退耕还林(草)过程中陕北地区NDVI时空变异及其驱动因子的地理探测

地表植被作为生态环境变化的敏感因子,对维持区域生态稳定性具有重要作用.基于退耕还林(草)生态工程实施过程中2000-2019年陕北地区的MODIS NDVI数据,结合地形、地貌、气候、土壤和植被等环境因子,探究NDVI时空变异特征,并运用地理探测器模型对植被NDVI影响因子及其影响程度进行探测,最终确定主要环境因子对N...     

1962—2010年甘肃省黄土高原区干旱时空动态格局

借助ArcGIS 9.3和SPSS软件平台,根据甘肃省黄土高原区33个气象站1962—2010年气象资料,利用综合气象干旱指数(CI)从干旱率、干旱强度和干旱频率三方面对甘肃省黄土高原区近50年的干旱时空变化特征进行了分析。结果表明:春、秋季干旱率呈现显著增加趋势,夏、冬季干旱率呈略微增加趋势;夏季干旱频率最大,春季、秋季次之,冬季最少;春、秋季干旱以2000年来最为严重,夏季干旱以2000年以来、20世纪70年代和90年代均较严重,冬季干旱以20世纪80年代最为严重;甘肃省黄土高原区逐年干旱持续日数和干旱强度存在明显的年际波动,线性变化趋势明显;从空间分布来看,春、夏和秋季干旱多发区主要集中在甘肃省黄土高原区西北部,而106°E以西"临洮-通渭-天水"一线和庆阳东南部是干旱多发区变幅最大的地方,冬季干旱多发区主要集中在甘肃省黄土高原区南部。     

根瘤菌菌剂的研究与开发现状

根瘤菌与豆科植物共生成为豆科植物固氮的重要方式,它可以为豆科植物提供所需氮量的1/2～1/3。因此,土壤中有效根瘤菌的数量是决定豆科植物产量的重要因素,而根瘤菌菌剂的使用可以有效地提高土壤中根瘤菌数量。本文从根瘤菌菌剂制备中高效菌种的选育及匹配、高密度菌剂的制备、菌剂保存方法等方面进行综述。比较了自然选育、杂交选育和诱变选育等各类选育方法及琼脂试管配对法和水培配对法的优缺点;总结了菌剂制备的一般过程和方法;论述了菌剂保藏过程中冷冻干燥法和各种保护剂的使用对菌剂保藏效果的影响。本文阐述了根瘤菌菌剂的制备工艺和发展方向,为根瘤菌剂的研制提供重要参考。     

种植密度对冬小麦根系时空分布和氮素利用效率的影响

在大田条件下,以大穗型品种泰农18和中穗型品种山农15为材料,研究不同种植密度(泰农18:每公顷135、270、405万株;山农15:每公顷172.5、345、517.5万株)对冬小麦根系时空分布和氮素利用效率的影响.结果表明:在整个生育期,随种植密度的增加,泰农18的根长密度、根系总吸收面积和活跃吸收面积均显著增加;在生育后期,山农15的根长密度、根系总吸收面积和活跃吸收面积在种植密度为每公顷345万株时最大.泰农18的籽粒产量、氮肥吸收利用效率、氮肥偏生产力和氮素利用效率在种植密度为每公顷405万株时最高,山农15在种植密度为每公顷345万株时最高,但与种植密度为每公顷517.5万株的处理差异不显著.随种植密度的增加,冬小麦成熟期土壤硝态氮、铵态氮和无机态氮在不同土层的积累量均降低.泰农18和山农15种植密度分别为每公顷405万株和345万株时,是兼顾高产和高效利用氮素的适宜种植密度.     

