土壤增温与氮添加对杉木幼苗细根径级根长分布的影响
摘要：通过在福建省三明市陈大林业国有林场内开展土壤增温（增温5℃、不增温）和氮添加（不添加、4、8 g N·m^（-2）·a^（-1））的交互试验（共6个处理）,研究土壤增温、氮添加及二者交互作用对杉木细根径级根长分布的影响,用扩展模型可很好地拟合6个处理的径级根长分布（R2=0.97）.结果表明：增温使杉木细根总根长变小,但对细根直径影响不显著;氮添加使杉木细根总根长和直径均变小;增温和氮添加的交互作用对细根总根长有显著影响,但对细根直径无显著影响.6个处理细根径级根长分布均能用极值函数模型较好地拟合（R^2〉0.98）.相关分析显示,直径〈1 mm细根的比根长与极值模型拟合参数c值呈显著负相关,实际总根长与极值模型拟合参数b呈显著正相关.增温和氮添加及其交互作用可以影响杉木细根形态特征;极值模型拟合各处理径级根长分布所得参数在一定程度上可以反映细根形态特征对环境条件变化的响应.湘西南喀斯特地区灌丛生态系统植物和土壤养分特征
摘要：以湖南省邵阳县轻度、中度（弃耕地）和重度石漠化的灌丛生态系统为研究对象,采集3种不同石漠化程度的灌丛植物样品以及0～15、15～30、30～45 cm 3个土层土壤,研究土壤、植被养分的分配格局及相互关系.结果表明：土壤有机碳、全N含量在不同土层中差异显著,且其含量均随土层深度增加而减少,而全P、全K、全Ca、全Mg含量在各土层间无显著差异;3种石漠化程度灌丛土壤全N、全P、全Ca、全Mg含量差异显著,且中度石漠化样地土壤有机碳、全N和全P含量相对较高.轻度和重度石漠化土壤各元素含量排序均为有机碳〉全K〉全Ca〉全Mg〉全N〉全P,而中度石漠化样地土壤各元素含量排序为有机碳〉全K〉全Ca〉全N〉全Mg〉全P;3种石漠化程度植物各养分含量由高到低依次为Ca〉N〉K〉Mg〉P,且植物N、P含量和土壤全N、全P含量均呈显著正相关.土壤养分状况与植物生长密切相关,根据不同石漠化程度土壤养分状况,应该采用封山育林与人工造林相结合以及针对性施肥的方法来治理石漠化.古尔班通古特沙漠半固定沙丘植物群落物种组成和种群结构
摘要：通过野外调查,研究古尔班通古特沙漠半固定沙丘植物群落的物种组成,采用株高、冠幅、体积大小级代替年龄结构,分析了典型灌木种群的生长状态及发展趋势.结果表明：在古尔班通古特沙漠半固定沙丘共调查到23种植物,出现最多的是藜科,6属8种,其次是菊科,5属6种,该沙漠植被组成数目少,群落结构简单.白梭梭主要分布在丘顶,为稳定增长型种群,而梭梭数量少.油蒿是当地工程建设后进行植被恢复而引入的物种,主要分布在迎风坡和丘顶,为增长型年龄结构,有很大的增长潜力,已经影响到原有的物种组成.白皮沙拐枣和蛇麻黄幼苗缺失,幼龄个体少,形成衰退型年龄结构,且白皮沙拐枣的空间分布区域与油蒿重合,未来可能被油蒿替代.亚热带典型林分对表层和深层土壤可溶性有机碳、氮的影响
摘要：林分类型是影响土壤可溶性有机碳、氮库大小的重要因素,但目前对其研究主要集中在表层土壤（0～10 cm）.本研究以亚热带地区天然林、毛竹林、格式栲人工林和杉木人工林为对象,用3种不同的浸提方式（冷水、热水和KCl溶液）提取表层（0～10 cm）和深层（40～60 cm）土壤中可溶性有机碳（DOC）和有机氮（DON）,研究林分类型对表层和深层土壤可溶性有机碳、氮库的影响.结果表明：林分类型对表层土壤DOC及其占土壤总有机碳（TOC）的比重有显著影响,深层土壤受林分类型的影响不显著;不同林分土壤DON含量仅在表层土壤存在显著差异,在深层土壤差异不显著.