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    2017年 第36卷 第10期    刊出日期:2017-10-10
    目录
    2017, 36(10):  0. 
    摘要 ( 161 )   PDF (485KB) ( 38 )  
    研究报告
    甘南亚高寒草甸坡向梯度上矮嵩草与珠芽蓼种群点格局及其关联性
    刘旻霞*,李俐蓉,车应弟,肖卫,焦娇
    2017, 36(10):  2685-2691. 
    摘要 ( 471 )   PDF (976KB) ( 40 )  
    种群的空间分布格局及关联性可以反映种群演替方式和环境因子改变的适应策略。矮嵩草(Kobresia humilis)与珠芽蓼(Polygonum vivipurum)是甘南亚高寒草甸的主要物种,通过野外群落调查,运用Ripley-K函数,分析了不同坡向的矮嵩草与珠芽蓼种群的空间分布格局及种间关联性。结果表明:矮嵩草和珠芽蓼在3个坡向上的分布具有明显差异,随着坡向由北坡向南坡的转变,矮嵩草种群的株数、盖度及生物量不断增加,而珠芽蓼种群则不断减少;在北坡,矮嵩草种群在0~2.2 m呈现出聚集分布,随着尺度的增加聚集强度减弱并趋向于随机分布,珠芽蓼种群均以聚集分布为主;在西坡,矮嵩草与珠芽蓼种群在0~0.8 m范围呈聚集分布,在2.3 m以上范围内趋向于随机分布;在南坡,矮嵩草与珠芽蓼分布格局在研究尺度内均表现出随机分布;在北坡,这两种物种在0~1 m范围内表现为正相关,西坡为种间在0~1.3 m范围内负关联;随着尺度的增加种间关联度在这两个坡向上均趋向于不相关,而这两个物种在南坡也表现出不相关;矮嵩草和珠芽蓼种群空间格局及关联性有助于我们认识亚高寒草甸种群的种内与种间竞争过程、多样的生态策略及群落演替趋势。
    西北干旱区灌草型白刺-芨芨草群落根系分布与互作
    陈斌1,2*,刘茂松3*,黄峥4,张明娟5,徐驰3
    2017, 36(10):  2692-2698. 
    摘要 ( 342 )   PDF (768KB) ( 100 )  
    本文以宁夏沙湖一个典型的干旱区灌草型白刺(Nitraria tangutorum)—芨芨草(Achnatherum splendens)群落为研究对象,将该群落自植物聚生丛冠层覆盖区至丛间裸地依次划分为冠盖区、过渡区和空旷区3个微生境分区,通过比较两优势种的根系生物量密度以及根系消弱系数(反映根系总体埋深)在这3个分区中的分布特征,研究了干旱胁迫环境下两物种的根系分布与共存机制。结果表明:两物种的总根与细根均集中分布于冠盖区,但芨芨草根系生物量密度自冠盖区至空旷区的下降幅度更大;白刺总根及细根生物量密度重心自冠盖区至空旷区逐渐下移,而芨芨草的总根和细根生物量密度重心在空旷区较过渡区有所抬升;另外,白刺细根生物量密度在冠盖区10~30 cm土层中最高,而芨芨草在0~10 cm层最高;各微生境分区内两物种的根系消弱系数均具有显著性(或接近于显著性)差异。这暗示了白刺与芨芨草的根系分布存在明显的生态位分离现象。“地上聚生,地下分离”的共生方式可能是白刺与芨芨草共同适应干旱环境的生长策略。
     
    科尔沁草地植物种质资源的数量特征
    孙睿1,2,徐文铎1,陈玮1*,张粤1
    2017, 36(10):  2699-2706. 
    摘要 ( 276 )   PDF (637KB) ( 60 )  
    以通辽地区科尔沁草地为研究对象,采用样地调查探析该地区草地植物种质资源数量特征。结果表明:通辽地区科尔沁草地的植物种类组成十分丰富和复杂,共有42科,163属,276种,其中优良牧草种类占35.15%;可将草地类型划分为5大类、7个亚类、17个草地组,其中以羊草(Leymus chinensis)为建群种的群落占主要优势,分布最为广泛;因此,本文深入研究了羊草群落的生物量与物种多样性、地理分布的关系,即羊草群落随着物种多样性的增加,群落地上生物量明显增加,呈正相关关系;同时,羊草群落的地上生物量也受到地理因子变化的影响,地上生物量随着经度升高而增加,随着纬度升高而降低。本研究对增加该地区优质牧草产量、改良退化草地、发展草原畜牧业提供了重要的科学数据,对于更好恢复和管理该地区重要的草地资源以及地区经济发展具有重要意义。
    元宝枫天然种群种实表型多样性
    乔谦1,丰震1*,任红剑1,安凯1,张林2,孙忠奎3
    2017, 36(10):  2707-2715. 
    摘要 ( 381 )   PDF (778KB) ( 106 )  
    为探索元宝枫(Acer truncatum)种群间和种群内的表型变异程度和变异规律,以元宝枫主要分布区内15个天然种群150个单株的13个种实性状为研究材料,采用巢氏方差分析、多重比较等分析方法,分析元宝枫种群间和种群内的表型多样性及其与地理生态因子间的相关性。结果表明:元宝枫果实、种子性状在种群内、种群间存在丰富的变异,各种实性状在种群内、种群间均具有极显著差异;元宝枫种群间表型分化系数为19.87%,种群内变异(80.13%)大于种群间变异(19.87%),种群内变异是变异的主要来源;元宝枫各性状平均变异系数为13.34%,变异幅度为8.98%~21.45%,种群间种子性状的平均变异系数(11.46%)低于种群间翅果性状的平均变异系数(14.52%),表明种子性状的稳定性高于果实性状。主成分分析结果显示,果实形态对元宝枫种群表型的贡献率大于种子贡献率。性状间相关性分析结果显示,翅果越大则种子越大,果翅角度性状与果实、种子大小皆无显著关系,推测其为独立因子。果实形态变异主要表现为经向变异,而种子性状无显著变异。利用种群间聚类分析将元宝枫15个种群分为三大类群。种群间与种群内多层次的变异模式为元宝枫种质资源保护与利用提供依据。
     
    苏南山区不同斑块中香果树种群的结构与更新
    彭仙丽1,任小杰2,张光富1*,李莉2,杨婷1,肖思禹1,王雪峰2,史亚江2
    2017, 36(10):  2716-2724. 
    摘要 ( 380 )   PDF (663KB) ( 39 )  
    生境片段化形成隔离的斑块状小种群,目前关于珍稀濒危树种不同斑块的种群结构及更新方式研究较少。以种群生命表和生存分析理论为基础,采用空间代替时间和分段匀滑技术,研究苏南山区国家Ⅱ级珍稀濒危植物香果树5个斑块种群的大小结构、生命表及萌枝率。结果表明:不同斑块香果树种群结构存在波动性,种群总体趋于Deevey Ⅱ型,其幼年阶段个体较丰富;香果树种群死亡率和消失率变化趋势基本一致,均出现2个高峰(第Ⅰ和第Ⅴ龄级);其种群生存率单调下降,累计死亡率单调上升,但从第Ⅴ龄级均趋于平缓。不同斑块的萌枝率和Magini更新指数差异显著。尽管萌枝更新可以延缓斑块种群的灭绝时间,但部分斑块的小种群因人为干扰已受到严重威胁。
    海南岛低地次生雨林棕榈藤分布及其影响因子
    彭超1,范少辉1*,刘广路1,徐瑞晶2,胡璇1,苏浩然1
    2017, 36(10):  2725-2733. 
