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当期目录

    2010年 第21卷 第07期    刊出日期:2010-07-20
    研究报告
    模拟增温对长白山北坡垂直样带森林土壤有机碳稳定碳同位素的影响
    樊金娟,孟宪菁,张心昱,孙晓敏,高鲁鹏
    2010, 21(07):  1621-1626. 
    摘要 ( 2047 )   PDF (675KB) ( 905 )  
    分析了长白山北坡垂直样带3种典型原始森林地表凋落物及不同粒径土壤组分中有机质的δ13C值,并将在岳桦林样地(EB,海拔1996 m)采集的20 cm土柱分别置换到云冷杉林(SF,海拔1350 m)和阔叶红松林(PB,海拔740 m),云冷杉林样地采集的土柱置换到阔叶红松林中,进行为期1年的野外模拟增温试验.结果表明:3种林型土壤的δ13C值均显著高于凋落物的δ13C值,凋落物和土壤有机质中的δ13C值由地表凋落物向土壤下层逐渐增加,而土壤粒径中有机质的δ13C值随粒径减小而增大.3种林型中,凋落物δ13C值变化趋势为云冷杉林(-28.3‰)>阔叶红松林(-29.0‰)>岳桦林(-29.6‰),而土壤有机质的δ13C值变化趋势为岳桦林(-25.5‰)>阔叶红松林(-25.8‰)>云冷杉林(-26.2‰).在土壤温度增加0.7 ℃~2.9 ℃条件下,土壤及其各粒级的δ13C值均呈下降趋势,而且<2 μm粘粒和2~63 μm粉粒δ13C值的降幅(0.48‰和0.47‰)高于>63 μm砂粒δ13C值的降幅(0.33‰).未来气候变暖可能对储藏在细小颗粒中年龄较长的有机碳带来较大的影响.
    长白山阔叶红松林土壤无机氮空间异质性
    徐 媛,张军辉,韩士杰,王树堂,王存国,王树起
    2010, 21(07):  1627-1634. 
    摘要 ( 2053 )   PDF (1636KB) ( 753 )  
    利用地统计学方法,研究了长白山阔叶红松林内土壤表层(0~10 cm)铵态氮和硝态氮的空间异质性.结果表明: 长白山阔叶红松林内土壤表层铵态氮和硝态氮的半方差函数可用球状模型或高斯模型拟合.土壤表层铵态氮和硝态氮的空间分布均呈现中等程度的空间自相关,结构比范围分别在0.70%~41.47%和32.26%~52.66%;铵态氮的空间自相关尺度小于硝态氮,变程分别为8.87和9.76 m.土壤表层铵态氮和硝态氮在空间上呈斑块状分布;铵态氮的空间异质性程度高于硝态氮,硝态氮与土壤水分呈显著负相关关系(r=-0.3743,P<0.05),而铵态氮与土壤水分无显著的相关关系.
    万木林自然保护区不同林分土壤可溶性有机氮含量
    张 彪,高 人,杨玉盛,杨智杰,陈光水
    2010, 21(07):  1635-1640. 
    摘要 ( 1914 )   PDF (413KB) ( 740 )  
    对福建建瓯万木林自然保护区内细柄阿丁枫天然林(ALG)、米槠天然林(CAC)和35年生杉木人工林(CUL)土壤可溶性有机氮含量(SON)进行了研究.结果表明:3种林分中,ALG 0~5 cm、5~10 cm和10~20 cm层土壤SON含量最高,分别为95.3、78.3和72.5 mg·kg-1,且与其余林分差异显著(P<0.05);而CAC与CUL各土层SON含量分别为74.5、70.1、65.6 mg·kg-1和78.6、68.9、69.1 mg·kg-1.CAC、CUL和ALG在0~20 cm土层的SON含量分别占可溶性总氮(TSN)组分的79.17%~80.78%、68.64%~74.51%和59.97%~69.66%,随着土层加深,3种林分SON含量占土壤TSN和全氮(TN)含量的比例不断增大;SON与土壤有机碳含量极显著相关(r=0.982,P<0.01),与TSN、TN、铵态氮和硝态氮等土壤养分也存在不同程度的相关性.土壤SON含量与森林类型、地形、海拔以及树龄等因素有关。
    亚热带林分土壤呼吸及其与土壤温湿度关系的模型模拟
    姜 艳,王 兵,汪玉如,杨清培
    2010, 21(07):  1641-1648. 
    摘要 ( 2253 )   PDF (720KB) ( 844 )  
    利用Li-6400-09系统,对我国亚热带地区3种主要林分类型(常绿阔叶林、杉木林和毛竹林)的土壤呼吸和土壤温、湿度进行了野外测定,并采用多种模型对土壤呼吸与土壤温、湿度的关系进行拟合.结果表明:毛竹林、常绿阔叶林和杉木林的土壤呼吸碳通量分别为12.84、11.70和7.12 t C·hm-2·a-1;3种林型土壤呼吸具有相似的时间变化格局,其日变化均在11:00—12:00达到峰值,1:00—3:00最小;季节变化中,7、8月达到峰值,12月和翌年1月最小;Van′t Hoff模型和Lloyd and Taylor方程在描述土壤呼吸与土壤温度的相关性时差异不大,但Lloyd and Taylor模拟得出的土壤呼吸值小于实测值;二次项模型和幂函数模型能较好地模拟土壤呼吸与含水量的关系,土壤含水量对土壤呼吸具有双向调节作用,但只有杉木林二者相关性达到显著水平;土壤水热双因子模型比单因子模型能更有效地描述土壤呼吸对土壤温、湿度协同变化的响应特征;协方差分析消除土壤温度、土壤含水量的影响后,植被类型对土壤呼吸的影响达到显著水平(R2=0.541);空气温度、空气相对湿度和光合辐射也在不同程度上影响着土壤呼吸变化,且空气温度的影响达到显著水平.
    模拟氮沉降对华西雨屏区慈竹林土壤呼吸的影响
    李仁洪,涂利华,胡庭兴,张 健,鲁 洋,刘文婷,雒守华,向元彬
    2010, 21(07):  1649-1655. 
