• 2018年第38卷第2期文章目次
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      2018, 38(2):0-0.

      摘要 (1185) HTML (0) PDF 15.09 M (634) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论与综述
    • 城市化的生态风险及其管理

      2018, 38(2):359-370. DOI: 10.5846/stxb201709131643

      摘要 (3666) HTML (89) PDF 1.57 M (1491) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市化体现在人口向城市聚集和城市景观扩张的同时,社会结构发生了极大变化,城市生产生活方式向更加广泛的地区扩散。然而,随着人口的过度密集和城市的日益扩张,交通拥堵、空气污染、废物堆积、流行病肆虐等"城市病"频发。城市通过大量汲取和消耗自然资源,向周围环境排放大量污染物,改变了区域生态系统的原有结构和功能,产生了严峻的生态风险,进而制约着城市生态系统的可持续发展。城市化的生态风险正逐步得到广泛关注,但对其具体的内涵和影响尚不明晰。归类描述了城市化过程中面临的各种生态风险,分析了导致生态风险的主要因素,阐述了辨识与评价生态风险的基本方法,提出了城市化生态风险的调控管理对策。

    • 综述地方知识的生态应用价值

      2018, 38(2):371-379. DOI: 10.5846/stxb201608081630

      摘要 (2180) HTML (92) PDF 2.69 M (916) 评论 (0) 收藏

      摘要:地方知识在解决生态问题上的价值在国外已经受到相当的重视,但在中国尚刚刚起步。通过综述国内外地方知识的相关文献,发现有关地方知识的研究最近几年呈逐渐上升的趋势,国外研究明显多于国内且比国内深入。整体而言,地方知识在生态应用中的价值可以体现在4个方面:作为背景知识、提供基础数据、提供未来方案以及参与生态管理。国内有关地方知识的研究还流于描述层面,大多在描述背景知识。而国外的研究则更多得聚焦于怎样利用地方知识来提供数据、提供新的规划及技术方法,并强化地方知识在生态管理中的作用。结合文献归纳了地方知识在生态应用梯度各等级中的具体作用,提出了一个地方知识的生态应用框架,以期指导中国的相关科研和实践工作。以国外的研究为鉴,地方知识在中国的生态应用未来具有很大空间,地方知识作为普遍知识的有效补充,应该充分参与数据、决策以及管理的全过程,提出地方知识在中国未来应用发展的几个重点突破的难点,期望地方知识在科学规划、资源管理中发挥其应有的价值。

    • 生态保护补偿的分析框架研究综述

      2018, 38(2):380-392. DOI: 10.5846/stxb201605281028

      摘要 (2376) HTML (81) PDF 1.51 M (1363) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态保护补偿作为一种让生态系统服务的提供者愿意提供那些具有外部性或者公共物品属性的生态系统服务的激励机制而备受世界关注。系统梳理生态保护补偿的国际研究进展,对于完善中国的生态保护补偿制度建设和推进中国的生态保护补偿实践具有重要的借鉴意义。简要介绍了生态保护补偿的概念、基本思想和特性,然后详细阐述了生态保护补偿分析框架中的核心问题的研究进展,包括生态保护补偿的主体、生态保护补偿的客体、生态保护补偿的标准、生态保护补偿的条件性、生态保护补偿的效率以及生态保护补偿和缓减贫困的关系等,最后总结了国际生态保护补偿研究对于完善中国的生态保护补偿制度建设的启示。未来中国的生态保护补偿研究应该关注的关键问题有:促使私营部门增加在生态系统服务的投资,揭示生态系统服务形成和供给机制,完善生态保护补偿标准的制定,确保生态保护补偿的条件性,做好生态保护补偿的基线和瞄准,研究生态保护补偿对缓减贫困的影响等。

    • 生物炭施用的固碳减排潜力及农田效应

      2018, 38(2):393-404. DOI: 10.5846/stxb201610112058

      摘要 (2461) HTML (91) PDF 1.42 M (1338) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候变暖及粮食安全是保证人类可持续发展的重要课题。生物炭具有较高的稳定性、较高碳含量等特点,能增加土壤碳储量,提高土壤物理及化学性质,提高农田产出,能应对高温胁迫及土壤退化双重压力,具有一举多赢的生态环境效益,在缓解温室效应及粮食危机方面展现出巨大的潜力。综合前人研究成果,分析了生物炭固碳减排潜力及农田效应影响因素(包括:生物炭原料、制备温度、施用量、土壤类型等)。综合固碳减排及提高产出两方面因素,提出了较合适的生物炭施用标准,即300-700℃制备的农林废弃物生物炭,且施用量不超过5%。对生物炭固碳减排及田间效应领域未来的研究方向进行了展望。

    • >研究论文
    • 樱花始花期预报方法

      2018, 38(2):405-411. DOI: 10.5846/stxb201610122065

      摘要 (1923) HTML (94) PDF 1.66 M (1263) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据对1981-2016年36年武汉大学樱园日本樱花始花期的记录资料及同期气象资料的研究分析表明:(1)樱花始花期提前,但变化趋势不明显,变率特别大,平均始花期为3月14至15日(闰年为13至14日);(2)为改进始花期预报方程,计算1月1日及2月1日至开花前期2月25日、2月底、3月5日、3月10日、3月15日的活动积温,发现积温与始花期相关性显著,可作为樱花始花期预报方程的因子;(3)分析始花期与1月1日及2月1日至开花前期2月25日、2月底、3月5日、3月10日、3月15日累计日照时数关系,发现始花期与累计日照时数呈负相关;(4)用活动积温作为预报因子改进始花期预报方程预报始花期,有效地提高了预报准确率。

    • 长江流域生态系统水文调节服务空间特征及影响因素:基于子流域尺度分析

      2018, 38(2):412-420. DOI: 10.5846/stxb201701080065

      摘要 (2869) HTML (134) PDF 7.52 M (1183) 评论 (0) 收藏

      摘要:水文调节服务是流域生态系统所提供的重要服务之一,认识流域生态系统水文调节服务空间变异规律及其驱动力,对于流域生态系统保护与恢复、合理开发利用水资源具有重要意义。以洪涝灾害频发的长江流域为对象,运用变异系数法和多元统计方法,在子流域尺度上研究了长江流域生态系统水文调节服务空间特征及影响因素。结果表明,长江流域子流域生态系统水文调节服务呈现出明显的空间异质性,水利工程密集、自然植被覆盖率高达71%的金沙江和汉江水系各子流域水文调节服务最强,降雨与径流变异系数差为0.477;农田和人口密集的嘉陵江水系各子流域水文调节服务最弱,降雨与径流变异系数差为-0.474,其他子流域水文调节服务作用不明显。影响水文调节服务的主要因素是:水库库容、自然植被面积比例、农田面积比例、单位面积人口数,其中:水库库容和自然植被面积比例对水文调节服务具有正向促进作用,农田面积比例和单位面积人口对水文调节服务的作用正好相反。水库库容对子流域生态系统水文调节服务空间异质性的贡献最大(58.85%)。上述结果有助于科学认识长江流域生态系统水文调节服务空间分异规律,可为制定不同子流域生态保护与恢复措施、提升子流域生态系统水文调节服务提供科学依据。

    • 胶州湾滨海湿地生态系统服务价值变化

      2018, 38(2):421-431. DOI: 10.5846/stxb201608301763

      摘要 (2339) HTML (90) PDF 2.68 M (1352) 评论 (0) 收藏

      摘要:为科学的评估青岛胶州湾滨海湿地生态系统服务功能的变化特点并明确其驱动因素,通过构建生态系统服务评价体系,综合运用生态学和经济学方法,对2005年、2010年和2015年胶州湾滨海湿地生态系统的供给、调节和文化3大类共12项生态服务的价值进行了评估。结果表明,气候调节和水产品生产是胶州湾滨海湿地生态系统的两大核心功能,二者占到服务总价值的90%以上;调节服务是其主要的服务类型,占到总服务价值的60%以上;2005年、2010年和2015年胶州湾滨海湿地生态系统服务总价值呈递减趋势,分别为1419.73×107元、1343.91×107元和1239.23×107元。湿地面积减少、湿地功能退化是造成胶州湾滨海湿地生态系统服务价值总体呈下降趋势的直接原因,不合理围垦、过度开发生物资源、水污染严重是造成湿地面积减少、功能退化的人为因素,气候条件的不利变化是造成湿地环境进一步恶化的自然因素。建议以生态系统服务价值为指导,将评估结果纳入到决策体系中,加强对青岛胶州湾滨海湿地现有资源的保护和生态恢复。

