全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 23 期摇 摇 2011 年 12 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
不同海拔高度高寒草甸光能利用效率的遥感模拟 付摇 刚,周宇庭,沈振西,等 (6989)…………………………
天山雪岭云杉大气花粉含量对气温变化的响应 潘燕芳,阎摇 顺,穆桂金,等 (6999)……………………………
春季季风转换期间孟加拉湾的初级生产力 刘华雪,柯志新,宋星宇,等 (7007)…………………………………
降水量对川西北高寒草甸牦牛粪分解速率的影响 吴新卫,李国勇,孙书存 (7013)……………………………
基于 SOFM网络对黄土高原森林生态系统的养分循环分类研究 陈摇 凯,刘增文,李摇 俊,等 (7022)…………
不同油松种源光合和荧光参数对水分胁迫的响应特征 王摇 琰,陈建文,狄晓艳 (7031)………………………
盐生境下硅对坪用高羊茅生物学特性的影响 刘慧霞,郭兴华,郭正刚 (7039)…………………………………
高温胁迫对不同种源希蒙得木叶片生理特性的影响 黄溦溦,张念念,胡庭兴,等 (7047)………………………
黄土高原水土保持林对土壤水分的影响 张建军,李慧敏,徐佳佳 (7056)………………………………………
青杨雌雄群体沿海拔梯度的分布特征 王志峰,胥摇 晓,李霄峰,等 (7067)………………………………………
大亚湾西北部春季大型底栖动物群落特征 杜飞雁,林摇 钦,贾晓平,等 (7075)…………………………………
湛江港湾浮游桡足类群落结构的季节变化和影响因素 张才学,龚玉艳,王学锋,等 (7086)……………………
台湾海峡鲐鱼种群遗传结构 张丽艳,苏永全,王航俊,等 (7097)…………………………………………………
洱海入湖河流弥苴河下游氮磷季节性变化特征及主要影响因素 于摇 超,储金宇,白晓华,等 (7104)…………
转基因鱼试验湖泊铜锈环棱螺种群动态及次级生产力 熊摇 晶,谢志才,蒋小明,等 (7112)……………………
河口湿地植物活体鄄枯落物鄄土壤的碳氮磷生态化学计量特征 王维奇,徐玲琳,曾从盛,等 (7119)……………
EDTA对铅锌尾矿改良土壤上玉米生长及铅锌累积特征的影响 王红新,胡摇 锋,许信旺,等 (7125)…………
不同包膜控释尿素对农田土壤氨挥发的影响 卢艳艳,宋付朋 (7133)……………………………………………
垄作栽培对高产田夏玉米光合特性及产量的影响 马摇 丽,李潮海,付摇 景,等 (7141)…………………………
DCD不同施用时间对小麦生长期 N2O排放的影响 纪摇 洋,余摇 佳,马摇 静,等 (7151)………………………
氮肥、钙肥和盐处理在冬小麦融冻胁迫适应中的生理调控作用 刘建芳,周瑞莲,赵摇 梅,等 (7161)…………
东北有机及常规大豆对环境影响的生命周期评价 罗摇 燕,乔玉辉,吴文良 (7170)……………………………
土壤施硒对烤烟生理指标的影响 许自成,邵惠芳,孙曙光,等 (7179)……………………………………………
不同种植方式对花生田间小气候效应和产量的影响 宋摇 伟,赵长星,王月福,等 (7188)………………………
西花蓟马的快速冷驯化及其生态学代价 李鸿波,史摇 亮,王建军,等 (7196)……………………………………
温度对麦长管蚜体色变化的影响 邓明明,高欢欢,李摇 丹,等 (7203)……………………………………………
不同番茄材料对 B型烟粉虱个体发育和繁殖能力的影响 高建昌,郭广君,国艳梅,等 (7211)………………
基于生态系统受扰动程度评价的白洋淀生态需水研究 陈摇 贺,杨摇 盈,于世伟,等 (7218)……………………
两种典型养鸡模式的能值分析 胡秋红,张力小,王长波 (7227)…………………………………………………
四种十八碳脂肪酸抑藻时鄄效关系分析的数学模型设计 何宗祥,张庭廷 (7235)………………………………
流沙湾海草床重金属富集特征 许战州,朱艾嘉,蔡伟叙,等 (7244)………………………………………………
基于 QuickBird的城市建筑景观格局梯度分析 张培峰,胡远满,熊在平,等 (7251)……………………………
景观空间异质性及城市化关联———以江苏省沿江地区为例 车前进,曹有挥,于摇 露,等 (7261)………………
基于 CVM的太湖湿地生态功能恢复居民支付能力与支付意愿相关研究 于文金,谢摇 剑,邹欣庆 (7271)……
专论与综述
北冰洋海域微食物环研究进展 何剑锋,崔世开,张摇 芳,等 (7279)………………………………………………
城市绿地的生态环境效应研究进展 苏泳娴,黄光庆,陈修治,等 (7287)…………………………………………
城市地表灰尘中重金属的来源、暴露特征及其环境效应 方凤满,林跃胜,王海东,等 (7301)…………………
研究简报
三峡库区杉木马尾松混交林土壤 C、N空间特征 林英华,汪来发,田晓堃,等 (7311)…………………………
广州小斑螟发生与环境因子的关系 刘文爱,范航清 (7320)………………………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*336*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*39*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄12
封面图说: 黄河的宁夏段属于中国的半荒漠地区,这里气候干燥、降水极少(250mm以下)、植被缺乏、物理风化强烈、风力作用
强劲、其蒸发量超过降水量数十倍。 人们从黄河中提水引水灌溉土地,就近形成了荒漠中的绿洲。 有水就有生命,
有水就有绿色。 这种独特的条件形成了人与沙较量的生态关系———不是人逼沙退就是沙逼人退。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 31 卷第 23 期
2011 年 12 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 31,No. 23
Dec. ,2011
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:湖北省科技攻关项目(2006AA201C73)
收稿日期:2010鄄10鄄27; 摇 摇 修订日期:2011鄄07鄄11
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: zcxu@ sohu. com
许自成,邵惠芳,孙曙光,郑聪,汪键,闫铁军.土壤施硒对烤烟生理指标的影响.生态学报,2011,31(23):7179鄄7187.