    摘要 ( 1939 )   PDF (731KB) ( 931 )  
    2007年12月至2008年11月,在华西雨屏区采用0(对照)、50、150、300 kg·hm-2·a-1施氮处理和红外CO2分析法,研究了模拟N沉降对慈竹林土壤呼吸特征的影响.结果表明:慈竹林土壤呼吸速率年内季节变化呈明显的单峰型曲线,7月末最高,为(3.36±0.20) μmol·m-2·s-1,2月末最低,为(0.33±0.07) μmol·m-2·s-1.土壤呼吸速率与土壤温度之间呈极显著指数相关(P<0.001),10 cm深的土壤温度解释了土壤呼吸速率季节变化的91.6%;而土壤含水量与土壤呼吸之间相关性不显著(R2=0.0758).2008年6—11月根呼吸对土壤总呼吸的贡献率在46%~59%.50、150和300 kg·hm-2·a-1施氮处理的年CO2释放量分别比对照低23.6%、46.7%和50.5%.0、50、150和300 kg·hm-2·a-1施氮处理的土壤呼吸速率Q10值分别为3.72、3.51、2.95和2.71.
    千烟洲马尾松人工林生态系统的碳循环模拟及模型参数的敏感性分析
    王 媛,张 娜,于贵瑞
    2010, 21(07):  1656-1666. 
    摘要 ( 1923 )   PDF (1452KB) ( 751 )  
    应用改进后的碳水循环过程模型——景观尺度生态系统生产力过程模型(ecosystem productivity process model for landscape,EPPML)模拟了2003和2004年千烟洲马尾松人工林生态系统的碳循环过程,并对模型参数的敏感性进行了分析.结果表明:EPPML可用于模拟千烟洲马尾松人工林的碳循环过程,不仅总初级生产力(GPP)、生态系统净生产力(NEP)和生态系统总呼吸(Re)的年总值和季节变化与实测值十分吻合,而且也能反映极端天气对碳流的重要影响;千烟洲马尾松人工林生态系统具有较强的净碳吸收能力,但2003年生长最旺季的高温和重旱天气的耦合作用使其碳吸收能力明显低于2004年,2003和2004年平均NEP分别为481.8和516.6 g C·m-2·a-1;马尾松生长初期的光照、生长旺期的干旱、生长末期的降水量是改变碳循环季节变化的关键气象条件;自养呼吸(Ra)与净初级生产力(NPP)的季节进程一致;异养呼吸(Rh)在年尺度上受土壤温度控制,而在月尺度上则受土壤含水量波动的影响;在生长季的丰水期,土壤含水量越大,Rh越小;而在生长季的枯水期,前两个月的降雨量越大,Rh也越大.EPPML参数中,25 ℃时的最大RuBP羧化速率(Vm25)、比叶面积(SLA)、最大叶N含量(LNm)、平均叶含N量(LN)、生物量与碳的转换率(C/B)对年NEP的影响最大;不同碳循环过程变量对敏感参数变化的响应也不尽相同,其中,Vm25和LN的增加能有效促进植物的碳吸收和呼吸;LN/LNm越小,对碳吸收和呼吸的抑制作用越强;C/B和SLA的增大会促进碳吸收,抑制呼吸.将全年区分为生长季与非生长季时得到的最敏感参数的结论与全年不尽相同.
    喀斯特木论自然保护区土壤养分的空间变异特征
    刘 璐,曾馥平,宋同清,彭晚霞,王克林,覃文更,谭卫宁
    2010, 21(07):  1667-1673. 
    摘要 ( 1951 )   PDF (1378KB) ( 654 )  
    基于网格(20 m×20 m)采样法采集土壤样品,利用经典统计学和地统计方法分析了典型喀斯特峰丛洼地(200 m×100 m)土壤养分的空间变异特征.结果表明:研究区土壤pH值表现为弱变异,其他各养分指标均为中等程度变异,大小顺序为速效磷(AP)>速效钾(AK)>碱解氮(AN)>土壤有机质(SOM)>全钾(TK)>全磷(TP)>全氮(TN);pH半变异函数的最佳拟合模型为球状模型,TK和AK的最佳拟合模型为指数模型,其他养分指标的最佳拟合模型均为高斯模型;pH、AK的变异尺度(变程)较小,分别为58.1和41.1 m,SOM、TN、TP、AN、AP的变异尺度相近,在100~150 m,TK的变异尺度最大(463.5 m);除研究区土壤TK、TN表现为中等的空间自相关性外,其他土壤养分指标均表现为强烈的空间自相关性.pH、AK呈零星斑块状分布,表现为高异质性;SOM、TP、TK的变化趋势较平缓,呈中间高、两边低的分布格局;AN、AP的空间分布具有显著的相似性,均随坡度的增加而呈片状上升趋势;TN的分布较特殊,呈中间低、两边高的趋势.植被、地形和高异质性的微生境是造成喀斯特木论自然保护区土壤养分格局差异的主要因素.
    杉木人工林生物量与养分积累动态
    杨 明,汪思龙,张伟东,王清奎
    2010, 21(07):  1674-1680. 
    摘要 ( 1821 )   PDF (740KB) ( 774 )  
    基于中国科学院会同森林生态实验站30多年的定位观测数据,结合文献资料,分析了杉木人工林生物量和养分积累及其分配格局随时间的变化过程,以及不同轮伐期和收获强度对养分输入/输出的影响.结果表明:林龄是影响杉木人工林生物量和养分积累的主要因子,不同器官的生物量和养分贮量差异显著,二者对生物量与养分积累变异的解释量分别为37.1%和40.3%.随林龄增长,杉木人工林生物量和养分向树干分配比例增大,而向树叶分配比例减小;生物量和养分积累速率分别在17 a和13 a时达到最大值,即养分积累先于生物量积累达到最大值;在3~20 a,杉木人工林生产单位干物质所需的营养元素量随着林龄增大持续快速下降,20 a之后渐趋平稳,即养分的利用效率随林龄增大而增大.不同收获预案分析显示,延长轮伐期、降低利用强度可以减少养分输出.若仅收获树干,轮伐期从28 a延长至56 a,收获的生物量减少31.57%,但林分N、P、K、Ca、Mg输出分别减少42.02%、58.93%、27.70%、31.07%和45.26%.
