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生态学报杂志社
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《生态学报》是我国生态学及生态学各分支学科研究领域的综合性学术期刊,综合因子为:1.570,被北大核心期刊、CSCD核心期刊、统计源期刊收录。生态学报报道生态学领域最新的基础理论和原始创新性研究成果。
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国生态学会
  • 国际刊号:1000-0933
  • 国内刊号:11-2031/Q
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:82-7
  • 创刊时间:1981
  • 发行周期:半月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:2.191
  • 综合影响因子:1.963
相关期刊

生态学报 2015年第11期杂志 文档列表

生态学报杂志专论与综述

土壤中甲烷厌氧氧化菌多样性的分子检测

摘要:甲烷厌氧氧化作用是减少海洋底泥甲烷释放的重要生物地球化学过程,然而在陆地生态系统中甲烷厌氧氧化作用及其功能菌群的生态功能仍然不确定。对甲烷厌氧氧化菌多样性的研究可为减少甲烷排放提供重要科学依据。与传统的分离培养方法比较,分子检测方法是一种更为快速和高效的研究手段,可直接和全面的反映参与甲烷厌氧氧化作用的功能微生物。以DNA分子标记物为研究对象,重点探讨三类主要的分子标记基因,即16S rRNA,mcrA和pmoA,所采用的相关探针和引物信息,同时从定性和定量两个角度综述土壤甲烷厌氧氧化菌的多样性研究的主要进展,最后提出厌氧甲烷氧化菌多样性研究中存在的一些问题和相应的解决思路。
3491-3503

三峡消落带生态系统研究文献计量分析

摘要:三峡消落带生态系统是一条特殊的生态脆弱带,其生态环境的特殊性及其对整个三峡库区的影响使得这一生态过渡区逐渐成为地学、环境科学、生态学等学科的研究热点。以CNKI和Web of science数据库为数据源,检索1989—2013年国内外发表的有关三峡消落带研究的论文,通过文献计量学方法,从多个角度分析了三峡消落带研究现状、进展及发展趋势,内容包括论文数量及发表年代分布、研究机构、发表期刊和重要主题等。1989—2013年间,国内外总共发表三峡消落带研究的论文478篇,其中中文论文436篇,英文论文42篇;文章数量逐年递增,特别是2009年以后,增长速率明显加快;消落带的研究机构主要分布在重庆、湖北和北京,重庆大学、西南大学和中国科学院武汉植物园发表论文数量在研究机构中名列前三;《生态学报》、《长江流域资源与环境》和《环境科学》3种期刊的载文数量最多,《生态学报》主要报道消落带植物研究成果,《长江流域资源与环境》关注的领域较为宽泛,《环境科学》主要报道土壤和环境问题的研究;研究地点主要分布在长江支流上,其中澎溪河流域的消落带面积比例最大,以该区域为研究对象的论文相对更多;生态是消落带研究最大的主题,土壤和植被是消落带研究的主要生态要素,磷、氮和重金属在土壤的循环过程是目前研究的主要生物地球化学过程;如何生态重建消落带生态系统是目前遇到最大的挑战之一。以后,需要加强三峡消落带的长时间序列的监测,及加强特殊水位脉动下物质在消落带内部、水生与陆生生态系统迁移过程的研究。
3504-3518
生态学报杂志研究论文

中国稻纵卷叶螟发生特点及北迁的大气背景

摘要:稻纵卷叶螟因其发生面积大、暴发频率高、致害程度重而成为我国水稻生产上的重要害虫。为了阐明大气背景对其北迁重大过程的影响,利用2000—2012年中国稻纵卷叶螟灯诱数据分析了我国水稻主产区稻纵卷叶螟迁入的主要特征;选取2007年7月下旬的一次重大北迁过程作为典型个例,运用中尺度天气研究和预报模式WRF,结合NCEP气象再分析资料,模拟了这一过程的大气背景,推算了稻纵卷叶螟的迁飞轨迹,并分析了大气背景对稻纵卷叶螟灾变性迁入的影响。研究表明:(1)这13年中,我国稻纵卷叶螟的迁入大多在3月初始见,3—8月为北迁期,从南到北先后在华南、西南、江岭、江淮稻区出现迁入峰;9—11月为南迁期,从北到南先后迁入江淮、江岭、华南稻区并出现相应的迁入峰,10月底至11月初为终见期。(2)北迁个例中各站逆推轨迹分析显示:包括再迁飞在内的不同时段虫源地基本上位于降虫区的西南方,迁飞高度都变化于550—850 m之间,但在沿海地区降落的稻纵卷叶螟迁飞轨迹是复杂的。(3)水平气流是稻纵卷叶螟远距离北迁的主要运载动力,925 h Pa上南方稻区一致的偏南气流对稻纵卷叶螟北迁极为有利;三维流场的起伏、特别是垂直气流的强弱变化对迁飞高度的变化起重要的作用。(4)下沉气流和降水是稻纵卷叶螟降落的关键动力因素,两者都对降虫有明显影响。(5)在这一北迁过程中,稻纵卷叶螟种群多降落在相对湿度大的区域,降虫区的相对湿度均在75%以上。
3519-3533

棉铃虫成虫对两种关键花香气味的联系性学习

摘要:为了明确棉铃虫对苯乙醛和乙酸苯甲酯两种关键花香气味的联系性学习行为,在室内分别测定了不同学习训练的棉铃虫雌雄成虫对两种关键花香气味的选择偏好性反应和雄成虫的触角电位反应。偏好性测定结果表明,无花香气味接触经历的棉铃虫对苯乙醛和乙酸苯甲酯的选择频次均无显著差异,且单纯的花香气味接触经历也不能诱导棉铃虫气味偏好性的显著改变,唯有花香气味接触经历伴随蔗糖溶液进行强化训练时,才能诱导气味偏好性的显著性改变。从对两种花香气味的联系性学习看,棉铃虫更容易将苯乙醛与蔗糖溶液进行联系性学习,而不容易将乙酸苯甲酯与蔗糖溶液进行联系性学习。从性别差异看,雌虫比雄虫具有更强的将花香气味与蔗糖溶液进行联系性学习的能力。触角电位测定结果表明,不同学习训练的棉铃虫雄成虫对两种花香气味和绿叶气味顺-3-己烯-1-醇的EAG反应值之间不存在显著性差异。总之,花香气味伴随食物资源的联系性学习经历,能够明显提高棉铃虫成虫对花香气味的选择偏好,可以此为基础进一步优化花香引诱剂的配方设计和应用技术。
3534-3540

