摘要:利用高光谱遥感技术定量估测野鸭湖湿地植被含水量,对于监测和诊断野鸭湖湿地植被的生理状况及生长趋势具有重要意义,也能够为高光谱遥感影像在野鸭湖湿地植被含水量诊断中的实际应用提供理论依据和技术支持。采用Field Spec 3野外高光谱辐射仪,获取了野鸭湖典型湿地植被冠层和叶片的光谱,并测定了对应的含水量。以上述实测数据为基础,首先以芦苇为例初步探明了不同含水量水平下典型湿地植被冠层和叶片光谱反射率的响应模式,然后采用相关性及单变量线性与非线性拟合分析技术,从冠层和叶片两种层次,对不同尺度下的含水量与"三边"参数及高光谱植被指数进行了分析拟合,并采用交叉检验中的3K-CV方法对估算模型进行了测试和检验,确立了不同尺度下野鸭湖湿地植被含水量的定量监测模型。结果表明:(1)随着含水量水平的增加,芦苇冠层与叶片光谱在可见光波段(350-760 nm)和红外波段(760-2500 nm)的反射率均呈逐渐降低趋势。(2)不同尺度含水量与选取的光谱特征参数整体上相关性较强,与"三边"参数基本上都呈极显著相关,相关系数最大达到0.906;与高光谱指数全部呈极显著相关,相关系数最小为0.455,最大达到0.919,并通过选取不同尺度上相关性最佳的光谱特征参数,分别基于"三边"参数和高光谱植被指数构建了不同尺度下的含水量估算模型。其中,冠层尺度下,黄边面积(SDy)与SRWI(Simple Ratio Water Index)的估算效果最好,估算模型分别为y=-9.462x²-2.671x+0.608和y=0.219e^1.010x;叶片尺度下,红边面积(SDr)与WI(Water Index)的估算效果最好,估算模型分别为y=0.562x+0.376和y=2.028x²-0.476x-1.009。通过3K-CV的交叉验证,不同尺度下的含水量估算模型均取得了较为理想的预测精度,预测精度的最小值为94.92%,最大值为97.06%,表明估测模型具有较高的可靠性与普适性。(3)高光谱植被指数与含水量拟合方程的拟合度相对高于"三边"参数与之建立方程的拟合度,说明多波段组合的光谱特征参数更适合含水量的判别。

摘要:基于全国层次和年尺度筛选的影响中国水稻分布的潜在气候指标,结合水稻地理分布信息,利用最大熵模型和ArcGIS软件的空间分析功能,分析了中国水稻潜在分布及其气候特征。结果表明:年降水量(P)、湿润指数(MI)、稳定通过18 ℃持续日数(N₁₈)和≥10 ℃积温(∑T₁₀)4个因子是影响水稻分布的主导气候因子,其累积贡献百分率达97.6%。采用主导气候因子作为环境变量重建气候水稻分布关系的最大熵模型,利用重建的最大熵模型给出的中国水稻存在概率,对中国水稻潜在分布区的气候适宜等级进行了划分,并分析了各适宜区的气候特征。研究结果可为中国水稻生产布局及制定应对气候变化政策提供参考。

摘要:大豆异黄酮(Soybean isoflavones)是在大豆生长过程中形成并在成熟种子和叶片中积累较多的一类具有生物活性的次生代谢物,通常可作为人们日常生活中的一类营养保健品。研究了外源大豆苷或染料木苷溶液(0.01 mg/L)浸种处理对盐胁迫栽培大豆(N23674品种)和滩涂野大豆(BB52种群)及其经逐代耐盐性筛选的杂交后代(4076株系, F₅)幼苗叶片伤害率、光合作用、Na^＋含量和Na^＋/ K^＋值、活性氧清除酶活性及内源大豆异黄酮含量等生理指标的影响。结果表明:盐胁迫下,两种外源大豆异黄酮浸种处理均可显著抑制叶片相对电解质渗透率和硫代巴比妥酸反应物(TBARS)含量的上升及净光合速率(Pn)的下降,降低Na^＋含量和Na^＋/ K^＋值,增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,提高内源大豆异黄酮含量,从而表现对盐害的缓解效应,其中对耐盐性较弱的栽培大豆N23674品种效应更明显。这为大豆异黄酮在大豆耐盐育种、化学调控和盐碱地种植利用等提供了理论依据。

摘要:以黑河中游荒漠绿洲过渡带主要建群种多枝柽柳成年体为研究对象,对野外不同地下水埋深处柽柳叶片生理生态特性进行观测和分析,评价分析多枝柽柳对地下水埋深差异和地下水位季节变化的响应过程和适应机制。结果显示:在相似大气环境条件下,不同地下水埋深之间,多枝柽柳叶片的生理生态指标没有明显差异,但对于地下水位的季节波动,则表现出较为明显的变化和响应;柽柳通过气孔的调节,在更深地下水埋深下,水分条件更差时,保持了稳定的气孔导度和较高的叶片胞间二氧化碳浓度,从而维持相对稳定的碳同化能力及较高水分利用效率,表现出较好的适应能力;在不同地下水埋深下,叶片生理生态指标随地下水位下降的响应特征呈现出明显差异,这种差异暗示了黑河中游荒漠绿洲过渡带多枝柽柳的适宜地下水位在3 m左右。

摘要:植物种群对土壤水分响应的异质性是其格局形成和演变的环境基础。在石羊河上游的高寒草地,运用点格局分析法和群落调查法,研究了甘肃臭草单一优势种群斑块发育过程中的种群小尺度点格局和土壤水分特征。在4个发育阶段甘肃臭草种群的空间格局由聚集分布过渡为随即分布,土壤水分均呈现出从斑块中心向边缘增大的趋势;在斑块形成、扩散、稳定阶段,甘肃臭草斑块以类似"同心圆"的方式向周围土壤水分高的空间扩散,斑块半径由0.5m扩大至1.5m,种群的高度、密度、盖度由斑块中心向边缘递减;在衰退阶段斑块中心出现裸斑,种群的高度、密度、盖度以类似"同心圆"方式从中心向边缘逐层递增。在甘肃臭草斑块消长过程中,种群的分布格局和主要生物学特征与土壤水分之间不同阶段表现出不同的对应关系。

