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当期目录

2015年 第31卷 第5期
刊出日期:2015-09-25
  
专论与综述
害虫生物防治的景观调节途径:原理与方法
张鑫,王艳辉,刘云慧,戴漂漂,董杰,宇振荣
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  617-624.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.001
摘要 ( 590 )   HTML ( 4 )   PDF (994KB) ( 2012 )  
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应用景观管理促进天敌生物的多样性进而将害虫群落控制在较低水平,成为近些年害虫防治的新途径。本文在回顾国内外研究的基础上,重点介绍景观管理调节农业景观生物多样性和害虫生物防治的原理,系统总结目前国内外现有农业景观害虫生物防治的景观管理途径和方法。最后,就国内农业政策下推行景观管理与促进害虫防治面临的问题和发展方向进行探讨。

我国不同产品认证体系农产品产地环境标准的比较
冀宏杰,张怀志,龙怀玉,岳现录
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  625-632.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.002
摘要 ( 496 )   HTML ( 3 )   PDF (933KB) ( 1309 )  
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产地环境对农产品质量具有重要而直接的作用,不同作物类型、不同质量管理体系都对农产品的产地环境 提出了不同要求。 应用比较研究的方法,从标准的分布状况、环境要素检测指标体系以及检测指标的限值 3个方面入手,系统分析了我国国家标准以及行业标准中对普通农产品、绿色食品、无公害食品和有机产品产地环境的要求,明确了3种体系农产品产地环境检测指标的异同。 结果表明:无公害食品产地环境标准数量最多,涉及农作物门类齐全,标准级别系列完备,绿色食品标准较少,有机产品尚无专门针对产地环境的标准,而是采用一般农产 品标准;对产地环境要求的严格程度比较而言,绿色食品最高,无公害食品次之,有机产品/一般农产品最低;进一步对环境3要素的比较结果显示,3种体系对土壤质量的要求差异最大,灌溉水质量次之,对空气质量的要求差异最小。 探讨了当前标准制定中存在的检测指标名称和单位不统一、不同标准间的衔接性差以及有机产品产地环境等问题,以期为我国正在进行的有机产品产地环境优势区域划分以及各类农产品产地环境标准的修订提供参考。

我国畜禽养殖业产排污系数研究进展
庄犁,周慧平,张龙江
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  633-639.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.003
摘要 ( 607 )   HTML ( 7 )   PDF (928KB) ( 2073 )  
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畜禽养殖业污染物排放量的核算对于环境形势判断、环境规划和环境决策制定具有重要意义,同时也是畜 禽污染治理工程设计的重要基础资料。 产排污系数为畜禽养殖业污染物排放量的核算提供了较为客观的方法, 是环境领域重要的基础数据。 笔者总结了我国近年来畜禽业产排污系数的研究状况,对我国畜禽养殖业产排污 系数的发展历程、不同地区采用的测算方法和测算结果进行了系统的梳理和对比,总结了畜禽业产排污系数研究 一些典型的应用和改进,并对畜禽养殖业产排污系数的研究进行展望。

提高玉米秸秆厌氧消化产气能力的预处理技术研究进展
赵晨,崔馨月,陈畅,刘广青,张瑞红
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  640-646.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.004
摘要 ( 605 )   HTML ( 3 )   PDF (1029KB) ( 1347 )  
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我国农作物秸秆年产量居世界之首,其中玉米秸秆分布最广,产量最高。厌氧消化产沼气是利用作物秸秆的有效手段,但玉米秸秆自身木质纤维素紧密的结构会导致产气周期长、产气量和生物降解率偏低等问题。因此,需要对玉米秸秆进行预处理以破坏其原有结构,提高玉米秸秆的可生物利用性。综述了目前国内外包括物理法、生物法和化学法等玉米秸秆预处理技术的最新研究进展,并对其进行比较,为玉米秸秆厌氧消化产沼气预处理方式的选择提供参考。

区域环境与发展
立足生态系统完整性, 改革生态环境保护管理体制:十八届三中全会“建立陆海统筹的生态系统保护修复区域联动机制”精神解读
丁晖,曹铭昌,刘立,卢晓强,李佳琦,陈炼
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  647-651.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.005
摘要 ( 542 )   HTML ( 1 )   PDF (934KB) ( 1165 )  
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近年来,我国生态系统保护修复取得明显成效,但是生态环境整体恶化的趋势仍未得到根本遏制。现行管理体制机制顶层设计不足,“条块分割”,手段缺乏综合性,技术支撑薄弱,保障体系不完善,无法有效应对具有高度复杂性的生态系统保护修复问题。十八届三中全会提出“建立陆海统筹的生态系统保护修复区域联动机制”,就是要求立足生态系统完整性,打破区域、流域和陆海界限,打破行业和生态系统要素界限,实行要素综合、职能综合和手段综合,建立与生态系统完整性相适应的生态环境保护管理体制,形成对生态系统从山顶到海洋的全要素、全过程和全方位的一体化管理,维护生态系统结构和功能的完整性以及生态系统健康。该文阐述了国外生态系统保护修复模式与经验,分析了我国生态系统保护修复现状和问题,提出了建立陆海统筹的生态系统保护修复区域联动机制的对策建议。