小麦抽穗期与麦红吸浆虫成虫发生期的同步性及其受害程度

摘要:通过2012年在麦红吸浆虫发生田对小麦不同生育期进行套袋保护,明确了小麦抽穗期为麦红吸浆虫侵害的敏感期。采用生态位重叠率的计算方法,统计2012—2013年不同品种的抽穗期与麦红吸浆虫发生期的同步性,结果表明,同步性越高,产量损失越重,具有显著的相关关系。同时,品种抽穗期的成虫累计发生量与产量损失有显著的相关性。成虫发生期与抽穗期同步或吻合导致小麦受害而不是扬花期,所以在缺乏抗虫品种的情况下,应采取抽穗期化学保护进行防治。
3548-3554

光谱和光强度对棕榈蓟马雌成虫行为反应的影响

摘要:室内研究了光谱、光强度对棕榈蓟马雌成虫的趋、避光行为的影响。结果显示:在340—605 nm波谱内棕榈蓟马雌成虫对14个单色光刺激的趋光行为反应为多峰型。其中蓝光483 nm处峰最高,趋光反应率达34.96%,其次为绿光498—524 nm、562—582 nm、紫外光340 nm处;其避光行为反应共有3个峰,其中紫外光380 nm处最高,避光率18.08%,另外2个峰分别在橙光605 nm、紫光420 nm处。在趋光率较高的单色光(340、483、524、582 nm)和避光率较高的单色光(380、605 nm)以及白光刺激下,棕榈蓟马雌成虫的趋光率随光强增强的增强而提高,而避光率则随着光强的增强而降低;光强最弱时仍均有一定趋光率,最强时均未出现高端平台。因此:棕榈蓟马雌成虫对不同单色光具有明显的选择性,光谱和光强度对其趋光行为和避光行为有较大影响,光强度的影响作用与波长因素有关。
3555-3561

三峡水库运行期间原生动物群落的时空异质性

摘要:于2010年10月—2011年6月三峡水库正常运行周期内对库区干流原生动物进行调查,研究其空间分布及水库周期排蓄期间的变化。共检测到原生动物99种,蓄水后纤毛虫有增多的趋势。水库运行的不同阶段优势种不同,大致演变为:砂壳纤毛虫(蓄水期)—非砂壳类纤毛虫(高位运行期间)—有壳肉足虫(低位运行期间)。不同水域优势种也存在差异,从上游到下游特征指示种变化为:有壳肉足虫(变动回水区)—纤毛虫(湖泊区)。结果表明,三峡水库原生动物的分布具有明显的时空异质性(P〈0.05),影响原生动物时空分布的主要因素有透明度、温度、电导率和叶绿素a。原生动物平均密度为952.19个/L,平均生物量为8.14μg/L。蓄水期上游现存量高于下游,低位运行期间则低于下游。原生动物Marglef和Shannonn-Weiver多样性指数平均值分别为3.78和2.18,1月份最低,6月份最高。蓄水175 m后上游变动回水区原生动物具有较高的丰度。水库冬蓄夏排的运行模式模糊了河流本身的季节变化,使原生动物的种类和现存量更多的受水库水动力学的影响,使水体理化因子和水文特征呈现明显的时空差异,最终形成原生动物种群的时空异质性分布。
3569-3579

福寿螺和田螺消化酶活性比较

摘要:为比较福寿螺(Pomacea canaliculata(Lamarck,1828))和当地中国圆田螺(Cipangopaludina chinensis(Gray,1832))消化能力的差异,探索福寿螺成功入侵的机制,以田螺为对照,测定了1—4龄的福寿螺和田螺的胃和肝脏的消化酶——纤维素酶(羧甲基纤维素法)、淀粉酶(3,5-二硝基水杨酸法)和脂肪酶(滴定法)的活性。结果表明:1)相同年龄的福寿螺胃和肝脏中的消化酶活性明显高于田螺。其中,纤维素酶活性分别高出1.00—2.11倍、1.66—2.84倍;淀粉酶活性分别高出1.53—3.47倍、1.47—1.80倍;脂肪酶活性分别高出2.07—4.73倍、6.13—9.93倍。2)在生长发育过程中,福寿螺胃和肝脏中的消化酶活性变化幅度(51.2%—131.2%)明显高于田螺(23.3%—47.1%)。3)福寿螺的各种消化酶之间存在协同作用。如福寿螺的淀粉酶活性与脂肪酶活性呈极显著正相关(胃中r=0.736^**、肝脏中r=0.867^**)。此外,胃中的淀粉酶活性还与纤维素酶活性呈显著正相关关系(r=0.696^*)。相应地,田螺胃中的淀粉酶和脂肪酶之间也存在显著的正相关关系(r=0.706^*),而肝脏中的纤维素酶与脂肪酶活性呈显著负相关(r=-0.593^*)。4)福寿螺对纤维素类和淀粉类物质都有较强的消化能力,且能较好地消化脂肪类物质,而田螺能消化纤维素类和淀粉类物质,对脂肪的消化能力却很弱。福寿螺的纤维素酶和淀粉酶活性分别是田螺的2.42和1.88倍,脂肪酶活性达到了5.66倍。可见,福寿螺具有较高的消化酶活性,且各消化酶之间存在正协同性。这可能是导致福寿螺食量大、食性杂,使其能快速生长和成功入侵的重要原因之一。
3580-3587

