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    2014年 第33卷 第9期    刊出日期:2014-09-10
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    2014, 33(9):  0. 
    摘要 ( 558 )   PDF (496KB) ( 155 )  
    研究报告
    松嫩草原不同种群密度羊草草地生态系统有机碳分配
    张海艳1,2,神祥金1,2,李飞1,2,关胜超1,2,周道玮1**
    2014, 33(9):  2281-2287. 
    摘要 ( 1281 )   PDF (607KB) ( 440 )  
    以松嫩草原自然生长状态下不同种群密度羊草生态系统为研究对象,采用野外取样与室内分析相结合的方法,研究其生物量分配、各构件有机碳含量及贮量、土壤有机碳含量及储量的变化特征。结果表明:随着种群密度的增加,羊草群落的根、茎、叶、根茎生物量以及根冠比无显著差异,而生殖构件生物量显著减少(P<0.05);种群密度对羊草构件的有机碳含量无显著影响;随着种群密度的增加,羊草生殖构件有机碳贮量显著降低(P<0.05),而对羊草非生殖构件无显著影响;种群密度影响土壤碳截获能力,低种群密度羊草生态系统碳截获能力更强,在土壤深层(20~100 cm)则更为显著(P<0.05)。
     
    生态恢复对桂西北典型喀斯特区植被碳储量的影响
    张明阳1,3,王克林1,3**,刘会玉2,王静1,3,岳跃民1,3
    2014, 33(9):  2288-2295. 
    摘要 ( 1041 )   PDF (3032KB) ( 355 )  
    中国西南喀斯特区自1999年开始实施了退耕还林(草)与生态移民等生态恢复措施。对不同恢复阶段植被碳储量的研究对评估生态恢复措施的生态服务效益具有重要意义。本文基于2000—2010年连续11年的MODIS遥感数据,结合气象与样地调查数据,运用地理信息系统技术,对桂西北典型喀斯特区植被碳储量时空特征进行了分析。结果表明:植被净初级生产力(net primary productivity, NPP)和生态系统净初级生产力(net ecosystem productivity, NEP)均呈波动上升变化趋势,11年间年均NPP和NEP分别为396.61和370.58 g C·m-2,变化显著的面积比例分别为21.14%和18.09%(P<0.05);年均NPP、NEP及其变化趋势在不同分区之间存在差异,年均NPP和NEP以西部喀斯特区最高(NPP:422.73 g C·m-2,NEP:397.25 g C·m-2),10年变化率则以石漠化治理区最大(NPP:34.20 g C·m-2,NEP:30.30 g C·m-2)(P<0.05);年均NPP、NEP与降水或温度之间相关性不显著,各植被类型NPP和NEP变化趋势相关性程度不同;桂西北喀斯特区退耕还林(草)与生态移民生态恢复措施显著增加了植被碳储量,提升了生态服务效益。
     
    透光抚育对长白山中期“栽针保阔”红松林碳收支的影响
    韩阳瑞1,2,牟长城1**,庄宸1,张晓亮1,佟静秋1,程家友3,曹万亮4
    2014, 33(9):  2296-2307. 
    摘要 ( 1098 )   PDF (690KB) ( 294 )  
    运用采伐试验与碳通量测定方法,研究透光抚育对长白山中期“栽针保阔”红松林碳收支的影响。结果表明:强度透光抚育与上层皆伐使土壤呼吸、自养呼吸和异养呼吸速率分别降低34.1%~39.2%、37.2%~42.4%和31.5%~37.3%(P<0.05),轻、中度透光抚育对三者无显著影响(P>0.05);中、轻度透光抚育与上层皆伐对其植被净初级生产力与年净固碳量并无显著影响(P>0.05),〖JP2〗而强度透光抚育却使两者降低24.7%和27.0%(P<0.05);强度透光抚育与上层皆伐降低了其生态系统净碳排放41.5%和84.1% (P<0.05),而中、轻度透光抚育无显著影响(P>0.05)。从维持森林碳汇与加速地带性顶极植被阔叶红松林恢复进程考虑,对中期“栽针保阔”红松林采取强度透光抚育或上层皆伐方式比较适宜。
    山西阳泉地区乔木林地上碳密度遥感估测
    李皎1,张红1**,张莉秋1,韩建平2
    2014, 33(9):  2308-2315. 
    摘要 ( 1644 )   PDF (1419KB) ( 229 )  
    为了建立基于遥感影像和环境因子的森林碳密度估测的有效方法,本文基于2009年森林清查数据和SPOT遥感影像,以山西省阳泉地区为例,采用生物量换算因子连续函数法对研究区乔木林地上生物量和碳密度进行估算;在此基础上,选取遥感影像、环境因子(海拔、坡度、坡向等)为自变量,利用增强型BP神经网络建立研究区乔木林碳密度估算模型并输出空间分布图。结果表明:阳泉地区乔木林生物量为552774 t,碳密度为11.38 t·hm-2;从不同林型、林龄和起源的生物量及碳密度来看,针叶林、幼龄林、人工林的生物量最大,阔叶林、成熟林、天然林的碳密度最大;采用增强型BP神经网络可以很好地模拟乔木林碳密度,针叶林、阔叶林、针阔混交林仿真结果的平均相对误差和平均相对误差的绝对值分别2.40%、6.87%、-4.09%和6.83%、2.77%、3.99%;基于BP神经网络模型输出乔木林碳密度空间分布图,模拟精度达到85.05%,进一步验证了人工神经网络能为森林碳密度提供快速准确的估测,为今后的森林资源调查和管理提供了科学依据。
     

     
    山西七里峪白桦种群生活史特征与点格局分析
    靳静静,张钦弟,毕润成**
    2014, 33(9):  2316-2321. 
    摘要 ( 879 )   PDF (602KB) ( 204 )  
    为了解山西七里峪地区白桦种群的生活史动态特征与空间分布规律,本文对七里峪高海拔地区白桦种群的生命表特征、年龄结构、存活曲线以及种群空间分布格局4个方面进行了研究。结果表明:七里峪地区白桦种群径级结构呈纺锤形,属衰退型种群;白桦种群的存活曲线基本接近Deevey Ⅰ型,即曲线凸型;种群由于争夺光照和生存空间,第Ⅲ龄级的死亡率较高,自疏作用比较明显;在研究尺度内白桦种群不同年龄级的个体呈现出集群分布或随机分布,在种间竞争较小的情况下,白桦种群呈集聚分布,且随着龄级的增加,集群分布趋势明显,白桦种群自身的生物、生态学特性是影响其分布格局的最主要因素。

     
    落叶松(Larix)细根形态特征沿纬度梯度的可塑性
    倪薇1,2,霍常富1,王朋1**
    2014, 33(9):  2322-2329. 
    摘要 ( 1340 )   PDF (803KB) ( 320 )  
    选择5个不同纬度的落叶松人工林,比较了落叶松细根(<2 mm)的直径、根长、比根长和比表面积等形态指标、外生菌根及其侵染率的纬度分异特征,分析了形态特征与主要影响因子间的关系。结果表明:随纬度增加,落叶松1、2级根的外生菌根真菌侵染率降低,菌根颜色变深,分叉减少;细根直径变细,根长缩短,细根比根长和比表面积显著增加;同一地点的细根在不同根序以及侵染与未侵染细根间形态差异明显;冗余分析和回归分析显示,细根直径和根长与年均温、年降水、土壤含水量呈显著正相关,而比根长和比表面积则与土壤全碳、土壤养分含量呈正相关。综上,落叶松细根的形态特征沿纬度梯度呈现出有规律的可塑性响应,外生菌根的宏观形态具有明显的地带性差异,直径和根长主要受气候因子影响,而比根长和比表面积则主要与土壤因子有关。

