当期目录

2017年 第28卷 第2期    刊出日期：2017-02-18

上一期    下一期

中国生态学学会2016年学术年会会议专栏

大明山常绿阔叶林冠层垂直结构与林下植物更新

周晓果, 温远光, 朱宏光, 王磊, 李晓琼

2017, 28(2):  367-374.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.025

摘要 ( 451 )   PDF (526KB) ( 199 )  

2009—2011年,在广西大明山常绿阔叶林一个典型坡面的上坡、中坡和下坡分别建立24个20 m×20 m的固定样地,测定不同林冠层次(上层、中层和下层冠高分别为:>8、4～8和0～4 m)的覆盖度并监测林下植物的更新,研究林冠垂直结构的动态变化及其对林下植物更新的影响.结果表明: 随着2008年特大冰冻灾害后森林的恢复,林冠总覆盖度显著增加,从2009年的54.0%提高到2011年的67.4%,不同冠层覆盖度和恢复增长存在显著差异,上层林冠覆盖度显著高于中、下层,而中、下层林冠的恢复增长显著优于上层林冠.林下更新的木本植物共55种,优势科和优势种与现有群落的基本一致.同一年份不同坡位林下更新植物的物种多样性指数差异不显著,但同一坡位不同年份间存在显著差异.不同冠层的覆盖度与更新植物的物种丰富度和多度相关性不显著;中层、下层和林冠总覆盖度与林下更新植物的Shannon指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数呈显著负相关,表明冠层覆盖度显著影响着林下更新,中、下层林冠对林下更新植物多样性的作用更明显.

不同地理区域栓皮栎种群结构及其空间格局

高文强, 倪妍妍, 刘建锋, 王小菲, 薛泽敏, 江泽平, 何关顺

2017, 28(2):  375-381.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.008

摘要 ( 417 )   PDF (566KB) ( 235 )  

利用径级法和方差/均值法对我国不同地理区域上栓皮栎种群年龄结构及其空间分布格局进行分析.结果表明: 在水平梯度上,中部、北部、南部和西部栓皮栎种群均呈倒J型分布,而东部种群呈衰退型分布.成年树在中部和南部均呈集群分布,而北部区域呈现随机分布;幼树在在北、中和西部区域均为集群分布,而在南部和东部均呈随机分布.在纬向梯度上,幼树聚集强度的纬向趋势为中>北>南,而成年树聚集强度为中>南>北,经向梯度上幼树和成年树的聚集强度均为中>西>东.在垂直梯度上,中、低海拔种群呈倒J型分布,高海拔呈现衰退型.幼树在不同海拔均呈集群分布;成年树在低海拔为随机分布,而在高海拔和中海拔均为集群分布.幼树和成年树的聚集强度均为中海拔>高海拔和低海拔.在不同地理区域上,幼树的聚集强度均高于成年树.因此,栓皮栋种群结构及其分布格局主要是由环境梯度变化及其自身生物学特性决定,证实了“中心-边缘”种群假说.

新疆野核桃自然保护区不同坡向野核桃幼苗种群年龄结构及生长特征

张维, 李海燕, 崔东, 杨允菲

2017, 28(2):  382-390.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.006

摘要 ( 353 )   PDF (734KB) ( 181 )  

为了解国家Ⅱ级渐危植物新疆野核桃不同年龄幼苗的数量组成及生长特性,在野核桃自然保护区不同坡向上设置4个2-hm²样地,应用相邻格子样方法对野核桃幼苗进行逐株调查,分析了野核桃幼苗种群的数量组成、基径和株高的生长特征及各性状间的生长关系.结果表明: 阳坡、半阳坡、阴坡和半阴坡野核桃1龄幼苗均较丰富,1～3龄幼苗数量均占绝对优势,不同坡向野核桃幼苗种群均呈增长型年龄结构.各坡向野核桃1龄幼苗平均5.7%可存活到4龄,平均1.7%可以存活到7龄.3龄是野核桃幼苗数量的一个转折点,幼苗种群在生活史中采用的是r对策.野核桃幼苗的基径和株高在3龄前生长缓慢,3龄后加快生长;基径平均生长速率为3.6 mm·a^-1,按阴坡、阳坡、半阴坡、半阳坡顺序减小;株高平均生长速率为9.0 cm·a^-1,按阳坡、半阳坡、半阴坡、阴坡顺序减小.不同坡向野核桃幼苗的基径与株高均随年龄的增加呈指数函数生长,株高与基径呈幂函数异速生长,幼苗各性状间的生长快慢可通过函数的性质和参数反映出来.

三峡库区马尾松不同直径细根分解动态及其影响因素

王娜, 程瑞梅, 肖文发, 沈雅飞

2017, 28(2):  391-398.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.017

摘要 ( 382 )   PDF (636KB) ( 212 )  

在三峡库区秭归县九岭头林场马尾松人工林进行一年的细根分解试验,研究马尾松直径<0.5、0.5～1和1～2 mm细根的分解动态及其影响因素.结果表明: 细根分解速率随直径增大而减小,直径<0.5、0.5～1和1～2 mm细根年分解率分别为34.0%、28.0% 和25.7%.直径<1 mm细根分解速率随时间增加而逐渐减小,直径1～2 mm细根分解速率随时间增加先逐渐增加再减小.在细根分解过程中,N、P和Ca浓度随时间增加而增加,K浓度呈先降低后上升再下降的趋势.细根分解速率与细根初始N、P、K和Ca浓度,以及C/N、C/P均显著相关,细根Ca浓度和土壤温度是影响细根分解的主导因子.

杨树幼苗非结构性碳水化合物对增加降水和氮添加的响应

王 凯, 雷虹, 夏扬, 于国庆

2017, 28(2):  399-407.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.012

摘要 ( 485 )   PDF (931KB) ( 178 )  

设置3个水分梯度,即自然降水(W₁)、自然降水增加50%(W₂)和增加100%(W₃)以及4个施氮梯度,即模拟氮沉降添加0(N₁)、5(N₂)、10(N₃)和15(N₄) g N·m^-2·a^-1,研究增加降水和氮添加对杨树幼苗非结构性碳水化合物(NSC)的影响.结果表明: 增加降水和氮添加对杨树幼苗NSC含量具有显著的交互作用.随着降水的增加,N₁水平叶片和枝条可溶性糖含量不变,叶片、枝条、主干、粗根和细根淀粉含量下降;N₂和N₃水平各器官可溶性糖含量下降或保持不变,淀粉含量降低或先升高后降低;N₄水平各器官可溶性糖和淀粉含量升高或先降低后升高.随着氮沉降的增加,W₁处理叶片可溶性糖含量不变,淀粉含量增加,细根可溶性糖含量增加,淀粉含量不变;W₂处理各器官可溶性糖含量不变或先增加后减少,淀粉含量降低或先增加后降低;W₃处理各器官可溶性糖、淀粉和NSC含量均增加.各水分和施氮梯度处理下,杨树幼苗可溶性糖含量为39.1～88.3 mg·g^-1,叶片中最高,细根中最低,淀粉含量为23.3～46.8 mg·g^-1,粗根中最高,细根中最低.