    气候变化条件下小兴安岭林区森林采伐面积模拟
    郭 锐,布仁仓,胡远满,常 禹,贺红士,刘晓梅,张志全
    2010, 21(07):  1681-1688. 
    摘要 ( 2159 )   PDF (1396KB) ( 693 )  
    运用空间直观景观模型LANDIS 6.0 PRO,以采伐面积代替蓄积量作为采伐量,模拟了气候变化条件下,不同采伐强度交替采伐(交替时间分别为10、20、30年)情况下小兴安岭地区2000—2400年间当前采伐方案和11组模拟采伐预案下的森林采伐面积比.结果表明:不同采伐强度的交替进行,一定程度上可以增加研究区采伐面积;与当前采伐方案相比,短期内(10~30年),研究区模拟预案下每10年的采伐面积将增加3%~5%,中期(40~60年)内,研究区模拟预案下每10年的采伐面积将增加2.5%~7%,长期(70~100年)内,研究区模拟预案下每10年的采伐面积将增加3.5%~8%.总体上,研究区当前总采伐面积仍然过高,改变采伐模式虽然可以在一段时间内增加采伐面积,但不具有可持续性.若使研究区森林可持续发展,还需降低采伐强度、转变森林经营管理理念,变可持续林业产出为森林生态系统可持续管理.
    塔里木河下游地下水位对柽柳叶绿素荧光特性的影响
    朱成刚,李卫红,马建新,马晓东
    2010, 21(07):  1689-1696. 
    摘要 ( 1910 )   PDF (708KB) ( 718 )  
    选取塔里木河下游3处地下水埋深>6 m的监测井位作为研究点,结合典型生态监测断面的地下水位监测数据,分析不同地下水埋深处柽柳的叶绿素荧光特性和光系统的光合活性.结果表明:随着地下水埋深加大和干旱胁迫加剧,柽柳叶片的实际光化学效率、电子传输速率和光化学猝灭等参数普遍下降;非光化学猝灭和调节性能量耗散量子产量等参数显著升高, 而最大光量子产量总体处于相对适宜状态.干旱胁迫下柽柳的PSII光合活性随地下水埋深增大而下降,捕获光能的过剩程度加剧,发生光抑制的几率增大,其自身良好的抗旱性和自我调节机制,使光系统II尚未发生显著光损伤.
    土壤干旱胁迫对黄栌叶片光合作用的影响
    刘 刚,张光灿,刘霞
    2010, 21(07):  1697-1701. 
    摘要 ( 1892 )   PDF (514KB) ( 1322 )  
    采用CIRAS-2型便携式光合作用系统,设置充足供水、轻度、中度和重度胁迫4种土壤水分处理,研究土壤干旱和强光胁迫对3年生黄栌苗木叶片光合作用的影响.结果表明:土壤干旱胁迫对黄栌叶片的光合性能参数影响显著,随着土壤水分胁迫的加剧,黄栌叶片的光合速率、蒸腾速率和光量子效率明显降低,光补偿点增高,水分利用效率在轻度水分胁迫(土壤相对含水量60%~65%)下最高;在强光(有效辐射强度1000~1800 μmol·m-2·s-1)范围内,叶片光合速率和水分利用效率均较高,而对弱光的光能吸收和光量子效率较低,并随土壤水分胁迫加剧明显下降.
    冷蒿对三种禾本科植物种子萌发和幼苗生长的化感作用
    李雪枫,王 坚,许文博,王 堃
    2010, 21(07):  1702-1708. 
    摘要 ( 1999 )   PDF (741KB) ( 884 )  
    研究了冷蒿茎叶水浸提液及冷蒿斑块土壤对羊草草原3种禾本科植物(羊草、克氏针茅和糙隐子草)种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:冷蒿茎叶水浸提液使受试植物种子的发芽指数降低,平均发芽时间延长.羊草、克氏针茅和糙隐子草幼苗苗高及克氏针茅幼苗根长均受冷蒿茎叶水浸提液抑制;浸提液浓度≥0.075 g·ml-1时显著抑制羊草幼苗根长生长,≤0.05 g·ml-1时则无显著影响;而茎叶水浸提液对糙隐子草幼苗根长有“低促高抑”的作用.冷蒿斑块土壤抑制受试植物幼苗生长;3种植物对冷蒿化感效应的敏感性依次为克氏针茅>羊草>糙隐子草,且幼苗根长的敏感性均大于苗高.
    野化培训大熊猫采食和人为砍伐对拐棍竹无性系种群结构的影响
    周世强;黄金燕;张亚辉;李仁贵;李德生;张和民
    2010, 21(07):  1709-1717. 
    摘要 ( 1834 )   PDF (813KB) ( 548 )  
    2003—2007年,采用样方法和定位观察法测量了卧龙自然保护区拐棍竹无性系种群密度、地径和高度,研究野化培训大熊猫采食和人为砍伐对拐棍竹无性系种群更新的影响;并用Weibull概率密度分布函数的尺度和形状参数比较分析了不同处理方式(大熊猫采食、人为砍伐和对照)对拐棍竹无性系种群结构(年龄、径级和高度级)的影响.结果表明:在相同种群数量和环境条件的基础上,大熊猫采食和人为砍伐有利于拐棍竹的无性系更新,经过3年多的自然恢复,竹子的种群密度趋于一致,并达到较稳定的状态.大熊猫采食样方的拐棍竹径级和高度级分布曲线、尺度参数和形状参数与对照样方无明显差异;而人为砍伐样方的分布曲线大多呈倒“J”型,且尺度参数和形状参数均明显小于大熊猫采食和对照样方,当年生竹笋和多年生竹的生长质量远不及大熊猫采食影响下的竹子种群,难以达到大熊猫取食的选择标准.
