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1. chinaXiv:201711.02222 [pdf]

放牧对草地昆虫多样性的影响研究进展

朱慧,王德利,任炳忠
分类: 生物学 >> 生态学

在草地生态系统中,大型草食动物放牧是重要的管理方式之一,对草地生物多样性起着关键的驱动作用。昆虫是草地生态系统中生物多样性的重要组成成分,对生态系统的食物网结构以及其功能与稳定性起着关键作用。已有研究结果表明,大型草食动物与昆虫存在密切联系,放牧对草地昆虫多样性或有正向、或负向、或无明显作用,这依赖于放牧管理方式、昆虫类群以及草地类型。放牧必然通过直接(采食、践踏或粪尿)或间接(植物群落组成或植被结构)作用对昆虫多样性产生显著的影响。当前,关于大型草食动物放牧对草地昆虫多样性影响研究较多,但是,从研究系统性、深入性和延续性来说还存在一定问题。本文在综述国内外对放牧对草地昆虫多样性的影响研究基础上,提出了今后的研究方向,对于理解放牧管理的草地昆虫多样性变化规律,以及为积极探索维持草地昆虫多样性的长期有效的科学管理措施提供理论指导。

提交时间: 2017-11-10 来自合作期刊:《生态学报》 点击量37, 下载量15

2. chinaXiv:201711.02223 [pdf]

时间信息熵及其在植被覆盖时空变化遥感检测中的应用

王超军,吴锋,赵红蕊,陆胜寒
分类: 生物学 >> 生态学

基于遥感影像的变化检测是当前的研究热点,可为区域生态环境保育、资源管理与发展规划等提供决策支撑。目前遥感影像的变化检测多基于两个时相,不能充分地反映植被在时间维的连续变化特征。通过引入信息论,提出了利用时间信息熵来综合表征植被长时间序列的变化特征。研究以延河流域为试验区,基于MODIS/NDVI数据,应用时间信息熵方法来计算了2000-2010年该区域的植被覆盖变化信息,厘清了时空变化特征。研究结果表明,近10年延河流域的植被覆盖的变化以增加为主,占流域面积的80.7%;植被覆盖明显增加的区域占流域面积13.9%,主要分布在流域的东北部和东南部;植被覆盖减少的区域占比2.4%,主要分布在流域的西部和西北部;严重减少的区域占比1.1%,主要分布在流域的中部和西南部,是需要重点的生态恢复与治理区域。时间信息熵方法与回归分析法相比,能够更为客观地表征长时间序列植被覆盖的连续变化强度和变化趋势,可为区域生态环境的保护和管理提供更为科学的理论依据。

提交时间: 2017-11-10 来自合作期刊:《生态学报》 点击量18, 下载量9

3. chinaXiv:201711.02224 [pdf]

沙漠植物分层侧影与积沙成丘的关系

常兆丰,张进虎,石学刚,王祺,张德魁,段晓峰
分类: 生物学 >> 生态学

选用民勤沙区常见的几种固沙植物,在民勤西沙窝沙漠边缘设置了108个植物和沙堆样方,通过对不同植物的分层侧影宽度、分层侧影面积和侧影中心等指标的测定和对比分析,得出如下结果:1)可积沙成丘植物的侧影为三角形或柱形,即由地面向上侧影宽度变小,侧影中心在近地面30 cm高度内,具备这一条件的植物为丛生灌木。而不能积沙成丘的植物侧影为菱形,侧影中心距地面高度在30 cm以上。2)风沙流以及沙尘暴中的沙粒主要集中在近地表0-30 cm高度内流动,这便是植物侧影越低,越易积沙成丘的重要原因之一。3)沙埋后茎秆能产生不定根的植物可形成高于植株几倍至数十倍高度的沙堆/沙丘,而不具备这一属性的植物,有些虽然能形成沙堆,但沙堆受植物高度限制,即沙堆高度不会超过植株高度。4)侧影面积大小是反映植物防风固沙功能的一个十分重要的指标,能积沙成丘是植物阻固流沙的物质体现,形成的沙堆越高大则表明植物阻固流沙的功能越强,但不能积沙成丘的植物如梭梭、沙拐枣、沙蒿等也是具有一定防风阻沙效果的。

