红葱种群地上和地下构件的密度制约调节

虽然个体大小和密度的关系是植物生态学研究的中心问题, 但是大多数基础研究只观测植株地上部分的生物量, 即地上部分大小-密度关系, 而对于地下构件大小-密度关系的研究十分薄弱。因为植物个体的生长是构件变化的过程, 所以个体大小和密度的关系不仅表现为种群水平和个体水平, 也表现为构件水平。该文研究了5个密度(36、49、64、121和225株·m^-2)的红葱(Allium cepa var. proliferum)种群地下构件密度制约调节规律及其与地上构件密度制约调节规律的关系, 地下部分和全株(包括地上部分和地下部分)的密度制约调节规律, 及二者与地上部分密度制约调节规律的关系。结果表明: (1)不同密度环境下, 植物的表型可以通过各器官形态的可塑性反应发生调整; 植株地下构件和地上构件的各个特征(株高、叶片长、叶片数、鳞茎直径、分蘖重)均与密度呈显著的线性相关关系; (2)平均根、鳞茎、叶片和鞘生物量均与密度呈显著的幂函数负相关关系, 但异速指数不同: 鳞茎(-1.14)<叶片(-1.03)<根(-0.78)<鞘(-0.49), 表明地下构件的大小和地上构件的大小随密度的变化不一致; (3)平均地下、地上和个体生物量均与种群密度呈显著的幂函数负相关关系, 但异速指数不同, 分别为: -1.13、-0.95和-0.98, 表明地上部分大小和全株大小随种群密度的变化基本一致, 但与地下部分大小的变化不一致。总之, 密度制约对植株地下构件的调节作用大于地上构件, 对地下部分的调节作用大于地上部分, 红葱种群对地下资源的竞争占主导地位。     

密度对尖头叶藜生物量分配格局及异速生长的影响

植物器官指示植物不同的功能,而植物器官生物量分配比例的变化表征了植物对资源获取能力的调整。在植物生长发育过程中,植物各器官呈一种明显的异速生长规律。利用异速生长分析方法,通过模拟不同密度(16、44.4、100、400株/m~2)下尖头叶藜(Chenopodium acuminatum)的生长特性,研究密度对尖头叶藜器官生物量分配格局及异速生长的影响。结果表明,随密度增加,尖头叶藜地上和地下器官都存在不同程度的竞争:其中,根和主茎生物量分配增加,茎和地上生物量分配减少,而叶和繁殖生物量分配不随密度变化而变化。研究发现,尖头叶藜各器官间具有显著的异速生长关系:其中叶∶主茎、根∶地上部分、根∶茎、根∶主茎、繁殖器官∶地上部分及繁殖器官∶根生物量间的异速生长不随密度变化而变化,属于表观可塑性;而叶∶地上部分、叶∶根、叶∶茎、茎∶地上部分、主茎∶地上部分、繁殖器官∶茎、繁殖器官∶主茎生物量间具有极显著的异速生长关系,异速指数和个体大小显著受密度变化影响,属于真正可塑性,这表明密度能够影响尖头叶藜各器官的生长变化。尖头叶藜叶∶主茎、叶∶根及主茎∶地上部分生物量间的异速指数在D4-密度时与3/4差异不显著(P0.05),符合生态代谢理论,而在D1—D3密度时与3/4差异显著(P0.05),表明充分竞争的植株更符合代谢理论,而竞争不激烈的植株对资源的投入具有物种特异性。     

