摘要:美国Landsat 8卫星的成功发射使一度中断的Landsat对地观测得以继续。Landsat 8除了保持Landsat 7卫星的基本特征外,还在波段的数量、波段的光谱范围和影像的辐射分辨率上进行了改进。基于该卫星的首幅影像,针对这些新的特性进行了分析和研究。研究发现:(1)新增的卷云波段有助于区别点云和高反射地物;(2)卷云波段设计的波长范围位于粘土矿物光谱反射的强吸收带,有利于土壤与建筑不透水面信息的区别; (3)新增的深蓝波段有助于水体悬浮物浓度的监测;(4)全色影像波长范围的收窄有利于该影像上植被和非植被的区别; (5)辐射分辨率的提高可避免极亮/极暗区的灰度过饱和现象,这对反射率极低的水体的细微特征识别有很大帮助。显然,Landsat 8这些新增的优点将会对全球生态环境变化的监测产生积极的作用。

摘要:传统的自然保护区设计方法是打分法和Gap分析法,这两种方法简单易行但可靠性不高;地理信息系统(GIS)在保护区设计领域的应用也为人熟悉。关注近年来快速发展而国内使用不多的两种方法——数学建模和计算机模拟。数学建模主要用来从一组备选地块中选择一部分组成自然保护区,包括线性和非线性模型,用启发式算法或最优化算法求解。启发式算法具有速度快、灵活等优点,但解通常不是最优的,不能保证稀缺资源的最优化利用。最优化算法运算效率低,变量较多比如数百时就可能遇到计算困难,但解是最优的。预计两种算法都将继续发展。计算机模拟主要用于保护区评价、功能区划分、预测特定环境比如空间特征和气候变化对物种的影响等,多用启发式算法,与其它软件结合把结果以图画显示出来。两种方法特别是计算机模拟均要求保护区设计者有较强的专业知识。讨论了两种方法面临的问题和新的研究方向,至少包括:1)基础数据依然需要完善;2)一些新的因素比如动态性和不确定性如何在模型中考虑并与其它因素结合;3)气候变化预景下模拟参数如何评估和调整;4)如何协调保护与发展的关系;5)方法的实际应用需要研究者与决策者之间建立交流机制;6)多领域专家和相关利益方应有机会参与保护区设计。

摘要:家域是动物行为学和保护生物学的重要概念之一,它在动物对资源环境的适应与选择,种群密度及社会关系等生态学过程研究中有着重要的作用。对家域的内涵、特征、估算方法(包括取样方法,样本含量,位点数据自相关,模型评价等)等方面进行阐述,总结了家域估算模型的发展过程及发展方向,评述了3种主要家域估算模型的优势与不足,并结合最新的理论和应用,对未来的研究方向提出建议。

摘要:浅水湖泊生态系统对人类干扰的反应会随着干扰力度的改变或增强而出现突然的变化,即发生稳态转换;对其机理和驱动机制的揭示将有助于对湖泊富营养化的控制及恢复。基于"多稳态"理论的稳态转换研究已广泛开展,但对浅水湖泊生态系统稳态转换的驱动机制结论各异,采用的阈值判定方法相差很大,主要有实验观测、模型模拟和统计分析3种。实验观测多关注少数特定指标,指标筛选过程复杂且工作量大;模型模拟虽能从较为全面的尺度上理解生态系统稳态变化的特征和主要机理过程,但在模型误差和不确定性的处理等问题上尚存在不足;统计分析方法基于对长时间序列数据的统计变化规律分析,用以判断或者预警稳态转换现象的发生,是目前最为常用的方法。目前稳态转换领域的研究大都是对已发生的稳态转换进行机制分析或过程反演,对未来预测与预警的问题仍然亟需加强。

摘要:植被是生态系统最重要的组成成分之一,许多与植被有关的物质能量交换过程都与植被的理化参数密切相关,因此定量估算植被的理化参数含量对监测植被生长状况、森林火灾预警以及研究全球碳氮循环过程等都具有重要意义。在众多定量反演植被理化参数的方法中,基于数学、物理学以及生物学的基本理论建立起来的辐射传输模型受到越来越多的关注。辐射传输模型描述了植被与入射辐射之间的相互作用过程和特征,相对于传统的经验/半经验方法,辐射传输模型物理意义明确,具有稳定性和可移植性强的特点。在分析国内外最新相关研究的基础上,首先从植被叶片、冠层和像元3个不同的尺度阐述反演植被理化参数的辐射传输模型。叶片尺度上主要介绍PROSPECT模型和LIBERTY模型;冠层尺度上主要介绍SAIL冠层辐射传输模型以及PROSPECT与SAIL耦合的PROSAIL叶片-冠层辐射传输模型;像元尺度的植被理化参数反演目前主要采用冠层尺度的辐射传输模型。其次,分析尺度变化下植被理化参数遥感反演所面临的主要问题,如不同尺度下模型参数敏感性的变化、辐射传输模型的选取以及混合像元的影响等。最后,总结展望植被理化参数反演多模型与多种数据源相互结合的研究趋势,以及将来具有高空间分辨率的高光谱遥感卫星升空后所带来的发展前景。

