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当期目录

    2012年 第23卷 第08期    刊出日期:2012-08-18
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    2012, 23(08):  0. 
    摘要 ( 1097 )   PDF (514KB) ( 439 )  
    中国生态学学会2011年学术年会会议专栏
    用生态学思维重构传统农学学科:生产生态学的角色
    王松良**
    2012, 23(08):  2031-2035. 
    摘要 ( 1610 )   PDF (1051KB) ( 591 )  
    传统农学学科与专业源于近代试验科学的还原论思维,并在工业革命巨大成功的推动下不断分化,失去了对农业生物与资源环境关系即农业生态系统机制的整体把握;而且,由于过多依赖外源化石能源的投入和若干高产作物品种的单一种植,不断丧失农业内部可持续性,使人类面临粮食安全和食品安全的双重危机.因此,农学学科及其教育体系的重构日益迫切.将农学与生态学联姻,建立以农业生态学为核心理论、农业生态系统管理为核心技术,特别是创建“生产生态学”,以之融合农学学科下属2个二级学科“作物栽培学与耕作学”与“作物遗传育种学”之间的鸿沟,将从意识论和方法论上为真正地实施农业可持续发展战略奠定学科、科学和教育基础.  
    雄性秀丽隐杆线虫能提高热胁迫下种群生存优势
    唐紫薇1,王云彪2**
    2012, 23(08):  2036-2040. 
    摘要 ( 1857 )   PDF (421KB) ( 609 )  
    秀丽隐杆线虫的性别包括自体受精的雌雄同体以及可以与雌雄同体交配的雄性,实验室培养的线虫种群中雄性比例很低,目前尚未发现雌雄同体与雄性线虫杂交后代的遗传优势.为了探讨雄性线虫个体存在的生态意义,本研究比较了热胁迫下两性线虫的生活史变化,以及有无雄性存在的线虫种群应对热胁迫的耐受程度.结果表明:虽然雄性线虫对热胁迫更为敏感,然而当有雄性存在的情况下,整个线虫种群数量在热胁迫后得以更快地恢复,而且与常温培养相比,经常受到热胁迫的线虫种群中雄性的比例可维持在一个较高的水平.这些结果暗示,在多变的自然状态下,秀丽隐杆线虫雄性性别的保留对种群数量的维持有重要的进化意义.
    海拔对辽东栎林地土壤微生物群落的影响
    张地1,2,张育新1,曲来叶1**,张霜1,2,马克明1
    2012, 23(08):  2041-2048. 
    摘要 ( 1944 )   PDF (1104KB) ( 565 )  
    以北京东灵山辽东栎林地土壤为对象,运用氯仿熏蒸浸提法及磷脂脂肪酸分析(PLFA)法,研究林木生长季节土壤微生物群落随海拔梯度的变化特征.结果表明: 随着海拔升高, 辽东栎林土壤微生物生物量碳、氮,以及微生物各类群含量均有差异但不显著;土壤细菌/真菌升高,而革兰氏阳性菌(G+)/革兰氏阴性菌(G-)降低.土壤微生物生物量碳、氮以及细菌、真菌、G+细菌、G-细菌的含量与土壤含水量、有机碳、全氮呈显著正相关,土壤真菌含量与土壤碳氮比值呈正相关.土壤微生物群落组成结构(细菌/真菌和G+细菌/G-细菌)的变化主要受土壤温度和土壤含水量的显著影响,说明土壤微生物群落结构对环境条件的变化敏感.随着全球变暖的加剧
    ,暖温带辽东栎林地土壤真菌和G+细菌的比例有升高的趋势.  
    黄河三角洲刺槐人工林风害成因
    曹帮华1**,张玉娟1,毛培利2,李成波3
    2012, 23(08):  2049-2054. 
    摘要 ( 1716 )   PDF (674KB) ( 429 )  
    在调查2010年6—7月大风对黄河三角洲地区人工刺槐林的影响基础上,测定了风倒木形态指标、根系特征及其所处林窗的大小和土壤紧实度,分析滨海盐碱地人工刺槐林风倒的成因.结果表明: 风倒是刺槐林遭受风害的主要形式,以胸径15~20 cm的树木受害最严重.随着径级的增加,风倒木的树高、冠幅、冠高和尖削度显著增加,而枝下高、冠幅/冠高和枝下高/树高变化不显著;根系长度先迅速增加而后增加缓慢,根系质量逐渐增加.随林窗面积增加,倒木株数先增加后下降,100~150 m2林窗倒木株数最多.土壤紧实度随土壤深度增加而增加,而随样木径级增加变化不显著.随径级增加,树形因子增大、根系生长受抑是刺槐风倒的重要原因,而林窗起到了促进作用.
    油茶芽苗砧嫁接口不同发育时期差异蛋白质分析
    冯金玲,杨志坚,陈辉**
    2012, 23(08):  2055-2061. 
    摘要 ( 1421 )   PDF (624KB) ( 443 )  
    以油茶芽苗砧嫁接口为试验材料,运用蛋白质双向电泳结合质谱技术研究嫁接口不同发育时期(嫁接后第4、8、16、22、29和35天)蛋白质组的变化.结果表明:分析获得40个差异蛋白,其中9个差异蛋白可能与芽苗砧嫁接口愈合有关.嫁接一方面刺激嫁接口基因转录和蛋白质翻译、信号传导、能量代谢、物质合成和激素调节;另一方面刺激部分酶活性,提高细胞抗性,促进油茶芽苗砧嫁接口愈合.
    灌溉探头埋设深度对成龄葡萄生长特性的影响
    汪羽宁1, 2,樊军1**,李世清1,曾辰1,王全九1
    2012, 23(08):  2062-2068. 
    摘要 ( 1667 )   PDF (1215KB) ( 419 )  
    为探索合理的灌溉土壤水分探头埋设深度,本文利用不同埋深的土壤水分传感器测量土壤水分含量来控制灌溉,研究其对葡萄生长发育的影响,探讨土壤水分传感器的合理埋设深度.结果表明:利用位于地表以下40 cm深处的土壤水分探头(SF40处理)控制灌溉,葡萄的生物学特性、光合作用、产量、水分利用效率高于20 cm埋深控制灌溉处理(SF20处理)和常规沟灌处理(CK);SF40的糖锤度虽然稍低于CK和SF20处理,但也接近20%;SF40处理的灌溉水可以入渗再分布到葡萄树根系的主要分布区域.利用20 cm和40 cm深度土壤水分探头控制灌溉的效果均好于对照,且使用40 cm土壤水分探头来控制研究区成龄葡萄灌溉的效果更好.
