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当期目录

    2023年 第42卷 第7期    刊出日期:2023-07-10
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    2023, 42(7):  0. 
    摘要 ( 25 )   PDF (469KB) ( 75 )  
    研究报告
    尾巨桉人工林火烧迹地土壤呼吸组分特征及其与土壤因子的关系
    沈健, 何宗明, 董强, 林宇, 郜士垒
    2023, 42(7):  1537-1547.  doi:10.13292/j.1000-4890.202305.028
    摘要 ( 40 )   PDF (2204KB) ( 103 )  
    为探究滨海地区人工防护林火烧迹地土壤总呼吸速率及其组分的动态变化规律以及与之相关的影响因素,利用壕沟法区分土壤异养呼吸和自养呼吸,采用Li-8100碳通量自动测定系统,对福建省滨海沙地尾巨桉人工林火烧迹地土壤呼吸进行测定,同时测定0~10 cm处的土壤温度(T10)和土壤体积含水量(W10),分析火烧迹地和对照样地土壤呼吸及其组分与林地水热因子的月动态变化,探讨土壤呼吸速率与土壤温度、土壤水分以及土壤理化性质的相关关系。结果表明:火烧迹地土壤总呼吸、异养呼吸和自养呼吸的月平均速率分别为2.20、1.87和0.33 μmol·m-2·s-1,对照样地土壤总呼吸、异养呼吸和自养呼吸的月平均速率分别为2.96、2.15和0.81 μmol·m-2·s-1,火烧迹地土壤呼吸及其组分均显著下降(P<0.05);全年火烧迹地和对照样地土壤呼吸及其组分与T10均表现出极显著指数相关,全年火烧迹地和对照样地土壤总呼吸速率与W10均表现出显著正相关,火烧迹地土壤异养呼吸与W10无显著相关,对照样地土壤异养呼吸与W10表现出极显著正相关,火烧迹地土壤总呼吸和异养呼吸的Q10值相同,且稍低于对照样地的Q10值;林地土壤呼吸速率与土壤NO3--N、无机氮均存在极显著正相关,与NH4+-N存在显著正相关;在尾巨桉人工林中,林火干扰对土壤呼吸速率有显著影响,土壤异养呼吸和自养呼吸均显著降低。通过建立回归模型可知,土壤总呼吸与土壤温度和体积含水量均显著相关,进一步证明土壤温度和含水量是影响林地土壤呼吸速率的主要因子,且林火干扰还会导致土壤碳氮组分发生改变,从而影响土壤碳排放速率。

    生物有机改良剂对辽河口翅碱蓬湿地滩涂土壤改良效果
    李凤梅, 郭书海, 程凤莲, 李景铭, 佟梦晗, 丁存利
    2023, 42(7):  1548-1553.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.001
    摘要 ( 35 )   PDF (1085KB) ( 75 )  
    辽河口翅碱蓬湿地出现严重退化现象,滩涂土壤质量下降是翅碱蓬湿地退化的主要原因之一,施加土壤改良剂可以有效改善和提高土壤质量。本研究以盘锦红海滩湿地多年未生长翅碱蓬区域为对象,通过现场小区试验探究施加改良生物炭、腐殖土、有机肥、稻草秸秆和生物菌肥5种生物有机改良剂对翅碱蓬湿地土壤理化性质和翅碱蓬生长的影响。结果表明:施加5种生物有机改良剂后,土壤含盐量、容重及<0.25 mm粒级团聚体百分含量降低,其与翅碱蓬根长、株高、株密度及生物量均存在显著负相关(P<0.05);而土壤孔隙度、>0.25 mm粒级团聚体百分含量及有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量增高,除有机质外它们均与翅碱蓬根长、株高、株密度及生物量存在显著正相关(P<0.05);施加有机肥和生物菌肥对滩壤的改良效果较好,其次是施加腐殖土。本研究结果可为探寻低成本的翅碱蓬湿地土壤改良方法提供理论依据和技术支撑。

    钾、镁配施改良茶园土壤酸化的效果及其作用路径
    朱悦蕊, 林慧凌, 张誉龄, 梁扬雪, 韦雅芳, 贾苗, 李远华, 胡雲飞, 高水练
    2023, 42(7):  1554-1560.  doi:10.13292/j.1000-4890.202306.028
    摘要 ( 35 )   PDF (1826KB) ( 72 )  
    为明确改良茶园土壤酸化的适宜钾、镁肥配施量及其对土壤pH的作用路径,在酸化茶园土壤(pH 3.43)设置4个钾肥和镁肥不同浓度交叉的16个处理,恒温恒湿培养5、10、20、30、45、60 d。结果表明:不同浓度钾、镁肥配施均能提高土壤pH,当K+为27.5 mg·kg-1、Mg2+为240 mg·kg-1(低钾高镁)时,pH提高了0.61个单位(P<0.05),改良茶园土壤酸化的效果最佳;在该处理下,交换性酸、NO3--N含量显著降低,交换性K+、Mg2+、Na+、NH4+-N含量显著增加;结构方程模型分析发现,交换性Mg2+、Na+对pH有显著正向直接效应,交换性Al3+对pH有极显著负向直接效应(P<0.01),交换性Mg2+和NH4+-N对pH有极显著正向间接效应。因此,低钾高镁改良茶园土壤酸化的主要作用路径是增加交换性Mg2+、交换性Na+和NH4+-N含量,降低交换性Al3+含量。

    6种城市园林落叶树种光合耐热性及其与叶形态、解剖结构的关系
    袁家梁, 迟天淇, 李秧秧
    2023, 42(7):  1561-1567.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.012
    摘要 ( 22 )   PDF (1247KB) ( 99 )  
    为应对未来全球热浪事件频发及城市热岛效应加剧,筛选耐热性强的城市绿化树种尤为必要。本文选取16个城市园林树种,研究了其叶光合耐热性阈值(PSII潜在量子效率损失50%所对应的温度T50)及其与叶形态、解剖结构的关系。结果表明:16个园林树种的T50介于46.1~50.6 ℃,平均值为48.6 ℃,与热带树木的T50接近,其中悬铃木的光合耐热性最强而垂柳的最弱。16个树种的光合耐热性阈值与叶面积呈显著正相关,而与其他形态和解剖结构参数间无显著相关性。叶面积和比叶质量可以较好预测叶光合耐热性。研究结果对未来北方城市绿化树种筛选有一定价值。

