测生物量构建定量反演模型,并根据反演模型对生物量进行空间制图,最后分析了挺水植物类型对生物量空间分布的影响。结果表明,文中基于SfM数据建立的逐步线性回归模型(Stepwise Linear(SWL)regression model)具有较好的反演精度及估测能力。其模型显著性为显著(P < 0.01),决定系数为0.86,相对均方根误差为6.1%。挺水植物类型对生物量空间分布影响显著(P < 0.05)。通过对研究区挺水植物的生物量进行估算,为利用无人机遥感监测挺水植物生物量提供了新思路。

    • 干出脱水对羊栖菜叶状体与生殖托荧光特性的影响及其在沉水状态下的恢复

      2017, 37(22):7710-7717. DOI: 10.5846/stxb201609221912

      摘要 (1497) HTML (107) PDF 1.71 M (776) 评论 (0) 收藏

      摘要:在有性繁殖时期,潮间带海藻羊栖菜(Hizikia fusiformis)的叶状体与生殖托遭受低潮干出脱水的影响。为阐明羊栖菜在有性繁殖时期不同部位对干出脱水的耐受能力,研究了羊栖菜的叶状体和雌、雄生殖托在干出脱水过程中以及随后的沉水恢复状态下叶绿素荧光动力学参数变化。实验结果表明,羊栖菜叶状体及其生殖托的PS Ⅱ有效光化学量子产量[Y(Ⅱ)]分别在0-73%和0-60%的脱水率范围内未发生显著变化,而继续脱水则会显著降低藻体的Y(Ⅱ),表明羊栖菜叶状体和生殖托的Y(Ⅱ)下降的脱水界限值分别为73%和60%,对脱水耐受能力较强。在连续干出脱水过程中,叶状体和生殖托的最大相对电子传递速率(rETRmax)和光强耐受能力(Ik)都显著下降,且在严重脱水状态(失水率为75%)下,羊栖菜叶状体和雌、雄生殖托的Y(Ⅱ)分别比干出初始时降低了12%、31%和37%,且复水后其雌、雄生殖托的Y(Ⅱ)无法恢复,甚至持续降低。同时叶状体和生殖托的rETRmax、Ik和光能利用效率(α)都显著下降,说明严重脱水使藻体不同部位的PS Ⅱ反应中心受到了不可逆的损伤。在持续大幅度脱水过程(失水率高于60%)中及随后的沉水恢复过程中,比较藻体各部位的Y(Ⅱ)值发现,叶状体 > 雌生殖托 > 雄生殖托,表明严重脱水对雄生殖托的影响最大,对叶状体的影响最小。在有性生殖阶段,为了羊栖菜能有性繁殖成功,应避免藻体,尤其是生殖托经受到严重的干出脱水胁迫。

    • 盐酸四环素浓度和食物密度对萼花臂尾轮虫生活史特征的综合影响

      2017, 37(22):7718-7728. DOI: 10.5846/stxb201610192135

      摘要 (1475) HTML (116) PDF 1.74 M (1242) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,抗生素的环境污染问题已引起人们的广泛关注,其在环境中的残留可对水生态系统的结构和功能产生重要影响。迄今,盐酸四环素浓度和食物密度对轮虫生活史特征的影响研究尚未见报道。以萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)为受试动物,研究了在不同斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)密度下,不同浓度的盐酸四环素(Tetracycline hydrochloride)对萼花臂尾轮虫生活史特征的影响。结果表明,食物密度和盐酸四环素浓度对轮虫的生命期望、净生殖率、世代时间、内禀增长率、平均寿命和后代混交率,以及食物密度和盐酸四环素浓度间交互作用对除了内禀增长率外的其他5个统计学参数均具有显著影响。在各食物密度下,轮虫的特定年龄繁殖率高峰值随着盐酸四环素浓度的增加呈现先增加后降低的趋势;盐酸四环素对轮虫生长和繁殖参数的影响呈现"低促高抑"的特点。3个食物密度下,高浓度的盐酸四环素显著提高了萼花臂尾轮虫的后代混交率,且在1.0×106个/mL藻密度下毒物浓度与轮虫后代混交率间具有显著的剂量-效应关系。食物密度的高低显著影响盐酸四环素对萼花臂尾轮虫的毒性效应。

