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    2017年 第36卷 第4期    刊出日期:2017-04-10
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    2017, 36(4):  0. 
    摘要 ( 110 )   PDF (471KB) ( 40 )  
    研究报告
    短花针茅种群高度对放牧调控的响应
    卫智军1*,刘文亭1,吕世杰2,王天乐1,张爽1,丁莉君1
    2017, 36(4):  885-891. 
    摘要 ( 393 )   PDF (742KB) ( 68 )  
    种群高度是植物行为策略的核心内容,也是解析植物种群对草食动物调控机制的潜在途径。本研究以内蒙古锡林郭勒盟苏尼特右旗荒漠草原的长期放牧控制实验为平台,通过研究荒漠草原建群种短花针茅(Stipa breviflora)叶宏观性状、叶解剖性状与叶营养含量3个维度,以期揭示荒漠草地放牧调控下植物高度的响应机制。结果表明:短花针茅叶高可塑性指数(PI)较高,叶长次之;叶解剖结构显示,叶片厚度可塑性指数较高,重度放牧处理下叶性状可塑性指数大于适度放牧处理;叶C、N、P含量可塑性指数变化呈PIN>PIP>PIC;适度放牧短花针茅叶高大于不放牧处理,不放牧叶高大于重度放牧处理;重度放牧叶上表皮细胞面积低于其他处理,且放牧处理提高了叶片N含量;短花针茅叶高与叶长、叶宽、叶直立度呈极显著正相关,与叶卷曲度呈负相关,与上表皮细胞面积、上表皮细胞厚度呈极显著正相关,与C含量呈极显著正相关。
    中亚热带南酸枣林优势种群的种间联结性
    潘高1,2,张合平1*,潘登1,2
    2017, 36(4):  892-901. 
    摘要 ( 249 )   PDF (700KB) ( 42 )  
    基于方差比率法、χ2检验、Pearson相关和Spearman秩相关检验对中亚热带南酸枣林13个乔木树种、14种灌木、16种草本植物的种间联结性进行定量研究。结果表明:乔木层、灌木层、草本层总体种间关系分别为不显著负关联、显著负关联和不显著正关联;χ2检验乔木层、灌木层、草本层均为负关联种对占较大优势,分别占总种对数的80.77%、80.22%和83.33%,正关联种对数次之,分别占总种对数的16.67%、18.68%和16.67%,无关联种对数为2对;Pearson相关检验乔木层有正关联种对41对、负关联种对37对、正负关联比为1.11,灌木层有正关联种对34对、负关联种对57对、正负关联比为0.60,草本层有正关联种对43对、负关联种对77对、正负关联比为0.56;Spearman秩相关检验乔木层有正关联种对40对、负关联种对37对、无关联种对1对、正负关联比为1.08,灌木层有正关联种对35对、负关联种对55对、无关联种对1对、正负关联比为0.64,草本层有正关联种对45对、负关联种对74对、无关联种对1对、正负关联比为0.61。
    湘西喀斯特地区三种优良乡土树种人工林养分吸收、积累和分配特性
    李金华1,李志辉1,刘球2*,王佩兰1,胡淑蓉1
    2017, 36(4):  902-909. 
    摘要 ( 335 )   PDF (500KB) ( 68 )  
    为了解喀斯特地区不同人工林生态系统的养分利用特征,本文对湘西自治州森林生态站31年生的华榛(Corylus chinensis)、南酸枣(C-hoerospondias axillaris)、银鹊树(Tapiscia sinensis)人工林的N、P、K、Ca和Mg 5种营养元素含量、积累、分配、养分循环特征开展了研究。结果表明:(1)华榛、南酸枣和银鹊树3个树种林分的不同器官、地被物以及凋落物营养元素含量均以南酸枣最低;3个树种的不同器官、地被物以及凋落物的营养元素含量均以Ca元素含量最高,P元素含量最低,表现出典型的喀斯特地区植被养分特征;3个树种各器官的养分总含量大小均为树叶>树皮>树枝>树根>树干。(2)南酸枣乔木层和地被物富集P元素的能力最高;华榛和银鹊树均是乔木层富集P元素能力最高,地被物富集Ca的能力最高。(3)3种林分中营养元素积累量以华榛最低,银鹊树最高,后者约为前者的188%;5种营养元素中,3种林分均以Ca积累最多,P积累最少,与树种体内营养元素含量规律一致。(4)3个树种林分营养元素的吸收量、存留量和归还量大小顺序均为银鹊树>华榛>南酸枣;3个树种林分营养元素循环速率均以K元素最高、P元素最低;3个树种林分营养元素利用效率均为P元素的利用效率最高。(5)人工银鹊树林是高吸收、高现存、较慢循环、养分高度节约型林分;相比南酸枣和华榛而言,银鹊树更加喜喀斯特钙生环境,更适合喀斯特地区的生长。(6)3个树种林分均有P元素在各器官含量低、对土壤富集能力强、循环速率低、利用效率高的特点。可见,受试喀斯特地区土壤普遍存在低磷现象,需要及时改善,以保证林分正常生长。
    伊犁河谷苦豆子植冠种子库特征
    刘影1,2,赵玉1,2*,穆尼热3,李文慧3
    2017, 36(4):  910-915. 
    摘要 ( 306 )   PDF (490KB) ( 33 )  
    植物果实成熟后在植冠宿存延迟释放种子,是沙生生境植物的一种适应性性状。以分布于新疆霍城县荒漠草原内的野生苦豆子(Sophora alopecuroides L.)为研究对象,采用野外调查的方法,调查了野生苦豆子的植冠种子库的大小、种子活力、对土壤种子库的补充及其脱落动态。结果表明:在3月上旬,苦豆子植冠宿存种子的规模为271±124粒·m-2;其中,完整种子达144±138粒·m-2,构成了苦豆子的植冠种子库;对种皮进行机械破损后,植冠种子库的种子发芽率达76.98%±11.89%,种子活力指数保持在72.44±39.01;苦豆子生殖株植冠种子库种子宿存的时间长达9个月,可以在较长时间范围内有效补充土壤种子库,并与土壤种子库共同执行种群更新和群落演替的繁殖体供应库的功能。研究结果有助于了解苦豆子的繁殖生态学特性,解析其在伊犁河谷恶性蔓延的生物生态学机理,为伊犁河谷草原生态系统的科学管理提供理论支持。
    油蒿光合参数季节动态及其与叶氮含量和比叶面积的关系
    王子奇,查天山,贾昕*,吴雅娟,张明艳,穆家伟
    2017, 36(4):  916-924. 
