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    2020年 第39卷 第10期    刊出日期:2020-10-10
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    2020, 39(10):  0. 
    摘要 ( 31 )   PDF (483KB) ( 19 )  
    研究报告
    长期氮添加对内蒙古典型草原植物地上、地下生物量及根冠比的影响
    景明慧, 贾晓彤, 张运龙, 曹娟, 周伟, 王杰, 庾强
    2020, 39(10):  3185-3193.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.003
    摘要 ( 85 )   PDF (947KB) ( 45 )  
    氮沉降的增加显著改变了生态系统功能和过程。大量研究表明,氮添加会提高生态系统生产力,然而,大部分研究集中在地上生物量,对地下生物量以及根冠比的研究较少。我们在内蒙古典型草原进行了7年的氮添加实验,设置6个氮添加水平,分别是N0(0)、N1(5.6 g N·m-2)、N2(11.2 g N·m-2)、N3(22.4 g N·m-2)、N4(39.2 g N·m-2)、N5(56 g N·m-2),测定植物地上和不同土层(0~10、10~30、30~50和50~100 cm)地下生物量并计算根冠比,研究不同氮添加水平对植物地上、地下生物量和根冠比的影响。结果表明:(1)与对照相比,低氮添加水平(N1和N2)未显著增加地上生物量,高氮添加水平(N3~N5)显著增加了地上生物量(96%~117%),且各高氮添加水平间差异不显著;(2)不同氮添加水平下,植物地上生物量的氮响应效率(NRE)均大于0且呈下降趋势,相邻氮添加水平的NRE差值(ΔNRE)仅在N3水平下显著增加,说明地上生物量在N3水平下达到饱和;(3)氮添加未显著改变不同土层以及整个土壤剖面上的地下生物量,且对各土层地下生物量的占比情况无显著影响;(4)与对照相比,N1和N2未显著改变植物的根冠比,N3~N5显著降低了植物根冠比。综上所述,氮沉降增加会提高植物地上生物量,对不同土层根系的影响比较复杂,需要更多的研究来明确地下生产力对氮沉降增加的响应规律。
    外源磷添加对西双版纳热带雨林土壤生态化学计量特征的影响
    马顺容, 林永静, 卢同平, 武梦娟, 刘甜甜, 张文翔
    2020, 39(10):  3194-3202.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.018
    摘要 ( 72 )   PDF (1301KB) ( 32 )  
    西双版纳热带雨林是我国热带雨林生态系统保存最完整、最典型、面积最大的地区。为探讨磷添加对西双版纳热带雨林土壤生态化学计量碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其生态化学计量比的影响,本研究以西双版纳植物园、瑶区乡、尚勇与纳板河四处原始林区为对象,设置P添加实验。结果表明:西双版纳热带雨林土壤N、P元素更易受外源P输入影响,植物园与瑶区乡、尚勇、纳板河C∶P、N∶P存在显著差异;在P添加下,4个地点因海拔、水热气候条件和微生物活动强弱等不同,土壤养分与计量特征具有不同变化特征;在外源P输入的情况下,西双版纳热带雨林低海拔地区土壤有效P增加,植被吸收P能力增强,土壤N∶P升高,生态系统表现为P限制;而高海拔地区热带雨林中植物和微生物的N吸收增强,凋落物、微生物P释放增加,土壤N∶P降低,生态系统可能转变为N限制。
    樟子松人工林间伐宽度对土壤养分的影响
    石亮, 王凯, 张日升, 尤国春, 孙继军, 孙海红, 刘建华, 姚宏佳
    2020, 39(10):  3203-3210.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.017
    摘要 ( 61 )   PDF (578KB) ( 29 )  
    为确定樟子松人工林最佳间伐宽度,设置不同带状间伐宽度(5、9、13和17 m),分析间伐6年后各间伐带的土壤化学性质、酶活性和微生物量,应用典范对应分析及主成分分析评价土壤养分的改良效果。结果表明:随着间伐宽度增加,土壤有机质、碱解氮、有效磷、蔗糖酶、脲酶及微生物量碳、氮、磷呈先升高后降低的趋势;过氧化氢酶和磷酸酶呈增加趋势;与未间伐对照样地相比,间伐宽度9 m和13 m样地显著提升了各土壤养分因子浓度(P<0.05);有效磷、微生物量碳和微生物量氮与其他土壤养分因子的相关性较高;各样地土壤养分因子综合得分顺序为间伐宽度13 m>9 m>17 m>5 m>CK;科尔沁沙地樟子松人工林适宜的间伐宽度为9~13 m,土壤磷是影响其林分改造的关键因素。
    崂山次生林群落β多样性格局及其组分的驱动因素
    姜小蕾, 孙振元.郝青.郭霄
    2020, 39(10):  3211-3220.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.015
    摘要 ( 69 )   PDF (920KB) ( 26 )  
    为探究崂山次生林群落β多样性及其组成成分的环境驱动因子,为崂山地区的生物多样性保护和恢复提供理论依据,本研究根据调查样地的地理坐标和环境因子数据,利用广义相异性模型(GDM)探讨了不同生活型植物(乔木、灌木和草本)β多样性格局与环境因子的关系,并利用Mantel检验确定β多样性不同成分(周转和嵌套)与环境因子的关系。GDM分析结果表明:分别有10、11、12个环境变量对乔木、灌木、草本植物β多样性有影响,可解释比例分别为18.16%、28.38%、43.61%;其中,乔木和灌木β多样性的主要限制因素是地理距离、海拔和土壤铵态氮含量,而草本β多样性的主要影响因子是地理距离、土壤pH值和速效钾含量;崂山森林群落乔木、灌木和草本植物的β多样性均以周转成分为主。Mantel检验结果表明:地理距离对灌木和草本植物的周转影响非常显著,对乔木的周转影响不显著;海拔、土壤铵态氮含量对乔木和灌木的周转影响非常显著,而对草本的影响不显著;土壤pH值、有机质含量和速效钾含量仅对草本植物的周转影响显著。本研究表明,生境过滤和扩散限制共同影响着崂山森林群落的β多样性格局,生境过滤作用的影响更大。在生态修复的过程中,要注意海拔、土壤铵态氮含量对木本植物分布的影响以及土壤pH值、有机质含量和速效钾含量对草本植物分布的影响。由于群落β多样性主要由周转成分组成,所以对于崂山次生群落物种多样性的保护工作不能厚此薄彼,应该全面展开。
    常绿阔叶林土壤动物群落对白符虫兆(Folsomia candida添加的响应
    杨旭, 卢琦, 夏焰, 黄苛, 朱睦楠, 颜绍馗
    2020, 39(10):  3221-3230.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.004