北京市8种常绿阔叶树种滞尘能力

范舒欣, 蔡妤, 董丽

2017, 28(2):  408-414.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.021

摘要 ( 672 )   PDF (788KB) ( 286 )  

为筛选适用于北京地区的具有优良滞尘能力的常绿阔叶型绿化树种,提高城市植被滞尘能力,选取北京地区园林绿化应用广泛的8种常绿(含半常绿)阔叶绿化树种,应用洗脱-质量差值法,于2014年冬、春季节对其单位叶面积滞尘量进行测定,计算单叶滞尘量和单株滞尘量,并对树种综合滞尘能力进行聚类分析.结果表明: 小叶黄杨、冬青卫矛、小叶女贞、金叶女贞、胶东卫矛、箬竹、早园竹和黄槽竹8种主要常绿(含半常绿)阔叶树种的滞尘能力存在较大差异,冬青卫矛具有最大的单位叶面积与单株滞尘能力,为1.36 g·m^-2和59.63 g·plant^-1,而箬竹的单叶滞尘能力最强(1.62 mg·leaf^-1).选择不同的滞尘量计量单位,树种滞尘量排序会发生变化.对8种常绿(含半常绿)阔叶树种做基于多指标综合滞尘能力的聚类分析可得到相应的分类,各类别代表不同级别的综合滞尘能力水平.其中,冬青卫矛、早园竹的综合滞尘能力较优良,而小叶黄杨、金叶女贞和黄槽竹的综合滞尘能力较弱.

湘西南石漠化地区灌丛植物叶N、P化学计量特征

景宜然, 邓湘雯, 魏辉, 李艳琼, 邓东华, 刘豪健, 项文化

2017, 28(2):  415-422.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.020

摘要 ( 494 )   PDF (589KB) ( 134 )  

以湘西南石漠化地区灌丛植物叶片为研究对象,分析了不同功能群植物以及3种不同石漠化程度(轻度、中度、重度)下植物叶片N、P化学计量特征.结果表明: 湘西南石漠化地区常见植物叶片平均N含量为12.89 g·kg^-1,P含量为1.19 g·kg^-1,N/P值为11.24,大部分植物生长受到N的限制.不同生活型之间植物叶片N含量为落叶灌木>常绿灌木>一年生草本>多年生草本,P含量与N/P值为落叶灌木>多年生草本.不同科植物之间叶片N、P含量和N/P值差异显著,禾本科植物叶片N、P含量最低,与其他科植物共同受N限制;豆科植物叶片N含量和N/P值最高,主要受P限制.双子叶植物与C3植物叶片N、P含量分别高于单子叶植物与C4植物,N/P值差异均不显著.固氮植物叶片N含量以及N/P值均高于非固氮植物,P含量差异不显著.各样地中植物叶片N、P含量之间的相关性显著,N/P值与N含量的相关性显著,仅与中度石漠化样地P含量差异显著.不同石漠化程度之间植物叶N、P含量以及N/P值差异不显著.

模拟氮沉降及经营方式对毛竹林土壤酶活性的影响

彭春菊, 李全, 顾鸿昊, 宋新章

2017, 28(2):  423-429.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.001

摘要 ( 405 )   PDF (690KB) ( 161 )  

研究粗放经营和集约经营条件下毛竹林蔗糖酶、纤维素酶、硝酸还原酶、脲酶和过氧化氢酶5种土壤酶活性对4种氮沉降水平(0、30、60和90 kg·hm^-2·a^-1)的响应.结果表明:与粗放经营相比,集约经营分别显著提高土壤蔗糖酶、纤维素酶和脲酶活性55.5%、112.9%和28.6%,显著抑制硝酸还原酶活性31.5%,对过氧化氢酶活性的影响不显著.氮沉降显著抑制粗放和集约经营方式下毛竹林蔗糖酶活性20.0%～49.4%和36.2%～45.1%、纤维素酶活性20.5%～46.3%和18.3%～49.0%、硝酸还原酶活性67.9%～85.2%和15.2%～34.2%,以及集约经营毛竹林脲酶活性23.1%～47.6%,显著增加了粗放经营毛竹林土壤脲酶活性8.1%～50.6%,对过氧化氢酶活性的影响不显著.氮沉降与经营方式的复合作用除对过氧化氢酶活性的影响不显著外,对其他4种土壤酶活性的影响均达到显著水平.

黄土塬区深剖面土壤水分垂直分布特征及其时间稳定性

韩晓阳, 刘文兆, 程立平

2017, 28(2):  430-438.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.011

摘要 ( 539 )   PDF (1160KB) ( 264 )  

研究土地利用方式对深剖面土壤水分时空动态的影响,对于了解区域水循环在变化环境下的表现特征具有重要意义.本研究基于长期定位监测数据,对2012年9月至2015年12月黄土塬区4种土地利用方式0～15 m剖面土壤水分状况进行分析.结果表明: 苜蓿草地(>7年)、休闲地、高产农田和低产农田平均土壤含水量分别为15.1%、22.0%、19.6%和21.1%(0～15 m、年度平均值);干湿交替层季节性失水和蓄水分别出现在3—6月和7—10月,其深度范围分别为0～2、0～4.6、0～3和0～4.2 m.深层土壤水分具有较好的时间稳定性,其垂直分布受土地利用方式的影响.观测年份内苜蓿产量和耗水量均呈逐年增加趋势,造成深层土壤的干燥化程度加大,2～10 m土层形成稳定土壤干层,阻断了降水补给地下水的途径.对于其他3种土地利用方式下的土壤水分平衡,冬小麦生长季农田与休闲地均表现为负平衡;玉米生长季高产农田表现为负平衡,而低产农田与休闲地表现为正平衡;在作物休闲期,农田与休闲地均表现为正平衡.通过施肥处理所形成的高产农田的作物水分利用效率是低产农田的3倍以上.

塔里木盆地北缘盐土有机碳含量的贝叶斯地统计预测

伍维模, 王家强, 曹琦, 吴嘉平

2017, 28(2):  439-448.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.023

摘要 ( 415 )   PDF (1489KB) ( 203 )  

准确预测土壤有机碳的空间分布,对于土壤资源开发和保护、应对气候变化和生态系统健康都具有重要意义.本文以塔里木盆地北缘盐土1300 m×1700 m样地为试验区,采集5～10 cm深度土壤样品144个,构建土壤有机碳含量的贝叶斯地统计空间预测模型,并以普通克里格、序惯高斯模拟和逆距离加权方法为对照,评价贝叶斯地统计对土壤有机碳含量的预测性能.结果表明: 研究区土壤有机碳含量处于1.59～9.30 g·kg^-1,平均值为4.36 g·kg^-1,标准偏差为1.62 g·kg^-1;半方差函数符合指数模型,空间结构比参数值为0.57;利用贝叶斯地统计方法,获得了土壤有机碳含量的空间分布图以及评价预测不确定性的预测方差、上95%分位数、下95%分位数分布图;与普通克里格、序惯高斯模拟和逆距离加权方法相比,贝叶斯地统计方法具有更高的土壤有机碳含量空间预测精度,显示出该方法对土壤有机碳含量预测的优越性.

