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2023年 第34卷 第3期    刊出日期：2023-03-15

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第34卷第3期目录

2023, 34(3):  0-0. 

摘要 ( 36 )   PDF (371KB) ( 11 )  

叶序对复叶植物小叶性状变异及内在联系的影响

郭羽, 金光泽, 刘志理

2023, 34(3):  577-587.  doi:10.13287/j.1001-9332.202302.006

摘要 ( 113 )   PDF (4560KB) ( 85 )  

为了解复叶内小叶性状随叶序的分布格局,以小兴安岭3种具有对生叶序的复叶植物水曲柳、黄菠萝和胡桃楸为研究对象,通过测定复叶内不同叶序位置小叶的叶厚、叶面积、比叶面积、叶干物质含量、栅栏组织厚度(栅)、海绵组织厚度(海)、栅海比以及碳、氮、磷含量,探讨小叶性状随叶序的变异规律及叶序对小叶性状间内在联系的影响。结果表明: 3种树小叶的叶面积、叶干物质含量、海绵组织厚度、栅海比随叶序的变化规律主要分为3种:增加、减小、先增加后减小;叶厚、比叶面积、栅栏组织厚度随叶序无明显变化;碳、氮、磷含量随叶序以无明显变化为主。3种树的复叶内部,叶厚、叶面积、比叶面积、叶干物质含量、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和栅海比的变异系数和可塑性指数变化范围分别为6.1%～28.6%和0.14～0.70。叶序对小叶性状间的双变量相关关系产生显著影响,小叶干物质含量与比叶面积在水曲柳和胡桃楸不同叶序位置呈现负相关,氮含量与磷含量在水曲柳和黄菠萝不同叶序位置呈现正相关。胡桃楸的一、二级小叶(离叶柄基部最远端为一级小叶)表现为保守策略,七、八级小叶表现为获取策略,而水曲柳和黄菠萝不同叶序位置的小叶未表现出明显不同的生态策略。

晋西黄土区不同土壤水分条件下刺槐和侧柏人工林的水分利用来源

吴应明, 韩璐, 刘柯言, 胡旭, 付照琦, 陈立欣

2023, 34(3):  588-596.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.016

摘要 ( 117 )   PDF (2298KB) ( 67 )  

水分是黄土地区限制植物生长的关键因子,研究不同造林树种在不同水分条件下的水分利用来源对理解干旱半干旱区植物的抗旱机制至关重要。本研究以黄土区主要造林树种刺槐和侧柏为对象,利用稳定同位素(δ¹⁸O、δ²H)分析两树种在干旱处理(100%无穿透雨,DT)和自然降雨(CK)下的水分利用深度,探究两树种的干旱适应性。结果表明: 在CK中,刺槐在雨月(6、9月)主要利用0～40 cm土壤水,利用率达68.0%±2.4%,旱月(7、8月)均匀利用4层(0～10、10～40、40～60、60～120 cm)土壤水分。而侧柏在雨月和旱月均主要利用0～40 cm土壤水,利用率分别为77.0%±2.4%和57.4%±3.0%。在DT中,随着土壤含水量降低,刺槐和侧柏的水分利用深度下移,其中,刺槐的水分利用深度从0～40 cm转为60～120 cm,侧柏从0～40 cm转为均匀利用4层土壤水。综上,刺槐和侧柏均能在不同水分条件下适应性调整水分利用深度,具有较强的干旱适应性,这对评估当地人工林干旱抗逆性和稳定性具有重要意义。

地形和历史干扰对西双版纳勐仑地区热带森林林冠高度结构的影响

胡源, 邓云, 王波, 周荣华, 袁盛东, 李俊松, 卢华正, 林露湘

2023, 34(3):  597-604.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.007

摘要 ( 97 )   PDF (2627KB) ( 70 )  

以机载激光雷达为研究手段,结合1981和2021年的全色照片,利用多元回归树的方法对云南西双版纳国家级自然保护区勐仑子保护区的热带森林林冠高度结构及其与环境因子间的关系进行探讨。结果表明: 勐仑子保护区西片森林可根据林冠高度结构差异而分为7类,其中包括热带季节雨林、季风常绿阔叶林、次生林和河漫滩林;潜在辐射强度、海拔、地形垂直曲率、坡度以及1981和2021年影像亮度平均值是影响林冠高度结构聚类的主要因子。以番龙眼为主要优势种的热带季节雨林在沟谷和低地地段占有最大的分布范围,而山脊和干扰迹地上则以短刺锥为优势种的季风常绿阔叶林为主。次生林地段林冠表面极为平整,结构上明显区别于天然林,30多年前的轮歇农业活动至今仍对森林外貌有着明显影响。

4-Scale几何光学模型冠层反射率模拟的空间尺度适用性

魏萌, 范文义, 张海军, 于颖, 吴国明, 程腾辉

2023, 34(3):  605-613.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.025

摘要 ( 104 )   PDF (4539KB) ( 27 )  

明确4-Scale模型模拟森林冠层反射率适用的空间尺度,有助于提高其应用于不同植被类型冠层反射率模拟时的精度,进而提升其开展叶面积指数、郁闭度和其他参数的反演精度。以黑龙江省尚志市帽儿山实验林场2块100 m×100 m森林样地(阔叶林与混交林各一块)为研究对象,分别分割为10、20、30、40和50 m空间尺度,使用4-Scale模型模拟森林冠层反射率,采用局部平均法、最邻近法、双线性内插法和立方卷积法对空间分辨率为10 m的Sentinel-2影像升尺度转换至其他尺度并评价,对比分析模拟冠层反射率和遥感像元反射率,明确混交林和阔叶林适合4-Scale模型高精度反演参数的空间尺度。结果表明: 4-Scale模型整体低估了像元森林冠层反射率,混交林和阔叶林冠层反射率在20 m尺度的模拟效果均最差,红光波段和近红外波段的均方根误差(RMSE)和平均绝对偏差(MAE)均较大;>20 m尺度的模拟效果开始变好,混交林40 m、阔叶林30 m时模型的适用性最佳,红光波段和近红外波段下,模拟值与遥感像元反射率之差的均值和标准差最小, RMSE和MAE同样最小;10 m尺度混交林和阔叶林模拟结果均不稳定,均值与标准差的规律不一致,相同波段下的RMSE和MAE差距较大。

