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    2022年 第33卷 第2期    刊出日期:2022-02-15
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    2022, 33(2):  288-288. 
    摘要 ( 92 )   PDF (445KB) ( 1 )  
    辽东山区天然更新红松幼苗种群结构与动态
    张晓鹏, 于立忠, 杨晓燕, 黄佳琪, 殷有
    2022, 33(2):  289-296.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.001
    摘要 ( 369 )   PDF (1616KB) ( 0 )  
    本研究以辽东山区红松人工林为种源的3种不同林带(落叶松林带、针叶混交林带和阔叶混交林带)内天然更新红松幼苗为对象,运用静态生命表和生存分析方法研究天然更新红松幼苗的种群结构与动态特征。结果表明: 3种不同林带内天然更新红松幼苗的年龄结构呈“∩”型左偏态分布,前期幼苗数量较多且死亡率较高,后期不断减少,属于衰退型种群;种群存活曲线均趋于Deevey-Ⅱ型,落叶松林带内天然更新红松幼苗的期望寿命值在每个龄级内均高于针叶混交林带和阔叶混交林带;生存分析表明,3种不同林带内天然更新红松幼苗种群的生存率均随年龄增加而下降,累积死亡率则随年龄增加而逐渐上升,死亡密度函数均在Ⅱ~Ⅲ龄级后趋于平缓,危险率函数值随着年龄的增长总体呈递减趋势;时间序列预测分析表明,随着龄级的增加,种群呈增长趋势,表明该种群能够实现天然更新且有一定的增长潜力,但存在更新障碍。
    青海三江源地区三种天然圆柏林更新特征
    黄婷, 郝家田, 杜一尘, 田翠翠, 张婧, 王海, 侯琳
    2022, 33(2):  297-303.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.006
    摘要 ( 167 )   PDF (753KB) ( 0 )  
    为明确青海三江源地区3种天然圆柏林的更新特征及其主导影响因子,对天然林保护与经营提供参考,本研究评价了圆柏林天然更新等级,分析了林分因子和林地土壤因子对圆柏林天然更新的影响。结果表明: 3种天然圆柏林更新不良,更新潜力不足。大果圆柏林、祁连圆柏林和密枝圆柏林平均更新密度分别为332、279和202株·hm-2,更新个体的高度集中在1~3 m。大果圆柏林下有极少量幼苗存在,数量为12株·hm-2,密枝圆柏林和祁连圆柏林下无幼苗存在。大果圆柏林更新密度与林分密度、林地土壤有机质和有效磷均呈显著正相关,与灌木盖度呈显著负相关;密枝圆柏林更新密度与草本盖度、人为干扰度、林地坡度和林地土壤全氮均呈显著负相关,与土壤含水率呈显著正相关;祁连圆柏林更新密度与林分密度、林地土壤速效钾和有效磷均呈显著正相关,与草本盖度呈显著负相关。多元回归分析显示,大果圆柏林更新主要受林下灌木盖度和林地土壤有效磷影响;密枝圆柏林更新主要受林下草本盖度、林地土壤全氮和人为干扰影响;祁连圆柏林更新主要受林下草本盖度和林地土壤速效钾影响。为促进三江源天然圆柏林的保护和天然更新,应加强森林封禁管护力度,合理调控林下灌草盖度,提高林地土壤肥力,改善林内生境。
    长白山阔叶红松林5种主要树种水分利用效率与叶片养分特征
    田金园, 袁凤辉, 关德新, 吴家兵, 王安志
    2022, 33(2):  304-310.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.007
    摘要 ( 172 )   PDF (735KB) ( 0 )  
    以长白山阔叶红松林中5种优势树种(红松、水曲柳、色木槭、蒙古栎、紫椴)为研究对象,利用稳定碳同位素技术分析了植物的水分利用效率(WUE),测定了叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)3种营养元素的含量用以分析植物对养分的利用特征,并综合分析了植物WUE与叶片养分含量之间的关系。结果表明: 冠层不同位置微气象因子的差异导致WUE存在差异,4个阔叶树种的WUE表现为上层>中层>下层,红松的WUE表现为上层>下层>中层。树种间WUE的差异表现为常绿针叶树种红松的WUE大于两个散孔材阔叶树种(紫椴和色木槭),小于两个环孔材阔叶树种(水曲柳和蒙古栎),复叶树种水曲柳具有最高的WUE,红松当年生新叶显著高于老叶。常绿针叶树种红松当年生新叶及老叶的碳含量、C/N均显著高于其他4个阔叶树种,氮含量和N/P显著低于4个阔叶树种,红松老叶的磷含量显著低于4个阔叶树种,当年生新叶的磷含量与阔叶树种差异不显著。5个树种WUE与叶片C含量的相关性较差,与叶片N含量均呈正相关,常绿针叶树种和落叶阔叶树种的WUE与叶片P含量之间的相关性相反。
    不同林分密度杉木林养分积累与垂直空间分配
    代林利, 陈义堂, 伍丽华, 刘丽, 叶义全, 邱静雯, 曹世江, 曹光球
    2022, 33(2):  311-320.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.002
    摘要 ( 106 )   PDF (4521KB) ( 1 )  
    在对1800、3000和4500株·hm-2 3种密度杉木林生长调查及生物量测定的基础上,测定 3种密度杉木林各组分养分含量和养分积累量,研究其地上部分养分积累量的垂直空间分配,为杉木林高效培育提供科学依据。结果表明: 1800、3000和4500株·hm-2杉木林养分积累总量分别为1311.57、2531.55和2307.33 kg·hm-2,具显著差异。同一密度条件下,杉木林养分含量及积累量均表现为全N>全K>全Ca>全Mg>全P;树干、树皮养分积累量随树高的升高而降低。宿留枯枝、宿留枯叶养分积累量由树体中部转移到树体上部,而鲜枝、鲜叶养分积累量由树体上部转移到树体中部。随着林分密度增大,林分全N积累量呈上升趋势,而其他营养元素积累量呈先上升后下降的趋势。树干、树皮、树根、宿留枯枝、宿留枯叶、凋落物养分积累量表现为4500株·hm-2>3000株·hm-2>1800株·hm-2,鲜枝、鲜叶养分积累量表现为3000株·hm-2>1800株·hm-2>4500株·hm-2,林下植被养分积累量表现为1800株·hm-2>3000株·hm-2>4500株·hm-2。在1800、4500株·hm-2密度时,树皮养分分配比最大,为21.6%和19.4%;在3000株·hm-2密度时,鲜叶养分分配比达到最大值,为22.9%,其次为鲜枝,分配比为17.8%。3000株·hm-2密度是杉木林养分积累与分配最适密度。
