丛枝菌根真菌在土壤氮素循环中的作用
摘要：作为植物需求量最大的营养元素,氮素是陆地生态系统初级生产力的主要限制因子。丛枝菌根真菌能与地球上80%以上的陆生植物形成菌根共生体,帮助宿主植物吸收土壤中的P、N等矿质养分。目前,丛枝菌根真菌与氮素循环相关研究侧重于真菌对氮素的吸收形态以及共生体中氮的传输代谢机制,却忽略了丛枝菌根真菌在固氮过程、矿化与吸收过程、硝化过程、反硝化过程以及氮素淋洗过程等土壤氮素循环过程中所起到的潜在作用,并且越来越多的证据也表明丛枝菌根真菌是影响土壤氮素循环过程的重要因子。本文总结了丛枝菌根真菌可利用的氮素形态及真菌的氮代谢转运相关基因的研究现状;重点分析了丛枝菌根真菌在调控土壤氮素循环过程中的潜在作用以及在生态系统中的重要生态学意义,同时提出了丛枝菌根真菌在土壤氮素循环过程中一些需要深入研究的问题。农田灌溉对气候的影响研究综述
摘要：过去200年全球灌溉农田面积迅速扩张,灌溉对气候的影响逐渐受到世界各国研究者的关注。回顾了过去有关灌溉对气候的影响研究,归纳了前人的研究手段,指出了目前研究中存在的问题和困难,并提出了未来灌溉对气候的影响研究应该注重如下几个方面：1）同时利用观测数据分析方法和模型模拟研究方法进行灌溉对区域气候的影响,并将两者的结果进行对比分析,以求做到互相验证;2）对于缺乏地面观测数据或者地面数据受其他因素（比如：城市化）影响大的区域,建议利用遥感观测数据进行灌溉对地表参数的影响研究;3）注意对灌溉四大属性（灌溉位置、灌水量、灌溉方式和灌溉时间）的精确模拟,可以考虑耦合气候模型和作物模型进行模拟研究,并注意区分灌溉旱地和灌溉水田。4）提倡利用多模式集合的方式研究灌溉对区域气候的影响,以减少灌溉对气候影响（强度和方向）模拟结果的不确定性;5）未来也应该考虑模拟灌溉和气候变化间的互馈影响。土壤碳库构成研究进展
摘要：土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库。土壤碳库的构成影响其累积和分解,并直接影响全球陆地生态系统碳平衡,同时也影响土壤质量变化。弄清土壤碳库的组分及构成,是进一步研究土壤碳库变化机制的关键。综述了土壤碳库的组分和构成,对有机碳库进行不稳定性有机碳库和稳定有机碳库归类,描述各类碳库的性质,并对各类碳库的分析测定方法进行了评述。提出在土壤碳构成中增加黑碳和煤炭（碳）以完善土壤有机碳构成框架。在未来研究中,应加强土壤无机碳及湿地土壤和新开发新复垦的重构土壤碳库构成及变化,各类碳库化学构成,交叉重叠的定量关系,碳库之间的转化及在土壤中的迁移,黑碳对土壤碳库稳定性及土壤质量的影响,煤开采扰动区煤炭（碳）对土壤质量的影响及环境效应等科学问题的研究。基于最佳波段判别的湿地植物叶片全氮反演研究
摘要：利用高光谱遥感技术定量估测湿地植被叶片全氮含量,对于监测和诊断湿地植被的生理状况及生长趋势具有重要意义。但叶片氮素遥感诊断研究多存在反演模型过拟合、入选波段与生化参量间因果关系不明确和入选变量间＂多重共线性＂等局限。以芦苇（Phragmites australis）和香蒲（Typha angustifolia）叶片全氮含量作为研究对象,通过谱带分区,分区最佳波段选取和偏最小二乘回归相结合的方法构建芦苇和香蒲叶片全氮含量反演模型,并利用交叉验证决定系数（R2cv）和均方根误差（RMSEcv）对模型精度进行检验,尝试克服传统反演方法中的不足。结果表明,不同湿地植物类型相比,利用芦苇反射光谱建立的预测模型精度都高于香蒲。不同回归模型相比,一阶导数光谱-偏最小二乘回归模型（FDS-PLSR）精度远高于原始光谱-偏最小二乘回归模型（OS-PLSR）。芦苇最佳模型交叉验证决定系数（R2cv）达到了0.84,方根误差（RMSEcv）为0.10,香蒲最佳模型交叉验证的决定系数（R2cv）达到了0.66,方根误差（RMSEcv）为0.13,是构建湿地植物芦苇和香蒲光谱与叶片全氮含量关系的最佳模型。在不降低湿地植物叶片氮含量反演精度的基础上,有效地避免了传统地物高光谱模型反演中的局限性,是无损害遥感探测方面的有益尝试。多糖和土壤团聚体对扁穗冰草根鞘形成的影响
