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当期目录

    2010年 第21卷 第06期    刊出日期:2010-06-18
    研究报告
    生态保护政策对岷江上游地区土地利用/覆被的影响
    刘 淼,胡远满,常 禹,布仁仓,贺红士,陈宏伟,韩文权
    2010, 21(06):  1351-1358. 
    摘要 ( 1955 )   PDF (1452KB) ( 880 )  
    采用CLUE-S模型模拟方法,对基于历史发展趋势以及“天然林保护工程”和“退耕还林还草工程”政策下2000—2020年间岷江上游地区土地利用/覆被变化进行了预案分析.结果表明:2000—2020年间,按历史发展趋势,作为研究区景观基质的林地面积将不断减少,而灌木林地和草地面积将不断增加,景观破碎化程度将不断加剧;“天然林保护工程”和“退耕还林还草工程”能够有效增加研究区林地面积,并使草地面积不断下降,同时能够扭转景观破碎化趋势,使景观格局向着更加优化的方向发展.
    长白落叶松林生物量的模拟估测
    闵志强,孙玉军
    2010, 21(06):  1359-1366. 
    摘要 ( 1814 )   PDF (453KB) ( 774 )  
    利用样木收获法收集了34个样地中长白落叶松林分地上部分生物量信息,选取其中29个样地生物量信息分别与样地林分因子信息和TM遥感影像信息拟合建立生物量模型,利用其余5个样地的生物量信息进行模型精度检验和误差分析.结果表明:长白落叶松地上部分生物量均可用林分因子和遥感因子进行线性拟合;林分因子线性模型对长白落叶松中幼林地上生物量的估测精度较高(林分P=94.33%,遥感P=92.32%),且检验误差较小(林分MRE=6%,遥感MRE=31%),模型模拟效果较好;若只考虑长白落叶松中龄林,这2种模型的估测效果相当(林分模型和遥感模型的误差分别为329.9和313.6 t).整体而言,林分因子模型估测长白落叶松树皮、干材和总生物量的效果优于遥感因子模型,对于中龄林来说,遥感模型估测叶花果、树枝和树冠生物量的效果较好.
    黄土丘陵区刺槐树干液流动态分析
    胡 伟,杜 峰,徐学选,张良德
    2010, 21(06):  1367-1373. 
    摘要 ( 1939 )   PDF (612KB) ( 855 )  
    2009年4月14日—10月10日,利用热扩散式液流探针(thermal dissipation probe,TDP)对延安市燕沟流域刺槐生长期树干边材液流进行连续监测,并同步监测光合有效辐射、气温、空气相对湿度、风速和降雨量等气象因子.结果表明:刺槐树干液流流速日变化呈单峰曲线,且不同季节液流的日动态变化存在明显差异.叶芽期(4月)液流启动时间在12:00左右,液流达到峰值的时间为18:00左右;5—8月液流启动时间提前到5:30—7:30,液流达到峰值的时间提前至15:00左右;9月以后,液流启动时间在8:00左右,液流达到峰值的时间提前至11:30—13:00.树干液流流速月平均值总体上呈“低-高-低”趋势,其中,4月的平均液流流速最小,为0.000549 cm·s-1,8月最大,为0.002610 cm·s-1.树干液流速率与气象因子密切相关,其相关性程度依次为:温度>水汽压亏缺>光合辐射强度>相对湿度>风速,且可用光合辐射强度和水汽压亏缺线性表达式来估测,其多元线性回归模型达到极显著水平(P<0.001).
    酸雨胁迫对秃瓣杜英幼苗叶片叶绿素荧光特性和生长的影响
    殷秀敏,余树全,江 洪,刘美华
    2010, 21(06):  1374-1380. 
    摘要 ( 1893 )   PDF (586KB) ( 878 )  
    采用盆栽试验和模拟酸雨喷淋的试验方法,研究了重度酸雨(pH 2.5)、中度酸雨(pH 4.0)和对照(pH 5.6)处理下,不同季节秃瓣杜英幼苗叶片的叶绿素荧光特性及其生长差异.结果表明:不同季节相同处理下,秃瓣杜英幼苗叶片的相对叶绿素含量(SPAD)、PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、株高和地径均为10月>7月>4月>1月;同一季节不同处理中,SPAD、Fv/FmΦPSⅡ、株高和地径为重度酸雨>中度酸雨>对照;不同pH酸雨梯度处理和季节的交互作用对秃瓣杜英的SPAD、Fv/Fm、株高和地径的影响显著,而对ΦPSⅡ、光化学淬灭系数和非光化学淬灭系数的影响不显著.
    长白山西坡风灾区森林恢复状况
    郭利平,姬兰柱,张伟东,张 悦,薛俊刚
    2010, 21(06):  1381-1388. 
    摘要 ( 1919 )   PDF (866KB) ( 674 )  
    以长白山西坡风灾迹地(阔叶红松林、云冷杉林、岳桦林)的样地调查资料为基础,研究了各林型森林群落遇灾23年后的恢复特征.结果显示:3种林型的恢复速度为阔叶红松林>云冷杉林>岳桦林,并且它们与各自对照的群落共有度指数分别为0.49、0.44、0.33.风灾对各林型的乔木组成和多样性的影响不同:阔叶红松林中,风灾显著增加了乔木总数量,但对乔木种数和α多样性指数没有显著影响(P>0.05);云冷杉林中,风灾仅显著降低了Shannon多样性指数和Simpson优势度指数;岳桦林中,除Pielou均匀度指数,其余多样性指数都因风灾而显著降低.各林型优势树种组成变化及更新情况对风灾的响应也与林型相关:阔叶红松林与对照区的优势树种组成显著不同,而云冷杉林及岳桦林受灾前后的优势树种组成差异均不大;阔叶红松林的幼树更新情况较好,云冷杉林有少量更新,岳桦林带几乎没有林木更新.表明风灾对森林群落的影响在23年后仍未消除,森林在风灾干扰后的恢复需要一个漫长的过程.
    盐碱与干旱胁迫对碱菀种子萌发和TvNHX1表达的影响
    魏佳丽,崔继哲,赵鹤翔,弭晓菊
    2010, 21(06):  1389-1394. 
