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生态系统服务竞争与协同研究进展

生态系统服务作为生态系统评估的核心领域,是生态学的研究热点。生态系统提供服务的形式与能力受人类活动强烈影响,反之,生态系统服务的变化又影响着人类相关决策的制定。不同生态系统服务之间很难甚至不可能同时达到利益最大化,即存在着不同程度此消彼长的竞争关系。此外,不同生态系统服务之间也可能形成相互促进或抑制的协同作用。探讨不同生态系统服务的相互关系(竞争与协同作用),有利于揭示不同尺度利益相关方与生态系统服务之间的作用与反馈机制,避免生态系统服务的重复估算;同时可为制定与实施生态补偿、提高人类福祉提供科学依据,优化生态系统服务管理。综合研究了近期国外生态系统服务竞争关系与协同作用的相关文献,在简述当前生态系统服务研究若干问题的基础上,以生态系统服务竞争与协同为视角,厘清了生态系统服务竞争与协同的基本内涵,总结了生态系统服务竞争与协同的主要类型,探讨了生态系统服务竞争与协同的空间与时间尺度效应;介绍并总结了生态系统服务竞争与协同两种主要研究方法(生态-经济综合模型方法、基于土地利用的情景分析法)的特点与适应范围。
基于生态位的山地农村居民点适宜度评价

为了农村居民点优化布局和公共服务资源优化配置,运用复合生态位对农村居民点适宜性进行评价。根据栖霞市山地特点以及农村居民点用地特征,基于生态位理论,从生态条件、生产条件和生活条件3方面选取相关指标,选取地形位、坡向、水源影响度、地质灾害作为生态条件的评价指标;生产条件选取工商业用地比例、工商业用地可达性、耕地和园地面积、耕地和园地可达性作为评价指标;生活条件选取农村居民点规模、城镇中心可达性和道路通达度作为生活条件评价指标。采用可达性测算、聚类分析、适宜性评价等定量分析和定性分析相结合的方法,确定适宜性等级,并与提取出的农村居民点用地相叠加,将农村居民点分为重点发展型、适度发展型、限制扩建型和优先整治型4种类型,分别占总规模的35.19%、35.10%、20.29%和9.42%。重点发展型地理位置优越,交通便捷,基础设施较完善,建议有序调整内部结构促进集约利用;适度发展型村庄处于起步阶段,受闲散地较多、土地利用方式粗放的限制,建议盘活存量用地,循环利用旧宅基地和闲置宅基地;限制扩建型受地形复杂、农业生产生活条件较差的限制,建议维持现状,引导人口外迁,推动宅基地腾退;优先整治型受地势较高、生态环境脆弱、离水源较远,交通不便,易发灾害限制,建议村庄搬迁。最后结合研究区山地农村居民点特点提出了不同类型居民点相应的调控模式。研究能够揭示农村居民点的现状和适宜性,为当前农村居民点优化布局提供理论基础,同时丰富了生态位理论在不同领域中的应用,对农村居民点优化布局具有一定的指导意义。
基于土地破坏的矿区生态风险评价:理论与方法

矿区生态风险评价已成为区域生态风险研究的热点领域。如何合理选择和表征区域生态风险源和风险受体,量化多风险源和多风险受体的交互作用,是目前区域生态风险评价研究的焦点。为此,在总结矿区生态风险评价研究成果的基础上,构建了矿区生态风险源、风险受体及作用对象与过程的因果链模型,结合矿区生态环境问题产生过程的独特性,将土地挖损、占用及塌陷等土地破坏作为矿区的直接生态风险源。基于土地破坏类型提出了适宜矿区的区域生态风险评价流程、指标体系与计算方法;并专门在定量化多风险源与多风险受体交互作用上做出探讨,构建了生态系统单元暴露指数和土地破坏累积作用指数来评价矿区土地破坏与生态系统单元间的暴露与危害作用关系。为矿区生态风险评价的实证研究提出了理论基础与方法框架,未来可结合实证研究对此方法及相关指标参数做出完善与改进,为矿区生态环境管理与生态安全建设提供科学的参考依据。
氮肥运筹对晚播冬小麦氮素和干物质积累与转运的影响

氮素平衡对干物质积累与分配的影响是农业生态系统研究的重要内容,在保障产量前提下减少氮肥施用量可减少环境污染与温室气体排放。以晚播冬小麦为研究对象,设置4个施氮量水平:0 kg/hm~2(N0)、168.75 kg/hm~2(N1)、225 kg/hm~2(N2)、281.25 kg/hm~2(N3),每个施氮量水平下设置2个追氮时期处理:拔节期(S1)、拔节期+开花期(S2),研究了氮肥运筹对晚播冬小麦氮素和干物质积累与转运及氮肥利用率的影响。结果表明:拔节期追施氮肥(S1)条件下,在225 kg/hm~2(N2)基础上增施25%氮肥(N3)对开花期氮素积累总量和营养器官氮素转运量无显著影响;拔节期+开花期追施氮肥(S2)条件下,随施氮量增加,开花期氮素积累总量和花后营养器官氮素转运量升高;S2较S1显著提高成熟期籽粒及营养器官氮素积累量、花后籽粒氮素积累量及其对籽粒氮素积累的贡献率。同一施氮量条件下,S2较S1提高了成熟期的干物质积累量、开花至成熟阶段干物质积累强度和花后籽粒干物质积累量。同一追氮时期条件下,籽粒产量N2与N3无显著差异,氮肥偏生产力随施氮量增加而降低;同一施氮量条件下,S2较S1提高了晚播冬小麦的籽粒产量和氮肥吸收利用率。拔节期+开花期追施氮肥,总施氮量225kg/hm~2为有利于实现晚播冬小麦高产和高效的最优氮肥运筹模式。
南亚热带米老排人工林碳贮量及其分配特征

米老排是我国南方速生用材树种,研究米老排(Mytilaria laosensis)人工林碳贮量与碳分配的规律,可为评价米老排人工林的固碳能力与发展人工林多目标经营提供科学依据。采用样地测定的方法,对南亚热带米老排人工林不同器官碳浓度、碳贮量及分配特征进行了研究。结果表明:不同器官碳浓度均值的变化范围为:51.73%—55.75%,各器官碳浓度大小为:新叶>新枝>老叶>树干>老枝>根桩>粗根>细根;凋落物碳浓度为未分解层>半分解层;0—100 cm土壤碳浓度随深度增加而降低,变化范围为0.62%—4.10%。20年生米老排人工林总碳贮量为331.61 t/hm~2,乔木层,凋落物层和土壤层的碳贮量分别为154.07、2.74和174.80 t/hm~2。年均总固碳量为14.77 t/hm~2,折合CO_2量为54.16 t,其中乔木层、凋落物层和土壤层所占比例分别为60.73%,6.16%和33.11%。
北京城区行道树国槐叶面尘分布及重金属污染特征

叶面尘分布范围广、累积时间长,能够较好地指示近地面大气颗粒物污染特征和累积状况。为揭示城市道路交通的大气颗粒物污染特征,研究了北京城区不同类型道路两侧行道树国槐(Sophora japonica)的叶面滞尘量,分析了叶面尘主要重金属的浓度和污染特征,采用相关分析和主成分分析法探讨了颗粒物重金属的主要来源。结果表明:国槐叶面滞尘量在快速路、主干路、次干路、支路上的比值为100∶84∶75∶75,受车流量影响较大。行道树国槐的平均叶面滞尘量为0.68 g/m~2,庭院树国槐(远离交通)叶面滞尘量是0.51 g/m~2,两者差异显著。行道树叶面尘重金属元素Cu、Zn、Pb在叶面尘中的浓度达到土壤背景值的6倍,空间分布较均匀,主要来自交通排放,庭院树叶面尘重金属污染也受到交通排放的重要影响。
基于数字相机的冬小麦物候和碳交换监测

