摘要:中国西南喀斯特地区生态环境脆弱,人口压力和不合理的土地利用方式使得土地退化问题严峻。2000年以来,国家开始在该地区推行退耕还林等一系列生态工程。需要评估这些工程的效果,以期为进一步的生态建设工程决策提供科学依据。以贵州省毕节地区为例,利用SPOT-VGT NDVI遥感数据,以大规模开展退耕还林工程前的1998-2001年为基准,建立NDVI-气候响应模型,在此基础上结合残差法来分析2002-2008年以退耕还林工程为主的人为因素在当地生态恢复中的作用。结果表明,近年来开展的生态工程使得整个毕节地区植被条件得到了明显的改善,但在东部大方、黔西一些区域土地退化的趋势仍未扭转,需要今后进一步的政策引导和开展后续生态工程。

摘要:基于偶对近似模型,探讨由局部和全局宿主-寄生相互作用共同决定的扩散模式对破坏性景观上疾病入侵与传播的影响。其中,生境破坏由生境丧失量与生境破碎化程度来描述。模拟结果显示,宿主和病毒的全局扩散对疾病的入侵与种群密度产生不对称效应:病毒的全局扩散对系统产生的影响较宿主的全局扩散更为显著。不同扩散模式下,生境丧失越高或破碎化程度越低,均将越有害于寄生病毒的入侵;同时,生境的破坏程度也显著地影响了入侵阈值对扩散模式的响应机制。研究结果表明,景观破碎化的空间分布格局以及病毒扩散的限制均可作为物种保护与管理中有效的疾病控制策略。该研究结果在一定意义上丰富和发展了寄生感染理论,为物种保护提供了生态学理论依据。

摘要:湿地功能与空间尺度大小有着密切的联系,研究湿地功能的空间尺度效应对从功能上指导湿地系统的空间保护与管理工作有着重要意义。借助生态位理论构建了湿地功能的生态经济位评价模型,并以4个不同空间尺度为评价单元,探讨盐城滨海湿地功能评价的空间尺度响应特征。结果表明:随着评价尺度变大,高生态功能和高经济功能湿地面积表现为减少且减幅不断加大,较低和较高功能级别的湿地面积则随着尺度的变大而成倍增加;各功能级别湿地的空间形态也随之变化,且较低和较高功能级别的湿地空间扩展形态变化尤为突出;其原因是评价单元的变化,改变了单元内的地类结构,从而使其对应的某个湿地功能的主导优势地位发生了变化。研究结论表明大尺度评价结果更符合盐城滨海湿地"滚动开发"模式的特点,在湿地功能区划和湿地资源利用规划与管理方面更具有指导意义。

摘要:研究氮沉降对植物养分平衡的影响,对1a生杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.)幼苗进行了室内模拟试验。以NH₄NO₃作为外加氮源,设计了N0(0 g N m^-2 · a^-1)、N1(6 g N m^-2 · a^-1)、N2(12 g N m^-2 · a^-1)、N3(24 g N m^-2 · a^-1)和N4(48g N m^-2 · a^-1)等5种氮沉降水平,每处理重复6次。通过1a的试验发现,杉木幼苗叶、茎、粗根和细根中的N、K、Mg含量随氮处理水平的增加而上升,但Ca在各器官中的含量则呈下降趋势;中低氮(N1,N2)对叶、茎和粗根中P的含量表现为促进作用,而高氮(N3,N4)则表现为抑制作用。幼苗各器官中的N与其他养分元素的比值随氮处理水平的增加而普遍升高,但粗根中的N/K、N/Mg则表现为下降。与对照(N0)相比,在N1、N2、N3、N4处理中,幼苗对外加氮素的表观利用率分别为60.7%、57.9%、43.3%和27.9%,随氮处理水平增加,利用率呈明显下降趋势。随着氮处理水平的增加,幼苗体内的氮分配到叶和细根中的比例增加,而分配到茎和粗根中的比例下降。因此,氮沉降明显增加了杉木幼苗各器官的氮含量,影响了幼苗的养分平衡。

摘要:通过对我国东部森林样带4个森林生态系统定位研究站(长白山站、北京站、会同站和鼎湖山站)的9种森林类型水源涵养监测数据的分析,研究了水热梯度下不同森林生态系统水源涵养功能。结果表明:在生长季的5-10月份,各森林类型的水源涵养特性表现出较大差异。林冠截留率的大小依次为:阔叶红松林>杉木林>常绿阔叶林>针阔混交林>季风常绿阔叶林>落叶阔叶混交林>马尾松林>落叶松林>油松林,最高的长白山站阔叶红松林的截留率是最低的北京站油松林的2.2倍。森林降雨截留量与林外降雨量呈显著的正相关,林冠截留率与降雨量呈显著负相关。枯落物最大持水深(5-10月份)以北京站落叶阔叶林最大,为6.0 mm;鼎湖山站的季风常绿阔叶林最小,为1.0 mm。0-60 cm土层蓄水量最大的是会同站的人工杉木林,为247 mm;最小的是北京站的落叶松林,仅为45.5 mm;林分总持水量依次为:杉木林>阔叶红松林>常绿阔叶林>针阔混交林>季风常绿阔叶林>落叶阔叶混交林>马尾松林>落叶松林>油松林。各林分总持水量主要集中在土壤层,占总比例的90%以上。