    • 南水北调中线汉中市水源地生态脆弱性评价与特征分析

      2018, 38(2):432-442. DOI: 10.5846/stxb201609261944

      摘要 (2051) HTML (89) PDF 6.84 M (853) 评论 (0) 收藏

      摘要:南水北调中线工程是为了缓解我国华北地区水资源严重短缺的一项大型调水工程,其水源地的生态环境质量,直接关系到中线工程的水质安全及其长效运行,对区域社会经济发展具有重要影响。以位于南水北调中线工程水源地的汉中市为研究对象,基于遥感和GIS技术,采用"压力-状态-响应"评价模型框架,利用空间主成分分析方法对汉中市生态脆弱性进行定量评价。结果表明:1)汉中市生态脆弱性整体处于中等偏高水平,其形成是人类活动与自然环境相互作用的结果,年均气温、年均降水量、人均GDP、土壤侵蚀强度和海拔为主要的驱动因子;2)不同海拔梯度上,中山区和高中山区生态脆弱性程度高,其次为高山区,低山区和丘陵区生态脆弱性程度相对较弱;3)不同行政区划上,西部和东部的略阳县、宁强县、佛坪县、西乡县和镇巴县5个县区脆弱性程度最高,中部的汉台区生态脆弱性程度最弱,其他各县区生态脆弱性程度居中;4)汉中市生态脆弱性指数具有强烈的空间自相关性特征,其空间异质性具有明显的各向异性特点,45°和135°方向上的空间变异最大。研究可为水源地生态建设与恢复、区域可持续发展规划提供理论基础和科学依据。

    • 白洋淀附着藻类的初级生产力及其与水质的关系

      2018, 38(2):443-456. DOI: 10.5846/stxb201608151672

      摘要 (1936) HTML (104) PDF 3.23 M (1019) 评论 (0) 收藏

      摘要:附着藻类是湖泊中主要的生产者,尤其是草型湖泊。但与浮游藻类相比,针对附着藻类初级生产的研究还相对较少。采用原位调查与实验模拟相结合的方法测定2014-2015年间白洋淀附植藻类和附泥藻类的现存量和初级生产力,并对附着藻类初级生产与白洋淀水体理化参数的关系进行分析。结果表明,不同采样季节的附植藻类和附泥藻类的叶绿素a分别为34.83-245.22μg/cm2 和26.08-297.40μg/cm2,无灰干重分别为0.46-5.21g/m2和0.61-5.81g/m2。两种附着藻类的生物量都在8月最高,4月和11月最低。空间分布上,南刘庄、府河入口的附着藻类生物量显著高于采蒲台和枣林庄。白洋淀附植藻类和附泥藻类的年均总初级生产分别为494.20mgC m-2 d-1和474.45mgC m-2 d-1,呼吸速率为522.63mgC m-2 d-1和508.98mgC m-2 d-1,净初级生产为-28.44mgC m-2 d-1和-34.52mgC m-2 d-1。白洋淀附着藻类初级生产力具有明显的时空分布规律,8月最高,6月次之,4月和11月最低,空间分布呈自西向东递减的趋势,在府河入淀口和南刘庄处最高,枣林庄和采蒲台最低。水质较好的区域的净初级生产力为正值,表明这些区域附着藻类以自养型群落为主,水质较差区域的净初级生产力为负值,则该区域以异养型群落为主。运用冗余分析法(RDA)探讨附着藻类与水质因子之间的关系,并采用向前引入法对水质因子进行逐步筛选,MonteCarlo置换检验结果显示,总磷、浮游植物叶绿素a、高锰酸盐指数、氨氮、水温、透明度、溶解氧和氮磷比是影响附着藻类生物量和初级生产的关键水质因子。附着藻类的总初级生产与水体富营养化程度呈正相关关系。

    • 小兴安岭阔叶红松林地表甲虫Beta多样性

      2018, 38(2):457-463. DOI: 10.5846/stxb201610222156

      摘要 (1914) HTML (80) PDF 3.08 M (1055) 评论 (0) 收藏

      摘要:Beta多样性用来衡量集群内物种组成的变异性,可以被分解为空间物种转换和物种集群镶嵌两个组分,是揭示群落构建机制的重要基础。目前开展了较多的地上生态系统beta多样性研究,然而地下生态系统beta多样性进展缓慢。以小兴安岭凉水和丰林自然保护区为研究地区,于2015年8、10月采用陷阱法对阔叶红松林进行调查,揭示地表甲虫(步甲科、隐翅虫科、葬甲科)的beta多样性。结果表明:(1)凉水共发现39种、856只地表甲虫,丰林共发现43种、1182只地表甲虫。8月凉水明显具有较高的全部甲虫(三个科的总和)物种多样性和丰富度,10月正好相反。(2)凉水和丰林之间地表甲虫beta多样性的差异仅发现于8月的步甲科和葬甲科之间。(3)凉水和丰林地表甲虫的beta多样性主要由空间物种转换组成,物种集群镶嵌对beta多样性的贡献很小,说明地表甲虫物种组成变异主要由本地物种之间较高的转换引起。研究表明小兴安岭阔叶红松林地表甲虫的beta多样性主要由空间物种转换组成,在揭示群落构建机制过程中,其内部物种交换和环境调控不容忽视。

    • 不同人为干扰下林地类型对传粉昆虫的影响——以河南省巩义市为例

      2018, 38(2):464-474. DOI: 10.5846/stxb201701050048

      摘要 (2076) HTML (76) PDF 5.86 M (829) 评论 (0) 收藏

      摘要:不同类型的林地为人类提供着十分重要的生态系统服务,维持着社会的稳定发展,其对传粉昆虫的保护也有着积极的效应。在巩义市选取24个采样点,3种林地类型(栓皮栎林、泡桐林、杨树林)进行取样,结合当地的植物群落特征,分析不同人为干扰梯度下生态系统对传粉昆虫的影响;共捕获传粉昆虫8386头,分属6个目,83个科,分属于膜翅目类、双翅目类、鞘翅目类、鳞翅目类、半翅目类与缨翅目类共六个传粉功能群。选取膜翅目、双翅目、鞘翅目和鳞翅目4类主要传粉昆虫作为研究对象进行分析。结果表明:(1)栓皮栎林中传粉昆虫的个体数量和优势度要大于泡桐林和杨树林,但泡桐林中传粉昆虫多样性大于栓皮栎林和杨树林;就传粉昆虫的多度而言,栓皮栎林与泡桐林(P<0.05)和杨树林(P<0.01)间有显著差异,而泡桐林和杨树林间的差异不明显;(2)非度量多维度法(NMDS)和非参数二因子相似性分析(ANOSIM)显示,泡桐林中传粉昆虫群落组成分别与栓皮栎林和杨树林之间存在显著差异(P<0.05),而栓皮栎林与杨树林间无显著差异;(3)在所研究的7个环境因子中,根据冗余分析(RDA)显示,海拔高度和乔木盖度2个环境因素对传粉昆虫群落组成有显著影响(P<0.05)。不同林地类型中传粉昆虫群落的组成差异明显,生境和植被的多样为物种带来更多的食源及栖息环境,因此,加强不同林地类型的保护、保障传粉昆虫生境的多样性对本区传粉昆虫的发展和生态系统服务的提高具有重要意义。