摘要:微囊藻毒素(Microcystins,MCs)是全世界范围内普遍存在、且随着水体污染的加剧而在自然环境中大量积聚的蓝藻毒素之一,对多种生物有着严重的毒性作用。MCs在生物体内富集并通过食物链传递,对人类健康造成威胁。近些年,MCs对陆生植物的毒害作用及累积研究尤为引人关注,取得了一批重要的研究成果。MC-LR(L为亮氨酸)和MC-RR(R为精氨酸)是淡水水体中普遍存在且危害较大的两种MCs异构体。针对这两种毒素,重点介绍其对陆生植物的污染途径、毒性作用及其在作物体内的累积量,对今后的研究进行了展望。

摘要:2009年7-11月及2010年3-11月,在千岛湖2个岛屿上进行社鼠(Niviventer confucianus)的标志重捕,根据春、夏、秋3个季节将重捕4次以上的社鼠进行最大活动距离计算,分析年龄、性别及季节对岛屿社鼠最大活动距离的影响。结果显示,岛屿间无显著差异;将2岛数据合并后,幼年、亚成年、成年及老年4个年龄组社鼠最大活动距离之间差异极显著;雄性社鼠最大活动距离极显著地大于雌性,4个年龄组雌雄之间的最大活动距离均表现为雄性>雌性,但仅成年组雌雄之间存在极显著差异;春、夏、秋3个季节之间的最大活动距离差异极显著,而仅亚成年组在3个季节之间存在极显著差异,雌性和雄性社鼠均表现春季<夏季<秋季,但只在春季表现出雌雄个体之间差异极显著,与以往巢区研究结果不一致,可能反映了岛屿环境下社鼠巢区活动的特殊性。显示岛屿隔离环境对小型哺乳动物巢区活动有影响,但这种岛屿效应仍有待深入研究。

摘要:寄主大小模型认为寄生蜂后代性比与寄主大小相关,寄生蜂倾向于在大寄主上产出更多雌性后代,在小寄主上产出更多雄性后代。探讨了以家蝇蛹为寄主时,蝇蛹佣小蜂后代产量和性比变化;单次寄生情况下,寄主大小及寄生顺序对寄生蜂后代性比等影响。结果表明,蝇蛹佣小蜂的产卵期为(8.93±3.34) d,单头雌蜂能产雌性后代(34.11±16.34)头和雄性后代(11.04±8.87)头,且雄性百分比为0.24±0.11。随成蜂日龄的增大,寄生蜂产生雄性后代的比率显著增加。蝇蛹佣小蜂在寄生家蝇蛹时,会优先选择寄生个体较大的蛹;在单次寄生的情况下,蝇蛹佣小蜂倾向于在较大的家蝇蛹内产出更多的雌性后代。

摘要:研究干旱胁迫对平邑甜茶(Malus hupehensis)和楸子(Malus prunifolia)根系水力结构及其PV曲线水分参数的影响。设定正常与干旱2种水分处理,对2种苹果砧木进行氯化汞-巯基乙醇处理和压力室-容积(PV)曲线测定试验,并利用高压流速仪(HPFM),测定平邑甜茶和楸子根系水力结构。结果表明:随着水分胁迫的加重,平邑甜茶和楸子的根系导水率、根系叶比导水率、根系茎比导水率出现减少趋势。在适宜水分和重度干旱条件下,平邑甜茶根系叶比导水率分别为楸子根系叶比导水率的95%和92%,平邑甜茶根系茎比导水率分别为楸子根系茎比导水率的52%和62%,楸子与平邑甜茶相比在根系茎比导水率和根系叶比导水率上出现增加趋势。干旱胁迫可能会导致水通道蛋白的活性受到抑制,致使其根系导水率出现降低,继而导致了地上部分气体交换受到影响。严重干旱时,楸子与平邑甜茶相比可能具有更大的水孔蛋白表达量来抵御干旱胁迫。在2种水分条件下,楸子的初始质壁分离时的渗透势(ψs^tlp)、饱和含水时的渗透势(ψs^sat)、初始质壁分离时的相对水含量(RWC^tlp)、初始质壁分离时的相对渗透水含量(ROWC^tlp)、组织细胞总体弹性模量(ε')值与平邑甜茶相比较均处于较低水平,束缚水含量(Va)值处在较高水平。对PV曲线水分参数进行隶属函数综合评价得出的Δ值为楸子大于平邑甜茶,平邑甜茶和楸子之间b值差异不明显。在适宜水分和重度干旱条件下楸子所体现出的输水策略优于平邑甜茶。PV曲线水分参数同苹果砧木根系的水力结构一样能够随着植物所处的环境做出相应的调整。对于PV曲线水分参数研究发现,楸子在膨压保持方面与平邑甜茶相比,其抗旱性优于平邑甜茶。

