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2018年 第37卷 第12期    刊出日期：2018-12-10

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2018, 37(12):  0. 

摘要 ( 232 )   PDF (485KB) ( 92 )  

研究报告

北疆表土花粉组合及其与植被和气候的关系

吴慧贤,徐海,蓝江湖,张继效,严东娜,周慷恩,王甜莉,叶远达

2018, 37(12):  3499-3507. 

摘要 ( 375 )   PDF (3063KB) ( 111 )  

通过对比分析北疆荒漠草原区和典型草原区表土和牛粪样品中的孢粉组合，发现这两类样品的孢粉组合大体相近，其乔木花粉百分比大都低于10%，灌木花粉平均为5.6%，草本花粉大都高于70%，并以藜科（Chenopodiaceae）、蒿属（Artemisia）为最主要的花粉类型。牛粪中孢粉种类低于表土，且乔木花粉含量(2.04%)亦低于表土(3.78%)。表土形成的时间存在一定的不确定性，而牛粪为现代样品，牛粪的孢粉组成可能会更好地指示现代植被组成，因而牛粪样品可以在北疆荒漠草原、典型草原地区作为一种新的现代孢粉研究材料。从荒漠草原到典型草原，表土中乔木花粉百分比增多，灌木和草本下降；而牛粪中则相反，乔木花粉百分比下降，灌木和草本的比例上升，这可能与牛以草本植物为主要食物有关。表土和牛粪样品中主要种属(蔷薇科、禾本科、伞形科、豆科等)与环境因子的主成分分析显示，孢粉组合与多年平均6—8月降水量和年均降水量的相关性最显著，其次为最冷月平均温度和最热月平均温度，而与年均温相关性较低。该研究结果指示，降水可能是影响北疆现代植被空间分布的最主要因素。

气候和地形对青藏高原树线位置的影响

王亚锋,刘波

2018, 37(12):  3508-3515. 

摘要 ( 481 )   PDF (1798KB) ( 225 )  

地形等非温度因子可能对树线位置有显著影响，这在一定程度上解释了为何变暖背景下树线位置的爬升幅度十分有限。为检验这一想法，本文研究了青藏高原阳坡和阴坡的树线位置与气候、地形等非气候因子之间的关系。收集了近10年来青藏高原树线文献中的64个样点及相关环境因子（树线位置、地形等），基于全球气候数据库，利用ArcGIS软件提取了样点气候状况。利用广义线性模型评估了热量因子（生长季温度）和非热量因子（坡向、降水等）对青藏高原树线位置的相对贡献。结果表明：7月最低气温是青藏高原树线位置最显著的预测因子，其可解释方差的40%；而坡向对树线位置的空间分布也有显著影响，其可解释方差的7%。因此，青藏高原树线位置主要受7月最低气温的驱动，且受到坡向的影响。这一结果为理解高山树线位置的驱动因子提供了新认识。

长期施氮对太岳山油松林凋落物量的影响

杨璐,赵博,陈平,赵秀海

2018, 37(12):  3516-3524. 

摘要 ( 363 )   PDF (681KB) ( 155 )  

为揭示长期施氮对油松林凋落物量的影响，在山西省太岳山油松天然林和人工林中进行了长达7年的氮添加控制试验，包括对照（CK）、低氮（LN）、中氮（MN）和高氮（HN）4个水平，分别为0、50、100、150 kg N·hm^-2·a^-1。于2015—2016年对不同处理的凋落物产量组分的月动态进行监测。凋落物产量组分主要分为叶、枝、果、花、皮、杂物（动物残体、芽鳞、碎屑等统称）。结果表明，施氮显著提高了天然林年均凋落物量：HN（3.69 t·hm^-2·a^-1）>MN（3.12 t·hm^-2·a^-1）>LN（3.02 t·hm^-2·a^-1）>CK（2.68 t·hm^-2·a^-1）；而人工林年均凋落物量随N添加水平呈现出先升后降的趋势：LN（3.11 t·hm^-2·a^-1）>CK（3.08 t·hm^-2·a^-1）>MN（2.92 t·hm^-2·a^-1）>HN（2.60 t·hm^-2·a^-1）。这表明过量的氮输入会降低人工林凋落物的产量。年均叶凋落量所占比重最大，达总凋落量的68.3%~75.4%，果凋落量占总凋落量的6.7%~17.8%。方差分析表明，氮添加处理对叶、果和皮凋落量具有显著影响。凋落物月动态表现为双峰型，高峰期在6月份和10月份。总之，在天然林中，凋落物产量随着施氮浓度的增加显著升高（P<0.001）；在人工林中，施氮处理未对凋落物产量产生显著影响（P>0.05）。

氮添加对不同林龄华北落叶松叶片氮重吸收过程的影响

张文,闫涛,常文静,曾辉

2018, 37(12):  3525-3532. 

摘要 ( 429 )   PDF (799KB) ( 58 )  

在全球氮沉降日益加剧的背景下，研究氮添加对不同林龄人工林叶片氮重吸收效率的影响有助于理解森林生态系统对气候变化的响应。本研究以华北落叶松（Larix principisrupprechtii）人工林为对象，分析不同氮添加水平（0、20、50 kg N·hm^-2·a^-1）对11、20和45年生华北落叶松人工林叶片干重、体积、氮含量以及氮重吸收效率的影响。结果表明：华北落叶松衰老前叶片干重和衰老后叶片干重均随林龄增大而显著减小（P<0.05）；叶片衰老过程中，20年生华北落叶松叶片衰老后干重减少量显著大于11年生和45年生（P<0.01）；11年生和20年生华北落叶松的衰老前叶片体积和衰老后体积减少量大于45年生（P<0.01）。外源氮添加显著减少了11年生华北落叶松林衰老前叶片体积（P<0.05）；11年生华北落叶松叶片重吸收效率显著低于20年生和45年生（P<0.001），外源氮添加对11年生华北落叶松重吸收效率的减小作用显著大于20年生和45年生（P<0.01）。以上研究结果对准确评估森林生态系统氮循环及进一步了解森林生态系统生长策略有重要意义。

黄土丘陵区白杨纯林群落结构调整对土壤碳的影响

满洲,胡婵娟,冯德显,赵荣钦,郭雷,黄佳

2018, 37(12):  3533-3540. 

摘要 ( 346 )   PDF (702KB) ( 79 )  

以黄土丘陵区甘肃省定西市龙滩流域白杨纯林及其植被结构调整后形成的白杨（Populus tomentosa）+5年生油松（Pinus tabuliformis）、白杨+10年生油松混交林为对象，分析白杨纯林结构调整后的土壤全碳、土壤有机碳和土壤无机碳的变化，旨在为该区域退化白杨林地的改造模式提供科学依据。结果显示：（1）土壤全碳与有机碳含量变化相似，随着植被恢复年限的增加均呈上升趋势；白杨油松混交林土壤有机碳储量高于白杨纯林，不同样地间土壤全碳与无机碳储量差异不显著（P<0.05）。（2）土壤碳与土壤含水量、容重、pH等土壤理化性质之间存在显著相关关系，土壤水分的增加、pH和土壤容重的降低与土壤碳的累积之间在一定程度上存在协同效应。本研究能够为半干旱黄土丘陵区人工植被的有效恢复和生态系统服务功能的提升提供科学指导。

半干旱地区林型对土壤有机碳的影响——以会宁为例

李梦天,秦燕燕,曹建军,许雪贇,龚毅帆

2018, 37(12):  3541-3548. 

