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2022年 第41卷 第10期    刊出日期：2022-10-10

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摘要 ( 19 )   PDF (452KB) ( 29 )  

研究报告

水淹胁迫对饲料桑苗（Morus alba）生长及渗透调节物质的影响

李思源, 饶良懿

2022, 41(10):  1873-1880.  doi:10.13292/j.1000-4890.202209.019

摘要 ( 23 )   PDF (1490KB) ( 66 )  

桑树具有较强的耐水淹特性，为揭示水淹胁迫下桑树生长特征和生理响应，选择4年生饲料桑苗为研究对象，采用盆栽方法，设置对照（CK）、浅淹（QY）、半淹（BY）和深淹（SY）等4个不同水分条件处理，定期观测并记录桑苗的株高变化量和不定根数目，同时分析不同水淹时间内桑苗的叶绿素含量（SPAD）、渗透调节物质（可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸）和丙二醛（MDA）等生理指标的变化。结果表明：4个处理桑苗株高在水淹过程中均有不同程度的增长，且在水淹20～60 d，CK和QY的株高增长量显著高于BY和SY。水淹10 d，水淹各组桑苗在茎基部开始产生少量不定根，水淹结束时，BY产生的不定根数量显著高于SY。水淹组桑苗叶片的SPAD值在遭受水淹后显著下降，水淹60 d后，QY、BY和SY的SPAD值均达到了最小值，与CK相比分别显著下降了59.65%、62.37%和64.91%。水淹胁迫初期，水淹组桑苗叶片的可溶性糖均显著增加，随着水淹时间的增加，水淹各组可溶性糖呈下降趋势，但仍高于CK。水淹60 d，QY与CK相比无明显差异，BY和SY与CK相比分别显著上升了34.61%和13.65%。水淹处理能显著提高桑苗叶片的可溶性蛋白、脯氨酸与MDA含量，水淹60 d，BY和SY的3种物质含量均显著高于CK。研究表明，桑苗能通过生成不定根和增加渗透调节物质含量以适应水淹环境，具有较强的耐淹能力。





Pb胁迫下大叶女贞叶片性状与光合效率的关系

孔佑莎, 许洪扬, 黄鑫浩, 朱凡

2022, 41(10):  1881-1886.  doi:10.13292/j.1000-4890.202209.021

摘要 ( 18 )   PDF (889KB) ( 35 )  

植物叶性状能够直接或间接反映植物对环境的适应策略。为了解大叶女贞在Pb胁迫下的适应策略，本研究以2年生大叶女贞（Ligustrum lucidum）为对象，设置土壤不同Pb污染水平（0、300、600和1800 mg·kg^-1，分别以CK、L1、L2和L3表示），测定Pb处理下大叶女贞叶片的光合效率和叶片性状指标，分析它们之间的关系。结果表明：与对照相比，3个Pb处理下大叶女贞的净光合速率（P_n）分别显著下降37.66%、57.73%和77.47%，最大光化学效率（F_v/F_m）仅在L2和L3分别显著下降6.25%、12.50%。比叶面积（SLA）、叶绿素（Chl）、叶绿素a（Chla）、叶绿素b（Chlb）、叶磷含量（TP）、叶氮含量（TN）、氮磷比（N/P）均显著降低，胞间CO₂浓度（C_i）和碳氮比（C/N）均显著增加，碳磷比（C/P）在L2、L3处理下显著增加，气孔导度（G_s）和叶片厚度（LT）在L3处理下显著下降；相关性分析表明，SLA和叶绿素除与LT外，与其他性状参数均呈显著相关，N/P除与G_s和C_i外，与其他性状均呈显著相关；结构方程模型分析表明，气体交换和叶绿素是影响光合效率的直接因素，叶片表型和化学元素是影响光合效率的间接因素。主成分分析验证了Pb胁迫下大叶女贞叶经济谱的适应性，属于缓慢投资收益型的一端。



叶喷海藻酸钠寡糖对盐胁迫下水稻幼苗抗逆性及生理特性的影响

刘玲, 冯乃杰, 郑殿峰, 高宏, 韩镇鸿, 陈观杰, 母德伟

2022, 41(10):  1887-1894.  doi:10.13292/j.1000-4890.202209.013

摘要 ( 37 )   PDF (1580KB) ( 65 )  

以盐敏感水稻品种IR29和耐盐水稻品种FL478为试材，进行盆栽试验，研究了叶喷900 mg·L^-1海藻酸钠寡糖（alginate oligosaccharidesAOS）对0.3% NaCl胁迫下水稻幼苗地上部生长、根系形态建成、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量、渗透调节物质含量、丙二醛（MDA）含量及O₂^-_·产生速率等指标的影响。结果表明：NaCl胁迫下，IR29和FL478幼苗地上部生长及根系建成受到抑制，叶片MDA含量及O₂^-_·产生速率显著增加；NaCl胁迫下施加外源AOS较单独NaCl胁迫相比，IR29的茎粗和叶面积分别显著增加10.53%和8.54%，FL478的茎粗、叶面积和地上部鲜重分别显著增加9.09%、7.50%和6.06%；IR29的根长、根干重、根表面积、根体积和根尖数分别显著增加了18.98%、23.33%、18.29%、14.15%和15.15%，FL478根长、根干重分别显著增加了8.36%和10.73%；IR29叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）及苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性分别显著增加了10.79%、21.31%、22.21%、23.66%和15.39%,FL478叶片APX酶活性显著增加26.15%，SOD、PAL、POD和CAT酶活性增加率分别为6.20%、10.25%、3.99%和6.96%；IR29的抗坏血酸（ASA）、谷胱甘肽（GSH）、可溶性蛋白和游离脯氨酸（Pro）含量分别显著增加了33.88%、13.51%、5.54%和20.52%，FL478的ASA、GSH、可溶性蛋白含量分别显著增加了25.16%、14.86%和2.69%；IR29和FL478的MDA含量分别显著减少8.14%和17.17%，O₂^-_·产生速率分别显著下降34.68%和29.24%。综上表明，盐胁迫下喷施外源AOS能通过增强抗氧化与渗透调节能力，清除过量活性氧（ROS），降低膜脂过氧化水平，以增强盐胁迫下水稻幼苗生长的抗逆性。





