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当期目录

    2010年 第21卷 第3期    刊出日期:2010-03-20
    研究报告
    关帝山云杉天然更新与土壤有效氮素异质性的空间关联性
    闫海冰;韩有志;杨秀清;李乐
    2010, 21(3):  533-540. 
    摘要 ( 2284 )   PDF (649KB) ( 1387 )  
    在山西关帝山华北次生林分布区选择云杉针叶林和云杉、杨、桦混交林为研究样地,应用地统计学理论和格局分析方法,分析了该地区云杉天然更新的空间格局及结构特征;运用地统计分析中的变异函数分析方法定量分析了样地土壤氮素的空间异质性特征.采用GIS叠加分析和统计分析方法,定量评价云杉更新苗分布格局和土壤有效氮素空间异质性之间的空间关联程度,以了解森林土壤氮营养生境的异质性对云杉幼苗更新的影响.结果表明:1)在云杉针叶林中,云杉更新苗分布呈空间斑块状格局,且表现出自相关空间变异特征;在云杉、杨、桦混交林中,云杉更新苗空间分布格局呈集聚分布特征,但表现为随机性的空间变异.2)云杉针叶林土壤氮素含量相对低,有效氮含量空间异质性特征明显,空间结构性变异所占比例较大;混交林土壤氮素含量相对高,有效氮呈随机性变异特征.3)在土壤氮素含量相对低的云杉针叶林中,云杉更新苗分布格局与土壤有效氮异质性之间存在较明显的空间关联性,在土壤NH4+-N含量相对高的斑块中,云杉更新苗发生数量多.在土壤氮素含量相对高的混交林,云杉更新苗空间分布与土壤有效氮异质性之间的空间关联性不明显.
    低强度林窗式疏伐对云杉人工纯林地表微气候和土壤养分的短期影响
    王成;庞学勇;包维楷
    2010, 21(3):  541-548. 
    摘要 ( 2211 )   PDF (973KB) ( 966 )  
    选择高密度云杉人工纯林,模拟天然林窗形成方式,开展了低强度林窗式疏伐试验,监测了地表空气温、湿度和不同土壤层次的养分状况.结果表明:疏伐后第1年,生长季(5—9月)林窗内地表日均温升高而日均湿度降低,林窗内土壤腐殖层(O层)有机质(SOM)和铵态氮(NH4+-N)含量分别增加了19.62%和283.85%,硝态氮(NO3--N)和可溶性有机碳(DOC)含量分别减少77.86%和23.60% 而0~10 cm土层SOM、全氮(TN)和NO3--N含量分别比对照增加45.77%、37.14%和75.11%;NH4+-N、DOC和全磷(TP)含量分别减少48.56%、33.33%和13.11%.上述结果说明,低强度林窗式疏伐迅速改善了高密度云杉人工纯林地表阴湿的环境,增强了O层土壤微生物活性与土壤矿化过程,促进了土壤养分释放与土壤肥力恢复.
    1959—2006年长白山地区降水序列的多时间尺度分析
    胡乃发;王安志;关德新;袁凤辉;金昌杰;吴家兵;王纪军
    2010, 21(3):  549-556. 
    摘要 ( 2095 )   PDF (1152KB) ( 1024 )  
    基于长白山地区松江、东岗、长白、和龙、临江和天池6个气象站1959—2006年的月均降水量和年降水量数据,采用Morlet小波分析方法,对1959—2006年长白山地区植被生长季(5—9月)降水量、降雪季(11月至次年4月)降水量和年降水量序列进行多尺度特征分析,并运用Daubechies小波系中的db5小波对各降水序列进行不同层次的分解和低频重构,对重构序列进行了趋势识别和分析.结果表明:研究期间,长白山地区植被生长季降水量存在3~6 a、10~13 a和24~30 a的特征周期;降雪季降水量存在1~2 a、5~7 a和17~20 a的特征周期;年降水存在8~10 a、16~20 a、25~30 a的特征周期;研究区年降水量序列呈现整体下降的趋势.
    高浓度二氧化碳和臭氧对蒙古栎叶片活性氧代谢的影响
    颜坤;陈玮;张国友;何兴元;李响;徐胜
    2010, 21(3):  557-562. 
    摘要 ( 1923 )   PDF (625KB) ( 781 )  
    利用开顶箱熏蒸法,研究了高浓度O3(≈80 nmol·mol-1)和高浓度CO2(≈700 μmol·mol-1)及其复合处理对蒙古栎叶片活性氧代谢的影响.结果表明:高浓度O3显著增加了蒙古栎叶片超氧阴离子(O2)产生速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量和电解质外渗率(P<0.05),显著降低了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和抗坏血酸(AsA)含量(P<0.05).高浓度CO2对蒙古栎叶片活性氧代谢影响不显著.高浓度O3和CO2复合处理的叶片O2产生速率、H2O2和MDA含量和电解质外渗率上升不明显,说明高浓度CO2缓解了高浓度O3对蒙古栎叶片的氧化胁迫.复合处理的叶片SOD、CAT、APX活性以及AsA和总酚含量显著高于O3处理的叶片(P<0.05),说明高浓度CO2缓解了高浓度O3对叶片抗氧化系统的消极影响.
    剔除灌草和添加翅荚决明对厚荚相思林土壤温室气体排放的影响
    李海防;张杏锋
    2010, 21(3):  563-568. 
    摘要 ( 2112 )   PDF (496KB) ( 617 )  
    森林土壤是CO2、CH4和N2O等温室气体的主要排放源.本研究采用静态箱/色谱分析技术,对中国科学院鹤山丘陵综合开放试验站内厚荚相思林土壤CO2、CH4和N2O通量进行原位测定,研究剔除林下灌草和添加翅荚决明对土壤温室气体排放的影响.结果表明:厚荚相思林土壤CO2通量在湿季维持较高水平,在旱季则明显降低.CH4和N2O在9—11月波动幅度较大,峰值出现在10月.在不同处理下,厚荚相思林土壤可能是CH4的源也可能是CH4的汇,而于CO2和N2O则是源.林下剔除灌草能显著增大土壤CO2排放(P<0.05),而添加翅荚决明能加快土壤CH4的排放(P<0.05).林下剔除灌草及添加翅荚决明两种处理都能够加大N2O的排放通量.表层土壤温度、湿度、NO3--N和微生物生物量碳都是影响土壤温室气体排放的重要因子.