中国西南典型森林土壤微生物在不同土壤深度下的变化特征

丁爽, 魏圣钊, 陈真亮, 邵婧, 段逢瑞, 严禹, 段兴武

2023, 34(3):  614-622.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.002

摘要 ( 152 )   PDF (2486KB) ( 100 )  

微生物生物量与群落结构在碳循环过程中起着至关重要的作用。底层土存有大量有机碳,但有关微生物群落的研究多集中在表层土壤,深层土壤的微生物群落变化及影响机制尚不确定。本研究采用磷脂脂肪酸技术分析西南地区西双版纳热带雨林、哀牢山亚热带阔叶林和丽江温带针叶林3种森林生态系统不同土壤深度(0～20、20～40、40～60、60～80和80～100 cm)的土壤微生物生物量及群落结构,探讨其在不同森林类型及土壤深度下的变化特征及影响因素。结果表明: 随土壤深度的增加,3种森林生态系统的有机碳和全氮逐渐降低,微生物生物量显著下降; 真菌∶细菌比(F∶B)逐渐减小,革兰氏阳性菌∶革兰氏阴性菌比(G⁺∶G^-)显著增大,微生物群落结构由G^-为主的富营养型细菌结构逐渐转变为以G⁺为主的寡营养型细菌结构。3种森林生态系统的土壤生物量没有显著差异,但微生物群落结构差异显著。哀牢山亚热带阔叶林与丽江温带针叶林0～20 cm的F∶B显著大于西双版纳热带雨林,而西双版纳热带雨林0～100 cm的G⁺∶G^-显著大于丽江温带针叶林和哀牢山亚热带阔叶林。冗余分析发现,土壤有机碳、全氮和碳氮比(C∶N)等是影响微生物生物量的主要因素,共同解释度为78.3%。逐步回归分析表明,C∶N是影响F∶B和G⁺∶G^-的最主要驱动因子。随着土壤深度的增加,微生物群落结构的改变和微生物生物量的下降可能强烈影响西南地区森林土壤有机碳的动态变化。

土壤增温降低亚热带森林土壤可溶性有机碳数量和质量

毛超, 林伟盛, 胥超, 刘小飞, 熊德成, 杨智杰, 陈仕东

2023, 34(3):  623-630.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.017

摘要 ( 102 )   PDF (1952KB) ( 46 )  

土壤可溶性有机碳(DOC)是森林土壤碳库中最活跃的部分,其对气候变暖的响应将深刻影响森林生态系统碳循环。本研究基于亚热带常绿阔叶林野外增温实验平台,原位收集土壤溶液,结合紫外可见光谱、红外光谱和三维荧光光谱分析,探究土壤剖面DOC通量及组成对增温(+4 ℃,1年)的响应。结果表明:土壤DOC通量在土层之间没有显著差异。土壤DOC主要由2个类腐殖酸组分和1个微生物代谢产物组分组成。与对照相比,增温显著降低了土壤DOC通量,降低了土壤溶液芳香化指数和疏水组分比例,增加了小分子碳水化合物的含量。此外,增温还提高了表层土壤(0～10 cm)类腐殖酸组分的相对贡献,增加了深层土壤(30～40 cm)微生物代谢产物组分的相对贡献,这在一定程度上表明变暖加速了深层土壤微生物周转。总体来说,土壤增温降低了亚热带常绿阔叶林土壤DOC数量,使DOC结构趋于简单。

杉木种植和磷添加对土壤微生物生物量及胞外酶活性的影响

豆梦珂, 张伟东, 杨庆朋, 陈龙池, 刘晔嘉, 胡亚林

2023, 34(3):  631-638.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.003

摘要 ( 102 )   PDF (2309KB) ( 42 )  

植物可以通过凋落物和根系分泌物改变土壤微生物生物量及碳氮磷转化胞外酶活性,进而影响土壤碳氮磷循环过程。然而,针对土壤磷有效性如何影响植物与土壤微生物之间的关系依然不清楚。本研究在不同磷添加水平下(0、1.95、3.9、7.8、15.6 g P·m^-2·a^-1),分析杉木种植对土壤微生物生物量和碳氮磷转化胞外酶活性的影响。结果表明: 杉木种植显著改变了土壤微生物生物量与碳氮磷转化胞外酶活性,而且影响程度受磷添加水平的调控。在不添加磷处理下,种植杉木显著降低了土壤养分有效性,并引起土壤酸化,导致磷限制加剧,抑制土壤微生物生物量。磷添加逐渐减缓磷限制,随着磷添加水平的升高(1.95、3.9、7.8、15.6 g P·m^-2·a^-1)土壤酸性磷酸酶活性比对照分别降低30.0%、30.5%、35.3%和47.1%。在3个磷添加水平处理下(1.95、3.9、7.8 g P·m^-2·a^-1),杉木对土壤微生物生长的抑制作用得到缓解。在高水平磷添加处理下(15.6 g P·m^-2·a^-1),由于磷添加引起的氮养分限制,杉木种植对土壤微生物再次呈抑制作用。杉木种植和土壤磷有效性共同调控土壤微生物生物量与胞外酶活性,改变磷限制。

亚热带森林土壤氨氧化微生物和反硝化微生物功能基因丰度对氮磷输入的响应

刘妍霁, 刘子恺, 金圣圣, 邓慧玉, 沈菊培, 贺纪正

2023, 34(3):  639-646.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.005

摘要 ( 112 )   PDF (1090KB) ( 46 )  

为探究亚热带森林土壤氨氧化微生物和反硝化微生物对氮、磷输入的响应,2015年开始在钱江源国家森林公园设置氮磷模拟添加试验,包括对照(CK)、氮(N)添加、磷(P)添加和氮磷(NP)添加4种处理,于2021年4月(湿季)和11月(干季)采集土样,采用定量PCR的方法分析亚热带森林土壤氨氧化微生物(氨氧化古菌AOA、氨氧化细菌AOB和全程氨氧化菌comammox)amoA基因和反硝化微生物功能基因(nirS、nirK和nosZ基因)的丰度变化特征。结果表明: 长期N输入显著降低土壤pH,但显著提高了土壤铵态氮和硝态氮含量,而长期P输入显著提高了土壤有效磷和总磷含量。氮的输入(N和NP处理)显著提高了干湿季土壤AOB-amoA基因丰度,且在N处理中最高,达8.30×10⁷ copies·g^-1。NP处理土壤AOA-amoA基因丰度显著高于CK,达1.17×10⁹ copies·g^-1。comammox-amoA基因丰度在不同季节间差异显著,其他基因丰度在不同季节间差异均不显著。双因素方差分析表明,N输入显著影响AOB-amoA、nirK和nosZ基因丰度,且湿季更为显著;而P输入显著影响干湿季土壤AOA-amoA和AOB-amoA基因丰度,但对反硝化功能基因丰度影响不显著。冗余分析表明,土壤pH、铵态氮、硝态氮、有效磷和土壤含水量是影响土壤氮循环功能基因丰度的主要因子。土壤氨氧化微生物和反硝化微生物的基因丰度对氮的输入比对磷的输入响应更灵敏。研究结果可为评估亚热带森林土壤养分生物有效性及其对全球变化的响应机制提供科学依据。

