陆地生态系统臭氧通量观测和气孔吸收估算研究进展
摘要：近地面大气中臭氧（O3）对植物生长发育和产量会产生不良影响。工业和交通排放的增加使得全球地面O3浓度逐年增加,不断升高的O3浓度已开始影响到我国的粮食产量。O3对植物的影响是由于其进入植物体内发生生化反应所引起的,所以需要建立一种考虑到植物生理生态状况的评估指标来评估O3对植物的影响。其中基于O3通量（特别是植物气孔吸收）的评价指标和方法,被认为比传统的基于O3浓度的评价指标和方法更符合O3对植物的影响机理。介绍了O3对生态系统影响评估方法和评价指标,重点评述了生态系统尺度O3通量观测和气孔吸收估算的主要方法以及在不同生态系统上的研究进展分析了我国关于O3对植物和生态系统影响的研究现状,并对未来的研究工作进行了展望。全球变化下菌根真菌的作用及其作用机制
摘要：全球气候、环境、经济与社会的发展变化,对环境与资源造成严重挑战和新的发展机遇。菌根真菌是陆地生态系统中的重要生物组份,占据不可替代的重要地位,充当调控生态系统稳定和保持可持续发展的多重角色。分析了全球变化对菌根真菌的影响,探讨了全球变化下菌根真菌的地位、角色和作用,以及菌根真菌应对全球变化的可能作用机制,旨在为加强全面应对全球变化提供新的思路和途径。羊草和紫花苜蓿生长特征及光合特性对不同土壤水分的响应
摘要：采用人工控制实验,对12%（T1）、16%（T2）和20%（T3）3种土壤水分条件下羊草和紫花苜蓿的净光合速率Pn、实际光化学量子效率ФPSⅡ、光化学淬灭q P、非光化学淬灭q N、水分利用效率WUE、株高、分枝分蘖数、生物量等参数进行测定。结果表明,在实验范围内,（1）ФPSⅡ和q P共同影响净光合速率,羊草和紫花苜蓿净光合速率对土壤水分的响应不同,紫花苜蓿的土壤水分生态幅要比羊草窄,羊草生长的最适土壤含水量为20%,随着土壤含水量的降低,净光合速率呈单调递减趋势;紫花苜蓿的最适土壤含水量为16%,其净光合速率与土壤含水量之间呈非线性关系,存在明显阈值。（2）适宜土壤含水量有助于羊草和紫花苜蓿株高和分枝分蘖的生长。（3）在土壤水分低于适宜土壤含水量范围时,羊草和紫花苜蓿有相似的响应机制,都通过增加根系生物量来适应环境胁迫。低温胁迫下烤烟幼苗叶片光合作用和抗氧化能力基因差异表达谱
摘要：对低温（5—7℃）胁迫下烤烟“K326”幼苗叶片光合指标、膜氧化水平及其抗氧化指标进行测定,并利用数字化基因表达谱技术进行基因差异表达分析。低温胁迫后烤烟幼苗叶绿素含量、光合能力显著下降,脯氨酸含量、丙二醛含量上升,超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、抗坏血酸含量和谷胱甘肽含量均显著上升。低温胁迫后有2357个基因发生了显著差异表达,其中1673个基因表达上调、684个基因表达下调,其分子功能、细胞位置和主要代谢过程均涉及光系统、膜氧化系统和抗氧化系统。对涉及到的代谢过程进行分析,结果表明：光合天线蛋白调控基因表达量均显著下降、光合作用的主要调控基因表达量多数表现为显著下调、而与氧化能力相关的谷胱甘肽代谢差异表达基因大多数显著上调。基因差异表达谱分析结果和低温胁迫后叶片光合能力、抗氧化能力生理生态指标测定结果基本一致,为进一步研究低温胁迫对作物的生态影响和研究基因克隆与功能提供基础。白刺叶片气孔特征对人工模拟降雨的响应
