空间直观景观模型LANDIS Ⅰ．运行机制

空间直观景观模型是指在异质景观中模拟景观尺度上生态过程的空间直观模型．LANDIS是一个用于模拟森林景观干扰、演替和管理的空间直观景观模型．通过在样地尺度上跟踪以10年为间隔的物种年龄级,半定量化地描述火和风倒,及使用位数组表示物种年龄结构,LANDIS能同时在物种、样地和景观尺度上模拟各种生态过程及其相互关系．详细论述了LANDIS模型对种子传播、火、风倒和砍伐等生态过程的模拟,并讨论了模型中存在的一些不足．     

种子的长距离风传播模型研究进展

 植物种子的长距离传播在物种迁移、生物入侵、保护生物学等领域有重要的生态和进化意义。种子传播有很多方式,开阔草原等地区的草本植物和许多热带和温带的树木都是通过风传播种子的。风传播的方式最适合进行种子长距离传播现象的模拟研究。种子的风传播模型是传播生态研究的一个重要领域,尤其是种子的长距离风传播模型,对于外来入侵植物的扩散和破碎化景观中植物种群的基因交流等生态过程研究举足轻重,然而国内鲜见这方面的研究成果。本文综述了种子长距离风传播现象研究的背景和意义,分析了风传播种子模型的基本形式和构成原理,并分别就现象模型和机理模型的相关研究进展进行了总结,同时指出了未来发展的几个重要方向。种子的风传播模型可以分为现象模型和机理模型两类,现象模型按种子传播核心的形式包括短尾模型、偏峰长尾模型和混合传播核心模型,后两者对于长距离传播数据的模拟可以取得很好的效果。机理模型按照模拟机制可分为欧拉对流扩散模型和拉格郎日随机模型两类。本文重点介绍了种子的长距离风传播现象的形成机理和两类机理模型的参数构成和处理方式。适合种子脱落的天气和适合传播的天气的同步性可能是形成种子长距离风传播的一个重要前提,林缘和地表存在的上升气流及大风和暴风中形成的速度梯度都可能对于种子的长距离传播有重要的作用。机理模型的操作因子主要包括生物方面的因子、气象方面的因子和地形方面的因子。同时对目前几个应用比较成功的机理模型进行了简要的介绍和评价,包括倾斜羽毛模型、对流-扩散-下降模型、无掩蔽模型、背景模型、WINDISPER及其改进模型和PAPPUS模型。最后指出,目前在风传播种子的长距离模型研究中,对草本植物种子的传播模拟的投入明显不如树木种子的长距离传播模拟,对于破碎化景观中种子长距离的风传播的研究还存在很大的差距,而对提高机理模型预测能力的高分辨率物理环境数据输入技术的需求则为多学科交叉提供了很好的机会。     

风雨对麦长管蚜自然种群发展的干扰作用

麦长管蚜Macrosiphum avenae (Fabricius)是我国重要的农业害虫,给我国的小麦生产造成严重的威胁.经过2006～2008年的系统观测结果表明,风雨气象因素对麦长管蚜种群发展具有显著的影响作用,是突出的关键制约因子.一次6～7级大风(平均风速10 m/s左右)可以显著压制麦长管蚜种群增长的趋势,其种群数量下降65%;在小麦灌浆期的一次强风天气(极大风速达到18.8 m/s),使种群数量迅速下降,直至小麦成熟期未能恢复其种群密度.一次持续10 h的降雨(日降雨量32.2 mm)导致麦长管蚜种群数量骤降80%,并需要7d才恢复到雨前的种群密度.     