摘要:如何确定生态补偿标准是生态补偿研究的重点和难点问题。基于生态足迹思想方法,以皂市水利枢纽工程为例,构建了5个生态补偿主体受益评估模型(生态供给足迹评估模型)和8个生态补偿对象受损评估模型(生态需求足迹评估模型),对皂市工程生态补偿标准进行了定量评估。结果表明: ①皂市工程生态补偿主体受益值为88482.2974 hm²/a,货币化转换结果为6.2353×10⁸元/a;生态补偿对象受损值为14946.4861 hm²/a,货币化转换结果为1.0533×10⁸元/a;生态补偿主体受益值是生态补偿对象受损值的5.92倍。②以明确生态补偿主体和生态补偿对象为前提,提出了3种生态补偿标准方案,目前推荐第2种生态补偿标准方案。③第2种生态补偿标准方案的生态补偿额为0.5238×10⁸元/a,政府和水电开发业主是主要的生态补偿主体,其承担的生态补偿额分别占总生态补偿额的52.50%和35.77%;移民和河流生态系统本身是主要的生态补偿对象,其获得的生态补偿额分别占总生态补偿额的72.16%和15.68%。

摘要:应用EOS/MODIS卫星遥感资料,分析2001-2006年黄河三角洲地区植被净初级生产NPP及NDVI时空变化特征,在到海岸线不同距离的区域内,讨论了年植被净初级生产力(aNPP)与年均归一化植被指数(ANDVI)的相关性,并建立一元回归分析模型。可以看出,黄河三角洲湿地生态系统分布自海向陆具有明显的空间异质性,滩涂湿地分布于沿海地区,生产力高,该地区aNPP值高且与ANDVI呈显著正相关;其他区域由于是盐碱荒地或农业生态系统,因土壤盐分含量高而系统生产力低,或农耕地受人类干扰严重,一年总的生产力下降,而导致这些区域ANDVI与aNPP呈负相关。利用NDVI进行黄河三角洲生产力监测的可行区域,在距离海岸线小于6_km的范围内,所研究的6a回归模型均通过α=0.01的显著水平的F检验,模型的R²值为0.86-0.97。同时在生产力无法估测的区域,可以使用NDVI有效管理黄河三角洲生态系统,提高其生产力水平。

摘要:湿地作为众多野生动物和植物的栖息地,具有稳定环境及物种基因保护等重要功能。但是,湿地复杂的水陆交界生境特征及难以进入等客观条件限制给湿地研究造成了很大的困难。因此,遥感技术作为地表生态环境过程参量获取的重要工具,在当今湿地科学领域发挥着重要作用,特别是,当前高空间分辨率影像的性能与应用水平不断得到提高。以自然状态下的黑龙江三江平原洪河国家级自然保护区为研究对象,应用飞艇搭载的空间高分辨率摄像系统获取影像地面分辨率为0.13 m的影像数据,主要结合面向对象分类方法,开展了基于湿地植物群落尺度的分类制图研究。结果表明:①因飞艇影像对植物形态、纹理等细致特征的刻画非常充分,沼泽植被型、草甸植被型和各种乔木、灌木植被型,都可以在合适的遥感分类方法下提取出来,总体分类精度能达到91.77%;②通过采用针对高分辨率影像面向对象的分类方法与传统的最大似然比遥感分类方法对比,前者达到很高的精度,而后者效果不理想,说明遥感分类方法的选择对于群落尺度湿地植物分类制图结果非常重要;③ 遥感分类制图的结果显示出研究区湿地植物群落分布格局受到水分环境梯度和微地貌的共同控制,呈现交替环带状分布规律。

摘要:通过设置两种孔径(1 mm 和 5 μm)的网袋(25 cm × 25 cm),采用于土样中添加猪粪的处理,获得有大量食细菌线虫富集(SM1)的,和有少量食细菌线虫富集(SM5)的供试土壤(两者养分状况相近),以研究食细菌线虫对拟南芥根系生长的影响。结果表明,在种植拟南芥15d后,与有少量线虫富集的PSM5处理相比,有大量线虫富集的PSM1处理拟南芥根系显著增长,根的表面积显著增大,根尖数显著增多。PSM1处理在显著增加土壤中NH₄⁺-N的同时,还使土壤中植物激素(GA₃和IAA)的含量显著增高。此外,土壤微生物群落对单一碳源的利用能力(Biolog)的差异,表明存在大量食细菌线虫的土壤,微生物群落结构组成发生了变化。此结果说明,土壤食细菌线虫对根系生长影响的效应,除了养分效应外,还存在激素效应,与食细菌原生动物和植物根系生长之间的相互作用的机制相似。

摘要:区域植被格局的分布特征受诸多要素影响,但其空间格局和动态具有一定规律或自相关性,道路网络作为景观中显著的人工线性要素,在很大程度上影响着区域的植被格局特征,特别是人工植被的分布特征。运用网络K函数,分析了道路网络和人工林空间格局分布的相互关系,并且用二元网络K函数研究了人工林扩展对针叶林和阔叶林的影响。结果表明:人工林在1970-2000年间种群分布格局有非常明显的变化,特别是从1990到2000年,种群面积不断扩大,主要从北部地区扩展到西北和东南地区。1970-1990年人工林扩展主要集中在低海拔的道路网络附近,沿道路网络呈现明显的集聚分布,公路效应明显。但后期逐渐向距公路较远、海拔较高的地区扩展,到2000年在大尺度下人工林斑块呈显著随机分布。同时,人工林面积的增长对针叶林影响显著,对阔叶林有影响但是并不显著。二元网络K函数表明,在1970到1990年人工林与针叶林沿道路网络在小尺度为负关联,在局部地区存在着竞争,但在大尺度上对环境条件的要求具有一致性为正关联。到2000年,在大尺度上人工林与针叶林的种群分布格局呈显著负相关,人工林面积的不断扩展导致了针叶林面积的下降。