2000—2018年黄河流域森林和草地物候的时空变化

解晗, 李俊, 同小娟, 张静茹, 刘沛荣, 于裴洋, 胡海洋, 杨铭鑫

2023, 34(3):  647-656.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.035

摘要 ( 126 )   PDF (3601KB) ( 54 )  

植被物候研究对了解全球气候变化特征具有重要意义。黄河流域空间跨度大、生态环境复杂,林草植被的物候变化特征有待进一步明确。本研究基于2000—2018年MODIS-EVI数据,采用分段Logistic和双Logistic物候模型及分别对应的曲率变化极值法和导数法对黄河流域林、草植被物候进行反演,分析物候参数的时间变化和空间差异。结果表明: 研究区生长季开始期(SOS)在第90～165天,从东南到西北逐渐推迟,海拔每升高100 m,SOS推迟0.94 d,其中,森林SOS早于草地。生长季结束期(EOS)在第270～315天,从西向东南推迟,海拔每升高100 m,EOS提前0.63 d,其中,森林EOS晚于草地。生长季长度(LOS)为110～230 d,从东南向西北逐渐缩短,森林植被的LOS大于草地。研究期间,SOS呈提前趋势,幅度为4.1 d·(10 a)^-1,空间上提前面积比例为73.2%,流域中部地区提前幅度较大;EOS整体呈显著推迟趋势,幅度为2.3 d·(10 a)^-1,空间上推迟面积比例为63.4%,森林物候期提前和延迟都小于草地;LOS呈显著延长趋势,幅度为6.4 d·(10 a)^-1,空间上延长比例为71.8%。分段Logistic和双Logistic物候模型以及相应的曲率极值法和导数法适用于提取黄河流域自然植被物候。研究区森林和草地LOS整体呈延长趋势,随海拔升高而缩短,且森林LOS长于草地。

中国西北内陆季风区基于不同时间尺度和回归方法的大气水线比较

韦昊延, 陆彦玮, 李敏, 华溢, 潘君佐, 张子瑶

2023, 34(3):  657-663.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.026

摘要 ( 91 )   PDF (1415KB) ( 33 )  

局地大气水线(LMWL)是氢氧稳定同位素示踪地区水文过程的重要基础之一,建立能代表当地降水稳定同位素总体特征的LMWL对于准确揭示相关水文过程十分关键。基于中国西北内陆季风区典型区域长武塬9年的降水稳定同位素观测数据,比较不同时间尺度与回归方法对LMWL的影响。结果表明: 对于不同回归方法,除年尺度降水稳定同位素建立的LMWL基本保持不变外,次、月降水数据建立的LWML均会随回归方法的不同发生明显改变;在最小二乘(OLSR)、主轴(MA)和简约主轴(RMA)3种不同回归方法下,基于次、月、年降水数据建立的LMWL也明显不同;只有使用考虑降水量加权的OLSR、MA和RMA方法,次、月、年降水尺度数据建立的LMWL才较为接近。表明在降水量和稳定同位素特征随时间存在明显异质性的地区建立LMWL时,需格外注意降水稳定同位素数据尺度和回归方法的选择。对于降水稳定同位素观测困难、数据有限的地区,建议使用降水量加权的简约主轴回归或主轴回归方法建立具有代表性的LMWL。

宁夏贺兰山青海云杉林藓类植物C∶N∶P化学计量特征

高嘉慧, 高媛, 李小伟, 梁咏亮, 杨君珑, 李静尧

2023, 34(3):  664-670.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.006

摘要 ( 83 )   PDF (1003KB) ( 41 )  

为探究山地森林生态系统藓类C、N、P化学计量学特征及适应机制,本研究沿海拔梯度在宁夏贺兰山青海云杉林设置15个样地,分析藓类地上组织C∶N∶P化学计量特征及其与环境因子的关系。结果表明: 藓类植物地上组织C、N、P含量与海拔无关,且均值分别为336.67、20.31和0.66 mg·g^-1;地上组织N∶P均值为33.4,说明藓类植物生长受P限制。藓类植物地上组织中C含量与土壤全氮含量呈显著正相关,与土壤全磷含量呈显著负相关;藓类植物地上组织中N含量与土壤有机碳和土壤全氮含量均呈显著负相关。冗余分析表明,环境因子对藓类地上组织化学计量特征的解释率为48.5%,主要环境影响因子为郁闭度、土壤全氮、土壤全磷;高郁闭度对藓类植物的生长具有促进作用。

不同施肥处理对晋南旱塬麦田土壤微生物功能多样性的影响

刘莲莲, 尚妍萌, 张杰, 李廷亮, 谢英荷, 谢钧宇, 李丽娜, 洪坚平

2023, 34(3):  671-678.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.014

摘要 ( 98 )   PDF (2111KB) ( 57 )  

研究不同施肥处理对晋南旱塬麦田土壤微生物功能多样性的影响,可从微生物功能多样性的角度为旱地小麦减肥增产和肥力提升提供理论依据。本研究依托晋南黄土旱塬冬小麦种植区的长期定位试验田,设置秸秆炭(SF)、菌肥(BF)、有机肥(OF)、腐殖酸(HF)、测控施肥(MF)、农户施肥(FF)和不施肥(CK)7种处理,基于Biolog-ECO微平板法,研究了不同施肥处理下晋南旱塬麦田土壤微生物的碳源利用能力和功能多样性的差异。结果表明: 不同施肥处理均能提高黄土旱塬麦田土壤微生物代谢活性和功能多样性,但不同处理的增效不同,SF处理下土壤微生物对碳源的利用最强,能够显著提高土壤微生物对31种碳源的总体利用能力和不同类型碳源的利用能力;SF处理下基于碳源利用的微生物功能多样性、物种丰富度、优势度均显著高于其他5个施肥处理,而其均匀度仅高于BF处理。主成分分析和双向聚类热图分析表明,不同施肥处理对土壤微生物群落代谢功能产生显著影响,SF处理对土壤微生物群落功能多样性有显著促进作用,这种促进作用主要体现在微生物对碳水化合物、羧酸类和氨基酸类碳源的利用上。综上,秸秆炭化还田对晋南旱塬麦田土壤微生物活性有较好的促进作用。