摘要：根鞘是指在植物根系表面存在的由土壤颗粒与根表及根毛相互粘附、缠绕形成的土壤连续体。这种结构的形成被认为是植物根系与微生物及土壤环境相互作用的产物,是对干旱逆境环境的生理适应。以扁穗冰草（Agropyron cristatum L.）为研究对象,结合土壤质地、根鞘内粗多糖成分和根鞘表观特性三者之间的内在联系,分析探索粗多糖在扁穗冰草根鞘的形成过程中的作用。结果表明：土壤团聚体结构是根鞘形成的直接原因;多糖物质通过发挥多糖的粘性胶结作用影响土壤团聚体的结构和比例,同时发挥多糖的亲水、吸水和保水的作用从而形成根鞘。空心莲子草响应南方菟丝子寄生的生长-防御权衡
摘要：为探讨全寄生植物南方菟丝子（Cuscuta australis）防治入侵植物空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）的可行性,以二者野外天然生长的种群为研究对象,分析南方菟丝子寄生对空心莲子草生长及防御的影响,阐明空心莲子草在受到寄生胁迫时如何权衡自身生长与防御的关系,进而发展出一套应对南方菟丝子寄生的生长-防御策略。结果显示：（1）南方菟丝子寄生显著改变空心莲子草茎的形态,茎直径和平均节间长均增加,茎直径变化极显著（P〈0.01）;（2）南方菟丝子寄生显著减少空心莲子草叶片数,但同时显著增加后者茎的分枝数,而茎上的节是潜在的无性繁殖体,故有利于空心莲子草的克隆繁殖;此外,南方菟丝子寄生显著降低了空心莲子草的根、茎、叶生物量和总生物量,抑制空心莲子草的生长;（3）南方菟丝子寄生显著增加空心莲子草茎的单宁、总酚、三萜皂苷含量,增强其防御能力;（4）南方菟丝子寄生的空心莲子草的生物量与茎部木质素、三萜皂苷、单宁和总酚含量均呈现显著负相关性（P〈0.01）,对照组则不存在相关性;且寄生组较对照组相比,生物量的相对百分比显著低于对照组（P〈0.01）,而用于防御的次生代谢产物总含量的相对百分比显著高于对照组（P〈0.01）。以上结果表明,受到南方菟丝子寄生胁迫后,空心莲子草改变自身的生长-防御策略,减少营养生长投入而将更多的资源投向克隆繁殖,同时增强对＂防御＂物质的投入,增强其防御能力,以利于后代生存和繁衍。吉林不同生境防风夏季光合特性
摘要：采用LCpro＋全自动便携式光合仪同时测定了长春、长岭和白城3个生境防风的光合作用及环境因子,研究不同生境防风净光合速率、蒸腾速率及水分利用效率等日变化特征及其与生态因子之间关系,并采用通径分析法分析各环境因子对防风净光合速率的直接和间接影响,探讨防风的光合生理规律,为进一步研究防风的光合生理提供依据。结果表明,各环境因子之间存在相互作用,在影响防风光合作用的环境因子中,光合有效辐射（PAR）是驱动因子,它的变化驱动了大气温度（Ta）、叶片温度（Tl）变化,Ta升高引起空气密度的变化是午间相对湿度（RH）和大气浓度CO2（Ca）降低的一个重要原因。环境因子中对Pn直接作用由大到小长春为Tl〉Ta〉PAR〉Ca〉RH,长岭为PAR〉Tl〉RH〉Ca〉Ta,白城为Ta〉Tl〉RH〉PAR〉Ca。长春、长岭PAR与Pn相关系数最大,而白城地区Ca与Pn相关系数最大,说明防风叶片对不同环境因子的反应有所不同。