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生态学报 2005年第11期杂志 文档列表

外来入侵植物加拿大一枝黄花繁殖生物学研究2795-2803

摘要：加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)原产北美,自然条件下既能结实,同时又能以地下茎出芽的方式克隆繁殖,是目前我国东部地区危害严重的外来入侵杂草之一,对我国部分省市的农业生产和生态环境构成了严重威胁.连续3a定点观测其种群扩张规律,从生境因子、种子性状及萌发特性、残体无性克隆生长,地下部分形态特征和各器官热值能量的季节动态变化等方面对加拿大一枝黄花的繁殖生物学作了研究,同时比较了加拿大一枝黄花和其他4种菊科外来杂草的地下部分形态特征.研究结果表明:(1)自然条件下,加拿大一枝黄花种子在3～10月期间均可萌发,4～5月份气候适宜,雨水充沛,是种子萌发的高峰期.夏季的6～8月份是其营养生长和克隆增殖的旺盛期,9月份开始献蕾,花果期为10月至翌年1月份.加拿大一枝黄花的结实量高达20000粒/株,种子(瘦果)千粒重为0.045～0.050g,含水量在60%～80%之间;(2)加拿大一枝黄花自然条件下种子萌发率约为30%,在不同pH值、盐浓度和湿度环境条件下种子萌发的耐受性较强.不同环境胁迫下的种子萌发率和沪浙地区加拿大一枝黄花土壤生境因子的调查结果均表明,该种比较适应干燥、透气性良好的酸性低盐砂壤土,对Zn、Cu、Pb等重金属耐性较高;(3)加拿大一枝黄花地下茎和植株基部节处能萌生克隆分株.在机械除草等人为干扰条件下加拿大一枝黄花采用应激繁殖对策,容易产生更多的克隆分株.植株残体的无性繁殖能力为地下部分＞基部茎＞茎秆,20cm基部茎＞30cm基部茎＞45cm基部茎,从小到大的机械破坏程度使地下部分残体出芽数依次减少,但累计出芽数反而增加;(4)与其他菊科外来杂草相比,加拿大一枝黄花地下部分的长度、表面积、体积等指标最大,说明其在地下部分形态上具有广泛逸生的结构基础;(5)加拿大一枝黄花地上部分生长速率以及多

次生林不同类型森林边缘的鸟类物种丰富度及个体多度比较2804-2810

摘要：边缘效应对动物的分布及行为会产生一定的影响,在鸟类生态学研究中已证实某些鸟类在森林内部和森林边缘区域存在着物种丰富度和个体多度的差异.于1999至2001年的春夏季,在吉林省左家自然保护区对阔叶林/农田边缘、阔叶林/灌丛边缘及阔叶林/针叶林边缘3种不同类型边缘地带的鸟类物种丰富度及个体多度进行了比较研究.结果表明,不同年间鸟类物种丰富度无显著变化,但个体多度存在着一定的波动.不同类型森林边缘的鸟类物种丰富度存在着一定的差异,阔叶林/灌丛边缘的鸟类物种丰富度最高,而阔叶林/针叶林边缘的鸟类物种丰富度最低.鸟类个体多度的总体趋势在3种不同类型的边缘差异不显著,但存在种间差异,灰椋鸟、灰头啄木鸟和喜鹊在阔叶林/农田边缘的个体多度最高,斑啄木鸟、黄胸鸦、三道眉草鹀和日本树莺在阔叶林/灌丛边缘的个体多度最高,而沼泽山雀、冕柳莺和山鹡鸰在阔叶林/针叶林边缘的个体多度最高.

恒温和变温下中国对虾生长和能量收支的比较2811-2817

摘要：对比研究了模拟自然昼夜温度变化节律的4个变温(22±2)、(25±2)、(28±2)和(31±2)℃与相应的恒温22、25、28和31℃下中国对虾(Fenneropenaeus chinensis Osbeck)生长和能量收支的差异.结果表明,对虾在(22±2)℃、(25±2)℃和(28±2)℃变温条件下的生长率显著高于相应的恒温,但(31±2)℃与恒温31℃相比没有显著差异.与相应的恒温相比,(25±2)℃、(28±2)℃和(31±2)℃变温下对虾的摄食量显著增大,(22±2)℃、(25±2)℃和(28±2)℃变温下对虾的饵料转化率则显著提高.但变温下对虾对食物的消化率与相应的恒温相比没有显著差异.能量收支研究结果则发现,(22±2)℃、(25±2)℃和(28±2)℃变温下对虾摄食能中,用于生长的能量比例显著增加,而(31±2)℃与31℃相比则未见显著差异.从而表明,变温促长的主要机制可归因于变温下摄食量的增大、饵料转化率的提高及其摄食能中用于生长能比例的增加.

