个体大小对草鱼耐高温能力及升温过程中群体行为的影响

为考察个体大小对升温过程中草鱼的耐高温能力和群体行为的影响, 研究以草鱼(Ctenopharyngodon idellus)幼鱼为实验对象, 结果显示: 大个体群体的个体游泳速度明显大于小个体群体(P=0.039), 个体间距离和最近邻距离显著高于小个体群体(P<0.001); 大个体鱼群的极性与小个体群体并无差异。虽然大个体群体的致死高温与小个体群体无差异, 但前者的临界高温显著大于小个体群体(P<0.001)。升温过程会使鱼群个体游泳速度变快, 个体间距离和最近邻距离也相应增加, 但游泳速度同步性和群体极性维持不变。研究表明: 个体大小的增加可增强草鱼幼鱼对环境水温的耐高温能力; 升温不会影响不同个体大小草鱼幼鱼群体的协调性, 但会降低草鱼幼鱼的群体凝聚力。     

营养状态和代谢范围对锦鲫幼鱼群体行为的影响

为考察营养状态和代谢范围对鱼类群体行为的影响,研究以锦鲫(Carassius auratus)幼鱼为实验对象,在(25.4±0.2)℃条件下先测定其摄食代谢和能量代谢(标准代谢率, SMR;最大代谢率, MMR)计算代谢范围(AS=MMR–SMR),再测定5个“营养-AS”处理组的锦鲫鱼群体中的个体空间位置、摄食量及个体特征(如个体游泳速度和加速度)和群体特征(如个体游泳速度同步性、个体间距离、最近邻距离和群体极性)。研究发现:营养状态、饥饿、代谢范围、摄食和消化对鱼群中的个体空间位置均无影响。饥饿和消化对锦鲫群体的凝聚力并无影响,但饥饿降低该种鱼群体协调性的现象仅在消化期间存在,即群体中个体食物获取能力导致消化策略并非相同,由此引发个体游泳运动同步性更加紊乱,最终导致群体协调性下降。在正常营养状态的锦鲫群体中,群体前部的空间可赋予个体获得更多食物资源的生态收益,但饥饿消除该群体中个体空间分布生态收益的异质性。对照组摄食量与摄食水平与预测剩余的AS呈负相关,饥饿组摄食量与摄食水平与预测剩余的AS不相关。研究表明:在正常营养状态的锦鲫群体中,群体前部的空间可赋予个体获得更多食物资源的生态...     

环境类型和代谢表型对中华倒刺鲃群体行为的影响

鱼类个体因社会原因而聚集成群现象称作为鱼类群体行为,受到多种因素（如环境类型和能量代谢等）的影响。为考察代谢表型和环境类型对我国长江上游鲤科鱼类群体行为的影响,本研究以喜集群的中华倒刺鲃（Spinibarbus sinensis）为实验对象,在（26.1±0.1）℃水温条件下对该种鱼进行4种代谢表型[低标准代谢率/低代谢空间（低SMR/低AS）、低标准代谢率/高代谢空间（低SMR/高AS）、高标准代谢率/低代谢空间（高SMR/低AS）、高标准代谢率/高代谢空间（高SMR/高AS）]的分型并且在不同生态环境（无食物隐蔽场所、食物、食物隐蔽场所）条件下拍摄实验鱼的群体行为。结果发现：（1）中华倒刺鲃群体中的个体空间位置不受环境类型和代谢表型的影响;（2）中华倒刺鲃在空白环境（无食物隐蔽场所）和食物环境中的个体（群体）游泳速度和移动距离低于食物隐蔽场所环境,但前两种环境的个体游泳速度同步性高于食物隐蔽场所环境。（3）低SMR/低AS表型的个体空间位置的变异系数显著低于其它3种代谢表型;高SMR/高AS表型的最近邻距离以及与群体中间距离均大于低SMR/高AS和低SMR/低AS的两种代谢表型。然而,每种代谢表型在不同环境之间的最近邻距离均无差异。研究表明：虽然中华倒刺鲃群体中的个体空间位置不受环境类型和代谢表型影响,但不同代谢表型间的最近邻距离存在显著差异,暗示个体间的相互吸引力具有代谢表型依赖性;环境复杂性的增加可能不影响中华倒刺鲃的群体协调性。     

