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生态学报 2012年第07期杂志 文档列表

城市生态景观研究的基础理论框架与技术构架1979-1986

摘要：构建人与自然和谐的生态景观是当今城市发展的重要目标之一,统一的内涵和完善的指标体系是城市生态景观规划和设计的迫切需求。通过概括城市生态景观的基本内涵和主要特征,认为其核心价值包括可持续性、生态经济效益及和谐性。据此,提出了8条指导原则,包括景观自然度、物种安全性和多样性、雨水利用效率、污染物排放和处理、绿色能源和材料利用、局地小气候调节、景观视觉享受以及精神内涵和文化品位,并根据文献资料和行业导则,整理并归纳了有关的定量评价指标和适用范围。最后总结了城市生态景观的技术构架,以及在资源保护和节约、功能与形式的有机结合、系统生态价值最大化等方面亟待解决的关键技术。为城市生态景观研究提供基础理论框架,也可以为城市生态景观的具体实践提供参考。

拟南芥芥子酸酯对UV-B辐射的响应1987-1994

摘要：芥子酸酯（sinapate esters）是拟南芥和其他十字花科植物中大量存在的一类具有紫外吸收作用的羟基肉桂酸衍生物,有研究表明其紫外吸收能力甚至强于类黄酮。以模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）为实验材料,通过施加低强度（40μW/cm2）、相对长时间（7 d）的UV-B辐射,考察了拟南芥幼苗和成苗芥子酸酯组分（芥子酰葡萄糖、芥子酰苹果酸）和含量及合成途径关键酶编码基因表达水平对UV-B辐射的响应。经过7 d的UV-B辐射处理,拟南芥幼苗和成苗的芥子酰葡萄糖、芥子酰苹果酸含量均高于对照植株,芥子酸酯表现为响应UV-B辐射而积累。无论是幼苗还是成苗,叶片中芥子酰苹果酸的含量都要比芥子酰葡萄糖高出一个数量级,而且在UV-B处理过程中观察到芥子酰葡萄糖含量减少而芥子酰苹果酸含量增加,催化芥子酰葡萄糖生成芥子酰苹果酸的芥子酰葡萄糖苹果酸转移酶编码基因的表达水平也显著提高,说明芥子酰苹果酸在拟南芥叶片响应UV-B辐射过程中起重要作用并优先合成。另外,拟南芥幼苗中两种芥子酸酯的含量是成苗中的数十倍之多,芥子酸酯合成途径关键酶编码基因fah1和sng1的相对表达量也显著高于成苗。同时,在响应UV-B辐射的过程中,幼苗中芥子酰葡萄糖、芥子酰苹果酸含量的变化幅度（分别是7.01%、6.05%）远远低于成苗叶片中芥子酰葡萄糖、芥子酰苹果酸含量的变化幅度（分别是21.88%、70.63%）,这可能意味着拟南芥叶片中芥子酸酯对于UV-B辐射的防护作用,幼苗属于组成型防御（constitutivedefense）,而到成苗则转变为诱导型防御（inducible defense）。

蛋白核小球藻对Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的生物吸附及其影响因素1995-2003

摘要：藻类吸附作用影响重金属在水生生态系统中的迁移过程及其环境行为。同时,利用藻类吸附能力是修复重金属污染水体和重金属废水处理的一项清洁、廉价和高效的技术。测定了蛋白核小球藻对Pb2＋和Cd2＋的吸附和脱附动力学,表明吸附是快速表面过程,吸附4 h后基本达到平衡,不易脱附。研究了蛋白核小球藻对Pb2＋和Cd2＋的吸附热力学,绘制了吸附等温线,并用Langmuir模型进行拟合,相关系数R2分别为0.9906和0.9827,计算得到最大吸附量分别为0.373 mmol Pb/g和0.249 mmolCd/g。考察了pH值、离子强度和温度等环境因素对蛋白核小球藻吸附Pb2＋和Cd2＋的影响。结果表明,蛋白核小球藻对Pb2＋和Cd2＋的吸附量在pH值5.0—6.0之间达到最大值,并随着溶液离子强度的增加而降低,随着溶液温度的升高而增加。温度的影响还表明,蛋白核小球藻对Pb2＋和Cd2＋的吸附是吸热过程。实验还考察了水体环境中普遍存在的溶解性有机质主要成分-富里酸的影响,表明富里酸会抑制蛋白核小球藻对Pb2＋和Cd2＋的吸附,重金属离子浓度较低时的抑制效果更明显,最大抑制率分别达到了34.2%和34.9%。由于其对重金属的较高吸附量和吸附本身快速完成的特性,蛋白核小球藻有望成为较理想的生物吸附剂,在重金属污染水体的生物修复及废水处理中发挥重要作用。