摘要:以太岳山的油松林为对象,选择受不同采伐干扰强度和恢复时间的4块样地,通过固定标准地群落的调查获得数据资料,选用丰富度指数、Simpson指数(λ)、Shannon-Wiener指数(H')、均匀度指数(E1)和Jaccard、Sprenson两种相似性指数,研究油松林对不同采伐方式生态响应,探讨不同采伐干扰强度和恢复时间下油松林生物多样性变化和更新演替规律。研究结果表明:(1)受采伐干扰的样地中阳性植物的种类明显增多,随着恢复时间的增长,植物处于生长逐步旺盛、物种逐步丰富的阶段,其种类组成表现出由简单到复杂、由喜阳植物垄断到耐阴种类不断增多、种类由少变多的动态特征。(2)适度的择伐可以提高群落整体的多样性,但皆伐则降低了群落的综合物种多样性。(3)受相同择伐强度干扰后,群落之间保持了最高的相似性,皆伐干扰使群落环境有了本质的变化,与天然林的物种相似性最低。(4)受采伐干扰后形成的次生林内,恢复初期中更新幼苗幼树出现6个树种,主要以油松和辽东栎(Quercus liaodungensi)为主。天然林中的环境最有利于油松幼苗的生长,择伐后恢复初期18a间幼树数量最高,幼苗数量最低,皆伐后更新幼苗幼树数量最少,环境条件最不利于更新。

摘要:微生物群落结构是土壤生态系统变化的预警及敏感指标,可用于表征土壤质量及其生态功能变化。用磷脂脂肪酸法研究了有机肥和NPK肥料长期施用对华北平原潮土微生物群落结构的影响及其变化特征。结果表明:长期施用有机和无机肥不仅提高了土壤有机碳、全氮、速效磷和速效钾等含量,改善了土壤酸碱度,而且显著增加了土壤微生物生物量,其中以有机肥的效果最为明显,增幅达到15.4%。长期施用肥料有机肥也改变了土壤微生物的群落结构,提高了细菌数量,降低了放线菌含量,而对真菌数量没有明显影响,导致真菌与细菌的比值下降。主成分分析表明,长期施用有机肥的土壤,细菌以含a19 ∶ 0、br14 ∶ 0、16 ∶ 1ω5c和17 ∶ 1ω9而真菌以含18 ∶ 1ω10c的微生物为优势种群,NPK处理土壤中细菌以含18 ∶ 1ω7、i19 ∶ 0、br18 ∶ 0、16 ∶ 1ω7t和a15 ∶ 0的微生物为优势种群,CK处理中没有明显的优势种群。

摘要:从蔓草虫豆(Atylosia scarabaeoides)、余甘子(Phyllanthus emblica)和黄花稔(Sida acuta)等5种云南元江干热河谷植物的525个组织块中,共分离得到内生真菌371株,内生真菌的分离频率在0.61-0.92之间,且所有植物叶内生真菌的分离频率都明显高于茎(P<0.05)。经形态学鉴定,内生真菌分属于拟茎点霉属(Phomopsis sp.)、离蠕孢属(Bipolaris sp.)和交链孢属(Alternaria sp.)等32个分类单元。拟茎点霉属为干热河谷植物优势内生真菌属,从所有被调查植物的茎叶中都分离得到该属真菌,且相对分离频率高达12.90%-50.54%。内生真菌群落组成的多样性和相似性分析结果表明,云南元江干热河谷植物内生真菌多样性偏低、宿主专一性较小。

摘要:以塔里木河中游荒漠河岸林为研究对象,2008年6月至2009年8月,对洪水漫溢区河漫滩裸地、林下及林隙3种生境植物1年生实生苗进行了调查。结果表明:实生苗更新主要依赖洪水漫溢,在非漫溢区没有发现实生苗存在;洪水降低了漫溢区的土壤盐度,更重要的是其提供了宝贵的水分条件,在时间和水量上有效地满足了胡杨等植物种子萌发和幼株生长的水分需求;河漫滩是河岸林种子实生苗产生的基地,洪水漫溢后的河漫滩种子实生苗密度显著大于其余两生境内实生苗密度,同时该生境内物种多样性也显著高于林下和林隙生境;光照决定着漫溢区实生苗能否成林,光照不同的空间样点上,实生苗发生数量和个体生长均存在显著差异,光照强的河漫滩,实生苗发生数量较多且幼苗能保持较高的生长活力和较多的生物量积累。

摘要:为了准确地估算天山北坡中部天山云杉森林的林分蒸腾耗水量,设置了8hm²固定样地,在每木调查的基础上,通过对7株标准木连续晴天液流的观测,得到胸径与液流速率和胸径与边材面积的拟合方程,最终计算得到了林分的蒸腾耗水量,确定了估算该森林群落蒸腾耗水的最小取样面积,并且讨论了最小取样面积随样地位置的变化。结果表明:①在自然生长系,天山云杉林分最大蒸腾耗水量、平均蒸腾耗水量同种植密度呈Extrem函数分布;当种植密度达到1200株/hm²时,林分最大蒸腾耗水量达到最大,为77.27t/hm²d;②对林分蒸腾耗水量的测算存在明显的最小取样面积,最小取样面积随取样点的不同而略有差异,取样起始点在本8hm²固定样地的上线和下线处时最小取样面积为4hm²,取样起始点在本8hm²固定样地的中部时最小取样面积为2.56hm²,这对于更加精确地估算天山北坡天山云杉森林的蒸腾耗水量提供了理论依据。

