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当期目录

    2010年 第21卷 第04期    刊出日期:2010-04-20
    研究报告
    蒙古高原草原火行为的时空格局与影响因子
    曲炤鹏;郑淑霞;白永飞
    2010, 21(04):  807-813. 
    摘要 ( 1761 )   PDF (1733KB) ( 857 )  
    采用GIS空间分析方法和L3JRC遥感卫星数据,研究了2000—2007年间蒙古高原草原火行为的时空分布规律,比较了中国内蒙古自治区和蒙古人民共和国草原火行为的差异,分析了植被、气候与人文因素等对草原火行为的影响.结果表明:不同植被类型间的过火率存在极显著差异(P<0.001),为草甸草原>典型草原>荒漠草原,蒙古人民共和国草原过火率显著高于中国内蒙古自治区(P<0.001),过火频次的分布格局与过火迹地相一致.草原火行为存在明显的年际变化特征,草甸草原(r2=-0.54,P<0.05)和典型草原(r2=-0.61,P<0.05)的年过火率与年降雨量呈负相关关系;草原火集中在降水较少、风速较大的春、秋两季.中国内蒙古自治区的人口密度和载畜密度远高于蒙古人民共和国,而过火率则相反,表明人文因素,尤其是过度放牧是导致中国内蒙古自治区和蒙古人民共和国火行为差异的主要原因.
    科尔沁沙地草地营造樟子松人工林对土壤化学和生物学性状的影响
    刘云霞,胡亚林,曾德慧,范志平,赵琼
    2010, 21(04):  814-820. 
    摘要 ( 2116 )   PDF (916KB) ( 819 )  
    以科尔沁沙地东南缘沙质草地和不同年龄樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)人工林(15、24和30年生)为对象,研究草地造林对土壤pH,土壤C、N、P含量,无机N(铵态氮、硝态氮)含量,C、N矿化速率,微生物生物量C含量以及土壤酶(脲酶、转化酶和过氧化氢酶)活性的影响.结果表明:草地造林初期,林地土壤C、N、P含量逐渐降低,随着林龄增加而逐渐恢复;与草地相比,24年生樟子松人工林土壤C、N、P含量最低,分别下降29%、34%和33%,而30年生樟子松人工林土壤C和N含量与草地差异不显著.草地造林能够影响土壤无机N存在形式,使土壤铵态氮含量逐渐增加,硝态氮含量下降.草地造林对土壤潜在N矿化速率和硝化速率影响不显著,但能够改变土壤C矿化速率,不同林龄樟子松人工林土壤C矿化速率依次为:24年生>30年生>草地>15年生.草地造林初期,土壤微生物生物量C含量和土壤转化酶活性明显降低,随着林龄的增加又逐渐增加;草地造林对土壤脲酶活性影响不显著,而使土壤过氧化氢酶活性逐渐增加.科尔沁沙地草地造林能够显著改变土壤化学和生物学性状,且随着林龄的变化而有所差异.
    光环境对胡桃楸幼苗生长与光合作用的影响
    王凯,朱教君,于立忠,孙一荣,张金鑫
    2010, 21(04):  821-826. 
    摘要 ( 2060 )   PDF (667KB) ( 942 )  
    为了解胡桃楸幼苗对光的需求及适应规律,采用Li-6400便携式光合测定系统研究了不同光环境处理(100%、60%、30%和15%自然光)条件下3年生胡桃楸幼苗(适应1年后)叶片光合能力的季节变化及其对光强的响应.结果表明:在春季,胡桃楸幼苗对光反应不敏感,夏季和秋季随着光强的增加,叶片的最大光合速率、最大羧化速率和最大电子传递速率均显著增加(P<0.05).光饱和点随光强的下降而降低(P<0.05),表观量子效率、暗呼吸速率和光补偿点在不同光环境下未发现显著差异.100%和60%自然光处理的幼苗相对生长率差异不显著,但是随着光强下降,相对生长率显著下降(P<0.05),为60%>30%>15%自然光处理.胡桃楸幼苗对不同的光环境表现出较强的适应性和可塑性;同时,通过降低光饱和点和减少碳积累,也能适应15%~30%自然光环境.
    基于Ripley的K(r)函数和分形维数的梭梭种群空间格局
    宋于洋,李园园,张文辉
    2010, 21(04):  827-835. 
    摘要 ( 2029 )   PDF (1068KB) ( 827 )  
    应用Ripley的K(r)函数和分形维数,研究了古尔班通古特沙漠土质、沙质、盐土和石砾质4种生态类型梭梭在不同发育阶段的分布格局和分形特征.结果表明:沙质、盐土和石砾质生态类型中的梭梭种群呈显著聚集分布,而土质生态类型梭梭种群仅在1~18 m范围内呈聚集分布,说明荒漠植物群落通过聚集分布适应其生存的环境;梭梭不同发育阶段的分布格局不同,幼苗和幼树呈聚集分布,成年树呈随机分布.与Ripley的K(r)函数相比,关联维数能反映种群的个体对空间占据能力的强弱,但不能直接反映干旱区种群的个体聚集/非聚集.此外,3种分形维数对样地内梭梭种群个体数量和植株大小较为敏感.
    西双版纳绞杀植物斜叶榕的水分利用策略
    王平元,刘文杰,李金涛
    2010, 21(04):  836-842. 
    摘要 ( 2178 )   PDF (722KB) ( 845 )  
    以斜叶榕为研究对象,通过测定其不同生长阶段木质部与各潜在水源的稳定氢、氧同位素组成,以及土壤水分含量、土壤水势、叶片水势等参数,揭示西双版纳地区不同生长阶段的绞杀榕(斜叶榕)在不同季节的水分利用策略.结果表明:浅层土壤(10~50 cm)的水势在干热季与雾凉季变化较大,较深土壤(51~120 cm)的水势在各季节无明显变化;雾凉季与干热季的土壤含水量之间无显著差异(P=0.64);植物黎明前叶片水势与中午叶片水势随不同生长阶段而异;根据木质部水与各潜在水源的稳定氧同位素以及植物水势等其他参数判定,浅层土壤水是斜叶榕全年最主要的水分来源,不同生长阶段的斜叶榕在不同季节采取了不同的水分利用策略来应对环境的变化.
