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    2013年 第32卷 第10期    刊出日期:2013-10-10
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    2013, 32(10):  0. 
    摘要 ( 951 )   PDF (484KB) ( 364 )  
    干旱区盐碱土碳过程专栏
     
    温度对盐土和碱土土壤无机CO2通量的影响
    王忠媛1,2,谢江波1,2,王玉刚1,李彦1**
    2013, 32(10):  2525-2531. 
    摘要 ( 1428 )   PDF (704KB) ( 501 )  
    干旱区盐碱土的土壤无机CO2通量是一个崭新、独特的科学现象,打破了土壤CO2通量完全来自于生物源的假设。为研究温度对土壤无机CO2通量的影响,2009年8—10月在阜康荒漠生态系统实验站,以盐土和碱土为研究对象,通过灭菌处理(121 ℃,24 h),将土壤CO2通量拆分为土壤无机CO2通量和土壤有机CO2通量,分析三者的日动态特征及其与温度的相关关系。结果表明,土壤CO2通量、土壤无机CO2通量和土壤有机CO2通量均存在明显的日动态;除碱土的土壤有机CO2通量日动态呈弱双峰曲线外,盐土和碱土的土壤CO2通量、土壤有机CO2通量和土壤无机CO2通量日过程均呈单峰曲线,表现为日间CO2通量随温度升高而增加,峰值出现在12:00—14:00,随后随温度降低而减小,谷值出现在3:00—4:00。盐土和碱土的土壤无机CO2通量作用超过土壤有机CO2通量,主导土壤CO2通量的日变化。土壤CO2通量和土壤无机CO2通量主要受温度调控,呈直线方程关系。忽略土壤无机CO2通量对土壤CO2通量的贡献,将严重低估土壤有机CO2通量,是造成干旱区碳循环评估不准确的重要因素之一。
    盐生荒漠土壤CO2通量及其环境影响因素
    马杰1,2,3,于丹丹3,4,郑新军1,2**
    2013, 32(10):  2532-2538. 
    摘要 ( 1546 )   PDF (1113KB) ( 352 )  
    以古尔班通古特沙漠南缘原始盐生荒漠为对象,利用LI-8150多通道土壤CO2通量系统对原始盐生荒漠多枝柽柳群落地表CO2通量进行连续观测,探讨土壤CO2通量的日、季变化及其环境影响因素。结果表明:1)在整个生长季内,盐生荒漠土壤CO2通量呈现2种不同的日变化过程,一种为单峰型,另一种为双峰型,推断引起土壤CO2通量日过程差异的主要原因是高温抑制了微生物的活性;2)土壤CO2通量的季节变化不明显,尤其是当日过程为双峰型时,土壤CO2通量基本在一个较稳定的区间(0.13~0.3 g C·m-2·d-1)波动,伴随降雨事件的发生,土壤CO2通量呈“脉冲式”增加;3)在整个降雨周期,土壤呼吸的日过程也呈现出双峰-单峰-双峰的变化过程。本研究表明,水分是盐生荒漠土壤CO2通量的主要限制因子。
     
    干旱区绿洲土壤可溶性无机碳的空间分布特征
    刘丽娟,王玉刚**,李小玉
    2013, 32(10):  2539-2544. 
    摘要 ( 1917 )   PDF (918KB) ( 347 )  
    为认识干旱区水土作用下可溶性无机碳的动态特征,以民勤绿洲为例,利用地统计学、RS和GIS相结合的方法,从流域尺度上研究了0~10 cm土壤可溶性无机碳的空间分布特征。结果表明:民勤绿洲0~10 cm土壤可溶性无机碳的平均含量为0.056 g C·kg-1,线性模型为土壤无机碳分布特征的最优拟合模型;从空间分布来看,土壤可溶性无机碳含量呈从南向北逐渐降低的趋势,南部坝区含量最高,中部泉山区居中,北部湖区最低;同期土地利用类型图叠加表明,整个绿洲土壤可溶性无机碳主要分布在0.05~0.06 g C·kg-1范围,耕地和沙地中的可溶性无机碳含量整体较高,而林地、草地和盐碱地中的可溶性无机碳含量则较低;土壤可溶性无机碳含量与HCO3-呈极显著正相关,与其他土壤离子呈显著负相关,而与pH呈弱的正相关。研究结果对于认识干旱区水土作用下表层土壤动态性碳传输具有显著意义。
     
    盐生荒漠CO2通量对两个极端降水年份响应
    刘冉,李彦**,刘燕
    2013, 32(10):  2545-2551. 
    摘要 ( 1586 )   PDF (1026KB) ( 279 )  
    以中国科学院新疆阜康荒漠生态站为试验平台,涡度相关技术为主要技术手段,对盐生荒漠生态系统进行长期水汽、CO2通量观测,探讨年总降水量变化对盐生荒漠生态系统CO2通量的影响。选取2个极端降水年份2006年(129 mm)和2007年(231 mm)比较CO2通量的年内变化特征。2006年的碳吸收强度明显低于2007年,其最大碳吸收值分别为-0.4和-1.6 g C·m-2·d-1,2006年的生长季长度为120 d,2007年为160 d。2006年表现为弱的碳吸收,其吸收值为-5 g C·m-2·a-1,群落总生产力与总呼吸分别为114.9和110.1 g C·m-2·a-1,2007年表现为较强的碳吸收,吸收值为-40 g C·m-2·a-1,群落总生产力与总呼吸分别为257.7和218.2 g C·m-2·a-1。在干旱年份(2006年),群落总生产力与生态系统蒸散量的线性关系明显弱于湿润年份(2007年),二者的决定系数分别为0.40和0.71。对群落结构进行调查结果表明,在湿润年份,一年生草本植物的比例增加,可以充分利用降水,提高生态系统生产力。
     