    干旱胁迫对不同施氮水平麻疯树幼苗光合特性及生长的影响
    尹丽;胡庭兴;刘永安;姚史飞;马娟;刘文婷;何操
    2010, 21(3):  569-576. 
    摘要 ( 2107 )   PDF (594KB) ( 1287 )  
    采用盆栽控水的方法,研究了干旱胁迫(连续干旱0 d,5 d,10 d,…,45 d)对不同施氮水平(对照 0 kg N·hm-2、低氮 96 kg N·hm-2、中氮 288 kg N·hm-2、高氮 480 kg N·hm-2)麻疯树幼苗光合特性及其生长的影响.结果表明: 随干旱胁迫强度的增加,各施氮水平麻疯树幼苗叶片相对含水量、苗高生长量、地径生长量、叶面积、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均降低,且各水分处理间差异极显著(P<0.01);随干旱时间的延长,叶绿素含量和水分利用效率表现出先升高后降低的趋势,而胞间CO2浓度呈先降低后升高的趋势.正常供水时,施氮处理均不同程度提高了麻疯树幼苗的光合能力,促进了麻疯树幼苗的生长,且施氮量越高效果越好;干旱条件下,氮素营养对植株光合能力和生长的影响与干旱程度和施氮水平有关.轻度干旱时,提高施氮水平对植株光合能力和生长具有明显的促进作用;中度干旱时,中氮的促进作用明显高于其他施氮水平;严重干旱时,低氮的促进效果最好,高氮的促进作用减弱并逐渐转向抑制.
    模拟酸雨和铜复合污染对白花泡桐生理特性的影响及其解毒机制
    王江;张崇邦;柯世省;钱宝英
    2010, 21(3):  577-582. 
    摘要 ( 1986 )   PDF (346KB) ( 649 )  
    采用盆栽方法,研究了模拟酸雨(pH 分别为4.0、5.0)和Cu (0~200 mg·kg-1)复合污染对白花泡桐生理特性的影响及其解毒机制.结果表明:未加Cu处理时,不同酸雨处理间,白花泡桐的叶绿素、类胡萝卜素、超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛含量均差异不显著;100和200 mg·kg-1Cu处理时,pH 4.0处理的叶绿素和类胡萝卜素含量显著低于,而超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛含量显著高于pH 5.0处理.Cu处理的叶绿素a/b值明显高于未加Cu处理.随着酸雨酸度增加,叶片铜含量明显减少,而根部铜含量明显增加.pH 5.0时,随Cu浓度增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均持续增强,植物络合素和谷胱甘肽(GSH)总量均明显增加;而在pH 4.0时,SOD、POD、CAT和APX活性呈先升后降,而GSH总量在Cu浓度为200 mg·kg-1时明显下降.模拟酸雨加剧了高浓度Cu对白花泡桐的氧化胁迫.
    长白山阔叶红松林表层土壤木本植物细根生物量及其空间分布
    王树堂;韩士杰;张军辉;王存国;徐媛;李雪峰;王树起
    2010, 21(3):  583-589. 
    摘要 ( 2104 )   PDF (560KB) ( 940 )  
    2008年在长白山北坡原始阔叶红松林内选择3块50 m×50 m样地,采用地统计学方法对表层土壤中木本植物细根生物量及其分布特征进行了定量研究.结果表明:3块样地0~20 cm土层中木本植物活细根生物量分别为3.195、1.930和2.058 t·hm-2,死细根生物量分别为0.971、0.581和0.790 t·hm-2,0~10 cm土层中,死、活细根生物量之间无显著相关关系,而10~20 cm土层中,二者呈显著正相关关系(r=0.352,P<0.05),死、活细根生物量的实际变异函数大多符合球状理论模型.空间自相关引起的空间异质性占总空间异质性的百分比平均大于70%,各样地活、死细根生物量变程分别为5.2、14.6、9.8 m和4.3、20.4、20.1 m.采用贝叶斯统计方法对3块样地活细根生物量空间自相关范围进行估计的结果与地统计学方法的统计结果一致.
    涝渍胁迫对不同树种生长和能量代谢酶活性的影响
    汪贵斌;曹福亮;张晓燕;张往祥
    2010, 21(3):  590-596. 
    摘要 ( 2031 )   PDF (496KB) ( 907 )  
    为了解涝渍条件下不同树种的耐涝性和适应性,通过田间模拟试验,分析了涝渍胁迫对1年生落羽杉、美国山核桃和乌桕实生苗生长及能量代谢酶的影响.试验分为对照、渍水和淹水3个处理,处理时间为60 d.结果表明:在渍水和淹水条件下,3种树种的相对生长率均表现为落羽杉>美国山核桃>乌桕,落羽杉耐涝性最强,乌桕耐涝性最弱.涝渍条件下,3种树种的根冠比显著增加,更多的光合产物被分配到根系.3树种乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶活性显著升高,其中耐涝性强的落羽杉增加幅度不大,但一直维持在较高水平;而乌桕和美国山核桃在处理初期增幅较大,在处理后期呈下降趋势.3种树种的苹果酸脱氢酶、磷酸己糖异构酶和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶-6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶的活性均低于对照,其中落羽杉降幅最低,淹水条件下分别下降35.6%、21.0%和22.7%.耐涝性强的树种能够通过自身的调节,维持各种能量代谢途径的强度,为树种在低氧条件下的生命活动提供能量,进而维持一定的生长量.
    内蒙古温带荒漠草原生态系统水热通量动态
    张果;周广胜;阳伏林
    2010, 21(3):  597-603. 
