mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
干旱区绿洲土地利用/覆被及景观格局变化特征——以新疆精河县为例

从宏观上运用3S技术,利用1972年MSS、1990年Landsat TM、2001年Landsat ETM+和2005年CBERS 4个时期遥感影像数据,将GIS和景观生态学的数量分析方法相结合,运用ArcGIS以及Fragstats,分析了干旱区绿洲精河县1972～2005年间的土地利用/覆被和景观格局的变化.结果表明:(1)1972～2005年的33a中,精河县LUCC的总体变化趋势是绿洲面积有小幅度扩张,其中人工绿洲面积扩张尤为显著,天然绿洲面积减少.(2)研究区水域面积的变化受艾比湖湖面面积的变化影响较大,变化不显著,但总体上呈缓慢增长的趋势.(3)盐渍地面积的变化经历了先扩张后减小的一个过程.1990年达到最大值,但到2005年面积又有很大程度减少.沙地面积小幅度减小,其他地类的面积始终呈增加趋势.(4)景观在各个研究时段也发生显著变化.总的来说,整个研究区景观的密度持续增大,最大斑块指数先减小后增大,面积加权形状指数减小,形状趋于规则;斑块间的最邻近距离减小.表明1972年时景观中的优势斑块类型的连接性较2005年好,逐渐向具有多种要素的密集格局演变,景观更加破碎.同时不同斑块间的分离度增大,也说明景观破碎化程度加深.从香农多样性指数和香农均度指数的变化可以看出,景观的多样性增加,且均度增强.景观多样性及破碎化程度增加,也反映了土地利用越来越丰富.总之,要实现区域土地资源的可持续发展和景观生态功能的良性发挥,必须注重土地利用格局优化,维护景观生态过程与格局的连续性.
番茄品种资源芽苗期和幼苗期的耐盐性及耐盐指标评价

对芽苗期和幼苗期番茄耐盐鉴定指标进行检验,明确番茄芽苗期和幼苗期耐盐性的相关性,筛选耐盐的番茄品种资源,以便为耐盐育种和栽培提供材料和方法.试验采用不同浓度的NaCl水溶液人工模拟盐胁迫,以多项指标盐害系数隶属函数值和总隶属函数值为依据,比较了20个番茄品种资源芽苗期和幼苗期的耐盐性及两个时期耐盐性的相关性,并利用单一指标盐害系数隶属函数值和总隶属函数值进行了聚类分类.结果表明:芽苗期和幼苗期番茄耐盐性有所不同,耐盐和中等耐盐材料相同率为53.85%.进行番茄耐盐性筛选时可以把发芽势、发芽率、发芽指数、萌发活力指数、下胚轴长、地上鲜重作为芽苗期耐盐鉴定指标,把地上部鲜重、根鲜重、地上部干重、根干重、壮苗指数、根/冠比作为幼苗期耐盐鉴定指标.
基于生理生态过程的大麦顶端发育和物候期模拟模型检验

为测试研究I 模型BarleyGrow,采用4个生态区(南京、扬州、武汉、昆明)、10个大麦品种在不同播期下的顶端发育和物候期资料,对BarleyGrow、YDmodel和SUCROS模型进行对比检验和评价.利用遗传-模拟退火算法确定各品种的遗传参数,提高了应用程序求算参数的精度.从模型的整体预测效果来看,BarleyGrow对不同地区、不同播期、不同品种的各顶端发育和物候期预测准确而稳定,均方差RMSE在1.06～7.94d之间,而YDmodel为6.26～13.35d,SUCROS为11.22～20.28d.各参试品种对BarleyGrow中灌浆期基点温度、生理春化时间、临界日长、最短苗穗期4参数反应敏感.经改进的生理发育时间(PDT)模拟模型(BarleyGrow)对中国广大地区不同温光条件下的大麦顶端发育和物候发育均具有较好的预测效果,尤其对药隔期、二裂期、毛状期、抽穗期、灌浆期、成熟期的模拟精度高而稳定,表现出较强的机理性以及较好的预测性.
苗期遮荫对花生(Arachis hypogaea L.)光合生理特性的影响

大田条件下,以花生品种"花育22号"为材料,齐苗期设置遮荫50%和85%两个遮荫强度分别处理40d,研究了遮荫对花生光合特性的影响及遮荫解除后的光合恢复规律.结果表明:(1)与正常光照条件相比,遮荫花生叶片净光合速率(P_n)、RuBP羧化效率降低,叶绿素含量、表观量子效率及光系统Ⅱ的最大光化学效率(F_v/F_m)增加,表明花生对弱光胁迫有一定的自我调节和适应能力.(2)遮荫和自然光下生长的花生中午强光下的F_v/F_m值均明显下降,表明发生了光抑制,遮荫程度越大,光抑制愈严重.(3)F_v/F_m值和净光合速率P_n遮荫解除后5d之内持续下降,之后逐步恢复.遮荫50%处理的叶片F_v/F_m值和P_n分别于遮荫解除后8d和10d左右恢复到对照水平;遮荫85%的处理分别于遮荫解除后15d和20d左右才恢复到最大,但P_n不能恢复到对照水平,显著低于对照.
麻疯树(Jatropha curcas L.)幼苗生长和光合作用对盐胁迫的响应

为探讨盐胁迫对麻疯树幼苗生长和叶片光合生理的影响,在温室不同浓度NaCl处理下,对生长、光合色素含量、净光合速率Pn等光合参数、叶片MDA含量和电解质相对外渗率EL进行测定.结果表明:① 25～50 mmol·L~(-1) NaCl处理促进幼苗生长,尤其是50 mmol·L~(-1) NaCl处理,鲜重较对照显著增加44.3%,100～150 mmol·L~(-1) NaCl对生长影响不大,200～250 mmol·L~(-1) NaCl使生长受抑制,鲜重较对照分别显著下降39.3%和70.2%.② 50 mmol·L~(-1) NaCl时,Pn较对照显著增加17.2%,100～150 mmol·L~(-1) NaCl时与对照无显著差异,200～250 mmol·L~(-1) NaCl时分别比对照显著下降73.2%和77.9%,Gs和Tr呈相同趋势,MDA含量、EL则相反.③叶绿素Chl在 25～50 mmol·L~(-1) NaCl时递增,100～250 mmol·L~(-1) NaCl时递减,但Chl a/Chl b值变化小;类胡萝卜素Car 在25 mmol·L~(-1) NaCl时显著增加,100 mmol·L~(-1) NaCl后缓慢下降,但Car/Chl值呈上升趋势.④ 25～150 mmol·L~(-1) NaCl时幼苗水分利用效率WUE与对照无显著差异,200～250 mmol·L~(-1) NaCl时比对照显著下降.综上所述,25～50 mmol·L~(-1) NaCl时,麻疯树幼苗通过增加气孔开张、增强光合膜等细胞膜稳定性和膜功能,使Pn显著增加,促进植株生长和提高耐盐性,100～150 mmol·L~(-1) NaCl时,通过稳定的WUE使Pn下降不显著,生长受影响小,具有较好的耐盐性,200～250 mmol·L~(-1) NaCl时,光合膜等生物膜功能减弱,使Pn显著下降,幼苗诱导活性氧清除系统并通过减小生长来提高耐盐性,具有较好的耐盐适应性.150 mmol·L~(-1) NaCl以下是麻疯树幼苗生长的适宜浓度.
剪叶损伤与昆虫取食对兴安落叶松(Larix gmelinii)针叶中缩合单宁诱导作用的差异

