当期目录

2016年 第27卷 第7期    刊出日期：2016-07-18

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第十届国际湿地大会会议专栏

西洞庭湖湿地杨树人工林扩张的时空特征

靖磊, 吕偲, 周延, 左奥杰, 雷光春

2016, 27(7):  2039-2047.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.025

摘要 ( 305 )   PDF (1843KB) ( 23 )  

杨树人工林的快速扩张及其对湿地生态系统的影响是西洞庭湖生态系统管理亟待解决的关键问题.本研究基于遥感影像数据、西洞庭湖湖底高程数据以及西洞庭湖水文数据,分析2000—2014年杨树在西洞庭湖洲滩湿地的时空分布特征.结果表明: 2000—2011年,杨树面积大幅增加,从3233.5 hm²增加到10915.6 hm²,增速为698.4 hm²·a^-1,其中,2004—2007年增长速度最快,达到1000.6 hm²·a^-1;2011年达到峰值后逐渐减少,2014年杨树人工林面积回落到10153.1 hm².芦苇、水域泥滩地和草滩地对杨树人工林扩张的贡献度依次为41.8%、37.0%和21.2%.错误的鼓励性政策、经济利益驱动等人为因素是导致西洞庭湖杨树迅速扩张的主要影响因子,泥沙淤积以及三峡大坝运行之后,洞庭湖水文节律的变化为加速杨树人工林的扩张提供了客观条件.2013年以后,西洞庭湖开展“退林还湿”工程是扭转杨树林扩张、并造成2014年杨树林面积下降的主要原因.

中国漳江口红树植物秋茄茎流特征及其影响因子

阎光宇, 冯建祥, 杨盛昌, 林光辉

2016, 27(7):  2048-2058.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.024

摘要 ( 309 )   PDF (1296KB) ( 15 )  

利用Granier热消散式探针法对福建漳江口国家级红树林自然保护区内红树植物秋茄的树干茎流密度(SFD)进行1年(2010年10月至2011年10月)的连续监测.结果表明: 季节和树干径级对秋茄树干茎流密度均有显著影响.在夏季,胸径(DBH)为8～10 cm时秋茄树干最外层2 cm处的SFD达到最大,为38.21 g·m^-2·s^-1,这与其他红树物种以及湿地乔木物种的茎流密度相当.不同径级(小、中、大径级分别为2～4、4～8、8～10 cm)秋茄每日整树蒸腾量(即水分日利用量)也呈现明显的季节变化,从冬季到夏季的波动值分别为0.14～0.19、0.94～1.45、1.96～3.43 kg·d^-1.通过整合各个径级秋茄树的日蒸腾量推算得到秋茄林的日蒸腾量,再全年累加计算得到秋茄林年总蒸腾量为100.38 mm,不到当地年降水量的6%.主要环境因子对秋茄林蒸腾速率(E_s)均有极显著影响(P<0.001),其中,光合有效辐射(PAR)和饱和水汽压差(VPD)是E_s最主要的驱动因子,解释了E_s 60%～92%的季节变异,且夏季秋茄E_s 对PAR和VPD的依赖性大于冬季.秋茄E_s与环境因子之间存在明显的时滞现象,需要在解释秋茄林E_s季节变异时加以考虑.

深圳福田红树林植被碳储量和净初级生产力

彭聪姣, 钱家炜, 郭旭东, 赵何伟, 胡娜胥, 杨琼, 陈长平, 陈鹭真

2016, 27(7):  2059-2065.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.029

摘要 ( 485 )   PDF (862KB) ( 129 )  

红树林是滨海湿地“蓝碳”的主要类型之一.准确和定位评估不同植物群落的固碳能力,对于红树林保育管理和恢复造林具有指导作用.本研究对深圳福田红树林4种代表性群落(白骨壤群落、秋茄群落、海桑群落、无瓣海桑群落)的各个植被碳库组分(乔木植物生物量碳库、林下灌丛碳库、呼吸根碳库、枯立木碳库、枯倒木碳库和枯枝落叶层碳库等)进行调查,计算各群落的植被碳储量,并通过生长增量-凋落物产量法计算得到各群落的净初级生产力.结果表明: 白骨壤群落、秋茄群落、海桑群落和无瓣海桑群落的植被碳储量分别为28.7、127.6、100.1、73.6 t C·hm^-2,各群落的净初级生产力分别为8.75、7.67、9.60、11.87 t C·hm^-2·a^-1.位于深圳市中心的福田红树林,每年固定大气CO₂高达4000 t.本研究结果将为红树林“蓝碳”碳汇功能的评估提供理论指导,并为我国红树林碳汇林建设提供依据.

滨海湿地植物芦苇可培养内生真菌的多样性

李海林, 马斌, 张晓黎, 张倩倩, 郭晓红, 范德朋, 龚骏

2016, 27(7):  2066-2074.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.014

摘要 ( 424 )   PDF (1171KB) ( 14 )  

内生真菌在植物生长以及抵御环境胁迫过程中起着非常重要的生态作用.本研究从黄河三角洲滨海湿地1350个芦苇组织切片中分离得到318株内生真菌,通过对rDNA ITS的分型、测序及系统进化分析,研究了该地区芦苇植株根、茎、叶中可培养内生真菌的种类组成及在不同盐度、不同组织中的分布情况.根据序列相似性(以98%为阈值),共获得12个真菌分类操作单元(OTUs).在门级分类水平上,子囊菌门为绝对优势菌群, 在各组织和站位中均有分布.芦苇根组织中分离得到的内生真菌OTU数相对较多,叶组织和茎组织中分离到的OTU数相同,且叶中的OTU在根中均存在.潮上区(低盐区)内生真菌OTU数最多,高潮区次之.根中可培养内生真菌的丰富度和多样性指数最高,叶中多样性最低;潮上区丰富度最高,中潮区多样性最高.尽管不同盐度梯度及不同芦苇组织中都有其特异的菌株,但总体看,土壤盐度及不同组织对可培养内生真菌的种类组成的影响并不显著(ANOSIM,P>0.05).链格孢属是所有样品共有的优势菌.

胶州湾滨海湿地土壤有机碳时空分布及储量

訾园园, 郗敏, 孔范龙, 李悦, 杨玲

2016, 27(7):  2075-2083.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.004

摘要 ( 555 )   PDF (772KB) ( 57 )  

在胶州湾选取芦苇、碱蓬、光滩及大米草4种典型滨海湿地类型,分季节和层次采集土壤样品,测定土壤有机碳含量,分析滨海湿地土壤有机碳的时空分布及储量.结果表明: 垂直方向上,除光滩湿地沿剖面呈先减小后稍有上升的趋势外,其他湿地均随土壤深度的增加而减小;水平方向上,湿地土壤有机碳含量表现为大米草湿地>光滩湿地>碱蓬湿地>芦苇湿地;季节上,湿地土壤有机碳含量表现为春季>夏季>秋季>冬季.土壤有机碳含量与土壤含盐量、含水率、TN及C/N呈正相关,与土壤容重、pH值呈负相关.不同类型湿地土壤剖面有机碳密度表现为光滩湿地>芦苇湿地>碱蓬湿地,湿地类型对土壤有机碳含量和有机碳密度分布的影响存在一定差异.因储碳层厚度及储碳层内有机碳密度的差异,光滩湿地单位面积有机碳储量明显高于碱蓬和芦苇湿地,具有较大的储碳潜能,对研究区滨海湿地起到一定的碳汇作用.