    • 模拟氮沉降对温带森林土壤线虫群落组成和代谢足迹的影响

      2018, 38(2):475-484. DOI: 10.5846/stxb201606231225

      摘要 (2109) HTML (96) PDF 1.47 M (1028) 评论 (0) 收藏

      摘要:已有研究表明氮沉降可显著影响土壤线虫群落组成和多样性。然而,目前大多数研究集中在无机氮沉降的影响,而对于不同氮素形态对土壤线虫群落影响的研究还不是很清楚。利用运行5年的模拟氮沉降试验平台,开展了4个氮添加处理即对照(无氮添加,CK)、无机氮(硝酸铵,IN),有机氮(尿素和甘氨酸1:1混合,ON)和混合氮(无机氮和有机氮7:3混合,MN)添加对温带森林土壤线虫群落组成和多样性的影响研究,采用浅盘法分离线虫,土壤性质如pH、含水量、全碳全氮分别采用电位法、烘干法和元素分析仪法进行测定,应用营养类群组成、区系分析和代谢足迹分析不同形态氮沉降下土壤线虫群落结构特征。共分离线虫50个属,其中在CK样地中共发现29个属,在IN,ON和MN处理中分别发现线虫属37个,34个和29个,盘旋属Rotylenchus和大节片属Macroposthonia在所有处理中均为优势属。结果表明,与CK相比,IN处理、ON处理和MN处理均显著增加了土壤硝态氮含量。与无机氮相比,混合氮处理显著降低了食真菌线虫数量,有机氮处理显著增加了捕食杂食性线虫数量。与对照相比,无机氮处理显著增加了线虫多样性指数(H'),IN处理的均匀度指数(J)显著高于CK和MN处理,混合氮处理对应的优势度指数(λ)显著高于其他3个处理。在CK和ON处理,线虫的结构指数(SI)较高,富集指数(EI)较低,表明这两个处理的土壤受干扰程度较小,食物网处于结构化状态。在IN和MN处理,土壤线虫富集指数和结构指数均较高(>50),表明食物网稳定成熟。食真菌线虫代谢足迹和生物量碳在无机氮处理最高。有机氮和混合氮处理显著增加了捕食杂食性线虫代谢足迹和生物量碳。以上结果表明,不同氮素形态不仅对土壤线虫群落组成产生了影响,而且其代谢足迹也发生了显著的变化,这一结果有助于揭示温带森林对氮沉降的响应机制。

    • 安邦河自然保护区繁殖期骨顶鸡对游憩干扰的行为反应

      2018, 38(2):485-492. DOI: 10.5846/stxb201609271949

      摘要 (1806) HTML (97) PDF 2.62 M (836) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着湿地生态旅游的发展,水禽面临着越来越多的游憩干扰。骨顶鸡在我国北方大部分地区的湖泡沼泽繁殖,可作为湿地质量的指示物种,探讨该物种对游憩干扰的反应很有意义。在黑龙江省安邦河自然保护区的游憩区和对照区进行了繁殖期骨顶鸡日行为观察,比较分析结果显示:繁殖前期游憩区骨顶鸡的躲避行为显著高于对照区(F1,18=62.364,P<0.01);孵卵期骨顶鸡对游憩干扰的反应比繁殖前期更强烈,除了躲避行为显著增加(雄性F1,8=40.653,P<0.01;雌性F1,8=32.028,P<0.01),还主要表现在雌骨顶鸡孵卵时间减少(F1,8=13.521,P<0.01),持续孵卵时间缩短;雄骨顶鸡取食时间峰值增加,取食中断不连续;雌雄骨顶鸡繁殖期行为及对游憩干扰反应有所不同。建议通过改善游憩区的隐蔽条件,以提供躲避空间,提高生境质量,减少游憩干扰的影响。

    • 蓝冠噪鹛繁殖期生境选择特征分析

      2018, 38(2):493-501. DOI: 10.5846/stxb201609261942

      摘要 (2088) HTML (89) PDF 1.37 M (882) 评论 (0) 收藏

      摘要:2013年至2015年每年4-7月,在江西婺源境内对蓝冠噪鹛繁殖小群进行调查。观察并测量其繁殖地斑块海拔,距山地、水源及干扰源的距离,计算斑块面积、周长及形状指数,并在每个繁殖斑块的4个方向5km以外选取同样植被类型的对照斑块,比较繁殖斑块与对照斑块在以上7个因子的差异。结果表明繁殖斑块海拔,距山地距离和距干扰距离显著小于对照斑块。说明在斑块尺度上,蓝冠噪鹛繁殖期倾向于选择低海拔阔叶林,且在离山地更近的村庄附近繁殖,这可能与食物丰富和天敌较少有关。在微生境尺度,选择繁殖点B在巢区及同一片阔叶林中无噪鹛筑巢的对照区进行10个生态因子的测量,并用资源选择函数以及Vanderploeg和Scavia选择系数进行分析。资源选择函数结果表明草本密度、草本高度在微生境尺度对蓝冠噪鹛生境选择贡献最大;而Vanderploeg和Scavia选择系数结果表明蓝冠噪鹛喜在胸径较粗(40-80cm)的朴树、枫杨和枫香3种树上筑巢,筑巢偏好树高20m以上及草本盖度较高(60%-90%)的生境。综合两种分析结果,在微生境尺度蓝冠噪鹛对筑巢树种及高度具有选择性,对巢区隐蔽性有所要求,巢下草本情况可以反映昆虫等食物资源状况,说明蓝冠噪鹛繁殖期偏好在食物相对丰富的区域筑巢。

    • 黑龙江凉水和丰林保护区鸟类和兽类多样性

      2018, 38(2):502-510. DOI: 10.5846/stxb201608291760

      摘要 (1905) HTML (85) PDF 1.65 M (1041) 评论 (0) 收藏

      摘要:2013年12月至2015年5月、2014年4月至2015年5月利用红外相机分别对黑龙江凉水保护区和丰林保护区鸟兽多样性进行研究:凉水保护区累计10736个捕获日,获得有效照片总数14726张,兽类独立照片514张,共4目7科11种,鸟类独立照片107张,共4目8科11种;丰林保护区累计7460个捕获日,获得有效照片总数13677张,兽类独立照片638张,共3目6科9种,鸟类独立照片166张,共4目10科16种。凉水保护区实际监测到的鸟兽物种数约为全部鸟兽物种的70%-78%;丰林保护区实际监测到的鸟兽物种数目全部鸟兽物种的80%-89%,保护区内大部分物种被监测到。凉水和丰林保护区兽类相对丰富度最高的均为松鼠(Sciurus vulgaris)和花鼠(Eutamias sibiricus),其次为西伯利亚狍(Capreolus capreolu),鸟类相对丰富度最高的普通鳾(Sitta europaea)和白腹鸫(Turdus pallidus);物种多样性指数显示鸟兽多样性无显著差异;鸟、兽群落相似性指数Cs=0.621,凉水和丰林保护区鸟兽物种有较多重叠。利用红外相机对凉水和丰林保护区鸟兽多样性进行研究发现,兽类中对夜行性小型啮齿类监测不足,监测到的鸟类以林下活动为主。

