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    2018年 第37卷 第3期    刊出日期:2018-03-10
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    2018, 37(3):  0. 
    摘要 ( 205 )   PDF (484KB) ( 54 )  
    研究论文
    河流拦截背景下水库氧化亚氮(N2O)排放的研究进展
    吕鑫,刘小龙,李军,白莉,李思亮,王宝利,汪福顺,王中良
    2018, 37(3):  613-623. 
    摘要 ( 318 )   PDF (983KB) ( 110 )  
    大规模筑坝拦截是当前世界河流普遍面临的共同趋势,河流筑坝导致水体温室气体排放的环境效应近年来在全球范围内引起广泛关注,其中河流拦截背景下的水库中氧化亚氮(N2O)的产生与释放是理解河流水库体系氮的生物地球化学循环的重要内容,也是评价水库温室气体排放水平的重要依据。然而,当前对水库N2O产生与排放的研究存在着不足,对其产生机理、释放水平及控制因素的认识依然缺乏系统性。本文归纳总结了国内外有关水库氮循环过程和N2O排放的研究成果,分析了水库N2O排放研究趋势及尚未解决的关键问题,以期为准确评估河流筑坝背景下水库N2O排放提供借鉴。
     
    湖泊-流域系统硅循环及其对碳和养分循环的影响
    杨伟华,郝倩,夏少攀,马楠,宋照亮
    2018, 37(3):  624-633. 
    摘要 ( 450 )   PDF (855KB) ( 111 )  
    硅是环境中最为常见的元素之一,在地壳中的丰度为28.8%,是多数植物生长的有益元素。在生态系统中,硅循环与碳和营养元素的循环密切相关。以往国内外对于硅循环的研究大多针对海洋和陆地生态系统,而湖泊-流域系统中硅的循环过程及其对碳和营养元素循环影响的研究尚且不多。本文结合国内外研究进展,综述硅在湖泊-流域系统的存在形态及分布,阐述硅在湖泊-流域系统中的基本循环过程,以及该循环过程对碳和养分循环的影响及其作用机制。在此基础上,提出了今后的研究工作应对湖泊硅素来源进行分析,并确定湖泊沉积物中植硅体与硅藻固碳量,同时完善湖泊氮、磷、硅含量及其生态化学计量关系,最后建立湖泊-流域系统硅-碳-养分耦合循环模型。本文有助于更好地了解湖泊-流域系统硅循环过程以及硅循环对碳、养分循环的影响机制,为缓解湖泊-流域水体富营养化现象和全球气候变化提供科学参考。
    水库汞活化效应下的鱼体汞累积研究进展
    余杨,王雨春,渠晓东,张敏,张海萍,解莹,周怀东
    2018, 37(3):  634-641. 
    摘要 ( 236 )   PDF (541KB) ( 76 )  
    水库汞活化效应是河流筑坝蓄水后促进甲基汞生成,进而导致鱼体汞含量显著上升的现象。该现象在具有普遍性的同时,又因各水库具体情况的不同在持续时间、影响强度等方面表现出差异。本文综述了国内外对这一现象的研究历程及成果,包括世界范围内水库蓄水前后的鱼体汞含量变化趋势,以及与之相关的水库参数、环境条件等因素。为更深入地理解该效应背后的相关机理,本文还探讨了水库中汞的来源和生物可利用性,以及水库蓄水后的鱼体汞累积和生物放大特征;总结了我国水库中汞的甲基化反应区别于欧美地区的特点,可为预防和治理未来可能出现的水库鱼体汞污染提供理论依据,并对本领域未来的发展进行了展望。
    乌江流域上游水沙特性变化及其水电站建设的影响
    吴晓玲,张欣,向小华,陈喜,王船海,李晓东
    2018, 37(3):  642-650. 
    摘要 ( 250 )   PDF (1017KB) ( 111 )  
    鸭池河水文站上游流域是乌江流域最大的产沙区,其产沙和向下游的输沙情况对流域输沙有重要影响,1959年以来流域上的产水、产沙以及输沙特性都发生了较大变化。本文以降雨、径流以及输沙的长历史资料为基础,分析了鸭池河流域水沙变化特性,并对这些变化的成因进行归纳。结果表明:流域降雨没有发生显著变化,但径流具有显著下降趋势;流域输沙量总体与径流量保持大水高沙的一致性,但1994年后的鸭池河水文站和2004年后的洪家渡水文站输沙发生巨变,前者输沙量减少约98.8%,而后者输沙量几乎接近于零。分析表明,流域径流的变化主要是由人类活动改变产汇流关系引起,尤其是2002年的径流突变与洪家渡水电站的运用密切相关;流域产沙变化则主要由人类活动改变下垫面引起,而输沙则集中体现在水库大坝对泥沙输运的阻断。1994—2014年淤积在上游各级水库中的泥沙量约为261.4百万t,而2004—2014年淤积在洪家渡水库内的泥沙量约为33.8百万t。
    梯级水库群水体碳、硫元素循环及耦合效应——以嘉陵江为例
    杨梦迪,崔高仰,李亲凯,黄俊,李斯奇,张俊,陶月乐,李晓东
    2018, 37(3):  651-660. 
    摘要 ( 331 )   PDF (1002KB) ( 52 )  
    河流筑坝拦截对水体碳、氮、硫等元素的生物地球化学循环产生了重要影响。为了研究在梯级水库影响下C、S元素循环的响应过程,本研究以嘉陵江干流4座代表性的梯级水库为对象,于2016年冬季(1月)和夏季(7月)采集各个水库的河流入库水、库区分层水和下泄水,分析DIC浓度、SO42-浓度和δ13CDIC及δ34SSO42-。结果表明:(1)研究区水体的水化学组成主要受碳酸对碳酸盐风化控制,同时,来源于流域黄铁矿和大气SO2氧化产生的H2SO4也广泛参与到区域碳酸盐岩风化;(2)DIC主要来源于土壤CO2和碳酸盐岩风化,SO42-主要受大气降水和黄铁矿氧化过程影响;(3)水库水体DIC浓度、SO42-浓度、δ34S值及δ13CDIC值两两之间存在相关性(P<0.05),表明水库水体C、S元素的时空演变受到相似过程(物理、化学、生物)的影响。经过筑坝拦截,河流水环境及营养元素循环发生很大改变,运用C、S双同位素可以有效示踪水库的湖沼化演化过程。
    河道型水库溶解无机碳同位素组成特征与来源——以万安水库为例
    程天雨,周涛,秦勇,Waiwai Phoye,汪福顺
    2018, 37(3):  661-666. 
    摘要 ( 267 )   PDF (648KB) ( 42 )  
    以江西万安水库为研究对象,于2014年9月至2015年6月进行4次季节性采样,对该区域9处采样点的溶解无机碳(DIC)及其同位素(δ13CDIC)进行分析。结果表明:夏、秋季DIC含量较春、冬低;δ13CDIC也较冬、春季偏负。DIC含量从上游到下游呈下降趋势,碳同位素值则趋于偏正。光合作用与有机质分解是影响库区表层水体δ13CDIC值变化的主要因素。垂直剖面上,表、底层水温等参数差异不显著,上下水体混合较为均匀。DIC含量基本上随深度的增加而增大,δ13CDIC值趋于偏负。利用质量平衡计算得出:入库水体中DIC约57%来自于土壤CO2,而坝下水体中DIC约49%来自土壤CO2,万安水库拦截对河流地球化学过程信息有一定的改造作用。
    赤水河流域水化学特征与岩石风化机制
    徐森,李思亮,钟君,苏靖,陈率
    2018, 37(3):  667-678. 