Xu Z C, Shao H F, Sun S G, Zheng C, Wang J, Yan T J. Effects of selenium added to soil on physiological indexes in flue鄄cured tobacco. Acta Ecologica
Sinica,2011,31(23):7179鄄7187.
土壤施硒对烤烟生理指标的影响
许自成1,邵惠芳1,孙曙光2,郑摇 聪1,3,汪摇 键2,闫铁军2
(1. 河南农业大学烟草学院,郑州摇 450002;2. 湖北中烟工业公司,武汉摇 430051;
3. 福建省武夷山烟草分公司,武夷山摇 354300)
摘要:以烤烟品种 K326 盆栽试验为基础,研究了不同浓度 Se对烤烟生长过程中生理特性、烤烟叶片硒含量及硒积累速率的影
响。 结果表明:低浓度 Se(臆8 mg / kg)对烤烟叶片中叶绿素 a、叶绿素 b、叶绿素 a +b 和类胡萝卜素含量有促进作用,可提高烤
烟叶片中 SOD、POD活性;高浓度硒(逸12 mg / kg)降低了烤烟叶片 SOD、POD 活性,烟株生长受到抑制甚至死亡。 在适宜的硒
浓度范围内,烤烟 MDA含量有所降低,缓解了膜脂的过氧化程度;POD活性随着生育期的延长而提高;烤烟生长前期的 SOD活
性高于后期;烤烟生长中期的 MDA含量明显低于前期和后期。 随着土壤中硒含量的增加,烤烟叶片中的硒含量逐渐递增,而硒
在烤烟叶片中的积累速率呈现出先增高后降低的趋势。
关键词:硒;烤烟;生理特性;土壤
Effects of selenium added to soil on physiological indexes in flue鄄cured tobacco
XU Zicheng1, SHAO Huifang1, SUN Shuguang2, ZHENG Cong1,3, WANG Jian2, YAN Tiejun2
1 College of Tobacco Science, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China
2 China Tobacco Hubei Industrial Corporation, Wuhan 430051, China
3 Wuyishan Tobacco Company of Fujian, Wuyishan Fujian 354300, China
Abstract: Selenium is an essential trace element for humans. It plays important roles in eliminating peroxide, thereby
protecting cells from damage and delaying aging. Se also has significant effects on crop growth and quality; appropriate
amounts of Se can enhance resistance, increase crop yields, and improve many quality attributes of crops. When supplied at
the right concentrations, Se not only increases the growth and quality of flue鄄cured tobacco (Nicotiana tobacum), but also
decreases the amount and toxicity of harmful substances in tobacco smoke, especially tar. Therefore, Se鄄rich tobacco may
alleviate the harmful effects of smoking on the body by suppressing tumors. The aim of these experiments was to produce Se鄄
rich tobacco leaves, which have the potential to improve the safety of tobacco raw materials. We tested the effects of Se on
flue鄄cured tobacco (variety K326) grown in pots. Se was added to soil at seven different concentrations; 0, 2, 5, 8, 12,
16, and 24 mg Se / kg soil. We evaluated the physiological properties, Se content, and Se accumulation rate of tobacco
during the growing stage. The results showed that increasing concentrations of Se in the soil were associated with greater
growth inhibition or even death of tobacco plants. At concentrations of Se less than 8 mg / kg soil, the survival rates of
tobacco were 100% . In contrast, at Se concentrations of 12, 16, and 24 mg / kg soil, the survival rate of tobacco plants was
81. 25, 75, and 56. 25% , respectively. At low concentrations ( <12 mg Se / kg soil), Se promoted tobacco growth and
resulted in greater accumulation of above鄄 and below鄄ground dry matter, compared with those of the control (P<0. 05). At
higher concentrations (>16 mg Se / kg soil), Se resulted in decreased dry matter compared with the control ( P<0. 05).
These results demonstrated that Se satisfies the Bertrand biological dose law, in that low concentrations promoted plant
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growth while high concentrations had an inhibitory effect. Low concentrations of Se (臆8 mg Se / kg soil) were associated
with increased concentrations of chlorophyll a, chlorophyll b, chlorophyll a + b, and carotenoids in flue鄄cured tobacco
leaves, and increased activities of superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD). Higher concentrations of Se (逸12
mg Se / kg soil) decreased SOD and POD activities, which could lead to inhibition of tobacco growth or even plant death. In
an appropriate range of Se concentrations, the concentration of malondialdehyde (MDA; a breakdown product of lipid
peroxidation) decreased with increasing soil concentrations of Se, indicating that Se alleviated membrane peroxidation. In
addition, POD activity increased and SOD activity decreased during the growth period, and the MDA content was lower in
the middle growth stage than in the earlier and later growth stages. The Se content in flue鄄cured tobacco leaves increased
with increasing concentrations of Se in the soil. The rate of Se accumulation increased at the early growth stage and then
decreased. The maximum Se accumulation rate was observed at a concentration range of 5—12 mg Se / kg soil. Moreover,
there were strong correlations between Se content in flue鄄cured tobacco and most other physical indexes.
