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2012年 第23卷 第03期    刊出日期：2012-03-18

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研究论文

中国东部南北样带森林生态系统102个优势种叶片碳氮磷化学计量学统计特征

2012, 23(03):  581-586. 

摘要 ( 2056 )   PDF (771KB) ( 1916 )  

选择中国东部南北样带森林生态系统112个采样点,研究了102个优势植物叶片的有机碳、全氮和全磷化学计量学特征及其变异性.结果表明： 在中国东部南北样带森林生态系统中,优势植物叶片的有机碳含量(Cmass)、全氮含量(Nmass)和全磷含量(Pmass)的变化范围分别为374.1～646.5 mg·g-1、8.4～30.5 mg·g-1和0.6～6.2 mg·g-1,算术平均数分别为480.1、18.3和2.0 mg·g-1,变异系数分别为11.1%、27.5%和56.4%;C/N、C/P和N/P的变化范围分别为14.1～64.1、70.9～838.6和1.5～21.2,算术平均数分别为29.1、313.9和11.5,变异系数分别为32.8%、48.3%和44.1%.C∶N∶P质量比为313.9∶11.5∶1,摩尔比为810.9∶25.4∶1.与全球尺度的研究结果相比,本研究区域树木叶片Cmass和C/N明显偏高,叶片Nmasss和N/P明显偏低,而叶片Pmass和C/P差异不显著.

中国东部南北样带森林优势植物叶片的水分利用效率和氮素利用效率

2012, 23(03):  587-594. 

摘要 ( 1693 )   PDF (1000KB) ( 780 )  

通过测定中国东部南北样带主要森林生态系统中10种优势植物(兴安落叶松、蒙古栎、水曲柳、紫椴、色木槭、红松、杉木、木荷、马尾松、锥栗)叶片的碳氮含量(Cmass、Nmass)、同位素丰度(δ13C、δ15N)以及光合响应曲线，分析了不同优势植物叶片的水分利用效率和氮素利用效率之间的差异及其相互关系.结果表明： 不同生活型植物叶片的Nmass和δ15N差异显著，表现为阔叶植物>针叶植物，落叶植物>常绿植物；最大光合速率(Pn max)表现为针叶植物>阔叶植物，落叶植物>常绿植物；植物叶片的瞬时水分利用效率(WUEi)和长期水分利用效率(WUE)均表现为阔叶植物>针叶植物，常绿植物>落叶植物；植物叶片的瞬时氮素利用效率(NUEi)和长期氮素利用效率(NUE)则表现出相反的规律，且常绿植物和落叶植物叶片的NUE差异显著；WUEi和WUE之间相关性不显著，而NUEi和NUE之间呈显著正相关.植物叶片的水分利用效率与氮素利用效率显著负相关.两种资源利用效率均受植物生活型的影响，并且存在一定的制约关系.

黄土高原小叶杨与其他树种枯落叶混合分解对土壤性质的影响

2012, 23(03):  595-602. 

摘要 ( 1555 )   PDF (488KB) ( 632 )  

将小叶杨分别与其他11个树种枯落叶粉碎混合后进行室内分解培养,分析不同树种枯落叶混合分解对土壤性质的影响及其相互作用.结果表明： 12个树种枯落叶单独混土分解均明显提高了土壤脲酶、脱氢酶、磷酸酶活性和有机质、碱解N含量,但对土壤速效P含量和土壤阳离子交换量(CEC)的影响差异较大,其中柠条和紫穗槐枯落叶改善土壤性质的效果明显.小叶杨分别与油松、侧柏、刺槐、白榆枯落叶混合分解，对土壤微生物数量的影响存在相互促进作用；小叶杨分别与侧柏、柠条枯落叶混合分解对土壤有机质、速效P、速效K含量和CEC的影响存在相互促进作用,但对土壤大部分酶活性的影响却存在相互抑制作用；小叶杨与落叶松枯落叶混合分解对土壤多数酶活性和养分含量的影响存在相互促进作用,而与樟子松枯落叶混合分解时则有抑制作用.总体上,小叶杨分别与白榆、油松、落叶松和刺槐枯落叶混合分解可促进土壤性质的改善,而与侧柏、柠条、樟子松、沙棘和紫穗槐枯落叶混合分解时则相互抑制.

云南小中甸地区丽江云杉径向生长对气候变化的响应

2012, 23(03):  603-609. 

摘要 ( 1844 )   PDF (826KB) ( 660 )  

丽江云杉原始林是云南省香格里拉县小中甸地区的主要森林类型.本文采用树轮年代学的方法分析了丽江云杉年轮宽度对气候变化的响应；选取相对保守的结果负指数曲线或线性回归拟合生长趋势建立年表，进行了不同时间尺度的气候因素与差值年表（RES）序列的相关及响应函数分析，并利用特征年分析了产生宽窄年轮的原因.结果表明： 研究区丽江云杉的径向生长与温度升高在1990—2008年存在一定的“分离现象”；上一生长季的水热状况是限制丽江云杉当年生长的主要气候因子，特别是上年7月的气温对当年径向生长具有负反馈作用，而上年7月的充足降水则促进当年的径向生长；上年生长季温度与降水变化的相反趋势是导致宽窄年轮形成的主要原因；丽江云杉的生长对帕尔默干旱指数（PDSI）的变化不敏感.

季节性冻融期间川西亚高山/高山森林土壤净氮矿化特征

2012, 23(03):  610-616. 

摘要 ( 1614 )   PDF (669KB) ( 686 )  

气候变暖情景下季节性冻融格局的改变可能显著影响高寒森林土壤氮素矿化过程.本文采用原状土壤移位培养的方法，以海拔梯度形成的温度差异模拟气候变暖，研究了川西亚高山/高山森林在生长季节和季节性冻融期间土壤的净氮矿化量和净氮矿化速率.结果表明： 在川西亚高山/高山森林，土壤铵态氮和硝态氮含量均表现为从生长季节至冻结初期明显下降，完全冻结期明显增加，而在融化初期明显降低的变化过程.季节性冻融期土壤的净氮矿化量和净氮矿化速率显著低于生长季节，并且出现明显的氮素固持现象.与低海拔相比，中海拔森林土壤的氮素固持作用相对较大，高海拔相对较小，可能与不同海拔梯度土壤温度变化及引起的冻融循环密切相关.在生长季节，土壤净氮矿化量和矿化速率均随海拔的降低呈明显增加趋势，尤其在低海拔处土壤的氮素矿化作用最为强烈.在气候变暖背景下，温度的增加明显促进了生长季节土壤氮素矿化，并且通过提高冻融循环频次、缩短冻结时间来影响土壤氮素矿化速率.这一过程可能受到微环境的影响.

