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期刊信息/Journal information
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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收录年代

    旋耕和秸秆还田方式对棕壤微生物群落特征的影响

    隋鹏祥廉宏利王峥宇姜英...
    2049-2060页
    查看更多>>摘要:为探讨旋耕和秸秆还田方式对棕壤微生物群落特征的影响,在辽宁铁岭开展5年田间定位试验,设置全层旋耕(RT)、条带旋耕(RR)、秸秆全层旋耕还田(RTS)和秸秆条带旋耕还田(RRS)4种处理.结果表明:与秸秆不还田相比,RTS和RRS均显著提高变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和子囊菌门相对丰度,降低放线菌门、髌骨菌门、厚壁菌门、WPS-2菌门和担子菌门相对丰度;秸秆还田细菌和真菌基因拷贝数、Chao1指数和Shannon指数较不还田处理分别高出130.0%、15.9%、14.9%和185.1%、31.9%、28.4%,其中RTS处理细菌和真菌基因拷贝数最高,较RRS分别提高40.9%和50.1%;共现网络分析发现,RTS和RRS均显著提高节点数、连接数和平均连通度,其中RRS正向链接比例最高,Bacterium Ellin6519菌属和Knufia菌属是两者共同的关键微生物菌群;土壤细菌和真菌基因拷贝数与多样性呈显著正相关;结构方程模型表明,土壤有机碳和容重直接影响细菌群落特性,有机碳和亮氨酸氨肽酶活性直接影响真菌群落特性.研究结果为解析秸秆条带旋耕还田对棕壤微生物群落的影响提供理论基础.

    条带旋耕秸秆还田土壤细菌土壤真菌群落结构群落多样性

    不同生长期核桃根际微生物群落特征

    程齐宁鑫乔旻航杜秉海...
    2061-2071页
    查看更多>>摘要:植物根系能够在复杂的土壤环境中招募对自身有益的微生物构建根际微生物群落.为了探明不同生长期核桃根际微生物群落的特征,本研究采集了核桃萌芽期、开花期和结果期的根际和非根际土壤样品,进行了高通量测序、差异物种分析、功能分析和微生物生态网络相关性分析.结果表明:核桃根际在不同生长期的优势种群存在一定程度的差异,萌芽期相对丰度显著增加的菌属有芽孢杆菌属(Bacillus)和unclassi-fied Fungi,开花期有 unclassified Chloroplast、枝孢属(Cladosporium)、链格孢属(Alternaria)和无茎真菌属(Acauliumn),结果期有 unclassified Micrococcaceae、假单胞菌属(Pseudomonas)、链霉菌属(Streptomyces)、赤霉菌属(Gibberella)和被孢霉属(Mortierella);其中,芽孢杆菌属(3.0%)、unclassified Chloroplast(4.5%)、假单胞菌属(17.9%)分别为萌芽期、开花期和结果期主要有益菌属.同时,不同生长期的根际土壤细菌和真菌群落结构存在显著差异(P<0.05).拓扑学特征表明,根际土壤中微生物生态网络相较于非根际土壤关联性更强、复杂程度更高;根际土壤细菌群落的网络复杂性在结果期最高,群落间的正相互作用在萌芽期最高,而真菌群落的网络复杂性在萌芽期最高,群落间的正相互作用在结果期最高.本研究为采集土壤样品,筛选核桃促生和生防有益功能菌提供了理论依据.

    核桃生长期根际微生物高通量测序差异物种分析微生物生态网络

    晋西黄土区刺槐林密度对林下植物多样性及土壤理化性质的影响

    胡亚伟施政乐刘畅徐勤涛...
    2072-2080页
    查看更多>>摘要:林下植物多样性和土壤理化性质是反映水土保持林稳定性和生长力的关键指标.研究晋西黄土区蔡家川流域内5种林分密度(900、1075、1450、1850和2325株·hm-2)刺槐林林下植物多样性、土壤理化性质及其之间的相关性,以期为晋西黄土区刺槐林的高质量发展和可持续经营管理提供依据.结果表明:随着刺槐林林分密度的增大,平均树高和胸径逐渐减小.灌木层和草本层的Margalef、Simpson和Shannon指数均呈现出先增大后减小的趋势,在1850株·hm-2时达到峰值;灌木层以杠柳(Periploca sepium)为优势种(重要值为40.01),草本层以细裂叶莲蒿(Artemisia gmelinii)为优势种(重要值为41.03);0~60 cm 土层的容重随着刺槐林林分密度的增大呈现出先减小后增大的趋势,以1850株·hm-2的容重最小(1.19 g·cm-3),孔隙度、有机质和全氮含量随着刺槐林林分密度的增大先增加后减少,在1850株·hm-2时最高;不同密度刺槐林内灌木层和草本层的优势度、多样性指数与土壤容重呈负相关(P<0.05),与毛管孔隙度和有机质含量呈极显著正相关(P<0.01),均匀度指数与总孔隙度和毛管孔隙度呈正相关(P<0.05);根据主成分分析,不同密度刺槐林综合得分排名为 1850 株·hm-2(0.772)、1075 株·hm-2(0.354)、1450 株·hm-2(0.001)、2325 株·hm-2(-0.012)和900株·hm-2(-1.115).林分密度过大或过小都限制刺槐林的可持续发展,密度为1850株· hm-2更利于林下植被的生长和土壤养分的积累.