川西风毛菊花期资源分配随海拔的变化

以分布于青藏高原东缘的川西风毛菊(Saussurea dzeure)为试验材料, 研究了其位于不同海拔高度的16个种群的花期资源分配。结果显示: 1)花期植物个体大小、头状花序数量、繁殖器官及营养器官生物量、花瓣质量、雌蕊及雄蕊群质量均与海拔呈负相关关系, 每个头状花序质量与海拔呈正相关关系; 2)繁殖分配和雄性分配与海拔呈正相关关系, 营养分配和雌性分配与海拔呈负相关关系; 3)花期头状花序的数量和大小、繁殖分配和营养分配以及雄性分配和雌性分配之间均存在资源分配上的权衡。由此推论: 1)海拔作为外界因子对川西风毛菊花期各生物量及资源分配有显著的影响; 2)在资源有限的情况下, 川西风毛菊权衡对各结构的资源投入, 通过增加繁殖分配和雄性分配来适应胁迫环境, 提高繁殖的成功率。     

海岸梯度上黑松针叶形态与解剖结构性状的变化规律

风对树木形态、生理和生长的影响一直是生态学研究的热点和难点问题,目前主要采用模拟风速或机械刺激的方式来研究树木对风胁迫的响应与适应变化,无法准确反映出树木在风环境下的长期适应机制。本文以海岸60年生黑松林（Pinus thunbergii）为对象,分析了海岸距离梯度上黑松迎风面和背风面针叶长度、宽度、面积、比叶面积、角质层厚度、表皮厚度等形态和解剖结构特征的变化规律。结果表明：黑松迎风面针叶长度、宽度、周长、面积、厚度和比叶面积随着离海岸距离的减小逐渐减小（P<0.05）;而表皮厚度、角质层厚度和导管孔径则随着离海岸距离的减小逐渐增加（P<0.05）;背风面各指标均无明显变化规律。黑松迎风面与背风面针叶性状（比叶面积除外）主要在海岸500 m内存在显著差异（P<0.05）。可以看出,随着海风胁迫的增加,黑松通过降低针叶长、宽等形态指标,有效减少了风胁迫下黑松的受力面积,是一种躲避策略;而增加针叶表皮、角质层厚度和导管孔径等解剖结构指标,则增强了针叶坚韧性和保证针叶的水分供应,是一种忍受策略,这些策略有利于该树种在大风环境中得以更好的生存。     

中国沙棘开花生物学的初步研究

对雌雄异株的中国沙棘的花期物候、开花式样进行了观察,检测了柱头可授性、花粉活力和花粉-胚珠比(P/O).中国沙棘风媒传粉发生在四月下旬或五月上旬,单花花期约7天;传粉盛期在第3天到第5天,柱头的可授性从第2天到第4天或第5天.中国沙棘花先叶开放、花小、无花冠、花药成熟时萼片从两个侧面的纵缝中裂开,形成有利于花粉散布的对流风洞,具有典型的适应风媒传粉的花部特征.开花期内花粉的散发与温度、相对湿度、日照强度有关,受风向、风速作用显著;不同方位的花粉散布距离不等,当风速大于3 m/s时,主风方向花粉可散布到85 m以外.     

钻井废弃物配合外源有机物质对风沙土理化性质及菠菜生长的影响

采用室内盆栽试验研究水基废弃钻井泥浆、岩屑等钻井废弃物配合腐植酸、木本泥炭等外源有机物质在风沙土中的施用效果,并分析其对菠菜生长的影响,以期为钻井废弃物资源化利用和风沙土改良提供参考。共设3组室内盆栽试验:基础组共4个处理,以风沙土为对照(CK),将风沙土与岩屑按质量比1∶1混合后分别添加0、2%、4%含量水基废弃钻井泥浆(干基);基础组处理分别添加1%腐植酸、1%腐植酸+3%木本泥炭混合物,作为腐植酸组和木本泥炭组。结果表明: 基础组中,与CK相比,施用钻井废弃物显著增加了土壤有机质含量,pH和电导率上升,2%含量水基废弃钻井泥浆显著促进菠菜生长。腐植酸和木本泥炭使土壤pH降低,有机质含量显著增加,电导率上升,腐植酸组株高、总叶面积、鲜重、干重等植物生长指标均高于基础组中对应处理,混合添加腐植酸和木本泥炭后对植物生长促进效果不显著。最佳处理为腐植酸组添加2%含量水基废弃钻井泥浆,土壤有机质含量为13.1 g·kg^-1,播种40 d后菠菜株高、总叶面积、鲜重和干重分别比CK显著增加49.7%、93.4%、83.3%、34.6%。钻井废弃物配合有机物质施用可以显著增加土壤有机质含量,促进菠菜生长,风沙土+岩屑+水基废弃钻井泥浆(2%)+腐植酸(1%)是最佳组合模式。     