    互花米草群落功率最大化倾向
    王金丽,李卓然,钦佩
    2010, 21(04):  843-848. 
    摘要 ( 2022 )   PDF (948KB) ( 602 )  
    植物新种进入新区域后,通过扰动或搅局,改变生态系统的结构,形成有特色的自组 织生态系统,趋向新条件下的功率最大化.本文应用能值分析的方法,分别对苏北互花米草 生态系统和光滩生态系统进行能值分析和系统评估.结果表明:互花米草生态系统每年能值 产出比光滩生态系统高1.52E+18 sej.能值密度是光滩的4.72倍,基础能值产出率约为光滩生态系统的5倍.互花米草生态系统能更有效地利用能量,增加系统内部的 能值贮存,实现系统内部的功率最大化.互花米草入侵某区域滩涂后,通过自组织促使整个互花米草生态系统趋于功率最大化,充分发挥生态服务功能,但由于其繁殖扩散过快,导致种群爆发,产生了一系列负面效应,如抑制本土物种、侵占航道、危害贝类养殖等.
    长白山阔叶红松林表层土壤水分空间异质性的地统计学分析
    王存国,韩士杰,张军辉,王树堂,徐媛
    2010, 21(04):  849-855. 
    摘要 ( 1968 )   PDF (1246KB) ( 907 )  
    采用时域反射仪对长白山原始阔叶红松林3块50 m×50 m样地表层土壤(0~7.5 cm)水分进行测定,应用地统计学的理论与方法对表层土壤水分的空间异质性进行分析.结果表明:研究区3块样地表层土壤水分变异系数分别为24.32%(样地1)、24.11%(样地2)和23.60%(样地3),均属于中等变异性;该区表层土壤水分的理论变异模型为球状模型,具有高度的空间异质性,其空间异质性以空间自相关部分为主;表层土壤水分的结构比分别为57.9%(样地1,属中等相关性)、83.3%和90.0%(样地2和3,属强烈的空间相关性);研究区表层土壤水分的变程在5.5~13.1 m,与贝叶斯方法估计的变程相差不大;通过克立格插值估计,研究区表层土壤水分含量的平均值分别为49.3%(样地1)、52.8%(样地2)和42.6%(样地3).
    滨海半城市化地区景观格局演变——以厦门市集美区为例
    刘江,崔胜辉,邱全毅,张国钦,黄云凤
    2010, 21(04):  856-862. 
    摘要 ( 2184 )   PDF (3048KB) ( 866 )  
    基于厦门市集美区1987—2007年5期TM/ETM+遥感影像数据,选取斑块类型水平和景观水平上的景观指数,定量研究了半城市化地区的景观发育过程及其时空动态特征.结果表明:研究区景观格局演变具有快速性、不稳定性、异质性和过渡性特征;1987—2007年间,研究区城市建设用地面积的增长最快,由2.7 km2增至29.1 km2,年均增长率13%,但仍然不是优势景观,其扩展主要通过侵占农用地和吸纳农村建设用地实现,并呈现出“飞地式”特征和复杂的空间形态;农村建设用地面积增加了2.3倍,年均增长率6.2%,其空间扩展呈现出无序和分散的特征;城市和农村的扩展导致农用地面积减少了42%,并呈破碎化趋势;受城市化影响,半城市化地区的整体景观在快速复杂的转变中趋于破碎化,景观异质性增强.
    景观中心度及其在生态网络规划与管理中的应用
    滕明君,周志翔,王鹏程,徐永荣,吴昌广
    2010, 21(04):  863-872. 
    摘要 ( 1792 )   PDF (995KB) ( 850 )  
    构建连续性生态网络已成为生物多样性保护、生态环境安全管理、游憩和历史文化资源保护的重要景观规划策略,其规划与管理已受到广泛关注.关键景观组分的识别是生态网络规划与管理的重点和难点,为解决这一问题,本文借鉴图论网络分析理论提出了景观中心度的概念及度量方法,并探讨了景观中心度在生态网络规划与管理中的应用内容和框架.景观中心度方法虽然可为景观规划与管理中关键景观要素的确定和连续生态网络的构建提供新途径,但仍需从指标的生态意义、实验数据的分析和简单通用的分析软件等方面对该方法进行验证和完善.
    基于CA_Markov模型的伊犁河三角洲景观格局预测
    郑青华,罗格平,朱磊,周德成
    2010, 21(04):  873-882. 
    摘要 ( 2277 )   PDF (2019KB) ( 947 )  
    在遥感和水文数据的支持下,结合伊犁河三角洲的区域特点,确定了伊犁河三角洲的景观分类系统.通过景观生态学的定量分析和CA_Markov模型模拟方法,系统分析了1975—2
    007年伊犁河三角洲景观格局的时空演变特征,并对2020年景观格局的情景进行了模拟与预测.结果表明:在人为间接干扰和自然环境的双重影响下,1975—2007年伊犁河三角洲的景观格局变化具有一定的周期性和不稳定性;对CA_Markov模型的可利用性进行分析与检验,1990—2007年伊犁河三角洲景观变化符合CA_Markov模型应用的条件;2020年,研究区景观的斑块破碎化严重,连通性趋于弱化,与水密切相关的湖泊、沼泽和漫滩的时空变化存在很大的不确定性;分别基于1990—2000年和2000—2007年概率转移矩阵预测的2020年研究区景观格局存在显著的差异性,不同景观类型的差异程度和表现形式各异,原因在于这两个时段自然条件的非一致性和不稳定性以及各景观类型的转移方式和方向不同.
    基于多光谱遥感影像的表层土壤有机质空间格局反演
    张法升,曲威,尹光华,刘作新
    2010, 21(04):  883-888. 