摘要 ( 401 )   PDF (1113KB) ( 135 )  

研究林型对土壤有机碳（SOC）的影响，是采取合理林业管理措施的关键。以甘肃省会宁县为研究区，对3种林型（杏树林、白杨林、柳树林）的土壤SOC进行了对比研究。结果发现：在立地条件相似的情况下，3种林型土壤SOC均随土壤深度的增加而降低，其值变化范围分别为2.85~19.05、1.67~11.97和1.80~16.05 g·kg^-1。杏树林土壤SOC显著高于白杨林和柳树林，但保水能力却低于白杨林；SOC与容重、pH呈显著负相关；影响白杨林土壤SOC的主导因子为含水量，影响柳树林土壤SOC的主导因子为pH与含水量，而影响杏树林土壤SOC的主导因子为pH与容重。该研究结果表明，在半干旱地区实施造林时，如只考虑水土保持效益，白杨林是首选林种；如只考虑固碳潜力，则杏树林对减排增汇尤为重要。

不同损伤条件下沙柳直根力学特性的自修复差异

王博,刘静,李有芳,张欣,李强,刘嘉伟

2018, 37(12):  3549-3555. 

摘要 ( 301 )   PDF (784KB) ( 135 )  

以干旱、半干旱区常用水土保持灌木沙柳1~4 mm径级直根为对象，利用HG100数显式推拉力计及自制便携试验机台，原位研究不同损伤程度和修复时长条件下直根力学特性的变化，以探讨外力机械损伤对根系力学特性自修复的影响。结果表明：（1）不同径级沙柳直根抗拉力和抗拉强度差异显著，抗拉力与根径呈显著幂函数正相关，1～4 mm根径平均抗拉力为77.14±38.23 N；抗拉强度与根径呈显著幂函数负相关，该径级内平均抗拉强度为15.22±2.85 MPa。（2）外力机械损伤显著抑制根系生长发育，受损程度不同产生的抑制作用不同，重度损伤对根系生长的阻碍更明显，相比对照，自修复3个月和5个月重度损伤根径生长量分别降低25.19%和29.96%，而轻度损伤分别降低18.67%和26.89%。（3）机械损伤对沙柳直根抗拉力和抗拉强度同样具有明显的削弱作用，但通过根系自修复可以逐渐消除损伤效应，自修复时间越长，力学特性修复率越高，自修复3个月和5个月抗拉力修复率分别为37.63%和48.13%。损伤程度也会对力学特性自修复产生影响，相同修复时长内根系受损程度越大力学特性修复率越低。

基于动物行为表现的四种森林群落环境的康养效果

宋阳,王成,段文军,郝泽周,徐心慧,王子研,韩丹,徐珊珊,杜倩,王涵

2018, 37(12):  3556-3565. 

摘要 ( 419 )   PDF (928KB) ( 155 )  

本研究对雁荡山毛竹林、针阔混交林、杉木林、阔叶林4种典型森林环境中小白鼠的行为学表现进行分析，探究其环境因子对小白鼠自发行为的影响。采用旷场分析法对小白鼠行为表现进行解析。结果表明：从运动总路程来看，4种林分小白鼠运动总路程均显著高于对照组45%以上，但各林分间差异不显著；从中央格运动路程来看，各林分显著高于对照组50%以上；从中央格停留时间来看，各林分显著高于对照组63%以上。从进入次数来看，各林分与对照组无显著差异；从站立次数来看，各林分显著高于对照组8%以上；从体重来看，各组无显著差异；从粪便粒数来看，对照组最高（169.3粒），针阔混交林（112.3粒）显著低于其他各组。相对湿度与粪便粒数和体重呈正相关；气压与运动总路程呈正相关，与粪便粒数呈负相关；风速与粪便粒数和进入次数呈负相关；空气负离子与运动总路程呈正相关。4种森林环境对小白鼠的行为表现有不同程度的促进作用，其中针阔混交林对小白鼠的探索能力、缓解压力效果最好，杉木林对提升小白鼠的活力效果最强，建议根据人群需求选择森林环境进行康养活动。

土壤动物群落对沙化高寒草地生态恢复的响应

马金豪,吴鹏飞

2018, 37(12):  3566-3575. 

摘要 ( 488 )   PDF (1125KB) ( 122 )  

为了查明沙化高寒草地生态恢复过程中土壤动物群落的变化趋势，2015年9月在若尔盖选取重度沙化草地和中度沙化草地各2块，对重度沙化草地采取施加牛粪+补播草种+翻耕，中度沙化草地施加牛粪处理。2016年9月对两种生态恢复样地及其各自对照样地土壤节肢动物、线虫以及植物群落和土壤物理性质进行调查。结果表明：生态恢复1年后两种沙化草地的植物群落和土壤物理性质得到显著改善。两种生态恢复措施下沙化草地土壤节肢动物和线虫群落结构与对照样地间存在明显差异，群落密度均显著高于对照样地（P<0.05）。土壤节肢动物类群数和Shannon指数均增加，Simpson指数降低，但仅重度沙化草地与对照地间有显著差异（P<0.05）。土壤线虫类群数和Shannon指数显著高于对照样地（P<0.05），Simpson指数显著低于对照样地（P<0.05）。多元回归分析结果表明，植物群落高度、盖度与土壤动物群落密度和多样性指数有显著相关（P＜0.05）。研究表明，施加牛粪等生态恢复措施能够有效提高沙化高寒草地的土壤动物群落多样性，土壤线虫对生态恢复措施的响应比土壤节肢动物更敏感。

呼伦贝尔草甸草原物种多度分布格局

杨阳,张峰,乔荠瑢,贾丽欣,赵天启,赵萌莉

2018, 37(12):  3576-3583. 

摘要 ( 541 )   PDF (577KB) ( 204 )  

以内蒙古呼伦贝尔草甸草原为研究对象，通过野外调查，采用数学模型分析了利用方式对草地植物群落物种多度分布格局的影响。通过利用具有不同生态学意义的数学模型拟合草甸草原植物群落在不同生态学过程下物种的真实分布，并利用卡方(χ²)、赤池信息准则(AIC)和贝叶斯信息准则(BIC)进行检验，从而揭示草地利用方式与植物群落结构的关系。结果表明：放牧、割草和围封草地物种多度分布最优拟合模型均为断棍模（BSM）。放牧利用方式下χ²=92.99，AIC=373.58，BIC=378.49；刈割利用方式下χ²=98.51，AIC=307.76，BIC=312.67；围封下χ²=186.57，AIC=303.13，BIC=307.53。生态位重叠模型（ONM）对放牧利用草地的拟合结果也可以被接受（χ²=422.69，AIC=409.25，BIC=414.16），但较断棍模型（BSM）效果差；生态位重叠模型(ONM)、生态位优先占领模型(NPM)和随机分配模型(RAM)的吻合度差距较大。采用多种模型和检验方法综合分析草地群落内、外因素变化，有助于深入理解群落变化的生态过程。

野生和栽培滇龙胆草生物量分配及异速生长

张霁,赵艳丽,王元忠

2018, 37(12):  3584-3589. 