冬前积温对北部冬麦区小麦苗期生长的影响

刘阿康, 马瑞琦, 王德梅, 王艳杰, 杨玉双, 赵广才, 常旭虹

2023, 34(3):  679-687.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.018

摘要 ( 90 )   PDF (2385KB) ( 60 )  

为探究全球气候变化对我国北部冬麦区适宜播期的影响,于2019—2021年2个小麦生长季在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地进行小麦播期试验。选用2个不同分蘖力小麦品种为试验材料,设置4个不同播期:9月25日(J)、10月5日(S0)、10月15日(S1)和10月25日(S2),作为冬前不同积温处理,研究冬小麦苗期群体质量、个体性状和茎蘖生理对冬前积温差异的响应。结果表明: 随着播期的推迟,小麦越冬前积温及相邻播期间积温差呈逐渐降低趋势。J和S0播期下冬前积温均超过550 ℃,满足小麦冬前形成壮苗的基本条件,播期S1和S2较S0冬前积温平均减少148.0和282.4 ℃,不利于冬前小麦壮苗的形成;在4个不同播期条件下,播期每推迟10 d,积温平均分别下降204.0、148.0和134.4 ℃。播种至出苗的天数受到日平均温度的影响,当日平均温度低于15 ℃时,随着播期的推迟,播种至出苗的天数逐渐增加,当日平均温度高于15 ℃时,播种至出苗的天数为恒定值。小麦群体总茎数、叶面积指数、干物质重、氮素积累量和单株分蘖数也随着冬前积温的减少而降低。苗期可溶性糖含量、硝酸还原酶活性随着冬前积温的减少均呈先升后降的变化趋势,而可溶性蛋白含量和谷氨酰胺合成酶活性对积温的响应存在品种间差异。综合冬前小麦群体质量和个体性状,在4个不同播期中,10月5日播种条件下小麦冬前群体总茎数和单株分蘖数与我国北部冬麦区冬前壮苗标准最为接近,冬前积温有利于壮苗的形成。因此,当日平均气温为15～17 ℃时为北京冬小麦最佳播种期。

基于临界氮浓度的南疆滴灌棉花氮营养诊断及产量估算

王新, 董承光, 余渝, 马晓梅, 黄小芳, 田琴, 韦轩, 周小凤

2023, 34(3):  688-698.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.010

摘要 ( 75 )   PDF (3290KB) ( 24 )  

为验证临界氮浓度在南疆滴灌棉田的稳定性和适应性,明确以氮素吸收(N_uptake)、氮营养指数(NNI)和累积氮亏缺量(N_and)为指标评价和诊断南疆滴灌棉花适宜氮水平和氮营养状况的准确性。以‘新陆中55号’和‘新陆中78号’棉花品种为试验材料,通过2年定位田间试验,设置5个氮水平(0、75、150、300、450 kg·hm^-2),建立基于棉株干物质量(PDM)的南疆滴灌棉花临界氮稀释曲线(PNC_c)和基于PNC_c的N_uptake、NNI、N_and模型及NNI、N_and与相对籽棉产量(RY)的估算模型。结果表明: 新陆中55号和新陆中78号棉花PNC_c、最高(PNC_max)、最低(PNC_min)边界稀释模型的相关系数(R²)分别为0.905和0.960、0.919和0.950、0.934和0.969。新陆中55号和新陆中78号临界氮浓度基于1∶1直线的R²、根均方差(RMSE)、相对误差(RE)分别为0.987、0.051 g·kg^-1、1.95%和0.984、0.044 g·kg^-1、1.91%,模型在年际间具有较好的稳定性和适应性。N_uptake、NNI和N_and模型对新陆中55号和新陆中78号适宜氮水平和氮营养状况的评价和诊断结果一致,均以300 kg·hm^-2为最佳施氮量,综合氮水平与籽棉产量拟合结果,新陆中55号和新陆中78号理论适宜施氮量分别为322.7、336.4 kg·hm^-2。新陆中55号和新陆中78号NNI、N_and与RY在不同生育期的R²均大于0.900,NNI、N_and与RY的籽棉产量估算模型基于1∶1直线的R²、RMSE、RE分别为0.899～0.989、0.05～0.13、4.1%～9.9%和0.902～0.981、0.04～0.12、5.1%～9.5%,均达到极显著水平。研究结果可为南疆滴灌棉田适宜施氮水平和氮营养状况的评价和诊断及籽棉产量的估算提供一种新路径。

核桃/刺梨复合种植对刺梨生长、果实产量、品质和土壤性质的影响

张鸿志, 张文娥, 樊卫国, 欧阳章维, 蔡虎, 郝振坤, 王瑞璞, 潘学军

2023, 34(3):  699-707.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.013

摘要 ( 85 )   PDF (765KB) ( 41 )  

核桃和刺梨是西南山区栽培的2种重要乔灌果树,二者在该区域存在复合种植。本研究以贵州地区具有代表性的核桃(‘黔核7号’)/刺梨(‘贵农5号’)复合种植模式为对象,研究了复合种植7年时刺梨的生长、产量、果实品质、光合作用及土壤肥力等情况。结果表明: 与单一种植模式相比,复合种植中刺梨叶片光合色素含量和光合速率显著降低;刺梨长势和产量显著下降,其中产量下降高达77.7%;刺梨的果实品质有所提升,果实中抗坏血酸(Vc)、总酚、糖类物质以及钾、钙、镁、铁、锰、锌等含量显著提高,其中果实Vc和锰含量分别提高34.1%和64.1%。复合种植刺梨土壤中全氮、有效态氮和有效态钾含量分别提高45.8%、34.8%和67.8%;土壤微生物数量和功能菌数量也明显增多,其中细菌和真菌的增幅均达36.0%以上,钾细菌和固氮菌分别提高71.3%和124.8%;土壤有机质、碳氮比、全磷、全钾及有效态矿质养分(磷、钙、镁、铁、锰、铜、锌)含量下降;除土壤脲酶和过氧化氢酶活性提高外,其余土壤酶(蔗糖酶、纤维素酶、蛋白酶、磷酸酶)活性都显著降低。综上,在核桃/刺梨复合种植林中,随着核桃植株的不断生长,其对刺梨存在明显的遮阴和土壤肥力竞争,从而影响了刺梨产量,但对刺梨果实品质存在一定的改善作用。

