Please wait a minute...
欢迎访问《生态学杂志》官方网站,今天是 分享到:

当期目录

    2010年 第29卷 第04期    刊出日期:2010-04-09
    研究报告
    亚热带常绿人工针叶林冠层内光能利用率
    王军邦, 张秀娟, 韩海荣,吴楚
    2010, 29(04):  611-616. 
    摘要 ( 1643 )   PDF (593KB) ( 779 )  
    以我国南方主要造林树种湿地松(Pinus elliottii)、马尾松(P. massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)为研究对象,采用Li-6400便携式CO2/H2O红外气体分析仪测定生长中期(7月)和后期(10月)树冠内部不同层次(上层和下层)、方位(阳面和阴面)和叶龄(当年生和1年生)光环境、净光合速率(Pn)计算了光能利用效率(LUE)。结果表明:光合有效辐射(PAR)在树冠不同层次和方位间存在显著差异(P<0.05);当年生叶所处环境PAR高于1年生叶所处环境PAR,即在一定光环境之下发育的叶片往往被后来形成的新叶所遮荫。两时期3树种上层针叶的Pn均高于下层针叶;生长中期下层针叶的LUE高于上层叶,而生长后期层次间LUE相近或下层针叶不及上层针叶。不同方位针叶Pn因树种不同而不同,湿地松和马尾松阳面叶Pn高于阴面叶,而杉木阴面叶Pn高于阳面叶;两时期3树种阴面叶LUE均高于阳面叶。总体而言,叶片Pn和LUE对森林树冠内部光环境做出较强的可塑性。由于当年生针叶生理机能和光环境均优于1年生针叶,两时期3树种当年生针叶Pn均高于1年生针叶;生长中期湿地松和马尾松当年生叶LUE高于1年生针叶,杉木不同年龄针叶LUE较为相近,生长后期马尾松当年生叶LUE高于1年生,湿地松和杉木1年生叶LUE与当年生叶相近。如果采用当年生针叶Pn推算整个树冠光合能力,生长中期湿地松和马尾松整个树冠光合能力分别将会高估7.4%和14.5%,生长后期2树种将分别高估14.2%和40.0%。光有效性与叶片年龄相互作用影响整个树冠光合水平,森林通过调整叶片LUE来适应冠层内部光环境以最大限度进行碳固定。
    青藏高原多年冻土区高寒植被物种多样性和地上生物量
    杨兆平,欧阳华,宋明华,周才平,杨文斌,刘小平
    2010, 29(04):  617-623. 
    摘要 ( 2516 )   PDF (502KB) ( 777 )  
    基于样方调查统计了青藏高原多年冻土区高寒草地生态系统植物的科属组成,计算了多样性指数和均匀度指数,探讨了多年冻土退化对高寒草地物种多样性的影响。结果表明:多年冻土退化过程中物种组成在属和物种丰富度上呈现降低趋势,湿、中生植物逐渐被旱中生和旱生植物替代;青藏高原多年冻土退化会导致高寒草地生态系统的物种多样性和初级生产力的降低,影响高寒草地生态系统的稳定性;物种多样性与初级生产力具有密切的抛物线型关系。
    典型高寒植物生长繁殖特征对模拟气候变化的短期响应
    李英年,薛晓娟,王建雷,朱志红,张法伟,李婧梅,汪诗平,周华坤
    2010, 29(04):  624-629. 
    摘要 ( 1294 )   PDF (509KB) ( 833 )  
    高寒植物的生长繁殖策略对气候变化的响应十分敏感但研究较少。在青藏高原东北的祁连山南麓坡地,于2007年沿3200~3800 m海拔进行了植被的等距双向移栽实验并研究了典型高寒植物的生长繁殖策略对模拟气候变化的响应。结果表明,移栽样线年平均气温随海拔升高的递减率为0.51℃/100m。高寒植物移栽到高海拔后,其株高、基叶数、最大(小)叶面积等生长性状指标均发生显著变化,呈现出在3400 m海拔处最高,其余3海拔处较低的趋势;而生殖枝数、花数和有性繁殖投入等生殖策略的响应则不明显,但具有随海拔升高而降低,最后在3800 m处升高的变化。结果印证了气候变化对高寒植物生长性状的影响比生殖策略快速的假说。
    西安市常见绿化植物叶片润湿性能及其影响因素
    王会霞,石辉,李秧秧
    2010, 29(04):  630-636. 
    摘要 ( 3754 )   PDF (752KB) ( 636 )  
    利用接触角测定仪测定了西安市21种常见绿化植物叶片表面的接触角,探讨了叶片表面特性如蜡质、绒毛、气孔对接触角的影响。结果表明,植物叶片正背面、物种间的接触角差异均显著,叶片正面和背面接触角大小在40°~140°。接触角大小与变异系数呈负相关,可能由于接触角小的润湿叶片在不同的生境和位置下,受到环境条件的影响较大而出现大的变异;接触角较大的非润湿性叶片,环境物质持留时间较短,对叶片形态和组成影响较小,因而出现小的变异。植物叶片表面的接触角随蜡质含量的升高而增大。表皮蜡质去除后大部分叶片接触角明显降低,尤其是疏水性较强的银杏(Ginkgo biloba)、月季(Rosa chinensis)和紫叶小檗(Berberis thunbergii)。女贞(Ligustrum lucidum)正背面、加杨(Populus canadensis)背面等亲水型的叶片蜡质去除后接触角反而增大。叶片绒毛的多少及其形态、分布方式对接触角具有重要的影响,不同的作用方式表现出润湿和不润湿的特征,人为将其去除可以增加叶片的润湿性。背面气孔密度与气孔长度、保卫细胞长度呈负相关;接触角则与气孔密度呈负相关,与气孔长度呈正相关。
    古尔班通古特沙漠西部梭梭大面积退化原因
    刘斌,刘彤,李磊,赵新俊,韩志全,马大伟
    2010, 29(04):  637-642. 
