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生态学报 2013年第10期杂志 文档列表

生态学报杂志福建长汀水土保持专题

福建省长汀县水土流失区的时空变化研究——“福建长汀水土保持”专题序言2945-2945

摘要：水土流失是当今世界面临的一个严峻问题,严重的水土流失已造成生态环境的急剧退化。我国是世界上水土流失最严重的国家之一,水土流失的胁迫已使许多地区的群众背井离乡,另觅他乡。即便是在全国森林覆盖率第一名的福建省,水土流失现象也相当严重。而地处福建西部的长汀县河田盆地区,更是以其严重的土壤侵蚀而成为中国南方红壤地区的典型水土流失区。

福建省长汀县河田水土流失区植被覆盖度变化及其热环境效应2954-2963

摘要：南方红壤典型水土流失区——福建省长汀县河田盆地区的大片山地曾由于植被稀少、山岭裸露、气候炎热,而被称之为＂火焰山＂。通过20多年的水土流失治理,该区的生态环境有了很大的改善。利用遥感技术,计算了长汀县河田盆地区在1988—2010年间的植被覆盖度变化及其伴随的地表温度变化。结果表明,通过近22a的水土流失治理,该区的平均植被覆盖度有了明显的升高,从1988年的48.83%上升到2010年的59.78%;而同期盆地内外的温度差异也随之下降,盆地裸露区和周边地区的温差降低了近1℃。定量研究表明,河田盆地区的植被覆盖度每增加10%,可降低地表温度0.6—1℃。

红壤侵蚀地马尾松林恢复后土壤有机碳库动态2964-2973

摘要：运用RothC（version 26.3）模型,并结合＂时空代换法＂对长汀河田红壤侵蚀退化地马尾松人工恢复后林地表层（0—20cm）土壤有机碳库的动态变化进行了反演和预测,研究结果表明：RothC 26.3模型的模拟结果能够较好地反映红壤侵蚀地植被恢复过程中土壤有机碳的变化趋势;RothC 26.3模型适用于中亚热带季风气候条件下马尾松林地土壤碳库的动态模拟;侵蚀退化地在马尾松林建植后,林地表层土壤碳吸存速率以非线性的形式上升,并在15—25a时间内达到最大,马尾松恢复后前30a林地土壤平均碳吸存速率约为0.385 tC.hm-.2a-1,自马尾松建植后演替至当地顶级群落（次生林）全过程中平均碳吸存速率约0.156 tC.hm-.2a-1;根据模拟结果得到的拟合方程,计算得到研究区红壤侵蚀退化地的碳饱和容量约为36.85 tC/hm2,固碳潜力约为33.26 tC/hm2。

基于RUSLE的福建省长汀县河田盆地区土壤侵蚀定量研究2974-2982

摘要：以RS、GIS和RUSLE模型为主要技术,选取典型的土壤侵蚀区福建省长汀县河田盆地区为研究区,通过对模型因子的合理选择,估算了该地区1988年、1998年和2010年的土壤侵蚀量,实现土壤侵蚀状况的定量评价和动态监测。结果表明：在1988年至2010年期间,研究区土壤侵蚀状况得到明显改善,平均土壤侵蚀模数由4259.11 t.km-.2a-1下降为1280.09 t.km-.2a-1,年侵蚀量由252.42万t下降至75.87万t;中度及其以上侵蚀面积由176 km2减少至62.69 km2,微度侵蚀面积由225.85km2增加至358.9 km2。研究结果说明近22年来针对长汀河田盆地区土壤侵蚀的治理所采取的措施是卓有成效的。长汀河田盆地区水土流失进一步重点治理的区域应集中在盆地中心及其西北部等地区的高程低于400 m、植被覆盖度为20%—50%的地区。