不同粒径生物炭对土壤磷吸附-解吸特性的影响

韦金菊, 秦国兵, 张庚金, 贾露露, 周建, 吴建富, 魏宗强

2023, 34(3):  708-716.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.015

摘要 ( 80 )   PDF (2005KB) ( 28 )  

粒径是影响物质吸附性能的一个重要因素。本研究以不同粒径(0.25～1 mm、0.075～0.25 mm、<0.075 mm)油菜秸秆生物炭(SBC)和鸡粪生物炭(MBC)分别与两种土壤(高磷土、低磷土)混合进行室内培养30 d,通过土壤磷等温吸附试验与解吸试验,结合土壤磷吸附相关性质,评价不同粒径生物炭对土壤磷吸附-解吸特性的影响。结果表明: 在水体系中,3个粒径的SBC与MBC对磷的吸附能力大小均表现为<0.075 mm(43125、20083 mg·kg^-1)>0.075～0.25 mm(37376、13199 mg·kg^-1)>0.25～1 mm(27749、12251 mg·kg^-1);在土壤体系中,同一种生物炭的3个粒径间土壤磷吸附量差异较小。与无生物炭处理相比,添加SBC提高了土壤对磷的最大吸附量(S_max),增幅为236.8%～755.7%,并降低了土壤磷解吸率;添加MBC的S_max增幅较SBC低,但提高了土壤磷解吸率(增幅为7.2%～295.9%)。两种生物炭处理均显著增加了土壤总磷、速效磷和交换性钙、镁含量,其中SBC处理交换性钙、镁含量增幅为64.0%～257.1%,MBC处理增幅为39.1%～205.3%,且土壤交换性钙、镁含量与S_max呈极显著正相关。综上,生物炭粒径对土壤磷吸附性能的影响较小,提高土壤对磷吸附性能的关键因素是生物炭施入后带入的钙、镁;油菜秸秆生物炭对土壤磷吸附能力强,适用于提高富磷土壤对磷的固持能力,减少盈余磷素的流失;而鸡粪生物炭更适于改善低磷水平土壤,提高有效磷含量。

基于分数阶微分联合光谱指数估算银川平原土壤有机质含量

尚天浩, 陈睿华, 张俊华, 王怡婧

2023, 34(3):  717-725.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.020

摘要 ( 82 )   PDF (2864KB) ( 44 )  

土壤有机质是评价土壤肥力的重要指标。为探讨分数阶微分联合不同光谱指数所建模型对较低土壤有机质含量的估算效果,本研究利用银川平原土壤野外高光谱反射率,结合室内实测有机质含量,对反射率原始数据进行倒数对数变换后进行0～2阶(间隔0.20)的分数阶微分处理,构建差值指数(DI)、比值指数(RI)、亮度指数(BI)、归一化指数(NDI)、再归一化指数(RDI)和广义指数(GDI),分析6个指数与土壤有机质含量间的二维相关性,筛选出最优光谱指数,分别建立主成分回归(PCR)、偏最小二乘回归(PLSR)、反向神经网络(BPNN)、支持向量机(SVM)和地理加权回归(GWR)模型估算土壤有机质含量。结果表明: DI、RI、NDI、BI、GDI、RDI与土壤有机质含量间的最大相关系数绝对值(MACC)整体呈现先上升后下降的规律,分别在1.0、0.6、1.4和1.6阶处MACC最高。基于分数阶微分变化下的0.2～2.0阶RDI可用于后续模型构建,其中,MACC值最佳组合波段主要集中在400～600和1300～1700 nm。在单一光谱指数RDI所建不同模型中,SVM模型估算精度最高,其建模决定系数、验证决定系数和相对分析误差分别达到0.86、0.87和2.32。研究结果可为低有机质含量地区的土壤有机质快速、准确估算及制图提供科学依据。

辽西低山棕壤丘陵区小流域泥沙连通性与土壤侵蚀的空间分布特征

王佳楠, 贾燕锋, 范昊明

2023, 34(3):  726-732.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.036

摘要 ( 75 )   PDF (2134KB) ( 41 )  

了解土壤侵蚀和泥沙连通性的空间分布特征对制定流域综合管理措施具有重要作用。本研究以辽西低山棕壤丘陵区二道岭小流域为对象,基于InVEST泥沙输移比模型,引入连通性指数和土壤流失模型作为泥沙连通性和土壤侵蚀强度空间分布特征的衡量指标,通过探究不同泥沙连通性等级和土壤侵蚀强度下坡度、坡向和土地利用特征,分析地形、土地利用类型、泥沙连通性和土壤侵蚀之间的关系。结果表明: 二道岭小流域泥沙连通性平均值为-3.79,平均土壤侵蚀量为614 t·km²·a^-1;高连通性主要出现在坡耕地中,较低的连通性主要分布在林草地中;93.3%流域面积的土壤侵蚀强度在中度以下,极强烈以上侵蚀面积仅占流域面积的1.1%。泥沙连通性等级越高,<5°坡度的面积所占比例越高,其余坡度的面积占比相对稳定;耕地面积占比增加,林草地面积占比减少;阴坡面积占比降低,阳坡面积占比增加。随着土壤侵蚀强度的递增,<8°坡度的面积占比增加,其余坡度的面积占比相对稳定;林草地面积占比减少,其他土地利用面积占比增加;阳坡面积占比总体增加,阴坡面积占比总体降低。土地利用是影响该流域土壤侵蚀与泥沙连通性响应关系的关键因素。

基于“风险-连通性-潜力”的南昌市生态韧性评估

肖圣, 多玲花, 邹自力

2023, 34(3):  733-741.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.022

摘要 ( 110 )   PDF (3167KB) ( 37 )  

