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生态环境学报 2017年第03期杂志 文档列表

生态环境学报杂志研究论文

菟丝子属植物在云南对薇甘菊的控制效果及其安全性调查评价365-370

摘要：利用菟丝子属（spp.)植物控制薇甘菊H.B.K)引起一定关注和争议。以云南省薇甘菊人侵生境中的中国菟丝子（C.cA/wew^Lam)、云南菟丝子（C.re_/7exaRoxb)和日本菟丝子（C./opo./caChoisy)为考察对象，通过调查和分析3种菟丝子属植物对薇甘菊的控制效果及其在群落中的生态指标，认为对薇甘菊的防治效果以中国菟丝子最好，其次是云南菟丝子和日本菟丝子。结果表明：中国菟丝子、云南菟丝子和日本菟丝子寄生90d后，薇甘菊的死亡率分别为97.9°%、65.3°%和44.1°%;而生物量与对照比较的相对防效分别为93.6°%、81.2°%和77.5°%。3种菟丝子寄生薇甘菊人侵的群落中，中国菟丝子的相对密度（RD)最大，为0.4843;云南菟丝子的相对频度（RF)最大，为0.3961;日本菟丝子的相对优势度（RDE)最大，为0.8864。这3种菟丝子属植物的重要值（IV)分别为0.7638、1.2051和1.3171。因此，应用菟丝子属植物控制薇甘菊具有较好的效果，但同时存在不同程度的生态风险。此外，云南菟丝子的寄主植物种类最多，其中有23种寄主植物的生长受到影响；日本菟丝子主要危害12种高大的灌木和草本植物；中国菟丝子的寄主植物种类相对较少，仅有的6种被寄生植物均为杂草或其他人侵植物，而且受害程度最严重，因此其生态安全性相对较高。研究结果可对应用菟丝子控制薇甘菊危害的可行性研究提供科学基础。

水稻化感品种和非化感品种对稗草伴生的响应差异371-378

摘要：利用作物自身的化感作用控制农田杂草是生态安全条件下农田杂草综合防治的有效途径，但在水稻和稗草￡cto.〇CW〇acmsgalli的种间关系研究中化感作用对资源竞争的影响常被忽略。通过研究田间稗草伴生条件下，水稻化感品种和非化感品种生物量及形态特征的变化，结合水稻和稗草植株养分含量及根区土壤养分含量，分析水稻化感品种和非化感品种对稗草竞争的响应差异。稗草混种后，水稻化感品种根系生物量提高、叶面积增大；非化感品种生物量、株高、叶面积显著下降。与水稻化感品种混种，稗草株高、生物量、叶面积与单种对照差异不显著；而与非化感水稻混种，稗草株高、生物量、叶面积显著升高。水稻化感品种和稗草混种，水稻植株磷含量和根区土壤铵态氮含量增加，稗草根区土壤养分含量降低；而水稻非化感品种和稗草混种，水稻根区土壤铵态氮含量和植株氮含量下降，稗草茎叶氮含量增加，根区土壤养分含量与单种差异不显著。水稻化感品种对稗草的相对总产量和养分竞争比例显著高于非化感品种。可见，水稻化感品种和非化感品种对伴生稗草的响应和影响不同，水稻和稗草伴生系统中化感品种较非化感品种对稗草更具有竞争优势，二者形态特征及其对稗草根区土壤养分影响的差异，影响了其自身对伴生稗草的竞争能力。

