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    2018年 第37卷 第5期    刊出日期:2018-05-10
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    2018, 37(5):  0. 
    摘要 ( 285 )   PDF (486KB) ( 213 )  
    研究报告
    雪岭云杉不同器官N、P、K化学计量特征随生长阶段的变化
    孙雪娇,常顺利,宋成程,张毓涛
    2018, 37(5):  1291-1298. 
    摘要 ( 574 )   PDF (665KB) ( 284 )  
    生态化学计量是研究物种与生存环境之间关系及其适应策略的有效方法,但关于氮(N)、磷(P)、钾(K)化学计量在不同器官内的分配及其随生长阶段变化的认识还不充分。本文以天山北坡雪岭云杉(Picea schrenkiana)为研究对象,通过对不同生长阶段的雪岭云杉根、茎、叶中N、P、K含量的测定,分析雪岭云杉不同器官N、P、K化学计量特征及其随生长阶段的变化规律,探讨N、P、K在雪岭云杉各器官中的分配策略及异速生长关系。结果表明:(1)雪岭云杉N、P、K含量在各器官中主要表现为叶>茎>根;随树龄的增加,叶片的N、P、K含量先增大后减小,茎中N、K含量逐渐增大,而P含量无明显变化趋势。根N含量逐渐减小,P、K含量逐渐增大;(2)雪岭云杉各器官N∶P值为20.25~27.61,N∶K值均为0.28~0.41,P∶K值为0.01~0.02,随树龄的增加叶和茎的N∶P、N∶K、P∶K先增大后减小,根的N∶P、N∶K值逐渐减小,P∶K值无显著变化规律;器官、林龄及二者的交互作用均对雪岭云杉N、P、K化学计量特征产生影响;(3)雪岭云杉各器官中N、P、K元素含量的分配比重表现为:茎>根>叶;叶片的N、P、K含量之间及茎和根的N与K间存在显著的异速增长关系(叶:N-P0.956P=0.001;N-K-0.254P<0.001;P-K-1.568P<0.001;茎:N-K-0.326P=0.011;根:N-K-0.529P=0.007);受到环境因子以及雪岭云杉对营养元素的吸收和分配等因素的影响,各器官中N、P、K化学计量特征随生长阶段发生变化。
    荒漠植物叶片化学性状及其经济谱对水盐变化的响应
    张雪妮,李岩,杨晓东,何学敏,吕光辉
    2018, 37(5):  1299-1306. 
    摘要 ( 454 )   PDF (1133KB) ( 247 )  
    掌握植物叶功能性状及其经济谱对环境变化的响应规律,有助于从功能生态学角度理解植物对环境的适应机制。本研究分析了高、低土壤水盐环境下荒漠植物群落及物种水平的叶片化学性状差异及叶经济谱响应规律。结果表明,随着土壤水盐下降,(1)群落水平叶片碳(C)和钙(Ca)含量显著下降,氮(N)、磷(P)含量无显著变化,硫(S)、钾(K)、钠(Na)和镁(Mg)含量显著增加(P<0.05);(2)植物性状与群落内共生种间的差异(αi)总体呈高水盐环境下高于共存种,而低水盐环境下低于共存种的趋势,αi的变幅总体增加,即性状的种间分化随着土壤水盐降低而加剧;(3)低水盐环境下植物叶片N、S、K、Na和Mg含量的生态位(βi)总体高于高水盐环境,C和Ca反之,土壤水盐显著影响物种化学性状的生态位;βi变幅总体减小,即物种的生态位宽度随着土壤水盐降低而减小;(4)随着土壤水盐下降,荒漠植物叶经济谱呈光捕捉元素C、N和P,与渗透-代谢调节元素S、K、Ca、Na和Mg间权衡加剧的变化趋势。本研究为探索荒漠植物在胁迫环境下的资源利用策略和适应机制提供理论参考。
    荒漠草原带盐碱地优势植物生态位与种间联结
    张东梅,赵文智,罗维成
    2018, 37(5):  1307-1315. 
    摘要 ( 507 )   PDF (1825KB) ( 247 )  
    盐碱地是荒漠草原带常见的生境类型之一。本文采用生态位测度、方差比率法、基于2×2列联表的χ2检验和Ochiai指数的方法,研究了位于荒漠草原带的陕西定边花马池盐湖附近植物群落中26个优势物种、325个种对间水、盐梯度下生态位和种间关联性,探讨了生态位重叠与种间关联性的关系。结果表明:(1)在土壤水、盐梯度上,细枝盐爪爪(Kalidium gracile)、黄毛头(Kalidium cuspidatum)和碱蓬(Suaeda glauca)生态位宽度值均较大,为荒漠草原带盐碱地的主要建群种。(2)生态位较窄的物种之间生态位重叠值较高,共同竞争有限的资源;生态位较宽的物种之间生态位重叠值相对较高,存在竞争关系;而盐角草(Salicornia europaea)和盐地碱蓬(Suaeda salsa)生态位均较宽,但与其他物种重叠程度较低,竞争较弱。(3)优势物种总体联结性为极显著的正联结,但Ochiai指数大于0.6的种对数只占总种对数的17.85%,表明该群落处于相对稳定的演替阶段,但种间关联程度不紧密。(4)土壤水、盐梯度上的生态位重叠值均与Ochiai指数呈极显著的正相关关系,且盐分梯度上相关程度高于水分梯度,但仅通过生态位重叠与联结指数的回归关系难以完全揭示种间联结的内在机制。
    京西油松生态公益林空间结构评价
    张连金,赖光辉,封焕英,杜满义,高旭,郭嘉,赵明伟,余海,马庆华
    2018, 37(5):  1316-1325. 
    摘要 ( 440 )   PDF (872KB) ( 168 )  
    分析油松生态公益林空间结构并进行经营迫切性评价,为油松生态公益林空间结构的优化调整奠定理论基础。基于北京九龙山油松生态公益林的实测数据,选取混交度、大小比数、角尺度、密集度、林层指数、开敞度和竞争指数7个空间结构参数分析油松生态公益林的空间结构特征,并从密度、格局、竞争和混交等方面选取10个指标构建了经营迫切性评价指标体系并确定评价标准,进而对油松林进行了经营迫切性评价。结果表明:(1)油松纯林和油松混交林都接近随机分布,但油松纯林空间结构较为简单,树种组成单一,以零度和弱度混交为主,呈现单种聚集趋势;(2)林木大小分化不明显,主要树种油松与华北落叶松的优势度较大;(3)林木之间较为密集,处于密集的林木比例较高;(4)绝大部分林木都分布在中林层与上林层,林层结构不太明显;(5)两种林分处于中度竞争状态,与油松纯林相比,油松混交林的开敞度较小,生长空间较为不足;(6)油松纯林与混交林的经营迫切性指数分别为0.6与0.5,经营迫切性等级为特别迫切和十分迫切,说明油松生态公益林多数状态特征不符合标准,急需通过采取有效的经营措施优化林分配置,改善森林状况,以实现油松生态公益林可持续发展。
    辽河源自然保护区不同年龄天然油松林林下草本层植物物种多样性及其环境解释
    矢佳昱,韩海荣,程小琴,董玲玲,田慧霞,蔡锰柯
    2018, 37(5):  1326-1333. 