    摘要 ( 2302 )   PDF (615KB) ( 660 )  
    通过施加不同浓度NaCl(40~400 mmol·L-1)、NaHCO3(20~200 mmol·L-1)和聚乙二醇(PEG,5%~30%),分析盐碱和干旱胁迫对盐生植物碱菀种子萌发、幼芽生长以及Na+/H+逆向转运蛋白基因TvNHX1表达的影响.结果表明:40~160 mmol·L-1 NaCl、20 mmol·L-1 NaHCO3和5%~10% PEG处理对碱菀种子的萌发没有不利影响;但当NaCl浓度达到240 mmol·L-1时, 碱菀种子发芽率、根长和芽长均显著降低(P<0.05);NaHCO3≥50 mmol·L-1 时,种子发芽率显著降低(P<0.05),浓度达到130 mmol·L-1时,发芽势、根长和芽长显著降低; PEG≥15%时,种子的萌发出现显著的滞后效应.发芽期TvNHX1呈组成型表达,但160 mmol·L -1NaCl、100 mmol·L -1NaHCO3和10%PEG的胁迫诱导使TvNHX1的表达明显升高,NaCl和PEG胁迫下TvNHX1表达的变化与萌芽种子的表型变化同步,TvNHX1在碱菀耐逆境胁迫中可能发挥重要作用.
    淹水条件下平邑甜茶根系NO生成及外源硝酸钠对其影响
    隋 静,杨洪强,张鑫荣,姜倩倩,冉 昆,孙晓莉,李 强
    2010, 21(06):  1395-1399. 
    摘要 ( 1801 )   PDF (707KB) ( 738 )  
    以2年生平邑甜茶(Malus hupehensis)为试验材料,研究了淹水条件下平邑甜茶根系一氧化氮(NO)的生成规律以及外源硝酸钠(NaNO3)对NO生物合成的影响.结果表明:3~9 d的淹水处理显著提高了平邑甜茶根系NO生成量;在12 d内,随着淹水时间延长,根系NO生成量、硝酸还原酶(NR)、一氧化氮合酶(NOS)活性和丙二醛(MDA)含量均先上升后下降.10 mmol·L-1NaNO3显著抑制了淹水条件下根系MDA含量和NOS活性的提高,但NR活性增强;淹水期间,根系NO生成量在NaNO3处理的前3天提高,处理第6天后显著降低.
    羌塘高原高寒草地生态系统生产力动态
    王景升,张宪洲,赵玉萍,秦泗国,武建双
    2010, 21(06):  1400-1404. 
    摘要 ( 1965 )   PDF (879KB) ( 826 )  
    基于实测气象数据和遥感数据,分析了藏北地区气候变化趋势,并采用植被气候综合模型和CASA模型模拟分析了藏北草地潜在和现实净第一性生产力(NPP)的动态变化和空间格局.结果表明:1955—2004年间,羌塘高原年平均气温上升了1.37 ℃,降水量增加了63 mm,中、东部区域的气候趋于暖湿化,西部区域趋于暖干化,目前气候变化尚未引起草地退化.草地潜在NPP平均值为东部 > 中部 > 西部.1982—2004年,由于水热条件的变化,中部区域的潜在NPP增加值最高,达0.55 t·hm-2·a1,东部和西部分别为0.51和0.21 t·hm-2·a-1;东、中、西部现实NPP增量分别为-0.19、-0.03 和0.20 t·hm-2·a-1.超载过牧是东、中部草地退化的主要原因,中部是草地保护恢复工程的最佳实施区域.
    长白山阔叶红松林不同深度土壤水分特征曲线
    孙 迪,夏静芳,关德新,王安志,吴家兵,袁凤辉
    2010, 21(06):  1405-1409. 
    摘要 ( 1937 )   PDF (482KB) ( 848 )  
    采用露点水势仪对长白山阔叶红松林不同深度(0~10 cm的壤土、20~30 cm的白浆土、50~60 cm的黄土)土壤水分特征曲线进行分析.结果表明:不同土层土壤水分特征曲线整体趋势均表现为快速下降-缓慢下降-基本平稳;用Gardner等提出的幂函数方程可较好地反映该区土壤含水量与土壤水势之间的数量关系,拟合方程的相关系数在0.9239~0.9400;不同土层土壤的持水能力大小依次为黄土>壤土>白浆土,土壤含水量随土壤水势降低而减小的速度依次为壤土>白浆土>黄土.不同土层脱湿过程的土壤水分特征曲线位于吸湿过程之下,说明土壤水分存在滞后现象,且滞后时效依次为壤土>黄土>白浆土.
    川南坡地不同退耕模式对土壤团粒结构分形特征的影响
    王景燕,胡庭兴,龚 伟,宫渊波,罗承德
    2010, 21(06):  1410-1416. 
    摘要 ( 1890 )   PDF (460KB) ( 689 )  
    运用分形模型,研究了川南坡地及其退耕成慈竹林、杂交竹林、桤木+慈竹混交林和弃耕地5年后土壤团粒结构分形维数,探讨了分形维数与土壤理化性质之间的关系.结果表明:退耕后,不同退耕模式样地>0.25 mm的土壤团聚体和水稳性团聚体含量均显著增加,团粒结构分形维数介于1.377~2.826,为慈竹林<杂交竹林<桤木+慈竹混交林<弃耕地<农耕地,并随>0.25 mm的土壤团聚体及水稳性团聚体含量的增加而降低;土壤自然含水量、毛管孔隙、有机质、全氮、碱解氮、全磷和全钾含量增加,而土壤容重、非毛管孔隙和通气度降低.退耕后的慈竹林、杂交竹林、桤木+慈竹混交林和弃耕地的土壤团粒结构分形维数与土壤理化性质相关性较好.农耕地退耕对增加>0.25 mm的土壤团聚体及水稳性团聚体含量和提高土壤结构稳定性具有较好的作用;土壤团粒结构分形维数可以作为坡地退耕后土壤肥力变化的理想指标,在研究区坡地退耕种植慈竹具有较好的培肥改土效益.  