铁-碳内电解质下4种水生植物的净水效果

宗小香, 闵梦月, 孙广芳, 李宁, 安树青, 冷欣

2016, 27(7):  2084-2090.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.037

摘要 ( 332 )   PDF (601KB) ( 23 )  

为比较湿地生态系统中常见水生植物的净水效果,在铁-碳内电解质下以凤眼莲、睡莲、菖蒲、芦苇4种水生植物为研究对象,比较分析植物及其组合在不同试验时间(1～5 d)对污水中铵氮、化学需氧量(COD)、总磷(TP)的净化效果.结果表明:与无植物的对照相比,铁-碳内电解质下单种水生植物对污水中的铵氮、COD、TP去除效果更好,但物种间存在明显差异.在污水处理2 d时,凤眼莲对铵氮的去除率达到100%;3 d时,铵氮在菖蒲水体中的浓度接近0;各类型植物组合对铵氮的去除效果均较好.在污水处理2 d时,凤眼莲的水体COD浓度接近0,菖蒲次之,凤眼莲-菖蒲组合水体的COD浓度降为最低(4.33 mg·L^-1),去除率为85.1%.在处理4 d时,凤眼莲的TP浓度最低,芦苇次之;处理2 d时,凤眼莲-菖蒲水体的TP浓度最低.内电解质与植物的组合效果比单纯内电解质对污水的净化效果好,植物的配置应依据污染物水平进行优化.

环境和生物因子对黄河三角洲滨海湿地净生态系统CO₂交换的影响

初小静, 韩广轩, 朱书玉, 吕卷章, 于君宝

2016, 27(7):  2091-2100.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.010

摘要 ( 287 )   PDF (2148KB) ( 39 )  

通过涡度相关和微气象观测技术,对黄河三角洲滨海湿地净生态系统CO₂交换(NEE)以及环境、生物因子进行了观测,探究湿地NEE变化规律及环境和生物因子对NEE的影响. 结果表明: 在日尺度上,生长季NEE呈明显“U”型曲线,非生长季变幅较小;在季节尺度上,NEE生长季波动较大,表现为碳汇,非生长季波动较小,表现为碳源;在年尺度上,滨海湿地生态系统表现为碳汇,总净固碳量为-247 g C·m^-2. 白天NEE主要受控于光合有效辐射(PAR),且生态系统表观量子产量(α)与白天生态系统呼吸(R_eco,d)均于8月达到最大值,最大光合速率(A_max)于7月达到最大值;夜间NEE随气温(T_a)呈指数增加趋势,生态系统的温度敏感系数(Q₁₀)为2.5,且土壤含水量(SWC)越高,Q₁₀值越大.非生长季NEE只与净辐射(R_n)呈显著的线性负相关,与其他环境因子无显著相关关系.生长季NEE与R_n、T_a、土壤10 cm温度(T_{s 10})等环境因子以及叶面积指数(LAI)呈显著的线性负相关,但与地上生物量(AGB)无显著相关关系.多元回归分析表明,R_n和LAI对生长季NEE的协同影响达到52%.

竺山湾湖泊缓冲带湿地生态系统EWE模型构建与分析

咸义, 叶春, 李春华, 王延华

2016, 27(7):  2101-2110.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.011

摘要 ( 344 )   PDF (942KB) ( 37 )  

湖泊缓冲带在湖泊流域空间布局中具有特殊地位,缓冲带内的湿地对于保障流域生态健康和湖泊水环境质量具有十分重要的意义.本研究以太湖竺山湾湖泊缓冲带内的竺山湖湿地生态系统为研究对象,将生物组分划分为16个功能组,构建了生态通道(EWE)模型,并分析了生态系统的特征、状态以及功能组之间的相互关系.结果表明: 竺山湖湿地生态系统的有效营养级范围在1~3.72,营养流动主要发生在前4个营养级,开始于沉水植物和有机碎屑的食物链较多.湿地生态系统的总的能量转换效率为5.1%,并未达到“1/10定律”,说明当前的能量转换效率较低.物质流量在生态系统中的平均传输效率为4.3%.系统的总生产量为2496.66 t·km^-2·a^-1,总流量为10145.2 t·km^-2·a^-1.生态系统的多种特征参数表明当前生态系统处于幼态化阶段.

清潩河(许昌段)流域生物群落特征及其与环境因子的关系

闵梦月, 宗小香, 段一凡, 李宁, 冷欣

2016, 27(7):  2111-2118.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.031

摘要 ( 386 )   PDF (784KB) ( 28 )  

以清潩河(许昌段)流域为研究对象,通过野外调查和室内测定,对水生植物、河岸带植物和大型底栖动物的群落特征、水体和表层沉积物的环境因子特征进行研究,分析清潩河流域内的生物多样性.结果表明: 流域内共有水生植物12种,河岸带植物66种,大型底栖动物10种.群落间环境因子变异较大,其中,水体的铵氮、总氮、总磷、表层沉积物的氧化还原电位、重金属镉、汞、锌的变异显著.典范对应分析表明: 水体理化性质如化学需氧量、温度、pH、溶解氧、总磷是影响水生植物的关键环境因子;水体氧化还原电位、pH和表层沉积物的镍、汞、有机质、铅、镉是影响河岸带植物分布的关键因子;表层沉积物的pH、温度、氧化还原电位、砷、铅、镍和水体温度是影响大型底栖动物的关键环境因子.清潩河(许昌段)流域水质污染严重,生物群落多样性低,沿河的污水处理及保护与恢复生物类群的工作迫在眉睫.

第八届全国景观生态学学术研讨会专栏

南京市绿色基础设施网络格局与连通性分析的尺度效应

于亚平, 尹海伟, 孔繁花, 王晶晶, 徐文彬

2016, 27(7):  2119-2127.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.006

摘要 ( 405 )   PDF (3020KB) ( 75 )  

以南京市为研究区,基于ArcGIS、Erdas、GuidosToolbox和Conefor等软件平台,采用形态学空间格局分析(MSPA)和景观连通性分析方法,通过在MSPA中设置不同的粒度、边缘宽度和在景观连通性分析中设置不同的扩散距离阈值,对2013年南京市绿色基础设施网络格局变化的尺度效应、边缘效应与距离效应进行评价.结果表明: 基于MSPA获取的景观类型构成存在明显的尺度效应和边缘效应,且边缘效应对MSPA景观类型的影响较尺度效应更为明显.不同扩散距离对景观连通性的影响很大,对于南京市来说,2 km或2.5 km是关键的扩散距离阈值.当输入数据选择粒度30 m、边缘宽度30 m时,可以得到南京市城市绿色基础设施(UGI)网络更为详尽的景观信息.基于MSPA与景观连通性方法,分析尺度效应、边缘效应、距离效应对研究区UGI网络景观类型的影响,有助于选择合适的粒度、边缘宽度及扩散距离,并更好地理解UGI网络的空间格局和与生态过程相关的尺度效应和距离效应,从而使得UGI网络时空格局变化分析时的参数设置更为科学合理.研究结果可为中尺度范围内UGI景观网络时空格局分析时的参数设置提供重要的参考和依据,对其他地区UGI景观网络的分析也具有一定的借鉴意义.