    摘要 ( 2144 )   PDF (651KB) ( 971 )  
    利用多光谱LandSat TM遥感影像反演辽宁省阜新镇表层土壤有机质的空间格局,筛选出与土壤有机质分布相关的TM波段,分析并确定表层土壤有机质含量与TM1、TM2 、TM3、TM4、TM5、TM6、TM7波段亮度值(digital number, DN)的相关关系,建立了土壤有机质含量的光谱预测模型.结果表明:研究区表层土壤有机质含量与TM 4、TM 5波段DN值呈极显著的负相关关系(r分别为-0.617和-0.623,P<0.001),与TM 3、TM 5波段DN值之间满足负二次多项式回归关系(R2=0.9134,P<0.001);基于TM 3、TM 5波段DN值的回归模型对研究区表层土壤有机质含量的预测结果可靠(R2=0.9151,P<0.001).研究区表层土壤有机质含量<10 g·kg-1的农田主要分布在山地边缘地带,而平坦地区农田表层土壤有机质含量一般>10 g·kg-1,部分达到15~20 g·kg-1.
    季节性冻融对典型黑土区土壤团聚体特征的影响
    王恩姮,赵雨森,陈祥伟
    2010, 21(04):  889-894. 
    摘要 ( 2122 )   PDF (498KB) ( 642 )  
    以东北典型黑土区耕地土壤为研究对象,通过对不同水分补充条件下、不同频度和程度的冻融交替处理后土壤干筛团聚体和水稳性团聚体组成、破坏率(PAD0.25PAD1.0)、平均质量直径(Dmm)、平均质量比表面积(SAmm)和分形维数(D)等特征指标的测定与分析,研究季节性冻融对典型黑土区表层土壤团聚体特征的影响.结果表明:无水无冻融及无水冻融显著增加了>5 mm干筛团聚体和>0.25 mm水稳性团聚体的含量,干筛和水稳性团聚体的Dmm分别较冻融前增加了7.98%~29.41%和36.11%~44.44%,SAmmD的变化规律也表现为促进大团聚体的团聚作用.少水冻融和季节冻融则显著增加了<2 mm干筛团聚体和0.25~1 mm水稳性团聚体的含量,DmmSAmmD均表现出加剧风干团聚体拆分的趋势,水稳性团聚体的SAmmD分别降低了10.88%~25.52%和1.02%~3.40%(P<0.05),团聚作用有所增强.季节性冻融后PAD0.25降低了33.45%(P<0.05),PAD1.0无明显变化,典型黑土区季节性冻融增强了土壤团聚体的水稳定性.
    陕西榆林春玉米高产田土壤理化性状及根系分布
    路海东,薛吉全,马国胜,郝引川,张仁和,马向峰
    2010, 21(04):  895-900. 
    摘要 ( 2326 )   PDF (510KB) ( 778 )  
    调查分析了陕西榆林2块19500 kg·hm-2以上超高产春玉米田的产量构成、干物质分配和0~100 cm土层根系分布及土壤理化性状指标.结果表明:其种植密度为105000~123000株·hm-2、成穗率97.7%~102.2%、千粒重320 g以上,果穗干物质积累量占整株干物质积累量的60.2%~65.5%.0~100 cm土壤平均容重为1.28~1.33 g·cm-3,层间(每层20 cm)土壤容重、孔隙度和田间持水量均呈“M”型变化.玉米根系主要分布在0~60 cm,0~20 cm土层根系量占根系总量的64.8%~72.1%,20~60 cm土层根系量占根系总量的23.30%~28.17%.根系分布与土壤理化性状关系密切,0~20 cm土层玉米的根系量与土壤有机质、全氮和全磷含量呈显著正相关,20~60 cm土层根系量与土壤容重和田间持水量显著相关.因此,选择通透性和保水保肥能力良好的土壤,实行宽窄行双株密植栽培是获得玉米高产的关键.
    京东板栗主产区土壤氮磷钾的空间变异
    刘杨,孙志梅,杨军,刘霞,王小敏,刘树庆,王文江
    2010, 21(04):  901-907. 
    摘要 ( 2026 )   PDF (1479KB) ( 710 )  
    采用经典统计学和地统计学相结合的方法,对京东板栗主产区迁西县土壤氮、磷、钾的空间变异进行了分析.结果表明:迁西县土壤全量氮、磷、钾和速效氮、钾的含量普遍较低,但表层土壤速效磷含量较高;氮、磷、钾的空间分布均表现为中等变异,且以磷的变异最大.表层土壤全氮和碱解氮的分布符合高斯模型,其空间变异主要由结构性因素决定;全钾和速效钾的分布分别符合球状模型和高斯模型,前者空间变异受结构性因素和随机性因素的共同影响,空间相关性为中等;后者主要受结构性因素的影响,空间相关性强烈.氮、钾在全县范围内的空间分布特征相似,高值区均出现在县域南部和西北部,而中部和东北部的含量较低.全磷的高值区主要分布在该县北部,速效磷高值区则分布在县区南部.氮、钾全量和有效态含量之间存在极显著正相关关系,但全磷和速效磷含量的相关性不显著.
    水分管理模式对水稻吸收累积镉的影响及其作用机理
    刘昭兵,纪雄辉,彭华,石丽红,李洪顺
    2010, 21(04):  908-914. 
    摘要 ( 2039 )   PDF (700KB) ( 876 )  
    利用盆栽试验研究了不同水分管理模式(全生育期淹水,WF;分蘖期晒田,TP;乳熟期晒田,MP;分蘖-乳熟期两次晒田,TMP;湿润灌溉,WI)对Cd污染红黄泥和潮泥田水稻吸收累积Cd的影响.结果表明:两种土壤Fe2+含量均以WF处理最高,TMP处理最低;潮泥田和红黄泥WF处理的Fe2+含量分别比TMP增加了585.4%和1316.3%(P<0.01).不同处理的两种土壤有效S和有效态Cd含量顺序均表现为:WF<TP<MP<WI<TMP.其中,潮泥田WF处理的土壤有效S和有效态Cd含量分别比TMP降低了96.4%和70.1%(P<0.01),红黄泥分别降低了55.5%和54.1%(P<0.01).两种土壤均以WF和MP处理的水稻产量相对较高.不同处理的水稻茎叶、糙米Cd含量顺序为:WF<MP<TP<WI<TMP;潮泥田WF处理的水稻茎叶和糙米Cd含量分别比TMP降低了74.1%和57.5%(P<0.01),红黄泥分别降低了55.6%和43.6%(P<0.01).除土壤有效态Cd含量外,不同水分管理模式通过土壤中Fe2+和有效S含量变化对两种Cd污染土壤水稻吸收累积Cd产生显著影响,其中有效S的影响程度显著大于Fe2+.