摘要:为了探讨花生连作后土壤中脂肪酸类物质的累积与花生连作障碍间的关系,为花生连作障碍机理的研究提供新的理论依据,以田间土壤为介质,采用盆栽试验的方法研究了花生根系分泌物中3种长链脂肪酸,即:豆蔻酸、软脂酸和硬脂酸的混合物,对花生植株生长、产量和土壤酶活性的影响。结果表明,当土壤中脂肪酸的初始含量较低时(80 mg/kg土),对花生植株的生长和产量有微弱的促进作用(P > 0.05),当土壤中脂肪酸的初始含量较高时(160 mg/kg土和240 mg/kg土),显著抑制了花生植株的生长和产量(P < 0.05)。叶片叶绿素含量、根系活力、土壤酶(蔗糖酶、脲酶、磷酸酶)活性在低脂肪酸含量处理下升高,在高脂肪酸含量处理下显著降低(P < 0.001)。光合产物、根际有效养分的减少和根系养分吸收能力的降低,可能是导致花生植株生长和产量降低的原因之一。花生连作土壤中豆蔻酸、软脂酸和硬脂酸的累积与花生的连作障碍有着密切关系。

摘要:根据2010年春季象山港28个站位的网采样品,共鉴定出浮游植物6门55属158种,其中硅藻135种(占总丰度的99.0%),甲藻18种,其余门类(金藻、蓝藻、绿藻和隐藻)5种。浮游植物平均丰度为35.29×10⁴ 个/m³,其分布呈较强的斑块状(3.41×10⁴-142.35×10⁴ 个/m³),高值区位于横山至白石山水域及乌沙山电厂邻近水域。Shannon-Weiner多样性指数和Pielou均匀度指数总体表现为港口和港口外高于港中部和港底。琼氏圆筛藻(Coscinodiscus jonesianus)为绝对优势种,其丰度(284.97×10³ 个/m³)占总丰度的80.8%。典范对应分析结果显示,影响浮游植物群落的主要因子依次为透明度、悬浮物、温度、水深和氮磷比。光照充足、电厂温排水适度温升、营养盐丰富和氮磷比合适 (接近Redfield比值16)导致了港内微藻旺发。受径流、水交换和海洋开发等影响,象山港的理化参数表现了明显的斑块和梯度分布,这为浮游植物的生长提供了不同类型的生境,客观上造成了其分布的空间异质性。聚类、多维尺度和相似性分析结果表明,港底、港中部、港口至港口外区域间的群落组成差异较大。结合历史数据分析表明,象山港浮游植物丰度的升高及群落结构的改变与电厂运行、水产养殖、临港工业发展和滩涂围垦等海洋开发活动有关。

摘要:通过2010年8月至2011年7月对洞头海域网采浮游植物的逐月调查,共鉴定出浮游植物5门187种,主要由硅藻(143种)和甲藻(40种)组成,金藻、绿藻和蓝藻偶有检出。全年共发现20种优势种,其中硅藻16种,甲藻3种,蓝藻1种。浮游植物丰度、种类数、Shannon-Wiener指数(H')和Pielou均匀度指数(J)月变化均较大。典范对应分析(CCA)显示,影响浮游植物群落的主要因子为溶解硅(DSi)、溶解无机氮(DIN)、氮磷比(N:P)、溶解无机磷(DIP)、硅磷比(Si:P)、盐度和温度。台湾暖流、闽浙沿岸流和瓯江径流也是影响本海域浮游植物变化的重要因素:6-9月,台湾暖流影响较大,调查海域外海暖水性种类增多;其他各月闽浙沿岸流和瓯江径流影响较大,调查海域既有近岸低盐种类,也有半咸水、淡水种类。结合历史数据分析表明,近30年来洞头海域营养盐结构已经发生较大变化,表现为硝酸盐浓度急剧升高,由1981-1982年的12.89 μmol/L升至2010-2011年的52.63 μmol/L,N:P由19.1:1升至51.8:1。同时浮游植物群落也有较大改变,表现为浮游植物细胞丰度的增加(由5.8×10⁵ 个/m³上升至39.2×10⁶ 个/m³)和优势种的更替(由圆筛藻Coscinodiscus spp.向骨条藻Skeletonema spp.演替)。

摘要:三峡水库周期性水淹结束后,消落带植物积极恢复生长的能力有利于其生存和定居,因此,探究影响植物恢复生长的关键生理生态机制对于消落带生态治理具有重要意义。采用野外采样、对比测定的手段,研究了生长于三峡水库消落带的狗牙根和牛鞭草根系在冬季水淹结束后清除活性氧(ROS)的关键酶活力恢复动态。结果表明:与对照相比,经历水淹的植物恢复初期发生明显氧化胁迫,超氧化歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)均维持了水淹诱导增加的活力水平。两个物种的过氧化氢酶(CAT)在水淹中活力均较低;出露之后后狗牙根CAT趋向于对照水平,牛鞭草CAT活力迅速上升但未到显著水平。水淹结束后24 d各个酶活力均回复到对照水平,表明氧化胁迫已基本消失。消落带位点植物不同酶活力之间表现出显著的相关关系,这可能是植株维持ROS代谢内稳态的表现。

