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生态环境学报 2010年第10期杂志 文档列表

生态环境学报杂志研究论文

辽河三角洲地区植被的地上净初级生产力格局及其制约因子2269-2274

摘要：植被地上净初级生产力是监测和评价生态系统功能的重要指标之一,也是农业区划和生态资源分区管理的重要依据。通过实地调查,研究了辽河三角洲地区的植被地上净初级生产力的空间分布格局及其制约因子。2008年9月末,在辽河三角洲地区设立79个调查点,调查了植被地上净初级生产力、土壤和水文特征。借助ArcGIS软件制作了植被地上净初级生产力的分层设色等值线图,并利用简单相关分析和无条件主成分分析方法探讨了植被地上净初级生产力与环境因子的关系。结果发现：辽河三角洲地区的植被地上净初级生产力具有内部较低,较高的半环形分布格局。在三角洲内部,植被地上净初级生产力一般1 500 g.m-2.a-1左右;一般3 000 g.m-2.a-1以上。这种分布格局不仅与植被类型分布有一定的相关性,而且还与海拔高度、土壤含水量、土壤容重和土壤总磷等自然环境因子有明显的相关性。多种证据表明土壤含水量是决定辽河三角洲地区植被地上净初级生产力格局的最直接、最重要的自然环境因子。

稻田流失养分循环利用系统构建研究初探2275-2279

摘要：针对长江三角洲经济发达地区集约化农田化肥投入超量、稻区水体N、P、K富集度超高,农田生态环境遭到严重破坏等现状,该文系统研究了农田流失养分从农田到水体,再由水体回到农田的循环利用过程,并构建农田养分流失循环利用系统工程,为我国农田流失养分循环利用和农业生态环境健康提供科技支撑。研究结果表明：本区域农田面积为18.6 hm2,水稻季农田化肥N、P、K投入量分别为305.7、44.9、150.8 kg·hm-2;整个水稻季本区域农田地表径流量为4 518.0 kg·hm-2,其中N、P、K流失量分别为16.6、0.5、9.6 kg·hm-2,占水稻季N、P、K肥投入量的5.45%、1.07%和6.37%;农田周围净化池塘中水生植物的N、P、K拦截量分别为67.8、8.1、99.7 kg,分别占本研究区域N、P、K流入量的21.84%、90.31%和55.73%。将水生植物还田,晒干水葫芦（Halerpestes cymbalaria）按4 500 kg·hm-2农田施用,可分别减少农田化肥N、P、K的投入量106.2、9.5、105.8 kg·hm-2。该研究成果对于减轻农业生产面源污染,推进农业生产可持续发展具有积极意义。

不同耐铝型小麦品种苹果酸分泌差异与有机酸代谢关系研究2280-2284

摘要：铝胁迫下不同耐铝型植物有机酸分泌存在显著差异,有机酸主要在三羧酸循环途径中产生,但目前有机酸分泌差异与有机酸代谢关系还不是很清楚。以耐铝型小麦Triticum aestivum L.品种ET8和铝敏感型小麦品种ES8为材料,研究了铝胁迫对不同耐铝小麦品种根内源苹果酸含量及磷酸烯醇式丙酮酸脱氢酶（PEPC）,柠檬酸合成酶（CS）和苹果酸脱氢酶（MDH）等酶活性的影响。结果表明：铝处理（0、25、50、100μmol.L-1）对内源苹果酸含量无显著影响,相同处理条件下ET8和ES8间亦无显著差异,分别为每根尖（0.48±0.01）、（0.46±0.03）、（0.57±0.02）、（0.52±0.02）nmol和（0.45±0.02）、（0.51±0.09）、（0.51±0.11）、（0.54±0.04）nmol;同无铝处理相比,50或100μmol.L-1铝处理显著促进ET8和ES8根尖细胞PEPC活性升高,但各铝浓度处理对CS和MDH活性无显著影响;相同处理条件下ET8和ES8根尖细胞PEPC,CS和MDH 3种酶活性均无显著差异。综上所述,铝胁迫下不同耐铝小麦品种根苹果酸分泌差异与内源苹果酸含量及有机酸代谢无关。