    摘要 ( 1565 )   PDF (835KB) ( 805 )  
    通过对退化梭梭种群特征、土壤理化性质、地下水位等调查,分析了古尔班通古特沙漠西部梭梭退化的原因。结果表明:研究区多为极重度盐渍化土壤,梭梭林分稀疏,平均盖度为11.58%,幼苗更新极少,种群处于衰退状态;梭梭生活力(单株梭梭活枝与枯枝数量之比)与表层土壤(0~40 cm)、中层土壤(40~80 cm)电导率存在极显著负相关(r=-0.79, P=0.0000;r=-0.32,P=0.009),与下层土壤(80~120 cm)含水量存在极显著正相关(r=0.54, P=0.000);梭梭种群存活指数(样地活株与死株之比)及盖度均与地下水位埋深呈极显著负相关(r2=0.40,P=0.007;r2=0.46,P=0.004)。表明,地下水位降低、土壤水分匮缺以及土壤盐分含量过高是梭梭退化的主要因素。
    群落结构和叶面积指数在具茨山植被次生演替中的变化
    宋豫秦,常磊,杨晓靖,蔡博峰
    2010, 29(04):  643-648. 
    摘要 ( 1793 )   PDF (2296KB) ( 790 )  
    采取3S(GIS,RS和GPS)技术和野外作业相结合的方法,研究了河南省具茨山人为干扰后植被次生演替过程。在此基础上,从宏观和微观尺度对不同演替阶段典型群落的结构变化和植被叶面积指数(LAI)动态进行分析。结果表明:乔木阶段的植被LAI均值为4.1~5.5;灌木阶段为3.0~3.7;草本阶段为1.0~1.5。部分灌木林在生长季的LAI和盖度高于乔木林。随着演替进行,群落结构也发生很大变化,乔木种类和数量逐步上升。植被系统的复杂度和稳定性不断增强,其发挥的生态功能和生态服务价值随之提高。
    长江中下游地区水稻孕穗开花期高温发生规律及其对产量的影响
    江敏,金之庆,石春林,葛道阔,朱大威
    2010, 29(04):  649-656. 
    摘要 ( 1251 )   PDF (3009KB) ( 758 )  
    以长江中下游平原7个省(市)的19个地区作为样点,统计分析了各样点近36年(1970—2005年)水稻始穗前15 d至始穗后20 d内日最高气温≥35 ℃的时空分布特点;并根据全球气候渐变模型GISS GCM Transient B Runs生成的研究区域2030、2050年的气候渐变情景,分析了该地区未来水稻孕穗开花期≥35 ℃高温逆境的时空演变趋势。结果表明:近36年来长江中下游的早稻孕穗开花期出现高温日数的上升趋势显著,未来气候情景下水稻逆境指标出现日数最多的是单季稻,其次依次为早稻、后季稻;双季稻种植区,在未来气候变化中,长江中游地区温度逆境出现日数将大于下游地区。研究区域水稻气候产量的增减与该地区水稻逆境指标的关系说明,高温导致的颖花败育是水稻减产的重要原因;未来气候变化的两种(2030、2050)情景下,长江中游地区的减产幅度大于长江下游地区,减产幅度最大的是长江中游地区的后季稻。
    福建省果树寒(冻)害短期精细预报预警技术
    陈惠,夏丽花,王加义,潘卫华,徐宗焕,蔡文华
    2010, 29(04):  657-661. 
    摘要 ( 1360 )   PDF (2009KB) ( 613 )  
    根据福建省68个气象站1963—2008年冬季气候资料,利用数理统计和GIS方法,对福建省果树寒(冻)害短期精细预报预警技术进行了研究。结果表明:福建省果树寒(冻)害预警期为12月上旬—翌年2月中旬,预警关键期为12月中旬—翌年1月中旬;利用逐步回归建立的福州、厦门和邵武3个探空站日最低气温短期预报模型,经差值法移植后,可以用于全省各气象台站日最低气温短期预报;建立各气象台站日最低气温与经度、纬度、海拔高度的地理关系推算模型,利用GIS制作日最低气温预报分布图,可以开展日最低气温空间精细预报;结合荔枝、龙眼、香蕉等南亚热带果树寒(冻)害指标,对果树寒(冻)害的发生、发展和范围进行短期预报预警;2009年利用差值移植法开展各气象站最低气温(td)的短期预报:≤1℃的预报准确率为58.3%,≤1.5℃的预报准确率为83.3%,≤2℃的预报准确率为91.7%;短期预报模型具有一定的预报能力,能作为冬季低温定量预报方法。
    外源钙对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗ADH、LDH活性和同工酶的影响
    王长义,郭世荣,杜长霞,刘超杰
    2010, 29(04):  662-668. 
