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    2018年 第37卷 第8期    刊出日期:2018-08-10
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    2018, 37(8):  0. 
    摘要 ( 169 )   PDF (482KB) ( 47 )  
    研究报告
    黄土丘陵区人工林细根生物量及其影响因素
    戴银月,孙平生,康迪,邓健,任成杰,杨改河,韩新辉,付广军
    2018, 37(8):  2229-2236. 
    摘要 ( 277 )   PDF (1720KB) ( 36 )  
    为揭示黄土丘陵区人工林细根生物量变化差异及其关键影响因素,本文分析了该区主要造林树种细根生物量大小、垂直分布特征及其与植被群落多样性、土壤因子的关系。以8种人工林为研究对象,包括:柠条40 a、柠条30 a、柠条15 a、刺槐45 a、刺槐15 a、侧柏15 a、灌木混交(柠条与山杏1∶1混交)40 a及乔木混交(刺槐与侧柏1∶1混交)15 a,采用根钻法每隔10 cm采集0~30 cm土层细根。结果表明:细根生物量大小表现为侧柏15 a>刺槐15 a>柠条15 a;随着林龄的增加,柠条和刺槐人工林细根生物量均呈显著增加(P<0.05),柠条、刺槐从15 a到40和45 a分别增加了57.8%和41.0%;相似林龄混交林与纯林的细根生物量大小差异不显著;不同人工林细根生物量均表现为随土层深度增加而显著降低。基于RELATE的相关检验和“Best”模型的生物环境分析,黄土丘陵区人工林细根生物量与土壤理化性质显著相关(r=0.303,P<0.01),尤其是土壤全氮与有机碳含量对人工林细根生物量影响较大;而人工林细根生物量与植被群落多样性相关性不显著。说明随着恢复年限增加,土壤碳、氮含量提高,可以有效提高人工林细根生物量。
    光伏电板对羊草群落特征及多样性的影响
    翟波,高永,党晓宏,陈曦,程波,刘湘杰,张超
    2018, 37(8):  2237-2243. 
    摘要 ( 236 )   PDF (761KB) ( 247 )  
    草原地区大规模建设光伏电站会对当地自然环境造成影响,进而影响植物群落特征。本研究以土默特左旗羊草草原为对象,通过对光伏电板下各位置的植被进行调查取样,分析了物种多样性以及当地建群种羊草的生长状况。结果表明:(1)光伏电板下共发现7科13属14种植物,其中羊草广泛分布于光伏电板下方及周围各位置处。(2)光伏电板下物种Patrick丰富度指数、Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数均表现为电板正下方显著高于电板前后檐。(3)电板下羊草的高度、盖度、密度和基径也均表现为电板正下方显著高于电板前后檐,对照组由南向北对应位置的相应指标均无较大变化。(4)电板正下方羊草的生物量显著高于电板前后檐,对照组由南向北的羊草生物量无显著差异。本研究可为草原地区光伏电站的生态恢复提供依据。
     
    山西亚高山草甸植被生物量的地理空间分布
    马丽,徐满厚,周华坤,贾燕燕,王孝贤,席文涛
    2018, 37(8):  2244-2253. 
    摘要 ( 306 )   PDF (2104KB) ( 79 )  
    以山西省境内分布的典型亚高山草甸为对象,采用收获法获取植被生物量数据,结合经度、纬度和海拔3个地理因子,分析总生物量(TB)、地上生物量(AGB)、地下生物量(BGB)及根冠比(R/S)沿不同地理梯度的变化规律,从群落水平上探究山西亚高山草甸植被生物量的地理空间分布特征。结果表明:(1)TB、AGB、BGB在地域上表现较大变异。AGB变异最大,在32.50~756.00 g·m-2;BGB次之,变化范围为140.50~1586.50 g·m-2;TB波动最小,在248.25~2342.50 g·m-2。(2)TB随海拔升高显著减小(P<0.05),随经度增加缓慢增大(P>0.05),随纬度增加略微减小(P>0.05),在1700~1800 m、113.4° E—113.85° E、35° N—35.5° N处最大(平均为896 g·m-2)。(3)AGB随纬度增加、海拔升高显著减小(P<0.001),随经度增加逐渐增大(P<0.05),在1700~1800 m、112.05° E—112.5° E、35° N—35.5° N处最大(平均为366.06 g·m-2)。(4)BGB随纬度增加呈“降低升高降低”的变化趋势,整体略有增大(P>0.05),随经度增加也略有增大(P>0.05),而随海拔升高显著增大(P<0.05),在3000~3100 m、113.4° E—113.85° E、35° N—35.5° N处最大(平均为745.63 g·m-2)。(5)R/S随纬度增加、海拔升高显著增大(P<0.05),随经度增加略有增大(P>0.05);与纬度、海拔呈显著的幂指数函数关系(P<0.05),且表现为等速增长(幂指数平均为1.025)。RDA分析结果表明,在一定范围内,对亚高山草甸植被不同生物量特征影响较大的为纬度和海拔因子,最小影响因子是经度,地上生物量与经纬度和海拔均呈显著的负相关,生物量更多地分配到地下部分。
     
    植物多样性对亚热带森林土壤微生物群落的影响
    宿晓琳,李英滨,杨波,李琪
    2018, 37(8):  2254-2261. 
    摘要 ( 377 )   PDF (661KB) ( 73 )  
    植物群落组成的改变能够直接或间接地影响土壤生态过程并调节参与这些过程的土壤生物,树种特性和多样性是影响土壤微生物多样性和群落结构的关键因素。本项目利用江西新岗山建立的中国亚热带森林生物多样性与生态系统功能(Biodiversity-Ecosystem Functioning Experiment China) BEF-China研究平台,观测了样方水平下不同多样性组成(单物种、2物种、4物种和8物种)对土壤微生物群落结构的影响。结果表明:在森林生态系统演替初期,植物多样性的改变对土壤微生物群落结构具有显著影响,在不同多样性水平处理下,微生物磷脂脂肪酸含量随着植物多样性的增加,表现出先升高后降低的趋势,但各类群微生物磷脂脂肪酸含量并未表现出对植物多样性的明显响应。其中,土壤和凋落物的理化指标能够分别解释微生物群落结构变异的28.4%和12.3%。森林生态系统较高的异质性和地下生态过程响应的滞后性,导致了土壤微生物对植物多样性组成的响应需要较长时间才能显现出来,因此,为了更好地评价地上生物多样性与生态系统功能的关联,应长期监测森林生态系统多样性组成对地下生态过程的影响。
    青藏高原草地管理方式对土壤化学计量特征的影响
    李梦天,秦燕燕,曹建军,许雪贇,杨书荣,张小芳,龚毅帆
    2018, 37(8):  2262-2268. 