南方红壤水土流失区土地利用动态变化——以长汀河田盆地区为例2983-2991

摘要：福建省长汀县曾是我国南方红壤地区水土流失最严重的县份之一,经过20多年的艰辛努力,长汀已成为中国水土流失治理的典范。采用遥感技术和景观格局分析技术,基于1988、1998、2004、2009和2011年的遥感影像,对长汀县水土流失最为严重的河田盆地区进行土地利用动态变化检测与景观格局变化分析。结果表明,研究区在这23a间的土地利用发生了很大变化,其中最主要的特征就是以针叶林为主的林地面积的快速增长和地表裸土面积的大幅下降。景观分析表明,水土流失治理新增的小块林地正逐渐形成连片分布,而裸土面积在大幅减少的同时,其斑块也趋于破碎。总的看来,这23a间的水土流失治理已使得研究区的生态明显趋于好转。

亚热带地区马尾松林碳储量的遥感估算——以长汀河田盆地为例2992-3001

摘要：全球气候的变化已使得人类日益关注森林生态系统的碳储量变化。以福建省长汀县河田盆地为例,开展马尾松林碳储量估算模型的研究。通过2010年的野外样地调查获得了马尾松林的实测数据,并将其与同年的ALOS遥感影像对应样地的植被光谱信息进行比较。通过研究5种遥感植被指数与马尾松林碳储量之间的相关关系,从中选取了基于归一化植被指数（NDVI）的研究区最佳马尾松林碳储量反演模型。精度分析表明,该模型平均相对误差为-1.95%,均方根误差为3.01 t/hm2,因此可以有效地用于反演研究区的马尾松林碳储量。利用该模型反演出河田盆地2010年马尾松林的总碳储量为114.58×104t,碳密度为34.92 t/hm2。

生态学报杂志前沿理论与学科综述

土壤有机质转化及CO_2释放的温度效应研究进展3011-3019

摘要：土壤有机质转化对温度变化的响应,是气候变暖与全球碳循环关系中的核心问题。掌握土壤有机质对温度变化的响应规律,对准确评价气候变暖背景下,全球土壤有机质的转化至关重要。综述了国内外大量研究成果,对基质成分、基质损耗、测试方法、微生物、水分含量等因素,对土壤有机质转化与温度关系的影响机理与影响规律以及Q10的变化规律进行了探讨。提出稳定有机质与不稳定有机质温度敏感性异同问题,应作为土壤有机质转化与温度关系中的核心问题进行深入研究。同时通过分析,提出室内短期培养是首选测试方法。分析认为微生物生长温度曲线与微生物呼吸之间不存在必然联系,而在过低和过高之间,水分含量是否会影响土壤呼吸,有待进一步试验验证。提出随着城市热岛效应这一环境问题的加剧,研究及评价更大温度区间内的城市土壤有机质对温度变化的响应规律十分重要。

湖泊蓝藻水华发生机理研究进展3020-3030

摘要：蓝藻水华是富营养化湖泊常见的生态灾害,通过产生毒素、死亡分解时使水体缺氧和破坏正常的食物网威胁到饮用水安全、公众健康和景观,会造成严重的经济损失和社会问题,揭示其发生机理是进行防治的基础。综述了蓝藻水华发生机理的主要假说和证据,主要分为环境因子（营养盐、氮磷比、温度、微量元素、浮游动物牧食、水文和气象条件等）和生理生态特性（伪空泡、胶质鞘、CO2浓缩机制、适应低光强、贮藏营养物质、防晒、产毒素和固氮等）两个方面;评述了主要新理论,展望了今后的研究。到目前为止的研究表明寻找一两个关键因子并不能阐明蓝藻水华的发生机理。现存的理论或假说尽管已经在蓝藻水华的防治实践中产生重要作用,但仍然未能清楚地阐释其发生的客观规律。认为蓝藻水华是在各种环境因子（外因）的耦合驱动下,水华蓝藻由于其独特的生理生态特性（内因）,产生巨大的生物量而在浮游植物群落中占绝对优势,在合适的水文气象条件下集聚于水表而形成。因此水华机理的研究应同时关注水华蓝藻的生理生态学规律和蓝藻水华发生的各种环境条件。不同环境因子协同影响水华蓝藻的不同生理生态特性的表达,从而影响水华的发生过程,将可能是以后研究的重点。蓝藻水华机理的研究在微观方面正趋向于应用分子生物学手段分析蓝藻生理过程,宏观方面则将广泛应用遥感遥测技术观测全湖蓝藻的变化规律。今后加强对水华蓝藻生理生态特性的基因表达与调控和环境多因子耦合作用于蓝藻水华过程的研究将有重要意义。蓝藻水华的机理研究包括现象、过程和原因3个层次的问题,通过大量的现象和过程的研究,不断揭示其发生过程中水华蓝藻的群落演替、种群发展、细胞活性和分子机理等变化规律,才能找到其发生的真正原