    林下植物多样性林分密度植被恢复刺槐人工林晋西黄土区

    亚热带人工林不同植物生长型凋落叶溶解性有机质数量和光谱学特征

    丁翊东李素丽张芸徐佳文...
    2081-2090页
    查看更多>>摘要:凋落叶淋溶过程产生的溶解性有机质(DOM)在森林土壤有机碳和养分循环中发挥着重要作用,然而亚热带不同植物生长型(阔叶、针叶和林下蕨类)淋溶产生的DOM数量、化学组成及结构等基本特征还不明确,尤其缺乏多树种的实验数据.基于此,本研究选取江西省亚热带人工林中常见的11种阔叶树、3种针叶树和4种林下蕨类植物的凋落叶为研究对象,通过室内淋溶试验比较不同植物生长型凋落叶源DOM数量和光谱学特征的差异,并分析DOM数量和光谱结构与凋落叶初始性质的相关性.结果表明:凋落叶淋溶产生的DOM数量和化学组成在植物生长型间存在显著差异,阔叶树凋落叶溶解性有机碳(DOC)和溶解性全氮(DTN)数量最多,而蕨类植物凋落叶的溶解性全磷(DTP)数量最高;阔叶树和蕨类植物凋落叶DOM有更高的SUVA254和SUVA280值以及更低的S275-295和SR值,意味着它们有更高的DOM芳香化程度和更大的分子质量;相关分析和多元线性回归分析结果显示,凋落叶初始元素含量、化学计量比及叶片物理性质(比叶面积、组织密度和饱和持水量)能够很好地解释不同生长型凋落叶溶出物数量和芳香结构的变异.综合研究结果,在亚热带低效林和纯针叶林补植阔叶树,促进DOM的输入及其组成多样性,是提升土壤碳库和林分生产力等生态服务功能的有效手段.

    凋落物层林下植被芳香化程度淋溶紫外光谱土壤碳库

    干旱胁迫下杉木叶片吸水及水分逆向运移特征

    陈玉贾剑波颜成正胡育文...
    2091-2099页
    查看更多>>摘要:全球气候变化下降水格局时空分布不均导致亚热带地区季风气候周期性干旱日益严重,而叶片吸水对缓解植物干旱胁迫具有重要的生态和水文效应.本研究以盆栽杉木(Cunninghamia lanceolata)作为对象,利用重水(δD)喷施模拟降水,设置4个土壤水分(自然充沛、自然适宜、轻度干旱和中度干旱,分别对应实际土壤含水量(SWC)21%~26%、16%~21%、12%~16%和8%~12%)和4个叶面湿润时长(10、30、40和60 min),对杉木叶片吸水及逆向运移重水的利用比例进行连续监测.结果表明:当土壤受到干旱胁迫(SWC 8%~16%),叶片持续喷湿时间≥30 min时,叶片会发生吸水,且叶片吸收的水分可沿叶-枝-根的水势梯度逆向运移到木质部和根附近土壤中,改善植物水分状况;叶片对逆向运移重水的利用比例随降水结束后时间的增加而逐渐减小,在降水结束1 h后达到最大值,为10.82%;枝条和根对逆向运移重水的利用比例随降水结束后时间的增加先升高后缓慢减小,其分别在降水结束2 h和2~4 h后利用比例达到最大,为8.36%和0.65%,说明杉木各个部位对逆向运移重水的利用比例不同,响应时间也不同且存在一定的滞后性.因此,杉木可以通过根和叶吸收水分,对季节性干旱地区利用自然水资源、有效缓解自身干旱胁迫具有重要意义.