    盐碱土土壤无机CO2通量与土壤盐碱属性的关系
    王忠媛1,2,谢江波1,2,王玉刚1,李彦1**
    2013, 32(10):  2552-2558. 
    摘要 ( 1909 )   PDF (1102KB) ( 344 )  
    土壤CO2通量是陆地生态系统碳循环的第二大通量,其很小的变化就能严重改变大气CO2浓度的平衡。本研究分析了土壤pH和EC对盐碱土土壤CO2通量的重要组成—土壤无机CO2通量的作用。实验于2010年6—9月在中国科学院新疆阜康荒漠生态站进行。采用高压灭菌的方法,将9种盐碱土的土壤无机CO2通量从土壤CO2通量中分离。结果表明,在土壤类型一定时,土壤无机CO2通量主要受温度控制;低温有利于CO2吸收,高温有利于CO2释放。土壤pH可作为指示盐碱土土壤无机CO2通量作用大小的指标;在低温和高温阶段,土壤pH对土壤无机CO2通量的作用效果不同。土壤盐分较大的变化,才能造成土壤无机CO2通量的显著差异。本研究分析了盐碱土土壤无机CO2通量的特征,为盐碱土无机CO2通量过程机制的推导提供证据。开展不同盐碱土土壤无机CO2通量研究将极大促进干旱区盐碱土碳循环的解读。
    干旱区长期施肥对土壤活性碳组分及团聚体的影响
    荣井荣1,2,钟文昭3,刘燕1,王玉刚1**
    2013, 32(10):  2559-2566. 
    摘要 ( 1572 )   PDF (702KB) ( 377 )  
    研究土壤活性有机碳组分和水稳定性团聚体的变化规律,对于评价长期不同施肥处理对绿洲农田土壤环境和区域碳循环具有重要意义。本文选取绿洲农田,设置长期撂荒(20 a)、无施肥、单施全量化肥和2种有机无机配施处理,测定不同处理土壤活性碳组分和水稳定性团聚体含量分布特征。结果表明,在表层(0~20 cm),开垦有利于颗粒碳、可溶性有机碳、可溶性无机碳和水稳定性大团聚体(>0.25 mm)的累积;与不施肥相比,有机无机配施更有利于活性碳组分累积和水稳定性大团聚体形成和稳定。在相同处理中,表层颗粒碳和水稳定性大团聚体对整个剖面层次累积起主导作用,而表层可溶性有机碳和无机碳与之相反。活性碳组分与团聚体稳定性呈显著正相关。
    准噶尔盆地南缘草本层碳通量及土壤呼吸的变化特征
    范连连1,2,3,谢继萍1,2,3,马健1**,王忠媛1,2,3,赵红梅1,2,3
    2013, 32(10):  2567-2573. 
    摘要 ( 2121 )   PDF (722KB) ( 457 )  
    利用LI-840以及LI-8100土壤呼吸测量仪,对准噶尔盆地南缘草本层片碳通量以及沙丘不同部位的土壤呼吸速率进行了测量,探讨了草本层片碳通量季节动态以及日过程的变化特征,沙丘不同部位土壤呼吸速率的年变化特征以及环境因子对草本层片碳通量以及土壤呼吸速率的影响。结果表明:草本层片碳通量不仅在日尺度上呈现单峰的变化趋势,在季节尺度上也呈现相同的变化趋势。生长旺盛季草本层碳通量日过程变化幅度较大,草本层片净碳交换(NEE)从-2.5~0.02 μmol·m-2·s-1,草本层总生产力(GEP)则从-4.4~-1.1 μmol·m-2·s-1,而9月份以后则基本维持在0附近。通过分析碳通量与环境因子的关系,草本层片碳通量与土壤温度呈正相关关系,草本层土壤呼吸(ER)与光合有效辐射呈正相关关系,而草本层GEP与光合有效辐射则呈负相关关系。沙丘不同部位(沙丘顶部、中部、底部)土壤呼吸速率年动态变化为双峰型,且不同坡位之间土壤呼吸速率差异显著。

     
    荒漠植物凋落物光降解特征随降水梯度的变化
    黄刚1,周丽1,唐立松1,李彦1**,赵红梅1,2
    2013, 32(10):  2574-2582. 
    摘要 ( 1698 )   PDF (1077KB) ( 266 )  
    为估算光降解在中亚干旱区地表凋落物分解中的作用,本研究利用凋落物分解袋法,以梭梭叶、芦苇叶和麦秆为研究对象,沿自然降水梯度,在古尔班通古特沙漠腹地、沙漠边缘和吐鲁番进行遮除紫外辐射和自然光照处理的分解试验。结果表明:1)紫外遮除处理降低了3个分解点的凋落物分解速率,但光降解对分解贡献率变化和分解点干燥程度的变化并不一致;2)紫外遮除处理降低了各分解点的凋落物氮素释放。凋落物分解过程中的氮释放动态因凋落物类型而异,芦苇和梭梭叶分解中的氮素变化在各分解点均表现为释放累积释放的变化过程,而麦秆则表现为“释放累积”的过程;3)紫外遮除处理降低了半纤维素损失,对纤维素没有显著影响,木质素在分解过程中的变化对处理没有响应。本研究表明,光降解在温带荒漠区凋落物分解中起着重要的作用,其作用强度受分解点环境和凋落物质量的影响。
     
    荒漠草本植物在不同降雨模式下的光合响应和生物量分配策略
    吴玉1,2,3,郑新军1,3**,李彦1,3,唐立松1,3
    2013, 32(10):  2583-2590. 
    摘要 ( 1522 )   PDF (887KB) ( 282 )  
    植物对降雨格局变化的响应和适应影响着生态系统碳固定等过程。本研究在盆栽控制条件下,以4种荒漠草本植物地肤(Kochia scoparia)、滨藜(Atriplex patens)、盐角草(Salicornia europaea)和短柱猪毛菜(Salsola lanata)为对象,设置4种降雨模式处理(湿润处理20 mm×1/周与10 mm×2/周;干旱处理12 mm×1/周与6 mm×2/周),分析其净光合速率(Pn)、植物PSII最大光化学效率(Fv/Fm)随时间的变化,以及植株的生物量分配情况。结果表明:各处理下,Pn基本都在降雨后第2天达到峰值,并且植株能维持较高的单叶Pn;盐角草和短柱猪毛菜的Fv/Fm在各处理下均处于最适范围。比叶面积(SLA)和比根长(SRL)受降雨处理影响不显著。地肤生长主要受P素限制,其他3种植物主要受N素限制。降雨量主导着植物总生物量和叶茎根各部分生物量,降雨频次能调节植物地上和地下部分生物量分配的比例。等水量下,降雨频次增多使植物加大地下生物量的分配。
     
    不同功能型原生荒漠植物对小降雨的光合响应
    吴玉1,2,3,郑新军1,3**,李彦1,3
    2013, 32(10):  2591-2597. 
    摘要 ( 1825 )   PDF (643KB) ( 265 )  
    小降雨事件(≤5 mm)在干旱区年降雨频次中占很大比重,并且发生间隔较短。为揭示荒漠植物对小降雨的利用策略,在准噶尔盆地原始生境中研究了4种植物功能型(短生活史草本植物、长生活史草本植物、非潜水灌木和潜水灌木,共28物种)对1和6 mm人工降雨的光合响应。结果表明,1 mm降雨后,多数草本植物净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)上升,非潜水灌木的gs和潜水灌木的瞬时水分利用效率(WUE)响应的幅度接近于6 mm降雨效应。为探讨植物利用小降雨的可能机制,选取单位面积叶片吸水量(LWUC)和叶片相对含水量增量(Rw)对叶片进行吸水能力测试。结果表明,小降雨既可通过叶面毛被草本植物直接吸收利用,也可通过增加微生境湿度,调节气孔导度,降低蒸腾而使灌木间接获益。

     
    木质部导水系统效率安全权衡主导生物量分配——棉花对土壤质地的适应
    谢江波1,2,钟文昭3,王忠媛1,2,徐贵青1,王玉刚1,李彦1**
    2013, 32(10):  2598-2605. 
    摘要 ( 2128 )   PDF (1332KB) ( 379 )  
    植物表型的发育受到植物维管网络几何特征的制约。在不同的环境中,植物维管网络在安全效率之间做出结构和功能上权衡,发育出不同的维管网络特征,从而引起表型的可塑性响应。虽然植物表型适应与植物维管网络的关系非常重要,但对它的研究却在总体上被忽略了。本文设置了3个土壤质地(沙土、黏土和两者的1∶1混合土)环境梯度,以棉花(Gossypium herbaceum L.)为研究对象,分析了土壤质地对根茎木质部导管几何结构的影响,及其与植物表型之间的关系。结果表明:增加土壤颗粒直径将会导致维管网络结构显著变化,引起导管直径和长度的改变。将3个土壤处理的植物相比较,结果表明这种结构性差异显著影响了(或者相关于)棉花的根系导水率、地上导水率、整株导水率、纹孔阻力等导水系统功能,同时也显著改变了叶面积、根长和根叶比等表型特征。这些结果表明,土壤颗粒直径增加,棉花没有发育更有效的导水系统,反而以牺牲导水效率为代价,构建了更加安全的导水系统(效率-安全权衡)。
     
