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    2018年 第37卷 第10期    刊出日期:2018-10-10
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    2018, 37(10):  0. 
    摘要 ( 139 )   PDF (493KB) ( 37 )  
    研究报告
    林分因子对张北杨树人工林林下草本层物种多样性的影响
    朱媛君,杨晓晖,时忠杰,刘艳书,张晓
    2018, 37(10):  2869-2879. 
    摘要 ( 254 )   PDF (1004KB) ( 59 )  
    研究人工林林分因子对林下草本层物种多样性的影响,对于人工林的抚育及合理经营有着重要意义。本研究调查了张北杨树人工林的林分死亡率、平均树高、平均枝下高、平均胸径、平均冠幅及林分密度等6个林分因子及林下草本层的群落特征,并计算出物种多样性指数,探究张北杨树人工林林分结构和林下物种多样性随林分因子的变化特征。结果表明:研究区林下草本层共发现维管植物44种,隶属于17科38属,其中以菊科(Compositae)、豆科(Leguminosae)、禾本科(Gramineae)植物最多;林下草本层物种水分生态类型主要以旱生类植物为主,合计25种,占总种数的56.82%,植物生活型谱中以地面芽植物为主,共27种,占总种数61.36%;物种丰富度指数、Shannon指数和Pielou均匀度指数在各样地内存在显著差异,且物种丰富度指数变异系数最大,Simpson指数在各样地之间不存在显著差异,变异系数最小;各样地之间的林分因子均存在显著差异,其中林分死亡率的变异程度最高,平均胸径的变异程度最低;影响林下草本层物种丰富度指数的主要林分因子有林分死亡率、平均枝下高、平均胸径和林分密度,影响Shannon指数的主要林分因子有林分死亡率、平均树高、平均胸径和林分密度,各林分因子对Simpson指数和Pielou均匀度指数的影响均无显著差异。适当调控林分密度,保持树种针阔混交,将有利于张北杨树人工林林下草本物种多样性的维持。
    科尔沁沙地封育过程中植被特征的动态变化
    吕朋,左小安,岳喜元,张晶,赵生龙,程清平
    2018, 37(10):  2880-2888. 
    摘要 ( 235 )   PDF (805KB) ( 75 )  
    为研究沙地退化植被封育恢复过程中植被特征的动态变化规律,分别于2011年、2013年和2015年8月中旬在流动、半固定、固定沙丘和沙质草地上开展了3次植被特征调查。结果表明:2011—2015年,流动沙丘优势植物沙米(Agriophyllum squarrosum)的优势度逐渐降低,半固定沙丘优势植物差巴嘎蒿(Artemisia halodendrom)的优势度波动下降、一年生植物优势度有所增加;固定沙丘和草地中一年生植物的优势度有所下降,多年生植物所占比例逐渐增加;随着退化植被封育恢复,植被盖度、物种丰富度、凋落物量和地上地下生物量明显增加;2011—2015年,4种生境上的平均凋落物量和半固定沙丘的植被盖度逐年增加,而物种丰富度和地上生物量表现出波动变化趋势,地下生物量年际间变化不显著;沙地退化植被封育恢复过程中,物种丰富度与植被盖度、地上生物量、凋落物量、地下生物量和总的植物生物量呈极显著线性正相关。沙地退化植被封育恢复过程中植物群落组成和优势种的动态变化,反映了沙地植物群落的正向演替与群落结构复杂化的趋向;沙地退化植被的封育恢复导致了物种多样性与生物量的线性正相关。
    广西马尾松和红锥纯林降水再分配及冠层淋溶效应
    雷丽群,农友,陈琳,韦菊玲,何远,梁永科
    2018, 37(10):  2889-2895. 
    摘要 ( 227 )   PDF (577KB) ( 37 )  
    明析马尾松(Pinus massoniana)和红锥(Castanopsis hystrix)纯林降水再分配及冠层淋溶效应的差异,可为南亚热带针叶人工林改造提供水文数据。依托广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站,通过野外测定和室内分析相结合的方法,利用林下布设的30个自记雨量筒,测定了2016年1—12月的大气降水、穿透雨及树干径流,同时采集7—12月10次降水事件水样,监测其化学成分。结果表明:观测期间降雨总量为1070.2 mm,马尾松和红锥纯林穿透雨分别为823.0和693.2 mm,占降雨量的76.9%和64.8%;树干径流分别为3.2和9.9 mm,占降雨量的0.3%和0.9%;林冠截留量分别为244.0和367.1 mm,占降雨量的22.8%和34.3%,说明马尾松和红锥纯林对降水再分配的作用是不同的,红锥纯林具有更好的林冠截留能力。降水对红锥纯林冠层4种盐基离子(K+、Mg2+、Na+、Ca2+)的淋溶量为17.53 kg·hm-2,是马尾松纯林的0.7倍,但酸缓冲是马尾松纯林的1.6倍。与马尾松纯林相比,红锥纯林具有更好的避免冠层养分淋溶和应对酸沉降的能力。
    土壤养分异质性和种间竞争对互花米草和芦苇生长繁殖特性的影响
    官玉婷,秦天健,牛雨欣,宁磊,李红丽,于飞海
    2018, 37(10):  2896-2904. 
    摘要 ( 272 )   PDF (957KB) ( 97 )  
    土壤养分异质性在自然界中普遍存在。土壤养分异质性对克隆植物生长繁殖有一定影响,但耦合竞争对入侵植物和本土植物生长繁殖影响的研究却相对匮乏。以入侵克隆植物互花米草和本土克隆植物芦苇为研究对象,通过温室控制实验模拟设置了土壤养分同质和养分异质处理(保证两种土壤的总养分含量相同),交叉3种定植模式(实验容器内单植入侵种6株,单植本土种6株以及两物种各3株交替种植),探究土壤养分异质性和种间竞争对入侵种互花米草和本土种芦苇生长繁殖的影响。结果表明:土壤养分异质性显著降低了互花米草的单株叶片数,而增加了其单株节间长以及芦苇的单株根状茎长;种间竞争模式下,互花米草的单株分株数,以及两种植物的单株节间长、根状茎节数和根状茎长都显著高于单植模式,而芦苇的单株地上生物量、叶生物量、茎生物量都显著低于单植模式;土壤养分异质性和种间竞争对互花米草单株的叶片数和茎生物量产生了显著的交互作用,而对芦苇各指标无显著影响。这些结果说明,土壤养分异质性可以影响互花米草与芦苇的种间竞争关系。
    不同间作模式下油用牡丹‘凤丹’光合特性及其与环境因子的关系
    杨玉珍,张志浩,李娟
    2018, 37(10):  2905-2912. 
