Please wait a minute...
欢迎访问《生态学杂志》官方网站,今天是 分享到:

当期目录

    2018年 第37卷 第9期    刊出日期:2018-09-10
    目录
    目录
    2018, 37(9):  0. 
    摘要 ( 217 )   PDF (496KB) ( 25 )  
    研究报告
    东北阔叶红松林腐殖质层土壤阳离子交换性能及其主要影响因素
    田圣贤,冯盼,杨山,刘贺永,叶吉,李慧,姜勇,张玉革
    2018, 37(9):  2549-2558. 
    摘要 ( 502 )   PDF (1068KB) ( 21 )  
    阔叶红松林是中国东北地区的典型地带性植被,生物多样性丰富,是我国重要的生态资源。本文分析了9个纬度阔叶红松林腐殖质层土壤交换性Ca、Mg、K、Na、有效阳离子交换量(ECEC)、交换性酸等的分布及其主要影响因素。结果表明,腐殖质层土壤具有较强的盐基元素生物富集功能;土壤交换性盐基离子和ECEC纬度分异不明显;年均温或年均降水量影响土壤交换性Mg和K含量。土壤有机质和pH是交换性盐基离子和ECEC分布的主导影响因素,且均为正向影响。土壤交换性酸含量与ECEC、pH呈极显著负相关关系。
    北京松山油松林地表可燃物负荷量的影响因素
    艾也博,寸应得,范雅倩,程瑞义,刘艳红
    2018, 37(9):  2559-2565. 
    摘要 ( 312 )   PDF (524KB) ( 77 )  
    森林地表可燃物是引起森林火灾的重要因素,研究森林地表可燃物负荷量的影响因子可以为森林可燃物管理提供科学依据。本文对北京松山自然保护区油松林地表可燃物负荷量与地形、林分和地被物因子进行相关性分析和逐步回归分析,通过方差分解计算3类影响因子对可燃物负荷量变化的贡献率。结果表明:(1)地表总可燃物负荷量与草本盖度呈显著负相关。地表活可燃物负荷量与海拔和灌木盖度呈显著正相关,与草本盖度呈显著负相关。地表死可燃物负荷量分别与郁闭度、林分密度和平均树高呈显著正相关,与海拔呈极显著负相关;(2)多元线性回归分析表明,用海拔、郁闭度和灌木盖度3个因子可较好地估算地表活可燃物负荷量;地表死可燃物负荷量可用海拔和郁闭度2个因子进行较好估算。(3)对地表活可燃物负荷量的解释力中,地被物因子>林分因子>地形因子,地被物因子与地形因子的交互作用贡献率最显著,与林分因子的交互作用贡献率次之。对地表死可燃物负荷量的解释力中,林分因子>地形因子>地被物因子,林分因子和地形因子的交互贡献率显著,与地被物因子的交互贡献率次之。不同类别地表可燃物的影响因子不同,在进行可燃物管理、森林防火和林分调控的过程中需有针对性。
    海南岛热带云雾林地上生物量分布规律
    邵晓莉,程毅康,王茜茜,王旭,巫勇,洪小江,方燕山,陆雍泉,龙文兴
    2018, 37(9):  2566-2572. 
    摘要 ( 539 )   PDF (706KB) ( 61 )  
    生物量是森林最为重要的生态系统功能之一,是物质循环及能量流动的基础。以海南岛尖峰岭、霸王岭和黎母山热带云雾林为对象,调查群落内胸径在1 cm以上的植物胸径和高度;结合异速生长模型,比较3个林区热带云雾林地上生物量随样方大小、树木径级和高度级的变化规律。结果表明:不同样方大小内,3个林区热带云雾林的地上生物量变化规律相同,受降水和温度的影响,尖峰岭和黎母山热带云雾林的地上生物量均显著高于霸王岭。尖峰岭、霸王岭和黎母山热带云雾林地上生物量主要分布于胸径>30 cm的植株,分别占33.0%、32.1%和52.8%。尖峰岭和霸王岭热带云雾林的地上生物量主要分布于高度>7 m的植株,分别占79.9%和70.1%;而黎母山热带云雾林的地上生物量主要分布于高度>9 m的植株,占87.7%;各个径级和高度级上,3个林区热带云雾林的变化规律一致,地上生物量都主要集中在较大的径级和高度级。
    外来入侵植物肿柄菊在云南的分布特征及其影响因素
    朱枫,王四海,陈剑,李宁云,吴超
    2018, 37(9):  2573-2580. 
    摘要 ( 478 )   PDF (4521KB) ( 20 )  
    公路网是外来入侵植物肿柄菊(Tithonia diversifolia)进行远距离传播的主要途径,近些年肿柄菊在云南表现出迅速的扩散态势和较强的入侵能力。为探讨肿柄菊沿公路进行扩散过程中各种环境因素对群落建立的影响,本研究通过大范围沿公路实地调查,分析肿柄菊的扩散和分布特征及其影响因素。结果表明:肿柄菊分布于云南省北热带、南亚热带、中亚热带和北亚热带等多种气候类型区,分布区覆盖云南省71个县(区),与10多年前相比肿柄菊有明显的向北和向高海拔扩散趋势。肿柄菊向更高纬度和海拔扩散过程中,气候因素对群落分布有一定影响;在较低纬度和海拔区域肿柄菊的分布主要受人为干扰的影响。不同路缘生境类型影响肿柄菊沿公路扩散范围,植被郁闭度较低的草地、经济林地、农田等生境有利于群落的建立;而植被郁闭度较高原始林地和次生林地不利于群落建立。公路在肿柄菊的远距离扩散过程中起着重要作用,车流量大、车速高的高等级公路更有利于肿柄菊扩散,云南密集的高速公路网促进了肿柄菊沿公路扩散效率,加速了肿柄菊侵占新领地的过程。随着公路交通的快速发展,肿柄菊的扩散速度也明显加快,今后应对其种群发展趋势进行跟踪监测,以期为肿柄菊入侵预警提供基础信息。
    朝鲜越桔的解剖结构及其环境适应性
    张敏,王贺新,徐国辉,娄鑫,赵丽娜,闫东玲
    2018, 37(9):  2581-2588. 