摘要：以荒漠生态系统典型植物白刺（Nitraria tangutorum Bobr）叶片为研究对象,利用数码图像显微镜处理系统,研究了不同人工模拟增雨处理下的白刺叶片气孔密度及形态特征的变化情况。结果表明,荒漠植物固有特征决定了白刺叶片下表皮气孔密度大于上表皮,上表皮、下表皮气孔密度对增雨响应差异不显著（P〉0.05）。增雨处理上表皮、下表皮气孔密度与对照差异显著（P〈0.05）。相同增雨季节,50%处理下叶片气孔密度高于100%处理;不同增雨季节,气孔密度对生长季后期增雨响应更明显。白刺叶表皮气孔分布遵循“一细胞间隔（one cell spacing rule）”法则。增雨后叶片上表皮和下表皮气孔长度、宽度均有不同程度的增加,气孔形态特征对100%处理的响应较50%处理更为明显,且生长季后期增雨对叶片气孔形态特征的影响更大。水稻多元有害生物为害特征及产量损失量化
摘要：收集了云南粳稻主产区沾益、寻甸两县106块稻田水稻有害生物为害和产量等信息,并用两种方法对其分析。第一种方法应用聚类分析和对应分析描述水稻有害生物为害类型和产量水平之间的关系,第二种方法应用主成分分析和多元逐步回归估计各为害的产量损失。聚类分析确定了7种有害生物为害类型,其中IN1、IN2和IN3为害水平较低,而IN5、IN6和IN7为害水平较高。有害生物为害类型和水稻产量水平之间的对应分析,在前两个轴构成的因子空间内绘出了各为害类型和产量水平的位置,并给出了一条与为害类型紧密联系的产量水平增加路线。该分析暗示与位于该因子平面右边的有害生物为害类型（IN1、IN2和IN3）相比,位于左边的为害类型（IN5、IN6和IN7）将引起水稻更大的产量损失。主成分多元回归分析评估了水稻各种病、虫、草害所造成的减产量及其相对重要性。分析结果表明,高于水稻冠层杂草、蛀茎害虫（白穗）、稻纵卷叶螟、白叶枯病、粘虫、叶瘟病和稻飞虱是该稻作区对水稻产量影响较大的为害因子。有机肥替代部分化肥对长期连作棉田产量、土壤微生物数量及酶活性的影响
摘要：施用有机物是作物增产、增加土壤有机质和改善土壤生物学性状的有效措施。在大田滴灌条件下,采用土壤酶学和微生物平板培养方法,研究了常规施肥（CF）减量20%—40%,配施3000、6000 kg/hm2有机类肥料对棉花产量、土壤微生物数量及土壤酶活性的影响。结果表明：降低CF用量20%—40%情况下,滴灌棉田配施3000、6000 kg/hm2的有机类肥料可获得与CF处理相持平的产量（4945—4978 kg/hm2）,有机肥和生物有机肥配施处理间的棉花产量差异不显著（P〈0.05）。细菌、放线菌和假单胞杆菌数量均随有机肥用量的增加而升高,不同类有机肥配施间表现为OF＋BF〉BF〉OF;真菌数量则随有机肥施量升高而降低,其中OF＋BF配施处理最为显著。有机无机肥配施显著提高了土壤酶活性,80%CF和60%CF与有机肥配施处理土壤碱性磷酸酶、荧光素二乙酸酯酶（FDA）、β-葡萄糖苷酶和脱氢酶的活性比CF处理分别升高了3.8%、17%、18%、55%和10.1%、19%、20%、60%,不同类型有机肥对土壤酶活性影响差异不显著。土壤细菌/真菌比、土壤放线菌/真菌和假单胞杆菌/真菌比均随有机肥施量的增加而升高,施用化肥或有机肥均显著降低了假单胞杆菌/细菌比。细菌、放线菌和假单胞杆菌数量与土壤脱氢酶、β-葡萄糖苷酶、碱性磷酸酯酶和荧光素二乙酸酯酶活性均呈显著或极显著正相关,真菌数量与4种酶活性呈负相关。CF减量20%—40%配施以3000、6000 kg/hm2有机肥不仅不会导致棉花减产,而且对提高土壤酶活性、调节土壤细菌、真菌、放线菌群落组成结构,改善北疆绿洲滴灌棉田土壤生物学性状有显著作用。微藻光密度与细胞密度及生物质的关系