    • 紫穗槐幼苗根系生理特性和解剖结构对PEG-6000模拟干旱的响应

      2018, 38(2):511-517. DOI: 10.5846/stxb201610312216

      摘要 (2169) HTML (107) PDF 3.38 M (848) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用PEG-6000模拟干旱胁迫处理,测定了紫穗槐幼苗根系的可溶性糖、可溶性蛋白质、丙二醛、游离脯氨酸含量及SOD、POD酶活性变化以及解剖结构特征,旨在比较不同干旱程度对紫穗槐幼苗根系生理指标、内部解剖结构的影响,探索紫穗槐幼苗对水分胁迫的适应能力,揭示紫穗槐幼苗根系对土壤水分胁迫的响应和调控机制。结果表明:丙二醛含量变化显示当PEG-6000溶液浓度超过50g/L以后,紫穗槐幼苗根的膜系统开始受到损伤,并在PEG-6000溶液浓度达到250g/L受损程度显著增强,达到了对照的1.6倍,同时启动渗透调节作用(游离脯氨酸含量显著增加),达到了对照的3.8倍,在PEG-6000溶液浓度低于200g/L时,紫穗槐幼苗根系中至少没有启动以游离脯氨酸为主的渗透调节过程。可溶性糖和可溶性蛋白质含量及SOD、POD酶活性的变化印证了胞内发生的生理代谢变化,在PEG-6000溶液浓度为200g/L时,可溶性糖含量仅为0.121mg/g,达到最低点,随后上升,当PEG-6000溶液浓度进一步增加到250g/L时,紫穗槐幼苗根系中的可溶性糖含量则迅速回升到0.64mg/g,为对照组的63.37%。可溶性蛋白质含量在低浓度PEG-6000溶液(50g/L)处理下即有明显反应,下降到对照的61.5%,随后呈波动性变化。SOD和POD活性对PEG-6000模拟干旱胁迫的响应规律类似,均对PEG-6000模拟干旱胁迫处理迅速响应且活性增加。当PEG-6000溶液浓度达到50g/L至100g/L时,抗氧化酶的合成量最高,而后活性下降。60d的PEG-6000模拟干旱胁迫处理影响了紫穗槐幼苗根系的生长发育,随着PEG-6000溶液浓度增加,维管柱的直径变大,木质部厚度增大,导管直径变小、但导管密度增加,当PEG-6000溶液浓度达到250g/L时,导管密度比对照组增加了41.3%,木质部厚度比对照组增加了91.5%。以上结果表明,PEG-6000模拟干旱胁迫处理下,不同胁迫程度紫穗槐内部生理和根系解剖结构变化不同,通过改变自身生理代谢和根系内部解剖结构,以适应土壤水分胁迫的逆境条件,来满足自身生长和发育的需求平衡。

    • 中国木本植物幼苗生长对光照强度的响应

      2018, 38(2):518-527. DOI: 10.5846/stxb201611012221

      摘要 (2214) HTML (87) PDF 1.71 M (1373) 评论 (0) 收藏

      摘要:光照是影响植物幼苗生长的重要的环境因子,定量化研究光照对木本植物不同生活型幼苗生长的影响具有重要意义。系统收集了有关光照对我国木本植物幼苗生长影响的国内外文献,采用Meta分析的方法对幼苗的生长效应进行评估。研究结果表明:(1)与全光照下幼苗生长相比,由于遮阴处理对幼苗基径增长量的抑制作用强于对株高增长量的作用,幼苗出现株高基面积比增高的形态特征变化;(2)与灌木相比,乔木树种幼苗对不同光照强度的响应更加敏感;(3)在小于20%和20%-40%全光照条件下,落叶阔叶和常绿阔叶树种幼苗基径均受到显著抑制,而常绿针叶树种的基径并没有受到遮阴的明显抑制;(4)落叶阔叶和常绿阔叶树种的株高基面积比均显著高于全光照,而常绿针叶树种的株高基面积比与全光照相比差异较小。我们的这一研究将有助于更好的理解木本植物幼苗生长对光照的响应机理。

    • 根环境供氧状况对盐胁迫下棉花幼苗光合及离子吸收的影响

      2018, 38(2):528-536. DOI: 10.5846/stxb201607261519

      摘要 (1714) HTML (67) PDF 1.66 M (868) 评论 (0) 收藏

      摘要:以溶液培养的棉花(Gossypium hirsutum L.)幼苗为材料,测定了不同盐胁迫程度和不同根环境供氧状况条件下棉花幼苗的叶片气体交换参数、叶绿素荧光参数和植株的Na+、K+离子含量等的变化,以探索根环境供氧状况对盐胁迫下棉花光合作用和离子吸收的影响。结果表明,盐胁迫和根环境供氧不足均导致净光合速率下降。在处理后的前期,盐胁迫对棉花叶片光合作用的不利影响大于供氧不足(不通气)的影响,而后期根环境供氧不足的不利影响快速增大,并逐渐超过盐胁迫的影响。在低浓度盐胁迫和根环境不通气处理的初期,棉花叶片光合速率下降的主要原因是气孔因素(气孔关闭或部分关闭引起的CO2供应不足);随着盐胁迫程度的增大和胁迫持续时间的延长,光合速率下降的原因逐渐转变为非气孔因素(光合系统损伤引起的光合能力下降)。相同程度盐胁迫下,根环境通气处理的棉花叶片的净光合速率和PSⅡ最大光化学效率等均显著高于根环境不通气处理的,说明根环境供氧不足加重了盐胁迫对光合作用的不利影响。对棉花植株各器官离子积累量的测定、分析发现,盐胁迫导致了棉花根系拒Na+、吸K+的能力和选择性运输K+的能力降低,使棉花根系和叶片的Na+含量增多、K+含量减少、[Na+]/[K+]比值升高;而根环境通气则可显著提高盐胁迫下根系的拒Na+、吸K+能力和根系向叶片选择性运输K+的能力,降低根系和叶片的[Na+]/[K+]比值。试验还发现,根系K+、Na+含量受盐胁迫的影响较大,而叶片K+、Na+含量受根环境通气状况的影响更大一些。综合分析可见,盐胁迫和根环境供氧不足均可导致棉花叶片光合速率下降、光合机构损伤以及离子平衡失调,而根环境通气可以缓解盐胁迫对棉花叶片光合作用的不利影响、增加根系和叶片对K+的选择吸收和积累、降低[Na+]/[K+]比值,从而增强棉花植株对盐胁迫的适应性和抵抗力。

    • 浙江省典型天然次生林主要树种空间分布格局及其关联性

      2018, 38(2):537-549. DOI: 10.5846/stxb201609301977

      摘要 (2257) HTML (86) PDF 2.22 M (1178) 评论 (0) 收藏

      摘要:松阔混交林和常绿阔叶林是亚热带地区天然次生林代表性的森林类型,通过研究主要树种分布变动趋势,可以有效地指导森林经营措施。在该地区4个1hm2典型样地,在0-30m尺度范围内综合分析了主要树种的空间分布格局及种间关联性,并对同一树种分发育阶段在不同森林群落中的种群空间分布格局进行了比较,以探讨亚热带地区天然次生林群落空间格局形成和种群维持机制。样地1和2为松阔混交林,其中样地1的马尾松密度较低,样地3和4为常绿阔叶林。研究结果表明:(1)以完全随机模型为零假设时,样地1的主要种群在小尺度(< 10 m)呈聚集分布,随尺度增加呈随机分布;样地2-4的主要种群在所有尺度呈聚集分布,随尺度增加聚集强度逐渐减弱;以异质泊松模型为零假设时,4个样地的主要种群在大部分尺度呈随机分布;(2)青冈和苦槠的小树(5.0 cm ≤ DBH<10.0 cm)在4样地的所有尺度以聚集分布为主,大树(DBH ≥ 10.0 cm)在松阔混交林样地呈随机分布趋势,但在常绿阔叶林样地青冈在0-20 m尺度、苦槠在所有尺度呈聚集分布;(3)松阔混交林中建群种马尾松和其他树种的种间关联性,在样地1的小尺度为负相关,随尺度增加为不相关,在样地2的所有尺度为负相关;常绿阔叶林中建群种青冈和其他树种的种间关联性在在样地3的小尺度为负相关,随尺度增加为不相关,在样地4的所有尺度为负相关;所有伴生树种的种间关联性以负相关为主。结果说明,种群空间分布格局及其关联性随群落结构和空间尺度的不同而出现变化,在松阔混交林和常绿阔叶林群落格局形成中除了扩散限制和生境异质性以外,密度制约机制在松阔混交林中发挥了重要作用,而在常绿阔叶林中其作用随着树木生活史阶段的提高而减弱。