    摘要 ( 297 )   PDF (1765KB) ( 64 )  
    赤水河是长江上游唯一一条干流没有修筑大坝的一级支流,对于探讨河流物质输送与流域岩石风化具有重要的意义。通过对赤水河全流域干流与主要支流进行系统采样,分析了河水的水化学特征及其控制因素,基于化学计量平衡与正演模型方法,计算了大气来源、人为活动输入、硅酸盐岩与碳酸盐岩风化端元对河水溶质的相对贡献,并对流域的岩石风化速率与大气CO2消耗速率进行了估算。结果表明:赤水河流域河水阳离子组成以Ca2+、Mg2+为主,碳酸盐岩风化对河水阳离子的平均贡献率达到77%,大气来源、人为活动输入、硅酸盐岩风化对河水阳离子的平均贡献率分别约为12%、3%和9%;河水阴离子组成以HCO3-、SO42-为主,与长江和乌江等河流相比,河水中SO42-含量较高而HCO3-含量较低。流域硅酸盐岩风化速率与大气CO2消耗速率分别为7 t·km-2·a-1、1.7×105 mol·km-2·a-1,与其他位于西南喀斯特地区的河流接近;仅考虑碳酸风化碳酸盐岩时,流域碳酸盐岩风化速率约为57.6 t·km-2·a-1,大气CO2消耗速率约为4.52×105 mol·km-2·a-1,而在硫酸参与作用下,流域碳酸盐岩风化速率增至为74.6 t·km-2·a-1,大气CO2消耗速率减至为1.74×105 mol·km-2·a-1。硫酸的存在使得赤水河流域碳酸盐岩风化速率估算结果提高了约30%,而相对于其他西南喀斯特地区的河流,由于河水中SO42-含量较高而HCO3-含量较低,使得其风化过程具有较低的大气CO2消耗速率。
    筑坝拦截对梯级水库水体氢氧同位素组成的影响:以嘉陵江为例
    张俊,崔高仰,李亲凯,黄俊,陶月乐,杨梦迪,李斯奇,李晓东
    2018, 37(3):  679-687. 
    摘要 ( 243 )   PDF (929KB) ( 53 )  
    筑坝拦截导致河流天然属性的改变,进而影响了相关流域水循环过程。本研究以嘉陵江流域4座梯级水库为对象,于2016年1、4、7、10月份采集水样,分析水体氢氧同位素组成,以期通过氢氧同位素组成的时空变化特征来探讨大坝拦截对于流域水循环的影响。结果表明,表层水体的δ18O和δD沿河流流向上总体有偏正的趋势,应该是受纬度效应及筑坝拦截作用的共同影响;研究区水库库区水体在1、10月的δ18O均值较4、7月偏正,是降雨量与降雨来源不同导致的结果;具有热分层特征的水库(亭子口水库)在夏季分层期的18O值变化范围比其他季节大,其他水库则没有这种特点,另外,水库分层还会使得库区表层水与下泄水的氢氧同位素值出现较大差异;梯级水库的存在使得流域蒸发作用强烈,导致河水氢氧同位素组成大大偏离当地大气降水线,研究区夏季(7月)的蒸发作用最强,春季(4月)次之,冬秋季(1、10月)最弱。
    青藏高原小流域化学风化过程及其CO2消耗通量:以尼洋河为例
    刘旭,张东,高爽,吴婕,郭建阳,赵志琦
    2018, 37(3):  688-696. 
    摘要 ( 394 )   PDF (1227KB) ( 48 )  
    青藏高原是研究构造隆升地表风化气候变化关系的理想场所。以尼洋河流域为研究对象,借助水化学和正演模型,研究硫酸参与的地表风化过程及其对区域CO2消耗通量和气候变化的影响。结果表明:(1)尼洋河河水的水化学类型主要为HCO3·SO4 Ca·Mg和HCO3·SO4Ca型,河水阳离子主要来源于碳酸盐和硅酸盐矿物化学风化,分别贡献了河水阳离子总量的79.4%和11.7%;(2)流域内发生了明显的硫化物矿物的化学风化现象,其风化速率(13.5 t·km-2·a-1)为流域内硅酸盐矿物风化速率(4.46 t·km-2·a-1)的3倍;(3)硫酸参与碳酸盐矿物化学风化引起的CO2净释放量在很大程度上抵消了流域内碳酸盐和硅酸盐矿物化学风化引起的CO2消耗通量。
    九龙江丰水期水化学组成特征及其控制因素
    李晓强,韩贵琳,董爱国,柳满,阳昆桦
    2018, 37(3):  697-706. 
    摘要 ( 266 )   PDF (1232KB) ( 46 )  
    为了解九龙江流域水环境状况,于2017年7月对福建九龙江河水样品进行了系统采集与分析。结果显示,九龙江丰水期河水pH在6.7~7.9,平均7.2,呈弱碱性;TDS平均含量为90.9 mg·L-1,低于世界河流平均值。电导率(EC)和溶解氧(DO)的平均值分别为116.5 μS·cm-1和7.5 mg·L-1。水化学类型为HCO3SO4Ca型,Ca2+是主要的阳离子,占阳离子总量的47.9%,K+和Na+二者之和占总阳离子的29.6%。HCO3-和SO42-是主要的阴离子,二者之和占阴离子总当量的68.6%。采用正演法估算各端元贡献,显示碳酸盐岩和硅酸盐岩风化是九龙江水化学组成的主要控制因素,对河水总阳离子的贡献分别为50.6%和30.7%。大气降水对九龙江流域影响较大,约贡献了阳离子总量的12.9%。人为活动对河水的化学组成影响也不容忽视,特别是对SO42-和NO3-的含量影响较大。九龙江工农业布局使得北溪河水主要受工业生产影响,而西溪和南溪主要受农业活动影响。因此,在治理九龙江水环境时,除了严格控制城镇污水排放外,北溪还需加强工业废水管理,而西溪和南溪要严格控制农田化肥的使用。
    乌江中上游梯级水库氮磷滞留效应
    周涛,程天雨,虞宁晓,汪福顺
    2018, 37(3):  707-713. 
    摘要 ( 296 )   PDF (639KB) ( 45 )  
    目前世界河流普遍面临大规模筑坝拦截现状,原有河流自然形态逐渐向湖泊化转变,研究河流中氮磷营养盐物质的输送通量与滞留效应成了评价水坝水环境情况的关键问题。本研究详细调查了位于乌江流域中上游的洪家渡、东风和乌江渡3座水库的氮磷营养盐分布特征、输送通量及滞留效应。结果表明,洪家渡、东风和乌江渡3座水库TN年平均实际滞留率分别为20.2%、36.0%和-21.1%,TP年平均实际滞留率分别为5.4%、56.5%和-84.9%。3座水库因受到水文条件的不同、建库时间的长短和人为输入等因素影响,氮磷营养盐表现出不同的滞留现象及时空差异性。乌江渡水库氮磷营养盐的年平均滞留率因网箱养鱼的影响表现为负值。东风水库存在明显的氮磷滞留效应。洪家渡水库因受早期淹没植被再降解过程的影响,氮磷营养盐实际滞留效应弱于东风水库。
    西江上游河水中硫酸盐来源及其对化学风化的影响
    刘静,李思亮,钟君,丁虎
    2018, 37(3):  714-722. 