林分间土壤微生物生物量碳的差异仅在表层土壤达到显著水平.DON占土壤总氮（TN）的比重在各林分表层和深层土壤间差异均不显著.3种浸提方法得到的DOC和DON库大小顺序为热水〉KCl〉冷水,不同浸提方法得到的DOC库及DON库的相关性均达到显著水平,表明冷水、热水和KCl溶液浸提得到的有机碳、氮库含有相似组分.冷水和热水浸提方法得到的表层土壤DOC和DON含量及DOC占TOC比重在天然林和毛竹林均显著大于格式栲和杉木人工林,表明天然林和毛竹林土壤可溶性有机碳、氮含量高于格式栲和杉木人工林,更有利于土壤肥力的恢复.基于较大降水事件的人工固沙植被区植物水分来源分析
摘要：水分是干旱、半干旱地区植物生长最主要的限制因子.为了探究较大降水事件后两种常见人工固沙植物柠条与油蒿的水分来源差异,分析降水、土壤水、地下水和植物茎水的氢氧稳定同位素特征,并采用直接对比法和多元线性混合模型对植物水分来源进行分析.结果表明：沙坡头地区大气降水线方程为δD=7.83δ^（18）O＋5.64（R2=0.91）.降水δ^（18）O值的变化范围较大,具有明显的季节变化规律;生长季前期与后期δ^（18）O值相对较高,生长旺盛期δ^（18）O处于较低水平.浅层土壤水δ^（18）O值变化范围较大,随土层深度的增加,土壤水δ^（18）O值变幅减小且呈减小趋势.在降水后第一天,柠条和油蒿分别对40～80与20～60 cm土层土壤水利用比例较高,利用比率分别为56.1%和56.4%.降水一周后,柠条与油蒿都不同程度地增加了对浅层土壤水的利用比例.柠条和油蒿对0～40和0～20 cm土层土壤水分利用率分别增加了12.5%和10%.表明在较大降水事件后,柠条和油蒿会通过调整水分利用策略来积极适应干旱环境.高水位区暗管埋设下土壤盐分适时立体调控的生态效应
摘要：高水位地区作物生长关键期采用微咸水或咸水灌溉被证明在一定条件下可以起到增产正效应,但同时却存在着土体盐分积累及其对下茬或次年种植影响的生态负效应.为探讨消除或抑制微咸水或咸水灌溉对土壤盐分积累的生态负效应,保证作物种植增产的正效应,本文在河北近滨海高水位盐碱区开展了为期2年的试验研究,探讨了旱季微咸水或咸水灌溉带来的盐分异位积累与离子分布变化特征,分析了雨季关键期暗管适时排盐对土壤盐分的立体调控生态效应.结果表明：旱季咸水灌溉后土壤经历＂积盐-脱盐-二次积盐＂3个阶段;灌溉初期,1 g·L^（-1）咸水灌溉处理下0～50 cm土体脱盐,土壤含盐量随土壤深度增加而增加,HCO_3^-含量增加,其他离子含量降低;6与13 g·L^（-1）咸水灌溉处理下0^50 cm土体积盐,土壤含盐量随土壤深度增加而降低,HCO_3^-含量降低,其他离子含量增加;雨季暗管适时立体调控脱盐效果显著,土壤脱盐率达16.0%^45.7%,同降雨量下,降水分布越集中,脱盐效果越好;周年时间尺度上,咸水灌溉小区土壤积盐量小于对照区;咸水灌溉处理小区冬小麦产量显著高于对照处理,1 g·L^（-1）处理高于6与13 g·L^（-1）处理.城镇化过程中流域不透水面演变格局——以天津于桥水库流域为例