    种植方式对夏玉米光合生产特征和光温资源利用的影响
    朱元刚,董树亭,张吉旺,刘 鹏,杨今胜,贾春兰,柳京国,李登海
    2010, 21(06):  1417-1424. 
    摘要 ( 1812 )   PDF (640KB) ( 771 )  
    为研究套种与直播两种种植方式对夏玉米光合生产特征和光温资源利用的影响,选取郑单958和登海661为研究对象,设置3个播期,密度为67500株·hm-2,以地上干物质积累量和作物生长速率、叶面积指数、穗位叶的单叶光合速率来评价夏玉米的光合生产特征;以Richards模型拟合籽粒灌浆过程;结合气象数据计算夏玉米光能利用率.结果表明:直播处理比套种处理籽粒产量增加1.17%~3.33%(P<0.05),但千粒重显著降低;生育期随播期提前而延长;直播条件下叶面积指数和单叶光合速率在灌浆前期显著高于套种,但灌浆后期下降较快;与套种相比,直播开花前和开花后具有较高的干物质积累量和较快的作物生长速率.Richards模型解析表明,直播处理达到最大灌浆速率的时间明显早于套种,起始势较套种高,但灌浆期、活跃灌浆期和灌浆速率最大时的生长量均低于套种;与套种相比,直播处理生育期间总积温和总辐射量分别减少150~350 ℃·d和200~400 MJ·m-2,但籽粒光能利用率较套种提高10.5%~24.7%.因此,直播较套种有优势,在夏玉米大田生产条件下,重视叶片的光合生产特征,延缓叶片衰老,有利于提高夏玉米的光能利用率,进一步挖掘增产潜力.
    临泽绿洲边缘区棉花群体光合速率、蒸腾速率及水分利用效率
    解婷婷,苏培玺,高 松
    2010, 21(06):  1425-1431. 
    摘要 ( 1861 )   PDF (766KB) ( 616 )  
    在甘肃河西走廊中部黑河中游绿洲边缘区,于6月下旬和8月上旬,利用Li-8100土壤碳通量测定系统与改进的同化箱联合对田间条件下早熟陆地棉(Gossypium hirsutum)品种新陆早8号的群体光合特性进行了研究.结果表明:试验地6月下旬的土壤呼吸速率和土壤蒸发速率显著高于8月上旬(P<0.01);棉花群体光合速率日变化均呈“单峰型”,6月下旬的群体光合速率显著高于8月上旬,其日平均值分别为(43.11±1.26)和(24.53±0.60)μmol CO2·m-2·s-1, 差异极显著(P<0.01);群体蒸腾速率日变化也呈“单峰型”,6月下旬和8月上旬的日平均值分别为(3.10±0.34)和(1.60±0.26)mmol H2O·m-2·s-1,两者存在极显著差异(P<0.01);6月下旬和8月上旬的群体水分利用效率日平均值分别为(15.67±1.77)和(23.08±5.54) mmol CO2·mol-1 H2O,但差异不显著(P>0.05).两生育时期棉花群体光合速率与温度、光合有效辐射及土壤含水量均呈正相关关系.表明棉花群体光合速率在6月下旬和8月上旬均没有出现中午光合下调,8月由于土壤水分降低和植物叶片衰老,棉花群体光合速率和蒸腾速率显著降低,但水分利用效率并无显著下降.
    外源NO对镉胁迫下番茄活性氧代谢及光合特性的影响
    张义凯,崔秀敏,杨守祥,陈秀灵
    2010, 21(06):  1432-1438. 
    摘要 ( 1829 )   PDF (777KB) ( 653 )  
    采用水培方法,研究了外源一氧化氮(NO)对镉(Cd)胁迫下番茄幼苗活性氧代谢及光合特性的影响.结果表明:在Cd胁迫下,外施100 μmol·L-1 硝普钠(SNP)显著增强了番茄超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性,提高了叶片、根系中Ca、Fe等元素含量,提高了叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),降低了过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)含量和胞间CO2浓度(Ci).但SNP对Cd胁迫下的缓解效应可被牛血红蛋白(Hb,NO的清除剂)消除.在Cd处理液中加入100 μmol·L-1 NOx-(NO的分解产物)或100 μmol·L-1亚铁氰化钠(SNP的相似物或分解产物),对Cd胁迫无显著改善.表明外源NO可通过提高活性氧清除能力,维持矿质营养元素平衡,缓解Cd胁迫对番茄幼苗叶片光合机构的破坏,从而维持番茄光合效率.
    根际低氧胁迫对网纹甜瓜生长、根呼吸代谢及抗氧化酶活性的影响
    刘义玲,李天来,孙周平,陈亚东
    2010, 21(06):  1439-1445. 
    摘要 ( 1905 )   PDF (779KB) ( 586 )  
    采用气雾法栽培系统,研究了根际低氧(10% O2和5% O2)胁迫对网纹甜瓜果实发育期间植株生长、根呼吸代谢及抗氧化酶活性的影响.结果表明:与对照相比,低氧胁迫下,网纹甜瓜株高、根长降低,植株鲜、干物质量显著下降;根呼吸速率极显著低于对照(21% O2),且5% O2处理下降幅度大于10% O2处理;乳酸脱氢酶(LDH)、乙醇脱氢酶(ADH)和丙酮酸脱羧酶(PDC)活性较对照显著升高,而苹果酸脱氢酶(MDH)活性显著降低;根系中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量显著高于对照,其中10% O2处理抗氧化酶活性升高幅度显著大于5% O2处理,而MDA含量5% O2处理高于10% O2处理.说明网纹甜瓜果实发育期间根际氧浓度降到10%及其以下时,根系有氧呼吸明显受阻,无氧呼吸代谢被促进,同时根系抗氧化酶发生应激反应,但随低氧胁迫时间的延长,根细胞质膜过氧化程度加剧,根系受到伤害,植株生长受到抑制,最终导致果实产量和品质下降.
    肉桂酸和香草醛对嫁接茄子根系生长及生理特性的影响
    陈绍莉,周宝利,蔺姗姗,李 夏,叶雪凌
    2010, 21(06):  1446-1452. 