    摘要 ( 245 )   PDF (765KB) ( 42 )  
    为探究油用牡丹主要栽培种‘凤丹’的高效栽培模式,提高土地和光能利用效率,以‘凤丹’单作为对照,比较了‘凤丹’与木瓜、香椿、核桃等经济林木间作模式下的小气候,分析了4种模式下‘凤丹’的光合特性、净光合速率(Pn)与主要生理生态因子的关系以及叶绿素含量和荧光参数的差异。结果表明:6月,4种模式下的小气候具有显著差异;单作和与木瓜间作模式下的‘凤丹’Pn日变化曲线呈明显的双峰型,而与香椿和核桃间作的模式呈单峰型;与核桃间作模式下的Pn的日均值最高,而与木瓜间作模式下的最小;与木瓜间作模式下气孔导度(Gs)的日均值最低;与香椿间作模式下的Gs和蒸腾速率(Tr)日均值均最高,而该模式下的水分利用效率(WUE)最低。相关性分析及多元逐步回归分析表明,不同间作模式中影响‘凤丹’Pn的因子各不相同。同时,间作模式也不同程度地提高了‘凤丹’叶片叶绿素的含量、FmFv/FmΦPSⅡETRNPQ等。间作模式,尤其是与香椿和核桃间作模式,在保证油用牡丹正常的光合生产的同时,提高了土地和空间的利用效率,增加了单位土地上的生物产量,具有一定的推广价值。
    土壤养分变化对鄱阳湖湿地植物叶片氮磷及其化学计量关系的影响
    钟欣孜,吴琴,崔浩,冯哲,胡启武
    2018, 37(10):  2913-2919. 
    摘要 ( 213 )   PDF (729KB) ( 61 )  
    在鄱阳湖湿地典型分布区采集常见植物的叶片与根际土壤样品,以探讨土壤养分变化对湿地植物叶片氮磷含量及其化学计量关系的影响。结果表明:鄱阳湖湿地植物叶N含量变化范围为4.98~52.29 g·kg-1,平均值为(21.71±8.99) g·kg-1;叶P含量波动范围为0.44~3.02 g·kg-1,平均值为(1.38±0.53) g·kg-1;N∶P平均值为(17.19±8.23);叶片N、P含量受土壤P含量的影响显著,对土壤P含量的变化较N更敏感;叶片N∶P化学计量关系具有稳定性特征,不随土壤N、P养分变化而产生显著差异,且叶片NP线性关系在不同土壤养分环境下没有发生策略位移现象。
    指数施肥对美国山核桃幼苗生物量及氮积累的影响
    王益明,李瑞瑞,张慧,鞠昌华,裴文明,胡菲,万福绪
    2018, 37(10):  2920-2926. 
    摘要 ( 203 )   PDF (516KB) ( 60 )  
    为探究施肥对美国山核桃(Carya illinoensis)幼苗生长和氮素积累的影响,以一年生美国山核桃实生苗为试验材料,共设置0(CK)、100、200、400、600和800 mg·株-1 6个供氮水平,运用指数施肥法研究了6个供氮水平处理下美国山核桃生物量和氮积累的变化。结果表明:美国山核桃幼苗茎生物量、叶生物量和总生物量均随施氮量的增加而呈现先增后减的趋势,均在600 mg·株-1达到最大值,分别为2.30、4.39和9.33 g,是CK组的2.30、4.99和2.17倍,而根生物量随着施氮量的增加呈现递减的趋势;与CK组相比,各指数施肥处理的美国山核桃幼苗根、茎、叶氮质量分数分别提高了0.79~6.40、1.01~3.52和0.43~1.03倍,而根、茎、叶氮积累量分别提高了1.84~0.66、2.40~9.35和4.02~8.23倍;当施氮量为≤600 mg·株-1时,美国山核桃幼苗的总生物量和总氮累积量均随施氮量的增加而增加,而当施氮量达到800 mg·株-1时,其幼苗的总生物量和总氮累积量出现明显下降,总氮质量分数始终保持上升趋势。因此,施氮量600 mg·株-1左右为美国山核桃幼苗温室培育的最适施氮量。
    丛枝菌根真菌对石漠化地区造林苗木生长的影响
    张中峰,张金池,周龙武,徐广平,李艳琼
    2018, 37(10):  2927-2934. 
    摘要 ( 213 )   PDF (820KB) ( 83 )  
    西南石漠化地区生态环境脆弱,地表土壤贫瘠干旱,植被退化严重且恢复困难,当地造林苗木成活率低,抗逆性差。为提高石漠化地区造林苗木的成活率和生长,利用丛枝菌根真菌地表球囊霉(Glomus versiforme)和根内球囊霉(Rhizophagus intraradices)混合菌剂接种茶条木(Delavaya toxocarpa)、降香黄檀(Dalbergia odorifera)、香椿(Toona sinensis)、喜树(Camptotheca acuminata)和任豆(Zenia insignis)培育菌根苗,然后移栽于石漠化荒坡地,研究丛枝菌根真菌对造林苗木成活率和生长的影响。结果表明:苗木移栽一年后,5种苗木接菌处理菌根侵染率为48.5%~69.5%,均高于对照苗木;菌根苗木成活率比未接菌处理增加8.9%~14.9%,保存率比对照增加11.5%~22.6%;接菌处理株高比对照增加14.4%~44.6%,基径比对照增加7.6%~31.7%;接种丛枝菌根真菌促进了苗木养分吸收,接种植株磷含量显著高于未接种处理;接种苗木生物量显著高于未接种处理,5个树种中,香椿苗木菌根依赖性最高,达到26.0%,任豆苗木最低,为9.1%;菌根苗在石漠化生境下的成活率和生长速度高于非菌根苗,表明菌根苗木在石漠化地区植被修复中具有较好的应用前景。
    科尔沁沙地赤松和樟子松根系生物量分配与构型特征
    孟鹏,张柏习,王曼
    2018, 37(10):  2935-2941. 
    摘要 ( 183 )   PDF (1144KB) ( 68 )  
    沙地赤松(Pinus densiflora)在科尔沁沙地南缘区已有50年的引种历史,但其生长表现和根系生物量分配与构型特征还很少被报道。本研究以同龄(40 a)樟子松为对照,在生长指标测定基础上,采用分层分段全挖法采集根系,对沙地赤松不同径级根生物量分配规律进行研究,测定根长、连接数量、平均连接长度等指标,同时计算分形维数和分形丰度。结果表明:与樟子松相比,沙地赤松具有较大生长量和生物量,其根生物量显著高于樟子松,是其1.96倍,细根(直径≤0.2 cm)生物量更显著高于樟子松,是其4.76倍;沙地赤松根系生物量占总生物量的29.0%,细根生物量占总根系生物量的1.1%,细根长度占根总长度的44.3%;樟子松根系生物量占总生物量的25.6%,细根生物量占总根系生物量的0.4%,细根长度占根总长度的28.8%;从根系垂直分布看,沙地赤松地下0~180 cm均有细根分布,且40~180 cm范围内细根生物量占总细根生物量的65.2%;樟子松几乎全部细根分布于0~100 cm范围内,此范围细根生物量占总细根生物量的99.2%,且0~40 cm土层细根生物量占63.4%;虽然两树种根系平均连接长度没有显著差异,但沙地赤松细根及部分中根(0.2~2.0 cm)连接数量显著高于樟子〖JP2〗松;沙地赤松根系分形维数为1.548±0.251,是樟子松(1.293±0.190)的1.2倍,并且分形丰度是樟子松的1.3倍;与樟子松相比,沙地赤松根系具有较强的吸收能力,能够利用较大范围的深层水分和养分,根系分支多,拓扑结构更加复杂。
    人为干扰对碧峰峡山矾次生林群落物种多样性和土壤理化性质的影响
    姚俊宇,齐锦秋,张柳桦,王媚臻,李婷婷,张潇月,郝建锋
    2018, 37(10):  2942-2950. 