    • 广东省森林死木碳库特征

      2018, 38(2):550-559. DOI: 10.5846/stxb201701180147

      摘要 (2040) HTML (89) PDF 1.45 M (824) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于广东省第8次国家森林资源清查的固定样地调查数据和2016年典型抽样的死木调查数据,利用分树种、分腐朽程度的各个组分相兼容的生物量模型以及相对应的地上、地下部分含碳系数,对广东省森林死木碳库动态进行估算,分析死木种类、林分类型和龄组对死木碳库的影响,量化林分生长特性和自然灾害对死木碳库的贡献。结果表明:2007-2012年间广东省乔木林死木碳库新增碳储量5811.86 Pg,占同期乔木林活立木碳库的2.94%,其中枯倒木多于枯立木;阔叶混交林和马尾松林贡献了近70%的死木碳储量;马尾松、其他软阔、湿地松、阔叶混交林和其他硬阔的死木碳储量占同类森林总活立木碳储量的比例较大,均超过4.00%,桉树和杉木比例最小,均不足1.00%;从龄组看,发生在中龄林的死木碳储量占总死木碳储量比例最大,过熟林最小。与同龄组林分的现存碳储量相比,从幼龄林(2.03%)到过熟林(4.56%)基本呈上升趋势。全省新增死木库碳密度为(0.7612 ±3.3988) Mg/hm2。竞争和衰老引起的枯死在林分中普遍存在,占发生死木林分面积的60%以上,但增加到死木碳库的储量不足总量的四分之一,而自然灾害只占发生死木林分面积的10%,对死木碳库的贡献却超过40%。到2016年,2007-2012年间增加到死木库的碳储量下降到785.57 Pg,减少约85%,枯倒木的腐朽程度重于枯立木,不同树种间腐朽程度不一,杉木腐朽程度最低。清林等人为经营活动和死木的腐朽是存量减少的主要原因。

    • 河北省典型区主要作物有效降雨量和需水量特征

      2018, 38(2):560-570. DOI: 10.5846/stxb201701100079

      摘要 (1899) HTML (83) PDF 15.76 M (761) 评论 (0) 收藏

      摘要:对作物全生育期内有效降雨量及需水规律的研究是进行合理灌溉及水资源优化配置的重要依据。以河北省鸡泽县为典型区域,利用FAO推荐的Penman-Monteith公式和分段单值平均作物系数法对冬小麦、夏玉米和棉花的有效降雨量及需水规律进行计算,并通过M-K检验法分析近60 a来鸡泽县有效降雨量及作物需水量序列的趋势变化及突变现象。结果表明:近60 a鸡泽县冬小麦在生育中期需水量最大,为210.2 mm,有效降雨量均集中在生育中期,缺水量以13.2 mm/10 a的速率呈显著性减少趋势;夏玉米在初始生长期需水量最大,为157.7 mm,有效降雨量集中在生育中期,缺水量以7.0 mm/10 a的速率呈不显著减少趋势;棉花在快速发育期需水量最大,为227.9 mm,有效降雨量集中在生育中期,缺水量以22.3 mm/10 a的速率呈显著性减少趋势。在一定程度上对河北省对农田灌溉用水效率和效益以及保障农作物科学高效生产具有重要的指导意义。

    • 三峡库区澎溪河消落带植物群落分布格局及生境影响

      2018, 38(2):571-580. DOI: 10.5846/stxb201610272189

      摘要 (2606) HTML (85) PDF 2.55 M (1414) 评论 (0) 收藏

      摘要:三峡消落带是一条特殊的水-陆交错带,其生境的特殊性及对整个三峡库区的影响逐渐成为地学、环境科学、生态学等学科的研究热点。植被是消落带各项生态功能的载体。然而,三峡水库的运行使消落带原有植被遭到破坏。通过对澎溪河消落带植物群落及其生境的实地调查,采用双向指示种法(TWINSPAN)划分植物群落类型,并结合方差分解和CCA排序法研究4类生境影响因素组14个生境影响因子与植物群落空间分布的关系,探讨生境对消落带植物群落组成、结构及多样性的影响。结果表明:(1)消落带植物群落包括5种类型:狗牙根+雀稗群落、狗尾草+狗牙根群落、黄荆群落、白茅+鬼针草群落、苔草群落;(2) CCA排序中,第1排序轴对消落带植被空间变化的累计解释量为6.83%,占生境条件总解释量的44.73%,能很好地解释消落带植物群落与生境的相互关系,植物群落类型沿排序轴呈梯度分布;(3)土壤是影响消落带植被空间分布格局的主要影响因素组,各影响因素组间交互作用明显。淹水时间、海拔、土壤含水量是植物群落空间分布的主要影响因子,解释量分别为5.3%、3.0%、2.9%;(4)4类影响因素组共解释消落带植物群落空间格局变化的14.6%,未解释部分所占比例较大,可能是由于消落带内生境条件复杂,影响其群落组成及空间分布的潜在因素较多,如各种土地利用政策、人类活动干扰及景观组成等因素也可能对消落带植物群落构成有影响。研究消落带植物空间分布及其与生境的关系,以期为科学认识消落带、保护水库环境提供依据。

    • 北京城市公园环境下自生植物物种组成及多样性时空特征

      2018, 38(2):581-594. DOI: 10.5846/stxb201610272193

      摘要 (2552) HTML (99) PDF 4.14 M (1496) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市绿地中的人工栽培植物景观已造成资源消耗过高、景观同质化等一系列问题。随着人类生态意识的提高,城市中可自播繁衍、无需过多养护管理同时可发挥生态效益的自生植物引起了国内外的广泛关注,但以往研究主要以整个城市环境作为基底,针对其在城市绿地中的分布特征鲜有报道。为揭示城市绿地中自生植物的多样性特征及其分布的时空格局以指导低维护景观的营建,本研究以北京奥林匹克森林公园为例,采用网格布样法,于2015年生长季的3-11月对所有样点重复调研七次,运用多样性指数、群落聚类、Duncan检验等统计计算方法针对物种组成、群落多样性及群落分类进行了深入探讨。结果表明:全园自生植物丰富,共记录到32科98属128种,其中乡土植物占76.56%,外来植物占23.44%,入侵植物占12.50%。在物种组成的时间变化上,各月份记录到的物种数呈单峰型分布,8月末物种数达到峰值,为98种;菊科(Asteraceae)植物物种数在整个生长季显著高于其他科,外来植物物种数及其所占比例均在夏季达到最高。从空间格局看,路边和林地是样方数量最多的生境类型,所容纳的物种数也最多,分别为109和106种。自生植物群落多样性在10月初显著高于其他月份,其次是8月末、4月末和6月初;各生境下的群落多样性排序较为不稳定,分析认为这是由于各季节不同程度的外界干扰所致。依据物种优势度,自生植物群落共被划分成了42个群落组,各季节和各生境下有其特定优势种和群落组合,其中有9个群落组在春、夏、秋三季均有出现,且大多数群落组随着季节变化景观呈现出丰富的野趣效果。这些研究结果在未来低维护、具有较高生物多样性及地域性特色的可持续性城市绿地植被景观营造中具有重要的参考价值。

    • 北京典型树种木质组织碳释放速率温度敏感性的时间变化规律和铅锤分异特征

      2018, 38(2):595-605. DOI: 10.5846/stxb201610282203

      摘要 (1522) HTML (92) PDF 1.82 M (882) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用红外气体分析法(IRGA)于2014年1-12月原位测定了北京市4个典型树种(国槐Sophora japonica,旱柳Salix matsudana,华北落叶松Larix principis-rupprechtii和侧柏Platycladus orientalis)在不同高度上的木质组织CO2通量速率(ECO2),旨在比较不同树种间ECO2及其温度敏感性(Q10)的时间变化规律和铅锤分异特征。研究结果显示:(1)4个树种的ECO2均表现为单峰型季节变化规律,生长月份内的ECO2显著高于非生长月份,温度和枝干的径向生长是影响ECO2季节变化的主要因素;(2)ECO2对温度的敏感性在夏季月份明显降低,且出现明显的垂直分异:Q10随测量高度的增加而增加,呈现出非连续的阶梯分布;(3)在日间尺度上,阔叶树种ECO2对温度的感性系数Q10出现昼夜不对称现象,晚上Q10明显升高。准确量化ECO2的时间变化规律和铅锤分异特征,细化不同时间尺度下ECO2对温度的响应特征,成为准确估算木质组织碳排放的前提条件。

