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    2024年 第43卷 第5期    刊出日期:2024-05-10
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    2024, 43(5):  0. 
    摘要 ( 40 )   PDF (510KB) ( 46 )  
    研究报告
    百里杜鹃国家森林公园植物群落物种多样性及优势种生态位宽度对人为干扰的响应
    黄睿雪, 欧静, 王洪飞, 周玉梅
    2024, 43(5):  1217-1226.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.045
    摘要 ( 149 )   PDF (2635KB) ( 144 )  
    为探究百里杜鹃国家森林公园植物群落物种多样性及优势种生态位宽度与人为干扰的耦合关系,为公园内植物景观资源可持续利用及植物多样性保护提供理论依据,分析了不同人为干扰下植物群落物种组成及优势种群间功能关系。结果表明:(1)调查15个样地共记录49科80属109种。(2)群落各结构层物种多样性对人为干扰响应具有显著性差异,乔木层与灌木层物种多样性指数在中度干扰下最高;灌木层与草本层Margalef指数与人为干扰强度呈极显著负相关(P<0.01)。(3)乔木层与灌木层杜鹃花科植物生态位宽度在各干扰水平下均为最高;灌木层迷人杜鹃的生态位宽度与干扰强度呈显著正相关(P<0.05),白栎的生态位宽度与干扰强度呈极显著负相关(P<0.01);草本层常春藤的生态位宽度与人为干扰呈极显著正相关(P<0.01),牛尾菜的生态位宽度与人为干扰呈极显著负相关(P<0.01)。综合分析表明,植物群落各结构层物种多样性对人为干扰的响应关系具有显著性差异,同时人为干扰会改变群落物种组成,直接或间接影响植物种群的结构和功能,进而破坏群落生境,不利于群落发展。

    查干湖浮游植物功能群季节演替特征及其影响因子
    常畅然, 王莹莹, 赵昶, 刘子暄, 马成学
    2024, 43(5):  1227-1233.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.001
    摘要 ( 96 )   PDF (1079KB) ( 86 )  
    为了解中国北方半干旱湖泊水生生态系统浮游植物功能群的季节变化特征及其影响因子,于2020年夏季(8月)、秋季(9月)和2021年春季(5月)对查干湖14个采样点浮游植物和水环境因子进行了调查,探讨了查干湖浮游植物功能群季节演替及其影响因子。结果表明:本次调查共鉴定出浮游植物7门94种,以绿藻门和硅藻门为主(绿藻门46种,占比48.9%、硅藻门24种,占比25.5%);查干湖浮游植物共划分为20个功能群,其中重要功能群为X2、J和C;功能群X2、J和C在全年均为优势功能群,呈现X2+J+C(春季)→X2+J(夏季)→X2+J(秋季)季节变化特征。冗余分析表明:全氮、全磷、化学需氧量(CODMn)、pH和水温是影响查干湖浮游植物功能群的主要环境因子。

    根系-菌根-土壤微生物对毛竹林土壤氮矿化过程的贡献
    包涛涛, 李丝雨, 王一, 蒋文婷, 蔡延江, 孙连鹏, 栾军伟
    2024, 43(5):  1234-1242.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.038
    摘要 ( 89 )   PDF (2865KB) ( 83 )  
    土壤氮矿化是土壤氮素循环的关键过程之一,决定了土壤的供氮能力。然而,有关植物根系、共生菌根菌丝体和土壤微生物等不同生物因素对土壤氮矿化的贡献缺乏了解。本研究以浙江省庙山坞自然保护区毛竹(Phyllostachys edulis)林为对象,利用阴阳离子树脂芯原位培养技术研究毛竹林土壤氮矿化过程,并结合不同网孔大小(1.45 mm:允许所有组分进入,53 μm:排除根但允许菌丝进入,1 μm:排除根和菌丝进入)微宇宙进一步区分根系、菌丝体和土壤微生物的作用。结果表明:(1)通过不同孔径微宇宙装置处理,53 μm微宇宙较1.45 mm微宇宙对根系的排除效果达到了100%,1 μm微宇宙较53 μm微宇宙对菌丝的排除效果达到了70%;(2)不同生物组分参与土壤氮循环过程主要改变了土壤氨化速率,增加根系参与土壤氮循环过程后(1.45 mm微宇宙)土壤净氨化速率较排除根系参与时(53 μm微宇宙)低36.58%;而不同孔径微宇宙装置间土壤净硝化速率、净矿化速率无显著差异;(3)1.45 mm微宇宙中土壤亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酚氧化物酶(POX)较53 μm微宇宙分别高27.59%和61.54%,可能是土壤净氨化速率降低的主要原因。本研究量化了根际(根系、菌根真菌)介导驱动对毛竹林土壤氮矿化过程贡献,土壤微生物是影响毛竹林土壤净硝化作用和矿化作用的重要生物因子,而根系和共生菌根则在土壤净氨化作用中发挥重要作用。

    濒危半红树植物莲叶桐的开花生物学特征及繁育系统
    张静文, 陈慧, 李燕华, 王新茹, 豆雪莉, 张颖, 关亚丽
    2024, 43(5):  1243-1248.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.020
    摘要 ( 60 )   PDF (1421KB) ( 46 )  
    为了解濒危半红树植物莲叶桐雌雄异熟的繁育特点,本研究对莲叶桐的开花生物学特征进行观测。结果表明:莲叶桐开花方式可分为雌先型和雄先型,2种类型的雌花和雄花开放时间存在差异;莲叶桐的柱头可授性和花粉活力在雌性和雄性功能期均较高;人工辅助授粉实验显示,莲叶桐结实率依次为异株异花授粉(43.40%)>自然授粉(20.20%)>同株异花授粉(1.04%),不存在无融合生殖现象,其中异株异花授粉和自然授粉的结实率远高于同株异花授粉,表明莲叶桐为自交不亲和植物。综上,莲叶桐雌性和雄性功能正常,但种群数目小,导致同株异花授粉引起自交不亲和,是莲叶桐结实率低的主要原因。

    短命植物二裂婆婆纳的生长、生殖和资源配置
    严佳玥, 张博, 魏岩
    2024, 43(5):  1249-1254.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.037
    摘要 ( 50 )   PDF (1675KB) ( 24 )  
    短命植物是温带荒漠的重要植物类群,对其生长、生殖和资源配置的研究有助于深入了解短命植物的生存策略。本研究以分布于准噶尔荒漠的1年生短命植物二裂婆婆纳(Veronica biloba L.)为对象,对其物候特征、生长动态、种子输出进行研究。结果表明:(1)二裂婆婆纳3月19日出苗,在幼苗四叶期(32 d)进入生殖生长,发育节律快,生活周期短,仅62 d。(2)子叶于盛果期枯黄脱落,生存时间49 d;根长在苗期生长较快,进入生殖期停止伸长,根系浅;随着植物由营养生长进入生殖生长,地上生物量呈现快速增加的趋势,地下生物量增加缓慢;根冠比由苗期的3.1下降为果熟期的0.091。(3)同一种群植物体生物量大小变化幅度大(0.0126~0.2269 g),变异系数为0.8;繁殖器官与营养器官生物量、地下生物量与总生物量之间为幂函数异速生长关系;随着植株总生物量的增加,根冠比呈线性降低,种子生物量呈线性增加,但繁殖分配比例差异不显著,维持在相对稳定水平(30.7%)。二裂婆婆纳的资源配置策略使不同大小个体的植株都能保持稳定比例的种子输出,对维持种群的更新与繁衍具有重要的生态意义。

