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当期目录

    2011年 第30卷 第12期    刊出日期:2011-12-08
    研究报告
    基于树干液流和土壤-叶片水势梯度分析荷木干湿季整树水分利用特征
    周翠鸣,赵平,倪广艳,朱丽薇,王权,梅婷婷,张军彦,蔡锡安
    2011, 30(12):  2659-2666. 
    摘要 ( 1735 )   PDF (783KB) ( 630 )  
    运用Granier热消散探针连续监测荷木的树干液流,于2009年的湿季(8月)和干季(11月)选择天气晴朗的3 d测定叶片水势,同步连续监测林冠上方光合有效辐射、土壤含水量、气温和空气相对湿度。结果表明:干湿季下荷木树干液流存在显著差异,此外,土壤水势和液流有较好的相关性,且干季时的相关性更好;荷木的叶面积/边材面积比值平均为(0.416±0.033) m2·cm-2,并与树高呈指数函数下降关系;随着11月土壤水势下降,荷木的整树水力导度和午间叶片水势也有所下降,但不明显;对叶片水势和整树蒸腾进行回归分析,二者之间呈二次多项式关系(P<0.01),叶片水势并非无限制下降;结果还表明,大气水汽压亏缺(D)和叶片水势呈负相关,这是否空气温度和相对湿度或共同作用影响叶片水势,需要进一步研究。
    降雨量变化对樟子松生理生态特性的影响
    褚建民,邓东周,王琼,孙学凯,胡守明,杜光和
    2011, 30(12):  2672-2678. 
    摘要 ( 1890 )   PDF (639KB) ( 624 )  
    全球气候变化背景下大气环流及水文循环的改变,可导致区域降雨格局变化,作用于区域陆地生态系统物质循环与能量流动过程,从而影响植物群落对降水量变化的生理生态响应。以科尔沁沙地樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)人工林为对象,设置野外降雨变化实验样地(天然降雨(CK)、降雨量减少30%(-30%)、降雨量增加30%(+30%)3种处理)、选择2个不同的生长季降雨格局(DRY-236 mm、WET-357 mm),研究生长季樟子松针叶的光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、叶绿素、脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)、SOD活性以及生长变化,分析降雨变化对樟子松人工林的影响。结果表明,樟子松针叶光合、蒸腾速率和水分利用效率与降雨量呈正相关,降雨量变化对樟子松生理生态特征产生显著影响,其中生长季水分胁迫对樟子松生长的影响存在滞后效应,樟子松针叶N含量的变化可反映不同水分变化与土壤养分有效性共同作用模式。
    可获得种子量和种子出苗对草地裸沙斑植被恢复的相对制约
    邓徐,刘志民
    2011, 30(12):  2679-2684. 
    摘要 ( 1597 )   PDF (480KB) ( 455 )  
    以科尔沁沙化草地的裸斑为研究对象,布设种子捕捉器监测生长季传播到裸斑的种子数量、物种组成,并人工播种监测裸斑中出苗情况,研究可获得种子数量和出苗对裸斑植被恢复的制约。结果表明:沙生植物3种,种子数为71~623粒·m-2,非沙生植物9种,种子数为73~410粒·m-2;裸斑中沙生植物的出苗数(9.3~22.3株·m-2)高于非沙生植物(0~3.4株·m-2);沙生植物在裸斑的出苗率最高为沙蓬(12.2%~34.1%),其次是乌丹蒿(4.5%~10.3%),小叶锦鸡儿(0~0.5%),非沙生植物狗尾草出苗率为0~6%,蒲公英为0~0.4%,其余植物种出苗率为0;沙生植物裸斑出苗数(9.3~22.3株·m-2)高于植被区(7.7株·m-2),而非沙生植物在裸斑的出苗数(0~3.4株·m-2)低于植被区(4.5株·m-2)。可见,裸斑植被恢复中,沙生植物的可获得种子量制约高于出苗制约;非沙生植物的可获得种子量制约与出苗制约相当。
    内蒙古鄂尔多斯黄土丘陵沟壑区茭蒿群落种间关系
    刘芳, 杨劼,王鑫厅,常英,李强
    2011, 30(12):  2706-2712. 
