树干皮层光合作用——生理生态功能和测定方法
摘要：大部分植物的树干（枝条）等部位含有能进行光合作用的绿色组织,树皮叶绿素含量最高可达750 mg/m^2。这些绿色组织能够再固定树干内部的CO2（来源于自身组织呼吸或者木质部液流运输）,使树干向大气排放的CO2量减少60%—90%皮层光合作用是树干生理活动的重要组成部分,其与树干呼吸和液流速率之间均有密切关系,对植物的碳平衡有重要作用。概述了皮层光合作用的生理生态功能;介绍了皮层光合作用测定和计算方法;讨论了皮层光合作用研究存在的问题;通过加入皮层光合作用的测量修正质量平衡法,以减少树干呼吸测定的不确定性。建议综合运用稳定碳同位素示踪、CO2和O2微传感器、树干液流技术等,准确地区分树干内部CO2的来源及比例,分析各个组分与影响因素的关系。同时,在微观上揭示皮层光合作用的基因组调控功能,在宏观上探讨尺度扩展、模型模拟,并与涡度协方差技术和遥感技术相融合以提高区域尺度估算的精度。近海海洋生态连通性研究进展
摘要：生态连通性是空间生态学和保护生物学的重要概念和研究手段。国外越来越多的研究表明,开展近海海洋生态连通性研究对促进海洋生态系统保护和修复具有十分重要的现实意义。阐述了近海海洋生态连通性的概念与机制,回顾了目前近海海洋连通性的研究进展并分析了存在的问题,总结了近海海洋生态连通性研究的框架和具体方法,最后提出我国开展近海海洋生态连通性研究的建议,以期对今后国内开展海洋生态连通性相关研究工作有所启示。生态安全研究的主题漂移与趋势分析
摘要：近年来，国际上关于生态安全研究的文献大量涌现。随着全球变化和人类活动影响加剧，生态安全研究正发生着深刻变化，呈现出多目标、多层次、多学科交叉综合的复杂特点，研究主题日益丰富，但模糊性和争议性问题一直存在，对已有文献成果进行系统分析非常有必要。本文利用引文网络分析可视化工具CitespaceⅡ，通过绘制科学知识图谱，以定量与定性相结合的可视化文献综述研究方法，对各国学者发表的生态安全研究成果进行系统分析梳理，展示了研究主题的演进轨迹和发展趋势，总结了其发展变化的内在原因。研究表明：生态安全的研究主题可分为持续性和阶段性两类，主题演化轨迹符合Gartner光环曲线理论，人类文明发展阶段、国际政治经济格局、学科研究水平是决定生态安全研究阶段和主题演变的主要因素，该领域经历了问题提出与概念形成期、奠基拓展期、纵深发展期三个阶段，各阶段都有一些关键文献出现，这些引领学科发展的经典文献以自然科学研究为主；全球化、生物多样性、生态农业与农业集约化、恢复力、脆弱性是当前生态安全领域的研究热点；保障人类生存发展基本需要和人对环境变化的适应与响应将是21世纪生态安全研究的主要方向。模拟氮沉降对长江滩地杨树林土壤呼吸温度敏感性的影响
摘要：研究氮沉降量增加对土壤呼吸温度敏感性的影响，对于研究土壤呼吸在气候变化中的作用有重要意义。本文以长江中下游滩地杨树人工林为对象，通过定位模拟氮沉降实验的方法，研究了滩地杨树人工林生态系统土壤呼吸的变化特征和土壤呼吸各组分的温度敏感性对几种氮沉降量浓度的短期响应。结果表明：（1）各处理土壤总呼吸、土壤微生物呼吸、根系呼吸与各层次土壤温度均呈显著正相关关系，和5cm层土壤温度相关性最大。5cm层土壤温度可以解释土壤总呼吸、土壤微生物呼吸和根系呼吸季节变化的比例分别为50.5%~-71.0%、51.5%~73.9%、35.7%~63.2%；（2）对照组（CK，0gN·m^-2·a^-1）土壤总呼吸、土壤微生物呼吸与根呼吸的Q10值分别为2.54、2.72和1.94；（3）在各氮添加水平中，中氮水平（MN，10gN·m^-2·a^-1）促进了土壤总呼吸、土壤微生物呼吸和植物根呼吸的温度敏感性。高氮水平（HN，20gN·m^-2·a^-1）都降低了土壤总呼吸、土壤微生物呼吸和植物根呼吸的温度敏感性，低氮水平（LN，5gN·m^-2·a^-1）降低了土壤总呼吸和土壤微生物呼吸的温度敏感性，促进了根呼吸的敏感性。黑土母质熟化过程微生物群落碳源代谢特征