Key Words: selenium; flue鄄cured tobacco; physiological properties; soil
自 1973 年硒被联合国卫生组织认定为人体必需的微量元素之一以后,关于硒的研究越来越受到关注。
据报道,硒是动物和人体谷胱甘肽过氧化物酶(GSH鄄Px)成分及其家族活性部位的辅基,具有清除过氧化物、
防止细胞损伤、延缓细胞衰老的作用[1]。 硒对作物生长发育及品质具有重要影响,适量的硒能增强作物的抗
性,提高产量,并有效改善作物品质[2鄄3]。
烟草是一种叶用经济作物,其生长除了需要大量的氮、磷和钾元素以外,还需要一些微量元素如硒、锌、
铜、锰、铁等。 研究表明:适量的硒不仅能促进烤烟生长,提高烟叶的质量,还能降低烟气中有害物质尤其是焦
油的含量和毒性,抑制肿瘤的产生,减轻吸烟对人体健康的危害[4]。 有关硒对烤烟作用的研究,主要集中在
烤烟对硒的吸收及其对生长发育的影响,硒对烤烟的生理生化方面的研究报道较少[5鄄6]。 本试验以烤烟为材
料,采用土壤添加不同浓度硒的盆栽试验方法,对烤烟生长过程中不同时期的生理特性的影响进行比较分析,
旨在为生产富硒烟叶以提高烤烟原料的安全性提供科学依据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 试验设计
供试土壤类型为褐土,质地为砂壤土,土壤全硒量为 0. 16 滋g / g,有机质为 2. 02% ,碱解氮为 64. 3 mg / kg,
速效磷为 17. 5 mg / kg,速效钾为 159. 5 mg / kg,pH值为 7. 21,阳离子交换量 CEC 为 18. 4 cmol / kg。 供试烤烟
品种为 K326。 盆栽试验采用内径 40 cm、高 35 cm 的塑料盆,每盆装土 20. 0 kg。 试验用硒为分析纯亚硒
酸钠。
试验共设计 7 个处理,Se浓度分别为 T1(0 mg / kg,对照)、T2(2 mg / kg)、T3(5 mg / kg)、T4(8 mg / kg)、T5
(12 mg / kg)、T6(16 mg / kg)、T7(24 mg / kg),即每盆分别施用硒肥 0、0. 04、0. 10、0. 16、0. 24、0. 32、0. 48 mg /
kg。 每个处理各种 16 株(盆)。 每盆施纯 N 6. 0 g,各处理 N颐P2O5 颐K2O比例一致,均为 1 颐2 颐2. 5。 其中氮肥作
为基肥施入 2 / 3,25d后再以追肥的形式施入另外 1 / 3。
1. 2摇 样品采集及指标测定方法
1. 2. 1摇 样品采集
分别在烤烟移栽后的第 30、45、60、75 天,随机取各处理烟株的第 6 片叶(自上而下),立即放入低温冰箱
中待用。
1. 2. 2摇 指标测定方法
叶绿素含量测定参照朱广廉等[7]的方法进行;SOD活性测定参照王爱国[8]的方法进行;POD活性采用愈
创木酚法[9]测定;丙二醛(MDA)含量测定采用硫代巴比妥酸加热显色法,单位表示为 滋mol / g 鲜重;Se 含量
采用 DAN荧光分光光度法[10]测定。
0817 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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1. 2. 3摇 统计分析方法
试验数据处理采用 SPSS17. 0 统计软件分析。
2摇 结果与分析
2. 1摇 不同施硒量对烤烟存活率的影响
低浓度的硒能促进烤烟生长,而高浓度硒则会抑制烤烟生长,甚至会造成死亡[11]。 施入硒肥 7d 后进行
调查(表 1),结果表明:随着硒浓度的增加,烤烟出现了不同程度的死亡现象,当土壤硒浓度臆8 mg / kg 时,各
处理烟株存活率均为 100% ;当土壤硒浓度逸12 mg / kg时,各处理烟株存活率分别是 81. 25% 、75% 、56. 25% ,
表明烟株生长出现了抑制和死亡。
表 1摇 施硒对烤烟存活率的影响
Table 1摇 Effects of selenium on the survival rate of flue鄄cured tobacco
处理
Treatments
硒浓度
Concentration of Se / (mg / kg)
每盆硒含量
Content of Se per pot / g
存活株数
Survival plants
存活率
Survival rate / %
T1 0 0. 000 16 100. 00
T2 2 0. 087 16 100. 00
T3 5 0. 219 16 100. 00
T4 8 0. 350 16 100. 00
T5 12 0. 523 13 81. 25
T6 16 0. 701 12 75. 00
T7 24 1. 051 9 56. 25
2. 2摇 不同施硒量对烤烟生物量的影响
在烤烟生长的不同时期进行调查(表 2)表明:低浓度硒对烤烟生长有促进作用,当土壤硒浓度在 12 mg /
kg以下时,烤烟地上部和地下部的干物质积累,与对照相比均有所增加(P<0. 05);当土壤硒浓度逸16 mg / kg
时,不同时期地上部和地下部的干物质量均较对照有所下降(P<0. 05)。 当土壤硒浓度为 8 mg / kg 时,每个时
期地上部的干物质积累量达到最大值,与对照相比分别增加了 35. 68% 、26. 18% 、50. 95% 、41. 05% ;地下部
干重在第 30、60 和 75 天时达到了最大值,与对照相比分别增加了 73. 44% 、10. 55% 、26. 73% 。
表 2摇 硒对烤烟地上部生物量的影响 / g
Table 2摇 Influence of Se on overground part biomass of flue鄄cured tobacco
硒浓度 / (mg / kg)
Concentration of Se
移栽后天数 Days after transplanting / d
30
鲜重 FW* 干重 DW**
45
鲜重 FW 干重 DW
60
鲜重 FW 干重 DW
75
鲜重 FW 干重 DW
0 15. 65e 2. 70d 84. 23e 11. 88cd 265. 10d 23. 32d 787. 24d 80. 31d
2 17. 35d 2. 92c 86. 25d 12. 00c 344. 87b 29. 58b 946. 38b 105. 00b
5 18. 25c 3. 01c 100. 51b 13. 22b 346. 26b 29. 23b 928. 01c 98. 74c
8 23. 35a 4. 02a 112. 21a 14. 99a 367. 44a 35. 10a 956. 55a 113. 28a
12 20. 15b 3. 51b 96. 25c 10. 78d 303. 73c 26. 43c 951. 35ab 111. 08a
16 12. 15f 2. 26e 71. 67f 7. 67e 150. 38e 14. 76e 696. 99e 73. 46e
24 7. 62g 1. 06f 65. 56g 7. 50e 111. 02f 10. 87f 327. 70f 37. 34f
摇 摇 *Fresh weight; **Dry weight
2. 3摇 不同施硒量对烤烟叶绿素和类胡萝卜素含量的影响
由表 4 和表 5 可以看出,在整个生长过程中,叶绿素 a、叶绿素 b、叶绿素 a+b以及类胡萝卜素含量均随着
土壤中硒浓度的增加表现出先升高后降低的趋势,说明在适宜的浓度范围内,微量元素硒能够促进烤烟生长
过程中叶绿素和类胡萝卜素含量的增加。 当土壤硒浓度为 8 mg / kg时,叶绿素 a的含量在不同时期与对照相
比分别增加了 5. 54% 、28. 75% 、31. 99% 、6. 57% ,叶绿素 b 的含量分别增加了 26. 75% 、54. 14% 、41. 16% 、