    氮添加对不同氮需求豆科植物幼苗根系形态性状和根叶养分含量的影响
    董佳乐, 许涵, 解亚鑫, 陈洁, 李艳朋, 雷婕
    2024, 43(5):  1255-1262.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.047
    摘要 ( 71 )   PDF (1453KB) ( 47 )  
    为揭示氮添加对不同氮需求豆科植物幼苗的影响,以海南热带雨林3种不同氮生境偏好的豆科植物——低氮需求的长脐红豆(Ormosia balansae)、中氮需求的荔枝叶红豆(Ormosia semicastrata f. litchifolia)和高氮需求的猴耳环(Archidendron clypearia)幼苗为研究对象,设置5种氮添加水平(0、75、150、300和600 mg·kg-1)盆栽试验,观测它们根系形态性状与根叶器官养分含量的响应特征。结果表明:(1)氮添加水平的升高显著降低了低氮需求(长脐红豆)和中氮需求(荔枝叶红豆)豆科物种的总根长、总根表面积和根系干重,而对高氮需求(猴耳环)豆科物种的根系形态性状无影响。(2)相关性分析表明,在不同氮添加水平下,低氮需求的长脐红豆和中氮需求的荔枝叶红豆总根长、总根表面积、根系干重与根际土壤硝态氮、铵态氮浓度呈显著负相关。(3)氮添加仅对低氮和中氮需求豆科物种的根叶养分含量具有促进作用,而对高氮需求物种的根叶养分含量无显著影响。具体而言,氮添加显著增加了低氮需求的豆科物种(长脐红豆)叶片和根系的全氮含量,而对中氮需求的豆科物种(荔枝叶红豆)叶片和根系的氮、磷含量均有促进作用。综上所述,氮添加对豆科植物的影响因氮需求的不同以及氮添加水平而存在差异,一方面显著抑制低氮需求和中氮需求的豆科植物的根系形态性状的生长,促进了两者根叶氮、磷含量的增加,另一方面对高氮需求的豆科植物根系形态性状无影响,且仅促进了根系氮含量。未来关于氮沉降对豆科植物的化学计量特征以及群落动态变化的研究,有必要充分考虑豆科植物的自身不同特性。

    外源精氨酸对盐碱胁迫下绿豆苗期生长的调控效用
    王晗昕, 王庆燕, 刘繁超, 庞园园, 方淑梅, 梁喜龙
    2024, 43(5):  1263-1270.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.015
    摘要 ( 46 )   PDF (4258KB) ( 23 )  
    为明确外源精氨酸(Arg)对盐碱胁迫下绿豆苗期生长的调控效用,本研究以“绿丰2号”和“绿丰5号”两个绿豆品种为试验材料,以150 mmol·L-1盐碱进行胁迫处理,研究叶面喷施不同浓度Arg对绿豆苗期形态和生理指标的影响。结果表明:叶面喷施适宜浓度的Arg(1.0~1.5 mmol·L-1)可显著提高绿豆幼苗对盐碱胁迫的抗逆性,缓解植株地上部和根系生长所受损伤;光合色素含量、抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)和渗透调节物质含量(可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸)显著上升;ROS代谢产物超氧阴离子(O2-·)产生速率和膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著下降;Arg通过提高绿豆苗期抗氧化酶活性及渗透调节物质含量,降低幼苗膜脂过氧化物的生成量,来保护细胞结构的完整,促进幼苗生长,从而增强绿豆苗期耐盐能力。

    钙磷对蜈蚣草淹水胁迫响应的调控效应
    徐其静, 毛佳璇, 马露冉, 杨晓莉, 刘雪
    2024, 43(5):  1271-1278.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.010
    摘要 ( 47 )   PDF (2435KB) ( 25 )  
    蜈蚣草(Pteris vittata)是世界上第一个被发现的砷超积累植物,是砷污染土壤植物修复的理想材料。淹水胁迫是影响蜈蚣草生长和分布的重要环境因子,限制其在高水分环境中的应用。研究蜈蚣草对淹水胁迫的响应及其调控措施具有重要的现实意义。钙(Ca)和磷(P)可提高植物对干旱、低温、盐碱等逆境胁迫的抗性,促进其生存和生长。然而,关于Ca、P对植物淹水胁迫响应及其调控效应的研究较少。本研究以蜈蚣草为对象,分析饱和持水量(相对含水率35%)和淹水胁迫(相对含水率40%)对叶片光合速率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、细胞膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量及生物量的影响,以不添加Ca、P为对照(CK),研究Ca、P对蜈蚣草淹水胁迫抗逆性的调控效应。结果表明:相较于35%含水率,40%含水率淹水胁迫使叶片光合速率降低30.8%,SOD活性降低71.7%,MDA含量提高46.4%,生物量降低77.3%,表明淹水胁迫使蜈蚣草抗氧化胁迫能力降低,使叶片光合速率和生物量均显著下降(P<0.05);淹水胁迫时,添加5~20 g·kg-1 Ca和0.1~0.2 g·kg-1 P使叶片光合速率、SOD活性和生物量较CK分别提高0.15~1.65、0.58~1.91和0.91~5.01倍,MDA含量降低14%~36.1%,表明Ca、P可缓解淹水胁迫对蜈蚣草的不利影响,且缓解作用随Ca、P添加量的升高而增强;相关性分析证实,添加Ca、P显著降低含水率与叶片光合速率、SOD活性、生物量的负相关性,及含水率与MDA的正相关性,且该趋势随Ca、P添加量的升高而增强,表明添加Ca、P使蜈蚣草对淹水胁迫的抗逆性提高。因此,Ca、P可通过提高抗氧化酶活性,增强活性氧清除能力,减轻膜脂过氧化,从而维持较高的光合活性,进而提高蜈蚣草对淹水胁迫的耐受性。

    菌糠源生物堆肥对黄瓜种植土壤微生物活性、数量和多样性的影响
    许红丽, 王树强, 张玉兰, 李守中, 尹云锋
    2024, 43(5):  1279-1290.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.033
    摘要 ( 53 )   PDF (3502KB) ( 24 )  
    农业废弃有机物料的肥料化利用有利于改良土壤物理、化学和微生物学性质。本研究探讨了化肥单施(CK)、传统堆肥(OF)和蚯蚓堆肥(VCF)施用对黄瓜种植土壤化学性质、酶活性及微生物群落数量和多样性的影响。结果表明:OF和VCF处理显著提高土壤pH值、有机碳和全氮含量,显著增强土壤脱氢酶、α-葡糖苷酶、碱性磷酸单酯酶和磷酸二酯酶的活性,显著提高土壤细菌的绝对丰度和α多样性,对土壤真菌数量和α多样性影响不显著;OF和VCF处理改变了土壤微生物群落结构,改变了土壤细菌和真菌群落组成,显著降低水恒杆菌属(Mizugakiibacter)、罗河杆菌属(Rhodanobacter)和青霉菌属(Penicillium)相对丰度;土壤细菌的群落丰富度Chao1、α多样性Shannon指数与pH值、有机碳含量、全氮、磷酸二酯酶活性之间存在显著的相关关系。冗余分析表明:土壤总钾含量、β-葡糖苷酶和酸性磷酸单酯酶是影响土壤细菌群落的关键因素,土壤α-葡糖苷酶是影响土壤真菌群落的关键因素。传统堆肥和蚯蚓堆肥均能提高土壤的化学性质、酶活性,改变微生物的群落结构,提高微生物群落多样性。

