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    2017年 第36卷 第6期    刊出日期:2017-06-10
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    2017, 36(6):  0. 
    摘要 ( 126 )   PDF (479KB) ( 6 )  
    研究报告
    广西不同林龄硬阔林生态系统碳储量及其分配格局
    王华1,2,苏樑1,2,3*,宋同清2,3,曾馥平2,3,彭晚霞2,3,杜虎2,3,陈莉1,2,3,张芳2,3
    2017, 36(6):  1465-1472. 
    摘要 ( 405 )   PDF (589KB) ( 9 )  
    在生物量调查的基础上,对广西硬阔林幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林5个不同林龄阶段碳储量及其分配特征进行了研究。结果表明:硬阔林生态系统总碳储量表现为过熟林(514.44 t·hm-2)>成熟林(439.92 t·hm-2)>幼龄林(325.29 t·hm-2)>中龄林(315.27 t·hm-2)>近熟林(214.64 t·hm-2),不同林龄碳储量分布格局均为土壤层>植被层>凋落物层,地下部分>地上部分;其中植被层为79.12~179.17 t·hm-2,占总碳储量的23.09%~43.84%,随林龄的增长不断增加。凋落物层为0.91~2.32 t·hm-2,占总碳储量的0.21%~0.76%,随林龄的增长呈“W”型变化趋势。土壤层为120.55~335.27 t·hm-2,占总碳储量的56.16%~76.91%,随林龄的增长呈先降后升的变化趋势。植被层碳储量以乔木层最大(72.35~173.07 t·hm-2),占植被层碳储量的28.92%~76.58%,随林龄的增长而增加,其中乔木层碳储量以树干为最大,为44.99~110.87 t·hm-2,占植被层碳储量的17.98%~47.77%,随林龄的增长而增加;根、枝、叶所占比例分别为4.46%~11.82%、4.52%~11.90%、1.95%~5.09%,随林龄的增长而增加。
    广西南宁桉树人工林降雨再分配特征
    任世奇1,2,3,项东云2,3,肖文发1*,陈健波2,3,梁燕芳4,杨中宁4,唐庆兰2,3,伍琪2,3
    2017, 36(6):  1473-1480. 
    摘要 ( 320 )   PDF (1036KB) ( 19 )  
    为了解桉树人工林生态系统的降水再分配特征,改进桉树人工林经营方案,以提高林地保水保肥能力,本文依托广西南宁桉树林生态系统定位观测研究站,通过观测2015年7月—2016年5月历时11个月的尾巨桉林外降雨、林内降雨、穿透雨和树干径流,分析尾巨桉林冠降雨再分配特征。结果表明,研究期间的降雨总量1536 mm,穿透雨总量1042 mm,占降雨总量68%;树干径流总量9.2 mm,占降雨总量0.6%;林冠截留总量490 mm,占降雨总量32%。月降雨量与穿透雨呈对数函数关系,当月降雨量超过25 mm即产生穿透雨;穿透雨和穿透率随降雨强度的增加而增加,当次降雨强度达暴雨以上时,林外降雨几乎全部形成林内降雨。在小雨、中雨、大雨和暴雨4种降雨强度条件下,累计降雨量与累计穿透雨均呈二次多项式递增函数,其中小雨和中雨的穿透雨初始时间滞后初始降雨分别约20 min和10 min,而大雨和暴雨的穿透雨初始时间与降雨同步。树干径流虽在本文降雨分配计算过程中忽略不计,但其作用不可忽视。月降雨量与截留量呈递增幂函数关系,与截留率呈递减指数函数关系。
    关帝山云杉次生林不同生活型物种与生境相关性
    杨秀清,史婵,王旭刚,马慧晶,闫海冰*
    2017, 36(6):  1481-1487. 
    摘要 ( 262 )   PDF (922KB) ( 9 )  
    以关帝山庞泉沟自然保护区4 hm2云杉次生林固定监测样地调查数据为基础,采用方差分解(RDA)分析了地形和土壤与不同生活型物种分布的关系,并对两生境因子进行主成分分析(PCA),通过广义可加模型(GAM)拟合了乔木、小乔木、灌木中优势物种分布与主成分分析中各主分量的关系。结果表明:(1)地形和土壤共解释了乔木、小乔木、灌木分布的53.34%、55.65%和45.83%,其中地形因子独立解释了8.36%、5.06%和5.48%,土壤因子独立解释了31.12%、44.22%和32.04%,两因子共同解释的部分为13.86%、6.37%和8.31%;(2)对13个生境指标进行主成分分析表明,前4个主分量分别代表了38.76%、25.73%、19.41%和8.93%,累计贡献率达92.56%;(3)GAM拟合结果显示,不同生活型及同一生活型不同物种分布与生境4个主分量相关程度均不同。模型可解释的偏差分别为:乔木层介于0.76%~29.00%,小乔木层介于0~20.30%,灌木层介于0.10%~23.50%。各物种及各生活型物种普遍与PC1相关程度较大,海拔、坡向、有效K、有效N、有效Mg对物种分布具有重要作用。研究结果表明,地形、土壤等生境因子对不同物种及不同生活型物种分布的影响有差异,这种差异有利于关帝山云杉次生林物种共存和多样性维持。
     
    南京灵谷寺栓皮栎种群结构与动态
    袁在翔1,2,金雪梅1,2,马婷瑶1,2,陈斌1,2,关庆伟1,2*,王玲1,2
    2017, 36(6):  1488-1494. 
    摘要 ( 252 )   PDF (552KB) ( 7 )  
    为了明晰南京灵谷寺栓皮栎种群动态特征,通过落叶阔叶混交林中栓皮栎种群样地调查,编制了种群静态生命表,并绘制其存活曲线和生存分析函数曲线,运用时间序列模型对种群的数量动态进行预测。结果表明:(1)在当前演替阶段,栓皮栎种群属于增长型,数量变化动态指数VpiV′pi均大于0,存活曲线介于Deevey-I型和Deevey-II型之间,结合种群各龄级的统计分析及次生演替规律,说明栓皮栎种群正在由增长期向稳定期过渡,且时间序列预测表明过渡时期较长。另外,种群结构波动表明,经过强烈的环境筛选后,种群抵抗力增强,生命期望值短期内增加,死亡密度下降,种群数量稳定性提升。(2)在落叶阔叶混交林70多年的次生演替过程中,栓皮栎种群数量动态呈现出波动性变化特征,总体上趋于稳定,但幼苗幼树呈下降趋势。在今后的森林经营过程中,应人为促进栓皮栎幼苗幼树生长,保证其存活率,进而维持种群的增长与稳定,为灵谷寺落叶阔叶林可持续发展提供有利条件。
     
    樟树幼苗对干旱胁迫和种植密度的生理响应
    王卓敏,郑欣颖,薛立*
    2017, 36(6):  1495-1502. 