文峪河上游华北落叶松林的种子雨、种子库与幼苗更新

摘要:华北落叶松林下更新不良,为探究其制约因素,开展了山西省文峪河上游5个华北落叶松林分的种子雨、土壤种子库和幼苗更新的研究。结果表明:(1)华北落叶松种子主要集中于9—10月散落。2011年为华北落叶松种子丰年:种子产量高,种子雨密度达(961.93±377.40)粒/m^2;种子质量高,完整种子占(89.31±16.13)%。2012年为种子平年,种子产量低,种子雨密度为(252.73±115.12)粒/m^2。华北落叶松种子雨主要源于毗邻树木,华北落叶松纯林和落叶松云杉林的种子雨密度显著高于其他3个针阔混交林。(2)土壤种子库主要由上年种子雨组成,2012年4月的土壤种子库密度为(695.18±297.23)粒/m^2,完整种子占(59.73±9.56)%。种子自然萌发前,约(78.98±24.76)粒/m^2具发芽力,基本可满足更新需要。但种子活力保持期少于2 a,只能形成短期持久土壤种子库。(3)华北落叶松更新不良,种子年后仍难以实现幼苗建成,当年生幼苗的出现频度平均为1.6%,且林下难以存活。幼苗发生与种子储量关联性不强,种源条件不是制约华北落叶松更新的主要因素。
3588-3597

黄土高原不同乔木林土壤微生物量碳氮和溶解性碳氮的特征

摘要:选取黄土丘陵区子午岭4种不同乔木林下的0—5 cm和5—20 cm的土壤为研究对象,通过氯仿熏蒸浸提方法测定了微生物量碳氮、溶解性碳氮以及土壤的理化性质。研究结果表明,不同乔木林下0—5 cm土层土壤微生物量氮(MBN)土壤微生物量碳(MBC)均表现为:辽东栎〉侧柏〉油松〉刺槐,5—20 cm土层为:侧柏〉辽东栎〉油松〉刺槐,说明不同乔木林对土壤表层和下层的微生物量有明显的影响。上层土壤溶解性碳(DOC)、溶解性氮(DON)大于下层土壤。土壤微生物量碳氮比(MBC/MBN)在4—8之间,MBC/MBN、MBN、MBC均表现为随着土层的深度逐渐降低的趋势。MBC与MBN具有显著的正相关性,MBN、MBC与有机碳(SOC)、土壤全氮(TN)、MBC/MBN、溶解性碳与微生物量碳之和(DOC+MBC)、溶解性氮与微生物量氮之和(DON+MBN)呈现出极显著的正相关性(P〈0.01)。DOC+MBC、DON+MBN比DOC、DON、MBC、MBN更能反映土壤微生物量与活性碳氮库。总体来说,人工刺槐林对土壤碳氮库的增加有一定的作用,但是相对于辽东栎和侧柏等天然次生林有一定的差距。
3598-3605

NO对盐胁迫下苜蓿根系生长抑制及氧化损伤的缓解效应

摘要:以"甘农4号"苜蓿品种为材料,采用水培法,用NO供体硝普钠(SNP)、硝普钠类似物亚铁氰化钠(不产生NO)、NO特异清除剂c-PTIO、一氧化氮合酶(NOS)活性抑制剂N-硝基-L-精氨酸甲脂(L-NAME)、硝酸还原酶(NR)活性抑制剂钨酸盐处理苜蓿植株,研究NO对盐胁迫下苜蓿幼苗根系生长、根系活力、根系中渗透调节物质、膜脂过氧化、活性氧含量及抗氧化酶活性等的影响,探讨NO调控苜蓿幼苗根系耐盐性的生理机制。结果表明:盐胁迫下SNP处理提高了根系活力,促进了苜蓿幼苗根系生长,降低游离脯氨酸含量,促进可溶性蛋白含量增加;增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、愈创木酚过氧化物酶(GPX)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,提高还原型抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量,降低过氧化氢(H2O2)、羟自由基(OH^·)含量、超氧阴离子(O2^·-)产生速率和膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量;同时,SNP处理显著促进了苜蓿幼苗根系内源NO的积累。NO供体SNP的类似物亚铁氰化钠对盐胁迫下苜蓿根系各项生理生化指标无明显影响;盐胁迫下添加c-PTIO、L-NAME和钨酸盐进一步降低了苜蓿幼苗根系活力和根系生长,抑制了根系抗氧化系统活性,加剧了根系膜脂过氧化作用,降低了内源NO积累,添加SNP则能缓解该抑制效应;表明外源SNP处理能明显缓解盐胁迫对苜蓿幼苗根系生长的抑制和氧化损伤,且通过NOS和NR途径产生的内源NO也可能在苜蓿根系适应盐胁迫的调节中起关键作用;该研究结果为苜蓿耐盐机制及NO在苜蓿耐盐育种、化学调控和盐碱地栽培利用等提供了理论依据。
3606-3614

中国东部南北样带典型针叶林土壤酶活性分布格局

摘要:选取中国东部南北样带不同气候区(寒温带、温带和亚热带)的针叶林作为研究对象,分析了多酚氧化酶、过氧化物酶、几丁质酶以及β-葡萄糖苷酶活性的变化。结果表明,土壤溶解性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)含量从北到南依次减小,寒温带显著高于亚热带;土壤pH值在3个气候区差异显著,温带最高,亚热带最低。分解木质素的多酚氧化酶和过氧化物酶活性不存在显著性差异;而与氮循环密切相关的几丁质酶活性表现为温带显著高于寒温带和亚热带;与碳循环密切的β-葡萄糖苷酶活性在温带最高,并显著高于亚热带地区。逐步回归分析表明,土壤MBN与pH值影响土壤几丁质酶活性,而土壤β-葡萄糖苷酶活性主要受pH的控制。研究认为,在中国东部南北样带针叶林中,土壤几丁质酶和β-葡萄糖苷酶活性存在显著性差异,而pH与MBN可能是影响土壤酶活性的主要因素。
3636-3642

