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2015年 第26卷 第8期    刊出日期：2015-08-18

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2015, 26(8):  0. 

摘要 ( 487 )   PDF (463KB) ( 307 )  

研究报告

川西米亚罗林区主要树木生长对气候响应的差异

郭明明1,张远东1**,王晓春2,刘世荣1

2015, 26(8):  2237-2243. 

摘要 ( 963 )   PDF (731KB) ( 505 )  

为分析青藏高原东缘半湿润区不同树种树木生长对气候变化的响应规律，于川西米亚罗林区海拔3000 m左右(低海拔)采集铁杉、岷江冷杉、紫果云杉，海拔4000 m左右林线位置(高海拔)采集岷江冷杉、四川红杉，共计182棵树木年轮样芯，建立了不同树种的树轮宽度年表，对不同树种的年轮指数与各月气候因子进行相关分析.结果表明： 在低海拔处，树木生长与4、5月气温呈负相关，与4、5月降雨呈正相关，受到春季干旱胁迫的影响；但树种之间存在显著差异： 铁杉的生长受春季干旱胁迫影响最严重，岷江冷杉次之，紫果云杉所受影响很小.在高海拔处，树木生长主要受生长季温度的影响，岷江冷杉年轮指数与当年2、7月最低气温呈显著正相关，与上一年10月最高气温亦呈正相关；四川红杉年轮指数与5月最高气温呈显著正相关，但与2月均温、3月最低气温呈显著负相关.近几十年青藏高原东北缘气候有干暖化趋势，如果这种趋势持续发生，低海拔紫果云杉长势将超过铁杉和岷江冷杉；高海拔处的升温更有利于岷江冷杉的生长.

 

热脉冲技术3种方法组合在测量树干液流中的应用

王胜1,2,樊军1,3**

2015, 26(8):  2244-2252. 

摘要 ( 1097 )   PDF (828KB) ( 414 )  

利用树干液流方法获取树木蒸腾特征对理解树木水分生理、森林生态和森林系统水分交换具有重要意义.利用广泛应用于土壤热参数和土壤蒸发测量的
三针热脉冲探头，基于热比率法(HRM)、最大温度法(T_Max)和单针热脉冲法(SHPP)同时实现了旱柳液流密度的测定，并与热扩散探针(TDP)测量结果进行对比分析.结果表明： 三针热脉冲探头安装约5周后进入稳定测量阶段，3种方法初期测量结果比稳定测量阶段高135%~220%，HRM、T_Max和SHPP法与TDP测量结果具有显著的线性相关性，R2分别为0.93、0.73和0.91，SHPP与HRM法测定结果的R²达到0.94.HRM在低速和逆向液流时测量具有较高的精度；SHPP探头配置简单、测量精度高，但无法甄别液流方向，是测定液流非常有前途的方法；T_Max测量液流误差较大，无法测量<5 cm³·cm^-2·h^-1的液流，不建议单独用于液流测量，但其能够准确测定树干热扩散系数，并可用于其他方法液流计算.建议根据试验目的，选取不同方法或者几种方法组合进行树干液流测量.

 

基于空间变异性的树冠非结构性碳含量估算：以胡桃楸和春榆为例

成方妍,王传宽**

2015, 26(8):  2253-2264. 

摘要 ( 1977 )   PDF (1169KB) ( 357 )  

以胡桃楸和春榆为例，采用枝解析法测定不同基径枝条的非结构性碳水化合物（NSC）浓度的变异，进而估算并评价不同取样方法对树冠NSC含量估算的误差.结果表明： 器官对两种树种树冠NSC浓度的影响显著，叶、新枝、老枝和死枝的可溶性糖与淀粉的总和（TNC）的平均浓度分别为17.6%、12.6%、5.7%和2.9%.叶和新枝的NSC浓度随枝基径、枝龄、枝长和枝相对高度的变异多不显著，但老枝的NSC浓度随枝基径、枝龄和枝长增大而降低，而随枝相对高度增加而增加，其中枝基径是老枝NSC浓度的最佳预测变量（R²在0.87~0.95）.两树种叶、新枝和老枝平均TNC含量分别占其树冠TNC含量的28%、2%和70%.分析树冠枝NSC的空间变异性对树冠NSC含量估算误差的影响发现，采用新枝和直径约3 cm老枝枝段的NSC浓度估算冠层NSC含量是较简易而精确的方法.

栓皮栎地上部分构型及生物量分配

余碧云1,张文辉1**,胡晓静1,2,申家朋1,甄学渊1,杨小舟1

2015, 26(8):  2265-2272. 

摘要 ( 1007 )   PDF (614KB) ( 434 )  

研究秦岭南坡商洛地区不同径级栓皮栎的地上部分构型、生物量及其分配和构型与生物量的关系.结果表明： 不同径级栓皮栎地上部分构型与生物量的分配存在差异.随着径级的增大，栓皮栎树高、胸径和冠幅逐渐增大；平均递减率先增大后减小；栓皮栎总体分枝率和逐步分枝率先增加后下降；不同径级栓皮栎垂直方向上的比叶面积为0.02～0.03，叶重比、叶面积指数和叶面积比的较大值在径级为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时出现于树干中、上部，在径级为Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ时出现在树干中部，径级进一步增大则在垂直方向上出现2个峰值，分别位于树干中下部和中上部.栓皮栎地上部分生物量中，树干生物量占71.8%～88.4%，枝生物量占5.8%～19.6%，叶生物量占4.2%～8.6%.随着径级的增大，树干生物量所占比例先减小后增大，而枝、叶生物量所占比例呈先增大后减小再增大的趋势.栓皮栎地上部分生物量与树高、胸径、冠幅和逐步分枝率(R_2∶1)呈显著正相关，与总体分枝率和逐步分枝率(R_3∶2)呈正相关趋势，但相关性不显著.树干生物量、地上总生物量与树干递减率呈负相关趋势，枝生物量、叶生物量与树干递减率呈正相关趋势，但相关性均不显著.

 

河南宝天曼不同林龄与林型森林土壤的细菌群落结构与多样性

白晓旭1,2,史荣久1,尤业明3,盛华芳4,韩斯琴1,张颖1**

2015, 26(8):  2273-2281. 

摘要 ( 910 )   PDF (1182KB) ( 478 )  

采用高通量16S rRNA标签测序法，比较了地处北亚热带与暖温带过渡带的宝天曼自然保护区不同林龄与林分类型的土壤细菌群落结构及多样性.结果表明： 宝天曼森林土壤细菌以变形菌门(29%)、酸杆菌门(18.5%)、疣微菌门(10%)等为主，共检测到60门1209属，优势属主要有疣微菌门的DA101(6.3%)、酸杆菌门的Acidobacteria2(5.9%)和Candidatus Solibacter(2.9%)、泉古菌门的Candidatus Nitrososphaera(2.6%)等.不同林龄和林分类型土壤分别具有特有的种属组成及高丰度和低丰度种属.林龄与林分类型都对土壤微生物群落结构影响显著，且林分类型的影响大于林龄.80年林龄的锐齿栎土壤菌群多样性在不同林龄和林分类型中均最低.pH、土壤全氮、有机碳等是不同林龄及林分类型下土壤菌群结构变化的重要影响因子.

黄土高原不同植被带土壤团聚体有机碳和酶活性的粒径分布特征

李鑫1,2,马瑞萍1,3,安韶山1,2**,曾全超4,李娅芸1,2

2015, 26(8):  2282-2290. 