    摘要 ( 1961 )   PDF (649KB) ( 475 )  
    对内蒙古鄂尔多斯黄土丘陵沟壑区不同群落中茭蒿种群格局及茭蒿生态位宽度和生态位重叠进行研究,结果表明:茭蒿种群在梁顶生境中随着撂荒恢复演替的进行,分布格局由随机分布转向小尺度聚集分布再转变为较大尺度聚集分布,与此同时种群空斑面积显著增加,种群领地减小;在沟谷生境中茭蒿种群则呈现典型的随机分布,种群空斑面积显著低于梁顶各群落,种群领地显著高于梁顶各群落。梁顶-沟谷生境梯度上,茭蒿的生态位宽度最大,表明其具有较强的资源利用能力,对环境的适应能力较强,可以广泛分布在梁顶和沟谷各种生境中;生态位重叠分析表明,茭蒿属于一个演替前期物种。
    围栏放牧下土壤植被碳密度空间分布格局
    刘晓琴,张法伟,孙建文,李英年,宋成刚,钟海民
    2011, 30(12):  2739-2744. 
    摘要 ( 1737 )   PDF (588KB) ( 498 )  
    对围封13年且放牧的冷季高寒矮嵩草草甸,进行了从围栏入口到内部不同距离植被和土壤碳密度状况的调查。结果表明:1)入口到50 m植被现存碳密度平均为1298.0 g C·m-2,60~180 m有所下降(平均为997.3 g C·m-2),200~300 m反而升高(平均为1285.5 g C·m-2)。当年净初级生产碳密度分布趋势与其相同,0~50 m、60~180 m和200~300 m平均分别为742.5、571.0和745.7 g C·m-2。这种分布趋势与放牧过程中绵羊觅食频度和强度有关。一般在中央地带放牧强度大,绵羊觅食时间长,边缘地带受围栏效应或围栏外环境因素影响,放牧强度相对较弱,一定程度上对植被生长发育起到了保护作用,使边缘地带植被碳密度得到提高。2)从围栏入口到草场内部土壤碳密度变化趋势表现复杂,入口到100 m增加,100~170 m减小,然后略有升高。土壤碳密度最高值出现在95 m处(15.42 g C·m-2),最低值出现在170 m处(14.12 g C·m-2)。目前尚不清楚为何出现这种格局,但至少认为,土壤有机质的动态转化过程受多种因素影响,与植被碳密度相比具有一定的迟滞效应。具体如何影响有机质的动态转化及其迟滞效应,有待进一步研究。
    流苏石斛(Dendrobium fimbriatum)迁地保护种群的数量动态
    刘强,殷寿华,兰芹英
    2011, 30(12):  2770-2775. 
    摘要 ( 1733 )   PDF (588KB) ( 615 )  
    运用静态生命表、生殖力表和Leslie矩阵模型,研究了保存于中国科学院西双版纳热带植物园兰科植物迁地保护区中的濒危物种流苏石斛种群数量动态过程,评价了流苏石斛的迁地保护效果。结果表明:迁地保护种群的年龄锥体为壶型锥体,种群的净增长率、内禀增长率和周限增长率较低,种群正处于下降态势;Leslie矩阵模型分析表明,在未来50年内,该种群各龄级的个体数及种群总数均表现出持续下降趋势。模型分析发现:1)迁地保护区模拟生境尽管适宜流苏石斛的生长,但由于附着在树上,中龄级个体先端产生的无性繁殖芽不能及时附着在附主上掉落死亡。因此,需要改善迁地保护区的生境条件,如增加岩石生境(流苏石斛野生种群几乎都是岩生的)使幼龄级个体脱落后能够顺利进入种群;2)种群下降的另一主要原因就是中龄级个体繁殖力太低。因此,建议加强对中龄级个体的管理提高繁殖能力以及深入研究实现种子的就地共生萌发,从根本上实现流苏石斛资源的保护。
    河套灌区九排域农田排水沟植物物种多样性
    赵洋,吴攀,胡宜刚,张志山
    2011, 30(12):  2797-2802. 