    土壤pH对琯溪蜜柚叶片枝条和果实的影响
    张琼, 陆銮眉, 胡元庆, 朱丽霞, 李媛媛, 郑思淼
    2024, 43(5):  1291-1299.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.039
    摘要 ( 53 )   PDF (1422KB) ( 39 )  
    探讨土壤pH对琯溪蜜柚枝条、叶片和果实粒化的影响,为琯溪蜜柚科学种植和可持续发展提供理论支持。选取不同土壤pH但立地条件和果树长势较为均匀的4组琯溪蜜柚果园(土壤pH分别为5.15、4.76、4.73和4.49),对琯溪蜜柚叶片和枝稍进行Illumina HiSeq 4000高通量转录组测序分析,筛选出差异基因进行KEGG富集代谢通路分析,并测定相关指标。结果表明:较低土壤pH(4.76、4.73和4.49)加重了琯溪蜜柚果实的粒化,影响了琯溪蜜柚叶片和枝条MAPK信号转导、植物激素信号转导通路;土壤pH显著影响枝条的次生代谢、半乳酸代谢等途径;对信号转导通路中丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶18、蛋白磷酸酶2C、脱落酸不敏感蛋白5、CML46钙结合蛋白、生长素应答蛋白IAA1和内切几丁质酶等相关基因进行PCR荧光定量分析,验证了转录组数据的可靠性;土壤pH影响了叶片和果实中脱落酸含量,也影响枝条中生长素含量。本研究表明,果园较低土壤pH加重琯溪蜜柚果实的粒化,影响了果实、叶片和枝条中部分植物激素含量,影响了与植物激素信号相关转导通路中基因的表达。

    云南松苗木氮磷钾化学计量比与个体大小间相对关系
    蔡年辉, 胡兆柳, 贺斌, 成思丽, 陈林, 唐军荣, 陈诗, 许玉兰
    2024, 43(5):  1300-1306.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.043
    摘要 ( 48 )   PDF (2460KB) ( 23 )  
    为探讨云南松苗木氮磷钾含量及其化学计量比与苗木个体大小间的相对关系,本研究以2年生云南松苗木为对象,对根、茎、叶、单株生物量及氮磷钾含量进行测定,分析各器官及单株生物量与氮磷钾含量、化学计量比(N∶P、N∶K、P∶K)之间的关系,并构建拟合模型。结果表明,氮磷钾含量均表现为叶>茎>根,各器官及单株的营养元素含量均表现为钾>氮>磷。化学计量比在各器官间表现不一,叶具有较高的N∶P、N∶K,根具有较低的N∶P、N∶K和较高的P∶K,茎的N∶P、N∶K居中,茎、叶中的P∶K接近。各器官及单株生物量与营养元素含量呈极显著正相关(P<0.01)。根、茎、叶、单株的N∶P与个体大小间呈负相关,根、茎、叶、单株的P∶K与个体大小呈正相关,根、茎、叶、单株的N∶K与个体大小的关系不一,其中叶、单株的N∶K与个体大小呈负相关,根、茎的N∶K与个体大小呈正相关。并进一步构建了云南松苗木氮磷钾含量及其化学计量比与生物量间的拟合模型。研究结果揭示了云南松苗木氮磷钾含量及其化学计量与个体大小间相对关系的变化特征。

    果实膨大期茎直径微变与环境因子和果实直径增长的关系
    张祎, 赵艳霞, 徐梦莹, 孙擎, 程晋昕
    2024, 43(5):  1307-1313.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.002
    摘要 ( 38 )   PDF (1995KB) ( 27 )  
    探究将反映水分状况的茎直径与果实直径增长联系起来的可行性,为果实膨大期选取适宜诊断指标,调控果实生长提供科学依据。通过监测云南地区桃树和石榴树果实膨大期的茎直径微变化,分析了茎直径日最大收缩量(MDS)和日最大值(MXSD)两个指标对气象因子和土壤水分的响应,以及茎直径生长参数与果实直径日增长量(FDG)之间的关系。结果表明:两种果树的茎直径日最大值和日最小值均出现在特定时段;MDS和MXSD对气象因子的响应敏感(r2≥0.50,P<0.001);随着土壤含水量的增加,两种果树MXSD呈极显著线性增加(r2=0.65和0.45,P<0.001),桃树MDS呈极显著线性减少趋势(r2=0.39,P<0.001),而石榴树MDS与其无明显线性相关关系(P>0.05);基于MXSD计算的两种果树茎直径日增长量(SDG)与FDG之间的显著关系(r2=0.48和0.38,P<0.001)显示,果实直径生长对环境胁迫的响应要滞后于茎直径,且当桃树SDG不低于-0.005 mm·d-1、石榴树SDG不低于-0.063 mm·d-1时,果实直径的增长趋势不会受到影响;而两种果树基于MDS的日增长量均与FDG没有明显相关性。表明两种果树的MXSD是果实膨大期较为合适的指标,环境胁迫对果实直径生长的影响可以通过MXSD随时间的变化来监测。

    辽西北沙地苹果-农作物间作对土壤养分分布和收益的影响
    张加良, 孔涛, 高熙梣, 李多美, 李佳, 梁静一
    2024, 43(5):  1314-1323.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.003
    摘要 ( 45 )   PDF (1812KB) ( 21 )  
    辽西北沙地区域生态脆弱,果农间作能够实现生态保护和经济收益双赢,应用较为广泛。为掌握辽西北沙地果农间作系统的土壤养分分布特征,选取苹果-花生、苹果-红薯、苹果-大豆、苹果-谷子4种间作系统作为研究对象,对不同间作系统0~60 cm土层、0~300 cm水平距离范围内的土壤碳氮磷空间分布特征和经济收益进行分析,并与苹果单作、作物单作进行对比。结果表明:在垂直方向上,各间作系统各土壤养分均表现出表聚性,表土层(0~20 cm)土壤养分含量显著高于深土层(20~60 cm);在水平方向上,苹果花生间作的土壤养分激烈竞争位点较为均匀的分布在0~300 cm水平距离范围内;苹果-红薯、苹果-大豆、苹果-谷子间作的土壤各养分激烈竞争位点总体位于果树带(0~100 cm)。对土壤养分综合指数而言,在9类种植模式中,花生单作、苹果单作、苹果-花生间作显著高于其他模式。就养分效应而言,氮素总体表现为正效应,碳磷总体表现为负效应,辽西北沙地苹果-农作物间作系统中存在明显的养分竞争关系,4种间作系统对土壤磷素需求量较大。4种间作中,苹果-红薯的土地当量比(LER)和土地收益比(IER)最高,苹果-谷子的LER最低,苹果-大豆IER最低;从土壤养分与土地收益的综合指标——土地种植评价指数角度考虑,间作模式的评价指数优于单作,苹果-花生间作模式为最优选择。综上所述,苹果-花生间作模式是辽西北沙地果农间作的最优模式,建议在苹果-花生间作模式的养分激烈竞争位点处多施入有机肥和磷肥。