    摘要 ( 2060 )   PDF (812KB) ( 934 )  
    基于2008年全年内蒙古温带荒漠草原的水热通量观测数据,对荒漠草原水、热通量的日、季动态进行了分析.结果表明:温带荒漠草原感热通量和潜热通量的日动态均呈单峰型曲线,在12:00—13:30左右达最大值,其与地表净辐射的日变化趋势基本一致,但感热和潜热的峰值出现时间较地表净辐射峰值出现时间滞后约1 h;温带荒漠草原感热通量和潜热通量的日累积最大值分别为319.01和425.37 W·m-2,分别出现在5月30日和6月2日;月均感热通量与潜热通量的最大值分别出现在5月和6月,最小值分别出现在1月和12月.研究区土壤含水量与降水的相关性较好,表层土壤含水量对降水的反应最敏感,深层土壤水分对降水的反应存在位相滞后.感热通量和潜热通量的季节动态与地表净辐射基本一致,均受降水影响.感热通量受地表净辐射的影响明显,而潜热通量对降水的反应较敏感,且土壤含水量在潜热通量中起主要作用.
    华北农牧交错带农田-草地界面土壤水分的空间特征
    王红梅;王堃;米佳;谢应忠
    2010, 21(3):  604-612. 
    摘要 ( 2073 )   PDF (4565KB) ( 649 )  
    利用经典统计与地统计学方法,对华北农牧交错带农田-草地界面不同采样粒度(1 m×1 m、2 m×2 m)0~50 cm土层土壤水分的空间异质性进行了分析.结果表明:研究区农田、草地、农田-草地界面土壤水分均属中等变异,草地土壤水分的变异系数较农田大;土壤水分的变异系数随土层深度的增加而逐渐增大,且1 m×1 m采样粒度下农田-草地界面土壤水分变异系数与土壤深度呈显著相关(P<0.05);1 m×1 m采样粒度下,农田-草地界面各土层土壤水分的空间异质性明显高于邻近的农田和草地,表现为中度到强度的空间自相关性,变程在7.65~30.99 m,且具斑块分布格局;2 m×2 m采样粒度下,农田-草地界面各土层土壤水分的空间结构既有中到强度的空间自相关性,又有完全随机化的纯块金效应,变程在4.16~18.86 m;在农田-草地边界存在土壤水分的界面效应.
    豫东平原农区杨树-农作物复合生态系统的碳贮量
    李庆云;樊巍;余新晓;万猛
    2010, 21(3):  613-618. 
    摘要 ( 2119 )   PDF (254KB) ( 1007 )  
    将豫东平原农区5a、9a、11 a和13a 4个林龄阶段的杨树-农作物复合系统分为林木、农作物、凋落物和土壤4个子系统,分别研究其碳贮量.结果表明:5a、9a、11a和13a杨树-农作物复合生态系统林木及凋落物的碳贮量分别为7.86、42.07、44.31和60.71 t·hm-2;间作作物平均每年可吸收CO2 6.8 t·hm-2;农田土壤碳贮量分别为45.55、51.06、55.94和60.49 t·hm-2;杨树-农作物间作系统的总碳贮量分别达60.81、100.09、106.76和127.34 t·hm-2,远高于单作农田(49.36 t·hm-2).各年龄阶段杨树和土壤碳贮量占总碳贮量的比例最大,在87.1%~93.1%,而农作物和凋落物碳贮量比例较小,占总贮量的6.9%~12.9%.说明农林复合生态系统具有很强的吸收和固定碳的能力.
    干旱胁迫对丹参叶片气体交换和叶绿素荧光参数的影响
    罗明华;进耀;吴庆贵;杨敬天;苏智先
    2010, 21(3):  619-623. 
    摘要 ( 2165 )   PDF (395KB) ( 964 )  
    研究了干旱处理15 d后,大叶型丹参和小叶型丹参2个品种幼苗气体交换和叶绿素荧光参数的变化.结果表明:在干旱胁迫15 d后,大叶型丹参叶片净光合速率(Pn)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)分别下降了66.42%和10.98%,而小叶型丹参的PnFv/Fm分别下降了29.32%和5.47%,干旱胁迫对大叶型丹参PnFv/Fm的影响明显大于小叶型丹参.小叶型丹参Pn下降主要由气孔因素造成,而大叶型则主要由非气孔因素所致.干旱胁迫使丹参叶片的气孔导度(Gs)下降,但明显诱导了水分利用效率(WUE)、非光化学猝灭系数(qN)和光呼吸速率与净光合速率比率(Pr/Pn)的增加,以提高干旱胁迫抗性.其中小叶型丹参的增幅明显大于大叶型丹参.表明小叶型丹参的抗干旱胁迫能力更强.
    逐日气象要素空间插值方法的比较
    姜晓剑;刘小军;黄芬;姜海燕;曹卫星;朱艳
    2010, 21(3):  624-630. 
    摘要 ( 4202 )   PDF (668KB) ( 1541 )  
    采用距离反比权重法(IDW)、协克里格法(CK)和薄盘样条法(TPS) 3种不同的空间插值方法,对我国1951—2005年气象数据完整的559个气象站点逐月第15日的平均基本气象要素(最高气温、最低气温、日照时数和降水量)进行了插值分析与评价.结果表明:3种插值方法中,TPS法对最高气温和最低气温插值的根均方差(RMSE)最小(1.02 ℃和1.12 ℃)、R2最大(0.9916和0.9913);不同季节中,TPS法对秋季最高气温、夏季最低气温进行插值的RMSE均最小(0.83℃、0.86 ℃),R2均为秋季最高.对于日照时数和降水量而言,TPS法的RMSE最小(0.59 h和1.01 mm)、R2最大(0.9118和0.8135);不同季节中,TPS法对冬季日照时数进行插值的RMSE最小(0.49 h)、R2最大(0.9293),TPS法对冬季降水量进行插值的RMSE最小(0.33 mm),IDW法对夏季降水量进行插值的RMSE最小(2.01 mm),CK法对春季降水量进行插值的R2最大(0.8781).TPS法可作为我国大量逐日基本气象要素的最优空间插值方法.
    松嫩平原玉米带土壤碳氮储量的空间特征
    张春华;王宗明;任春颖;开山;张柏;刘殿伟
    2010, 21(3):  631-639. 
