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  • 连接景观异质性与社会环境系统——2017年美国景观生态学年会(The US-IALE 2017 Annual Meeting)会议述评

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 美国景观生态学年会于2017年4月9日至13日在美国马里兰州巴尔的摩举行。此次会议内容丰富、气氛活跃、交流形式多样,讨论了景观生态学领域的最新研究进展。会议中关于景观异质性与社会环境系统关系的探讨主要从景观格局与社会环境系统耦合方法、景观格局和社会环境系统变化过程、景观异质性与社会环境系统研究在政策制定中的应用三方面展开。对我国景观生态学研究的启示主要有以下方面:(1)重视景观格局变化和社会环境系统的耦合研究;(2)加强景观格局-过程-服务的多尺度综合集成研究;(3)加强景观生态学研究在实际中的应用,为政策制定和实际管理提供支持。

  • 植物共生信号的文献计量分析

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 利用Science Citation Index引文数据库检索2006-2015年间植物共生信号研究的文献,分别从植物共生信号研究的国家、机构的发文量、被引频次、高被引论文及研究方向等进行统计分析,从文献计量学的角度分析近10年来植物共生信号研究的发展状况。结果显示2006-2015年间共有植物共生信号文献3724篇,近10年来文献量逐渐增多,主要研究方向是植物科学、微生物学、生物化学与分子生物学、遗传学等。美国、法国、德国等国家在该领域内影响力大,中国近几年在该领域的研究动态也比较活跃,但距离世界先进水平还有一定的差距。由此可见,植物共生信号研究日益引起人们的关注,美国等发达国家在该领域占有绝对优势,中国还处在起步阶段,应进一步提高对该领域研究的关注和研究水平。

  • 植被格局对侵蚀产沙影响的研究评述

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 土壤侵蚀是人类可持续发展的重要挑战,植被重建则是防控侵蚀产沙的有效手段。在当前水土资源日益稀缺的新形势下,优化植被布局将成为黄土高原等生态脆弱地区未来阻蚀减沙、改善环境的重要途径,有关植被格局对侵蚀产沙影响的科技需求更加急迫、意义更加重要。为此,从坡面与流域两个尺度,总结评述了侵蚀产沙研究中的植被格局表征、侵蚀产沙对植被格局的变化响应两个议题的研究进展。分析认为,目前主要存在缺乏反映侵蚀产沙过程的植被格局表征指数、较少考虑植被与地形叠置格局对侵蚀产沙的耦合影响、尚未建立侵蚀产沙对植被格局的直观响应关系等问题。为促进有关研究,今后在格局指数和耦合关系的构建中应重视植被和地形对侵蚀产沙过程的耦合影响,并选用具有良好应用精度的分布式物理成因模型,以获得反映植被格局影响的流域侵蚀产沙结果。同时,可通过采用GIS空间分析技术,设计获得更多的典型植被格局及对应情景的侵蚀产沙,以丰富基础资料,减少信息干扰。

  • 生态环境大数据面临的机遇与挑战

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 随着大数据时代的到来和大数据技术的迅猛发展,生态环境大数据的建设和应用已初露端倪。为了全面推进生态环境大数据的建设和应用,综述了生态环境大数据在解决生态环境问题中的机遇和优势,并分析了生态环境大数据在应用中所面临的挑战。总结和概括了大数据的概念与特征,又结合生态环境领域的特点,分析了生态环境大数据的特殊性和复杂性。重点阐述了生态环境大数据在减缓环境污染、生态退化和气候变化中的机遇,主要从数据存储、处理、分析、解释和展示等方面阐述生态环境大数据相较于传统数据的优势,通过这些优势说明生态环境大数据将有助于全面提高生态环境治理的综合决策水平。虽然生态环境大数据的应用前景广阔,但也面临着重重挑战,在数据共享和开放、应用创新、数据管理、技术创新和落地、专业人才培养和资金投入等方面还存在着许多问题和困难。在以上分析的基础上,提出了生态环境大数据未来的发展方向,包括各类生态环境数据的标准化、建设生态环境大数据存储与处理分析平台和推动国内外生态环境大数据平台的对接。