4郾 01% ,叶绿素 a +b 的含量分别增加了 14. 75% 、35. 73% 、34. 54% 、5. 86% ,胡萝卜素含量分别增加了
1817摇 23 期 摇 摇 摇 许自成摇 等:土壤施硒对烤烟生理指标的影响 摇
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159郾 9% 、138. 02% 、41. 16% 、19. 41% ;当土壤硒浓度逸16 mg / kg的时候,各时期的叶绿素 a、叶绿素 b、叶绿素
a+b和类胡萝卜素含量开始下降;当土壤硒浓度达到 24 mg / kg时,烤烟叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量与对
照的差异达到 5%显著水平。
表 3摇 硒对烤烟地下部生物量的影响 / g
Table 3摇 Influence of Se on underground part biomass of flue鄄cured tobacco
硒浓度 / (mg / kg)
Concentration of Se
移栽后天数 Days after transplanting / d
30
鲜重 FW 干重 DW
医45
鲜重 FW 干重 DW
60
鲜重 FW 干重 DW
75
鲜重 FW 干重 DW
0 3. 11e 0. 64d 12. 92e 2. 33c 43. 76d 7. 87c 85. 80b 16. 76c
2 3. 33d 0. 68d 19. 41b 2. 70b 54. 85b 8. 17b 91. 47a 18. 80b
5 3. 51c 0. 73c 21. 49a 3. 70a 53. 03b 8. 03bc 90. 70a 18. 75b
8 5. 49a 1. 11a 16. 89c 2. 64b 61. 05a 8. 70a 92. 17a 21. 24a
12 4. 92b 1. 00b 14. 80d 1. 92d 47. 40c 8. 04bc 87. 44b 17. 04c
16 2. 71f 0. 51e 8. 43f 1. 58e 23. 59e 5. 28d 75. 99c 12. 12d
24 1. 73g 0. 36f 8. 57f 1. 59e 19. 33f 4. 33e 31. 95c 6. 77e
表 4摇 硒对烤烟叶绿素和类胡萝卜素含量的影响 / (mg / kg鲜重)
Table 4摇 Influence of Se on chlorophyll and carotenoid content in flue鄄cured tobacco leaves
硒浓度
Concentration of Se
/ (mg / kg)
移栽后天数 Days after transplanting / d
30
叶绿素 a
Chl a
叶绿素 b
Chl b
叶绿素 a+b
Chl a+b
类胡萝卜素
Carotenoid
45
叶绿素 a
Chl a
叶绿素 b
Chl b
叶绿素 a+b
Chl a+b
类胡萝卜素
Carotenoid
0 0. 821b 0. 637d 1. 458c 0. 068de 0. 814d 0. 311c 1. 125d 0. 124d
2 0. 838ab 0. 760b 1. 598b 0. 073d 0. 882c 0. 354bc 1. 236c 0. 144c
5 0. 862a 0. 720c 1. 582b 0. 152b 0. 963b 0. 368b 1. 331b 0. 222b
8 0. 866a 0. 807a 1. 673a 0. 177a 1. 048a 0. 479a 1. 527a 0. 295a
12 0. 828b 0. 746bc 1. 573b 0. 110c 0. 855c 0. 405b 1. 260c 0. 146c
16 0. 751d 0. 632d 1. 382d 0. 058e 0. 732e 0. 247d 0. 979e 0. 118d
24 0. 785c 0. 606d 1. 391d 0. 058e 0. 687f 0. 248d 0. 935e 0. 092e
表 5摇 不同施硒量对烤烟叶绿素和类胡萝卜素含量的影响 / (mg / kg鲜重)
Table 5摇 Influence of Se on chlorophyll and carotenoid content in flue鄄cured tobacco leaves
硒浓度
Concentration of Se
/ (mg / kg)
移栽后天数 Days after transplanting / d
60
叶绿素 a
Chl a
叶绿素 b
Chl b
叶绿素 a+b
Chl a+b
类胡萝卜素
Carotenoid
75
叶绿素 a
Chl a
叶绿素 b
Chl b
叶绿素 a+b
Chl a+b
类胡萝卜素
Carotenoid
0 0. 934b 0. 366bc 1. 300c 0. 136c 1. 163c 0. 457c 1. 620d 0. 170d
2 0. 998b 0. 368bc 1. 366c 0. 152b 1. 171c 0. 491ab 1. 662c 0. 176cd
5 1. 045b 0. 384b 1. 429c 0. 155b 1. 207b 0. 474bc 1. 681c 0. 222a
8 1. 233a 0. 517a 1. 749a 0. 173a 1. 239b 0. 475b 1. 715b 0. 203b
12 1. 209a 0. 381b 1. 591b 0. 162b 1. 289a 0. 500a 1. 789a 0. 187c
16 0. 773c 0. 303d 1. 075d 0. 113d 0. 949d 0. 412d 1. 361e 0. 168d
24 0. 785c 0. 338c 1. 123d 0. 120d 0. 949d 0. 392e 1. 341e 0. 146e
2. 4摇 不同施硒量对烤烟逆境生理指标的影响
2. 4. 1摇 不同时期 POD活性比较
POD是广泛存在于植物体内的一种活性较高的保护酶,它对于维持植株体内活性氧代谢平衡,清除过量
活性氧,保持细胞膜稳定性起重要作用[12]。 由图 1 可知,当土壤硒浓度臆8 mg / kg 时,每个时期的 POD 活性
都随着硒浓度的增加而升高,且在第 30 天和第 60 天的时候每个处理均与对照形成了显著的差异,而第 45 天
2817 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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和第 75 天的时候,只有 T4 处理与对照间的差异在 5%水平上达到显著;当土壤硒浓度>8 mg / kg时,每个时期
不同处理的 POD活性随着硒浓度的增加而降低,但 T5 在每个时期里与对照的差异达到了显著水平;移栽后
第 60 天和第 75 天 POD活性的变化幅度明显大于第 30 天和第 45 天。 在不同时期的比较中,除了 T5 处理
外,其余每个处理的 POD活性均是第 75 天>第 60 天>第 45 天>第 30 天,说明烤烟 POD活性随着生长期的延
长而增加。
2. 4. 2摇 不同时期 SOD活性比较
当植物所处的生存环境发生变化时,体内 SOD活性都发生相应的变化,对生物体内的正常代谢起到保护
作用[12]。 由图 2 可以看出,当土壤硒浓度臆8 mg / kg时,4 个时期的 SOD 活性随着 Se 浓度的增加而升高,且
均与对照形成显著差异,这与 POD活性变化趋势一致;当土壤硒浓度>8mg / kg 时,4 个时期的 SOD 活性随着
Se浓度的增加而降低,除了第 60 天的 T7 处理外,其余 4 个时期的每个处理均与对照之间的差异达到显著水