    摘要 ( 245 )   PDF (1096KB) ( 45 )  
    草地承包制度实施后,青藏高原地区出现了单户和联户两种草地管理方式共存的局面。以西藏那曲为研究区,对两种管理方式下的土壤化学计量特征进行了对比研究。结果表明:在0~30 cm土层,单户与联户土壤SOC∶STN、SOC∶STP和STN∶STP均无差异;垂直方向上,不管是单户还是联户,0~15 cm土层的SOC∶STP和STN∶STP均显著高于15~30 cm;联户15~30 cm土层的SOC∶STP和STN∶STP显著高于单户;除土壤SOC和STN之间存在显著线性相关关系外,SOC与STP,STN与STP,以及SOC、STN、STP分别与其化学计量比之间存在非线性耦合关系;研究区土壤主要受磷元素的限制。该结果表明,虽然单户和联户的土壤养分存在差异,但其土壤化学计量特征并无明显差异(垂直方向除外)。因此,利用化学计量特征无法有效评价该区的土壤质量。
     
    Cl-和SO42-输入对辽河口芦苇湿地土壤有机碳矿化的影响
    刘凯,杨继松,袁晓敏,沈庄,郑冬梅,郑佳玉
    2018, 37(8):  2269-2276. 
    摘要 ( 232 )   PDF (830KB) ( 56 )  
    以辽河口芦苇(Phragmites australis)湿地土壤(0~10、10~20、20~30、30~40 cm)为对象,采用室内密闭培养气相色谱法,研究了不同浓度氯盐(Cl-)及硫酸盐(SO42-)输入对辽河口芦苇湿地土壤有机碳矿化的影响。结果表明,表层土壤(0~10 cm)有机碳矿化速率和累积矿化量显著高于下层土壤(10~40 cm)。在20 d培养期间,土壤有机碳矿化速率随时间整体呈下降趋势。Cl-处理组,低浓度(75 mmol·L-1)处理促进了土壤有机碳矿化,高浓度(450 mmol·L-1)处理显著抑制了土壤有机碳矿化。SO42-处理组,不同浓度SO42-输入对各层土壤有机碳矿化速率无显著影响。Cl-输入较SO42-输入对辽河口芦苇湿地土壤有机碳矿化影响更明显。本研究表明,未来盐度的上升可能会加速辽河口湿地土壤碳的损失。
    薰衣草枝叶性状关系的个体大小依赖
    张晶,赵成章,雷蕾,李雪萍,任悦
    2018, 37(8):  2277-2284. 
    摘要 ( 226 )   PDF (675KB) ( 65 )  
    植物枝叶性状的个体大小差异,是植物适应异质性环境所形成的冠层构建策略,对于理解枝叶构建机制及光合生理代谢具有重要意义。于2017年7月下旬,在金水湖湿地公园选择一块薰衣草样地,根据体积将薰衣草(Lavandula angustifolia)分为3个大小等级\[I级:植株体积的立方根(d)≤60 cm、II级(60 cm<d≤90 cm)和III级(d>90 cm)\],采用一元线性回归方法,研究了薰衣草种群枝叶性状的个体大小依赖。结果表明:随着薰衣草植株大小等级增大,薰衣草的叶面积、枝长度、枝数量和枝横截面积逐渐增大,而叶数量、叶厚度和分枝角度逐渐减小。薰衣草叶面积、枝长度和枝数量与个体大小呈极显著的正相关(P<0.01),枝横截面积与个体大小呈显著的正相关(P<0.05),叶数量和叶厚度与个体大小呈极显著的负相关(P<0.01),分枝角度与个体大小呈显著的负相关(P<0.01)。为提高资源利用效率,大个体薰衣草选择生长少量大而薄的叶片以及分配更多的生物量用于小枝的生长;而小个体薰衣草选择生长多数小而厚的叶片以及短而细的枝条,体现了不同大小等级薰衣草枝叶表型可塑性。
    接种菌根真菌对青冈栎水分吸收的贡献
    张中峰,张金池,徐广平,周龙武,李艳琼
    2018, 37(8):  2285-2292. 
    摘要 ( 221 )   PDF (785KB) ( 34 )  
    为揭示丛枝菌根真菌对喀斯特地区植物水分吸收的贡献,用摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)和根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)接种青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)幼苗,利用根系分室装置,使相邻青冈栎之间仅通过菌根菌丝网络连接,用稳定氢同位素作为标记物,估算菌根网络对青冈栎幼苗水分传输的贡献。结果表明,青冈栎根外菌丝可延伸至根外10~15 cm,根际土壤中氢稳定同位素丰度与菌丝密度呈显著正相关。在土壤干旱期间,相邻青冈栎植株之间能够通过菌根网络输导水分。利用混合线性模型公式估算菌根网络水分输送贡献,结果显示,受体室青冈栎植株水分中约1.7%~2.2%是通过菌丝传输作用从供体室吸收,这对于生长在土层浅薄且存在地质性干旱的喀斯特地区植物而言具有积极作用。
    超深栽对沙地白榆苗木地上部生长及根系发育的影响
    刘春鹏,李向军,安萍,徐振华,刘泽勇,马长明
    2018, 37(8):  2293-2299. 
    摘要 ( 196 )   PDF (471KB) ( 13 )  
    为了探讨超深栽苗木在沙地造林后的地上部生长及根系发育,本研究以白榆(Ulmus pumila)2年生苗木为对象,于永定河下游沙地采用深根苗和普通苗进行超深栽和常规栽(即深根苗超深栽1 m、普通苗超深栽1 m、普通苗常规栽0.3 m,以下分别简称为深超、普超、普常),在栽植后第2年,调查各处理土壤含水量以及苗木地上部生长和根系发育情况。结果表明:(1)整个生长季节,与浅层土壤(0~40 cm)相比,深层土壤(60 cm以下)的含水量保持相对稳定且水平较高。(2)造林后各处理苗木生长差异显著,其优劣顺序为深超>普超>普常。(3)造林后苗木总根系生长差异显著,表现为深超优于普超和普常。(4)各处理的总根系与细根根系在不同土层中的分布规律一致,但各处理之间的分布规律不同,表现为:深超主要集中于0~20 cm土层;普超主要集中于0~20 cm与80 cm以下土层;而普常在80 cm以下土层中未发现有根系分布。综上所述,深根苗超深栽造林后生长情况显著优于普通苗超深栽和普通苗常规栽,其根系发育特性与土壤水分分布规律相契合,更有利于充分吸收土壤水分。鉴于普通苗超深栽同样具有较合理的根系分布且运输成本低廉,因此二者均可用于干旱沙地造林。
    秸秆还田模式对东北春玉米根系分布和水分利用效率的影响
    张文可,苏思慧,隋鹏祥,田平,梅楠,王沣,王美佳,张姣,齐华
    2018, 37(8):  2300-2308. 