8月份3个地区防风净光合速率日变化均呈双峰型曲线,具有明显的光合＂午休＂现象。长春、长岭地区防风光合＂午休＂现象主要由气孔因素引起,白城地区防风光合＂午休＂现象主要由非气孔因素引起的。3个生境防风的Pn与Gs之间均呈显著的正相关关系,白城的Gs比长春、长岭地区的低44%左右,这是防风为适应高温干旱的环境而形成的生理反应。不同生境土壤含水量间差异显著,白城地区土壤水分含量很低,只有20.35%,仅是长春土壤含水量的56.50%,而空气温度较高,强辐射使气孔叶片蒸腾失水加剧,导致叶片含水量也很低,仅仅为56.60%,高温干旱使防风叶温升高,防风磷酸化、电子传递、酶活性等受到抑制,导致光合速率降低。因此,白城地区长期高温胁迫是限制防风Pn的主要原因。高温、干旱及其互作对两个筋力小麦品种淀粉糊化特性的影响
摘要：以强筋和弱筋的两个代表性小麦品种为材料,采用盆栽与人工气候箱模拟的方法,研究了花后不同时期高温、干旱及其互作对籽粒淀粉糊化特性的影响。结果表明,高温和干旱均显著影响淀粉糊化特性,但两品种表现有所不同：高温胁迫使强筋小麦品种豫麦34的高峰黏度、最终黏度（除花后5 d外）、稀懈值（除花后15 d外）和反弹值显著增大;而弱筋小麦品种豫麦50低谷黏度和最终黏度显著下降,其高峰黏度、反弹值变化不明显,从不同时期看,花后15 d影响较大。干旱胁迫使豫麦34多数黏度参数增大;而使豫麦50峰值黏度、反弹值和稀懈值下降,其低谷黏度和最终黏度在灌浆前期和中期干旱胁迫下增大,后期干旱胁迫则明显下降。研究结果还表明,花后高温与干旱胁迫对小麦黏度参数的影响存在显著的互作效应。从F值大小看,互作对弱筋小麦品种豫麦50多数黏度参数影响较大,而对强筋小麦品种豫麦34淀粉黏度参数影响较小,反映了高温、干旱及其互作对小麦淀粉特性的影响存在着显著的基因型差异。基于草地综合顺序分类系统（IOCSG）的中国北方草地地上生物量高精度模拟
摘要：草地生态系统是陆地生态系统中分布最广泛的生态系统类型之一,草地生物量的精确估算一直是陆地生态学研究的重点问题。针对目前草地生物量估算方法的不确定性问题,提出了不依赖于遥感植被指数,而是通过分析草地生物量影响因素的方法去构建草地生物量估算模型。根据年积温（〉0℃）和湿润度指标将研究区域划分为4种潜在植被类型,即微温干旱温带半荒漠类、微温微干温带典型草原类、微温微润草甸草原类和微温湿润森林草原类,然后对每一种潜在植被类型的草地生物量分析其内在影响因素,研究结果发现,微温干旱温带半荒漠类的草地生物量与年积温存在较好的线性关系,微温微干温带典型草原类的草地生物量可以用表层土壤粘粒含量的二次多项式来模拟,后两种潜在植被类型的草地生物量则随着潜在NPP的变化呈现先减小后增大的变化趋势。对4种潜在植被类型区域分别建立草地生物量与其影响因素之间的回归关系确定研究区域草地生物量的趋势面,结合HASM模型实现研究区域草地生物量的高精度模拟,结果显示上述4种潜在植被类型区的草地平均生物量分别为76.62、110.94、142.69、184.40 g/m2。安吉毛竹林水汽通量变化特征及其与环境因子的关系