    遮光对小麦植株氮素转运及品质的影响
    牟会荣,姜 东,戴廷波,曹卫星
    2010, 21(07):  1718-1724. 
    摘要 ( 2027 )   PDF (491KB) ( 736 )  
    以耐弱光性不同的冬小麦品种扬麦158(耐弱光品种)和扬麦11(不耐弱光品种)为材料,研究了拔节至成熟期遮光对小麦籽粒产量、植株氮素代谢及籽粒和面团品质的影响.结果表明: 拔节至成熟期遮光22%和33%时,扬麦158和扬麦11籽粒产量分别比对照下降4.1%~9.9%和15.3%~25.8%;而小麦籽粒蛋白质产量分别下降3.0%~8.3%和10.4%~14.1%,且随着遮光程度的加重,小麦籽粒氮素积累对花后氮素积累的依赖性增强.遮光条件下各营养器官中花前贮存氮素转运量均下降,但叶片氮素转运效率(RENP)上升,从而补偿了茎鞘、穗壳中RENP的下降,因此营养器官总RENP未受遮光条件的显著影响.拔节至成熟期遮光提高了小麦籽粒蛋白质含量,这与弱光下籽粒蛋白质积累量下降幅度小于产量下降幅度所形成的“浓缩效应”有关.弱光对成熟期小麦籽粒清蛋白和球蛋白含量无显著影响,但显著提高了醇溶蛋白和麦谷蛋白含量,导致小麦湿面筋含量、面团形成时间和稳定时间提高,面团弱化度降低.
    黑龙江省水稻空壳率与孕穗期低温的关系
    姜丽霞,季生太,李 帅,王连敏,韩俊杰,王晾晾,朱海霞,纪仰慧
    2010, 21(07):  1725-1730. 
    摘要 ( 1805 )   PDF (554KB) ( 745 )  
    对黑龙江省6个主要水稻品种(龙稻3号、垦稻12号、空育131、龙稻7号、龙粳16号和松粳6号)进行孕穗期低温(处理温度分别为15 ℃、17 ℃、19 ℃,低温持续时间分别为2、4、6和8 d)处理,采用线性内插和统计回归方法,分析了水稻单穗空壳率与孕穗期低温的关系.结果表明:研究区敏感性水稻品种和耐冷性较强水稻品种的障碍型冷害临界温度分别为17 ℃和16 ℃;孕穗期水稻对低温最敏感的时期为抽穗前14~18 d.15 ℃低温处理8 d时,松粳6号、垦稻12号的空壳率明显增加,空育131空壳率小幅升高,表明松粳6号和垦稻12号对低温反应较敏感、耐冷性较弱,而空育131对低温反应迟钝,耐冷性较强;垦稻12号、龙粳16号、空育131的冷积温与空壳率存在显著的相关关系(P<0.01),随着冷积温的增加,水稻空壳率明显升高,但品种间的增幅不同.
    苗期水分亏缺对玉米根系发育及解剖结构的影响
    马旭凤,于 涛,汪李宏,石 喜,郑灵祥,王密侠,姚雅琴,蔡焕杰
    2010, 21(07):  1731-1736. 
    摘要 ( 2219 )   PDF (3256KB) ( 1109 )  
    利用盆栽试验,研究了不同水分亏缺[土壤含水量分别为田间持水量的75%~85%(对照)、65%~75%(轻度)、55%~65%(中度)、45%~55%(重度)]对玉米苗期根系发育及解剖结构的影响.结果表明:干旱抑制了植株生长,随着水分亏缺程度的加重,根系长度缩短、根直径变细、总生物量降低;而根系活力、根冠比、根尖多糖含量均增加;侧根根毛长度、根毛密度、根毛总长度在中度水分亏缺条件下达到最大.组织切片观察结果表明,根直径变细主要是由于根的中柱面积减小、导管直径缩小所致,不同水分亏缺处理间导管的数量差异不大,但水分亏缺使导管壁变得不规整.根尖多糖含量的增加主要表现在表皮细胞和根冠细胞内,在表皮细胞内多糖主要以游离形式分布,在根冠细胞内主要以淀粉粒形式分布.总之,在水分亏缺条件下,玉米通过改变导管结构、增加表皮细胞与根冠细胞内多糖的含量及扩大根毛总表面积,来调节根系对水分的吸收能力,增强玉米植株的抗旱性,但根毛并不随着亏缺程度的加重而无限制的增长,在过度干旱条件下,根毛会受到抑制或损伤.
    种植密度对夏玉米产量和源库特性的影响
    刘 伟,吕 鹏,苏 凯,杨今胜,张吉旺,董树亭,刘 鹏,孙庆泉
    2010, 21(07):  1737-1743. 
    摘要 ( 1807 )   PDF (713KB) ( 877 )  
    以高产玉米品种郑单958(ZD 958)和登海661(DH 661)为试验材料,在4个不同区域(山东农业大学、汶口、兖州和莱州)设置22500、45000、67500、90000和112500株·hm-2 5个种植密度,研究了种植密度对夏玉米产量及源库特性的影响.结果表明:两品种在112500株·hm-2密度条件下玉米籽粒产量和生物产量最高,分别为19132和36965 kg·hm-2,与22500和67500株·hm-2密度相比,籽粒产量分别增加了72%和48%,生物产量分别增加了152%和112%.两品种单株叶面积、最大花丝数、穗粒数和千粒重随密度增大而减小,但叶面积指数随密度增大而显著提高.收获指数与粒叶比随密度增大而显著减小,当密度超过67500株·hm-2时差异不显著,表明高密度条件下玉米通过增加群体库来提高产量.
    典型黑土耕作区土壤结构对季节性冻融的响应
    王恩姮,赵雨森,陈祥伟
    2010, 21(07):  1744-1750. 
