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    2016年 第35卷 第3期    刊出日期:2016-03-10
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    2016, 35(3):  0. 
    摘要 ( 261 )   PDF (470KB) ( 149 )  
    研究报告
    西藏高原主要森林类型凋落物碳储量及空间分布格局
    杨阳,王根绪*,冉飞,常瑞英
    2016, 35(3):  559-566. 
    摘要 ( 409 )   PDF (748KB) ( 283 )  
    凋落物是森林生态系统的重要组成部分,其作为养分的基本载体,在养分循环中是连接植物与土壤的“纽带”,其碳库直接影响着土壤碳库及森林生态系统的碳库。本文以西藏高原冷杉、云杉、高山松、云南松、高山栎、柏木森林类型为研究对象,采用直接收获法对森林凋落物碳储量进行研究。结果显示:凋落物碳储量随着龄级的增大而增加;凋落物碳储量随海拔的升高而增加,在3200~3600 m碳储量最大,随后碳储量开始下降;林芝地区凋落物碳储量最大,其次是山南地区和日喀则地区,最小的是昌都地区。
    云南普洱季风常绿阔叶林152种木本植物叶片C、N、P化学计量特征
    黄小波1,2,刘万德1,2,苏建荣1,2*,李帅锋1,2,郎学东1,2
    2016, 35(3):  567-575. 
    摘要 ( 581 )   PDF (891KB) ( 308 )  
    季风常绿阔叶林是亚热带地区结构最复杂、生产力最高、生物多样性最丰富的地带性植被类型之一,研究其化学计量学特征对于认识生态系统养分循环特征和限制状况以及系统稳定机制具有重要意义。本文基于云南普洱地区29块30 m×30 m的典型样地调查与取样,测定了152种木本植物叶片C、N、P含量,分析了其化学计量特征。结果表明,该区域季风常绿阔叶林叶片C、N、P含量算术平均值分别为458.17、20.88和1.42 mg·g-1,变异系数分别为7.12%、34.89%和51.81%;C/N、C/P及N/P算术平均值分别为24.96、394.74和16.50,变异系数分别为33.46%、38.79%和51.44%。相关分析表明,C含量和N含量呈极显著负相关(P=0.005),C含量和P含量负相关程度不明显(P=0.078),N含量和P含量呈极显著正相关(P<0.001)。不同科植物叶片除C含量整体变异较小外,N、P及C/N、C/P、N/P变异较大。乔木与灌木,以及乔木与藤本之间,叶片除C含量的差异不显著外,N、P、C/N、C/P、N/P的差异均达显著水平(P<0.05),其中乔木的N、P含量均显著低于灌木和藤本。152种木本植物叶片N/P算术平均值为16.50,说明普洱季风常绿阔叶林植物总体受P元素限制。
    广西典型水库集水区巨尾桉和马尾松蒸腾作用
    谭娟1,郭晋川2*,吴建强1,李荣辉2,王敏1,王卿1,阮俊杰1
    2016, 35(3):  576-583. 
    摘要 ( 443 )   PDF (761KB) ( 167 )  
    选择广西公净水库,开展集水区范围内2种主要木本植物巨尾桉(Eucalyptus grandis × E. urophylla)和马尾松(Pinus massoniana)群落蒸腾速率(Tr)、叶面积指数(LAI)和相关环境因子的现场观测,结果表明:马尾松蒸腾速率的季节变化为0.14~0.69 μmol·m-2·s-1,<2年龄巨尾桉为1.65~3.76 μmol·m-2·s-1,>4年龄巨尾桉为1.05~2.04 μmol·m-2·s-1,<2年龄巨尾桉和>4年龄巨尾桉年均蒸腾速率均高于马尾松,分别是马尾松的6倍和3.4倍。2种植物蒸腾速率均是夏季最高,冬季最低,夏季蒸腾速率约是冬季的2倍。相关分析结果显示,2种植物蒸腾速率均与叶面积指数、土壤含水率和林下空气温度呈极显著正相关(P<0.01),但各影响因素并不是独立作用于蒸腾速率的。通径分析结果表明,林下空气温度和土壤含水率对马尾松蒸腾速率起主导作用,是主要决策变量;叶面积指数和土壤含水率分别是<2年龄和>4年龄巨尾桉蒸腾作用的主要决策变量。
    极端干旱区增雨对泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)群落土壤呼吸温度敏感性的影响
    刘殿君1,张金鑫2,3,卢琦2*,李旭1,武哲4
    2016, 35(3):  584-590. 
    摘要 ( 320 )   PDF (646KB) ( 151 )  
    在极端干旱区(敦煌)以泡泡刺群落为研究对象,测定了生长季内增雨对泡泡刺群落灌丛和裸地土壤呼吸温度敏感性(Q10)的影响。结果表明:增雨明显增加了裸地的Q10,但未能显著改变灌丛的Q10;与对照相比,增雨16 mm使裸地Q10显著增加28%,达1.83±0.30;在整个生长季,裸地和灌丛的Q10季节波动与土壤含水量的变化存在极显著相关关系,且裸地的Q10对土壤水分的敏感性(1.94)高于灌丛(1.57)。
    城郊梯度上南亚热带季风常绿阔叶林土壤C、N、P化学计量特征
    何俊杰,陈小梅*,冯思红,姚庭玉,梁倩文,符家铭
    2016, 35(3):  591-596. 
    摘要 ( 365 )   PDF (699KB) ( 181 )  
    随着城市化进程加剧,人们越来越关注城市森林生态系统的结构与功能。森林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量变化对于理解森林生态系统结构和功能的稳定性具有重要意义。本文以高度城市化的珠江三角洲城郊梯度上亚热带常绿阔叶林为研究对象,分析城区、郊区梯度上土壤C、N、P的化学计量特征。结果表明:郊区森林表层(0~10 cm)和亚表层(10~20 cm)土壤C、N含量均显著高于城区(P<0.001);城区森林表层土壤P含量与郊区差异不显著(P=0.226),而郊区森林10~20 cm土层土壤P含量显著高于城区(P=0.001)。城区森林土壤N∶P和C∶P均高于郊区,而城区森林土壤C∶N与郊区差异不显著。快速的城市化使南亚热带森林土壤营养元素循环发生改变,降低了城市森林生态系统结构与功能的稳定性。
    岩溶坡地不同植被类型土壤水分入渗特征及其影响因素
    胡阳1,2,3,邓艳1,2*,蒋忠诚1,2,李衍青1,2,蓝芙宁1,2
    2016, 35(3):  597-604. 