    摘要 ( 434 )   PDF (757KB) ( 10 )  
    以1年生樟树(Cinnamomum camphora)实生苗为试验材料,通过自然干旱的方法人工模拟干旱胁迫环境,研究不同种植密度下(10、20、40、80株·m-2)幼苗对干旱胁迫各个时期(4、8、12、16、20 d)的生理响应,确定樟树对幼苗干旱和不同种植密度的响应机制。结果表明,各密度幼苗叶片的相对含水量随干旱胁迫时间的延长而下降,在各干旱胁迫阶段的下降幅度随密度的增加而加大;除10株·m-2幼苗外,其他密度幼苗的叶片叶绿素含量随干旱时间的延长先升后降,变化幅度随着密度的增加而增大;各密度下的幼苗叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量和SOD的活性均随干旱时间的延长而上升,幼苗叶片的脯氨酸和丙二醛(MDA)含量趋于上升,上升幅度随密度的增加而加大。总体来看,樟树幼苗抗旱能力随着密度增加而下降。
    养分胁迫对降香黄檀幼苗生长及叶片养分状况的影响
    赵霞,徐大平*,杨曾奖,刘小金,张宁南
    2017, 36(6):  1503-1508. 
    摘要 ( 412 )   PDF (723KB) ( 25 )  
    设置氮、磷、钾缺乏和过量,钙、镁、硫缺乏以及全素等10个处理,采用砂培法研究大量元素缺失或过量对降香黄檀幼苗生长及叶片养分状况的影响。结果表明:处理约20 d时幼苗叶片开始出现不同症状,其中氮、磷、镁的影响最为明显;养分胁迫显著影响苗木生长,缺磷、磷过量和缺氮的苗高分别比对照下降64.5%、61.6%和56.0%,叶面积下降95.1%、92.8%和76.3%,生物量下降92.1%、93.0%和80.6%。向量分析结果表明,在大量元素缺乏的情况下,叶片营养元素间存在协同或拮抗作用,氮和钙之间具明显的协同作用,而磷过量和钾过量会降低钙的吸收。
    雪灾对鲁南地区侧柏林的影响
    王旋1,曹帮华2*,毛培利1,王树梅1,曹振玉1,姜仟坤1
    2017, 36(6):  1509-1514. 
    摘要 ( 288 )   PDF (593KB) ( 24 )  
    以山东省枣庄市抱犊崮林场侧柏人工林为研究对象,采用典型抽样方法调查了特大雪灾后林木的受灾程度,探讨了坡向、海拔和林分结构特征对受灾程度的影响,以期为人工林雪灾预防提供理论依据。结果表明:侧柏林受灾程度极显著受到坡向和海拔的影响;从坡向看,阳坡受灾程度比阴坡严重;从海拔上看,阳坡高海拔地区比低海拔地区雪害情况严重,但阴坡不同海拔之间雪灾没有显著差异;从林分结构看,阳坡6~18 cm径阶的林木受损情况较严重,而阴坡不同胸径的林木受灾程度无显著差异。相关分析表明,受灾程度与树高呈显著负相关(除阴坡海拔296 m),但与其他林分结构指标的相关性随坡向和海拔的变化而变化。因此,立地条件与林分结构的共同作用是影响该地区侧柏林受灾的主要因素。
    大兴安岭火后演替初期森林土壤磷的动态变化特征
    孔健健*,张亨宇,荆爽
    2017, 36(6):  1515-1523. 
    摘要 ( 207 )   PDF (858KB) ( 22 )  
    林火是北方针叶林生态系统最重要的自然驱动力,影响元素的生物地球化学循环。火后演替初期(<15年)是决定火后植被结构与功能恢复的关键时期,火后土壤养分的变化是影响火后植被结构与功能恢复的重要因子。本文选择大兴安岭呼中自然保护区火烧迹地作为研究对象,并选择附近未火烧区作为对照区,分析了火后1、5和11年土壤矿物层总磷含量及有效磷供给速率的变化。结果表明:相较于对照区,火后1年,土壤总磷(TP)含量与有效磷供给速率均显著增加,其中TP显著增加了55%,有效磷含量增加了270%;且土壤TP含量、有效磷供给速率均与林火烈度呈显著正相关。火后5和11年时,土壤TP含量仍显著高于对照区,但土壤TP含量与林火烈度间不存在显著相关关系。而在火后11年时,土壤有效磷供给速率则已恢复至火前水平。土壤TP、有效磷供给速率则均与土壤水分含量之间存在显著正相关关系。本研究显示,火后演替初期土壤磷含量表现为火后立即增加,然后随火后时间增加而逐渐减少;林火烈度在短期内对土壤磷含量具有重要影响,随演替时间增加,土壤性质则成为影响土壤磷含量的重要因子。
    典型沙生植物烛台虫实根系形态特征对沙丘微生境的响应
    韩旭1,2,李雪华1,3*,刘思洋1,2,贾美玉4,苗纯萍1
    2017, 36(6):  1524-1530. 
    摘要 ( 292 )   PDF (607KB) ( 14 )  
    烛台虫实(Corispermum candelabrum)是一种广泛分布于科尔沁沙地的典型沙生植物,通过研究根系对生境的响应机制有助于理解沙生植物对于环境胁迫的适应性。本实验对生长在沙丘不同微生境(丘间地与沙丘迎风坡相连的过渡带、迎风坡底部、迎风坡中部、坡顶和背风坡)的烛台虫实采用挖掘法分层获取地下根系,进行烛台虫实根系形态特征的比较研究。结果表明:烛台虫实的根系主要集中于0~10 cm层且主要由直径为0~1 mm的根系组成。沿着过渡带到沙丘顶部的方向,烛台虫实地上、地下生物量、根长密度、表面积密度和组织密度均逐渐减少,但背风坡的这几项指标有所增加;比根长、比表面积的变化则呈现相反趋势。根系的各项指标与沙丘不同微生境土壤含水量具有显著相关性。因此,在过渡带风沙干扰较低、水分状况较好的环境,虫实可以通过根系的大范围生长进行养分和水分的吸收;当处于沙丘顶部风蚀沙埋强烈、水分匮乏的环境时,虫实通过较高的资源吸收利用效率获取足够的养分,维持生存。烛台虫实可以通过根系的合理配置适应不同类型的沙地微生境。
    水杉原生母树种群结构与动态
    林勇1,艾训儒1*,姚兰1, 2,郭秋菊1,张敏霞3,陈俊1
    2017, 36(6):  1531-1538. 
