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当期目录

    2011年 第30卷 第08期    刊出日期:2011-08-08
    研究报告
    不同供氮水平下反枝苋的化感作用与资源竞争能力
    鲁萍,干珠扎布,梁慧,白雅梅,徐广惠,田秋阳,陈春锋,王宏燕
    2011, 30(08):  1590-1597. 
    摘要 ( 2071 )   PDF (482KB) ( 483 )  
    为探讨反枝苋(Amaranthus retroflexus)在入侵农田生态系统过程中的化感作用与资源竞争能力之间的关系,采用添加活性炭的方法,比较了在有无活性炭条件下,反枝苋与大豆(Glycine max)的生物量积累、生物量分配及不同器官含氮量随供氮水平的变化情况。结果表明,在低供氮水平时,化感作用在竞争中占有的比重较大,在高供氮水平时,化感作用所占的比重相对降低;在高供氮条件下,反枝苋增加了对根和叶的生物量分配,而在低供氮条件下,则增加对繁殖器官的生物量分配;在氮素营养贫瘠的条件下,添加活性炭的大豆含氮量要明显小于不添加活性炭时,随着供氮水平的上升,差异逐渐减小。说明在入侵过程中,反枝苋可以通过调节自身的化感作用和生物量分配来适应不同的氮素营养条件。
    毛竹凋落叶组成对叶凋落物分解的影响
    刘广路,范少辉,官凤英,杜满义,郭宝华
    2011, 30(08):  1598-1603. 
    摘要 ( 2167 )   PDF (527KB) ( 630 )  
    毛竹混交林具有较高的生产力和较好的生态功能,可能与混合凋落物的养分归还特征有关。本研究采用凋落物分解袋法对不同混合比例毛竹凋落叶分解特征进行了为期1年的研究,共设置5个处理,分别为Ⅰ(毛竹纯叶)、Ⅱ(毛竹、楠木叶比例为8∶2);Ⅲ(毛竹、杉木叶比例8∶2)、Ⅳ(毛竹、楠木叶比例5∶5)和Ⅴ(毛竹、杉木叶比例5∶5)。结果表明,不同处理凋落物分解速率符合Olson指数分解模型,R2均高于0.92。5个处理分解系数的排列顺序为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅴ>Ⅳ,分别为0.68、0.66、0.58、0.55和0.49。处理Ⅰ和Ⅱ的分解速度显著高于其他处理,说明并非所有类型毛竹混合凋落叶均会促进凋落物分解,只有合适的比例和树种会促进凋落物分解。其中,竹阔混合凋落叶的分解速度高于竹针混合凋落叶的分解速度,竹阔混交可能更有利于竹林持续生产力的维持。N、P、K 3种元素养分释放模式不同,N元素表现为净富集与净释放交替出现;P元素在经过4个月的快速富集后,4—5个月有短暂的净释放过程,其后呈富集状态;K元素浓度先升高后降低,在放置的前3个月净释放,随后呈富集状态。竹林凋落叶的养分含量对凋落物养分归还有重要影响,尤其是C/N和P可能作为竹林凋落物分解的指示者。
    古尔班通古特沙漠梭梭与白梭梭利用降雨的差异
    张卫宾,刘彤,李宽亮,徐满厚,司朗明
    2011, 30(08):  1612-1619. 