    宁夏旱区枸杞/覆盖作物种植体系对土壤活性有机碳库的影响
    李文慧, 陈浩楠, 南雄雄, 林妍敏, 王芳
    2024, 43(5):  1324-1332.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.042
    摘要 ( 52 )   PDF (1845KB) ( 31 )  
    为探究种植覆盖作物和施用有机肥对宁夏旱区枸杞园土壤活性有机碳库的影响,通过田间定位试验,设置枸杞单作+不施有机肥(S0)、枸杞单作+中量有机肥(2 kg·株-1,S1)、枸杞单作+高量有机肥(4 kg·株-1,S2)、枸杞/肥田萝卜复合种植+不施有机肥(M0)、枸杞/肥田萝卜复合种植+中量有机肥(2 kg·株-1,M1)和枸杞/肥田萝卜复合种植+高量有机肥(4 kg·株-1,M2)6个处理,分析土壤有机碳活性组分含量、土壤碳库管理指数及其与其他理化因子的关系,并通过结构方程模型揭示驱动碳库管理指数变化的主要因素。结果表明:与传统枸杞单作相比,枸杞/肥田萝卜复合种植0~20 cm土层土壤易氧化有机碳、水溶性有机碳含量和微生物生物量碳显著提高了55.3%、25.2%和79.0%,同时碳库活度、碳库活度指数和碳库管理指数也显著提高了18.4%、26.8%和18.4%(P<0.05)。而20~40 cm土层土壤有机碳组分及碳库管理指数变化均不显著。与未施用有机肥处理相比,中量有机肥处理0~20 cm土层S1和M1处理的碳库活度和碳库活度指数显著提高,高量有机肥处理仅M2处理的碳库活度、碳库活度指数和碳库管理指数显著提高61.9%、59.4%和64.9%(P<0.05)。而20~40 cm土层S1和S2处理的碳库指数显著降低,M1和M2处理的有机碳组分和碳库管理指数变化均不显著。结构方程模型显示:有机碳、易氧化有机碳、水溶性有机碳、全氮含量和微生物生物量碳共同解释了碳库管理指数98%的变化。综上所述,宁夏旱区枸杞/覆盖作物复合种植模式能有效提升土壤活性有机碳含量,在减少有机肥施用量的情况下仍能达到土壤培肥的目的。

    盐胁迫下接种丛枝菌根真菌对两种典型荒漠河岸林植-物幼苗生长和叶绿素荧光特性的影响
    陈晓楠, 伊力努尔·艾力, 高文礼, 王海鸥, 麦格皮热提古丽·达吾提, 马晓东
    2024, 43(5):  1333-1340.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.004
    摘要 ( 43 )   PDF (2744KB) ( 29 )  
    多枝柽柳和疏叶骆驼刺是塔里木河下游荒漠河岸林中两种典型的菌根植物,二者在幼苗生长脆弱期受盐胁迫影响较大。为探讨盐胁迫下丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对两种植物幼苗生长及叶绿素荧光特性的影响,本试验采用盆栽试验法,设置空白对照(CK)、接种AMF(CK+AMF)、盐胁迫(S)和盐胁迫下接种AMF(S+AMF)4种处理,测定幼苗根系AMF侵染情况(侵染率、侵染强度)、幼苗生长(株高、基径、冠幅、根长、根表面积、根系平均直径、根体积、根尖数)、叶绿素含量(叶绿素a和b、总叶绿素)和叶绿素荧光参数(初始荧光Fo、最大荧光Fm、光化学淬灭系数qP、非光化学淬灭系数NPQ、最大光化学效率Fv/Fm和潜在活性Fv/Fo)。结果表明:盐胁迫显著抑制多枝柽柳和疏叶骆驼刺幼苗的侵染率、表观生长指标、叶绿素含量及叶绿素荧光参数(P<0.05);接种AMF可促进幼苗的地上和地下部分的生长;增加叶绿素含量及FoFmqP值,减小NPQ值及盐胁迫时间对Fv/FmFv/Fo的变化幅度,提高叶绿素荧光特性,以减弱盐胁迫对幼苗的伤害;AMF对疏叶骆驼刺幼苗的缓解作用大于多枝柽柳幼苗;盐胁迫下AMF可通过增加宿主植物根系生长、提高叶绿素含量和叶绿素荧光特性来促进幼苗生长,并在不同生活型植物间存在差异。

    光质对铜绿微囊藻细胞大小及生理活性的影响
    朱飞霞, 夏亦雪, 张春梅, 邓睿, 毕永红
    2024, 43(5):  1341-1347.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.008
    摘要 ( 58 )   PDF (1435KB) ( 33 )  
    为探究光质对藻细胞大小及其生理活性的影响,以白色荧光灯为对照,将铜绿微囊藻置于LED红光、LED绿光、LED蓝光、LED白光下进行30次传代培养。结果表明:与对照组相比,LED蓝光和LED绿光培养的藻细胞粒径显著变大(P<0.05),>3 μm的细胞比例分别提高16.6倍和7.4倍;LED白光与对照组的细胞粒径没有显著差异(P>0.05),LED红光的细胞粒径显著减小(P<0.05);细胞粒径变化与生长速率、光合活性和细胞组分含量的变化趋势一致;LED蓝光生长速率最大,光合活性最高,各细胞组分的含量最高,其次为LED绿光>LED白光>对照组>LED红光;生长速率、光合活性、各细胞组分含量与细胞粒径呈显著正相关(P<0.05)。本研究确认光质对细胞大小及其生理代谢活性的影响,对深入认识光质调控藻类生理活性的机制具有参考价值。

    西宁北川河湿地公园鸟类群落结构
    罗佳鑫, 鲍敏, 韩军, 张强元, 陈振宁
    2024, 43(5):  1348-1353.  doi:10.13291/j.1000-4890.202405.021
    摘要 ( 50 )   PDF (718KB) ( 34 )  
    为了解西宁北川河湿地公园鸟类分布现状,于2019年1—9月采用样线法、样点法对湿地公园4种生境类型的鸟类组成及多样性进行了调查。共记录到鸟类73种,隶属于16目33科,其中优势种5种,分别为斑嘴鸭(Anas zonorhyncha)、普通秋沙鸭(Mergus merganser)、大白鹭(Ardea alba)、渔鸥(Ichthyaetus ichthyaetus)和麻雀(Passer montanus);国家一级重点保护鸟类1种,即黑鹳(Ciconia nigra),国家二级重点保护鸟类4种,分别为大天鹅(Cygnus cygnus)、黑颈(Podiceps nigricollis)、白琵鹭(Platalea leucorodia)和红隼(Falco tinnunculus);旅鸟占鸟类总种数的46.58%,留鸟为27.40%,夏候鸟为15.07%,冬候鸟为10.96%;夏季鸟类群落多样性最高(3.0588),其次为春季(2.8530),秋季最低(1.6032);人工湖生境类型多样性(2.3602)高于其他3个生境,游禽和鸣禽最多(34.25%),其次为涉禽(16.44%)。研究结果可为青海西宁湟水国家湿地公园动物保护和健康评价提供基础资料。