    控释尿素施用方式及用量对夏玉米氮肥效率和产量的影响
    苏琳,董志新,邵国庆,李增嘉,宁堂原
    2010, 21(04):  915-920. 
    摘要 ( 1983 )   PDF (566KB) ( 773 )  
    在大田条件下以不施氮为对照,研究了施氮量为75和150 kg N·hm-2条件下,普通尿素底施、控释尿素底施和侧施对夏玉米光合性能、氮肥效率和产量的影响.结果表明:与普通尿素相比,相同施氮水平下,包膜控释尿素处理玉米果穗叶光合速率、叶绿素含量、硝酸还原酶活性、籽粒灌浆速率均显著提高,玉米籽粒产量比普通尿素平均提高9.5%;与控释尿素侧施相比,底施使玉米籽粒产量提高6.2%.包膜控释尿素处理的氮肥农学利用率(AE)和偏生产力(PFP)比普通尿素平均分别提高74.5%和11.0%;与包膜控释尿素侧施相比,底施使AEPFP分别提高26.8%和5.7%.控释尿素施用量较高时,玉米光合性能得到改善,产量、AEPFP显著提高;与控释尿素侧施相比,底施对玉米产量、AEPFP的增加效果更显著.
    长期施用化肥、猪粪和稻草对红壤水稻土化学和生物化学性质的影响
    鲁艳红,杨曾平,郑圣先,廖育林,聂军,谢坚,向艳文
    2010, 21(04):  921-929. 
    摘要 ( 1915 )   PDF (678KB) ( 948 )  
    2005年和2007年分别从望城县已建立27年的肥力定位试验田内采集土壤样品,测定土壤有机碳(TOC)、全N、速效N、速效P、微生物生物量碳、氮(CmicNmic)及土壤呼吸和酶活性,研究长期施用化肥、猪粪和稻草对土壤化学和生物化学性质的影响.结果表明:长期施用化肥、猪粪和稻草处理的土壤pH值与试验前相比均有所下降,电导率(EC)变化不大.化肥与猪粪、稻草配施处理的TOC、全N、速效N、速效P、土壤呼吸、CmicNmic和酶活性均高于不施肥(CK)和单施化肥处理;化肥与猪粪、稻草配施处理的水稻产量也高于单施化肥处理.在研究期间,NK化肥与猪粪、NPK化肥与稻草配施处理
    Cmic/TOC大于相应的单施化肥处理.各处理土壤生物化学性质与TOC和养分含量呈正相关(P<0.01).猪粪、稻草与化肥长期配合施用能显著改善土壤化学和生物化学性质,提高土壤质量和土壤肥力.
    不同有机物料对渭北旱塬耕地土壤短期培肥效应的综合评价
    王芳,张金水,高鹏程,同延安
    2010, 21(04):  930-936. 
    摘要 ( 1709 )   PDF (503KB) ( 824 )  
    通过田间试验和室内分析,研究了施用不同有机物料对渭北旱塬耕地土壤化学性质和酶活性的影响,选取有机质等10个能够反映土壤肥力质量特性的定量因子作为评价指标,采用因子分析对土壤肥力质量进行综合评分,然后用欧氏距离最短距离法对其进行聚类,最后利用作物产量结果进行验证.结果表明:通过土壤有机培肥,土壤肥力质量和作物产量均有显著提高,与单施化肥相比,施加秸秆堆肥和厩肥处理的小麦产量分别提高了20.43%和22.38%;对土壤肥力综合进行评价,秸秆堆肥配施化肥的土壤肥力质量最高,综合得分达56.53,厩肥配施化肥较高,高量秸秆配施化肥次之.可见,通过秸秆堆肥或厩肥配施化肥进行培肥土壤,能显著提高土壤肥力水平,从而提高作物产量;利用有机质等10项土壤肥力特性因子,采用因子分析对土壤肥力质量进行综合评价,能够准确反映土壤肥力水平,预测土壤生产力状况.
    基于结构方程模型的吴起县农业生态经济系统耦合关系
    苏鑫,王继军,郭满才,姜志德,李慧,牛艳利
    2010, 21(04):  937-944. 
    摘要 ( 1877 )   PDF (1368KB) ( 751 )  
    基于2008年吴起县农户调查资料,利用结构方程模型对吴起县农业生态经济系统耦合关系进行了分析.结果表明:具有相关关系的农业资源和产业态势对系统耦合有一定影响,其影响系数分别为0.14和1.00;农业资源与产业态势之间的相关系数为-0.11,说明吴起县的产业发展并非建立在对农业资源有效利用基础之上,农业资源对经济效益的变化没有直接作用;产业的发展主要建立在对农业资源之外的能量和物质的开发利用上,导致产业态势对经济效益的直接路径系数为-2.95,总的路径系数仅为0.23.从农业生态系统与经济系统的关系及其耦合的角度看,目前研究区农业系统建立在不稳定的、较少依赖于本系统资源的耦合态势下,即在农业生态经济系统良性耦合机制的建立与形成过程中潜伏了较大危机.为此,需要提高牧草等农业资源的利用率,发展林草及其相关产业.
    咸水灌溉条件下土壤水盐分布特征
    赵志才1,冯绍元2**,霍再林2,蒋静2,秦俊桃2
    2010, 21(04):  945-951. 