凤尾蕨科三种濒危植物：种群现状与保护建议

袁泉, 刘勇波, 金冬梅, 宋以刚, 莫日根高娃, 顾钰峰, 戴锡玲, 严岳鸿

2022, 41(10):  1895-1902.  doi:10.13292/j.1000-4890.202209.012

摘要 ( 62 )   PDF (3939KB) ( 44 )  

凤尾蕨科是中国蕨类植物物种多样性排名第四的大科，其中涵盖地生、岩生、水生等多种生态类型的18个濒危物种。考察具有不同生态类型和适应性的濒危物种的种群现状、比较生态适应特征，并模拟其潜在分布区格局，可以为凤尾蕨科濒危物种的保护提供参考。本研究实地考察了荷叶铁线蕨(Adiantum nelumboiddes)、中国蕨(Aleuritopteris grevilleoides)和粗梗水蕨(Ceratopteris pteridoides)3种濒危凤尾蕨科植物在中国大陆的野生种群的地理分布与规模；分析了影响其生存的关键气候因子；并通过MaxEnt模型模拟在当前气候情景下的潜在分布格局。结果表明：荷叶铁线蕨仅分布于长江三峡库区重庆忠县至万州的狭长区域，对温度变化范围较敏感，野外种群规模仅有500余株，人为干扰严重，亟待保护；中国蕨适应冬季温暖、年降水量较少的环境，主要分布于云南省北部楚雄州大姚县与昆明市禄劝县等地，模型模拟发现同为金沙江流域的元谋县、永仁县、永胜县等地是中国蕨的高度适生区，可能存在尚未发现的野生居群；粗梗水蕨广泛分布于长江中下游湿地以及山东微山湖芦苇荡，种群规模相对较大。基于以上结果，我们对这3种凤尾蕨科植物的保护工作提出了建议。





红江橙内生固氮菌生物多样性和种群结构

孙鹏, 王锂韫, 卢冬梅, 袁红旭

2022, 41(10):  1903-1908.  doi:10.13292/j.1000-4890.202209.023

摘要 ( 23 )   PDF (1220KB) ( 26 )  

采用16S rRNA基因序列分析法对红江橙中分离的内生固氮菌进行分类鉴定，根据Shannon多样性指数、菌株的相对分离频率和相似性指数分析红江橙内生固氮菌的菌群分布及多样性，并比较患黄龙病植株与健株内生固氮菌菌群。结果表明：红江橙内生固氮菌属类丰富，从红江橙根、茎、叶中分离得到内生固氮菌72株，归属为3门4纲5目8科12属，其中芽孢杆菌属、短小杆菌属、泛菌属和伯克霍尔德菌属为红江橙内生固氮菌优势菌群，其相对分离频率分别为36.11%、13.89%、13.89%和9.72%。红江橙内生固氮菌总Shannon多样性指数（H）2.01，总均匀度指数（E）0.62，各部位间相似性指数分别为C_s(root-stem)=0.29、C_s(stem-leaf)=0.40、C_s(root-leaf)=0.20，根、茎、叶间内生固氮菌相似性较低，红江橙叶中内生固氮菌属类最丰富，有9个属，其次根部6个属，茎部仅分离到1个属。患黄龙病对红江橙内生固氮菌Shannon多样性指数（H_health=1.87、H_disease=1.91）及均匀度指数（E_health=0.67、E_disease=0.72）影响小，患病后短小杆菌属（RF_health=9.38%、RF_disease=17.5%）和泛菌属（RF_health=21.88%、RF_disease=7.5%）两类优势内生固氮菌相对分离率变化较大。





氮添加对秋茄植物-土壤-微生物碳氮化学计量学及其稳态特征的影响

游惠明

2022, 41(10):  1909-1915.  doi:10.13292/j.1000-4890.202210.024

摘要 ( 18 )   PDF (1381KB) ( 50 )  

传统的红树林森林经营过程中片面追求红树植物的净化效益，忽视外源污染对土壤-微生物界面的伴生影响。本研究依托潮汐模拟实验室，设计有、无秋茄植物栽植2套模拟系统，探讨5个氮浓度输入对秋茄植物-土壤-微生物碳氮化学计量及其稳态特征的影响。结果表明：中低浓度氮添加有利于提高土壤微生物生物量C、N，而高浓度抑制。外源氮的添加对秋茄植物的C、N化学计量学特征影响不显著（P>0.05），但对土壤C、微生物生物量C、N及微生物生物量C∶N影响极显著（P<0.01）；红树植物的存在促进了土壤微生物活性，尤其微生物生物量N提高11%～45%；土壤养分与秋茄根及土壤微生物具有较强耦合关系；氮添加下，植物地上部分C、N化学计量学内稳性呈绝对稳态，有植物组土壤微生物生物量C、N及根C∶N对土壤养分变化较为敏感；且随氮浓度升高，土壤C∶N比值下降，外源氮浓度增加加剧土壤有机质分解，导致土壤碳排放增加。