  • 基于遥感和图论的绿地空间演变和连通性研究——以郑州为例

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 绿地空间是人类和自然生态环境的重要组成部分,其连通性是绿地有效发挥生态和社会服务功能的重点,对促进生物多样性保护、人类户外空间游憩和城乡空间的健康可持续发展具有重要意义。以郑州为例,基于图论的原理和算法,以4个时期30m分辨率的Landsat 5和Landsat 8影像为基本数据源,在ArcGIS 10.2、ENVI 5.0和Graphab 1.2.1软件中,提取郑州市域范围内的绿地空间信息,分析了绿地斑块规模、数量和空间分布特征的动态变化过程,揭示了绿地空间连通性动态变化的规律和原因,探讨了图论指数在诊断和优化绿地空间连通性上的应用。结果表明:2000年到2013年间,随郑州市域绿地空间总量和斑块规模的增加,绿地空间整体连通性指数增加了4.7倍,且在2009年到2013年间增加幅度最大;绿地斑块规模与绿地空间整体连通性指数、最大连通单元体规模和绿地斑块节点度指数呈显著正相关关系;绿地空间连通性的区域差异特征与绿地空间分布特征一致,均呈现西高东低的分布规律,且随时间变化呈现出由西向东扩展的趋势;图论指数可以用来反映各种尺度上绿地空间的连通性,其中绿地斑块的节点度指数和中间度核心性指数可以用来诊断和筛选对整体绿地空间连通性起关键性和脚踏石作用的绿地斑块,在今后城乡绿地系统规划和绿地生态网络优化上具有重要的应用前景。

  • 城市产业生态网络特征与演进规律——以北京市为例

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 产业生态系统发展规律对于产业转型升级至关重要,对其进行研究也是当前产业生态学的新方向。产业生态系统是指在一定区域内,产业组分以及环境组分之间通过物质交换及能量流动等形成的有机统一整体。产业生态网络则是其各组分之间通过物质流等相互作用构成的生态关系的一种拓扑结构。基于货币型投入产出模型通过物质型转化构建城市尺度产业生态网络,借鉴生态网络分析方法,提出通过循环性、生态效率、上升性3类特征指标判定产业生态网络的演进规律。实证研究了2005-2014年北京市产业生态系统的特征及其演进规律,阐明了其发展的趋势。主要结论是:从趋势分析,北京市产业生态系统循环性、生态效率和上升性有随时间而提升的趋势。其中,循环性和上升性变化趋势一致:总体呈现上升趋势,且2007年数值明显高于其他年份;生态效率总体随年份呈现波浪式增速的趋势;从指数分析:各年份循环指数(FCI)介于0-1之间,表明产业系统的物质循环流量均小于直接流量;A/C指数介于0.187-0.256之间,表明离理论可持续发展状态(0.401)还有相当的距离;生态效率10年提高2.4倍,在2013年已经接近1,到2014年实现大于1的水平,其生态效率已达到这10a间的最优的状态。总体上,北京市产业系统正在向物质循环性、生态效率以及系统上升性逐步提高的方向转型。

  • 基于元胞自动机的城市空间动态模拟

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 城市空间动态的模拟与预测可以为城市可持续发展规划与管理提供重要的参考依据。SLEUTH元胞自动机模型在城市空间模拟中较强的适用性和可移植性,该模型通过对历史数据的蒙特卡洛迭代自动寻找城市增长误差最小的参数组合,解决了传统元胞自动机模型中转换规则不易确定的问题。以武汉市为研究案例,运用SLEUTH模型进行了城市空间动态模拟与情景预测。2007年至2011年的城市空间模拟结果显示,模拟结果与实际历史数据可以获得良好的空间匹配度,Lee-Sallee形状指数均在0.6以上,显示SLEUTH元胞自动机模型经过本地化校正后具有较强的适用性和满意的模拟精度。进而,设置了现状趋势、基本保护、严格保护等3种情景对武汉2025年城市空间动态进行了预测,结果显示,各情景模式下城市居住用地均明显增长,农业用地、林地、水域等均有所减少;现状趋势情景和基本保护情景下农田、林地、水域减少的幅度较大,会加剧区域的生境破碎、耕地功能下降、水资源匮乏、湖滨湿地萎缩等生态问题,说明这两种情景不能有效满足城市生态系统健康和可持续发展的需要。严格保护情景下,城市居住用地扩张的程度得到了明显的控制,水域和林地得到了有效的保护,对于重要的自然生态系统组分保护及其服务能力维持可以起到显著作用。