    摘要 ( 289 )   PDF (2962KB) ( 20 )  
    朝鲜越桔(Vaccinium hirtumThunb. var.koreanum (Nakai) Kitamura)是辽宁省珍稀濒危保护植物,主要分布于长白山脉南端,生长于中高山顶部光照充足的岩石缝隙及峭壁之上,具有适应山顶部瘠薄、干旱、寒冷以及强风等极端环境的特征。然而,关于朝鲜越桔解剖结构及抗性的研究尚未见报道。本文通过石蜡切片法对朝鲜越桔的根、茎、叶进行解剖结构的观察,揭示其解剖结构与环境适应性之间的关系。结果表明,朝鲜越桔多年生侧根的输导组织发达,毛细根的表皮及皮层细胞体积较大,内皮层细胞中存在着大量的固体状内含物,且毛细根中具有大量的杜鹃花类菌根菌、深色有隔内生菌及丛枝菌根菌,这些特征有利于其根系对于水分和营养物质的吸收。茎部解剖显示,一年生茎的表皮外侧具有较厚的角质层(10.74±0.89) μm,皮层厚壁细胞和髓细胞中具有大量的固状内含物,表皮内侧皮层中具有特殊的气腔结构,其厚度占茎半径的30%,这些特征将提高植株的保水性和耐低温的能力;另外,茎部韧皮组织发达,有利于水分和养分的输送。叶部结构特征显示,叶片上表面及下表面均覆盖了一层较厚角质膜,分别为(2.06±0.75)、(2.04±0.73) μm,叶脉的韧皮组织发达,这将有利于提高其耐旱及吸水性能。综合分析认为,朝鲜越桔的解剖结构反映其具有耐旱、耐寒、抗风及保水的特性,是其能够适生于辽东地区山顶部恶劣生境的重要原因之一。
    施氮量和土壤含水量对红壤区黑麦草腐解和氮素释放的影响
    杨文亭,王晓维,徐健程,焦琪琪,鲁美娟,黄国勤
    2018, 37(9):  2589-2595. 
    摘要 ( 240 )   PDF (935KB) ( 30 )  
    绿肥还田是主要的农田有机培肥措施之一,外源氮素和土壤含水量是影响绿肥腐解的重要因子。本研究设置土壤含水量(15%、30%、45%)和施氮量(0、60、120 mg·kg-1)两因素三水平的室内培养试验,分析了土壤含水量和施氮量对红壤区黑麦草还田过程中的腐解和氮素释放的影响。结果表明:相同含水量条件下,氮肥的增加没有促进黑麦草的腐解,一定程度上抑制了黑麦草还田7~21 d时的腐解速率;相同施氮水平下,土壤含水量的增加有利于促进黑麦草的腐解率;相同土壤含水量条件下,施氮抑制了黑麦草还田7~13 d时的氮素释放率;相同施氮水平下,土壤含水量的增加促进了黑麦草还田过程中的氮素释放率;黑麦草还田57~91 d时,增加土壤含水量能提高黑麦草氮素释放率,且不施氮较施氮条件下的效果更明显;91 d时,含水量45%和施氮量60 mg·kg-1处理的黑麦草还田腐解率最大,达到0.889,含水量45%和施氮量120 mg·kg-1处理的氮素释放率最高,达到0.885。双因素方差分析结果表明,土壤含水量对黑麦草腐解率和氮素释放率均存在显著影响。综合来看,红壤区黑麦草还田初期需施加一定量的氮素(60 mg·kg-1)和保持合理的土壤含水量(30%),以抑制黑麦草还田前期的腐解;还田后期提高土壤含水量(45%),加快黑麦草后期的腐解和氮素释放,促进下茬作物氮素吸收利用。
    海三棱藨草及互花米草对模拟盐胁迫的响应及其耐盐阈值
    李伟,袁琳,张利权,赵志远,李蕙,朱晓泾,潘家琳,陈雅慧
    2018, 37(9):  2596-2602. 
    摘要 ( 283 )   PDF (1066KB) ( 19 )  
    盐度作为滨海湿地的关键环境因子之一,影响盐沼植物的存活、生长及分布。未来海平面上升引起的盐水入侵,将导致滨海湿地的盐沼植物面临高盐胁迫的挑战,进而影响滨海湿地生态系统的结构和功能。本研究选择长江口中低潮滩的主要先锋植物海三棱藨草(Scirpus mariqueter)和互花米草(Spartina alterniflora)为对象,通过人工控制实验,比较不同盐度处理下两种盐沼植物存活、营养生长及繁殖的响应,并确定两种盐沼植物存活的耐盐阈值,从而比较未来盐水入侵背景下,本地物种海三棱藨草及外来物种互花米草对盐胁迫的响应和适应性。结果表明:(1)海三棱藨草和互花米草的存活率随着盐度的增加均呈下降趋势,相同盐度处理下互花米草的存活率显著高于海三棱藨草的存活率(P<0.05);(2)盐胁迫明显影响了海三棱藨草和互花米草的生长,随着盐度的增加,海三棱藨草株高、地上生物量及地下生物量均呈逐渐下降的趋势,而互花米草株高、地上生物量及地下生物量呈先增加后下降的趋势,均在盐度为10‰时最高;(3)海三棱藨草和互花米草的分蘖数及结穗率均随着盐度增加呈下降趋势,盐胁迫在一定程度上抑制了两种植物的繁殖能力;(4)互花米草存活的耐盐阈值为43‰,高于海三棱藨草存活的耐盐阈值(21‰);(5)外来物种互花米草比本地物种海三棱藨草具有更强的耐盐性,未来海平面上升引起的盐水入侵将对本地物种海三棱藨草产生更加严重的影响。
    塔里木河下游生态输水对植物群落组成、多样性和稳定性的影响
    徐俏,叶茂,徐海量,王希义,赵新风
    2018, 37(9):  2603-2610. 
    摘要 ( 291 )   PDF (979KB) ( 22 )  
    维持干旱区植物群落结构与稳定性对当地环境保护具有重要意义。本研究以塔里木河下游典型的4个断面内的植被为对象,采用样带调查技术,对其植被的群落特征进行了调查。选取2000、2004、2008、2012、2016年调查数据,对离河不同距离的植物群落的物种组成变化进行了分析,并运用物种多样性指数、均匀度指数以及生态优势度等对调查区域群落物种多样性与均匀性进行了分析,综合评估植物群落的稳定性。结果表明:随着生态输水工程的实施,植物群落的物种由输水前的17种增加到输水后的31种;乔灌木所占的比重有所下降,林下草本所占的比重逐渐增加,群落中乔灌草物种搭配更为均衡;总体而言,植物群落的物种多样性指数、均匀度指数均有显著升高,而生态优势度有所降低,因而植物群落更加丰富与均匀;生态输水以来,植物群落的稳定性逐渐升高,但目前仍处于不稳定状态。
    滇西北纳帕海湖滨带优势植物杉叶藻(Hippuris vulgaris L.)维管结构对模拟增温的响应
    管东旭,田昆,王志保,张依南,冯春慧,孙梅
    2018, 37(9):  2611-2618. 
    摘要 ( 277 )   PDF (966KB) ( 57 )  
    维管结构是植物的主要物质传输结构,对植物的光合积累、生长发育、适应变化、繁殖扩散等过程具有不可替代的作用。温度是影响维管结构的重要环境因子,但过去对温度如何影响植物维管结构的研究较少涉及湿地植物。本研究以对温度变化较为敏感的滇西北典型高原湿地——纳帕海流域为研究区域,采用开顶式生长室(OTCs)模拟大气增温系统,研究了其湖滨带优势植物杉叶藻(Hippuris vulgaris)维管结构对模拟增温的响应。结果表明,增温对地上茎维管结构的影响较大,而对地下茎维管结构的影响相对较小。大气增温显著增加了地上茎维管结构的导管和筛管数目、大小以及维管束大小,但对地上茎导管和筛管密度影响不大。与此相反,大气增温显著减小了地下茎导管和筛管大小,但这两个性状在两组增温处理间均无显著差异,其他地下茎维管结构性状对增温的响应不显著。年平均温度和日间平均温度是影响杉叶藻维管性状的主要因素,该两个温度变量与这些维管性状均呈正相关。研究表明,气候变暖显著影响滇西北高原湿地湖滨带优势植物维管结构的传输能力,且这种影响可能导致湿地生态系统植物生理功能的改变,进而促使植物适应增温环境。
    贵州娘娘山湿地藓类沼泽植物群落特征及优势种种间关系
    崔海军,张勇,张银峰,田昆,肖德荣,王凯,郭应,李龙江
    2018, 37(9):  2619-2626. 