    摘要 ( 2039 )   PDF (830KB) ( 780 )  
    利用第二次全国和县级土壤普查的382个典型土壤剖面资料和1∶50万数字化土壤图建立土壤剖面空间数据库,利用土壤类型法估算松嫩平原玉米带土壤碳、氮储量,分析土壤有机碳、氮密度的空间分布特征,探讨土壤有机碳、氮密度与土壤类型和土地利用类型之间的关系.结果表明:松嫩平原玉米带土壤有机碳、氮储量分别为(163.12±26.48) Tg和(9.53±1.75) Tg,土壤碳、氮储量主要集中在草甸土、黑钙土和黑土等土类中.土壤有机碳、氮密度分别为5.51~25.25和0.37~0.80 kg·m-2,土壤C/N值大致在7.90~12.67.土壤有机碳、氮密度的空间分布均表现为东部和北部高、西部低.在不同土地利用类型中,旱田土壤的有机碳密度最高,为(19.07±2.44) kg·m-2;林地土壤的氮密度最高,为(0.82±0.25) kg·m-2;水田土壤的碳、氮密度均较低.  
    关中地区小麦/玉米轮作农田硝态氮淋溶特点
    尹晓芳;同延安;张树兰;曾艳娟;高鹏程;周军;杨宪龙
    2010, 21(3):  640-646. 
    摘要 ( 2030 )   PDF (417KB) ( 832 )  
    通过田间原位淋溶装置研究了不同施氮量和秸秆覆盖对关中地区小麦/玉米轮作农田90 cm深处硝态氮(NO3--N)淋溶量、0~1 m土层硝态氮累积及作物产量和氮平衡的影响 q.试验设不施氮(N1,0 kg·hm-2·a-1)、常规施氮(N2,471 kg·hm-2·a-1)、推荐施氮(N3,330 kg·hm-2·a-1)、减量施氮(N4,165 kg·hm-2·a-1)、增量施氮(N5,495 kg·hm-2·a-1)和推荐施氮+秸秆覆盖(N3+S)6个不同施肥处理.结果表明:NO3--N淋溶量随施氮量的增加而增大,氮肥的过量施用及秸秆覆盖易造成NO3--N淋溶.N3+S处理90 cm处年NO3--N流失量最大,为22.32 kg·hm-2,施肥造成的氮流失量为16.44 kg·hm-2,比相同施氮量不覆盖处理(N3)高158.9%,NO3--N主要累积在20~60 cm土层,年施氮量330 kg·hm-2(N3)时,秸秆覆盖与否不影响NO3--N的剖面分布.各施肥处理对作物产量没有显著影响,但减量施氮处理(N4)有减少作物产量的趋势.在本试验条件下,推荐施肥量(小麦施氮150 kg·hm-2,玉米施氮180 kg·hm-2)在保证作物产量的同时,可减少土壤NO3--N的淋溶和累积.
    雨养玉米农田生态系统的蒸散特征及其作物系数
    王宇;周广胜
    2010, 21(3):  647-653. 
    摘要 ( 2192 )   PDF (3278KB) ( 878 )  
    基于雨养玉米农田生态系统2007年整个生长季的涡度相关通量资料,对蒸散的日、季动态进行分析.结果表明:玉米农田生态系统蒸散的日、季动态均呈单峰型变化,最大值分别出现在12:00左右和7月.结合修正的Penman-Monteith公式与相应的生态、气象观测要素,对作物系数(K指数)影响因子的分析结果表明,K指数主要受叶面积指数(LAI)、气温(Ta)、净辐射(Rn)以及表层土壤含水量的影响.在此基础上,初步建立了半小时尺度的作物系数(K指数)模型.
    膜孔灌溉条件下点源平均入渗水深的数学模拟
    孙秀娟;马孝义;刘继龙;战国隆
    2010, 21(3):  654-660. 
    摘要 ( 1989 )   PDF (368KB) ( 643 )  
    应用RETC和SWMS-3D软件对多种典型土壤的膜孔灌溉点源入渗特性进行模拟,分析了膜孔灌溉入渗特性及其影响因素,在此基础上建立了包含开孔率、膜孔直径、粘粒含量和土壤容重等因素的膜孔灌溉点源平均入渗水深通用模型,并利用黄土高原典型土壤的室内试验资料对所建模型进行了验证.结果表明:膜孔灌溉条件下的入渗系数随开孔率的增大而增大,随膜孔直径和土壤粘粒含量的增大而减小;入渗指数随开孔率和土壤粘粒含量的增大而减小.新建模型能较简单和准确地确定入渗系数和入渗指数,可以较准确地反映膜孔灌溉点源入渗特点
    .
    氧化钠胁迫下苯丙烯酸对黄瓜根际细菌DNA分子水平多态性的影响
    刘静;吴凤芝;杨阳;刘守伟;潘凯
    2010, 21(3):  661-667. 
    摘要 ( 2084 )   PDF (496KB) ( 656 )  
    采用PCR-DGGE技术,研究了NaCl(0、292.5、585 mg·kg-1土)胁迫下,不同浓度苯丙烯酸(0、25、50、100、200 mg·kg-1土)对黄瓜根际细菌DNA分子水平多态性的影响.结果表明:在黄瓜幼苗的不同时期,低浓度苯丙烯酸(50 mg·kg-1土)处理使DGGE图谱中的条带数和条带灰度与对照(CK,0 mg·kg-1土)相近,多样性指数、均匀度指数和丰富度指数最高;高浓度苯丙烯酸(100、200 mg·kg-1土)处理使土壤DGGE图谱中的条带数减少,条带灰度变暗,多样性指数、均匀度指数和丰富度指数较低.表明NaCl胁迫下,低浓度苯丙烯酸缓解而高浓度苯丙烯酸加重了盐分对土壤微生物的胁迫.对目的条带的克隆测序结果表明,受影响的主要细菌类群多数为不可培养细菌及α-、γ-和β-变形菌门,有少部分属于厚壁菌门、酸杆菌门和放线菌门.
    氮素对不同品种烤烟叶片衰老、光合特性及产量和品质的影响
    张生杰;黄元炯;任庆成;张小全;杨志晓;杨铁钊
    2010, 21(3):  668-674. 