摘要:通过对比新疆巩乃斯地区艾肯达坂采样点雪岭云杉5种树轮灰度年表与其对应4种密度年表的特征参数、年表曲线及其在全频域、高频域及低频域上的相关系数,发现早材平均灰度和晚材平均灰度的变化能够较好的反映早材平均密度和晚材平均密度的变化,而年轮最大灰度和年轮最小灰度的变化对年轮最小密度和年轮最大密度的变化则反映较差。与这一地区气象资料的相关分析结果表明,当年5月至8月平均最高气温与年轮平均灰度年表的相关性最好且具有明确的树木生理学意义,最高单相关系数为-0.542(P<0.0001,n=51)。证明了树轮灰度在历史时期气候变化研究中的应用潜力,同时也为将来在这一地区开展利用树轮灰度重建历史时期气候变化打下了基础。

摘要:以冀北山地阴坡两种混交林分中5种优势树种为研究对象,采用分形几何理论,论述了不同树种的树冠和侧枝分维结构,结果表明:(1)华北落叶松的树冠最宽处处于中上部(相对冠高的60%-80%),白桦处于中部(40%-60%),山杨和糠椴都处于中下部(40%-50%),落叶松桦木混交林中的黑桦处于上部(70%-80%),而山杨桦木混交林中黑桦则处于中部(50%-60%);(2)通过计盒维数法所得华北落叶松树冠的分形维数最大为1.690,山杨桦木混交林中4种树木分维数较接近(0.770-1.202),而两混交林中,前者白桦分维数(0.997)与后者(1.149)相似,而前者黑桦分维数(1.257)>后者(0.770);(3)胸径13.1 cm的华北落叶松侧枝在各方向上符合均匀分布,总体也符合均匀分布,前者中的黑桦在胸径15.8 cm时绝大多数方向上为均匀分布,前者中白桦及后者中4种树木在不同胸径时在各个方向上均为不均匀分布;(4)华北落叶松侧枝倾角随树龄增大分布在85-95°,糠椴则分布在55-85°。山杨树龄小(5.3)与树龄大(16.5)时分布在40-55°,中间树龄(10.5)分布在60-80°,黑桦分布在30-65°,前者中白桦倾角范围25-90°,后者则主要分布在45-85°;(5)采用网格覆盖法所得华北落叶松枝条的分维数平均值最高为 1.772,其次为山杨桦木混交林中的4种树木,而两混交林中黑桦枝条的平均分维数却相差很大,其中前者为1.476,而后者为1.674。尽管同一树种侧枝形状大小各异,但相互间差异不显著,相关系数均在0.93以上,刻画了各枝条分枝格局的自相似共性。

摘要:常绿阔叶林作为南亚热带气候条件下森林的典型代表,在森林辐射研究中扮演着重要的角色。基于广州帽峰山常绿阔叶林1 a的辐射观测数据,分析了其时序变化和分配等规律。结果表明:太阳总辐射(K↓)、反射辐射(K↑)和净辐射(R_n)通量日变化呈典型的单峰曲线,大气逆辐射(L↓)、森林长波辐射(L↑)呈余弦曲线,长波有效辐射(L_n)呈波浪形。各辐射总量均为雨季大于旱季,L_n除外;帽峰山常绿阔叶林K↓年总量为4201.22 MJ/m²,R_n、K↑和L_n占其比例分别为63%、11%和26%。R_n通量分配率日变化呈倒"U"型曲线,L_n和K↑呈"U"型曲线。林冠上光合有效辐射(PAR_a)日平均值旱季小于雨季,林冠下(PAR_b)则相反;PAR_a变异系数旱雨季均小于PAR_b;PAR_a日变化呈典型的单峰曲线,PAR_b整体和PAR_a一致,仅在中午时刻出现微弱双峰。PAR透射率日峰值出现时间范围与K↓基本一致,尤其是在雨季,PAR透射率日平均值雨季大于旱季。帽峰山常绿阔叶林PAR/K↓比率为20%左右。

摘要:拌种处理对于花生一播全苗和稳定高产非常重要。选用不同类型的4种拌种剂即哈茨木霉菌剂(真菌拮抗剂)、甲基托布津(杀真菌剂)、适乐时(杀真菌剂)、好安威(化学杀虫剂)处理花生种子,通过测定花生农艺性状、品质指标、根际土壤微生物动态等来评价其对花生和环境的综合效应。结果表明:1)各种杀菌剂拌种均能提高花生成苗率,而好安威略差;各拌种剂促进花生株高、叶绿素含量,而单株叶片数适乐时增多,好安威减少,单株分枝数盛花期有所增多(好安威除外),结果期均略减少;单株烂、虫、芽果数均减少,单株秕果数增加,单株饱果数降低(好安威除外),百果重和百仁重提高(哈茨木霉除外),而饱满度降低;最终荚果产量除哈茨木霉略低,其余拌种剂增产效果极显著,甲基托布津、适乐时、好安威比对照分别增产34.58%、25.90%、22.82%。2)哈茨木霉拌种使蛋白质含量、亚油酸含量增幅最大,油份含量增幅较大,油亚比值降幅最大;甲基托布津处理的蛋白质和油份含量降幅最大;适乐时对提高油份含量、油亚比值效果最佳;好安威对品质指标的影响有限。3)从细菌及放线菌与真菌的比值来看,甲基托布津促细菌、抑真菌的效果好且长,对放线菌/真菌比值影响较小;哈茨木霉在前中期促细菌与放线菌、抑真菌的效果明显,但后期效果趋反;适乐时促细菌、抑真菌的效果短促,且一直强烈抑制放线菌;而好安威相比影响较小。4)好安威对根瘤菌具有显著的抑制作用,而哈茨木霉、适乐时、甲基托布津均极显著增加根瘤数量。结论:各拌种剂对花生产量、品质、根瘤、根际微生物产生了较大差异的综合效应,须因地、因时选用;化学杀菌剂甲基托布津的农艺效应、环境微生物效应均最好,唯蛋白质含量、油份含量略有降低,是一种较理想的综合优良拌种剂。