西藏那曲地区高寒草地地下生物量2818-2823

摘要：矮嵩草草甸、藏北嵩草草甸及紫花针茅草原是那曲地区主要的草地类型,通过对其地下生物量的分布特征、地下/地上生物量的关系及其对土壤环境影响的研究发现:(1)这三类植物群落的地下生物量表现为总的T字形趋势下的锯齿状分布,主要分布在0～10cm的草皮层中,而且不同的退化草地,其地下的生物量也不同;(2)各群落的地下生物量和地上生物量密切相关,相关性均呈显著正相关.地下/地上生物量的比值越大,地上生物量就越高.地上生物量的变化不大,而地下生物量变化显著;(3)在高山草甸土中,矮嵩草草甸的地下生物量和土壤的有机质,全N,碱解N的含量及土壤的容重呈相关关系,而与其他的土壤因子相关性不显著.(4)各群落的地下生物量的垂直分布特征及与土壤环境的关系是植物长期适宜高寒生境条件的结果和反映.

格氏栲和杉木人工林地下碳分配2824-2829

摘要：通过对福建三明36年生的格氏栲人工林和杉木人工林林木地下C分配(TBCA)进行研究,结果表明,由分室累加法直接测定的格氏栲和杉木人工林的TBCA分别为8.426和4.040 t C·hm-2·a-1.在格氏栲和杉木人工林TBCA组成中,根系净生产量和根系呼吸各约占50%;在根系年净生产量中,细根年净生产量和粗根年净生产量各约占75%和25%.而格氏栲和杉木人工林的细根年C归还量则均约占各自TBCA的1/3(分别为33%和36%).在假设地下C库处于稳定状态时,由C平衡法计算的格氏栲和杉木人工林的TBCA(分别为6.039t C·hm-2·a-1和2.987 t C·hm-2·a-1)低于分室累加法,这与两种人工林地下C库尚未达到稳定状态有关.利用Raich and Nadelhoffer全球模式方程推算的格氏栲和杉木人工林的TBCA(分别为9.771t C·hm-2·a1和5.344 t C·hm-2·a-1)则高于分室累加法,这与全球模式方程只是一种全球尺度规律有关.

浙江天童国家森林公园微地形与植被结构的关系2830-2840

摘要：植物群落的本质特征之一是群落中的植物和环境之间存在一定的相互关系.丘陵地区的地形由各种微地形单元构成,这些微地形单元在空间上的分化提供的异质化的生境导致了区域丰富的物种和群落多样性的形成.选择浙江东部低山丘陵地区具有典型代表意义的天童国家森林公园,在地形识别的基础上,结合详细的植被调查,分析了不同微地形单元物种组成及其林分结构的变化.结果表明,基于物种组成相似性,7个微地形单元可以归为2组,与通过侵蚀前线划分结果一致.依据物种在这2个小尺度地形单元的分布格局,可以划分出3个特征种组,即上部坡面分布型、下部坡面分布型和无统计偏差型.壳斗科、山茶科、冬青科和山矾科常绿物种是构成上部坡面植被的主要成分,而榆科、槭树科、胡桃科和漆树科等的落叶种及樟科常绿种则是构成下部坡面植被的主要成分.下部坡面各微地形单元的林分垂直构造比上部坡面复杂,由榆科、槭树科、胡桃科和漆树科生境先锋种形成的明显超高层以及超大个体的存在是其显著特征.但其密度低于上部坡面微地形单元.上部坡面的顶坡和谷头凹地明显缺乏乔木层的存在.侵蚀前线是丘陵地区不同生境最重要的划分界限,由其切分的上部坡面和下部坡面是评价物种组成和林分结构的两大基本功能区域.