    摘要 ( 61 )   PDF (570KB) ( 15 )  
    以湖南会同地区杉木人工林采伐迹地自然恢复后形成的14年生次生常绿阔叶林为研究对象,调查了常绿阔叶林土壤跳虫的种类组成,并探讨了常绿阔叶林添加白符虫兆后土壤动物的变化特征。结果表明: 调查过程中共捕获跳虫391只,分别隶属20属,优势类群为符虫兆属、裸长角虫兆属和鳞虫兆属,3属共占跳虫总多度的47.8%;添加白符虫兆(Folsomia candida)处理促进了土壤动物群落多度的迅速增加,这些增加主要归因于除白符虫兆以外的跳虫和蜱螨目多度的增加,分别贡献了增加量的43.3%和34.9%,其中跳虫群落多度的增加主要表现在等节虫兆属、裸长角虫兆属和棘虫兆属的增加,分别贡献了增加量的34.0%、23.7%和16.1%;从垂直分布来看,土壤动物多度的增加主要体现在凋落层的增加;土壤动物群落Simpson优势度指数及跳虫群落Simpson优势度指数和丰富度均有显著提高,表明添加白符虫兆对提高土壤动物群落及土壤跳虫群落多样性具有积极的作用;此外,土壤动物群落多度及Simpson优势度指数与凋落物损失率和土壤微生物生物量碳均存在显著的正相关性。由于跳虫添加后土壤动物群落多度和多样性出现增加趋势,因此可将跳虫添加处理作为土壤生态系统恢复与重建的一种控制手段。
    高黎贡山不同海拔大百合种子权衡策略的比较
    陈凯, 杨艳, 徐玲, 刘霞
    2020, 39(10):  3231-3236.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.022
    摘要 ( 63 )   PDF (754KB) ( 20 )  
    为揭示种子资源分配的权衡关系及其随海拔的变化,本研究在高黎贡山不同海拔采集大百合(Cardiocrinum giganteum)种子,并测定每个海拔的种子数量、种翅宽度、百粒重、种子脂肪与多酚含量;利用方差分析和多重比较,分析不同海拔大百合种子功能性状的差异,进一步借助主成分分析比较不同海拔种子的权衡策略。结果表明:低海拔的大百合种子比高海拔种子种翅更宽(P<0.001)、多酚含量更高(P<0.001)、脂肪含量更低(P<0.001);PC1与PC2共同解释79.61%的种子功能性状变异,在PC1与PC2的平面上低海拔种子归为一组,高海拔种子归为另一组;种子的资源分配在扩散、定植与防御之间进行权衡,低海拔种子投入更多资源至扩散与防御结构,高海拔种子储存更多能量用于定植。
    干旱胁迫对桂西南石漠化地区主要造林树种光合与耗水特性的影响
    欧芷阳, 庞世龙, 谭长强, 何峰, 陆国导, 申文辉
    2020, 39(10):  3237-3246.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.016
    摘要 ( 58 )   PDF (1146KB) ( 24 )  
    研究植物耐旱特性和耗水问题对困难立地植被恢复的树种选择具有重要意义。以桂西南岩溶山地常见造林树种肥牛树(Cephalomappa sinensis)、香樟(Cinnamomum camphora)和仪花(Lysidice rhodostegia)2年生实生苗为对象,采用盆栽苗木称量法和Li6400光合系统测定方法相结合,研究不同土壤水分条件下3个树种的光合特性、水分利用效率和蒸腾耗水特性。结果表明:3个树种苗木净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)随土壤干旱胁迫增强呈下降趋势;胞间CO2浓度(Ci)随干旱增强先呈下降趋势,至重度干旱时显著升高,气孔限制值(Ls)则随干旱增强呈增加趋势,至重度干旱时则显著下降(P<0.05);轻度和中度干旱胁迫导致苗木Pn下降的主要原因为气孔因素;重度干旱胁迫下Pn下降的主要原因为非气孔因素。肥牛树在轻度干旱胁迫下水分利用效率最高,至重度干旱胁迫时显著下降;香樟和仪花的水分利用效率随干旱胁迫增强而增加,以中度干旱时期最高,至重度干旱时显著下降(P<0.05);苗木全天耗水量均随干旱胁迫增强而下降,相同土壤水分条件下以仪花的全天耗水量最高;耗水速率日变化均为单峰曲线,耗水速率最大峰值在不同土壤水分条件下有所不同;在轻度和中度干旱下,以仪花的白天平均耗水速率最高,重度干旱下以肥牛树的白天平均耗水速率最高,仪花其次;隶属函数分析结果显示,综合评价值的大小顺序为肥牛树>香樟>仪花,苗木的隶属函数加权平均值介于0.3~0.5,具有中等抗旱特性。
    遮阴对闽楠一年生和三年生幼树叶绿素荧光特性及能量分配的影响
    唐星林, 刘光正, 姜姜, 刘斌, 张运兴, 狄岚
    2020, 39(10):  3247-3254.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.013
    摘要 ( 65 )   PDF (928KB) ( 17 )  
    为探讨闽楠幼树对不同光环境的光合生理响应,本研究分析了不同光照条件(全光和88.3%遮光率)对闽楠1年生和3年生幼树叶绿素含量、叶绿素荧光参数、捕光色素分子内禀特性和光能分配的影响。结果表明:88.3%遮光率条件下生长的闽楠1年生和3年生幼树叶绿素a、叶绿素b、类葫芦卜素含量均显著大于全光照。遮阴导致闽楠1、3年生幼树初始荧光(Fo)、PSII最大光化学量子产量(Fv/Fm)和PSII有效光化学量子产量(Fv′/Fm′)增加,光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)下降。88.3%遮光率条件下生长的闽楠1年生和3年生幼树捕光色素分子有效光能吸收截面(σik′)和天线热耗散(D)显著低于全光照,处于最低激发态的捕光色素分子数(Nk)和非光化学能量耗散(E)高于全光照。在全光照或88.3%遮光率条件下,闽楠1年生幼树叶绿素含量、类葫芦卜素含量、Fv/FmFv′/Fm′、NPQ与3年生幼树无显著差异。在全光照条件下,闽楠1年生幼树qP、电子传递速率(ETR)、σik′、光化学耗散(P)显著小于3年生幼树,NkE高于3年生幼树。这说明闽楠1年生和3年生幼树适宜在遮阴条件下生长,全光照条件下会产生光抑制,闽楠3年生幼树对高光环境的抗性较1年生幼树强。
    半干旱沙丘草甸过渡带人工杨树蒸腾耗水规律
    贾天宇, 刘廷玺, 段利民, 张亦然, 童新, 包永志
    2020, 39(10):  3255-3264.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.014
    摘要 ( 62 )   PDF (4536KB) ( 31 )  