    中亚热带森林转换对凋落物养分归还及养分利用效率的影响
    张楠, 杨智杰, 胥超, 刘小飞, 熊德成, 林成芳
    2022, 33(2):  321-328.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.021
    摘要 ( 154 )   PDF (908KB) ( 1 )  
    为了解中亚热带森林转换对森林生态系统碳及养分循环的影响,以中亚热带米槠天然林、森林转换后的米槠次生林和杉木人工林为对象,对3种林分的凋落物量、养分归还量和养分利用效率进行4年研究。结果表明: 米槠天然林转换为米槠次生林和杉木人工林后,年凋落物量分别下降29.0%和45.7%,凋落物氮归还量分别下降34.0%和72.7%,磷归还量分别减少38.1%和56.4%。米槠天然林的凋落物碳归还量比米槠次生林和杉木人工林分别高25.6%和44.3%。对于杉木人工林、米槠次生林和米槠天然林的养分利用效率,凋落物氮的利用效率分别为175.4、94.8和92.0 kg·kg-1,凋落物磷的利用效率分别为3031.0、2791.6和2537.2 kg·kg-1,杉木人工林比米槠天然林和次生林受氮限制影响程度更大,3种林分受磷限制的影响程度相近。
    红豆杉幼树异龄叶的功能性状
    杨克彤, 陈国鹏
    2022, 33(2):  329-336.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.003
    摘要 ( 102 )   PDF (2680KB) ( 2 )  
    植物叶片功能性状随叶龄的变化体现了植物的生活史策略,反映着植物对有限资源的权衡与配置特征。本研究以红豆杉幼树异龄叶为对象,测定了3个年龄段叶片的14个功能性状,分析红豆杉叶片老化过程中生态策略的调整方式。结果表明: 1年生叶的比叶面积显著大于2、3年生叶,3年生叶的叶厚、叶面积、叶体积、叶鲜重和叶干重显著大于1、2年生叶;1年生叶氮、磷含量与氮磷比显著高于2、3年生叶,碳氮比显著低于3年生叶;1年生叶的叶含水量与叶干重、叶厚与叶面积,3年生叶的叶厚与叶面积均表现为斜率显著小于1.0的异速生长关系,2年生叶片的多组叶性状间均显著表现为斜率不等于1.0的异速生长关系。红豆杉1年生叶倾向于光合能力提升,2年生叶侧重于干物质积累,3年生叶注重防御体系构建,异龄叶间功能性状的协调与互补对于维持个体稳态与生存具有重要意义。
    氮磷配施对刨花楠幼林细根性状的影响
    何睿橦, 钟全林, 李宝银, 程栋梁, 徐朝斌, 王艳, 余华, 常云妮
    2022, 33(2):  337-343.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.005
    摘要 ( 106 )   PDF (1673KB) ( 1 )  
    氮磷是陆地生态系统植物生长的主要限制性元素,细根对植物生长具有重要影响。为了解氮磷配施对刨花楠人工幼林细根性状的影响,以3年生刨花楠人工幼林为对象,于2016年和2017年每年4—9月的每月中旬进行氮磷配施(添加比例分别为8∶1、10∶1、12∶1、15∶1),测定比根长、比表面积、平均直径、根组织密度、总碳、总氮含量及碳氮比等细根表型和养分性状指标,分析氮磷配施对细根性状的影响。结果表明: 氮磷配施对细根性状的影响在不同季节表现不同。6月,氮磷配施显著提高细根比表面积、总氮含量及0~1 mm的细根比根长,降低细根组织密度、碳氮比及0~1 mm细根直径,以氮磷比为12∶1处理最为明显,但在12月,氮磷配施则会显著提高细根组织密度、总氮含量、碳氮比及0~1 mm细根生物量。主成分分析发现,不同氮磷比添加对细根性状间关系影响不同,其中氮磷比为12∶1处理的细根性状分布在第1轴的两端,其他处理后的细根性状分布在第1轴和第2轴2个轴。细根平均直径变化量与全株生物量相对生长速率呈显著负相关,以氮磷比为12∶1的配施处理最有利于协调细根性状间关系,以及细根性状与全株生物量相对生长速率间的关系。
    梭梭和多枝柽柳的枝干光合及其主要影响因子
    冯晓龙, 刘冉, 李从娟, 王玉刚, 孔璐, 王增如
    2022, 33(2):  344-352.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.009
    摘要 ( 84 )   PDF (2379KB) ( 0 )  
    荒漠植物长期演化过程中保留了枝干光合(Pg)的特性,枝干光合有效减少局部碳损失,且在维持植物正常生理代谢方面发挥重要作用。本研究以古尔班通古特沙漠南缘荒漠植物梭梭和多枝柽柳为对象,利用Li-Cor 6400便携式光合仪与特制叶室相结合监测枝干与叶片光合速率,同时辅以枝干/叶片功能性状(叶绿素含量、含水量、叶/枝面积、碳/氮含量等)与环境因子(空气温湿度、光合有效辐、土壤温度、含水量)的监测,量化两种荒漠植物的枝干光合,揭示枝干光合的主要影响因子,并评估其在植株个体水平上的贡献。结果表明: 梭梭和多枝柽柳枝干光合能够有效减少枝干呼吸所释放的CO2,梭梭Pg可达2.37 μmol·m-2·s-1,抵消枝干呼吸释放CO2的65%~76%;多枝柽柳Pg可达0.98 μmol·m-2·s-1,抵消枝干呼吸释放CO2的57%~77%。光合有效辐射、空气温度、土壤温度和饱和水汽压差是Pg的主要环境影响因子。梭梭和多枝柽柳的枝干光合所固定的CO2分别占植株二氧化碳吸收的8.2%~16.6%和3.6%~8.3%,且最大值出现在气温较高的正午。忽视枝干光合的贡献来预测未来气候变化背景下荒漠生态系统碳过程,可能存在根本性缺陷。
    沙漠腹地天然绿洲不同林龄胡杨水分利用来源
    万彦博, 师庆东, 戴岳, 李涛, 彭磊, 李浩
    2022, 33(2):  353-359.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.008
    摘要 ( 83 )   PDF (1387KB) ( 0 )  