    摘要 ( 247 )   PDF (1405KB) ( 116 )  
    本文以海南岛甘什岭6种天然棕榈藤为研究对象,采用除趋势对应分析(DCA)与冗余分析(RDA)筛选了棕榈藤种群分布的主要生境因子,探究了种群密度随主要环境因子梯度的变化规律。结果表明:杖藤(Calamus rhabdocladus)和大白藤(C. faberii)种群密度最大,黄藤(Daemonorops jenkinsiana)和白藤(C. tetradactylus)次之,小钩叶藤(Plectocomia microstachys)和单叶省藤(C. simplicifolius)种群密度最小;影响棕榈藤分布的条件作用因子为5种,影响大小为全P>坡位>全N>坡形>岩石裸露率,排序轴中第一轴解释33.5%物种生境相关性信息,4轴共解释73.7%的相关性信息;棕榈藤在5种生境梯度下呈现一定的差异性,白藤适宜于全P含量相对较高且岩石裸露率低的下位斜坡;大白藤适宜N、P含量相对较少且岩石裸露率低的中上位地段;单叶省藤适宜于N、P偏低的中位凹地,杖藤适宜于土壤全P和岩石裸露率低的凹地;黄藤适宜于全P偏低的岩石裸露偏高的中上位凹地;小钩叶藤幼苗适宜于N、P含量偏高的斜坡。综上所述,杖藤和黄藤对该地区生境的适应能力最强,全P、坡位、坡形、全N和岩石裸露率是影响该地区棕榈藤种群分布的主要因素,6种棕榈藤对生境响应不同,且幼苗期棕榈藤对生境的响应较其他生长期有明显差异。在棕榈藤天然更新资源保护和恢复过程中,针对不同种类和生长阶段采取相应措施有利于藤资源保存。
    荒漠和草原生态系统丛枝菌根真菌多样性和群落结构
    李雪静1,2,徐天乐1,2,陈保冬1, 2*,徐丽娇1,2,赵爱花1,2
    2017, 36(10):  2734-2743. 
    摘要 ( 425 )   PDF (689KB) ( 103 )  
    丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)是自然生态系统和农业生态系统中分布最为广泛的土壤真菌,能够与绝大多数陆地植物形成互惠共生体并具有重要的生态功能。以内蒙古地带性植被区及甘肃、青海非地带性植被区荒漠和草原生态系统为研究对象,基于Illumina Miseq高通量测序平台比较荒漠和草原土壤AMF多样性和群落结构的差异,结合环境因子探讨其主要影响因素,以期为AMF在草原荒漠化生态恢复中的应用提供理论基础。基于高通量数据分析共得到159个AMFOTUs,分属于1门1纲3目5科8属,其中Glomus属在荒漠和草原土壤中均为优势属。地带性植被区和非地带性植被区的草原土壤AMF丰富度、香农多样性、系统发育α多样性都显著高于荒漠。地带性植被区的荒漠和草原土壤AMF群落结构有显著差异,而非地带性植被区荒漠和草原土壤AMF群落结构没有显著差异。相关分析揭示了环境因子与土壤AMF群落结构和多样性的相关关系,变差分解的结果进一步表明,土壤理化性质和气候因子对AMF群落结构的解释率比植物群落和地理距离要高,荒漠和草原土壤AMF群落结构主要受土壤理化性质和气候因子形成的环境过滤的影响。
    光照条件对蒙古栎幼苗生长特性和光合特征的影响
    李东胜1,2,白庆红1,李永杰1,许中旗2*,于海涛3
    2017, 36(10):  2744-2750. 
    摘要 ( 260 )   PDF (534KB) ( 59 )  
    为了研究不同光照条件下蒙古栎幼苗的生长过程,本文通过控制实验,模拟设计4种不同的光照条件:全光照(FS)、轻度遮荫(LS)、中度遮荫(MS)和重度遮荫(SS),对蒙古栎幼苗的形态特征、光合特性和生物量分配进行比较研究。结果表明:中度遮荫和重度遮荫条件下蒙古栎幼苗的比叶面积显著大于全光照和轻度遮荫,不同光照条件下苗高无显著差异,全光照条件下蒙古栎幼苗的地径显著大于中度遮荫和重度遮荫,同时,全光照条件下的主根长度和根径显著大于3种遮荫条件,而轻度遮荫和中度遮荫又显著大于重度遮荫;最大净光合速率表现为轻度遮荫>全光照>中度遮荫>重度遮荫的趋势,表观量子效率在全光照与轻度遮荫时显著大于中度遮荫和重度遮荫,暗呼吸速率无显著差异;全光照下单株总生物量和根系生物量最高,轻度遮荫和中度遮荫次之,重度遮荫最低;叶片生物量和茎生物量差异较小;不同器官生物量分配表现为根>叶>茎,并且根生物量所占比重在68%~76%之前;全光照、轻度遮荫和中度遮荫的根冠比显著高于重度遮荫。
     
    荷木叶片生理特性在树冠空间层次上的差异
    黄科朝,何文,周翠鸣,黄玉清*,顾大形,徐广平,周龙武
    2017, 36(10):  2751-2758. 
    摘要 ( 240 )   PDF (1215KB) ( 70 )  
    通过对荷木(Schima superba) 树冠空间层次上叶片形态、光合日变化和叶绿素含量的分析,揭示荷木树冠在空间层次(顶层、中层、底层)上叶片生理的变化规律。结果表明:顶层叶片的比叶面积显著低于中层和底层,叶长和最大叶宽表现为顶层<中层<底层的趋势(P<0.01);顶层光合有效辐射显著高于中层和底层,并且顶层叶片具有更高的净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、蒸腾速率(Tr)和羧化效率(Vc),底层叶片的胞间二氧化碳(Ci)则显著高于顶层;各层次的光合有效辐射与叶片的PngsVcTrLs有显著地正相关,与Ci呈显著负相关;顶层叶片的叶绿素a+b(Chl-a+b)和类胡萝卜素(Car)含量显著低于中层和底层,而叶绿素a/b(Chl-a/b)的均值则高于中层和底层。研究表明,光照是导致荷木叶片生理特性在树冠垂直空间层次上出现差异的主要因素。
     
    不同盐分水平对中国柽柳和甘蒙柽柳根系生长及生理特性的影响
    宋香静,李胜男*,韦玮,郭嘉,于一雷,刘志伟
    2017, 36(10):  2759-2767. 