基于GWR模型的土地覆盖与地表温度的关系——以京津唐城市群为例

王佳, 钱雨果, 韩立建, 周伟奇

2016, 27(7):  2128-2136.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.008

摘要 ( 311 )   PDF (2180KB) ( 20 )  

基于Landsat TM土地覆盖分类数据和MODIS地表温度数据,探讨京津唐城市群不同土地覆盖的地表温度(7日),并采用常用的普通线性回归(OLS)和地理加权回归(GWR)方法分别拟合土地覆盖比例与地表温度的关系.结果表明: 研究区不同土地覆盖类型的地表温度差异明显,人工表面(40.92±3.49 ℃)和耕地(39.74±3.74 ℃)的平均温度较高,林地(34.43±4.16 ℃)和湿地(35.42±4.33 ℃)的平均温度较低;土地覆盖比例与地表温度显著相关,且两者之间的定量关系存在空间非稳定性,地理位置以及周围环境影响的差异是空间非稳定性产生的主要原因;GWR模型的拟合结果优于OLS模型(R_GWR²>R_OLS²),并且GWR模型可以量化土地覆盖比例与地表温度两者关系的空间非稳定性特征.

城市化过程中北京市人口时空演变对生态系统质量的影响

王坤, 周伟奇, 李伟峰

2016, 27(7):  2137-2144.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.009

摘要 ( 311 )   PDF (1618KB) ( 31 )  

应用第五、第六次人口普查和MODIS-NDVI遥感数据,从城市、区/县和街道/乡镇3个尺度,分析了2000—2010年北京市人口时空演变特征及其对区域生态系统质量的影响.结果表明: 研究期间,北京市总人口增长了43.9%,人口空间分布形成了明显的圈层特征,呈现向近郊转移聚集的趋势;北京市的年最大归一化植被指数(NDVI)呈增加趋势,在5～6环之间却显著降低.城区和远郊区的NDVI变化趋势与人口密度变化率呈显著负相关.城市化带来的人口数量增加不仅没有导致北京整体生态系统质量下降,反而通过城市功能调整和农民进城务工人口转移等方式,提高了城区和远郊区的生态系统质量.不同的功能定位和发展机制是影响北京市人口时空格局变化及其生态影响的主要原因.

黄河中下游农业景观异质性对传粉昆虫多样性的多尺度效应——以巩义市为例

王润, 丁圣彦, 卢训令, 宋博

2016, 27(7):  2145-2153.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.020

摘要 ( 298 )   PDF (1518KB) ( 20 )  

农业景观中非农生物所提供的服务是生态系统保持稳定的基础,随着农业集约化程度的加强,生物多样性的持续丧失是现代农业发展最突出的表现形式之一.本文以黄河中下游典型农业区巩义市为研究区,根据其典型的地貌特征(山地-丘陵-河川)来探究地貌类型、景观和生境3种尺度上景观异质性对传粉昆虫多样性的影响.本研究使用诱捕盘法(pan traps)获取传粉昆虫,采用多因素方差分析多尺度上农业景观异质性对传粉昆虫多样性的影响.结果表明: 共捕获传粉昆虫67012头,分属7个目、86个科.其中,优势类群为食蚜蝇科、花蝇科;常见类群为果蝇科、丽蝇科、蜂虻科、头蝇科、花萤科、瘿蜂科、胡蜂科、小蜂科、切叶蜂科、蜜蜂科.地貌类型对传粉昆虫多样性的影响最为显著(P<0.001),表明丘陵和山地地区为传粉昆虫的蜜源地;其次是生境尺度(P<0.05),但景观尺度和尺度间的交互作用的影响不显著.丘陵和山地地区的景观异质性对传粉昆虫多样性的影响为本地区不同地貌类型的景观规划和生物多样性保护提供了理论支持.

黄河下游平原农业景观异质性对两栖类生物栖息地可用性的影响

张丽, 梁国付, 郭豪杰, 李成蹊, 孙博琳, 卢训令, 丁圣彦

2016, 27(7):  2154-2160.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.018

摘要 ( 305 )   PDF (778KB) ( 42 )  

以黄河下游典型平原农业景观封丘县为研究区,基于图论的分析方法,采用概率连通性指数(PC)和斑块重要值(dPC_k)表征池塘栖息地可用性程度,在地理信息系统和R软件的支持下,分析了两栖类物种在250、500、1000和2000 m不同扩散能力下,反映池塘栖息地组成和构型的池塘平均面积(MS)以及池塘数量(NP)、至道路的最近距离(DR)组合作用对池塘栖息地可用性的影响.结果表明: 两栖类栖息地的可利用性与池塘数量、池塘平均面积和至道路的最近距离关系密切.在250 m扩散能力下,池塘平均面积和池塘数量是决定池塘可利用程度高低的重要影响因素;在500 m扩散能力下,池塘平均面积和至道路的最近距离对栖息地可用性的影响最为显著;在物种相对较高扩散能力下(1000和2000 m),池塘平均面积和池塘数量是最主要的影响因素.在平原农业景观中,两栖类生物及其栖息地的保护要充分考虑池塘斑块的数量、平均面积以及至道路的最近距离.

生态系统服务流研究进展

刘慧敏, 范玉龙, 丁圣彦

2016, 27(7):  2161-2171.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.005

摘要 ( 518 )   PDF (980KB) ( 118 )  

随着社会经济的发展,人类对生态系统的干扰导致多种生态服务退化或消失.生态系统服务流对生态系统服务的输送、转化和维持有重要作用,并成为相关研究的新兴方向之一.本文在对生态系统服务流进行分类的基础上,分析了生态系统服务传递的载体,初步探讨生态系统服务流的形成机制,包括服务流的形成、属性、尺度特征、定量化及其制图等.同时,对生态系统服务流的成本效应,如输送成本、转化成本、使用成本和成本相对性等进行尝试性分析,旨在分析生态系统服务流传递过程中的成本耗散.生态系统服务流研究一定程度上解决了生态系统服务价值评估的“双重核算”问题,使人类准确识别生态系统服务供给和消费热点区域,有利于生态系统服务在传递过程中达到效益最大化,对提出科学合理的生态补偿有重要意义.

