Please wait a minute...
欢迎访问《应用生态学报》官方网站,今天是 分享到:

当期目录

    2016年 第27卷 第1期    刊出日期:2016-01-18
    目录
    目录
    2016, 27(1):  0. 
    摘要 ( 685 )   PDF (464KB) ( 427 )  
    研究报告
    浙江天目山老龄森林生态系统CO2通量特征
    牛晓栋1,江洪1,2*,张金梦1,方成圆1,陈晓峰1,孙恒1
    2016, 27(1):  1-8. 
    摘要 ( 1097 )   PDF (803KB) ( 672 )  
    物种丰富的异龄老龄森林对陆地生态系统动态模型及全球碳收支具有十分重要的意义.目前,我国关于老龄森林碳通量的研究很少,亚热带地区的老龄林更鲜有报道.本研究利用涡度相关技术观测了我国中亚热带地区的浙江天目山一个老龄常绿落叶阔叶混交林生态系统的CO2通量.以2013年7月到2014年6月的观测数据为依据,分析了此老龄林净生态系统碳交换量(NEE)、生态系统呼吸量(Re)、生态系统总交换量(GEE)的变化.结果表明: 研究期间,老龄林常绿落叶阔叶混交林生态系统NEE月总量除12、2月为正值外(表现为碳源),其余月份均为负值(表现为碳汇).NEE月总量平均为-61.52 g C·m-2,各月碳吸收量以6月(-149.40 g C·m-2)最高,10月次之,呈双峰变化;最大碳源出现在2月(23.45 g C·m-2).各月NEE平均日变化差异明显,6月的平均通量峰值最大,达到-0.98 mg·m-2·s-1,12月最小,为-0.35 mg·m-2·s-1;NEE符号改变的时间也呈明显的季节变化特征;全年NEE、Re、GEE分别为-738.18、931.05、-1669.23 g C·m-2.与相近纬度相近林型的其他森林生态系统相比,由于其复层结构和多种幼龄更新树木的存在,其测定的固碳量较大.表明我国中亚热带天目山地区的老龄森林生态系统不是处于碳收支稳定状态,而是具有相对较高的固碳能力.
    小兴安岭两种森林类型土壤有机碳矿化的季节动态
    高菲,林维,崔晓阳*
    2016, 27(1):  9-16. 
    摘要 ( 967 )   PDF (774KB) ( 497 )  
    采用室内培养法测定小兴安岭原始阔叶红松林、杨桦次生林不同季节的土壤有机碳(SOC)矿化速率和累计矿化量(Cm),利用一级动力学方程对土壤易矿化有机碳(C1)、潜在可矿化碳(C0)等参数进行拟合,并分析CmC0与土壤环境因子的关系.结果表明: 2种森林类型土壤有机碳培养矿化速率和Cm的季节变化趋势一致,在0~5 cm土层随季节推进而减小,在5~10 cm土层未表现出明显的季节差异;C1在0~5和5~10 cm土层分别为42.92~92.18和19.23~32.95 mg·kg-1,C0在0~5和5~10 cm土层分别为863.92~3957.15和434.15~865.79 mg·kg-1,C1C0均随季节推进而减小.2种森林类型土壤C0/SOC在0~5和5~10 cm土层分别为0.74%~2.78%和1.11%~1.84%.C0/SOC随季节推进而减小,表明从春季至秋季土壤有机碳含量总体上趋于稳定.土壤CmC0与原位土壤湿度、热水浸提碳水化合物含量呈显著正相关,而与原位土壤温度、冷水浸提碳水化合物含量的相关性不显著.土壤有机碳矿化的季节动态受土壤环境因素和活性碳组分等综合作用的影响.
    北方温带森林不同海拔梯度土壤碳矿化速率及酶动力学参数温度敏感性
    樊金娟1,李丹丹1,2,张心昱2*,何念鹏2,部金凤2,王情3,孙晓敏2,温学发2
    2016, 27(1):  17-24. 
    摘要 ( 1054 )   PDF (727KB) ( 452 )  
    采集长白山脉龙岗支脉老秃顶子南坡3个不同海拔梯度森林(岳桦林、针阔混交林、红松林)土壤,进行室内温度梯度培养试验,研究土壤碳矿化速率(Cmin)和土壤β-1,4-葡萄糖苷酶(βG)动力学参数及温度敏感性.结果表明: 海拔和温度对Cmin均有显著影响,3种森林土壤Cmin均随着培养温度升高而增加,且岳桦林土壤Cmin最高.3种森林土壤碳矿化速率温度敏感性\[Q10(Cmin)\]大小为岳桦林>红松林>针阔混交林,但差异不显著.3种森林土壤βG动力学参数最大反应速率(Vmax)和米氏常数(Km)均随培养温度升高而增加,Vmax的温度敏感性\[Q10(Vmax)\]为1.78~1.90,Km的温度敏感性\[Q10(Km)\]为1.79~2.00.岳桦林Q10(Vmax)/Q10(Km)值显著高于红松林和针阔混交林,表明高海拔岳桦林土壤有机碳水解酶动力学参数受温度升高影响最大.
    黄土丘陵区微地形对草地植物群落结构组成和功能特征的影响
    汝海丽1,2,张海东3,焦峰1,3*,薛超玉3,郭美丽1,2
    2016, 27(1):  25-32. 
    摘要 ( 1096 )   PDF (662KB) ( 365 )  
    对黄土丘陵区微地形(阳坡坡上、中、下部,坡顶,阴坡坡上、中、下部)条件下草地植物群落进行群落组成调查和地上、地下生物量测定,分析微地形对草地植物群落结构组成和功能特征的影响.结果表明: 研究区内草地植物群落主要由菊科、禾本科和豆科物种组成.群落地上和地下生物量以及根系年生长量分别为164.12 g·m-2、1044.87 g·m-2、731.77 g·m-2·a-1.群落地上和地下生物量以及根系年生长量在不同坡向的大小均为:阴坡>阳坡>坡顶.在阴坡,群落生物量和根系年生长量的大小为:坡下部>坡中部>坡上部>坡顶部,阳坡群落生物量在不同坡位的大小顺序与阴坡不同.根系生长主要集中在0~20 cm土层,且从上到下逐渐减小.根系周转率的平均值为0.75 a-1,在不同微地形条件下不同土层内大小不同.
     
    4种植物生长旺盛期侧根分支处与相邻上级直根抗折特性的差异
    刘鹏飞1,刘静1*,朱宏慧1,张欣2,张格3,李有芳1,苏禹1,王晨嘉1
    2016, 27(1):  33-39. 
    摘要 ( 786 )   PDF (879KB) ( 494 )  
    以3~4年生并处于生长旺盛期的柠条、沙柳、沙棘和白沙蒿为研究对象,采用自制夹具、TY8000伺服强力机,对有生命力的、根径为1~4 mm的侧根分支处及其相邻上级直根的抗折力进行测定,分析4种植物侧根分支处与相邻上级直根抗折力、抗折强度的差异.结果表明:尽管4种植物各径级侧根分支处平均根径大于相邻上级直根的平均根径,但侧根分支处的抗折力和抗折强度均小于相邻上级直根的抗折力和抗折强度;柠条、沙柳、沙棘和白沙蒿的侧根分支处抗折强度分别为相邻上级直根的71.5%、62.9%、45.4%、35.4%.4种植物侧根分支处、相邻上级直根的抗折力与根径呈显著的幂函数正相关,抗折强度与根径呈显著的幂函数负相关;4种植物侧根分支处、相邻上级直根抗折强度大小均为:柠条(33.66、47.06 MPa)>沙柳(17.31、27.54 MPa)>沙棘(3.97、8.75 MPa)>白沙蒿(2.18、6.15 MPa).