    摘要 ( 280 )   PDF (794KB) ( 66 )  
    柽柳作为黄河三角洲湿地的重要优势种,对盐渍化环境具有较好的适应性。根系作为植物直接感受盐分变化的器官,研究其生理生态特性对盐分条件的响应,对植物生存、土壤改良及植被恢复等具有重要意义。以一年生中国柽柳和甘蒙柽柳插穗为研究材料,采用水培法,设置6个盐分水平:CK(空白对照)、0.4%、0.8%、1.2%、2.4%、3.6%进行试验,测定生根率、根寿命、根系生物量等生长指标及根中过氧化氢酶(CAT)、ATP合成酶活性和脱落酸(ABA)含量等生理指标,研究不同盐分水平对根系生长及生理特性的影响。结果表明:中国柽柳和甘蒙柽柳适合扦插在含盐量低于0.8%的培养溶液中;含盐量超过0.8%后,扦插穗生根率显著降低,且含盐量3.6%时甘蒙柽柳不生根;含盐量超过1.2%时,中国柽柳及甘蒙柽柳根系生长受到显著抑制,且中国柽柳受抑制程度较大;中国柽柳和甘蒙柽柳在高盐条件下均会通过增加根系生物量分配比例来缓解盐分对根系的危害;中国柽柳ATP合成酶活性、CAT活性在含盐量低于0.8%时增加,含盐量超过0.8%时,活性降低;脱落酸含量随含盐量增加先增加,含盐量超过1.2%时减少;甘蒙柽柳则随含盐量升高一直保持减少趋势。
    椭圆叶花锚种子内源激素对储藏的响应及其与种子萌发的关系
    夏玉斌,卜海燕*,葛文静,张雁明,赵迪,徐当会,刘坤,齐威
    2017, 36(10):  2768-2776. 
    摘要 ( 335 )   PDF (765KB) ( 55 )  
    内源激素作为调控种子萌发与休眠的主要内因一直备受关注,但其随环境条件改变的变化规律及其对种子萌发的调节机制一直缺乏普遍接受的理论或假说。本研究以广泛分布于青藏高原东北缘高寒草甸的椭圆叶花锚种子为研究材料,分析不同储藏条件和时间对椭圆叶花锚种子内源激素含量的影响,及其与种子萌发的关系。结果表明:不同储藏条件下,椭圆叶花锚种子中内源激素含量随储藏时间变化差异显著;常温条件下,储藏时间对内源激素的绝对含量及各生长促进物与抑制物的比值(IAA/ABA除外)均有较显著的影响,而在冷藏条件下,储藏时间仅对GAs、IAA、ABA和促进物总量有较显著的影响;储藏条件和时间对椭圆叶花锚种子的萌发率均有极显著影响;常温储藏条件下种子萌发率大约是冷藏条件下的4倍,且种子存在休眠循环;椭圆叶花锚种子萌发并不是促进类激素或抑制类激素绝对含量的升降调节的;种子萌发与GAs含量显著正相关、与IAA含量显著负相关,CTK的含量达到一定高度的时候,萌发率才能达到最高。因此,本研究中各内源激素的作用关系,与Khan提出的三因子学说相一致,即CTK与ABA相拮抗,减轻或消除ABA的萌发抑制作用,从而使GAs的作用表现出来。
    干旱胁迫下氮素对胡杨幼苗生长及光合的影响
    钟小莉1,马晓东1,2*,吕豪豪1,朱成刚2,杨余辉1
    2017, 36(10):  2777-2786. 
    摘要 ( 369 )   PDF (1417KB) ( 76 )  
    胡杨(Populus euphratica)是塔里木河流域荒漠河岸林重要的抗逆种质资源,胡杨幼苗的存活及生长受水分和氮素的限制。为了研究干旱胁迫下氮素供应对胡杨幼苗早期形态建成的影响,本试验以1年生胡杨实生幼苗为研究对象,采用温室盆栽试验,设置4个水分处理(D1、D2、D3、D4,土壤含水量为20%~25%、40%~45%、60%~65%、80%~85%)和3种施氮水平(N0、N1、N2:0、3、6 g·pot-1),测定胡杨幼苗的生长指标、叶绿素荧光和光合参数。结果表明:轻度干旱胁迫(D3)下,施氮量为N1时,胡杨幼苗的表观生长和光合能力显著提高;幼苗根冠比在D1时最低,施氮使其显著增大;干旱胁迫(D1、D2、D3)下,N对幼苗生长的促进作用大于N2;严重干旱胁迫(D1)时,施氮显著提高幼苗荧光参数和光合速率,增强其光合能力;因此,胡杨幼苗在土壤相对含水量60%~65%(D3)、氮素量为3 g·pot-1(N1)时,其生长表现为最佳状态;干旱胁迫下,氮素能显著增强幼苗地下部分生长和光合能力,表明氮素对干旱胁迫具有补偿效应,可促进幼苗的早期形态建成,有效帮助幼苗渡过生长脆弱期。
     
    近27年黑龙江省鸟种变化的初步修订
    邢晓莹,李翔,李枫,马建章
    2017, 36(10):  2787-2794. 
    摘要 ( 245 )   PDF (496KB) ( 106 )  
    黑龙江省地处中国东北地区最北,属典型中温带与寒温带,鸟类资源丰富。《黑龙江省鸟类志》于1992年出版,记载鸟类19目57科343种,占当时全国1186种的29%。时隔二十余年,随着鸟类新纪录不断增加与鸟类分类学研究快速发展,需要对黑龙江省鸟类的变化做出及时总结。通过查阅1990—2016年发表文献,并对比《中国鸟类分类与分布名录》第二版,总结新增鸟类2目8科51种;删除1目、1科、11种;修订2科名、14属名、14拉丁种名、16鸟种亚种名、38中文名;21个亚种提升为种。由此省内目前共计鸟类20目64科384种,占国内1371种的28%;其中21种在《中国鸟类分类与分布名录》第二版中并未记录黑龙江省分布。研究结果为今后黑龙江省鸟类志与国内鸟类分布名录修订提供参考。
    基于划分强度的巢湖流域河流鱼类群落的空间格局
    钱红1,储玲1,朱仁1,蔡永久2,严云志1*
    2017, 36(10):  2795-2802. 
    摘要 ( 258 )   PDF (1204KB) ( 124 )  
    确定河流鱼类群落的空间分布特点是保护和管理鱼类多样性的科学基础。基于2013年10月对巢湖流域66个河道样点的调查数据,本文研究了水系、河流级别、生态亚区3个空间体系和鱼类分类聚类支系对鱼类群落空间分布的划分强度,解析了巢湖流域河流鱼类群落的空间分布特征。结果表明:河流鱼类群落与水系和河流级别无显著相关,但随生态亚区间显著变化;水系和河流级别对鱼类群落的划分强度较低,其组内相似性与组间相似性无显著差异;生态亚区的划分强度较高,组内相似性显著高于组间相似性;但同鱼类的分类聚类支系相比,生态亚区的划分强度却相对较低;巢湖流域河流鱼类群落的空间分布在一定程度上取决于陆地景观条件,也受景观因子以外的局域环境因素的影响。在未来的相关研究中,有必要进一步理清影响巢湖流域河流鱼类群落空间分布的关键环境因子,并探明这些关键因子的空间分布特征,从而为巢湖流域河流鱼类多样性的保护和管理提供科学基础。
    南乔治亚岛冬季南极磷虾渔场时空分布及其驱动因子
    陈广威1,陈吕凤1,2,朱国平1,2,3*,徐玉成4,田靖寰1,丁博1
    2017, 36(10):  2803-2810. 