    摘要 ( 446 )   PDF (595KB) ( 155 )  
    通过野外调查与室内分析,研究了广西平果果化典型岩溶坡地荒地、草地、灌丛、林灌4种不同植被覆盖下土壤水分入渗特征及其影响因素。结果表明:荒地、草地和灌丛土壤的平均初渗速率差异不显著,但均明显低于林灌;土壤初渗速率和稳渗速率均较低,均<1 mm·min-1;随土层深度的增加,土壤初渗速率和稳渗速率均逐渐降低;荒地、草地和灌丛土壤的渗透系数、累积渗水量差异均不显著,但均明显低于林灌,且随土层深度的增加而降低;稳渗速率、渗透系数与土层深度、土壤容重、粘粒含量、初始含水量呈显著负相关,而与土壤有机碳、非毛管孔隙度、粉(砂)粒、水温呈显著正相关;影响土壤水分入渗性能的主要因素为土壤非毛管孔隙度和土壤中粘粒(<0.002 mm)含量。
    神农架四种树生地衣对不同形态氮素胁迫的生理响应
    郭华1,2,王传华1*,杨林1
    2016, 35(3):  605-611. 
    摘要 ( 373 )   PDF (470KB) ( 226 )  
    为揭示氮沉降增加对神农架地区地衣多样性的潜在影响,本文以该地区常见的4种树生地衣\[肺衣(Lobaria pulmonaria)、东方肺衣(Lobaria orientalis)、小刺褐松萝(Usnea luridorufa)和粗毛松萝(Usnea dasopoga)\]为对象,以去离子水和不同浓度的硝态氮(KNO3 0.05、0.5 mol·L-1)、铵态氮((NH4)2SO4 0.025、0.25 mol·L-1)和混合氮(NH4NO3 0.05、0.5 mol·L-1)溶液浸泡处理地衣,测定氮处理的荧光诱导曲线参数、地衣浸出液电导率(RE)和叶绿素OD435/OD415值,分析4种地衣的氮敏感性以及硝态氮、铵态氮和混合氮对4种地衣光合色素稳定性、光系统Ⅱ及细胞膜稳定性的毒性差异性。结果表明:(1)不同形态氮素对地衣的毒性及其作用途径存在差异性。其中,混合氮对地衣光合系统的毒性尤其显著,对地衣Fv/Fm、Y(Ⅱ)和OD435/OD415的毒性总体呈现混合氮>铵态氮>硝态氮;不同氮素对地衣的细胞膜完整性毒性存在显著差异,呈现出铵态氮>混合氮>硝态氮;硝态氮单独作用对4种地衣的叶绿素稳定性、光系统Ⅱ及细胞膜稳定性毒性均较低;(2)4种地衣的氮敏感性表现出种特异性。硝态氮处理的OD435/OD415以粗毛松萝最为敏感,肺衣最不敏感;混合氮处理对Fv/Fm毒性表现为肺衣≈东方肺衣>小刺褐松萝≈粗毛松萝,对RE的影响表现为肺衣≈东方肺衣<小刺褐松萝≈粗毛松萝;铵态氮处理对Fv/Fm毒性表现为小刺褐松萝≈东方肺衣>粗毛松萝≈肺衣,对OD435/OD415的毒性表现为肺衣≈东方肺衣<小刺褐松萝≈粗毛松萝。上述研究结果可为我国氮沉降增加背景下神农架自然保护区地衣多样性的保护与管理提供理论依据。
    古尔班通古特沙漠生物土壤结皮对土壤种子库多样性与分布特征的影响
    邢旭明1,2,马晓东1,张元明2*
    2016, 35(3):  612-620. 
    摘要 ( 550 )   PDF (745KB) ( 145 )  
    古尔班通古特沙漠地表广泛分布着生物土壤结皮,研究其覆盖下的土壤种子库,有利于了解生物土壤结皮的生态功能及当地植被更新与恢复的潜力。本文研究了该地区3种生物土壤结皮(藻结皮、地衣结皮、苔藓结皮)对土壤种子库分布特征和多样性的影响。结果表明:在种子库水平分布上,相比于裸沙,生物土壤结皮增加了种子库密度,且不同结皮类型对种子库的影响程度不同。地衣结皮土壤种子库的密度最大(5905±778粒·m-3),其对种子的捕获作用最为明显,其次是苔藓结皮(1138±380粒·m-3),藻结皮与裸沙无显著差异;水平分布上的差异与结皮的发育程度、种子的形态、不同生物土壤结皮空间分布的异质性有关。在垂直分布方面,结皮发育土壤,种子库集中分布在土壤浅层(0~2 cm),这与裸沙种子库的垂直分布特征基本一致,说明结皮的存在并没有显著改变种子库的垂直分布格局。此外,从裸沙到苔藓结皮,土壤种子库和地上植被的相似性不高(0.14~0.29),土壤种子库中的物种多样性和丰富度指数不及地上植被高。该研究区土壤种子库在植被恢复中的潜力可能较小,但相对于裸沙,生物土壤结皮的存在有益于土壤种子库的保持,对荒漠生态系统物种多样性的维持和稳定具有重要意义。
    浑河太子河流域地形和土地利用对表层土壤养分空间变异的影响
    朱菊兰1,2,刘淼2*,张阳1,宫继萍2,3,睢晋玲2,3
    2016, 35(3):  621-629. 