     
    光照和冷藏时间对青藏高原东缘三种灌木种子萌发的影响
    崔现亮,罗娅婷,蒋智林,苏志龙,李孙洋,罗银玲**
    2014, 33(9):  2330-2335. 
    摘要 ( 947 )   PDF (637KB) ( 230 )  
    研究了青藏高原东缘3种灌木种子(山梅花Philadelphus incanus、高山绣线菊Spiraea alpina和南川绣线菊S. rosthornii)经过0、40、80和160 d 5 ℃冷藏后,在5 ℃/25 ℃、12 h/12 h光/暗培养下的萌发特性以及室温干储120 d后在白光、黑暗、红光、蓝光和12 h/12 h白光/黑暗(变光)5个水平,10 ℃/25 ℃变温培养下的萌发特性。结果表明:冷藏时间对3种灌木种子的萌发率和萌发速率均有极显著的影响,冷藏能提高山梅花和南川绣线菊种子的萌发能力,而不利于高山绣线菊种子的萌发;光照对山梅花种子萌发率有极显著的影响,红光和白光/黑暗培养下的萌发率最高,萌发速率最快,黑暗和蓝光培养条件下的种子萌发率最低,萌发速率最慢;光照对南川绣线菊种子萌发率和萌发速率有显著影响,白光、红光、蓝光、白光/黑暗培养下种子的萌发率均在80%以上,明显高于黑暗条件下,但红光下种子的萌发速率最快,蓝光下的萌发速率最慢;不同光照下高山绣线菊种子萌发率没有差异,均在93%以上,但红光和黑暗条件下种子的萌发速率最快,蓝光下的萌发速率最慢。本实验结果表明,冷藏作为一种打破种子休眠的常用手段,其作用因种而异;红光作为萌发的促动因子,其对各物种作用较为一致。

     
    兰州银滩黄河湿地不同植物夏季光合日变化
    康雅茸1,张华1,2**
    2014, 33(9):  2336-2342. 
    摘要 ( 1079 )   PDF (3031KB) ( 309 )  
    以兰州银滩黄河湿地的千屈菜、芦苇、酸模叶蓼、稗草、龙葵、反枝苋、曼陀罗、红豆草、藨草和水莎草10种植物为材料,采用美国CI-340便携式光合测定系统在晴朗天气下测定了各植物成熟叶片的光合有效辐射(PAR)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)以及大气温度(Ta)、大气CO2浓度(Ca)等指标的日变化,以探讨其光合生理生态特性。结果表明:有7种湿地植物的净光合速率呈不对称的双峰曲线,光合“午休”现象明显,分别是由气孔和非气孔2个因素引起;通过相关分析、逐步回归分析发现,大多数植物的PnTrGs、PAR有较好的相关性,各生态因子对Pn的贡献系数不同,说明影响它们光合速率的主要生理生态因子各不相同;午间强光、高温导致湿地植物的蒸腾速率加剧。本研究对了解湿地植物优势种的光合特性及其与环境因子关系、人工种植湿地植物物种选择有重要意义。

     
    高温干旱复合胁迫及复水对构树(Broussonetia papyrifera)幼苗光合特性和叶绿素荧光参数的影响
    叶波,吴永波**,邵维,杨静
    2014, 33(9):  2343-2349. 
    摘要 ( 1011 )   PDF (908KB) ( 382 )  
    近年来,全球气温不断升高,亚热带部分地区夏季高温和临时性干旱现象日益显著,高温与干旱严重威胁着植物的生存与生长。本文通过设置不同的温度和土壤水分梯度,研究了高温与干旱复合胁迫及复水对构树幼苗光合特性和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:高温干旱复合胁迫下,构树幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大荧光(Fm)、PSII最大原初光化学量子效率(Fv/Fm)呈现下降趋势,初始荧光(F0)呈上升趋势;复合胁迫对Pn、GsTr的影响具有叠加效应;胞间CO2浓度(Ci)、GsFmFv/Fm受温度影响显著(P<0.05),GsTrF0受土壤水分影响显著(P<0.05),而PnF0受温度和土壤水分双因素影响显著(P<0.05);在25和33 ℃下,复水对胁迫具有一定的缓解作用,复水后光合特性和Fv/Fm有一定程度提升,对F0Fm效果不明显。试验表明,复合胁迫对植物光合特性和叶绿素荧光参数的影响程度比单一胁迫大,且在一定温度范围内,复水对干旱胁迫具有缓解作用。

     
    不同浓度O3对黄檗幼苗叶片生理特征的影响
    付伟1,2,邓莉兰1,徐胜2**,何兴元2,陈玮2,李梅2,3,赵诣2,苏丽丽2
    2014, 33(9):  2350-2356. 
    摘要 ( 910 )   PDF (756KB) ( 231 )  
    以4年生黄檗(Phellodendron amurense Rupr.)幼苗为实验材料,利用开顶箱模拟法,开展了4个不同浓度O3 40 (对照)、80、120和200 nmol·mol-1的气体熏蒸实验,测定并分析了黄檗叶片光合色素含量、净光合速率、膜脂质过氧化产物和抗氧化酶活性等生理指标的变化规律。结果表明:与CK相比,随着O3浓度增加和处理时间延长,黄檗幼苗叶片叶绿素总含量、类胡萝卜素含量和净光合速率显著下降(P<0.05),最大降幅分别为52.76%、44.57%和54.67%;叶片离子渗漏率、丙二醛含量显著增加(P<0.05),最大增幅分别为101.49%和70.21%。当O3浓度为80 nmol·mol-1时,叶片最大光化学效率(Fv/Fm)无显著变化,而O3浓度为120和200 nmol·mol-1时,Fv/Fm显著下降(P<0.05),表明黄檗幼苗的光合系统功能在超高浓度臭氧下受到了显著伤害。叶片抗氧化超氧化物歧化酶活性在开始处理后的前14 d升高,随后下降,最大降幅为17.22%。O3浓度为120和200 nmol·mol-1时,超氧阴离子(O2-·)含量显著升高(P<0.05);O3浓度为80 nmol·mol-1时,O2-·含量在处理7 d与CK相比显著增加,随后无显著差异。表明黄檗幼苗在生长初期对中等高浓度(80 nmol·mol-1)臭氧熏蒸具有一定的适应和耐受性是因其具有较强抗氧化保护能力,更高浓度的O3或更长时间的熏蒸对叶片光合系统产生破坏。
     
     
     