    明晰沙地人工植被蒸腾耗水规律,对于荒漠化地区生态建设具有至关重要的意义。本研究应用热扩散式插针茎流计(TDP)与自动气象站,对科尔沁沙地人工杨树林树干液流及周边环境因子进行了长期监测,分析了杨树液流的动态变化规律,揭示了液流与环境因子的响应关系。结果表明:液流日变化基本呈单峰“几”字型曲线,偶尔会出现多峰曲线;不同气象条件对液流速率具有明显影响,晴天液流速率最大,阴天次之,雨天最小;生长季液流速率与太阳辐射强度、饱和水汽压差和空气温度呈较强正相关关系,决定系数R2分别为0.88、0.81和0.76,与空气相对湿度呈显著负相关,决定系数R2为0.79;结合各气象因子建立Penman-Monteith(P-M)模型对杨树林地的潜在蒸散发能力进行模拟并结合树干液流实测数据进行验证,结果显示模拟效果精度较高,决定系数R2为0.83;对地下水位变化情况进行监测显示,杨树蒸腾耗水主要依赖于地下水,地下水位在杨树蒸腾能力较强的9:00—18:00下降明显,随后水位出现不同程度的回升现象。
    西北干旱区植被净初级生产力年际变化及其时空和气候因子的贡献——以河西走廊为例
    李传华, 周敏, 王玉涛, 朱同斌, 孙皓, 殷欢欢, 曹红娟, 韩海燕
    2020, 39(10):  3265-3275.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.034
    摘要 ( 91 )   PDF (2482KB) ( 21 )  
    干旱半干旱区主导着全球植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)的年际变化(inter-annual variability,IAV),但该区域NPP-IAV及其驱动机制并不清楚。本文以河西走廊为研究区,使用CASA模型估算2002—2017年的NPP,基于距平通量公式计算了该地区NPP-IAV,并定量估算了时间、空间以及气候因子对NPP-IAV的贡献。结果表明:2002—2017年河西走廊NPP呈上升趋势,植被生长状况良好;NPP-IAV呈现先负后正的变化规律;河西走廊NPP-IAV受暖干和冷湿气候影响,前者控制的面积最大(51.01%),但对NPP-IAV的贡献仅占15.38%;后者对NPP-IAV的贡献率最大(48.68%),但面积仅占23.67%;暖干气候主导着河西走廊NPP的分布格局,冷湿气候主导着NPP年际变化;7月NPP对IAV贡献最大,3月最小;草地主导着河西走廊NPP-IAV;荒漠NPP总量最低,但贡献率却高于森林。据此预测,随着中国西北干旱区气候变暖,该地区植被NPP-IAV将进一步加剧。
    高原鼠兔跑道对高寒草甸退化斑块扩大与连通的影响
    宋梓涵, 李希来, 李杰霞, 卡着才让, 马戈亮
    2020, 39(10):  3276-3284.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.024
    摘要 ( 48 )   PDF (4246KB) ( 23 )  
    高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的活动会在退化高寒草甸草地上形成退化斑块,退化斑块的连通会导致高寒草甸破碎化,对高寒草甸完整性造成严重影响。本研究使用无人机拍摄不同刈割强度和鼠兔密度处理下高寒草甸图像,解译出退化斑块和高原鼠兔跑道。从地理信息系统中获得退化斑块面积信息,计算跑道连通性指数,识别高原鼠兔跑道在高寒草甸退化过程中的作用,确定高原鼠兔干扰活动对高寒草甸影响的临界条件。结果表明:高密度高原鼠兔处理的鼠兔跑道数显著增加(P<0.05);退化斑块面积增量与连通性指数呈显著正相关(P<0.05);高原鼠兔洞口数对鼠兔密度的处理不敏感(P>0.05);随着退化斑块面积的增加,高原鼠兔洞口数显著减少(P<0.05),高原鼠兔跑道连通性指数呈抛物线变化;高原鼠兔跑道是导致高寒草甸退化斑块扩大的原因之一,也会加速高寒草甸退化斑块的连通;当退化斑块面积达到临界值21%时,高寒草甸破碎化程度加剧。
    水稻垄作养殖蚯蚓对植株生长特性与产量的影响
    梁玉刚, 陈璐, 廖欣, 陈奕沙, 胡雅林, 余政军, 陈灿, 黄璜
    2020, 39(10):  3285-3294.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.036
    摘要 ( 54 )   PDF (1177KB) ( 20 )  
    为解决水稻平作栽培与蚯蚓无法共存的难题,本研究提出一种水稻垄作栽培养殖蚯蚓的技术模式,并探究了水稻垄作栽培与养殖蚯蚓结合对水稻生长特性及产量的影响,通过设计常规水稻垄作栽培(CK)、水稻垄作放养蚯蚓20 g·m-2(RE1)、40 g·m-2(RE2)和60 g·m-2 (RE3)的田间对比试验,研究水稻垄作养殖稻蚯蚓模式下植株地上部生长特性、根系生长特性和产量及产量构成。结果表明:与CK处理相比,RE3、RE2和RE1处理水稻地上部干物质积累量在孕穗期至成熟期增幅分别为10.81%~13.70%、9.14%~12.44%和7.23%~8.82%,叶面积指数增幅分别为8.39%~14.40%、6.33%~10.94%和7.02%~10.34%;水稻垄作养殖蚯蚓模式增加了水稻根系干物质量、根冠比、根数和根体积,降低了齐穗后剑叶叶片丙二醛含量,提高了剑叶SOD和POD活性,维持抽穗后剑叶SPAD值和根系伤流液在较高水平,减缓了剑叶叶片衰老,有效提高了抽穗后植株干物质的积累,为水稻产量稳产及增产奠定基础。研究还发现,水稻垄作养殖蚯蚓模式中,RE2和RE3处理的水稻地下部和地上部生长特性整体均优于RE1处理。
    葫芦岛玉米生育期气候资源及限制因子
    张丽敏, 郭建平, 赵宇涵, 栾青
    2020, 39(10):  3295-3302.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.033
    摘要 ( 56 )   PDF (1479KB) ( 19 )  
    明确农作物生长发育的主要气候限制因子及限制程度,可为农业应对气候变化和高效利用气候资源提供科学依据。基于辽宁省葫芦岛市玉米主栽区绥中县和建昌县1980—2018年逐日气象观测数据和农业气象观测数据,采用生态气候适宜度方法,分析了玉米出苗-拔节、拔节-抽雄、抽雄-成熟3个阶段的主要限制因子及限制程度。结果表明:效能模型可以用于明晰玉米不同生育阶段的环境限制因子并定量评估限制程度;研究区气候平均限制程度达30%以上,拔节-抽雄期气候限制程度最大,出苗-拔节期气候限制程度随年份逐渐下降;降水因子对葫芦岛市气候资源有效性限制程度最大,为27%~61%,其次是日照因子,温度因子限制程度最小;气候限制程度与玉米产量有密切关系,气候的剧烈波动是导致雨养玉米产量不稳的重要环境因素,因此提高气候资源利用率是保障玉米高产稳产的重要举措。
    研究报告
    陇东地区金翅雀的巢址选择
    马龙, 柏军鹏, 路瑞, 张佩琪, 常慧, 李莲吉, 史红全
    2020, 39(10):  3303-3310.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.035
    摘要 ( 49 )   PDF (811KB) ( 25 )  