葎草种群自疏过程中幼苗构件性状及生物量分配变化

以雌雄异株攀援草本植物葎草为材料,通过每10 d测量1次,连续6次,测定幼苗期葎草种群的密度和高度、个体构件性状和生物量分配等参数,分析种群自疏过程中种群密度与个体构件性状及生物量分配的关系,研究葎草种群的自疏规律。结果表明:幼苗期葎草种群存在显著的自疏现象,种群密度60 d内下降了71%;幼苗期葎草由直立生长向横向生长时,种群密度和株高显著降低;自疏过程中存留植株的茎性状有显著变化,变化大小为节间长主茎长茎直径,节间长增加,叶性状变化大小为叶面积叶柄长叶厚叶宽叶长总叶数保留叶片数,根性状变化大小为总根长根体积根数根长最大根长;自疏过程中存留植株的构件生物量、单株生物量显著增加,而单位面积累积生物量呈阶段性下降;留存植株的地上生物量分配比相对稳定(P0.05),根茎比和叶茎比有极显著变化(P0.01);叶、茎、叶柄生物量与根生物量和地上生物量之间均呈极显著的异速关系(P0.01),茎随地上生物量增长呈等速生长,而叶、叶柄和根随地上生物量增长呈异速生长,地上生物量与叶、茎、叶柄及根生物量极显著相关(P0.01);茎生物量与密度的异速关系遵循最终产量恒定法则,叶、叶柄和根生物量并不满足-3/2或-4/3或-1自疏法则;地上和单株总生物量与密度极显著相关(P0.01),存留单株的地上生物量和总生物量与密度的异速关系遵循最终产量恒定法则。     

思茅松人工林根系特征与生物量分配

通过研究不同径级思茅松人工林根系特征、地上部分各器官以及根系生物量分配特征,构建以胸径和树高为变量的思茅松人工林各器官生物量的异速生长方程,为思茅松人工林乔木层碳储量的准确测算提供科学依据。结果表明:思茅松的粗根(根径2.0 cm)、大根(1.0~2.0 cm)、中根(0.5~1.0 cm)和小根(0.2~0.5 cm)的根长和比根长随径级增加而增大,细根(0.2 cm)的比根长降低;中根、小根和细根在根生物量中所占的比例随径级增大先减小后增加,粗根和大根先增加后减小;同一径级中,细根的比根长远高于其他根系类型;思茅松各器官生物量分配大小比例为干枝根叶果,树干生物量均占全株生物量50%以上,各器官生物量随着径级的增大而增加,地上生物量和地下生物量之间呈显著正相关。思茅松单株地上部分生物量在2.23~324.95 kg,根生物量在0.52~41.80 kg,根颈、主根和侧根的生物量随径级增加而增加,根颈/主根、根颈/总根、侧根/主根与胸径和树高呈显著正相关,主根/总根与胸径和树高呈显著负相关;思茅松人工林各器官和总生物量异速生长模型的非线性回归与对数转换后的线性回归的AIC差值都大于2,误差为相乘型,选用线性模型更合适。各器官和总生物量线性模型的R_(adj)~2为0.661~0.992,除球果外,加入树高的模型能较好地拟合各器官与全株生物量。     

甘肃南部7种高寒杜鹃生物量分配的异速生长关系

生物量分配模式影响着植物个体生长和繁殖到整个群落的质量和能量流动等所有层次的功能, 揭示高寒灌丛的生物量分配模式不仅可以掌握植物的生活史策略, 而且对理解灌丛碳汇不确定性具有重要意义。该研究以甘肃南部高山-亚高山区的常绿灌丛——杜鹃(Rhododendron spp.)灌丛的7个典型种为对象, 采用全株收获法研究了不同物种个体水平上各器官生物量的分配比例和异速生长关系。结果表明: 7种高寒杜鹃根、茎、叶生物量的分配平均比例为35.57%、45.61%和18.83%, 各器官生物量分配比例的物种差异显著; 7种高寒杜鹃的叶与茎、叶与根、茎与根以及地上生物量与地下生物量之间既有异速生长关系, 也有等速生长关系, 异速生长指数不完全支持生态代谢理论和小个体等速生长理论的参考值; 各器官异速生长关系的物种差异显著。结合最优分配理论和异速生长理论能更好地解释陇南山地7种高寒杜鹃生物量的变异及适应机制。     