摘要：以四种常见微藻,小球藻（Chlorella sp.XQ-20044）、栅藻（Scenedesmus sp.SS-200716）、绿球藻（Chlorococcum sp.）和螺旋藻（Spirulina sp.CH-164）为实验材料,用梯度稀释法测定对数生长期不同浓度藻液的光密度（OD）、细胞密度和生物质干重（DW）,在光自养分批培养模式下对4种微藻进行OD-波长（350—800 nm）扫描,同时测定细胞密度和生物质干重,分析藻液OD与细胞密度、生物质干重的关系。结果表明：在任何波长下,对数生长期的4种微藻细胞密度与OD值、生物质干重与OD值的变化都不成比例,波长不同其拟合曲线偏离直线的程度不同。但是,在435 nm处这种关系最接近直线,可以用直线方程近似描述（R2〉0.98）,其它波长处细胞密度-OD、干重-OD的关系都可以用二项式方程很好地描述（R2〉0.99）。因此,光密度法适用于连续和半连续培养,可以用435 nm处测得的OD值计算细胞密度与干重。但是在分批培养模式下,4种微藻DW/OD比值随着培养时间均逐渐上升。小球藻DW/OD540为0.19—0.44 g/L,栅藻DW/OD540为0.36—0.53 g/L,绿球藻DW/OD540为0.48—0.75 g/L,螺旋藻DW/OD560为0.46—0.74 g/L,因此分批培养模式下采用测定藻液OD值反映细胞密度和生物质的方法不适用,只有直接测定细胞密度和生物质才是准确的。研究结果为正确使用分光光度法监测微藻生长提供依据。环境因子及藻体密度对条斑紫菜生长与氮磷去除效率的影响
摘要：以条斑紫菜为材料,系统探究实验室条件下光照强度、温度、光周期、盐度和干出等生态因子和藻体密度对条斑紫菜生长和氮磷去除的影响,为今后条斑紫菜大规模栽培的生态修复潜力研究及海洋富营养化治理奠定理论基础。实验室条件下不同藻体密度、光照强度、光周期、温度、盐度和干出时间对条斑紫菜生长及氮磷去除效率的影响。结果表明：条斑紫菜在藻体密度0.1 g/L、光照强度为120μmol m-2s-1时特定生长率最大,为38.1%。随着藻体密度增加,光照强度减小,其特定生长率逐渐减小,当藻体密度为1.6 g/L、光照强度为30μmol m-2s-1时,特定生长率最小为12.6%;藻体密度0.1—0.8 g/L时随着藻体密度的增加条斑紫菜对NO-3-N和PO3-4-P的去除效率显著增加,藻体密度为0.8—1.6 g/L时藻体对NO-3-N和PO3-4-P去除效率差异不大,其中藻体密度1.6 g/L、光照强度90μmol m-2s-1时条斑紫菜对NO-3-N和PO3-4-P去除效率均达到93%以上。为进一步探究其他环境因子的影响,因此在温度和光周期实验中选择氮磷去除率适中的藻体密度0.4 g/L和最适光照强度90μmol m-2s-1。温度为15℃、光周期为16L∶8D条件下条斑紫菜特定生长率最大,为36.9%,且氮和磷去除效率也最大,分别为91.9%和81.6%。条斑紫菜生长适宜盐度为10—35,最佳盐度为25,干出时间越长生长越慢,氮磷去效率也越低,且有较大交互作用,但干出后的紫菜光合作用更强。以上研究将为应用大型海藻条斑紫菜大规模栽培进行生态修复奠定基础。汀棠湖萼花臂尾轮虫姊妹种组成和生活史特征的时间变化
摘要：于2011年7月对汀棠湖水体中的萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）进行了每周1次的采集、实验室克隆培养、DNA提取、COI基因扩增、序列测定和分析,研究了萼花臂尾轮虫种复合体结构的时间变化;参照采样期间自然水温的波动范围（28—32℃）和处于轻度富营养状态的汀棠湖水体中藻类和有机碎屑等的丰富程度,选择了在28℃和32℃等2个温度以及1.0×106、3.0×106和5.0×106个细胞/m L等3个较高的斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）密度下研究了轮虫姊妹种生命表统计学参数（包括生命期望、平均寿命、世代时间、净生殖率、种群内禀增长率和后代混交率）的时间变化。