    摘要 ( 270 )   PDF (1806KB) ( 31 )  
    湿地植物群落的监测可为湿地公园的科学管理提供理论指导。本研究以贵州娘娘山湿地藓类沼泽为对象,比较了金发藓沼泽与泥炭藓沼泽植物群落特征,探索了群落优势种种间关系及群落多样性构成机制。结果表明,金发藓沼泽植物群落特征显示了自然恢复的良好成效,群落组成和结构逐步恢复。金发藓与蕨的优势度具有二次曲线关系,即较低优势度的蕨(<40%)促进金发藓的生长,较高优势度的蕨(>40%)抑制金发藓的生长。蕨类植物具有光竞争优势,抑制禾草状和非禾草状植物生长,显著影响植物群落多样性;非禾草状植物在植物多样性维持中具有重要地位。在湿地公园的管理中,合理控制蕨的生长有利于湿地水涵养功能和植物多样性保护。
    干旱胁迫下磷脂酶Dδ和9-脂氧合酶对拟南芥茉莉酸合成及种子萌发的影响
    陈璐,刘博,安炎黄,赵敏,王玥萱,杨宁
    2018, 37(9):  2627-2636. 
    摘要 ( 198 )   PDF (1564KB) ( 21 )  
    以拟南芥哥伦比亚野生型(WT)、磷脂酶Dδ(PLDδ)缺失型突变体pldδ和9-脂氧合酶(9-LOX)缺失型突变体lox1lox5实生苗为材料,以0.3 mol·L-1甘露醇模拟干旱胁迫,分析PLDδ和9-LOX参与干旱胁迫下拟南芥茉莉酸(JA)生物合成和在种子萌发中作用。结果表明:干旱胁迫显著提高PLDδLOX1基因表达以及PLD和LOX酶活性;干旱胁迫下,pldδ突变体幼苗的LOX活性和JA含量显著低于WT,外源添加磷脂酸(PA)后LOX活性和JA含量显著上升,并高于WT;干旱胁迫显著抑制pldδlox1lox5突变体的种子萌发,以对lox1的抑制效果最为明显;干旱胁迫下PLD活性上升与PLDδ基因表达上调有关,LOX活性上升与LOX1LOX5基因表达上调有关,其中LOX1基因起主要作用;PLDδ/PA位于9-LOX上游参与9-LOX诱导的JA合成过程;PLDδLOX1LOX5基因均参与干旱胁迫下拟南芥的种子萌发,LOX1在此过程中作用最为明显;PLDδ和9-LOX均参与PA和JA介导的种子萌发过程。
    复合接种褐环乳牛肝菌与绿木霉对樟子松根际土壤生物活性年际变化的影响
    尹大川,祁金玉,宋瑞清
    2018, 37(9):  2637-2641. 
    摘要 ( 226 )   PDF (526KB) ( 35 )  
    为了探究褐环乳牛肝菌与绿木霉复合接种对樟子松根际土壤生物活性年际变化的影响,本研究采用盆栽试验法,调查了接种外生菌根菌——褐环乳牛肝菌(Suillus luteus)N94和绿木霉(Trichoderma virens)T43对樟子松(Pinus sylvestrisvar.mongolica)苗木根际土壤酶(过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶)、微生物数量(细菌、真菌和放线菌)和土壤养分(氮、有效磷和速效钾)的年际变化。结果表明:复合接种N94与T43可以有效发挥协同增效作用,该处理组的根际土壤酶、土壤微生物数量和土壤养分等均得到提高,所测试的各项指标(除2013年土壤氮外)均优于单接种处理组,且这种提高具有一定的持久性,年度变化显著。本研究可以为植物根际益生菌改良土壤生物活性、有效提高苗木生长质量提供数据参考。
    内生真菌印度梨形孢对旱稻苗期生长及抗旱性的影响
    韦巧,武美燕,张文英,徐乐,陈建芳,潘锐,田小海
    2018, 37(9):  2642-2648. 
    摘要 ( 240 )   PDF (2103KB) ( 43 )  
    通过平板共生培养及20%聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)模拟干旱胁迫,研究了内生真菌印度梨形孢(Piriformospora indica)对旱稻生长及其抗旱性的影响。结果表明:印度梨形孢与旱稻品种“绿旱1号”共生培养23 d后,植株生物量显著增加,总根长和总根表面积增加1倍,根尖数增加3倍;20% PEG模拟干旱胁迫下,接种印度梨形孢幼苗叶片发生萎蔫卷曲明显延缓,旱稻叶片温度升高,且随着干旱处理时间的延长,接种印度梨形孢处理比不接种处理的叶温差大;抗旱相关基因OsMYB2OsCIPK3OsCDPK7OsCATB在旱稻叶片中的表达量随干旱处理时间的延长呈不同程度上调;印度梨形孢能够促进旱稻幼苗生长、提高其抗旱性。
    无锡地区常见树木根际土壤酸杆菌多样性
    魏志文,李韵雅,江威,廖祥儒
    2018, 37(9):  2649-2656. 
    摘要 ( 327 )   PDF (1099KB) ( 36 )  
    为了研究植物类型和土壤理化性质对酸杆菌门(Acidobacteria)细菌在植物根际土壤中分布特征的影响,采用Illumina高通量测序技术,对无锡地区常见的落叶树和常绿树根际土壤酸杆菌门微生物的相对丰度和亚群分布特征进行分析。结果表明,酸杆菌为无锡常见树木根际土壤中的第二大细菌类群,在各样品土壤中的比例为15.4%~28.78%;7种土壤样品中共检测到20个酸杆菌亚群,Gp1、Gp2、Gp3、Gp4、Gp5和Gp6为该土壤环境中优势亚群,占整个酸杆菌门比例的80.23%~94.85%;亚群Gp1、Gp2、Gp3在常绿树根际土中比例较高,而Gp4、Gp5和Gp6在落叶树根际土中丰度更高;亚群Gp14仅在常绿树根际土中存在,而亚群Gp9、Gp18、Gp20和Gp22只存在于落叶树的根际土中,说明植物类型对酸杆菌亚群在根际土壤中的分布存在影响。在各项土壤理化指标中,土壤总氮对酸杆菌的丰度有显著影响(P<0.05);土壤中酸杆菌亚群的分布受到土壤pH的极显著影响(P<0.01)。以上研究结果表明,无锡地区常见树土壤中酸杆菌门微生物组成和多样性主要受到土壤pH、总氮含量和树木类型的影响,其中土壤pH是影响酸杆菌多样性的关键因素。
    EM菌结合有机物料还田对桃园土壤理化性质及桃叶片光合特性的影响
    王志远,张广娜,于军香,郑亚琴,陈修会,管恩桦
    2018, 37(9):  2657-2662. 
