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2017年 36卷 4期
刊出日期：2017-07-25
综述
研究论文
综述
研究论文
1
不同年龄瑞香狼毒的根水提液对青藏高原高寒草甸4 种常见植物的化感作用
程巍, 仲波, 徐良英, 杜林方, 孙庚
瑞香狼毒是我国主要的草地毒害草, 也是青藏高原高寒草甸危害最为严重的草地毒害草之一。已有研究表明, 狼毒根系及其器官具有化感作用, 但是对不同年龄狼毒植株化感作用的差异尚未见报道。研究选取2 个年龄段(3—5 龄与8—10 龄)的狼毒植株, 对比研究了其根系水提液对4 种高寒草甸常见植物垂穗披碱草(
Elymus nutans
)、歪头菜(
Vicia unijuga
)、草玉梅(
Anemone rivularis
)、川西翠雀(
Delphinium tongolense
)种子和幼苗生理与生长的化感作用。结果显示: 狼毒根系水提液提高了4种植物种子内脯氨酸含量和质膜透性含量以及幼苗苗内丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)含量, 降低了4 种植物萌发种子体内可溶性糖和可溶性蛋白含量, 并且有效的抑制4 种植物根系与幼苗的生长。同等浓度的根系水提液, 8—10 龄的狼毒对4种常见植物种子和幼苗的生长与生理的化感作用大于3—5 龄的狼毒所产生的化感作用, 其中8—10 龄狼毒稀释10 倍根系水提液对部分植物种子与幼苗的生理和生长的化感作用与3—5 龄狼毒根系水提原液所产生的化感作用相似。研究表明瑞香狼毒随年龄增加化感作用增强, 8—10 龄狼毒比3—5 龄狼毒在群落竞争中有更大的竞争优势, 其高龄狼毒较低浓度的根系水提液产生了与低龄狼毒较高浓度的水提液相似的化感效应。
2017 Vol. 36 (4): 1-11 [
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12
碱度对尼罗罗非鱼血清渗透压、离子浓度及离子转运酶活力的影响
王燕, 赵金良, 赵岩, 吴俊伟, 赵永华
为了探讨鱼类在碱水环境中的渗透调节机制, 将尼罗罗非鱼从淡水直接转入2 g·L
–1
和4 g·L
–1
NaHCO3 碱水中进行急性胁迫试验, 分别检测胁迫后0、3、6、12、24、48、72、96 和192 h 时血清渗透压、血清Na
+
、K
+
、Cl
–
和HCO3
–
浓度以及鳃、肾和肠中离子转运酶碳酸酐酶(CAⅡ、CAⅣ)、碳酸氢钠协同转运载体(SLC4A4)、Cl
–
/HCO3
–
离子交换体(SLC26A6)活力变化。结果显示: 不同碱度胁迫下, 尼罗罗非鱼血清渗透压、离子浓度以及鳃、肾、肠中离子转运酶活力均与碱胁迫浓度呈正相关。随时间推移, 血清渗透压、离子浓度呈现先上升、后下降的变化趋势, 24 h 达到峰值; 鳃、肾和肠中CAⅡ、CAⅣ、SLC4A4、SLC26A6 活力均呈现先短时间降低、后升高、再降低并趋于稳定的趋势。研究表明, 尼罗罗非鱼具有一定的碱环境适应能力, CAⅡ、CAⅣ、SLC4A4、SLC26A6 参与碱胁迫下离子转运、渗透压平衡调节。
2017 Vol. 36 (4): 12-20 [
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21
象山港大型底栖动物生产力空间插值及模型比较
张梦笛, 吕粼, 金狄狄, 林霞, 朱艺峰
利用普通克里格插值方法的4 种半变异函数模型(球形、环形、指数以及高斯模型), 对象山港35 个站位大型底栖动物年平均生产力进行空间插值, 采用平均误差(ME)、标准化平均误差(MSE)、平均标准误差(ASE)、均方根误差(RMSE)、标准均方根误差(RMSSE)对插值结果进行比较, 分析不同模型对插值结果的影响。模型交叉验证结果表明, 球形模型的预测准确度最高, 其RMSSE 为1.002, 最接近于1, 且ME 与MSE 接近于0; 环形模型次之, 高斯模型与指数模型略差。插值结果显示, 象山港大型底栖动物生产力平均值为4.72 g(AFDM)·m
–2
·a
–1
, 最高值在铁港区, 为28.47 g(AFDM)·m
–2
·a
–1
。三个次级港湾中, 铁港、黄墩港及西沪港的平均次级生产力值分别为5.63、17.18、8.27 g(AFDM)·m
–2
·a
–1
。象山港主要经济种菲律宾蛤仔(
Ruditapesphilippinarum
)的生产力最高值在黄墩港, 为14.56 g(AFDM)·m
–2
·a
–1
; 毛蚶(
Scapharca subcrenata
)生产力最高值在铁港, 为1.51 g(AFDM)·m
–2
·a
–1
。
2017 Vol. 36 (4): 21-29 [
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30
山东省渤海沿岸滨海湿地草本植物群落物种组成及多样性研究
宋香静, 李胜男, 韦玮, 郭嘉, 于一雷