    基于渗透调解物质及叶绿素分析红砂抗旱优良家系的早期选择
    高红霞1,苏世平1,李毅1*,Жигунов Анатолий Васильевич2
    2016, 27(1):  40-48. 
    摘要 ( 759 )   PDF (501KB) ( 394 )  
    对生长健壮、无病虫害的77个3年生红砂家系进行可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、脯氨酸(Pro)及叶绿素(Chl)含量测定,运用主成分分析法和隶属函数法进行抗旱性综合评价,筛选抗旱优良家系.结果表明: 77个家系的叶片渗透调解物和叶绿素含量存在较大差异,可溶性蛋白含量为2.14~8.60 mg·g-1FM,可溶性糖含量为6.82~21.86 mg·g-1FM,脯氨酸含量为118.73~1494.30 μg·g-1FM,叶绿素a含量为321.88~897.37 μg·g-1FM,叶绿素b含量为53.65~249.04 μg·g-1FM,叶绿素(a+b)含量为387.39~1146.40 μg·g-1FM,叶绿素a/b值为3.46~6.42.各抗旱指标在红砂家系中差异显著,脯氨酸含量变异最大,可溶性糖含量次之.采用多指标的综合评价方法发现,12个家系为抗旱性优良家系,其中扎子沟1-2号和扎子沟1-1号家系表现最好.
     
    基于小波变换的毛竹叶片净光合速率高光谱遥感反演
    孙少波1,2,杜华强1,2*,李平衡1,2,周国模1,2,徐小军1,2,高国龙1,2,李雪建1,2
    2016, 27(1):  49-58. 
    摘要 ( 1085 )   PDF (1205KB) ( 412 )  
    在对毛竹林叶片高光谱反射率数据进行小波变换的基础上,寻找和确定最佳的小波植被指数反演毛竹林叶片的净光合速率(Pn).结果表明: 理想的高频小波植被指数反演得到的Pn 精度高于低频小波植被指数和光谱植被指数,其中,由小波分解第一层高频系数构建的归一化植被指数、比值植被指数和差值植被指数与Pn之间的相关性最好,R2为0.7,均方根误差(RMSE)较低,为0.33;而低频小波植被指数反演Pn的精度低于光谱植被指数.由各层理想小波植被指数所构建的多元线性模型反演得到毛竹叶片Pn与实测Pn之间具有显著的相关关系,R2为0.77,RMSE为0.29,且精度明显高于基于光谱植被指数所构建的多元线性模型.与光谱植被指数反演毛竹Pn的敏感波段仅局限于可见光波段相比,小波植被指数探测的敏感波长范围更广,包含了可见光及多个红外波段.高光谱数据在经过小波变换后能够发现更多反映毛竹Pn的细节信息,且整体反演精度比原始光谱有了显著提高,研究结果为基于高光谱遥感反演植被Pn提供了一种新的可选方法.
    砧木对河北昌黎产区赤霞珠葡萄生长和果实品质的影响
    李敏敏1,袁军伟1,刘长江1,韩斌1,黄家珍2,郭紫娟1,赵胜建1*
    2016, 27(1):  59-63. 
    摘要 ( 929 )   PDF (442KB) ( 316 )  
    以7个砧木嫁接的赤霞珠和自根为材料,研究不同砧木对河北昌黎产区赤霞珠葡萄生长、结果和品质的影响.结果表明: 5C和5BB显著提高赤霞珠主干粗度,5C显著提高赤霞珠主梢粗度;188-08、5BB和5C显著提高赤霞珠可溶性固形物含量,188-08和5BB显著提高还原糖含量;101-14M和3309C显著降低可滴定酸含量,5C和101-14M显著提高果皮多酚和花青素含量,101-14M显著提高果皮单宁含量;3309C、110R、5C和101-14M显著提高赤霞珠单株产量.采用模糊评价法综合评价7个砧木对赤霞珠生长、品质和产量等因子的影响,在河北昌黎地区独特的气候和环境条件下,7种砧木嫁接赤霞珠的综合评价均优于自根,适宜砧木顺序依次为5C、101-14M、3309C、5BB、188-08、110R、SO4.
    黄土丘陵沟壑区撂荒地不同演替阶段植物群落的土壤抗蚀性——以坊塌流域为例
    严方晨1,焦菊英1,2*,曹斌挺1,于卫洁1,魏艳红2,寇萌2,胡澍1
    2016, 27(1):  64-72. 
    摘要 ( 854 )   PDF (639KB) ( 362 )  
    采用野外调查取样与室内试验相结合的方法,在分析土壤颗粒组成、级配状况与群体特性、团粒结构的分形特征及其稳定性变化的基础上,研究了黄土丘陵沟壑区撂荒地不同演替阶段植物群落的土壤抗蚀性.结果表明: 撂荒后植被从一年生草本群落阶段演替到多年生蒿禾类草本群落阶段的过程中,土壤的级配状况在不断改良,颗粒分形维数增大,团粒结构有所改善,土壤团粒结构的分形维数与结构体破坏率均不断减小,稳定性不断增强,从而提高了土壤的抗蚀性.实现植被的自然恢复对改善该区土壤结构、提高土壤抗蚀性、减少水土流失和促进区域生态环境可持续发展具有重要意义.
    浑善达克沙漠化防治生态功能区防风固沙功能的时空变化及驱动力
    申陆1,2,田美荣2*,高吉喜2,钱金平1
    2016, 27(1):  73-82. 
    摘要 ( 934 )   PDF (814KB) ( 413 )  
    土壤风蚀是浑善达克地区面临的重要生态环境问题,防风固沙功能大小决定了整个区域的生态安全程度.为了阐明浑善达克功能区防风固沙情况,指导区域的荒漠化防治,本文基于气象数据、遥感数据,利用修正风蚀方程模型(RWEQ)定量分析2000—2010年浑善达克防风固沙功能区防风固沙能力的时空变化格局,并通过主成分分析方法分析了功能区各县(旗)土壤风蚀的主要影响因素.结果表明: 研究期间,浑善达克防风固沙能力随时间产生波动,总量呈下降趋势;单位面积防风固沙功能较强的地类有落叶针叶林和草原;功能区西部和东南部区域的防风固沙功能较弱,需要加强生态修复力度;对功能区内各行政区进行社会驱动力分析得出,土壤风蚀的3个主要社会驱动力分别为投入产出强度、经济发展水平和农牧业发展水平.
    不同林地恢复模式下露天煤矿排土场土壤有机碳分布特征
    文月荣1,党廷辉1,2*,唐骏2,李俊超1
    2016, 27(1):  83-90. 
    摘要 ( 849 )   PDF (940KB) ( 337 )  
    研究露天煤矿排土场6种不同林地植被恢复模式和撂荒地0~100 cm土层土壤有机碳(SOC)含量和储量的分布特征,分析其差异性及其影响因素.结果表明:不同林地0~10 cm土层SOC含量比撂荒地(1.92 g·kg-1)显著提高23.8%~53.2%,10~20 cm土层比撂荒地(1.39 g·kg-1)显著提高5.8%~70.4%,20 cm土层以下与撂荒地相比差异不大;各土层SOC含量随土层深度增加而逐渐减小,表层(0~20 cm)减小幅度大于深层(20~100 cm).不同林地SOC储量在表层明显高于深层,随土层深度增加而逐渐减小.0~100 cm土层林地SOC储量比撂荒地(17.52 t·hm-2)提高18.1%~42.4%,其中,紫穗槐林地SOC储量最高,达24.95 t·hm-2,明显高于其他林地类型,灌木林地SOC储量比乔木高12.4%.林地凋落物、细根生物量和土壤水分都与排土场SOC呈显著正相关.综上所述,不同人工林地恢复模式显著提高了排土场0~100 cm土层SOC,尤其对表层SOC提高效果明显,但排土场SOC与原地貌相比差距仍较大.从提高排土场SOC角度优先推荐紫穗槐为主要林地植被.