梨枣在果实生长期对土壤水势的响应2004-2011

摘要：以4年生梨枣为试验材料,在果实生长期设置了4个土壤水势水平,研究不同处理梨枣茎秆直径生长、光合速率、蒸腾速率、叶片相对含水量以及果实数量对土壤水势的响应,探讨了梨枣果实生长期适宜的土壤水势范围。结果表明：1）在果实缓慢生长期,茎秆直径生长缓慢;土壤水势高于-84 kPa时能显著地降低落果率。2）果实快速生长期,茎秆直径日最大值和叶片相对含水量能反映梨枣的水分状况;适当的控制土壤水势能显著的提高叶片的水分利用效率;土壤水势高于-84 kPa时果实快速生长期出现坐果现象。3）果实生长期前期的土壤水势低至-461 kPa会影响果实生长期叶片的功能和后期的坐果。因此,梨枣果实生长期的适宜的土壤水势范围为-41—-84 kPa,提高了叶片水分利用效率,提高了单果重,不影响产量。

产业生态系统资源代谢分析方法2012-2024

摘要：产业生态系统是由企业群、资源及环境组成的社会-经济-环境复合生态系统。资源代谢是其功能运行的重要保障。资源代谢在时间和空间尺度上的耗竭及阻滞是造成严重生态环境问题的主要原因。根据生态学原理,运用物质流分析手段解析了产业生态系统的物质流、能流及资金流结构,构建了产业生态系统资源代谢分析模型,提出了资源输入-使用-输出-循环共生四方面的资源代谢分析指标体系和基于模糊综合分析的资源代谢问题树分析方法。在此基础上提出了基于循环共生网络结构模型的生态管理模式。以期为产业资源的生态管理提供方法支撑。

河北省县域农田生态系统供给功能的健康评价2033-2039

摘要：引入＂生态系统服务功能＂理论,构建县域农田生态系统供给功能健康评价指标——农田生产力稳定系数,该指标被定义为：一定时期内（若干年）,县域自然生态系统第一性生产力波动系数与县域农田生态系统第一性生产力波动系数的平均比值;并构建了评价指标与人类福利指标（用县域人均耕地纯收入表征）关系模型,作为评价指标的阈值判定方法。通过河北省136个县的实证研究表明,农田生产力稳定系数对农田生产力稳定性和农田生产力高低具有综合性指示作用;人类社会对生态系统反馈影响的忍受界限对评价指标阈值的确定非常关键;1991—2000年和2001—2009年两个阶段中,河北省县域农田生产力稳定系数整体呈上升趋势,空间格局较为一致,农田生产力稳定系数较低、农田供给功能健康状况较差的县域集中分布在冀北生态脆弱地区;农田生态系统供给功能健康状况与县域贫困状况形成紧密的空间耦合关系。

温郁金内生真菌Chaetomium globosum L18对植物病原菌的抑菌谱及拮抗机理2040-2046

摘要：通过体外培养法,研究了药用植物温郁金内生真菌Chaetomium globosum L18对几种常见的植物病原菌的抑菌谱及其拮抗机理。结果表明,Chaetomium globosum L18对多种植物病原真菌和细菌均有不同程度的抑制作用,具有较广的抑菌谱,但对不同植物病原菌的抑制作用具有显著性差异（P〈0.05）,抑制率最高可达到92.9%;抑菌机制结果显示,竞争作用和重寄生作用是其主要的拮抗机制之一;发酵产物抑制作用测定发现,内生真菌Chaetomium globosum L18能够分泌产生抗菌物质抑制病原菌菌丝的生长和孢子萌发,可引起病原菌菌丝菌丝膨大成串珠状,分枝增多,分枝顶端膨胀后细胞壁破裂,原生质外溢,产生溶菌作用;使分生孢子萌发畸形,萌发率降低。