利用数字相机自动、连续监测植被冠层物候变化,逐渐引起人们的广泛关注。依托中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX),探讨了数字相机在监测冬小麦生长状况及生态系统碳交换方面的作用,得到如下结果:(1)利用数字相机图像提取的比值绿度指数G/R能较好地反映冬小麦冠层物候变化,通过分析比值绿度指数G/R的时间序列,得到了较为准确的冬小麦关键生育日期(与人工观测数据比较,误差<3 d),表明数字相机可以作为物候监测的一种有效手段;(2)数字相机图像获取的比值绿度指数能较好地模拟冬小麦总生态系统碳交换量GEE,R2为0.66,叶片最大光合同化速率与比值绿度指数G/R变化趋势基本一致。表明利用数字相机技术在一定程度上能够表征作物生理生态过程。从而为我国开展不同陆地生态系统自动连续物候监测,深入研究不同生态系统物候和碳循环的关系提供支持。
雅鲁藏布江山南宽谷风沙化土地土壤养分和粒度特征

在雅鲁藏布江山南宽谷区,选择流动沙地、平缓沙砾地、半固定沙地、固定沙地和覆沙河滩地等类型样地,研究了不同深度(0—10 cm、10—20 cm和20—40 cm)土壤层的养分状况和粒度特征,探讨了风沙运动对土壤粒度组成和养分含量的影响。结果表明:1)风沙化土地土壤pH值呈中性、碱性和强碱性,土壤有机质和全氮含量均很低,但全磷和全钾均很高。土壤粒度组成表现为砂粒含量(53.83%—95.93%)>粉粒(3.3%—40.5%)>粘粒(0.77%—5.68%)。2)粘粒和粉粒含量均以覆沙河滩地(分别为4.02%和27.95%)最大、半固定沙地(分别为1.35%和5.27%)最小。粘粒含量表现为覆沙河滩地>固定沙地(2.98%)>河滩流动沙地(2.89%)>平缓沙砾地(1.69%)>河岸流动沙地(1.54%)>山坡流动沙地(1.49%)>半固定沙地。不同类型沙地粉粒含量的大小顺序与粘粒含量相似,仅在山坡流动沙地和河岸流动沙地的大小顺序有所差别。砂粒含量以半固定沙地(为93.40%)最大、覆沙河滩地最小(68.05%)。不同类型沙地的砂粒含量与粉粒含量的大小顺序正好相反。3)土壤养分含量与粘粒、粉粒、极细砂粒和细砂粒等细沙物质的相关性较强,与中砂粒、粗砂粒和极粗砂粒等粗沙物质呈负相关或相关性较弱。其中,粘粒和极细砂粒含量的增加对土壤养分的增加贡献较大。流动沙丘随风沙运动而不断往复摆动的现象和土壤细颗粒的迁移和损失,对不同类型沙地和沙丘部位的土壤养分状况及其再分配过程产生较大影响。
黄土丘陵沟壑区坡面尺度土壤水分空间变异及影响因子

土壤水分空间分布特征及其影响因子是土壤前期含水量模拟和小流域产流机制研究的重要内容,也是半干旱地区进行生态建设的重要参考。通过对黄土高原典型坡面雨季前后100 cm深度内土壤含水量进行观测,分析地形、植被和雨季对土壤水分空间分布的影响。基本统计分析显示,土壤水分的空间异质性在上层(<20 cm)较小,在下层(>40 cm)较大。坡面尺度上,土壤含水量的空间差异主要表现在不同植被类型之间,而不是坡位之间。各覆被类型的土壤含水量相对大小为荒草地>8年生刺槐林>20年生刺槐林>沙棘林。即使沙棘林和刺槐林位于更利于获取土壤水分的地形条件下,其土壤含水量仍然明显低于荒草地。地形对土壤水分的影响被植被类型的影响所掩盖。上述规律在雨季前后都有明显表现。因此,完全基于地形指数的土壤水分预测模型在黄土高原应该慎用,植被类型应该作为土壤水分空间预测的一个重要参数。雨季使土壤含水量整体提高,但是土壤水分空间分布格局并没有根本改变,高处仍高,低处仍低,各样点处的土壤含水量在雨季前后达到显著相关水平,说明土壤水分空间格局并不是瞬时状态,而具有明显的时间稳定性。
基于生物多样性保护的兴安落叶松与白桦最佳混交比例——以阿尔山林区为例

选取内蒙古阿尔山林区7种不同混交比例的松桦混交林,包括落叶松纯林、白桦纯林及5种不同比例的混交林为研究对象。对植物和昆虫种群丰富度、多样性进行了研究,并对种群在乔木层混交状况梯度下的分布进行了分析。结果表明:植物和昆虫种群分布受乔木层混交状况影响显著。同时,郁闭度能改变其分布状况及决定于松桦比例。兴安落叶松和白桦混交比例介于5∶5和7∶3之间时最有利于森林多样性,是进行林分疏伐的理想模式。
杭州湾滨海湿地不同植被类型沉积物磷形态变化特征

研究了杭州湾滨海湿地不同植被类型下0—5 cm和10—20 cm沉积物总磷(TP)、无机磷(IP)、有机磷(OP)及其形态变化特征,揭示湿地植被演替对沉积物磷形态的影响。结果表明,沉积物TP,互花米草(MC)显著高于其他植被类型。在IP中,可溶性松散态磷(Soluble and loosely bound P,SL-Pi)含量光滩(CK)最小、MC最大;还原态可溶性磷(Reductant soluble P,RS-Pi)含量芦苇(LW)和MC显著高于CK和海三棱藨草(BC);钙磷(Ca-Pi)含量CK和BC显著大于LW和MC。在OP中,活性有机磷(Labile Po,L-Po)含量最低、中等活性有机磷(Moderately labile Po,ML-Po)含量最高、非活性有机磷(Nonlabile Po,NL-Po)处于中间水平。IP是磷素的主要形态、占TP的74%—89%,而Ca-Pi又是IP的主要形态、于湿地沉积物淤积初期通过吸附沉淀作用存留。杭州湾湿地植被自然演替过程中不同植物生物量积累和营养物质循环过程的变化导致沉积物中磷形态的差异。植被演替初期,BC显著改变0—5 cm沉积物磷形态,对10—20 cm沉积物无显著影响;植物演替后期的LW和MC促使0—5 cm沉积物有机磷快速积累、10—20 cm沉积物有机磷小幅增加,同时促进Ca-Pi向可溶性、活性态磷转变。
豆科作物-小麦轮作方式下旱地小麦花后干物质及养分累积、转移与产量的关系

研究旱作条件下豆科绿肥轮作影响旱地小麦产量变化的作物营养生态机制,对优化旱地作物种植施肥制度,促进水分资源高效利用、土壤培肥、作物增产有重要意义。通过两年定位试验,分析了与不同豆科作物轮作引起的后茬小麦产量变化及其与干物质、氮磷钾养分累积、转移的关系。结果表明:与秋豆轮作的第一季,小麦籽粒产量无显著变化,但第二季小麦产量提高23.4%;与绿豆轮作,两季产量分别降低19.2%和4.4%;与大豆轮作,产量无显著变化。与秋豆轮作增加了小麦花后干物质及氮、磷养分累积,和对照相比分别增加了35.1%,128.8%和14.0%,而与大豆和绿豆轮作花后干物质累积分别降低26.7%和17.0%,花后氮累积分别降低44.2%和24.4%,花后磷累积与对照相比无显著差异。与此对应,秋豆-小麦轮作,其后茬小麦花后干物质及养分累积对产量形成的贡献显著增加,茎叶花前累积氮、磷向籽粒的转移对产量的贡献明显小于大豆-小麦和绿豆-小麦轮作处理。与氮、磷不同,小麦茎叶花前累积钾素向籽粒转移的同时,花后植株钾素没有累积,反而明显损失,其中与秋豆轮作的小麦花后植株钾素损失量较小,为3.8 kg/hm~2,籽粒钾素占转移钾的81.0%;休闲或与大豆、绿豆轮作的小麦花后植株钾素损失较多,分别为10.9,12.6和5.5kg/hm~2,籽粒钾素占转移钾的52.9%,52.9%和66.8%。与秋豆-小麦轮作处理小麦增产的主要原因是花后植株能累积更多干物质和氮、磷养分,减少了花前累积于茎叶的钾素在花后的损失。
一次陆源降雨污水引起血红哈卡藻赤潮的成因