摘要:以新疆古尔班通古特沙漠为研究区,原位设定0 (N0)、0.5 (N0.5)、1.0 (N1)、3.0 (N3)、6.0 (N6)和24.0 (N24) g N m^-2 a^-1 6个模拟施氮浓度,研究氮沉降对土壤酶活性和微生物量N的影响。结果表明:不同浓度的氮增加未改变土壤酶活性和微生物量N原有的垂直分布格局,0-5 cm土层土壤多酚氧化酶和过氧化物酶活性分别比5-10 cm土层低14.3%-27.3%和1.4%-14.2%,而该土层的蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性和微生物量N则分别比5-10 cm土层高18.0%-98.1%、45.3%-119.0%、76.1%-138.1%和77.5%-162.3%。氮增加后,0-5 cm土层的土壤酶活性和微生物量N比5-10 cm土层受影响更大。低氮和中氮(N0.5-N3)增加对0-5 cm土层氧化酶活性影响较小,各处理间差异不显著;高氮(N6,N24)对该层氧化酶活性有明显抑制作用。与对照相比,N24处理下土壤多酚氧化物活性和过氧化物酶活性分别降低了22.4%和12.1%;5-10 cm土层氧化酶活性对氮增加响应不敏感,各施氮量之间差异不显著;两层土壤的蔗糖酶和碱性磷酸酶活性随氮的增加具有先增加再减少的趋势,而两层土壤的脲酶活性和土壤微生物量N随着施氮量增加分别降低和增加;随着土壤酶活性变化,土壤有效氮和微生物量N增加,有效磷先增加后减少。这些响应表明,氮增加可以改变该荒漠土壤系统的土壤酶活性和微生物量并影响土壤相关营养元素循环。

摘要:通过土壤单因子Pb胁迫盆栽试验和铅锌尾矿污染土壤掺比试验研究了不同土培条件下Pb对马蔺(Iris lactea var chinensis)生长、体内重金属元素积累以及叶绿体超微结构的影响。结果表明:2种不同土壤Pb胁迫下马蔺株高、根长、叶数以及地上、地下部生物量均随Pb浓度的增加呈先增后降的趋势,其中,土壤单Pb胁迫下,低于500 mg/kg Pb胁迫(T1-T3)均增加了马蔺的株高和根长,仅800mg/kg 高Pb浓度处理时马蔺生物量才出现轻微下降(P>0.05);与单一土壤Pb胁迫相比,铅锌尾矿污染土壤掺比试验中铅锌尾矿含量低于一定浓度下对马蔺株高、根长生长同样也具有促进效应,只有100%尾矿污染土壤处理下马蔺地上部和根系生物量下降显著(P<0.05)。马蔺地上部和根系Pb含量均随土壤中Pb浓度和尾矿含量的增加而增加,800mg/kg 土壤单Pb胁迫下为340.6、1700.02 mg/kg ,100%尾矿污染土壤处理下为126.9、1725 mg/kg 。Pb单独胁迫下马蔺地上部Zn含量随Pb含量的增加逐渐下降, Zn和Pb的吸收表现出一定的拮抗效应;而不同掺比污染土壤胁迫下马蔺地上部和根系Zn积累同Pb一样,均随土壤中Pb、Zn浓度的增加而增加,Zn和Pb的吸收表现为一种协同效应。而2种不同土壤Pb胁迫下马蔺对Cu、Cd的吸收均相对较少。研究中,800mg/kg Pb胁迫处理和50%尾砂土壤胁迫处理下马蔺叶片叶绿体双层被膜及内部基粒和类囊体结构与对照相比变化不大。综上表明,马蔺对重金属Pb有较强的耐受性,具备修复Pb污染土壤的潜在能力。

摘要:为探明温度与液流速度对树干表面CO₂释放通量的影响,采用红外气体分析法(IRGA)原位连续测定白桦、兴安落叶松和水曲柳树干表面CO₂释放通量,同时测定树干液流速度及树干温度。3树种树干CO₂释放通量和液流速度在昼夜变化和季节变化上有一定规律,春、秋季节树干表面CO₂释放通量昼夜动态均呈明显的单峰型曲线,但是峰值出现的时间有所区别: 6月份树干表面CO₂释放通量峰值出现在夜间,温度峰值则在白天;9月份树干表面CO₂ 释放通量和液流速度及树干温度在昼夜间的变化规律总体上呈相同趋势,均为白天升高,晚上降低,呈单峰曲线,峰值基本在中午出现。3树种树干表面CO₂释放通量有明显的季节性规律,即6月份的CO₂释放通量明显高于9月份。9月份和6月份白桦、兴安落叶松和水曲柳的日平均树干表面CO₂释放通量分别为0.82,3.32μmol · m^-2 · s^-1;0.74,3.78μmol · m^-2 · s^-1和1.98,4.98μmol · m^-2 · s^-1;6月份和9月份日平均液流速度分别为2.48,10.02g · cm^-2 · h^-1;4.78,10.71g · cm^-2 · h^-1和2.69-7.93g · cm^-2 · h^-1。树干表面CO₂释放通量与树干温度和液流速度相关关系显著,6月份和9月份树干表面CO₂释放通量与树干温度均呈正相关;树干表面CO₂释放通量与液流速度间的相关关系6月与9月份不同,6月份液流速度与树干表面CO₂释放通量呈负相关,而9月份呈正相关。实验发现,除落叶松外,同1株树24h周期内水曲柳和白桦液流上升期和下降期液流速度对树干表面CO₂ 释放通量的影响不一致,可能是由于上\,下午之间温度不同,导致树干内部CO₂溶解度不同,使上下午树干内部CO₂与表面通量的平衡发生改变,这种改变存在种间差异,表明温度和液流的共同作用影响树干CO₂释放通量。水曲柳月份间树干表面CO₂释放通量的差异受液流速度影响较大,白桦和兴安落叶松树干表面CO₂释放通量的月份间变化则是液流速度和温度的共同作用的结果。其结论是:温度是影响树干呼吸速率的关键因子,但树干呼吸产生的CO₂向大气的释放也同时受树干液流速度的影响。温度与液流对春\,秋季节3树种树干表面CO₂释放通量的影响有所不同。