    摘要 ( 3889 )   PDF (958KB) ( 544 )  
    以‘新泰密刺’黄瓜为材料,采用营养液栽培,外源使用Ca2+、钙离子通道抑制剂La3+与钙调素拮抗剂三氟拉嗪(TFP),研究了钙对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗根系ADH、LDH活性和同工酶的影响。结果表明,低氧胁迫诱导产生了新的ADH和LDH同工酶条带。低氧胁迫下,ADH、LDH同工酶丰度和活性显著高于对照;外源增施Ca2+有利于Ca2+信号的形成和逆境信号的传递,营养液添加CaCl2缓解了低氧胁迫对黄瓜植株的伤害,ADH、LDH同工酶丰度和活性接近对照水平;La3+抑制Ca2+的吸收和体内运输,营养液添加LaCl3显著抑制了ADH和LDH同工酶丰度和酶活性,黄瓜幼苗植株生长受到抑制,生物量显著低于低氧处理,表明La3+加重了低氧胁迫对黄瓜幼苗植株的伤害;TFP抑制了低氧逆境胁迫信号的传递,营养液添加TFP抑制了ADH和LDH同工酶丰度和酶活性,ADH和LDH同工酶丰度和酶活性显著低于低氧处理,黄瓜幼苗植株生长受到抑制,黄瓜植株的低氧耐性降低。暗示外源Ca2+参与了低氧胁迫下黄瓜根系无氧呼吸代谢的调节,增强了Ca2+向植物体内的运输,缓解了低氧胁迫对黄瓜幼苗植株的伤害,增强了植物对低氧的耐性。
    不同处理的豚草残留物对小麦的化感作用
    张风娟,郭建英,龙茹,万方浩
    2010, 29(04):  669-673. 
    摘要 ( 1608 )   PDF (472KB) ( 746 )  
    豚草是一种危害性恶性入侵杂草,对农业生态系统造成了严重危害。本实验主要研究了燃烧及未燃烧的豚草残留物及其水浸提液对小麦的化感作用,探讨了是否可用燃烧的方法来消除或减弱豚草残留物的化感作用。结果表明:豚草的残留物及其水浸提液均对小麦的早期生长有抑制作用,且残留物水浸提液对苗长的影响较残留物大,说明豚草残留物的化感物质可能是一些水溶性的物质,水的浸提使植物体中的一些化感物质得到了较完全的释放;混有豚草残留物的土壤的理化性质也发生变化,且随着土壤中豚草残留物浓度的增加,土壤的pH、电导率、有机碳含量及酚酸含量均有不同程度的升高,这些因素的综合作用抑制了小麦幼苗的生长,其中酚酸是其主要化感组分之一;通过对燃烧和未燃烧的豚草残留物的化感作用比较研究发现,燃烧过的残留物与未燃烧的残留物对苗长均有显著的抑制作用,但二者之间的差异不显著,因此不能用燃烧的方法消除豚草残留物对本地植物的影响。
    油菜田看麦娘对高效氟吡甲禾灵产生抗药性的生理响应
    黄世霞,郑青松,王庆亚,张守栋
    2010, 29(04):  674-679. 
    摘要 ( 1486 )   PDF (556KB) ( 649 )  
    采用种子检测法,鉴定了对除草剂高效氟吡甲禾灵产生抗药性的看麦娘(Alopecurus aequalis Sobol.)生物型JXRII。为探讨看麦娘对高效氟吡甲禾灵产生抗性的生理反应,以敏感生物型JJSII为对比,喷施高效氟吡甲禾灵后,测定抗药生物型和敏感生物型几个重要生理指标变化情况的差异。结果表明:高效氟吡甲禾灵处理下,JJSII的叶片电解质泄漏率、MDA含量极显著上升,叶绿素、类胡萝卜素含量下降;JXRII叶片的电解质渗漏率、MDA含量、叶绿素、类胡萝卜素均与对照无显著差异;高效氟吡甲禾灵处理下,JJSII的GSH含量在处理后就开始逐渐下降,JXRII的GSH含量始终高于对照;二者可溶性糖含量均增加,敏感生物型JJSII可溶性糖含量增加的幅度远远大于抗性生物型JXRII;这2种群体经除草剂胁迫下,除草剂对敏感性生物型的生理变化影响大,抗性生物型表现为一定的生理适应性。
    不同浓度阿维菌素对鲤鱼过氧化氢酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性的影响
    陈家长,杨光,孟顺龙,马晓燕,胡庚东
    2010, 29(04):  680-686. 