种群密度对大果虫实形态特征与异速生长的影响

为揭示种群密度与植物形态特征、器官生物量间的异速生长关系,阐明植物在退化土地恢复过程中的适应策略,以大果虫实为材料,通过异速生长分析方法,研究种群密度对其形态特征、生物量分配与异速生长的影响。结果表明,种群密度对大果虫实的株型构建产生了显著地影响。随着密度增大,大果虫实株高呈减小趋势,其分枝数及分枝长度明显减小。大果虫实各器官生物量随密度增大而显著减小。随密度增大,茎和繁殖器官生物量分配呈减小趋势,根和叶片生物量分配呈增大趋势。这与最优化分配理论中水分、营养物质及光资源受限时的情况一致。密度对大果虫实株高:根生物量间异速生长具有显著影响,且对株高与器官生物量间异速指数和个体大小产生了极显著影响。密度对根:地上部分、叶片:根、繁殖器官:根生物量间的影响属于表观可塑性,而对根:茎、茎:地上部分、叶:其他器官及繁殖器官:其他器官生物量间的影响属于真正可塑性,说明密度改变了大果虫实的株型发育系统,并影响各器官间的异速生长,进而权衡器官生物量分配以完成生活史。     

黑果枸杞功能性状对氮磷添加的响应及其可塑性

分析养分添加对荒漠植物功能性状的影响,对揭示其响应和适应环境变化的规律至关重要。本研究以黑果枸杞为材料,设置3个氮磷(NP)添加量(低、中、高)和N/P(5∶1、15∶1、45∶1),量化分析了整株、根、茎、叶和果实性状对NP添加的响应。结果表明: 黑果枸杞功能性状差异化响应了NP添加量和比例,随NP添加量的增加,生物量和比叶面积增加,根冠比、叶干物质含量、根组织密度和比根长降低;随N/P的提高,地下生物量、比根长和净光合速率增大。17个功能性状指标的变异系数为7.3%～69.1%,生物量、根冠比和比根长为响应氮磷的敏感性状(可塑性指数PI>0.5),变异性较大(49.4%～69.1%);而叶长宽比、叶厚、叶组织密度、叶茎干物质含量为惰性性状(PI<0.20)。主成分分析(PCA)结果显示,黑果枸杞在多元特征空间的位置随NP添加量横向迁移,趋向于地上、地下生物量更大、根冠比更小的策略;同时叶组织密度与叶厚、比叶面积呈负相关;叶干物质含量与叶厚、比叶面积呈负相关,与叶组织密度呈正相关;生物量与比叶面积呈正相关,与比根长呈负相关。逐步回归分析进一步表明,比根长、比叶面积和叶片净光合速率是影响黑果枸杞生物量的主要功能性状。黑果枸杞通过资源利用策略的转变、根系碳分配的改变以及性状的权衡协变与非一致性响应适应土壤养分环境的波动。     

毛竹和高节竹相互侵入后林分地下鞭根系统竞争效应

在毛竹和高节竹分布的界面区,由于相互侵入,常形成混交竹林,为比较毛竹、高节竹地下鞭根系统的可塑性和竞争能力,调查分析了毛竹、高节竹纯林及其混交林地下鞭根系统的形态结构特征和生物量分配规律。结果表明:高节竹鞭径、鞭节长、比根长、根长密度、根表面积密度、根体积密度和鞭生物量、根生物量、鞭根总生物量均显著低于毛竹,而比鞭长、鞭长密度和鞭节密度则相反,根径、分形维数差异不显著。高节竹与毛竹混交,会引起二竹种地下鞭根系统形态特征和生物量分配的明显变化,毛竹鞭径、鞭节长和高节竹鞭节长显著提高,毛竹鞭长密度、鞭节密度、比鞭长和高节竹鞭长密度、鞭节密度显著降低;毛竹、高节竹根长密度、表面积密度、体积密度、鞭生物量、根生物量、鞭根总生物量和根生物量比例显著下降,比根长和鞭生物量比例显著升高。毛竹、高节竹鞭根系统相对产量显著小于1,竞争平衡指数(高节竹/毛竹)显著小于0,且鞭根竞争平衡指数显著高于竹鞭。研究表明,毛竹比高节竹具有更高的地下鞭根系统可塑性,两竹种间存在激烈的种间竞争,毛竹竞争能力明显强于高节竹,鞭根在地下系统竞争中占主导作用。     