    管涔山华北落叶松径向生长对温度变化的动态响应#br#
    王嘉川, 李书恒, 郭伊利, 韩宜洁, 毛忠雷
    2023, 42(7):  1568-1576.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.011
    摘要 ( 35 )   PDF (3516KB) ( 73 )  
    在气候变暖背景下,升温对不同区域不同树木生长的影响存在差异,干扰森林生态系统的结构与功能。本研究选取管涔山地区优势种华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)为对象,建立树轮宽度标准年表,利用Pearson相关分析和滑动分析探讨升温突变前后华北落叶松径向生长与气候因子的响应。结果表明:管涔山地区华北落叶松树轮宽度年表包含丰富的气候信息,适合树木年轮气候学分析。气温突变前后,华北落叶松径向生长与气候因子响应差异显著,气温突变前,华北落叶松径向生长主要受前一年8月和12月最低温、当年11月均温和最高温以及当年3月降水量的制约;气温突变后,华北落叶松径向生长主要受前一年和当年6月最低温、春季各月温度因子、当年10月最高温、前一年6月和当年1月及2月SPEI数值以及当年3月降水量的制约。长时间尺度滑动分析可知,在1993—2008年时间段后,月最高温升高利于华北落叶松生长发育,当年1月和2月树木生长受干旱胁迫。在气候变暖背景下,华北落叶松径向生长与气候变化趋势并未发生分异现象,树木生长弹性有一定的提升,利于扩展生境范围。

    孪花蟛蜞菊凋落物的混合促进西沙群岛优势乔木凋落物的分解
    童升洪, 饶鑫, 王雅雅, 蔡洪月, 罗先真, 简曙光
    2023, 42(7):  1577-1585.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.015
    摘要 ( 29 )   PDF (1474KB) ( 34 )  
    孪花蟛蜞菊(Wedelia biflora)是菊科一种攀援性草本植物,目前在我国西沙群岛呈现出“入侵”态势,已危害岛上原生植被及生态系统的安全。为探究孪花蟛蜞菊扩张后其凋落物混入对本地优势乔木凋落物分解及养分循环的影响,本研究在西沙永兴岛优势乔木抗风桐(Pisonia grandis)和海岸桐(Guettarda speciosa)混交林下,采用凋落物网袋法,设置凋落物分解试验,研究孪花蟛蜞菊凋落物混入后的混合凋落物质量损失和养分循环。结果发现,相比本地优势乔木凋落物,孪花蟛蜞菊凋落物的分解速率更快,这可能是由于孪花蟛蜞菊凋落物质量较高(氮含量为12.1 g·kg-1,碳氮比35.0,木质素氮比10.7)所致。本地优势植物凋落物混入孪花蟛蜞菊凋落物后,混合凋落物质量提高,分解过程中的质量损失和碳、氮、磷养分元素释放均增加。结果显示,孪花蟛蜞菊的扩张,使其凋落物混入原生林中,加速了本地优势乔木凋落物的质量分解和养分释放,可能会降低西沙群岛优势乔木凋落物对土壤的减缓侵蚀作用,加速养分的淋失,影响生态平衡。

    胡杨枝叶形态及化学计量特征的性别差异
    李秀, 翟军团, 宋照龙, 李玉霞, 李志军
    2023, 42(7):  1586-1594.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.009
    摘要 ( 34 )   PDF (2234KB) ( 98 )  
    以同一生境条件下胡杨(Populus euphratica Oliv.)雌雄株为对象,比较雌雄株枝叶形态、养分含量随发育阶段和冠层高度的变化规律及性别差异,阐明胡杨雌雄株在个体发育过程中的适应差异。结果表明:雌雄株枝叶C、N、P、K含量的变化与冠层高度的增加密切相关,与个体发育阶段无显著相关性。随着冠层高度的增加,雌雄株叶片C、N、P含量均逐渐增加,K含量均逐渐减小,当年生枝C、N、P、K含量均逐渐增加。相关分析表明,胡杨雌雄株叶片C、N及当年生枝C、N、P、K含量均与叶面积(LA)、叶片厚度(LT)、叶干重(LDW)及枝粗度(BT)呈显著正相关,与叶形指数(LI)、枝长度(BL)呈显著负相关;叶片P含量与LT和枝干重(BDM)呈显著正相关;叶片K含量与LI呈极显著正相关,与LT呈极显著负相关。同一径阶雌雄间相比较,雄株的LA和LT均显著大于雌株,枝叶C、N、P及K含量在雌雄间差异不显著;各径阶同一冠层高度雌雄间相比较,雄株BL更短、LA更大,顶部冠层处雌株叶片C、N、P、K含量均显著大于雄株。表明雄株具有较强的光能获取及减少水分散失的能力,而雌株枝叶储存的C、N、P及K含量较为丰富,这种性别差异与其形态、冠层高度有关。