    摘要 ( 2081 )   PDF (557KB) ( 1443 )  
    以豫烟5号、豫烟7号和NC89为材料,研究氮素对不同品种烤烟叶片衰老、光合特性及产量和品质的影响.结果表明:增施氮素可显著增强烤烟叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低丙二醛(MDA)含量,提高叶绿素含量,增强光合性能,从而延缓烤烟叶片衰老.与豫烟5号和NC89相比,豫烟7号叶片叶绿素含量较低,光合性能较弱,SOD活性低,MDA含量高,叶片衰老较快.与60和75 kg·hm-2施N处理相比,45 kg·hm-2 施N处理的烟叶均价、产值、上等烟比例均最高,且化学品质指标较好,符合优质烟叶要求.表明不同品种烤烟衰老生理特性有明显差异;氮素营养对烤烟叶片衰老、产量和品质有明显的调节作用;适量施氮可提高烟叶品质,获得较高的经济效益.
    A23187和EGTA对光周期诱导菊花成花及其过程中叶片Ca2+分布和碳水化合物的影响
    王文莉;王秀峰;郑成淑;朱翠英;林桂玉
    2010, 21(3):  675-682. 
    摘要 ( 2067 )   PDF (501KB) ( 751 )  
    以切花菊品种‘神马’为试材,研究光周期诱导菊花成花过程中Ca2+载体A23187和Ca2+螯合剂EGTA处理对花芽分化及其过程中叶片Ca2+分布和蔗糖、可溶性糖及淀粉含量变化的影响.结果表明:对照叶片Ca2+含量在花芽未分化期(Ⅰ)处于较低水平,而在花芽分化启动期(Ⅱ)迅速增加并达到高峰,之后下降;Ca2+亚细胞定位表明,在未分化期(Ⅰ)Ca2+沉淀主要分布在液泡、细胞壁和细胞间隙中,细胞质内较少,而在花芽分化启动期(Ⅱ)细胞质内积累大量的Ca2+沉淀.A23187处理的菊花花芽分化开始和结束时间比对照分别提前2 d和3 d,叶片Ca2+含量比对照显著增加;EGTA处理的叶片Ca2+含量比对照显著减少,花芽分化开始和结束时间分别比对照推迟4 d和8 d;A23187和EGTA处理的叶片Ca2+在花芽分化启动期(Ⅱ)均向细胞质流入并密集.A23187处理的蔗糖和可溶性糖含量在处理2 d时达到峰值,比对照达到峰值的时间提前2 d,与Ca2+达到峰值的时间一致,而EGTA处理的蔗糖和可溶性糖含量在处理2 d时没有明显变化,8 d时才迅速增加达到峰值,即所有处理的蔗糖、可溶性总糖含量在花芽分化启动期(Ⅱ)均增加并达到高峰,之后有所减少,但其在整个花芽分化过程均高于光周期诱导前的含量;对照和A23187处理的淀粉含量在处理2 d时开始减少,而EGTA则在处理8 d后开始减少,至花芽分化结束所有处理的淀粉含量均保持较低水平(低于诱导前).表明Ca2+碳水化合物参与了光周期诱导的菊花成花过程.
    外源Ca2+对高温强光胁迫下小麦叶绿体D1蛋白磷酸化及光系统Ⅱ功能的影响
    李利红;马培芳;杨亚军;赵会杰
    2010, 21(3):  683-688. 
    摘要 ( 2010 )   PDF (342KB) ( 709 )  
    用10 mmol·L-1 CaCl2溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,然后将预处理植株进行高温强光(35 ℃,1600 μmol·m-2·s-1)胁迫,测定胁迫处理过程中小麦旗叶光合电子传递速率、净光合速率、叶绿素荧光参数及D1蛋白的变化,以研究外源Ca2+对高温强光胁迫下小麦叶片类囊体膜D1蛋白磷酸化和PSⅡ功能的影响.结果表明:CaCl2溶液预处理使小麦叶片在高温强光逆境下PSⅡ反应中心发生可逆失活,有效抑制了高温强光下D1蛋白的净降解,保持了较高的D1蛋白磷酸化水平,暗恢复后PSⅡ反应中心活性迅速恢复,全链电子传递速率和PSⅡ电子传递速率恢复至对照水平,维持了较高的PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ФPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)和净光合速率(Pn).表明外源Ca2+通过调节小麦叶绿体D1蛋白的周转,促进了PSⅡ的正常运转,减轻了高温强光胁迫对叶片光合机构的损伤.
    外源水杨酸对马蓝叶片中蛋白水平表达的影响
    向小亮;宁书菊;黄延龄;张英娇;朱仁磊;魏道智
    2010, 21(3):  689-693. 
    摘要 ( 1925 )   PDF (347KB) ( 703 )  
    以马蓝为试验材料,运用蛋白质双向电泳技术研究了外源水杨酸处理下马蓝叶片中蛋白质的差异表达变化.从喷施外源水杨酸处理的马蓝叶片中共获得20个显著性差异蛋白点,并成功鉴定出8个差异蛋白点,分别为ATP合成酶、α-微管蛋白、细胞分裂蛋白、甘油醛-磷酸脱氢酶和1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)氧化酶.其中除乙烯合成的关键酶——ACC氧化酶表达丰度下降外,其余蛋白表达量均上升.施加外源水杨酸可以影响马蓝叶片中相关蛋白的表达水平,增强植物体的逆境抵抗力和修复能力.
    温度对土壤中外源氨基酸、多肽的矿化及其吸收动力学的影响
    葛体达;宋世威;黄丹枫
    2010, 21(3):  694-700. 
    摘要 ( 2067 )   PDF (542KB) ( 628 )  
    研究了不同温度(1 ℃、15 ℃和25 ℃)对3种园艺生产系统(有机生产系统OS、转换期生产系统TS、常规生产系统CS)土壤中外源添加氨基酸、多肽的矿化及其吸收动力学特性的影响.结果表明:随着温度的升高,外源添加的氨基酸和多肽在土壤中的矿化速度加快.在1 ℃、15 ℃和25 ℃下,3种供试土壤中谷氨酸(Glu)的平均半衰期分别为13.3、6.8和5.5 h;而谷氨酰苯丙氨酸(Glu-Phe)的平均半衰期则分别为29.7、7.5和4.4 h.土壤的氨基酸、多肽的吸收动力学试验表明,土壤对氨基酸、多肽的吸收速率随着外源添加氨基酸和多肽浓度及温度的增加而提高.土壤对氨基酸的最大吸收速率(Vmax)和亲和力(Km)及对多肽的吸收速率(Vh)均随温度的升高而增大.在0~2.5 mmol·L-1浓度范围内,土壤对氨基酸的吸收动力学曲线遵循经典的米氏动力学曲线,而多肽则表现为线性模式.3种园艺生产系统土壤的氨基酸和多肽的周转速率、吸收动力学参数(Vmax、KmVh)均表现为OS>TS>CS.总之,温度显著影响了氨基酸、多肽在土壤中的矿化及其吸收动力学特性.