    准噶尔盆地东南部基于Thom-Thony-Vauclin模型的蒸发皿蒸发量估算
    郑新军**,王玉刚,李彦
    2013, 32(10):  2606-2613. 
    摘要 ( 1288 )   PDF (1398KB) ( 280 )  
    应用阜康荒漠生态站实际观测辐射和E601B型蒸发皿蒸发数据,分别校正了Angstrom-Prescott和Thom-Thony-Vauclin模型的参数,并探讨了在过去50年气候变化背景下,蒸发皿蒸发量下降的原因。当经验参数as=0.3134、bs=0.5357,以及a=0.6844、c=1.4123时,AngstromPrescott模型和Thom-Thony-Vauclin模型分别达到最佳优合度。Thom-Thony-Vauclin模型计算表明:2005—2011年4—10月植物生长季蒸发皿蒸发量为954.2~1120 mm,平均值为1028.4 mm。风速下降对准噶尔盆地东南部蒸发皿蒸发量变化贡献最大(66.2%),其次为温度升高和辐射下降,分别贡献21.2%和8.0%,而水汽压饱和亏下降贡献最少(5.9%)。除了相对敏感度随净辐射升高而下降外,其他3项指标与之相反。可见,风速下降是准噶尔盆地东南部蒸发皿蒸发量下降的最主要原因。
     
     
    干旱区内陆河流域尾闾绿洲土壤盐渍化动态预测
    刘丽娟,王玉刚**,唐立松
    2013, 32(10):  2614-2619. 
    摘要 ( 1779 )   PDF (435KB) ( 225 )  
    针对干旱区尾闾绿洲土壤盐渍化严重发生的现状,运用遥感和GIS技术,基于天山北麓三工河流域平原尾闾绿洲农区0~20 cm耕作层土壤盐渍化特征,利用空间概率模型预测了其今后的发生状态。结果表明:经过长时间的土地利用,土壤盐渍化程度有所加剧;通过空间概率模型χ2检验,1982—2005年的转移概率模拟值与实际值可靠性要高于1982—1999年的转移概率。模型模拟结果显示,2010年以后到达稳定状态,人工景观的面积增加,自然景观的面积减少,其中轻盐化耕地面积减少,中盐化和重盐化耕地面积增加,在长时间范围内,土壤盐渍化依旧是制约研究区绿洲耕地生产力的主要因素。
     
    民勤绿洲土壤盐分组成与光谱特征
    张建明1**,齐文文2,3
    2013, 32(10):  2620-2626. 
    摘要 ( 1840 )   PDF (1354KB) ( 245 )  
    基于野外采样和实验室分析,研究了民勤绿洲土壤的可溶盐特征。结果表明,表层土壤中阴离子以氯离子和硫酸根离子为主,阳离子以钙离子和镁离子比重较大;民勤表层土壤中硫酸盐矿物居多,硫酸根离子易与阳离子结合形成硫酸盐化合物,而且硫酸根离子与钙、镁离子的相关系数达0.918、0.933,说明土壤中硫酸根离子与钙离子、镁离子是主要的结合方式。采用线性方程拟合土壤浸提液电导率和土壤全盐量的关系,精度较高。通过表层土壤的光谱测量和光谱特征分析,发现反射率一阶微分和反射率对数一阶微分两种变换形式与土壤全盐量的相关性最强。利用多元逐步线性回归方法,以反射率对数一阶微分为自变量的回归方程效果最佳,预测方程的决定系数达到0.789。
    盐生荒漠净生态系统碳交换的涡度相关法和箱式法对比
    马杰1,2,3,吴玉1,2,3,郑新军1,2**,唐立松1,2,王玉刚1,2
    2013, 32(10):  2627-2634. 
    摘要 ( 1524 )   PDF (978KB) ( 352 )  
    将叶面积指数的季节动态,与箱式法同步观测得到的同化枝净光合(呼吸)速率和土壤呼吸速率相结合,对群落碳交换进行估算,并以此验证盐生荒漠涡度相关数据的可靠性。结果表明:盐生荒漠生态系统年叶片生物量为51.30±5.56 g·m-2,其中90.45%以上来源于多枝柽柳的贡献;而整个生长季,群落叶面积指数(LAI)呈单峰形式变化,从5月30日—9月30日,LAI介于0.18~0.30,并在第197天达到最大值。涡度相关法和箱式法对群落碳交换的测定结果表明,群落碳交换存在显著的季节变化,并于7月中旬达到碳同化峰值,与LAI有显著的相关性(P<0.001)。对比发现,两种测量方法对群落碳交换日过程的测定结果有很好的一致性,但对夜间生态系统呼吸的测定,涡度相关法较箱式法存在略微的低估,引起这种低估的原因可能是夜间湍流较弱。
     
    干旱区骆驼刺群落细根生产与周转
    冀卫萍1,王健健2,3**,赵学春2,3,来利明2,王永吉2,3,马远见4,赵春强4,郑元润2
    2013, 32(10):  2635-2640. 
    摘要 ( 1410 )   PDF (526KB) ( 309 )  
    准确理解不同生态系统植物细根的生产、周转与分解对研究陆地生态系统碳收支具有重要意义。在2010年整个生长季节内(5—10月),采用土柱法和分解袋法,对新疆干旱区骆驼刺群落的细根生物量、季节动态、分解与周转规律进行了研究。结果表明:骆驼刺群落平均月细根生物量为93.10 g·m-2,活细根和死细根分别占总细根生物量的72.72%和27.28%。细根生物量表现出明显的季节变化,在5—8月逐渐增加,8月达到最大值,9—10月逐渐下降。在土壤剖面垂直变化上,72.22%的活细根生物量和76.66%的死细根生物量分布在0~30 cm土层中,13.82%的活细根生物量和13.39%的死细根生物量分布在30~40 cm土层中,40 cm以下的细根生物量所占比例很小。双因素方差分析表明,不同取样时间、不同土层之间的活细根生物量、死细根生物量以及细根生产量均差异显著(P<0.05)。骆驼刺群落细根年分解率为64.52%,当细根分解量达到50%和95%时,分别需要228和1152 d。细根年净生产量为118.81 g·m-2,细根年周转率为1.75次。以上研究表明:骆驼刺群落的细根生产量随季节以及土壤剖面垂直变化差异显著,由于具有较慢的分解率和较高的周转率,骆驼刺群落细根对干旱区生态系统地下碳循环的分配格局具有重要意义。
    研究论文
    灰叶胡杨横走侧根空间分布与克隆繁殖的关系
    郑亚琼1,2,周正立1,2,李志军1,2**
    2013, 32(10):  2641-2646. 
    摘要 ( 1566 )   PDF (628KB) ( 255 )  
    对在中国仅分布于新疆塔里木盆地的灰叶胡杨成株、幼株和1年生实生苗开展多点实地调查和室内分析,研究了灰叶胡杨克隆繁殖器官的空间分布特征及其与克隆繁殖的关系。结果表明,灰叶胡杨克隆繁殖器官均为主根上的一级横走侧根,其空间分布特征为:1)与主根排列成近90°角,在土壤中进行水平方向营养生长和扩展,生长到一定阶段在特定的空间位点垂直下扎;2)同一主根上不同的一级横走侧根,其水平扩展部分在距地表10~100 cm的土层中分布,且集中在20~40 cm;不同的横走侧根在土壤中的分布深度、扩展方向和扩展距离都有所不同,同一条横走侧根的不同区段在土壤中的分布深度、扩展方向和扩展距离也不相同;3)不同生境条件下,灰叶胡杨能够产生克隆分株的横走侧根垂直空间分布几近一致,主要分布在距地面5~30 cm土层内,地下水位影响横走侧根上克隆繁殖的发生。
     