    摘要 ( 225 )   PDF (1841KB) ( 57 )  
    为探究东北春玉米区不同秸秆行间还田模式的可行性,在辽宁省铁岭县以全层旋耕还田(T1S0)和全层翻耕还田(T2S0)大田试验为对照,对比研究行间旋耕(T1S1)、隔行行间旋耕(T1S2)、行间翻耕(T2S1)和隔行行间翻耕(T2S2)4种秸秆还田模式对土壤含水量、根系分布、产量及水分利用效率的影响。结果表明:T2S1和T2S2可打破犁底层,降低土壤容重,提高了土壤蓄水能力;T2S1和T2S2增加根系总量的同时,提高了根系在深层土壤中的分配比例;T2S1和T2S2根长密度集中区深度较T1S0分别增加46.54%和49.87%,较T2S0分别增加37.50%和40.70%;T2S1和T2S2显著增加了叶面积指数,延缓叶片衰老,提高了玉米干物质积累量;T2S1和T2S2干物质重和叶面积指数与T2S2无显著性差异,两者均值较T1S0分别增加了25.02%和21.93%。T2S1和T2S2叶片保护酶活性最高,MDA含量最低;在枯水年T2S1和T2S2较T1S0分别增产3.80%和4.05%,在丰水年各处理产量无显著性差异;两年中,T2S1水分利用效率均为最高,T2S2次之,分别较T1S0增加了16.28%和12.77%;在本试验条件下,认为T2S2更宜推广。
    水土盐度与有机污染物对稻苗生长的交互影响
    邵玉飞,马建,陈欣,靳文凯,于海波,袁磊
    2018, 37(8):  2309-2316. 
    摘要 ( 242 )   PDF (1522KB) ( 51 )  
    2017年,抚顺市望花区五老村部分水稻田,利用盐度和有机污染物指标不佳的杨柏河水灌溉后水稻秧苗出现不同程度的萎蔫问题。针对这一现象,本研究开展原位和模拟试验,以期揭示水土盐度和有机物对水稻幼苗生长的交互影响。原位测定显示,当地灌溉水(杨柏河水)和耕作(萎蔫田块)土壤的盐分超标,部分地块重金属汞和多环芳烃含量也超出相关农业标准。耕作土壤和灌溉水为变量的交叉模拟试验结果表明:利用萎蔫田块土壤插秧,灌溉自来水、模拟盐水、杨柏河水时水稻萎蔫率分别为0.67%、79.3%、89.7%;而利用周边未污染水稻田土壤插秧,相应的水稻萎蔫率分别为0、34.7%、42.3%。模拟盐水与杨柏河水的区别在于有机类污染物的含量;多环芳烃含量是两种试验土壤除全盐量外的主要差异。由此推断:长期低浓度含盐污水灌溉促使受灾田块耕作土壤盐分累积,在此条件下高盐度(0.35%)水灌溉,迅速提高土壤盐度至盐渍化水平(0.25%~0.58%),是水稻幼苗萎蔫的主要原因;而灌溉水中有机类污染物在表土中的累积与盐分对水稻幼苗产生共同胁迫,进一步加剧水稻萎蔫。
    河南省夏玉米生产水足迹区域差异
    毛俊,邵瑞鑫,郭家萌,王泳超,杨青华
    2018, 37(8):  2317-2323. 
    摘要 ( 247 )   PDF (1018KB) ( 42 )  
    作物生产水足迹是衡量整个作物生产过程中水资源利用状况的综合指标,能清晰地反映出水资源消耗类型、数量以及用水效率,为农业水资源管理评价提供了全新的思路。本研究在计算玉米单产的基础上,分析了1990—2015年河南省6个玉米种植区生产水足迹的时空差异。结果表明:河南省玉米生产水足迹呈现先波动下降后趋于平稳的态势;不同产区的生产水足迹差别较大,其中豫西玉米生产水足迹最高,豫东、豫中南、豫北的生产水足迹低于河南省平均值;绿水是河南省玉米生产需水的主要组成部分,占生产水足迹的80%以上;在时空分布上,均表现为生育期间降水量越低,绿水生产足迹所占比越高;基于对6个玉米种植区水足迹的分析,建议对豫西、豫南等玉米生产水足迹较高的区域,应推广抗逆性强的品种,提高水分利用效率,缩减玉米种植面积,而豫东、豫中南和豫北3个区域玉米生产水足迹较低,属于玉米种植优势地区,应保持或扩大玉米种植面积。
    不同土壤养分条件下克隆整合对薇甘菊忍耐埋藏能力的影响
    黄乔乔,沈奕德,范志伟,王亚,刘延,李晓霞
    2018, 37(8):  2324-2330. 
    摘要 ( 206 )   PDF (617KB) ( 15 )  
    克隆植物可通过克隆整合较好地适应逆境胁迫,克隆整合对克隆植物忍耐逆境胁迫能力的促进作用可能随环境条件而异。本文以海南恶性入侵植物薇甘菊为对象,通过温室盆栽实验,研究不同土壤养分条件下(低或高)克隆整合对薇甘菊匍匐茎克隆片段(具2个节)忍耐部分分株被埋藏(仅远端分株被埋藏)能力的影响。结果表明:当远端分株被埋藏3 cm时,无论有无克隆整合,其均有较高的出苗率;当远端分株被埋藏入土壤6 cm时,克隆整合显著提高了其出苗率(从不足17%提高到67%),且这些结果不受土壤养分条件的影响。对于近远端均出苗的克隆片段,埋藏深度、是否保持克隆连接对克隆片段的总生物量未见显著影响,尽管近端或远端分株生物量可能受到影响。即便是对远端分株埋藏6 cm的处理,克隆整合也可使克隆片段的总生物量维持在和远端分株没有被埋藏时克隆片段总生物量相当的水平,且这些结果也不受土壤养分条件的影响。因此,克隆整合是薇甘菊对局部埋藏胁迫的生态适应对策之一,它能够提高薇甘菊被埋藏分株的存活,提高薇甘菊在局部埋藏胁迫下的适合度。不同土壤养分条件下,克隆整合对出苗率和生物量的影响差异不大,可能是因为不同土壤养分条件下,克隆分株间的资源输送并没有差别,或埋藏深度(6 cm)不足以使植物生长表现出差别。
    氮营养对苗期菘蓝生长及活性成分的影响
    关佳莉,王刚,陈曦,张梦蕊,缪雨静,唐晓清
    2018, 37(8):  2331-2338. 
    摘要 ( 217 )   PDF (532KB) ( 101 )  
    采用盆栽方法,设置5种氮素营养水平(N0、N1、N2、N3、N4,分别为0、2.5、5、10、15 mmol·L-1),以苗期菘蓝的生物量、光合参数、氮同化物含量、氮代谢酶活性、叶中靛蓝、靛玉红、总黄酮含量以及根中(R,S)告依春含量等作为指标,研究氮营养对苗期菘蓝生长及活性成分的影响。结果表明:N0—N3处理组菘蓝的株高、主根直径及单株干重显著降低,根冠比增加。随着氮素水平降低,菘蓝叶片的叶绿素、类胡萝卜素含量以及净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均呈逐渐降低趋势,胞间二氧化碳浓度呈升高趋势。低氮营养使菘蓝叶片中可溶性蛋白、硝态氮、游离氨基酸含量降低,抑制了硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活性。N0—N2处理组菘蓝叶片中的靛玉红及总黄酮含量较高,靛蓝含量在氮素水平为0~10 mmol·L-1范围内随着氮水平的降低而减小,(R,S)告依春含量在N0处理时显著低于其余处理。综合分析认为,较低的供氮水平显著影响苗期菘蓝的生长及部分生理指标,降低叶片中的靛蓝与根中的(R,S)告依春含量,但促进叶中靛玉红及总黄酮的积累。综合考虑苗期菘蓝的生物量与活性成分含量,将氮素水平控制在10~15 mmol·L-1范围内,可以获得产量稳定、活性成分含量较高的药材。
    赤霉素浸种时长和施用浓度对重度干旱和盐胁迫下黄芪种子萌发的影响
    王楠,高静,黄文静,李铂,唐志书,宋忠兴,刘阿萍
    2018, 37(8):  2339-2344. 
