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摘要:喜树(Camptotheca acuminata)为中国特有树种,因其次生代谢产物喜树碱具有抗癌作用而闻名.通过用黄色、红色、蓝色3种滤光膜对温室栽培的喜树幼苗进行遮光处理,研究了不同光照环境下喜树幼苗叶片生物量、叶绿素含量、光合作用和喜树碱含量的差异.结果表明在30d的遮光过程中,红膜和蓝膜遮光明显导致幼苗叶片生物量降低,黄膜遮光下幼苗叶片生物量在处理后25d才表现明显降低.不同滤光膜下幼苗叶片叶绿素含量先降低然后升高,遮光幼苗的叶绿素a/b明显低于日光幼苗.幼苗日最大净光合速率的顺序是:日光>黄膜>红膜>蓝膜.处理后第20天,不同滤光膜下幼苗的光饱和光合速率(Amax)、光饱和点(Is)、光补偿点(Ic)、最大表观量子效率(AQYmax)都不同程度的低于日光幼苗.处理后第10天至第30天,遮光幼苗叶片喜树碱含量均显著高于日光下幼苗,以蓝膜下幼苗的喜树碱含量最高.蓝膜和黄膜下幼苗的喜树碱产量在后期处理中显著高于日光下幼苗,蓝膜下幼苗喜树碱产量在第30天最高,是日光下幼苗的2.49倍.红膜下幼苗的喜树碱产量在第10天后与日光下幼苗差异不显著.通过滤光膜遮光促进喜树碱在幼苗叶片中的积累,提高了叶片喜树碱产量,对喜树碱的生产实践有一定的意义.
摘要:探讨了3种南亚热带优势树种荷木(Schima superba)、锥栗(Castanopsis chinensis)和黄果厚壳桂(Cryptocarya concinna)的幼苗对模拟氮沉降增加的响应.实验分为对照组A和处理组B、C、D和E,分别以NH4NO3形式人为喷施0、5、10、15和30g N/(m2·a).研究结果表明,高氮处理组的幼苗生长逐渐受到抑制,而中氮处理则大大促进了幼苗的生长.经过7个月的处理,3种树苗的净光合速率呈现出随氮处理水平增加而先增加后减小的特点,即C组的净光合速率最高,而D组则开始下降.荷木幼苗的水分利用效率和锥栗幼苗的气孔导度的变化趋势与净光合速率一样,但黄果厚壳桂幼苗的气孔导度和水分利用效率及荷木幼苗气孔导度各处理间差异不明显.荷木和黄果厚壳桂幼苗的光合色素含量随处理水平增加而增加,锥栗幼苗的Chl a 和Chl(a+b)含量以B组最高,总体趋势呈现出随处理水平先增加后减小的特点,但类胡萝卜素随处理水平增加而增加.
摘要:研究了无芒隐子草(Cleistogenes songorica)和条叶车前(Plantago lessingii)种子萌发对不同温度和水分渗透势的响应.温度在10 C恒温至50/20 C变温范围内设11个处理,水分渗透势在0~-1.8MPa区间以0.2MPa为间隔设10个处理.结果显示:无芒隐子草鞘内小穗的种子具有很高的生活力,其萌发温度幅较宽,在10~50/20C温度区间,较高温度促进萌发;条叶车前种子萌发温度幅较窄,在10~30 C温度区间,较低温度促进其萌发.无芒隐子草和条叶车前种子的最佳萌发温度分别为35/20 C变温和20 C恒温,在此条件下的发芽率分别达94%和61%,后者发芽率低的原因是种子存在生理休眠.两种植物种子萌发的最低水分阈值为-1.6MPa,发芽率皆随渗透势降低而呈直线下降趋势,但条叶车前较无芒隐子草下降缓慢.发芽率(y)与渗透势(x)的回归方程,无芒隐子草为y1=-10.976x1+98.4(r2=0.954),条叶车前为y2=-5.909x2+60.2(r2=0.964).随着水分胁迫的加剧,供试种胚芽长呈逐渐下降趋势,但胚根长呈先增加(无芒隐子草在-o.6MPa,而条叶车前在-0.4MPa)而后下降的趋势.讨论了两种植物种子萌发对不同温度和水分响应的生态学意义.