    不同海拔梯度油松和锐齿栎群落能量分布特征
    李晶晶1,2,党坤良1,2**,唐朋辉1,2
    2013, 32(10):  2647-2653. 
    摘要 ( 1385 )   PDF (686KB) ( 300 )  
    通过对秦岭中段南坡不同海拔梯度油松和锐齿栎天然林生物量、热值、灰分含量和含碳率分析,揭示不同海拔油松和锐齿栎林生物量和能量的分配规律。结果表明:油松和锐齿栎林生物量及能量现存量均随海拔升高呈先升后降的趋势,油松和锐齿栎林总生物量分别在海拔1500~1600和1400~1500 m最高,分别达263.94和278.71 t·hm-2,总能量现存量则均在海拔1400~1500 m最高,分别达5715.38和5756.13 GJ·hm-2。在相同海拔梯度,油松热值和含碳率均高于锐齿栎,灰分含量则相反。油松各器官热值和平均热值随海拔升高而增大,锐齿栎皮热值和平均热值则随着海拔的升高而减小。油松和锐齿栎平均含碳率都随着海拔的升高而升高,灰分含量未随海拔的变化表现出规律性。不同海拔油松热值、灰分含量和含碳率分别为20.39~21.47 kJ·g-1、2.81%~3.54%和46.20%~50.50%,锐齿栎热值、灰分含量和含碳率分别为19.69~20.18 kJ·g-1、6.15%~7.77%和42.06%~44.15%。不同海拔油松热值和含碳率差异显著,灰分含量差异不显著;锐齿栎灰分含量和含碳率差异显著,热值差异不显著。可以认为,中海拔的微生境更适宜油松和锐齿栎的生长,群落对环境更为适应。

     
    南亚热带不同树种人工林碳素密度
    郑路1,2**,蔡道雄1,2,卢立华1,2,明安刚1,2,李朝英1,李丽利1
    2013, 32(10):  2654-2658. 
    摘要 ( 1362 )   PDF (505KB) ( 288 )  
    采用干烧法对南亚热带6个树种人工林不同器官及生物组分进行碳素密度测定。结果表明:树木不同器官之间碳素密度不同,所测6个树种中以树叶和树干最高,其次为树枝,树根和干皮最低;树种之间以马尾松碳素密度最高,米老排、红椎等阔叶树种较低。林下灌木不同器官间碳素密度差异显著,其规律与乔木类似,以叶和枝碳素密度最高,根最低;林分间随着林分密度增加,林下灌木碳素密度呈下降趋势。林下草本碳素密度的分布规律是地上部分大于地下部分;不同林分间碳素密度变化规律与灌木相似。由未分解、半分解到完全分解,地表凋落物碳素密度快速下降。林分内不同生物组分之间,碳素密度从高到低依次为乔木>灌木>草本>地表凋落物。
    落叶松四种根系分泌物对胡桃楸根系活力和菌根侵染率的影响
    苏金豹1,王东亮2,杨立学3**
    2013, 32(10):  2659-2664. 
    摘要 ( 1334 )   PDF (444KB) ( 339 )  
    通过施加胡桃楸-落叶松混交林中4种落叶松根际和非根际浓度的根系分泌物,研究其对胡桃楸幼苗生长、根系活力和菌根侵染率的影响。盆栽试验结果表明:(1)施加根际浓度的处理中,2,4-二羟基苯甲酸和阿魏酸处理的根系活力和菌根侵染率与对照比分别提高33.5%、10.7%和6.8%、5.7%,而其余处理普遍降低了胡桃楸的根系活力和菌根侵染率。(2)施加非根际浓度的处理中,胡桃楸的根系活力和菌根侵染率变化程度较大,与对照相比增减不一。(3)2,4-二羟基苯甲酸的根际和非根际浓度对胡桃楸生长都具有促进作用。(4)胡桃楸根系活力、菌根侵染率与生物量之间相关系数分别为0.897、0.91、0.877和0.912、0.894、0.917,达到极显著相关,表明较高的根系活力和菌根侵染率能够促进胡桃楸的生长。
     