    摘要 ( 454 )   PDF (633KB) ( 265 )  
    林下草本层植物在森林群落结构稳定性的调节和生态功能的发挥上具有非常重要的作用,是森林生态系统不可或缺的组成部分。本文从揭示天然林林下物种组成的主导因子出发,以不同年龄天然油松林林下草本层植物为研究对象,探讨了辽河源自然保护区林下草本层物种组成与环境因子间的相关关系。结果表明,林龄是影响林分土壤化学性质的空间变化的重要因子,但林龄与林下草本植物的物种丰富度和多样性指数间不存在线性关系。CCA排序及Monte Carlo检验结果表明,林龄、林分密度、平均胸径、郁闭度、坡度为显著影响天然油松林林下物种分布的因子,说明该地区林分的冠层结构特征主导了林下草本层植物群落的分布格局。
    张掖湿地旱柳冠层内垂直层次光截获与叶片光合生理特性的关系
    姚文秀,赵成章,陈静,王建良,李群,张伟涛
    2018, 37(5):  1334-1340. 
    摘要 ( 418 )   PDF (724KB) ( 258 )  
    林冠光能截取(LI)与叶片光合生理特性的关联性反映了植物功能性状对光环境变化的响应及适应,是冠层结构和环境条件综合作用的结果。在张掖市黑河干流边缘的洪泛平原湿地随机选择10个样地,按等分原则将样地内的旱柳(Salix matsudana)冠层分为上、中、下3个层次,研究了旱柳冠层各层次LI与叶片蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)的相互关系。结果表明:随着旱柳冠层下降,叶面积指数(LAI)、平均叶倾角(MLA)、叶厚度、光合有效辐射(PAR)、LITrPn均呈逐渐减小趋势,叶面积呈逐渐增加趋势,叶片含水量呈先增大后减小的趋势,叶片聚集类型由聚集为主转向分散为主;在树冠上层和下层,LITrPn均呈显著正相关(P<0.05),中层呈极显著正相关(P<0.01)。在旱柳冠层内部,上层倾向于减小LITrPn的保守性生存模式,中层和下层选择增大LITrPn的开拓性模式,反映了湿地植物在异质性生境中根据其功能需求在自身性状之间进行的资源优化配置。
    海南岛热带云雾林植物枝条和叶片氮、磷、可溶性糖分配规律
    李超,邵晓莉,王旭,江焕,程毅康,肖楚楚,龙文兴
    2018, 37(5):  1341-1348. 
    摘要 ( 467 )   PDF (1179KB) ( 255 )  
    研究热带云雾林植物N、P及可溶性糖分配规律,对了解植物生长及对环境的适应性有重要意义。通过测定海南岛3个林区热带云雾林282种植物的枝条与叶片中N、P和可溶性糖含量,比较枝条、叶片中各个养分的差异,分析养分间的关联性。结果表明,植物叶片N、P和可溶性糖含量均显著高于枝条,其中枝条和叶片可溶性糖含量分别为(15.06±9.4)和(32.14±19.57) g·kg-1,氮含量分别为(3.48±1.02)和(9.51±5.26) g·kg-1,磷含量分别为(0.23±0.15)和(0.56±0.44) g·kg-1。黎母山植物枝条、叶片的N和P含量最高,霸王岭植物最低;霸王岭植物枝条可溶性糖含量显著高于黎母山和尖峰岭,而霸王岭植物叶片可溶性糖含量显著低于黎母山和尖峰岭。在植物枝条、叶片中,N与P含量均呈显著正相关,而可溶性糖与P含量无显著相关性;在枝条与叶片之间,可溶性糖含量无显著相关,而N含量和P含量显著正相关。此外,P元素是海南岛热带云雾林植物生长及种群发育的主要限制性因子。
    放牧与围封对青藏高原草地土壤和植物叶片化学计量学特征的影响
    许雪贇,曹建军,杨淋,杨书荣,龚毅帆,李梦天
    2018, 37(5):  1349-1355. 
    摘要 ( 393 )   PDF (507KB) ( 234 )  
    生态化学计量可反映生态系统能量平衡和多种化学元素对生态系统的相互作用。本研究对西藏那曲放牧与围封草地土壤和优势种植物叶片C、N、P含量及化学计量特征进行了调查,以探讨不同草地利用方式对土壤和植物的影响及二者的相互作用。结果显示:放牧草地土壤pH显著高于围封草地,前者为7.30,后者为7.13;放牧草地植物叶片P含量显著高于围封草地,而C∶P显著低于围封草地,前者分别为1.25 g·kg-1、335.21,后者分别为1.05 g·kg-1、434.60;植物叶片C与N、P呈极显著负相关,叶片N与叶片P呈极显著正相关;叶片N含量与土壤全N不相关,叶片P含量与土壤全P含量呈显著负相关;研究区草地植物主要受P元素的限制。该结果可为青藏高原草地可持续发展提供科学依据。
    引黄灌溉影响下土壤有机碳组分及理化性质的变化特征
    董林林,张海东,于东升,杨飞霞,史学正
    2018, 37(5):  1356-1363. 
    摘要 ( 519 )   PDF (770KB) ( 236 )  
    灌溉在保障农业正常生产的同时,也对土壤理化性质产生重要影响。本研究以宁夏引黄灌区为例,通过与未进行灌溉、耕作等人为活动影响的自然土壤进行对比分析,研究了引用含有泥沙的黄河水灌溉、耕作对土壤基本理化属性和土壤有机碳组分变化的影响。结果表明:与自然土壤相比,引黄灌溉后,土壤总有机碳、重组有机碳和轻组有机碳增加显著,分别增加了272%、222%和318%(P<0.01)。重组有机碳是引黄灌区土壤碳库的主要组分,占总有机碳65%以上,灌区土壤碳库稳定性较高;引黄灌溉耕作后,全氮和全磷含量分别由0.27和0.85 g·kg-1增加到0.77和1.68 g kg-1P<0.05);土壤容重降低,通气保水能力增强,pH下降,土壤盐化趋势减弱,土壤肥力水平提高。引黄灌溉是改善该区土壤性状和提高土地生产力的有效措施。
    间伐对马尾松人工林根际土壤磷组分的影响
    叶钰倩,赵家豪,刘畅,关庆伟
    2018, 37(5):  1364-1370. 
    摘要 ( 387 )   PDF (597KB) ( 209 )  
    以南京溧水林场间伐10年后的30年生马尾松(Pinus massoniana)人工林为对象,研究了不同间伐强度(对照,未间伐,CK;弱度间伐,LIT,25%;中度间伐,MIT,45%;强度间伐,HIT,65%)对根际土壤磷组分的影响。结果表明,与对照相比,中度间伐显著降低了根际土壤全磷和有机磷含量;强度间伐显著降低了根际土壤无机磷总量,且各处理间差异显著;中度和弱度间伐增加了根际土壤酸性磷酸酶活性以及速效磷、微生物量磷和活性磷含量(H2O-Pi、NaHCO3-Pi和NaHCO3-Po),而显著降低NaOH-Po含量;间伐对稳定态磷含量(HCl-P和残留P)影响不显著。除稳定态磷外,根际土壤中磷组分含量均大于非根际,具有明显的正根际效应。土壤含水量、pH、有机质含量及酸性磷酸酶活性是影响土壤磷含量的重要因子。弱度和中度间伐有利于提高根际土壤磷的有效性。
    珍稀濒危植物金丝李种子的休眠机理
    张俊杰,韦霄,柴胜丰,吴少华,邹蓉,覃信梅,付嵘
    2018, 37(5):  1371-1381. 
