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应用生态学报 2017年第04期杂志 文档列表

氮磷添加对栓皮栎不同地理种源幼苗温度耐性的影响1061-1068

摘要：通过氮磷添加控制试验,对湖南城步（CB）、湖北秭归（ZG）、河南内乡（NX）、河北临城（LC）和北京平谷（PG）5个种源的栓皮栎1年生幼苗的叶片温度耐性指标（耐寒性、耐热性及耐温范围）及相关生理指标（叶片养分浓度、非结构性碳水化合物及其组分和养分利用效率）进行测定,研究养分对植物种内不同地理种源的温度耐性影响.结果表明：不同种源的栓皮栎养分吸收与氮磷利用效率对氮磷添加存在显著差异但地理趋势不明显.PG在N、P及其二者复合添加的情况下均具有较高的氮磷利用效率,NX则在不同处理下磷利用效率均处于最低水平,CB在磷添加的情况下对磷的利用效率最高.与对照相比,养分（N、P或NP）添加能明显增加PG和LC的耐寒性,但N添加降低了NX的耐寒性.同时,养分添加在一定程度上增加了ZG、NX和LC的耐热性.耐温范围与耐寒性相反,表现为养分添加降低了PG和LC的温度耐受范围,而增加了NX的温度耐受范围.偏相关分析表明,耐寒性与叶片可溶性糖浓度呈显著正相关;耐热性与叶片P呈显著负相关,与N/P呈显著正相关;叶片耐温范围与叶片物质浓度无显著相关性.因此,不同地理种源对养分利用程度及其效率可能与源生地土壤环境条件有关,表现出一定的局域适应特征,从而增加了温度耐性对养分响应的复杂程度.

不同林龄杉木人工林的水分利用效率与叶片养分浓度1069-1076

摘要：以亚热带不同林龄（3、8、14、21、46年生）杉木人工林为研究对象,探索不同叶龄（当年生、1年生、2年生和3年生）叶片氮、磷养分状况和水分利用效率的差异及其相互关系.结果表明：不同叶龄水分利用效率差异显著,总体趋势为当年生〉1年生〉2年生〉3年生,而林龄对水分利用效率影响不显著.叶片N/P为11.4-19.6,其中,幼龄林和老龄林叶片N/P高于速生期林分叶片N/P,氮、磷浓度随叶龄的变化趋势一致,为当年生〉1年生〉2年生〉3年生.水分利用效率随林龄变化不显著,可能是因为叶片光合速率和气孔导度同时随林龄下降.水分利用效率与叶片氮浓度相关不显著,而与叶片磷浓度呈显著正相关,与N/P呈显著负相关,表明在氮沉降增加的背景下,亚热带森林中植物磷含量逐渐成为影响水分利用效率的重要因子.

穿透雨减少下锐齿栎叶片光合色素季节动态及其反射光谱响应1077-1086

摘要：通过林地穿透雨排除的方法模拟降雨减少,测定河南宝天曼自然保护区锐齿栎叶片光合色素含量与反射光谱的季节变化,对减雨处理造成的光合色素变化及其反射光谱的变化进行了定量分析,并探讨了水分控制条件下反射光谱对叶片光合色素变化的响应机制.结果表明：锐齿栎叶片的光合色素含量和色素比率均呈现明显的季节变化.减雨样地与对照样地叶片的光合色素含量和比率在生长季的各个时期存在差异,其中,叶片叶绿素b（Chl b）含量的差异显著,说明Chl b对减雨处理的敏感性最高,叶片类胡萝卜素（Car）含量的差异较小,说明Car对减雨处理的敏感性相对较弱.550 nm处的光谱反射率对色素季节变化的响应最敏感,以其构造的简单比值指数（SR_（750,550））与叶片Chl a、Chl b、总Chl和Car含量的正相关关系显著,光化学反射指数（PRI）与叶片Car/Chl的负相关关系显著.550 nm处的光谱反射率对减雨处理造成的色素变化响应最为敏感.SR_（750,550）对减雨处理造成的叶片Chl a、Chl b和总Chl的含量变化表现敏感（P〈0.01）,对Chl a/b的变化不敏感.PRI对减雨处理造成的叶片Car/Chl变化表现敏感（P〈0.01）.