    葡萄籽对猪粪秸秆高温堆肥中微生物群落与碳氮含量的影响
    黄懿梅**,刘学玲,姜继韶,黄华,刘栋
    2012, 23(08):  2069-2976. 
    摘要 ( 1784 )   PDF (802KB) ( 410 )  
    以猪粪与秸秆(鲜质量10.5∶1)为基础,在自制的强制通风静态堆肥反应箱中进行堆肥化试验,研究添加8%葡萄籽对猪粪秸秆高温堆肥中微生物群落演替和碳氮转化的影响.在堆肥化的30 d里,分7次采集不同时期的堆肥样品,测定堆肥中微生物区系、微生物生理群的数量及堆肥碳氮含量.结果表明:添加葡萄籽使堆肥中细菌数量略高、放线菌数量显著增加、真菌数量明显降低,细菌/放线菌下降;氨化细菌和反硝化细菌数量降低;而硝化细菌、固氮菌和纤维素分解菌数量增多;铵态氮和有机碳含量下降,而硝态氮含量明显提高.堆肥中硝态氮含量与放线菌数量呈极显著正相关关系.添加葡萄籽使堆体升温快且高温期稳定,堆肥含水率波动较小,从而使堆肥高温期放线菌和亚硝化细菌的波动较小,数量较高,有利于堆肥中硝态氮含量的增加.
    传统景观格局指数在城市热岛效应评价中的适用性
    陈爱莲1,2,孙然好1,陈利顶1**
    2012, 23(08):  2077-2086. 
    摘要 ( 3220 )   PDF (1809KB) ( 833 )  
    以北京部分城区为研究对象,以QuickBird影像制作景观类型图,基于同年4个季节的Landsat ETM+数据反演地表温度;将120 m×120 m作为固定窗口,计算其中的景观格局指数,探寻传统景观格局指数解释地表温度的适用性.结果表明:在景观水平计算的24个景观格局指数中,只有景观组成百分比(PLAND)、斑块密度(PD)、最大斑块指数(LPI)、欧氏距离变异系数(ENN_CV)和分离度(DIVISION)与3月、5月、11月的地表温度具有稳定的显著相关.在类型水平计算的24个景观格局指数中,PLAND、LPI、DIVISION、相似邻接百分比、分散与并列指数与4个时相(3月、5月、7月和12月)的温度显著相关,且与7月温度的相关性最强;斑块密度、边界密度、聚簇度、凝聚度、有效MESH大小、分裂度、聚合度、归一化景观形状指数依据不同景观类型而与地表温度呈现相关性.传统景观格局指数可能并不适合评估河流对地表温度的影响.一些景观格局指数可以用来表征城市地表温度,辅助分析城市地表热岛效应,但需要对其进行筛选和甄别.
    大兴安岭林区道路网络对景观格局的影响
    李月辉1**,吴志丰1,陈宏伟1,李娜娜1,2,胡远满1,常禹1
    2012, 23(08):  2087-2092. 
    摘要 ( 1625 )   PDF (753KB) ( 468 )  
    在明确大兴安岭呼中林业局道路网络系统组成特征的基础上,利用主成分分析法,将林业局内17个林场作为分析单元,以该林业局1989年景观为例,对有、无道路情况下的景观格局分别进行定量分析,探讨了道路对森林景观格局的影响.结果表明:呼中林业局内包括运材主、支路在内的常年运材路密度为2.3 m·hm-2,在各个林场内分布均匀,基本沿着河流水系深入到各个采伐区.道路的出现使景观水平上的森林格局发生了显著变化:所有林场中,平均斑块面积减少、数量增多、斑块间距离增大,均表现出不同程度的破碎化,但破碎化程度与道路密度之间没有显著的相关性;道路网络对景观破碎程度的影响比对空间聚合程度的影响更强烈.
    北京城市公园湿地的休憩吸引力评价
    李芬1,2,孙然好1,陈利顶1**
    2012, 23(08):  2093-2099. 
    摘要 ( 1702 )   PDF (435KB) ( 476 )  
    以北京地区20个城市公园湿地为研究对象,从公园湿地的景观质量、区位条件、可达性3方面构建了城市公园湿地休憩吸引力评价指标体系,并基于层次分析法赋权的综合指数评价方法,对公园湿地的休憩吸引力进行评价,最后通过实地问卷调查数据对休憩吸引力评价结果进行验证.结果表明:具有高休憩吸引力的公园湿地依次为颐和园、奥林匹克公园、青龙湖公园、北海公园、圆明园、玉渊潭公园、十渡、金海湖风景区、陶然亭公园、野鸭湖湿地,稻香湖湿地和珍珠湖风景区的休憩吸引力最低,其余8个公园湿地休憩吸引力一般.休憩吸引力评价结果与实际调查数据相符,说明所建立的评价指标体系与评价方法是可行的.20个公园湿地按照其休憩吸引力可聚为4类,据此可制定不同的管理对策.通过城市公园湿地休憩吸引力评价,分析城市公园湿地景观在休闲游憩方面所发挥的作用,可以为城市湿地公园的优化与配置、提高人居环境质量、改善城市景观布局提供依据.
    三峡工程和退田还湖对洞庭湖区东方田鼠种群的潜在影响
    张美文1**,王勇1,李波1,黄国鲜2,郭聪3
    2012, 23(08):  2100-2106. 