剪形臂尾轮虫形态的时空变化及其与生态因子间的关系

对芜湖市镜湖和汀棠湖中剪形臂尾轮虫(Brachionus forficula)的发生及其形态特征进行了一年的观察,并分析了其与环境因子间的关系。结果表明,镜湖中,剪形臂尾轮虫出现于7月至10月,且仅存在短后棘刺型个体;2样点内,除了前外棘刺长以外,轮虫的其他各形态参数均随季节显著变化,形态参数的样点间差异也因季节的不同而异;轮虫的各形态参数均随pH的升高而延长,随过滤水体中叶绿素a含量和水体中总叶绿素a含量的升高而缩短;体长和体宽均随晶囊轮虫密度的升高而增大。汀棠湖中,短后棘刺型个体出现于6月至10月,而长后棘刺型个体仅出现于6月至8月;2种形态型个体同时存在时,长后棘刺型个体在种群中所占比例始终高于短后棘刺型个体,并与水温、水体中总叶绿素a含量以及枝角类、桡足类和晶囊轮虫的密度均呈显著的正相关;2样点轮虫短后棘刺型个体各形态参数均随季节显著变化;长后棘刺型个体在1号样点内仅前外棘刺和后棘刺长有显著变化,而2号样点内仅体长、体宽和后棘刺长有显著变化;2样点内长后棘刺型个体的体长、体宽以及前外棘刺和后棘刺均显著长于短后棘刺型个体;同一形态型个体形态参数的样点间差异因季节的不同而异;短后棘刺型个体的前外棘刺和后棘刺长均与水体中总叶绿素a含量呈显著的正相关,后者与过滤水体中叶绿素a含量和枝角类密度也呈显著的正相关;长后棘刺型个体的后棘刺长与桡足类密度呈显著正相关,前内棘刺长与水温、溶氧量和晶囊轮虫密度呈显著负相关。两湖泊内剪形臂尾轮虫的后棘刺长和体长之间均呈显著的正相关,提示其后棘刺的延长并不是对体长的异速增长。     

西南高山地区净生态系统生产力时空动态

西南高山地区生态系统类型丰富、地形复杂,是响应全球气候变化的重点区域,对全球气候变化具有重要的指示作用.应用生态系统模型(Carbon Exchange between Vegetation,Soil,and the Atmosphere,CEVSA)模型估算了1954-2010年西南高山地区净生态系统生产力(NEP)的时空变化,分析了其对气候变化的响应.结果表明:(1)1954-2010年西南高山地区NEP平均为29.7gC·m-2·a-1,其中低海拔地区常绿针叶林和常绿阔叶林NEP较高,而高海拔地区的草地覆盖类型NEP较低.(2)西南高山地区NEP总量的变动范围为-8.36-29.4Tg C/a,平均每年吸收碳15.4Tg C;NEP年际下降趋势显著(P＜0.05),平均每年减少0.187Tg C,下降显著的区域占研究地区总面积的35.2％ (P＜0.05),其中草地(-0.526 g C·m-2·a-2,P＜0.01)和常绿针叶林(-0.691g C·m-2·a-2,P＜0.01)下降趋势极为显著.(3)年NEP总量的年际变化与年平均温度呈负相关(r=-0.454,P＜0.01),与年降水量呈正相关(r=0.708,P＜0.01),与温度显著负相关的区域占60.3％ (P＜0.05),与降水显著正相关的区域占52.1％(P＜0.05),其中草地和常绿针叶林均与温度极显著负相关(r=-0.603,P＜0.01;r=-0.485,P＜0.01),而与降水量极显著正相关(r=0.554,P＜0.01; r=0.749,P＜0.01).(4)西南高山地区是明显的碳汇区,但是由于土壤异养呼吸(HR,heterotrophic respiration)的增长速度大于净初级生产力(NPP,net primary production)的增长速度,最近20a有部分地区开始由碳汇转为碳源.     