单宁是植物内与抗虫性相关的重要次生代谢物质.为了研究昆虫取食及剪叶诱导对兴安落叶松(Larix gmelinii)针叶内缩合单宁含量的影响,用剪叶法和落叶松毛虫(Dendrolimus superans)幼虫取食处理5年生兴安落叶松苗,以香草醛-盐酸法测定其剩余健康针叶内缩合单宁含量的变化.结果表明:(1)处理后1～10d,剪叶4枝75%,8枝50%、75%,12枝25%、50%、75%及虫伤4枝75%的兴安落叶松健康针叶内的缩合单宁含量均明显高于对照(P<0.01),15d时,剪叶8枝75%,12枝50%的兴安落叶松针叶内的缩合单宁含量仍高于对照(P<0.05),说明剪叶与虫伤处理均能诱导缩合单宁含量增加.(2)剪叶4枝75%,8枝50%,12枝25%、75%的处理之间,诱导的缩合单宁含量差异不显著(P>0.05).剪叶8枝75%,12枝50%诱导缩合单宁含量增加幅度比其它剪叶处理大,且诱导持续时间长.说明剪叶程度虽能影响缩合单宁含量,但二者并不呈线性关系.(3)剪叶4枝75%在5d时诱导缩合单宁含量最高,虫伤4枝75%在10d时诱导缩合单宁含量最高,说明剪叶诱导的缩合单宁含量高峰早于虫伤处理.但处理后1～10d,剪叶及虫伤4枝75%的落叶松针叶内缩合单宁含量均明显高于对照(P<0.01或P<0.05),之后与对照差异不显著(P>0.05),说明在受到诱导处理后,兴安落叶松产生应激反应,使其针叶内缩合单宁含量在一定时间内先增加,后逐渐恢复到正常水平.由上可见,可以采取适当的损伤处理取得与昆虫取食相似的兴安落叶松抗性反应.
北京市生态安全格局及城市增长预景

在快速城市化和城市生态安全面临巨大挑战的时代背景下,构建牛态安全格局是实现区域和城市生态安全的基本保障和重要途径.在梳理国内外生态安伞格局研究进展的基础上,提出基于景观安全格局理论的北京市生态安全格局网络和城市发展空间格局.通过对北京市水文、地质火害、生物多样性保护、文化遗产和游憩过程的系统分析,运用GIS和空间分析技术．判别出维护上述各种过程安全的关键性空间格局(景观安全格局),进而综合、叠加各单一过程的安全格局,构建具有不同安全水平的综合生态安全格局,形成保障北京城市和区域生态安全的生态基础设施.在此基础上,提出城镇空间发展预景和土地利用空间布局的优化战略.对不同预景进行综合评价,结果显示：基于牛态安全格局的城镇空间发展格局可以维持生态过程的连续性并克服常规城市发展模式下的蔓延,基于"满意生态安全格局"(中安全水平)的城市空间格局可以同时满足生态用地、农用地和建设用地的需求,是一个同时实现精明保护与精明增长的有效工具.
四川森林土壤有机碳储量的空间分布特征

利用森林土壤实测数据与GIS相结合的研究方法估算了四川森林土壤有机碳密度和碳储量,研究了四川森林土壤有机碳密度的空间分布特征.四川森林土壤有机碳储量为(2394.26 ±514.15) TgC,平均碳密度为190.45 Mg·hm~(-2);四川不同森林类型土壤有机碳储量和碳密度差异较大,分别介于(5.05±0.37)～(1101.74±205.40) TgC、(102.69±21.09)～(264.41±49.24) Mg·hm~(-2)之间,其有机碳含量、碳密度和碳储量都随土层厚度的增加而降低.四川森林土壤有机碳密度空间分布特征明显,总体上表现出随纬度、海拔高度的增加而增加,随经度的增加而减小.从森林土壤生态系统水平监测森林土壤有机碳储量有助于提高其估算精度.
油松(Pinus tabulaeformis)人工林林下植被发育对油松生长节律的响应

林下植被作为森林生态系统的一个重要组成部分,对维持林分结构和土壤质量起着重要作用.不同年龄树种对林下植被发育的影响已有所涉及,但这些为数不多的研究往往割裂了林木种群的生长规律与其林下植被间的相互作用,以林龄为尺度探讨林下植被发育的差异必然掩盖了林分种群对林下植被作用的异质性.采用时序研究法,按照油松(Pinus tabulaeformis)高速生期、径速生期、材积慢生期和材积速生期等不同发育时期,探讨林下植被组成、多样性、生物量和元素积累量的差异性.结果表明,高速生期阶段油松与林下植被竞争最为激烈,林下植被物种丰富度、多样性、生物量、元素积累量均最低.因此,高速生期阶段应及时对油松采取较大强度的抚育间伐以缓和油松种群与林下植被剧烈竞争的关系.径速生阶段林下植被与油松竞争最为缓和,草本层Gleason、Shannon-Wiener、Pielow指数由高生长阶段的7.817、2.222和0.769剧增到19.978、3.470和0.907,灌木层、草本层地上部分生物量、元素积累量也均达到最大.径速生阶段对油松林分的管理可相对粗放一些.进入材积阶段,油松与林下植被的关系日趋紧张.材积慢生阶段灌木层、草本层生物量由径速生期的2 262.61、461.92 kg/hm~2分别下降至1 549.85、 220.84 kg/hm~2,而灌木层Gleason、Shannon-Wiener指数均达到峰值.相对于材积慢生期,材积速生期灌木层、草本层物种多样性指数、元素积累量进一步下降,而生物量略有上升,材积速生期阶段应对油松林分适度间伐或主伐.可见,林下植被可作为人工纯林乔木生长规律的指示剂,根据林下植被发育状况选择林分经营方式具有一定的参考价值.
基于地表温度-植被指数特征空间的区域土壤干湿状况

土壤干湿状况是监测土地状况的重要指标之一,在水文、气候和生态等多个领域有广泛应用.地表温度-植被指数特征空间(T_s/VI)综合了传感器从可见光到近红外波段的信息,能较好地反映区域土壤干湿状况.以华北平原作为研究区,选择了研究区的云量较少的16幅MODIS产品,包括每日500m地表反射率产品(MOD09GA),每日1km地表温度产品(MOD11A1),建立温度-植被指数特征空间.首先利用线性方程拟合了特征空间的上下边界,改进了计算特征空间的干湿边的方法,并分析了干湿边参数随时间变化的趋势,比较了归一化植被指数(NDVI)和增强型植被指数(EVI)构建的地表温度-植被指数特征空间形状的差异.基于研究区107个土壤湿度站点的数据,讨论分别由T_s/NDVI和T_s/EVI特征空间计算得到的温度植被干旱指数(temperature vegetation dryness index,简称TVDI,分别为TVDI_N与TVDI_E)和土壤湿度的相关性,以此验证TVDI反映区域土壤干湿状况的能力.利用Ts/EV_I空间计算得到的TVDI分析了研究区4个时期土壤湿度的5空间分布规律.同时在气象站点尺度上,讨论了TVDI与降水变化的相关性.研究结果表明,TVDI能够反映土壤表层的干湿状况;T_s/EVI空间计算得到的TVDI与土壤湿度的相关性比T_s/NDVI空间计算得到的TVD_I与土壤湿度的相关性要高.降水随时间变化的规律和TVDI也有明显的相关性,即:每次连续降水以后TVDI值下降,表明土壤湿度升高;经过一段无降水的时间之后,TVDI值上升,土壤湿度降低.研究区不同时期的TVDI_E图表明,TVDI_E能够有效的反映土壤湿度的时空差异,是一种有效的实时监测土壤干湿状况的手段.
三江平原东北部湿地生态安全格局设计

以三江平原东北部为研究区域,采用"3S"技术和数学模型,根据景观尺度上生物多样性保护规划的景观生态安全格局方法,对三江平原湿地生物多样性保护进行规划设计.利用GAP分析方法预测湿地鸟类丰富度,并评价和计算了湿地鸟类干扰度,在此基础上构建物种运动阻力模型,并利用此模型计算物种运动阻力指数,建立物种运动等阻力面,在阻力面上识别战略点、辐射道和源间联接等景观组分.为了保护本区的湿地生物多样性,提出扩大保护区的面积、建立保护区与热点之间的廊道和设立微型保护地块的规划措施.提出的湿地鸟类多样性保护的景观生态安全格局技术与方法,不但为三江平原湿地及其生物多样性的保护和管理提供科学依据,而且丰富和发展了我国生物多样性保护的理论与方法.
铅胁迫对玉米幼苗叶片光系统功能及光合作用的影响

