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当期目录

    2016年 第27卷 第9期    刊出日期:2016-09-18
    基于稳定同位素的喀斯特坡地尾巨桉水分利用特征
    丁亚丽, 陈洪松, 聂云鹏, 王升, 张慧玲, 王克林
    2016, 27(9):  2729-2736.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.029
    摘要 ( 228 )   PDF (619KB) ( 10 )  
    利用稳定性氢氧及碳同位素技术,与邻近乡土植物枫香比较,对喀斯特坡地尾巨桉水分来源与水分利用效率的季节性差异进行研究,分析喀斯特地区桉树人工林建设的干旱胁迫风险.结果表明: 浅层(0~50 cm)土壤水同位素值渐变特征明显且与近期雨水同位素值相近,而深层(50~100 cm)土壤水同位素值整体较稳定且明显区别于浅层.土壤含水量整体呈现雨季(5、9月)高于旱季(10月),且上坡高于下坡的基本特征.枫香不受旱、雨季土壤含水率差异的影响,始终以浅层土壤水为主要水源,水分利用效率持续较高.尾巨桉水分来源受不同季节、坡位土壤含水率差异的影响:雨季上坡以浅层土壤水为主,雨季下坡对深层土壤水利用比例明显增加;旱季上坡主要利用较深层水分,旱季下坡依赖浅层土壤水.桉树水分利用效率始终低于枫香,但旱季时显著升高.尾巨桉水分来源灵活多变,但干旱条件下水分利用效率显著升高,表明其并未能获得充足的水分供应,预示着生长速率及经济收益遭受负面影响,干旱致死的风险较高.
    1982—2009年基于卫星数据的北半球中高纬地区植被春季物候动态及其与气候的关系
    丛楠, 沈妙根
    2016, 27(9):  2737-2746.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.028
    摘要 ( 299 )   PDF (2689KB) ( 21 )  
    深入认识北半球植被物候在全球变暖背景下的动态变化特征,对于评估和预测生态系统结构和功能对气候变化的响应有重要的指示作用.遥感技术是获取北半球植被春季物候的最重要方法,但是由于物候提取算法的差异,目前还存在较大的不确定性.本文利用5种方法,基于卫星获取的归一化植被指数估算了北半球中高纬地区1982—2009年植被春季物候开始日期,分析了该日期的多年动态变化的时空特征,并探讨了气候变化对春季物候变化的影响.结果表明: 研究区植被春季物候开始日期呈现提前趋势,研究期间提前(4.0±0.8) d,其中,欧亚大陆提前速率为(0.22±0.04) d·a-1,显著高于北美大陆的变化速率(0.03±0.02 d·a-1);不同植被类型的变化趋势不同,5种方法都显示草地表现为显著提前趋势,而林地的提前趋势不显著.区域平均的植被春季物候开始日期的年际波动主要受春季温度的变化所驱动(r2 =0.61,P<0.001), 温度每上升1 ℃,可以导致春季物候提前(3.2±0.5) d,而春季降水影响不显著(P>0.05).
    火烧迹地不同恢复方式土壤有机碳分布特征
    李红运, 辛颖, 赵雨森
    2016, 27(9):  2747-2753.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.036
    摘要 ( 280 )   PDF (651KB) ( 11 )  
    以大兴安岭1987年重度火烧后恢复的兴安落叶松人工林、樟子松人工林、人促杨桦林和天然次生杨桦林为对象,研究不同恢复方式林分土壤有机碳、土壤可溶性有机碳和土壤微生物生物量碳的分布特征.结果表明: 4种恢复方式林分的土壤有机碳、土壤可溶性有机碳和土壤微生物生物量碳分别为9.63~79.72 g·kg-1、33.21~186.30 mg·kg-1和200.85~1755.63 mg·kg-1,且随土层深度增加而降低.不同恢复方式间土壤有机碳、土壤可溶性有机碳和土壤微生物生物量碳差异显著,以人促杨桦林最高,兴安落叶松人工林和天然次生杨桦林次之,樟子松人工林最低.各恢复方式林分的土壤微生物熵为1.1%~2.3%,以人促杨桦林最高,樟子松人工林最低,不同林分土壤微生物熵的垂直分布特征不同.土壤微生物生物量碳与土壤有机碳、土壤可溶性有机碳含量均呈显著正相关.人促杨桦林土壤有机碳活性高于其他林分,火烧迹地采用人工促进天然恢复的方式较人工恢复和天然恢复的土壤碳循环能力更强.
    基于模拟降雨试验的喀斯特坡耕地土壤侵蚀特征
    甘艺贤, 戴全厚, 伏文兵, 严友进, 彭旭东
    2016, 27(9):  2754-2760.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.025
    摘要 ( 251 )   PDF (914KB) ( 10 )  
    探索喀斯特坡耕地土壤侵蚀过程及机理对该区水土流失及石漠化治理具有重要的现实和指导意义.本文采用人工模拟降雨的试验方法,探索喀斯特坡耕地土壤侵蚀过程及特征.结果表明: 降雨强度较小时(30、50 mm·h-1),水土流失以地下孔(裂)隙流失为主,当降雨强度较大时(80 mm·h-1),土壤侵蚀以地表流失为主;地表径流模数和输沙率均随坡度的增加而增大,随孔(裂)隙度的增加而减小.地下径流模数在0.37~0.52 L·m-2·min-1,地下输沙率在0.81~1.93 g·min-1,二者均随坡度的增加而减小,随降雨强度的增加呈先增大后减小的变化趋势.
    凋落物中水溶性有机物和残渣对亚热带森林土壤氮素转化的影响
    马芬, 裴广廷, 马红亮, 高人, 尹云锋, 杨柳明
    2016, 27(9):  2761-2770.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.006
    摘要 ( 303 )   PDF (855KB) ( 24 )  
    设置60%和90%WHC两种土壤水分条件,并添加凋落物过滤液、剩余残渣和丙氨酸,进行为期36 d的室内培养(25 ℃),研究了凋落物中水溶性有机物和残渣对土壤氮素转化的影响.结果表明: 在60%和90%WHC条件下,丙氨酸在土壤中迅速矿化,该处理的土壤铵态氮(NH4+-N)含量分别比对照显著提高5.4%~44.7%和16.1%~41.3%,净氮矿化和氨化速率在培养前期也高于对照,而凋落物过滤液和残渣添加处理则降低了土壤NH4+-N含量,且残渣的降幅大于过滤液.试验期间,土壤硝态氮(NO3--N)含量呈直线增长趋势,培养结束时60%WHC条件下NO3--N含量显著高于90%WHC.土壤水分含量增多不利于土壤有机质的矿化;90%WHC条件下可溶性有机碳(SOC)含量明显低于60%WHC,而土壤氧化亚氮(N2O)排放量比60%WHC提高1.5~63.0倍,且在60%WHC条件下凋落物残渣添加处理显著促进了土壤N2O的排放.凋落物在分解过程中的可溶性物质和剩余物对土壤氮的影响存在差异,且这种差异随分解而发生动态变化.