    摘要 ( 1864 )   PDF (771KB) ( 667 )  
    通过设置3种灌水量水平(100%ETc、80%ETc、60%ETc)和3种灌水水质水平(0.7、3和6 g·L-1),研究了咸水灌溉条件下春小麦120 cm土层内水分动态和盐分累积特征.结果表明:水分在农田土壤中的分布主要受灌水量和土壤质地的影响,充分灌溉使水分存贮在较深土层中,而非充分灌溉则使水分存贮在表层;在相同灌水量的条件下,土体内的盐分积累程度随着灌溉水矿化度的增大而加剧;在相同矿化度条件下,土体内的盐分含量及积盐深度随着灌水量的增加而增大.在作物整个生育期内,连续使用咸水灌溉将导致土壤积盐,且非充分灌溉较充分灌溉更易使土壤表层积盐.
    水稻冠层光合有效辐射的时空分布特征
    李艳大1,汤亮1,张玉屏1, 2,刘蕾蕾1,曹卫星1,朱艳1**
    2010, 21(04):  952-958. 
    摘要 ( 3021 )   PDF (1015KB) ( 962 )  
    以2个不同株型水稻品种为材料,设置高、中、低3个施氮水平,利用SunScan冠层分析仪于灌浆期系统测定了不同施氮水平下不同株型水稻品种植株形态和冠层内光合有效辐射(PAR)的时空分布状况.结果表明:施氮量对水稻株高、穗弯曲度和茎叶夹角有明显影响;群体叶面积的垂直分布呈中部>上部>下部的分布特征,最大分层叶面积指数(LAI)出现在0.60相对高度处.冠层内平均PAR透光率从顶部向下递减,且在冠层上中部递减迅速,下部递减缓慢;平均PAR透光率随施氮量的增加而递减;平均PAR透光率日变化表现为早晚较低,中午较高;平均PAR透光率随向下累积LAI的增加呈指数递减,群体消光系数K的日变化表现为早晚较高,中午较低,灌浆期的K值介于0.35~0.50.水稻冠层内PAR的三维空间分布表现为冠层上中部水平面上PAR透光率高,光斑面积大;下部水平面上PAR透光率低,光斑少;同一冠层高度水平面上的PAR光强呈不均匀分布.株型紧凑的水稻品种,冠层透光率高,透光率日变化大,群体消光系数小.
    光质对番茄和莴苣幼苗生长及叶绿体超微结构的影响
    张欢1,徐志刚2,崔瑾1**,谷艾素1,郭银生1
    2010, 21(04):  959-965. 
    摘要 ( 2345 )   PDF (1678KB) ( 1107 )  
    采用发光二极管(LED)精确调制不同光谱能量分布,以荧光灯光照为对照,研究光质对番茄和莴苣幼苗生长及叶绿体超微结构的影响.结果表明:红光下番茄、莴苣幼苗的可溶性糖、淀粉和碳水化合物含量均显著高于对照,叶片叶绿体中淀粉粒膨大显著;蓝光极显著抑制了番茄下胚轴伸长,显著提高了莴苣和番茄幼苗叶片叶绿素a和类胡萝卜素含量;红蓝光下莴苣幼苗叶片的可溶性糖、淀粉、碳水化合物、蔗糖含量和C/N均达到最大值且显著高于红光处理,番茄和莴苣幼苗的主根显著伸长,幼苗叶片中叶绿体形态正常,基粒增多,基质片层清晰,淀粉粒体积明显小于红光处理.光质对植物幼苗的光形态建成、生长、碳氮代谢及叶绿体发育有显著影响;红光下光合产物积累显著但运输受阻严重,在红光中添加适量蓝光更有利于莴苣幼苗的碳水化合物积累,并可促进幼苗根系生长,有利于同化产物输出.
    估测水稻叶层氮浓度的新型蓝光氮指数
    田永超,杨杰,姚霞,朱艳,曹卫星
    2010, 21(04):  966-972. 
    摘要 ( 1851 )   PDF (962KB) ( 516 )  
    基于不同氮素水平与品种类型的多个田间试验,综合分析了水稻冠层高光谱植被指数与叶层氮浓度的定量关系.结果表明:对氮反应最敏感的波段为红光665~675 nm、蓝光490~500 nm和红边区域波段680~760 nm.400~2500 nm波段范围内两波段植被指数与水稻叶层氮浓度相关性最好的是550~600 nm与500~550 nm,属绿光波段组合,决定系数(R2)最高的是比值指数SR(533,565).以3个蓝光波段构建的光谱参数R434/(R496+R401)(蓝光氮指数)与水稻叶层氮浓度呈极显著的直线相关关系,与SR(533,565)相比,该参数显著提高了对叶层氮浓度的预测性.独立资料检验结果显示,R434/(R496+R401)对水稻叶层氮浓度具有较好的预测性,检验根均方差(RMSE)和相对误差(RE)值分别为9.67%和8%,是一种适合于水稻叶层氮浓度估测的良好高光谱植被指数.
    宁夏六盘山国家自然保护区蝶类群落结构和多样性
    房丽君,张雅林
    2010, 21(04):  973-978. 
    摘要 ( 1849 )   PDF (428KB) ( 723 )  
    对宁夏六盘山国家自然保护区蝴蝶群落的结构组成和多样性进行了研究.结果表明:六盘山保护区有蝴蝶5科68属130种,其中,蛱蝶科的属数和物种数最多,为33属68种;凤蝶科最少,为2属2种.灰蝶科的物种丰富度和均匀度指数最高,分别为1.75和0.84;蛱蝶科的多样性指数最高,为3.01;粉蝶科的优势度指数最高,为0.90;凤蝶科的物种丰富度、多样性和优势度指数均最低,分别为0.37、0.40和0.蛱蝶科中,眼蝶亚科的属数和种数最多,为13属24种;喙蝶亚科最少,仅1属1种;闪蛱蝶亚科的物种丰富度和均匀度指数最高,分别为1.11和0.84;线蛱蝶亚科的多样性指数最高,为2.04;眼蝶亚科的优势度指数最高,为0.96.
