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    1. 伪鱼腥藻(Pseudanabaenasp.)及其产生2-甲基异莰醇(2-MIB)的研究进展
    庞一鸣, 陈淑华, 徐杭州, 李亦真, 裴海燕
    生态学杂志    2021, 40 (5): 1530-1548.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202105.002
    摘要1175)      PDF(pc) (2796KB)(242)    收藏
    近年来,随着全球气候变暖和水体富营养化加剧,国内外多处水源地出现了以有害丝状蓝藻伪鱼腥藻(Pseudanabaenasp.)为主要优势种的蓝藻水华现象。伪鱼腥藻在生长过程中会产生大量异嗅物质2-甲基异莰醇(2-methylisoborneol, 简称2-MIB),严重影响水体环境和供水水质。本文对伪鱼腥藻的分类地位、形态特征、全球分布、生长生理特性、产生的异嗅物质以及在饮用水中的去除等研究进行了综述;明确了伪鱼腥藻对温度、pH和磷浓度均有较宽适应范围的特点,这可能是其全球分布广泛并在许多水体中成为优势种的原因;介绍了伪鱼腥藻中2-MIB的合成途径,指出现有研究中伪鱼腥藻生长与产2-MIB的关系存在的争议;通过对比水处理工艺对伪鱼腥藻和2-MIB的去除效果,指出现有处理技术的优点和不足。在此基础上,从理论研究和技术研发两个方面进行展望,以期为进一步研究伪鱼腥藻和2-MIB的有效控制和去除提供参考。
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    2. 地质高背景地区土壤中铁锰结核形成机理——以广西桂中地区为例
    李博, 段轶仁, 王珏, 王懿铮, 余涛, 吴天生, 张起钻
    生态学杂志    2021, 40 (8): 2302-2314.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202108.006
    摘要855)      PDF(pc) (10810KB)(236)    收藏
    地质高背景的岩溶区土壤中普遍发育铁锰结核,且含量远高于非岩溶地区。为了解岩溶区土壤中铁锰结核的成因,选择广西桂中地区土壤(0~20 cm)中的铁锰结核为研究对象,通过光学显微镜(OP)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及能谱分析(EDS),结合岩溶区复杂的成土过程,对地质高背景地区土壤中铁锰结核的形成过程进行分析。结果表明:岩溶区土壤中普遍发育两种结核,分别是铁结核和锰结核,宏观上结核呈现次圆状至椭圆状,粒径范围主要为0.5~4.0 mm,且均发育有环带结构和无环带结构结核。锰结核主要是以铁氧化物和锰氧化物为主,而铁结核内部是以铁氧化物为主。据上述结果和岩溶成土过程,提出地质高背景土壤中铁锰结核发育的过程:1)岩溶地区土壤在成土过程中,铁锰等元素发生不同程度的“浓集”作用,为结核的形成提供了丰富的物质来源;2)特殊的季节性干湿交替气候条件导致铁元素和锰元素的交替性沉淀,促进典型环带结构的形成,而无环带结构则可能代表结核形成的早期阶段;3)结核内部的微孔隙结构可以为微生物活动提供空间和物质流动提供通道,特殊气候环境条件富含有机质和微生物可能会促进铁锰结核的形成,最终形成岩溶区土壤中普遍发育的铁锰结核。

     

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    3. 基于R的结构方程模型在生态学中的应用
    石亚飞, 石善恒, 黄晓敏
    生态学杂志    2022, 41 (5): 1015-1023.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202203.016
    摘要705)      PDF(pc) (2621KB)(874)    收藏
    结构方程模型已经成为当前生态数据分析的主要方法之一。与其他多变量统计方法不同,结构方程模型的建模过程由理论假设驱动,且可以同时量化多个变量间的直接和间接因果关系。然而,由于结构方程模型引入国内生态学领域的时间相对较短,研究者经常在实际应用中遇到各种问题,各种使用错误也屡见不鲜。对此,本文系统阐述了结构方程模型的建模原理、建模流程、模型评价、模型修正等方面内容,并且结合具体研究案例介绍了结构方程模型分析的两个主流R包—lavaanpiecewiseSEM。其中,lavaan可以分析纳入了潜变量的结构方程模型,piecewiseSEM则可以解决各观测数据不独立以及响应变量残差不满足多元正态分布等问题。本文将有助于研究者准确理解结构方程模型并能扩大其在生态学中的应用。