    摘要 ( 232 )   PDF (1490KB) ( 98 )  
    为研究赤霉素(GA3)浸种时长和施用浓度对重度干旱和盐胁迫下膜荚黄芪种子萌发的影响,使用5个浓度(0、50、100、200、400 mg·L-1)的GA3将种子分别浸泡5个时长(6、12、24、36、48 h)后置入渗透势为-0.6 MPa的PEG和-0.9 MPa的NaCl溶液中进行发芽试验,测定最终发芽率和平均发芽时间。结果表明:膜荚黄芪种子在两种胁迫下的发芽率均随GA3浸种时间的延长和浓度的上升呈逐渐增高的趋势,处理间差异显著(P<0.05);NaCl胁迫下,100 mg·L-1 GA3浸种36 h处理发芽率最高,达到83.33%;而PEG胁迫下,100 mg·L-1 GA3浸种48 h处理发芽率最高,达到80.00%;使用200 mg·L-1以上浓度的GA3浸种超过24 h开始对萌发产生抑制;GA3浸种能促进种子萌发可能与改变种皮透性和促进胚的活化均相关。采用Design Expert软件通过响应面模拟得出,100 mg·L-1 GA3浸种36 h为整合重度渗透胁迫下较为适用的处理组合。
    Ca2+对高温强光胁迫下多花黄精抗逆生理和光合特性的影响
    梁永富,王康才,隋利,薛启,易家宁
    2018, 37(8):  2345-2353. 
    摘要 ( 253 )   PDF (546KB) ( 40 )  
    通过分析不同Ca2+浓度对高温强光胁迫下多花黄精光合作用及抗逆生理指标的影响,探讨外源Ca2+缓解多花黄精高温强光胁迫伤害的可行性。以遮阴处理的盆栽多花黄精为材料,用改良的Hoagland溶液进行培养,培养液Ca2+浓度分别为5、10、15、20、25 mmol·L-1,在高温强光天气来临之前撤掉遮阴棚进行胁迫处理,胁迫处理10 d后测定多花黄精光合及生理等指标,待多花黄精倒苗后,测定其根茎产量和活性成分含量。实验设置常温25 ℃遮阴和高温强光胁迫下浇Hoagland溶液2个对照。结果表明,适宜浓度的Ca2+处理可显著增强多花黄精SOD、POD和CAT酶活性,减少细胞中O2-·和H2O2含量,降低MDA含量和相对电导率,有效减轻了多花黄精的高温胁迫伤害。同时,Ca2+处理还提高了叶绿素含量、气孔导度、可溶性蛋白和脯氨酸含量,并加快了光合电子传递,降低了NPQ,提高了多花黄精PSII实际光化学效率、ETR和qP,使多花黄精能够在高温强光胁迫下维持较高的净光合速率。但随着Ca2+浓度的增加,多花黄精的抗逆性会降低。就本试验而言,10 mmol·L-1的Ca2+处理能显著降低多花黄精的高温强光胁迫伤害,提高其根茎收获量及活性成分含量。
    低温胁迫下玉米幼苗根系受外源海藻糖调控的生理表现
    刘旋,田礼欣,佟昊阳,左师宇,李晶
    2018, 37(8):  2354-2361. 
    摘要 ( 271 )   PDF (671KB) ( 27 )  
    为了探究海藻糖对增强玉米幼苗抗低温能力的生理表现,以玉米“先玉335”为试验材料,采用盆栽试验,分析12 mmol·L-1外源海藻糖对低温胁迫不同时间(0、2、4、6和8 d)下玉米幼苗根系生物量、抗氧化酶活性及渗透调节物质的影响。结果表明:低温胁迫显著抑制玉米幼苗根系生长及干物质累积,诱导抗氧化酶活性增加,破坏细胞渗透调节水平;低温胁迫后应用外源海藻糖,玉米幼苗根系根表面积、根长及鲜干重显著增加,根系内SOD、POD和CAT活性呈现先升高后降低趋势,MDA含量及相对电导率在玉米幼苗根系内显著降低,脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量也呈现先升高后降低趋势;在低温胁迫第6天时,T+L处理的根系根表面积、根长及鲜干重分别较CK+L增加了18.25%、4.73%、2.48%和21.43%;T+L处理后根系内SOD、POD和CAT活性分别较CK+L处理提升17.26%、23.79%和30.78%;T+L处理后根系内MDA含量和相对电导率值分别较CK+L处理降低45.13%和63.25%;T+L处理后的脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量在低温胁迫第6天时最高,与CK+L处理相比差异显著,且分别较CK+L高出2.93、0.51和2.58倍。可见,海藻糖能够调控低温胁迫下玉米幼苗根系生理水平,提高玉米幼苗抗逆能力,促进玉米根系生长及生物量增加,海藻糖对作物生长的生理调控能力与低温存在协同作用,在低温环境下,海藻糖对作物体内抗氧化系统酶活表达及渗透物质的积累有显著提升效果。
    黄河三角洲滨海湿地芦苇遗传变异及其与生境盐度的关系
    张俪文,王安东,赵亚杰,陈琳,宋建彬,杨长志,韩广轩
    2018, 37(8):  2362-2368. 
    摘要 ( 256 )   PDF (631KB) ( 11 )  
    了解植物遗传多样性信息能够为植被的生态修复和保育提供科学参考。本研究在黄河三角洲滨海湿地采集了7个芦苇群体280个个体的叶片,采用12对微卫星分子标记引物进行遗传多样性和遗传结构分析,并分析了遗传多样性和生境盐度的相关关系。结果显示,芦苇群体遗传多样性较低,7个群体的Nei遗传多样性(H)平均值在0.077~0.107,Shannon信息指数(I)平均值在0.133~0.185,但潮汐湿地芦苇群体遗传多样性相对高(H=0.101~0.107;I=0.176~0.185)。芦苇群体遗传分化比较低(GST=0.062),遗传变异主要来自于群体内。群体间遗传距离与地理距离无显著相关性(r=0.026,P=0.354),但遗传多样性与生境的盐度具有正相关关系(Radj 2=0.597,P=0.026)。建议山东黄河三角洲国家级自然保护区优先保护潮汐湿地芦苇群体,而在修复湿地时可以选择其他地区芦苇种苗或繁殖体以丰富种群的遗传多样性。
    藻类植物P450nor的生物信息学分析
    王群,肖璇,邵一伦,孙浩,徐慧
    2018, 37(8):  2369-2375. 