    竹林专用控释肥对毛竹地上生物量和氮利用率的影响
    封焕英,范少辉**,苏文会**,刘广路
    2014, 33(9):  2357-2362. 
    摘要 ( 1244 )   PDF (503KB) ( 213 )  
    控释肥是通过调节养分的释放速率来提高肥料利用率。为探明竹林专用控释肥对毛竹地上生物量和氮利用率的影响,本研究以黄山公益林场粗放经营毛竹试验林为研究对象,以普通复混肥(CCF)和不施肥(CK)为对照处理,在毛竹生长的2个连续小年(2009年和2011年)施用竹林专用控释肥CUF-1和CUF-2,调查了Ⅰ度竹(2012年成竹)、Ⅱ度竹(2010年成竹)和Ⅲ度竹(2008年成竹)地上生物量和氮利用率。结果表明:2种竹林专用控释肥(CUF-1、CUF-2)处理的毛竹胸径、竹高、标准枝叶重以及SPAD与CCF差异不显著,但均显著高于CK;竹林专用控释肥能显著提高Ⅰ度竹和Ⅱ度竹地上生物量和氮积累量,但对Ⅲ度竹影响不大,其中Ⅰ度竹的地上生物量和氮积累量分别提高19%~61%和29%~99%,Ⅱ度竹分别提高36%~59%和55%~89%,Ⅲ度竹地上生物量和氮积累量分别小于8%和15%;CUF1和CUF2的氮利用率分别为69.02%和56.82%,均显著高于CCF(19.60%),说明竹林专用控释肥能显著提高林地氮利用率。
     
     
    三种泥炭藓对干旱及植物相互作用的形态响应
    葛佳丽1,卜兆君1**,郑星星1,2,马进泽1,崔伟琳1,谷晓楠1
    2014, 33(9):  2363-2368. 
    摘要 ( 1231 )   PDF (633KB) ( 189 )  
    泥炭藓是泥炭地中的优势植物,常面临干旱的威胁,并分化为藓丘种、丘间种甚至丘坡种,其形态特征如何响应种间相互作用和干旱胁迫还鲜有人知。以藓丘种大泥炭藓(Sphagnum palustre)、尖叶泥炭藓(S. capillifolium)和丘间种喙叶泥炭藓(S. fallax)为材料,在模拟湿润和干旱条件下,对人工构建的苔藓群落进行室内培养实验,分析干旱及植物相互作用对3种泥炭藓生物量生产、高增长、侧枝生产与水细胞体积百分比(HCP)的影响。结果表明:干旱对于3种泥炭藓的生物量生产、高增长、侧枝生产均有抑制效应,并促进了2个藓丘种HCP的增加;邻体抑制了藓丘种大泥炭藓的生物量生产与侧枝生产,并使藓丘种尖叶泥炭藓的HCP明显下降;在HCP性状上,干旱与邻体存在交互作用。研究表明,2类泥炭藓能够通过调整形态特征来适应干旱以及植物相互作用,藓丘种较强的耐旱能力应归因于其能通过增加HCP来提高储水能力。

     
    半干旱区露天矿生态复垦土壤养分与植物群落相关分析
    刘卫华1,赵冰清2,白中科3,4,上官铁梁1,2,段毅豪2,张婕5,郭东罡2**
    2014, 33(9):  2369-2375. 
    摘要 ( 1127 )   PDF (511KB) ( 336 )  
    以中煤平朔安太堡露天煤矿排土场生态复垦区刺槐+油松配置模式固定监测样地为研究平台,以样地内的恢复植被和土壤为主要研究对象,研究了复垦区土壤pH值和养分含量特征,以及各种群平均密度、高度和胸径等种群基本特征与土壤因子的关系。结果表明:土壤有机质、全氮、速效钾含量均接近或超过原地貌水平,pH值、碱解氮和速效磷含量远低于原地貌水平;在同一剖面内,0~20 cm土层的土壤养分含量明显高于20~40 cm土层;刺槐和油松平均胸径、平均高度与立木平均密度极显著负相关,相关关系可用一元线性方程拟合;刺槐种群平均密度、平均高度和平均胸径与土壤pH值、碱解氮和速效磷含量关系密切,各自可用上述土壤因子线性回归方程拟合。主成分分析结果显示,3个土壤因子对刺槐种群的作用大小为碱解氮>pH>速效磷。可根据以上回归模型指导刺槐的复垦栽培。
     
     
    环丙沙星和铜复合污染对小麦早期生长的影响
    戚与珊,张薇**,刘鸣达,杨丹,闫颖,何娜
    2014, 33(9):  2376-2381. 
    摘要 ( 909 )   PDF (427KB) ( 167 )  
    以小麦为供试生物,采用高等植物毒理诊断试验方法研究了土壤外源环丙沙星和铜复合污染对小麦早期生长的影响,以探讨粪源污染土壤潜在的生态风险。结果表明:在供试浓度范围内,铜和环丙沙星单一污染下,小麦种子早期生长指标均产生了不同程度的响应,其中芽长和根长主要表现为抑制效应,而小麦种子发芽率未受影响;指标对污染物反应敏感顺序为芽长>根长>发芽率、环丙沙星与铜复合污染对小麦根长和芽长的影响表现出不同的效应;20和80 mg·kg-1铜与环丙沙星复合时相对单一作用对小麦根长的抑制有毒性增强的趋势,表现为协同效应;而200 mg·kg-1单一铜处理对小麦芽长的抑制效应在与环丙沙星复合后有所缓解,表现为拮抗特征;环丙沙星和铜在环境介质中交互作用产生络合物可能是导致不同生物效应的原因。
    SO2胁迫对金色叶植物叶片叶绿素合成代谢的影响
    王玲,邓林颖,李西**
    2014, 33(9):  2382-2387. 
    摘要 ( 913 )   PDF (621KB) ( 265 )  
    以金叶女贞(Ligustrum × vicaryi)和金森女贞(Ligustrum japonicum ‘Howardii’)2种金色叶女贞为试材,采用人工静态熏气的方法,研究SO2胁迫对金色叶植物叶片叶绿素含量及其合成代谢的影响,探讨SO2胁迫影响金色叶植物叶绿素合成的可能位点。结果表明: 20和40 mg·m-3的SO2熏气提高了叶绿素、尿卟啉原Ⅲ(Urogen Ⅲ)、原卟啉Ⅸ(Proto Ⅸ)、镁原卟啉Ⅸ(Mg-proto Ⅸ)的含量,使δ氨基酮戊酸脱水酶(ALAD)和尿卟啉原Ⅲ合酶(UROS)活性升高,δ-氨基酮戊酸(ALA)和胆色素原(PBG)含量降低;80 mg·m-3的SO2熏气使叶绿素含量降低,引起ALA和PBG含量的积累,降低了Urogen Ⅲ、Proto Ⅸ和Mgproto Ⅸ的含量,抑制了ALAD和UROS的活性。研究发现,金叶女贞叶绿素合成关键前体物质含量和相关酶活性随熏气浓度的变化趋势较金森女贞明显,前者对SO2较为敏感,后者抗SO2的能力强于前者,SO2胁迫影响金色叶植物叶绿素合成的可能位点位于Urogen Ⅲ的合成过程。
     