生态学报杂志个体与基础生态

岩溶区不同植被下土壤水溶解无机碳含量及其稳定碳同位素组成特征3031-3038

摘要：自2010年7月至2011年7月对重庆青木关岩溶区典型植被下的土壤水进行了月动态取样,分析了土壤水溶解无机碳含量（DIC浓度）及其稳定碳同位素组成（δ13CDIC值）的时空变化特征,以揭示岩溶土壤系统碳酸盐岩溶蚀作用及其碳汇效应。研究结果表明：草地和针叶林地土壤水的DIC浓度和δ13CDIC值相对较低,分别为59.12 mg/L和-17.22‰,31.47 mg/L和-16.37‰;而旱地、灌丛地、退耕还林地土壤水具有较高的DIC浓度和δ13CDIC值,分别达153.88 mg/L和-12.2‰,221.82 mg/L和-11.9‰,97.30 mg/L和-11.23‰,其中灌丛和退耕还林地的δ13CDIC值与DIC浓度呈正比,且雨季较旱季偏高约4‰—5‰。根据δ13CDIC值,结合各植被类型下土壤水DIC浓度与其相应的土壤碳酸盐含量呈正相关,判断旱地、灌丛地、退耕还林地等岩溶土壤水中的DIC主要来自土壤中碳酸盐岩矿物的碳酸溶蚀,即岩溶土壤中存在着碳酸盐岩碳酸溶蚀作用,从而在一定程度上减少了土壤系统向大气排放的CO2量。

黄脊雷蓖蝗越冬卵的滞育发育特性3039-3046

摘要：黄脊雷蓖蝗Rammeacris kiangsu Tsai是我国竹林的重要害虫,1年发生1代,以卵越冬。为弄清其卵滞育发育特性,调查了卵期温度及低温处理对其卵孵化的影响,检测了恒温条件下胚胎的发育进度及卵粒含水量、过冷却点的变化。结果表明,在不同的卵期温度条件下黄脊雷蓖蝗卵的孵化前期均较长,且孵化不整齐、孵化期间长;低温处理30、60或90 d可显著促进其卵的孵化,低温处理的时间越长效果越明显。说明黄脊雷蓖蝗的卵存在滞育现象,低温能明显降低其卵滞育强度。胚胎头幅、触角长度及体长的测量结果显示,25℃温度条件下的黄脊雷蓖蝗的胚胎发育可划分为3个阶段,即前期的持续发育阶段、中期的发育延迟阶段和后期的发育恢复阶段。产卵后40 d左右卵进入滞育,40—75 d为卵的深度滞育期。黄脊雷蓖蝗的卵粒产下后水分含量较低,在25℃的温度条件下,于产卵后25 d前后有一快速的吸水过程,其后卵粒的含水量增加缓慢,可见其卵粒的吸水发生在进入滞育状态之前。在25℃的条件下,黄脊雷蓖蝗卵粒过冷却点的变化亦包含3个阶段,即胚胎发育初期的较高阶段、中期持续而稳定的较低阶段及后期的提升阶段,可以认为黄脊雷蓖蝗越冬卵耐寒性的提高与其滞育的发生密切相关。