不同养分环境下木荷种源生长和根系发育对邻株竞争响应的差异1087-1093

摘要：研究同质和异质养分环境中邻株竞争对3个木荷种源生长和根系发育的影响,揭示了不同种源木荷生长竞争能力差异原因.结果表明：与同质养分环境相比,3个木荷种源在异质养分环境中具有苗高生长量大、干物质积累量高和根系增生明显等特点.在异质养分环境下,福建建瓯种源木荷苗木生长量显著高于浙江龙泉和江西信丰种源,与杉木混植时尤为突出,这与其根系形态可塑性高和拓殖能力强有关,混植时,福建建瓯种源木荷的根长、根表面积和根体积等根系生长量较单植显著增长20.4%~69.0%,其根系在富养表层大量增生的同时快速向深层贫养层拓殖,占有了更多的空间和资源,提高了觅养能力,使其生长优势更为明显,而浙江龙泉和江西信丰种源根系生长和深层土壤根系分布受邻株竞争影响不同程度的降低.纯植时,可能由于根系自我识别作用,3个木荷种源的根系生长发育均受到抑制,导致福建建瓯种源苗木生长量显著减小,而浙江龙泉种源苗高和干物质积累增长明显,这与其根系生理可塑性有关.建议生产上选用觅养效率高和竞争能力强的福建建瓯种源木荷,采用混交造林的方式提高木荷人工林生产力.

亚热带湿地松叶片多元素化学计量与养分回收对氮添加的短期响应1094-1102

摘要：在我国南方亚热带湿地松人工林设置了3个水平的野外氮添加控制试验（0、40、120kg N·hm^-2a^-1）,于2014和2015年生长季高峰期（7月底）和末期（10月底）采集湿地松成熟绿叶和落叶,分析外源氮添加对湿地松叶片碳（C）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、铝（Al）、铁（Fe）、锰（Mn）9种元素浓度及其养分回收的影响.结果表明：N添加显著增加了湿地松绿叶中N、Al、Mn浓度,降低了P和2014年的Ca浓度,而对C、K、Mg、Fe浓度无显著影响.N添加显著提高了绿叶N/P,且该比值及绿叶养分浓度（N、P、Mn）对N添加的响应依赖于N的剂量（高N条件下响应更强）.N添加显著降低了2015年N的回收效率,提高了2014年K的回收效率.相比于养分回收效率,回收能力对增加的可利用氮响应更强.N添加显著降低了N的回收能力,提高了P、K的回收能力,降低了枯叶中的Fe浓度,而对枯叶中Ca、Mg、Al、Mn浓度无显著影响.这表明,N添加对叶片化学计量的影响因不同元素而异,植物会通过调整自身的养分内循环（养分回收）来应对环境变化.N添加提高了绿叶N/P和K/P,说明氮添加条件下植物生长可能由N、P共同限制转变为P限制.氮添加增加了绿叶中Al、Mn浓度,表明N添加下湿地松面临潜在的金属离子毒性风险升高.

莱州湾滨海柽柳林湿地植被碳储量的分布特征及其影响因素1103-1111

摘要：莱州湾南岸的柽柳林湿地是我国北方现存面积最大的柽柳林滨海湿地,也是我国“南红北柳”生态工程的重要组成部分.本文基于2014年8月在昌邑海洋生态特别保护区的调查资料,研究了该湿地植被生物量、碳储量的空间分布特征及其影响因素.结果表明：该湿地植被生物量为949.0 g·m^-2,植被碳储量为393.1 g·m^-2,基本呈中部高、东西部低的分布特征;植被各部分生物量、碳储量均表现为：地上部〉地下部〉凋落物.该区域主要有柽柳、碱蓬2个单优群落和4个混生群落,植被碳储量以柽柳群落最高,混生群落居中,碱蓬群落最低.受北部潮间带防潮坝的影响,表层土壤的含水量和电导率均不高,土壤盐分不是植被碳储量的主控因子,植被碳储量主要受土壤的营养盐状况（全氮和全磷）和粒径结构（粉粒含量）的影响.土壤水文条件的改变造成了植被群落的演替,在由耐盐群落（盐地碱蓬群落）向轻耐盐群落（茵陈蒿群落、狗尾草群落等）的演替过程中,植被碳储量增大.