    河南地方山羊品种的遗传多样性
    陈冰,刘德稳,付彤,吉进卿,孙宇,高腾云
    2010, 21(04):  979-986. 
    摘要 ( 2117 )   PDF (557KB) ( 760 )  
    采用18个微卫星位点对河南省5个地方山羊品种(牛腿山羊、槐山羊、河南奶山羊、太行黑山羊和伏牛白山羊)的遗传多样性进行了评价.结果表明:18个微卫星位点在5个山羊品种均为高度多态;5个山羊品种的多态信息含量、群体杂合度、有效等位基因数值较高,说明其遗传多样性和各品种内的遗传变异比较丰富;聚类分析显示,牛腿山羊与太行黑山羊的关系较近,与河南奶山羊的关系较远.群体遗传分化系数和群体遗传距离表明,河南省地方山羊的变异主要存在于品种内,品种间的变异相对较小.结合5个山羊品种的实际生态地理分布,提出了避免近交,并有选择地进行品种间杂交的保种模式. 
    镉对小鼠精母细胞凋亡及附睾内精子质量的影响
    李新红,翁芝莹,黎琴,陈振亮,徐韵
    2010, 21(04):  987-992. 
    摘要 ( 1818 )   PDF (1085KB) ( 812 )  
    采用人工水质染毒的方法,利用透射电镜技术及流式细胞术(FCM),探讨重金属镉对小鼠精巢内生殖细胞凋亡及附睾内成熟精子质量的影响.结果表明:各试验组小鼠生殖细胞处于凋亡时期的数量显著高于对照组,凋亡时期的生殖细胞超微结构呈现出线粒体空泡、核膜内陷、染色质周缘化及核固缩等形态特征,表明镉容易引起小鼠生殖细胞凋亡;各试验组精子早期凋亡的比例显著高于对照组,而活性精子的比例显著低于对照组(P<0.05),其中高剂量组(0.10 mmol·L-1)精子成活率(75.1%)显著低于对照组和其他试验组,而早期凋亡率(22.6%)则显著高于对照组;高剂量组睾丸生殖细胞DNA断裂率(18.2%)及附睾精子断裂率(26.5%)均显著高于对照组(3.3%、5.6 %)(P<0.05).各试验组小鼠睾丸内DNA断裂的生殖细胞数量低于附睾内DNA断裂的精子数量.随着添加剂量的增加,小鼠睾丸内生殖细胞及附睾内精子凋亡率逐渐升高.表明小鼠生殖细胞凋亡及DNA损伤数量与镉剂量具有一定相关性.
    蚊蝇醚及添加有机硅对B型烟粉虱的毒力和田间药效
    刘燕,皇甫伟国,洪文英,施祖华
    2010, 21(04):  993-999. 
    摘要 ( 1950 )   PDF (450KB) ( 631 )  
    研究了蚊蝇醚及添加有机硅对各发育虫期B型烟粉虱的毒力和田间药效.室内试验结果表明:蚊蝇醚对烟粉虱具有高杀卵活性和较好的杀若虫作用,但对成虫的毒力较低;成虫接触经蚊蝇醚处理的茄子叶片48 h后,在无药叶片上的产卵量无明显变化,但卵的孵化率显著降低,蚊蝇醚具有优异的经卵巢杀卵活性.有机硅助剂对蚊蝇醚没有表现出明显的增效作用.田间药效试验发现, 蚊蝇醚对茄子上的烟粉虱若虫有较佳的防治效果,但对成虫的防治效果较差.
    叶损伤诱导兴安落叶松针叶中10种酚酸的变化
    严善春,袁红娥,王琪,王艳军
    2010, 21(04):  1000-1006. 
    摘要 ( 2274 )   PDF (1039KB) ( 2444 )  
    酚酸是一类重要次生抗虫物质.为研究损伤及昆虫取食诱导对兴安落叶松针叶内酚酸含量的影响,采用3种不同程度剪叶或落叶松毛虫幼虫取食处理兴安落叶松幼树,以高效液相色谱技术测定兴安落叶松健康针叶中酚酸含量.结果表明:与对照相比,处理后1 d,剪叶或昆虫取食4枝50%针叶处理的兴安落叶松幼苗健康针叶中,除阿魏酸无显著差异外,苯甲酸、咖啡酸、绿原酸、水杨酸、苯乙酸、肉桂酸、香草酸、丁香酸和没食子酸9种酚酸均差异显著;4枝75%针叶处理的10种酚酸含量均发生显著变化.说明剪叶及虫害50%、75%针叶处理均达到诱导阈值,能显著诱导兴安落叶松化学防御.在损伤程度相同情况下,处理1 d时,剪叶4枝50%、75%诱导的咖啡酸、苯乙酸、肉桂酸、香草酸和没食子酸的含量显著高于虫害诱导处理;5 d时,剪叶4枝50%、75%诱导处理的这5种酚酸含量显著低于虫害诱导处理;10 d时,两种方法诱导的酚酸含量差异不显著.说明剪叶诱导处理的酚酸含量变化比昆虫取食处理迅速,且诱导强度与剪叶程度相关.采用适当处理诱导针叶中酚酸含量的变化来增强兴安落叶松对害虫的防御能力是可行的.
    斜纹夜蛾取食对Bt玉米挥发物组成和含量的影响
    迟国梁,谭炳昌,王建武
    2010, 21(04):  1007-1013. 