以山东省渤海沿岸滨海湿地草本植物群落为研究对象, 探讨其物种组成及其群落多样性变化规律。结果表明: 研究区域内共有草本植物83 种, 隶属23 科62 属, 其中, 禾本科和菊科种类最多, 占所有植物种类的34.94%。研究区内植物科属分布以世界分布和泛热带分布为主; 草本植物以芦苇最为常见, 出现频率高达66%。采用Ward 最小方差法进行聚类, 将50 个样地划分为12 类植物群落, 包括芦苇群落、芦苇+碱蓬群落、芦苇+盐地碱蓬群落、碱蓬群落、盐地碱蓬群落、中亚滨藜+长芒稗群落、芦苇+荻群落、盐角草群落、互花米草群落、白茅群落、芦苇+獐毛群落和芦苇+柽柳+假苇拂子茅群。物种丰富度指数的变化范围为3—40, Shannon-Wiener 多样性指数和Simpson 多样性指数的变化范围分别是0.14—2.20 和0.05—0.84, 不同植物群落类型的物种多样性指数差异显著; 物种均匀度指数的变化范围是0.12—0.83, 整体起伏较大, 优势种不明显。目前植物多样性的现状主要受由气候变暖、河流断流等自然因素和人类对湿地的不合理开发利用等人为因素影响, 并指出应该建立和完善相应的湿地保护法律法规, 增加湿地修复与重建工作, 加强宣传教育, 合理开发利用湿地, 促进滨海湿地生态系统可持续发展。
2017 Vol. 36 (4): 30-37 [
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38
洱海湖滨带与湖中心带表层沉积物磷的形态对比分析与环境学意义
乔永民, 郭佳, 杨骏, 朱毅, 余翔, 张渊明, 马舒欣
采用连续提取方法对洱海湖滨带和湖中心带表层沉积物磷的形态及其分布特征进行了分析。结果表明湖滨带TP的含量为741.35—1061.36 mg·kg
-1
, 平均为872.61 mg·kg
-1
, 显著高于湖中心带(含量范围576.38—722.98 mg·kg
-1
, 平均值663.67 mg·kg
-1
)。两区域均以IP 为主赋存形态, 分别占TP 的79.70—84.97%(湖滨带)和78.1—92.28%(湖中心带), 而IP 中以Ca-P 为主, 分别占IP 的26.76—63.38%(湖滨带)和28.67—55.16%(湖中心带)。从各形态磷的含量分布特征来看, 湖滨带的TP、IP、OP、Ads-P、Fe-P 和Ca-P 均显著高于湖中心带, 而De-P 则相反, 反映了磷在迁移过程中与环境因子变化之间响应关系。相关分析表明湖滨带TP 与IP、OP、Ads-P 均呈显著的正相关关系, 而在湖中心带这种关系则仅存于TP 与IP 之间, 说明湖滨带磷具有较强的释放潜力, 而湖中心带则更多的体现了洱海区域的地质特点。该研究对于正确认识环境因子与沉积物中磷的形态之间的内在联系与响应关系, 揭示高原湖泊磷的地球化学特征与环境效应具有重要意义。
2017 Vol. 36 (4): 38-45 [
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46
东洞庭湖莲藕种植区土壤重金属污染及其对莲藕重金属含量的影响
王婧文, 姚欣, 李有志, 张灿明, 牛艳东, 杨楠, 葛紫萱
通过对东洞庭湖莲藕种植区的野外调查, 揭示了土壤重金属污染的潜在生态风险及其对莲藕重金属含量的影响。土壤重金属镉(Cd)、铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)含量均高于洞庭湖背景值, 以Cd 污染最为严重, 潜在生态风险指数高, 属极重度生态风险级。莲藕干物质中重金属含量较高, 其中Cd、Pb 含量分别达到3.43 mg·kg
-1
和6.84 mg·kg
-1
。不同种植区域之间, 莲藕重金属含量差异显著, 以君山区挂口镇的莲藕重金属含量最高。莲藕重金属含量的高低与土壤重金属含量呈显著正相关关系(P<0.01)。可见, 东洞庭湖莲藕种植区土壤重金属污染是导致莲藕重金属含量过高的直接原因, 建议在污染较重的区域, 减少莲藕种植, 开展土壤重金属污染治理, 引导莲藕产业健康发展。
2017 Vol. 36 (4): 46-51 [
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52
磺胺甲噁唑(SMZ)和甲氧苄啶(TMP)在彭泽鲫组织中的残留消除研究
侯廷龙, 张其中, 付耀武
采用高效液相色谱技术研究了磺胺甲噁唑(Sulfamethoxazole, SMZ)及其增效剂甲氧苄啶(Trimethoprim, TMP)在彭泽鲫体(
Carassius auratus var. pengze
)内的残留消除规律。在(18±1)℃水温条件下, 将实验鱼随机分为2组, 分别用于多剂量混饲和口灌给药, 剂量为150 mg·kg
-1
SMZ 和30 mg·kg
-1
TMP, 每天1 次, 连给10 d。用高效液相色谱法检测残留量, 此法检测限为0.05 μg·mL
-1
。结果表明: 在两种给药方式下, 停药后第1 天SMZ 和TMP 都在彭泽鲫各组织中达到峰值, SMZ 在肌肉中最高, 肾脏中最低, 而TMP 在肾脏中最高, 血液中最低。混饲给药彭泽鲫各组织SMZ 和TMP 残留量都分别低于口灌给药各相应组织中的残留量, 两种给药方式下SMZ 残留的消除速度不同, 混饲给药比口灌给药慢, 前者需要24—25 d 各组织中才检测不到SMZ 残留, 而后者仅需要22 d; 与此相反, TMP 残留的消除速度在两种给药方式中相似, 即至各组织中检测不出TMP 残留都需21 d。根据这些结果综合确定对彭泽鲫多次用SMZ+TMP 后, 休药期至少22 d。