    南岭石坑崆山顶矮林乔木优势种群的种间关联性
    胡文强1,黄世能1,李家湘2,周光益1,王旭1**
    2013, 32(10):  2665-2671. 
    摘要 ( 1605 )   PDF (607KB) ( 336 )  
    南岭石坑崆分布着典型的山顶矮林植被,该群落乔木层中优势物种之间的作用关系未见报道。本文采用2×2联列表,通过方差分析、关联指数、χ2检验、Pearson指数和Spearman秩相关检验,对该区山顶矮林乔木层中的重要值较高的16个优势种群、120个种对间的关联进行定量研究。方差分析表明,16个优势种群的总体种间关联性呈显著正相关,反映该群落处在较稳定的顶极群落阶段。χ2检验有66种对呈正相关,54种对呈负相关,正负关联比为1.22;Pearson相关系数检验有65种对呈正相关,55种对呈负相关,正负关联比为1.18;Spearman秩相关检验有64种对呈正相关,56种对呈负相关,正负关联比为1.14。关联指数说明该群落中大多数种对的关联程度低。120个种对中,绝大多数种对的联结关系未达到显著水平,种对间的独立性较强,这种种间联结的松散性可能与群落目前发展阶段及物种本身的生态学特性有关,该群落正处在稳定的顶极阶段。
    子午岭辽东栎幼苗及其微生境的空间格局
    范玮熠,郭华**,王孝安,王世雄
    2013, 32(10):  2672-2678. 
    摘要 ( 1378 )   PDF (556KB) ( 269 )  
    应用地统计学方法,研究了黄土高原子午岭林区辽东栎林及人工油松林下辽东栎(Quercus wutaishanica)幼苗及其微生境因子的空间格局特征,并对二者相关性进行了分析。结果表明:在辽东栎林和人工油松林林下,辽东栎幼苗均呈聚集型分布,但聚集尺度存在较大差异,在辽东栎林中,幼苗在1~5.94 m内存在空间自相关性;人工油松林中,幼苗在1~1.94 m内存在空间自相关性。应用前向选择法和去趋势典范对应分析(DCCA)筛选14个环境因子,结果表明:栎林下,对辽东栎幼苗空间分布贡献较大的为枯落物厚度、土壤速效钾含量、土壤温度;油松林下,对辽东栎幼苗空间分布贡献较大的为土壤湿度、土壤酸碱度、土壤有机质。据此推断,幼苗定居生境的差异,可能是导致幼苗空间格局异质性的重要因素之一。
    坡向与海拔对青海省拉鸡山不同植被土壤种子库的影响
    黄瑞灵1,2,周华坤1**,刘泽华2,雷占兰2,姚步青1,汪新川3,王文颖2,赵新全1
    2013, 32(10):  2679-2686. 
    摘要 ( 1628 )   PDF (521KB) ( 305 )  
    于2006年5和10月调查了青海省拉鸡山不同海拔(3100~3920 m)和坡向(阳坡、阴坡和山脊)土壤种子库,研究海拔和坡向对土壤种子库分布格局的影响。结果表明:春、秋季土壤种子库的物种生活型较接近,主要以多年生草本为主,1年生或2年生草本次之,落叶灌木很少出现。土壤样品中种子库储量、物种组成随海拔的增加,阳坡总体上呈下降趋势,阴坡亦具有趋同性,但阳坡波动较阴坡剧烈,山脊土壤种子库储量最小;土壤种子库在垂直方向有递减的规律,土壤样品中的种子主要分布在0~3 cm土层内,其次是3~6 cm,且随深度的增加土层中所含种子库储量呈逐渐递减趋势;土壤种子库储量大小具有季节动态,且10月份(种子雨结束后季节)大于5月份(种子萌发季节)
    湘中丘陵区4种森林类型土壤有机碳和可矿化有机碳的比较
    辜翔1,方晰1,2**,项文化1,2,李胜蓝1,孙伟军1
    2013, 32(10):  2687-2694. 
    摘要 ( 1483 )   PDF (739KB) ( 311 )  
    采用短期室内土壤培养法,比较研究了湘中丘陵区4种不同森林类型(杉木人工林、马尾松+石栎针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、石栎+青冈常绿阔叶林)土壤有机碳、可矿化有机碳的含量。结果表明,4种森林土壤有机碳含量、可矿化有机碳含量以及可矿化有机碳的分配比例均随土壤深度的增加而下降。同一土层有机碳含量从高至低的排序均表现为:石栎+青冈常绿阔叶林>马尾松+石栎针阔混交林>南酸枣落叶阔叶林>杉木人工林,0~30 cm土层,南酸枣落叶阔叶林、马尾松+石栎针阔混交林、石栎+青冈常绿阔叶林土壤有机碳含量比杉木人工林分别高出20.8%、29.7%和31.9%。可矿化有机碳含量及其分配比例从高至低的排序均表现为:石栎+青冈常绿阔叶林>南酸枣落叶阔叶林>马尾松+石栎针阔混交林>杉木人工林,0~30 cm土层,石栎+青冈常绿阔叶林、南酸枣落叶阔叶林、马尾松+石栎针阔混交林可矿化有机碳含量比杉木人工林分别高出51.6%、45.2%和41.0%,可矿化有机碳的分配比例比杉木人工林分别高出35.8%、29.3%和20.0%,4种森林土壤可矿化有机碳与总有机碳、土壤微生物生物量碳、全N、C/N之间均呈极显著相关性。
    桂西北典型土壤有机碳矿化对碳酸钙与水分含量的响应
    黄媛1,2,3,苏以荣1,3,梁士楚2,陈香碧1,3,何寻阳1,3**
    2013, 32(10):  2695-2702. 
    摘要 ( 1454 )   PDF (720KB) ( 356 )  
    为了研究碳酸钙存在条件下水分对桂西北典型土壤有机碳矿化的影响,本文以添加定量Ca14CO3(50 g·kg-1干土)的喀斯特地区棕色石灰土和地带性红壤(对照)的表层土(0~15 cm)为研究对象,进行100 d的室内培养实验,研究了3个水分梯度(30%、65%、100% WHC,分别记为W1、W2、W3)、25 ℃条件下土壤有机碳的矿化特征。结果表明:经培养100 d后,在3个水分条件下,来源外源碳酸钙的14CCO2占棕色石灰土和红壤土壤表观累积矿化量的贡献率分别为9.64%、6.01%、7.63%和34.05%、27.73%、24.18%;棕色石灰土和红壤有机碳矿化速率(累积矿化量)分别表现为W2>W1>W3(P<0.05),W2、W3>W1(P<0.05);土壤含水量、土壤类型以及两者的交互作用均对土壤有机碳矿化速率、土壤有机碳累积矿化量有显著影响。因此,研究富含碳酸盐土壤的有机碳矿化,尤其是喀斯特地质背景发育的石灰土,应考虑水分和无机碳酸盐分解对有机碳矿化的作用,并将这种作用纳入C循环的模型中,才能准确评估土壤无机碳对有机碳碳库的影响。
    放牧强度季节调控下荒漠草原植物群落与功能群特征
    孙世贤1,卫智军1**,吕世杰1,卢志宏1,陈立波3,李夏子1,吴艳玲2,李建茹4
    2013, 32(10):  2703-2710. 
    摘要 ( 2141 )   PDF (591KB) ( 337 )  
    以内蒙古高原荒漠草原为研究对象,设置6个放牧强度季节调控处理,对群落地上生物量、多样性,植物功能群生物量、重要值、变异系数进行研究。结果表明,春季零放牧+夏季重度放牧+秋季适度放牧地上生物量和Shannon多样性指数显著高于其他放牧处理。春季零放牧+夏季轻度放牧+秋季适度放牧和春季重度放牧+夏季重度放牧+秋季轻度放牧下多年生禾草生物量显著低于其他处理和对照;一二年生草本与多年生禾草、灌木半灌木和多年生杂类草呈负相关关系,多年生杂类草与多年生禾草、灌木半灌木之间呈显著的正相关。春季重度放牧+夏季重度放牧+秋季轻度放牧处理下灌木和半灌木的重要值显著高于其他处理和对照。群落生物量变异系数最小(均值为29%),多年生杂类草、多年生禾草变异系数较小(均值分别为49%、56%),而生物量较小、包含种类少的功能群,如灌木和半灌木、一二年生草本生物量变异系数较大(均值分别为79%和105%)。研究说明,春季零放牧+夏季轻度放牧+秋季适度放牧的季节调控利用方式较为合理。
     
    祁连山北坡“毒杂草”型退化草地群落生态位特征
    任珩1**,赵成章2,安丽涓3
    2013, 32(10):  2711-2715. 
    摘要 ( 1685 )   PDF (427KB) ( 252 )  
    采用生态位相关理论,分析了祁连山北坡阿尔泰针茅草原放牧干扰下“毒杂草”型退化草地群落生态位特征。结果表明:在“毒杂草”型退化草地,建群种阿尔泰针茅(Stipa krylovii)与狼毒(Stellera chamaejasme)和甘肃臭草(Melica przewalskyi)等伴生物种的重要值相似,均有较高重要值;阿尔泰针茅的生态位宽度小于赖草(Aneurolepidium dasystachys)和狼毒等伴生物种,赖草和狼毒的生态位宽度分别为0.925、0.922,阿尔泰针茅仅为0.669;草地群落中植物物种之间生态位重叠较高,生态位重叠值大于0.050的种对有207对。“毒杂草”型退化草地群落生态位特征具有一定的特殊性,不同于其他草地退化类型,这与过度放牧引起的群落微环境改变以及植物种群抵御群落环境改变的策略和种群自身的适应能力相关,反映了“毒杂草”型退化草地植物种群应对放牧干扰的更新途径。
     
