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ISSN 1001-9332 CN 21-1253/Q
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2008年 第19卷 第05期 刊出日期:2008-05-20
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研究报告
阔叶红松林净初级生产力模型参数的敏感性
周春华
1,3
;郝占庆
1
;贺红士
1,2
;周丹卉
1,3
2008, 19(05): 929-935 .
摘要
(
2170
)
PDF
(415KB) (
1041
)
PnET-Ⅱ(photosynthesis and evapotranspiration)模型是生态系统过程模型,运行过程中所需的参数较多, 包括植被、土壤和气候参数等.本文估计了丰林自然保护区阔叶红松林中红松和阔叶树的总净初级生产力(NPP)和枝干NPP对PnET-Ⅱ模型参数变化的敏感程度.结果表明: PnET-Ⅱ模型的植被参数中,林冠参数变化对模拟结果影响较大,且红松总NPP对植被参数的敏感性大于阔叶树;红松和阔叶树NPP对土壤持水量变化敏感性较小,且红松NPP对土壤持水量的敏感性略小于阔叶树;在气候情景范围内,气温变化对红松和阔叶树NPP的影响最大,降水和光合有效辐射次之.不同气候情景对NPP模拟结果的影响不同.红松和阔叶树的总NPP和枝干NPP对各输入参数的敏感程度并不完全一致.
森林流域坡面流与壤中流耦合模型的构建与应用
郑侃
1,2
;金昌杰
1
;王安志
1
;关德新
1
;裴铁璠
1
2008, 19(05): 936-941 .
摘要
(
2251
)
PDF
(1037KB) (
1034
)
采用饱和入渗理论、Saint-Venant方程和Richards方程构建了以有限差分法求解的坡面流与壤中流耦合模型,并模拟了不同坡度和不同雨强下的坡面产汇流室内实验.结果表明:该模型模拟的坡面流和壤中流过程与实测过程基本一致,峰现时间、径流历时、峰值流量、出流总量模拟值与实测值的相对误差均较小,基本小于10%.模型的模拟精度较高,实用性较强,为深入研究壤中流机制和改进流域降雨-径流模型提供了理论依据.
1954—2005年中国北方针叶林分布区的气候变化特征
王宇
1
;周广胜
1
;贾丙瑞
1
;那济海
2
2008, 19(05): 942-948 .
摘要
(
2197
)
PDF
(1232KB) (
1050
)
基于中国北方针叶林(兴安落叶松林)分布区8个气象观测站的气象资料,分析了1954—2005年气温和降水的变化特征.结果表明:研究期间,中国北方针叶林分布区的气温以0.38 ℃·(10 a)
-1
的速度上升,远大于全球近50年来0.13 ℃·(10 a)
-1
的平均增温速率.尽管夏、秋季的气温呈上升趋势,但不显著;而冬、春季的增温显著(
P
<0.01);最高年平均气温(0.37 ℃·(10 a)
-1
)与最低年平均气温(0.54 ℃·(10 a)
-1
)均呈极显著的增加趋势(
P
<0.01).降水量年际间波动较大,但没有明显的变化趋势;各季节降水量也没有明显的变化规律,其中春、秋、冬季的降水日数有增加趋势,但没有达到显著水平,而夏季的降水日数呈显著减少趋势(
P
<0.05);各季降水强度均呈增加趋势,其中夏季(
P
<0.05)和冬季(
P
<0.01)的变化达到了显著水平.
不同森林管理预案对松鼠生境的影响
金龙如
1,3
;贺红士
1,2
;宗诚
4
;周宇飞
1,3
;布仁仓
1
2008, 19(05): 949-955 .
摘要
(
2314
)
PDF
(601KB) (
1008
)
应用空间直观的森林景观干扰演替模型(LANDIS)模拟了2000—2200年间小兴安岭友好林区4种森林管理预案(无采伐、皆伐、择伐Ⅰ和择伐Ⅱ)下的森林景观变化,并结合景观尺度的生境适宜度指数(HSI)模型评估了不同管理预案对研究区松鼠生境的影响.结果表明:研究期间,无采伐下松鼠适宜生境面积的增幅最快,而勉强适宜生境的降幅最快;皆伐下,松鼠适宜生境面积的增幅最慢,而勉强适宜生境的后期降幅最小;择伐Ⅰ下松鼠适宜生境面积的增幅高于择伐Ⅱ,而其勉强适宜生境面积的降幅低于择伐Ⅱ.整体而言,松鼠生境最优化的管理方案依次为无采伐、择伐Ⅰ、择伐Ⅱ和皆伐.
长白山红松针阔叶混交林主要树种树干呼吸速率
王淼1;武耀祥2;武静莲
2008, 19(05): 956-960 .
摘要
(
2135
)
PDF
(634KB) (
1363
)
采用土壤呼吸气室,于2003年4—10月原位测定了长白山红松针阔叶混交林主要树种红松、蒙古栎、水曲柳和紫椴的树干呼吸, 监测了树干温度及林内温度. 结果表明: 4个树种的树干呼吸速率均有明显的季节变化, 其中7月的呼吸速率最高, 10月最低, 呈单峰曲线. 各树种的树干呼吸速率日变化均为“S”型曲线, 并在4:00达到最低,而呼吸速率峰值出现时间有所不同,红松、蒙古栎、水曲柳和紫椴的呼吸速率峰值分别在18:00、20:00、16:00和14:00.不同树种的树干呼吸对温度变化的响应也不相同, 其树干呼吸
Q
10
值在2.24~2.91之间变化,为水曲柳>蒙古栎>红松>紫椴.
异质养分环境下不同树种觅养行为与光照条件的关系
马雪红;周志春;张一;金国庆
2008, 19(05): 961-968 .