升温情境中叶损对树木幼苗生长的影响

为探究升温能否在一定程度上抵消虫害叶损造成的负面影响,该研究采用控制变量法比较不同叶损程度下落叶松(Larix gmelinii)、红松(Pinus koraiensis)和冷杉(Abies fabri)幼苗当年的高生长以及来年不同温度下的萌芽情况。结果表明,当叶损程度达到50%时,落叶松幼苗当年的高生长会受到显著影响;而红松和冷杉在叶损程度达到75%时才会受到显著影响。室温下(13℃～18℃)落叶松来年的萌芽物候比20℃和25℃提前且高生长情况较好;红松和冷杉在室温下叶损75%会导致萌芽物候推迟且高生长受到影响,在20℃或25℃时,叶损造成的不利影响则会被削弱。因此,在未来变暖的情境中,推测红松和冷杉因虫害叶损造成的不利影响在一定程度上会被抵消,且对于虫害的抵抗和恢复亦明显高于落叶松。     

城市污染对白云山水体的影响

对广州市白云山６个检测点的水体检测表明,白云山森林有明显的净化功能,森林内３个检测点的水体保持良好的水平,其检测项目符合评价标准;但其余３个测试点因靠近郊区或在人群活动的地方,受城市污染影响,环境污染已超出自然净化能力并出现有２～３个项目超标,因此在白云山的治理中,必须及时注意森林的保护与发展以及对污染的控制     

水体中氮素对水葫芦生长发育的影响

本文通过对水体中氮素营养条件的研究,分析了水体中不同氮素对水葫芦生长的影响,从而为福建省水葫芦的综合治理提供科学依据。结果表明：在水体氮浓度为25～30mg·L^1的范围内,水葫芦生长情况最佳,高于或低于这个范围,水葫芦的生长发育均受到不同程度的抑制。     

富营养化水体灌溉对高羊茅生理生态特征的影响

通过采用两处不同浓度富营养化水体对高羊茅进行灌溉,研究了高羊茅生理生态特征响应。结果表明：稀释后的富营养化水体能显著促进高羊茅根系生长,当稀释浓度大于50%时,不利于株高的增长。富营养化水体的各个浓度对高羊茅叶绿素各项指标无显著影响。各富营养化水体稀释后灌溉高羊茅,对其游离脯氨酸、可溶性糖、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响与对照相比差异不显著,外环水体能显著促进高羊茅过氧化物酶（POD）活性增加,稀释浓度为75%能使高羊茅过氧化氢酶（CAT）活性显著增加。综上分析表明,富营养化水体稀释后灌溉高羊茅是可行的,且生活区污水更适合用于高羊茅的灌溉。     

海水酸化及升温对刺参稚参生长和变色的影响

海洋酸化和海洋变暖是当下及未来海洋生物及其依存生态系统面临的主要环境压力和生态问题。当前,海洋生物早期发育气候变化生物学的研究主要集中于海洋酸化的影响,为了更好地探究海洋气候变化对海洋生物的影响,有必要研究海洋酸化和变暖联合作用下海洋生物的生态响应。以受精后24天的刺参稚参为研究对象,通过模拟当前和本世纪末海洋环境,观察海水酸化和升温对刺参稚参在体色发育关键时期生长、发育及体色变化的影响。实验设置对照组(大连近海水温,pCO₂ 400 mg·kg^-1)、升温组(对照组水温+2℃,pCO₂ 400 mg·kg^-1)、酸化组(对照组水温,pCO₂ 1000 mg·kg^-1)、酸化升温组(对照组水温+2℃,pCO₂ 1000 mg·kg^-1)。结果表明:温度升高2℃能够显著提高稚参发育速率,体色变化加快; pH值降低0.23个单位显著延迟稚参生长,体色变化减缓,个体间体重差异变大;升温2℃能抵消pH降低0.23个单位对...     

象山港网箱养殖区水体和沉积物的细菌生态分布

2006年1月和10月对象山港网箱养殖区细菌数量分布及群落结构进行研究,并与周边非养殖海域进行了比较。结果显示水体和沉积物细菌数量均呈现10月份1月份、网箱养殖区网箱外侧对照区近湾顶对照区近湾口对照区的分布特点,其中网箱养殖区水体异养细菌、弧菌数量分别在1.0×106—7.2×107CFU/L和1.6×105—1.3×106CFU/L之间,沉积物异养细菌、弧菌数量分别在5.9×102—6.1×105CFU/g和8.0×101—7.4×104CFU/g之间。网箱养殖区水体分离细菌89株,归属于12个属,其中不动杆菌属(Acinetobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、弧菌属(Vibrio)等为优势菌属;沉积物分离细菌136株,归属于10个属,其中假单胞菌属(Pseudomonas)、弧菌属(Vibrio)、芽孢杆菌属(Bacillus)、不动杆菌属(Acinetobacter)等为优势菌属。由于长期受到高营养盐、高有机质等外界条件的选择作用,网箱区及网箱外侧对照区海域的细菌群落多样性较低,某些特定的细菌类群富集。研究表明网箱养殖区的细菌分布和菌属组成特征与养殖自身污染密切相关,并且养殖过程对细菌群落产生的影响已扩展至网箱外侧的邻近海域。     