    山西汾河流域下游草本植物功能群
    范晓1,张峰2,庞春花1**,艾莹1,候璐丹1,程雪莲1
    2013, 32(10):  2716-2720. 
    摘要 ( 1423 )   PDF (514KB) ( 317 )  
    采用群落生态学的调查方法,在山西汾河流域下游设置草本样方85个;依据调查物种所出现的频率,共选取21个优势种进行种间联结性分析,以χ2检验为基础,结合联结系数AC和共同出现百分率PC来测定优势种间的联结性,根据优势种间的联结性及其在水分梯度上的变化趋势来划分植物功能群。结果表明:优势种组成的210个种对中,总体呈现出负联结,绝大多数种对表现为弱联结性或无联结性。共划分成4个植物功能群:水生型、湿生型、中旱生型和入侵型。同一功能群内物种间表现出显著的正联结,不同功能群间物种表现出负联结性或无联结性。
    不同耕法和培肥措施组合对作物产量的影响
    张建省,隋鹏,陈源泉**,高旺盛,聂紫瑾,邹娟秀,石彦琴,熊杰,汪洪焦
    2013, 32(10):  2721-2727. 
    摘要 ( 1589 )   PDF (454KB) ( 221 )  
    通过3年大田定位试验,研究了旋耕、深松、翻耕、免耕4种耕法与有机肥、秸秆、化肥3种培肥措施组合对华北平原麦玉两熟区作物产量的影响。结果表明:同一种耕法连续实施3年,小麦产量表现为翻耕>深松>旋耕>免耕、玉米为旋耕>深松>免耕>翻耕;第2年开始玉米季全改为免耕后,小麦季深松-玉米季免耕处理的小麦和玉米产量均表现最高;第2年开始两季全为免耕后,小麦产量最高是深松1年后免耕2年处理、玉米则是旋耕1年后免耕2年的处理产量最高;连续3年免耕和后2年连续免耕的处理不利于冬小麦产量的提高,甚至出现减产的现象,而对玉米产量的影响不大或者能够增加产量;培肥措施对作物产量的影响表现趋势一致,3年平均产量均为有机肥>秸秆>化肥。综合来看,华北平原保障周年作物稳定高产的适合耕法与培肥措施组合是小麦季深松-玉米季免耕、配合有机肥处理,其产量可比当前普遍应用的旋免模式高出10.6%。
     
    葛洲坝下游中华鲟产卵场瓦氏黄颡鱼摄食活动的试验研究
    路波1,白艳勤1,罗佳1,刘德富1,石小涛1,2,3**,陈求稳1,2,黄应平1
    2013, 32(10):  2728-2734. 
    摘要 ( 1408 )   PDF (618KB) ( 336 )  
    研究了中华鲟卵敌害鱼类瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)的摄食偏好、游动和摄食的昼夜节律,拟为中华鲟(Acipenser sinensis)卵的自然补充资源量维持提供科学依据。试验以葛洲坝下游江段的瓦氏黄颡鱼(体长14.34±5.16 cm,体重为61.29±23.62 g)为试验对象,在自然昼夜和水温为20.6±0.5 ℃条件下进行。结果表明:试验鱼对蚯蚓、人工饲料、豆干、麦穗鱼、河虾、红薯等饵料的趋向平均百分比不存在差异,但试验鱼对各种饵料的摄食率存在显著性差异,其中摄食蚯蚓、麦穗鱼和河虾的摄食率显著高于其他3种饵料;未放置饵料下瓦氏黄颡鱼的游动活跃程度分为游动活跃期(18:00—22:00)、游动次活跃期(22:00—翌日7:00)、游动非活跃期(7:00—18:00)3个阶段,且各阶段差异极显著;放置饵料下瓦氏黄颡鱼的游动活跃程度分为游动活跃期(18:00—次日5:00)和游动非活跃期(5:00—18:00)两个阶段,且两阶段差异极显著;试验鱼摄食活跃程度分为摄食时期(17:00—翌日5:00)和非摄食时期(5:00—17:00),且两阶段差异极显著。试验表明:瓦氏黄颡鱼偏好摄食蚯蚓、麦穗鱼和河虾等活性生物饵料,且其游动和摄食属于夜间型鱼类,其游动活跃程度受饵料干扰。
    盐城射阳河口春季鸻鹬类与大型底栖动物关系
    侯森林1,余晓韵2,鲁长虎2**
    2013, 32(10):  2735-2743. 
    摘要 ( 1572 )   PDF (779KB) ( 217 )  
    2009年春季,在盐城自然保护区射阳河口滩涂选择高潮带光滩、中潮带光滩、低潮带光滩、高潮带米草丛和潮沟边滩(无米草分布的区域)等栖息地类型,从鸻鹬类嘴长和觅食策略2个角度研究了鸻鹬类与大型底栖动物的关系。结果表明:研究地的主要底栖动物是双壳类和甲壳类动物,其分布和鸻鹬类的分布基本一致;嘴长50 mm以上鸻鹬类的密度与甲壳类密度显著正相关,嘴长25 mm以下鸻鹬类密度与双壳类密度及底栖动物总密度显著正相关,嘴长25~50 mm鸻鹬类密度与任何一类底栖动物均未表现出明显相关性;视觉连续型觅食策略者密度与甲壳类密度显著正相关,触觉连续型觅食策略鸻鹬类密度与双壳类密度及底栖动物总密度显著正相关,奔停型觅食策略鸻鹬类密度与任何一类底栖动物均未表现出明显相关性。嘴长50 mm以上和25~50 mm的鸻鹬类的比例与面上型底栖动物的比例正相关,与面下型底栖动物的比例负相关,而嘴长25 mm以下的鸻鹬类与其相反;视觉连续型和奔-停型觅食策略鸻鹬类的比例与面上型底栖动物的比例具有正相关性,与面下型底栖动物的比例具有负相关性;触觉连续型觅食策略鸻鹬类与其相反,但相关性均不显著。
     
    春夏季吕泗渔场水产种质资源保护区浮游动物分布特征
    于雯雯,刘培廷,高银生,高继先,吴福权,汤建华**,吴磊,施金金
    2013, 32(10):  2744-2749. 
    摘要 ( 1728 )   PDF (680KB) ( 244 )  
    采用2010年5月(春季)和8月(夏季)对吕泗渔场小黄鱼银鲳国家级水产种质资源保护区进行的2个航次调查数据,分析该海域的饵料浮游动物种类组成、数量分布、优势种和多样性。结果表明:该海域的饵料浮游动物丰度春季(163.1 ind·m-3)高于夏季(46.3 ind·m-3),生物量夏季(699 mg·m-3)高于春季(324 mg·m-3),西南部水域的丰度和生物量均高于东北部水域;两个季节共同的优势种是中华哲水蚤(Calanus sinicus)、真刺唇角水蚤(Labidocera euchaeta)、拿卡箭虫(Sagitta nagae)和中华假磷虾(Pseudeuphausia sinica),其中中华哲水蚤占绝对的优势,其次是真刺唇角水蚤;饵料浮游动物多样性指数夏季(2.27)低于春季(2.51),整体群落结构较稳定,为该保护区的鱼类尤其是幼鱼提供了丰富的饵料基础。

     
    长江口日本鳗鲡鳗苗时空分布特征
    智玉龙1,2,侯俊利1,张涛1,章龙珍1,赵峰1,杨刚1,庄平1,2**
    2013, 32(10):  2750-2755. 
    摘要 ( 1915 )   PDF (617KB) ( 240 )  
    根据2012年1—4月在长江口东旺沙、佘山岛、青草沙、东风西沙、九段沙和南汇水域8个采样点的调查数据,研究了长江口日本鳗鲡鳗苗的时空分布特征。结果表明:2012年长江口鳗苗主汛期为2—3月,苗汛高峰时间呈现由南向北、由口外向内逐渐推迟的趋势,与其洄游路线一致;鳗苗主要分布区为长江口外的南汇、佘山岛、东旺沙水域,其中南汇水域产量最高,长江口内的青草沙、东风西沙水域产量较低;通过定点监测与问卷调查估算,2012年长江口鳗苗产量约1680万尾,产值5亿元左右;为实现长江口鳗苗资源的可持续利用,建议将捕捞期调整至2—3月,捕捞区域限制在南汇—佘山岛的长江口外水域。
     