平。 在不同时期的比较中,T1、T2、T3、T4 和 T65 个处理的 SOD活性均表现为:第 45 天>第 30 天>第 75 天>第
60 天,T5 和 T72 个处理则表现为:第 45 天>第 30 天>第 60 天>第 75 天,在不同时期之间的差异性比较中,只
有第 3 时期和第 4 时期之间的差异未达到显著水平,其余各个时期之间的差异均达到显著水平。
POD
活性
Activ
ity of
POD
/(U/g
鲜重
)
不同处理Diferent treatments
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
30d 45d 60d 75d
图 1摇 不同时期各个处理 POD活性的比较
Fig. 1摇 POD activity of treatments in different periods
SOD
活性
Activ
ity of
SOD
/(U/g
鲜重
)
不同处理Diferent treatments
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
160.0140.0120.0100.080.060.040.020.00
30d 45d 60d 75d
图 2摇 不同时期各个处理 SOD活性的比较
Fig. 2摇 SOD activity of treatments in different periods
丙二
醛含
量
Cont
ent o
f MD
A/(m
mol/
g 鲜重
)
7.006.005.004.003.002.001.000 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
不同处理Diferent treatments
30d 45d 60d 75d
图 3摇 不同时期各个试验处理MDA含量的比较
摇 Fig. 3 摇 MDA content of each experiment treatment in
different periods
2. 4. 3摇 不同时期 MDA含量比较
丙二醛是膜脂过氧化的最终分解产物,从膜上产生
的位置上释放出后,与蛋白质、核酸起反应并修饰其特
征;使纤维素分子间的桥键松弛,或抑制蛋白质的合成。
MDA的积累可能会对膜和细胞造成一定的伤害[13]。
由图 3 可以看出,烤烟整个生长过程中 MDA 含量随着
硒浓度的升高出现了先降低后升高的趋势,说明土壤中
适量的硒能够减缓烤烟叶片的膜脂过氧化作用。 当土
壤硒浓度臆8 mg / kg 时,同一时期不同处理的 MDA 含
量与对照相比较均有所降低,但前两个时期的各个处理
与对照之间的差异未能达到显著水平,后两个时期的各
个处理与对照差异均达到了显著水平;当土壤硒浓度>
8 mg / kg时,MDA含量在第 30 天时明显高于其他 3 个时期,且与其它 3 个时期的差异达到了 5%显著水平,其
余 3 个时期两两之间的差异均未能达到显著水平。 不同时期相比较,只有 T5 处理的 MDA 含量是:第 30 天>
第 45 天>第 60 天>第 75 天,其余处理均表现为:第 30 天>第 75 天>第 60 天>第 45 天,并且烤烟生长的后 3 个
时期均与第一个时期差异显著(P<0. 05)。
3817摇 23 期 摇 摇 摇 许自成摇 等:土壤施硒对烤烟生理指标的影响 摇
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2. 5摇 烟叶硒含量在生育期内的动态变化
从图 4 可以看出,随着土壤硒浓度的增加,烤烟叶片中硒含量呈现逐渐递增的趋势,说明烤烟能充分吸收
施入土壤中的硒,因此,通过土壤施硒来提高烤烟叶片含硒量是有效的。 不同施硒处理烤烟叶片中硒含量的
积累在 4 个时期内的变化成“吁冶型,第 60 天前,烤烟叶片中的硒含量随着生育期的延长而逐渐增加,第 60 天
后,烤烟叶片中的含硒量随着生育期的延长而有所降低。 同一时期不同处理相比较,不同施硒处理烤烟叶片
中的硒含量均与对照形成了显著差异(P<0. 01),并且不同施硒处理间的差异均达到了极显著水平。 通过烤
烟烟叶中硒含量的积累速率可以看出(图 5),随着生育期的延长,烤烟叶片中硒含量的积累速率逐渐加快,这
符合烤烟吸收营养元素的一般规律,即烤烟移栽后 7—11 周,对营养元素的吸收达到最大值。 当土壤中的硒
含量臆12 mg / kg(T5 处理)时,随着土壤中硒含量的增加,每个时期烤烟叶片硒含量的积累速率也逐渐加快;
当土壤中的硒含量>12 mg / kg后,烤烟叶片中硒的积累速率则随着土壤中硒含量的增加而降低。
烤烟
硒含
量/(m
g/kg)
Cont
ent o
f Se
in flu
e-cur
ed to
bacc
o 18.0016.0014.0012.0010.008.006.004.002.000 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
不同处理Diferent treatments
30d45d60d75d
图 4摇 不同生育期内烤烟硒含量的变化
摇 Fig. 4 摇 Changes of Se content in flue鄄cured tobacco during
different periods
不同处理Diferent treatments
45.0040.0035.0030.0025.0020.0015.0010.005.000 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
0—30d30—45d45—60d60—75d
图 5摇 不同生育期内烤烟硒含量积累速率的变化
摇 Fig. 5 摇 Changes of Se accumulation rate in flue鄄cured tobacco
during different periods
2. 6摇 烤烟硒与生理指标的相关性分析
将烤烟叶片中硒含量与烤烟生物量及各项生理指标进行相关分析(表 6),结果表明:烤烟叶片中 Se 含量
与地上部、地下部生物量均呈显著或极显著的负相关。 烤烟叶片中的叶绿素 a、叶绿素 b 和叶绿素 a+b 与硒
含量均存在密切的关系,叶绿素 a在各个时期与硒含量都存在极显著的负相关,叶绿素 b 和叶绿素 a+b 在烤
烟移栽后的前 60 天均与硒含量呈显著的负相关(P<0. 05),而在移栽后第 75 天与硒含量呈极显著负相关(P
<0. 01);类胡萝卜素与烤烟叶片中的硒含量无相关性;POD活性和 SOD活性在各个时期均与烤烟叶片中的
表 6摇 烤烟硒与生物量及有关生理指标的相关性分析
Table 6摇 Correlation analysis between selenium and biomass as well as physiological indexes of flue鄄cured tobacco
指标 Index 30d 45d 60d 75d
地上鲜重 FW of overground part -0. 657* -0. 695** -0. 825** -0. 806**
地上干重 DW of overground part -0. 637* -0. 799** -0. 777** -0. 715**
地下鲜重 FW of underground part -0. 423* -0. 764** -0. 825** -0. 862**
地下干重 DW of underground part -0. 452* -0. 733** -0. 873** -0. 868**
叶绿素 a Chl a -0. 725** -0. 649** -0. 692** -0. 701**
叶绿素 b Chl b -0. 518* -0. 513* -0. 593* -0. 758**
叶绿素 a+b Chl a+b -0. 621* -0. 606* -0. 484* -0. 720**
类胡萝卜素 Carotenoid -0. 353 -0. 343 -0. 292 -0. 288