    基于巢隐蔽度影响繁殖成功的巢树选择:以湖南浏阳大围山红嘴相思鸟为例
    杨君林, 李旭丰, 周琳, 李继承, 张志强, 李家湘
    2024, 43(5):  1354-1359.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.044
    摘要 ( 45 )   PDF (1195KB) ( 18 )  
    鸟类选择适宜的巢树营巢是重要的巢址微生境选择策略,巢树提供高隐蔽度的巢址对于增加繁殖成功具有重要意义。为探究红嘴相思鸟(Leiothrix lutea)巢树选择偏好及其对繁殖成功的影响,2019—2021年在湖南浏阳大围山自然保护区对其185个鸟巢的巢树特性、巢位特征及繁殖结果进行了调查,分析了红嘴相思鸟巢树选择偏好、巢位隐蔽度和繁殖成功之间的相关关系。结果表明:(1)红嘴相思鸟对巢树生活型及物种的选择上表现出显著偏好,尤以湖南玉山竹(Yushania farinosa)、华空木(Stephanandra chinensis)、白檀(Symplocos paniculata)等灌木和小径竹树种的选择频率最高。(2)红嘴相思鸟对不同方位的巢位隐蔽度需求不同,更倾向于选择巢上隐蔽度(Mean=63.14%±1.65%)和巢周隐蔽度(Mean=51.89%±1.53%)较高的巢位。(3)鸟巢的综合隐蔽度指数均值为45.23%±1.65%,与繁殖成功率呈显著正相关。本研究中,“巢隐蔽”假说能较好地解释红嘴相思鸟巢树选择偏好,结果可为区域性红嘴相思鸟繁殖栖息地的保护与修复工作提供科学参考。

    贵州紫云县黑颈长尾雉的活动节律及时间分配
    柴鑫, 杨卫诚, 杨涛, 潘承钱, 张胜辉, 彭蕾
    2024, 43(5):  1360-1366.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.041
    摘要 ( 44 )   PDF (1125KB) ( 28 )  
    贵州省紫云县是近年新发现黑颈长尾雉(Syrmaticus humiae)北扩的集中分布区。2021年1月—2022年2月,利用红外相机技术手段,采用核密度估计法及重叠指数分析黑颈长尾雉的日活动节律和季节性差异,同时对黑颈长尾雉集群行为进行调查。结果表明: 46台相机累计工作12664 d,共获得独立有效照片508张,合计570只次;黑颈长尾雉主营昼行性活动,雌性与雄性个体均在07:00—09:00、17:00—19:00有两个地面活动高峰期,日活动强度在繁殖期与非繁殖期差异均不显著(P>0.05);主要行为是觅食和位移,其中雄性觅食与位移行为分别占总频次的47.32%和34.23%,雌性占56.76%和27.76%;在各月份间的相对活动强度存在显著性差异(P<0.05),活动频率在10月达到峰值;黑颈长尾雉数量为2只的群体占比最大,占总体的73.81%,以混合集群为主,集群方式在繁殖与非繁殖季存在显著差异(P<0.01)。本研究为该区域黑颈长尾雉的保护管理及该物种的生态学研究提供科学参考。

    黄脊竹蝗产卵偏好生境因子分析
    李志红, 滕莹, 王坚娅, 舒金平, 王浩杰, 张威
    2024, 43(5):  1367-1372.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.050
    摘要 ( 35 )   PDF (976KB) ( 19 )  
    黄脊竹蝗(Ceracris kiangsu)是我国南方竹区危害较大的竹子害虫之一,分析影响黄脊竹蝗产卵选择和产卵量的相关生境因子,为黄脊竹蝗的综合防治提供理论基础。在黄脊竹蝗暴发区选取产卵地与非产卵地,通过测定土壤因子(土壤含水率、营养元素)、林分因子(新竹数量、老竹数量、竹林盖度、植被盖度)以及立地因子(天窗面积、坡向、海拔等),通过对比分析研判影响竹蝗产卵选择的生境因子,同时统计不同产卵地竹蝗卵块数,明确影响黄脊竹蝗产卵量的关键因子。黄脊竹蝗偏好将卵产于向阳的南坡中下部,竹林天窗存在有利于黄脊竹蝗产卵。产卵地与非产卵地在海拔上无显著性差异(P>0.05);产卵地与非产卵地在新老竹比例、竹林盖度、全磷、钾、土壤含水率上存在显著性差异(P<0.05);Pearson相关性分析显示,竹子数量及土壤含水率与卵块数存在高度相关,海拔与卵块数存在负相关。新老竹比例、土壤含水率是影响黄脊竹蝗选择产卵地偏好的主要因子,竹子数量、土壤含水量是影响产卵量的关键因子。

    晋西黄土小流域土壤有机碳空间分布特征及其影响因素
    左启林, 于洋, 查同刚
    2024, 43(5):  1373-1380.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.032
    摘要 ( 49 )   PDF (2569KB) ( 47 )  
    植被恢复影响土壤有机碳(SOC)空间分布。为阐明黄土丘陵沟壑小流域SOC的空间变异特征及其影响因素,以晋西蔡家川流域内的4个典型子流域(南北窑农地流域、北坡人工林流域、柳沟封禁流域、人祖山天然次生林流域)为研究对象,通过野外调查与室内测定SOC含量,采用经典统计学和地统计学方法,分析流域尺度0~100 cm SOC的分布规律及其与环境因子的关系。结果表明:不同子流域SOC含量不同,柳沟封禁流域>天然次生林流域>北坡人工林流域>南北窑农地流域;相对于人工恢复,自然恢复能累积和储存更多的SOC;空间上,SOC呈自西向东逐渐降低的趋势,随深度增加,SOC的分布格局更具均一性;植被类型、土地利用方式、地形特征等因素影响小流域尺度SOC空间分布格局;灌草地SOC含量最高(14.43±8.91 g·kg-1),其次是林地(13.11±6.98 g·kg-1),农地SOC含量最低(8.48±2.98 g·kg-1);较之农地,灌草地和林地SOC含量分别提高70.2%和54.6%;在0~20 cm土层,坡度为15°~25°时SOC含量出现最大值;在0~20 cm土层,不同坡向对SOC含量大小排序为阴坡(15.82±7.63 g·kg-1)>半阴坡(12.94±7.53 g·kg-1)>半阳坡(11.48±6.28 g·kg-1)>阳坡(11.1±6.19 g·kg-1)。研究结果为评价黄土流域植被恢复的土壤生态效应提供依据。在植被恢复和重建过程中,要注意人工林天然化、对应的天然林进行封禁管理。

    天津滨海湿地土壤有机碳和有效磷的盐度响应及影响因素
    李苏青, 管冬兴, 李希媛, 张坚超, 滕辉
    2024, 43(5):  1381-1389.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.031
    摘要 ( 48 )   PDF (1573KB) ( 29 )  
    滨海湿地是脆弱的生态敏感区,正面临着海平面上升等严峻的环境挑战。海水的入侵导致了土壤盐度升高,带来土壤养分失衡、生产力水平降低等一系列负面效应。为探究土壤盐度对土壤有机碳(SOC)和有效磷(AP)含量的影响,采集了天津市典型滨海湿地土壤,对土壤样品中SOC、AP和不同形态磷的含量及土壤盐度、pH、粒径、碱性磷酸酶活性等指标进行了测定分析。结果表明:研究区内SOC含量为1.88~8.51 g·kg-1,AP包含H2O提取态磷和NaHCO3提取态磷,其含量为10.50~56.07 mg·kg-1;天津滨海湿地土壤中的无机磷以HCl提取的Ca结合态磷为主;随着盐度的升高,SOC和AP含量呈现先升高后降低的趋势;SOC含量与土壤总氮含量、碱性磷酸酶活性呈极显著正相关(P<0.01),与NaOH-P含量呈显著正相关(P<0.05),与土壤砂粒含量呈显著负相关(P<0.05);AP含量与土壤总磷、NaHCO3-P、NaOH-P含量呈极显著正相关(P<0.01),与H2O-P含量呈显著正相关(P<0.05),与土壤砂粒含量呈显著负相关(P<0.05)。本研究揭示了滨海湿地SOC和AP含量的盐度响应变化特征与影响因素,对于全球变化背景下滨海湿地的养分管理具有一定的参考价值。