    摘要 ( 162 )   PDF (598KB) ( 34 )  
    为研究EM菌肥结合有机肥与秸秆覆草施用对桃园土壤理化性质及桃叶片光合特性的影响,在山东省临沂市一晚熟品种蜜桃桃园设置有机肥配施EM菌肥(EM-O)、秸秆配施EM菌肥(EM-S)和对照(CK)三个处理,测定不同处理土壤容重、孔隙度、有机质含量、有效养分含量,分析各处理间桃叶片叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量的差异。结果表明:EM-O和EM-S处理显著提高了土壤有效氮、磷、钾及有机质含量,且EM-S处理显著增加土壤毛管孔隙度;EM-S处理显著提高桃叶片叶绿素a的含量;对土壤指标和植物光合特征指标间的多元逐步线性回归分析发现,桃叶片叶绿素a含量、总叶绿素含量与土壤有效钾含量呈显著正相关。综上,有机物料配施EM菌肥显著提高桃园土壤有效养分含量,尤其是10~20 cm土层养分含量;相对于有机质、有效氮和有效磷等养分,有效钾含量对桃叶片光合特性影响更大。
    玉米种植模式对褐土微生物特性的影响
    张贵宗,蔡倩,白伟,梁文举
    2018, 37(9):  2663-2671. 
    摘要 ( 266 )   PDF (699KB) ( 36 )  
    土壤微生物群落组成及其酶活性是表明土壤肥力的重要敏感指标。本研究以辽西北褐土区设置的玉米等行距(对照)、二比空、三比空和大垄双行4种种植模式为对象,调查了玉米不同种植模式对褐土微生物特性的影响。结果表明:在4种种植模式的微生物群落组成中,细菌为优势类群,其中三比空、大垄双行磷脂脂肪酸总量、细菌、丛枝菌根真菌、革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌丰度均显著高于等行距和二比空模式;大垄双行种植模式土壤β-1,4-葡糖苷酶活性、腐生真菌丰度、微生物生物量碳和碱解氮含量均显著高于等行距种植模式,而酸性磷酸酶含量则显著低于等行距种植模式。相关分析表明:碱解氮含量与腐生真菌丰度呈极显著正相关(P<0.01),与酸性磷酸酶活性呈显著负相关(P<0.05)。大垄双行种植模式较高的腐生真菌丰度有利于分泌更多的β-1,4-葡糖苷酶,提高微生物生物量碳和碱解氮含量,进而促进碳氮循环过程,有利于玉米的生长。
    沼液替代化肥氮对水稻生长发育及稻米品质的影响
    王桂良,寇祥明,张家宏,王守红,徐荣,韩光明,唐鹤军,朱凌宇,毕建花,吴雷明
    2018, 37(9):  2672-2679. 
    摘要 ( 230 )   PDF (609KB) ( 32 )  
    研究了沼液替代不同比例化肥氮对水稻生长发育特征(生育进程、株高动态、群体动态和干物质积累动态)、产量、稻米品质和重金属含量的影响。结果表明:在等氮量条件下,随着沼液替代化肥氮比例的增加,水稻各生长指标及产量呈现先增加后下降的趋势,以沼液替代70%化肥氮处理(70%Nbs)最高;施用沼液可改善稻米品质,稻米Cu、Zn、Pb和As含量稍有增加,Cd和Cr含量则有所降低;各处理稻米重金属含量均低于相应的污染物限量标准(GB 2762—2005);与全施化肥处理(Ncf)相比,沼液替代100%化肥氮处理(100%Nbs)水稻各生长指标都有下降趋势,有减产风险;沼液替代200%化肥氮处理(200%Nbs)由于水稻贪青晚熟,以及基部节间长度显著增长等原因可能导致倒伏减产和二次污染风险增加;在本试验条件下,稻田灌溉沼液替代化肥氮最佳比例为70%,约灌溉沼液278.56×103kg·hm-2。
    围封对内蒙古退化典型草原大型土壤动物群落多样性的影响
    路凯亮,滕悦,李俊兰
    2018, 37(9):  2680-2689. 
    摘要 ( 257 )   PDF (1039KB) ( 25 )  
    为了探讨不同围封年限对内蒙古退化典型草原大型土壤动物群落多样性的影响,选取位于内蒙古草原生态系统定位站的退化围栏封育19和32年草地为研究样地,以围栏外自由放牧草地为对照,调查了0~10、10~20、20~30 cm不同土层大型土壤动物群落组成。共采集到大型土壤动物984只39类,隶属于2门、4纲、9目。各样地的优势类群不同,封育32年样地为步甲科、叶甲科幼虫、叶蝉科;封育19年样地为叶蝉科、步甲科、叩甲科幼虫;放牧样地为叩甲科幼虫、蚁形甲科。大型土壤动物丰富度、Shannon指数、均匀度指数、密度类群指数、密度都表现为封育19年样地最高,封育32年样地次之,放牧样地最低,而优势度指数则呈现出相反变化趋势。垂直分布3样地均表现出明显的表聚现象,随着土壤深度增加,个体数和类群数均逐渐递减。围封后土壤含水量、土壤pH、土壤全磷和有机质含量均发生了显著变化(P<0.05),而土壤容重、孔隙度和土壤全氮含量变化不显著(P>0.05)。大型土壤动物密度、Shannon指数、均匀度指数与土壤含水量呈极显著正相关(P<0.01)。研究表明,围封对内蒙古退化典型草原大型土壤动物群落水平和垂直分布具有显著的影响,围封样地大型土壤动物的个体数和类群数明显高于放牧样地。同时,围封有助于内蒙古退化典型草原土壤理化性质的改善。
    荒漠-绿洲区不同土地利用类型土壤呼吸对温湿度的响应
    富利,张勇勇,赵文智
    2018, 37(9):  2690-2697. 
    摘要 ( 296 )   PDF (715KB) ( 23 )  
    明确荒漠绿洲过渡区土壤呼吸及其温湿度敏感性特征,对了解干旱、半干旱地区土壤碳循环有重要意义。本研究采用LI-8100土壤呼吸观测系统对河西走廊典型荒漠绿洲过渡区荒漠梭梭林地、绿洲农田、人工杨树林地3种不同土地利用类型的土壤呼吸进行1年的观测。结果表明,3种土地利用类型全年平均土壤呼吸为人工杨树林地(2.20 μmol CO2·m-2·s-1)>绿洲农田(1.61 μmol CO2·m-2·s-1)>荒漠梭梭林地(0.40 μmol CO2·m-2·s-1),造成不同土地利用类型土壤呼吸显著差异的原因主要与土壤有机碳含量有关。Lloyd-Taylor指数模型能够较好拟合土壤呼吸季节性变化与温度的关系。3种不同土地利用类型的土壤呼吸均在低温时(非生长季)较高温时(生长季)对温度变化更敏感。在全年尺度上,不同土地利用类型的土壤呼吸与土壤温度呈极显著正相关(P<0.01);荒漠梭梭林地、绿洲农田的土壤呼吸与土壤水分呈极显著正相关(P<0.01),人工杨树林地土壤水分低于6%时和高于6%时,土壤呼吸与土壤水分分别呈极显著正相关(P<0.01)和显著负相关(P<0.05)。本研究结果为干旱区绿洲化过程土壤碳循环的研究提供了基础数据。
    黄河三角洲湿地非生长季土壤CO2浓度及地表CO2通量的动态变化
    王先鹤,王秀君,韩广轩,王钧漪,宋维民,尤再进
    2018, 37(9):  2698-2706. 
