盐城滨海湿地优势植物碳氮磷生态化学计量高光谱反演

滨海湿地是海陆交界的生态过渡带,是自然界生物多样性最丰富的生态系统之一。湿地植物作为湿地生态系统重要的组成部分,研究其碳、氮、磷生态化学计量特征是了解植物生长状况与适应策略的有效途径。以江苏盐城滨海湿地为研究区,采集互花米草(Spartina alterifora)、芦苇(Phragmites australis)、白茅(Imperata cylindrica)、柽柳(Tamarix chinensis)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)共5种优势湿地植物样本及冠层高光谱数据,对植物的碳、氮、磷生态化学计量特征进行高光谱反演研究。结果表示白茅、柽柳与芦苇的最佳反演模型为随机森林(RF)模型,对互花米草反演效果最好的是偏最小二乘(PLSR)模型,而对盐地碱蓬反演精度最高的是BP神经网络(BPNN)模型。研究表明利用高光谱数据可以实现湿地植物碳、氮、磷生态化学计量特征的准确反演,不同模型对于不同湿地植物的反演存在差异,RF模型的反演稳定性最强,是反演湿地植物生态化学计量特征的较优模型。     

植物生态化学计量内稳性特征

化学计量内稳性是生态化学计量学研究的核心概念之一,是指生物在面对外界变化的时候保持自身化学组成相对稳定的能力,其反映了生物对周围环境变化作出的生理和生化响应与适应。通过研究植物生态化学计量内稳性,有助于深入了解植物对环境的适应策略和生态适应性,以及植物化学计量内稳性与生态系统功能的关系,但目前关于植物生态化学计量内稳性的研究较少。已有的研究结果表明:不同物种或功能群由于其生长策略不同而具有不同的生态化学计量内稳性特征;同一物种的不同器官、不同生长阶段以及不同元素的内稳性存在较大的差异。该文对植物生态化学计量内稳性概念、内稳性指数的测算方法,不同植物物种或功能群、不同器官、不同生长阶段内稳性特征,以及植物内稳性与生态系统结构、功能和稳定性的关系等方面进行了综述,并结合现已开展的工作,对有待进一步拓展的相关植物生态化学计量内稳性研究领域进行了展望,以期为促进国内相关研究工作的开展提供参考。     

全球气候变化对陆地植物碳氮磷生态化学计量学特征的影响

全球气候变化背景下生物地球化学循环的响应规律和陆地植物适应对策已受到广泛关注.本文在分析气候变暖和降水变化对不同生态系统植物C∶N∶P的影响、CO₂浓度升高对不同光合途径物种元素的影响,以及氮沉降对土壤 植物元素影响的短期和长期效应等基础上,从植物生理特性和土壤有效营养元素变化等方面揭示了其可能存在的内在机理,以期为研究C、N、P化学元素在土壤 植物之间传递与调节机制、陆地生态系统结构和功能,以及生物地球化学元素循环对气候变化的响应提供理论依据.最后提出了该领域研究中存在的问题及对今后研究的展望.     

植物化学生态研究促进生态农业建设

植物化学生态研究促进生态农业建设祝心如（中国科学院生态环境研究中心,北京１０００８５）ＰｈｖｔｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｃｏｌｏｇｌｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＥｃｏ－ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ￥．ＺｈｕＸｉｎｒｕ（ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥｃｏ－ｅｎｕｉｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ．ＡｃａｄｅｍｉａＳｉｎｉｃａ,Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８５）．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｌｏｇｙ,１９９３,１２（４）：３６一４０。Ｐｈｙｔｏａｌｌｅｌｏｐａｔｈｙａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｄｙｎａｍｉｃｓｏｆａｇｒｏ－ｓｙｓｔｅｍ,ａｎｄｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｃａｌｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅ－ｓｅａｒｃｈｗｉｌｌｂｅｎｅｆｉｔｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｅｃｏ－ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ,ｗｈｉｃｈｄｉｓｐｌａｙｓｉｎｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｍａｉｎａｓｐｅｃｔｓ：ｗｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌ,ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｒｅａｓｏｎａｌｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍ,ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｃｒｏｐｇｅｎｉｃｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ,ｒｅ－ｄｕｃｔｉｏｎｏｆａｐ     