    摘要 ( 2327 )   PDF (876KB) ( 562 )  
    以“托鲁巴姆”茄子为砧木,“西安绿”茄子为接穗,采用盆栽试验研究了自毒物质肉桂酸和香草醛对嫁接、自根和砧木茄子根系生长及抗氧化酶活性、渗透调节物质含量的影响.结果表明:肉桂酸、香草醛对茄子根系生长及生理代谢的化感作用基本表现为“低促高抑”,两物质对自根茄子根系表现促进、抑制效应的临界浓度点分别为0.1和0.5 mmol·kg-1;对嫁接、砧木茄子表现促进、抑制效应的临界浓度点分别为0.5和1 mmo·kg-1.茄子根系对自毒物质耐性大小依次为:砧木茄>嫁接茄>自根茄;在较高浓度肉桂酸(0.5~4 mmol·kg-1)和香草醛(1~4mmol·kg-1)作用下,与自根茄子相比,嫁接茄子根系SOD活性提高了8.50%~24.50%,脯氨酸含量增加了9.39%~27.64%,可溶性糖含量增加了12.77%~81.81%,可溶性蛋白含量、根系鲜、干物质量和根系活力显著高于自根茄.表明嫁接换根使茄子根系具有了砧木抗自毒物质的特性,缓解了自毒物质给茄子根系生长带来的不良影响.
    长期施肥对双季稻区红壤性水稻土质量的影响及其评价
    聂 军,杨曾平,郑圣先,廖育林,谢 坚,向艳文
    2010, 21(06):  1453-1460. 
    摘要 ( 2001 )   PDF (490KB) ( 747 )  
    为量化27年连续施用化肥及其与猪粪、稻草配施处理对双季稻区土壤质量的影响,选择土壤容重、最大持水量、孔隙度、标准化平均质量直径、pH、阳离子交换量、有效养分、土壤有机质、微生物生物量碳、土壤酶和作物生产力等项目作为评价指标,并根据不同指标所具有的功能归纳为:抗物理退化的能力、养分供应和贮藏的能力、抗生物化学退化的能力、保持作物生产力的能力4项功能,以这4项功能为基础划分土壤质量指数(SQI).结果表明:SQI等级范围为0.544(CK)~0.729(施氮磷钾肥+稻草处理).与施氮磷钾肥(NPK)处理土壤相比,长期非均衡施肥的PK、NP、NK处理土壤质量发生了退化.土壤缺磷和缺钾是限制水稻生产力的主要因素,即使每年施用30 t·hm-2猪粪或4.2 t·hm-2稻草也不能达到满足高产水稻所需要的土壤磷、钾含量水平.长期施用石灰对红壤水稻土质量的提升效果不明显.在南方红壤水稻种植区,氮、磷、钾与有机肥配施是提升土壤质量的最佳措施.
    不同种植模式对西南坡地水土保持及作物产值的影响
    向达兵,雍太文,杨文钰,于晓波,郭 凯
    2010, 21(06):  1461-1467. 
    摘要 ( 1839 )   PDF (430KB) ( 642 )  
    通过3年定位监测试验研究了小麦/玉米/大豆全程免耕全程秸秆覆盖、小麦/玉米/大豆半程免耕半程秸秆覆盖、小麦/玉米/大豆全程翻耕不覆盖秸秆和小麦/玉米/甘薯全程翻耕不覆盖秸秆4种不同种植模式对西南坡地水土保持、土壤肥力及作物产值的影响.结果表明:在水土保持方面,小麦/玉米/大豆全程免耕全程秸秆覆盖模式的3年平均土壤侵蚀量和地表径流量最低,分别为1189 kg·hm-2和215 m3·hm-2,显著低于其他处理,比小麦/玉米/甘薯全程翻耕不覆盖秸秆模式分别低10.6%和84.7%.在土壤肥力方面,3种小麦/玉米/大豆模式都能增加土壤有机质、全氮、速效钾和碱解氮含量,以小麦/玉米/大豆全程免耕全程秸秆覆盖模式增加幅度最大,分别增加15.7%、18.2%、55.2%和25.9%,显著高于其他模式,小麦/玉米/大豆半程免耕半程秸秆覆盖模式次之,小麦/玉米/甘薯全程翻耕不覆盖秸秆模式最低.在作物产值方面,以小麦/玉米/大豆全程免耕全程秸秆覆盖模式的3年平均总产值和纯收入最高,分别为18809元·hm-2和12619元·hm-2,比其他几个处理分别增加2.2%~20.6%和3.8%~32.9%,总体效益最好.总之,小麦/玉米/大豆模式比传统的小麦/玉米/甘薯模式能更好地保持水土,减少土壤侵蚀量和地表径流量,增加土壤肥力和作物产值.
    机械化保护性耕作条件下土壤质量的数值化评价
    吴玉红,田霄鸿,池文博,南雄雄,闫小丽,朱瑞祥,同延安
    2010, 21(06):  1468-1476. 
    摘要 ( 1866 )   PDF (595KB) ( 641 )  
    通过9年的长期田间定位试验研究了陕西关中平原中部冬小麦夏玉米轮作条件下深松耕(ST)、旋耕(RT)、秸秆还(SR)、免耕(NTS)等保护性耕作措施及传统耕作(TT)对土壤理化性状和作物产量的影响,并采用主成分分析方法进行土壤质量的综合评价.结果表明:与传统耕作相比,保护性耕作模式提高了土壤肥力质量,改善了土壤物理环境条件;显著提高了土壤脲酶和碱性磷酸酶的活性;除秸秆覆盖免耕处理的玉米和小麦产量低于传统耕作外,其他保护性耕作措施均不同程度地提高了作物产量,其中小麦增产13%~28%,玉米增产3%~12%.与传统耕作相比,保护性耕作土壤质量指数提高了19.8%~44.0%.综合考虑经济效应和生态效益,隔年深松、秸秆粉碎联合旋耕作业以及秸秆覆盖联合深松作业不仅能增加作物产量还可改善土壤质量,可在研究区进行推广应用.
