2001-2019年台风干扰下我国东南沿海地区植被抵抗力和恢复力评估

台风是影响我国陆地生态系统结构和功能的主要自然灾害之一,尤其对东南沿海地区植被具有明显的干扰效应。为深入了解台风对我国沿海地区植被的影响及其响应,基于MODIS增强型植被指数(Enhanced Vegetation Index, EVI)和叶面积指数(Leaf Area Index, LAI),分析了2001-2019年间不同等级的台风对植被EVI和LAI的影响,评估台风登陆时植被的抵抗力及台风过后植被的恢复力。结果表明:(1)2001-2019年间,共有70个台风登陆我国东南沿海地区,其中,台风(TY)、强台风(STY)与超强台风(SuperTY)的数量分别为35、26和9个。我国台湾省的台风登陆次数最多,为26个,其次为广东省(20个);(2)在整个研究区范围内,台风(TY)、强台风(STY)与超强台风(SuperTY) 登陆后的EVI净变化率分别为4.88%、-7.48%、-1.85%,LAI净变化率分别为22.28%、-65.70%、-17.60%;(3)在经历台风干扰后,沿海地区大部分植被可在3个月之内得到恢复,其中浙江省与广东省植被的恢复时间较长,海南省与台湾省植被的恢复时间较短。研究结果对我国沿海地区森林经营管理和生态环境保护具有重要意义。     

基于分布式水文模型的水源涵养不同功能评估方法——以渭河涵养区为例

为了实现水源涵养量计算和不同功能的综合评估,基于分布式水文模型(WEP-L)提出了一种新方法,即利用WEP-L模型计算次降水过程中降水量和地表产流、冠层截留量的差值作为水源涵养量,并分别评估削洪(地表径流量)、补枯(地下径流量)、维持植被生态系统用水(植被蒸腾量)等不同水源涵养功能的评估方法。为了验证该方法的合理性,以渭河流域咸阳站以上区域为例,对比了该方法和InVEST模型方法的计算结果,由于两种方法在评估内容和使用模型上都存在差异,为了保证计算结果的可比性,先对比了基于相同评价内容的WEP-L模型法I和InVEST模型方法,再对比了基于不同评价内容的WEP-L模型法I和WEP-L模型法II,结论如下:基于相同评价内容的WEP模型法I和InVEST模型法计算结果数值接近,研究区2000-2018年水源涵养量年均值分别为12.43 mm(5.76亿m³)和12.08 mm(5.6亿m³),两种方法所得结果空间分布特征相似,稍有差异之处与InVEST模型的参数没有经过本地化处理有关;基于不同评价内容的WEP-L模型法Ⅰ和WEP-L模型法II计算结果数值相差较大,研究区2000-2018年水源涵养量均值分别为12.43 mm和432.57 mm,空间分布特征上有差异的地方分布于研究区的北部、东部及东北部,主要与两种方法评价时是否考虑蒸散发有关。WEP-L模型法II评估结果中削洪、补枯、维持植被生态系统用水等功能多年变化趋势分别为:2006-2010年期间增加、2012年以后下降以及增加。2012年后补枯功能和维持植被生态系统用水功能之间可能存在权衡关系。通过不同方法计算结果差异原因分析,证明了基于WEP-L模型的不同涵养功能评估方法的合理性,其结果也可为渭河涵养区水资源和生态保护策略的制定提供更多依据。     