通过同时测定玉米叶片的叶绿素荧光快速诱导动力学曲线和对820 nm光的吸收、分析叶片的气体交换过程以及叶绿体活性氧清除关键酶的活性,研究了不同浓度的铅(Pb)胁迫对玉米光系统Ⅰ(PSⅠ)、光系统Ⅱ(PSⅡ)的光化学活性和光合作用的影响,并分析了Pb胁迫下两个光系统的相互关系.结果表明:铅胁迫显著抑制了玉米地上部分和地下部分的生长、降低了叶片光合色素含量、并通过非气孔因素限制了光合作用、导致过剩激发能的增加;铅胁迫显著抑制了超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性、伤害了PSII反应中心、PSII的受体侧和供体侧(放氧复合体)以及PSI光化学活性.
近50年黄土高原水土流失的时空变化

在降水变化和人类活动的影响下,近50a黄土高原水土流失发生了深刻变化.利用黄土高原115个水文站的输沙量数据和276个雨量站的降水数据,分析了近50a来黄土高原输沙强度的时空变化特征,并评估了降水变化对其影响.研究表明:近50a黄土高原输沙强度呈现明显下降趋势,尤其是自20世纪80年代以来,下降趋势非常显著.从水土保持措施实施前后两时期对比来看,黄土高原输沙强度整体呈现减弱态势,并存在明显的空间差异.输沙模数＞5000t/(km~2·a)区域的输沙强度减弱明显,其面积较前期减少了44.3%.输沙强度减弱最为明显的区域位于无定河中下游以及山西中北部地区,输沙强度减少在40%以上.降水减少是近50a黄土高原输沙强度减弱的重要原因,它们时空变化格局在空间上一致.从黄河中游10条主要支流来看,人类活动对输沙量减少可能起主要作用,其贡献率在61%～93%之间.
应用碳、氮稳定同位素研究鄱阳湖枯水末期水生食物网结构

稳定碳、氮同位素比值分析技术是研究生态系统中物质循环与能量流动的有效技术.δ~(13)C值常用来分析消费者食物来源,δ~(15)N值常用来确定生物在食物网中的营养位置.应用稳定同位素技术分析了鄱阳湖北部湖口县、都昌县、星子县、吴城镇4个采样点95条鱼和其他食物网成分样品的碳、氮稳定同位素比值,构建了鄱阳湖枯水期末期水生食物网.结果表明,不同水域颗粒有机物(POM)的δ~(13)C值不同,范围为-27.5‰～-24.6‰可以区分赣江、修水、鄱阳湖、长江和鄱阳湖湖交汇处水体的颗粒有机物特征.江西鄱阳湖国家级自然保护区受人类活动干扰少,核心区生物δ~(15)N相对较低,而周边人类活动频繁的星子、都昌两县附近水域生物体内的δ~(15)N偏高,反映了人类活动引起的营养输入对系统的影响.在湖区不同位置捕获的相同品种水生生物δ~(13)C值不同,反映了其不同的食物来源,用δ~(15)N值计算发现其所占据的相对营养位置较为一致.
光照条件对蒙古栎幼苗生长及形态特征的影响

对生长于不同光照环境(林内和林外)下的蒙古栎幼苗的形态特征进行了比较.结果表明,光照条件对蒙古栎幼苗的生物量及其分配具有明显影响,林外幼苗单株生物量为林外的4.48倍,其中以根系生物量的差别为最大,林外为林内的6.23倍;林外与林内幼苗根冠比分别为2.70和1.11.在不同的光照条件下,蒙古栎幼苗的叶片形态表现出明显不同,林外叶片比叶面积明显低于林内,分别为139.55cm~2/g 和284.94cm~2/g,林内约为林外的2.04倍;一次生长叶面积林外明显低于林内,总叶面积则高于林内.二次生长使蒙古栎幼苗的叶面积有明显增加,但是经过二次生长后,幼苗的单株生物量没有明显增加,说明二次生长叶片对于蒙古栎幼苗生物量的积累没有明显贡献;光照对于蒙古栎主干及根系的形态具有明显影响,林外幼苗高(包括二次生长)明显低于林内幼苗,而地径则相反,林外幼苗根系的长度和直径则明显高于林内幼苗;林外幼苗顶芽体积明显大于林内幼苗.同时,林外幼苗的二次生长导致顶芽体积明显下降,从而对翌年的高生长量和未来干型产生影响.认为,蒙古栎幼苗通过形态上的一系列可塑性变化来适应不同的光环境以获取最大的碳收益.
茄子自毒物质对辣椒种子萌发及枯萎菌的化感效应

运用模拟的方式,采用生物测定和室内培养的方法,研究了两种茄子自毒物质香草醛和肉桂酸各浓度对辣椒种子萌发和幼苗生长的化感效应,及其对辣椒枯萎菌菌丝生长的影响.结果表明:这两种自毒物质对辣椒种子萌发和幼苗生长具有低浓度促进,高浓度抑制的化感效应.香草醛和肉桂酸对辣椒和茄子种子的化感效应存在较大差异,辣椒种子受这两种自毒物质的抑制强度明显弱于茄子种子.香草醛和肉桂酸对辣椒枯萎菌菌丝生长表现为各浓度(0.1, 0.5, 1, 4mmol/L)下均具有抑制作用,作用强度随着浓度增加而增强,肉桂酸低浓度时对菌丝生长的抑制作用即达到显著水平.
覆被对桔园旱季土壤水分变化和利用的影响

稻草覆盖和自然覆被是解决红壤丘陵区季节性干旱的有效措施.2005～2006年在桃源农业生态试验站进行了稻草覆盖和自然覆被对桔园降雨入渗、土壤蒸发、土壤水分调控和利用结构影响的研究,结果表明:稻草覆盖和自然覆被更有利于雨水的储存和向深层入渗,雨后48h分别比裸地土壤储水增量多3.33mm和1.33mm,降雨入渗深度分别为40cm和80cm.此外,稻草覆盖和自然覆被分别抑制了69.10%和36.53%的土壤蒸发,其蒸发抑制作用在午间高温时段表现尤为明显,使得更多的水分以植物蒸腾(稻草覆盖15.71%、自然覆被7.30%)和土壤蓄留的方式支出,并且分别降低了20.55mm(稻草覆盖)和14.33mm(自然覆被)的水分支出.覆被下土壤水分结构发生明显改变,0～20cm土层受外界条件影响较大,土壤水分变异系数较大,自然覆被由于覆盖的植被消耗表层水分,水分亏缺较大,平均含水量为稻草覆盖>裸地>自然覆被;20～80cm土壤水分变异减小,平均含水量稻草覆盖>自然覆被>裸地;120～160cm深土层中,自然覆被下土壤水分得不到补给,变异系数增大,稻草覆盖和裸地水分变化稳定,平均含水量稻草覆盖>裸地>自然覆被.
淡水湿地浮游病毒的空间分布

在2006年3～7月间,对湖北省内15个营养水平不同的湿地水体中浮游病毒的分布规律开展了大规模研究.采用荧光显微直接计数法测定了浮游病毒丰度,同时还测量水体透明度、水温、pH、总氮、总磷、COD、叶绿素a浓度及活菌数. 结果显示,浮游病毒丰度不但与活菌数和叶绿素a浓度显著相关(P<0.05),而且也与COD和水温极显著相关(P<0.01),这一结果说明有机物浓度和水温分别是决定淡水湿地中浮游病毒空间和时间分布的重要因素. 进一步的分析还表明在富营养化水体中,浮游病毒与活菌数的相关性(P<0.05)高于与叶绿素a浓度的相关性(P>0.05),说明噬菌体(而不是浮游植物病毒)是富营养化水体中浮游病毒的优势种类.
荒漠人工固沙植被区土壤水分的时空变异性

