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生态学杂志
中国生态学学会
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中国生态学学会

孙铁珩

月刊

1000-4890

cje@iae.ac.cn

024-83970394

110016

沈阳市文化路72号

生态学杂志/Journal Chinese Journal of EcologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由中国生态学会主办的学术期刊，也是全国中文核心期刊。读者对象为从事生态学、生物学、地学、林农牧渔业、海洋学、气象学、环保、经济、卫生和城建部门的科研、教学、科技工作者、有关决策部门的科技管理人员及大中专院校师生和中学教师。主要刊登具有创新性和生态学研究论文、专题的综述和评论、研究方法和新技术的应用、学术讨论与争鸣、国内外学术消息和动态、生态学论坛和生态学新书刊介绍等。
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    基于BP神经网络模型的全球森林土壤异养硝化过程N2O排放通量估算

    刘炳彦张军辉耿世聪陶晶晶...
    209-217页
    查看更多>>摘要：N2O作为重要的温室气体之一,对地球和人类都有很大的影响.为了深入探究对有机氮异养硝化作用及其产生N2O过程的影响机制,完善全球N2O通量估算模型,本研究采用Pearson相关性分析与广义可加模型(GAM)对全球135个样点有机氮异养硝化速率及其产生N2O速率的影响因子进行分析,然后将主要影响因子作为BP神经网络的输入层来模拟全球森林土壤有机氮异养硝化速率及其产生N2O速率的空间分布.结果 显示,土壤pH和土壤C/N是影响有机氮异养硝化速率的主要因素,土壤C/N、土壤孔隙含水量(WFPS)以及土壤温度是影响有机氮异养硝化产生N2O速率的主要因素.全球森林土壤异养硝化速率平均为0.4241(0.0014～0.689) μg N·g-1·d-1,异养硝化产生N2O速率平均为0.2936(0.21 ～ 1.103)μg N2O·kg-1·d-1;北纬5O°左右的森林土壤异养硝化速率及其产生的N2O的速率均较高,而在南纬3O°至北纬3O°的森林土壤异养硝化速率及其N2O的产生速率均较低,尽管在亚洲东北部地区森林土壤异养硝化速率很高,但其产生N2O的速率却很小;全球森林土壤有机氮异养硝化作用下N2O的排放量约为(1.4584+0.3791)TgN ·a-1,是天然土壤N2O排放量的26.O4％,是全球N2O排放量的8.58％.

    异养硝化速率异养硝化产生N2O速率BP神经网络环境因子空间分布

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    亚热带丛枝菌根与外生菌根森林对土壤氮循环的影响

    陈亮蔡咏欣雷惠敏齐晓旭...
    218-226页
    查看更多>>摘要：菌根真菌能促进植物获取氮素从而调节土壤氮循环过程,但不同类型菌根影响土壤氮循环的特征尚待更多研究.本试验选择中国亚热带典型次生林植被,设置丛枝菌根(AM)和外生菌根(ECM)树种优势样地,对比分析两种菌根类型森林土壤氮状态的差异,以探究菌根类型影响土壤氮循环的可能作用机制.结果 表明,AM与ECM森林的土壤总氮和铵态氮(NH4+-N)含量均无显著差异(P＞0.05),但AM森林土壤可溶性有机氮和硝态氮(NO3-N)含量都显著高于ECM森林土壤(P＜0.001),其中AM森林表层有机和下层矿质土的NO3-N分别是ECM森林的2.2和2.3倍.AM森林土壤NO3-/NH4+＞1,而ECM的NO3-/NH4+＜1,表明AM森林土壤可利用氮饱和而ECM不足.氮转化速率测定表明,AM森林有机土层的净氮硝化速率是ECM的3.2倍,且与硝态氮含量呈显著正相关(P＜0.01).AM森林的叶凋落物质量、土壤pH和含水量都显著高于ECM森林,是导致其土壤氮循环相对快速的主要原因.本研究发现,AM森林土壤硝态氮淋失风险高于ECM森林,证实了"菌根养分经济理论"同样适用于亚热带森林,这对于全球变化下该区域森林土壤氮循环模型预测与发展,以及科学指导森林植被恢复具有理论意义.