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    4. 20种常用绿化树种叶面滞尘能力及滞尘粒度特征
    闫倩, 徐立帅, 段永红, 潘李超, 刘立文, 杨玉莹
    生态学杂志    2021, 40 (10): 3259-3267.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202110.027
    摘要672)      PDF(pc) (1910KB)(91)    收藏
    基于对20种常用绿化树种天然环境中叶面滞尘量和滞尘粒度的分析,并与大气降尘对比,探讨不同树种滞尘能力和滞尘的粒度差异,揭示了叶片形态与表面结构对滞尘机械组成的影响。结果表明:20个树种叶面滞尘量存在显著差异,冬青卫矛滞尘量最大,为1.75 g·m-2;鸡树条最小,为0.40 g·m-2,相差4.4倍;各树种叶面滞尘粒度分布曲线可分为双峰分布、三峰分布与四峰分布3类,同期的大气降尘粒度分布曲线呈三峰分布,大气降尘与20个树种滞尘粒度差异表明植物叶片对大气降尘具有选择性滞留作用;不同树种叶片对不同粒径组分的颗粒物滞留能力有差异,叶片滞尘中PM>10的体积含量最大,具有沟槽的叶片有利于滞留PM2.5,具有突起结构的叶片有利于滞留PM>10的颗粒物;具有绒毛、沟槽和突起等粗糙微结构的叶片具有较强的滞尘能力。研究结果有助于针对不同污染源筛选合适的绿化树种,缓解大气污染,改善空气质量。
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    5. 多尺度碳利用效率研究进展
    底阳平, 曾辉, 张扬建, 陈宁, 丛楠
    生态学杂志    2021, 40 (6): 1849-1860.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202106.012
    摘要653)      PDF(pc) (1302KB)(218)    收藏
    碳利用效率(carbon use efficiency,CUE)是指机体用于生长的碳量占其吸收总碳量的比例,是研究生态系统碳循环和碳分配模式的重要参数。对CUE的研究可利用多种方法从多尺度开展,然而CUE的高尺度敏感性导致不同方法之间的结果变异性较大,难以整合并且扩展外推,成为制约CUE研究方法及应用的重要因素。本文将CUE常见的测定方法按照研究对象的应用尺度差异分为样地尺度、生态系统尺度、景观和区域尺度以及大陆和全球尺度,概述各方法的特点、优势及局限性。随后,分尺度综述CUE的研究进展,发现CUE受到包括生物和非生物等多种因素的影响,各影响因素及其交互作用在不同时空尺度上控制着CUE,CUE数值也随尺度和测定方法的不同而发生变异。建议今后对CUE的研究应该综合考量生物和环境等多要素交互影响效果,通过机理和技术研究提升数据测定的准确性,以及整合多尺度结果为模型优化提供新思路。
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    6. 草原与草地的概念辨析及规范使用刍议
    董世魁
    生态学杂志    2022, 41 (5): 992-1000.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202205.001
    摘要535)      PDF(pc) (834KB)(207)    收藏