2017 Vol. 36 (4): 52-57 [
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58
五种十字花科植物对土壤高浓度铀胁迫响应及富集特性研究
陈敏, 王丹,姚天月, 刘鑫, 周柳
研究植物对的铀耐受性及其富集特性对修复铀污染土壤具有重要意义。研究在外源施加铀浓度150 mg·kg
–1
土壤环境中, 研究5 种十字花科(芥菜、小白菜、红油菜、花菜、白萝卜)植物在高浓度铀胁迫下的耐受性, 对铀的富集及提取特性, 并采用赋值法比较各植物的综合富集能力。结果表明: 高浓度铀条件对不同植物的影响有明显的差异, 其中白萝卜的耐受性最好;红油菜的地上部、地下部和单株铀含量最高分别为126.65 mg·kg
–1
(干重)、770.84 mg·kg
–1
(干重)、241.9 mg·kg
–1
(干重)。红油菜的单株富集系数最大为1.61, 白萝卜的铀积累量最大为0.24 mg, 且转运系数都小于0.5, 最大的白萝卜也只有0.42。通过综合评价分析, 红油菜的综合评价值最高, 在修复土壤铀污染方面具有潜在利用价值。
2017 Vol. 36 (4): 58-63 [
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青土湖水面形成过程的荒漠植物群落演替
刘淑娟, 袁宏波, 刘世增, 马剑平
人工输水来恢复已干涸50 多年的青土湖, 对阻隔腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠联合具有重要的生态意义。经过人工输水后3 年的定位观测, 分析青土湖的人工水域区群落组成、结构变化和环境关系, 得出以下结论: 植物群落空间分布依水源呈现草甸-盐化草甸-荒漠三个梯度层, 近水区为白刺群丛和芦苇群丛, 向外是戟叶鹅绒藤群丛, 再向外是沙蒿和一年生植物群丛。植物群落结构表现为密度增加和不同空间区的植物生活型变化。在距水面0-50m 的地下芽植物芦苇数量激增, 而距水面250-300 m 之间, 则是地面芽和一年生植物所占比例较大。青土湖输水引起植物群落演替不仅决定于原生群落类型, 而且受地下水位和土壤盐分的空间变化影响, 在短期内形成依水的空间隐域植被梯度, 是植物适应环境变化配置的多向演替。植物群落的时间演替序列为荒漠→草甸, 而空间演替序列为荒漠→盐化草甸→草甸。
2017 Vol. 36 (4): 64-72 [
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73
广东省增江菱形藻属群落分布的时空特征
邱礼城, 何琦, 刘静, 韦桂峰, 李湘姣, 史栾生
底栖硅藻是河流生态监测常用的生物监测指标, 为了解底栖硅藻中的菱形藻属(
Nitzschia
)分布格局及其对环境的指示作用, 于2010 年5 月、9 月和2011 年1 月对广东省增江的21 个采样点进行底栖硅藻采样调查和监测, 分析了底栖硅藻中菱形藻属的分布特征及群落结构与环境因子的关系。三次采样中共检出菱形藻属26 种, 其多样性(丰富度和真辛普森多样性指数)随河流等级呈先升高后下降的空间分布特征。3 种优势种(克劳斯菱形藻、谷皮菱形藻和亚针尖菱形藻)相对丰度的时空分布存在差异: 如克劳斯菱形藻的相对丰度在下游较高, 而亚针尖菱形藻在中游较高; 2011 年1 月采样中的谷皮菱形藻相对丰度明显低于2010 年5 月和9 月。逐步回归表明, 环境因子对菱形藻属相对丰度变化的解释率较高, 三个次采样季节的解释率(Adjusted R2)在60%左右。2010 年9 月和2011 年1 月两次采样的冗余分析中, 环境因子均能显著解释菱形藻属群落的变异, 解释量分别为43.7%和37.9%。多元方差分析表明, 菱形藻属群落结构空间变化明显, 季节变化显著。
2017 Vol. 36 (4): 73-80 [
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81
云南地区唇形科(Labiatae)植物多样性的地理分布格局
马茜, 冯建孟
植物多样性的地理分布格局的研究有利于人们更好地了解研究区域内植物多样性保护的热点区域及其形成机制。云南地区的唇形科植物资源在我国占较大比重, 因此, 研究云南唇形科植物多样性的地理分布格局具有重要意义。以大尺度的唇形科植物物种分布信息为基础, 结合地理信息系统和数理统计分析方法, 探讨云南地区唇形科植物的物种组成、分布宽度、区系地理成分及其多样性的地理格局。研究结果表明, 云南地区拥有唇形科植物67 属430 种。比较重要的属主要包括香茶菜属(
Rabdosia
)、鼠尾草属(
Salvia
)和黄芩属(
Scutellaria
)等。在种水平, 77%的物种分布范围少于20 个县域, 其中181种唇形科植物只分布于滇西北地区。在属水平, 唇形科植物区系地理成分复杂, 具有鲜明的温带性, 热带性区系成分也有一定比例。云南地区从南到北, 唇形科植物的物种丰富度随纬度呈单调递增分布趋势(P < 0.01), 在滇西北地区达到最大值。云南地区唇形科植物多样性从南到北呈递增趋势, 可能与区系地理起源有关, 滇西北地区物种丰富可能与生境异质性有关。
2017 Vol. 36 (4): 81-88 [