摘要:藻类水华发生过程具有复杂性、非线性、时变性等特点,其准确预测一直是一个国际性难题。以天津市于桥水库为研究对象,根据2000年1月至2003年12月常规监测的水生生态数据(采样周期为10 d),提出了一种结合时序方法的可自优化RBF神经网络智能预测模型,对判断藻类水华的重要指标叶绿素a浓度进行预测。研究了训练样本量及RBF神经网络扩展速度SPREAD值的可自优化性能,以及该模型用于于桥水库叶绿素a浓度的短期变化趋势预测的可行性。结果表明,预测性能指标随SPREAD值及样本量不同发生变化,该预测模型能自动寻到最优SPREAD值,并发现至少需要约两年的训练样本量才能达到较好预测效果。当样本量为105,SPREAD值为10时,预测效果最好,精度较高,预测值与实测值的相关系数R达到0.982。该方法对水库的藻类水华预警有一定的参考价值。

摘要:麻栎(Quercus acutissima Carr.)是优良的能源和用材树种,在我国分布广泛并已有悠久栽培利用的历史,研究其种子和苗木性状地理变异规律对选择优良种源和适生区十分必要。研究收集了13个省(区)36个种源的麻栎种子,在测定麻栎种子性状的基础上,在安徽省滁州市红琊山林场进行了苗期试验和苗木性状测定,并采用趋势面分析方法对这些性状在经纬2维方向的地理变异模式进行了剖析。结果表明:1)麻栎种源间种子长度、宽度、百粒重和营养内含物存在极显著差异。种子百粒重、长度和宽度总体表现双向渐变趋势,随经度增高而增大,随纬度增高而减小,主要受到经度的控制;以西南到东北为中间地带,可溶性糖含量向东南表现先下降后上升的趋势,向西北则相反;淀粉含量从西北到东南呈逐渐减小的趋势。2)麻栎种源苗高、地径、生物量、热值和木材化学组分存在极显著差异。苗高、地径和生物量均呈双向渐变,经正向变异且变化幅度较大,纬负向变异且变化幅度较小,经度影响大于纬度;热值拟合回归方程不显著,方程无意义。木质素含量北部大于南部,但北部以西北部最高,南部以东南部最高。3)研究显示,麻栎种子和苗木性状多数存在显著的地理变异模式,这也是麻栎在长期进化过程中为适应复杂多变的环境而产生与之相适应的遗传变异结果。

摘要:通过植物叶片功能性状(比叶面积、叶组织密度、叶氮含量)和细根功能性状(比根长、根组织密度、根氮含量)间的相互关系,分析植物对环境的适应途径;然后根据性状间的差异进行了层次聚类,将物种划分为3大功能型,并分析了不同功能型对环境的适应策略。结果表明:黄土丘陵区延河流域149种植物的叶氮含量与比叶面积和根氮含量正相关、与叶组织密度负相关,比根长与根组织密度负相关,除了根氮含量,其余根性状与叶性状不相关。此外,功能性状间关系变化和适应策略在不同功能型之间也存在差异。功能型 1的植物具有最强的耐旱力和防御力;功能型 3的植物具有最强的养分维持能力用以对抗营养贫瘠的环境;功能型2的植物居中,生长速率最高,具有较强的竞争力、分布最广;根据C-S-R理论,功能型1和3属于"胁迫忍耐型"策略(S策略),功能型2则属于"竞争型"(C)和"干扰型"(R)策略的综合。研究结果为黄土丘陵区植被恢复规划及物种配置等提供依据。

摘要:用压力-容积(PV曲线)法测定了柽柳、梭梭、胡杨、沙枣和花棒等5种干旱区木本植物的水分参数,同时用TPS-1型光合蒸腾测定系统、压力室和露点微伏压计测定了其叶片(同化枝)的蒸腾速率、枝叶水势和渗透势,并结合持水力和枝叶相对含水量等的测定结果,分析了5种木本植物枝叶水分状况与其抗旱性能的关系。结果表明:PV曲线水分参数虽然在一定程度上反映了植物组织内部的水分状况和抗旱潜力,但依据不同参数分析得出的不同植物抗旱性有所不同,有的甚至相反;以PV曲线水分参数为依据利用隶属函数法计算的综合抗旱性指数显示5种木本植物抗旱性能并无显著差异。而综合PV曲线水分参数和蒸腾速率、枝叶水势、渗透势等实测水分指标计算的综合抗旱性能指数则较好地显示了5种木本植物的综合抗旱性能的强弱,即第1层次梭梭抗旱性最强,第2层次是柽柳,第3层次是沙枣、花棒和胡杨,其中又以胡杨综合抗旱能力最差。由此可见,采用PV曲线水分参数和实测水分指标进行综合评价能够较好地评定植物的抗旱性能。