摘要 ( 836 )   PDF (779KB) ( 471 )  

为探究土壤中各粒级团聚体不同形态有机碳和酶活性的分布特征，以黄土高原延河流域森林带、森林草原带、草原带土壤为对象，研究了不同粒级团聚体总有机碳、易氧化碳和腐殖质碳含量，以及纤维素酶、β-D葡糖苷酶、过氧化物酶、蔗糖酶和脲酶活性，分析了土壤团聚体有机碳及其组分与酶活性之间的相关关系.结果表明： 3种植被带土壤团聚体有机碳及其组分含量表现为森林带＞草原带＞森林草原带，3种形态有机碳含量在0.25～2 mm粒径均最高；不同植被带土壤团聚体有机碳及其组分含量和酶活性在0～10 cm土层大于10～20 cm土层；3种植被带纤维素酶、β-D葡糖苷酶、蔗糖酶和脲酶活性表现为森林带＞草原带＞森林草原带，过氧化物酶活性表现为森林带＞森林草原带＞草原带；3种植被带土壤中各种酶活性随着粒径的减小呈递增趋势.土壤纤维素酶、过氧化物酶、蔗糖酶和脲酶活性与团聚体各种形态碳含量均呈显著正相关.


 

氮磷添加对内蒙古温带草地地上生物量的影响

何利元1,2,胡中民1**,郭群1,李胜功1,白文明3,李凌浩3

2015, 26(8):  2291-2297. 

摘要 ( 1640 )   PDF (645KB) ( 490 )  

干旱半干旱地区植物生长不仅受到水分的限制，同时也受到养分的限制.为进一步明确养分在多大程度上能促进半干旱区植物的生长，本研究在内蒙古温带草原开展了连续2年的养分添加控制试验，设置10和40 g·m^-2·a^-1的N添加水平以及10 g·m^-2·a^-1的P添加水平.结果表明： N添加能够显著促进植物生长，10和40 g N·m^-2·a^-1处理地上生物量在2012年分别较对照增加50.8%和65.9%，2013年增加71.6%和93.3%，2个N添加处理之间地上生物量无显著差异.与单独10和40 g·m^-2·a^-1的N添加处理相比，P添加后地上生物量在2012年分别提高98.4%和186.8%，2013年分别提高111.7%和141.4%.N添加普遍提高了3种植物功能群(禾本科、菊科和其他科)的地上生物量，但较对照差异不显著，而N、P同时添加显著提高了菊科植物的地上生物量.养分添加使植被盖度升高，从而改善了表层土壤的水分条件，这可能是N、P添加促进植物生长和提高降水利用效率的重要机制之一.

 

西藏那曲地区高寒草甸不同放牧方式下土壤微生物群落结构特征

牛磊1,2,刘颖慧1,2**,李悦2,3,欧阳胜男2,3

2015, 26(8):  2298-2306. 

摘要 ( 942 )   PDF (871KB) ( 355 )  

以不同放牧方式下那曲高寒草甸为研究对象，通过比较土壤化学性质和土壤磷脂脂肪酸(PLFA)研究土壤微生物群落结构的变化.结果表明： 土壤化学性质(总有机碳、全磷和硝态氮含量)和微生物生物量碳总体表现为休牧7年>自由放牧>禁牧；除真菌细菌比外，土壤PLFA总值、细菌PLFA值、真菌PLFA值、革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌PLFA值均表现为休牧7年>禁牧5年>自由放牧>禁牧7和9年.主成分分析(PCA)表明：第1主成分(PC1=74.6%)主要由单烯脂肪酸、多烯脂肪酸、支链饱和脂肪酸组成；第2主成分(PC2=13.2%)主要由直链脂肪酸和部分单烯脂肪酸组成.土壤微生物生物量碳(MBC)和PLFA总值之间有较好的相关性.与禁牧方式相比，休牧最适宜于那曲高寒草甸健康稳定，轻度放牧也有利于高寒草甸的稳定.

青海祁连瑞香狼毒的光谱差异特征提取

程迪1,刘咏梅1**,李京忠1,莫重辉2

2015, 26(8):  2307-2313. 

摘要 ( 1228 )   PDF (2547KB) ( 322 )  

瑞香狼毒是分布在青海省高寒草甸的主要毒害草之一，近年来其迅速蔓延对当地畜牧业危害严重并使草地生态系统日趋退化.在海北州祁连县选取狼毒分布的典型退化草甸，采用2012—2014年狼毒盛花期获取的实测光谱数据，分析狼毒与牧草的光谱差异性.结果表明： 在350~900 nm的可见光近红外波段，狼毒顶花的光谱反射特征明显异于狼毒叶片和同期牧草等绿色背景，顶花与绿色背景的光谱反射率差异主要体现在红谷和蓝谷.随着盖度的增加，狼毒群落光谱反射率整体升高，在近红外反射峰处狼毒群落与牧草群落光谱反射率具有最大差值，且不同盖度狼毒群落之间的差异性最明显.顶花与绿色背景以及狼毒群落与牧草群落的一阶导数光谱差异均体现在黄边幅值和蓝边幅值.狼毒群落盖度与光谱特征参量的线性回归分析表明，红谷与狼毒群落盖度的相关性最好(R²=0.94)，反演狼毒群落盖度的精度最高.盛花期区分狼毒与牧草的主要光谱特征参量为红谷、蓝谷与近红外反射峰，其对应的红、蓝及近红外波段的组合可用于构建狼毒提取的敏感指数.

NO₃-胁迫对草莓幼苗光合特性和氮代谢的影响

韩宇睿1,王秀峰1,2**,杨凤娟1,2,魏珉1,2,史庆华1,2,李清明1,2,崔秀敏1,2

2015, 26(8):  2314-2320. 

摘要 ( 802 )   PDF (852KB) ( 383 )  

沙培条件下，以16 mmol NO₃^-·L^-1为对照，研究不同浓度NO₃^-(64、112 和160 mmol·L^-1)对草莓幼苗光合特性和氮代谢的影响.结果表明： 处理8 d后，随NO₃^-浓度的增加，草莓叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和光化学猝灭系数(q_P)均显著降低，当NO₃^-浓度达到160 mmol·L^-1时，较对照分别降低67.7%、68.4%、35.7%、23.2%、26.9%；非光化学猝灭系数(q_N)逐渐升高，64、112 和160 mmol NO₃^-·L^-1处理较对照分别升高4.4%、10.9%、75.8%；胞间CO₂浓度(C_i)呈先降低后升高趋势，气孔限制值(L_s)呈先升高后降低趋势.随NO₃^-浓度增加，草莓叶片及根系中硝态氮、铵态氮、全氮和凯氏氮含量逐渐增加，蛋白氮含量减少.硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性均随NO₃^-浓度增加呈现先升高后降低趋势.随NO₃^-处理浓度增加草莓幼苗叶片净光合速率下降，PSⅡ电子传递受阻，氮素积累，高浓度下氮代谢酶活性降低，营养液中NO₃^-浓度为64 mmol·L^-1时开始产生胁迫，不利于草莓幼苗的生长.

 

脱水胁迫和光合日变化对梭梭和白梭梭叶绿素荧光参数的影响

沈亮1,陈君1,刘赛1,徐荣1**,徐常青1,刘同宁2

2015, 26(8):  2321-2328. 