    摘要 ( 519 )   PDF (1953KB) ( 276 )  
    珍稀濒危植物金丝李(Garcinia paucinervis)种子的萌发十分缓慢,探讨其休眠机理,可为该物种的种质资源保育与可持续利用提供理论依据。本文对金丝李种子种皮结构及其透水性,剔除部分种皮和胚乳后种子的萌发情况,胚乳和胚等粗提物的活性,储藏、层积和不同温度下种子萌发情况,萌发过程中内源激素含量等进行了研究。结果表明:金丝李种皮无栅栏细胞层,下表面的角质层较薄;种皮对种子的吸胀阻碍小;随着种孔端剔除种皮和胚乳程度的加深,金丝李种子的萌发进程逐渐延长,甚至降低其萌发率,种脐端削除处理对种子萌发影响不大;内果皮、种皮、胚乳和胚中可能存在抑制金丝李种子萌发和生长的内源抑制物;新鲜种子胚率达86.12%,低温层积后胚率无显著变化;低温层积处理延缓其萌发进程,对萌发率无显著影响,4 ℃低温层积是储藏金丝李种子的较好方法;种子萌发对温度敏感,在32 ℃培养下可打破种子休眠,萌发速度显著加快。种子萌发过程中ABA含量降低,GA与ABA、IAA与ABA的比值随种子萌发显著升高,萌发促进与抑制物比例逐渐趋于提高。因此,金丝李种子存在内源抑制物,同时缺乏萌发促进物质,导致生理休眠。该种子休眠特性使其幼苗生长能应对生境的季节变化,种群在风险环境中得以延续,避免大量幼苗竞争。植被破坏导致种子萌发阶段受阻是造成金丝李濒危的原因之一。
    荒漠生境下柠条幼苗存活与生长对水分添加和沙埋的响应
    罗永红,闫兴富,孙毅,张金峰
    2018, 37(5):  1382-1390. 
    摘要 ( 367 )   PDF (736KB) ( 197 )  
    为了解柠条幼苗生长与存活对荒漠生境下沙埋和水分添加的响应,在宁夏灵武白芨滩国家级自然保护区南部荒漠灌丛群落,通过水分添加和持续沙埋处理,研究了柠条幼苗的存活与生长对水分添加和沙埋的响应。结果表明:水分添加有利于柠条幼苗的存活与生长,幼苗最终留存率显著提高(P<0.05),且幼苗株高、单株叶面积和总干质量显著增大(P<0.05),侧根数、小叶数、相对生长率和净同化率也均有不同程度增大。沙埋抑制柠条幼苗的存活与生长,试验结束时,沙埋幼苗在水分添加条件下的最终留存率显著低于无沙埋幼苗(P<0.05);除株高外,沙埋幼苗的基径、小叶数、单株叶面积、总干质量、相对生长率等均显著减小(P<0.05),主根长、侧根数和净同化率也不同程度减小。沙埋幼苗的比叶面积、比根长和比枝长均显著大于无沙埋幼苗(P<0.05),但前者的根冠比显著小于后者(P<0.05);沙埋幼苗的比根长在水分添加条件下显著减小(P<0.05),但不论是否沙埋,幼苗根冠比、比叶面积和比枝长在有无水分添加间均差异不显著。
    间作条件下施氮量对马铃薯光合特性的调控作用
    朱启林,向蕊,汤利,龙光强
    2018, 37(5):  1391-1397. 
    摘要 ( 405 )   PDF (763KB) ( 255 )  
    遮阴和氮供应的协同作用是建立玉米/马铃薯高效间作体系的基础。本研究采用单作和间作两种种植模式,每种种植模式设置4个氮水平(N0,0 kg·hm-2;N1,62.5 kg·hm-2;N2,125 kg·hm-2;N3,187.5 kg·hm-2)的田间小区试验,探究不同氮投入量对玉米/马铃薯间作体系中马铃薯光合生理和产量的影响。结果表明:随着施氮量增加,间作产量优势逐渐降低,与单作马铃薯相比,间作马铃薯产量减幅2.66%~43.71%;间作中靠近玉米侧(I-M)和靠近马铃薯侧(I-P)的马铃薯Pn差异显著,I-P>I-M;相比于等氮时的单作,间作净光合速率(Pn)降低8.41%~31.09%,光补偿点降低62.23%,暗呼吸速率降低60.90%;过量的氮肥施用和与玉米间作均导致马铃薯Pn、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的降低,且间作后的减幅随施氮量增加而增大;合理控制施氮量有利于维持间作马铃薯较高的光合水平,降低与玉米间作后的马铃薯减产幅度,本研究中N1处理可维持较低减产幅度。
    增施CO2对温室番茄结果期叶片光合特性的影响
    张振花,孙胜,刘洋,李靖,袁宏霞,郑金英,邢国明
    2018, 37(5):  1398-1402. 
    摘要 ( 440 )   PDF (556KB) ( 231 )  
    针对日光温室冬春季生产CO2匮缺严重的现象,以不增施CO2 \[(400±25)μmol·mol-1 (C0)\]为对照,研究增施不同浓度CO2\[(600±25) μmol·mol-1 (C1)、(800±25) μmol·mol-1 (C2)、(1000±25) μmol·mol-1 (C3)\] 对番茄‘兴海12号’结果期光合色素、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)以及水分利用率(WUE)等光合特性的影响,旨在明确北方地区日光温室番茄结果期适宜的CO2浓度,为番茄的生产实践提供理论依据。结果表明:增施不同浓度CO2后,番茄结果期叶片光合色素含量均明显增加;PnCiWUE显著提高;GsTr显著下降;且CO2浓度为(1000±25) μmol·mol-1时效果最佳。增施(1000±25) μmol·mol-1 CO2能有效改善番茄结果期叶片光系统、增强其光合作用,有利于番茄的生长发育。
    山西太行山区两种地衣——中国石黄衣和黄烛衣的元素含量差异
    贾晟菊,张超,罗治定,张硕,马会春,王传华,刘华杰
    2018, 37(5):  1403-1409. 