菌根组合类型对森林总初级生产力应对温度和降水变化的影响379-385

摘要：菌根是自然界中普遍存在的一类互惠共生体，在植物生产力及其应对全球变化的过程中发挥着重要作用。文章基于全球森林数据库，建立了包括全球森林菌根类型、总初级生产力（GrossPrimaryProduction,GPP)、年平均气温和年降水量以及叶面积指数等指标的新数据库。基于该数据库，分析了5种不同菌根组合类型[AM、AM+ECM(ectomycorrhiza)、ECM、ECM+EEM和ECM+EEM(ectendomycorrhiza)+NM(nonmycorrhiza)]森林GPP的状况；并在此基础上，研究了不同组合类型菌根对森林GPP应对温度、降水和叶面积指数变化的影响，旨在揭示菌根在全球变化过程中的重要角色，以丰富菌根生态功能的理论基础；并为更准确地估测生态系统对气候变化的响应及其规律提供菌根作用数据。结果表明，不同菌根组合类型森林GPP存在显著差异，森林GPP对温度、降水和叶面积变化的响应受到菌根组合类型的影响。在所研究的5种菌根组合类型中，森林GPP都随温度的升高而显著增加；其中，AM组合类型森林的GPP最高（1994.05g.m-2.a-1)，受温度变化的影响也最大，温度变化对GPP的解释率达到88.27%。森林GPP对降水变化的反应则随菌根组合类型的变化而相差较大，在ECM+EEM组合类型森林中，GPP与降水呈现负相关关系；而在其他4种菌根组合类型的森林中，随降水的增大，GPP呈现出不同程度的增加。森林GPP虽然在所有菌根组合类型森林中，都随叶面积的增加而增大，却因菌根组合类型的不同，其变化过程有所差别；在AM+ECM中二者关系最密切（/=0.423)。因此，菌根组合类型在森林GPP及其对全球变化响应方面都发挥着重要作用。

荒漠植物柠条产ACC脱氨酶根际促生菌的筛选及其促生特性研究386-391

摘要：为获得荒漠植物柠条（CaragawatonstowA'O根际促生菌并阐明其促生特性，为发掘和应用抗逆、促生优良菌种资源提供理论依据，采用定向富集方法，以1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC)为唯一氮源从柠条根际土壤中筛选产ACC脱氨酶的菌株，测定菌株的酶活性、产IAA、固氮、解磷和产铁载体等促生特性，通过高效促生菌接种试验进行促生效果验证，结合形态特征和16SrDNA序列分析对菌株进行鉴定。结果表明：从柠条根际分离出产ACC脱氨酶菌株5株，其ACC脱氨酶活性在0.33~2.43U+mg-1之间。5株菌株全部具有固氮、产IAA和产铁载活性，菌株AC3和AC5同时具有解无机磷能力。经鉴定，菌株AC1~AC4隶属于肠杆菌属￡.terotocter，AC5隶属于节杆菌属jrtArotocter。以筛选出的具有高效促生潜能菌株AC3为供试菌株进行接种试验，结果显示接种后柠条幼苗的生物学指标较对照都有显著提高，其株高、根长、叶片数分别增长24.97%、29.21%和37.68%，地上鲜质量和干质量分别增长20.09%和23.08%，地下鲜质量和干质量分别增长39.19%和47.37%，AC3促生效果明显，尤其促进了幼苗地下部分的生长，具有进一步开发为微生物肥料的潜能。该研究结果为丰富荒漠区促生菌资源、促进促生菌的开发和利用奠定了基础。

不同恢复措施对若尔盖沙化退化草地恢复过程中土壤微生物生物量碳氮及土壤酶的影响392-399

草地沙漠化过程中土壤与地上植被的变化及其相互关系400-407

海北高寒草甸返青期土壤温度与水分动态变化408-414

摘要：分析青藏高原高寒草甸返青期土壤水分和温度的变化以及相互关系是理解高寒草甸生态系统变化的重要基础。为明晰青藏高原祁连山东部高寒草甸返青期的土壤温度与水分变化规律，选择祁连山东部海北高寒草甸为试验区，以实地测试与方差、相关及回归分析相结合的方法研究了海北高寒草甸返青期土壤分层水分和温度的动态变化。结果表明：（1)观测期内，高寒草甸整个返青期表层0cm及地表以下5、15、30、60和120cm土壤各层平均温度分别为10.47、4.11、3.28、1.76、0.80和0.51°C，表层0cm地温受气温变化影响最为显著；返青早期各层土壤温度均稳定于0°C左右，返青中期各层土壤温度迅速增加，返青中后期自上而下不同土壤层温度逐渐降低；（2)表层、中层和深层土壤平均含水量分别为17.3%、20.6%和20.9%，中层和深层土壤水分含量较小；表层土壤含水量波动剧烈，在整个返青期呈逐渐下降趋势，中层和深层土壤含水量连续增加，波动范围小；（3)高寒草甸土层0~15cm的土壤体积含水量与土壤温度呈显著负相关，随土壤平均温度增加，土壤体积含水量逐渐降低；15~30、30~45和45~60cm较深层土壤含水量与土壤平均温度呈显著正相关，随土壤深度增加其相关性也随之增强。该研究可为理解青藏高原高寒草甸生态系统的变化规律和变化过程提供参考依据，对高寒草甸的保护及可持续利用也具有重要意义。