    摘要 ( 221 )   PDF (935KB) ( 28 )  
    了解植物光合作用参数季节动态及其与叶性状的关系对于准确模拟生态系统碳循环具有重要的意义。本研究在生长季内原位测定了毛乌素沙地油蒿(Artemisia ordosica)光合作用CO2响应和光响应曲线,分析了油蒿光合参数与叶氮含量(Nmass)和比叶面积(SLA)的关系。结果表明:整个生长季内油蒿最大净光合速率(Pnmax)、表观量子效率(α)和光饱和点(LSP)都是在春季后期和初秋时期值比较高,在夏季波动较大,光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)变化趋势不明显,Pnmax的变化范围为13.79~33.31 μmol CO2·m-2·s-1,平均值为23.77 μmol CO2·m-2·s-1,其中5月达到最大值,Pnmax季节变化显著;羧化速率(φ)、最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)和光下暗呼吸(Rp)的季节动态变化也是呈现春季后期和初秋时期值比较高、在夏季波动较大的趋势,CO2补偿点(Co)在整个生长季季节动态明显;CO2饱和点(Cisat)的季节动态变化不明显;Vcmax在5月达到最大值(89.10 μmol·m-2·s-1),在8月达到最小值(27.25 μmol·m-2·s-1),平均值为56.29 μmol·m-2·s-1,Jmax在9月达到最大值(78.86 μmol CO2·m-2·s-1),在8月达到最小值(24.19 μmol CO2·m-2·s-1),平均值为46.24 μmol CO2·m-2·s-1VcmaxJmax季节变化显著;PnmaxVcmaxJmaxRpNmass存在显著线性正相关,PnmaxVcmaxJmax与SLA存在显著线性正相关。本研究结果进一步证实,叶氮含量和比叶面积是影响油蒿光合能力的重要因素。研究获得的光合参数与叶性状的关系可为构建参数化生态系统过程模型提供帮助。
    红松杈干类型与林分密度、个体生长指标及丰年株均结实量的关系
    Nguyen Thanh Tuan1,2,沈海龙1*,张金虎1,王龙1,张鹏1
    2017, 36(4):  925-934. 
    摘要 ( 301 )   PDF (573KB) ( 84 )  
    选取4种密度的红松人工林,设置15块25 m×40 m的临时样地,采用单因素Logistic回归分析和Meta分析方法定量分析了不同杈干类型与红松林分密度、树高、胸径、冠幅及丰年结实量的关系。结果表明:杈干率随着密度的增大呈现降低趋势,与密度600株·hm-2相比,密度750、900和1200株·hm-2的杈干发生概率分别降低了24%、51%和59%;3种杈干类型中以双杈为主,样地内双杈类型株数占杈干总株数的60%以上;杈干对红松各项生长指标和丰年结实量均有显著影响(P≤0.05),杈干木的平均树高、胸径、冠幅和丰年单株球果产量与未杈干木相比分别增加了2.12%、4.69%、4.89%和29.57%;不同杈干类型对红松树高、胸径和结实的影响规律不同,单杈类型对红松生长和结实指标影响不显著(P>0.05),其平均树高、胸径、冠幅、丰年单株结实量分别比未杈干类型增加了1.49%、1.99%、1.47%和20.64%;双杈和多杈干类型的各指标与未杈干类型相比有显著差异(P≤0.05),其平均树高、胸径、冠幅及丰年单株球果产量比未杈干木分别增加了2.07%和2.90%,6.00%和6.09%, 6.29%和5.99%,及34.61%和26.22%。Logistic回归模型和Meta分析结果证明,红松杈干木对生长结实的促进效应明显,其中双杈和多杈干类型的促进效应表现明显,单杈木的杈干效应不明显,40 a左右的红松人工林杈干效应在林分密度600~750株·hm-2是最佳的。
     
    锐齿栎幼苗生长、光合作用和非结构性碳对遮阴和模拟光斑的响应
    陈志成1,刘晓静2,3,刘畅4,万贤崇1
    2017, 36(4):  935-943. 
    摘要 ( 250 )   PDF (926KB) ( 73 )  
    近年发现宝天曼锐齿栎(Quercus aliena var. acuteserrata)成熟林难以更新,通过对锐齿栎幼苗不同遮阴处理下生长、非结构性碳(NSC)和光合作用进行研究,为理解宝天曼锐齿栎树种的更新困难和加强锐齿栎林的科学抚育提供理论依据。本研究通过搭建遮阴棚对盆栽锐齿栎幼苗设置遮阴处理,并用中午开放遮阴网的方法模拟光斑,设置了对照(自然光照)、遮阴80%中午开放1 h(T80-1)、一直遮阴80%(T80)、遮阴98%中午开放1 h(T98-1)、一直遮阴98%(T98)5处理,测定了遮阴后锐齿栎幼苗的干物质量、比叶面积、NSC浓度、存活率、光合光响应曲线参数、光合日变化、荧光参数等指标。结果表明:遮阴处理的幼苗干物质量和NSC浓度都显著低于对照,模拟光斑处理使幼苗NSC浓度显著高于一直遮阴处理的幼苗;遮阴严重的T98处理使幼苗出现了较高的死亡率;在高光强下,T80、T98-1、T98的净光合速率(Pn)因非气孔限制显著低于对照;且T98的光化学反应能力最低;遮阴后锐齿栎幼苗表现出一定的遮阴适应性,如光饱和点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)降低,T98的Pn高于T98-1。本研究证明,在严重遮阴环境下锐齿栎幼苗易因难以维持碳的收支平衡而死亡,但光斑缓解了遮阴对幼苗碳储备的不利影响,对塑造幼苗在高光照条件下的光合能力也有显著作用。
     
    臭氧胁迫对梓树光合生理特性的影响
    熊冬兰1,2,李静4,徐胜2,3*,何兴元2,邓莉兰1,陈玮2,黄彦青2,付伟2
    2017, 36(4):  944-950. 
    摘要 ( 375 )   PDF (699KB) ( 61 )  
    采用开顶箱气室(OTC)模拟熏蒸法,研究高浓度臭氧(O3)对沈阳市常用绿化树种梓树(Catalpa ovata)生长和光合作用的影响。结果表明: 高浓度臭氧显著抑制了梓树的生长;与对照组(OA)相比,160 nmol·mol-1 O3处理20 d后,梓树叶片的相对含水量、干重、鲜重、比叶重、干重增量、鲜重增量均显著下降(P<0.05);梓树叶片净光合速率(Pn)随O3处理时间延长逐渐降低,胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)与气孔导度(Gs)的变化趋势一致,表现为先降低后升高的趋势,高浓度O3对梓树叶片Pn的降低主要是由非气孔因素限制引起;高浓度O3处理后,梓树叶片光合系统受损,发生光抑制现象,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ电子传递量子产率(ΦPSⅡ)随着处理时间的延长而显著下降(P<0.05);梓树叶片超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性在高浓度O3处理下呈下降趋势,表明梓树抗氧化系统无法承受高浓度的臭氧胁迫,2种抗氧化酶在短期O3胁迫下都未能做出积极的生理响应。
    哈尔滨城市森林遮荫和降温增湿效应差异及其影响因素
    张波1,王文杰1,2*,何兴元2,周伟1,2,肖路1,吕海亮2,魏晨辉2
    2017, 36(4):  951-961. 