    • 不同盐分水平对柽柳扦插苗根系生长及生理特性的影响

      2018, 38(2):606-614. DOI: 10.5846/stxb201701030026

      摘要 (1810) HTML (93) PDF 2.01 M (1087) 评论 (0) 收藏

      摘要:柽柳(Tamarix chinensis)作为黄河三角洲湿地的优势种之一,对盐渍化环境具有较好的适应性。根系作为植物直接感受盐分变化的器官,其对盐分条件的响应特征对研究植物生存、湿地恢复、土壤改良等具有重要意义。以一年生柽柳插穗为研究材料,采用水培法,设置6个盐分水平:CK (空白对照)、0.4%、0.8%、1.2%、2.4%、3.6%进行试验,测定柽柳生根率、根寿命、根系生物量等生长指标及根中ATP合成酶和过氧化氢酶(CAT)活性及脱落酸(ABA)含量,研究柽柳根系生长及生理特性对不同盐分水平的响应。结果表明:(1)柽柳适合扦插繁殖的培养溶液含盐量低于0.8%;含盐量超过0.8%后,扦插生根率显著降低,根系寿命减短。(2)柽柳根长生长随含盐量升高呈下降趋势;主根数随含盐量升高先增加,至含盐量超过1.2%后逐渐减少。(3)柽柳可通过调整生物量的分配模式来适应盐环境,低盐时地上部生物量高于地下,高盐时根系生物量比例逐渐增加,但生物量仍低于地上部分。(4) ATP合成酶活性、CAT活性在含盐量低于0.8%时增加;含盐量超过0.8%时,活性降低;脱落酸(ABA)含量随含盐量增加先增加,含盐量超过1.2%时减少。

    • 氮磷添加对杉木林土壤碳氮矿化速率及酶动力学特征的影响

      2018, 38(2):615-623. DOI: 10.5846/stxb201608231718

      摘要 (2186) HTML (89) PDF 1.66 M (1290) 评论 (0) 收藏

      摘要:以江西杉木林红壤为研究对象,开展野外长期氮(N)、磷(P)添加控制试验,设置对照(CK)、N (50kg N hm-2 a-1)、P (50kg P hm-2 a-1)、NP (50kg N hm-2 a-1+50kg P hm-2 a-1)处理,分析N、P添加对土壤碳矿化速率(Cmin)、氮矿化速率(Nmin)和相关的β-1,4-葡萄糖苷酶(βG)和β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶(NAG)动力学参数的影响。结果表明:(1) N添加明显降低了CminNmin,比CK分别减少了25%和18%;N添加减小了NAG的潜在最大酶活性(Vmax)、半饱和常数(Km)、催化效率(Vmax/Km),但差异不显著(P>0.05);N添加显著增加了βG的VmaxKm,但对Vmax/Km有抑制作用。(2) P输入(P、NP)较CK使NAG的Vmax、Km减小26%-60%;NP同时添加明显提高βG和NAG的Vmax/KmP<0.05),但P输入(P、NP)对CminNmin影响不显著(P>0.05)。(3)Cmin与土壤溶解性有机碳正相关,Nmin与pH显著正相关,与土壤NH4+-N、NO3--N显著负相关;βG和NAG的Vmax/Km均与NH4+-N、NO3--N负相关(P<0.05),Km均与NH4+-N、NO3--N正相关(P<0.05)。βG的Vmax与NH4+-N、NO3--N正相关(P<0.05),NAG的Vmax与有机碳、全氮、全磷、有效磷负相关(P<0.05)。研究结果表明,在亚热带杉木人工林中,N添加降低土壤pH,增加土壤有效氮含量,抑制βG和NAG的Vmax/Km,对土壤CminNmin产生抑制作用;而NP添加增加土壤有效磷含量,增加土壤βG和NAG的Vmax/Km

    • 模拟降雨下喀斯特坡耕地土壤养分输出机制

      2018, 38(2):624-634. DOI: 10.5846/stxb201610102040

      摘要 (1587) HTML (80) PDF 2.30 M (872) 评论 (0) 收藏

      摘要:喀斯特区坡耕地水土及养分流失不仅是该区土地质量退化、土地生产力衰退主要原因,同时也是该区地下水质污染的重要因素。为揭示喀斯特坡耕地地表和地下二元空间结构下的土壤养分流失机制,以喀斯特坡耕地为研究对象,通过模拟其地表微地貌及地下孔(裂)隙构造特征,采用人工模拟降雨试验研究不同雨强下喀斯特坡耕地地表及地下水土及其氮、磷、钾流失特征。结果表明:(1)小雨强(50mm/h)和中雨强下(70mm/h),喀斯特坡耕地坡面产流主要以地下产流为主;大雨强下(90mm/h),地表径流高于地下径流;产沙方式则表现为由小雨的地表和地下产沙并重到中大雨强的地表产沙为主的一个转变过程。(2)在降雨侵蚀过程中,径流各养分输出浓度均表现出一定的初期冲刷效应,受土壤吸附作用影响,雨强对全钾(TK)和全氮(TN)的影响较全磷(TP)明显。(3)地表径流、地表泥沙和总泥沙各养分输出负荷均随雨强增大而增加,坡面径流泥沙总的TK输出负荷以泥沙为主,而TN和TP输出负荷则以径流为主;TP和TN在径流的输出负荷上以地下径流输出为主(其中TP地表负荷比在11.6%-46.2%,TN在7.0%-48.5%之间),而TK则以二者并重(地表负荷比在43.5%-57.0%之间);各养分在泥沙的输出负荷上则均以地表泥沙流失为主,其负荷比均在54.5%以上。研究结果可为喀斯特区坡耕地水土流失及养分流失的源头控制提供基本参数和科学依据。

    • 海拔及旅游干扰对武功山山地草甸土壤渗透性的影响

      2018, 38(2):635-645. DOI: 10.5846/stxb201701090068

      摘要 (1784) HTML (77) PDF 1.66 M (783) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤渗透能力是影响土壤侵蚀的重要因素之一,是反映土壤水源涵养及调节功能的重要指标,目前对于亚热带山地草甸土壤渗透性方面研究较少。江西武功山草甸是亚热带山地草甸的典型代表,以面积广和分布基准海拔低的特点,在华东植被垂直带谱中具有典型性和特殊性,但是人为干扰和过度旅游开发使武功山脆弱的山地草甸出现严重退化和破碎化态势。以武功山不同海拔及旅游干扰程度山地草甸土壤为研究对象,分别测定0-20 cm和20-40 cm土层土壤的初渗率、稳渗率、平均入渗率、前60分钟渗透总量、温度、湿度、容重、最大持水量、最小持水量、毛管持水量、pH、有机质、速效氮、速效磷、速效钾等理化指标,分析不同海拔及干扰程度草甸土壤渗透性特征,探讨影响土壤渗透性的相关因子,为亚热带地区退化草甸的修复及可持续经营提供参考。结果表明:(1)1600-1800 m范围,随着海拔升高,土壤渗透性呈降低趋势,在1900 m范围土壤渗透性又有所提高,各海拔土壤渗透性排序为1600 m > 1700 m > 1900 m > 1800 m。(2)随着干扰程度增强,草甸土壤渗透性呈降低趋势,各干扰程度的土壤渗透性排序为无干扰 > 轻度干扰 > 中度干扰 > 重度干扰。(3)所有草甸分布区0-20 cm土层的土壤渗透性均高于20-40 cm土层,初渗率 > 平均入渗率 > 稳渗率。(4)通用经验模型更适合武功山草甸土壤水分入渗过程,Horton模型次之,Philip模型和Kostiakov模型拟合效果都比较差。(5)土壤渗透性与土壤湿度、毛管持水量呈显著正相关(P<0.05),与容重呈显著负相关(P<0.05),初渗率及平均入渗率与速效氮含量显著正相关(P<0.05),稳渗率、平均入渗率、渗透总量与速效钾含量呈显著正相关(P<0.05)。