降水和温度变化对长白山地区水曲柳幼苗生长和光合参数的影响

2012, 23(03):  617-624. 

摘要 ( 1478 )   PDF (891KB) ( 684 )  

以我国温带主要阔叶树种水曲柳幼苗为对象，在长白山自然保护区海拔740 m和1200 m布设两处试验地，分别进行增水30%(+W)、减水30%(-W)和自然降水(CK)处理试验，分析植株生长和叶片光合作用参数、可溶性蛋白和光合色素含量, 以及降水和温度变化对水曲柳光合作用的影响.结果表明： 温度变化对水曲柳幼苗生长和光合生理指标的影响显著，与海拔1200 m样地相比，海拔740 m样地3个处理水曲柳幼〖JP2〗苗的基径、株高、叶片叶绿素含量和可溶性蛋白含量显著增加，胡萝卜素含量降低；叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和气孔限制值均显著升高，而胞间CO2浓度和叶片水分利用效率显著降低.水曲柳幼苗光合能力的下降归因于非气孔因素限制.降水变化对水曲柳幼苗生长及光合作用的影响均不显著.〖

NaCl和Na₂CO₃胁迫对桑树幼苗生长和光合特性的影响

2012, 23(03):  625-631. 

摘要 ( 1438 )   PDF (846KB) ( 794 )  

以1年生“青龙桑”幼苗为试验材料，研究了中性盐(NaCl)和碱性盐(Na2CO3)胁迫下桑树幼苗的生长和叶片光合特性.结果表明： 盐胁迫明显降低了桑树幼苗的株高、叶片数、生物量和叶片的光合能力.随着Na+浓度的增加，桑树叶片的气孔导度、蒸腾速率、净光合速率、实际光化学效率、电子传递速率和光化学猝灭系数明显降低，过剩光能以非光化学猝灭形式耗散的比例增加，桑树叶片的光能转化效率和光合能力下降.在Na+浓度＜150 mmol·L-1时，桑树幼苗的光合能力和生长受到的抑制较小，通过增加根冠比进一步适应盐胁迫，但这种保护机制随着盐浓度的增加逐渐降低.在Na2CO3胁迫下，＞50 mmol·L-1Na+浓度对桑树的生长和光合能力表现出较强的抑制作用，并随Na+浓度的增加,抑制程度加大.在NaCl＜150 mmol·L-1时，桑树的光合能力主要依赖植株形态和光合代谢双重途径适应中性盐逆境，而在NaCl浓度＞150 mmol·L-1和碱性盐胁迫下,其主要依赖光合代谢来适应逆境.

干旱胁迫与施氮对麻疯树幼苗渗透调节物质积累的影响

2012, 23(03):  632-638. 

摘要 ( 1679 )   PDF (733KB) ( 635 )  

采用盆栽控水的方法，研究干旱胁迫（80%FC、60%FC、40%FC和20%FC）及施氮（N0 0 g·pot-1、Nl 1.2 g·pot-1、Nm 3.6 g·pot-1和Nh 6.0 g·pot-1）对麻疯树幼苗叶、茎和根部主要渗透调节物质积累的影响.结果表明： 干旱胁迫条件下，麻疯树幼苗茎和根部的游离脯氨酸、可溶性蛋白和茎部可溶性糖大量积累，叶片中脯氨酸含量也随干旱胁迫程度的增加大幅度上升；Na+、Ca2+和Mg2+在麻疯树幼苗叶、茎和根中大量积累，而K+仅在茎中大量积累，叶片和根部K+含量略微上升.施氮对植株渗透调节物质的影响与干旱胁迫强度和施氮水平有关.在80%FC和60%FC水分条件下，增加N肥施用量能明显促进麻疯树幼苗各组分渗透调节物质的积累；在40%FC水分条件下，Nh处理对渗透调节物质积累的促进作用减弱；而在20%FC条件下，Nl处理植株的渗透调节能力较高，Nm和Nh处理对植株渗透调节的促进作用不明显甚至转为抑制.

不同节水灌溉方式对干旱山地板栗生长结实的影响

2012, 23(03):  639-644. 

摘要 ( 1500 )   PDF (474KB) ( 525 )  

在山东省泰安市半干旱、半湿润气候区的山地果园，以板栗为试材，研究了陶罐贮水、蓄水穴和畦灌覆盖3种节水灌溉方式下栗园土壤水分特征及对板栗根系、树体生长和结实的影响.结果表明：与畦灌(对照)相比，3种节水灌溉方式均能延长果园土壤保湿时间，其中陶罐贮水处理效果最明显，保湿时间长达32 d，较对照延长13 d.节水处理下，板栗结果枝长度和数量、叶片面积和质量、果前梢混合芽数量等均较对照明显增加.陶罐贮水和蓄水穴处理能对深层土壤根系进行灌溉并诱导深层根系生长，降低了浅层干旱对根系的胁迫.3种节水灌溉均能大幅度提高板栗果实产量，陶罐贮水、蓄水穴和畦灌覆盖处理的产量分别较对照提高18.8%、16.5%和14.2%.

黄土丘陵区不同植被根际土壤微量元素含量特征

2012, 23(03):  645-650. 