摘要
(
2496
)
PDF
(281KB) (
880
)
设计光照和养分环境的析因组合盆栽试验,研究不同光照条件下马尾松、木荷和马褂木对异质养分环境的生长适应性反应及觅养行为差异.结果表明:全光照下马尾松和木荷在异质养分环境中较同质养分环境具有较大的生长优势,其根系干物质量分别增加达99.5%和66.7%,而马褂木在同质养分环境中生长表现较好.遮阳处理显著改变了木荷根系的广布性、觅养精确性及养分吸收效率,降低了其在异质养分环境中的生长优势;遮阳对马尾松觅养行为的影响不如木荷显著,其在异质养分环境中的生长仍保持一定的优势,推测与马尾松在富养斑块中有明显的根系增生和较高的养分吸收效率有关;遮阳对马褂木的觅养精确性和反应敏感度的影响相对较小,未改变其对养分环境的生长反应式样.马尾松、木荷和马褂木不仅在根系觅养机制及觅养行为上具有显著遗传差异,而且受光照条件影响变化的模式也各不相同,因此人工造林时应实施不同的栽培技术措施来提高林分生产力.
水、盐梯度下黄河三角洲湿地植物种的生态位
贺强;崔保山;赵欣胜;付华龄
2008, 19(05): 969-975 .
摘要
(
2497
)
PDF
(510KB) (
1305
)
利用排序等方法将黄河三角洲湿地19个植物种在水深和土壤盐分梯度下依次排列,并分别划分为低、中、高水深(或土壤盐分)3个生态种组,分析了水、盐梯度下植物种的生态位宽度和生态位重叠.结果表明:水深梯度下,芦苇、盐地碱蓬等中水深生态种组植物种生态位宽度较大,香蒲、穗状狐尾藻等高水深生态种组植物种生态位宽度最小;土壤盐分梯度下,盐地碱蓬、柽柳等高土壤盐分生态种组植物种生态位宽度较大,而中、低土壤盐分生态种组的植物种生态位宽度均较小.水深和土壤盐分梯度下的生态位重叠分别沿着植物种在两种梯度上的排序而规律变化,通常同一生态种组内部植物种的生态位重叠较大,不同生态种组植物种的生态位重叠较小.黄河三角洲湿地植物种在水深、土壤盐分梯度下的生态位分化现象,可能有助于阐释湿地植物共存及带状分布的形成机制.
镧对硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化酶活性的影响
高青海;王秀峰;史庆华;杨凤娟;魏珉
2008, 19(05): 976-980 .
摘要
(
2120
)
PDF
(696KB) (
1131
)
采用水培方法研究了LaCl
3
对硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化酶活性的影响.结果表明:硝酸盐胁迫显著抑制了黄瓜幼苗的生长,尤其是地上部生长.在处理7 d时,与对照相比,硝酸盐胁迫下的黄瓜单株地上部鲜质量降低了12.77 g,叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性升高,而抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性显著降低.外加低浓度(0.05 mmol·L
-1
)LaCl
3
可以显著提高硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗单株鲜质量,比硝酸盐胁迫下提高了35%左右,还提高了叶片热稳定蛋白含量及SOD、POD、CAT、APX、DHAR、GR活性,降低了电解质渗漏率及丙二醛(MDA)含量,在一定程度上缓解了硝酸盐对黄瓜幼苗生长的抑制作用.但外加高浓度LaCl
3
(0.5 mmol·L
-1
)长期处理对黄瓜硝酸盐胁迫的缓解效果并不明显.因此外加一定浓度的LaCl
3
可通过提高黄瓜抗氧化酶活性及热稳定蛋白含量来缓解硝酸盐胁迫.
玉米-花生间作对作物产量和光合作用光响应的影响
焦念元
1,2
;赵春
3
;宁堂原
1
;侯连涛
4
;付国占
2
;李增嘉
1
;陈明灿
2
2008, 19(05): 981-985 .
摘要
(
2254
)
PDF
(337KB) (
1201
)
研究了玉米-花生间作对玉米、花生经济产量及功能叶片光合作用光响应的影响.结果表明:间作体系总体表现出明显的产量优势,2004和2005年分别为2 896和2 894 kg·hm
-2
,土地利用率提高了14%~17%;玉米-花生间作提高了玉米功能叶片的光饱和点、光补偿点和强光时的光合速率,降低了花生功能叶片的光补偿点和光饱和点,但提高了花生表观量子效率和弱光时的光合速率.表明间作提高了玉米对强光和花生对弱光的利用能力,从而使间作体系表现出明显的产量优势.
缓/控释肥料对辣椒生长及养分利用率的影响
唐拴虎;张发宝;黄旭;陈建生;徐培智
2008, 19(05): 986-991 .
摘要
(
2235
)
PDF
(231KB) (
1264
)
采用盆栽试验方法,连续3年研究了不同缓/控释肥料在辣椒上的施用效果.结果表明:与常规分次施肥处理(T
1
)相比,一次性施用聚合物包膜控释肥处理(T
2
)提高了辣椒的单果质量和维生素C含量,改善了根系活力,产量平均提高8.4%,但可溶性糖含量没有明显变化;施用磷酸铵镁包膜控释肥处理(T
3
)的单果质量和维生素C含量与T
1
无显著差异,但可溶性糖含量提高了5.67%,根系活力在生育前期旺盛,后期较弱,平均产量略有降低;而3种缓释肥处理则提高了果实的可溶性糖含量,显著改善了根系活力,但平均产量与T
1
无显著差异.在养分利用方面,除T
2
处理氮钾利用率提高、磷素利用率降低外,其他缓/控释肥料处理的氮、磷、钾利用率均明显提高.表明合理施用缓/控释肥料能改善辣椒的根系活力,提高养分利用率.
小麦叶片色素含量的高光谱监测
冯伟;朱艳;姚霞;田永超;姚鑫峰;曹卫星
2008, 19(05): 992-999 .