    摘要 ( 253 )   PDF (922KB) ( 202 )  
    硫酸参与的岩石风化过程是流域岩石风化研究的重要组成部分,对全球碳循环具有重要的影响。高频率的采样与分析能够准确评估河水中物质的来源及其迁移转化过程,而前通过高频率的采样分析探讨流域硫酸盐生物地球化学循环过程的研究还较为缺乏。本研究在一个完整水文年内(2013年10月—2014年9月),对我国西江上游南、北盘江和红水河的河水样品进行月份采集与分析。结果表明,流域河水中硫酸盐来源季节性变化受季风气候的影响。与丰水期相比,流域河水硫酸盐在枯水期富集重的同位素。基于硫酸盐的硫氧同位素证据发现,尽管蒸发岩溶解在枯水期是河水硫酸盐的重要端元,但硫化物氧化却是硫酸盐的主要来源。在丰水期,矿山废水可能是河水中硫酸盐最重要的来源,其原因与浅层地表径流快速流动对季风气候下高频率降雨的响应有关。与同一时期的枯水期相比,丰水期硫酸参与碳酸盐岩风化产生的较高的HCO3-含量,来自于硫化物氧化的硫酸参与红水河碳酸盐岩风化产生的HCO3-量,约占河水总HCO3-量的1/4。因此,在一个完整水文年内通过高频率的采样,分析硫酸盐双同位素的“指纹”特征,对准确理解流域河水中硫酸盐的季节性变化与流域风化过程具有重要的作用。
    黄河水沙调控过程中河水溶解性硫酸盐硫和氧同位素组成特征
    张东,刘松韬,张永领,赵志琦
    2018, 37(3):  723-733. 
    摘要 ( 284 )   PDF (1340KB) ( 46 )  
    针对黄河水沙调控过程对黄河流域元素循环的影响问题,选择2012年黄河水沙调控过程中河水硫酸盐作为研究对象,借助硫酸盐硫和氧同位素来识别河水硫酸盐以及排沙过程泥沙水中硫酸盐来源。结果表明,三门峡水文站河水硫酸盐硫和氧同位素值范围分别为7.9‰~12.5‰(均值为10.1‰)和4.8‰~8.4‰(均值为7.1‰),小浪底水文站河水硫酸盐硫和氧同位素值范围分别为8.5‰~9.1‰(均值为8.6‰)和5.6‰~7.4‰(均值为6.6‰),花园口水文站河水硫酸盐硫和氧同位素值范围分别为8.7‰~12.0‰(均值为(10.0‰)和6.5‰~8.5‰(均值为7.7‰);黄河水沙调控期间泥沙水硫酸盐硫和氧同位素值随着泥沙含量增加而逐渐降低,显示水库底部沉积物中硫化物和有机硫氧化产生硫酸盐进入河水,这种趋势在三门峡以及小浪底水库水沙调控期间表现明显,但花园口水文站则不明显,可能与伊洛河和沁河支流汇入有关;黄河水沙调控期间河水溶解性硫酸盐重要来源包括石膏溶解、硫化物和有机硫氧化以及生活污水等;黄河水沙调控过程影响河流硫循环过程,导致沉积物中硫化物氧化产生硫酸盐,进而增加下游硫酸盐的输出通量,三门峡水库泥沙排泄引起硫酸盐增加的比例约占24.2%,小浪底水库泥沙排泄引起硫酸盐增加的比例约占8.8%。研究结果为黄河流域人工水沙调控工程对河流元素循环的影响研究提供科学依据。
    青海典型内陆河流域地表水化学组成及其重金属分布特征
    王艺涵,刘胤序,刘海红,刘小龙,陆占魁,李军
    2018, 37(3):  734-742. 
    摘要 ( 252 )   PDF (1136KB) ( 106 )  
    为了解青海典型内陆河流地表水化学组成及其重金属分布特征,于2015年7—8月对青海巴音河、格尔木河和小柴旦湖流域地表水进行采集,分析了水体主离子、12种重金属浓度等水化学组成,并对水体质量进行了评估。结果表明:研究区河流、湖泊地表水化学组成分别主要受岩石风化及蒸发结晶作用控制;不同水体重金属浓度分布存在明显差异,多数重金属表现为湖泊高、河流低,而这与湖泊水化学及水体蒸发导致的重金属元素浓缩富集及结晶析出有关。主成分分析表明,水体重金属主要来源于岩石风化,受人类活动影响较小。研究区河水重金属基本符合《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002) Ⅰ类水质标准。
    天津海河氮动态变化对夏季强降雨的响应过程
    夏妍梦,李彩,李思亮,狄崇利,岳甫均,彭慧
    2018, 37(3):  743-750. 
    摘要 ( 242 )   PDF (1189KB) ( 39 )  
    气候变化是流域物质输送的重要影响因素。近年北方降雨明显增加,在建设海绵城市考虑排水的同时也应考虑物质传输的环境影响。为探究强降雨事件对天津海河氮污染动态变化的影响,本研究选取海河4个重要河流断面在雨季定期采集水样,并依托相关水文站收集降雨相关数据,同时采集城市道路径流样品。通过对样品主离子和硝酸盐氮氧双同位素的分析表明,强降雨事件后,4个研究断面的NO3--N浓度明显升高,经1周后大致恢复到降雨前水平,而硝酸盐氮氧同位素明显降低后升高。综合分析表明,混合作用、生物地球化学过程以及对降雨的不同响应程度共同影响着雨季天津海河氮污染的动态变化。由于降雨时期河流氮负荷明显升高,表明借雨排污情况十分严重,加剧城市河流氮污染。综上所述,降雨期间城市河流物质输送并不遵循稀释效应。同时,城市点源污染的控制是城市水环境质量管理优先考虑的方面。
    阿哈湖和红枫湖沉积物铁锰循环及重金属垂向分布特征
    康亭,宋柳霆,郑晓笛,黄莹,杨洁,滕彦国
    2018, 37(3):  751-762. 
    摘要 ( 294 )   PDF (1513KB) ( 47 )  
    阿哈湖和红枫湖是云贵高原上位置相邻但沉积环境存在明显差异的两个湖泊,阿哈湖属于弱氧化至还原型沉积环境,而红枫湖属于氧化型沉积环境。为了对比不同沉积环境下湖泊体系重金属富集和迁移转化特征,本研究调查了阿哈湖和红枫湖沉积物及孔隙水中重金属的含量及剖面变化特征。结果表明:阿哈湖沉积物中Co、Ni和Zn含量较高,处于中度到重度污染水平;红枫湖仅As、Zn含量较高,其他元素基本处于无污染和轻微污染状态。两湖沉积物铁锰循环特征差异显著,与红枫湖相比,阿哈湖铁锰循环异常强烈,还原分带明显,主要是由于阿哈湖沉积物中铁、锰及硫含量以及Mn/Fe比值远高于红枫湖。据此,本文建立了阿哈湖和红枫湖沉积物早期成岩作用过程的铁锰循环概念模型。经陆源校正及相关性分析,证实铁锰循环对重金属的分布和迁移转化具有重要影响:阿哈湖沉积物中Co、Ni、Zn和As的迁移主要受Mn循环影响,Cu的迁移主要受Fe循环影响;而红枫湖沉积物中Co、Ni、Cu、Zn、Cr、As和Pb均受控于Fe的循环作用。
    深水湖泊沉积物不同形态氮的生物地球化学特征——以百花湖为例
    司霞莉,岳甫均,王忠军,曾杰,贾国栋,钟君,李思亮
    2018, 37(3):  763-770. 