    晋北黄土丘陵沟壑区柠条锦鸡儿叶功能性状特征及环境响应
    闫佳兴, 石文凯, 韩海荣, 吴会峰, 康峰峰, 程小琴, 胡保安
    2023, 42(7):  1595-1603.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.014
    摘要 ( 39 )   PDF (1368KB) ( 60 )  
    叶功能性状能够反映植物对外界环境的适应策略。本研究以晋北黄土丘陵沟壑区不同种植方式柠条锦鸡儿人工林(柠条锦鸡儿纯林、柠条锦鸡儿-油松混交林、柠条锦鸡儿-樟子松混交林)为对象,调查了柠条锦鸡儿叶片主要功能性状特征及环境因子,并采用单因素方差分析、简单效应分析、冗余分析探讨了柠条锦鸡儿叶功能性状特征及其对环境因子的响应。结果表明:(1)不同种植方式下柠条锦鸡儿叶功能性状存在显著差异,纯林中柠条锦鸡儿叶厚度、叶干物质含量显著高于混交林,比叶面积、叶磷含量显著小于混交林,其余性状在纯林与混交林间无明显变化规律。(2)柠条锦鸡儿叶功能性状变异系数为1.9%~43.7%,各功能性状种内变异程度不同,总体来看,比叶面积(40.2%)、叶面积(39.8%)变异程度较大,叶干物质含量(7.9%)变异程度最低,其余功能性状较稳定。(3)环境因子和种植方式均对柠条锦鸡儿叶功能性状有显著影响,种植方式通过改变林冠结构间接对叶功能性状产生影响,林冠开度(15.7%)对柠条锦鸡儿叶功能性状变异解释最高,其次为土壤容重(13.6%)、全氮(10.7%)、土壤含水量(10.7%)、林下总辐射(9.2%),是影响柠条锦鸡儿叶功能性状的关键环境因子;控制柠条锦鸡儿各叶功能性状变异的主要环境因子不同。研究表明,柠条锦鸡儿通过调整比叶面积、叶干物质含量、叶厚度及磷含量适应不同种植方式下的群落环境;并通过减小比叶面积,增大叶干物质含量、叶厚度来增强自身防御与养分存储能力,增强对该区域贫瘠干旱环境的适应性。植物叶功能性状会随种植方式影响的群落内环境因子变化而变化,因此进行植被恢复筛选树种时,应考虑区域环境及种植方式的影响。

    厦门海沧湾红树林恢复区水体浮游植物群落组成与物种多样性的时空分布
    张富荣, 金亮, 叶勇
    2023, 42(7):  1604-1609.  doi:10.13292/j.1000-4890.202306.029
    摘要 ( 37 )   PDF (1522KB) ( 123 )  
    浮游植物群落组成的时空变化能够反映生态系统的稳定性,在维持红树林生态系统功能、保护生物多样性等方面具有重要意义。在厦门海沧湾红树林恢复区设置4个采样点,对不同季节水体浮游植物的群落组成进行调查,评价其生物多样性和水体营养状态。结果表明,研究区共采集到浮游植物5门36属52种。浮游植物的群落结构具有明显的季节变化和空间差异,浮游植物丰度为0.27×104~25.75×104 cells·L-1,年平均丰度为5.06×104 cells·L-1,全年优势种为针杆藻(Synedra sp.)。Shannon、Margalef和Pielou指数的变化范围分别为0.44~2.38、0.38~2.01和0.18~0.96。浮游植物的群落结构及多样性指数表明,研究区水体呈中度营养状态,但由于受人类活动影响,存在水体富营养化的潜在风险,应注意监测和防治处理,预防赤潮的发生。

    异常降水对不同载畜率下荒漠草原物种丰富度及优势度的影响
    李江文, 何邦印, 回虹燕, 张晓曦, 李彩, 韩国栋
    2023, 42(7):  1610-1617.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.006
    摘要 ( 26 )   PDF (3423KB) ( 33 )  
    放牧对草地生态系统物种组成及多样性产生显著影响,荒漠草原对降水变化具有高度敏感性。本研究基于内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原多年放牧试验平台,通过调查不同载畜率下植物群落物种组成及数量特征,分析异常降水对不同载畜率下荒漠草原物种丰富度及优势度的影响。结果表明:试验地共发现物种50种,其中,丰水年出现48种,干旱年出现29种。丰水年群落数量特征、物种丰富度显著高于干旱年,丰水年短花针茅综合优势度显著低于干旱年。群落数量特征随载畜率的增加而降低,物种丰富度与载畜率呈线性负相关,与降水量呈非线性正相关。短花针茅综合优势度与载畜率呈线性正相关,与降水量呈非线性负相关,物种丰富度与短花针茅综合优势度呈线性负相关。异常降水和放牧均对荒漠草原物种丰富度及优势度产生显著影响,轻度放牧有利于维持荒漠草原物种丰富度。本研究结果可以为荒漠草原科学管理及合理放牧利用提供依据。

    Pb胁迫对西北地区三种藓类植物生理生化的影响
    王明明, 肖钰鑫, 庄伟伟
    2023, 42(7):  1618-1626.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.005
    摘要 ( 25 )   PDF (1902KB) ( 55 )  
    藓类植物作为敏感的环境指示物,已被广泛应用于重金属污染的监测。以前期筛选的3种西北地区藓类植物——齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)、真藓(Bryum argenteum)、尖叶匐灯藓(Plagiomnium acutum)为材料,通过室内模拟Pb胁迫和生理生化测定,比较3种藓类植物叶绿素含量、渗透调节物质含量及抗氧化酶活性对不同浓度Pb胁迫的响应差异,为西北地区藓类监测提供科学依据。结果表明:真藓和尖叶匐灯藓的Chl含量对中低浓度Pb胁迫(1~5 mmol·L-1)具有应激效应,齿肋赤藓Chl含量在不同浓度Pb胁迫(1~10 mmol·L-1)下均表现为持续抑制,3种藓类植物的Chla/b值受Pb胁迫的影响显著降低。在Pb胁迫下,3种藓类植物会产生游离脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖来调节细胞渗透平衡,但在不同浓度处理的增幅情况有所不同,而高浓度的Pb(10 mmol·L-1)对3种藓类植物将产生严重的毒害现象,导致渗透调节物质含量显著降低。3种藓类植物丙二醛(MDA)含量随Pb浓度的增加显著上升,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性的变化总体表现为低浓度(1~5 mmol·L-1)刺激正向应答,高浓度(10 mmol·L-1)产生抑制作用。综合分析得出,3种藓类植物对Pb胁迫的敏感性为:齿肋赤藓>真藓>尖叶匐灯藓,可将齿肋赤藓作为Pb污染敏感指示植物,耐Pb能力较强的尖叶匐灯藓具有Pb污染生物修复的潜力。比较不同生理指标变化发现,MDA含量对Pb胁迫具有单一浓度依赖性,可将其作为检测Pb污染的生物标志物。