基于Hyperion的锡林郭勒草原光合植被、非光合植被覆盖度估算

摘要:掌握草原生态系统光合植被覆盖度(fPV)与非光合植被覆盖度(fNPV)时空动态对了解干旱半干旱草原生态系统特征(覆盖状况、火灾负载、载畜量、干扰及恢复等)及进行科学、有效地草地资源管理具有重要的意义。选取锡林郭勒典型草原为试验区,以Hypeiron高光谱数据为数据源,利用NDVI-CAI三元线性混合模型对试验区fPV和fNPV的时空动态分布进行了估算,并对不同端元选择方法(最小包含端元特征法、纯净象元指数法和实测法)对估算结果的影响进行了比较分析。研究结果表明,NDVI-CAI三元线性混合模型是同时估测锡林郭勒草原fPV和fNPV的有效方法,且估算的fPV和fNPV的季节变化与牧草的物候发育特征相吻合。不同端元选择方法对估算精度具有一定的影响,其中基于最小包含端元特征法提取端元进行估算的精度最高,fPV估算的均方根误差RMSE=4.57,估算精度EA=91.2%;fNPV估算的RMSE=5.90,EA=67.91%(样本数N=52)。
3643-3652

先锋种丰富度对边坡植被群落特征及其护坡效益的影响

摘要:乡土植物灌木化建植是高速公路边坡防护的重要途径。以成渝高速(G85)永川段为例,以西南地区两种典型的边坡绿化初始配置"慈竹(Neosino calamus affinis)+野牛草(Buchloe dactyloides)"、"棉槐(Amorpha fruticosa)+紫羊茅(Festuca rubra)"为基础,分别与马棘(Indigofera pseudotinctoria Mats.)、黄荆(Vitex negundo)、狗牙根(Cynodon dactylon)、芒(Miscanthus sinensis)等路域优势种以不同方式组合,研究一定立地条件下初始绿化植物(先驱植物)的丰富度对边坡植被群落生长发育、早期演替行为及护坡性能的影响。结果表明:1)先驱植物丰富度可直接影响边坡植被的成坪时间、生物量积累:相同建植条件(边坡条件、播种密度等)下,先锋种种类越多,成坪时间就越短,被积累的生物量也越多;2)先锋种数量与群落的生物多样性水平有关(R^2〉0.954):相同演替阶段内,先锋种越多,群落的多样性水平(如物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Pielou指数)则越高;3)群落中物种多样性水平与植被的护坡性能密切相关(R^2〉0.998):多样性水平越高,植被的蓄水、保土能力越强,边坡内径流系数、土壤侵蚀模数越小。可见,在边坡条件、播种密度等建植条件与建植措施一致的情形下,提高初始绿化植物的物种数可有效改善边坡植被的护坡性能。
3653-3662

有机物料发酵流体和堆肥对苹果连作土壤环境及平邑甜茶幼苗生物量的影响

摘要:为探讨不同有机物料的发酵流体(厌氧发酵产物)和堆肥(有氧发酵产物)对苹果连作土壤环境的影响,以盆栽平邑甜茶幼苗为试验材料,分别设置猪粪+秸秆、鸡粪+秸秆、羊粪+秸秆、猪粪+鸡粪+羊粪+秸秆4个不同有机物料组合并进行厌氧发酵和有氧发酵,并将发酵产物分别施入连作土中,研究其对平邑甜茶幼苗生物量、连作土壤中微生物、土壤酶活性、土壤酚酸等的影响。结果表明:与有机物料堆肥相比,各有机物料发酵流体处理的平邑甜茶幼苗干重、鲜重较高,其中猪粪发酵流体处理显著提高了幼苗干、鲜重,7月份为对照的1.57、1.26倍,9月份为CK的1.55、1.86倍;两类发酵产物均增加了土壤微生物的数量,且发酵流体处理显著增加了土壤中细菌和放线菌的数量,其中羊粪发酵流体效果最明显,分别为CK的2.95倍和2.37倍,在堆肥处理中,真菌数量显著增高;两类发酵产物也影响了土壤中酚酸总量,表现为猪粪、鸡粪发酵流体和猪粪堆肥处理含量下降,至9月份分别下降到CK的0.45、0.39倍和0.36倍。
3663-3673

台风“布拉万”对东北近天然落叶松云冷杉试验林的影响

摘要:台风是重要的森林干扰因子之一,会对森林生态系统的结构和功能产生较大的影响。2012年的台风"布拉万"对我国东北地区局部森林造成了严重的破坏。以受灾最重的吉林省汪清林业局的近天然落叶松云冷杉林为对象,采用方差分析和相关分析方法,研究林分结构和地形条件对林木株数损伤率的影响。结果表明:(1)林木损伤类型可分为折断、连根拔起、搭挂、压弯4种,其中连根拔起为最主要的损伤类型,占总损伤株数的52%,台风灾害造成的林木株数损伤率平均为14.09%。(2)径级大小对林木株数损伤率的影响显著。损伤主要发生于径级较小林分处,径级越大,其株数损伤率越小。(3)林木株数损伤率随林分密度的增加有减小的趋势,但在统计学上它们的关系不显著。(4)不同树种间的林木株数损伤率差异显著,落叶松、冷杉等针叶树种损伤株数最多。(5)林分的树种多样性指数与林木株数损伤率无显著的相关性。(6)海拔、坡度和坡位对林木株数损伤率的影响不显著,但坡向的影响显著,东北坡向林分的林木株数损伤率最大。研究结果可以为灾后森林恢复和减少风灾影响的森林培育措施提供依据。
3674-3683

模拟氮沉降对东北地区兴安落叶松树干呼吸的影响

摘要:2011年的5月至2012年的12月,对兴安落叶松(Larix gmelinii)人工林进行了模拟氮沉降实验,设置了4个氮沉降水平处理,分别为:对照(0 g N m^-2a^-1)、低氮(5 g N m^-2a^-1)、中氮(5 g N m^-2a^-1)和高氮(15 g N m^-2a^-1),每个处理设置3个重复样地。所施氮肥为NH4NO3,以溶液方式在生长季内每月喷施1次。采用红外气体分析法于2012年4月底—10月份,每隔15d左右测定1次树干呼吸,共测定12次。结果表明:各个氮处理下的树干呼吸速率基本与树干温度的变化一致,均呈单峰型季节变化模式,其中7月底最高、10月底最低。氮处理均提高了落叶松的树干呼吸速率,且随着氮输入水平的增加,平均树干呼吸速率呈现逐渐增强的趋势。生长季内,对照、低氮、中氮、和高氮处理条件下的树干表面释放的CO2通量分别为67.3、72.5、78.9 g C/m^2和86.5 g C/m^2。树干温度与树干呼吸速率存在显著的指数函数关系,而且温度敏感性(Q10)随着氮输入的逐渐升高亦随之增强,对照、低氮、中氮、和高氮处理下的Q10值分别为1.67、1.80、2.01和2.54。另外,伴随氮输入的逐渐增加,树干的氮含量也逐渐升高,树干氮含量与树干呼吸速率之间也具有一定的相关性,能够解释树干呼吸变化的38.3%。
3684-3691

