基于沿海蝗区飞蝗卵块分布格局的土壤空间异质性

以沿海蝗区南大港水库为研究区域,通过连续2a野外450m,50m规则栅格取样,利用地统计学方法,在GIS平台下,分析东亚飞蝗卵块分布格局与土壤空间异质性的研究,结果表明：（1）飞蝗卵块呈斑块、聚集分布,并具有明显的空间异质性,其空间自相关范围为390m,且主要分布在南大港水库的中部和东部,少数分布在南部,而在西部和北部地块几乎没有卵的分布。（2）研究区域内土壤含盐量和5cm含水量由空间自相关引起的空间异质性分别占总空间异质性的76.15%、78.04%,即表现出较强的空间相关性,空间自相关范围分别为594m,621m,土壤有机质和pH值具有中等强度的空间相关性,由空间自相关引起的空间变异分别为61.85%和57.19%,空间变异尺度分别为1014m,1368m。（3）研究区域内卵块主要集中在土壤含盐量较低（〈1.9%）、含水量适中（10.1%~29.9%）的中部和东部地块,而在土壤含水量较高（〉30%）的西部和盐分过重（〉3%）的北部几乎没有卵块的分布。即在一定程度上,蝗区土壤理化特性的空间异质决定了飞蝗卵块的空间分布特点。（4）卵块和土壤理化特性的空间格局图不仅为野外抽样调查、蝗灾预测预报及其防治提供科学依据,而且对蝗区环境改造具有重要指导作用。     

沿海蝗区东亚飞蝗产卵选择的适应性

以沿海蝗区南大港水库为研究区域,通过2年野外调查旨在掌握东亚飞蝗Locustamigratoriamanilensis(Meyen)产卵场所的选择。结果表明,飞蝗产卵适宜的植被覆盖度、土壤含盐量和土壤5cm含水量分别为0~30%、0.09%~1.99%和10.0%~20.0%,当植被覆盖度>70%,土壤含水量>30%或含盐量>3%时,不再适合飞蝗产卵。土壤有机质和pH值不是影响飞蝗产卵选择的主要因素。与20世纪50年代的研究结果相比,飞蝗产卵时对土壤含水量和含盐量的耐受范围拓宽,对环境的适应能力增强。     

白洋淀蝗区东亚飞蝗的分布与土壤的关系研究

从土壤的质地、含水量、pH值和含盐量等方面 ,研究了白洋淀东亚飞蝗Locustamigratoriamanilensis(Meyen)蝗区的土壤状况 ;并结合实地考察的样点处蝗虫密度情况 ,研究了蝗虫不同密度区土壤之间的差异。结果表明 ,研究区蝗虫密度在 3 0头 m2 以上的地区 ,土壤质地为粉砂壤土 ,土壤pH值为7 2 6～ 8 1 2 ,土壤含盐量为 0 0 67%～ 0 2 0 7%。粉砂壤土中 ,砂粒含量较多、粗粉粒含量较少的地方 ,是东亚飞蝗比较理想的生存与活动场所 ;土壤含水量偏高、呈弱碱性的地方 ,适于东亚飞蝗的生存和活动。在研究区 ,土壤含盐量差异对东亚飞蝗的密度分布没有明显的影响。     

沿海蝗区东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis)产卵场所选择的Logistic回归模型

以沿海蝗区南大港水库为研究区域,通过2002和2003两年野外450,50m规则栅格取样获取东亚飞蝗卵块、植物种类及其密度、土壤特性如含盐量、5cm含水量、pH、有机质及地形（阴坡和阳坡）等数据,采用多元Logistic回归模型,运用SAS软件筛选出与飞蝗产卵场所选择密切相关的变量,建立用于预测飞蝗产卵场所选择的Logistic回归模型。结果表明用植株密度（veg—d）和土壤含水量（water）所组建的模型能较好地预测飞蝗产卵选择,log（P（Y=1）/1-P（Y=1））=21．63-76.23/water-5．43log（water）-0．86（veg_d）。利用拟合优度（Goodness of fit）、预测准确性（Predictive accuracy）及模型x^2统计（Model chi—square statistic）等指标对模型进行评价的结果表明,所组建的用于预测飞蝗产卵场所选择的Logistic回归模型是可靠的,且能较好地预测事件是否发生。研究结果为区域蝗灾早期预警提供了科学依据和方法,对今后预测飞蝗产卵地点选择及防治决策有较高的实用性和应用价值。     