    41份木豆萌发期抗旱性综合评价
    盛伟, 吴欣池, 李慈云, 马艳艳, 梁浩, 张靖雪, 丁西朋, 刘国道, 李欣勇
    2023, 42(7):  1627-1634.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.010
    摘要 ( 32 )   PDF (816KB) ( 102 )  
    对41份木豆(Cajanus cajan)种质资源进行种子萌发期抗旱性综合评价,测定发芽特性、活力指数、根系表面积和根系体积等10项指标,通过变异系数分析、相关性分析、主成分分析、隶属函数分析和聚类分析,对其进行萌发期抗旱性综合评价,同时分析干旱胁迫下不同抗旱性木豆的生理响应的差异。结果表明:41份木豆种子萌发期抗旱性差异显著,可将41份木豆种质资源划分成高抗旱型(1份)、抗旱型(10份)、中间型(28份)和敏感型(2份)4个类别。相对活力指数、相对根冠比、相对鲜重和相对根系平均直径可作为木豆萌发期抗旱性评价指标。高抗旱型木豆幼苗的SOD、POD和CAT酶活能力优于其他类别。通过综合评价,筛选出11份(D21024、D21035、D21022、D21094、D21031、D21030、D21061、D21134、D21136、D21009、D21023)萌发期抗旱性强的木豆种质,有望在干旱地区进行推广种植。

    外源褪黑素对盐胁迫下水稻苗期碳氮代谢的影响
    陈丽珊, 周红艳, 林伟伟
    2023, 42(7):  1635-1643.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.019
    摘要 ( 44 )   PDF (3206KB) ( 57 )  
    本研究以籼粳杂交稻“甬优1540”为供试品种,以NaCl浓度为16.3 mmol·kg-1盆栽土壤为对照,以补充NaCl至100 mmol·kg-1为盐胁迫,调查了盐胁迫条件下叶面喷施100 μmol·L-1褪黑素对水稻苗期碳氮代谢的影响。结果表明:与对照相比,盐胁迫抑制水稻生长、碳氮代谢能力,且随胁迫时间延长抑制作用越明显;胁迫第10天碳水化合物、渗透调节物质含量以及抗氧化酶活性上升,而胁迫第24天低于CK;胁迫第10天IAA、GA3和ZR含量降低,ABA和MT含量上升;褪黑素处理通过提高盐胁迫下水稻幼苗碳氮代谢能力和抗氧化酶活性,同时提高MT、IAA、GA3和ZR含量,降低ABA含量。外源褪黑素可以提高盐胁迫条件下水稻幼苗碳氮代谢能力并促进生长,增强水稻幼苗抵御盐胁迫的能力。

    氮肥运筹对旱地胡麻同化物形成及籽粒产量的调控效应
    景娜, 高玉红, 张巧霞, 文明, 徐鹏, 崔政军, 吴兵, 剡斌, 王一帆
    2023, 42(7):  1644-1652.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.021
    摘要 ( 27 )   PDF (2068KB) ( 23 )  
    氮肥运筹对提高作物产量、降低化肥投入量具有重要意义。通过田间试验,研究3个施氮量(N1:60 kg·hm-2;N2:120 kg·hm-2;N3:180 kg·hm-2)和3个施氮时期(T1:全部基施;T2:2/3基施+1/3现蕾初期追施;T3:1/3基施+1/3分茎初期追施+1/3现蕾初期追施)对西北旱区胡麻干物质积累、转运、分配及籽粒产量的调控效应。结果表明:2020年和2021年,施氮120 kg·hm-2(N2)处理胡麻干物质积累量、花前干物质转运量及其对籽粒的贡献率比其他处理分别高5.47%、34.87%、6.63%和4.00%、17.57%、4.54%;胡麻籽粒产量较其他处理提高4.29%和5.11%;不同施肥时期下,2/3基肥+1/3现蕾初期追施处理(T2)显著促进了胡麻的生长发育;施氮量和施肥时期对胡麻干物质积累量、成熟期干物质分配量、花前营养器官干物质转运量和花后干物质输入籽粒的量的互作效应均达显著水平;其中,120 kg·hm-2氮肥按2/3基肥+1/3现蕾初期追施处理(N2T2)的胡麻干物质积累量、成熟期籽粒干物质分配量显著高于其他处理;2020年和2021年,花前营养器官干物质转运量、花后干物质输入籽粒的量和籽粒产量较传统施氮模式(N3T1)分别增加49.43%、24.52%、7.29%和37.30%、9.90%、9.11%;胡麻现蕾期至成熟期干物质积累量、胡麻籽粒产量均与胡麻产量性状呈显著正相关,有效果数和每果粒数增加是胡麻籽粒产量提高的主要原因。120 kg·hm-2氮肥按2/3基肥+1/3现蕾初期追施有利于促进胡麻干物质积累,提高花期干物质对籽粒的贡献率和籽粒干物质分配量,增加有效果数和每果粒数,进而提高胡麻籽粒产量,是胡麻高产的适宜氮肥管理方式。

    基于格兰杰因果关系的门源油菜始花期预报方法
    赵梦凡, 颜亮东, 周秉荣, 李菲, 李璠, 王力
    2023, 42(7):  1653-1660.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.022
    摘要 ( 27 )   PDF (1623KB) ( 41 )  
    油菜花节已成为很多地方的特设生态农业旅游项目。准确预测预报花期可以指导公众合理安排出游时间。利用青海省门源县农业气象站1980—2021年油菜生育期观测资料,结合同期气象资料和北半球相关大气环流指数数据,通过相关性分析和格兰杰因果关系检验的方法,探明门源油菜始花期的影响因子并构建油菜始花期预报模型。结果表明:门源油菜始花期总体表现为大幅波动提前-小幅波动推迟的趋势,整体变化趋势不明显,变率较小,平均始花期为7月3—4日;门源油菜始花期与平均气温、最高气温、≥0 ℃积温、≥3 ℃积温、≥5 ℃积温呈极显著相关(P<0.01),与北半球副高北界位置指数、北太平洋副高北界位置指数、太平洋区极涡面积指数、东亚槽位置指数呈显著相关(P<0.05);北半球副高北界位置指数、北太平洋副高北界位置指数、太平洋区极涡面积指数和东亚槽位置指数与门源油菜始花期存在统计意义上的因果关系,且存在1年滞后期;将滞后期1年的2个大气环流指数耦合积温作为预报因子,通过线性回归和主成分分析法构建门源油菜始花期预报方程,有效提高预报准确率,误差3天以内。