    • 葛藤覆被下干热河谷冲沟沟岸土壤水热变化特征

      2018, 38(2):646-656. DOI: 10.5846/stxb201610202146

      摘要 (1731) HTML (72) PDF 2.80 M (574) 评论 (0) 收藏

      摘要:干热河谷冲沟沟岸裸露、陡立、土壤水热变化剧烈,导致植被恢复极端困难。通过野外调查和定位监测,在葛藤覆被沟岸,根据藤本生物量设置4个处理(T1:309.70g/m2鲜藤覆被地块,T2、T3、T4:594.34、1103.43、1693.27g/m2枯藤覆被地块),并选取裸露地块作为对照CK,研究了葛藤不同覆被状况对沟岸土壤水分和温度在单次降雨过程变化的影响。结果表明:相比裸露沟岸而言,1)鲜藤覆被沟岸土壤含水率仅为8.68%,较裸露沟岸还降低了4.47%;枯藤覆被沟岸土壤含水率则相对增加,T2-T4土壤含水率分别为14.91%、16.75%、19.44%,较裸露沟岸增加了1.76%、3.6%、6.29%。2)鲜藤覆被可明显增加土壤水分活跃层深度、变化幅度和变异程度,枯藤覆被下土壤水分活跃层深度、变化幅度和变异程度则相对减小。3)随鲜、枯藤覆被量增加,水分补给过程中土壤含水率的增加量增大,同时水分衰减过程中土壤含水率的散失量减小;增加枯藤覆被量后,沟岸表层土壤含水率变化率的波形逐渐平缓、波动依次减小、波长稳步增大。4)随鲜、枯藤覆被量的增加,沟岸表层土壤温度波动逐渐减小。研究成果对干热河谷冲沟沟岸生境改良与植被恢复具有重要的指导意义。

    • 南亚热带森林土壤碳库稳定性与碳库管理指数对模拟酸雨的响应

      2018, 38(2):657-667. DOI: 10.5846/stxb201610312219

      摘要 (1932) HTML (95) PDF 4.21 M (872) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对土壤总有机碳(SOC)、易氧化有机碳(ROC333、ROC167、ROC33)、颗粒有机碳(POC)、微生物量碳(SMBC)、溶解性有机碳(DOC)的测定,探讨模拟酸雨(pH 3.0、pH 3.5、pH 4.0、对照CK)对鼎湖山三个不同演替阶段森林(季风常绿阔叶林、针阔混交林、马尾松针叶林)土壤碳库稳定性及碳库管理指数的影响。结果表明:模拟酸雨增加了总有机碳的含量和各组分活性有机碳的含量(P<0.05),但酸雨在一定程度上抑制了土壤中微生物量与活性。土壤中各组分活性有机碳与总有机碳呈显著相关,其中ROC333和POC的含量与SOC关系最为密切,相关系数分别为0.853、0.846;碳库管理指数(CMI)结果表明,碳库活度(L)及碳库活度指数(LI)随森林的正向演替有下降的趋势,CPI与CMI呈现相反的趋势。在土壤有机碳及部分活性碳组分增加,碳库活性降低的前提下,土壤碳库稳定性增加。从各项指标的变化幅度可以得出:南亚热带森林土壤随森林群落正向演替而对模拟酸雨响应有更加敏感的趋势,各指标间的敏感性表现为CMI > R333 > POC > SMBC > R167 > R33 > LI > DOC > CPI > SOC。

    • 博斯腾湖人工和天然芦苇湿地土壤CO2、CH4和N2O排放通量

      2018, 38(2):668-677. DOI: 10.5846/stxb201610302213

      摘要 (2173) HTML (88) PDF 1.77 M (1919) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究干旱区淡水湖泊人工、天然芦苇湿地土壤温室气体源汇强度及其影响因素,采用静态箱-气相色谱法,于2015年1月-12月对博斯腾湖人工和天然芦苇湿地土壤CO2、CH4和N2O通量进行全年观测。结果表明,人工芦苇湿地土壤CO2、CH4和N2O排放通量变化范围分别为:10.1-588.4mg m-2 h-1、2.9-82.4μg m-2 h-1和1.32-29.7μg m-2 h-1,天然芦苇湿地土壤CO2、CH4和N2O排放通量变化范围分别为10.3-469.6mg m-2 h-1、3.1-64.8μg m-2 h-1和1.9-14.3μg m-2 h-1。人工和天然芦苇湿地夏季土壤CO2排放通量均明显高于其他季节,而土壤CH4和N2O排放通量较大值多集中在春末夏初。全年观测期间,人工芦苇湿地土壤CO2、CH4和N2O排放通量高于天然芦苇湿地(P>0.05);温度是影响人工、天然芦苇湿地土壤CO2和N2O排放通量的关键因素,近地面温度和5cm土壤温度与CO2和N2O排放通量呈现极显著的正相关关系(P<0.01)。土壤CH4排放通量是温度和水分二者共同影响的,由近地表温度、5cm土壤温度和土壤含水量共同拟合的方程可以分别解释人工、天然芦苇湿地土壤CH4排放通量的71%、74.5%;土壤有机碳、pH、盐分、NH4+-N、NO3--N也是人工、天然芦苇湿地土壤CO2、CH4和N2O排放通量的影响因素;人工和天然芦苇湿地土壤均是CO2、CH4和N2O的"源"。基于100年尺度,由3种温室气体计算全球增温潜势得出,人工芦苇湿地全球增温潜势大于天然芦苇湿地(15150.18kg/hm2 > 12484.21kg/hm2)。

    • 生物土壤结皮演替对土壤生态化学计量特征的影响

      2018, 38(2):678-688. DOI: 10.5846/stxb201612132559

      摘要 (2036) HTML (92) PDF 1.62 M (1304) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物土壤结皮(生物结皮)是干旱半干旱地区重要的地表覆被物,能够固定碳氮,影响养分循环,从而可能引起土壤化学计量特征的变化。以黄土丘陵区不同演替阶段生物结皮为研究对象,研究该区生态恢复初期生物结皮演替对土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量特征的影响。结果表明:(1)生物结皮显著增加了生物结皮层C、N、P含量,后期藓结皮较初期藻结皮C、N、P含量分别增加了161%、127%和9%,均显著高于其下0-10 cm土壤;(2)土壤C/N随着生物结皮演替变化较小,范围为10.0-11.8,C/P和N/P在演替后期分别是初期的2.4倍和2.1倍,均显著高于其下0-10 cm土壤;(3)生物结皮土壤C/N、C/P与N/P受坡向影响较大,并与藓生物量显著正相关,与土壤容重显著负相关;(4)生物结皮显著影响土壤C、N、P含量及其化学计量特征,使生物结皮层显著不同于其下层土壤及裸地;(5)生物结皮演替加速表层土壤养分恢复,影响程度可至其下2 cm土层。研究初次从土壤化学计量特征的角度揭示生物结皮对土壤养分循环的贡献,对干旱半干旱地区生态修复和管理具有指导意义。

    • 黄土丘陵区退耕地土壤可溶性氮组分季节变化与水热关系

      2018, 38(2):689-697. DOI: 10.5846/stxb201701110088

      摘要 (1607) HTML (82) PDF 1.84 M (880) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究黄土丘陵区退耕地植被恢复土壤有效氮素养分累积的季节动态变化特征及水热驱动效应,以邻近坡耕地为对照,分析了植被恢复15 a的刺槐、柠条、荒草地土壤可溶性氮组分密度、分布比例在4-10月份内的动态变化状况及其与土壤温度和含水量间的关系。结果表明,整个采样期间,0-30 cm土层土壤硝态氮、可溶性有机氮和可溶性全氮动态变化显著,且各可溶性氮组分中仅硝态氮随土层变化差异显著。其中土壤硝态氮变化幅度整体为0.13-1.71 g/m2,占可溶性全氮的5.1%-52.1%,其最大值出现在4月份,最小值出现在10月份;可溶性有机氮整体变化幅度为0.29-2.92 g/m2,占可溶性全氮的30.9%-85.3%,在4月份和8月份分别达最小值和最大值;铵态氮动态变化不显著,4-10月份整体变化幅度为0.17-0.74 g/m2,占6.4%-21.4%,其最小值出现在10月份,最大值出现在4月份;可溶性全氮整体变化幅度为1.25-3.52 g/m2。可溶性氮组分中,各组分所占比例为可溶性有机氮 > 硝态氮 > 铵态氮,并且可溶性有机氮与硝态氮所占比例动态变化趋势相反。刺槐、柠条林和荒草地0-30 cm土壤硝态氮平均约为耕地的3.42倍、2.54倍和1.26倍,铵态氮平均为耕地的1.71倍、1.37倍和1.30倍,可溶性有机氮约为1.64倍、1.31倍和1.23倍。可溶性氮组分受土壤含水量的影响大于土壤温度,硝态氮对土壤含水量的变化最为敏感,而可溶性全氮则对土壤温度变化最为敏感。综上所述,人工林植被恢复有利于提高土壤可溶性氮组分,增加氮的有效性,同时除铵态氮外,土壤可溶性氮组分随季节变化显著。