    不同步长尺度下BEPS碳循环模型的协同应用
    卢伟, 范文义, 田甜
    2016, 27(9):  2771-2778.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.017
    摘要 ( 281 )   PDF (1350KB) ( 17 )  
    小时步长的BEPSHourly模型可以模拟植被日内生态生理过程,但模型的结构及解算过程复杂耗时,常适用于站点尺度进行参数优化及总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)的日内变化分析;日步长的BEPSDaily模型解算日光合速率方法简单,不涉及众多的迭代过程,模型耗时较少,适用于模拟计算区域初级生产力及分析区域碳源/汇空间分布.本研究根据BEPSDaily及BEPSHourly各自的模型特点及适用性,提出了小时步长及日步长BEPS模型的协同应用研究方法.首先利用BEPSHourly模型在站点尺度进行主要光合作用参数——最大羧化速率(Vc max)、最大电子传递速率(Jmax)的优化,将优化后主要光合作用参数引入区域BEPSDaily模型进行参数修正,再基于优化修正后的区域BEPSDaily模型进行区域NPP估测.结果表明: 基于通量数据对光合作用主要参数进行优化可以提高模型的模拟能力;2011年,帽儿山地区不同森林类型的初级生产能力依次为阔叶林>针阔混交林>针叶林;本研究提出的不同步长尺度碳循环模型协同应用研究方法能够有效地进行主要光合作用参数的优化,模拟GPP、NPP的月平均日内变化,快速估测区域NPP并分析碳源/汇空间分布.
    坐标旋转对东北山地森林涡动通量的影响
    王兴昌, 王传宽
    2016, 27(9):  2779-2788.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.012
    摘要 ( 216 )   PDF (2700KB) ( 12 )  
    坐标旋转是复杂地形条件下涡动协方差(EC)通量观测的必要步骤,系统评价不同坐标旋转方法的影响有助于提高EC通量观测的精度.以处于山谷坡面的帽儿山温带落叶阔叶林为例,采用标准主轴法探讨了复杂地形条件下不同倾斜校正方法对感热通量(H)、潜热通量(LE)、CO2通量(Fc)、能量平衡、摩擦风速(u*)和垂直速度(w)的影响.结果表明: 与校正前的通量相比,二次旋转(DR)、平面拟合(PF)、垂直速度无偏平面拟合(NBPF)、月尺度平面拟合(MPF)、三次旋转(TR)和月尺度分风向区平面拟合(MSWPF)得到的H变幅依次为+1.5%、+3.8%、+3.1%、+3.3%、-1.3%和-7.1%.对LE来说,NBPF和DR分别升高1.0%和0.4%,PF增加0.671 W·m-2,MPF降低0.4%,但截距增加0.747 W·m-2,MSWPF和TR则分别降低4.5%和15.1%.坐标旋转后Fc降幅为6.0%(DR)~12.1%(TR).不同倾斜校正方法中,PF使能量平衡闭合平均提高约2%,TR却降低约6%.从校正后的u*w看,TR和NBPF不宜用于风速仪倾斜校正.考虑到EC观测精度和应用,帽儿山站坐标系统应优先选择PF,其次为DR.此结果为复杂地形条件下EC通量观测的风速仪倾斜校正提供参考.
    长白落叶松冠层光合作用的空间异质性
    刘强, 董利虎, 李凤日, 李想
    2016, 27(9):  2789-2796.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.008
    摘要 ( 290 )   PDF (866KB) ( 8 )  
    以2014年黑龙江省帽儿山林场14年生人工长白落叶松为研究对象,对比分析了各项光合指标、环境因子及光合生理参数在冠层内的空间差异性,并探讨了净光合速率(Pn)与其他指标的关系.结果表明: 在树冠垂直方向,上层Pn、气孔导度(gs)和蒸腾速率(Tr)显著高于中层和下层,胞间CO2浓度(Ci)表现为下层>中层>上层;光合有效辐射(PAR)从上层外部到下层内部呈显著降低趋势,水汽压差(VPD)和叶片温度(Tl)表现为上层显著高于中层和下层,相对湿度(RH)则无显著差异;最大净光合速率(Pn max)、暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)均表现为上层>中层>下层,下层比上层分别降低32.7%、55.8%、80.2%和51.6%,表观量子效率(AQY)表现为下层>中层>上层,下层分别是中层和上层的1.2和1.3倍.水平方向,光合指标和环境因子的差异性主要体现在树冠上层,PngsTr、PAR和VPD表现为树冠外部显著高于树冠内部,而Ci和RH差异不显著;Pn maxRd、LCP和LSP表现为外部>内部,内部比外部分别降低0.4%、37.7%、42.0%和16.4%,而AQY在内部比外部高0.7%.Ci是限制Pn的主要生理因子,PAR是影响Pn的主要环境因子,尤其在弱光区域PAR对Pn的影响十分明显.因此,在模拟和预估树木冠层光合作用时,考虑空间异质性有一定的必要性.
    基于生态地理分区的大兴安岭植被物候时空变化
    浮媛媛, 赵建军, 张洪岩, 贺红士, 郭笑怡
    2016, 27(9):  2797-2806.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.003
    摘要 ( 294 )   PDF (2606KB) ( 20 )  
    植被与气候的关系十分密切,植被物候可作为全球气候变化的指示器.大兴安岭位于我国最北部,对气候变化较为敏感,研究该区植被物候的时空变化对评估全球变化对陆地生态系统的影响具有重要意义.依据中国生态地理区划图,将大兴安岭划分为4个生态研究区域,本文利用GIMMS NDVI 3g遥感数据集分析1982—2012年大兴安岭整体及各生态地理分区植被物候变化.结果表明: 研究期间,所有分区植被生长季开始日期均表现为提前趋势,生长季结束日期均表现为推迟趋势.植被物候对气候因子变化敏感,尤其是对气温的敏感程度高于降水,其中,北段山地落叶针叶林区植被生长季开始日期与春季温度呈显著负相关;除南段草原区外,其他3个分区植被生长季结束日期均与秋季降水呈显著负相关.从整体来看,植被物候随海拔、纬度的变化趋势明显.