     
    重金属污染区与非污染区乌苏里风毛菊对铅胁迫的生理抗性
    王一峰**,岳永成
    2014, 33(9):  2388-2394. 
    摘要 ( 944 )   PDF (809KB) ( 232 )  
    以分布于甘肃徽县重金属污染区和甘南藏族自治州非污染区的乌苏里风毛菊(Saussurea ussuriensis)为研究对象,采用水培试验方法,通过测定和比较其对不同浓度铅胁迫的生理指标,研究了重金属污染区与非污染区乌苏里风毛菊对铅胁迫的生理抗性响应,探究风毛菊属植物对重金属铅的抗性生态适应机制。结果表明:在不同浓度铅胁迫处理下,污染区乌苏里风毛菊叶绿素含量呈现先上升后下降的趋势,而非污染区乌苏里风毛菊叶绿素含量均呈现下降趋势;污染区与非污染区两个居群乌苏里风毛菊抗氧化酶系的酶活性均呈现先升高再降低的趋势,但污染区乌苏里风毛菊抗性相对较强;污染区与非污染区两个居群乌苏里风毛菊MDA含量均升高,非污染区乌苏里风毛菊MDA含量的上升趋势明显大于污染区种;两个居群乌苏里风毛菊可溶性蛋白含量均减少,其中非污染区乌苏里风毛菊可溶性蛋白含量的减小趋势明显大于污染区种。不同浓度铅胁迫处理下,污染区乌苏里风毛菊这些变化表明其已经产生了适应性抗性进化,形成了重金属抗性生态型。

     
    湖北省主要种植制度农田生态系统钾平衡状况
    夏颖,刘冬碧,张富林,熊桂云,段小丽,吴茂前,范先鹏**
    2014, 33(9):  2395-2401. 
    摘要 ( 959 )   PDF (568KB) ( 191 )  
    于2010年和2011年通过10个大田试验,研究了湖北省6种主要种植制度下农田生态系统中钾(K)的输入、输出数量特征和平衡状况。结果表明:6种主要种植制度每年通过施肥、降雨、灌溉和秸秆还田输入农田K量分别为129.8、10.3、14.9和30.1 kg·hm-2,分别占K输入总量66.2%、6.2%、8.8%和18.8%,表明除了施肥外,降雨、灌溉和秸秆还田对K输入也起了重要的作用;通过作物收获和地表径流从农田输出的K量分别为211.2和26.4 kg·hm-2,分别占K输出总量的88.5%和11.5%,其中,通过秸秆输出的K量达到了186.3 kg·hm-2,占作物带走量的89.1%,但秸秆归还的K量只占可以还田的16.2%,这表明农田生态系统中的K大部分被秸秆带走,秸秆还田的潜力巨大;湖北省主要种植制度农田生态系统K整体呈亏缺状态,6种种植制度年平均亏缺量为-52.4 kg·hm-2。因此,增加K肥施用量,重视降雨和灌溉K养分的输入,推进秸秆还田,是改善全省农田生态系统K平衡的有效措施。
     
     
    在海洋酸化背景下温度变化对大型绿藻缘管浒苔光合生理特性的影响
    刘雅萌1,2,汤镇铭1,李信书1,杨梓1,姚东瑞3,刘兆普2,徐军田1**
    2014, 33(9):  2402-2407. 
    摘要 ( 1143 )   PDF (544KB) ( 223 )  
    为了探讨在未来海洋酸化背景下温度变化对大型海藻的影响,选取了绿潮藻缘管浒苔(Ulva linza)作为实验材料。实验设置2个CO2浓度,分别为正常空气水平(LC:390 μL·L-1)和高CO2水平(HC:1000 μL·L-1),在20 ℃下从缘管浒苔的幼苗开始培养,等成体后转入不同的温度梯度(5、10、15、20、25和30 ℃)下测定藻体的光合作用。结果表明:海洋酸化显著提高了缘管浒苔的相对生长速率,虽然藻体光合作用速率没有明显变化,但藻体的呼吸作用和硝酸还原酶能力显著增加;对于光合色素来说,高CO2显著降低了叶绿素a和叶绿素b的含量;温度变化在不同CO2处理下表现为不同的效应;长期生长在20 ℃的缘管浒苔,当环境温度降低时,其最大光合作用速率Pmax、呼吸作用Rd、光饱和点Ik和光补偿点Ic都随之降低,而光合效率α则是先升高再降低,其中高CO2提高了藻体的α、RdIc;而当温度增加时,缘管浒苔的PmaxIk都随之升高,α、RdIc都有下降的趋势,高温下高CO2α和Rd较高,光补偿点较低。相较于正常环境来说,海洋酸化下的缘管浒苔对温度的骤变具有更好的适应能力。
    不同处理对大叶藻种子萌发和幼苗建成的影响
    田璐,张沛东**,牛淑娜,张秀梅,张凌宇
    2014, 33(9):  2408-2413. 
    摘要 ( 938 )   PDF (434KB) ( 220 )  
    实验室条件下,研究了针刺种皮、酸蚀、药物、激素、低盐、变温和低温层积等不同处理对大叶藻种子萌发和幼苗建成的影响。结果表明: 经30 d萌发实验,低盐处理对大叶藻种子萌发产生了显著影响(P<0.05),其中盐度25处理组的种子萌发率和发芽指数分别为对照组(0.67%和0.07)的36.3倍和58.9倍,平均萌发历期降至9.3 d,且随着处理盐度的降低,种子萌发率与发芽指数逐渐增高,平均萌发历期则逐渐缩短;针刺种皮也显著促进大叶藻种子萌发,其种子萌发率和发芽指数分别为对照组的26.9倍和42.7倍,平均萌发历期降至12.6 d;而酸蚀、药物、激素、变温与低温层积等处理并未明显促进大叶藻种子的萌发。对萌发幼苗的培养显示,经30 d实验,低盐处理组幼苗建成率显著高于对照组(P<0.05),其中低盐10~25处理组较高,但生长状况与对照组差异不大,而针刺种皮处理组无幼苗存活。综合分析可知,低盐处理可显著促进大叶藻种子的快速萌发,适宜盐度为10~25。
     
    中等强度收割对菹草和伊乐藻种间竞争的影响
    左进城1,2,贺锋2,马剑敏2,周巧红2,曾磊2,孔令为2,胡胜华2,吴振斌2**
    2014, 33(9):  2414-2419. 
    摘要 ( 1070 )   PDF (654KB) ( 201 )  
    以取代系列实验方法研究了中等强度收割对菹草(Potamogeton crispus)和伊乐藻(Elodea nuttallii)种间竞争的影响。竞争攻击力、相对产量、相对竞争强度、相对拥挤系数等指标表明:收割前后伊乐藻的种间竞争能力强于菹草;收割前单独培养和混合培养的菹草在盖度方面较伊乐藻占有明显优势(P<0.05),但收割后菹草的盖度分别显著降低了33.5%和45.3%(P<0.05),而伊乐藻的盖度显著提高(P<0.05),最终伊乐藻在盖度方面略占优势;收割前,单独培养和混合培养的菹草的株均干重显著地大于伊乐藻(P<0.05),但收割后菹草的株均干重有所下降,伊乐藻的株均干重增长显著(P<0.05);收割后,两种方式培养的菹草的株均干重显著地小于伊乐藻(P<0.05);中等强度收割抑制了0~25 cm和25 cm以上部位菹草的分枝和干物质的累积,但促进了伊乐藻在各层分枝和干物质的累积,这将有利于伊乐藻在竞争中取胜;此外,菹草与伊乐藻的种间竞争对植物根的生长影响较小。
     