丙二醛 MDA 0. 544* 0. 755** 0. 689** 0. 630**
超氧化物歧化酶 SOD -0. 721** -0. 656** -0. 776* -0. 714**
过氧化物酶 POD -0. 782** -0. 685** -0. 706** -0. 877**
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硒含量呈现极显著的负相关,各个时期相比较,任意两个时期的 POD 和 SOD 活性均存在极显著的正相关;丙
二醛含量在第 30 天的时候与硒含量的相关性达到了显著水平(P<0. 05),而在其它 3 个时期均达到了极显著
水平,说明微量元素硒在烤烟生长中期对防止体内膜脂过氧化作用起到了一定作用。
3摇 小结与讨论
(1)在适宜的土壤硒浓度范围内,烤烟未出现死亡的现象;当土壤硒浓度>8 mg / kg 时,T5、T6、T7 均有烟
株出现不同程度的死亡,和对照相比存活率分别降低了 18. 75% 、25. 00%和 43. 75% 。 已有关于硒与烤烟生
态毒理效应的研究[14]表明:当硒浓度>8 mg / kg时烤烟生长受到抑制,而本研究在土壤硒浓度等于 8 mg / kg时
尚能正常生长,尚未出现死亡和生长抑制现象,这可能是与土壤含硒量、供试烤烟品种材料及其他生态条件等
因素有关。
(2)硒符合必需元素对生物体效应的 Bertrand生物剂量规律,即低浓度时,对植物的生长有促进效应,过
量则对植物构成毒害[15]。 对缺硒地区的大量农作物和牧草上进行的施硒试验结果表明,硒肥可以提高作物
的含硒量,在一定剂量内对植物生长无不良影响,且有增产作用[16]。 本研究结果表明,当土壤硒浓度在 12
mg / kg以下时,烤烟地上部和地下部干物质的积累量均显著高于对照;当土壤硒浓度逸16 mg / kg时,不同时期
地上部和地下部干物质量均显著低于对照,这与已有研究[14]结果基本一致。 在其它作物上,通过盆栽试验研
究硒在水稻中的积累和分布规律以及对水稻产量的影响[17],结果表明土壤硒浓度低于 30 mg / kg 时,对水稻
的生长有促进作用,增产 10%—14% ;高于 30 mg / kg 时,水稻生长开始受到不良影响,产量下降。 采用盆栽试
验研究硒对小麦的生态毒理效应[18]结果也表明:土壤硒浓度在 10 mg / kg以下对小麦有增产作用。 适宜的硒
浓度在不同作物、不同试验条件下有出入,可能是不同的作物其生理代谢机理以及硒在代谢过程中的作用位
点不一致,同时,作物对无机硒的吸收还受土壤质地等因素的制约,如黄腐酸会抑制作物对亚硒酸钠的吸收。
(3)作物受低浓度硒影响时,叶绿素呈上升趋势,高浓度硒则可使作物叶绿素含量降低[12,18鄄20]。 本研究
表明:在适宜的浓度范围内,微量元素硒能够促进烤烟生长过程中叶绿素和类胡萝卜素含量的增加;当土壤硒
浓度逸16 mg / kg时,各时期的叶绿素 a、叶绿素 b、叶绿素 a+b和类胡萝卜素含量开始下降,当土壤硒浓度达到
24 mg / kg时,烟叶中叶绿素和类胡萝卜素含量与对照相比显著下降(P<0. 05),出现“黄化冶现象,这与报道的
重金属元素能引起植物的“黄化症冶相一致[18]。
(4)当植物在衰老或者在逆境下受到伤害时,体内的超氧阴离子自由基就会增多,出现膜脂过氧化现象,
同时伴随着活性氧代谢加强而使 H2O2发生积累,并使细胞膜受到损害。 SOD普遍存在于动植物体内,是一种
清除超氧阴离子自由基的酶;MDA 是膜脂过氧化的最终分解产物,其含量变化反映细胞膜脂过氧化水平;
POD可以清除 H2O2,是植物体内主要的酶促防御系统之一。 因此 SOD、MDA和 POD可以作为评定植物抗逆
性的生理指标[21]。 已有研究表明,微量元素硒能增强烤烟的抗逆性[14]。 本研究结果表明:烤烟在不同时期
的 POD和 SOD活性均随着土壤硒浓度的升高出现了先上升后下降的趋势,并且每个时期烤烟硒含量与
POD、SOD活性之间存在负相关关系,每个时期硒含量与酶活性之间的相关均达到显著水平,说明适当的硒含
量能增强烤烟的抗逆性,这与已有关于水稻[18]和油菜[5]方面的报道基本一致,表明硒在作物生长发育过程中
参与的代谢作用位点存在一致性。 采用水培和土壤盆栽试验研究硒对水稻的生态毒理效应[10,18]表明,微量
元素硒与植株体内 MDA含量存在密切的关系。 本研究结果表明:当硒浓度臆8 mg / kg 时,各个处理的 MDA
含量随着硒浓度的升高而降低,当土壤硒浓度>8 mg / kg时,MDA 含量又随之升高,说明过低或过高的硒浓度
都不适宜烤烟生长,而适宜的硒浓度在一定程度上能缓解烤烟膜脂的过氧化。 从相关的文献来看,硒对作物
抗氧化、抗逆性和对作物品质产量提高起到了积极作用,但硒对能量代谢影响的机理还需进一步加强。
(5)一般认为,提高烟叶中的含硒量是必要的[22],外源施入硒肥能提高烤烟体内的硒含量[23]。 本研究认
为通过土壤施硒来提高烤烟叶片含硒量是有效的,随着土壤中硒含量的增加,烤烟叶片中的硒含量呈现逐渐
增加的趋势,并且每个处理与对照之间的差异均达到了显著水平(P<0. 01),不同施硒处理间的差异也达到了
显著水平。 一般烤烟在移栽后 7—11 周吸收营养元素的速率最快[24]。 本研究表明随着生育期的延长,各处
5817摇 23 期 摇 摇 摇 许自成摇 等:土壤施硒对烤烟生理指标的影响 摇
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理烤烟中硒的积累速率在移栽后第 75 天达到最大值;随着土壤中硒含量的增加,烤烟中硒的积累速率呈现先
升高后降低的趋势,当土壤中硒含量在 5—12 mg / kg范围内,硒的积累速率最快。
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7817摇 23 期 摇 摇 摇 许自成摇 等:土壤施硒对烤烟生理指标的影响 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 23 December,2011(Semimonthly)
CONTENTS
Satellite鄄based modelling light use efficiency of alpine meadow along an altitudinal gradient
FU Gang, ZHOU Yuting, SHEN Zhenxi, et al (6989)
……………………………………………
……………………………………………………………………………
Changes in the concentrations of airborne Picea schrenkiana pollen in response to temperature changes in the Tianshan Mountain
area PAN Yanfang, YAN Shun, MU Guijin, et al (6999)…………………………………………………………………………
Primary production in the Bay of Bengal during spring intermonsoon period
LIU Huaxue, KE Zhixin, SONG Xingyu, et al (7007)
……………………………………………………………
……………………………………………………………………………
Effect of rainfall regimes on the decomposition rate of yak dung in an alpine meadow of northwest Sichuan Province, China
WU Xinwei, LI Guoyong, SUN Shucun (7013)
…………
……………………………………………………………………………………
