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应用生态学报 2009年第11期杂志 文档列表

川西亚高山云杉人工林恢复过程中表层土壤碳动态变化2581-2587

摘要：对川西亚高山云杉原始林及其皆伐迹地上云杉人工林不同演替阶段（22、47和65年）表层（0~30 cm）土壤碳储量及活性有机碳含量进行了分析.结果表明：在0~10、10~20和20~30 cm土层中,土壤总有机碳（TOC）储量分别由22年生云杉人工林的95.87、79.08和71.55 t.hm-2减少到65年生云杉人工林的56.12、34.75和31.06 t.hm-2,且47和65年生云杉人工林各层土壤TOC储量小于原始林（88.08、71.16和64.81 t.hm-2）;各层土壤易氧化有机碳（EOC）含量分别由原始林的35.89、26.91和26.00 g.kg-1减少到65年生云杉人工林的20.25、14.50和12.36 g.kg-1,土壤微生物生物量碳（MBC）含量由原始林的524.44、273.26和257.97 mg.kg-1减少到65年生云杉人工林的312.41、186.95和152.18 mg.kg-1,颗粒态有机碳（POC）含量由原始林的40.23、27.10和19.55 g.kg-1减少到65年生云杉人工林的12.33、7.31和5.32 g.kg-1.川西亚高山云杉原始林在转变为人工林后相当长的时间内,土壤有机碳及活性碳一直处于净消耗状态.

模拟氮沉降对华西雨屏区慈竹林凋落物分解的影响2588-2593

摘要：试验设对照（CK,0 kg.hm-2.a-1）、低氮（LN,50 kg.hm-2.a-1）、中氮（MN,150kg.hm-2.a-1）和高氮（HN,300 kg.hm-2.a-1）4个施氮水平,通过原位试验,研究了模拟N沉降对华西雨屏区慈竹（Neosinocalamus affinis）林凋落物分解的影响.结果表明：不同组分凋落物分解过程中,慈竹叶片分解速率最快,其次是箨,枝最慢,分解15个月时,叶片、箨、枝的质量残留率分别为26.38%、46.18%和54.54%,三者差异极显著（P〈0.01）;叶片在凋落后第1~2月和7~10月分解较快,而箨和枝则在第5~8月分解较快;凋落叶片分解95%需要的时间（2.573年）分别比箨和枝短1.686年和3.319年.凋落叶分解15个月时,各N沉降处理间分解率差异不显著;凋落箨分解95%需要2.679~4.259年,其中MN分解率最高,CK最低;凋落枝经过15个月的分解,各处理分解率大小顺序为MN〉HN〉LN〉CK,MN与LN处理间差异达显著水平（P〈0.05）.说明N沉降对3种凋落物分解均有明显的促进作用,且对凋落箨促进作用最强;但随着N沉降浓度的增加和时间的延长,其促进作用减缓.

马占相思人工林净二氧化碳交换和碳同位素通量2594-2602

摘要：应用稳定碳同位素技术,对马占相思人工林冠层受光和遮荫叶片的碳同化率（Anet）和叶面积指数（L）进行加权,将叶片水平的13C甄别率（Δi）扩展至冠层光合甄别率（Δcanopy）,测定光合固定和呼吸释放的碳同位素通量及其净交换通量.结果表明：Δcanopy的日变化明显,日出前和中午出现较低值（18.47‰和19.87‰）,而日落前达到最大（21.21‰）;秋季末期（11月）至翌年夏季,Δcanopy逐步升高,年平均为（20.37±0.29）‰.不同季节自养呼吸（日间叶片呼吸除外）和异养呼吸释放CO2的碳同位素比率（δ13C）平均值分别为（-28.70±0.75）‰和（-26.75±1.3）‰,春季林冠夜间呼吸CO2的1δ3C最低（-30.14‰）,秋季末期最高（-28.01‰）.马占相思林与大气的CO2碳同位素通量在春季和夏季中午时峰值分别为178.5和217μmol.m-2.s-1.‰,日均值分别为638.4和873.2μmol.m-2.s-1.‰.冠层叶片吸收CO2的碳同位素通量较呼吸释出CO2的碳同位素通量高1.6~2.5倍,表明马占相思林日间吸收大量CO2,降低空气CO2浓度,具有改善环境的良好生态服务功能.