随着城市建设的快速发展,建设用地持续扩张,生态用地不断缩减,城市生态系统出现了各种风险和退化现象,故对城市生态韧性进行评估尤为重要。本研究从城市化进程带来的景观地类变化视角出发,通过“风险-连通性-潜力”模型、空间自相关模型及核密度评估等方法对南昌市2005—2020年生态韧性水平进行评估,并探究其时空演化特征。结果表明: 2005—2020年,研究区风险、连通性和潜力各子系统空间格局稳定,但差异显著,其中,生态风险呈中部高、东西两侧低的特征,连通性和生态潜力的空间分布则与生态风险相反,呈中部低、东西两端高的格局。南昌市生态韧性整体水平不高,以中、较低韧性水平为主体,低等级持续增长,高值水平区域逐渐减少。生态韧性的“高-高”集聚类型不断减小,“低-低”集聚类型逐步增加。核密度评估表明,南昌市整体韧性水平变化不大,空间差异明显。应根据南昌市不同区域的生态韧性水平特征,结合城市规划布局调整不同景观类型的数量与分布,改变不同景观类型空间分布的连通性和集聚性,实现区域整体生态韧性水平的优化提升。研究结果可为城市空间规划布局提供理论依据。

郑州大都市区生态网络构建及格局优化

霍锦庚, 时振钦, 朱文博, 薛华, 陈鑫

2023, 34(3):  742-750.  doi:10.13287/j.1001-9332.202302.025

摘要 ( 113 )   PDF (1445KB) ( 65 )  

快速城市化进程致使生态环境的保护和优化问题日益突出,构建生态网络体系、规划引导生态价值和高效利用景观效应,对区域调节生态空间、促进当地可持续发展具有重要意义。以郑州大都市区为例,基于1980—2020年8个时间节点土地利用数据,运用ArcGIS、Guidos Toolbox和Conefor等工具,通过未来土地利用变化情景模拟预测未来土地格局、形态学空间格局分析识别景观要素、最小累积阻力构建综合阻力面、引力模型计算生态引力、水文分析创建阻力路径和网络结构评价等,判别研究区生态源地、生态廊道和生态节点,构建具有较高结构完整度的生态网络。结果表明: 在研究区的9个源地中,黄河流域生态源地连接网络东西部大型集中源地,其余源地坐落于研究区东北、东南及西南部,整体半环绕郑州主城区分布;最小成本路径共163条,生态廊道共58条,其中,一、二、三级廊道分别为10、19和29条,以沿黄河流域、“三横三纵”和“点-轴”形式分布为主;研究区内共判定生态节点70个,并划分为战略点、自然生态点及人工环境点,分别为10、27和33个,其分布于各个源地核心和廊道交叉等关键性节点位置。生态网络包含研究区所有景观要素,并以横“C”字型连接主要生态基质,总体表现为“一横两纵四组团”的半包围网络结构。

基于水资源格局和保险增益的区域横向生态补偿及生态系统服务价值

焦蒙蒙, 何理, 王喻宣

2023, 34(3):  751-760.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.024

摘要 ( 79 )   PDF (2363KB) ( 34 )  

生态补偿对维护生态系统服务功能、促进区域绿色发展具有重大意义。本研究提出基于水资源格局和保险增益的区域横向生态补偿标准模型,用于解决研究区补偿方式单一、补偿效率低下的问题。以京津冀地区为例,分析研究区2000—2019年水足迹和水资源生态承载力情况,同时依据生态保护投入成本和分摊系数明确补偿主客体和水足迹补偿额;引入保险定价模型厘定生态保险费率,确定保险补偿额及生态补偿标准,测算了不同类型的生态系统服务价值。结果表明: 2000—2019年,京津冀地区整体处于水生态赤字状态,农业水足迹占比高达94.5%;从补偿主客体来看,京津两地作为补偿主体,平均每年应分别向河北省支付水足迹补偿额4.02亿元和3.96亿元;河北省应获得保险费率为1.4%的生态保险金额2.28亿元,平均每年应获得京津两地支付生态补偿标准8.10亿元;水文调节为区域核心生态系统服务功能,多年平均价值为1879.74亿元。引入生态保险机制,对研究区构建横向生态补偿机制、完善生态系统服务功能以及提升生态系统服务价值具有重要的战略意义。

1986—2021年黄河流域地表水体面积的时空变化特征

赵梓琨, 田园盛, 翁学先, 李欢玮, 孙文义

2023, 34(3):  761-769.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.021

摘要 ( 102 )   PDF (2887KB) ( 49 )  

黄河流域水资源短缺,开展地表水体面积的动态监测,有助于明晰流域水资源的分布状况与变化趋势,对深入理解气候变化和人类活动对水资源的影响、保障流域生态安全具有重要的科学意义。本研究基于Google Earth Engine(GEE)云平台,利用混合指数算法,分析1986—2021年黄河流域地表水体面积的空间格局与变化特征,并揭示了流域地表水体面积变化的驱动因素。结果表明: 基于混合指数的水体提取算法总体识别精度为97.5%;相比现有部分水体数据产品,本算法在一定程度上能保证水域整体的完整性。黄河流域上、中、下游地区的地表水体面积分别占流域地表水体总面积的71.7%、18.4%、9.9%。1986—2021年间,流域地表水体面积总体呈上升趋势,共增加3163.6 km²,上、中、下游地区流域地表水体面积分别增加72.0%、22.4%、5.6%。降水量的增多是流域水体面积增加的主要原因,其贡献率为55%;植被恢复、兴建水利工程等对流域水体面积起增加作用;人类取水活动的加剧对流域水体面积起减少作用。

松毛虫虫食叶和排泄物对土壤激发效应的影响

黄雪梅, 陈龙池, 田宁, 关欣, 胡亚林, 黄苛, 宿秀江, 陶晓

2023, 34(3):  770-776.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.012

摘要 ( 95 )   PDF (1264KB) ( 42 )  

昆虫冠层取食导致大量的虫食叶和排泄物输入到地表,对森林土壤碳循环产生重要影响。然而,目前关于虫食叶和排泄物影响土壤激发效应的研究仍十分匮乏。本研究以马尾松为对象,应用¹³C同位素自然丰度法研究马尾松凋落叶、松毛虫虫食叶和排泄物添加对土壤激发效应强度和方向的影响。结果表明:马尾松凋落叶、虫食叶和排泄物添加均促进土壤有机碳的分解,即产生正激发效应,且各处理之间差异显著。松毛虫排泄物诱导的累积激发效应最大,虫食叶次之,马尾松凋落叶诱导的累积激发效应最小。线性回归分析表明,在培养前期,激发强度与添加物全磷、缩合单宁、缩合单宁/P以及总酚含量呈显著正相关,与C/N、木质素/N、C/P、木质素/P呈显著负相关;在培养后期,激发强度与木质素含量呈显著负相关。综上,松毛虫虫害产生的虫食叶和排泄物提高了土壤激发效应强度,且在不同培养阶段控制激发强度的主导因子不同,这有助于加深对虫害影响森林土壤碳循环的认知,并提高对虫害影响森林生态系统碳汇的估算精度。