    干旱胁迫叶片吸水同位素标记法水分利用

    大气增温对杉木幼树根系生物量的影响

    刘源豪黄锦学王小南陈心怡...
    2100-2106页
    查看更多>>摘要:为揭示亚热带杉木人工林地下生物量对全球变暖的响应,本研究以杉木幼树为研究对象,在福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站利用开顶式(OTC)大气增温模拟气候变暖,研究增温对杉木幼树根系生物量的空间分布和不同径级分配的影响.结果表明:增温处理后总根系生物量、总细根生物量及总粗根生物量较对照均无显著差异;与对照相比,增温处理显著降低20~50 cm 土层的细根生物量占比与0~10 cm 土层的粗根生物量占比,但显著提高20~50 cm 土层的粗根生物量占比;其余土层细根生物量和粗根生物量较对照均无显著差异;与对照相比,增温处理后0~2、2~5、5~10、10~20和>20 mm径级根系生物量均无显著变化.因此,增温处理下杉木幼树通过降低表层粗根生物量的占比,提高深层粗根生物量的占比以固定和支撑杉木生长,同时通过降低深层细根生物量的占比来维持表层细根生物量以保证水分和养分的吸收;大气增温影响根系生物量的垂直分布和不同径级的分配,在一定程度上影响地下碳分配,可能导致碳循环过程发生改变.

    大气增温根系生物量径级垂直分布杉木

    凋落物输入对土壤可溶性有机碳的影响

    张玉吴福忠艾灵樊雪波...
    2107-2112页
    查看更多>>摘要:可溶性有机碳(DOC)受淋溶强烈,且可被土壤微生物快速同化,是陆地生态系统生物地球化学循环的关键组分之一.凋落物输入是土壤DOC的重要来源,但在不同生态系统中,植被类型和覆盖度的不同导致地表凋落物种类和数量不同,同时不同类型的凋落物化学组成不同,直接影响凋落物分解进程和DOC释放.因此,评估不同生态系统中不同类型的凋落物添加和去除后土壤DOC含量变化,对于认识土壤生物地球化学过程具有重要意义.本文整理了全球已发表的47篇文献中共494组配对数据(对照与凋落物添加/去除),评估了不同凋落物类型(叶、根、叶+根)、生态系统类型(森林、草地)和处理时间(<1、1~3、3~6、>6月)条件下,凋落物添加和去除对土壤DOC含量的影响.结果表明:总体上看,添加凋落叶提高了土壤DOC含量(28.9%),而去除凋落叶、根及同时去除凋落叶和根分别使土壤DOC含量降低了 23.1%、6.6%、16.9%.添加凋落物使草地和森林土壤DOC含量分别提高了 28.6%和28.5%,而去除凋落物后,草地和森林土壤DOC含量分别降低了 30.4%和21.2%.土壤DOC含量对凋落物添加的响应迅速,在添加1个月内增长较快(29.6%),之后逐渐减弱,但处理6个月后增长较快(34.0%).去除凋落物后,土壤DOC含量迅速下降,在1个月内降低幅度最大(65.2%),后期逐渐减弱.这些结果表明,凋落物输入是土壤DOC的重要来源,其中凋落叶的贡献约是根的3.5倍,且土壤DOC对早期凋落物输入更加敏感,这对深入认识以DOC为载体的陆地生态系统生物地球化学过程具有重要意义.

    凋落物输入凋落物添加凋落物去除可溶性有机碳

    橡胶-益智复合林土壤饱和导水率空间分布格局及其影响因子

    王浩飞王黎朱习爱刘文杰...
    2113-2120页
    查看更多>>摘要:为深入解析热带地区胶农复合林土壤饱和导水率(Ks)的空间分布特征,及应对橡胶林的土地退化和季节性干旱问题,本研究在云南省勐腊县中国科学院西双版纳热带植物园橡胶-益智(Hevea brasiliensis-Alpinia oxyphylla)复合林建立试验小区(25 m× 11 m),随机选取40个小样方,测定Ks、土壤容重、非毛管孔隙度和田间持水量,采用普通克里金插值法、地统计学、通径分析方法解译和分析橡胶-益智复合林土壤饱和导水率的空间分布格局、变异特征及其影响因子.结果表明:益智种植带Ks显著大于橡胶种植带(P<0.01),且Ks随距益智种植带的距离增大而降低;受结构性因素影响,Ks与田间持水量都表现出强烈的空间自相关性(块金系数C0/(C0+C)≤25%);Ks与土壤容重呈显著负相关(-0.613,P<0.01),与非毛管孔隙度(0.408,P<0.01)、田间持水量(0.352,P<0.05)均呈显著正相关,经多元线性回归分析发现Ks的主控因子是土壤容重,说明橡胶林间作益智有助于降低土壤容重,增加土壤孔隙,从而调节土壤水分入渗速率.