    摘要 ( 223 )   PDF (3012KB) ( 36 )  
    氧化亚氮(N2O)是一种重要温室气体,细菌、真菌、藻类和高等植物均可释放N2O。细菌通过硝化与反硝化作用产生N2O,真菌通过关键酶P450nor生成N2O,但关于藻类和高等植物的N2O产生机制迄今却鲜有报道。本研究以进化地位处于真菌和高等植物中间的藻类为对象,从GenBank中筛选出来自3种藻类(莱茵衣藻、胸状盘藻和小球藻)的3条P450nor蛋白相似序列并进行预测和分析,其功能预测结果显示,三者均为定位于线粒体中的可溶性非分泌型亲水性蛋白,具有Pfam P450保守结构域和3个保守motif,由此推测藻类P450nor具有较高的保守性;其进化分析结果表明,藻类与真菌P450nor具有较高同源关系。因此,推测藻类P450nor具有与真菌相似的生物学功能。由于藻类特殊的进化地位,这将为探究藻类与高等植物的N2O产生机制及全球N2O源汇不平衡提供科学依据和线索。
    内蒙古赛罕乌拉自然保护区蝶类群落多样性
    戈昕宇,洪雪萌,马方舟,刘波,李俊兰
    2018, 37(8):  2376-2383. 
    摘要 ( 222 )   PDF (600KB) ( 60 )  
    为了解赛罕乌拉自然保护区不同生境下蝶类群落多样性及人为干扰对蝶类多样性的影响,2016—2017年在赛罕乌拉国家级自然保护区的山地草原、河流湿地、山地森林、典型草原和湿地草甸5种生境对蝶类多样性进行了调查。共采集记录蝶类1826只71种,隶属5科55属,其中粉蝶科(Pieridae)的个体数最多,蛱蝶科(Nymphalidae)的属数和种数最多。不同生境类型的蝶类群落组成有差异,山地森林的蝶类的属数和种数最多,有47属58种,典型草原最少,有9属10种。对保护区蝶类群落特征分析结果表明,蛱蝶科的Shannon多样性指数(2.93)和Margalef丰富度指数(5.44)最高,弄蝶科(Hesperiidae)的Pielou均匀度指数(0.86)最高,凤蝶科(Papilionidae)的Berger-Parker优势度指数(0.77)最高。各生境蝶类的多样性有明显差异,山地森林的多样性指数最高,典型草原的多样性指数最低。保护区碟类群落多样性指数具明显的时序特征,7月的多样性指数最高,9月的多样性指数最低。通过Jaccard群落相似性系数计算可知,山地草原与湿地草甸的蝶类Jaccard群落相似性系数(0.43)最高。蝶类群落多样性与植被类型有明显的相关性,人为干扰对蝶类群落多样性有破坏作用。
    下辽河平原不同生境土壤节肢动物分布及空间自相关格局
    边振兴,果晓玉,于淼
    2018, 37(8):  2384-2393. 
    摘要 ( 258 )   PDF (3120KB) ( 19 )  
    了解不同生境中土壤节肢动物分布和空间自相关格局是进行非耕作生境结构优化和合理布局的基础。本文选择下辽河平原的辽中县为研究区,利用GIS技术选取非耕作生境比例在10%~20%的3个1 km×1 km网格为采样区。在分析各生境中土壤节肢动物分布特征的基础上,借助GeoDa分析土壤节肢动物数量全局和局域空间自相关性。结果表明:(1)不同生境类型中土壤节肢动物平均数量和类群数存在差异。沟渠中土壤节肢动物数量最多,并依次由林地、草地、坑塘水面、树篱、农田、农村道路至果园减少。类群数依次由农田、林地、树篱、农村道路、沟渠、草地、坑塘水面至果园减少。(2)土壤节肢动物呈显著的空间自相关性,即为聚集分布形态。(3)在沟渠、草地、林地和树篱生境中土壤节肢动物呈现出高高聚集的“热点”区,在连片农田生境中土壤节肢动物呈现出低低聚集的“冷点”区,而在农村道路和果园生境中没有出现明显的高高聚集区。综上可知,沟渠、草地、林地和树篱对于农田中土壤节肢动物数量增加具有积极作用。
    齐口裂腹鱼在低照度下的趋光行为
    许家炜,陈静,林晨宇,刘雁,白艳勤,张宁,尹入成,石小涛
    2018, 37(8):  2394-2402. 
    摘要 ( 289 )   PDF (773KB) ( 27 )  
    以野生亚成体齐口裂腹鱼为实验对象,进行了光色选择实验和趋光性实验,旨在找到异齿裂腹鱼的偏好光色和光强。实验变量设置5种光色(红、黄、蓝、绿和黑暗)及3种流速工况(0、0.15和0.30 m·s-1)。在光色选择实验中,研究了齐口裂腹鱼在静水、光强照度为10 lx下不同光环境下的偏好行为。结果表明:齐口裂腹鱼对5种光色的喜好顺序为绿色>蓝色>黑色>红色>黄色,且在绿光和蓝光区域中的分布率和选择指数显著大于红光和黄光区域(P<0.05)。在趋光性实验中,研究了光源光照强度均为20 lx,不同水流流速(0、0.15和0.30 m·s-1)时齐口裂腹鱼的趋光性,发现:无论在静水还是动水工况下,齐口裂腹鱼均对蓝光和绿光表现为正趋光性,对红光和黄光表现为负趋光性;齐口裂腹鱼属弱趋光性鱼类,且其趋光性不随水流的增大而增大,趋光阈值为1.40~2.65 lx。依据实验结果,我们建议在工程中采用光强照度为20 lx的绿光进行诱集齐口裂腹鱼。
    珠江河网典型段基础碳源对水生动物的贡献
    曾艳艺,杨婉玲,李海燕,彭松耀,赖子尼
    2018, 37(8):  2403-2410. 
    摘要 ( 262 )   PDF (756KB) ( 52 )  
    于2015年3、8月分别采集珠江河网3个江段的潜在基础碳源及优势种水生动物,测定其δ13C和δ15N值,利用IsoSource软件分析不同江段各类群碳源对水生动物的贡献。结果表明:上游宽阔江段主贡献碳源来自C3植物,其对该站位消费者50%置信水平上的贡献率超出50%;下游水草床茂盛江段主贡献碳源为沉水水草,其对该站位消费者贡献率接近或超出50%,C3植物变为次贡献碳源;而河网分叉江段主贡献碳源为浮游植物,其对该站位消费者贡献率接近或超出40%,沉水水草和C3植物为共同次贡献碳源。珠江河网不同类型江段的主贡献碳源变化特征可能由该江段的碳源储量及消费者的生物可利用性共同决定。对多元化河流栖息生境的保护是维持珠江河网生态系统功能完整的关键环节。
    太湖梅梁湾沉积物中溞属卵鞍的垂直分布及其与总氮、总磷间的关系
    何平,张坤,邓道贵,刘琪,郭红会,张婷婷,孙雨琛
    2018, 37(8):  2411-2417. 