    摘要 ( 332 )   PDF (2860KB) ( 222 )  
    应用GIS技术,综合统计学和地统计学方法,探讨了浑河太子河流域表层土壤养分的空间分布,同时分析了地形因子、土地利用及其交互作用对土壤养分空间变异的影响。结果表明:海拔、坡度与土壤有机质、全氮、全磷呈极显著正相关,与全钾呈极显著负相关;坡向的影响不显著。林地和草地的有机质、全磷平均含量相对较高;水田和旱地的全钾平均含量较高。地形因子与土地利用方式的交互作用显著影响土壤养分含量。有机质、全氮和全磷含量高的区域集中在海拔较高、坡度较大的林地和草地。地形条件和土地利用方式能够解释研究区土壤养分的空间变异。
    不同尺度下内蒙古河套灌区有机质空间变异
    张娜1,张栋良1,屈忠义1*,吕世杰2,刘全明1
    2016, 35(3):  630-640. 
    摘要 ( 356 )   PDF (2688KB) ( 275 )  
    以内蒙古河套灌区为研究对象,利用经典统计学与地统计学相结合的方法,对1、4、8 km 3个样点间距下不同土层(0~20、20~40、40~70与70~100 cm)有机质含量的空间变异及尺度效应进行分析。经典统计结果表明,不同尺度下有机质含量均值的变异程度均随着土层深度的增加而增加,其在0~20和20~40 cm土层随着尺度的增加而变大。地统计分析结果显示,不同尺度不同土层有机质含量均具有强烈的空间自相关,且其空间分布主导影响因子为土壤类型。各尺度不同土层有机质空间分布均存在一定程度的方向性,其在小尺度(1 km)表现为东西方向上的条状变异;在中尺度(4 km)及大尺度(8 km)均在土壤表层的东西和西北东南方向存在强烈的空间变异性。各尺度下有机质的普通克里格插值交叉验证的均方根误差均小于1,说明样本的空间变异均被高估。研究结果对于理解土壤有机质空间分布具有重要意义,为农业技术研究中野外采样系统设计提供一定的参考。
    湘东大围山不同海拔带土壤溶解性有机碳含量
    马欣,盛浩*,魏亮,潘博,罗兰芳,周清,张杨珠
    2016, 35(3):  641-646. 
    摘要 ( 330 )   PDF (701KB) ( 181 )  
    为了解土壤溶解性有机碳(DOC)含量在中山海拔带上的分异规律,选取亚热带湘东大围山花岗岩风化物发育的典型土壤垂直带谱:红壤、黄壤、黄棕壤和灌丛草甸土(亚类),挖掘土壤剖面深至母质层/母岩,研究海拔和土层深度对DOC含量的影响。结果表明,土壤剖面DOC含量介于9~5326 mg·kg-1,表土(A层)和底土(A层以下)DOC含量均随海拔升高而升高。土壤有机碳(SOC)、水分变化可以解释DOC含量的垂直带分异规律。DOC/SOC介于0.8%~34.9%,无明显的高度带现象,且DOC/SOC峰值大多出现在底土层。在同一海拔带,发育深厚的典型黄壤DOC含量和DOC/SOC均在底土中较高,发育较浅的黄壤性土则相反。本研究表明,表土和底土C含量及组成呈现不同的垂直带分异规律,山地海拔带上土壤C库研究应重视深层底土。
    低剂量生物质炭对旱地红壤增肥增产效果
    张文锋1,周际海1,2*,袁颖红1,3*,黄静1,4,李丛蕾1,黄欠如3,成艳红3
    2016, 35(3):  647-654. 
    摘要 ( 346 )   PDF (634KB) ( 150 )  
    针对江西旱地红壤粘重板结、肥力低下等突出问题,基于野外旱地红壤定位试验,研究了低剂量生物质炭对旱地红壤增肥增产效果的影响。试验设置3个试验处理,即0 (CK)、758 (BC1)、1515 (BC2) kg·hm-2·a-1 3种生物质炭施用水平。结果表明:与对照相比,施入低剂量生物质炭(即BC1、BC2处理),旱地红壤在0~60 cm 土层土壤容重分别降低了0.57%~2.05%和0.87%~4.88%,土壤pH分别提高了2.51%~13.66%和8%~12%,阳离子交换量分别提高了3.73%~6.45%和4.91%~7.13%;施用低剂量生物质炭在一定程度上提高了旱地红壤有机质和N、P、K养分含量,且随着生物质炭施用量的增加,有机质、全钾、速效钾呈上升趋势;连续施用低剂量生物质炭,BC1、BC2处理红薯产量在2013年分别提高了19.08%和23.68%,2014年分别提高了18.01%和22.98%。研究表明,施用低剂量生物质炭能有效改善旱地红壤的土壤理化性质和养分状况,提高旱地红壤肥力,有效增加作物产量。从综合投入产出来看,低剂量生物炭的连续施用更有实际应用价值和前景。
    青藏高原东北缘高寒草甸41种菊科植物种子大小与其主要营养成分含量的关系
    杨慧仙,卜海燕*,葛文静,王学经,夏玉斌,马〓冰
    2016, 35(3):  655-660. 
    摘要 ( 366 )   PDF (596KB) ( 207 )  
    种子中营养物质的组成及其含量对种子的萌发及幼苗建植发挥着重要作用,其含量差异可能导致种子采取不同的萌发及幼苗生长对策。为了探讨种子中营养物质含量是否因种子大小不同而产生适应性变化,本研究以青藏高原东北缘广泛分布的41种菊科植物种子为研究材料,用索式提取法、蒽酮比色法和考马斯亮蓝G-250法分别测定了种子中主要营养成分——粗脂肪、可溶性糖、淀粉和蛋白质的含量,分析了菊科植物种子中主要营养成分含量与种子大小之间的关系,为进一步探讨高寒草甸植物在种子水平上的适应性提供理论依据。结果表明:种子中淀粉和可溶性糖含量与种子大小无显著相关性,但随着种子质量的减少,种子中蛋白质和脂肪的相对含量显著增加。大种子中淀粉和可溶性糖含量增加不显著可能是由于大种子具有较厚的种皮引起的。小种子中较高的蛋白质和脂肪含量可以帮助其幼苗快速生长,为其提供充足的能量,使小种子产生的幼苗可以获得时间和空间上的优势,以克服其较小幼苗带来的竞争劣势,这可能是适应性选择的结果。
    祁连山北坡草地植物群落特征与土壤水热因子的关系
    贾文雄1*,陈京华1,张禹舜1,曹文侠2
    2016, 35(3):  661-667. 
