植物防卫的碳-养分平衡假说

碳-养分平衡假说(carbon-nutrient balance hypothesis,CNBH)认为,植物组织中次生代谢物浓度受环境碳-资源有效性控制;植物体内次生代谢物按照化学计量的要求进行分配;资源分配给防卫物的必要条件是资源供应量满足植物生长需求后仍过剩。CNBH自提出以来,其适用范围不断受到限制,解释与预测研究结果的能力逐渐显现不足。期间,对CNBH进行过优化和修改,设置了多种限制条件,以期能使CNBH得到补救,继续成为指导植物-草食动物间相互作用和植物体内资源分配的相关理论。然而,随着研究的逐渐深入,CNBH被证实缺乏逻辑性和内在一致性;CNBH不能满足假说本身的发展要求,缺乏明确可行的量化指标体系,也没有明确地标识出理论预测范围与可测试范围之间的界限。研究表明,CNBH的基本假设本身是错误的;随着人们对植物-草食动物间相互作用的认知能力加强,更深刻地认识到资源在植物体内的分配模式,意识到CNBH假说的严重缺陷。在现有的植物防卫理论中,生长-分化平衡假说(growth-differentiation balance hypothesis)较为成熟,不但具有CNBH的优点,而且更具有植物生理学和进化...     

枣麦间作枣园主要蚧虫复合种群结构及生态位

为了有效地控制枣树蚧害,2002年在太谷地区对枣麦间作枣园的康氏粉蚧(Pseudococcus comstock Kuwane)、日本蜡蚧(Ceroplastes japonicus Green)和梨园蚧(Quadraspidiotus perniciosus Comstock)的复合种群结构及其生态位进行了系统研究.结果表明,在枣树发育早期,3种蚧虫分布范围主要在下、中部的东、南方位,康氏粉蚧的时空二维生态位的宽度较大,是该时期的优势种.到中期3种蚧虫复合种群的分布聚集在树冠上部的西、北方位,时 空二维生态位的宽度以日本蜡蚧较大,种间相似程度和竞争不明显.后期3种蚧虫的复合种群结构在各部位的各个方位的分布无明显差异,但梨园蚧的虫口密度较大,日本蜡蚧在生态位上占据较大的空间.与枣树发育的中期相比,3种蚧虫复合种群结构的相似性与种间竞争系数的平均值要小.蚧害预防应早期控制康氏粉蚧,中期调治3种蚧虫的危害,后期应采取措施压低越冬虫源.     

SSR在琼海和三亚两普通野生稻居群中的遗传变异

通过分析37个SSR座位在琼海与三亚两普通野生稻（Oryza rufipogon）居群中的遗传变异,结果表明,SSR座位在三亚普通野生稻居群中的变异高于其在琼海普通野生稻居群中的变异。根据遗传相似性和遗传距离公式得到琼海与三亚普通野生稻居群间的遗传相似性为0．6385,遗传距离为0．4486cM。Wright的啪验结果表明,这37个SSR座位在两居群之间存在着中等程度的遗传分化,FST=0．3909。此分化结果主要是由两居群间弱的基因漂移导致的（Nm=0．3895）。     

中国昆虫区系的多元相似性聚类分析和地理区划

为了总结分析中国昆虫的分布规律, 为昆虫地理区划提出依据, 作者2008年创建了新的多元相似性聚类分析方法, 它与传统的聚类分析方法的主要不同是直接计算任意多个地区之间的相似性系数, 从而摈弃原来的合并环节。我们应用这种方法对中国823科17 018属93 662种昆虫的分布进行了定量分析。当种级水平相似性系数分别为0.19和0.14时, 全国64个基础地理单元聚类为20个小单元群和9个大单元群。根据聚类分析结果, 提出我国第一个由定量分析产生的9个昆虫区20个昆虫亚区的中国昆虫地理区划的初步方案。西北昆虫区、 东北昆虫区、 华北昆虫区、 青藏昆虫区稳定地组成中国北方昆虫大区, 江淮昆虫区、 华中昆虫区、 西南昆虫区、 华东昆虫区、 华南昆虫区稳定地组成中国南方昆虫大区。江淮昆虫区的设立是因为这里多平原和丘陵, 为重要农业区, 昆虫区系简单, 种类显著少于华东、 华中、 华南昆虫区, 而和华北昆虫区相当; 包括台湾在内的华东昆虫区是昆虫多样性最丰富地区之一, 显著高于邻近的华北、 江淮、 华南昆虫区。最后, 对昆虫地理定量分析中的重要环节进行讨论, 还对今后昆虫区系调查的薄弱地区提出建议。这项研究证明多元相似性聚类分析方法是简便、 快捷、 实用的, 能够在更广泛的范围应用, 这预示着生物地理学研究将会由定性研究进入到定量研究阶段。     