    摘要 ( 261 )   PDF (1194KB) ( 77 )  
    在哈尔滨市内选取4种不同林型(单位附属林、道路林、风景游憩林和生态公益林)共183块样地,通过实地测量样地内主要树种的测树因子和样地内外环境因子,定量研究了不同林型在遮荫、降温、增湿效应的差异及其与外界环境、树木生长特征之间的关系。结果表明:城市森林遮荫、增湿效应程度分别为77%~90%、3%~6%;水平降温约3 ℃、土壤降温1~2 ℃;而垂直降温多表现为冠层温度低于林内温度1 ℃以内;4种不同林型遮荫、降温、增湿效应差异显著,总效益综合得分显示风景游憩林比其他3种林分平均高19%;城市森林遮荫、降温、增湿等生态服务功能在高温、晴朗和低湿环境下更强;树高、枝下高、冠幅和胸径对树木遮荫、降温增湿效果有显著影响,且多表现为高大树木具有更明显的生态服务功能;不同城市森林类型具有明显的微气候调节相关生态服务功能差异,对于风景游憩林应继续维持其高生态服务功能,对于环境调节能力较低的森林类型应加强管理。
    入侵植物南美蟛蜞菊和本土蟛蜞菊生长对土壤养分的响应
    袁伟影,冯进,张晓雅,安菁,高俊琴*
    2017, 36(4):  962-970. 
    摘要 ( 406 )   PDF (891KB) ( 47 )  
    植物入侵对全球生态系统造成了严重威胁,土壤养分条件(养分水平和养分异质性)对外来植物的成功入侵有重要影响。为了探讨土壤养分条件对入侵植物与同属本地植物生长的影响,本研究以入侵植物南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)和同属本地种蟛蜞菊(W. chinensis)为试验材料开展了温室控制实验。实验设置了低、中、高及异质性养分条件下的单种和混种两种种植方式,测定了每种植物总生物量,根、茎、叶生物量及分节数、根冠比等指标,并分析了土壤养分对二者生长的影响。结果表明:土壤养分水平增加显著促进了南美蟛蜞菊和本地蟛蜞菊的生长;土壤养分异质性显著增加了南美蟛蜞菊根生物量和根冠比,显著增加了本地蟛蜞菊的总生物量、根生物量和茎生物量;土壤养分水平和养分异质性对南美蟛蜞菊和本地蟛蜞菊的竞争响应均无显著影响;在土壤养分较高或较低时南美蟛蜞菊更容易入侵成功;在异质养分环境中,当南美蟛蜞菊生长处于高养斑块时更容易入侵成功。
    间伐强度对辽东落叶松人工林土壤理化性质的影响
    马芳芳1,2,贾翔3,赵卫4,周旺明1,周莉1*,于大炮1,吴志军5,代力民1
    2017, 36(4):  971-977. 
    摘要 ( 254 )   PDF (754KB) ( 33 )  
    以辽东山区日本落叶松(Larix kaempferi)人工林为研究对象,采集不同间伐强度(对照、20%、30%和40%)落叶松林的0~10 cm(表层)和10~20 cm(下层)土壤,研究不同间伐强度处理5年后落叶松林土壤理化性质的变化特征。结果表明,间伐5年后,各间伐强度落叶松林土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、全碳、全氮、C∶N、N∶P以及NO3--N含量与对照之间差异性均不显著,但高强度间伐(40%强度)处理的落叶松林表层土壤田间持水量、全碳、全氮、N∶P及活性碳含量显著高于中度和强度间伐处理,且高强度间伐处理更有利于大径材培育。因此,对于辽东山区日本落叶松人工林经营管理,其间伐强度为40%时更合理。
    三江源区不同建植年限对人工草地土壤微生物功能多样性的影响
    字洪标1,刘敏2,阿的鲁骥1,胡雷2,王长庭2*
    2017, 36(4):  978-987. 
    摘要 ( 222 )   PDF (852KB) ( 47 )  
    明确三江源区不同建植年限人工草地土壤微生物功能多样性的变化规律,探索高寒地区人工草地恢复措施,可以为退化高寒草甸恢复治理提供理论依据。试验于2014年8月在青海省果洛州选择建植4年、8年和12年的多年生禾本科人工草地为试验样地,利用常规实验室分析和Biolog-ECO生态板法对土壤养分和土壤微生物功能多样性进行分析。结果表明: 在0~10 cm土层,土壤pH与TN含量在建植4年显著高于其他建植年限;TK和速效养分含量随建植年限增加而升高;在10~20 cm土层,土壤pH在建植4年显著大于其他年限;TK含量在建植12年时显著小于其他年限,AN和AK则呈现建植8年>12年>4年;AWCD值在0~10 cm土层表现为建植8年>12年>4年,而在10~20 cm土层随建植年限的增加而增加;在0~10 cm土层,Shannon指数和Pielou指数均是建植12年显著小于建植4年和8年;在10~20 cm土层,McIntosh指数表现出建植12年>8年>4年,且差异显著,而Shannon指数和Pielou指数则表现出建植4年显著小于8年和12年。主成分分析表明,氨基酸类和酯类是土壤微生物利用的主要碳源类型。冗余分析表明,有机碳、速效钾、速效氮、全钾和pH是影响不同建植年限人工草地土壤微生物功能多样性和代谢活性的主要因子。不同建植年限人工草地土壤微生物功能多样性存在差异,随着建植年限的增加,土壤养分状况、微生物群落稳定性和生态环境得到改善。
    辣椒疫病拮抗菌的分离、鉴定及其生防效果
    谈泰猛1,黎继烈1*,申爱荣1,3,严准2,张梦君1,祝久香1,曾粮斌2*,赵梦瑞1
    2017, 36(4):  988-994. 