     
    新疆额尔齐斯河大型底栖动物的群落结构及水质生物学评价
    王军1,2,周琼1,2**,谢从新1,2,李君1,2,韦丽丽1,2
    2014, 33(9):  2420-2428. 
    摘要 ( 1368 )   PDF (834KB) ( 325 )  
    新疆额尔齐斯河是中国唯一流入北冰洋的河流,整个流域有着极为丰富的底栖动物资源。2012年7月、8月、10月与2013年5月分别对额尔齐斯河干流、5条主要支流以及附属水库的大型底栖动物群落结构特征进行了调查。结果表明:共采集大型底栖动物117种,其中水生昆虫106种(90.6%),软体动物6种(5.1%),寡毛类3种(2.6%),其他大型底栖动物2种(1.7%);优势种主要为似动蜉(Cinygmula sp.)、四节蜉(Baetis sp.)、直突摇蚊(Orthocladius sp.)、蜉蝣科(Ephemeridae sp.)、多足摇蚊(Polypedilum sp.)、摇蚊(Apedilum sp.)、霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、短脉纹石娥(Cheumatopsyche sp.)、小蜉(Ephemerella sp.)、寡角摇蚊(Diamesa sp.);大型底栖动物的密度(P=0.558)与生物量
    (P=0.464)季节性差异不显著,年平均密度与生物量分别为519.05 ind·m-2、3.30 g·m-2,大型底栖动物密度存在明显的空间差异,整体上上游(604.53 ind·m-2)高于下游(447.82 ind·m-2);大型底栖动物年平均Margalef指数、Shannon指数、Simpson指数、Pielou指数分别为1.12、0.53、0.65、0.52;聚类分析显示,多样性指数较低的185团北湾、布尔津河口、盐池、小635采样点聚为一类,其余各点聚为一类;利用科级生物指数(FBI)、Beck指数、Chandler生物记分制(CS)以及BMWP指数评价额尔齐斯河各段水质,整体上水质属轻度污染;Spearman相关性分析显示,水生昆虫的分布与水体透明度呈显著正相关,而寡毛类的分布与盐度、电导率和矿化度呈显著正相关,与电阻呈显著负相关,软体动物的分布与环境因子的关系不显著。

     
    鲻鱼鳃组织14-3-3a、NKCCla、Apo-14和Na+-K+-ATPaseβ基因表达对盐度变化的响应
    蒋玫**,李磊,沈新强,吴庆元,牛俊翔
    2014, 33(9):  2429-2435. 
    摘要 ( 958 )   PDF (615KB) ( 158 )  
    探讨了鲻鱼(Mugil cephalus)鳃组织14-3-3a、NKCCla、Apo-14和Na+-K+-ATPaseβ基因对盐度变化的响应表达特性。结果表明:不同盐度处理组对14-3-3a、NKCC1a、Apo-14和Na+-K+-ATPaseβ等4种基因mRNA的表达量与对照组(盐度20)间存在一定的差异性,且各类基因与盐度适应相关性的差异性也较为显著;其中Na+-K+-ATPaseβ和NKCC1a在低盐环境下被显著诱导,表达量上升明显(P<0.01),而14-3-3a与Apo-14在低盐环境下表达量均有明显的下调(P<0.05);不同盐度处理组与对照组表达量的差异、各基因表达量与盐度的回归关系以及4种基因生物整合标志物响应值的不同,表明Na+-K+-ATPaseβ和NKCC1a相对于14-3-3a和Apo-14更能赋予生物在受到低盐度应激刺激后,产生渗透调节机制,提高生物抵抗环境的胁迫能力;可考虑Na+-K+-ATPaseβ和NKCC1a适宜作为鱼类鳃组织在低盐环境胁迫下调控渗透基因的潜在分子生物标志物。
     
    热激启动子18.2在金鱼草中启动下游基因表达最适温度条件的筛选
    宋倩娜1,2,刘琛1,高振蕊1,2,李莹1,2,张弛1,2,崔敏龙1**
    2014, 33(9):  2436-2441. 
    摘要 ( 936 )   PDF (1016KB) ( 203 )  
    为了研究温度对植物根系中基因表达的影响,构建了由拟南芥小热激蛋白18.2基因的启动子和金鱼草中调控花青素生物合成的基因(Rosea1)组成的植物表达载体pBIPhsp::ROS,利用遗传转化法得到毛状根,以根系颜色变化为指标,探讨了温度变化对植物根系基因表达的影响。结果表明:37、40和42 ℃热激处理4 h后,在毛状根中均能观察到一定程度的花青素积累;在42 ℃条件下处理8 h时,转基因毛状根颜色变化最深;RT-CR分析表明,Rosea1基因的表达水平与毛状根着色呈正相关。该体系可作为温度对植物根系影响研究的一种指示标记和手段。

     
    “灭非灵”对外来鱼类尼罗罗非鱼的毒杀效果
    马光明1,2,顾党恩1,牟希东1,罗建仁1,胡隐昌1**
    2014, 33(9):  2442-2447. 
    摘要 ( 2181 )   PDF (501KB) ( 237 )  
    尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)是全球性的外来入侵鱼类之一,已经入侵到全世界多个自然水域,严重威胁着土著鱼类的生存和水生态系统的结构与功能。为了有效控制自然水域中尼罗罗非鱼的数量,本实验室筛选出一种对尼罗罗非鱼具有特异性杀灭作用的有机磷类药物“灭非灵”,用于野外逃逸尼罗罗非鱼的应急防治。本文通过急性毒性试验方式,验证“灭非灵”对尼罗罗非鱼和多种常见鱼类的毒杀效果,并测定了“灭非灵”对尼罗罗非鱼幼鱼(体长4.0±0.23 cm,体重2.5±0.44 g)的24、48、72和96 h半致死浓度和其在环境中的安全浓度。结果表明:“灭非灵”对尼罗罗非鱼的毒杀效果非常显著(P<0.01),暴露在0.10、0.17和0.20 mg·L-1药液中的尼罗罗非鱼在96 h内全部死亡,而草鱼,鲮,鲫,斑马鱼、唐鱼和泥鳅均能正常生长;“灭非灵”对尼罗罗非鱼幼鱼的24、48、72和96 h半致死浓度分别为0.167、0.077、0.057和0.043 mg·L-1,安全浓度为0.0043 mg·L-1。结果证明,“灭非灵”对尼罗罗非鱼的应急防治有积极的效果,可应用于小水域内入侵尼罗罗非鱼的特异性灭除。
     