基于稳定碳同位素技术的华北低丘山区核桃-小麦复合系统种间水分利用研究2047-2055

摘要：农林复合系统的林木和作物会充分利用水肥光热等资源、而在资源亏缺时也可能产生竞争,在华北低丘山区等水资源紧缺地区,种间水分竞争尤为突出。在冬小麦返青期、拔节期、灌浆期和成熟期4个生育期,测算了该地区核桃-小麦间作系统和单作小麦不同组分的稳定碳同位素组成（Stable carbon isotope ratio,δ13C）和核桃树干液流,结合生物量和气象数据资料计算出水分利用效率（water use efficiency,WUE）和耗水量（Water use,WU）。结果表明,间作核桃树、间作小麦和单作小麦的WUE分别为10.771—21.233、9.946—19.149和9.878—18.431 mmol C/mol H2O。单作小麦WUE在拔节期显著小于间作小麦。间作系统总耗水量为1755.19 t/hm2,比单作系统的2538.13 t/hm2少30.85%。核桃-小麦间作系统中,核桃耗水量占系统总耗水量的36.34%,在小麦的生长前期所占比例最多、在小麦旺盛生长期所占比重较小,而小麦越往生长后期需水越多。核桃与间作小麦的需水期错开,在时间上避免水分竞争。距离核桃树越近浅层土土壤含水量越高、而深层土越低,表明核桃主要吸收深层水,而间作小麦主要吸收浅层水,从位置上避免水分竞争。单作小麦产量、总生物量和总耗水量分别比核桃间作小麦的高26.79%、27.12%、36.30%（P=0.001、P=0.033、P=0.050）。间作核桃和单作核桃的单株果实产量平均分别为0.88和0.94 kg（P=0.829）。然而,核桃-小麦间作系统的产量土地当量比（Land equivalent ratio,LER）和产值水分利用效率（WUE ofeconomics,WUEe）却分别达到1.67和25.92元.mm-.1hm-2,比单作系统明显提高、水资源获得高效利用,同时具备生产优势和经济优势。

云贵高原喀斯特坡耕地土壤微生物量C、N、P空间分布2056-2065

摘要：土壤微生物是地球生物演化进程中的先锋种类,具有重要的生态修复功能,但空间分布格局是否存在的争议很大。以云贵高原典型喀斯特坡耕地为对象,基于网格法取样,用经典统计学和地统计学综合分析了土壤微生物生物量的空间变异特征。结果表明,云贵高原喀斯特坡耕地土壤微生物生物量碳（Cmic）、磷（Pmic）以及碳氮比（Cmic/Nmic）适宜,氮（Nmic）的含量较低,变异均很大,空间自相关性明显,最佳拟合模型均为指数模型。块金值C0较小（0.0016—0.0087）,C0/（C0＋C）均〈25%（2.6%—10.2%）,变程a较短（22.2—51.0 m）,其强烈的空间变异主要由结构性变异引起。Kriging等值线图表明,Cmic、Nmic和Cmic/Nmic的高值区分布在坡的中上部,Pmic的高值区则在坡的中下部和坡脚。云贵高原喀斯特坡耕地土壤微生物不仅存在着小尺度的空间分布格局,而且不同土壤微生物属性的空间分布不同。