    了解干旱荒漠绿洲区主要植被的水分利用来源,能为该区域植被保护和水资源的合理分配提供科学依据。本研究以达里雅布依天然绿洲胡杨幼龄木(胸径DBH≤10 cm)、成熟木(10 cm<DBH≤40 cm)和过熟木(DBH>40 cm)为对象,测定不同林龄胡杨木质部水和潜在水源(地表水、0~3 m土层土壤水、地下水)的氧同位素,运用多水源混合模型(IsoSource模型)研究胡杨的水分利用来源。结果表明: 土壤含水量随着土层深度的增加而增加,土壤水δ18O值随着土层深度的增加先减小后趋于稳定。地下水埋深为2 m时,胡杨木质部水δ18O值随着林龄的增加逐渐增大;而地下水埋深为4.2和8 m时,胡杨木质部水δ18O值随着林龄的增加而减小。不同林龄胡杨的水分来源有差异。地下水埋深为2 m时,幼龄木的主要水源为地表水,平均贡献比例为64.7%,而成熟木和过熟木的主要水源为深层土壤水和地下水,贡献比例均为30%左右。地下水埋深为4.2 m时,不同林龄胡杨的主要水源均为深层土壤水和地下水,贡献比例均为30%左右;而浅层土壤水的贡献比例较低,均为10%左右。
    放牧影响下典型草原克氏针茅和多根葱根系属性比较
    李天良, 霍光伟, 乌云娜
    2022, 33(2):  360-368.  doi:10.13287/j.1001-9332.202201.005
    摘要 ( 67 )   PDF (2808KB) ( 1 )  
    植物根系属性与其生态适应性密切相关。为明确不同放牧干扰下克氏针茅和多根葱两种优势植物根系属性差异,比较了轻度放牧、中度放牧、重度放牧下克氏针茅和多根葱地下根系长度、根系表面积、根系直径、根系体积、根尖数、根系分叉数、比根长和比表面积的形态特征,分析了2种植物根尖比、根长比、表面积比、体积比等根系形态格局,研究两种植物对放牧压力的生态适应性。结果表明: 放牧抑制了克氏针茅地上和地下部分生长,促进了多根葱地下部分生长,且放牧对克氏针茅地下部分的影响大于地上部分,表明在放牧干扰下克氏针茅通过地上部分来维持生长,多根葱通过地下部分来维持生长;根系长度、根系分叉数、根系表面积和根尖数是影响克氏针茅根系属性的主要因子,根系长度、根系表面积和根系体积是影响多根葱根系属性的主要因子;克氏针茅通过增加0~0.7 mm径级根长比、表面积比和体积比来适应放牧压力,而多根葱通过增加1.4~1.8 mm径级根长比、表面积比和体积比来适应放牧环境。研究克氏针茅和多根葱根系属性差异可以为草地退化防治提供科学依据。
    养分和水添加对弃耕草地土壤无机磷组分的影响
    张玉革, 李欣悦, 刘贺永, 王金环, 袁新, 蔡江平, 王汝振, 姜勇
    2022, 33(2):  369-377.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.010
    摘要 ( 83 )   PDF (2390KB) ( 1 )  
    合理的养分和水分管理措施是提高退化草地生产力和生物多样性的有效途径,但养分和水添加对弃耕草地土壤无机磷组分的影响研究较少。本文依托内蒙古多伦县2005年建立的养分(N: 10 g·m-2·a-1、P: 10 g·m-2·a-1)和水分(植物生长季增水180 mm)添加田间试验,研究了表土(0~10 cm)无机磷组分及有效磷(Olsen-P)含量。结果表明: 11年的磷添加显著增加了表土无机磷总量,外源磷大部分转化为磷酸钙(Ca-P: 62.6%~69.2%),其次是磷酸铝(Al-P: 19.9%~25.1%)、磷酸铁(Fe-P)和闭蓄态磷(O-P)。磷氮添加通过降低土壤pH、促进Fe3+、Al3+活化而显著增加Fe-P和Al-P的含量。单独增水显著增加Fe-P、Al-P、磷酸十钙(Ca10-P)含量;磷水处理的Fe-P、Al-P、磷酸八钙(Ca8-P)、Ca10-P含量均显著高于单独加磷处理,而磷氮水与磷氮处理间土壤各组分无机磷含量均无显著差异。磷及氮磷添加处理显著增加了土壤Olsen-P含量,但磷及氮磷处理在增水条件下土壤Olsen-P含量显著降低。石灰性土壤中,过磷酸钙添加主要通过增加Ca-P组分来增加土壤无机磷库。
    异质生境水位差异对小叶章有性繁殖分配的影响
    董海鹏, 曹宏杰, 谢立红, 黄庆阳, 杨立宾, 倪红伟, 王继丰
    2022, 33(2):  378-384.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.004
    摘要 ( 43 )   PDF (1689KB) ( 0 )  
    以三江平原湿地代表植物小叶章为对象,通过对杂类草草甸、典型草甸、沼泽化草甸、沼泽生境中小叶章个体大小与生物量差异及繁殖构件与植株生物量之间相关关系的分析,研究不同生境中水位对小叶章个体生物量与繁殖分配的影响。结果表明: 小叶章个体大小、高度及有性繁殖特征随水位升高而显著降低;杂类草草甸、典型草甸、沼泽化草甸和沼泽中小叶章的繁殖阈值分别为0.245、0.149、0.148和0.157 g;除沼泽化草甸外,其他3种生境中小叶章植株个体大小与繁殖分配均呈显著负相关;相较于个体大小,土壤含水量对于小叶章有性繁殖分配影响更大,不同生境中小叶章对个体大小和繁殖分配的差异投资是其具有良好生态适应性的基础条件。
    不同水盐生境下芦苇湿地植被及土壤碳氮磷生态化学计量特征
    卞福花, 吴秋堂, 吴梦迪, 管博, 于君宝, 韩广轩
    2022, 33(2):  385-396.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.040
    摘要 ( 100 )   PDF (3522KB) ( 0 )  
    在黄河三角洲选取3种典型的芦苇湿地群落为对象,即:故道区(1996年改道的黄河故道河岸带芦苇群落)、新生区(现行黄河河岸带新生芦苇群落)和潮水区(远离新旧河道但受潮汐影响的潮滩芦苇群落),研究黄河改道对3种生境芦苇各器官(茎、叶、根状茎、须根)和土壤剖面碳(C)、氮(N)、磷(P)含量变化及化学计量特征的影响。结果表明: 故道区芦苇叶片C、N、P含量最高,新生区叶片N、茎C、根茎P含量最高,潮水区叶片N、茎C和P含量最高。3种生境芦苇叶片C含量(409.48 g·kg-1)和P含量(1.09 g·kg-1)低于全国和全球水平,而N含量(21.71 g·kg-1)高于全国和全球水平。叶片N∶P(20.22)高于16,土壤N∶P(0.87)低于14,表明3种生境下芦苇生长受P限制。相关性分析表明,电导率是影响芦苇C、N、P化学计量的主要因素之一。研究区芦苇体内C、P储量较低,N储量较高;土壤矿化分解较慢,有机碳可利用率低,C储备量较大,而N、P相对匮乏。
    1995—2019年广西山口红树林国家级自然保护区互花米草和红树林面积变化
    沈鸿坤, 赵博义, 陈铭洋, 黄荣永, 余克服, 梁文
    2022, 33(2):  397-404.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.015