施用微生物制剂对育蚌水体微生物区系的影响

研究了育蚌水体分别施用微生物制剂利水素与鱼虾菌乐后水样中微生物区系的变化。试验结果表明:施用利水素的水样革兰氏阴性杆菌和嗜水气单胞菌含量分别下降26.67%、20%,芽胞杆菌和表皮葡萄球菌含量分别上升13.33%、26.67%;施用鱼虾菌乐的水样革兰阴性杆菌和嗜水气单胞菌含量分别下降20%、13.33%,芽胞杆菌和表皮葡萄球菌含量分别上升6.67%、13.33%;未施用微生物制剂的水样革兰阴性杆菌和嗜水气单胞菌含量均上升13.33%,芽胞杆菌消失,新增肠杆菌和链球菌。施用微生物制剂利水素和鱼虾菌乐,可有效优化养殖水体微生物种群结构,改良养殖水质环境。     

增温对宁夏引黄灌区春小麦生产的影响

近40a来,宁夏引黄灌区年平均增温幅度高于全国平均值,对春小麦生产已经产生了重大影响。基于哥本哈根联合国气候变化大会控制未来50 a全球升温幅度的范围值,设计增温幅度为0.5-2.5 ℃,采用红外线辐射器大田增温模拟实验,研究增温对宁夏引黄灌区春小麦生长发育和产量的影响。结果表明:增温0.5-2.5 ℃,宁夏引黄灌区春小麦全生育期(播种-收获)缩短1-22 d,减产0.5%-18.5%;增温2.0-2.5 ℃,春小麦全生育期缩短18-22 d,减产16.5%-18.5%。增温引起春小麦三叶期和孕穗期光合速率下降,穗粒数减少,千粒重下降,最终导致减产。     

温度及土壤含水量对淡剑纹灰翅夜蛾死亡率的影响

淡剑纹灰翅夜蛾Spodopteradepravata(Bulter)在 2 2 ,2 5 ,2 8,3 1 ,3 4,3 6,3 8℃恒温条件下卵孵化率分别为 96. 0 0 ,91 .0 0 ,83. 90 ,84. 81 ,83 . 60 ,80 %和 0。高龄幼虫在低温环境下 ,一般随温度的降低、时间的延长死亡率增加。过冷却点为 (-6. 81± 1 . 63 )℃ ,体液冰点为 (-3 .5 1± 1 . 5 6)℃。 1 0 %土壤含水量时该虫羽化率最高 ,40 %及其以上羽化率为 0。     

Effects of water activity and temperature on the survival of Aspergillus carbonarius spores in vitro

AIMS: To determine the effect of water activity (a(w)) and temperature on the survival of Aspergillus carbonarius spores. METHODS AND RESULTS: Spores of A. carbonarius were dried onto filter membranes. These filters were held at 1.0, 0.9, 0.8, 0.6 and 0.4 a(w) and at 1, 15, 25 and 37 degrees C for up to 618 d. At intervals, spores were recovered from filters and assessed for viability by enumeration on dichloran rose bengal chloramphenicol agar. Survival and subsequent growth of spores was prolonged at low temperatures and at a(w) below 0.6. Above 15 degrees C, 0.6-0.9 a(w) were often more deleterious than 1.0. However, at 1 degrees C and 1.0 a(w), spores lost viability more rapidly than at lower a(w). CONCLUSIONS: Increased incidence of black Aspergillus spp. in dry soils and from grapes in dry conditions may result partly from prolonged survival of spores. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: Delineating the direct effect of a(w) and temperature on survival of A. carbonarius spores may aid in understanding the incidence of this ochratoxin A-producing species in vineyard soils and on grapes.     