    缺氧胁迫对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)生理代谢的影响
    张文斌1,2,吕振波1,张莹1**,陈建强1,李凡1,郑亮1,2,丛旭日1,2
    2014, 33(9):  2448-2453. 
    摘要 ( 1213 )   PDF (1235KB) ( 175 )  
    采用苏木精-伊红(H-E)染色的方法,对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)在缺氧(DO<2 mg·L-1)胁迫20 d后组织结构进行研究,同时对菲律宾蛤仔在正常充氧(对照组)和缺氧状态下(缺氧组)的耗氧率、排氨率(NH3--N)、CO2排出率和O∶N进行研究,以期了解缺氧条件下菲律宾蛤仔生理代谢特征及其代谢变化规律。结果表明:缺氧胁迫20 d后菲律宾蛤仔组织结构与对照组相比出现差异,缺氧组个体组织中分布有零星的深紫色圆斑点,可能是由于缺氧引起菲律宾蛤仔脂质代谢发生异常,形成脂质沉积;在22 ℃水温条件下,随着缺氧胁迫时间的推移,缺氧胁迫对菲律宾蛤仔耗氧率、排氨率、CO2排出率影响显著;在缺氧胁迫2 d时,菲律宾蛤仔的耗氧率、排氨率和CO2排出率呈下降趋势,分别为0.566、0.079和26.236 mg·g-1·h-1,菲律宾蛤仔耗氧率和排氨率在缺氧胁迫2 d达到最低值,而CO2排出率在第20 d达到最低值,为7.422 mg·g-1·h-1,约为对照组的1/2;缺氧组的O∶N比值范围是6.25~12.11,且在缺氧20 d达到最高值,为12.11。由此可知,缺氧胁迫对菲律宾蛤仔的组织结构和生理代谢产生了影响,缺氧组的菲律宾蛤仔组织结构异常、活力下降,生理代谢功能降低,研究结果可为菲律宾蛤仔养殖的科学管理提供依据。

     
    不同林地凋落物组合对土壤速效养分和微生物群落功能多样性的影响
    宋蒙亚1,李忠佩1,2**,刘明1,刘满强3,江春玉1
    2014, 33(9):  2454-2461. 
    摘要 ( 1123 )   PDF (1252KB) ( 290 )  
    凋落物是森林生态系统重要的物质组分,是影响生态系统功能的关键因子。研究凋落物对土壤性状的影响,可为正确理解生态系统功能特性进而制订科学合理的管理措施提供理论依据。本试验选择3种不同类型的凋落物,即马尾松松针、小叶栎叶以及白茅草立枯茎叶,收集以上3种类型的凋落物并设置室内培养实验。3种凋落物按照不同的比例配比,设置10种处理,按土重1%的量添加到土壤中。经过180 d培养后取出土样,测定土壤的理化性质和生物学性质。结果表明:添加凋落物后土壤pH值明显提高,添加混合凋落物对土壤pH的影响普遍高于添加单一凋落物;添加凋落物对土壤养分的改善效果明显,其中土壤有机质与全氮明显增加,碱解氮变化不大,速效钾有明显提高;3种凋落物混合处理的CO2累计释放量和C矿化率均最大,其CO2累计释放量比相应单一物料处理的加权平均值高30.48%(P<0.01),C矿化率高29.69%(P<0.01);微生物群落的碳源利用指纹分析表明,马尾松松针和白茅草立枯茎叶(质量比1∶1)混合处理的平均吸光值最高,碳源利用格局与其他组合处理相比分布区域具有明显差异,反映出添加不同的凋落物后使土壤微生物群落结构发生了改变。研究不同类型凋落物组合对土壤性状的影响机制,可为森林土壤质量保育、全球气候变化以及植物合理搭配种植等方面提供指导。
     
    基于Meta分析的中国北方植被建设对土壤水分影响
    李刚1,2**,刘立超1,高艳红1,杨昊天1,2,王艳莉1,2
    2014, 33(9):  2462-2470. 
    摘要 ( 1229 )   PDF (516KB) ( 228 )  
    植被建设是中国北方干旱半干旱地区防治风蚀和水蚀的最为有效手段,而合理的植被建设需要考虑土壤水分的植被承载力。在收集有关中国北方干旱半干旱地区植被建设后土壤水分研究文献的基础上,采用Meta分析研究了该地区植被建设(乔木和灌木)对土壤水分的影响。结果表明:北方干旱半干旱地区植被建设总体上对深层(40 cm以下)土壤水分含量产生显著降低作用(结合效应值为-0.40);乔木栽植导致土壤水分含量大幅度降低(-0.58),灌木栽植也在一定程度上导致土壤水分含量降低(-0.27),但其影响不显著;亚组分析表明,建植年限<20 a的乔木以及栽植在降雨量超过400 mm以上地区的乔木是导致土壤水分含量显著降低的主要因素(其结合效应值分别为-0.62和-0.69);因此,乔木栽植对于土壤水分的消耗大于灌木,在该地区开展灌木栽植能够有效提高土壤水分利用效率。
     
     
    浙北毛竹林地表径流氮磷流失特征
    汪庆兵1,李泽波1,张建锋1**,陈光才1,吴灏1,孙慧1,王丽1,潘春霞2
    2014, 33(9):  2471-2477. 
    摘要 ( 969 )   PDF (739KB) ( 195 )  
    氮、磷在水-土界面会发生复杂的迁移转化作用,了解集水区氮、磷的迁移流失特征,对区域面源污染的治理意义重大。本研究通过在毛竹(Phyllostachys edulis林地设置径流小区5个(5 m×20 m),于2012年5月—2013年10月定期采集径流水样测试,分析了浙北安吉赋石水库集水区毛竹林地表径流氮、磷的流失特征。结果表明:观测到16次地表径流事件中,各径流小区径流水量差别较大,最大为0.98 m3;其中氮是主要的流失元素,硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)、总氮(TN)和总磷(TP)浓度分别在0.039~1.017、0。039~2.547、2.069~5.393和0.020~1.205 mg·L-1,其浓度受降雨量和径流水量影响较大;用二次函数可以较好地拟合氮、磷流失量与径流水量之间的相关关系,由于台风“菲特”的影响,2012年10月12日径流水量达到最大值,平均为0.81 m3,TN和TP的流失量分别为2.300和1.716 g。本研究表明,在植物非生长季和暴雨时期,该集水区毛竹林氮、磷随径流流失风险大,对赋石水库水体富营养化形成潜在压力。
     
     
    晋西北黄土高原沟壑区不同乔木类型土壤水分变化
    张敏1,牛俊杰1,2**,梁海斌1,史建伟1,郭彪3
    2014, 33(9):  2478-2482. 
    摘要 ( 1296 )   PDF (449KB) ( 214 )  
    黄土高原沟壑区乔木截留蓄水、保持水土的作用在生态恢复重建中有着更加持久的意义。采用土钻法、烘干法对晋西北五寨县青杨(Populus cathayana)、旱柳(Salix matsudana)和油松(Pinus tabuliformis)3种典型乔木类型样地0~600 cm土壤水分动态进行了研究。结果表明:植物生长初期(4—5月),不同乔木类型土壤水分变化特征差异明显,土壤水分含量平均值为青杨>旱柳>油松;土壤水分随着土层深度的增加呈先上升后逐渐降低最后趋于稳定的趋势;3种不同乔木类型土壤干层情况由重到轻依次表现为油松>旱柳>青杨;3种不同乔木类型在不同土层中土壤含水量变异系数关系不同,在0~100 cm、400~500 cm处,油松>青杨>旱柳;在100~200 cm、500~600 cm处各乔木类型的土壤含水量变异系数关系表现为旱柳>青杨>油松;在200~400 cm的中层土壤,表现为青杨>旱柳>油松;结合乔木对土壤水量平衡和区域水循环的影响,研究区3种典型乔木均不能很好地适应晋西北黄土高原沟壑区半干旱的环境。