东亚地区羊肚菌属物种响应气候变化的地理分布格局变迁

左一帆, 何宇凡, 王璐, 洒威, 尚千涵, 梁健, 王乐, 李忠虎

2023, 34(3):  777-786.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.027

摘要 ( 88 )   PDF (3303KB) ( 54 )  

羊肚菌属是一类稀有的具有极高药用和食用价值的大型真菌。受到近期气候变化和人类活动影响,羊肚菌属物种栖息地严重片段化和破碎化,导致该属物种资源急剧减少,急需进行科学保护。本研究基于最大熵模型(MaxEnt),利用102个羊肚菌属地理分布信息,结合10个环境因子,模拟了末次盛冰期、末次间冰期、当代和未来(2050、2070年)不同历史气候条件下该属物种的潜在地理分布区变化,分析气候变化情景下东亚地区羊肚菌属物种的地理分布格局变化,并制定有效的保护策略。结果表明: 影响羊肚菌属物种地理分布的主导因子为最冷季平均温度、年降雨量、海拔和年温度变化范围,其中,最冷季平均温度贡献率最大。物种分布模拟表明,羊肚菌属物种当代高适生区主要集中于中国西部部分地区。从末次间冰期到末次盛冰期到当代再到未来,羊肚菌属物种的总适生区面积呈先减少后增加的趋势;高适生区面积变化与总适生区面积变化相同。目前,需对中国西部羊肚菌属物种高适生地区资源进行针对性的原地保护,并对高适生区边缘地区及中国陕西、河北、山东等中适生区进行科学的迁地保护。

海州湾偶见鱼类的种类组成及时空分布

张涛, 沃佳, 刘逸文, 徐宾铎, 薛莹, 任一平, 张崇良

2023, 34(3):  787-795.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.028

摘要 ( 81 )   PDF (2526KB) ( 37 )  

偶见种由于其个体数或出现频率较少,在群落生态学研究中往往被忽略,但其与生物多样性维持和海洋保护具有紧密联系。为阐明海州湾偶见鱼类的时空分布特征及变化趋势,本研究基于2013—2019年海州湾渔业资源调查数据,使用相对重要性指数(IRI)、分布重心法和Mann-Kendall趋势检验等方法,分析海州湾偶见鱼类的种类组成,选取其中9个偶见种分析了其相对生物量的空间分布以及相对生物量和出现频率的年际变化趋势。结果表明: 海州湾多年调查捕获鱼类共93种,其中,IRI<10的鱼类有61种,表明海州湾存在大量偶见鱼类。选取的9个偶见种具有明显的空间分布特征,其中,虻鲉、繸鳚和孔鳐主要分布在海州湾东部海域,栖息范围广阔,油魣和刀鲚、带纹条鳎分别分布于海州湾西部、南部海域,其余主要分布在海州湾西南部海域。在其生物量的年际变化方面,凤鲚、孔鳐、繸鳚、油魣的生物量和出现频率呈现波动性变化,红狼牙虾虎鱼、小头栉孔虾虎鱼的生物量呈现上升趋势,带纹条鳎、刀鲚、虻鲉的生物量和出现频率均逐渐下降,近年再无捕获。本研究加深了对偶见种时空分布的理解,对保护偶见生物资源和物种多样性具有指导意义,为建立海洋保护区提供了科学支撑。

芙蓉岛海域人工鱼礁投放对大型底栖动物群落结构和功能性状的影响

詹启鹏, 董建宇, 孙昕, 张宇洋, 张秀梅

2023, 34(3):  796-804.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.031

摘要 ( 83 )   PDF (2916KB) ( 76 )  

为评估人工鱼礁的生态修复效果和礁龄对大型底栖动物群落结构和功能性状的影响,本研究于2019年5月、8月和10月对莱州湾芙蓉岛海域2种不同礁龄的人工鱼礁区开展了调查。3个季度共鉴定出大型底栖动物120种,其中,对照区72种,短礁龄(投放时间为1年)礁区74种,长礁龄(投放时间为4～5年)礁区80种。哈氏和美虾为各区域的主要优势种。研究区域内大型底栖动物群落的生物量、丰度、Shannon多样性指数和Margalef丰富度指数均表现为长礁龄礁区＞短礁龄礁区＞对照区,其中,长礁龄礁区的生物量和丰度显著大于其他两个区域。鱼礁区和对照区大型底栖动物群落的功能性状组成和相对丰度存在差异,但各区域优势性状类型保持一致,分别为沉积食性、埋栖型、中等个体大小、中等寿命、高身体柔韧度和底内生活型。各区域大型底栖动物群落性状的差异主要表现在摄食、栖息方式、个体大小方面。鱼礁区中较小个体(1～3 cm)和悬浮物食性物种的相对丰度高于对照区,而肉食食性物种低于对照区,且随着礁龄的增加,这一效应更加明显。就功能多样性而言,鱼礁区显著高于对照区,就功能冗余而言,二者无显著差异。丰度/生物量比较曲线和海洋生物指数分析结果显示,该海域的底栖生境质量较好,鱼礁投放1年后,大型底栖动物群落受到轻微扰动,鱼礁投放4～5年后,大型底栖动物资源养护效果和底栖生境质量明显提高。

综合评述

茶园氧化亚氮排放研究进展

韩星, 于海洋, 郑宁国, 葛超荣, 姚槐应

2023, 34(3):  805-814.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.011

摘要 ( 111 )   PDF (1174KB) ( 61 )  

茶园土壤是温室气体氧化亚氮(N₂O)排放的重要来源,且茶园土壤中施肥诱导的N₂O排放系数远大于旱地农田。针对全球茶园的特点和N₂O排放研究现状,本文综合分析了茶园N₂O排放特征、产生过程、影响因素及减排措施。全球茶园土壤N₂O背景排放量平均为(2.68±2.92) kg N·hm^-2,氮肥施用后N₂O平均排放量为(11.29±9.45) kg N·hm^-2。化肥诱导的N₂O排放系数为2.2%±2.1%,远高于IPCC估算的农田N₂O排放系数(1%)。茶园土壤是典型的酸性土壤,N₂O产生主要包括硝化和反硝化过程,其中反硝化作用占主导。茶园土壤N₂O排放主要与施肥量有关,此外,施肥种类也影响茶园土壤N₂O排放。茶园土壤N₂O减排途径主要包括优化施肥量和施肥种类、添加生物炭以及合理利用硝化抑制剂等。今后应加强时间和空间尺度上茶园土壤N₂O排放的原位观测,结合实验室培养和野外试验阐明茶园土壤N₂O产生和排放机制,利用数据-模型融合方式减少全球茶园N₂O排放估算的不确定性,为合理的茶园N₂O减排措施提供理论支撑和实践指导。