摘要:通过连续对菹草生长过程的观测,用指数方程拟合了菹草从10月中旬至第2年5月底的整个生长过程(p<0.002),设K=2.5kg/m2时,用Logistic方程拟合了从3月到5月底的生长过程(p<0.000).通过7月底至8月初、10月、翌年3月和5月份对一个菹草型水库和无或有不同规模水草的5座水库水生生物的周年调查发现:(1)菹草型水库TP最高峰的月份比其它水库的推迟,其它水库10月份TP最高,而菹草型水库3月份最高;(2)菹草型水库浮游植物最高峰的月份比无水草水库的推迟,无水草水库出现在夏季(7~8月份),草型水库的出现在秋季(10月份);(3)菹草型水库3月份浮游植物生物量明显高于其它水库的,其硅藻占据更高的优势度;(4)菹草型水库和其它水库之间的总磷和浮游植物数量的年平均值无明显差别;(5)不同水库藻类数量年平均值与TP年平均值相关极显著(P<0.005),而TP又与氯化物(Cl)相关极显著(P<0.005);(6)水草的存在使pH略有提高,并使其在不同时间的波动幅度减小.
摘要:研究了阿拉善荒漠飞播建植的不同密度人工白沙蒿(Artemisia sphaerocephala)种群的生长、繁殖与土壤水分的关系,主要结果是:(1)不同密度白沙蒿人工种群的生长与繁殖特征存在明显差异,它反映在白沙蒿单株地上生物量、根量、生殖枝数和种子产量随着种群密度的增加而下降.(2)不同密度白沙蒿种群的存活率明显不同,当种群密度超过3.1株/m2时,个体植物生长发育不良,并出现密度制约死亡(自疏)现象,植株死亡率急剧上升.(3)不同密度白沙蒿草地不同深度土壤含水量存在明显差异,特别是0~20和20~40cm两个土层的土壤含水量随种群密度的增加显著下降,与水资源容量相适应的白沙蒿种群密度约为2.1株/m2,在该密度下土壤水分含量基本上能够满足白沙蒿的生理生态需水.(4)回归分析显示,白沙蒿单株地上生物量与0~20和20~40cm的土壤含水量呈显著正相关,而与40cm以下土层的土壤含水量无显著相关性,表明白沙蒿种群的生长主要受0~40cm土层土壤含水量的影响.
摘要:羊草(Leymus chinensis)是具有克隆生长习性的多年生根茎植物.其分株系统能存活7a,其根茎甚至可在地上部分死亡后继续存活.羊草分株可分为7个年龄(AC),有:AC0、ACl、AC2、AC3、AC4、AC5和AC6;4个世代,即祖代开花分株世代(G(1))或祖代营养分株世代(G1)、母代开花分株世代(G(2))或母代营养分株世代(G2)、当代开花分株世代(G(3))或当代营养分株世代(G3)和子代营养分株世代(G4).揭示了羊草克隆分株之间存在3种光合产物的转移格局,它们是向项性转移、向基性转移和水平性转移.还观察到,不同类型分株可调节不同类型分株之间的光合产物转移量.对于向项性转移,光合产物主要输出到营养分株(VR),以低转移速率输出到开花分株(FR).对于向基性转移,光合产物主要输出到FR,而以低转移速率输出到vR.对于水平性转移,该种转移出现在同一世代的姊妹分株(SR)之间,在从FR到VR的转移或在从VR到FR的转移,转移速率较高,但在同种类型分株(即从FR到FR或从VR到VR)之间的转移速率较低.幼嫩的VR比同一世代的FR能保留更多的光合产物.
摘要:用酶电泳法和同工酶分析对东北松嫩草原西北部野古草种群克隆遗传变异性和种群遗传结构做了探讨.讨论了遗传多样性、地理距离和遗传距离之间的关系、大种群和小种群的遗传变异性和种群间的基因流;种群间,包括大种群和小种群间基因流、遗传和地理距离对遗传多样性的影响、昆虫和风传粉、种群籽苗的补充、遗传多样性的发生和保持,自交不亲和性和无性繁殖及体细胞突变.