檵木生物量分配特征

生物量是生态系统最基本的数量特征,其在各器官间的分配反映了植物适应环境的生长策略,是物种进化、生物多样性保护和生态系统碳循环研究的核心问题。檵木(Loropetalum chinense)灌丛是中国亚热带灌丛生态系统最具优势的一种灌丛类型。该研究以该灌丛建群种檵木为研究对象,采用整株收获法在个体水平上研究了器官间的异速生长、生物量在各器官间的分配以及与个体大小、灌丛更新起源和生境因子之间的关系。研究发现:檵木地上-地下相对生长关系符合等速生长规律,但随径级增大其等速生长关系可能发生变化;较小径级檵木叶-茎、叶-根为等速生长,随径级增大转换为异速生长。不同灌丛起源间,檵木叶-茎、叶-根相对生长存在显著差异。器官间相对生长的尺度系数与生境因子无显著相关关系,灌木层盖度和坡度通过影响檵木生长初期器官间的相对生长影响其生物量在器官间的分配。檵木平均叶质比为0.11,茎质比为0.55,根质比为0.34,根冠比为0.65。随径级的增大,茎质比(0.50–0.64)逐渐增大,叶质比(0.12–0.08)、根质比(0.38–0.28)和根冠比(0.91–0.43)逐渐减小。在次生灌丛中,檵木叶质比为0.12,根质比为0.33;在原生灌丛中,檵木叶质比为0.07,根质比为0.36。生物量向地上部分的分配与灌木层盖度正相关,叶质比与坡度负相关,根质比与年平均气温正相关。研究结果表明:随个体增大,檵木器官间的相对生长关系由等速生长转换为异速生长,生物量向地上部分的分配增加,地上生物量更多地分配到茎干中;干扰通过影响器官间的相对生长影响生物量在各器官间的分配,干扰导致生物量向叶的分配增加,向根的分配减少;光照减少促进生物量向地上部分的分配,坡度增加导致生物量向叶的分配减少,年平均气温升高促进生物量向根系的分配,年降水量的变化对生物量分配无显著影响。檵木生物量分配策略在一定程度上支持了最优分配假说。     

高寒山区混播草地燕麦和毛苕子生物量分配格局对组分密度比的响应

密度梯度对植物生物量分配格局的制约影响到混播草地在生态和生产上表现.2010年6-9月采用取代系列实验方法,在石羊河上游建立1年生人工混播草地,按燕麦(Avena sativa L.)与毛苕子(Vicia villosa Roth)的密度比例设置A(8∶2)、B(6∶4)、C(5∶5)、D(4∶6)和E(2∶8)5个处理,研究了密度对燕麦与毛苕子生物量分配格局的影响.结果表明:混播草地中随着燕麦相对密度的减小和毛苕子相对密度的增大,燕麦根系生物量先减小后增大最后再减小的趋势与毛苕子相反,燕麦和毛苕子茎、叶生物量先减小后增大;随着牧草的生长,5种混播草地中燕麦和毛苕子茎生物量分配比例逐渐增加,叶、根生物量分配比例逐渐减少.密度制约下混播牧草资源分配策略发生的调整,证明了植物地上部分对光竞争的不对称性和地下部分对资源竞争的对称性,毛苕子攀援生长及其对燕麦茎秆的压力使植物茎秆生物量分配比例较高,实现了资源利用的最大化.     

