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应用生态学报 2019年第01期杂志 文档列表

应用生态学报杂志氟污染专题

我国重点氟污染行业排放清单与土壤氟浓度估算1-9

摘要：工业生产排放和土壤氟高背景值导致我国部分地区氟污染严重,给生态安全和人类健康造成严重威胁.本文基于我国氟排放重点行业的生产产能,估算重点行业生产过程中氟排放量,构建我国重点行业氟排放清单,基于数据集成和融合,分析我国土壤氟背景值、氟地球化学分布和土壤氟浓度分布,并对氟污染典型区域氟污染成因及控制进行系统分析.分析发现,我国氟排放的重点行业有钢铁、磷肥和电解铝.磷肥施用的氟排放量最大,但施用面积大,浓度贡献小;电解铝行业的氟排放强度大;钢铁行业的氟排放总量大,但排放强度较小.我国大部分地区土壤氟背景值不高,环境容量大.但部分地区氟污染严重,主要是由工业氟排放和土壤氟高背景值造成,这些地区应采取相应的防控措施.

土壤氟形态与氟污染土壤修复10-20

摘要：我国土壤氟污染问题严峻,给部分地区人体健康和生态安全造成严重威胁,但土壤氟污染与防治问题仍没有受到人们的广泛关注.本文概述了土壤中氟的存在形态以及发生的主要化学反应,综述了近年来国内外有关氟污染土壤修复的研究进展,提出了今后氟污染土壤修复的研究方向,以期为氟污染土壤的修复提供借鉴和参考.土壤中氟主要分为5种形态,其中90%以上以残渣态存在,土壤溶液中的氟主要发生沉淀-溶解、络合-解离和吸附-解吸等反应来维持水-土系统中的氟平衡.目前,氟污染土壤修复技术研究主要集中在化学固定修复技术、化学淋洗技术、电动修复技术以及植物修复技术.今后需要重点研究氟在土壤中的赋存形态及其影响因子,筛选功能微生物和植物,开发联合修复技术以修复氟污染土壤.

氟的环境地球化学行为及其对生态环境的影响21-29

摘要：近几十年来,氟的区域性环境地球化学异常和人为环境污染所导致的植物和人体氟暴露现象引起了广泛关注,世界各国学者对不同环境介质中氟的地球化学行为进行了较为深入的研究,但仍然存在诸多争议和不确定性.本文回顾了近些年来有关氟在大气、水、土壤中的来源、数量、存在形态、迁移转化和控制因素等方面的研究成果,以及氟的地球化学行为与植物和人体氟暴露的关联性,并提出了未来有关氟的环境地球化学行为研究应优先考虑的几个方向.

饮用水氟污染控制原理与技术30-36

摘要：天然地球化学过程导致全球范围内广泛存在地下水氟污染,饮用水氟超标人口达5亿.控制以高氟地下水为饮用水源的氟污染及其健康风险,成为饮用水质安全保障的核心问题之一.全世界在饮用水除氟方面做了大量努力,但成效十分有限.在此背景下,深刻认识氟污染形成机制与地球化学特征,结合地理信息、遥感等手段预测区域风险水平,优先考虑'更换水源',仍是饮用水氟污染控制的重要策略.此外,在研究层面上,应以净水药剂、环境功能材料创新为基础,以混凝沉淀、吸附、膜分离为重要技术方向,开发适用于发展中国家或欠发达地区的高效、经济、方便、稳定的除氟关键技术和成套设备;在工程应用层面上,应加强饮用水除氟设施设计、建设、运行与监管,确保设施长期稳定运行,实现工程效益.