    摘要 ( 2045 )   PDF (766KB) ( 488 )  
    采用模拟降雨的方法,对梭梭和白梭梭的降雨再分配过程进行了研究,并对梭梭与白梭梭0~100 cm的浅层根系分布进行了调查。回归分析发现,梭梭与白梭梭茎流率、穿透率、截留率与降雨量之间呈显著对数关系。在相同的降雨强度下,梭梭与白梭梭之间降雨分配无显著差异,但在不同降雨强度下梭梭和白梭梭各自的降雨再分配存在显著差异。20 mm·h-1的降雨强度有利于产生更多的茎流,梭梭和白梭梭茎流率在降雨强度20 mm·h-1的情况下是30 mm·h-1的情况下的2.3倍和2.9倍。白梭梭根系主要分布在土壤表层,0~60 cm的土壤深度内侧根数占0~100 cm内总侧根数的86%。白梭梭在0~20、20~40、40~60 cm土壤深度的水平侧根极显著高于梭梭,分别是梭梭的10.0倍、9.6倍和10.9倍。白梭梭水平侧根伸展距离极显著大于梭梭,白梭梭根系冠幅半径为7.1 m,梭梭为2.3 m。综上所述,白梭梭主要通过植株特殊形态结构增加茎流等降雨再分配和地下根系协同作用,来充分的利用降雨;梭梭浅层根系分布稀少,故其利用降雨的能力十分有限,而更趋向于利用地下水。
    土壤菲污染对两种草坪草种子萌发及其幼苗生长的影响
    王慧,徐胜,陈玮,何兴元,曾妍锋
    2011, 30(08):  1627-1631. 
    摘要 ( 1931 )   PDF (415KB) ( 606 )  
    采用培养皿中的种子暴露试验方法,研究了2种城市绿化草种——多年生黑麦草和三叶草在不同多环芳烃菲污染浓度梯度和不同土壤改良方式下的种子萌发及其幼苗生长反应。结果表明:不同浓度菲污染对2个草种的发芽率和幼苗生长没有显著差异;除了低浓度胁迫下黑麦草处理外,所有处理的萌发指标大都随着菲胁迫浓度的提高而降低。此外,污染土壤的几种改良方式在一定程度上对草种的萌发及其幼苗生长有积极的作用。总的来说,表面活性剂和树木凋落物复合的改良作用效果要好于二者单独使用的效果。
    水、肥添加对内蒙古典型草原土壤碳、氮、磷及pH的影响
    魏金明,姜勇,符明明,张玉革,徐柱文
    2011, 30(08):  1642-1646. 
    摘要 ( 2174 )   PDF (505KB) ( 800 )  
    采用野外田间实验和室内分析相结合的方法,研究了水分、氮肥和磷肥添加对内蒙古典型草原土壤碳、氮、磷含量及pH的影响。结果表明:土壤有机碳和全氮含量对水、肥添加无显著响应;水分添加降低了土壤铵态氮(31.1%,P<0.01)和硝态氮(7.9%,P<0.001)含量,而添加氮肥显著增加了土壤铵态氮和硝态氮的含量(P<0.001);添加磷肥显著增加了土壤全磷和速效磷含量,分别为不施磷肥的1.7和5.9倍(P<0.001);水分添加提高了土壤pH值,氮、磷肥的添加均不同程度地降低了土壤pH值(P<0.001)。表明:水分以及氮肥、磷肥的添加对内蒙古典型草原土壤的性质具有明显的调节作用,这将为退化草地的管理提供科学参考。
    不同模型对黄山栾树快速光曲线拟合效果的比较
    叶子飘,康华靖,陶月良,王立新
    2011, 30(08):  1662-1667. 
    摘要 ( 2039 )   PDF (563KB) ( 708 )  
    用Li-6400光合仪同时测定了CO2浓度为380和600 μmol·mol-1条件下黄山栾树的光响应曲线和快速光曲线,分别采用不同模型进行了拟合。结果表明:直角双曲线线模型和双指数方程拟合到的最大电子传递速率远大于实测值;直角双曲线模型、非直角双曲线模型、单指数方程不能拟合黄山栾树存在PSⅡ动力学下调的快速光曲线,只有双指数方程和直角双曲线修正模型可以拟合黄山栾树存在PSⅡ动力学下调的快速光曲线,且可以计算它的饱和光强。综合拟合结果可知,直角双曲线修正模型不仅可以很好地拟合黄山栾树的快速光曲线,而且得到的最大电子传递速率和饱和光强与实测值相符合。此外,通过拟合植物的快速光曲和光响应曲线,还可以判断在饱和光强时它的电子传递速率与碳同化是否同时达到最大值。
    不同干扰强度生境中啮齿动物对苦槠种子的取食和扩散
    刘滨,王嵘,刘映良,徐高福,陈小勇
    2011, 30(08):  1668-1673. 
