西北欧植物区系植物功能性状数据库(LEDA)简介

植物功能性状用于揭示性状演化规律与物种进化关联,阐述物种共存机制与群落构建法则,预测气候变化和人为干扰下的植被动态。始建于2002年的西北欧植物功能性状数据库主要针对该植物区系中植物持久性、更新与传播力等相关性状,在植物生态学界具有重要影响力。本文介绍了西北欧植物区系性状数据库中的植物功能性状及其筛选与测定方法,旨在为中国相关数据库的构建提供依据,推动理论生态学与功能生态学的发展。     

Microbial Biomass, N Mineralization and Nitrification, Enzyme Activities, and Microbial Community Diversity in Tea Orchard Soils

Understanding the chronological changes in soil microbial and biochemical properties of tea orchard ecosystems after wasteland has been reclaimed is important from ecological, environmental, and management perspectives. In this study, we determined microbial biomass, net N mineralization, and nitrification, enzyme (invertase, urease, proteinase, and acid phosphatase) activities, microbial community diversity assessed by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) of 16S rDNA polymerase chain reaction (PCR) products, and related ecological factors in three tea orchard systems (8-, 50-, and 90-year-old tea orchards), adjacent wasteland and 90-year-old forest. Soil microbial biomass C (C_mic) and activity, i.e., soil basal respiration (R_mic), microbial biomass C as a percent of soil organic C (C_mic/C_org), N mineralization, invertase, urease, proteinase, and acid phosphatase, significantly increased after wasteland was reclaimed; however, with the succeeding development of tea orchard ecosystems, a decreasing trend from the 50- to 90-year-old tea orchard became apparent. Soil net nitrification showed an increasing trend from the 8- to 50-year-old tea orchard and then a decreasing trend from the 50- to 90-year-old tea orchard, and was significantly higher in the tea orchards compared to the wasteland and forest. Urea application significantly stimulated soil net nitrification, indicating nitrogen fertilizer application may be an important factor leading to high-nitrification rates in tea orchard soils. The Shannon’s diversity index (H) and richness (S) based on DGGE profiles of 16S rRNA genes were obviously lower in all three tea orchards than those in the wasteland; nevertheless, they were significantly higher in all three tea orchards than those in the forest. As for the three tea orchard soils, comparatively higher community diversity was found in the 50-year-old tea orchard.     

百喜草及其在南方果园生草栽培和草被体系中的应用

果园立地条件差、土壤肥力不足是影响我国果树产量和果实品质的重要因素。百喜草是优良的果园生草栽培和草被体系草种。在我国南方果产区推广应用百喜草,对于防止水土流失、改善果园生态环境、培肥果园土壤、提高果实产量和品质具有重要意义。     

果实开裂研究进展

裂果是果实中普遍发生的一种生理性病害,如番茄、甜樱桃、苹果、枣、石榴、荔枝等均易开裂,这会造成巨大的经济损失和农业资源浪费。裂果是由多种因素综合导致,内因主要为遗传和果实的自身特性,如果实大小、形状、生长速度、含水量、果皮特性、果实开裂相关基因表达情况等;外因主要为生长环境条件,如温度、光照、降水等,以及栽培管理方式,如灌溉、防晒、矿物质和生长调节剂的施用等。文中从以上方面对果实开裂的研究进展进行综述,以期为裂果机理的进一步研究和裂果的防控提供参考。     