摘要 ( 359 )   PDF (600KB) ( 137 )  

植物地上-地下生物量分配反映了植物的生长策略。草本植物地上-地下生物量是否是等速生长还有争论。养分和密度会影响药用植物地上-地下生物量的分配。本研究比较了野生和栽培滇龙胆草地上-地下生物量分配的差异，分析了栽培年限和密度对栽培滇龙胆草生物量分配的影响。结果表明，野生与栽培滇龙胆草地上-地下生物量分配存在显著差异（P<0.05），可能与土壤营养水平和竞争强度有关，但地下生物量和地上生物量为近等速生长关系。密度、密度与生长年限的交互作用均对地下生物量有显著影响（P<0.05）。滇龙胆草栽培时需控制密度并研究施肥和土壤微生物等因素对其药用部位产量（地下生物量）的影响。

上海两种常绿阔叶树种生物量分配及异速生长模型

冷寒冰,景军,奉树成

2018, 37(12):  3590-3596. 

摘要 ( 533 )   PDF (600KB) ( 257 )  

选取香樟（Cinnamomum camphora）和广玉兰（Magnolia grandiflora）两种上海代表性树种作为研究对象，采用整株收获法获取两种树种主要测树因子和地上各组分生物量，分析生物量分配格局，采用非线性方程，探讨最佳生物量异速生长模型和预测变量。结果表明：（1）香樟和广玉兰树种地上生物量分配表现为干>枝>叶。树叶、树枝、树干生物量分别占地上整株生物量的17.88%和27.31%、30.48%和27.93%、51.64%和44.76%，广玉兰叶和枝的生物量相对比例差异不显著。（2）基于胸径、高度、冠幅3个变量，建立了9种异速生物量模型，通过方程拟合优度进行评价，香樟叶、枝、干和地上整株生物量分别以模型8、模型3、模型4和模型7拟合效果最好；广玉兰则分别以模型4、模型9、模型2和模型4拟合为好。鉴于树木高度和冠幅的不易获得性，在综合考虑模型拟合优度和适应性的基础上，实际应用中需选择既实用又符合精度要求的模型。

稻油轮作下秸秆还田配施化肥对作物产量及肥料利用率的影响

袁嫚嫚,邬刚,胡润,耿维,王家宝,曹哲伟,孙义祥

2018, 37(12):  3597-3604. 

摘要 ( 546 )   PDF (488KB) ( 150 )  

水稻-油菜轮作集约化耕作导致土壤肥力下降，而秸秆还田是培肥土壤肥力的主要途径之一。通过水稻油菜轮作田间长期定位试验，设置了秸秆不还田的不施氮肥（CK）和农民习惯处理（FPP），3个秸秆还田配施化肥处理（SF1、SF2、SF3），每年水稻秸秆以3000 kg·hm^-2的量还田，SF1、SF2、SF3配施氮、磷、钾肥量依次增加，分析了水稻和油菜产量、养分积累利用及平衡状况。结果表明：不同施肥处理，水稻和油菜籽粒产量表现出相似的格局，即SF3>SF2>SF1>FPP，但SF2与SF3产量差异不显著；与FPP比较，秸秆还田配施化肥处理周年平均产量增加了17.5%~28.6%，水稻和油菜氮、磷、钾积累量随施肥量的增加而增加，水稻氮、磷、钾积累量平均增加了21.7%、17.7%、14.0%，油菜则分别增加了22.4%、19.6%、51.8%，秸秆还田与增施钾肥使油菜钾积累量增幅最高；同样，秸秆还田配施化肥处理提高了水稻和油菜的氮肥偏生产力和农学利用率，其中氮肥偏生产力分别增加了8.1%～31.1%和4.2%～29.3%，以SF2增幅最高，但降低了磷肥和钾肥偏生产力；养分平衡计算显示，秸秆还田配施化肥处理水稻磷、钾亏缺，油菜氮、磷、钾盈余超出可接受范围。在水稻油菜轮作体系中，秸秆还田配施化肥可以提高作物产量和养分积累量，增加氮肥利用率，大量磷、钾肥的投入及秸秆还田提供的养分造成了油菜养分盈余和肥料利用率下降，需进一步调整优化秸秆还田下化学肥料的投入量，使生产系统中养分循环利用更加合理和持续。

喷施烯效唑调控大豆根部解剖结构缓解盐逆境伤害

孟娜,魏胜华

2018, 37(12):  3605-3609. 

摘要 ( 515 )   PDF (787KB) ( 167 )  

以大豆栽培品种“中黄13”为试材，检验大豆幼苗叶面喷施烯效唑（S₃₃₀₇）通过调控根部解剖结构变化缓解盐害作用。结果表明：叶面喷施S₃₃₀₇后，盐逆境下降低的株高、根长、根及地上部的干重和鲜重、相对生长速率、叶面积和髓部直径等参数均回升；而增加的Cl^-含量、根/冠比、皮层厚度和射线长度等参数均表现为下调至对照与盐逆境植株之间；变形、凹陷的表皮细胞恢复至对照水平，导管中没有发现侵填体；喷施S₃₃₀₇通过降低皮层厚度的方式减少根系总新陈代谢的消耗，缩短水分通过皮层向维管柱运输的距离；髓部直径的增加有利于营养物质的储存；射线长度降低能够缩短根系养分的横向运输距离，能够提高水分和营养物质的吸收和运输效率；根部和地上部分Cl^-含量显著下调极大减少了盐逆境对大豆幼苗的氯毒害；喷施S₃₃₀₇能够通过调控根部解剖结构缓解盐逆境对大豆的伤害作用。

营养生长期低温持续时间与水稻生长恢复的关系

陶乐圆,刘智蕾,刘婷婷,于彩莲,王伟,李奕,彭显龙

2018, 37(12):  3610-3616. 

摘要 ( 366 )   PDF (591KB) ( 152 )  

营养生长期低温抑制水稻生长，但这种抑制是低温的直接作用还是生育期延长造成的结果，目前尚不明晰，明确以上问题对于采取针对性措施减轻低温危害具有重要意义。本研究采用水培试验，设置不同低温持续时间（15 ℃下5、10、15 d）与施氮（40和80 mg·L^-1）处理，分析不同抗性水稻品种的干重、氮积累与生育期的变化。结果表明，低温抑制水稻干物质与氮素积累，且持续时间越久抑制作用越大。恢复正常温度培养至10.5叶龄期时，低温持续时间少于5 d对生育进程影响较小，低温持续时间大于10 d时延迟水稻生育期3~6 d；低温后干物重基本能够恢复至正常水平，增施供氮对干物质积累影响不显著。低温持续时间少于5 d时，低温敏感品种氮积累较常温低12.25%（P<0.05），增加供氮促进氮积累的恢复；抗性强品种氮积累受温度影响较小。低温持续时间大于10 d时，无论是抗性强还是弱的品种，给予足够的生长时间后，氮积累均能恢复至正常水平，增加供氮显著促进氮积累。因此，营养生长期低温对水稻生长的影响主要是由于生育期延迟导致的，生产中可选择熟期稍短的抗性品种，这对于增强水稻低温抗性具有重要意义。

施氮对冬种紫云英不还田条件下稻田土壤微生物数量与结构的影响

聂江文,王幼娟,吴邦魁,刘章勇,朱波

2018, 37(12):  3617-3624. 