The impact of ecological restoration on ecosystem services change modulated by drought and rising CO2

Ecological restoration projects (ERPs) are an indispensable component of natural climate solutions and have proven to be very important for reversing environmental degradation in vulnerable regions and enhancing ecosystem services. However, the level of enhancement would be inevitably influenced by global drought and rising CO₂, which remain less investigated. In this study, we took the Beijing-Tianjin sand source region (which has experienced long-term ERPs), China, as an example and combined the process-based Biome-BGCMuSo model to set multiple scenarios to address this issue. We found ERP-induced carbon sequestration (CS), water retention (WR), soil retention (SR), and sandstorm prevention (SP) increased by 22.21%, 2.87%, 2.35%, and 28.77%, respectively. Moreover, the ecosystem services promotion from afforestation was greater than that from grassland planting. Approximately 91.41%, 98.13%, and 64.51% of the increased CS, SR, and SP were contributed by afforestation. However, afforestation also caused the WR to decline. Although rising CO₂ amplified ecosystem services contributed by ERPs, it was almost totally offset by drought. The contribution of ERPs to CS, WR, SR, and SP was reduced by 5.74%, 32.62%, 11.74%, and 14.86%, respectively, under combined drought and rising CO₂. Our results confirmed the importance of ERPs in strengthening ecosystem services provision. Furthermore, we provide a quantitative way to understand the influence rate of drought and rising CO₂ on ERP-induced ecosystem service dynamics. In addition, the considerable negative climate change impact implied that restoration strategies should be optimized to improve ecosystem resilience to better combat negative climate change impacts.     

升温、光周期和氮添加变化对兴安落叶松幼苗叶黄期的影响

物候是气候变化敏感指标,是陆地生态系统模型的关键参数。目前关于气候变化对物候影响的研究较多,但关于多环境因子交互作用对秋季物候影响的研究尚不充分,制约着物候变化机制的认知与模型发展。以兴安落叶松幼苗叶黄期为研究对象,采用控制实验研究叶黄期对升温、光周期和氮添加变化及其交互作用的响应。结果表明：（1）升温对兴安落叶松幼苗叶黄期的影响较显著,升温使叶黄始期和叶黄普期显著提前,完全变色期不显著推迟;（2）光周期变化对叶黄期的影响极显著,光周期延长使叶黄始期和叶黄普期显著提前,完全变色期显著推迟;（3）叶黄期与氮添加量相关性不显著;（4）升温、光周期和氮添加变化双因子交互作用对叶黄始期和叶黄普期的影响均极显著且均存在极值,但对完全变色期的影响均不显著：升温与光周期延长交互作用使叶黄始期和叶黄普期提前,且在升温1.5℃、光周期14h时最显著;光周期延长与氮添加交互作用使叶黄始期和叶黄普期提前,且在施低氮（5g N m^-2 a^-1）、光周期10h时最显著;升温与氮添加交互作用使叶黄始期和叶黄普期提前,且在施高氮（20g N m^-2 a^-1）、升温1.5℃时最显著;（5）升温、光周期和氮添加变化交互作用对叶黄始期和叶黄普期影响极显著,对完全变色期的影响不显著。这表明,升温、光周期延长和氮添加将延长兴安落叶松幼苗叶黄期,从而增加兴安落叶松幼苗的固碳时间。研究结果可为物候模型发展以及森林生态系统碳估算提供依据。     

亚低温与干旱胁迫对番茄植株水分传输和形态解剖结构的影响

为探讨亚低温和干旱对植株水分传输的影响机制,以番茄幼苗为试材,利用人工气候室设置常温(昼25 ℃/夜18 ℃)和亚低温(昼15 ℃/夜8 ℃)环境,采用盆栽进行正常灌水(75%～85%田间持水量)和干旱处理(55%～65%田间持水量),分析了温度和土壤水分对番茄植株水分传输、气孔和木质部导管形态解剖结构的影响。结果表明: 与常温正常灌水处理相比,干旱处理使番茄叶水势、蒸腾速率、气孔导度、水力导度、茎流速率、气孔长度和叶、茎、根导管直径显著减小,而使叶、茎、根导管细胞壁厚度和抗栓塞能力增强;亚低温处理下番茄叶水势、蒸腾速率、气孔导度、水力导度和叶、茎、根导管直径显著降低,但气孔变大,叶、根导管细胞壁厚度和叶、茎、根抗栓塞能力显著升高。亚低温条件下土壤水分状况对番茄叶水势、蒸腾速率、气孔导度、水力导度、气孔形态、叶、根导管结构均无显著影响。总之,干旱处理下番茄通过协同调控叶、茎、根结构使植株水分关系重新达到稳态;亚低温处理下番茄植株水分关系的调控主要通过改变叶和根导管结构实现,且受土壤水分状况的影响较小。     