    摘要 ( 272 )   PDF (2850KB) ( 96 )  
    从健康辣椒植株的根际土壤中分离筛选对辣椒疫病有较强抑制作用的拮抗菌,为其生防利用奠定基础。采用稀释平板涂布法和对峙培养法进行拮抗菌的分离筛选,根据菌株形态学特征、生理生化特性以及16S rDNA序列分析对其进行鉴定,通过盆栽试验检测其生防效果。结果表明:从土样中分离筛选到一株对辣椒疫病具有显著拮抗作用的细菌IBFCBF-4,IBFCBF-4对另外8种植物病原菌也有显著抑制作用;综合其形态学特征、生理生化特性以及16S rDNA序列信息,确定其为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);盆栽试验表明,IBFCBF-4对辣椒疫病防治效果为64.28%,相对于对照组,地上部分鲜重增加45.2%,根鲜重增加34.3%;IBFCBF4对辣椒疫病防治及促生效果显著,具有良好地开发和利用价值。
    过大耳猬(Hemiechinus auritus)消化道对刺山柑(Capparis spinosa)种子吸水及萌发的影响
    肖丽蓉,林英英,梁涛,时磊*
    2017, 36(4):  995-1001. 
    摘要 ( 224 )   PDF (679KB) ( 81 )  
    动植物相互作用关系是近年来研究的热点问题,动物对植物种子的扩散作用是其中一个重要的研究内容。食果动物促进植物种子萌发的一个主要机制是过消化道提高种子对水和气体的渗透性。本文通过试验分析大耳猬(Hemiechinus auritus)消化道是否影响刺山柑(Capparis spinosa)种子的吸水及萌发,探究大耳猬对刺山柑种子的扩散机制。结果表明:过大耳猬消化道增加了刺山柑种子的吸水量(0~12 h),提高了吸水速度(0~12 h),增加了吸水率(0~2 h、10 h)与分段吸水率(0~2 h);过大耳猬消化道的刺山柑种子萌发率与对照无显著差异,但过大耳猬消化道的刺山柑种子再经GA3溶液浸泡后萌发率显著高于对照组和单纯GA3处理组,并延长了萌发天数;TTC测定结果表明,所有试验组刺山柑种子的生活力均没有显著差异。上述结果说明,大耳猬消化道的作用是提高刺山柑种子对水的渗透性并破坏种子的机械阻碍,有助于种子萌发,同时对活力没有影响。大耳猬对刺山柑的种子扩散有一定的潜在意义。
    五种鱼类标志对草鱼血液生化指标的影响
    俞立雄1,2,段辛斌2,陈大庆2*,罗宏伟1,2,刘绍平2,高雷2
    2017, 36(4):  1002-1008. 
    摘要 ( 217 )   PDF (651KB) ( 84 )  
    实验旨在研究鱼类标志对草鱼(Ctenopharyngodon idellus)血液生化指标的影响。选用108尾体长(18.54±2.04 cm)、体重(109.04±36.36 g)的草鱼,设6个处理组,分别为超声波标志组、Passive Integrated Transponder(PIT)标志组、荧光标志组、切鳍标志组、T型标志组和对照组。每个处理组设置3个重复,每个重复6尾草鱼,并在标志后的1、7、15 d从每个重复组随机选2尾草鱼进行抽血检验。结果表明:超声波标志对草鱼血液生化指标的影响最大,标志后1 d草鱼血清球蛋白、谷丙转氨酶、谷草转氨酶浓度显著性升高,氯离子浓度在标志后7及15 d也维持在较高水平,标志后15 d球蛋白浓度降低,但仍然显著性高于对照组;PIT标志、切鳍标志及T型标志对草鱼血液生化指标影响相对较小,PIT标志组草鱼在标志后7 d氯离子浓度显著性升高,15 d后恢复正常;切鳍标志组草鱼在标志后1 d甘油三酯浓度显著性下降,7 d后恢复正常;T型标志组草鱼在标志后1 d谷草转氨酶浓度显著性升高,7 d后恢复正常;荧光标志对草鱼血液生化指标影响最小,标志后所有生化指标与对照组均无显著性差异。荧光标志适用于大规模标志,标志后即可放流;PIT标志、切鳍标志和T型标志对草鱼的生理状况都产生一定的影响,建议在标志后至少暂养7 d再放流;超声波标志后草鱼至少暂养15 d,待其伤口愈合,消除标志对其产生的负面影响后再放流。
    底物中碳酸钙含量对太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)幼虫附着的诱导效应
    范瑞良1,2,晁敏1,任国平3,全为民1*
    2017, 36(4):  1009-1013. 
    摘要 ( 210 )   PDF (486KB) ( 133 )  
    为探讨底物中钙含量对牡蛎幼虫附着的诱导效应,本研究设计2因子随机区组实验,检验底物碳酸钙含量(4个处理水平:5%、20%、40%和60%)和海水中牡蛎幼虫丰度(低处理组:1 ind·mL-1, 高处理组:7~8 ind·mL-1)对实验底物上太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)稚贝附着效果(密度和壳高)的影响。结果表明:钙含量和海水中牡蛎幼虫丰度均显著影响实验底物上附着牡蛎稚贝的密度(P<0.05),钙含量对附着稚贝壳高的影响不显著(P>0.05),幼虫丰度显著影响附着稚贝的壳高(P<0.05);在相同牡蛎浮游幼虫丰度下,20%碳酸钙处理组对牡蛎幼虫附着的诱导能力最大,显著高于60%处理组(P<0.05),5%和40%处理组的诱导能力介于中间;在碳酸钙含量相同情况下,高牡蛎幼虫丰度处理组中实验底物上牡蛎稚贝附着量显著高于低幼虫丰度处理组(P<0.05),而平均壳高却表现为高幼虫丰度处理组<低幼虫丰度处理组(P<0.05)。
    pH、温度对缢蛏碳收支的影响
    何苗1,2,来琦芳1,么宗利1,隋延鸣1,陆建学1,高鹏程1,周凯1*
    2017, 36(4):  1014-1019. 
    摘要 ( 232 )   PDF (499KB) ( 97 )  
    本文以缢蛏(Sinonovacula constricta)为实验对象,研究了在不同温度、pH梯度下碳代谢情况,测定其摄食、呼吸、排粪和排泄等生理参数,并根据能量平衡原理估算了缢蛏的碳收支情况。结果表明:缢蛏从球等鞭金藻(Isochrysis sphaerica)中摄取的有机碳源主要通过呼吸代谢消耗、以粪便的形式排出,少部分随排泄代谢产物流出,余下的碳主要用作贝类自身的生长;在温度为23 ℃,pH值8.2时缢蛏对碳的利用率大于pH 7.6、7.9时对碳的利用率;在pH值8.2,温度在15~31 ℃范围内,缢蛏对碳的利用率出现先增高后降低的变化趋势;单因素方差分析表明,低pH和温度均显著影响缢蛏摄食率(P<0.05),温度为23 ℃时,随着pH的降低,缢蛏对球等鞭金藻的摄食率呈下降趋势;pH值8.2时,摄食率在15~31 ℃范围内呈先增高后降低的变化趋势。低pH和温度对缢蛏的耗氧率存在显著影响(P<0.05),温度为23 ℃时,随着pH的降低,缢蛏的耗氧率呈下降趋势;pH值8.2,缢蛏的耗氧率在15~31 ℃范围内呈先增高后降低的变化趋势。低pH、温度对缢蛏的排氨率和排粪率均不存在显著影响(P>0.05)。
    广西西江流域植被净初级生产力时空分布特征及其影响因素
    荣检1,2,3,胡宝清1,2,3,闫妍1,2*
    2017, 36(4):  1020-1028. 