摘要:公路边缘生境促进外来植物的入侵,土壤种子库作为植被天然更新的物质基础对未来植被的构成至关重要。研究路旁生境中紫茎泽兰土壤种子库的分布格局,对揭示路旁紫茎泽兰种群的补充和更新、探讨公路与入侵植物之间的关系以及科学制定紫茎泽兰防除对策具有重要意义。在紫茎泽兰入侵的云南南部和中部地区选择3种不同级别的9条公路的23个取样地点,沿垂直于公路方向设置55条样线,采得374个10 cm×10 cm×10 cm土样。采用温室萌发法,研究了紫茎泽兰土壤种子库从公路沿线到邻近景观的储量、影响因子以及分布格局。结果表明:9条公路旁的土壤中贮藏着丰富的紫茎泽兰种子,其种子库密度变动于3 152-25 225 粒/m²,占所有有效种子密度的平均比例为48.7%。公路级别、路旁景观类型和海拔对路旁紫茎泽兰种子库密度有显著影响,密度随公路级别的提高而增加;不同路旁景观类型中的种子库密度排序为:稀树林>稀树灌木林>撂荒地和荒坡>森林;海拔1 700-1 900 m范围内的种子库密度最大。不同样线的种子库密度值随垂直于公路的距离变化格局略有不同,平均密度值和平均种子数量占样线总数的比例值都呈单峰变化,在距离公路最近端已经有很高密度,大多数样线的高峰值出现在9 m以内。公路旁已经分布有一个紫茎泽兰种子带,因而提高路旁本地植物的盖度及郁闭度有利于控制紫茎泽兰通过种子更新进一步扩散。

摘要:植被冠层结构深刻地影响着植物群落与环境的相互作用,对植被冠层结构的研究是深入理解植被生态系统格局、过程及其运作机制的重要基础。冠层结构特征参数的快速测量方法是植被冠层结构研究的前提,目前测量方法主要是基于实际测量的地面法,地面法一般费时费力,受人为因素影响较大,因此本文探索利用半球图像法获取植被冠层结构特征参数。通过对半球图像进行几何纠正并建立参数图层,与分类后的植被冠层图层进行运算提取植被冠层结构特征参数。将该方法应用于祁连山旺腰沟流域青海云杉冠层结构特征参数的提取,包括植被冠幅、冠层面积、冠层周长等,结果显示:半球图像法能够较好的提取植被冠层结构特征参数,该方法具有简单、客观、可重复等优点,也可作为植被冠层结构变化的监测方法。

摘要:蝗虫与植物间存在复杂的耦合关系,能够反映蝗虫对生境的选择和适应能力以及种群内部的协同关系。2009年6-8月在野外实地采样的基础上,采用除趋势对应分析(Detrended correspondence analysis, DCA)和典范对应分析(Canonical correspondence analysis, CCA)方法,研究了草地蝗虫种类组成、蝗虫群落分类、优势植物与蝗虫的对应关系。结果表明:研究区的13种蝗虫分为6个类群,不同群组间蝗虫的种类数、食性和栖境选择存在较大差异,同组内的蝗虫在发生时间、生活型和营养生态位上不重叠;蝗虫的多度与优势植物盖度之间表现出极显著相关、显著相关和不相关的复杂关系,植物对蝗虫的影响更多的表现在为蝗虫提供适宜的栖息地而不完全是食物资源,禾本科和菊科植物对蝗虫空间分布的影响最大。蝗虫分布格局受自身的生物学特性和植物群落组成差异的影响,蝗虫与植物群落和优势植物之间的关系,能够为蝗虫灾害发生与防治提供可借鉴依据。

摘要:2008年8-9月对额尔古纳河流域5个重要水体呼伦湖、乌兰泡、二卡湿地、伊敏河和哈乌尔河进行浮游植物调查,结果显示:(1)共鉴定浮游植物8门82属177种(含变种),以绿藻和硅藻种类最多,绿藻有36属77种,占43.5%,硅藻21属54种,占30.5%;其次是蓝藻,13属26种,占14.7%;裸藻4属11种,占6.2%;其他藻类仅占5.1%;(2)在呼伦湖共有64属121种,乌兰泡47属88种,二卡湿地62属116种,伊敏河41属59种,哈乌尔河32属54种;优势度分析显示:呼伦湖与乌兰泡优势种为蓝藻和绿藻,二卡湿地为硅藻与隐藻,伊敏河与哈乌尔河为硅藻;蓝藻个体密度在乌兰泡与呼伦湖最大,分别为5.17×10⁶ 个体/L和4.01×10⁶ 个体/L,而硅藻密度则在二卡湿地、伊敏河与哈乌尔河占优势,分别为1.40×10⁶ 个体/L、1.84×10⁵ 个体/L与4.89×10⁵ 个体/L;此外,聚类分析显示5个水体的浮游植物群落按结构特征可分为两大类;(3)与历史记录相比,呼伦湖的优势种转变为细胞较小的坚实微囊藻(M. firma)与不定微囊藻(M. incerta),这种小型化的趋势表明呼伦湖水体富营养化程度加剧;(4)综合多种指标对水质状况进行评估:呼伦湖、乌兰泡为中-富营养水体,二卡湿地为中营养水体,伊敏河与哈乌尔河属于贫-中营养水体。