    摘要 ( 1400 )   PDF (508KB) ( 380 )  
    洞庭湖东方田鼠种群的暴发成灾与洲滩演替关系密切.湖泊泥沙淤积导致湖滩面积增加,大面积的湖滩为东方田鼠种群增长提供了重要基础;而围湖造田、为根除血吸虫病而围湖灭螺以及滥捕天敌是湖区东方田鼠20世纪70年代开始形成严重危害的直接原因.近些年实施的三峡工程和退田还湖会对洞庭湖环境产生深远的影响.三峡水库蓄水后对长江中下游水量的调节将导致洞庭湖中低位洲滩出露面积的增大,退田还湖的实施亦将直接增加湖滩面积,这都将会扩大东方田鼠潜在的栖息地,会使东方田鼠种群进一步增长.因此必须高度关注东方田鼠未来种群的数量变化趋势.
    大通湖浮游植物群落结构及其与环境因子关系
    李德亮1,张婷1**,肖调义1,余建波1,王红权1,陈开健1,刘安民2,李祖军2
    2012, 23(08):  2107-2113. 
    摘要 ( 1789 )   PDF (621KB) ( 507 )  
    2008年12月至2009年10月按季度对养殖湖泊大通湖浮游植物群落结构及与环境因子关系进行了初步研究,并通过与1960年数据的纵向比较,探讨了集约化养殖对大通湖水域环境的影响,为其渔业可持续发展提供理论依据.调查期间,共发现浮游植物98种,隶属于7门54属.优势种类包括二角多甲藻、尖尾蓝隐藻、小球藻、卵形隐藻、梅尼小环藻、啮蚀隐藻、卷曲鱼腥藻、铜绿微囊藻和固氮鱼腥藻,优势种的季节更替明显.浮游植物细胞密度的年平均值为1.84×106 cells·L-1,其中夏季最高,为16.4×106 cells·L-1,其他3个季度在1.71×106~1.98×106 cells·L-1.浮游植物丰富度指数(D)全年在2.01~4.55,Shannon多样性指数(H)在1.26~2.69,均匀度指数(J)在0.69~1.27.典范对应分析表明,水深、水温、透明度、总磷、氧化还原电位、电导率是影响大通湖浮游植物群落结构的主要因子.
    研究报告
    杨树和桤木落叶混合分解对土壤微生物生物量的影响
    陈琴,方升佐**,田野
    2012, 23(08):  2121-2128. 
    摘要 ( 1816 )   PDF (648KB) ( 450 )  
    通过室内培养,研究了杨树和江南桤木落叶混合分解过程中两种落叶的混合比例及落叶添加方式对土壤微生物生物量的影响.结果表明: 落叶混合比例对土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)均有显著的影响.培养30 d,江南桤木落叶比例为50%以上的土壤MBC和MBN显著高于纯杨树落叶处理及对照;75 d时,江南桤木落叶比例≥40%的土壤MBC和≥30%的土壤MBN均显著高于纯杨树落叶处理及对照;135 d后,江南桤木落叶比例≥20%的土壤MBC和≥40%的土壤MBN均显著高于纯杨树落叶处理及对照.不同混合比例的土壤MBC/MBN无显著差异,总体呈前期增长后期下降的变化趋势.杨树和江南桤木落叶混合分解对土壤MBC和MBN有显著的协同促进作用.在整个培养过程中,落叶添加方式对土壤MBC、MBN和MBC/MBN无显著影响.  
    模拟氮沉降对华西雨屏区光皮桦林土壤酶活性的影响
    涂利华1,胡红玲1,2,胡庭兴1**,张健2,肖银龙1,雒守华1,李仁洪3,戴洪忠1
    2012, 23(08):  2129-2134. 
    摘要 ( 1777 )   PDF (624KB) ( 556 )  
    在华西雨屏区光皮桦(Betula luminifera)人工林内设置不同氮沉降水平(0、5、15和30 g N·m–2·a–1)的模拟氮沉降试验,研究氮沉降对林地土壤酶活性的影响.结果表明: 模拟氮沉降促进了光皮桦人工林土壤中水解酶(蔗糖酶、纤维素酶、酸性磷酸酶和脲酶)活性,抑制了氧化酶(多酚氧化酶和过氧化物酶)活性.土壤水解酶活性的增强预示着在活性氮增加的情况下,光皮桦和土壤微生物对碳、磷元素的需求增加.外源无机氮的增加显著降低了土壤多酚氧化酶和过氧化物酶的活性,可能导致凋落物分解受到抑制,促进凋落物在土壤中的积累,并通过抑制土壤有机质的分解增加土壤中碳的贮存量.  
    杉木人工林土壤微生物群落结构特征
    夏志超1,3,孔垂华1,2**,王朋1,陈龙池1,2,汪思龙1,2
    2012, 23(08):  2135-2140. 
    摘要 ( 2337 )   PDF (558KB) ( 687 )  
    采用氯仿熏蒸法、稀释平板法和磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid, PLFA)方法,分析了常绿阔叶林转变成杉木人工林后土壤微生物种群数量和群落结构的变化特征.结果表明:常绿阔叶林转变为杉木人工林后,林地土壤的微生物生物量碳、可培养细菌和放线菌数降低.杉木人工林地总PLFAs、细菌PLFAs、真菌PLFAs比常绿阔叶林分别降低了49.4%、52.4%和46.6%,革兰氏阳性和阴性细菌PLFAs远低于常绿阔叶林.杉木人工林根际土壤微生物生物量碳、可培养细菌和放线菌数显著高于杉木人工林林地土壤,根际土壤中总PLFAs、细菌PLFAs、革兰氏阳性和阴性细菌PLFAs的含量也高于林地土壤,但真菌PLFAs和细菌LFAs之比却低于林地土壤.对土壤微生物群落结构进行主成分分析发现,第1主成分和第2主成分共解释了土壤微生物群落结构变异的78.2%.表明常绿阔叶林与杉木人工林土壤的微生物群落结构间存在差异.
    太行山南麓低山丘陵区栓皮栎直径变化及其与环境因子的关系
    孙守家1,孟平1,张劲松1**,贾长荣2,任迎丰2
    2012, 23(08):  2141-2148. 