基于Wnt信号通路探讨氟砷混合暴露的生物暴露限值37-42

摘要：慢性氟砷联合中毒是全世界的一个重大公共卫生问题,影响着数千万人.目前该病病因清楚,但发病机制未明,且无特效治疗方法,因此,早期预防尤为重要.生物暴露限值旨在探讨外源化学物引起机体有害效应的最高容许浓度.为了探讨氟砷混合暴露的生物暴露限值(BEL),本研究通过比较对照及氟砷联合暴露地区环境介质中的氟、砷含量,分析氟、砷与Wnt信号通路关键蛋白的剂量-效应及剂量-反应关系,利用基准剂量法估算氟砷混合暴露的生物暴露限值.结果表明:氟砷联合暴露地区煤、黏土、室内空气、室外空气、辣椒、大米中的氟含量以及煤、黏土、室外空气、辣椒、大米中的砷含量均高于对照;随着氟、砷暴露水平的增加,糖原合酶激酶3β(GSK3β)、β-连环蛋白(β-catenin)含量以及Wnt/β连环蛋白信号通路拮抗蛋白(DKK1)、GSK3β、β-catenin的异常检出率逐渐增加,但DKK1含量显著降低;基于Wnt信号通路,氟砷混合暴露的生物暴露限值UF为0.52 mg·g-1Cr,UAs为6.59μg·g-1Cr.本研究对于早期预防氟砷联合中毒引起的机体损伤具有重要的指导意义.

燃煤污染型氟中毒患者氟暴露、骨相损伤程度与骨形成标志物的关系43-48

摘要：慢性氟暴露是世界范围内的公共卫生问题之一.为研究燃煤污染型氟中毒患者中氟暴露、骨相损伤程度与骨形成标志物血清碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(BGP)之间的相关关系,以贵州省织金县荷花村(燃煤污染型地方性氟中毒病区)和安顺市张官村(非氟暴露村)为调查点,采集环境样品,采用氟离子选择电极法测定环境介质及食物中的氟含量.在知情同意的原则下,对295例氟暴露和85例非氟暴露调查对象进行氟斑牙、氟骨症诊断;收集其尿液及外周血,测定尿氟(UF)浓度、ALP活性和BGP含量.结果表明:病区环境中大米、辣椒、玉米、饮水、黏土、菜土、煤以及室内外空气氟含量均明显高于对照区,但较以往报道数据降低;随着尿氟浓度的升高,ALP活性、BGP含量显著升高,氟骨症病情差异有统计学意义,氟斑牙病情差异无统计学意义;氟骨症病情与ALP活性、BGP含量呈正相关.表明燃煤污染型低氟暴露可引起人群的骨相损害,且ALP、BGP可用于评估氟骨症患者骨转换情况,在氟骨症的辅助诊断、疗效评估中有着一定的应用价值.

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《应用生态学报》2017年影响因子和总被引频次20-20

摘要：据中国科学技术信息研究所的《2018年版·中国科技期刊引证报告(核心版)》,《应用生态学报》2017年影响因子为2.123,在生态学类期刊中排名第2位;总被引频次为13314,在生态学类期刊中排名第2位.感谢各位读者、作者和专家的支持.

封面说明197-197

摘要：封面图片由福建师范大学地理科学学院孙俊博士研究生于2017年10月拍摄于江西武夷山部级自然保护区(27°50’N,117°45’E).该区属于中亚热带季风气候,受海洋性气候的影响较大,年均气温13.2~14.8℃,年均降水量1813~3544 mm,年均相对湿度85%.保护区内最高峰黄岗山是我国大陆东南地区第一高峰,海拔2160.8 m.沿海拔梯度向上植被垂直带谱发育明显.

《应用生态学报》2018年审稿专家名单359-360

应用生态学报杂志研究论文

山西灵空山天然松栎混交林群落特征与冠层结构49-57

摘要：以2011年建设的山西灵空山4 hm2天然松栎混交林森林动态监测样地为研究平台,以400个10 m×10 m样方为测量单元,于2016年进行群落特征研究,采用半球面影像法(DHP)分析冠层结构和林下光照特征.结果表明:样地内共有乔木5558株,共计25种,分属于10科15属.冠层开阔度(CO)集中在15.0%~25.0%,叶面积指数(LAI)集中在1.5~2.5,林下光环境参数集中在10.0%~30.0%.建群种在样地内的分布对冠层结构和林下光环境影响显著;冠层结构对林下光环境所有参数的影响方向一致,其中采用叶面积指数评价冠层结构动态的效果更佳;冠层开阔度和叶面积指数对林下光环境产生相反的影响,且均对散射光入射率影响程度最大.温性松栎混交林的林冠层整体较为均匀,林下光分布较为集中,林分树种组成与冠层结构对林下光照影响显著.