NaCl胁迫对甜高粱发芽期生理生化特性的影响2285-2290

摘要：为筛选耐盐甜高粱材料,探讨NaCl胁迫对甜高粱发芽期生理生化特性的影响,研究了0、70、140、210 mmol.L-1NaCl胁迫对吉甜3、BJK156、甜132、凯勒、威利、考利、吉甜2、戴尔等8个甜高粱材料发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、芽长、根长、芽鲜质量、根鲜质量等8个指标盐害系数的影响,利用系统聚类分类法对甜高粱耐盐性进行聚类可分为3类：耐盐性最强的是甜132,耐盐性中等的是BJK156,耐盐性较敏感的是考利、吉甜3、吉甜2、戴尔、凯勒、威利。进一步研究了盐胁迫对甜高粱芽苗中丙二醛、可溶性蛋白含量及过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响。结果得出：随着盐胁迫的加重丙二醛含量逐渐增加,可溶性蛋白含量逐渐减少。NaCl胁迫不同程度地提高了8个甜高粱材料POD、CAT、SOD活性,受3种NaCl质量浓度胁迫后8个甜高粱材料POD、CAT、SOD活性的变化趋势不同,这可能是它们耐盐差异的生理原因之一。另外,在3种NaCl浓度胁迫后甜132中的丙二醛增加量在8个材料中都是最低的,这与系统聚类分析得出甜132耐盐性最强的结论相吻合。研究认为丙二醛含量的变化可以作为筛选发芽期耐盐甜高粱品种的一个指标。

干旱胁迫过程中外源钙对忍冬光合生理的影响2291-2296

摘要：以不同浓度Ca2＋对干旱胁迫处理下的忍冬进行化学调控,研究外源Ca2＋对干旱胁迫处理下忍冬叶片中叶绿素含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、过氧化氢酶活性以及光合速率的影响,以探讨外源Ca2＋对缓解干旱胁迫下忍冬光合作用下降的作用机制。结果表明,干旱胁迫下,忍冬的正常生理代谢明显受到抑制,叶绿素质量分数、可溶性糖质量分数、游离脯氨酸质量分数、过氧化氢酶活性以及光合速率分别降低到0.4 mg·g-1、0.06~0.1 mg·g-1、0.8 mg·g-1、0.25 u.mg-1和12~14μmol·m-2.s-1;当施入钙离子后,干旱胁迫对忍冬的伤害得到不同程度的缓解,并在最大程度上稳定叶绿素含量和CAT活性;并能使脯氨酸和可溶性糖的积累显著减少。说明外源Ca2＋能够在一定程度上弥补干旱胁迫导致的Ca2＋亏缺,使植物维持较正常的生理活动,稳定细胞膜结构,维持体内离子吸收平衡,维持较高的光合速率并保护光合结构。

外源氮输入对互花米草生长及叶特征的影响2297-2301

摘要：入侵种互花米草（Spartina alterniflora）是滨海盐沼湿地的多年生草本植物,研究人类活动引起的外源氮输入对其生长的影响有助于了解滨海湿地生态系统结构和功能的未来变化趋势。运用随机区组试验设计方法,模拟海滩水分条件（间歇淹水和持续淹水）,研究了互花米草的地上部生物量、叶片光合特征以及形态特征对外源氮输入的响应。结果表明：互花米草地上部生物量在施氮条件下显著增加,且在土壤处于间歇淹水状态时表现更为明显;施氮条件下植株分蘖数比对照处理分别增加了60.0%和60.2%,是引起地上部生物量增加的主要原因。施加氮素促进了互花米草叶片的生长,叶面积、叶数、叶长和叶宽均显著增加,而叶数的变化是导致植物叶面积增加的主要因素。外源氮输入促进了互花米草叶绿素含量的增加,而对净光合速率的季节变化特征无明显影响。持续淹水处理的植物地上部生物量、生长速率、分蘖数、净光合速率和叶面积均低于间歇淹水处理,说明持续淹水状态对互花米草生长造成了一定的抑制作用。