    隔离降水对杉木幼苗细根生物量和功能特征的影响
    钟波元, 熊德成, 史顺增, 冯建新, 许辰森, 邓飞, 陈云玉, 陈光水
    2016, 27(9):  2807-2814.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.023
    摘要 ( 319 )   PDF (872KB) ( 38 )  
    在福建三明陈大国有采育场杉木幼苗小区,采用土钻法和内生长环法,以非隔离降水为对照,对隔离降水50%处理一年的杉木幼苗细根生物量和形态、化学计量学、比根呼吸、非结构性碳水化合物等功能特征进行研究.结果表明: 与对照相比,隔离降水处理0~1 mm细根生物量显著降低,1~2 mm细根生物量差异不显著;隔离降水导致细根在形态上发生了适应性变化,0~1 mm和1~2 mm细根比根长分别增加21.1%和30.5%,0~1 mm细根组织密度显著降低,而比表面积显著增加.隔离降水导致细根氮的富集,但限制了对磷的吸收,氮磷比升高,导致营养失衡;隔离降水没有显著改变细根比根呼吸和非结构性碳水化合物含量,但导致1~2 mm细根可溶性糖、糖淀比显著降低,淀粉含量增加33.3%,表明其通过增加非结构性碳水化合物贮存比例以应对降水减少.
    茶梅叶片结构对自然变温的适应
    李璐璐, 姜新强, 刘庆超, 刘庆华, 孙迎坤, 王奎玲
    2016, 27(9):  2815-2822.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.032
    摘要 ( 228 )   PDF (2018KB) ( 6 )  
    以茶梅叶片为试材,通过田间形态观测、常规石蜡切片和扫描电镜方法,测定茶梅叶片形态、叶片结构和气孔特征在自然变温过程中的适应性变化.结果表明: 随着温度的逐渐降低,茶梅叶色由绿色逐渐变为暗绿色,并出现白色或紫色斑点;相对电导率和枯叶率呈先升高后下降的趋势,3月相对电导率和枯叶率最高,分别为56.0%和25.4%;2014年9月—2015年4月自然变温期间,茶梅叶片中脉厚度、叶片厚度、上下角质层厚度、上下表皮细胞厚度、栅栏组织、海绵组织厚度、中脉突起度、细胞紧实度均呈先上升后下降的趋势,而细胞疏松度先降低后增加,各指标在不同月份间差异显著;2014年10、12月和2015年3月茶梅叶片气孔长度、宽度变化不显著,3月关闭气孔所占比例最高.茶梅通过叶片结构和气孔的关闭提高自身对低温逆境的适应性.
    华南典型树种凋落叶的野外分解和溶解性有机质溶出动态
    蔡丹, 杨秀虹, 雷秋霜, 方志文, 王诗忠, 仇荣亮, 杨燕花
    2016, 27(9):  2823-2830.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.037
    摘要 ( 274 )   PDF (662KB) ( 14 )  
    选用华南亚热带地区常见阔叶树种木荷和针叶树种湿地松的新近凋落叶,在野外分解0、30、60、90、150、210、240、365 d,分析溶出的溶解性有机质(DOM)浓度、组成和性质的变化,以及对土壤可溶性有机碳(DOC)的影响.结果表明: 随着分解的进行,尽管木荷叶片的DOM浓度高于松针,但是2种凋落叶DOM浓度、性质和物质组成变化规律一致;2种凋落叶的DOM浓度均呈下降趋势,芳香化程度和分子量增大,富里酸、腐殖酸类物质逐渐增多,可降解的简单芳烃蛋白(如酪氨酸)逐渐减少.在分解初期,DOM主要由亲水中性和酸性部分组成,易分解、易迁移,对表层土壤DOC影响不显著;在分解后期,DOM主要为腐殖酸和富里酸类物质,吸附性强,表层土壤DOC浓度显著下降.
    供需平衡视角下的城市公园绿地空间公平性分析——以深圳市福田区为例
    吴健生, 司梦林, 李卫锋
    2016, 27(9):  2831-2838.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.011
    摘要 ( 394 )   PDF (3511KB) ( 156 )  
    城市公园绿地是城市重要的生态功能景观,其空间分布的合理性对生态环境的改善及人们的日常生活质量都有一定影响.在城市基础设施配置供需平衡理念的背景下,本文基于城市公园绿地空间公平性评价的理论框架,采用一种基于重力模型的评价方法,以公园绿地的服务能力和各居住区人口数目分别度量供给能力和需求水平.以深圳市福田区为研究区,使用GIS网络分析技术和层次分析法,并在评价中考虑“边界效应”,从居住区的视角对深圳市福田区不同等级的公园绿地分布的空间公平性进行定量评价,进而提出了公园绿地空间配置的优化建议.结果表明: 福田区公园绿地总体公平性较差,其中,社区公园的公平性最差,区域性公园次之,郊野生态公园在部分区域公平性较好;综合各类公园的公平性评价结果,福田区约50%的区域可达到供需平衡,其他区域则均供给不足;福田区的公园绿地系统规划要从绿化率、空间配置及道路交通系统等方面进行改善,重点关注小尺度的公园配置数目,满足社区内的居民日常游憩需求.“边界效应”会对公平性评价结果造成一定影响,位于研究区边缘的居住区可以享受到居住区外的公园绿地服务,同时边界外的居住区也会共享区域内的绿地资源.
    气象因子对落叶松毛虫种群数量的影响
    于跃, 房磊, 方国飞, 王凤霞, 杨健
    2016, 27(9):  2839-2847.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.009
    摘要 ( 285 )   PDF (686KB) ( 26 )  
    为探究落叶松毛虫种群数量与气象因子的关系,利用大兴安岭地区落叶松毛虫发生年度监测数据与气象数据构建线性回归模型,以赤池信息量准则为评价依据,通过逐步回归的方式从拟合优度和复杂度两方面权衡选取最优模型.采用相对权重法确定影响落叶松毛虫种群数量的关键气象因子,并量化了关键气象因子对松毛虫种群数量的影响.结果表明: 低龄幼虫期和繁殖期是影响落叶松毛虫种群数量的关键时期,而中龄幼虫期和高龄幼虫期的影响较弱; 低龄幼虫期日相对湿度均值、低龄幼虫越冬期日均温小于-22 ℃积温和繁殖期降水总量是影响落叶松毛虫种群数量的关键气象因子; 低龄幼虫期日相对湿度均值和繁殖期降水总量的标准差每增加1倍,落叶松毛虫种群数量的标准差分别减少62%和35%;低龄幼虫越冬期日均温小于-22 ℃积温的标准差每增加1倍,落叶松毛虫种群数量的标准差增加40%.表明全球气候变暖趋势下落叶松毛虫的爆发特点等可能呈现出新的形式,建立长期的种群数量监测体系尤为重要.