不同干扰模式对受害马尾松人工纯林林分结构的影响58-66

摘要：在浙江安吉选择松材线虫病危害的马尾松人工纯林,分别进行暂不采伐直至10年后统一伐除受害木的集中干扰、采伐受害松木的适度干扰、采伐受害松木与周边松木及生长势弱松木的强度干扰,探讨不同干扰模式使受害马尾松林恢复健康的可能性.16年后的试验结果表明:3种模式下受害林分马尾松的重要值为集中干扰>适度干扰>强度干扰,阔叶树的重要值则正好相反;与集中干扰相比,适度和强度干扰后的马尾松、阔叶树的平均胸径分别提高1.2、1.7倍和1.3、1.9倍,平均树高分别提高了1.5、2.0倍和1.2、1.8倍,林分每公顷蓄积量分别是集中干扰样地的5.2和3.8倍;适度和强度干扰的各径阶株数均远高于集中干扰样地,胸径结构近似于反J型曲线,也形成了复层林,物种丰富度和多样性指数均显著高于集中干扰样地,林木个体差异及林分复杂性指数均表现为适度干扰>强度干扰>集中干扰.适度和强度干扰下单层马尾松同龄纯林均演替为复层马尾松-阔叶树混交异龄林.3种模式均是正向阔叶化演替,演替速度为强度干扰>适度干扰>集中干扰.表明适度干扰更有利于病害马尾松林分恢复,间伐马尾松纯林能加快阔叶混交化进程以抵御松材线虫病的入侵.

桂林岩溶石山青冈群落主要乔木树种的种间关联67-76

摘要：分析桂林岩溶石山青冈群落主要种群的种间关联性,揭示其种群间的共生关系,可为桂林岩溶石山植被的修复与重建、经营管理和生物多样性保护提供理论依据.基于样方调查,采用χ2检验、联结系数(AC)、共同出现百分率(PC)、Ochiai指数(OI)、Dice指数(DI)和主成分分析(PCA)等方法,对桂林岩溶石山青冈群落中重要值前22位的乔木物种进行种间关联测定和生态种组划分.结果表明:研究区22个主要乔木物种总体呈显著正联结,表明该地区青冈群落处于较稳定的顶极阶段;χ2检验结果显示,231个种对中有108个种对呈正联结,115个种对呈负联结,8个种对无联结,正负联结比为93.9%,绝大多数种对呈不显著联结,种对间的独立性较强,主要原因可能在于桂林岩溶石山较高的生境异质性导致物种间的生态位产生分化;AC、PC、OI和DI与χ2检验结果基本一致,种间关联性分析应以χ2检验为基础,辅以AC、PC、OI和DI等指数进行综合研究;根据PCA排序和种间关联关系,将22个主要乔木种群划分为3个生态种组,组内物种对生境具有趋同适应性,组间物种具有不同的生态要求.

模拟雪被变化对水曲柳和兴安落叶松凋落叶分解的影响77-84

摘要：气候变化引起的雪被变化会深刻地影响森林凋落物的分解过程.本研究采用人工控雪处理(对照、增雪、除雪)模拟研究雪被变化对两种温带树种——水曲柳和兴安落叶松凋落叶分解动态的影响.为期一年的分解试验表明:不同控雪处理下水曲柳和落叶松的凋落叶年分解率的变化范围分别为51.3%~57.4%和21.7%~31.4%;两者的分解系数(k)变化范围分别为0.048~0.057和0.022~0.030,其中增雪处理的k值最大、除雪处理的k值最小.与对照相比,增雪处理下水曲柳凋落叶50%和95%分解的时间分别缩短了1.1月和4.2月,落叶松则分别缩短了3.7月和15.5月;相反,除雪处理下相应的分解时间分别延长了1.8月和6.4月(水曲柳)及5.0月和21.1月(落叶松).此外,凋落叶分解率与树种、雪深、分解时间、土壤温度等密切相关,但其主要影响因子随分解阶段而异,表现为雪被期主要受土壤温度影响,而随后的无雪期主要受凋落叶初始质量的影响.本研究突显了雪被变化对凋落叶分解有显著的瞬时效应和延迟效应.