摘要 ( 431 )   PDF (646KB) ( 148 )  

揭示长期不同施肥制度对稻田土壤微生物的影响，为农田优化施肥和耕作制度提供理论依据。采用Illumina MiSeq高通量测序平台和荧光定量PCR技术，研究湖南省双季稻区连续8年不施肥（CK）以及冬种紫云英不还田条件下3种氮肥水平（N0、N100、N200）对紫云英盛花期土壤微生物群落数量和结构的影响。结果表明，与CK相比，冬种紫云英不还田配施氮肥显著降低土壤pH、硝态氮及土壤碳氮比（C/N），显著提高稻田土壤全氮、有机质和铵态氮含量。稻田土壤微生物数量在1.66×10⁸～1.23×10¹⁰拷贝数·g^-1干土，施肥均增加16S rDNA基因丰度，N0、N100、N200三种施肥水平处理的16S rDNA基因拷贝数分别是CK的1.0、74.4、32.6倍。3种氮肥水平处理的多样性指数（香农指数与辛普森指数）以及物种丰富度指数（Ace与Chao1）均高于CK，其中多样性指数最高的是N200，物种丰富度最高的是N100。不同样品16S rDNA的门水平分类的3个主要类群是变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和硝化螺旋菌门（Nitrospirae），分别占总OTU比例的33%～44.4%、17%～22.3%和9%～10%；N0、N100和N200土壤样品中变形菌门（Proteobacteria）和硝化螺旋菌门（Nitrospirae）的相对丰度均低于CK，而N0、N100和N200土壤样品中绿弯菌门（Chloroflexi）的相对丰度分别是CK的1.2、1.3和1.2倍。相关性分析表明，细菌16S rDNA基因拷贝数与土壤有机质、土壤总氮和铵态氮含量显著相关；土壤细菌菌群与多数土壤化学指标间存在密切的相关性。综上，冬种紫云英不还田施氮肥显著增加水稻产量和紫云英盛花期土壤微生物数量，改变土壤微生物菌群结构，改善了土壤化学性质，对湖南双季稻区科学合理种植绿肥具有指导意义。

基于水分亏缺指数的北疆甜菜不同生育阶段干旱状况时空分布特征

康丽娟,巴特尔·巴克,薛亚荣,王孟辉,罗那那

2018, 37(12):  3625-3632. 

摘要 ( 306 )   PDF (1476KB) ( 92 )  

干旱是众多极端气候事件中影响范围最大、最严重的自然灾害类型之一，严重制约着农牧业经济的发展，成为影响作物生长发育和产量形成的主要因素。为评估北疆甜菜生育期干旱状况，采用作物水分亏缺指数作为干旱指标，结合新疆历年干旱资料，选取典型干旱年份及其指数确定北疆甜菜干旱等级指标，分析近56年来北疆甜菜各生育期干旱强度、干旱站次比和干旱频率的时空分布特征。结果表明：甜菜各生育阶段干旱强度和干旱站次比均呈显著下降趋势，其中重旱站次比呈显著下降趋势，特旱站次比呈不显著下降趋势，轻旱站次比呈不显著增加趋势，无旱站次比呈显著增加趋势；特旱发生频率在甜菜生育阶段中期较前期和后期小，中旱和重旱发生频率在中期较前期和后期大；北疆北部地区在甜菜生育阶段前期重旱发生频率相对其他地区高，在后期重旱发生频率相对其他地区较低，北疆大部分地区在甜菜生长的三个阶段中旱发生频率均较其他等级干旱发生频率高。

水淹胁迫下饲料桑苗(Morus alba)叶片形态及部分酶活性的变化

崔雪,饶良懿,周其令

2018, 37(12):  3633-3639. 

摘要 ( 418 )   PDF (1175KB) ( 173 )  

桑树因具有较强的耐水淹特性，近年来成为库区消落带植被恢复的备选树种。为探讨饲料桑适应水淹胁迫的机理，以2年生盆栽饲料桑苗为对象，采取室内模拟水淹的方法，研究不同水淹时间和深度下桑苗叶片形态以及叶片内无氧呼吸酶(PDC、ADH、LDH)、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性的变化。结果显示：（1）根淹组桑苗在水淹期间叶片受害程度较轻，深淹组桑苗叶片在水淹15 d即出现萎蔫和黄化，至水淹结束后叶片基本全部腐烂、脱落。但深淹组桑苗在水淹75 d后仍能萌发新芽，且浅淹组部分植株恢复生长状况良好。（2）相同水淹时间下，桑苗叶片内无氧呼吸酶和抗氧化酶活性随水淹深度的增加均呈现显著的上升趋势(P<0.05)。（3）桑苗叶片SOD酶活性在水淹60 d显著上升，对照组和根淹组在水淹90 d分别降低了3.49%和9.22%，而POD和CAT酶活性在水淹90 d达到最大值，3组处理下2种酶活性分别比水淹30 d增加了8.03%、15.70%、10.23%和12.05%、6.45%、9.15%，差异显著(P<0.05)。提高叶片无氧呼吸酶活性、增强3种抗氧化酶相互协调作用是桑苗水淹胁迫下的响应机制。综上，饲料桑苗具有良好的适应水淹胁迫能力，可作为三峡库区消落带植被恢复的备选树种。

阳春砂仁(Amomum villosum)花气味传粉前后的变化及其生态意义

张亭,杨培,郭岩伟,赵荣华,彭艳琼

2018, 37(12):  3640-3646. 

摘要 ( 337 )   PDF (612KB) ( 170 )  

在植物有性繁殖中，花气味是吸引传粉昆虫到访，获得传粉、受精的重要化学信号。阳春砂仁（Amomum villosum）是我国四大南药之一，自然结实率低是限制其增产的瓶颈。探索阳春砂仁开花吸引传粉昆虫的化合物是解决结实率低的前提基础。因此，本研究采用动态顶空吸附法分别收集阳春砂仁传粉前后花释放的挥发物，利用气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术分析鉴定其成分，对比研究两者间的异同，并分析其生态意义。结果表明：从阳春砂仁花释放的挥发物中共鉴定出22种化合物，主要由萜类、芳香族化合物和脂肪酸衍生物构成。传粉前后阳春砂仁花挥发物显著分化，肉豆蔻酸异丙酯、酞酸二乙酯、壬醛、双环吉马烯、2,3-二氢-4-甲基-呋喃、α-法尼烯和十三烷在昆虫传粉后消失，且γ-榄香烯、D-柠檬烯、β-水芹烯、α-蒎烯和2-十一酮在传粉后含量减少；传粉后新增2-甲基-5-(1-甲基乙基)-2-环己烷-1-酮、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇和4-亚甲基-1-(1-甲基乙基)-双环\[3.1.0\]己烷，并且苯甲酸己酯、β-月桂烯、叔丁基对甲酚和4,7-二甲基十一烷含量增加。这些传粉前后变化的物质可能是引起传粉昆虫行为反应的主要活性化合物，阳春砂仁花通过释放多种化合物，并依靠不同配比实现对传粉昆虫的吸引，其执行的是“泛化”的化学通讯策略。进一步筛选活性化合物，可为改善阳春砂仁传粉效率、增加其产量提供依据。

密度制约下尕海湿地黄帚橐吾叶绿素与叶面积、叶厚度间的关系

雷蕾,赵成章,李雪萍,任悦,张晶

2018, 37(12):  3647-3653. 