摘要：不透水面是衡量流域城镇化发展状况的一个关键指标,其扩展对流域生态水文过程产生重要影响.本文以天津于桥水库流域为例,在ENVI 5.1软件支持下,利用遥感影像获取1984、1994、2004和2013年4个时相的不透水面信息,采用修正后的归一化水体指数剔除水体信息,排除水体对不透水面提取精度的影响,运用线性光谱混合分析法生成流域不透水表面指数（ISA）,并对其时空演变格局进行分析.结果表明：模型均方根误差（RMSE）为0.005,像元精度为85.4%,试验结果准确可靠.1984—2013年,流域内不透水面覆盖度ISA平均值从0.16线性增长到0.23,在全流域范围内的不透水面面积增加了4.9%,其总不透水面面积增加近1倍.不透水面沿城镇区域呈现辐射式增长,沿子流域路网呈现填充式增长.不透水面覆盖度为中等等级的斑块形状不规则,破碎化程度最高.整个流域景观破碎化程度和多样性均逐年增高,人为干扰强度不断增大.基于生态系统服务理论的生态福祉内涵表征与评价
摘要：当前中国积极倡导生态文明建设,深入研究生态系统服务与人类福祉的关系具有理论和实践意义.本文界定了基于生态系统服务理论的生态福祉概念及其内涵,参考有关国民经济核算理论及相关研究成果构建了生态福祉供给与消费的评价指标,借鉴区位熵理论提出了区域生态福祉红线的刻画方法,在此基础上以2012年中国大陆省区生态福祉评价为例进行实证.结果表明：2012年,中国大陆地区耕地、林地、牧草地、湿地、水域以及未利用地等6类生态系统生产净值分别为14819.25、81948.06、41762.77、42457.60、31770.84和1337.62亿元;省际生态系统生产净值的空间异质性明显;从供给水平来看,东部和中部省区林地、牧草地、湿地、耕地以及未利用地等5类人均生态福祉多在红线之下,整体低于全国平均水平;从消费水平来看,人均9种生态福祉的空间分布以＂胡焕庸线＂为界呈现＂西北高-东南低＂的分布格局.人口密度因素、土地资源禀赋共同导致中国大陆生态福祉的空间分布不均衡特征.基于FLUXNET观测数据与VPM模型的森林生态系统光合作用关键参数优化及验证
摘要：生态系统总初级生产力（GPP）是全球生态系统碳循环研究的重要组成部分.植被最大光能利用率（ε_（max））是陆地生态系统GPP模拟的关键参数.本文基于植被光合模型（VPM）和全球通量网（FLUXNET）40个站点（179条站点年数据）的涡度相关通量观测数据,采用单因素轮换法对VPM模型进行参数敏感性分析,并利用交叉验证法对全球森林生态系统的光合作用关键参数进行优化和验证.结果表明：森林生态系统GPP模型受ε_（max）、光合最高温度（T_（max））以及光合最适温度（T_（opt））的影响最大;优化后的ε_（max）在不同植被类型之间存在明显差异,介于0.05～0.08μmol CO_2·μmol^（-1）PAR,常绿阔叶林〉常绿针叶林〉混交林〉落叶阔叶林;优化后的森林生态系统Tmax为38～48℃,Topt为18～22℃;利用分植被类型优化后的模型关键参数,VPM模型可较好地模拟全球主要森林生态系统GPP的季节和年际变化.基于碳氮稳定同位素技术研究辽东湾海蜇的食性和营养级
摘要：应用稳定同位素技术分析了渤海辽东湾海蜇及其可能摄食饵料生物的碳、氮稳定同位素比值,对其食物组成和营养级进行了研究.结果表明：辽东湾海蜇的δ～（13）C值范围是-20.27‰～-23.06‰,跨度为2.79‰,平均值为-21.33‰;δ^（15）N值范围是6.82‰～10.03‰,跨度为3.21‰,平均值为8.25‰.