    摘要 ( 1746 )   PDF (521KB) ( 593 )  
    在浙江省千岛湖地区,选择了受人类活动干扰较轻、中度和严重的3个生境,采用金属片标记法研究了啮齿动物对苦槠种子的取食和扩散。结果表明:在研究点捕获的取食种子的啮齿动物为针毛鼠(Niviventer fulvescens),尽管捕获的数量少,但种子被取食和扩散的速率很快,3个样地内的种子均在2 d内被取食或扩散完毕;中等干扰强度的生境中,被就地取食的种子最多,占鉴别种子总数的378%。种子扩散距离大多<5 m,最大扩散距离为24.76 m,3个样地种子扩散均符合负指数分布,且样地间没有显著差异;饱满种子与虫蛀种子被就地取食与搬运后取食的命运没有显著差异,但饱满种子的最大扩散距离均显著大于虫蛀种子(P<0.05),除中等干扰样地中饱满种子与虫蛀种子平均扩散距离没有显著差异外,其余2个样地中饱满种子的平均扩散距离均显著大于虫蛀种子,显示啮齿动物对饱满种子与虫蛀种子有一定的区分能力。
    内蒙古乌海民航机场鸟类多样性与鸟撞防范
    李敏,杨贵生,邢璞,吴树楠,陈文婧
    2011, 30(08):  1678-1685. 
    摘要 ( 2325 )   PDF (494KB) ( 727 )  
    为了开展鸟撞预防工作、减少鸟撞事故的发生,2009年8月—2010年7月,每月对乌海民航机场及其周围7种生境的鸟类进行调查,并分析了鸟类多样性指数。共记录到鸟类106种,隶属于16目37科,其中繁殖鸟78种,非繁殖鸟28种。依据重要值,并结合鸟类的分布系数和集群行为以及是否穿越跑道及跑道上空等因素,将调查记录到的106种鸟类划分为严重危险、很危险、较危险和一般危险4个等级。根据调查资料和吸引鸟类分布的主要环境因子分析,提出了乌海机场鸟撞防范对策。
    骨顶鸡的繁殖行为
    张微微,马建章
    2011, 30(08):  1686-1690. 
    摘要 ( 2961 )   PDF (527KB) ( 662 )  
    2008和2009年4—9月,对黑龙江省安邦河自然保护区以及龙凤湿地骨顶鸡繁殖种群进行了观察。结果表明:骨顶鸡繁殖季节会建造3种巢结构:炫耀台、产卵巢和育雏巢,雌雄共同参与筑巢及领域防卫活动;巢高和巢深随窝卵数增多而呈上升趋势;平均窝卵数为8.77±0.24(n=75)枚,窝卵数随繁殖时间推迟而呈减少趋势;骨顶鸡雌雄共同参与孵化,雌性平均每次孵化时间高于雄性;雌雄共同参与喂雏,雏鸟至亚体阶段才完全独立,之前需亲鸟饲喂;骨顶鸡是杂食性鸟类,食物以植物为主,但也摄取动物性食物。
    京津水源区小流域土壤侵蚀空间模拟
    江青龙,谢永生,张应龙,张怀,郝晓东
    2011, 30(08):  1703-1711. 
    摘要 ( 2122 )   PDF (1719KB) ( 737 )  
    针对京津水源区生态环境脆弱、水土流失空间分异大、突发性强等问题,以河北省平泉县东北沟典型小流域为例,采用GIS技术与CSLE模型对其土壤侵蚀进行二维空间模拟及侵蚀规律研究,并对模型模拟精度进行验证。结果表明:模型确定性系数>0.85,模拟结果可信度高;小流域侵蚀模数为2359.24 t·km-2·a-1,属于轻度侵蚀,侵蚀主要源于15°以上坡面,占侵蚀总量的92.1%;土壤侵蚀模数随坡度先逐渐增加,当坡度>45°时,土壤侵蚀模数有减小的趋势;土壤侵蚀模数空间异质性显著,坡耕地侵蚀模数最大,为6112.90 t·km-2·a-1;荒草地占总面积33.2%,侵蚀量却达总量的74.9%;59.3%的侵蚀来自阳坡和半阳坡,而阴坡半阴坡仅占流域侵蚀量的16.2%。研究为利用CSLE模型对小流域土壤侵蚀进行空间模拟提供技术范例,为京津水源区土壤侵蚀规律研究及水土保持生态建设提供科学参考。
    三峡库区典型小流域农业非点源氮磷流失特征
    孙正宝,陈治谏,廖晓勇,王海明
    2011, 30(08):  1720-1725. 
