基于土地利用转型的喀斯特山区流域生态环境效应评价

基于贵州省乌江流域2000年、2010年以及2017年土地利用数据,运用ArcGIS 10.2、ENVI 5.3、GS+9.0等工具,通过转移矩阵、生态环境质量指数以及土地利用转型的生态贡献率定量分析贵州省乌江流域土地利用转型以及生态环境效应.结果表明:(1)2000—2017年,乌江流域的土地利用转型表现为生产用地迅...     

黑河下游柽柳根系水力提升对林分蒸散的贡献

准确量化植物根系水力提升(HL)及其生态-水文效应对于陆地生态系统水分循环和全球变化研究具有重要意义。基于2011—2012年黑河下游柽柳林地土壤含水量和涡度协方差观测资料,通过将土壤体积含水量分割为HL和水分损失量(WD),结合涡度协方差测定的潜热通量计算的蒸散量(ET),首次定量黑河下游柽柳根系HL及其对ET的贡献。据估算,柽柳根系HL主要发生在20—60 cm深度,生长季HL大小在0—1.4 mm/d之间变化,平均为0.22 mm/d,WD在0—0.76 mm/d之间变化,平均为0.23 mm/d,HL与WD的年内变化存在同步性,且HL与WD处于正平衡状态,表明HL通过将深层吸收的土壤水或地下水释放在根系吸收层以供植物蒸腾消耗外,还有剩余水分留存在该层内。生长季ET在0.31—5.38 mm/d之间变化,平均为2.82mm/d,但值得注意的是,HL与ET的年内变化存在时间滞后性,HL在5月最高,但ET在7月最大。HL对ET的贡献率在0.06%—108.25%之间变化,平均为19.25%,比例高于100%的时段主要在生长初期,也就是说在蒸散最大的夏季,HL是相对较小的,其原因可能有2个:一是HL受到夏季深层土壤干化的抑制,二是HL受到夏季夜间蒸腾的抑制,究竟是何种原因还有待进一步研究。     

择伐对吉林蛟河阔叶红松林群落结构及动态的影响

科学的森林经营能够优化林分结构,是调控森林生产力和生物多样性的有效手段。择伐作为森林经营的重要方式之一,其对森林结构以及群落动态的影响一直未有定论,因此迫切需要利用更加全面的数据对择伐及伐后林分特征的变化进行长期监测。根据森林大样地建立规范,2010年在吉林蛟河建立了42hm~2阔叶红松林动态监测样地,2011年冬季截取部分面积进行择伐经营,以经营样地为研究对象,运用数值变量描述采伐活动并分析择伐前后群落结构的变化;同时结合2015年的二次调查数据,以立地条件基本一致的对照样地为参照,比较林分水平和物种水平上死亡率、更新率的差异,并利用线性混合效应模型探究择伐活动对个体径向生长的影响。研究结果显示:经营样地的择伐强度为5.4%,受采伐干扰影响较大的物种主要包括色木槭、白牛槭、裂叶榆、胡桃楸、千金榆、水曲柳以及紫椴,采伐主要集中于林冠层树种,亚林层和灌木层个体很少涉及。择伐前后物种组成、径级结构等并未发生明显改变。5年间,经营样地和对照样地的林分密度都降低,对比对照样地,经营样地的死亡率较低,但其更新状况并未优于对照样地。从胸高断面积来看,经营样地整体的年平均生长量高于对照样地,表明择伐导致的稀疏对个体生长和存活起到了一定的促进作用。将采伐强度纳入线性混合效应模型中分析发现,胸径始终是影响个体生长的最重要因素,其次是树木个体之间的非对称竞争;采伐所涉及到的7个主要树种的年平均生长量均高于对照样地,但仅有紫椴的径向生长表现出对采伐干扰的显著响应。综合来看,低强度择伐对群落结构和动态的影响较小,不同物种的径向生长对择伐的响应存在一定差异。     