关于构建我国外来入侵物种环境危害防控监督管理体系的思考
丁晖,马方舟,吴军,雷军成,乐志芳,徐海根
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  652-657.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.006
摘要 ( 400 )   HTML ( 2 )   PDF (1067KB) ( 1838 )  
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外来入侵物种是造成全球生物多样性丧失的主要威胁因素,我国是世界上受外来入侵物种危害最严重的国家之一。近年来,我国外来入侵物种的发生态势出现重大变化,呈现出许多新特点,但现行管理制度不健全,管理策略不完善,技术支撑薄弱,管理能力不强。要建立以环境危害防控为目标的管理体系,形成“引进-建立种群-传播扩散-发生危害”过程中的“无缝”监管,提高防控措施的技术水平和综合运用能力。研究提出了与此相适应的管理框架、管理目标、管理范围、管理对象、基本原则、主要制度和措施,初步形成了我国外来入侵物种环境危害防控监督管理体系的构建方案。

中国森林鸟类繁殖季和越冬季分布格局及其影响因子
雍凡,徐海根,崔鹏,曹铭昌,雷军成,吴翼,丁晖,吴军,卢晓强,乐志芳
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  658-663.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.007
摘要 ( 466 )   HTML ( 8 )   PDF (2000KB) ( 1510 )  
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基于我国2 376个县域单元的森林鸟类分布数据,分析了繁殖季和越冬季森林鸟类丰富度分布格局,并采用多元统计模型分析了2个季节的鸟类空间分布与环境因子之间的关系。结果显示,在喜马拉雅山脉东南段、横断山、秦岭、岷山、邛崃山、西双版纳、桂西南山区和桂西-黔南地区、巫山以及南岭广东北部地区2个季节的鸟类丰富度均较高;在小兴安岭、长白山、太行山以及山东和江苏沿海地区繁殖季鸟类丰富度较越冬季显著增加,而在广东及云南南部区域越冬季鸟类丰富度较繁殖季显著增加。繁殖季降水量、繁殖季净初级生产力和繁殖季温度变化对2个季节鸟类丰富度分布格局均有显著影响。此外,反映季节环境特征的季节内环境因子比反映年周期环境特征的年度环境因子在解释2个季节的鸟类丰富度分布格局方面有更高的解释度。生产力假说、水分假说和环境稳定性假说对2个季节鸟类丰富度分布格局的解释能力较强。

基于能值-生态足迹改进模型的浙江省耕地可持续利用研究
童悦,毛传澡,严力蛟
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  664-670.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.008
摘要 ( 491 )   HTML ( 1 )   PDF (1138KB) ( 1224 )  
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以耕地可持续利用为切入点,应用基于能值分析的耕地生态足迹改进模型,从“国家公顷”和“省公顷”的角度出发修正浙江省耕地产量因子,在此基础上构建耕地生态可持续利用指数,时间维度上对浙江省2003—2012年的耕地可持续利用状况进行了动态分析,空间维度上对浙江省2012年11个地级市的耕地可持续利用状况进行了空间差异分析。结果表明,2003—2012年浙江省人均耕地生态承载力一直处于较低水平且变化不大;人均耕地生态足迹呈波动下降趋势;10 a间人均生态赤字状况有所缓和,但耕地可持续利用指数基本保持在0.215 0~0.266 4之间,为中等不可持续利用状态;浙江省各地级市人均耕地生态承载力和人均耕地生态足迹均表现出较强的空间差异性;2012年浙江省各地级市耕地生态供给均为赤字,其中宁波、舟山、绍兴、丽水、台州和金华耕地利用状态为中等不可持续利用,杭州、温州、湖州、衢州和嘉兴为强不可持续利用。

柴河流域不同景观类型径流氮磷含量及其计量比变化特征
付登高,吴晓妮,何锋,阎凯,段昌群
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  671-676.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.009
摘要 ( 478 )   HTML ( 3 )   PDF (1142KB) ( 1177 )  
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流域内不同的景观类型控制着径流养分输移程度及其计量比,进而影响流域内不同生态系统的服务功能,因此养分含量及其生态化学计量成为评价流域生态过程及水体营养状态的重要手段。为了解滇池流域内的柴河子流域不同景观类型径流氮磷含量及其计量比变化特征,在时空尺度上针对流域主要景观类型进行了野外水质监测,结果显示:(1)该区域径流水体氮磷超标较为严重,溶解态氮与颗粒态磷是氮磷的主要存在形态,氮磷污染指标基本符合面源污染特征;(2)坝平地径流的氮含量及磷矿区径流磷含量时间变异程度较高;整个流域内雨季初期的径流氮素含量空间变异较强,雨季中期的磷空间变异较大;(3)根据径流水体营养物限制划分标准,坝平地与台地的径流整体处于磷限制状态,磷矿区及富磷区林地径流处于氮限制状态,而大棚区及柴河下游水体不受营养盐的限制。因此柴河水体排入滇池后容易增加滇池富营养化的风险。