亚热带杉木林土壤有机碳及其活性组分对氮磷添加的响应

张秀兰, 王方超, 方向民, 何平, 张宇飞, 陈伏生, 王辉民

2017, 28(2):  449-455.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.024

摘要 ( 450 )   PDF (432KB) ( 200 )  

通过野外氮、磷添加,分析N₀(0 kg N·hm^-2·a^-1)、N₁(50 kg N·hm^-2·a^-1)、N₂(100 kg N·hm^-2·a^-1)、P(50 kg P·hm^-2·a^-1)、N₁P和N₂P等6种处理3年后对亚热带杉木人工林土壤有机碳(SOC)、颗粒有机碳(POC)和水溶性有机碳(WSOC)的影响.结果表明:氮、磷添加对0～20 cm土层SOC含量无显著影响.磷添加显著降低0～5 cm土层POC含量,与无磷处理相比,加磷处理POC含量降低26.1%.WSOC含量对氮、磷添加的响应主要表现在0～5 cm土层,低水平氮添加和磷添加显著提高WSOC含量.在0～5 cm土层,氮添加对POC/SOC值无显著影响,而与无磷添加相比,POC/SOC值在磷添加处理下显著降低15.9%.在5～10和10～20 cm土层,氮、磷添加处理对POC/SOC值无显著影响.在亚热带地区,森林土壤碳稳定性主要受磷含量的调控,短期磷添加易导致表层土壤活性有机碳分解,增加土壤碳稳定性.

红壤旱地不同复种方式的生态功能评价

崔爱花, 周丽华, 杨滨娟, 黄国勤

2017, 28(2):  456-464.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.005

摘要 ( 384 )   PDF (499KB) ( 142 )  

为了充分发挥红壤旱地的生态功能,筛选出适于红壤旱地的优化复种方式,依据3年的田间定位试验资料,从农田生态系统的生产功能、物质循环特征、能量流动特征、价值流动特征以及养地效果等方面对红壤旱地4种复种方式[处理A(CK): 小麦/大豆-芝麻;处理B: 混播绿肥(油菜×紫云英×肥田萝卜)-大豆‖玉米-绿豆‖芝麻;处理C: 黑麦草-花生‖玉米-粟‖荞麦;处理D: 油菜-绿豆‖甘薯,“/”表示套作,“‖”表示间作,“-”表示接茬,“×”表示混作]的功能和效益进行了分析,并采用灰色关联度法从经济效益、生态效益和社会效益3个层次的13个指标对各复种方式进行了综合评价.结果表明: 混播绿肥(油菜×紫云英×肥田萝卜)-大豆‖玉米-绿豆‖芝麻复种模式的经济效益、生态效益和社会效益的关联度值均居第一位,经灰色关联度分析,得出其综合效益关联度值也最高,为0.847,是比较适宜在红壤旱地推广应用的高效复种方式,对今后红壤旱作区种植业结构布局和优化具有积极意义.

不同冬季覆盖作物对双季稻田土壤有机碳的影响

唐海明, 程凯凯, 肖小平, 汤文光, 汪柯, 李超, 张帆, 孙玉桃

2017, 28(2):  465-473.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.009

摘要 ( 663 )   PDF (511KB) ( 240 )  

以冬闲-双季稻种植模式为对照(CK),分析了黑麦草-双季稻(Ry)、紫云英-双季稻(Mv)、马铃薯-双季稻(Po)和油菜-双季稻(Ra)5种不同种植模式下冬季覆盖作物秸秆还田后对0～5、5～10、10～20 cm土壤有机碳、活性有机碳、碳库管理指数和有机碳储量的影响.结果表明:与CK处理相比,黑麦草、紫云英、马铃薯和油菜秸秆还田处理均提高了稻田0～5、5～10、10～20 cm土壤总有机碳和活性有机碳含量,其中Po处理最高.冬季覆盖作物秸秆还田均提高了稻田不同层次土壤的碳库活度、碳库活度指数、碳库指数和土壤碳库管理指数,其大小顺序均表现为Po>Mv>Ry>Ra>CK.不同冬季覆盖作物秸秆还田处理与CK处理相比均有利于提高稻田不同层次土壤有机碳储量,其中以紫云英秸秆还田的效果最好,黑麦草和马铃薯次之;各处理稻田土壤有机碳储量均随土壤深度的增加而递增.

水稻-雍菜间作系统中种间关系和水稻的硅、氮营养状况

宁川川, 杨荣双, 蔡茂霞, 王建武, 骆世明, 蔡昆争

2017, 28(2):  474-484.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.015

摘要 ( 438 )   PDF (937KB) ( 200 )  

间作是一种优良的生态农业模式,但以水稻为主的水生作物间作研究很少.本试验以水稻和雍菜为研究对象,开展了连续两年(2014—2015年)四季的大田试验,研究水稻和雍菜间作条件下产量、种间关系以及水稻的硅、氮营养状况.试验共设置5个处理,包括水稻单作、雍菜单作、水稻-雍菜2∶2间作、3∶2间作、4∶2间作.结果表明: 水稻和雍菜间作显著增加水稻的产量,其中2∶2间作、3∶2间作和4∶2间作在单位面积上的增产幅度分别为77.5%～120.6%、64.9%～80.9%、37.7%～56.0%,但间作显著降低了雍菜的产量.从土地当量比(LER)来看,水稻和雍菜间作可增加系统的综合产量,3种间作的LER全部大于1,其中3∶2间作模式最佳.从竞争指数来看,在间作系统中,水稻比雍菜有更强的竞争能力,特别是在早季.与水稻单作相比,水稻-雍菜间作显著增加水稻叶片对硅和氮的吸收量以及成熟期水稻叶片的硅含量,但是并没有增加水稻叶片的氮含量,甚至在成熟期略低于单作;而对土壤有效硅、铵态氮和硝态氮含量没有显著影响.在整个试验期间,与水稻单作和间作相比,雍菜单作始终有最高的土壤有效硅、铵态氮和硝态氮含量.本研究表明,水稻和雍菜间作可以促进水稻对硅和氮的吸收,增加水稻的竞争能力.

合肥市大气能见度变化特征及其影响因素

施悯悯, 张庆国, 张浩, 王凤文

2017, 28(2):  485-492.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.029

摘要 ( 368 )   PDF (1351KB) ( 41 )  

利用2013年10月至2015年6月合肥市大气能见度的观测资料以及同期观测的气象要素和PM_2.5、PM₁₀浓度的资料,在全面分析大气能见度影响因子的基础上,重点探讨相对湿度(RH)、PM_2.5和PM₁₀浓度与大气能见度的关系.结果表明: 研究期间,合肥市大气能见度与RH的相关性最高.当RH<60%时,随着RH的增大,PM_2.5和PM₁₀浓度与大气能见度的相关系数也逐渐增大;当RH>60%时,颗粒物浓度与大气能见度的相关系数呈递减趋势;当50%≤RH＜60%时,PM_2.5和PM₁₀浓度与大气能见度的相关系数最大.RH较高时,大气能见度主要受RH影响,反之,颗粒物浓度对大气能见度的影响较大.当RH>70%时,大气能见度等值线变化幅度较大,RH对大气能见度的影响加强.根据RH、PM_2.5和PM₁₀浓度与大气能见度的拟合公式,非线性拟合模型优于多元线性拟合模型,可以较好地模拟大气能见度的变化规律.

基于碳足迹的江西生态补偿标准时空格局

胡小飞, 邹妍, 傅春

2017, 28(2):  493-499.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.026

摘要 ( 442 )   PDF (549KB) ( 206 )  

碳足迹是一种测度碳排放影响的新方法,可利用区域碳足迹和碳承载力的差值来确定区域生态补偿标准.通过构建碳足迹、碳承载力与生态补偿标准模型,研究江西省及11地市生态补偿标准的时空变化.结果表明: 2000—2013年,江西省碳足迹呈现快速增长趋势,年均增长率为8.7%,碳承载力呈波动变化趋势,各年份均有碳盈余,但净碳盈余呈波动下降趋势.南昌和九江对江西省总碳排放贡献率较大,赣州、吉安和上饶对碳吸收贡献较大.2013年,江西碳盈余生态补偿额为22.73亿元,赣州、吉安、抚州和上饶可优先获得较高的生态补偿额度.研究结果可为江西省生态补偿机制建立以及CO₂排放权的有偿转让等提供一定的科学依据.