山水林田湖草健康发展时空异质性及其驱动力——以广西北部湾经济区为例

深入评估典型资源要素生态健康的时空异质性及其社会经济自然驱动机理,对实现可持续发展目标具有重要意义。然而,探究区域山水林田湖草(海)健康发展时空异质性及其驱动力的研究案例较少。广西北部湾经济区覆盖内陆与沿海6市,定位为生态环境综合治理先行区。以此为研究区,运用正态云模型、Dagum基尼系数、主成分分析和时空地理加权回归等模型,在综合评价的基础上,分析其2005-2020年山水林田湖草(海)健康发展的时空异质性,并依据系统论深入解析驱动力。结果表明:(1)除北海市的山水林田湖草(海)为亚健康外,其他均为健康状态,经济区内陆3市健康指数的基尼系数(0.095)高于沿海3市(0.016),存在时空非均衡性,超变密度(46.71%)和市域间差异(44.93%)是主要原因;(2)影响健康发展的驱动因子主要为:城镇土地利用率(0.427)>城乡居民可支配收入(0.397)>年均降水量(0.377)>房地产开发投资规模(-0.333)>建成区绿化覆盖度(0.261);(3)影响健康发展的驱动要素表现为:土地投入程度(0.611)>土地利用程度(0.442)>经济城镇化(-0.393)>自然条件(0.23),各因素均存在时空非平稳性。研究表明土地集约利用、城镇化发展和自然环境条件是广西北部湾经济区山水林田湖草(海)健康发展的主要驱动力,表现为自然环境条件起基础保障、土地集约利用起正向促进、经济城镇化起负向抑制的作用机理,提高城镇土地利用率、提升城乡居民可支配收入、扩大建成区绿化覆盖度并控制房地产开发规模是促进健康发展的关键抓手。     

中国野生动物调查存在的问题与改进建议

一百余年前,人类就开始了相对系统的野生动物调查。目前已经建立了成熟的方法体系,并制定了相应的调查规范。最近几十年来,我国科研人员进行了大量的野生动物调查。但是,当前我国的野外调查规范还不够细致,调查者在调查时缺乏必要的约束,导致调查数据不规范、不可靠,很多重要信息缺失。突出问题有：样线信息不全,只有起点和终点的经纬度,没有自动记录的详细样线信息（如每秒记录一次的连续点位信息,含经纬度和时间）;动物位点信息缺乏可信度指标（如距观测者的距离）;调查时间不合理;调查地点的空间取样不均衡;记录的标准化不够（如每个观测点的观测时长不确定）等等。对此,我们参考国际通用的调查规范,提出了一些简单易行的调查要点,以便提高野外调查数据的质量。另外,我们提倡野外记录的无纸化,充分利用现有的手机应用软件（APP）和模型工具提高野外记录以及后期数据处理的效率。最后,我们提议建立固定的中国生物多样性监测样线体系,以便消除每年调查时空间取样的不确定性,更好地量化野生动物的时间动态,为野生动物的保护和管理提供依据。     

137Cs示踪技术研究坡耕地黑土侵蚀和沉积特征

准确地测定研究区137Cs背景值,建立137Cs流失量与土壤再分布速率之间的定量模型是137Cs示踪技术的关键。通过野外选择参照样地和利用热核爆炸源137Cs背景值模型来确定研究区137Cs的背景值,在此基础上用体现耕作迁移的质量平衡模型估算黑土坡耕地不同地貌部位的土壤再分布速率,并对主要参数进行敏感性分析。结果表明(1)研究区实测的137Cs背景值为2376.81±108.46Bq/m2,模型预测值为2318.4Bq/m2,模型预测远离西北核试验基地的地区较为准确。(2)研究区中坡位(坡肩和坡背)137Cs含量最低,侵蚀最为强烈,平均侵蚀速率为33.56t/(hm2·a)和21.67t/(hm2·a);坡麓和坡足则明显表现沉积,平均沉积速率为-4.93t/(hm2·a)和-24.61t/(hm2·a)。(3)模型预测的侵蚀速率与耕层质量深度(d)、张驰深度(H)正相关,而与137Cs年沉降易被迁移的比例(γ)和颗粒校正因子(P)反相关。并且,模型对参数d、p的敏感性分别高于参数H和γ。     

西南鼠耳蝠(Myotis altarium)栖息生态学

西南鼠耳蝠(Myotis altarium)是典型的洞栖性蝙蝠,是我国的准特有种。近年,在湘西州境内的13个溶洞中记录到该蝠361只次,并对其栖点的空间分布、栖息姿势、体温、栖点温度及个体的安全性进行了观测。结果表明:其栖点主要集中在距离洞口200 m的范围之内,离地面的高度通常在2—6 m之间,约74%的个体采用腹部贴壁倒挂的姿势栖息;体温变化范围在3.57—20.25℃之间,个体体温均略高于其栖点温度,但两者之间不存在显著性差异(P0.05)而不同月份之间的体温、栖点温度均存在显著性差异(P0.05);仅60.1%的个体栖息在"安全性高"的栖点,栖息在"安全性中"和"安全性低"栖点的比例分别达22.7%和17.2%。加强对地方群众的宣传教育,增强民众对蝙蝠物种、生物多样性及洞穴资源的保护意识,减少人为因素对洞穴环境和蝙蝠种群的干扰与破坏,将有助于保护该珍稀物种。     