摘要:通过与马尾松(Pinus massoniana)林(对照)对比的方法,研究了广东河源马尾松火灾4 a后土壤(0-20 cm)的物理性质、有机质和养分含量、土壤微生物及酶活性的变化,为了解火灾后的马尾松林土壤退化机理提供依据。火灾引起的土壤升温和灰分沉积改变了土壤的物理、化学和生化特性,造成了土壤质量的全面下降。火灾使土壤变得紧实,恶化了通气透水性。与对照相比,火灾的土壤容重显著增加了11%,土壤毛管孔隙比例增加了6%,非毛管孔隙和总孔隙的比例分别显著减少了30%和8%,土壤毛管持水量下降了5%,土壤中<0.01 mm 粘粒的比例显著下降了16%。火灾通过氧化、挥发、淋溶和侵蚀等途径减少土壤养分含量。火灾对土壤pH影响不显著,仅下降了3%,但是土壤有机质、全N、全P和全K含量比对照分别减少了43%、29%、23%和36%,水解N、速效P和速效K含量分别比对照减少了43%、20%和47%,均达到极显著水平。火灾引起的高温和环境改变影响了土壤微生物的生存,火灾后的土壤细菌显著下降了16%,真菌和放线菌数量分别下降了3%和2%,土壤脲酶、土壤磷酸酶和过氧化氢酶活性分别比对照显著下降了46%、61%和19%。火灾通过氧化、 挥发、淋溶和侵蚀等途径减少了有机质和养分含量,导致土壤孔隙减少,保持水分功能减弱,微生物数量减少和酶活性下降,引起地力衰退。

摘要:通过研究太湖流域(江苏部分)的产业结构污染负荷和水环境的空间分布特点,得出了产业结构污染负荷的水环境空间响应状况。根据小流域划分技术,得出该区域水环境质量空间分布特点:劣于V类水质的区域占32%,V类水质的占30%,仅有27%的区域水质低于IV类。另一方面,对应水环境质量空间分布研究,构建了综合反映产业结构水环境污染负荷的经济社会指标体系,分析了流域农田污染因子和工业污染因子的空间分布特点。通过主成分分析,提取了水环境污染因素的四个主成分,分别为土地利用强度、三次产业结构、农业面源和工业点源。基于主成分载荷,解析了四个水环境污染因素的贡献率。在产业结构方面,研究得出工业化仍是区域水环境污染最大影响因素,但区域水环境恶化是各种因素共同交织的结果。又对工业点源污染和农业面源污染等级进行分区,对各区的空间分布特点做了详细的分析。研究了流域水环境综合污染的空间分布和市县区域分解特点,发现县级市比市区在产业发展上对水环境影响更大,主要是由于县级市工业发展相对较为粗放,水环境监管的区域差异性。为控制流域产业结构的水环境污染,综合提出了在流域内整合产业结构调整和产业优化布局,调整重污染工业结构和控制农业面源污染的对策,及相应的产业结构污染负荷区域差别化削减的建议。

摘要:在室内采用静置培养法,以25℃为对照,研究高温(32℃、35℃和40℃)对长心卡帕藻Kappaphycus alvarezii与异枝卡帕藻K. striatum的硝酸还原酶(NR)和过氧化物酶(POD)活性、叶绿素a和藻红蛋白含量的影响,并采用调制叶绿素荧光技术,测定高温处理后2种藻的叶绿素荧光参数变化趋势。结果表明:高温对2种卡帕藻的NR和POD活性有显著影响。二者的NR活性均在35℃时最低,32℃时最高;异枝卡帕藻的POD活性在35℃时最高,而长心卡帕藻的在35℃时最低。在25-40℃之间,随着温度升高,异枝卡帕藻的叶绿素a含量逐渐减少,藻红蛋白含量先降后升,35℃时最高,而长心卡帕藻的两种色素含量皆在25℃时最高。在32-40℃条件下,随着温度升高,2种藻的实际光合效率(Y)和相对光合电子传递速率(ETR)明显下降,温度越高,下降程度越大;短期高温可刺激2种卡帕藻的光合活性增强,随着处理时间延长,异枝卡帕藻的光合活性下降,但差异不显著,而长心卡帕藻的光合活性显著下降。综合上述指标,显示32℃以上高温对2种卡帕藻产生胁迫,异枝卡帕藻对热胁迫的耐受力明显强于长心卡帕藻。

摘要:为了研究江苏省重大干旱过程的生消和演变特征,选取2006年10-11月覆盖全省的一次严重秋旱事件作为典型个例,收集54个气象台站的逐日气象观测资料,计算逐日复合气象干旱指数CI值,以此为基础统计干旱发生的开始日期、结束日期、持续日数和逐日旱强,研究全省和各地区的旱情生消和演变特征;选用MODIS产品数据,利用植被供水指数法,反演干旱发展过程;利用实测土壤相对湿度数据,在ArcGIS9.3中采用反距离权重插值法,分析干旱事件中土壤湿度的空间变化特征。研究结果表明:(1)在这一典型秋旱事件中,由CI指数、VWSI指数和土壤相对湿度反映的大气、植被、土壤干旱的生消和演变过程基本一致。(2)干旱的发生是由西北到东南逐渐扩展蔓延,结束则由东南向西北逐渐收缩消失,持续天数从北向南递减。(3)旱情总体上北重南轻,但不同地区因大气背景和自然地理条件不同发展过程差异较大。(4)利用CI指数、VSWI指数和土壤湿度可以较全面而系统地监测干旱过程的生消、演变和强度变化。

摘要:利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(简称SACOL站)2008年的湍流、辐射、土壤温度和通量梯度观测资料,分析了地表能量通量的日变化、季节变化及能量分配特征,讨论了典型黄土高原沟壑区土壤热量储存对地表能量闭合率的影响。结果表明:黄土高原半干旱草地全年获得的净辐射约为2.269 × 10³ MJ/m²,感热、潜热和土壤热通量年总量分别为1.210 × 10³ MJ/m²、1.117 × 10³ MJ/m²和0.069 × 10³ MJ/m²;能量平衡各分量季节变化明显,日变化呈单峰型。从各能量分量占净辐射的比例来看,黄土高原半干旱草地净辐射主要以感热形式加热大气。草原生长期的能量闭合率为86.8%,非生长期的能量闭合率为76.5%。与未考虑0-5cm深度的土壤热量储存相比,草原生长期能量闭合率提高了11.3%,非生长期能量闭合率提高了12.0%。