    草原与草地是多个学科和部门广泛使用的名词术语,但因不同领域的使用者对其内涵的界定不同,在使用过程中造成分歧、交叉、重叠等诸多问题。为了明确不同语境中草原与草地概念的内涵和外延,科学使用草原、草地及其相关名词术语,本文在全面、系统总结草原与草地名词术语相关文献资料的基础上,梳理不同国家(地区)、不同领域中草原与草地的内涵,阐明不同历史时期、不同学科发展阶段草原与草地名词术语的变化,提出不同语境中正确使用草原与草地名词术语的规范建议,以期消除学术界、管理界和大众使用草原与草地名词术语过程中产生的歧义,为草原资源和生态保护、利用、管理的科学技术和政策措施的合理实施提供科学参考。通过系统总结分析,得出如下结论:草原和草地的概念有广义和狭义之分,广义的定义主要为国际的农学和植被学定义以及国内的农学和法律定义,可以概括为草原和草地是同义词,主要指生长草本植物或兼有灌木和稀疏乔木,可以为家畜和野生动物提供食物和生产场所,并可为人类提供优良生活环境及许多生物产品,是多功能的土地生物资源和草业生产基地,该定义广泛应用于林草和农业行业的政府文件、中外科技文献、教材课程等领域,具体使用时泛称“草原”或“草地”;狭义的定义主要为国内植被学范畴的草原定义和土地类型学范畴的草地定义,植被学范畴内的草原主要用于植被分类,其定义为半干旱半湿润区的地带性植被,由旱生多年生草本植物为主(有时为旱生的小半灌木)组成的植物群落,该定义主要用于植物地理学或植被学等学术领域,具体使用时应称其为“草原植被”;狭义的土地类型学范畴的草地定义为一种土地利用类型,是生长草本植物为主的土地,该定义主要用于国土(自然资源)部门的土地利用分类,具体使用时应称为“草地地类”。从这些定义的使用规范来看,国土三调的草地地类范围之外,还有一大部分需要纳入草原(草地)范畴的土地生物资源,这正是国土三调公布的草地面积与农林草部门公认的草原(草地)面积存在较大差异的原因所在。
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    7. 中国普通油茶种植气候适宜性区划
    邬定荣, 王培娟, 霍治国, 袁小康, 姜会飞, 杨建莹, 马玉平, 郭水连
    生态学杂志    2021, 40 (5): 1313-1323.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202105.019
    摘要491)      PDF(pc) (3074KB)(258)    收藏
    发展油茶产业可有效增加农民收益,促进精准扶贫并改善生态环境。对油茶进行全国尺度的气候适宜性区划,可以为油茶产业的发展提供科学依据。本研究以中国分布面积最广、产量最高的普通油茶为对象,选择年平均气温、1月和7月平均气温、年降水量和日照时数为关键气候因子,计算主产区(即种植面积在6667 hm2以上的县市)的关键因子值。基于这些因子值,采用改进的气候相似距法进行全国1 km×1 km网格的普通油茶种植气候适宜性区划。结果表明:中国普通油茶的最适宜区面积为98×104 km2,主要分布在湖南、江西、福建和浙江四省及周围省的相邻区域;适宜区面积和次适宜区分别为52×104和80×104 km2,依次分布在最适宜区的外围;次适宜区北界约为北纬33.5°,西界约为东经111.5°,南界和东界不明显;湖南省的最适宜区面积最大,其次是江西、广西、浙江和福建,五省合计约占全国最适宜区面积的70%;与多种来源实际种植面积资料对比表明,区划较好地反映了普通油茶的种植状况;与主产区气候特征对比表明,区划较为准确地区分了普通油茶最适宜区、适宜区和次适宜区的气候特征。本研究明确了普通油茶种植气候适宜区的分布,可为油茶产业的规划布局提供科学支撑。
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    8. 上海城市林地斑块冷岛效应的城乡梯度变化
    仇宽彪, 张慧, 高吉喜, 裴文明, 张彪, 王敏, 王卿
    生态学杂志    2021, 40 (5): 1409-1418.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202105.018
    摘要486)      PDF(pc) (2201KB)(123)    收藏
    城市植被是缓解城市热岛效应的重要因素,但对于城市林地斑块冷岛效应沿城乡梯度变化的分析鲜见报道。本研究选定上海作为研究区域,基于遥感影像,通过土地利用类型提取和地表温度反演,以城市发展水平不同区域表征城乡梯度,以各区内林地斑块为对象,对其冷岛效应的变化及其与林地斑块特征关系进行分析。结果表明: 上海市林地斑块有明显的冷岛效应,整体上,林地斑块地表温度比上海市平均地表温度低0.55 ℃;在中心城区,其冷岛效应最为显著,降温幅度可达1.67 ℃,而在远郊区,林地斑块不再具有冷岛效应;在各城市发展水平区域,林地斑块面积和形状特征均对冷岛效应有显著影响,林地斑块越大、形状越规则,则冷岛效应越显著;反之,冷岛效应则渐趋减弱;随着城市化程度升高,面积更小、形状更不规则的林地斑块能发挥一定的冷岛效应。本研究结果可为今后制定城市内差异化的生态建设提供科学依据。