不同土壤水分条件下香樟凋落叶覆盖对土壤碳氮循环的影响85-94

摘要：凋落物作为森林生态系统碳库的重要组成部分对森林土壤碳、氮循环具有重要作用.为探讨香樟凋落叶对土壤碳、氮循环的影响,室内模拟研究了10%、20%和30%3种土壤含水量条件下香樟凋落叶覆盖森林土壤中碳、氮元素的变化.结果表明:3种含水量条件下香樟凋落叶覆盖均显著增加了土壤CO2排放速率和土壤溶解性有机碳(WSOC)含量,但显著降低了土壤中硝态氮含量,表明香樟凋落叶覆盖能够增强土壤呼吸强度和碳矿化,抑制土壤硝化作用;香樟凋落叶覆盖能够显著增加10%含水量土壤中铵态氮含量,但降低了20%和30%含水量土壤铵态氮含量,表明香樟凋落叶覆盖对土壤铵态氮含量的影响与土壤含水量有关.香樟凋落叶中部分单萜烯浓度在不同土壤含水量条件下分别与土壤CO2排放速率和铵态氮含量呈显著正相关,而与土壤WSOC和硝态氮含量呈显著负相关,说明香樟凋落叶覆盖对土壤碳、氮循环的影响可能与凋落叶中的单萜烯有关.

大兴安岭落叶松林不同演替阶段土壤细菌群落结构与功能潜势95-107

摘要：采用土壤细菌16S r DNA高通量测序方法研究了大兴安岭汗马自然保护区落叶松林不同演替阶段的土壤细菌群落结构和功能.结果表明:不同演替阶段落叶松林土壤细菌优势门为变形菌门、酸杆菌门、疣微菌门、拟杆菌门、放线菌门、浮霉菌门和绿弯菌门,随着演替的进行,酸杆菌门相对丰度逐渐增加,绿弯菌门相对丰度逐渐减少,优势门相对丰度在不同演替阶段不同.细菌群落α多样性在不同演替阶段间无显著差异,但其群落结构分别在落叶松幼龄林与中龄林、幼龄林与过熟林、近熟林与成熟林之间存在显著差异.土壤氧化还原电位、土壤p H和有效磷是影响细菌群落结构的主要环境因素,其中土壤氧化还原电位对微生物群落结构影响最大.随着演替的进行,细菌参与的固氮作用、反硝化作用、氨氧化作用、木质素降解作用呈逐渐减弱的趋势,硫酸盐异化还原作用呈先降后升的趋势,碳固定作用呈先升后降的趋势,碱性磷酸酶没有明显的变化规律,影响土壤功能的主要因素有土壤有效磷和氧化还原电位等.

贵州茂兰喀斯特森林不同小生境下土壤细菌群落特征108-116

摘要：以贵州茂兰喀斯特森林小生境土壤(石洞、石缝、石沟、石槽、土面)为研究对象,利用高通量测序技术对其土壤细菌16S rRNA V3~V4可变区进行高通量测序,分析土壤细菌α多样性、物种组成及丰度差异情况,并应用数量生态学方法分析土壤理化因子对细菌群落结构的影响.结果表明:5类小生境土壤共检测到27个门64个纲128个目242个科367个属704个种;主要优势菌门为变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、硝化螺旋菌门;石洞表层(0~10 cm)、石洞下层(10~20 cm)、石缝及石槽等生境主要的优势菌门是放线菌门,土面表层(0~10 cm)、土面下层(10~20 cm)的是酸杆菌门,石沟表层(0~10 cm)、石沟下层(10~20cm)的是变形菌门.石缝细菌Simpson多样性最高,土面下层(10~20 cm)最低. LEfSe分析表明,土面表层(0~10 cm)、土面下层(10~20 cm)、石洞下层(10~20 cm)以及石槽不同分类水平上的差异指示种数量高于石缝、石沟表层(0~10 cm)以及石沟下层(10~20 cm).例如,在门水平上,石洞下层(10~20 cm)差异指示种为放线菌门与绿弯菌门,石沟表层(0~10 cm)为变形菌门与Tectomicrobia门,土面表层(0~10 cm)为酸杆菌门、疣微菌门及Latescibacteria门,土面下层(10~20 cm)为硝化螺旋菌门,石槽、石缝以及石沟下层(10~20 cm)无差异指示种;但从门至属,石洞表层(0~10 cm)都无差异指示种.冗余分析(RDA)及集成推进树(ABT)分析表明,土壤有机质、pH及总磷较大程度上解释了细菌门类水平分布对土壤基本理化因子变化的响应机制.