摘要 ( 771 )   PDF (985KB) ( 466 )  

采用IMAGING-PAM叶绿素荧光法，测定了宁夏地区种植的梭梭和白梭梭在离体脱水胁迫和光合日变化下的叶绿素荧光参数变化，以研究肉苁蓉寄主梭梭和白梭梭对地理环境的生态适应机制.结果表明： 梭梭具有较高的光合作用性能，其光合电子传递活性(F_v/F_m)、光能转化效率(q_P)和表观电子传递效率(ETR)等指标均高于白梭梭.离体脱水胁迫48 h，梭梭同化枝含水率及叶绿素荧光参数各指标均显著高于白梭梭.梭梭和白梭梭叶绿素荧光参数日变化差异较大，且呈现“V”型变化趋势.推测梭梭对水分及光照等环境因子变化的适应能力较白梭梭强，地理分布较广；白梭梭因受水分及光照等因子限制，地理分布较窄.

 

轮作及绿肥不同利用方式对作物产量和土壤肥力的影响

姚致远1,王峥1,李婧1,鱼昌为2,曹群虎2,曹卫东3,高亚军1,4**

2015, 26(8):  2329-2336. 

摘要 ( 985 )   PDF (700KB) ( 377 )  

通过4年田间定位试验比较了3种轮作及相应绿肥不同利用方式对作物产量和土壤性质的影响.轮作方式包括夏休闲-冬小麦（对照）、豆类绿肥-冬小麦和豆类绿肥-春玉米-冬小麦.豆类绿肥-冬小麦包括3种绿肥利用方式：提前覆盖、提前翻压和播前翻压；豆类绿肥-春玉米-冬小麦也包括3种绿肥利用方式：豆类茎秆覆盖、茎秆翻压和茎秆移出田间.结果表明：对于豆类绿肥-冬小麦轮作，绿肥消耗了更多小麦播前土壤水，使小麦产量不稳定；麦收后0～200 cm土层硝态氮储量显著高于另外两种轮作，有更高的淋失风险；该轮作方式下提前覆盖处理0～20 cm土层土壤有机碳(SOC)含量和有机碳储量(SSOC)最高.对于豆类绿肥-春玉米-冬小麦轮作，小麦播前土壤储水量显著高于豆类绿肥-冬小麦，小麦产量更稳定；麦收后0～200 cm土层硝态氮储量显著低于豆类绿肥-冬小麦轮作，淋失风险较低；该轮作方式下茎杆覆盖处理0～20 cm土层土壤SOC含量显著高于茎杆移出处理，且SSOC相对于试验初始也有所增加.可见，豆类绿肥-春玉米-冬小麦轮作体系中豆类收获籽粒后茎杆地表覆盖方式，在提高小麦播前土壤储水量、稳定产量、培肥土壤和降低0～200 cm土层土壤硝态氮残留量上表现较好，是具有类似气候地区的合理种植制度.


 

南方稻田活性氮损失途径及其影响因素

王桂良1,2,崔振岭1**,陈新平1,张福锁1,张家宏2,王守红2

2015, 26(8):  2337-2345. 

摘要 ( 945 )   PDF (682KB) ( 334 )  

基于文献数据,研究了南方不同稻区水稻生长期氧化亚氮排放(N₂O排放)、硝态氮或铵态氮淋洗(N淋洗)、硝态氮或铵态氮径流(N径流)、氨挥发(NH₃挥发)的差异及其影响因素.结果表明: N₂O排放、N淋洗和N径流主要发生在长江流域单季稻区,损失量分别为1.89、6.4和10.4 kg N·hm^-2,损失率分别为0.8%、3.8%和5.3%,较高施氮量和稻田土壤干湿交替可能是主要原因；NH₃挥发主要发生在华南晚稻,损失量和损失率分别为54.9 kg N·hm^-2和35.2%,晚稻生长期较高的温度可能是NH₃挥发较大的主要原因.田间优化管理措施减少某一途径氮损失的同时可能会增加另一种途径氮素损失,实际生产中应综合考虑田间管理措施对各种活性氮损失的影响,活性氮损失量随着水稻产量水平的提高而增加,主要是因为施氮量也在逐渐增加.随着氮肥偏生产力的增加,N₂O排放、N淋洗和N径流损失率逐渐下降,因此,努力减小单位产量的氮损失,是协同提高作物产量和氮肥利用效率的重要途径.

东乡野生稻BILs群体耐低氮性表型性状指标筛选及其综合评价

胡标林1,2,李霞1,万勇1,邱在辉1,聂元元3,谢建坤2**

2015, 26(8):  2346-2352. 

摘要 ( 844 )   PDF (461KB) ( 286 )  

为了鉴定东乡野生稻及其后代群体的耐低氮性，研究低氮和正常氮2种处理下“协青早B//东乡野生稻/协青早B”BC₁-F₁₂回交重组自交系株高、抽穗期、穗长、有效穗数、穗实粒数、穗总粒数、着粒密度、结实率、千粒重和单株产量等10个表型性状，利用主成分分析和模糊隶属函数对BILs群体的耐低氮性进行综合评价.结果表明： 株系116、143和157的耐低氮性强，可作为东乡野生稻耐低氮性遗传研究和水稻耐低氮性育种的中间材料.采用逐步回归分析法建立了耐低氮性最优回归方程，筛选到株高、穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等5个性状相对值可作为水稻全生育期耐低氮性的综合评价指标.因此，在水稻耐低氮性遗传改良中，应注重对这5个性状，尤其是穗总粒数和单株产量相对值的选择.


 

不同土层测墒补灌对冬小麦耗水特性与光合速率和产量的影响

满建国,于振文,石玉**,张永丽

2015, 26(8):  2353-2361. 

摘要 ( 950 )   PDF (750KB) ( 367 )  

于2012—2014年两个冬小麦生长季，在大田条件下设置：全生育期不灌水(W₀)处理，当地定量节水灌溉(拔节期和开花期均灌水60 mm，W₁)处理，依据0～20 cm (W₂)、0～40 cm (W₃)、0～60 cm (W₄)和0～140 cm (W₅)土层土壤含水量测墒补灌处理，于拔节期和开花期补灌至土壤相对含水量为田间持水量的65%和70%，研究依据不同土层土壤含水量测墒补灌对冬小麦耗水特性、光合速率和籽粒产量的影响.结果表明：各处理拔节期灌水量为W₁、W₄＞W₃＞W₂、W₅，开花期灌水量和总灌水量均为W₅＞W₁、W₄＞W₃＞W₂，W₃总耗水量显著高于W₂处理，与W₁、W₄和W₅处理无显著差异.W₃土壤贮水消耗量高于W₁、W₄和W₅处理，其中，W₃在拔节至开花阶段和开花至成熟阶段对40～140 cm和60～140 cm土层土壤贮水消耗量均显著高于其余灌水处理.灌浆中期W₃处理小麦旗叶光合速率、蒸腾速率和水分利用效率最高，W₁和W₄处理次之，W₀处理最低.W₃处理两个生长季的籽粒产量分别为9077和9260 kg·hm^-2，水分利用效率分别为20.7和20.9 kg·hm-2·mm^-1，均显著高于其余处理，灌溉水生产效率最高.综合考虑灌水量、籽粒产量和水分利用效率，小麦拔节期和开花期适宜进行测墒补灌的土层深度为0～40 cm.

有机无机肥长期定位配施对冬小麦群体光合特性及籽粒产量的影响

赵隽,董树亭**,刘鹏,张吉旺,赵斌

2015, 26(8):  2362-2370. 