    摘要 ( 425 )   PDF (1161KB) ( 231 )  
    地衣在大气元素沉降的生物监测研究中应用广泛,但地衣物种之间的元素组成差异会对元素的环境输入评估产生干扰。为摸清元素含量在2种叶状地衣(石生的中国石黄衣Xanthoria mandschurica,XM;树生的黄烛衣Candelaria fibrosa,CAF)之间的差异及其可能的生态学原因,用电感耦合等离子体质谱法(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)测试了采自山西太行山区长治盆地及其周边共3个地点的地衣样品中的51种元素。结果显示,40种元素的含量在地衣间差异较大,其中36种元素(Al、Ba、Be、Bi、Ca、Ce、Cs、Dy、Er、Eu、Fe、Gd、Ge、Ho、La、Li、Lu、Mn、Na、Nb、Nd、Ni、Pb、Pr、Sc、Si、Sm、Sr、Tb、Th、Ti、Tm、U、V、Y和Yb)在XM中含量较高,可能归因于其受大气干沉降更大且更易受本地岩石地球化学的影响,而CAF受冠层截留作用的影响更大;其中4种元素(K、P、S和Zn)在CAF中含量较高,可能与冠层淋溶作用有关。另外11种元素(As、B、Cd、Co、Cu、Hg、Mg、Rb、Sb、Se、Tl)在2种地衣之间的含量差异较小。大气元素沉降的地衣监测法需考虑地衣物种、基物的地球化学特征和植被的影响。
    大型海藻分泌物亚麻酸对东海原甲藻的化感效应
    丁宁,王仁君,高配科,陈嘉琳,韩梅傲雪,王建国,刘秀霞,郑宁宁
    2018, 37(5):  1410-1416. 
    摘要 ( 569 )   PDF (867KB) ( 269 )  
    东海原甲藻是常见有毒有害赤潮藻。本文从种群生长、光合效率和抗氧化系统等角度研究大型海藻分泌物亚麻酸胁迫下东海原甲藻的生理生化响应。结果表明:低浓度亚麻酸(<200 μg·L-1)对东海原甲藻的生长具有促进作用,200~1000 μg·L-1浓度下,东海原甲藻的生长受到显著抑制,当亚麻酸浓度为1000 μg·L-1时,抑藻率达90%;200~1000 μg·L-1亚麻酸胁迫下,藻细胞光合色素含量显著降低,最大光能转化效率Fv/Fm降低,当亚麻酸浓度为1000 μg·L-1时,Fv/Fm为对照组的33.87%;随着亚麻酸浓度的增大,抗氧化酶活性(过氧化氢酶CAT、超氧化物歧化酶SOD和谷胱甘肽过氧化物酶GPx)与抗氧化非酶物质(还原型谷胱甘肽GSH、氧化型谷胱甘肽GSSG、抗坏血酸AsA和脱氢抗坏血酸DHA)含量呈现出先升高后降低趋势;亚麻酸胁迫下丙二醛含量显著升高,表明膜脂过氧化程度加剧。以上结果说明,低浓度亚麻酸对东海原甲藻的生长具有促进作用,高浓度亚麻酸主要通过降低光合效率和细胞过氧化损害抑制东海原甲藻的生长。研究结果为生物法防控以东海原甲藻为优势藻种的赤潮提供了理论基础。
    阔叶红松林地表鞘翅目多样性及种间关联性
    倪娟平,程赛赛,高梅香,张超,李景科
    2018, 37(5):  1417-1425. 
    摘要 ( 368 )   PDF (552KB) ( 317 )  
    生物间相互作用被认为是群落构建机制的重要驱动力,然而目前不同空间尺度土壤动物群落物种间相互关联性仍不清楚。为了揭示小尺度空间地表鞘翅目成虫的物种组成、多样性及种间关联性,并验证是否亲缘关系较近的同属(科)物种之间多表现为负关联性,本实验于2015年8月、10月在丰林自然保护区9 hm2阔叶红松林固定监测样地,采用陷阱法捕获地表鞘翅目土壤动物。结果表明:(1) 两次实验共捕获地表鞘翅目成虫1394只,隶属9科58种,其中步行虫科和隐翅虫科为优势科。10月捕获的个体数量和物种数相较于8月明显减少,群落多样性在8月和10月间具明显差异。(2) 8月份,葬甲科、步行虫科和隐翅虫科群落丰富度均为显著的正关联,不同科地表鞘翅目成虫物种之间空间生态位重叠度较低,种间关系多为随机关系;同科内物种之间大多数为随机关系,极少数物种之间表现为显著的正/负的关联性。本研究表明,小尺度空间地表鞘翅目成虫群落组成和多样性在2个月份间具有明显变化,群落内物种间多为随机性关系,亲缘关系较近的物种间并未表现较多显著的负关联性。
    水体铅暴露下草鱼幼鱼游泳行为和代谢响应
    徐勐,袁喜,靖锦杰,黄应平,涂志英,胥焘
    2018, 37(5):  1426-1431. 
    摘要 ( 359 )   PDF (543KB) ( 209 )  
    为探讨重金属铅(Pb)污染对鱼游泳能力和代谢的影响,在实验室条件下,分析了20 ℃时4组Pb2+浓度(0、0.75、2.24和3.73 mg·L-1)暴露对草鱼(Ctenopharyngodon idella)幼鱼临界游泳速度(Ucrit)和运动耗氧率(MO2)的影响。结果表明:与对照组比较,Pb2+浓度为3.73 mg·L-1时草鱼幼鱼Ucrit显著下降(P<0.05),Ucrit为对照组的91.22%;草鱼幼鱼游泳速度与耗氧率均线性相关;随着Pb2+浓度增加,草鱼幼鱼最大和最小耗氧率差值先增加后降低,Pb2+浓度为3.73 mg·L-1时这一差值下降了17.68%;低浓度Pb2+暴露引起运动过程中耗氧利用效率降低,可能是导致草鱼幼鱼游泳能力下降的主要原因;通过草鱼耗氧和行为对急性Pb2+暴露的响应研究,为河流Pb2+生态风险评价及控制提供参考。
    两种鲤科鱼类的易钓性
    杨亚,付世建,彭姜岚,曾令清
    2018, 37(5):  1432-1437. 
    摘要 ( 408 )   PDF (520KB) ( 371 )  
    自然界鱼类不断遭受人类垂钓压力的影响,鱼类易钓性存在明显的种内个体差异,并且不同种鱼类的易钓性不尽相同。为考察不同种鲤科鱼类的易钓性差异及其是否与外部形态存在关联,本研究以中国广泛养殖的鲤科鱼类异育银鲫(Carassius auratus gibelio)和鲤(Cyprinus carpio)幼鱼为实验对象,在实验室(25±0.5)℃条件下对大小相当、体重相近的3个处理组\[异育银鲫、鲤及混合组(异育银鲫+鲤)\]进行垂钓;每个处理组均设3个重复,每个重复包括40尾实验鱼,每个重复垂钓20尾鱼则停止该组的垂钓活动,记录垂钓成功每尾鱼的时间和序号,计算垂钓总时间及单尾被钓平均时间。结果表明:混合组鲤的体长大于其他组;鲤幼鱼组的肥满度显著高于其他组,混合组鲤和异育银鲫高易钓性个体的肥满度均大于低易钓性个体;在实验过程中,3个实验组的垂钓总时间无明显差异,但单尾被钓平均时间存在明显差异,其中混合组鲤单尾被钓平均时间显著长于异育银鲫组;混合组中异育银鲫幼鱼被钓的数量比例明显高于该组的鲤幼鱼,而钓出鲤幼鱼的平均被钓次序号大于异育银鲫幼鱼。研究表明:相比较于鲤幼鱼,异育银鲫幼鱼更易被钓;两种鲤科鱼类易钓性差异可能与二者生态习性及形态密切有关。
    长江上游异鳔鳅鮀线粒体控制区遗传多样性
    董微微,汪登强,田辉伍,俞立雄,申绍祎,段辛斌,陈大庆
    2018, 37(5):  1438-1443. 