水肥耦合对欧美108杨幼林表土层细根形态及分布的影响

摘要:采用根钻法对水肥耦合条件下(地表滴灌和随水施肥)欧美108杨幼林(Populus×euramericana cv.‘Guariento’)林地0—30 cm表土层细根形态及分布进行了系统研究。田间试验设计3个灌溉水平(灌溉土壤水势起始阈值为-75、-50、-25 k Pa)和3个养分水平(施N150、300、450 g株^-1a^-1),组合成9个水肥耦合处理,另设1个对照处理(CK)。研究结果表明:(1)垂直方向上,10个处理下欧美108杨幼林细根生物量、表面积、体积和根长密度均随着土壤深度的增加而递减(且多数处理达到显著水平),而比根长则在低水和中水处理下表现出0—10 cm土层显著小于10—20 cm和20—30 cm土层,在高水和CK处理下各土层之间差异不显著(P〈0.05)。从表征细根分布特征的多数指标来看,水肥耦合没有改变欧美108杨幼林细根的垂直分布格局,其细根主要分布在0—10cm土层,该层生物量和根长密度分别是10—20 cm土层的1.25—5.05倍和1.05—2.05倍、分别是20—30 cm土层的2.8—13.06倍和1.99—4.99倍。(2)欧美108杨幼林细根生物量、根长密度、表面积和体积均表现出:低肥量下的3个滴灌水平处理均与CK无显著差异,中肥和高肥量下的6个处理均显著大于CK,尤其高水高肥处理促进细根生长的效果最显著,其3个土层细根生物量较CK分别显著提高了316%、386%和442%,根长密度较CK分别显著提高了345%、176%、132%(P〈0.05);各处理比根长均随着滴灌和施肥量的增加而减小。(3)同一滴灌水平下各土层细根生物量随施肥量变化的回归方程拟合具有较高R^2(0.702—0.891),P〈0.0001,而同一施肥水平下各土层细根生物量随滴灌量变化的回归方程拟合度较低,说明欧美108杨幼林细根的趋肥性强于向水性,故在对其水肥经营管理中应该将施肥措施放在首位。
3692-3701

北京东灵山森林植物多样性的网络结构特征

摘要:一个群落可以看作是由物种相互连接的复杂系统,刻画其网络结构有助于深入揭示系统性质以及结构与功能之间的关系。在生态学中,复杂网络理论已被成功应用于食物网与互利网络的结构研究,但尚未检验其刻画生物多样性格局的能力。采用复杂网络理论研究了北京东灵山森林乔木层、灌木层、草本层植物关联关系的网络结构特征及其差异。结果表明,植物物种的共同出现是非随机的,并表现出一定的小世界模式;乔木层、灌木层、草本层植物共同出现的网络在结构特征上存在明显差异,草本层网络比乔木层和灌木层网络更松散且平均路径更长,灌木层和草本层网络的聚类系数高于乔木层且存在度的幂律分布。皆表明复杂网络理论具备反映不同层植物多样性格局差异的能力。
3702-3709

模拟N沉降对太岳山油松人工林和天然林草本群落的影响

摘要:由于人类活动氮沉降呈逐年增加的趋势,进而增加了陆地生态系统氮的输入,从而影响陆地生态系统多样性、物种组成和功能。为揭示氮沉降增加对油松林草本群落的影响,于2009年7月在太岳山油松人工林和天然林,设计4个施氮水平:对照(CK,0 kg N hm^-2a^-1),低氮(LN,50 kg N hm^-2a^-1),中氮(MN,100 kg N hm^-2a^-1)和高氮(HN,150 kg N hm^-2a^-1),研究草本群落的生物多样性、生物量以及草本元素含量对模拟N沉降的响应。研究结果表明:模拟N沉降未能显著影响人工林草本群落的生物多样性(P〉0.05),而中氮、高氮显著降低了天然林草本群落的生物多样性(P〈0.05);从Jaccard指数和Sorensen指数分析得出人工林不同氮水平之间草本群落差异性较小,而天然林不同氮水平之间草本群落差异性较大。模拟N沉降没有显著改变人工林草本群落生物量(P〉0.05),而高氮明显促进天然林草本群落生物量的增加(P〈0.05)。与对照相比,模拟N沉降提高了人工林和天然林羊胡子苔草叶根中的全N含量(P〈0.05),而降低了全Mg的含量(P〈0.05),并且根部元素含量变化与土壤养分含量变化较为一致。施氮提高了N/K、N/Ca、N/Mg(P〈0.05)的比值。说明油松林下草本群落对氮沉降的响应因林分土壤N饱和程度以及林地利用历史的不同而产生差异,其中天然林响应最为敏感。
3710-3721

南方丘陵山地带植被净第一性生产力时空动态特征

摘要:基于MODIS数据并结合气象资料和植被参数,利用修正过最大光能利用率的CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型,对国家生态安全屏障区的"两屏三带"之一南方丘陵山地带2000—2010年的植被净第一性生产力(NPP)进行模拟,并对其时空分布格局进行了分析。研究结果表明:(1)研究区2000—2010年期间年NPP的变化范围为406.0—485.6 g C m^-2a^-1,年平均NPP为445.7 g C m^-2a^-1,高于全国平均水平;NPP年际上升趋势不显著(P=0.39),平均增加值为2.28 g C m^-2a^-1;(2)NPP空间分布特征与植被类型具有较好的一致性,单位面积NPP以混交林覆盖区最高(501.0 g C m^-2a^-1),草地覆盖区NPP最低(390.7 g C m^-2a^-1);(3)植被NPP的时空变化与气温、降雨和太阳辐射等自然因素的变化有直接关系,而社会、经济、政策等人为因素通过改变土地利用方式来间接影响。
3722-3732

