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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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    不同林龄杉木人工林土壤团聚体磷素分布特征

    张喆黄永珍张超叶绍明...
    939-948页
    查看更多>>摘要：探究不同林龄杉木人工林土壤团聚体各形态磷素的分布特征有利于提升杉木人工林土壤磷素有效性.本研究选取位于广西融水县的幼龄(9 a)、中龄(17 a)、成熟(26 a)杉木人工林和邻近撂荒地(CK),利用干筛法将采集到的表层(0～20 cm)原状土壤分为4个粒级团聚体(＞2、1～2、0.25～1和＜0.25 mm),测定各粒级团聚体中不同形态磷组分.结果表明:1)不同林龄杉木人工林土壤团聚体组成差异显著,CK和各林龄杉木人工林中＞2 mm粒级团聚体含量显著较高,随林龄的增长先增后减,在17 a时最高;土壤平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)的变化趋势与＞2 mm粒级团聚体一致.2)CK和各林龄杉木人工林中各粒级土壤团聚体全磷、无机磷和有机磷含量差异均不显著,而土壤有效磷含量在＞2 mm粒级团聚体中显著较高,达1.23～7.33 mg·kg-1;不同林龄杉木人工林土壤团聚体及全土全磷、有效磷和无机磷含量均显著高于CK,并随杉木林龄的增长先增后减,全土总磷和有效磷含量在9 a时最高,分别为322.40和7.33 mg·kg-1,全土无机磷含量在17 a时最高,为114.05 mg·kg-1;全土有机磷含量随杉木林龄的增长先增再减再增,在9 a时最高,为210.00 mg·kg-1.3)不同粒级土壤团聚体磷储量与土壤团聚体组成比例显著相关.CK和各林龄杉木人工林中＞2 mm粒级团聚体各形态磷储量较高.除有机磷外,各形态土壤磷储量均随杉木林龄的增长先增后减.综上,林龄17 a之前,杉木人工林的种植有利于提升土壤团聚体稳定性,促进土壤磷素水平的提升;林龄17 a后,＞2 mm粒级团聚体的破碎导致土壤团聚体稳定性和土壤磷素供应水平逐渐下降.因此,在杉木人工林培育栽种17 a以后应重视土壤中＞2 mm粒级团聚体的保护,以保障土壤质量,维持土壤供磷水平.

    杉木林土壤团聚体无机磷有机磷

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    根系分泌物C∶N对刺槐林地土壤理化特征和土壤呼吸的影响

    张海龙武润琴李佳佳王睿强...
    949-956页
    查看更多>>摘要：为探究根系分泌物C ∶ N对土壤养分循环及微生物活性的影响,本研究以黄土高原人工刺槐林为对象,在生境条件基本一致的15、25、35、45a刺槐林地取原位土壤,通过模拟不同C ∶ N的根系分泌物(只添加N、C ∶ N=10、C ∶ N=50、C ∶ N=100和只添加C)添加至土壤,以去离子水作为对照,分析根系分泌物C ∶N对土壤碳、氮、磷、pH值等理化特征和土壤呼吸的影响.结果表明:1)有机碳含量与根系分泌物C ∶ N呈正相关,根系分泌物C ∶ N=10时土壤有机碳(SOC)分解较快,高根系分泌物C ∶ N(C ∶ N=100)能延缓SOC分解,而只添加C处理对SOC无显著影响.2)不同C ∶ N根系分泌物处理对全氮的影响不明显,碳添加能促进微生物对铵态氮的吸收,氮添加能促进铵态氮的硝化,随着根系分泌物C ∶ N增加,土壤中铵态氮含量下降.3)氮添加会导致土壤pH值下降,增加土壤全磷含量.4)刺槐林地土壤呼吸值与根系分泌物C ∶ N呈正相关,随着C ∶ N增加,根系分泌物对25和35 a人工刺槐林土壤呼吸的促进作用更显著.综上,根系分泌物C ∶ N值越高,对人工刺槐林土壤呼吸的促进作用越显著.研究结果进一步加深了对森林根系-土壤-微生物互作过程的认识.