    摘要 ( 343 )   PDF (621KB) ( 36 )  
    深水湖泊经历氧化及还原环境的交替变化,影响着湖泊水体氮的生物地球化学过程;其底层沉积物中一般具有特有的还原环境,其间氮的生物地球化学转化过程复杂。本文以云贵高原典型深水湖泊百花湖为例,在湖泊水体夏季分层期采集底层沉积物柱体,将沉积物柱体分层处理后,对不同深度沉积物中孔隙水、水溶态和吸附态不同形态氮含量,以及沉积物中颗粒态有机氮(PON)含量和同位素进行分析。结果表明,沉积物柱体孔隙水中的总氮(TN)主要由NH4+-N和有机氮两种形式存在,TN含量为6.9~42.8 mg·L-1,NH4+-N含量为6.6~25.6 mg·L-1。硝态氮及亚硝态氮含量均低于检测限,说明沉积物中硝酸盐经历了充分的反硝化过程以及可能存在的异化还原过程。吸附态NH4+-N含量明显高于水溶态。沉积物中的颗粒有机氮含量为0.22%~0.60%。同时,颗粒有机氮含量在剖面上的变化趋势符合指数衰减模式,表明颗粒态有机氮含量的变化可能经历成岩作用和微生物矿化过程;δ15N PON值在31 cm以上随着深度的加深逐渐减小,变化范围为3.4‰~10.0‰,平均值为6.4‰,其中以10 cm以上同位素值降低趋势明显,其可能原因与微生物降解活动以及湖泊水体的交换有关。31 cm以下δ15NPON值的变化趋势与表层相反,则可能是早期成岩作用影响的结果。孔隙水中δ15NTN同位素值最高,吸附态和水溶态差异较小,且该同位素组成较PON富集15N,可推测孔隙水剖面NH4+-N浓度的升高可能与硝酸盐的异化还原有关。
    水生植物对草型富营养化湖泊气态氮排放及沉积物氮去除的影响
    邢涛,李俊雄,李彬彬,孙弋祺,李卫平,梁霞
    2018, 37(3):  771-778. 
    摘要 ( 316 )   PDF (945KB) ( 93 )  
    由人类活动导致的淡水湖泊富营养化以及温室气体排放量增加,已成为当前相关领域的热点问题。本文基于实验室模拟,探讨水生植物光合呼吸作用引起的昼夜溶氧(DO)波动对富营养化草型湖泊沉积物氧化亚氮(N2O)和氮气(N2)产生及活性氮去除的影响。结果表明,水生植物能够显著增强水体和沉积物表层含氧量的昼夜波动幅度,提高系统DO水平。N2O和N2排放通量随着DO波动而出现明显的昼夜变化趋势。随着水生植物的种植,参与硝化和反硝化过程的微生物酶活性显著增强,沉积物TN和NH4+-N含量则显著降低。沉积物氮迁移途径分析表明,水生植物吸收固定和N2排放是实验系统脱氮的主要途径。本研究为富营养化湖泊生态修复及温室气体控制管理提供科学依据。
    三峡库区兰陵溪消落带土壤磷分布特征及生物可利用性评价
    吴起鑫,韩贵琳
    2018, 37(3):  779-785. 
    摘要 ( 283 )   PDF (665KB) ( 93 )  
    库区消落带在反复淹水条件下,会引起土壤磷含量和形态发生改变。本研究以三峡库区兰陵溪小流域消落带为研究对象,分析了不同高程消落带土壤总磷和不同形态磷的变化。结果表明,兰陵溪消落带总磷平均含量为508.48 mg·kg-1,低于背景区,表明淹水导致消落带土壤磷含量总体降低。不同形态的磷表现出碎屑磷灰石>闭蓄态磷>铁结合态磷>铝结合态磷>有机磷>钙结合态磷>弱吸附态磷的特征,碎屑磷灰石和闭蓄态磷是兰陵溪消落带主要形态的磷。生物可利用磷平均含量为204.12 mg·kg-1;当水位上升,土壤淹没水面之下时,消落带土壤具有一定的磷释放潜力。
    乌江渡水库养殖鱼类汞及脂肪酸的组成特征
    林丹,林晶,丁丽,杨光红,闫海鱼
    2018, 37(3):  786-792. 
    摘要 ( 203 )   PDF (665KB) ( 69 )  
    为了评估网箱鱼营养价值,了解乌江渡水库养殖鱼的汞含量及脂肪酸的组成,随机采集优势鱼10种共计120个样品,测定了总汞、甲基汞以及包括长链不饱和脂肪酸(n6/n3 PUFA)和EPA、DHA等形态的脂肪酸。结果显示:乌江渡水库养殖鱼的总汞含量在3.50~185.05 ng·g-1,平均含量为23.90 ng·g-1;甲基汞含量在0.16~49.09 ng·g-1,平均含量为7.78 ng·g-1。乌江渡水库养殖鱼汞含量总体较低,均未超过我国水产品食用安全标准。同时,样品中的人体必需脂肪酸n3 PUFA中的EPA+DHA含量以鲫鱼最高,肉食性的鲶鱼最低。通过对n6/n3 PUFA比值分析发现,乌江养殖鱼除了富含EPA和DHA同时也富含较高的n6PUFA。对于乌江渡水库养殖鱼来说,武昌鱼、白鲢、草鱼、青鱼以及丁桂鱼是含有较高EPA+DHA和较低甲基汞的鱼种,具有较高的营养价值。
    贵州草海水生植物汞分布及其对沉积物汞的响应
    何天容,曾玲霞,许议元,李振吉
    2018, 37(3):  793-800. 
    摘要 ( 300 )   PDF (681KB) ( 29 )  
    以国家自然保护区草海湿地为研究对象,采集草海湖中深水区和湖边浅水区生长的主要优势植物,测定其汞和甲基汞,探讨水生植物汞和甲基汞分布特征及其对沉积物汞的响应,并评估其面临的汞污染风险。结果表明:水生植物总汞含量为5.18~40.06 ng·g-1(均值12.78 ng·g-1),与其他自然保护区报道的植物汞含量相当,其中茎叶汞含量平均值较高的有空心莲子草、小茨藻、水蓼等。水生植物甲基汞含量为0.04~2.47 ng·g-1(均值0.34 ng·g-1),其中茎叶甲基汞含量与总汞呈显著正相关性(r=0.38, n=46,P<0.01)。湖边浅水区沉水植物中总汞和甲基汞平均含量均明显高于湖中深水区相同种类的植物,与沉积物中甲基汞浓度的空间分布特征一致,但与沉积物总汞空间分布特征相反,表明湖边浅水区沉积物汞的甲基化程度、生物可利用性都明显高于湖中深水区。不同采样点沉积物有机质的含量差异以及浅水区沉积物存在的干湿交替可能导致了湖中湖边植物汞和甲基汞含量的明显差异,其具体影响机制还需进一步深入研究。
    氮磷供应条件对黄河三角洲滨海湿地植物群落结构的影响
    刘晓玲,王光美,于君宝,冉越男,管博,韩广轩,王安东,赵亚杰
    2018, 37(3):  801-809. 