    摘要 ( 256 )   PDF (12719KB) ( 127 )  
    植被净初级生产力(net primary productivity, NPP)是流域生态系统功能的关键因子之一。本研究基于CarnegieAmesStanford approach (CASA)模型,综合利用2003—2012年MODIS序列遥感数据、植被数据和气象数据,对广西西江流域植被NPP进行估算,并分析其时空格局及其影响因素。结果表明:2003—2012年广西西江流域的NPP年均值为524.67 g C·m-2·a-1;NPP高值主要集中在研究区南部和东部地区,而中部地区NPP值相对较低;从地形上看,河谷平原植被NPP值较低,丘陵山地植被NPP值较高;不同类型植被对应的NPP值差异较大;常绿阔叶林NPP值最高,为788 g C·m-2·a-1;栽培作物NPP值最低,为386 g C·m-2·a-1。2003—2012年研究区植被NPP平均值位于430.05~602.48 g C·m-2·a-1,总体呈现波动下降趋势。NPP呈现减少趋势的区域占研究区总面积的88.89%;7—10月NPP值较高,1—3月NPP值较低。NPP与年均降水量总体呈负相关关系,与年均温呈正相关关系;NPP受气候因子(降水量、气温)的综合影响,且植被NPP与气候因子(降水量、气温)相关性较密切,复相关系数为0.67。
    基于RS和GIS的塔里木盆地荒漠化动态监测
    王非1,3,毋兆鹏1,汪洋2,焦伟3,陈亚宁3*
    2017, 36(4):  1029-1037. 
    摘要 ( 249 )   PDF (5712KB) ( 150 )  
    基于RS和GIS技术,利用MODIS-NDVI遥感数据,计算植被覆盖度作为评价指标,对塔里木盆地2000—2014年的荒漠化空间格局进行了分析,并从气候变化和人类活动的影响探讨了荒漠化的原因。结果表明:(1)塔里木盆地重度荒漠化占比最大(64.63%),中度荒漠化(17.70%)、轻度荒漠化(9.95%)、非荒漠化较少(4.18%),其中重度荒漠化15年间向东北方向迁移21.08 km;(2)不同程度荒漠化土地面积变化不一,重度荒漠化面积近十余年平均变化速率约为-0.0076 km2·a-1,略有减少,而中度荒漠化面积增加迅速,以0.0169 km2·a-1速率增加,轻度荒漠化面积有小幅上升趋势,非荒漠化面积则有显著上升,分别以0.0093和0.0289 km2·a-1的速率增加;(3)塔里木盆地荒漠化是由气候和土地利用变化共同作用的结果。年降水量与年均植被覆盖度关系密切,相关系数为0.45;人类活动导致耕地面积不断扩张,近15年耕地面积增加了13.18×103 km2,强烈挤占了生态用水,加速了绿洲外围荒漠化过程的发展。
    基于Meta分析的青岛市湿地生态系统服务价值评估
    杨玲,孔范龙,郗敏*,李悦,王森
    2017, 36(4):  1038-1046. 
    摘要 ( 367 )   PDF (747KB) ( 151 )  
    为了解青岛市各湿地类型生态系统服务价值,本文应用Meta分析构建青岛市湿地生态系统服务价值转移模型,估算了青岛市各湿地类型的价值水平,并对模型的影响因素及有效性进行了探讨。结果表明:构建的青岛市价值转移模型中,污染防治成本法、生态价值法、涵养水源以及侵蚀控制等自变量的回归系数为正,其对青岛市湿地价值为正效应;而影子价格法、碳税法、旅行费用法、沼泽湿地以及湿地面积的回归系数为负,其对青岛市湿地价值表现为负效应;2012年青岛市各湿地类型生态系统服务单位面积价值为近海与海岸湿地(3.29×104元·hm-2)>河流湿地(2.38×104元·hm-2)>人工湿地(2.27×104元·hm-2)>沼泽湿地(1.77×104元·hm-2);与1997年相比,2012年总服务价值减少了8.01×108元;生态系统服务价值评估方法的使用、不同生态系统服务以及湿地面积之间的差异是影响青岛市湿地生态系统服务价值变化的重要方面;人们的重视及保护程度、当地的消费水平以及政府的投入是单位价值不同的主要原因;近海与海岸湿地生态系统服务价值的减少是湿地生态系统服务总价值减少的关键原因;Meta分析价值转移模型的有效性检验结果说明,当人力和财力资源受到制约时或当估值数据缺乏时,其可以作为快速评估湿地生态系统服务价值的一种有效方法。
    莲雾寒冻害低温等级指标的确定
    陈惠1*,杨凯1,李丽纯1,陈福梓2,林晶1,彭继达1,许玲3,胡飞4
    2017, 36(4):  1047-1052. 
    摘要 ( 352 )   PDF (595KB) ( 55 )  
    根据福建、广东、广西、贵州四省(区)2008—2014年的89例莲雾(Syzygium samarangense)寒冻害灾情样本资料,结合莲雾寒冻害形态学标准,采用回归分析方法,初步得到莲雾寒冻害低温等级指标。在此基础上,与地理移置自然低温试验、人工气候箱模拟低温试验及2016年果园灾情调查资料所获取的莲雾形态和生理生态指标变化情况进行检验和验证。结果表明:莲雾寒冻害低温等级指标分别为5级;Tmin>5.5 ℃,无寒冻害,正常生长;3.0 ℃<Tmin≤5.5 ℃,轻度;1.0 ℃<Tmin≤3.0 ℃,中度;-1.5 ℃<Tmin≤1.0 ℃,重度;Tmin≤-1.5 ℃,极重,不可恢复或死亡;研究的等级指标通过典型年、地理移放试验和人工气候箱致灾试验结果验证准确率达90%以上,可以投入实际应用。
    利用傅立叶变换离子回旋共振质谱测定不同季节水源水中天然有机质分子结构
    杨红霞*,陈俊良,高津旭,刘崴
    2017, 36(4):  1053-1059. 
