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期刊信息/Journal information
应用生态学报
中国生态学学会 中国科学院沈阳应用生态研究所
应用生态学报

中国生态学学会 中国科学院沈阳应用生态研究所

韩兴国

月刊

1001-9332

cjae@iae.ac.cn

024-83970393

110016

辽宁省沈阳市文化路72号

应用生态学报/Journal Chinese Journal of Applied EcologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中国生态学会和中科院沈阳应用生态研究所主办，国内外公开发行的综合性学术期刊。主要报道生态科学诸领域在应用基础研究方面具有创新的研究成果，交流基础研究和应用研究的最新信息。主要包括森林生态学、农业生态学、草地牧业生态学、渔业生态学、自然资源生态学、景观生态学、全球生态学、城市生态学、污染生态学、化学生态学、生态工程学、恢复生态学等。
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    CO2浓度升高、增温和冬小麦种植对土壤酶活性的影响

    魏晗梅郑粉莉赵苗苗王婧...
    2971-2978页
    查看更多>>摘要：研究农田土壤酶活性对CO2浓度升高和增温的响应,可为气候变化背景下农田生态系统养分管理提供科学依据.本研究在人工模拟气候室进行盆栽控制试验,设置了 4种气候情景,分别为对照(CK,CO2浓度400 μmol·mol-1+正常环境温度)、CO2浓度升高(ECO2,CO2浓度800 μmol·mol-1+正常环境温度)、增温(ET,CO2浓度400 μmol·mol-1+增温4℃)及CO2浓度和温度均升高(ECO2+T,CO2浓度800 μmol·mol-1+增温4℃),研究有、无冬小麦生长下β-葡萄糖苷酶(βG)、β-N-乙酰葡糖苷酶(NAG)、碱性磷酸单脂酶(ALP)和多酚氧化酶(PPO)4种土壤酶活性在冬小麦拔节期(JS)、开花期(AS)、灌浆期(FS)和成熟期(MS)对CO2浓度升高和增温的响应.结果表明:无冬小麦生长下,ECO2与CK间4种土壤酶活性差异不显著,而ET和ECO2+T处理对4种土壤酶活性有显著抑制作用.有冬小麦生长条件下,与CK相比,ECO2和ECO2+T处理对4种土壤酶活性均无显著影响;ET处理对土壤ALP和PPO活性有显著影响;ECO2+T与ET间4种土壤酶活性有显著差异,与ET相比,ECO2+T处理的土壤βG活性在JS期显著增加,NAG活性在JS期显著降低,ALP活性在AS和FS期显著增加,PPO活性在JS期显著降低,而在AS期显著增加.CO2浓度升高与增温的交互作用在有、无冬小麦生长下均对土壤NAG和ALP活性有显著影响;无冬小麦生长下,增温和试验时段的交互作用对4种土壤酶活性有显著影响,而在有冬小麦生长下,增温和生育期的交互作用仅对ALP和PPO活性有显著影响;CO2浓度升高、增温与试验时段的交互作用在无冬小麦生长下对土壤βG、ALP和PPO活性有显著影响,而在有冬小麦生长下CO2浓度升高、增温与生育期对土壤NAG、ALP和PPO活性有显著影响.冬小麦生长对土壤βG、NAG和ALP活性在前两个生育期(JS+AS期)表现为显著抑制作用,在后两个生育期(FS+MS期)表现为显著促进作用,对土壤PPO活性在全生育期均表现为显著抑制作用.总体上,CO2浓度升高对冬小麦土壤酶活性的影响不显著,而CO2浓度与温度均升高对冬小麦土壤酶活性的影响在不同生育期因土壤酶种类不同而不同;此外,有、无冬小麦条件下4种土壤酶活性对CO2浓度升高与增温的交互作用响应程度不一.