水稻根系通气组织与根系泌氧及根际硝化作用的关系2066-2074

摘要：通过根箱土培试验研究了不同产量籼稻品种中旱22（ZH,高产品种）及禾盛10号（HS,低产品种）苗期根系生长、通气组织发育、根系径向泌氧量（radial oxygen loss,ROL）以及根表和根际土壤硝化强度差异。结果表明,除水稻播种40 d时二者根数量和根干重无显著差异外,ZH根直径、根数量和根干重均显著高于HS,二者差异尤其表现在根系生物量差异。两个水稻品种在距根尖20 mm处均可见辐射状通气组织,ZH皮层薄壁细胞已经完全崩溃形成连接中柱和外皮层的纵向气腔,而HS皮层薄壁细胞未发生完全离解,但仍能观察到明显的连接中柱和外皮层的纵向气腔的形成。同时ZH外皮层厚壁细胞体积较小,排列紧密,细胞壁增厚程度大;而HS外皮层厚壁细胞体积相对较大,排列疏松,细胞壁增厚程度相对较小。表明高产品种通气组织发育比低产品种更加完善,表现为ZH根孔隙度（porosity of root,POR）显著高于HS,且高产品种对水稻根系ROL的屏蔽作用较低产品种更强,为根系提供更充足的氧气供应,促进根系生长。除了水稻播种后40 d时ZH和HS单根ROL无显著差异外（P〈0.05）,ZH单株、单位重量以及单根ROL均显著高于HS（P〈0.01）。两个水稻品种硝化强度均表现为根际土壤显著高于根表土壤（P〈0.01）,前者大约是后者的3—6倍。两个品种根表土壤硝化强度无显著差异,而ZH根际土壤硝化强度均显著高于HS。相关性分析结果表明水稻根际土壤硝化强度和整株水稻ROL呈极显著正相关关系（r=0.803,P〈0.01）,和水稻POR也呈现极显著正相关关系（r=0.808,P〈0.01）,同时和根系直径、数量和干重均呈极显著正相关关系（P〈0.01）。而根表土壤硝化强度和以上指标均无相关关系。由于硝化作用是好氧过程,因此高产品种由于根系发达,通气组织发育好,相应ROL也较大,造成根际土壤氧气含量高,从而可能导致根际土�

苹果绵蚜对不同苹果品种春梢生长期生理指标的影响2075-2081

摘要：为了筛选培育对苹果绵蚜（Eriosoma lanigerum Hausmann）的抗性品种,实现持续有效治理苹果绵蚜的目的,通过测定红富士、金帅、昭锦108、秦冠、红将军等5种不同苹果品种春梢生长期被苹果绵蚜危害前后枝条内可溶性糖、蛋白质、游离氨基酸、总酚含量以及防御性酶的活性变化,探讨苹果生理指标与抗蚜性的关系。结果表明,被害后可溶性糖含量除红将军外均有所上升,其中红富士上升达13.7%;蛋白质含量除红富士外均有所降低;氨基酸含量均有所上升,其中红将军变化明显,变化率达68.8%。酚类物质是一种重要的抗蚜物质,红富士、昭锦108、秦冠被害后总酚含量均升高,其中昭锦108、秦冠中总酚含量上升率约为红富士的2倍。红富士品种正常枝条内超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）、多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase,PPO）、过氧化物酶（Peroxidase,POD）以及过氧化氢酶（Catalase,CAT）活性均显著低于昭锦108,被害后各苹果枝条SOD活性均出现上升趋势,除红将军的PPO、POD活性降低外,其他品种均升高;金帅、红富士的CAT活性上升明显,分别为110.8%、45.5%。植物的防御性酶与其抗虫性有密切关系,苹果春梢生长期对苹果绵蚜的抗性与苹果体内的可溶性糖、游离氨基酸、SOD、PPO、POD以及CAT活性均有关,而且不同苹果品种被害后生理指标的变化也与其抗蚜性有一定关系。

基于MODIS-EVI数据和Symlet11小波识别东北地区水稻主要物候期2091-2098

摘要：作物物候信号能够反映温度和降水等变化对植被生长的影响,是进行农作物动态分析和田间管理的重要依据。基于2008年EOS-MODIS多时相卫星遥感数据,研究了我国东北地区水稻的主要物候期的识别方法。首先提取研究区24个农业气象观测站所在位置的MODIS-EVI（Enhanced Vegetation Index,增强型植被指数）指数的时间序列;同时利用小波滤波消除时间序列上的噪音,小波滤波选用函数包含Daubechies（7—20）,Coiflet（3—5）和Symlet（7—15）共26种类型。然后根据水稻移栽期、抽穗期和成熟期在EVI时间序列上的表现特征来识别水稻主要物候期。最后与东北地区24个站点水稻物候观测资料对比并分析误差。结果表明,Symlet11小波滤波的效果最好,其移栽期识别结果的误差绝大部分在±16 d,抽穗期和成熟期识别结果的误差在±8 d。表明通过此方法可以较好地识别东北水稻主要物候期,并可进一步应用到整个东北地区水稻的物候空间分布和时间变化特征研究上。