    摘要 ( 420 )   PDF (606KB) ( 194 )  
    环境因子对草地生态系统的结构和功能有重要影响。通过野外调查和室内实验,研究了祁连山北坡草地植物群落的物种多样性和地上生物量变化,并对地上生物量与土壤水热因子的关系进行了探讨。结果表明:5—9月,不同草地植物群落的丰富度、多样性、均匀度变化均表现为单峰曲线,不同草地植物群落之间丰富度和多样性差异显著,而均匀度在5、7、9月差异不显著;山地草甸草原与山地草原的物种中等不相似,其他草地植物群落的物种极不相似,不同草地植物群落沿海拔替代明显;5—9月,不同草地植物群落的地上生物量均为单峰曲线,山地草甸和山地荒漠草原的地上生物量在7月最大,而山地草甸草原和山地草原的地上生物量在8月最大;不同草地植物群落地上生物量的积累与当月0~10 cm的地温明显正相关,而与当月土壤水分不相关。
    三种类型高寒草地内甘肃马先蒿的光合碳分配
    徐隆华1,3,姚步青1,张春辉1,3,马真1,王文颖2,王慧春2,周华坤1*
    2016, 35(3):  668-674. 
    摘要 ( 331 )   PDF (546KB) ( 153 )  
    基于三江源区果洛州军牧场不同退化程度草地,采用原位13CO2脉冲标记的方法示踪了13C在甘肃马先蒿-土壤系统中的转移与分配,探讨了未退化天然草甸、重度退化高寒草甸(黑土滩)与建植5年的人工草地内代表性植物——甘肃马先蒿光合碳的分配情况。结果表明:标记当天,不同类型草地上13C固定百分比在39%~71%,说明标记的效率较高且分配差异较大;3种类型草地土壤碳分配比例平均为8.6%,说明光合固定碳在甘肃马先蒿植株-土壤系统的分配与转移速度非常迅速;脉冲标记21 d后,甘肃马先蒿植株δ13C值下降,5%~27%的13C分配到地下。黑土滩恢复治理为人工草地5年后,甘肃马先蒿固定的光合碳转移到土体中的含量显著增加。甘肃马先蒿对于维持草地群落多样性和稳定性具有一定生态学意义,应根据草地的经济利用特性予以合理灭除。
    不同载畜率下短花针茅荒漠草原物种多度格局
    杜宇凡,古琛,乌力吉,薛文杰,陈万杰,李治国*,赵萌莉,王静
    2016, 35(3):  675-683. 
    摘要 ( 306 )   PDF (595KB) ( 163 )  
    以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,通过野外植被调查,并应用几何级数模型、分割线段模型和重叠生态位模型,分析不同载畜率下的植物群落物种多度格局,旨在研究物种之间的关系和群落格局,揭示过度放牧对荒漠草原植物群落的影响。结果表明:几何级数模型可以较好地拟合短花针茅荒漠草原不同载畜率下植物群落物种多度格局。物种多度格局不随放牧强度的增加而发生变化,但植物频度呈下降趋势,中度放牧和重度放牧使荒漠草原的物种数减少。建群种短花针茅对荒漠草原植物群落格局起关键作用,重度放牧使物种频率降低,但短花针茅频率表现出增加的趋势。
    塔里木盆地南缘不同生境下芦苇生态化学计量特征
    罗艳1,2,贡璐1,2*
    2016, 35(3):  684-691. 
    摘要 ( 359 )   PDF (738KB) ( 154 )  
    以塔里木盆地南缘克里雅河流域旱生芦苇为研究对象,分析不同样区芦苇根、茎、叶生态化学计量特征,探讨生境和器官对芦苇生态化学计量特征的影响。结果表明:芦苇各器官C、N、P含量均表现为叶>茎>根,C∶N和C∶P值大小顺序均为根>茎>叶,N∶P则为叶>茎>根。不同生境芦苇各器官C、N、P含量及其比值存在一定的差异性,芦苇根、茎、叶C含量均为河岸显著高于绿洲边缘和荒漠,荒漠中芦苇茎的N含量显著低于河岸和绿洲边缘,其他器官N含量在不同生境均无显著差异;芦苇叶片的P含量为绿洲边缘显著高于荒漠,茎和根的P含量河岸显著高于其他两个生境;芦苇根、茎、叶C∶N值无显著差异;河岸和荒漠芦苇的茎和根的C∶P值有显著差异;各生境芦苇N∶P无显著差异,且都小于14,说明芦苇的生长主要受N限制。C∶N、C∶P与相应的N和P含量呈负相关,N与P之间呈显著的正相关,体现了芦苇体内两元素需求变化的一致性。GLM(general linear model)分析表明,器官对C、N以及C∶N和N∶P的影响最大,生境对P、C∶P的影响最大。
    鄱阳湖湿地优势植物氮磷再吸收
    郭超1,蔡家艳1,金奇1,周红艳1,李敏1,胡启武1,2*
    2016, 35(3):  692-697. 
    摘要 ( 332 )   PDF (650KB) ( 190 )  
    于植物生长旺盛期与末期,在鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区分别采集6种优势植物成熟叶片与衰老叶片进行N、P含量测定,以探讨鄱阳湖湿地优势植物的N、P养分再吸收特征。结果表明:6种植物N、P元素的再吸收效率变化范围分别为8.2%~46.6%和18.9%~44.5%,其中,灰化苔草在所有物种中N、P再吸收效率均表现为最低。挺水植物的N、P平均再吸收效率分别为41.3%和38.5%,明显高于湿生植物的N、P平均再吸收效率的19.9%和26.0%。6种植物N、P养分再吸收效率均与成熟叶片的N、P养分含量呈显著正相关,且N再吸收效率与成熟叶片N∶P值呈显著正相关。依据养分再吸收指标来判断,鄱阳湖湿地6种优势植物均属于N再吸收能力较弱的物种。
    壳聚糖对土壤栽培条件下烟草根系生长的影响
    祁帅1,赖勇林1,王军2,王行2,沈宏1*
    2016, 35(3):  698-708. 