    长期施肥对稻田土壤有机氮、微生物生物量及功能多样性的影响
    郝晓晖,胡荣桂,吴金水,汤水荣,罗希茜
    2010, 21(06):  1477-1484. 
    摘要 ( 2267 )   PDF (616KB) ( 1301 )  
    以位于湖南省新化和宁乡县两个稻田肥力长期定位试验点的土样为材料,研究了不同施肥处理对稻田土壤有机氮组分、微生物生物量及功能多样性的影响.结果表明:与不施肥处理(CK)相比,化肥配施有机肥处理提高了稻田土壤酸解总氮(TAHN)及其组分中氨基糖氮(ASN)、氨基酸氮(AAN)和酸解氨态氮(AN)的含量,不同施肥处理对组分中酸解未知氮(HUN)的影响不尽相同.与CK相比,单施化肥处理对土壤微生物生物量碳、氮(MBC、MBN)含量的影响较小,化肥配施有机肥处理则显著提高了土壤MBC和MBN的含量.采用BIOLOG法对土壤微生物群落功能多样性进行测定,结果表明:中、高量有机肥处理提高了稻田土壤微生物的碳源利用率和微生物群落功能多样性;土壤微生物碳源利用的类型因长期不同施肥处理而产生差异.
    黑土微生物呼吸及群落功能多样性对温度的响应
    米 亮,王光华,金 剑,刘居东,刘晓冰
    2010, 21(06):  1485-1491. 
    摘要 ( 1967 )   PDF (677KB) ( 745 )  
    采用室内培养法,研究了梨树(43°20′ N,124°28′ E)、德惠(44°12′ N,125°33′ E)、海伦(47°26′ N,126°38′ E)和北安(48°17′ N,127°15′ E)黑土在4 ℃、15 ℃和28 ℃培养条件下的土壤微生物呼吸及Biolog代谢功能多样性.呼吸试验结果表明:尽管土壤微生物呼吸速率在不同培养温度下均表现为北安>海伦>德惠>梨树,但呼吸温度敏感性(Q10值)却随培养温度不同而产生分异,在4 ℃到15 ℃变化区间,梨树、德惠、海伦和北安土壤的Q10平均值分别为2.72,3.26、3.21和3.74,而在15 ℃到28 ℃变化区间,Q10平均值分别为3.29、2.36、2.11和1.79.不同样点土壤微生物呼吸熵(qCO2)也随培养温度不同而不同,qCO2值在28 ℃条件下为梨树>德惠>北安>海伦,在15 ℃条件下为北安>德惠>海伦>梨树,而在4 ℃条件下样点间变化不大.Biolog试验结果表明:在4 ℃条件下,微生物群落底物利用碳源数和代谢Shannon指数以海伦和北安黑土较高,而在15 ℃和28 ℃条件下,则以梨树和德惠黑土较高.主成分分析表明,海伦与北安、德惠与梨树之间的微生物群落代谢功能相似性较高.综上,不同纬度黑土微生物呼吸特征及群落功能多样性存在差异,高纬度黑土对低温变化敏感,而低纬度黑土对高温变化敏感.
    保护性耕作对土壤交换性盐基组成的影响
    胡 宁,娄翼来,张晓珂,梁文举,梁 雷
    2010, 21(06):  1492-1496. 
    摘要 ( 2062 )   PDF (457KB) ( 650 )  
    以辽宁省彰武县保护性耕作示范推广基地土壤为研究对象,通过实地调查和取样分析,对比研究了传统犁耕和6年保护性耕作(免耕秸秆覆盖)条件下的土壤交换性盐基组成.结果表明:在15 cm土层内,保护性耕作土壤的交换性K、Ca、Mg含量和盐基总量(SEB)较传统犁耕均有不同程度增加,表明保护性耕作使土壤的保肥和缓冲能力增强.相关分析表明,这与土壤的有机质和粘粒含量的变化密切相关;保护性耕作土壤的K/SEB和Ca/Mg高于传统犁耕,而(Ca+Mg)/SEB、Ca/K和Mg/K低于传统犁耕,说明保护性耕作对土壤交换性盐基比例关系的影响以交换性Ca、K特别是K的相对富集为主要特征;保护性耕作提高了交换性K、Ca、Mg含量与SEB的分层比率(0~5 cm/5~15 cm和0~5 cm/15~30 cm),表明交换性盐基在耕层剖面的垂直变异性增强.
    县域农田土壤氮素空间分布特征及其影响因素
    庞 夙,李廷轩,王永东,余海英,黄 迪
    2010, 21(06):  1497-1503. 
    摘要 ( 2013 )   PDF (1543KB) ( 889 )  
    采用地统计学与GIS相结合的方法,研究了四川省双流县土壤氮素空间分布特征及其影响因素.结果表明:土壤全氮和碱解氮含量具有中等空间相关性,其空间相关距离分别为15480 m和26980 m.土壤全氮含量高值区主要位于北边的九江、新兴两镇,低值区主要位于东南方向的合江、三星两镇;土壤碱解氮含量从北向南递减趋势比较明显.灰色冲积物上发育的土壤全氮和碱解氮含量均显著或极显著高于紫色岩风化物和老冲积物;水稻土全氮和碱解氮含量均极显著高于黄壤和紫色土;地形条件对土壤全氮和碱解氮含量的影响程度不同,但均以丘陵最低;不同土地利用方式下,水田全氮和碱解氮含量均显著或极显著高于旱地和果园;土壤氮素高值区施肥量明显高于低值区.
    水稻地上部干物质积累动态的定量模拟
    李艳大,汤 亮,陈青春,张玉屏,曹卫星,朱 艳
    2010, 21(06):  1504-1510. 