基于陈述性偏好法的三江平原湿地生态保护价值比较

范紫娟, 敖长林, 毛碧琦, 陈红光, 王旭东

2017, 28(2):  500-508.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.002

摘要 ( 460 )   PDF (760KB) ( 153 )  

陈述性偏好法是当前用于评估环境物品非市场价值的主要方法,包括条件价值评估法(CVM)和选择实验(CE).本文利用陈述性偏好法对三江平原湿地的生态保护价值进行评估,基于随机效用理论构建陈述性偏好方法的支付意愿评价模型,求出基于CVM与CE的三江平原湿地生态保护价值的支付意愿(WTP).结果表明: 基于CE的平均支付意愿为每年379元,不同选择属性的边际支付意愿分别是水源涵养为每年114.00元,湿地面积为每年72.55元,自然景观为每年59.55元,生物多样性为每年37.09元;CVM的平均支付意愿为每年134元.分析支付意愿的影响因素,并对受访者拒绝支付原因进行探讨.CE方法得到受访者的支付意愿显著高于CVM方法,社会经济属性中受教育程度和个人平均年收入与受访者的支付意愿呈显著正相关,而拒绝支付原因没有显著差异.CE可以进行多属性、多水平分析,求出湿地各选择属性的支付意愿,因此CE比CVM更能揭示受访者的偏好信息,其评估结果更接近于实际.

生境片段化对千岛湖地表甲虫物种多样性的影响

周文婕, 罗媛媛, 仲磊, 潘林

2017, 28(2):  509-518.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.037

摘要 ( 393 )   PDF (1268KB) ( 32 )  

在千岛湖片段化景观中选取20个陆桥岛屿和8个大陆样点,从2012年7月到2014年4月,按季度(春、夏、秋季)6次采用巴氏陷阱法收集地表甲虫,分析其物种多度、组成、多样性和季节动态,以及不同岛屿上的地表甲虫的物种多样性与岛屿面积和隔离度等岛屿空间特征的关系.结果表明: 共收集记录到地表甲虫26科101种3370头.大陆和大岛地表甲虫的物种丰富度有显著差异,且小岛地表甲虫密度显著高于大陆;大陆地表甲虫的物种组成变化较大,而岛屿上分布的地表甲虫的物种组成则变化较小.地表甲虫的物种丰富度与岛屿面积呈显著正相关,密度与隔离度呈显著正相关.夏季岛屿上地表甲虫物种丰富度高于春秋两季,岛屿与大陆样地的Shannon指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数均在夏季最高、秋季最低.

川西亚高山不同林龄云杉人工林土壤微生物群落结构

罗达, 刘顺, 史作民, 冯秋红, 刘千里, 张利, 黄泉, 何建社

2017, 28(2):  519-527.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.028

摘要 ( 388 )   PDF (874KB) ( 175 )  

以川西亚高山云杉人工林林地土壤为对象,采用磷脂脂肪酸(PLFA)法研究了4种不同林龄(50、38、27和20年)的人工林土壤微生物多样性和群落结构特征.结果表明: 随着林龄的增加,土壤有机碳和全氮含量逐步增加;土壤微生物Shannon多样性和Pielou均匀度指数则呈现先增后减的趋势.土壤微生物总PLFAs量、细菌PLFAs量、真菌PLFAs量、放线菌PLFAs量以及丛枝菌根真菌PLFAs量均表现为随林龄的增加而增加.主成分分析(PCA)表明,不同林龄人工林的土壤微生物群落结构之间存在显著差异,其中,第1主成分(PC1)和第2主成分(PC2)共同解释了土壤微生物群落结构总变异的66.8%.冗余分析(RDA)表明,对土壤微生物群落结构产生显著影响的环境因子分别为土壤有机碳、全氮、全钾以及细根生物量.随着人工造林时间的延长,土壤肥力和微生物生物量增加,森林生态系统的恢复进程稳定.

轻小型无人机低空遥感及其在生态学中的应用进展

孙中宇, 陈燕乔, 杨龙, 唐光良, 袁少雄, 林志文

2017, 28(2):  528-536.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.030

摘要 ( 547 )   PDF (2059KB) ( 357 )  

无人机低空遥感系统弥补了航天和航空遥感在影像分辨率、重访周期、云层影响以及高成本等方面的不足,为中观尺度的生态学研究提供了新方法.本文介绍了轻小型无人机低空遥感系统的组成,从物种、种群、群落和生态系统尺度综述了其在生态学中的应用现状,并指出目前存在的不足和未来的发展方向,以期为无人机生态学的后续研究提供参考.无人机生态学当前面临的挑战和未来发展的方向主要有物种形态和光谱特征库的建立、物种自动识别、光谱数据与植物生理生态过程之间关系的进一步挖掘、生态系统三维立体监测、多来源多尺度遥感数据融合等.随着无人机平台技术、传感器技术以及数据传输处理技术的成熟,以无人机低空遥感技术为基础的无人机生态学将迎来发展的机遇和曙光.

研究报告

武夷山不同海拔黄山松枝叶大小关系

李曼, 郑媛, 郭英荣, 程林, 卢宏典, 郭炳桥, 钟全林, 程栋梁

2017, 28(2):  537-544.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.039

摘要 ( 538 )   PDF (676KB) ( 92 )  

对武夷山自然保护区不同海拔黄山松叶片面积、叶片数量、小枝长度及小枝直径等性状进行测定,分析不同海拔黄山松枝-叶大小间的权衡关系.结果表明: 随海拔升高,黄山松小枝的叶片数量、小枝长度、小枝直径、出叶强度及茎截面积逐渐增大,单叶面积呈逐渐减小趋势;不同海拔黄山松小枝出叶强度与单叶面积均呈显著负相关,不同海拔黄山松小枝茎截面积与总叶面积呈显著正相关;不同海拔黄山松小枝长度、小枝直径与出叶强度呈显著负相关,与单叶面积、叶片数量及总叶面积均呈显著正相关.为提高竞争优势或是资源利用效率,低海拔黄山松倾向于在短枝上着生量少但单叶面积大的针叶,而高海拔黄山松趋向于在长枝上着生量大但单叶面积小的针叶,这体现出不同海拔梯度黄山松小枝的资源利用策略及枝叶间生物量分配的权衡机制.

浙江赋石水库集水区板栗林土壤氮素迁移特征

汪庆兵, 曹旖旎, 张建锋, 陈光才, 李泽波, 吴灏, 王丽

2017, 28(2):  545-553.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.018

摘要 ( 477 )   PDF (677KB) ( 195 )  

本研究通过在板栗林地设置径流小区,于2013年1—10月间采集径流水样进行测试,同时结合雨季前后土壤氮素数据,分析了浙江北部赋石水库集水区板栗林土壤氮素迁移特征.结果表明: 板栗林地的10次地表径流事件中,各径流小区径流水量差别较大,最大达0.51 m³;其中氮是主要的流失元素,硝态氮(NO₃^--N)、铵态氮(NH₄⁺-N)、总氮(TN)和化学需氧量(COD_Mn)的浓度分别为0.02～1.87、0.04～3.53、1.69～5.33和5.30～14.07 mg·L^-1,各水质指标受径流水量影响较大,且用一元一次方程可以较好地拟合氮素流失量与径流水量之间的相关关系;雨季前后板栗林地径流场上部、中部和下部3个位置的土壤中,氮素含量差异较大;总的变化趋势是随着海拔升高氮素含量增加,随着土层深度加深氮素含量降低.比较雨季前后4种土壤氮素(NO₃^--N、NH₄⁺-N、TN 和水解性氮Hydro-N)的差异发现,差异较大的为Hydro-N和TN,平均差异值为20.21和307.49 mg·kg^-1.该区氮素随径流流失风险较大,对赋石水库水体富营养化构成潜在压力,需重点关注.