凋落物输入量对米槠天然林土壤氮矿化的影响

张锦新, 涂凤兰, 许恩兰, 张磊, 郭剑芬

2022, 41(10):  1916-1922.  doi:10.13292/j.1000-4890.202210.011

摘要 ( 11 )   PDF (957KB) ( 43 )  

凋落物作为土壤重要的底物来源，其输入量大小对土壤氮循环过程有明显影响。本研究选择福建省三明森林生态系统与全球变化研究站的米槠天然林，设置凋落物输入3种处理：对照(保持原输入水平，L1)、去除凋落物(L0)、添加双倍凋落物(L2)，于2018年4月对各处理0~10 cm土壤进行取样，通过室内培养实验，探究不同凋落物输入量处理土壤潜在净氮矿化差异及主要影响因素。结果表明：(1) 不同凋落物输入量处理的土壤净氨化速率均为负值，且凋落物输入量大小对土壤净氨化和净硝化速率均没有显著影响；土壤净氮矿化速率随凋落物输入量增加而升高，L2处理土壤净氮矿化速率显著高于L0处理的土壤；(2)去除凋落物显著降低土壤总氮和可溶性有机氮含量，而L2处理土壤微生物生物量氮含量（MBN）显著高于L1处理。不同处理间土壤硝态氮、铵态氮含量差异均不显著；(3)增加凋落物输入显著提高土壤β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（NAG）活性(P<0.05)，L2处理是L1处理的2.6倍，但不同处理间土壤亮氨酸胺肽酶(LAP)活性差异不显著；(4)不同凋落物输入量处理的土壤氮矿化作用主要受土壤NAG活性、MBN和硝态氮(NO₃^--N)含量等因素的共同影响。可见，在全球环境变化背景下，亚热带森林增加凋落物输入量能为土壤微生物提供充足的养分，通过促进NAG活性从而提高土壤氮素的周转速率，增加土壤的供氮能力。





尕海湿地不同退化阶段土壤氮转化的关键微生物功能基因

龙永春, 马维伟, 宋良翠, 唐艳梅, 徐国荣, 常文华

2022, 41(10):  1923-1931.  doi:10.13292/j.1000-4890.202208.002

摘要 ( 10 )   PDF (1985KB) ( 41 )  

明确湿地退化对土壤氮素转化微生物基因丰度的影响，为认识湿地的退化机理以及科学治理高寒退化湿地提供重要依据。以尕海湿地未退化、轻度退化、中度退化和重度退化4种不同退化程度土壤为研究对象，用实时荧光定量PCR技术检测固氮菌（nifH）、氨氧化古菌（AOA amoA）、氨氧化细菌（AOB amoA）和反硝化菌（nirK）基因丰度，分析功能基因丰度在不同退化阶段的变化特征。结果表明： 0～10 cm土层4种功能基因丰度均显著高于10～20 cm土层，nifH、AOA、AOB和nirK基因丰度的变化范围为10⁶～10⁸、10⁷～10⁸、10⁵～10⁶和10⁷～10⁸ copies·g^-1 soil，且AOA丰度显著高于AOB丰度；4种基因丰度均在轻度退化阶段达到最大值，中度和重度退化阶段显著降低；土壤理化性质对微生物功能基因的解释率达到了87.9%和91.2%，但不同月份关键驱动因子不同；在6月，土壤含水量是功能基因丰度变化的关键因子，而在8月，氮素是基因丰度变化的关键因子。





冻融对陆地生态系统土壤CO₂通量的影响：Meta分析

王旭, 李斐, 赵世翔

2022, 41(10):  1932-1939.  doi:10.13292/j.1000-4890.202209.022

摘要 ( 10 )   PDF (1296KB) ( 26 )  

冻融是高纬度、高海拔及部分温带地区普遍存在的一种自然现象。冻融可以显著改变冻融交替期土壤二氧化碳（CO₂）排放通量。为全面了解不同陆地生态系统在冻融期CO₂的排放规律，本研究利用文献调研方法对1990—2020年同行发表的37篇相关文献进行Meta分析，系统分析冻结温度和循环次数对农田、森林、湿地和草原4种生态系统土壤CO₂排放的影响。结果显示：野外实地条件下，与未冻融处理相比，弱冻结条件下农田、森林和草原土壤CO₂排放量分别增加了44.2%、25.5%和56.0%，而湿地生态系统土壤CO₂排放量降低了10.1%，中冻结和强冻结对4种生态系统的土壤CO₂排放速率均呈抑制作用；室内模拟条件下，除草原生态系统在中冻结外，不同冻融强度对4种生态系统土壤CO₂排放量均有促进作用，平均增幅46.3%～272.5%。土壤CO₂排放峰值出现在冻融作用初期，之后随着冻融交替次数的增加，土壤CO₂排放速率逐渐降低至稳定水平。本分析结果有助于更好地了解不同生态系统土壤CO₂排放对冻融的响应，为今后深入开展相关研究工作奠定基础。





水位恢复对排水泥炭沼泽土壤酶活性的影响

王钰婷, 徐志伟, 孙德敬, 辛沐蓉, 高畅, 王艺晓, 董彦民, 王升忠

2022, 41(10):  1940-1947.  doi:10.13292/j.1000-4890.202209.004

摘要 ( 10 )   PDF (1871KB) ( 52 )  