摘要 ( 1591 )   PDF (611KB) ( 640 )  

为了解黄土高原不同植被土壤微量元素的根际效应，分析了该地区柠条、沙棘、沙打旺、柳枝稷、阿尔泰狗娃花和茵陈蒿6种植被根际与非根际土壤中有机碳、全氮、Mn、Cu、Fe、Zn含量.结果表明： 6种植被中，柠条、阿尔泰狗娃花和茵陈蒿根际土壤的有机碳、全氮含量高于非根际土壤；除柠条和沙棘外，其余4种植被非根际土壤pH值均显著高于根际土壤.6种植被根际土壤有效Mn含量均低于非根际；柠条、沙打旺和柳枝稷根际有效Cu含量显著高于非根际，表现出强烈根际富集现象.除沙打旺外，其他5种植被根际有效Fe含量均略高于非根际.沙打旺、柳枝稷、茵陈蒿和阿尔泰狗娃花表现出强烈的有效Zn根际富集现象.根际与非根际土壤有机碳、全氮与有效Mn、有效Zn，以及有效Mn与有效Zn呈极显著正相关.根际土壤pH值与有效Mn和有效Zn呈显著负相关.由于不同植物根系的生长特征、根际pH值及微生物种类等的差异，不同植被根际的微量元素含量不同，茵陈蒿根际4种微量元素含量高于其他植被.

黄土塬区几种典型土地利用类型的土壤水稳定同位素特征

2012, 23(03):  651-658. 

摘要 ( 1620 )   PDF (772KB) ( 824 )  

对陕西省长武县黄土塬区降水及主要土地利用方式下0～20 m剖面土壤水进行采样和稳定同位素测定，研究了该区深层土壤水稳定同位素特征及土壤水运动机制.结果表明：长武塬区大气降水线方程为δD=7.39δ18O+4.34（R2=0.94，n=71），其降水稳定同位素值具有明显的冬春高、夏秋低的季节变化特征.土壤水稳定同位素值落于当地大气降水线下侧，且高于7—10月降水稳定同位素值，该区土壤主要接受同位素值偏负的夏秋降水的补给.土壤剖面上，不同土地利用方式之间土壤水同位素值随土壤深度增加而趋于一致；相同土地利用条件下，浅层土壤水同位素组成随时间推移而变化的程度剧烈，随土壤深度增加，土壤水同位素值的变化程度减弱，甚至无变化.对比降水和土壤水的稳定同位素值变化发现，在黄土塬区，活塞流和优先流并存于降水入渗过程中，但优先流入渗的发生与土地利用方式存在一定关系.通常情况下，高耗水型人工林草因水分负平衡形成的土壤干层将减小优先流发生的可能性，而农田、荒草地等土地利用方式均易发生优先流形式的降水入渗，从而对深层土壤水分或地下水形成补给.

天然灌木林改造成板栗林对土壤碳库和氮库的影响

2012, 23(03):  659-665. 

摘要 ( 1491 )   PDF (513KB) ( 700 )  

在浙江省安吉县采集了相邻的天然灌木林和板栗林土壤，分析土壤水溶性碳(WSOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化碳(ROC)、水溶性有机氮(WSON)和微生物生物量氮(MBN)，并利用核磁共振方法分析土壤总有机碳的波谱特征，研究天然灌木林改造成板栗林对土壤碳库和氮库的影响.结果表明： 天然灌木林改造成板栗林后，土壤中的碱解氮、有效磷和速效钾显著增加，而WSOC、MBC、ROC、WSON和MBN显著下降.天然灌木林和板栗林土壤有机碳以烷基碳和烷氧碳为主.天然灌木林改造成板栗林后，土壤有机碳中的烷氧碳和羰基碳比例显著下降，而烷基碳和芳香碳比例以及A/O-A值和芳香度均显著增加.天然灌木林改造成板栗林并长期集约经营后，土壤活性碳库和氮库含量均显著下降，而土壤碳库的稳定性显著增加.

松嫩平原破碎化羊草草甸退化演替系列植物多样性的空间格局

2012, 23(03):  666-672. 

摘要 ( 1604 )   PDF (886KB) ( 619 )  

物种多样性格局是国际生物多样性科学前沿领域热点问题.本文以松嫩平原破碎化羊草草甸退化演替系列（6种植物群落、144个斑块）为研究对象,系统地探讨了其SymbolaA@、β和γ多样性空间格局及其机理.结果表明： 在羊草草甸退化演替系列中共发现87种植物,但没有一种能分布于所有斑块；羊草+鸡儿肠群落或羊草群落的α、β和γ多样性较高,多稀有种和特有种；碱地肤群落最低,少稀有种，无特有种；γ多样性与α多样性显著正相关,但与β多样性无相关性.各植物群落的α多样性与单个斑块面积呈显著幂函数关系,β多样性（相似性指数Sjk）仅羊草+鸡儿肠群落呈显著幂函数关系；斑块平均面积和总面积与α、γ多样性呈显著正相关,与β多样性无相关性.群落的物种丰富度越高,稀有种和特有种就越多,物种在局域斑块上灭绝的可能性越大；β多样性在物种多样性格局中的重要性与生境破碎化程度有关.

基于生态位理论的典型草原铁杆蒿种群化感作用

2012, 23(03):  673-678. 

摘要 ( 1662 )   PDF (422KB) ( 597 )  

运用改进的Levins 生态位宽度指数和Pianka 生态位重叠指数，研究了典型草原草地建群种与优势种之间的生态竞争关系；并利用建群种（铁杆蒿）茎叶浸提液对不同优势种的化感种子进行发芽试验，分析铁杆蒿的化感潜力及其在封育草地中的生态地位.结果表明： 封育草地中，本氏针茅的生态位最宽（0.99），其次为百里香(0.94)、铁杆蒿(0.82)和大针茅(076)，赖草最窄（0.73）；铁杆蒿与本氏针茅、本氏针茅与百里香、百里香与大针茅、铁杆蒿与百里香之间的生态位重叠值分别为0.90、0.95、0.94和0.86.不同浓度的铁杆蒿浸提液对植物的化感作用强度不同，表现为“低促高抑”.铁杆蒿浸提液对本氏针茅幼苗根系生长的化感促进作用要强于百里香，而对百里香幼苗芽生长的抑制作用要强于本氏针茅.甲醇浸提液的化感作用要强于水浸提液.铁杆蒿、本氏针茅、百里香和大针茅之间高的生态位重叠，说明该草地群落将继续向本氏针茅群落演替，铁杆蒿群落仅是一个重要的过渡演替阶段.铁杆蒿的化感作用在其中担负着驱动力的角色.

夏季城市河流宽度对绿地温湿效益的影响

2012, 23(03):  679-684. 