    摘要 ( 334 )   PDF (5958KB) ( 185 )  
    利用土培根箱装置,研究了0、20和40 mg·L-1壳聚糖处理对广东南雄牛肝土、砂泥田土和紫色土中烟草根系生长随时间的变化。结果表明:根箱装置适用于观测3种植烟土壤中的根系动态生长;通过根箱观察面,发现壳聚糖处理显著增加了3种土壤中烟草根系的根长和根数,并且根长与根数的关系呈正相关;其中,在牛肝土和紫色土上,40 mg·L-1壳聚糖处理效果较好,该处理提高了牛肝土上20~30和50~60 cm土层的总根长,以及紫色土上0~10和20~60 cm土层的总根长;而在砂泥田土上,20 mg·L-1壳聚糖处理效果更优,该处理促进了10~40 cm土层根系的伸长;烟草在移栽后第24天,在20和40 mg·L-1壳聚糖处理下,根长伸长率和根数增长率均出现了一个高峰,且显著高于对照处理。研究证明,壳聚糖对土壤栽培烟草根系生长具有促进作用。
    基于生育时段的湖南省早稻洪涝等级指标及时空变化特征
    汪天颖1,2,3,霍治国1,2*,李旭辉4,杨建莹2,吴立2,张桂香2
    2016, 35(3):  709-718. 
    摘要 ( 404 )   PDF (5711KB) ( 164 )  
    研究早稻洪涝气象指标对实时开展区域早稻洪涝灾害监测预警与评估具有现实意义。本文以湖南省早稻为研究对象,利用湖南省68个气象站点1961—2010年逐日气象资料、早稻灾情史料,以及早稻生育期资料,筛选基于水稻生育时段、洪涝等级、过程降水量的洪涝灾害样本385个,得到早稻移栽-拔节期、孕穗-抽穗期、乳熟-成熟期的轻、中、重度灾害样本集合9组。采用K-S检验法和学生氏t分布置信区间方法界定早稻不同生育时段、不同等级洪涝灾害的过程降水量指标阈值,构建基于生育时段的湖南早稻洪涝等级指标,进行独立样本验证。依据建立的洪涝等级指标和ArcGIS技术,分析1961—2010年湖南早稻各生育时段洪涝的时空分布特征。结果表明:各生育时段轻度、中度、重度洪涝下限阈值分别为移栽-拔节期,129、154、241 mm;孕穗-抽穗期,135、170、260 mm;乳熟成熟期,145、190、295 mm。指标验证结果与历史记录有较好的一致性;1961年以来湖南早稻总洪涝次数总体呈现增加趋势,重度洪涝主要发生在岳阳北部和郴州南部地区;移栽-拔节期洪涝主要发生在湘东及湘南地区,孕穗-抽穗期洪涝主要位于湘东与湘中地区,乳熟-成熟期洪涝主要位于湘东北和湘中以北地区;20世纪90年代是湖南近50年早稻洪涝灾害最为严重的年代,全生育期间均有高频次、高强度的洪涝发生;2000年后早稻在移栽-拔节期和孕穗-抽穗期洪涝主发区有所变化,前者增加了湘中部地区,后者增加了湘中东部至南部地区。
    番茄砧木苗期耐旱性鉴定评价
    张志焕,韩敏,张逸,王允,徐坤*
    2016, 35(3):  719-725. 
    摘要 ( 392 )   PDF (685KB) ( 122 )  
    为探讨番茄砧木耐旱性鉴定的便捷指标,筛选耐旱材料,以32份番茄砧木为试材,研究其幼苗在土壤脱水前后根、茎、叶鲜重、叶片水势和根系活力的变化,并通过综合比较分析,对番茄砧木品种耐旱性进行评价。结果表明:随土壤脱水胁迫天数的增加,番茄砧木幼苗旱害指数显著增加,但变异系数则显著降低,复水过程则相反;旱害指数回归模型中仅脱水前根鲜重、叶片水势和脱水后根鲜重相对增加值3个因子入选;通过对模型变量因子分别进行系统聚类分析,均可将供试番茄砧木材料分成3类,且除脱水后根鲜重相对增加值外,其他因子聚类结果一致,据此确定了脱水前幼苗根鲜重、叶片水势可作为鉴定番茄耐旱性的便捷指标,进而筛选出“砧木606”、“AnkaT”、“060813”、“0301112”等为耐旱番茄砧木材料。
    广西滨海过渡区红鳞蒲桃群落的空间结构特征
    李远发,王磊,喻素芳,叶绍明,陆道调*
    2016, 35(3):  726-732. 
    摘要 ( 461 )   PDF (1556KB) ( 145 )  
    空间结构在很大程度上反映了植物个体在群落中的生态位,亦决定其拥有环境资源的额度,对维持群落的稳定性、分析种间竞争及个体存活十分重要。为探究红鳞蒲桃(Syzygium hancei -Merr. et Perry)天然群落的空间结构特征,在广西防城港滨海过渡区建立了面积为65 m×40 m的每木定位试验样地,采用结构参数二元分布分析其群落整体及不同大小树木的空间结构特征。结果表明:在受轻微干扰过的红鳞蒲桃群落中,红鳞蒲桃种群的数量和生物量均占绝对优势;无论是群落总体还是其中的大树、小树,多数个体均同时处于随机分布和低度混交状态,而属于高混交或非常规则或聚集分布的树木较少;群落中不同优势的树木拥有相似的混交状况和分布格局;多数大树同时处于优势和低度混交状态,仅有少量属于中庸或劣势木;小树几乎都属于低度混交的劣势个体,它们亦几乎同时处于随机分布和劣势状态。这些特征表明,红鳞蒲桃群落结构复杂,可能处于稳定水平。研究结果可为红鳞蒲桃群落的保护和恢复提供科学依据,也为滨海区防护林结构体系的构建提供参考。
    湖南省大通湖浮游动物群落结构及其与环境因子关系
    高子涵1,张健1,皮杰1,张婷2,李德亮1*,肖调义1
    2016, 35(3):  733-740. 