水文条件是排水泥炭沼泽恢复过程中最重要的环境要素，而微生物释放的酶是土壤有机质分解的重要功能性物质。本研究以白江河泥炭沼泽为对象，于2020年6月，采集自然区、排水区和两个水位恢复区的0~50 cm土壤样品，测定其土壤理化性质及2种氧化酶(过氧化物酶和多酚氧化酶)和3种水解酶(β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-N-乙酰葡糖胺糖苷酶和酸性磷酸酶)，揭示水位恢复过程中土壤酶活性的变化特征及其影响因子，为退化泥炭沼泽的恢复工作提供数据支撑。结果表明：恢复区土壤多酚氧化酶和过氧化物酶活性均显著低于排水区，而水解酶活性表现为仅恢复区0~10 cm土壤β-1,4-葡萄糖苷酶和β-1,4-N-乙酰葡糖胺糖苷酶活性显著低于排水区。自然区土壤酶活性变化主要受土壤含水量的影响，而排水区土壤酶活性主要受土壤pH、全氮和全磷含量的影响。恢复区土壤酶活性的变化受土壤养分和含水量共同控制。水位恢复对土壤酶活性的影响取决于土壤深度，并且水位恢复改变了土壤酶活性的影响因素。





祁连山南坡典型区域不同粒径土壤颗粒有机碳δ¹³C特征

汉光昭, 曹广超, 曹生奎, 冶文倩

2022, 41(10):  1948-1954.  doi:10.13292/j.1000-4890.202210.002

摘要 ( 10 )   PDF (2285KB) ( 17 )  

为探讨高寒地区不同植被类型土壤颗粒有机碳分解特征，本研究以祁连山南坡典型区域的高寒草甸、灌丛、林地和耕地4种植被类型为对象，对其土壤颗粒组成、土壤颗粒有机碳含量以及颗粒有机碳稳定同位素组成特征进行了研究。结果表明：该区域不同植被类型土壤中砂粒含量最高，介于58.3%～78.2%，其次为粉粒，含量介于20.2%～32.2%，黏粒含量最低，介于1.6%～6.3%；土壤颗粒有机碳含量随着粒径减小而增加，砂粒有机碳含量介于21.6～74.5 g·kg^-1，粉粒有机碳含量介于64.8～163.9 g·kg^-1，黏粒有机碳含量介于60.3～196.4 g·kg^-1；3种粒径土壤颗粒δ¹³C值的变化范围在-27.5‰～-23.8‰，随着粒径变小，δ¹³C值逐渐增大，砂粒δ¹³C值<粉粒δ¹³C值<黏粒δ¹³C值。随着土壤颗粒粒径变小，土壤颗粒有机碳含量增多，有机质分解程度变高，分解速率变慢；粉粒和黏粒有机碳含量高，分解速度慢，是影响有机碳库稳定性的重要因素。





刘家峡水库后生浮游动物群落结构及其与环境因子的关系

杜岩岩, 杨濯羽, 杨顺文, 苏子郡, 史小宁, 王太

2022, 41(10):  1955-1961.  doi:10.13292/j.1000-4890.202209.020

摘要 ( 6 )   PDF (1206KB) ( 19 )  

于2020年3—10月（春季、夏季和秋季）对刘家峡水库的后生浮游动物和水环境因子进行调查，并通过冗余分析探讨刘家峡水库浮游动物与环境因子之间的关系，以期为刘家峡水库水生态保护和渔业资源的可持续利用提供参考。共鉴定后生浮游动物3类24种，其中轮虫12种、枝角类7种、桡足类5种。夏季后生浮游动物种类最多，为16种，春季最少，11种。优势种为螺形龟甲轮虫、针簇多肢轮虫、前节晶囊轮虫、长额象鼻溞、长刺溞、僧帽溞、汤匙华哲水蚤和无节幼体，季节更替明显。调查期间，后生浮游动物平均密度为31 ind·L^-1，变化范围在8～116 ind·L^-1；平均生物量0.280 mg·L^-1，变化范围在0.056～0.606 mg·L^-1。后生浮游动物Shannon多样性指数为0.77～1.87，平均值为1.55；Margalef丰富度指数为1.90～3.07，平均值为2.56；Pielou均匀度指数为0.20～0.55，平均值为0.44；最低值均出现在9月。冗余分析显示，水温、透明度和硝酸氮与后生浮游动物群落结构具有明显相关性。刘家峡水库水体处于贫营养型水平，符合国家Ⅱ类水的水质标准。





胚胎孵化温度和初孵仔鱼发育温度对斑马鱼仔鱼热适应性的影响

郑雪丽, 黄艳, 付世建, 夏继刚

2022, 41(10):  1962-1968.  doi:10.13292/j.1000-4890.202209.016

摘要 ( 33 )   PDF (1814KB) ( 41 )  