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    9. 基于GEE的祁连山国家公园生态环境质量评价及成因分析
    张华, 宋金岳, 李明, 韩武宏
    生态学杂志    2021, 40 (6): 1883-1894.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202106.034
    摘要474)      PDF(pc) (2948KB)(276)    收藏
    生态环境与人类生活密切相关。利用遥感技术能够客观、定量地评价生态环境质量的时空变化,为区域治理生态环境提供科学参考。本研究基于Google Earth Engine (GEE)平台,以Landsat TM/OLI遥感影像为基础数据源,计算得到可以反映生态环境质量的遥感生态指数(RSEI),并对祁连山国家公园1989—2019年的生态环境质量进行了评价及成因分析。结果表明:利用RSEI评价祁连山国家公园生态环境质量得到较好的结果,其中对生态环境质量有正向作用的指标为绿度和湿度指标,而干度和热度指标对生态环境质量有负面影响;祁连山国家公园时空变化分析表明,1989—2019年生态环境质量呈“缓慢下降快速下降上升”的趋势。时空差异分析表明,1989—1999年生态环境质量变化以不变为主;1999—2009年生态环境质量变化以轻度恶化为主;而2009—2019年生态环境质量变化以轻度改善为主;从生态环境质量的成因分析来看,4个指标影响均为显著。生态环境质量主导自然影响因子在1989年依次为绿度>干度>湿度>热度;1999年为热度>绿度>湿度>干度;2009年为干度>热度>湿度>绿度;而2019年依次为绿度>湿度>干度>热度。畜牧业是影响祁连山国家公园生态环境质量的重要人为因素。结果显示,GEE可以作为计算平台评价生态环境质量,扩展了在大范围长时间序列遥感生态指数评价生态环境质量中的应用。祁连山国家公园生态环境质量近年来向好的方向发展,但综合治理工作仍需提升。
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    10. 基于CASA模型的长江口崇明东滩湿地植被净初级生产力与固碳潜力
    原一荃, 薛力铭, 李秀珍
    生态学杂志    2022, 41 (2): 334-342.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202201.025
    摘要445)      PDF(pc) (2334KB)(189)    收藏
    湿地生态系统具有很强的储碳、固碳能力,在全球碳循环中占有重要地位。为了解盐沼的固碳能力,以崇明东滩南部典型盐沼潮沟体系为对象,结合实验观测与遥感影像解译,估算了盐沼湿地的净初级生产力,并探讨了环境变化下盐沼湿地固碳潜力的变化。结果表明:盐沼植物净初级生产力表现出显著的时空差异,时间差异体现在年际和季节差异,即2013年和2017年盐沼植物净初级生产力总量分别为245.70和257.75 t C·a-1,呈现略微增长趋势;夏季植物净初级生产力(97.70±69.31 g C m-2·month-1)显著高于其他季节(P<0.05);空间差异表现为净初级生产力随高程降低而降低,其中芦苇群丛的净初级生产力(1079.64±168.34 g C·m-2·a-1)显著高于其他覆被类型(P<0.05);2017—2018年,研究区盐生植物固碳能力仍低于同一区域的陆地植被平均固碳水平,随崇明东滩盐沼逐渐成熟,固碳能力可进一步提高;在海平面上升背景下,盐沼植被的陆向演替,弥补了盐沼前缘侵蚀造成的有机碳损失,植物总固碳潜力每年递增130.24~250.12 t;而全球气温的持续升高以及河口环境的动态变化,如海平面上升、岸线侵蚀、植被演替及人为干扰等,增加了盐沼固碳能力的不确定性。在全球变化背景下,合理分析并预测其对碳循环的贡献,将为利用滨海湿地固碳增汇提供科学参考。
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    11. 鄱阳湖六种野鸭越冬行为及觅食策略
    邵明勤, 曾健辉, 何文韵, 植毅进, 龚浩林, 杨福成, 戴年华
    生态学杂志    2022, 41 (2): 294-299.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202202.005