飞蝗黑卵蜂的生物学特性和利用

飞蝗黑卵蜂在河北、河南、山东、安徽、江苏等蝗区均有分布,对蝗卵寄生率一般在10%左右,个别年份在50%以上,局部地区可达90%以上。它在江苏泗洪一年发生三代,在寄主卵内越冬。幼期在22—30℃之间的发育天数为22—34天,发育起点温度为16.3℃,积温平均为309.34日度(95%置信范围为253.72—364.96日度);成虫羽化温度在20—30℃之间(以25℃为最适)。第一代幼期为25—29天,第二代24天、第三代260—280天;成虫最长寿命为34天。雌蜂喜在新产的飞蝗卵块内产卵,每头可寄生2—3个卵块(约80—130粒),亦可寄生大垫尖翅蝗及中华蚱蜢的卵内;能孤雌生殖,其后代均为雄性。本文也介绍了对飞蝗黑卵蝗蜂人工饲养与繁殖释放的技术。     

沿海蝗区东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis)产卵场所选择的Logistic回归模型

以沿海蝗区南大港水库为研究区域，通过2002和2003两年野外450, 50 m规则栅格取样获取东亚飞蝗卵块、植物种类及其密度、土壤特性如含盐量、5 cm含水量、pH、有机质及地形（阴坡和阳坡）等数据，采用多元Logistic回归模型，运用SAS软件筛选出与飞蝗产卵场所选择密切相关的变量，建立用于预测飞蝗产卵场所选择的Logistic回归模型。结果表明用植株密度（veg_d）和土壤含水量（water）所组建的模型能较好地预测飞蝗产卵选择，logP(Y=1)1-P(Y=1)=21.63-76.23water-5.43log(water)-086(veg_d)。利用拟合优度(Goodness of fit)、预测准确性(Predictive accuracy)及模型x2统计(Model chi-square statistic)等指标对模型进行评价的结果表明，所组建的用于预测飞蝗产卵场所选择的Logistic回归模型是可靠的，且能较好地预测事件是否发生。研究结果为区域蝗灾早期预警提供了科学依据和方法，对今后预测飞蝗产卵地点选择及防治决策有较高的实用性和应用价值。     

我国蝗虫的六大种群的遗传分化分析

我们可以用蝗虫的遗传多样性的变化来检测蝗虫种群的动态变化情况,这有利于研究蝗灾的发生于成为灾害的原理,有利于对蝗灾进行预报,进而有利于蝗灾的防治。对东亚飞蝗、大垫尖翅蝗、中华稻蝗、中华蚱蜢、亚洲小车蝗和黄胫小车蝗这六种蝗虫利用凝胶电泳的技术分析对其进行遗传分化分析,在所研究的12个基因座位中有有3个基因座在蝗虫的六大种群中均成呈单态分布,6个基因在在蝗虫的六大种群中呈多态分布,其余蝗虫的基因座位在这几个种群中至少有一个基因座位存在等位基因。研究表明六种蝗虫的遗传多样化水平均不高,我们可以通过蝗虫基因型和蝗虫等位基因频率的变化情况来对蝗虫种群进行检测,从而为防止蝗灾的发生提供指导和参考,进而提高防治效率。     

东亚飞蝗天敌——中国雏蜂虻的研究

中国雏蜂虻Anastoechus chinensis Paramonov 是主要以幼虫取食东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)蝗卵的重要天敌,隶属双翅目,短角亚目,蜂虻科Bombyliidae.蜂虻亚 科Bombyliinae,它是国内首次发现;研究其大面积的保护利用在国内外均属首例。中国雏蜂虻主要分布 在山东,河北,天津等省、市滨海蝗区,发生于蝗卵卵块的比率较高,一般年份在50%左右,高达75%以上。 它一年发生一代,以卵在蝗卵块内及附近土中越冬,翌年4至5月以幼虫吸取蝗虫卵粒汁液,对东亚飞蝗一代控制能力较强,有较高的保护利用价。作者从1982年至1987年间,对中国雏蜂虻的形态特征,生物学特性,生态学特性及其保护利用措施等方面进行了较系统的研究,并进行了大面积的保护利用工作,为生物治蝗开拓了新的途径。     