研究论文

黑龙江省红松人工林枝条分布数量模拟

郑杨, 董利虎, 李凤日

2016, 27(7):  2172-2180.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.021

摘要 ( 356 )   PDF (754KB) ( 22 )  

基于黑龙江省佳木斯市孟家岗林场的12块样地65株人工红松解析木的955个枝解析数据,以Poisson回归模型和负二项回归模型作为备选模型,构建了人工红松二级枝条数量分布模型,并采用AIC、Pseudo-R²、均方根误差(RMSE)和Vuong检验对模型的拟合优度进行比较.结果表明: 每轮一级枝条分布数量集中在3~5个,均值为4个,一级枝条分布数量与人工红松自身的枝条属性相关.一级标准枝上二级枝条分布的离散程度较大,利用全部子回归技术构建二级枝条分布数量模型,最终选择以负二项回归模型为基础的E(Y)=exp(β₀+β₁lnRDINC+β₂RDINC²+β₃HT/DBH+β₄CL+β₅DBH)作为二级枝条分布数量最优预测模型(β为参数;RDINC为相对着枝深度;HT为树高;DBH为胸径;CL为冠长).最优模型的Pseudo-R²为0.79,平均偏差接近于0,平均绝对偏差<7.对于所建立的模型,lnRDINC、CL和DBH的参数为正值,RDINC²和HT/DBH的为负值,随着RDINC增大,在树冠内二级枝条分布数量存在最大值.总的来说,所建立的人工红松二级枝条分布数量模型的预测精度为96.4%,可以很好地预估该研究区域人工红松二级枝条分布数量,为以后枝条的光合作用和生物量的研究提供了理论基础.

天然常绿阔叶林改造为板栗林对土壤有机碳库的影响

岳天, 李永夫, 肖永恒, 李永春, 何洁, 姜培坤, 周国模, 刘娟

2016, 27(7):  2181-2188.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.035

摘要 ( 335 )   PDF (728KB) ( 14 )  

天然林改造为人工林后,由于植被覆盖类型和经营管理措施发生改变,从而显著影响土壤有机碳库的特征.测定浙江省临安市相邻的天然常绿阔叶林和板栗林(板栗林由常绿阔叶林改造而来,集约经营10年)表层(0～20 cm)和亚表层(20～40 cm)土壤有机碳储量和不同形态活性有机碳库,用固态核磁共振方法分析土壤有机碳的化学结构特征,研究天然常绿阔叶林改造为板栗林对土壤有机碳库的影响.结果表明: 常绿阔叶林改造为板栗林后,土壤表层有机碳储量、水溶性有机碳、热水溶性有机碳、微生物生物量碳和易氧化碳含量分别下降19.7%、34.4%、25.8%、30.4%和25.2%,土壤亚表层的各指标分别下降13.5%、38.4%、19.8%、34.1%和22.2%.土壤表层烷氧碳含量、芳香碳含量以及芳香度显著降低,而烷基碳含量、羰基碳含量以及A/O-A值均显著增加;土壤亚表层烷氧碳含量显著降低,而烷基碳含量和A/O-A值显著增加,而芳香碳含量、羰基碳含量以及芳香度无显著变化.天然常绿阔叶林改造为板栗林并长期集约经营后,土壤有机碳储量和活性有机碳库均显著下降,有机碳的化学结构发生显著变化.

氮添加对沙质草地微生物呼吸与根系呼吸的影响

林力涛, 孙学凯, 于占源, 王克林, 曾德慧

2016, 27(7):  2189-2196.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.012

摘要 ( 291 )   PDF (874KB) ( 36 )  

土壤呼吸可以细化为根系呼吸和微生物呼吸,二者对氮添加的响应有所不同.本文以科尔沁沙质草地为研究对象,探讨氮添加对土壤CO₂排放的影响,并细化为微生物呼吸和根系呼吸的响应特征.结果表明: 在观测期(5—10月),土壤呼吸、微生物呼吸月动态均呈先升高后降低的趋势;微生物呼吸是土壤呼吸的主要贡献者,占82.6%;观测期内根系呼吸贡献率随月份而变化,根系呼吸贡献率两个峰值分别出现在5月(占49.4%)和8月(占41.9%),6个月的平均贡献率为17.4%;在10 ℃条件下,根系呼吸较微生物呼吸对氮添加的响应更为敏感,微生物呼吸速率在氮添加后降低了3.9%,而根系呼吸降低了17.7%;氮添加提高了土壤呼吸、微生物呼吸温度敏感性Q₁₀值,也提高了二者对土壤水分变化的敏感程度.

辽东山区次生林物种多样性的空间分布及尺度效应

邓莉萍, 白雪娇, 秦胜金, 魏亚伟, 周永斌, 李露露, 牛沙沙, 韩美娜

2016, 27(7):  2197-2204.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.022

摘要 ( 323 )   PDF (1239KB) ( 27 )  

以辽东山区次生林为研究对象,分析4 hm²样地Gleason丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数的空间分布特征及其与尺度的关系.结果表明: 4个多样性指数的空间分布均表现出较高的空间异质性;4个多样性指数的方差随尺度的增加其变化趋势有所差异;4个多样性指数的变异系数随尺度的增加呈下降趋势;乔木层的4个多样性指数值高于灌木层,且随尺度增加其变化趋势有所差异.在分析辽东山区次生林物种多样性时应考虑尺度效应.

甘南红景天濒危的生殖生态学因素分析

王克鹏, 董博, 王彦武, 刘雅楠

2016, 27(7):  2205-2211.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.040

摘要 ( 336 )   PDF (491KB) ( 15 )  

为了寻找保护和恢复甘南红景天种群的有效途径,本文分析了甘南红景天的繁育系统、生殖过程、开花物候特征及影响生殖成功的主要因子.结果表明:甘南红景天为雌雄异株,雄花在花芽分化初期为两性植株,但随着花的不断发育,雌蕊的胚囊发育到一定阶段时败育,两性植株基本仅执行雄性功能,种群繁殖为异交,以风媒传粉方式为主,种群花期出现在全年降雨和气温较高的季节.6月初现蕾,6月中旬开花,7月上旬进入盛花期,花期在36 d左右,8月下旬果实成熟.两性植株略早于雌花开放,花期(10.2 d)大于雌性植株(8.4 d).由于部分雌花不易授粉,部分花蕾、胚珠损失,1~3年的幼龄植株几乎不开花结实,群落中只有11%的植株开花结实,种子自然繁殖率极低,约为2%.从花蕾到开花,雌性单株有20.0%～25.1%的花蕾损失; 从开花到结实,单株51.1%～65.0%的花败育;至种子成熟,仅10.1%～21.0%的胚珠发育成种子.雌性单株平均种子产量为158.1粒,人工条件下种子发芽率为81.5%,幼苗第一年的成活率为36.0%.表明种子质量不是导致甘南红景天濒危的原因,而花粉限制、种子产量和幼苗的成活率是真正影响其生殖成功和导致濒危的主要生殖生态学因素.

大兴安岭典型林分地表死可燃物含水率动态变化及预测模型

胡海清, 陆昕, 孙龙, 关岛

2016, 27(7):  2212-2224.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.007

摘要 ( 399 )   PDF (1317KB) ( 23 )  

对春季和秋季大兴安岭地区西林吉林业局山杨-白桦混交林、落叶松林、樟子松林、落叶松-白桦混交林、白桦林5种典型林分不同坡位地表细小死可燃物含水率动态进行研究,构建了不同季节防火期、不同林分地表死可燃物含水率的预测模型,并分析了其预测误差.结果表明: 相同林分地表可燃物含水率在春季和秋季差异显著;在相同季节相同林分下不同坡位可燃物含水率存在差异.采用Nelson模型对地表死可燃物含水率预测的平均绝对误差(MAE)的平均值为0.13,略低于Simard模型(0.14),明显低于气象要素回归模型(0.25).Nelson和Simard模型的预测效果好于气象要素回归模型.秋季模型对地表死可燃物含水率的预测精度好于春季模型和春季秋季混合模型.