摘要 ( 1091 )   PDF (759KB) ( 350 )  

以小麦品种石麦15(SM15)为对象，以牛粪为有机肥，设置不施氮肥、单施尿素、单施牛粪和有机无机肥配施4种施肥方式，研究不同施肥处理对冬小麦群体光合速率(CAP)、旗叶净光合速率(P_n)、叶面积指数(LAI)、叶绿素荧光参数及产量的影响.结果表明： 无机肥主要作用于生育前期，小麦的CAP、P_n及LAI最高，其次为配施处理，单施有机肥处理最低.花后10 d开始，与单施尿素处理相比，有机肥和有机无机肥配施处理小麦衰老进程较缓慢，在灌浆中后期保持较高的抗氧化酶活性及较长的绿叶面积持续期，进而维持较高的光合物质生产能力.有机无机肥配施处理延缓效果更为明显，籽粒产量最高.可见，有机无机肥配施可以延缓灌浆中后期叶片衰老，维持合理的冠层结构，使小麦具有较强的光合性能，进而获得较高的籽粒产量.

应用近红外光谱法估测小麦叶片糖氮比

姚霞,王雪,黄宇,汤守鹏,田永超,曹卫星,朱艳

2015, 26(8):  2371-2378. 

摘要 ( 917 )   PDF (743KB) ( 389 )  

糖氮比能够反映作物碳氮代谢的协调程度，及时、准确地监测糖氮比对于作物氮素营养诊断和调控具有重要意义.本研究以不同年份、品种、施氮水平的小麦大田试验为基础，获取鲜叶和粉末状干叶近红外(NIR)光谱及糖氮比信息，分别运用偏最小二乘法(partial least squares, PLS)、BP神经网络(backpropagation neural network, BPNN)和小波神经网络(wavelet neural network, WNN)3种方法建立了小麦叶片糖氮比预测模型，并利用随机选择的样品集对所建模型进行测试和检验.结果表明： 小麦鲜叶光谱模型预测性能不佳；而干叶片预测模型表现了较好的准确性，在1655~2378 nm谱区范围内基于3种方法构建的干叶粉末糖氮比估算模型，其预测均方根误差均低于0.3%，决定系数均高于0.9.比较而言，WNN法表现最佳.总体显示，近红外光谱法可以准确预测小麦叶片糖氮比状况，为科学诊断糖氮比提供了理论基础和技术途径.

麦季牛场肥水灌溉对冬小麦-夏玉米产量与磷吸收利用及土壤剖面分布的影响

杜会英,冯洁,郭海刚,王风,张克强**

2015, 26(8):  2379-2386. 

摘要 ( 1066 )   PDF (535KB) ( 336 )  

在华北平原灌溉区，采用冬小麦夏玉米周年轮作田间试验，研究麦季牛场肥水灌溉对冬小麦和夏玉米产量、磷吸收量、磷累计利用率及土壤积累的影响.结果表明：麦季肥水灌溉能显著提高冬小麦和夏玉米产量，冬小麦产量随肥水带入磷的增加先增加后降低，肥水灌溉带入137 kg P₂O₅·hm^-2时冬小麦产量最高，磷的当季利用率较高，分别为7646.4 kg·hm^-2和24.8%，肥水灌溉带入过量磷会降低冬小麦产量和磷当季利用率；夏玉米产量和磷素吸收量随冬小麦季肥水灌溉带入磷量增加而增加，后季夏玉米产量增加2222.4～2628.6 kg·hm^-2，磷吸收量增加13.9～21.1 kg·hm^-2.农民习惯施肥处理夏玉米当季施磷88 kg P₂O₅·hm^-2时，与不施肥处理相比，夏玉米产量增加2235.0 kg·hm^-2.随着牛场肥水灌溉年限的推移，作物增产效果逐渐明显，冬小麦夏玉米轮作体系作物累计磷利用率逐年升高，6季作物收获后，磷累计利用率达40.0%～47.7%.试验条件下，
冬小麦夏玉米轮作体系进行2次肥水灌溉是较经济安全的灌溉模式.

长期不同施肥对玉米根茬生物量及养分累积量的影响

蔡苗,孟延,Mohammad Amin Ahmadzai,周建斌

2015, 26(8):  2387-2396. 

摘要 ( 1433 )   PDF (862KB) ( 408 )  

以黄土高原南部两个长期定位试验（分别开始于1990和2003年）为研究对象，探讨了不同肥料处理对玉米根茬生物产量和养分累积的影响.于2011年10月玉米收获后采集0～20 cm土层不同施肥处理玉米根茬.结果表明：与不施肥及偏施N、NK、PK化肥相比，氮磷配施（NP）、氮磷钾平衡施肥（NPK）、有机无机配施（M₁NPK、M₂NPK）及化肥配合秸秆（SNPK）处理均显著提高了玉米根茬干质量.根茬固碳量及氮、磷、钾养分累积量在NP、NPK、M₁NPK、M₂NPK、SNPK处理显著高于不施肥和偏施N、NK、PK化肥处理，其中以有机无机配施处理效果最好.与不施氮肥（N₀）相比，施氮120 kg N·hm^-2（N₁₂₀）和240 kg N·hm^-2（N₂₄₀）处理根茬干质量分别提高38%和45%，高量氮肥对根茬增量效果不显著.施用氮肥也显著提高了根茬碳、氮、磷、钾累积量.根茬可溶性有机碳、可溶性总氮含量在NP、NPK、M₁NPK、M₂NPK、SNPK及N₁₂₀和N240处理中较高.氮磷钾平衡施肥、有机无机配施以及秸秆还田处理降低了根茬的纤维素、木质素含量.根茬C/N、木质素/N在CK、PK、N₀处理间显著高于其他施肥处理.因此，氮磷配施、氮磷钾平衡施肥、有机无机配施及秸秆还田处理能够促进玉米根生长，提高营养成分含量，有利于土壤培肥和固碳.

播种深度对夏玉米幼苗性状和根系特性的影响

曹慧英1,王丁波2,史建国1,朱昆仑1,董树亭1,刘鹏1,赵斌1,张吉旺1**

2015, 26(8):  2397-2404. 

摘要 ( 1035 )   PDF (681KB) ( 365 )  

选用郑单958(ZD958)和先玉335(XY335)为试验材料，在砂培和大田条件下设置3、5、7和9 cm 4个播种深度，并在大田条件下以不同播种深度混播作为对照(CK)，研究播种深度对夏玉米幼苗性状和根系特性的影响.结果表明： 随着播种深度的增加，夏玉米的出苗率下降，出苗时间延长.ZD958和XY335播深9 cm的出苗率较3 cm的分别降低9.4%和11.8%，出苗时间较3 cm的均延长1.5 d.随着播种深度的增加，幼苗长度及幼苗整齐度显著降低，中胚轴长度显著增加，胚芽鞘长度差异不显著；初生胚根长度逐渐减小，次生胚根总长度逐渐增加，总根长度差异不显著；幼苗与中胚轴的总干质量增加，总根干质量差异不显著.随播种深度的增加，种子萌发时幼苗各部位可溶性糖含量增加，营养物质消耗量增加，幼苗根系生长速度增加，根系活力降低，总节根数及节根层数增加.播深增加后出苗率及幼苗活力的降低导致收获穗数的显著降低，最终影响产量形成.此外，播深一致有利于群体整齐度的提高和群体性状的改善，从而提高产量.

抽雄期前后大风倒伏对夏玉米生长及产量的影响

李树岩1**,王宇翔2,胡程达1,闫瑛2

2015, 26(8):  2405-2413. 