    摘要 ( 1229 )   PDF (774KB) ( 786 )  
    采用半静态水质接触染毒法,研究不同浓度(0、3.2、5.6、7.5、10.0和18.0 μg·-1)阿维菌素对鲤鱼(Cyprinus carpio)肝胰脏和肌肉过氧化氢酶(CAT) 、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)活性的影响。结果表明:除3.2 μg·L-1浓度对CAT和GSTs活性无显著影响外,其余各浓度的阿维菌素均对鲤鱼组织中CAT和GSTs产生显著影响,总体表现为低浓度诱导,高浓度先诱导后抑制;5.6和7.5 μg·L-1浓度组的肌肉CAT活性与对照组相比无显著差异,肝胰脏CAT活性以及肌肉和肝胰脏GSTs活性均显著升高;10.0和18.0 μg·L-1浓度组的肌肉和肝胰脏中CAT、GSTs活性先显著升高,随后又显著下降;解除污染胁迫10 d,18.0 μg·L-1浓度组的肝胰脏中酶活性不能恢复到正常水平,其余各组与对照无显著差异,说明高浓度阿维菌素暴露可能对鲤鱼机体造成不可逆损伤;阿维菌素暴露浓度与其对鲤鱼肝胰脏和肌肉CAT、GSTs活性抑制率之间具有显著的剂量-效应关系,可以考虑将其作为水体中阿维菌素类药物污染的生物标志物;同时,由于鲤鱼受污染胁迫时肌肉CAT、GSTs活性变化的显著性均远低于肝胰脏,因此当考虑用CAT或GSTs作为生物标志物对水体中阿维菌素污染强度进行检测时,肝胰脏是比较理想的取样器官。
    卡拉麦里山保护区鹅喉羚卧息地特征的季节变化
    徐文轩,乔建芳,夏参军,杨维康,李莹
    2010, 29(04):  687-692. 
    摘要 ( 1389 )   PDF (484KB) ( 568 )  
    于2007年对卡拉麦里山有蹄类保护区不同季节的鹅喉羚卧息地特征进行了研究。Mann-Whitney U检验表明:春季鹅喉羚卧息地植物高度明显高于对照地(Z=2.27, P<0.05),驼绒藜密度、灌木盖度和地上生物量极显著高于对照地(Z=2.85, Z=3.29, Z=2.98, P<0.01);夏季鹅喉羚卧息地植物高度和单位面积地上生物量明显高于对照地(Z=2.06, Z=2.97, P<0.05);秋季鹅喉羚卧息地植物种数明显高于对照地(Z=2.52,P<0.05),灌木盖度和植物高度极显著高于对照地(Z=5.22, Z=4.58,P<0.01)。主成分分析表明,春夏秋3季影响鹅喉羚卧息地选择的主要环境因子是食物、隐蔽条件和环境温度。单因素方差分析表明,鹅喉羚卧息地特征在季节间有显著差异,以春季和夏季、春季和秋季最为明显。食物资源和环境温度的变化是导致鹅喉羚卧息地特征季节性变化的主要因素。鹅喉羚卧息地选择与其自身的体温调节有一定关系。
    两种入侵粉虱热激基因Hsp70的克隆及温度胁迫下的种间差异表达
    王海鸿,雷仲仁
    2010, 29(04):  693-701. 
    摘要 ( 1316 )   PDF (3888KB) ( 614 )  
    为了检测B型烟粉虱和温室白粉虱在受到温度胁迫时热激基因Hsp70的差异表达谱,克隆了2种粉虱Hsp70基因的全长cDNA序列,并用实时定量PCR的方法分析了在不同温度条件下该基因的表达谱。结果表明:B型烟粉虱和温室白粉虱的Hsp70基因BTHsp70和TVHsp70(GenBank登录号分别为DQ093385和EU861391),在5’-非编码区(UTR)中有类似TATA-box样元件;在3’-UTR中有poly(A)信号AATAA和富含A-T区;根据基因开放阅读框序列(ORF)推导的氨基酸序列均含有全部3个Hsp70蛋白家族高度保守的基序。在整个检测的温度范围内(-19 ℃~46 ℃),诱导温室白粉虱Hsp70表达的起始温度(Ton)或最大温度(Tmax) 要比B型烟粉虱低2.5 ℃~7.5 ℃。这些结果表明,所克隆的基因属于有功能的温度诱导型Hsp70基因;在基因表达水平上,温室白粉虱比B型烟粉虱更耐冷,而后者更耐热;Hsp70的Ton(或者Tmax)能代表这2种粉虱的温度耐受能力。本研究结果在一定程度上解释了自然界中这2种粉虱种群地理分布和季节发生差异的原因。
    仿刺参养殖池塘浮游病毒丰度与环境因子的相关性分析
    姜北,周遵春,董颖,邓欢,杨爱馥,陈仲,汪笑宇,关晓燕
    2010, 29(04):  702-710. 
    摘要 ( 1674 )   PDF (1095KB) ( 644 )  
    为了揭示仿刺参养殖池塘生态系统中浮游病毒与环境因子的关系,于2008年3—11月对大连市谢屯地区的仿刺参养殖池塘中的浮游病毒丰度进行了定期检测,同时对水温、pH、溶解氧、盐度、叶绿素a含量、化学需氧量、无机氮、活性磷酸盐、异养细菌等因子进行了监测,对浮游病毒丰度与这些环境因子之间的相关性进行了分析。结果表明:仿刺参养殖池塘中浮游病毒的平均丰度为8.32×1010 VLPs·L-1(最高值为4月的18.2×1010 VLPs·L-1,最低值为11月的1.31×1010 VLPs·L-1),外海水中浮游病毒平均丰度为6.45×1010 VLPs·L-1(最高值为4月的12.6×1010 VLPs·L-1,最低值为6月的2.02×1010 VLPs·L-1),仿刺参养殖池塘中营养盐、水温、pH及盐度对浮游病毒丰度的影响较大,而外海水中叶绿素a和异养细菌对浮游病毒丰度的影响较大。
    不同施肥模式下土壤微量元素变化与转化特征
    宇万太,朱先进,周桦,马强
    2010, 29(04):  711-716. 