    降水季节性分配格局对亚热带灌木凋落物分解的影响
    武启骞, 李彦
    2024, 43(5):  1390-1398.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.034
    摘要 ( 40 )   PDF (1921KB) ( 21 )  
    气候变化导致的降水季节性分配格局变化对水分可利用性、微生物活性及相关酶类活性的改变,可能对森林凋落物分解过程施加不同程度的影响,亟待深入研究。2020—2021年采用野外原位控制实验法和分解袋法,研究了我国亚热带常绿阔叶林中常见的灌木树种早竹(Phyllostachys violascens)和八角枫(Alangium chinense)凋落叶于1年内干季和湿季不同阶段的分解动态。共设置对照(CK),干季更干、湿季极端降水增加(DD)和干季更干、湿季降水等比例增加(EW)3种处理。结果表明:物种、降水处理和分解阶段均影响着凋落物分解率。试验期内,干季更干、湿季更湿的降水格局显著提升了两种凋落物的分解速率(早竹2.01%以上,八角枫4.69%以上),并以湿季降水等比例增加的影响最为显著。此外,干季更干、湿季更湿的降水格局提升了两种凋落物湿季对全年分解总量的贡献率,同样以湿季降水等比例增加的影响更为明显。这是因为干季更干、湿季更湿的降水格局可通过对酶活性和微生物生物量的正效应,降低凋落物中难降解物质和元素含量,间接提升凋落物分解率。因此,由气候变化带来的降水季节性分配格局改变不但会显著影响亚热带森林凋落物的分解过程,还会改变干季和湿季对全年分解总量的贡献率。

    东北农林交错区生境质量时空演变及归因分析
    杨永, 李瑞红, 刘航, 王学文
    2024, 43(5):  1399-1407.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.016
    摘要 ( 41 )   PDF (2633KB) ( 45 )  
    东北农林交错区生态系统复杂且受人类干扰强烈,探究其生境质量变化及归因对于揭示区域生态环境动态演变规律与驱动机制具有重要参考价值,对区域自然资源保护管理具有重要意义。以东北农林交错典型地区阿荣旗为例,基于多期土地利用数据,应用转移矩阵、景观格局指数、InVEST模型定量分析阿荣旗景观格局和生境质量的时空演变特征,并运用地理探测器方法识别生境质量的影响因素。结果表明:1980—2020年,阿荣旗主要土地利用转移方向为耕地转入(626.36 km2),主要由林地(330 km2)、草地(190 km2)和沼泽地(170 km2)转移而来,不同时间段土地利用转移差异较大,1990—2000年转移最为剧烈;1980—2000年,阿荣旗景观斑块密度呈现先降后升趋势,斑块数量减少,斑块连通性和集中性变好,破碎化程度降低,2000年后景观格局指数变化不明显;阿荣旗多年平均生境质量为0.794,由西北到东南降低,高等和中等等级生境质量区域面积分别占52.07%、32.14%;1980—2020年,阿荣旗生境质量呈下降趋势,降幅主要在0.2以内;土地利用变化对生境质量影响显著,耕地转入占生境质量恶化贡献率的54.42%,林地转入占生境质量改善贡献率的81.08%;阿荣旗生境质量受潜在多因素驱动,不同潜在驱动因素主要呈现双因素增强效果,其中主要潜在驱动因素为人口密度和高程(单独解释率51%)。研究成果可为东北农林交错地区生态修复和生态安全格局优化提供科学参考。

    强化金银花修复镉砷复合污染土壤的螯合剂和有机酸施用效果
    张雅睿, 徐峰, 黄益宗, 保琼莉, 魏祥东, 铁柏清, 李皓民, 孙志华, 李卓晴
    2024, 43(5):  1408-1415.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.030
    摘要 ( 48 )   PDF (1674KB) ( 22 )  
    针对Cd和As污染土壤的植物修复效率低的问题,采用螯合剂和有机酸辅助金银花萃取土壤Cd和As,以提高植物修复效率。通过大田试验研究了不同螯合剂(乙二胺四乙酸(EDTA)、皂素(SAP))和有机酸(柠檬酸(CA)、苹果酸(MA))对金银花提取农田土壤Cd和As的影响。结果表明:施用螯合剂和有机酸对金银花的生长和产量没有产生任何不良影响;不同螯合剂和有机酸对金银花各器官Cd和As含量影响不同;与空白(CK)处理相比,施用EDTA显著提高了金银花茎部的Cd含量72.4%;EDTA、SAP、CA和MA使金银花根系As含量分别显著提高54.0%、87.3%、133.3%和39.7%;金银花茎Cd的富集系数是13.1~23.3,EDTA处理比CK处理显著提高了茎Cd的富集系数56.4%,CA和MA分别使茎As富集系数显著提高了116.7%和143.3%;4种螯合剂和有机酸处理对根际土壤Cd和As含量影响均显著,其中MA处理降低效果最显著,分别使土壤Cd和As含量比CK降低了32.5%和31.3%。研究结果可为Cd和As复合污染农田的植物强化萃取提供理论参考。

    采石场废弃地植被恢复效果: 以北京房山区大石窝镇采石场为例
    侍柳彤, 史常青, 赵廷宁, 邱军付, 赵艳婷, 李庆飞, 张玉强
    2024, 43(5):  1416-1425.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.029
    摘要 ( 47 )   PDF (1678KB) ( 24 )  
    为了解采石场废弃地植被恢复效果,以北京市房山区大石窝镇采石场废弃地为对象,通过野外调查,运用主成分分析、冗余分析及相关性分析等方法,对不同恢复模式下的植被恢复效果及其影响因子进行研究。结果表明:采石场废弃地共有植物17科32属33种,以草本植物为主,其中禾本科、菊科种类最多,优势种为紫花苜蓿、青蒿、狗尾草等;自然恢复区和未治理区的物种多样性和丰富度高但植被覆盖度低,人工修复下的植被覆盖度和生物量高但物种多样性差,且相同恢复模式不同地形的植被恢复效果表现出坡下>坡中>坡上,平地优于坡面;土壤养分与植被盖度、生物量呈正相关,与物种数、多样性指数、均匀度指数、丰富度指数均呈负相关,其中有效磷与植被盖度的相关性最大,而土壤养分主要受到恢复模式的影响;恢复模式对植被恢复效果的影响较大,其对植被盖度影响最大(r=0.940),地形因子的影响较小,坡位和坡度对丰富度指数的影响最大(r=0.633、-0.656)。今后都市周边采石场废弃地进行生态修复时可以将自然恢复和人工修复两种模式相结合,同时喷播绿化时可多选取乡土植物种,结合植苗技术,以增加物种多样性、提高群落稳定性。研究结果为今后指导矿山生态修复和改善植被恢复效果提供了科学依据。