摘要
(
2409
)
PDF
(1343KB) (
1304
)
连续两年采用不同小麦品种在不同施氮水平下进行大田试验,建立了小麦叶片色素含量的光谱定量监测模型.结果表明,叶片色素含量随着施氮水平的增加而提高,品种间存在差异,叶绿素(Chl) a+b相对含量随生育时期的变化较Chl b和类胡萝卜素(Car)更为明显.群体叶片色素含量的敏感波段主要存在于可见光区,其中,红边区域表现显著.红边位置参数
REP
LE
和
REP
IG
与叶绿素关系较为密切,
REP
LE
的表现较好.以
REP
LE
为变量对Chl a、Chl b和Chl a+b进行方程拟合,决定系数
R
2
分别为0.835、0.841和0.840;对Car含量进行方程拟合,其
R
2
显著下降,且光谱参数间差异较小.经独立数据的检验表明,红边位置的估算结果较好,以
REP
IG
为变量对Chl b进行预测,模型测试的
R
2
和
RE
分别为0.632和18.2%;以
REP
LE
为变量对Chl a、Chl a+b和Car含量进行预测,
R
2
分别为0.805、0.744和0.588,
RE
分别为9.0%、9.7%和14.6%.表明红边位置与叶片色素含量关系密切且表现稳定,利用
REP
LE
可以对小麦叶片Chl a和Chl a+b含量进行可靠的监测.
盐、碱胁迫下小冰麦体内的pH及离子平衡
杨春武;李长有;张美丽;刘杰;鞠淼;石德成
2008, 19(05): 1000-1005 .
摘要
(
2273
)
PDF
(239KB) (
1110
)
通过混合两种中性盐(NaCl和Na
2
SO
4
)和两种碱性盐(NaHCO
3
和Na
2
CO
3
)分别模拟出不同强度的盐、碱胁迫条件,对小冰麦苗进行12 d胁迫处理,测定茎叶组织液的pH值及Na
+
、K
+
、Ca
2+
、Cl
-
、SO
4
2-
、NO
3
-
、H
2
PO
4
-和有机酸等溶质的浓度,以探讨盐、碱两种胁迫下小冰麦体内的pH及离子平衡特点.结果表明:盐、碱胁迫下小冰麦茎叶内的pH值均稳定不变;随胁迫强度的增加,盐胁迫下小冰麦茎叶内有机酸浓度没有明显变化,Cl
-
浓度大幅度增加,而碱胁迫下有机酸浓度大幅度增加,Cl
-
浓度没有明显变化.盐、碱胁迫下小冰麦茎叶中的阳离子均以Na
+
和K
+
为主,但阴离子的来源明显不同.盐胁迫下无机阴离子对负电荷的贡献起主导作用,其贡献率达61.3%~66.7%;而碱胁迫下,随胁迫强度的增大,有机酸对负离子的贡献率从38.35%上升到61.60%,逐渐成为主导成分.实验结果表明,有机酸积累是小冰麦在碱胁迫下保持体内离子平衡和pH稳定的关键生理响应.
硅对菜心炭疽病发生、菜薹形成及硅吸收沉积的影响
杨暹
1
;冯红贤
1
;杨跃生
2
2008, 19(05): 1006-1012 .
摘要
(
2134
)
PDF
(404KB) (
1067
)
采用不同浓度硅(Si)对菜心进行处理, 研究了Si对菜心炭疽病发生、菜薹形成及Si吸收沉积的影响.结果表明:Si对菜心炭疽病的发生有明显的调控作用,并存在基因型差异;感病品种2.5 mmol·L
-1
和抗病品种0.5 mmol·L
-1
Si处理对炭疽病菌的抗性最强,病情指数最低,菜薹产量最高.Si对菜心品质也有明显影响,不同浓度Si处理可促进感病品种的叶绿素、粗纤维、Vc的合成,并诱导可溶性糖的生成,且叶绿素、粗纤维含量随Si处理浓度的提高而增加;抗病品种的叶绿素含量随Si处理浓度的增加明显增加,而Vc含量下降,Si对抗病品种的粗纤维、可溶性糖含量影响不显著;Si对两个品种菜薹的粗蛋白和可溶性蛋白质含量影响均不显著.施Si明显提高了菜心叶片Si的积累,且叶片的Si含量随着Si处理浓度的增加而显著提高;叶片组织沉积的Si粒大小不一,Si在叶片表皮组织呈不均匀分布.表明Si在菜心叶片中的积累可提高植株的抗病能力,但其积累量与植株的抗病能力不呈直线相关关系.
桂西北喀斯特移民区土地利用方式对土壤养分的影响
许联芳
1,2
;王克林
1
;朱捍华
1
;侯娅
1
;张伟
1
2008, 19(05): 1013-1018 .
摘要
(
2197
)
PDF
(423KB) (
1265
)
利用典型喀斯特峰丛洼地主要土地利用方式(灌草地、次生林地、果园、牧草地、旱地)的土壤养分测定数据,研究土地利用变化对土壤养分的影响.结果表明:土壤有机碳、全氮、有效氮含量随土地利用强度的增加而降低,灌草地和次生林地比果园、牧草地和旱地土壤有机质含量高86%~155%、全氮含量高62%~119%、有效氮含量高66%~215%(
P
<0.05);全磷和全钾含量主要受养分来源的影响,受土地利用方式影响较小;速效磷含量主要受施肥的影响,有效钾含量则主要受植被覆盖和水土流失状况的影响.土地利用方式是影响土壤有机碳、全氮、有效氮、有效磷、有效钾等养分含量变化的重要因素.粗放的农业耕作降低了土壤养分并引起土壤退化,而植被恢复等措施可以培肥土壤.因此,喀斯特区域应改变粗放的农业耕作方式,加强施用有机肥和平衡施肥,对坡度≥25°的坡耕地采取“退耕还林还草”措施,以恢复和重建喀斯特地区生态环境,实现土地资源的可持续利用.
陕北黄土区生物结皮条件下土壤养分的积累及流失风险
肖波
1,3
;赵允格
1,2
;许明祥;
1,2
;邵明安
1
2008, 19(05): 1019-1026 .