以2007年烟台四十里湾海域血红哈卡藻(Akashiwo sanguinea Hirasaka)赤潮为对象,研究赤潮消长与水环境因子的关系。研究发现大量陆源降雨污水输入后,海水盐度急剧下降、营养盐大幅增加,特别是活性磷酸盐浓度明显增加,促进了血红哈卡藻的生长繁殖并最终形成赤潮。赤潮发生前海区第一优势种为尖刺拟菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens Halse),优势度0.47(0.42—0.52),多样性指数2.63(2.43—2.89);赤潮发生时血红哈卡藻密度范围1.05×10~5—4.10×10~6个/L,优势度0.92(0.83—0.99),多样性指数0.27(0.15—0.64);赤潮消退后中肋骨条藻(Skeletonema costatum Cleve)为第一优势种,优势度0.49(0.43—0.55),多样性指数2.46(2.19—2.84)。赤潮的发生、发展、消亡与化学需氧量(COD)、无机氮(DIN)、活性磷酸盐(DIP)、富营养化指数(E)呈显著正相关(P<0.05),与盐度呈显著负相关(P<0.01)。赤潮前、后该海域为贫营养、P限制、叶绿素a含量中等,赤潮期间该海域为富营养、P限制、叶绿素a含量高。通过影响力评定,活性磷酸盐、COD、盐度是此次赤潮发生的主要诱发因子,当活性磷酸盐含量低于0.3μmol/L时,硅藻逐渐取代甲藻,此次赤潮消散。
大辽河口水环境污染生态风险评估

河口生态系统位于河流入海口,是介于河流和海洋之间的生态交错区,也是人类活动集中的区域。针对目前河口生态风险研究较多沿用陆地生态系统模式,并忽略风险分布的空间异质性等问题,以大辽河口为研究区,建立具有针对性的河口区(河海交错区)生态风险评价模型,以盐度和污染源作为划分河口不同区段的主要因素,对不同水期大辽河口生态风险及其空间分布进行有效评估,探讨河口区生态风险时空分布差异规律。结果表明,大辽河口整体生态风险水平相对偏高(三时段风险平均值为0.56),在0至1的生态风险指数空间中超过中等风险水平;就时间尺度上而言,造成大辽河口区生态风险差异的主要原因是径流量;就空间尺度而言,大辽河口区生态风险空间分布受上游来水携带污染物、下游污染源排放以及入海口门段海水稀释作用三者共同影响。因此,从根本上讲,改善并提高河口区域的生态风险水平,应密切关注人类活动对河口态系统造成的不良影响,并应以提高整个流域整体生态状况为根本目标和途径,这样才有助于从根本上解决产生河口区域生态风险的环境问题。
干旱半干旱区不同环境因素对土壤呼吸影响研究进展

土壤呼吸是全球陆地生态系统碳循环的重要环节,也是全球气候变化的关键生态过程。阐明和探讨影响土壤呼吸的各类环境因素,对准确评估陆地生态系统碳收支具有重要意义。干旱半干旱区是陆地生态系统的重要组成部分,研究该区域影响土壤呼吸的环境因素有助于深刻了解干旱半干旱区土壤碳循环过程。就土壤温度、土壤水分、降水、土壤有机质等非生物因子及植被类型、地上、地下生物量、土壤凋落物等生物因子两个方面对土壤呼吸的影响进行了综述。以干旱半干旱区的研究进展为主要论述对象,在上述因素中重点阐述了土壤温度、水分及其耦合作用下土壤呼吸的响应,并就土壤呼吸的Q_(10)值及各影响因素间的交互作用进行归纳总结。在此基础上,说明了土壤温度和水分是影响干旱半干旱区土壤呼吸的主要因素。为了更准确的估算干旱半干旱区土壤呼吸速率,综合分析多种因子的交互影响,提出目前土壤呼吸研究存在的问题和今后重点关注的方向:1)不同尺度下干旱半干旱区土壤呼吸的研究;2)荒漠生态系统土壤呼吸研究;3)非生长季土壤呼吸研究;4)多因素协同作用土壤呼吸模型建立;5)测量方法的改进与完善。
川西北冷杉林恢复过程中土壤动物群落动态

为了掌握川西北冷杉林群落恢复过程中土壤动物群落的变化动态,2008年4月对川西北地区的原始冷杉林和50a冷杉林的土壤动物群落进行了调查。共捕获大型土壤动物287个,33科(类);中小型土壤动物4681个,57科(类)。50a冷杉林大型土壤动物群落的类群数和密度显著高于原始冷杉林(P<0.05);中小型土壤动物群落的类群数和密度分别显著低于(P<0.05)和高于原始林(P<0.05)。PCA排序结果表明两个不同年龄段间的大型和中小型土壤动物群落结构均存在明显差异,但大型土壤动物群落间的相似性系数小于中小型土壤动物群落,表明大型土壤动物群落的恢复速度慢于中小型土壤动物群落;且大型和中小型土壤动物群落间的Srenson相似性均低于Morisita-Horn相似性,进一步表明群落物种组成的恢复速度较慢,而优势类群及常见类群的数量恢复较快。50a冷杉林的大型和中小型土壤动物的多样性指数H、丰富度指数D和优势度指数C均高于原始冷杉林,而均匀度指数E则低于原始冷杉林,但仅大型土壤动物的丰富度指数D存在显著差异(P<0.05)。以上研究结果表明,冷杉林的恢复过程可显著提高大型土壤动物群落多样性,且土壤动物群落的组成恢复较慢,而优势类群和常见类群的个体数量恢复较快。
标准化方法筛选参照点构建大型底栖动物生物完整性指数

依据浑太河流域340个样点的栖息地和水质评价结果,采用标准化方法筛选参照点与受损点,构建大型底栖动物生物完整性评估指数(Benthic Macroinvertebrate Index of Biological Integrity,B-IBI),开展河流健康生物评价研究。标准化方法共筛选出参照点和6个受损点构建B-IBI指数。B-IBI指数包括8个大型底栖动物核心生物指标,涵盖了分类单元、相对丰度、耐污特征、优势类群和功能摄食类群的生物指标。利用构建的完整性指数开展浑太河河流健康评价结果显示,所有样点中"极好"与"好"占24.8%,"一般"占27.8%,"差"与"极差"的占47.4%,表明浑太河健康状况整体上偏差。B-IBI指数分值在参照、测试和受损点间的箱线图分布表明验证结果较为可靠;同时与2009年5月太子河全流域70个样点采用专家经验法构建的大型底栖动物生物完整性指数进行了对比,结果表明两种方法的评价结果一致性较高,健康等级完全一致的占58%,健康等级只相差一个等级的占40.6%。B-IBI与环境要素的回归分析显示,B-IBI指数与栖息地具有较高的直线线性回归关系(R~2=0.25,P<0.01),与电导、高锰酸盐指数和氨氮(R~2=0.23—0.34,P<0.01)均具有极显著的曲线相关关系。3个水质指标与B-IBI指数的回归方程的拐点分别约为1000μs/cm,5ml/L和1.0mg/L,当3个水质指标低于拐点值时,B-IBI指数表现为显著的下降趋势,当高于拐点值时,B-IBI指数的下降趋势明显减弱。表明高锰酸盐指数和氨氮在从清洁水体下降为III类的过程中,对大型底栖动物生物完整性的影响最为强烈。利用标准化方法筛选参照点构建的大型底栖动物完整性指数及其核心参数具有较好的敏感性,能够指示随人为活动强度增加河流生态系统健康状况的下降,适用于浑太河流域开展河流健康评估研究。
树干径流对梭梭“肥岛”和“盐岛”效应的作用机制