    摘要 ( 288 )   PDF (954KB) ( 73 )  
    基于中国南极磷虾渔业科学观察员收集的数据,本文通过地理加权回归(GWR)模型分析了月份、海底深度和虾群深度对2013—2016年南乔治亚岛冬季南极磷虾渔业单位捕捞努力量渔获量(CPUE)的影响,揭示各驱动因子的时空差异。结果表明:2013—2016年南乔治亚岛南极磷虾渔业CPUE的较大值主要分布于6个旬别,即7月上旬—8月下旬,2014年的平均CPUE值最多,达到20.5±21.1 t·h-1,而最小CPUE平均值出现在2015年(10.4±10.5 t·h-1),各月份的平均CPUE存在显著性差异;渔场主要集中在53°00′S—54°30′S,35°15′W—38°30′W;2015年GWR模型拟合优度最高,2016年模型拟合优度最低;自南向北,虾群深度对南极磷虾渔业CPUE的空间效应(正相关性)呈现逐渐增强的趋势,而海底深度对CPUE的空间效应并不一致;GWR模型各年拟合优度均明显高于最小二乘法(OLS)模型中的拟合优度,说明GWR模型能更好地模拟驱动因子对CPUE影响的空间效应。本文结果可为研究南乔治亚岛南极磷虾渔场形成机制和渔业管理提供有效参考。
    象山港蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)摄食习性
    林楠1,王宇坛1,2,陈渊戈1,姜亚洲1,袁兴伟1,李圣法1,凌建忠1*
    2017, 36(10):  2811-2816. 
    摘要 ( 306 )   PDF (642KB) ( 110 )  
    2015年4月3日—6月10日利用方形网采集象山港水域仔稚鱼,分析蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)摄食习性及其与饵料生物的相关性。期间共进行10个航次的调查,采集蓝点马鲛仔稚鱼1108尾,体长范围4.0~41.1 mm,其中587尾个体用于摄食分析。结果表明:象山港蓝点马鲛仔稚鱼的饵料生物有11种,其中鱼类仔鱼个体占98.6%,以斑鰶(Konosirus punctatu)、鰕虎鱼(Gobiidae)、鮻(Chelon haematocheilus)等为主要种类;摄食率随生长发育逐渐升高,卵黄囊仔鱼摄食率最低(为20.4%),弯曲期及之后的个体摄食率均在60%以上;蓝点马鲛仔稚鱼口裂较大,占体长的16.4%~25.1%,且与体长呈极显著正相关(P<0.01);随个体生长发育,饵料体长逐渐增大且范围变广,与蓝点马鲛仔稚鱼的体长和口裂长均呈极显著正相关(P<0.01);调查期间饵料生物丰度出现3个波峰,蓝点马鲛仔稚鱼主要出现在饵料生物丰度的第二波峰期间,经Pearson相关分析表明蓝点马鲛仔稚鱼与饵料生物丰度呈显著相关(P<0.05)。
    雅鲁藏布江中游裂腹鱼类的分布及栖息地特征
    朱挺兵1,陈亮1,2,杨德国1*,马波3,李雷3
    2017, 36(10):  2817-2823. 
    摘要 ( 318 )   PDF (723KB) ( 187 )  
    分别于2015年4月和10月对雅鲁藏布江中游裂腹鱼类的分布与栖息地环境特征进行了调查。结果表明:雅鲁藏布江中游现分布有裂腹鱼类6种,即异齿裂腹鱼(Schizothorax oconnori)、双须叶须鱼(Ptychobarbus dipogon)、拉萨裸裂尻鱼(Schizothorax younghusbandi)、拉萨裂腹鱼(Schizothorax waltoni)、巨须裂腹鱼(Schizothorax macropogon)和尖裸鲤(Oxygymnocypris stewarti);尖裸鲤仅在雅鲁藏布江仁布以上江段出现,异齿裂腹鱼和拉萨裸裂尻鱼在所有调查断面均有分布。RDA分析显示,河宽、流速和pH是影响裂腹鱼类栖息地选择的主要因子。针对当前雅鲁藏布江中游存在的过度捕捞、外来物种入侵和梯级水电开发等问题,建议管理部门采取划定保护区、禁捕、宣传放生土著鱼类等措施来维持裂腹鱼类栖息地的有效性。
    长江上游小眼薄鳅线粒体DNA遗传多样性
    申绍祎2,田辉伍1,刘绍平1,陈大庆1,吕浩3,汪登强1*
    2017, 36(10):  2824-2830. 
    摘要 ( 370 )   PDF (1167KB) ( 72 )  
    小眼薄鳅是长江上游特有的小型鱼类,自然分布狭窄。本研究采用线粒体细胞色素b (cytochrome b, cyt-b)和控制区序列,对长江上游江津段和岷江下游宜宾段两个群体共108尾小眼薄鳅 (Leptobotia microphthalma) 样本的遗传多样性和遗传结构进行了分析。结果表明:小眼薄鳅群体cyt-b序列共检出28个多态位点,34种单倍型,平均单倍型多样性指数(Hd)和核苷酸多样性指数(Pi)分别为0.889和0.00382;控制区序列共检出变异位点49个,单倍型65种,Hd指数和Pi指数分别为0.958和0.00420。分子方差分析(AMOVA)显示:小眼薄鳅采样点群体内的变异大于群体间的变异,遗传变异绝大部分来自群体内部,群体间无显著遗传分化(FST<0.05),平均基因流(Nm)表明小眼薄鳅各采样点群体间基因交流十分频繁。基于Network网络结构可将小眼薄鳅样本划分成3个谱系,谱系间显示了显著的遗传分化(FST>0.25),提示小眼薄鳅种群内部可能有隔离的产生。核苷酸错配分布及Tajima’s D中性检验结果显示小眼薄鳅可能未发生种群扩张事件。
     
    长江靖江段沿岸刀鲚的生长、死亡参数及种群补充
    郭弘艺1,刘东1,张旭光1,唐文乔1,2*,李辉华1,沈林宏3,张亚1
    2017, 36(10):  2831-2839. 
    摘要 ( 272 )   PDF (1238KB) ( 77 )  
    刀鲚(Coilia nasus)是长江中下游最重要的经济鱼类之一。根据2003年1月—2004年12月、2008年1月—2009年12月、2012年1月—2013年12月3个调查期长江靖江段沿岸定置张网捕捞数据,运用FiSAT II软件对刀鲚种群参数进行估算。结果表明:3个研究期靖江沿岸带刀鲚体长(L, mm)与体质量(W, g)幂函数关系分别为:W2003-2004=2.72×10-6L3.030(r=0.974, n=218),W2008-2009=3.75×10-6L2.961(r=0.925,n=823),W2012-2013=2.27×10-6L3.061W2012-2013=2.27×10-6L3.061(r=0.936,n=837)。本研究3个研究期中von Bertalanffy生长方程描述的刀鲚群体的生长参数K、t0和ti均较为接近,沿岸带刀鲚群体以当年孵化的幼体为主要组成成分,表现为生长速度较快(K=0.54~0.56 a-1)、拐点年龄较小(ti=1.49~1.54 a)的生长特征。年际比较显示,近年来靖江沿岸带刀鲚的捕捞死亡系数和开发率较早年均有所下降。但根据Beverton-Holt动态综合模型显示,靖江段沿岸刀鲚仍处于过度开发状态。种群补充模式表明,每年4—9月为沿岸带刀鲚的主要补充期。为了有效保护珍贵的刀鲚幼鱼资源,建议将沿岸水域禁渔期延长至9月(即4—9月),以实现刀鲚资源的恢复和可持续发展。
     
    南泥湾不同干扰湿地蝶类多样性
    谭灿1,王亭贻1,王璐1,樊德苗1,马娟1,刘长海1,2*
    2017, 36(10):  2840-2846. 