甘肃省5种典型人工林生态系统固碳现状与潜力1112-1120

摘要：基于野外调查与室内实测数据,结合第八次全国森林资源清查资料,分析了甘肃省5种典型人工林生态系统（刺槐、杨树、油松/华山松、落叶松及云杉林）森林生态系统碳密度、碳储量,并估算了乔木层固碳潜力.结果表明：5种典型人工林生态系统平均碳密度和总碳储量分别为139.65 t·hm^-2和85.78 Tg,不同人工林类型之间差异较大.不同龄组间碳密度表现为近熟林（250.70 t·hm^-2）最大,其次是成熟林（175.97 t·hm^-2）和中龄林（156.92 t·hm^-2）,幼龄林（117.56 t·hm^-2）最低.碳储量表现为幼龄林（45.47 Tg）〉中龄林（19.54 Tg）〉成熟林（11.84 Tg）〉近熟林（8.93 Tg）,幼中龄林碳储量占总碳储量的75.9%.5种典型人工林乔木层现实固碳潜力合计为7.27 Tg,刺槐林（2.49 Tg）和杨树林（2.10 Tg）最大;各龄组中,幼龄林现实固碳潜力最大（3.78 Tg）,其次是中龄林（2.04 Tg）,近熟林最小（0.45 Tg）.5种典型人工林乔木层最大固碳潜力达27.55 Tg,表现为刺槐林（9.42 Tg）〉落叶松林（6.22 Tg）≈云杉林（6.36Tg）〉杨树林（3.18 Tg）〉油松/华山松林（2.37 Tg）;其中,幼、中龄林最大固碳潜力分别为18.48和6.89 Tg,占总最大固碳潜力的92%.

恢复方式和地形对晋西黄土区退耕林分物种多样性的影响1121-1127

摘要：运用样带样方调查法,对比不同恢复方式和地形条件下退耕林分的物种多样性,以期为晋西黄土区植被恢复效果评价和经营管理提供参考.结果表明：恢复方式对退耕林分物种多样性具有显著影响.自然恢复林物种数为刺槐人工林的1.6倍,Shannon指数大于刺槐人工林,Pielou指数小于刺槐人工林.物种多样性受坡位影响显著,各指数均表现为沟底〉沟坡〉梁峁坡〉梁峁顶;坡向对退耕林分物种多样性影响不显著,各指数均表现为阴坡〉阳坡.物种多样性受地形和恢复方式综合作用影响显著,在自然恢复林阴坡沟底处最高,物种均匀度在刺槐人工林阴坡沟底处最高.从提高物种多样性角度,黄土区植被恢复在遵循适地适树原则的同时,应参照自然恢复林分,在不同地形部位采用不同的造林设计.

基于神经网络的马尾松叶绿素含量高光谱估算模型1128-1136

摘要：分析不同生长期的马尾松冠层反射光谱特征与相应叶绿素含量的相关关系.利用36个红边参数逐一筛选,最终确定7个与叶绿素含量相关性较高的红边参数作为光谱特征参数,分别应用逐步分析法与BP神经网络构建叶绿素含量的高光谱估算模型;同样,筛选出4个植被指数作为光谱特征参数,同时,将对原始光谱进行主成分分析降维后的前4个主成分作为BP神经网络的输入变量,分别应用逐步分析法与BP神经网络构建叶绿素含量的高光谱估算模型.结果表明：将红边参数作为输入变量建立的逐步回归模型和BP神经网络模型的决定系数（R^2）分别为0.5205、0.7253,均方根误差（RMSE）分别为0.1004、0.0848,相对误差分别为6.3%、5.7%.将植被指数作为输入变量建立的逐步回归模型和BP神经网络模型的R^2分别为0.5392、0.7064,RMSE分别为0.0978、0.0871,相对误差分别为6.2%、6.0%.基于主成分分析的BP神经网络模型的预测效果最好,R^2为0.7475,RMSE为0.0540,相对误差为4.8%.