    摘要 ( 261 )   PDF (655KB) ( 61 )  
    人为干扰是影响退化系统系统恢复的决定性因素。本研究以碧峰峡山矾3种不同强度干扰下(轻度、中度、重度)的次生林为对象,分析各干扰群落物种组成、植物多样性水平(丰富度指数、Simpson指数、Shannon指数、Pielou均匀度指数)和土壤生态因子差异及其相关关系。结果表明:在调查区共记录到维管植物132种,隶属56科99属,不同强度干扰群落物种数及物种组成存在差异,随干扰强度增加,乔木和草本层物种数减少,灌木层物种数先增加后减少;各干扰群落乔木层多样性水平差异极显著(P<0.01),随干扰强度增加乔木层多样性水平持续下降;灌木和草本层多样性水平均无显著差异,且多样性水平均为中度干扰下最高,表明乔木层受干扰影响大,中度人为干扰能增加林下群落物种多样性,但不利于乔木多样性水平的提升;方差分析显示,土壤含水量、有机质和速效钾含量受人为干扰影响显著(P<0.05),除土壤全磷、pH、容重外,其余土壤理化指标(全氮、全钾、有效磷、速效钾、有机质和含水量)均为中度干扰下最大,说明中度干扰在一定程度上能改善土壤理化性质;土壤环境因子与植物多样性存在一定的相关性,土壤速效钾、有机质、有效磷与群落多样性关系最显著;中度人为干扰能增加林下群落物种多样性水平,改善土壤理化性质,对山矾次生林群落构建与森林群落生态恢复而言属于增益性干扰。
    施肥措施对河套灌区氮素淋溶和玉米产量的影响
    常菲,郜翻身,红梅,武岩,李艳勤
    2018, 37(10):  2951-2958. 
    摘要 ( 252 )   PDF (584KB) ( 48 )  
    为了解不同施肥措施对氮素淋溶风险的影响,为河套地区基础农田的化肥面源污染防治提供参考,本试验采用田间原位渗漏计法,对河套灌区盐化潮土玉米季连续2年氮素淋溶状况进行监测,研究5种不同施肥措施(不施肥(NF)、农民常规施肥(CK)、农民常规施肥+膨润土(B)、农民常规施肥+生物炭(C)、农民常规施肥+有机肥(F))对氮素淋溶及玉米产量的影响。结果表明:B、C处理下淋溶水总量均较低,比CK平均分别减少了16.4%、15.9%,F处理淋溶水量相对较高;在氮素养分淋溶损失中,硝态氮、铵态氮浓度均在第二次灌水后出现了峰值,B、C处理峰值较低,F处理稍高;除NF外,B处理的无机氮累积淋溶量最低,平均为65 kg·hm-2,比CK处理下降了41.3%;C、F处理依次为73.4kg·hm-2、96.4 kg·hm-2,分别比CK下降了33.7%、12.9%。淋溶水中全氮、可溶性总氮的淋溶量大小顺序均为NF < B < C < F < CK;B、C、F的表观淋溶率平均分别为15.3%、16.5%,18.5%,均低于CK处理的25.5%;F、B、C处理的玉米产量显著高于CK(P<0.05),其增产率依次为9.8%、8.4%、6.6%,且2年各处理表现出增产的趋势。考虑到F处理下氮素淋溶损失量较大,而膨润土、生物炭有效地抑制了氮素的淋溶损失,提高了氮肥利用率,在一定程度上减少了河套灌区化肥面源污染,故B处理推广施用的可行性较大,C处理次之。
    施氮量和每穴苗数对双季杂交早稻产量及氮肥利用率的影响
    段里成,吕伟生,方加海,曾勇军,石庆华,潘晓华,蔡海生,吴自明
    2018, 37(10):  2959-2967. 
    摘要 ( 202 )   PDF (496KB) ( 36 )  
    研究施氮量和每穴栽插苗数对双季杂交早稻产量、产量构成及氮肥吸收利用率的影响,可为双季杂交早稻的高产高效栽培提供理论基础。采用完全随机区组试验设计,设5个施氮水平(0、120、150、180和210 kg·hm-2,以N0、N1、N2、N3和N4表示)和3种每穴栽插苗数(2、3和4根苗每穴,以M1、M2和M3表示),在成熟期对干物质、叶面积指数和产量及产量构成进行测定,并分析氮肥吸收利用等指标。结果表明:施氮量和每穴栽插苗数对双季早稻产量具有显著影响;产量各因子相关性分析表明,有效穗数、每穗粒数与产量呈显著正相关,结实率和千粒重与产量呈显著负相关;随着施氮量的增加,水稻氮素积累总量增加,而氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮肥生理利用率和氮肥收获指数降低,氮肥吸收利用率和产量则呈先上升后下降的趋势;增加每穴栽插苗数,氮肥农学利用率呈下降趋势,适量增苗能增加总生物量和产量可提高氮肥利用率;与其他处理相比,施氮量为180 kg·hm-2和每穴栽插3~4根苗的组合产量均较高,同时可获得较高的氮肥吸收利用率。适宜的施氮量和每穴栽插苗数组合可显著增加有效穗数、产量和氮积累量,建议双季杂交早稻栽培中采用施氮量为180 kg·hm-2、每穴栽插苗数为3~4根苗的组合。
    鸣翠湖湿地昆虫群落功能团组成及其多样性
    何云川,杨贵军,王新谱
    2018, 37(10):  2968-2975. 
    摘要 ( 232 )   PDF (881KB) ( 23 )  
    为研究鸣翠湖湿地昆虫群落功能团结构及其多样性的变化,于2016年5—10月,采用棋盘式扫网和陷阱捕捉的方法对鸣翠湖湿地昆虫进行调查,共采集昆虫11780只,隶属11目81科271种。根据食性归为4个亚群落和8个功能团,分析了昆虫群落的物种、功能团和亚群落多样性的时序动态。结果表明:刺吸类、中性昆虫和寄生类昆虫为优势功能团,个体数量分别占总数量的35.02%、32.67%和13.51%;优势类群为摇蚊科昆虫,个体数量占总数量的20.44%;在不同季节,植食性和中性昆虫的相对丰富度总体高于寄生性和捕食性昆虫;不同功能集团的优势类群丰富度随季节变化明显;不同月份昆虫群落的相对稳定性波动较大,但随季节演替时序分明。
    莱州湾春、夏季鱼卵、仔稚鱼群落结构及环境因子相关性
    杨艳艳,高彦洁,汪健平,徐炳庆,孙春晓
    2018, 37(10):  2976-2984. 