    摘要 ( 397 )   PDF (704KB) ( 14 )  
    为揭示水杉(Metasequoia glyptostroboides)原生母树种群的生存现状与数量动态,预测未来种群的发展趋势,基于野外种群调查数据,对种群结构与动态进行探讨。结果表明:(1)种群自然更新不良,DBH<40 cm的个体仅占种群个体总数的4.5%,纺锤型的径级结构表明种群属衰退型。(2)种群幼龄个体存活率较低,中龄个体生存能力强,Ⅷ龄级之后存活量快速减少,存活曲线接近DeeveyⅢ型;种群死亡率和消失率整体上都随龄级增大而升高,均在Ⅸ龄级达到最大值。(3)生存分析表明,种群呈前期略减、中期波动、后期衰退的特征;幼龄阶段是种群生活史中的脆弱环节,Ⅷ龄级之后种群进入生理衰退期。(4)时间序列预测表明,未来8年期间种群幼龄和中龄个体不断减少,老龄个体渐增,种群整体的长期稳定性难以维持。总之,幼龄个体严重缺乏是种群趋于衰退的主要原因,保持适当的人工辅助恢复和加强现有植株及其生境保护是种群更新复壮的关键。
    氮添加对树木光合速率影响的meta分析
    王芳1,2,张军辉1*,谷越1,2,赵婷1,2,韩士杰1
    2017, 36(6):  1539-1547. 
    摘要 ( 317 )   PDF (744KB) ( 35 )  
    探究氮添加对森林植物生理生态特征及生长的影响可以为探讨全球变化背景下中国森林动态变化机制及保护和管理提供依据。本文对32篇有关氮添加对植物光合作用的文献进行整合分析发现,氮添加整体上促进了树木的光合作用(10.24%),其中对温带森林树木的促进(11.45%)高于热带森林(10.32%);氮添加对阔叶树种光合速率的提高(12.16%)高于针叶树种(6.24%)。氮添加对树木光合作用的影响存在阈值效应,当氮添加量小于25 kg·hm-2·a-1时,光合速率略微提高(6.28%),但不显著;而随氮添加量继续增加,光合速率提高,在25~50和50~100 kg·hm-2·a-1氮添加条件下分别提高了13.50%和13.09%;当氮添加量超过100 kg·hm-2·a-1时,植物光合速率的提高则不显著。施氮时间少于5年时,氮添加显著提高植物光合速率(13.01%);施氮时间超过5年时,反而抑制植物光合速率(-20.63%);这种抑制作用在施氮时间持续10年以后则不显著。氮添加影响植物的光合速率可能是过多的氮使植物体内养分失衡(叶片N增多,P、K、Ca、Mg离子减少),而且叶绿素含量与光合酶合成和活性也随之发生变化的结果。
    冻融对温带森林土壤碳、氮矿化作用的影响
    赵媛1,2,周旺明1*,王守乐1,2,周莉1,于大炮1,代力民1
    2017, 36(6):  1548-1554. 
    摘要 ( 377 )   PDF (652KB) ( 34 )  
    秋末春初,中高纬度和高海拔地区普遍存在冻融现象。随着全球气候变暖,冻融对土壤碳/氮循环过程的影响日益受到重视。本研究以长白山地区典型阔叶红松林(Pinus koraiensis)、白桦林(Betula platyphylla)和长白山落叶松林(Larix olgensis)土壤为研究对象,采用室内模拟控制试验,研究低含水量(40%)和高含水量(过饱和)条件下,冻融循环(-10~10 ℃)对不同林型土壤碳/氮矿化作用的影响。结果表明,在不同含水量条件下(低含水量条件下的阔叶红松林土壤除外),冻融处理均显著降低土壤有机碳矿化速率,且土壤碳矿化速率随冻融次数的增加而显著降低。冻融与土壤水分对氮矿化存在交互影响;在低含水量条件下,冻融促进土壤氮矿化作用;但在高含水量条件下,该影响不一致。本研究表明,秋末和春初的冻融循环对长白山地区森林土壤碳、氮矿化过程有重要影响,且其影响程度很大程度上取决于冻融频率和土壤含水量。
    秭归张家冲坡耕地作物类型对土壤微生物功能多样性的影响
    徐琳1,张雪娇1,田忠赛1,程丹丹1,2*
    2017, 36(6):  1555-1563. 
    摘要 ( 410 )   PDF (679KB) ( 28 )  
    湖北省秭归县张家冲小流域位于三峡库区,土地资源贫瘠,生态环境脆弱。为探讨相似土壤环境下,种植不同作物的坡耕地土壤微生物的碳源代谢是否有差异,我们选择该地水土保持站试验田坡耕地3种典型作物(柑橘、茶树、花生)及有无树篱搭配共计6种处理的6块样地,采得18个土样,测定了土壤理化性质,通过Biolog ECO微平板技术研究土壤微生物功能多样性,并运用多元统计方法,探索土壤微生物功能多样性与土壤理化性质的关系。结果表明,土壤理化性质及土壤微生物受种植作物类型的影响。花生样地速效养分含量最低(P<0.001)。柑橘无树篱样地土壤微生物活性最高,即Biolog培养的平均颜色变化率(AWCD)最大(P<0.05)。不同作物样地土壤微生物功能多样性顺序为:柑橘地>花生地>茶树地(P<0.05)。总体来看,样地土壤微生物主要代谢碳源类型为多聚物类和氨基酸类。芳香类和胺类碳源代谢在不同作物样地间存在显著差异(P<0.05),有无树篱对糖类和羧酸类碳源代谢有较大的影响(P<0.01)。柑橘样地土壤微生物碳源代谢受土壤理化因子影响较小,茶树样地土壤微生物的代谢与土壤pH、碱解氮、速效磷等相关性较高,而花生样地土壤微生物的代谢却与总氮、速效钾相关性较高。研究表明:在该地贫瘠的土壤中,不同作物土壤理化性质、土壤微生物代谢活性、多样性及碳源代谢类型存在差异;土壤微生物代谢特征与土壤理化性质有关。
    基于1公顷样地的上海崇明岛人工林草本植物多样性及其对林冠结构的响应
    刘晓瞳1,2,戴兴安1,胡婷1,2,陈晓波2,张庆费2*
    2017, 36(6):  1564-1569. 
    摘要 ( 294 )   PDF (529KB) ( 12 )  
    为了研究城市森林草本植物多样性及其与冠层结构的关系,本文对上海崇明岛人工林1公顷样地的草本植被结构进行了调查分析,结果表明:(1)样地内共有草本植物40种,分属20科39属,以菊科种为主。(2)不同群落林下草本植被组成有明显差异,各群落林下草本植被优势种不同,物种多样性指数也不一样。香樟群落林下草本植物多样性指数最大,重阳木群落林下草本植物多样性指数最低。各指数变化趋势一致,均表现为常绿阔叶林(香樟林)>落叶针阔混交林(水杉-重阳木林)>落叶阔叶林(梧桐林)>落叶阔叶林(重阳木林)。(3)同一群落林下草本植被组成有差异,不同密度梯度以及不同郁闭度梯度下各草本植被物种多样性指数均呈先增大后减小的趋势。
     
    不同高寒生态系统植物光能利用效率及其环境影响
    周紫鹃*,苏培玺,侍瑞,解婷婷
    2017, 36(6):  1570-1577. 