    摘要 ( 1939 )   PDF (678KB) ( 601 )  
    基于2007—2009年的野外观测数据对戴家沟小流域降雨径流与农业非点源氮磷流失的时间序列变化关系及其特征进行研究。结果表明:2007—2009年,戴家沟小流域降雨量和径流量峰值变化一致,二者相关系数为0.904。总氮和总磷浓度变化趋势吻合,但总氮对降雨径流变化响应的灵敏度高于总磷;氮流失浓度受降雨径流变化影响显著,而磷流失则表现出逐年递增的趋势;氮磷比的变化特征与总氮浓度的变化特征一致,且与径流波动有良好的耦合关系。2007—2009年,戴家沟小流域降雨径流量累积百分比峰值出现时刻与总氮、总磷流失量累积百分比峰值出现时刻不吻合,表明流域农业非点源污染具有较大的随机性和分散性,二者没有严格的对应关系。
    中国木薯乙醇的资源潜力及其空间分布
    张彩霞,谢高地,徐增让,盖力强,陈龙,成升魁
    2011, 30(08):  1726-1731. 
    摘要 ( 2023 )   PDF (1122KB) ( 595 )  
    利用气候、土壤、地形和土壤等数据,运用ArcGIS的空间叠加分析功能,分析了中国木薯乙醇的分布生产潜力及空间分布。结果表明:中国适宜木薯分布的区域主要在广西、广东、福建、云南、江西和海南等广大南部地区,这些地区的木薯乙醇生产潜力也最高;适宜木薯种植的未利用地面积较少,仅有1.53×10.4 hm2,其乙醇生产潜力仅能满足目前中国E10汽油约1.0%的乙醇需求量;要满足中国目前E10汽油的全部乙醇需求,需要扩大目前木薯总种植耕地面积的4.4~5.7倍,而中国的粮食安全需求则限制了该目标的实现;中国木薯乙醇满足未来生物乙醇的需求前景不容乐观,中国木薯乙醇企业的发展规划要充分考虑原料的可获性,切不可盲目扩大生产。
    一株拮抗赤霉病的小麦内生细菌的筛选和抑菌活性
    李峰,徐大勇,王光利,张辉
    2011, 30(08):  1738-1743. 
    摘要 ( 1961 )   PDF (1304KB) ( 510 )  
    对安徽省淮北市小麦植株根、茎、叶中内生细菌的数量进行了调查和筛选,并测定了其抑菌活性。小麦根、茎和叶中的内生细菌的数量分别为7.01×105、4.26×105和0.94×105 CFU·g-1鲜重。从健康小麦植株体内分离到131株内生细菌,通过对峙实验,筛选到6株对禾谷镰刀菌有拮抗作用的菌株,占所分离内生细菌总数的4.58%。来自根系组织中的菌株HB022的抑菌效果最佳,抑菌半径为17.0 mm。根据形态特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析,将菌株HB022初步鉴定为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)。抑菌试验结果表明,100倍稀释的菌株HB022无菌发酵滤液对禾谷镰刀菌菌丝生长具有明显抑制作用,5倍稀释的无菌发酵滤液可完全抑制禾谷镰刀菌分生孢子萌发。可见,内生细菌HB022具有潜在生防应用前景。
    白洋淀湿地水华暴发阈值分析
    张家瑞,曾勇,赵彦伟
    2011, 30(08):  1744-1750. 
