根际土壤动物及其对植物生长的影响

土壤动物是根际土壤生物的重要组成部分,对于营养物质的转化、储存和释放,土壤微生物的调节及土壤理化性质的改变都发挥着积极作用,最终影响地上植物生长及其生产力。本文综述了土壤动物在根际土壤生态系统中的作用、根际土壤动物与土壤微生物之间的关系、根际土壤动物对植物生长的影响等。就目前根际土壤动物及其对植物生长的影响研究中亟待解决的一些问题进行了探讨,并提出今后应加强研究的方向。     

食种子动物对三种锦鸡儿属植物繁殖更新的影响

锦鸡儿属(Caragana)植物是黄土高原植被的重要组分,具有固氮、耐旱的特性,对黄土丘陵沟壑区的植被恢复具有重要意义。作者于2002–2003年对该属本地种白毛锦鸡儿(C.licentiana)和甘蒙锦鸡儿(C.opulens)及外来种中间锦鸡儿(C.intermedia)种子被动物取食情况进行了比较研究。2003年白毛锦鸡儿种子散落前的虫害率为88.2%,甘蒙锦鸡儿为29.7%±1.7%,中间锦鸡儿为43.2%±4.8%。种子落地后,白毛锦鸡儿和甘蒙锦鸡儿的种子被小啮齿动物取食的比例在各种微生境下均为100%,且取食速度很快,在种子放置后4d内即全部被取食。中间锦鸡儿种子被取食率则因微生境的不同而不同:在灌丛下被取食率为100%,在半阳坡的开阔草地上为85.0%±10.0%,在种植植物未成功的水平阶地上为31.0%±8.7%,且取食速度相对较慢。研究结果表明,食种子动物的取食大大减少了白毛锦鸡儿和甘蒙锦鸡儿的种子量以及种子传播萌发的机会。但食种子动物可能充当了白毛锦鸡儿4.0%硬实种子的传播者,从而有助于白毛锦鸡儿实现种子途径的更新;中间锦鸡儿种子无论在散落前还是散落后受食种子动物的影响均很小。     

食果动物与被取食植物的相互关系:协同进化?

在种子传播过程中动植物是否存在协同进化关系一直是争论的焦点。有观点认为,植物通过食果动物对其种子的传播可能获得逃避种子捕食者、占据新的生境斑块和基因流动等好处,而动物通过消化果肉获得营养和能量作为回报,动植物彼此相互作用,进而可能建立协同进化关系。动植物之间还可能发生在种、属或科水平以上的多物种的多配协同进化,或者通过关键种的协同进化来带动其他食果动物和植物相关性状的进化。“果肉防御假说”则认为果肉原本是保护种子的防御组织,后来才进化成为吸引食果动物以促进种子传播的物质。然而,食果动物和植物一对一的协同进化的例证并不多见;适合种子萌发和生长的环境在时空上难以确定;食果动物和植物的进化速度不一致;植物与种子传播者的选择压力存在着高度的不对称和不平衡,加上环境因素的重要影响,这种选择压力受到极大的限制而有可能变得不显著。种子传播中动植物在进化意义上的关系尚需进一步研究。未来研究应对食果动物和植物关系的复杂性和多样性有足够的认识。通过对系统发育中相联系的不同种的动植物关系的比较研究来揭示动植物关系对物种分化的影响,有可能为检验食果动物和植物之间的协同进化关系提供新的证据。食果动物传播种子对植物群落动态变化的影响、动植物关系和生物多样性保护等仍将是该领域研究的热点。     