    摘要 ( 1716 )   PDF (1050KB) ( 459 )  
    使用周长传感器(Circumference DC2)研究了太行山南麓低山丘陵上栓皮栎人工林树干直径的日变化及其影响因子.结果表明: 在季节性干旱期间,栓皮栎树干的直径变化周期性明显,直径收缩与液流启动时间基本一致,直径最小值滞后于液流速率最大值3~4 h;栓皮栎直径日最大收缩量(MDS)呈现低-高-低的变化趋势,与累积液流通量和叶片水势日差值极显著相关,与土壤含水量呈显著的二次方程关系.MDS值受气象因子变化的影响,与温度日差值、蒸汽压亏缺日差值和相对湿度日差值显著相关,而与太阳辐射日差值的相关性不显著.连续降水后,土壤水分不再是栓皮栎直径变化的限制因子,MDS值与累积液流通量、叶片水势、土壤含水量和气象因子差值的相关性均不显著.季节性干旱期和雨季的土壤含水量和温度是影响树干直径日变化的主要因子.
    寒温带兴安落叶松林土壤温室气体通量的时间变异
    马秀枝1,张秋良1**,李长生2,陈高娃1,王飞1
    2012, 23(08):  2149-2156. 
    摘要 ( 1654 )   PDF (807KB) ( 478 )  
    采用静态箱/气相色谱(GC)法,对寒温带兴安落叶松林区6—9月生长季土壤CO2、CH4和N2O通量进行原位测定,研究了土壤温室气体通量的季节和昼夜变化及其与环境因子的关系.结果表明: 在生长季,兴安落叶松林土壤为大气CH4的汇,吸收通量为22.3~107.8 μg CH4C·m-2·h-1, 6—9月月均甲烷吸收通量为(34.0±7.1)、(71.4±9.4)、(86.3±7.9)和(40.7±6.2) μg·m-2·h-1;不同季节土壤CH4昼夜通量的变化规律相同,一天中均在10:00达到最大吸收高峰.土壤CO2日通量呈明显的双峰曲线,月均CO2通量大小顺序为7月>8月>6月>9月.土壤N2O通量变异较大,在-9.1~31.7 μg·m-2·h-1之间.土壤温度和湿度是影响CO2和CH4通量的重要因子,N2O通量主要受温度的影响.在兴安落叶松林区,10:00左右观测获得的温室气体地-气交换通量,经矫正后可以代表当日气体通量.
    腾格里沙漠东南缘生物土壤结皮的固氮潜力
    张鹏**,李新荣,张志山,潘艳霞,刘艳梅,苏洁琼
    2012, 23(08):  2157-2164. 
    摘要 ( 1805 )   PDF (834KB) ( 428 )  
    以腾格里沙漠东南缘广泛分布的3类典型生物土壤结皮(藻类结皮、地衣结皮和藓类结皮)为研究对象,在野外环境下连续一年(2010年6月至2011年5月)测定了不同类型结皮的固氮潜力、季节变化,及其对环境因子的响应特征.结果表明:整个试验期间,藻类、地衣和藓类结皮的固氮活性分别为14~133、20~101和4~28 mol·m-2·h-1,差异显著,这种差异主要是由结皮种类组成的差异所致.3类结皮固氮活性对环境因子的响应特征基本一致.3类结皮固氮活性与降水量关系不显著,但与试验前3天小于3 mm的降水量均呈显著的正相关关系,说明该地区3类结皮在3 mm降水条件下即可达到最大固氮速率.3类结皮固氮活性与试验期温度均呈显著的二次函数关系,随气温升高均呈先上升后下降的趋势,藻类和地衣结皮的固氮活性在超过30 ℃后即迅速下降,而藓类结皮的固氮活性在超过25 ℃后即开始下降,说明不同类型结皮具有不同的固氮适宜温度区间.3类结皮固氮活性的季节变化均表现为秋季>春季>夏季>冬季,夏季高温和冬季低温抑制了结皮固氮酶活性,而春末秋初适宜的水热条件促进了其固氮活性的提高,结皮固氮活性的季节变化主要受水热因子的共同调控.温带荒漠区生物土壤结皮在湿润条件下全年均具有固氮能力,环境因子对其氮固定的控制作用层次分明,水分是影响其固氮速率和持续时间的关键因子,在水分和碳源充足的条件下,温度则是制约其固氮能力的主要因子.
    喀斯特森林植被自然恢复过程中土壤可矿化碳库特征
    黄宗胜1,2,喻理飞1**,符裕红1
    2012, 23(08):  2165-2170. 
    摘要 ( 1493 )   PDF (789KB) ( 490 )  
    2011年9月,采用空间代替时间方法,研究了茂兰自然保护区喀斯特森林自然恢复过程中土壤可矿化碳库的特征.结果表明: 研究期间,喀斯特森林自然恢复过程中不同深度土壤的总有机碳含量、可矿化碳含量和矿化速率随土层加深而减少,随恢复的进程而增加;累积矿化排放量及其速率随恢复的进程增加,其速率随培养时间延长而减小;矿化率随恢复的进程增加,而随土层加深的变化不明显;qCO2值随恢复的进程和土层加深而递减;土壤可矿化碳与凋落物现存量及其分解质量损失率分别呈负相关(r=-0.796)和正相关(r=0.924);土壤生境由早期干扰强烈转向中后期日趋稳定,土壤的固碳能力由早期差、潜力大转向中后期强、潜力小.
    黄芩产量和黄芩苷含量对氮磷钾肥料的响应
    曹鲜艳1,徐福利2,王渭玲1**,王静1,黄淑华1,张晓虎3
    2012, 23(08):  2171-2177. 
    摘要 ( 1662 )   PDF (1190KB) ( 547 )  
    通过田间试验,采用氮、磷、钾三因素二次饱和D-最优设计施肥方案,于收获期计算黄芩产量和根中黄芩苷含量,建立以氮、磷、钾施用量为自变量,黄芩产量和根中黄芩苷含量为目标函数的三元二次多项式数学模型,通过对模型进行解析、寻优获得最适施肥量.结果表明:氮、磷对黄芩产量有显著影响,在低水平施肥条件下,产量随施肥量的增加而增大,一定范围后,增效不明显;氮、磷、钾对黄芩苷含量均有显著影响,黄芩苷含量随氮、钾施用量增加呈先降低再增高的趋势,在低水平施磷条件下,黄芩苷含量随磷肥施用量增加而增加,最终趋于稳定.氮磷、氮钾、磷钾对黄芩产量和黄芩苷含量存在明显的交互作用.本试验条件下,黄芩产量超过4000 kg·hm-2、根中黄芩苷含量14%以上的施肥方案为氮(N)90.5~104.7 kg·hm-2、磷(P2O5)163.9~199.9 kg·hm-2、钾(K2O)84.1~140.8 kg·hm-2,比例约为1∶1.86∶1.15.