基于分类的单实验事件相关电位估计方法

本文提出了一个基于机器学习的新方法,用以从单实验脑电信号中估计事件相关电位.为估计事件相关电位,首先构建了一个运用分类方法的基本框架和以此框架为基础的优化模型.在此基础上,引入logistic回归来实例化这个优化模型,并推导出SingleTrialEM算法.只要在使用之前训练得到一个logistic模型,SingleTrialEM算法就能够从单实验脑电信号中估计事件相关电位.模拟测试表明,本文的方法是正确稳定的,明显优于Woody过滤器方法.认知测试的结果与认知科学的各项结论一致.     

上海市凤眼莲种群的时空分布及控制对策

凤眼莲是上海市水体中危害最严重的入侵种之一.本研究调查了上海市及所辖各区县凤眼莲种群的分布现状,结果表明,凤眼莲在各区县水体中分布不均,以与江、浙两省相接的区县危害最严重.河道内其它水生植物的分布是凤眼莲固着生长的主要机制,这些植物主要为：喜旱莲子草、菰、芦苇、牛筋草、千金子等.凤眼莲的种群爆发规律：每年3～5月为萌芽阶段,7月下旬为爆发起始时期,8月中下旬至12月上旬为爆发的高峰期,12月下旬开始枯萎死亡,但其腋芽能够存活越冬,是来年爆发的种源.上游漂移而来的凤眼莲是种群爆发的另一因素.有鉴于此,提出其控制措施：①最佳打捞季节为12月～翌年6月,以去除种源为目标;②加强与周边省份的协调合作;③开展生物防治的研究;④清理河道内及堤岸上的水生杂草.以上措施的综合施用是控制上海市凤眼莲的有力保障.     

胡杨种子散布的时空分布格局

以额济纳胡杨为研究对象,对种子雨的散布时间、强度、散布距离以及种子雨和空气湿度、风之间的关系进行了研究。胡杨种子雨可以分为初始期、高峰期和消退期3个阶段,大部分的种子集中在高峰期落下。种子的散布主要受湿度和风的影响。湿度对种子雨的强度起主要作用,在一天之中,种子在湿度较低的中午和下午集中散落。应用一元线性回归模型对种子雨强度和相对湿度进行分析后表明二者之间存在显著的负相关关系。对种子的散播距离进行研究后发现,大部分种子落在母树附近,少部分种子能够进行长距离传播。风对种子的传播的方向和距离起决定性的作用,不同方向上的种子传播距离和强度相差很大。在顺风方向上,种子的传播距离最远,所有的长距离传播现象几乎都发生在这一方向上;而在主风向的垂直方向和逆风方向上,种子的散布距离较小,很少有种子能够进行长距离传播。对风的观测表明中午后和下午初的风力较强,而此时种子雨强度又最大,有利风力条件和高种子雨强度出现的同步性可能是促进胡杨种子进行长距离传播最有效的生物控制机制。由于胡杨种子在自然条件下的存活时间非常短暂,所以研究中不同胡杨母树林间种子散播时间的差异可能是胡杨种群内部为适应不同洪水期所表现出的风险分摊机制所造成的。     

有机配体对稀土元素在小麦体内积累和分异的影响

采用营养液培养和添加外源混合稀土等方法,研究了有机配体柠檬酸、EDTA和DTPA对稀土元素在小麦的根和叶中积累与分异的影响。结果表明,低浓度有机配体对小麦根和叶中的稀土元素,尤其是轻稀土元素的积累有轻微的促进作用,随浓度的升高则表现出显著的降低作用。有机配体对重稀土的作用比轻稀土强,使根和叶中稀土元素的分布曲线向重稀土相对亏缺的方向发展。3种配体对轻、重稀土分异的作用强度为:EDTA>DTPA>柠檬酸。通过VM INTEQ计算表明,在EDTA和DTPA作用下小麦叶中稀土元素的积累与轻、重稀土的分异主要由溶液中呈自由离子态稀土元素的含量和组成控制;柠檬酸作用下小麦叶中稀土元素的变化与自由离子态稀土的含量和组成关系较弱,推测REE-柠檬酸络合物可被小麦直接吸收并运转到小麦的叶中。