摘要:为了解三亚潮间带大型海藻生态现状,布设6条岩相断面,于2008年1-11月进行了四季野外的调查,并使用物种多样性指数与聚类分析研究了潮间带大型海藻四季的群落结构和多样性变化。调查共鉴定出大型底栖藻类130种,隶属于4门75属,其中红藻门41属67种、褐藻门16属31种、绿藻门15属29种、蓝藻门3属3种。潮间带海藻种类数季节变化不大,并呈低潮带>中潮带>高潮带的垂直分布特征,且中低潮带有共同分布种,夏季尤为普遍。潮间带海藻夏冬两季平均生物量高于春秋两季,但并无显著差异。优势种季节变化明显:春季有波利团扇藻 Padina boryana、日本仙菜Ceramium japonicum、半叶马尾藻Sargassum hemiphyllum、海柏Polyopes polyideoides,夏季有波状软凹藻Chondrophycus undulates、冠叶马尾藻Sargassum cristaefolium、宽扁叉节藻Amphiroa dilatata、石花菜Gelidium amansii,秋季有冠叶马尾藻、波状软凹藻、叶状铁钉菜Ishige foliacea,冬季有瓦氏马尾藻 Sargassum vachellianum、苔状鸭毛藻Symphyocladia marchantioides、珊瑚藻Corallina officinalis、波利团扇藻、日本仙菜。群落多样性冬高夏低:Shannon多样性和Margalef丰富度指数最大值出现在冬季,Shannon多样性和Pielou均匀度指数最低值出现在夏季。区域底栖藻类以暖水性热带-亚热带种为主,其次为温水性的暖温带种类,基本符合南海南区暖水区系特点。研究表明,尽管三亚潮间带底栖海藻种类数与生物量上并无显著的季节差异,但群落结构与多样性均显示出一定的季节变化。

摘要:为探明人为干扰对草地生态系统生态恢复的影响,以不同放牧强度试验草地为研究对象,调查了围封14a后草地植物群落的多样性,并应用第二代高通量测序技术454测序法分析了植物根际土壤中AM真菌的群落结构。研究结果显示,14a围封保育使得不同放牧强度小区与长期封育小区植被盖度及植物多样性指数基本恢复至同一水平。土壤速效磷含量在重度放牧小区最低(1.00 mg/kg),轻度放牧区最高(2.25 mg/kg),其它土壤理化性质指标在不同小区之间没有显著差异。通过分子鉴定发现所有土壤样品中AM真菌共有87个分类单元(VT),隶属于Diversispora、Otospora、Scutellospora、Glomeraceae Glomus、Rhizophagus、Paraglomus和Archaeospora 等7个属。对不同放牧强度小区AM真菌进行多样性分析,结果表明长期封育小区AM真菌Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数最低,且显著低于中度放牧区,而AM真菌多样性在各放牧小区之间差异不显著。本研究表明长期围封可以有效促进退化草地植物群落的恢复,而AM真菌表现出与植物群落恢复的不同步性。对于草地生态系统退化及恢复过程中植物和土壤功能微生物类群的协同关系还需要进一步系统深入的研究。

摘要:物种多样性是群落结构和功能复杂性的一种度量,物种多样性的空间分布格局受许多环境因子的影响。运用多样性指数,多层感知器网络,分析了松山保护区森林群落物种多样性与群落类型、结构和生境之间的关系。结果表明:(1)大果榆+山杨混交林、油松+青杨混交林物种丰富度、多样性和均匀度均较高,而大果榆林、华北落叶松林的各项指数值均较低。Patrick指数和Shannon-Weiner指数在森林群落中均表现为草本层>灌木层>乔木层;Pielou指数在榆林中表现为草本层>乔木层>灌木层,而在其他森林群落中表现为灌木层>草本层>乔木层。(2)功能层物种多样性在海拔梯度上的变化趋势不同,在乔木层,丰富度、多样性和均匀度随海拔的升高逐渐降低;在灌木层,丰富度、多样性和均匀度均呈比较明显的单峰曲线变化趋势;在草本层,丰富度和多样性随海拔的升高都呈下降趋势,而在草本层,均匀度变化不大。(3)用多层感知器网络预测功能层多样性效果很好,结果发现坡向对乔木层和灌木层物种多样性的影响最大,而海拔高度对草本层物种多样性的影响最大。

摘要:根据藏北那曲高寒草地的生产力、季节放牧重要性、生态服务价值、生态环境敏感性,构建了基于草地亚类的功能分区模型,从空间上将高寒草地划分为适度生产功能区、减畜恢复功能区和禁牧封育功能区,据此构建了基于高寒草地功能分区的分级生态补偿模式,设计了高寒草地生态补偿的组织管理体系及流程、生态补偿的损益评估机制和约束奖惩机制; 提出了针对不同功能区的生态补偿方案。根据藏北那曲高寒草地功能分区结果和不同功能区生态补偿内容和目标,确定生态补偿周期为5a,核算出适度生产功能区、减畜恢复功能区和禁牧封育保护功能区分别需要补偿资金19.4亿元、15.77亿元和0.6亿元,每年分别需补偿资金3.88亿元、3.16亿元和0.12亿元,5a全区共需补偿资金35.77亿元,年需7.16亿元。通过对高寒草地的功能分区分级生态补偿,对提高高寒草地的生态保护能力,增加牧民的经济收入,促进藏北高寒草地生态系统的可持续发展具有重要的理论和实践意义。