滁州花山水文实验流域氮收支研究
王建群,丁建华,郭昆
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  677-683.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.010
摘要 ( 442 )   HTML ( 0 )   PDF (1507KB) ( 1243 )  
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基于调查数据和监测实验数据,对滁州花山水文实验流域氮收入与支出进行了研究。对花山流域内人口、作物种植面积、施肥量、产量、畜禽养殖等进行调查,对大气氮湿沉降、径流含氮量、作物籽粒及秸秆含氮量等进行监测和分析,计算2012年10月—2013年9月及2013年10月—2014年9月这2个灌溉年流域氮收支,分析降雨与径流对流域氮收支的影响。尽管大气氮湿沉降受降水影响,但2个灌溉年大气氮沉降通量分别为26.10和26.32 kg•hm-2•a-1,氮径流流失模数分别为3.86和8.95kg•hm-2•a-1,占氮总输出量的比例分别为6.54%及13.98%;2个灌溉年的化肥氮均为流域最主要的氮收入项,分别占氮总输入的50.46%及50.36%;作物收获是流域氮最主要的输出项,分别占氮总输出的56.68%及52.17%;氮盈余量分别为59.94及55.06 kg•hm-2•a-1。因此,氮随径流流失量与径流量有关,花山流域存在着潜在富营养化趋势。

自然保护与生态
伏牛山自然保护区不同生长阶段栓皮栎(Quercusvariabilis)的光合生理生态特性
范玉龙,胡楠,丁圣彦,卢训令
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  684-689.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.011
摘要 ( 957 )   HTML ( 309 )   PDF (1105KB) ( 136189 )  
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光合作用是自然生态系统能量流动的基础,植物光合特性决定了生态系统初级生产力的高低。植物不同生长阶段光合特性既对生态系统能量的输入有重要影响,也是种群更新发育的主要驱动因子。在森林生态系统中,优势种的光合生理生态特性影响着整个生态系统的结构和功能。伏牛山自然保护区地处北亚热带到南暖温带交错地带,保存着完整的森林生态系统类型。栓皮栎(Quercusvariabilis)作为低海拔区域的主要优势种,更新良好,分层明显。采用Li-6400光合仪和荧光仪等对不同生长阶段栓皮栎植株(乔木、灌木与幼苗)进行野外光合测定,并分别测定其叶绿素含量。结果表明:(1)与栓皮栎乔木和灌木相比,栓皮栎幼苗的表观量子效率最高,叶片叶绿素含量最高,暗呼吸速率最低,光补偿点最低;(2)与栓皮栎灌木和幼苗相比,栓皮栎乔木对高光的适应能力最强,叶绿素含量最低,栓皮栎的“光合午休”现象并不存在,各层净光合速率日变化主要受光强控制;(3)栓皮栎乔木的PSⅡ最大光化学量子效率最高,幼苗最低;(4)栓皮栎乔木、灌木和幼苗的气孔导度和蒸腾速率均表现为上午高于下午,栓皮栎灌木和幼苗的水分利用效率表现为上午高于下午,而栓皮栎乔木水分利用效率则表现为下午高于上午。不同生长阶段栓皮栎植株光合生理生态特性的这种差异化使它们能适应不同的环境。栓皮栎各层长势良好,更新力强,具有正向演替的内在驱动力。

