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摘要:根据地处半干旱地区的甘肃中部的农业耕作方式,在四方吴村、甘沟村、沙家湾村、强湾村和大坝村,调查分析了农业土壤中Hg,Cu,Pb,Cr,As的质量分数,并利用主成分分析方法分析了这些金属和As的来源.结果发现污水灌溉的强湾和黄河灌溉的大坝村,农业土壤存在严重的Hg,As,Cu,Pb污染,尤其是污水灌溉的土壤中,Hg,As,Cu,Pb的质量分数分别是中国灰钙土壤背景值的64,18,3,2倍.但雨养农业土壤中除了Hg,Pb外,其他几种元素的质量分数均低于中国灰钙土壤中的背景值.采用Kaiser方差最大正交旋转的主成分分析结果显示灌溉因素、农业因素和人为因素共同导致了样品点土壤重金属元素和As质量分数的变化,而雨养农业土壤中Hg,Cu,Pb,As富集的主要因素是成土母质.雨养和灌溉农业土壤中的重金属来源显著不同....
[期刊论文] 白琰 勾昕 张仁懿 王刚
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北大核心 CSTPCD CSCD CA
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摘要:为深入了解高寒草甸植物群落共存及多样性维持机制,2006年6月在2种施氮处理与施磷处理水平下,研究鹅观草(Roegneria kamoji)和球花蓼(Polygonum sphaerostachyum)的净光合速率、光合水分利用效率与光合氮素利用效率变化情况,调查其在水分梯度下的分布模式.结果表明,球花蓼具有较高的光合氮素利用效率,并对土壤水分的变化反应敏感;鹅观草具有较高的光合水分利用效率,并对土壤氮素水平的变化反应敏感.同时,鹅观草多出现在较干旱位置而球花蓼更多的出现在湿润位置.分析得出:球花蓼和鹅观草在资源利用方面存在权衡(trade-off)关系,这有助于它们共存于群落中;球花蓼与鹅观草共存状态受到土壤水分和氮素的影响,一旦土壤水分、氮素发生变化,其共存状态也会随之变化....
[博士论文] 勾昕
生态学 兰州大学 2009(学位年度)
摘要:群落演替是一个动态的过程,随着演替的进行一些个体被另一些个体所取代,一个植物群落取代另一个群落。关于群落演替的研究已经持续了一个多世纪,对于群落演替的形成;演替过程中植物群落的变化;演替过程中植物与环境因子间的相互作用以及演替系列的顶极提出了许多理论与机制。但是迄今为止还没有一个关于演替的统一的理论能适用于所有的生态系统、生境甚至同一个演替的不同阶段。生态化学计量学和生态代谢理论都是最近两年新兴的理论。生态化学计量学是研究植物与环境间元素平衡的一门学科,因此它能够为群落演替的研究提供一个关于元素间的平衡系统,为研究演替过程中植被与环境因子间的相互关系提供理论基础。生态代谢理论是以个体代谢速率与有机体个体大小以及环境温度间的相互关系为基础,将有机体的生长以及繁殖速率与有机体的代谢速率相统一,从而使得从有机体个体到生物圈的各个水平的生态学过程都统一到单个有机体的个体代谢过程。它提供了从个体大小角度出发研究演替过程中群落的变化规律的方法。因此本文以一个位于青藏高原的高寒草甸演替系列为例,分析了这个演替系列的物种多样性和植物氮磷含量及其比值的变化规律,并以生态化学计量学以及代谢理论为方法,试图总结出演替过程植物氮磷含量及其比值的变化与土壤养分变化间的关系、沿演替梯度植物个体大小的变化规律以及物种多样性与植物个体大小间的关系等。以下是本文的主要研究结果: 1.来自不同科属的植物种数及其在群落中的作用随着演替的进行而变化。菊科植物在演替的早期其重要值为演替三个时期中最大的。在演替早期菊科植物主要是细叶亚菊(Ajania tenuifolium(Tacquem)Tzvel);演替中期的菊科植物以火绒草(Leontopodium leontopodiaoides(Willd) Beauv.)为主;演替后期则以甘青蒿(Artemisia tangutica Pamp)为主。沿着演替梯度,生活型组成趋于多样化,一年生草本植物的重要值逐渐下降,而多年生草本植物和半灌木的重要值逐渐上升。 2.从整个演替系列来看,多样性指数与土壤中全氮、全磷和有机质的相关性显著;而优势度和均匀度均只与土壤全磷显著相关;而地上生物量与土壤中这几个参数的相关性都达到了显著。由于演替中期的优势种为披针叶黄华(Thermopsis lanceolata R.Br)并且由于土壤磷的可利用性可以控制微生物的固氮作用,从而使得演替中期多样性指数、优势度和均匀度与土壤中的全磷和有效磷显著相关。 3.通过RDA分析,得出了土壤速效N和速效P含量与植物化学计量学间的关系。在演替初期土壤中速效P对植物化学计量学没有影响或者影响极其微弱。土壤速效N与植物化学计量学呈正相关,和植物化学计量学中与N元素有关的变量是正相关而与植物中P的含量则为负相关性。在演替的中期,土壤中的速效N和速效P对植物化学计量学都有一定的影响,而且土壤速效N对植物化学计量学的影响要大于土壤速效P对植物化学计量学的影响;演替后期中土壤速效N,速效P与植物化学计量学的影响中,土壤速效P对植物化学计量学影响较大。沿着演替梯度,所有典范轴特征值所解释变量的总和逐渐增大,土壤中速效N和速效P对植物化学计量学的影响沿着演替梯度逐渐增大。 4.以代谢理论的基本结论和能量平衡规律为基础推导出了种群平均个体大小与演替时间相互关系:tB分别表示t时刻的种群平均个体大小,种群进入演替系列时的平均个体大小,该种群的世代净繁殖率,该种群的世代时间)。这一个方程表明随着演替的进行种群的平均个体大小逐渐减小。当种群平均个体大小降低到一个临界值时,个体将不能在繁殖,因此该种群将会被排除演替系列。 5.由于有机体是一个四维的分形几何体,所以能够推导出叶面积与个体大小间的关系为Ai=ρi-3/4mi3/4,这样对于冠层密集的群落来说表观叶面积指数为一个常数。由于演替过程中群落中能量流为一个常数值以及个体大小沿着演替时间梯度逐渐降低,可以推导出一定时间段内群落中物种丰富度和多度与时间的关系为:1nSt2=1nSt1+1n(1nR0/tBm)t。
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