摘要
(
2170
)
PDF
(776KB) (
1044
)
分析了陕北黄土高原典型流域生物结皮的形成和发育对土壤养分的积累效应,同时对生物结皮条件下土壤养分的流失风险进行评价.结果表明:生物结皮生长发育后能够迅速增加结皮层及2 cm土层的养分含量,但对深层土壤影响较小;退耕0~20年间结皮层的养分含量与退耕年限之间的关系可用指数函数(
y
=
a
[
b
-exp(-
cx
)])拟合,其中有机质、全氮和碱解氮在退耕20年间的增加速度变化不大,而全磷、速效磷和速效钾在退耕初期增加迅速,后期增加缓慢;自然发育生物结皮对土壤养分的年均净贡献量为:有机质50.15 g·m
-2
、全氮1.95 g·m
-2
、全磷0.44 g·m
-2
、碱解氮164.33 mg·m
-2
、速效磷9.64 mg·m
-2
和速效钾126.21 mg·m
-2
,人工培育条件下生物结皮发育更快,对养分尤其是速效养分的贡献速率更高;生物结皮条件下养分含量的提高增加了养分流失风险,尤其是养分随泥沙流失大幅度增加,生物结皮增加的养分中平均有39.06%随泥沙流失,仅有60.94%得以保留.总之,生物结皮可迅速、全面增加表层土壤养分,但同时会加大养分流失风险.尽管如此,土壤养分的净增加量仍相当可观,显示生物结皮具有较好的土壤养分积累效应.
长期连作和秸秆还田对棉田土壤生物活性的影响
刘建国
1,2
;卞新民
1
;李彦斌
2
;张伟
2
;李崧
2
2008, 19(05): 1027-1032 .
摘要
(
2352
)
PDF
(370KB) (
1232
)
研究了新疆棉区棉花长期连作与秸秆还田对棉田土壤微生物量和土壤酶活性的影响.结果表明:棉田土壤生物活性受到作物连作障碍的负面效应和秸秆长期还田培肥地力的正面效应的双重影响.在短期内(5~10年),连作障碍明显,连作与秸秆还田5和10年的土壤微生物总量比种植1年降低36.54%和25.66%,细菌、放线菌数量下降较快,分别为种植1年的61.12%、70.16%和67.91%、145.79%,而真菌所占比例提高;土壤中脲酶、蔗糖酶活性分别比种植1年降低0.76%、2.52%和28.12%、11.44%,连作与秸秆还田5年的过氧化氢酶活性比种植1年降低9.21%.长期连作与秸秆还田条件下,土壤生物性状趋于好转,生物多样性指数增加,与短期(5年)相比,连作与秸秆还田15和20年的细菌、放线菌数量分别增加71.52%、61.03%和141.74%、240.83%,而真菌所占比例下降,土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶活性增加.淀粉酶活性在短期内上升,连作与秸秆还田5和10年分别比种植1年增加11.38%和10.41%,连作与秸秆还田20年则降低31.34%.
双季稻田改制对土壤剖面构型及性质的影响
曾希柏
1,2
;孙楠
3
;高菊生
3
;李莲芳
1,2
;王伯仁
3
;白玲玉
1,2
2008, 19(05): 1033-1039 .
摘要
(
2158
)
PDF
(291KB) (
938
)
利用田间试验方法,研究了红壤区双季稻田改为稻-稻-紫云英、牧草、水旱轮作和旱作4种种植模式对土壤剖面构型及耕层土壤性质的影响.结果表明: 与试验前相比,旱作种植模式下,耕作层厚度增加了4 cm、犁底层厚度减少了2 cm、湿筛>2 mm粒级团粒含量提高了6.94%、湿筛法平均质量粒径增加了0.37 mm、水稳性结构商是试验前的1.78倍,腐殖酸碳和富里酸碳含量分别提高了0.15和0.49 g·kg
-1
;水旱轮作种植模式下,土壤水稳性结构商较高(95.86)、养分含量变幅小;稻-稻-紫云英种植模式下,除有机质含量(增加1.3 g·kg
-1
)和土壤水稳性结构商(降低8.82)变化较大外,其余指标变化不大;牧草种植模式下,耕作层厚度增加2 cm、过渡层厚度增加9 cm、土壤水稳性结构商增加1.39,而土壤有机质和全钾含量分别下降5.6和2.8 g·kg
-1
,在所有处理中变化幅度最大.表明在当前红壤地区对灌溉条件较差的双季稻田进行改制是可行的,建议优先考虑改成旱作或水旱轮作,但无论在何种耕作方式下,均应注意土壤钾素的亏损问题.
宁南黄土丘陵区不同植被下土壤入渗性能
杨永辉
1,3
;赵世伟
1,2
;雷廷武
1,4
;刘汗
4
2008, 19(05): 1040-1045 .
摘要
(
2354
)
PDF
(428KB) (
1041
)
应用新型的坡面人工模拟降雨条件下径流-入渗-产流测量仪器,野外测定了宁夏南部山区不同植被下不同雨强的土壤入渗性能,并分析了不同植被下土壤团聚体含量与土壤稳渗率的关系.结果表明,不同植被类型土壤入渗率与降雨历时之间的关系曲线均符合幂函数
y=a+be
-
cx
(
R
2
=0.9678~0.9969).随着雨强的增大,坡耕地的土壤稳渗率降低,而苜蓿地、天然草地及柠条林地则增大.20 mm·h
-1
雨强下,土壤降雨入渗转化率依次为苜蓿地>坡耕地>天然草地>柠条林地;40和56 mm·h
-1
雨强下,土壤降雨入渗转化率依次为苜蓿地>天然草地>坡耕地、柠条林地;土壤降雨入渗转化率随着雨强的增大而降低.坡耕地退耕后,随着植被的恢复,土壤>0.25 mm水稳性团聚体含量增加,土壤入渗性能提高.研究区植被的恢复与重建改善了土壤结构、提高了土壤入渗性能和坡面降雨利用潜力.
荒漠化地区土壤含水量的遥感定量反演
范文义;李明泽;应天玉
2008, 19(05): 1046-1051 .
