基于RS、GIS的天目山自然保护区植被空间分布规律研究

以RS、GIS技术为工具。将天目山自然保护区的TM遥感影像进行处理与分类得到该区的植被分布图。利用GIS空间分析功能。研究了天目山自然保护区内各植被类型空间分布规律。重点研究了其中的一种植被类型。研究结果定量描述了自然保护区内各植被类型的高程、坡向、坡度分布,给出科学的统计结果。总结了研究区内植被类型的空间分布规律,把对植被类型的空间分布规律的定性理解转为定量描述,结合实际给出了理论解释。为自然保护区的规划、管理和保护提供了科学依据。     

陆地生物地球化学模型的应用和发展

以TEM和DNDC模型为例,在分析国外生物地球化学模型发展基础上,按照模拟方法,应用目的,元素类型,生态系统类型和空间尺度等对现有的生物地球化学模型进行了分类,对生物地球化学模型的基本框架（植物,大气和土壤3个组分及植物－大气,植物－土壤和土壤－大气界面等3个界面）,以及内部基本过程（物理的,化学的和生物的过程）进行了总结分析,对目前生物地球化学模型建立中的几个问题（如跨尺度问题,地理信息系统（GIS）和遥感技术结合,考虑人类活动的影响和生物地球化学模型的比较研究）的研究动态进行了评价。     

基于GAM模型的延河流域主要草地物种空间分布及其与环境的关系

对延河流域145个样地的主要草地物种空间分布和以GIS空间分析获取的该区12种主要环境因子之间的关系进行了定量研究,同时应用广义可加模型（GAM）分析了单物种的地理分布与环境梯度的关系。结果表明：影响延河流域典型草地物种百里香（Thymus mongolicus）空间分布的主要环境因子包括年均降雨、年均温度、蒸发量,其次是温度季节比,再次是坡位与坡度;主要草地物种与环境的关系非常密切,每个物种都存在自己特定的环境梯度空间中,并以不同的方式在空间上响应不同的环境因子;在流域尺度上利用GAM模型进行单物种和环境关系研究是可行的,能较好地描述物种空间分布和环境因子之间的关系。     

赞青尺蛾属修订及其分布格局分析（鳞翅目：尺蛾科：尺蛾亚科）

本文对赞青尺蛾属Xenozancla Warren, 1893进行研究,重新描述了属、种特征,总结了属的鉴别特征;描述了种内雄外生殖器的变化并附图,提供了成虫形态、外生殖器图。提出银尺蛾属Yinchie Yang, 1978和枣灰银尺蛾Y. zaohuiYang, 1978 分别是赞青尺蛾属Xenozancla 和赞青尺蛾X. vericolor Warren 的新异名,并为赞青尺蛾X. vericolor Warren指定了选模。同时,采用临近距离平均法（mean propinquity method）结合GIS技术绘制了赞青尺蛾属分布格局图,并据此分析了其分布格局和分布特点,结果表明：该属为亚洲东部特有属,呈西南 华北走向;它在中国华北、华中、西南地区至印度可能存在一个连续的分布区,其分布格局应属于东洋界的东南亚热带-亚热带型。     