    摘要419)      PDF(pc) (454KB)(56)    收藏
    2019年10月—2020年1月和2020年10月—2021年1月,采用瞬时扫描法和焦点动物法对鄱阳湖区6种野鸭越冬行为和觅食策略进行了观察。结果表明,6种野鸭最多的4种行为均为取食、休息、修整和运动。绿头鸭(Anas platyrhynchos)、赤麻鸭(Tadorna ferruginea)和针尾鸭(Anas acuta)的取食行为比例均极显著高于休息行为(P<0.01),采用多取食少休息的行为模式。绿翅鸭(Anas crecca)和赤颈鸭(Mareca penelope)的休息行为比例均显著高于取食行为(P<0.01),采用多休息少取食的行为模式;斑嘴鸭(Anas zonorhyncha)取食和休息行为比例无显著差异(P>0.05),采用取食和休息并重的行为模式。6种野鸭的体型大小与取食(P>0.05)和休息行为比例(P>0.05)均无显著相关性,时间分配主要由野鸭采用的行为模式决定。取食策略上,赤麻鸭以头部和头颈浸入水中这两种方式为主,其余5种野鸭均以头颈浸入水中的取食方式为主,表明它们的主要食物资源均在水下。不同头颈长度的野鸭取食深度差异较大,产生空间生态位分化,减少种间竞争。6种野鸭取食多样性指数与运动行为比例呈显著负相关(r=-0.609,P<0.05),与取食行为比例呈显著正相关(r=0.936,P<0.01),表明取食方式多样化的野鸭不需要频繁更换觅食地,从而减少运动行为来节省能量。绿翅鸭、斑嘴鸭、绿头鸭和针尾鸭的体重与头颈取食持续时间(r=0.999,P<0.01)呈显著正相关,与取食频次呈显著负相关(r=-1.000,P<0.01)。上述结果表明,鄱阳湖区野鸭的行为模式差异较大,体型较大的野鸭采用增加取食持续时间的策略,体型较小的野鸭采用增加取食频次的策略。
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    12. 藏羚行为的PAE编码系统
    吴彤, 连新明, 苗紫燕, 李宏奇, 陈佳萍, 王东, 张同作
    生态学杂志    2021, 40 (5): 1449-1457.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202105.017
    摘要408)      PDF(pc) (582KB)(78)    收藏
    2017—2019年,基于“姿势动作环境”(PAE)三要素并结合行为功能,在三江源国家公园长江源园区可可西里片区和羌塘国家级自然保护区记录并构建藏羚的行为谱,建立藏羚行为PAE编码系统,共描述记录了藏羚12种姿势、79种动作和10种环境类型,最终确定89种行为,依据行为功能将其划分为摄食、排遗、调温、发情、交配、分娩、育幼、冲突、通讯、聚群、休息、运动和杂类等13大类。藏羚行为在季节、性别、年龄和功能类型发生比例间均存在差异。冷季和暖季藏羚采用不同的行为调节体温和获取食物及水分,而不同年龄的雄性藏羚在觅食及交配行为中存在差异。藏羚行为的发生与栖息环境和自身的生理状况密切相关。以往对藏羚行为的划分主要依赖于动物的身体姿势而忽略了同一姿势下不同动作的生物学功能差异,而PAE行为编码有效避免了此类问题,为将来深入研究藏羚行为学,挖掘行为的生物学功能,以及后续藏羚种群的动态监测提供了基础数据和科学参考。
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    13. 新疆阿尔泰山不同海拔西伯利亚落叶松径向生长对气候变化的响应稳定性评价
    薛儒鸿, 焦亮, 刘小萍, 陈可
    生态学杂志    2021, 40 (5): 1275-1284.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202105.021
    摘要400)      PDF(pc) (2647KB)(168)    收藏