中哈边境蝗区蝗虫孳生和发生地的重要生态学特征

中哈边境蝗虫跨境迁飞为害常造成严重损失,明确蝗虫迁出和迁入区生态条件异同是提高监测预警水平的基础。本研究采用野外调查与室内分析相结合的方法,比较了中国新疆塔城边境蝗区和哈萨克斯坦境内阿拉湖蝗区生态特征的异同。研究发现,塔城边境与阿拉湖蝗区地势平坦,平均海拔无明显差异;两蝗区主要植被和蝗虫群落结构相似;阿拉湖蝗区土壤的p H值、含盐量、有机质含量均显著低于塔城边境蝗区;除Ca~(2+)和CO_3~(2-)外,阿拉湖蝗区土壤中Cl~-、SO_4~(2-)、K~+、Na~+、Mg~(2+)、HCO_3~-含量均明显低于塔城边境蝗区;两蝗区20a(1980-1999年)年均气温和降水量无差异显著,而年、季节平均气温和降水量5 a滑动趋势差异显著。哈萨克斯坦境内阿拉湖蝗区的植被种类、较低的土壤p H值和含盐量及有机质、季节的温度和降水量均适合蝗虫产卵,是蝗虫的重要孳生地;我国境内塔城边境蝗区内大面积撂荒地增加了适宜蝗虫发生的环境。中哈边境蝗区生态条件的相似性和差异性表明蝗虫跨境为害仍将是塔城边境蝗灾发生的重要特点,研究结果对于指导中哈边境蝗区的监测和防控有重要作用。     

秦王川湿地柽柳分布与环境因子的关系

环境因子与植被分布的关系是生态学研究的重要内容,对揭示植物种群的形成机制和生态适应策略、预测植被的空间分布具有重要意义。为探究小尺度下干旱区湿地生境中环境因子对柽柳(Tamarix gansuensis H.Z.Zhang)空间分布的影响,在秦王川国家湿地保育区,基于遥感影像和数字高程模型,运用Maxent模型分析了海拔、坡度、坡向、坡位、离河流距离、土壤含水量、土壤含盐量等7个环境变量对柽柳空间分布的影响。结果表明:柽柳在秦王川国家湿地保育区内呈聚集分布,多分布在土壤含水量15%—30%、土壤导电率≤5 ms/cm、离河流18—70 m、海拔1890—1913 m、沟间地或沟坡地上;其空间分布主要受土壤含水量、含盐量和离河流距离3个环境变量的影响;海拔、坡度和离河流距离3个环境变量与土壤含水量、含盐量负相关(P0.05),坡位变量则与之相反。土壤水、盐含量等土壤因子是影响湿地植被分布格局形成的主要环境因子,水文因子和地形因子通过控制湿地土壤水、盐含量,改变局部环境条件,间接影响湿地植被的分布。     

宁夏东部风沙区沙化草地土壤水分和植被的空间特征

土壤水分作为土壤-植被-大气连续体的关键因子,对沙化草地的演化过程具有重要作用。为探讨宁夏东部风沙区沙化草地土壤水分、物种丰富度指数及植被盖度的空间变异及其相互关系,以哈巴湖自然保护区沙化草地为对象,采用样线法自潜在沙化草地至重度沙化草地进行植被调查和土壤取样,通过经典统计学和地统计学分析,得出以下结果：0—100 m各土层土壤水分含量、植被盖度和物种丰富度指数的分布范围分别为0.82%—28.22%、41.00%—93.00%和0.82—2.80,变异系数范围为0.20—0.48,均属于中等变异。各土层土壤水分和物种丰富度指数表现为中等的空间自相关性,植被盖度则表现为强烈的空间自相关性。Kriging插值结果表明,0—100 cm各土层土壤水分和植被盖度的空间插值图呈条带状和斑块状的梯度变化,物种丰富度呈斑块分布,自潜在沙化草地至重度沙化草地,表现为逐渐降低的趋势。相关分析表明,植被盖度与0—40 cm各土层土壤水分呈显著正相关,与40—100 cm各土层土壤水分呈极显著正相关。宁夏东部风沙区沙化草地土壤水分含量总体较低,由于结构因素和随机因素的共同作用,随草地沙化程度的加重,表现为...     