摘要:以烤烟云烟87为材料,在烟株团棵期和打顶期用透光率相近的有色薄膜分别对其进行遮光处理直到采收结束,研究光质对烟叶光合特性、类胡萝卜素和表面提取物含量的影响。结果表明:烟叶生育前期各光质的整体光合性能依次为红光>自然光>白光>蓝光>黄光,后期蓝光的作用逐渐凸显。烤后烟叶β-胡萝卜素和叶黄素含量之间呈极显著正相关,且β-胡萝卜素含量明显高于叶黄素含量。团棵期增加红光,打顶期补充蓝光,有利于提高烤后烟叶β-胡萝卜素和叶黄素含量。光质对腺毛分泌物中的β-西柏三烯二醇影响最大,对降茄二酮影响最小。烷烃类蜡质成分中的三十一烷、三十三烷和异三十三烷含量受光质影响较大,异三十二烷和二十九烷含量受光质影响较小。相对于腺毛分泌物和烷烃类蜡质而言,光质对新植二烯影响较小。黄膜处理烤后烟叶的腺毛分泌物及其降解产物总量最高,光质对新植二烯和烷烃类蜡质含量的影响存在多种变化。红光和蓝光对烟叶表面提取物的影响效应主要表现在烟株生长前期,黄光和白光的影响效应主要体现在烟株生长后期。烟株生长前期增加红光比例,有利于增加烤后烟叶新植二烯和烷烃类蜡质成分积累;烟株生长后期补充黄光光质有助于提高烤后烟叶腺毛分泌物含量和表面提取物总量。

摘要:生物土壤结皮是生态系统原生演替过程中的一个早期阶段,在铜陵铜尾矿废弃地自然生态恢复过程中生物土壤结皮在尾矿废弃地表面广泛分布。以生长在铜陵杨山冲和铜官山2处铜尾矿废弃地的生物土壤结皮为研究对象,运用常规培养方法和变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)对不同群落生物土壤结皮中的蓝藻多样性及优势类群进行研究。结果表明2种研究方法所获得的蓝藻种类组成具有明显差异。显微观察结果表明常规培养试验中主要蓝藻类群为微囊藻属(Microcystis)、色球藻属(Chroococcus)、颤藻属(Oscillatoria)、念珠藻属(Nostoc)和浮鞘丝藻属(Planktolyngbya),其中优势种类主要为铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、断裂颤藻(Oscillatoria fracta)和细浮鞘丝藻(Planktolyngbya subtilis);提取样品中微生物总DNA,对蓝藻16S rRNA进行PCR-DGGE分析,回收DGGE图谱中24个条带进行测序分析,结果显示,所有序列与GenBank数据库中的近缘蓝藻的相似性系数均在93%以上,其中优势蓝藻类群主要隶属于微鞘藻属(Microcoleus)和细鞘丝藻属(Leptolyngbya),裸地(YL)处和木贼群落下尾矿表面(YM)的生物土壤结皮中优势蓝藻类群主要为微鞘藻属,而黄色真藓-藻类混合结皮(YT)和白茅群落(YB,TG)下的生物土壤结皮中的优势类群主要隶属于细鞘丝藻属。

摘要:于2008年6月至2009年1月期间,采用焦点动物取样法,记录了甘肃兴隆山马麝驯养场的54头圈养马麝的刻板行为发生频次,按性别、年龄及年龄组、繁殖季节、动物来源和繁殖成效等变量区分样本动物,比较各类别间的刻板行为表达强度。结果表明,圈养马麝在单位取样时间(5 min)内平均表达(0.084±0.025)次刻板行为 (n=54)。圈舍活动场面积对马麝刻板行为表达强度的效应不显著,在面积较小圈舍中的马麝刻板行为的表达有较多的趋势。因雌麝的哺乳及育幼等原因,雌麝的刻板行为发生频次((0.07±0.03)次,n=31)显著低于雄麝((0.11±0.04)次,n=23,P <0.05),但雌雄马麝的刻板行为频次均无显著月间差异,呈连续变化趋势,从8月开始,雌麝的刻板行为频次逐月攀升至1月的最大值((0.020±0.012)次),而雄麝的刻板行为频次升至12月即急剧下降。马麝非交配季节的刻板行为频次((0.037±0.017)次,n=47)显著少于交配季节((0.140±0.05)次,n=32)。虽年龄较大的马麝的刻板行为有表达较强的趋势,但年龄及年龄组对马麝的刻板行为频次的效应均不显著。自繁圈养个体的刻板行为发生频次((0.10±0.06)次,n=15)有高于野捕圈养个体((0.07±0.02)次,n=30)的趋势,但差异不显著(P >0.05)。性不活跃雌麝的刻板行为频次((0.17±0.12)次,n=10)显著地多于性活跃雌麝((0.05±0.02)次,n=15,P <0.05),性不活跃雄麝的刻板行为频次((0.10±0.04)次,n=13)高于性活跃雄麝((0.06±0.02)次,n=9),但差异不显著(P >0.05)。