海岸黑松和紫穗槐对间歇强净风和风沙流吹袭的生理响应机制

以海岸防风固沙优势树种紫穗槐(Amorpha fruticosa Linn)和黑松(Pinus thunbergii Parl)为研究对象,利用野外便携式沙风洞用间歇风吹模拟自然阵风,通过分析间歇强净风(18m/s)和强风沙流(172.93g cm^-1 min^-1)吹袭过程中和风后恢复中,两树种叶片膜脂过氧化产物含量、抗氧化酶活力、渗透调节物含量的变化,以探讨其对自然阵风吹袭响应机制及自愈修复生理机制。结果表明,自然状况下,紫穗槐和黑松叶片相对含水量(RWC)相近,但抗氧化酶活力及种类和渗透调节物含量及种类上存在差异。紫穗槐叶片丙二醛含量(MDA)、脯氨酸含量及过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活力分别较黑松高93.3%、78.6%、118.8%、6.5倍。而黑松可溶糖含量和超氧化物歧化酶(SOD)活力较紫穗槐高111.5%和28.2%。在间歇净风和风沙流处理中,随着风吹袭次数增多,黑松叶片RWC趋于小幅降低,可溶性糖含量及POD、SOD、CAT活力呈小幅波动式变化;紫穗槐叶片RWC大幅下降,伴随着脯氨酸含量,POD、CAT、SOD活...     

三江平原典型湿地土壤剖面有机碳及全氮分布与积累特征

研究了三江平原2类典型湿地(毛果苔草沼泽和芦苇沼泽)沉积物剖面有机碳、全氮的分布特征与积累现状.结果表明,2类沼泽剖面有机碳分布均具有明显的储碳层和淀积层;上层的储碳层厚度约为60 cm,有机碳平均含量分别为96和184 g·kg^-1,全氮平均含量分别为7.4和17.6 g·kg^-1;下层的淀积层内有机碳和全氮含量低而稳定.2类沼泽剖面有机碳和全氮含量随剖面深度增加而下降, 有机碳、全氮与容重之间相关均极显著(P＜0.01).2类典型湿地有机碳密度在20～40 cm剖面内最大.储碳层内,有机碳储量分别为1.83×10⁴和1.73×10⁴ t·km^-2,全氮储量分别为1.45×10³和1.67×10³ t·km^-2;100 cm以内,有机碳储量分别为2.86×10⁴和262×10⁴ t·km^-2,全氮储量分别为2.18×10³和2.49×10³ t·km^-2.植被类型对湿地剖面有机碳、全氮含量及储量均具有不同程度的影响.     

苏州河东风港滨岸带生态景观综合评价研究

通过层次分析法(AHP)对苏州河东风港滨岸带进行了生态景观综合评价,旨在构建一套完整合理且可操作性较强的城市河流滨岸带景观评价指标体系,评价结果表明,苏州河东风港河岸带在景观质量、功能以及管理指标层次均达到了较高的水平,生态景观综合等级达到Ⅱ级。特别是在群落配置、物种丰富度以及病虫害及农药管理这3方面的得分达到Ⅰ级,在景观布局协调性、连续性以及管理成本三项指标的得分为Ⅲ级,说明这三方面还需要进一步改进。文章还讨论了城市河流滨岸带景观评价指标体系的延伸与拓展。