摘要:于2009年春(5月)、夏(8月)、秋(11月)在九龙江河口水域进行了水文、化学和生物的生态安全示范区综合外业调查,研究了九龙江河口浮游植物的种类组成、丰度分布、季节变化、空间差异及主要影响因素,并结合前期资料分析了年际变动。结果表明,九龙江河口的浮游植物共记录7门75属135种。主体是硅藻,绿藻次之,甲藻和蓝藻较少,黄藻检出率高,裸藻和金藻零星检出。种类组成的空间差异大,绿藻在河口内区淡水水域比硅藻更占优势\.中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、浮动弯角藻(Eucampia zodiacus)、圆筛藻(Coscinodiscus spp.)、颗粒直链藻(Melosira granulate)、微小小环藻(Cyclotella caspia)是河口区咸淡水水域及近海区的主要种类。浮球藻(Planktosphneria gelotinosa)、栅藻(Scenedesmus spp.)、盘星藻(Pediastrum spp.)、小席藻(Phormidium tenus)是河口内区淡水水域的主要种类。根据浮游植物的生态类型及其生境特征大致可分为三大类群。浮游植物丰度夏季最高,平均为116.16×10³个/L,密集中心的季节变化明显,丰度分布由优势类群决定。中肋骨条藻和短角弯角藻的细胞丰度庞大,导致优势种突出,多样性低,种间分布不均匀,群落结构简单化。与历史资料比对,种类组成因淡水藻类的列入而更丰富,丰度年际降低,中肋骨条藻仍是第一优势种,但优势度有较大降幅,优势类群有重大年际变化,细胞个体较小的链状硅藻占优。盐度和营养盐对浮游植物的分布及丰度变化造成极大的时空差异,存在较为显著的线性、复合线性、多项回归拟合关系。

摘要:河流修复工程被美国《科学》杂志列入2000年最具发展潜力的六大领域之一,河流修复工程对水生生态系统的影响也成为各国科学家的研究热点。以东苕溪中下游河段为对象,研究4种不同河岸类型(自然河岸+水生植物(A)、自然河岸+无水生植物(B)、人工河岸+水生植物(C)、人工河岸+无水生植物(D))对鱼类生物多样性的影响。调查共采集鱼类标本499尾,经鉴定为32种,隶属于7目10科24属。鱼类生物多样性结果显示A、B的物种丰度和Shannon-Wiener指数与D存在显著差异(P<0.05); A的优势度指数与D存在显著性差异(P<0.05); A、C的均匀度与D存在显著性差异。鱼类群落NMDS排序与相似性分析(ANOSIM)显示D与A、B、C能完全分开,且D与A、C存在显著性差异(P<0.05),其中A与C存在显著性差异。因此,河流修复工程中水生植被的恢复对于水生生物多样性的维持至关重要,且恢复水生植被的河流修复工程会减少该工程对鱼类群落结构和生物多样的负面影响。

摘要:基于RS数据源,利用ERDAS和ArcGIS软件技术,对榆靖高速公路两侧300 m范围水土流失动态变化开展研究。通过遥感图像数字处理方法,提取对水土流失起主导作用的植被覆盖度、土地利用类型、沟谷密度等因子;在矢量化等高线数据的基础上生成数字高程模型(DEM),提取地形坡度因子,将这4个因子在GIS中进行空间叠加分析。参照《土壤侵蚀分级标准》,生成研究区不同时段水土流失强度等级图,利用GIS属性统计功能对公路沿线各等级水土流失区面积进行统计,参照研究区不同侵蚀类型的土壤侵蚀模数,得出1996年和2006年公路沿线各流失区的水土流失量,并对公路沿线水土流失动态变化进行分析。结果表明:榆靖高速公路修建后沿线600 m范围水土流失总量减少19.26万t/a,水土流失呈减弱趋势。公路施工期导致水土流失增强的各种因素随着营运期固化路面的形成而逐渐消失,防沙固沙和生态恢复等措施有效改善了公路路域生态环境,对公路沿线水土流失防治起到了积极作用。

摘要:以南京市九乡河流域为研究区域,以2003、2009年两期遥感影像数据为基本信息,在构建生态风险指数的基础上,利用ARCGIS的空间分析功能,揭示了城市化对研究区景观结构的影响,生态风险的时空变化以及城市化与生态风险之间的关系。结果表明:2003-2009年,城市化过程使流域的景观结构发生较大变化,建设用地大幅增加,分离度降低,而耕地则大幅减少,耕地、水域、草地等景观类型的分离度、破碎度增加;流域生态风险程度从中度/低风险向中度/较高风险转变,生态风险有增加的趋势;生态风险的空间差异明显,生态风险较低的区域主要集中在流域南部青龙山一带,较高的区域主要集中在西北部地区,中度风险区集中在流域中部的平原农业区;城市化对生态风险的正效应明显,生态风险随着城市化水平的增加而升高。

摘要:以辽宁省锦州湾沿海经济开发区为研究区,利用1992、2000和2007年3个时期的TM遥感影像为数据源,通过计算各景观格局指数,引入生态风险指数,利用GIS和地统计学,对生态风险指数进行采样和空间插值,得到基于景观格局的生态风险分布图。运用相对指标法对生态风险指数进行分级,将研究区域划分为低生态风险区、较低生态风险区、中等生态风险区、较高生态风险区和高生态风险区5个等级,在此基础上通过将不同时期的生态风险图层进行叠加运算,分析了研究区景观生态风险的时空变化情况。结果表明:近15a来研究区生态风险主要以中等程度为主;处于低、较低生态风险程度的区域面积变化不大,空间分布也一直位于西部低山丘陵地区;较高生态风险区域面积增加较为显著,主要发生在兴城市和绥中县东南沿海地区;高生态风险区面积随着未利用地和芦苇湿地等高生态脆弱性景观类型面积的减少而略有下降。

摘要:运用GIS和遥感技术分析了若尔盖高原1990年、2000年和2005年的土地利用/覆盖特征, 在此基础上, 使用生态价值系数(C)计算出该区生态系统服务价值, 并使用敏感性指数(CS)对所选的C值进行验证。结果表明, 该区域1990-2005年间, 高覆盖度草地、湿地和林地面积呈持续减少趋势, 建设用地、荒漠、中覆盖度草地和耕地面积及土地利用综合程度呈持续增加趋势; 生态系统服务价值从603.10×10⁸元减少到586.07×10⁸元, 共损失17.03×10⁸元, 且损失量和损失幅度呈加速增加趋势; 该区域生态系统服务价值中, 废物处理价值最高, 水源涵养价值次之, 食物生产价值最低, 且各服务类型的价值均呈持续减小趋势; 若尔盖高原1990和2005年人均生态系统服务价值分别为38.93万元和27.03万元, 表明若尔盖高原由于人口增长和土地退化, 环境压力呈明显增大趋势。湿地和草地退化是导致该区域生态系统服务价值减少的主要原因, 尤其是湿地退化。CS检验说明本文所选C值较为合理。