发育可塑性是引起生物新性状产生与多样化的关键因素。在气候变化的背景下，探究鱼类热适应性的发育可塑性，有助于理解早期生活史阶段鱼类热适应表型的进化，具有重要的生态学意义。为探究胚胎孵化温度和初孵仔鱼发育温度对鱼类热适应表型的影响，本研究选取卵生鱼类斑马鱼（Danio rerio）为实验对象，采用2×2双因素研究设计，测定了不同胚胎孵化温度（低温组22 ℃、高温组28 ℃）和不同初孵仔鱼发育温度（低温组22 ℃、高温组28 ℃）及其交互作用对斑马鱼热偏好（偏好温度）、热回避（冷回避温度、热回避温度）、非回避温度范围以及热耐受（临界低温、临界高温、致死低温、致死高温）的影响。结果表明：胚胎孵化温度和初孵仔鱼发育温度对斑马鱼偏好温度、回避温度、临界温度以及致死温度等均有显著影响（P<0.05），胚胎孵化温度和初孵仔鱼发育温度交互作用对非回避温度范围影响显著（P<0.05）；胚胎孵化热环境对早期生活史阶段斑马鱼热适应表型特征的塑造具有重要的调节作用，变动的发育温度环境可能扩展鱼类的适宜温度区间，从而提升其在未来变动气候环境中的存活力。





微塑料对尖吻鲈幼鱼生长和肝脏抗氧化系统的影响

谢木娇, 徐鹏, 周卫国, 丁德文, 索安宁

2022, 41(10):  1969-1976.  doi:10.13292/j.1000-4890.202210.013

摘要 ( 9 )   PDF (1867KB) ( 36 )  

为评估微塑料对海洋鱼类的影响，选取长3 mm × 宽3 mm的聚乙烯和生物降解微塑料对尖吻鲈（Lates calcarifer）幼鱼（初始体重8～12 g，体长7～10 cm）在环境相关浓度（0.375 n·L^-1）下进行为期45天的摄食试验，在第30天和第45天取样测定肝脏抗氧化酶活力以及关键通路基因的表达情况。结果表明：两种微塑料均被幼鱼摄食，但对鱼体体重体长的增长无明显影响；微塑料暴露对抗氧化酶活性影响不大，仅在第45天时PE组过氧化氢酶（CAT）活性较对照组显著下降；两个实验组的Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)、核因子E2相关因子2（Nrf2）、谷胱甘肽硫转移酶1（GST1）和血红素氧合酶-1（HO-1）基因相对表达量在第30天时较对照组升高，但差异不显著；两种微塑料的生物效应无明显区别。环境相关暴露浓度下微塑料对尖吻鲈幼鱼的生长无明显影响，未引起明显的氧化应激。生物降解塑料可被鱼类摄食并在短期内不会被降解，如果在海洋环境积累，对鱼类构成潜在影响。今后需要评估长期摄食微塑料包括生物降解微塑料对海洋鱼类的效应。





NaCl诱导合成立方纳米银对小球藻的表观毒性

邓宁灿, 李海波, 李英华, 李哲, 王铭帅, 莫凡, 张宸溪, 许佳宁, 王丽欣

2022, 41(10):  1977-1983.  doi:10.13292/j.1000-4890.202208.001

摘要 ( 5 )   PDF (3001KB) ( 14 )  

为探究立方体纳米银（AgNPs）对水生生物的毒性作用，本研究以NaBH₄为还原剂、PVP为保护剂、NaCl为诱导剂、AgNO₃为前驱体，制备得到立方体AgNPs，以小球藻为受试生物，在AgNPs胶体溶液浓度为0、0.5、1、2、5 mg·L^-1条件下，探索了其暴露毒性效应。结果表明：NaCl和NaBH₄溶液浓度对立方体AgNPs颗粒形貌和粒径有显著影响，当NaCl和NaBH₄溶液浓度均为0.5 mol·L^-1时，立方体AgNPs形貌最为规则，粒径范围为200~300 nm；各浓度的立方体AgNPs均抑制小球藻的生长，小球藻细胞密度和叶绿素a含量降低且呈显著的剂量效应关系；暴露48 h后处理组的活性氧和超氧化物歧化酶含量显著上升；透射电子显微镜（TEM）观察到细胞形态受到明显破坏，提示立方体AgNPs对小球藻产生了较大毒性作用。本研究结果可为揭示AgNPs在水环境中潜在的风险提供基础数据。



氮限制与UV辐射对假微型海链藻光合特性的耦合效应

刘京华, 王奕斐, 臧纱纱, 严芳, 徐智广, 王磊, 吴红艳

2022, 41(10):  1984-1990.  doi:10.13292/j.1000-4890.202210.014

摘要 ( 4 )   PDF (1566KB) ( 35 )  

分析了不同氮水平下硅藻假微型海链藻（Thalassiosira pseudonana (Hustedt) Hasle et Heimdal CCMP 1335）对UV辐射的光合响应。结果表明：UV辐射显著抑制假微型海链藻PSII的最大光化学效率(F_v/F_m)，且氮限制加剧该抑制效应；氮限制条件下藻细胞反应中心净关闭速率(M_o)升高，Q_A^-向Q_B的电子传递效率(ψ_o)下降，对光能的吸收效率(α)下降，从而使得藻细胞对UV辐射的耐受能力降低；UV辐射下，尤其是氮限制时，藻细胞PSII的修复速率与损伤速率(r/k)的比值显著降低，表明UV辐射通过对修复过程的抑制，使得两者耦合对假微型海链藻的光合抑制效应加剧；氮限制与UV辐射的耦合作用显著降低假微型海链藻的光合能力，从而影响其初级生产。





药用植物云南土沉香潜在适生区及其关键气候影响因子

王志威

2022, 41(10):  1991-1997.  doi:10.13292/j.1000-4890.202208.018

摘要 ( 7 )   PDF (1315KB) ( 37 )  