    摘要 ( 199 )   PDF (760KB) ( 42 )  
    于2014年5月、8月和2015年5月、8月,利用大型浮游生物网,对莱州湾海域20个站位进行4个航次拖网调查,分析了鱼卵、仔稚鱼的种类组成、数量分布、优势种以及群落结构特征与环境因子的相关性。结果表明:4个航次共采获鱼卵、仔稚鱼22种,其中1种仔稚鱼未鉴定出种类,1种仔稚鱼鉴定到科,其余20种隶属于8目16科20属;鱼卵、仔稚鱼优势种季节变化明显;鱼卵、仔稚鱼数量分布与环境因子数据的多元分析表明,盐度对鱼卵数量影响较为明显,温度对仔稚鱼数量影响较为明显,仔稚鱼数量还与溶解氧(DO)、亚硝酸盐、无机氮、活性磷酸盐呈显著相关(P<0.05),与氨氮(NH3-N)、叶绿素a含量呈极显著相关(P<0.01),鱼卵数量与桡足类密度呈显著正相关(r=0.479,P=0.032),而仔稚鱼数量与桡足类密度呈显著负相关(r=-0.510,P=0.022)。
    “灭非灵”对观赏鱼养殖池塘中外来种尼罗罗非鱼的杀灭效果
    顾党恩,余梵冬,杨叶欣,马光明,胡隐昌,牟希东,徐猛,刘超,罗渡,韦慧
    2018, 37(10):  2985-2988. 
    摘要 ( 689 )   PDF (450KB) ( 51 )  
    为有效清除观赏鱼养殖中混入的外来物种尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus),减少其对养殖品种生长和繁殖的干扰,增加养殖效益,本研究利用大型观赏鱼池塘,通过两次投放0.16 mg·L-1的“灭非灵”,对罗非鱼特异性杀灭药物“灭非灵”的杀灭效果进行了验证试验。结果表明:该浓度的“灭非灵”能有效清除池塘中的罗非鱼个体,清除率达到99%以上;且能将该药物对其他物种的危害降到最低,在实验过程中,未发现对池塘中的多个养殖种产生影响,取得了特异性杀除罗非鱼的效果。与以往在实验室内的验证相比,本次实验为“灭非灵”的首次大型池塘实验,证明了“灭非灵”可以用于观赏鱼养殖中尼罗罗非鱼的特异性杀灭和控制,为以后观赏鱼行业中罗非鱼的清除提供了一种新的方法,同时也为外来鱼类的防控提供了新的思路。
    圈养雄性林麝(Moschus berezovskii)维持社会等级的冲突行为模式
    赵玉娇,蔡永华,程建国,付文龙,韩红金,乔佳伦,孟秀祥
    2018, 37(10):  2989-2994. 
    摘要 ( 216 )   PDF (487KB) ( 31 )  
    为了解圈养雄性林麝维持社会等级的冲突行为模式,于2016年6月1日至7月28日在四川马尔康林麝繁育中心,采用行为取样法对14只圈养雄麝进行了防御、追击、取代、进攻及威胁等社会冲突行为取样,分析了圈养雄性林麝社会等级与其发出(接受)的冲突行为类型和表达强度之间的关系。结果表明:林麝雄性圈养群发育了稳定的社会等级结构,作为冲突行为发起者,雄麝均有防御行为和侵犯行为(追击、取代、进攻和威胁)的表达,其防御行为的表达频次(7.71±2.18,n=14)显著高于追击(1.29±0.50,n=14)(P<0.05)、取代(1.36±0.57,n=14)(P<0.05)、进攻(0.21±0.15,n=14)(P<0.05)和威胁(1.29±0.77,n=14)(P<0.05)4种侵犯行为的表达频次;防御行为表达频次与其社会等级呈显著负相关(P<0.05);不同序位雄性发出的侵犯行为类型不同,高序位雄麝的高强度侵犯行为(追击和进攻)和低强度侵犯行为(取代和威胁)均有表达,低序位雄麝缺失高强度侵犯行为,仅表达取代行为;作为冲突行为的接受者,雄麝接受的取代行为频次(1.43±0.53,n=14)显著高于进攻(0.29±0.12,n=14)(P<0.05)和威胁(0.36±0.16,n=14)(P<0.05);中等序位雄麝接受侵犯行为的频次(5.50±1.50,n=2)有高于低序位雄麝(4.60±2.088,n=5)和高序位雄麝(1.14±0.55,n=7)的趋势(P>0.05)。由此得出,圈养林麝社群主要通过展现较低强度的侵犯行为维持其社会等级结构,冲突行为的发起者多是序位较高的雄麝,其高强度侵犯行为的表达频次也相对较多。
    笼养白腹锦鸡(Chrysolophus amherstiae)夏、秋季行为节律
    赵运林,王双业,段酬苍,姜卫星,徐正刚
    2018, 37(10):  2995-3000. 
    摘要 ( 187 )   PDF (575KB) ( 67 )  
    为了解笼养白腹锦鸡夏秋季行为节律规律,于2016年6月、9月和10月对湖南省野生动物救护繁育中心笼养的6只白腹锦鸡采用瞬时扫描法开展行为节律研究,分别统计了白腹锦鸡夏、秋两季节行为的时间分配。观测期间共记录到白腹锦鸡行为16种,根据其行为的功能再归纳为运动、静止、取食、梳理和警觉5大类,其中以运动类行为比例最高。在夏季,静止类行为波动最剧烈,多数时间段中,运动类行为比例最大。相对夏季,5类行为秋季比例趋势更加平稳清晰,运动类行为依旧是发生最多的一类行为,静止类行为起伏还是最剧烈的。警觉类行为不突出,警觉行为占有比例偏少。本研究与之前的白腹锦鸡发情期时间分配研究结果相近,运动和静止是笼养白腹锦鸡发生较多的两类行为,不同的是本研究白腹锦鸡梳理类行为比例有明显上升。
    辽宁省八种兰科植物根内生真菌多样性
    蒋玉玲,苗青,陈旭辉,曲波
    2018, 37(10):  3001-3009. 
    摘要 ( 199 )   PDF (734KB) ( 39 )  
    兰科植物的生存强烈依赖菌根真菌,研究兰科菌根真菌对兰科植物的保护有重要作用。本研究以辽宁省的无柱兰(Amitostigma gracile)、二叶舌唇兰(Platanthera chlorantha)、小斑叶兰(Goodyera repens)、蜻蜓兰(Tulotis fuscescens)、山兰(Oreorchis patens)、羊耳蒜(Liparis japonica)、长苞头蕊兰(Cephalanthera longibracteata)和绶草(Spiranthes sinensis)8种属于极小种群的野生兰科植物为例,利用第二代测序技术对其根内生真菌多样性进行了研究。结果表明:无柱兰、二叶舌唇兰、小斑叶兰和山兰都偏好与角担菌科(Ceratobasidiaceae)真菌共生,羊耳蒜偏好与胶膜菌科(Tulasnellaceae)真菌共生;长苞头蕊兰主要与革菌科(Thelephoraceae)和蜡壳耳科(Sebacinaceae)真菌共生;绶草不仅能与丝核菌属(Rhizoctonia)真菌共生,还能与蜡壳耳科真菌共生;同种兰科植物的不同植株在同一生境下所选择的菌根真菌有差异,而同一地点的不同兰科植物的菌根真菌群落各不相同。由此可见,兰科植物根中菌根真菌的组成并非完全受植物自身控制,但主要菌根真菌仍取决于兰科植物的选择;这8种兰科植物根中的真菌绝大多数为非菌根真菌,而菌根真菌的丰度通常很低,这可能是辽宁地区兰科植物稀少的原因之一。
    陇东旱作果园生草对土壤细菌群落组成的影响
    钱雅丽,梁志婷,曹铨,杨宪龙,沈禹颖,王先之
    2018, 37(10):  3010-3017. 