    为探究金翅雀(Chloris sinica)营巢是否偏好某些树种以及偏好原因,于2017—2019年4—8月,在陇东学院校园内,开展了金翅雀巢址选择调查。180个金翅雀巢址分析显示:金翅雀营巢利用圆柏(Juniperus chinensis)、刺柏(Juniperus formosana)、侧柏(Platycladus orientalis)、日本晚樱(Cerasus serrulata)等17种乔木,其中圆柏(χ2=13.6, df=1, P=0.000)和刺柏(χ2=9.8, df=1, P=0.002)是金翅雀选择的主要树种;与其他巢址比较,圆柏和刺柏巢址的巢树树冠直径(DNTC)、巢缘距(DEC)和巢树最近树距离(DT)显著小于其他树种巢址的相应参数,而圆柏和刺柏巢址的巢树树冠高度(HNTC)、巢冠底距离(DBC)、巢树草地距离(DM)、可利用林木数量(NT)和隐蔽度(CC)都显著大于其他树种巢址的相应参数(T或Mann-Whiteny U检验,全部P<0.05);差异显著的8个巢址参数(DNTC、DEC、DT、HNTC、DBC、DM、NT和CC)的因子分析表明,环境隐蔽性、巢位隐蔽性和巢位不易接近性是导致金翅雀偏好在圆柏和刺柏上营巢的主要因素。本研究结果可为城市环境绿化中如何保护鸟类提供参考。
    马铃薯甲虫在中国的适生区  
    侯沁文, 白海艳, 李云玲, 于成龙
    2020, 39(10):  3311-3319.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.023
    摘要 ( 83 )   PDF (1554KB) ( 36 )  
    马铃薯甲虫是一种外来的有害生物,已在新疆、黑龙江等地建立种群,危害马铃薯、番茄等农作物,危害范围在中国逐年蔓延扩大。预测马铃薯甲虫在中国的适生区,有利于制定该虫的早期监测预警及控制。根据马铃薯甲虫现有的分布记录,筛选出主要的环境变量,采用MaxEnt模型和ArcGIS软件对其在中国的潜在分布区进行预测和分析。结果表明:用主成分分析法、相关性检验结合刀切法筛选出7个主要环境变量,MaxEnt模型模拟的AUC值为0.917,预测结果与实际拟合度非常高;ArcGIS软件中重分类方法计算出马铃薯甲虫当代适生区总面积为3.72×106 km2,占中国国土面积的38.67%;高适生区仅占中国国土面积的0.08%,主要位于内蒙古自治区包头市和呼和浩特市辖区;中适生区面积为1.26×106 km2,占中国国土面积的13.07%,包括黑龙江、辽宁和河北的东部,四川的西部,甘肃的西南部,河南的西北部,山西的南部,新疆的北部,江苏、湖北、贵州和安徽的中部地区,山东广大地区以及内蒙古包头市周边;低适生区面积为2.45×106 km2,占中国国土面积的25.52%,主要分布在内蒙古中部、新疆北部、东北东部、华北、华中和华南的广大地区;年平均温度、最冷月最低温度和最干季度降水量是影响马铃薯甲虫适生区分布的最主要环境变量。
    南海西沙群岛琛航岛犬牙锥齿鲷生物学特征
    洪小帆, 张俊, 江艳娥, 蔡研聪, 杨玉滔, 王欢欢, 李纲, 陈作志
    2020, 39(10):  3320-3331.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.029
    摘要 ( 48 )   PDF (2519KB) ( 19 )  
    2018年5月和9月在南海西沙群岛琛航岛瀉湖区采集礁栖鱼类犬牙锥齿鲷(Pentapodus caninus)样本,对其体长和体质量、性比和性成熟度、摄食强度、肥满度、年龄与生长等生物学特征进行了研究。结果表明:5月和9月犬牙锥齿鲷的优势体长组分别为131~180 mm和131~150 mm,两个月份的群体体长和体质量均值在雌雄间差异极显著;性腺成熟度均以Ⅱ期为主,各月份雌性性腺成熟比例均高于雄性,初次性成熟体长126.4 mm;摄食等级以1级为主,5月17:30—23:00时段平均摄食强度最高,9月5:00—12:00、12:00—17:30、17:30—23:00三个时段摄食强度无显著差异;两个月份肥满度随体长增加均无显著变化;两个月份其体长和体质量关系异速生长因子b值分别为3.0856和3.0121;28个耳石样本中,年龄为0.51~1.12龄,优势年龄组为0.60~0.80龄,占比39.29%;应用von Bertalanffy生长方程拟合犬牙锥齿鲷体长与年龄关系,生长参数分别为:L=263.77 mm、k=0.71、t0=-0.52。
    安宁河中游浮游植物群落结构及其与环境因子的关系
    马宝珊, 徐滨, 魏开金, 朱祥云, 徐进
    2020, 39(10):  3332-3341.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.030
    摘要 ( 68 )   PDF (1537KB) ( 23 )  
    为了解安宁河中游浮游植物群落结构及其与环境因子的相关性,分别于2015年7—8月(丰水期)和2016年1—2月(枯水期)对安宁河干、支流浮游植物开展调查,并于2015年7月—2016年6月对安宁河支流浮游植物进行周年调查。结果表明:安宁河中游共检出浮游植物7门53属95种,其中硅藻门居多(64种);丰水期干、支流生物量差别不大,枯水期干流浮游植物的密度和生物量都显著高于支流;安宁河支流全年优势种为曲壳藻属未定种(Achnanthes sp.)、偏肿桥弯藻(Cymbella ventricosa)、桥弯藻属未定种(Cymbella sp.)和扁圆卵形藻(Cocconeis placentula)等;安宁河支流浮游植物密度和生物量都以3月最高,1月最低;丰水期安宁河浮游植物的分布与pH和海拔密切相关,枯水期主要与河宽相关,pH也有一定影响;安宁河支流浮游植物群落结构的周年变化主要与pH、电导和水温相关;溶氧与浮游植物生长的相关性不大。该研究可为高海拔地区河流生物多样性保护提供科学依据。
    低盐潟湖秋冬交替期浮游植物群落变化与环境因子的关系
    刘炜, 杨娜, 张晟曼, 郜晓峰, 邢浩, 钟逸云, 刘金林, 何培民, 孙彬
    2020, 39(10):  3342-3349.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.027
    摘要 ( 54 )   PDF (1402KB) ( 16 )  
    潟湖生态系统在水产养殖、旅游休闲等生态服务功能中发挥着重要作用。于2016—2018年10—12月对杭州湾北部人工潟湖的浮游植物群落以及营养盐水平进行监测,探究人工潟湖内浮游植物群落结构的变化趋势和主导这些变化的主要营养盐种类。结果表明:潟湖内浮游植物组成主要为硅藻、绿藻和蓝藻门,优势属众多,其中硅藻门的梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)和变异直链藻(Melosira varians)是最常见的优势种;在调查期间Shannon指数、Margalef指数和多样性阈值等多样性指数逐年递增,水体为中度富营养化状态,水域生物多样性增加,水质维持在一二类水,水环境改善且生态风险较低;冗余分析表明,该水域秋冬交替期对浮游植物群落结构造成影响的主要环境因子为硅酸盐、水温、无机磷、氮磷比和盐度,控制该水域中无机磷的输入是防范有害藻华暴发的重要策略。