摘要:2009年8月在田湾核电站附近海域进行了海洋浮游动物及环境因子的调查,在14个调查站位共鉴定浮游动物10大类43种。其中原生动物5种,水螅水母类17种,栉水母类2种,枝角类2种,桡足类11种,糠虾2种,樱虾类1种,磷虾1种,毛颚类1种,被囊类1种。浮游动物的丰度范围为99-2546 个/m³,平均值为834 个/m³。主要优势种为薮枝螅水母、太平洋纺锤水蚤、背针胸刺水蚤、鸟喙尖头溞、异体住囊虫、汤氏长足水蚤、强壮箭虫。优势度分别为0.804、0.586、0.569、0.485、0.197、0.140、0.116。各类指数变幅较大(种类数为9-17,丰富度指数为0.913-1.770,多样性指数为1.170-3.212,均匀度指数为0.369-0.803)。多样性指数均值为2.188,均匀度指数均值为0.587,丰富度指数均值为1.336。相关性分析表明,水温与浮游动物丰度及种类数之间具有显著的相关性,相关系数(r)分别为-0.615和-0.574,P<0.05;种类数与多样性指数、丰富度指数及均匀度指数有显著的正相关,相关系数(r)分别为0.730、0.759(P<0.01)和0.552(P<0.05),水温升高使浮游动物种类数减少;水温与氨氮含量之间有极显著的正相关性,氨氮含量与浮游动物种类数之间有极显著的负相关性,水温升高使氨氮上升引起浮游动物种类数下降,温排水导致调查海域水温升高引起了浮游动物群落多样性指数、丰富度指数及均匀度指数的下降。调查海域水质状况的生物多样性指数评价显示,目前该海域水质总体处于轻度污染。

摘要:为了解岛礁水域鱼类群聚的昼夜变化特征,以便更全面地设计采样方法和掌握采样的时间尺度,于2009年9月对马鞍列岛7种生境进行了共计24网次的刺网昼夜采样,结合排序和聚类方法,从种类组成、相对生物量和丰度、种类丰富度、多样性和相似性等方面对研究海域鱼类群聚特征的昼夜变化作了探讨。在采获的55种鱼类中,昼夜出现的分别为41和46种,数量差别不大,但其昼夜组成却随栖息水层的变化而不同,底层鱼类更趋向于夜间在硬相生境集群活动;近底层鱼类的昼夜集群随生境变化而变化,在同一生境中既有偏向白天也有趋向夜间的;中上层鱼类更多地出现在白天的人工生境(AH)。AH白天的丰度渔获率显著大于晚上,而天然生境(NH)昼夜差别不大;生物量渔获率无论NH还是AH皆无显著昼夜差异。具体到种类,仅有小黄鱼Larimichthys polyactis和赤鼻棱鳀Thryssa kammalensis等少数种类的数量在AH有显著的昼夜差别,其他多数种类虽然昼夜的出现率大多有别,但渔获率昼夜差异皆不明显。多样性差异更多的表现在不同生境之间,而同一生境的昼夜差异往往不甚显著。各个生境中鱼类的昼夜种类交替现象非常明显,形成了以褐菖鲉Sebastiscus marmoratus和鳗鲇Plotosus anguillaris为代表的夜间优势类群为主的硬相生境群聚格局、以丝背细鳞鲀Stephanolepis cirrhifer和细刺鱼Microcanthus strigatus为代表的白天优势类群为主的硬相生境群聚格局以及缺乏底层优势类群、以石首鱼科鱼类为代表的近底层鱼类为绝对优势类群的软相生境群聚格局。因此,采用被动性渔具在近岸典型生境进行鱼类等相关生物调查时,应使采样时间覆盖昼夜两个时段,且至少保证24h。

摘要:非使用价值是环境与资源价值的重要组成部分,非使用价值的支付动机研究是环境与资源价值研究的重要内容,遗产价值、选择价值、存在价值是非使用价值的三大支付动机。传统的自上而下或自下而上非使用价值支付动机研究方法会出现顺序效应等问题。根据社会心理学理论,消费者支付意愿的大小与其支付动机强度成正比,为此提出了基于认知水平的非使用价值支付动机分析方法,将对支付动机的直接评估转为对动机认知水平的评估。论文以鼓山风景区为例进行了实证分析,并与传统方法进行比较,结果显示,基于认知水平的支付动机研究方法可大大减低受访者回答的难度,并能精确地量化受访者3种支付动机间的差异,同时克服了顺序效应问题,从而提高了研究结果的科学性。

摘要:土壤盐渍化是限制植物生长和分布的关键因素之一,揭示植物盐胁迫应答的分子机理是借助分子生物学手段提高植物耐盐性的基础。近年来,人们利用高通量蛋白质组学技术分析了拟南芥、水稻等19种植物的盐胁迫应答蛋白质表达图谱。从植物类群(盐生植物和甜土植物)、组织器官(根、地上部分/茎、胚根和胚轴、叶片、花序和配子体)、细胞(悬浮培养细胞、愈伤组织细胞和单细胞生物)和亚细胞结构(叶绿体、质膜和质外体)几方面整合分析了植物盐胁迫应答蛋白质组表达模式特征,主要特征包括:(1)盐生植物通过全面调节细胞骨架重塑、离子转运和区隔化、渗透平衡、活性氧(ROS)清除、信号转导、光合作用和能量代谢等信号与代谢网络体系,获得相对较高的抗/耐盐能力;(2)植物地上部分(叶片、茎、配子体)或光合组织细胞(悬浮培养细胞、愈伤组织细胞和单细胞盐藻)通过调节参与光合作用、碳和能量代谢、ROS清除过程蛋白质的表达模式应对盐胁迫环境;(3)植物地下部分(根、胚根)通过调控信号转导和离子转运相关蛋白质感知/传递盐胁迫信号并维持离子平衡;(4)花序中参与渗透调节、转录调控、蛋白质加工和ROS清除的蛋白质在盐胁迫条件下变化显著;(5)叶绿体通过调控参与光合作用、蛋白质加工和周转,以及氧化还原系统平衡等过程应对盐胁迫;(6)质外体中参与细胞壁代谢、胁迫防御和信号转导过程的蛋白质受盐胁迫影响明显;(7)细胞膜中参与维持膜结构稳定、物质/离子运输和信号转导过程的蛋白质对植物盐胁迫应答具有重要作用。这些分析为深入研究植物耐盐的分子机制提供了重要信息。