泾河流域的降水径流影响及其空间尺度效应415-421

近代黄河三角洲植被覆盖度时空变化分析422-428

气候变暖对黄土高原冬小麦种植区的影响429-436

摘要：冬小麦画ae劝V画）是黄土高原的主要粮食作物。研究气候变暖对黄土高原冬小麦种植的影响，可为冬小麦种植的合理布局、应对气候变化带来的风险提供科学的理论依据。选择黄土高原及周边66个气象站点1960—2015年逐日气温资料，采用冬季负积温、最冷月平均气温和年极端最低气温3个指标，运用多元线性回归模型、气候倾向率、累积距平法及积温指标法等方法，分析了3个指标的时间变化特征及气候变暖对黄土高原冬小麦种植及适播期的影响。结果表明：（1)在气候变暖的大背景下，冬季负积温呈极显著的减少趋势，最冷月平均气温和年极端最低气温呈显著的升高趋势，且冬季负积温是影响黄土高原地区冬小麦种植的主要限制因子；（2)1960—2015年黄土高原冬小麦年代际可种植区以北移西扩的趋势稳定扩大，冬小麦可种植的海拔上限在黄土高原西部陇中黄土高原地区呈73m/(10a)的速率升高，56年来冬小麦可种植的平均海拔升高约321m，长城沿线冬小麦的种植北界北移至38.73°N附近；（3)冬小麦的种植面积逐年代际增加，2000s比1960s增加13.23x104km2,增加约1.8倍；（4)冬小麦适播期呈推迟趋势，推迟天数集中在1~10d，为保障冬小麦安全越冬，建议播种日期在目前的基础上向后推迟4~13d。

张家口市一次沙尘天气气溶胶单颗粒理化特征和来源研究437-444

摘要：为了从单颗粒角度了解沙尘天气颗粒物特征和来源，利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪（SPAMS)对张家口市2016年春季一次沙尘天气期间的气溶胶颗粒进行了化学组分、粒径分布和来源的分析。根据颗粒的质谱图特征，将其分为沙尘（Dust)和非沙尘（Non-dust)颗粒两大类，两者占比分别为12.9%和87.1%。Dust颗粒粒粧要分布在0.5-1.1―，包含沙尘-铝（Dust-Al)、沙尘-硅（Dust-Si)、沙尘-金属（Dust-metal)、沙尘-钙（Dust-Ca)颗粒4个主要子类别，比例均超过20%，表现出明显的矿尘颗粒特征。非沙尘类颗粒分布在0.4~0.8阿樹径段，包含4个子类别：含碳（Carbonaceous)、富钾（K-rich)、工业金属(IndustrialMetal)和其他颗粒（Other)。结合后向轨迹分析，沙尘颗粒可能主要来自新疆、蒙古、内蒙古等地区的沙尘源，少部分来自当地、山西等地的矿尘源、工业源；非沙尘颗粒可能主要来自当地及周边地区工业书敞和燃煤；Dust颗粒的NO3VHSO4.(颗粒数）比值为1.31，颗粒老化程度较高。含Cl的Dust颗粒物占比为32%，说明颗粒中混有人为组分。研究结果表明SPAMS可用于沙尘天气颗粒物理化特征和来源的在线分析，可为沙尘防治提供参考信息。