    摘要 ( 200 )   PDF (965KB) ( 26 )  
    以陇东旱塬13年生秦冠苹果园为对象,采用高通量测序技术分析鸭茅(Dactylis glomerata)、白三叶(Trifolium repens)和紫花苜蓿(Medicago sativa)生草模式下0~10 cm土壤细菌群落及特异菌属组成特征,明晰生草覆盖后土壤细菌群落多样性变化规律,为陇东旱作果园建立最优生草管理方式提供依据。结果表明:3种生草模式下,土壤细菌群落中相对丰度前3位的菌门为变形菌门(Proteobacteria)(48%~52%)、拟杆菌门(Bacteroidetes)(14%~19%)和酸杆菌门(Acidobacteria)(10%~17%);与对照相比,鸭茅、白三叶和紫花苜蓿处理土壤细菌β变形菌纲(Betaproteobacteria)相对丰度分别增加19%~38%,黄杆菌纲(Flavobacteriia)相对丰度分别增加31%~65%,土壤溶杆菌属(Lysobacter)相对丰度分别增加37%~93%,苯基杆菌属(Phenylobacterium)相对丰度分别增加45%~52%;不同生草模式下土壤均发现特异菌属,梭菌属(Clostridium)出现在鸭茅模式中,该菌属促进土壤氮素积累;侏囊菌属(Nannocystis)存在于白三叶模式中,该菌属分布在有机质丰富环境中;芽孢杆菌属(Bacillus)主要出现在种植白三叶和紫花苜蓿的土壤中,该菌属与植物固氮有较强关联性;果园生草后土壤细菌多样性有增加趋势,可以促进土壤有益特异菌属产生,从而起到调节土壤微环境的作用。
    深港红树林沉积物微生物群落多样性及其与重金属的关系
    丁苏丽,张祁炅,董俊,陈总威,陈思
    2018, 37(10):  3018-3030. 
    摘要 ( 301 )   PDF (1726KB) ( 69 )  
    为了探究重金属对红树林表层沉积物和根系沉积物微生物群落多样性的影响,于深圳福田红树林自然保护区、深圳湾红树林公园、坝光红树林以及香港米埔自然保护区采集了表层沉积物与根系沉积物样品,测定了沉积物中5种重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、Pb)的含量,并采用污染负荷指数法(PLI)对重金属污染情况进行了评价。同时,利用Illumina HiSeq二代高通量测序技术对沉积物细菌的16S rDNA V4可变区进行测序,并进行OTUs注释分类、聚类分析、α多样性分析(Shannon指数)与Spearman相关性分析。结果表明:不同红树林之间的沉积物重金属含量差异显著(P<0.05),米埔自然保护区潮滩区和红树林区的沉积物重金属区域污染负荷指数最高,分别为1.51和1.38,其次是深圳福田红树林自然保护区、深圳湾红树林公园和坝光红树林,区域污染负荷指数分别为0.45、0.31和0.21;表层沉积物和根系沉积物样品的主要优势菌,在门水平上为变形杆菌(Proteobackteria)、绿弯菌(Chloroflexi)、放线菌(Actinobacteria)、拟杆菌(Bacteroidetes)、厚壁菌(Firmicutes)等,在纲水平上为γ变形杆菌(Gammaproteobacteria)、α变形杆菌(Alphaproteobacteria)、δ变形杆菌(Deltaproteobacteria)、厌氧绳菌(Anaerolineae)、β变形杆菌(Betaproteobacteria)等;尽管微生物多样性分析结果显示沉积物微生物群落多样性与重金属污染无显著相关性(P>0.05),但Spearman相关性分析结果表明重金属可能对某些门或纲(如BRC1门、ε变形杆菌纲)的群落多样性产生显著影响(P<0.05)。
    基于功能基因芯片技术的高寒草甸土壤微生物功能基因研究
    卢慧,赵珩,盛玉钰,丛微,王秀磊,李迪强,张于光
    2018, 37(10):  3031-3037. 
    摘要 ( 327 )   PDF (716KB) ( 40 )  
    土壤微生物是陆地生态系统的重要组成部分,在生物地球化学循环和维持生态系统功能等方面发挥着极其重要的作用。研究青藏高原高寒草甸的土壤微生物功能基因及其主要影响因子,对了解青藏高原微生物的功能代谢潜力和预测青藏高原受全球变化的影响具有重要意义。本研究选择三江源地区高寒沼泽化草甸和高寒草甸这两种草甸类型土壤微生物为对象,利用微生物功能基因芯片(GeoChip4.0)技术开展微生物功能基因多样性研究。结果表明:两种草甸样地共检测到各类型功能基因45818个,涉及到16类微生物介导的关键生物过程;除趋势对应分析和不相似性检验结果均表明,不同草甸类型的微生物功能基因结构有明显差异;检测到土壤微生物参与的所有碳代谢过程和关键的氮循环过程,高寒沼泽化草甸比高寒草甸具有较高的碳降解相关功能基因和氮素基因丰度和代谢潜力,但两种草甸类型的土壤有机碳和全氮含量相对稳定;典范对应分析结果表明,土壤pH值和土壤含水量是影响微生物功能基因结构的主要因素。综上,本研究结果有助于了解环境变化对高寒草地生态系统结构和功能的影响,可为高寒草地生态系统的保护和管理提供科学依据。
    中国天然林凋落物量特征及其与气候因子的关系
    袁方,黄力,魏玉洁,钱深华,赵亮,杨永川
    2018, 37(10):  3038-3046. 
    摘要 ( 267 )   PDF (1315KB) ( 62 )  
    凋落物是森林生态系统营养物质循环和能量流动过程的重要组成部分。本研究收集了1970—2017年公开发表的文献,整理筛选出373组天然林凋落物数据,建立了中国天然林凋落物量数据库,在全国尺度上分析了中国天然林凋落物的产量、组成特征、季节动态及其与温度和降水两个气候因子的关系。结果表明:中国天然林年均凋落物量为(5.33±2.87) t·hm-2;在全国尺度上,凋落物量表现为雨林>常绿阔叶林>针阔混交林>落叶阔叶林>针叶林;不同气候带中,亚热带阔叶林和针阔混交林凋落物量显著高于温带,亚热带针叶林与温带针叶林凋落物间无显著差异;所有天然林中,凋落叶是凋落物的主要组成部分,占凋落物总量的67.49%±9.75%,枝条、繁殖体和其他组分比例分别为16.45%±7.30%、8.16%±5.18%和7.88%±5.72%;其中,落叶阔叶林凋落叶在总凋落物中的比例最高,为75.07%±9.92%,其他森林类型之间无显著差异;整体而言,中国天然林凋落物季节动态呈双峰型,凋落峰值出现在每年的4月和10月;不同森林类型中,雨林、落叶阔叶林凋落模式呈单峰型,针阔混交林凋落模式呈双峰型,常绿阔叶林、针叶林凋落模式呈多峰型;在全国尺度上,森林凋落物量与年均温度和年均降水量均呈显著正相关关系;不同气候带森林凋落物对水热因子的响应不尽相同;在温带地区,天然林凋落物量与年均降水量和年均温均呈显著正相关;在亚热带地区,天然林凋落物量与年均温呈显著正相关,与年均降水量无显著相关;在热带地区,雨林凋落物量与年均温呈显著负相关,与年均降水量无显著相关。本研究结果为森林生态系统营养循环的研究提供参考,并为全球气候变化背景下的碳循环研究提供数据支持。
    施氮磷肥对杉木人工林土壤活性有机碳的影响
    俞有志,王清奎,于小军,郑文辉
    2018, 37(10):  3053-3060. 