摘要 ( 843 )   PDF (789KB) ( 370 )  

利用2013年8月1日河南省南阳地区夏玉米大风倒伏灾害的调查数据，分析抽雄期前后不同类型倒伏对夏玉米生长及产量形成的影响，研究不同品种的抗倒性差异和适播期.调查对象为5个播期的浚单20和3个播期的郑单958，倒伏类型划分为根斜、根倒、茎折和折断4种.研究表明： 各品种及播期均于抽雄前～抽雄后15 d倒伏率较高.浚单20各播期的总倒伏率为86.0%～98.5%，郑单958各播期的总倒伏率为60.0%～76.4%，且播种越早的播期总倒伏率越低.浚单20倒伏发生时，播期Ⅱ～Ⅴ的夏玉米生育时期接近抽雄，以根倒类型为主，倒伏率为53.0%～84.3%，已过抽雄期的播期Ⅰ夏玉米以茎折倒伏为主，倒伏率为37.5%.倒伏发生后干物质积累显著降低，各倒伏类型对干物质积累的影响总体表现为茎折>根倒>根斜，播种越晚的总干物质积累越少.倒伏对干物质分配比例影响表现为叶片和茎杆干物质比例增大，果穗干物质比例减少.根倒和茎折两种倒伏类型使穗长显著变短，穗粗显著变细，穗粒数显著减少，抽雄后发生倒伏也会使百粒重显著降低；而根斜倒伏类型对各性状的影响均不显著.倒伏后产量损失严重，不同倒伏类型中茎折类型减产最多，浚单20和郑单958平均减产率分别为74.2%和68.7%，尤其是茎折发生在抽雄之前难以形成产量；其次是根倒，平均减产率分别为46.3%和46.5%；根斜产量损失最小，平均分别为8.4%和13.2%.大风倒伏灾害后，浚单20产量平均为4959.9 kg·hm^-2，产量随播期的推迟而减少；郑单958平均为6026.1 kg·hm^-2，随播期变化不明显.总体上，郑单958品种抗倒性好于浚单20.

玉米-大豆带状套作下玉米株型对大豆干物质积累和产量形成的影响

崔亮,杨文钰**,黄妮,刘江,王艳玲,王晓慧,刘洋,颜寿

2015, 26(8):  2414-2420. 

摘要 ( 1129 )   PDF (599KB) ( 338 )  

通过田间试验, 以大豆单作为对照，设置登海605/贡选1号(RI₁)、川单418/贡选1号(RI₂)、雅玉13/贡选1号(RI₃)3种玉米大豆带状套作种植模式，研究了玉米株型对大豆干物质积累和产量的影响.结果表明： RI₂和RI₃处理大豆的积累速率低于RI₁处理，且RI₁处理大豆叶片、茎秆和荚果的干物质积累量分别比RI₂和RI₃处理高17.6%、16.5%、13.7%和34.6%、33.1%、28.4%.带状套作大豆叶片、茎秆的分配比例均以RI₁处理最高、RI₂处理其次、RI₃处理最低，而荚果分配比例的变化趋势与其相反.与RI₂和RI₃处理相比，RI_1处理显著提高了大豆营养器官(叶+茎)干物质向荚果的转运量、转移率及其对荚果的贡献率，RI₁处理大豆的单株荚数、单株粒数、每荚粒数、单株粒质量和产量分别比RI₂和RI₃处理提高了6.8%、11.5%、4.4%、15.9%、15.6%和14.3%、22.2%、6.7%、33.4%、36.8%.带状套作大豆营养器官干物质的积累速率、转运量、转移率和贡献率与产量及产量的构成呈显著正相关，且均以RI_1处理最高，实现了紧凑型玉米对带状套作大豆干物质积累、转运和分配的有效调控，促进了产量的提高.

玉米和大豆秸秆还田初期对黑土CO₂排放的影响

刘四义1,2,张晓平1**,梁爱珍1,贾淑霞1,张士秀1,孙冰洁1,2,陈升龙1,2,杨学明3

2015, 26(8):  2421-2427. 

摘要 ( 866 )   PDF (658KB) ( 309 )  

通过恒温培养试验，研究了不同类型秸秆还田后的土壤CO₂排放特征及其与秸秆C、N含量的关系，以明晰黑土区不同类型秸秆还田后的分解特征，探明还田秸秆的C、N含量对固碳效果的影响.结果表明： 在61 d的培养试验中，土壤CO₂排放速率随时间呈现出“下降稳定增大(出现‘较高值’)下降”的过程.不同类型秸秆还田后土壤CO2排放速率随时间变化的特征存在明显差异，主要体现在“较高值”出现和持续的时间不同.秸秆类型对土壤CO₂累积排放量具有显著影响，前21 d和前61 d的土壤CO2累积排放量对秸秆添加的响应不同.在前21 d，玉米根、玉米茎下部、玉米叶、大豆叶的CO₂累积排放量(约160 μmol·g^-1)显著大于其他秸秆；而除大豆叶外，大豆秸秆61 d的CO₂累积排放量均比玉米秸秆大.前21 d CO₂累积排放量与秸秆含碳量的比值(CR)和秸秆的C/N、含氮量之间均呈显著的线性相关；而61 d的CO₂累积排放量与秸秆的C、N含量之间不存在线性关系.综上，在还田条件下，秸秆类型对土壤CO₂的排放有明显影响；大豆秸秆比玉米秸秆容易分解，但与长时间分解不同，大豆秸秆还田最初阶段的分解速率小于玉米秸秆；秸秆的C/N、含氮量只对还田最初阶段的土壤CO₂排放有较大影响.

棉纤维发育响应高温胁迫的关键时间窗口

郭林涛,徐波,周治国,赵文青,王友华

2015, 26(8):  2428-2436. 

摘要 ( 1251 )   PDF (1046KB) ( 196 )  

以温度弱敏感性棉花品种(科棉1号)和温度敏感性棉花品种(苏棉15)为材料，在人工气候室模拟自然温周期设置高温(34 ℃\[38/30 ℃\]，HT)和对照(26 ℃\[30/22 ℃\]，CK)2个温度处理，研究了花铃期不同时段进行高温胁迫后纤维发育重要相关物质的变化及其与纤维品质的关系.结果表明： 在花后不同时间开始高温胁迫持续处理5 d，苏棉15纤维长度、纤维比强度、马克隆值响应高温胁迫的关键时间窗口分别为花后0～18.3 d，花后10.9～26.1 d和花后10.5～34.0 d.因此，花后11～18 d左右是棉花综合纤维品质形成响应高温胁迫的关键时间窗口.在关键时间窗口对棉花进行高温处理5 d后，苏棉15纤维中的蔗糖含量相对常温条件下呈先降低后增加的变化趋势，胼胝质含量上升，纤维素含量下降4.2%，纤维长度变短(最大变幅为23.3%)，纤维比强度上升(最大变幅为4.3%)，马克隆值下降(最大变幅为10.5%)并偏离最适范围，纤维品质变差.科棉1号的上述纤维发育主要相关物质含量及纤维品质与苏棉15变化趋势一致、最敏感时间相近，仅变化幅度相对较小.

膜下滴灌土壤湿润范围对棉花根层土壤水热环境和根系耗水的影响

李东伟1,2,李明思1**,刘东1,吕谋超2,贾艳辉2

2015, 26(8):  2437-2444. 