    水蚀风蚀交错带不同退耕模式对土壤有机碳及全氮的影响
    刘学彤1,2,魏艳春1,2,杨宪龙1,2,郝明德1,3*,魏孝荣1,2
    2016, 27(1):  91-98. 
    摘要 ( 936 )   PDF (901KB) ( 302 )  
    以黄土高原水蚀风蚀交错带不同退耕模式为研究对象,分析了不同模式退耕地(农地退耕后自然恢复草地、退耕后种植苜蓿和退耕后种植柠条)和相邻未退耕农地土壤有机碳和全氮含量的差异以及它们随退耕年限的动态变化.结果表明: 不同退耕模式均能提高0~10 cm土层土壤有机碳和全氮含量,但效果受退耕年限的影响.与相邻未退耕农地相比,退耕后自然恢复草地在演替10年时0~10 cm土层土壤有机碳和全氮含量不受影响,而在演替20年时均显著增加;退耕种植苜蓿后0~10 cm土层土壤有机碳和全氮含量分别增加51.6%~82.9%和43.4%~67.0%,其储量的增加速率分别为0.17~0.46和0.015~0.043 t·hm-2·a-1,但不同退耕年限间差异不显著;退耕后种植柠条前20年土壤有机碳和全氮含量增加较多,退耕40年时增加量有所降低.农田退耕后种植柠条40年、苜蓿20年,其固存碳、氮的能力优于退耕后自然恢复草地,然而由于受土壤水分条件的限制和自身高耗水的特性,这2种退耕模式可能不具备长期的增碳、增氮能力.
    太湖地区不同轮作模式对稻田温室气体(CH4和N2O)排放的影响
    胡安永1,2,孙星1,刘勤1*
    2016, 27(1):  99-106. 
    摘要 ( 904 )   PDF (697KB) ( 414 )  
    通过田间试验,研究了太湖地区不同轮作模式下稻季温室气体排放规律.结果表明: 水稻生长季CH4排放呈先升高后降低趋势,CH4排放主要集中在水稻生育前期,烤田后至水稻收获期间CH4排放量较低;N2O的排放主要集中在3次施肥及烤田期.稻季排放的CH4对全球增温潜势(GWP)的贡献远高于N2O,各处理所占比例为94.7%~99.6%,是温室气体减排的主要对象.不同轮作模式下,稻季CH4排放总量及其GWP存在显著差异,表现为小麦-水稻>紫云英-水稻>休闲-水稻轮作;稻季N2O排放总量及其GWP没有显著性差异.与不施肥处理相比,紫云英-水稻轮作模式下施加氮肥显著降低了CH4排放量和GWP,但不同氮肥用量下的CH4排放量和GWP没有显著性差异,而紫云英还田稻季施氮240 kg·hm-2下的水稻产量却最高.综合经济效益和环境效益,紫云英还田稻季施氮240 kg·hm-2下的增产减排综合效果更好,是值得当地推广的耕作制度.
    节水与减氮措施对稻田土壤微生物和微动物群落的影响
    桂娟,陈小云,刘满强*,庄喜平,孙震,胡锋
    2016, 27(1):  107-116. 
    摘要 ( 1042 )   PDF (1059KB) ( 345 )  
    水稻生产中的水肥消耗量过大引起的资源环境问题已经引起了普遍关注.本研究分别在水稻分蘖期和成熟期采样,比较了灌溉方式(常规灌溉和节水25%)和施氮水平(常规高氮和减氮40%)对稻田土壤微生物及微动物群落的影响.结果表明:与常规灌溉相比,节水控灌显著降低了分蘖期土壤pH值.土壤可溶性有机碳氮和微生物生物量碳氮均受到灌溉和氮肥及两者交互作用的显著影响.节水或减氮降低了可溶性有机物含量;节水提高了微生物生物量碳而显著降低了微生物生物量氮.节水显著提高土壤硝态氮含量而使铵态氮含量呈下降趋势.在水稻分蘖期,节水处理下土壤细菌、真菌、放线菌和原生动物的生物量高于常规灌溉,而在水稻成熟期,相对应的变化趋势则相反.灌溉、氮肥及两者的交互作用显著影响轮虫数量和食微线虫的比例.在水稻分蘖期,节水灌溉处理土壤轮虫、线虫数量及食细菌线虫比例有提高的趋势;减氮增加了土壤轮虫数量却减少了线虫数量.总之,土壤微生物和微动物群落对节水减氮农业措施的响应不同,不仅与水稻不同生长期有关,而且与水氮之间及食物网内各类群之间的复杂交互作用有关.
    旱地麦田休闲期覆盖保水与植株氮素运转及产量的关系
    张萌1,2,孙敏1,高志强1*,赵红梅1,李光1,任爱霞1,郝兴宇1,杨珍平1
    2016, 27(1):  117-124. 
    摘要 ( 835 )   PDF (456KB) ( 294 )  
    采用大田试验研究旱地小麦休闲期不同时间覆盖(前茬小麦收获后30和60 d)、不同覆盖方式(全覆盖、半覆盖和不覆盖)对植株氮素吸收、利用的影响.结果表明: 覆盖后休闲期蓄水效率和播种期0~300 cm土层土壤蓄水量显著增加,各生育阶段氮素积累量、花前营养器官氮素运转量和运转率、花后氮素积累量及籽粒氮素积累量均增加,最终促使产量、氮素吸收效率、氮肥偏生产力和氮收获指数显著提高,且表现为全覆盖效果好于半覆盖.小麦收获后30 d覆盖,下茬小麦播种期0~300 cm土层土壤蓄水量、休闲期蓄水效率、各生育阶段的氮素积累量、成熟期叶片和整株氮素积累量、茎秆+茎鞘、叶片和营养器官花前氮素运转量、产量均高于麦收后60 d覆盖,其中播种期0~300 cm土层土壤蓄水量与休闲期蓄水效率差异显著.各土层土壤蓄水量与花前营养器官氮素运转量及花后氮素积累量均呈正相关,茎杆+茎鞘氮素运转量对籽粒产量的直接影响最大,直接通径系数为0.619.休闲期覆盖通过提高播种期土壤蓄水量增加植株对氮素的吸收与利用,提高了产量与品质,其中提早全覆盖效果最好.
    不同施肥方式对稻麦两熟制小麦田杂草群落的影响
    袁方1,李勇2,李粉华1,孙国俊1,3*,韩敏1,张海艳1,季忠4,吴晨钰1
    2016, 27(1):  125-132. 