    摘要 ( 306 )   PDF (1041KB) ( 162 )  
    天然有机质(NOM)在水处理过程中具有重要的意义,其浓度水平和分子组成随时间变化差异很大。本研究采用电喷雾傅立叶变换离子回旋共振质谱技术(ESI-FTICR-MS),测定了山东鹊华水库水源水的NOM组成,并分析其季节变异规律。结果表明:NOM的主要组分为含不同C、H、O的分子组成;van Krevelen图表明,原水NOM中木质素等生物聚合物含量丰富;季节变异规律表明,H/C比率随环加双键数(DBE)的增加而降低,说明对应季节性样品中的分子变得更加不饱和;研究水源水中NOM的组成表征及季节变换规律将有助于制定针对饮用水处理操作的有效方法,确保饮用水水质安全。
    基于能值分析的中国潮汐能发电可持续性研究——以浙江省江厦潮汐试验电站为例
    唐守娟,张力小*,庞明月,郝岩
    2017, 36(4):  1060-1066. 
    摘要 ( 252 )   PDF (799KB) ( 106 )  
    虽然中国拥有丰富的潮汐资源,但是潮汐发电产业在很大程度上落后于水力、光伏、风力和生物质直燃等可再生能源发电产业。本文运用能值分析法,选取中国装机容量最大的浙江省江厦潮汐试验电站(4.1 MW)为案例,对其建设与运行的可持续性进行分析,并与其他可再生能源发电系统的相关指标进行平行对比。结果表明:2014年该发电系统投入的能值总量为5.08×1019 sej,电力产出为2.61×1013 J,其中可更新资源投入比例为17.77%,能值转换率为1.95×106 sej·J-1;环境负载率(ELR)和能值可持续性指标(ESI)分别为4.63和0.12,可持续性表现较差;究其原因,潮汐能是一种更为分散的、低品质能量,其捕获、收集和品质提升需要投入较多的外部资源。研究结果也表明,在现有开发模式下,不鼓励潮汐能发电的大规模扩张与发展,强化技术研发、更新开发模式,将是未来实现高效、可持续利用丰富潮汐资源的必由之路。
    辽河口不同类型湿地土壤汞、甲基汞含量及其影响因素
    郑冬梅1,2*,杨继松1,2,李航1,2,陈苏1,2,李卉颖1,2
    2017, 36(4):  1067-1071. 
    摘要 ( 212 )   PDF (527KB) ( 73 )  
    通过对辽河口三道沟、笔架岭两地不同类型湿地土壤中总汞、甲基汞以及影响因素的研究,从植物自然演替的角度,分析了辽河口不同类型湿地总汞、甲基汞的分布及转化因素。结果表明:不同类型湿地土壤汞含量为0.036~0.069 mg·kg-1,土壤甲基汞含量为0.77~2.56 μg·kg-1;三道沟湿地土壤汞、甲基汞含量明显低于笔架岭湿地;从光滩到芦苇湿地,表层土壤汞、甲基汞含量逐渐降低;从笔架岭湿地剖面分析来看,从表层到深层,芦苇湿地、碱蓬湿地土壤汞、甲基汞含量逐渐降低,光滩剖面土壤汞含量先增加后降低再增加,光滩土壤甲基汞含量总体上呈降低趋势;从土壤总汞、甲基汞与其他影响因素的关系看,土壤汞与甲基汞具有显著相关关系,土壤汞与钾、易溶性盐具有正相关关系。
    Fe掺杂纳米ZnO光催化处理硝基苯废水
    臧淑艳1,于波1,房志浩1,周曼曼1,张鑫1,连宾2*
    2017, 36(4):  1072-1078. 
    摘要 ( 192 )   PDF (1570KB) ( 68 )  
    以高压荧光汞灯为光源,以自制Zn1-xFex-O为催化剂,研究了悬浆体系中硝基苯污染废水的降解过程及降解规律。考察了硝基苯初始质量浓度、Zn1-xFex-O光催化剂的质量浓度、Fe与Zn摩尔比值以及反应温度、pH、反应时间对硝基苯降解过程的影响。结果表明: 以Zn1-xFex-O作为催化剂可以有效地去除废水中的硝基苯,同时硝基苯的光催化降解过程符合一级反应动力学模型;反应活化能为9.3 kJ·mol-1;当Zn0.99Fe0.01-O的质量浓度为0.8 g·L-1(Fe/Zn摩尔比为1∶99)、在125 W高压荧光汞灯照射下、硝基苯的初始浓度为400 mg·L-1、反应温度为30 ℃、pH为3.27、取样时间为4 h时,硝基苯废水的反应速率常数和去除率分别为0.0136 min-1和98.88%;硝基苯的去除率和反应速率常数与Zn0.99Fe0.01-O的质量浓度、Fe/Zn掺杂比例以及硝基苯初始浓度、溶液pH、反应温度等因素有关;同时,自制的Zn0.99Fe0.01-O催化剂显著降低了反应活化能,从而提高了硝基苯污染废水的光降解效果。
    综述与专论
    藻类生态型研究进展
    庞云龙,刘正一,李佳霖,王寅初,于淑贤,秦松*
    2017, 36(4):  1079-1086. 
    摘要 ( 222 )   PDF (518KB) ( 58 )  
    藻类是海洋中重要的初级生产者,从热带到极地均有分布。在不同的生态环境中,藻类为了适应不同环境条件及环境变化,逐渐形成了不同的生态类型。本文对生态型的概念、研究方法进行归纳总结,提出大型藻类生态型的划分方法,即根据生态环境、生物学特征和遗传特征进行划分。着重分析了藻类生态型的研究现状、存在的问题,提出表型特征可以作为一个划分生态型的参考因素,但不能作为绝对的衡量标准。最后,作者通过分析黄海漂浮浒苔的环境特点、遗传差异和生物学特征,将漂浮浒苔视为一种漂浮生态型。
    营养盐富集和全球温度升高对海草的影响
    刘伟妍1,韩秋影2*,唐玉琴3,孙西艳2
    2017, 36(4):  1087-1096. 
    摘要 ( 259 )   PDF (575KB) ( 24 )  
    海草床具有稳定沉积物、净化水质和碳储存等重要的生态系统服务功能。近几十年来,世界范围内海草床衰退严重。在全球近岸水体富营养化和气温升高的背景下,本文对营养盐富集和全球温度升高对海草的影响进行了分析。硝态氮和铵态氮作为海草重要的营养来源,贫营养环境下,会促进海草的生长。由于硝态氮需要转化为亚硝态氮,再通过一系列新陈代谢过程转化为氨基酸,硝态氮富集会影响海草组织的碳平衡,从而对海草床造成负面影响。较高浓度的铵态氮会对海草产生毒性,引起海草床的衰退。有机氮作为海草可选择吸收的氮源,是对海草氮吸收的有效补充。温度是控制全球海草分布和生长的主要因素,春季一定程度的营养盐富集可以提高海草的生产力,而夏季高温和营养盐富集对海草的生长具有抑制作用。营养盐富集和夏季高温还可以通过促进大型海藻爆发性生长,导致光衰减,从而引起海草床向大型海藻生态系统的逆向演替。本文提出了未来海草主要研究方向,主要包括:长时间序列海草床野外观测;有机氮对海草的影响机制;营养盐富集和全球温度升高对海草的协同影响机制;热带海草呼吸作用对全球温度升高的响应。
    重金属对植物吲哚乙酸合成与分解影响研究进展
    张雪梅,王海娟,王宏镔*
    2017, 36(4):  1097-1105. 