A Consistent Framework for Assessing the Impacts from Resource Use - A focus on resource functionality (8 pp)

Background The quantification of resource depletion in Life Cycle Assessment has been the topic of much debate; to date no definitive approach for quantifying effects in this impact category has been developed. In this paper we argue that the main reason for this extensive debate is because all methods for quantifying resource depletion impacts have focussed on resource extraction. - Aim and Scope. To further the state of the debate we present a general framework for assessing the impacts of resource use across the entire suite of biotic and abiotic resources. The main aim of this framework is to define the necessary and sufficient set of information required to quantify the effects of resources use. Method logy. Our method is based on a generic concept of the quality state of resource inputs and outputs to and from a production system. Using this approach we show that it is not the extraction of materials which is of concern, but rather the dissipative use and disposal of materials. Using this as a point of departure we develop and define two key variables for use in the modelling of impacts of resource use, namely the ultimate quality limit, which is related to the functionality of the material, and backup technology. Existing methodologies for determining the effects of resource depletion are discussed in the context of this framework. Results We demonstrate the ability of the general framework to describe impacts related to all resource categories: metallic and non-metallic minerals, energy minerals, water, soil, and biotic resources (wild or domesticated plants and animals). Recommendation focus on suggestions for a functionality measure for each of these categories; and how best the two modelling variables derived can be determined.     

代谢互养关系在维持微生物物种多样性中的作用

互养关系（cross-feeding）是微生物物种之间普遍存在的一种相互关系，其中物种利用环境中其他成员的代谢产物以促进自身生长的情形称为代谢互养关系，这种关系对物种间的竞争结果往往有很大影响，甚至会改变种群结构。为了研究代谢互养关系在维持微生物物种多样性中的作用，构建包含不同代谢互养关系的资源竞争模型，这些模型既体现了微生物物种竞争资源时种群密度及资源量的动态，也展示了物种利用其他竞争者的代谢资源对自身生存状况的影响。数值模拟结果显示：（1）考虑微生物中不同的代谢互养关系结构：两物种间单向互养、双向互养以及多物种间的互养，不同的互养关系都可以促进竞争物种稳定共存，竞争中处于劣势的物种通过利用其他竞争成员的代谢产物，打破外界资源量对其生长的限制，改变原本消亡的命运；而处于优势的物种则通过利用其他竞争成员的代谢产物，增大种群密度。（2）多物种竞争同一种有限资源时，不是所有物种都能共存，在四物种模拟中，原本处于最劣势的物种灭绝，其余三者共存。物种产生代谢资源对其本身是"不利"的，如果在模拟中物种利用代谢资源的能力相同，那么物种竞争外界资源的劣势就很可能无法被抵消。通过改变资源利用率发现只有互养关系中代谢资源的利用可以弥补劣势种在竞争外界资源时的不足，多物种才可以全部共存。（3）验证数值模拟结果的普遍性，分析参数变化对共存的影响，结果表明代谢互养关系促进的共存对代谢资源相关参数不敏感，参数的改变只影响平衡态时物种的种群密度。所以，代谢互养关系可以促进相互竞争的微生物物种共存，即微生物之间的互养关系很可能是维持物种多样性的一种机制。     

Trends in Austrian Resource Efficiency: An Exergy and Useful Work Analysis in Comparison to Material Use,CO2 Emissions,and Land Use

In the past few years, resource use and resource efficiency have been implemented in the European Union (EU) environmental policy programs as well as international sustainable development programs. In their programs, the EU focuses on four resource types that should be addressed: materials, energy (or carbon dioxide [CO₂] emissions), water, and land. In this article, we first discuss different perspectives on energy use and present the results of a long‐term exergy and useful work analysis of the Austrian economy for the period 1900–2012, using the methodology developed by Ayres and Warr. Second, we discuss Austrian resource efficiency by comparing the presented exergy and useful work data with material use, CO₂ emissions, and land‐use data taken from statistical sources. This comparison provides, for the first time, a long‐term analysis of Austrian resource efficiency based on a broad understanding thereof and evaluates Austrian development in relation to EU and Austrian policy targets.     