间种牧草枣园害虫与天敌群落优势种的演替与IPM决策

为了有效地管理枣树害虫,2004年在太谷地区对不同处理的间作牧草枣园的害虫与天敌群落优势种的演替与IPM决策进行了系统的研究,结果表明：间种牧草枣园天敌明显大于（P〈0．05）未间种牧草的枣园,种草综合防治园天敌明显大于（P〈0．05）种草常规防治园;在枣树不同发育阶段,种草不防治区害虫群落的参数明显大于（P〈0．05）未间种牧草的枣园,但丰富度与优势度参数则是未间种牧草的枣园明显（P〈0．05）大于间种牧草枣园;天敌群落的参数是间种牧草枣园明显（P〈0．05）大于未间种牧草的枣园,种草综合防治区明显大于（P〈0．05）种草常规防治区。不同处理枣园天敌群落优势种对前二个主分量的负荷值,间种牧草枣区明显（P〈0．05）大于未间种牧草的枣区,而枣园害虫群落优势种则是未间种牧草枣区明显（P〈0．05）大于间种牧草的枣区。就天敌与害虫优势种的时空二维生态位宽度和重叠而言,不同发育阶段的枣园害虫的时空二维生态位平均宽度之间没有明显差异（P〉0．05）,天敌优势种的时空二维生态位平均宽度是种草枣园明显（P〈0．05）大于未种草枣园;不同发育阶段种草枣园天敌与害虫优势种的时空二维生态位平均重叠程度明显（P〈0．05）大于未种草枣园;种草园天敌的累计贡献率高于70％的平均指数值明显（P〈0．05）大于未种草园,而未种草园害虫的累计贡献率高于70％的平均指数值明显（P〈0．05）大于种草园,且不同发育阶段也在不同处理枣园有明显差异（P〉0．05）。可见枣园IPM的实施应采取阶段性对策。     

枣园桃蛀果蛾寄生蜂种类及其与寄主的关系

桃蛀果蛾(Carposina sasakii Matsumura)是我国十分重要的果实性害虫,其中枣受害最严重,因其幼虫在果实内蛀食危害、高度隐蔽性的生活而较难防治。寻找有效天敌,开展生物防治成为必然。2009年与2010年研究调查了我国大枣部分产区陕西、山西、河南与宁夏枣园桃蛀果蛾寄生性天敌,共发现了3种寄生蜂,即中华齿腿姬蜂(Pristomerus chinensis Ashmead)、章氏小甲腹茧蜂(Chelonus(Microchelonus)zhangi Zhang)和金小蜂(Pteromalidae),3种寄生蜂均从桃蛀果蛾的茧中羽化而出,其中中华齿腿姬蜂和章氏小甲腹茧蜂为优势天敌,但它们表现出十分明显的地域性分布。同时,对中华齿腿姬蜂和章氏小甲腹茧蜂羽化、寄生率以及与寄主之间的关系进行了初步研究,结果表明,中华齿腿姬蜂越冬代成虫出蛰活动始于6月中旬,越冬代寄生率较低,第1代成虫羽化在8月下旬至9月上旬,这代寄生蜂具有较高的寄生率,可达25%;章氏小甲腹茧蜂第1代成虫羽化集中在8月中下旬和9月上旬,由于在2009年与2010年对样地进行不施用杀虫剂的管理,该天敌在2010年自然寄生率显著提高,最高时可达64.52%。因此,科学管理,合理保护与利用当地天敌成为实现该害虫生物防治的关键。     

梨枣在果实生长期对土壤水势的响应

以4年生梨枣为试验材料,在果实生长期设置了4个土壤水势水平,研究不同处理梨枣茎秆直径生长、光合速率、蒸腾速率、叶片相对含水量以及果实数量对土壤水势的响应,探讨了梨枣果实生长期适宜的土壤水势范围。结果表明:1)在果实缓慢生长期,茎秆直径生长缓慢;土壤水势高于-84 kPa时能显著地降低落果率。2)果实快速生长期,茎秆直径日最大值和叶片相对含水量能反映梨枣的水分状况;适当的控制土壤水势能显著的提高叶片的水分利用效率;土壤水势高于-84 kPa时果实快速生长期出现坐果现象。3)果实生长期前期的土壤水势低至-461 kPa会影响果实生长期叶片的功能和后期的坐果。因此,梨枣果实生长期的适宜的土壤水势范围为-41—-84 kPa,提高了叶片水分利用效率,提高了单果重,不影响产量。     