    摘要 ( 369 )   PDF (491KB) ( 161 )  
    2015—2016年,在南泥湾不同干扰强度4块湿地南泥湾村(YGS)、后九龙泉(TGS)、孟家沟(THS)、大南沟(WTS)共采集329号标本,分属鳞翅目5科27属36种,粉蝶科在4块样地均为优势科,菜粉蝶为地区优势种。区系分析发现:个体数量上广布种(W)占55.6%,古北种(P)和东洋种(O)分别占39.2%和5.2%,在物种数量上古北种(P)占50%,广布种(W)和东洋种(O)分别占36.1%和13.9%。在4块样地中,属数、种数、个体数趋势相同,WTS的属数、种数、个体数均最高,分别为23、27、132,其他依次是THS、TGS、YGS;物种丰富度(R)、多样性指数(H)、均匀度指数(J)趋势相同,WTS的R、H、J均最高,依次为5.3248、0.4393、0.1333,其次是THS、TGS、YGS;YGS优势度指数最高,为0.3265,其次是TGS、THS、WTS。不同干扰强度4块样地随干扰强度增加生境复杂程度逐渐降低,依次是WTS、THS、TGS、YGS。结果显示,从蝶类资源状况来看,南泥湾湿地生态演替仍未达到顶级,蝶类资源不丰富。
    橡胶林种植对白蚁群落结构和多样性的影响
    林小兵1,2,刘胜杰1,肖海峰1,夏尚文1,杨效东1*
    2017, 36(10):  2847-2854. 
    摘要 ( 393 )   PDF (808KB) ( 115 )  
    采用样带法对西双版纳纳板河自然保护区自然林(热带雨林和常绿阔叶林)和橡胶林白蚁群落进行了调查,探讨了橡胶林种植对白蚁群落结构、食性类群组成和多样性的影响。结果表明: (1)在3种森林类型中,共收集白蚁样本397份,隶属于2科10属20种,热带性白蚁种属组成突出;(2)季节对白蚁群落多度和丰富度有显著影响,总体表现为雨季高于旱季;(3)自然林中白蚁多度、丰富度和多样性指数显著高于单一橡胶林,且橡胶林中白蚁稀有种数量显著减少,同时土木食性白蚁的数量比例显著低于自然林,而木食性白蚁比例增加。研究认为,热带地区大面积单一橡胶林种植可对“生态系统工程师”白蚁群落结构和多样性产生较大的负面影响,应重视发展复合橡胶林模式保护白蚁生物多样性。
    内蒙古典型草原不同围封年限样地访花昆虫多样性
    滕悦,路凯亮,戈昕宇,李俊兰*
    2017, 36(10):  2855-2865. 
    摘要 ( 354 )   PDF (947KB) ( 51 )  
    本文对内蒙古锡林郭勒退化典型草原围封样地,1983年围封禁牧区域(A样地)、1996年围封禁牧区域(B样地)和未围封的自由放牧区(C样地)的访花昆虫群落多样性及时序特征、访花频率进行了研究。结果表明:在3个样地共采集到访花昆虫成虫标本2131头,隶属7目71科,共183种;其中,A样地有7目60科154种1133头,B样地有6目59科158种847头,C样地有3目13科21种151头;A样地访花昆虫的数量最多,B样地访花昆虫的种类最多,C样地访花昆虫的种类与数量均最少;B样地7月份的访花昆虫Shannon多样性指数(3.12)、Pielou均匀度指数(0.86)和Margalef丰富度指数(7.16)均最高;C样地6月份的访花昆虫BergerParker优势度指数(0.15)最高。访花昆虫的Shannon多样性指数与Pielou均匀度指数随月份的变化趋势一致,而与BergerParker优势度指数相反;通过Jaccard群落相似性系数计算可知,A样地与B样地的访花昆虫Jaccard群落相似性系数(0.25)最高;A样地与C样地的访花昆虫群落相似性系数(0.16)最低;不同样地各月份的优势开花植物的优势访花昆虫不同,访花频率也不同。
    水稻与雍菜间作对水稻生长、产量和病虫害控制的影响
    宁川川1,2,陈权洋1,胡洪婕1,骆世明1,2,蔡昆争1,2*
    2017, 36(10):  2866-2873. 
    摘要 ( 226 )   PDF (796KB) ( 77 )  
    间作是一种高效利用光、热、水、土资源的优良作物种植方式,但是以往间作研究大多集中在旱地作物。本研究在水田条件下,通过连续两年(2014—2015)四季的大田试验,研究水稻与雍菜不同比例间作对水稻生长发育、物质积累、病虫害防控及产量的影响。试验包括5个处理,即水稻单作、雍菜单作和3种比例的水稻与雍菜间作(2∶2,3∶2,4∶2)。结果表明:水稻和雍菜间作对水稻株高和叶绿素含量没有影响,显著增加水稻的分蘖数和地上部生物量,且随着水稻行数比例的减少而增加;与水稻单作相比,间作显著提高水稻单位面积的产量,增产优势表现为2∶2间作>3∶2间作>4∶2间作,产量的提高主要通过增加有效穗数和总粒数,甚至提高结实率来实现;间作还能有效减轻水稻纹枯病和稻纵卷叶螟的危害程度,其中对纹枯病的控制效果为39.8%~68.8%,卷叶螟为36.7%~56.0%。研究表明,水稻与雍菜间作是一种可行的利用生物多样性控制病虫害且增加作物产量的生态农业模式。
    光周期对红色型豌豆蚜性蚜分化的诱导
    张廷伟,陈万斌,刘长仲*,孙倩
    2017, 36(10):  2874-2879. 
    摘要 ( 329 )   PDF (496KB) ( 161 )  
    为了探索红色型豌豆蚜种群繁殖策略以及性蚜分化规律, 在8L∶16D、10L∶14D、12L∶12D 和14L∶10D 4个光周期条件下, 研究了红色型豌豆蚜经光周期连续诱导2代后(G1和G2), 后代G3中的性蚜分化情况。结果表明: 兰州地区红色型豌豆蚜性雌蚜均为无翅型, 而雄蚜均为有翅型;光周期对豌豆蚜性蚜分化有显著影响(P<0.05);在14L∶10D光周期条件下, 豌豆蚜后代中无性蚜分化; 在12L∶12D、10L∶14D和8L∶16D 3个光周期条件下均有性蚜分化, 而且随着光照时间的变短, 豌豆蚜G3中雄蚜所占百分比逐渐减小, 但性雌蚜所占百分比基本不变;在12L∶12D光周期条件下, 雄蚜和性蚜比例均最高(分别为15.03%、91.43%), 而胎生蚜比例最低(8.57%); 在10L∶14D光周期条件下, G3中胎生蚜比例最高, 而性蚜比例最低; 在8L∶16D光周期条件下, 性雌蚜比例最高(78.88%), 但同其他处理间差异不显著(P>0.05);在同一短光照条件下, G1产仔日龄对G3中性蚜分化具有显著影响(P<0.05), 同时性蚜分化具有一定的时间顺序, 即先产性雌蚜, 后产雄蚜, 由性雌蚜向雄蚜过渡过程中伴随产生胎生蚜。研究表明,红色型豌豆蚜性蚜产生的临界光照时长介于12~14 h, 相对较长的光照条件有利于雄蚜产生, 但随着光照时间缩短雄蚜分化时间逐渐延后、雄蚜分化天数逐渐缩短,说明光周期变化与豌豆蚜生殖模式转变和性蚜分化密切相关, 亲代经历光周期处理时间的长短影响后代中性蚜的分化。
    氮源对塔玛亚历山大藻生长和毒性的影响
    司冉冉1,关万春1,蔡景波2,陈少波1*
    2017, 36(10):  2880-2885. 