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4. chinaXiv:201711.02225 [pdf]

长兴县合溪水库集雨区苗木地不同施肥管理模式对径流磷素流失的影响

廖敏,叶照金,黄宇,吕婷,沈杰,张云
分类: 生物学 >> 生态学

为保护主要饮用水源合溪水库水质,长兴县将合溪水库集雨区农业种植结构向苗木种植方式调整,但缺乏优化施肥管理模式。针对该问题,选取集雨区典型苗木种植地进行径流小区定位试验,设置了撒施(对照)、地膜覆盖、秸秆覆盖、区外设置植草缓冲带、条施、穴施6个处理,研究不同施肥管理模式下苗木地径流磷素流失特征,筛选最优施肥管理模式,实现最大化的削减农田磷素流失。结果表明:不同施肥管理模式下,苗木地地表径流年总磷素径流流失通量大小顺序为:撒施(对照) > 地膜覆盖 > 条施 > 穴施 > 区外植草缓冲带 > 秸秆覆盖,撒施(对照)、地膜覆盖、条施、穴施、区外设置植草缓冲带和秸秆覆盖六种施肥管理模式下的年总磷素径流流失通量分别为:9.60、9.14、5.49、4.44、2.48、1.37 kg hm-2 a-1,说明穴施、区外设置植草缓冲带和秸秆覆盖是较佳的施肥管理模式,若将其优化组合将显著消减合溪水库集雨区苗木地径流磷素流失及其对合溪水库水质的潜在影响。此外,不同施肥管理模式下,苗木地径流水样磷素流失的首要形态均为颗粒态磷,其次为溶解态磷,其中,撒施(对照)、地膜覆盖、秸秆覆盖、区外植草缓冲带、条施和穴施小区径流年均流失的颗粒态磷占流失总磷的比例分别是66.09%、70.69%、67.97%、71.63%、68.11%和67.87%。

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5. chinaXiv:201711.02226 [pdf]

干旱胁迫对喀斯特地区野生茶树幼苗生理特性及根系生长的影响

牛素贞,宋勤飞,樊卫国,陈正武
分类: 生物学 >> 生态学

以贵州喀斯特地区 4 种野生茶树(Sect Thea (L.) Dyer)无性系幼苗为材料,采用盆栽控水方法研究其对干旱胁迫的生理生长响应,初步评价其抗旱性,并采用田间模拟持续干旱试验进行验证。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度的加强,4 种野生茶树叶片的相对含水量逐渐降低;细胞质膜透性、丙二醛(MDA)含量和可溶性糖含量均呈上升趋势;游离脯氨酸含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性先升后降;过氧化物酶(POD)活性除秃房茶随胁迫程度加强呈上升趋势外,其他种均呈先升后降趋势。(2)随着干旱胁迫程度的加强,4 种茶树幼苗总生物量干重均逐渐下降,根冠比先升后降;根系总长除在秃房茶中呈先升后降趋势外,在其他3个种中均逐渐下降;根系总表面积、根系总体积在大理茶和茶中逐渐下降,而在大厂茶和秃房茶中先升后降;根系平均直径在秃房茶中逐渐降低,大厂茶中先升后降,茶中逐渐升高;根系活力在大理茶中逐渐下降,在其他 3 种中均先升后降;而比叶面积则在大厂茶中呈下降趋势,在其他3种中均先升后降。(3)基于生长生理指标的隶属函数抗旱性评价结果表明,MDA 含量和细胞质膜透性与野生茶树抗旱性密切相关,4 种野生茶树幼苗的抗旱顺序为秃房茶(Camellia gymnogyna Chang) > 大厂茶(Camellia tachangensis F. C. Zhang) > 茶 (Camellia Sinensis (L.)-O. Kuntze) > 大理茶(Camellia taliensis (W. W. Smish)),田间持续干旱试验验证了基于隶属函数抗旱性评价方法的准确性和可靠性。