摘要：以浙江省安吉县毛竹（Phyllostachys edulis）林生态系统为研究对象,利用涡度相关技术进行观测,获取2011年毛竹林的水汽通量数据,同时结合常规气象观测数据,分析了水汽通量全年变化。结果表明：毛竹林全年水汽通量基本为正值,月尺度上,水汽通量呈单峰型变化趋势,且各月的最大值均在12：00—14：00出现,呈现一定规律性,7月（0.1116 g m-2s-1）最高,12月（0.0209 g m-2s-1）最低;季节尺度上,夏季最高（0.0873 g m-2s-1）,呈现典型单峰型变化趋势,春秋季（均为0.0541 g m-2s-1）次之,变化特征与夏季相似,冬季最低（0.0221 g m-2s-1）,曲线变化复杂,波动较大。毛竹林全年蒸散量占全年降水量48.26%。2、4、5、11、12月蒸散量略大于降水量,其余月份蒸散量均小于降水量,6月份降水量与蒸散量差别最大。季节尺度上,对毛竹林水汽通量与净辐射进行回归关系分析,夏季最大,R2为0.6111,秋季为0.5295,春季为0.2605,冬季最小0.0455。通过F检验,水汽通量与净辐射有极显著线性关系。在植物生长期,毛竹林水汽通量随饱和水汽压差的增大而增大,植物发育成熟后,当饱和水汽压差增大到一定程度时,其增大反而抑制了水分的蒸散。枸杞岛铜藻垂直分布格局及成因分析
摘要：以枸杞岛铜藻垂直分布特征为基础,并通过现场实验分析了环境因子（沉积物、暴波强度（wave exposure）、光照强度）对铜藻幼苗阶段垂直分布及生长的影响。结果表明：铜藻的主要繁殖群体集中分布在潮间带低潮区121—240 cm的水深范围内,水深大于480 cm没有发现成藻植株;光照对铜藻的生长起重要作用,低光照强度可能不会导致铜藻的大量死亡,但明显抑制了铜藻的生长,248 mol/（ms）的光照强度为铜藻快速生长提供了有利条件,而并没有导致铜藻幼苗大量死亡;低暴波强度虽降低了铜藻被移除的风险,但为沉积物和附生生物在铜藻附着基上的积累创造了条件,进而影响了铜藻早期定居阶段的存活;随着水深的增加,沉积物在附着基上的沉积水平显著增多（P〈0.01）,沉积物长时间的覆盖导致了铜藻幼苗大量死亡。因此说,沉积物可能是影响铜藻垂直分布格局的主要因子。蚂蚁觅食与搬运行为对阜平黄堇和小花黄堇种子散布的影响
摘要：蚂蚁是无脊椎动物中重要的种子传播者,蚂蚁散布影响植物种子的传播和扩散,进而会影响种苗的空间分布格局。在野外研究了蚂蚁觅食及搬运行为对阜平黄堇（Corydalis wilfordii Regel）和小花黄堇（C.racemosa（Thunb.）Pers.）种子散布的影响。结果显示,双针棱胸蚁和束胸平结蚁是两种植物种子的共同搬运者,前者行使群体募集,后者行使简单协作募集。在搬运阜平黄堇种子时,双针棱胸蚁在原地或搬运途中取食油质体后抛弃的种子约占种子总数的56%,而拖至蚁巢的种子约占种子总数的44%,平均搬运距离为（1.85±0.24）m,搬运效率为（43.8±7.5）粒/h;而束胸平结蚁将完整种子全部直接搬运至蚁巢,平均搬运距离为0.45 m,搬运效率为（7.3±2.2）粒/h。在搬运小花黄堇种子时,双针棱胸蚁和束胸平结蚁均将完整种子全部直接搬运至蚁巢,平均搬运距离分别为（6.27±4.40）m和（6.65±1.64）m,搬运效率分别为（34.2±6.5）粒/h和（10.6±3.2）粒/h。这说明行使群体募集的蚂蚁比行使简单协作募集的蚂蚁有较高的搬运效率,蚂蚁散布导致阜平黄堇和小花黄堇种子到达蚁巢的数量和搬运距离不同,而这种不同与相应搬运蚂蚁的觅食对策、搬运行为和种子特征有关。阜平黄堇种子比小花黄堇种子大,但阜平黄堇的油质体质量比小于小花黄堇的油质体质量比,讨论了种子特征对蚂蚁散布的影响。氮磷添加对内蒙古温带典型草原土壤微生物群落结构的影响