摘要:我国鸡饲养量已占世界总量的24%,鸡饲料添加剂中高含量的Cu和Zn随鸡粪排出体外,鸡粪作为优良的有机肥大量施用于菜园土壤,会导致土壤和蔬菜中重金属Cu和Zn的含量过高,进而通过食物链影响动物和人类健康。研究含高Cu和高Zn的鸡粪施入土壤后典型蔬菜对Cu和Zn的富集和转运,对于阐明鸡粪中Cu和Zn的土壤环境行为和蔬菜的健康风险具有重要的科学价值,同时可为蔬菜安全生产提供参考。以Cu和Zn浓度分别为1137.3 mg/kg和1503.4 mg/kg的鸡粪堆肥作为实验材料,设置5个鸡粪施用处理,即11、22、44、89 g/kg和222 g/kg,相当于25、50、100、200 t/hm²和500 t/hm²,以不施鸡粪处理为对照。通过小白菜盆栽实验,研究了施用鸡粪对土壤与小白菜中Cu和Zn的影响。结果表明:土壤全Cu和全Zn含量范围分别为58.6-203.4 mg/kg和78.1-431.6 mg/kg;EDTA-Cu为12.7-119.8 mg/kg,EDTA-Zn为15.6-215.1 mg/kg。鸡粪施用量大于50 t/hm²时,土壤中Cu和Zn全量均较对照显著提高。小白菜地上、地下部以及整株Cu和Zn的含量都随鸡粪施用量的增加而提高,且地下部Cu、Zn的含量均高于地上部,同时小白菜各部分Zn的含量都高于Cu。鸡粪施用量大于100 t/hm²处理的小白菜地上部Cu含量显著高于对照处理,但是各处理小白菜中地上部的Zn含量与对照相比,均无显著性差异。施鸡粪量为大于50 t/hm²时,地下部分Cu含量较对照显著增加,而施鸡粪量大于100 t/hm²时,地下部分Zn含量显著增加。土壤有效态的Cu(EDTA-Cu)与植物各部分吸收Cu的相关性较好,但土壤有效态的Zn(EDTA-Zn)与植物各部分吸收Zn的相关性较差。随着鸡粪施用量的增加,小白菜对土壤中Cu的富集系数由11%增加到15%,对Zn富集系数却由47%下降到19%,小白菜对Cu和Zn的转运系数分别下降36%和51%。小白菜地上、地下部及整株的Zn/Cu都随鸡粪施用量的增加而减小,说明小白菜对Cu、Zn吸收转运能力的差异随着鸡粪施用量的增加而下降。

摘要:在对宁夏灌区种植业、畜牧业、工业与居民生活排污源实地调查的基础上,结合各地区2005-2008年统计资料及已有对污染源结构的研究成果,利用统计分析和GIS技术方法,分析宁夏灌区种植业、畜牧业、工业与生活四方面的污染源的污染物的类型、排放方式及途径,并应用SPSS 13.0、ArcGIS 9.3地理信息系统空间分析软件及主成分分析和空间结构分布分析方法,研究该区农田污染源结构特征,把污染源组成分布与变化趋势采用数字化和可视化的形式展现出来,通过颜色的深浅递进将种植业、畜牧业、工业与生活四大类污染源区分出轻度、中度、重度等结构类别,最终将所研究的4个方面的污染源分别对应到灌区内各个县市。结果表明,宁夏灌区各项污染源的区域分布表现不同,且各县市污染程度按以下列出顺序依次递减,即,种植业污染源区域主要包括平罗县、中宁县;畜牧业污染源区域主要包括青铜峡市、吴忠市、平罗县;工业污染源区域主要包括中卫市、青铜峡市、吴忠市;生活污染源区域主要包括银川市、石嘴山市。该研究方法把青铜峡市、永宁县、银川市等灌区各县市污染源结构组成差异与变化趋势清晰地表示出来,对直观认识宁夏灌区黄河水污染源结构,寻求防治污染的方法途径有一定的引导作用,可为进一步开展农业污染综合防控,进行清洁生产,并为黄河水的污染防治提供参考。

摘要:选择华北地区冬小麦-夏大豆一年两熟制度,冬小麦设置90、135、180 mm等3种灌水量。冬小麦收获后,播种夏大豆,夏大豆设置30 cm等行距、"20+40" cm大小行、"20+40" cm垄作3种种植方式。研究了底墒和种植方式对夏大豆光合特性及产量的影响。结果表明,冬小麦灌溉能够明显影响夏大豆播种时的土壤蓄水量(底墒)。随冬小麦灌水量的增加,夏大豆播种时底墒改善,180 mm和135 mm较90 mm处理明显提高了夏大豆净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙CO₂浓度、叶绿素含量指数、F0、Fv及ΦPSⅡ,增产效果显著。180 mm较135 mm处理增产效果不显著,且水分利用效率显著降低。夏大豆种植方式也能明显影响其净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙CO₂浓度、叶绿素含量指数、F0、Fm、ΦPSⅡ、Fv/Fm、产量及水分利用效率,具体表现为:"20+40" cm垄作> 30 cm等行距>"20+40" cm大小行。综合评价,冬小麦135 mm灌水量条件下,夏大豆采用"20+40" cm垄作是生产上可行的栽培模式。