森林生态系统碳循环动态仿真系统的设计2603-2609

摘要：模型方法是森林碳循环研究的有力工具.在Simulink环境下设计开发了通用的森林生态系统碳循环动态仿真系统FORCASS,从仿真系统的模式框架、设计方案和开发过程方面进行综合分析表明,FORCASS具有可行性.该仿真系统具有如下特点：1）将森林生态系统划分为植被碳库、枯落物碳库、土壤碳库和动物碳库4个分室,考虑了众多碳流转移项,具有较高的机理性和解释性;2）仿真系统基于过程,以植被器官生物量碳储量R ichards生长方程为驱动项,带入差分方程组进行计算,可操作性高,能够实现林龄变化下的植被净第一性生产力（NPP）、净生态系统生产力（NEP）等多种输出;3）仿真系统基于通用的碳循环模式框架建立,可扩展性能良好.

混交林测树因子概率分布模型的构建及应用2610-2616

摘要：基于最大熵原理,针对目前对混交林测树因子概率分布模型研究的不足,提出了联合最大熵概率密度函数,该函数具有如下特点：1）函数的每一组成部分都是相互联系的最大熵函数,故可以综合混交林各主要组成树种测树因子的概率分布信息;2）函数是具有双权重的概率表达式,能体现混交林结构复杂的特点,在最大限度地利用混交林每一主要树种测树因子概率分布信息的同时,还能精确地全面反映混交林测树因子概率分布规律;3）函数的结构简洁、性能优良.用天目山自然保护区的混交林样地对混交林测树因子概率分布模型进行了应用与检验,结果表明：模型的拟合精度（R2=0.9655）与检验精度（R2=0.9772）都较高.说明联合最大熵概率密度函数可以作为混交林测树因子概率分布模型,为全面了解混交林林分结构提供了一种可行的方法.

长叶红砂主要水分参数随季节和生境的变化2624-2631

摘要：运用压力容积（PV）技术,研究了4种盐分生境下长叶红砂饱和含水量时最大渗透势（Ψssat）、初始质壁分离时的渗透势（Ψstlp）、初始质壁分离时渗透水相对含量（ROWCtlp）、初始质壁分离时的相对含水量（RWCtlp）、质外体水的相对含量（AWC）、束缚水与自由水的比值（Va/Vo）,以及饱和含水量时最大渗透势与初始质壁分离时的渗透势之差（ΔP）的季节变化.结果表明：长叶红砂的主要水分参数Ψssat、Ψstlp值为5月〈7月〈9月,AWC、Va/Vo和ΔP值表现为5月〈7月〈9月.说明长叶红砂在季节变化中历经了逆境锻炼,其耐水分亏缺能力随5、7、9月逐渐递增,这与植物的生长发育节律相吻合;与其他荒漠旱生植物相比,长叶红砂的Ψssat和Ψstlp值非常低,具有很强的忍耐高渗压和维持低水势的能力.以3个月份4种不同生境所测水分参数值为基础,运用模糊数学隶属函数法对不同生境长叶红砂耐水分亏缺能力进行综合评价,得出重盐土〉非盐渍土〉盐渍土.

新疆策勒绿洲四种多年生植物的水分生理特征2632-2638

摘要：对新疆策勒绿洲多年生植物胡杨、柽柳、沙拐枣和骆驼刺的水分生理特性进行了试验研究.结果表明：4种植物在生长季内没有受到严重的水分胁迫,灌溉对植物水分生理指标变化的影响不显著（〉0.05）.4种植物水分生理特性的季节变化各不相同.其中,骆驼刺的清晨水势和日均茎流量最高,但其平均水分利用效率最低;沙拐枣的平均水分利用效率最高,而且其清晨水势与日均茎流量的变化最为稳定,季节变幅不大;柽柳的清晨水势最低,具有较好的环境适应性;胡杨水分生理指标的季节变化相对平稳.在新疆策勒绿洲的极端干旱环境中,4种植物通过深根系和地下水相连接,并利用地下水来维持其生存与生长.