    摘要 ( 1976 )   PDF (600KB) ( 618 )  
    以东北典型黑土耕作区土壤为研究对象,通过对一季冻融交替后土壤团聚体、土壤楔入阻力、容重、孔隙度、饱和度、广义土壤结构指数等指标的测定和分析,对比研究了季节性冻融对黑土耕作土壤结构特征的影响.结果表明:季节性冻融加剧了黑土耕作区土壤风干团聚体的分散,但显著降低了水稳性团聚体的破坏率(P<0.05),表现出促进其团聚的作用;季节性冻融后黑土土壤楔入阻力降低了15.45%;容重趋于一致,在1.10~1.11 g·cm-3之间;固相比例持续增加,总孔隙度与毛管孔隙度均不同程度降低;土壤饱和度总体增加了13.06%,削弱了土壤潜在贮水能力.季节性冻融改善了耕作区的土壤结构,使之更适于耕作.虽然季节性冻融增强了土壤团聚体的抗蚀性,却削弱了土壤的抗冲性,增加了黑土水蚀发生的风险.
    连作对白肋烟根际土壤细菌群落多样性的影响
    陈冬梅,柯文辉,陈兰兰,黄锦文,吴文祥,陈 婷,张重义,林文雄
    2010, 21(07):  1751-1758. 
    摘要 ( 2006 )   PDF (708KB) ( 828 )  
    以种植白肋烟1年、2年和4年的土壤为研究对象,采用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术分析根际土壤细菌群落的动态变化.结果表明:白肋烟根际土壤细菌群落香农指数和丰富度指数随着种植年限的增加呈现出先增后减的趋势,连作4年后细菌群落的多样性水平显著降低,细菌群落结构较单一.随着种植年限的增加,根际土壤细菌群落与对照的相似性指数逐渐降低.种植年限为1年、2年的土壤和对照土壤中放线菌门放线菌纲是优势类群,种植年限为4年的土壤中放线菌纲所占的比例下降,而厚壁菌门的芽孢杆菌纲成为优势类群.白肋烟连作使根际鞘氨醇单胞菌属和链霉菌属等益生菌数量减少、蜡状芽孢杆菌等潜在致病菌增加,破坏了烟草根际土壤微生物群落的平衡,使其微生态环境恶化.
    选择性抑菌剂对添加稻草红壤旱土团聚体磷素微生物转化的影响
    丁龙君,肖和艾,吴金水,葛体达
    2010, 21(07):  1759-1765. 
    摘要 ( 1981 )   PDF (550KB) ( 569 )  
    为了进一步探明红壤旱土磷素微生物固持的机理,采用室内模拟培养试验研究了微生物类群对红壤旱土团聚体(0.2~2 mm)磷素转化的作用.结果表明:在培养90 d期间,添加稻草处理能显著提高红壤旱土团聚体的微生物生物量碳、生物量磷、提取磷(Olsen法)和有机磷的含量.在培养前期(5~30 d),与添加稻草处理比较,稻草+真菌抑制剂(放线菌酮)、稻草+细菌抑制剂(四环素+链霉素硫酸盐)处理团聚体微生物生物量碳含量分别降低10.5%~31.8%和6.8%~11.6%,前者的降低幅度显著大于后者(P<0.01),此后加入抑菌剂处理团聚体微生物生物量碳基本保持稳定.添加细菌抑制剂处理团聚体微生物
    生物量磷含量在培养5~20 d期间比加真菌抑制剂处理高10.0%~28.8%,差异显著(P<0.01).表明真菌和细菌均参与红壤旱土团聚体磷素的固持,但真菌的作用明显大于细菌.
    长期施肥对设施菜田土壤酶活性及土壤理化性状的影响
    马宁宁,李天来,武春成,张恩平
    2010, 21(07):  1766-1771. 
    摘要 ( 2201 )   PDF (393KB) ( 809 )  
    利用沈阳农业大学蔬菜长期定位施肥试验田,研究了长期施肥对设施菜田土壤酶活性及土壤理化性状的影响.结果表明:长期施用有机肥或有机肥与氮肥配合施用可明显提高土壤有机质和氮、磷、钾养分含量,改善土壤物理性状,增强土壤转化酶、脲酶和中性磷酸酶的活性;而长期单施氮肥造成土壤pH值和土壤酶活性降低.土壤酶活性与土壤养分因子的相关分析表明,转化酶活性与土壤有机质、全磷含量呈显著正相关;脲酶活性与土壤有机质、全磷和速效钾含量呈极显著正相关,与碱解氮和速效磷含量呈显著正相关;中性磷酸酶活性与土壤有机质、全磷和速效钾含量呈显著正相关;脱氢酶活性与土壤各养分因子均无明显相关性.
    长期施肥下红壤地区土壤熟化肥力评价
    于寒青,徐明岗,吕家珑,包耀贤,孙 楠,高菊生
    2010, 21(07):  1772-1778. 
    摘要 ( 6307 )   PDF (573KB) ( 948 )  
    以湖南祁阳中国农业科学院红壤实验站的“生土熟化”长期定位试验(1982—2007年)为基础,运用数值化理论综合评价分析了红壤地区3种母质土壤(花岗岩母质土壤、第四纪红壤、紫色砂页岩土壤)在6种熟化措施(不施肥,CK;不施肥+秸秆还田,CKR;施氮磷钾化肥,NPK;施氮磷钾化肥+秸秆还田,NPKR;施有机物稻草,M;施有机物稻草+秸秆还田,MR)下土壤肥力的变化特征.结果表明:综合肥力指数(IFI)与作物相对产量显著相关,能较好地反映土
    壤肥力状况.3种土壤IFI均表现为 NPK, NPKR > M, MR > CK, CKR,且均以NPKR处理最高,分别达到了0.77(花岗岩母质土壤)、0.71(第四纪红壤)和0.71(紫色砂页岩土壤),秸秆还田比秸秆不还田处理提高了6.72%~18.83%.3种母质土壤IFI均在熟化7年左右出现一个拐点;IFI的年增加速率表现为:紫色砂页岩土壤(0.016 a-1)>第四纪红壤(0.011 a-1)>花岗岩母质土壤(0.006 a-1).有机无机肥配施和秸秆还田是快速提高南方红壤地区土壤肥力的重要措施.
    葡萄根系浸提液的化感作用
    李 坤,郭修武,郭印山,李成祥,谢洪刚,胡禧熙,张立恒,孙英妮
    2010, 21(07):  1779-1784. 