    摘要 ( 206 )   PDF (493KB) ( 52 )  
    为确定施氮、磷肥对中亚热带人工林土壤不同活性组分有机碳的影响,本研究在5年生杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林中设置氮、磷施肥试验,包括对照(CK)、施氮肥(200 kg N·hm-2·a-1)、施磷肥(50 kg P·hm-2·a-1)、施氮磷肥(200 kg N·hm-2·a-1+50 kg P·hm-2·a-1)4个处理。连续施肥5年后,采取(0~10 cm)表层土壤,测定了活性有机碳不同组分的变化。结果表明:施肥对土壤有机碳(SOC)影响不显著,施氮肥和氮磷配施使土壤微生物量碳(MBC)分别降低34.6%和45.8%,施氮肥降低了常温浸提水溶性有机碳(WSOC)含量,且施氮磷肥对WSOC有交互作用,施氮磷肥使热水浸提有机碳(HWC)含量显著提高了31.5%,施肥对易氧化有机碳(LOC)、颗粒有机碳(POC)、热水浸提碳水化合物(HWcC)的影响不显著;在施肥处理下,MBC/SOC对单施磷肥和氮肥不敏感,氮磷配施使MBC/SOC下降了48.4%,与CK相比,施氮磷肥对POC/SOC没有影响,但与氮肥处理相比,施氮磷肥使POC/SOC显著增加了24.3%;经相关性分析,HWC与硝态氮、有效磷呈显著或极显著正相关。
    辽西两种油松混交林土壤及油松叶片C∶N∶P化学计量特征
    张藤子,李亚楠,韩飞燕,张淞著,周永斌
    2018, 37(10):  3061-3067. 
    摘要 ( 187 )   PDF (623KB) ( 49 )  
    为研究混交林对油松生长养分限制因子的影响,选择油松-古栎和油松-柏两种辽西地区典型混交林,以油松纯林为对照,测定油松叶片及土壤C、N、P含量并分析化学计量特征。结果表明:油松蒙古栎混交林改良土壤能力更强,油松-古栎混交林较纯林可显著提高土壤C、N、P含量,同时降低土壤C∶N和C∶P,提高N和P的有效性;油松侧柏混交林对土壤化学计量特征的影响与油松蒙古栎混交林相似,但未达到显著水平;油松纯林叶片N∶P大于16,表明油松生长受到P限制,油松-古栎和油松-柏混交林中油松叶片N∶P分别比降到14.88和14.02,混交改善了P对油松生长的限制;混交并未显著改变油松叶片P浓度,但显著降低了叶片N浓度,且叶片C∶N及N∶P与叶片N浓度间显著相关,表明混交林对油松叶片化学计量改变的原因不仅在于混交改变了土壤P供应,而且在于改变了油松对N的利用效率。
    植物多样性对模拟人工湿地氮去除及氧化亚氮排放的影响
    于晨晨,罗斌,唐宇力,陈煜初,周世荣,常杰,葛滢
    2018, 37(10):  3068-3076. 
    摘要 ( 267 )   PDF (848KB) ( 33 )  
    为理解人工湿地处理高氮废水时植物多样性对生态系统功能的影响,本研究进行模拟人工湿地微宇宙实验。选取灯心草(Juncus effusus)、羊蹄(Rumex japonicus)和虉草(Phalaris arundinacea)3种常见植物,配置3个单种和1个3种混种处理,在污水停留中期(第4天)和末期(第8天)测定微宇宙N2O排放、水中氮浓度等参数。结果表明:混种系统N2O排放在中期显著低于单种均值,在末期与单种无显著差异;单种系统N2O排放在中期显著高于末期,而混种系统在两个时期无显著差异;混种系统氮去除率在中期低于单种系统均值,在末期与单种系统无显著差异;虉草单种系统氮去除率在中期显著高于羊蹄、灯心草单种及混种系统,但在末期与其他系统无显著差异。在保持氮去除率的情况下,混种系统的N2O排放通量低于单种系统均值。
    铜、铅离子胁迫对多环芳烃高效降解菌毛霉胞外聚合物特征的影响
    陈祥,贾春云,巩宗强,唐蕊,张作金,李欣燕
    2018, 37(10):  3077-3085. 
    摘要 ( 192 )   PDF (878KB) ( 21 )  
    微生物胞外聚合物(EPS)在多环芳烃(PAHs)和重金属污染土壤修复领域的作用已有大量研究,但重金属胁迫对PAHs高效降解菌EPS特征的影响机理尚不明确。本文通过使用铜、铅离子作为胁迫源对PAHs高效降解菌毛霉(Muoor mucedo)进行胁迫培养,并对提取的毛霉EPS性质进行表征,阐明在铜、铅离子胁迫下,毛霉EPS特征的变化。结果表明:铜、铅离子浓度从0增加到80 mg·L-1,毛霉EPS产生量(TOC)、多糖成分含量(PS)、蛋白质含量(PN)、表面张力、乳化指数和Zeta电位的值(绝对值)逐渐增大,最大值分别达到706.4 mg·L-1、1.035 mg·L-1、0.907 mg·L-1、57.63 mN·m-1、44.5%和-26.21 mV;当铜、铅离子浓度大于80 mg·L-1时,除乳化指数外,EPS产生量、PS、PN、表面张力和Zeta电位值(绝对值)显著降低,同时,Cu2+胁迫下EPS各理化性质的变化比Pb2+胁迫下更加明显;铜、铅离子胁迫对PAHs高效降解菌毛霉EPS产生量、组成成分含量、表面张力、乳化性以及Zeta电位等有促进作用。
    苯并(a)芘降解过程中细菌降解相关酶的蛋白应答
    臧淑艳,单华旭,姚淑华,党璐一,胡静娴,罗笑尘
    2018, 37(10):  3086-3091. 
    摘要 ( 201 )   PDF (695KB) ( 18 )  
    以苯并(a)芘(BaP)为目标污染物,探讨了3株细菌(BZSY-1、BZSY-2为芽孢杆菌;BZSY-3为动胶杆菌)在不同条件下对BaP细菌降解的酶蛋白应答以及降解率与酶活性的关系。结果表明:不同浓度BaP降解过程中,3株细菌的邻苯二酚2,3-双加氧酶(C23O)酶活性均较高,多酚氧化酶(PPO)酶活性均较低,而过氧化氢酶(CAT)酶活性与BaP的浓度无关;加入共代谢底物琥珀酸钠后,3株细菌的邻苯二酚1,2-双加氧酶(C12O)、C23O酶活性明显提高,CAT酶活性无明显变化,而PPO酶活性通过诱导依然很低;与对照相比,3株菌的C12O、C23O和PPO在TW80≤1000 μg·mL-1时酶活性不受影响,而当TW80>2000 μg·mL-1时,3株细菌的这3种酶均受到不同程度的抑制;与细菌BZSY-1相比,BZSY-2和BZSY-3对BaP的降解率较高,对应的几种酶活性(尤其是C12O、C23O)也比较高,进一步支持BaP的微生物降解是酶促反应,这3株细菌对BaP降解的关键酶是C12O和C23O。
    基于氢氧稳定同位素的哈尼水稻梯田湿地水源补给分析
    刘澄静,角媛梅,刘歆,刘志林,丁银平
    2018, 37(10):  3092-3099. 