    摘要 ( 1774 )   PDF (662KB) ( 1769 )  
    采用顶空吸附法和气相色谱-质谱法研究了两个Bt玉米品种(5422Bt1, 5422CBCL)和一个同源常规玉米品种(5422)在健康和经斜纹夜蛾取食危害后两种状态下释放的挥发物组成和含量差异.结果表明:健康状态下,5422释放了(E)-β-罗勒烯、芳樟醇、(3E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯(DMNT)和(E)-β-法尼烯4种挥发物;5422Bt1释放了芳樟醇和DMNT 2种挥发物;而5422CBCL只释放芳樟醇1种挥发物.虫害后,在5422和5422Bt1的挥发物中鉴定出了萜类、醇类、
    酯类和吲哚等12种化合物;在5422CBCL中鉴定出了10种,缺少(Z)-3-己烯-1-醇乙酸酯和橙花叔醇;3个品种释放的萜烯类化合物种类和含量均明显增加,其中,5422和5422Bt1增加了8种,5422CBCL增加了7种;5422Bt1和5422CBCL 的芳樟醇和DMNT释放量高于5422,其余化合物的释放量均低于常规品种,尤其是(E)-β-法尼烯显著低于5422.可见,经斜纹叶蛾取食诱导后,Bt玉米释放的挥发物种类和含量与常规玉米不同,且不同的Bt玉米品种(Bt11与MON810)之间也存在差异.
    大庆油田油藏采出水的细菌群落结构
    艾明强,李慧,刘晓波,史荣久,韩斯琴,李娜娜,张颖
    2010, 21(04):  1014-1020. 
    摘要 ( 1801 )   PDF (491KB) ( 1002 )  
    采用ARDRA (扩增性rDNA限制性酶切片段多态性分析)技术对大庆油田聚驱、水驱和过渡带3种油藏采出水中的细菌群落的基因组总DNA的16S rDNA克隆文库进行分析,研究了细菌群落结构.结果表明:随机挑取的596个阳性克隆可分为85个操作分类单元 (OTUs),其中聚驱、水驱和过渡带文库分别含有28、41和33个.通过对优势OTUs测序,并与GenBank进行序列比对,发现油藏采出水中的优势菌群为不动杆菌属、弓形杆菌属、厚壁菌门、假单胞菌属和硫磺单胞菌属.聚驱样品中细菌群落组成最简单,优势菌群为不动杆菌属,占库容的85%,假单胞菌属占7%;水驱样品中的优势菌群也是不动杆菌属,占库容的62%,假单胞菌属和硫磺单胞菌属各占20%和6%;过渡带文库的细菌群落的优势菌群为弓形杆菌属,占库容的50%,不动杆菌属和厚壁菌门各占19%和18%.
    银沙槐内生放线菌抗菌活性及其与内生细菌的拮抗关系
    安登第,陈玉梅,李进,朱艳蕾,迪丽拜尔·托乎提
    2010, 21(04):  1021-1025. 
    摘要 ( 2244 )   PDF (379KB) ( 706 )  
    从荒漠濒危植物银沙槐根部分离到内生放线菌12株和内生细菌31株.以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌为指示菌对内生放线菌进行了抗菌活性筛选.结果表明:3株放线菌对3种指示菌均有抑制作用,2株完全无抑菌作用.采用菌块抑制法分析内生放线菌对来自同一植物内生细菌的抑制效果,44.9%的组合出现抑制现象,最大抑菌圈直径为28.5 mm,最小者仅8.25 mm,主要抑制对象是革兰氏阴性菌和芽孢菌;55.1%的组合无抑制现象.说明内生菌的相互作用具有多样性.
    施用城市污泥对小叶黄杨光合特性和生长的影响
    白莉萍,宋金洪,辛涛,伏亚萍
    2010, 21(04):  1026-1030. 
    摘要 ( 1700 )   PDF (486KB) ( 674 )  
    城市污泥作为有机肥料施用于园林植物已备受关注.本研究利用温室盆栽试验,分别设置不同用量城市污泥[低量(LC)、中量(MC)和高量(HC)]处理和无机肥(IF)处理,并以不施肥料和污泥为对照(CK),研究不同用量城市污泥对小叶黄杨幼苗光合特性和生长的影响.结果表明:施用城市污泥可以提高小叶黄杨幼苗叶片叶绿素和氮素含量,但随污泥施用量的增加,叶片净光合速率(Pn)呈下降趋势.在生长季的8月,与IF处理和CK相比,LC、MC处理的叶片Pn均提高,而HC处理却较IF和CK分别降低了25.9%和8.9%;至10月,LC、MC和HC处理的叶片Pn均低于IF处理,但LC处理的Pn仍高于CK,而MC、HC处理的Pn均低于CK,其中HC处理的Pn较IF处理和CK分别降低了48.4%和29.2%.IF处理小叶黄杨植株的株高、地径和根长最大,LC处理次之,且地上生物量最大;MC处理除了株高和地上生物量高于CK外,根长和地径均低于CK;而HC处理则严重抑制了根系的生长.小叶黄杨幼苗的城市污泥施用量应限制在30 t·hm-2以内.
    向家坝水电站工程扰动区不同类型边坡土壤酸碱度与肥力分析
    周明涛,许文年,夏栋
    2010, 21(04):  1031-1037. 
    摘要 ( 1958 )   PDF (622KB) ( 556 )  
    对向家坝水电站工程扰动区7种不同类型边坡土壤的酸碱度(pH)进行检测,并运用标准综合级别法对其肥力状况进行分析.结果表明:在向家坝水电站工程扰动区,植被混凝土边坡土壤呈微碱性,其他边坡土壤均呈不同程度的酸性,土壤pH值依次为:植被混凝土(7.68±0.04)>弃渣地(6.96±0.02)>框格梁覆土(6.93±0.16)>客土喷播(6.75±0.35)>厚层基材(6.67±0.36)>天然次生林(5.68±1.25)>天然林(4.71±0.23);不同类型边坡土壤肥力的综合级别值大小为: 植被混凝土(3.06±0.02)<厚层基材(4.06±0.78)<天然林(4.20±0.10)<天然次生林(4.32±0.16)<框格梁覆土(4.62±0.06)< 客土喷播(4.90±0.01)<弃渣地(5.00±0.10),植被混凝土肥力状况最佳,弃渣地肥力状况最差.采用人工修复技术添加的水泥、复合肥及腐殖质在调节边坡土壤pH值和维持其肥力方面起到一定的作用,可为植被生长提供良好的土壤条件.
    基于数字高程模型的生态净化系统分析与设计
    王彦华,郭书海,李刚,吴波,李凤梅
    2010, 21(04):  1038-1042. 