    城市沿江土地覆被变化对土壤有机碳和轻组有机碳的影响
    曾宏达;杜紫贤;杨玉盛;李熙波;张雅纯;杨志峰
    2010, 21(3):  701-706. 
    摘要 ( 2078 )   PDF (701KB) ( 1012 )  
    采用Vario EL III型元素分析仪,2007年7月分析了福州城市沿江3种土地覆被类型(芦苇湿地以及草坪和片林)土壤有机碳(SOC)与轻组有机碳(LFOC)的垂直分布特征.结果表明:3种土地覆被类型SOC和LFOC含量均表现为在土壤表层富集并向下层递减的趋势,且人工绿地在土壤剖面(0~60 cm)不同层次的SOC和LFOC含量均显著高于沿江芦苇湿地,其中,草坪0~20 cm土层的SOC含量显著高于片林;沿江芦苇湿地转为草坪和片林后,其SOC储量分别增加了94.8%和72.0%,LFOC储量分别增加了225%和93%;城市沿江湿地转变为城市人工绿地后,因植物物种、密度以及周期性人工管理等变化,使土壤质量得以改善、SOC和LFOC储量增加,其中LFOC对土地覆被变化的响应较SOC敏感,以表层(0~20 cm)土壤LFOC受到土地利用/覆地变化的影响最大.
    辽宁中部城市群城市增长时空格局及其驱动力
    郗凤明;贺红士;胡远满;吴晓青;常禹;刘淼;石铁矛;王晋年
    2010, 21(3):  707-713. 
    摘要 ( 2044 )   PDF (634KB) ( 773 )  
    基于1988、1992、1997、2000和2004年5期Landsat TM卫星遥感影像数据,采用GIS空间分析和景观格局分析的方法,分析了辽宁中部城市群城市增长的时空格局特征,并对其驱动力进行了探讨.结果表明: 1988—2004年间,辽宁中部城市群城市面积持续增加,增长强度逐渐增强, 城市面积由812.55 km2增至1345.86km2, 平均增长速率为32-96 km2·a-1;1997年以后,城市增长强度迅速增大,以1997—2000年的城市扩展强度最大;辽宁中部城市群的城市增长主要集中在中部城镇密集带.1988—1997年,研究区城市面积的增长速度较慢,空间结构紧凑,以边缘增长和填充增长为主;1997—2004年,城市面积增长较快,表现为扩散的城市增长格局和复杂的城市斑块形状,以开发区的飞地式增长和扩散增长为主.非农业人口增长、经济增长、城市群城市空间的相互吸引、工业发展与开发区建设政策等因素是辽宁中部城市群城市空间快速增长的主要驱动力.
    1960—2005年民勤典型绿洲-荒漠过渡带景观格局与动态
    马瑞;王继和;屈建军;胡小柯;刘虎俊
    2010, 21(3):  714-722. 
    摘要 ( 1875 )   PDF (801KB) ( 700 )  
    利用ERDAS、GIS等技术,系统分析了1960—2005年间民勤典型绿洲荒漠过渡带的景观格局与动态.结果表明:林地和耕地是影响过渡带景观变化的主导因素;研究期间,绿洲向外围扩张了2~3 km,且过渡带向荒漠位移,过渡带宽度由1960年的4 km增至1987年的约9 km,之后又迅速变窄;1978—1987年间,研究区景观变化强度达到历史最高水平,1998年后,景观格局相对稳定;整个过渡带景观破碎程度较大的时期出现在景观类型转化最快的1978—1987年,景观较破碎的区域出现在距绿洲边界2 km处和造林区.1960—2005年间,研究区乔木林趋于消失;灌木林在1987年前大面积增加,之后急剧减少;耕地开垦强度在1960—1998年间持续增加,1998年之后有所降低,但研究期间的弃耕率则呈直线增加趋势.
    土地整理工程影响下农业生态系统服务价值的变化
    张贞;高金权;杨威;魏朝富
    2010, 21(3):  723-733. 
    摘要 ( 2043 )   PDF (557KB) ( 840 )  
    以重庆市合川土地整理项目区为例,对项目区整理前(2003年)、后(2007年)农业生态系统功能的变化进行量化描述,将工程设计和影子价格法相结合对干扰功能进行了量化,并采用成本效益分析法进一步解释生态系统功能的经济学意义,分析了工程影响下区域农业生态系统服务价值的变化.结果表明:与土地整理之前相比,研究区农业生态系统服务价值在整理后有所改善,其中增幅最大的是养分循环功能,变化最小的是土壤保持功能;在土地整理项目中,农田水利、田间道路和土地平整工程带来的生态服务价值改变主要体现为干扰能的变化.项目建成后第7年到第35年,研究区成本效益率处于高速增长期,之后趋于稳定,表现为较弱的生态压力和较少的生态服务价值损失,有利于区域生态环境的改善.
    铜锈环棱螺对沉积物中重金属的生物积累及其与重金属赋存形态的关系
    马陶武;朱程;王桂岩;周科;彭巾英;刘佳
    2010, 21(3):  734-742. 