    摘要 ( 297 )   PDF (813KB) ( 13 )  
    光能利用效率是植物光合作用的重要指标,也是提高生态系统生产力的关键。本研究选择若尔盖高原这一生态敏感区,开展高寒草地和高寒湿地两个典型生态系统植物光能利用效率的观测,并分析环境因素对不同生态系统植物光能利用效率的影响。结果表明:高寒草地优势种植物垂穗披碱草(Elymus nutans)的净光合速率和光能利用效率均高于湿地优势种植物木里苔草(Carex muliensis),但差异不显著;对于两种生态系统共有种蕨麻(Potentilla anserina)来说,高寒湿地蕨麻的净光合速率和光能利用效率均高于草地蕨麻。逐步回归分析表明:两个生态系统的优势种光能利用效率受微气象因素和土壤因素的影响较大,而共有种蕨麻主要受微气象因素的影响;不同高寒生态系统植物的光能利用效率不同,优势种植物受环境影响因素较大,其中空气温度是影响高寒植物光能利用效率的最主要因素。
    关键生育阶段持续干旱对东北春玉米光合特性的影响
    蔡福1,米娜1,纪瑞鹏1,明惠青2,谢艳兵1,于文颖1,张玉书1*,高莉莉3
    2017, 36(6):  1578-1589. 
    摘要 ( 333 )   PDF (1265KB) ( 15 )  
    采用持续无补水方式对东北春玉米“丹玉39”拔节至成熟阶段进行干旱胁迫处理,对干旱及复水过程中玉米光合特性进行动态观测,研究净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)等光合作用中主要变量以及表观量子效率(AQY)、最大净光合速率(Pnmax)、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)等光合参数对干旱过程的响应特征。结果表明:PnTrGsCi随干旱持续均呈减小趋势,对干旱的响应在抽雄期比拔节期更为明显,TrPn更快,Ci在弱光条件下比强光更敏感;各变量对干旱后复水的响应差异较大,恢复能力随干旱时间的延长而下降,在抽雄期弱于拔节期;经历短期干旱复水后Pn会超过正常植株;Tr对复水的响应滞后于Pn,恢复能力弱于PnCi对干旱后复水的恢复在强光下更为敏感;各光合参数中,随干旱加重,AQY先增大后减小;Pnmax不断减小且响应速度加快,对复水的恢复能力逐渐下降;LCPLSP分别呈增大和减小趋势;除LCP与土壤湿度呈显著负相关关系外,AQYLSPPnmax以及光合作用可利用光强范围均随土壤湿度增大而显著增大。
     
    紫苏叶片解剖结构、花色苷含量与光合特性的关系
    隋利,王康才*,梁永富,薛启
    2017, 36(6):  1590-1596. 
    摘要 ( 379 )   PDF (4723KB) ( 18 )  
    以9个不同产地的紫苏为研究材料,比较叶片解剖结构、色素含量、光合特性的差异。结果表明:不同产地紫苏叶片均属于异面叶类型,栅栏组织均由1列排列紧密的长柱形细胞构成,其叶片海绵组织细胞2~3层,叶片下表皮有较多的气孔和腺毛,叶片气孔多为卵圆形;不同产地紫苏叶片的气孔直径和密度存在差异;其中,烟台紫苏的气孔直径最大,无锡紫苏的气孔密度最大,南京紫苏的气孔直径和密度均为最小;不同产地紫苏叶绿素和花色苷含量差异较大,叶色越紫,花色苷含量越高,叶绿素含量越低,而保定、邯郸和邢台三地紫苏同时有较高的叶绿素和花色苷含量;紫苏叶片花色苷含量与净光合速率之间存在负相关性,如烟台紫苏花色苷含量较低,其净光合速率较高,而南京紫苏花色苷含量较高,其净光合速率较低;不同产地间紫苏叶片解剖结构和叶片色素含量均存在差异,并且与净光合速率存在一定的相关性。本研究为紫苏种质资源及育种研究奠定了基础。
    甜高粱响应苏打盐碱胁迫的蛋白质组学分析
    戴凌燕1,杜吉到2,张玉先2,朱洪德2,殷奎德1*
    2017, 36(6):  1597-1605. 
    摘要 ( 312 )   PDF (2314KB) ( 5 )  
    为从蛋白质水平揭示甜高粱适应苏打盐碱胁迫的分子机制,以耐性较强的甜高粱品种M-81E为材料,通过双向电泳和质谱技术鉴定差异表达蛋白质并进行生物信息学分析,同时测定苏打盐碱胁迫下植株抗氧化酶系统活性动态变化。结果表明:在处理条件下,所鉴定的44个差异表达蛋白质有30个上调表达,14个下调表达,主要涉及物质和能量代谢、信号转导及转录调控等功能;GO分析表明,差异蛋白质主要参与氧化还原生物学过程;KEGG富集分析表明,差异蛋白质主要参与碳代谢、光合生物碳固定、糖酵解和次级代谢物生物合成等代谢途径;蛋白质间相互作用直接或间接参与各种代谢通路。苏打盐碱胁迫4 h后,处理组SOD和CAT活性显著下降(P<0.05),GSH-Px酶活性无明显变化,而POD活性极显著升高(P<0.01),并且此时丙二醛和H2O2含量较对照组极显著降低(P<0.01),推测在胁迫初期POD是清除活性氧的主效酶;各种抗氧化酶在胁迫16 h时活性呈现不同程度下降趋势。当胁迫24 h时,各种酶活性仍显著高于对照组,但丙二醛和H2O2含量剧增。
    古尔班通古特沙漠及交错带白茎绢蒿与沙拐枣节肢动物群落结构动态
    苏杰,李婷,韩国栋,蒋瑞旭,张建萍*
    2017, 36(6):  1606-1613. 
    摘要 ( 339 )   PDF (2025KB) ( 19 )  
    查明古尔班通古特沙漠及交错带主要灌木白茎绢蒿和沙拐枣上节肢动物群落特征及发生规律,可为保护农田沙漠交错带白茎绢蒿及沙拐枣、合理利用沙漠及交错带节肢动物资源提供科学依据。本试验采用网捕法定时定点调查了古尔班通古特沙漠南缘沙漠及交错带白茎绢蒿与沙拐枣节肢动物的数量和种类。调查共捕获节肢动物677号,隶属于2纲10目22科。交错带生境白茎绢蒿及沙拐枣节肢动物群落物种丰富度、多样性指数均显著高于沙漠生境,优势度则反之。交错带生境天敌节肢动物数量显著高于沙漠生境。植食性节肢动物主要类群为蜡蝉总科、叶蝉科、蝗总科、盲蝽科、象甲科、蚜科;天敌节肢动物主要类群为小蜂总科、茧蜂科、姬蜂科、草蛉科和蜘蛛目。植食性节肢动物于5月中旬及7月上旬两次达到高峰,天敌节肢动物滞后于植食性节肢动物于5月下旬及7月中旬发生两次高峰。交错带白茎绢蒿与沙拐枣上天敌节肢动物资源丰富,大部分天敌节肢动物有一定的飞行能力,可转移至农田及沙漠生态系统,其生态意义重要。故提倡保护交错带白茎绢蒿及沙拐枣,防止过度放牧对生态系统造成严重影响。
    放牧对沼泽化草甸土壤纤毛虫群落的影响
    宁应之1*,杨元罡1,苏苌1,陈凌云1,杜国祯2
    2017, 36(6):  1614-1621. 