基于降水利用比较分析的四川省种植制度优化2099-2109

摘要：比较分析四川8个农业生态区典型站点及其主要种植模式的降水盈亏产量降低率、产量降低率风险指数、降水利用效率和降水经济效率。结果表明：（1）四川省不同区域、不同种植模式、不同作物及其不同生育阶段基于降水盈亏的产量降低率多年均值差异较大。区域分布上,雅安最低,仅23%,攀西最高,达50%以上,其余地区30%—40%;种植制度上,麦—玉—苕等旱三熟低于麦—稻等水旱轮作两熟制;作物种类上,冬小麦、冬油菜、秋播马铃薯等作物普遍高于水稻、玉米、棉花、红薯和大豆作物;生育阶段上,冬小麦、冬油菜、秋播马铃薯作物开花前后普遍较高,各种作物生育末期较低。（2）基于自然降水,攀西地区遭遇旱灾的风险极大,麦—玉—苕等旱三熟的产量降低率风险指数相对较小;雅安等盆地内部多数区域由于阶段性降水过多引起湿害偏重,导致麦—稻等水旱轮作两熟制略优于旱三熟。基于降水利用效率和降水经济效率,各地比较一致,较优的种植制度首先是麦（油、薯）—稻两熟制,其次才是麦（油）—玉—苕（豆）旱三熟。（3）综合旱涝灾害风险、降水利用效率和降水经济效率,以及复杂地形等因素,有较好灌溉条件的农田应以麦（油、薯）—稻水旱轮作两熟制为主,而无水源保障的旱地则以麦（油）—玉—苕（豆）旱三熟为主。

气候变暖对东北玉米低温冷害分布规律的影响2110-2118

摘要：利用东北地区48个农气站1961—2010年气象资料和近20多年玉米生育期资料,建立生育阶段热量指数和冷害指数,分析气候变暖对东北玉米4个生育阶段热量及低温冷害分布格局的影响。结果表明：热量指数总体表现为明显的增加趋势;平均温度、热量指数的年代际变化特征明显,中晚、晚熟区的上升趋势均小于早、中熟区;冷害频率总体表现为明显的减小趋势;气候变暖对两个熟型区域4个生育阶段的冷害影响并不一致,早、中熟区的冷害平均频率最大值均出现在20世纪60年代,中晚、晚熟区的冷害平均频率最大值均出现在70年代,两个熟型区域的最小值均出现在21世纪初。研究结果可为未来东北地区调整玉米种植制度和生产布局,为适应气候变化和趋利避害提供科学依据。

丛枝菌根真菌对枳根净离子流及锌污染下枳苗矿质营养的影响2127-2134

摘要：盆栽实验研究了不同施Zn水平（0、300 mg/kg和600 mg/kg）下,接种丛枝菌根真菌Glomus intraradices对枳苗生长、Zn、Cu、P、K、Ca、Mg分布的影响,并采用非损伤微测技术测定分析了菌根化与非菌根化枳根净Ca2＋、H＋、NO-3离子流动态。结果表明：（1）在不同施Zn水平下,接种菌根真菌显著提高了枳苗地上部及根部鲜重;随着施Zn水平的提高,菌根侵染率呈降低趋势,枳苗地上部与根部Zn含量呈增加趋势,且接种株根部Zn含量显著高于未接种株。（2）接种株未施Zn处理的地上部Cu、P、K、Mg和根部Cu含量、施600 mg/kg Zn处理的根部Cu及施300 mg/kg Zn处理的根部P含量均显著高于对照,而菌根真菌侵染对枳苗Ca含量并无显著性影响。（3）接种株未施Zn处理的根部距根尖端0μm和600μm处净Ca2＋流出速率、600μm处净H＋流入速率、2400μm处净NO-3流入速率均显著高于未接种株。