摘要 ( 1492 )   PDF (608KB) ( 512 )  

城市河流是城市生态系统中重要的组成部分，对城市生态环境的改善发挥着重要作用.利用小尺度定量测定的技术方法，分析了北京市三环至五环附近7条不同宽度城市河流对其旁侧绿地温湿效益的影响.结果表明： 城市河流宽度是影响绿地温湿效应的重要因素.当河流宽度为8 m时，绿地具有一定的增湿效应，但降温效果不明显；当河流宽度为14～33 m时，绿地降温、增湿效果明显；当河流宽度超过40 m时，绿地降温、增湿效果显著且趋于稳定.7条河流旁侧绿地与各自对照间的温、湿度差异均达到显著水平，且显著发挥温湿效益的河流宽度为44 m.河流旁侧绿地夏季温度（x）、湿度（y）关系的回归方程为y=173.191-3.247x，相对湿度每升高1.0%，温度降低约0.3 ℃.

喀斯特峰丛洼地土壤矿物质的组成特征与作用

2012, 23(03):  685-693. 

摘要 ( 1638 )   PDF (521KB) ( 641 )  

基于喀斯特峰丛洼地农作区、人工林、次生林、原生林4类典型生态系统动态监测样地(200 m×40 m)土壤矿质养分因子(7个)、植被(9个)、地形(4个)、土壤理化性状(10个)共计30个指标的全面调查取样分析，采用经典统计分析、主成分分析和典范相关分析探讨了土壤矿物质的组成特征、作用以及与植被、地形、其他土壤性状的耦合关系.结果表明： 喀斯特峰丛洼地土壤矿物质组成以SiO2、Al2O3、K2O、Fe2O3为主，明显低于全球土壤平均背景值和同区域地带性红壤，CaO、MgO含量居中，MnO含量很低；不同生态系统土壤矿物质组成和变异不同，土壤的发育程度也不同，植被和土壤的原生性呈同比正相关，均有潜在的石漠化风险；4类生态系统景观异质性高，主成分分析的降维效果不好，土壤矿物质均为各生态系统的主要影响因子，且与植被、地形、其他土壤性状的关系非常密切，特别是SiO2、CaO和MnO，其中对植被的影响主要是物种多样性，对土壤则为有机质、全氮、全钾等主要养分.土壤矿物质是影响喀斯特峰丛洼地土壤肥力和植物生长发育的限制因子之一，有效利用矿物质资源、合理施用矿质养分对喀斯特退化生态系统的恢复与重建作用重大.

陕北黄土区封禁流域坡面微地形植被特征分异

2012, 23(03):  694-700. 

摘要 ( 1620 )   PDF (650KB) ( 747 )  

以陕西省吴起县合沟流域内微地形及原状坡面的植被调查数据为基础，研究浅沟、切沟、塌陷、缓台和陡坎5种黄土高原典型微地形植被特征及其与原状坡面的差异.结果表明： 黄土区封禁流域坡面微地形内植物群落物种组成、数量特征及其多样性存在明显差异.经过12年的自然恢复，研究区域形成以铁杆蒿和茭蒿为优势种的草本群落，伴生种中，陡坎和切沟出现灌木扁核木和柠条，缓台出现湿生性植物芦苇.微地形植被的盖度、平均高度和生物量多优于原状坡面，且以切沟和塌陷最为显著.不同微地形Shannon指数的大小顺序为陡坎＞切沟＞浅沟＞原状坡面＞缓台＞塌陷.

宁波鄞州新城区城市土地利用的空间趋向性

2012, 23(03):  701-709. 

摘要 ( 1538 )   PDF (1522KB) ( 783 )  

采用梯度分析和城市土地利用程度相结合的分析方法，研究了鄞州新城区居住用地和工业用地的空间布局特征，并选择公共绿地、公共设施用地和道路等作为区位优势因素，探索城市各类用地的区位特征.结果表明： 梯度分析能够有效地与城市土地利用的空间布局相连接，定量描述城市土地利用的空间特征；鄞州新城区城市空间形态中心主要集中在距中心2 km的范围内，即城市发展的十字轴核心片区，区位优势明显，鄞州大道以南将成为新城区发展的腹地.产业结构调整后工业用地的合理变迁、核心区土地刚性条件约束下商务用地的高效集约利用、以及东南部城乡结合带的农田保护将成为鄞州新城区在未来土地利用中需重点考虑的方向.

基于棉花功能叶高光谱参数的土壤电导率监测模拟

2012, 23(03):  710-716. 

摘要 ( 1651 )   PDF (1338KB) ( 696 )  

通过2008—2009年在江苏南京农业大学牌楼试验站的盆栽试验，选择耐盐棉花品种中棉所44和盐敏感性品种苏棉12号为材料，模拟5种不同含盐水平的滨海盐土（0、035%、060%、085%和100%），分析了棉花生育期棉田土壤电导率与棉花功能叶光谱反射率和高光谱参数的关系，并建立了棉田土壤电导率（EC）的定量监测模型.结果表明： 棉花功能叶光谱反射率在近红外和中红外区域均随土壤盐分水平的升高而升高；以敏感波段1350 nm和2307 nm构建的归一化光谱指数NDSI(R1350,R2307)与土壤电导率的决定系数最高，基于此构建了基于NDSI(R1350,R2307)的棉田土壤EC监测模型：EC=-42.899NDSI(R1350,R2307)+27.338；在光谱微分参数中，以TM影像第5个波段的光谱反射率（TM5-SWIR）与棉田土壤EC的决定系数最高，构建了基于TM5-SWIR的棉田土壤EC监测模型：EC=0.0574TM5-SWIR2-2.5928TM5-SWIR+30.021.
以NDSI(R1350,R2307)和TM5-SWIR为自变量的监测模型的预测精度均较高，分别为0.887和0.814，根均方差均较小，分别为1.09和1.29 dS·m-1.利用棉花功能叶NDSI(R1350,R2307)和TM5-SWIR均能较好地监测棉田土壤电导率.

干旱胁迫下外源水杨酸对黄瓜幼苗膜脂过氧化和光合特性的影响

2012, 23(03):  717-723. 