    摘要 ( 2101 )   PDF (704KB) ( 677 )  
    以晚红(Red Globe)葡萄组培苗为材料,研究了葡萄根系浸提液对葡萄幼苗生长的影响,并采用LC-MS技术对其中的主要化感物质进行鉴定.结果表明:0.02 g·ml-1(风干根质量/浸提液体积,下同)、0.1 g·ml-1、0.2 g·ml-1的葡萄根系浸提液显著抑制了葡萄幼苗的生长,且浓度越高,抑制作用越强.葡萄根系浸提液中含有对羟基苯甲酸、水杨酸、苯丙酸和香豆酸4种酚酸类物质.盆栽模拟试验表明,不同浓度的(0.1、1、10 mmol·L-1)水杨酸和苯丙酸显著抑制了葡萄植株的生长,随着作用浓度的升高,葡萄的株高、茎粗、地上和地下鲜质量、叶片净光合速率和根系活力降低,叶片可溶性糖、MDA含量升高,淀粉含量降低,而叶片蛋白质含量无明显变化规律.
    黄土区被草土质路面产流产沙过程及防蚀效果
    张 强,郑世清,田风霞,马春艳
    2010, 21(07):  1785-1791. 
    摘要 ( 1874 )   PDF (627KB) ( 653 )  
    通过变坡钢槽装土和人工降雨的室内模拟试验,分析了黄土区裸露土质路和被草土质路(被草土质路种植早熟禾)路面的产流产沙过程及被草土质路的防蚀效果.结果表明:在相同雨强和坡度条件下,研究区被草土质路的径流系数大于裸露土质路;两种路面的径流系数均随着雨强和坡度的增加而增大;不同雨强、相同坡度条件下,径流系数与降雨历时呈对数关系,径流系数与雨强、坡度呈二次函数关系;两种路面的土壤侵蚀速率均随着雨强和坡度的增加而增大;相同降雨条件下,被草土质路的土壤侵蚀速率低于裸露土质路;在不同雨强条件下,被草土质路的平均减沙效益达47.22%;在不同坡度条件下,被草土质路的平均减沙效益达26.24%;被草土质路通过增加路面糙度和增大路面阻力可降低水流搬运泥沙的能力,起到了减少路面产沙量的作用.
    辽宁省森林生态系统服务价值评估
    王 兵,鲁绍伟,尤文忠,任晓旭,邢兆凯,王世明
    2010, 21(07):  1792-1798. 
    摘要 ( 2371 )   PDF (2603KB) ( 1024 )  
    基于森林生态系统的长期、连续定位观测,采用辽宁省2006年森林资源清查数据,利用中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范(LY/T 1721—2008)》对辽宁省14个地市的主要植被类型生态系统功能进行了物质量和价值量评估.结果表明:2006年,辽宁省森林生态系统水源涵养、保育土壤、固碳制氧、营养物质积累、净化环境、生物多样性保护、森林游憩所提供的服务价值为2591.72亿元,分别为同年辽宁省林业总产值和同年辽宁省国内生产总值(GDP)的8.54倍和28.02%;涵养水源、生物多样性保护和固碳释氧价值合计占总服务价值的79.09%,是辽宁省森林主要的生态系统服务功能;经济林、灌木林的单位面积生态系统服务价值较小,但面积较大,其总生态系统服务价值不容忽视;冷杉林、水曲柳林、黄波罗林和核桃楸林是辽宁省典型地带性植被,具有较高的生物多样性价值;受气候等因素的影响,辽宁省西部森林面积及森林质量均低于东部.
    南京东郊城市湿地水质多尺度空间分异
    郝敬锋,刘红玉,胡俊纳,安 静
    2010, 21(07):  1799-1804. 
    摘要 ( 1837 )   PDF (1353KB) ( 682 )  
    对南京市东郊的17个城市湿地进行水质监测和植物群落调查,从生态系统、集水区和景观功能区3个尺度揭示城市湿地水质的分异特征.结果表明:湿地类型和植物群落特征是生态系统尺度上影响湿地水质的主要因素;原生湿地的水质普遍优于改造湿地,而改造湿地的水质则普遍优于次生湿地;湿地植物的盖度越大,水质越好.土地利用类型是集水区尺度上影响湿地水质空间分异的主要因素,建设用地对流域湿地营养盐影响程度较大,而林地对溶解氧影响程度较大.人类活动是功能区尺度上影响湿地水质空间分异的主要因素,而其对不同水质指标的影响程度不同.
    GIS支持下上海城市生态敏感性分析
    曹建军,刘永娟
    2010, 21(07):  1805-1812. 
    摘要 ( 2859 )   PDF (3555KB) ( 1347 )  
    选取影响上海市生态环境的5个敏感性因子(河流湖泊、文物古迹及森林公园、地质灾害、土壤污染和土地利用),利用层次分析法(AHP)确定敏感性因子权重,结合GIS空间分析技术,把5个因子的敏感性划分为高度敏感、中度敏感、低度敏感和不敏感4个等级,最后得到上海城市生态敏感性的空间分布.结果表明:上海城市生态敏感性在空间分布上呈显著差异;不敏感区、低度敏感区、中度敏感区和高度敏感区分别占城市总面积的37.07%、5.94%、38.16%和18.83%.对上海城市生态敏感性进行研究,并提出其分区保护与建设措施,为上海市生态保护和经济发展提供科学参考.
    基于生态敏感性分析的金银滩草原景区旅游功能区划
    钟林生,唐承财,郭 华
    2010, 21(07):  1813-1819. 
    摘要 ( 1940 )   PDF (1035KB) ( 710 )  
    基于2008年青海省金银滩草原景区自然生态和社会经济的统计数据,从保护区级别、植被类型、地形坡度、土地利用类型4个方面构建了草原景区生态敏感性评价指标体系,采用GIS技术对具有较高旅游价值与生态功能的金银滩草原景区进行了生态敏感性评价与区划,对每个敏感区的生态环境特征与生态敏感性进行了分析,并对金银滩草原景区进行旅游功能区划.结果表明:金银滩草原景区可划分为高度生态敏感区、中度生态敏感区和低度生态敏感区;基于生态敏感性评价结果,将景区划分为3类旅游功能区(生态旅游限制区、生态旅游适度区和大众旅游区)和6类旅游功能亚区(湿地保护类、原生态观光类、农牧旅游类、草原旅游类、城镇旅游类和乡村旅游类).