基于中国西南地区河谷药用植物云南土沉香（Excoecaria acerifolia Didr.）的82条地理分布信息与67个气候因子，利用MaxEnt最大熵模型和ArcGIS，分析了该物种的潜在适生区及其关键气候因子。结果表明：云南土沉香的潜在适生区主要位于我国西南部的东喜马拉雅、横断山区以及四川盆地的河谷流域，其中，云南和四川省境内的横断山区河谷为该物种的核心分布区；4月份降水量、年温度变化范围、温度季节性变化系数、1月份最低温和12月份最高温为影响云南土沉香分布的关键气候因子，其中，4月份降水量尤为关键，贡献率占42.29%。当存在概率>0.5时，以上因子的范围分别为：49～95 mm、23～28 ℃、450～700、-5～5 ℃以及7.5～13 ℃。本研究结果与云南土沉香的分布记载基本一致，可为中国西南地区特殊生境干热/干暖河谷药用植物种质资源调查、保护以及开发利用等提供一定的依据。





气候变化对广东省荔枝种植气候区划的影响

杜晓阳, 张柳红, 邓玉娇

2022, 41(10):  1998-2007.  doi:10.13292/j.1000-4890.202210.025

摘要 ( 8 )   PDF (5993KB) ( 54 )  

基于广东省86个气象站1961—2021年的气温、降水量资料和1:250000数字高程模型(DEM)数据，采用线性趋势分析、累积距平和反距离权重插值等方法，分析了影响荔枝种植的关键气候因子年平均气温（T_y）、年极端最低气温（T_min）、上年12—2月日平均气温≤10 ℃低温寒积量(∑(10-t)_12-2）、3月平均降水量（R₃）的时空变化特征，以及1961—1990年、1971—2000年、1981—2010年、1991—2020年、年平均气温突变前(1961—1997年)、突变后(1998—2021年)等6个气候时段的变化特征，研究了气候变化对广东省荔枝种植气候区划的影响。结果表明：广东省T_y、T_min的空间分布表现为南高北低、平原高山区低的格局，∑(10-t)_12-2总体呈北多南少、山地多平原少的空间分布，R₃大体表现为从西南向东北递增的特征；1961—2021年，广东省T_y、T_min分别以0.2 ℃·10 a^-1、0.4 ℃·10 a^-1的速率显著上升，∑(10-t)_12-2以14.0 ℃·d·10 a^-1的速率显著下降，R₃以4.7 mm·10 a^-1的速率呈不显著的上升趋势；T_y于1997年发生了突变；广东荔枝气候区划可分为适宜区、次适宜区和不适宜区；气候适宜区主要分布在粤东、珠江口沿岸和粤西北部地区，次适宜区主要位于湛江、云浮和珠三角北部地区，不适宜区集中在粤北、肇庆北部和云雾山脉一带；受气候变化的影响，广东荔枝种植气候适宜区和次适宜区面积有所扩大，不适宜区面积有所减小；与1961—1990年相比，1991—2020年广东省荔枝种植气候适宜区、次适宜区面积分别增加了0.44×10⁶和1.02×10⁶ hm²，不适宜区面积减小了8.09×10⁶ hm²；与年平均气温突变前(1961—1997年)相比，突变后(1998—2021年)荔枝种植气候适宜区、次适宜区面积分别增加了0.08×10⁶和2.01×10⁶ hm²，不适宜区面积减小了2.08×10⁶hm²。





气候变化背景下茶小绿叶蝉在中国的潜在适生区预测

姜明鑫, 钟文玉, 胡海琴, 郑志强, 陈燕婷, 尤民生, 陈李林

2022, 41(10):  2008-2016.  doi:10.13292/j.1000-4890.202209.014

摘要 ( 4 )   PDF (2637KB) ( 51 )  

基于茶小绿叶蝉当前在中国的308个分布点和7个环境变量，利用MaxEnt模型预测当前及未来（2050年、2070年）2种气候情景（SSP2_45、SSP5_85）下茶小绿叶蝉在中国的潜在适生区分布范围及适生程度。结果表明：AUC值为0.904，模型预测准确，结果可靠；利用刀切法得到影响茶小绿叶蝉潜在分布的主要环境变量为最冷月份最低温（bio6）、昼夜温差月均值（bio2）、最干月份降水量（bio14）、最湿季降水量（bio16）；当前茶小绿叶蝉高适生区主要集中在浙江、福建、江西、湖南、贵州、重庆和海南等地。未来气候情景下，茶小绿叶蝉潜在适生区面积呈扩大趋势，适生区范围向北迁移；2070年SSP5_85气候情景下适生区面积最大，相比当前适生区增加了21.1%；茶小绿叶蝉广泛分布于中国大部分地区，应加强茶小绿叶蝉的预测预报，及时采取防控措施，为茶叶安全优质生产保驾护航。





闽三角城市群冷岛需求评价及空间分异

沈中健, 梁晨

2022, 41(10):  2017-2025.  doi:10.13292/j.1000-4890.202209.015

摘要 ( 4 )   PDF (4712KB) ( 30 )  