摘要
(
2156
)
PDF
(399KB) (
1269
)
基于奈曼旗科尔沁沙地TM数据建立了反射率经验模型,据此计算了TM数据的地表反射率,同时通过光学植被盖度模型排除了植被干扰,建立了土壤含水量与地表反射率的回归模型,并以此模型反演出了研究区土壤含水量,最后对TM遥感数据反演的土壤含水量结果进行了精度检验.结果表明:遥感定量反演的理论精度达到81.81%,实际精度达到92.17%,说明荒漠化地区土壤含水量数据的遥感定量反演具有较高的科学性.
东北黑土水稳性团聚体及其结合碳分布特征
梁爱珍
1,2
;张晓平
1
;申艳
1,2
;李文凤
1,2
;杨学明
3
2008, 19(05): 1052-1057 .
摘要
(
2310
)
PDF
(710KB) (
1092
)
以东北黑土区32对自然和耕作黑土为研究对象,对比研究了两种土壤水稳性团聚体及其结合碳的分布特征.结果表明:自然土壤0~30 cm水稳性大团聚体(>0.25 mm)质量分数及其结合碳均高于微团聚体;随着土层深度的增加,大团聚体及其结合碳逐渐降低,而微团聚体(<0.25 mm)及其结合碳显著增加(
P
<0.01).耕作土壤团聚体分布特征与自然土壤相反,与自然土壤相比,耕作土壤大团聚体数量及其结合碳急剧降低,且>1 mm的大团聚体降低幅度远大于其他粒级团聚体.自然土壤大团聚体质量分数与土壤有机碳(SOC)存在明显的正相关关系(
P
<0.01),尤其是>1 mm大团聚体;耕作土壤>1 mm大团聚体质量分数与土壤总SOC相关不显著;自然与耕作土壤总SOC与各级团聚体结合碳呈极显著正相关(
P
<0.01).与自然土壤相比,耕作土壤大团聚体结合碳明显降低,而微团聚体结合碳增加了37.1%,总SOC含量下降了29.5%,表明大团聚体在总SOC变化中起主要作用.水稳性大团聚体对管理措施响应迅速,可以作为评价农业管理措施转变对土壤肥力和土壤质量影响的指标.
河南省土壤有机碳储量及空间分布
于建军
1
;杨锋
1
;吴克宁
2
;李玲
1
;吕巧灵
1
2008, 19(05): 1058-1063 .
摘要
(
2098
)
PDF
(357KB) (
1423
)
利用河南省1∶20万土壤数据库估算了河南省土壤有机碳储量,并分析了其空间分布规律.结果表明:河南省陆地土壤有机碳含量约为10.27×10
8
t,占全国储量的1.15%;土壤平均碳密度为7.46 kg·m
-2
,低于全国平均水平9.60 kg·m
-2
;有机碳储量在前4位的土壤类型为潮土、褐土、粗骨土和黄褐土,碳储量都大于1.0×10
8
t,四者之和占全省总储量的69.65%;沼泽土的有机碳密度最大,为24.54 kg·m
-2
,其次为山地草甸土和棕壤,分别为17.69和14.64 kg·m
-2
,三者主要分布在西部山区,其碳储量之和仅占全省的6.34%;石质土和风沙土的碳密度含量最低,分别为1.32和1.38 kg·m
-2
;全省的土壤有机碳密度主要在5~10 kg·m
-2
范围内变动.
基于归一化植被指数变化分级的深圳市植被变化
李一静
1,2
;曾辉
1,2
;魏建兵
2
2008, 19(05): 1064-1070 .
摘要
(
2351
)
PDF
(483KB) (
1224
)
基于深圳市1988和2003年的TM遥感数据及2004年土地利用变更调查资料,利用归一化植被指数(NDVI)变化分级方法对深圳市植被覆盖变化及与其相关的自然和社会经济因子之间的响应关系进行了分析.结果表明:1988—2003年间,快速城市化过程对深圳地区地表植被没有产生整体性影响,但平原台地地区的植被退化较明显;深圳市局部地区生态退化的主要原因是建设用地侵占林地和园地、海拔100 m以上区域林地向园地的转移、以及部分建设用地绿化率过低.今后深圳市植被保护和建设工作的重点主要包括:强化植被保护和恢复工作;尽可能避免建设用地侵占林地和园地等植被覆盖较好的区域;尽快纠正海拔100 m以上不合理的园地建设行为;强化城市内部的绿地建设.NDVI指数变化分级方法是揭示大尺度区域植被宏观变化趋势的有效方法,可有效避免数据噪声对NDVI指数的影响.
“一江两河”中部流域植被净初级生产力估算
周才平
1
;欧阳华
1
;曹宇
2
;裴志永
3
;杨丁丁
1
2008, 19(05): 1071-1076 .
摘要
(
2161
)
PDF
(574KB) (
1044
)
基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)的遥感数据以及地面实际观测资料,采用数学模型方法,对西藏“一江两河”中部流域地区2000和2006年的植被净初级生产力(NPP)进行了估算.结果表明:研究区NPP由河谷向山脊逐渐递减,这与该区的水热梯度基本一致;该区单位面积年NPP平均为86.8 g C·m
-2
·a
-1
,2006年比2000年高2.15 g C·m
-2
·a
-1
,不同植被类型的单位面积年NPP以农田(243.1 g C·m
-2
·a
-1
)最大,荒漠(35.6 g C·m
-2
·a
-1
)最小;研究区两年平均总NPP为512.8×10
10
g C·a
-1
,2006年比2000年高12.7×10
10
g C·a
-1
,不同植被类型的总NPP以草甸(194.4×10
10
g C·a
-1
)最高,荒漠(30.3×10
10
g C·a
-1
)最低.研究期间,人类活动强烈区域(道路缓冲区0~4 km)的植被NPP呈下降趋势,而人类活动较难到达区域的植被NPP呈增加趋势.
半干旱草原牧区村庄的农田扩张机制
张乐
1,2
;刘志民
1
2008, 19(05): 1077-1083 .