麻栎种源林叶片碳、氮、磷化学计量特征的变异

张慧, 郭卫红, 杨秀清, 韩有志, 虞木奎, 吴统贵

2016, 27(7):  2225-2230.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.001

摘要 ( 346 )   PDF (929KB) ( 37 )  

结合林木育种方法,以3个麻栎种源试验林为研究对象,测定了29个麻栎种源叶片碳、氮、磷化学计量特征.结果表明: 地点(环境)显著影响叶片碳、氮、磷、碳氮比、碳磷比、氮磷比,解释量占总变异量的13.2%～66.7%,而种源(遗传)的影响并不显著,解释量只占总变异量的2.9%～11.0%.叶片氮与碳氮比、氮与氮磷比、磷与碳磷比、磷与氮磷比均具有显著的相关性,且无论是地点间还是东西部种源间均存在共同的标准化主轴斜率.表明在单一树种(麻栎)水平上,种源间具有相似的碳、氮、磷生化过程,其叶片化学计量特征主要受环境的影响;而化学计量特征在地点间和东西部种源间稳定的相关系数反映出叶片化学计量特征的特定耦合比例不受环境和种源的影响,支持化学计量学的内稳性理论.

克氏针茅草原植物叶片性状对放牧强度的响应

道日娜, 宋彦涛, 乌云娜, 霍光伟, 王晓朦, 徐志超

2016, 27(7):  2231-2238.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.034

摘要 ( 338 )   PDF (470KB) ( 15 )  

放牧干扰是影响草地植物性状的方式之一,植物叶片性状能够客观反映植物对生长环境的适应性.本文以呼伦贝尔克氏针茅草原不同放牧强度的样地为研究区,探讨叶片性状间的相互关系及在不同放牧梯度上和不同生活型功能群之间的变化规律.结果表明:克氏针茅草原植物的主要叶片性状在不同生活型植物之间差异均不显著,但是各个性状之间的相关性较强.在放牧梯度上,重度放牧样地上叶片磷含量和氮磷比值与中度放牧区和轻度放牧区有显著差异;在生活型功能群分类中,放牧对多年生杂草的叶片磷含量和氮磷比值有显著影响,表明多年生杂草对放牧较为敏感,重度放牧改变了植物养分利用策略.合理放牧可以改善克氏针茅草原植物养分性状并有利于遏制草原的退化.

伊犁野果林浅层土壤养分生态化学计量特征及其影响因素

陶冶, 张元明, 周晓兵

2016, 27(7):  2239-2248.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.002

摘要 ( 378 )   PDF (941KB) ( 44 )  

对伊犁河谷野果林20个群落60个样方土壤及环境因子调查取样,研究了野果林0～10和10～20 cm土层土壤有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)及全钾(K)的化学计量特征及其影响因素.结果表明: 伊犁野果林0～10 cm土层土壤C、N、P、K含量分别为73.15、7.00、1.14和14.74 g·kg^-1,C:N、C:P、C:K、N:P、N:K、P:K分别为10.37、62.73、5.05、6.05、0.48和0.08;除K和C:N外,0～10 cm土层均显著高于10～20 cm土层.P、K、C:N及P:K具有较高的稳定性(CV=8%～24%),其他指标具中等变异性(CV=28%～46%).土壤养分含量及化学计量比在不同取样地点、不同群落类型及不同坡向间均有显著差异.除C、N之间为幂函数关系外,土壤养分含量及其与化学计量比之间均为二次函数关系,体现了土壤养分化学计量特征之间的非线性耦合特征.坡向、降水量及温度是野果林土壤化学计量特征的主要影响因子.

连作土壤中施加球毛壳ND35菌肥对杨树生理特性的影响

夏宣宣, 张淑勇, 张光灿, 邢伟, 方肖晨, 刘静文, 杨锐

2016, 27(7):  2249-2256.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.030

摘要 ( 332 )   PDF (1129KB) ( 18 )  

在山东农业大学林学实验站杨树连作土壤中施加不同剂量(0.17、0.33、0.67、1.00、1.33和1.67 g·kg^-1)的球毛壳ND35菌肥,测定不同处理下一年生杨树叶片的光响应过程、叶绿素荧光以及叶黄素循环等光合生理生化指标,研究球毛壳ND35菌肥对杨树根系和光合生理性能的影响.结果表明: 随连作土壤中菌肥含量的增加,杨树叶片的叶绿素含量(Chl)呈增加趋势,电子传递速率(ETR)、净光合速率(P_n)、量子效率(Φ)、硝酸还原酶(NR)活性以及根系活力等生理指标均呈先增加后降低的趋势,依赖于叶黄素循环的光合热耗散呈降低趋势,而非光化学淬灭(NPQ)呈先降低后增加的趋势.在土壤施加菌肥剂量0.67和1.00 g·kg^-1处理时,光合机构的过剩光能减少,向光化学反应方向分配的光能增多,光能利用效率提高.在连作土壤中施加适量(0.67～1.00 g·kg^-1)的球毛壳ND35菌肥,能在一定程度上提高杨树的根系生理活性,提高杨树叶片对光能的利用效率,有利于改善杨树叶片的光合机构运转状态,提高叶片的光合作用效率.

狭果鹤虱幼苗营养生长和生物量分配对凝结水梯度的响应

龚雪伟, 吕光辉, 冉启洋, 杨晓东

2016, 27(7):  2257-2263.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.003

摘要 ( 267 )   PDF (797KB) ( 21 )  

以新疆艾比湖湿地国家级自然保护区荒漠短命植物狭果鹤虱为研究对象,研究少凝结水、自然凝结水和倍增凝结水3个梯度下狭果鹤虱幼苗形态、生理响应对策及单株植物的干物质分配格局.结果表明: 随凝结水量增加,狭果鹤虱幼苗与叶片吸收水分有关的性状叶绿素相对含量、叶片水势、株高、冠幅、茎质量和叶质比均显著增高,而与根吸收和运输水分有关的性状主茎径、根长和根径无显著变化;株高和叶绿素相对含量对凝结水量的响应最迅速;不同凝结水梯度下,狭果鹤虱幼苗对茎的生物量投入比例无显著差异,但随幼苗生长,3个梯度植物的根质比均逐渐下降,少凝结水处理植株降幅相对较小.狭果鹤虱幼苗主要通过改变地上部分性状响应凝结水量的变化,叶片光合潜力和干物质比重随凝结水量增加而显著增加.