摘要:以黑桫椤分布在海南和广东9个种群为材料,通过PCR产物直接测序和克隆后再测序的方法测定了叶绿体DNA(cpDNA)trnL-F非编码区序列.序列长度介于1017bp至1021bp;碱基组成A+T含量较高,百分比值为60.43%~62.26%.根据序列的核苷酸变异共鉴定出15个单倍型.黑桫椤具高水平单倍型多样性(h=0.880)和较高水平核苷酸多样性(Dij=0.00342),其悠长的进化历史可能增加了遗传变异在谱系内的积累.单倍型最小生成网图和邻接树、种群间分化度(FST=0.12645)和基因流(Nm=3.49)、AMOVA分析(地区间遗传变异占11.91%,P>0.05)以及DNA歧义度结果一致显示,黑桫椤分布在海南和广东的种群彼此间不存在遗传分化.黑桫椤单倍型的系统发育地理式样具"星状"特征,提示种群在历史上曾经发生过扩张,扩张后的种群还未能获得足够时间去建立更加复杂的结构.
摘要:以青藏高原和四川盆地过渡带两种不同分枝型匍匐茎植物野草莓(Fragaria vesca)和过路黄(Lysimachia christinae)为对象,研究它们在高光照低养分斑块和低光照高养分斑块组成的资源交互斑块性生境中的克隆内分工.结果显示,与资源的空间同质性处理(Ⅰ)和(Ⅱ)相比,资源的空间异质性处理(Ⅲ)和(Ⅳ )中野草莓和过落黄的近端、远端和整个克隆片段的生物量和分株数均获得显著增加.生长在低光高养条件下的远端分株,若与高光低养的近端分株相连,相比连接到低光高养的近端分株,它们分配更多的生物量到地下部分;生长在高光低养条件下的远端分株,若与低光高养的近端分株相连,相比连接到高光低养的近端分株,它们分配更多的生物量到地上部分;生长在高光低养条件下的近端分株,若与低光高养的远端分株相连,相比连接到高光低养的远端分株,它们分配更多的生物量到地上部分.实验结果表明,资源交互斑块性生境中野草莓和过路黄均发生了克隆内分工.通过克隆内分工,克隆植物能有效的利用异质性分布的资源,缓解资源交互斑块性分布对克隆植物生长的不利影响.
摘要:对我国特有珍稀濒危保护植物云南金钱槭的形态变异水平、遗传变异模式以及两者之间的相关性进行了研究.形态学性状分析结果表明:各居群形态性状变异系数的平均值从大到小排列为:文山居群(WSh)、屏边居群(PB)、黑龙潭居群(HLT)、蒙自居群(MZ);文山居群与屏边、黑龙潭、蒙自居群间已产生显著或极显著水平的形态差异,而后三者间的差异未达显著水平.RAPD分析检测到103个位点,其中多态位点84个,云南金钱槭物种水平的多态位点比率为81.55%,与其它珍稀濒危植物相比该种的遗传多样性水平不低.AMOVA和Nei基因多样性指数分析显示,尽管大部分遗传变异仍存在于居群内(分别为57.86%、57.33%),但居群间的遗传变异已达较高水平(分别为42.14%、42.67%).相关分析结果显示,云南金钱槭的形态变异与海拔、土壤有机质等生态因子有着显著或极显著水平的相关性,但与遗传变异的相关性未达显著水平,说明云南金钱槭的形态变异虽然具有一定的遗传基础,但可塑性及环境压力对形态变异的产生作用更大一些.基于形态性状和RAPD数据的聚类分析则进一步说明,云南金钱槭的形态变异受到环境因子的强烈影响而与遗传背景的关系不显著.