    云南中部和南部湖泊夏季浮游植物空间分布及其影响因子
    张涛, 陈丽, 刘晓曦, 尚丽, 刘园园, 王纯波, 赵帅营, 陈光杰
    2020, 39(10):  3350-3362.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.010
    摘要 ( 44 )   PDF (1306KB) ( 23 )  
    高原湖泊是云南地区重要的淡水资源储库,目前面临富营养化、重金属污染等环境问题,持续的流域开发明显改变水生生物群落的结构特征与分布模式。浮游植物作为初级生产者,是湖泊食物网的重要基础。本研究以云南中部(8个)和南部(5个)的13个湖泊为对象,于2016年夏季进行浮游植物采样,结合水质数据和湖泊基础资料,对区域尺度上浮游植物的空间分布特征及其影响因子进行识别。结果表明:13个湖泊中浮游植物共有7门72属161种;浮游植物群落结构除抚仙湖、差黑海和石林长湖外,其他湖泊均以蓝藻门为主;Jaccard相异性指数显示,滇池浮游植物群落组成与差黑海、长湖、月湖、阳宗海、长桥海和杞麓湖差异性最大(0.98),长桥海和大屯海浮游植物群落组成最相似(0.19);ANOSIM分析显示,云南中部和南部湖泊浮游植物群落结构差异性显著(R=0.27, P<0.05);南部湖泊生物量总体高于中部湖泊(南部和北部平均生物量分别为105.87和29.27 mg·L-1;t检验: P<0.05);Pearson相关分析表明,浮游植物生物量与温度、总磷(TP)、总氮(TN)、砷和电导率呈显著正相关,与海拔和透明度显著负相关(P<0.05, n=13)。典型对应分析(CCA)结果显示,总磷、氮磷比、锰、钙和空间变量(PCNM1)是影响云南中部和南部湖泊夏季浮游植物空间分布的主要因子;方差分解显示,营养水平(TN、TP)、空间变量(PCNM5)和湖泊类型(水体面积)共同影响了云南中部和南部湖泊夏季浮游植物的空间分布,分别单独解释了群落变化的30.35%、4.90%和3.44%,人类活动与空间变量和湖泊类型分别共同解释了群落变化的6.52%和4.27%;在流域开发日益加强的背景下,水体富营养化已经成为影响该地区浮游植物群落构建的主控因子,而湖泊类型、空间分布等自然环境特征的驱动作用明显降低。因此,养分控制是云南富营养化湖泊环境治理和生态修复的关键内容,是高原湖泊藻类爆发防控和生物多样性保护的重要基础。
    研究报告
    贵州高原红枫水库浮游植物中脂肪酸组成特征及影响因素
    金爽, 李秋华, 齐继清, 王星, 旷攀, 陈文生
    2020, 39(10):  3363-3370.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.008
    摘要 ( 70 )   PDF (1690KB) ( 21 )  
    为探究水体浮游植物脂肪酸组成特征及影响因素,对采集于贵阳红枫水库3个采样点的浮游植物脂肪酸进行了研究。结果表明:红枫水库浮游植物以蓝藻为主;脂肪酸组成中饱和脂肪酸(SFA)占主导地位,二十二碳六烯酸(DHA)与二十碳五烯酸(EPA)含量均比较低。水体营养水平能影响脂肪酸组成,富营养化水平越高,SFA含量越高,单不饱和脂肪酸(MUFA)与多不饱和脂肪酸(PUFA)含量越低;脂肪酸组成特征能反映浮游植物物种组成,DHA与蓝藻呈显著负相关(R=-0.87,P<0.05,n=6),DHA含量越高的水体蓝藻含量越低;部分PUFA含量与蓝藻含量呈显著正相关(R=0.89,P<0.05,n=6)。
    红枫湖营养水平及其历史演化趋势
    郭雯, 赵俞廷, 黎宇洋, 郭建阳
    2020, 39(10):  3371-3378.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.007
    摘要 ( 50 )   PDF (2117KB) ( 21 )  
    红枫湖是贵阳市重要的饮用水源地,但水体富营养化对水质一直是很大的隐患。准确了解红枫湖营养水平对保障当地居民的饮用水安全具有重要的意义。基于2004—2018年的监测数据,采用综合营养状态指数法,借助统计学的方法,对红枫湖营养水平及其历史演化趋势进行了评估。结果表明:过去15年红枫湖营养水平总体上在中营养与轻度富营养之间波动;虽然2009年以来红枫湖的营养状况有所缓解,但2018年水体轻度富营养化的概率又明显回升;“全国一策”富营养化评估方法难以准确评估红枫湖水体营养水平,表明改进富营养化评估方法的必要性;红枫湖富营养化的风险很可能是多个因素协同作用的结果(如营养物质及其循环条件、水动力学条件和能量的因素等),目前应多关注水体水动力学条件的变化和营养物质的内循环,建立相关的预测预警技术,为红枫湖水质安全提供有力保障。
    研究报告
    云贵高原国际重要湿地景观人为胁迫遥感解析  
    康应东, 李晓燕, 毛德华, 王宗明, 焉恒琦, 梁旻轩, 杨桄
    2020, 39(10):  3379-3387.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.005
    摘要 ( 82 )   PDF (3024KB) ( 13 )  
    以云贵高原4处国际重要湿地为研究对象,以1977—2015年5期Landsat系列卫星遥感影像为遥感数据源,基于面向对象的方法获取多期土地覆盖数据,分析研究区湿地面积变化;应用景观指数、动态度、人为直接干扰度3个参数,探讨云贵高原国际重要湿地人为胁迫对湿地景观变化的影响及湿地保护成效。结果表明:38年间云贵高原的4处国际重要湿地范围内的湿地面积共损失7.6%,约299 hm2,人为直接占用是湿地损失的主要原因;人为直接干扰度从1977年的7.4%增长到2015年的13.5%;38年间湿地景观破碎度上升,斑块增多,聚集度下降,蔓延度下降,景观破碎化明显;4处国际重要湿地景观变化差异性明显,拉市海与大山包景观变化较大,受人为胁迫相对明显;碧塔海与纳帕海景观变化较小,保护效果相对较好。该研究结果可为高原湿地的保护和可持续管理提供科学依据。
    三江源国家公园植被时空变化及其影响因子
    彭凯锋, 蒋卫国, 侯鹏, 孙晨曦, 赵祥, 肖如林
    2020, 39(10):  3388-3396.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.019
    摘要 ( 60 )   PDF (3825KB) ( 25 )  
    三江源国家公园对于区域生态环境和物种栖息地的保护具有重要意义。基于2000—2018年的GLASS植被覆盖度产品,使用线性回归和Hurst指数分析园区植被覆盖度的时空变化,并利用皮尔逊相关系数、残差分析法探究气候变化和人类活动对植被变化的影响。结果表明:三江源国家公园植被覆盖度较低,其均值为0.24;2000—2018年间,园区植被覆盖度呈轻微增加趋势;园区植被变化以增长为主,且其变化大都呈正向持续性;趋势变化与Hurst指数叠加分析发现,园区植被变化类型以持续性增长为主,占园区植被区总面积的61.33%;其他依次为持续性退化、未来变化不确定类型;降雨对园区植被变化影响最大,其次为温度,人类活动对植被变化的影响最小。近年来,园区的温度和降雨都呈增加态势,改善了区域植被的水热条件,促进植被生长。