    菌根养分经济无机氮净氮转化速率

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    氮添加和采脂对湿地松林土壤酶活性及酶化学计量比的影响

    刘西军蔡天培杜杰袁莉芹...
    227-235页
    查看更多>>摘要：大气氮沉降和采脂会引起树木生长和代谢的变化,从而影响土壤养分循环和酶活性.土壤酶和酶化学计量可以揭示土壤碳、氮循环和微生物生长代谢过程的养分限制,但目前亚热带湿地松人工林土壤酶和酶化学计量对氮添加和采脂的响应还不清楚.以亚热带北缘的湿地松人工林为研究对象,设置采脂(resin tapping,RT)和未采脂(no resin tapping,NRT)样地,开展不同强度氮添加(对照0 kg N·hm-2·a-1、低氮50 kg N·hm-2·a-1、高氮100 kg N·hm-2·a-1)试验,探讨氮添加和采脂对湿地松人工林土壤酶活性和酶化学计量比的影响.结果 表明:采脂显著降低土壤pH、全磷(TP)含量和微生物生物量碳(MBC),显著增加了土壤可溶性有机碳(DOG)含量;氮添加显著降低了TP、DOC含量;氮添加和采脂对土壤DON和NH4+-N含量具有交互影响作用;采脂显著降低土壤过氧化氢酶(CAT)活性和土壤蔗糖酶/酸性磷酸酶(EC/P)值,显著提高了土壤酸性磷酸酶(ACP)活性;高氮添加显著降低了未采脂林分土壤脲酶(URE)活性,低氮添加显著提高了采脂林分土壤CAT活性.未采脂林分中,氮添加显著降低土壤EN/P,高氮添加显著增加EC/N;RDA分析表明,土壤TP和DOC含量是土壤酶活性及酶化学计量比的主要影响因子.总之,氮添加加剧了土壤微生物的碳、磷限制,氮添加和采脂改变了湿地松人工林土壤碳、氮、磷循环.

    氮添加采脂酶活性酶化学计量比湿地松人工林

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    黄土高原半干旱区不同林龄柠条人工林土壤线虫群落特征

    王楠黄菁华霍娜耿德洲...
    236-245页
    查看更多>>摘要：为了解柠条人工林对半干旱地区脆弱生态环境的改善作用,在黄土高原柠条种植的重点区域——宁夏南部山区,选取4个林龄(4、14、24和34年生)的柠条人工林作为对象,调查林中土壤线虫群落的组成、结构与多样性特征,并分析它们与土壤理化性质之间的关系,探明黄土高原半干旱区柠条林植被恢复过程中土壤线虫群落的演变特征及其环境影响因素.结果 表明:林龄对土壤线虫数量有显著影响,线虫数量随林龄增加呈先上升后降低的变化趋势,在14年生达到峰值;线虫群落组成和营养类群结构在不同林龄柠条林中呈现较大分异,杂食-捕食性线虫比例在14年生达到最高(40.3％),而在24年生植食线虫比例占绝对优势(61.3％),食细菌和食真菌线虫比例分别在4和34年生达到最高;土壤线虫群落生态指数也随着林龄的增加发生改变,其中线虫成熟度指数、瓦斯乐斯卡指数和结构指数均在14年生达到最大,但在24年生,这些生态指数以及线虫多样性指数和均匀度指数均降至最低,表明土壤生物多样性下降,生态系统恢复状况受到影响;在柠条人工林植被恢复过程中,土壤含水量、有机碳、全氮及微生物生物量碳是影响线虫群落特征的主要环境因子,在不同林龄柠条林中它们的变化对线虫数量和群落组成有一定的调控作用,而线虫群落的改变能够有效指示土壤健康与生态系统恢复状况,对综合评价柠条人工林植被的生态环境效应有着重要意义.

    黄土高原半干旱区植被恢复柠条人工林林龄线虫群落

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    腐烂等级和径级对天宝岩长苞铁杉林木质残体理化性质的影响

    穆振北潘辉温鑫鸿晁云舒...
    246-255页
    查看更多>>摘要：木质残体是森林生态系统的重要组成部分,其理化性质影响木质残体的分解.本研究以集中分布于天宝岩国家级自然保护区的长苞铁杉(Tsuga longibracteata)林木质残体为对象,将4个不同类型林分的木质残体划分为5个腐烂等级和4个径级,研究林分类型、腐烂等级、径级及其交互作用对木质残体理化性质的影响.结果 表明:从物理性质来看,长苞铁杉林木质残体的木材密度随腐烂等级的增加而下降,含水率却呈上升趋势;径级仅对长苞铁杉纯林木质残体的含水率具有显著影响;腐烂等级和径级的交互作用对各林分木质残体的物理性质均无显著影响;从化学性质来看,腐烂等级对木质残体C含量无显著影响,但对3个混交林木质残体的N含量、C/N具有显著影响;径级仅对长苞铁杉纯林木质残体的P含量以及长苞铁杉+猴头杜鹃(Rhododendron simiarum)混交林的P含量、C/N具有显著影响;交互作用对长苞铁杉林木质残体的化学成分普遍无显著影响;木材密度与长苞铁杉+猴头杜鹃混交林木质残体的C、P含量和长苞铁杉+毛竹(Phyl-lostachys edulis)混交林木质残体的C、N、P、C/N呈显著相关;含水率与长苞铁杉纯林的N、P、C/N和长苞铁杉+毛竹混交林木质残体的P、C/N呈显著相关.由此可见,木质残体的物理性质是影响养分含量变化的重要因素.