华北平原有机农业对夏季农田节肢动物多样性影响
韩印,戴漂漂,李想,宋潇,李季,刘云慧
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  697-703.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.013
摘要 ( 418 )   HTML ( 0 )   PDF (1091KB) ( 1063 )  
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采用陷阱法对位于华北平原的河北肃宁、山东高唐和山东曹县3个不同地区的有机和常规管理农田的地表节肢动物进行取样调查,分别从节肢动物分目、鞘翅目分科、步甲科分种3个分类水平,比较分析了不同农业管理措施下农田中不同生物类群的多样性、结构组成和分布状况,以评估有机管理对生物多样性的影响,以及该影响是否因指示生物的分类水平不同而存在差异。结果显示,就有机和常规农田间的物种多度而言,曹县各生物类群在有机农田的多度均大于常规农田,高唐只有节肢动物多度在有机农田显著大于常规农田,而肃宁3个分类水平的物种多度在有机和常规农田间差异均不显著;就有机和常规农田间的物种丰度比较而言,除曹县在鞘翅目和步甲科分类水平2种农田间有显著差异外,其余地区各类群均无显著差异;此外,有机和常规农田中各生物类群的群落结构比较而言,仅在曹县有明显差异,在高唐仅部分存在差别,而在肃宁却没有明显差异。总体上,有机农田节肢动物、鞘翅目和步甲科的生物多样性更高,且地表节肢动物群落结构在有机与常规管理下存在差异,但是有机和常规农田中生物多样性的差异也因研究地区及分类水平的不同而不同,可能与从事有机管理的时间长短有关;节肢动物分目、鞘翅目分科、步甲科分种3个不同分类水平的生物类群在指示有机和常规管理对生物多样性影响时结果略有差异,但反应的总体趋势基本一致,说明可以在一定程度上采用较高层次分类的数据,即节肢动物分目或鞘翅目分科的数据指示有机生产环境影响,从而减少分类的难度并提高工作效率,但步甲科分种水平的多样性状况具有更高的灵敏性。

河南省巩义市不同类型林地内中型土壤动物群落组成及多样性
赵爽,宋博,侯笑云,丁圣彦,汤茜
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  704-710.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.014
摘要 ( 424 )   HTML ( 0 )   PDF (1110KB) ( 1118 )  
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为研究林地类型对中型土壤动物多样性的影响,以巩义市农业景观中的林地为研究对象,分别于 2014年4月和7月对该区农业景观中的3种林地类型,即栓皮栎(Quercus variabilis)林、泡桐(Paulownia fortunei)林和杨树(Populus spp.)林内中型土壤动物进行取样,分析不同季节和不同林地类型间中型土壤动物多样性(丰富度和香农多样性指数)的差异。 结果表明:不同类型林地内中型土壤动物多样性差异不显著,但非度量多维标度法(non-metric multi-dimensional scaling,NMDS)分析显示,春、夏两季栓皮栎林土壤动物群落组成均与泡桐林和杨树林之间存在显著差异,而杨树林和泡桐林之间差异则不显著。春、夏两季土壤动物多样性之间存在显著差异(P<0.001),不同林地类型土壤动物多样性之间差异不显著(P>0.05)。 海拔因子和草本植被高度对土壤动物多样性的影响不显著,但草本植被盖度与土壤动物多样性呈显著负相关(P<0.05)。不同林地类型为不同土壤动物类群的行为活动提供相适宜的生境,因此加强不同林地类型的保护,对于研究区内土壤动物群落的发展以及农业景观中生物体的流动具有重要意义。

马铃薯连作栽培对土壤化感物质及微生物群落的影响
杨桂丽,马琨,卢斐,魏常慧,代晓华
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  711-717.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.015
摘要 ( 621 )   HTML ( 2 )   PDF (1068KB) ( 1418 )  
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土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分,长期连作严重影响了作物产量和品质,改变了土壤生态系统过程。试验以不同连作年限马铃薯和倒茬地根际土壤为材料,采用气相色谱和质谱联用技术以及群落水平生理活性(CLPPs)和磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记法,对不同连作年限马铃薯根际土壤化学物质及微生物群落结构、功能进行研究。结果表明,连作马铃薯根际土壤乙酸乙酯浸提的酸、中、碱性相中都有含量高达50%左右的邻苯二甲酸二丁异酯和少量的顺式-14-二十九烯;和倒茬相比,长期连作根际土壤酯类、烯烃类和苯类物质都有明显的积累。随连作年限的延长,微生物群落利用碳源的能力呈现先增加后降低的趋势,连作4 a时最强;而连作10 a时微生物群落对主要碳源的利用能力总体较弱,以碳水化合物为碳源基质的微生物类群代谢能力显著降低;以碳水化合物、羧酸类化合物和氨基酸为代谢基质的微生物类群组成明显受到抑制。主要磷脂脂肪酸中,以C16:1、C16:0、C18:2ω6t、C18:1ω9c表征的PLFA 含量较高,不同类型的PLFA含量随连作时间的增加呈现出单峰型变化趋势,连作4 a时土壤微生物生物量最高;随着连作年限的增加,细菌/微生物群落生物量比值升高,而真菌/微生物群落生物量比值下降;倒茬种植明显改善了土壤主要微生物群落生物量及结构组成。长期连作产生的邻苯二甲酸二丁异酯及顺式-14-二十九烯积累,可能是导致马铃薯连作障碍的主要化感物质;这些化学物质显著改变了土壤微生物群落结构与功能,连作4 a可能是马铃薯连作栽培障碍的临界点。