    塔里木盆地荒漠-绿洲过渡带动态变化及其影响因素
    孙帆, 王弋, 陈亚宁
    2020, 39(10):  3397-3407.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.006
    摘要 ( 81 )   PDF (4147KB) ( 25 )  
    荒漠-绿洲过渡带是维系干旱区绿洲生态安全的天然屏障,同时也是受气候变化影响最为敏感的脆弱地带。本文基于1990—2015年Landsat遥感影像、土地利用数据和气象资料,分析了过去25年塔里木盆地荒漠-绿洲过渡带年代际动态变化特征及其驱动机制。结果表明:在过去25年间,塔里木盆地的荒漠-绿洲过渡带面积呈持续萎缩态势,年变化率为1.24%;过渡带内的天然植被指数(NDVI)随着时间推移和过渡带范围的减小而下降,由1990年的0.142下降至2015年的0.127;塔里木盆地耕地面积由1990年的2.45×104 km2,增加到2015年的4.01×104 km2,不断扩大的耕地面积强烈挤占了荒漠-绿洲过渡带的生态空间;伴随耕地扩张,地下水位下降,加之本区干旱增强,一些浅根系植被死亡而导致植被覆盖度降低,生态屏障功能下降。荒漠-绿洲过渡带对维系绿洲农业生产稳定、保护绿洲生态安全具有天然屏障功能,深入研究这一特殊地带的时空变化及其驱动力,旨在针对性地提出生态保护对策与措施,为国家重大战略实施与西部生态文明建设提供科技支撑。
    基于地理探测器的伊犁谷地生境质量时空演变及其影响因素
    朱增云, 阿里木江·卡斯木
    2020, 39(10):  3408-3420.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.009
    摘要 ( 96 )   PDF (5577KB) ( 25 )  
    利用1995—2015年土地利用分类成果,运用CAMarkov模型模拟预测2025年伊犁谷地土地利用的时空变化,结合InVEST模型评估1995—2025年伊犁谷地生境质量的时空格局,采用空间统计方法和地理探测器模型分析了生境质量的变化特征,并对生境质量的空间分布和变化趋势进行驱动因子探测、交互作用探测以及生态探测分析。结果表明:1995—2025年,耕地与建设用地面积呈逐渐增加趋势,林地与未利用地面积呈波动变化态势,草地与水域则出现减少态势,减少的趋势缓慢下降;生态退化度高值区主要在河谷平原耕作与城建区域且呈现条带状分布,应加强生态修复工程;低值区为高山林草地区域,总体上表现为低值区环绕高值区,呈现嵌套分布,应着重进行生态功能保护;生境质量与生态退化度的高、低值区域呈现相反的趋势;各县生态退化总体稳定,且退化程度较小,生境质量在1995—2015年处于下降趋势,2015—2025年有所上升;利用地理探测器识别出生境质量空间变化分布受自然和人为因子的综合作用,主导影响因子是土地利用,其次为坡度,在交互作用探测与生态探测中,各因子对生境质量空间分布的差异性表现显著,并呈现出双因子增强。
    北京市自然保护地空间分布格局与交叉重叠特征
    冯达, 胡理乐, 陈建成
    2020, 39(10):  3421-3429.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.037b
    摘要 ( 83 )   PDF (1875KB) ( 22 )  
    自然保护地整合优化是建立以国家公园为主体的自然保护地体系的重要组成部分。自然保护地的空间分布格局和空间关系研究是保护地整合优化的重要基础,对于保护地整合优化工作具有重要意义。本文以北京市5种类型81处自然保护地为研究对象,采用地理集中指数、不平衡指数、最邻近点指数和核密度估计的方法对北京市自然保护地空间分布和重叠保护地特征进行定性和定量分析。结果表明:北京市自然保护地和重叠保护地均呈集中分布,重叠保护地的地理集中性更强、聚集程度更高;延庆区、房山区、门头沟区和密云区是保护地数量和出现交叉重叠现象最多的辖区,累计占比高达70%以上;在重叠保护地类型上,自然保护区与风景名胜区的重叠是最为普遍的重叠类型。本研究结果清晰地描述了北京自然保护地交叉重叠现状特征,可为北京市自然保护地整合优化提供科学参考。
    废弃矿区生态修复的资源再利用价值评估——以徐州为例
    汤姚楠, 周伟奇
    2020, 39(10):  3430-3441.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.011
    摘要 ( 79 )   PDF (3633KB) ( 13 )  
    矿产资源型城市废弃矿区生态修复的资源再利用及其价值评估是城市可持续发展研究的热点。本研究以徐州为例,对废弃矿区生态修复的资源再利用价值进行评估。在生态脆弱性评价的基础上,采用价值替代法评估废弃矿山生态修复抵御地质灾害能力的保险价值;基于生态修复前后土地覆盖时空变化分析,采用市场价格法和影子工程法,比较采石采矿宕口与采煤塌陷地两种废弃矿区生态修复对城市建设用地土地供应的增加、增值与环境价值效应,以及其他用地的生态系统服务价值。结果表明:代表性宕口废弃矿山的生态脆弱度指数为0.72,属高度脆弱,市区废弃矿区生态修复增加的防灾避险保险价值为26.61亿元,研究区宕口废弃矿区防灾避险安全受惠人口从修复前1540人增加到12290人,增加了6.98倍;2015年两类废弃矿区生态修复增加的各类建设用地总共为226.81 hm2,折算成2015年增长的土地价值总共为17.78亿元;2015年废弃矿区的生态系统服务价值为8964万元,比2005年的6996万元增长28%;生态修复防灾避险与环境优化,不仅是废弃矿区资源再利用及其价值提升的主要方法,而且是实现矿产资源型城市可持续发展的重要途径。
    焦作市北山资源枯竭型地区在经济转型过程中的生态脆弱性评价
    王世东, 郭磊
    2020, 39(10):  3442-3451.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.032
    摘要 ( 45 )   PDF (1171KB) ( 23 )  
    随着对各类矿产资源的不断开采,各地区生态环境脆弱性问题越发显著。本研究通过构建焦作市北山生态脆弱性评价指标体系,再基于侧距和连续关联函数对物元可拓模型进行改进,评价了焦作市北山2000年、2008年和2017年的生态脆弱性状况。结果表明:2000—2017年,焦作市北山生态脆弱性呈现由中度、高度和极度脆弱向轻度和中度脆弱转变的趋势,且极度脆弱区明显减少,到2017年基本消失,轻度脆弱区显著增加;受资源枯竭和经济转型影响,目前研究区生态脆弱性整体处于轻、中度脆弱水平;轻度脆弱性面积占比最大,占研究区总面积的67%,其次是中度脆弱性,面积占比24.5%,微度、高度和极度脆弱性面积合计占比8.5%;空间上,研究区生态脆弱性有明显的垂直地带性特征,呈现由北向南逐渐加重趋势;时间上,2000—2017年研究区生态状况明显好转,且脆弱性变化逐渐趋于平稳。