表层土壤水分具有高度的时间和空间变异性.研究的目的:(1)揭示沙坡头人工固沙植被区浅层土壤水分的时空变异性特征;(2)确定驱动土壤水分变异的主要环境因子.在人工固沙植被区内一个4500m2的网格样地上每隔10m设置取样点,在连续7个月的时间内 (2005年4～10月),每隔15d用时域反射仪测量各样点表层以下15cm和30cm深度的土壤容积含水量.结果表明,该区网格尺度上浅层土壤水分的分布具有明显的空间变异性,其变异性随着土壤水分含量的降低而减小;相对海拔是驱动土壤水分空间变异的主要环境因子,其作用在降雨后尤为显著,且其对土壤下层的影响比上层更明显;植被和土壤水分含量的相关性时间序列与相对海拔一致--降雨使其相关性增加;土壤质地(土壤粒径分布)和土壤水分含量的相关性时间序列特征与植被和相对海拔相反,且其对土壤上层的影响比下层更明显.因此,在沙坡头荒漠人工固沙植被区,降雨后的短暂湿润期,地形和植被是驱动浅层土壤水分变异的主要影响因子,而随着降雨之后土壤逐渐变干,土壤质地的影响变得更加明显.
人类承载力研究面临的困境与原因

建立在自然生物种群数量动态基础之上的承载力理论,当其应用于人类生态系统的研究时,遇到了极大的挑战和困惑.总结了人类承载力研究在理论基础、调控机理和估算方法3个方面存在的关键问题与困境,指出在理论基础方面人类承载力的客观性一直是生态学界和经济学界争论的焦点;在调控机理方面,现有的承载力研究尚不能解释人类经济社会增长不符合Logistic增长规律的因素和机理;在估算方法方面,现有的人类承载力估算方法还不能为人类经济社会的实践提供切实可行的决策依据.通过广泛收集和吸纳生态科学、地球科学、物理科学、环境考古学等诸多领域的最新研究成果,指出地球生态系统的复杂性、人类承载力的社会属性和承载力研究思路上存在的偏差是承载力研究困境产生的主要原因,在此基础上提出了解决承载力研究困境的研究思路和未来研究重点.
承载力理论的起源、发展与展望

承载力一直是生态学研究的热点、难点和理论前沿.论述了承载力研究起源发展进化历程,绘制了承载力研究起源发展进化图,将承载力研究的发展分为起源奠基、应用探索和理论深化3个阶段,分阶段总结了承载力研究的主要特点、所涉及的学科领域以及争论的不同观点.承载力理论起源于人口统计学,种群生物学和应用生态学,在起源奠基阶段,承载力研究主要是以非人类生物种群增长规律研究为主,完成了一个科学概念或理论所必需的定义内涵、数学表达公式以及科学机理等等的积累;1953年至20世纪80年代中后期为承载力研究的探索争论阶段,在全球资源环境危机背景下,承载力开始应用于解决人类经济社会面临的急迫的资源环境问题,并在应用探索过程中引起大量争论;从20世纪80年代后期承载力研究进入理论深化阶段,人类承载力研究不再简单地套用生物种群承载力理论方法,认识到人类承载力除受资源环境等自然因素的影响外,人类自身文化社会因素也对承载力产生巨大影响,并尝试着将这些因素纳入到承载力方法之中,从而使人类承载力研究从非人类生物种群承载力理论方法中脱胎出来,成为真正意义上的人类承载力研究.
灌水量和灌水时期对小麦耗水特性和氮素积累分配的影响

在田间试验条件下,以小麦品种济麦20为材料,研究了不同灌水处理对小麦的耗水特性和氮素积累分配的影响.试验设置7个处理:不浇水(W0);拔节期和开花期浇水,每次灌水量为30mm(W1)、60mm (W2)、90mm(W3);拔节期、开花期和灌浆期浇水,每次灌水量为30mm(W4)、60mm (W5)、90mm(W6).研究结果表明:(1)随灌水量的增加,总耗水量逐渐增加,土壤耗水量和降水量占总耗水量的比例降低.产量和水分利用率最高的W2和W4处理总耗水量分别为413.87,362.15mm;灌溉量、降水量、土壤耗水量分别占总耗水量的比例为29%、36.34%、34.66%,24.85%、41.53%、33.62%;两个处理比较,W4处理提高了对降水的利用比例,但降低了对灌溉水的利用比例.通过对全生育期0～200cm不同土层土壤耗水量的研究得出,W0和W1处理的深层土壤耗水量较低,W3、W5、W6处理的0～200cm 每个土层土壤耗水量均较低,对W2和W4处理,小麦能够利用120～200cm的深层土壤水分,其土壤贮水消耗量显著增加.(2)W2处理的籽粒氮素积累量较高,W1、W4处理籽粒中的氮素分配比例显著高于其它处理,有灌浆水的处理,尤其是灌浆水高于30mm的处理,营养器官氮素转移率和贡献率显著降低;W4处理的籽粒蛋白质含量较高,W2和W4处理的籽粒蛋白质产量显著高于其它处理.(3)籽粒产量随着灌水量的增加先升高后降低,其中W2和W4处理显著高于其它处理;W4处理的产量水分利用效率和蛋白质产量水分利用率显著高于其它处理.结果表明,W4为本试验条件下高产节水的最佳灌水处理.
次生栎林与火炬松人工林土壤呼吸的季节变异及其主要影响因子

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要组成部分.随着全球气候变暖趋势逐渐明显,土壤呼吸的时空变异及其对温度变化的响应已成为生态学研究的重要内容之一.利用LI-6400-09土壤碳通量观测仪,在江苏省南京林业大学下蜀实验基地,采用随机区组实验设计方法,连续两年测定了北亚热带次生栎林和火炬松人工林土壤呼吸的季节动态变化,结果表明:(1)两种林分内土壤呼吸速率均具有明显的季节波动,表现为:在最冷的1月份,土壤呼吸速率最低,随着土壤温度的升高,土壤呼吸速率也逐渐上升,在7、8月份达到最大值,随后又逐渐下降;(2)次生栎林月平均土壤呼吸速率在0.271～3.22μmolCO_2·m~(-2)·s~(-1)之间,年变异幅度为11.88;火炬松人工林月平均土壤呼吸速率在0.336～3.06μmolCO_2·m~(-2)·s~(-1),年变异幅度为9.11;(3)次生栎林土壤呼吸的 Q_(10)值在2.19至2.27之间,火炬松人工林土壤呼吸的Q10值在2.02至2.15之间,次生栎林土壤呼吸对温度的敏感性大于火炬松人工林;(4)土壤呼吸速率与不同深度层次土壤温度之间均呈显著性正相关,与土壤微生物生物量之间呈显著性负相关,而与土壤含水率、凋落物输入量之间相关不显著.研究结果初步阐明了江淮流域北亚热带典型森林植被土壤呼吸的季节动态特征及主要影响因子,为进一步揭示该区域森林土壤碳循环特点提供了理论基础.
盐胁迫对冬小麦幼苗干物质分配和生理生态特性的影响

以冬小麦(Triticum aestivum L.)品种周麦18(Zhoumai18)和豫麦49(Yumai49)为材料,采用盆栽培养,研究100、250、350 mmol/L和450 mmol/L NaCl 浓度胁迫下,小麦幼苗干物质分配、根系特征、叶绿素含量、游离脯氨酸含量和根系活力变化规律.结果表明,随着盐分浓度的增加,两个品种小麦的叶面积、地上干重以及根的长度显著减小;根系干重、根直径、根表面积、根体积、根系活力以及叶绿素含量呈先上升后下降趋势,在250 mmol/L NaCl处理下达最大.叶绿素a/b随NaCl浓度升高而上升.随盐分浓度变化周麦18叶片游离脯氨酸含量高而变化幅度大,450mmol/L处理组的含量高于对照组1.5倍.供试品种冬小麦耐盐阈值为250～350 mmol/L.
砷对小麦生长和光合作用特性的影响