摘要:在黄土高原丘陵沟壑区以4龄苜蓿(Medicago sativa)、沙打旺(Astragalus adsurgens)和甘草(Giycyrrhiza uralensis)单播人工草地为材料,人工牧草、杂草和土壤3方面研究了其生产性能和生态特性.在相同的管理条件下,沙打旺种群高度平均高于苜蓿33.8%,是甘草的6.2倍;苜蓿的密度分别是甘草和沙打旺的5.9倍和2.6倍;沙打旺盖度最大,苜蓿次之,甘草最小.三种牧草的地上生物量及其占群落生物量的比例依次是苜蓿>沙打旺>甘草;苜蓿种群生物量占群落的比例接近沙打旺,二者远高于甘草.甘草人工草地的杂草种数、杂草生物量及其生物量占群落的比例均最大.0~100cm土层内三种人工草地的地下生物量依次为甘草>苜蓿>沙打旺.0~100cm土层内营养物质含量:全P,苜蓿>甘草>沙打旺;全N,苜蓿与甘草接近,高于沙打旺;速效P、速效N都是甘草最高;有机质含量,苜蓿接近甘草、高于沙打旺.讨论了管理措施与人工草地的关系,加大投入是维持人工草地群落稳定的前提之一.
摘要:对加拿大萨斯克彻温省干旱棕色土壤带、湿润棕色土壤带及黑棕色土壤带上的沙土和壤土草场区所应用的挖鱼鳞坑和犁翻两种机械措施控制丛生卷柏侵蚀天然草场的效果进行了经济效益分析.分析结果表明:当市场折扣率为8%和10%时,犁翻处理在任何草场区实施均在20a内不能收回投入,说明该处理在经济上是不可行的;而挖鱼鳞坑在黑棕色土壤带实施分别需要10a和11a才能收回投入,在湿润棕色土壤带分别需12a和14a,而在干燥棕色土壤带则分别需15a和22a.但在实际中,这两种处理是否能发挥20a以上的经济效益还需进一步研究.草场管理者应根据两种处理控制丛生卷柏效果及饲草产量的增量来确定净现值和内部报酬率,估测收回投入的年限,最终作出合理的经济决策.当然,如果考虑到铲除丛生卷柏所带来的一些生态方面的争议,草场管理者应慎重考虑其他一些改良措施,如改进放牧管理,施化肥及播种目标草种等,以达到取得经济效益的目的.
摘要:森林类型的空间分布是进行森林景观格局研究的基础和先决条件.当前林业实际生产过程中,森林分布图的获得要么具有很强的主观性,要么受环境因素的制约.空间统计学可以描述事物在空间上的分布特征,条件模拟算法是空间统计学中进行空间插值的一种有效手段.森林类型是一个区域化的分类变量,在研究区内可能存在森林类型破碎化严重情况,为此本文选用分类变量的序列指示条件模拟算法来模拟森林类型的空间分布.文中介绍了序列指示条件模拟算法的原理、计算步骤、优点及适用性,以东北汪清林业局局级样地为材料,应用序列指示条件模拟算法对汪清林业局森林类型空间分布进行模拟,模拟结果与森林经理调查得到的森林分布图相比较,模拟精度达到73.80%.精度分析结果表明,以样地为材料,应用序列指示条件模拟算法,可以作为获得森林类型分布图的一个有效途径.
摘要:通过室外定位观测前期连续干旱情况下天然降雨及室内模拟不同温度(10C、19C和28C)下测定格氏栲天然林、格氏栲人工林和杉木人工林土壤增湿后呼吸动态,探讨不同林型土壤呼吸对土壤干湿交替的响应.结果发现室外定位观测和室内模拟试验均出现了增湿后土壤呼吸骤升至最大值及随后逐渐衰减的现象,且这种变化可由时间过程模型(R=ate-bt+c)较好地进行拟合.温度升高提升了土壤呼吸对干湿交替的响应值RV.格氏栲天然林土壤呼吸对干湿交替的响应对温度最为敏感,随温度升高其响应指数RE增加;杉木林土壤呼吸对干湿交替的响应指数RE最高,且对土壤水分变化最敏感,但随温度升高超过一定限度后其响应指数RE反而降低.