    摘要 ( 366 )   PDF (540KB) ( 53 )  
    通过对甘南玛曲县3个不同放牧强度(全年禁牧、季节性放牧、全年放牧)的沼泽化草甸土壤纤毛虫群落研究调查,共鉴定纤毛虫105种,分别隶属于8纲、17目、30科、39属。在3种放牧强度下,季节性放牧纤毛虫物种多样性指数最高,全年禁牧次之,全年放牧最小;C/P系数(肾形类纤毛虫与多膜类纤毛虫种类数的比值)排序为季节性放牧<全年禁牧<全年放牧;全年禁牧和季节性放牧土壤纤毛虫的群落相似性较高,而全年放牧和全年禁牧样点之间群落差异较大。土壤含水量、有机质与物种数、密度及多样性指数呈极显著正相关(P<0.01),全磷与密度呈极显著正相关(P<0.01)且与物种数和物种多样性指数呈显著正相关(P<0.05)。对土壤纤毛虫群落组成参数(物种数、物种多样性指数、密度)与土壤环境因子(土壤温度、含水量、pH、有机质、全氮、全磷、速效磷、无机氮)进行冗余分析,结果表明,土壤含水量、有机质、全氮对纤毛虫的群落组成影响较大,其中有机质对土壤纤毛虫群落的影响最大。
    盐度对宽壳全海笋稚贝存活与生长的影响
    谢玺1,王庆志1*,赵希纯2,滕炜鸣1,金成海1,林杉杉1,张明1,周遵春1
    2017, 36(6):  1622-1627. 
    摘要 ( 300 )   PDF (542KB) ( 62 )  
    在20±1 ℃条件下,研究了盐度(15、20、25、30、35和40)对宽壳全海笋(Barnea dilatata)稚贝存活与生长的影响。结果表明:盐度对宽壳全海笋稚贝存活、贝壳生长与软体部有机物积累影响显著;盐度15~40是稚贝的适宜生存盐度,28 d平均存活率为78.7%~91.3%;稚贝的最适生存盐度为20~30,平均存活率高于90.0%;稚贝湿重增长的最适盐度为20~35,平均特定生长率为2.963~3.028 %·d-1;不同盐度下稚贝壳长和壳高的特定生长率变化相近,壳长和壳高生长的适宜盐度为25~35;其中盐度30条件下稚贝有机物与无机物比值最高,达4.396,盐度25次之,为3.375,均显著高于其他各组。研究结果可以为宽壳全海笋的资源保护与增养殖提供参考。
    入侵物种福寿螺卵斑性状在纬度间的变异
    张灿宇1,2,徐猛1,房苗1,2,罗渡1,顾党恩1,牟希东1,韦慧1,胡隐昌1*
    2017, 36(6):  1628-1636. 
    摘要 ( 294 )   PDF (788KB) ( 82 )  
    于2015年6—10月采集了18°N—28°N共计11个纬度的福寿螺(Pomacea canaliculata)卵斑,调查基本覆盖福寿螺在中国的南北分布界限,对各纬度卵斑的长、宽、高、重量、体积、卵粒数量和卵粒直径进行了测量,对所测量的卵斑性状在纬度间的差异进行了单因素方差分析,各纬度卵斑性状与卵粒数量进行了逐步回归分析。结果表明:跨所有纬度,卵斑的长度、宽、高、重量和体积分别为20~60 mm、10~26 mm、6.5~18 mm、0.6~5.1 g、1.0~7.0 cm3,均值分别为35.94 mm、15.12 mm、10.53 mm、1.9 g、3.0 cm3;每块卵斑的卵粒数量为81~621粒,卵粒数集中在110~400,平均卵粒数为279粒·块-1,卵粒直径在1.35~3.00 mm,平均直径为2.16 mm;福寿螺卵斑长、宽、高和体积在纬度间无显著差异性;卵斑重量及卵粒数在纬度间存在显著差异,高纬度地区卵斑重量和卵粒直径相对较大;逐步回归分析表明,不同纬度预测福寿螺卵粒数量需要不同的卵斑性状特征,19°N需要宽和体积两个表型性状;20°、21°N则只需要体积一个表型性状;25°、26°、27°N则只需要卵斑重量一个表型性状;跨所有纬度需要长(x1)、宽(x2)和体积(x3)3个卵斑性状共同预测卵斑的卵粒数量(y),预测公式:y=3.897x1+9.042x2+46.152x3-135.044。本研究能够为将来探讨福寿螺繁殖特性在空间上的变异特征及其对环境的适应性提供一定的借鉴,为针对性开展福寿螺的分布预测及防控工作提供参考。
    张家界大鲵生态繁育池水质
    宋英杰1,2,罗庆华1,2*,胡骁2,3,王寒1,2,魏梦雅2
    2017, 36(6):  1637-1642. 
    摘要 ( 238 )   PDF (566KB) ( 94 )  
    分析大鲵生态繁育池中水质变化的过程,探讨生态池中影响水质变化的主要因素,为生态繁育池结构优化提供依据。实地调查张家界市12个大鲵生态繁育场,测量其入水口、池中央与出水口的主要水质指标。结果表明:除了浊度外,各样点水质的各项指标都满足大鲵生长的需要,也满足池塘养殖水排放一级标准;生态池从入口到池中间到出口,水的浊度、溶解氧(DO)呈降低趋势,总磷(TP)、总氮(TN)、化学耗氧量(COD)和硬度(GH)呈增加趋势;大鲵生态繁育池具有良好的水自净作用,使浊度下降31.7%,由于工程结构合理以及水体有一定流速,TP、TN、COD和GH的变化维持在大鲵对水质要求范围内。生态繁育池结构简单、经济,但需要提高沉淀池的效率,以保证水的浊度符合要求。
    采用浇灌方式施用甲酸钙消减当季叶菜镉污染
    蔡珂航1,2,黄斌1*,史奕1,陈欣1
    2017, 36(6):  1643-1649. 