    摘要 ( 411 )   PDF (763KB) ( 175 )  
    逐月对湖南省大通湖的浮游动物群落结构及环境因子进行了调查,并通过典范对应分析(CCA),探讨浮游动物群落结构与环境因子之间的关系,以期为其渔业可持续利用提供参考。营养盐水平、营养状态指数(TSI-M)及浮游动物优势种特征均表明,大通湖水体处于富营养状态。调查共发现浮游动物20属46种,其中原生动物18种、轮虫19种、枝角类4种、桡足类5种;优势种为中华似铃壳虫(Tintinnopsis sinensis)、裂足臂尾轮虫(Brachionus diversicornis)、前节晶囊轮虫(Asplanchna priodonta)、针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)、长三肢轮虫(Filinia longiseta)、长额象鼻溞(Bosmina longirostris)和英勇剑水蚤(Cyclops strenuus)。浮游动物丰度和生物量年平均值分别为1013±125 ind·L-1和5.12±0.96 mg·L-1,均在10月—次年3月相对较高,4月最低,空间上整体呈现南高北低的分布趋势。多样性指数(H)、丰富度指数(D)和均匀度指数(J)分别为0.31~1.88、0.11~1.39和0.45~0.90。CCA结果表明,水温与总磷是影响大通湖浮游动物群落结构的主要环境因子。推断,鲢、鳙放养与软体动物空间分布特征是影响大通湖浮游动物群落结构的重要生物因素。
    广西北海不同海域方格星虫(Sipunculus nudus)干体氨基酸组成及营养评价
    刘旭佳*,彭银辉,黄国强
    2016, 35(3):  741-746. 
    摘要 ( 423 )   PDF (429KB) ( 119 )  
    为了研究广西北海特有种方格星虫的经济价值,测定了成虫干体的氨基酸含量,并根据FAO/WHO的氨基酸评分标准模式进行氨基酸营养价值评价。于2013年2、5、8和11月,分别在北海的山口、北暮盐场、营盘、大冠沙和竹林5个海域采集方格星虫,进行了氨基酸含量和组成分析。结果表明:北暮盐场方格星虫干体氨基酸平均含量最高,达到(68.02±0.50)%;5个海域方格星虫干体氨基酸含量、必需氨基酸和非必需氨基酸含量随着季节变化表现出先上升后下降的趋势;共检出16种氨基酸,以谷氨酸含量最高,占方格星虫干体质量的(17.34±0.61)%;方格星虫必需氨基酸占总氨基酸含量(EAA/TAA)和必需氨基酸与非必需氨基酸的比值(EAA/NEAA)均接近于FAO/WHO的理想模式。本研究为开发具有食用价值和药用价值的食品以及方格星虫的高值化利用提供理论依据和技术支撑。

     
    不同生境下福寿螺的可量性状特征、种群结构和密度效应
    房苗1,2,徐猛1,罗渡1,牟希东1,顾党恩1,胡隐昌1,章家恩3,罗建仁1*
    2016, 35(3):  747-754. 
    摘要 ( 391 )   PDF (871KB) ( 169 )  
    对广东省11个地区中4种不同生境下福寿螺(Pomacea canaliculata)种群的可量性状特征、年龄结构、性比和密度效应进行了对比研究。结果表明:福寿螺的可量性状特征在不同生境之间存在显著差异(P<0.05),体重与壳高之间关系符合异速生长方程,且不同生境下有不同的异速指数;福寿螺种群在不同生境条件下有不同的年龄结构,稻田、沟渠中种群表现为增长型,废田、池塘中种群表现为稳定型;生境因素对福寿螺的性比没有显著影响(P>0.05),但对性比与体重的关系影响显著(P<0.05);福寿螺种群增长受密度制约,不同生境下的密度制约效应存在差异,沟渠中最小,池塘中最大,稻田和废田居中。本研究表明,生境条件对福寿螺的可量性状特征、种群结构均有显著的影响,不同生境下福寿螺种群的增长潜力也不同,需要制定有针对性的防控措施。
    游客数量对圈养狼行为的影响
    刘丙万1*,陈璐雯1,李若楠2,何相宝2,Timothy R. Van Deelen3
    2016, 35(3):  755-758. 
    摘要 ( 444 )   PDF (473KB) ( 161 )  
    人对野生动物行为的影响是动物行为学研究的热点问题,游客数量是影响动物园动物行为的重要因素。为了改善狼的圈养环境,2014年9—11月,在哈尔滨北方森林动物园,采用扫描取样法研究了游客数量对圈养狼行为的影响。结果表明:(1)国庆节前、国庆节期间和国庆节后圈养狼活动、静止、刻板和冲突行为的频次所占比例存在显著性差异(P<0.05),而友好行为和“其他”行为的频次所占比例不存在显著性差异(P>0.05);(2)相关性分析表明,圈养狼活动和友好行为的频次所占比例与游客数量显著正相关(P<0.05);圈养狼静止行为和刻板行为的频次所占比例与游客量显著负相关(P<0.05);圈养狼冲突和“其他”行为的频次所占比例与游客数量不相关(P>0.05)。这说明游客数量会影响动物园圈养狼的行为且对圈养狼不同的行为有不同的影响,为调整游客数量、提高圈养狼的福利提供了依据。
    食物可获得性对白头叶猴(Trachypithecus leucocephalus)食物季节性组成的影响
    陆施毅1,鲁长虎1*,李友邦2
    2016, 35(3):  759-766. 
    摘要 ( 401 )   PDF (567KB) ( 137 )  
    研究喀斯特石山栖息地食物可获得性对食物多样性和种类季节相似性的影响是动物对环境适应研究的重要组成部分。采用瞬时扫描取样法(instantaneous scanning sampling)对广西扶绥白头叶猴(Trachypithecus leucocephalus)的食物多样性和季节性种类进行了研究;同时,采用固定样线法监测各月份白头叶猴家域内食物可获得性。结果表明,白头叶猴年平均食物多样性指数(FDI)为4.02,各月份间FDI没有显著变化(P=0.89),FDI与栖息地中主要食物的嫩叶的可利用性指数(FAI)有明显的负相关关系(P<0.05)。在全年取食的食物种类中,有8种食物在11个月份都被取食,其他种类则只在特定的月份被取食。各月份间食物种类的相似性在0.36(3—4月)和0.74(9—10月)之间变化,月份间FAI的相似度与月份间食物种类的相似度有明显的正相关关系(P<0.05)。白头叶猴对栖息地中食物种类的利用方式是:每个月用几种相同食物种类,并且主要食物可获得性高时,则集中采食,先满足基本的能量需求,再取食其他种类作为补充,使食物种类多样化,以满足不同的营养需求。
    美国白蛾过冷却点的影响因子
    邓煜,孙守慧*,祁金玉,尹大川,李飞
    2016, 35(3):  767-771. 