    FACE条件下大气O3浓度增高对小麦剑叶光合色素含量的影响
    朱新开1,高春艳1,张如标1,刘婷婷1,李春燕1,郭文善1**,朱建国2,Kazuhiko Kobayashi3
    2012, 23(08):  2178-2184. 
    摘要 ( 1506 )   PDF (727KB) ( 384 )  
    应用FACE研究平台,采用烟农19、扬麦16、嘉兴002、扬麦15和扬辐麦2号等5个小麦品种,以O3自然浓度为对照,研究了大气O3浓度增高50%对不同小麦品种剑叶光合色素含量的影响.结果表明:开放式大气O3浓度增高条件下,小麦剑叶叶绿素a (Chl a)、叶绿素b (Chl b)、叶绿素总量Chl(a+b)和类胡萝卜素含量在孕穗期和开花期与对照差异不显著,而花后各时期均不同程度的降低,其中,Chl a、Chl b和Chl(a+b)含量下降达显著水平,说明大气O3浓度增高对叶绿素合成影响较小,但加速了其衰降过程.不同品种小麦剑叶光合色素含量对大气O3浓度增高的反应存在基因型差异,扬麦15和嘉兴002对大气O3浓度增高的敏感性弱于扬麦16、扬辐麦2号和烟农19.在籽粒灌浆盛期(花后21 d左右),剑叶Chl a、Chl b和Chl(a+b)含量与千粒重呈显著正相关.
    乙草胺对葡萄叶片光合和叶绿素荧光特性及叶绿体结构的影响
    谭伟,梁婷,翟衡**
    2012, 23(08):  2185-2190. 
    摘要 ( 1778 )   PDF (609KB) ( 540 )  
    以沙培1年生巨峰葡萄为材料,研究土施乙草胺对葡萄叶片光合、叶绿素荧光特性和叶绿体结构的影响.结果表明:喷施初期(处理后第13天),上部叶片净光合速率和气孔导度显著下降,PSII最大光化学效率和实际光化学效率显著低于对照,快速叶绿素荧光诱导动力学曲线中J点和K点荧光显著上升,性能指数PIABS显著下降,其PSII反应中心和放氧复合体受损伤程度显著高于中部叶片,但随着处理时间的延长,受损伤的程度减轻.在喷施后期(处理后第60天),上部叶片与中部叶片各指标之间的差距变小;下部叶片对除草剂的响应滞后,PSII反应中心和放氧复合体受到较大损伤,J点和K点荧光上升及PIABS下降的幅度高于中、上部叶片.乙草胺处理后第60天,葡萄叶片可溶性糖和淀粉含量增加,中、上部叶片色素含量显著下降,叶绿体膜受损,叶绿体变小,片层结构模糊或间隙增大.表明土施乙草胺可传导至葡萄地上部,导致叶片光合机构损伤、PSII活性下降和光合速率降低.
    条带休闲轮种对坡地水土流失和水分利用效率的影响
    侯贤清,李荣,韩清芳,贾志**,王维,严波,杨宝平
    2012, 23(08):  2191-2198. 
    摘要 ( 1604 )   PDF (597KB) ( 365 )  
    为提高宁南旱区坡耕地土壤保水能力、减少水土流失,于2007—2010年在10°~15°坡耕地上,以传统无条带种植模式为对照,研究条带隔年休闲轮种模式对农田土壤水分动态、水土流失特征和水分利用效率的影响.结果表明:经过4年休闲轮种,条带处理比传统无条带种植处理显著增加0~200 cm土层土壤含水量4.9%~7.0%;条带轮种比无条带模式有效保蓄雨季休闲期降水,明显改善了作物生育前期的土壤水分状况,条带处理0~200 cm土层土壤含水量比对照显著增加5.4%~8.5%.与对照相比,条带休闲轮种处理地表径流减少0.7~3.2 m3·hm-2,泥沙量减少0.2~1.9 t·hm-2,土壤全N损失量减少42.1%~73.3%,作物水分利用效率提高6.1%~24.9%,降水利用效率提高6.3%~15.3%.
    土壤类型与作物基因型对花生籽实镉积累的影响
    王姗姗1,2,张红1,王颜红1**,王世成1,崔杰华1,李波1,2,杨晶晶1
    2012, 23(08):  2199-2204. 
    摘要 ( 1659 )   PDF (627KB) ( 371 )  
    以花生主产区的棕壤和潮土为供试土壤,以种植面积最大的白沙1016、花育22和湛油27基因型花生(Arachis hypogaea)为供试作物,采用不添加Cd(对照)和添加Cd(1.5 mg·kg-1)处理进行盆栽试验,研究土壤类型和作物基因型对花生籽实Cd积累的影响.结果表明:两种土壤对照处理的3种基因型花生籽实Cd含量均低于国家食品安全标准,而Cd处理下均高于食品安全标准. 同种土壤Cd处理3种基因型花生籽实Cd含量显著高于对照,不同基因型间表现为湛油27>白沙1016>花育22,棕壤花生籽实Cd含量及总量均高于潮土. 对照处理3种基因型花生籽实Cd生物富集系数均大于1.0,Cd处理下多小于1.0,表明花生籽实对土壤中Cd的累积能力较强,土壤Cd含量进一步增加时,其生物富集能力降低.
    油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜幼苗叶片线粒体、叶绿体超微结构及光合的影响
    陆晓民1,2,孙锦1,郭世荣1**,王军伟1
    2012, 23(08):  2205-2211. 