    摘要 ( 2503 )   PDF (716KB) ( 961 )  
    以铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)为测试生物,采用28 d沉积物生物积累试验研究铜锈环棱螺对污染河流沉积物中重金属的生物积累,并探讨其与重金属赋存形态的关系.结果表明:铜锈环棱螺肝胰脏对Cd、Pb、Cu、Cr、Zn和Mn均具有较强的积累作用.不同重金属的积累量存在较大差别,Zn的积累量最多,占重金属总积累量的84.32%±4.36%,其次为Cu,占7.67%±2.84%;Pb、Cr和Mn的比例相对较少,分别为3.62%±1.84%、2.22%±1.03%和1.33%±0.15%;Cd所占比例最少,为0.83%±0.53%.肝胰脏中重金属元素之间的相关性均不显著.肝胰脏金属污染指数与沉积物污染综合指数具有显著的正相关关系,铜锈环棱螺可以作为沉积物重金属污染的监测生物.不同沉积物Cd、Cr、Zn和Mn的生物-沉积物积累因子(BSAF)具有较大的差异,Cu和Pb的BSAF比较稳定.Cd的生物积累与沉积物中Cd的可交换的与酸可溶态及可氧化态显著相关;Pb的生物积累与Pb的可还原态显著相关;Cu的生物积累与Cu的可氧化态显著相关;Mn的生物积累与Mn的可交换的与酸可溶态和可还原态显著相关;Cr和Mn的生物积累与其不同形态和总量均不相关.BSAF不宜作为衡量铜锈环棱螺对沉积物中重金属生物积累能力的指标.
    稻螟赤眼蜂对二化螟和台湾稻螟的控制潜能评价
    陈洪凡;黄寿山;张玉烛;曾翔;黄泽辉
    2010, 21(3):  743-748. 
    摘要 ( 2592 )   PDF (262KB) ( 823 )  
    为了明确稻螟赤眼蜂种群增长力与水稻螟虫种群增长力之间的关系和评价稻螟赤眼蜂的控害能力,通过生命表方法,组建了二化螟和台湾稻螟在水稻上的实验种群生命表,以及稻螟赤眼蜂在二化螟卵和台湾稻螟卵上的生殖力表,测定了稻螟赤眼蜂对两种螟虫卵的寄生能力.结果表明:二化螟和台湾稻螟的世代历期(T)分别为56.40 d和47.80 d,内禀增长率(rm)分别为0.0489和0.072.稻螟赤眼蜂在二化螟卵和台湾稻螟卵上的平均T分别为9.75 d和9.78 d,rm分别为0.3161和0.3154.通过比较分析稻螟赤眼蜂与两种螟虫的实验种群生命表参数,可知稻螟赤眼蜂能够有效控制两种水稻螟虫,赤眼蜂种群增长力相对于螟虫种群是超前而不是跟随关系.
    北部湾带鱼的摄食习性
    颜云榕;陈骏岚;侯刚;卢伙胜;金显仕
    2010, 21(3):  749-755. 
    摘要 ( 2201 )   PDF (800KB) ( 914 )  
    2008年8月至2009年9月,对北部湾带鱼逐月渔获物胃含物进行鉴定和统计分析,研究其摄食习性.结果表明:北部湾带鱼捕食种类包括鱼类、头足类、底栖甲壳类以及浮游动物等,属于广食性动物.优势种类有少鳞犀鳕(37.99%)、蓝圆鲹(16.42%)和中国毛虾(10.03%).蓝圆鲹和尖吻小公鱼全年在全湾带鱼的食物中均有出现,是重要的饵料指标种类.摄食强度与饱满指数的季节差异十分显著(P<0.001),食物多样性无显著季节性差异(P>0.05),秋季最高,全年平均为1.97.聚类分析表明,北部湾带鱼在达到50%性成熟肛长值(190 mm)时,饵料由幼鱼的以小型浮游动物、中上层鱼类及甲壳类为主向成鱼的以较大型鱼类和头足类为主转换.
    中西太平洋鲣鱼的年龄鉴定和生长特性
    王学昉;许柳雄;朱国平;王春雷
    2010, 21(3):  756-762. 
    摘要 ( 1949 )   PDF (930KB) ( 743 )  
    鱼类的年龄和生长等生物学参数对于准确评估渔业资源非常重要.本文于2007年10月至2008年1月,利用围网渔船在中西太平洋海域采集了262尾鲣鱼样本,现场测定其叉长(278~746 mm)和体质量(345~9905 g),并搜集第一背鳍鳍棘用于鉴定其年龄和生长状况.结果表明:鲣鱼叉长(L, mm)与体质量(M,g)的关系式为M=3.612×10-6L3. 278R2=0.9782),性别对其影响不显著(F=2.002,P>0.05);经赤池信息量标准(AIC)评估,在幂函数、线性及指数3种回归关系中,线性回归模型最好地拟合了鲣鱼叉长与鳍棘截面半径之间的关系(AIC=2257.4);采用Fraser-Lee法求得的鲣鱼1~5龄平均逆算叉长分别为398.4、494.2、555.4、636.8和728.8 mm;经残差平方和分析,雌雄鲣鱼的生长状况间不存在显著性差异(F=0.670;df=182;P>0.05),推得鲣鱼von Bertalanffy生长方程为Lt=706.51(1-e-0.64(t+0.037)).
    五年填埋龄准好氧和厌氧填埋体及陈垃圾的理化特性
    张维;岳波;黄启飞;黄泽春;张增强;王琪;林晔;王进安
    2010, 21(3):  763-769. 
    摘要 ( 1974 )   PDF (606KB) ( 643 )  
    研究了5年填埋龄准好氧和厌氧填埋体的沉降量、温度和填埋气产生特性,并分析了填埋处理陈腐垃圾的理化性质.结果表明:5年填埋龄准好氧填埋体的表面沉降量和减容率均显著高于厌氧填埋体,同时渗滤液回灌比清水回灌更容易引起垃圾填埋体表面的不均匀沉降.厌氧填埋体的平均温度(25.6 ℃)略高于准好氧填埋体(24.8 ℃),但差异不显著.准好氧填埋体不同时期的O2浓度分别高于厌氧填埋体,而CH4浓度则显著低于厌氧填埋体.5年填埋龄准好氧和厌氧填埋体陈垃圾中厨余物和纸类等易降解有机物含量显著降低,塑料、玻璃、砖瓦和竹木等含量则升高.其中,陈垃圾中有机质与营养元素含量均高于典型南方土壤;除厌氧填埋体陈垃圾中Cr含量超标外,其余重金属含量均未超出《土壤环境质量标准(GB 15618—1995)》的三级标准要求.