水位对杭州湾芦苇湿地土壤有机碳、氮、磷含量的影响
盛宣才,邵学新,吴明,宁潇,叶小齐
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  718-723.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.016
摘要 ( 699 )   HTML ( 1 )   PDF (1103KB) ( 1270 )  
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为探明不同水位梯度对湿地土壤性质的影响,对杭州湾围垦芦苇湿地不同水位下土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量和化学计量比及其相关性进行了研究。结果表明:(1)SOC和TN含量随着水位增加总体上均表现为先下降后升高的趋势,而TP沿水位梯度变化趋势不显著;(2)土壤未被水淹时(0cm水位)土壤C/P比、N/P比和C/N比均随土壤深度的增加而降低,而水淹后(10、20、30cm水位)土壤C/P比、N/P比和C/N比则呈现先降低后增加的趋势;(3)不同水位梯度SOC与N/P比、TN含量与C/P比均呈显著正相关(P<0.05),而土壤TP含量与C/N比呈负相关,但相关性不显著(P>0.05);(4)土壤pH值是影响杭州湾湿地0cm水位梯度下SOC、TN和TP含量变化的重要因子,但随着水位的增加土壤pH值与SOC、TN和TP含量的相关性逐渐减小。随着水位的增加,土壤深层的SOC和TN累积量逐渐增加,而土壤TP含量随水位增加趋势不明显;土壤pH值对SOC、TN和TP含量的影响随着水位的增加逐渐减弱。

不同经营年限对柑橘果园土壤团聚体有机碳的影响
王义祥,叶菁,黄毅斌,王成己,翁伯琦,刘韬
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  724-729.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.017
摘要 ( 501 )   HTML ( 1 )   PDF (956KB) ( 1034 )  
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采用时空替代法比较研究不同经营年限对柑橘果园土壤团聚体结构及有机碳分配的影响,以探究红壤果园土壤有机碳的稳定性和碳固持能力。结果表明,30 a树龄柑橘园0~20 cm土壤团聚体中>0.25 mm水稳性团聚体比例(R0.25)、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GWD)分别比56 a树龄柑橘园高7.6%、10.5%和6.7%,分形维数比56 a树龄柑橘园低1.6%,表明随着经营年限的增加,柑橘园土壤团聚体的稳定性有所降低。种植年限对柑橘园土壤有机碳库特性具有较显著影响,56 a树龄柑橘园0~40 cm土层有机碳储量比30 a树龄柑橘园提高19.4%,微团聚体(粒径<0.25 mm)有机碳储量比30 a树龄柑橘园提高20%~80%;由于与微团聚体结合的有机碳受到物理保护,故56 a树龄柑橘园土壤固碳能力比30 a树龄柑橘园强。

污染控制与修复
促藻菌对3种微囊藻休眠体复苏的影响
邹万生,罗玉双,刘良国,王文彬,杨品红
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  730-735.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.018
摘要 ( 487 )   HTML ( 0 )   PDF (1147KB) ( 1062 )  
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将促藻菌株Exiguobacterium sp.013(E.sp013)与 Bacillus sp.D06(B.spD06)复壮后和铜绿微囊藻、水华微囊藻和惠氏微囊藻的休眠体经底泥浸润包埋,进行底泥原位模拟试验,对比分析底泥表层2菌株对3种微藻休眠体复苏的影响。结果表明:在E.sp013作用下,铜绿微囊藻、水华微囊藻和惠氏微囊藻休眠体复苏的最低温度均降低1 ℃(对照组分别为11、12 和12 ℃),与对照组均存在显著性差异(独立样本T检验,P<0.05),而B.spD06并无此现象,但能提高3种微藻休眠体复苏率。同一条件下,E.sp013促3种微囊藻休眠体复苏强度强于B.spD06。E.sp013与B.spD06均能使微囊藻休眠体复苏时间提前,E.sp013和 B.spD06对铜绿微囊藻、水华微囊藻和惠氏微囊藻休眠体复苏时间均提前约1 d,2菌株在促3种微囊藻休眠体复苏时间的提前上并无显著性差异(Duncans multiple range test检验方法,P>0.05)。E.sp013与B.spD06通过自身对营养元素N的利用和去N能力降低了水体中的N/P比,这可能是促进3种微囊藻休眠体复苏的原因。