    随着全球变暖加剧,北半球高纬度和高海拔地区树木径向生长对气候变化产生了明显的不稳定、非线性分异响应的现象。在西北地区,阿尔泰山不同海拔优势针叶树种对气候因子响应的稳定性也存在不确定性。以阿尔泰山中段的高、中、低海拔西伯利亚落叶松(Larix sibirica)为研究对象,分析了3条树木年轮宽度序列年表的特征以及树木径向生长气候的动态关系。结果表明:高海拔西伯利亚落叶松径向生长主要受到当年4、6、7月气温(包括平均温,平均最低温和平均最高温)影响;中海拔西伯利亚落叶松径向生长主要受到当年生长季5月平均温、平均最高温和6月均温、平均最低温,以及1月、3月降水制约;而低海拔西伯利亚落叶松径向生长主要受到当年10月降水的限制。在时间稳定性上,高海拔西伯利亚落叶松对生长季温度因子响应逐渐减弱,而中、低海拔西伯利亚落叶松受到降水的制约作用逐渐加强。本研究结果为阿尔泰山不同海拔西伯利亚落叶松管护提供科学支持。
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    14. 金沙江下游支流黑水河鱼类资源现状
    滕航, 田辉伍, 刘寒文, 成必新, 杨少荣, 刘绍平, 陈大庆, 段辛斌
    生态学杂志    2021, 40 (5): 1499-1511.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202105.016
    摘要387)      PDF(pc) (1780KB)(127)    收藏
    为了解黑水河鱼类资源现状,于2018年11月—2019年9月在黑水河23个采样点开展了4次鱼类资源调查,共采集到鱼类44种,隶属于4目10科33属,其中长江上游特有鱼类11种。黑水河鱼类以红尾副鳅(Paracobitis varigatus)、短须裂腹鱼(Schizothorax wangchiachii)、大桥高原鳅(Triplophysa daqiaoensis)、宽鳍鱲(Zacco platypus)、短体副鳅(P. potanini)和中华纹胸鮡(Glyptothorax sinense)为优势种,分别占渔获物总重量的28.44%、28.01%、16.66%、7.18%、5.09%和3.36%。不同河段鱼类组成相似性指数分析结果显示,苏家湾坝上河段和765回水点以下河段相似性指数最低,为24.32%;苏家湾坝上河段和松新坝址至老木河坝址河段相似性指数最高,达61.90%。通过个体生态学矩阵分析,黑水河鱼类群落以亲流型、口下位和杂食性类群为主。黑水河从上游到下游,鱼类多样性指数呈上升趋势,不同季节多样性指数变化整体上差异不显著(P>0.05)。丰度生物量比较曲线显示,黑水河鱼类群落结构整体上受到中度干扰。与历史资料相比,黑水河鱼类存在小型化趋势,需加强保护。
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    15. 重金属污染土壤修复研究进展:原理与技术
    王泓博, 苟文贤, 吴玉清, 李伟
    生态学杂志    2021, 40 (8): 2277-2288.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202108.037
    摘要369)      PDF(pc) (670KB)(344)    收藏
    土壤重金属污染已经成为全球主要的环境污染类型之一,极大危害环境质量、人类健康和国家粮食安全。为了降低重金属污染的影响,过去数十年来,基于物理、化学和生物科学的基本知识,开发了各种土壤修复技术,旨在降低重金属浓度或生物利用度。本文对十种土壤修复技术进行了评述,包括封装、填埋、土壤置换、电动修复、热处理、玻璃化、土壤冲洗、稳定/固化、植物修复和生物修复。重点讨论了这些修复技术的原理、适用条件、优缺点、技术可行性。此外,还论述了“自然衰减”这一基于地球科学的重金属污染土壤修复策略。最后,本文就选择合适的修复技术、弥补关键知识差距以及克服实际挑战提出了一些建议。
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    16. 种植密度对马尾松人工林土壤磷转化功能微生物与细菌群落结构的影响
    潘复静, 陈英倩, 梁月明, 马姜明, 杨章旗, 颜培栋, 零天旺, 李明金
    生态学杂志    2021, 40 (5): 1233-1243.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202105.015
    摘要364)      PDF(pc) (1965KB)(281)    收藏