摘要 ( 1625 )   PDF (743KB) ( 712 )  

为了探讨外源水杨酸(SA)提高植物抗旱性的相关机制，研究了干旱胁迫下(基质含水量为饱和持水量的60%和50%)，根际施用外源SA对黄瓜幼苗生长、膜脂过氧化、脯氨酸积累、水分利用效率、净光合速率(Pn)和叶绿素荧光参数的影响.结果表明： SA处理能够缓解干旱胁迫对黄瓜幼苗生长、Pn和水分利用效率的抑制，减小膜脂过氧化程度，促进脯氨酸的积累；添加外源SA显著减小了干旱胁迫下黄瓜幼苗的PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、PSⅡ潜在活性、PSⅡ有效光化学效率和光化学猝灭系数的下降幅度，抑制了非光化学猝灭系数的升高.添加外源SA可以缓解干旱胁迫造成的膜脂过氧化对膜系统的氧化损伤，并通过增强PSⅡ反应中心活性提高了Pn，有助于水分的利用，同时增大渗透调节能力，减少水分的散失，提高水分利用效率，从而增强植株对干旱的适应能力.

干旱胁迫对小麦幼苗根系生长和叶片光合作用的影响

2012, 23(03):  724-730. 

摘要 ( 1867 )   PDF (729KB) ( 784 )  

采用水培试验方法，以2个耐旱性不同的小麦品种(敏感型望水白和耐旱型洛旱7号)为材料，研究了干旱胁迫对小麦幼苗根系形态、生理特性以及叶片光合作用的影响，以期揭示小麦幼苗对干旱胁迫的适应机制.结果表明： 干旱胁迫下，2个小麦品种幼苗的根系活力显著增大，而根数和根系表面积受到抑制；干旱胁迫降低了望水白的叶片相对含水量，提高了束缚水/自由水，而对洛旱7号无显著影响；干旱胁迫降低了2个小麦品种叶片的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度，但随胁迫时间的延长，洛旱7号的叶绿素含量和净光合速率与对照差异不显著；干旱胁迫降低了2个小麦品种幼苗的单株叶面积，以及望水白的根系、地上部和植株生物量，而对洛旱7号无显著影响.水分胁迫下，耐旱型品种可以通过提高根系活力、保持较高的根系生长量来补偿根系吸收面积的下降，保持较高的根系吸水能力，进而维持较高的光合面积和光合速率，缓解干旱对生长的抑制.

洛川苹果园土壤水分变化特征

2012, 23(03):  731-738. 

摘要 ( 1484 )   PDF (664KB) ( 758 )  

全面掌握洛川果园的土壤水分环境特征，不仅可为苹果的园址选择、砧穗组合和改进土壤水分管理措施提供理论依据，而且对我国苹果产区果园提质增效具有借鉴价值.采用定点土壤水分连续监测法，对洛川苹果园的总体土壤水分环境以及不同生长年限、不同立地类型和乔、矮化果园的土壤水分分异特征进行分析.结果表明： 苹果树根际区 (0～200 cm)土壤水分普遍亏欠，且0～60 cm土层的水分亏欠小于60～200 cm土层；生长季0～60 cm土层贮水量与降水量的变化一致，土壤相对含水量大多<60%，季节性旱象严重；果园剖面土壤含水量变异系数随土壤深度加深而递减；随果园生长年限的增大，土壤剖面贮水量下降；在栽培密度一致的条件下，矮化果园5 m土层土壤含水量均高于乔化果园，而栽培密度大的矮化果园的土壤贮水量低于栽培密度小的乔化果园；塬地成龄果园的土壤水分含量最高，川地次之,台地相对较低.密度对果园土壤水分含量有很大影响，在栽培密度一致的条件下，采用矮化栽培能减少土壤水分消耗，显著提高果园土壤含水量；挖株降低栽培密度是维持苹果园土壤水分平衡、实现可持续发展的有效途径.

南京市郊区集约化大棚蔬菜地N₂O的排放

2012, 23(03):  739-744. 

摘要 ( 1486 )   PDF (593KB) ( 600 )  

采用静态暗箱-气相色谱法，研究了南京市郊区集约化生产管理下，芹菜-空心菜-小白菜-苋菜轮作菜地与休闲裸地的N2O排放通量的动态变化，及其与土壤温度、湿度以及NO3--N和NH4+-N含量的关系.结果表明： 轮作菜地的N2O累积排放量达1372 kg N·hm-2，显著大于休闲裸地(29.2 kg N·hm-2)；轮作菜地生态系统N2O-N的排放系数高达46%.4种蔬菜地中，空心菜地对轮作菜地的周年累积排放量贡献最大，为53.5%，小白菜地次之，为31.9%，芹菜地和苋菜地最小，分别为4.5%和4.8%.轮作菜地的N2O排放通量与土壤温度呈显著正相关，Q10为2.80；土壤湿度以及NO3--N和NH4+-N含量与轮作菜地的N2O排放通量之间的相关性不显著.

控制水稻胚乳淀粉合成代谢若干关键酶基因对花后高温的响应表达

2012, 23(03):  745-750. 

摘要 ( 1585 )   PDF (568KB) ( 838 )  

以稻米品质温度敏感型的早籼稻品种嘉早935为材料，利用人工气候箱控温试验和实时荧光定量PCR技术，探讨了不同灌浆温度(日均温分别为22和32 ℃)处理下胚乳淀粉分支酶(SBE)、淀粉去分支酶(DBE)和淀粉合酶(SS)的10个同工型基因(sbe1、sbe3、sbe4、pul、isa1、isa2、isa3、Wx、sss1和sss2a)的相对表达量差异及动态变化特征.结果表明: 淀粉合成相关功能基因对水稻灌浆期高温胁迫的响应表达方式存在明显差异，而且因同工型的类型而不同.在高温处理下，sbe1和sbe3的相对表达量显著下降，二者属于SBE类基因中对高温胁迫较敏感的主要同工型；DBE基因中，pul属于高表达的同工型，而且其对高温胁迫响应比isa1、isa2和isa3敏感；在Wx、sss1和sss2a中，sss2a的相对表达量显著低于sss1和Wx, 但sss2a和sss1对高温胁迫响应比Wx敏感，因此二者可能也是高温胁迫对胚乳淀粉结构进行调控的重要位点，尤其在水稻灌浆的中后期发挥重要作用.

集约化生产对农田土壤碳氮含量及δ¹³C和δ¹⁵N同位素丰度的影响

2012, 23(03):  751-757. 