    摘要 ( 789 )   PDF (600KB) ( 444 )  
    为揭示不同施肥方式对稻麦两熟制区麦田杂草的影响,以连续4年固定施肥田为对象,于2014年小麦收获前进行了杂草群落调查,研究不同施肥、秸秆还田小麦田间杂草种类、密度、高度、杂草多样性指数的差异,并对杂草种群分布与肥料因子进行典范分析. 结果表明:36个试验小麦田中共记录杂草20种,分属11科19属. 其中,菵草、泥胡菜、牛繁缕、蛇床广泛分布于各试验田块. 长期施肥可减少麦田杂草种类及发生密度,但会增加麦田杂草高度,其中阔叶杂草在试验设定的各施肥措施下种类及发生密度均显著下降;纯施化肥、有机肥配施化肥,特别是施用有机无机复混肥的田块中,杂草群落多样性指数和均匀度指数低,优势度指数较高,容易使单一优势杂草种类暴发,造成严重危害;秸秆还田配施有机肥化肥处理麦田环境中杂草多样性指数、均匀度指数相对较高,优势度指数相对较低,杂草群落的结构较复杂,群落相对稳定,且杂草密度较低,对小麦生长危害较轻.
    冬麦春播条件下旗叶光合特性、叶绿素荧光参数变化及其与产量的关系
    徐澜1*,高志强2,安伟3,李彦良3,焦雄飞3,王创云4
    2016, 27(1):  133-142. 
    摘要 ( 824 )   PDF (559KB) ( 422 )  
    以长江中下游、西南麦区的5个优良冬播小麦品种为材料,在忻定盆地春播(早播、适播)条件下,于2013—2014年对开花期、灌浆期的旗叶光合指标、叶绿素含量及叶绿素荧光参数进行测定,并分析这些参数与产量的相关性.结果表明: 品种间大多荧光参数(除叶绿素外)差异显著,且相关性显著;叶绿素变异系数较小(0.12~0.17),吸收光能为基础的性能指数(PIabs)变异系数较大(0.32~0.39),两参数与产量偏相关系数为0.70~0.81;早播条件下,籽粒产量与PIabs(灌浆期、开花期)、灌浆期叶绿素呈显著正效应,与灌浆期旗叶在I点的相对可变荧光强度(Vi)呈显著负效应,且产量的81.1%~82.8% (2013、2014年)可由这3因素的变异决定;不同品种表现出不同的播期效应,且两年变化趋势基本一致:扬麦13(春性、中早熟)旗叶光合速率、叶绿素及绝大多数荧光参数和产量均显著高于其他品种,且适宜早播.早播条件下灌浆期旗叶叶绿素含量、PIabs、光合速率可作为选择高光效小麦资源的重要评价指标.
    水钾互作对高产夏玉米茎秆结构和功能的影响
    郭艳青,朱玉玲,刘凯,裴书君,赵斌,张吉旺*
    2016, 27(1):  143-149. 
    摘要 ( 966 )   PDF (1892KB) ( 350 )  
    以郑单958(ZD958)为试验材料,采用干旱棚池栽试验,研究了水钾互作对夏玉米茎秆结构和功能的影响.结果表明: 灌水可显著提高茎秆的伤流量,施钾在一定程度上可以缓解水分缺乏对茎秆伤流量的影响,在灌水2250 m3·hm-2时施钾可显著提高各生育时期茎秆的伤流量.水钾互作可显著提高茎秆穿刺强度和茎粗,在灌水2250 m3·hm-2时施钾处理的穿刺强度和茎粗较不施钾处理分别高46.0%和36.4%,施钾条件下灌水2250 m3·hm-2较灌水450 m3·hm-2处理的穿刺强度和茎粗分别高30.7%和8.6%.灌水2250 m3·hm-2时施钾显著提高了茎秆维管束数目、面积及维管束内厚壁细胞、皮层和硬皮组织厚度.即水钾互作能够显著提高夏玉米植株的抗倒伏能力,本试验条件下,施180 kg K2O·hm-2、适当增加灌水量可显著提高夏玉米抗倒伏能力和产量.
    油菜素内酯对NaCl胁迫下棉花叶片生理特征和基因表达谱的影响
    束红梅,郭书巧,巩元勇,倪万潮
    2016, 27(1):  150-156. 
    摘要 ( 885 )   PDF (936KB) ( 323 )  
    研究了外源油菜素内酯(BL)对NaCl胁迫下棉花幼苗的钠累积、叶片生理特征及叶片差异基因表达水平的影响.结果表明: NaCl胁迫下2个棉花品种各部位钠含量升高,叶片丙二醛(MDA)、脯氨酸含量上升,叶绿素含量下降,叶片基因表达水平受到影响.外源施用油菜素内酯可降低NaCl胁迫下棉花幼苗根、茎、叶的钠含量,降低叶片中MDA含量,提高脯氨酸含量,并且NaCl胁迫下苏棉12号棉花品种更易受油菜素内酯调控.对苏棉12号的叶片进行数字表达谱分析结果表明,NaCl胁迫下苏棉12号叶片中的差异基因表达水平受到油菜素内酯调控,BL+NaCl处理棉花叶片的基因表达模式与CK(正常生长棉株)更为一致.说明外源油菜素内酯可减轻NaCl胁迫下棉花叶片受抑制程度,从而使NaCl胁迫下棉花叶片生理功能增强(叶绿素含量升高),最终使生物量增加.
    施氮量对麦后直播棉氮素吸收利用的影响
    张国伟,杨长琴,倪万潮,刘瑞显*
    2016, 27(1):  157-164. 
    摘要 ( 876 )   PDF (1081KB) ( 324 )  
    以早熟棉中棉所50为材料进行麦后直播棉花试验,研究施氮量(0、60、120、150、180、240 kg N·hm-2)对棉株氮素吸收、利用和分配的影响.结果表明: 增施氮肥提高了麦后直播棉不同生育阶段的氮吸收量,以盛花到见絮期的氮积累增量最大,并且改变了不同生育期间氮吸收比例,使棉花出苗到盛花期的氮吸收比例降低,盛花到吐絮期的氮吸收比例升高;增施氮肥还降低了生育后期中上部位果枝氮浓度的下降速率.麦后直播棉氮素和生物量累积以中下部果枝为主,在150~180 kg N·hm-2施氮量下棉花产量、氮肥表观利用率、各果枝部位干物质和氮在生殖器官中的分配比例较高,氮浓度和氮累积量动态特征参数比较协调.高于180 kg N·hm-2的施氮量导致棉花中部和下部果枝生殖器官生物量和氮素累积量、产量增幅和氮肥利用率降低,而低于150 kg N·hm-2施氮量降低棉花整株干物质和氮经济系数,不利于高产形成.综合分析,150~180 kg N·hm-2施氮量可作为长江流域下游棉区麦后直播棉的推荐施氮量.
    基于红外热像仪的棉花水分状况诊断方法
    吴晓磊1,2,张寄阳1,3*,刘浩1,3,强小嫚1,3,宁慧峰1,3,陈新国1,2,龚雪文1,2
    2016, 27(1):  165-172. 
    摘要 ( 895 )   PDF (1480KB) ( 294 )  
    冠层温度信息是作物水分状况诊断信号之一,红外热像仪能实时准确地获取较大区域的温度分布.本文以棉花为研究对象,针对红外热像仪获取冠层温度的主要影响因素(方位、角度和距离)开展试验,研究了不同水分处理下不同方法获取的作物水分胁迫指数(CWSI)与土壤含水率(SWC)、叶水势(LWP)和气孔导度(gs)之间的相互关系.结果表明: 逆太阳光与冠层45°夹角获取的CWSI与SWC、LWP和gs具有较好的相关性,是观测冠层温度的适宜方法;随着距离的增大,冠层温度会表现出衰减的现象,远距离的拍摄需要进行必要的校准工作;通过分析干湿参考表面温度与冠层温度之间的关系,提出了适合华北地区棉花水分胁迫指数的简化计算模式.