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深圳湾红树林湿地柱状沉积物氮的形态分布
赵建刚, 谭键滨, 杜欢, 吴苑玲, 乔永民
采用逐级分离提取的方法对深圳福田红树林秋茄湿地的柱状沉积物中氮的形态与垂直分布特征进行了研究。结果表明, 秋茄湿地柱状沉积物中总氮含量较高, 平均值达1247.28 (mg·kg
–1
); 有机氮平均含量为785.85 (mg·kg
-1
), 占比63%强。柱状沉积物中总可转化态氮的平均含量为444.00 (mg·kg
–1
), 其中强氧化剂可浸取态氮是可转化态氮的主要赋存形态, 平均占可转化态氮的61%强; 而离子交换态氮和弱酸可浸取态氮的含量较低, 不及总可转化态氮的1%。在空间分布上, 0—60 cm 层多数形态的氮含量随样品深度的增加而缓慢下降; 但60 cm 层之后, 氮含量下降明显。
2017 Vol. 36 (4): 89-94 [
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草鱼(
Ctenopharyngodon idellus
)集约化养殖中浮游植物对饲料氮磷比的响应
乔麟, 张曼, 李学军, 宋东蓥, 顾钱洪
为研究养殖系统中浮游植物对饲料氮磷比(N:P 比)的响应, 在草鱼(
Ctenopharyngodon idellus
)集约化养殖池塘开展不同N:P 比饲料投喂的观测试验。设置两个处理组进行对比试验, 分别投喂N:P 比为4.74(A 处理)和8.63(B 处理)的配合饲料, 进行为期10 周的观测。结果表明, B 处理组观测到更高的浮游植物生物量, 推测浮游植物可能加速了水体食物链的物质循环效率,这解释了B 处理组具有更高饲料效率和更高鱼产量的原因。B 处理组中绿藻成为优势种类, 蓝藻相对生物量显著低于A 处理组, 生物多样性也较低。因此草鱼集约化养殖过程中过低N:P 比的饲料不利于鱼产量提高, 合理的N:P 比(8.63)可以更好地促进水体中浮游植物生长, 抑制可食性较低的蓝藻生物量比例, 间接提高饲料效率, 达到养殖增产和保护环境的双重效益。
2017 Vol. 36 (4): 95-100 [
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101
流溪河森林公园六种常见阔叶树SPAD 值的变化与种间差异
黄润霞, 贾小容, 苏志尧, 刘新科
为探讨亚热带树木叶片叶绿素SPAD 值的分布规律, 以流溪河森林公园常绿阔叶林的鸭脚木(
Scheffleraoctophylla
)、罗浮锥(
Castanopsis faberi
)、黄樟(
Cinnamomum
porrectum
)、猴耳环(
Pithecellobium clypearia
)、中华杜英(
Elaeocarpus chinensis
)和黧蒴(Castanopsis fissa)6 种植物为研究对象, 分析植物种间SPAD 值的差异, 不同方向叶片SPAD 值的差异以及SPAD 在叶片各部位的分布。结果表明: 植物种间SPAD 值存在显著差异, 物种与叶片方向和叶片部位对SPAD 值存在显著的交互作用。各树种叶绿素SPAD 值普遍以西边的叶片较低, 体现出与北半球西南朝向受到太阳辐射时间更长这一现象呈负关联。叶绿素SPAD 值在叶片不同部位的分布则表现为: 叶基的SPAD 值最大, 其次为叶中部, 叶尖SPAD 值最小, 中华杜英和黧蒴叶基和叶中部的SPAD 值无显著差异, 叶基和叶尖则差异显著; 其余4种植物SPAD 值在叶片各部位的分布则差异不显著。通过监测该森林公园主要树种的叶绿素SPAD 值, 可以及时获取其光合作用效能和营养状况等信息, 了解其生态系统的生态功能。将SPAD-502 叶绿素计测定叶片叶绿素含量的方法应用于阔叶树的研究中, 以期为野外测定树木叶片叶绿素含量提供参考, 为完善SPAD-502 叶绿素计在林业方面的的应用提供科学依据。
2017 Vol. 36 (4): 101-107 [
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108
改性水生植物对水体硝酸根、磷酸根的吸附效应
王博, 曲乾, 鲁子敬, 李法云
在高纬度地区, 自于秋季人工湿地对硝酸根以及磷酸根的处理往往不尽如人意, 论文的目的为在高纬度地区秋季温度条件下研究一种高效以及低值的技术去移除人工湿地中的硝酸根以及磷酸根。在秋季收集水生植物枯落物芦苇,利用化学改性方法制备离子吸附剂。通过序批实验, 研究了改性芦苇(MR)对硝酸根以及磷酸根的吸附性能及影响因素,探讨了其吸附机理。结果表明, MR 表面带正电荷, Zeta 电位为+12.45mV。MR 对硝酸根以及磷酸根吸附行为更符合准二级动力学方程(R
2
＞0.97), 等温吸附曲线更好拟合Langmuir 方程(R
2
＞0.97)。批量吸附实验也表明, 溶液初始pH 会影响改性水生植物生物炭吸附硝酸根以及磷酸根。秋季化学改性的芦苇可以有效的去除人工湿地水体硝酸根以及磷酸根, 促进水生植物的资源化利用。
2017 Vol. 36 (4): 108-113 [
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民族植物学方法在扬州乡土挺水观赏植物筛选中的应用