海蜇的饵料生物主要包括悬浮物、浮游植物、鱼卵、≤1000μm浮游动物、1000～1500μm浮游动物和〉1500μm浮游动物,其中以≤1000μm浮游动物为主,贡献率高达71%～88%;其他饵料生物的重要性由高到低依次为〉1500μm浮游动物、1000～1500μm浮游动物、悬浮物、浮游植物和鱼卵,其平均贡献率分别为6%～19%、0%～22%、0%～10%、0%～8%、0%～2%.经检验发现,海蜇伞径长与δ^（15）N的相关性不显著（P〉0.05）,而与δ^（13）C呈显著负相关（P〈0.05）.以悬浮物为基准的辽东湾不同伞径组海蜇的营养级范围为2.79～3.88,平均营养级为3.28.本研究结果说明,海蜇作为大型浮游动物在辽东湾生态系统中对小型浮游动物的能量传递起着关键的调控作用,研究结果将为深入研究辽东湾生物群落的营养结构及整个生态系统的物质循环与能量流动提供基础资料.镉胁迫对秋华柳根系活力及其Ca、Mg、Mn、Zn、Fe积累的影响
摘要：以秋华柳为试验材料,采用水培试验方式,设置CK（0 mg·L^（-1）Cd^（2＋））、T_1（2 mg·L^（-1）Cd^（2＋））、T_2（10 mg·L^（-1）Cd^（2＋））、T_3（20 mg·L^（-1）Cd^（2＋））、T_4（50 mg·L^（-1）Cd^（2＋））5种镉处理浓度,通过对秋华柳根系活力,叶、韧皮部、木质部和根部的镉含量,以及Ca、Mg、Mn、Zn、Fe 5种常规金属元素含量的测定,研究了不同浓度镉胁迫下秋华柳根系活力及Ca、Mg、Mn、Zn、Fe等金属元素含量的变化.结果表明：1）秋华柳根系活力随着镉处理浓度的增加而逐渐下降,当镉浓度≥10 mg·L^（-1）时,根系活力与对照相比显著下降.2）随着镉处理浓度的增加,秋华柳叶中Fe的积累受到显著抑制;韧皮部Mg、Mn、Fe的积累受到显著抑制;木质部Ca、Mg、Mn、Zn、Fe等5种常规金属元素的积累无显著性差异;根部5种常规金属元素的吸收和积累受到显著抑制,表现出镉对其他金属元素积累的拮抗作用.其中,50 mg·L^（-1）的镉胁迫下,根部Zn的积累量降幅最大,受Cd的抑制最明显.3）各处理组Fe的转移系数与对照相比均无显著性差异;Ca、Mg、Mn、Zn的转移系数均高于对照,且在一定的镉处理水平上差异显著.4）镉胁迫下,秋华柳根部镉的积累量与Ca的积累量呈显著负相关,与其他4种常规金属元素的积累量呈极显著负相关,说明根部常规金属元素的变化可作为秋华柳受镉毒害程度的指示之一.封面说明
摘要：封面照片由中国科学院寒区旱区环境与工程研究所石亚飞提供,拍摄地位于新疆古尔班通古特沙漠附近.古尔班通古特沙漠位于新疆北部的准噶尔盆地,面积4.88万hm^2,是欧亚大陆腹地接近于极旱荒漠的沙漠,具典型的内陆干旱气候.沙丘形态主要呈垄状,也可见梁窝状和蜂窝状,黄河口不同恢复阶段湿地土壤N_2O产生过程对氮输入的响应
摘要：以黄河口生态恢复前后未恢复区（R_0）、2007年恢复区（R_（2007））和2002年恢复区（R_（2002））的芦苇湿地为研究对象,研究了不同形态氮输入对湿地土壤N_2O产生过程的影响与贡献.结果表明：硝态氮（NO_3^--N）输入对恢复区湿地土壤N_2O总产生量的影响远远大于铵态氮（NH_4^＋-N）,但两者均抑制了R_0土壤的N_2O总产生量.尽管NO_3^--N输入对R_（2002）表层土壤N_2O总产生量的影响明显大于R_（2007）,但二者的N_2O产生量均随氮输入量的增加而增加.恢复区湿地土壤的反硝化作用和硝化细菌反硝化作用受NO_3^--N输入的影响明显,而R_0土壤产生N_2O的生物过程受其影响并不显著.