    摘要 ( 77 )   PDF (4875KB) ( 0 )  
    互花米草根系发达,适应环境的能力强,在与其他植物争夺空间和养分的过程中容易占据优势。其作为外来入侵物种已对我国海岸带生态系统造成危害。为了探讨互花米草的入侵对我国红树林生长和扩张所造成的影响,本研究以广西山口红树林国家级自然保护区的红树林为例,通过对1995—2019年8景Landsat多光谱遥感影像的解译,分析互花米草和红树林面积的变化情况。结果表明: 在没有人工干预的情况下,互花米草在与红树林抢夺生存空间的过程中占据优势;而在实施刈割、翻根等互花米草治理措施下,互花米草面积逐年减少,红树林面积的年均增长率则呈增长趋势。说明互花米草的入侵会扼制红树林的生长和扩张,而刈割、翻根等互花米草治理措施的开展能够有效削弱互花米草入侵对红树林生长和扩张的影响,进而达到保护红树林生态系统的效果。本研究结果为山口红树林国家级自然保护区互花米草的治理与红树林生态系统的保护提供了定量的科学数据,对更大范围互花米草的防治以及红树林生态系统进一步保护措施的制定具有重要的参考价值。
    青菜/油菜茬口下水稻栽植方式对温光资源利用和产量的影响
    谌洁, 吕腾飞, 王志强, 王仲林, 林郸, 李郁, 杨志远, 孙永健, 马均
    2022, 33(2):  405-414.  doi:10.13287/j.1001-9332.202201.024
    摘要 ( 66 )   PDF (1065KB) ( 1 )  
    轻简化栽培和优质稻是当前我国水稻生产的主要方向,气象因子是对水稻生长发育和产量形成影响最大的环境因素,但在不同轻简化栽植方式下水稻产量与其田间小气候的关系鲜有研究。为探究西南地区不同前作下杂交稻各生育阶段温、光和水等气候因子与水稻产量形成的关系,在2019—2020年,以杂交籼稻‘宜香优2115'为试验材料,采用两因素裂区设计,主区为青菜和油菜2种前作,副区为机直播、毯苗机插和人工移栽3种栽植方式,研究杂交稻产量对气候因子的响应及水稻植株对温光资源的利用。结果表明: 与油菜-水稻模式相比,青菜-水稻模式下杂交稻积温生产效率和降水生产效率显著提高,进而提高了有效穗数、结实率和千粒重,2年产量分别提高了12.7%和8.3%。与人工移栽相比,机插稻提高了单位面积有效穗数、全生育期光能生产效率、积温生产效率、籽粒光能利用效率和降水生产效率,2年平均产量提高了4.6%;而机直播全生育期降水生产效率、光能生产效率、积温生产效率、籽粒光能利用效率、每穗粒数和千粒重都显著降低,导致2年平均产量下降了8.7%。与2019年相比,2020年机插稻和人工移栽稻在同一茬口下提前一个月播种造成花后生育期缩短、气温降低和降雨量增多,导致有效积温和光辐射量大幅减少,积温生产效率、光能生产效率、降水生产效率和籽粒光能利用效率以及每穗粒数、结实率和千粒重均大幅降低,进而导致产量严重降低。用偏最小二乘法回归分析建立的气象因子产量预报方程标准化回归系数显示,水稻产量与阶段生育期或全生育期内有效积温和总辐射量呈正相关关系,与全生育期内降水量呈显著负相关关系。综上,青菜-水稻模式下机插秧与西南地区稻季光温资源匹配度最高,更有利于温光资源的充分利用和获得高产,但不宜过早播种或移栽。
    长期不同施肥方式对日光温室番茄土壤养分和微生物群落结构的影响
    李琳, 向丹, 武亚芬, 黄玉丹, 李欢, 张小梅, 梁斌
    2022, 33(2):  415-422.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.027
    摘要 ( 127 )   PDF (1083KB) ( 0 )  
    为了阐明长期不同施肥方式对日光温室番茄土壤养分和微生物群落结构的影响,以山东寿光12年番茄定位施肥试验土壤为对象,采用磷脂脂肪酸(PLFA)分析方法,研究了传统施氮(CN)、传统施氮+秸秆(CNS)、优化施氮(SN)、优化施氮+秸秆(SNS)、有机肥+秸秆(MNS)5种施肥方式对土壤主要理化性质和微生物群落结构的影响,以不施肥处理(CK)为对照。结果表明: 与CK相比,所有施肥处理均显著提高了土壤有机质、速效磷和速效钾含量,但各施肥处理间无显著差异;传统氮肥施用量的CN、CNS处理土壤pH值显著降低,而减氮施肥的SN、SNS和MNS处理对土壤pH值没有显著影响。与CK相比,不添加秸秆的处理(CN、SN)和MNS对土壤碱解氮含量没有显著影响,但施氮的同时添加秸秆的CNS和SNS处理显著提高了土壤碱解氮含量,其中SNS的碱解氮含量最高。与CK和不添加秸秆的处理(CN、SN)相比,所有添加秸秆的处理(MNS、CNS、SNS)均能显著改变土壤微生物群落结构,增加土壤中细菌、真菌、放线菌、菌根真菌含量和PLFA总量,其中,SNS处理的土壤微生物多样性、土壤细菌、真菌、放线菌和PLFA总量均达到最大值,真菌/细菌和单不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸(MONO/SAT)两个表征土壤生态系统稳定性的指标在SNS中最高,而表征土壤养分胁迫的异构脂肪酸/反异构脂肪酸(i/a)和革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G-)在SNS中最低。冗余分析和相关分析表明,土壤有机质是影响土壤微生物群落最主要的环境因子,有机质与放线菌和革兰氏阳性菌呈显著正相关。秸秆还田优化施氮(SNS,添加麦秸秆8 t·hm-2,减氮58.3%)可显著提升土壤养分状况,增加土壤微生物生物量,改善微生物群落结构和土壤生态环境,是一种有效的减肥增效施肥措施。
    芽孢杆菌菌肥和菌剂对连作条件下桃幼树生长和土壤环境的影响
    杨淑娜, 高志远, 奚昕琰, 王莉, 殷益明, 姚莹, 贾惠娟
    2022, 33(2):  423-430.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.026
    摘要 ( 82 )   PDF (1546KB) ( 0 )  