半干旱区膜上覆土穴播对春小麦旗叶光合作用和水分利用的影响

杨文雄, 柳娜, 刘效华, 张雪婷, 王世红, 袁俊秀, 张绪成

2016, 27(7):  2264-2272.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.033

摘要 ( 375 )   PDF (841KB) ( 14 )  

在甘肃定西大田定位试验的基础上,2012—2013年连续2年比较了全膜覆土穴播(PMS)、覆膜穴播(PM)和露地穴播(CK)春小麦旗叶的SPAD值、叶绿素荧光参数、光合气体交换参数以及叶面积指数(LAI)、产量、耗水量和水分利用效率.结果表明: PMS提高了小麦旗叶SPAD值,扬花后显著高于PM,增加了10.0%～21.5%,较CK增加了3.2%～21.6%.PMS的旗叶最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学猝灭系数高于PM和CK,较PM最高分别提高了6.1%、9.6%和30.9%,并在灌浆期达到显著差异;而PMS的非光化学猝灭系数(q_N)值最低,并在抽穗期与PM达显著差异水平,2012和2013年分别降低了23.8%和15.4%.PMS的气孔导度(g_s)较PM和CK高,在灌浆期与PM达到显著差异,2012和2013年分别提高了17.1%和21.1%;PMS的蒸腾速率(T_r)较PM提高了5.4%～16.7%,光合速率(P_n)增加了11.2%～23.7%,旗叶瞬时水分利用效率(WUE_i)提高了5.6%～7.2%(除2013年抽穗期外),并在2012年扬花期达到显著差异.PMS的LAI高于PM和CK,尤其在季节性干旱的2013年达到显著差异.因此,PMS提高了叶片SPAD值,增强了旗叶对光合能量的同化能力和气体交换强度,使更多的光合能量进入光化学同化方向,降低了热耗散,使P_n增加,提高了旗叶WUE_i,基于较高的光合速率和群体LAI,最终提高小麦产量和水分利用效率.

不同水氮水平下小麦品种对光、水和氮利用效率的权衡

张凯, 陈年来, 顾群英

2016, 27(7):  2273-2282.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.027

摘要 ( 220 )   PDF (918KB) ( 22 )  

通过再裂区设计田间试验,以3个春小麦品种(和尚头、西旱2号和宁春4号)为材料,设置两个灌溉水平(充分灌水4500 m³·hm^-2和有限灌水3000 m³·hm^-2)和5个施氮水平(0、75、150、225、300 kg N·hm^-2),研究小麦光能利用效率(LUE)、水分利用效率(WUE)、氮素利用效率(NUE)对水氮的响应特性及其相互关系.结果表明: 3个小麦品种间LUE、WUE和NUE差异显著.在一定范围内增加灌水和施氮量则LUE升高,过量施氮则LUE下降.强抗旱和中等抗旱品种(和尚头和西旱2号)WUE受灌水量的影响比不抗旱品种(宁春4号)小.施氮可以调节小麦WUE,中等施氮水平(和尚头和西旱2号在150 kg N·hm^-2时,宁春4号在225 kg N·hm^-2时)有最高的WUE.随施氮量增加,植株氮素累积量先增后减,氮素干物质生产效率(NUE_b)、氮素收获指数(NHI)、氮肥农学利用效率(NAE)和氮肥偏生产力(PFP)均显著降低.灌溉水平对NHI无显著影响;随灌水量增加,小麦氮素积累量显著增加,强抗旱和中等抗旱品种NUE_b和NAE显著降低,不抗旱品种 NUE_b和PFP显著升高,对其他指标无显著影响.3个小麦品种氮素获取能力与氮素利用效率呈极显著负相关,NUE_b与LUE、WUE呈显著负相关,LUE与WUE呈显著正相关,春小麦氮素利用效率与光能利用效率、水分利用效率间存在明显的权衡关系.当灌水量为3000 m³·hm^-2,强抗旱和中等抗旱品种在150 kg N·hm^-2,不抗旱品种在225 kg N·hm^-2时,有较高的资源利用效率.

不同作物轮作对连作高粱生长及其根际土壤环境的影响

王劲松, 樊芳芳, 郭珺, 武爱莲, 董二伟, 白文斌, 焦晓燕

2016, 27(7):  2283-2291.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.036

摘要 ( 394 )   PDF (792KB) ( 22 )  

以高粱连作5年为对照(CK),研究了高粱连作3年轮作苜蓿(T₁)和葱(T₂),对下茬高粱生长、根际土壤微生物及土壤酶活性的影响.结果表明:与CK相比,轮作改善了高粱地上部的生长;T₁增产16.5%,效果明显.轮作也促进了高粱根系的生长,T₁和T₂处理的高粱总根长是CK的1.3和1.4倍,根总表面积是CK的1.6和1.5倍,根体积是CK的2.2和1.6倍,根系生物量是CK的2.0和1.3倍,T₁促进了根系在10 cm以下土层中的分布.借助Biolog法对穗花期根际土壤微生物群落功能多样性分析表明,T₁和T₂处理根际土壤微生物活性显著高于CK,且Shannon多样性指数分别是CK的1.2和1.1倍;轮作提高了根际土壤蔗糖酶活性.综上,轮作苜蓿比轮作葱更能改善高粱根际土壤环境,提高土壤微生物活性和酶活性,控制高粱连作障碍,提高高粱产量.

基于光合产物动态分配的玉米生物量模拟

麻雪艳, 周广胜

2016, 27(7):  2292-2300.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.026

摘要 ( 328 )   PDF (628KB) ( 20 )  

光合产物分配是作物生长发育及生物量形成的关键环节,也是作物生长模拟的重要内容.本研究依据光合产物分配机理,结合玉米不同生长阶段的光合产物分配特点,构建了玉米光合产物分配模型.与WOFOST模型的CO₂同化模块相结合,实现了对玉米各器官生物量动态的逐日模拟.利用锦州农田生态系统野外观测站5年的春玉米大田试验资料对模拟效果进行了验证.结果表明: 模型能解释总生物量变化的95.4%;对营养器官生物量变化的解释率达87.0%;对叶、根、茎生物量变化的解释率分别达85.3%,67.9%和76.5%;对穗生物量变化的解释率达87.5%.模型可实现玉米各器官的生物量动态的准确模拟.

旱-盐复合胁迫对玉米种子萌发和生理特性的影响

姚海梅, 李永生, 张同祯, 赵娟, 王婵, 王汉宁, 方永丰

2016, 27(7):  2301-2307.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.023

摘要 ( 349 )   PDF (830KB) ( 47 )  

分别用15% PEG、100 mmol·L^-1 NaCl及其混合溶液模拟干旱(D)、盐(S)及旱-盐复合胁迫(D+S)对玉米种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明: 3种胁迫处理均明显抑制了种子萌发、幼芽、幼根的伸长及生物量的积累,且影响程度为D>D+S>S;幼芽及幼根中过氧化氢(H₂O₂)、超氧阴离子(O^-·₂)等活性氧含量及丙二醛(MDA)含量明显升高,质膜相对透性增大,脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白等生理渗透调节物质含量显著增加,且幼芽中含量高于幼根,积累程度均为D>D+S>S.3种胁迫处理均使幼芽、幼根中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)及抗坏血酸过氧化物酶(APX) 等抗氧化酶活性增强;其中,SOD和APX活性表现为复合胁迫介于单一胁迫之间,而POD和CAT活性表现为复合胁迫大于单一胁迫;说明旱-盐复合逆境胁迫对玉米种子萌发及幼苗生理特性的影响并不是单一胁迫的简单叠加,与单一干旱胁迫相比,旱-盐复合胁迫在一定程度上能够缓解干旱胁迫对玉米种子萌发及幼苗生长的影响.