摘要：东北黑土区由于表土丧失，母质裸露等问题，严重威胁粮食生产和生态环境，通过揭示母质肥力形成过程中微生物群落的碳源利用特征可以让我们更好的理解肥力形成过程中相关微生物过程。本文以海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站长期定位试验为材料，研究母质不同熟化过程下微生物群落碳源代谢特征，结果表明：苜蓿草熟化过程（PAfl）、农田化肥配施有机物熟化过程（PCS＋F＋OM）可培养微生物数量最多。自然熟化过程（PNat）、苜蓿草熟化过程、农田化肥农产品全循环熟化过程（PCS＋F＋BM）、农田化肥加有机肥配合型熟化过程可以将微生物活性提高到常规农田黑土的水平。不同熟化过程下微生物群落对单个碳源的利用不同。主成分分析表明自然熟化过程、农田化肥投入熟化过程（PCS＋F）、农田化肥农产品全循环熟化过程、农田化肥加有机肥配合型熟化过程与常规农田黑土微生物代谢特征类似。研究表明不同母质熟化过程通过影响微生物群落结构导致对各个碳源的利用发生变化，最终改变了整体碳源代谢特征。渭北塬区不同龄苹果园土壤微生物空间分布特征
摘要：以渭北塬区塬面5、10、15和20龄苹果园为对象，距树干1.0、1.5 m和2.0 m处用土钻法分层采集0—30 cm土样，稀释平板法测定土壤微生物数量，平行测定土壤有机碳、总氮和总磷，分析不同龄果园土壤微生物的空间分布状况及其与土壤碳、氮、磷的关系。结果表明：土壤真菌数量随树龄增大而增加，龄间差异显著（P〈0.05）；与对照农田相比，各龄果园放线菌数量及5龄和20龄果园细菌数量偏低，10龄和15龄果园细菌数量偏高；各龄果园土壤真菌、细菌和放线菌数量均随深度增加而减小。就相同深度土层而言，真菌数量随果园年限增大而增加，细菌则以10龄和15龄果园较多，同深度土层的放线菌龄间差异随深度增加而减小。在沿树干向外的径向水平方向上，真菌数量随果园年限的增加相应增多；10龄和15龄果园土壤细菌和放线菌高于5龄果园和20龄果园。5龄果园土壤总氮有沿树干向外、沿表层向下逐步降低的趋势，果园从5龄经10龄到15龄，其“高氮点”则逐步向外、向下移动。塬区果园土壤C：N比偏低。农业利用对海南省天然次生林土壤微生物的影响
摘要：为揭示天然次生林经过长期农业利用后土壤微生物学性质以及土壤养分状况的变异,采集了海南省天然次生林土壤以及由天然次生林经农业开垦转变而成的香蕉、桉树和橡胶林区表层土壤样品,利用磷脂脂肪酸（PLFA）分析、变性梯度凝胶电泳（DGGE）、群落水平生理特征（CLPP）分析等方法探究天然次生林经农业利用对土壤微生物生物量、微生物活性、群落多样性和功能多样性的影响。研究结果显示,天然次生林土壤总磷脂脂肪酸显著高于经农业利用的土壤,分别是香蕉和橡胶林土壤的3倍和2倍。平均颜色变化率（AWCD）以及由PLFA、DGGE和CLPP分析获得的土壤微生物群落多样性和功能多样性均显示出天然次生林高于农业利用的土壤。天然次生林土壤与农业利用土壤的微生物群落结构也存在明显的分异。另外,天然次生林土壤p H值、有机碳、总氮、总磷、速效氮和速效钾含量高于经农业利用的土壤。逐步回归分析显示土壤p H值、有机碳和速效氮是影响土壤微生物生物量、微生物活性、群落多样性和功能多样性的主要因素。研究结果表明,天然次生林经农业利用后,由于种植单一树种和农业管理措施可能造成土壤有机质和养分含量下降,导致土壤酸化,对土壤微生物群落造成负面影响。开顶式气室内外冬小麦光合特性差异比较