    遮光对澳洲青苹叶片光合特性的影响
    杨永娥, 张晓煜, 冯蕊, 李芳红, 梁小娟, 马梦瑶, 范锦龙
    2023, 42(7):  1661-1669.  doi:10.13292/j.1000-4890.202306.027
    摘要 ( 26 )   PDF (2427KB) ( 94 )  
    以澳洲青苹为对象,在2021年7—9月对澳洲青苹果树进行遮光处理(0、15%、25%、35%),测定不同遮光处理下的光合特性和荧光参数,探究遮光对澳洲青苹叶片光合特性的影响,为澳洲青苹引种栽培提供科学依据。结果表明:(1)15%的遮光处理增加了澳洲青苹叶绿素含量,25%以上的遮光处理明显降低叶绿素含量,叶绿素a/b随遮光程度的增加先下降后上升。(2)15%的遮光处理减弱了“光合午休”现象,25%以上的遮光处理使光合日变化由“双峰型”变为“单峰型”,但35%的遮光使光合速率明显降低,对澳洲青苹适度遮光有利于叶片对光照的充分利用。(3)遮光提高澳洲青苹叶片光补偿点,降低光饱和点、暗呼吸速率以及量子效率。随着遮光程度的增加,澳洲青苹叶片最大荧光值升高;遮光提高了叶片对光能的吸收能力,但降低PSII反应中心活性,抑制PSII的QB还原能力而提高QA还原能力;遮光提高了PSII用于电子传递的量子比率,减低热耗散量子比率,以提高对光能利用率。

    根茎型禾草地下芽库与克隆构件的生长特性
    樊如月, 牛茹, 王春雯, 王梓凡, 李青丰
    2023, 42(7):  1670-1677.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.002
    摘要 ( 34 )   PDF (1178KB) ( 68 )  
    研究根茎型禾草的克隆生长特性在揭示草地植物的适应对策中具有重要意义。本研究在观测24种根茎型禾草地上、地下克隆生长格局的基础上,选择3种代表性禾草,采用“单位土体挖掘取样法”,对其芽库及克隆构件季节性变化进行监测。结果表明:(1)根茎型禾草的克隆生长格局包含三类:(Ⅰ)以无芒雀麦为代表的“短根茎平面扩展型”、(Ⅱ)以赖草为代表的“长根茎平面扩展型”和(Ⅲ)以白草为代表的“空间层片扩展型”。(2)白草的分蘖(540~680个·m-2)、节间(3200~4600个·m-2)和芽库(350~1000个·m-2)密度成倍数高于其他2种禾草,其空间克隆生长能力最强(P≤0.05);赖草的节间密度(1300~1700 个·m-2)和长度(3.5~4.0 cm)显著高于无芒雀麦的节间密度(70~320个·m-2)与长度(1.0~1.5 cm),根茎延伸能力较后者强(P≤0.05)。(3)无芒雀麦的分蘖密度与分蘖芽呈正相关,但与向上芽呈负相关,呈“密集型”生长(P≤0.05);赖草的分蘖密度和节间密度与根茎芽、分蘖芽、水平芽和向上芽的芽密度均呈正相关,呈“密集-游击型”过渡生长;白草分蘖密度和节间密度均与根茎芽呈正相关,呈“游击型”生长。结合研究区干旱、夏季高温、冬季寒冷、土壤贫瘠等特点,“密集-游击型”生长的赖草既可以集中利用资源,也可以索取分散资源,更易于在该区形成优势种群。通过分析芽库、克隆构件的分布与数量关系,了解根茎型禾草克隆生长特性,有助于揭示植物在群落中的分布,为退化草地的恢复提供有益参考。

    湿地公园芦苇重金属富集能力分析——以闽江流域乌龙江段为例
    陶长铸, 李林鑫, 张婷, 李娜娜, 曹越, 侯晓龙, 吴鹏飞
    2023, 42(7):  1678-1686.  doi:10.13292/j.1000-4890.202306.030
    摘要 ( 27 )   PDF (992KB) ( 30 )  
    为了解湿地公园芦苇植株对重金属的富集效果,选取闽江福州段乌龙江沿线6个湿地公园(农大湿地公园、农大沙滩公园、金山寺湿地公园、流花溪湿地公园、乌龙江湿地公园和怀安绿道湿地)为对象,运用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)测定芦苇植株、芦苇根际土壤中重金属及湿地公园水域沉积物(As、Zn、Pb、Ni、Cr、Cu)累积含量。结果表明:(1)沉积物中As的污染指数达强度(>3),As的地累积指数达到中-强度(2~3),其他元素的污染指数为轻微、中等,地累积指数为轻微-中度,各湿地公园的潜在生态风险指数处轻微级,但As污染有待加强治理。(2)芦苇对As的转运系数均值达1,主要富集于地上部,具有良好的As适应性;Zn、Pb、Ni、Cu主要富集于芦苇根系。(3)农大沙滩公园芦苇为Pb富集型,怀安绿道湿地芦苇为Cu富集型,可推广为闽江流域Pb、Cu含量超标的湿地公园重金属修复植物。