    CO2浓度升高增温土壤酶冬小麦

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    黄土高原关中地区植草沟径流水力学特性

    曹博召王健赵娅君刘超...
    2979-2986页
    查看更多>>摘要：植草沟被广泛应用于海绵城市建设中,可有效改善城市生态环境.为探究植草沟径流调控作用的机理,通过放水模拟试验,研究了 5个坡度(1％、2％、3％、4％、5％)、5个放水流量(20、30、40、50、60 L·min-1)组合条件下植草沟径流的水力学特性与断面流速分布变化规律.结果表明:植草沟径流水力学特性主要表现为,随流量和坡度的增加,流速、雷诺数和佛汝德数均逐渐增加,曼宁糙率系数与Darcy-Weis-bach阻力系数逐渐减小.流速(V)可以用流量(Q)与坡度(S)的幂函数V=0.3387Q0.555S0.6601来表示.雷诺数和佛汝德数变化范围分别为1160.95～6596.82和0.17～1.21,径流流态均为紊流,流型受坡度影响较大.流量和坡度较小时,两者对阻力系数的影响较大,试验条件下水流阻力系数与雷诺数呈负相关关系.植草沟径流断面流速分布表现出关于中心两侧对称分布,最大流速点位于中心水面处,断面流速等值线随流量和坡度的增加而逐渐变密,流速变化梯度增大.本研究可为黄土区海绵城市建设中植草沟的设计应用与水力计算提供理论基础,也可以通过分析植草沟径流水力学特性以探索其径流调控机理.

    植草沟城市生态径流调控水力学特性断面流速分布

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    不同海拔'凤丹'牡丹籽粒油脂品质形成及代谢相关基因差异表达

    史帅营丁熙柠王占超郭香凤...
    2987-2996页
    查看更多>>摘要：通过对洛阳地区海拔100、650和1010 m'凤丹'牡丹籽粒发育过程中形态指标、营养成分和关键基因的表达分析,研究了不同海拔条件下'凤丹'牡丹籽粒产量性状变化和可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白质与脂肪酸间的转化规律,以及相关酶活性和油脂代谢关键基因差异表达.结果表明:'凤丹'牡丹单果籽粒产量性状随海拔的升高而升高,且高海拔'凤丹'籽粒生长期长于低、中海拔.成熟籽粒中可溶性糖和淀粉含量随海拔的升高而增加,可溶性蛋白质和粗脂肪含量差异不显著.籽粒发育过程中蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性呈现先降后升的趋势,花后90 d活性最低;丙酮酸脱氢酶(PDH)、谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)活性均在花后50～90 d快速增加,花后90 d达到最大值.牡丹籽粒中乙酰CoA羧化酶基因(ACCase)和硬脂酰ACP脱氢酶基因(SAD)相对表达量在花后50 d达到最大值,而ω-6脂肪酸去饱和酶2(FAD2)相对表达量在花后90 d达到最大值.籽粒发育过程中可溶性糖和淀粉与蛋白质和粗脂肪的积累呈负相关;SPS活性与可溶性糖和淀粉呈正相关,与可溶性蛋白质和粗脂肪呈极显著负相关;GPT、GOT与可溶性糖呈负相关,与淀粉呈极显著负相关,与可溶性蛋白质和粗脂肪呈极显著正相关;PDH与可溶性蛋白质、GPT、GOT呈正相关,与可溶性糖呈负相关,与淀粉呈极显著负相关.表明牡丹籽粒发育过程中养分积累是由糖类向粗脂肪和蛋白质的方向转化,SPS、PDH、GPT、GOT等在此过程中起重要作用.籽油中的棕榈酸、硬脂酸和亚油酸与亚麻酸相对增量呈负相关,说明牡丹籽油中脂肪酸去饱和过程是向亚麻酸合成的方向进行.ACCase、SAD和FAD2相对表达量与亚麻酸的相对增量呈正相关,均在亚麻酸合成过程中起重要作用.不同海拔条件下牡丹籽粒油脂品质相对稳定,籽粒生产性能随海拔的升高而升高,故在洛阳中高海拔地区种植油用牡丹是边际土地高效利用的重要策略.