落叶松人工林土壤酸度与有机磷形态的相关性2841-2847

摘要：通过东北东部山地落叶松人工林不同发育阶段土壤酸度变化规律以及与有机磷形态相关关系的研究发现,不同发育阶段落叶松根际土壤水解性总酸度都高于非根际土壤,而交换性酸与总酸度的比值则相反;落叶松由幼龄林到成熟林随林龄的增大根际土壤活性酸(pH值)呈降低趋势,而非根际土壤活性酸(pH值)(除成熟林外)、根际与非根际土壤的交换性酸、土壤交换性铝、土壤水解性总酸度和交换性酸/总酸度的比值随林龄的增大呈显著增大趋势.但由于暗棕壤具有较强的缓冲性能,并且土壤活性酸(pH值)由幼龄林到成熟林随林龄的变化范围为5.27±0.25～5.93±0.12,因此,在落叶松树种适生的范围之内,不需施用石灰调节土壤的酸度.各年龄阶段森林根际土壤酸度与根际土壤有机磷形态相关密切.随着土壤潜性酸度的增加,各年龄阶段森林土壤有机磷总量、中稳性有机磷和高稳性有机磷含量降低.活性有机磷分别与活性酸、水解性总酸度呈显著正相关,其与水解性总酸度相关性随林龄的增大而降低.

辽东山区天然次生林的数量分类2848-2854

摘要：结合DCA排序和TWINSPAN分类结果,将辽东山区天然次生林划分为5个群落类型:花曲柳林、蒙古栎林、阔叶混交林、水曲柳林、胡桃楸林.DCA排序与TWINSPAN分类产生了较一致的分类结果.DCA第一轴代表的环境意义为坡向.花曲柳林多分布于阳坡的中坡及中上坡,蒙古栎林多分布在中上坡.花曲柳与蒙古栎常混生在一起,随着坡位上升,花曲柳优势度下降,而蒙古栎优势度增加.阔叶混交林多位于阴坡,乔木层没有稳定和绝对优势种,多以假色槭、风桦、色木槭为优势种,但假色槭分布于乔木层第2亚层.水曲柳林多分布在中下坡.胡桃楸分布在山下部,喜潮湿生境.色木槭在辽东山区分布广泛,重要值较高,且更新良好,很可能是群落演替顶级物种.辽东山区天然次生林林下藤本植株数量多,以五味子、软枣猕猴桃、狗枣猕猴桃为主.

改进的植物生态场模型与实例分析2855-2861

摘要：生态场理论是受物理学"场"思想的启示,在经典生态学的理论基础上,以一种演绎的思维方式和较为严格的定量、直观、综合的模型,探求生物间以及生物与环境间相互作用的机制与规律.生态场理论的主要问题是建立合理的生态场模型.对植物生态场强度、生态势的概念作了进一步的说明,并利用IRM(Integrated rate methodology)方法改进植物生态场强度、生态势的模型,改进了场源植物的生态场作用范围模型,明确了植物生态场的物质性.将生态场理论的各个模型应用于半湿润半干旱地区榆树疏林中家榆个体产生的生态场行为研究中,结果表明在家榆个体产生的生态场作用范围内,随着与家榆距离的增加,场源家榆对其它植物生长的影响是先有利而后不利;对土壤分层分析结果表明在土壤浅层(0～0.2m),家榆与其它植物间的竞争较弱,而在地下0.2～0.4m处生态场强度有最小值,说明植物间资源竞争强烈;场源家榆产生的生态场在土壤上层(0～0.1m)的作用范围最大,随土壤深度增加,作用范围逐渐减小,至地下0.3～0.4m最小,而后生态场作用范围又有所增大.在模型的应用过程与结果分析中,体现出改进后的生态场模型的实际可操作性强、对生态学问题能够定量化、直观化研究的优点.