    施用棉秆炭对新疆连作棉花根际土壤微生物群落结构和功能的影响
    顾美英1,唐光木2,刘洪亮3,李志强3,刘晓伟3,徐万里2*
    2016, 27(1):  173-181. 
    摘要 ( 1143 )   PDF (1391KB) ( 401 )  
    以棉秆移除(NPK)和棉秆还田(NPKS)为对照,采用平板计数、Biolog和DGGE等3种方法,研究了棉秆移除基础上施用常量棉秆炭(22.50 t·hm-2,NPKB-1)和增量棉秆炭(45.00 t·hm-2,NPKB-2)对新疆连作棉花根际土壤微生物数量、群落功能和结构多样性的影响.结果表明:与NPK和NPKS处理相比,棉秆炭施用显著增加了连作棉田根际土壤中细菌和放线菌数量;NPKB-1处理真菌数量显著高于NPK处理,但增量棉秆炭NPKB-2处理与NPK处理差异不显著;2个棉秆炭处理的真菌数量均低于NPKS处理.棉秆炭处理AWCD值较高,显著提高了微生物丰富度指数,可促进利用糖类、氨基酸类和羧酸类碳源的微生物生长,尤其是利用与根系分泌物相关的酚酸类碳源的微生物.DGGE电泳结果表明,施用棉秆炭(尤其是增量棉秆炭)后,土壤细菌DGGE图谱条带数增多,增加了土壤中芽单胞菌门、酸杆菌门、变形菌门和放线菌门中一些菌群的丰度.UPGMC聚类分析表明,NPKB-2处理明显区别于其他处理,而NPKS、NPK和NPKB-1处理细菌群落结构相似.表明高量施用棉秆炭可显著提高棉花根际土壤微生物多样性,并明显改变土壤细菌群落结构,对连作棉田生态系统健康有改善作用.
    不同耕作方式对复播大豆光合特性、干物质生产及经济效益的影响
    唐江华,苏丽丽,李亚杰,徐文修*,彭姜龙
    2016, 27(1):  182-190. 
    摘要 ( 1006 )   PDF (652KB) ( 396 )  
    013—2014年设置复播大豆田间试验,调查滴灌条件下麦后不同耕作方式复播大豆的生理指标及主要农艺性状,以探究适合北疆滴灌条件下麦后复播大豆的高产耕作方式.结果表明: 麦后实施不同土壤耕作方式复播大豆,在测定期间的群体叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(SPAD)、叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(gs)均表现出翻耕覆膜(TP)>
    翻耕(T)>旋耕(RT)>免耕(NT),而胞间CO2浓度(Ci)呈现相反的结果.其中, TP处理两年LAI、SPAD、PnTr、gs的均值分别比NT处理高55.0%、9.1%、41.8%、37.5%和56.4%,而Ci下降22.1%,且均达显著差异水平,说明TP处理增强了大豆的光合效率,提高叶片同化CO2的能力,这是其较NT处理大豆增产的主要光合生理机制.TP处理显著提高了植株干物质积累量,其单株荚数、单株粒数、百粒重分别较NT处理提高50.3%、48.1%、11.8%,增产达20.8%,差异显著.因此,本试验条件下,北疆麦后复播大豆宜采用翻耕后地膜覆盖结合膜下滴灌技术的耕作方式.
    基于多源遥感数据的大豆叶面积指数估测精度对比
    高林1,2,3,李长春1,王宝山1,杨贵军2,3*,王磊1,2,3,付奎1
    2016, 27(1):  191-200. 
    摘要 ( 1246 )   PDF (3126KB) ( 479 )  
    近年来遥感技术的革新促使遥感源越来越丰富.为分析多源遥感数据的叶面积指数(LAI)估测精度,本文以大豆为研究对象,利用比值植被指数(RVI)、归一化植被指数(NDVI)、土壤调整植被指数(SAVI)、差值植被指数(DVI)、三角植被指数(TVI)5种植被指数,结合地面实测LAI构建经验回归模型,比较3类遥感数据(地面高光谱数据、无人机多光谱影像以及高分一号WFV影像)对大豆LAI的估测能力,并从传感器几何位置和光谱响应特性以及像元空间分辨率三方面分析讨论了3类遥感数据的LAI反演差异.结果表明: 地面高光谱数据模型和无人机多光谱数据模型都可以准确预测大豆LAI(在α=0.01显著水平下,R2均>0.69,RMSE均<0.40);地面高光谱RVI对数模型的LAI预测能力优于无人机多光谱NDVI线性模型,但两者差异不大(EA相差0.3%,R2相差0.04,RMSE相差0.006);高分一号WFV数据模型对研究区内大豆LAI的预测效果不理想(R2<0.30,RMSE>0.70).针对星、机、地三类遥感信息源,地面高光谱数据在反演LAI方面较传统多光谱数据有优势但不突出;16 m空间分辨率的高分一号WFV影像无法满足田块尺度作物长势监测的需求;在保证获得高精度大豆LAI预测值和高工作效率的前提条件下,基于无人机遥感的农情信息获取技术不失为一种最佳试验方案.在当今可用遥感信息源越来越多的情况下,农业无人机遥感信息可成为指导田块精细尺度作物管理的重要依据,为精准农业研究提供更科学准确的信息.
    滴灌甜菜叶丛生长期对干旱胁迫的生理响应
    李阳阳1,耿青云2,费聪1,樊华1*
    2016, 27(1):  201-206. 
    摘要 ( 924 )   PDF (780KB) ( 380 )  
    在人工控水条件下,于叶丛生长期设置0~40 cm土层含水量为70%田间持水量、50%田间持水量和30%田间持水量3个处理,研究干旱胁迫下甜菜叶片相关生理性状的变化.结果表明: 甜菜叶丛生长期中度缺水处理(50%田间持水量)的补偿指数最大,甜菜叶片丙二醛(MDA)含量、相对电导率、过氧化氢酶(CAT)活性及可溶性糖含量均在复水后24 h产生补偿效应,脯氨酸产生的补偿效应在复水后48 h,过氧化物酶(POD)未发生补偿效应.酶促活性氧清除系统以CAT反应最为灵敏.因此,在甜菜叶丛快速生长期,当土壤含水量下降至田间持水量的50%时应及时进行补充灌溉,促使叶片产生补偿效应,从而降低干旱胁迫对甜菜产量和含糖量的影响.
    山西省畜禽业发展及粪尿养分时空变异
    张建杰1,2,郭彩霞1,2,覃伟3,张强1,2*
    2016, 27(1):  207-214. 
    摘要 ( 982 )   PDF (1634KB) ( 318 )  
    随着国家经济的高速发展和人民饮食结构的改变,畜禽养殖业由传统粗放式向规模化、集约化快速转变,畜禽粪尿的循环利用及其对环境的风险评价值得关注.本文利用统计资料和文献数据,通过使用食物链养分流动模型(NUFER)与GIS相结合,深入分析了山西省畜禽养殖量的变化特征,模拟了畜禽粪尿的产生量及其氮、磷养分的资源量,并从时空维度评价了山西省畜禽粪尿资源量及其环境风险.结果表明: 1978—2012年,山西省畜禽粪尿的产生量由1.61×107 t增加至2.75×107 t,增幅达1.71倍,粪尿氮由7.74×104 t增长至17.32×104 t,粪尿磷则由1.09×104 t增长至3.39×104 t,增幅分别达到2.38和3.10倍.除养殖总量增加之外,养殖结构和养殖方式也发生了重大变化.从空间分布看,2012年山西省耕地畜禽粪尿氮、磷承载量呈现晋北、晋中和晋东南高,中北部和西南部低的分布特征,耕地畜禽粪尿养分资源承载量在空间上分布极不平衡,这是区域养殖专业化程度与农业政策共同作用的结果.因此,应通过优化生产布局和区域间养分协同管理等手段,来调控畜禽粪尿的排放与循环利用,减少污染及环境风险,以实现畜禽粪尿养分资源的高效与可持续利用.