  • 基于Maxent模型的不同气候变化情景下我国草地螟越冬区预测

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 草地螟(Loxostege sticticalis L.)是我国华北、东北和西北地区农牧业生产的重大害虫,其每年暴发成灾的程度及造成的经济损失与越冬虫源基数或面积密切相关,但我国草地螟主要越冬区的变化规律至今尚未见报道。为了阐明全球气候变化条件下我国草地螟越冬区的变化规律,以1951-2000年我国草地螟越冬场所及面积为基础,结合政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告发布的BCC-CSM1.1气候模式数据,采用最大熵(Maxent)模型预测了4种气候变化(RCP 2.6, 4.5, 6.0和8.5)情景下2050s及2070s 我国草地螟越冬区的变化情况。研究结果:1)训练数据集和测试数据集的受试者工作特征曲线下的面积(AUC)分别为0.989和0.987,表明模型的模拟精度很好。2)经Jackknife方法检验,降雨量变化方差bio_15是最重要的变量,最湿月份降雨量bio_13次之,最后为10月份降水量prec_10及年温变化范围bio_7。这些环境变量对模型的贡献率均超过10%,是模型构建最重要的环境变量。3)在各种气候变化情景下,到2050s及2070s我国草地螟的越冬区面积和位置相对于当前都有不同程度的扩大和北移。其中高适宜越冬区面积为当前的1.41-2.94倍,其质心位置向北移动78.79-226.97 km。这些结果表明,我国未来草地螟越冬场所将会扩大和北移。

  • 海水中藻菌共培养体系对碳氮磷的吸收转化

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 海洋环境中,细菌和微藻之间的物质交换是生源要素在自然界中迁移转化的重要方式。为进一步了解生源要素的生物地球化学循环,在实验室模拟条件下,研究了共培养体系中营养盐和有机物在细菌和微藻之间的转换。通过纯培养中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、天然海水中的细菌以及藻菌混合培养,分析了营养盐和有机物随藻菌生物量的变化情况,并计算了溶解有机碳(DOC)和溶解有机氮(DON)的浓度比值[(DOC/DON)a]。结果发现,在共培养体系中,细菌对中肋骨条藻的生长有抑制作用,对东海原甲藻影响不明显;中肋骨条藻有利于细菌生长,东海原甲藻抑制细菌生长,这种不同可能与微藻的粒径有关。海洋细菌在2种藻的指数生长均期均会促进微藻吸收氨氮(NH4-N),但在生长末期NH4-N以释放为主。硝氮(NO3-N)的浓度与藻的生长呈负相关,但在衰亡期NO3-N略有增加,表明NO3-N再生所需时间较长。细菌对硝氮的吸收量较少,但对其再生有贡献。细菌和中肋骨条藻对磷酸盐(PO4-P)的吸收存在竞争,但与东海原甲藻的竞争关系不明显。不同培养体系中DOC浓度变化不同,在藻菌共培养体系中增加较快,纯藻培养体系中增加缓慢,在纯菌培养体系中缓慢减少。通过对DOC与DON浓度比值的分析,发现用判断颗粒有机碳(POC)来源的方法可以分析DOC的来源。