不同光脉冲方案对光下最大荧光参数及其计算参数的影响1137-1144

摘要：光下最大荧光（Fm＇）是植物生理生态研究中的重要参数,一般采用饱和脉冲（RF）方案来估计.然而,光系统Ⅱ（PSⅡ）受体库的反馈调节会影响RF方案对Fm＇估计的准确性.为消除PSⅡ受体库反馈调节的影响,根据光脉冲强度（Q＇）与叶绿素荧光（F＇）的线性关系提出多相脉冲（MPF）方案,估算Q＇无穷大时的F＇（即Fm＇）.本研究采用MPF和RF方案分别对苦槠、青冈和乌桕3个树种叶片的叶绿素荧光和气体交换数据进行同步测量,并对两种方案估计的Fm＇及其计算参数PSⅡ光化学效率（Φ（PSⅡ））、PSⅡ的电子传递速率（J）、最大电子传递速率（J（max））、叶肉导度（gm）和叶绿体内CO2浓度（Cc）等光合参数进行比较,分析两种方案对3个树种叶片6个光合参数的影响.结果表明：当光合有效辐射（PAR）〈200μmol·m^-2·s^-1,两种方案对苦槠、青冈和乌桕叶片Fm＇、Φ（PSⅡ）和J的估计无显著影响;当PAR〉200μmol·m^-2·s^-1,采用MPF方案获得的苦槠、青冈和乌桕的Fm＇分别比RF方案获得的Fm＇高3.5%-5.2%、11.7%-18.0%和3.2%-7.1%;当PAR〉200μmol·m^-2·s^-1,采用MPF方案获得的Φ（PSⅡ）、J和J（max）分别不同程度地大于RF方案获得的参数,gm和Cc分别不同程度地小于RF方案获得的参数.说明当PAR较低（〈200μmol·m^-2·s^-1时,MPF与RF方案对植物叶片Fm＇、ΦPSII、J的估计没有显著影响;当PAR较高（≥200μmol·m^-2·s^-1时,MPF与RF方案对植物叶片Fm＇、Φ（PSⅡ）、J、J（max）、gm和Cc的估计有显著影响,且RF方案对植物叶片的Fm＇、Φ（PSⅡ）、J和J（max）比MPF方案分别有不同程度的低估,对gm和Cc则有不同程度的高估.

艾比湖湿地典型植物群落土壤酶活性季节变化特征1145-1154

摘要：对艾比湖湿地典型芦苇和柽柳群落土壤过氧化氢酶、磷酸酶和脲酶及其影响因素进行了分析.结果表明：在植物不同的生长期,土壤酶活性具有明显的季节变化特征,芦苇群落土壤过氧化氢酶、磷酸酶和脲酶峰值均出现在生长旺盛期（3.26、0.60、0.33 mg·g^-1）,谷值出现在萌芽期和展叶期,而柽柳群落的峰值出现在枯黄期（6.33、0.58、0.21 mg·g^-1）,谷值出现在开花期和生长旺盛期;脲酶在不同生长期较为稳定,是湿地土壤酶活性差异的指示指标;芦苇和柽柳群落不同生长期土壤酶活性与土壤有机质和全磷含量呈显著正相关,而与土壤含水量的相关性不显著;芦苇群落迅速生长期土壤酶活性与土壤铵态氮呈显著正相关;两种植物群落土壤盐分与酶活性的相关性不显著.芦苇和柽柳群落不同生长期土壤酶活性受多因素的共同影响,土壤有机质和水热因子是影响艾比湖高盐湖泊湿地土壤酶活性的主导因子.