摘要 ( 1338 )   PDF (555KB) ( 622 )  

集约化生产下农田土壤碳、氮含量变化是衡量土壤肥力持久性的重要指标.对常规水稻-蚕豆轮作地、露地蔬菜地、3年塑料大棚地和10年以上塑料大棚地的土壤pH、电导率(EC)、土壤有机碳(SOC)和总氮(TN)含量及δ13C和δ15N同位素丰度进行测定，研究了集约化生产程度对土壤特性的影响.结果表明： 与水稻-蚕豆轮作地相比，露地蔬菜地、3年塑料大棚地和10年以上塑料大棚地0～20 cm耕层土壤pH分别降低1.1、0.8和0.7，而土壤EC分别是水稻-蚕豆轮作地的4.2、4.9和5.2倍；土壤碳、氮含量随塑料大棚地生产年限的增加总体上呈先增大后减小的趋势.与水稻-蚕豆轮作地相比，10年以上塑料大棚地0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm土层的土壤SOC含量分别下降了54%、46%、60%、63%和59%，土壤TN含量分别下降了53%、53%、71%、82%和85%.农田集约化生产程度显著影响土壤SOC、TN含量和δ13C、δ15N丰度，土壤δ13C丰度与SOC含量呈显著负相关.土壤δ13C丰度可作为评价农田土壤碳循环受人为干扰强度的指标.

播种量和施氮量对垄沟覆膜栽培冬小麦花后生理性状的影响

2012, 23(03):  758-764. 

摘要 ( 1484 )   PDF (724KB) ( 556 )  

为协调冬小麦个体与群体间的关系，充分发挥旱作条件下垄沟栽培优势，以冬小麦品种小偃22为材料，采用二元二次正交旋转组合设计，通过田间试验研究了垄下集中施肥、垄上覆膜、膜际种植模式下播种量和施氮量对冬小麦花后生理性状的影响.结果表明： 花后叶面积指数、旗叶叶绿素含量和净光合速率均随施氮量的增加而增加.灌浆前中期叶面积指数随播种量的增加呈先增后稳的趋势；灌浆后期叶面积指数随播种量的增加而降低.随播种量的增加，旗叶的叶绿素含量和净光合速率降低，单株产量呈先减少后增加的趋势.适宜的播种量可以协调个体与群体间的矛盾，而适量增施氮肥有利于花后小麦生理性状的改善和产量的提高.在供试条件下，小偃22在播种量112.5 kg·hm-2与施氮量180～222 kg N·hm-2配置时，个体与群体的关系比较协调，花后叶面积指数较高，群体结构适宜，而且旗叶叶绿素含量、净光合速率和单茎产量较高，能获得高产.

蚯蚓处理猪粪与秸秆的最适碳氮比及混合物腐熟度评价

2012, 23(03):  765-771. 

摘要 ( 1596 )   PDF (520KB) ( 652 )  

以猪粪和水稻秸秆混合作饵料，通过90 d的室内培养试验，用平均体质量、日均质量增加倍数、日均产茧量和累计繁殖量等指标衡量4个处理（C/N 20、C/N 25、C/N 30和C/N 35）中蚯蚓的生长繁殖状况，并通过35 d的混合物（C/N 25、C/N 30和C/N 35）腐熟试验，采用pH、C/N和水溶性有机碳（DOC）3个指标综合评定混合物腐熟度.结果表明: 处理C/N 30的蚯蚓生长繁殖状况显著优于其他处理.35 d的混合物腐熟试验以21 d为拐点，pH和DOC均呈现先下降后上升的趋势，C/N则呈现持续下降趋势；但综合3个指标衡量，混合物至试验结束尚未完全腐熟.处理C/N 25在7～35 d时C/N＜20，表明C/N＜20不适宜作为衡量混合物腐熟与否的单一指标，应结合其他指标综合判定混合物的腐熟情况.

小菜蛾的耐热性

2012, 23(03):  772-778. 

摘要 ( 1538 )   PDF (531KB) ( 736 )  

小菜蛾是世界范围内十字花科蔬菜上的重要害虫.临界高温(critical thermal maximum, CTMax)是昆虫耐热性的常用指标.采用动态加热方法，利用自行组装的装置测定了小菜蛾的临界高温，以此作为其耐热性指标，研究发育阶段、饲养温度、世代、性别和热激对小菜蛾耐热性的影响.结果表明： 25 ℃下饲养的小菜蛾4龄幼虫的CTMax 均值为50.31 ℃，显著高于1龄幼虫(43.03 ℃)、2龄幼虫(46.39 ℃)、3龄幼虫(49.67 ℃)以及雌性成虫(45.76 ℃)和雄性成虫(47.73 ℃)；不同饲养温度(20、25和30 ℃)下成虫耐热性无显著差异；30 ℃下饲养1代、3代及6代的不同世代成虫CTMax也无显著变化；所有处理雌雄成虫的CTMax无显著差异；40 ℃下45 min热激可使5日龄雄成虫的CTMax值从45.51 ℃增加到46.49 ℃.

蚯蚓堆制处理对农业有机废弃物的化学及生物学影响的主成分分析

2012, 23(03):  779-784. 

摘要 ( 1653 )   PDF (471KB) ( 643 )  

在实验室可控条件下，以碳氮比28.7∶1的农业有机废弃物（牛粪和稻秆）为赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)的培养基质，研究蚯蚓的堆制作用对有机物料的化学及生物学特性的影响.结果表明： 蚯蚓堆制处理30 d后，基质pH值、碳氮比显著降低，全磷显著升高，而全氮、碱解氮、可溶性碳、速效磷、微生物生物量碳、呼吸速率和微生物熵分别提高8.5%、2.6%、18%、63%、212%、44%和300%，有机质、呼吸熵分别降低5.0%和21.9%.蚯蚓堆制处理后物料具有较高的转化酶、酸性和碱性磷酸酶活性，较低的过氧化氢酶和脲酶活性.多元数据分析结果显示，自然堆制和蚯蚓堆制处理物料的化学和生物学特性均呈现显著的差异性.蚯蚓堆制处理优于自然堆制处理，可以明显改善有机物料的化学、生物学性质，是一种高效率处理农业有机废弃物的技术.

坝上地区不同海拔农田和恢复半自然生境下尺蛾多样性

2012, 23(03):  785-790. 