乌鲁木齐河源区高寒冰缘植物化学元素的含量特征

分析了乌鲁木齐河源区３５种冰缘植物１６个元素含量的特征,含量〉５０００μｇ／ｇ的元素为Ｃａ,在１０００￣５０００μｇ／ｇ之间的元素有Ｋ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｆｅ,在１０￣２００μｇ／ｇ之间的元素有Ｚｎ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｃｒ、Ｐｂ,含量〈１０μｇ／ｇ的元素有Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｌｉ、Ｃｄ、Ｎｉ。元素含量特点是Ｃａ〉Ｋ型。大多数冰缘植物的Ｆｅ、Ｓｒ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｄ的含量高于一般的自然含量,但Ｃｕ的含量低于陆生植物     

中国典型生态脆弱区生态化学计量学研究进展

在人类活动和自然环境变化的相互作用下,生态脆弱区生态系统随之变迁,荒漠化、盐碱化、水土流失、植被生产力下降等是生态脆弱区面临的重要问题。生态化学计量学作为当前多学科交叉研究的热点领域,强调从生态系统能量与元素平衡角度,揭示元素生物地球化学循环和生态系统对环境变化的调控机制。为了促进对生态脆弱区碳（C）、氮（N）、磷（P）生态化学计量的深入理解,本文重点总结了近年来有关我国典型生态脆弱区植物、凋落物、土壤和土壤微生物量C、N、P生态化学计量及其对环境变化响应的研究成果,并展望未来研究方向,以期促进生态化学计量学的发展和生态脆弱区生态保护与恢复研究。研究表明,植物-凋落物-土壤-土壤微生物系统C、N、P化学计量具有较强相关性,并受土壤因子、气候因子、生物因子和人类活动的显著影响。在生态脆弱区,我国北方荒漠及荒漠化地区由于较高的N∶P比值易受P限制,而青藏高原脆弱区、西南岩溶石漠化地区和黄土高原脆弱区等生态脆弱区更易受N限制;随着植被恢复,养分限制逐渐由N限制向P限制转变。生态脆弱区相对较低的养分含量和C∶N∶P比值或许可在一定程度上解释植被生产力较低的原因,而具有较高N、P化学计量内稳性的植物在贫瘠环境中具有较强竞争力和更高稳定性。今后可加强多尺度、不同生态系统植物-凋落物-土壤-土壤微生物系统生态化学计量和长期、多因子交互控制实验的研究。     

植物生态化学计量特征及其主要假说

植物生态化学计量学是生态化学计量学的重要分支, 主要研究植物器官元素含量的计量特征, 以及它们与环境因子、生态系统功能之间的关系。19世纪, 化学家们通过室内实验, 分析了植物器官的元素含量, 开始了对植物化学元素之间关系的探索。如今, 生态学家通过野外采样和控制实验, 探索植物化学元素计量特征的变化规律、对全球变化的响应以及与植物功能属性之间的关系, 促进了植物生态化学计量学的快速发展。该文在概述植物生态化学计量学发展简史的基础上, 综述了19世纪以来该领域的研究进展。首先, 该文将植物生态化学计量学的发展历程概括为思想萌芽期、假说奠基期和理论构建期3个时期, 对各个时期的主要研究进行了简要回顾和梳理。第二, 概述了植物主要器官的化学计量特征, 尤其是陆生植物叶片氮(N)和磷(P)的计量特征。总体上, 全球陆生植物叶片N、P含量和N:P (质量比)的几何平均值分别为18.74 mg∙g^-1、1.21 mg∙g^-1和15.55 (与16:1的Redfield比一致); 在物种或群落水平上, 叶片N和P含量一般呈现随温度升高、降水增加而降低的趋势。不同生活型植物叶片N和P计量特征差异明显, 尤其是草本植物叶片N和P含量高于木本植物, 落叶阔叶木本植物叶片N和P含量高于常绿木本植物。与叶片相比, 细根和其他器官化学计量特征研究较少。第三, 总结了养分添加实验对植物化学元素计量特征的影响。总体上, N添加一般会提高土壤N的可利用性, 使植物器官中N含量和N:P升高, 在一定程度上提高植物生产力; P添加可能会缓解过量N输入导致的N-P失衡问题, 提高植物器官P含量。但是, 长期过量施肥会打破植物器官原有的元素间计量关系, 导致元素计量关系失衡和生产力下降。第四, 梳理总结了植物生态化学计量学的重要理论、观点和假说, 主要包括刻画化学计量特征与植物生长功能关系的功能关联假说、刻画化学计量特征与环境因子关系的环境关联假说或理论以及刻画化学计量特征与植物进化历史关系的进化关联假说。最后, 指出了植物生态化学计量学研究中存在的问题, 展望了10个未来需要重点关注的研究方向。     