    摘要 ( 2120 )   PDF (838KB) ( 588 )  
    水体富营养化阈值分析可为控制水华暴发,确定合理的污染物控制水平提供科学依据。以白洋淀湿地为例,利用2000—2009年水质监测数据,选择表征水体富营养化的主要指标进行主成分聚类分析,划分出低溶氧高营养型和不稳定型2类水域;并针对不同水域类型,以叶绿素a为因变量,以pH值、水温、透明度(SD)、CODcr、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮、硝氮和溶解态无机磷为自变量,采用逐步回归方法,分别建立了水质指标与叶绿素a的多元线性关系式,以此确定了白洋淀湿地水体水华暴发阈值。根据叶绿素a为30 μg·L-1为水华暴发的临界值,白洋淀低溶氧高营养型水域CODcr应控制在37.31 mg·L-1,不稳定型水域TP应控制在0.12 mg·L-1
    厦门两水库冬季水体氮的空间分布及相关环境因子
    汪剑,郭沛涌,钟燕华,邱有信,赵晓艳
    2011, 30(08):  1751-1756. 
    摘要 ( 1909 )   PDF (712KB) ( 464 )  
    探讨了厦门市湖边、石兜-坂头两座水库冬季水体氮的空间分布特征,并分析了各形态氮与环境因子间的相关性,揭示了水库水体中氮形态的迁移转化,为水库水污染防治提供科学依据。研究表明:湖边水库水体TN的平均含量为1.36 mg·L-1,石兜-坂头水库的石兜、坂头库区水体TN的平均含量分别为1.44、1.45 mg·L-1。湖边水库潜在污染为外源污染,但石兜-坂头水库潜在污染为内源污染。湖边水库和石兜-坂头水库水体氮形态都以无机氮为主,占TN的比例分别为61.7%和58.0%。湖边水库主要无机氮为NO3-,石兜-坂头水库主要无机氮是NH4+。湖边水库NH4+与NO3-存在显著正相关性,NH4+与DO存在负相关性;石兜-坂头水库坂头库区NH4+与透明度存在正相关性,与pH存在负相关性。
    紫柏山亚高山草甸群落的种间关联和相关分析
    郭垚鑫,胡有宁,孔令童,王得祥,杨改河
    2011, 30(08):  1775-1780. 
    摘要 ( 1771 )   PDF (795KB) ( 623 )  
    采用方差比率法、χ2检验、Jaccard关联指数以及Pearson相关系数和Spearman秩相关系数研究了秦岭紫柏山亚高山草甸群落20个主要物种的种间关联与相关性。结果表明:种对间呈显著和极显著关联(相关)的种对较少,χ2检验、Pearson相关系数检验和Spearman秩相关系数检验的正负关联(相关)比分别为0.85、0.61和1.02,群落总体上接近无关联,处于相对稳定状态;Spearman秩相关星座图将20个物种划分为4个生态种组,各生态种组内的物种具有相似的生态要求和资源利用方式,不同生态种组间呈现明显的演替转化趋势;种对间呈正关联或者正相关,主要是由于具有相近的生物学特性,对生境具有相似的生态适应性;种对间呈负关联或者负相关,主要由于彼此间具有不同的生物学特性,对生境具有不同的生态适应性和相互分离的生态位所致。
    江苏大丰麋鹿自然保护区栖息地退化特征
    刘金根,薛建辉,王磊,丁晶晶,马婉丽,刘成刚,戎宇
    2011, 30(08):  1793-1798. 
    摘要 ( 1881 )   PDF (575KB) ( 647 )  
    通过对大丰麋鹿保护区栖息地植物群落特征的调查分析,揭示麋鹿栖息地退化机理。结果表明:围栏内、外草地群落相似性系数低,围栏内植物群落中地上部生物量、物种数、丰富度指数、Shannon指数、均匀度指数均低于围栏外草地,但生态优势度指数高于围栏外草地;其次,围栏内草地植物群落之间距离越远,群落相似性系数则越低;围栏内狼尾草种群的物种优势度均占绝对优势,但随着距离麋鹿活动中心渐远,群落均匀度指数呈上升趋势,狼尾草生物量占群落总生物量的比例、狼尾草种群特征值则均呈下降趋势。综合分析认为,火烧灭蜱可能是形成麋鹿栖息地植被现状的主要原因,研究结果为大丰麋鹿保护区栖息地的生态恢复提供理论依据。
    综述与专论
    河岸植被缓冲带主要生态服务功能研究的现状与展望
    郭二辉,孙然好,陈利顶
    2011, 30(08):  1830-1837. 