摘要:为探索山东省南四湖沿岸麦玉轮作区玉米季内减少土壤无机氮素淋溶和径流损失的施肥策略,降低其对湖区水质产生的潜在威胁,采用田间原位安装淋溶水采集器和地表水径流池收集水样结合室内分析不同形态氮含量的方法,研究了不同施肥模式下无机氮素淋溶和径流损失特征。结果表明:土壤淋溶水量及地表水径流量与降水呈显著正相关关系,其水量受秸秆类物质还田的影响;硝态氮(NO^-₃-N)与铵态氮(NH⁺₄-N)随地表水径流损失的浓度及总量均明显高于淋溶水,由径流方式损失的氮素占2/3以上,是氮素以水溶液形式流失的主要途径;淋溶和径流均以NO^-₃-N损失为主(径流损失中NO^-₃-N占总量的82.9%-90.8%,淋溶损失中NO^-₃-N占63.5%-72.9%),地表径流水NO^-₃-N浓度对水质有较大影响,但土壤淋溶水NO^-₃-N浓度对地下水污染不构成威胁;农民习惯施肥处理在玉米整个生育期淋溶和径流氮损失最高。在保证玉米产量前提下,降低氮素流失造成湖区的污染,平衡施用氮磷钾肥、施用控释氮肥、有机替代无机和秸秆还田等措施均可在沿南四湖区农田使用。

摘要:塑料连栋大棚栽培条件下,研究接种丛枝菌根真菌(AMF)Glomus mossea-2对低温下黄瓜(Cucumis sativus L.)幼苗同化产物积累、光合生理和过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性及基因表达的影响。结果表明:低温显著抑制了AMF对黄瓜根系的侵染能力和菌根相对依赖性。接菌后30-45d AMF为快速侵染期。接种AMF植株的鲜重根冠比、总干重、总鲜重均显著大于未接菌处理。低温胁迫下,接种AMF延缓了光合速率、根系活力、羧化效率和叶绿素、可溶性蛋白含量的下降,并且使丙二醛(MDA) 的含量保持相对较低的水平,诱导了抗氧化酶基因的表达及活性提高。接种AMF可以使叶片维持较高的抗氧化酶水平和光合能力,增强了对低温胁迫的抗性。

摘要:采用滤纸培养法,研究了不同浓度的L-半胱氨酸(L-Cys)对200μmol/L铜离子胁迫下小麦幼苗生长、铜积累量和抗氧化系统的影响。结果表明,(1)200μmol/L的铜离子可抑制小麦幼苗生长,使根长、生物量、总叶绿素含量极显著下降,可溶性蛋白和还原性谷胱甘肽(GSH)含量,超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸氧化酶(APX)活性略微上升,丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性极显著上升。(2)外源Cys在1.0-5.0mmol/L时,受铜胁迫的小麦幼苗生长势与对照无差异,在1.0和2.5mmol/L下,根长、生物量、叶绿素a和总叶绿素含量与对照无显著差异,与Cu处理组差异显著(P<0.01)。(3)高于1.0mmol/L的外源Cys可极显著增加铜胁迫下小麦叶片和根系中的铜积累量。(4)外源Cys极显著提高了铜胁迫下小麦幼苗可溶性蛋白和GSH含量,并使SOD和APX活性持续维持在较低水平;外源Cys浓度低于2.5mmol/L时,MDA含量极显著下降,低于5.0mmol/L时,细胞膜透性极显著升高;多酚氧化酶(PPO)活性先上升后下降,除Cys为0.5mmol/L处理外,其它各处理间PPO活性均无显著差异。综合来看,喷施1.0-2.5mmol/L的外源Cys可提高小麦幼苗对铜胁迫的耐受性。

摘要:水平扫描是一项在计算科学、工程和医学等领域被广泛应用的技术,其原理即是对潜在的新兴事物、威胁、机遇和技术体系进行系统检查。该技术自2008年被引入生态学领域以来,迅速在生物多样性和生态安全监管研究中展现出广阔的应用潜力。水平扫描技术不仅有助于政府决策层与管理机构积极面对各种在未来难以预测的生态环境风险,进而在制定和实施与生态环境检测和保护等相关的政策措施时更加谨慎、全面和有据可依,而且能够提升政府和环保部门应对与生态环境变化密切相关的重大突发性事件的能力。目前,我国在利用水平扫描进行生态环境风险评估、生物多样性保护和生物安全检测等领域的应用研究或报道还处于空白。在全球化导致重大生态环境事件突发风险日益增加的背景下,国内的生态学研究机构和团队可优先在外来物种入侵监管、重大地质灾害、环境生态安全和生物多样性丧失这四个领域进行水平扫描研究,以应对当前日益严峻的生态环境保护形势。

摘要:在自然条件下对昆仑山北坡4种灌木塔里木沙拐枣(Calligonum roborowasikii)、驼绒藜(Ceratoides latens)、合头草(Sympegma regelii)和昆仑绢蒿(Seriphidium korovinii)的气体交换、水势的季节变化特征及生长季末δ¹³C值进行了比较研究。结果表明:驼绒藜、塔里木沙拐枣和合头草气体交换日变化为单峰曲线,昆仑绢蒿为双峰曲线;其中塔里木沙拐枣属高光合、高蒸腾型,水分利用效率最高;合头草属低光合、低蒸腾型;驼绒藜属高光合、低蒸腾型;昆仑绢蒿属低光合、高蒸腾,水分利用效率最低。驼绒藜光合速率8月日变化,10:00-12:00,16:00-20:00 两个时段,P_n下降,主要决定因素均为非气孔因素。沙拐枣6月光合速率日变化,12:00-14:00时,P_n下降,主要受气孔导度因素影响;16:00-20:00时,P_n下降,可能是同时受气孔和非气孔因素的影响。从耐旱机理可以将4种灌木归类:塔里木沙拐枣和昆仑绢蒿属于高水势延迟脱水耐旱机理;驼绒藜和合头草属于低水势忍耐脱水机理。用δ¹³C表征植物水分利用效率时,只有部分物种有很好的一致性。