退化高寒草原土壤有机碳时空变化及其与土壤物理性质的关系2639-2645

摘要：利用网格采样法研究了藏北退化高寒草原土壤有机碳变化及与土壤物理性质的关系.结果表明：0~10和11~20 cm土层有机碳含量、有机碳密度及其土层差异均为：轻度退化草地＆gt;正常草地＆gt;中度退化草地＆gt;严重退化草地;有机碳含量、有机碳密度年变化速率则呈相反趋势,且表层土壤有机碳变幅均明显高于其下层土壤.正常草地、轻度退化草地0~10 cm土层有机碳年累积量为0.018和0.003 g.kg-1,分别为11~20 cm土层年累积量的6.0和2.0倍;中度、严重退化草地0~10 cm土层年损失量达0.150和0.231 g.kg-1,分别为11~20 cm土层年损失量的2.3和2.2倍.中度、严重退化草地有机碳年损失总量为正常草地和轻度退化草地年累积总量的3.8倍,有机碳年损失总量达7.87×10^5t C,且具有较大的潜在退化态势.土壤有机碳与5.0~1.0、1.0~0.5和0.5~0.25 mm团聚体含量,土壤有机碳与土壤容重、土壤含水量间均呈极显著或显著正相关.

耕作和覆盖对黄土高原果园土壤水分和温度的影响2652-2658

摘要：研究了几种不同耕作方式（免耕、旋耕和翻耕）和覆盖措施（覆草、生草和覆膜）对黄土高原果园土壤水分和温度的影响.结果表明：5月不同耕作方式下0~1 m土层土壤水分差异极显著,表现为免耕（14.28%）〉旋耕（14.13%）〉翻耕（13.57%）,9月差异不明显;不同覆盖措施中,覆草处理的土壤水分最高,且与生草、覆膜、裸地处理间差异极显著;不同耕作方式和覆盖组合处理中以免耕覆草保水效果最好.不同覆盖处理白天土壤平均温度表现为覆膜〉裸地〉生草〉覆草,土壤温度变幅表现为裸地〉覆膜〉生草〉覆草.各覆盖处理的蓄水量与其土壤温度并不都呈负相关,而是由不同覆盖物的保水效果和保温性质共同决定.综上所述,黄土高原果园的保护性耕作体系应以免耕覆草为主.

再生水灌溉对苜蓿生长发育和品质的影响2659-2664

摘要：通过盆栽试验,研究了再生水不同灌溉方式对苜蓿生长发育和品质的影响.结果表明：与清水灌溉相比,再生水能显著增加苜蓿的株高、侧枝数及产草量,但对苜蓿叶面积有一定的抑制作用;再生水灌溉、再生水与清水混灌和轮灌使苜蓿体内可溶性蛋白含量分别增加78.43%、83.68%、72.53%,但再生水灌溉不利于苜蓿可溶性糖的累积.再生水灌溉下,苜蓿植株体内的Ca、Mg含量较清水灌溉分别增加了27.78%、26.61%;再生水灌溉及混灌下,苜蓿体内的Fe含量较清水灌溉分别降低28.71%、10.09%;再生水灌溉、轮灌和混灌下苜蓿地上部Cd含量较清水灌溉分别增加98.6%、89.5%和59.0%,但苜蓿体内重金属Pb、Cd含量仍低于国家卫生标准（GB 13078—2001）规定限量值.说明再生水是苜蓿可利用的灌溉资源,但其长期效应仍需进一步研究.