    外源碳输入对中亚热带森林深层土壤碳矿化和微生物决策群落的影响
    廖畅, 田秋香, 汪东亚, 曲来叶, 吴宇, 刘峰
    2016, 27(9):  2848-2854.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.038
    摘要 ( 262 )   PDF (578KB) ( 20 )  
    在陆地生态系统中,深层土壤是重要的有机碳库.外源碳输入可改变土壤有机碳(SOC)矿化速率(激发效应),进而影响土壤碳排放.然而深层土壤对外源碳输入的响应程度和方向如何还不清楚,引起激发效应的机理尚不明确.本文利用13C标记葡萄糖添加试验,分析亚热带森林不同层次SOC矿化的激发作用,并通过微生物决策群落(r-K策略者)的相对变化来探讨激发效应的机理.结果表明: 深层土壤矿化速率显著低于表层土壤,添加标记葡萄糖后能增加所有层次土壤原有SOC的矿化(正激发效应),但是深层土壤的激发效应强度(156%)显著高于表层土壤(45%).葡萄糖添加显著降低了各层次土壤微生物的最大比生长速率,表明r策略者相对比例下降而K策略者相对比例增加.推测SOC矿化的正激发效应主要由K策略者的相对比例变化引起.此外,葡萄糖添加后可溶性有机碳和可溶性氮的比值在深层土壤中(76.03)显著高于表层土壤(13.00),暗示深层土壤存在更为强烈的氮限制作用.深层土壤微生物为获取氮源,可能会加剧对原有SOC的矿化,进而产生更强烈的激发效应.深层土壤SOC矿化受碳源和氮源的限制,更容易受外源碳输入的影响,对未来气候变化也更敏感.
    高山森林土壤微生物群落结构和功能对模拟增温的响应
    杨林, 陈亚梅, 和润莲, 邓长春, 刘军伟, 刘洋
    2016, 27(9):  2855-2863.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.026
    摘要 ( 265 )   PDF (790KB) ( 24 )  
    将高山森林土壤装入PVC管中(土壤有机层在上、矿质土壤层在下)培养10周,以高山森林土壤年均温为对照,采用室内人工气候箱分别模拟增温2和4 ℃,研究土壤微生物群落和土壤酶活性对温度升高的响应.结果表明: 温度升高显著降低了土壤有机层中细菌、矿质土壤层中革兰氏阴性菌(G-)PLFAs含量,但对土壤真菌无显著影响.温度升高引起革兰氏阳性菌和阴性菌比值(G+/G-)升高,改变了微生物群落结构.增温对漆酶、β-葡萄糖酶、酸性磷酸酶和N-乙酰葡糖胺糖苷酶活性没有显著影响.土壤微生物群落之间呈现出协同增长的趋势,真菌、细菌、G+、G-等微生物群落之间均呈显著正相关.土壤有机层中β-葡萄糖苷酶与土壤微生物群落对碳源利用的竞争,导致β-葡萄糖苷酶活性与土壤有机层细菌、真菌、G+呈显著负相关.高山森林不同土壤微生物类群对增温的响应不同,细菌比真菌对温度的响应更敏感,真菌对增温有一定的耐受能力.
    放牧对内蒙古典型草原大针茅凋落物中土壤动物组成及其分解功能的影响
    杨志敏, 哈斯塔米尔, 刘新民
    2016, 27(9):  2864-2874.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.033
    摘要 ( 280 )   PDF (1075KB) ( 13 )  
    放牧是影响草地生态系统中土壤动物组成和凋落物分解的重要因素.2010—2012年,选择内蒙古锡林郭勒盟白音锡勒牧场境内的禁牧草地、放牧草地和沙地为研究样地,以凋落物袋法研究了大针茅凋落物分解过程中主要理化特性以及其中土壤动物群落的变化特征.共采集到土壤动物67056头52类,隶属于5门8纲,其中螨类23科,昆虫19科.大针茅凋落物的初始有机质含量为92.5%,分解780 d后分别降至40.0%(禁牧草地)和41.3%(放牧草地),差异不显著;凋落物残留率分别降低至50.0%(禁牧草地)和23.0%(放牧草地),差异显著.放牧影响下,大针茅残留凋落物中土壤动物多度显著降低.将大针茅凋落物置入沙地环境,有机质分解速率无显著变化,但凋落物残留率显著降低,螨类群落组成发生显著变化.在内蒙古典型草原环境下,放牧显著改变了植物凋落物中的土壤动物群落组成和多度,但凋落物中有机质分解速率未发生显著变化;半干旱地区土壤动物的凋落物分解功能较为微弱.
    我国主粮作物的化学农药用量及其温室气体排放估算
    张国, 逯非, 黄志刚, 陈舜, 王效科
    2016, 27(9):  2875-2883.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.031
    摘要 ( 301 )   PDF (582KB) ( 200 )  
    现代农业中化学农药在提高作物产量中发挥着重要的作用,但是我国普遍存在过量用药现象,导致环境污染和危害食品安全.基于2012年的全国性农户问卷调查,本研究分析了2011年我国水稻、小麦和玉米使用农药现状,并估算了它们的温室气体排放.结果表明: 这3种作物至少使用了54种杀虫剂、24种杀菌剂和50种除草剂,其中32%的水稻种植农户使用了生物农药.全国3种作物使用了30.8 kt杀虫剂、16.5 kt杀菌剂和58.3 kt除草剂,它们的温室气体排放总量为1.5 Tg Ce,杀虫剂、杀菌剂和除草剂的排放分别占23.8%、16.9%和59.3%.南方区的农药用量占全国用量的51%;全国水稻、小麦和玉米的单位产量农药用量分别是0.22、0.18和0.24 g·kg-1粮食,3种作物用药总量分别为44.4、21.4和39.7 kt,温室气体排放分别为665.5、250.1和547.5 Gg Ce;在不同农药种类中,有机磷类杀虫剂占我国所用杀虫剂总量的69%,苯丙咪唑类、有机磷类、唑类和有机硫类等杀菌剂占杀菌剂总量的87%,酰胺类、有机杂环类和有机磷类等除草剂占除草剂总量的85%.因此,减少农药用量,对于我国粮食安全和环境安全及减少农业温室气体排放都具有重要意义.
    鸭绿江口湿地滩涂表层沉积物重金属空间分布特征及生态风险评价
    张春鹏, 李富祥
    2016, 27(9):  2884-2890.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.005
    摘要 ( 339 )   PDF (1277KB) ( 7 )  
    利用GIS软件空间内插值法分析鸭绿江河口近海湿地滩涂表层沉积物重金属的空间分布特征,并采用环境风险指数法和潜在生态危害指数法进行重金属元素的生态风险评价.结果表明: 研究区表层沉积物中的重金属含量与国内典型河口湿地相比处于较高水平.从空间分布上看,重金属含量东部高于西部,在人类活动密集区存在明显的累积性.环境风险指数法分析结果表明,Cu对该区域环境污染的影响最大,而Hakanson潜在生态危害指数法分析结果表明,Hg和Cd的潜在生态危害最大,重金属的综合潜在生态危害指数介于93.65~507.20,平均值为189.30,属于中等生态危害,并以东部潜在危害程度最大,应作为今后重金属污染防治的重点区域.