    根系分泌物C∶N土壤性质土壤呼吸刺槐林地黄土高原

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    兴安落叶松叶光合与氮代谢对环境变化响应的转录组分析

    刘梅朔王传宽全先奎
    957-962页
    查看更多>>摘要：为了揭示兴安落叶松针叶光合作用对环境变化响应的分子机制,采用高通量测序技术,对生长环境差异明显的4个样地[塔河(52°52′ N)、松岭(50°72′N)、黑河(49°22′N)和带岭(47°08′N)]兴安落叶松针叶进行转录组测序,并比对不同样地树木针叶的差异表达基因(DEGs).结果表明:共获得高质量短读序282428811条,其中在塔河-松岭、塔河-黑河、塔河-带岭、松岭-黑河、松岭-带岭、黑河-带岭6个对比组中,分别筛选出16915、18812、28536、20635、29957和23617条差异表达基因.在KEGG代谢通路分析中,光合作用通路中编码光系统Ⅱ(PSⅡ)的Psb基因家族的9个基因(即PsbB、PsbK、PsbO、PsbP、PsbQ、PsbS、PsbW、Psb27 和 Psb28)及编码 F 型 ATP 酶的 3 个基因(即 ATPF1A,atpA、ATPF1G,atpG 和 ATPF1D,atpH)均随样地间的环境差异增大而呈现明显上调;氮代谢通路中编码谷氨酰胺合成酶的基因(glnA,GLUL)、硝酸还原酶的基因(NR)、碳酸酐酶的基因(cynT,can)也呈现同样的上调.DEGs和上调基因的数量均随样地环境变化增大而增多,进而导致了兴安落叶松针叶光合能力在样地间的差异.

    气候变化光合作用响应机理生态型基因表达

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    干旱胁迫下接种丛枝菌根真菌对七子花非结构性碳水化合物积累及C、N、P化学计量特征的影响

    李月灵金则新罗光宇陈超...
    963-971页
    查看更多>>摘要：以濒危植物七子花二年生幼苗为研究材料,采用盆栽试验方法,研究干旱胁迫和接种丛枝菌根真菌(AMF)处理对幼苗不同器官C、N、P化学计量关系和非结构性碳水化合物(NSC)含量的影响.试验共设计4个处理:对照(CK)、干旱胁迫(D)、接种AMF(AMF)、干旱胁迫和接种AMF(D+AMF).结果表明:在干旱胁迫下七子花根系AMF的侵染率显著下降,但接种AMF处理植株的株高、叶片数显著高于未接种处理.接种AMF显著提高了干旱胁迫下植株根、叶可溶性糖和NSC含量及茎、叶淀粉含量,且茎和叶可溶性糖与淀粉比显著下降.干旱胁迫导致植株C含量在根和叶中显著增加,P含量在茎中显著减少;与干旱胁迫相比,胁迫下接种AMF植株根、茎、叶P含量及叶C含量显著提高,而根C、N含量及茎C含量显著降低.胁迫下接种AMF植株根、茎C ∶ N、C ∶P、N∶P和叶N∶P均显著低于单一胁迫处理.NSC与C ∶ N ∶ P计量比的相关性分析表明,根、叶P含量与可溶性糖和NSC含量呈显著正相关,茎P含量与淀粉和NSC含量呈显著正相关,各器官N ∶ P与NSC含量呈显著负相关.综上,干旱胁迫显著抑制了七子花幼苗的生长,接种AMF通过提高植株根和叶的可溶性糖含量、根的可溶性糖/淀粉,增加地上部分淀粉含量,促进P元素吸收和降低各器官N ∶ P来增强植株耐旱性,从而提高七子花幼苗在干旱环境中的存活率.

    七子花干旱胁迫丛枝菌根真菌非结构性碳水化合物C∶N∶P计量比

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    生石灰对林下酸化土壤的调控作用及三七生长的影响

    张义杰徐杰陆仁窗叶辰...
    972-980页
    查看更多>>摘要：土壤酸化是导致林下三七生长不良和根腐病发生的重要因素.本试验利用不同量(0、500、1000、1500和2000 kg·hm-2)的生石灰改良林下酸化土壤,评价生石灰对土壤理化性质、酚类物质、根际微生物和三七生长的影响.结果表明:适量的生石灰(500～1000 kg·hm-2)可显著提高土壤pH值,降低酚类物质(羟基苯甲酸、香草醛、丁香酸、阿魏酸和香草酸)含量,促进三七的生长,并降低根腐病的发生.适量的生石灰(500～1000kg·hm-2)能显著降低土壤的真菌/细菌,提高细菌多样性,提高门水平上子囊菌门、变形菌门和属水平上马赛菌属和鞘脂单胞菌属的相对丰度.但是过量的生石灰(1500～2000 kg·hm-2)会降低土壤碱解氮和有机质含量,抑制三七的生长.因此,500～1000 kg·hm-2生石灰可显著改善林下土壤的化学性质和微生物群落,从而促进三七生长,降低根腐病的发生.