研究了水培条件下砷对小麦根系和地上部分生长速率、光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)的影响.结果表明,随着营养液中砷浓度的提高,小麦根长生长量和地上部分生长量较对照减少;鲜重和砷的浓度呈显著负相关.在0～90mg/L 砷处理内,Pn、Gs、Tr都随砷的浓度的提高而降低;Ci呈先降低,后升高的变化.在As≤30 mg/L时Ci逐渐降低,气孔限制值Ls升高,使Pn下降,造成气孔性限制;而As>30 mg/L时,Ci升高,气孔限制值Ls下降,Pn降低,造成了非气孔性限制.叶片水分利用效率WUE和气孔限制值Ls在As≤30 mg/L时变化一致,都有所升高;但是当As>60 mg/L时,小麦趋于死亡,水分利用率降低.叶绿素含量在0～10mg/L As处理内,差异不显著,在较高砷浓度(As>30 mg/L)时叶绿素显著下降.这说明较低浓度的砷不会抑制小麦叶绿素的合成.砷主要是毒害小麦根系生长,造成植株体光合作用的气孔性限制和非气孔性限制出现,最终影响小麦的生长和发育.
灌溉与旱作条件下源库关系对小麦籽粒淀粉粒度分布的调节效应

在灌溉和旱作两种栽培条件下,研究了源库关系对小麦籽粒淀粉粒度分布特征的影响.结果表明,山农8355(大穗型)各处理A型淀粉粒体积分布、表面积分布百分比成熟期较灌浆中期明显提高,灌溉栽培条件下增幅分别在17.65%～22.88%、35.8%～39.05%,旱作栽培条件下增幅分别在1.46%～2.82%、7.05%～8.12%;山农8355各处理B型淀粉粒体积分布、表面积分布百分比成熟期较灌浆中期明显降低,灌溉栽培条件下降幅分别在34.78%～40.47%、11.73%～13.77%,旱作栽培条件下降幅分别在5.08%～7.67%、2.52%～3.43%.济南17(多穗型)各处理下成熟期与灌浆中期的A、B淀粉粒体积分布、表面积分布百分比,其变化趋势与山农8355相同,其中A型淀粉粒灌溉栽培条件下增幅分别在1.56%～5.98%、2.96%～9.92%,旱作栽培条件下增幅分别在1.76%～4.52%、1.28%～8.63%;B型淀粉粒灌溉栽培条件下降幅分别在3.46%～12.27%、1 02%～4.18%,旱作栽培条件下增幅分别在5.31%～9.87%、0.58%～3.13%.在灌溉和旱作栽培条件下源库调节对两品种A、B型淀粉粒粒度分布的影响趋势表现为,减源处理A型淀粉粒较同期同品种对照处理的体积分布、表面积分布百分比显著提高,减库处理较同期同品种对照处理显著降低,B型淀粉粒粒度分布变化趋势则与之相反.
三峡库区(重庆段)土壤侵蚀敏感性评价及其空间分异特征

三峡库区(重庆段)具有重要的生态地理位置.土壤侵蚀是这一地区最为严重的生态环境问题.以通用水土流失方程为基础,运用GIS技术,分别分析了土壤可蚀性、降水、地形、植被覆盖因子对研究区土壤侵蚀敏感性的影响程度,并生成单要素敏感性评价图.在此基础上,基于ArcGIS的空间叠加分析,完成单要素的叠加运算,实现研究区土壤侵蚀敏感性的综合评价.探讨了三峡库区(重庆段)这一特殊生态地理区域土壤侵蚀敏感性的高低分布规律及其在不同主导因子作用下的土壤侵蚀的空间分异特征.结果表明:研究区土壤侵蚀敏感性以高度敏感、中度敏感和极敏感为主,轻度敏感和不敏感比例相对较小.空间分布具有水平地域特征,东北部最为敏感、西部最不敏感.研究区土壤侵蚀现状与土壤侵蚀敏感性分布总体上是一致的,表明降雨、地形起伏、土壤可蚀性以及自然植被状况等自然因素是土壤侵蚀发生、发展的潜在条件,而人类活动是土壤侵蚀发生、发展或减弱的主导因素.植被覆盖受人类活动影响最大.因此,转变不合理的土地利用方式,加强植被的保育和植被生态系统的重建是防治土壤侵蚀的关键环节.
桂西北喀斯特区域生态环境脆弱性

以桂西北喀斯特区域--广西环江县为研究区,基于景观结构信息对研究区的生态环境脆弱度进行评价.将灰关联分析法应用于指标体系的构建,选取破碎度、分维数、聚集度、土壤侵蚀指数、植被覆盖指数和喀斯特地貌面积比作为评价指标,计算了研究区的景观类型脆弱度和区域生态环境脆弱度,并对结果进行半变异函数分析和空间插值分析,揭示了研究区生态环境脆弱度的空间分布特征.研究结果表明:(1)研究区林地景观脆弱度最高,其次为未利用地和耕地;(2)半变异函数分析表明,区域生态环境脆弱度指数具有明显的空间相关性,相关距离在25km左右,区域脆弱度的空间变异在15km以内表现出明显的各向同性,15km以外表现出各向异性;(3)区域生态环境脆弱度整体上表现出从东北到西南逐渐增大的趋势,局部随着高程的增加表现出"高-中-低-中-高"的变化特征,地质和地形是该区生态环境脆弱度空间格局的两大控制因素.
中国能源足迹增长波动的驱动因子分析

基于生态足迹方法计算了中国1953～2006年的人均能源足迹,利用经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)方法提取其增长的波动周期,利用因子分析方法探讨了不同时间尺度下驱动中国人均能源足迹增长的主要因子.结果发现:(1)53a来,中国人均能源足迹在波动中不断增长,人均能源足迹年增长率存在准4a、准13a、准17a和准27a 4个主要波动周期;(2)对与中国能源足迹波动高度相关的37个影响因子在IMF_1、IMF_2、IMF_3 3个主要尺度下的因子分析发现,人均GDP增长率、轻工业产值增长率、第二产业增长率、工业增长率、工业总产值增长率、社会消费品零售增长率、资本形成总额增长率、重工业产值增长率、第三产业增长率、建筑业增长率、交通运输仓储增长率等是3个尺度下共同的第1影响因子.据此,建议中国的能源政策制定者更应关注稳定经济增长、优化产业结构、调整国内石油开采、提高交通运输效益等.
草坪型结缕草冠层截留性能试验研究

草坪植物冠层对雨水或灌溉水的截留量大小对于草坪水分利用效率具有重要影响.针对草坪型结缕草,用吸水法分别试验研究了单株和群落草坪草的冠层截留特性.结果表明:结缕草的叶片数量、叶面积对单株结缕草截留量影响显著.随着叶片数量的增多,单株结缕草截留量增大,5叶枝条的结缕草截留量高达0.16g,占其植株浸水前自身重的81.22%,而3叶枝条的结缕草截留量仅为5叶枝条结缕草的1/2.单株结缕草截留量与叶面积呈线性正相关关系.对于结缕草草坪,修剪留茬高度越高,截留量就越多.建植3a的草坪在修剪高度14cm时冠层截留可达1.05mm,修剪6cm时截留量为0.48mm.在修剪留茬高度相同的情况下,不同生长年限间草坪草截留量、截留率差异极显著(P＜0.01),建植3a的草坪比建植1a的草坪能拦截更多的水分,在修剪高度6cm时,3a生草坪草截留量为0.48mm,而1年生草坪草截留量为0.38mm,并且随着修剪高度的增加,不同年限间截留量的差异越明显,差值最大可达0.44mm.
冬季作物对稻田土壤微生物量碳、氮和微生物熵的短期影响

研究不同的冬季作物马铃薯、黑麦草、紫云英、油菜在"冬季作物-双季稻"轮作种植制度下短期内对稻田土壤微生物碳、氮和微生物熵的影响,在湖南省土壤肥料研究所的实验网室内设置了小区试验.试验结果表明:几种冬季作物均提高了稻田土壤微生物碳、氮含量,黑麦草明显提高了土壤微生物量碳和微生物熵,紫云英明显提高了土壤微生物量氮.冬季作物对土壤微生物量碳和土壤微生物量氮的季节性影响变化趋势基本一致,紫云英、马铃薯处理的土壤微生物量C、N含量均在水稻生育期间8月中旬达到最大值.
椰扁甲啮小蜂寄生后椰心叶甲蛹血淋巴蛋白质双向电泳图谱分析