  • 洱海蓝藻爆发的时空特征及影响因子

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 湖泊生态环境对区域气候变化和流域人类活动十分敏感。随着流域的持续开发,洱海作为云贵高原第二大淡水湖泊面临着严重的生态与环境问题,主要包括水质恶化和生态功能的衰退,其中蓝藻水华问题尤为突出。针对湖泊现代监测数据存在时间序列较短、连续监测记录缺乏、监测位点不完全一致等问题,应用沉积物记录开展色素等多指标分析和环境变化重建研究,并对洱海湖区南、中、北3个湖盆的沉积物记录进行对比分析,从而探讨洱海富营养化与蓝藻爆发的历史与变化特征,并识别藻类响应模式的空间异同。沉积物色素记录结果表明,洱海蓝藻生物量变化具有明显的时空差异性,呈现由南至北,先后增加、最后呈现蓝藻水华全湖性持续爆发的模式。进一步的简约模型方差分解结果表明气候变暖和营养盐富集是洱海蓝藻生物量变化的主要驱动因子,此外相对较浅的南部湖盆还受到水位波动、水动力减弱、水生植物演化的综合影响。因此,在气候变暖的背景下,控制水体营养盐输入、合理调控湖泊水位、提高水体透明度并恢复水生植物是控制洱海蓝藻水华爆发和进行生态恢复的重要措施。

  • 胶州湾夏秋季大气湿沉降中的营养盐及其入海的生态效应

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 为揭示大气湿沉降对胶州湾营养盐的输送通量及其生态效应,分别于2015年6-8月(夏季)、9-11月(秋季)采集胶州湾降水样品,测定了降水中不同形态N、P、Si的浓度。结果表明,降水中不同形态营养盐的浓度变化较大,且均与降水量呈负相关关系,其中NH4-N和NO3-N的浓度较高,溶解有机氮(DON)占溶解态总氮(DTN)含量的25.9%,而NO2-N, PO4-P和SiO3-Si的浓度均很低。溶解无机氮(DIN)、DON、PO4-P以及SiO3-Si的湿沉降通量分别为141.7、61.87、0.35 mmol m-2 a-1和0.12 mmol m-2 a-1。受降水量和营养物质来源制约,各项营养盐湿沉降通量时间变化显著。农业活动导致的无机氮排放构成了胶州湾湿沉降DIN的主要来源。大气湿沉降DIN、DON、PO4-P和SiO3-Si分别占胶州湾总输入负荷的9.04%、10.24%、0.57%和0.17%,湿沉降输入的PO4-P在夏、秋季分别可以支持0.575 mg C m2 d-1和1.42 mg C m2 d-1的新生产力;雨水中DIN/P比值高达1 617,突发性强降雨带来的营养盐输入会加剧表层水体的P限制和Si限制,对胶州湾浮游植物群落结构和粒级结构产生重要影响。大气湿沉降是胶州湾生源要素生物地球化学过程的重要一环,对营养物质收支的贡献及可能引发的生态效应不容忽视。

  • 鳊幼鱼能量代谢和个性行为的个体变异及表型关联

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 自然界中动物的表型特征(如形态、生理和行为)存在明显的种内个体差异,并且该差异在不同环境条件下保持稳定。为考察鲤科鱼类能量代谢和个性行为的个体差异及二者的关联,以鳊(Parabramis pekinensis)幼鱼为实验对象,在(25.0±0.5) ℃条件下测定30尾鳊幼鱼的标准代谢率(SMR)、最大代谢率(MMR,由力竭运动诱导)和过量耗氧(EPOC)并计算代谢空间(MS)和相对代谢空间(FAS),随后测定鳊幼鱼的勇敢性(Boldness)和活跃性(Activity)两个个性行为学指标(测定Ⅰ),1个月后(测定Ⅱ)重复测定该种鱼的上述表型特征参数。结果显示:(1)1个月后鳊幼鱼的体重和体长均显著增加且具有较好的重复性(二者PPPPPP < 0.01)。研究表明在实验室环境条件下鳊幼鱼的能量代谢和个性行为具有非平行的变化规律和重复性,表型特征之间存在关联,并且这些关联受环境条件的影响程度不尽相同;研究还提示该种鱼的SMR在短期内可预测个体的生长率。