    • 珠江口南沙河涌浮游植物群落结构时空变化及其与环境因子的关系

      2017, 37(22):7729-7740. DOI: 10.5846/stxb201609131852

      摘要 (1905) HTML (94) PDF 8.74 M (840) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着城市生态健康理念的提出,城市河涌生态健康也受到了前所未有的关注。为更好的了解河涌的水环境和浮游植物现状,于2015年3月至2016年2月对珠江口南沙河涌8个站位水环境和浮游植物群落结构进行调查。结果显示:共发现浮游植物164种(属),隶属7门73属,其中以绿藻种类最多,达33属79种,占48.17%;硅藻次之,17属41种,占25%。优势种为梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、假鱼腥藻属(Pseudanabaena sp.)和小球藻(Chlorella vulgaris)。浮游植物细胞密度在0.19×106-101.34×106个/L内变动,呈现单峰型,在4月发生拟菱形弓形藻(Schroederia nitzschioides)水华,14涌密度高达87.38×106个/L,随后因强降雨细胞密度骤降。浮游植物群落的季节演替基本符合PEG(Plankton Ecology Group)模型,从冬季的硅藻,到春夏季的绿藻,再到秋季的蓝藻。One-way ANOVA分析显示,各月份浮游植物细胞密度差异显著(P < 0.01)。Pearson相关性分析表明绿藻细胞丰度变化主导着浮游植物总丰度的变化(r=0.454,P < 0.01)。运用Margalef物种丰富度指数、Shannon物种多样性指数、Pielou均匀度指数对水体进行评价表明,调查水体呈中度污染。相关加权营养状态指数表明,河涌全年处于富营养化状态。浮游植物聚类分析表明,时间异质性较高,总体相似性较低;空间上相似性较高,人为活动可能是导致空间差异的关键因子。冗余分析显示,叶绿素a、溶解氧、盐度、水温、总氮和pH与浮游植物群落结构关系最为密切。pH对硅藻门浮游植物影响较大,碱性条件适宜直链藻生长,春季水华形成的驱动因子是盐度、温度和总氮。

    • 基于线粒体控制区的嘉陵裸裂尻鱼种群遗传结构分析

      2017, 37(22):7741-7749. DOI: 10.5846/stxb201609141862

      摘要 (1984) HTML (108) PDF 2.10 M (1298) 评论 (0) 收藏

      摘要:嘉陵裸裂尻鱼为青藏高原特有鱼类,近年来随自然地理气候的变迁和人类活动的影响,种群数量急剧减少。为了解嘉陵裸裂尻鱼的遗传背景以便更好的保护其遗传资源,本研究采用线粒体控制区部分序列变异,分析了嘉陵裸裂尻鱼6个地理种群的遗传结构和分布动态。在147尾个体中共发现17个变异位点,定义了14种单倍型,群体总的单倍型多样性较高为0.810,核苷酸多样性低为0.00698。AMOVA分析显示,44.29%的分子差异源于群体间,55.71%的分子差异源于群体内,群体间遗传分化极显著。Fst值统计检验表明,除宕昌群体和舟曲群体之间差异不显著外,其余两两群体之间Fst值统计检验均显著。基因流估计显示各群体间的基因流水平较高,遗传交流较频繁。Mantel test检验表明,嘉陵裸裂尻鱼种群之间遗传分化程度与地理距离存在显著相关。系统树和单倍型网络进化图显示,6个地理群体的单倍型按照嘉陵江水系和渭河水系形成两个大的类群。错配分布和中性检验表明嘉陵裸裂尻鱼群体在近期历史上群体大小保持稳定,未出现显著的种群扩张。根据本文所揭示的嘉陵裸裂尻鱼种群遗传结构特征,建议将分布在嘉陵江水系的嘉陵裸裂尻鱼作为一个整体进行保护,嘉陵裸裂尻鱼渭河种群属高度分化的单倍型类群,且遗传多样性极低,需对该种群进行优先保护。

    • 基于Logistic回归模型的黄河三角洲淡水恢复湿地大型底栖生物种群分布模拟

      2017, 37(22):7750-7759. DOI: 10.5846/stxb201608261739

      摘要 (1564) HTML (106) PDF 6.43 M (869) 评论 (0) 收藏

      摘要:掌握大型底栖生物种群分布的时空变化对正确把握湿地生态修复效率、揭示湿地生态演替过程具有重要理论与实践意义。选择黄河三角洲地区一千二自然保护区的淡水恢复湿地为研究区,在2014-2015年大型底栖生物野外采样和优势物种的基础上,选择了琥珀刺沙蚕、中华蜾蠃蜚、摇蚊幼虫作为典型优势物种,构建了基于Logistic回归的淡水恢复湿地大型底栖生物种群分布模拟模型。其中,琥珀刺沙蚕和摇蚊幼虫的模拟结果较好,模拟准确率分别为84.9%和77.9%,而中华蜾蠃蜚的模拟结果不甚理想。对比生态补水前后大型底栖生物的模拟分布结果发现,琥珀刺沙蚕主要集中在潮间带区域,且在春、秋两季的生存概率分布差异不显著;而淡水恢复湿地中摇蚊幼虫的分布概率显著提高,其中高于分割值0.5的栖息面积增长了9.9-10.8倍,表明退化湿地生境正处于向淡水湿地演替进程中。

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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