香港巨牡蛎与长牡蛎种间配子兼容性3047-3055

摘要：为了评估香港巨牡蛎与长牡蛎的配子兼容性,于2010年7月,以性腺成熟的香港巨牡蛎和长牡蛎为材料,研究了环境因子温度（16、20、24、28、32℃）、盐度（10、15、20、25、30）及内在因子精子浓度（100、101、102、103、104个/μL）、个体差异（240次杂交实验）对其受精率的影响,并计算了以上条件下的F50临界值。结果表明：香港巨牡蛎卵子可以与长牡蛎精子受精,但相反方向不能受精,存在着单向受精现象。温度是影响长牡蛎配子兼容性主要因子,盐度是影响香港巨牡蛎的主要因子,而温度、盐度交互作用是影响种间配子兼容性的最主要因子。种间配子温度、盐度的F50临界值分别为20.90℃、14.7。精子浓度及单对杂交中的个体差异均显著影响配子兼容性,精子浓度的F50临界值为2.40个/μL;在240次杂交实验中,有91次受精率不足50%,说明个体差异比例的F50临界值37.92%。从其内在因子来看,长牡蛎平均受精率最高（96.83%）,配子兼容性较好;对于香港巨牡蛎（70.98%）与种间配子（58.70%）而言,受精水平相对较低,且存在着较大的个体差异。

生态学报杂志种群、群落和生态系统

西藏珠穆朗玛峰部级自然保护区鸟类群落结构与多样性3056-3064

摘要：通过样线法调查并综合有关文献,录得珠峰保护区鸟类342种,并对其鸟类群落结构与多样性进行了分析。其中留鸟218种,夏候鸟67种,冬候鸟43种,旅鸟及迷鸟14种;国家一级保护鸟类8种,二级保护鸟类31种;东洋界132种,古北界156种,广布种54种,特有种19种。多样性指数2.4340,均匀性指数0.4371。研究表明,喜马拉雅山脉将保护区明显阻隔为南坡和北坡两种不同的生态景观。南坡鸟类群落以森林鸟类为主,东洋界成分占67%,垂直分带明显,多样性系数3.3983,均匀度指数0.6396;北坡鸟类群落以湿地和荒漠鸟类为主,古北界成分占77%。呈斑块状分布,多样性指数1.8751,均匀度指数0.4199,南、北坡鸟类群落的相似百分率为15.70,差异显著。

采伐对长白山阔叶红松林生态系统碳密度的影响3065-3073

摘要：采伐对森林生态系统碳密度和固碳能力有重要的影响,且影响的程度因采伐强度和方式不同而有巨大差异。以长白山地区原始阔叶红松林在不同采伐方式、采伐强度干扰后形成的次生林为研究对象,通过对2007至2009年建立的11块1 hm2永久样地中植被层、凋落物层和土壤层碳密度在采伐前后变化特征的分析,研究了采伐强度与恢复时间对阔叶红松林生态系统碳密度的影响。结果表明：在短期内,采伐导致了植被层和土壤表层（0—20cm）碳密度值的减少,其中植被碳密度与采伐强度有显著的线性负相关关系（y=-0.9x＋91.17,R2=0.626,P〈0.01）,而后,随着植被的恢复,生态系统碳密度增加,其中植被、土壤层碳密度呈显著线性正相关关系。根据植被碳密度与恢复时间之间的相关关系,确定以生态系统恢复、木材生产与固碳三者兼顾的合适采伐强度为30%,轮伐期为45a。