摘要 ( 2140 )   PDF (586KB) ( 546 )  

为研究生境恢复及地形变化导致的景观异质性对退化景观中生物多样性的影响，于2006和2007年对河北坝上3个不同海拔村庄的农田生境与恢复中的禁牧草地或再造林等半自然生境的尺蛾群落采用灯诱法进行取样调查，比较不同生境的尺蛾多样性.结果表明： 两种生境类型间物种数和个体数存在显著差异、不同海拔村庄物种数也存在显著差异，但不同海拔村庄间个体数差异不显著，不同海拔村庄间以及各村庄内农田和半自然生境稀疏标准化物种数和Fisher α指数无显著差异；非度量多维标度法(NMDS)显示不同海拔的不同生境下尺蛾群落结构显著不同.地形变化导致的景观异质性对坝上地区尺蛾群落组成及多样性影响显著，而无论是恢复中的草地、再造林等半自然生境还是农田生境均是维持尺蛾多样性的重要生境.注重不同地形条件下农田生境和半自然生境景观镶嵌体的保护对维持尺蛾群落γ多样性具有重要意义，但生境恢复能否促进尺蛾群落多样性恢复尚需长期监测.

蠋蝽抗寒性对快速冷驯化的响应及其生理机制

2012, 23(03):  791-797. 

摘要 ( 1530 )   PDF (604KB) ( 598 )  

快速冷驯化可以提高某些昆虫的耐寒性.为了探讨不同冷驯化诱导温度对蠋蝽抗寒性的影响及其生理机制，以室内人工饲养的第3代蠋蝽成虫为对象，利用热电偶、液相色谱分析等技术手段，测定了经15、10、4 ℃冷驯化4 h和梯度降温（依次在15、10、4 ℃各驯化4 h）冷驯化后，蠋蝽成虫过冷却点、虫体含水率及小分子碳水化合物、甘油和氨基酸含量，及其在不同暴露温度（0、-5、-10 ℃）下的耐寒性.结果表明： 处理后暴露在-10 ℃时，梯度处理组和4 ℃冷驯化处理组的蠋蝽成虫存活率为58.3%,其他处理组及对照组（室温饲养）的存活率显著降低，平均为8.9%；梯度处理组与4 ℃冷驯化处理组蠋蝽成虫过冷却点平均为-15.6 ℃，比其他处理平均降低1.3 ℃；各处理虫体含水率无显著差异，平均为61.8%；与其他各组相比，梯度处理组和4 ℃冷驯化组蠋蝽成虫的葡萄糖、山梨醇和甘油含量分别增加2.82、2.65和3.49倍，丙氨酸和谷氨酸含量分别增加51.3%和80.2%，海藻糖、甘露糖和脯氨酸含量分别下降68.4%、52.2%和30.2%，而果糖含量各组间无显著差异.快速冷驯化对蠋蝽成虫具有临界诱导温度值,梯度降温驯化不能在快速冷驯化的基础上提高蠋蝽成虫的抗寒性.

铜川煤矿区重金属污染对土壤微生物群落代谢和酶活性的影响

2012, 23(03):  798-806. 

摘要 ( 1695 )   PDF (711KB) ( 689 )  

研究了陕西省铜川煤矿矿区的重金属污染状况以及不同程度的重金属污染对土壤微生物代谢、微生物群落功能以及土壤酶活性的影响.结果表明： 铜川矿区土壤中重金属Cu、Zn、Cd、Pb全量及有效量均显著高于非矿区土壤，其中Cd污染最为严重.采用Biolog方法结合主成分分析和聚类分析发现，随着污染程度的增加，不同土壤微生物群落间的代谢特征发生显著变化，而且这种变化主要体现在糖类和氨基酸类碳源的利用差异.在轻度、中度污染情况下，土壤微生物群落对碳源的利用表现出激活效应；而在重度污染的情况下，土壤微生物群落对碳源的利用表现出抑制效应.随着污染程度的增加，脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶的活性均呈现降低的趋势，矿区土壤脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性分别是非矿区土壤中相应酶活性的50.5%～65.1%、19.1%～57.1%、87.2%～97.5%、77.3%～86.0%；蔗糖酶和纤维素酶在中等污染程度以下的土壤中表现为激活效应，而在重度污染的土壤中表现为抑制效应.

假单胞菌菌株CTN-3对百菌清污染土壤的生物修复

2012, 23(03):  807-811. 

摘要 ( 1516 )   PDF (679KB) ( 571 )  

百菌清被美国环境保护署列为优先控制污染物，利用微生物的降解作用修复被污染的土壤、清除环境中的污染物等具有重要的现实意义.假单胞菌(Pseudomonas sp.)菌株CTN-3是一株从污染土壤中分离得到的百菌清降解菌，考察了其在实验室条件下对百菌清污染土壤的生物修复能力及其影响因素.结果表明： 降解菌株在灭菌土壤中的降解效果略好于未灭菌土壤；在外源添加降解菌106 CFU·g-1、温度15～30 ℃和pH 5.8～8.3条件下，该菌株能有效降解土壤中10～200 mg·kg-1的百菌清.菌株CTN-3在百菌清污染土壤的生物修复中具有良好的应用前景.

基于Ecopath模型分析分水江水库生态系统结构和功能

2012, 23(03):  812-818. 

摘要 ( 1598 )   PDF (635KB) ( 602 )  

根据2008—2009年浙江分水江水库渔业资源和生态环境调查数据,采用Ecopath with Ecosim软件构建了分水江水库的物质平衡Ecopath模型.模型构成包括鲢、鳙、鳊、花〖HT5,7〗鱼〖KG-*3〗〖HT5,6〗骨〖HT5F〗、翘嘴鲌、鲴类、其他鱼类、寡毛类、水生昆虫、浮游动物、浮游植物、有机碎屑等14个功能组,较好地模拟了分水江的水库生态系统.结果表明： 分水江水库生态系统包含5个营养级，且营养物质流动主要发生在前3个营养级.牧食食物链和碎屑食物链是系统中的主要能流，但是食物网结构较简单，容易受到外界干扰的影响.转移效率在低营养级较低，表明系统的能量利用较低，过多的营养物质储存在系统中可能导致富营养化的发生.较低的联结指数、系统杂食性系数、Finn氏循环指数以及Finn氏平均路径长度值都表明该生态系统处于不稳定状态，而生产量/总呼吸和生产量/生物量的值较高,说明此生态系统的初级生产力远高于其呼吸量，系统处于生态发育前期.分水江水库由于发育历史较短，仍处于由不成熟向成熟发育的过程中.