尽管NH_4^＋-N输入对湿地土壤N_2O的总产生量影响不大,但其输入整体促进了R_0土壤的硝化细菌反硝化作用、R_（2007）土壤的硝化作用和R_（2002）土壤的非生物作用.比较而言,NO_3^--N输入对R_0、R_（2007）和R_（2002）湿地土壤N_2O产生的非生物作用主要表现为抑制,NH_4^＋-N输入则整体提高了R_0和R_（2002）湿地土壤非生物作用的N_2O产生量,这与不同形态氮输入对土壤p H的调节作用密切相关.研究发现,NO_3^--N输入大大增加了湿地土壤的N_2O总产生量,改变了原有湿地土壤生物作用和非生物作用的贡献模式,故生态恢复工程导致的营养盐输入（NO_3^--N）应受到特别关注.寒地不同熟性品种水稻产量对CO_2浓度和温度升高响应的模拟
摘要：选择黑龙江省作为研究区域,根据主栽水稻生育期内所需积温选取3个代表性品种,重点分析增温和大气CO_2肥效作用对不同熟性品种水稻产量的影响.采用2013年的逐日气象资料及开顶式气室（OTC）（3个CO_2浓度：390、450和550μmol·mol^（-1））试验资料对品种的遗传参数进行调试;然后采用经验证的CERES-Rice作物模型分别模拟了3个CO_2浓度水平下,伴随温度升高1、2、3和4℃时早、中、晚熟品种水稻产量.结果表明：随CO_2浓度升高,不同品种水稻产量均上升;随温度升高,早熟品种产量持续下降,中、晚熟品种产量先上升再下降.若不考虑CO_2肥效作用,除了中熟和晚熟品种在增温1℃时会有3.1%和0.27%的小幅增产外,其余均表现为减产,其中早熟品种减产幅度最大,增温4℃时减产高达57.7%,而中熟和晚熟品种减产10%左右.若考虑CO_2肥效作用,450μmol·mol^（-1）CO_2浓度下,中熟和晚熟品种在增温2℃时仍增产0.75%和3.2%;550μmol·mol^（-1）CO_2浓度下,中熟品种在增温3℃时仍增产4.5%,晚熟品种在增温4℃时仍增产0.39%.而无论是否考虑CO_2肥效作用,早熟品种在增温作用下均表现大幅度减产.与不考虑CO_2肥效相比,大气CO_2肥效作用有效提高了水稻产量,但CO_2肥效对增产的贡献率在不同品种间差异不明显,且贡献率均小于10%.不同氮肥喷涂吡啶对夏玉米田氮素利用及土壤N_2O排放的影响
摘要：为减少土壤N_2O排放,提高作物氮素利用,采用田间试验法研究了不同氮肥用量喷涂一定比例的吡啶（0、180、270、360 kg N·hm^（-2））对夏玉米生育期内土壤N_2O排放和氮素表观损失、籽粒产量及氮素利用的影响.结果表明：不同氮肥用量下喷涂吡啶的土壤N_2O排放主要集中在播种-苗期和拔节-抽雄期,基肥和追肥后均会出现显著的土壤N_2O排放通量高峰.随氮肥用量增加,玉米产量不断增加,但270和360 kg N·hm^（-2）间无显著差异,2种施氮量下的玉米分别净增收5209和5426元·hm^（-2）.与不施氮肥比,各施氮处理下的玉米籽粒吸氮量提高幅度为109.6%^134.1%.各处理间的氮肥农学效率和氮肥利用率均以氮肥喷涂吡啶270 kg N·hm^（-2）较大,而土壤氮素表观损失较小.氮肥喷涂吡啶在270 kg N·hm^（-2）时玉米增产增收,氮肥利用效率较高,土壤N_2O排放和氮素表观损失较少,是一种较为合理的氮肥调控施用技术.花期渍水逆境下氮素对油菜产量及氮肥利用效率的影响