摘要
(
2051
)
PDF
(510KB) (
850
)
基于多层线性模型,从田块、单户和村庄3个尺度分析了科尔沁沙地西部半干旱草原牧区村庄的农田扩张机制.结果表明:在选择优质土地用于发展农业上,各住户间没有显著差异;家庭劳动力数量多、户主文化程度高和收入依赖于农牧业的住户更倾向开地种粮,而牲畜数量多的住户开地种粮的愿望较低;玉米的种植主要受限于外部经济因素,而水稻的种植主要受限于当地的自然状况.提高草原牧区的基础教育水平会促进草地向农田的转变,而转移牧区剩余劳动力将会延缓这一过程.
广东横石水河流域溪流大型底栖动物漂流的昼夜节律
段波;李斌峰;刘若思;童晓立
2008, 19(05): 1084-1090 .
摘要
(
2386
)
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(955KB) (
1505
)
比较了广东横石水河流域二条相邻的3级溪流大型底栖动物的漂流种类组成及昼夜节律,其中一条溪流受广东大宝山矿外排的酸性矿山废水严重污染,水体pH值仅为3.45且重金属严重超标,而另一条为相邻的清洁溪流.结果表明:清洁溪流中大型底栖动物的数量和种类远比受酸性矿山废水污染的溪流丰富.在清洁溪流中共采获漂流底栖动物6 871头,隶属10目52类群,其中水生昆虫的数量和种类占绝对优势 (99.5%).但总漂流密度占优势的类群(相对多度超过5%)不多,主要集中在以下几种水生昆虫:七鳃假二翅蜉 (28.5%)、宜兴似动蜉 (13.8%)、短脉纹石蛾(13.2%)、白背锯形蜉(7.5%)、摇蚊科(6.5%) 和肖扁泥甲(5.0%).蜉蝣目种类和数量最多,占全部漂流底栖动物总个体数的65%,其中又以四节蜉科居多,占蜉蝣目总个体数的63%.毛翅目昆虫的数量(18%)仅次于蜉蝣目.大型底栖动物的漂流表现出明显的昼夜节律,漂流主要在夜间进行,未发现有日漂者.漂流密度高峰出现在21:00和2:00,漂流密度分别为(70.3±10.8)和(289.0±124.6) 头·100 m
-3
.大多数优势种类漂流高峰出现的时段略有不同,但有些优势种类(如摇蚊科和肖扁泥甲)并未表现出明显的漂流昼夜差异.在受酸性矿山废水污染的溪流中,漂流动物只有1种嗜酸性的多足摇蚊,其漂流活动也在夜间进行,并有3个明显的漂流高峰,分别出现在19:00、0:00和4:00,最高漂流密度仅为(6.7±5.2)头·100m
-3
.说明酸性矿山废水不仅降低了溪流中漂流底栖动物的物种多样性和数量,也改变了其漂流模式.
微波处理对土壤放线菌分离效果的影响
杨斌
1,2
;薛泉宏
2
;陈占全
3
;周永强
1
;张晓鹿
1
;许英俊
1
;郭志英
2
2008, 19(05): 1091-1098 .
摘要
(
2019
)
PDF
(312KB) (
952
)
采用稀释平皿分离测数及琼脂块法研究了微波预处理对土壤放线菌分离效果的影响.结果表明: 1)微波处理能显著增加可培养放线菌数量.随着微波处理时间的增加,高有机质土壤放线菌总数呈先增后减的趋势.处理3~15 min,GA及HA培养基上放线菌总数分别较对照提高8.3%~92.6%及24.4%~108.5%;处理18~24 min,放线菌总数分别较对照降低了62.1%~78.8%及41.4%~79.8%.微波处理对低有机质土壤放线菌数量无明显影响.2)微波处理对可培养放线菌种类有明显影响.随着微波处理时间的增加,高有机质土壤中新出现的放线菌种类呈先增后减趋势. 处理3~24 min,GA与HA培养基上新出现放线菌种类占放线菌总种类的比例为62.5%~85.7%与66.7%~83.3%,新出现了原小单孢菌属、链轮丝菌属等稀有放线菌属;链霉菌类群也有明显变化.低有机质土壤具有类似趋势.3)微波处理对可培养放线菌中拮抗性放线菌株数占供试放线菌总株数的比例也有明显影响.微波处理6、9和15 min,拮抗性放线菌株数所占比例分别较对照提高66.7%、66.7%和83.3%,其中新出现的拮抗性放线菌株数分别占拮抗性放线菌总株数的70.0%, 90.0%和81.8%.
B型烟粉虱在四种葫芦科寄主植物上的发育和繁殖
徐彩霞
1, 2
;吴建辉
1,2
;任顺祥
1, 2
;王兴民
1,2
2008, 19(05): 1099-1103 .
摘要
(
2068
)
PDF
(395KB) (
934
)
研究了B型烟粉虱在4种葫芦科寄主植物黄瓜、节瓜、苦瓜和丝瓜上的发育和繁殖特性.结果表明,B型烟粉虱在节瓜上的世代发育历期最短,为19.3 d,在苦瓜上的世代发育历期最长,为29.0 d;世代存活率在黄瓜上最高,为92.85%,在苦瓜上最低,为53.08%;平均单雌产卵量在黄瓜上最多,为187.4粒,苦瓜上最少,为30.0粒;雌成虫寿命以在黄瓜上最长,为25.2 d,在苦瓜上最短,为10.9 d.B型烟粉虱在黄瓜、节瓜、苦瓜和丝瓜上的内禀增长率(
r
m
)分别为0.1453、0.1429、0.0616和0.1055.综合比较4种葫芦科植物,黄瓜是B型烟粉虱的最适宜寄主.
镰形臂尾轮虫和尾突臂尾轮虫的生活史特征比较
陶李祥;席贻龙;胡存兵
2008, 19(05): 1104-1109 .