摘要：选取内蒙古温带典型草原,进行连续6a氮磷添加试验,采用土壤特征微生物PLFA生物标记技术,研究6个氮添加水平N0（0 kg N hm-2a-1）、N1（56 kg N hm-2a-1）、N2（112 kg N hm-2a-1）、N3（224 kg N hm-2a-1）、N4（392 kg N hm-2a-1）、N5（560 kg N hm-2a-1）和6个磷添加水平P0（0 kg P hm-2a-1）、P1（15.5 kg P hm-2a-1）、P2（31 kg P hm-2a-1）、P3（62 kg P hm-2a-1）、P4（93 kg P hm-2a-1）、P5（124 kg P hm-2a-1）对土壤特征微生物PLFA生物标记数量和土壤微生物群落结构的影响。结果表明：（1）随氮添加量增加,土壤微生物总磷脂脂肪酸（PLFA）含量和土壤细菌PLFA生物标记数量、放线菌PLFA生物标记数量呈上升趋势,土壤G＋/G-呈增加趋势;各氮添加水平对土壤真菌PLFA生物标记数量无显著差异,随氮添加量增加,土壤真菌/细菌比降低。（2）随磷添加量增加,土壤总磷脂脂肪酸（PLFA）含量、土壤细菌PLFA生物标记数量、放线菌PLFA生物标记数量、真菌PLFA生物标记数量及真菌/细菌比值呈先上升后下降趋势,均以P3水平（62 kg P hm-2a-1）处理最高,说明适宜的磷添加对内蒙古温带典型草原土壤微生物繁殖和菌落结构有显著影响。秦岭细鳞鲑群体遗传结构
摘要：秦岭细鳞鲑（Brachymystax lenok tsinlingensis）是秦岭地区特有鱼类,近年来由于环境恶化及人类活动的加剧,已对其造成严重影响,种群处于濒危状态,因此研究秦岭细鳞鲑的群体遗传结构、演化历史、分布动态等对其进行有效保护具有重要意义。本研究用线粒体D-loop区序列对秦岭地区6个群体（n=112）进行了遗传结构和群体演化分析。D-loop区扩增出的891bp序列在112个个体中,检测到42个变异位点,共26个单倍型;碱基序列总的单倍型多样度较高为0.883,核苷酸多样度为0.00799。AMOVA分析显示,60.05%的分子差异位于群体内,39.95%的分子差异位于群体间,Fst值统计检验表明,除那布大河群体与漳河群体和千河群体之间差异不显著之外,其余两两群体之间Fst值统计检验均为显著。系统树和单倍型网络图分析表明,6个地理群体的单倍型按照渭河上游和渭河中游两个河段形成两个大的类群,且5个群体共享一个单倍型H2,表明这些群体具有相同的演化历史,为同一个祖先群体演化而来。中性检验和歧点分布显示,秦岭细鳞鲑种群大小保持相对稳定,未经历明显的种群扩张。同时建议将渭河上游秦岭细鳞鲑群体作为一个整体进行重点保护。广东中西部桉树人工林植物多样性与林龄和土壤因子的关系
摘要：以位于广东省中西部的高要市桉树人工林林下植被群落为研究对象,对不同龄级林分物种多样性进行比较分析,采用典范对应分析（CCA）方法进行排序并通过相关分析,对物种分布和多样性与土壤因子的关系进行了研究。结果表明,每龄级24块样地充足,从第9块样地开始不同龄级的物种数目出现一定程度的差异。桉树林分样地中共有136种植物,隶属54科107属,灌木层的种类最多,但以草本层物种为优势种。不同龄级林分之间物种多样性差异不显著,但1—2年生林分低于2—4年生和5—6年生两个龄级;3—4年生的Shannon指数、Simpson指数和丰富度最高。对植被物种的分布,土壤中有机质、全磷、全钾和容重的影响明显,pH值也有一定程度作用,而对物种多样性,pH值和全氮是最为稳定的影响因子。黄河口潮间盐沼湿地生长季净生态系统CO_2交换特征及其影响因素