摘要 ( 954 )   PDF (1818KB) ( 354 )  

为探明膜下滴灌土壤湿润范围对棉花根区水热环境及棉花根系耗水的影响,设置滴头流量1.69（W₁₆₉）、3.46（W₃₄₆）和6.33 L·h^-1（W₆₃₃）3个水平，观测分析了棉花生育期土壤基质势、土壤温度及棉花根系生长和耗水分布状况.结果表明： 膜下滴灌土壤温度主要受光照影响；不同类型土壤湿润区之间的土壤温度差异不明显，不同土壤湿润区的膜下土壤温度对棉花根系耗水也没有明显影响.但是随着土壤湿润区由窄深型向宽浅型过渡，棉花根区土壤基质吸力在水平方向上分布更趋于均匀，而棉花根系耗水强度主要受土壤基质吸力分布的影响.宽浅型土壤湿润区（W₆₃₃）的棉花膜下内、边行根系耗水强度差值平均为0.67 mm·d^-1，有利于内、边行棉株生长整齐；窄深型土壤湿润区（W₁₆₉）的内、边行根系耗水强度差值平均为0.88 mm·d^-1，不利于内、边行棉株均匀生长.可见，膜下滴灌技术设计中，土壤湿润区不应小于覆膜宽度，应使膜下土壤整体湿润.

滨海快速城市化地区土地生态安全评价与预警——以曹妃甸新区为例

张利,陈影,王树涛**

2015, 26(8):  2445-2454. 

摘要 ( 802 )   PDF (2317KB) ( 390 )  

对滨海快速城市化地区进行土地生态安全评价和预警是保障土地可持续利用和有效维护土地生态安全的重要内容.基于“压力-状态-响应”(P-S-R)模型，构建了滨海快速城市化地区土地生态安全评价指标体系.借助遥感数据和GIS方法，以1 km×1 km网格为评价单元并通过空间插值，获取了基于像元大小30 m×30 m的曹妃甸新区2005和2013年土地生态安全评价结果.并采用分类树方法对未来曹妃甸新区土地生态安全(LES)进行预警，共分为4种预警类型：安全但有退化趋势预警、亚安全且缓慢退化预警、亚安全且快速退化预警、不安全预警.结果表明：曹妃甸新区2005年土地生态安全平均值为0.55，处于中等安全水平，而2013年为0.52，处于中下安全水平，区域土地生态安全呈下降趋势.曹妃甸新区不安全预警及亚安全且快速退化预警区域主要分布在城市建设用地快速扩展区域，说明城市建设用地的快速扩张是导致区域土地生态安全恶化的最主要因素.工业区、十里海和南堡盐场3个乡镇处于高度危险预警状态，其不安全预警、亚安全且快速退化预警及亚安全且缓慢退化预警3者之和分别占其总面积的58.3%、98.9%和81.2%，未来应加强这些区域的土地生态管理调控.研究结果可为曹妃甸新区土地规划和生态保护提供一定参考.

 

 

基于能值及系统动力学的中新天津生态城可持续发展模式情景分析

李春发,曹莹莹**,杨建超,杨琪琪

2015, 26(8):  2455-2465. 

摘要 ( 1216 )   PDF (1519KB) ( 703 )  

可持续发展动态评价是确保我国第一个国际合作建设的中新天津生态城项目成功的关键基础之一.在对中新天津生态城自然经济状况、功能结构和规划建设指标体系等分析基础上，将能值分析和系统动力学方法相结合，基于功能流视角将生态城系统划分为能物流、货币流及人口流子系统，构建了中新天津生态城可持续发展的能值评价指标体系及系统动力学模型，设计了惯性情景、科技情景、经济情景、环保情景及协调发展情景等5种生态城发展情景，并对各情景下的可持续发展状况进行了仿真和动态评价分析.结果表明：在经济与环境协调发展情景下，中新天津生态城的GDP、能值积累量、货币积累量均呈稳步增长趋势，能值废弃率、废弃物能值比、环境负载率等较小，能值可持续指标(ESI)和生态效率指数(UEI)均处于较低水平，但比其他几种方案更具活力，是中新天津生态城的最佳发展模式.

基于水环境容量的寇河流域生态补偿标准

侯春放,程全国**,李晔

2015, 26(8):  2466-2472. 

摘要 ( 740 )   PDF (581KB) ( 453 )  

沿途工业、农业和生活污水造成寇河水体污染，不仅降低了水体的使用功能，还直接影响清河的水质.加之缺乏有效的管理，导致寇河流域出现水资源利用不合理、水环境污染严重的现状.本文以寇河流域可持续发展为目标，确定西丰县与开原市2个控制单元，选取化学需氧量(COD)为污染因子，计算出寇河流域水环境容量，结合河流水质监测数据、河流环境功能分区、污染普查数据、COD恢复成本，确定了寇河流域的生态补偿标准.结果表明：在50%保证率、75%保证率、近10年最枯月平均流量(30Q10)保证率下，西丰县应向下游开原市补偿的标准分别为390.9×10⁴、448.6×10⁴、514×10⁴ yuan·a^-1.提出了生态补偿资金筹集、分配、监督相结合的寇河流域生态补偿机制的建议.

 

 

西南地区农业洪涝等级指标构建及时空分布特征

吴立1,霍治国1,2**,张蕾3,于彩霞1,杨建莹1,张桂香1

2015, 26(8):  2473-2481. 

摘要 ( 717 )   PDF (1268KB) ( 387 )  

利用西南农业区341个气象站1961—2010年的逐日降水量资料，结合灰色关联分析，以重庆市单站洪涝指标为原型，对该指标降水量临界值进行幅度为-50～+50 mm、步长为1 mm的增减，得到该区域各省份相对应的101个洪涝指标，并结合基于各洪涝指标计算得出的洪涝发生强度与农作物洪涝实际受灾程度的相关性、指标与历史洪涝灾害记录的吻合性以及分省指标的可比性，确定了各省农业洪涝等级指标，同时，分析了该区域农业洪涝灾害的时空分布特征.结果表明： 构建的云南指标为原指标+16 mm，贵州指标为原指标+30 mm，四川-重庆指标为原指标+40 mm，指标定义的洪涝指数与各省份受灾率的相关系数分别为0.314（P<0.05）、0.553（P<0.01）和0.305（P<0.05），指标与历史灾害记录的吻合性较高.1961—2010年，云南、贵州、四川-重庆洪涝发生较严重的年代分别为20世纪80年代、20世纪90年代、20世纪80年代和21世纪初，洪涝多发区分别位于云南西南和东南部、贵州西南部和四川盆地的西部和东北部.

污水处理综合系统环境经济效益评估

李缙荣1,张小洪1**,张航宾2,潘恒宇1,刘强1

2015, 26(8):  2482-2492. 

摘要 ( 963 )   PDF (679KB) ( 381 )  

污水处理、处理水处理和污泥处理是污水处理综合系统的3个基本单元.本文运用能值分析和新构建的能值指标评估了处理水回用与排放、污泥填埋与堆肥对系统整体性能的影响.该系统的价值包括环境收益和产品输出两方面.前者可通过污水处理前后的环境服务差值计算.由于系统内部物质和能量的转化数据难以获知，产品价值通过新提出的替代价值核算.结果表明： “污水处理+处理水回用+污泥填埋”的竞争力最高，“污水处理+处理水回用+蚯蚓堆肥”的可持续性能最高；处理水回用和蚯蚓堆肥均有助于提高系统可持续性；处理水回用与否应综合考虑处理水水质和当地条件；污泥蚯蚓堆肥的资源化效率还有待提高；改进的能值指标更适宜于污水处理综合系统效益评估.

丽香铁路建设对沿线景观格局影响的尺度效应及其生态风险

王德智1,邱彭华2**,方源敏1

2015, 26(8):  2493-2503. 