摘要
(
2110
)
PDF
(377KB) (
897
)
应用单个体培养方法,以浓度为3.0×10
6
cells·ml
-1
的斜生栅藻为食物,在18 ℃、23 ℃、28 ℃和33 ℃的温度梯度下比较了镰形臂尾轮虫和尾突尾轮虫的生活史特征.结果表明:18 ℃和23 ℃下,尾突臂尾轮虫的生殖期和平均寿命均显著长于镰形臂尾轮虫,产卵量也显著大于镰形臂尾轮虫;28 ℃下,2种轮虫的各主要发育阶段历时、平均寿命和产卵量均无显著差异;33 ℃下,镰形臂尾轮虫的生殖期和生殖后期历时以及平均寿命均显著长于尾突臂尾轮虫,产卵量显著大于尾突臂尾轮虫.18 ℃下,尾突臂尾轮虫的生命期望、净生殖率和种群内禀增长率均显著大于镰形臂尾轮虫;23 ℃和28 ℃下,尾突臂尾轮虫的生命期望显著长于镰形臂尾轮虫,而其他种群增长参数间均无显著差异;33 ℃下,镰形臂尾轮虫的世代时间、生命期望、净生殖率和种群内禀增长率均极显著大于尾突臂尾轮虫.2种轮虫的主要发育阶段历时、平均寿命、产卵量、世代时间、生命期望、净生殖率和种群内禀增长率对温度变化的反应也存在差异.研究结果表明,尾突臂尾轮虫更能适应较低的环境温度,而镰形臂尾轮虫则相反.
长江口低盐淡水区潮间带鱼类群落结构季节及半月相变化
张衡
1,2
;何文珊
1
;童春富
1
;陆健健
1
2008, 19(05): 1110-1116 .
摘要
(
2280
)
PDF
(744KB) (
1107
)
基于2006年春(5月)、夏(7月)、秋(9月下旬)和冬季(2月)对长江口低盐淡水区水域进行的潮间带鱼类调查结果,分析了鱼类种类及丰度的半月相及其季节变化. 结果表明:长江口低盐淡水区水域潮间带鱼类共有53种;其中鲤科鱼类最多,虾虎鱼科次之,其他科较少. 2顶网具渔获物的鱼类种类和丰度均以春、夏、秋季较高,冬季最低.各个季节的平均种类数和平均丰度均为小潮期小于大潮期. Shannon-Weaver指数(
H
′)在一个潮周期内的波动幅度较大,且小潮期
H
′值略低于大潮期. 对鱼类种类丰度进行聚类分析发现,冬季鱼类聚成一组,春、夏和秋季聚成一组. 从整年的情况来看,潮间带鱼类的丰度变化与水温的相关性最高;与潮高的相关性次之;而与盐度的相关性最小.
内陆湖泊水体固有光学特性的典型季节差异
孙德勇;李云梅;王桥;乐成峰;黄昌春;王利珍
2008, 19(05): 1117-1124 .
摘要
(
2176
)
PDF
(1069KB) (
1059
)
固有光学特性是水体光学性质的重要内容,是水色反演分析模型建立的基础.本研究利用定量滤膜技术(QFT)和后向散射测量仪BB9,对太湖梅梁湾夏、冬季水体的有色可溶性有机物(CDOM)吸收系数、总悬浮物吸收系数和总悬浮物后向散射系数进行了观测.在分别对两季节水体组分吸收系数、后向散射系数光谱特征分析的基础上,阐明其季节差异性,并结合水质参数的变化,揭示导致两季节水体固有光学特性不同的原因,达到通过固有光学量反映水环境状态的目的.初步建立了后向散射系数与悬浮物浓度的关系模型,为分析模型的构建提供了参数保障.
AHA1
转基因拟南芥的抗铝性生理解析
吴艳;沈宏;陈建红
2008, 19(05): 1125-1130 .
摘要
(
2136
)
PDF
(441KB) (
1158
)
AHA1
基因是植物体内编码质膜H
+
ATPase的一个重要基因,参与植物的生长发育与抗逆胁迫反应.本文以
AHA1
转基因型及其野生型拟南芥为材料,研究了铝胁迫对拟南芥养分吸收、抗氧化胁迫和有机酸分泌的影响.结果表明:Al降低了拟南芥根系对N、K、Ca和Mg的吸收,但增加了根系对P的吸收,且
AHA1
转基因型拟南芥比野生型积累更多的P和较少的Al.铝胁迫诱导拟南芥抗氧化酶SOD和POD活性增加,转基因型与野生型之间没有明显差异.Al对拟南芥有机酸分泌具有明显的诱导作用,且
AHA1
转基因型分泌较多的有机酸.质膜H
+
ATPase的活性抑制剂钒酸盐对拟南芥有机酸分泌具有明显的抑制作用;而Zn
2+
、Mg
2+
可促进Al对拟南芥有机酸分泌的诱导,并部分恢复钒酸盐的抑制效应.说明
AHA1
基因通过增加拟南芥根系对P的吸收以及有机酸分泌,提高了植物的抗铝性.
北京地区人工湿地植物活力及污染物去除能力
王庆海
1,2
;段留生
1
;武菊英
2
;阳娟
3
2008, 19(05): 1131-1137 .
摘要
(
2079
)
PDF
(713KB) (
1274
)
研究了北京地区常见9种水生植物在水平流潜流型人工湿地中的污染物去除能力和生活力.结果表明,前边湿地单元对COD、TP、TN等污染物的去除贡献大于后边湿地单元.供试植物均可在人工湿地中正常生长,稳定生长112 d后,不同植物的氮磷含量和生物量差异显著(
P
<0.05),多数植物氮磷含量地下部高于地上部,地下地上部生物量比(U/A)接近或大于1.植物体内的氮磷累积量为1.36~7.89 g·m
-2
和0.19~1.07 g·m
-2
.植物生物量对氮磷累积量的影响力大于氮磷含量对氮磷累积量的影响力.水生鸢尾应为北京地区首选人工湿地植物,菖蒲、香蒲和荻等次之.泽泻和芦竹在人工湿地中不能越冬成活.