    长苞铁杉林木质残体腐烂等级径级理化性质

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    辽西北风沙地区不同无性系桑树抗旱性

    李木子陈雅昕李秋丽张倩...
    256-262页
    查看更多>>摘要：为选育适合辽西北风沙地区生长的优良桑树品种,以沈阳农业大学选育的"沈桑1号"(SS)、辽宁省阜新市彰武县优株(ZW)、吉林省通化市集安县桑树优株(JS)3种优质桑树无性系以及东北主栽品种"龙桑1号"(LS)为试验材料,通过测定不同无性系桑树在干旱胁迫下的叶片光合色素含量、光响应曲线、不同光强对气体交换参数的影响以及光系统Ⅱ(PSⅡ)的变化,研究不同无性系桑树的抗旱性.研究发现,在干旱胁迫下,JS和SS的光合色素含量降幅较大,LS其次,ZW的光合色素含量变化不明显.干旱胁迫致使桑树无性系的净光合速率降低,气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率也出现不同程度的下降,水分利用效率上升,且ZW、LS、JS和SS的光响应曲线的特征参数下降幅度依次增加.干旱胁迫破坏了桑树无性系PSⅡ反应中心的活性,使电子传递受到抑制,导致QA-累积,光合机构受损.综合比较干旱条件下4种无性系的各项参数,ZW受干旱胁迫的影响最小,其次是LS,而JS和SS在干旱胁迫下,光合能力表现较差.综上,ZW的抗旱能力整体来说最强,更适合在辽西北风沙地区种植推广.

    桑树光合特性干旱胁迫光系统Ⅱ品种选择

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    半干旱矿区侵蚀营力对黑沙蒿根系生长特性的影响及其自修复

    王博包玉海刘静李雨薇...
    263-269页
    查看更多>>摘要：以半干旱矿区典型分布的黑沙蒿为研究对象,通过野外原位不离体试验,模拟侵蚀拉拔破坏对黑沙蒿根系生长特性的影响,并分析其受损自修复能力,旨在揭示植物根系在脆弱生态区中抵御外力侵蚀的生存策略.结果 表明,拉拔破坏形成机械损伤后,根系生长速率和活性均明显降低,持续拉拔对二者的抑制作用显著大于瞬时拉拔,重度损伤产生的负反馈显著大于轻度损伤.黑沙蒿根系在拉拔破坏后,会出现大量死亡的现象,造成活根数量锐减,瞬时和持续拉拔分别可造成活根减少60.6％和66.9％,轻度和重度损伤后活根分别减少59.7％和67.8％.黑沙蒿根系生长速率和活性修复率均随修复时间的推移而逐渐增大,但自修复能力有限,无法有效消除侵蚀破坏造成的负反馈,生长修复率平均仅为56.8％,活性修复率为70.5％.综上所述,在侵蚀多发区进行植被恢复时,应充分考虑植物根系应对外力破坏时的生长特性和受损自修复能力,以保证植物对逆境的适应并发挥有效固土抗蚀等生态功能.

    黑沙蒿侵蚀破坏自修复生长速率活性

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    竹子箨叶形态性状的种间差异及其与竹笋食味品质指标的关系