    基于生态系统服务价值与粮食安全的生态安全底线核算
    何玲1*,贾启建2,李超3,许皞1,4
    2016, 27(1):  215-224. 
    摘要 ( 1009 )   PDF (1820KB) ( 441 )  
    河北省沿海经济的快速发展导致滨海土地利用结构快速转变,威胁土地生态安全.针对性核算滨海土地生态系统服务价值并测算生态安全底线可为区域生态保护和修复提供依据.本文以河北省东南部黄骅市为研究区,科学地选择生态安全与粮食安全的结合点、设计结合通道并创建结合方式,利用生态系统服务价值和粮食安全标准进行生态安全底线测算.结果表明: 2011年,研究区各地类单位面积生态系统服务价值大小依次为: 湿地>水域>园地>耕地>草地>其他土地>盐田>盐碱地>建设用地;各单项生态系统服务价值贡献率从大到小依次为: 养分循环>水源涵养>娱乐文化>物质生产>生物多样性维持>气体调节>气候调节>净化环境;单位面积耕地粮食产量底线为0.21 kg·m-2,粮食产值底线为0.41 元·m-2,单位面积土地生态系统服务价值底线为21.58 元·m-2,研究区土地生态服务总价值底线值为42.44亿元;2081年研究区生态安全达到底线,以人为主体的生态系统将濒临崩溃.根据生态安全状况,黄骅市可分为生态核心保护区、生态缓冲区、生态恢复区和人类活动核心区.
    基于最小累积阻力模型的珠海市生态适宜性评价
    李健飞1,李林1,郭泺1*,杜世宏2
    2016, 27(1):  225-232. 
    摘要 ( 996 )   PDF (934KB) ( 343 )  
    城市景观具有空间异质性特点,城市建设用地或生态需求用地向周围扩张的过程中受到的阻力值不同,土地单元刺激和推进生态需求用地的扩张强度不同.为比较同一土地单元推进和阻碍作用的大小,可以在相同标准下,通过最小累积阻力值来比较两者大小,找出2种景观过程的平衡点,根据生态学最小限制因子原理,并以2个扩张过程的最小累积阻力差值作为评价城市土地生态适宜性的方法.本文选取珠海市为研究对象,以遥感影像、野外调查和统计资料为数据源,采用相对评价法对珠海城市的生态适宜性进行评价,在ArcGIS支持下,选取景观类型、生态价值、土壤侵蚀敏感性、地质灾害敏感性以及生态功能5类指标,采用最小累积阻力模型对珠海市进行生态适宜性评价.结果表明: 珠海市土地生态适宜程度的5个区域分别为禁止建设区、限制建设区、适宜建设区、重点建设区以及基本农田,分别占总面积的10.1%、32.9%、36.3%、2.3%和18.4%;中心城区土地生态适宜程度的4个等级分别为禁止建设区、限制建设区、适宜建设区和重点建设区,分别占中心城区面积的11.6%、25.6%、52.4%和10.4%.研究提出了珠海城市可持续发展框架,一方面要严格控制中心城区规模,另一方面要大力发展金湾、斗门次级中心城,完善公共基础设施以缓解珠海东西部发展极不平衡的现状.
    干旱区内陆艾比湖区域景观生态风险评价及时空分异
    张月1,2,张飞1,2,3*,周梅1,2,李晓航1,2,任岩1,2,王娟1,2
    2016, 27(1):  233-242. 
    摘要 ( 1057 )   PDF (1525KB) ( 364 )  
    以新疆艾比湖流域典型区域为研究区,利用1998、2011和2013年的 Landsat TM/OLI遥感影像,将研究区分为耕地、林地、草地、水体、裸露的湖床及盐渍地和未利用地6个景观类型,计算各景观指数,引入生态风险指数,进行空间插值,并把研究区划分为低、较低、中、较高、高生态风险区,对研究区景观格局生态风险的时空变化特征进行评估.结果表明: 1998—2013年,艾比湖区域景观格局变化明显,主要特征为耕地景观面积明显增加,其他景观面积减少;1998年,生态风险区以高等级为主,而在2011、2013年,生态风险区均以较高和低等级为主.1998—2013年,研究区的生态风险等级呈明显降低趋势,生态风险等级由高生态等级向低生态等级转变的总面积远高于由低生态等级向高生态等级转变的总面积.
    银川盆地土地利用变化对景观格局脆弱性的影响
    任志远1,2,3*,张晗1,2,3
    2016, 27(1):  243-249. 
    摘要 ( 1006 )   PDF (1466KB) ( 370 )  
    景观格局脆弱性能反映生态系统的不稳定性和对外界干扰的敏感性,有助于了解生态环境的状态和变化趋势.以银川盆地为研究对象,结合景观敏感性和景观适应性2个维度获取2001和2013年研究区景观格局脆弱度的分布情况,并探讨土地利用程度综合指数、综合土地利用动态度、土地利用变化重要性指数和多种土地转移类型对景观格局脆弱度的影响.结果表明: 土地利用程度综合指数的增加主要由耕地、林地、建设用地引起,耕地、林地的比例越高脆弱度越低,建设用地作用相反;随着综合土地利用类型动态度的增加,建设用地显著提高景观格局脆弱度,其次是草地,林地显著降低景观格局脆弱度,其次是耕地;随着土地利用变化重要性指数的增加,耕地显著降低景观格局脆弱度,其次是林地,草地有较弱趋势,规律不明显,建设用地显著提高景观格局脆弱度;耕地、林地、草地为主要转移类型时,建设用地的增加会提高景观格局脆弱度,建设用地为主要转移类型时,林地和草地会提高景观格局脆弱度,耕地作用相反.土地利用类型数量的变化在一定程度上可以影响土地空间结构变化,为合理开发利用土地资源提供参考依据.三元图能有效地反映多种土地利用变化类型对景观格局脆弱度的影响,丰富了土地利用变化研究的内容.
    长枝木霉T6菌株对黄瓜南方根结线虫的防治及其根际定殖作用
    张树武,徐秉良*,薛应钰,梁巧兰,刘佳
    2016, 27(1):  250-254. 
    摘要 ( 817 )   PDF (497KB) ( 381 )  
    采用温室盆栽试验测定了不同浓度长枝木霉T6菌株孢子悬浮液对南方根结线虫的防治及在黄瓜根际的定殖作用.结果表明: 根际定殖处理10周后黄瓜根际土壤和根系中长枝木霉T6菌株菌落数量显著增加,且处理土壤和根系中菌落数量变化显著,浓度为1.5×107 CFU·mL-1处理的根际土壤和根系中菌落数量达到7.8×107和6.3×105 CFU·mL-1.温室防治试验中,不同浓度长枝木霉T6菌株孢子悬浮液对南方根结线虫不同虫态具有较强的防治效果,且防治效果随着孢子悬浮液浓度的增加而增加.长枝木霉T6菌株孢子悬浮液对被南方根结线虫侵染的黄瓜株高、根系长度和鲜质量具有显著的促生作用.表明长枝木霉T6菌株在黄瓜根际具有较强的定殖作用,对南方根结线虫具有较好的防治作用,并对黄瓜植株生长具有显著的促生作用.