CsRCA超表达对高温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响

毕焕改, 董绪兵, 刘培培, 李清明, 艾希珍

2016, 27(7):  2308-2314.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.028

摘要 ( 279 )   PDF (740KB) ( 14 )  

以CsRCA超表达黄瓜株系T1-7、T1-2和野生型‘08-1’为试材,在三叶一心时用光照培养箱模拟高温环境[40 ℃,光量子通量密度(PFD) 600 μmol·m^-2·s^-1],研究了CsRCA超表达对高温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的调控机理.结果表明: CsRCA超表达可显著提高转基因黄瓜幼苗核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)大、小亚基的mRNA 表达量,Rubisco和Rubisco活化酶(RCA)活性亦显著高于野生型植株.高温胁迫2 h后,超表达和野生型黄瓜幼苗的光合速率(P_n)、以吸收光能为基础的光化学性能指数(PI_ABS)、Rubisco活性和RCA活性及其mRNA表达量均显著降低.经JIP-test分析发现,高温胁迫导致叶绿素荧光快速诱导动力学曲线中K点明显上升, 而捕获的激子将电子传递到电子传递链中Q_A下游的其他电子受体的概率(Ψ_o)和用于电子传递的产额(φ_E0)均显著下降,说明PSⅡ放氧复合体(OEC)和Q_A之后的电子传递链在高温下受到抑制,但是超表达植株的变化幅度要小于野生型植株.可见CsRCA超表达可以通过提高Rubisco、RCA和PSⅡ活性,缓解高温对黄瓜幼苗光合作用的影响,增强其对高温的适应性.

稻鸭共生有机栽培模式对黄河三角洲稻米品质的影响

王建林, 李婕, 曹元元

2016, 27(7):  2315-2320.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.038

摘要 ( 271 )   PDF (432KB) ( 22 )  

在黄河三角洲地区设计稻鸭共生、人工除草、常规稻作3种栽培模式,研究其对稻米加工品质、外观品质、蒸煮和食味品质、卫生品质的影响.结果表明:与常规稻作相比,稻鸭共生可以增加水稻粒宽,提高糙米率、精米率、整精米率,减少垩白,这主要是由于有效穗数和籽粒重的提高以及弱势粒的降低所致.稻鸭共生和人工除草栽培模式可以增加胶稠度,降低直连淀粉和蛋白质含量,改善稻米食味性,这主要归功于有机肥的施用.由于生产过程不施用化学肥料和农药,稻鸭共生、人工除草模式可以大幅降低甚至检测不到农药残留.稻鸭共生既可改善稻米品质,又能保护环境,为优质水稻生产提供了一条较好的生态技术途径.

长期施肥条件下西南黄壤旱地有效磷对磷盈亏的响应

李渝, 刘彦伶, 张雅蓉, 申艳, 张文安, 蒋太明

2016, 27(7):  2321-2328.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.032

摘要 ( 367 )   PDF (715KB) ( 19 )  

以贵州黄壤肥力与肥效长期定位试验为平台,探究有效磷(Olsen-P)与土壤累积磷盈亏、磷肥用量的关系,确定西南黄壤旱地最佳磷肥施肥量,通过Mitscherlich方程模拟作物相对产量对土壤Olsen-P的响应关系,明确西南黄壤旱地的农学阈值.结果表明: 施用磷肥可显著提高土壤Olsen-P含量,不同施磷处理间提升幅度主要与磷肥施用量有关;不施磷处理土壤磷素一直处于亏缺状态,施磷处理土壤磷素有盈余,其中全量有机肥配施全量化肥处理(MNPK)作物吸磷量和磷素盈余量最高,同等施磷水平下,与单施化肥处理(NPK)相比,有机肥配施化肥处理(1/4 M +3/4 NPK、1/2 M +1/2 NPK)更能促进作物对磷素的吸收,提高磷素累积利用率.土壤累积磷盈亏与土壤Olsen-P增量呈显著直线相关关系(P<0.05),土壤中磷素每盈余100 kg·hm^-2,MNPK、1/4 M +3/4 NPK、1/2 M +1/2 NPK、NPK处理Olsen-P分别增加16.4、13.0、21.4、5.6 mg·kg^-1,有机肥与化肥配施能有效增加土壤Olsen-P含量.西南黄壤旱地Olsen-P的农学阈值为22.4 mg·kg^-1;土壤每年磷盈亏和Olsen-P含量与磷肥施用量呈极显著正相关关系(P<0.01),磷肥用量(纯P)为每年33.3 kg·hm^-2时,土壤磷盈亏呈持平状态,Olsen-P农学阈值对应的施肥量(纯P)为每年45.9 kg·hm^-2.西南黄壤旱地Olsen-P含量主要与施磷水平有关,当年施磷量为45.9 kg·hm^-2时可获得最佳的作物产量,磷肥利用率高;当年施磷量高于45.9 kg·hm^-2时,作物产量对磷肥用量无响应,大量磷素累积在土壤中,增加了磷素的环境流失风险.西南黄壤旱地长期施用有机肥处理单位累积磷盈余量提升土壤Olsen-P的速率大于单施化学磷肥处理.

高寒生态脆弱区农户对气候变化的感知与适应意向——以甘南高原为例

赵雪雁, 薛冰

2016, 27(7):  2329-2339.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.039

摘要 ( 374 )   PDF (927KB) ( 22 )  

以地处青藏高原东缘的甘南高原为研究区,基于农户调查数据,分析了农户的气候变化感知对其适应意向的影响,为制定有效的气候变化适应政策提供依据.结果表明: 纯农户、兼业户、非农户对气候变化的严重性的感知依次降低,但适应功效感知依次增强,且与非农户、纯农户相比,兼业户的可能性感知、自我效能感知与适应成本感知均较高;纯农户、兼业户、非农户对气候变化的积极适应意向趋于增强;气候变化风险感知、适应功效感知促使农户产生积极适应意向,而适应成本感知促使其产生消极适应意向.同时,农户拥有的耕地面积、牲畜数量、收入水平以及性格乐观程度与积极适应意向发生概率呈显著正相关,而固定资产拥有量、无偿现金援助机会、亲戚网及帮助网规模与其呈显著负相关.最后,提出了促使农户产生积极适应意向的对策建议及未来研究中需关注的问题.

基于线粒体COI基因的海蜇不同地理群体遗传特征

李玉龙, 董婧, 王彬, 李轶平, 于旭光, 付杰, 王文波

2016, 27(7):  2340-2347.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.019

摘要 ( 405 )   PDF (884KB) ( 21 )  

对采自辽东湾和韩国江华岛的2个海蜇群体56个个体的线粒体COI基因序列进行扩增,并结合GenBank上其他15个海蜇样品的同源序列对其进行序列变异分析,研究海蜇群体的遗传特征和群体遗传结构状况.在所分析的71个个体中共检测到28个多态位点,定义了32种单倍型.海蜇群体呈现出高的单倍型多样性(0.91±0.06～0.94±0.01)和中等或较低的核苷酸多样性[(0.60±0.34)%～(0.68±0.40)%].与其他几种大型水母相比,海蜇群体的遗传多样性水平较高.系统分析结果显示,海蜇群体间具有2个明显的单倍型谱系分支.比较海蜇不同群体间的遗传分化指数(F_ST)和分子变异分析(AMOVA)发现,在本研究取样范围内不同海蜇群体间存在明显的遗传结构.不同海蜇群体存在复杂的遗传模式,海蜇独特的生活史特征、其分布海域的海流状况及人为因素如增殖放流等可能是造成海蜇这种复杂遗传模式的原因.