摘要 ( 890 )   PDF (1128KB) ( 407 )  

高原铁路作为大型廊道工程，线长点多、途经环境敏感，其对沿线生态环境影响评价范围的界定在环评工作实践中易产生争议.本文以丽香铁路唐布至建塘段为研究对象，利用2012年1∶10000土地利用现状图和数字高程模型为数据源，采用缓冲区与景观指数方法，构建了廊道切割度指数和廊道干扰累积作用指数，改进了衡量铁路建设后的生态风险指数.通过定量分析不同空间尺度下铁路建设前后景观格局时空变化特征和演变规律，得到本段铁路最适宜评价尺度，并在该尺度内对铁路建设前后生态风险时空变化特征进行分析.结果表明：廊道切割度指数有效反映出铁路廊道对各种景观类型的切割方式和程度，廊道干扰累积作用指数可衡量铁路风险源与风险受体之间暴露与危害关系；铁路建设后，铁路廊道将对沿线景观产生较大的正中切割作用，边缘切割和内部切割作用较小，林地和草地所受影响最大；景观格局指数在600 m缓冲区内尺度效应最明显，因此设置600 m为本段铁路最适宜生态影响评价范围；铁路建设前，600 m评价区以低生态风险为主，铁路建设后，生态风险显著增加，以中等以上生态风险区域为主；研究区生态风险具有南低北高，多核环形的分布特征.

青藏高原高寒荒漠区藏羚生态廊道识别及其保护状况评估

诸葛海锦,林丹琪,李晓文**

2015, 26(8):  2504-2510. 

摘要 ( 979 )   PDF (1033KB) ( 382 )  

青藏高原高寒荒漠区是以藏羚、藏野驴和野牦牛等为代表的濒危有蹄类野生动物全球的主要分布区域，然而该区域高速公路、铁路等基础设施建设所带来的人为干扰，往往对上述濒危有蹄类迁徙廊道产生干扰及阻隔效应.基于最小费用距离路径原理及其Linkage Mapper模型，本研究模拟识别了青藏高原高寒荒漠区藏羚种群的潜在廊道分布，并依据主要自然保护区(阿尔金、可可西里和羌塘)和廊道之间的关系，将潜在廊道划分为封闭廊道(保护区内部廊道)、连通廊道(保护区之间廊道)、开放廊道(保护区与其外部非保护区区域之间廊道)和外部廊道（保护区区域之外的廊道）4种类型，并比较了它们的空间分布特征及其受扰状况.结果表明：尽管青藏高原高寒荒漠区有蹄类生境及其廊道总体保护状况仍相对较好，但日益增强的人为干扰对连接主要保护区之间部分廊道生态功能的干扰和影响不容忽视；目前划片分区式保护区管理模式不利于对以藏羚羊为代表的濒危有蹄类迁徙廊道进行有效的整体性保护，未来需要建立基于生态完整性和廊道连通性，整合上述3大保护区,建立青藏高原高寒荒漠保护区网络体系，打破保护区间的行政边界割裂和管理体系分割，通过建立保护区之间信息、资源共享以及保护措施的统一协调机制，实现整个高寒荒漠区生态系统、高原珍稀濒危物种的统一保护管理，提升高寒荒漠保护区的整体保护效率.

土元粪及浸提液对番茄根结线虫的防治作用

王晓云1,王秀峰1,2,3**,魏珉1,2,史庆华1，2,杨凤娟1，2

2015, 26(8):  2511-2517. 

摘要 ( 744 )   PDF (674KB) ( 429 )  

通过室内生测和盆栽试验，研究了土元粪及其浸提液对南方根结线虫的防治作用，并对土元粪有机挥发物成分及低聚壳聚糖进行了分析.结果表明： 土元粪浸提液对根结线虫二龄幼虫具有击倒和致死作用，且随着浓度增加和时间延长而增加.浸提液的浓度≥20%具有明显的抑制线虫卵孵化的作用.盆栽试验表明，番茄根结线虫侵染形成的根结数量随土元粪使用量的增加而减少，相对防治效果随用量增加明显增大，且番茄株高、茎粗和叶片数随着土元粪用量的增加而增加.土元粪成分分析表明，土元粪中低聚壳聚糖含量达4.35%，有机挥发性物质有9大类110种.

单层刺网不同网目渔获组成——以上海青草沙水库为例

李亚雷1,吴昊1,2,刘其根1,陈立侨3,胡忠军1**

2015, 26(8):  2518-2524. 

摘要 ( 1070 )   PDF (838KB) ( 335 )  

2010—2012年采用刺网(多网目单层刺网和单网目三层刺网)、电捕、底拖网和地笼对上海青草沙水库的鱼类多样性进行了调查.调查共采集到鱼类34种，隶属8目、12科，其中鲤形目鱼类物种数最多(19种)、鲈形目次之(6种).多网目单层刺网仅采集到鱼类19种，其中刀鲚为优势种.聚类分析表明，单层刺网网目规格对渔获物物种组成影响较为显著，网目为2 cm的网片的渔获物优势种为刀鲚和贝氏〖FK（W*8/9。1〗〖PS5号F体.eps,BP#〗〖FK)〗
，其他网目网片优势种为刀鲚.渔获物物种数和单位努力捕获数量均有随着网目规格增大而下降的趋势.网目规格对优势种刀鲚的体长分布影响显著，且随着网目规格的增加而增大.为更加科学合理地评估某水域的鱼类群落多样性，需要结合多种采样方法进行鱼类调查.

多重环境压力下大屯海硅藻群落结构的长期变化

陶建霜,陈光杰**,陈小林,刘园园,卢慧斌,胡葵

2015, 26(8):  2525-2533. 

摘要 ( 754 )   PDF (1010KB) ( 380 )  

云南亚热带高原湖泊在过去几十年内面临着工业污染、富营养化、滩地围垦、极端干旱等多重环境压力的影响.本研究以大屯海为研究对象，结合沉积物硅藻、粒度、碳氮同位素以及年代序列等数据进行了多指标分析，重建并识别了大屯海近百年来生态环境变化的历史和硅藻群落变化的特征.结果表明： 近百年来硅藻群落组合出现了较大的转变，优势种由连接脆杆藻转变为极细微曲壳藻.结合多指标环境记录(如碳氮同位素)和现代监测记录，采用排序分析以及方差分解发现，工业污染和湖泊营养盐富集是大屯海硅藻群落结构长期变化的主要驱动因子.此外，沉积物粒度分析结果与气象数据显示，由于大屯海受到修建大坝以及多次干旱事件的影响，湖泊水动力与水体交换能力减弱，从而使沉积物硅藻群落结构也发生了相应的变化.

苏州工业园区水体浮游甲壳动物群落特征及其与环境因子的关系

于婷婷1,朱雅1,徐珑2,赵磊3,钱文杰2,常青1,王国祥4,陈建琴5**

2015, 26(8):  2534-2542. 