福建大仙峰杜鹃属植物资源特征及其应用研究

通过样线法调查福建省大田县大仙峰野生杜鹃属(Rhododendron)植物资源,掌握其种类及形态特征、适生环境、花期等特性。大仙峰共记录11种杜鹃属植物,分属4亚属,其中映山红亚属3种、马银花亚属4种、常绿杜鹃亚属3种、羊踟蹰亚属1种,种类不同,花期、花色均有所不同。从春季开始至夏季均可欣赏到不同景色的杜鹃。对溪畔杜鹃(R. rivulare)、羊踯躅(R. molle)2种杜鹃进行扦插育苗,二者成活率皆在45%以上,达到资源保存的目的。大仙峰杜鹃属植物种质资源丰富,类型多样,分布范围广,有较大的开发潜力和应用前景。     

QoS and Contention-Aware Multi-Resource Reservation

To provide Quality of Service (QoS) guarantee in distributed services, it is necessary to reserve multiple computing and communication resources for each service session. Meanwhile, techniques have been available for the reservation and enforcement of various types of resources. Therefore, there is a need to create an integrated framework for coordinated multi-resource reservation. One challenge in creating such a framework is the complex relation between the end-to-end application-level QoS and the corresponding end-to-end resource requirement. Furthermore, the goals of (1) providing the best end-to-end QoS for each distributed service session and (2) increasing the overall reservation success rate of all service sessions are in conflict with each other. In this paper, we present a QoS and contention-aware framework of end-to-end multi-resource reservation for distributed services. The framework assumes a reservation-enabled environment, where each type of resource can be reserved. The framework consists of (1) a component-based QoS-Resource Model, (2) a runtime system architecture for coordinated reservation, and (3) a runtime algorithm for the computation of end-to-end multi-resource reservation plans. The algorithm provides a solution to alleviating the conflict between the QoS of an individual service session and the success rate of all service sessions. More specifically, for each service session, the algorithm computes an end-to-end reservation plan, such that it guarantees the highest possible end-to-end QoS level under the current end-to-end resource availability, and requires the lowest percentage of bottleneck resource(s) among all feasible reservation plans. Our simulation results show excellent performance of this algorithm.     

人口老龄化对卫生资源配置的影响研究

为探索人口老龄化对卫生资源配置的影响,本文在整群抽样调查法获取相关资料的基础上,运用卫生服务需求法测算出老年人群对床位配置、卫生人力的需求量。结果发现在2030年青岛市老年人口所占比重达到31.89%,因老年人口增加导致的床位配置、卫生人力的增加量分别为:2219、3093。面对巨大的老年医疗需求群体如何更合理的配置卫生资源,本文提出了相关的建议。     

广东内伶仃岛兽类资源与保护

经过１年多对内伶禁仃岛兽类资源和保护等方面的调查研究,结果表明,该岛有兽类１９种,隶属６目７科,其优势种有猕猴、穿山甲、普通伏翼、褐家鼠、小家鼠等。列为国家二级保护兽类有猕猴、穿山甲和水獭等３种。阐述了该岛兽类区系组成、特征和水獭种群的分布及保护,并提出了内伶仃岛兽类资源管理和保护建议。     

资源脉冲对外来植物入侵影响的研究进展和展望

全球变化背景下, 诸如营养、水分等资源的波动是非稳态的, 往往以脉冲的形式出现, 呈现出频率低、强度高和持续时间短的特征。资源脉冲往往会打破植物群落固有的平衡状态, 进而影响全球变化的另一重要组分——外来植物入侵。目前, 全球变化对外来植物入侵影响的研究往往关注资源的稳态变化, 忽略了资源的波动性, 特别是脉冲的作用。该文通过综述资源脉冲对外来植物入侵影响的研究, 简要评述了资源脉冲的形成原因、类型及影响, 讨论了不同类型的资源脉冲对外来植物入侵的作用。此外, 该文根据现有的研究进展提出了一些未来可能的研究方向, 如资源脉冲的不同属性, 多种资源脉冲交互作用对植物入侵的影响及其机制等。