摘要 ( 350 )   PDF (615KB) ( 135 )  

密度制约下植物叶性状间的关系，对于认识植物叶片的物理构建与生理代谢的关系具有重要的意义。本研究采用标准化主轴估计分析方法，按黄帚橐吾(Liguaria virgaurea)种群数设置I(171～240株·m^-2)、II(101～170株·m^-2)和III(30～100株·m^-2)3个密度，分析了尕海湿地不同种群密度黄帚橐吾叶绿素含量与叶面积、叶厚度的关系。结果表明：随着黄帚橐吾种群密度的降低，湿地群落的密度呈先减小后增大的U型趋势、盖度逐渐降低、高度和土壤水分逐渐增加，黄帚橐吾的叶面积和叶绿素含量逐渐增加、叶厚度和群落内部光合有效辐射逐渐减小、净光合速率和蒸腾速率呈先减小后增大的U型趋势；叶绿素含量与叶面积呈显著负相关(P<0.05)、与叶厚度呈显著正相关(P<0.05)。生长在高密度湿地的黄帚橐吾选择增加叶绿素含量且构建小而厚的叶片，在低密度湿地选择减少叶绿素含量且构建大而薄的叶片，反映了植物适应光照条件等异质性环境因子的资源利用策略和光合产物积累模式。

北江干流河岸带植物物种多样性的纵向梯度效应

赵清贺,冀晓玉,丁圣彦,徐珊珊

2018, 37(12):  3654-3660. 

摘要 ( 316 )   PDF (734KB) ( 158 )  

河岸带生态系统是水生生态系统和陆生生态系统进行物质、能量和信息交换的生态交错带，具有较高水平的物种多样性并能提供多种生态系统服务。本研究基于植物群落调查，探讨了北江干流河岸带植物物种组成以及纵向环境梯度上植物物种α、β和γ多样性的分布规律。结果表明：(1)群落调查共记录植物59科116属136种，以禾本科和菊科植物居多，但样地间物种差异明显，物种出现频率低，其中只出现1次的物种数百分比高达48.7%~71.4%，表明河岸带维持植物物种多样性的功能很大程度上是维持不同的物种共存，而不是单一物种的数量；(2)在纵向环境梯度上，α多样性均呈先减少后增加的趋势，高海拔河岸带物种α多样性最高；(3)纵向环境梯度物种替代性表现出强烈的波动性和间断性，而相似性则呈现连续变化，这与河岸带保存物种多样性的特征以及人类活动、地形、气候要素等影响下物种分布相对不均有关；(4) γ多样性在纵向环境梯度上呈先减少后增加的趋势，说明河岸带γ多样性在区域尺度上受多种环境梯度交互影响，但高海拔河岸带物种γ多样性高于低海拔河岸带。

三峡库区香溪河消落带植被群落特征与土壤环境相关性

徐建霞,王建柱

2018, 37(12):  3661-3669. 

摘要 ( 470 )   PDF (825KB) ( 172 )  

土壤环境是影响植被群落结构的关键因素。为揭示三峡库区消落带植被群落的空间分布与土壤环境间的相关规律，本文运用聚类分析法分析了三峡库区香溪河消落带调查的30个样带群落属性，并利用冗余分析（RDA）分析了11个土壤理化因子与消落带植被空间分布及多样性的相关关系。聚类分析结果显示，香溪河消落带草本群落可划分为7种类型，其中一年生植物群落占据优势；RDA排序轴与环境因子的相关性分析显示，RDA第1排序轴与土壤含水量（SWC）呈显著正相关，与消落带高程（Ele）呈极显著负相关（P<0.01）；第二轴主要与pH、Fe-P、土壤有机质（SOM）和O-P呈负相关（P<0.05）。植被多样性指数与土壤理化因子的相关性分析表明，物种丰富度指数（R）与Ele、pH和SOM相关关系最为显著；优势度指数（D）与Ele呈极显著负相关（P<0.01），而与SWC呈显著性正相关；香农多样性指数（H）与Ele、SOM、TP呈显著正相关，与SWC、pH呈显著性负相关；物种均匀度指数（E）除与Ele和SWC存在显著相关性外，均与其他环境因子间不存在显著性（P>0.05）。综上，消落带高程、土壤含水量、土壤有机质、土壤pH及土壤TP和无机磷中O-P和Fe-P是影响香溪河消落带植被群落格局的主要因素。

越冬水鸟对升金湖周边间歇性湿地氮磷的影响

葛方,黄涛,张明真,王小芳,许子夫,于超

2018, 37(12):  3670-3675. 

摘要 ( 337 )   PDF (646KB) ( 151 )  

近年来，由于升金湖湖区食物资源的匮乏，一些在此越冬的水鸟会到周边间歇性浅水农田、草滩去摄食和栖息。为了解水鸟活动对这类湿地环境N、P营养盐的影响，本文以安徽升金湖小鹭咀以西3块有小天鹅和豆雁活动的浅水农田、草滩为对象，于2016—2017年水鸟越冬季早、中、晚期分别采集表层水样并分析其中的N、P营养盐浓度变化，结合鸟粪中N、P含量及鸟类数量观测结果，研究了小天鹅和豆雁活动对间歇性湿地营养盐的影响。结果表明：整个研究时间段内草滩水体TN和TP浓度最高，且均显著高于对照（沟渠，其水源与农田和草滩一致），表明受豆雁活动影响强烈；早期农田1水体TN和TP浓度均显著高于对照，表明受小天鹅活动影响强烈，其余月份与对照则差异不明显；农田2水体TN和TP浓度与对照无显著差异，表明受小天鹅活动影响不明显；N、P其他形态含量与对照之间呈现不同的规律，反映了它们受到水鸟活动强度变化和鸟粪分解等多重影响。本研究表明，越冬水鸟的栖息、摄食活动对升金湖小鹭咀周边浅水湿地中的N、P营养盐产生了不同程度的影响。

上海公园绿地鸟类多样性的城市化梯度格局及类群划分

刘娜娜,寿丹艺,达良俊

2018, 37(12):  3676-3684. 