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6. chinaXiv:201711.02227 [pdf]

降雨格局变化对白刺幼苗根系形态特征的影响

单立山,李毅,张荣,张正中,种培芳
分类: 生物学 >> 生态学

为探讨荒漠植物白刺幼苗根系形态对降雨格局变化的响应特征,设置3个降雨量梯度(W-、W、W+)和2个降雨间隔时间梯度(T、T+)进行人工模拟试验,结果表明,1)降雨量和降雨间隔时间对白刺幼苗根系形态有不同程度的影响,且降雨量的作用效应更大。2)降雨量相同时,延长降雨间隔时间均使白刺幼苗主根长、根系平均直径、根体积和根表面积减小,但总根长和根系生物量和总生物量却增加,在高降雨量条件下(W+)延长降雨间隔时间白刺幼苗比根长和比表面积分别增加了45.09%和20.20%,但差异均不显著。3)降雨间隔时间相同时,降雨量减少30%仅使主根长平均增加12.06%,总根长、根平均直径、根体积和根表面积等根系形态指标均显著减少,比根长和比表面积变化不大;降雨量增加30%仅使比表面积显著增加,其余各形态指标差异均不显著,低降雨量条件下(W-)主根长与根冠比达到最大,其他指标均在高降雨量条件下(W+)达到最大。4)对8个根系形态参数进行主成分分析,根系生物量、总根长、总根表面积、比根长、比表面积和根体积6个根系生态参数受降雨格局影响显著。

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7. chinaXiv:201711.02228 [pdf]

喀斯特耐阴灌木淡黄金花茶的精细空间遗传结构与基因流

彭国清,唐绍清
分类: 生物学 >> 生态学

淡黄金花茶(Camelia flavida)是一种具有淡黄色花瓣的金花茶植物,为喀斯特典型的耐阴灌木。基于广西弄岗喀斯特季节性雨林15 hm2 (300 m × 500 m)监测样地,利用13对微卫星(SSR)标记,探讨喀斯特地貌对淡黄金花茶的精细空间遗传结构(SGS)、基因流和小尺度范围遗传分化的影响。结果表明:(1)淡黄金花茶在50 m距离内产生显著的SGS,在灌木类型和依赖种子传播的物种中具有中等程度的SGS强度(Sp=0.0248);(2)淡黄金花茶种子和花粉传播平均距离较短,分别为12.47 m和29.03 m,72.2%花粉和81.0%种子的传播距离均主要是在20 m内;(3) 淡黄金花茶在小尺度范围(种群间距离 < 1 km)的4个种群,甚至相距100 m的两个斑块产生了显著的遗传分化。喀斯特生境地貌对淡黄金花茶的基因流产生阻碍作用,从而导致淡黄金花茶在小尺度范围产生遗传分化。

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8. chinaXiv:201711.02229 [pdf]

甘南亚高寒草甸土壤纤毛虫群落结构变化对不同坡向的响应

孙辉荣,刘旻霞,侯媛
分类: 生物学 >> 生态学

土壤纤毛虫不但是土壤生态系统的重要组成部分,而且是生态系统物质循环、能量流动过程的重要驱动因子。为了查明甘南亚高寒草甸不同坡向土壤纤毛虫群落特征,于2015年7月21-26日对同一山头的阳坡、半阳坡、西坡、半阴坡、阴坡五个坡向进行了调查。结果表明:(1)经"非淹没培养皿法"鉴定得到纤毛虫142种,隶属于9纲18目32科55属,各坡向物种数、个体数大小关系呈现出西坡 > 半阳坡 > 阳坡 > 半阴坡 > 阴坡;优势类群有旋毛纲、裂口纲、寡膜纲、肾形纲其优势度依次为28.17%、19.72%、13.38%、12.68%。(2)不同坡向上土壤纤毛虫的物种数、个体数、Shannon指数均具有显著性差异(P < 0.05),表明甘南亚高寒草甸生态系统中的土壤纤毛虫对于坡向这一微气候环境的变化具有敏感性。(3)各坡向土壤纤毛虫的物种数、个体数都具有明显的表聚性。(4)利用皮尔森相关性分析得出,在所测得的土壤理化因子中对纤毛虫的物种数、个体数均具有显著正相关(P < 0.05)的是全氮、有机质。综合分析,影响甘南亚高寒草甸不同坡向上土壤纤毛虫群落结构变化的主要因素为全氮、土壤有机质以及地上植被状况。