    橡胶益智复合林饱和导水率空间格局地统计学

    不同灌溉定额下地膜残留量对土壤物理性质及棉花根系生长的影响

    陈利军林涛娄振帅汤秋香...
    2121-2128页
    查看更多>>摘要:地膜覆盖是干旱半干旱地区农业节水和增产的主要措施.当前长期高强度的使用地膜造成严重的"白色污染",这是不可持续的.本研究在模拟残膜蓄积量和干旱情景下,探讨残膜污染对土壤物理特征和棉花根系生长发育的影响.设计土柱试验,评估2个灌溉定额下[1950 m3·hm-2(田间持水量50%,中度干旱)和3900 m3·hm-2(田间持水量100%,充分灌溉)],4个残膜量水平(0、160、270和490 kg·hm-2)的影响.结果表明:土壤物理性质主要受残膜量的影响,残膜量的增加使土壤容重增大,饱和含水率、田间持水率、毛管持水率、总孔隙度降低;并抑制了棉花根系扩展,降低了根重量、根表面积、根体积、根长和根直径,以及根系在土壤0~20 cm 土层中的占比;上述指标除田间持水量外,其余均在残膜量超过270 kg·hm-2时,表现出显著的处理间差异.同一残膜量下,高灌溉定额根系构型优于干旱处理;综合分析,土壤容重增幅1.88%,饱和含水率、毛管持水率、总孔隙率的降幅分别达7.97%、6.42%和9.39%;根系重量、根表面积、根体积和根直径的降幅分别达41.34%、64.10%、47.27%和86.67%.研究表明,残膜污染严重破坏土壤结构,抑制根系生长,导致土壤物理性能和根系水肥吸收能力下降,降低这一影响可能需要消耗更多的水分,必将进一步加剧缺水危机下水资源的承载压力,因此相应的残留阈值应严格控制在270 kg·hm-2以下.研究结果为农田残膜污染的风险评估和防治策略提供了理论支撑.

    残留地膜棉花根系土壤物理性质

    九年低量生物炭还田和钾肥对棕壤土钾素、玉米产量和钾平衡的影响

    包正荣戴皖宁苏旭陈义轩...
    2129-2137页
    查看更多>>摘要:中国大部分耕地钾不足,而施用生物炭等有机改良剂是提高土壤钾素含量的有效途径.国内外有关低量生物炭长期还田和施钾对棕壤土钾素、作物生产力和土壤钾素平衡的交互作用研究不够充分.本研究开展玉米田间长期定位试验,试验采取两因素随机区组设计,分别为生物炭(C)和钾肥(K)处理,生物炭设置0和2.625 t·hm-2两水平(分别表示为C0和C1),钾肥设置0和60 kg·hm-2两水平(分别表示为K0和K1).结果表明:生物炭和钾肥对不同土层不同形态钾素的影响不尽相同.在0~20 cm 土层,C1处理的土壤水溶性钾、缓效钾、有效钾和全钾含量较C0分别显著提高57.14%、17.25%、23.48%和8.31%;相反,C1处理的土壤速效钾含量较C0显著降低8.31%;K1处理土壤速效钾、缓效钾和有效钾的含量较K0分别显著提高16.61%、16.42%和44.25%;各处理组合中,C1K1较C0K0处理土壤水溶性钾、缓效钾和有效钾含量分别显著增加72.72%、77.45%和36.19%.在20~40 cm 土层,生物炭仅对土壤水溶性钾含量有显著性影响,且与0~20 cm 土层表现相反,在K0和K1水平下C1处理的土壤水溶性钾含量较C0分别显著降低8.65%和42.57%;K1处理的土壤速效钾、缓效钾和有效钾含量较K0分别显著增加13.33%、10.84%和19.63%,水溶性钾含量仅在C,水平下较K0显著降低40.35%;各处理组合中,C1K1较C0K0处理土壤水溶性钾显著降低45.51%,有效钾含量显著增加24.26%.生物炭和钾肥均能够显著提高玉米各器官的干重及总干重、各器官的钾素吸收量及总吸收量.生物炭和钾肥均能够显著提高玉米的产量,C1较C0增产8.66%,K1较K0增产10.10%,C1K1较C0K0处理玉米产量显著增加19.76%.施用生物炭能够显著提升钾肥吸收利用率,使土壤钾素处于盈余的状态.本研究表明,低量生物炭长期还田和钾肥增加了表层土壤钾素的有效性,提高了玉米干物质累积量和对钾素的吸收,缓解了土壤负钾平衡,提升了玉米田种植的生产力.综合分析表明,生物炭结合钾肥是提高土壤钾素有效性,提升玉米产量的有效施肥管理模式.

    生物炭钾肥玉米土壤钾素产量