    研究向桃树连作土壤中添加芽孢杆菌菌肥和菌剂对再植幼树生长、土壤养分、酶活性和真菌群落的影响,可为缓解桃树连作障碍提供理论依据。在盆栽条件下,以一年生普通桃‘圆梦'和连作10年的桃园土壤为试材,设置8个处理,即连作土常规处理(RS)、客土常规处理(NS)、连作土常规处理基础上分别添加1%、4%、8%的芽孢杆菌菌肥(BF1、BF2、BF3),及分别添加0.1‰、0.5‰、1‰的芽孢杆菌菌剂(B1、B2、B3)。结果表明: NS处理的桃幼苗地上部和地下部生长指标、土壤有机质和速效养分含量、土壤过氧化氢酶活性显著高于其他处理。在连作土壤中加入不同浓度的芽孢杆菌菌肥和菌剂可促进桃幼树根系发育,其中B1和BF3处理的效果较好,且B1处理的促进效果与NS处理无显著差异。与RS相比,芽孢杆菌菌肥和菌剂处理显著提高了新梢生长高峰期的土壤过氧化氢酶、脲酶活性,菌剂处理显著提高了新梢停长期的蔗糖酶活性。在新梢停长期,菌肥和菌剂处理后土壤真菌群落多样性显著提高,子囊菌门、毛壳属、青霉属的相对丰度显著上升,担子菌门相对丰度显著下降。综合各项指标,B1和BF3的作用较显著。综上,桃树连作土壤施用一定量的芽孢杆菌菌肥和菌剂能改善土壤真菌群落结构,提高土壤肥力,促进树体根系发育,为缓解桃树连作障碍提供了可行方案。
    有机肥替代化学氮肥对橡胶幼苗生长和土壤环境的影响
    李佳乐, 梁泳怡, 刘文杰, 杨秋, 徐文娴, 汤水荣, 王晶晶
    2022, 33(2):  431-438.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.028
    摘要 ( 78 )   PDF (2638KB) ( 0 )  
    研究有机肥替代化学氮肥对橡胶幼苗生长和土壤环境的影响对橡胶的培育移植和土壤环境的改善具有重要意义。本研究以热研‘7-33-97'品系橡胶幼苗为材料,以等氮(每株幼苗4.63 g全氮)替换的方式设置不施肥(CK)、单施化肥(N)、有机肥替代50%化肥(M+N)、有机肥替代100%化肥(M)4个施肥处理,分析了有机肥替代化学氮肥后橡胶幼苗株高、基径、生物量、叶绿素等生长指标和土壤pH值、土壤碳氮养分、酶活性等理化指标的变化及相互关系。结果表明: M+N、M处理株高、基径、生物量、叶绿素含量显著高于N处理,地下生物量、根冠比显著低于N处理;与CK相比,M处理土壤pH值显著升高,N处理显著降低,M+N处理无显著差异;M+N、M处理土壤铵态氮、硝态氮含量显著低于N处理,土壤有机碳含量及β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和L-亮氨酸氨基态酶(LAP)活性显著高于N处理。苗木生长指数、土壤理化指标、土壤酶活性的相关性分析表明,土壤pH值与土壤铵态氮、硝态氮含量呈显著负相关;BG、NAG活性与土壤pH值呈显著正相关。结构方程模型分析表明,土壤pH值对苗木质量指数有显著正影响,硝态氮含量对苗木质量指数有显著负影响,3种土壤酶活性对苗木质量指数的影响不显著。可见,土壤pH值、硝态氮含量为调控橡胶幼苗生长的重要因素。在海南省儋州市,有机肥替代50%和100%的化学氮肥可促进橡胶幼苗生长,改善土壤环境,促进橡胶生产的可持续发展。
    不同光照强度下植物电信号变化特征及其与空气负离子的关系
    施光耀, 桑玉强, 张劲松, 蔡露露, 张家兴, 孟平, 薛攀, 乔永胜
    2022, 33(2):  439-447.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.022
    摘要 ( 67 )   PDF (2497KB) ( 0 )  
    空气负离子(NAI)是衡量一个地区空气清洁度的重要指标,对人体的心理健康和生理机能具有重要的调节作用。植被光合过程中光电效应是NAI产生的重要来源和影响因素,但光电效应极其微弱而难以直接监测,而植物电信号是间接反映光电效应的重要指标,以往研究多侧重在不同森林群落中NAI的时空变化特征及其与气象因素的关系,目前关于NAI与植物电信号的研究较少。本研究以白皮松为对象,通过人工气候室控制试验,探讨不同光照强度下(0、150、300、500、700、800、1000和1200 μmol·m-2·s-1)植物电信号的变化特征及其与空气负离子的关系。结果表明: 在0~700 μmol·m-2·s-1光照范围内白皮松的植物电信号强度随光照强度的增强而显著提高,当光照强度达到700 μmol·m-2·s-1时,植物电信号活跃度达到最高,随后光照强度的增加使植物受到光抑制,植物电信号活跃程度下降。植物电信号的频域参数(边缘频率、重心频率、功率谱熵和功率谱峰值)与NAI呈显著相关,其中边缘频率(E)与NAI的相关系数最高,二者的关系为NAI=30.981E+168.814(R2=0.54),均方误差为52.203。植物电信号与NAI之间存在显著的相关关系,能够表征NAI的变化规律,对进一步了解森林植被对NAI的作用机理及贡献潜力提供科学依据。
    基于地理探测的黄土高原植被生长对气候的响应
    贺鹏, 毕如田, 徐立帅, 王婧姝, 曹晨斌
    2022, 33(2):  448-456.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.012
    摘要 ( 92 )   PDF (2788KB) ( 0 )  
    为探讨黄土高原不同植被类型对气候变化的响应机制,以2002—2019年黄土高原归一化植被指数(NDVI)数据为基础,利用趋势分析、Hurst指数、地理探测器等方法分析不同植被类型NDVI变化趋势及其与气象因子的关系。结果表明: 2002—2019年,黄土高原不同植被类型NDVI以增长趋势和同向中持续性为主,仅栽培植被在建成区及周边NDVI呈显著和极显著下降趋势。植被主要生长期(4—10月),除受混合像元影响较大的草丛和草甸外,其余植被类型NDVI空间差异性显著,NDVI均值由大到小依次为针叶林>阔叶林>灌丛>草甸>草丛>栽培作物>草原>荒漠。黄土高原气象因子交互作用表现为相互增强和非线性增强,不存在独立或减弱关系。在生境脆弱的草原和荒漠,气象因子的交互作用更加突出。降水与气温协同作用对不同植被类型均有较大影响。水汽压、相对湿度、日照、气压和风速则通过间接影响水热条件,对NDVI产生不同解释力。
    黄土高原植被日光诱导叶绿素荧光对气象干旱的响应
    曹银轩, 黄卓, 徐喜娟, 陈上, 王钊, 冯浩, 于强, 何建强
    2022, 33(2):  457-466.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.011
    摘要 ( 100 )   PDF (4943KB) ( 0 )  