    森林植被生长普遍受土壤磷素养分限制。研究不同种植密度人工林土壤磷素组分特征与磷转化功能微生物群落结构的关系,可为选择合适的人工林经营措施提供理论依据。以广西南宁市横县镇龙林场长期定位试验样地的4种密度(低密度(2500株·hm-2)、中密度(3300株·hm-2)、中高密度(4500株·hm-2)和高密度(6000株·hm-2))马尾松林为对象,利用HiSeq2500高通量测序方法分析土壤磷转化功能微生物和细菌的群落结构变化,结合针叶和土壤的生态化学计量学探讨不同种植密度对马尾松林土壤磷转化功能微生物群落结构的影响。结果表明:土壤有机碳和针叶P含量在中密度林较高,而土壤碳氮比值、硝态氮、交换性钙含量、6种土壤磷组分和两种土壤磷酸酶以及针叶C∶P值和N∶P值则相反,说明中密度马尾松林的磷素限制程度比其他种植密度低。土壤磷转化功能微生物和细菌群落结构在不同密度林间存在显著差异,但两者的Shannon多样性指数则不存在显著差异。另外,土壤磷转化功能微生物中占优势的慢生根瘤菌属的相对丰度在中密度林中最小。冗余分析(RDA)发现,土壤磷转化功能微生物和细菌群落结构在不同密度林分之间的显著差异也受到土壤因子的影响,说明土壤磷转化功能微生物和细菌群落组成的差异是林分密度和土壤因子共同作用的结果,但林分密度的影响更大。上述结果表明,中密度马尾松人工林受磷素养分胁迫较小,是一种比较合适的马尾松人工林营林措施。
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    17. 绿豆与夏玉米田3种优势杂草的竞争效应
    刘小民, 李杰, 许贤, 赵铂锤, 李秉华, 刘少兴, 王贵启
    生态学杂志    2021, 40 (5): 1324-1330.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202105.031
    摘要349)      PDF(pc) (1626KB)(65)    收藏
    马唐(Digitaria sanguinalis)、牛筋草(Eleusine indica)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)是黄淮海夏玉米田普遍发生的3种优势恶性杂草。为研发出有效控制其危害的杂草绿色防控技术,本文以绿豆和马唐、牛筋草和反枝苋3种杂草为试验对象,采用De Wit取代法,研究了不同比例下,绿豆与3种杂草的竞争效应。结果表明:马唐、牛筋草和反枝苋的株高、生物量随着绿豆与杂草混种比例的增加而逐渐减少;绿豆与杂草混种比例越高,杂草的株高及生物量越小;当绿豆与杂草混种比例为3∶1时,马唐、牛筋草及反枝苋的株高分别较其单种时降低19.4%、17.9%和14.7%,干重减少71.7%、78.0%和38.2%;禾本科杂草马唐和牛筋草在各混种比例下,分蘖数均较其单种时显著减少(P<0.05),而阔叶杂草反枝苋仅在绿豆与其混种比例为3∶1条件下,侧枝数较单种时显著减少(P<0.05);绿豆与杂草混种时,马唐、牛筋草及反枝苋的相对生物量均显著小于1.0(P<0.05);随着绿豆混种比例的增加,杂草相对生物量逐渐减少;绿豆对3种恶性杂草均具有竞争力,其竞争能力随其密度的增加而增大;其中,绿豆对马唐和牛筋草的竞争平衡指数显著大于0(P<0.05),而绿豆与反枝苋仅在混种比例为3∶1时,竞争平衡指数显著大于0(P<0.05),表明绿豆对禾本科杂草马唐和牛筋草的竞争能力显著高于阔叶杂草反枝苋。
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    18. 影响青藏高原高寒草地植物向高海拔或高纬度迁移的关键因素研究进展
    阿旺, 张立荣, 孙建平, 张苏人, 夏露, 汪诗平
    生态学杂志    2021, 40 (5): 1521-1529.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202105.001
    摘要348)      PDF(pc) (560KB)(131)    收藏
    为应对快速的气候变暖,青藏高原高寒草地植物正加速向高海拔或高纬度地区迁移。然而,对物种迁移过程和机制研究的缺乏,严重地制约了我们对气候变暖条件下高寒植物响应与适应的全面认识。本文从种子扩散、种子萌发和幼苗定植以及成熟植株竞争等生活史不同阶段,系统综述了制约植物向高海拔或高纬度地迁移的相关研究,分析了影响高寒草地植物物种迁移的关键过程及影响因素。多数研究认为,高寒草地植物低的种子扩散能力有可能是限制高寒植物向高海拔迁移的主要因素,其次为种子萌发幼苗建植阶段,成熟植株的竞争阶段有可能影响较小。现有研究主要以模型模拟研究为主,今后应加强长期原位定位观测和野外模拟试验,明确影响高寒草地物种迁移的过程及其机制,为模型模拟研究、生物多样性和生态系统功能维持提供理论依据。