    摘要 ( 215 )   PDF (784KB) ( 31 )  
    本研究调查了太湖梅梁湾沉积物(25~1 cm)中溞属种类卵鞍(或休眠卵)的垂直分布及其与总氮、总磷的关系。结果表明:在梅梁湾的沉积物中,共鉴定出3种溞属种类(盔形溞(Daphnia galeata)、蚤状溞(Daphnia pulex)和中华拟同形溞(Daphnia similoides sinensis))的卵鞍,其中以盔形溞为优势种;溞属种类平均卵鞍密度及含休眠卵卵鞍密度分别为0.03~2.01和0~0.33 ind·g-1 dw;T1和T2采样点的3种溞属种类的含休眠卵卵鞍密度明显高于T3采样点;在16~1 cm的沉积层中,T1采样点的总氮和T2采样点的总磷均呈明显增加的趋势,而T3采样点中的总氮和总磷变化幅度均较小;T1采样点中蚤状溞的卵鞍密度与总磷(TP)含量呈显著的相关性(P<0.05),而T3采样点中中华拟同形溞的卵鞍密度和T2采样点中盔形溞的含休眠卵卵鞍密度与总氮(TN)总磷(TP)含量均呈显著的相关性(P<0.05);湖泊沉积物中溞属种类的卵鞍(或休眠卵)密度的垂直分布能够再现湖泊溞属种类的历史演替过程,且与总氮、总磷含量之间存在一定的相关性。
    洞庭湖区平水期浮游生物群落结构特征及富营养化现状
    汪梦琪,汪金成,王琪,杨朝云,邹振华,钱宝
    2018, 37(8):  2418-2429. 
    摘要 ( 267 )   PDF (1405KB) ( 54 )  
    为了解洞庭湖区浮游生物群落结构特征及其富营养化现状,于2017年8月对洞庭湖区“三口”、“四水”等来水入湖断面、湖区及出口断面等24个采样点的水质状况和浮游生物群落结构现状进行调查。结果表明:浮游植物共检出6门53属75种,平均藻细胞密度为458.3×104个·L-1,生物量变化范围为0.06~3.64 mg·L-1,平均值为0.92 mg·L-1;洞庭湖以蓝藻、硅藻占优,属于蓝藻硅藻型湖泊;“三口水系”优势种有颗粒直链藻(Aulacoseira granulata)、科曼小环藻(Cyclotella comensis),“四水水系”优势种有颗粒直链藻、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa),湖区中优势种有颗粒直链藻、铜绿微囊藻、微小平裂藻(Merismopedia tenuissima)、小席藻(Phormidium tenue);浮游动物共检出4门20属,浮游动物密度变化范围5.0~3.4×103个·L-1,“三口水系”优势属为砂壳虫(Difflugia),“四水水系”优势属为砂壳虫、铃壳虫(Tintinnidium),湖区中优势属为砂壳虫、多肢轮虫(Polyarthra)。用综合营养状态指数、浮游生物Shannon多样性指数和Margalef种类丰富度指数分别评价水体的富营养化程度,均表明洞庭湖水体呈富营养化状态。与太湖、巢湖等淡水湖泊相比,洞庭湖藻细胞密度较小,富营养化程度较浅,但从洞庭湖富营养化的历史变化趋势可以看出,洞庭湖水质状况不容乐观,对洞庭湖生态的治理和修复迫在眉睫。
    南海北部近海竹荚鱼栖息地分布特征
    晏然,范江涛,徐姗楠,许友伟,孙铭帅,陈作志
    2018, 37(8):  2430-2435. 
    摘要 ( 213 )   PDF (1630KB) ( 76 )  
    根据2014—2017年南海北部近海渔业资源调查的8个航次数据,结合遥感影像数据,包括海表温、盐度、叶绿素,对近海竹荚鱼空间分布的季节性变化进行分析。将单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort,CPUE)作为适宜性指数(suitability index,SI),分别采用最大值法、最小值法、算术平均法、几何平均法按季度建立栖息地适宜性指数(habitat suitability index,HSI)模型,并对各模型进行精度检验。结果表明:SI模型拟合准确,均呈单峰分布;几何平均法更适用各季HSI建模,模型平均准确度达到92%,CPUE高的渔场主要分布于HSI大于0.6的海域,其他HSI高值海域为潜在渔场。对各季环境因子进行主成分分析,发现海表温的影响最为显著。研究表明,栖息地适宜性指数模型可较好分析南海北部近海竹荚鱼资源丰度及空间分布。
    干旱区绿洲防护林网格局对农田蒸散量的影响——以新疆三工河流域绿洲为例
    孙浩,刘丽娟,李小玉,张振宇
    2018, 37(8):  2436-2444. 
    摘要 ( 238 )   PDF (2766KB) ( 52 )  
    蒸散发作为干旱区农田最敏感的水分支出项,是绿洲生态系统中水量和能量平衡的关键组成部分,而防护林作为干旱区绿洲农田重要的生态屏障,对绿洲农田蒸散发过程有着不可忽视的影响。本研究以新疆天山北坡典型流域——三工河流域绿洲为例,研究农田防护林网分布格局对绿洲蒸散发的影响,结果表明:防护林不仅能够有效降低绿洲农田蒸散量,而且能够在一定程度上维持蒸散量在较低水平上的相对稳定;在防护林网的格局功能上,防护林网带斑比指数与农田蒸散量呈极显著负相关(P<0.01),环度指数与农田蒸散量呈显著负相关(P<0.05),而防护林网连接度指数与蒸散量的相关性不明显(P>0.05),说明防护林网的分布密度和林网结构的成型程度对农田蒸散量具有明显的影响,而在网格基本成型的防护林网络中其连通性对蒸散量的影响不明显。在景观水平上,研究防护林网格局对蒸散量的影响,对于农田防护林网的规划管理具有一定的参考价值。
    干旱区典型绿洲水库库周土壤盐分空间分异及盐岛效应
    柴晨好,王玉刚,周宏飞,朱薇,刘丽娟
    2018, 37(8):  2445-2452. 
    摘要 ( 205 )   PDF (1158KB) ( 72 )  
    绿洲水库作为干旱区内陆河流域的典型水系节点,在区域农业发展中占有重要地位。为了认识农区水库对土壤盐分空间分布特征的影响,本文以三工河流域的冰湖水库和柳城子水库为例,运用经典统计分析、地统计分析和GIS相结合的方法,对比分析不同景观背景下,以水库为中心的区域土壤剖面(0~60 cm)盐分的空间变异特征。结果表明:(1)以自然景观为背景的柳城子水库各土层盐分含量(0~20 cm:20.77 g·kg-1,20~40 cm:14.96 g·kg-1,40~60 cm:16.9 g·kg-1)高于灌溉景观为主导背景的冰湖水库各土层盐分含量(0~20 cm:7.81 g·kg-1,20~40 cm:5.66 g·kg-1,40~60 cm:5.24 g·kg-1)。在土壤盐分变异性上,冰湖水库各土层盐分的变异系数CV>100%,均呈现强变异性,而柳城子水库呈现出中等变异性(10%<CV≤100%);(2)两个水库区域各层土壤盐分,均呈现中等强度空间自相关性(0.25<C0/(C0+C)<0.75),冰湖水库表层土壤盐分空间变异主要受人为活动产生的随机因素影响,但随着土层深度的增加结构性因素的影响逐渐增强,而柳城子水库土壤盐分空间变异主要受结构性因素主导;(3)农业水库区域呈现出“盐岛”效应,冰湖水库各土层非盐化土面积占主导地位,随土层深度增加,非盐化土面积逐渐增大;而柳城子水库各土层盐土面积占主导地位,随土层深度增加,盐土面积也逐渐增大。
    近20年粤港澳大湾区生态敏感性变化
    甘琳,陈颖彪,吴志峰,千庆兰,郑子豪
    2018, 37(8):  2453-2462. 