    摘要 ( 423 )   PDF (463KB) ( 167 )  
    美国白蛾是一种重要的国际检疫害虫,作为外来入侵生物在中国不断扩散蔓延。过冷却点是研究其潜在适生区重要的生理指标之一。本文研究了不同虫态、寄主树木、低温驯化时间和地理种群与过冷却点的关系。结果表明:美国白蛾不同虫态过冷却点间存在显著差异(P<0.001),蛹期过冷却点最低(-15.91 ℃),5龄幼虫的过冷却点最高(-6.97 ℃),过冷却点随虫态龄期增加而升高;用悬铃木饲养的美国白蛾蛹的平均过冷却点为-16.09 ℃,显著低于复叶槭饲养的美国白蛾蛹的平均过冷却点-14.61 ℃(P=0.002);在6 ℃下分别驯化美国白蛾非滞育蛹24、48和72 h,美国白蛾非滞育蛹过冷却点无显著差异(P=0.846);武邑、内黄、濮阳、东营、寿光和沈阳6个不同地理种群美国白蛾蛹的过冷却点间存在极显著差异(P<0.001),其中内黄地区美国白蛾过冷却点最低(-21.39 ℃),东营地区过冷却点最高(-15.35 ℃)。
    基于源汇理论的浦东新区土壤重金属沿城乡梯度的分布特征
    方淑波1,2,崔曲1,庞慧焕1,印春生1,罗兴章2*
    2016, 35(3):  772-780. 
    摘要 ( 376 )   PDF (1550KB) ( 100 )  
    基于源汇格局理论,采用滑动窗口分析法分析了上海市浦东新区城乡梯度上林地和建设用地土壤重金属包括Pb、Cu和Cd的浓度及其变幅差异,采用层次聚类分析法研究了重金属沿城乡梯度浓度变化的距离阈值,在滑动窗口重金属浓度和相关变量线性回归分析的基础上,采用相关分析方法辨别影响重金属空间分布的主要因素,并根据主要的影响因素,采取图层运算的方法得到了城市区域重金属环境风险控制的优先区域。结果表明:林地土壤的重金属浓度、变幅均高于建设用地,Cu和Cd浓度在距市中心27 km左右的位置显著降低,而Pb浓度在距市中心30 km左右的地方出现极大值。线性回归分析和相关分析表明,道路密度、建设用地比例和反映工业开发进程的人口导入指数显著影响重金属的空间分布。对图层运算后鉴别出的潜在优先管理区域,提出了林地多元化目标经营的理念。
    高寒生态脆弱区气候变化对农户生计的脆弱性影响评价——以甘南高原为例
    张钦1,赵雪雁1*,雒丽1,王亚茹1,薛冰2
    2016, 35(3):  781-790. 
    摘要 ( 516 )   PDF (1169KB) ( 169 )  
    气候变化是21世纪人类面临的最严峻挑战之一,加剧了许多国家和地区的脆弱性,对以自然资源为生计基础的农业人口的影响尤为显著。明确气候变化对农户生计脆弱性的影响,对于制定有效的气候变化适应政策,增强农户的气候变化适应能力,减轻农村贫困人口的生计脆弱性具有重要意义。本文以甘南高原为例,建立了气候变化对农户生计脆弱性影响评价指标体系,基于539份农户调查问卷,分析了气候变化对农户生计的影响,并利用多元线性回归模型分析了影响农户生计脆弱性的关键因素。结果表明:(1)气候变化对甘南高原不同类型农户生计的影响不同,其中,青年户主型农户生计的脆弱性最强,中年户主型农户生计的脆弱性最小;从低收入农户到高收入农户、从低教育水平农户到高教育水平农户、从纯农户到二兼户,其生计脆弱性趋于降低,但从低抚养比农户到高抚养比农户,其生计脆弱性趋于增大;(2)气候变化对甘南高原不同区域农户生计的影响存在差异,其中,纯牧区农户生计的脆弱性最强,农区农户生计脆弱性最小;(3)农户生计的脆弱性与农户的年龄和受教育水平、家庭人均收入水平、非农化水平及生计多样化水平呈负相关,与家庭抚养比呈正相关。最后,提出了减轻农户生计脆弱性的建议。
    疏勒河流域景观生态风险评价与生态安全格局优化构建
    潘竟虎*,刘晓
    2016, 35(3):  791-799. 
    摘要 ( 463 )   PDF (5066KB) ( 218 )  
    以疏勒河流域为研究区域,利用RS和GIS技术,建立基于景观格局的景观生态风险指数,分析研究区域内景观生态风险的时空变化特征和聚集模式。利用最小累积阻力模型,以自然保护区、水域、林地等作为生态“源地”,以生态安全水平、海拔和坡度作为阻力因子生成阻力面,构建流域生态安全格局,识别潜在廊道和节点,建立优化后的生态安全网络。结果表明:疏勒河流域北部的生态风险高于南部,生态风险水平在30年间有所改善,1980—1995年生态风险等级退化的区域主要位于流域西南部和东部;1995—2010年等级退化的区域面积小于1980—1995年。景观生态风险指数在空间上呈正的自相关性,30年间空间自相关程度有所减弱,空间趋同性逐渐降低。优化后的生态网络将生态源地、潜在廊道和节点等景观组分结合,充分利用已有的河流水系,打通廊道,避开城镇工矿用地和交通干线,并在生态脆弱区设置关键点作为物种扩散的“踏板”。
    WOFOST模型在内蒙古河套灌区模拟玉米生长全程的适应性
    孙琳丽1,侯琼2,马玉平3,赵慧颖4*,赵放4,张福超4
    2016, 35(3):  800-807. 