摘要:为明确森林对降雨水质的影响,于2011年6-8月,对辽东山区次生林生态系统5种主要林型:落叶松人工林(Larix olgensis)(Lo)、花曲柳林(Fraxinus rhynchophulla)(Fr)、杂木林(Mb)、红松人工林(Pinus koraiensis)(Pk)和蒙古栎林(Querus mongolica)(Om)中树干茎流和林外雨理化性质进行了监测。与林外雨相比,5种林型树干茎流均出现明显酸化(P<0.05),酸化程度为:Pk > Lo > Fr> Om > Mb;各林型树干茎流的电导率、总溶解固体含量、氯离子浓度、硝酸根离子浓度、铵根离子浓度浓度和总磷浓度显著升高(P<0.05),溶解氧浓度明显下降(P<0.05)。林型间相比,Lo与Pk的电导率和总溶解固体含量和Lo的氯离子浓度较高;Lo和Pk的硝酸根离子浓度和总磷浓度明显低于其它林型(P<0.05);Mb的硝酸根离子浓度和总磷浓度显著高于其它林型(P<0.05)。各林型树干茎流的硝酸根离子浓度和胸径与树高的乘积呈显著正相关。上述结果主要受降雨因素(降雨前干沉降时间长度等)、林分特征(叶面积指数、树皮特征)、树木枝叶表层积累物质的理化性质等影响。结论:各林型树干茎流水质均明显下降,其中Mb树干茎流对雨水化学性质影响较大;Pk和Lo树干茎流水体纯度下降最为显著。

摘要:人类活动引起全球范围内大气氮沉降量的升高,增加了陆地生态系统氮输入,从而影响土壤CO₂排放。为揭示生态系统氮输入升高对土壤呼吸的影响,2010年6月至2012年1月,对亚热带樟树林(Cinnamomum camphora)进行模拟氮添加试验,每月上、下旬采用红外分析法测定4种氮输入水平(CK,0 g m^-2a^-1;低氮LN,5 g m^-2 a^-1;中氮MN,15 g m^-2 a^-1;高氮HN,30 g m^-2 a^-1)下的土壤呼吸速率。结果表明:(1)樟树林土壤呼吸存在明显的季节动态,最高值出现在6月,最小值出现在1月。氮添加处理显著抑制了樟树林的土壤呼吸,LN、MN、HN处理土壤呼吸年累积量分别较对照CK下降37.66%、30.62%、38.95%,各施氮处理间无显著差异,施氮对土壤呼吸的抑制作用随时间推移而减弱;(2)氮添加不影响土壤呼吸昼夜波动特征,但显著抑制土壤呼吸速率;(3)土壤呼吸与土壤温度间存在极显著的指数关系,与土壤湿度相关性不显著,CK、LN处理Q₁₀相近,MN处理最小:(4)氮添加处理促进了土壤中氮的淋失,且随施氮水平的升高而增大。

摘要:利用涡度相关技术观测高效经营雷竹林生态系统的1a碳通量变化过程,初步计算分析了碳收支以及影响的环境因子。数据结果表明,雷竹林系统全年碳收支情况为碳汇,固碳能力小于毛竹林和杉木林,同时也小于水稻田和北方农田。全年净生态系统碳交换量(NEE)为-126.303Cg·m^-2·a^-1,生态系统呼吸(RE)为1108.845 Cg·m^-2·a^-1,生态系统总交换量(GEE)为-1235.15Cg·m^-2·a^-1。其中冬季(12月-2月)覆盖时为碳源,其余月份为碳汇。各月碳吸收量以11月最高,6月次之,呈双峰变化,碳排放量以1月为最高。计算全年平均固碳效率为11%,12-2月为负值,11月最高33%。生态系统呼吸呈单峰变化,以夏季最高,冬季覆盖提高地温后生态系统呼吸随之增加,全年RE受温度影响显著成指数关系。人工经营下温度是影响雷竹林CO₂通量过程的主要因素,同时大量有机物覆盖增加了碳排放。

摘要:磷是生态系统中重要的元素,驱动着生态系统的食物链及其相关的生态过程。沙漠生态系统P元素相对亏缺,了解该地区P元素对生物种群过程的影响及对生物多样性的保护有重要价值。通过定期监测土壤-植物(梭梭Haloxylon ammodendron)和昆虫(天花吉丁虫Julodis varioloris Pall)磷元素变化(磷含量及其RNA),分析土壤-植物-昆虫之间P元素的关系,结果表明:梭梭叶片中的C/P与土壤中有效P呈负相关,吉丁虫体内P和RNA与梭梭叶片中C/P呈负相关,与土壤中有效P含量呈正相关。吉丁虫中P与RNA含量直接受梭梭叶片中C/P影响,间接受土壤有效P影响,土壤和植物间P元素动力学可能是驱动天花吉丁虫种群变化的重要因素。自然条件下天花吉丁虫种群数量与其体内RNA含量变化一致,表明天花吉丁虫种群动态变化可以通过自然环境中磷元素的变化来评估,这可能是一个从微观角度研究昆虫种群变化的新方法。