为探明荒漠灌木个体周围土壤养分和盐分的空间分布及其成因,以荒漠灌木梭梭(Haloxylon ammodendron Bge.)为研究对象,对其周围土壤pH值,电导率,有机碳,全氮和有效磷的空间异质性以及树干径流的化学性质进行了研究。结果表明:树干周围出现显著的"肥岛"效应,且土壤有机碳,全氮和有效磷的"肥岛"作用范围发生在距主根大约20—40 cm以内。土壤pH值和电导率在主根周围25 cm以内的值却显著低于外围,而在离主根25 cm处出现了"盐岛",即在梭梭主根中心形成了一种高养分、低盐和低pH值的环境。树干径流和自然降雨化学性质的对比研究表明:除pH值和CO_3~(2-)外,树干径流中其他化学离子的含量均显著高于自然降雨中的含量,说明这种高养分、低盐分的环境是由树干径流引起的,也就是树干径流带给土壤养分的同时将盐分带走。
沉积物质量评价“三元法”及其在近海中的应用

沉积物质量评价"三元法(sediment quality triad,SQT)"是一种基于生物效应的综合评价方法,主要包括化学、毒理、生态3个基元。尽管各基元可通过选择适当参数,单独反映沉积物中致污物的环境风险,但以证据权重法结合其三基元,则更能全面描述沉积物中有害化学物质与生物效应之间的因果逻辑关系,加强化学致污物及其污染水平的生态相关性,为环境治理及修复等提供重要依据。从基元构成和数据解译两方面回顾了SQT方法的研究进展,介绍了该法在国内外的应用实例,剖析了提高评价可靠性的相关手段,并结合我国近海沉积物环境质量评价现状,展望了SQT法的未来研究及应用前景。结果表明,通过替换、改进现有基元或增加其它基元的方式可提高SQT评价结果的可靠性,而引入新的数据解译方法则可使本方法的评价过程更加透明、评价结果更加直观。适于评估化学胁迫对沉积物等环境介质造成的损害,已广泛应用于世界各地,是目前主要的综合评价方法,具有良好的研究与应用前景。
北京地区外来入侵植物分布特征及其影响因素

为研究北京地区入侵植物扩散与分布规律,探讨影响入侵植物分布的驱动因子,对北京郊区12区县入侵植物分布情况进行了实地调查,分析了北京地区入侵植物的水平分布格局和其随海拔梯度的变化规律,并对影响入侵植物种数和分布的各类因子进行了相关分析。结果表明:北京地区共有外来入侵植物47种,不同区县入侵植物物种数量差别较大,通州、门头沟等外来入侵植物分布较多;并形成3个明显的集中分布区域。入侵植物在不同海拔高度都有分布,其数量随海拔梯度的变化规律表现出线形关系,低海拔区域100—900 m是外来入侵植物分布数量较多的海拔范围。通过对不同影响因子与入侵植物物种多度相关分析表明,进口额、一级公路密度与外来入侵植物数量显著负相关,而与林木覆盖率显著正相关,这些结论与入侵植物分布与扩散一般规律相悖,这与北京地区森林起源与以及人类活动对于植被干扰多样性和不确定性形成的景观破碎化有关,多样性干扰为更多植物入侵提供了可能性。入侵植物分布格局和多样性人为活动的干扰使其防控难度加大。
甘肃兴隆山森林演替过程中的土壤理化性质

在森林群落恢复演替过程中,由于森林类型及其所处立地环境不同,森林与土壤相互作用过程具有复杂性。以甘肃兴隆山6种森林类型(青杄林、青杄-白桦林、山杨-白桦林、灌丛林、落叶松林和油松林)0—60 cm土壤层为研究对象,探讨森林恢复演替过程中土壤理化性质的变化规律,旨在为该区域退化森林生态系统恢复与重建提供依据。结果表明:1)在土壤剖面上,兴隆山森林土壤容重随深度的增加而逐渐增大,总孔隙度、毛管孔隙度、自然含水量、最大持水量、毛管持水量、田间持水量均随深度的增加而减小;pH值差异不显著,无明显变化规律;土壤有机质、全N、水解N、有效P、速效K均随深度的增加而变小,表聚效应明显;全P差异不显著,呈"圆柱体"分布模式;2)在森林恢复演替过程中,天然林容重、孔隙度、持水能力、渗透性明显好于人工林,随森林正向演替的进行,天然林容重不断减少,孔隙度明显改善,通透性能不断增强,而人工林土壤物理性质出现明显退化现象;天然林pH值在演替方向上并未表现出酸化现象;天然林土壤有机质、全N、水解N、有效P和速效K变化规律不明显,但总的变化趋势为先增加后减小;3)有机质与全N、水解N、最大持水量、毛管持水量、田间持水量呈显著正相关,而与容重呈显著负相关;全N与水解N呈显著正相关;土壤有机质在改善土壤理化性质和促进养分循环方面具有重要作用,已成为植被恢复过程中土壤变化的一个重要标志。
欧美杨水分利用效率相关基因PdEPF1的克隆及表达

提高植物水分利用效率(WUE)是未来解决我国甚至世界干旱缺水的最重要手段之一。在对植物WUE的众多研究方法中,大多集中在生理手段,但通过分子生物学手段研究其表达调控机制的较少。欧美杨(Populus deltoides×Populus nigra)是中纬度地区最适合种植的短轮伐期工业用材集约经营树种之一。近年来我国引进了许多优良的欧美杨无性系用于营造大面积的速生丰产林并取得很好的经济和社会效益。但高耗水量的缺点限制了其进一步的推广。通过基因芯片技术从欧美杨中找到一个可能调控WUE的基因-PdEPF1.荧光定量表达进一步验证了这一结果。荧光定量表达分析表明该基因受ABA、盐、冷、干旱等胁迫诱导表达。组织特异表达分析说明PdEPF1基因在顶端叶和根中有表达,成熟叶衰老叶中则无表达。克隆到启动子分析表明该启动子含有多种干旱响应元件(drought response elememt),赤霉素响应元件(GA response elememt),低温响应元件(coldresponse elememt),ABA响应元件(ABA response elememt)等逆境相关的作用元件。
佛山市农田生态系统的生态损益

农田生态系统是一类半自然半人工生态系统,既具有产品提供、生态缓冲与调节等正效益,也具有水资源消耗、温室气体排放、环境污染等负效益。根据生态系统服务的内涵,运用环境经济学的相关理论,建立了佛山市农田生态系统生态损益评价指标体系,并利用市场价值法、影子工程法、机会成本法、替代市场法等,定量评价了佛山市2000—2009年间农田生态系统服务的生态损益。结果表明,佛山市农田生态系统的生态价值由2000年的58.77×108元上升到2009年73.09×108元,10年间上升了14.32×108元。根据研究期间农田生态系统的生态价值分析,产品提供功能受人类技术和管理的影响较大,具有较高的提升潜力,是佛山市农田生态系统最主要的服务功能之一。产品提供价值占正效益价值比例由2000年的30.47%上升到2009年的61.15%,占净效益价值的比例则从2000年的36.86%上升到2009年的69.33%。可见,除产品提供价值外,佛山市农田生态系统的其他服务功能在逐渐削弱,需引起各部门的高度重视。全市正效益远大于其负效益,且正效益与负效益的差距在逐年扩大,正负效益价值之比由2000年的5.77∶1上升为2009年的8.48∶1。水资源消耗以及温室气体排放是佛山市农田生态系统最突出的生态问题,二者所产生的环境成本在2000年占总环境成本的82.79%,在2009年仍占78.40%。因此,有必要采取有效措施减少农田生产的灌溉用水或改变农田耕作制度以减少其负面影响。佛山市农田生态系统的生态损益研究表明,农田生态系统具有多种正、负生态效益,应该重视对农田生态系统各项生态效益价值的评估,从而实现快速城市化地区自然、经济、社会生态系统的持续发展。
中亚热带细柄阿丁枫和米槠群落细根的生产和死亡动态