荒漠区地表凋落物分解对季节性降水增加的响应

为探讨季节性降水增加对荒漠生态系统凋落物分解的影响, 在古尔班通古特沙漠南缘, 选择粗柄独尾草(Eremurus inderiensis)叶、尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)叶、尖喙牻牛儿苗茎、沙漠绢蒿(Seriphidium santolinum)茎4种凋落物样品, 在2009-2011年研究了模拟季节降水增加(冬春增雪、夏季增水)和自然降水处理下凋落物的分解。持续2年的分解实验表明: (1)各组分凋落物的质量损失过程可以用负指数衰减方程较好地拟合(R²> 0.90); 经过637天的分解, 各组分凋落物质量残留率在自然降水、冬春增雪、夏季增水处理下均无显著性差异(p > 0.05)。粗柄独尾草叶、尖喙牻牛儿苗叶、尖喙牻牛儿苗茎、沙漠绢蒿茎在自然降水处理下的质量残留率分别为40.59%、35.50%、36.00%和63.96%; (2)各组分凋落物的质量残留率与N残留率显著正相关, 凋落物N的损失快于其质量损失, 且初始N含量与分解速率显著正相关(r = 0.60, p = 0.038), C/N解释了71%的地面凋落物分解速率。研究表明, 季节性的短暂降水增加对荒漠区地表凋落物分解没有显著影响, 凋落物初始化学组成是预测荒漠区地表凋落物分解的重要因素。     

Duration of mulching caused variable pools of labile organic carbon in a Phyllostachys edulis plantation

Aims Soil total organic carbon and labile organic carbon are important indicators in evaluating soil quality. Mulching is widely applied to promote the emergence of bamboo shoot in winter time through stand management. Yet the consequences of mulching on soil quality in Phyllostachys edulis have not been well studied. We aim at the quantitative effect of mulching duration on soil quality in P. edulis stands.
Methods Several P. edulis stands located in Huangyan District of Taizhou, Zhejiang Province of China, had been applied with mulching for 1-2 years and were used in this study to assess the mulching effects. We also selected stands without mulching treatment as the reference sites (or control, CK) for comparisons.||||Important findings Total soil organic carbon (TOC), light fraction organic matter (LFOM), and easily-oxidized carbon (EOC) contents at stands with 1-year and 2-year mulching treatments were significantly increased compared with those at the CK sites. The 1-year mulching increased TOC, LFOM and EOC by 11.2%-74.2%, 31.7%-196.9% and 5.0%-79.6%, respectively, than those of CK sites, while by 22.2%-90.8%, 36.7%-238.5%, and 21.9%-97.5% with 2-year treatment. However, the contents of water-soluble organic carbon (WSOC) changed insignificantly. Among the indicators, we found that WSOC:TOC in CK was higher than that with the mulching treatments, while EOC:TOC with 1-year treatment was higher than that with 2-year treatment, and EOC:TOC with 2-year treatment was higher than that of CK. Additionally, WSOC, EOC, and LFOM at all three treatments showed high correlations with TOC, with a higher correlation coefficient of WSOC with TOC of 0- 30 cm soil layers in CK than those with mulching treatments. The correlation coefficient of EOC and LFOM with TOC was the highest at the 2-year mulching sites. More importantly, TOC, WSOC, EOC, and LFOM were significantly (p < 0.05), or extremely significantly (p < 0.01), correlated with soil nutrient content, including total N, hydrolysis N, available P, available K, exchangeable Ca, and exchangeable Mg in all treatments. In sum, it appeared that mulching in short term can increase the contents of TOC, soil labile organic carbons and soil nutrients in bamboo soils, yielding an improved soil quality and thus can be promoted as a plausible practice for the sustainable management of P. edulis stands.     