    摘要 ( 268 )   PDF (1050KB) ( 25 )  
    土壤碳通量是全年性的过程,非生长季土壤碳通量是陆地碳循环的重要组成部分。针对非生长季地上地下CO2动态变化研究相对缺乏这一现象,对黄河三角洲湿地不同深度土壤CO2浓度及温度动态变化进行了连续3个月的监测;为揭示该地区地表CO2通量与地下CO2浓度变化之间的关系,对地表CO2通量、土壤CO2浓度及温度进行了两次同步测定。结果表明:随着土层深度的增加,土壤CO2浓度显著升高;相同深度下,秋季的土壤CO2浓度明显高于冬季。地表CO2通量和地表温度具有相似的日变化规律,二者呈极显著正相关关系,土壤呼吸温度敏感性系数(Q10)为3.49~3.74。地表CO2通量与土壤CO2浓度、土壤温度均存在极显著线性或指数关系,利用其经验模型对黄河三角洲湿地土壤秋冬季碳通量进行了估算,通过比较发现,所有模型拟合结果在季节变化上相近:最大值为0.44~0.57 μmol·m-2·s-1,最小值为-0.18~0.01 μmol·m-2·s-1,平均值为0.09~0.12 μmol·m-2·s-1。本研究揭示了非生长季土壤碳的转化过程对滨海湿地碳循环的潜在影响。
    红壤剖面土壤养分对土地利用变化响应的敏感性
    潘博,段良霞,张凤,张亮,袁红,武乐乐,盛浩
    2018, 37(9):  2707-2716. 
    摘要 ( 232 )   PDF (1179KB) ( 36 )  
    为了解红壤剖面土壤养分及其有效形态的分布以及对高强度土地利用的响应,本研究选取位于湘东大围山低丘陵地带同一景观单元内花岗岩红壤发育的4种毗邻的典型土地利用方式(包括樟树天然林以及由此转变而来的杉木人工林、板栗园和坡耕地),采用自制土钻以20 cm等间隔采集0~100 cm土壤样品,测定各土层的pH、有机质、大量元素(全氮、全磷、全钾)及其有效态(碱解氮、有效磷、速效钾)、中量(钙、镁)和微量元素(铁、锰、铜、锌)有效态的含量,并计算不同养分的敏感性指数(SI),分析土壤养分对土地利用变化响应的敏感性。结果表明,天然林地改为其他土地利用方式,0~100 cm土壤剖面有机质、全氮含量分别降低9%~55%和28%~57%,全磷含量则升高0.3~52倍,高强度的人类活动(如施肥)导致土壤剖面有机质和全氮的损失,但却引起磷素的累积。较之土壤全量养分(SI介于-0.6~1.5),有效态养分含量(SI介于-0.8~51.8)对土地利用变化的响应更为敏感。土壤有效磷(SI介于-0.8~51.8)、速效钾(SI介于-0.5~2.9)、有效态铁(SI介于-0.6~3.1)、有效态铜(SI介于-0.8~2.2)含量对土地利用变化以正响应为主,反映土地利用方式的转变提高了土壤剖面上养分的有效性。与表土相比,花岗岩红壤底土有效态养分(如碱解氮、有效磷、速效钾、有效态锰、锌)含量对土地利用变化的响应更敏感。不能简单地将不同土地利用方式浅层表土养分的研究结论外推到深层底土,应重视土地利用变化引起的底土养分(尤其是有效态和中、微量元素)的演变趋势。
    基于鱼类多样性与生物完整性的海南岛南渡江河流健康评价
    余梵冬,顾党恩,佟延南,李芳远,申志新,朱海,潘贤辉,周康奇,马光明,王德强,胡隐昌
    2018, 37(9):  2717-2726. 
    摘要 ( 272 )   PDF (706KB) ( 41 )  
    根据2016—2017年南渡江鱼类资源调查数据,通过分析渔获生物量、相对重要性指数IRI、Pielou均匀性指数、Margalef丰富度指数和Shannon多样性指数评估了南渡江的鱼类生物多样性。基于鱼类生物完整性指数IBI构建了两套评价体系,分别评价了南渡江的局部健康状况及其与历史的差异。鱼类多样性研究结果表明:群落中存在尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticu)、鳙(Aristichthys nobilis)、海南似鱎(Toxabramis houdemeri)、   Hemiculter leucisulus)等16种优势种;Margalef丰富度指数和Shannon多样性指数均显示,以南渡江源头及河口采样点的数值较高,中部采样点数值较低;Pielou均匀性指数则表现为南渡江中部采样点数值高,两端采样点的低。鱼类生物完整性评价结果表明:南渡江保存了历史的大部分鱼类,各项百分比指标与历史的变化幅度在0.2%~10.5%,而种类指标变化范围在0~4种;从南渡江局部江段来看,中游江段评价得分仅为19分,远低于其他江段的36~46分。研究表明:南渡江鱼类生物多样性和生物完整性保存完好,河流健康状况好;在河流内部,源头和河口生物多样性高且完整性好,而河流中游健康状况差。
    台山附近海域浮游植物的季节变化及其与环境因子的关系
    何瑞,蒋然,朱小平,郭伟,李召旭,徐宁
    2018, 37(9):  2727-2736. 
    摘要 ( 242 )   PDF (1010KB) ( 31 )  
    于2015年12月至2016年9月,对台山附近海域浮游植物群落结构及环境因子进行了4个季度调查。记录浮游植物113种,分属6门64属,其中以硅藻种类最多,达31属67种,占59.2%;甲藻次之,10属18种,占15.9%;硅藻的种类组成和丰度均占绝对优势,其次为甲藻、绿藻,甲藻丰度春季最高,而绿藻丰度最高则出现在夏季;浮游植物年平均丰度为7.06×105 cells·L-1,春季明显高于其他3个季节,呈现春(2.65×106 cells·L-1)、夏(6.3×104 cells·L-1)、秋(5.6×104 cells·L-1)、冬(5.4×104 cells·L-1)递减的趋势;主要优势种有丹麦细柱藻(Leptocylindrus danicus)、洛氏角毛藻(Chaetoceros lorenzianus)、辐射圆筛藻(Coscinodiscus radiates)、布氏双尾藻(Ditylum brightwellii)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)等,其中中肋骨条藻为全年优势种;浮游植物物种多样性指数、丰富度指数和均匀度年平均值分别为2.98、3.34和0.69;温度、盐度、pH、化学需氧量、硝酸盐及活性磷酸盐在不同季节不同程度影响着浮游植物群落结构,形成春季高峰的关键因子是盐度、pH和硝酸盐。
    贻贝筏式养殖区附生大型海藻与两种附着端足目的关系
    刘书荣,周曦杰,章守宇,程晓鹏,向晨,王凯
    2018, 37(9):  2737-2744. 