摘要:为明确双斑长跗萤叶甲越冬卵的空间分布型,2011年10月采用分层随机抽样法在山西省晋中市的玉米田对土壤中的越冬卵进行调查。通过频次分布检验、聚集度指标的测定、改进的Iwao m^*-m回归分析法和Taylor幂法则对越冬卵在土壤中的空间分布型进行了分析,并对聚集均数(λ)进行检验,分析越冬卵聚集的原因。结果表明:双斑长跗萤叶甲越冬卵在土壤中的理论分布型符合负二项分布,各项聚集度指标均满足C>1、C_A>0、I> 0、k>0、m^*/m>1,空间分布图式在低密度下为聚集分布,基本成分为单个个体,个体间相互排斥。基本成分的相对聚集度随越冬卵种群密度而变化的速率为3.52m-15.61。种群密度越大,相对聚集度的变化速率也越大,而且聚集的程度随着卵密度的增大而增高。聚集均数(λ)的测定表明,聚集是成虫的产卵习性和田间植被的生长情况、土壤性质、温湿度等环境因子综合作用的结果。双斑长跗萤叶甲成虫主要在近土表的土壤中产卵,在距土表15 cm以上的土壤中,有94.2%的越冬卵分布在距土表0-10 cm的土层中,其中以距土表2-5 cm的土层中的卵量最多,平均每个样点有卵25.56粒,占总数的64.7%,显著高于其他深度土层的卵量。

摘要:基于ISSR分子标记技术,对来自舟山群岛4个獐(Hydropotes inermis)养殖种群的遗传多样性和遗传结构进行了分析。26条ISSR引物共扩增出286个可分析位点,多态位点百分比(PPL)为64.34%。獐物种水平上的Nei's遗传多样性指数(H)为0.210,Shannon's多态信息指数(I)为0.318,各种群的H介于0.157-0.190之间,I在0.228-0.278之间,与已报道的ISSR标记在其它动物物种中的应用结果相比,其遗传多样性较为丰富。Structure软件分析结果显示,所有个体根据遗传信息的不同可以被分为4个组群,每个养殖场内的个体基本上都在各自独立的组群中,这与地理区域的划分相似。另外发现各养殖场獐种群间已表现出了较大的遗传分化(Gst=0.163)。同时,为了解各种群间的遗传关系,计算了各种群间的Nei's遗传距离,结果显示舟山种群(ZS)和秀山种群(XS)之间的遗传距离最近,为0.045,而岱山种群(DS)和朱家尖种群(ZJJ)间的遗传距离最大,为0.066。基于以上结果,建议加强不同岛屿种群间的个体交流,特别是朱家尖种群(ZJJ)与其它种群间的交流。

摘要:基于遥感、GIS技术和1990、1999、2006和2009年4期Landsat TM/ETM+遥感影像等,利用绿洲变化幅度、动态度模型、绿洲变化趋势指数模型及绿洲化荒漠化转移矩阵,开展乡镇尺度上金塔绿洲时空变化及分异研究。结果表明:1990-2009年间,金塔绿洲不断扩张,荒漠面积呈现减少趋势,绿洲净增长面积达199.49 km²。金塔绿洲整体处于非平衡状态,不同乡镇绿洲变化程度不同,乡镇绿洲规模变化强弱顺序为羊井子湾乡>场站机关辖区>东坝镇>三合乡>古城乡>金塔镇>中东镇>大庄子乡>西坝乡。金塔绿洲聚集度增加,景观破碎化程度减少,荒漠基质优势度降低。绿洲扩张区主要有羊井子湾乡、场站机关管辖区、东坝镇、金塔镇、古城乡和三合乡等。近20年来,金塔绿洲变化主要受人文与社会因素的影响,水资源的开发利用是绿洲扩张的前提条件,人口(含移民迁入)、经济发展、政策和科技进步是主要的驱动因素。

摘要:以山西省4638种昆虫在7个地理小区的分布、内蒙古7766种昆虫在14个地理小区的分布和中国16804属昆虫在67个生态区域的分布3组数据为样本,用传统的层层合并的相似性聚类分析法(SCA)和新的不需合并的多元相似性聚类分析法(MSCA)进行运算分析,对比结果表明,不合并法都能得到既符合统计学逻辑,又符合地理学、生物学逻辑的结果;合并法在参与小区较少时,还能够得到与不合并法类似的结果,随着参与小区的增多,聚类结构发生变化,以致聚类功能彻底丧失。无论两种聚类结果差异大小,其性质都迥然不同:不合并法的相似性系数是固有的、互相独立的、同时存在的,聚类结果是所有小区之间关系亲疏、距离远近的状态;合并法的每个相似性系数都是合并的依据或结果,前一个系数是后一个系数产生的条件,后一个系数是前一个系数消亡的结果,严格按照顺序,当最后一个系数产生时,前面所有系数和所有小区都已不复存在,聚类结果只是记录不断合并、不断消亡的过程。因此在肯定合并法历史价值的同时,认为申效诚等创建的多元相似性系数公式及多元相似性聚类分析法摈弃合并降阶这一产生偏差和错误的根源,能够得出相对客观的聚类结果,是生物地理学研究领域有效的聚类分析工具,必将推动生物地理学定量研究迈入一个新阶段。