    随着气候变化的加剧,干旱的频率、持续时间以及发生范围都越来越严重,探索植被光合对干旱的响应以及气象因子对植被光合的影响对于人们如何应对干旱具有重要意义。基于遥感的日光诱导叶绿素荧光(SIF)具有对干旱条件下区域植被光合作用进行早期监测和准确评估的潜力。本研究基于星载SIF和标准化降水蒸散发指数(SPEI)研究了黄土高原地区2001—2017年生长季内(4—10月)植被光合作用对干旱的响应关系及其受气象因子的影响程度。结果表明: 黄土高原地区植被生长季内SIF与SPEI呈显著正相关关系的区域占比为87.8%,其中,半干旱地区植被光合对干旱的响应较敏感,半湿润地区敏感性较低。不同类型植被光合对干旱的响应存在差异,草地对干旱响应的敏感性最高,响应最强的SPEI时间尺度为3~4个月;林地的敏感性最低,SPEI时间尺度为3~10个月。气象因子与SIF存在显著的相关关系,其中,温度和降雨是影响黄土高原植被光合的重要影响因子,光合有效辐射的影响模式与温度相似。黄土高原地区生长季内不同的气候和植被类型条件下,植被光合所受干旱及各气象因素的影响存在较大差异。
    基于景观及微地形特征的丘陵区土壤属性预测
    魏宇宸, 赵美芳, 朱昌达, 张秀秀, 潘剑君
    2022, 33(2):  467-476.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.013
    摘要 ( 50 )   PDF (2905KB) ( 0 )  
    为探讨小流域尺度丘陵区的高分辨率数字土壤制图方法,通过对景观相分类的探索,配合应用不同尺度的Geomorphons(GM)微地形特征数据构成分类变量组参与高分辨率土壤pH、黏粒含量和阳离子交换量的预测制图,并与传统数字高程模型衍生变量和遥感变量进行组合与比较分析。此外,采用支持向量机、偏最小二乘回归和随机森林3种机器学习模型择优与残差回归克里金复合参与预测模型的构建与评价。结果表明: 景观及多尺度微地形分类变量组的应用分别提高小流域尺度丘陵地貌区pH、黏粒含量和阳离子交换量预测精度的18.8%、8.2%和8.7%。包含植被信息的景观相分类图相比土地利用数据有更高的模型贡献度;5 m分辨率的GM微地形分类图相比低分辨率的分类图更适宜高精度的预测制图。黏粒含量使用随机森林复合模型有最高的预测精度,而pH和阳离子交换量则不适宜在随机森林模型的基础上加入残差回归克里金模型。景观-多尺度微地形分类变量、数字高程模型衍生变量和遥感变量三者结合的模型预测表现最佳,表明多元变量在起伏地形区域相比单一数据源能够包含更多的土壤有效信息。由GM数据和地表景观数据组成的景观分类变量组作为主要变量能够解释小流域丘陵区部分土壤属性约40%的空间变异。在同类型土壤预测制图研究中,多分辨率GM及景观分类数据有潜力作为环境变量参与预测模型的构建。
    三峡库区消落带外来植物入侵与景观基质组成结构的关联性
    黄金夏, 易雪梅, 贾伟涛, 刘莹, 张松林, 李小红, 吴胜军, 马茂华
    2022, 33(2):  477-488.  doi:10.13287/j.1001-9332.202201.011
    摘要 ( 73 )   PDF (3566KB) ( 0 )  
    外来物种入侵过程不仅受入侵地生境的影响,也受到周边景观基质的影响。厘清景观基质对外来入侵物种的影响,对于外来物种的入侵管控具有重要意义。本研究针对长江三峡库区消落带植物群落开展调查,评估三峡库区消落带外来植物入侵现状;在岸线以上(含消落带)2000 m范围内划分出10个景观格局尺度,采用14个指标分析景观基质组成结构;通过主成分分析和相关分析,探究景观基质组成结构对外来植物入侵的影响以及空间尺度效应。结果表明: 三峡库区消落带外来入侵植物共17科36属42种,其分布呈现出以涪陵为界的特征,涪陵至三峡大坝的外来入侵物种多于涪陵至江津段。整体上(2000 m尺度内),景观基质破碎化程度越高,外来植物入侵难度越大;景观连通性越高,外来植物越容易入侵。大尺度上(1200~2000 m)的景观组成结构对入侵植物多样性的影响明显大于小尺度(200~1000 m),其中,1200~1400 m尺度的影响最强,呈明显的空间尺度效应。不同入侵植物受景观基质组成结构的影响也表现出尺度效应。其中,苍耳和大狼把草与景观组成结构指标在各个尺度下均表现出弱相关性,而狼把草及小蓬草与景观基质组成结构表现出强相关性。景观基质组成结构与外来植物入侵密切关联,且具明显尺度效应。外来植物入侵可追溯到大尺度的景观基质,以小尺度内草地、森林等斑块类型为“脚踏石”过渡,最终达到消落带。针对消落带外来植物的管控,应该在强化消落带生境管理的基础上,加强景观基质不同尺度上的土地利用管理和优化,形成多元化的综合管控模式。
    1990—2020年江苏省海岸带景观生态状况指数跨尺度时空特征
    元冰瑜, 高建华, 池源, 扎边, 龚照辉
    2022, 33(2):  489-499.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.016
    摘要 ( 68 )   PDF (3851KB) ( 0 )  
    江苏海岸带生态系统在复杂的外界干扰下产生了不同程度的空间响应和退化特征,特别是近几十年景观格局发生了显著的时空演变,亟待开展多尺度下涵盖景观组成、布局和功能的景观生态综合评估研究。本研究分析了1990—2020年江苏省海岸带大空间尺度下景观生态状况指数(LECI)的时空分布状况,评估了14个县级行政区的景观生态情况,并选取边长分别为100、200、……、1000 m的评价单元分析LECI的空间尺度效应。结果表明: 研究期间,景观组成、布局和功能各项指标能敏感反映研究区LECI变化,LECI能综合评价江苏省海岸带景观生态状况,300 m评价单元空间尺度是最佳空间尺度。研究区LECI值呈波动变化,1990年的景观生态状况最佳,2020年最差,景观组成和景观布局对景观生态状况变化的影响较大。各县市LECI的波动与强烈的人类活动有着密不可分的联系,工业发展、城市扩张等人类活动破坏了景观生态状况,而自然保护区的建立在一定程度上恢复了景观生态状况。LECI能有效指示大空间尺度海岸带地区的景观生态状况变化,并为海岸带地区空间利用保护提供多视角建议。
    碳中和视角下福建省国土空间分区特征与优化策略
    徐影, 郭楠, 茹凯丽, 范胜龙
    2022, 33(2):  500-508.  doi:10.13287/j.1001-9332.202201.016
    摘要 ( 104 )   PDF (1498KB) ( 3 )  