    摘要 ( 207 )   PDF (1287KB) ( 29 )  
    湿地生态系统的发育和维持受水文过程尤其是补给水源稳定性的影响和控制。为探明哈尼水稻梯田湿地水源的时空稳定性及其补给关系,在2015年5—10月的水稻生长期(雨季),对不同海拔田水、降水和地下水进行采样并测定其氢氧稳定同位素。结果表明:在水稻生长期内,降水同位素δ18O雨量效应明显,相关系数为-0.94;地下水同位素δ18O海拔效应梯度为-0.1‰/100 m;田水同位素δ18O值的同位素效应不显著;梯田田水的主要补给水源是降水和地下水,其中水稻生长初期(5—6月)田水的补给为雨季到来之前的田水和降水,水稻生长中期(7—8月)为降水补给,水稻生长末期(9—10月)为地下水补给;在整个水稻生长期内,绝大部分区内梯田以降水补给为主,少部分梯田则一直以地下水补给为主,这两种不同补给水源的梯田在空间上呈镶嵌分布格局并形成水源相互补给关系。正是由于田水补给水源在时间上形成的3个补给时期和在空间上呈现的2个补给类型的镶嵌格局,才使得梯田区形成了稳定的水源补给时空格局,这是哈尼水稻梯田湿地持续千年的关键原因。
    广州流溪河氮磷浓度的季节变化和空间分布特征
    卓泉龙,林罗敏,王进,黄小兰,唐鹊辉,韦桂峰
    2018, 37(10):  3100-3109. 
    摘要 ( 205 )   PDF (2683KB) ( 45 )  
    广州市流溪河横跨北回归线,是典型的热带亚热带过渡区河流。为了解该河流的营养盐分布特征,设置了20个采样点,于2015年2月至2017年2月进行季节性采样,共开展了8次水质监测,利用多元统计方法分析了主要营养盐(氮和磷)的季节动态和空间分布,并探讨影响营养盐时空分布的主要因素。结果表明:TN和TP的浓度范围分别为0.29~11.88 mg·L-1与0.01~0.59 mg·L-1,TN浓度枯水期高于丰水期,总体上受降雨量的调节和河水稀释效应的影响;TP浓度丰水期高于枯水期,总体上受降雨量的调节及外源输入的影响;TN与TP在枯水期具有相似的季节变化特征,而在丰水期季节变化特征差异大;NO3--N和TN浓度的空间变化趋势相似,分为三个区段:流溪河水库上游的中值区河段,流溪河水库下游到街口大桥处的低值区河段和街口大桥下游的高值区河段,流溪河上游的两座大型水库对营养盐的滞留是导致其空间差异的主要因素之一;NH4+-N和TP浓度沿流域上游至下游总体上呈上升的趋势;三级河流氮和磷浓度显著高于一级河流和二级河流,河流氮、磷浓度与土地利用类型显著相关,建筑用地、裸露地和耕地所占比例的扩大会增加水体中TP、NH4+-N和NO3--N的浓度,而增加林地面积有助于水土保持和减少水体中氮、磷浓度。因此,上游水库的调节和下游城镇地区增加林地面积等方式对改善流溪河水质具有积极作用。
    石羊河流域NPP对气候变化的响应
    张雪蕾,王义成,肖伟华,杨瑞祥,王燕,朱丽姗
    2018, 37(10):  3110-3118. 
    摘要 ( 284 )   PDF (1248KB) ( 108 )  
    以石羊河流域上游山区和中下游绿洲区为研究区,采用Thornthwaite Memorial模型对研究区的NPP进行估算,通过Sen斜率的方法对NPP变化的时空特征进行分析,基于敏感性分析对NPP的主要气候影响因子对NPP的贡献程度进行了估算;通过设定不同的气候情景,分析各气候情景下NPP的响应特征,在此基础上对未来NPP的变化进行了预测。结果表明:1981—2015年,研究区气候趋向“暖湿化”,NPP在“暖湿化”的趋势下表现为增加;NPP自上游至下游呈增加趋势,增减趋势空间分异不显著,变化幅度空间异质性较强;NPP主要受降水、相对湿度及净辐射的影响;“暖湿型”气候条件对植被生长和干物质的积累最有利,“冷干型”气候最不利于植被干物质的积累,相对于气温而言,降水的影响程度更大,降水决定NPP的增减,气温影响NPP的变化幅度;石羊河流域NPP未来的变化以增加为主,到2050年NPP将增加5.71%~7.83%。
    浙江省绿地系统时空变化特征及生态损益评价
    刘瑞清,李加林,何改丽,冯佰香,黄日鹏,田鹏,王丽佳
    2018, 37(10):  3119-3129. 
    摘要 ( 211 )   PDF (2599KB) ( 95 )  
    绿地系统时空变化及其生态损益评价,对促进大区域绿地系统景观格局优化、区域经济建设与环境管理具有重要意义。基于景观生态学理论和系数修正后的生态系统服务价值评估方法,分析了1990—2015年浙江省绿地系统的时空变化特征以及生态系统服务价值(ESV)损益。结果表明:浙江省绿地系统各类景观的时空变化显著,有林地为其主要景观类型,面积先有所增加后持续减少,绿地景观与其他土地利用类型的转化存在明显的阶段性与指向性特征,景观总体趋于破碎化和异质化;浙江省绿地系统的ESV总体表现为持续下降,年均变化率为-0.62%,始终以高生态服务价值区为主导等级区域,而极高等级区占比最小;1990—1995年,高、极高和低生态服务价值区增加,而极低和中等级区表现为减少;之后,除极高生态服务价值区呈急剧减少外,其他等级区总体上均趋于平稳增加,空间上表现为向山地扩展的趋势,高生态服务价值区逐渐被较低等级所取代;浙江省各地市绿地系统的ESV空间分异显著,其中丽水市最高,其次是杭州市;各地市ESV总体呈下降趋势,且下降速率不断减小,但在2010年后,其下降速率有所增大,这表明人类在开发利用绿地系统时,对其保护和管理仍不到位,未来应注重环保建设,寻求经济与环境之间的平衡。
    北方地区铁矿废弃地基质改良及植被恢复技术
    张鸿龄,孙丽娜,马国峰,李天骄,郑学昊
    2018, 37(10):  3130-3136. 