    摘要 ( 188 )   PDF (685KB) ( 3 )  
    中轻度Cd污染农业土壤修复多采用以pH调控为主的钝化措施,但在pH中性土壤中综合效果不佳。本研究提出在蔬菜生长时期用甲酸钙溶液强化根际土壤交换态Cd向碳酸盐结态Cd的转化,在基本不改变土壤pH的情况下,阻控蔬菜对pH中性土壤Cd的吸收。室内模拟实验表明,低浓度甲酸钙(1.3~3.9 g·L-1)可以促使土壤交换态Cd转化为水溶态Cd;24 h内甲酸根生物降解后,土壤碱度有所提高,但pH变化不大,利于土壤交换态Cd转化为水溶态Cd后继续转化为生物有效性相对更低的碳酸盐结合态Cd。采用全Cd含量为1.03 mg·kg-1、pH为7.3的棕壤开展油菜盆栽实验,结果显示,在油菜生长中后期2次以灌溉形式按76、152或228 mg·kg-1土的剂量添加甲酸钙后,收获时油菜Cd含量分别比对照组减少31.6%、32.7%和39.4%,但不同处理土壤pH变化很小;在第二茬盆栽实验中,不同处理油菜Cd含量差异消失。甲酸钙阻控当季蔬菜吸收土壤Cd的作用主要归因于其对土壤交换态Cd向碳酸盐结合态Cd转化的促进作用,但土壤交换性阳离子组成与含量、铁锰氧化物和有机质等因素对甲酸钙阻控效果的影响还有待进一步研究。
    土壤添加剂对蜈蚣草吸收转运铅、镉的影响
    杨树深1,2,杨军2*,杨俊兴2,万小铭2,雷梅2,陈同斌2,刘树庆1
    2017, 36(6):  1650-1657. 
    摘要 ( 259 )   PDF (744KB) ( 52 )  
    通过盆栽试验研究了磷酸二氢铵、柠檬酸与乙二胺四乙酸(EDTA)对蜈蚣草在Pb-Cd复合污染的2种北方典型土壤(潮土和潮褐土)中吸收转运Pb、Cd的影响。结果表明,EDTA显著提高了蜈蚣草体内Pb的浓度与积累量,其中羽叶的Pb浓度在潮土与潮褐土中分别为对照的33.9和5.97倍,积累量分别为对照的9.22与1.18倍。EDTA也显著提高了蜈蚣草体内Cd的浓度,其中羽叶Cd的浓度分别为对照的9.16和2.40倍;而对Cd的积累无促进作用。磷酸二氢铵与柠檬酸在2种土壤中对蜈蚣草吸收富集Pb、Cd均无促进作用。此外,磷酸二氢铵显著促进了蜈蚣草的生长;而EDTA显著降低了蜈蚣草的生物量。本研究可为蜈蚣草应用于北方PbCd复合污染土壤修复和应用土壤添加剂来提高其修复效率提供理论依据。
    四株耐锑细菌的生物学特性及其对油菜在锑污染土壤中的促生作用
    聂孝红1,尹昊1,郭东矗1,国辉1,周金星2,彭霞薇1*
    2017, 36(6):  1658-1666. 
    摘要 ( 301 )   PDF (1460KB) ( 34 )  
    采用CDM培养基对湖南锡矿山Sb矿区周边重金属污染土壤中耐Sb、促生细菌进行分离、筛选。结合细菌形态、生理生化检测、16S rRNA基因序列分析等方法确定其分类地位,并开展Sb(Ⅲ)耐受性、Sb(Ⅲ)吸附性、Sb(Ⅲ)氧化性、促生特性的测定、不同pH和盐度适应性研究,以及利用盆栽试验研究菌株在不同浓度锑处理下对油菜生长的影响。结果表明:从Sb污染土壤中共筛选出4株具有较强耐Sb、促生细菌,初步鉴定其分别属于Pseudomonas、Ensifer、RaoultellaStenotrophomonas属,编号分别为XKS-1、XKS-2、NXH-2和NXH-3。4株菌对Sb(Ⅲ)的最低抑制浓度均在25 mmol·L-1以上,且具有一定吸附和氧化Sb(Ⅲ)的能力。4株菌均可分泌IAA和铁载体;pH和盐度对4株细菌生长的影响存在较大差异。盆栽实验结果表明,在低浓度Sb和中等浓度Sb的胁迫条件下,与未加菌的对照植株相比,4株细菌分别使油菜株高、根长、叶绿素a和叶绿素b含量分别增加4%~26%、13%~32%、23%~35%和5%~32%;在高Sb浓度下,4株细菌对油菜上述指标没有显著增加作用。研究结果说明:4株耐Sb、促生菌株对环境的适应性较强,在Sb污染矿区土壤修复中具有潜在的应用价值。
    筑巢投入与巢材组成对大山雀繁殖产出的影响
    李音,张雷,张聪莹,舒雪桐,李东来,殷江霞,万冬梅*
    2017, 36(6):  1667-1671. 
    摘要 ( 321 )   PDF (390KB) ( 17 )  
    鸟类在筑巢期投入能量的多少会影响其繁殖成效,巢材组成的差异也会影响其最终繁殖产出。本文以大山雀(Parus major)为研究对象,通过探究巢重及巢材组成对其繁殖的影响,以揭示筑巢投入和巢材对繁殖产出的影响。对2015年收集到的35巢进行了分析。结果表明:巢材总重与出飞数、出飞成功率及繁殖成功率呈极显著的负相关;羽毛重及其所占总重的比例与窝卵数、出雏数及出飞数呈显著的正相关,与产首枚卵的日期呈显著的负相关;植物茎重及其所占总重的比例与窝卵数及出雏数呈显著的正相关。本研究表明,大山雀亲鸟筑巢消耗的能量越多,子代出飞情况反而越差;同时,巢内保温性和支撑性巢材越多,繁殖产出越大。
    红蹼树蛙繁殖期鸣声特征及鸣叫节律
    孙志新1,王同亮1,朱弼成2,汪继超1*
    2017, 36(6):  1672-1677. 
    摘要 ( 355 )   PDF (879KB) ( 28 )  
    鸣叫是无尾两栖类声音通讯的重要环节之一。许多蛙类的鸣叫行为具有节律性,且受温度和湿度的影响。为研究红蹼树蛙(Rhacophorus rhodopus) 的鸣声特征和鸣叫节律,2016年5—6月,采用录音机和指向性话筒,在野外录制了61只雄性红蹼树蛙的鸣声,并通过悬挂录音笔和自动温湿度记录仪研究其鸣叫节律(22 d)。结果发现:红蹼树蛙的鸣声分为单音节和多音节(音节数2~20;平均6.27±2.94)2种类型。与多音节鸣声的主频(2213.32±106.95 Hz)、音节时长(14.83±1.27 ms)和音节间隔(60.66±8.56 ms)相比,单音节鸣声的主频(2289.87±120.14 Hz)、音节时长(16.93±1.68 ms)和音节间隔(610.99±178.48 ms)显著升高(P<0.05),而2种鸣声的基频(单音节鸣声:212.51±21.63 Hz;多音节鸣声:225.39±26.80 Hz)无显著差异(P>0.05)。红蹼树蛙每晚19:00至次日03:00具有鸣叫行为,22:00为高峰期。结果表明:红蹼树蛙主要通过改变鸣声的主频、音节时长、音节间隔以及音节数提高声音通讯效率。红蹼树蛙的鸣叫行为具有昼夜节律,且在一定程度上受温度和湿度的影响。
    黄斑星天牛雌虫触角气味结合蛋白基因的鉴定及组织分布
    李广伟*,陈秀琳,尚天翠
    2017, 36(6):  1678-1689. 