缙云山不同土地利用方式土壤有机碳组分特征

摘要:探讨了我国西南地区缙云山亚热带常绿阔叶林(以下简称林地)、果园、坡耕地以及撂荒地4种土地利用方式对土壤有机碳(SOC)组分含量及其分配比例的影响。采用物理分组技术,将SOC分为粗颗粒有机碳(cPOC)、细颗粒有机碳(fPOC)、微团聚体内颗粒有机碳(iPOC)、微团聚体内粉+黏颗粒(s+c_m)有机碳及粉+黏颗粒(s+c)有机碳。研究结果表明:在0—60cm的土壤深度范围内,SOC、cPOC、fPOC、iPOC、s+c_m组分以及s+c组分有机碳平均含量均为林地(9.02、3.14、1.61、0.33、0.42、3.53g/kg)显著高于果园(3.27、0.93、0.27、0.10、0.24、1.73g/kg)和坡耕地(2.58、0.51、0.10、0.12、0.08、1.77g/kg),说明林地开垦会导致SOC及各组分的流失;而撂荒地上述SOC及其各组分含量分别为14.90、5.17、2.36、0.42、0.59和6.36g/kg,均显著高于坡耕地,表明耕地撂荒后SOC及其组分能得到有效的恢复和截存。在SOC的各物理组分中,iPOC的有机碳分配比例最低,4种土地利用方式下均为3%左右;cPOC和fPOC作为活性较强的非保护有机碳库,在林地和撂荒地中所占SOC分配比例最高,达到50%以上;而果园和坡耕地中〈53um的粉+黏颗粒有机碳组成的化学保护有机碳库分配比例最大,分别为65.9%和71.6%,表明林地和撂荒地土壤有机碳的活性远远大于坡耕地及果园,支持更高的土壤肥力。在SOC及其组分中,fPOC可作为评估土地利用变化对土壤有机碳库影响的良好指标。
3733-3742

长沙市热力景观空间格局演变分析

摘要:城市热环境是城市生态环境效应研究的热点之一,其演变规律的研究为缓解城市热岛带来的负效应、促进城市可持续发展提供依据。以2004年和2010年Landsat7 ETM+遥感影像数据和土地利用现状数据为数据源,在地表亮度温度反演的基础上,运用景观指数并结合GIS空间分析技术,采用移动窗口和梯度分析结合的方法,分析2004—2010年长沙市中心城区热环境的空间格局动态变化,通过分区统计法分析了不同热力景观等级下不同城市景观的空间格局变化,从景观尺度上阐明城市景观类型组成和空间格局与地表温度空间分异之间的关系。研究结果表明:2010年热岛区域扩大且更加分散,面积比2004年增加15.01km^2,新增区域主要分布在金霞、岳麓和星沙的新兴工业园区;中心城区热力景观格局在景观水平上具有明显的空间分异特征,在从中心位置到偏北、偏东和偏南方向上,热力景观从市区向周边郊区呈现破碎化、多样性递增、形状复杂化,而从中心位置到偏西方向上与之相反;景观类型组成和空间布局对地表热环境产生不同影响,耕地、林地在热力景观内的优势度越大、分布越集中,地表降温效果越显著;反之,建设用地斑块越大、凝聚程度越高、形状越规整,地表温度越高,热岛效应显著。
3743-3754

甘南高原不同生计方式农户的碳足迹分析

摘要:二氧化碳增加导致的全球气候变暖已成为当前人类社会面临的最严峻挑战,减少碳排放迫在眉睫。以地处青藏高原东缘的甘南高原为研究区,基于农户调查数据,采用生命周期评价法估算了甘南高原不同生计方式农户的生活直接能源消费碳足迹和间接能源消费碳足迹,并运用最小二乘法分析了影响农户碳足迹的关键因素。结果发现:(1)甘南高原农户年人均碳足迹达2.67 t CO2,其中,生活直接能源消费碳足迹比例达76.53%,间接能源消费碳足迹比例仅占23.47%;(2)随着非农化水平的提高,甘南高原农户的碳足迹依次下降,其中,纯农户人均碳足迹达4.32 t,兼业户与非农户分别为2.37 t和1.07 t;(3)随着农户家庭规模的增大、收入水平的提高、距县城距离的增加和消费水平的提高,农户碳足迹不断增加;随着劳动力受教育程度的提高、恩格尔系数的增加和非农化程度的提高,农户碳足迹不断减少。
3755-3765

基于改进生态足迹三维模型的自然资本利用特征分析——选取11个国家为数据源

摘要:自然资本利用评估是可持续发展量化领域的重要课题。生态足迹三维模型首次实现了流量资本与存量资本的分类测度,为更全面、准确地反映人类利用自然资本的状况提供了可行的途径。从探讨模型缺陷入手,通过细致追踪各地类载体上的流量资本与存量资本变化,克服了地类间赤字转移问题,明确了适用于区域尺度和地类尺度的足迹广度、足迹深度和三维足迹等指标的计算方法。运用改进后的模型,分析了1999—2008年全球11个国家自然资本利用的时空变化特征。结果表明:在过去10年自然资本利用的国际格局中,美国、法国和德国(后6年)为流量资本与存量资本双高型;印度(前2年)为双低型;英国、德国(前4年)、意大利、日本、印度(后8年)和中国为流量资本低、存量资本高型;加拿大、巴西和俄罗斯为流量资本高、存量资本低型。研究表明:各国的自然资本利用状况是自然资源禀赋与社会经济发展水平共同作用的结果,发达国家的自然资本利用强度总体仍显著高于发展中国家;流量资本占用与存量资本消耗之间存在负相关性,资源富足型国家的人均区域足迹广度一般较高,区域足迹深度相对较低,资源贫乏型国家则相反。针对研究存在的局限性提出了进一步改进的优先方向。
3766-3777