黄土高原西部旱农区不同品种马铃薯集雨限灌效应2665-2670

摘要：通过大田试验研究了集雨限灌对同薯23号和大西洋两个马铃薯品种的补灌效应.结果表明：集蓄雨水在苗期补灌能显著提高旱作马铃薯的产量,且大西洋增产幅度高于同薯23号;在薯块膨大期补灌同薯23号的产量增加不显著,而大西洋减产.低额补灌（补灌45mm）有利于同薯23号水分利用效率（WUE）和灌水利用效率（IWUE）的提高.大西洋苗期补灌的WUE和IWUE均高于薯块膨大期.补灌提高了同薯23号的大薯率、中薯率和单株薯产量,降低了小薯率,但绿薯率、烂薯率有所增加;大西洋的大薯率和小薯率增加,中薯率稍有下降,烂薯率增加.

调亏灌溉对冬小麦耗水特性和水分利用效率的影响2671-2677

摘要：以高产中筋冬小麦品种济麦22为材料,在山东兖州小孟镇史王村进行田间试验,研究了调亏灌溉对冬小麦耗水特性和水分利用效率的影响.结果表明：在全生育期降水228 mm条件下,W1（土壤相对含水量：播种期80%＋拔节期70%＋开花期70%）和W4（土壤相对含水量：播种期90%＋拔节期85%＋开花期85%）处理总耗水量高于W0（土壤相对含水量：播种期80%＋拔节期65%＋开花期65%）、W2（土壤相对含水量：播种期80%＋拔节期80%＋开花期80%）和W3（土壤相对含水量：播种期90%＋拔节期80%＋开花期80%）处理,W1和W4处理间无显著差异;W1处理增加了0~200 cm土层土壤贮水消耗量,降低了小麦拔节至开花期的耗水模系数,提高了开花至成熟期的耗水模系数;W4处理在开花至成熟期、拔节至开花期的耗水量和耗水模系数均较大.调亏灌溉条件下,W0处理水分利用效率较高,但产量最低;随灌溉量增加,其他处理水分利用效率呈先增加后降低的趋势.耗水量最高的W1和W4处理产量也最高,W1处理灌溉水利用效率和灌溉效益均高于W4处理,为本试验条件下高产节水的最佳处理.

控释肥对夏玉米产量及田间氨挥发和氮素利用率的影响2678-2684

摘要：在大田条件下研究了树脂包膜控释肥（CRF）和硫包膜控释肥（SCF）对夏玉米产量、田间氨挥发及氮肥利用率的影响.结果表明：控释肥能显著提高玉米产量.在相同施肥量（N、P、K量相同）情况下,全量控释肥CRF（1428 kg.hm-2）和SCF（1668 kg.hm-2）分别比全量普通复合肥CCF（1260 kg.hm-2）增产13.15%和14.15%;控释肥施肥量减少25%（CRF1071 kg.hm-2;SCF 1251 kg.hm-2）时,分别比CCF增产9.69%和10.04%;控释肥施肥量减少50%时（CRF 714 kg.hm-2;SCF 834 kg.hm-2）,其产量与CCF无显著差异.对夏玉米田间土壤原位氨挥发进行研究表明,控释肥处理氨挥发速率上升缓慢,最大挥发高峰出现时间比普通肥处理晚7 d,土壤氨挥发量在0.78~4.43 kgN.hm-2,比普通肥处理（9.11 kgN.hm-2）减少51.34%~91.34%.控释肥的氮肥利用率和农学效率也均显著高于普通肥处理.

氯化镧对硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗光合特性的缓解效应2685-2690

摘要：采用水培方式研究了LaC l3对140 mmol.L-1NO3-硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响.结果表明：硝酸盐胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶绿素及类胡萝卜素含量,叶片Mg2＋-ATPase、Ca2＋-ATPase活性也随之降低;硝酸盐胁迫7 d,黄瓜幼苗叶片光合速率的降低以气孔限制为主,叶片AQY与CE下降,胁迫12 d则以非气孔限制为主.硝酸盐胁迫下,外加LaC l3可以使黄瓜叶片保持较高的Mg2＋-ATPase、Ca2＋-ATPase活性及叶绿素和类胡萝卜素含量,尤其是外加低浓度（20μmol.L-1）LaC l3显著增加了叶片类胡萝卜素含量;LaC l3还具有降低气孔关闭、改善叶片气体交换功能,减缓叶片Fv/Fm、ФPSII、AQY、CE及qP的降低幅度等作用,使叶片在盐胁迫下保持较高的光能利用率及CO2同化能力.20μmol.L-1LaC l3可以有效缓解硝酸盐对黄瓜幼苗光合作用的影响,而200μmol.L-1LaC l3在胁迫初期对黄瓜幼苗有缓解效果,后期则效果不明显.该结果可为设施土壤的改良提供新的途径.