    灰飞虱对噻嗪酮的抗性风险及机理
    毛旭连,刘锦,李许可,迟家家,刘永杰*
    2016, 27(1):  255-262. 
    摘要 ( 858 )   PDF (591KB) ( 318 )  
    为研究灰飞虱对噻嗪酮的抗性发展规律及抗性生化机理,采用稻苗喷雾法对灰飞虱种群进行连续筛选获得高抗性品系,估算其现实遗传力并进行田间抗性风险预测;采用稻苗浸渍法测定杀虫剂对灰飞虱的毒力及交互抗性;利用生物化学方法测定不同品系之间的解毒酶活力,探讨灰飞虱对噻嗪酮的抗性生化机理.结果表明: 用噻嗪酮对灰飞虱种群连续筛选32代,其抗性倍数达到168.49倍,现实遗传力h2为0.11.当杀死率为80%~90%时,预计灰飞虱对噻嗪酮的抗性增长10倍,仅需要5~6代.田间实际的现实遗传力要比室内选择种群估计低一些,预计田间抗性提高10倍所需要时间会更长.交互抗性测定结果表明,灰飞虱抗噻嗪酮品系与吡虫啉和噻虫嗪之间有高水平交互抗性,与啶虫脒有低水平交互抗性,与吡蚜酮和毒死蜱无交互抗性.增效作用和解毒酶活力测定结果显示,抗性品系细胞色素P450单加氧酶活力提高最大,酯酶次之,谷胱甘肽S转移酶无显著变化.田间使用噻嗪酮防治灰飞虱存在较大抗性风险,可与吡蚜酮和毒死蜱等交替使用以延缓抗性发展;3种解毒酶中,细胞色素P450单加氧酶在灰飞虱对噻嗪酮的抗性发展中起到了重要作用.
    生物质炭与氮肥配施对红壤线虫群落的影响
    卢焱焱1,王明伟1,陈小云1,刘满强1*,陈效民1,成艳红2,黄欠如2,胡锋1
    2016, 27(1):  263-274. 
    摘要 ( 968 )   PDF (1233KB) ( 290 )  
    利用生物质炭改良土壤近年来受到关注,但仍缺乏对土壤动物群落变化的认识.基于野外定位试验,研究了不同用量的生物质炭(0、10、20、30、40 t·hm-2)与氮肥(60、90、120  kg N·hm-2)配施对干旱期和湿润期红壤理化性质和线虫群落的影响.结果表明: 施用生物质炭在干旱期和湿润期均显著影响土壤含水量和pH.随生物质炭施用量的增加,土壤含水量先增加后降低,而土壤pH保持增加的趋势.土壤微生物生物量碳氮、碳氮比及基础呼吸均受到生物质炭和氮肥的显著影响,且低量生物质炭对微生物生物量碳氮、碳氮比及基础呼吸有刺激作用,而高量生物质炭则对其有抑制作用.如生物质炭施用量低于30 t·hm-2时,在干旱期和湿润期均促进土壤微生物活性.此外,生物质炭的效果也依赖于不同采样时期.如在施用量高于30 t·hm-2时,微生物生物量碳在干旱期显著高于对照,在湿润期与对照无显著差异;而微生物生物量氮则呈相反趋势.可溶性有机物和矿质氮在干旱期受到生物质炭和氮肥的显著影响,但是在湿润期仅受到氮肥的影响.生物质炭、氮肥及二者的交互作用在干旱期和湿润期均显著影响线虫数量及营养类群的结构.高量生物质炭和氮肥配施能够提高土壤线虫的数量.值得注意的是,生物质炭显著提高了干旱期食真菌线虫的比例,尤其在干旱期趋势明显,暗示在生物质炭作用下土壤食物网结构趋向于以真菌主导的能流通道.总之,生物质炭对红壤的效果呈现出复杂的影响趋势,不仅依赖于生物质炭的施用量及与氮肥的交互作用,而且与红壤的采样时期有关,表明今后生物质炭的研究应结合多种生态因子.
    城市园林生境冬季中华蜜蜂的活动规律和采集行为
    陈发军1,2,杨青青1,龙黎1,胡红梅1,段彬1,陈文年1,2*
    2016, 27(1):  275-281. 
    摘要 ( 869 )   PDF (1274KB) ( 541 )  
    蜜蜂等传粉昆虫是生物多样性的重要组成部分,关系植物繁殖和农业生产.为探讨城市园林在土著蜂种中华蜜蜂保护中的作用,对川南地区冬季中华蜜蜂的活动格局、访花行为和蜜粉源植物等进行观测.结果表明: 工蜂在冬季适宜天气积极外出采集,活动持续时间长,出巢、回巢和未带粉采集蜂数量在14:00—15:00最多,呈双峰格局,而采粉蜂数量在11:00达到峰值,呈单峰格局,时间对蜜蜂活跃程度影响显著;蜂群对花蜜和花粉采集投入存在差异,只有近20%的采集蜂携带花粉;温湿度对蜜蜂活动具有一定影响;不同日期蜂群活动格局大体相似,但个别时段体现出差异.冬季园林生境中开花植物较少,但多种类群皆为可采集的蜜粉资源,中华蜜蜂通过调节其行为策略可实现有效采集;山茶等主要园林植物花上蜜蜂的拜访表现出较强规律性.可通过科学的园林管理增加冬季蜜粉资源,以利于营造中华蜜蜂的适宜生境和维持野外种群.
    饥饿对食蚊鱼和唐鱼幼鱼能量物质消耗及游泳能力的影响
    李江涛,林小涛*,周晨辉,曾鹏,许忠能,孙军
    2016, 27(1):  282-290. 
    摘要 ( 869 )   PDF (963KB) ( 320 )  
    为探究食蚊鱼和唐鱼在遭受饥饿胁迫时其能量物质消耗利用特征以及在游泳能力上的响应,在室内(25±1) ℃水温下设0(对照组)、10、20、30和40 d 5种饥饿时间,研究了饥饿对食蚊鱼和唐鱼幼鱼主要能量物质消耗以及对爆发游泳速度(Uburst)和临界游泳速度(Ucrit)的影响,旨在从能量代谢和游泳行为角度探讨食蚊鱼和唐鱼幼鱼应对饥饿胁迫的策略及其种间差异.结果表明: 饥饿前(0 d对照组),食蚊鱼糖原和脂肪含量均显著小于唐鱼,蛋白质含量却与唐鱼无显著差异,而无论何种游泳速度,食蚊鱼均显著小于唐鱼.经历不同饥饿时间后,两种鱼糖原含量均随饥饿时间增加呈显著幂函数曲线下降趋势,并在饥饿10 d时接近于0,而脂肪和蛋白质含量均随饥饿时间呈显著线性下降.与唐鱼相比,食蚊鱼脂肪饥饿时间线性方程斜率显著降低,但蛋白质-饥饿时间方程斜率却显著增加.饥饿40 d后,食蚊鱼和唐鱼能量物质消耗率均显示为糖原>脂肪>蛋白质;但从能量物质的绝对消耗量来看,食蚊鱼表现为蛋白质>脂肪>糖原,而唐鱼则是脂肪>蛋白质>糖原.而无论何种试验鱼,其UburstUcrit均随饥饿时间增加呈显著线性下降,且Uburst饥饿时间线性方程斜率均显著小于Ucrit饥饿时间方程.与唐鱼相比,食蚊鱼Uburst饥饿时间线性方程斜率无显著变化,但Ucrit饥饿时间线性方程斜率却显著降低.结果表明,饥饿胁迫下2种鱼的能量物质消耗利用特征与游泳能力变化密切相关.相比唐鱼,食蚊鱼虽然整体上能量储备较少,游泳能力较低,但在饥饿期间却主要利用储存量更大的蛋白质供能,饥饿后脂肪含量下降幅度小于唐鱼,其Ucrit变化比唐鱼更加稳定,这从一定程度上表明其具有更强的耐饥饿潜力,为适应营养匮乏的溪流生境提供了有利条件.