摘要：潮间盐沼湿地生物地球化学过程独特,生态系统CO2交换存在着极大的复杂性和不确定性。利用2012年黄河口潮间盐沼湿地生态系统生长季（4—10月）连续的涡度相关观测数据,分析了潮间盐沼湿地的净生态系统CO2交换（NEE）、总初级生产力（GPP）和生态系统呼吸（Reco）的变化特征及其影响因素。结果表明：生长季,生态系统NEE具有明显的日变化和季节变化。日尺度上,表现为白天CO2净吸收,夜间CO2净释放,NEE日平均值为-0.38 g CO2m-2d-1;月尺度上,平均气温最高的7月生态系统释放CO2最多（15.16 g C/m2）,6月生态系统吸收CO2最多（25.07 g C/m2）。潮间盐沼湿地生态系统的CO2交换受到光合有效辐射（PAR）、土壤温度（Ts）、土壤含水量（SWC）和潮汐淹水的共同影响。白天NEE主要受控于PAR,且生态系统表观初始光能利用率（α）和最大光合速率（NEEsat）分别在6月和5月达到最大值,分别为（0.0086±0.0019）μmol CO2μmol-1光子和（4.79±1.52）μmol CO2m-2s-1。夜间NEE随Ts呈指数增加趋势,生态系统呼吸的温度敏感性（Q10）为1.33,且SWC越高,Q10值越大。研究典型晴天（6月19日—6月25日）表明,潮汐淹水增强了生态系统白天对CO2的吸收,同时也增强了夜间CO2释放,研究时段内,潮汐淹水使生态系统净CO2吸收增加了0.76 g CO2m-2d-1。整个生长季,黄河口潮间盐沼湿地生态系统表现为CO2的汇,NEE为-22.28 g C/m2（其中,吸收118.34 g C/m2,释放96.28 g C/m2）。研究结果利于对潮间盐沼湿地源汇功能和影响机制的进一步认识与研究。三江平原农田土壤跳虫多尺度空间自相关性
摘要：土壤动物多尺度空间自相关性特征是土壤动物空间异质性和空间共存格局研究的重要基础。以土壤跳虫为研究对象,以中国科学院三江平原沼泽湿地生态实验站为研究区,于2011年8月和10月,选取具30 a以上耕作历史的旱地为实验样地,以5 m为步长设置一个50 m×50 m的实验样地,采用地统计中的全局Moran＇s I指数和局部Moran＇s I指数相结合的方法,研究土壤跳虫多尺度空间自相关性特征。全局空间自相关结果表明,土壤跳虫群落总密度和多数跳虫种类存在显著的多尺度空间自相关特征,多数为显著的正的空间自相关性,形成明显的空间集群。局部空间自相关结果表明,土壤跳虫群落总密度和所有跳虫种类均存在显著的局部空间自相关性,在局部地区形成＂高—高＂和/或＂低—低＂的空间集群,并和＂高—低＂和/或＂低—高＂的空间孤立区相伴发生,即形成＂斑块＂和＂孔隙＂相间分布的水平镶嵌格局;这种镶嵌格局具一定的时间动态特征,从夏季到秋季斑块大小和空间分布范围略有变化。研究表明,土壤跳虫具有明显的多尺度空间自相关性;空间集群是土壤跳虫的常见空间分布格局,在样地内形成＂斑块＂和＂孔隙＂相间分布的水平镶嵌格局,这种格局具年内时间变异性。退耕还林地结构与生态功能的耦合关系
摘要：退耕还林的林地结构与生态功能效益是退耕还林工程的关键性问题。基于典型黄土高原丘陵沟壑地7种代表性的退耕还林模式的野外调查和取样分析结果,选取14个林地结构因子和2个代表性生态功能因子,对林地结构进行因子分析,并构建了林地结构与生态功能的灰色关联度模型和耦合协调度模型。用建立的模型分析吴起县退耕还林地7种模式的林地结构、土壤侵蚀及地表径流数据,结果表明,不同林地结构因子间相关度不同,经过主成分分析降维为4个主成分因子,分别反映了林分的乔木层结构指标、上层结构生物量指标、土壤层指标及其它指标;不同林地结构因子与生态功能的关联度系数不同,林地结构因子对地表径流的影响明显高于对土壤侵蚀率的影响,其中林分组成对径流的影响最明显,土壤因子影响最不明显;草本层生物量、枯落物生物量等近地表的相关结构对土壤侵蚀的作用明显。不同退耕还林模式的林地结构与生态功能的耦合协调度状况都不良好,仍需要进行调整和改善。