    城市低碳转型发展背景下研究国土空间分区,可为国土空间开发保护格局优化和高质量发展提供参考依据。本研究以福建省79个县(市、区)为研究单元,分析县域土地利用碳排放量及空间分异特征,基于碳中和目标,结合碳排放经济贡献率、碳吸收生态承载系数和主体功能区划进行福建省国土空间分区划分,并提出差别化国土空间低碳优化策略。结果表明: 2017年,福建省碳排放总量为6204.16万t,碳吸收总量为4909.71万t,总体处于碳赤字状态;福建省各县域碳排放和碳吸收分别呈现自沿海向内陆递增和递减的相反空间分布特征;福建省79个县域划分为6个国土空间分区,分别为低碳发展-生态功能区、低碳发展-农产品主产区、低碳发展-城市优化区、碳汇功能-农产品主产区、碳强度控制-城市优化区、高碳优化-城市优化区,针对各个分区提出相应的国土空间低碳优化策略。
    浙江三大城市群绿色发展效率时空分异及影响机理
    翁异静, 汪夏彤, 陈思静
    2022, 33(2):  509-516.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.014
    摘要 ( 57 )   PDF (1685KB) ( 0 )  
    提升浙江三大城市群绿色发展效率是浙江加快建成美丽中国先行示范区的重要途径之一。以三大城市群包含的41个县(市)为依托,以2000—2019年县域面板数据为样本,将超效率SBM模型与窗口分析及测度效率相结合,运用空间计量分析方法研究效率的空间分布及区域差异,并借助面板固定效应模型探索效率的差异化影响机理。结果表明: 研究期间,三大城市群绿色发展效率整体呈波动式缓慢上升;效率值分布从北高南低的态势,逐渐转向各地区相对共同协调发展;三大城市群绿色发展效率存在显著空间集聚效应,但相近城市空间集聚处于波动状态;浙中城市群绿色发展效率最高,且群内发展最稳定,环杭州湾次之,且一直保持相对稳定,温(温州)台(台州)沿海城市群最低,但效率增幅最大。人口密度、第三产业增加值占GDP比重、人均工业增加值、地方财政支出、教育支出和人均实际利用外资的增加均能提高绿色发展效率,但工业用电量和全社会固定资产投资的增加会抑制绿色发展效率提升,其中,人均工业增加值、地方财政支出、教育支出和人均实际利用外资对各城市群的影响存在异质性。
    电子受体和光照对土壤CH4排放相关微生物功能基因丰度的影响
    陈娟, 胡琳玉, 卢鹏伟, 江玉梅, 张志斌, 曾庆桂, 简敏菲, 朱笃
    2022, 33(2):  517-526.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.033
    摘要 ( 48 )   PDF (1599KB) ( 0 )  
    为探究光照条件下添加不同电子受体对土壤甲烷排放的影响及微生物的响应,本研究在土壤中添加3种电子受体(Fe3+、NO3-、SO42-)共设计8个处理,即黑暗+ Fe3+(DF)、黑暗+ NO3-(DN)、黑暗+ SO42-(DS)、黑暗+蒸馏水(DCK)、光照+ Fe3+(LF)、光照+ NO3-(LN)、光照+SO42-(LS)、光照+蒸馏水(LCK),通过20 d的严格厌氧培养,分析甲烷浓度的变化以及细菌、古菌、真菌及6种土壤功能微生物基因丰度的变化。结果表明: 除Fe3+处理组外,NO3-、SO42-和对照(CK)组在光照条件下的甲烷排放显著低于黑暗条件下。土壤细菌、古菌、真菌丰度分别在DN、DCK、LF处理组中显著上调。产甲烷菌mcrA、硫酸盐还原菌Dsr、固碳菌CbbL基因丰度均在LF组中显著上调,而甲烷氧化菌pmoA、铁还原菌Geo、反硝化细菌nosZ基因丰度分别在LN、DCK、LCK组中显著上调。Pearson相关性及冗余分析表明,CH4排放与CO2浓度、pH、铵态氮、总氮含量呈显著正相关,与N2O浓度、氧化还原电位、硝态氮、总碳含量呈显著负相关。黑暗条件下甲烷排放浓度与古菌、pmoA基因丰度呈正相关,与其他功能基因均呈负相关。光照条件下甲烷排放浓度与微生物及功能基因丰度均呈负相关。总体上,光照条件下的甲烷排放显著低于黑暗条件下(除Fe3+处理外),说明光照条件有助于甲烷减排,且甲烷排放的增减和环境中的电子受体种类及微生物的功能响应密切相关。
    北京昌平区景观复杂度和局地管理对苹果园传粉蜂多样性的影响
    王美娜, 王子睿, 宇振荣, 徐环李, 刘云慧
    2022, 33(2):  527-536.  doi:10.13287/j.1001-9332.202201.035
    摘要 ( 49 )   PDF (1200KB) ( 0 )  
    传粉蜂为作物生产和粮食安全提供重要的生态系统服务。随着农业经济的不断发展,土地利用强度加剧,大量自然或半自然生境已经转变为农业用地。景观均质化和集约化管理导致野生蜂多样性下降,从而威胁到农业可持续生产。本研究以北京市昌平区苹果园为对象,探究景观复杂度(半自然生境比例)、局地管理强度(地表开花植物多样性和土壤全氮)及其交互作用对传粉蜂多样性的影响。结果表明: 共捕获传粉蜂8642头,其中人工蜂5125头,野生蜂分属5科14属49种3517头。传粉蜂多样性对景观复杂度和局地管理强度响应的最优尺度在500 m。样点半径500 m范围内,总传粉蜂和野生蜂多度随周围半自然生境增加均呈显著上升趋势。景观复杂度与开花植物多样性的交互作用对总传粉蜂和野生蜂物种丰富度有显著影响。当景观复杂度较低时(≤29.9%),总传粉蜂和野生蜂物种丰富度与开花植物多样性呈显著正相关;而当景观复杂度较高时(>29.9%),总传粉蜂和野生蜂物种丰富度与开花植物多样性呈显著负相关。此外,人工蜂多度随果园内局地开花植物多样性和土壤全氮增加呈显著升高趋势。土壤全氮与开花植物多样性的交互作用对人工蜂多度有显著影响。当土壤全氮含量较低时(≤1.9 g·kg-1),人工蜂多度与开花植物多样性呈显著正相关;而当土壤全氮含量较高时(>1.9 g·kg-1),人工蜂多度与开花植物多样性呈显著负相关。农业景观中半自然生境比例的增加有利于提高野生蜂多度,而地表开花植物多样性可以促进传粉蜂多样性,但是受到景观尺度(半自然生境比例)和局地尺度(氮肥施用)的影响。因此,农业景观中野生蜂多样性的维持需要综合考虑多尺度因素来制定保护策略。尽可能保留更高比例的耕地仍然是生产的长期需求,而保持中等景观复杂度,增加地表开花植物多样性,减少氮肥施用量将是促进苹果园传粉蜂多样性的有效方式。
    基于多角度成像光谱仪(MISR)数据的中国野火烟羽喷射高度
    王文佳, 张启兴, 张永明
    2022, 33(2):  537-543.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.017
    摘要 ( 66 )   PDF (1146KB) ( 0 )  