摘要 ( 522 )   PDF (1037KB) ( 197 )  

公园绿地是鸟类在城市中的重要栖息地，但其周边环境的城市化程度对鸟类多样性和分布的影响尚不明确。本研究以上海面积较一致的30个大型公园绿地为对象，在量化其周边环境城市化程度的基础上，分析春冬两季鸟类物种多样性在城市化梯度上的变化格局，并采用指示种分析法划分鸟类在城市化梯度上的分布类型。结果表明：春冬两季鸟类的丰富度、Shannon指数（H）和Pielou指数均随城市化程度降低呈现阶梯递增的趋势，其中丰富度和H与4个城市化因子呈显著负相关；鸟类在城市化梯度上存在5种分布类型：城市依赖型、城市适生型、郊区适生型、城市回避型、季节变化型；30种常见鸟类中多为郊区适生型和城市回避型，分别为7种和15种，表明只有少数鸟类能适应甚至依赖城市，大多数鸟类回避城市环境、多出现在城郊地区。鸟类这种在城市化梯度上的分布特征决定了其物种多样性随城市化程度增大而减小的格局。

道路噪声与画眉鸟退避率的定量关系

刘刚,刘芳博,鲁世伟

2018, 37(12):  3685-3690. 

摘要 ( 339 )   PDF (625KB) ( 151 )  

道路交通噪声迫使野生鸟类逃离干扰源，离开原有生境。对鸟类因道路噪声产生的退避行为的量化研究是生态道路建设的理论基础。通过在实验室设置退避空间，采用控制变量法，排除道路噪声以外的其他干扰因素，使用噪声回放的方法模拟野外道路噪声营造的声环境，研究道路交通噪声对画眉鸟退避行为的影响，统计画眉鸟在退避空间内的分布与干扰噪声声压级间的关系，拟合出道路交通噪声声压级对画眉鸟退避率的量化影响规律。结果表明：（1）画眉鸟退避行为受道路交通噪声的影响；（2）道路噪声对雄性与雌性画眉鸟退避率的影响没有显著差异；（3）拟合出画眉鸟退避率与噪声声压级间的定量关系符合方程y=0.071x-4.452。

云南剑湖鱼类多样性变化与区系演变

陈国柱,金锦锦,张方方,仇玉萍,张贇,李志军,李泽辉

2018, 37(12):  3691-3700. 

摘要 ( 503 )   PDF (912KB) ( 176 )  

云南剑湖鱼类是许多候鸟的重要食物来源，其群落物种的变化对湿地生态系统结构与功能产生重要影响。为了解当前剑湖鱼类群落物种组成现状及揭示剑湖与相关区域鱼类区系同质化趋势，本研究对剑湖鱼类进行了调查。结果表明：剑湖迄今共记录鱼类物种24种，其中土著物种9种，外来物种15种，而现存物种共计20种，功能性灭绝土著物种4种；首次正式记录的外来物种共计8种，确认濒危种云南裂腹鱼（Schizothorax yunnanensis）仍有分布；外来种中来自长江中下游的物种共计11种，占73.3%；起源于国内的共计13种，占86.7%；在原土著群落中，属科多样性指数（G-F）为0.45，现今则仅为0.26，表明随外来鱼类的入侵，该湖鱼类群落从种级分化强烈的特点转变为种级物种分化单调的特点；剑湖与邻近多个高原湖泊鱼类区系从历史时期较低的相似性到现今明显上升，且与长江中下游主要湖泊鱼类群落物种组成的相似性上升达临界显著水平（P=0.05），其鱼类区系已演变为以江河平原区系成分为主体；鱼类个体生态学矩阵分析表明，外来入侵鱼类生境需求与土著鱼类生境需求类似，两者竞争激烈。

 

温度和密度对雄性泽陆蛙静止代谢率的影响

秦建汉,程碧霞,谢海,侯绍兵,武正军

2018, 37(12):  3701-3705. 

摘要 ( 345 )   PDF (465KB) ( 122 )  

为了研究环境温度和密度对雄性泽陆蛙(Fejervarya multistriata)静止代谢率的影响，本实验应用开路式动物呼吸测量仪，测定雄性泽陆蛙在不同环境温度（15、25、35 ℃）和密度（N=1、2、3、4、5、6、7、8、9、10）下的耗氧量，并由此计算出静止代谢率。结果表明：雄性泽陆蛙的体温随环境温度（F_2,27=16.958,P<0.01）和密度（F_2,27=4.871,P=0.028）升高而升高；环境温度为15 ℃和25 ℃时，雄性泽陆蛙静止代谢率与密度显著负相关，两者的回归曲线方程分别为(15 ℃：RMR₁₅=-0.0078N+0.4001,R²=0.843,P<0.001; 25 ℃：RMR₂₅=-0.0048N+0.9851, R²=0.941, P<0.001)；35 ℃时，雄性泽陆蛙静止代谢率与密度显著正相关，回归曲线方程为(RMR₃₅=0.0551N+1.35, R²=0.855, P<0.001)。研究表明，在温度较低时，雄性泽陆蛙可以通过群居来减少能量代谢，而在温度较高时，群居会加剧泽陆蛙的能量代谢，不利于泽陆蛙的生长。

酸性煤矿排水中硫的迁移转化及其与铁的相互作用——以贵州织金废弃煤矿区为例

王悦竹,张瑞雪,吴攀,夏雨,宋传孝,吴一凡

2018, 37(12):  3706-3712. 

摘要 ( 424 )   PDF (781KB) ( 177 )  

硫酸盐是酸性煤矿排水的主要组成部分，高浓度硫酸盐废水排到环境中会产生一系列污染及环境效应。本文选取贵州省织金县珠藏镇酸性煤矿排水相对集中的小流域为对象，采集了水体与沉积物样品，研究硫酸盐在喀斯特地区酸性煤矿排水中的迁移转化过程。结果表明：研究区水体酸化明显，水中溶解态硫主要以SO₄^2-形式存在，且SO₄^2-随水的迁移过程有明显的衰减，亚稳态硫含量较少；可交换态硫酸盐（ExS）是沉积物中硫的主要存在形态，约占总硫（TS）的65%，还原态硫在这种强氧化环境中含量很少，各还原态硫含量的大小顺序是元素硫（ES）<酸可挥发性硫化物（AVS）<铬还原态硫化物（CRS）；水体中SO₄^2-和Fe(Ⅲ)存在明显的正相关关系，SO₄^2-与Fe(Ⅲ)相结合共沉淀到沉积物中是SO₄^2-衰减的重要原因。

不同载体材料固定化耐低温混合菌修复PAHs污染土壤

巩春娟,苏丹,王鑫,普聿,王天杰

2018, 37(12):  3713-3720. 

摘要 ( 406 )   PDF (2335KB) ( 82 )  

低温条件下，向受多环芳烃污染的土壤投加高效耐冷混合菌(SDR4+JDR7)，可提高土壤中PAHs的去除率，但菌体流失快，重复使用性差，微生物固定化技术在一定程度上可克服这些弊端。考虑到载体选择的微生物亲和性、吸附能力、被富集污染物的生物有效性3个可行性评价参数，本研究选用玉米芯(Y)、花生壳(H)、蛭石(Z)和泥炭土(N)作为供试载体，吸附固定化PAHs高效降解混合菌，观测各处理组对土壤中菲(Phe)、芘(Pyr)、苯并\[a\]芘(BaP)的降解，并采用Michaelis-Menton和Monod动力学模型对降解结果进行拟合。结果表明：60 d后，4种载体材料固定化菌Y-(SDR4+JDR7)、H-(SDR4+JDR7)、Z-(SDR4+JDR7)、N-(SDR4+JDR7)的降解能力优于游离菌。Z-(SDR4+JDR7)的降解效果最优，其对Phe、Pyr和BaP去除率分别为64.38%、48.71%和40.19%，其次为Y-(SDR4+JDR7)，去除率分别为58.49%、45.91%和37.07%。Y-(SDR4+JDR7)对Phe的降解速率最大，为0.60 d^-1，较游离菌高7.7%；Z-(SDR4+JDR7)对Pyr和BaP的降解速率最大，分别为0.54和0.20 d^-1，较游离菌分别提高11.83%、10.85%。Z-(SDR4+JDR7)对高环BaP的降解半衰期最短，为86.64 d。本研究可为北方寒冷地区PAHs污染的土壤修复提供借鉴。

西南地区生物多样性保护优先格局评估

史雪威,张路,张晶晶,欧阳志云,肖燚

2018, 37(12):  3721-3728. 