    油用牡丹海拔籽粒油脂品质代谢基因表达

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    高风险四环素抗性基因在人工湿地中分布和去除的季节变化

    范增增赵伟杨新萍
    2997-3006页
    查看更多>>摘要：畜禽养殖废水是抗生素抗性基因(ARGs)的重要贮存库,环境风险不容忽视.本研究考察了夏、冬两季养猪废水中高环境风险四环素抗性基因(TRGs)在水平潜流入工湿地中的分布和去除情况,通过外源添加四环素(TC)和铜离子(Cu2+)探究了养猪废水中抗生素与重金属单一和复合污染对湿地出水中TRGs丰度的影响.结果表明:养猪废水中3种高环境风险TRGs(tetM、tetO、tetW)均有检出,人工湿地可有效消减废水中的TRGs,夏、冬两季时出水中TRGs的绝对丰度较进水分别降低1.1～2.4和1.7～2.9个数量级.TRGs在湿地土壤中的丰度呈现出水端低于进水端、植物非根际低于根际、冬季低于夏季的特征.与对照相比,养猪废水中TC、Cu2+单一和复合污染在夏、冬两季均会导致湿地出水中TRGs相对丰度的增加.人工湿地作为一种生态处理工艺可用于控制畜禽养殖废水中的ARGs向环境中扩散.

    畜禽养殖废水人工湿地四环素抗性基因高环境风险铜离子

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    闽江河口互花米草不同入侵阶段湿地土壤nirK型反硝化微生物群落结构及多样性

    陈冰冰孙志高胡星云武慧慧...
    3007-3015页
    查看更多>>摘要：为了明确闽江河口互花米草海向不同入侵阶段湿地土壤nirK型反硝化微生物的群落结构及多样性,在鳝鱼滩东部的互花米草分布区,由陆向海方向选择互花米草海向入侵前的光滩(MF)、入侵1～2年(SAN)和入侵6～7年的互花米草(SA)湿地为研究对象,基于高通量测序技术,测定并分析了不同互花米草入侵阶段湿地土壤nirK型反硝化微生物群落结构及多样性的差异.结果表明:互花米草海向入侵降低了土壤中nirK型反硝化微生物群落的多样性及丰富度.不同入侵阶段湿地土壤的nirK型反硝化微生物主要包括变形菌门和放线菌门,其中变形菌门占绝对优势地位.互花米草海向入侵整体改变了湿地土壤中nirK型反硝化菌属的组成特征,MF、SAN、SA湿地土壤中相对丰度最高的nirK基因菌属分别为慢生根瘤菌属、中慢生根瘤菌属和产碱杆菌属.互花米草海向入侵增加了土壤中nirK型反硝化微生物群落组成的空间异质性,尤其是在SAN样地,这主要与样地本身的环境扰动性较大及互花米草海向入侵加大了样地环境因子的空间异质性有关.互花米草海向入侵主要是通过显著改变土壤理化因子(粒度组成、pH值和含水量)和氮养分条件(全氮、NH4+-N、NO3--N)来影响nirK型反硝化微生物的群落结构及多样性.本研究结果有助于揭示互花米草海向入侵对湿地土壤反硝化过程影响的微生物机制.

    nirK高通量测序微生物多样性群落结构互花米草闽江口

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    互花米草入侵对红树林底栖甲壳动物和鱼类功能群及生态位的影响