    环巢湖湿地公园鸟类多样性的空间变化
    梁凤, 周立志
    2023, 42(7):  1687-1698.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.004
    摘要 ( 30 )   PDF (3094KB) ( 99 )  
    湿地公园是生物多样性的重要庇护场所,湿地鸟类是湿地公园生物多样性的指示类群,各功能区的生境因子状况决定了湿地公园鸟类群落多样性的特征。了解鸟类群落多样性及其决定因素,有助于进一步加强湿地公园生态管理。2020年7月至2021年6月对环巢湖3个湿地公园的鸟类种类、数量和生境因子进行了调查,通过分析α多样性和β多样性及其与生境因子的关系,研究湿地公园鸟类多样性空间格局及生境特征。共记录鸟类15目49科157种,水鸟57种。国家一级重点保护野生鸟类3种,国家二级重点保护野生鸟类21种,安徽省重点保护野生鸟类27种。春季和冬季鸟类物种丰富度高,夏季最低;夏季鸟类香农多样性指数最高,冬季最低。半岛和柘皋河湿地公园的恢复重建区的嵌套组分高于其他功能区的空间周转组分,槐林湿地公园的生态保育区的嵌套组分高于其他功能区的空间周转组分。多元线性回归和基于相似或相异矩阵的多元回归分析结果显示,距林地的距离和距建设用地的距离对鸟类α和β多样性及其嵌套和周转组分均具有显著性影响,草本植物盖度和距水域的距离对α多样性具有显著影响。

    甘肃兴隆山野生马麝夏季卧息生境选择
    申立泉, 高浩翔, 王功, 刘瑞, 祁军, 张学炎, 王春玲, 吴佳忆, 孟秀祥
    2023, 42(7):  1699-1704.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.016
    摘要 ( 31 )   PDF (478KB) ( 58 )  
    生境是野生动物的栖息基底,卧息地是动物生境利用中的重要构成,野生动物对卧息地的选择和利用与其繁殖成功率和种群动态关系密切。为确定野生马麝(Moschus chrysogaster)夏季卧息地的生境特征,于2021年7月1日至8月25日期间对甘肃兴隆山国家级自然保护区的马麝夏季卧息地生境选择进行研究。共记录52个卧息地生境样地和157个对照样地,测定其中的海拔及郁闭度等16个生境变量,采用Vanderploeg-Scavia选择指数法分析马麝对卧息地生境变量的偏好性,并比较卧息生境样地和对照样地的差异。结果表明:(1)甘肃兴隆山保护区野生马麝的夏季卧息地生境的坡度适中(38.04°±0.76°)、郁闭度较大(58.75%±2.66%)、乔木较高(22.35±1.56 m)和较密(16.85±0.96株)及倒木较多(0.38±0.08个)。(2)马麝夏季卧息地多处于北坡、上坡位、隐蔽度较强、距水源较近、干扰较弱的针叶林及针阔混交林,并多以青海云杉和白桦为优势植物。(3)影响野生马麝夏季卧息生境选择的重要变量主要是乔木数、乔木郁闭度、倒木数和坡度,其夏季卧息地生境的判别正确率为90%。野生马麝夏季的卧息生境特征综合反映了马麝对食物资源、安全及温度调节的生态需求。

    利用gamma辐射结合交叉混合土壤构建土壤线虫多样性梯度
    李钰飞, 孙钦平, 李吉进, 许俊香, 郎乾乾, 赵祥, 刘本生
    2023, 42(7):  1705-1712.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.007
    摘要 ( 33 )   PDF (1373KB) ( 27 )  
    为探索一种全新的构建土壤生物多样性梯度的方法,本研究以土壤线虫群落为对象,利用gamma辐射灭活土壤再交叉混合的方法构建新组合土壤,分析新组合的土壤中线虫群落是否能保持明显差异以及新组合土壤的理化性状是否能保持一致。选择自然林地和临近的菜地2种土壤进行取样,设置3个处理开展盆栽试验,分别为:(1)未灭活菜地土混合未灭活林地土(FW);(2)灭活菜地土混合未灭活林地土(SFW);(3)灭活林地土混合未灭活菜地土(SWF)。结果表明,土壤pH、速效钾、有机质、电导率、有效磷、全氮和铵态氮在SFW和SWF之间均无显著差异,仅硝态氮含量在SWF中显著升高(P<0.05)。SFW的线虫分类单位数量、香农指数、营养类群多样性指数均显著高于SWF(P<0.05),而优势度指数呈现相反趋势。线虫功能指数如瓦斯乐斯卡指数、线虫通路比、成熟指数、总成熟指数、通道指数和结构指数在SFW和SWF中均表现出不同程度的显著差异(P<0.05)。主成分分析显示,各处理的线虫群落差异明显,并且FW介于SFW和SWF之间。总体上,利用gamma辐射灭活土壤再交叉混合的方法可有效构建线虫多样性梯度,并保持新组合的土壤之间理化性状基本一致。

    四种常用杀虫剂对不同农田景观烟粉虱MED隐种成虫种群毒力测定与田间防效
    尚昊培, 窦文珺, 羊绍武, 王飞, 李明江, 陈国华, 张晓明
    2023, 42(7):  1713-1720.  doi:10.13292/j.1000-4890.202306.022
    摘要 ( 26 )   PDF (528KB) ( 34 )  
    为明确常用杀虫剂对不同农田景观番茄田烟粉虱MED隐种的毒力,本研究调查了不同杀虫剂对云南省常见农田景观中烟粉虱MED隐种田间种群的防效。于室内采用浸叶法,测定了4种杀虫剂对4种不同农田景观番茄田烟粉虱MED隐种的毒力;于田间采用喷雾法,评价了不同杀虫剂对不同农田景观番茄田烟粉虱MED隐种的防效。结果表明:夏、冬番茄田中不同农田景观烟粉虱MED隐种均对阿维菌素最敏感,夏番茄田的城郊、花卉、河流和山地景观中LC50依次为2.61、3.65、4.84和2.75 mg·L-1,冬番茄田的花卉、河流和山地景观中LC50分别为2.03、3.11和1.64 mg·L-1;夏、冬番茄田中,4种杀虫剂对烟粉虱MED隐种的田间防效从高到低均为阿维菌素>氟啶虫胺腈>噻虫嗪>联苯菊酯;农田景观类型显著影响烟粉虱MED隐种种群对杀虫剂的敏感性,城郊和花卉景观中的烟粉虱MED隐种对杀虫剂较为敏感,河流景观中的烟粉虱MED隐种对杀虫剂最不敏感;供试杀虫剂对种植于城郊和花卉种植区的番茄田中烟粉虱MED隐种种群具有较好的控制效果,在烟粉虱MED隐种的化学防治过程中可优先选择阿维菌素和氟啶虫胺腈。