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    19. 化肥减施配施不同有机肥对甜糯玉米产量和品质的影响
    方成, 代子雯, 李伟明, 王东升, 焦加国, 陈小云, 徐莉
    生态学杂志    2021, 40 (5): 1347-1355.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202105.003
    摘要346)      PDF(pc) (790KB)(107)    收藏
    在鸡粪有机肥、猪粪源蚯蚓粪和餐厨垃圾源蚯蚓粪替代30%化肥配施的投入条件下,探索不同有机肥替代化肥对甜糯玉米生长、产量及品质的影响,为制定甜糯玉米种植的有机肥替代化肥策略提供依据。本研究以农科玉368作为供试作物,设置6个处理,包括不施肥处理(CK)、全量化肥处理(CF)、减施化肥处理(RF)、减施化肥配施鸡粪有机肥处理(RF+OF)、减施化肥配施猪粪源蚯蚓粪处理(RF+PF)、减施化肥配施餐厨垃圾源蚯蚓粪处理(RF+KF),于拔节期和抽雄期分别测定玉米植株长势及光合特性,收获期测定产量和玉米品质(包括籽粒重金属含量)。结果表明: 在玉米产量方面,有机肥替代各处理产量都接近CF处理,其中RF+KF和RF+PF处理最接近,RF处理的产量与CF处理无显著差异,但RF处理穗数显著降低,同时,植株株高、茎粗和叶绿素含量在不同处理下表现出一致的趋势:CF处理≥RF+KF处理>RF处理>RF+OF处理>RF+PF处理,相对于CF处理,RF+PF的光合速率显著降低,RF+KF的胞间CO2浓度显著增加;在玉米品质方面,施肥能显著提高玉米籽粒中维生素C含量、可溶性蛋白含量和淀粉含量。与CF处理相比,有机肥替代各处理都显著提高维生素C含量,在RF+KF处理下达到最高;RF+PF处理显著提高可溶性蛋白含量;RF+OF和RF+KF显著提高可溶性糖含量,增幅分别达到42.07%和69.01%;RF+KF显著提高淀粉含量。施肥处理显著提高玉米籽粒中Zn含量,而对Cd、Pb含量无显著影响,RF+OF处理重金属Zn、Cu、Cr累积最高。综上,农科玉368在RF+PF和RF+KF下能够达到全量化肥的产量,其中RF+KF处理在果实品质上表现更优,是可行的化肥减施替代措施。
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    20. 南亚热带6种人工林小型土壤节肢动物群落多样性
    李小涵, 刘世荣, 魏雪, 吴鹏飞
    生态学杂志    2021, 40 (5): 1458-1468.   DOI: 10.13292/j.1000-4890.202105.010
    摘要336)      PDF(pc) (997KB)(56)    收藏
    为了解南亚热带不同人工林下小型土壤节肢动物群落组成结构及多样性,于2018年7月对广西凭祥的杉木林(Cunnighamia lanceolata)、马尾松林(Pinus massoniana)、米老排林(Mytilaria laosensis)、红椎林(Castanopsis hicklii)、火力楠林(Michelia macclurei)和西南桦林(Betuia alnoides)等6种人工林的小型土壤节肢动物群落及环境进行了调查。共分离小型土壤节肢动物575只,隶属于3纲10目58科79类(属);在目的层次上,甲螨亚目(Oribatida)、前气门亚目(Prostigmata)和膜翅目(Hymenoptera)为优势类群;不同人工林的小型土壤节肢动物群落组成结构存在差异。马尾松林的Pielou均匀度指数高于米老排和杉木林(P<0.05)。此外,米老排林的前气门亚目(P<0.05)数量高于其他人工林。多元回归分析表明,冠层的散射辐射透过系数、平均叶倾角、土壤全磷含量和pH是影响中小型土壤节肢动物的重要因子。小型土壤节肢动物的群落密度和多样性以红椎林相对较高,以杉木林相对较低;红椎林和米老排林能够提高前气门亚目、甲螨亚目和膜翅目的数量,因此建议选用红椎和米老排来改造现有杉木林,以调节小型土壤节肢动物群落组成结构和多样性。
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