    摘要 ( 228 )   PDF (952KB) ( 35 )  
    大型海藻在海洋生态系统中具有广泛的生态功能,而关于其资源养护效应的研究大都围绕高营养层级的鱼类、螺贝类进行,目前针对大型海藻对饵料生物的养护研究尚不多见。本文报道了贻贝筏式养殖生境中海藻群落对其表面附着的端足目等饵料生物的潜在养护功能。于2017年5月在枸杞岛西北部贻贝筏式养殖区采集样品,共获得32种大型海藻,其中包括红藻门(Rhodophyta)、褐藻门(Phaeophyta)和绿藻门(Chlorophyta)三个门类;在这些海藻中附着大量的端足目(Amphipods)生物,主要以钩虾亚目(Gammaridea)和麦秆虫科(Caprellidae)为主,其中平均每克海藻中附着的总端足目生物量达0.073±0.034 g(df=29,a=0.05),丰度7.63±4.07只(df=29,a=0.05);相关性分析结果显示:随着海藻生物量的增加,端足目总生物量显著增加(r=0.43,n=28, P<0.05),钩虾的丰度也显著增加(r=0.50,n=28,P<0.01),麦秆虫丰度无显著变化(r=0.26,n=28,P>0.1);随着海藻丰富度的增加,钩虾的平均个体大小显著增加(r=0.71, n=30, P<0.001),麦秆虫个体大小则无显著变化(r=-0.13, n=30,P>0.1)。该研究表明,贻贝筏式养殖生境中附生的大型海藻有益于其表面附着的钩虾和麦秆虫的栖息生长,但海藻群落对这两种端足目影响的内在机制并不相同,这可能与不同海藻间的功能差异以及两种端足目自身的生态习性有一定的关系。
    石莼和海马齿对海水养殖水体的单一及协同净化效果
    应锐,陈婧芳,高珊珊,黎祖福,冯建祥
    2018, 37(9):  2745-2753. 
    摘要 ( 261 )   PDF (662KB) ( 36 )  
    为探究水生植物对海水养殖水体的净化作用以及不同水生植物之间的协同净化效果,本研究开展了石莼单一处理、海马齿单一处理以及海马齿与石莼协同处理海水养殖水体实验。结果表明:不同种植密度的石莼均可显著改善水质,其中2.0 g·L-1的种植密度最为合适,处理12 d后,对COD、无机磷、铵氮和总氮的去除率分别达到41.7%、76.9%、81.8%和67.2%;不同种植密度的海马齿同样显著改善水质,其中4.8 g·L-1的种植密度最为合适,在处理12 d后,对COD、无机磷、铵氮和总氮的去除率分别达到49.0%、20.8%、98.5%和55.9%;海马齿与石莼协同处理对COD、无机磷、铵氮和总氮的去除率分别达到了36.7%、100.0%、100.0%和88.8%,表明不同类型水生植物混合种植能够有效提高其对养殖水体的净化能力。本研究表明,石莼及海马齿均能改善养殖水体水质,且适当的密度与合理的搭配能够有效促进植物修复效果。
    温度对中华鳖血浆皮质酮水平、免疫生化指标及抑菌效果的影响
    申思仙,史燕,李伟,陈辰,朱新平
    2018, 37(9):  2754-2760. 
    摘要 ( 187 )   PDF (1313KB) ( 26 )  
    对正常生长状态下3种月龄(12、18、24月龄)的中华鳖血浆皮质酮(corticosterone, CORT)进行了测定,并以(28 ± 2) ℃为恒温对照组,研究变温(10、20、33 ℃)对同一年龄段中华鳖血浆CORT水平、免疫生化指标以及抑菌效果的影响。结果表明:12月龄与24月龄个体间血浆CORT水平有显著性差异(P<0.05);各温度处理组中华鳖血浆CORT含量随时间呈先升后降的变化趋势,其中10 ℃和20 ℃组的CORT水平在4和6 h时与对照组有显著性差异(P<0.05);各温度处理组酶活性和蛋白含量随时间的增加先升后降,但与对照组无显著性差异(P>0.05);血浆抑菌效果与血浆CORT水平呈负相关。实验表明,温度骤变会促使中华鳖产生应激反应,并使机体血浆内的CORT水平增加,免疫生化发生改变,抑菌效果下降,从而降低机体的免疫力。
    敏麻蜥卵形状的异速增长与卵大小和数量的权衡
    梁涛,时磊
    2018, 37(9):  2761-2767. 
    摘要 ( 188 )   PDF (672KB) ( 20 )  
    卵大小与数目的权衡是繁殖生态学研究的重点之一,生理限制假说预测雌性自身能量储存决定了对单个卵能量的分配,形态限制假说认为雌性形态亦会限制卵大小或(和)数目。本研究对敏麻蜥雌性形态和繁殖相关指标进行分析,以验证上述假说。结果表明:敏麻蜥的卵短径随着雌性尾基宽的增加而增大,卵长径、卵体积和窝卵数随着雌性腋跨距的增大而增大;此外,卵重和窝卵数随着雌性身体状况指数的增加而增加;卵大小与数目之间呈显著正相关而不存在权衡,表明雌性通过同时增加卵大小与数目来增加繁殖投入;敏麻蜥的卵形状与雌体局部形态均存在异速增长现象,且卵形状异速增长斜率小于雌性局部形态异速增长的斜率;在去除窝卵数的影响后,两者的异速增长斜率却无显著差异。研究表明,敏麻蜥雌性的形态可以限制卵大小与数量;具有较好身体状况的雌性可以产更重且更多的卵;卵重与数目之间没有权衡;雌性形态限制是导致卵形状异速增长的潜在因素。
    贵州少数民族聚居地古树资源组成及分布特征——以务川县为例
    田丽娟,黄力,周礼华,陈廷跃,钱深华,杨永川
    2018, 37(9):  2768-2775. 
    摘要 ( 273 )   PDF (696KB) ( 35 )  
    古树是其分布地传统文化的重要载体,也是生物多样性的重要组成部分,研究古树组成和分布特征对古树保护具有重要意义。本研究对我国西南地区贵州省少数民族自治县务川的古树物种组成和分布特征进行了调查。共记录古树5105棵,分属于65属38科79种,优势种为柏木(Cupressus funebris)、银杏(Ginkgo biloba)、枫香树(Liquidambar formosana)和楠木(Phoebe zhennan),含物种数较多的科有壳斗科、樟科、榆科和豆科;古树中包含10种国家级保护植物,如银杏、红豆杉(Taxus wallichianavar. chinensis)、蓝果树(Nyssa sinensis)、鹅掌楸(Liriodendron chinense)等。古树胸径集中在50~100 cm,树高集中在18~26 m,冠幅集中在3~9 m,各优势种胸径级结构具有一定差异。古树主要分布在沟谷(50.49%)和坡面(41.84%)两种地形单元中,并集中分布在村落(59.33%)、住宅边(13.82%)和墓地旁(12.14%)3类生境类型中。各乡镇间古树数量和物种数具有较大差异。务川古树总体保护较好,90%以上的个体长势良好,受损个体较多的树种为柏木、银杏和杉木(Cunninghamia lanceolata),受损程度较为严重的为杉木。总体上,务川县古树资源丰富,保存良好,具有很高的保护价值。
    基于CA-Markov模型的安溪县茶叶种植区动态变化
    郑鹏,林海荣,占昕,潘文斌
    2018, 37(9):  2776-2785. 