植被边界带对相邻麦田地表步甲和蜘蛛分布及蚜虫发生的影响

通过管理半自然生境提高农田中天敌多样性及农田害虫的生物控制效率是当前生态农业研究的基本问题之一。为探讨不同类型半自然植被边界带对相邻麦田地表天敌的发生以及对小麦蚜虫生物控制潜力的影响,在北京顺义区赵全营镇采用陷阱法调查了不同类型植被边界带（人工林地、人工种植草带、自然演替草带）相邻的小麦田中,距离边界0,15 m和30 m处步甲和蜘蛛两类重要地表天敌的多度分布及小麦田蚜虫发生情况,同时分析了边界带植被群落结构对步甲和蜘蛛群落分布的影响。结果表明：人工林地相邻的小麦田中维持了显著较高的步甲、蜘蛛和蚜虫发生密度;不同类型植被边界带相邻小麦田中步甲和蜘蛛群落组成显著不同,植被边界带宽度以及乔木层盖度是影响相邻麦田步甲和蜘蛛群落分布的主要因子;距离植被边界带不同取样界面处,不同迁移方向的步甲和蜘蛛的活动密度无显著性差异;与林地相邻的麦田中,蜘蛛活动密度从农田边界向农田内部处依次降低,与人工种植草带以及自然演替草带相邻的麦田中,农田边界处蜘蛛的活动密度显著高于农田内部。研究显示,半自然植被边界带与麦田交界处维持了较高的蜘蛛活动密度,并具有向农田内部扩散的趋势,然而,并非高天敌密度就意味着低害虫发生率,深入研究天敌群落与害虫发生关系及其影响因素是未来天敌保护和害虫生物防治的重要方面。同时,因为不同类型植被边界带维持的天敌群落具有高度异质性,未来的研究需要充分考虑不同类型植被边界带对天敌维持的作用,以及不同类型生境界面地表天敌的活动规律。     

植物表型可塑性研究进展

表型可塑性已成为生态进化发育生物学的核心概念,很大程度上由于植物可塑性研究的主要贡献,但人们仍远未完全了解表型可塑性的原因和结果。从整体角度理出表型可塑性研究发展的基本脉络,介绍研究内容、途径和简史,聚焦于几个主要方面的研究进展及发展方向。现代可塑性研究的兴盛始于关于可塑性的进化学重要性的一篇综述,从现象的描述、对其遗传基础和可塑性本身进化的讨论,发展到探索其背后的发育机制、植物生长与适应策略、生态学影响等。未来可塑性研究应在重新理解和评价表型可塑性及其适应性的基础上,更关注自然条件下环境因子和可塑响应的复杂性。表型可塑性的生态-进化学意义仍将是未来研究的重点。     

异色瓢虫法国种群对豆蚜的捕食效应

异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)的法国种群具有飞行能力较低的特点,在生物防治方面可能更具利用价值。为了使其更好的在田间应用,本文进行了异色瓢虫的法国种群各龄幼虫及雌、雄成虫对豆蚜的捕食功能比较研究。结果表明:各龄幼虫及雌、雄成虫对豆蚜捕食功能反应符合Holling II模型,检验各圆盘方程理论值和实测值拟合较好。同一虫态在不同空间水平对蚜虫的捕食能力有显著差异,在广口瓶处理中(较大空间),1～4龄幼虫及雌、雄成虫的最大理论捕食量分别为4.51、83.33、111.12、166.67、190及200头;不同虫期及成虫的瞬间攻击率a为3龄>4龄>雄虫>雌虫>2龄>1龄,且1龄的处理时间Th最长(0.2225);在培养皿处理中(较小空间),1～4龄幼虫及雌、雄成虫的最大理论捕食量分别为6.17、19.23、45.45、100、142.86、111.11头,不同虫期的瞬间攻击率a为2龄>3龄>雄虫>4龄>1龄>雌虫,且4龄的处理时间Th最长(0.1624)。     

长江口潮滩生态系统氮微循环过程中大型底栖动物效应实验模拟

依据长江口滨岸潮滩大型底栖动物的自然分布特征,选取了两段典型的研究区域——崇明东部潮滩和浒浦岸段边滩,运用实验模拟和对比分析方法,定量地研究了大型底栖动物谭氏泥蟹和河蚬对潮滩生态系统中氮营养盐的界面扩散及其早期成岩变化的影响。研究表明,谭氏泥蟹主要通过掘穴活动增加沉积物-水-气三相接触界面,促进沉积物中的无机氮(NH 4- N、NO- 2 -N和NO- 3- N)向上覆水体中扩散,并且也加快了沉积物中氮的氨化作用和硝化作用速率,而河蚬则主要通过生理活动机制影响潮滩生态系统内氮素的迁移转化过程。研究结果深刻揭示了大型底栖动物通过生物扰动和生理活动作用机制,促进了长江口潮滩生态系统内氮素的生物地球化学循环过程速率。     