玉米品种耐阴性指标的筛选与评价2705-2709

摘要：采用大田试验,研究了24个玉米品种在50%遮光处理下的形态、生理与产量性状的变化.结果表明：与自然光照相比,遮光处理后,玉米的株高降低,茎粗减小,雌雄间隔期延长,净光合速率减小,比叶重减小,地上部干物质量减少,果穗缩短变细,穗轴直径减小,行粒数减少,籽粒产量显著降低,其中雌雄间隔期、净光合速率、比叶重和行粒数变化的百分率与地上部干物质量和籽粒产量减少的百分率之间呈显著或极显著相关,可作为田间鉴定玉米耐阴性的有效指标.采用综合耐阴性状作为评价参数,经聚类分析表明,郑单958、浚单20、登海602等14个品种属耐阴型品种,安玉12、豫玉22等10个品种属非耐阴型品种.表明以形态、生理指标结合产量性状来评价玉米耐阴性较为客观,且简单易行.

黄土高原小流域土壤pH、阳离子交换量和有机质分布特征2710-2715

摘要：通过野外调查采样和室内分析,研究了黄土高原小流域土壤pH、阳离子交换量（cat-ion exchange capacity,CEC）和有机质的分布特征及其与土地利用方式、地形条件和土壤类型的关系.结果表明：黄土高原小流域土壤pH、CEC和有机质分别介于7.7~8.6、11.9~28.7cmol.kg-1和3.0~27.9 g.kg-1,分别服从正态分布、对数正态分布和负二项分布.3种土壤性质随地形、土地利用方式和土壤类型的不同差异很大.不同土地利用方式下,土壤有机质和CEC以林地、草地和农田较高,果园较低;pH则以林地较低,其他利用方式较高;不同地形条件下,3种土壤性质均呈塬面和坡地大于沟道和梯田的趋势;不同类型土壤中,有机质和CEC以黑垆土和红土较高,pH则以黄绵土较高.整体上,土壤有机质和CEC呈现出相似的变化趋势,而pH的分布特征则与之相反.

基于树叶凋落物分解速率的溪流生态系统健康评价——以广东横石水河为例2716-2722

摘要：用Gessner等提出的树叶凋落物分解模式对横石水河的功能完整性和生态系统健康进行评价,对比了藜蒴和荷木2个树种的树叶凋落物在横石水河各污染样点和未受污染样点的分解速率.结果表明：藜蒴和荷木树叶凋落物在研究区污染样点的分解速率均显著低于清洁样点（〈0.05）;根据Gessner模式,各污染样点的环境得分均为0,而各清洁样点的环境得分均为2,表明横石水河污染河段的健康状态已受到严重破坏.研究区生态系统健康的生物学评价与水质分析结果一致,表明树叶凋落物分解模式是一个合适的评价河流状态的指数.

黄土丘陵区纸坊沟流域农业生态经济系统耦合过程分析2723-2729

摘要：农业生态经济系统耦合指农业生态系统与农业经济系统按照其固有的互动关系,在人类适当干预和调控下所形成的有机统一体,其耦合态势可以依据农业资源与农业产业之间的循环链网结构予以表示.纸坊沟流域农业生态经济系统经历了＂系统耦合→系统相悖→系统耦合→高层次上系统局部相悖＂的过程,流域中农民的需求、国家宏观政策、经济手段和行政手段对农业生态经济系统耦合态势的调控和干扰是引起这一变化的主要因素.针对纸坊沟流域农业生态经济系统耦合过程中存在的问题,今后应建立以林草及其相关产业为中心的耦合体,建设农业生态经济系统优化耦合模式.