摘要：为探明开顶式气室（OTC）内外冬小麦光合特性的差异,测定了OTC内（T1处理组,冬小麦整个生育期生长在OTC内）和OTC外（T2处理组,大田自然环境组）冬小麦（扬麦16）不同生育期的气体交换参数、光合色素含量和叶绿素荧光参数。结果表明,T1处理的净光合速率Pn、气孔导度Gs、胞间CO2浓度Ci、最大光合速率Pm和半饱和光强Ik大部分生育期均大于T2;灌浆之前T1的表观量子效率AQY较高,蒸腾速率Tr和暗呼吸速率Rd较低,灌浆之后则出现逆转。大部分生育期T1处理叶绿素和类胡萝卜素含量均显著大于T2。T1处理的初始荧光Fo和最大荧光Fm均大于T2,而两者最大光量子产量Fv/Fm大部分生育期无显著差异,孕穗期和扬花期T1处理光化学淬灭系数q P显著低于T2。T1和T2处理PSⅡ的实际光化学量子效率Y（II）大部分生育期无显著差异,但灌浆期以后T1的非光化学淬灭系数NPQ和PSⅡ处调节性能量耗散的量子产量Y（NPQ）显著大于T2,而PSⅡ处非调节性能量耗散的量子产量Y（NO）显著低于T2。由此可见,OTC内冬小麦的气体交换能力和光响应能力均优于OTC外,光合色素含量也更高;OTC内外冬小麦内禀光能转换效率和实际光化学量子效率相当,但OTC内冬小麦过剩光能向调节性热耗散分配的比例较高而向非调节性热耗散分配的比例较低,其光保护能力更强,光能分配也更加合理。豚草种带内生真菌及其对种子发芽和幼苗生长的影响
摘要：内生真菌是一类共生于植物体内,能够不同程度影响宿主植物生态适应性和竞争能力的微生物。分析内生真菌在豚草种子中的分布、种群结构,以及内生真菌发酵液对种子发芽和幼苗生长的作用。结果显示：发生于6个地区的豚草种子均能分离获得内生真菌,分离率在19%—92.63%之间,不同地区之间差异极显著（P〈0.01）。内生真菌主要存在于种子的总苞部位,分离率达到65.52%。发生于福建省长乐市松下镇的豚草种带内生真菌种群包含5个属,以链格孢属（Alternaria）真菌为优势菌群,占82.26%;其次为镰孢属（Fusarium）真菌,占9.68%;其它3个属的真菌发生较少,均低于5%。内生真菌主要以水平传播方式在豚草不同世代之间传播。供试的7个内生真菌菌株的发酵液均不同程度地抑制豚草种子发芽,降低幼苗地上部高度、根长度、根数量和总生物量,但不同菌株发酵液之间抑制程度差异明显,显示不同菌株对豚草种子发芽和幼苗生长产生不同的影响。内生真菌发酵液处理后的种子仍然保持较高程度的活力;不同内生真菌发酵液处理后,有活力的种子维持在50%—87.5%之间,均高于（或等于）清水处理的种子,说明内生真菌代谢产物只是抑制种子的发芽,但并不导致种子的腐烂和死亡。这些研究结果初步显示种子携带的内生真菌可能在豚草入侵生物学中发挥重要的作用。山西五鹿山森林群落木本植物功能多样性
摘要：通过选取群落中木本植物种子的扩散方式、传粉方式、植株高度和盖度等13个功能性状，计算出群落的6个功能多样性指数：功能性状距离、功能性状平均距离、功能体积、功能均匀度、功能分散指数和Rao二次熵指数，结合群落物种丰富度指数、香农-威纳指数和物种均匀度指数对山西五鹿山森林群落木本植物功能多样性进行研究。结果表明：（1）功能性状距离、功能性状平均距离、功能体积与物种丰富度、香农-威纳指数显著正相关；功能均匀度与香农-威纳指数、物种均匀度指数显著正相关；功能分散指数、Rao二次熵指数与物种均匀度指数、香农-威纳指数显著正相关；（2）功能多样性的差异很大程度上是由于物种差异所引起的；（3）6 个功能多样性指数可分为三类：功能性状距离、功能性状平均距离、功能体积为功能丰富度指数；功能均匀度为功能均匀度指数；功能分散指数和Rao二次熵指数为功能离散度指数。该分类结果符合指数的计算方法和生态学意义，以及相互独立的标准。金沙江干热河谷滇榄仁开花物候与繁育系统