冬水田典型生境类型节肢动物群落多样性及生物量特征

为了掌握休耕季节不同生境冬水田节肢动物群落多样性及生物量特征,于2017年2—4月在重庆市璧山区通过陷阱法对3类冬水田耕作区及期9个小区生境进行了定点调查,分别为水稻和蔬菜及荒地耕作区、水稻和蔬菜耕作区及水稻和林地耕作区。共捕获节肢动物108367只,隶属于3纲119科(种)。Berger-Parker优势度指数表明,冬水田节肢动物群落以罕见或稀少种(类群)数量最多以及优势类群数量稀少且突出为最基本特征,圆科和长角科是最主要的优势类群。节肢动物密度和生物量的百分比分析表明,腐食者和捕食者是节肢动物群落的主要功能团;弹尾虫以及不同种类蜘蛛和天敌昆虫类群分别构成了腐食者和捕食者中的主要类群(种)。3类冬水田及其小区节肢动物群落主要功能团密度和生物量以及群落Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Margalef丰富度指数(D)、Pielou均匀度指数(J)和Simpson优势集中性指数(C)均有明显的规律变化,且出现了显著性差异(P0.05);节肢动物群落及其主要功能团腐食者和植食者分别在密度和生物量间,以及捕食者与其猎物腐食者和植食者在生物量上都具显著的相关性(P0.05)。群落相似性及相关性分析显示,3类冬水田及其小区节肢动物群落组成总体上差异明显,显然受到了稻田生境及耕作/管理等非生物因素的影响;其中生境类型(FH)作用最大,其次是蓄水量(EWQ)、稻桩生物(BR)、种植模式(PP)和收割方式(HM);它们与节肢动物群落密度及参数H′、D和C,以及腐食者密度和生物量、捕食者密度等显著正相关或负相关(P0.05)。主成分及聚类分析结果进一步指出,3类冬水田的生境异质性差异较大,这与它们小区在节肢动物群落密度(AI)、腐食者密度(DI)及FH等生物和非生物因素上的较大不同有关。总之,3类冬水田主要营养链“水稻秸秆-腐食者-捕食者”中存在不同程度的级联效应;弹尾虫作为该效应中腐食者的代表承担着冬水田“关键或中心”节肢动物类群具有的双重生态功能;不同冬水田及其小区节肢动物群落多样性及生物量特征差异明显,这与FH、EWQ、BR、PP和HM等非生物因素密切相关。     

干旱地区山地荒漠草原阴坡植物群落空间异质性

在样线调查基础上 ,以 Shannon- Wiener指数 ,群落盖度 ,DCA排序轴为区域化随机变量 ,应用半方差、分形分析等方法 ,对干旱地区山坡植物群落空间异质性进行了研究。结果表明 ,在整个山坡尺度上植被格局的空间异质性不大 ,小尺度上植被格局的空间异质性较大 ,尺度依赖性较强 ,不同群落类型的空间格局不同 ,随尺度变化的规律也不一样。严重放牧干扰强烈影响干旱山地植物群落的空间格局 ,生境中的牧道格局 ,斑块格局使山坡植物群落多样性空间异质性更加复杂 ,牧道效应是导致群落空间格局周期性振荡的重要因子。去势对应分析 (DCA)排序第一轴特征值体现了综合生态因子对群落格局作用的结果 ,DCA第二轴半方差变化包含了大量信息 ,其变化具有周期性。群落多样性空间格局强烈影响着干旱山地生态系统的各种生态学过程 ,这些作用机制有待进一步研究     

10种绿化苗木对VA菌根的依赖性及其接种效应

研究了10种绿化树对VA菌根的依赖性、感染率及其接种效应。结果表明:各参试树种对VA菌根都有不同程度的感染率及依赖性;其中黑金刚(Ficus elastica cv.Deocora Burgundy)接种感染率最高,达90%,巴西榕(Ficus elastica cv. Variegaa)、竹节树(Carallia brachiata)的接种感染率大于80%,接种感染率大于60%的有花金刚(Ficus elastica cv. Decora Tricolor)、红关公(Ficus elastica cv. Decora)、扭纹铁(Dracaena deremensis)、红桂木(Artocarpus nitidus subsp. lingnanensis),小于35%的有红楣(Anneslea fragrans)、伞花木(Eurycorymbus cavaleriei)、石楠(Photinia serrulata);黑金刚、巴西榕对VA菌根的依赖度最高,都超过了300%,红关公、花金刚对VA菌根的依赖度中等,分别为213.3%、203.5%;红桂木、竹节树、扭纹铁、石楠、红楣、伞花木对VA菌根依赖性偏弱,依赖度都在200%以下。参试树种菌根感染率和依赖度的排序基本一致。VA菌根对各参试树种均有不同程度的接种效应,对黑金刚、花金刚、红关公、巴西榕和竹节树的接种效应最为明显,对扭纹铁、红桂木的接种效应较好,而对石楠、红楣和伞花木则稍差。