我国甜菜夜蛾间歇性暴发的非均衡性循环波动

[摘要] 为进一步了解我国甜菜夜蛾Spodoptera exigua ( Hbner)间歇性暴发成灾的规律,作者应用时间序列分析技术研究了我国甜菜夜蛾间歇性暴发的时间序列波动规律。结果表明,在1949—2008年的60a中,我国甜菜夜蛾大尺度暴发总年频次为120次,各年度暴发次数(年频次)存在着非均衡性循环波动特征,并且在其波动过程中呈明显的上升趋势。按“年频次”强度,可将我国1949—2008年60a中甜菜夜蛾发生过程,划分成两个明显不同的阶段。第一阶段（1949—1984年）为平稳低发阶段,36a总年频次量为4次,年平均仅0.11次;第二阶段（1985—2008年）则为波浪式上升性高发阶段,24a总年频次为116次,年平均4.83次（为第一阶段的43.91倍））。按第二阶段24a（1985—2008）数据进行自相关系数和频谱图分析,结果表明,我国甜菜夜蛾大尺度暴发存在2.8a和11.2a2种不同长度的循环周期,其暴发趋势指数对滞后1a和滞后4a的影响为正相关,而对滞后5a和滞后6a的影响则为负相关。本文根据甜菜夜蛾暴发指数的非均衡周期性特征,建立了以时间序列为自变量的甜菜夜蛾暴发指数非均衡周期性预测模型,经回代结果检验,理论值与实测值之间无显著差异。     

若尔盖沙化土地治理土壤微生物群落与功能基因比较研究

【目的】在高寒沙地中建立以赖草和沙生苔草等先锋植物为主的人工草方格,探究其土壤微生物群落动态变化以及养分循环过程。【方法】采用宏基因组测序和qPCR方法进行土壤微生物群落结构组成分析、功能基因注释和绝对丰度测定,并结合土壤理化因子数据进行冗余分析。【结果】人工建立草方格后,沙地土壤中全氮、速效磷以及有机碳含量分别提高了20%-68%、10%-247%、19%-56%;细菌和真菌的群落数量分别提高了17%-81%和2%-95%,与植物促生长相关的鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、硝化螺旋菌属(Nitrospira)、Solirubrobacter属和类诺卡氏菌属(Nocardioides)等细菌种类的相对丰度呈上升趋势;氮循环中与氨氧化和亚硝酸盐氧化相关的amoCAB基因簇和nxrAB基因簇显著富集,发现了完全氨氧化的基因标志。【结论】人工建立草方格有效提升了高寒沙地土壤养分和微生物群落数量,促进了养分循环。适度放牧可以增加沙地生态系统的氮汇扩散性,有助于本土先锋植物定植,为今后在同等高海拔地区采取沙地生态修复措施提供理论参考。     

高寒草甸生态系统氮素循环

应用分室模型,研究了高寒草甸（矮嵩草草甸）生态系统中氮素的分布与循环。结果表明：系统中,土壤库氮素总储量为 １０６３ｔ／ｈｍ ２,主要以有机态存在,土壤氮素全量养分丰富,而有效养分贫乏,仅能满足较低水平生产的供求关系;植物氮素主要储存于植物活根中,根系氮素储量为 １９０１１±４９６２ｋｇ／ｈｍ ２·ａ,活根内氮素占 ７９２６％ 。通过对该系统氮素收支平衡计算结果表明,氮素输出为 １５９３５ｋｇ／ｈｍ ２·ａ,大于系统的输入 ８４７３ｋｇ／ｈｍ ２·ａ,系统中氮素亏缺,成为限制草场生产力提高的限制因子。     

棉田生态系统氮营养元素循环的研究

在棉田生态系统Ｎ循环中,低,中,高,超高产棉田Ｎ素的输入与输出不平衡,亏盈值（Ｂｋ）分别为－９．８,－１０．６,－１３．５和－１６．２ｋｇ／ｈｍ＾２,平衡值（Ｂ１）为０．９１１３,０．９４３５,０．９４２９．０．９４５８,每种１季棉花,土壤库现存Ｎ减少２‰～６‰,低,中,高,超高产棉田产物Ｎ输出,分别为棉田生态系统总输出Ｎ的５４．４％,４６．５％,４４．９％和４３．４％,其中经济产品（棉子和纤维）     

冻土甲烷循环微生物群落及其对全球变化的响应

冻土是陆地生态系统中最容易受到全球气候变化影响的碳库,既发挥着碳源又起着碳汇的作用。人们非常关注贮存于冻土中有机碳的最终归宿,是因为全球气候变暖会加快冻土的解冻,释放更多的温室气体（二氧化碳和甲烷）到大气中,从而进一步加剧温室效应。据估计每年从北半球冻原陆地生态系统释放进入大气的甲烷约占全球自然界释放甲烷总量的25%。研究证实冻土生物源甲烷的产生和消耗分别由耐(嗜)低温的产甲烷菌(methanogens)和甲烷氧化菌(methanotrophs)介导。鉴于冻土甲烷循环对全球甲烷平衡的显著作用以及在冻土生物地球化学循环中的重要功能,对介导冻土甲烷循环的产甲烷菌和甲烷氧化菌的研究将有助于更好地评估冻土生态系统对全球气候变化的响应和影响,本文就冻土甲烷循环过程、产甲烷菌、甲烷氧化菌的群落结构、活动、生态功能及其对气候和环境变化的响应机制的最新研究进行综述,以期为我国开展冻土甲烷循环机理研究提供支持。     