    摘要 ( 226 )   PDF (725KB) ( 59 )  
    为了掌握不同氮源对塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)生长和毒性的影响,实验选定硝酸钠、氯化铵、尿素和甘氨酸作为4种氮源,在温度和光强分别为20 ℃和200 μmol photons·m-2·s-1的培养箱中,采用人工海水一次性培养藻细胞,培养基N和P浓度分别以F/20加富,并收集对数期细胞用于斑马鱼胚胎48 h急性毒理实验。结果表明:4种氮源都可以支持细胞生长,但不同氮源培养的藻细胞生长速率不同,表现为铵氮(0.25 d-1)>硝氮(0.20 d-1)> 尿素 = 甘氨酸(0.12 d-1);4种氮源对细胞色素的含量无显著影响;与对照组(胚胎培养液)相比,在细胞密度为2×104 cells·mL-1时,塔玛亚历山大藻细胞粗提液对斑马鱼胚胎表现出显著的毒性作用,可造成胚胎的凝固、发育迟缓、卵黄膜破裂、卵黄囊水肿及尾巴弯曲等;当细胞密度增加到8×104 cells·mL-1时,毒性进一步增加,且4种氮源对毒性的影响出现显著差异,表现为硝氮 > 尿素 = 甘氨酸 > 铵氮。综上所述,塔玛亚历山大藻的生长和毒性对氮源的响应机制存在差异,但4种氮源都支持生长,因此,在环境变化和水体营养盐结构复杂化的情况下,塔玛亚历山大藻仍可维持生长并持续爆发藻华,对生态环境造成威胁。
    疏勒河上游不同退化类型冻土可培养细菌数量变化
    张宝贵1,刘晓娇2,刘敏1,章高森3,4,张威3,4,伍修锟3,4,陈拓3,4,刘光琇3,4*
    2017, 36(10):  2886-2893. 
    摘要 ( 308 )   PDF (642KB) ( 84 )  
    在气候变暖及人类活动的双重干扰下,疏勒河上游冻土发生了显著退化,具体表现为活动层厚度加大、植被退化等。然而,关于冻土退化对微生物的影响还未见报道。本文以疏勒河上游不同季节(4月、6月、9月)、不同退化程度冻土为对象,研究了可培养细菌数量的季节性变化及其影响因素。结果表明:研究区域可培养细菌数量介于0.4×107~5.3×107 CFU·g-1,3个月份土壤可培养细菌数量均随冻土退化程度增加而显著下降,且同种类型冻土6月份样品中可培养细菌数量最多,但不同类型冻土细菌数量的季节变化未表现出一致的规律性。相关性分析表明,可培养细菌数量与土壤含水量、总氮呈极显著正相关,与有机碳呈显著正相关。这些结果表明,伴随着冻土退化而发生的地上植被逆向演替过程中,青藏高原不同类型冻土间已产生较大的环境异质性如土壤碳氮及含水量,进一步可能导致冻土微生物数量分异。研究结果为利用微生物综合评价青藏高原不同类型冻土的生态环境提供了数据基础。
     
    不同肥料对退化茶园根际土壤微生物代谢活性和群落结构的影响
    蒋宇航1,2,林生1,2*,林伟伟1,2,陈婷1,2,Yasir Arafat1,2,位小丫1,2,林文雄1,2*
    2017, 36(10):  2894-2902. 
    摘要 ( 317 )   PDF (695KB) ( 66 )  
    于福建省安溪县桃舟乡,选择宿根连作20年茶园进行田间试验。以未施肥 (CK)、氮肥 (NF)、羊粪 (GM) 及豆科绿肥 (LF) 等处理后的茶树根际土壤作为供试土样,分析不同肥料对茶树根际土壤理化特性、微生物代谢活性及其不同类型磷脂脂肪酸含量变化等影响。结果表明: NF、GM和LF均能够提高茶园土壤pH值和有机质 (OM) 及速效钾 (AK) 等含量,其pH分别提高0.47%、2.36%和2.13%;OM分别提高17.56%、27.48%和54.96%;AK分别提高56.10%、63.41%和73.17%;碱解氮 (AN) 和速效磷(AP)在NF处理下分别下降了9.10%和335.00%;在GM处理下分别提高了17.06%和2.11倍;在LF处理下分别提高了16.70%和3.88倍;同时,施肥能提高土壤脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和过氧化物酶等活性,且提高效果由高到底依次为LF、GM、NF;酸性磷酸酶活性 (ACP) 和微生物对磷素利用率 (UTP) 在NF处理下分别降低70.04%和249.00%;在GM处理下分别提高了24.74%和1.80倍;在LF处理下分别提高34.28%和2.51倍;与此同时,GM和LF还能够提高根际土壤微生物群落丰度以及菌群多样性。综上所述,豆科绿肥和羊粪能够有效改善茶园土壤肥力,促进根际微生物对养分的代谢活性,对提升茶园经济效益和生态效益具有现实意义。
    连续施用炭基肥及生物炭对棕壤有机氮组分的影响
    李玥,余亚琳,张欣,杨青城,曾宇晴,韩晓日,杨劲峰*
    2017, 36(10):  2903-2909. 
    摘要 ( 365 )   PDF (554KB) ( 91 )  
    为了揭示连续施用炭基肥及生物炭条件下棕壤有机氮组分的变化情况,本文基于田间定位试验,研究了连续定位施用炭基肥及生物炭对棕壤有机氮组分的影响。试验共设置5个处理:不施肥、低量生物炭、高量生物炭、氮磷钾配施、炭基肥。于2014年花生收获后每个小区按“S”型设置3个采样点,采集0~20、20~40 cm的土壤样本,利用Branmer有机氮分组方法对土壤有机氮组分进行测定与分析。结果表明:经过连续4年的不同施肥处理,不同处理土壤全氮含量均有所提升;炭基肥处理土壤全氮含量显著高于原始土和CK处理,增幅分别达到69.8%、4.8%;不同施肥处理中有机氮各组分的含量顺序为酸解铵态氮>氨基酸态氮>非酸解氮>酸解未知态氮>氨基糖态氮;施用炭基肥显著增加了土壤酸解有机氮中酸解铵态氮、氨基酸态氮的含量,与原始土相比增加了65.9%、128.0%;随着生物炭用量的增加,酸解铵态氮含量处于增加趋势,但增加幅度远低于等碳投入的炭基肥处理;对于未知态氮、非酸解有机氮总量无论施用生物炭、氮磷钾化肥或炭基肥均提高了其含量,但各处理间差异不显著;连续施用炭基肥或生物炭显著提高了土壤酸解有机氮中酸解铵态氮和氨基酸态氮的含量,促进了氮素的活化,有利于花生中低产田氮素的吸收和运转。
    低分子量有机酸对含钾矿物钾素释放及其动力学模型的影响
    朱丹丹,王瑾,丛日环,李小坤*
    2017, 36(10):  2910-2916. 