林杉，徐华林，申傲，淮虎银，张顺仓
为探讨民族植物学在城市乡土挺水观赏植物筛选中的应用价值, 以江苏扬州为研究区域, 在对该地区挺水植物分布概况调查的基础上, 对该地区挺水植物的观赏价值进行评价, 以期筛选出具有较高观赏价值的乡土挺水植物来代替相应的外来观赏植物。结果发现扬州地区共有常见挺水植物93 种, 隶属于28 科, 62 属, 其中莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Gramineae)和蓼科(Polygonaceae)植物种类数较丰富, 占总种数的50%。在综合利用价值评价结果的基础上应用民族植物学方法对20 种很少或尚未被应用的扬州乡土挺水植物的观赏价值进行了比较, 结果表明不同植物在群体水平和个体水平上的观赏价值存在差异, 在个体水平上观赏价值较高的为水烛(
Typha angustifolia
)、鸭舌草(
Monochoria vaginalis
)和毛草龙(
Ludwigia octovalvis
)等, 在群体水平上观赏价值较高的为蚕茧草(
Polygonum japonicum
)、水烛和水葱(
Scirpus validus
)等。
2017 Vol. 36 (4): 114-119 [
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喀斯特针叶林枯落物层水文效应
韦小茶, 周秋文, 崔兴芬, 蔡明勇, 马龙生, 戴丽
以喀斯特地区黄壤针叶林和石灰土针叶林为研究对象, 结合野外调查和室内分析的方法, 对其枯落物层的水文效应进行定量对比研究。结果表明: (1)枯落物总蓄积量表现为黄壤针叶林(52.14 t·hm
-2
)>石灰土针叶林(32.98 t·hm
-2
); (2)枯落物的持水量与时间呈显著对数关系, R2>0.94, 吸水速率与时间呈幂函数关系, R2>0.91。半分解层枯落物在浸泡4 h 时已经达到饱和, 而未分解层需浸泡9 h。枯落物在浸水20 min 内吸水速率大幅下降, 在20 min—4.5 h 下降幅度减缓, 到9 h 时吸水速率基本稳定;(3)黄壤针叶林半分解层枯落物的最大持水量最大, 为86.59 t·hm
-2
, 石灰土针叶林未分解层最小, 为8.39 t·hm
-2
。最大持水率的均值表现为黄壤针叶林(194.11%)>石灰土针叶林(152.68%); (4)枯落物最大拦蓄量表现为7.14—64.37 t·hm
-2
, 有效拦蓄量变化范围为5.81—51.06 t·hm
-2
, 黄壤针叶林各层枯落物最大拦蓄量和有效拦蓄量均大于石灰土针叶林。综合对比分析发现, 黄壤针叶林枯落物层的持水性能比石灰土针叶林好, 能更好地涵养水源和保持水土。
2017 Vol. 36 (4): 120-127 [
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128
富营养化河道引清渐推生态修复工程模式研究
陶燕东, 康银花, 吴建勇, 温文科, 邵留, 于克锋, 何培民
2014 年2 月10 日至3 月28 日对滴水湖外围中涟河道实施以引清调水引导的沉水植物生态修复工程, 从临近的D 港引入清水快速提高水体透明度, 然后移栽苦草(
Vallisnerianatans
)、伊乐藻(
Elodea nuttalii
)、龙须眼子菜(
Potamogetonpectinatus
)等沉水植物, 构建水生植物群落。跟踪监测总氮(TN)、氨态氮(NH4
+
-N)、硝态氮(NO3
–
-N)、亚硝态氮(NO
2
–
-N)、总磷(TP)和磷酸盐(PO
4
3–
-P)等水质指标, 分析该生态工程对富营养化河道的修复效果。结果表明: 工程实施后第2 个月, 修复区沉水植物的覆盖率由移栽初期的60%提高到85%, 水体综合营养状态指数比对照区降低了19.31%, 达到中营养水平, 修复效果显著(P<0.05)。6 个月后, 修复河道水体内总氮、氨态氮、硝态氮、亚硝态氮、总磷、磷酸盐的浓度与对照区相比显著降低, 削减率分别为43.86%、61.17 %、51.90 %、72.62 %、43.86 %和55.71%, 水体透明度比对照区提高81.82%, 综合营养状态指数显示修复区水体仍保持在中营养状态。引清渐推生态修复工程对富营养化河道修复效果明显, 为我国南方河网较密集区的河道生态修复提供更多的治理思路。
2017 Vol. 36 (4): 128-136 [
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137
南亚热带杉木林皆伐迹地幼龄针阔混交林生态系统碳储量
黄钰辉, 甘先华, 张卫强, 盘李军, 王敏, 唐洪辉
森林可以固碳以减缓气候变化, 在全球碳循环中占有极为重要的地位。将低效杉木人工林改造为生态效益较高的碳汇林是我国林业建设的主题之一。对南亚热带杉木人工林进行皆伐改造, 保留单株杉木萌芽条, 并采用速生、乡土阔叶树种营造针阔混交林, 分析幼龄林前期(3—7 a)与后期(9—11 a)的针阔混交林植被层、凋落物层和0—100 cm土壤层碳储量的变化。结果表明: 针阔混交林生态系统前期和后期的碳储量分别为138.56 和158.56 t C·hm
–2
, 其中土壤层碳储量分别为127.93 和118.88 t C·hm