    汪钰明高新贻谢世君马禹同...
    3016-3026页
    查看更多>>摘要：为了解互花米草入侵对红树林湿地生态系统底栖甲壳动物和鱼类的影响,本研究利用地笼方式于2020年8月、2021年1月和4月对福建漳江口 2个原生红树林样地(白骨壤和秋茄)、2个互花米草入侵样地以及1个光滩样地的底栖甲壳动物和鱼类进行采样调查.采用相对重要性指数、Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数分析底栖甲壳动物和鱼类的优势种及物种多样性,统计其功能群,并计算其生态位宽度和生态位重叠指数.结果表明:3个季节共采集到底栖甲壳动物和鱼类种类37种,隶属于2门2纲8目17科,其中大多数为暖水性和广盐性物种,且以肉食性和杂食性功能群为主.双因素方差分析和非度量多维尺度分析结果表明,相比光滩,互花米草入侵后,底栖甲壳动物和鱼类的群落多样性指数变化不显著,但功能群发生了显著变化,浮游生物食性功能群以及肉食性和植食性功能群物种均有一定程度的增加.相比红树林样地,互花米草样地内底栖甲壳动物和鱼类物种丰富度更高.优势物种的时空生态位宽度变化范围在0～1.4186,其中棱鮻最高(1.4186),其次是中华乌塘鳢(1.0168)、刀额新对虾(0.9469)、脊尾白虾(0.8922).

    互花米草底栖甲壳动物和鱼类功能群生态位红树林漳江口

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    模拟降雨条件下砾石含量对塿土工程堆积体坡面产流产沙的影响

    李瑞栋王文龙娄义宝白芸...
    3027-3036页
    查看更多>>摘要：为探究砾石含量对塿土堆积体坡面产流产沙的影响,采用室内人工模拟降雨试验,以土质坡面为对照,研究5种砾石含量(10％、20％、30％、40％、50％)堆积体坡面在不同降雨强度(1.0、1.5、2.0、2.5 mm·min-1)下的产流产沙特征.结果表明:不同试验条件下的平均径流率在2.18～13.07 L·min-1,不同雨强条件下平均径流率均在砾石含量10％(或20％)和50％时分别达到最大值与最小值;平均流速在0.06～0.22 m·s-1,流速变化复杂,砾石含量越小,流速变幅越大,变异系数也越大,砾石含量10％时平均流速最大.砾石的存在可有效抑制产沙,最大减沙效益可达84.2％,雨强相较于砾石含量对平均产沙率的影响更大.偏相关分析表明,平均径流率、流速、产沙率均与砾石含量呈极显著负相关;平均产沙率与平均径流率、平均流速以及二者交互项均呈极显著线性函数关系,其中,与平均径流率的相关性最强.本研究可为塿土区工程堆积体水土流失治理和侵蚀模型的建立提供参考.

    模拟降雨砾石含量产流产沙工程堆积体塿土

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    顺磁物质对土壤低场核磁共振信号特征及含水量测定的影响

    马红娇马东豪刘志鹏张佳宝...
    3037-3045页
    查看更多>>摘要：核磁共振(NMR)技术由于具有高效快速、不破坏土壤结构且对人体无害等优点,逐渐被应用到土壤学相关领域研究中.然而,土壤中顺磁物质的存在对核磁共振信号特征的影响仍不明确.本研究旨在揭示顺磁物质对不同类型土壤低场核磁共振(LF-NMR)信号特征和土壤含水量测定的影响.结果表明:土壤水的LF-NMR信号量最高可达150左右,土壤矿物、有机质和微生物等固相物质的LF-NMR信号量基本不超过0.3,相对可以忽略.质地和顺磁物质对土壤水的LF-NMR信号量测量有更大影响.LF-NMR仪器存在弛豫时间监测盲区,信号量损失主要是由于顺磁物质加速了水中氢质子的弛豫过程,导致小孔隙中水分反馈的极快的LF-NMR信号不能被监测设备捕获.对于顺磁物质含量较少的壤性潮土(1.2％)和黏壤性黑土(1.3％),LF-NMR信号量损失不大,其与土壤含水量呈线性关系;但对于黏粒含量(45.3％)和顺磁物质含量(4.0％)较高的黏性红壤,测定中会损失一部分LF-NMR信号量,监测到的LF-NMR信号量与土壤含水量不再呈线性关系.此外,外源添加顺磁物质(3.0 g·L-1的MnCl2溶液)也会降低黑土和红壤中可被监测的LF-NMR信号量,黑土和红壤的信号量最大损失率分别为41.0％和46.7％,极大地改变其与土壤含水量之间的定量关系.因此,在利用LF-NMR测量富含顺磁物质(＞1.3％)或有外源顺磁物质进入的黏性土壤的含水量时,应先通过校正降低顺磁物质等对LF-NMR信号量的影响.研究结果对利用低场核磁共振技术准确分析土壤水分分布及土壤孔隙结构具有重要意义.