    摘要 ( 274 )   PDF (5189KB) ( 17 )  
    为发掘黄斑星天牛(Anoplophora nobilis Ganglbauer)触角OBPs基因,采用Illumina HiSeq2500测序平台对雌虫触角进行转录组测序,通过基因功能注释及传统测序验证鉴定OBPs基因,半定量PCR检测OBPs在不同组织中的分布情况。结果表明,在黄斑星天牛雌虫触角中共鉴定到16种OBPs基因,包括11种Minus-C OBPs、3种Classical OBPs和2种Plus-C OBPs。每个蛋白序列其N端均有由16~25个氨基酸组成的信号肽序列,不同亚家族OBPs均具有各自典型保守的Cys残基。黄斑星天牛OBPs之间高度分化,序列相似度在8.00%~48.44%。黄斑星天牛与其他昆虫OBPs的系统进化树分析表明,虽然同种或不同物种的OBPs之间高度分化,但大多数OBPs亚家族基因在进化树中仍聚类到独立的进化枝,表明它们具有同源性。16种OBPs在雌虫触角中的表达量差异明显,其RPKM值在12.0~9065.5,其中AnobOBP1、AnobOBP2、AnobOBP3和AnobOBP7在触角中特异性表达,其他OBPs除在触角中表达外,还在头、胸、腹、足、翅的个别组织中表达,表明OBPs除执行嗅觉生理功能外,还参与其他生命代谢活动。本试验为进一步研究黄斑星天牛识别寄主植物挥发物的分子机制提供了基因保障,也为利用信息化学物质治理钻蛀性害虫提供了一种新思路。
    玛纳斯河流域绿洲农田防护林景观格局评价
    杨书雅,杨会巾,刘丽娟,李小玉*
    2017, 36(6):  1690-1698. 
    摘要 ( 330 )   PDF (2562KB) ( 122 )  
    防护林网作为农田景观的重要廊道系统,对生物多样性以及景观连通性等具有至关重要的作用。本研究以新疆玛纳斯河流域为研究区,基于高分辨率遥感影像,计算现实状态与合理状态下农田防护林网景观指标的相对误差,对玛纳斯河流域绿洲农田防护林网景观格局进行评价。结果显示:玛纳斯县、沙湾县和团场的防护林网带斑比的相对误差分别为0.7240、0.7374和0.7579,连续度的相对误差分别为0.5307、0.5629和0.6863,环度值的相对误差分别为0.6577、0.6380和0.4945。各景观指标的相对误差均大于0.15,说明玛纳斯河流域绿洲农田防护林网尚且达不到优质标准,存在林带面积不足、林网分布不均匀、闭合网格较少,成型状况较差等问题。建议在防护林的建设和管理中,加强缺失林带的补齐工作,并增加林带密度,通过科学合理的防护林网空间配置实现绿洲农田的可持续发展。
    基于遥感的东北植被物候沿城乡梯度变化
    邱嘉琦1,2,房磊1,杨健1*
    2017, 36(6):  1699-1707. 
    摘要 ( 316 )   PDF (2823KB) ( 70 )  
    植被物候沿城乡梯度的变化反映城市化过程对局地水热条件的调节作用。遥感技术可从区域和全球等大尺度上获取植被物候信息,从而弥补传统物候观测方法的不足。本研究以我国东北省会城市沈阳、长春、哈尔滨为例,基于MODIS NDVI数据,利用SavitzkyGolay滤波和分段高斯函数计算了各城区周边20 km内缓冲带的2种关键物候参数(生长季开始和结束日期);分析多年平均物候沿城乡梯度的变化,以及地表温度和林地盖度对物候空间变化的影响。结果发现:距城区越近,生长季开始越早,结束越晚,变化也越明显;在城乡梯度上,生长季随春季和前一年冬季地温升高而提前开始6~31 d·℃-1,随夏秋两季地温升高而推迟结束0.9~7.6 d·℃-1,而部分缓冲带内林地增多也会导致类似的生长季提前开始和延后结束。
    综述与专论
    高寒草甸植被-土壤系统对气候变暖响应的研究进展
    马丽1,徐满厚1*,翟大彤2,贾燕燕1
    2017, 36(6):  1708-1717. 
    摘要 ( 470 )   PDF (564KB) ( 127 )  
    低温限制环境下发育的高寒草甸对气候变暖响应极为敏感,因此,研究高寒草甸响应气候变暖特征对预测未来气候变化下高寒生态系统可能产生的变化具有重要意义。为进一步加深高寒生态系统响应气候变暖机制的理解,从植物个体水平、群落水平特征,以及土壤物理、化学、生物特性等方面,综述了气候变暖对高寒草甸植被土壤系统的影响,并指出现有研究存在的不确定性,同时对今后的工作做了展望。温度升高促进高寒草甸植物生长发育。在适度增温下植物的光合呼吸、生物量、物种多样性有所增加,然而不同植物种类具有不同的生理结构和生态位,加之增温幅度和时间不同,导致植物光合呼吸强度、生物量分配、物候期出现差异;而温度过度升高则会导致高寒草甸物种趋于单一化,引起物种多样性降低,对群落演替产生重要影响。同时,温度升高增加高寒草甸土壤温度,减少土壤含水量,从而导致土壤有机碳含量降低或增加。在短期增温下,土壤碳和酶活性升高,土壤呼吸速率增加;但随着时间延长,土壤呼吸速率不再增加,表现出对增温的适应性。因此,高寒草甸生态系统不同组分和各生命过程对温度响应模式的差异,导致了气候变暖对高寒草甸植被土壤系统各组分的影响存在很大不确定性,建议深入开展不同增温幅度和时间下高寒草甸植被土壤系统各组分正负效应的定量化阈值判断及其生态分子生物学响应机制研究。
    锌稳定同位素分析方法及其在环境科学研究中的应用
    孔静1,2,郭庆军1,3*,魏荣菲1,2,朱光旭4,胡健4
    2017, 36(6):  1718-1726. 