盐渍化灌区土壤盐分的时空变异特征及其与地下水埋深的关系

土壤盐分空间变异特征和地下水埋深状况是指导灌区合理用水和防治土壤盐碱化的重要依据。运用经典统计学和地质统计学方法,结合GIS技术,分析了河套灌区沙壕渠灌域0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm土壤EC值的空间变异特征及地下水埋深对土壤盐分分布的影响。结果表明:沙壕渠灌域土壤盐分Cv值在不同灌溉时期和不同土壤深度均大于36%,表现为强变异特征;各灌水时期和不同土壤深度土壤EC值均表现为中等强度的空间自相关性,表层0-20 cm土壤空间自相关程度最高;秋浇前不同层次土壤EC值的空间分布在灌域内从南到北呈增大趋势,秋浇后土壤含盐量的高值区在西北部或东北部;土壤盐分受地下水埋深影响显著,灌域内地下水埋深南深北浅,土壤盐分随地下水埋深的增大而减小,二者之间满足指数关系。因此,应采取合理措施控制地下水埋深,防止区域土壤盐渍化加剧。     

毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域土壤水分和植被空间格局

应用地统计学和经典统计学方法,对毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域土壤水分和植被特征的空间分布格局及其相互关系进行研究,结果表明: 0-5 cm和5-10 cm土壤水分符合指数模型,10-15 cm土壤水分和植物群落物种数、植被盖度、植被密度都符合球状模型;0-5 cm土壤水分、植物群落物种数和植被盖度都具有强空间自相关性,5-10 cm、10-15 cm土壤水分和植被密度都具有中等程度的空间自相关性;从牛枝子群落到黑沙蒿群落,各层土壤水分与植物群落物种数之间具有相似的空间格局,都呈先升高后降低的变化趋势,而植被盖度和植被密度呈逐渐减小的变化趋势;0-5 cm土壤水分与植物群落物种数之间具有显著的正相关,是制约植被物种空间分布的关键因素。     

荒漠人工固沙植被区土壤水分的时空变异性

表层土壤水分具有高度的时间和空间变异性.研究的目的:(1)揭示沙坡头人工固沙植被区浅层土壤水分的时空变异性特征;(2)确定驱动土壤水分变异的主要环境因子.在人工固沙植被区内一个4500m2的网格样地上每隔10m设置取样点,在连续7个月的时间内 (2005年4～10月),每隔15d用时域反射仪测量各样点表层以下15cm和30cm深度的土壤容积含水量.结果表明,该区网格尺度上浅层土壤水分的分布具有明显的空间变异性,其变异性随着土壤水分含量的降低而减小;相对海拔是驱动土壤水分空间变异的主要环境因子,其作用在降雨后尤为显著,且其对土壤下层的影响比上层更明显;植被和土壤水分含量的相关性时间序列与相对海拔一致--降雨使其相关性增加;土壤质地(土壤粒径分布)和土壤水分含量的相关性时间序列特征与植被和相对海拔相反,且其对土壤上层的影响比下层更明显.因此,在沙坡头荒漠人工固沙植被区,降雨后的短暂湿润期,地形和植被是驱动浅层土壤水分变异的主要影响因子,而随着降雨之后土壤逐渐变干,土壤质地的影响变得更加明显.     