    摘要 ( 1394 )   PDF (437KB) ( 494 )  
    以长期定位试验为平台,研究不同施肥制度下土壤Fe、Mn、Zn、Cu、Pb含量的变化及转化情况。结果表明:施肥对土壤全量微量元素含量没有显著影响,但对元素有效态含量影响显著,施肥导致土壤有效态微量元素含量增加,具体表现为化肥配施循环猪圈肥(NPK+M)处理微量元素有效态最高,单施化肥(NPK)处理次之,循环猪圈肥(M)处理更低,对照(CK)处理最低。各处理土壤微量元素收入均小于支出,不同处理间收支差额NPK+M<M<CK<NPK
    ,单施化肥加剧土壤微量元素赤字化,养分循环利用可弥补土壤微量元素的损失,减小收支差额。微量元素在迟效库与有效库之间可以相互转化,且受到收支差额和有效态含量变化的影响。
    喀斯特地区土壤剖面CO2、CH4和N2O浓度的相关关系
    刘芳,刘丛强,王仕禄,朱正杰
    2010, 29(04):  717-723. 
    摘要 ( 4183 )   PDF (977KB) ( 664 )  
    2006年6月—2007年5月对喀斯特地区土壤剖面中CO2、CH4和N2O进行采样测定,分析了三者间时空分布的相关关系。结果表明,土壤剖面中CO2和N2O含量分别为0.35~35.3 ml·L-1和0.31~5.31 μl·L-1,夏秋季节高于冬春季节;CH4浓度为0.1~4.7 μl·L-1,季节差异不大。随着土壤深度的增加,CO2和N2O的浓度先增加而后明显减小或趋于稳定,CH4浓度则与CO2和N2O相反。相关分析表明,土壤剖面CO2与N2O浓度的时空分布呈显著正相关,与CH4则呈显著负相关。N2O和CH4的时空变化规律为互逆关系,但只在花溪荒草地、清镇阔叶林以及森林公园的马尾松林和阔叶林观测点达到显著水平。
    氧化还原条件对湿地土壤磷吸附与解吸特性的影响
    陈亚东,梁成华,王延松,李月瑶,郭宝东,张永红
    2010, 29(04):  724-729. 
    摘要 ( 1145 )   PDF (491KB) ( 740 )  
    采用室内模拟试验研究了氧化还原条件对盘锦天然湿地土壤磷吸附与解吸特性的影响,并对磷的吸附与解吸过程进行拟合。结果表明,氧化或还原条件下Langmuir模型和Freundlich模型均能较好地拟合磷的等温吸附曲线,且Langmuir方程的拟合效果好于Freundlich方程。淹水还原条件下,湿地土壤对磷的最大吸附量和解吸率比淹水前分别降低了9.5%和16.3%;吸附解吸平衡浓度升高,平均增加158.8%。淹水后土壤活性铁含量明显升高,淹水前后活性铁变化与吸附解吸平衡浓度变化之间的相关性达到了显著水平,与土壤中磷的最大吸附量和解吸率变化的相关性不显著,表明活性铁含量的变化是淹水还原条件下影响土壤磷吸附解吸平衡浓度变化的主要因素。
    铜锈环棱螺对藻华水体沉积物-水界面营养盐通量的影响
    孙思志,郑忠明,陆开宏,金春华,朱津永,胡智勇
    2010, 29(04):  730-734. 
    摘要 ( 1567 )   PDF (528KB) ( 584 )  
    于2008年在室内小型试验模拟生态系统中进行了为期1个月的铜锈环棱螺生物干扰对底泥耗氧率和上覆水营养盐通量的影响试验,根据铜锈环棱螺放养密度设置了3个处理组和1个对照组。与试验前相比,培养1个月后,所有处理组和对照组的底泥耗氧率均显著下降;各处理组的底泥耗氧率初期高于对照组,后期低于对照组,且密度高的处理组其底泥耗氧率高于密度低的处理组。除12月7日外,对照组沉积物始终向上覆水释放铵氮,且释放量逐渐减小,而各处理组中,除试验初期沉积物向上覆水释放铵氮外,试验中后期均表现为吸收铵氮。除试验初期外,处理组和对照组中亚硝酸盐+硝酸盐通量主要表现为向上覆水中释放,且处理组1与对照组间存在显著差异(P<0.05)。磷酸盐通量主要表现为,试验初期沉积物向上覆水中释放,后期被沉积物吸收。本试验结果表明,短期内铜锈环棱螺的生物干扰增加了底泥耗氧率,但其长期效应可使底泥耗氧率下降,铜锈环棱螺的存在促进了沉积物中的总体硝化速率,加快了沉积物中的N循环。
    苦参腐解物对酚酸类物质胁迫下茄子生长和根际土壤微生物活性的影响
    周宝利,孙岩,尹玉玲,陈志霞,徐妍
    2010, 29(04):  735-740. 
    摘要 ( 1682 )   PDF (509KB) ( 602 )  
    研究了盆栽条件下添加苦参腐解物对酚酸物质(香草醛和肉桂酸)胁迫下茄子生长及根际土壤微生物种群数量和土壤酶活性的影响。与对照相比,苦参腐解物处理促进了酚酸作用下茄子的株高和茎粗生长,增加了茄子土壤微生物的种群数量,尤其增加了细菌和放线菌数量。随着外源香草醛和肉桂酸浓度的增加,细菌和放线菌数量先增大后减小,而真菌数量先降低后增加;同时,茄子根际土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶的活性均高于对照,呈先增大后降低的变化趋势。
    围湖造田不同土地利用方式土壤活性有机碳的变化
    王莹,阮宏华,黄亮亮,冯育青,齐艳
    2010, 29(04):  741-748. 