天童国家森林公园常绿阔叶林不同演替阶段群落光环境特征比较2862-2867

摘要：常绿阔叶林是我国中亚热带东部典型植被类型,根据野外踏查和固定样地调查发现,天童国家森林公园内发育着常绿阔叶林一个完整的演替系列,包含着6个不同演替阶段.应用WinScanopy For Canopy Analysis软件对研究区内不同演替阶段群落冠层进行分析,得到不同群落冠层和林下的光环境特征指标:PPFD(光合光量子通量密度)和相关的冠层结构形态学指标Gapfraction(空隙度)、LAI(叶面积指数)、MLA(平均叶倾角),通过对这些指标的分析比较,得到的基本规律大致是林冠层的光合有效光量子通量密度随演替逐渐降低,林冠下面的光合有效光量子通量密度随着群落演替的进展变化更为明显.马尾松林的林冠空隙度明显高于其他阶段的群落,总的趋势是随群落演替的进展而降低.叶面积指数随演替的进展而呈增加趋势.平均叶倾角随演替的进展先增大而后减小.这些结果反映了常绿阔叶林不同演替阶段群落由于不同树种树冠形态学结构的差异和微环境的不同,形成了特定群落内的特定光环境.

旅游干扰对历山亚高山草甸优势种群种间相关性的影响2868-2874

摘要：基于2×2列联表,应用方差比率法、χ2检验、Pearson相关系数检验及Spearman秩相关系数检验等数量分析方法研究了旅游干扰对山西历山舜王坪亚高山草甸种间关联程度的影响.结果表明:(1)不同旅游距离带的联结指数(VR)均大于1,但统计量W均界于χ2分布的上下临界值之间.群落总体呈正关联,但联结性较弱,种的分布相对独立.(2)随着距游径距离的增加,4条不同旅游距离带的联结指数(VR)呈下降趋势;正负关联比有所增加,χ2检验显著率、Pearson相关检验显著率和Spearman秩相关检验显著率都明显下降,说明旅游干扰对舜王坪亚高山草甸种间关联程度产生了一定的影响,距离游径越远,种间关联越趋于随机性,但这种影响尚未引起种间联结性的改变.(3)χ2检验与Pearson相关系数检验、Spearman秩相关系数检验结果用来刻划种间相关性具有一定的相似之处,但仍存在一定差异,结合使用效果更好.与Pearson相关检验相比,Spearman秩相关检验更具灵敏性.4)本研究结果支持随着群落演替进程的发展,群落种群总体向着无关联发展的观点.

东北东部森林生态系统土壤碳贮量和碳通量2875-2882

摘要：土壤碳是高纬度地区森林生态系统最大的碳库,是森林生态系统碳循环的极其重要组分.研究了东北东部典型的6种次生林生态系统(天然蒙古栎林、杨桦林、杂木林、硬阔叶林、红松人工林和落叶松人工林)的土壤碳动态,包括(1)量化土壤有机碳(SOC)含量、碳密度及周转时间,(2)比较不同森林生态系统的土壤表面CO2通量(Rs)年通量差异,(3)建立Rs年通量及其分量与SOC的量化关系.研究结果表明:阔叶天然次生林和针叶人工林的SOC含量变化范围分别为52.63～66.29 g·kg-1和42.15～49.15g·kg-1;平均SOC密度分别为15.57和17.16 kg·m-2;平均SOC周转时间分别为32a和48a.各个生态系统的Rs依次为杂木林951 gC·m-2·a-1、硬阔叶林892 gC·m-2·a-1、杨桦林812 gC·m-2·a-1、蒙古栎林678gC·m-2·a-1、红松林596 gC·m-2·a-1和落叶松林451 gC·m-2·a-1.Rs年通量及其分量(土壤异养呼吸和自养呼吸)与SOC含量呈显著的正相关,但其相关程度因土层不同而异(R2=0.747～0.933).同一生态系统中,SOC含量随土深增加而降低,而SOC密度和SOC周转时间随深度增加而增大.采用统一规范的研究方法,获取大量有代表性的森林生态系统土壤碳贮量和Rs的实测数据,是减少区域尺度碳平衡研究中不确定性的不可缺少的研究内容.