    生石灰土壤酸化酚类物质微生物群落

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    氮素添加对呼伦贝尔草甸草原植物氮钾元素含量和计量比的影响

    高贝胡艳宇张志委丁聪...
    981-987页
    查看更多>>摘要：钾(K)是植物叶片中仅次于氮(N)的第二大营养元素,在调节植物生长发育、稳态维持和胁迫响应等方面具有重要作用.以往关于氮素输入对植物养分状况影响的研究中多关注了氮磷养分,较少关注钾及其与其他元素的计量关系.本研究以内蒙古呼伦贝尔草甸草原为对象,研究氮素添加和刈割对植物功能群水平和群落水平钾含量及计量特征(N ∶ K)的影响,分析功能群自身养分状况和群落组成改变对群落水平养分状况变化的相对贡献.结果表明:为期6年的氮素添加提高了所有植物功能群的N含量以及根茎禾草和豆科植物的K含量,刈割降低了根茎禾草和丛生禾草的N含量,而对所有功能群的K含量和N ∶ K均无显著影响.氮素添加显著提高了群落水平植物N和K含量,刈割仅增加了群落植物的N含量.氮素添加和刈割对功能群和群落水平上的植物N∶ K均无显著影响.功能群本身的养分变化情况对群落水平植物养分状况的贡献大于群落组成的贡献.在对群落水平养分特征的影响方面,功能群本身养分变化的贡献与群落组成的贡献具有负的协变关系.呼伦贝尔草甸草原植物具有较高的N∶ K内稳性,能够较好地调节自身的氮钾平衡,这对氮沉降背景下维持氮钾元素计量关系具有重要意义.

    氮沉降功能性状群落结构群落组成生态化学计量刈割植物功能群

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    调控措施对祁连山中度退化高寒草甸土壤的影响

    刘晶晶尹亚丽李世雄赵文...
    988-994页
    查看更多>>摘要：研究不同调控措施(春季休牧、春季休牧-划破草皮、春季休牧-划破草皮-施肥、春季休牧-划破草皮-播种、春季休牧-划破草皮-施肥-播种)对祁连山中度退化高寒草甸植被、土壤理化性质和土壤微生物生物量的影响.结果表明:各调控措施均显著增加了退化高寒草甸植被盖度以及地上、地下生物量,春季休牧-划破草皮-施肥与春季休牧-划破草皮-施肥-播种两种措施下植被物种丰富度显著增加,春季休牧-划破草皮-播种与春季休牧-划破草皮-施肥-播种措施下物种优势种为补播草种青海草地早熟禾.中度退化高寒草甸土壤(对照)pH和容重显著高于各调控措施样地,春季休牧-划破草皮-施肥-播种措施下土壤含水量、土壤有机碳、全氮、全钾含量及碳氮比、氮磷比均最高,分别为21.3％、22.30 g·kg-1、2.77 g·kg-1、19.93 g·kg-1、8.3、3.5.春季休牧-划破草皮-施肥-播种措施下退化草地土壤微生物生物量氮、磷(分别为104.98和40.74 mg·kg-1)显著高于其他措施,而退化草地在春季休牧-划破草皮-施肥措施下土壤微生物生物量碳(240.72 mg·kg-1)显著高于其他措施.雷达图表明,调控措施对退化草地植被特征(地上、地下生物量)、土壤理化性质(含水量、有机碳、全氮、全磷、全钾)及土壤微生物生物量(碳、氮、磷)特征影响显著,且春季休牧-划破草皮-施肥-播种措施对研究区退化草地的修复效果最佳.

    调控措施高寒草甸土壤理化性质微生物生物量

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    CO2浓度增加和水分亏缺对典型绿肥植物光合性能及水分利用效率的影响

    郭大港李菲高晓东何娜娜...
    995-1002页
    查看更多>>摘要：探讨大气CO2浓度和水分变化对3种典型绿肥植物光合性能及水分利用效率的影响,可为未来气候变化情形下草地生态系统适应性管理提供理论支持.本试验利用可精准控制CO2浓度的人工气候室,设置400(自然大气)和800 μmol·mol-1(倍增)两个CO2浓度,80％土壤田间持水量(FC)(充分灌水对照)、55％～60％FC(轻度水分亏缺)、35％～40％FC(中度水分亏缺)、＜35％FC(重度水分亏缺)4个水分梯度,研究CO2浓度增加和水分亏缺对甘蓝型油菜、白三叶和紫花苜蓿叶绿素含量、气体交换参数及水分利用效率(WUE)的影响.结果表明:同一CO2浓度下,与充分灌水对照相比,当土壤水分＜40％FC时,3种植物的叶绿素含量和气体交换参数均显著降低;土壤水分为55％～60％FC时,3种植物的叶绿素总含量无显著变化,而白三叶和紫花苜蓿的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)降低了 6％～25％,但WUE无显著性差异.与大气CO2浓度相比,CO2浓度倍增使充分灌水处理下甘蓝型油菜的Pn显著降低了 21.5％,而显著增加了轻度水分亏缺下3种植物的Pn,且增加了中度水分亏缺下甘蓝型油菜和紫花苜蓿的Pn,但只对重度水分亏缺下紫花苜蓿的Pn有所改善;CO2浓度倍增显著增加了白三叶和紫花苜蓿在所有水分处理下的WUE,但只增加了甘蓝型油菜在轻度水分亏缺下的WUE.CO2浓度和水分的交互作用对3种植物的Pn均有显著影响,但仅对甘蓝型油菜的WUE有显著影响.综上,3种植物对大气CO2浓度倍增和水分亏缺的响应存在明显差异,CO2浓度升高能改善轻度水分亏缺对3种植物光合性能和WUE的不利影响,但只改善了重度水分亏缺下紫花苜蓿的光合性能.