    名山河流域水稻土组分对微团聚体吸附-解吸锌的影响
    夏建国,洪舒蔓,黄文忠,仲雨猛,王昌全
    2010, 21(07):  1820-1828. 
    摘要 ( 1802 )   PDF (1581KB) ( 540 )  
    通过模拟培养试验和选择溶解法,研究了四川省名山河流域水稻土各土壤组分对原土和不同粒径微团聚体吸附解吸Zn2+能力的影响.结果表明:原土和不同粒径微团聚体对Zn2+的吸附与有机质、游离氧化铁、无定形氧化铁、阳离子交换量(CEC)含量极显著相关,原土去除各土壤组分前后对Zn2+的吸附均用Freundlich方程拟合最佳,对Zn2+的吸附能力大小顺序为:小于0.002 mm> 0.25~2 mm >原土>0.002~0.053 mm >0.053~0.25 mm.与未去除土壤组分相比,去除土壤组分的原土和微团聚体对Zn2+的吸附量均有一定程度的减小,吸附量的减小以<0.002 mm粒径最高,0.25~0.053 mm粒径最低,原土介于各微团聚体中间.去除有机质后,<0.002 mm、0.053~0.25 mm和原土吸附Zn2+的减少量依次为39.56%±1.97%、26.68%±4.21%和36.39%±2.31%;去除游离氧化铁后,吸附Zn2+的减少量依次为30.41%±1.91%、20.14%±3.33%和28.73%±1.22%;去除无定形氧化铁后,吸附Zn2+的减少量依次为22.12%±1.27%、12.43%±2.11%和20.15%±2.62%.吸附减少量大小顺序为:去除有机质>去除游离氧化铁>去除无定形氧化铁,不同处理间差异极显著.去除各土壤组分后,原土和各粒径微团聚体对Zn2+的非专性吸附量显著上升,增加了Zn2+在土壤中的流动性;而专性吸附量降低,降低了原土和各粒径微团聚体对Zn2+的缓冲能力和固持能力.
    硫对铅污染水稻土微生物活性及群落结构的影响
    林惠荣,施积炎,傅晓萍,杨建军,陈英旭
    2010, 21(07):  1829-1834. 
    摘要 ( 1885 )   PDF (851KB) ( 792 )  
    对含有不同浓度铅的水稻土添加硫代硫酸钠进行土培试验,研究硫作用下铅污染水稻土微生物活性及群落结构的变化.结果表明:添加硫底物后,土壤的氧化还原电位(Eh)升高,呼吸强度增强,硫氧化菌的数量显著增加.硫促进了土壤中硫氧化菌等微生物的生长并引起群落结构的变化,克隆测序表明,加硫处理下土壤微生物的特异性条带与拟杆菌、硫杆菌、β-变形菌和嗜酸菌具有很高的相似性.硫处理下土壤碳酸盐结合态及铁锰结合态铅含量发生了显著变化.
    某农药工业园区周边土壤重金属含量与风险评价
    石宁宁,丁艳锋,赵秀峰,王强盛
    2010, 21(07):  1835-1843. 
    摘要 ( 1758 )   PDF (857KB) ( 685 )  
    以苏南某农药工业园区周边30 km2区域为研究区,采用同心圆法采集土壤样品183个,分析了农药工业园区周边土壤Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Hg和As 8种重金属含量、空间变异性、来源及潜在风险.结果表明:以自然背景值为评价标准,研究区表层土壤Hg、Cu、Cd和Pb平均含量超过自然背景值,其中Hg和Cu含量最高;以国标二级标准为评价标准,土壤Cd、Cr、Ni、Pb、Zn、As 6种重金属的单项污染指数平均值均小于1,Hg和Cu分别为1.59和1.05.在农药工业园区周边土壤重金属污染较重的东南方向和西北方向,随着与园区距离的增加,土壤Cd、Ni、Pb、Cr、As、Hg、Zn和Cu含量先上升、后下降、再趋于平稳.通过分析农药工业园区周边土壤重金属综合污染指数发现,距离园区约200~1000 m周边土壤污染的风险较大,而1000 m以外逐渐达到安全范围.利用地统计学和GIS相结合进行分析发现,8种重金属污染指数有明显的空间变异.依据相关分析与主成分分析结果推测,Zn、Ni、Cr、Pb和As主要来源于成土母质,而Hg、Cu和Cd主要与人类活动有关.
    太湖金墅湾水源地浮游植物群落结构及其与环境因子的关系
    李钦钦,邓建才,胡维平,胡柳明,高 峰,朱金格
    2010, 21(07):  1844-1850. 
    摘要 ( 1910 )   PDF (1375KB) ( 1021 )  
    利用典范相关分析方法(CCA),对太湖金墅湾水源地水体浮游植物群落结构及其与环境因子之间的关系进行了研究.共鉴定浮游植物7门58属,群落组成以蓝藻、硅藻和绿藻为主;夏季浮游植物的种类和数量均较多,平均密度为250×104 ind·L-1,略高于春季(238×104 ind·L-1).春、夏2季浮游植物群落结构差异较大,春季以蓝藻为最优势门类、鱼腥藻为最优势类群;夏季以绿藻为最优势门类,无最优势类群,但平裂面藻和栅藻在数量上较占优势.除受季节温度影响外,春季影响浮游植物分布的主要环境因子依次为铵态氮、总磷、总氮和磷酸盐,而总氮、铵态氮、磷酸盐、悬浮物、高等水生植物、总磷和透明度对夏季浮游植物分布的影响较大.
    一株芘降解菌的分离鉴定及其降解效果
    张巧巧,赵叶君,杨超光,刘奋武,何 健,沈 标,冉 炜
    2010, 21(07):  1851-1858. 