基于WRF-Flexpart的一次褐飞虱回迁过程模拟研究

褐飞虱是影响亚洲地区水稻生产的迁飞性害虫,其远距离迁飞与种群分布会受到大气环流和局地天气条件的影响。采用WRF-Flexpart耦合模式、GIS空间分析和Vincenty方位角/距离估计等方法,选取2009年9月30日—10月7日发生在中国15个植保站的褐飞虱迁入过程,并根据模式输出、GIS分析和轨迹计算结果探讨了多种大气物理胁迫共存下大气动力场、降水、温度场和湿度场对褐飞虱秋季回迁过程及其降落虫量分布的影响。研究结果表明:(1)此次重大迁飞过程中,大气动力场、降水、温度场和湿度场在不同地区、不同时间段对褐飞虱种群的迁入和降落起了不同的作用,因而造成了迁入虫量分布的时空差异。(2)从各虫源地迁出的褐飞虱种群是向着温暖而湿润的地方迁飞的,迁飞方向主要受所经区域盛行风向的影响,迁飞距离由途径区的风速所决定。(3)当迁飞种群途径局地降水较多的区域时,初期迁入量并不多,经过短暂的一段时间后降虫量会突然增加。(4)在一定的温度范围内,大气湿度条件会影响褐飞虱的迁入虫量:褐飞虱迁入虫量在近地面温度高于26℃、相对湿度(925 hPa)大于70%且下沉气流较强的地区分布最多,而在近地面温度低于24℃、相对湿度(925 hPa)小于50%、无明显下沉气流的地区未发现有褐飞虱的迁入。     

40年间红耳鹎在中国的分布变化探讨

红耳鹎(Pycnonotus jocosus)为华南区常见鸟类。我们在整理中国鹎科鸟类分布区变化情况时发现,2006年以来红耳鹎的地理分布范围发生较大的变化。本文收集整理了中国1976至2016年期间红耳鹎的分布信息,并利用GIS技术详细地描述分析了该物种的地理分布变化情况。结果显示,红耳鹎jocosus亚种的分布范围呈现一个辐射状的扩散趋势,且向北方地区迁移。除少数扩散属人为因素造成外,基本上都是自然扩散。本研究还初步讨论了生境选择、繁殖习性以及食性等生态特征对红耳鹎扩散的影响,并对该物种地理分布扩散可能造成的影响进行讨论。     

青藏高原那曲地区冬虫夏草资源分布空间分析方法

冬虫夏草(Cordyceps sinensis)是分布在我国青藏高原的可再生资源,具有极其名贵的中药材价值,而目前我国冬虫夏草资源的分布区域尚不清楚。以西藏那曲地区为例,根据冬虫夏草资源分布的生境条件,结合冬虫夏草的生态特性指标,利用地理信息系统(GIS)空间分析方法对冬虫夏草的空间分布区域进行了分析。结果表明,那曲地区冬虫夏草资源主要分布于那曲的东部,分布面积约为4.93万km2,占地区总面积的12.54%。与实地调查结果比较,提出的基于GIS空间分析的冬虫夏草分布区分析方法精度较高,说明空间分析方法在冬虫夏草资源调查评价上具有一定的可行性,为今后的冬虫夏草资源调查等相关研究提供方法支持。     

上海外高桥保税区可持续发展的生态环境规划研究

以可持续发展理论和生态规划理论为指导,应用环境监测、遥感分析和GIS等方法评价了上海外高桥保税区大气、水体、土壤、噪声、绿化等生态环境质量现状和发展趋势,从生态环境建设的指标体系、环境保护规划和管理、绿地系统规划等方面提出了对策措施。     

秦岭太白红杉林分布及太白山高山林线特征的定量分析

采用正交试验设计在秦岭太白山设置了12个太白红杉林分,用样方方法对太白红杉种群进行了调查,用正交分析法和"DataProcessingSystem"数据处理软件对影响太白红杉林分布的5个生态因子进行了分析。结果表明:5个生态因子中,海拔梯度的变化是影响太白红杉林分布的主导因子,5个生态因子在影响太白红杉林分布中的作用地位是:海拔>坡度>土壤厚度>坡向>风向。并对描述太白红杉林的5个指标进行了主成分分析,并对高山林线进行了定量描述,胸高直径是描述太白红杉林的主要成分,海拔3400m是太白山太白红杉郁闭林的上限。     

基于个体的集水区森林动态模型

研制了基于个体的在景观尺度上运行的森林动态模型CFDM(individual-based catchmentscale forest dynamic model),介绍了CFDM模型的研制和检验过程,以及GIS技术的应用、气候和生理因子的参数化.对卧龙保护区一个139hm2小集水区进行了400年的模拟(包括地形数据的预处理、改进的山地小气候模型的运算和森林动态模拟).结果表明:CFDM模型能够描述林木个体的生理过程与空间分布,进而实现对整个集水区范围内森林的空间格局及其动态的模拟.     