    摘要 ( 184 )   PDF (1517KB) ( 45 )  
    北方地区铁矿围岩硬度大,采选后形成大面积立地条件恶劣的排岩场。该类废弃地主要由砂砾组成,粉砂含量占比99%左右,持水保肥能力差,养分贫瘠。通过添加城市生活污泥、粉煤灰及黏土配比的人工基质进行矿地土壤改良。结果表明:人工基质中总氮含量为4.37~6.60 g·kg-1,有效磷、有效钾含量也属于高肥力水平,且重金属Zn、Ni、Cr、Mn和Hg含量低;采用鱼鳞坑模式种植乔灌木刺槐与棉槐,生长2年后,植株茎干、根系生长迅速,周围有大量草本植物出现,植被盖度显著增加;矿渣中重金属主要富集在植物根部,且随着生长时间的增加,向地上转移的量越来越少;在铁矿排岩场植被恢复2~3年后,废弃地肥力及养分的补充是制约其恢复效果的关键。
    黔中喀斯特山地城市景观格局指数粒度效应——以安顺市为例
    任梅,王志杰,王志泰,曾雨静,何立影
    2018, 37(10):  3137-3145. 
    摘要 ( 221 )   PDF (4250KB) ( 42 )  
    景观格局对生态过程的影响具有强烈的尺度依赖性,尺度的合理确定是决定景观格局与生态过程研究的关键。以黔中喀斯特典型山地城市安顺市为对象,在GIS与RS技术的支持下,从类型和景观两个层次分析景观格局的空间粒度效应,揭示不同景观格局指数随粒度变粗的变化特征,进而探明喀斯特山地城市景观生态研究的适宜空间粒度。结果表明:除SIDI、SIEI、TA外其余景观格局指数受空间粒度的影响显著,随粒度变粗,各指数随粒度变粗的响应可分为单调递减、单调递增、先上升后下降及基本稳定类型;大部分景观格局指数在20或100 m粒度下出现明显跃变,存在“临界阈”现象;对于安顺市中心规划区而言,进行景观格局分析的最佳尺度范围为5~20 m,适宜粒度为20 m;山体绿地在喀斯特山地城市绿地系统中占主导地位,其CA、TE、DE等7个景观格局指数的粒度响应曲线相似。综上,基于高分辨率影像的黔中喀斯特山地城市景观生态研究的适宜粒度为20 m。
    东北老工业区矿业城市产业生态系统演化与重构——以辽宁大石桥为例
    黄裕普,逯承鹏,肖骁,邢冉,任婉侠,薛冰
    2018, 37(10):  3146-3154. 
    摘要 ( 152 )   PDF (1169KB) ( 65 )  
    基于演化经济地理学与产业生态学理论,以辽宁省大石桥市为例,阐明了镁产业的演化过程与特征,建立了镁产业生态系统的结构与功能模型。结果表明:大石桥市镁产业系统演化过程分为起步期、快速期、成熟期、转型期和优化期5个阶段,各个阶段受不同因素的影响呈现出不同的演化特征;基于产业生态学视角的大石桥市镁产业生态系统结构模型包括原生产业子系统、资源环境子系统、外生产业子系统、共生产业子系统和产业创新子系统5个子系统,各子系统之间相互影响与作用,通过系统耦合和物质能量的多级利用形成复杂网络结构,与一般生态系统相似,两者具有同构性与差异性;通过优化调控镁产业生态系统的演化路径与过程,才能实现大石桥市镁产业的生态、经济和社会效益的最大化,以促进生态文明建设。
    综述与专论
    基于供需耦合机制的流域水生态系统管理
    江波,蔡金洲,杨梦斐,王晓媛
    2018, 37(10):  3155-3162. 
    摘要 ( 255 )   PDF (511KB) ( 71 )  
    全面认识和理解流域尺度生态系统服务供给与需求的耦合机制,是协调流域不同尺度利益相关方水资源开发利用和保护之间矛盾,推进生态大保护和生态文明顶层设计的重要手段。本文重点阐述了生态系统服务供给需求内涵及其尺度关系特征、生态系统服务供给与需求耦合途径、生态系统服务供需耦合机制的主要驱动因素及生态系统服务供需耦合研究方法对生态系统管理的启示三个问题。科技支撑、资金机制和监测平台是维护重点流域水生生态系统的完整性和自然性,改善流域水生态系统服务供给,协调流域水生态系统服务供给与需求空间耦合关系,促进流域内社会经济与生态系统和谐发展的重要支撑。今后,应进一步加强一手数据积累,构建生态生产函数,提高生态系统服务供给和需求预测的科学性和合理性,为制定流域水生态补偿等政策管理措施提供科学依据。
    方法与技术
    芦苇粉大尾蚜虫害下芦苇叶绿素高光谱反演估算
    窦志国,崔丽娟,武高洁,李晶,潘旭,蔡张杰,雷茵茹,李伟
    2018, 37(10):  3163-3170. 
    摘要 ( 231 )   PDF (784KB) ( 52 )  
    叶绿素含量是表征芦苇虫害胁迫状态的一个重要指示因子。选取遭受芦苇粉大尾蚜(Hyalopterus pruni)虫害的芦苇(Phragmites australis)作为研究对象,用便携式地物光谱仪ASD FieldSpec 4测定其叶片反射率光谱,同时用SPAD502 Plus叶绿素测量仪测定其叶绿素相对含量(SPAD),分析健康和虫害芦苇叶片高光谱反射率与叶绿素含量间的相关关系,采用一元线性回归和偏最小二乘法回归方法,建立芦苇叶绿素含量红边位置和全波段高光谱反演估算模型。结果表明:健康芦苇叶片反射率高于虫害叶片,两种叶片叶绿素含量与高光谱的相关性存在显著差异,尤其在绿光波段和近红外波段部分区域(1400~2500 nm)表现明显;全波段高光谱估算模型具有较高的准确性,健康叶片回归模型的决定系数(R2)为0.965,均方根误差(RMSE)为0.813,预测偏差比率(RPD)为3.940;虫害叶片回归模型的R2为0.966,RMSE为0.989,RPD为3.855;异地验证结果进一步表明,通过高光谱数据全波段反演能较好地估算芦苇粉大尾蚜虫害下芦苇叶绿素相对含量,这也预示着利用高光谱全波段数据估算虫害植被叶绿素相对含量是可行的。
    生态脆弱区多尺度景观生态风险评价——以陕西省米脂县高渠乡为例
    马胜,梁小英,刘迪,段宁,陈海
    2018, 37(10):  3171-3178. 
    摘要 ( 272 )   PDF (2643KB) ( 34 )  
    作为景观生态学的核心概念之一,多尺度综合分析已经成为景观生态风险评价过程的重要环节。本文以陕西省米脂县高渠乡为例,选择8个景观格局指数,分析其在30、60、90、120、150和180 m空间粒度下的变化趋势;选取景观破碎度Ci、景观分离度Ni、景观分维数Fi等3个指标构建景观生态风险指数,计算样方、行政区、生态3种尺度下的景观生态风险指数,利用地统计方法完成景观生态风险空间分布制图;对3种尺度景观生态风险分布结果进行叠加分析,在此基础上选择最适宜尺度并使用典型村域进行验证。结果表明:本研究最适宜的空间粒度大小为120 m;样方尺度下,景观生态风险空间分布的精度随样方边界的增大而降低;不同尺度下景观生态风险分布结果差异较大,样方尺度与生态尺度叠加分析结果中重叠区域面积占比最大,为32.14%;通过典型村域验证并结合实地考察,生态尺度下的景观生态风险分布结果与研究区实际状况较为吻合,由此确定使用生态尺度进行景观生态风险评价可有效表征研究区景观生态风险的空间分异。