    土地利用变化情景下浑河-太子河流域的非点源污染模拟
    李铸衡, 刘淼, 李春林, 孙菊, 睢晋玲, 吴义林
    2016, 27(9):  2891-2898.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.004
    摘要 ( 252 )   PDF (2005KB) ( 17 )  
    近年来非点源污染已经成为水污染的主要来源,对非点源污染发生机理和控制方法的研究有着重要的科学和现实意义.为了研究不同土地利用方式对非点源污染的影响,本文基于土地利用变化模型CLUE-S模拟了城市规划、历史趋势和生态保护3个预案下浑河-太子河流域土地利用未来变化.应用SWAT模型对非点源污染进行了模拟研究,并结合实测数据对模拟结果进行了评价.结合两个模型研究了3个土地利用预案下非点源污染对土地利用和景观格局变化的响应.结果表明: SWAT模型在浑河-太子河流域模拟精度较高,该模型在研究区具有适用性.城市规划和历史趋势预案下非点源污染负荷不断增加,城市规划方案下最高,生态保护预案下非点源污染负荷呈不断下降趋势.不同土地利用和景观格局对非点源污染有一定的影响,科学合理的生态建设能够有效减少非点源污染负荷.研究结果可以为流域的非点源污染研究提供案例,为非点源污染防治和最佳管理措施的制定提供科学依据,为相关政策制定提供参考.
    基于CLUE-S和InVEST模型的南四湖流域生态系统产水功能对土地利用变化的响应
    郭洪伟, 孙小银, 廉丽姝, 张大智, 徐燕
    2016, 27(9):  2899-2906.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.039
    摘要 ( 281 )   PDF (6110KB) ( 22 )  
    土地利用/覆被变化对水文过程与水资源利用具有重要影响,是流域生态系统产水功能的驱动力之一.以山东省南四湖流域为研究对象,分析1990—2013年土地利用变化,运用CLUE-S模型预测未来土地利用变化趋势,并基于土地利用变化格局,采用InVEST模型的产水模块和空间制图探讨了近25年、未来城市化增长情景以及流域生态保护管理情景下土地利用变化对产水功能的影响.结果表明: 近25年来,随着南四湖流域城市化进程的加快,城市建设用地增加3.5%,耕地面积减少2.4%,城市用地的增加主要来源于耕地转换;InVEST模型模拟显示,城市建设用地的增加会促进产水,由此引起产水功能在过去25年中先降低后升高,2013年最高达到232.1 mm;CLUE-S模型模拟预测现状增长情景下土地利用变化,按照城市化快速发展的速度,城市建设用地将增加6.7%,由此导致2030年产水量显著增长,流域洪水风险亦会相应升高;湖区周围300 m缓冲区实施退耕还林情景模拟表明,这一生态措施会明显降低流域产水量,较2013年减少1.2%.
    2001—2010年疏勒河流域生态系统质量综合评价
    潘竟虎, 董磊磊
    2016, 27(9):  2907-2915.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.015
    摘要 ( 237 )   PDF (2455KB) ( 14 )  
    疏勒河流域属于典型的干旱区内陆河流域,生态环境脆弱,对其进行生态系统质量评价意义重大.本文利用多源遥感数据,依据生态系统生产能力指数(EPI)/生态系统稳定性指数(ESI)/生态系统承载力指数(EBCI),建立遥感综合评价模型,对疏勒河流域2001—2010年的生态系统质量进行综合评价.结果表明: 疏勒河流域2001—2010年生态系统质量平均值为43.21,处于较低水平.EPI、ESI和EBCI的均值分别为47.16、58.09和28.52,说明疏勒河流域生态系统承载力较低.2001—2010年,EPI和EBCI分别增加了18.9%和20.1%,ESI下降了9.4%.流域生态系统质量总体呈现出先增加后下降的趋势,2001、2005和2010年生态系统质量年均值分别为 43.71、44.80和41.13.农田生态系统质量最高,水体生态系统质量最低.人工生态系统质量综合评价值为46.43,明显高于自然生态系统.
    多卫星降水产品在环渤海地区的精度评价
    李瑞泽, 张安定, 张华, 姜德娟
    2016, 27(9):  2916-2924.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.035
    摘要 ( 251 )   PDF (1178KB) ( 11 )  
    降水是全球能量和水循环中的重要变量之一,降水资料的精度对洪旱灾害的监测与预报、水资源管理等至关重要.本文利用环渤海地区1998—2014年55个气象站点的逐日降水数据,分别从日、月尺度对TRMM 3B42、CMORPH、PERSIANN 3种卫星降水产品进行精度评价,并对其季节差异进行分析.结果表明: 总体上,TRMM 3B42 V7的精度最高,PERSIANN精度最低,但CMORPH对日降水事件的探测成功率(0.69)最高;3B42略高估算了日降水量,其他两者则对日降水量存在低估.春、夏、秋季各卫星降水产品对降水的成功探测率高于冬季,且相关系数、均方根误差等指标随季节变化明显.3种卫星降水产品的月尺度估算精度优于日尺度,其中对日降水量的估算精度较低,特别是明显低估了暴雨事件的实际降水量.本研究为卫星降水产品在环渤海地区降水估算及其在气候与水文模拟和预测中的应用提供了依据和支持.
    基于数据包络分析方法的辽宁省工业节能减碳效率
    王丽, 郗凤明, 李金鑫, 刘丽丽
    2016, 27(9):  2925-2932.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.002
    摘要 ( 239 )   PDF (538KB) ( 7 )  
    以辽宁省2003—2012年39个行业作为独立的决策单元,综合考虑经济、能源和环境效益,结合方向距离函数和径向数据包络分析(DEA)方法对各工业行业节能减碳效率进行测算和分解,核算了各工业行业的CO2排放,并将CO2作为一种非期望产出引入到节能减碳效率模型中.结果表明: 研究期间,辽宁省工业行业节能减碳效率具有明显的行业异质性;辽宁省工业节能减碳效率总体不高,但呈现上升趋势;提高纯技术效率和规模效率是提高工业节能减碳效率的主要措施,尤其是提高规模效率.为了提高辽宁省各行业节能减碳效率,辽宁省应加快调整产业结构,鼓励发展低碳排放高效益的产业;提高科技水平,合理调整产业规模;优化能源结构,推进可再生能源和清洁能源的开发.
    基于结构调整视角的吉林省产业生态化发展
    赵丹阳, 佟连军, 郭付友, 仇方道
    2016, 27(9):  2933-2940.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.007
    摘要 ( 224 )   PDF (971KB) ( 10 )  
    基于产业系统与生态环境的交互胁迫作用关系,采用系统分析方法与综合指数评价法,对吉林省产业结构生态化水平进行综合评价,并刻画其时空格局特征.结果表明: 2000—2013年,吉林省产业结构生态化水平呈逐年递增态势,结构发育程度与资源环境效率均有显著提升;产业结构生态化发展地区差异呈现资源环境效率>产业结构优化度>产业结构生态化的关系特征,空间上呈现西高东低的格局特征,同时市域尺度上呈现以长春为核心向外围逐渐降低的“级差化”分异特征;依据产业结构优化度与资源环境效率的协调发展特征,可将全省划分为高水平协调、低水平协调、经济先行型、生态先行型4种生态化类型区.