    青藏高原西北坡及邻近地区蚂蚁物种多样性
    钱怡顺, 熊忠平, 徐正会, 刘霞, 钱昱含, 房华, 祁彪, 郭宁妍, 陈超
    2023, 42(7):  1721-1730.  doi:10.13292/j.1000-4890.202305.029
    摘要 ( 27 )   PDF (558KB) ( 30 )  
    为揭示青藏高原不同生态系统的蚂蚁物种多样性规律,采用样地调查法研究了青藏高原西北坡及邻近地区唐古拉山口5243 m至新疆艾丁湖-150 m海拔范围的蚂蚁群落。合计调查7个垂直带56块样地,观察到蚂蚁29012头,隶属于2亚科12属26种。结果表明:7个垂直带的物种丰富度顺序为当金山北坡垂直带(17种)>哈密垂直带(16种)>柳园垂直带(13种)>当金山南坡垂直带(5种)>昆仑山垂直带(4种)>唐古拉山垂直带(0种)=风火山垂直带(0种),唐古拉山垂直带和风火山垂直带未发现蚂蚁物种分布,当金山北坡垂直带蚂蚁物种最丰富;蚂蚁群落的物种数目、个体密度和多样性指数与乔木郁闭度、草木盖度、地被物盖度和海拔之间存在显著相关性;蚂蚁分布的5个垂直带蚂蚁群落之间相似性总体较低,群落中物种组成差异明显。海拔、乔木郁闭度、草木盖度和地被物盖度显著影响该区域的蚂蚁物种多样性;青藏高原西北坡及邻近地区5393 m显著的垂直高差仅发现26种蚂蚁,说明该区域生态系统极其脆弱,环境保护极其重要。

    冻融期刺参养殖池塘水体菌群结构与功能特征
    谭八梅, 裴泓霖, 王荦, 夏兴龙, 郝振林, 丁君, 常亚青
    2023, 42(7):  1731-1738.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.018
    摘要 ( 29 )   PDF (3430KB) ( 47 )  
    为解析冻融期刺参养殖池塘水体菌群结构与功能特征,本研究以中国北方典型刺参养殖池塘为对象,利用16S rRNA测序技术,开展冰封期和融冰期刺参养殖池塘水体菌群结构与功能共性及特异性研究。结果表明:冻融期优势菌群均隶属于变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria);冰封期水体特异性菌群为梭杆菌门(Fusobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria),融冰期特异性菌群则主要隶属于放线菌门(Actinobacteria);基于KEGG数据库分析可知,冰封期和融冰期水体菌群代谢通路具有显著性差异(P<0.05),差异代谢通路主要表现在新陈代谢方面,以能量代谢、其他次生代谢物的生物合成、核苷酸代谢为代表;冰封期和融冰期刺参养殖池塘水体菌群结构与功能存在显著性差异。研究结果为刺参养殖池塘精细化管理和刺参健康养殖提供科学依据。

    景观特征对水体热缓释效应的影响及其效率阈值
    袁峰, 陈存友, 胡希军, 周冬梅, 刘路云
    2023, 42(7):  1739-1748.  doi:10.13292/j.1000-4890.202305.031
    摘要 ( 25 )   PDF (4548KB) ( 53 )  
    水体热缓释效应研究对于缓解城市热岛效应具有重要意义。以长沙市30个典型水体为对象,基于改进的单窗算法得到地温反演数据,综合运用RS/GIS技术,采用样点图像分析和缓冲区分析等方法,探究景观特征对城市水体热缓释效应的影响及景观特征效率阈值。结果表明:降温面积比降温范围更合适作为研究水体热缓释的评价指标,降温面积和降温强度具有显著的季节分异特征;城市水体热缓释效应同时受到水体自身景观特征及周边景观配置影响,水体面积和植被面积占比是影响水体热缓释效应的主要景观特征,改变水体形状指数对于增强水体热缓释效应作用不明显;景观特征具有效率阈值且不同评价指标计算的效率阈值差异显著,以水体面积为例,夏季降温面积和降温强度计算的效率阈值分别为30和15 hm2,周长面积比、植被面积占比和建设区域与水体面积比的效率阈值分别为1.4、0.55%和11%;景观特征具有尺度效应,增加水体形状指数有助于改善湖滨区域热环境,而增大周长面积比使水体热缓释效应能服务城市更大范围。研究结果对于增强城市水体热缓释效应以及指导城市蓝色空间规划设计有一定的借鉴意义。

    钛酸盐负载Ag型光催化剂降解罗丹明B
    郭栗村, 烟征, 可欣
    2023, 42(7):  1749-1754.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.003
    摘要 ( 26 )   PDF (1856KB) ( 20 )  
    针对钛酸盐纳米管光催化剂(TNTs)的催化活性低的缺点,本研究采用原位光还原沉积法制备了TNTs负载活性组分Ag的光催化剂,旨在借助贵金属的等离子体共振效应,增加光响应能力的同时降低电子-空穴的复合速率。10% Ag/TNTs在120 min内对罗丹明B完全去除,并且拟合一级动力学的降解速率k为0.04227 min-1,是无负载TNTs (0.01865 min-1)的2.3倍。UV-Vis表征测得10% Ag/TNTs的能带隙宽度(3.1 eV)也较无负载TNTs(3.44 eV)窄。TEM和XPS等表征显示,Ag纳米颗粒被成功负载在TNTs上,构建的异质结有利于光生电子与空穴的分离与迁移,增强表面电子捕获能力,提高光催化活性。