–2
, 植被层碳储量分别为9.55 和37.46 t C·hm
–2
, 凋落物层碳储量分别为1.07和2.23 t C·hm
–2
。乔木层碳储量从前期的8.43 t C·hm
–2
显著增大至后期的36.93 t C·hm
–2
, 平均固碳速率为5.7 t·hm
–2
·a
–1
。随林龄增大, 小径级(胸径<10 cm)植株个体数减少, 碳储量增大, 但变化不显著, 而大径级(胸径≥10 cm)植株的个体数和碳储量均显著增大。从幼龄前期到后期, 小径级植株的个体数比例从98%下降为71%, 碳储量比例从85%下降为30%; 在大径级个体中, 阔叶树种的个体数比例为41%, 但碳储量比例达62%, 表明碳储量增大的主要原因是大径级个体的增多, 其中造林树种黧蒴(
Castanopsis fissa
)、米老排(
Mytilaria laosensis
)、楝叶吴茱萸(
Evodia glabrifolia
)、木荷(
Schima superba
)和山杜英(
Elaeocarpus sylvestris
)的平均碳储量显著大于杉木, 对提高幼龄针阔混交林的固碳能力贡献较大。
2017 Vol. 36 (4): 137-145 [
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146
道路扩展对青藏高原东缘土地利用及景观格局的影响
赵芳, 卢涛
道路作为典型的线状廊道, 是人类干扰自然生态系统的主要途径之一。定量化道路网的扩展对区域土地利用及其格局的影响具有重要意义。以青藏高原东缘的四川藏区为研究区, 在地理信息系统支持下, 从道路等级和道路密度出发, 采用缓冲区分析、叠加分析以及景观格局分析方法, 研究了不同距离阈值下道路与两侧土地利用和景观格局的关系。结果表明: 1989—2009 年期间, 研究区路网总长度增加了1293 km, 密度增幅达134.8%, 其中97.1%的道路长度增加是由四级道路引起; 各级别道路缓冲区内, 建设用地、林地、草地面积均呈持续增加趋势, 而耕地、水域和未利用土地面积呈减少趋势; 不同等级道路对缓冲区内土地利用及格局的影响存在较大差异, 总体上低等级道路对土地利用格局及景观破碎化的影响较高等级道路显著。
2017 Vol. 36 (4): 146-151 [
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152
海岛生态脆弱区景观生态安全时空分异特征——以福建海坛岛为例
戴文远，黄华富，黄万里，毋鑫海，黄剑彬
基于2000、2009 和2013 年三期Landsat–ETM+遥感影像数据和土地利用详查变更数据, 应用景观干扰度和景观脆弱度构建景观生态安全指数, 并以空间统计学方法为分析工具探讨海坛岛景观生态安全时空分异特征, 结果表明: 2000-2013 年间海坛岛景观生态安全指数总体上呈下降趋势, 景观生态安全水平高值区逐步紧缩; 研究区景观生态安全指数具有较强的空间自相关性, 受差异性人类活动影响, 研究区景观生态安全集群结构发生了明显变化, 空间集聚程度呈逐渐降低趋势; 13a 间社会经济活动、国家政策等随机性因素对海坛岛景观生态安全的影响越来越强, 2013 年随机性因素成为影响海坛岛景观生态安全的主导因素。
2017 Vol. 36 (4): 152-159 [
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160
长株潭经济圈土地利用变化的碳排放量及生态补偿研究
王雅敬, 谢炳庚,李晓青, 王金艳, 罗海波
根据2000 和2014 年遥感影像获取土地利用现状数据, 采用碳排放评价模型, 对长株潭经济圈碳排放量进行评估,估算碳排放生态补偿标准。结果显示: 2000—2014 年间碳排放总量减少; 三市地均建设用地的碳排放强度均有所减少, 其中长沙市的减少量最大; 2014 年经济圈各县(市、区)的碳排总量以湘潭市区最大, 最低的是浏阳市, 14 县(市、区)的建设用地碳排放量以市区最大; 据我国造林成本的平均值计算, 长沙市区、湘潭市区和株洲市区应该向周边的县(市、区)进行生态补偿, 补偿标准分别为0.27×10
8
元、8.4×10
8
元、4.03×10
8
元; 提出减少碳排放的措施。
2017 Vol. 36 (4): 160-165 [
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166
杭州湾南岸滨海湿地生态服务功能价值评估
宁潇, 胡咪咪, 邵学新, 吴明
杭州湾湿地位于我国南北滨海湿地分界线上, 具有多种重要的生态系统服务功能。通过野外调查和功能模拟实验, 结合杭州湾湿地10 年定位观测数据, 使用市场价值法、碳税法、影子工程法、旅行费用法等生态系统服务功能评估方法, 对杭州湾南岸滨海湿地生态系统服务功能进行了价值估算。结果表明, 杭州湾南岸滨海湿地生态系统服务功能总价值约为1127.83×10
8
元, 主要的生态服务功能为气候调节功能、水质净化功能以及固碳功能。杭州湾湿地不同土地利用类型的生态服务功能价值由高到低依次为: 浅海水域、淤泥质海滩、人工湿地、草本沼泽、潮间盐水沼泽、林地。研究结果有助于人们更加直观地认识杭州湾湿地生态系统服务功能的重要性, 同时也为湿地生态系统的保护和管理以及合理的开发利用提供科学的依据。