    CO2浓度倍增水分亏缺气体交换参数水分利用效率

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    闽江河口互花米草不同入侵年限湿地土壤磷赋存形态

    厉彦哲孙志高毛立陈冰冰...
    1003-1011页
    查看更多>>摘要：选择闽江河口鳝鱼滩互花米草不同入侵年限湿地(SA1,5～6年;SA2,8～10年;SA3,12～14年)为对象,基于时空互代法研究了互花米草入侵对湿地土壤磷赋存形态的影响.结果表明:不同入侵年限互花米草湿地土壤中难分解态磷(HCl-Pi、Residual-P)含量的占比最高(46.4％～46.7％),中等易分解态磷(NaOH-Pi、NaOH-Po、Sonic-Pi)次之(40.0％～44.0％),而易分解态磷(Resin-Pi、NaHCO3-Pi、NaHCO3-Po)最低(9.5％～13.3％).随着互花米草入侵年限的增加,湿地土壤磷赋存形态及其空间分布特征也发生明显改变,中等易分解态磷、难分解态磷和总磷含量整体上均呈增加趋势,而易分解态磷含量呈降低趋势.相对于SA1,SA2的中等易分解态磷、难分解态磷和总磷含量分别增加了 11.5％、9.7％和10.5％,而SA3分别增加了24.8％、13.2％和13.5％.互花米草入侵年限的增加显著改变了湿地土壤磷的赋存形态特征,这主要取决于电导率(EC)、pH值及粒度等关键因子的变化.近年来,闽江河口开展的互花米草定期刈割治理在一定程度上减少了残体向土壤归还磷养分的能力,降低了土壤中易分解态磷的养分供应.

    磷形态入侵年限盐沼互花米草

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    亚热带丘岗区经果林种植对红壤团聚体稳定性的影响

    童晨晖王辉谭帅魏亚飞...
    1012-1020页
    查看更多>>摘要：团聚体稳定性特征对评价经果林种植区内水土环境状况具有重要意义.为探究经果林类型对林下土壤团聚体结构及稳定性的影响,选取湖南北部丘岗区5年生黄桃、梨树、桔树、油茶和猕猴桃5种经果林下0～50 cm 土层土壤为研究对象,采用沙维诺夫法量化分析各经果林下土壤团聚体含量、分布特征和稳定性指标的差异.结果表明:土壤团聚体中大部分为机械稳定性团聚体,含量均在92.3％以上;经湿筛法处理后,油茶水稳性团聚体以＞2 mm粒径为主,占总量的55.9％,0.25～2 mm粒径团聚体是黄桃、梨树、桔树和猕猴桃土壤的优势粒级,含量均在43.6％以上;5种经果林平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)分布范围分别为1.10～3.19 mm和0.61～2.28 mm,团聚体结构破坏率(PAD)和分形维数(D)分布范围分别为2.9％～37.3％和2.30～2.68;随土层深度增加,黄桃、油茶、猕猴桃下土壤团聚体稳定性变差,MWD和GMD分别降低了 1.7％～57.7％和 4.5％～65.8％,PAD 和 D 分别增加了 0.4％～17.3％和1.6％～11.1％;经果林类型对土壤团聚体稳定性的影响随着土层深度的增加而减小.综合各稳定性指标,5种经果林下团聚体稳定性顺序为油茶＞猕猴桃＞梨树＞桔树＞黄桃;经果林类型主要通过影响大粒径团聚体含量来提高土壤结构稳定性.从改良土壤团聚体分布及稳定性方面考虑,建议在亚热带丘岗区经果林种植过程中优先考虑油茶,其次为猕猴桃;黄桃种植可能造成土壤团聚度降低,在种植中需考虑土壤流失的防护措施.本研究结果可为亚热带丘岗区经果林的开发利用及生态治理提供一定的理论依据和应用指导.

    土壤团聚体红壤丘岗区经果林

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