秸秆还田和施氮对农田土壤呼吸的影响2883-2887

摘要：2003年10月至2004年9月期间在华北平原冬小麦-玉米轮作的高产粮区开展了土壤温度、秸秆还田和施氮对农田土壤呼吸影响的研究.土壤类型是砂姜黑土.试验共设6个处理,分别是N1、N1+W、N2+W、N3+W N1+W+O和N2+W+M,其中N1、N2和N3表示3个施氮水平(纯N计,下同),分别是200 kg hm-2、400 kg hm-2和600 kg hm,W表示小麦秸秆还田,M表示玉米秸秆的1/3还田,O表示施用有机肥(每年施用鸡粪30 m3hm-2).土壤呼吸采用碱液吸收法测定,每个处理6次重复,结果表明:(1)土壤呼吸季节动态明显,夏季高冬季低,土壤呼吸排放速率与5cm深度地温线性拟合最好(R2=0.63～0.74,p＜0.001),而与地表温度线性拟合最差.各处理土壤呼吸的年通量在5650～7061 kg·hm-2(纯C计,下同),随着秸秆还田量的增加,土壤呼吸通量显著增加(p=0.05),随着施氮量的增加土壤呼吸通量也增加,但只有施氮量相差400 kg hm-2时,土壤呼吸通量差异显著(p=0.05),施用有机肥的处理土壤呼吸通量最高,有机肥施用后1～2个月,有机肥快速分解,表现为高的土壤呼吸通量.由土壤呼吸与5cm深度地温指数拟合方程求得的Q10值在1.86～2.26之间.

有机配体对稀土元素在小麦体内积累和分异的影响2888-2894

摘要：采用营养液培养和添加外源混合稀土等方法,研究了有机配体柠檬酸、EDTA和DTPA对稀土元素在小麦的根和叶中积累与分异的影响.结果表明,低浓度有机配体对小麦根和叶中的稀土元素,尤其是轻稀土元素的积累有轻微的促进作用,随浓度的升高则表现出显著的降低作用.有机配体对重稀土的作用比轻稀土强,使根和叶中稀土元素的分布曲线向重稀土相对亏缺的方向发展.3种配体对轻、重稀土分异的作用强度为:EDTA＞DTPA＞柠檬酸.通过VMINTEQ计算表明,在EDTA和DTPA作用下小麦叶中稀土元素的积累与轻、重稀土的分异主要由溶液中呈自由离子态稀土元素的含量和组成控制;柠檬酸作用下小麦叶中稀土元素的变化与自由离子态稀土的含量和组成关系较弱,推测REE-柠檬酸络合物可被小麦直接吸收并运转到小麦的叶中.

玉米根系形态性状和空间分布对水分利用效率的调控2895-2900

摘要：玉米根系形态性状(总根长、根系表面积和根系干物质重)与植物整体水分利用效率间具有显著或极显著的相关性,回归曲线趋势基本相同,均呈二次曲线关系,只是相关系数不同.说明从提高水分利用效率来说,根系需要维持适宜的大小.其中根长对水分利用效率的贡献是第一位的,而根系干物质重的贡献最小,根系表面积介于二者之间.从空间分布来说,玉米每层节根数、节根长度和直径在父母本和杂交种间也具有显著或极显著的差异.与中下层根量相比,母本与不抗旱的父本处于上层干土中的根系数量明显较多,且根系直径大,吸水困难.而杂交种在干旱条件下上层根重和数量维持不变,或略高于不抗旱品种,但中层和下层根系数量和长度明显高于不抗旱品种,且根系直径小于不抗旱品种,这样从多的有效根系数量和低的吸水阻力两方面保证了水分的吸收,从而使其产量和水分利用效率均最高,说明通过根系形态特性和空间分布的优化能够调节作物整体的水分利用效率.