    摘要 ( 297 )   PDF (711KB) ( 68 )  
    采用连续流动浸提的方法,研究了酒石酸和草酸对不同含钾矿物(黑云母、白云母和微斜长石)钾释放及动力学模型的影响。结果表明:酒石酸连续流动浸提条件下,黑云母、白云母和微斜长石的释钾量分别是对照处理(去离子水)各矿物释钾量的2.2、3.3和2.6倍;草酸浸提条件下,黑云母、白云母和微斜长石的释钾量分别是对照处理的2.7、4.5和10.1倍;不同溶液连续流动浸提条件下,各矿物的释钾量均表现为黑云母﹥白云母﹥微斜长石;分别采用抛物线扩散模型、双常数模型、Elovich模型和一级动力学模型对不同矿物中钾的释放量进行方程拟合,结果表明,4种模型模拟条件下黑云母、白云母的钾释放动力学方程均达到了极显著的水平,决定系数R2介于0.591~0.999;一级动力学模型模拟下微斜长石钾释放的动力学方程达到了极显著水平。连续流动条件下,低分子量有机酸可显著提高不同含钾矿物的钾素释放量。
     
    太子河流域生境质量及其与社会经济的关系
    王琼1,卢聪1,2,韩青1,2,范志平1,3*,刘杰4,李法云1,涂志华1,王善祥1,2,赵悦1,2
    2017, 36(10):  2917-2925. 
    摘要 ( 244 )   PDF (1090KB) ( 57 )  
    采用主成分分析(PCA)与熵权相结合的方法,对太子河流域生境质量进行评价,并运用相关分析和冗余分析的方法识别社会经济发展和土地利用方式对生境质量的影响。结果表明: 太子河流域生境质量等级为好的河段占4.35%,较好和一般的河段占91.30%,差的河段占2.17%;生境质量等级较好的河段主要位于上游地区,中游地区生境质量一般,下游鞍山段的生境质量较差;流域社会经济发展和土地利用方式是影响生境质量的主要因素,相关分析和冗余分析均显示生境质量与人口密度、人均地区生产总值、第一产业、第二产业,以及与耕地、建设用地面积比例呈显著负相关关系,而与林地面积比例呈显著正相关;社会经济状况和土地利用方式能分别解释流域生境质量特征的45.7%和39.5%;合理配置产业结构、优化土地利用方式可有效地逐步改善太子河流域生境质量。
    城市污水厂污泥改良水蚀沙土对地下水风险模拟
    黄殿男,谭杰,傅金祥*,刘军,张贺凯,赵玉君,李琳,常沙
    2017, 36(10):  2926-2932. 
    摘要 ( 295 )   PDF (719KB) ( 69 )  
    为探究城市污水厂污泥改良水蚀沙土后对地下水的环境风险,检验污水厂污泥作为土壤改良剂改良水蚀沙土的可行性,试验基于污水厂离心脱水污泥对沙土的改良效果,模拟水蚀沙土土层后,利用污泥掺混量为15%的改良水蚀沙土作为0~20 cm土层土壤,通过饱和淋洗的方式分析渗出液水质水量,评价利用掺混城市污水厂污泥的改良水蚀沙土直接作为表层土壤后对地下水的环境风险。结果表明: 氮素对地下水的风险较大,且存在较大的持续性风险,TN中硝态氮含量占比较高,硝态氮与TN含量显著相关(r=0.997, P<0.01);深层土壤会发生亚硝化反应,极大地增加地下水亚硝态氮污染风险;渗出液TP峰值为0.18 mg·L-1,约是空白淋出液的2.6倍,淋出液COD与亚硝态氮和TP均显著相关(r=0.630, P<0.05;r=0.677, P<0.05),COD所代表的碳源成为改良水蚀沙土地下水亚硝态氮和TP风险的主要限制因素;而污泥的水解酸化在降低渗出液pH的同时,增加了渗出液的COD含量,进而增加地下水风险,试验COD峰值含量为46 mg·L-1,约是空白淋出液的2.5倍,pH与COD显著相关(r=-0.760, P<0.01);重金属对地下水风险在试验后期较高,呈现一定的后效性;含泥量为15%的改良沙土在过饱和淋洗过程中会对地下水产生一定的环境风险,表明掺混城市污水厂污泥的改良水蚀沙土在一定条件下可能会对地下水产生影响,需要采取一定污染防控措施来控制风险。
     
    黔西南煤矿区村寨公路边地表灰尘有害元素风险评价
    吕亚超1,王志康2,秦樊鑫1*,李英菊1,李新丽1,李刚1
    2017, 36(10):  2933-2942. 
    摘要 ( 175 )   PDF (941KB) ( 63 )  
    为了解煤矿区周边地表灰尘有害元素(Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb和Ni)污染状况,采集黔西南典型煤矿区地表灰尘36份,采用美国TCLP (toxicity characteristic leaching procedure)法提取有害元素并运用内梅罗综合污染指数法及Hkanson潜在生态风险指数法对其生态风险进行了评价。结果表明:TCLP法提取的灰尘有害元素含量占元素总量质量百分比为1.73%~21.12%;内梅罗综合污染指数评价结果为:Pb重度污染,As中度污染,Cr和Cu轻度污染,Cd和Zn处于警戒级,Ni属于安全级。潜在生态风险指数(Ei)结果表明:Cd达到强生态风险等级,As达到中等水平,其他有害元素均处于轻微生态风险水平;而综合潜在生态风险指数RI值为321.85,已达到强潜在生态风险等级。同时,利用SBET(simple bioaccessibility extraction test)法提取了灰尘样品中有害元素生物可给性含量,采用美国环保署人体暴露风险评价法对灰尘有害元素经口腔摄入造成的健康风险进行了评估。结果显示:灰尘中有害元素生物可给性含量平均值为7.32%~31.06%。人体健康风险评价结果显示:儿童及成人的灰尘有害元素致癌风险指数(TCR)分别为5.91×10-5和2.15×10-5;对人体产生可耐受的潜在致癌风险(HQ)除As外,均不构成明显风险。儿童及成人的总非致癌风险指数(HI)分别为1.30和0.16,这对儿童会产生潜在的非致癌危害。综上,研究区村寨公路边地表灰尘中Pb、As、Cd造成危害的风险大,需引起有关部门高度关注。
     
    综述与专论
    基于耗散结构和等级理论解析生态毒性效应反应终点的生态相关性
    王长友1,4*,王子阳2,郑江鹏3
    2017, 36(10):  2943-2950. 
    摘要 ( 298 )   PDF (580KB) ( 78 )  
    应用耗散结构、等级理论深入理解生态毒性效应反应终点的特征,为反应终点生态相关性研究提供一种思路。耗散结构分层稳定性产生了生命系统的等级结构,表现为一系列的生命组织层次。污染物引起生命系统耗散结构的涨落,干扰破坏了一系列生命组织层次的稳定有序状态,表现为一系列生命组织层次的毒性效应。低层次的毒性效应为高层次的毒性效应提供了功能和发生机制,高层次的毒性效应包容了低层次的毒性效应。对于表征污染物毒性的一定生命组织层次的反应终点,可由低一级生命组织层次的反应终点构筑而成,包含了低一级生命组织层次中组分及其相互作用关系对污染物的响应,直接体现了本层次组分及其相互作用关系发生的变化,同时也能参与高一级生命组织层次反应终点的构筑,成为高一级生命组织层次中组分的毒性效应机制,但难以直接体现高一级生命组织层次中组分相互作用关系的变化。因此,生态毒性效应的反应终点也相应具有等级层次性,不同等级层次上的反应终点具有不同的生态关联性。表征群落水平上的生态毒性效应,需要在群落水平上寻找表征群落效应的反应终点,根据复杂系统的离散性特点,通过等级层次分解原则将生物群落划分成便于研究和观察的若干整体元,从整体元入手,建立能够沟通种群以下层次和群落层次的整体元生态毒性效应机理的多尺度等级模型,从而为建立污染物浓度与群落效应之间定量关系提供一种新思路,为理解和评价污染物的生态和环境影响提供一个更全面而准确的途径。
    研究报告
    海藻功能物质的提取工艺、理化性质以及在农业领域中的应用
    耿银银,尹媛红,沈宏*
    2017, 36(10):  2951-2960. 