     
    川西高山森林林窗对季节性冻融期土壤氮动态的影响
    殷睿,徐振锋,吴福忠,苟小林,熊莉,唐仕姗,谢承瀚,杨万勤**
    2014, 33(9):  2483-2489. 
    摘要 ( 1491 )   PDF (688KB) ( 229 )  
    为了解高山森林林窗对土壤氮动态的影响,于2012—2013年在川西高山冷杉原始林大、中、小林窗以及林下采集了4个关键时期(初冻期、深冻期、初融期和融化末期)的土样,测定其铵态氮、硝态氮、微生物生物量氮和可溶性有机氮含量。结果表明:各林窗内土壤铵态氮、硝态氮含量在融化末期显著高于其他3个关键时期;土壤微生物生物量氮在初融期最低,土壤可溶性有机氮含量在深冻期最低,而这两者含量在初冻期均最高;土壤硝态氮含量占土壤矿质氮总量的67.26%~83.59%;冬季林窗通过改变土壤微环境进而引起氮素组分的改变,林窗大小与可溶性有机氮含量呈显著正相关;土壤温度与铵态氮、硝态氮及可溶性有机氮含量呈显著正相关;冻结深度与硝态氮和可溶性有机氮呈显著负相关。经过季节性冻融期,小林窗和林下土壤具有更高的矿质氮和可溶性有机氮,为生长季内植被与土壤微生物奠定了良好的生长条件。

     
    黑龙江省紫椴典型分布区外生菌根形态与解剖特征
    崔磊,穆立蔷**
    2014, 33(9):  2490-2500. 
    摘要 ( 1039 )   PDF (4629KB) ( 205 )  
    紫椴是国家Ⅱ级保护植物,是重要的蜜源、药用以及城市绿化树种。本研究首次调查了黑龙江省3个紫椴典型分布区域的外生菌根资源,通过观察紫椴外生菌根的形态与解剖结构,将紫椴外生菌根初步划分为18种类型,其中子囊菌1种,担子菌13种,4种未知类型。可为紫椴菌根化育苗提供形态学基础。
     
    山西省公路绿化植被生态效益评价
    王慧1,任建中2,郭晋平1**,张芸香1
    2014, 33(9):  2501-2509. 
    摘要 ( 819 )   PDF (545KB) ( 280 )  
    以山西省公路绿化工程为对象,对现有公路绿化带结构类型及生态效益进行调查。按照不同的绿化带结构类型选择典型路段设置调查样带,在样带内设置梯度采样点和观测点,以树种组成、密度、郁闭度、疏透度、LAI等关键性林带特征因子对各生态效应的影响为依据,建立公路绿化带生态效应模型,分析公路绿化植被对SO2和NO2的净化效应、滞尘效应、降噪效应、降温效应。通过生物量计算绿化植被碳储量,分析山西省公路绿化植被的固碳释氧效应,并采用生态经济学中替代市场法,对山西省公路绿化植被的主要生态服务功能进行相应的货币化计量。结果表明:至2011年,山西省公路绿化工程建设的有效绿化面积为29194.29 hm2,碳储量总计887343.6 t,山西省主要公路绿化植被对SO2和NO2的年净化效益经济价值分别为54.3和48.7万元·a-1,公路绿化植被年滞尘效益为442.1万元·a-1,降噪效益为98.7万元·a-1,公路绿化植被的固碳效益为26271.3万元·a-1,释氧效益为7744.1万元·a-1,降温效益为21.4万元·a-1,总计山西省主要公路绿化植被生态效益经济价值为3.47亿元·a-1。

     
    红树林人工湿地对生活污水的净化效果
    杨琼1,2,3,蓝崇钰2,谭凤仪3,4**,陈里娥1,胡柳柳1
    2014, 33(9):  2510-2517. 
    摘要 ( 1195 )   PDF (788KB) ( 228 )  
    建立3条结构相同的潜流人工湿地带(长×宽×高为33 m×3 m×0.5 m),带内分别种植外来种海桑和本地种秋茄、桐花树,水力负荷为5 m3·d-1,停留时间约3 d,连续2年监测。结果表明:各湿地带对CODcr、BOD5、TN、NH3--N、TP和SP的平均去除率分别为65%、74%、53%、52%、67%和70%;不同红树植物湿地带的去除能力不同,且与植物生长状况相关;湿地运行初期,海桑生长速度最快,其去污能力最强;其后海桑受到化学试剂的影响死亡1/2,其去污能力显著低于桐花树和秋茄;各湿地带对肠道菌群的去除率均高于80%,不同植物之间无显著差异,但出水中的菌体数量远高于国家污水排放标准,应结合其他措施(如氯化消毒等)处理肠道菌群;红树林是比较理想的人工湿地净化植物,但外来种海桑对化学试剂、低温等不良环境敏感,生长不稳定,需进一步探讨红树林作为人工湿地净化植物的可行性。
     
    海南瓜菜春季干旱风险分析与区划
    张蕾1,3,霍治国1,2**,黄大鹏4,姜燕5,于彩霞1,吴立1
    2014, 33(9):  2518-2527. 
    摘要 ( 981 )   PDF (4448KB) ( 242 )  
    利用海南省18个站点1998—2011年的逐日气象资料、冬种瓜菜的产量和面积资料,基于3—4月降水量、无雨日数、连续无雨日数、最长连续无雨日数对春季干旱的综合影响,采用主成分分析法构建春季干旱综合指数,建立春季干旱等级指标。通过减产率分离得到春季干旱导致的瓜菜(西瓜Citrullus lanatus、豇豆Vigna unguiculata、辣椒Capsicum annuum、丝瓜Luffa cylindrica)灾损,综合考虑致灾、孕灾、灾损、防灾能力进行瓜菜春季干旱灾害的综合风险分析与区划。结果表明:瓜菜春季干旱致灾风险指数呈现东西高、中间低的分布,且不同春季干旱等级风险概率分布存在着明显的地区差异;春季干旱孕灾环境指数以海南中部的五指山为中心向四周逐渐减小;4种瓜菜的灾损风险和防灾能力分布地域差异显著;集成致灾、孕灾、灾损、防灾能力得到的干旱综合风险,4种瓜菜的高风险区均主要分布在海南的西部和南部部分地区,低风险区在海南的中部和东部部分地区。