不同改良剂对黄土高原丘陵区山地果园土壤质量的影响

土壤质量是影响黄土高原丘陵区山地果园健康可持续发展的关键因素之一。针对黄土高原目前存在的土壤保水能力差,肥力低及微生物群落结构单一等问题,选取保水剂、生物炭和植物根际促生菌三种改良剂,研究其对土壤质量的影响。研究设置5个处理,分别为：生物炭处理(BC),施用量为5%;枯草芽孢杆菌处理(PGBS),施用量为0.25%;胶质芽孢杆菌处理(PGBM),施用量为0.25%;腐殖酸型保水剂处理(SAP),施用量为0.1%,不施用土壤改良剂作为对照(CK)。通过主成分分析法和最小数据集法筛选出相关指标,分别与对照处理(CK)进行对比,并进行综合评价。结果表明：土壤全氮、速效磷、β-1,4-葡萄糖苷酶、真菌Chao1指数、纤维素酶和细菌Chao1指数对土壤质量的影响较大;同时土壤改良剂的施用可以明显提高果园土壤质量。通过综合评价,发现不同改良剂改善土壤质量效果为：生物炭(BC)>保水剂(SAP)>枯草芽孢杆菌(PGBS)>胶质芽孢杆菌(PGBM)。综合考虑土壤质量和改良成本,保水剂在黄土高原山地果园土壤改良方面的适用性最好,若农林废弃物可资源化则生物炭在黄土高原土壤改良方面具有很大...     

柑橘园扩张对生态系统服务和景观格局的影响——以江西省信丰县为例

柑橘园扩张是我国柑橘主产区较典型的土地利用/覆盖变化过程之一。但柑橘园扩张对区域生态系统服务和景观格局的影响尚不清楚,探明柑橘园种植的生态效应对柑橘主产区实现生态-经济协同发展具有重要的理论和现实意义。以江西省信丰县为研究区,基于第二次、第三次全国国土调查数据,借助InVEST模型、景观格局指数、图谱分析等方法,结合地形梯度和相关性分析,对柑橘园扩张所致的生态系统服务和景观格局变化及其权衡与关联进行分析。结果表明：①2010-2019年,柑橘园扩张方向以占用林地和耕地为主,柑橘园面积从9961.29 hm²增至12633.84 hm²,其中新增柑橘园7504.72 hm²,退出柑橘园4832.16 hm²,区域内柑橘园转换频繁。②柑橘园扩张导致信丰县景观格局总体呈现破碎化趋势,景观连通性降低,并对土壤保持服务和碳储量服务产生负向影响,对柑橘供给服务产生正向影响,对产水服务几乎无影响。③不同类型柑橘园在不同地形梯度上的扩张对生态系统服务的影响方向和程度存在差异。④在权衡与协同分析中,供给服务与支持服务呈权衡关系,碳储量-产水、碳储量-土壤保持等支持服务之间呈协同关系;景观破碎化与生态系统服务显著关联。研究结果可为经济作物大规模种植区的园地合理开发利用和生境保护提供科学依据。     

基于STICS模型的黄土高原苹果园生态系统服务评估

苹果园在确保最大生产力的同时应适当考虑环境和自然资源,如何权衡其生态系统服务是苹果园可持续发展面临的重要问题之一。利用大田试验和STICS模型相结合的方法研究农业管理措施和气候对黄土高原苹果园生态系统服务的影响,并在此基础上对黄土高原南部半湿润区和北部半干旱区土壤氮可利用性、气候调节、水循环调节和果实生产四种苹果园生态系统服务进行了系统的评估。结果表明:(1)STICS模型均能较好模拟白水和子洲试验果园的产量、单果重、土壤含水量和蒸散发等生态系统服务指标;(2)除固碳与产量、单果重及果树相关指标是协同关系以外,其他生态系统服务之间都是权衡关系;(3)对于各管理措施下的果园平均服务标准值,秸秆覆盖(0.67)>地布覆盖(0.52)>清耕(0.30),充分灌溉(0.56)>轻度亏缺灌溉(0.44)>重度亏缺灌溉(0.30),其中秸秆覆盖和充分灌溉的果园服务概况最佳,地布覆盖和轻度亏缺灌溉的果园服务概况较相似且最平衡;(4)地布覆盖和轻度亏缺灌溉管理措施缓和权衡作用的效果优于其他管理措施。综上所述,STICS模型能够较好的量化果园生态系统服务概况,农业管理措施是果园生态系统服务强有力的驱动因子。