太湖上山水源地嗅味物质的研究与分析
徐琛宇,李翠梅,袁祥,查巧珍,陆春新
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  736-742.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.019
摘要 ( 545 )   HTML ( 0 )   PDF (1187KB) ( 1201 )  
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针对春季太湖上山村水源地嗅味物质严重超标现象(水体中2-甲基异莰醇含量超标约16倍),开展水源地保护区内外近10 km2范围水体与沉积物的研究分析,结果表明,水源地保护区内外水体常规理化指标达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ至Ⅱ类水质标准,水体及沉积物中营养盐和藻类并未直接影响水体嗅味,叶绿素含量在2.0~9.0μg·L-1之间, 悬浮物含量在20~40mg·L-1之间,大部分处于低位水平;营养盐含量接近GB 3838—2002中II类水标准;沉积物营养盐总氮、总磷含量最高分别达3 760和468 mg·kg-1,沉积物中重金属铜、锌含量最高分别达50.1和115 mg·kg-1,整体含量稍高,部分点位底泥中酸可挥发硫AVS含量也较高,最高达5.07μmol·g-1。水体和底泥中嗅味物质超标20多倍,并呈常态趋势。富营养化引起的藻类爆发不是太湖流域春季嗅味异常的原因,而春季低温降雨引起的湖底异重流导致底泥中富集的嗅味物质向水体迁移,可能是造成水体嗅味物质增加的一个因素。

不同重金属离子胁迫对斜生栅藻生长及叶绿素荧光特性的影响
王琳,刘冉,李文慧,陈雷,赵荷娟,郑青松
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  743-747.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.020
摘要 ( 653 )   HTML ( 2 )   PDF (1070KB) ( 1640 )  
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利用浮游植物荧光仪(phyto-PAM)研究了不同浓度重金属离子(Cu2+、Mn2+ 和Zn2+)不同时间(12、24、48、72和96 h)处理对斜生栅藻(Scendesmus obliquus)细胞密度(D650)、PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光能转化效率(Y)、最大相对电子传递效率(Re,t,max)、半饱和光强(Ik)和光能利用效率(α)的影响。结果表明,不同金属离子在12和24 h对斜生栅藻的生长均无明显影响;48 h处理下,Cu2+ 和Zn2+处理可显著抑制斜生栅藻生长;96 h处理下,除100 µmol•L-1 Mn2+ 处理依然对斜生栅藻生长无显著影响外,其他所有处理均显著抑制斜生栅藻的生长,其中Cu2+对藻生长的抑制效应最为明显。随着胁迫时间延长,叶绿素荧光参数Fv/Fm、Y、Re,t,max、Ik和α参数值下降,且下降幅度逐步增大。总体来看,各重金属离子对斜生栅藻的毒性大小顺序为 Cu2+>Zn2+>Mn2+。Re,t,max、Y和IK参数可用于评价斜生栅藻对Mn2+ 和Zn2+ 的适应性,而所有叶绿素荧光参数均可用于评价斜生栅藻对Cu2+的适应性。

腐殖酸对汞污染稻田中甲基汞行为的影响
彭倩,朱慧可,钟寰,贺美
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  748-752.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.021
摘要 ( 588 )   HTML ( 2 )   PDF (982KB) ( 1859 )  
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近期研究表明汞矿区水稻中汞富集可能对居民健康产生潜在威胁。因此,研究关键生物地球化学因素对于稻田汞,特别是甲基汞(MeHg)的形态及其植物可利用性的影响显得尤为重要。通过温室土培试验,探究汞污染土壤中添加腐殖酸对于甲基汞的生成及水稻甲基汞富集的影响。结果表明,腐殖酸的添加可显著降低土壤中
汞的甲基化(抑制甲基化效应),相比对照组,腐殖酸组土壤甲基汞浓度时间加权平均值显著下降41.7%,然而土壤间隙水中甲基汞浓度(时间加权平均值)却显著增加277.0%,这可能是由于间隙水中溶解性有机质浓度的增加(甲基汞溶出效应)。水稻地上部组织中富集的甲基汞总量也相应增加25.6%。此外,腐殖酸的加入还导致甲基汞的转运系数显著增加(甲基汞转运效应),糙米中甲基汞总量也显著增加26.4%。与此同时,腐殖酸的加入促进了水稻产量的增加(25.4%),从而稀释了糙米中甲基汞浓度(甲基汞生物稀释效应)。最终,腐殖酸处理组糙米甲基汞浓度与对照组甲基汞浓度相当。

2种生态型三叶鬼针草的不同株数混种比例对其镉积累的影响
黄科文,廖明安, 林立金
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  753-759.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.022
摘要 ( 600 )   HTML ( 0 )   PDF (948KB) ( 1219 )  
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为研究不同混种比例对2种生态型三叶鬼针草(Bidens  pilosa)镉积累的影响,通过盆栽试验研究了镉污染条件下(w为10 mg•kg-1)农田生态型与矿山生态型三叶鬼针草在混种株数比例为 1:4、2:3、3:2、4:1以及单种时 2种生态型三叶鬼针草对镉的积累效果。结果表明,混种提高了农田生态型三叶鬼针草单株生物量,但降低了矿山生态型三叶鬼针草单株生物量。混种也提高了2种生态型三叶鬼针草的叶绿素a、叶绿素 b及类胡萝卜素含量。此外,混种显著提高了2种生态型三叶鬼针草各器官的镉含量 (P<0   05)。当农田生态型与矿山生态型混种株数比例为 2 : 3时,2种生态型三叶鬼针草各器官镉含量均最大,且单盆三叶鬼针草地上部分及整株镉积累量也最大,分别为 422 .08和  477.91 μg•盆-1 。因此,农田生态型与矿山生态型三叶鬼针草混种株数比例为2 ∶3时能有效提高 2种生态型三叶鬼针草对镉的积累能力,增强对镉污染土壤的修复效果。