保水剂与有机肥配施对铁尾矿理化性质的改良作用

李想, 张宝娟, 李继泉, 李玉灵, 李晨光

2017, 28(2):  554-562.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.036

摘要 ( 352 )   PDF (1041KB) ( 223 )  

为了分析保水剂与有机肥配合施加对铁尾矿理化性质的影响,确定适宜尾矿改良的保水剂与有机肥最优配比,在迁安首钢所辖的铁尾矿区内,布设保水剂与有机肥2因素4水平的野外小区试验,并测定试验小区铁尾矿容重、孔隙度及持水量和pH、有机质、氮、磷、钾含量等理化性质,分析有机肥和保水剂对尾矿改良的作用;同时在小区内播种紫苜蓿和紫穗槐两种植物,测其生物量,验证改良效果.保水剂水平为(L·m^-3):0(B₀)、10(B₁)、50(B₂)、100(B₃);有机肥水平为(kg·m^-2):0(N₀)、2.25(N₁)、11.24(N₂)、22.49(N₃).结果表明:不同配比处理对尾矿理化性质的改良作用主要体现在0～20 cm表层尾矿,各指标均在0～20 cm层与对照(CK)差异显著.有机肥对尾矿理化性质的改良作用优于保水剂.在0～20 cm层,保水剂单因素的所有处理尾矿容重、非毛管孔隙度、有机质、速效磷和速效钾含量均与CK无显著差异,而单独施加有机肥B₀N₂、B₀N₃处理的上述指标均与CK差异显著.保水剂与有机肥二者配合施加优于保水剂或有机肥单独添加的改良效果.0～20 cm层各项指标均在配施处理B₃N₃下达到最佳,且均与CK达到显著差异.综合考虑,B₃N₃可以作为尾矿改良的保水剂与有机肥最优配比.

施入不同土层的秸秆腐殖化特征及对玉米产量的影响

邹文秀, 韩晓增, 陆欣春, 郝翔翔, 尤孟阳, 张一鹤

2017, 28(2):  563-570.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.022

摘要 ( 397 )   PDF (704KB) ( 63 )  

耕作和秸秆还田是打破犁底层、改善黑土肥力的重要措施.本研究利用田间试验,分析了耕作和秸秆还田对秸秆腐殖化系数、总有机质含量(SOC)和玉米产量的影响.结果表明:深耕+秸秆施入20～35 cm(ST+S)能够打破犁底层,与浅耕(TT)、深耕(ST)和浅耕+秸秆还田(TT+S)相比,试验6年间土壤容重平均降低了5.7%、3.3%和5.7%,其中ST和ST+S试验第一年效果最好;试验6年后秸秆腐解率表现为0～20 cm土层(72.0%)>20～35 cm土层(59.2%);0～20和20～35 cm土层秸秆腐殖化系数在试验的第一年达到了最大值,分别为15.9%和12.7%;与初始土壤相比,TT、ST和ST+S处理0～20 cm土层SOC和轻组有机碳(LFOC)含量呈下降趋势,而TT+S处理分别增加了2.9%和12.4%,ST+S处理20～35 cm土层分别增加了9.2%和9.9%;对玉米产量的影响表现为ST+S>TT+S>ST>TT,耕作和秸秆还田的时间效应明显,其中ST处理玉米产量的影响可以持续3年,而ST+S处理可以持续6年.因此,通过耕作的方式将秸秆施入20～35 cm土层是一种有效的、可持续改善黑土质量的农业措施.

不同水分条件下控释尿素对夏玉米产量和叶片衰老特性的影响

李广浩, 刘平平, 赵斌, 董树亭, 刘鹏, 张吉旺, 田翠霞, 何在菊

2017, 28(2):  571-580.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.007

摘要 ( 369 )   PDF (659KB) ( 197 )  

采用旱棚土柱试验,以郑单958为材料,研究不同水分处理(重度干旱胁迫W₁、轻度干旱胁迫W₂、正常水分条件W₃)和不同控释尿素施氮处理(N₀:不施氮肥;低氮N₁:施纯氮150 kg·hm^-2;中氮N₂:施纯氮225 kg·hm^-2;高氮N₃:施纯氮300 kg·hm^-2)对夏玉米产量及叶片衰老特性的影响.结果表明: 控释尿素与水分耦合对延缓叶片衰老、提高功能叶作用时间和效率以及提高产量方面存在显著互作效应.相同氮素条件下,随着土壤水分含量的增加,夏玉米叶面积指数(LAI)、穗位叶叶绿素含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性均显著提高,可溶性蛋白含量增加,而丙二醛(MDA)含量显著降低,产量增加;相同水分条件下,随着施氮量的增加,夏玉米LAI、穗位叶叶绿素含量及各种保护酶活性均显著提高,可溶性蛋白含量增加,而MDA含量显著降低,产量也呈增加趋势.但处理W₃N₃、W₃N₂和W₂N₃之间差异不显著,且相对于其他处理,各项指标(MDA除外)均保持较高水平,MDA含量较低,表明控释尿素与水分的耦合效应有利于维持穗位叶功能,延缓叶片衰老,促进光合产物的生产,进而提高夏玉米产量.综合产量、叶面积指数、叶绿素含量和各种保护酶活性及MDA、可溶性蛋白含量,在土壤含水量为(75±5)%的田间持水量条件下(正常水分),控释尿素施氮量超过225 kg N·hm^-2后,继续增施氮肥不能持续提高花后叶片的保护酶活性,且导致保护酶活性下降加快,MDA含量显著升高,加速植株衰老,不利于氮素的高效利用;在土壤含水量为(55±5)%的田间持水量条件下,控释尿素施氮量在300 kg N·hm^-2条件下水氮耦合效应最佳.

丹江口库区覆膜耕作土壤净氮矿化随夏玉米生长期的变化

王伟, 于兴修, 汉强, 徐苗苗, 任瑞, 张家鹏

2017, 28(2):  581-588.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.014

摘要 ( 381 )   PDF (1043KB) ( 190 )  

农田土壤净氮矿化对土壤氮素流失和农业非点源污染有重要影响.以丹江口库区五龙池小流域夏玉米黄棕壤为例,进行原位矿化试验,通过与无覆膜耕作土壤相比较,研究覆膜耕作条件下土壤净氮矿化在夏玉米生长期内的变化.结果表明: 夏玉米整个生长期内,覆膜耕作土壤净氨化量、净硝化量和净氮矿化量均明显高于无覆膜土壤,分别高6.63、12.96和19.59 mg·kg^-1;覆膜耕作土壤净氨化速率表现为在苗期较高、抽穗期最低、成熟期增至最高的变化特征,而土壤净硝化和净氮矿化速率均呈现苗期较高、拔节期最低、成熟期升至最高的变化过程;覆膜耕作土壤净氮矿化速率均与土壤全氮和NO₃^--N含量、土壤含水量之间呈显著线性关系.覆膜可有效调节土壤水热条件,促进土壤净氮矿化.