绿地、水域具有冷岛效应，可有效缓解城市热岛。开展绿地、水域冷岛需求评估对于绿地、水域空间格局优化具有重要意义。本研究整合2017年闽三角城市群Landsat遥感影像、NPP/VIIRS夜间灯光数据、GDP、人口密度等多源数据，从热岛胁迫度、土地脆弱度、社会敏感度3个维度构建冷岛需求测度模型，揭示冷岛需求度的分布特征与空间分异，识别冷岛需求区域及主导因子类型。结果表明：2017年闽三角城市群热岛胁迫度、土地脆弱度、社会敏感度均有较高的空间集聚性，且三者之间均呈显著的正相关性；冷岛高需求区和次高需求区面积分别为2820.02和2078.31 km²；冷岛需求度呈显著的空间正相关性，其空间分布呈现与地形、区位的空间耦合性，高值区集中在东部沿海的城区、乡镇，低值区则出现在内陆的高海拔地区；主导因子分区表明，综合主导区集中在城镇中心区域，社会敏感主导区多为城镇边缘地区，热岛胁迫主导区多为裸地及工业园区，土地脆弱主导区零散分布在远离城区、植被稀疏的耕地。本研究可为冷岛需求评估方法及绿色基础设施空间配置提供借鉴。





基于多源数据的广东省自然保护区人为干扰强度评价

王海云, 匡耀求, 文薪荐, 林小波, 何晔宇, 陈泽锋

2022, 41(10):  2026-2034.  doi:10.13292/j.1000-4890.202209.024

摘要 ( 9 )   PDF (2742KB) ( 109 )  

人为干扰威胁自然保护区的珍稀及濒危野生动植物。测度人为干扰强度对自然保护区的保护工作意义重大。本文基于高分遥感影像识别2015和2019年广东省省级以上自然保护区人为干扰景观，构建人为干扰强度指数，定量评价保护区人为干扰景观的时空变化特征，并采用腾讯用户密度数据进行对比验证。结果表明：（1）广东省省级以上自然保护区人为干扰强度总体不大，空间分布不均，呈东北较强、西南较弱的分布态势；（2）研究期内广东省省级以上自然保护区人为干扰强度下降明显，下降幅度高达81.8%。地形和交通等区位条件较好区域，人为干扰强度相对较强，且基本农田和人口占比越高的自然保护区，强度越大；（3）人为干扰强度评价结果与腾讯用户密度值具有一致性，强度越大，用户密度值越高，且位于城区或进行旅游开发的保护区具有更高的活跃度。





基于移动观测的城市街道峡谷大气污染物时空分布特征

崔爱伟, 苗纯萍, 何欢, 熊在平, 胡远满, 陈玮

2022, 41(10):  2035-2042.  doi:10.13292/j.1000-4890.202209.006

摘要 ( 8 )   PDF (1959KB) ( 54 )  

为了解城市街道峡谷内大气污染物浓度的分布特征及其与气象因子的相互关系，本研究在良好及污染两种天气状况下的通勤高峰时段和通勤平峰时段，采用便携式空气污染物监测设备对沈阳市青年大街内的5种大气污染物（CO、SO₂、PM₁、PM_2.5和PM₁₀）进行移动观测，比较不同天气状况、不同通勤时段大气污染物的分布差异，利用Pearson相关性分析方法研究了气象因子对5种大气污染物质量浓度的影响。结果表明：沈阳市青年大街内的空气质量指数（AQI）分布具有显著的时空分异特征。在清洁天气下AQI空间分布表现为“北高南低”，而在污染天气下表现为“南高北低”，且在道路交叉口处的污染物浓度较高。5种污染物在时间分布上均显示出污染天气>清洁天气，通勤高峰>整体时段>通勤平峰。Pearson相关性分析表明，清洁天气下5种大气污染物与温度和湿度呈显著正相关，与大气压呈显著负相关；污染天气下，温度与大气污染物的相关性减弱，湿度与SO₂和CO浓度的相关性变为负相关，大气压与CO、SO₂、PM₁和PM_2.5呈显著负相关。本研究为日后在街道峡谷开展大气污染治理和区域大气污染物传输等研究提供了参考依据。



综合评述

栎类林对火的适应和响应研究进展

张文文, 王劲, 王秋华, 张曦妍, 龙腾腾, 曹恒茂

2022, 41(10):  2043-2049.  doi:10.13292/j.1000-4890.202208.012

摘要 ( 5 )   PDF (518KB) ( 72 )  

近年来，由于人类活动的影响，加之极端天气常现，森林火灾呈现持续多发且频发的趋势，火格局（发生季节、频率、强度等）也发生相应改变。尽管栎类林出现了各种不同频率和强度的火灾，但大多数栎类已经进化出能够在周期性火灾中生存的能力。需要明确栎类对森林火灾的响应，进而揭示栎类对火的适应性策略。本文从栎类林特征、燃烧性、栎类植物自然更新以及个体和种群对火干扰的适应与响应等方面入手，论述了栎类林对火的适应与响应，对其现存研究问题进行了分析，并对未来的研究方向进行了展望。研究结果能够为生态恢复树种选择、防火树种筛选、生物防火林带营建等提供科学依据，有利于我国栎类的适地适树造林和管护，特别有利于火灾频发多发区域选择抗火性强的栎类树种；有利于对栎类的分类经营和管理，提高生产力；有利于栎类的高效综合利用，发挥生态、经济和社会效益。





十足目甲壳类动物化学通讯的研究进展

周子豪, 巫虹颖, 黄锦龙, 武正军

2022, 41(10):  2050-2057.  doi:10.13292/j.1000-4890.202210.016

摘要 ( 4 )   PDF (577KB) ( 33 )  