克隆整合提高了入侵植物空心莲子草对北美车前的竞争力2302-2306

摘要：选取北美车前Plantago virginica L.为竞争背景草,以空心莲子草Alternanthera philoxeroides（Mart.）Griseb.为研究对象,通过切断或保持其先端分株与后端分株间的匍匐茎连接,研究了克隆整合对先端分株生长以及竞争力的影响。结果显示：不管是否存在竞争,克隆整合显著提高了空心莲子草先端分株的生物量、总匍匐茎长度、叶片数目和分株数目,并降低了其对茎的生物量投资。此外,克隆整合显著提高了空心莲子草先端分株对北美车前的竞争力。种间竞争显著降低了空心莲子草的生长,但并没有显著影响其生物量分配。上述结果表明,克隆整合在一定程度上能够促进入侵克隆植物的生长和竞争力,从而可能潜在影响其入侵性。

豆科牧草对4种农田常见杂草和水稻化感作用的研究2307-2312

摘要：采用室内生测试验评价了白三叶、紫花苜蓿和毛苕子等3种豆科牧草新鲜茎叶的水浸提液对狗牙根、稗草、马唐和牛筋草等4种农田常见杂草种子萌发和幼苗生长的化感作用。利用盆栽试验研究3种豆科牧草的茎叶按不同比例与土混匀后对水稻秧苗生长的影响。结果表明：供体豆科牧草茎叶的水浸提液对狗牙根、稗草、马唐和牛筋草等的萌发率和幼苗生长均有不同程度的抑制作用,且随着水浸提液质量浓度的增加其抑制作用增强。浸提液质量浓度为0.1 g.mL-1时,毛苕子对稗草种子萌发的抑制作用强于其它3种,抑制率达50.8%;毛苕子对牛筋草幼苗根的抑制作用最强,抑制率达59.9%;白三叶对稗草幼苗茎的抑制率达54.3%。同时将豆科牧草的m（新鲜茎叶）-m（土）为1%和2%时,对水稻的苗高和地上部分的生物量有促进作用,3%时则抑制了水稻的生长。研究表明：施用适量的豆科牧草可以促进水稻生长,同时可有效控制稻田杂草。

火炬树叶片腐解物浸提液对上海青种苗生长的影响2313-2317

摘要：用培养皿方法测定了土壤腐解对火炬树（Rhus typhina）叶片化感作用潜力的影响。试验结果表明：腐解0、5 d的火炬树叶片,在浸提液质量浓度为0.02、0.04、0.08 g.mL-1时,对上海青（Brassica chinensis）种子萌发及幼苗生长表现为抑制作用,且抑制作用强度随浸提液质量浓度增大和腐解时间延长而加强。腐解时间达10、20和30 d时,0.01、0.02 g.mL-1的浸提液对上海青种子萌发及幼苗生长表现为促进作用,0.04、0.08 g.mL-1的浸提液仍对上海青种子萌发及幼苗生长表现为抑制作用,且促进作用随腐解时间延长而加强,抑制作用均随腐解时间延长而减弱。

青檀天然群落土壤成分及其对青檀生长的影响2318-2324

摘要：对湖北省三潭风景区青檀（Pteroceltis tatarinowii）天然群落土壤主要元素进行测定,并通过因子相关分析,探讨了土壤成分与青檀生长指标之间的相关性,研究结果可为青檀野生资源的保护和合理利用提供科学依据。结果表明,土壤水溶性Ca2＋、Mg2＋平均质量分数为3.598和0.176 g·kg-1,速效钾、全氮、有效磷的平均质量分数分别是133.324 mg·kg-1、4.413 g·kg-1和3.569 mg·kg-1,有机质平均质量分数为3.295%。土壤水溶性Ca2＋与青檀生长指标之间无显著相关关系;土壤可溶性Mg2＋与乔木、灌木的丛生植株数量呈显著正相关,当Mg2＋浓度处于0.191~0.221 g·kg-1之间时,青檀的丛生植株数量大;全氮与青檀乔木平均高度、平均胸径呈极显著正相关,与单生植株数量呈显著负相关;有效磷与乔木平均高度和胸径呈显著正相关;速效钾与乔木丛生植株数量及乔木总数量呈显著正相关;有机质灌木冠幅呈显著正相关。按土壤成分可将青檀群落聚成3类,3个聚类组的土壤水溶性Mg2＋、全氮（TN）、速效钾（TK）、有效磷（TP）、有机质以及青檀乔木植株总数量存在着显著差异。