汞、镉、铜污染对鱼草细胞膜系统的毒害作用
谷巍
1
;施国新
2
;巢建国
1
;吴启南
1
;张超英
2
;杜开和
2
;徐勤松
2
2008, 19(05): 1138-1143 .
摘要
(
2214
)
PDF
(1152KB) (
1178
)
通过生理生化反应测定、激光共聚焦扫描显微镜及透射电镜观察等实验手段,研究了汞(Hg
2+
)、镉(Cd
2+
)、铜(Cu2
+
)对高等水生植物鱼草(
Cabomba caroliniana
A. Gray)细胞膜系统的毒害作用.结果表明:在3种重金属离子作用下,鱼草叶细胞活性氧(ROS)与丙二醛(MDA)含量上升,保护酶系统活性紊乱,膜脂过氧化程度加剧;质膜受损,膜透性增加,质壁分离;叶绿体膨胀至解体,类囊体膜上的光合色素光激发过程受阻,平均自发荧光强度降低;线粒体嵴突膨胀、减少,膜破损;核膜破裂.Hg
2+
、Cd
2+
、Cu
2+
对鱼草细胞膜系统的影响存在着一定的剂量效应关系.膜系统的稳定性在植物抗重金属胁迫的过程中起着关键性的作用.鱼草对Hg
2+
污染较为敏感,致死浓度为0.3~0.5 mg·L
-1
,而对Cd
2+
、Cu
2+
具有较强的抗性,可用作生物防治中的抗性植物.
Bt
毒素在三种矿物表面的吸附与解吸
周学永
1, 2
;高建保
1
;蔡鹏
3
;黄巧云
3
2008, 19(05): 1144-1148 .
摘要
(
1942
)
PDF
(594KB) (
973
)
研究了
Bt
库斯塔克亚种(
kurstaki
)毒素(65 kDa)在高岭土、针铁矿和氧化硅表面的吸附和解吸特性.结果表明:在磷酸盐缓冲体系(pH 8)中,3种矿物的等温吸附曲线均符合Langmuir方程(
R
2
>0.9661),它们对
Bt
毒素的吸附顺序为:针铁矿﹥高岭土﹥二氧化硅.矿物对
Bt
毒素的吸附1 h就基本达到了吸附平衡.在pH 6~8范围内,针铁矿、高岭土和二氧化硅对
Bt
毒素的吸附量随pH值的升高而降低.10 ℃~50 ℃范围内,针铁矿和氧化硅对
Bt
毒素吸附量随温度升高有所下降(8.39%和47.06%),高岭土对
Bt
毒素吸附则略有升高(5.91%).红外光谱分析显示,
Bt
毒素被矿物吸附后结构仅有微小变化.被矿物吸附的
Bt
毒素不易被去离子水解吸,水洗3次总解吸率为28.48%~42.04%.
综合评述
全氟辛酸的污染状况及环境行为研究进展
祝凌燕;林加华
2008, 19(05): 1149-1157 .
摘要
(
2385
)
PDF
(367KB) (
1758
)
作为一种新型的持久性有机环境污染物,全氟辛酸(PFOA)及其盐类所造成的全球性生态系统污染已成事实,并成为持久性有机污染物研究的又一个新热点.动物实验表明, PFOA能引起肝脏、生殖、发育、遗传和免疫等毒性.美国国家环保局科学顾问委员会有关报告将PFOA描述为“可能的(likely)致癌物”,美国国家环保局已制订了有关计划促使生产企业主动削减PFOA物质在产品中含量, 以削减PFOA及其母体物质在环境中的排放.此外,欧美等发达国家也正在推进PFOA及其相关物质的风险评价研究,并积极寻求较为安全的替代产品.本文简要概述了PFOA的理化特性、环境来源及其在环境中的迁移转化、归宿及污染现状,并展望了今后PFOA的研究趋势.
化学肥料的土壤生态环境效应
李东坡;武志杰
2008, 19(05): 1158-1165 .
摘要
(
2349
)
PDF
(278KB) (
1753
)
目前我国的化肥生产和消费量均居世界第一.2006年全年化肥产量达5 304.8×10
4
t,比2005年增长14.2%,化肥氮平均施用量超过220 kg·hm
-2
,一季作物磷肥施用量超过102 kg·hm
-2
(P
2
O
5
).一些化肥中含有有毒重金属、无机酸和有机物等副成分,长期施用化肥导致污染物在土壤中累积,严重影响土壤的生态环境,使蔬菜、粮食、水果等农产品中的重金属、硝酸盐等有害物质严重超标,农产品质量受到严重威胁.本文分析了化肥污染土壤的原因、特点和后果及我国土壤环境现状,并提出了减轻化肥污染农业生态环境的技术和措施.
研究简报
荒漠植物红砂叶片δ
13
C值与生理指标的关系
马剑英
1,2,3
;陈发虎
2
;夏敦胜
1
;孙惠玲
2
;段争虎
1
;王刚
3
2008, 19(05): 1166-1171 .
摘要
(
2047
)
PDF
(995KB) (
1104
)
红砂是我国西北干旱区荒漠植被的主要优势种,对荒漠生态系统的稳定性具有重要作用.通过测定我国境内红砂主要分布区21个自然种群407个植株叶片稳定碳同位素(δ
13
C)值、叶片氮磷钾含量、叶片含水量、脯氨酸和叶绿素含量等生理指标,分析了不同自然种群红砂叶片δ
13
C值与相关生理指标之间的关系.结果表明:红砂叶片钾含量、叶片含水量和脯氨酸含量均对δ
13
C值有显著影响(
P
<0.001),其中叶片钾含量的影响最大(
r
=0.793),叶片含水量次之(
r
=-0.786).说明叶片的δ
13
C值可以反映植物的水分亏缺程度;不同种群间植物δ
13
C的丰度差异能从另一个侧面反映植物营养元素含量的变化状况;在干旱条件下,红砂叶片气孔导度的变化是影响其δ
13
C值随环境变化的主要原因.