旱地小麦不同栽培条件对土壤硝态氮残留的影响2901-2910

摘要：在陕西渭北旱塬进行了2a田间试验,研究不同栽培模式、施氮量和小麦种植密度对旱地硝态氮残留的影响.结果表明,种植小麦2a后0～200 cm土壤剖面中残留硝态氮58.6～283.9kg/hm2,数量可观,短期内在渭北旱塬深厚的土壤中不会对地下水造成威胁,但夏季休闲期间容易下迁至作物无法吸收的土壤深度.与常规无覆盖模式相比,地膜覆盖和垄沟种植显著提高了作物对氮素的吸收,但同时也增加了土壤0～200 cm的硝态氮残留,这与地膜覆盖导致有机氮矿化增加有关;秸秆覆盖对作物氮素吸收和硝态氮残留均没有明显影响.施氮量低于120kg/hm2时,各种栽培模式土壤剖面残留硝态氮的分布差异较小,只有地膜覆盖和垄沟种植处理在土壤表层有少量硝态氮累积;施氮量为240 kg/hm2时,无覆盖和秸秆覆盖土壤60～120 cm深度都有明显累积峰,地膜覆盖和垄沟种植土壤残留硝态氮则在60 cm以上土层累积较多.小麦种植密度也影响了各种栽培模式土壤硝态氮及其分布特点.垄沟种植条件下,从土壤表层到200 cm的深层,垄上土壤残留硝态氮均显著高于沟内土壤;上层差异最大,随着土壤深度的增加其差异逐渐降低;随着施氮量的增加,这种差异显著增大;随小麦种植密度的增加则显著降低.随着施氮量增加,小麦吸氮量和土壤中残留硝态氮量均显著提高;施氮增加的残留硝态氮占施氮量的0.3%～44.6%.垄沟种植模式施氮增加的残留硝态氮最多,地膜覆盖处理次之,垄沟种植处理垄上土壤增加量远远高于沟内土壤.施氮量提高1倍,增加的残留硝态氮量平均提高了3倍多.提高小麦种植密度,施氮增加的残留硝态氮平均减小13.2 kg/hm2.由于种植密度增加显著提高了小麦对氮素的吸收,因此硝态氮残留有降低的趋势.其中,秸秆覆盖模式80～140 cm土层降低显著;地膜覆盖条件下高密与低密残留硝态氮的差异主要在深层;垄沟模

我国畜禽生产体系中磷素平衡及其环境效应2911-2918

摘要：通过畜禽生产体系磷素的实际流动过程--磷素输入和磷素输出,计算了畜禽生产体系磷素的去向,包括畜禽活体磷素去向,不同养殖方式粪尿磷素去向;并对畜禽粪尿回田、排入环境等状况进行了评价.结果表明,从动物体磷分配来说,畜禽活体带出的磷大部分分配在骨中,肉猪骨中的磷素占活体带出磷的71.5%,肉鸡骨中的磷素占活体带出磷的71.1%,肉牛骨中的磷素占活体带出磷的71.6%.计算还表明:蛋鸡和肉猪生产体系对环境造成的污染风险相对其他畜禽生产体系来说最大,中国2001年蛋鸡生产体系向环境排放磷量为30.8万t,占猪牛鸡向环境排放总磷量的43.0%;肉猪生产体系向环境排放磷量为15.3万t,占猪牛鸡向环境排放总磷量的21.3%.还对未来畜禽发展规模以及降低污染提出了一些建议.

镉污染对烟草叶片超微结构及部分元素含量的影响2919-2927

摘要：采用水培试验,利用电感耦合等离子体、透射电镜、扫描电镜等技术研究了镉污染对烟草(Nicotiana tabacum)叶绿素含量及叶绿素a/b值、叶下表皮气孔器密度、腺毛密度、叶片细胞超微结构和P、K、Ca等元素含量的影响,以及叶片细胞、腺毛对镉污染的反应.结果表明随着营养液中镉浓度的增高,烟草叶绿素含量及叶绿素a/b值降低;叶下表皮气孔器的密度及腺毛的密度增加;叶绿体中组成基粒的类囊体层数减少、分布不均、或粘连成索状,叶绿体膜系统崩溃,内外膜均解体,类囊体消失;但烟草可通过将镉隔离于细胞壁中或排出表皮细胞或通过腺毛分泌作用来减少其毒害.随着营养液中镉浓度的增高,腺毛分泌物中Si、K、Al、Ca、Mg、Fe的含量增加;浓度为3mg/L的镉污染可增加叶片中P、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Al元素的含量,但浓度为30mg/L的镉污染造成叶片中P、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Al元素含量的减少;镉污染可引起叶片中Na含量增加,且随着营养液中镉浓度的增高Na含量增加;镉污染造成K、Mn在叶片中的含量下降,而且随着营养液中镉浓度的增高,K、Mn含量下降幅度增加.