氮添加对黄土丘陵区油松人工林根际土壤微生物群落结构的影响117-126

摘要：中国南方及中部为高氮沉降区(~35 kg·hm-2·a-1),氮沉降量向西北依次递减(~7.55 kg·hm-2·a-1).黄土高原区历经几十年的退耕还林还草而面貌一新,但该区域人工林土壤微生物群落结构对氮素添加响应的研究还鲜有报道.本研究以黄土丘陵区不同林龄油松人工林为研究对象,应用Illumina Hi Seq测序技术对细菌16S r DNA和真菌ITS进行序列测定与分析,探讨根际土壤细菌和真菌群落结构组成对土壤氮添加(施用量为200 kg N·hm-2·a-1纯氮)的响应,旨在探究我国西北黄土丘陵区油松人工林根际土壤微生物多样性及群落结构对定量氮添加的响应.结果表明:氮添加显著增加了25年龄林地细菌和真菌Shannon多样性,显著增加了40年龄林地细菌丰度指数.氮添加显著增加了40年龄林地拟杆菌门的相对丰度和25年龄林地酸杆菌门及接合菌门的相对丰度,但显著降低了40年龄林地奇古菌门的相对丰度.非度量多维尺度分析结果显示,氮添加对土壤细菌群落结构组成的影响程度大于真菌,对25年龄林地微生物群落结构组成的影响程度大于40年龄林地.表明不同林龄油松人工林根际土壤微生物的多样性及群落结构对土壤氮添加响应具有差异性.相对于真菌群落结构组成,细菌群落结构组成对氮添加更敏感;相对于40年龄林地,25年龄林地根际土壤微生物的群落结构组成对氮添加更敏感.因此,黄土高原区人工林地生态系统演替到一定阶段(40年左右),比幼龄林地生态系统更能承受外界较大的氮添加扰动.

围封对退化高寒草甸土壤微生物群落多样性及土壤化学计量特征的影响127-136

摘要：围封对植被处于近自然恢复状态的退化草地有一定的修复作用,开展轻度退化草地围封过程中生物与非生物因素的协同互作研究是完整地认识草地生态系统结构和功能的基础.本试验对围栏封育10年的轻度退化草地的土壤化学计量特征进行了研究,同时采用高通量基因测序技术并结合Biolog-Eco方法,调查了土壤微生物多样性和功能的变化.结果表明:轻度退化草地实施围封后,土壤铵态氮含量显著升高,全钾含量显著降低,土壤有机碳、全氮、全磷、硝态氮、速效磷和速效钾则无明显变化.高寒草甸土壤微生物碳和氮在轻度退化和围栏封育草地间差异不显著;围栏封育后草地土壤微生物碳氮比显著高于轻度退化草地.随培养时间的延长,高寒草甸不同土层土壤微生物碳代谢强度均显著升高,土壤微生物碳代谢指数在轻度退化和围栏封育草地间差异不显著.高寒草甸土壤细菌OTUs显著高于真菌,轻度退化与围栏封育草地土壤微生物相似度为27.0%~32.7%.围封后,土壤真菌子囊菌门、接合菌门和球壶菌门相对丰富度显著升高,担子菌门显著降低,土壤细菌酸杆菌门显著低于轻度退化草地.土壤真菌和细菌群落组成在不同土层间差异较大,在轻度退化和围栏封育草地间仅有表层土壤真菌群落组成表现出较大差异.土壤细菌多样性受土壤全氮和速效钾影响较大,真菌多样性受地上生物量影响较大.土壤微生物对碳源利用能力主要受土壤速效钾影响.综上,长期围封禁牧对轻度退化草地土壤养分和土壤微生物无明显影响,且会造成牧草资源浪费,适度放牧可以保持草地资源的可持续利用.