    摘要 ( 2059 )   PDF (699KB) ( 759 )  
    选用4个不同株型水稻品种进行不同施氮水平的田间试验,于主要生育期测定植株地上部干物质积累量(DMA),并对DMA及出苗至成熟期累积辐热积(TEP)进行归一化处理,建立了基于相对DMA(RDMA)和相对TEP(RTEP)的水稻相对干物质积累(RDMA)动态模型,进而定量分析了水稻干物质积累过程的动态特征.结果表明:Richards方程能够准确描述水稻地上部干物质积累的动态模式,具有明确的生物学意义,具体方程式为RDMA=1.0157/(1+e3,6329-7.5907×RTEP)1/0.5574r=0.9938;利用独立的水稻田间试验资料对所建模型进行了检验,水稻不同RTEP所对应的DMA观测值与模拟值之间的根均方差为0.86 t·hm-2.根据水稻地上部干物质积累速率方程的2个拐点,可将整个干物质积累过程划分为前、中和后期3个阶段,发现水稻干物质最大积累速率及其出现时的相对辐热积和相对干物质积累量分别为2.24、0.56和0.46.
    黄土丘陵区纸坊沟流域农业生态经济系统耦合态势
    刘 佳,王继军
    2010, 21(06):  1511-1517. 
    摘要 ( 1820 )   PDF (717KB) ( 626 )  
    基于1938—2007年黄土丘陵区纸坊沟流域的调查资料,通过建立生态环境与社会经济综合评价指标体系和耦合模型,对该流域的耦合态势进行了分析.结果表明:研究期间,纸坊沟流域农业生态经济系统经历了经济系统对生态系统的初级再生阶段-消耗阶段-促进阶段-协调阶段以及生态系统对经济系统的初级响应阶段-滞后阶段-恢复阶段-协调阶段的耦合过程.依据耦合度拟合曲线及所划分的耦合类型,目前纸坊沟流域农业生态经济系统仍处于不断协调过程中,有望形成良性耦合态势.
    浙江省植被覆盖时空动态及其与生态气候指标的关系
    高大伟,张小伟,蔡菊珍,何 月,林建忠
    2010, 21(06):  1518-1522. 
    摘要 ( 1941 )   PDF (940KB) ( 781 )  
    对1982—2006年间浙江省归一化植被指数(NDVI)的时空变化及其与关键生态气候指标(生物热量指数和生物干湿度指数)的相关性进行了研究.结果表明:研究期间,浙江省植被覆盖总体呈缓慢下降趋势,NDVI显著减少的地区约占全省面积的30.71%;生态气候指标与滞后一年的NDVI显著相关,其中生物热量指数与NDVI呈显著负相关,生物干湿度指数与NDVI呈显著正相关,说明研究区湿度的增加可促进植被长势,而过高的热量对植被生长则具有明显的抑制作用.
    基于二维小波分析的景观特征尺度识别
    高艳妮,陈 玮,何兴元,李小玉
    2010, 21(06):  1523-1529. 
    摘要 ( 2032 )   PDF (1633KB) ( 732 )  
    采用3种常用小波基(Haar、Daubechies和Symlet),探讨了二维小波分析在沈阳地区城市、城乡交错区和农村3种景观类型特征尺度识别中的有效性.由于二维小波分析的变换尺度必须为2的整数次幂,这会导致景观中一些特征尺度无法精确识别,故本文将各景观类型影像像元大小分别重采样为3、3.5、4和4.5 m,以增加分析时的尺度密度.结果表明:应用二维小波分析可清晰地识别景观特征尺度;Haar、Daubechies、Symle可分别作为城乡交错区景观、城市景观和农村景观特征尺度识别的最优小波基;Haar和Symlet均可应用于农村景观精细特征尺度的识别和城乡交错区景观边界的检测;Daubechies和Symlet可分别用于城市景观和农村景观的边界检测.
    农业管理措施对三峡库区流域非点源污染削减效果评价
    黄志霖,田耀武,肖文发,刘志彦
    2010, 21(06):  1530-1536. 
    摘要 ( 1939 )   PDF (1246KB) ( 1195 )  
    选取三峡库区典型流域,利用已校准的连续非点源污染模型AnnAGNPS,评价作物种植、化肥施用水平和3组农业管理措施(保护性耕作措施,CTP;保护性工程措施,CRP;退耕还林措施,CCFP)对农业非点源污染(NSP)输出的削减效果.模拟结果表明:作物种植类型对泥沙削减的效果差异不显著,对磷输出削减的效果差异显著;化肥施用量对总氮和总磷输出影响极显著;CTP可以显著削减泥沙输出,增加养分输出;CRP能削减泥沙输出,对养分输出削减的效果不显著;CCFP对泥沙和养分输出削减效果均显著,坡度>10°农田实施CCFP后,流域泥沙输出<5 t·hm-2,氮、磷等养分输出量可降低至容许范围.
    淋洗法修复化工厂遗留地重金属污染土壤的可行性
    刘 磊,胡少平,陈英旭,李 航
    2010, 21(06):  1537-1541. 
    摘要 ( 1926 )   PDF (641KB) ( 831 )  
    通过室内模拟试验,采用振荡淋洗的方法研究了蒸馏水、HCl、H3PO4、草酸、CaCl2等淋洗剂对化工厂遗留地污染土壤中重金属的淋洗效果,探讨了淋洗剂浓度、淋洗时间、淋洗次数等对淋洗效果的影响,并研究了HCl处理前后土壤中重金属形态的变化.结果表明:蒸馏水、H3PO4、CaCl2等对Cr、Pb、Zn、Cu、Cd的去除率较低,大多数条件下重金属去除率均在1%以下,最大去除率仅为3.58%.2 mol·L-1 HCl在土水比为1∶3、反应时间为1 h、2次淋洗的条件下可以达到最佳淋洗效果,Cr、Pb、Zn、Cu、Cd的去除率分别达到80.75%、88.69%、98.00%、79.33%和95.52%.形态分析结果表明,HCl能有效去除土壤中各种结合形态的重金属.
    河北地区熊蜂物种多样性与蜂群繁育特性
    安建东,黄家兴,Paul H. WILLIAMS,吴,杰,周冰峰
    2010, 21(06):  1542-1550. 