白腐真菌在碳素循环中的地位和作用

白腐真菌在碳素循环中的地位和作用李慧蓉（江苏石油化工学院,常州２１３０１６）白腐真菌是一类丝状真菌,因腐生在树木或木材上,引起木质的白色腐烂而得此名。这类真菌因能对木质素进行彻底的生物降解而在自然界的碳素循环中占有重要地位,它独特的降解能力和机制引起...     

巨尾桉人工林养分循环研究

对湘南低山丘岗区密度为900、1125和1500株/hm2的6年生巨尾桉(Eucalyptus     

海南霸王岭热带山地雨林森林循环与树种多样性动态

通过对海南岛霸王岭热带山地雨林的调查 ,研究了热带山地雨林树种多样性特征随森林循环的动态变化规律。结果表明 :( 1 )热带山地雨林森林循环不同阶段斑块在森林景观中所占的面积比例分别是 :林隙阶段 ( G)占 38.5 0 % ,建立阶段 ( B)占 2 8.5 0 % ,成熟阶段 ( M)占 2 7.0 0 % ,衰退阶段 ( D)占 6 .0 0 %。 ( 2 )热带山地雨林中乔木树种的密度随森林循环的变化趋势是由 G→B→M呈现出逐渐增加的趋势 ,以成熟阶段达到最大 ,而到衰退阶段又趋于下降。灌木树种则表现出 G阶段斑块的密度最大 ,B阶段的最小 ,从 B到 M有所增加 ,到 D又稍有下降。 ( 3)热带山地雨林中不同高度级和不同径级的树木的密度在森林循环的不同阶段表现出不同的增减趋势 ,其随森林循环过程呈现出的动态变化可能与不同阶段斑块内的空间、环境及物种生物学特性有关。 ( 4 )热带山地雨林中树木的平均胸径、平均高、平均胸高断面积、平均单株材积随森林循环过程呈现出不断增加的趋势 ,其中平均胸径和平均高随森林循环的变化较为平缓 ,而平均胸高断面积和平均单株材积之变化较为陡急。 ( 5 )热带山地雨林森林循环不同阶段的物种多样性指数不同 ,其中 G和 B阶段的物种丰富度和多样性指数值较接近 ,M阶段的物种丰富度达到最大 ,D阶段则最小。     

草原化荒漠草本植物对人工施加磷素的响应

荒漠地区因土壤水分和养分含量较低而限制了植被的生长,且磷素对于植物的生长具有重要的作用。利用人工施加磷素的控制实验研究了不同磷肥处理对荒漠区草本植物物种丰富度、多度、盖度、生物量、植物株高等群落学特征的影响。实验表明：物种丰富度和多度在施肥量分别为12.5,25和50 g?m-2的梯度下,施肥当年和第二年相较于对照均有所降低,且施肥梯度越高,降低越明显;植被盖度和地上部生物量则在两年的实验中表现出相似的规律,在不同的施肥梯度下均有所提高,高肥处理对其促进作用更大,且在降水充足的07年高于降水较少的08年,说明水肥耦合更有助于群落生产力的提高;优势种株高则对磷素的响应存在种间差异,年际间的差异也较大,这或许与荒漠植物本身特有的生物学特性有关。     

白洋淀富营养化湖泊湿地厌氧氨氧化菌的分布及对氮循环的影响

随着生物反应器和海洋生态系统中厌氧氨氧化反应的发现,自然生态系统的氮循环过程被重新认识,但是目前厌氧氨氧化过程是否也存在于富营养化湖泊湿地并发挥着重要作用,还未见报道。结合15N同位素示踪与分子生物学技术研究了白洋淀湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化菌的分布、菌群结构特性、生物多样性及其活性。结果表明,在藻类影响导致的高氨氮沉积物中,厌氧氨氧化菌具有广泛存在性。通过构建16S rRNA克隆文库发现,沉积物中厌氧氨氧化菌的生物多样性相对较低,在2%差异度的条件下,30个克隆序列只分为5个操作分类单元(OTUs),代表序列与Genebank数据库中已探明的厌氧氨氧化菌Candidatus Brocadia fulgida和Candidatus Brocadia anammoxidans同源性最高,分别可达97%和96%。同位素示踪结果表明,白洋淀湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化活性为0.19—7.78 nmol N g-1h-1,空间差异较大,产生的氮气占此沉积物总氮气生成量的0.64%—20.65%,体现了湿地的异质性。通过得出的厌氧氨氧化反应速率推算每年由厌氧氨氧化反应损失的氮量为1.8—78gN m-2a-1,对白洋淀氮循环起到非常重要的作用。富营养化湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化反应的发现为研究厌氧氨氧化对氮循环的重要影响提供了新证据。