景观生态学在大气污染研究中的应用

快速城市化和工业化进程造成了一系列大气污染问题，亟需在宏观尺度上解析大气污染时空分布规律。景观生态学关注格局与过程耦合，景观"源汇"理论可对应解析大气污染物的源与汇效应，将景观生态学的理论与方法引入大气污染研究中已成为解决当前区域发展与大气污染权衡的有效途径。从景观生态学视角辨识了景观与大气污染物的源汇关系，系统梳理了景观格局与大气污染的定量关系，指出当前景观格局指标仍需进一步完善以表征大气污染时空分布特征，而高质量大气污染物时空数据的缺乏是限制景观格局与大气污染过程耦合分析的重要因素，拓展应用景观"源汇"理论，定量解析景观格局对大气污染的源汇效应，同时进一步研发遥感反演技术，实现大气污染物分布格局的精细刻画，将为区域景观规划提供重要支撑。强化大气污染研究中的景观生态学分析途径，将有助于深化景观生态学格局与过程耦合研究体系，也将为景观可持续管理提供有力的科学支撑。     

锡林郭勒盟煤电基地大气环境容量分析及预测

内蒙古锡林郭勒盟国家大型煤电基地既是我国经济发展和区域能源安全的重要基地,又是近首都生态重要屏障保障区域,该区域的生态环境建设直接关系到国家生态安全。选取锡林郭勒盟煤电基地为研究对象,以研究区内各大气污染物排放数据为基础,对照大气环境功能区划,研究大气环境容量。首先绘制了各主要污染物的区域空间分布图,结合功能区大气质量标准得到了锡林郭勒盟环境容量和承载力的空间分布结果。在此研究基础上,按不同目标情景(低标准、中等标准、高标准)进行了区域大气环境承载力的预测,分析了各区域的环境保护对策。为锡盟国家煤电基地建设和生态保护及区域可持续发展提供科学依据。     

南昌市中心城区主要大气污染物分布模拟及土地利用对其影响

随着我国城市化、工业化的快速推进,城市大气污染问题日益突出,研究城市大气污染物的分布情况及其土地利用影响对解决城市大气污染问题具有重要意义.本研究以南昌市中心城区为研究区,基于土地利用回归模型(LUR)模拟了PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO、O₃等6种主要大气污染物浓度,并分析其时空分布特征;基于主导土地利用类型,选择南昌市中心城区内居住、商业、教育和工业用地各15个样本区,为了减少气象因子的影响,分四季统计各样本区6类大气污染物浓度,运用双因素方差分析和多重比较,定量分析土地利用(样本区)对6类大气污染物的影响.结果表明: 采用LUR模型模拟研究区PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO、O₃浓度的平均绝对误差率分别为11.9%、13.4%、12.5%、12.0%、12.7%和13.5%,模型误差较小,方法可行.研究区6类污染物浓度具有明显的时空分布特征,PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂和CO浓度在冬季最高,春季和秋季次之,夏季最低;O₃浓度则为夏季高,春季和秋季次之,冬季低.PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO浓度整体呈现从城区中心到郊区递减的趋势,而O₃浓度则反之.不同季节与不同土地利用样本区间6种大气污染物浓度差异显著,表明在中心城区尺度上,气象条件和土地利用都对大气污染物有显著影响.不同土地利用对主要大气污染物浓度分布有不同程度的影响,其中,对PM_2.5、NO₂和O₃的影响较大,对CO的影响较小.     