北京市生态用地规划与管理对策

摘要:不合理土地开发加速了对自然生态系统的干扰和侵占,导致生态系统服务功能下降,危机区域生态安全,开展生态用地规划是构建区域生态安全格局的基础。合理规划和管理不同土地利用类型的数量和空间分布对区域可持续发展具有重要意义。目前我国广泛应用的土地利用分类体系主要以土地的社会经济属性为基础,忽视其生态属性,导致以提供生态系统服务为主、保障生态安全的土地缺乏保护机制,具有重要生态功能的土地得不到有效保护。以北京市为例,建立了北京市生态用地分类与规划的思路与程序,在明确北京市生态安全与生态系统服务功能的关系基础上分析了北京市生态系统服务功能重要性及其空间格局,并进行了北京市生态用地规划。研究规划了保障北京市生态安全的7类生态用地:地表水涵养与保护用地、地下水保护用地、生物多样性保护用地、水土保持用地、河流防护用地、公路防护用地和城市绿地,总面积5137.37km^2,占北京市域面积的31.31%。最后从生态用地识别和划分、将生态用地融入土地利用分类体系、生态用地管理措施和对策3个方面探讨了生态用地规划和管理的方法与措施。研究结果为北京市土地利用规划和有效管理提供依据,也为其它地区的生态用地规划提供参考。
3778-3787

石羊河流域河川径流对气候与土地利用变化的响应

摘要:应用流域气象和水文过程长期观测数据及四期TM影像数据,在建立基于气候及土地利用两种因素变化的径流过程模拟模型的基础上,分析河川径流对气候与土地利用变化的响应特征,并对其未来可能的变化趋势做出预测。结果表明,(1)1956—2009年,到达石羊河流域下游标志站蔡旗断面的河川径流量,由20世纪50年代的年平均5.392×10^8m^3减少到目前的年平均1.096×10^8m^3;1968年之前蔡旗断面径流量的波动主要是气候变化的结果,而1968之后,蔡旗断面径流量的变化是气候与土地利用变化共同作用的结果;(2)近30年来,气候变化对下游河川径流变化的贡献率平均为4.1%,而土地利用变化,尤其是耕地面积变化的贡献率平均为88.8%;中游灌溉定额平均分别减少5%、10%、15%和20%的情景下,下游河川径流量模拟值分别为1.591×10^8m^3、2.427×10^8m^3、3.262×10^8m^3和4.098×10^8m^3左右。
3788-3796

基于生态系统服务簇的小尺度区域生态用地功能分类——以重庆两江新区为例

摘要:生态用地功能分类是其生态价值评估及管理的基础,与生态系统服务的权衡和协同关系联系密切;对小尺度区域进行生态用地功能分类研究有助于实现精细化生态资源管理。以重庆两江新区为例,选取该区8种重要的生态系统服务,兼顾生态与社会成分,基于层次聚类法得到6类生态系统服务簇,依据提供重要生态系统服务和维护关键生态过程的原则,对其重要性等级进行了划分;依据生态系统服务簇与土地利用类型之间的关联关系,将生态用地定义为提供重要生态系统服务、维护关键生态过程或生态脆弱的用地空间,并按重要性将其划分为3个等级。研究结果表明,基于生态系统服务簇的生态用地分类框架不仅能够最大限度涵盖生态用地的功能属性,而且能够在空间上量化不同生态系统服务的相对比例,有助于对用地类型与生态功能之间的对应关系形成深入系统的认识,也可为精细化生态管理提供参考。
3808-3816

不同花生品种对旱涝胁迫的响应及生理机制

摘要:为评价花生对旱、涝胁迫的响应,本试验以4个旱、涝耐性差异明显的花生品种为材料,运用温室防雨盆栽方法,在苗期、花针期分别进行正常灌溉(对照)、干旱(7d,叶片萎蔫)、根部淹涝(土面水深2 cm,时间1d、3d、7d)和整株淹涝(水深至苗顶,时间1d、3d、7d)的处理,测定地上部及根系生物量、根冠比、根系活力、叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量。结果表明,苗期、花针期干旱均抑制地上部生长,提高根冠比;苗期干旱降低根系生物量,而花针期增加。2个时期淹涝均促进地上部生长、抑制根系生长、降低根冠比,并随淹水加深、延时而加重。旱、涝条件下根系活力均降低,SOD、MDA呈上升趋势。遭受相同时间(7d)的水分胁迫后,危害程度以干旱重于淹涝,花针期重于苗期。基于生物量、生理指标变化的综合分析进一步表明,4个花生品种的旱、涝耐性差异很大,湘花55号耐旱性强、耐涝性弱,豫花15号耐旱性弱、耐涝性强,中花4号耐旱、涝性均最弱,中花8号耐旱、涝性均最强。
3817-3824

水田改果园后土壤性质的变化及其特征

摘要:近年来,水田改作经济林地,在我国南方地区非常普遍。为深入了解这一转变对土壤质量的影响,以浙江省典型水稻土(青粉泥田)及其改果园不同年限的系列表层土壤(0—15 cm)为研究对象,应用磷脂脂肪酸生物标记等方法,研究了水田改果园后土壤理化性质和微生物群落结构等性质的变化以及它们之间的关系。结果表明,水田改果园后,土壤中大于0.25 mm水稳定性团聚体、盐基饱和度、pH值、有机质、全氮和碱解氮等随着改果园年限的延长而显著降低(P〈0.05)。土壤微生物生物量碳氮、微生物商和土壤呼吸强度随改果园年限增加而显著下降(P〈0.01)。土壤微生物群落结构也发生明显变化:磷脂脂肪酸总量显著降低(P〈0.01),微生物种类减少,原生动物在土壤微生物中所占比例增加,革兰氏阴性细菌与革兰氏阳性细菌比值降低(P〈0.01),好氧细菌/厌氧细菌和甲烷氧化菌/细菌增加(P〈0.01),表征养分胁迫的环丙基脂肪酸/前体物和异式脂肪酸/反异支链脂肪酸显著增加(P〈0.01)。冗余分析表明,土壤含水率、有机质和碱解氮是决定水田和果园土壤微生物群落结构差异的最重要因子(P〈0.01);改果园后,土壤微生物群落结构发生了阶段性变化,不同利用方式对微生物群落结构的影响程度要大于同一利用方式耕作不同年限对微生物群落结构的影响。研究表明,水田改果园后土壤理化性质以及生物学性质发生退化,土壤质量下降;而水田中微生物数量和种类都比较丰富,因而认为水田是土壤(地)可持续利用的一种有效方式。
3825-3835