山美水库氮营养盐滞留特征及其影响因素的多时间尺度分析

刘梅冰, 陈兴伟, 陈莹

2016, 27(7):  2348-2356.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.016

摘要 ( 337 )   PDF (1032KB) ( 12 )  

水库对氮营养盐的滞留效应对水体富营养化防控有重要影响,为揭示不同时间尺度下水库氮营养盐的滞留特征及影响因素的差异,通过构建山美水库流域生态动力学模型,在统计水库氮滞留量和滞留率的基础上,从年、月、日不同时间尺度对氮营养盐的滞留效应进行分析;并通过多元线性相关分析,对入库流量、出入库流量比、水力滞留时间、流速、温度5种因素的影响进行研究.结果表明: 不同时间尺度下山美水库的氮滞留过程均呈现波动特征.在年尺度上,水库主要呈现正滞留效应,是流域重要的氮汇;在月尺度上,氮滞留呈现丰枯期变化特征,水库在源和汇的角色上发生转变;在日尺度上,枯水年氮滞留过程波动剧烈,滞留率在-300%～100%之间变化.不同时间尺度下,出入库流量比、流速因子均是影响水库氮滞留的重要因素;随着时间尺度的降低,入库流量和温度因子对氮滞留的影响程度有所增强;水力滞留时间对氮滞留的影响程度则随时间尺度变化而有正负差异.

虎斑乌贼的胚胎耗氧率

王鹏帅, 蒋霞敏, 阮鹏, 彭瑞冰, 江茂旺, 韩庆喜

2016, 27(7):  2357-2362.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.013

摘要 ( 331 )   PDF (550KB) ( 12 )  

为了探究虎斑乌贼胚胎不同发育时期的耗氧率变化和几种生态因子对胚胎发育过程耗氧率的影响,试验采用封闭静水装置,对不同发育时期(12期)的耗氧率进行测定,并研究不同盐度(21、24、27、30、33)、温度(18、21、24、27、30 ℃)和pH(7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)对胚胎4个主要发育时期(受精卵期、原肠胚期、器官形成期和内骨骼形成期)耗氧率的影响.结果表明: 胚胎各个发育时期耗氧率不同,随着发育的进程而增大,受精卵期为0.082 mg·(100 eggs)^-1·h^-1,而到原肠胚期的耗氧率显著升高,为0.279 mg·(100 eggs)^-1·h^-1,到孵化期时,耗氧率达到1.367 mg·(100 eggs)^-1·h^-1;盐度对器官形成期和内骨骼形成期的耗氧率均有显著影响(P<0.05),对受精卵期和原肠胚期影响不显著(P>0.05),当盐度为30时,4个发育时期耗氧率均达到最大值,分别为0.082、0.200、0.768和1.301 mg·(100 eggs)^-1·h^-1;温度对原肠胚期、器官形成期和内骨骼形成期的耗氧率有显著影响(P<0.05),对受精卵期无显著性影响(P>0.05),在27 ℃时,胚胎4个发育时期均达到最大值,分别为0.082、0.286、0.806和1.338 mg·(100 eggs)^-1·h^-1;而pH对4个发育时期的耗氧率均无显著性影响(P>0.05),受精卵期在pH 8.0时达到最大值,为0.116 mg·(100 eggs)^-1·h^-1,原肠胚期、器官形成期、内骨骼形成期在pH 8.5时达到最大值,分别为0.281 、0.799和1.130 mg·(100 eggs)^-1·h^-1.

上海市不同类型城市森林中小型土壤动物群落结构特征

靳士科, 王娟娟, 朱莎, 张琪, 黎翔, 郑文静, 由文辉

2016, 27(7):  2363-2371.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.015

摘要 ( 369 )   PDF (857KB) ( 30 )  

于2014年4月(春季)、7月(夏季)、10月(秋季)和2015年1月(冬季)对上海市4种城市森林中小型土壤动物群落进行调查,共捕获土壤动物2190只,隶属于6门15纲22个类群,优势类群为线虫纲和蜱螨亚纲,分别占总密度的56.0%和21.8%,常见类群为线蚓科、轮虫纲、弹尾纲和膜翅目,共占总密度的18.7%.不同类型城市森林中小型土壤动物密度存在显著差异(P<0.05),其中,水杉林密度最高,香樟林最低;类群数以近自然林最高,水杉林最低.各林地中小型土壤动物群落结构具有明显的季节动态,整体表现为秋、冬季密度值较高,夏、秋季类群数较高.在垂直分布上,香樟林表聚程度最为突出,近自然林各层分布相对均匀.密度-类群指数(DG)大小顺序为近自然林(6.953)>香樟林(6.351)>悬铃木林(6.313)>水杉林(5.910),该指数可以较好地表征各林地的群落多样性.冗余分析(RDA)显示,土壤容重、土壤有机质、土壤总氮等是影响城市森林中小型土壤动物群落结构的主要环境因子,其中蜱螨亚纲和线蚓科与土壤有机质和总氮呈正相关,双翅目幼虫和轮虫纲与土壤含水量呈正相关.

以川陕哲罗鲑为目标物种的水样环境DNA分析流程的优化

姜维, 王启军, 邓捷, 赵虎, 孔飞, 张红星

2016, 27(7):  2372-2378.  doi:10.13287/j.1001-9332.201607.017

摘要 ( 353 )   PDF (876KB) ( 45 )  

水样环境DNA分析包括水样采集、DNA提取和分析等流程,已成为监测濒危水生生物种群分布调查的重要手段.为减少在监测目标物种尤其濒危物种中的不确定性,对水环境DNA分析流程的优化至关重要.本研究以川陕哲罗鲑为目标物种,采用滤膜法采集养殖池中的水样,设计了 250 mL、500 mL、1 L和2 L等4种水样采集量,分别采用 PoweWater DNA Isolation kit和DNeasy Tissue and Blood DNA extraction kit 提取水样环境DNA(eDNA),使用物种mtDNA D_loop区特异性引物进行PCR扩增,通过研究滤膜法、水样采集量和水样DNA提取方法对水样eDNA中目标基因检出率的影响,探索适宜的eDNA分析操作方案.结果表明: 使用DNeasy Tissue and Blood DNA extraction kit提取的水样DNA中目的基因的检出率为100%,效果明显优于PoweWater DNA Isolation kit(目标基因的检出率为0);目标基因扩增条带的亮度随水样采样量的增加而增加,其中2 L水样目标基因的扩增效果较理想;序列比对结果显示,本试验从水样DNA中成功扩增得到了川陕哲罗鲑mtDNA Dloop区部分序列.表明DNA提取方法和水样采集量对目标物种的检出率有显著的影响,滤膜法、2 L水样采集量、DNeasy Tissue and Blood DNA extraction kit更适宜进行水样的DNA分析,mtDNA D-loop区可作为川陕哲罗鲑识别的特异性分子标记.