    摘要 ( 1748 )   PDF (1324KB) ( 464 )  
    在水培条件下,研究24-表油菜素内酯(EBR)对低氧胁迫下黄瓜幼苗叶片叶绿体和线粒体超微结构及光合的影响.结果表明:与正常通气条件相比,低氧胁迫下表观量子效率(AQY)和羧化效率(CE)显著降低,而光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)和CO2补偿点(CCP)显著升高;低氧胁迫并添加油菜素内酯处理下,CE与低氧胁迫处理相比显著提高29.4%,而LCP和Rd分别显著下降15.0%和14.4%.光响应PnPPFD曲线和CO2响应Pn-Ci曲线表明,低氧胁迫下净光合速率(Pn)增幅降低,而添加油菜素内酯有利于Pn增幅的提高.低氧胁迫下叶绿体和线粒体结构受到伤害,而油菜素内酯可以缓解低氧胁迫对黄瓜幼苗叶绿体和线粒体超微结构的不良影响,使叶片维持较好的光合性能.
    粗毛栓菌和蜡状芽孢杆菌及其共固定菌对Pb2+的吸附
    杨洲平1,陈平1,王振宇2,胡容1,靖德军1,黄乾明1**
    2012, 23(08):  2212-2218. 
    摘要 ( 1596 )   PDF (1051KB) ( 415 )  
    将粗毛栓菌菌丝球与蜡状芽孢杆菌共固定为共固定菌.以粗毛栓菌菌丝球、蜡状芽孢杆菌和共固定菌为研究对象,测定不同吸附时间、初始pH、吸附剂浓度和Pb2+浓度对3种生物吸附剂吸附Pb2+的影响,并将3种生物吸附剂吸附Pb2+前后的红外吸收光谱进行分析比较.结果表明: 在吸附剂浓度为2 g·L-1、pH为5.0、Pb2+浓度为50 mg·L-1条件下对Pb2+吸附1 h效果良好,其吸附率分别为71.7%、91.0%和96.9%.生物吸附剂红外光谱主要由蛋白质、碳水化合物和含硫、磷酸基团的吸收带组成,表明对Pb2+吸附起主要作用的官能团是羟基、羧基、磷酸基和含硫基团.    
    氯嘧磺隆与尿素对土壤微生物生物量碳、氮及无机氮的影响
    谭焕波1,2,李新宇1,张惠文1,李旭1,徐明恺1**
    2012, 23(08):  2219-2224. 
    摘要 ( 1693 )   PDF (766KB) ( 433 )  
    通过室内培养试验,研究了不同浓度氯嘧磺隆(20、200、2000 μg·kg-1土)单一施用及与尿素(120 mg·kg-1土)配合施用情况下,土壤微生物生物量碳、氮和土壤铵态氮、硝态氮随时间的动态变化规律.结果表明: 各浓度氯嘧磺隆单独处理在整个培养期(60 d)中对微生物生物量碳、氮均有抑制作用,且浓度越高,后期抑制作用越强;各浓度氯嘧磺隆处理在培养前期对硝态氮、铵态氮没有明显影响,中期(15 d)能显著提高土壤中铵态氮的含量,后期(30 d后)显著提高了土壤中硝态氮的含量.尿素单独施用及与氯嘧磺隆配施均能在短时间内增加微生物生物量碳、氮,但随后配施处理的促进作用减弱;尿素单独和配施均能持久增加土壤中铵态氮、硝态氮含量
    中国未来土地利用变化对地上植被生物量的影响
    孙晓芳1,2,岳天祥1**
    2012, 23(08):  2225-2232. 
    摘要 ( 1852 )   PDF (2457KB) ( 631 )  
    土地利用变化通过改变生态系统结构对植被生物量产生很大影响.采用土地利用动态模型模拟了沿历史趋势情景(未来土地利用面积变化由1988—2005年的历史趋势推衍而来)和规划情景下(未来土地利用面积变化基于国家尺度上的土地利用规划来制定)中国至2030年土地利用变化的时空分布格局,基于此格局并结合密度法估算了植被生物量空间分布.模拟结果表明:沿历史趋势情景下,森林面积将减少,但随着林龄的增长,森林生物量密度增加,至2030年中国植被生物量为14619 Tg,比2005年增加了251.19 Tg;规划情景下,森林面积将增加,至2030年中国植被生物量为15468 Tg,比2005年增加了1100 Tg.在规划情景下,由于人工林面积较大,林龄普遍较低,导致至2030年植被生物量密度低于沿历史趋势情景,因此规划情景下中国植被作为碳汇的潜力更大.  
    山丘区苹果树花期冠层反射率的定量遥感反演
    王凌,赵庚星**,朱西存,王瑞燕,陈红艳,常春艳
    2012, 23(08):  2233-2241. 
    摘要 ( 1715 )   PDF (1585KB) ( 426 )  
    采用山东省栖霞市苹果树花期不同分辨率的TM和ALOS影像,充分考虑坡向系数和冠层花叶比,通过地形辐射校正获取地表反演反射率,再经混合像元分解获取苹果树冠层的反演反射率,将30个果园样方的反演结果与同时段实测反射率及表观反射率进行比较,分析反演效果和精度.结果表明:地形辐射校正有效减弱了地形和大气的影响,恢复了阴影处地物,地表反演反射率影像的解析力大幅提高;无论是TM还是ALOS影像,冠层反演反射率的绝对误差和相对误差均最小,所有波段的相对误差表现出一致性,且样方间变化趋势与实测值最一致,说明混合像元分解是必要的.反演方法应用于不同分辨率影像,表现出相似的反射率变化特点,高分辨率图像更具优势,但受波段限制,可与中分辨率影像结合使用.
    水坝工程对澜沧江中游陆生植物的生态风险评估
    李小艳1,董世魁1**,刘世梁1,彭明春2,李晋鹏1,赵清贺1,张兆苓1
    2012, 23(08):  2242-2248. 
    摘要 ( 1537 )   PDF (734KB) ( 446 )  
    以澜沧江中游小湾水库库周为研究区,在1997年(小湾水库建设前)澜沧江中游小湾水库下游3个样地\[输电区(1号样地)、变电站和进站公路区(2号样地)和水库移民区(3号样地)\]植被调查基础上,2010年(小湾水库建设后)分别对3个样地进行植被组成、盖度和优势种观测,评估了水坝工程对澜沧江中游陆地植物的生态风险.结果表明:3个样地上优势种的总和优势度在水坝建设前后均发生了明显变化.本研究根据物种类型(优势种和非优势种)及物种总和优势度变率将生态风险划分为无风险/极低风险(0)、低风险(Ⅰ)、中风险(Ⅱ)、高风险(Ⅲ)、极高风险(Ⅳ)5个等级.研究区处于Ⅲ级生态风险(高风险)的物种数量最多,部分物种处于Ⅳ级生态风险(极高风险);3号样地处于Ⅲ级(高风险)和Ⅳ级(极高风险)生态风险的物种比例明显高于1、2号样地.水坝建设导致的物种水平生态风险主要表现为原生物种减少、外来物种大量入侵等.应采取有效的保护措施降低陆生植物物种水平水坝生态风险.