    摘要 ( 326 )   PDF (600KB) ( 220 )  
    锌的广泛使用使得大量锌通过冶金、农业、能源使用等途径进入到环境中,随着多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)的出现,锌同位素在环境污染源示踪方面逐渐得到应用。本文对近年来锌同位素的研究成果及锌同位素体系进行了总结,分别从纯化分离与浓缩富集、仪器质量歧视校正、锌同位素的组成与分馏机理以及锌同位素在土壤、沉积物、水体、大气和植物污染源示踪中的应用等方面进行了论述。锌元素是生物体所需的必要元素,生物吸收、矿物吸附、蒸发冷凝等作用都会导致其分馏,深入开展锌同位素分馏机理研究、完善锌同位素在各物质储库中的分布,将有助于推动锌同位素在环境科学领域的广泛应用。
    基于GCM的中国土壤水中δ18O的分布特征
    潘素敏,张明军*,王圣杰,马荣,杨森,陈荣
    2017, 36(6):  1727-1738. 
    摘要 ( 322 )   PDF (2376KB) ( 16 )  
    土壤水中稳定同位素的大尺度空间分布是降水同位素与自然环境综合影响的结果,也是陆面过程模拟中不同水体同位素相互作用的重要环节。限于定位监测在反映大尺度土壤水同位素空间特征中的不足,GCM(General Circulation Models)则有助于深入理解土壤水同位素组成变化的空间格局。本文选用LMDZ(free)、LMDZ(nudged)和MIROC(free)3种模拟结果,对中国陆地表层土壤水δ18O的时空分布特征及土壤水δ18O与气温、降水δ18O之间的关系进行研究。结果表明:(1)中国东南地区土壤水δ18O偏大,东北、西北和青藏高原地区土壤水δ18O偏小,其中青藏高原地区δ18O最小;从全国尺度来看,土壤水δ18O变化特征符合降水δ18O的变化特征;1979—2007年,年均土壤水δ18O、夏季土壤水δ18O和冬季土壤水δ18O均呈现上升趋势。(2)土壤水δ18O与气温的相关性较好,温度效应出现在中高纬度地区,距海洋越远,正相关关系越显著。(3)在全国范围内,3种模拟结果均表明,中国土壤水δ18O与降水δ18O普遍呈正相关,说明大多数地区土壤水的补给来自于降水;相关系数在西北地区较大,在东北地区由南至北逐渐递减,在青藏高原地区出现环状分布,相关系数由内向外递增。
    水产养殖逃逸对长江外来种入侵影响:以鲟鱼为例
    高宇,刘鉴毅,张婷婷,冯广朋,张涛,杨刚,庄平*
    2017, 36(6):  1739-1745. 
    摘要 ( 354 )   PDF (583KB) ( 208 )  
    水产养殖逃逸有多种途径:直接逃逸为鱼类入侵生态学提供了独特的“天然实验”数据,而民间放生为水产养殖逃逸的主要间接途径,此外还包括观赏渔业的弃养等其他途径。以2016年清江流域外来种鲟鱼逃逸事件为例,探讨了逃逸后对长江外来种入侵影响,包括与土著种——国家一级保护动物中华鲟的竞争排斥、潜在杂交风险和养殖疾病传播等。在此基础上,讨论了通过网箱养殖的陆地工厂化和加强科普宣传使民间放生可能导致的降低生物多样性转化为科学放流的保存甚至提升生物多样性等预防措施,并指明了逃逸发生后续监管的方向,最后展望了水产养殖逃逸对长江外来种入侵影响评估的未来发展方向。
    方法与技术
    利用GIS工具测定树木圆盘年轮的方法
    孟盛旺,周光,于健,周华,刘琪璟*
    2017, 36(6):  1746-1751. 
    摘要 ( 471 )   PDF (1586KB) ( 128 )  
    树木圆盘年轮宽度测定是研究树木生长过程、森林生产力的重要基础,也是测树学中至关重要的一项技能。为简洁高效地测定圆盘年轮宽度,本文介绍了3种借助图像处理软件测定年轮宽度的方法。该方法基于扫描或拍照后的圆盘图像,利用地理信息系统软件对年轮坐标信息进行提取,根据两点之间距离公式计算各年轮宽度。此法不仅可以提高测量精度,而且成本低廉,在不具备专业年轮测定仪器或软件时,更有利于发挥其作用。
     
    基于Biome-BGC模型和集合卡尔曼滤波方法的阔叶红松林生态系统水碳通量模拟
    郑磊1,2,宋世凯1,2,袁秀亮1,2,董嘉琪1,2,李龙辉1*
    2017, 36(6):  1752-1760. 
    摘要 ( 451 )   PDF (1036KB) ( 78 )  
    数据同化为模型与遥感观测结合提供了一条有效的途径,通过在模型运行过程中融入遥感观测数据,调整模型运行轨迹从而降低模型误差,提高模拟精度。本文利用集合卡尔曼滤波(EnKF)算法同化生长季中分辨率成像光谱仪(MODIS)叶面积指数(LAI)与BiomeBGC模型模拟的LAI模拟长白山阔叶红松林的水碳通量。同时,通过改进模拟的雪面升华与土壤温度计算方法的参数,旨在降低冬季生态呼吸的模拟误差。结果表明,相对于原始模型,数据同化与模型改进后使得生态系统总初级生产力(GPP)的模拟值与观测值之间的相关系数提高0.06,中心化均方根误差(RMSE)降低0.48 g C·m-2·d-1;生态系统呼吸(RE)的相关系数提高0.02,中心化均方根误差降低0.20 g C·m-2·d-1;净生态系统碳交换量(NEE)相关系数提高0.35,中心化均方根误差降低0.50 g C·m-2·d-1。同时,数据同化对蒸散发(ET)的模拟精度没有显著影响,改进的模型提高了其相关系数。基于EnKF算法的数据同化提高了长白山阔叶红松林碳通量模拟精度,对于精确估算区域碳通量有着重要的意义。
    夏玉米苗期主要生长指标的土壤水分临界点确定方法
    麻雪艳1,2,周广胜1,3*
    2017, 36(6):  1761-1768. 
    摘要 ( 396 )   PDF (597KB) ( 100 )  
    土壤水分不足是引起作物干旱的最主要因素。准确确定作物响应土壤水分的临界点对客观辨识、监测作物干旱的发生发展具有重要意义。本研究基于6个初始土壤水分的夏玉米持续干旱模拟试验,利用多元方差分析确定了较早响应土壤水分变化的玉米生长指标,并提出了基于正态总体统计容忍下限确定引起各指标发生显著性变化的临界土壤湿度的方法。结果表明:夏玉米苗期茎含水率、叶含水率、蒸腾速率、光合速率、气孔导度和叶面积较早响应土壤水分,其临界土壤水分(0~30 cm平均土壤相对湿度)分别为72%、65%、62%、60%、58%、46%,反映出随着土壤水分降低、干旱发生发展,玉米的茎含水率、叶含水率、蒸腾速率、光合速率、气孔导度和叶面积会依次受到影响。研究结果可为夏玉米苗期干旱发生发展的监测和定量评估提供依据,也为生态系统响应阈值的确定提供了思路。