农田土壤氟磺胺草醚残留特征、生态风险与消减研究进展

陈森森, 任文杰, 滕应

2023, 34(3):  815-824.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.032

摘要 ( 111 )   PDF (3646KB) ( 46 )  

氟磺胺草醚是一种长残效二苯醚类除草剂,主要用于花生和大豆田中1年和多年生阔叶杂草的防治。随着农业生产机械化程度逐渐提高,我国氟磺胺草醚的使用量不断增加。长期的大量施用导致土壤中存在明显的残留,由此引发的生态环境问题亟需引起农业及环保部门的关注和重视。本文系统综述了近年来农田土壤中氟磺胺草醚的残留特征、生态毒理效应和消减过程等方面的研究进展,并从残留形成机制、安全施用限量标准和消减机制与技术等方面提出一些思考和展望,以期为解决氟磺胺草醚的残留药害问题提供新的见解和思路。

生姜杀虫活性成分在植物源杀虫剂中的研究现状

朱永兴, 王艳红, 尹军良, 彭祥燕, 郭昌权, 曾建军, 刘续立, 刘奕清

2023, 34(3):  825-834.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.001

摘要 ( 97 )   PDF (1700KB) ( 21 )  

开发和应用植物源杀虫剂防治害虫是保障农业绿色生产可持续发展的重要措施之一。近年来,化学杀虫剂的大量使用给环境和人类健康带来严重威胁。相比而言,植物源杀虫剂具有天然、低毒、易降解等优点,已成为一类新的绿色杀虫剂,是今后杀虫剂的重要发展方向。虽然植物源杀虫剂在田间害虫防治中有着天然优势,但目前仍存在杀虫植物资源不清、植物源杀虫剂的药效评价指标欠缺和植物杀虫活性成分分离纯化较为困难等问题。为挖掘高效杀虫植物资源并了解植物源杀虫剂的作用机制,本文综述了当前国内外杀虫植物资源和杀虫活性物质研究进展、植物源杀虫剂的作用机理,以及生姜的主要活性成分和杀虫特性。分析了植物源杀虫剂研发当前面临的困难,并展望了植物源杀虫剂的开发方向,讨论了生姜杀虫活性成分的杀虫功能,为新型植物源杀虫剂的开发提供参考。

生物多样性关键区域的理论框架、指标体系与应用实践

叶鹏程, 刘灿, 王爱华, 武建勇, 赵晓, 陈慧, 斯琴

2023, 34(3):  835-845.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.004

摘要 ( 114 )   PDF (2280KB) ( 47 )  

全球物种多样性的不断下降使得生物多样性保护愈发受到当今国际社会的广泛关注和重视。为了减缓生物多样性持续下降这一趋势,确定对生物多样性保护具有重要意义的区域就显得格外重要。然而,目前现有的识别重要区域的研究方法多具有不同的评估标准,而且多集中于不同的生物组合(物种或群落)和生态系统类型。生物多样性关键区域(KBAs)是指对全球生物多样性可持续性做出重大贡献的区域,与传统的研究识别方法不同,KBAs识别是以全球统一的标准,识别对陆地、淡水和海洋生态系统中的濒危动植物至关重要的栖息地。本文在阐述KBAs理论框架与技术架构的基础之上,总结了生物多样性关键区域的识别标准与评估参数体系,包括5项一级标准、11项二级标准以及11项评估参数。其中,涉及到生态系统层面的评估参数1项、物种层面的评估参数8项、基因层面的评估参数1项、综合评估参数1项。还结合国内外的相关研究案例分析了KBAs识别在生物多样性研究与保护中的应用,探讨了该方法在我国的发展方向和应用前景,以期为我国今后生态保护政策的制定和自然保护地的规划提供一个新视角。

甘蔗黑穗病的微生物防治研究进展

陶新, 夏世斌, 刘秋梅, 李德军, 何寻阳

2023, 34(3):  846-852.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.029

摘要 ( 109 )   PDF (626KB) ( 51 )  

甘蔗是最重要的糖料作物,但甘蔗黑穗病是导致甘蔗产量降低和品质损失的最主要病害之一,严重影响糖产业的可持续健康发展。微生物防控甘蔗黑穗病是近年来快速兴起的绿色防控技术,具有环境相容性高、培肥土壤等优势。本文主要阐明了引发甘蔗黑穗病的甘蔗鞭黑粉菌特性及其侵染原理,分析了以生物有机肥和生物农药为主的甘蔗黑穗病微生物防治研究现状,系统梳理了微生物通过分泌拮抗物质、竞争营养物质和生态位、诱导植物产生系统抗性等途径抑制甘蔗黑穗病发生的作用机制,并提出了当前甘蔗黑穗病的微生物防治技术应用存在的生防菌定殖能力差和生防效果不佳问题。最后,从提高微生物高效防控甘蔗黑穗病的角度展望了未来研究的重点方向,以期为甘蔗黑穗病微生物防治研究及糖产业的健康发展提供参考。

中国抗生素污染现状及对浮游生物的影响

李雅, 殷丽萍, 刘丹, 梁云权, 潘瑛

2023, 34(3):  853-864.  doi:10.13287/j.1001-9332.202303.030

摘要 ( 185 )   PDF (643KB) ( 65 )  

近年来,抗生素在水体中不断被检出,已经成为重要的环境污染问题,中国抗生素污染问题尤为严重。然而,当前人们对抗生素生态危害的认知主要集中在诱导病原微生物产生抗药性上,将抗生素污染视作危害人类健康的公共安全问题,却相对忽视了它对水生生物的潜在风险。浮游生物作为水生态系统的重要组成成分,对维持水生态系统稳定具有重要作用;同时,浮游生物对环境变化非常敏感。了解抗生素对浮游生物的影响是评估其生态风险的基础。为此,本文归纳了当前国内水环境中抗生素污染现状,分析了抗生素对浮游生物的影响。今后,除了利用代谢组学技术进一步揭示抗生素对浮游生物个体危害的机制外,还需加强野外抗生素与浮游生物群落的监测。