采砂迹地型湿地恢复过程中植物群落分布与土壤环境因子的关系2325-2331

摘要：利用TWINSPAN（双向指示种分析）和CCA排序（典范对应分析）的方法,对北京西卓家营采砂迹地型退化湿地植被进行了群落类型划分,并探讨了湿地植被空间分布与土壤环境因子关系,确定了影响湿地植被空间分布的关键因子。结果表明：38个样方40个植物种可划分为7个群落类型,即茭白＋针蔺群落（Zizania latifolia＋Eleocharis congesta）;牛鞭草＋旋覆花＋野艾蒿＋竹节灯心草＋茵陈蒿＋扁杆藨草群落（Hemarthria sibirica＋Inula japonica＋Artemisia lavandulifolia＋Juncus turczaninowii＋Artemisia capillaries＋Scirpus planiculmis）;千屈菜＋苣荬菜＋小香蒲群落（Lythrum salicaria＋Herba Sonchi Brachyoti＋Typha minima）;竹节灯心草＋问荆＋酸模叶蓼＋芦苇群落（Juncus turczaninowii＋Equisetum arvense＋Polygonum lapathifolium＋Phragmites australis）;针蔺＋扁杆藨草＋茵陈蒿＋野艾蒿群落（Eleocharis congesta＋Scirpus planiculmis＋Artemisia capillaries＋Artemisia lavandulifolia）;鬼针草＋狗尾草＋香蒲群落（Bidens pilosa＋Setaria viridis＋Typha orientalis）和朝天委陵菜＋猪毛菜＋大刺儿菜＋稗群落（Potentilla supine＋Salsola collina＋Cephalanoplos setosum＋Echinochloa crusgalli）。植物群落物种和土壤因子的CCA分析表明：益母草、大车前、猪毛菜主要受土壤pH的影响;茭白主要受氨氮、土壤有机质（SOM）的影响;马唐、鸡眼草主要受土壤全氮（TN）和Mg2＋的影响;针蔺、狼杷草受土壤K＋的影响;苦苣菜、苣荬菜、牛鞭草主要受土壤Na＋的影响;黄香草木犀主要受土壤Cl-的影响;灰绿藜、大刺儿菜、球穗莎草主要受土壤NO3-的影响;扁杆藨草、小香蒲主要受全磷（TP）和含水率的影响。研究结论将为采砂迹地型湿地恢复提供科学支持。

围封对内蒙古中东部草原植物群落和土壤线虫群落的影响2332-2338

摘要：2007年8月在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站的退化样地（对照）、围封5 a样地和围封24 a样地,调查地上部植物群落、土壤性质和地下部土壤线虫群落。结果表明,围封处理能显著提高土壤水分质量分数,土壤深度和围封处理对土壤pH的交互作用显著。随着围封年限的增加,地上植物的多度、生物量和单株生物量都显著增加,而3个样地的多样性和均匀度均为围封24 a样地〉退化样地〉围封5 a年样地;随着围封年限的增加,大针茅（Stipa grandis）、苔草（Carex duriuscula）、羊草（Leymus chinensis）、锦鸡儿（Cleistogenes squarrosa）、双齿葱（Allium bidentatum）的生物量都呈现递增的趋势;围封5 a样地上冰草（Agropyron cristatum）和野韭（Allium ramosum）的生物量最大,围封24 a样地上苔草、羊草、双齿葱的生物量最大。调查样地线虫的密度平均为9.79 g-1（以干土计）,分别隶属于线虫动物门的90个属。植物寄生类线虫和食细菌类线虫分别占到总数的35%和40%,优势类群是丽突属（Acrobeles）和矮化属（Tylenchorhynchus）,二者共占总捕获个体数量的31.4%。围封24 a样地的结构指数显著高于退化样地,其它指标差异不显著。由此可知,围封有助于改善土壤理化性质;从围封角度来看,植物群落比线虫群落的反应明显得多,二者并未出现同步反应。