摘要:针对以辽东山区森林生态类型划分的需求,探讨了所需DEM数据的最低精度要求,通过对比试验和Kappa检验,得到1 ∶ 10000比例尺DEM是划分辽东山区森林生态类型的较佳数据源。通过实践工作和对比试验研究,总结了针对ELT划分的需求,进行地形图扫描矢量化生成DEM数据过程中需要解决的关键技术问题,提出了等高线矢量化中纠错的有效方法,采用TOPOGRID命令生成了更符合客观地形状况的DEM数据,解决了生态分类系统中的关键性技术问题,该技术方法具有普遍性。

摘要:林冠截留是一个复杂的水文过程,受降水特征及林分特性的影响较大。以北亚热带苏南丘陵地区人工毛竹林(Phyllostachys edulis)为研究对象,利用2007年度各场次降雨观测数据,分析了降雨量和降雨强度与林冠截留降雨的关系,研究了林冠截留过程的特点。结果表明:(1) 研究期间共观测到102次降水事件,降水总量为1110.8mm,单次最大降雨量为110.0mm,最小为0.55mm,事件平均降水量为10.89mm,且绝大部分降雨为低雨强、中雨量级的降雨事件。(2) 研究期间林冠截留总量为171.72mm,占同期降雨总量的15.46%。单次林冠截留量变幅为0.21-4.55mm,截留率变幅为1.3%-100%,且随林外降雨量的递增,林冠截留率呈现递减的变化趋势,二者的关系用幂函数(I₀=117.34P^-0.9106)拟合效果较好。(3)在林外次降雨量小于5mm的条件下,事件降雨量占年降雨总量的5.0%,相应的降雨事件频率为9.8%,此时林冠截留量随降雨量的增大而增加,其变幅为0.55-1.9mm,截留量与降雨量的关系用对数函数(I=0.4931ln(P)+0.9493)进行拟合效果较好;在单场降雨量大于5mm时,林冠截留量随各场次降雨量的增加,其变动幅度和频率均大大增强,变化范围在0.21-4.55mm之间,二者相关性较差。(4)降雨在7-10mm雨量级范围内时,林外降雨量和林冠截留量分别为245.14mm和47.9mm,占其全年总量的比例均为最大,分别为22.07%和27.9%;各雨量级林冠平均截留量与平均降雨量的关系表现为对数函数关系(R²=0.7287),而截留率与平均降雨量的关系表现为极显著的幂函数关系(R²=0.9817),且林冠对降雨的截留作用在雨量级较小时,表现十分显著。(5)全年单场降雨强度小于0.06mm/min时,降雨事件频数为73.53%,降雨量占其总量的57.93%,林冠截留量占其总量的89.34%,降雨事件平均截留率(23.84%)远高于雨强大于0.06mm/min时的降雨事件平均截留率(3.92%)。研究结果为长江中下游丘陵山区水土保持林和水源涵养林体系建设提供了理论依据。

摘要:通过凋落物袋+小盆模拟试验研究,分两个时期(分解5个月和18个月)比较了外来种湿地松与本地种马尾松的凋落物对土壤微生物群落结构(磷脂脂肪酸)和功能(碳代谢)的影响,结果表明:(1)外来种湿地松凋落物的C ∶ N高于本地种马尾松;(2)两个时期,湿地松凋落物处理土壤细菌和放线菌的磷脂脂肪酸含量均低于马尾松,18个月时湿地松凋落物处理土壤真菌含量和群落真菌/细菌显著高于马尾松处理;(3)湿地松凋落物影响下土壤微生物群落功能多样性显著低于马尾松;(4)土壤微生物群落的结构显著影响微生物的活性和功能多样性:土壤微生物群落碳源代谢的强度、多样性及丰富度与细菌磷脂脂肪酸含量呈极显著正相关,细菌特征脂肪酸14 ∶ 0、15 ∶ 0、a15 ∶ 0、i16 ∶ 0、16 ∶ 1ω7c、a17 ∶ 0和cy19 ∶ 0的含量显著影响土壤微生物群落碳代谢功能。上述结果表明:与本地种马尾松相比,引进种湿地松的凋落物显著改变了土壤微生物群落结构,降低了微生物群落的功能。

摘要:从列车牵引用电和地铁站场用电两方面分析了深圳地铁的碳排放量。计算出深圳地铁2008年牵引用电量为2514万度,2009年为2635万度;地铁站场2008年的用电量为1.08亿度,2009年为1.12亿度。其次,根据南方电网单位电力碳排放量计算出深圳地铁2008年的碳排放量为28053.695t,旅客人均耗电量为0.984度,旅客人均碳排放量207.025g;2009年为碳排放量28572.561t,旅客人均耗电量为1.002度,旅客人均碳排放量206.697g。然后,与深圳公交、出租车和香港地铁进行了比较。2008年,由于运量客较少,深圳地铁的旅客人均碳排放量,约为出租车的46%,是深圳公交大巴的1.99倍、中巴的1.26倍。此外,深圳地铁的旅客人均耗电量与香港地铁大致相当,由于香港地铁所用电力的碳排放较低,使得深圳地铁旅客人均碳排放量是香港地铁的1.24倍。最后,对2012年深圳地铁的碳排放进行了预测。结果显示,2012年,深圳地铁的碳排放总量将可能增加9.32倍。客运量约为11.78-5.89亿人次,相应地,旅客人均碳排放量将增加9.36%-118.71%。