     
    象山港浮游动物桡足类群落季节变化
    杜秀宁,王云龙**,陈涛,廖勇
    2013, 32(10):  2756-2763. 
    摘要 ( 1628 )   PDF (846KB) ( 292 )  
    2011年春(4月)、夏(7月)和秋季(10月)在象山港对浮游动物进行了调查(据Ⅰ型和Ⅱ型浮游生物网),分析了优势类群桡足类的物种组成、丰度及群落结构。结果表明:桡足类物种数夏季最高(20种),秋季和春季分别有14和10种;春季丰度最高,夏季和秋季较低;春季优势种是中型桡足类墨氏胸刺水蚤(Centropages mcmurrichi),夏秋季则为小型桡足类太平洋纺锤水蚤(Acartia pacifica)、汤氏长足水蚤(Calanopia thompsoni)及小拟哲水蚤(Paracalanus parvus)。统计分析Ⅰ型网数据,结果表明:群落结构划分为春季低温和夏秋季混合高温2个组群;湾内水体的表层温度、表层硝酸盐及表底层硅酸盐的环境因子组合影响桡足类的群落结构最显著(r=0.836),该组合的各因子分别与桡足类丰度显著负线性相关(P=0.05)。象山港桡足类群落季节变化显著,与以往资料的综合比较发现其季节格局的年际变异性。
    杭州湾滩涂湿地浮游生物群落特征及与环境因子的关系
    李共国1,2,屠霄霞1,2,王佩儿1,2,王自磐2,廖何朝兴3,杨季芳1,2**
    2013, 32(10):  2764-2771. 
    摘要 ( 1634 )   PDF (607KB) ( 325 )  
    为探明杭州湾滩涂湿地浮游生物群落特征及其与环境因子的关系,于2010年4月—2011年1月,逐季对杭州湾南岸滩涂湿地5个断面(S1—S3为排水区,S4—S5为非排水区)的高潮位和中潮位分别进行浮游生物群落结构的周年调查。结果表明:湿地浮游植物年平均密度(3278 ind·L-1)以颤藻(Oscillatoria)(69.2%)和丝藻(Ulothrix)(17.2%)为主;生物量(0.039 mg·L-1)以圆筛藻(Coscinpdoscus)(66.2%)和菱形藻(Nitzschia)(23.5%)为主;浮游动物年平均密度(54.4 ind·L-1)以轮虫(68.1%)和桡足类(29.5%)为主,生物量(0.268 mg·L-1)以桡足类(61.2%)和轮虫(23.9%)为主;浮游生物各类群的第一优势种分别为颤藻、萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)、短尾秀体溞(Diaphanosoma brachyurum)、汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorrii)和线虫;S2—S3断面水体营养盐浓度、群落生物量明显大于其他断面,且中潮位明显高于高潮位。水体中NH4+-N含量与浮游植物生物量和浮游动物生物量之间均有显著的线性回归关系;污染指数与轮虫生物量之间呈极显著正相关(P<0.001);滩涂湿地的中潮位区受内陆排水污染严重,而轮虫生物量显著上升和浮游动物种类丰度下降是群落的重要特征。
    渭河流域典型水库浮游植物群落结构特征
    周小愿**,张星朗,韩亚慧,王梅,高宏伟
    2013, 32(10):  2772-2779. 
    摘要 ( 1641 )   PDF (753KB) ( 314 )  
    于2011年6月调查了渭河流域4座典型水库的浮游植物群落结构,运用β多样性指数、多维尺度分析和聚类分析对4座水库的浮游植物群落结构进行了划分,并探讨了群落结构差异的原因。结果表明:4座水库浮游植物种类共鉴定出8门40种(属),细胞密度为12.00×104~132.48×104 cells·L-1,生物量为0.39~3.29 mg·L-1;从浮游植物种类组成来看,4座水库均属于硅藻-绿藻型;石头河水库浮游植物的现存量主要集中于硅藻和裸藻,西骆峪水库主要集中在裸藻和绿藻上,桃曲坡水库浮游植物组成较为分散,细胞密度主要集中于绿藻、裸藻和金藻,而生物量则集中于裸藻、金藻和甲藻,三原西郊水库细胞密度以硅藻和蓝藻为主,而生物量则为硅藻和裸藻;4座水库浮游植物细胞密度和生物量的大小顺序为西郊水库>桃曲坡水库>西骆峪水库>石头河水库。多样性指数、多维尺度分析和聚类分析结果表明,可以将石头河水库和西骆峪水库的浮游植物归为一个类群,而桃曲坡和三原西郊水库划归为另外两个独立的类群;水库营养水平的不同可能是4座水库浮游植物群落结构差异的主要原因,光照和温度也可以部分解释浮游植物群落结构的差异。
    高寒草原湿地自然保护区生态系统健康评价
    王玮1,常学礼1**,吕世海2,赛·巴雅尔图3,吾甫尔·托呼提3,吾其尔4
    2013, 32(10):  2780-2787. 
    摘要 ( 1550 )   PDF (1300KB) ( 288 )  
    高寒草原湿地是干旱区绿洲水资源最重要的源地,其生态系统健康评价在区域环境变化分析中扮演着重要的角色。地处新疆天山中部的巴音布鲁克草原是欧亚大陆干旱区具有代表性的高寒草原湿地生态系统。本文应用“3S”技术和地面光谱生物量建模方法对2002—2010年的MODIS NDVI数据进行了分析,从生产力角度对该区的生态系统健康状况进行了评价。结果表明,草原湿地保护区生态系统健康主要承载了气候变化波动的影响。在生态系统健康从平均状态到最佳状态的变化中,保护区生态系统健康总体为较好水平,健康和较好水平的区域占总面积的91%以上,且不同分区之间变化差别不显著。在平均状态向较差状态的变化中,保护区生态系统健康总体为较差,健康以上水平区域所占比例不足40%。不同的分区存在明显的异质性,核心区(湿地)的健康水平变化小于试验区和缓冲区(高寒草原)。高寒草原湿地保护区的核心区(湿地)在区域畜牧业生产活动和生物多样性维持中扮演了重要的角色,其生产力在最差年份仍有48%的区域能够维持平均水平以上,其中生态系统健康较好区域的面积仍达到18%以上。
    中国特大型城市空气污染指数的时空变化
    任婉侠1,薛冰1**,张琳2,马志孝1,3,耿涌1
    2013, 32(10):  2788-2796. 
    摘要 ( 2160 )   PDF (3145KB) ( 695 )  
    城市空气污染已成为制约中国可持续发展的核心环境问题,探索特大型城市空气污染的时空变化规律,对制定区域环境管理政策具有重要指导意义。以北京、上海、天津和重庆4个特大型城市为例,以2000年7月—2012年6月累计4382 d的日空气污染指数(API)为数据源,分析中国特大型城市空气质量的时空变化特征及区域分异规律。2000—2012年北京、上海、天津和重庆4个特大型城市空气质量逐年改善,2011/12年度大气优良天数比2000/01年度分别提升了60%、9%、112%和80%。但局部时段大气污染反弹并趋于严重现象频次较高;城市空气质量季节性变化明显,年度空气质量呈现“V”型规律;城市首要大气污染物已由SO2转变为可吸入颗粒物即PM10,表明城市大气污染源越来越复杂;城市间API季节性变化特征有趋于同步的变化趋势,大气污染已成为区域性环境问题;4个城市API变化周期均呈现300和150 d的尺度;除重庆外,北京、上海、天津的API呈现周末效应,城市API受到自然与人文因素的双重影响。
    基于MOD17A3的河南省NPP时空格局
    王新闯,王世东,张合兵**
    2013, 32(10):  2797-2805. 
    摘要 ( 2522 )   PDF (4010KB) ( 308 )  
    利用2000—2010年MOD17A3数据集的年NPP数据和GIS技术,定量分析了河南省植被NPP的时空变化特征。结果表明:河南省年NPP变化范围为308~430 g C·m-2·a-1,平均值为384 g C·m-2·a-1;年均NPP分布全省呈现北低南高趋势,NPP高值区(> 500 g C·m-2·a-1)主要分布在豫西和豫东南的林区,太行山和丹江流域的林区NPP大部在200~300 g C·m-2·a-1,农田覆盖区年平均NPP在300~500 g C·m-2·a-1,黄河生态涵养带年平均NPP多小于200 g C·m-2·a-1,城市及其周边地区NPP多小于100 g C·m-2·a-1;与2000年相比,2010年河南省年NPP大部分地区是增加的,年NPP增加的面积占总土地面积的93.8%;河南省年NPP线性变化趋势以增加为主,年NPP变化百分率增加10%以上的面积所占河南省国土面积的比例为83.7%;年NPP的变化百分率<-10%的植被主要分布在河南省西南部的丹江流域、焦作市和济源市北部以及各城市周边地区,下降的原因主要是森林的破坏及城市的扩张;植被类型分布、年均气温和年均降雨量差异导致河南省NPP南高北低的分布;不同的NPP估算模型或基于不同数据源对同一区域NPP估算存在较大差异。