摘要:水足迹是近年来国内外研究水资源压力的常用方法。基于投入产出表的水足迹分析方法,分析了我国1997-2007年的水足迹状况,改进了耗水系数的计算方法,研究了基于稀释理论的灰水足迹计算方法,计算了外部水足迹及额外水足迹负重以及相应系数,分析了我国水足迹消费的商品(服务)结构。结果表明,1997-2007年我国年均水足迹总量为2.83万亿m³,总体呈现下降趋势,其中蓝水足迹为2183亿m³,灰水足迹为2.62万亿m³(以Ⅲ类水标准核算)。在水足迹总量中,间接水足迹占据比例达到90%,可见水资源压力的产生主要基于商品或服务的消费。我国水足迹基本上依靠自给,同时我国承担其他国家的水资源压力的比例很大,但是整体上呈现下降趋势。从水足迹消费商品(服务)结构上看,与饮食相关的商品或服务占较大比例。

摘要:气候融资是促进发展中国家获得减排资金的重要途径之一。基于发达国家成立专项资金用于国际气候融资且发展中国家将其所获得的转移资金完全用于碳减排的经济机制下,在MRICES(Multi-regional integrated model of climate and economy with GDP spillovers,GDP溢出作用下的多区域气候经济综合模型)模型的基础上,扩展了模拟国际气候融资的模块。实验分析了气候融资在全球减排中的气候保护效益和对全球各国产生的经济效益。研究发现,持续的气候融资能有效抑制全球升温,但《坎昆协议》中提出的资金额度仅能使2100年全球升温比无资金转移时降低0.01 ℃,全球气候保护需要制定更长期的转移计划;气候融资能使发展中国家的经济受益,而发达国家虽然在转移初期会遭受轻微的GDP损失,但从长期看资金转移将促进发达国家的经济增长,最终出现资金转移输出方和输入方双赢的局面;同时,国际气候资金适量转移至中国有助于实现资金的优化高效使用,中国在全球减排中的贡献不容小觑。气候融资是一项气候保护有效、经济效益显著的减排机制。

摘要:采用1992年Ruttenberg连续提取法(SEDEX)将黄东海陆架区沉积物中的磷分为交换态磷(Ex-P),Fe结合态磷(Fe-P),自生磷(Au-P),碎屑磷(De-P),有机磷(Or-P),分析了各形态磷的平面和垂直分布特征;利用沉积物年代序列测定的结果,探讨了柱状沉积物中不同形态磷的含量变化,并进一步分析了该区域磷形态的生物可利用性。结果表明,黄东海陆架区表层沉积物各形态磷平均含量为:Au-P(140.72 μg/g)>De-P(59.23 μg/g)>Or-P(32.69 μg/g)>Fe-P(29.91 μg/g)>Ex-P(5.92 μg/g);各形态磷在沉积时间序列上分布不同,反映了不同时期人类活动和气候环境等因子对磷埋藏量影响的不同,其中Au-P在长江口H1-18站位含量比南黄海中部3个站位要低得多;调查区表层潜在生物有效磷为13.55%左右,仅仅占沉积磷中的一小部分。

摘要:采砂是一项具有巨大生态影响的经济活动。利用多源遥感影像描述鄱阳湖中部的采砂分布,分析其对悬浮泥沙浓度的影响。2011年7月28日的Landsat Thematic Mapper (TM) 5用于采砂相关船只的识别,2009-2011年7-8月的Terra卫星中分辨率成像光谱仪(MODIS)影像用于悬浮泥沙浓度的反演,(Before-after-control-impact,BACI)方法用于采砂影响评价。Landsat TM 5影像解译结果发现鄱阳湖中部的两个采砂区和90余艘船只,MODIS Terra反演结果显示在采砂区及其下游区域悬浮泥沙浓度剧增,BACI评价结果揭示采砂是导致此区域悬浮泥沙浓度增加的主要因素。平衡经济发展与生态保护之间的关系,将因采砂而造成的负面影响降到最低,使鄱阳湖的各种生态功能全面发挥是紧要的。