柠檬酸和EDTA对蓖麻生理特性和镉累积的影响
张玉芬,刘景辉,杨彦明,张雷
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  760-766.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.023
摘要 ( 552 )   HTML ( 0 )   PDF (1099KB) ( 1119 )  
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采用盆栽试验研究了螯合剂EDTA和柠檬酸(CA)单施或配施对蓖麻(Ricinus communis)生理特性及修复Cd污染土壤能力的影响。结果表明:单施EDTA显著降低了蓖麻地上生物量和叶绿素含量(P<0.05),显著影响了蓖麻叶片抗氧化酶活性(P<0.05),10 mmol·kg-1 EDTA甚至抑制了SOD和POD活性;CA与EDTA 联用可在一定程度上缓解EDTA对蓖麻的毒害作用, CA缓解了1和5 mmol·kg-1 EDTA导致的蓖麻地上生物量和叶绿素含量降低,缓解了1 mmol·kg-1 EDTA导致的MDA含量升高;单施5 mmol·kg-1 EDTA 蓖麻对Cd的富集和转移能力最高,但单株Cd富集量并不是最高的,而2 mmol·kg-1 CA与5 mmol·kg-1 EDTA配施却使蓖麻单株总Cd富集量和提取率达到最高,分别是对照的2.98和3.00倍。因此CA与EDTA联用在强化蓖麻修复Cd污染土壤中具有很好的应用潜力。

不同浓度镍胁迫对小桐子光合特性、形态特征及水分利用的影响
武振中,杨启良,贾维兵,王亓剑,赵馀,李云青
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  767-773.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.024
摘要 ( 491 )   HTML ( 0 )   PDF (1149KB) ( 996 )  
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小桐子(Jatropha curcas)是生物质能源原料树种,被称为生物柴油树,具有较强的抗环境胁迫能力,可用于生态脆弱环境的植被恢复和污染土壤的植物修复,实现能源与环境双赢的目的。通过室内盆栽试验研究不同浓度镍(0、500和1 000 mg•kg-1)对小桐子光合特性、形态特征及水分利用的影响,旨在探索小桐子适应镍污染土壤的生长调节和水分高效利用机制。结果表明,小桐子株高变化量、茎粗变化量、净光合速率(Pn)日变化、蒸腾速率(Rt)日变化、壮苗指数、胡伯尔值和灌溉水利用效率(Ei,w,u)均随镍浓度的增加而显著降低(P<0.05),但叶片水分利用效率(Ew,u)和植株根区土壤含水率随镍浓度的升高而升高。与Ni0(对照)相比,Ni1处理对植株气孔导度(Gs)的影响不显著(P>0.05),而Ni2处理植株Gs显著降低(P<0.05)。由于镍显著降低小桐子的Rt,影响植株根系向冠层传输水分的能力及通过其边材横截面向叶片供水的能力,从而使得Ei,w,u显著降低,最终导致植株总干物质质量显著降低。但值得注意的是,小桐子通过提高叶片Ew,u来缓解因蒸腾作用显著降低而引发的植物水分胁迫,使其能够在重金属镍污染土壤中生长。在该试验条件下有利于小桐子生长的土壤最高镍污染浓度为500 mg•kg-1

耐砷真菌分离鉴定及对土壤生物有效砷的影响
姜朵朵,孙璐,卜元卿,张梅华,蒋继宏,高吉喜
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  774-778.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.025
摘要 ( 407 )   HTML ( 0 )   PDF (1152KB) ( 1091 )  
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从砷污染土壤中分离出 3 株对砷具有耐受性的真菌菌株,考察了菌株对砷的耐受能力及菌体处理污染土 壤时间、菌体投加量对土壤生物砷有效性的影响。经鉴定,3 种菌株分别为球毛壳霉(Chaetomium globosum)、细极 链格孢(Alternaria tenuissima)和木糖发酵酵母(Scheffersomyces stipitis)。结果表明:3 种菌株对 ρ 为 5~100 mg•L-1的砷具有良好的耐受性,且耐受性从大到小依次为木糖发酵酵母、细极链格孢和球毛壳霉;ρ 为5~10 mg•L-1的砷 对木糖发酵酵母的生长有一定的促进作用,30 d 内土壤生物有效态砷含量与对照相比分别提高 137.2、77.9 和 36.5 倍;不同浓度菌体对于土壤砷具有不同的作用效果,土壤有效态砷含量随球毛壳霉、细极链格孢和木糖发酵酵母投加量的增加而增加,且两者呈正相关。