    河北省生态环境与经济协调发展的时空演变
    孔伟, 任亮, 王淑佳, 刘宇峰
    2016, 27(9):  2941-2949.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.030
    摘要 ( 278 )   PDF (769KB) ( 12 )  
    基于构建的河北省生态环境与经济协调发展的评价指标体系,并引入耦合度模型,测算了河北省2000—2014年全省及2000、2006、2010、2014年11个地级市的生态环境综合指数、经济发展综合指数及生态环境与经济协调发展耦合度.结果表明: 研究期间,河北省生态环境与经济协调发展水平呈不断提高趋势,从濒临失调衰退到良好协调发展,经历了3个显著发展阶段.11个地级市的生态环境与经济协调发展度均逐年增加,并在空间分布上存在显著差异.通过分析河北省生态环境与经济协调发展时空演化机理,认为政策、经济、产业和区位是其关键影响因素,并据此提出河北省未来生态与经济协调发展的建议.
    长江中下游热量资源时空演变特征及其对双季稻种植的影响
    谢远玉, 黄淑娥, 田俊, 王钰, 叶清
    2016, 27(9):  2950-2958.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.013
    摘要 ( 219 )   PDF (1498KB) ( 12 )  
    热量资源的时空特征是影响双季稻种植布局的主要气候因素.为了分析近52年长江中下游主要双季稻区热量资源的变化特征及其对双季稻种植的影响,本研究选取湖南、江西和湖北3省作为双季稻代表性研究区域,根据3省240个气象站1961—2012年的地面气象观测资料,利用气候倾向率及突变分析等方法,分析研究区双季稻温度生长期的热量资源和双季稻的安全生长期的演变规律,在此基础上分析研究时段内不同水稻品种搭配布局及种植北界的变迁.结果表明: 近52年双季稻温度生长期及安全生长期的热量资源均呈明显增多趋势,其中,双季稻生长期及安全生长期的热量资源由寡至多的突变点均出现在2000年;双季早稻安全播种期提前3~7 d、双季晚稻安全齐穗期延后2 d,双季稻安全生长期平均延长7 d;双季稻种植北界明显北移了200 km左右,至33° N附近;同时,双季稻品种搭配由“早熟早稻+中熟晚稻”和“中熟早稻+中熟晚稻”向“中熟早稻+晚熟晚稻”转变.长江中下游双季稻区热量资源的增加为双季稻种植北界北移、中晚熟品种替代早中熟品种提供了可能.
    玉米/花生间作行比和施磷对玉米光合特性的影响
    焦念元, 李亚辉, 杨潇, 尹飞, 马超, 齐付国, 刘领, 熊瑛
    2016, 27(9):  2959-2967.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.019
    摘要 ( 287 )   PDF (893KB) ( 9 )  
    试验于2014—2015年设玉米/花生间作2∶2(R1)、2∶4(R2)和2∶8(R3)三种间作模式,研究了间作行比和施磷对玉米冠层光照日变化、功能叶的SPAD值、光合-光强响应曲线和光合-CO2响应曲线的影响,以探究间作玉米适应强光的光合机理.结果表明: 间作玉米冠层日均光照表现为R3>R2>R1;大口期至灌浆期,间作玉米穗位叶的SPAD值、表观量子效率(AQY)、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、光饱和时的最大净光合速率(LSPn)、羧化效率(CE)、最大电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)、气孔导度(gs)、蒸腾速率(Tr)和净光合速率(Pn)均表现为R3>R2>R1,胞间CO2浓度(Ci) 则为R1>R2>R3;蜡熟期R3间作玉米的AQY、LSPngs、CE、Jmax和TPU均低于R2间作玉米;施磷能提高AQY、LSPn、CE、Vc maxJmax和TPU等光合参数.这说明间作玉米gs、AQY、CE、Vc maxJmax和TPU随着光强增加逐渐提高是其增强利用强光能力的关键,但超过一定光强易早衰,施磷肥有助于增强玉米对强光的利用和延缓叶片衰老.
    基于小麦种子发芽逆境抗逆指数的种子活力评价
    陈蕾太, 孙爱清, 杨敏, 陈路路, 马雪丽, 李美玲, 尹燕枰
    2016, 27(9):  2968-2974.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.014
    摘要 ( 339 )   PDF (474KB) ( 8 )  
    以16个小麦品种的种子为材料,通过标准发芽、逆境发芽和田间出苗试验,测定不同基因型小麦品种的种子活力,以不同发芽条件下种子活力指数的抗逆指数和田间出苗率作为衡量抗逆性的指标,利用主成分分析、聚类分析对种子活力进行综合评价.结果表明: 干旱胁迫、人工老化和冷浸胁迫3种逆境对种子活力都有一定的影响.人工老化抗逆指数和冷浸胁迫抗逆指数与田间出苗率呈显著正相关,干旱胁迫抗逆指数与田间出苗率的相关性不显著.通过主成分分析和聚类分析将16个小麦品种划分为3类、豫农949、豫麦49-198、鲁原502、郑育麦9987、石麦21、山农23号、石新828为高活力品种;许农5号、豫农982、唐麦8号、济麦20、济麦22、济南17号、山农20为中活力品种;长4738和轮选061属低活力品种.
    休闲期深翻时间对旱地麦田土壤水分特性和小麦产量的影响
    党建友, 裴雪霞, 张定一, 王姣爱, 张晶, 武雪萍
    2016, 27(9):  2975-2982.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.001
    摘要 ( 340 )   PDF (569KB) ( 8 )  
    通过3个年度田间试验,研究了休闲期深翻时间对小麦播前0~200 cm土壤蓄水、生育期耗水及生长发育的影响.结果表明: 休闲期蓄水量受深翻时间、休闲期降雨量和降雨分布的影响.随休闲期深翻时间的推迟,0~200 cm土壤蓄水量先升高后降低,8月上中旬深翻蓄水效果好,较7月中旬深翻多蓄水23.9~45.8 mm;休闲期降雨多或集中在8—9月有利于增加土壤蓄水.休闲期适时深翻可增加土壤蓄水量,促进小麦对氮、磷的吸收,增加冬前茎数和成穗数,8月中上旬深翻较7月中旬深翻增产3.7%~18.2%.产量与休闲期0~200 cm土壤蓄水量、生育期各层土壤耗水量呈正相关,且受春季小麦生育关键期降雨影响较大,降雨多时相关性低,否则相关性高.深翻时间对生育期60~140 cm土层耗水量影响较大.当前耕作条件下,山西南部丘陵旱地在立秋(8月6日)前发挥留高茬和麦秸覆盖的保墒作用,立秋后至处暑(8月21日)期间深翻可提高土壤渗水特性,纳秋雨多蓄水,增加小麦冬前茎数和成穗数,使产量增加.