荒漠植物红砂叶片δ13C值与生理指标的关系

红砂是我国西北干旱区荒漠植被的主要优势种,对荒漠生态系统的稳定性具有重要作用.通过测定我国境内红砂主要分布区21个自然种群407个植株叶片稳定碳同位素（δ¹³C）值、叶片氮磷钾含量、叶片含水量、脯氨酸和叶绿素含量等生理指标,分析了不同自然种群红砂叶片δ¹³C值与相关生理指标之间的关系.结果表明：红砂叶片钾含量、叶片含水量和脯氨酸含量均对δ¹³C值有显著影响（P<0.001）,其中叶片钾含量的影响最大（r=0.793）,叶片含水量次之（r=-0.786）.说明叶片的δ¹³C值可以反映植物的水分亏缺程度;不同种群间植物δ¹³C的丰度差异能从另一个侧面反映植物营养元素含量的变化状况;在干旱条件下,红砂叶片气孔导度的变化是影响其δ¹³C值随环境变化的主要原因.     

应用生态学的现状与展望

应用生态学是迅猛发展的现代生态学的主体．寻求解决人口、资源、环境等问题是应用生态学发展的主要动力．经过40年的发展,应用生态学已发展成为一个庞大的学科门类．应用生态学未来的发展应更多地关注受人类影响和管理的生态系统并将人视为生态系统的组成成分．应用生态学在当前和今后应给予优先重视的研究领域,包括生态系统与生物圈的可持续利用、生态系统服务与生态设计、转基因生物的生态学评价、生物入侵生态学、流行病生态学、生态预报、生态过程及其调控等．在今后若干年内。围绕这些领域,可能会出现广泛而活跃的研究热潮以及一些新的特点．     

生态系统原理与可持续农业

论述了农业生态系统的能量流动物质循环原理、系统相关原理、相生相克原理、忍耐极限原理、结构功能原理、系统开放原理、限制因子原理、非加和原理、生物竞争原理和竞争排斥原理 ;认为中国生态农业是一种较为典型的可持续发展的农业系统类型 ,建议在国家持续农业发展进程中要积极推行生态农业 .     

面向人类世的自然与社会:景观生态学的挑战与展望——第十届国际景观生态学大会述评

第十届国际景观生态学大会于2019年7月1日至5日在意大利米兰举行,吸引来自世界各地950余名代表参会。其主题是"面向人类世的自然与社会:景观生态学的挑战与展望"。会议内容聚焦气候变化对景观格局的影响、生态系统服务与可持续发展,景观生态学与政策制定等。对我国景观生态学研究的启示主要有:(1)加强气候变化、人类活动与生态系统作用机制分析;(2)深化生态系统服务与可持续发展的动态连接;(3)拓展景观生态学研究成果在生态系统管理与可持续发展中的应用。     

Indicating ecosystem and landscape organisation

This paper presents a brief outline of the theoretical and conceptual fundamentals for the derivation of an ecosystem oriented indicator system to demonstrate the state of ecological entities on a holistic basis. There are two branches of argumentation: on a normative level, the sustainability principle is interpreted from an anthropocentric point-of-view; sustainability in this context means to provide ecosystem services on a broad scale and a long-term basis, including the attempt to avoid unspecific ecological risks. A second line-of-argumentation bases on the principles of ecosystem analysis and the theory of ecological orientation. Consequently, the aspired indicandum is the self-organising capacity of ecosystems, and the indicator sets represents an aggregate of structural and functional ecosystem features in a developing environment. The indicator set is demonstrated by one case study from the Bornhoeved Lakes ecosystem research project.     

我国区域尺度生态系统管理中的几个重要生态学命题

生态系统管理学是研究生态系统管理的理论与实践技术,相关政策和管理策略的综合性应用生态学。当前,综合研究全球或区域尺度生态系统管理模式及其相关的重大科学问题不公是人类社会可持续发展的迫切需要,也是生态系统管理学的重要发展方向和科学任务,为此,本文系统地论述了生态服务功能、可持续性、复杂性和不确定性的综合评价与生态学机制,自然资源保护、生态系统健康以及退化生态系统恢复的生态学基础,生态系统管理的基础生态学过程,生态系统适应性管理的理论与实践,生态系统网络研究,监测和成果集成,区域尺度生态系统管理的综合性专题研究等一系列重要生态学命题,讨论了这些生态学命题的国内外研究进展及其发展方向。     