分析昆虫被寄生蜂寄生后血淋巴蛋白质组分及组分含量变化,从蛋白质水平分析寄生蜂寄生引起寄主昆虫的生理变化,有利于探索寄生蜂调控寄主的机理.以椰心叶甲Brontispa longissima和椰扁甲啮小蜂Tetrastichus brontispae为研究材料,采用蛋白质双向电泳技术及图像分析技术分析了椰心叶甲蛹被椰扁甲啮小蜂寄生后不同时期血淋巴蛋白质图谱及其变化情况.结果表明:寄生后0.5,1,2,3和4 d,被寄生蛹血淋巴共检测到的蛋白斑点数分别为982,926,712,636和680个,其中特异性蛋白斑点的数量分别为650,400,336,229和150个;同期未被寄生蛹血淋巴共检测到的到的蛋白斑点数分别为645,817,640,873和940个,其中特异性蛋白斑点的数量分别为313,291,264,466和410个;被寄生蛹和同期未被寄生蛹能匹配的蛋白斑点分别为332,526,376,407和530对.被寄生蛹血淋巴蛋白斑点数量的异常变化表明寄主的生理功能受到了严重的影响.
长期不同施肥对稻田土壤微生物群落功能多样性的影响

微生物群落功能多样性对土壤管理具有重要指示作用,施肥措施对土壤微生物群落功能多样性产生重要的影响,从而影响土壤有机质的含量,引起土地碳贮量变化,进而影响到陆地生态系统的碳汇.以位于湖南省桃江县国家级稻田肥力长期定位试验点的土样为研究对象,采用BIOLOG测试板对不同施肥处理下土壤微生物功能多样性进行了研究.研究结果显示,土壤微生物的碳源利用率因长期不同的施肥处理而发生分异.Shannon和Simpson指数的结果显示所有施肥处理均有利于维持微生物群落多样性,但秸秆还田和习惯施肥使群落均匀度(McIntosh指数)降低.主成分分析表明,试验点土壤微生物群落利用的主要碳源为氨基酸类和糖类,但不同施肥处理碳源利用类型有差异.结果可以得出,不同的施肥对土壤微生物功能多样性产生了不同影响,从而影响土壤有机质中碳、氮含量.这些信息可以为深入研究施肥对全球碳氮循环以及全球气候变迁提供依据.
黄河河口盐沼植被分布、多样性与土壤化学因子的相关关系

以黄河河口盐沼实地调查的67个样地19个植物种的重要值,运用双向指示种分析将黄河河口盐沼植被分为柽柳-翅碱蓬+补血草+碱蓬群落、翅碱蓬群落、柽柳-芦苇+翅碱蓬群落、芦苇群落、穗状狐尾藻+芦苇群落和旱柳-芦苇+荻群落.利用典范对应分析(CCA)分析了土壤盐分、pH、Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、全氮、全磷、全碳、有机质等11个土壤化学因子与黄河河口盐沼植被分布的相关关系.CCA排序结果表明,土壤盐分和土壤pH是影响黄河河口盐沼植被分布的主要土壤化学因子.CCA排序第一轴与土壤盐分呈显著正相关关系(P<0.001),第二轴主要和土壤pH呈显著负相关关系(P<0.001).柽柳-翅碱蓬+补血草+碱蓬群落排列于排序图的右上部,与生境土壤中高含盐量及中等pH相对应,穗状狐尾藻+芦苇群落和芦苇群落分布于第一排序轴的最左端,主要与土壤低含盐量相关,翅碱蓬群落位于第二排序轴的下侧, 与较高的土壤pH相关,柽柳-芦苇+翅碱蓬群落和旱柳-芦苇+荻群落,土壤pH和盐分均较低.通过物种丰富度R、香农维纳多样性H′、物种均匀度E等指数与土壤化学因子的相关分析,发现黄河河口盐沼植物物种多样性与土壤盐分没有呈现出与土壤盐分很好的负相关关系,物种丰富度R、香农维纳多样性H′、物种均匀度E均与土壤盐分呈现显著正相关关系;R、H′与土壤pH呈现出十分显著的负相关关系; R、H′与土壤Ca~(2+)、Mg~(2+)含量呈现极为显著正相关关系.
藻类种类和浓度对中华哲水蚤(Calanus sinicus)摄食和消化酶活性的影响

通过饵料浓度差法在实验条件下研究了不同浓度的金藻、三角褐指藻和巴夫藻对中华哲水蚤(Calanus sinicus)摄食和消化酶活性的影响,结果表明:不同藻类和浓度对中华哲水蚤的摄食有明显的影响.(1)中华哲水蚤对3种饵料藻的摄食存在一饱和浓度,低于饱和浓度,摄食率随着食物浓度的增加而增加;高于饱和浓度,摄食率呈下降趋势.实验浓度下,中华哲水蚤对金藻、三角褐指藻和巴夫藻的最大摄食率分别为4664、6021 cells ml~(-1)和4524 cells ml~(-1).滤水率随着食物浓度的增加而呈单一性的下降.(2)中华哲水蚤消化酶活性随藻类种类和浓度的变化而变化.不同藻类和浓度下,昆布多糖酶活性都明显高于麦芽糖酶和纤维二糖酶的活性,而麦芽糖酶活性又稍高于纤维二糖酶的活性.不同藻类喂养条件下,中华哲水蚤3种消化酶的活性发生了不同程度的变化,以巴夫藻喂养时酶活性稍高.
川西亚高山林区不同土地利用与土地覆盖的地被物及土壤持水特征

川西亚高山森林是我国西南亚高山水源涵养林的重要组成部分.随着20世纪中叶以来农业人口的增加和森林的开发利用,受干扰强度、频度和干扰时间的影响,原始暗针叶林退化为耕地、草地、灌丛、次生阔叶林或人工林.1998年后,该区相继启动天然林保护工程和退耕还林工程.为评价工程效益,确定长江上游水源涵养林的恢复与重建模式,需要进行不同土地利用类型之间生态水文效应的对比分析.通过野外调查与室内实验,对比分析了川西亚高山林区农田、草地、退耕还林地、灌丛、次生桦木林、人工云杉林和老龄针叶林的地被物(苔藓与枯落物)和土壤持水特征,结果表明:不同土地利用与覆盖类型间地被物和土壤持水性能差异显著.随着干扰程度的增加,苔藓、枯落物蓄积量及最大持水量下降,土壤容重增加,土壤持水性能下降.苔藓最大持水量排序是老龄针叶林>人工云杉林>天然次生林>灌丛.枯落物最大持水量排序是老龄针叶林>天然次生林>人工云杉林>灌丛>草地>退耕还林地.人工云杉林与天然次生林之间、草地与退耕还林地之间苔藓和枯落物最大持水量没有显著差异.土壤0～40cm最大持水量排序是天然次生林>老龄针叶林>人工云杉林>灌丛>农田>草地>退耕还林地,其中天然次生林显著高于人工云杉林,草地与退耕还林地之间没有显著差异.对于森林恢复途径和树种的选择,需要考虑未来林分的多种生态系统服务功能.
烟草品种和温度对B型烟粉虱和温室白粉虱生物学参数的影响