盐池柳杨堡人工封育区植被特征研究2339-2343

摘要：封育措施是一种主要的草场恢复和重建的措施。在宁夏自治区盐池县人工封育区采用样方调查法对不同封育年限和不同封育措施下封育区植被的群落结构和生物量进行调查分析。结果表明：封育可以提高生物多样性,使群落的组成趋于稳定。但是长期封育并不利于植被恢复,边缘区和区分别在封育后的第五年和第四年生物多样性指数达到最大,边缘区的丰富度指数（R1）和综合多样性指数D、H分别为22、2.26、6.18,区的分别达到13、1.67、3.24,然后逐年减小。在不同封育措施下,生物多样性指数核心区最大,说明封育是有效的植被恢复措施。植被盖度和生物量都是区最大,说明对草场进行适当的利用是有利于植被恢复的。带状翻耕对植被的恢复作用并不明显,建议进行适当的放牧或刈割。

镁碱化对土壤微生物活性和水解酶的影响2344-2348

摘要：研究了镁碱度对土壤微生物生物量及其活性的影响,研究地点位于甘肃河西走廊疏勒河中游昌马洪积冲积扇缘。从10个具有不同镁碱化程度的采样点,采集土壤样品30个,测定了土样的pH、镁碱度、Mg2＋/Ca2＋、HCO3-＋CO32-、钠碱度、有机碳、全氮、微生物生物量碳、微生物熵、精氨酸氨化率、β-葡萄糖苷酶、磷酸酶、蛋白酶-casein、蛋白酶-BAA、脲酶等指标。结果表明：土壤pH和钠碱度没有明显的相关性,而和镁碱度、Mg2＋/Ca2＋、HCO3-＋CO32-显著正相关,相关系数分别为0.70、0.69和0.72。镁碱度和Mg2＋/Ca2＋显著正相关,相关系数为0.84。有机碳、全氮、微生物生物量碳、微生物熵、精氨酸氨化率的变化范围分别是6.4-18.5 g·kg-1、0.28-1.20 g·kg-1、23.1-351.9 mg·kg-1、0.37-2.52%、0.77-1.83μmol.g-1.d-1,和Mg2＋/Ca2＋之间显著负相关,相关系数分别是-0.52、-0.50、-0.59、-0.62、-0.65。β-葡萄糖苷酶、磷酸酶、蛋白酶-casein、蛋白酶-BAA、脲酶的变化范围分别是6.68-27.79μmol.g-1.h-1、7.03-25.99μmol.g-1.h-1、0.11-0.76μg.g-1.h-1、0.05-0.48μmol.g-1.h-1、0.07-0.61μmol.g-1.h-1吗,和微生物生物量碳之间显著正相关,相关系数分别是0.73、0.71、0.78、0.87、0.81,和Mg2＋/Ca2＋之间显著负相关,相关系数分别是-0.59、-0.58、-0.60、-0.56、-0.54。可见,镁碱化会造成土壤有机质含量下降、微生物生物量变小、微生物活性降低、水解酶活性低下,镁碱化是导致土地生产力低下的原因之一。

苏南丘陵地区森林土壤酶活性季节变化2349-2354

摘要：研究了苏南丘陵区不同林分土壤养分、酶活性的剖面分布以及酶活性的季节动态变化特征。研究结果表明,研究区土壤偏酸性,土壤中TN质量分数较高,有机质、TK、AK质量分数中等,TP、AP质量分数较低,土壤TN、有机质、AK、AP的质量分数及蔗糖酶、脲酶、H2O2酶、磷酸酶活性随着土壤深度的增加而逐渐降低。土壤酶活性在不同季节也存在差异,蔗糖酶活性的季节变化表现为：秋季〉夏季〉春季〉冬季,脲酶活性为：夏季〉春季〉秋季〉冬季,毛竹林土壤的磷酸酶活性为：秋季〉春季〉夏季〉冬季,其它3种林分土壤的磷酸酶活性为：秋季〉夏季〉春季〉冬季,H2O2酶活性在马尾松、麻栎、毛竹林土壤内表现为：春季〉秋季〉夏季〉冬季,在杉木内林土壤内表现为：春季〉夏季〉秋季〉冬季。在α=0.01或α=0.05水平下,土壤酶活性与土壤TN、AP、AK、有机质及重元素Pb、Cu、Zn、Cr、Ni呈显著或极显著相关,与土壤容重呈显著或极显著负相关,冬季蔗糖酶与其它3个季节的蔗糖酶呈现极显著或显著正相关;秋季磷酸酶与其它3个季节的磷酸酶呈现极显著或显著正相关;夏季脲酶与其它3个季节的脲酶呈现极显著正相关;夏季H2O2酶与其它3个季节的H2O2酶呈现极显著正相关。