水深梯度下湿地植被空间分布与生态适应

采用模糊数学排序方法对黄河三角洲国家级自然保护区不同水深梯度下芦苇湿地植被进行了．研究,揭示了水深对植被空间分布的影响。结果表明,不同水深梯度下植物生境和群落类型都表现出较大差异,水深-30～40cm,为水陆过渡地带,旱生、水生植物并存,物种最为丰富,该段水深上植被盖度最大;水深在-30-50cm,由于地下水深较低,该段水深是研究区盐碱化程度最大处;水深低于-50cm时,地表较为干旱,盐碱化程度有所降低,植被类型被耐干旱植被代替。不同水深梯度影响了土壤水分、空气和土壤的生物、物理、化学过程,引起植被生长环境中土壤水分、盐碱化程度的改变,进而对植被空间分布和植被生态特征产生影响。     

苏干湖湿地植被覆盖度时空变化格局

植被覆盖度是反映群落外貌特征和影响植被生态系统稳定性的重要因子,其时空异质性演化规律研究有助于认识湿地群落的结构功能及其环境响应机制。采用湿地群落学调查和遥感技术相结合的方法,分析了苏干湖内陆盐沼湿地近30年植被覆盖度的时空变化及其影响因素。结果表明:像元二分模型在内陆盐沼湿地植被覆盖度研究方面具有较高的模拟精度;苏干湖湿地的植被覆盖度在1987—2017年间总体呈上升趋势,年际增幅为0.162%/5a,与气温和降水呈正相关关系;在空间上植被覆盖度与地下水位埋深呈正相关,与土壤全盐量呈负相关,但不同等级植被覆盖度与地下水位埋深、土壤全盐量间的相关性各有差异。苏干湖湿地植被覆盖度受地下水位埋深、土壤全盐量空间异质性的影响,呈现出斑块状镶嵌分布。     

黄河三角洲植被指数与地形要素的多尺度分析

结合地理信息系统和遥感技术, 研究了黄河三角洲植被指数NDVI与一系列地形要素间的尺度依赖关系, 从而检验在较大尺度上滨海生态系统植被分布格局是否存在水分再分配的调控作用。结果表明: 1)NDVI值在4种主要群落类型间差异显著, 这种显著差异是由滨海盐生植物的生境特点决定的; 2)地表高程在所有的10个粒度尺度上均与NDVI相关关系显著, 这种显著关系在小尺度上与地下水埋深有关, 而在大尺度上可能参与水分再分配过程; 3)在750 m粒度尺度附近存在水分再分配的调控作用, 在该尺度附近地形湿润度指数(TWI)和坡度与NDVI相关达到极显著, 而且其Moran’sI指数突然增大。黄河三角洲的植被地形关系表现为不同尺度上对土壤水分和盐分的调控, 在小尺度上地形因素通过土壤表面蒸发过程影响土壤水分与盐分, 而在大尺度上地形因素主要通过地表径流对土壤水分与盐分进行再分配。     

黄土高原水蚀风蚀交错区坡地土壤剖面饱和导水率空间异质性

在黄土高原水蚀风蚀交错区坡面(40 m×350 m)尺度上进行网格(10 m×10 m)取样,用经典统计学和地统计学相结合研究了180个土壤剖面(0-200 cm)各土层扰动土饱和导水率(Ks) 的空间异质性及分布格局。结果表明: 0-20 cm土层的Ks值(5.36×10^-3 cm/s)最大,>20-200 cm各土层的Ks值均小于表层,其值介于4.32×10^-3-4.76×10^-3 cm/s之间。各土层Ks的变异程度相近,均属于中等变异。>20-200 cm各土层Ks 的Kriging 插值图分布格局也表现出一致性,因此可用>20-40 cm土层的Ks值来代表深层Ks值对土壤水分运动进行模拟。除了0-20 cm 的Ks的基台值(C +C₀)为0.154,其它各土层基台值介于0.202-0.276之间,说明0-20 cm的Ks空间异质性小于>20-200 cm各土层。从比值C/(C+C₀)来看, 0-20 cm属于中等自相关,>20-200 cm土层属于强的空间自相关性,同样也验证了黄土高原水蚀风蚀交错区土壤剖面饱和导水率具有空间变异特征。