结果表明,59条序列共定义了38个单倍型,系统发生分析将38个单倍型分为2个支系,2支系间的COI基因序列差异百分比为13.9%—15.6%,2支系应为2个姊妹种（姊妹种T1和姊妹种T2）。姊妹种T1的相对丰度由第1采集批次向第3采集批次快速降低,至第4采集批次时从水体中消失;与此相反,姊妹种T2的相对丰度却随着时间的推移而逐渐升高,但8月初从水体中消失。姊妹种T1各生命表统计学参数以及姊妹种T2的世代时间、净生殖率、内禀增长率和后代混交率均随着采集批次的增加而发生显著的变化。在较低（〈20个/L）的种复合体密度下,两姊妹种之间不会因为食物或空间资源等产生竞争;两姊妹种在种群内禀增长率等主要适合度参数之间的无显著性差异（P〉0.05）是它们能够共存于汀棠湖水体中的另一主要原因。而姊妹种T1和姊妹种T2在7月29日和8月5日依次从水体中消失则与它们在1周前的净生殖率和种群内禀增长率等显著降低（P〈0.05）有关。消失时间上的差异可能在于姊妹种T1的所有生命表统计学参数均不受温度的显著影响（P〉0.05）,而姊妹种T2的所有生命表统计学参数均随着温度的升高而显著地增大（P〈0.05）�应用拱棚-空调法对极干旱区降水的模拟回收
摘要：拱棚法监测表明极干旱区存在潜水蒸发,而土壤温湿度监测表明,土壤水分具备向下运转的条件,这意味着拱棚所监测的水分可能来自降水,极干旱区并不存在深埋潜水蒸发。因此,研究降水的最终去向非常重要。为此笔者应用拱棚-空调法进行对极干旱区降雨模拟回收。结果表明,在极干旱条件下占该区85%以上频次的5 mm的降水经90 d可完全蒸发和回收。回收过程中,棚内地上50 cm的相对湿度（RH）和绝对湿度（AH）分别较棚外增高12.10%和3.50 g/m3,这使降水的回收时间大为延长;另外,土壤内部的温湿度监测表明,洒水后30 cm土壤的温度、RH、AH分别高于棚外对照1.46℃、4.17%和2.50 g/m3,说明有一定数量的降水通过膜下土壤侧向流向了外部,增加了收集时间。回收实验证明极干旱区降水可完全蒸发,该区存在潜水蒸发与GSPAC（Groundwater-Soil-Plant-Atmosphere Continuum）水分的向上运转。闽江河口湿地秋茄叶绿素含量高光谱遥感估算
摘要：叶绿素含量是表征植被胁迫状态的一个重要指示因子,同时也是其它生化参数估算的重要基础,对其进行遥感反演具有重要意义。选取闽江口秋茄（Kandelia candel）作为研究对象,分别于2013年4月和7月采集叶片,室内测定其叶片正面和反面反射光谱,同时测定其叶绿素含量（单位面积含量和单位质量含量）。选取13个常用参数进行敏感性分析,并进一步选取与叶绿素相关系数较高的参数建立估算模型。结果表明,秋茄叶片反面反射率高于正面,尤其在绿光波段和近红外波段部分区域（1450—2450 nm）表现较为明显。对所选取的大部分参数而言,其与单位面积叶绿素含量的相关系数要高于与单位质量叶绿素含量的相关系数;基于正面光谱计算的光谱参数与叶绿素含量的相关系数要高于基于反面光谱计算的光谱参数。估算与验证模型结果进一步表明,TCARI、Vog1、Vog2和Vog3能较好的估算不同生长期秋茄叶片的叶绿素含量。此外,在使用GM、Carter2和PSSRb估算叶片叶绿素含量时,可以适当考虑反面光谱的应用。这些结果也预示着利用高光谱遥感数据估算秋茄叶片叶绿素含量是可行的,并且具有较高的估算精度。重金属污染对红壤旱地小节肢类土壤动物群落结构的影响