    典型砷污染场地及周边生境土壤微生物群落结构及分子网络特征
    徐墨馨, 叶丽丽, 陈永山, 李浩闻, 蒋金平
    2024, 43(5):  1426-1433.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.051
    摘要 ( 50 )   PDF (6731KB) ( 17 )  
    为了解砷污染严重环境下不同生境土壤微生物群落结构差异,选择广西贺州某砷污染场地附近裸地、农田、草地和林地4种生境下的土壤,利用16S rRNA Illumina高通量测序技术和分子生态网络的方法,比较4种生境土壤微生物群落结构和组成的差异、微生物物种间的相互作用关系以及微生物与环境因子之间的相关性。结果表明:4种生境土壤均呈酸性,裸地土壤酸性最强。裸地土壤微生物群落的多样性和丰富度最低,农田土壤微生物群落多样性和丰富度最高。细菌门水平上,农田最关键菌门为放线菌门,而其他3种生境土壤最关键菌门为绿弯菌门,且相对丰度均最高。分子生态网络结构分析表明,农田土壤的网络节点数、连接数和模块数最少,联系较为简单,系统稳定性较低,林地土壤和草地土壤的连接数和平均连接度较高,微生物物种之间的联系更为复杂,系统稳定性更高。4种生境土壤微生物物种间均主要呈现出相互合作关系。冗余分析表明,环境因子中,土壤pH、速效K、全N和有机质显著影响了土壤微生物的群落结构。

    铅锌废渣场周边不同土地利用类型土壤重金属分布及植物富集特征
    孔星杰, 王广昊, 孙彩丽, 吴攀
    2024, 43(5):  1434-1441.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.028
    摘要 ( 35 )   PDF (1748KB) ( 18 )  
    为探明铅锌废渣场周边不同土地利用类型下土壤重金属含量、形态变化以及土壤植物体系中重金属的富集特征,本研究以铅锌废渣场周边2种典型的土地利用类型(耕地、林地)及6种常见植物(玉米、萝卜、荞麦、云南松、柳杉、荚蒾)为对象,通过采集土壤和上覆常见植物不同部位样品,分析土壤和植物中重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb)含量和形态,利用富集、转运系数评价植物地上和地下部分对土壤重金属富集能力,并探究土壤重金属形态与植物体内重金属、土壤pH的相关性。结果表明:除Cd外,土壤重金属含量表现为林地低于耕地;土壤Cr、Ni、Cu、As主要以残渣态为主,Pb以可还原态和残渣态为主,Cd、Zn以酸可提取态和残渣态为主;土壤与植物系统中Zn、Cd迁移能力最强,且玉米对重金属整体表现出了较强的根部富集能力、较弱的迁移能力,萝卜则相反;林地植物中荚蒾对重金属表现出了较好的富集和迁移能力;研究区大部分重金属弱酸提取态和可还原态易被植物富集且Zn、Cd和Pb弱酸提取态和可还原态占比较高,导致它们在土壤与植物体内含量表现为极显著正相关(P<0.01);鉴于渣场周边土壤重金属中Cd、Pb、Zn有效态含量较高,具有较强的生物活性,易被植物吸收利用,土壤修复和治理工作中应该引起足够重视。

    综合评述
    植物功能性状种内变异的来源、量化及应用
    陈世仁, 臧丽鹏, 吴宇航, 杨泽宇, 张广奇, 刘庆福, 陈丹梅, 张树梓, 隋明浈
    2024, 43(5):  1442-1452.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.025
    摘要 ( 107 )   PDF (2088KB) ( 42 )  
    植物会产生诸多适应性特征以适应环境、维持生长,而这些性状特征的变异可以在多个尺度发生。传统生态学大多聚焦于物种间尺度上的变异,但越来越多的研究表明物种内的变异程度不容忽视,忽略种内变异会导致在量化植物群落构建、生态策略及物种生态位空间等方面缺乏置信度。本文在归纳以往相关研究的基础上,发现植物功能性状的种内变异主要来源于遗传变异、表型可塑性、植物功能性状的局域快速适应以及个体发育差异等几个方面。而植物功能性状种内变异的量化方法主要包括变异系数、性状梯度分析法、方差分解法、T统计量法及植物功能多样性法。本文以植物功能性状种内变异为主题,系统综述了植物功能性状及其变异在来源、量化方法上的发展,评估了不同方法的优缺点,探讨了其在植物群落构建机制方面的研究进展,并提出其在未来发展的应用。

    盐碱土壤植物修复机制研究进展
    周杰, 王志春, 杨帆
    2024, 43(5):  1452-1462.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.035
    摘要 ( 105 )   PDF (1379KB) ( 50 )  
    盐碱土在世界范围内广泛分布,却难以开发为农业用地,造成土地资源的浪费。过去几十年以来,人们致力于探索盐碱土的改良方法并初见成效。但在这些改良方法中,存在不同程度的环境、投入和成本等制约因素。随着人们对生态环境问题的深入关注,利用植物修复盐碱土的相关研究日益增多。植物修复是一种兼具生态效益和经济效益的盐碱土改良方法。虽然大多数植物在盐碱胁迫下生长发育受到影响,但一些植物在长期进化过程中形成了对盐碱环境的适应机制,能够通过生理、形态和分子的变化改善土壤的理化性质,进而达到修复盐碱土的效果。本文从植物地上部收获带走盐分、根系生长改善土壤物理性质、植物残体改善土壤理化性质、根系分泌物增加H+、根呼吸以及微生物协同植物修复共六个方面对盐碱土植物修复机制进行了综述。在系统总结现有研究进展的基础上,指出未来研究应对植物修复过程中如何在节省时间成本的基础上发挥其修复功效进行更为深入的研究,旨在最大程度发挥植物的修复作用,为盐碱地治理提供科学支撑。

    动物拉绳测试研究进展
    文超, 王偲, 温俊宝
    2024, 43(5):  1463-1470.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.049
    摘要 ( 52 )   PDF (1308KB) ( 18 )  
    拉绳测试是比较心理学研究中最为广泛使用的行为测试之一,已经用于测试多种鸟类、哺乳动物及无脊椎动物。探索动物通过拉绳获得食物等奖励的过程,可以评估动物对空间和因果关系的理解。本文总结了动物拉绳的方法以及不同动物类群拉绳的模式和特点,并重点阐述了不同拉绳测试所涉及的认知机制。动物拉绳时会使用两种不同的方式,包括侧步(单侧肢体拉绳)和双步(肢体交错拉绳)。在拉绳测试中,绳子多水平或垂直方式排列,可以将不同数量或排列方式的绳子呈现给动物,以研究动物在解决拉绳问题时采用的认知机制。动物拉绳涉及先天行为、邻近原则、试错学习、手段-目的和感知反馈等机制。拉绳测试是研究动物认知的重要方法,有助于加深对动物认知的了解。