胶州湾近岸浅水区鱼类群落结构及多样性3074-3082

摘要：根据2009年3月—2010年2月在胶州湾西北部近岸浅水区进行的鱼类逐月定置网调查数据,采用生态多样性指数和多元统计分析等方法研究了该海域的鱼类群落结构及多样性特征。结果表明：调查共鉴定出44种鱼类,其中海洋性27种,河口性鱼类17种。鱼类种类组成与底层水温和盐度有密切关系。胶州湾近岸浅水区鱼类群落Margalef种类丰富度指数（R）变化范围为0.33—3.50,Shannon-Wiener多样性指数（H＇）为0.42—2.25,Pielou均匀度指数（J＇）为0.23—0.93。聚类分析（CLUSTER）和多维标度排序（MDS）分析表明,不同鱼类种类组成的各月份样品可划分为3个组分：水温较低的冬季组G1（12月—翌年4月）、水温次高的春秋季组G2（5—6月、10—11月）和水温最高的夏季组G3（7—9月）。其中G1的典型种主要为尖海龙（Syngnathus acus）、方氏云鳚（Enedrias fangi）和玉筋鱼（Ammodytes personatus）等冷温性常栖类群种类,G2的主要典型种为鳀鱼（Engraulis japonicus）和尖海龙,G3的主要典型种为鲐鱼（Scomber japonicus）、细条天竺鱼（Apogonichthys lineatus）和普氏缰虾虎鱼（Amoya pflaumi）等洄游性鱼类。单因子相似性分析（ANOSIM）表明,3个月份组间鱼类群落结构差异显著,不同月份组间两两差异均显著。生物-环境分析（BIOENV）表明,底层水温是影响胶州湾近岸浅水区鱼类群落结构时间变化的主要环境因子。在胶州湾内近岸浅水区发现40余种幼鱼,但占优势的主要为低值鱼类,表明胶州湾的产卵、肥育场功能有所下降,应加强胶州湾近岸水域生态环境和渔业资源的保护及修复。

不同起始状态对草原群落恢复演替的影响3092-3102

摘要：内蒙古典型草原,由于过度放牧利用,绝大部分草原处于退化状态。为了使退化草原得到较好的恢复,以锡林郭勒盟白音锡勒牧场典型草原为研究对象,比较分析了在不同起始状态下的草原群落,经过6a的自然恢复,其各自的群落组成,地上生物量及共有种的植株高度、节间长、叶长、叶宽,土壤紧实度和容重。结果表明：1）不同放牧率的植物群落,经过6a的禁牧恢复,群落类型发生了变化且群落趋于一致。2）当放牧率SR≤5.33羊/hm2（SR4）时,演替起始状态对草原群落地上生物量的恢复没有影响;当放牧率SR〉5.33羊/hm2时,演替起始状态对草原群落地上生物量的恢复产生影响,其结果是导致当前生物量降低,不利于草原的恢复。3）不同放牧率植物群落的植物个体特征趋于一致,＂个体小型化＂现象消失。同时,也说明群落恢复演替的起点不同,正常化的时间没有太大的变化。4）不同放牧率植物群落的土壤紧实度和容重经过6a的禁牧恢复,没有得到完全恢复,但均达到一致的水平。

施肥梯度对高寒草甸群落结构、功能和土壤质量的影响3103-3113

摘要：在三江源区研究了不同施肥梯度对高寒矮嵩草草甸群落结构、功能;土壤全量养分、速效养分;土壤有机碳和微生物生物量碳的影响,以揭示矮嵩草草甸群落特征;土壤养分和土壤微生物活性对施肥梯度的响应。结果表明：1）随着施肥量的增加,不同功能群的盖度响应各异,其中禾本科植物的响应较大,而豆科和杂类草植物盖度明显降低,莎草科盖度变化不明显;施肥量增加到一定程度,如施氮40 g/m2时,各功能群植物的盖度逐渐降低。生物量随施肥梯度呈单峰曲线变化,不施肥时生物量最低,施肥20 g/m2或32 g/m2时生物量最高。2）土壤全量养分和速效养分在施肥量为20 g/m2或32 g/m2时较高,施肥量增加到40 g/m2时土壤资源逐渐降低。3）不同施肥梯度矮嵩草草甸土壤有机碳和微生物生物量碳在0—10 cm土层明显较高,且随着施肥量的增加,分布在0—40 cm土层的土壤有机碳含量呈单峰曲线变化。施肥20 g/m2或32 g/m2时土壤有机碳和微生物量碳含量最高。4）30 g/m2施肥量可作为高寒草甸最佳施氮水平。施肥梯度下土壤有机碳和微生物量碳含量可作为衡量土壤肥力和土壤质量变化的重要指标。高施肥量（≥40 g/m2）视为影响高寒草甸生态系统结构与功能、土壤养分及土壤微生物活性的阈值。