    摘要 ( 250 )   PDF (678KB) ( 142 )  
    生长素在调节植物生长和抗重金属胁迫中具有重要作用。重金属胁迫下植物为维持自身生长,必须维持生长素的内稳态和自身代谢平衡。生长素的内稳态受到生物合成、生长素结合以及水解、代谢失活等生理活动的严格控制。一些涉及生长素合成与分解的相关酶系和基因已被识别或克隆,然而重金属胁迫下与生长素合成与分解有关基因的上调或下调以及相关酶系的激活或失活却研究尚少。揭示植物遭受重金属胁迫后生长素合成与分解变化的机理,可为植物修复实践中合理使用植物生长调节剂提供理论依据。本文以生长素的主要代表物吲哚乙酸(IAA)为例,讨论重金属胁迫下,植物体内IAA合成、分解机制及其赋存形态等方面的研究进展,并从重金属胁迫下植物IAA合成途径的相对重要性、IAA形态变化和作用以及激素间的交互作用等方面探讨了该领域的研究方向。
     
    森林土壤-植物系统铝毒害及防治研究进展
    许小丽1,张金彪1,2*
    2017, 36(4):  1106-1116. 
    摘要 ( 230 )   PDF (625KB) ( 94 )  
    铝是地壳中含量最丰富的金属元素。由于林地土壤酸化等环境因素的影响,使本来固定在森林土壤中的铝溶出而成为活性铝,对森林植物的潜在毒性增加。酸性土壤中活性铝对陆地生态系统的潜在毒性是20世纪70年代蔓延中欧的森林退化的主要因素之一,从而引起了各国的高度重视。开展森林土壤植物系统铝毒害的研究,对森林资源保护和铝毒的评估及防治具有重要意义。本文综述了森林土壤中铝的化学形态及其分布、铝在森林植物中的积累和存在形态以及对森林植物的生长、生理生化进程、遗传因子的影响等方面的研究进展。此外,还从控制酸化进程、添加盐基离子、控制根际有机酸、接种菌根真菌、选择适当的植物类型和混交种植等方面介绍了减缓森林铝毒害的措施。在此基础上,本文从铝危害的阈值研究和铝毒风险评估、铝的亚细胞分布和化学形态与铝毒关系研究、减缓铝毒的新措施等方面提出了需进一步开展研究的方向。
    间套作控制作物病害的机理研究进展
    朱锦惠1,董坤2,杨智仙3,董艳1*
    2017, 36(4):  1117-1126. 
    摘要 ( 293 )   PDF (871KB) ( 116 )  
    合理间套作是抑制植物病害流行的天然屏障,利用间套作持续控制作物病害是国内外近年来的研究热点。目前,有关间套作的研究主要集中在田间作物搭配模式、光热和养分资源高效利用、病害控制效果及产量优势等方面。然而,有关间套作控病机理尚缺乏系统总结。本文首先综述了间套作对气传病害和土传病害的控制效果;其次,从寄主作物抗性、病原菌和环境(土壤及田间小气候)三方面阐述间套作控制病害的机理,主要为:(1)合理间套作促进养分吸收利用,改善寄主作物的生理生化特性,进而提高寄主作物的抗病性;(2)间套作一方面增加地上部作物多样性,形成物理屏障阻挡病原菌的传播,另一方面增加地下部根系分泌物的多样性,对病原菌进行化感抑制,降低病原菌的存活与侵染;(3)间套作改变田间小气候(田间湿度、温度和通风等)及土壤微生态环境(微生物区系、群落结构和土壤酶活性)而增强间套作的控病效果。最后,讨论了当前间套作与病害控制研究方法的局限性,并展望了间套作控制病害的未来研究方向。
    方法与技术
    沿海水杉防护林带三维结构参数模型
    张雷1,张鹏1,王华2,周新华3,虞木奎1,吴统贵1*
    2017, 36(4):  1127-1133. 
    摘要 ( 198 )   PDF (633KB) ( 73 )  
    为精准量化水杉林带三维结构,有效提高防风效应数值模拟的精度,对水杉标准木树干、枝条和叶片的表面积和体积进行测量,建立了水杉林带的三维结构参数模型。结果表明: 所选水杉林带的表面积密度的变化范围为0.0012~3.4857 m2·m-3,体积密度的变化范围为0.000002~0.012397 m3·m-3;水杉林带的树冠形状、树木生长状况等与林带结构密切相关;林带结构具有一定的空间异质性,枝条和叶片的表面积和体积主要集中在冠层中部,而树干则集中在下部;林带内各组分表面积和体积组成有很大区别,树干的体积较大(占总体积的75.28%),而表面积较小(占总面积的5.57%);叶片的表面积较大(占总表面积的78.39%),而体积很小(占总体积的3.87%);表面积/体积比为叶片(20.23)>枝条(0.77)>树干(0.07);与以往研究相比,模型可以全面反映林带的结构特征,更接近林带的真实结构。同时,林带表面积和体积对气流的影响作用有一定差异,利用林带的表面积密度和体积密度共同作为林带的结构参数,可以反映水杉林带各组分对气流影响的差异,更好地表现林带的空气动力学特征。
    杉木生态林林分间伐空间结构优化模型
    曹小玉*,李际平,胡园杰,杨静
    2017, 36(4):  1134-1141. 
    摘要 ( 283 )   PDF (654KB) ( 45 )  
    采用乘除法对全混交度、林层指数、W_V_Hegyi竞争指数、角尺度、开敞度5个林分空间结构参数进行多目标规划,确定林分空间结构优化目标函数,以林分空间结构和非空间结构为约束条件,在采用综合灰色关联度分析法确定林分空间结构约束条件优先次序的基础上,构建杉木生态林林分间伐空间结构优化模型,并将该模型用于确定样地中最该采伐的林木。结果表明:杉木生态林林分空间结构优化目标函数值与相关的空间结构指数的灰色综合关联度排序依次为全混交度(0.7016)>林层指数(0.7008)>角尺度(0.6578)>开敞度(0.5960)>W_V_Hegyi竞争指数(0.5785),因此在进行林木单株间伐前考虑林分空间结构约束条件时,首先要考虑林分的混交度,其次是林层指数;将构建的模型用于研究样地(20 m×30 m)确定的最优间伐木为14株,间伐强度为14.1%,间伐后描述林分非空间结构的径阶数和树种数均未减少,保持原有的径阶个数和树种个数;间伐后林分全混交度提高2.71%,林分树种空间隔离程度得到提高;林分林层指数提高10.91%,林分垂直分层结构有较大幅度的改善;林分W_V_Hegyi竞争指数降低8.64%,林分中林木所受的竞争压力减小;林分|角尺度-0.5︱降低8.25%,林分空间分布格局更加趋向于随机分布;开敞度增加了11.98%,林分的透光条件有一定程度的改善,林分空间结构优化模型目标函数Q(g)值提高了12.18%。林分空间结构整体上趋向优化。
    基于ArcGIS的福建南部地区林火管理资源分布优化
    杨夏捷1,2,苏漳文1,2,田超1,2,靳全锋1,2,郭福涛1,2*
    2017, 36(4):  1142-1149. 