化学通讯对大多数动物的生存与繁殖都起着重要作用。一些生物可以通过化学通讯感知内外环境的信息变化，进而作出有利于自身的行为反应。对于大多数十足目甲壳类动物而言，化学感受是其最主要的感觉方式，触角是其最主要的感觉器官，它们识别环境中的化学信号分子，对其躲避敌害及交配繁殖等行为意义重大。不同的触角部位能够介导不同的信号通路，进而使生物对水体中不同化学信号作出更为准确且有效的判断，并反映在其行为中。随着分子技术的发展，愈来愈多的十足目甲壳类动物的嗅觉或化感受体被发现。嗅觉或化感受体是生物接收和传递信息的基础，不同受体所行使功能不同，对于不同物质的敏感性亦不同。挖掘与探究嗅觉及化感受体的结构与功能可以更好地了解十足目甲壳类动物化学通讯的机制。本文总结了十足目甲壳类动物的化学信号通讯机理，即化学感受器官接收化学信号后通过不同的传导途径产生生理、行为等变化，以及十足目甲壳类动物主要信息素的类型和功能，如性信息素、警报信息素、幼体释放信息素等。本文旨在为国内十足目甲壳类动物的研究提供参考资料。





城市鸟类多样性研究中的多维度探索研究进展

王茜, 刘智存, 刘天宇, 万冬梅, 蒋一婷

2022, 41(10):  2058-2063.  doi:10.13292/j.1000-4890.202210.004

摘要 ( 7 )   PDF (455KB) ( 97 )  

世界范围内的城市化进程带来了诸多生态问题，一个共同结果是物种多样性的急剧丧失。鸟类是受城市化进程影响最深的生物类群之一，其中最显著的影响是城市化降低了鸟类多样性并改变了鸟类群落的物种组成。人类主导的城市生态系统取代了原生栖息地，城市基础设施、植被和人类活动极大地改变了栖息地环境。本文从城市景观、城市绿地生境异质性和人类干扰3个角度总结了城市鸟类多样性的研究进展，介绍了新的多样性测度方法和解释城市生态系统3种不同维度的鸟类多样性指数。文章提出，未来城市建设中，应增强斑块连通性、增加绿地异质性和增添活动缓冲区等具体措施，以保护城市鸟类多样性；并为我国城市鸟类多样性的深入研究提出5点建议。





技术与方法

基于DPSIRM模型的高原城市湿地生态安全评价——以湟水流域西宁段为例

向丽, 周伟, 任君, 黄雨晗, 官炎俊

2022, 41(10):  2064-2071.  doi:10.13292/j.1000-4890.202209.003

摘要 ( 4 )   PDF (949KB) ( 36 )  

高原城市湿地作为高原城市的特殊生态系统，对维护高原城市的社会经济发展和生态安全具有重要作用。对高原城市进行湿地生态安全评价，是全面了解高原城市湿地生态安全状况的关键，可为保护高原城市湿地和生态安全提供科学依据。以湟水流域西宁段为例，基于DPSIRM模型构建湿地生态安全指标体系，采用主成分分析法确定指标权重，评价了研究区2000—2019年的湿地生态安全，并利用灰色关联法分析了湿地生态安全的影响因素。结果表明：2000—2019年湟水流域西宁段的湿地生态安全状况逐渐变好，安全综合指数由0.338提高到0.781，安全等级由不安全上升到较安全；在6个子系统中，驱动力、状态、管理的安全等级上升到较安全，压力、影响、响应的安全等级上升到安全，年平均降水量、人均GDP、人均水资源量、水质状况指数、第三产业占比、湿地管理水平分别在6个子系统中关联度得分最高，对其生态安全状况影响最大；气候和人类活动是影响高原城市湿地生态安全的关键因素，主要有年平均降水量、城镇化率、水质状况指数、第三产业占比、人口密度、空气优良率、人均水资源量、湿地管理水平、年平均气温等。





室内模拟空气温湿度对蒙古栎林凋落物床层平衡含水率和时滞的影响

张运林, 田玲玲, 向敏, 代科阳

2022, 41(10):  2072-2080.  doi:10.13292/j.1000-4890.202209.010

摘要 ( 2 )   PDF (3133KB) ( 16 )  

时滞法是当前应用最广的凋落物含水率预测模型，其中两个关键参数——平衡含水率和时滞作为重要因子，对于预测凋落物含水率具有重要意义。但目前使用的两个关键参数计算方法由于未考虑床层结构和凋落物类型等的影响，并不适用，且预测凋落物含水率存在一定误差。分析驱动因子对平衡含水率和时滞的影响，并分别建立相应预测模型对于提高含水率预测精度具有重要意义。本研究以蒙古栎叶片为材料，构造不同压缩比的床层，室内模拟不同空气温湿度，分析叶片失水情况，得到平衡含水率和时滞的影响因子，并建立相应预测模型，分析模型预测能力。结果表明：固定空气温湿度时，蒙古栎凋落物床层含水率随时间变化呈指数下降；床层平衡含水率主要受空气温度和相对湿度的影响，时滞受空气温湿度和床层压缩比的影响；直接使用Nelson模型预测蒙古栎叶片床层平衡含水率并不适用，Simard模型预测效果优于Nelson模型，且误差在允许范围内。自建的平衡含水率预测模型预测误差与Simard模型没有显著差异，且拟合参数的变异系数更小；建立的不同压缩比的蒙古栎叶片床层时滞预测模型，预测误差均在允许范围内，并在一定程度上揭示了空气温湿度和压缩比对时滞的影响机理。本研究得到空气温度、相对湿度和床层压缩比对蒙古栎叶片床层平衡含水率和时滞的影响，并分别建立预测模型，对于提高凋落物含水率预测精度和林火预测预报具有重要意义。