    摘要 ( 497 )   PDF (838KB) ( 269 )  
    异鳔鳅鮀(Xenophysogobio boulengeri)是长江上游特有鱼类,目前主要分布在长江上游干流及岷江江段,近年来其资源量呈显著下降趋势。本研究采用线粒体DNA(mtDNA)控制区序列,分析江津、南溪、犍为和水富4个群体共178尾异鰾鳅鮀的遗传多样性。结果表明:异鳔鳅鮀线粒体控制区序列共检测出38个变异位点,定义41个单倍型;平均单倍型多样性(Hd)和平均核苷酸多样性(Pi)分别为0.817和0.002;分子方差分析(AMOVA)显示总群体间无显著遗传分化,绝大部分变异来自群体内部;但基因流(Nm)分析显示部分群体间基因交流受到阻碍,两两群体间的FST值支持部分群体间出现初步分化;错配分布及中性检验表明,异鳔鳅鮀在历史上曾发生过群体扩张事件,发生群体扩张的时间是0.0173 Ma;单倍型网络结构及NJ系统发育分析显示异鳔鳅鮀遗传结构比较单一。基于上述结论,应将异鳔鳅鮀作为一个整体进行就地保护。
    吐鲁番沙虎的食物化学识别机制
    何文凤,段振渊,时磊
    2018, 37(5):  1444-1449. 
    摘要 ( 421 )   PDF (517KB) ( 280 )  
    为探究吐鲁番沙虎(Teratoscincus roborowskii)对食物的化学识别能力,从而揭示吐鲁番沙虎摄食刺山柑(Capparis spinosa)果实的机制,采用棉签法研究吐鲁番沙虎对不同类型食物的反应,用弹舌速率(tongue-flick rate, TFR)和弹舌攻击得分(tongue-flick attack score, TFAS)作为响应指标。吐鲁番沙虎在不同食物刺激源和不同成熟程度的刺山柑之间表现出不同的TFRTFAS。吐鲁番沙虎对乙醇刺激表现出最高的TFR;对成熟刺山柑果实的TFR显著高于腐败刺山柑果实和生刺山柑果实。吐鲁番沙虎对成熟刺山柑果实和香水的TFAS显著高于蒸馏水;成熟刺山柑果实和酒精的TFAS显著高于腐败刺山柑和蒸馏水。结果表明,吐鲁番沙虎具有猎物化学识别能力,验证了犁鼻器化学识别在吐鲁番沙虎定位刺山柑果实上发挥重要作用的假说,并支持部分坐等型捕食者也具有化学识别能力,可以通过弹舌去辨别周围的环境和猎物信息。
    东北地区春玉米不同发育阶段热量指数时空特征
    王培娟,霍治国,陈鹏狮
    2018, 37(5):  1450-1458. 
    摘要 ( 394 )   PDF (2466KB) ( 146 )  
    根据中国东北三省82个气象站1961—2015年逐日平均气温和50个农业气象站1981—2013年春玉米发育期资料,研究了东北地区春玉米不同发育阶段热量指数的时空特征。结果表明:时间上,春玉米不同发育阶段的热量指数均表现为显著增加的趋势,增加速率最快的是三叶拔节期,达0.20 a-1,最慢的是开花乳熟期,为0.09 a-1;除出苗三叶期外,各发育阶段均有半数以上的站点通过了0.1的显著性检验,其中三叶拔节期和全生育期通过0.1显著性检验的站点高达95%以上。空间上,近55年中国东北春玉米热量指数在全生育期和不同发育阶段均表现出西南地区高、中部和北部地区低的空间分布格局,热量指数的变化速率则表现出北部较快、南部较慢的空间分布特征;随着年代际的推移,春玉米全生育期表现出热量指数较小的区域在逐渐缩小、热量指数较大的区域在逐渐扩大的时空分布特征。
    气候变化下中国潜在植被演替及其敏感性
    杜怀玉,赵军,师银芳,车彦军
    2018, 37(5):  1459-1566. 
    摘要 ( 558 )   PDF (3397KB) ( 240 )  
    潜在植被的研究能够真实反映气候条件对植被形态变化的影响,是植被-环境分类与关系研究的起点,也是全球变化与陆地生态系统研究的关键,对区域植被生态的恢复和重建具有重要的指导意义。本研究基于综合顺序分类系统,对过去30年(1986—2015年)和IPCC5发布的RCP4.5情景下未来3个时期(2030s、2050s和2080s)潜在植被的空间分布进行了GIS模拟,并分析了潜在植被对气候变化响应的敏感性。结果表明:(1)中国分布的潜在植被类型数量及各类在不同时期所占比例均存在差异,同时炎热极干热带荒漠类(VIIA)为各个时期共同缺失的潜在植被类型。(2)潜在植被的分布面积整体上呈现出冷干型潜在植被类型面积逐渐减少、暖湿型潜在植被类型面积逐渐增加的趋势,具体表现为扩展型、缩减型和波动型3类;潜在植被类组的重心发生了不同方向、不同距离的移动变化。(3)中国潜在植被对气候变化的响应存在敏感性差异,其空间分布形态总体呈现出不同敏感性程度的区域相间分布的特点。敏感性高的区域、敏感性较高的区域和敏感性较低的区域分别占国土总面积的2.28%、14.39%和43.82%。
    基于树轮-气候资料的160多年来秦岭太白山降水变化特征重建
    苏凯,白红英,张扬,黄晓月,秦进
    2018, 37(5):  1467-1475. 
    摘要 ( 417 )   PDF (1315KB) ( 236 )  
    秦岭作为中国南北地理分界线的重要组成部分,一直是全球气候变化研究的热点地区之一。依据秦岭主峰太白山北坡太白红杉(Larix chinensis)树轮宽度指数以及周边宝鸡和眉县多年的气象站数据,通过多元回归模型重建了该地区160年来上年11月至当年6月的累计降水量序列,揭示了1852—2012年秦岭主峰太白山降水变化特征。结果表明:重建方程方差解释量为39.6% (R2adj=0.370,F=15.11,P<0.001),重建序列的可靠性得到了气象灾害历史记录以及周边重建结果的支持与验证;重建降水序列表现出明显的干湿变化和周期性波动特征,在过去160年中较湿润的时段主要有1875—1885、1908—1923和1983—2002年;持续干旱的时段包括1857—1867、1886—1907、1923—1935年以及1954—1965年;周期分析结果显示,研究区160年来降水变化存在47~54、17~22、准13和3~7 a的4种震荡周期,并且表现出小周期弱化、大周期增强的趋势。研究区气候变化还受到更大尺度水文气候变化的影响。
    基于GeoDA的甘肃白龙江流域景观破碎化空间关联性
    张金茜,巩杰,马学成,柳冬青
    2018, 37(5):  1476-1483. 