国家棉花品种区域试验纤维品质时空分布与发展趋势

唐淑荣, 郭瑞林, 韦京艳, 孟俊婷, 魏守军, 杨伟华, 周治国

2017, 28(2):  589-602.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.027

摘要 ( 460 )   PDF (1259KB) ( 205 )  

本文选用2005—2014年国家棉花区域试验参试品种纤维品质性状作为试验材料,运用灰色预测法,旨在构建黄河流域、长江流域和西北内陆棉区的灰色预测模型,探索国家棉花区域试验纤维品质时空分布规律,并对未来5年和10年纤维品质发展趋势进行预测.结果表明: 10年期间国家棉花区域试验参试品种的综合纤维品质总体呈逐年提升趋势.纤维长度表现较优,分布阈值有所提高(27.0～32.0 mm),且多数品种纤维长度达到29或30 mm级.断裂比强度总体呈增强趋势,长江流域棉区比强度达到“很强”档水平(31.0 cN·tex^-1)的品种所占比例2011年达到61.1%.马克隆值在棉区间差异显著,黄河流域逐年增高,由B₂档(4.3～4.9)向C₂档(5.0及以上)变化;长江流域马克隆值偏高,基本维持在C₂档水平;西北内陆棉区马克隆值较优,分布在A档(3.7～4.2)和B₂档(4.3～4.9).纺纱均匀性指数由高到低依次为西北内陆棉区、长江流域棉区、黄河流域棉区,其中分布在130～149范围(可纺40～50中支纱)品种所占比例为80.0%.总之,近10年国家棉花品种区试验参试品种综合纤维品质总体上西北内陆棉区相对较优,其次为长江流域棉区,再次为黄河流域棉区.预测在未来5年和10年,国家棉花品种区域试验参试品种综合纤维品质表现为黄河流域呈明显下降趋势,长江流域略微上升,而西北内陆棉区则呈显著下降趋势,这些变化应该引起所在区域棉花育种工作者、国家棉花品种区域试验及审定管理部门的高度重视.

基于转移方程的蔬菜镉累积预测和土壤风险阈值推导

杨阳, 王美娥, 李艳玲, 陈卫平, 彭驰

2017, 28(2):  603-608.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.034

摘要 ( 347 )   PDF (872KB) ( 57 )  

重金属镉(Cd)在土壤-蔬菜系统中转移方程的建立是农田Cd污染控制和风险评估的关键.本研究通过调查湖南省攸县745个土壤-蔬菜样品Cd含量,应用转移方程、敏感性分布曲线(SSD)和多元回归方法分析不同类别蔬菜Cd累积特征和影响因素,预测不同土壤条件下蔬菜Cd含量并推导相应土壤Cd风险阈值.结果表明: 叶菜对Cd胁迫较根菜敏感;土壤pH、土壤总Cd和土壤有机质(SOM)是影响蔬菜Cd富集的3个主要因子;转移方程对叶菜和根菜的解释程度分别为54.2%和69.1%.土壤Cd风险阈值随土壤pH和SOM的增加而增加,根菜在严重酸化土壤区Cd累积风险较高.当前国家土壤环境质量标准对于严重酸化、有机质含量较低的土壤过于宽泛.

逆境条件下小麦种子活力与种子萌发相关酶活性及其基因表达的关系

陈蕾太, 孙爱清, 杨敏, 陈路路, 马雪丽, 李美玲, 尹燕枰

2017, 28(2):  609-619.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.019

摘要 ( 678 )   PDF (1017KB) ( 210 )  

分析不同基因型小麦品种逆境萌发过程中种子萌发相关酶活性及基因表达差异,明确在逆境条件下,种子活力与种子萌发相关酶活性及基因表达量的关系.通过标准发芽试验和逆境(冷浸、人工老化、干旱胁迫)发芽试验,测定4个小麦品种种子活力、萌发过程中可溶性总糖和可溶性蛋白含量、α-淀粉酶活性、半胱氨酸蛋白酶活性及相关基因表达量.结果表明:干旱、人工老化和冷浸胁迫3种逆境对种子活力都有一定影响.不同萌发条件下,可溶性总糖含量呈现先小幅度升高后小幅度降低再迅速升高的趋势;而可溶性蛋白含量随着萌发时间的延长呈现逐渐下降的趋势.α-淀粉酶活性整体呈现逐渐升高的趋势,但在冷浸胁迫处理后,豫农949和轮选061的α-淀粉酶活性在萌发60 h后出现下降.半胱氨酸蛋白酶活性整体呈先降低后升高的趋势,但在干旱胁迫条件下,豫农949、豫麦49-198和轮选061的半胱氨酸蛋白酶活性呈现先升高后降低再升高的趋势.不同逆境萌发条件下,α-AMY(α-淀粉酶基因)表达量整体呈先上升后下降的趋势.冷浸胁迫处理后,轮选061的α-AMY表达量高于对照,在其他逆境萌发条件下,4个品种的α-AMY表达量均低于对照;人工老化处理后,长4738的CP(半胱氨酸蛋白酶基因)表达量与对照差异不显著,在其他逆境萌发条件下,4个品种的CP表达量均高于对照.种子萌发期间,不同萌发条件下α-淀粉酶和半胱氨酸蛋白酶活性与其基因表达并没有直接关系,α-淀粉酶活性与可溶性总糖含量达到显著正相关,半胱氨酸蛋白酶活性与可溶性蛋白含量的相关性不显著.在标准发芽条件下,α-淀粉酶活性与活力指数呈显著正相关,而在逆境萌发过程中,其相关性不显著.冷浸胁迫处理后,半胱氨酸蛋白酶活性与活力指数呈显著正相关,但在标准发芽、干旱胁迫、人工老化处理后,其相关性不显著.

湿热地区简单式屋顶绿化的截流雨水效应

刘明欣, 代色平, 周天阳, 阮琳, 张乔松

2017, 28(2):  620-626.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.038

摘要 ( 434 )   PDF (672KB) ( 164 )  

城市内涝是困扰各大城市的环境问题,其主观原因是来自迅速增加的城市不透水面.国外运用屋顶绿化作为截留雨水的措施得到广泛实践,而屋顶绿化滞留雨水能力随气候条件的变化而变化.湿热气候区具有气温高、湿度高、雨量大的气候特点,在此气候条件下探讨屋顶绿化截留雨水的效能具有重要意义.本研究以在夏季雨热同期的广州市为例,搭建3个简单式屋顶绿化测试平台,通过13个月试验期的气象观测和数据测定推算其截留雨水的效能.结果表明: 基质厚度30、50和70 mm简单式屋顶绿化的降雨滞留率分别为27.2%、30.9%和32.1%,平均峰值减少量为18.9%、26.2%和27.7%.广州市建成区面积1035.01 km²,屋顶面积约占37.3%,假设在此区域推行30 mm厚度基质的屋顶绿化,小、中、大雨的总迟滞比率分别为72.8%、22.6%和17.4%,以此推算得出可滞留雨水体积达14317×10⁴ m³,说明简单式屋顶绿化的截留雨水效应具有巨大潜力.本研究结果可为湿热气候区城市缓解城市内涝、建设海绵城市的构想提供参考.