    摘要 ( 1930 )   PDF (923KB) ( 683 )  
    基于2005—2009年从河北地区(包括河北省、北京市和天津市)所采集的1893号熊蜂标本资料,结合中国科学院动物研究所馆藏记录,分析了河北地区熊蜂物种多样性和蜂群繁育特性. 结果表明:河北地区共有熊蜂属昆虫8亚属32种,其中河北省32种,北京市18种,天津市5种;西部太行山区、北部燕山山区和坝上高原地区熊蜂种类丰富度和多度较高;河北地区熊蜂的访花植物涉及到21科80种,其中,菊科、豆科和唇形科植物是大多数熊蜂种类访问的主要对象;小峰熊蜂、红光熊蜂、密林熊蜂、火红熊蜂和重黄熊蜂5种熊蜂群势强大,平均单群蜂的工蜂数量在110只以上,雄蜂数量在160只以上,子代蜂王数在30只以上;这5种熊蜂的繁育成群率均在50%以上,易于人工驯养,具有重要的传粉利用价值.
    象山港大型底栖动物生物多样性现状
    顾晓英,陶 磊,施慧雄,楼 丹,焦海峰,尤仲杰
    2010, 21(06):  1551-1557. 
    摘要 ( 1904 )   PDF (855KB) ( 725 )  
    2006年7月至2008年8月对象山港13个站位进行了8个航次的大型底栖动物采样调查.研究了该海域大型底栖动物群落的优势种组成, 大型底栖动物的丰度、生物量、次级生产力和P/B值,并采用物种丰富度指数、物种均匀度指数和物种多样性指数分析大型底栖动物物种的多样性.调查共获得大型底栖动物123种,其中软体动物48种,甲壳类33种,鱼类和环节动物多毛类各12种,棘皮动物8种,还包括一些腔肠动物、线虫等.群落中优势种较为集中,且优势度指数较高.该海域大型底栖生物年次级生产力平均值为16.70 ·m-2·a-1,平均P/B值为0.60.对物种丰富度指数(d)、均匀度指数( J )、辛普森多样性指数(D)和香农多样性指数(H)进行双因素方差分析表明,不同站位之间4种指数的差异均高度显著(P<0.01),周年之间4种指数的差异除均匀度指数不显著外(P>0.05),均高度显著(P<0.01).
    胶州湾中部海域春、夏季鱼类群落结构特征
    徐宾铎,张 帆,梅 春,任一平,纪毓鹏,薛 莹
    2010, 21(06):  1558-1564. 
    摘要 ( 1914 )   PDF (503KB) ( 628 )  
    根据2009年3—8月在胶州湾中部海域逐月进行的定点底拖网调查数据,分析了胶州湾春、夏季鱼类群落种类组成,采用生态多样性指数分析了群落物种多样性,并用典范对应分析法研究了鱼类组成与主要环境因子的关系.结果表明:该海域共捕获鱼类43种,隶属于8目24科38属.种类数随底层水温的升高而增加.种类丰富度指数D变化范围为2.440~2.770,多样性指数H变化范围为1.322~2.346,均匀度指数J 变化范围为0.416~0.771,t检验表明春、夏季间各物种多样性指数均差异不显著(P>0.05).种类组成的秩相关性分析表明相邻月份鱼类组成及生物量大小的顺位基本稳定.典范对应分析结果表明影响胶州湾中部海域鱼类种类组成月间变化的主要环境因子为底层水温.
    综合评述
    树木储存水对水力限制的补偿研究进展
    赵 平
    2010, 21(06):  1565-1572. 
    摘要 ( 1907 )   PDF (531KB) ( 800 )  
    水力限制假说认为水分传输阻力与水势梯度协同调节气孔气体交换、影响CO2的吸收进而限制树木的高生长,比较合理地解释了不同生境树木极限高度和高生长的差异.但该理论并未考虑到水力结构和其他生物学特征在树木向上生长的同时会进行适应性调整,以减弱逐渐增加的水分传输阻力.树木储存水对缓解木质部的水力限制、控制叶片水势的波动具有重要的生物学意义,也可能是气孔调节和水分状况变化格型的重要决定因素,其对水力限制可起到部分补偿作用.本文对储存水影响树木水分利用过程中的水力限制进行了综述,探讨了储存水补偿水力限制的可能性机理以及相对应的研究方法,并对未来的研究方向进行了展望.
    丛枝菌根真菌系统分类及群落研究技术进展
    刘永俊,冯虎元
    2010, 21(06):  1573-1580. 
    摘要 ( 4160 )   PDF (506KB) ( 1345 )  
    丛枝菌根真菌(AMF)是自然生态系统重要的组成部分,能与植物根系形成互惠共生体.传统的AMF分类主要依赖于对土壤无性孢子的形态鉴定,具有一定的局限性.近年来基于核酸分析的分子鉴定技术使AMF的分类更具科学性和准确性,补充和完善了基于孢子形态鉴定所建立的分类系统.AMF群落研究依赖于AMF的分类鉴定,主要包括孢子形态鉴定和分子生物学分析两类研究法.本文综述了AMF的分类系统和群落研究方法,着重介绍了近年来应用较多的AMF群落研究的分子生物学技术.作者认为,采取形态与分子相结合的办法将有助于推动AMF群落研究和AMF自然分类系统的建立和完善.
    好氧反硝化菌脱氮特性研究进展
    梁书诚,赵 敏,卢 磊,赵丽艳
    2010, 21(06):  1581-1588. 
    摘要 ( 2249 )   PDF (529KB) ( 918 )  
    好氧反硝化菌的发现,是对传统反硝化理论的丰富与突破. 由于其在脱氮方面的独特优势,已成为目前废水生物脱氮领域研究的热点. 好氧反硝化菌能够在有氧条件下,利用有机碳源生长的同时将含氮化合物反硝化生成N2等气态氮化物,多数还能同时进行异养硝化作用,将铵态氮直接转化为含氮气体. 本文从电子理论、反硝化酶系等方面对目前已分离出的一些好氧反硝化菌的脱氮特性及其脱氮机理进行探讨,分析了溶解氧、碳源类型及C/N等环境条件对其脱氮作用的影响,介绍了好氧反硝化菌的筛选方法及应用现状,对其应用前景和发展方向进行了展望.  
    蚯蚓野外采样方法评述
    范如芹,张晓平,梁爱珍,申 艳,时秀焕,杨学明
    2010, 21(06):  1589-1595. 