    徐森谷瑞陈双林郭子武...
    270-277页
    查看更多>>摘要：竹笋是大众喜爱的森林蔬菜,其食味品质存在种间差异,且出土前后品质存在明显的变异.箨叶是竹笋的重要器官,居于箨鞘顶端,是竹笋出土时最先感光部位,是否与竹笋食味品质变异密切相关?目前尚不清楚.为此,以同一地点、立地条件和人工干扰措施一致的6个属22个竹种为对象,分析了不同竹种箨叶形态性状和竹笋食味品质指标,为揭示竹笋食味品质形成基础提供参考.结果 表明:(1)22个竹种箨叶单叶面积、单叶干重的变异系数达88％以上,属强变异指标,其他指标变异系数介于32％ ～48％,属中等变异指标,说明不同竹种箨叶形态性状存在较大的变异性,同一竹种的不同变型间也存在一定差异.(2)22个竹种竹笋草酸、单宁、木质素含量和苦味氨基酸、芳香类氨基酸含量及其比例以及鲜味氨基酸比例的变异系数达54％以上,属强变异指标,其他食味品质指标变异系数介于22％ ～ 50％,属中等变异指标,说明不同竹种以及同一竹种不同变型间竹笋食味品质均存在明显差异.(3)冗余分析结果显示,箨叶长宽比和单叶周长与竹笋糖酸比和甜味氨基酸、鲜味氨基酸比例呈显著正相关,而与草酸、苦味氨基酸、芳香类氨基酸含量呈显著负相关;箨叶厚度和单叶面积与竹笋木质素含量呈显著正相关,与总酸含量呈显著负相关,而比叶面积则相反.可见,箨叶形态性状与竹笋食味品质指标关系密切,箨叶长宽比、单叶周长、单叶面积、厚度和比叶面积对竹笋食味品质均有显著影响.

    竹笋箨叶形态性状食味品质种间差异

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    沙化和退化状态对甘南草地生态系统固碳的影响

    唐希颖武红董金玮刘小燕...
    278-286页
    查看更多>>摘要：陆地生态系统作为全球第二大碳库,其碳收支应对气候变化一直是研究的热点领域.多数研究主要探讨温/湿度、CO2浓度等对陆地生态系统碳循环的影响,而针对草地的沙化、退化对植被整个固碳过程所产生影响的研究相对不足.本研究以30 m×30 m空间分辨率的遥感数据做支撑,参考国家标准GB/T 24255-2009解译草地沙化和退化数据,并结合光能利用率遥感模型,模拟陆地生态系统总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)和净生态系统生产力(NEP),分析甘南地区植被固碳的时空变化特征,最后讨论草地沙化和退化对植被固碳所产生的影响.结果 表明:甘南地区的草地主要呈现无沙化和轻度沙化状态,并伴随着较少区域面积不同程度的土地退化现象,其中玛曲县的草地沙化和退化情况相对严重,草地沙化和退化面积分别占甘南地区总面积的0.03％和2.50％;研究区草地GPP、NPP和NEP均具有上半年呈递增、下半年呈递减的月变化特征,而在空间格局上呈现为东高西低、北高南低的分布特征;其中,玛曲县是草地年固碳量最大的县,其草地固碳量为691.28 t C·a-1,唯舟曲县为碳源,其NEP值为-88.64 t C·a-1;GPP、NPP和NEP随草地极重度沙化、重度沙化、中度沙化、轻度沙化和无沙化呈显著递减趋势显著,而草地退化对甘南地区GPP、NPP和NEP影响不显著.本研究为揭示陆地生态系统碳循环的动态机制提供一定的依据,为完善甘南地区碳减排政策的制定提供数据支撑.

    草地沙化草地退化C-FIXLandsat净生态系统生产力

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    玉米秸秆还田对黑土微生物群落功能多样性的影响

    邱琛韩晓增陆欣春陈旭...
    287-293页
    查看更多>>摘要：为了解玉米秸秆还田对土壤微生物群落功能多样性的影响,采用ECO-Biolog微平板法,分析了以无玉米秸秆还田为对照(CK),6000 kg·hm-2(S1)、9000 kg·hm-2(S2)、12000 kg·hm-2(S3)和15000 kg·hm-2(S4)四个秸秆还田量的土壤微生物碳源代谢特征.结果 表明:随着玉米秸秆还田量的增加,土壤微生物平均颜色变化率(AWCD)也随之增加,24～96 h的AWCD值变化迅速,96 h后进入平稳期,S4处理AWCD值始终大于其他处理;秸秆还田对Shannon指数与Simpson指数没有显著影响(P＞0.05),但与CK相比,S4处理McIntosh指数显著增加了57.5％ (P＜0.05);主成分分析结果显示,秸秆还田影响着土壤微生物群落碳代谢能力,S1、CK、S2和S3处理在PC1和PC2上出现显著的分异,糖类、多聚物类、羧酸类碳源是研究区域内土壤微生物利用的主要碳源.因此,在东北黑土区增加玉米秸秆还田量能够提高土壤微生物对碳源的利用能力,提升黑土肥力.

    玉米秸秆还田ECO-BiologMcIntosh指数土壤微生物碳源代谢特征

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