封面说明1154-1154

摘要：图片由新疆师范大学地理科学与旅游学院赵明亮、朱海强2015年10月拍摄于艾比湖湿地鸟岛管护站东南部的博州养殖场.鸟岛管护站位于湖滨湿地南岸,典型植物群落为芦苇和柽柳,其中芦苇群落平均株高为2.16 m,不同生长期覆盖度为54%-69%;

添加物及植物组合对瞿麦幼苗铅吸收、生长及品质的影响1155-1160

摘要：通过盆栽试验研究了接种丛枝菌根真菌（AM真菌）、种植共生植物（三叶草）、添加重金属螯合物EDTA和磷肥磷酸钙对铅污染下瞿麦生长和品质的影响,为科学种植中药材提供理论依据.结果表明：接种AM真菌可以显著抑制铅的吸收（P〈0.05）,促进根部发育,使根冠比增大,且活性成分累积最多,大黄素含量为6.5 mg·g^-1;与三叶草共生后,抑制铅吸收的效果不佳且药材品质下降,大黄素含量低于对照组,降至3.2 mg·g^-1.但在AM真菌共同参与后瞿麦的生长量和活性成分有所增加,铅含量达到最低,低至1.3 mg·g^-1;添加重金属螯合剂会使瞿麦生长量下降并促进根部对铅的吸收,铅含量最高可达340.0 mg·g^-1;磷酸钙可固定土壤中其他重金属元素,故更适宜在复合型污染时使用.综合考虑,在保护中药材安全、品质方面AM真菌具有良好的应用价值.

模拟增温对青藏高原多年冻土区小嵩草和藏嵩草生长与抗氧化特征的影响1161-1167

摘要：采用开顶式增温小室（OTCs）方法模拟气候变暖,分别选取青藏高原腹地风火山地区高寒小嵩草草甸和高寒藏嵩草沼泽草甸优势物种小嵩草和藏嵩草为研究对象,对比分析增温处理下两种优势物种叶片的形态与生理特征变化,从而探索高寒植物对气候变暖的内在响应机理.结果表明：增温显著增加了小嵩草叶片长度（40.0%）和叶片数量（72.7%）,也显著增加了藏嵩草株高（11.9%）和叶片长度（19.3%）,促进了两种优势植物的形态生长和地上生物量增加.增温处理下小嵩草和藏嵩草叶片的膜透性（电导率）,活性氧（过氧化氢和超氧阴离子自由基）,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶和过氧化氢酶活性,丙二醛含量均没有显著变化.但抗坏血酸和游离脯氨酸含量在藏嵩草叶片内分别显著增加了29.8%和53.8%,而在小嵩草叶片内没有明显变化.可见,增温下小嵩草和藏嵩草均能够维持正常的抗氧化水平,以维持该区域优势植物生长;但藏嵩草生理过程对增温更加敏感.

不同施肥模式对雷竹林土壤真菌群落特征的影响1168-1176

摘要：为探明施肥处理对雷竹林土壤真菌群落特征的影响,采用末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）和荧光定量PCR技术,分析有机肥（M）、化肥（CF）、化肥配施有机肥（CFM）、化肥配施有机肥加覆盖（CFMM）及不施肥（CK）处理土壤真菌群落结构和数量特征.结果表明：施肥显著影响真菌群落结构与多样性,表层（0-20 cm）土壤中M、CFMM处理与CK,亚表层（20-40 cm）土壤中CF、CFMM处理与CK之间真菌群落结构均存在明显差异;且表层土壤中CF、CFMM处理真菌Shannon指数和均匀度指数显著低于CK.M、CFM处理表层土壤真菌数量显著高于CK.土壤有机质、全氮、铵态氮和速效钾含量显著影响了真菌群落结构的变异;全氮、铵态氮、硝态氮含量与真菌数量均呈显著正相关.表明雷竹林表层和亚表层土壤中真菌群落对施肥处理的响应存在明显差异,表层土壤真菌群落明显受有机质添加的影响,而亚表层则对化肥投入较为敏感;施肥对真菌群落多样性的影响主要集中在表层土壤.