     
    珠江流域极端降水事件及其与大气环流之间的关系
    赵一飞,邹欣庆**,许鑫王豪
    2014, 33(9):  2528-2537. 
    摘要 ( 966 )   PDF (4273KB) ( 216 )  
    基于1960—2012年珠江流域42个气象站点逐日降水量资料,利用线性趋势法、主成分分析法、重标极差(rescaled range analysis method,R/S)分析法及相关分析法,对选取的11种极端降水指标时间变化趋势和空间分布规律进行探讨,并在此基础上分析了该区域极端降水与大气环流之间的关系。结果表明:近53 a以来,珠江流域湿天降水总量以-7.2 mm·10 a-1的趋势呈下降趋势,最大1 d降水量、连续5天最大降水量、非常湿天降水量和极端湿天降水量分别以1.1、0.8、5.3和3.9 mm·10 a-1的趋势增加,降水强度以0.2 mm·d-1·10 a-1趋势呈增加趋势;中雨日数和持续湿润日数以-0.4和-0.2 d·10 a-1的不显著减少趋势,大雨日数、强降水日数和持续干燥日数以0.05、0.1和1.1 d·10 a-1的趋势增加;空间分布上,极端降水指数表现出明显的区域差异,除持续干燥日数外,其他指数均在云贵高原区呈下降趋势,在广东丘陵和广西丘陵区呈轻微的上升趋势;R/S分析结果显示,极端降水事件未来变化趋势与过去一致;相关性分析结果表明,除持续干燥日数外,各极端降水指数之间均呈现较高的相关性;美国环境预报中心(NCEP)和国家大气研究中心(NCAR)联合推出的(NCEP/NCAR)再分析资料大气环流表明,欧亚大陆冬季反气旋势力增强和东亚夏季风减弱可能是引起珠江流域极端降水事件增加的原因之一。
     
    综述与专论
    树轮不同组分稳定碳同位素对气候变化响应敏感性:研究进展与评述
    赵业思,王建**,商志远
    2014, 33(9):  2538-2547. 
    摘要 ( 1162 )   PDF (690KB) ( 236 )  
    树轮不同组分稳定碳同位素(δ13C)对气候变化响应的敏感性存在树种差异和地区差异,多数研究认为这与木质部多种组分干扰作用有关。总结已有研究表明,在树木生长受气候因子限制作用较强的地区,对气候变化响应更为敏感的落叶树种或是抽提物含量低、木质素干扰程度小的树种(如栎属),其全木和纤维素δ13C均易表现出对气候变化的显著响应;而在气候因子限制作用弱的地区,抽提物含量高的常绿针叶树种,其纤维素δ13C对气候变化响应的敏感性要明显高于全木。这说明不同树种生理活动特性差异和树木生长所受到的气候环境制约强度可能是不同组分δ13C对气候变化响应敏感差异的因素,其具体作用机制有待进一步研究。其次,单个木质组分对全木和纤维素δ13C相关性的干扰作用在不同地域不同树种中有何规律需要在未来研究中给予重视。最后,应当加强我国东南季风区树轮不同组分δ13C对气候变化响应敏感性的研究。
     
    城市生态系统氮代谢研究进展
    冼超凡1,2,欧阳志云1**
    2014, 33(9):  2548-2557. 
    摘要 ( 1477 )   PDF (644KB) ( 291 )  
    城市氮代谢是当前城市物质代谢研究领域中的一个研究热点,其研究框架是将城市视为一个可进行氮代谢的生态系统整体,重点关注人类活动对城市人为活化氮代谢过程的影响及其可能产生的环境问题。本文在阐述城市氮代谢内涵、研究背景的基础上,介绍了物质流分析方法研究城市氮代谢的进展,分析了系统动态模型在城市氮代谢模拟研究中应用前景;最后从城市内部的氮代谢分析、工业氮在城市氮代谢中的归宿、氮足迹概念在城市氮代谢过程研究中运用等方面,探讨了未来城市氮代谢研究趋势与发展方向。实现不同尺度的城市氮代谢过程的准确分析,关键在于研究区域边界和氮流归宿的明确,而目前中国针对城市氮代谢分析研究很少,因此,有必要探讨适合城市氮代谢研究的多尺度分析方法及评价指标,以期为减少城市人为活化氮的排放提供理论参考。
     
    园林植物吸附细颗粒物(PM2.5)效应研究进展
    陈小平1,焦奕雯1,裴婷婷1,2,周志翔1**
    2014, 33(9):  2558-2566. 
    摘要 ( 3639 )   PDF (568KB) ( 505 )  
    园林植物具有显著消减空气颗粒物(PM)污染的作用,能有效地改善城市环境质量。但迄今为止,国内外的大量研究都集中在园林植物对总悬浮颗粒物(TSP)或者粗颗粒物(PM10)的阻滞效应上,植物吸附空气细颗粒物(PM2.5)的研究尚处于探索阶段。本文概述了植物叶片吸附空气PM的方式,叶片PM2.5化学物质的转移过程以及植物吸附PM2.5的周期性,探讨了植物叶片对空气不同粒径颗粒物的吸附特征,园林植物吸附空气PM2.5的能力与机制,并从植物吸附PM2.5的测定方法、园林植物吸附PM2.5能力的测定和评价、高吸附PM2.5能力的园林植物筛选、园林植物吸附PM2.5的机制与影响因素等方面提出了园林植物吸附PM2.5的研究重点与趋势,以期为深化植物吸附PM2.5的机制研究及高吸附PM2.5能力的园林植物筛选提供依据。

     
    填埋场甲烷生物氧化过程及甲烷氧化菌的研究进展
    梅娟1,2**,赵由才2
    2014, 33(9):  2567-2573. 
    摘要 ( 1015 )   PDF (476KB) ( 241 )  
    生活垃圾填埋场甲烷排放量约占全球甲烷排放总量的6%~12%,是大气甲烷的重要生物源之一。生活垃圾填埋场覆土中的甲烷氧化菌能氧化填埋气中的甲烷,是填埋场甲烷排放控制的重要途径。本文综述了填埋场覆盖层甲烷生物氧化的微生物机理、覆土甲烷生物氧化强化工艺和技术、填埋场环境中甲烷氧化微生物研究的最新进展。现有研究有效提高了填埋场覆盖层甲烷生物氧化的性能,但对占填埋场甲烷产生总量很大比重的封场前甲烷排放控制关注较少,因此,今后应加强封场前甲烷排放的研究,提高日覆盖和中间覆盖材料的甲烷氧化率并加快其甲烷氧化启动。
     
    方法与技术
    15N标记土壤连续培养过程中扩散法测定无机氮同位素方法改进
    孙建飞1,2,白娥1**,戴崴巍1,彭勃1,2,曲桂芳1,2,姜萍1
    2014, 33(9):  2574-2580. 
    摘要 ( 2104 )   PDF (737KB) ( 339 )  
    扩散法用于测定土壤浸提液中铵态氮和硝态氮同位素比值已被广泛应用。但是测定15N标记培养的不同生态系统土壤浸提液时,因其同位素丰度高,并且随着培养时间的延长变化较大,目前仍缺少一个系统的方法体系以确定在标记实验中扩散法的同位素分馏效应。本研究对扩散法进行了改进和评估。其中,氨气吸收液改为10 μL的KHSO4、培养瓶为500 mL时,培养液体积设为100 mL,使气液比为4∶1,MgO和Devarda合金的量减少至250 mg,在培养温度统一设定为25 ℃条件下,分别测定了高含氮量和低含氮量的无机氮同位素丰度。结果显示,理论值和实际测量值差别不显著,说明该方法的细节改进有利于大批量测定土壤长期培养过程中铵态氮和硝态氮含量和同位素比值的不断变化。