摘要：通过野外定点观测,并利用套袋实验、解剖实验以及花粉形态特征观察与活力检测、柱头可受性检测、花粉/胚珠比以及异交指数等,研究了金沙江干热河谷滇榄仁自然群体花部形态特征与开花进程、繁育系统特征以及传粉媒介与环境的适应性等内容。结果表明,滇榄仁始花期在每年4月上旬,群体花期持续时间为30d左右,开花同步性高,呈典型的“集中开花模式”。单花开放时,柱头先伸长和膨大,约4d后雄蕊伸出,具有雌雄异熟的特征,一定程度上避免了自交的发生。单花开放进程可划分为花蕾期、柱头伸长期、雄蕊始露期、盛开期、盛开后期、花谢期等6个时期。除了花蕾期外,整个开花期的花粉均具有活力。花粉活力与柱头可受性之间避开了最适授粉期,但也有部分重叠。滇榄仁可能同时具有风媒和虫媒传粉。繁育系统以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者。滇榄仁花部特征、开花物候和繁育系统为其适应干热河谷恶劣气候环境提供了一定的生殖保障和进化潜力。良好的群落环境有助于促进滇榄仁异花传粉,产生更多有效的种子,从而促进林下自然更新。未来气候变化对山地生物气候类型分布的影响——以四川省为例
摘要：使用生物气候分类法评估气候变化下生态系统变化的区域，对于气候变化下生态系统的保护有着重要的意义。但是现有的研究由于分析尺度较大，难以反映气候变化对于山地生态系统的影响。本文选取四川省为研究区，使用区域气候模型（RegCM4.0）对未来气候变化进行预估，在此基础上按照柯本生物气候分类法划分原则，分别对当前1981—2010，未来2011—2040，2031—2060以及2070—2099时段四川省柯本气候类型进行识别并分析各类型的转变。结果表明（1）当前四川省分布的柯本气候类型共包括3个主要类型，分别为暖温带气候带（C），冷温带气候带（D），极地气候带（E），其面积分别占四川省总面积的54%，22%和24%。（2）在未来各时段内，四川省柯本气候类型总体分布格局并无明显变化。但是未来气候变化程度足以使得部分区域内的生物气候类型发生转变，其中最大的转变发生于E类型向D类型的转变。相比当前时段，到2070—2099时段C类型和D类型增加面积占当前分布面积的13%和20%，E类型减少面积占当前分布面积的48%。对比不同时段的转变速率，近期的气候变化对于生物气候类型的影响要大于远期的气候变化。（3）由于受气候变化的影响，各柯本气候类型分布的平均海拔均向高海拔区域上移，C类，D类和E类型分布平均海拔的上移速率分别为2.9 m/a，3.4 m/a以及1.8 m/a。此外，经统计生物气候类型发生变化区域的海拔主要为3800—4500 m。山地森林表层土壤酶活性对短期增温及凋落物分解的响应
摘要：为了探究贡嘎山地区暗针叶林表层土壤酶活性对增温及凋落物分解的响应，本研究采用开顶式生长箱（open top chamber）和加热电缆（OTC-cable）联合增温的方式模拟增温，同时定位监测实验小区地表空气、表层土壤温湿度的变化；不同类型（A：75%峨眉冷杉针叶＋25%杜鹃荚蒾灌木叶凋落物,B：55%峨眉冷杉针叶＋45%杜鹃荚蒾灌木叶凋落物）凋落物在模拟增温和自然对照条件下分解4年，研究土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶和脲酶活性的变化。结果表明：增温使得地表空气和表层土壤温度分别增加了2.84 ℃和 1.83 ℃；使得空气相对湿度和土壤含水量分别降低了5.27%和 1.55%。针叶比例高会抑制凋落物分解，约13%；增温促进凋落物分解且对针叶比例高的促进作用更加明显，增幅均超过10%。增温总体上降低了土壤过氧化氢酶和脲酶活性，而对多酚氧化酶活性的影响表现为增大。针叶比例降低的凋落物分解对三种土壤酶活性的影响大致趋势是增大，幅度在15%以上。增温和凋落物类型之间的交互作用显著。随着土壤深度增加，土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶活性增大，而脲酶活性降低。增温和不同类型凋落物分解对表层土壤酸碱性无显著作用。在土壤含水量较低的情况下，土壤水分对酶活性影响较大。贡嘎山峨眉冷杉林表层土壤酶对温度的敏感性不仅因酶类型、土壤深度而存在差异，也随增温时间、土壤水分条件而有所不同。海滨滨麦叶片和根对不同厚度沙埋的生理响应差异分析