2017 Vol. 36 (4): 166-176 [
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176
瓯江下游流域河流沉积物重金属污染特征、来源及潜在生态风险评价
车继鲁, 余树全, 张鑫, 齐鹏, 梁立成, 俞佳骏
为了解瓯江下游流域及沿岸城郊入江河流沉积物中重金属的污染特征, 对瓯江流域下游及温州城区河流43个表层沉积物中Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As 和Pb 共7 种重金属元素的含量特征进行分析, 比较了城郊与城区、城区入江口与城区内部之间河流沉积物重金属含量的特征及差异并探讨其污染来源。结果表明: 沉积物中7 种重金属元素的含量由高到低依次为: Zn>Cr>Cu>Ni>Pb>Co>As, 与浙江省土壤背景值相比, 7 种重金属的平均含量超标1.5—4.9 倍,各种重金属的污染程度依次为: Co>Ni>Cr>Zn>As>Cu>Pb, 综合污染程度已达到警戒线等级。来源分析表明, 重金属元素Cu、Zn、Pb 和Cr 主要来自于工业污水排放及船舶交通等人类活动, Co 和As 主要来自于工业及农业生产活动, Ni主要来自于以工业为主的排污污染。潜在生态风险系数Eri 评价结果显示, 7 种重金属潜在生态风险大小为:Co>As>Cu>Ni>Pb>Cr>Zn, Co 元素处于较强生态风险等级; 潜在生态风险指数RI 介于72.05—107.80 之间, 其中55.5%的样点处于较强生态风险水平, 44.4%为中等生态风险水平, 研究区整体处于较强生态风险水平。
2017 Vol. 36 (4): 176-184 [
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185
基于主成分分析和熵权法的河流生境质量评价方法——以清河为例
王琼, 卢聪, 李法云, 范志平
河流生境是维持河流生态完整性, 维护河流健康的一个重要因素, 为更科学准确的对河流生境质量进行评价,以辽宁省清河为研究区域, 分别采用熵权法和主成分分析赋权法确定权重, 构建河流生境质量评价指数(RHI), 以选择一种合理赋权方法。结果显示, 熵权法河流生境质量评价结果显示清河流域生境质量较好的河段3 个, 生境质量一般的河段6 个, 没有生境质量为好和差的河段。主成分分析赋权法评价结果显示生境质量为好的河段2 个, 生境质量较好的河段1 个, 生境质量一般的河段2 个, 生境质量为差的河段4 个。比照清河生境实际情况, 主成分分析赋权法与实际情况相贴切并对指标进行优选, 避免各指标重复赋权, 更全面准确地反映生境质量的高低。
2017 Vol. 36 (4): 185-193 [
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194
旅游产业与生态文明城市发展协调关系的定量研究——以敦煌市为例
王珞珈, 董晓峰, 刘星光, 尹辉
生态文明城市以人与自然的和谐发展为宗旨, 以集约利用资源, 保护环境为目标, 旅游作为城市转型和升级的新型产业, 与城市在社会、经济、环境、文化等方面均有不同程度的协调关系, 对两者之间的耦合关系及作用机制进行研究具有重要的理论和现实意义。本文运用耦合协调模型, 分别构建了旅游产业与生态文明城市系统的评价指标体系, 对敦煌市2003—2012 年间敦煌市旅游与生态文明城市系统的协调发展水平进行了实证分析。结果表明: (1)敦煌市旅游产业和生态文明城市的综合发展水平在研究期间稳步提高; (2)两个系统之间的耦合协调关系越来越好, 在2012 年达到初步协调阶段, 但改善程度并未呈现持续增长的态势; (3)两者之间的耦合协调度在2010 年之前基本上呈现旅游滞后和生态文明城市建设滞后交替演化的态势, 2010 年以后, 整体上呈现旅游产业引领生态文明城市建设。说明旅游产业对生态文明城市的引领作用存在较大的波动性, 生态文明城市的发展水平还不能较好的支撑旅游产业的发展。
2017 Vol. 36 (4): 194-201 [
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202
高层住宅小区中心绿地布局对微气象影响研究
李笑寒, 胡聃, 李元征, 周宏轩
以北京聚福苑小区为原型, 基于ENVI-met 构建八种不同中心绿地布局的高层住宅小区模型, 对其在典型夏季晴天中多个时刻1.50 m 处微气象特征进行模拟分析。结果表明, 八种中心绿地布局下的高层住宅小区气温和相对湿度差异显著, 而风速却无显著差异。其中, 中心绿地为一整块绿地和绿地中间建有中心广场的布局方式, 相比于其他在中心绿地建设小路的布局, 具有明显的降温和增湿作用, 气温平均下降0.80 ℃, 相对湿度平均增加29.79%。中心绿地南北方向的小路对温度斑块具有明显的分割作用, 而东西方向的小路并没有; 小路越多越密集, 越有助于降低中心绿地高温斑块面积。下垫面类型对温度、相对湿度和风速有影响。该结果可为相同气候带中类似的城市住宅区的景观规划提供一定的理论支撑。
2017 Vol. 36 (4): 202-209 [