Strontium isotope studies of atmospheric inputs to forested watersheds in New Mexico

Stable isotopes of strontium provide a unique quantification of ecosystem processes because organisms do not differentiate between them. For landscapes with contrasting geologies, these isotopes can identify atmospheric source material from local weathered material. This study quantified the input of strontium, distribution within the ecosystem, canopy capture versus leaf leachate, canopy loss, and Sr increment in biomass from an atmospheric origin. Forest ecosystems were studied along an elevational gradient in New Mexico. Spruce forests had a much greater capacity for capturing atmospheric Sr than aspen forests; however, aspen contained more total atmospheric Sr in their tissues because of greater uptake rates and the ability to utilize atmospheric deposited Sr before the initiation of the aspen forest. This technique has excellent capabilities for estimating the relative importance of atmospheric and weathering inputs to certain ecosystems.     

西双版纳热带季节雨林大气稳定度特征

利用2003-2005年西双版纳热带季节雨林林冠上方的常规观测资料和涡度相关观测资料,对树冠边界层的大气稳定度频率分布进行了分析.分别计算了近地层尺度参数和理查逊数,并根据结果对大气稳定度类型进行了划分,分析了大气稳定状态的时间变化,对2种方法得到的结果进行了对比分析,结果表明:2种不同方法计算的稳定度变化趋势是一致的,但不同状态出现频次有所不同;相对于近地层尺度参数法,理查逊数法计算的大气稳定度季节变化和年际变化均较明显,而近地层尺度参数法则未表现出明显波动.     

Vertical Distribution of Lead and Mercury in the Wetland Argialbolls of the Sanjiang Plain in Northeastern China

The wetland Argialbolls pedon was chosen to investigate the effects of pedogenic processes and anthropogenic activities on the vertical distribution of lead and mercury concentration and to assess the potential use of soil as an archive of atmospheric Pb and Hg pollution. The soil was sampled from 5 cm from the surface to a depth of 90 cm at two locations in the Sanjiang Plain in northeastern China. The soil was analyzed for pH, soil organic matter (SOM), Fe, Mn, and Al. The results indicate that the SOM concentration gradually decreased with depth, while Fe and Mn were reductively leached from the upper horizons and accumulated significantly in the lower argillic horizons. Atmospheric Pb and Hg deposition and their redistribution during the pedogenic process led to a unique vertical distribution in the wetland Argialbolls. Overall, Pb was leached from the upper horizons and then accumulated in the lower argillic horizons. However, the Hg concentration decreased with depth, following the SOM distribution. The Pb concentration was significantly correlated to the Fe and Mn concentrations in the Argialbolls profiles, while the Hg concentration was significantly correlated with SOM. Post-depositional mobility along the wetland Argialbolls profile is higher for Pb and low for Hg. Therefore, the Argialbolls profile does not provide an accurate reconstruction of atmospheric Pb deposition, but might provide an accurate reconstruction of net atmospheric Hg deposition.     

Assessment of the relationship between atmospheric deposition of mineral nitrogen and vegetation in forest ecosystems

This paper studies the composition and spatial distribution of the atmospheric deposition of mineral nitrogen (N_min) in forest ecosystems of Moscow, Vologda, and Kostroma regions. The composition of N_min depositions was shown to be affected by the nature of emissions and specialization of industrial enterprises, as well as the proximity of large highways. It was ascertained that forest stands significantly increased the concentration of N_min (ammonium and nitrate) in snowmelt. It was shown that the atmospheric depositions of N_min were not correlated with the distribution of nitrophilous species in the ground cover of the forests studied.     