摘要:采用中心复合试验设计和响应曲面分析方法,在实验室条件下,探讨了温度(18-37 ℃)、盐度(0-18)及其互作效应对吉富罗非鱼幼鱼血清IGF-I、生长和饲料效率的影响,并且分析了血清IGF-I与生长、饲料效率的关系。整个试验持续8周。结果表明,温度的一次与二次效应对血清IGF-I、生长和饲料效率有显著影响,盐度的一次与二次效应对血清IGF-I和生长有显著影响。高温与高盐环境会降低罗非鱼的生长与饲料效率。血清IGF-I随水温的上升呈先上升后下降的变化;在等渗点附近,罗非鱼血清IGF-I水平较低。血清IGF-I与生长和饲料效率具有相关性,血清IGF-I水平较高时,特定生长率和饲料效率均较高。温度和盐度的互作效应对血清IGF-I、生长和饲料效率无显著影响(P>0.05)。温度和盐度分别为28.5 ℃和8.4时,特定生长率和饲料效率同时达到最优值,为2.29%/d和0.82,其可靠性为0.937。低盐环境可以提高罗非鱼的生长与饲料利用,血清IGF-I水平的升高有助于增强罗非鱼渗透调节能力。

摘要:近年来,我国城市及交通基础设施建设的迅猛发展对区域生态功能造成了严重影响。城镇-交通网络的不断强化和扩展加剧了区域景观的破碎化并导致多种景观功能的退化。以2007年为研究基准年,采用跨边界有效栅格评价指标,借助地理信息技术,定量评估了福建省由城镇-交通网络引发的景观分隔效应。研究结果显示,面积大小位于0-15 km²的斑块数量最多。厦门、漳州、泉州3市小于300 km²的斑块面积及斑块数量分别所占比例率均高于南平、三明和龙岩3市。福建省有效栅格计算结果显示,全省景观破碎化呈现北轻南重、西轻东重的空间分布格局。沿海地区和交通干线周边破碎化明显高于其他地区。以地市为报告单位,福建省景观破碎化的空间分布呈现由西向东的梯度格局。景观破碎化最轻微地区(龙岩市、三明市、南平市有效栅格值处于679.2-939.0 km²之间)和最严重地区(厦门市、泉州市、漳州市的有效栅格值处于197.1-336.2 km²之间)形成鲜明对比。结果还显示,福建省厦门市、泉州市、漳州市的景观破碎化水平与欧洲发达国家如荷兰、比利时等接近;西部的三明市、北部的南平市则接近美国加利福尼亚。以县(市、区)为报告单位,全省景观破碎程度的空间分布从西至东呈现三级梯度。以瑞士Glarus州跨边界有效栅格值为参照,厦门、泉州和漳州3市所辖各县(市、区)的景观破碎化程度均高于Glarus。宁德、福州、莆田3市各县(市、区)则与Glarus基本持平。南平、三明、龙岩3市各县(市、区)则好于Glarus,其中,三明市和南平市各县(市、区)跨边界有效栅格值远大于Glarus。

摘要:恢复工程迹地是青藏高原受损草地生态系统修复的重要内容。通过调查和计算不同工程迹地面积经历相同恢复时期后植物群落的组分,空间结构,多样性,生物量和恢复力,研究了工程迹地面积变化对青藏高原高寒草原区植物群落恢复的影响。结果表明,工程迹地上恢复植物群落的优势种和主要伴生种随着工程迹地面积减小而发生明显变化,当工程迹地面积为156 m²,草原指示性植物紫花针茅(Stipa purpurea)零星出现,面积缩小至55 m²,紫花针茅已演变为主要伴生种;恢复植物群落的高度、盖度、α多样性指数和地上生物量均随工程迹地面积减小而逐渐增加,高度、α多样性指数和地上生物量在工程迹地面积为156 m²时,接近于未受干扰群落,盖度在工程迹地面积为55 m²时接近未干扰群落。β多样性指数随着工程迹地面积减小而减小,植被恢复能力随着工程迹地面积减小而增加,工程迹地面积越小,其恢复度越好。从恢复植物群落各项指标分析,筑路工程迹地历经19a能够自然恢复的适宜面积为156 m²,最高临界值为254m²。

摘要:精准确定果园蒸腾耗水规律是进行果园水肥管理的基础。论文采用热扩散式边材液流茎流探针和微型自动气象站组成的测定系统,对陕北黄土山地苹果树树干液流及相关指标进行了连续观测,分析了不同方位探针树干液流速率的测定结果。结果表明:果树不同生长阶段,液流速率变化较大,白天蒸腾速率较大,蒸腾量占全天蒸腾量均在86.29%以上;不同方位探针测定结果差异明显,东、西向探针测定结果较为接近,南、北向测定结果差异较大;不同方位探针测定边材液流量与参考作物蒸散量的线性模型表明,东、西向探针测定液流量与参考作物蒸散量关系密切,决定系数分别达0.74和0.83,方差分析均方比分别为78.21和137.85,其相关性明显优于南、北方向;比较以水量平衡计算得出的苹果树耗水量,东、西向探针测定的苹果树蒸腾量与水量平衡计算结果较为接近,均方比分别达到14.11和14.57,显著性水平分别达到0.020和0.019,明显高于南北方向探针测定结果。测定苹果树液流量时,选择东面或西面安装液流计探针,可有效减小试验误差。