    武汉城市圈生态足迹时空差异及其与经济发展的协同性
    陈晓杰, 王静, 孔雪松, 李泽慧
    2020, 39(10):  3452-3462.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.012
    摘要 ( 43 )   PDF (2484KB) ( 19 )  
    自然资源的分配公平与配置效率是社会经济与生态环境之间协调发展的基础。本研究通过生态足迹方法,结合三维生态足迹模型,评价武汉城市圈10年间生态环境演变特征和生态压力,并运用基尼系数构建生态承载系数和经济贡献系数,分析生态足迹与经济发展之间的协同性。结果表明:武汉城市圈人均生态足迹呈先增后减的变化趋势,而人均生态承载力相对稳定,武汉城市圈整体处于生态赤字状态;足迹深度和足迹广度表明自然资本流量利用水平低且无法满足人类对自然资源的需求,对资本存量的消耗成为社会经济发展的常态;生态需求与经济增长匹配水平在各城市间匹配较好。武汉属相对“高经济贡献、低生态承载贡献”城市,黄冈市和咸宁市属相对“高生态承载贡献、低经济贡献”城市。
    云南省近50年降水量的时空格局与成因分析
    刘露露, 宋亮, 董李勤, 卢华正, 杨斌
    2020, 39(10):  3463-3470.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.026
    摘要 ( 134 )   PDF (1938KB) ( 28 )  
    随着全球变暖的加剧,中国各区域近50年来的降水量变化呈现出更显著的地域差异。本文选取云南省32个资料序列较长的地面气象观测站1967—2016年逐日降水量数据,通过线性倾向率、Mann-Kendall检验、Morlet小波分析、Kriging插值和广义线性混合模型(GLMM)等方法,分析了云南省1967—2016年降水量时空格局与变化趋势。结果表明:1967—2016年年际降水量波动变化显著,总体呈下降趋势,且湿季主导全年降水;1995年和2002年为云南省降水量发生突变的年份,其中,1995年出现了降水量的急剧上升,2002年出现了降水量的骤然下降;云南省年平均降水量主要有准23 a、准12 a和准4 a三个振荡周期,并以准23 a长周期为主振荡周期,在未来一段时间内云南省降水仍维持在多雨期,但处于降水偏多向降水偏少的过渡阶段;云南省平均年降水量整体表现为滇东北和滇西北地区降水少、滇西南和滇南地区降水多的空间分布格局,且自东北向西南呈条带状递增分布;湿季降水空间分布主要受海拔的影响,在滇南地区海拔较低的江城形成降水中心;干季降水空间分布则受到地形和气流的综合作用,在滇西北地区的贡山形成降水中心。本研究定量解析了云南省降水量的时空演变特征及其驱动机制,证明了云南省近年来降水不稳定性加剧的同时下降速率明显升高,干旱化趋势越来越严重。研究结果为区域气候变化与灾害预警提供了基础数据,对预测区域水文变化趋势、提升水资源利用效率以及制定科学的抗旱减灾决策具有重要的现实意义。
    南极鱼类耳石微化学研究进展
    尉晓英, 朱国平
    2020, 39(10):  3471-3481.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.028
    摘要 ( 99 )   PDF (1261KB) ( 26 )  
    南大洋生态系统的特异性极为显著,栖息在该海域的鱼类资源也存在着较为明显的本地特征以及对极端环境的适应能力。耳石微化学记录了鱼类完整生活史过程,可以揭示鱼类生活史过程中经历的时空变化。利用耳石中微化学元素,可以解决鱼类生态学中,如产卵场和洄游路径推测、生活史过程重建、种群划分等一系列实际问题。随着耳石微化学技术的不断完善,耳石微化学研究在海洋鱼类中的应用越来越广泛。相对于其他海区,目前南大洋鱼类耳石微量元素研究相对较少,仅涉及3科11种鱼类,约占南极鱼类总数的5%,且主要研究集中于商业性价值较高的鱼类,包括小鳞犬牙南极鱼(Dissostichus eleginoides)、鳞头犬齿南极鱼(D. mawsoni)、次南极电灯鱼(Electrona carlsbergi)、南极电灯鱼(E. antarctica)、裘氏鳄头冰鱼(Champsocephalus gunnari)和侧纹南极鱼(Pleuragramma antarcticum)等11种南极鱼类。耳石微化学研究主要集中在鱼类栖息环境重塑、种群划分以及生活史过程重建等三个方面。今后,更为先进的技术,如微计算断层扫描技术以及人工智能等,将为南极鱼类耳石微化学研究提供重要的支撑。考虑到南大洋鱼类多数具有典型的环南极分布特征,可通过耳石微化学技术进一步探究鱼类产卵场推定以及环极连通性等,并进一步阐释南极鱼类的生物环境相互作用,相关工作也将为南大洋鱼类资源的开发利用及有效管理提供支撑信息。
    放牧对草地枯落物分解和土壤动物群落及其相互关系的影响
    陈蔚, 刘任涛, 常海涛, 张安宁
    2020, 39(10):  3482-3491.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.001
    摘要 ( 76 )   PDF (864KB) ( 17 )  
    在草地生态系统中,枯落物作为介导土-草界面过程的重要环节,主要调控地上-地下生态系统物质循环与能量流动,其分解对土壤食物网和土壤生物营养结构具有显著影响。土壤动物是枯落物与土壤之间物质循环与能量流动的重要媒介,是枯落物分解与养分释放过程的主要调节者。近年来,国内外学者对枯落物分解与土壤动物多样性的研究逐步深入,取得大量的研究成果。本文通过综述国内外文献,从放牧对枯落物分解过程的影响、放牧对土壤动物的影响及放牧对枯落物分解与土壤动物关系的影响等三个方面,总结分析了放牧通过采食、践踏和排泄行为改变枯落物分解,间接影响土壤动物多样性,从而降低了土壤微食物网的复杂性。另外,食草动物对草地枯落物分解和土壤动物关系的影响复杂,且这种关系往往对放牧强度、放牧季节、家畜种类等做出响应,进而会影响到整个生态系统的结构和功能。
    免耕对玉米根系属性和产量以及土壤物理性质的影响:整合分析
    吕秋爽, 周斌, 王朋
    2020, 39(10):  3492-3492.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.002
    摘要 ( 56 )   PDF (1069KB) ( 15 )  