    摘要 ( 509 )   PDF (1481KB) ( 293 )  
    景观破碎化是景观生态学研究热点,其空间分布研究可为景观格局优化提供科学依据。本文综合运用景观格局指数、网格分析和空间自相关等,基于ArcGIS和GeoDA平台分析了2014年甘肃白龙江流域景观破碎化的空间关联性。结果表明:(1) 2014年甘肃白龙江流域不同网格大小下景观格局指数边缘密度(ED)、蔓延度(CONTAG)、Shannon多样性(SHDI)的Moran I分别介于0.478~0.501、0.276~0.374、0.406~0.436,在空间上均呈较强的正相关关系,说明流域景观破碎化空间上呈现集聚现象,存在高高聚集区和低低聚集区。(2) 以10 km×10 km为特征尺度研究流域景观破碎化的空间集聚效应,发现流域景观破碎化程度较高区域主要集中在武都中部,较低区域主要在文县南部。(3) 以10 km×10 km为特征尺度,流域人类活动强度与景观格局指数ED和SHDI的Moran I分别为0.170和0.180,在空间上均呈正相关关系;而与景观格局指数CONTAG的Moran I为-0.095,呈空间负相关,表明流域人类活动强度对景观破碎化的空间分布特征起到一定作用。研究表明,GeoDA可应用于景观生态空间分析。
    基于地统计的新疆阜康绿洲地下水埋深空间异质性
    刘海丽,齐善忠,刘丽娟,李小玉
    2018, 37(5):  1484-1489. 
    摘要 ( 411 )   PDF (1478KB) ( 204 )  
    基于新疆阜康市1993—2015年地下水位埋深的实地观测数据,采用地统计学方法,利用SPSS、GS+和ArcGIS软件,对阜康市绿洲区地下水埋深进行半变异函数分析和Kriging空间插值分析。结果表明:(1)阜康市绿洲区地下水埋深具有很强的空间相关性,地下水位的变化主要是由结构因素引起的,受随机因素影响较小;(2)阜康市绿洲地下水埋深呈现为从西北向东南逐渐加深的趋势,并且1993—2015年地下水埋深呈现为普遍下降的趋势,其中地下水埋深小于8 m的区域缩减的最为明显,主要集中于人类活动的绿洲地带,因此,人类活动对地下水埋深的影响强烈。
    流域“三生空间”功能识别及时空格局分析——以甘肃白龙江流域为例
    柳冬青,马学成,巩杰,李红瑛
    2018, 37(5):  1490-1497. 
    摘要 ( 527 )   PDF (11512KB) ( 356 )  
    基于“三生空间”视角,构建了“生产、生活适宜性和生态重要性”三生功能空间评价体系,揭示了1990—2014年甘肃白龙江流域三生功能空间格局及其变化特征。结果表明:(1)强生产功能空间主要集中在宕昌舟曲武都段白龙江两岸、白水江两岸及文县中东部等人口密集区;大致以宕昌舟曲武都段白龙江为界,东部为半生产功能空间,西部为弱生产功能空间。强生产、半生产功能空间的面积分别退缩了2434.54和294.07 km2,弱生产功能空间面积扩张了2728.62 km2。1990—2002年变化格局较为破碎,无明显块状集聚区;2002—2014年强化区集中于迭部西北部,弱化区分布于流域中下游。(2)生活功能空间与生产功能空间格局相似。强生活功能空间面积增加了119.32 km2,半生活功能空间面积在波动中减少了508.23 km2,弱生活功能空间则在波动中增加了388.90 km2。其格局变化主要集中在宕昌-舟曲-武都段白龙江两岸及文县大部分区域,1990—2002年以强化为主,2002—2014年相对弱化。(3)生态功能空间整体呈现出“流域西北部和东南部强、中西部次之、东部最弱”的格局。强生态功能空间面积经骤降后剧增了3118.13 km2,半生态功能空间面积减少了508.23 km2,弱生态功能空间则在波动中减少了1566.08 km2。1990—2002年强化区主要位于流域西北角,弱化区集中于舟曲和迭部、武都交界区、武都南部和文县西南部;2002—2014年流域西北角功能退化,迭部和舟曲交界区、武都东南部功能得到改善。(4)毁林开荒和退耕还林还草过程导致的土地利用格局和生态系统服务功能变化是流域三生功能空间格局变化的重要原因。研究可为同类易灾型山地流域三生功能空间的识别提供参考。
    绿洲城市用地扩展的景观生态格局变化——以武威市凉州区为例
    魏石梅,潘竟虎,魏伟
    2018, 37(5):  1498-1508. 
    摘要 ( 470 )   PDF (5295KB) ( 374 )  
    在ArcGIS 10.2和Fragstats 4.2软件的支持下,采用圈层分析、景观指数、城市扩展强度指数等方法,以武威市凉州区1985、1995、2005和2015年4期土地利用现状数据为数据源,对凉州区1985—2015年城市用地扩展的景观生态格局变化特征进行分析。将整个研究区划分为东北(NE)、东南(SE)、西南(SW)和西北(NW)4个方向,并以3 km为缓冲半径作覆盖整个研究区的23个圈层,分析了凉州区城市空间扩展时空演变特征、城市空间扩展过程中的土地利用和景观格局变化。结果表明:凉州区的城镇建设用地主要分布在0~3 km的区域范围内;1985—2015年城镇建设用地面积持续增加,正东方向和东南方向是城镇扩展的主方向;凉州区城镇建设用地景观斑块形状简单,受人类活动干扰,斑块个数不断增加,破碎度加剧,且距离城镇经济中心越近斑块集中度越高。
     
    北京市城区2005—2015年屋顶绿化发展趋势、分布格局及政策推动
    刘博杰,王仕豪,逯非,王雪妍,Marina Bergen Jensen,郑善文,刘栗,单明芸,赵克贤
    2018, 37(5):  1509-1517. 
    摘要 ( 496 )   PDF (5688KB) ( 207 )  
    基于北京市各城区2005—2015年每年屋顶绿化建设面积及相关政策,明确了北京市屋顶绿化自推广以来的建设状况,分析了屋顶绿化建设在各城区及各业主单位类型的分布,研究了屋顶绿化在城市绿化覆盖中的比例及变化。同时,探究了相关政策对屋顶绿化发展的推动作用。结果表明:2005—2015年北京市城区共建设屋顶绿化1.23×106 m2,平均每年建设1.12×105 m2;截至2015年,各城区累计建设屋顶绿化面积的排序为朝阳区>东城区>海淀区>西城区>丰台区>石景山区;2011—2015年,党政机关等事业单位、学校及科研机构和医院所属公共机构建筑是北京市城区实施屋顶绿化的主体,占各年屋顶绿化建设总面积的比例为62.0%~80.4%;2011—2015年,屋顶绿化在城市绿化覆盖中所占比例逐年提高,且该比例表现为首都功能核心区大于城市功能拓展区;截至2015年,北京市城区屋顶绿化面积仅占城市绿化覆盖面积的0.30%,未来对于增加北京市城市绿化覆盖面积的潜力还很大。建议今后可通过强化鼓励措施和制定强制措施进一步推进北京市屋顶绿化的发展。
    成都市热岛效应及其与下垫面的关系
    崔林林,李国胜,戢冬建
    2018, 37(5):  1518-1526. 