基于高通量测序的杨树人工林根际土壤真菌群落结构1177-1183

摘要：研究不同根序细根根际土壤微生物群落组成结构对深入了解根系-微生物互作关系具有重要意义.本研究采用Illumina Mi Seq测序平台,对杨树人工林非根际土壤和不同根序细根根际土壤的真菌群落结构进行分析.物种注释结果显示：杨树1-2级根（R1）、3级根（R2）和4-5级（R3）根际及非根际土壤（NR）中分别包含128、124、130和101个真菌属,表明杨树根际存在对真菌群落构建的选择性机制.不同根序根际土壤中相对丰度〉1%的真菌属有7个,木霉属在1-2级根根际土壤中丰度较高,毛孢子菌属和曲霉属分别是3级根和4-5级根根际土壤中丰度最高的真菌属.α多样性指数表明：根际土壤真菌的多样性在不同根序间存在显著差异,低级根显著高于高级根（P〈0.05）.β多样性指数表明：真菌群落随着序级的升高差异性不断上升,相似性不断降低.不同根序细根根际真菌群落的趋异化组成和结构与细根功能具有密切关系.

凋落物和根系去除对滨海沙地土壤微生物群落组成和功能的影响1184-1196

摘要：通过在亚热带滨海防护林湿地松、尾巨桉、纹荚相思和木麻黄人工林中设置去除凋落物、去除根系和对照处理,分析改变地上、地下碳输入对沙地人工林土壤微生物生物量、群落结构和功能的影响.2015年9月,在处理设置一年后采集各处理样方0-10 cm土壤样品,分别采用磷脂脂肪酸分析方法和微孔板酶检测技术对土壤样品的微生物群落组成和6种酶活性进行测定.结果表明：碳输入处理对土壤微生物生物量的影响因树种而异,并主要取决于凋落物和根系的质量.在尾巨桉林中,去除根系使得脂肪酸总量、革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌和放线菌生物量分别显著减少了31%、30%、32%、36%和26%,去除凋落物使得革兰氏阳性细菌、真菌和放线菌生物量显著减少了24%、27%和24%,而其他树种处理对微生物生物量无显著影响.碳输入处理对土壤微生物群落结构的影响主要表现为真菌丰度下降而放线菌丰度上升.不同树种的土壤酶活性对处理的响应表现不一致：湿地松、纹荚相思和木麻黄林分去除凋落物显著降低土壤中纤维素水解酶、β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶和乙酰氨基葡萄糖苷酶活性,去除根系仅分别降低和提高了湿地松和纹荚相思林β-葡萄糖苷酶的活性;湿地松、木麻黄人工林去除凋落物显著降低了多酚氧化酶和过氧化物酶活性;去除根系对所有树种土壤氧化酶活性影响不显著.不同树种的凋落物、根系特性是影响土壤微生物群落组成和酶活性的重要因子,碳输入处理造成的土壤温度、水分等微环境的改变也是土壤微生物性质变化的重要驱动力.

保氮剂对水葫芦堆肥进程及氮素损失的影响1197-1203

摘要：为研究保氮剂对水葫芦堆肥进程及氮素损失的影响,以切碎的水葫芦为原料,以硫酸亚铁、腐植酸钠、过磷酸钙按75∶20∶5质量比配制成保氮剂,进行35 d的好氧堆肥试验.试验设置占堆体总质量0%（对照,CK）、1%（PN1）、2%（PN2）、3%（PN3）的保氮剂4个处理,对堆肥过程中堆体理化性质、氮组分含量、氨挥发及氮素损失率进行监测.结果表明：堆肥高温期,保氮剂处理的堆温明显高于CK,堆体含水量则在降温期显著低于CK（P〈0.05）.堆肥完成后,保氮剂处理的全氮、有机氮含量均显著增加,以PN3处理最高,其全氮、有机氮含量分别比CK高16.3%和13.2%;同时,PN1、PN2、PN3处理的氨挥发总量分别比CK低25.9%、31.5%、42.4%,氮素固定率则分别达31.3%、40.7%、72.2%.表明水葫芦堆肥过程中添加保氮剂可加快启动速度、缩短堆肥时间,并能减少氨挥发、氮素损失.总体上,以PN3处理效果最佳.