摘要:为了探讨亚热带树木休眠理论以及休眠与树木分布的相互关系,研究了不同种源白花泡桐种子的休眠生理生态学特性.结果表明:白花泡桐种子适宜发芽温度范围在20~30C,经过低温处理后,适宜发芽温度范围扩大到15~30C,具有浅低温休眠特性;5C的低温处理不仅提高了不同种源白花泡桐种子的发芽率和发芽势,而且加快了发芽速度,尤其在15C发芽温度条件下的促进效果更加明显;40d的5C低温处理效果最好,20d、60d的低温处理效果相对较差;没有用低温处理的不同种源白花泡桐种子,除了在25C发芽温度下的发芽势差异不显著外,在不同发芽温度条件下的发芽率与发芽势都存在着显著差异,但在20C、25C发芽温度下的平均发芽时间差异不显著.在15C发芽温度条件下,除了桂林种源以外,没有用低温处理的白花泡桐种子的发芽率与发芽势都随着种源纬度的增加而增加,而在20~30C的适宜发芽温度范围内随种源纬度的变化趋势不明显;不同种源白花泡桐种子对低温处理反应差异明显.低温处理后的中亚热带以南的低纬度种源白花泡桐种子发芽率、发芽势都较北亚热带的高纬度种源高.低温处理后的中亚热带株洲种源和北亚热带南部的宜昌种源白花泡桐种子的平均发芽时间最长,而随着纬度的降低或增加平均发芽时间都变短.不同种源白花泡桐种子的浅休眠特性不同,是对不同种源地气候的一种生理生态适应.
摘要:应用合作对策理论提出河西走廊山地-荒漠-绿洲复合生态系统的4个可行的耦合模式,在现有能值投入水平和科学管理力度下,4种耦合模式分别增加肃南山地-张掖北山荒漠-临泽绿洲动物生产系统和绿洲植物生产系统的宏观经济价值3.67、4.02、1.03和4.6倍。用能值概念和度量标准,以耦合后新增宏观经济价值为对策论中合作对策的特征函数,筛选出模式Ⅳ是4种耦合模式中的最佳策略组合即最优的耦合模式。该模式下,家畜对高山草地的压力减小,退化的山地子系统得以恢复,脆弱的荒漠子系统得到保护,绿洲种植业系统也因为家畜的加入、系统多样性提高,系统稳定性加强。研究方法避免了传统的纯货币评价分析方法对耦合产出所含环境资源评价的缺失,使得对耦合效应的评价值较为客观真实。
摘要:退化草地的成功恢复主要依赖于种子和母株无性繁殖幼苗的有效建植,即草地群落中可利用繁殖体是退化草地得以恢复的内在条件.此外,群落中那些提供种子发芽、幼苗生长发育的适宜微生境(safe sites/suitable microsites),构成了退化草地恢复的外在条件.由于严重退化草地群落缺乏可利用繁殖体和供繁殖体生长发育的适宜微生境,使得退化草地恢复受到很大限制,因而,同时满足繁殖体与微生境是退化草地恢复的先决条件.人为提供繁殖体和适宜微生境可以在很大程度上提高退化草地的恢复速度,即在缺乏繁殖体草地群落供给繁殖体,或者在缺乏微生境的草地群落中创造适宜微生境.不同植物种群建植需要的环境存在着显著差异,因此在人工恢复草地群落过程中,对这些植物的繁殖体和繁殖体着床环境给予特殊处理是必需的,使之同时满足多种植物种群建植需求.对退化草地植物繁殖体、微生境的重要性及其涵义进行讨论.
摘要:采用静态箱法研究了我国亚热带红壤区农田利用方式(旱地或水田)对土壤CO2排放及其相关因子的影响,并估算了旱地和水田CO2的年排放通量.结果表明,水田在淹水植稻期(夏季),其排放通量明显低于旱地,而在非淹水期(排水落干或休闲期),其排放通量则显著高于旱地.CO2排放通量呈现明显的季节性变异,旱地以夏季最高、春秋季次之、冬季最低;而水田则以秋季最高、其次是春冬季、夏季最低.土壤温度和湿度分别是影响旱地和水田CO2排放的主导因子,可将二者与通量的指数关系作为模型,分别进行旱地和水田CO2排放的估算.经模型估算,我国中亚热带旱地和水田红壤CO2的年排放通量分别为1.37和2.73 kg CO2/(m2·a)).