    摘要 ( 273 )   PDF (742KB) ( 60 )  
    人类活动已从氮磷供应总量和供应比例两方面改变了环境的氮磷供应条件,进而影响到生态系统的结构与功能。本研究以氮、磷分别供应量的几何平均值作为氮磷供应总量的度量,设置3个氮磷供应总量水平及3个氮磷供应比例(5∶1、15∶1和45∶1),通过连续两年(2015—2016年)的野外控制试验,研究了氮磷供应条件变化对黄河三角洲滨海湿地植物群落结构的影响。结果显示:氮磷供应总量对黄河三角洲滨海湿地物种多样性影响显著,氮磷供应比例对其则无显著影响且与供应总量无显著交互作用;物种丰富度和Shannon指数均以中供应量下最高,Pielou指数则为低供应量下最高。氮磷供应条件对该区优势物种影响差异明显,碱菀(Tripolium vulgare)、鹅绒藤(Cynanchum chinense)和芦苇(Phragmites australis)重要值受氮磷供应总量和供应比例影响均不显著,碱蓬(Suaeda glauca)和盐地碱蓬(Suaeda salsa)重要值只受氮磷供应总量显著影响,随着供应量的增加,碱蓬重要值显著上升而盐地碱蓬重要值显著下降。氮磷供应条件变化下,碱蓬对群落物种多样性的影响最大,盐地碱蓬次之,芦苇则对其无显著影响。物种多样性和优势物种重要值对氮磷供应条件变化的反馈在年度间存在不同程度的差异,表明黄河三角洲滨海湿地植物群落结构对氮磷供应条件变化的响应也受气温、降雨等自然条件变化的影响。
    升金湖湿地越冬鹤类栖息地选择
    王成,董斌,朱鸣,黄慧,赵抗抗,吕典,崔玉环,高祥
    2018, 37(3):  810-816. 
    摘要 ( 336 )   PDF (5878KB) ( 53 )  
    升金湖国家级自然保护区是国际重要湿地,也是我国重要的越冬鹤类栖息地。湿地生态系统的环境因素对鹤类栖息地选择具有重要的影响。本文结合1986—2015年升金湖土地利用数据和越冬鸟类观测数据,运用灰色关联度模型,分析鹤类种群与不同土地利用类型的关系,得出鹤类主要栖息地类型;采用主成分分析法,分析了鹤类在升金湖湿地越冬季栖息地选择的主要影响因子。结果表明:升金湖4种越冬鹤类主要栖息地类型为芦苇滩地;影响鹤类栖息地选择的主要影响因子包括水位、浮游植物生物量和居民地距离等因子;其中,水位因子的权重最高,说明水位是影响鹤类栖息地选择的最主要影响因素,浮游生物次之,居民地距离权重第三。
    越冬小天鹅在鄱阳湖围垦区藕塘生境的时间分配与行为节律
    邵明勤,张聪敏,戴年华,徐宁,植毅进,卢萍
    2018, 37(3):  817-822. 
    摘要 ( 259 )   PDF (886KB) ( 194 )  
    2016年12月—2017年3月,采用瞬时扫描法研究了鄱阳湖围垦区藕塘生境中小天鹅(Cygnus columbianus)越冬行为。结果表明:休息(45.93%)和取食(30.52%)是小天鹅的主要行为;成鸟的修整、飞行和警戒行为均极显著高于幼鸟;小天鹅在10~15 ℃用于运动行为的时间显著高于其他温度;小天鹅在浅水区的修整时间显著高于深水区;日行为节律方面,小天鹅休息行为小高峰出现在07:00—07:59和13:00—13:59,低谷出现在09:00—09:59和17:00—17:59;小天鹅休息行为在各时段占比较高,表明它们采用休息为主的生存对策。取食行为在17:00—17:59达到峰值,无明显的低谷,小天鹅下午通过增加取食时间来应对夜间能量的消耗;成鸟休息行为的波动幅度小于幼鸟,说明幼鸟休息行为的随机性更大;成鸟的取食曲线波动幅度也小于幼鸟,说明成鸟的取食行为相对稳定,并到傍晚达到峰值,抵御夜间寒冷的气候;深水区的取食和休息行为的曲线波动幅度较浅水区小,可能深水区更适合小天鹅的生存。
    半干旱草原区土壤性质对植物群落结构的影响
    傅致远,姜宏,王国强,阿膺兰,薛宝林,王红旗
    2018, 37(3):  823-830. 
    摘要 ( 325 )   PDF (889KB) ( 31 )  
    本研究以位于内蒙古东部典型半干旱草原区——呼伦贝尔鄂温克族自治旗为研究区,结合野外取样调查和实验室检测分析获取了55组植被和土壤理化性质参数,利用多元统计典范对应排序分析(CCA)法探讨土壤理化性质对植被群落结构空间分布的影响。植被空间分布上表现出轻微退化的趋势,其中退化样方表现出高生物量低多样性特征,过渡样方表现出高多样性低生物量特征,原生样方生物量和多样性都稳定在中间状态。土壤物理性质如颗粒组成、容重等在空间变异不大,而有机质含量、总磷、总氮和土壤水表现出明显的空间差异。在水平方向上,植被变化主要受土壤水含量、总磷、有机质含量及总氮的影响,其中土壤水含量影响作用最大。因此,进一步分析了土壤水垂向分布特征对植被空间变异的影响,表层(0~20 cm)土壤水含量是最重要群落结构影响因子(贡献率为38%),其次是深层(60~80 cm)土壤水含量(贡献率为36.4%),表明植被群落结构不仅受短期降水影响,还受长期气候形势影响。总之,半干旱区草原植被群落结构变化最重要的控制因素是土壤水,其次是土壤有机质、总氮、总磷。
    施氮及豆-禾混播对草地群落及土壤呼吸的影响
    唐雪娟,徐丽君,逄焕成,杨云卉,王笛,李达,白可喻
    2018, 37(3):  831-839. 
    摘要 ( 333 )   PDF (832KB) ( 45 )  
    豆禾混播是提高水土资源保持和利用效率、抑制土地退化和维持土壤健康的重要栽培措施。本实验以紫花苜蓿(Medicago sativa)、无芒雀麦(Bromus inermis)、羊草(Leymus chinensis)、紫花苜蓿+无芒雀麦、紫花苜蓿+羊草5种不同类型的人工草地为研究对象,以施氮水平为辅因素,通过对地上生物量、光合特性和土壤呼吸强度的比较研究,探明施氮条件下豆-禾混播草地群落动态及土壤呼吸日变化特征,以期为内蒙古东部地区人工草地合理建植与利用提供理论依据。结果表明:与苜蓿单播和羊草单播的生物量相比,混播对提高草地总体的生物量效果不显著;与苜蓿混播能在不同程度上提高禾本科牧草的净光合速率,其中无芒雀麦提升效果显著,3种牧草单播的净光合速率表现为紫花苜蓿<无芒雀麦<羊草;施氮提高了不同建植方式下人工草地的平均土壤呼吸强度;与苜蓿混播能显著提高禾草草地的土壤呼吸强度,且最高点一般出现在10:00—12:00。
    基于同位素技术分析不同生长季节杨树水分利用
    李雪松,贾德彬,钱龙娇,冯蕴
    2018, 37(3):  840-846. 