温度驯化对鲫偏好游泳行为的影响

温度变化通常会引起鱼类的生理功能和游泳行为产生适应性变化。为考察温度驯化对鲫偏好游泳速度的影响,本研究以鲫(Carassius auratus)为实验对象,分别在(15±1)℃和(25±1)℃条件下将单尾实验鱼置于梯度流速选择仪(流速范围为11.86~65.45 cm·s-1,等距离划分为5个流速区域,从第一到第五流速区域的流速连续增加)中拍摄1 h,采用Ethovision XT9软件分析视频资料并计算实验鱼在不同流速区域平均进入频次(F,次)、单次进入停留时间(T,s·次-1)和平均停留时间百分比(Pt,%)等流速选择行为指标。结果表明:25℃下,随着流速的上升、F值显著增加以及水流速度过高,鲫无法在最高流速区域停留较长时间而导致鲫在第四流速区域的Pt达到47%,显著高于其他流速区域(P0.05);15℃下,鲫第一到第三流速区域的F值相近,而第四和第五流速区域F显著下降;同时其T值的最大值也出现在最低流速区域,导致该温度组的最低流速区域的Pt达到最大(37%),显著高于其他流速区域(P0.05);在第一至第三速流速区域25℃组的F显著低于15℃组,且25℃组实验鱼在第四流速区域的T值显著大于15℃组(P0.05),导致25℃组在第一、第二速流速区域的Pt显著低于15℃组,而25℃组在第四、第五速流速区域的Pt显著高于15℃组(P0.05);实验鱼在25和15℃下其偏好游泳速度分别为27.91~41.30和11.86~15.18 cm·s-1;温度下降导致鲫的偏好游泳速度明显降低,与低温环境下鲫的整体生理功能受限有关。     

铜铅胁迫下水分、温度和施肥对黑麦草富集能力的影响

黑麦草(Lolium perenne L.),是我国南方主要种植牧草之一,对土壤重金属(As、Zn、Cu、Pb、Cd等)具有一定富集效果。通过室内盆栽、正交试验的方法,研究不同水分、温度和施肥条件及其互作对黑麦草在Cu、Pb单一及复合胁迫下耐受性及富集能力的影响。结果表明:(1)在Cu、Pb胁迫下,黑麦草在90%WHC、保证N肥施用时取得最大生物量,其茎叶及根分别在30及25℃时生长积累最大;Cu-Pb复合胁迫使黑麦草地上部分的生长受到抑制。(2)综合分析金属含量及富集系数,90%WHC有利于黑麦草对Cu、Pb的富集,而温度、肥料随黑麦草富集部位及单一、复合金属污染的不同具有最适差异性。(3)黑麦草仅在90%WHC水分、30℃及施NPK肥时,对重金属Pb具有大于1的转运系数,其余各环境因子组合只能在不同程度上小幅改变植物转运系数,即黑麦草对Cu、Pb重金属的转运能力较差。(4)方差分析结果显示,水分和温度可作为对黑麦草Cu、Pb富集能力具有显著影响的单因子,在Cu、Pb单一污染胁迫下,还受到其二因素交互的显著影响;在单一及复合污染中,富集能力均受到与肥料间三因素交互作用的显著影响。综上...     

基于ESTDA模型的中国水生态足迹及水生态压力评价

基于水足迹视角,测度了中国31个省份2000-2018年的水生态足迹广度、深度及水生态压力,采用ESTDA框架对其时空动态特征进行分析。结果表明：①研究期内,中国水生态足迹总量呈波动上升态势;水生态承载力波动幅度较大,空间分布格局整体呈现自东南向西北逐渐较少的趋势。②水生态足迹广度与水生态承载力呈同步变化趋势,整体上已接近水资源可提供的流量资本上限,各省市水生态足迹深度差异较大。③研究期内,水生态压力指数小于1的区域与水生态足迹深度为1的区域相吻合,水生态压力指数大于1的区域主要分布在华北及西北地区。④LISA时间路径表明,水生态足迹广度、深度及水生态压力的整体空间格局均具有较强的稳定性;三者的局部空间结构在空间依赖方向上的稳定性依次加强;空间格局演化的空间整合性呈现水生态足迹深度 > 水生态压力 > 水生态足迹广度,空间上,水生态足迹广度正向协同增长省份主要集中于南方省份,而水生态足迹深度和水生态压力正向协同增长区则分布于华北、西北地区;各要素的空间分布格局表现出较强的路径依赖及锁定特征。