    摘要 ( 1748 )   PDF (611KB) ( 877 )  
    围湖造田是中国20世纪50年代后期开始大量出现的与水争地的人类干扰活动。以太湖流域肖甸湖区为代表,测定分析了肖甸湖围湖造田区,香樟林、水杉林、毛竹林、农田4种不同典型土地利用方式35年后,0~40 cm土层土壤微生物生物量碳、水溶性有机碳、易氧化碳、颗粒有机碳的含量及分配比例的差异。结果表明:农田土壤微生物生物量碳明显高于林地,其0~10、10~20、20~40 cm土层的微生物生物量碳的含量分别为573.38±18.28、335.52±53.35、109.33±4.86 mg·kg-1,为香樟林对应土层的2.07、2.02、1.39倍,水杉林对应土层的2.26、2.79、2.01倍,毛竹林对应土层的1.89、2.10、1.21倍,说明农田的耕作与施肥措施对土壤微生物活性产生了较大影响。水溶性有机碳、易氧化碳与颗粒有机碳农田与林地相比无显著差异。围湖地区土壤水溶性有机碳和易氧化碳分配比例(1.22%~3.03%、10.56%~30.64%)高于相同气候区的山地森林土壤,颗粒有机碳分配比例(3.43%
    ~17.28%)较低,说明土壤易分解组分占总有机碳比例较高,而保护性组分所占比例较低,围湖地区土壤有机碳稳定性较差。围湖造田作为人类对自然生态系统的一种干扰方式,显著改变了原有生态系统的碳循环,因此应该对围湖造田对生态系统碳循环的影响给予充分考虑。
    黄土塬地区集雨窖水水源地优选
    张国珍,赵伟娜,何春生,武福平,米宗敏,刘玲花
    2010, 29(04):  749-753. 
    摘要 ( 1260 )   PDF (437KB) ( 601 )  
    为提高黄土塬地区窖水水质,保证窖水饮用安全,集雨水源地的选择势在必行。本文通过应用主成分分析法,研究了优质集雨水源地和决定水质的控制指标。结果表明,在不同类型集雨水源地中,水泥地面和瓦屋面的综合主成分得分分别为-3.350和-1.945,污染程度分级结果为轻度,是集雨的最佳场地;COD、NH4+-N、TP、SS和粪大肠菌群在主成分中具有高荷载值;集雨水受有机物质、地表尘土、人畜粪便污染明显,与人为活动密切相关。最后,就集雨水源地在政策法规、水质保护技术体系、水质检测和保护等方面提出了改善措施和建议。
    脐橙果园土壤养分动态与酶活性的季节变化
    郭恢财,廖鹏飞,陈伏生
    2010, 29(04):  754-759. 
    摘要 ( 1679 )   PDF (532KB) ( 637 )  
    土壤酶活性可用于衡量土壤养分供应能力及土壤质量,而其季节变化可反映养分供应与植物需求的耦合关系。在赣南地区选取施肥模式类似,种植年限分别为9、20和31年的脐橙果园为研究对象,测定土壤养分含量,监测土壤酶活性的季节变化。结果表明:土壤有机碳(C)、全氮(N)和全磷(P)均表现为随种植年限延长逐渐提高;土壤蔗糖酶活性表现为20年高于9年和31年,脲酶为9年和21年高于31年,而酸性磷酸酶不同种植年限之间差异不显著。土壤C、N、P的转化和供应速率与养分含量提高的变化趋势不一致,种植年限至31年,土壤C和N供应速率均表现出下降的趋势;且土壤蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性的季节变化与脐橙初冬C贮存、春夏N需求和夏末秋初P转移更明显的节律不吻合。因此推断,随着种植年限增加,土壤养分转化和供应速率下降,N和P供应失衡、养分供应的季节变化与果树需求不协调可能是导致赣南高龄果园土壤质量及脐橙产量和品质下降的重要原因。
    石羊河流域土地利用类型景观异质性
    魏伟,赵军,王旭峰
    2010, 29(04):  760-765. 
    摘要 ( 4055 )   PDF (1607KB) ( 774 )  
    在GIS支持下,以TM/ETM遥感影像为数据源,利用人工解译方法得到石羊河流域14类景观,并结合数字高程模型(DEM),参考相关的地理基础图件,应用景观生态学理论和方法,采用景观空间格局指标对石羊河流域荒漠、绿洲为主的生态系统景观异质性做了分析。结果表明:耕地、林地、草地和沙地是主要的景观类型和结构成分,其相对频率平均值都在42%以上;在荒漠景观生态系统中,基质沙地的异质性是均质化方向上的异质性,而在绿洲景观生态系统中,基质林地、草地和耕地的异质性是异质化方向上的异质性;作为廊道的水系景观,其相对频率在荒漠和绿洲生态系统中都是较小的,且斑块和廊道异质性均表现为异质化方向上的异质性。研究结果对干旱内陆河流域土地有效利用及生态环境变化监测研究具有重要意义。
    敦煌市土地利用/覆盖变化特征及成因分析
    杨丽娜,牛叔文,马利邦,李怡欣
    2010, 29(04):  766-775. 