应用生态学的现状与发展

应用生态学可定义为研究协调人类与生物、资源、环境之间关系以达到和谐目的的科学。生态学已成为包含上百个分支的庞大学科, 当前的弱点和存在问题主要是:缺乏科学的严格性、实验技能和应用技术薄弱以及生态学在迅速扩展过程中正失去自身的学科边界。数学和计算机技术在生态学研究和实践中的应用, 生态实验、宏观生态学研究和生态工程技术的研究和发展可能是未来应用生态学研究最活跃的领域。     

Pan-European Ecological Networks

Pan-European Ecological Networks make a major contribution to the overall effort to protect, maintain and enhance biodiversity; the concept has gained significant political support over the last decade and a half. A platform now exists for: increased integration of ecological networks into the cross-sectoral policy agenda; research into their contribution to ecosystem services and mitigation and adaption for climate change; and an increase in the availability of information about practical delivery. This paper provides an overview of recent policy and research developments in Europe.     

Two approaches towards the relationship between plant species diversity and ecosystem functioning

Abstract. The main question to be dealt with in the papers published in this Special Feature is to which extent plant species richness can be applied as a parameter in restoration projects to qualify the ecosystem's state. Before considering this problem, it should be recognized that this approach illuminates only one side of the coin; the other side is touched by the opposite question, asking which plant species are essential components of an ecosystem. These two approaches towards the relationship between species richness and ecosystem functioning are not mutually exclusive, but should not be confused either. In view of ecosystem functioning certain species may be considered redundant, while in view of evolutionary processes certain ecosystem processes may be considered redundant. Where do the two approaches meet and when should they be separated? This paper touches upon this question by referring to the dual hierarchy of ecological systems.     

应用生态学的研究与发展趋势

国际上应用生态学于25－40年前诞生,是为了适应、服务于缓解西方发达国家当时日益恶化的环境污染与生态破坏问题的需要,随着学科的发展,应用生态学一直都把应用生态学原理致力于解决自然资源不断退化与严重的环境问题作为其研究的重点,21世纪的到来,人类步入了应用生态学时代,国际应用生态学主要发展特点表现为：更注重其应用性,屿工程学的相互交,特别注意与基础生态学的衔接性,全方位采用新方法与新技术,微观机理与宏观调控并行发展,中国应用生态学今后的学科建设,特别是在21世纪的发展,在注意与国际接轨并从中涉及精华的同时,要特别强调我国环境污染与生态破坏仍在恶化这一基本国情而开展研究和应用。     

Warming mediates the relationship between plant nutritional properties and herbivore functional responses

Quantifying the per capita effects of invasive alien species is crucial for assessing their ecological impact. A major challenge to risk assessment of invasive species was to understand the factors that cause per capita effects to vary in different ecological contexts, particularly in a warming world. By conducting functional response experiments, we estimated the per capita effects (attack rate and maximum feeding rate) of an invasive herbivorous snail, Pomacea canaliculata, toward ten host plant species. We tested whether variation in these effects is related to plant nutritional and physical properties (total N and dry matter content (DMC)) and examined how increasing temperature can shift these relationships. We observed stronger per capita effects (i.e., higher attack rate and maximum feeding rate) by the snail on plants with higher total N, but no direct relationship was found with DMC. A significant interaction effect of total N and DMC on the attack rate indicated that DMC probably adjusted the feeding indirectly. Warmer temperatures reduced correlations between snail functional responses and host plant nutritional properties (total N) by increasing maximum feeding rate for plants of low nutrition, but there was no such effect on attack rates. However, given the nonreplacement design used in our study, the nonsignificant effect of temperature on the attack rate should be caveated. Our result suggests that characterizing the per capita effects of herbivores using functional responses can reveal the mechanisms by which climate change may alter herbivore–plant interactions and, thus, the ecological impacts of introduced herbivores.