乌鲁木齐河源区高寒冰缘植被的生态特征研究

对乌鲁木齐河源区高寒冰缘植被进行了调查和生态环境分析。研究了高寒冰缘植物对寒区环境在形态结构和繁殖方式等方面的适应特征及其生态对策,在该区域垂直带谱中,植被包括了两个垂直带;高山草甸和高山垫状植被。主要植物群系有：苔草群系、蒿草群系、早熟禾群系、四蕊山莓草系、高山红景天群系、族生柔籽草群系、珠芽蓼群系等７个,共包括２７类植物群（群丛）此外,在高山流石堆上具有有牌演替早期阶段的高山植物群聚。决定该区     

黄土高原区景观生态特征与景观生态建设

黄土高原是黄河中游的黄土分布区 ,人类开发历史悠久 ,自然环境变化显著。长期以来 ,由于土地的不合理利用 ,水土流失严重 ,资源被破坏 ,生态环境日益恶化 ,属于生态脆弱区。人类活动强烈干扰 ,超过了生态系统的稳定极限而使之退化是该区的显著特征之一。景观生态学理论体系中的景观动态与演进、景观规划与建设以及景观保护等都是黄土高原生态环境所面临的主要问题。所以 ,强调人类活动对景观结构与生态过程影响 ,可为黄土高原地区生态环境建设提供理论依据。1　黄土高原区景观生态特征黄土高原位于我国西北荒漠区的前沿 ,北与毛乌素沙漠相…     

鱼体微量元素的生态化学特征研究

本文以１６种鱼的１６个元素含量和相应水环境中的元素含量的大量分析数据为基础,分析了鱼体内微量元素的生态化学特征。结果表明,鱼体内一些元素之间存在显著相关性,且一种元素的含量能较好地用几种其它元素的回归方移表示。鱼体对微量元素有很强的富集作用,１２种微量元素在１２种鱼体的个均富集系数（鱼体／过滤水）在７９２－２１２０６之间,文中比较了不同元素的富集水平,以及不同鱼种的富集能力。鱼体和水中的徽量元素之间存在显著相关性,相关系数为０．９８００。     

植物燃值与发展速生、丰产薪炭林的关系

随着工农业生产的发展和人民生活水平不断提高,社会对能源的需求矛盾越来越突出。作为一次性的矿物能源,如煤、石油、天然气等,随着开采的加剧,正在日益减少,最终将会消耗殆尽。而作为再生性生物能源的开发利用,越来越受到各国政府的重     

鄂尔多斯高原锦鸡儿属植物叶表皮特征及生态适应性

在光学显微镜和扫描电镜下,对鄂尔多斯高原上从东到西分布的8种锦鸡儿属(Caragana)植物的叶表皮特征进行了观察,发现该属植物的叶表皮细胞形状有多边形和不规则形两种类型;气孔轴式类型主要是不定式。旱中生的秦晋锦鸡儿(C. purdomii)的气孔密度及气孔指数最高,其它7种旱生种类(甘蒙锦鸡儿(C. opulens)、中间锦鸡儿(C. intermedia)、柠条锦鸡儿(C. korshinskii)、荒漠锦鸡儿(C. roborovskyi)、狭叶锦鸡儿(C. stenophylla)、藏锦鸡儿(C. tibetica)和短脚锦鸡儿(C. brachypoda))的偏低。在同种锦鸡儿中,中间锦鸡儿、狭叶锦鸡儿、藏锦鸡儿的气孔密度随环境干旱程度的增加而增加,柠条锦鸡儿的气孔密度则减少;狭叶锦鸡儿、藏锦鸡儿的气孔指数随环境干旱程度的增加表现为上升,中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿的气孔指数表现为下降。中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、藏锦鸡儿和荒漠锦鸡儿的表皮均密被表皮毛,是对干旱环境的适应特征。旱生种类比中生种类的表皮特性具有更高的可塑性,在半荒漠地带能够成为建群种的狭叶锦鸡儿和藏锦鸡儿的可塑性指数最高。在扫描电镜下,气孔位置有两类:气孔与表皮细胞齐平、气孔陷于表皮细胞之下。表皮上有角质层和蜡质;表皮毛为单细胞非腺毛。     

木兰属五种珍贵、稀有植物的生态特性分析

本文通过对黄山木兰、天目木兰、宝华玉兰、小花木兰和凹叶厚朴五种珍贵、稀有木兰属植物的野外调查、引种栽培、幼树生长特性的观测以及植物体元素组成和土壤性质的分析,初步总结了它们的地理分布、幼树生长规律、气候和土壤适应性及其生长过程中矿质元素的吸收和循环等。为保护和发展这几种珍贵、稀有植物提供了科学依据。     