基于地质灾害敏感性的山地生态安全格局构建——以云南省玉溪市为例

彭建, 郭小楠, 胡熠娜, 刘焱序

2017, 28(2):  627-635.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.013

摘要 ( 514 )   PDF (2567KB) ( 233 )  

区域生态安全格局构建作为景观生态学的研究热点之一,为区域可持续发展和国土生态屏障建设提供了重要途径,尤其对于灾害频发、生态脆弱的滇中地区,其能够有效规避自然灾害、促进区域生态系统和社会经济系统协调发展.本文以玉溪市为例,针对区域生态环境基底特征,选取水源涵养、固碳释氧、土壤保持和生物多样性等生态系统服务评估自然生境重要性,综合考虑单一类型生态系统服务质量和多功能性识别生态源地;并采用地质灾害敏感性修正基于地类赋值的基本阻力面,运用最小累积阻力模型识别生态廊道,从而构建玉溪市生态安全格局.结果表明: 玉溪市生态源地斑块数量为81个,占玉溪市土地总面积的38.4%,与各级自然保护区重合率达75.2%,主要分布在市域西部的山林地和东部的湖泊湿地区域;玉溪市生态廊道总长度1642.04 km,呈“一横三纵”的空间分布格局,沿河谷、断陷盆地等植被覆盖较好的区域延伸.本文针对滇中山地生态脆弱区地质灾害频发特征,构建山地生态安全格局,对于区域山地开发与生态保护能够提供决策指引.

青檀果内生真菌菌群的组成及多样性

柴新义, 钟媛媛

2017, 28(2):  636-642.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.016

摘要 ( 405 )   PDF (447KB) ( 149 )  

为进一步了解我国古老特有的野生植物青檀内生真菌的组成特征,以安徽琅琊山自然保护区内的野生青檀果为研究对象,采用组织分离和形态学鉴定的方法对青檀果内生真菌进行了分离和鉴定.结果表明: 从500个组织块中共分离内生真菌428株,隶属于3目4科20属,未产孢的菌株暂归为无孢菌群(80株,18.7%).暗梗孢科和球壳孢科是青檀果内生真菌的优势科,分别占38.1%和32.9%,交链孢属和拟茎点霉属为其优势属,分别占27.1%和16.8%.青檀果不同部位内生真菌的组成存在差异,以种子中分离的内生真菌数量最多(19属181株,占42.3%),果翅中分离的内生真菌最少(7属88株,占20.6%).除了交链孢属为3个不同部位的共同优势属之外,拟茎点霉属和大茎点霉属分别是果柄和果翅的优势属.果柄和果翅内生真菌菌群的组成相似性最高(C_S=0.78),种子和果翅的相似性系数最低(C_S=0.50).分析显示,果柄与果翅在内生真菌菌群组成上无显著差异,而种子与果柄、种子与果翅在内生真菌菌群组成上均存在显著差异.

玉米芯、竹炭及油枯吸附-海藻酸钠包埋施氏假单胞菌PFS-4对二氯喹啉酸的降解

张可, 陈强, 陈伟, 陈佳, 格桑, 罗鸿兵

2017, 28(2):  643-650.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.003

摘要 ( 421 )   PDF (727KB) ( 174 )  

采用玉米芯、竹炭及油枯吸附-海藻酸钠包埋对分离到的施氏假单胞菌PFS-4进行复合固定.采用正交试验对固定化条件进行优化,研究了固定化菌剂及游离菌体对二氯喹啉酸的降解效果.结果表明: 固定化菌剂制备的最佳条件为:海藻酸钠质量分数为4%、吸附载体比例(玉米芯∶竹炭∶油枯)为1∶2∶1、CaCl₂质量分数为3%、交联时间4 h.固定化菌剂在温度为30 ℃、初始pH=7的条件下,经6 d培养后,对浓度为800 mg·L^-1的二氯喹啉酸降解率为91.4%,而游离菌体的降解率为72.8%.将游离菌体和固定化菌剂用于实际污水及土壤处理时,固定化菌剂对水中及土壤中二氯喹啉酸去除率仍能分别达到84.2%和74.3%.研究结果表明,载体及其联结方式对土壤中二氯喹啉酸去除产生显著影响,翻动频率与土壤中二氯喹啉酸的去除率呈显著正相关.因此,玉米芯、竹炭及油枯吸附-海藻酸钠复合固定施氏假单胞菌PFS-4对不良环境具有较好的缓冲性能,对二氯喹啉酸污染水体及土壤原位生态修复具有潜力.

温度对新菠萝灰粉蚧生长发育和繁殖的影响

胡钟予, 邵炜冬, 何雨健, 张洁娣, 徐志宏

2017, 28(2):  651-657.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.032

摘要 ( 498 )   PDF (518KB) ( 23 )  

新菠萝灰粉蚧是近年在我国新发现的一种重要外来入侵害虫,温度是决定新菠萝灰粉蚧能否建立稳定种群的最基本因素.本研究以南瓜作为寄主,探索恒温条件对新菠萝灰粉蚧生长发育和繁殖的影响.在17、20、23、26、29和32 ℃,光周期14L∶10D,相对湿度(75±5)%的实验室条件下,测定了新菠萝灰粉蚧各虫态的发育历期、发育速率、存活率和繁殖力,组建了新菠萝灰粉蚧的实验种群生命表.结果表明: 在20～29 ℃,各虫态的发育历期均随温度的升高而缩短,在20 ℃下雌、雄若虫期的发育历期最长,分别为46.95和50.26 d;29 ℃时雌虫若虫期的发育历期最短,为20.28 d;而雄虫若虫期在32 ℃时最短,为20.70 d.各虫态的温度与发育速率的关系均符合二次回归关系.此外,温度显著影响新菠萝灰粉蚧的存活率,在29 ℃时雌、雄若虫期的存活率均最高,分别为70.3%和69.3%;雌虫世代的发育起点温度为13.80 ℃,有效积温为491.50日·度;雄虫世代的发育起点温度为11.61 ℃,有效积温为388.85日·度.新菠萝灰粉蚧的产卵前期和成虫寿命随着温度的升高而缩短;成虫产卵量在29 ℃时最高,达每雌442.2粒;最小为20 ℃,仅为每雌111.8粒;29和20 ℃下种群趋势指数分别为168.2和19.1,且在17和32 ℃时,新菠萝灰粉蚧1龄若虫和3龄若虫均表现为生长停滞.说明温度过高或过低均不利于其生长发育.温度对新菠萝灰粉蚧的生长发育、存活、繁殖及种群增长有显著的影响,23～29 ℃是最适宜新菠萝灰粉蚧生长发育和繁殖的温度范围.

嘉陵江下游蛇鮈的两性异形与雌性个体生殖力

胡月, 曾燏, 蒋朝明, 周材权

2017, 28(2):  658-664.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.031

摘要 ( 427 )   PDF (585KB) ( 26 )  

为了解蛇鮈雌雄间是否存在显著的外部形态差异及雌性个体生殖力情况, 在繁殖期对嘉陵江下游(合川江段)共76尾蛇鮈样本的两性异形、性比及雌性个体生殖力进行分析.结果表明: 嘉陵江下游蛇鮈繁殖群体的性比接近1∶1,且蛇鮈两性的体型大小相同,但局部特征(如头部和躯干部等)呈现出显著的两性异形,如成体雄性蛇鮈的头部、胸鳍和腹鳍均较雌性蛇鮈大,而躯干部的体宽、体高和躯干长则是雌性蛇鮈大于雄性蛇鮈,这可能是性选择长期作用的结果.主成分分析显示,前3个主成分的累积贡献率达75.2%,但雌雄个体间形态特征相互重叠,无法将两者截然分开;利用判别函数对蛇鮈性别进行回判,综合判别准确率为92.1%.蛇鮈雌性个体绝对生殖力在979～19979粒;且与体长和去内脏体质量均呈显著正相关.同历史资料相比,本研究中嘉陵江蛇鮈的生殖力增大显著,这可能是蛇鮈对种群资源量下降和水环境变化主动适应的结果.