高大气CO2浓度下氮素对小麦叶片光能利用的影响

关于氮素对高大气CO₂浓度下C₃植物光合作用适应现象的调节机理已有较为深入的研究, 但对其光合作用适应现象的光合能量转化和分配机制缺乏系统分析。该文以大气CO₂浓度和施氮量为处理手段, 通过测定小麦(Triticum aestivum)抽穗期叶片的光合作用-胞间CO₂浓度响应曲线以及荧光动力学参数来测算光合电子传递速率和分配去向, 研究了长期高大气CO₂浓度下小麦叶片光合电子传递和分配对施氮量的响应。结果表明, 与正常大气CO₂浓度处理相比, 高大气CO₂浓度下小麦叶片较多的激发能以热量的形式耗散, 增施氮素可使更多的激发能向光化学反应方向的分配, 降低光合能量的热耗散速率; 大气CO₂浓度升高后小麦叶片光化学淬灭系数无明显变化, 高氮叶片的非光化学猝灭降低而低氮叶片明显升高, 施氮促进PSII反应中心的开放比例, 降低光能的热耗散; 高大气CO₂浓度下高氮叶片通过PSII反应中心的光合电子传递速率(J_F)较高, 而且参与光呼吸的非环式电子流速率(J₀)显著降低, 较正常大气CO₂浓度处理的高氮叶片下降了88.40%, 光合速率增加46.47%; 高大气CO₂浓度下小麦叶片J_F-J₀升高而J₀/J_F显著下降, 光呼吸耗能被抑制, 更多的光合电子分配至光合还原过程。因此, 大气CO₂浓度增高条件下, 小麦叶片激发能的热耗散速率增加, 但增施氮素后小麦叶片PSII反应中心开放比例提高, 光化学速率增加, 进入PSII反应中心的电子流速率明显升高, 光呼吸作用被抑制, 光合电子较多地进入光化学过程, 这可能是高氮条件下光合作用适应性下调被缓解的一个原因。     

Pressure and low temperature effects on the fluorescence emission spectra and lifetimes of the photosynthetic components of cyanobacteria.

The effects of hydrostatic pressure on the excited state reactions of the photosynthetic system of cyanobacteria were studied with the use of stationary and dynamic fluorescence spectroscopy. When the cells were excited with blue light (442 nm), hydrostatic pressure promoted a large increase in the fluorescence emission of the phycobilisomes (PBS). When PBS were excited at 565 nm, the shoulder originating from photosystem II (PSII) emission (F685) disappeared under 2.4 kbar compression, suggesting suppression of the energy transfer from PBS to PSII. At atmospheric pressure, the excited state decay was complex due to energy transfer processes, and the best fit to the data consisted of a broad Lorentzian distribution of short lifetimes. At 2.4 kbar, the decay data changed to a narrower distribution of longer lifetimes, confirming the pressure-induced suppression of the energy transfer between the PBS and PSII. When the cells were excited with blue light, the decay at atmospheric pressure was even more complex and the best fit to the data consisted of a two-component Lorentzian distribution of short lifetimes. Under compression, the broad distribution of lifetimes spanning the region 100-1,000 ps disappeared and gave rise to the appearance of a narrow distribution characteristic of the PBS centered at 1.2 ns. The emission of photosystem I underwent 2.2-fold increase at 2.4 kbar and room temperature. A decrease in temperature from 20 to -10 degrees C at 2.4 kbar promoted a further increase in the fluorescence emission from photosystem I to a level comparable with that obtained at temperatures below 120 degrees K and atmospheric pressure. On the other hand, when the temperature was decreased under pressure, the PBS emission diminished to very low value at blue or green excitation, suggesting the disassembly into the phycobiliprotein subunits.     

Species-sorting may explain an apparent minimal effect of immigration on freshwater bacterial community dynamics

Long distance atmospheric transport of bacterial cells is often implied as a driver of the apparent cosmopolitan distribution of bacterial taxa. Surprisingly, efforts to measure immigration in bacterial communities are rare. An 8-week time series of within-lake bacterial community composition and atmospheric deposition rates and composition were used to estimate the influence of immigration on bacterial community dynamics in two north temperate lakes. Characterization of bacterial community dynamics using automated ribosomal intergenic spacer analysis suggested moderate overlap in composition between the lakes and atmospherically deposited cells. However, taxa that appeared to be delivered by atmospheric deposition had a relatively minor influence on lake bacterial community dynamics. The weak influence of immigrating bacterial taxa suggests that a species-sorting concept best describes aquatic bacterial metacommunity dynamics.