林区鼢鼠鼠害的主要特征及其生态控制对策

本文对东北鼢鼠危害特征及树木被害原因进行了分析,研究了杂草对鼢鼠分布的影响,明确了杂草是鼢鼠数量分布的限定性因素。利用各种方法除去林间杂草,切断鼢鼠食物来源可做为治理鼢鼠的生态措施。在此基础上,进行了翻耕抚林、人工锄草、化学除草、林农复合生态控制措施试验,取得较好的防治效果。     

洪湖生态环境的化学结构

本文探讨了化学元素在洪湖水、植物、沉积物中的分布,在此基础上分析了水生植物对元素的吸收特征及元素在生态系统中的贮存和迁移规律。指出湖水中Ｃａ￣（２＋）和是主要的阳离子和阴离子,湖水酸容纳能力在１．２×１０￣（－３）－２．０×１０￣（－３）ｍｏｌ／ｌＨ￣＋之间,水化学的稳定性受到碳酸盐地球化学平衡过程的控制;湖中水生植物具有富集Ｃ、Ｎ、Ｋ、Ｃａ和Ｃｄ的性质,并导致这些元素在沉积物表层集累;系统中Ｃ多存在于植物体中,Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ和Ｍｇ多存在于沉积物中,沉积物分室是营养元素主要的贮存库。     

三江平原沼泽生态环境的化学特征

本文研究了三江平原沼泽生态系统的土壤、植物、地表水等生态环境要素中15种植物主要营养元素的含量、分布及其迁移特征。研究表明:(1)沼泽土壤中,N、P、K、Na、Zn、Co等元素的含量相对较丰富,Ca、Mg、Fe、Ni、Al等元素的含量相对较贫乏,而且这些元素在垂直分布上呈分层性、水平分布上呈分带性等特征;(2)沼泽植物具有富集K、Ca、Fc和Mo元素的特点。在15种化学元素中,P、Mo、Mn等元素被生物迁移或转化的能力较强,Co、Na、Al等元素被生物迁移或转化的能力较弱;(3)沼泽水体中,除Mo以外的其他元素含量均较其它天然水体中高。在15种化学元素中,Ca、Mg、Cu、Mn等元素的水迁移能力较强,Fe、Mo、K、Zn等元素的水迁移能力较弱。     

喀斯特地区植物钙含量特征与高钙适应方式分析

喀斯特地区土壤的高钙含量是影响该地区植物生理特征的最重要环境因素之一。高钙影响植物的光合作用、生长速率及磷代谢, 从而限制了许多物种在该地区的分布。选取贵州4个石漠化程度不同的地区, 测定采集地内45种优势种或常见种的地上部分和地下部分的全钙含量以及土壤的交换性钙含量。通过分析喀斯特地区植物与土壤钙含量的特征发现: 喀斯特地区植物具有较高的钙含量平均值; 土壤交换性钙含量对植物地上部分钙含量的影响总体上不显著, 对植物地下部分钙含量的影响显著; 不同类别植物的钙含量存在显著差异, 蕨类植物地上部分钙含量平均值明显低于被子植物; 不同类别植物钙的分布部位也存在显著差异, 在蕨类植物和单子叶植物中地上部分和地下部分的钙含量相近, 而双子叶植物的地上部分钙含量明显高于地下部分。分析了喀斯特地区14种优势灌木和草本植物地上部分与地下部分钙含量的差异性以及与土壤交换性钙含量的相关关系, 以此为根据将14种优势植物对土壤高钙的适应方式分为3种类型: 随遇型、高钙型和低钙型。随遇型植物的钙含量主要受土壤交换性钙含量影响, 其地上部分和地下部分的钙含量均与土壤交换性钙含量成显著正相关关系; 高钙型植物具有较强的钙富集能力, 其地上部分即使在低钙含量的土壤中也可维持较高的钙含量; 低钙型植物的地上部分即使在高钙含量的土壤中亦可维持较低的钙含量。对植物适应钙的不同方式的研究可用于筛选退化生态系统恢复所需的植物资源。     

绞股蓝生态习性和生物学特性

本文研完了药用植物绞股蓝在野生环境和栽培条件下的生长状况,探讨其生态习性和生物学特性。     

内蒙古草场鼠害的基本特征及其生态对策

天然草场是发展畜牧业的重要基地。本区草场面积辽阔,资源丰富,具有很大的生产潜力。对于此类可再生资源的利用和保护,从东部的草原草场到西部荒漠草场,目前均还存在不同程度的草场退化、沙化以及与此有关的鼠害问题。鼠患严重地区,如呼伦贝尔草原,据有关单位1971-1982年统计资料,在布氏田鼠(Microtus brandti)种群数量增长年份,受害草场达可利用面积的54%;一般年份亦有10-20%。