    摘要 ( 397 )   PDF (3613KB) ( 100 )  
    研究基于逻辑斯蒂回归和ArcGIS,以2000—2010年该地区火点数据为基础,结合气候、植被、地形及人口和社会经济数据,对厦门、漳州和泉州等福建南部地区主要森林城市进行森林火险等级划分。在此基础上,应用不同方法对研究区域进行防火瞭望塔选址分析并加以比较,同时根据火险区划结果,综合考虑高火险区域、公路以及居民点的距离等因素进行林火扑救区规划,实现对研究区域森林火灾的管理区划。结果表明:高程、坡度、日最小相对湿度、距离铁路的距离、距离公路的距离、距离居民点的距离、日最高地表气温、日最低地表气温、日降水量、日照时数、日最高气温和GDP等12个因素与林火的发生存在显著相关,且模型的预测准确率达到74.0%。利用该模型进行火险等级区划,发现该地区高火险面积约占33.58%,且分布不均。防火瞭望塔选址的研究结果显示,传统方法、构建20 km×20 km网格和10 km×10 km网格,对于高火险区域的瞭望可见率分别为25.63%、42.25%和63.38%。利用层次分析法对林火扑救区划分的结果显示,到高火险地区距离、到公路距离和到居民点距离的权重分别为0.620、0.284和0.096,通过ArcGIS加权叠加得到相应的扑救区优化图。研究结果可为我国南方山地区域林火预防与管理工作提供一定的支持。
    青海瑞香狼毒叶绿素含量高光谱预测模型
    凯楠1,刘咏梅1*,李京忠1,2,常伟1,谢小燕1
    2017, 36(4):  1150-1157. 
    摘要 ( 242 )   PDF (911KB) ( 48 )  
    叶绿素含量是植物生长状况的重要指标,狼毒叶绿素含量预测可为狼毒长势监测及危害防控提供科学依据。本文选取青海省兴海县瑞香狼毒分布的典型退化草甸,利用全光谱的偏最小二乘法(PLS)、基于连续投影算法的多元线性回归法(SPA-MLR)、基于连续投影算法的偏最小二乘法(SPA-PLS)、红边参数以及植被指数共5种方法对狼毒叶片SPAD值进行预测和对比分析,构建青海省瑞香狼毒叶绿素含量的最优预测模型。结果表明:利用SPA算法筛选出9个特征波长建立的PLS模型对狼毒SPAD值的预测结果最好,预测相关系数为0.778,预测均方根误差为1.895;与全光谱PLS模型相比,SPA-PLS模型明显减少计算量,提高了建模效率;与SPA-MLR模型相比,SPA-PLS模型有效解决了变量之间的共线问题,显著提高了预测精度,是狼毒叶绿素含量的最佳预测模型;基于红边参数和植被指数建立的预测模型中,MCARI指数构建的模型对狼毒SPAD值的预测精度最高,预测相关系数为0.808,预测均方根误差为1.969,可作为反演狼毒叶绿素含量的最优植被指数。
    基于FastICA盲源分离法去除土壤干扰的小麦生物量高光谱估算
    李燕丽1,2,吴士文1,2,刘娅1,王昌昆1,刘杰1,2,徐爱爱1,2,潘贤章1*
    2017, 36(4):  1158-1164. 
    摘要 ( 248 )   PDF (890KB) ( 64 )  
    高光谱技术是一种快速无损监测植被生物量的有效方法,但土壤背景的干扰一直是生物量监测的主要限制因素之一。本研究试图利用盲源分离(blind source separation, BSS)法分离出净植被光谱,达到消除土壤背景影响,提高小麦生物量估算精度的目的。本研究对110组小麦冠层光谱数据进行快速独立分量分析(fast independent component analysis,FastICA)处理,提取净植被光谱,并对比了FastICA处理前后所建的偏最小二乘回归(partial least squares regression, PLSR)模型估算精度。结果表明:FastICA算法可有效分离土壤光谱和植被光谱;且基于净植被光谱建立的小麦生物量估算模型精度得到明显提升,建模集RPDc(ratio of performance to deviation of the calibration)和交叉验证集RPDcv(ratio of performance to deviation of the cross calibration)分别由原始光谱的1.83和1.64提高至2.77和2.09;可见,FastICA可以作为有效的光谱数据预处理方法,显著提高小麦生物量的估算精度,为利用遥感技术进行大尺度、精准监测生物量提供了方法支持和理论依据。
    基于胁迫生态理论的旅游度假区用地布局优化——以武夷山国家旅游度假区为例
    王建英1,邹利林2,黄远水1*,叶新才1
    2017, 36(4):  1165-1172. 
    摘要 ( 219 )   PDF (4507KB) ( 56 )  
    生态环境是旅游度假区的核心吸引力,基于生态环境保护的土地利用布局优化对旅游度假区可持续发展尤为重要。基于胁迫生态学理论构建生态胁迫评估模型,对武夷山国家旅游度假区生态系统胁迫程度进行评价,并采用CA-Markov模型模拟生态胁迫约束下的用地格局。结果表明:2015年研究区综合生态胁迫指数为0.0685,呈较严重胁迫状态;生态用地中的水域、草地与未利用地受胁较严重,耕地、园地和林地的受胁程度较轻,旅游用地中除游娱文体用地外,其他用地类型的生态胁迫程度均处于严重胁迫状态;模拟结果显示,2025年研究区游娱文体用地、居民社会用地、交通工程用地等旅游用地以新增为主,主要表现为围绕现状图斑向外逐步扩张,除水域以外的生态用地以减少为主,图斑的破碎化程度得到显著改善;未来对武夷山国家旅游度假区土地资源的开发利用应根据其受胁程度采取增加与减少、利用与保护、刚性与柔性、硬化与软化等差异性思路。基于生态胁迫评价的旅游度假区用地布局优化兼顾了旅游开发与生态保护的协调统一。