    贵州黄壤区辣椒干物质、氮素积累与分配及氮素利用对新型肥料的响应
    张萌, 肖厚军, 赵欢, 安江勇, 秦松, 芶久兰, 胡岗
    2016, 27(9):  2983-2990.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.018
    摘要 ( 299 )   PDF (801KB) ( 10 )  
    为探索贵州黄壤区施用新型肥料对辣椒种植的增产效应,通过盆栽试验研究了保水型(BSX)、稳定性(WDX)、包膜型(BMX)缓释肥和长效氮肥(CXDF)4种新型肥料对‘博辣5号’辣椒的干物质、氮素积累与分配,以及氮素利用效率的影响.结果表明: 施用新型肥料可以明显影响辣椒干物质和氮素的积累与分配,辣椒氮素积累快速增长开始时间和结束时间较干物质分别提前17~26 d和28~45 d,且氮素积累快速增长持续期也较干物质缩短7~23 d,表明氮素积累的发生时间要先于干物质积累;与普通复合肥(FHF)处理相比,新型肥料处理的干物质和氮素积累均出现明显滞后,以BMX处理的滞后时间最长,但是WDX处理的快速增长持续期较短且最大积累速率最高,说明稳定性缓释肥可实现养分短时间内的高效利用;BSX和BMX处理的花后干物质和氮素积累量占总干物质和总氮的比例分别为62.9%和20.1%、73.3%和20.5%,而WDX处理则分别为59.3%和11.6%,说明保水型和包膜型缓释肥相对有利于辣椒花后干物质积累和氮素同化,而稳定性缓释肥则更有利于花前干物质和养分积累;与FHF处理相比,施用新型肥料(保水型、稳定性和包膜型缓释肥)可显著提高辣椒的氮素利用效率,以稳定性缓释肥的氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥表观利用率最高,分别为66.74 kg·kg-1、44.28 kg·kg-1和54.6%.新型肥料适用于贵州辣椒种植栽培,以稳定性缓释肥的施用效果最佳.
    聚丙烯酰胺对坡地苹果园水土流失和土壤养分流失的影响
    李晶晶, 邹超煜, 白岗栓
    2016, 27(9):  2991-2999.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.021
    摘要 ( 296 )   PDF (588KB) ( 13 )  
    为了改善坡地苹果园的土壤环境,遏制水土流失和土壤养分流失,探寻聚丙烯酰胺适宜的干撒施用量,2010—2012年在陕北丘陵沟壑区的坡地苹果园,以不施聚丙烯酰胺为对照,分别撒施0.6、0.8、1.0、1.2、1.4和1.6 g·m-2的聚丙烯酰胺,监测果园地表产流、土壤流失、养分流失和苹果植株生长状况.结果表明: 坡地果园的径流量和5—7月的产流次数均随聚丙烯酰胺撒施量的增加呈“V”型变化,其中撒施量为1.0 g·m-2时最低,但果园侵蚀泥沙量则随聚丙烯酰胺撒施量的增加而降低.地表径流和侵蚀泥沙中的铵态氮、速效磷和速效钾的浓度均随聚丙烯酰胺撒施量的增加而降低;聚丙烯酰胺可显著降低地表径流中的硝态氮含量,对侵蚀泥沙中的硝态氮含量则无显著影响;侵蚀泥沙中的有机质、全氮、全磷和全钾含量均随聚丙烯酰胺撒施量的增加而降低.聚丙烯酰胺提高了苹果单果质量及产量,但对苹果植株生长及果实风味品质无显著影响.聚丙烯酰胺在坡地苹果园中的适宜撒施量应为1.0 g·m-2.
    江苏省西瓜施肥现状及高产潜力
    张爽, 石燕楠, 王硕, 董亚, 刘乐生, 董彩霞, 任丽轩, 徐国华
    2016, 27(9):  3000-3008.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.027
    摘要 ( 252 )   PDF (1088KB) ( 7 )  
    为了分析高效施肥特征并提高西瓜的产量和品质,调查了江苏省西瓜主产区东台、大丰、泗洪、邳州、东海5个县市的施肥情况.结果表明: 江苏省西瓜平均产量为48325 kg·hm-2,最高产量为97500 kg·hm-2;秸秆还田14~15 t·hm-2可提高西瓜产量;有机肥施用量在30 t·hm-2以下时,西瓜产量随着有机肥施用量的提高而提高,有机肥施用量大于30 t·hm-2时西瓜产量有降低趋势.有机肥高产高效和高产低效的农户分别占总调查农户的16.5%和29.1%;氮肥总施用量高产高效和高产低效农户分别占总调查数的14.9% 和26.3%;化学氮肥施用高产高效和高产低效的农户分别占总调查数的19.6%和22.4%;磷肥总施用量高产高效和高产低效的农户分别占总调查数的20.9%和21.8%;化学磷肥施用量高产高效和高产低效农户分别占总调查数的13.7% 和29.5%;钾肥总施用量高产高效和高产低效农户分别占总调查数的14.9% 和26.3%;化学钾肥施用量高产高效农户和高产低效农户分别占总调查数的29.6%和12.2%.与单施基肥相比,基肥和追肥分施可提高西瓜产量.此外,施用叶面肥也可提高西瓜产量.建议高产低效和低产低效农户减量施肥,提高肥料施用效率;低产高效农户调整肥料施用结构和施用时期,提高肥料利用效率.
    水杨酸和油菜素内酯对低温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响
    徐晓昀, 郁继华, 颉建明, 胡琳莉, 李杰
    2016, 27(9):  3009-3015.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.020
    摘要 ( 280 )   PDF (691KB) ( 13 )  
    为了探明外源水杨酸(SA)和2,4-表油菜素内酯(EBR)对低温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的调控机理,以‘优博1-5’黄瓜为试材,用1 mmol·L-1SA和0.1 μmol·L-1EBR喷施预处理幼苗,每天喷1次,连喷2 d后置于低温下[10 ℃/5 ℃,光强(PFD)80 μmol·m-2·s-1]处理.结果表明: 低温胁迫下黄瓜幼苗生长量及净光合速率(Pn)下降;喷施SA和BER显著提高了Pn、光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ实际光化学效率(ΦPS)和光化学猝灭系数(qP),减缓了非光化学猝灭系数(NPQ)增加的幅度,同时核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶(SBPase)、转酮醇酶(TK)和果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)活性明显升高.说明SA和EBR可以通过调节光合关键酶的活性,缓解低温对黄瓜幼苗光合作用的影响,增强其对低温的适应性.