提交时间: 2017-11-10 来自合作期刊:《生态学报》 点击量5, 下载量3

9. chinaXiv:201711.02230 [pdf]

闽江河口红树林土壤微生物群落对互花米草入侵的响应

郑洁,刘金福,吴则焰,洪伟,何中声,蓝亦琦,刘思迪
分类: 生物学 >> 生态学

采用磷脂脂肪酸标记法(PLFA)研究外来入侵植物互花米草对闽江河口湿地红树林土壤微生物群落结构的影响,并探讨其主要影响因素。结果表明:从3种不同植被群落土壤(红树林群落MC、红树林-互花米草混生群落MS、互花米草群落SC)共检测到22种PLFA生物标记,MS土壤微生物PLFA生物标记总量明显高于其他植被群落,3种植被群落土壤理化性质和酶活性的变化趋势为:MC > MS > SC,表明互花米草入侵后土壤微生物量增加,而理化性质和酶活性均有明显下降,红树林湿地土壤质量发生了明显退化。3种植被群落土壤中含量最高的PLFA生物标记是16:0,16:1w7c,9Me15:0w,18:1w12c。土壤中特征微生物相对生物量存在明显差异,细菌分布量最大,其次是真菌和放线菌,原生动物分布量最小。群落多样性指数呈相似规律,MS土壤微生物类群多样性指数均小于MC,表明互花米草入侵后土壤微生物群落多样性指数均有下降。通过主成分分析,基本能区分出3种不同植被群落微生物群落的特征。土壤理化性质、酶活性间存在相关性,有机碳、全氮、蔗糖酶、过氧化氢酶与革兰氏阴性菌、放线菌呈显著或极显著正相关。研究结果表明互花米草入侵在一定程度上具有影响红树林群落土壤营养代谢循环的潜力,特别是关于碳、氮、磷等的循环及酶活性,改变部分有利于自身生长的土壤环境相关的微生物类群含量,竞争有利环境,迅速扩张实现入侵。

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10. chinaXiv:201711.02231 [pdf]

鸡公山典型落叶阔叶林土壤呼吸对食叶虫灾爆发的响应

刘彦春,张克胜,尚晴,马远超,管勇,琚煜熙
分类: 生物学 >> 生态学

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的关键环节之一。随着极端气候事件的频发,森林虫害的发生频率和强度也趋于增加,森林虫害爆发已经是影响森林生态系统碳循环过程的一种重要的自然干扰。气候过渡带典型森林生态系统虫灾的爆发是否会影响土壤的碳排放过程目前仍不清楚。本研究利用鸡公山地区麻栎-枫香混交林大规模爆发食叶性害虫的机会,比较虫灾爆发当年(2014)与正常年份(2015)的土壤碳排放通量,以阐明森林虫灾爆发对土壤碳排放通量的影响。结果表明:虫灾爆发当年7、8、9、10月份土壤平均温度比正常年份相应各月份分别高0.26、0.51、0.83、0.07 ℃,土壤呼吸分别显著提高了129.9%、77.1%、61.6%和58.9%。虫灾爆发年份生长季的平均土壤呼吸为3.55 μmol m-2 s-1,比正常年份(2.77 μmol m-2 s-1)高36.2%;生长季期间的平均土壤异养呼吸比正常年份增加了29.7%。该研究表明森林食叶虫害的爆发至少在短期内可导致森林土壤碳排放量呈显著的增加趋势,近而对森林生态系统土壤碳库积累产生重要影响。因此,充分认识病虫害对森林生态系统的干扰和影响,将有助于陆地生态系统碳循环的准确估算和模拟。

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