摘要：以烟台海岸抗风沙植物滨麦为研究材料,通过对不同厚度沙埋下其叶片和根部抗氧化酶活力（超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT））、丙二醛（MDA）含量和渗透调节物含量变化的分析,探讨了叶片和根部对沙埋生理响应的差异。试验按滨麦成株株高（约40 cm）对其进行了轻度沙埋（在株高1/4处）、中度沙埋（2/4处）和重度沙埋（3/4处）。在沙埋第6天,分别测定了不同厚度沙埋处理下,植株各段叶片和根抗氧化酶活力、MDA和渗透调节物含量。结果表明,轻度和中度沙埋均加速植株生长。与对照相比,经轻度、中度沙埋处理6 d,叶片平均MDA含量增加,在重度沙埋下降低。不同厚度沙埋6 d,叶片平均SOD活力和脯氨酸含量增加,而CAT活力、可溶性糖和可溶性蛋白质含量下降。但不同厚度沙埋均使沙上叶片MDA、脯氨酸、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力增加,尤其是叶片顶部增加最为明显,使沙下叶片MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和CAT活力下降,导致同株沙上和沙下叶片MDA、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力差异显著（P〈0.05）。与叶片相比,根中MDA、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力较低,而POD活力和可溶性糖含量较高并与叶片差异显著（P〈0.05）。不同厚度沙埋6 d,滨麦根中MDA和可溶性蛋白质含量变化较小,可溶性糖含量和CAT、POD、SOD活力略有降低。研究表明,滨麦根和叶片对不同厚度沙埋的生理响应不同。沙埋直接作用于叶片并诱发叶内氧自由基积累,但叶片通过快速激活的抗氧化酶保护系统（CAT、SOD）维持氧自由基代谢平衡,以及渗透调节物（脯氨酸、可溶性糖）的积累维护细胞水分代谢平衡,并满足能量的需求和快速生长。但在不同厚度沙埋下,由于根系不受沙埋直接影响而生理变化较小,并且还维持较低的膜脂�大气CO2升高和紫外辐射相互作用对羊栖菜生理特性的影响
摘要：为了研究经济海藻羊栖菜对大气CO2浓度增加与紫外辐射（UVR）相互作用的响应,设置两个CO2浓度（380μL/L和800μL/L）以及两种辐射处理,即PAR处理（滤除UV-A、UV-B,藻体仅接受可见光,400—700nm）和PAB处理（全波长辐射280—700nm）培养海藻,探讨了羊栖菜生长、光合作用、呼吸作用、光合色素含量、可溶性糖和蛋白以及硝酸还原酶活性的变化情况。结果表明高浓度CO2显著提高羊栖菜藻体的相对生长速率,并且紫外辐射的负面效应在高CO2处理下表现不显著。高CO2降低了藻体的光合作用速率,而UVR的负面效应和生长体现为一致性,但是羊栖菜的呼吸作用没有受到环境变化的明显影响。羊栖菜的光合色素叶绿素a和类胡萝卜素在高浓度CO2处理下明显降低,而UVR没有明显影响。环境因子对羊栖菜的可溶性糖没有影响,但是在高CO2和全波长辐射处理下,藻体可溶性蛋白的含量显著增加。同时高CO2明显提高了硝酸还原酶的活性,并且仅在高浓度CO2处理下藻体中UVR对其活性有抑制作用。CO2和UVR对羊栖菜的大多数生理特性存在明显的交互作用,在未来CO2浓度进一步增加的情况下,UVR的负面效应将会得到一定程度的缓解,这样有利于羊栖菜在养殖海区获得更高的产量。基于SPEI指数的华北冬麦区干旱时空分布特征分析