摘要：土壤重金属污染对农田土壤节肢动物的影响是其环境风险评价和监测的重要方面。基于现有国家土壤环境质量二级标准（GB 15618—1995）,设计2个浓度重金属Cd（0.3 mg/kg,0.6 mg/kg）、Pb（125 mg/kg,250 mg/kg）和As（30 mg/kg,60 mg/kg）污染的田间试验,分别研究Cd、Pb和As对红壤旱地小节肢类土壤动物群落组成和多样性的影响。结果表明,试验土壤小节肢类动物共11类群,其中符跳属、棘跳属、蜱螨目为本地区红壤旱地的主要类群,占全部捕获小节肢类土壤动物总数的78%。重金属Pb、As高浓度污染分别显著降低了土壤弹尾目的个体密度73.5%、55.2%,而Cd高浓度污染对其无显著影响,仅降低15.9%;As和Cd高浓度污染分别显著降低了土壤蜱螨目的个体密度74.3%、36.4%,而Pb高浓度污染对其无显著影响。Pb、As和Cd污染对小节肢类土壤动物群落多样性指数均无明显影响。因此,与丰度相比,多样性指数对重金属污染反应的灵敏度较差。主成分分析表明,前气门亚目、符跳属和棘跳属的得分值较高,为小节肢类土壤动物群落中的主导因子,可作为未来该地区重金属污染环境影响监测的重要指标生物和重金属污染阈值研究的重要生态受体。24节气内乌鲁木齐10号泉水体细菌群落结构变化
摘要：为了解乌鲁木齐10号泉水体细菌群落结构及多样性在24节气内的变化,选取24节气当天采集泉水样品（计24份）,利用末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）技术对其进行群落结构及多样性分析,并结合该泉地球水文化学指标进行典型相关性分析。结果表明：泉水细菌群落的香农指数（H）变化幅度较大（1.088—3.003）,春季（立春至谷雨）样品呈现出明显的波动趋势,并在惊蛰时达到最低值（1.088）,夏季（立夏至大暑）和秋季（立秋至霜降）样品在节气内出现类似的递增趋势,冬季（立冬至大寒）样品则保持在较低水平（≈1.761）;辛普森指数（D）和均匀度指数（E）在24节气内变化的差异不显著。24节气的泉水细菌群落组成主要有厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门、变形菌门及梭杆菌门,此外,还有少量隶属于蓝藻门、螺旋体门、异常球菌-栖热菌门、绿菌门、柔膜菌门和硝化螺菌门等的类群存在于某些特定的节气中;春夏季节革兰氏阴性菌为优势类群,秋冬季节,革兰氏阳性菌为优势类群;硫氧化菌类群（Acidithiobacillus、Thiothrix）和硫还原菌群落（Desulfobacter、Desulfoluna）的存在,与10号泉的含硫特性相关。通过对各项地球水文化学指标的分析显示,电导率、水汞、甲烷、硫化物在各节气的波动最为剧烈;乌鲁木齐10号泉水体细菌群落组成随24节气更替存在一定变化并与地球水文化学指标相关。中国湖泊水量调节能力及其动态变化
摘要：湖泊水量调节是指湖泊生态系统通过洪水蓄积和径流补给实现水资源的再分配,进而减轻洪旱灾害。在围湖造田、退田还湖和气候变化影响下,科学评估我国湖泊水量调节能力现状及变化情况,是实现湖泊洪水调蓄功能和水资源调节功能评价的重要基础。基于全国湖泊调查数据,将全国划分为5个评价区,探讨了面向全国尺度的湖泊水量调节能力评价方法,在此基础上对全国湖泊的水量调节能力及其动态变化进行了分析评价。结果表明：（1）我国湖泊（面积〉1 km2）水量调节总量为1500.02亿m3,其中东部平原区和青藏高原区的调节量最高,分别占全国总量的44.46%和43.63%;（2）湖泊调节水量的效能以东部平原区最高（310.19万m3/km2）,其次是东北平原与山区（191.19万m3/km2）,围湖造田/退田还湖将导致该区湖泊水量调节能力明显削弱/增强;（3）近几十年来,我国湖泊水量调节能力呈小幅增长（增长量9.76亿m3,增幅0.65%）,5个评价区仅蒙新高原区湖泊水量调节能力明显削弱,其余区域均呈不同程度增强,且以东部平原区增加最多,东北平原与山区增幅最大。研究可以为评估我国湖泊生态系统水量调节能力、分析土地利用变化对流域洪水调蓄和水资源调节功能的影响提供参考。气候变化背景下东北三省大豆干旱时空特征