  • 基于结构方程模型分析荒漠啮齿动物优势种对不同放牧干扰的响应

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 放牧被认为是草地生态系统的主要干扰之一。许多研究表明,放牧影响了啮齿动物的个体条件、繁殖、种群动态、群落组成及群落多样性等多个方面。由于受传统统计学方法的限制,这些研究只是单独的对放牧作用进行假设检验,而没有将多个假设放在同一个框架内进行验证。2006-2011年,采用标志重捕法对内蒙古阿拉善荒漠区不同放牧生境中啮齿动物优势种的数量进行研究并使用结构方程建模的方法将可能影响荒漠啮齿动物优势种的环境因子(气候条件、土壤硬度、植物隐蔽、植物生物量等19个指标)与啮齿动物优势种种群动态结合后进行多假设检验,旨在找出不同放牧干扰下制约优势啮齿动物环境因子的发生途径。结果表明:气候条件对五趾跳鼠和三趾跳鼠有直接不利影响,隐蔽对于两足活动的五趾跳鼠有负效应,而对四足活动的子午沙鼠有正效应。植物生物量对五趾跳鼠有正效应,但对子午沙鼠有负效应。土壤硬度的增加间接的有利于五趾跳鼠,对子午沙鼠有直接的正效应。因此荒漠啮齿动物优势种种群动态是多个过程共同作用的结果,气候条件是驱动啮齿动物种群动态的根本原因,而放牧会因为改变植物隐蔽而影响啮齿动物在群落中的组成。

  • 旅游区游憩活动对鸟类扩散种子的影响

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 鸟类在植物种子传播中扮演着重要的角色。为了研究旅游活动对鸟类传播种子的影响,在兴凯湖自然保护区游憩区和非游憩区选择黄檗(Phellodendron amurense Rupr.)树种作为观测对象进行对比研究。结果显示,游人活动高峰时段游憩区鸟的取食行为发生了明显改变,取食鸟的物种丰富度、取食频度、取食时间以及种子取食量均显著减少。观察发现,游人活动干扰是导致鸟的取食行为发生改变的根本原因。取食行为的改变,减少了种子的扩散机会,进一步导致了幼苗更新量的减少以及相对较短的扩散距离。此外,对幼苗更新格局的检验发现,游憩区幼苗在空间分布上明显偏向景观内部。产生该结果的原因与鸟的飞离路径有关,来自景观外部的游人干扰压力可能是导致鸟的飞行路径发生改变的主要原因。结果表明,旅游活动可能通过干扰动植物关系对植物产生连锁影响。

  • 棘胸蛙(Quasipaa spinosa)对重复急性冷暴露的生理应激与适应耐受

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 为探讨棘胸蛙(Quasipaa spinosa)这一溪源性两栖类对环境温度极端变化做出的生理响应与适应机制,测定了该物种在反复遭受急性冷暴露(4 ℃, 12 h)过程中其非特异性免疫反应、氧化还原状态以及热休克蛋白70(Hsp70)mRNA 表达的变化,结果发现:棘胸蛙在初次冷暴露过程中外周血细胞吞噬活性(第4小时 和第 12小时;PPPP>0.05)。经过连续 7 d 冷暴露后,除溶菌酶外,血细胞吞噬活性和脾巨噬细胞呼吸爆发强度均能恢复到初始和对照组水平(P>0.05)。另外,冷暴露增加了肝脏和肾脏内丙二醛(MDA)的含量,但肾脏内 MDA 含量升高的幅度要明显大于肝脏;肝脏 SOD 活力和 GSH 含量也表现出急性和适应性升高,而肾脏仅 SOD 活力有所升高,暗示在低温胁迫状态下棘胸蛙肝脏氧自由基清除能力要强于肾脏。HSP70 作为应激保护蛋白,当机体遭受冷暴露后肝脏 Hsp70 mRNA 表达量始终未呈现出应激性升高,反而受到显著抑制(P<0.05)。综上所述,棘胸蛙在经历多次急性冷胁迫后体内部分非特异性免疫功能以及肝脏氧化防御系统可以产生不同程度的适应性改变。