在室内20℃、26℃和30℃三个设定温度条件下,研究了CF-965、NC-89和NC-82三个烟草品种对B型烟粉虱和温室白粉虱生长发育和繁殖的影响.结果表明:26℃时两种粉虱在CF-965、NC-89和NC-82三个烟草品种上的发育历期没有明显差异,但温室白粉虱卵期和若虫期的发育历期较烟粉虱依次分别延长了1.32d、2.81d和 2.04d.在CF-965上,B型烟粉虱卵期和若虫期的总存活率和平均单雌产卵量分别为54.19%和55.17粒,温室白粉虱仅分别为31.99%和39.17粒;在NC-89上,B型烟粉虱卵期和若虫期的总存活率和平均单雌产卵量分别为23.47%和37.50粒,温室白粉虱仅分别为15.75%和17.25粒;两种粉虱在NC-82上卵期和若虫期的总存活率和平均单雌产卵量差异不大,表明B型烟粉虱对CF-965和NC-89的适应能力较温室白粉虱强.两种粉虱在20℃时的发育历期最长,32℃时最短,26℃时居中.20°C时烟粉虱卵期和若虫期的存活率20.96%为最低,26℃和32℃时分别达54.19% 和53.29%;而温室白粉虱在32℃条件下存活率11.66%为最低,20℃和 26℃时分别达31 34% 和31.99%.温室白粉虱在20℃时产卵量大于烟粉虱, 在26℃时的产卵量小于烟粉虱,30℃时则不能产卵,但烟粉虱成虫30℃时的产卵量仍可达21.06粒.由此说明烟粉虱在较高温度条件下的适应能力显著强于温室白粉虱.山东烟区烟草生长中期的田间平均温度多在22～30℃,适合B型烟粉虱的发生,应引起高度重视.
不同径级马占相思(Acacia mangium)整树蒸腾的湿、干季变化

利用Granier树干液流测定系统对广东鹤山丘陵地马占相思(Acacia mangium)林进行长期监测,并同步监测环境因子(空气温度、相对湿度、光合有效辐射、土壤体积含水量),选择胸径具有代表性的样树,结合马占相思的形态学参数,计算马占相思的整树蒸腾.通过对光合有效辐射(PAR)分级,建立不同辐射强度等级的湿季(土壤水分θ≥33%)整树蒸腾与水汽压亏缺(VPD)的相关方程,以干季(θ≤24%)的VPD代入对应PAR等级的湿季的拟合方程,求出干季的潜在蒸腾,以潜在蒸腾和干季实际蒸腾之差分析不同径级整树蒸腾在不同季节的实际变化.在所有的PAR分级内,干季整树蒸腾显著低于湿季,仅占湿季蒸腾的10%～20%,就蒸腾减少的绝对量而言,优势木>中间木>劣势木.土壤水分下降缩小了不同径级树木之间液流密度的差异,土壤水分亏缺限制了树木的蒸腾,对马占相思的生长造成一定程度的水分胁迫.
赤潮水体中胶体物质对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)生长的影响

2004年2月9～10日在胶州湾发生的柔弱几内亚藻(Guinardia delicatula)赤潮期间分别在3个典型赤潮站位采集表层水样,利用过滤(0.7μm)和切向超滤(1000 Daltons)分离赤潮暴发水体中的胶体物质,分析了不同滤液及截留液的有机碳含量,并将赤潮异弯藻 (Heterosigma akashiwo)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)在<1000 Daltons的超滤液及具有不同含量胶体物质(1000 Daltons～0.7μm)的截留液中进行培养.结果发现在发生柔弱几内亚藻赤潮期间水体中的溶解有机碳浓度会增加,特别是胶体有机碳浓度会成倍增长;在不同胶体含量海水中培养的赤潮异弯藻的最大生长率μmax和最大生物量Bf与对照组相比会随着胶体含量的增加而显著增大,而中肋骨条藻的最大生长率μ_(max)和最大生物量B_f与对照组相比会随着胶体含量增加而显著降低,表明柔弱几内亚藻赤潮水体中的胶体物质对赤潮异弯藻的生长起促进作用,而对中肋骨条藻的生长起抑制作用.这说明柔弱几内亚藻在增殖过程中所产生的胶体物质具有他感作用,会影响其它微藻的生长,从而可能对柔弱几内亚藻赤潮的形成起重要作用.
黄土丘陵沟壑区典型人工林下土壤微生物功能多样性

对典型黄土丘陵沟壑区陕西延安羊圈沟小流域刺槐(Robinia pseudoacacia)、沙棘(Hippophae reamnoides)和杏树(Prunus armeniaca)人工林下土壤微生物功能多样性进行监测研究,旨在揭示不同的人工林对土壤微生物生物量及多样性的影响.研究结果如下:(1)3种人工林中刺槐林土壤微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)含量显著高于其他两种林地;(2)表征土壤微生物代谢活性的平均颜色变化率(AWCD)与微生物生物量碳的高低表现一致,依次为刺槐林>沙棘林>杏树林,相关分析表明其与微生物生物量、总氮及土壤水分等存在显著相关性;(3)土壤微生物的功能多样性3种人工林间未见显著差异,Shannon-Winner多样性指数(H′)表现为刺槐林>杏树林>沙棘林,与土壤理化性质和微生物生物量间均未见显著相关性.总之,3种人工林相比较,种植刺槐林与其它两种人工林相比更有利于提高微生物的量及代谢活性,微生物的功能多样性受不同树种的影响较小.
根瘤蚜对不同抗性葡萄的选择性及葡萄根系挥发性物质的鉴定

为了探讨不同抗性水平砧木及品种对根瘤蚜吸引及驱避效应以及鉴定挥发性物质组分,采用离体根段培养法测定葡萄根瘤蚜Phylloxera viticola Fitch对砧木5BB,140Ru及栽培品种巨峰的选择性,发现根瘤蚜对栽培品种巨峰的根段具有很强的选择性,至接种后3 d,67.13%的根瘤蚜优先选择巨峰;而对5BB和140Ru的选择性却很差,分别有15.29%和17.58%的根瘤蚜选择5BB及140Ru.根瘤蚜在不同品种根段上的生长发育和繁殖也存在明显差异.对砧木5BB和巨峰根系的挥发性组分进行测定,发现2个品种挥发物独有组分数量均较高,巨峰独有组分为23个,占总成分数的48.94%,5BB的独有组分为32个,占总成分数的57.14%.5BB和巨峰的共有组分为24个,主要成分均为亚油酸甲酯和反油酸甲酯,但含量有所不同,其中,5BB以倍半萜类的丁香醇及脂肪酸甲酯类的亚油酸甲酯,反油酸甲酯,棕榈油酸甲酯含量较高,高于巨峰中相应物质含量的4.23%～6.46%,而巨峰以邻苯二甲酸二丁酯及胆甾烷含量较高,分别高于5BB相应组分含量的6.81%和1.07%.结果说明葡萄根瘤蚜对不同抗性水平砧木及品种确实存在不同的选择性,并且不同抗性水平的砧木及品种的挥发性物质存在显著差异.
不同林龄马尾松冠层节肢动物群落组成和结构

自2006年5月至9月,采用枝条套袋取样技术对浙江省舟山市松材线虫病疫区内马尾松Pinus massoniana幼龄林和老龄林冠层节肢动物群落的组成和时空结构进行了研究,结果表明:幼树上冠层节肢动物的物种数显著高于老龄树,但老龄树冠层的节肢动物个体数量显著高于幼树.马尾松幼树的主要种类有松墨天牛 Monochamus alternatus Hope、松大蚜 Cinara pinitabulaeformis Zhang et Zhang、微红梢斑螟 Dioryctria rubella Hampson、纵坑切梢小蠹 Tomicus piniperda L.、松沫蝉 Aphrophora flavipes Uhler等.老龄树的主要种类有松墨天牛、松大蚜、浙江黑松叶蜂 Nesodiprion zhejiangensis Zhou et Xiao、松叶小卷蛾Epinotia rubiginosana (Herrich-Schffer)等.供调查的马尾松树上冠层节肢动物共有13目49科98种,共计4218个个体.其中,幼树12目40科66种,共计1584个个体;老龄树12目39科74种,共计2634个个体.比较节肢动物在不同林龄马尾松冠层的时空结构表明,幼树冠层结构更有利于节肢动物的栖居,因此应加强对老龄树的抚育管理.
中国单位畜牧产品生态足迹分析