    配施磷细菌肥对复垦土壤细菌多样性及磷有效性的影响
    孟会生, 洪坚平, 杨毅, 王向英, 李廷亮, 栗丽
    2016, 27(9):  3016-3022.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.040
    摘要 ( 222 )   PDF (906KB) ( 13 )  
    为了解磷细菌肥对复垦土壤微生物群落结构变化特征和磷有效性的影响,本研究以连续配施磷细菌肥5年的定位试验为背景,利用16S rDNA基因序列测序方法对土壤细菌群落多样性进行分析,探讨土壤细菌群落与土壤Olsen-P、碱性磷酸酶的关系.试验共设对照、单施化肥、有机肥、有机肥化肥、化肥磷细菌肥、有机肥磷细菌肥和有机肥化肥磷细菌肥7个处理.结果表明: 复垦土壤中放线菌门和变形菌门菌群的相对丰度最大,分别为21.6%~32.2%和13.8%~28.9%.有机肥化肥磷细菌肥处理的OTU数和Chao1指数分别为809和26190,均属最高.磷细菌肥处理能提高土壤中放线菌门和变形菌门菌群的相对丰度,降低土壤中酸杆菌门、热袍菌门和硝化螺旋菌门菌群的相对丰度,对诺卡氏菌属、屈挠杆菌属有一定的促进作用.有机肥化肥磷细菌肥处理能够提高复垦土壤Olsen-P及碱性磷酸酶活性.复垦土壤变形菌门与Olsen-P、碱性磷酸酶的相关系数最高(0.900、0.955),在一定程度上可以作为土壤磷有效性的灵敏性指标.
    转基因大豆叶片残体对白符跳的影响
    周琳, 王柏凤, 刘新颖, 姜莹, 王大铭, 冯树丹, 宋新元
    2016, 27(9):  3023-3028.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.016
    摘要 ( 235 )   PDF (542KB) ( 8 )  
    转基因大豆种植后其外源基因表达产物会以叶片残体等形式暴露于土壤生态系统中,并对土壤动物存在潜在风险.本文利用我国自主研制的转hrpZm基因抗疫霉根腐病大豆B4J8049、转Cry1C基因抗食叶性害虫大豆A2A8001、转Cry1Iem基因抗食心虫大豆C802及非转基因对照亲本大豆Williams82,采用直接喂饲试验,通过60 d喂饲调查白符跳的存活率、繁殖率、体长变化等,研究3种转基因大豆材料对非靶标生物白符跳的影响.结果表明: 转基因大豆B4J8049、A2A8001和C802残体对环境指示生物白符跳的存活率、繁殖率及生长发育均无显著不良影响.初步确认转基因大豆B4J8049、A2A8001和C802在短时期内对环境无安全性风险,为其推广提供了生态安全基础数据.
    铜-毒死蜱对蚯蚓的联合毒性效应
    徐冬梅, 饶桂维
    2016, 27(9):  3029-3034.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.024
    摘要 ( 376 )   PDF (566KB) ( 10 )  
    为了揭示当前我国土壤环境中污染严重的代表性重金属铜和有机磷农药毒死蜱联合作用的毒性效应及风险,本研究以赤子爱胜蚓为模式生物,分别应用人工土壤法和滤纸法探讨铜、毒死蜱单一及复合暴露对蚯蚓生长及抗氧化防御系统的影响.结果表明: 随着铜、毒死蜱单一暴露浓度的增大,人工土壤法蚯蚓体质量增长率趋于降低;二者复合暴露组蚯蚓体质量变化则相对平缓.采用概率相加法求得不同浓度组合铜、毒死蜱对蚯蚓体质量联合作用的q值均小于0.55,表明二者的联合作用类型为显著拮抗作用.滤纸法铜、毒死蜱对蚯蚓过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性的联合作用类型主要为拮抗作用;而对还原型谷胱甘肽和丙二醛含量的影响表现为低浓度协同而高浓度拮抗的作用类型.
    综合评述
    高山林线形成机理研究进展
    丛毓, 贺红士, 谷晓楠, 徐文茹, 刘凯, 宗盛伟, 杜海波
    2016, 27(9):  3035-3041.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.010
    摘要 ( 265 )   PDF (476KB) ( 9 )  
    高山林线是郁闭森林与高山植被之间的分布界限,作为重要的生态过渡带,对全球和区域性气候变化的反应极为敏感,被认为是气候变化的理想监测器.高山林线研究从最初的形态描述到林线成因假说都是为了寻找高山林线形成的原因.迄今出现的高山林线成因假说都能够在局地尺度解释高山林线成因,但仍然缺乏可以普遍解释全球高山林线现象的假说.温度是林线分布的限制因子,低温限制了林线树种的生存及生长,但是低温影响了哪一个生化过程仍不明确,其影响机理还需进一步探讨.本文对高山林线形成机理,特别是对低温对高山林线植物光合特性、养分特征、非结构性碳水化合物和抗氧化系统的影响等研究进展进行综述,并提出了未来林线研究应该关注的问题.
    采用遥感手段估算海洋初级生产力研究进展
    徐红云, 周为峰, 纪世建
    2016, 27(9):  3042-3050.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.034
    摘要 ( 354 )   PDF (550KB) ( 17 )  
    海洋初级生产力的精确估算对渔业资源评估与管理、海洋生态系统和全球变化等研究具有重要意义.传统的现场测量与估算方法必须依赖于随船采样数据.卫星遥感具有能够获取实时的、大尺度的、动态的海洋环境参数的优点,因此卫星遥感日益成为大尺度海洋初级生产力估算的重要手段.本文从海洋水色传感器的发展历程出发,着重归纳了以叶绿素、浮游植物碳和浮游植物吸收系数为参量的海洋初级生产力的遥感估算方法,并就这3类模型的适应性和复杂程度进行了讨论.在此基础上,进一步分析评价了全球海洋初级生产力遥感估算的研究现状.鉴于当前海洋初级生产力遥感估算研究中存在的问题,今后的研究需要在4个方面进一步加强:1)对全球海洋初级生产力估算进行分区域研究;2)加深对浮游植物吸收系数的研究;3)提高海洋遥感技术水平;4)加强实地测量技术的研究.
    氮肥种类及运筹技术调控土壤氮素损失的研究进展
    周伟, 吕腾飞, 杨志平, 孙红, 杨莨杰, 陈勇, 任万军
    2016, 27(9):  3051-3058.  doi:10.13287/j.1001-9332.201609.022
    摘要 ( 301 )   PDF (766KB) ( 21 )  
    氮肥的不合理施用导致氮肥利用率低下,大量氮素通过径流、淋溶、氨挥发、硝化-反硝化作用等途径损失到环境中,从而对水体、大气造成污染,带来严重的环境问题,影响人类健康.施氮量、施肥时间和方式,以及肥料种类对氮素流失量的影响显著.土壤氮素浓度过饱和是导致氮素大量流失的最根本原因,充分利用环境供氮量,减少化学氮肥施用量,采用深施等技术,以及配合施用有机肥,可以有效降低氮素的损失,提高氮素利用率.在开发应用新型高效氮肥和强化氮肥高效管理技术研究的同时,加强环境氮素的监测和利用力度,是实现减氮增效的有力手段.