    摘要 ( 347 )   PDF (6354KB) ( 34 )  
    生态敏感性评价分析是研究区域生态潜在问题的一个重要方法,对区域的生态规划和管理起着重要的作用。本文从自然生态、城市扩张、生态服务方面选取了7个敏感因子,构建了敏感因子等级指标体系,利用层次分析法(AHP),在GIS分析平台下得到单因子和综合生态敏感性评价分析结果。结果表明:(1)1997—2007年,不敏感、轻度敏感区比重增加了3.91%,中度敏感区比重减少了0.57%,极高、高敏感区比重减少了3.31%,整体生态敏感性降低;(2)2007—2017年,不敏感、轻度敏感区比重增加了2.38%,中度敏感区比重减少了3.71%,极高、高敏感区比重增加了1.32%,整体生态敏感性仍呈下降趋势。(3)敏感性高的地区主要分布在肇庆市、惠州市、江门市的林地及自然保护区,这些地区的生态系统易受干扰,应加强生态环境的保护;敏感性低的地区主要分布在广州市、深圳市、佛山市等中心城市,这些地区的生态系统稳定性强,可以在保证生态系统安全的情况下合理开发利用。研究结果可为粤港澳大湾区绿色可持续性发展和环境管理提供科学依据。
    河口湿地表面温度扰动特征及其关键影响因素
    郑慧祯,陈燕红,潘文斌,郑鹏,蔡芫镔
    2018, 37(8):  2463-2470. 
    摘要 ( 209 )   PDF (6970KB) ( 86 )  
    选取闽江河口为研究区域,通过对湿地表面温度(LST)的遥感反演,并利用剖面分析和模型构建方法分析了城市化进程中河口湿地表面温度的扰动特征。结果表明:(1)1993—2016年,闽江河口地区的土地利用/覆盖发生显著变化,湿地面积从37.00 km2减少到29.15 km2,水域、林/草地、耕地面积减少,建设用地面积大幅度增加;(2)不同土地利用类型的地表温度具有显著差异,建设用地和裸地对研究区的地表增温有显著的正贡献,水域、林/草地和湿地表现为负贡献;随着湿地面积的逐步减少,湿地表面温度扰动上升,湿地降温效果减弱;(3)城市的开发建设使得大面积的天然湿地转变为建设用地,对湿地表面温度的扰动产生巨大影响;(4)湿地表面温度与归一化植被指数(NDVI)、归一化水汽指数(NDMI)呈显著负相关,与归一化不透水面指数(NDISI)呈显著正相关;(5)NDMI和NDISI对地表温度(LST)的影响相对较强,NDVI对LST的影响相对较弱。研究结果可为河口地区的湿地保育提供有益借鉴。
    西安地铁二号线建设对土地利用变化的影响
    魏中宇,苏惠敏,黄荣静
    2018, 37(8):  2474-2482. 
    摘要 ( 261 )   PDF (932KB) ( 22 )  
    以西安地铁二号线周边800 m范围为研究区,利用2005、2011、2017年Google Earth高分辨率影像解译得到土地利用数据,分析轨道交通建设对于周边土地利用的影响,并结合CA-Markov模型进行预测。结果表明:(1)城市轨道交通的建设加快了周边的土地利用类型的转变,主要表现为以农林用地为代表的低密度低收益的土地利用类型向居住用地等高密度高收益的土地利用类型转化;(2)通过对站点进行分类,发现站点类型的转变集中发生在轨道交通开通运营阶段,且站点类型逐渐向着特征型站点转变;(3)CA-Markov模型预测结果表明,未来站点周边交通设施用地和二类居住用地的面积比例将会进一步增加,而三类居住用地和工业用地的比例将继续缩减。对轨道交通周边土地利用变化的定量分析发现,地铁站点周边土地利用类型较为破碎,且部分地铁站点没有很好地与周边建筑融为一体,周边土地类型有待于进一步优化,以实现土地利用方式的最优化和土地收益的最大化。
    基于卫星遥感的宁夏PM10时空变化特征分析
    毛慧琴,陈辉,厉青,张玉环,王中挺
    2018, 37(8):  2483-2489. 
    摘要 ( 223 )   PDF (3492KB) ( 32 )  
    为摸清宁夏地区2013年以来大气环境的变化情况,利用MODIS卫星遥感AOD数据、气象数据及同期地面观测的PM10质量浓度数据,采用地理加权回归方法构建宁夏地区PM10遥感估算模型,分析了2013—2016年宁夏地区PM10时空变化特征。结果表明:从空间分布上看,2013—2016年,宁夏地区PM10空间差异较为明显,南部六盘山区域和西北边缘贺兰山区较低,中部半干旱区和北部引黄灌区较高;宁夏地区PM10浓度年均值为100 μg·m-3,区域内年均值分布范围在76~127 μg·m-3;年内季节差异明显,冬季最高,春季次之,夏季最低;从时间变化趋势上看,2013—2016年总体呈下降趋势,下降趋势为每年15.8μg·m-3;区域间差异呈减少趋势,PM10浓度年均值区域方差下降速率为每年2.8 μg·m-3。  
    狭叶香蒲分解体系对镉污染水体修复的影响
    杜京京,周垠霏,张玉燕,郭瑞林,李柯
    2018, 37(8):  2490-2496. 
    摘要 ( 210 )   PDF (754KB) ( 43 )  
    选用狭叶香蒲(Typha angustifolia)凋落叶及其微生物分解者为修复材料,探索水生植物与微生物对重金属镉离子的联合修复作用。以水生浮游动物隆线溞(Daphnia carinata)为受试对象,研究了不同浓度Cd2+(0.1、1.0、10 μg·L-1)对其生存、生长和繁殖的影响。选择其中0.1 μg·L-1作为Cd2+污染浓度,分别将自然驯化以及Cd2+驯化15天和21天的蒲叶放于含Cd2+(0.1 μg·L-1)的培养基中,测定隆线溞体长、第一次怀卵日、后代个数、繁殖率以及驯化后微生物分解者的群落组成。结果表明:Cd2+添加显著降低了隆线溞的存活率,其中10 μg·L-1 Cd2+的毒害作用最强,隆线溞的存活率仅有40%;自然驯化和加镉驯化的蒲叶能够显著改善Cd2+干扰下隆线溞的个体生长与群体繁殖状况,且修复效果会随着驯化时间的延长而提高。个体的第一次生产时间提前1~2天,总产幼数提高22%~81%,群体繁殖率提高3.07~4.7倍,从而使食物链得到快速修复。真菌多样性分析表明,DactylariaMassarina在真菌分解者中占据优势地位,推测该属真菌具有修复Cd2+污染的生态功能。
    三峡库区不同植被类型消落带土壤重金属含量的时空变异
    郭燕,程瑞梅,杨邵,沈雅飞,肖文发,雷蕾,王晓荣
    2018, 37(8):  2497-2504. 