采用微根管技术与挖掘法相结合的方式对福建省万木林自然保护区细柄阿丁枫和米槠天然林细根生产和死亡动态进行了为期两年多的观测,分析细根生产和死亡的季节变化、垂直分布及径级和序级分配,并估计细根的年生产量和年死亡量。结果表明:细柄阿丁枫细根年生产量和年死亡量分别为(230.1±162.8)g.m-.2a-1和(188.8±75.5)g.m-.2a-1,均略大于米槠的(214.5±185.8)g.m-.2a-1和(178.8±26.5)g.m-.2a-1,但两种森林群落的细根年生产量和年死亡量均无显著差异(P>0.05)。两森林群落细根生产均在春季达到高峰,其中米槠细根生产与月降水量呈极显著相关(P<0.01,r=0.566);细根死亡则呈现季节性地波动,米槠细根死亡峰值主要发生于夏季和秋季,而细柄阿丁枫则出现在秋季。两森林群落细根生产和死亡皆主要集中于土壤表层0—40 cm中,而且不同径级细根生产和死亡集中于0—1 mm细根中,其中0.3—0.6 mm细根的生产和死亡在两森林群落中均最大。两森林群落一级根的生产和死亡均大于高级根。
强潮区较高纬度移植红树植物秋茄的生理生态特性

以中国红树林引种最北界的乐清湾西门岛海域为研究地点,选择黄零为1.96、1.66和1.35 m 3个高程断面(每个潮水周期平均淹水时间分别为3.18、3.65、4.07 h),研究了1年生和4年生秋茄的生长、叶片的光合色素和保护酶活性、植株可溶性糖含量、游离氨基酸含量、离子含量等指标的变化。结果表明,当滩涂高程为黄零1.66 m以上时,每个潮水周期平均淹水时间低于3.65 h,1年生和4年生秋茄幼苗均可生长;当滩涂高程为低于黄零1.35 m时,每个潮水周期平均淹水时间高于4.07 h,1年生秋茄幼苗仍能正常生长,而4年生秋茄叶片叶绿素、类胡萝卜素总量、茎叶中的可溶性总糖和游离氨基酸含量、过氧化物酶(POD)活性以及K+/Na+比均显著降低,同时,叶片中的丙二醛(MDA)和茎、叶中Na+含量均快速上升,导致了生长缓慢。总体上说,较大树龄秋茄可生长在高程为黄零1.66 m以上,其原因是植株在每个潮水周期平均淹水时间少于3.65 h时仍能够维持正常的碳氮代谢。
外源K+和水杨酸在缓解融雪剂对油松幼苗生长抑制中的效应与机理

随着融雪剂在国内外寒冷地区的广泛应用及其在城市使用量的逐年增加,融雪剂对城市生态环境的危害引起了广泛的重视。其中,融雪剂在城市道路土壤中的积累对植物生长的影响已日益凸现。以油松幼苗为材料,通过分析0.2%浓度融雪剂胁迫下外源钾(K+)和水杨酸(salicylic acid,SA)对油松幼苗各生长生理指标的影响,探讨外源K+和SA在缓解融雪剂对油松幼苗生长抑制中的机理与剂量效应关系。结果表明,0.2%浓度的融雪剂处理对油松生长有明显的抑制作用,而20 mmol/L KNO3和2 mmol/L SA能明显诱导过氧化物酶(peroxidase,POD)活性的增强,缓解膜脂过氧化作用,降低丙二醛(malondialdehyde,MDA)在叶片中的积累,维持细胞膜的稳定性。虽然外源K+和SA对油松幼苗叶片胞间CO2浓度(intracellular CO2concentrations,Ci)和气孔导度(stomatal conductance,Gs)的缓解作用并不显著,但其可通过提高叶绿素含量促进光合作用的进行,缓解融雪剂胁迫对油松幼苗生长的抑制,分别增加生物量24.9%和63.6%。可见,20 mmol/L KNO3和2 mmol/L SA处理能有效缓解融雪剂对油松幼苗的伤害,为城市化学融雪剂的污染防治提供科学依据。
亚高山/高山森林土壤有机层氨氧化细菌和氨氧化古菌丰度特征

为了解季节性冻融对川西亚高山/高山地区土壤氨氧化微生物群落的影响,采用qPCR技术,以氨单加氧酶基因的α亚基(amoA)为标记,在生长阶段、冻结阶段、融化阶段中的9个关键时期调查了该地区不同森林群落:岷江冷杉(Abies faxoniana)原始林(PF)、岷江冷杉(A.faxoniana)和红桦(Betula albosinensis)混交林(MF)、岷江冷杉次生林(SF)土壤有机层的氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)丰度的特征。结果表明,3个森林群落土壤有机层中都具有相当数量的氨氧化细菌和古菌,均表现出从生长阶段至冻结阶段显著降低,在冻结阶段最低,但冻结阶段后显著增加,在融化阶段为全年最高的趋势。土壤氨氧化微生物类群结构(AOA/AOB)受负积温影响明显。冻结后期3个森林群落土壤负积温最大时,AOA数量明显高于AOB,但其他关键时期土壤氨氧化微生物类群结构与群落类型密切相关。高海拔的岷江冷杉林群落土壤有机层表现为AOA>AOB(冻结初期除外),低海拔的岷江冷杉次生林群落中表现为AOB>AOA(冻结后期除外),而岷江冷杉和红桦混交林群落则仅在融冻期和生长季节末期表现为AOB>AOA。这些结果为认识亚高山/高山森林及其相似区域的生态过程提供了一定的科学依据。
基于斑块的红树林空间演变机理分析方法

现有红树林空间动态分析多是从整体的角度分析其面积的变化情况及其影响因素,着重于面积变化的定量分析和影响因素的定性分析,对其变化的发生途径缺乏深入分析,也不研究其斑块数量的变化动态。由于一定区域范围内的红树林由成百上千甚至更多空间上相互分离的斑块组成,各斑块边界和面积变化动态构成了区域红树林整体的空间分布变化动态,因此,只有深入摸清各个斑块的变化情况及其影响因素,才能对区域红树林整体变化情况作出全面、详细和准确的分析评估。提出了基于斑块的红树林空间演变机理分析方法,首先通过两期高空间分辨率遥感图像提取红树林空间分布信息,在GIS支持下采用叠置分析方法,根据前、后两期各个斑块的空间位置、形状和面积变化情况以及图像表征,逐一分析确定每个斑块变化的主要驱动因子(即变化原因,包括自然过程、围垦、养殖塘和盐田建设、工程建设和人工造林5种)和变化途径(即变化类型,包括稳定、扩张、萎缩、碎化、消失和新增6种),在此基础上构建斑块数量和面积变化的驱动因子-变化途径状态矩阵,通过总驱动量、总驱动率、净驱动量、净驱动率、趋势驱动率、总流量、总流率、净流量、净流率、趋势净流率和作用力等系列指标定量地评估红树林斑块数量和面积的变化动态。该方法不但能够定量地表达了各个驱动因子对红树林斑块数量和面积变化的影响程度,而且能够准确地阐明了红树林斑块数量和面积发生变化的途径,并且还能够准确地反映了每个驱动因子通过何种途径影响斑块数量和面积的变化,实现了红树林空间动态变化分析的定位化、定量化和精确化。
2010年夏季珠江口海域颗粒有机碳的分布特征及其来源