摘要：气候变化的背景下,华北地区干旱化趋势不断加剧。利用华北冬麦区45个气象站1961—2010逐月温度与降水数据,选取标准化降水蒸散指数SPEI（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index）作为区域干旱指数进行华北冬麦区近50年干旱时空特征分析。研究表明：（1）近50年来华北地区平均温度明显上升,研究区整体呈现干旱化加剧趋势。华北地区平均SPEI指数对于典型干旱年份的表征准确,与历史资料相符合。（2）华北不同区域之间增温率不同,导致干旱化趋势存在差异。通过对典型站点的分析,发现增温率越大的区域干旱化趋势越严重。（3）不同等级干旱发生的站次比能够较好地反映不同年型干旱的发生特点。对SPEI指数矩阵的EOF分析结果显示出华北地区典型的干旱时空分布特征,第一模态呈现全区旱涝变化一致型的分布形式,高值区包括山东西部、河南北部、河北南部地区,表明这些地区对干旱的反应最为敏感。时间系数序列未显示出明显的变化趋势;第二模态呈现南北相反的分布型,河北及山东的大部分地区空间系数均为正值,而河南大部分地区为负值。时间系数序列整体呈下降趋势,表明研究区北部干旱化趋势加剧,南部干旱化有所缓解;第三模态呈现东西相反的分布形式,这种分布特征的变化趋势不明显。基于层次分析法和GIS的秦岭地区魔芋潜在分布研究
摘要：魔芋（Amorphophallusrivieri）为我国传统的食用与药用植物，主产于秦岭以南地区。本文依据陕西秦岭地区28个魔芋分布点信息，利用秦岭地区45 个气象台站1961—2010 年气候资料、土壤数据（分辨率1 km）和DEM高程数据（分辨率30 m），结合前人研究，通过魔芋产量与环境指标的相关性分析，获取相关性显著的20 个评价指标，包括气候指标13 个、土壤指标4 个和地形指标3 个，运用GIS技术和多元回归模型对气候指标进行栅格化处理，基于层次分析法和加权平均法获得评价指标权重，建立陕西秦岭地区魔芋潜在种植分布模型，确定魔芋潜在种植的空间分布。结果显示：陕西秦岭地区魔芋最适宜种植区面积1 214.42 km^2，占可种植区面积的10.18%；适宜种植区面积2 015.60 km^2，占可种植区面积的16.90%；次适宜种植区面积3 115.03 km^2，占可种植区面积的26.12%；不适宜种植区面积5 580.02 km^2占可种植区面积的46.80%。适宜魔芋潜在种植区域主要分布在陕西汉中中南部、安康中南部以及商洛东南部。西安市城乡建设用地时空扩展及驱动因素
摘要：城乡建设用地变化及驱动机制是国内外研究的热点领域,我国正处在城镇化快速发展时期,建设用地的迅速扩张已成为当前中国土地利用变化的主要特征。以5期（1975、1990、2000、2005和2010年）土地利用现状数据为基础,利用GIS空间分析技术,提取建设用地变化及空间分布信息,利用建设用地扩展指数和建设用地密度分析方法对近35年来（1975—2010年）西安市建设用地扩展的时空特征进行分析。并结合社会经济数据,对建设用地空间扩展驱动力进行分析。结果表明：西安市建设用地面积急剧增长,建筑密度不断加大,并且城乡空间差异较大。西安市建设用地扩展是多因素综合作用的结果,高程和坡度控制着建设用地的分布格局,城市沿河谷扩展。西安市城市建设应加强区域宏观规划和土地利用详细规划,切实保护秦岭北麓林草地,加强历史文化名城特色,避免低层次文化复古创修。