    低场核磁共振顺磁物质弛豫时间土壤含水量黏粒含量

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    冀北土石山区不同土地利用类型土壤质量评价

    滕慧颖耿艳楼张恒硕查同刚...
    3046-3054页
    查看更多>>摘要：为防止北方土石山区的土地和植被在人类活动下进一步退化,为冬奥会赛后制定战略性植被恢复计划,以白桦天然林、落叶松人工林、天然灌草地和弃耕农地为研究对象,基于土壤容重、孔隙度和土壤养分含量等13种土壤理化指标,对冀北土石山区不同土地利用类型土壤质量进行综合评价.结果表明:冀北土石山区不同土地利用类型土壤质量呈现出白桦天然林＞天然灌草地＞落叶松人工林＞弃耕农地.白桦天然林的土壤质量显著高于其他3种土地利用类型,其土壤全氮(3.24±1.42 g·kg-1)和全磷(0.59±0.10 g·kg-1)含量较高,土壤养分的长期积累是阻止白桦天然林土壤退化的最主要原因;天然灌草地受到土壤粗粒含量和地形因素的影响,土壤质量仅次于白桦天然林;经过40年植被恢复的落叶松人工林土壤物理性质得到改良,土壤砾石含量显著降低,而土壤养分指标未发生显著变化;弃耕农田土壤质量最低的主要原因是植被覆盖低及低海拔区域较高的人类活动强度.受土壤全氮含量的影响,4种土地利用类型下的土壤质量随海拔升高而增加,且均在1700 m左右达到峰值.综上,建议加强在低海拔生态脆弱区域的封禁管理和生态恢复措施,同时兼顾高密度林分的可持续发展,增强人工林的生态适应性.

    土壤质量土石山区空间分布土地利用类型

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    土地利用变化的生态环境效应及其时空演变特征——以河西走廊为例

    南生祥魏伟刘春芳周俊菊...
    3055-3064页
    查看更多>>摘要：基于河西走廊地区1980-2020年的土地利用数据,运用ArcGIS空间分析方法,计算生态环境质量指数,对1980-2020年长时间序列土地利用类型变化及其生态环境质量的时空演变特征、变化频次、模式、圈层分布和空间聚集特征等进行分析.结果表明:1980-2020年间,未利用地是研究区主要的土地利用类型,其中,建设用地、林地、草地和水域面积变化较多,土地利用类型之间转换明显.研究区生态环境质量恶化和改善的趋势同时发生,并在一定条件下相互抵消,生态环境质量指数呈先降后升的"U"型演变过程,整体生态环境质量波动变化不大.生态环境质量的空间集聚特征明显,总体分布特征为东南地区较高、西北地区较低,没有出现高频率、大变化;研究区东南象限的生态环境质量最差,西南和西北象限次之,东北象限的生态环境质量最好;生态环境质量类型转换持续下降区的面积大于持续上升区的面积,说明研究期间河西走廊的生态环境保护取得了一定成效.生态环境质量变化热点区域主要分布在河西走廊中部以及西南部,冷点区域主要分布在河西走廊西北部.

    土地利用转型生态环境质量时空演变热点分析河西走廊

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