    综合评述
    GIS在生物质能源研究中的应用
    苏贤明;王武魁;李轶维;孙文祥;施海;张大红
    2010, 21(3):  770-776. 
    摘要 ( 1910 )   PDF (244KB) ( 934 )  
    生物质资源分布广阔而分散,且与环境、气候、土壤、土地利用等关系密切.地理信息系统(geographic information systems,GIS)具有空间数据分析功能以及易于与其他应用模型和算法相结合等特性,使其在生物质能源研究中具有优势.本文系统总结了国内外学者在生物质能源GIS应用方面的研究,着重讨论了GIS在生物质能开发可行性、生物质资源量及分布评估、生物质开发利用布局、生物质燃烧气体排放评估以及生物质能源信息系统等方面的应用,进而提出了GIS在生物质能源方面应用的3个趋势,即丰富数据源、提升数据处理和决策支持能力以及方案在线生成.
    中国东北地区非点源污染研究进展
    杨育红;阎百兴
    2010, 21(3):  777-784. 
    摘要 ( 1969 )   PDF (353KB) ( 1099 )  
    为掌握东北地区非点源污染研究动态和明确研究中存在的问题和不足,对近20年(1991—2008年)东北地区有关非点源污染研究成果进行检索、分类和统计分析,以便更好地进行区域水环境治理和污染防治.东北地区非点源污染研究总体呈增加趋势;研究内容包括水环境污染源调查分析与评价、污染负荷量化、机理探索、模型模拟和污染防治5类;研究对象包括氮、磷、泥沙、农药和重金属;经验方法估算污染负荷较多,机理模型应用成功实例较少;研究性论文中以农业非点源污染较多,城市非点源污染较少;治理措施停留在水土保持措施层面上,缺乏对水土保持措施的优选评价和对最佳管理措施的评价研究.目前,东北地区非点源污染研究处在理论探索阶段,非点源污染是否是主要污染源还存在争议.今后应着力于措施应用、评价和基础数据收集及区域非点源污染物的确定和污染负荷的量化研究;尝试新技术和多领域交叉合作,为区域水环境治理提供科学依据.
    垃圾填埋场恶臭污染与控制研究进展
    胡斌;丁颖;吴伟祥;胡倍纲;陈英旭
    2010, 21(3):  785-790. 
    摘要 ( 2007 )   PDF (240KB) ( 1004 )  
    垃圾填埋场是城市公共设施恶臭的重要来源.随着城市化进程的加快和城镇居民对生活环境质量要求的提高,垃圾填埋过程产生的恶臭污染问题日益突出,垃圾填埋场恶臭污染控制已成为目前的研究热点.本文概述了垃圾填埋场恶臭气体的主要成分和浓度范围,重点阐述了垃圾填埋场恶臭原位控制的研究进展,并对今后垃圾填埋场恶臭气体控制的研究方向进行了展望.
    研究简报
    基于MODIS和ENVISAT数据的湖北省四湖地区土地覆盖分类
    薛莲;金卫斌;熊勤学;刘章勇
    2010, 21(3):  791-795. 
    摘要 ( 2035 )   PDF (749KB) ( 738 )  
    依据ENVISAT ASAR数据中后向散射系数的差异对湖北四湖地区的城镇、水域、植被覆盖区进行划分;根据区域种植制度及物候特点,以4月下旬至5月上旬MODIS-NDVI值区别植被覆盖区中的作物植被与非作物植被;并采用基于高分辨率ETM数据的土地分类结果对基于上述规则分类的结果进行验证.结果表明:借助DEM高程数据,可将研究区非作物植被划分为林地与滩地;利用月份NDVI平均值的差异,可将作物划分为中稻、棉花和晚稻,并获得水田和旱地的区分;采用低空间分辨率的MODIS数据获得的土地覆盖分类结果,与采用高分辨率ETM数据分类的结果具有一定程度的相似性,以ETM数据分类结果为标准的总误差率为13.15%;利用上述判别流程进行大尺度土地覆盖分类与制图可以实现对区域土地覆盖变化的快速跟踪.
    甘肃陇东旱塬不同树龄苹果园矿质氮的分布和积累特征
    刘小勇;董铁;张坤;张辉元;王发林
    2010, 21(3):  796-800. 
    摘要 ( 2019 )   PDF (367KB) ( 952 )  
    对甘肃陇东地区不同树龄苹果园土壤矿质氮的分布和积累特征进行了研究.结果表明:土壤铵态氮含量随着苹果树龄的增大呈上升趋势,2~3年生、5年生、10年生、15年生、20年生、22年生果园0~120 cm土层铵态氮含量分别为3.3、5.8、6.5、9.1、12.1和15.3 mg·kg-1;不同树龄果园0~60 cm土层铵态氮含量大于60~120 cm土层.不同树龄果园硝态氮含量在0~40 cm土层相对较低,随土层深度增加,其含量迅速增加;随着种植年限增加,不同苹果园硝态氮累积量也呈显著增加趋势,22年生果园0~120cm土层硝态氮累积量达到2602.5 kg·hm-2.旱塬苹果园表现为土壤铵态氮呈浅层积累、而硝态氮呈深层积累的特征.
    苹果蠹蛾性信息素诱捕器田间诱捕效应影响因子
    翟小伟;刘万学;张桂芬;万方浩;徐洪富;蒲崇建
    2010, 21(3):  801-806. 
    摘要 ( 2262 )   PDF (345KB) ( 769 )  
    苹果蠹蛾是我国重要的果树害虫和检疫对象.本文比较研究了性信息素诱捕器颜色、类型、放置位置、诱芯颜色及诱芯数量等对苹果蠹蛾雄性成虫诱捕效果的影响.结果表明:白色和绿色诱捕器的诱捕量是蓝色的2倍以上,诱捕效果显著优于后者;三角形诱捕器与水瓶式诱捕器的诱捕效果间不存在显著差异;放置在树冠中部的诱捕器诱蛾量是树冠上部的2倍左右,诱捕效果显著优于后者;诱芯颜色及诱芯数量对诱蛾量无显著影响.本研究结果可为苹果蠹蛾的性信息素监测技术提供指导.