摘要:长期以来,国内外学者对沉积物中氮进行了大量的研究,在氮生物地球化学循环和生态学效应方面取得了重要进展。然而,现有关于氮赋存形态的研究主要集中在总氮和无机氮方面,还不能深入阐明沉积物氮的生物和生态学机制。分析了沉积物和土壤氮赋存形态划分和测定方法的研究进展,研究表明:沉积物氮的形态划分与测定方法基本上还是借鉴了土壤氮的研究方法;无机态氮的研究多集中在可交换态氮方面,对固定铵的研究相对较少;在可交换态氮提取方法上并没有针对沉积物与土壤的差异进行必要的论证和改进,沉积物中可溶态氮对可交换态氮测定的影响还不明确;有机氮的测定方法基本上是经验方法,目前还无针对有机氮生态学效应的分类及测定方法;连续分级浸提方法从生态学效应的角度对沉积物氮的研究进行了有益的探索,为深入揭示氮的生态学机制提供了新的思路,但是此类方法目前还集中在国内学者的相关研究中。

摘要:由于具有独特的飞行能力和极强的地理扩散能力,鸟类活动为某些传染性疾病的快速传播和扩散带来了潜在风险。自20世纪以来,以禽霍乱、禽波特淋菌病、西尼罗河热、禽流感等为代表的鸟类疾病频繁暴发,导致为数众多的野生鸟类、家禽甚至人类死亡,给社会造成巨大的经济损失。因此,有关鸟类传染性疾病的研究已引起了国内外学者的广泛关注。从鸟类传染性疾病的生态学特征、疾病对鸟类与人类社会的影响、鸟类对疾病的传播、鸟类疾病的监测、预警和防控等方面对野生鸟类的传染性疾病研究进展进行了综述。不同疾病导致的鸟类死亡量、易感物种数量、暴发频率和地理扩散等特征差异显著。20世纪以来,疾病已成为全球生物多样性的七大威胁因子之一。疾病可能造成鸟类大量死亡,从而对鸟类种群,特别是濒危鸟类种群造成严重影响。其中,人畜共患病还会导致家禽家畜甚至人类的死亡,从而对社会产生严重的影响。野生鸟类作为多种疾病传播的媒介,其移动和迁徙可能会导致疾病的传播与扩散。开展全面的监测活动和建立疾病预警体系,对于疾病的防控具有重要意义。

摘要:鱼类通过鱼道内水流速度障碍能力的量化对鱼道设计有重要理论和实际价值,其基础是鱼类游泳能力的测定。首先对鱼类游泳能力的研究方法进行了概述总结,指出了鱼类游泳能力经典测试方法存在测定流场与自然情况相差较大的不足;分析了关键要素如鱼类行为特征、生理耗能规律及水力特性对鱼类通过水流速度障碍能力的影响;提出了分析鱼类游泳行为和能力与特征流场的关系,探讨鱼类通过水流障碍行为规律和生理疲劳恢复特征,通过研究仿自然流态下的鱼类自由游泳行为、水力计算及生理耗能的关系,构建多因素鱼类游泳能力关系式,定量评价鱼类通过鱼道内水流速度障碍的发展方向。

摘要:生物多样性和生态系统服务政府间科学-政策平台(IPBES)是一个类似于气候变化专门委员会(IPCC)的独立的政府间机构,其目标是建立科学界和决策者之间的沟通平台,推动全球生物多样性和生态系统服务的保护。从2008年11月到2010年6月,联合国环境规划署(UNEP)主持召开了三次政府间谈判会议。在最后一次会议上各国同意建立IPBES,并形成了一份《釜山成果》文件,确定其基本职能主要是开展评估,还确定IPBES的决策机构是全体会议,向联合国所有会员国和区域经济一体化组织开放,政府间组织和其他利益相关方可作为观察员。IPBES的建立将会在国际社会产生深刻的影响,但其未来走向也有一定的不确定性:一是如何保持科学独立性的问题,二是评估尺度可能会影响其成功,三是能否促进发展中国家的广泛参与。为使我国能在IPBES中发挥重要作用,建议今后应加强对IPBES运作模式的研究,加强评估工具和方法的开发以及加强生物多样性的监测。

摘要:以晋西北黄土高原区柠条(Caragana korshinskii)人工林幼林和成林为研究对象,应用微根管技术(Minirhizotron technique)对林地0-100 cm土壤剖面的柠条细根生长动态进行了观测。以2007年生长季(4-9月)观测数据为基础,对两林地的柠条细根生长速率(G, mm cm^-3 d^-1)和细根死亡速率(M, mm cm^-3 d^-1)的时空变化格局及其与气温、降水、土壤温度和土壤水分等环境因子的关系进行了研究。结果表明,在年生长季,幼林的G(0.1264 mm cm^-3 d^-1)和M(0.0354 mm cm^-3 d^-1)均高于成林(分别为0.0914 mm cm^-3 d^-1和0.0220 mm cm^-3 d^-1)。在垂直分布上,幼林G出现最大值的土层深度(70-80 cm)较成林(50-60 cm)为深。两林地的G和M具有相似的季节变化特点,即G在4月到7月之间缓慢增大,8月迅速达到峰值,之后迅速减小; M自4月至9月M呈持续增高趋势。配对数据t检验结果显示,幼林与成林的G没有显著差异(P>0.05),而幼林的M显著高于成林(P<0.05)。Pearson 相关系数表明,幼林和成林G的垂直分布与土壤温度和土壤水分的垂直变化没有显著相关性;但是幼林和成林M的垂直分布与土壤温度的相关性显著(幼林地P<0.01;成林地P<0.05)。在年生长季,幼林G与气温和土壤温度具有显著正相关性(与气温的P<0.01;与土壤温度的P<0.05);而成林G与各环境因子的相关性则均不显著(P>0.05)。两林地的M与各环境因子的相关性均不显著(P>0.05)。