中国畜牧业生产以农户散养为主要生产方式,一方面,它的工业化程度远低于发达国家,另一方面,又比其他发展中国家生产得更为精细.因此在计算单位畜牧产品生态足迹这一畜牧业生态影响评价中的重要参数时,必须考虑到我国牲畜口粮的特点.分析了我国牲畜口粮的成分,据此确定猪肉、禽肉和禽蛋足迹主要来自饲料中粮食,而牛肉、羊肉和牛奶足迹则来自草料和饲料中粮食.基于我国单位畜牧产品耗粮量和草地平均产肉产奶量,计算各种单位畜牧产品的生态足迹.结果表明,1kg禽肉足迹为7.6687gm~2(全球平方m~2,记作gm~2)、禽蛋足迹为8.0106gm~2、猪肉足迹为9.7859gm~2或11.7326gm~2、牛肉足迹为139.704gm~2、羊肉足迹为232.0662gm~2和牛奶足迹为37.2368 gm~2.将计算结果与世界自然基金会(World Wildlife Fund,简称WWF)的结果进行了对比分析,并从料肉比、役畜、牲畜食草量和居民饮食结构等几个方面分析了二者之间差异的原因.
桫椤生态系统的土壤呼吸特征

桫椤植物最早出现于中生代的晚三叠纪或早侏罗纪,现存的桫椤林是一种非常典型的孓遗陆地生态系统.对桫椤生态系统土壤呼吸特征研究表明,6月份桫椤纯林的土壤呼吸速率很小,去除凋落物和保留凋落物的土壤呼吸速率分别为0.87、0.89μmol · m~(-2) · s~(-1),两种处理无显著差异(P>0.05).由于其它生物的入侵,在保护区桫椤林中出现了多种混交的森林类型,比较典型的是毛竹、落叶阔叶林、常绿阔叶林作为桫椤纯林的入侵种与其形成的3种生态系统类型,根据测定的结果,表明这3种生态系统类型的林地土壤呼吸速率均大于桫椤纯林,平均值分别为2.95、2.06、1.33μmol · m~(-2)· s~(-1),经统计分析,发现它们与桫椤纯林有显著的差异(P<0.001).凋落物对这3种类型的影响表现为,毛竹桫椤混交林、常绿阔叶桫椤混交林差异显著(P<0.001),落叶阔叶和桫椤混交林差异不明显(P>0.05 );在较短时间尺度上对4种森林类型的日动态分析,均表现为一致的平稳状态.在土壤温度和湿度变化较小的情况下,两种处理5cm土壤温度和湿度均与土壤呼吸无明显相关性.
岩溶生态系统中不同植被枯落物对土壤理化性质的影响及岩溶效应

对广西弄拉岩溶生态系统中60a成熟林、20a乔幼林和10a灌丛的枯落物、土壤理化性质和岩溶效应进行了研究.研究表明:(1)成熟林、乔幼林和灌丛调落物储量分别为18.4、16.9、1.9 t/hm2,通过凋落物归还土壤的营养元素(N、P、K、Ca、Mg、Si、Al、Fe、Zn、Cu、Na 、Mn)的年归还总量依次为:乔幼林(4.657 t/hm~2)>成熟林(4.068 t/hm~2)>灌丛(0.193 t/hm~2).弄拉成熟林的枯落物储量是灌丛的10倍,枯落物12种元素的归还量是其21倍.(2)成熟林枯落物有效拦蓄量是灌丛的11倍,保障了土壤的持水能力.(3)随着土壤的加深,枯落物对其影响减弱.深层土壤的理化性质主要受母岩的影响,化学性质比较稳定,而表层土受枯落物和植被影响大,枯落物的储量、分解程度和组分等控制着表层土有机质、有效N/P/K、有效锰、有效锌等有效态的含量,对元素的全量分布影响不大,影响土壤元素全量空间分布的因子主要是母岩.枯落物可以促进碳酸盐岩的成土速率.植被的发育程度越高,其涵养的表层岩溶泉的溶质含量越多.枯落物的存在增加了水在表层岩溶动力系统中的滞留时间,同时给岩溶生态系统注入更多的有机质和CO_2,加速表层岩溶动力系统的运行.
太原市农业土壤全氮和有机质的空间分布特征及其影响因素

利用GPS定位,2005年在山西省太原市主要农业用地采集土样1821个,分析了全氮和有机质的含量.应用传统统计学和地质统计学方法对数据进行了分析.结果表明,按照1980年全国第二次土壤普查养分分级标准,土壤全氮和有机质的平均含量均属中等水平.通过半方差函数分析,土壤全氮和有机质在一定范围内存在空间相关性;它们的空间相关距离分别为122.4 km和75.6 km;全氮的空间变异主要受结构性因素的影响,而土壤有机质的空间变异是由结构性因素和随机性因素共同作用引起的.太原市土壤全氮含量的空间分布呈现由西南向东北逐渐降低的趋势,而有机质的分布规律较为复杂,它们的空间分布主要受土壤类型、海拔高度、土地利用方式和人类生产活动等因素的影响.土壤全氮与有机质的空间分布存在很大的差异,这与娄烦县、古交市当地土壤受煤粉尘污染严重以及所处地形地貌密切相关.研究揭示了在自然和社会条件十分复杂的情况下太原市土壤全氮和有机质的空间变异规律及其影响因素,为实现土壤肥力评价和养分资源精准管理提供了科学依据.
基于IBIS模型的东北森林净第一性生产力模拟

集成生物圈模型(the integrated biosphere simulator, IBIS)作为目前最复杂的基于动态植被模型的陆面生物模型之一,已经成为模拟大尺度(全球区域)的植被地理分布、净第一性生产力和碳平衡以及预测气候变化对陆地生态系统潜在影响的有效工具.应用IBIS模型对2004～2005年大小兴安岭的植被净第一性生产力(net primary productivity, NPP)进行了定量估算,模拟与研究了大小兴安岭森林生态系统植被NPP的空间分布格局以及不同植被类型的NPP季节变化特征,结果表明:大小兴安岭森林植被年均NPP值为494.7 gCm~(-2) · a~(-1),年吸收0.06Pg的大气碳.研究区年均NPP的空间分布主要受热量条件的影响,大兴安岭地区基本上呈现出由北向南增加的趋势,小兴安岭地区除单位面积年均NPP大于1.1kgCm~(-2) · a~(-1)在小兴安岭北部孙吴和逊克地区分布外,基本上呈现出均匀分布的趋势.加强基础数据研究的同时如何根据中国的实际合理确定模型参数,使模型在我国典型生态系统中应用是值得进一步研究的.
南方丘陵区不同坡地利用方式土壤水分动态

土壤水分异质性的存在对各种水文过程和土壤形成过程均有显著的影响,了解土壤水分的异质性对理解和预测土壤水分过程具有重要意义.应用时域反射仪(TDR)土壤水分定位监测方法,研究了南方丘陵区不同坡地利用方式土壤水分动态及其影响因子.结果表明:3种坡地利用方式土壤水分变化具有明显的季节特征,杜仲人工林土壤蓄水量最高,荒山草坡次之,坡耕地最低.植物非生长季节土壤含水量均值高于生长季节,生长季节土壤水分消耗大于补给,非生长季节土壤水分补给大于消耗;干季和湿季两个时段3种坡地利用方式土壤含水量垂直变化趋势具有相似性,其土壤含水量差异不显著.3种坡地利用方式土壤蓄水量与太阳辐射量和大气温度表现为负相关性,与降雨量、大气相对湿度和饱和水气压差表现为正相关性,降雨量是其最直接的影响因子,其次是温度.雨季单次降雨后土壤蓄水量与雨后干旱天数存在显著的线性负相关性(P<0.05),土壤水分损失率与干旱天数存在双曲函数关系(P<0.05), 随着干旱天数的增加,土壤水分损失率趋于平缓.雨季单次降雨后持续干旱条件下3种坡地利用方式土壤剖面含水量呈递减的变化趋势,杜仲人工林土壤水分损失率系数最高,荒山草坡次之,坡耕地最低.