    摘要 ( 1086 )   PDF (7903KB) ( 591 )  
    利用ArcGIS 9.2软件,结合野外调查,对敦煌市1987、1996和2007年3期Landsat5-TM遥感影像进行解译,并分8个类型分析了土地利用/覆盖变化的特征及成因。结果表明:近20年来敦煌市呈现出植被覆盖程度不断降低、覆盖面积减小的趋势,其中耕作区、城建用地和无植被区面积净增,其他5类用地面积净减;8类用地类型之间互有转换,转移的主要方向是部分草地和无植被区转变为耕作区,水域湿地和灌木林地转变为草地,草地由高覆盖、中覆盖、低覆盖到无植被区逐次转变;除了耕作区边缘植被覆盖程度有所增加外,其他区域退化趋势明显;引起LUCC的自然因素中气温升高的影响较大,而人文因素中土地开垦、增加灌溉的影响较大。
    苏北滩涂海水灌溉与施氮对籽粒苋生长的影响
    李洪燕,隆小华,郑青松,刘兆普,孙磊,姜超强
    2010, 29(04):  776-782. 
    摘要 ( 1538 )   PDF (567KB) ( 479 )  
    为创建海涂海水种、养复合清洁生产模式,首先要探索海水灌溉经济植物的种植条件,为此,在苏北滩涂布置田间小区试验,研究海水灌溉下氮肥与海水对籽粒苋生长的耦合效应。结果表明:1)20%海水灌溉下,施纯氮量120 kg·hm-2,植株鲜草和籽粒产量均显著高于施纯氮量60 kg·hm-2下的产量,且与施纯氮量180 kg·hm-2处理下的产量差异不显著;40%海水灌溉下,施氮120 kg·hm-2 时籽粒产量最高,但其产量显著低于20%海水灌溉、施纯氮量120 kg·hm-2下的产量。2)鲜草产量在淡水灌溉、施纯氮60 kg·hm-2下达到最高值,籽粒产量在淡水灌溉,施纯氮180 kg·hm-2下达到最高值。但20%海水灌溉、施纯氮120 kg·hm-2组合下,籽粒产量和鲜草产量均未与最高产量达显著差异。3)随施氮量的增加,茎、叶中K+含量增加,而根、茎、叶中Na+含量和Cl-含量均先减少后增加。在施氮量为120 kg·hm-2范围内,茎K+/Na+随施氮量的增加而升高,施氮量进一步增加,K+/Na+又随之下降。4)20%海水灌溉下,叶片氮素含量在120 kg·hm-2处理下达到最高值,在40%海水处理下,氮肥施用对叶片氮素含量影响不显著。综上所述,在苏北沿海滩涂20%海水灌溉下施氮120 kg·hm-2可显著提高籽粒苋的耐盐性,提高其经济生物产量。
    综述与专论
    干湿交替条件下土壤氮素转化及其影响研究进展
    张威,张旭东,何红波,解宏图,白震
    2010, 29(04):  783-789. 
    摘要 ( 4175 )   PDF (487KB) ( 1114 )  
    对干湿交替条件下土壤氮素的矿化、损失以及对土壤团聚体结构和土壤胀缩性、土壤微生物活性和群落等的影响进行了综合评述。研究表明,干湿交替能够对土壤氮素的矿化和损失产生影响,并且干湿交替条件下土壤中氮素的转化与土壤团聚体结构、土壤胀缩性以及土壤微生物活性和群落密切相关。此外,针对目前研究中的不足,提出了今后的研究方向,认为开展干湿交替条件下土壤氮素转化与物理性质和微生物的关系,尤其是肥料氮素的微生物转化过程,为进一步开展干湿交替条件下氮素在土壤中的转化过程,明确自然条件下土壤氮素转化机制的相关研究提供参考。
    树干CO2释放速率影响因素研究进展
    黄玮,朱锦懋,阮宏华,黄儒珠,王健,郑怀舟
    2010, 29(04):  790-797. 
    摘要 ( 1115 )   PDF (541KB) ( 659 )  
    树干CO2释放速率(stem CO2 efflux rate, FCO2)是森林生态系统碳循环的重要组成部分,其占树木自养呼吸的14%~48%。对FCO2影响因素进行分析,对于了解全球碳循环以及森林生态系统对全球变暖的响应具有重要意义。本文综述了生物因素和非生物因素对FCO2的影响,指出这些因素不仅直接或间接影响FCO2,而且各因素间还存在交互作用,此外,各因素的影响程度也会随时间、空间而变化。在此基础上,本文提出了今后研究应集中在以下几方面:(1)运用有效方法分离树干释放CO2的各个组分,并分析各个组分与影响因素的关系,深入揭示FCO2变化机制;(2)加强生物、非生物因素交互影响FCO2动态模型的研究,用以提高模拟的准确性;(3)深入探讨FCO2的温度适应性。
    大气汞源解析受体模型研究进展
    刘娜,仇广乐,冯新斌
    2010, 29(04):  798-804. 