    摘要 ( 1752 )   PDF (517KB) ( 714 )  
    采用现场调查与系统模拟的方法,以辽东湾复合湿地生态系统为研究对象,全面分析了生态系统内各生态单元对有机污染物的净化能力,提出了复合生态系统的污染物净化量估算模型,并基于研究区的数字高程模型(DEM)信息,对整个湿地生态系统重新进行了优化设计.结果表明:各生态单元对化学需氧量(CODCr)、生化需氧量(BOD5)、石油类等污染物的净化能力存在差异,导致不同组成与结构的生态系统净化负荷有所不同;系统原CODCr净化量为188.9 kg·d-1、净化负荷量为2.84 g·m-2·d-1,而根据研究区DEM信息对系统进行优化设计后的CODCr净化量为313.3 kg·d-1、净化负荷量达4.72 g·m-2·d-1,净化效率提高了近20%.
    不同形态型雄性罗氏沼虾的交配能力
    王春,成永旭
    2010, 21(04):  1043-1048. 
    摘要 ( 2203 )   PDF (499KB) ( 715 )  
    从行为生态学角度,对采自孟加拉国库尔纳专区羌纳县布苏尔河罗氏沼虾原产地池塘种群中3种不同形态型雄虾的繁殖行为及交配能力进行了初步研究.结果表明:社群中蓝螯型(BC)、橙螯型(OC)和小型(SM)雄性罗氏沼虾的交配行为模式没有明显的区别,但BC、OC和SM雄虾在交媾前守卫、交媾及精荚传递和交媾后守卫3个典型行为中投入的时间存在明显差异.BC雄虾交媾前守卫、交媾及精荚传递用时明显比OC、SM雄虾短,而交媾后守卫用时明显比OC
    、SM雄虾长.SM雄虾在交媾前守卫和精荚传递上投入的时间最长,而交媾后守卫用时最短.在雌虾体质量为雄虾体质量的80%,且♀∶♂为8∶1性比条件下,BC、OC和SM雄虾在120 h内平均交媾次数分别为4.6、2.2、1.3,BC雄虾具有较强的连续交媾能力.罗氏沼虾的交配能力与其体质量相关,雄、雌虾的体质量相匹配才能保证成功交媾.否则会出现“假交”现象.
    基于广义可加模型的时空和环境因子对东南太平洋智利竹筴鱼渔场的影响
    牛明香,李显森,徐玉成
    2010, 21(04):  1049-1055. 
    摘要 ( 2150 )   PDF (875KB) ( 817 )  
    根据2001—2007年我国渔船在东南太平洋海域的智利竹筴鱼生产统计数据、时空因子以及海表温度、叶绿素浓度、海表温度梯度等环境数据,利用广义可加模型(GAM)分析了智利竹筴鱼资源变动情况及其与时空和环境因子的关系.结果表明:GAM模型对单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort,CPUE)总偏差解释率为31.47%;竹筴鱼生产具有明显的季节变化,主要集中在第17~41周,其中第25~31周的CPUE较高;东南太平洋智利竹筴鱼作业渔场集中在78°—98° W,30°—435° S之间,适宜海表温度为12 ℃~18 ℃,14 ℃~16 ℃最适宜,适宜叶绿素浓度在0.09~0.18 mg·m-3,海表温度梯度在0.3 ℃~1.9 ℃.逐步建模法结果表明,影响竹筴鱼资源丰度的因子按重要性从大到小依次为周次、年份、海表温度、经度、纬度、叶绿素浓度和海表温度梯度.
    综合评述
    森林火旋风研究进展
    赵凤君,王明玉,舒立福
    2010, 21(04):  1056-1062. 
    摘要 ( 1728 )   PDF (435KB) ( 837 )  
    火旋风是林火蔓延过程中的特殊火行为现象,与树冠火和飞火关系密切.火旋风的发生机理在于旋转涡的生成和发展.构建室内火旋风模拟发生装置是当前火旋风研究的常用方法.在室内模拟试验中,红外热像和热电偶可用于测量火焰温度,高速摄影、三维激光多普勒和皮托管用于测量火旋风的转速.基于室内实验数据,可构建模拟火旋风发生发展的三维模型.
    抗生素抗性基因在环境中的传播扩散及抗性研究方法
    王丽梅,罗义,毛大庆,周启星
    2010, 21(04):  1063-1069. 
    摘要 ( 2701 )   PDF (470KB) ( 1459 )  
    抗生素在医药、畜牧和水产养殖业的大量使用造成了环境中抗性耐药菌和抗性基因日益增加,抗生素抗性基因作为一种新型环境污染物引起人们的广泛关注.本文综述了近年来国内外有关抗生素抗性基因的研究进展,其在水、土壤、空气等环境介质中和动,植物体内的传播扩散,以及开展环境中抗生素抗性基因研究的必要性,重点介绍了有关抗生素抗性(包括抗性细菌和抗性基因)的研究方法,指出抗性基因研究中存在的问题,并对未来的相关研究进行了展望.
    西南喀斯特地区退化生态系统整治模式
    王荣|蔡运龙
    2010, 21(04):  1070-1080. 
    摘要 ( 1877 )   PDF (635KB) ( 1080 )  
    喀斯特脆弱生态区一直是学术界关注的热点地区.由于其脆弱的自然地质环境加之强烈的人为活动影响,导致该生态系统呈退化态势.本文以中国西南典型喀斯特脆弱区生态系统退化机理和生态环境脆弱性程度为依据,参考已进行的生态系统恢复和石漠化治理经验,综合考虑各种加剧喀斯特脆弱区生态环境退化的因素,并基于不同喀斯特生态环境综合治理的模式和技术体系以及因地制宜原则,综述了3套喀斯特脆弱生态区退化生态系统整治模式(生态移民-封山育林-恢复自然植被模式、退耕还林-蓄水保土-人工造林恢复植被模式、可持续生态农业-庭园经济-资源产业模式),详细论述了各模式的适宜地区和成本效益情况,并指出了其推广应用过程中需注意的问题.