  • 吉林蛟河阔叶红松林样地种-面积关系

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 种-面积关系是群落生态学的核心问题之一,是生物多样性尺度转换的重要依据。利用吉林蛟河阔叶红松林30 hm2的样地数据,采用随机取样与巢式取样方法,分别在10、20、30 hm2尺度上建立对数模型(Logarithmic function)、幂函数模型(Power function)和逻辑斯蒂模型(Logistic function)拟合局域种-面积关系,并利用赤池信息准则(AIC)进行拟合结果优度检验。结果表明,取样方法对种-面积关系的构建有显著影响,随机取样优于巢式取样。种-面积关系的构建与尺度(取样上限)密切相关:在小尺度上(10 hm2),对数模型与逻辑斯蒂模型拟合效果优于幂函数模型;在中尺度和大尺度上(20、30 hm2),相对于对数模型和幂函数模型,逻辑斯蒂模型能更好地拟合阔叶红松林的种-面积关系。据AIC值可知,随机取样下的逻辑斯蒂模型拟合效果最好,是拟合30 hm2阔叶红松林样地种-面积关系的最适模型。因此研究时需要根据区域森林群落的实际情况选择种-面积模型。

  • 微生物菌剂对草坪植物高羊茅生长与土壤酶活性的影响

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 从生活垃圾堆肥中分离出放线菌、枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌,通过形态学和染色鉴定,分别以微生物单菌剂施入到草坪土壤基质中,研究了几种微生物菌剂对高羊茅生长与土壤酶活性的影响。结果表明:3种微生物菌剂处理可以显著提高高羊茅株高、生物量和叶绿素含量(PP<0.05),促进了高羊茅的生长。同时,施加不同的微生物菌剂对于土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性均有显著的增强作用,其中放线菌处理土壤脲酶和多酚氧化酶分别是对照的8.38倍和20.6倍。因此,从堆肥中得到的3种微生物菌剂均可有效提高土壤酶活性,改善植物根际微生态环境,提高了土壤肥力和养分的利用率,促进了草坪植物生长,改善草坪质量。该研究可为微生物菌剂在草坪建植体系中的应用提供依据。

  • 生物炭对菜园土壤微生物功能多样性的影响

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 研究生物炭的施用及其与不同肥料混施对菜园土壤中微生物群落功能多样性的影响,为农业废弃物的合理利用和菜园土优化培肥提供科学依据和理论指导。以清远市连州县代表性菜园土(属肥熟旱耕人为土)为研究对象,通过盆栽试验,利用BIOLOG方法对10个施肥处理(对照CK(0%生物碳+无肥)、T1(0%生物碳+0.1%商品有机肥)、T2(0.1%生物碳+无肥)、T3(0.25%生物碳+无肥)、T4(0.5%生物碳+无肥)、T5(1%生物碳+无肥)、T6(100(N)+30(P2O5)+75(K2O)mg/kg干土)、T7(0.1%生物碳+0.1%商品有机肥)、T8(0.1%生物碳+100(N)+0(P2O5)+75(K2O)mg/kg干土)、T9(0.1%生物碳+100(N)+30(P2O5)+75(K2O) mg/kg干土)、T10(0.1%生物碳+0.1%商品有机肥+100(N)+0(P2O5)+75(K2O)mg/kg干土))的土壤微生物群落功能多样性进行分析。结果表明:(1)T1和T3处理比其它处理显著提高土壤微生物对碳源的利用率(P <0.05),但生物炭施用量增加会降低平均颜色变化率(AWCD值);(2)T1处理可以显著提高土壤微生物的群落物种均匀度(Mclntosh指数),而T3处理显著提高土壤微生物的物种丰富度和均匀度(Shannon和Mclntosh指数);(3)T1和T3处理对聚合物类、碳水化合物类、羧酸类、氨基酸类和酚类碳源利用率最高;(4)添加化肥处理中磷肥的施用可以提高土壤微生物活性,增加土壤微生物碳源利用能力,而氮肥和钾肥的添加显著降低了土壤微生物的碳源利用能力;(5)主成分分析表明,T1、T2 和T3处理的微生物碳代谢功能群结构相似;单施有机肥或适量生物炭对土壤微生物群落结构的影响较混合施用更为显著;化学磷肥的添加及在施用化肥的基础上配施适量生物炭改变了土壤微生物对碳源种类的利用。