    摘要 ( 290 )   PDF (648KB) ( 73 )  
    本文利用碳、氢、氧同位素示踪技术,将直接判断法、多元线性混合模型相结合,分析正蓝旗地区杨树不同季节的吸水来源和水分利用效率。结果表明:杨树吸水来源具有明显季节性规律,生长前期和末期(4、5、10月),主要利用0~50 cm浅层土壤水和150 cm以下的深层土壤水或地下水;生长中期(6、7、8、9月)主要利用0~150 cm土壤中的降水水源。该地区杨树的水分利用效率较高,5—9月水分利用效率为208.68、133.90、62.01、61.92、257.55 mmol C·mol-1 H2O。当雨季浅层土壤水无法满足杨树的需水量时,杨树吸收较深层的土壤水,并逐渐提高水分利用效率;有降水时,杨树开始从最上层的土壤水中吸收降雨水源并逐渐降低水分利用效率。以上结果表明,半干旱地区杨树具有较高的水分利用效率,同时可以调节自身吸水来源和用水效率,朝着最有利于生长发展的方向最大程度上利用水分。
    胸径和林分密度决定内蒙古东部落叶松林种内竞争
    刘怡青,田育红,宋含章,黄薇霖
    2018, 37(3):  847-853. 
    摘要 ( 276 )   PDF (1626KB) ( 58 )  
    种群竞争是森林衰退和恢复保护的主要影响因素之一。通过对内蒙古东部半干旱区落叶松人工林293株对象木进行调查,用Hegyi单木竞争指数模型分析个体水平和样地水平上的种内竞争强度,并探讨其影响因素。结果表明:研究区落叶松人工林的竞争强度随着对象木胸径的增大而变小,并且两者关系服从幂函数;Pearson相关分析显示,个体水平上的竞争指数与树高、冠幅呈显著的负相关关系,与树木衰退程度呈显著的正相关关系;多元线性回归模型分析显示,林分密度是影响样地水平上种内竞争最重要的因素。本研究为研究区频繁出现的森林衰退现象及其驱动机制研究提供了重要依据。
    马尾松人工林采伐剩余物生物量及养分贮量
    李华,郑路,李朝英,卢立华,明安刚,农友,孙冬婧
    2018, 37(3):  854-860. 
    摘要 ( 279 )   PDF (510KB) ( 54 )  
    研究马尾松人工林采伐剩余物各组分生物量和养分贮量分配特征,可为其地力维护研究提供基础数据,为人工林的科学经营和生态管理提供理论依据。在广西南部马尾松人工林皆伐林地采用样方收获法获取采伐剩余物各组分生物量,测定其养分含量并计算养分贮量。结果表明:马尾松人工纯林皆伐后林地采伐剩余物生物量为39.1 t·hm-2,碳、氮、磷、钾、钙和镁贮量分别为18303、101.2、8.3、73.4、96.0和24.7 kg·hm-2。不同组分间比较,生物量和碳贮量均是小枝最高(分别占总量的25.3%和23.3%),其次是大枝(21.7%和21.1%)和主根(17.1%和18.5%),粗根(11.5%和12.4%)和叶(9.2%和9.1%)也较高;氮、磷、钾、钙和镁贮量排在前三位的组分均是叶、小枝和大枝(三者之和分别占各养分总量的70.5%、76.5%、72.2%、76.2%和72.6%),其次为主根和粗根;而中根、小根和细根无论是生物量还是各养分贮量均很低。马尾松人工林采伐剩余物的生物量和养分储量庞大,尤其是残留在地表的枝和叶,因此保留采伐剩余物的林地更新方式对于维护其林地生产力具有重要意义。
    毛竹林下苦参和决明幼苗生长和生物量分配的立竹密度效应
    高平珍,陈双林,郭子武,杨清平
    2018, 37(3):  861-868. 
    摘要 ( 310 )   PDF (677KB) ( 81 )  
    为明确毛竹(Phyllostachys edulis)苦参(Sophotora flavescens)、毛竹-决明(Catsia tora)复合经营适宜的立竹密度,以立地条件和经营水平一致的3种立竹密度D1(1600±200株·hm-2)、D2(2400±200株·hm-2)、D3(3200±200株·hm-2)毛竹林下种植的固氮植物苦参和决明实生幼苗为试验对象,调查了不同立竹密度下苦参和决明幼苗的生长指标和生物量积累以及分配规律。结果表明:毛竹林下苦参和决明幼苗的株高、地径及叶生物量、茎生物量、豆荚生物量、根生物量、地上生物量、全株生物量均随立竹密度的增大而降低,且D1立竹密度显著高于D2、D3立竹密度;苦参幼苗叶重比、豆重比随立竹密度的增大呈“∧”型变化,根重比、根冠比呈“∨”型变化,茎重比呈持续下降趋势且D1立竹密度显著高于D2、D3立竹密度(P<0.05),除茎重比外,其他生物量比在不同立竹密度毛竹林间均无显著差异(P>0.05)。而随立竹密度的增大,决明幼苗茎重比、根重比、根冠比的变化趋势与苦参相同,而叶重比和豆重比呈持续增大趋势,且D1、D2与D3立竹密度间差异显著(P<0.05);主成分和R型因子综合评定法分析表明3种立竹密度毛竹林下苦参和决明幼苗生长和生物量分配的综合得分大小顺序为D1>D2>D3立竹密度。研究表明,立竹密度对毛竹林下苦参和决明幼苗的生长和生物量分配有重要影响,从试验毛竹林立竹密度来分析,毛竹-苦参、毛竹-决明复合经营适宜的立竹密度为D1(1600±200株·hm-2)。
    不同光质对木荷、杉木幼苗叶片叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响
    刘青青,马祥庆,黄智军,李艳娟,庄正,朱晨曦,刘博
    2018, 37(3):  869-876. 
    摘要 ( 264 )   PDF (723KB) ( 66 )  
    以南方主要造林树种木荷和杉木幼苗为试验材料,研究了红光、蓝光和白光处理对幼苗叶片叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响。结果表明,木荷幼苗叶片初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)和稳态荧光(Ft)均以白光最高,光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)和PSⅡ的天线转换效率(Fv′/Fm′)均以白光最高,蓝光次之,红光最低。与白光处理相比,蓝光处理增强木荷幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性,红光和蓝光降低过氧化氢酶(CAT)活性,增强过氧化物酶(POD)活性,提高叶片丙二醛(MDA)含量。杉木幼苗叶片FoFt以红光最高,FmFv以白光最高,Fv/FmFv/FoFv′/Fm′均以白光最高,蓝光次之,红光最低。不同处理间杉木幼苗叶片SOD、CAT活性和MDA含量均无显著差异,而POD活性差异显著,以白光处理最高。光质对2种树种幼苗的生长均具有调控作用,其中红光和蓝光处理均造成木荷和杉木幼苗叶片的潜在活力发生不同程度的下降,造成光胁迫,同时破坏幼苗叶片抗氧化酶系统的平衡,不利于幼苗生长。
    不同氮形态对濒危药用植物三叶青叶片光合、能量分配和抗氧化酶活性的影响
    张强,龙民慧,宋运贤,束良佐,吴晓敏,周秀杰,王冰璇,鲍婉青,韩春苗
    2018, 37(3):  877-883. 