    综合评述
    西沙珊瑚礁鱼类研究进展和保护建议
    王腾, 石娟, 于洋飞, 赵金发, 肖雅元, 刘永, 李纯厚
    2023, 42(7):  1755-1763.  doi:10.13292/j.1000-4890.202306.023
    摘要 ( 36 )   PDF (575KB) ( 107 )  
    西沙群岛珊瑚礁鱼类资源极其丰富,由于栖息地退化和过度捕捞影响,鱼类资源衰退显著。近年来西沙珊瑚礁鱼类研究呈指数增加,成为海洋鱼类新的研究热点区域。截止目前,西沙共发现777种珊瑚礁鱼类,隶属于2纲26目101科308属;有50种鱼类被列入IUCN红色名录,其中有74%是软骨鱼类,大型鱼类占比高达92%,建议应优先保护西沙大型鱼类,特别是软骨鱼类。不同岛礁鱼类群落差异明显,可分为永乐群岛和宣德群岛两个鱼类群落;不同水深区域鱼类也差异显著,可区分为5 m以浅的浅水型鱼类群落、5~10 m的中等水深型鱼类群落和10 m以上的深水型鱼类群落,浅水和中等水深型鱼类群落以小型鱼类为主,深水型鱼类群落以中大型鱼类为主。西沙群岛鱼类资源量丰富,评估超过20000 t,可捕资源量超过10000 t。从时间尺度上看,西沙珊瑚礁鱼类密度呈波浪式显著下降,从2005年最高的310 ind·100 m-2下降到2021年的146.7 ind·100 m-2;鱼类更替明显,从以肉食性为主演替到以植食性为主;礁栖性鱼类消亡,鱼类小型化,性成熟个体变小,性比发生了显著变化等。基于以上结果,提出了西沙珊瑚礁鱼类保护和管理办法,以期实现西沙渔业资源的可持续发展。

    鲨类的持久性有机污染物研究进展及应用前景
    任虹烨, 马玉欣, 李云凯
    2023, 42(7):  1764-1773.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.008
    摘要 ( 38 )   PDF (601KB) ( 65 )  
    持久性有机污染物(POPs)可在环境中持久存在,通过大气、水体和物种迁徙从近海向深远海传输,易在生物体内富集,具致癌、致畸、致突变效应。海洋中的POPs多贮存于海水和海底沉积物中,并可沿食物链传递,在生物体内积累放大,对生境和物种健康具有潜在威胁,已引起了广泛关注。POPs的含量水平受环境污染程度、气候变化、种间摄食行为、代谢能力、脂肪含量以及代际传递等因素影响。鲨类是海洋中的关键捕食者,对生态系统结构和功能具有强调控作用。近些年,全球鲨类资源显著下降。鲨类多处于海洋食物网的顶端或近顶端,由于POPs的生物富集和放大效应,鲨类体内含量相对较高,不利于其资源恢复。为了解POPs对鲨类的影响及其潜在科学研究价值,本文整理了20余年来国内外鲨类POPs的研究,归纳总结了POPs在鲨体内的富集过程和影响因素、污染水平以及对鲨类的生理损伤及生态方面应用。鲨体内POPs主要集中于肝脏,以多氯联苯、滴滴涕和多溴联苯醚为主,对内分泌、免疫、生殖和神经系统,乃至生长发育均具有较大负面影响。此外,在厘清种间种内资源利用方式、营养生态位分化及评估栖息环境污染状况等方面,鲨体内POPs特征也有潜在应用价值。

    技术与方法
    黑龙江省樟子松人工林含碳量估算方法的比较
    倪添, 谢龙飞, 董利虎
    2023, 42(7):  1774-1782.  doi:10.13292/j.1000-4890.202305.030
    摘要 ( 23 )   PDF (1528KB) ( 38 )  
    基于36株樟子松解析木数据构建一元、二元生物量和含碳量可加性模型,采用非线性似乎不相关回归的方法进行参数估计,使用“刀切法”对所建立的生物量和含碳量模型系统进行评价,比较5种立木含碳量估算方法的差异。结果表明:所建立的樟子松可加性生物量和含碳量模型拟合效果较好,其调整后确定系数(Ra2)均大于0.90;检验结果表明,所有模型预测误差较小,其中平均预测误差(MPE)为-0.5~0.5 kg,平均误差绝对值(MAE)小于15 kg,拟合指数(FI)大于0.88;当添加树高变量后,二元模型可以有效地提高立木总生物量和含碳量模型的拟合效果和预测能力;对比不同含碳量估算方法发现,利用含碳量模型估算樟子松各器官及总含碳量时具有明显优势,通用含碳率0.45和0.50估算立木含碳量可能会产生较大误差。综上,本文所建立的生物量和含碳量模型能精准预测樟子松各器官以及立木总体生物量和含碳量,在估算立木含碳量时二元含碳量模型法误差更小。

    草地贪夜蛾发生潜势的气象适宜度等级预报
    王纯枝, 郭安红, 张蕾, 邓环环, 刘杰, 曾娟, 何亮
    2023, 42(7):  1783-1792.  doi:10.13292/j.1000-4890.202307.020
    摘要 ( 26 )   PDF (1799KB) ( 25 )  
    探索草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda (J. E. Smith))气象监测预警模式,对倡导农作物病虫害绿色防控理念和达到一类虫害预警、防治、安全的农业生产目标具有重要意义。基于2019—2020年全国各省草地贪夜蛾虫情监测资料和相应气象资料,利用相关分析、回归分析、加权列联表分析等方法,模拟草地贪夜蛾繁育为害阶段发生程度与气象因子的关系,为害虫预报预测和保障粮食生产安全提供科学依据。结果表明:影响草地贪夜蛾繁育为害的主要气象因子为温度,气温高有利于草地贪夜蛾卵孵化、幼虫取食为害和蛹存活,但过高的温度则抑制其发生发展;影响草地贪夜蛾繁育为害阶段的关键气象因子包括上年冬季平均气温、当年3月平均气温、4月平均气温、5月上旬平均最低气温、5月(或5月上旬)平均气温、6月平均气温、7月日最高气温≥35 ℃的天数;其中,7月日最高气温≥35 ℃的天数与草地贪夜蛾繁育为害程度呈显著负相关,其余关键气象因子与草地贪夜蛾为害程度呈显著正相关;利用加权列联表分析法,确定各关键因子与草地贪夜蛾年发生程度的相关系数和权重系数,建立分区域虫害发生潜势的气象等级动态预报模型。经回代检验,逐月动态预报模型拟合准确率在95%以上;对2021年发生等级进行外推预报,“基本一致”准确率达80%以上,效果较好。模型可用于草地贪夜蛾发生潜势的监测和预报。