高寒退化草地狼毒种群株丛间格局控制机理3114-3121

摘要：在黑河上游祁连山北坡高寒退化草地,应用Ripley＇s K函数检测种间格局控制关系的技术方法,按狼毒个体分枝数设置Ⅰ级株丛（1—10枝）、Ⅱ级株丛（11—20枝）、Ⅲ级株丛（21—30枝）、Ⅳ级株丛（31—40枝）、Ⅴ级株丛（40以上）5个株丛,研究了各株丛之间的格局控制关系和空间关联性。结果表明：Ⅲ和Ⅳ级狼毒株丛对其他狼毒株丛有一定的格局控制作用,尤其是Ⅳ级狼毒株丛对其他狼毒株丛格局控制的程度和尺度最大;Ⅳ级狼毒株丛在20cm尺度内和Ⅰ、Ⅱ以及Ⅴ级狼毒株丛表现出正关联,Ⅲ级狼毒株丛在0—10cm尺度上和Ⅰ级狼毒株丛表现为正关联。狼毒种群中两个形体大小越相近的株丛之间存在格局控制关系的可能性相对较小,尤其是在种群内处于劣势地位或受其他株丛格局控制的株丛之间存在格局控制关系的可能性更小,Ⅳ级狼毒株丛表现出较强的格局控制作用,同时对其他狼毒个体有保护作用,在种群内具有重要作用和地位。

藏东南色季拉山西坡土壤有机碳库研究3122-3128

摘要：土壤碳是森林生态系统最大的碳库,是其碳循环的极其重要组分。土壤微生物生物量是陆地生态系统碳循环的重要组成部分。为探讨不同森林植被类型对土壤活性有机碳库的影响,以西藏色季拉山（西坡）的高山灌丛（Alpine shrub,AS）、杜鹃林（Rhododendron forest,RF）、急尖长苞冷杉林（Abies georgei var.smithii forest,AGSF）和林芝云杉林（Picea likiangensis var.linzhiensis forest,PLLF）为试验对象,研究了林地土壤有机碳、总氮含量及微生物生物量。结果表明：高海拔植被类型具有较高的土壤活性有机碳含量和分配比例。土壤总有机碳表现在0—10cm均差异显著;在10—20cm和20—40cm无规律性（P〈0.05）。土壤全氮表现在0—10cm AS均差异显著,而RF、AGSF和PLLF差异不显著;在10—20cm AS、RF、AGSF与PLLF均相差显著;在20—40cm AS、RF、AGSF与PLLF均相差不显著（P〈0.05）。土壤微生物量碳含量与土壤总有机碳含量关系密切,呈显著的正相关。土壤微生物生物量氮含量和比例随微生物生物量碳含量和比例增加而增加。色季拉山土壤微生物量碳含量均随海拔升高而增加。在不同植被类型的生态系统中,土壤总有机碳含量、土壤颗粒有机碳和土壤易氧化碳含量均呈现出随土层深度增加而递减的变化趋势。土壤颗粒有机碳含量占土壤总有机碳含量和土壤易氧化有机碳含量占土壤总有机碳含量的比率范围不同,且随土层深度增加比率减小。土壤活性有机碳与土壤总有机碳显著相关,土壤易氧化有机碳与颗粒有机碳的相关系也比较显著（P〈0.05）。