    摘要 ( 1782 )   PDF (510KB) ( 419 )  
    2010年8—9月对河套灌区九排域农田排水沟植物进行了综合调查。分别在干沟、支沟、斗沟/农沟的上、中、下游布设断面,断面上设置0.5 m ×0.5 m和5 m ×5 m样方对草本和灌木的植物种类和数量进行调查。结果表明:河套灌区九排域农田排水沟植物由17个科、38个属、39个种组成,禾本科(n=10)、菊科(n=7)和藜科(n=4)植物种类最多,芦苇、羊草和盐地碱蓬是分布面积最广的物种。干沟、支沟和斗/农沟的多样性指数、丰富度指数、均匀度指数和优势度指数值分别为0.57、1.93、0.37和0.81,0.77、3.46、0.65和050,0.90、3.88、0.64和0.53。物种多样性表现为边坡的高于沟底,但排沟等级间的变化趋势不明显。水的存留时间及农业管理(清沟)是影响植物物种多样性最主要的因素。
    栾城县农田生态系统服务功能正负效应综合评价
    元媛,刘金铜,靳占忠
    2011, 30(12):  2809-2814. 
    摘要 ( 2340 )   PDF (464KB) ( 388 )  
    农田生态系统具有半自然半人工化特性,其既接受相邻生态系统提供的服务,也对其他生态系统产生正、负双面性影响。本文根据生态系统服务的内涵,建立了高产农田生态系统服务功能正负效应评价指标与方法体系,并利用环境经济学方法,对2008年栾城县农田生态系统服务功能的正负效应价值进行了综合评价。结果表明:1)栾城县农田生态系统服务功能的正、负效应价值分别为46.20×108元和4.05×108元;2)农产品生产功能价值为17.61×108元,是栾城县农田生态系统最主要的服务功能;3)不合理的农业活动造成农田生态系统服务功能整体效益的下降,扣除环境成本后的净效益值与农产品价值之比由扣除前的2.62∶1降低为2.39∶1;4)地下水资源紧缺是栾城县农田生态系统最突出的生态问题,其造成的环境成本占总环境成本的76.0%。
    南京市高温热浪特征及其对人体健康的影响
    许遐祯,郑有飞,尹继福,吴荣军
    2011, 30(12):  2815-2820. 
    摘要 ( 2315 )   PDF (747KB) ( 531 )  
    利用1951—2009年(6—9月)气象资料、2005—2008年(6—9月)南京市逐日死亡人数、2005—2007年(6—9月)中暑相关的逐时急诊人数,采用描述性研究、回归分析等流行病学统计方法,研究南京市高温热浪特征及其对人体健康的影响。结果表明:南京是各种级别高温和热浪频发的城市,近60年来,南京市每年平均高温日数14.5 d,危害高温日数1.1 d,高温热浪1.9次,强高温热浪0.8次;高温热浪过程造成的人群超额死亡率在20%以上,其中女性超额死亡率稍大于男性,对冠心病和脑血管病患者的伤害较大,而且不存在滞后性;由于人体的适应性,发生在夏季早期的高温热浪比发生在季节中、末阶段的高温热浪危害大,但热浪持续的时间对超额死亡率的影响较小;另外,由于城市居民工作需要和出行时间的选择,导致夏季逐时高温对人体危害呈双峰型分布,2个峰值分别出现在9:00—11:00和19:00—21:00;高温热浪对人体的危害与年龄约呈三次函数关系,对0~5岁的婴幼儿和60~80岁的高龄人群危害较大。这些结果可为人体健康风险管理提供参考。
    热带气旋对浙江省农业影响的风险区划
    杨忠恩,金志凤,胡波,霍治国,姚益平,叶建刚
    2011, 30(12):  2821-2826. 