    摘要 ( 508 )   PDF (3466KB) ( 224 )  
    城市热岛效应是一种常见的城市气候,影响着城市规划及人民的生产与生活。本文以成都市中心城区为研究区,通过采用Landsat 8 TIRS数据,运用劈窗算法反演成都市中心城区4个时间点的地表温度,并对热岛效应的时空变化及其与下垫面的关系进行了分析。结果表明:劈窗算法在无同步气象观测资料校正大气透射率的情况下精度达到1.6 K;成都市中心城区明显存在热岛效应,其面积约占中心城区面积的30%,且春夏季热岛效应的空间差异性较大;三环外热岛效应较三环内明显,武侯区和双流区之间始终存在一个温度高值区;夏季归一化差异植被指数(NDVI)与地表温度存在显著的负相关关系,这说明可以通过种植绿色植物来缓解城市热岛效应;夏季地表温度与改进的归一化差异水体指数(MNDWI)的相关性不如春季和冬季,因此,夏季用水体来缓解热岛效应可能收效甚微;归一化建筑指数(NDBI)与温度在4个时间点上均呈正相关,这说明人类活动是造成城市热岛效应的原因之一,NDBI是研究城市热岛效应的有效指标。
    1985—2015年围填海活动影响下的环渤海滨海湿地演变特征
    魏帆,韩广轩,张金萍,栗云召,赵建民
    2018, 37(5):  1527-1537. 
    摘要 ( 502 )   PDF (2611KB) ( 179 )  
    滨海湿地位于海陆边缘,是水陆交互作用产生的独特生态系统,其演变过程易受人类活动的影响。自20世纪50年代以来,中国沿海大规模的围垦活动导致滨海湿地生态服务功能退化。研究滨海湿地演变过程及其与人类活动的相关关系,对于湿地资源开发管理和保护具有重要意义。运用3S技术手段,基于环渤海滨海湿地1985、1995、2005、2015年4个不同时期的TM遥感影像,结合土地利用转移矩阵和景观格局分析法,对近30年围填海作用下的环渤海滨海湿地时空动态演变特征进行了研究。结果表明:1985—2015年环渤海滨海湿地变化热点区域为黄河三角洲、莱州湾、渤海湾和辽河三角洲。近30年,环渤海滨海区域自然湿地面积减少了45.37%,人工湿地面积增加了57.23%,以盐田、养殖池面积增加为主,主要由沼泽、滩涂转出。自然湿地向人工湿地演变,人工湿地向非湿地演变,自然湿地人工化。由于受人类活动干扰强度大,环渤海滨海湿地景观趋于破碎化、均衡化,各景观类型均匀分布,景观异质性降低。近30年间,环渤海区域围填海活动面积增长了1606.79 km2,主要土地利用类型为养殖池、建筑用地。国家政策和经济因素极大地影响了沿海湿地的演变过程,农田开垦、城镇建设和围海养殖等人类活动是滨海湿地演变的主要驱动力。
    中国南方喀斯特集中分布区土壤Cd污染特征及来源
    罗慧,刘秀明,王世杰,刘方,李颖
    2018, 37(5):  1538-1544. 
    摘要 ( 696 )   PDF (814KB) ( 268 )  
    土壤重金属污染问题已成为我国广泛关注的生态环境问题,开展喀斯特地区土壤中Cd污染分布规律及来源研究,可为土壤环境质量评价与管理提供依据。本文收集了近年来南方八省206个市(区)土壤Cd的相关研究文献数据,采用单因子污染指数法对土壤Cd污染状况进行评价、Pearson相关分析研究喀斯特出露面积比与土壤Cd含量相关关系,并对来源进行探讨。结果表明:(1)中国南方喀斯特地区土壤具有较高的Cd含量,几何平均含量为0.36 mg·kg-1,高于全国土壤平均值、世界平均值及区域非喀斯特地区平均值;(2)不同省份污染程度趋势为广西>湖南>四川>广东>贵州>重庆>云南>湖北;(3)人为活动,无论矿业开发、城镇化、农业活动均不是中国南方喀斯特地区土壤Cd含量高的主要因素;碳酸盐岩Cd背景值高及碳酸盐岩风化成土Cd的相对富集,是中国南方喀斯特地区土壤Cd含量高的主要自然因素。
    贵州某燃煤电厂周边春季大气颗粒物的汞污染特征
    仇豪,李金娟,郭兴强,许议元,蔡保德
    2018, 37(5):  1545-1549. 
    摘要 ( 339 )   PDF (698KB) ( 142 )  
    为分析燃煤电厂周边不同粒径大气颗粒物及其中汞的污染特征,于2017年春季对贵州某燃煤电厂周边TSP、PM10、PM2.5进行样品采集,应用冷原子荧光汞分析仪对颗粒物中汞的浓度进行测定。结果表明:TSP、PM10、PM2.5的体积浓度范围分别为83.7~162、65.2~130、43.6~87.1  μg·m-3,超标率分别为0、5.63%、25.7%。汞的体积浓度(Cv(Hg))分别为68.5~102、58.9~84.9、51.4~80.9 pg·m-3;汞的质量浓度(Cm(Hg))分别为571~810、627~913、693~1083 ng·g-1;从空间分布看,上风向颗粒物样品中汞浓度低于下风向,主导风向高于非主导风向,主要受当地风向和采样点位置影响。汞在颗粒物中的PM2.5/PM10和PM10/TSP值分别为67.5%~95.2%、83.1%~98.8%,明显高于其相应的颗粒物质量浓度比值,表明汞主要在细颗粒物中富集。
    万山汞矿区居民体内汞硒的含量、分布及相互关系
    涂瑞,陈敏,丁丽,常传宇,王惠群,李平
    2018, 37(5):  1550-1555. 
    摘要 ( 386 )   PDF (552KB) ( 254 )  
    硒作为汞矿的伴生元素被释放至周围环境,贵州万山汞矿区汞污染问题应综合考虑硒的影响。为了评估万山汞矿区居民体内汞硒的含量、分布及汞硒相互关系,选择当地人群30例,采集其血液、尿液和头发样品,分别测定总汞、甲基汞和硒含量。结果表明:31%的人群血液总汞和93%的人群头发总汞含量分别超过美国环境保护署(USEPA)推荐的安全限值(5.8 μg·L-1和1 mg·kg-1),而24%的人群尿汞含量超过联合国工业发展组织(UNIDO)的限值5 μg·L-1,表明研究人群存在不同程度的甲基汞和无机汞暴露风险。90%的研究人群头发硒含量为中高水平,体内足量硒可能对无机汞和甲基汞的积累起到抑制作用,从而在一定程度上降低了当地居民汞暴露的健康风险。
    综述与专论
    稻田生态系统汞的生物地球化学研究进展
    孟其义,钱晓莉,陈淼,赵蕾,冯新斌,孟博
    2018, 37(5):  1556-1573. 