    澜沧江流域生态系统土壤保持功能及其空间分布
    陈龙1,2,谢高地1**,裴厦1,2,张昌顺1,范娜1,2,张彩霞1,李士3
    2012, 23(08):  2249-2256. 
    摘要 ( 2387 )   PDF (1623KB) ( 456 )  
    基于改进的通用土壤流失方程对澜沧江流域生态系统的土壤保持功能及其空间分布特征进行分析.结果表明:澜沧江流域是我国生态系统土壤保持能力最高的区域之一,其年均土壤保持量为2.36×1010 t·a-1,单位面积土壤保持量为1453.72 t·hm-2;土壤N、P、K元素保持量分别为5.74×107、3.07×107和3.75×108 t·a-1,从上游至下游呈递增趋势.各类生态系统中,森林生态系统土壤保持能力最高,草地和农田其次,荒漠生态系统最差.不同生态系统的土壤保持能力均随植被盖度的增加呈线性增长.澜沧江流域生态系统的植被盖度每增加10%,其土壤保持能力平均增加35.3%.在对该区域生态系统进行保护的基础上,因地制宜地合理增加植被盖度对防治土壤侵蚀、保持土壤养分可以起到良好效果.
    城市水资源生态足迹核算模型及应用——以沈阳市为例
    王俭1,张朝星1,于英谭1,李法云1**,马放2
    2012, 23(08):  2257-2262. 
    摘要 ( 1901 )   PDF (564KB) ( 399 )  
    水资源生态足迹可以直接反映区域人类社会经济活动对水资源的压力.本研究在现有的生态足迹模型基础上,充分考虑城市自然生态系统对水资源的需求,建立了包括居民日常生活用水、生产运营用水、公共服务用水和生态需水4类帐户的城市水资源生态足迹核算模型,并结合沈阳市实际情况,确定了模型中的相关参数,对沈阳市水资源生态足迹和生态承载力进行分析.结果表明: 2000—2009年,沈阳市人均水资源生态足迹总体呈下降态势,但各年度均为水生态赤字;2005年较2000年水资源生态足迹人均下降0.31 hm2,2006、2007年有小幅回升,2008、2009年趋于平稳,说明沈阳市水资源可持续利用状况有一定改善,但仍处于不可持续状态.
    湖北省不同类型土地整治生态效应评价
    谷晓坤**
    2012, 23(08):  2263-2269. 
    摘要 ( 1603 )   PDF (400KB) ( 435 )  
    基于土地整治引起的变化特征,建立生态服务价值估算模型,定量评价湖北省内江汉平原、鄂西山地和鄂中丘陵3种不同类型土地整治引起的生态效应.结果表明:土地整治后,平原型项目区总生态服务价值损失0.3%,食物生产等4项功能的生态服务价值增加,水源涵养等5项功能的生态服务价值减少;丘陵型项目区总生态服务价值损失14.6%,食物生产的生态服务价值提高55.2%,其余8项功能的生态服务价值均减少;山地型项目区总生态服务价值损失19.9%,食物生产的生态服务价值提高24.9%,其余8项功能的生态服务价值均减少.丘陵和山区土地整治存在明显的“以生态换生产”的价值转换过程.
    太湖梅梁湾大型控藻围栏对浮游甲壳动物群落结构的影响
    柯志新1,谢平2**,过龙根2,徐军2,周琼3
    2012, 23(08):  2270-2276. 
    摘要 ( 1531 )   PDF (711KB) ( 334 )  
    2005年对太湖梅梁湾大型鲢、鳙控藻围栏内外浮游甲壳动物群落结构的季节变化进行了监测.结果表明:围栏内外的环境因子、浮游植物生物量、浮游甲壳动物种类组成无显著差异.但鲢、鳙放养对浮游甲壳动物的生物量产生了较大的影响,围栏内浮游甲壳动物的总生物量和枝角类的生物量显著低于围栏外.总体上,枝角类各种类的生物量受鲢、鳙放养的影响程度大于桡足类的种类.太湖梅梁湾浮游甲壳动物的季节演替明显,大部分种类只是季节性出现.冬季和春季以溞(Daphnia sp.)和近邻剑水蚤(Cyclops vicnus)等大型种类为主,夏季和秋季以象鼻溞(Bosmina sp.)、角突网纹溞(Ceriodaphnia cornuta)和中华窄腹剑水蚤(Limnoithona sinensis)等小型种类为主.典范对应分析表明,透明度、温度和浮游植物的生物量是影响浮游甲壳动物季节变化的主要因素.
    象山港两种网目网采浮游动物群落比较
    朱艺峰**,王银,林霞,吴燕萍,赵金龙,严小军
    2012, 23(08):  2277-2286. 
    摘要 ( 1622 )   PDF (733KB) ( 585 )  
    分别于2010年3月(春)、7月(夏)、9月(秋)、12月(冬),用浮游生物Ⅰ型(网目505 μm)、Ⅱ型(网目160 μm)网同步在象山港进行6站位2重复的浮游动物取样,比较分析了不同时空下两种网目采集的浮游动物群落差异.结果表明:两网间的浮游动物种类数、丰度、生物量、优势种和群落格局都存在极大差异.其中,Ⅰ网的种类数(61种,包括幼虫)、平均丰度(139.0 ind·m-3)和平均生物量(86.1 mg·m-3)显著低于Ⅱ网(分别为84种、3780.2 ind·m-3和191.1 mg·m-3).在优势种中,除太平洋纺锤水蚤和墨氏胸刺水蚤为两网共有优势种外,其余优势种完全不同.Ⅰ网未检出周年的优势种,而Ⅱ网的周年优势种是针刺拟哲水蚤和桡足类幼体.相似性分析(ANOSIM)和nMDS排序结果显示,两网群落格局不仅在时空上存在显著差异,而且Ⅰ网群落比Ⅱ网更离散.相似性百分比(SIMPER)分析进一步揭示,两网群落格局间平均非相似性高达75%以上,造成两网群落时空非相似性差异的主要判别种是:针刺拟哲水蚤、桡足类幼体、强额拟哲水蚤和短角长腹剑水蚤,而这些种均为Ⅱ网的优势种.表明象山港浮游动物调查时以Ⅱ网更具代表性.