    摘要 ( 1832 )   PDF (2349KB) ( 403 )  
    依据自然灾害风险系统分析理论、热带气旋和农业经济资料,综合灾害风险指数法,在分析热带气旋对浙江省农业影响的致灾因子的危险性、孕灾环境的暴露性、承灾体的脆弱性和防灾减灾能力的基础上,应用加权综合法得到不同网格的综合风险度指数。基于GIS技术,开展了热带气旋对浙江省农业影响的风险区划。结果表明:致灾因子危险性的最大值分布在浙江东南沿海,孕灾环境暴露性的最大值分布在丽水山区,承灾体脆弱性的最高值分布在杭州、绍兴市区以及兰溪市,防灾减灾能力的最高值主要分布在杭州、宁波、温州市区及其周边地区。综合考虑各因子的综合风险度,热带气旋对浙江省农业影响的风险可分为高风险、次高风险、中等风险、次低风险和低风险5个等级。该研究可为浙江省农业结构调整和防灾减灾提供科学依据。
    浙江省作物多熟种植制度遥感反演及其时空格局
    何月,张小伟,李仁忠,樊高峰,蔡菊珍
    2011, 30(12):  2827-2835. 
    摘要 ( 1734 )   PDF (4396KB) ( 502 )  
    结合作物物候特征,利用2001—2010年的MODIS/NDVI时间序列数据,在基于改进的Savitzky-Golay滤波算法重构高质量序列的基础上,对浙江省作物熟制进行遥感反演,并分析了浙江省作物熟制的时空格局变化特征。结果表明:空间分辨率为250 m的16 d合成MODIS/NDVI时间序列数据能够准确定量地反演出作物熟制的时空格局;NDVI峰值集中出现于每年的2—3月、5—6月和8—9月;浙江省作物种植以一年二熟制为主,从2001—2010年的种植情况来看,一年二熟作物种植面积最大,年际变化幅度较小,一年一熟和一年三熟作物种植面积相当,年际变幅相对较大;2001年以来浙江耕地复种指数整体呈缓慢增加趋势,2010年复种最大为205.5,但距其潜力理论值288仍有一定距离,表明浙江复种潜力仍较大,耕地利用程度有待提高。
    复合肥对花背蟾蜍蝌蚪红细胞微核及核异常的影响
    王懿,李丕鹏,陆宇燕,代辰飞,王勇,杨皓月,马媛媛
    2011, 30(12):  2843-2848. 
    摘要 ( 1687 )   PDF (643KB) ( 479 )  
    以花背蟾蜍蝌蚪外周血红细胞微核及核异常作为毒理监测指标,对Gosner 31、42和46期蝌蚪进行观察,研究了复合肥对水生生物的毒性效应。结果表明:用复合肥溶液浓度为1、1.5、2、2.5和3 g·L-1进行染毒时,红细胞出现了大、小2种类型的微核,在核异常类型中出现了严重的核分叶和双核类型;在3个被观察的蝌蚪发育期中,42期蝌蚪红细胞微核细胞率和核异常细胞率数值明显低于其他两个发育期;在5个浓度的染毒中,2.5 g·L-1 浓度组在微核、双核和核分叶与对照组间无显著性差异;花背蟾蜍不同发育时期的蝌蚪,对生境中不良因素的抵抗能力存在着明显的差别,且微核和核异常与复合肥浓度之间没有明显的剂量-效应关系。
    象山港海域硫酸盐还原菌的时空分布及其影响因素
    王海丽,杨季芳
    2011, 30(12):  2857-2862. 
    摘要 ( 1723 )   PDF (2027KB) ( 492 )  
    分别于2007年7月(夏季)、11月(秋季)与2008年1月(冬季)、4月(春季),调查了象山港海域的水样(表层海水和上覆水)及沉积物中的硫酸盐还原菌丰度的时空分布特征及主要影响因素。结果表明,水样及沉积物中硫酸盐还原菌实测值的变化范围为30~2300 cells·ml-1,沉积物中的硫酸盐还原菌数量高于上覆水及表层海水;硫酸盐还原菌丰度的平面分布均呈现不均匀状态,人类开发活动较多的地区明显高于其他站点。根据硫酸盐还原菌数量,对底质进行腐蚀性评价结果表明,象山港大部分范围底质具有中等强度腐蚀性。有机质污染、水温、pH是表层海水中硫酸盐还原菌分布的重要影响因素(P<0.01);上覆水中的硫酸盐还原菌含量与上覆水的营养盐(NO2--N、NH4+-N)呈显著正相关;沉积物中的硫酸盐还原菌含量与沉积物中的石油类呈显著正相关(P<0.05)。
    基于能值理论的成都市生态经济系统可持续性评估
    曾旭,姚建,孙辉
    2011, 30(12):  2875-2880. 