内生真菌对花生残茬腐解及土壤酚酸含量的影响

摘要:土壤中花生残茬是导致连作障碍的原因之一。为了探讨施加内生真菌Phomopsis liquidambari(B3)对加速花生残茬腐解、改善连作花生土壤环境、缓解花生连作障碍的作用及其可能机理,通过向土壤中添加花生(Archis hypogaea)残体,利用盆栽试验探讨了施加B3对花生残茬腐解率、土壤部分酚酸物质和酶活性的影响。结果表明:与CK相比,在萌发期和苗期,添加B3处理显著加快残茬腐解,提高纤维素木质素降解率,增加土壤中对羟基苯甲酸、香草酸和香豆酸的含量;在花生整个生育期,施加B3显著调节了土壤中漆酶、锰过氧化物酶(Manganese peroxidase,MnP)、木质素过氧化物酶(Lignin peroxidase,LiP)和多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)活性的动态变化,这种变化有利于花生残茬快速腐解和酚酸类化感物质的及时转化。开花期之后施加B3处理土壤酚酸含量显著降低,花生荚果增产19.9%。实时定量PCR结果表明内生真菌B3在土壤中30 d内可以被检测,并对复杂多样的酚酸类物质具有广谱高效的降解能力。由此说明,施加内生真菌B3可以显著加快连作土壤中花生残茬腐解,进而通过减少土壤酚酸含量来缓解由残茬腐解引起的连作障碍。
3836-3845

不同生态区烤烟叶片稳定碳同位素组成特征

摘要:在河南、福建和云南3个生态区大田种植烤烟K326,采集不同叶位生理成熟的烟叶,测定δ^13C值、总碳、全氮及比叶重,探讨了不同生态区烟叶δ^13C值组成特征。结果表明:河南烟叶δ^13C值分布范围为-31.2%—-27.3‰,平均值-29.7‰;福建烟叶δ^13C值分布范围为-28.6%—-24.6‰,平均值-26.3‰;云南烟叶δ^13C值分布在-27.1—-24.0‰之间,平均值-25.6‰;河南烟叶全氮含量最高,其总碳、碳氮比和比叶重均显著低于其余两地;福建和云南烟叶各生理指标值较为接近;各生态区烟叶δ^13C值均与全氮含量呈负相关,与碳氮比及比叶重呈正相关。河南与其余两地烤烟生理特征的差异性,以及福建与云南烤烟生理特征的相似性表明,δ^13C值可能与烤烟的品质存在关联。
3846-3853

爵床的甲醇提取物对小菜蛾的生物活性作用

摘要:为探明爵床(Justicia procumbens)甲醇提取物对小菜蛾的生物活性,采用室内生测法测定了爵床甲醇提取物对小菜蛾的触杀、拒食、胃毒、生长发育抑制和产卵忌避作用。结果表明,爵床甲醇提取物对小菜蛾幼虫具有较强的触杀、拒食、胃毒和生长发育抑制活性,对小菜蛾成虫具有较强的产卵忌避活性。在触杀试验中,药后1、2 d和3 d爵床甲醇提取物对小菜蛾3龄幼虫的致死中浓度(LC50)分别为5.17、4.05和3.06 mg/mL;在拒食试验中,药后1 d和2 d提取物对3龄幼虫的选择性拒食中浓度(AFC50)分别为2.64和3.13 mg/mL,药后1 d和2 d提取物对3龄幼虫的非选择性拒食中浓度(AFC50)分别为3.70、4.54 mg/mL;在胃毒试验中,药后4、5、6 d和7 d提取物对3龄幼虫的致死中浓度(LC50)分别为8.13、3.65、2.88、2.23 mg/mL;在生长发育抑制试验中,药后1 d和2 d提取物对3龄幼虫的抑制中浓度(IC50)分别为2.02、1.40 mg/mL;在产卵忌避试验中,药后1、2 d和3 d提取物对小菜蛾成虫的选择性产卵忌避中浓度(AOC50)分别为2.61、3.66、4.58 mg/mL,药后1、2和3 d提取物对小菜蛾成虫的非选择性产卵忌避中浓度(AOC50)分别为3.19、4.52、5.65 mg/mL。由此证实,爵床提取物对小菜蛾具有显著的毒杀活性,具有开发为新型高效、低毒植物源农药的潜在价值。
3854-3861

陇东红富士果树养分回流对土壤表层管理的响应

摘要:地处陇东黄土高原的庆阳市苹果园普遍缺乏有效的土壤表层管理措施,以盛果期的"红富士"果树为对象,研究不同土壤表层管理方式在养分回流期对苹果树体贮藏养分的动态变化。研究结果表明:优化覆膜(T2)与优化覆草(T3)一年生枝条叶片的叶绿素含量均显著高于常规处理(T1)。T2和T3处理的一年生春梢、秋稍和封顶枝中的碳素贮藏物质(可溶性糖、淀粉)和氮素贮藏物质(总游离氨基酸、可溶性蛋白质)的含量均显著高于T1,T3比T2处理对碳素贮藏物质含量的提升效果更为明显。此外,相同枝条类型不同组织中的贮存养分含量不同,可溶性糖和可溶性蛋白质的含量表现为表皮积聚,韧皮部〉木质部,淀粉与总游离氨基酸含量表现为主轴积聚,木质部〉韧皮部。不同枝条类型中贮藏物质的含量整体表现为秋梢〉封顶枝〉春梢,秋梢在提升养分贮藏水平中起到了重要作用。
3862-3870