摘要：利用1961—2010年东北三省大豆种植区71个气象站点地面气象观测资料,基于农业干旱指标作物水分亏缺指数（CWDI）及干旱等级,分析了气候变化背景下近50年来我国东北地区大豆干旱发生频率演变趋势及干旱程度演变特征,研究结果表明：东北三省大豆干旱频率空间差异较大,呈明显的西高东低的经向带状分布特征;大豆全生育期干旱频率以轻旱最高,中旱次之,重旱和特严重干旱频率最低;轻旱及以上干旱频率以播种到分枝阶段最高,分枝到开花阶段次之,开花到成熟阶段最低;作物水分亏缺指数年际变化趋势各地不同,总体而言以播种到分枝期干旱为主向开花到成熟期干旱转变的特点;大豆全生育干旱等级存在明显的年代际变化,20世纪80年代干旱范围最小、程度最轻,2000年以后重旱及中旱范围增加明显,干旱趋于严重。西南丘陵区不同耕作模式下玉米田土壤呼吸及影响因素
摘要：为了探讨不同耕作模式对旱作农田土壤呼吸的影响,采用LI6400-09在重庆北碚西南大学实验农场对平作（T）、垄作（R）、平作＋覆盖（TS）、垄作＋覆盖（RS）、平作＋覆盖＋秸秆速腐剂（TSD）、垄作＋覆盖＋秸秆速腐剂（RSD）6种处理下的西南紫色土丘陵区小麦/玉米/大豆套作体系中玉米生长季节的土壤呼吸及其水热生物因子进行了测定和分析。结果表明,玉米整个生育期阶段农田土壤呼吸先增强后减弱,变化范围为1.011—5.575μmol m-2s-1,不同处理土壤呼吸速率差异显著,表现为RSD〉TSD〉TS〉RS〉T〉R。垄作降低了玉米农田土壤呼吸速率,秸秆覆盖提高土壤呼吸速率。10 cm土层的土壤温度表现为R〉T〉RSD〉TSD〉RS〉TS,土壤呼吸的土温敏感指标Q10值排序为TS〉TSD〉RS=R〉T〉RSD。5 cm土层的土壤含水量高低排序为TSD〉TS〉RS〉RSD〉R〉T。荒漠草原与典型草原NPP、碳积累对不同降雨年份和利用方式的响应
摘要：不同草原利用方式正在影响着内蒙古的草原生态系统,而且在未来降水空间格局变化的背景下,它们共同决定了生态系统植被类型、净初级生产力（NPP）和生态系统碳积累。选取内蒙古中部两个重要的草地类型：荒漠草原和典型草原,研究不同草原利用方式（围栏禁牧、划区轮牧、割草、自由放牧）植物群落在降雨量不同的两个生长季节地上（ANPP）、地下净初级生产力（BNPP）的变化,同时也评估了植物群落的碳积累,研究结果表明：1）在降雨量亏缺年份,与围封相比,荒漠草原自由放牧区ANPP、BNPP及碳积累分别下降了57.1%、51.7%和56.0%,而典型草原自由放牧区分别下降了18.4%、25.1%和17.9%。2）在降雨量充足年份,与围封相比,荒漠草原划区轮牧区ANPP、BNPP以及碳积累分别增加了18.2%、9.8%和21.9%,而典型草原各处理下围封禁牧区ANPP仍是最高;3）两种草地类型下,降雨量对自由放牧的调控作用高于其它草地利用方式;4）荒漠草原ANPP在丰雨年是欠雨年的2倍,而典型草原仅增加了79.0%,降雨量对荒漠草原生产力的季节调控作用远高于典型草原。在未来全球气候变暖和降水格局变化的情况下,荒漠草原降雨量是影响荒漠植物群落NPP和碳积累的主导因子。