荒漠草原区弃耕地植被演替过程中植物群落生物量及土壤养分变化

采用空间变化代替时间变化的方法,以荒漠草原区不同年限(1、4、9、12和20年)弃耕地为对象,研究弃耕演替过程中植物群落生物量与土壤养分的变化特征.结果表明： 随弃耕年限的增加,弃耕地植物群落地上生物量呈先减少后增加的趋势,0～60 cm土层的土壤全氮、全磷和有机碳含量及碳密度均呈先增大后减小再增大的趋势,4年和20年弃耕地的土壤全氮、全磷含量达到峰值.弃耕演替过程中土壤全氮和有机碳含量对植物群落生物量的影响大于土壤容重和土壤全磷.     

豫中褐土耕地土壤性质空间分异及质量评价

以河南省中部褐土集中分布区禹州县文殊镇为例,基于GIS对该镇进行500 m×500 m规则网格布点248个,将布点图层与土壤图进行叠加分析建立空间数据库,作为野外GPS定位精确采样的依据.野外实际共采集202个点的土壤样品（0～20 cm）,其中随机均匀选取34个点进行容重环刀采样.获取有机质、速效K、速效P、pH值、全N、全P、质地、阳离子交换量(CEC)、缓效K和容重10项土壤指标作为耕地土壤质量评价的因素.对指标进行数据统计分析,运用层次分析法（AHP）计算排列出评价因子的权重,运用普通Kriging插值法得出研究区10项土壤理化性质空间分异及土壤质量等级分布和面积.结果表明：研究区褐土耕地土壤质量属于较好的水平,其中优、中等占95%以上,差等只有不到5%.     

不同海拔花椒叶片-凋落物养分化学计量与重吸收的关系

阐明贵州喀斯特高原峡谷区不同海拔顶坛花椒叶片和凋落物化学计量特征与养分重吸收率,有助于掌握养分保存与利用机制。选取531、640、780、871和1097 m共5个海拔的顶坛花椒为对象,采集叶片和凋落物数据,分析其养分含量、化学计量和养分重吸收率随海拔增加的分异规律,阐明叶片养分重吸收与化学计量之间的内在关联。结果表明：叶片和凋落物有机碳(OC)、全磷(TP)和全铁(TFe)均以海拔780 m为最高,叶片全锰(TMn)、全镁(TMg)和凋落物TMg含量表现出随海拔升高而增加的趋势,叶片和凋落物全氮(TN)、全钾(TK)、全钙(TCa)未随海拔发生显著分异。叶片和凋落物C∶P、Fe∶Mn、C∶Ca随海拔升高表现出先增加后降低的变化趋势,而叶片和凋落物Ca∶Mg则呈现随海拔升高而降低。叶片养分重吸收率随海拔的分异规律不完全一致,叶片P和K重吸收率以海拔780 m为最高,N、Fe和Mn重吸收率以海拔871 m为最高,海拔1097 m的Ca和Mg重吸收率显著高于其他海拔,而海拔1097 m的P、N和Fe重吸收率则均为负值。冗余分析结果表明,叶片养分重吸收率与化学计量之间具有很强的相关性。     

基于氢氧稳定同位素示踪的侧柏与白榆水源对比

明晰常绿与落叶乔木的水分来源及竞争关系,可为区域生态恢复过程中树种的选择和种植方式提供理论依据。本研究以兰州市南山绿化工程区大洼山常绿乔木侧柏(Platycladus orientalis)和落叶乔木白榆(Ulmus pumila)为对象,测定其木质部及土壤和降水的氢氧稳定同位素比值,利用贝叶斯混合模型和相似性比例指数分析了侧柏和白榆对不同深度土层土壤水的利用特征。结果表明：除7月和10月外,深层(70～100 cm)土壤水是侧柏和白榆的主要水分来源,其贡献率分别为55.82%和58.90%;7月侧柏和白榆转为吸收浅层(0～20 cm)土壤水,贡献率均达90%以上;10月侧柏转为吸收中层(20～70 cm)土壤水,而白榆同时利用深层(70～100 cm)和中层(20～70 cm)土壤水。侧柏和白榆在整个生长季内除7月外,对水分的竞争不强烈,可在同一生境下同时种植。