传统稻鱼系统中“田鲤鱼”的形态特征

郭梁, 任伟征, 胡亮亮, 张剑, 罗均, 谌洪光, 姚红光, 陈欣

2017, 28(2):  665-672.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.033

摘要 ( 493 )   PDF (805KB) ( 30 )  

稻田养鱼是一种重要的传统农业系统,养殖在稻田中的鲤鱼,在长期的自然选择和人工选择下逐渐形成了适应于稻田浅水环境的“田鲤鱼”.本研究以具有千年历史的全球重要农业文化遗产系统“青田稻鱼共生系统”和“从江稻鱼鸭系统”的青田田鱼和从江田鱼为范例,通过采样对两种“田鲤鱼”进行传统形态学分析和地标几何形态学分析;采用线粒体基因构建系统发育树;通过数据库数据提取和采样测量对两种“田鲤鱼”和其他常见鲤鱼种群或品系进行传统形态学聚类分析.传统形态学分析和地标几何形态学分析表明,青田田鱼和从江田鱼在形态上存在差异,与青田田鱼相比,从江田鱼尾部长而窄,体型较细长,尾部长度占身体长度比例小.对这两种田鱼及养殖于其他水体的其他鲤鱼种群进行系统发育树分析表明,青田田鱼和从江田鱼在遗传上是独立的种群;但形态聚类分析表明,这两种田鱼归为一类,明显不同于其他鲤鱼种群或品系,与其他鲤鱼种群的差异主要表现在背鳍和尾鳍上.这些研究结果说明,长期生活在稻田环境的青田田鱼和从江田鱼在遗传和形态上均明显不同于其他水体养殖鲤鱼种群,且青田田鱼和从江田鱼之间形态上存在差异.

综合评述

森林经营与管理下的温室气体排放、碳泄漏和净固碳量研究进展

刘博杰, 逯非, 王效科, 刘魏魏

2017, 28(2):  673-688.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.004

摘要 ( 501 )   PDF (703KB) ( 47 )  

森林在减缓全球气候变化和大气CO₂浓度升高上具有重要作用.森林经营与管理下的新造林和森林保护具有显著的固碳功能,其中,新造林和森林保护的固碳速率分别为0.04～7.52、0.33～5.20 t C·hm^-2·a^-1.同时,营造林过程中物资的生产和运输导致边界内产生温室气体排放;营造林导致的活动转移、市场效应和生态环境变化导致边界外产生碳泄漏.本文综述了国内外森林经营与管理活动边界内温室气体排放源的界定、计量方法、温室气体排放量与排放速率;边界外碳泄漏的类型、计量方法与碳泄漏量;净固碳量以及温室气体排放和碳泄漏对固碳的抵消强度.边界内温室气体排放对固碳的抵消强度为0.01%～19.3%,进一步考虑碳泄漏时可增至95%.若仅考虑森林经营与管理在边界内直接产生的温室气体排放与可测量的活动转移碳泄漏,森林经营与管理具有较好的净固碳效益,且相比于农田固碳措施在温室气体净减排方面具有更好的应用前景.随着我国各项重大生态工程新一期的开展和对工程固碳效益的关注,为增加重大生态工程对温室气体的净减排量,有必要在工程开展前进行合理规划、在工程开展过程中加强控制和监测以减少工程实施导致的边界内温室气体排放和边界外碳泄漏.

梯田景观的历史分布及典型国际案例分析

陈蝶, 卫伟, 陈利顶

2017, 28(2):  689-698.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.010

摘要 ( 647 )   PDF (2881KB) ( 169 )  

梯田是在大面积多山地形和较高人口密度条件下产生的山区土地高效利用方式,广泛分布于世界各地,并且在不同的地理气候条件下产生了不同的类型,具有重要的生态价值和文化价值.梯田作为陡坡耕作区古老的土壤保持措施,有利于农业集约化,一般而言,梯田建设的目的是为了保持水土,减少产流产沙,改善立地环境,便于农业生产.在当前社会经济发展的背景下,大面积的梯田遭到荒废,不仅浪费了土地资源,还易导致严重的土壤侵蚀、坡面坍塌和土地退化.本文综述全球不同地理区域和自然环境条件下梯田的起源、发展以及分布特征,主要选择亚洲、欧洲、美洲和非洲四大重点区域进行系统介绍,并针对每一大洲内的典型国家做了案例剖析.在此基础上,深入探讨梯田建设、利用和荒废过程与气候变化、国家政策、人口变迁等因素的关系,最后针对目前梯田区存在的水资源紧张和梯田荒废退化两个严重问题,提出了尚需开展的研究工作,以期为梯田的可持续利用与管理提供参考依据.

跨越生境的资源补贴对生态系统的影响研究进展

张一新, 向洪勇

2017, 28(2):  699-711.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.035

摘要 ( 376 )   PDF (1147KB) ( 134 )  

跨越不同生态系统之间的物质、能量和营养元素流动,即资源补贴,是生态系统的基本属性,也是生态学研究的基本问题之一.常见的资源补贴包括落入水体的树叶凋落物和陆地昆虫、水生昆虫成虫、从海洋生殖洄游的鲑鱼等,这些外源性的资源补贴对接收生态系统的生物个体、种群、群落、生物多样性和生态系统功能都有影响,包括促进个体生长、增加物种丰度和多样性、改变群落结构、增加生态系统的生产力、改变食物链长度及影响食物网、影响生态系统的稳定性等.随着未来人类活动对环境扰动的增加,尤其在土地利用、气候变化、生物入侵方面,对跨越生态系统资源补贴的时空动态影响将加剧,因而生态系统将面临更加严峻的威胁.鉴于此,未来在该领域的基础研究应着重开展以下几方面研究:单一和多重环境胁迫对资源补贴和生态系统的影响;动态资源补贴在生态系统修复及管理中的应用;关注与污染物相关的资源补贴的负面影响;加强跨越生境资源补贴在热带和亚热带以及在我国的生态学基础研究.

空间结构对捕食关系影响研究进展

董红娟, 吴新卫, 王洪娇, 夏珊珊, 潘瑛

2017, 28(2):  712-720.  doi:10.13287/j.1001-9332.201702.040

摘要 ( 447 )   PDF (528KB) ( 170 )  

随着人类对环境影响的加剧(如空间破碎化),生态系统的空间结构发生了剧烈变化,极大地改变了生态系统的结构和功能.空间结构对生态系统的影响与捕食关系的改变密切相关,探讨两者之间的联系对于了解破碎生境生态变化的机制至关重要.基于此,本文就典型空间结构对捕食关系的影响进行了论述,包括空间大小、形状、方向、布局和连通性等.资料表明,空间变小、连通性降低、空间及集合群落过度破碎化、空间方向和形状变化等导致捕食成功率过度增长,都不利于猎物-捕食者系统的稳定和持续.关于简单空间构型耦合形成的复杂空间结构对捕食关系,尤其是对多物种共存的复杂捕食关系的影响有待在今后的研究中进一步加强.