    摘要 ( 2394 )   PDF (543KB) ( 779 )  
    河岸植被缓冲带是河流生态系统和陆地生态系统之间的生态交错带,具有独特的生态系统结构和服务功能,也是近年来生态学和环境科学研究的热点之一。本文对河岸带的生态系统结构及其在生物多样性维持、非点源氮素污染防治等主要生态服务功能方面的研究进行了系统总结和分析。由于岸边缓冲带具有结构复杂、系统内外干扰因子多、时空异质性强等特征,要实现对河岸带生态系统的科学有效管理,还需要进行大量的理论和案例研究。从系统生态学和景观生态学的角度,展望了该领域的研究前景:(1)加强人类活动干扰如土地利用的时空变化对河岸区域生物多样性分布特征和生态环境效应的影响研究;(2)加强不同河岸植被缓冲带结构和区域环境特征对非点源氮素污染净化机理和控制过程的研究;(3)在小尺度长期定位观测和机理研究的基础上,综合运用数学方法、遥感(RS)和地理信息系统(GIS)等工具,开发适合我国地域特点和环境特征的生态系统管理模型,定量研究河岸带生态系统结构、过程与功能动态变化及其与人类活动干扰之间的相互关系和影响机制,为区域社会经济的可持续发展提供科学依据和管理对策。
    寄生植物的生物学特性及生态学效应
    黄新亚,管开云,李爱荣
    2011, 30(08):  1838-1844. 
    摘要 ( 2379 )   PDF (473KB) ( 670 )  
    寄生植物是陆地生态系统的重要组成部分,在多数生态系统中均有分布。寄生植物完全或部分依赖于寄主植物获取有机养分、无机养分和水分等,以满足自身生长发育需求。在生态学效应方面,寄生植物不但直接影响寄主植物的生长发育,也会通过改变寄主植物的竞争力而影响植物群落组成。寄生植物对寄主植物个体水平的影响多是消极的,并能给人类的生产活动造成直接经济损失,故对寄生植物的防治一直是人们关注的热点问题;在群落水平上,寄生植物对促进植物群落的物种多样性有积极的意义,基于此,寄生植物有潜在利用价值。深入了解寄生植物的生理生态学特性,对有害寄生植物的防除和有益寄生植物的利用有重要价值。本文对寄生植物的生物学特性,包括其寄生类型、寄主范围及偏好、寄主识别和吸器的形成与功能,进行了阐述,并就寄生植物对寄主植物和群落结构的影响进行了探讨,对相关研究前景进行了展望。
    粟酒裂殖酵母菌对环境压力响应的研究进展
    文航,黄艺
    2011, 30(08):  1845-1850. 
    摘要 ( 2088 )   PDF (553KB) ( 533 )  
    粟酒裂殖酵母菌(Schizosaccharomyces pombe)是一种重要的模式生物,被广泛运用于细胞周期控制、染色体分离、基因沉默、线粒体来源论和减数分裂的研究。由于粟酒裂殖酵母与人类进化的亲缘关系较近,因此近年来其被运用于对非自然环境压力的研究中。大多数压力会直接或间接引起粟酒裂殖酵母的活性氧压力。本文从基因组、蛋白质组和整体细胞结构上概述了粟酒裂殖酵母的基本特征,重点探讨了粟酒裂殖酵母在物理辐射、氧化物、重金属和激素类化合物等环境压力下的响应研究进展,分析了不同环境压力下粟酒裂殖酵母响应途径以及可能涉及的组分,并对该模式生物该如何更好地应用于环境评价领域进行了展望。