邻苯二甲酸二甲酯污染对黑土微生物丰度和多样性的影响
王志刚,胡云龙,徐伟慧,莫继先,李珊珊,张志,杨志宏
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  779-783.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.026
摘要 ( 567 )   HTML ( 0 )   PDF (1069KB) ( 1117 )  
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邻苯二甲酸二甲酯(DMP)是一种在环境中广泛存在的有毒有机化合物,已被中国列为优先控制污染物之 一。探讨了不同浓度 DMP(0~40 mg•kg-1)污染对黑土微生物区系、功能菌群和多样性的影响。结果表明,DMP污染处理后,黑土中细菌和放线菌数量受到抑制,且抑制效应与 DMP浓度呈正相关,黑土中真菌数量受到 DMP 污染的促进,且促进作用随着污染浓度的增加而增加;自生固氮菌、氨氧化细菌、亚硝酸氧化菌、有机磷细菌和无机磷细菌数量均受到 DMP 污染的抑制,铁细菌数量受到DMP 污染的促进;黑土微生物丰富度和多样性受到 DMP 污染的抑制,且10、20和 40 mg•kg-1污染浓度处理的抑制效应在 25d内并未消除。因此,在 5~40 mg•kg-1DMP 污染条件下,黑土微生物区系结构和功能代谢菌群数量发生改变,微生物多样性降低,从而有可能使黑土的生态系统功能受到影响。
沉积物中多杀霉素对摇蚊幼虫的慢性毒性效应
邓鑫,刘志红,李晓军,台培东
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  784-788.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.027
摘要 ( 513 )   HTML ( 0 )   PDF (951KB) ( 1501 )  
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依照 GB/T 27859—2011《沉积物-水系统中摇蚊毒性试验加标于沉积物法》,以死亡率、羽化率、生长速率、 羽化用时、雌雄比、卵筏产量及孵化率为观测指标,研究了沉积物中多杀霉素对摇蚊(Chironomus tepperi)完整生命周期的慢性毒性效应。 结果表明,幼虫的生长速率和雌性幼虫羽化用时与多杀霉素浓度呈正相关,幼虫的羽化率及存活率与多杀霉素浓度呈负相关,而雄性幼虫羽化用时以及成虫雌雄比与多杀霉素浓度不相关;28 d 试验后多 杀霉素对摇蚊幼虫的半致死浓度 w(LC50)为 1 626.96 μg•kg-1,对其羽化率的半数效应浓度 w(EC50)为 1 633 53 μg•kg-1。当 w(多杀霉素)低于 10 μg•kg-1时,与对照相比受试生物的羽化用时和生长速率反而会缩短和增加;沉积物中多杀霉素对摇蚊卵筏产量无显著影响,而对各卵筏中摇蚊卵数量及孵化出的 1 龄摇蚊幼虫数量存在显 著影响(P<0.05)。

自然保护与生态
6种生态型香根草光合光响应特征及光合参数日变化的比较
周强,胡淑宝,王青青,李贵生,唐丽,於丙军
生态与农村环境学报. 2015, 31(5):  690-696.  doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.05.012
摘要 ( 609 )   HTML ( 1 )   PDF (1146KB) ( 987 )  
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为了研究不同生态型香根草(Vetiveriazizanioides))的光合生理差异,比较了Karnataka、Sunshine、Huffman、Kandy、Monto和Veriveria nermorlis 6种生态型香根草的光合光响应特征和光合参数日变化规律。结果表明,除表观量子效率(AQY)外,6种生态型香根草的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、最大净光合速率(Pn,max)、暗呼吸速率(Rd)和光合作用日变化均存在明显差异。其中 Karnataka 和 Veriveria nermorlis 的 LSP?LCP 和 Pn,max 较高;而Sunshine 和 Kandy 的 LSP 较低,Sunshine 和 Huffman 的 LCP 较低,Monto 的 Pn,max 最低,Karnataka 的 Rd 较高,而 Huffman 的 Rd 较低。 Karnataka 和 Veriveria nermorlis 的净光合速率(Pn)日变化呈单峰型,在中午 12:00 达到最大值;其余 4 种生态型则呈双峰型,低谷出现在 12:00。通过 Pn 与大气温度(Ta)、大气 CO2浓度(Ca)、大气相对湿度 (HR)光照强度(PAR)等生态因子的相关性、通径和决策分析发现,PAR 是影响 6 种生态型香根草 Pn 日变化的 主要决定因子,HR 是影响 Karnataka、Huffman、Monto 和 Veriveria nermorlis 的 Pn 日变化的主要限制因子,而 Ta 是影 响 Sunshine 和 Kandy 的 Pn 日变化的主要限制因子。