多梯度增温对青藏高原高寒草甸温室气体通量的影响445-452

摘要：高寒草甸是青藏高原重要的草地类型之一。目前增温对高寒草甸温室气体通量影响的研究较少，尤其在不同尺度的增温条件下，温室气体通量的响应尚不明确。因此，设置多梯度增温实验，模拟未来不同幅度增幅情况，对预测高寒草甸温室气体通量的变化具有重要意义。为深人地认识气候变暖对高寒草甸温室气体通量的影响，假设高寒草甸温室气体通量的周转速率在增温条件下随增温梯度而加快。在青藏高原纳木错地区高寒草甸，采用开顶箱法（Open-topchambers，OTCs)设置对照（T0,不增温）以及4个不同程度的增温处理（T1、T2、T3、T4,分别增温1、2、3、4°C)，结合静态箱-气相色谱法对增温处理后的C〇2、CH4和N2O通量进行同步观测。对3个生长季（2013—2015年）进行连续观测发现：（1)地下5cm土壤3年的平均温度相对于对照处理分别增加1.73C(T1)、1.83C(T2)、3.03C(T3)和3.53C(T4);(2)高寒草甸生长季平均呼吸（C〇2)为(42.6±9.11)mg.m'h-1，同时具有较强的CHt吸收能力，达到(W^tSl^g.m'h-1，其N2O通量维持在较低水平，为(0.3±0.46)pg.m-2.h-1;(3)在高寒草甸生长季，温室气体通量与温度以及水分均具有显著的相关关系，但增温未能显著改变生长季温室气体平均通量。以上结果表明，增温所引起的其他环境因素的改变（如伴随不同梯度增温下土壤水分变化的不确定性），导致高寒草甸在短期内进行内部调节，并维持温室气体通量稳定。

神农架大九湖泥炭湿地C〇2通量特征及其影响因子453-460

硝化抑制剂对覆膜稻田CH4和叱〇排放的影响461-467

除草剂氟乐灵及其降解过程对斑马鱼氧化应激状况的影响468-472

摘要：氟乐灵是一种在水产养殖中应用广泛的除草剂。该农药的使用不仅对鱼类具有毒性作用，也可以在水产品的体内残留蓄积，已经日益受到国内外的关注。在氟乐灵使用过程中，农药原体可通过物理、化学或生物的方法得到一定程度的降解。因此，了解水产养殖水体环境中氟乐灵降解过程中可能存在的毒性风险，对保护水产养殖生物和人类健康显得尤为重要。本文研究了氟乐灵在降解过程中（化学降解、生物降解及化学-微生物协同降解）对鱼体内反映氧化应激状况的超氧化物歧化酶（Superoxidedismutase，简称SOD)和丙二醛（Malondialdehyde，简称MDA)两种指标的影响，对氟乐灵降解过程可能产生的毒性进行评价。研究结果显示，采用化学、微生物以及化学-微生物协同作用等3种方式对养殖水体中一定浓度的氟乐灵（0.05mg.L-1)进行降解，降解过程未引起受试鱼类的死亡，鱼类未表现出行为异常或形态改变。在对照组中，鱼类SOD活性和MDA含量范围分别维持在41.87~42.54U+mg-1和1.85~1.89nmol.mg-1，而在降解组中鱼类SOD活性和MDA含量没有发生显著变化，即没有对鱼类造成显著的氧化损伤。结果表明，在水产养殖过程中应注意氟乐灵的使用剂量，以低于0.05mg+L-1为佳，也应通过后续的氧化剂和微生物降解及时去除残留在水体中的过量的氟乐灵，以有效避免养殖生物产生氧化损伤。该研究可为氟乐灵降解过程中的风险隐患防控提供理论依据。

嘉兴市化工区土壤-植物-大气连续体硫氟含量水平变异特征473-478

摘要：采用典型设点调查法对嘉兴市北部化工区污染源正西方向上3条样带（分别距污染源100、600和1200m)和无污染区（距污染源8000m)的土壤、28种绿化树种叶片和空气进行取样分析，以明确该区域土壤-植物-大气连续体（SPAC)硫、氟含量在水平方向上的变异特征。结果表明：土壤硫质量分数随水平距离增加而减少，而土壤氟质量分数先增加后减少；表层土壤硫质量分数最高（0.036%)，而20cm深处土壤氟质量分数最高（35.7mg.kg-1)。乔木、小乔木和灌木叶片硫浓度均随水平距离增加而降低，但叶片氟浓度先增加后降低；各样带上乔木叶片硫浓度均高于小乔木和灌木，而氟浓度则比较接近，灌木叶片硫、氟浓度在水平方向上的变异均大于乔木和小乔木。空气中SO2质量浓度峰值（0.176mg.m-3)出现在100m样带上，随水平距离增加而持续减小，但HF质量浓度的峰值（1.487吨+m-3)出现在600m样带上，二者浓度呈现不同的水平变异特征。对土壤、树木叶片和空气硫、氟含量的相关性分析表明：空气中的S〇2和HF可能是土壤中的硫和氟的主要来源，凋落物的贡献次之。总体上，研究区SPAC系统硫、氟含量水平变异特征是统一的，3种介质通过相互作用共同调节SPAC系统硫、氟的动态平衡。对于SPAC系统硫、氟含量水平变异特征的认识有利于更好地控制城市工业区硫、氟污染，采取相应的土壤和植物修复措施，营造更加美好的城市生态人居环境。