    摘要 ( 651 )   PDF (834KB) ( 329 )  
    汞作为一种毒性很强的重金属污染物,已被我国和联合国环境规划署、世界卫生组织、欧盟及美国环境保护署等多个国家(机构)列为优先控制污染物。汞的毒性与其化学形态密切相关,其中甲基汞是毒性最强的汞化合物。无机汞可在适当环境条件下被转化成毒性更强的甲基汞,进而在食物链中富集、放大,对人体健康构成潜在威胁。研究证实,稻田土壤是重要的甲基汞产生场所,稻田是陆地生态系统重要的甲基汞“源”。汞污染区稻米富含甲基汞是一个普遍的现象。在这些地区,居民食用稻米是人体甲基汞暴露的主要途径,由此所导致的人体甲基汞暴露风险日益受到人们的关注。近年来,随着汞污染区稻米甲基汞污染事件被频频报道,稻田生态系统汞的生物地球化学过程研究日益受到学术界的重视,国内外学者围绕这一方向开展了大量的研究工作,取得了一系列重要的研究成果。本文对前人有关稻田生态系统汞的生物地球化学过程进行了系统的总结,包括:(1)稻田生态系统汞污染现状;(2)稻田土壤汞的甲基化过程及其影响因素;(3)水稻对汞的吸收、富集机理;(4)居民食用稻米导致的甲基汞暴露的健康风险;(5)对缓解稻米甲基汞污染问题所可能采取的措施。最后,对目前的研究缺陷及不足进行了探讨,并对未来需要进一步开展的研究工作进行了展望。
    茶叶产地与品质的元素、同位素鉴别技术研究进展
    童成英,何守阳,丁虎
    2018, 37(5):  1574-1583. 
    摘要 ( 501 )   PDF (585KB) ( 273 )  
    茶叶是我国特色地标性农产品之一,具有深厚的文化底蕴和区域资源优势,其产地溯源与品质鉴别具有重要意义。本文系统介绍了多矿质元素、稀土元素、稳定同位素等地球化学手段在国内外茶叶产地溯源和品质鉴别中的研究进展,并分析了这些方法的优势和不足。今后的相关研究应该进一步明确元素及同位素在“土壤-茶鲜叶-成品茶”中的迁移转化规律,辨识多因素如加工方式、人类活动及污染物等在茶叶“种植-生长加工”过程中对其原产地信息及品质的影响,结合传统鉴别技术及大数据方法并综合比较多种统计模型,以期系统地建立和完善主要茶产地及名优茶产品的元素-同位素指纹图谱。这对茶树生长和生态环境改良及优势品种的选择,保护名优茶产品优势,树立正确的产品意识,建立良好的贸易秩序具有深远的意义。
    蟹类附肢的自切与再生研究进展
    张聪,黄根勇,徐敏杰,庞杨洋,成永旭,杨筱珍
    2018, 37(5):  1584-1588. 
    摘要 ( 370 )   PDF (435KB) ( 186 )  
    蟹类附肢的自切与再生作为一种自我保护机制,是其应对极端条件(如捕食者、竞争者或恶劣环境等压力)的有效行为策略,通常以自切单条附肢最为常见。蟹类附肢自切后,会通过再生和蜕皮,重新长出健全的肢体。生长阶段中等规格蟹(4~6 g)附肢自切律较高且与性别差异无关;自切一条附肢的蟹数量较多,附肢自切通常发生在身体的一侧,自切后侧附肢的概率显著高于前侧的附肢;附肢自切与种间、种内差异和生境条件有关;附肢自切影响蟹的生长与存活及摄食习性等。本文阐述了自切与再生的主要动物种类与部位,以蟹类为主要对象,对其附肢自切的规律、自切原因和附肢自切对蟹类生长的影响及再生进行了综述,对今后相关研究提出展望。
    方法与技术
    冬小麦叶片SPAD值高光谱估测的预处理方法
    武改红,冯美臣,杨武德*,王超,孙慧,贾学勤,张松,乔星星
    2018, 37(5):  1589-1594. 
    摘要 ( 515 )   PDF (717KB) ( 199 )  
    为选择合适的光谱预处理方法,提高叶片SPAD值的预测精度,本研究分析冬小麦不同叶位叶片SPAD值与光谱的响应关系,对原始光谱数据进行归一化处理(NC)、多元散射校正(MSC)和基线校正(BC)及组合处理,并结合连续投影算法(SPA)和逐步多元线性回归(SMLR)构建SPAD值光谱估测模型。结果表明:增加施氮量能提高冬小麦不同叶位叶片的SPAD值,生育前期顶二叶在近红外光谱区域反射率最大,生育后期则为顶一叶最大;单一光谱预处理中基于NC处理的光谱预测模型最好(R2=0.770、RMSE=1.483),MSC处理降低了模型预测效果,组合预处理中,以BC+NC建模效果最好,R2RMSE分别为0.755和1.540;部分预处理在一定程度上可以消减噪音,但不当的预处理方法会降低模型的预测能力;预处理方法并不是越多越好,顺序不同预测模型精度不同。
     
    一株植物病原拮抗细菌的分离筛选及拮抗物质
    陈志杰,谢江辉,陈宇丰,周登博,高祝芬,戚春林
    2018, 37(5):  1595-1604. 
    摘要 ( 518 )   PDF (2325KB) ( 238 )  
    从黄豆酱中分离筛选对植物病害有防治效果的拮抗菌,提取发酵液中的拮抗物质,研究其抑菌机理及基本性质。采用稀释平板法分离细菌、平板对峙法筛选拮抗菌,通过形态特征、生理生化特征及16S rRNA鉴定菌种,硫酸铵沉淀法提取发酵液中的拮抗物质,考马斯亮蓝法测得蛋白含量,扫描电镜观察拮抗物质抑菌作用,琼脂孔扩散法测定拮抗物质抑菌谱及其活性的稳定性。从黄豆酱中分离出18株细菌,通过筛选,得到一株拮抗效果最好的菌株,菌体抑菌率62.78%,发酵液抑菌率53%,命名为4-z-3,经鉴定为Bacillus siamensis。4-z-3发酵液在硫酸铵饱和度为20%~30%时提取的粗提物抗菌活性最大,为60.8%。最适饱和度下提取的粗提物的蛋白质含量为3.45%。拮抗物质对多种病原菌有良好的拮抗效果。经过4-z-3粗提物处理的病原真菌,菌丝受到破坏,细胞形状改变,细胞完整性缺失。粗提物的稳定性方面,对热不敏感,仅在90和100 ℃时抑菌活性下降明显;对酸碱不敏感,pH值为4时仍有81.6%的抑菌活性;对蛋白酶不敏感,抑菌活性最低时降低了19.6%;对紫外线不敏感,照射12 h之后抑菌活性仍有92.5%。本研究表明,菌株4-z-3是一株具有发展潜力的农业生防菌,分泌的胞外拮抗物质能够有效防治多种植物病害,且抑菌活性稳定。