摘要：温室盆栽试验条件下,设置渍水和对照2个水分处理,每个水分处理下设置3个施氮水平（0.05、0.2、0.3 g N·kg^（-1）土）,研究了花后渍水逆境下氮素营养对两个氮高效基因型‘Monty’、‘湘油15’和两个氮低效基因型‘R210’、‘Bin270’油菜产量、产量性能及氮肥利用效率的影响.结果表明：与对照相比,花后渍水处理显著降低了油菜的单株角果数、千粒重、每角粒数和籽粒产量.在适宜水分条件下,增施氮肥显著增加了油菜籽粒产量,而在渍水逆境处理下,增施氮肥对油菜籽粒产量的形成贡献不大.氮高效基因型较氮低效基因型对花后渍水逆境下的籽粒灌浆充实具有一定的促进作用.在同一水分处理下,花后渍水明显降低了油菜氮肥利用率、氮肥偏生产力、氮肥农学利用率、氮素吸收效率和氮收获指数,渍水显著影响了不同基因型油菜的氮素吸收利用能力,而氮高效基因型在渍水逆境下较氮低效基因型更有利于将氮素转运、再分配到角果中,提高籽粒生产效率.油菜产量性能参数存在显著的水氮互作效应,水分、氮肥及水氮互作对油菜籽粒产量和产量性能参数的影响因基因型的不同而异.不同光照强度下谢君魔芋的光合作用及能量分配特征
摘要：为了探讨喜阴植物谢君魔芋（Amorphophallus xiei）对不同光强的适应策略,测量和分析了不同透光率（高光,透光率100%;中光,透光率32.6%;低光,透光率5.98%）下谢君魔芋对光、CO_2、光斑的响应特征及响应过程中叶绿素a荧光和能量分配特征.结果表明：随着生长光强的增大,谢君魔芋最大净光合速率（P_（max））、暗呼吸速率、表观量子产额、羧化效率显著降低,光补偿点、CO_2补偿点显著升高.中光处理的谢君魔芋对光合诱导的响应更迅速（P〈0.05）;随着生长光强的增加,暗适应初始气孔导度（g_（s-i））显著升高;完成光合诱导中最大净光合速率30%（t_（30%P））、50%（t_（50%P））和90%（t_（90%P））所需的时间与g_（s-i）呈负相关.高光处理的植株PSⅡ实际光化学效率（ΔF/F_m^＇）、光化学猝灭（qP）和电子传递速率（ETR）较高,且在光合诱导过程中所对应的非光化学猝灭（NPQ）值相对较高,而低光处理具有较高的反应中心激发能捕获效率（F_v^＇/F_m^＇）.高光处理非光化学耗散途径比例（Ф_（NPQ））较低,而低光处理Ф_（NPQ）则相对较高.表明喜阴植物谢君魔芋在中低光下生长时受到高光胁迫能够启动快速耗散机制来保护自身光合机构,长期处于高光环境则采用增加热耗散成本和形成淬灭复合物的策略在一定程度上应对高光胁迫,这可能是其不能很好适应高光环境的原因之一.两种酚酸类物质对花生根部土壤养分、酶活性和产量的影响
摘要：为探讨连作花生土壤中酚酸类物质的累积与花生连作障碍的关系,通过大田盆栽试验,研究了对羟基苯甲酸、肉桂酸对花生花针期（出苗后45 d）、结荚初期（出苗后75 d）、结荚末期（出苗后105 d）根部土壤养分、酶活性及产量的影响.结果表明：经两种酚酸类物质处理后,花生根部土壤养分和酶活性均发生了明显的变化,以在花针期受到的影响最大,土壤碱解氮、有效磷、有效钾和土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶活性均显著降低;到花生结荚初期和结荚末期,两种物质对土壤养分、酶活性的抑制作用有减弱趋势.初始含量相同时,肉桂酸的化感作用相对较强.高浓度（80 mg·kg^（-1）干土）对羟基苯甲酸、肉桂酸处理分别使每盆花生荚果产量降低了45.9%、52.8%,单株结果数降低了46.2%、48.9%.