    探讨免耕对作物根系生长和产量以及土壤物理性质的影响可以为科学管理保护性耕作提供依据。本文对相关文献进行整合分析发现,免耕显著降低玉米根长、根长密度和根表面积,降幅分别为13.8%、15.7%和22.8%,而免耕对玉米根系生物量、生物量密度和比根长影响不显著;免耕显著降低了玉米产量,降幅达8.4%,并与土壤pH有关(pH<7.0,P<0.05;pH≥7.0,P>0.05)。免耕显著增加土壤容重和穿透阻力,增幅为3.5%、13.0%;减少了土壤含水量。沿土壤剖面,免耕对生物量密度的影响从负效应(10~20 cm,-22.2%)、无影响(0~10 cm和20~30 cm,P>0.05)到正效应(30~40 cm,33.3%),而对生物量密度在水平分布上无影响;免耕显著增加了土壤容重(0~20 cm)和穿透阻力(0~10 cm)。鉴于免耕对玉米产量和土壤物理环境的负效应,建议实践中由常规耕作转变为免耕后同时结合秸秆覆盖(或还田)策略,未来应加强研究作物根系属性对保护性耕作的响应与适应机制,以及免耕/秸秆还田等多策略的长期观测试验研究,为农业可持续发展提供理论和实践参考。
    技术与方法
    未来气候变化背景下橡胶树南美叶疫病入侵中国的风险预测
    白蕤, 李宁, 张京红, 刘少军, 陈小敏, 邹海平
    2020, 39(10):  3500-3508.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.020
    摘要 ( 81 )   PDF (2159KB) ( 26 )  
    气候变化导致病虫害发生发展,分布范围及危害程度发生显著变化。橡胶树南美叶疫病作为我国橡胶树重要的检疫对象之一,预测其发生风险十分重要。本研究利用基准时段(1970—2000年)和未来(2041—2080年)的全球生物气候、地形数据以及橡胶树南美叶疫病地理分布信息,基于MaxEnt模型模拟基准时段和未来橡胶树南美叶疫病适生区分布,预测该病入侵我国的风险。结果表明:模型训练集和测试集ROC曲线的AUC值分别为0.96和0.95,模拟精度较高;贡献率排名前三的主导环境因子是平均气温年较差、温度季节变化、最冷季平均温度;基准时段全球橡胶树南美叶疫病中、高适生区主要集中在南美洲北部、北美洲南部、非洲中西部、亚洲南部、太平洋岛国等地区;从基准时段到未来,美洲、非洲、亚洲和大洋洲的中、高适生区分别有向东南、中间、东北和西北方向移动的趋势;入侵我国风险较高区域为海南岛东北部地区、广西壮族自治区东南部部分地区、广东省南部部分地区,高风险区域面积随着气候变化先增加后减少,高值中心有向东北方向移动的趋势。研究结果可为我国橡胶树南美叶疫病的检疫防治提供一定的参考依据。
    基于草地资源可持续利用的干旱半干旱区草牧业发展策略——以新疆阿勒泰地区为例
    孙特生, 包亚琴, 李文彦
    2020, 39(10):  3509-3520.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.021
    摘要 ( 57 )   PDF (687KB) ( 16 )  
    发展草牧业在促进农业结构调整、保障国家食品安全和生态安全等方面具有重要的战略地位和作用。本文以新疆阿勒泰地区为例,从草-畜-人社会生态系统视角,运用人口、资源与环境经济学的理论和方法,在评价草地资源可持续利用状况及其耦合协调度的基础上,提出我国北方干旱半干旱区草牧业发展策略。研究区草地资源可持续利用的整体水平较低,具体表现为草地资源的生产性不高、保护性不够、稳定性不足、经济可行性较差、社会可承受性较低;草地生态系统的非平衡性特征,草-畜-人系统内部各子系统之间交互作用的复杂性、逻辑联系的特殊性,以及在牧区生态、牧业发展和牧民增收之间缺乏有效权衡,是导致研究区草地资源可持续利用耦合协调度较低的重要原因;大力发展优质牧草产业,着力构建现代牧业体系,全力提升新型牧民素质,推进草-畜-人系统耦合,从而增强草地系统的自然过程、经济过程和社会过程的融合演进,根本解决草畜矛盾、供需矛盾和“三生”矛盾,促进干旱半干旱区草牧业持续健康发展。加强多部门交流合作,集成多学科理论方法,整合多领域政策资源;科学编制中长期草牧业发展规划,促进草牧业高质量发展和草原牧区乡村振兴;深入开展草牧业科技创新、试验示范和推广工作,加快形成优质牧草–现代牧业–新型牧民“三位一体”格局,长期维系草原牧区和谐共生的人地关系,是实现干旱半干旱区草牧业持续健康发展的长远之策、根本之策。
    基于蒸发皿蒸发量的日光温室番茄适宜水炭管理模式
    姜展博, 王丽学, 李明阳, 孟维忠, 陈伟
    2020, 39(10):  3521-3530.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.031
    摘要 ( 65 )   PDF (2591KB) ( 8 )  
    本试验以气象站常用的20 cm蒸发皿的蒸发量(Ep-20)来设计不同灌水量,从生育状况、产量和品质探究了东北地区春、秋两季茬口温室番茄适宜的水炭管理模式以及利用蒸发皿制定滴灌制度的可行性。试验为裂区试验设计,主因素为灌水量,分3个水平:0.6 Ep-20(W1)、0.8 Ep-20(W2)和1.0Ep-20(W3);副因素为生物炭量,分3个水平:0(B0)、20 t·hm-2(B1)和40 t·hm-2(B2)。结果表明:种植季节对番茄整体状况的影响很大;施加高量生物炭(B2)可以改善春季茬口番茄株高生长缓慢和秋季茬口番茄生理状况、产量及品质较差的现象,并且可以提高春季茬口番茄的产量和品质以及两季茬口的灌溉水利用效率(IWUE);灌水量和生物炭量的增加对番茄的生育状况和产量都产生正向影响;在相同施炭量条件下,当灌水量超过W2水平时,随着灌水量的增加,产量增加不显著且番茄品质下降;最优水炭管理组合W2B2相较于对照处理W3B0,在春、秋两季茬口减少灌水量20%的条件下,产量分别增加15.6%和20.5%,IWUE分别提升44.5%和50.7%,口感接受度分别提升8.2%和4.5%。本试验利用春、秋两季茬口的每日蒸发皿蒸发量分别与参考作物蒸发蒸腾量和作物耗水量进行分析,均得到极显著的线性相关关系,可将W2B2组合选定为温室番茄适宜的年度水炭管理模式,该结果可为东北地区日光温室番茄种植提供参考。
    湖泊浮游细菌与浮游植物的溶原病毒诱导率检测方法优化
    聂先贝, 彭开达, 程斯婷, 赵以军, 廖明军
    2020, 39(10):  3531-3536.  doi:10.13292/j.1000-4890.202010.025
    摘要 ( 61 )   PDF (1402KB) ( 17 )  
    溶原性感染作为浮游病毒生态学效应表达方式之一,常以24 h化学诱导得到的溶原性宿主可诱导率来量化。为了获得适合淡水环境的溶原性宿主可诱导率研究方法,本研究采集6个淡水湖泊水样,对每个水样采用直接法、滤膜法、滤膜振荡法和直接振荡法4种诱导培养方法,通过宿主诱导致死率计算6个淡水湖泊浮游细菌和浮游植物溶原诱导率。结果表明:无论是浮游细菌还是浮游植物,直接法获得的诱导结果普遍高于其他方法,表明游离病毒的裂解性感染能够显著影响溶原诱导率的测定结果;直接振荡法获得的6个湖泊溶原诱导率与滤膜法及滤膜振荡法获得结果间均无显著差异,说明实验中振荡培养能有效抑制裂解性病毒对宿主的裂解性感染。本研究通过直接诱导结合振荡培养能够获得与滤膜法一致的诱导效果,但相比于滤膜法,直接振荡法实验过程更加简单,是一种更为高效的测定方法。