淹水对酸性红壤磷吸附解吸特性的影响——以江西省旱地红壤和水稻土为例2355-2359

摘要：采用室内培养法研究了淹水对2种酸性红壤（旱地红壤、水稻土）磷吸附解吸特性及草酸可提取态P的影响。淹水培养实验中,2种土壤分别淹水0（对照）,1、2、3、4、8周,淹水培养结束后进行P吸附解吸实验,解吸实验结束后测定土样中草酸可提取态P。结果表明：与氧化状态相比,淹水后旱地红壤P吸附量减少,水稻土淹水1、2、3周P吸附量高于氧化状态,继续淹水4和8周后P吸附量减少。淹水前后旱地红壤P吸附量均大于水稻土。用简单Langmuir方程拟合P等温吸附曲线,除淹水4周外,P最大缓冲容量（MBC）随淹水时间延长而降低。结合能常数（K）淹水前后的变化规律性差。2种土壤P解吸量随加入P量增加而增加。氧化、还原状态下,2种土壤酸性草酸铵可提取P均远远大于CaCl2解吸P,虽然水稻土吸附P量低于旱地红壤,但P解吸量无论是CaCl2解吸P还是酸性草酸铵可提取P均大于旱地红壤,主要原因在于水稻土全P及速效P含量大于旱地红壤。淹水后草酸可提取态P增加,吸附P的释放和被新近形成的铁氧化物再吸附是淹水后草酸可提取态P增加的主要原因。

稻草还田方式对双季稻田耕层土壤有机碳积累的影响2360-2365

摘要：选择南方典型双季稻田,研究不同的稻草还田方式对土壤不同层次有机碳的积累、表土碳密度、C/N比值及水稻产量的影响。结果表明,不同的稻草还田和耕作处理对水稻产量无显著影响;不同稻草还田处理的土壤有机碳和C/N均随土层加深而减小;3个稻草还田处理0-5 cm土层土壤有机碳质量分数显著高于不还田对照,其中,以高桩免耕处理最高,比无草翻耕处理提高13.8%（P〈0.01）;5-10 cm土层表现为高桩翻耕处理显著高于其他处理,增加幅度为1.39-1.66 g kg-1;10-15 cm为翻耕处理（包括稻草不还田和还田）显著高于各免耕处理;稻草翻耕处理（0-15 cm）的耕层有机碳密度显著高于其他处理。因此,南方双季稻田采取稻草翻耕还田方式有利于增加土壤有机碳汇。

绿肥轮作对植烟土壤酶活性与微生物量碳和有机碳的影响2366-2371

摘要：为探讨绿肥作物改良土壤的生态作用,试验以冬闲连作地为对照,在云南曲靖和晋宁烟草种植区,研究了小麦轮作收获后留根茬（20 cm左右）翻压后种植烟草（麦-烟）,紫花苕子收获后留根茬（30 cm左右）翻压后种植烟草（绿-烟）及豆类轮作（豆-烟）收获后根茬及秸秆全部移除地外种植烟草的4种轮作模式,结果表明：绿-烟和豆-烟复种模式下,植烟生长期内根区土壤酶活性（SEA）、土壤微生物量碳（SMBC）及土壤有机碳（SOC）均高于麦-烟复种及冬闲连作地,并且差异达显著或极显著水平;不同复种模式的SMBC、SOC及SMBC/SOC间呈显著相关性,对提高土壤SEA、SMBC与SOC质量分数影响为：绿-烟〉豆-烟〉麦-烟〉冬闲地。研究认为,SEA及SMBC/SOC可作为评价轮作模式影响烟地红壤质量变化的生物学指标。