    摘要 ( 1643 )   PDF (534KB) ( 434 )  
    运用能值理论与方法,建立了以能值产出率、能值密度、能值-货币比率、环境负载率和可持续发展指数等9个指标的评价指标体系,并对2005—2009年成都市生态经济系统发展态势进行了定量描述。结果表明:近几年系统能值产出率持续降低,环境负荷率由17.49上升到37.77,可持续发展指数从0.26下降到0.06;城市经济社会综合实力显著增强,但由此造成的环境压力不断增大,阻碍了系统的可持续发展;成都市全面提升可持续发展能力的关键,应从产业结构的优化调整入手,提高资源能值利用效率,大力推行清洁生产,创建循环经济产业链,加大高科技的应用力度和范围。
    1961—2009年淮河流域昼夜降水变化特征
    王胜,谢五三,唐为安,陶寅,丁霞
    2011, 30(12):  2881-2887. 
    摘要 ( 1736 )   PDF (1854KB) ( 422 )  
    利用淮河流域162个台站1961—2009年逐时降水资料,采用线性倾向估计、REOF分析、功率谱、Mann-Kendall突变检验等方法,分析淮河流域昼夜降水基本特征及其时空演变规律。结果表明:淮河流域昼夜降水空间差异明显,总体呈北少南多分布,年夜雨量和夜雨日略多于昼雨量和昼雨日,且不同季节和不同强度等级降水昼夜差异显著;气候变化导致淮河流域昼夜降水量格局发生改变,年夜雨量大部地区有增多趋势,年昼雨量呈东部减少而西部增多的趋势。REOF分析表明,年昼夜降水量空间模态基本划分为流域东北部、中北部、西北部、东部、西部和南部等6个高载场区;流域年昼夜降水量均存在7~9 a显著主周期振荡,此外年昼雨量还存在2 a左右次周期变化。Mann-Kendall分析表明,年昼夜降水量均分别经历了一次减少和一次增多的突变,但未通过0.05的信度检验。
    爬行动物多父性生殖策略研究进展
    卜兴江, 聂刘旺
    2011, 30(12):  2888-2897. 
    摘要 ( 1801 )   PDF (562KB) ( 593 )  
    动物生殖策略是多种多样的。对一个种群交配体系的调查有助于了解生殖模式的进化情况,并为一些濒危物种的保护计划提供理论依据,同时也为经济养殖动物的人工繁育提供理论支持。多父性(multiple paternity)现象是一种重要的生殖策略,在爬行类动物中普遍存在,并且在主要类群中多父性的水平也比较高,特别是多数有鳞类动物存在多父性现象的窝数可占到总检测窝数的50%以上,这种现象强烈地支持雌性存在混交的进化过程。本文对多父性产生的组织结构、可能机制和多父性的检测手段等进行综述,并对未来的研究方向提出了建议。
    综述与专论
    农业非点源污染关键源区识别方法研究进展
    李振炜,于兴修,姚孝友,井光花
    2011, 30(12):  2907-2914. 
    摘要 ( 1760 )   PDF (508KB) ( 654 )  
    在农业非点源污染研究中,识别污染发生的关键源区非常重要。在介绍输出系数法、污染指数法和非点源污染模型法等主要农业非点源污染关键源区识别方法的基础上,分析了输出系数取值、污染指数因子权重分级以及非点源模型法参数获取等方面存在问题,并从野外观测、现有不同识别方法的结合、多角度识别方法的研究以及新技术的应用与集成等方面对未来关键源区识别研究进行了展望,以期为农业非点源污染评价与控制提供借鉴。