    摘要 ( 236 )   PDF (6186KB) ( 58 )  
    安溪县是山地茶叶经济的典型代表和成功范例,了解安溪县茶叶种植区域时空扩张对于我国山地茶叶经济发展模式具有借鉴意义。本研究对安溪县1991、1998、1999、2006、2007、2010和2015年的遥感影像进行解译,分析不同时期茶叶种植区域扩张动态变化。同时,运用CA-Markov模型与Logistic回归模型对2015年土地利用类型进行模拟,预测结果与实际解译结果的Kappa系数为0.787,说明模拟结果可信。在此基础上,运用CA-Markov模型对2020年土地利用变化进行模拟。结果表明,安溪县茶叶种植区主要由林地转化而来,其面积呈现明显的阶段上升状态,可以分为1991—1999、1999—2007、2007—2015年3个上升时段。总体上,安溪县茶叶种植区域属于慢速变化型,茶园土地利用动态度指数为14.88%。茶叶种植区域呈现出从早期以东北部为主向全县扩张变化的趋势,至2020年还会向安溪县的西南方向进一步扩张,原来零散的茶园变成聚集的规模种植园区。模拟结果可为安溪县的茶叶种植规划布局提供参考。
    稀土元素铈对斑马鱼肝脏的遗传毒性
    贺彦斌,台培东,孙梨宗,郭橙,刘志红,丛仕龙
    2018, 37(9):  2786-2793. 
    摘要 ( 263 )   PDF (969KB) ( 23 )  
    以稀土元素中丰度最大的铈(Ce)为代表污染物,以斑马鱼(Danio rerio)为受试生物,采用RAPD-PCR和MSAP-PCR技术研究Ce对斑马鱼基因组DNA损伤及DNA甲基化的影响。结果表明,不同浓度Ce3+(0、5、10和20 μmol·L-1)胁迫斑马鱼28天后,Ce3+主要在斑马鱼肝脏中富集(BCF:5.49~9.33),其次为腮(BCF:3.58~4.49)和肌肉(BCF:0.13~0.25);RAPD-PCR分析显示,Ce3+(>10 μmol·L-1)胁迫能够诱导斑马鱼肝脏DNA的损伤;MSAP-PCR分析显示,Ce3+胁迫引起的斑马鱼肝脏基因组DNA甲基化总变化率分别为8.93%(CK)、9.12%(5 μmol·L-1)、15.56%(10 μmol·L-1)和28.83%(20 μmol·L-1),其中低浓度胁迫下,斑马鱼肝脏基因组DNA去甲基化(D)型显著增加,高浓度下,甲基化(M)型显著增加,DNA甲基化多态性亦随胁迫浓度的增大而变大;测序分析结果显示,这些特异性甲基化条带与zinc finger protein STZ/ZAT10、ABC transporter 1、cell cycle control phosphatase superfamily protein等基因具有较高的同源性;与RAPD标记相比,DNA甲基化标记对Ce3+的胁迫响应具有高敏感性。研究结果深化了对稀土元素生物学效应的认识。
    贵州省地表温度的遥感反演评价及时空分异规律
    胡泽银,王世杰,白晓永,李琴,吴路华,钱庆欢,肖建勇,陈飞,曾成
    2018, 37(9):  2794-2807. 
    摘要 ( 264 )   PDF (3803KB) ( 31 )  
    地表温度(LST)是全球变化研究中的关键参数,对生态系统和生物地球化学等具有重要研究意义。然而,目前针对复杂地形区域的地表温度的研究仍非常欠缺,贵州省是典型的西南喀斯特高原地区,地形复杂,生态系统脆弱。本研究以贵州省为研究区,基于多年MODIS遥感数据,结合地面观测气象数据,使用相关分析、趋势分析、R/S分析和地理探测器等方法,进行地表温度的时空演变规律研究。结果表明:(1)MODIS LST与实测气温具有良好的线性相关性;(2)地表温度在空间上呈南高北低的空间分布格局;(3)在时间上,地表温度的年际波动较大,最大差值为2.06 ℃·a-1,年内主要呈现单峰型分布;(4)海拔800 m以上区域,地表温度随海拔升高而降低;海拔800 m以下区域,地表温度与海拔呈非线性关系;(5)不同土地利用类型的地表温度之间存在显著差异,且最大差值为1.3 ℃。综上所述,研究区地表温度空间分布与纬度分布相对一致,受到海拔和纬度双重控制,且与土地利用类型有关。
    海南岛橡胶(Hevea brasiliensis)寒害风险区划
    张亚杰1,3*,张京红1,陈升孛2,黄海静
    2018, 37(9):  2808-2814. 
    摘要 ( 236 )   PDF (1050KB) ( 34 )  
    寒害是海南岛橡胶面临的主要气象灾害之一,开展橡胶寒害风险区划能够有效提高海南岛橡胶寒害防御能力。根据海南岛1964—2016年的气象资料和1988—2016年橡胶种植面积、产量、社会经济等数据,通过构建橡胶寒害指数和台风灾害指数,实现了橡胶寒害减产率的分离,基于风险形成的机理,选择橡胶寒害的致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性和防灾减灾能力4个因子,建立海南岛橡胶寒害风险评估模型,计算橡胶寒害风险指数,并按自然断点法划分为5个风险等级。结果表明:海南岛橡胶寒害风险总体呈现西北部和中部较高,其他沿海地区较低的特征;西北部临高风险最高,其次为中部五指山地区;西南部东方、乐东沿海地区,以及北部海口、文昌风险最低;南部三亚和陵水无寒害风险。
    综述与专论
    集合群落及其在土壤动物群落构建中的应用
    郭雨溪,高梅香,刘洁,吴东辉
    2018, 37(9):  2815-2824. 
    摘要 ( 414 )   PDF (1457KB) ( 35 )  
    集合群落(metacommunity)指的是一系列由多个潜在的相互作用的物种通过扩散联系起来的局域群落。集合群落研究的基本问题是同一系统中多物种共存的机理、多样性的成因与维持机制。为了解决这些经典问题,Leibold提出了集合群落理论的4个经典范式,即斑块动态理论、物种分配理论、中性理论和集群效应理论。集合群落理论可以应用于土壤动物群落构建研究领域,解决多空间尺度土壤动物空间分布模式与驱动机制等问题。本文采用文献计量学方法梳理了集合群落自1992年提出到目前为止,集合群落理论、结构、驱动力以及基于功能性状的集合群落机制研究等四大核心方向与研究热点。同时,本文结合目前国内外土壤动物集合群落理论研究现状,提出进一步深入开展多尺度土壤动物多样性时空格局动态研究,旨在为土壤生物多样性管理提供对策措施。
    研究报告
    活性污泥污水处理系统中胞外多聚物的作用及提取方法
    李金璞,张雯雯,杨新萍
    2018, 37(9):  2825-2833. 