开放式空气二氧化碳浓度增高对小麦氮素吸收利用的影响

2001—2003年,利用我国唯一的农田开放式空气CO₂浓度增高 (free-air carbon dioxide enrichment,FACE) 技术平台,研究了FACE条件下冬小麦宁麦9号不同生育期N含量、吸收、分配和N效率的响应.结果表明：与对照相比,FACE处理使不同生育时期植株含N率显著降低,降幅达4.4%～13.4%;不同生育时期吸N量显著增加(7.4%～25.4%),生育中期的增幅明显大于生育前、后期;不同生育时期茎鞘的N积累能力相对增强,叶片N积累能力相对减弱,而对麦穗N积累能力的影响因生育进程而异;FACE处理使小麦不同生育时期N物质生产效率(5.5%～10.3%)、成熟期N收获指数(16.3%)和N籽粒生产效率(9.3%)均显著或极显著增加;增施N肥,使小麦不同生育时期N含量和吸收量呈增加趋势,使N效率呈下降趋势,而对N在各器官中分配的影响较小.     

趋化因子CXCL2及其受体CXCR2在子宫颈鳞状细胞癌和子宫颈上皮内瘤变组织中的表达

目的 探讨子宫颈鳞状细胞癌(cervical squamous cell carcinoma,CSCC)组织和子宫颈上皮内瘤变(cervical intraepithelial neoplasia,CIN)组织中趋化因子(C-X-C基元)配体2[chemokine(C-X-C motif)ligand 2,CXCL2]...     

基于实码遗传算法的湖泊水质模型参数优化

参数的合理取值决定着模型的模拟效果,因此确定研究区域的模型结构后,需要对模型的参数进行优化.湖泊水质模型(Simulation by means of an Analytical Lake Model,SALMO)利用常微分方程描述湖泊的营养物质循环和食物链动态,考虑了多个生态过程,包含104个参数.由于参数较多,不适宜采用传统参数优化方法进行优化.利用太湖梅梁湾2005年数据,采用实码遗传算法优化了SALMO模型中相对敏感的参数,运用优化后的模型,模拟了梅梁湾2006年的水质.对比分析参数优化前后模型的效果表明遗传算法能高效地对SALMO进行参数优化,优化后的模拟精度得到了显著提高,能更好地模拟梅梁湾的水质变化.     

马桑内酯激活的星形胶质细胞条件培养液对正常大鼠脑内及培养的神经元内PLCβ1的影响

目的揭示星形胶质细胞对大鼠脑内及培养的神经元磷脂酶Cβ1(PLCβ1)的影响及其在癫痫发病中的作用。方法将马桑内酯激活的星形胶质细胞条件培养液(astrocyte-conditioned medium,ACM)注射入正常SD大鼠侧脑室,观察大鼠的行为变化;运用免疫组织化学方法,观察大鼠大脑皮质、海马内PLCβ1免疫反应的变化;将培养的神经元随机分为2组:1.对照组(无血清培养基组),2.ACM组。各组细胞分别培养4、8、12h后,免疫细胞化学方法观察培养神经元内PLCβ1表达的变化,Western blot法检测各组培养神经元PLCβ1含量的变化。结果ACM组大鼠在注射ACM后30 min出现癫痫行为,2 h恢复正常;免疫组织化学显示:ACM作用后4h,大鼠大脑皮质、海马PLCβ1免疫反应阳性神经元数和平均光密度值显著增高(P<0.05);培养神经元的免疫细胞化学染色证明ACM组在作用4h时PLCβ1免疫阳性反应产物明显增加,与对照组比较有明显差异(P<0.05);Western blot结果表明PLCβ1含量在ACM作用4h较对照组明显增多(P<0.05)。结论马桑内酯激活的星形胶质细胞条件培养液可上调大鼠脑内及培养的神经元内PLCβ1的表达,并导致动物痫性发作。