High fidelity does not preclude colonization: range expansion of molting Black Brant on the Arctic coast of Alaska

High rates of site fidelity have been assumed to infer static distributions of molting geese in some cases. To test this assumption, we examined movements of individually marked birds to understand the underlying mechanisms of range expansion of molting Black Brant (Branta bernicla nigricans) on the Arctic Coastal Plain (ACP) of Alaska. The Teshekpuk Lake Special Area (TLSA) on the ACP was created to protect the primary molting area of Brant. When established in 1977, the TLSA was thought to include most, if not all, wetlands used by molting Brant on the ACP. From 2010 to 2013, we surveyed areas outside the TLSA and counted an average of 9800 Brant per year, representing 29–37% of all molting Brant counted on the ACP. We captured and banded molting Brant in 2011 and 2012 both within the TLSA and outside the TLSA at the Piasuk River Delta and Cape Simpson to assess movements of birds among areas across years. Estimates of movement rates out of the TLSA exceeded those into the TLSA, demonstrating overall directional dispersal. We found differences in sex and age ratios and proportions of adult females with brood patches, but no differences in mass dynamics for birds captured within and outside the TLSA. Overall fidelity rates to specific lakes (0.81, range = 0.49–0.92) were unchanged from comparable estimates obtained in the early 1990s. We conclude that Brant are dispersing from the TLSA into new molting areas while simultaneously redistributing within the TLSA, likely as a consequence of changes in relative habitat quality. Shifts in distribution resulted from colonization of new areas by young birds as well as low levels of directional dispersal of birds that previously molted in the TLSA. Based on combined counts, the overall number of molting Brant across the ACP has increased substantially.     

宋元时期江南运河对嘉湖平原圩田体系的影响

嘉湖平原传统的圩田开发过程形成的农业模式是中国经典的生态农业模式的代表，其中湖州的桑基鱼塘系统被认定为全球重要农业文化遗产（GIASH），通过对本区域内圩田相关的历史文献记载的梳理与分析发现：嘉湖平原的圩田农业开发历史悠久，宋元时期嘉湖平原地区沼泽地开发过程中形成以江南运河为主干河道的河网，以运河为框架进行了圩田水利的开发。宋元时期根据嘉湖平原内部的地势与水环境差异，北部形成以荻塘运河为中心的溇港圩田开发模式，中部形成以运河和塘河为中心的围田开发模式，南部以湖杭运河和杭嘉运河为中心形成桑基鱼塘和桑基稻田圩田体系。     

沣西新城曹家寨清代墓地古人口学初步研究

曹家寨墓地是一处位于陕西西咸新区沣西新城的清代平民墓地,文章通过体质人类学和古人口学研究方法,结合历史文献,对曹家寨墓地的人口结构进行了初步分析。结果表明,沣西新城曹家寨清代居民的性别比为117.5,男性远多于女性,可能与清代盛行的“溺女婴”风俗有关。两性的死亡高峰皆在中年期,但生育行为使得女性壮年期的死亡率是男性的2倍多,有更多的男性居民活到了老年期,表明男性个体有相对更长的寿命。墓地人骨的埋葬方式和迁葬行为,反映了清代一夫一妻多妾的婚姻形式以及平民阶层个体家庭为主的家庭结构。     

华北平原冬小麦田土壤胞外/内酶活性对长期CO2浓度升高的响应

针对农田胞外和胞内酶活性响应CO₂浓度升高认识不足的现状,依托华北平原冬小麦种植区北京昌平试验站长期开放式CO₂富集平台,设置常规和升高两组CO₂浓度处理,研究冬小麦田土壤胞外和胞内酶活性的变化及影响因素。结果表明:CO₂浓度升高促进胞外碳获取酶活性,不影响胞外氮获取酶活性以及全部胞内酶活性。通过量化碳、氮获取酶的胞外胞内比发现,CO₂浓度升高在冬小麦成熟期增强了碳获取酶胞外胞内比,但降低了氮获取酶胞外胞内比。胞外碳、氮获取酶活性都与土壤pH值呈负相关;而胞内碳获取酶活性与土壤含水量正相关,胞内氮获取酶活性与微生物生物量负相关。CO₂浓度升高导致上述大部分酶活性变化驱动因素的作用消失,仅存在土壤全氮与胞内碳获取酶活性负相关。研究结果强调了对胞内酶开展研究的重要性,为理解土壤过程对全球变化因素的响应提供了新见解。     

基于优选遥感干旱指数的华北平原干旱时空变化特征分析

基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)产品和气象资料，对比分析了作物缺水指数(CWSI)、干旱严重度指数(DSI)、归一化植被供水指数(NVSWI)和温度植被干旱指数(TVDI)表征华北平原干旱状况的适用性，并基于优选后的指数研究了2000—2018年干旱的时空变化特征。结果表明：(1)CWSI在反映干旱的效果上明显优于另外三种干旱指数。(2)时间上，2000—2018年春季干旱最严重，其次是秋季和冬季，夏季干旱最轻，但春季干旱强度有所下降，速率为-0.03/10a,而其他三季均呈增加趋势，速率为(0.01—0.08)/10a。(3)空间上，华北平原东部和东南部发生轻旱频率高，西部和北部中旱及以上干旱频率较高。山东省西北部及河南省东部、安徽省北部等地春旱呈显著减弱趋势(P<0.05);夏季华北平原东南部干旱增加趋势显著(P<0.05),而北部减弱趋势显著(P<0.05);秋季华北平原西南一带干旱上升趋势较大；冬季西部、中部及南部干旱增加趋势显著(P<0.05)。     

三江平原植被水分利用效率时空变化及其对气象因子变化的响应

水分利用效率(water use efficiency,WUE)是陆地生态系统响应全球变化的重要参数,分析区域生态系统WUE的变化特征及其与气象因子之间的响应关系,对于区域生态系统碳水循环研究以及水资源的科学管理具有重要意义。本文以三江平原为研究区,基于MODIS GPP和ET遥感数据、气象数据以及2000年、2014年土地覆盖数据,分析2000-2014年间植被WUE的时空变化特征以及植被WUE与关键气象因子之间的响应关系,并分析了土地覆盖变化下各植被类型WUE的变化特征。结果表明:三江平原WUE年均值变化呈波动式减少趋势,多年平均植被WUE为1.44 g C·kg^-1H2O;WUE年内变化均近似呈"单峰型"曲线,1-3月及11、12月,WUE均处于最低值,在植被生长季(5-9月)期间,WUE均较高;季节WUE均值由高到低依次为夏季>秋季>春季>冬季;各植被类型WUE年内变化呈"双峰型"曲线,峰值主要分布在4-6月和9月;不同植被类型的年均WUE值从大到小依次为:混交林>针叶林>阔叶林>草地>耕地>永久湿地;三江平原植被WUE与降水、相对湿度、水气压呈正相关,与气温、日照时数呈负相关;随着耕地面积的减少,耕地WUE增加了11.1%,随着落叶阔叶林、草地面积的增加,其植被WUE分别增加了12.8%、15.9%。