    摘要 ( 271 )   PDF (616KB) ( 23 )  
    活性污泥污水处理系统依靠微生物代谢作用净化污水。活性污泥胞外多聚物(extracellular polymeric substances,EPS)对水中污染物的去除及污泥的絮凝、沉降、脱水性能都有着重要作用,从而影响活性污泥污水处理系统的稳定运行和性能改进。本文综述了活性污泥污水处理系统中EPS维持系统的功能作用,并对目前常见的多种活性污泥EPS提取方法进行了比较。不同的提取方法显著影响EPS的组成成分和数量,从而影响活性污泥的物理化学性质。最佳的EPS提取方法是指既能获得高的EPS数量又对污泥微生物细胞破坏最小的方法。EPS提取方法的标准化是研究活性污泥胞外多聚物的基础。根据研究目的选用适宜的EPS提取方法是阐明EPS在污水生物处理系统中的作用、改善活性污泥性能的基础。
    集沙仪开发研究现状、问题及突破点
    常兆丰,赵建林,刘世增,王祺,孙涛
    2018, 37(9):  2834-2839. 
    摘要 ( 229 )   PDF (948KB) ( 26 )  
    输沙(尘)量观测是沙漠化监测、沙尘暴和风沙流研究以及土地风蚀沙化研究的主要内容之一,也是干旱沙漠化地区生态环境观测研究的重要手段之一。集沙仪是其监测必不可少的重要工具之一。目前,开发研制的集沙仪不少,但至今没有统一的观测标准和准确有效的观测仪器。国外用光学颗粒流传感器和等动力方法检验集沙仪的集沙效率,结果表明,集沙仪的集沙效率低于70%。中国多采用风洞测验集沙仪的集沙效率,检验结果为72%~89%。集沙仪开发的难点是难以使得集沙仪管内气流速度等于外界风速,突破点是研制出管内气流流速等于外界风速的集沙仪。主动式集沙仪可解决这一问题。然而,由于需要动力等原因,而未真正进入应用。需要制订统一的观测标准,提高集沙仪开发研制质量和观测质量。这样,才能揭示沙尘暴、风沙流的真实情况,也便于纵向和横向对比分析,有效推进沙漠化和沙尘暴研究的进程。
    综述与专论
    外来入侵植物风传扩散过程模拟模型选择
    全威,王明,桑卫国
    2018, 37(9):  2840-2848. 
    摘要 ( 305 )   PDF (497KB) ( 58 )  
    种子扩散是外来入侵植物异地入侵的重要手段,对入侵种群扩散机制的清晰认识是有效进行入侵防治和生态管理的基础。本文在研究入侵植物风传扩散过程中的主要影响参数的基础上,分析了各参数对不同扩散过程造成的影响,总结出不同的扩散模拟过程中需要应用的影响参数,阐述了这些参数的参数化过程及相应的计算方法。对已有风传扩散模拟模型做了重点介绍,并结合入侵植物自身特征重点解析了其风传扩散过程模拟模型的选择依据。其中,对于风传扩散过程有直接、明显的影响参数是种子释放高度和水平风速。对于入侵草本、灌木植物而言,入侵区域植被高度是必须关注的影响参数。在长距离扩散研究中,以乔木和大灌木为研究对象时需要重点考虑植被叶片与水平风速垂直分布引起的冠层及冠层以上区域大气湍流所带来的影响;小灌木与草本植物则需注意由地表温度引起的温暖气团上升带来的影响。模拟模型中,2Dt模型和混合韦布尔模型可以有效描述扩散体扩散核近端与远端的扩散曲线。对更为详细的长距离扩散模拟模型选择时,需要考虑不同的大气湍流类型、扩散体大小、植被类型、扩散核维度以及模拟精度要求。
    方法与技术
    基于稳定像元的决策树分类后比较法在林地变化检测中的应用
    庞博,王浩,宁晓刚
    2018, 37(9):  2849-2855. 
    摘要 ( 239 )   PDF (2671KB) ( 62 )  
    林地是森林资源的载体和重要组成部分。如何准确快速地获取林地变化信息,对森林资源的监测管理具有重要的意义。本研究以伊春市为试验区,采用稳定像元筛选以提高决策树分类中的训练样本的可靠性,从而提高决策树分类后比较法得到的林地分类精度和变化检测精度。结果表明:与传统的决策树分类后比较法相比,改进的决策树分类后比较法的变化检测精度提高了4.01%,且能提高阴影、薄雾、耕地等区域的检测精度,用于林地变化检测更加可靠。
    基于气象条件的我国北方马铃薯晚疫病发生预报模型及其验证
    李兆,刘书田,丁健,王铄今,侯显达,贾书刚,侯彦林
    2018, 37(9):  2856-2861. 
    摘要 ( 240 )   PDF (652KB) ( 28 )  
    病害发生与否是一个二分类问题,故本文采用分类模型,将近年北方马铃薯种植区的晚疫病发病数据与气象数据进行结合,探索北方区域马铃薯晚疫病发病模型,以预测马铃薯晚疫病发病时间来指导区域马铃薯晚疫病防治。模型中考虑到气象站到种植区有一定距离,故根据距离将北方马铃薯晚疫病病害数据分为3个样本集。同时结合马铃薯晚疫病发病机理,采用以日为时长单位的气象数据,利用ROC曲线,确定适合马铃薯晚疫病发病的参数阈值与体系,并进行了历史验证。验证结果表明,该模型在北方种植区预报马铃薯晚疫病的整体正确率达到78%,灵敏度为79%,特异性为78%。
    宁夏河东沙区侧柏冠层气孔导度对环境因子的响应及其模拟
    韩磊,何俊,齐拓野,田佳,孙兆军,展秀丽
    2018, 37(9):  2862-2868. 
    摘要 ( 267 )   PDF (967KB) ( 31 )  
    为了解林木冠层气孔导度对环境因子的响应规律,进一步阐释冠层气孔导度调控森林蒸腾的机理,本研究以宁夏河东沙区典型防护林树种侧柏(Platycladus orientalis)为对象,利用Granier热扩散技术,在生长旺季(7—9月)连续监测树干液流,并同步观测小气候;利用Penman-Monteith方程计算获得连续的冠层气孔导度(gc),并采用Jarvis-Stewart气孔模型对侧柏冠层气孔导度变化过程进行模拟。结果表明:环境因子与gc呈极显著相关关系(P<0.01),对侧柏gc的影响从大到小依次为大气温度(Ta)>太阳辐射(Rs)>饱和水气压亏缺(VPD)>空气湿度(RH)。典型晴天下,gcVPDTa的关系曲线上升阶段和下降阶段路径不同,呈现“磁滞回环”的特性,且不同时段表现出不同的响应规律。Jarvis-Stewart模型较好地模拟了侧柏冠层气孔导度对环境变量RsVPDTa的响应过程,采用交叉验证法对模型进行验证和参数率定,可以解释84.4%的变量。