    摘要 ( 2102 )   PDF (473KB) ( 779 )  
    蚯蚓作为土壤生态系统的关键组成部分,不但可以改善土壤结构,而且与许多生物化学养分循环直接相关,对土壤质量改善和土壤生产力提高起到至关重要的作用.然而,蚯蚓野外采样方法的系统研究和评估还比较缺乏,在国内尤其少见.本文综述了目前国内外常见蚯蚓野外采样方法的操作过程、优缺点、有效性以及对蚯蚓种群特征研究结果可能产生的影响,认为在允许扰动土壤的区域,利用驱虫剂与手拣法相结合进行蚯蚓采样能够较为准确地反映蚯蚓种群和生物量的真实特征;在不能扰动土壤的区域异硫氰酸烯丙酯(AITC)溶液方法是最佳选择.
    研究简报
    岩性和土地利用方式对桂西北喀斯特土壤肥力的影响
    杨 珊,何寻阳,苏以荣,张 伟,王克林
    2010, 21(06):  1596-1602. 
    摘要 ( 1874 )   PDF (531KB) ( 772 )  
    选取桂西北喀斯特石灰岩和砂页岩典型土地利用方式的土壤为研究对象,揭示土地利用方式和岩性对土壤肥力的影响.选取土壤的11项肥力指标进行因子分析,并对各样地的因子得分进行PCA排序和聚类分析.因子分析将11项指标归纳为土壤的综合肥力、土壤pH和全磷、有效磷和全钾4个因子.PCA排序和聚类分析结果表明:土壤的综合肥力主要受土地利用方式的影响,撂荒有利于土壤综合肥力的提高;土壤pH和全磷主要受母岩性质的影响,沙页岩发育的红壤pH和全磷含量都低于石灰土;有效磷和全钾主要受施肥的影响.与全国总体水平相比,桂西北喀斯特石灰岩和砂页岩土壤均很缺乏有效磷和全钾.石灰土可通过施用铵态氮肥提高磷的有效性,红壤可通过施用石灰提高有效磷含量.另外,喀斯特石灰岩和红壤区都需注重施用钾肥以改善土壤肥力.
    不同稻作方式对稻田杂草群落的影响
    张 丹,闵庆文,成升魁,杨海龙,何 露,焦雯珺,刘 珊
    2010, 21(06):  1603-1608. 
    摘要 ( 1858 )   PDF (485KB) ( 734 )  
    运用半试验与调查相结合的方法,以贵州省从江县传统农业区的糯稻和杂交稻为例,研究了在水稻单作(R)、稻-鱼(R-F)和稻-鱼-鸭(R-F-D)3种不同稻作方式下稻田杂草群落的特征.结果表明:糯稻在3种稻作方式下的抑制杂草能力均优于杂交稻;R-F-D显著降低了田间杂草的发生密度,对鸭舌草、节节菜等的抑制效果达到100%,总体抑制杂草效果显著优于其他稻作方式,杂草的物种丰富度及Shannon多样性指数显著降低,Pielou均匀度指数提高,表明群落物种组成发生了很大的改变,降低了原来优势杂草的发生, 是一种较好的可达到抑制杂草效果的稻作方式.
    沈阳近郊和远郊的热岛特征及其与城市化的关系
    李丽光,刘晓梅,赵先丽,王宏博,王笑影,张玉书
    2010, 21(06):  1609-1613. 
    摘要 ( 2002 )   PDF (903KB) ( 693 )  
    基于气温数据,对1961—2008年沈阳近郊和远郊热岛强度的月、年和年代际动态变化及其与城市化的关系进行研究.结果表明:沈阳近郊的月热岛强度和年热岛强度均高于远郊,即从近郊到远郊,热岛强度呈减小趋势.近郊和远郊热岛强度的变化趋势在3—11月较为一致,12月至翌年2月相反,这可能与冬季取暖有关.近郊和远郊的年热岛强度在2000年前呈上升趋势,2000年后呈下降趋势.年热岛强度与城市绿地面积、人口数量和建成区面积在2000年前呈显著的正相关(P<0.05),2000年后呈显著的负相关(P<0.05);三者与年热岛强度的关联度分别为0.43、0.52和0.26.
    不同藻密度下Cd2+浓度对萼花臂尾轮虫生命表统计学参数的影响
    石 娟,席贻龙,杨琳璐,汪圣广,陈枫华,苏田娟
    2010, 21(06):  1614-1620. 
    摘要 ( 2308 )   PDF (572KB) ( 607 )  
    为了比较不同食物密度下污染物浓度对受试生物的慢性毒性,筛选出以轮虫为受试生物对水环境中Cd污染进行监测的敏感指标,研究了在不同斜生栅藻密度(1.0×106、3.0×106和5.0 ×106 cells·ml-1)下不同浓度(2.5、5.0、10.0、20.0和40.0 μg·L-1)Cd2+对萼花臂尾轮虫生命表统计学参数的影响.结果表明:(25±1) ℃下Cd2+对轮虫的24 h LC50为37.7 μg·L-1.与各藻密度下的对照组相比,当藻密度为1.0×106 cells·ml-1时,20.0和40.0 μg·L-1的Cd2+显著延长了轮虫的世代时间,5.0 μg·L-1的Cd2+显著提高了轮虫的后代混交率;当藻密度为3.0×106 cells·ml-1时,除了5.0 μg·L-1外,其他浓度的Cd2+显著降低了轮虫的后代混交率;而当藻密度为5.0×106 cells·ml-1时,Cd2+浓度对轮虫的所有生命表统计学参数均无显著影(P>0.05).藻密度对轮虫的世代时间、生命期望、净生殖率和后代混交率均有显著影响(P<0.05),Cd2+浓度对轮虫的世代时间和后代混交率有显著影响(P<0.05),两者交互作用对后代混交率有极显著影响(P<0.01).轮虫的世代时间和后代混交率是在1.0×10.6和3.0×10.6 cells·ml-1食物密度下对Cd2+污染比较敏感的参数,其中后代混交率最敏感.