摘要 ( 794 )   PDF (671KB) ( 324 )  

于2012年6月至2013年5月，对苏州工业园区湖泊和河流水体的浮游甲壳动物组成及群落结构进行了研究，分析了浮游甲壳动物的密度和生物量的年度变化，探讨其分布与水体理化因子间的关系.结果表明：园区水体有枝角类6科12属24种，桡足类7科13属18种，其中短尾秀体溞、长额象鼻溞、汤匙华哲水蚤及近邻剑水蚤在不同水体中不同季节均为优势种.在湖泊水体和河流水体中，浮游甲壳动物的密度和生物量表现为夏、秋季较高，冬、春季较低，且在夏、秋季分别具有2个峰值.枝角类平均密度和生物量在河流水体中均高于湖泊水体，两者间均具有显著差异；桡足类的平均密度在河流水体和湖泊水体间差异不显著，而平均生物量要显著高于湖泊水体.湖泊水体和河流水体在溶解氧、pH、透明度、总溶解固体、盐度、总磷、总氮及铵氮含量上均存在显著差异；冗余分析表明无论是湖泊水体还是河流水体，多数浮游甲壳动物的分布与水温、盐度、化学需氧量(COD_Mn)和总磷等指数呈正相关，只有枝角类中的溞属、船卵溞属种类的分布与水体溶解氧、pH值及透明度呈正相关.

环境因子对国华电厂温排水海域浮游动物群落β多样性的影响

朱艺峰1,2**,戴美霞1,周晓红1,林霞1,2,毛硕乾1,严小军1,2 

2015, 26(8):  2543-2552. 

摘要 ( 1113 )   PDF (1049KB) ( 360 )  

对象山港国华电厂温排水海域10个站位的浮游动物进行了季节性采样.通过合并丰度数据、结合现场环境因子，应用广义非相似性模型(GDM)分析了环境因子对浮游动物β多样性的影响.结果表明： 共检出95种浮游动物，隶属于14个类群.该海域以小型浮游动物为主(丰度比例占62.6%)，成体类群中以桡足类为主(丰度占35.3%).按照Whittaker多样性定义和加性分配，该海域α多样性比例占36.3%，β多样性比例为63.7%.在β多样性比例中，由环境因子引起的β多样性占43.8%，采样点间地理距离对β多样性无影响，未能解释比例占19.9%.据GDM拟合，有9个环境变量对浮游动物β多样性有影响，可解释β多样性比例为68.8%.在这些变量中，依贡献从高到低为季节水温、溶解氧、海域增温、电导率、悬浮颗粒物、盐度、透明度、水深和氧化还原电位，其中，季节水温、溶解氧和海域增温是驱动β多样性变化最重要的环境因子，对可解释β多样性比例的绝对贡献分别占23.9%、13.7%和9.7%.在变量梯度响应中，季节水温低于25 ℃、溶解氧高于5 mg·L^-1、海域增温超过1 ℃时，β多样性随变量梯度增加而快速增加.其他各预测变量对β多样性影响较小.

厌氧产脂肽工程菌的构建及其代谢活性评价

梁小龙1,2,赵峰3,史荣久1,班允赫4,周纪东1,2,韩斯琴1,张颖1**

2015, 26(8):  2553-2560. 

摘要 ( 740 )   PDF (1028KB) ( 345 )  

利用微生物产生生物表面活性剂驱油，是微生物采油的重要技术之一.但油藏的缺氧环境使得大多数生物表面活性剂产生菌的代谢活性受到限制.本研究以筛选自油田采出水中的好氧产脂肽类表面活性剂的解淀粉芽孢杆菌BQ-2和兼性厌氧的施氏假单胞菌DQ-1为亲本菌，通过原生质体融合的方法构建了一株能在厌氧条件下迅速生长并能产脂肽类表面活性剂的融合子JD-3.融合子JD-3的菌落形态与亲本菌株BQ-2相似，其16S rDNA序列与BQ-2的相似度达99%；在厌氧条件下培养36 h，融合子JD-3发酵液的表面张力由初始的63.0 mN·m^-1降至32.5 mN·m^-1；薄层层析及红外光谱分析结果显示，JD-3在厌氧条件下的产物为脂肽类表面活性剂；该表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)为90 mg·L^-1，且对原油、液体石蜡、煤油等有较好的乳化活性.JD3在厌氧条件下可以蔗糖、葡萄糖或甘油为碳源，以蛋白胨等为氮源合成脂肽类表面活性剂，且经多次厌氧传代培养仍保持稳定的产生物表面活性剂功能，显示该菌株在油藏厌氧条件下对提高原油采收率具有较好的应用潜力.

综合评述

利用蛋白质组学技术揭示的植物高温胁迫响应机制

刘军铭1,赵琪1,尹赜鹏1,徐晨曦2,王全华2,戴绍军1**

2015, 26(8):  2561-2570. 

摘要 ( 1270 )   PDF (1211KB) ( 458 )  

高温是限制植物生长和产量的主要非生物胁迫因子.近年来，蛋白质组学研究为我们从系统生物学水平深入认识植物高温胁迫应答的复杂的分子机制提供了重要信息.目前，已经分析了模式植物拟南芥、主要粮食作物(大豆、水稻和小麦)、耐热植物(匍匐剪股颖、马齿苋、假虎刺)，以及野生毛葡萄、胡杨、苜蓿、半夏等应答高温胁迫过程中的蛋白质组变化特征.这些研究共鉴定到838种响应高温胁迫的蛋白质，其中534种蛋白质表达受到高温诱导，304种蛋白质表达受到抑制.本文整合分析了上述植物在应对不同程度高温胁迫(30～45 ℃处理0～10 d)时蛋白质表达模式的变化特征，为解释高温胁迫应答网络体系中重要的信号与代谢通路(如：信号转导、胁迫防御、糖类与能量代谢、光合作用、转录、蛋白质合成与命运、膜与转运等)的变化提供了证据和线索，为深入认识植物应答高温胁迫的分子调控机制奠定了坚实的基础.

农产品质量安全的生态观认识

肖明1,董楠2,吕新3**

2015, 26(8):  2571-2580. 

摘要 ( 779 )   PDF (586KB) ( 402 )  

可持续农业概念提出30多年，世界各地区都有不同的认识.我国类似的概念被称作生态农业，历经几十年的实践，在理论、模式及配套技术上都有了认识总结，但迄今仍然缺乏明确界定的应用指导.欧盟提出的有机农业模式现在被广为接受，但其受益群体和承担的社会责任、生态责任均有一定的局限性.针对以上问题，本文从生态学角度出发，分析了生态失衡弊端对农产品质量安全的负面影响，提出了可持续安全农产品概念.支持该概念的农业生产模式追求两方面的价值，一是拥有一个健康的生态圈环境作为农业产业平台，二是能从这个产业平台可持续地获取安全农产品.围绕该概念的核心价值，设计了生产可持续安全农产品的农业构建模式，同时提出了对不可逆、不可控、难修复的农艺措施在改良之前放弃使用的原则.最后通过与有机农业在承担责任、受益群体、农艺措施选用以及对转基因技术的认识等方面进行对比，反证可持续安全农业模式下生产的农产品在数量安全、质量安全上的先进性.

 

绿色屋顶径流调控研究进展

陈小平,黄佩,周志翔**

2015, 26(8):  2581-2590. 

摘要 ( 1532 )   PDF (547KB) ( 406 )  

绿色屋顶在屋顶径流调控方面发挥着重要作用，能够有效减少径流量、延缓产流时间、降低径流峰值和改善径流水质.本文从绿色屋顶的分类及界定、绿色屋顶对径流的调控机制、绿色屋顶对径流量和水质的调控作用及其影响因素等方面阐述了国内外的研究现状，并从绿色屋顶植物的选择、高效绿色屋顶构建模式筛选、绿色屋顶径流调控规律研究、绿色屋顶截流能力的价值评估、绿色屋顶径流污染物的源汇解析及缓解措施等方面提出了绿色屋顶径流调控的研究趋势，以期为城市绿色屋顶的建设提供理论和方法支持.