    • 林窗尺度对侧柏人工林土壤微生物量和功能多样性的影响

      2018, 38(2):698-710. DOI: 10.5846/stxb201605261016

      摘要 (1960) HTML (84) PDF 2.39 M (1096) 评论 (0) 收藏

      摘要:微生物活性是影响土壤碳循环等地下生态系统过程的重要因素。以徐州市侧柏(Platycladus orientalis (L.) Franco)人工林为研究对象,以未受干扰的侧柏林为对照(CK),设置半径分别为4、8、12m的3种尺度近圆形林窗,从林窗边缘(D1)到距林缘4m (D2)及8m处林下(D3)水平梯度上分析土壤微生物量碳(MBC)、氮(MBN)和代谢功能多样性的变化。结果表明:1)与CK相比,林窗样地土壤MBC总体降低,MBN含量显著下降(P<0.05),MBC/MBN显著上升(P<0.05)。在3种尺度林窗中,MBC在大林窗偏小,MBN在小林窗偏小;MBC/MBN总体上随林窗尺度增大而减小。2)与CK相比,大中林窗降低了土壤微生物代谢活性(AWCD),小林窗变化不大。从D1到D3点,小林窗的AWCD先降后升,中林窗呈上升趋势,大林窗则相反。而且林窗降低了土壤微生物对各类碳源的利用,主要利用聚合物类和氨基酸类碳源,中林窗样点对碳水化合物和氨基酸类小分子碳源的利用最低。3)林窗总体提高了土壤微生物功能多样性,其中多样性(H')、丰富度(S)和均匀度(E)3个指数在各点之间均无显著差异,小林窗和CK的优势度指数(Ds)显著大于(P<0.05)大林窗。侧柏林人工林窗对土壤微生物量和功能多样性的影响有着明显的尺度和位置梯度效应,林窗有望促进侧柏林土壤碳固持和大分子物质降解,提高其应对全球气候变化的能力,综合而言,中尺度林窗对侧柏林生态功能的发挥较为有利。

    • 长期模拟升温对崇明东滩湿地土壤微生物生物量的影响

      2018, 38(2):711-720. DOI: 10.5846/stxb201607021365

      摘要 (1939) HTML (94) PDF 3.71 M (1304) 评论 (0) 收藏

      摘要:以崇明东滩芦苇湿地为对象,采用开顶室生长箱(Open top chambers OTCs)原位模拟大气升温试验,研究了连续升温8a对崇明东滩湿地0-40cm土层土壤微生物生物量碳氮含量的影响。结果表明:连续升温显著提高了崇明东滩湿地土壤微生物生物量碳氮含量,从土壤表层到深层(0-10,10-20,20-30,30-40cm),微生物生物量碳分别增加了39.32%、70.79%、65.20%、74.09%,微生物生物量氮分别增加了66.46%、178.27%、47.24%、64.11%。但升温对土壤微生物生物量的影响因不同土层和不同季节并未表现出统一的规律,长期模拟升温显著提高4月0-20cm土层和7月0-40cm土层微生物生物量碳氮含量,对10月0-40cm土层微生物生物量碳含量没有影响,但是显著提高了10月0-40cm土层微生物生物量氮含量,同时,微生物生物量碳氮比在7月也显著提高。相关分析表明:无论在升温条件还是在对照条件下,土壤温度、含水量、总氮与土壤微生物生物量碳氮及微生物生物量碳氮比均无相关关系,升温条件下,有机碳与微生物生物量碳氮含量以及微生物生物量碳氮比呈显著正相关,但是在对照条件下有机碳与微生物生物量碳氮含量以及微生物生物量碳氮比呈显著负相关。因此,土壤有机碳是影响土壤微生物生物量碳氮含量对长期模拟升温响应的重要生态因子。

    • 不同水分处理下喀斯特土层厚度异质性对两种草本叶片解剖结构和光合特性的影响

      2018, 38(2):721-732. DOI: 10.5846/stxb201701180148

      摘要 (1855) HTML (92) PDF 1.88 M (903) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究不同水分处理下草本植物对喀斯特土层厚度变化的叶片形态建成和光合生理响应,以黑麦草(Lolium perenne L.)和苇状羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)为研究对象,通过盆栽水分受控试验,研究了3种水分处理[正常供水(Wck),减水1组(D1)和减水2组(D2)]下3种土层厚度[浅土组(SS)、对照组(SCK)和深土组(SD)]对两种草本叶片解剖结构和光合特性的影响。结果表明:(1)正常供水下(Wck),黑麦草和苇状羊茅在浅土组(SS)的气孔密度和气孔限制值(Ls)均显著高于对照组(SCK),净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)降低;在深土组(SD),两种植物的气孔密度都有所下降,黑麦草的叶脉密度、PnTr均低于对照组,而苇状羊茅的叶脉密度和Pn表现出增加;(2) D1水分条件下,黑麦草在浅土组的气孔密度较对照组增加,叶脉密度、PnTr均降低,而苇状羊茅的气孔密度有所降低,叶脉密度、PnTr未受到显著影响;在深土组中,黑麦草的气孔密度不变,叶脉密度增加,而PnTr均降低;苇状羊茅的气孔密度降低,但叶脉密度、PnTr均升高;(3) D2水分条件下,两种植物在浅土组的叶脉密度较对照组均增加,气孔密度、PnTr均受到抑制;在深土组,黑麦草的远轴面气孔密度较对照组下降,两种植物的其他指标未受到明显影响。可见,在不同水分条件下,植物的叶片解剖结构和光合特性对不同土层厚度的响应不一,且不同物种间也有差异。总体上随着水分减少,土层厚度降低对植物的光合抑制作用增强,而厚度增加对深根植物的光合促进作用和对浅根植物的光合抑制作用先增强后减弱。植物气孔和叶脉性状特征随水分条件的变化在一定程度上与叶面积和叶片宽度的变化有关。

    • 秸秆覆盖量对红壤旱地棉花生长及土壤温度的影响

      2018, 38(2):733-740. DOI: 10.5846/stxb201610272194

      摘要 (1750) HTML (89) PDF 1.37 M (872) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探索红壤旱地较适宜的秸秆覆盖量,采取随机区组大田试验,设置4个秸秆覆盖水平:S1为0 kg/hm2、S2为4375 kg/hm2,S3为8750 kg/hm2和S4为13125 kg/hm2,研究秸秆覆盖量对红壤旱地棉花产量、出苗率、株高、叶绿素含量和土壤温度的影响。结果表明:秸秆覆盖处理(S2-S4)较不覆盖处理(S1),一是提高棉花出苗率,差异极显著(P<0.01);二是影响棉花生育后期的主茎生长速度,以S4效果最好;三是可明显促进棉花叶绿素含量的增加,且以S3和S4的效果较好;四是调节土壤温度,在8:00和20:00提高土壤温度,在14:00降低土壤温度,且日均地温变化幅度小,但随着土层的加深,调温作用逐渐减弱,整个覆盖期内日均温的差值与土壤深度具有高度的相关性;五是显著增加棉花产量,S2、S3和S4分别比S1高11.4%、35.9%和37.7%,差异极显著(P<0.01),且随着覆盖量的增加,增产效果逐渐提高。综合来看,秸秆覆盖在改善红壤旱地棉花产量、出苗率、株高、叶绿素含量、调节土壤温度方面发挥着重要作用,且以8750-13125 kg/hm2效果显著,是红壤旱地值得推广的栽培模式。

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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