SOFM鄄based nutrient cycling classification of forest ecosystems in the Loess Plateau
CHEN Kai,LIU Zengwen,LI Jun, et al (7022)
…………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Characterization of the responses of photosynthetic and chlorophyll fluorescence parameters to water stress in seedlings of six
provenances of Chinese Pine (Pinus tabulaeformis Carr. ) WANG Yan, CHEN Jianwen, et al (7031)…………………………
Effect of silicon supply on Tall Fescue (Festuca arundinacea) growth under the salinization conditions
LIU Huixia, GUO Xinghua, GUO Zhenggang (7039)
………………………………
………………………………………………………………………………
Effects of high鄄temperature stress on physiological characteristics of leaves of Simmondsia Chinensis seedlings from different
provenances HUANG Weiwei, ZHANG Niannian, HU Tingxing, et al (7047)……………………………………………………
Soil moisture dynamics of water and soil conservation forest on the Loess Plateau ZHANG Jianjun,LI Huimin,XU Jiajia (7056)……
The distribution of male and female Populus cathayana populations along an altitudinal gradient
WANG Zhifeng, XU Xiao, LI Xiaofeng, et al (7067)
………………………………………
………………………………………………………………………………
Analysis on the characteristics of macrobenthis community in the North鄄west Daya Bay of South China Bay in spring
DU Feiyan, LIN Qin, JIA Xiaoping, et al (7075)
…………………
…………………………………………………………………………………
The effects of season and environmental factors on community structure of planktonic copepods in Zhanjiang Bay, China
ZHANG Caixue, GONG Yuyan, WANG Xuefeng, et al (7086)
……………
……………………………………………………………………
Population genetic structure of Pneumatophorus japonicus in the Taiwan Strait
ZHANG Liyan, SU Yongquan, WANG Hangjun, et al (7097)
…………………………………………………………
……………………………………………………………………
Seasonal variation of nitrogen and phosphorus in Miju River and Lake Erhai and influencing factors
YU Chao, CHU Jinyu, BAI Xiaohua, et al (7104)
…………………………………
…………………………………………………………………………………
Population dynamics and production of Bellamya aeruginosa (Reeve) (Mollusca: Viviparidae) in artificial lake for transgenic fish,
Wuhan XIONG Jing, XIE Zhicai, JIANG Xiaoming, et al (7112)………………………………………………………………
Carbon, nitrogen and phosphorus ecological stoichiometric ratios among live plant鄄litter鄄soil systems in estuarine wetland
WANG Weiqi, XU Linglin, ZENG Congsheng, et al (7119)
……………
………………………………………………………………………
Effects of EDTA on growth and lead鄄zinc accumulation in maize seedlings grown in amendment substrates containing lead鄄zinc
tailings and soil WANG Hongxin,HU Feng,XU Xinwang, et al (7125)…………………………………………………………
Effects of different coated controlled鄄release urea on soil ammonia volatilization in farmland LU Yanyan,SONG Fupeng (7133)………
Effects of ridge planting on the photosynthetic characteristics and yield of summer maize in high鄄yield field
MA Li, LI Chaohai, FU Jing, et al (7141)
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Effect of timing of DCD application on nitrous oxide emission during wheat growing period
JI Yang,YU Jia,MA Jing, et al (7151)
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The role of the fertilizing with nitrogen, calcium and sodium chloride in winter wheat leaves adaptation to freezing鄄thaw stress
LIU Jianfang, ZHOU Ruilian, ZHAO Mei, et al (7161)
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Environment impact assessment of organic and conventional soybean production with LCA method in China Northeast Plain
LUO Yan, QIAO Yuhui, WU Wenliang (7170)