于2010年8月对珠江口海域20个站位的颗粒有机碳(POC)进行采样,分析了POC的空间分布特征,讨论了POC与环境因子之间的关系,并利用碳稳定同位素(δ13C)分析了POC的来源及其贡献率。结果显示,研究区域POC的浓度范围98.5—1929.8μg/L,平均浓度541.9μg/L,空间分布总体呈现自北部海域向中部海域逐渐降低,中部海域至南部海域又逐渐升高,底层大于表层的特点。总悬浮颗粒物、叶绿素a、水动力是影响POC空间分布的重要原因。研究区域总悬浮颗粒物δ13C值的变化范围-27.05‰—-21.03‰,平均为-24.57‰,反映出珠江口海域颗粒有机碳为陆源和水生源混合来源,其分布呈现沿盐度梯度自口门内向口门外逐渐递增,底层高于表层的特点。陆源输入和海洋生物生产是影响δ13C值分布的主要原因。运用二元混合模型计算得知,珠江口北部和中部海域POC以陆源有机碳为主,贡献率平均为64%;南部海域POC以水生源有机碳为主,贡献率平均为68%。与20多年前相比,POC的分布特征与来源已经发生了改变,珠江口海域含沙量减少与营养盐含量增加可能是导致POC组成发生变化的主要原因。
一种新的景观扩张指数的定义与实现

景观格局动态信息的定量表达始终是景观生态学研究的一个重要科学问题,景观格局指数是其中的一种重要方法,但其多是静态指数,难以有效定量表达景观格局的动态信息。因此,针对景观扩张过程以斑块扩张面积为基础提出了一种新的景观扩张指数,来表达景观格局的动态信息。并以妫水河流域1998—2009年的景观农田化过程为例,验证该指数的适用性,结果表明:该指数不仅能够定量表达斑块的空间扩张规模,而且可以准确识别斑块的空间扩张模式。根据扩张斑块与原斑块的空间位置关系,将景观的空间扩张模式划分为邻接扩张式和外部扩张式两种。提出的景观扩张指数在技术方法上计算简便,易于实现,完善了景观格局动态的量化表征科学方法。
浙江省植被NDVI动态及其对气候的响应

利用GIMMS和MODIS两种归一化植被指数(NDVI)资料反演了1982—2010年浙江植被覆盖状况,结合同期研究区63个气象站点的气温、降水和湿润指数等气候指标,分析了该地区植被年际变化、月际变化及其对气候要素的响应特征。结果表明:(1)研究期间,浙江气候总体呈暖干化趋势,植被覆盖缓慢下降,主要是由于森林植被遭破坏,农业生产活动受抑制影响所致,其中NDVI显著减少的地区约占全省陆域面积的29.1%,主要发生在6—11月;(2)降水量及干湿程度对浙江植被NDVI年变化起着决定性作用。植被与气候要素年变化相关分析发现,NDVI与湿润指数关系较降水、气温更为密切,两者相关及偏相关系数均通过0.05水平的置信度检验,这表明在年际尺度上,湿度的增加增大了植被的生长势,有利于植被生长;(3)植被与气候要素月变化分析表明冬季的热量供给是影响浙江植被生长的重要因子,而植被变化对夏季降水和干湿程度的最大响应为滞后两个月;(4)农业生产水平的提高使得农作物种植区NDVI有所增加,人类活动对浙江植被覆盖的影响不可忽视。
基于生命周期的户用沼气系统可用能核算——以广西恭城瑶族自治县为例

发展沼气生态农业可以实现资源的综合利用,带来经济效益与生态效益,同时解决我国农村地区能源短缺和环境污染问题。明确沼气系统内部的物质能量转化利用情况,可为沼气农业系统优化和效益提升提供科学依据。提出基于生命周期的户用沼气系统可用能核算方法,并以全国生态农业示范县——广西恭城瑶族自治县为例,核算了该县典型户用沼气系统建设、运行和利用单元投入产出的可用能流,分析了整个系统的可用能转化与利用效率。结果表明:系统的可用能投入为(1.06×10~8)kJ/a,可用能产出为(5.00×10~7)kJ/a,主要产出形式为沼渣;可用能转化率为48.82%,利用率为21.60%,其中沼气利用效率最高;系统产生的环境排放为(3.42×10~5)kJ/a,主要形式为系统利用单元沼气燃烧产生的CO_2。由此可见,沼气生态农业可通过增加转化环节实现农业废弃物的再利用,系统可用能效率具备极大的提升空间,系统可持续性有待加强。可以考虑从改进工艺技术和改善发酵环境两方面提高户用沼气系统能量转化的能力,通过沼渣沼液综合利用技术方面的创新提高户用沼气系统的可用能利用效率。生命周期可用能核算方法可以更全面的反映系统的能量利用效率,便于诊断薄弱环节,为系统优化提供依据。
水文情势与盐分变化对湿地植被的影响研究综述

湿地植被是湿地生态系统的重要组成部分。水文情势与盐分变化直接影响到湿地植被的分布与演替。目前,全球气候变化和人类活动导致的水文情势改变与盐分聚集已造成大面积的湿地退化和盐渍化,已严重威胁全球淡水湿地生态系统的稳定和健康。系统总结了水文情势与盐分变化单一环境变量及其交互作用对湿地植物生理生态、物种多样性、群落结构与演替和植被动态等诸多方面的影响研究进展,并探讨了湿地水文动态-盐分变化-植被响应的综合模型研究现状,认为发展湿地综合模型预测未来水文情势与盐分变化情景下湿地演变,是应对气候变化湿地水盐管理和生态保护的重要工具,最后指出今后亟需加强的研究方向。
北方草地牛粪中金龟子的多样性

2006年5—9月,在内蒙古鄂温克族自治旗(典型草原)、内蒙古科尔沁左翼后旗(沙地草原)和吉林省长岭县(草甸草原)3种放牧草地中,采用陷阱法和野外牛粪解剖手捡法采集牛粪中的金龟子,共采集金龟子75981头,分属9科43种。对其进行多样性分析,结果表明:长岭和鄂温克族自治旗牛粪生境中的优势种均是黄缘蜉金龟Aphodius sublimbatus(Motschulsky)(分别占各自生境捕获个体数的88.188%和93.547%),科尔沁左翼后旗的优势种为双顶嗡蜣螂Onthophagus bivertex Heyden(67.067%)、小蜉金龟Aphodius pusillus(Herbst)(14.524%)和独角凯蜣螂Caccobius unicornis(Fabricius)(10.264%)。科尔沁左翼后旗牛粪中金龟子的Simpson指数、Shannon-Wiener指数和均匀度指数在3种草地中均最高,长岭次之,鄂温克族自治旗最低。3种草地牛粪中金龟子的物种数与其丰富度相一致:长岭>科尔沁左翼后旗>鄂温克族自治旗。Sorenson群落相似性系数在0.458—0.578之间。
不同产量水平旱地冬小麦品种干物质累积和转移的差异分析

旱地小麦高产栽培中品种起着重要作用,研究不同产量水平旱地冬小麦品种干物质累积和转移的差异,对黄土高原旱区作物高产稳产有重要意义。以9个旱地冬小麦品种为材料,通过田间试验研究了不同产量水平旱地冬小麦品种的生物量、花前花后干物质累积量、干物质转移量、转移率及转移干物质对籽粒的贡献率、叶面积、SPAD值以及光合速率的差异。结果表明,不同小麦品种的生物量、花前花后干物质累积量、干物质转移量、转移率及转移干物质对籽粒的贡献率均存在明显差异。与不施肥相比,高、中、低3个产量水平小麦品种在低养分投入时,成熟期生物量分别提高29%,22%和6%,高水平时分别提高46%,39%和23%,高产品种的生物量及其对养分投入的敏感程度明显高于低产品种。不同品种的花后干物质累积量随养分投入水平提高而增加,但花前营养器官中储存物质的转移量、转移率和对籽粒的贡献率却明显随之下降。功能叶(旗叶)在灌浆期高、中、低3个产量水平品种的SPAD值在低养分投入条件下分别为20.7、17.5和13.7;高养分投入时,分别为35、26.1和16.8。高产品种西农88的光合速率为6.0μmolCO_2m~(-2)s~(-1)),中产和低产品种的平均光合速率分别为4.3μmolCO_2m~(-2)s~(-1)和4.0μmolCO_2m~(-2)s~(-1),高产品种功能叶(旗叶)在灌浆期能保持较高的SPAD值和光合速率,因而花后能生产较多的干物质,但其花前干物质转移量、转移率及转移干物质对籽粒的贡献率均没有明显优势。可见,花后较高的叶绿素水平、光合速率和干物质累积是旱地小麦品种高产的重要原因。选择优良品种,采取合理的栽培措施,特别是通过养分调控保持花后具较高的干物质累积量是西北旱地进一步提高冬小麦产量的重要途径。
铁皮石斛组培苗移栽驯化过程中叶片光合特性、超微结构及根系活力的变化