    摘要 ( 395 )   PDF (748KB) ( 128 )  
    在河套灌区引入成熟的作物模型并进行适应性验证,可为进一步开展玉米生长监测及估产提供依据和基础。本文利用河套灌区巴彦淖尔农业气象试验站2012年玉米观测数据,结合当地气象、土壤资料对荷兰瓦赫宁根大学开发的WOFOST模型进行参数校准,并利用2013年玉米观测数据和2001—2011年农业气象观测资料对模型的区域适用性进行验证,获得了玉米的基本作物参数,包括各发育阶段比叶面积、最大CO2同化率、单叶光能利用率等。结果表明:通过校准作物参数,WOFOST模型可以较好地模拟LAI扩展、生物量的动态积累过程,LAI、各器官生物量及最终产量的模拟值与实测值吻合较好;独立样本检验中,模型模拟LAI的绝对偏差平均值为0.75,叶生物量、茎生物量、贮存器官生物量、地上部总生物量、产量的归一化均方根误差分别为33%、26%、17%、18%和13%;模拟2001—2011年玉米产量的归一化均方根误差为7.5%。参数校准后的模型对LAI、各器官生物量、产量的模拟结果较为符合实际,WOFOST模型能够适用于河套地区玉米生产过程生理、生态因子诊断、评估等。
    综述与专论
    全球变暖引起的物候不匹配及生物的适应机制
    王维玮,张淑萍*
    2016, 35(3):  808-814. 
    摘要 ( 630 )   PDF (490KB) ( 333 )  
    全球变暖引起的物候变化已在全球范围内广泛发生,不同物种响应气候变暖的方向和强度存在差异,因此物候变化导致了物种间的物候不匹配。物候不匹配打破了物种间在长期进化中形成的种间关系,导致许多物种的种群数量及分布受到严重影响。本文介绍了物种间捕食、共生、寄生、竞争关系受物候不匹配的影响以及生物的适应机制,提出应从生物的行为调整及微进化机制等方面更深入研究生物对物候不匹配的适应性,还要对物候不匹配所造成的连锁生态效应进行模型预测与评估,从而更深入了解物候不匹配对生态系统的综合生态效应。
    我国植物根围促生细菌研究进展
    刘丹丹,李敏,刘润进*
    2016, 35(3):  815-824. 
    摘要 ( 518 )   PDF (593KB) ( 277 )  
    根围(rhizosphere)和植物根围促生细菌(PGPR)是重要的生物学概念,已成为当今土壤微生物学和微生态学研究热点之一。我国已从粮食作物、经济作物和其他植物上分离到27属53种(株)PGPR,其中芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌属(Enterobacter)和伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)是常见的PGPR的种群。研究表明,PGPR通过直接合成一些激素和抗生素等次生代谢物质、调控植物相关基因表达和调节根围土壤中其他生物的群落结构等作用机制,来活化土壤养分、改善土壤理化特性、增加土壤肥力、拮抗病原物、降低植物病害、提高抗病性、增强耐盐性、耐寒性、耐重金属毒性、促进作物生长发育、增加作物产量和改善品质。PGPR这些生理生态效应受到包括PGPR菌种在内的其他生物、土壤条件和农艺措施的影响。所研发的数个PGPR制剂已经商品化生产并且广泛用于促进植物生长及防控土传病害,效果明显。此外,我国已完成多个PGPR菌种(株)全基因组测序分析工作。这些均表明,我国PGPR应用基础研究取得了丰硕成果,为进一步实现PGPR的产业化及其应用奠定了坚实的基础;PGPR在解决作物生产中的一些难题和促进农林牧业可持续发展具有广阔的应用前景。
    小型哺乳动物种群调节中社会行为与亲缘结构联动机制研究进展
    邓可,刘伟*,王德华
    2016, 35(3):  825-833. 
    摘要 ( 356 )   PDF (548KB) ( 173 )  
    小型哺乳动物种群波动的内在机制备受生态学家关注。随着多态行为假说和亲缘选择理论的提出,社会行为亲缘关系整合驱动种群波动逐渐成为小型哺乳动物种群生态学和行为生态学研究的前沿问题之一。然而,关于亲缘选择及其相关联的社会行为在种群波动中的内在联动机制研究较少,现有的理论和经验数据尚存分歧。本文简要介绍了研究亲缘关系和社会行为的新方法即社会网络分析,回顾了社会行为亲缘结构相关理论及其亲缘效应假说,着重评述了种群调节中由物种或环境差异及熟悉性导致的社会行为与亲缘结构联动模式的不同表现,并提出未来研究应当综合考虑多个环境因子、野外调查与遗传数据相结合及考虑研究对象的个性特征。
    沼泽湿地主要类型英文词汇内涵及辨析
    罗玲1,2,王宗明1,毛德华1,张柏1*,路春燕1,2,满卫东1,2
    2016, 35(3):  834-842. 
    摘要 ( 521 )   PDF (2433KB) ( 312 )  
    沼泽湿地是最主要的湿地类型,对于维持全球生态平衡与生态安全具有极其重要的作用。与其他类型湿地相比,沼泽湿地具有生态系统的高度多样性和结构复杂性,类型划分更为困难,这导致许多学者在进行沼泽湿地研究时研究对象对应的英文用词不当,混用、误用现象普遍,严重影响科学研究成果的传播和正确使用。通过查阅大量国内外湿地研究领域权威学术资料,并结合野外实际工作经验,本文阐述沼泽湿地主要类型的英文词汇(swamp, marsh, peatland, bog, fen等)的内涵,并将相近的沼泽湿地类型两两对比,简明扼要地揭示其主要的区分特征。在以上工作的基础上,阐明造成沼泽湿地主要类型英文词汇混淆的主要原因为:1)不同国家或地区间的语言差异;2)不同国家或地区的文化和研究习惯差异;3)部分沼泽湿地自身的独特性难以明确区分;4)不同时期对沼泽湿地的认识不同。本研究结果能够为从事湿地科学研究及管理的相关人员提供一定的科学依据,更好地促进湿地科学领域研究成果的正确、广泛传播。