    摘要 ( 284 )   PDF (762KB) ( 68 )  
    为给珍稀濒危药用植物三叶青(Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg) 优质高产高效栽培的合理氮肥运筹提供理论依据,本研究以遮荫条件下(30%自然光)生长的三叶青为试验材料,采用盆栽试验方法,观测了两种不同氮肥形态处理(硝态氮和铵态氮)对其叶片光合特性、能量利用特性和抗氧化酶活性的影响。结果表明:两种不同形态氮素处理对三叶青叶面积、比叶重、叶绿素含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性以及能量分配的特性影响并不显著;而硝态氮处理下光合参数(光合速率、气孔导度和蒸腾速率)显著高于铵态氮处理,过氧化物酶活性和丙二醛含量显著低于铵态氮处理。综上所述,显著低于长期施用硝态氮更有利于三叶青的生长发育。
    番茄砧木种子萌芽期与幼苗期耐冷性关系
    韩敏,李明明,陈晨,张志焕,徐坤
    2018, 37(3):  884-890. 
    摘要 ( 214 )   PDF (491KB) ( 37 )  
    为了探讨番茄砧木耐冷性鉴定的便捷指标,筛选耐冷砧木材料,研究了不同温度(28、20、15 ℃)对40份番茄砧木种子萌芽相关指标的影响及低温胁迫(10 ℃/3 ℃)下幼苗冷害指数的变化,并分析了幼苗冷害指数与种子萌芽指标的相关性。结果表明:不同砧木材料种子在28 ℃条件下的发芽率、发芽指数、活力指数等差异不大,但15、20 ℃条件下的相关指标及其与28 ℃的相对值差异显著;不同砧木材料幼苗在昼夜温度10 ℃/3 ℃低温胁迫下的冷害指数也存在显著差异,且与低温条件下种子萌芽相关指标呈极显著相关关系,但相关系数以20 ℃处理大于15 ℃处理;通过多元逐步回归分析建立的幼苗冷害指数回归模型中仅20 ℃下的相对发芽率及相对发芽指数入选,模型决定系数达0.984(P<0.001);通过对幼苗冷害指数进行聚类分析,可将砧木材料分为耐冷、冷敏感和中间型3类,其中耐冷材料6份、冷敏感材料5份;而采用冷害指数回归模型入选的2个因子进行聚类分析的结果,除1个材料由中间型归为冷敏感型之外,其余39份材料的分类地位完全相同,表明可通过测定20 ℃条件下种子的相对发芽率和相对发芽指数,对番茄砧木的耐冷性进行早期便捷鉴定。
    种植密度对川中丘区夏玉米冠层结构、干物质积累及产量的影响
    马晓君,路明远,李兰,李强,吴雅薇,刘晓林,王兴龙,金容,袁继超,孔凡磊
    2018, 37(3):  891-897. 
    摘要 ( 252 )   PDF (655KB) ( 42 )  
    通过设置4.50×104、5.25×104、6.00×104、6.75×104、7.50×104株·hm-2(分别用T1、T2、T3、T4、T5表示)5个密度,研究种植密度对玉米冠层结构、干物质积累及产量的影响,为川中丘区夏玉米高产栽培提供理论依据和技术支撑。结果表明:随种植密度增加,玉米叶面积指数显著增加,茎粗、茎叶夹角和透光率显著降低;密度每增加1×104株·hm-2,茎粗分别降低1.4 mm(2015年)和1.3 mm(2016年),穗下、穗上第1叶夹角分别降低3.601°、1.440°,吐丝期和灌浆中期底层透光率分别降低3.73%和2.82%;玉米单株干物质积累随种植密度增加显著降低,T5较T1在成熟期分别降低37.13%(2015年)、25.95%(2016年);而群体干物质随种植密度呈增加趋势,2016年T5较T1在吐丝后7天、成熟期分别增加了26.72%、23.41%;玉米产量随种植密度呈先增后降的变化趋势,在密度为6.00×104株·hm-2下产量最高;该密度下玉米群体和个体功能达到协同增益,玉米产量构成(有效穗数、穗粒数和千粒重)协调,是产量提高的主要原因。
    光强与水分处理下景宁木兰光合光响应模型拟合比较
    俞芹,王倩颖,刘志高,张明如,张寿洲,申亚梅
    2018, 37(3):  898-905. 
    摘要 ( 245 )   PDF (587KB) ( 73 )  
    采用5种数学模型(直角双曲线模型、非直角双曲线模型、二次函数模型、指数模型、直角双曲线修正模型)对不同光照与水分处理下景宁木兰(Magnolia sinostellata)幼苗光响应过程进行拟合分析,以期筛选出光照与水分胁迫下景宁木兰适宜的光响应模型。结果表明:(1)5种拟合模型对景宁木兰光响应过程拟合精度为:指数模型>直角双曲线修正模型>直角双曲线模型>非直角双曲线模型>二次函数模型。(2)光合参数的拟合效果表现为:指数模型对景宁木兰最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)进行求解较准确,直角双曲线修正模型对光补偿点(LCP)求解最佳,而暗呼吸速率(Rd)的结果采用非直角双曲线模型较为合理。(3)景宁木兰幼苗能适应一定的弱光及流动水环境,而深度遮阴及积水环境抑制景宁木兰幼苗的光合速率。
    獐子岛海域冬季分级叶绿素a的分布特征及其影响因素
    吴文广,张继红,刘毅,王巍
    2018, 37(3):  906-913. 
    摘要 ( 273 )   PDF (1011KB) ( 57 )  
    于2016年1月对獐子岛海域进行了航次调查,研究了獐子岛海域浮游植物粒级结构的空间分布特征及其环境影响因素。结果表明:冬季表层总叶绿素a、小型(>20 μm)、微型(2~20 μm)和微微型(0.45~2 μm)浮游植物叶绿素a浓度的范围分别为0.24~0.92、0.15~0.58、0.09~0.46、0~0.03 μg·L-1,平均叶绿素a的浓度分别为0.69、0.36、0.33、0.002 μg·L-1,小型、微型和微微型浮游植物对浮游植物总量的贡献率分别为51.72%、48.01%、0.26%;底层总叶绿素a、小型、微型和微微型浮游植物叶绿素a浓度的范围分别为0.29~1.77、0.12~1.45、0.17~0.50、0 μg·L-1,平均叶绿素a的浓度分别为0.78、0.43、0.34、0μg·L-1,小型、微型和微微型浮游植物对浮游植物总量的贡献率分别为52.97%、47.03%、0;从垂直分布上来看,表、底层总叶绿素a及两种粒级浮游植物(>20 μm、2~20 μm)的浓度均差异不显著,分布较为均匀;从水平分布上来看,总叶绿素a及两种粒级浮游植物(>20 μm、2~20 μm)浓度的表、底层空间分布趋势相近,均呈现出由獐子岛海域西北部向南部逐渐降低的趋势。RDA分析表明,温度、盐度、溶解氧、颗粒态有机物、NO2--N和NH4+-N是影响獐子岛海域冬季浮游植物粒级结构变动的重要因素。
    模拟未来气候变化对东北6种蒲公英种子风传播距离的影响
    吴建国,徐天莹
    2018, 37(3):  914-928. 