    南汇东滩湿地围垦水域内浮游动物群落结构的变化
    李强1,2,马长安1,吕巍巍1,田伟1,余骥1,赵云龙1**
    2012, 23(08):  2287-2294. 
    摘要 ( 1486 )   PDF (703KB) ( 406 )  
    2010年10月—2011年7月对南汇东滩围垦水域和坝外自然水域的浮游动物进行调查,研究了两水域内浮游动物的种类组成、丰度、生物量、优势种和生物多样性等生态学特征参数的季节变化,并初步探讨了围垦内外水域浮游动物群落的结构差异,及其与盐度、水温和人类活动等环境因子的关系.结果表明: 围垦水域和坝外自然水域共检获浮游动物30种,其中围垦水域浮游动物24种,以轮虫的种类数最多;坝外自然水域浮游动物14种,其中桡足类占绝对优势.围垦水域浮游动物的年平均丰度明显高于坝外自然水域,年平均生物量则相反.围垦水域以角突臂尾轮虫、萼花臂尾轮虫和广布中剑水蚤等淡水种为主要优势种,而坝外自然水域则以中华华哲水蚤、火腿许水蚤和虫肢歪水蚤等河口半咸水种为主要优势种,且两水域优势种均存在季节更替.坝外水域浮游动物Shannon多样性指数(H)值和Pielou均匀度指数(J)值均明显高于围垦水域,Margalef丰富度指数(d)值和单纯度指数(C)值低于围垦水域.群落聚类和MDS结果表明,围垦水域浮游动物的群落结构与坝外自然水域存在明显差异.围垦是引起被围水域浮游动物群落结构变化的主要原因,盐度、潮汐动力等是导致动物群落结构改变的主要环境因子.
    水溶性有机物对黑麦草吸收铜的影响
    唐超1,2,王斌1,刘满强1,胡锋1,李辉信1,焦加国1**
    2012, 23(08):  2295-2299. 
    摘要 ( 1598 )   PDF (527KB) ( 408 )  
    采用水培试验,研究蚓粪及蚯蚓培养载体牛粪中水溶性有机物(DOM)对不同Cu2+浓度下(0、5、10 mg·L -1)黑麦草吸收Cu2+的影响.结果表明: 随着Cu2+浓度的增加,黑麦草地上部、根干质量,以及根系的长度、表面积、体积和根尖数均逐渐下降;DOM显著增加了Cu2+处理下黑麦草地上部及根系生物量,促进了其根系的长度、表面积、体积和根尖数的增长.DOM降低了黑麦草地下部Cu2+浓度,促进了Cu2+从地下部向地上部的运输,显著增加了地上部Cu2+积累量.蚓粪DOM对黑麦草的影响优于牛粪DOM,并且供试高浓度DOM效果优于低浓度.
    综合评述
    四环素类抗生素降解途径及其主要降解产物研究进展
    李伟明,鲍艳宇**,周启星
    2012, 23(08):  2300-2308. 
    摘要 ( 4005 )   PDF (573KB) ( 1016 )  
    四环素类抗生素在生产和贮存过程中会发生一系列非生物降解反应,其中某些代谢及降解产物,与母体相比,虽然其活性降低,但毒性却大大增强.此类抗生素随着畜禽废弃物等途径进入到环境中,随环境条件的不同将发生一种或多种降解反应,其降解方式除了非生物降解外,还包括生物降解.本文综述了四环素类抗生素在不同生态环境中的降解途径以及降解产物,并对今后的研究方向进行了探计,旨在为其生态风险评价提供有价值的参考.
    甲烷氧化菌及其在环境治理中的应用
    魏素珍**
    2012, 23(08):  2309-2318. 
    摘要 ( 3121 )   PDF (526KB) ( 649 )  
    甲烷的生物氧化包括好氧氧化和厌氧氧化两种,分别由好氧甲烷氧化菌和厌氧甲烷氧化菌完成.由于该过程是减少自然环境中温室气体甲烷排放的重要途径,越来越受到各国学者的重视.本文主要对当前甲烷氧化菌的研究现状进行了综述,对好氧甲烷氧化菌的种类、参与氧化甲烷的关键酶,厌氧甲烷氧化菌的种类、参与的微生物菌种以及氧化机理进行了论述,并对这两类微生物在温室气体减排、污染物治理、废水生物脱氮、硫及金属元素回收等方面的应用现状及前景进行了分析.
    二甲基硅油的环境行为与生态效应研究进展
    杨尚源,李鑫,杨佳,沈超峰**,余华东,鲁亢
    2012, 23(08):  2319-2324. 
    摘要 ( 2156 )   PDF (508KB) ( 327 )  
    二甲基硅油(polydimethylsiloxane, PDMS)广泛应用于工业产品、医药保健品和个人护理品中.PDMS在污水处理过程中几乎不被生物降解,主要随剩余污泥排放进入环境,仅有少量PDMS吸附在悬浮固体或污泥颗粒表面随污水排放进入水体和沉积物中.现有研究表明,PDMS在沉积物中较难迁移和降解;而在不同类型土壤中均可以降解.PDMS对水生态系统风险较低,对底栖生物的急性毒性也不明显;在土壤环境中,PDMS及其降解产物对土壤微生物、土壤动物及农作物的生长和活动没有显著的影响.根据目前为数不多的研究,PDMS及其降解产物在各种环境中的生态毒性都较小,但随着PDMS产量和使用量的快速增长,其在环境中的含量呈快速上升趋势,有必要进一步明确PDMS对环境的潜在威胁.