矿业城市煤矸石山周边土壤重金属分布特征与影响因素研究479-485

摘要：以阜新海州井工矿煤矸石山为研究对象，在矸石山东南、东北、西南和西北4个方向50m范围内共采集表层土壤样品32个，研究煤矸石堆放对周边土壤重金属污染的危害程度，分析土壤中重金属的生物有效性，评价土壤中重金属的污染程度及影响其分布的因素。结果表明：研究区域土壤中5种重金属Zn、Pb、Cu、Cr和Ni中，Pb、Cu、Cr和Ni含量的平均值均高于土壤背景值，其中Ni和Cu的含量分别为土壤环境质量II级（GB15618—1995)标准值的1.49倍和1.76倍。土壤中重金属含量基本呈现出随着距煤矸石堆距离的增加而下降的趋势。单因子污染指数和内梅罗综合污染指数法评价结果为重金属Ni单项污染水平最高，有28.1%的样本处于轻度污染水平，研究区域土壤中5种重金属综合污染指数大于1，土壤处于轻度污染。BCR顺序提取法对研究区域土壤中重金属形态的分析结果显示，5种重金属都以残渣态为主要存在形态，弱酸溶态含量仅占总量的2.09%~10.8%。统计分析结果显示，研究区域32个土壤样品中重金属的形态分布未呈随土壤pH值变化而变化趋势，土壤有机质与相应土壤中重金属形态分布相关性分析数据表明，土壤有机质不是影响研究区域土壤中重金属分布的主要因素。

表面活性剂强化微生物修复DDTs-PAHs复合污染农田土壤影响研究486-492

摘要：滴滴涕（DDTs)和多环芳烃（PAHs)是土壤中典型的持久性有机污染物，环境毒性强，可对生物体产生不利影响。采用田间试验，研究阴-非离子混合表面活性剂[十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚(Tween80)，混合质量比为2:3]和生物表面活性剂鼠李糖脂（RL)对混合菌[球形节杆菌(4rtArotocterg/ofa/orro：s)和甲基营养型芽孢杆菌(Bac/WMsraefty/oiropA/cMS)，混合体积比为2:1]在农田土壤滴滴涕-多环芳烃（DDTs-PAHs)复合污染修复过程中的强化作用。结果表明，SDBS-Tween80和RL均能不同程度地促进混合菌对农田土壤中DDTs-PAHs的降解。在SDBS-Tween80强化混合菌处理中，当SDBS-Tween80处理量为100mg.kg-1时，土壤中DDTs和PAHs的150d降解率最高，分别达到57.8%和35.6%，比单独混合菌处理分别提高了14.9%和11.9%。在RL强化混合菌处理中，当RL处理量为5mg.kg-1时，土壤中DDTs和PAHs的150d降解率最高，分别达到50.3%和28.6%，比单独混合菌处理分别提高了7.4%和4.9%。因此，SDBS-Tween80的最佳用量比RL更有利于提高DDTs-PAHs复合污染土壤的生物修复效果，DDTs和PAHs降解率提高8%左右，且SDBS-Tween80的修复成本更低。当100mg+kg-iSDES-TweenSQ能显著提高p,p'-DDE和高环数PAHs的降解率，分别为63.0%和30.6%，比单独混合菌处理分别提高了18.8%和12.7%，该方法在复合污染土壤修复中具有良好的应用前景。