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210
我国部分国家级自然保护区外来入侵物种的分布概况
宫璐, 李俊生, 柳晓燕, 赵相健, 赵彩云
基于我国53 个国家级自然保护区外来入侵植物调查与24 个国家级自然保护区外来入侵动物调查数据, 分析了外来入侵物种种类、分布状况等。调查共发现外来入侵物种201 种, 包括入侵植物176 种和入侵动物25 种。52.08%的外来入侵植物已入侵到我国国家级自然保护区, 30 个国家级自然保护区受外来入侵物种影响显著, 52 个国家级自然保护区分布有环保部公布的外来物种。云南纳板河流域国家级自然保护区外来入侵物种数目最多, 为61 种; 小蓬草(
Erigeron canadwnsis
)在国家级自然保护区中的出现频率最高, 为0.736。外来入侵物种已严重威胁我国自然保护区的生态安全, 亟需对保护区的外来入侵物种采取相应的防控措施, 推进外来入侵物种管理成为保护区管理工作的基本内容。
2017 Vol. 36 (4): 210-216 [
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综述
217
颗石藻类群及其生态功能介绍
张健, 李佳芮, 陶以军, 孙军
颗石藻(coccolithophore)是一类在全球海洋中广泛分布的海洋微型浮游植物, 它们在海洋浮游植物功能群落中是一类极其重要的钙化生物类群, 也是海洋中生源无机碳的重要来源, 并且在海洋的碳循环过程中起到重要的作用。颗石藻由于快速增殖而发生水华的过程中能够释放大量的具有挥发性的二甲基硫(DMS)和丙烯酸(acrylic acid), 它们是影响气候变化, 特别是引起区域性环境效应(温室效应)的关键性物质。
2017 Vol. 36 (4): 217-225 [
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226
外来入侵生物福寿螺与本地生物的互作影响研究进展
张春霞, 郭靖, 章家恩, 储少媛
福寿螺作为一种恶性的水生入侵动物, 通常进入新生境后, 种群迅速增长, 大量取食本地植物, 与本地物种形成竞争,进而对当地的生物多样性造成全方位影响。在查阅国内外研究成果基础上, 综述了福寿螺在入侵地与所处生境中本地生物(植物、动物和微生物)之间的相互影响与相关效应, 旨在为福寿螺的生态风险评估和防控提供参考。
2017 Vol. 36 (4): 226-235 [
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236
水生生物增殖放流生态风险评价研究进展
聂永康, 陈丕茂, 周艳波, 袁华荣, 冯雪, 李勇, 洪洁漳, 周治刚,黄泽强
增殖放流已成为恢复和保护水生生物资源的重要措施, 水生生物增殖放流生态风险评价是指对水生生物增殖放流引发的正在发生或可能发生的不利生态过程的评估, 目前相关研究处于发展阶段。文章综述了国内外生态风险评价研究进展, 结合水生生物的生物学属性、生态学特征和增殖放流特点, 探讨评价水生生物增殖放流对环境、环境生物、遗传和病害等的风险, 并提出了生态风险防控措施, 以期为今后水生生物增殖放流的实施、管理和研究提供参考依据。
2017 Vol. 36 (4): 236-243 [
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244
农田生物多样性快速评价方法及应用
周艳飞, 刘章勇, 李大勇, 覃孔华, 杨梅
采用合理的评价指标和方法是实现生物多样性快速评价的前提。从农田尺度的生物多样性保护与管理的需求出发,建立农田生物多样性评价体系, 以力求客观真实反映农田生物多样性的基本特征和变化规律。评价体系包括: 农田生物多样性评价的指标及其权重、数据采集和处理、计算方法、等级划分等内容。在该评价体系研究的基础上, 以湖北省荆州市太湖农场为应用实例, 对评价结果进行了分析。表明, 此评价方法可快速确定农田生态系统的生物多样性状况和提出管理建议, 并进一步为农业生态系统服务功能和健康评价提供参考。
2017 Vol. 36 (4): 244-248 [
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编辑部公告
《生态科学》入选2023年版“北大核心期刊”
《生态科学》蔡卓平博士参加“广州科技传播力量”颁奖典礼暨广州科技传播联盟总结会
《生态科学》蔡卓平博士获聘为广东省科普讲师团成员
《生态科学》蔡卓平博士当选广州科技传播联盟单位理事
《生态科学》蔡卓平博士受邀参加广州市高质量发展大会
《生态科学》蔡卓平博士谈学习贯彻高质量发展大会精神体会
《生态科学》蔡卓平博士被评选为广州优秀农村科技特派员
《生态科学》蔡卓平博士在“绿美广州 科普同行”广州科普微视频大赛中获奖
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本刊信息
国内刊号：CN 44-1215/Q
国际刊号：ISSN 1008-8873
刊期：双月刊
创刊时间：1982年
主办：广东省生态学会、暨南大学
编辑：《生态科学》编辑部
出版：生态科学杂志社、科学出版社
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