影响福建省龙眼产量的多灾种综合风险评估

2012, 23(03):  819-826. 

摘要 ( 1470 )   PDF (1632KB) ( 548 )  

通过分析影响福建省龙眼生长发育和产量的主要环境因素，从致灾因子危险性、承险体脆弱性和种植区防灾减灾能力三方面构建影响龙眼产量的多灾种综合风险评估指标体系，结合福建省龙眼种植区历年气象资料、龙眼种植面积、产量及其他社会经济资料，应用层次分析法和熵权系数法确定风险指标的综合权重，进而构建了多灾种综合风险评估模型，评估主要农业气象灾害对龙眼产量影响的风险.结果表明： 长乐以南沿海县市低海拔龙眼种植区（除东山县外）多灾种综合风险较轻；重度风险以上的区域主要分布在龙岩的漳平市，漳州的东山、平和、南靖、华安，泉州的永春、安溪，莆田和仙游的北部山区，福州的闽清、闽侯、罗源及市辖区的山区，宁德的福安、霞浦及市辖区的山区.其中，东山、漳平和其他海拔较高的山区有严重风险；其余种植区属中度风险.

四川省农业生态系统能值评价及动态计量分析

2012, 23(03):  827-834. 

摘要 ( 1386 )   PDF (1410KB) ( 578 )  

农业生态系统是人类生存的最基本系统，对其结构和功能进行分析是破解农业生态环境问题的关键.本文应用能值分析理论并借助数据包络分析法、协整检验、误差修正模型等经济计量方法，对1997—2009年四川省及其21个地级市农业生态系统的运行动态、环境承载情况、运行效率、投入产出关系进行定量分析.结果表明： 研究期间，四川省处在由传统农业向现代农业过渡阶段，农业机械化水平不断提高，资源利用效率不断加强，结构优势度总体情况较好，而过度依赖经济能值的投入使系统可持续性能力逐年减弱；区域间农业生态系统发展状况的差异较大，成都平原区和川西高原区要么资源开发过度，要么资源利用不足，而四川丘陵地区农业生态系统富有活力和发展潜力，属于四川农业未来发展的重点区域；四川省农业生态系统总体运行效率较低，各地状况不一，既包括技术效率较低因素，也有规模不当的原因；四川省农业生态系统经济能值指标与产出能值之间存在长期均衡动态关系，但短期内的能值投入远未达到理想的产出状态.

综合评述

植物叶片花青素的光破坏防御机制研究进展

2012, 23(03):  835-841. 

摘要 ( 1614 )   PDF (478KB) ( 708 )  

植物花青素广泛分布在植物的根、茎、叶、花和果实等器官中，是植物形态建成过程中或响应逆境而产生的一种次生代谢物质.植物叶片中的花青素具有特殊的化学结构和光谱特性，在光破坏防御机制方面发挥了重要的作用，已经成为植物光合生理生态的研究热点.本文综述了近年来植物叶片花青素与光合作用的研究进展，从叶片花青素的分布、光谱特性及其与光合色素的关系等方面说明花青素对植物光合作用的影响，重点介绍了叶片花青素通过光吸收、抗氧化剂和渗透调节等在植物光破坏防御机制方面的作用，展望了今后的主要研究方向

无机砷在植物体内的吸收和代谢机制

2012, 23(03):  842-848. 

摘要 ( 1498 )   PDF (478KB) ( 576 )  

砷污染已成为全球非常突出且急需解决的环境问题，严重威胁人类健康和环境安全.在自然环境和土壤系统中，砷的存在形态相当复杂，但植物砷毒害主要源于As（V）和As（Ⅲ）暴露.As（V）通过Pi的吸收通道被植物根系吸收，并在还原酶（AR）作用下被快速还原为As（Ⅲ）.As（Ⅲ）通过NIP蛋白通道进入植物体内，在砷甲基转移酶(ArsM)的作用下转化为甲基化砷或与谷胱甘肽（GSH）、植物螯合肽（PC）等多肽的巯基螯合封存在根部液泡或转运到地上部分，从而起到砷解毒的作用.同时，植物吸收的一部分砷也可外排到外部介质.本文以农作物尤其是水稻为主线，详述了As（V）和As（Ⅲ）吸收、外排及As（V）还原、As（Ⅲ）甲基化、螯合作用的最新研究进展，并提出了今后的研究重点.

厌氧氨氧化与反硝化耦合反应研究进展

2012, 23(03):  849-856. 

摘要 ( 1781 )   PDF (466KB) ( 1056 )  

厌氧氨氧化是氮循环中一个重要的反应,对处理含高氨氮废水具有重大的潜在实际应用价值.高浓度有机碳源对厌氧氨氧化反应具有明显的抑制作用.如何在有机碳源存在的条件下实现厌氧氨氧化与反硝化的耦合,是实现厌氧氨氧化工程应用面临的巨大挑战.本文综述了有关厌氧氨氧化与反硝化耦合反应机理、反应功能性微生物种群、耦合工艺启动、过程调控及环境影响因素等的最新研究进展,并对厌氧氨氧化与反硝化耦合反应研究前景及其在废水处理中的应用进行了展望.

硅藻重金属污染生态学研究进展

2012, 23(03):  857-866. 

摘要 ( 1766 )   PDF (539KB) ( 1001 )  

硅藻是水生生态系统健康的指示生物之一，对环境变化极为敏感，某些典型硅藻已应用于指示水体重金属污染.本文围绕地表水重金属污染，从毒性效应、生物吸附和累积、生态适应机制及生物指示与生态修复作用等方面，综述了硅藻重金属污染生态学研究进展，阐述重金属污染下硅藻的生长趋势和硅壳形态的变化，硅藻对重金属生物吸附和生物累积的差别，硅藻对重金属的表面络合和离子交换等生态适应机制，以及硅藻对水体重金属污染的指示作用和生态修复作用，为水生生态系统的重金属污染防治与预警技术提供科学依据.