  • 不同年龄巴山木竹种群克隆结构

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 很多竹类植物是典型的克隆植物,也是大熊猫的食物。研究典型竹子种群克隆结构的形成和发展对竹林的生产和抚育具有理论和实践意义,可为预测该竹林群落的演替趋势和大熊猫保护提供科学依据。利用SSR标记研究不同年龄A(7龄)、B(>30龄)和C(>60龄)巴山木竹种群的克隆结构和多样性,探讨小尺度范围内不同年龄巴山木竹种群的克隆结构及斑块的建立和发展。8对SSR引物共扩增出了118个位点,3个种群样地的256个样本共检测到了49个克隆(基因型),A、B和C种群分别检测出31、10个和8个克隆。随着种群年龄的增长,巴山木竹克隆面积增加,克隆数量减少;A和B样地各克隆分布格局为团块状,而C样地克隆既有团块状又有离散状。这一结果显示出在幼苗定居的初期,基株可能以短距离的克隆延伸为主从而呈现出团块状;而随着年龄的增长,克隆面积不断扩大,当复轴混生型的巴山木竹克隆受到强大的压迫时,基株可能会进行较多的单轴和长距离克隆延伸,呈现出离散状。Mantel 检测和空间自相关分析都支持3个样地在小尺度范围内存在明显的克隆空间遗传结构。3个样地在10 m等级下显著的正相关空间遗传结构距离为3.1、28、48 m,X-轴截距为9.051、30.698和50.536,空间自相关系数的范围分别为0.1-0.167、0.008-0.703和0.006-0.735。由此可推断,随着年龄的增长,巴山木竹克隆斑块的规模在不断地扩大,同一克隆的分株数量增加,在均匀取样情况下,正相关空间遗传结构距离范围内取到具有相同基因型的可能性越大。A、B和C 3样地的基因型比率(G/N)为1、0.14和0.055, Simpson多样性指数(D) 分别为1、0.876和0.744。这说明巴山木竹幼苗期基因型比例远远高于成年的竹林,随着年龄的增长巴山木竹克隆多样性虽有所降低,但由于有性繁殖的作用仍然保持了较高的多样性。聚类和主坐标分析均表明总体上各样地的克隆被聚为一类,但不同样地少数克隆的基因型有重叠和聚集,可推断出不同巴山木竹种群之间可能存在着基因流动和近似的克隆起源。

  • 降雨量改变对常绿阔叶林干旱和湿润季节土壤呼吸的影响

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-07-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 通过野外原位试验,研究降雨量改变对华西雨屏区常绿阔叶林干旱和湿润季节土壤呼吸速率的影响。采用LI-8100土壤碳通量分析系统(LI-COR Inc., USA)测定干旱和湿润季节对照(CK)、增雨10%(LA)、增雨5%(TA)、减雨10%(LR)、减雨20%(MR)、减雨50%(HR) 6个处理水平的土壤呼吸速率,并通过回归方程分析温度和湿度与土壤呼吸速率间的关系。结果表明:湿润季节土壤呼吸速率高于干旱季节, HR处理对干旱季节土壤呼吸速率影响较大,而LA处理对湿润季节土壤呼吸速率的影响较大。TA和LR处理使土壤呼吸的温度敏感性增加,而HR、LA和MR处理使土壤呼吸的温度敏感性降低,干旱季节Q10值高于湿润季节。各处理湿润季节土壤微生物量碳氮含量显著高于干旱季节,HR、MR和LA处理减少土壤微生物生物量碳、氮的含量,而TA和LR处理增加土壤微生物生物量碳、氮的含量。与湿润季节相比,干旱季节土壤水分对土壤呼吸速率的影响较大;而与土壤温度相比,土壤水分对土壤呼吸速率的影响较小。在降雨量改变的背景下,华西雨屏区常绿阔叶林无论是干旱还是湿润季节,适当增雨和减雨都会促进土壤呼吸速率,而较高量的增雨和减雨会抑制土壤呼吸速率。