    摘要 ( 1279 )   PDF (503KB) ( 1353 )  
    大气汞循环演化对全球汞的生物地球化学循环起着极其重要的作用。人为活动(化石燃料燃烧、水泥生产、氯碱制造以及金属冶炼与加工等)已成为大气汞的重要来源。在一定条件下,大气中的汞会发生干湿沉降而对某一局部环境——受体产生很大的影响。大气汞沉降在城市和工业区呈现出很强的空间梯度现象,排放源附近的汞沉降量明显较强。利用对受体的研究开展大气汞的源解析工作,是大气汞研究的一个重要领域。本文综述了污染物源解析的受体模型的研究及应用,介绍了化学质量平衡法、因子分析法、正交矩阵因子分解法、多元线性回归法等方法,概括了源解析在大气汞方面的应用成果,对我国区域大气汞源解析受体模型的建立及应用进行了探讨。
    城市化过程对河道系统的干扰与生态修复原则和方法
    陈利顶,齐鑫,李芬,杨丽蓉
    2010, 29(04):  805-811. 
    摘要 ( 1779 )   PDF (497KB) ( 1167 )  
    城市化快速发展在带来大量工业和生活污水的同时,对自然生态系统的干扰也打破了原来生态系统的结构和平衡,由此带来的生态环境影响已经引起人们的高度重视。本文系统分析了城市化过程对河道系统的干扰类型、特征,影响河道生态系统健康的关键过程和河道系统生态修复的基本原则和发展方向。认为城市河道系统受到的干扰主要体现在结构固结化、形态规整化和功能简单化3方面;影响河道生态系统健康的关键过程可归纳为3方面:物质交换通道的阻隔、生物栖息环境的破坏和河道生态水文过程的失衡。指出河道系统的生态修复应该遵循以下6个原则:1)道法自然原则;2)功能引导原则;3)时空尺度分异原则;4)生态循环与平衡原则;5)利益相关者参与原则;6)综合效益最优原则。在此基础上,进一步分析了河道系统生态修复的时空尺度和生态修复的方法以及发展方向。
    底栖动物对红树林生态系统的影响及生态学意义
    徐姗楠,陈作志,黄小平,李适宇
    2010, 29(04):  812-820. 
    摘要 ( 2155 )   PDF (588KB) ( 1278 )  
    底栖动物是红树林生态系统的重要组成部分。本文总结了近年来国内外红树林底栖动物的生物多样性、分布模式及其影响因素的研究进展,并从以下5个方面阐述了底栖动物(尤其是相手蟹)对红树林生态系统的影响:1)维持系统初级生产;2)丰富系统有机物生产;3)影响红树植物生长;4)降低幼苗竞争压力;5)改变沉积物性质。除传统的群落结构、生物多样性和个体生物学研究外,目前红树林底栖动物生态学的研究正逐步向红树林沙蟹等其他海洋无脊椎动物的种间关系、底栖生物区系与栖息地间相互关系研究发展。有必要重新认识蟹类的生物扰动对红树林更新和红树林生态系统能量流动的积极意义。
    研究简报
    热带地区不同水稻品种对土壤镉胁迫的生理生化响应
    李福燕,李许明,赵雄,杨帆,张宇,漆智平
    2010, 29(04):  821-825. 
    摘要 ( 1548 )   PDF (559KB) ( 720 )  
    以热带地区主栽品种“博优225”和“矮糯”为材料,采用盆栽试验研究了不同水稻品种对土壤外源重金属Cd胁迫的耐性机理。结果表明:在各浓度镉胁迫下,2个品种水稻都是根累积的镉含量要高于茎叶和稻壳、糙米,即根>茎叶>稻壳>糙米;随着镉胁迫浓度的增加,细胞膜受损的伤害程度越大,“矮糯”质膜透性略高于“博优225”;随着Cd浓度的升高,水稻叶片丙二醛(MDA)、脯氨酸含量逐渐增加,且“博优225”的增加幅度明显大于“矮糯”,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均呈上升趋势,且“博优225”明显高于“矮糯”;过氧化氢酶(CAT)活性呈下降趋势;表明同样条件下“博优225”受Cd毒害更严重。
    方法与技术
    基于RAGA的PPC模型在城市公园绿地景观生态美学评价中的应用
    于崧,张翼飞,王崑,于泽源,李兴国,鲁萍
    2010, 29(04):  826-832. 
    摘要 ( 1479 )   PDF (683KB) ( 572 )  
    基于公众对生态环境的日益重视,以生态美学思想为指导,提出城市公园绿地景观生态美学评价的指标体系;同时利用基于RAGA的PPC模型,将高维数据转换到低维子空间,通过寻求最优投影方向及投影函数值来实现对城市公园绿地景观的生态美学评价。选取大庆市10个具有代表性的公园绿地为研究对象,运用该评价指标体系及模型进行景观生态美学评价。结果表明:总体景观空间多样性、植被色彩多样性、建筑与小品分布合理性、树种多样性、水体可亲近性、植被长势自然性、地形自然度、建筑与小品体量适宜度指标对大庆市公园绿地景观生态美学效果的影响较大,是今后大庆市公园绿地景观生态建设、改造与管理上应作为重点考虑的因素;在10个公园绿地中,油田乐园、城市森林公园最具生态美,而乘风广场、世纪大道(高新技术开发区段)附属带状绿地的生态美较差。应用该模型可以避免传统方法存在的一些不足,也为处理景观评价中具有模糊性、不确定性的高维数据的综合评判、排序、寻优等方面研究提供了新的思路与方法。