    蝴蝶求偶行为中物种识别和两性识别机制研究进展
    李彦哲, 李承哲
    2024, 43(5):  1471-1476.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.006
    摘要 ( 48 )   PDF (461KB) ( 20 )  
    蝴蝶求偶行为一直是昆虫行为学家和进化生物学家关注的热点。本文综述了蝶类求偶行为的一般模式及在求偶中物种识别和两性识别的机制。蝶类求偶过程首先是发现并定位配偶,然后开始飞行追逐,最后完成交配。在此过程中蝴蝶需要识别同类和异性配偶,辨别雌蝶的交配状态。蝴蝶识别同类和异性主要依靠翅的斑纹和色彩、紫外反射能力等视觉信号以及性信息素和虫体挥发物等嗅觉信号,但对两种信号的利用权重存在差异;雄蝶辨别雌蝶的交配状态主要依靠雌蝶的虫体挥发物及飞行姿态;对无香鳞和味刷的种类如何进行嗅觉通讯以及新手段的应用还有待深入研究。对蝶类求偶行为及其信号利用途径的研究有助于加深对蝶类求偶交配行为的认识,为深入了解蝶类的种内及种间交流奠定基础。

    技术与方法
    杉木北带东区杉木人工林碳储量影响因素源解析
    安晓圆, 陈辰, 张德婧, 宛慧茹, 吴毓煜, 马李璐, 唐雪海, 欧强新
    2024, 43(5):  1477-1487.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.048
    摘要 ( 43 )   PDF (2839KB) ( 30 )  
    全球气候变化下碳储量的准确估算是当今世界的焦点问题。本文利用杉木气候敏感的区域——安徽省两大杉木人工林产区(大别山区以及皖南地区)80块受人为干扰较小、不同林龄序列的杉木人工林样地调查数据,采用随机森林算法(Random forest, RF)构建包含候选林分、立地和气候因子的碳储量(地上碳储量(Aboveground carbon storage, Ca)、地下碳储量(Belowground carbon storage, Cb)和总碳储量(Total carbon storage, C))模型,并基于最优模型厘清杉木北带东区杉木人工林碳储量(CaCbC)估算差异的来源,确定主导因子,量化影响因素对碳储量的影响程度及其影响方向,以了解气候变化对树木生长的影响。结果表明:林分因子是影响杉木北带东区杉木人工林碳储量(CaCbC)的主导因子,其相对重要性值均超过76%,其中林分断面积(BA)影响最大,CaCbC均随BA的增加而增加;气候因子是影响杉木人工林碳储量的第二大因子,其相对重要性值均不超过17%,其中降水季节性(Bio15)影响最大,CaCbC随Bio15的增加而略有降低;而立地因子对杉木人工林碳储量模型的解释能力有限,其相对重要性值均低于3%,CaCbC随立地因子的变化极小。

    基于土壤氮素水平的玉米冠层SPAD值估算方法
    运彬媛, 张昊, 翟勇全, 马健祯, 姬丽, 李稼润, 金学兰, 贾彪
    2024, 43(5):  1488-1497.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.005
    摘要 ( 36 )   PDF (3883KB) ( 13 )  
    通过机器学习方法结合近地面遥感图像参数建立高精度的玉米冠层叶片SPAD估算模型,及时了解玉米冠层叶片叶绿素含量状况,以期达到玉米田块氮肥精细管理、减量少施以及氮素营养快速诊断的目的。本研究采用大疆四旋翼航测无人机挂载数码相机,获取2年6个氮素水平下玉米拔节期至吐丝期的冠层植被指数,分析冠层植被指数与SPAD值的相关性,运用单变量回归(UR)、多元回归(MR)和基于主成分分析的BP神经网络算法(PCA-BP)分别构建玉米SPAD估算模型,筛选最优模型并检验。结果表明:在玉米吐丝期,与SPAD显著相关的植被指数有10个,相关性较高的依次有红光标准化值(NRI)、蓝红比值指数(BRRI)、差值植被指数(DVI)和归一化叶绿素比值植被指数(NPCI),均在0.80以上;分别构建这4个指标的线性、对数、指数和幂函数模型,效果最好的是以NPCI为自变量的幂函数模型,其R2为0.748;基于PCA-BP神经网络构建的SPAD值估算模型精度最高,R2为0.818,其次是多元逐步回归模型,单变量回归模型最低。经检验可知,基于PCA-BP神经网络模型对SPAD的估测值与实测值最为接近,R2为0.830,RMSE为0.542,nRMSE为0.89%,预测效果最佳。研究表明,基于PCA-BP神经网络的玉米冠层SPAD值估测模型准确度高,可为无人机图像参数估算玉米冠层SPAD值提供新方法。

    耦合GMOP与FLUS模型的黄河流域甘肃段生态风险评估与预测
    许静, 廖星凯, 甘崎旭, 周茅先
    2024, 43(5):  1498-1508.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.040
    摘要 ( 44 )   PDF (3372KB) ( 25 )  
    黄河流域甘肃段生态地位关键,生态资源独特,生态系统脆弱,科学评估流域生态风险动态演变对于保障流域生态安全具有重要意义。本研究基于2000、2010和2020年土地覆被数据,耦合GMOP(灰色多目标决策)与GeoSOS-FLUS模型,揭示了2000—2020年黄河流域甘肃段生态风险变化趋势,预测了2030年多情景下土地利用格局与生态风险动态,并结合标准差椭圆、风险指数质心等方法探究了生态风险空间分异特征。结果表明:2000—2020年,研究区林地增加、草地萎缩、建设用地快速扩张,生态风险以较低与中等程度为主,生态风险指数由0.166升高到0.172;2020—2030年,自然发展情景下,建设用地面积显著增加,草地与耕地面积退缩,生态风险等级上升,低风险区面积减少8143.63 km2;生态保护情景下,林地面积增长,生态风险等级降低,低与较低风险区总面积增加10552.17 km2;经济发展与综合发展情景下,耕地扩张明显,低与较低风险区总面积分别增加7164.60与9708.15 km2;与自然发展情景相比,其他3种模拟情景下均呈高风险区质心向西北迁移,低风险区质心向西南迁移,且高风险区分布集聚的特征。研究结果可以为黄河流域甘肃段生态风险防范提供理论依据。

    高原河谷县域景观生态风险评价与生态安全格局构建: 以云南省大理州永平县为例
    杜佳衡, 王影雪, 潘悦, 王锦
    2024, 43(5):  1509-1520.  doi:10.13292/j.1000-4890.202405.046
    摘要 ( 44 )   PDF (5869KB) ( 24 )  
    维护高原河谷县域生态安全是推进高原地区新时代经济高质量发展的关键途径,对于提升住民福祉及实现高原河谷县域可持续发展具有重要意义。本研究选取高原河谷县域云南省大理州永平县为对象,基于景观生态学原理,以景观指数法建立景观生态风险评价模型,综合运用InVEST-MSPA-Conefor分析方法确定生态源地,结合最小阻力模型和重力模型提取生态廊道,利用水文分析工具提取辐射通道并识别生态战略节点、生态断裂点,运用阻力阈值法建立保护关键区,最终构建永平县的生态安全格局。结果表明:2020年永平县景观生态风险呈现出“西北、西南、东北低”,“中南、东、西高”的空间格局;生态风险低值区植被覆盖良好,受人为活动干扰较少,生态环境质量好;高值区位于耕地、建设用地集中连片分布地带,生态环境质量较差,是进行生态建设的关键区域;研究共识别出14处生态源地、102条一般廊道、18条关键廊道、138条辐射通道、62个生态战略节点、88个生态断裂点以及6片保护关键区,这些组分共同构成永平县的生态安全格局。