     
    1960—2011年三江源地区气候变化及其对气候生产力的影响
    郭佩佩,杨东,王慧,程军奇**
    2013, 32(10):  2806-2814. 
    摘要 ( 1415 )   PDF (2357KB) ( 353 )  
    利用三江源(黄河、长江、澜沧江)地区13个气象站1960—2011年的气温和降水资料,应用Thornthwaite Memorial模型估算了三江源地区的气候生产力(Pv),通过线性趋势分析、Kriging插值法、Mann-Kendall突变检验、EOF分解等方法对该区气温、降水和气候生产力的时空变化特征进行了分析,研究了Pv对气候变化的响应。结果表明:三江源地区近52年来,年、冬、夏季平均气温出现多次冷暖波动过程,但总体上变化一致,都呈明显上升趋势;年降水量的变化趋势不明显,但生长季和冬季降水量呈增加趋势;空间分布上,降水量东西部呈相反变化趋势,南北变化亦相反;气候生产力变化呈增加趋势,21世纪以前增加不明显,之后增加显著;Pv与气温的相关系数大于降水,说明气温是当地Pv的主要限制因素;“暖湿型”气候,Pv增加8.67%;“冷干型”气候,Pv减少8.91%;未来易出现“暖湿型”气候,Pv增加,有利于天然牧草产量的提高。

     
    综述与专论
    海滨湿地景观过程模型研究的理论基础与概念框
    刘红玉1**,李兆富2
    2013, 32(10):  2815-2822. 
    摘要 ( 1415 )   PDF (714KB) ( 336 )  
    景观过程模型是一种基于生态过程的、能够充分展示区域景观格局时空动态演变机制的空间显示模型。由于景观过程模型涉及一系列生态过程,能够揭示特定区域景观系统结构和功能变化过程,因此成为区域景观规划、评价和管理的重要手段。湿地景观过程模型是近年来备受关注的热点研究领域之一。本文针对海滨湿地受海洋潮汐影响、具有高度复杂和动态变化的特征,从理论基础、模型构建重点问题以及基本流程等方面进行研究,主要包括以下方面:(1)理解海滨湿地生态系统生态要素及其相互作用关系是建立基于过程驱动的景观模型基础;驱动海滨湿地生态系统过程的生态要素包括水文、土壤、植物群落类型以及气候、地貌等自然地理因素,揭示这些要素空间异质性及其对生态系统演变的影响是确定景观模型主要生态驱动变量研究的关键。(2)景观过程模型构建需要解决的关键问题包括模型结构、合适的空间尺度、模型构建方法以及模型校准与应用。景观过程模型必须能够展示空间与过程变化,通常模型包括建立于“元胞”和水平通量基础上的若干个生态系统模型;空间尺度是指“元胞”大小;“自下而上”与“自上而下”是两种构建景观模型的方法。(3)景观过程模型构建的关键技术是将生态系统模型与GIS计算机系统进行整合。本文研究框架体系主要针对海滨湿地景观过程特点而建立,对于其他湿地景观过程模型研究也具有重要指导意义。
     
    固定化漆酶载体研究进
    王新**,刘丽,陆佳靓,梁吉艳,崔丽
    2013, 32(10):  2823-2829. 
    摘要 ( 1323 )   PDF (1286KB) ( 348 )  
    漆酶作为一种易得且具有优良特性的氧化酶类,其在环境污染治理领域的应用越来越受到研究人员的重视。对游离态漆酶进行的固定化处理使得酶的效率和重复使用率都有所提高,在酶固定化的过程中对于载体的选择十分关键。易得、适宜的载体可以简化固定化酶的制备工艺,利于固定化酶的工业化生产和应用。相反,不合适的载体会直接影响酶固定化后的使用效果。近几年,由于材料、环境等相关领域的快速发展,越来越多的新型、优质的材料被制作成固定化漆酶的载体,这些新型的载体都在一定程度上提升了漆酶的利用率。另外,对已使用的载体进行改良后再用于固定化漆酶也使得漆酶的性能有所提高。本文综合介绍了几种近几年较新型的漆酶固定化的载体材料,并对固定化后的漆酶性能做了简要总结,确定了不同载体进行固定化漆酶时的最佳条件,同时对各种载体的特点进行了简单的说明,最后对于固定化漆酶载体的发展趋势给予了分析。
    方法与技术
    洞庭湖区东方田鼠灾害预警分析
    徐正刚1,2,赵运林3,李波1,张美文1,王勇1**
    2013, 32(10):  2830-2836. 
    摘要 ( 1286 )   PDF (733KB) ( 311 )  
    为了有效减少洞庭湖区东方田鼠对农业生产造成的损失,采用样点调查的方法对东方田鼠灾害进行了调查。自2003年开始,在洞庭湖区设置8个典型调查点,对每个调查点连续调查至少3年,每个季节至少调查1次。结果表明:不同地点东方田鼠的暴发风险等级存在差异,东洞庭湖是暴发风险等级较高的地区;东方田鼠种群的年内波动为单峰,且峰值出现在夏季;东洞庭湖西岸洲滩为东方田鼠的主要迁出地,东洞庭湖东岸则主要是由于迁入的东方田鼠而导致鼠害发生。通过分析不同地点东方田鼠成灾的规律,建立相应的预警模型,能够实现东方田鼠的综合管理。