摘要 ( 653 )   PDF (4933KB) ( 349 )  

选择831种西南地区重要保护物种为指示物种，分析指示物种空间分布特征，基于系统保护规划理论应用MARXAN模型评估西南生物多样性保护优先格局，确定优先保护区域，在最小保护成本条件下达到最优化的保护效果。结果表明：生物多样性保护优先区面积89.88×10⁴ km²，占西南研究区面积的37%；保护优先区内除鸟类外其他类别栖息地面积均超过各自栖息地面积50%，其中94%指示物种栖息地面积比例超过60%；GAP分析发现，保护优先区同国家级自然保护区存在空间分布不匹配的现象；建议在原有国家级自然保护区基础上优先扩充保护区范围，并借助国家公园建设等政策适当建立新的自然保护体系。

1998—2016年古尔班通古特沙漠南缘景观格局变化及驱动力

蒋超亮,吴玲,安静

2018, 37(12):  3729-3735. 

摘要 ( 399 )   PDF (1143KB) ( 56 )  

为探究古尔班通古特沙漠南缘土地利用及景观格局的时空演变规律，以1998、2007和2016年遥感影像数据为基础，借助ArcGIS和Fragstats等软件，对其进行了分析，并运用主成分分析法探讨景观变化驱动力。结果表明：(1)沙地在整个研究区所占比例最大，但是其优势度逐渐降低，农田/草地和建设用地所占比例不断增加，水域面积持续减小，其他未利用地面积减幅最大。(2)从景观斑块水平来看，沙地和其他未利用地的破碎化程度不断加大，农田/草地类型面积扩大且形状愈加复杂不规则。(3)从景观整体水平来看，古尔班通古特沙漠南缘景观斑块数量、密度增加，形状趋向不规则与复杂化，蔓延度降低、分离度与分散度升高，景观斑块趋于离散、间断分布。(4)研究区景观格局演变受到自然和人为因素的双重影响，且人类活动为主导因素。通过对景观格局变化及其驱动力的研究，揭示出人类活动对古尔班通古特沙漠南缘景观格局演变具有巨大影响，对于今后开展荒漠植被的保护与恢复具有重要的指导意义。

基于MODIS数据的重庆市城市热岛效应时空分析

潘莹,崔林林,刘昌脉,陈龙,张岭峰

2018, 37(12):  3736-3745. 

摘要 ( 506 )   PDF (2964KB) ( 111 )  

随着全球城市化的加速发展，城市热岛现象愈发突出。在重庆市城市化进程中遭遇特大高温灾害的背景下，基于MODIS数据和气象数据，得到重庆市热场强度和强度指数时间序列数据。采用定性和定量分析手段，分析重庆市城市热岛效应的时空变化特征，揭示地表温度与下垫面之间的关系。结果表明：重庆市1951—2016年的年平均气温呈显著上升趋势（P<0.01）；重庆市主城区2001—2016年城市热岛面积和强度呈显著增大趋势；城市热岛与环境要素关系密切，归一化植被指数与地表温度呈显著负相关，这说明植被对热场具有调节作用，地表温度与平均气温呈正相关，说明地表对大气具有加热的作用；城市用地、水体、裸地或无植被区域的平均地表温度高于其他下垫面。本研究结果可为重庆市城市规划和生态城市建设提供依据。

全球森林土壤氮素总转化速率的调控因素及空间分布

赵婷,张军辉,王芳,耿世聪

2018, 37(12):  3746-3756. 

摘要 ( 473 )   PDF (1236KB) ( 168 )  

土壤氮素总转化速率及其相对强弱决定了土壤保氮、供氮能力。分析森林土壤氮素总转化速率调控因素，对于了解森林生态系统的生产力、氮素循环及环境变化有重要的意义。本文利用随机森林模型分析了全球范围内36篇关于森林土壤氮转化的文献，结果发现，影响森林土壤氮素总矿化速率的关键因素为：全氮＞砂粒含量＞年均温＞凋萎系数；影响森林土壤总硝化速率的关键因素为：全氮＞全碳＞砂粒含量＞阳离子交换量；影响森林土壤硝酸盐异化还原为铵（DNRA）速率的关键因素为：黏粒含量＞土壤有效含水量＞凋萎系数＞阳离子交换量。据此，建立了全球森林土壤氮素总转化速率随机森林模型，并给出了全球尺度森林土壤总矿化速率、总硝化速率和DNRA速率的空间分布。结果发现，氮素总矿化速率的变化范围为1.672～64.016 mg N·kg^-1·d^-1；总硝化速率的变化范围为0.866～16.984mg N·kg^-1·d^-1；DNRA速率的变化范围为0.030～2.045 mg N·kg^-1·d^-1。土壤氮素总转化速率具有较大的空间异质性，具体表现在：全球大部分地区3种转化速率水平均很低；而最大转化速率的空间分布有重叠，出现在北美洲西北部地区、欧洲西北部地区以及欧亚大陆连接处地区。

综述与专论

拟柱孢藻（Cylindrospermopsis raciborskii）入侵对水生态系统群落结构和物种多样性的影响

李红敏,孙炯明,张莎莎,金岩,徐杭州,裴海燕

2018, 37(12):  3757-3768. 

摘要 ( 896 )   PDF (1198KB) ( 193 )  

由于全球气候变暖及水体富营养化程度的加剧，拟柱孢藻（Cylindrospermopsis raciborskii）逐渐由热带、亚热带地区向温带地区扩散，并在全球众多水体中占优势，甚至形成水华。拟柱孢藻的大量增殖不仅影响当地水生态系统的群落结构和物种多样性，破坏水生态系统平衡，其产生的有毒代谢物质还会在生物富集和食物链传递作用下，最终对人类和其他动物造成威胁。本文系统评估了拟柱孢藻的入侵和繁殖对当地水生态系统群落结构和物种多样性造成的潜在影响，分析了拟柱孢藻入侵对水生生物多样性的影响机制。拟柱孢藻入侵对水生态系统的影响不仅取决于拟柱孢藻自身特性及其入侵情况，还与当地水生态系统的环境因子和物种组成有关。因此，不同地域和时间范围内，拟柱孢藻入侵的生态后果有显着差异。在一定的环境条件下，拟柱孢藻主要通过种间竞争作用、生态毒性作用及对水生细菌群落的调节作用等途径，影响本地水生态系统的物种组成和生物多样性。最后，针对拟柱孢藻入侵的生态后果、生物间相互作用及有效防控等热点问题进行了展望，为全面认识拟柱孢藻入侵对水生态系统的影响提供理论依据。

煤矿区土体裂缝特征及其生态环境效应研究进展

李叶鑫,王道涵,吕刚,刁立夫,董亮,杜昕鹏

2018, 37(12):  3769-3779. 