    摘要 ( 295 )   PDF (15651KB) ( 43 )  
    为了确定气候变化对植物种子风传播过程的影响,以全球气候模式NorESM1-M产生的RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5气候变化情景数据和WINDISPER-L拉格朗日风速廓线种子风传播模型,模拟分析了未来气候变化对丹东蒲公英(Taraxacum antungense)、东北蒲公英(T. ohwianum)、亚洲蒲公英(T. asiaticum)、长春蒲公英(T. junpeianum)、朝鲜蒲公英(T. coreanum)和蒙古蒲公英(T. mongolicum)在辽宁凤城、吉林长春和黑龙江穆棱县5—10月种子风传播距离的影响。结果表明:未来气候变化下,辽宁凤城、吉林长春和黑龙江穆棱县气温上升、年降水量增加或下降但波动较大,风速增加但波动明显;在3个不同地点,2001—2050年5—10月这些植物种子风传播距离在1 m内、波动明显,在多数年份这些蒲公英种子风传播距离下降(减少程度在10%以下),个别年份增加。说明在未来气候变化下东北蒲公英种子传播距离将下降,但存在植物种类、时间和地点方面的差异。
    基于POET模型的重庆市水资源利用影响因素分析
    韩文艳,陈兴鹏,张子龙
    2018, 37(3):  929-936. 
    摘要 ( 261 )   PDF (577KB) ( 40 )  
    作为人类生存和社会发展的重要基础资源,水资源的合理高效利用对人类社会的可持续发展具有重要战略意义。目前,大量结构性因素深刻影响着城市乃至国家层面的水资源利用机制。文章基于Duncan的生态复合体(POET)模型,运用多元回归分析方法,从人口、社会组织、环境和技术4个维度,探讨了重庆市水资源利用结构性因素对用水总量和用水强度的影响。结果表明:人口维度方面,总人口及15~64岁人口比率的增加会加大用水总量、提高用水强度;社会组织维度方面,城镇化率、第二产业占GDP比重的增长对用水总量和用水强度的增加具有促进作用,而人均GDP的增加会减少用水总量、降低用水强度;社会环境维度方面,实际利用外商投资额占GDP比值的增长会加大用水总量、提高用水强度,而水价的上涨会抑制用水总量和降低用水强度;技术维度方面,污水处理率的提高会减少用水总量、降低用水强度。
    中国大陆东南部“树流感”潜在传播路径
    江厚志,曹春香
    2018, 37(3):  937-942. 
    摘要 ( 195 )   PDF (3570KB) ( 55 )  
    树流感(栎树猝死病)能导致大规模的寄主植被在短期内死亡。为了研究树流感的孢子传播,本文运用Hysplit前向轨迹模式和气象数据分别对美国加利福尼亚州2007年7月、2011年7月、2015年7月进行了持续1个月的轨迹模拟。将模拟结果和次年的树流感发生点进行叠加分析,结果表明,轨迹频率值大于10%的区域新发生树流感的点密度较大,模拟结果和次年的树流感发生点高度拟合。最后,本文运用同样方法对中国福建漳州港的4个假设发生点进行了1个月(2016年4月)的轨迹模拟。结果表明,树流感将会从漳州港传播到浙江、江西、广东等地,轨迹频率值大于20%的区域主要分布在福州到厦门的福建省沿海地区。
    综述与专论
    互花米草入侵对盐沼和红树林滨海湿地底栖动物群落的影响
    冯建祥,黄茜,陈卉,申倩倩,黄建荣,黎祖福
    2018, 37(3):  943-951. 
    摘要 ( 408 )   PDF (525KB) ( 94 )  
    盐沼和红树林等滨海湿地支持着丰富的生物多样性和复杂的食物网,其中底栖动物群落在滨海湿地食物网中起着不可替代的营养枢纽作用,但也极易受到外来干扰的影响而发生变化,进而影响整个滨海湿地的生物多样性及物质循环和能量流动。作为中国滨海湿地面临的严重威胁之一,互花米草入侵对底栖动物群落结构和食物网关系的影响需要引起关注。互花米草入侵滨海湿地生态系统会对其底栖动物群落结构和食物网关系造成影响,但具体的入侵后果和影响程度受到诸多因素制约。本文主要从原生植被覆盖状况、入侵时间、互花米草生长特征以及底栖动物类群等多个角度探讨了互花米草对滨海湿地底栖动物群落结构的影响,并阐述了互花米草入侵导致的底栖动物食物网关系的变化及其潜在机制,指出了当前研究的不足,并对未来滨海湿地管理中应予以关注的研究内容提出了建议。
    #br# 湿地植物功能性状对水文过程的响应研究进展
    李雅,于秀波,刘宇,张广帅,张全军,段后浪
    2018, 37(3):  952-959. 
    摘要 ( 369 )   PDF (517KB) ( 165 )  
    水文过程是湿地生态系统的关键过程,直接影响湿地植物的生长、发育、繁殖和分布,调控着湿地生态系统的功能。本文回顾了湿地植物功能性状研究历程,阐述研究湿地植物功能性状有助于理解湿地植物在不同环境下的分布特征,并可以根据植物性状和环境属性之间的联系来预测植物对环境条件变化的响应。地下水位、土壤干湿交替状况和水深等水文要素,以及水文变化过程中的水位波动和洪水对湿地植物功能性状均会产生影响,不同水文过程对湿地植物产生影响的主导因素不同,湿地植物会改变不同的性状如株高、叶性状及生物量分配等以适应环境变化,其中植物表型可塑性是决定植物在环境变化条件下生存能力的重要性状。但是对于湿地植物地下性状响应特点的研究较少。最后提出未来应该加强对湿地植物地下根部性状的研究,重点关注湿地水位控制湿地植物生长和分布的应用性研究。
    海蟑螂的系统分类学研究现状、问题与展望
    黄子茜, 赵丽, 孙静娴, 张鹏
    2018, 37(3):  960-966. 
    摘要 ( 269 )   PDF (492KB) ( 92 )  
    海蟑螂(Ligia)是陆生等足目中个体最大、最原始的类群,被认为是等足类从海洋向陆地演化的过渡类型。传统分类学将海蟑螂划分为42个种,其中绝大多数为海岸种,仅8种生活在内陆。分子系统学研究手段的引入,揭示出海蟑螂种内存在大量的遗传分化现象,认为海蟑螂自身有限的扩散能力和地理隔离效应影响了种群间的基因流动,是导致物种分化与形成的重要原因。本文针对海蟑螂的系统分类学研究现状,首次划分出了三大研究热点区域,即泛加州半岛分布群、夏威夷群岛分布群和中日韩东亚分布群。尽管当前的研究工作已取得突破性进展,但仍然存在统计样本的生物学信息缺失,基础生态学研究资料匮乏,以及欠发达地区研究水平滞后等问题。为此,增加数据资料的可比对性,加大基础研究力度,开展跨区域间合作,并建立数据共享平台显得尤为重要。