    摘要 ( 311 )   PDF (718KB) ( 73 )  
    海藻生长在高盐、高压、低温、少光照的海洋环境中,为应对这些环境胁迫,海藻在生长过程中积累了许多具有特定功能的天然活性物质,这些物质对促进作物生长、改善品质、增强农作物抗逆性具有重要作用。本文从海藻功能物质提取工艺着手,详细介绍了物理破碎、酸/碱化学水解、复合酶解/菌解等方法的优缺点,指出物理、化学和生物相结合的复合降解是获得海藻特定功能物质的最佳工艺;同时,分析了海藻糖类、海藻酚类、内源激素及氨基酸衍生物等主要成分的生理功能,以期说明海藻提取物促进作物生长的内在机理;在此基础上,重点讨论了海藻提取物修复问题土壤、促进根系生长、提高开花/坐果率、以及增强抗逆性的效果;最后,提出了海藻提取物在研究与应用中存在的问题以及未来需要深入研究的方向。
    综述与专论
    湿地水生无脊椎动物群落结构及影响因素
    芦康乐1,2,武海涛1*,吕宪国1,陈展彦1,2,管强1
    2017, 36(10):  2961-2970. 
    摘要 ( 244 )   PDF (615KB) ( 187 )  
    湿地是介于陆地和水体系统之间的具有多种功能的特殊地理综合体和生态系统。水生无脊椎动物是湿地生态系统的一个重要类群,是湿地物质循环和能量流动的重要参与者,其群落特征及空间分布能够反映出湿地的许多特征。本文总结了湿地水生无脊椎动物组成特征,系统介绍了不同类型湿地中水生无脊椎动物群落结构,讨论了非生物因子(底质、温度、水文、溶解氧、pH、氮、磷等)、生物因子(植被、竞争和捕食)及人类活动干扰(电站建设、城镇化等)对湿地水生无脊椎动物群落结构的影响,提出了目前湿地水生无脊椎动物研究存在的问题,并对未来研究方向和重点提出了展望。
    方法与技术
    乌冈栎的潜在分布模拟及分析
    李颖1,2,姜小龙2*,邓敏2,李谦盛1*
    2017, 36(10):  2971-2978. 
    摘要 ( 405 )   PDF (1236KB) ( 82 )  
    了解物种的分布特征和动态,对生物多样性保护和恢复具有重要意义。乌冈栎 (Quercus phillyraeoides) 广布东亚亚热带,是常绿阔叶林的重要组成树种,具有重要生态功能和经济价值。本研究根据乌冈栎134个分布点和9个环境变量,用MaxEnt预测、分析其在当前 (1950—2000年) 和未来 (2060—2080年) 气候下的潜在分布格局。综合利用百分比贡献率、置换重要值和刀切法检验气候因子对乌冈栎分布的影响。结果表明:当前潜在分布区与已知分布记录有很好的对应,最适宜分布区涵盖了中国东部、中国西南部及日本南部,占总适宜区的29.9%;最暖季度降水量和最暖月最高温对乌冈栎的潜在分布影响最大;未来随着二氧化碳浓度逐渐升高,乌冈栎的潜在适宜分布区面积将逐渐减少,高度适宜区将锐减,特别东部沿海适宜区将逐渐丧失。本研究阐明了未来气候变化对乌冈栎潜在分布的影响,可为东亚常绿阔叶林生态系统的保护和恢复提供基础资料。
    茶叶霜冻害精细化预警——以浙江省松阳县为例
    李时睿1,2,王治海1,金志凤1*,邱新法2,孙睿3
    2017, 36(10):  2979-2987. 
    摘要 ( 259 )   PDF (5803KB) ( 82 )  
    霜冻是茶叶生产最主要的气象灾害,严重危害茶产业的可持续发展。本文根据浙江省70个基本气象站、松阳县25个区域自动气象站的观测数据,以及最优化集成释用(OCF)精细化数值预报产品、30 m分辨率DEM数据,通过GIS技术、混合插值法,建立了基于地理信息的日最低气温空间推算模型,并采用日最低气温作为茶叶霜冻害预警指标,结合ZY3卫星遥感数据提取的茶树种植区分布图,开展了浙江省松阳县茶叶霜冻害精细化预警。结果表明:细网格日最低气温空间推算模型的绝对误差平均0.35 ℃,相对误差平均2.83%,推算精度高;茶叶霜冻害精细化预警时效8 d,空间分辨率30 m×30 m;2017年3月15日的茶树霜冻害预警效果良好,预估茶园受灾面积2340.0 hm2,占全县茶园面积的30.6%;其中,轻度霜冻害面积1939.4 hm2,中度霜冻害面积367.2 hm2,重度霜冻害面积34.9 hm2,分别占全县茶园面积的25.35%、4.80%和0.46%;实地调查结果与预估结果基本一致。
    神农架世界自然遗产地两片区间连通的可行性分析与技术设计
    周友兵,徐文婷,赵常明,申国珍,熊高明,樊大勇,谢宗强*
    2017, 36(10):  2988-2996. 
    摘要 ( 173 )   PDF (7928KB) ( 23 )  
    促进与维持孤立栖息地斑块之间的生境连接,确保物种与生态系统功能的有效交流,是生物多样性与生态系统保护的核心问题之一。神农架世界自然遗产地以其丰富的动植物多样性和独特的生物生态过程,维持着北亚热带山地生态系统的功能和稳定性,是全球同纬度山地生态系统的杰出代表。但神农架遗产地由相互隔离的两片组成,且有一条加装护栏的国道209横穿其间,使得遗产地的生态系统和物种处于生态隔离状态。本研究在收集整理历史资料和实地踏查基础上,分析论证了神农架遗产地两片间野生动植物交流和生态系统功能连通的可行性及其技术方案。结果表明:神农架遗产地两片区间间隔距离为3.0~13.4 km,植被类型和生态系统丰富多样,植被覆被率高达97%,可满足廊道、踏脚石、野生动物通道建设的基础条件,同时辅以拆除护栏可有效消除209国道的阻隔作用,具备构建“廊道—踏脚石—通道”生境连通的镶嵌式格局、进而确保了两片区间景观结构与生态功能有效连接的可行性;通过建设2条条状廊道、4处踏脚石廊道、4座野生动物通道、拆除209国道护栏的45%,结合已起到下涵式通道作用的7座已建桥梁,可满足两片区间物种和生态功能有效连通的技术要求,具有实际建设的可实施性。神农架遗产地“廊道—踏脚石—通道”镶嵌式的生境连通网络,可促进两片区间的有效连通,增强物种与生态系统的抗干扰能力和稳定性。应尽快细化完善方案,全面启动神农架遗产地两片间连通工程的实施。项目建成后,应建立相应的监测与预警系统,研制应急预案,实现其连通功能的长效发挥。