不同R：FR值对菊花叶片气孔特征和气孔导度的影响2135-2141

摘要：以切花菊品种＂神马（Jinba）＂为试材,2010年10月至2011年2月间在南京信息工程大学试验温室采用不同Red（660±10）nm：Far-red（730±10）nm值的LED光源短日处理,研究了温室切花菊叶片气孔特征和气孔导度对不同R∶FR值的响应。结果表明：不同R∶FR值短日处理35d菊花叶片的上表皮和下表皮的气孔直径分别以R∶FR值4.5和6.5处理最大,均以R∶FR值2.5处理最小,气孔密度和气孔开度均以R∶FR=2.5处理最高,以R∶FR值6.5处理最低,下表皮的气孔密度、气孔开度明显高于上表皮;不同R∶FR值处理叶片的气孔开张比和气孔指数差异不显著;在相同光强下,菊花叶片气孔导度和光合速率由大到小的R∶FR值顺序依次为2.5、4.5、0.5、6.5。叶片气孔导度与气孔指数、气孔密度、气孔开张比和气孔开度成正相关,与气孔长度和气孔宽度呈负相关;R∶FR值在2.5—6.5范围内,随光质中红光成分增加,叶片气孔密度、气孔指数、气孔开度、气孔开张比和气孔导度显著降低。

黄土高原刺槐人工林地表凋落物对土壤呼吸的贡献2150-2157

摘要：于黄土高原沟壑区王东沟小流域26年刺槐人工林（Robinia pseudoacacia）中,设置对照（CK）、去除凋落物（no litter,NL）和倍增凋落物（double litter,DL）3个处理,利用Li-8100系统测定各处理的土壤呼吸速率。结果表明,添加或去除凋落物显著影响土壤呼吸（P=0.091-0.099）,与对照（CK）的土壤呼吸速率（3.23μmol m-2s-1）相比,添加凋落物（DL）使土壤呼吸速率增加26%,去除凋落物（NL）使土壤呼吸速率减少22%。NL、CK和DL的累积土壤呼吸分别为631、787和973 g C m-2a-1。各处理土壤呼吸速率与土壤温度呈显著的指数关系（R2=0.81-0.90,P〈0.0001）,但与土壤水分的关系不明显。NL、CK和DL的Q10依次为1.92、2.29和2.31。地表凋落物对土壤呼吸年平均贡献量为20%。相关性分析表明,各测定日地表凋落物贡献与土壤温度（r=0.54,P〈0.05）或土壤水分关系显著（r=0.68,P〈0.05）。刺槐人工林地表凋落物的输入量为213 g C m-2a-1,大于凋落物引起的呼吸量156 g C m-2a-1。在黄土区通过植被恢复治理水土流失过程中,随着地表凋落物的积累,林地生态系统的碳汇功能将逐步得到加强。

贵州雷公山秃杉种群生活史特征与空间分布格局2158-2165

摘要：秃杉是一种珍稀濒危植物,以斑块状分布于雷公山东南面斜坡海拔800—1300 m之间的沟谷两侧。从年龄结构、生命表特征、存活曲线以及种群不同龄级个体空间分布格局等方面研究了雷公山秃杉种群生活史特征与空间分布格局。研究结果表明：秃杉的种群结构存在波动性,成年阶段个体较丰富,幼苗与老龄数目相对较少,秃杉自身的生物学特性及环境因素是形成这种现象的主要原因;秃杉种群存活曲线趋于DeeveyⅡ型,出现2个死亡率高峰,一个出现在第6龄级阶段,另一个出现在第12龄级阶段,期望寿命单调下降;秃杉种群空间分布格局总体上为聚集分布,处于不同发育阶段的秃杉种群,其分布格局随时间而发生变化,从幼龄期到中龄期再到老龄期,种群分布格局由聚集分布逐渐变为随机分布,秃杉种群在不同发育阶段的空间分布格局差异与其生物学和生态学特性密切相关,同时受群落小环境的影响。