研究了铁皮石斛(Dendrobium candicum Wall.ex Lindl.)组培苗在移栽驯化(即试管苗移栽大田)过程中,移栽0、1、2、4d和20d(已移栽成活)时叶片光合特征参数、叶绿素荧光特性及叶绿体超微结构,光合色素含量、可溶性糖含量、根系活力和硝酸还原酶活性等生理特征的变化,以阐明铁皮石斛组培苗在移栽驯化过程中发生的适应性变化。结果表明:铁皮石斛幼苗在移栽驯化过程中叶片表观量子效率、最大净光合速率、羧化速率以及PSⅡ的最大光化学效率和表观光合电子传递速率均在移栽驯化过程中不断升高并于20d时达到最大;而暗呼吸速率和叶绿素b的含量在移栽20d时显著降低。驯化过程中叶片光合机构遭到破坏,但移栽20d时叶绿体内淀粉粒和嗜饿小体体积变大,片层结构清晰、完整且有序。根系活力和硝酸还原酶活性均在移栽20d时显著增大。铁皮石斛组培苗在移栽驯化过程中叶片光合特性、超微结构及根系活力都发生了一定的适应性变化,随着移栽时间的延长,石斛叶片的光合效率明显提高,并有大量的光合产物积累;同时根系吸收水分、养分的能力及抗逆能力都明显增强,到移栽20d时组培苗已完全适应大田环境。
闽江河口不同河段芦苇湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征

为了阐明不同河段湿地土壤生态化学计量学特征及其指示意义,对闽江河口不同河段芦苇湿地土壤碳、氮、磷含量进行了测定与分析。结果表明:上游段芦苇湿地0—60 cm土壤C/N、C/P和N/P分别为36.5—51.3、43.0—93.6和0.8—2.3,平均值分别为44.1、66.9和1.6;中游段湿地0—60 cm土壤C/N、C/P和N/P分别为15.8—21.7、28.0—72.2和1.6—4.2,平均值分别为17.6、45.7和2.6;下游段湿地0—60 cm土壤C/N、C/P和N/P分别为13.5—19.8、63.6—125.4和4.2—6.3,平均值分别为16.4、90.5和5.5;不同河段湿地的3种比值表现为不同的变化趋势,土壤C/N为上游段湿地>中游段湿地>下游段湿地,C/P为下游段湿地>上游段湿地>中游段湿地,N/P为下游段湿地>中游段湿地>上游段湿地;单一河段湿地不同土壤剖面C/N、C/P和N/P的变异性小于不同河段湿地之间的变异性;土壤水分含量和粉粒含量是影响不同河段湿地土壤C/N、C/P、N/P变化的最为关键的因子;不同河段湿地土壤C/N和N/P对厌氧碳分解过程具有良好的指示作用。
亚洲玉米螟成虫寿命与繁殖力的地理差异

为探明亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis繁殖力的地理差异,比较了亚洲玉米螟5个不同地理种群海南乐东(LD)、江西南昌(NC)、山东泰安(TA)、河北廊坊(LF)和黑龙江哈尔滨(HEB)的成虫寿命、产卵历期、产卵量,并分析了这些参数与各种群地理纬度的关系。成虫寿命随纬度升高而延长,从南到北各种群雌虫寿命分别为10.20、13.68、13.90、13.95 d和16.40 d,雄虫寿命分别为8.35、12.50、13.62、13.71 d和14.30 d;产卵历期随纬度升高而延长,从南到北各种群分别为7.45、10.45、11.90、10.62d和13.15 d;产卵量随纬度升高而增大,乐东产卵量显著低于其他种群,从南到北各种群产卵量分别为351.55、500.09、522.90、546.76粒和577.95粒/雌。这些研究结果初步揭示了亚洲玉米螟繁殖略策的地理差异。
莫莫格湿地芦苇对水盐变化的生理生态响应

认识湿地植物对不同水盐环境的生理生态响应特征和规律,是确定湿地生态需水阈值的关键,为湿地生态需水量计算及生态恢复提供科学依据。通过对莫莫格湿地水盐环境因子与芦苇生理生态特征指标进行调查研究,并利用国际通用植被数量分析软件CANOCO4.5对其关系进行了冗余度分析(RDA)。结果表明:湿地水深、Na~+,HCO~-_3含量3个环境因子组合对芦苇生理生态特征变异的解释量达到54.7%,说明这3个变量是影响芦苇生理生态特征变异的重要因子,水深是关键驱动因子。水深与芦苇株高、生物量、叶绿素含量、最大光化学效率F_V/F_M以及光化学性能指数PI_(ABS)成显著正相关,随着水深的增加,芦苇株高、生物量以及叶绿素含量等逐渐增加。Na~+含量、HCO~-_3含量与芦苇生理生态特征的相关性没有达到显著水平。因此,中轻度盐碱湿地生态恢复需要重点考虑水深条件对湿地生态的影响,其次是水质(Na~+/HCO~-_3)因素的影响作用,确保适宜生态水位,满足生态恢复需要。
植物种群自疏过程中构件生物量与密度的关系

不论是在对植物种群自疏规律还是在对能量守衡法则的研究中,个体大小(M)大多针对植物地上部分生物量,地下部分和构件生物量及其动态十分重要又多被忽视。以1年生植物荞麦为材料研究了自疏种群地下部分生物量、包括地下部分的个体总生物量以及各构件生物量与密度的关系。结果表明:平均地上生物量和个体总生物量与密度的异速关系指数(γ_(above-ground)和γ_(individual))分别为-1.293和-1.253,与-4/3无显著性差异(P>0.05),为-4/3自疏法则提供了有力证据;平均根生物量-密度异速指数γ_(root)(-1.128)与-1无显著性差异(P>0.05),与最终产量恒定法则一致;平均茎生物量-密度异速指数γ_(stem)(-1.263)接近-4/3(P>0.05),平均叶生物量-密度异速指数γ_(leaf)(-1.524)接近-3/2(P>0.05),分别符合-4/3自疏法则与-3/2自疏法则;而繁殖生物量与密度的异速关系指数γ_(reproductive)(-2.005)显著小于-3/2、-4/3或-1(P<0.001)。因此,不存在一个对植物不同构件普适的生物量-密度之间的关系。光合产物在地上和地下构件的生物量分配格局以及构件生物量与地上生物量之间特异的异速生长关系导致不同构件具有不同的自疏指数。无论对于地上生物量还是个体总生物量,荞麦种群能量均守衡,而对于地下生物量,荞麦种群能量不守衡。
厦门市七种药用植物根围AM真菌的侵染率和多样性