    烟羽喷射高度是烟气羽流运动一个关键驱动因素,决定了烟气气溶胶在大气中的寿命、顺风运输扩散路径及其对大气环境的影响程度。本研究对最新的多角度成像光谱仪(MISR)野火烟羽高度数据库中的原始数据进行提取和处理,获取中国区域的野火羽流高度相关参数,采用统计分析的方法研究野火烟羽喷射高度的变化情况,探究了火灾特征(燃烧生物质类型和火灾辐射功率)对烟羽喷射高度的影响,并根据高喷射烟羽比例和烟羽气溶胶光学厚度(AOD)值分析野火烟羽喷射高度对大气环境的影响。结果表明: 我国野火烟羽喷射高度分布在345~7719 m。其中,57.1%的烟羽喷射高度分布在500~1000 m,除了一组大型草原火灾烟羽喷射高度异常高以外,其余野火烟羽喷射高度均低于3000 m。燃烧的生物质类型是影响烟羽喷射高度的一个重要因素,其中,森林火灾产生的烟羽喷射高度最高且高度变化最强烈。野火烟羽喷射高度会随火灾辐射功率值增加而增加,但有明显的离散(R2=0.19)。通过设定简化阈值可以得到,我国野火产生的可能造成远距离传输污染的高喷射烟羽比例为10.5%。结合烟气气溶胶光学厚度进行分析可知,虽然农田燃烧的平均烟羽喷射高度最低,但产生的区域污染值最大。相比之下,森林火灾虽然能够产生最高的烟羽喷射高度,但烟羽具有较低的平均AOD值,这意味着森林火灾对区域大气环境的污染强度相对较弱。
    西北太平洋亚热带海域浮游动物种类组成与分布
    付菲雨, 卜心宇, 沈盎绿, 刘必林
    2022, 33(2):  544-550.  doi:10.13287/j.1001-9332.202201.031
    摘要 ( 55 )   PDF (2490KB) ( 0 )  
    为了解西北太平洋亚热带海域浮游动物群落结构,根据2019年3月“淞航号”调查船在西北太平洋(28°—35° N,147°—154° E)44个站点进行渔业资源调查期间采集的浮游动物样本,分析了浮游动物的种类组成与分布。结果表明: 该海域共鉴定出浮游动物456种(含浮游幼体和未定种),属于14个类群8个门类,其中桡足类163种,为最优势类群。优势种包括9种暖水种: 螺旋尖角水母、瘦新哲水蚤、瘦乳点水蚤、肥胖箭虫、邦海樽、六鳍箭虫、喙真胖水蚤、小哲水蚤、细角间哲水蚤,以及1种温带种捷氏哲水蚤。暖流指示种六鳍箭虫和寒流指示种捷氏哲水蚤均是优势种并同时出现在亚热带海域,表明亲潮和黑潮对该海域浮游动物的多样性和时空分布具有重要影响。各站点平均生物量为(31.64±23.81) mg·m-3,平均丰度为(22.2±17.6) ind·m-3。单纯度指数(C)、均匀度指数(J)、Shannon多样性指数(H)、丰富度指数(D)均值分别为0.09±0.10、0.76±0.10、4.88±0.71、23.53±8.08。4种指数空间分布不均匀,呈现斑块状。研究期间,西北太平洋浮游动物种类组成丰富,物种分布不均匀,群落结构稳定。
    低氧及酸化胁迫对大黄鱼幼鱼离子调节与鳃组织结构的影响
    曾姣, 王倩, 王亚冰, 彭士明, 陈润, 马凌波, 王翠华
    2022, 33(2):  551-559.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.032
    摘要 ( 48 )   PDF (2512KB) ( 0 )  
    为探讨大黄鱼幼鱼在低氧及酸化胁迫下机体离子调节情况,本研究探讨了低氧(溶解氧量DO 3.5 mg·L-1,pH 8.1)、酸化(DO 7.0 mg·L-1,pH 7.35)以及低氧酸化协同胁迫(DO 3.5 mg·L-1,pH 7.35)对大黄鱼幼鱼鳃组织结构以及离子调节相关生理指标的影响。结果表明: 低氧胁迫下,大黄鱼幼鱼鳃Na+/K+-ATP酶活力、血清Na+、Ca2+及Cl-含量随胁迫时间的延长呈先递减后递增的趋势。酸化胁迫下,大黄鱼幼鱼鳃Ca2+-ATP酶活力、血清Na+及Ca2+含量呈先递增后递减的趋势。低氧酸化协同胁迫下,Na+/K+-ATP酶活力及Na+、K+、Ca2+含量呈先递增后递减的趋势,Ca2+-ATP酶活力、Cl-含量则呈先递减后递增的趋势。鳃组织学结果表明,低氧、酸化胁迫均导致鳃小片上皮细胞出现脱离现象,低氧酸化协同胁迫导致鳃小片上皮细胞出现增生、肥大、隆起现象。综合分析表明,低氧及酸化胁迫影响了大黄鱼幼鱼主要离子调节酶活力并对鳃组织造成了不同程度的损伤,最终导致了大黄鱼幼鱼体内离子调节失衡。
    湿地土壤硫氧化-还原过程及其与其他元素的耦合作用研究进展
    毛立, 孙志高, 陈冰冰, 胡星云, 武慧慧
    2022, 33(2):  560-568.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.031
    摘要 ( 85 )   PDF (987KB) ( 0 )  
    湿地土壤硫(S)的氧化-还原过程是硫循环的重要环节,其对于维持湿地系统的稳定与健康具有重要意义。本文综述了湿地土壤S的氧化-还原过程及影响因素,并分析了其与其他元素耦合机制的研究进展。湿地土壤S氧化-还原过程的影响因素主要涉及生物因子(植物、微生物、底栖动物及人类活动等)和非生物因子(温度、水分和粒度等物理因素及pH、盐度、有机质等化学因素),而其与其他元素的耦合作用主要涉及碳(C)、氮(N)、磷(P)等生源元素以及铁(Fe)、锰(Mn)等金属元素。鉴于当前湿地土壤S氧化-还原过程影响机制揭示不深入、耦合作用研究不均衡及生态效应探讨不充分等问题,未来应重点加强S氧化-还原过程的关键功能微生物研究,强化其与痕量元素迁移转化的耦合机理研究,重视其与其他元素耦合作用的生态效应研究。
    放牧对草原植物功能性状影响研究进展
    王晓芳, 马红彬, 刘杰, 苗海涛, 沈艳, 周瑶, 马静利
    2022, 33(2):  569-576.  doi:10.13287/j.1001-9332.202202.023
    摘要 ( 141 )   PDF (644KB) ( 0 )  
    植物功能性状的表达和植被环境适应性相关,植物功能性状之间的权衡变化体现了植物在放牧胁迫下资源的重新整合和获取。本文总结了放牧干扰下植物功能性状表达的差异性,着重将放牧干扰与植物功能性状相结合,介绍了植物功能性状的变异来源是植物遗传特征与环境过滤相互协调的结果,归纳了放牧对植物营养性状、繁殖性状的影响,以及植物可以通过调整生存和繁殖策略以适应放牧干扰。本文集中于放牧对植物种群、群落和生态系统的影响。不同放牧干扰下植物功能性状的表达具有差异性,因此植物功能性状可作为解释种群生长和繁殖、群落构建过程和生态系统功能的指标。为使植物功能性状的研究更好地服务于草地生态环境,可依据植物功能性状筛选合理的草地抗牧物种;依据草地植物种群的生活史特征,制定科学的放牧机制;以植株为整体综合考虑植物功能性状变化,提出放牧研究中植物功能性状的发展方向。