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Effects of selenium added to soil on physiological indexes in flue鄄cured tobacco
XU Zicheng, SHAO Huifang, SUN Shuguang, et al (7179)
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Influence of different planting patterns on field microclimate effect and yield of peanut (Arachis hypogea L. )
SONG Wei, ZHAO Changxing,WANG Yuefu, et al (7188)
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Rapid cold hardening of Western flower thrips, Frankliniella occidentalis, and its ecological cost
LI Hongbo, SHI Liang, WANG Jianjun, et al (7196)
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Effects of temperature on body color in Sitobion avenae (F. ) DENG Mingming, GAO Huanhuan, LI Dan, et al (7203)……………
Development and reproduction of Bemisia tabaci biotype B on wild and cultivated tomato accessions
GAO Jianchang, GUO Guangjun, GUO Yanmei, et al (7211)
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Study on ecological water demand based on assessment of ecosystem disturbance degree in the Baiyangdian Wetland
CHEN He, YANG Ying, YU Shiwei, et al (7218)
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Emergy鄄based analysis of two chicken farming systems: a perspective of organic production model in China
HU Qiuhong, ZHANG Lixiao, WANG Changbo (7227)
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Mathematical model design of time鄄effect relationship analysis about the inhibition of four eighteen鄄cabon fatty acids on toxic
Microcystis aeruginosa HE Zongxiang, ZHANG Tingting (7235)……………………………………………………………………
Enrichment of heavy metals in the seagrass bed of Liusha Bay XU Zhanzhou, ZHU Aijia,CAI Weixu, et al (7244)…………………
A gradient analysis of urban architecture landscape pattern based on QuickBird imagery
ZHANG Peifeng, HU Yuanman, XIONG Zaiping, et al (7251)
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Landscape spatial heterogeneity is associated with urbanization: an example from Yangtze River in Jiangsu Province
CHE Qianjin,CAO Youhui,YU Lu, et al (7261)
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CVM for Taihu Lake based on ecological functions of wetlands restoration, and ability to pay and willingness to pay studies
YU Wenjin, XIE Jian, ZOU Xinqing (7271)
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Review and Monograph
Progress in research on the marine microbial loop in the Arctic Ocean HE Jianfeng, CUI Shikai, ZHANG Fang, et al (7279)………
Research progress in the eco鄄environmental effects of urban green spaces
SU Yongxian, HUANG Guangqing, CHEN Xiuzhi, et al (7287)
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Source, exposure characteristics and its environmental effect of heavy metals in urban surface dust
FANG Fengman, LIN Yuesheng, WANG Haidong, et al (7301)
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Scientific Note
Spatial structures of soilcarbon and nitrogen of China fir and Masson pine mixed forest in the Three Gorger Reservoir Areas
LIN Yinghua, WANG Laifa, TIAN Xiaokun, et al (7311)
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The relationship between Oligochroa cantonella Caradja and environmental factors LIU Wenai,FAN Hangqing (7320)………………
4237 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 23 期摇 (2011 年 12 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 31摇 No郾 23摇 2011
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