调查了福建省厦门市7种常见药用植物根围丛枝菌根真菌分布情况、侵染率及其多样性。结果表明:7种药用植物均能与AM真菌形成良好的共生关系,且不同药用植物形成菌根的能力差异明显,盐肤木根围的孢子密度最高,29.0个/g土,喜树的侵染率最高,100%。含笑根围的孢子密度最低,4.7个/g土,鱼腥草的总侵染率最低,4.5%。共分离鉴定AM真菌4属63种,其中球囊霉属(Glomus)39种、无梗囊霉属(Acaulospora)18种、巨孢囊霉属(Gigaspora)4种、盾巨孢囊霉属(Scutellospora)2种,其中Glomus、Acaulospora为优势属,黑球囊霉G.melanosporum为优势种。盐肤木根围AM真菌种类最丰富,Shannon-Weiner指数H达到1.29。侵染率与各土壤因子均无显著相关;孢子密度与pH值极显著负相关;种的丰度与pH值显著负相关、与电导率极显著负相关、与孢子密度极显著正相关;Shannon-Weiner指数H与有机质极显著负相关;均匀度与有机质、孢子密度极显著负相关。厦门地区AM真菌资源十分丰富,多样性程度高,宿主植物不同,土壤因子对其侵染率、孢子密度、种的丰度、Shannon-Weiner指数、均匀度的影响也不同。为实现AM真菌生物技术应用于中药材规范化种植提供宝贵种质资源和理论依据。
基于景观感知敏感度的生态旅游地观光线路自动选址

引入景观感知敏感度模型中的可视范围、最佳观赏距离、最佳观赏方位等视域感知影响因子,和景观类型、资源价值等生态感知影响因子,并增加地形坡度和起伏度因子,建立了生态旅游地观光线路选址综合权重计算模型,用于观光线路的自动选址。以武安国家地质公园奇峡谷景区为例,基于ArcGIS软件平台,实现了景区旅游观光最佳线路自动选址;通过景区野外考察,并综合考虑其它修正因子,对计算结果进行了专家修正,获得了一条旅游者景观感知较好且容易实施的观光线路。观光线路自动选址为微观尺度下的生态旅游地规划、景观设计提供了定量分析方法,为景区管理和生态保护提供了思路和参考。
电针对帕金森病大鼠室管膜下区细胞增殖和胶质原纤维酸性蛋白表达的影响

目的:观察电针对帕金森病(PD)大鼠室管膜下区(SVZ)神经干细胞的影响。方法:SD大鼠随机分为正常对照组(6只)、模型组(6只)和电针组(6只)。右侧前脑内侧束注射六羟基多巴胺制备PD模型。电针组于造模1周开始高频(100Hz)电针"合谷""太冲"穴,每次30min,每日1次,连续电针21d。以酪氨酸羟化酶(TH)、抗增殖细胞核抗原(PCNA)以及胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)抗体免疫组化阳性分别显示SVZ多巴胺能神经末梢、分裂细胞和神经干细胞。结果:正常对照组右侧纹状体有较强的TH表达,而模型组和电针组的表达均几乎为零;模型组右侧SVZ的PCNA免疫反应阳性细胞数和表达量均显著低于正常对照组(P<0.01),电针组较模型组均显著增高(P<0.01);模型组右侧SVZ的GFAP表达水平显著低于正常对照组(P<0.01),电针组较模型组显著增高(P<0.05)。结论:电针可不通过增加TH表达而逆转PD大鼠损伤侧SVZ的PCNA和GFAP表达减少,提示其改善PD临床症状的可能机制。
储能技术在风力发电中的应用

在分析风电输出波动问题的基础上,首先重点介绍了机械储能技术中的抽水蓄能和飞轮储能、电磁储能技术中的超导磁体储能和超级电容储能、电化学储能技术,并比较分析了各自在储存容量、功率、效率、响应速度、存储周期和转换次数等重点参数上的性能,其次分析了风力发电对储能技术的关键要求,然后提出了适合风电的多元混合储能方案来改善风电的可靠性和稳定性问题,最后通过多元混合储能方案在实际风力发电运行中的应用证明了储能技术能够切实改善风电输出的稳定性和有效的储能调峰等作用提高风电的利用率.
摘箬山海岛新能源电网设计关键技术

拟建设的浙江舟山地区摘箬山海岛电网供电容量大于5MW,主要采用海流能机组、风电机组、太阳能机组、以及混合储能系统供电.着重介绍摘箬山海岛电网设计中需要解决的若干关键技术,包括电网的负荷平衡方案、电网电气设计和电网集中控制策略等方案.
基于伪谱理论分析电力系统的暂态增长

使用伪谱理论进行电力系统的稳定分析,通过计算电力系统状态矩阵的伪谱得到其特征值的敏感性,并利用伪谱横坐标来度量系统的鲁棒性.矩阵指数和暂态仿真给出了敏感特征值与系统暂态增长的关系.
混合电力系统合作博弈规划的分配策略研究

在市场环境下,博弈论是描述混合电力系统(由风电、光伏发电和储能设备组成)电源规划决策过程的有力工具.已有研究表明风、光、储通过合作组成总联盟能够实现最大的经济效益,但如何制定有约束力的协议(或分配策略)使得合作最终能够实现是合作博弈的关键问题,也是研究重点.首先论文给出混合电力系统合作博弈规划中具有约束力的分配策略应满足的条件,即满足个体理性、整体理性和联盟理性,以使得联盟中的所有参与者均有意愿参与合作.此外,论文提出一类改进的DP(Disrupttion Propensity)指标用于定量描述各参与者对不同分配策略的接受程度,即特定分配策略下的合作强度.最后,提出并分析比较了四种典型的分配策略,即均分策略、按容分配策略、Shapley值以及基于改进DP指标的分配策略,进一步证明后两种分配策略属于核心的集合,是有约束力的分配策略.
基于飞轮储能的并网风电场有功功率及频率控制方法研究

为平缓风电场输出,实现大规模风电并网并参与系统的频率控制,设计了一个基于永磁同步电机的飞轮储能系统,利用飞轮储能系统的快速充放电能力实现了风电场并网有功功率与一次频率控制.研究了飞轮储能系统的参考功率计算方法,根据该参考功率的变化实现储能系统充放电运行状态的转化.在Matlab/Simulink中建立了该储能系统模型,进行了风电场并网的有功功率及频率控制仿真,仿真结果表明该方法可以有效地平缓风电场的有功功率输出,参与系统的一次调频.
一类新的非线性和差分不等式及其应用

由于差分不等式是研究差分方程解的存在性、有界性、唯一性、稳定性等定性性质的重要工具,许多数学家不仅研究Gronwall类积分不等式的各种推广形式及其应用,而且研究差分不等式及其应用.该文建立了一类新的非线性和差分不等式,利用分析技巧给出了不等式中未知函数的上界估计.将得到的结果应用到时滞差分方程的边值问题,得到了差分方程解的估计.
有限域上多项式集的简单分解

研究如何将任意有限域上的多项式集分解为有限多个简单列.为了解决这一问题,首先研究简单列和根理想之间的关系,然后基于已有的正则分解算法和有限域上理想的根的两种计算方法设计一个有限域上多项式集的简单分解算法.计算试验表明,文章给出的算法是有效的.
东濮凹陷白庙地区深层天然气成藏期次研究

白庙地区是东濮凹陷勘探程度较高的含油气区,生气条件十分优越,已发现了Es_2~下,Es_3~1,Es_3~2,Es_3~(3-4)4套主要含油气层系。根据伊利石测年法和包裹体均一温度法综合分析了白庙地区天然气充注历史。研究表明白庙地区天然气主要分两次注入储层,一次为31.4~20.4 Ma,相当于东营组—馆陶组早期,另一次为2 Ma,相当于第四纪以来;第一阶段天然气成藏时期年龄绝大部分落入了剥蚀期年龄(27~17 Ma)段,是天然气藏的最主要形成时期,抬升剥蚀期压力下降,更有利于天然气成藏;第二阶段为2 Ma,相当于第四纪以来,馆陶组沉积以来白庙地区为欠补偿状态,无二次生气过程,一方面前梨园洼陷及葛岗集洼陷继续生气,生成的天然气向白庙构造运移,聚集成藏;另一方面是第一阶段形成气藏的重新调整。白庙地区天然气成藏期总体具有西早、东晚、北早、南晚的特点。