    摘要 ( 247 )   PDF (825KB) ( 38 )  
    通过测定2009、2015年三峡库区秭归段典型植被(次生灌丛、弃耕地)消落带不同淹水高程(高程145~175 m)和对照高程(175~185 m)土壤重金属含量,揭示其年际时空变异特征,并运用地质累积指数(Igeo)对不同年限不同高程土壤中各类型重金属进行污染评价。结果表明:所测各年限不同高程土壤重金属含量为:铁>锰>铜(锌)。随水淹年限增加,次生灌丛比弃耕地积累更多的重金属;土壤重金属在低海拔地区的积累过程更加明显,且各水淹高程倾向于积累更多的铜、铁;而对照高程中倾向于积累更多的锌、锰。各植被类型土壤重金属存在迁移:随水位涨落周年增加,次生灌丛消落带各水淹高程的重金属铜、锌含量增加,增幅较2009年分别达41.1%、23.1%、50%、9.3%和28.6%、50.0%、38.6%、56.8%;而弃耕地重金属铜、锌含量减少,下降范围分别达28.3%~48.5%和15.5%~29.9%。通过污染评价可得:在经历7次水位涨落周年后,次生灌丛土壤主要受重金属铜、锌、铁、锰综合性污染;而弃耕地土壤主要受重金属铁、锰复合型污染。
    综述与专论
    大气硫循环模型研究进展
    柏杨,郭庆军,郭照冰,魏荣菲,沈潇雨,王瑾瑾,任杰,冯连君
    2018, 37(8):  2505-2514. 
    摘要 ( 232 )   PDF (610KB) ( 27 )  
    本文系统总结了世界范围内各种典型大气硫循环模型的基本内容及适用条件,重点介绍了经典大气硫循环模型和以OsloCTM2为基础的独立硫循环模型以及与ECHAM、LMDZ、CSIRO、MASINGAR、RCA2、NICAM和MIROC环流模式耦合得到的大气硫循环模型。虽然目前在国际范围内研究所得的大气硫循环模型种类较多,但在模型的研究过程中仍存在缺乏相关数据支撑、缺乏综合考虑化学、辐射和动力学等过程以及缺乏跨学科综合集成研究的问题。针对这些问题,本文提出了优化大气硫排放数据和观测数据的质量、建立共享数据库系统、制订相关数据库使用规定、在研究模型过程中加强学科间合作和资源共享、建立全面的高分辨率大气硫循环模型等建议。
    旅游生态补偿研究现状及趋势
    李淑娟,高宁
    2018, 37(8):  2515-2523. 
    摘要 ( 329 )   PDF (511KB) ( 69 )  
    近年来,旅游活动带来的环境问题日益受到关注,旅游领域的生态补偿研究也不断升温。旅游生态补偿作为一种系统化的制度安排,其主要目的是保护旅游生态系统、调和旅游业发展与生态保护之间的矛盾,以促进旅游业可持续发展。因此,旅游生态补偿的研究引起国内外研究者的重视。本文对旅游生态补偿的相关内容包括概念梳理、主客体界定、标准核算、补偿途径4个方面进行述评,阐述了国内外旅游生态补偿的研究现状,并通过国内外研究现状对比分析,寻找我国旅游生态补偿研究存在的问题,为完善我国旅游生态补偿理论研究和实践探索提供借鉴;提出旅游生态补偿应深化研究的方向,如旅游生态补偿的绩效考核、时空分配、等级区划及政策等问题。
    方法与技术
    风力驱动的榆树疏林种子扩散模拟
    刘明宇,唐毅
    2018, 37(8):  2524-2531. 
    摘要 ( 214 )   PDF (765KB) ( 30 )  
    种子扩散是榆树疏林天然更新研究的重要内容,榆树种子扩散主要为风力驱动。为探究风力对种子扩散的影响,本研究建立个体模型,模拟风力驱动的科尔沁沙地疏林榆树种子扩散。研究发现:各风向上种子扩散呈现单峰分布的特征,其峰值在距离种子源3~4个单位处;种子扩散距离与种子累积数量在各风向上差别不大。这一结果与野外观测结果一致。本研究表明,个体模型是研究种子扩散过程及其影响因素的有力工具。研究结果有助于理解科尔沁沙地榆树疏林天然更新过程,为植被恢复提供依据。
    水蜜桃气候品质评价方法与应用
    杨栋,金志凤,丁烨毅,黄鹤楼,王治海
    2018, 37(8):  2532-2540. 
    摘要 ( 442 )   PDF (757KB) ( 56 )  
    基于气象要素的品质评价模型(气候品质)较生理生化指标构建的评价体系更简便易行,但目前气候品质模型不确定性较大,精度有待进一步提高。利用2006—2016年奉化和2015—2016年慈溪地区水蜜桃品质因子和气象观测资料,将Monte Carlo法和TS评分(threat score, TS)分析法相结合,构建水蜜桃的气候品质评价模型,以提高对综合品质评估的精度,并利用模型对浙江地区水蜜桃气候品质时空分布特征进行模拟。结果表明:Monte Carlo法可将综合品质评估的不确定性缩小21%(16%~26%);利用TS评分分析法构建的气候品质集合模型的模拟结果与基于品质因子构建的综合品质之间相关系数高达0.97,绝对误差和均方根误差分别为0.01和0.02,较单一模型的模拟精度明显提升;1971—2000年,浙江省水蜜桃品质的气候倾向率为-0.02·10 a-1,21世纪初期气候倾向率达-0.05·10 a-1,且年际波动增大;全省水蜜桃气候品质为0.55(0.49~0.63),由沿海向内陆逐步递减。基于Monte Carlo和TS评分分析法构建的水蜜桃气候品质评价模型能较好地模拟浙江地区水蜜桃综合品质,为大范围水蜜桃品质精细化评估提供了有效方法。
    水样保存方法对青藏高原湖泊可培养微生物的影响
    郭春燕,岳琳艳,赵康,邢鹏,孔维栋
    2018, 37(8):  2541-2548. 
    摘要 ( 306 )   PDF (1528KB) ( 30 )  
    青藏高原湖水中生存着大量适应极端环境的微生物,如耐冷及嗜冷菌。合适的湖水样品保存方法是野外取样的关键和开展深入研究的前提。本研究对比了冷冻和4 ℃冷藏两种保存方法对湖水中可培养微生物种类的影响。首先从不同保存方法样品中分离得到纯菌,然后对分离菌的16S rRNA测序进行菌种鉴定。结果表明,自冷冻保存湖水中分离得到7个不同的16S rRNA基因OUT(operational taxonomic unit),冷藏保存水样共分离得到14个不同的16S rRNA基因OTU。冷冻保存水样分离得到的可培养微生物包括芽孢杆菌、简单芽孢杆菌、微小杆菌、不动杆菌、苏云金芽孢杆菌;冷藏保存水样分离得到的微生物包括γ变形菌、金黄杆菌、芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、寡养单胞菌、假炭疽杆菌、缺陷假单胞菌、细杆菌。研究表明,冷藏保存方法比冷冻保存方法可分离得到更多种类可培养微生物,这两种保存方法均分离得到了芽孢杆菌。