    长江口棘头梅童鱼食物组成和摄食习性的季节变
    王建锋1,2,赵峰1*,宋超1,杨刚1,侯俊利1,庄平1,2
    2016, 27(1):  291-298. 
    摘要 ( 997 )   PDF (603KB) ( 317 )  
    棘头梅童鱼是长江口水域的常见小型经济鱼类,具有一定的捕捞价值.为了解长江口棘头梅童鱼食物组成和摄食习性的季节变化,本研究利用胃含物分析法对2013年11月—2014年8月在长江口水域捕获的棘头梅童鱼样本进行了分析.结果表明:长江口棘头梅童鱼全年摄食的饵料生物有8目30种,其中虾类(游泳亚目)是主要饵料生物,相对重要性指数百分比(IRI%)为38.5,优势指数(Ip)为79.1;其次为糠虾目和磷虾目.全年饵料生物中的主要优势种类为葛氏长臂虾、安氏白虾、脊尾白虾、长额刺糠虾、短额刺糠虾、光背节鞭水虱和中华哲水蚤等.饵料生物优势种存在季节差异,春季和夏季的主要优势种均为葛氏长臂虾、安氏白虾和短额刺糠虾,秋季主要优势种为长额刺糠虾、短额刺糠虾和脊尾白虾,冬季主要优势种为葛氏长臂虾、中华哲水蚤和中华假磷虾.长江口棘头梅童鱼全年空胃率为10.4%,冬季最高,秋季最低;全年平均胃饱满系数为0.6%,冬季最低,春季最高,摄食习性存在季节变化.
    海水中沙海蜇消亡对水体碳、氮、磷的释放与补充
    曲长凤1,2,宋金明1,2*,李宁1,2,李学刚1,2,袁华茂1,2,段丽琴1,2
    2016, 27(1):  299-306. 
    摘要 ( 845 )   PDF (977KB) ( 331 )  
    水母暴发频率在中国海域逐渐增加,暴发后的消亡对海洋生态环境有重大影响.本试验通过对沙海蜇消亡进行模拟,研究了水母消亡过程中碳、氮、磷的释放特征.结果表明: 水母消亡是一个快速的生源要素释放过程,水母消亡时碳、氮、磷的释放速率与浓度均在消亡初期达到最大.水母消亡释放的溶解态物质远高于颗粒态.其中,溶解态有机碳与颗粒态有机碳的最大净释放速率分别为(103.77±12.60)与(1.52±0.37) mg·kg-1·h-1.整个消亡过程中溶解态氮主要为NH4+-N,约占总溶解氮的69.6%~91.6%;消亡初期,溶解态磷主要以溶解有机磷为主,约占总溶解磷的63.9%~86.7%,消亡后期则主要为PO43--P,约占50.4%~60.2%.相反,颗粒态氮则主要以颗粒有机氮为主,占总颗粒氮的(88.6±6.9)%,颗粒态磷则以颗粒无机磷为主,占总颗粒磷的(73.9±10.5)%.总体上,水母消亡释放的生源要素量为碳>氮>磷.同时,水母消亡使水体中C/N降低,N/P升高,表明水母消亡可导致水体相对的高碳、高氮负荷.
    人类活动影响下唐山湾近岸海域营养盐及其结构变化
    李志伟1*,崔力拓2
    2016, 27(1):  307-314. 
    摘要 ( 926 )   PDF (799KB) ( 323 )  
    根据获取的唐山湾海域1995—2012年25个站位现场观测数据和资料,基于主成分分析(PCA)对人类活动影响下唐山湾海域营养盐及其结构变化进行研究.结果表明: 在人类活动影响下,近20年唐山湾海域无机氮(DIN)呈现明显的增长趋势,磷酸盐(PO43--P)、硅酸盐(SiO32--Si)则呈下降趋势;平均N∶P由1995年的3.0增长到2012年的26.0,而Si∶N则呈下降趋势,海水营养盐结构发生了明显的变化.据此利用主成分分析识别水质变化,共提取了2个主成分,第1主成分以DIN、NO3--N、NH4+-N、PO43--P和NO2- -N为代表,解释了71.5%的方差;第2主成分以叶绿素(Chl a)和SiO32--Si为代表,解释了21.8%的方差,说明唐山湾水质变化主要与DIN、PO43--P因子变化关系密切.2个主成分得分揭示了人类活动影响下唐山湾水质年际变化趋势,即由1995—2005年开发前及开发初期的N限制向2007年开发后的P限制转变.人类活动影响下唐山湾海域营养盐及其结构已经发生了明显变化,这种变化尤其是无机氮含量的增加,需要引起高度关注.
     
    综合评述
    核磁共振技术在土壤-植物-大气连续体研究中的应用
    要世瑾1,2,杜光源3,牟红梅1,2,冯浩2,4,白江平5,何建强1,2*
    2016, 27(1):  315-326. 
    摘要 ( 1098 )   PDF (2866KB) ( 493 )  
    植物体内的水分状态与传输过程是土壤-植物-大气连续体(SPAC)水分传输理论的核心内容,也是研究植物水分利用与调控的基础.植物体内水分的传输过程受外界环境影响较大,植物需要通过对体内水分状态的适当调整来适应环境变化和维持自身的生长发育.由于蒸发通量、压力室、高压流速仪、热脉冲等传统检测方法往往会对植株造成破坏和损伤,因此难以准确反映和定量描述植物体内水分传输的真实过程.核磁共振技术(NMR)由于其无损、非侵入的特点,在植物水分分布和传输相关研究中日益得到关注.本文概述了NMR在检测植物体内水分分布、传输以及含量测定等方面的研究进展,还分析了目前NMR技术在SPAC系统研究中存在的问题及可能的解决方法,并指出NMR技术将来可能在植物水分生理、植物与环境互作以及水分代谢等相关研究领域的应用.NMR技术在SPAC系统研究中的应用在我国仍处于初级阶段,开发户外便携式、开放式检测仪器是NMR技术在SPAC研究领域进一步应用和推广的关键所在.
    生态位概念和内涵的发展及其在生态学中的定位
    彭文俊,王晓鸣*
    2016, 27(1):  327-334. 
    摘要 ( 1266 )   PDF (474KB) ( 841 )  
    从生态位概念出发,系统回顾生态位概念的发展历程,评析各概念的内涵要点,把生态位理论划分为萌芽期、规范期、定量期和完善期4个发展阶段及2个主要学术流派.简述生态位在发展演进中受到的质疑与挑战,提炼出生态位概念的内涵特征和构成要素.在此基础上,探讨了生态位概念在生态学中的定位,提出应将生态位看成是一个宏观概念,在具体应用中应该采用细分的生态位定义和内涵.最后,讨论和归纳了生态位概念未来需要丰富和完善的要点,并对其拓展应用进行了展望.