摘要 ( 331 )   PDF (1073KB) ( 145 )  

煤炭资源开采产生的土体裂缝是最直观、分布最广、危害最大的一种衍生地质灾害，不仅破坏土地连续性，严重威胁矿山地质环境，造成土地生产力下降和严重的水污染，而且还威胁到矿山机电设备和生产人员的安全。本文系统总结了煤矿区土体裂缝形成机理及演化规律、形态特征及影响因素、测定方法及其生态环境效应等方面最新研究进展；提出，今后应加强对煤矿区土体裂缝形态特征研究，结合现场试验和室内模拟揭示土体裂缝的优先流效应及其贡献率，阐明排土场土体裂缝特征及其对边坡稳定性的定量影响。

“Secondary Invasion”释义辨析及植物继发入侵

许光耀,李洪远,孟伟庆,莫训强

2018, 37(12):  3780-3786. 

摘要 ( 369 )   PDF (549KB) ( 69 )  

植物继发入侵降低了入侵植物管控的有效性，并阻碍入侵生态系统恢复。我国对植物继发入侵的研究较少，迫切需要加强国际交流，借鉴国外经验。然而，继发入侵的英文术语“secondary invasion”使用极不统一，给交流研究带来了障碍。本文先对“secondary invasion”的不同定义进行梳理、辨析，并根据其不同内涵进行中文翻译，继而对植物继发入侵产生机制进行综述。认为“secondary invasion”的4种常用定义可分别翻译为二次扩张、二次扩散、诱发入侵和继发入侵。种源效应、控制副作用、遗留效应和全球气候变化是继发入侵的产生机制。未来，入侵植物管控策略必须更加全面，即要同步抑制可能的继发入侵植物，还应努力减轻目标入侵植物的遗留效应，并在尽量减少管控工作干扰的同时，补充本地植物以提高系统恢复力，抑制继发入侵。

植物经济学谱、非经济学谱及其与凋落物分解的关系

张海艳,郭小城,孔德良

2018, 37(12):  3787-3794. 

摘要 ( 675 )   PDF (567KB) ( 250 )  

陆生植物在长期的进化过程中，普遍形成了以资源投资-收益权衡为基础的一类重要功能性状谱，即植物经济学谱(plant economics spectrum)。植物经济学谱最初发现于成熟植物的器官，它与植物死亡后凋落物分解的关系是近年来研究的热点。植物经济学谱与凋落物分解速率显著相关，但相关性程度在不同研究间存在较大差异，这种差异性却鲜有探讨。近期研究发现，植物中存在一些与经济学谱相对独立的功能性状谱，如水分输导谱和化学防御谱等，我们称之为非经济学谱。本文在综述植物经济学谱与凋落物分解关系的基础上，首次提出从非经济学谱的角度认识不同研究中出现的经济学谱与凋落物分解相关性的差异。我们分别评述非经济学谱中水分传导谱和化学防御谱影响凋落物分解，进而影响经济学谱与凋落物分解关系的可能途径，并对比了根和叶之间在此方面的异同。最后，我们指出了从非经济学谱的角度探索不同研究中经济学谱与凋落物分解相关性的差异时需要关注的一些方向。

方法与技术

超声波遥测在中华绒螯蟹产卵场研究中的应用

耿智,冯广朋,赵峰,张涛,杨刚,庄平

2018, 37(12):  3795-3801. 

摘要 ( 346 )   PDF (1785KB) ( 218 )  

利用一种超声波标志的体外固定方法，采用超声波遥测法，分析了抱卵中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）在产卵场附近水域的水平和垂直活动规律。结果表明：超声波标志的体外固定对中华绒螯蟹死亡率无显著影响（P<0.05）；移动追踪系统对超声波标志的最大追踪距离为532±16 m；2014年12月共放流14只超声波标志的抱卵中华绒螯蟹，12月下旬至翌年5月上旬10次追踪分别追踪到10、12、13、9、9、9、9、6、4、2只标志蟹；标志蟹主要分布在深水航道的南北两侧的堤坝附近水域，1月标志蟹出现在中游区域的频次显著大于下游区域（P<0.05），随后呈逐步东移的趋势，4月出现在下游区域的频次显著大于中游区域（P<0.05）；标志蟹的栖息水深在不同时间之间差异极显著（P<0.01），1月上旬至2月上旬标志蟹逐步由水深8.25±3.35 m的水域移至水深11.10±2.64 m的水域栖息，2月下旬至4月上旬标志蟹偏好水深6.35 m左右的水域，4月下旬标志蟹的栖息水深为9.89±2.59 m。本文成果将为水生动物的生态习性、栖息地定位等研究提供技术支持。

用经验正交函数提取太湖MODIS-EVI时空分布特征

张恒敢,顾克军,张斯梅

2018, 37(12):  3802-3808. 

摘要 ( 381 )   PDF (1642KB) ( 88 )  

为了解太湖蓝藻水华时空分布特征，以MODIS数据产品MOD13Q1为数据源，构建了从2000—2016年太湖水域的MODIS-EVI时空数据集。用经验正交函数分解（EOF）法，获得了太湖水面EVI的典型空间分布模式。根据North检验结果，选择前4个EOF进行了时间系数的趋势分解。结果表明：所选时间和空间分辨率的太湖MODIS-EVI时空数据可以进行EOF分解，至少前4个EOF显著；前4个EOF对应的变异可解释总方差的46%，分别为21.3%、4.9%、4.7%和2.7%；前4个EOF长时间序列趋势项与季节项也有不同的模式，可用于辅助区分EOF的变异来源；MODIS-EVI经验正交函数分解方法可用于获得太湖水面EVI的时空分布特征。

土地利用生态效率测度、时空异质性及优化配置

黄鑫,程文仕,焦利民

2018, 37(12):  3809-3816. 

摘要 ( 360 )   PDF (1343KB) ( 195 )  

土地利用生态效率反映土地利用经济活动产生的生态影响，是监测经济发展状态、实现生态成本控制的关键要素。以2005、2010、2015年中国31个省级行政单元为对象，基于数据包络分析方法，借助空间统计及灰靶模型，在明确土地利用生态效率内涵基础上，分析中国省级行政单元效率水平及变化状态，并对其空间分异格局及资源配置有效度和产出能效进行研究。结果表明：（1）中国土地利用生态效率水平除西藏外总体处于较低状态，呈现出西高东低、南北分异的空间分布格局。（2）中国省级土地利用生态效率具有显著的空间自相关性，局部范畴存在明显的“极化”特质，高高聚类在西北地区较为典型，低低聚类主要分布在广东、福建一线的东南沿海地区。（3）东部地区资源配置有效度低于西部，存在明显的投入过剩问题；2005—2015年，各地产出效能有显著提升，低值区域向京津冀、长三角和珠三角为中心的辐射面集聚。