    摘要 ( 2110 )   PDF (1928KB) ( 626 )  
    以芘为唯一碳源,采用平板升华法,从徐州市卧牛山焦化厂周围污染土壤中分离得到一株芘降解菌SE12.经形态观察、生理生化试验和16S rDNA 鉴定,该菌株属于分枝杆菌属(Mycobacterium sp.)菌株,与快速生长型非致病性南非分枝杆菌(M. austroafricanum ATCC 33464)的同源性达到98%.SE12降解芘的最适pH和温度为pH 9和30 ℃.当土壤芘初始含量为100和200 mg·kg-1, SE12接种量为107 CFU·g-1时, 30 ℃培养28 d后土壤芘降解率分别达到97%和99%.利用双加氧酶基因的同源序列引物nidAF/nidAR和nidBF/nidBR进行扩增,得出了该菌株编码双加氧酶大亚基和小亚基的基因片段,它们与已知降解芘的分枝杆菌的双加氧酶基因具有高度同源性.
    综合评述
    历史变域在森林生态系统管理中的应用现状与展望
    吴志丰,李月辉,常 禹,胡志斌
    2010, 21(07):  1859-1866. 
    摘要 ( 2049 )   PDF (474KB) ( 1147 )  
    历史变域描述了自然干扰下生态系统条件和过程的变化范围,能够使人们认识现代生态系统如何变化,为生态系统的有效管理提供了重要的参照和目标,使管理者能够制定有效措施最终使生态系统达到可持续状态.近年来,历史变域在森林生态系统管理中发挥着越来越重要的作用,已成功用于揭示生态系统变化的原因、保护生物多样性和濒危物种及恢复生态系统功能等多个领域.本文介绍了历史变域的概念并对其在森林生态系统管理中的应用及所面临的挑战(数据缺乏、环境变化和人类影响等)进行了论述.加大数据解译和分析的研究力度、注重自然环境和人类社会变化的研究及加强对公众的宣传力度可以更好地认识研究区的生态环境及其主要干扰机制,有利于提高历史变域在生态系统管理中的应用效率,使森林生态系统最终达到可持续的状态.
    气候变化对森林土壤有机碳贮藏影响的研究进展
    周晓宇,张称意,郭广芬
    2010, 21(07):  1867-1874. 
    摘要 ( 2325 )   PDF (477KB) ( 1529 )  
    森林土壤有机碳库是全球碳循环的重要组成部分,其积累和分解的变化直接影响陆地生态系统的碳贮藏与全球的碳平衡.气候变化将影响植物光合作用及土壤有机碳的分解和转化过程,进而影响森林土壤有机碳贮量及土壤碳动态.温度、降水、大气CO2浓度等气候因子对森林土壤碳贮藏均具有重要影响.了解气候变化对森林土壤有机碳贮藏的影响有助于人们科学管理森林碳库以及进一步寻找缓解气候变化的可行途径.为此,本文综述了森林土壤有机碳贮量的分布以及升温、降水变化和大气CO2浓度升高对森林土壤有机碳贮藏影响的国内外研究进展,并提出了有关的研究展望.
    植物重金属转运蛋白研究进展
    金 枫,王 翠,林海建,沈亚欧,张志明,赵茂俊,潘光堂
    2010, 21(07):  1875-1882. 
    摘要 ( 2436 )   PDF (543KB) ( 1812 )  
    土壤中的有毒重金属不仅对植物有害,也可通过食物链危害人类和动物的健康.重金属转运蛋白在植物吸收、抵抗重金属的复杂机制中起着关键作用.植物重金属转运蛋白分为吸收蛋白和排出蛋白,其中,吸收蛋白转运必需重金属进入细胞,同时也会因为必需重金属的缺乏或离子之间的竞争而运载有毒重金属;排出蛋白是一类解毒蛋白,可将过量的或有毒的重金属逆向转运出细胞,或区室化于液泡中.目前,细胞内多种重金属转运蛋白基因的转录水平与重金属离子积累之间的联系已被揭示,并分离克隆出诸多相关蛋白家族成员.本文综述了近年来发现并鉴定的主要重金属转运蛋白的金属亲和性、器官表达特异性及细胞内定位等的研究进展.
    可食植物中砷赋存形态研究进展
    柳晓娟,林爱军,孙国新,刘云霞,刘文菊
    2010, 21(07):  1883-1891. 
    摘要 ( 2074 )   PDF (630KB) ( 1137 )  
    砷是环境中普遍存在的一种化学元素,近年来日益严重的砷污染问题在世界范围内受到高度重视,我国目前已经成为世界卫生组织(WHO)列出的砷污染最严重的国家和地区之一.经口摄入是外界砷进入人体并累积产生生物毒性的主要途径.可食植物是人类饮食结构中不可缺少的部分,食品总砷含量并不能完全决定其毒性大小,砷的赋存形态与其生物毒性密切相关,无机砷已被确认为致癌物质.本文主要综述了不同种类可食植物中砷形态的分析方法,以及砷的主要赋存形态及其生物毒性.
    核磁共振技术在沉积物磷素组分及迁移转化规律研究中的应用
    钱轶超,陈英旭,楼莉萍,崔昕意,罗 玲
    2010, 21(07):  1892-1898. 
    摘要 ( 1879 )   PDF (516KB) ( 645 )  
    沉积物磷素释放是造成湖泊水体发生富营养化的主要原因之一,而磷的活性又取决于其在沉积物中的化学赋存形态.磷-31核磁共振(31P NMR)技术因可以增强研究者对环境中磷素组分信息的认识而广受关注.本文主要综述了该技术在沉积物磷素形态表征以及迁移转化规律方面的研究成果,对技术原理和分类、分析流程以及具体应用领域进行了全面阐述.目前,应用核磁共振技术分析沉积物磷素的研究主要集中于不同形态磷化合物表征、微生物对磷素迁移转化的影响和定量研究三方面,而关于提取剂和提取方法的研究也是热点之一.最后,对未来31P NMR技术在环境样品中应用研究的重点和发展趋势进行了展望.