2000-2014年我国西北地区湖泊面积的时空变化

以2000-2014年Landsat TM、ETM+以及OLI影像为基础,通过人工目视解译方法提取我国西北地区111个面积10.0 km²以上湖泊矢量数据,并对湖泊面积变化总体趋势、空间分异特征以及成因进行分析。结果表明：（1）2000-2014年期间,西北地区湖泊总面积呈整体增加的态势,由1.58×10⁴ km²增加为1.74×10⁴ km²。（2）在研究时段内,我国西北地区湖泊面积在整体增加的同时也表现出明显的空间差异。根据湖泊面积变化不同,研究区可以被划分为稳定、扩张、萎缩3种类型和5个区域：新疆维吾尔自治区北部与青海省南部为湖泊面积稳定区;塔里木盆地、昆仑山北麓、阿尔金山、柴达木盆地、可可西里地区、祁连山南麓至三江源北部大片区域为湖泊面积扩张区;由准噶尔盆地和吐鲁番盆地组成的北疆中部地区和喀喇昆仑山北坡山区为湖泊萎缩区。（3）受研究区复杂的自然人文环境影响,在不同区域引起湖泊面积变化的原因不尽相同：总体而言,降水增加、气温上升导致的冰川融水增加和冻土水分释放是湖泊面积呈现扩张趋势地区的最主要原因;在湖泊面积稳定区,湖泊所处的地形条件以及湖泊与河流间强烈的水量交换起着关键作用;日益增强的人类活动是湖泊萎缩区的主要影响要素,但在喀喇昆仑山北坡地区,冰川物质平衡状态的变化也可能发挥着重要作用。     

秦岭中西部油松径向生长对气候因子的响应差异研究

在气候变暖背景下,树木径向生长对气候因子的响应会随区域干湿变化而有所差异。秦岭属于气候敏感区和生态脆弱区,南北气候特征差异明显,分析气候变化背景下树木径向生长对气候因子及干旱事件的响应,对准确预测未来气候变化对树木生长的影响至关重要。为探究该地区不同干湿环境下油松对气候因子及干旱事件响应的特点及差异,共采集秦岭中西部南北坡共4个样点的油松树轮样芯,利用树木年轮生态学的方法,分析各地油松年表与气候因子之间的关系,通过计算抵抗力、恢复力、恢复弹力等指标探究树木径向生长对干旱事件的应对能力,结果表明：1)在西部和北坡的3个样点,油松径向生长主要与前一年7—9月、当年5—7月的气温呈显著负相关,与当年5月降水呈显著正相关,在中部南坡油松径向生长主要与当年2—4月、9月气温呈显著正相关,与当年4月降水呈显著负相关;2)生长季气温升高所引发的水分亏缺,是研究区西部和北坡油松径向生长受限制的主要原因,且中部南坡油松生长受气温和干旱因子的制约要明显弱于其它3个样点;3)西部北坡油松对干旱的抵抗能力、恢复能力及恢复弹力均弱于西部南坡及中部北坡油松。在未来对研究区树木的管理与保护工作中,应更加关注西部北坡...     

青藏高原区退化高寒草甸植被和土壤特征

高寒草甸约占青藏高原草地的46.7%,是我国草地生态系统重要的组成部分。近年来,在气候变化和人为活动的影响下,高寒草甸生态系统退化严重,植被和土壤均呈现出不同的退化趋势。在大空间尺度上表现为草地覆盖度下降,杂草类植被增加,土壤退化甚至沙化;在微观尺度上,退化高寒草甸的土壤粒径、土壤微生物和土壤酶也发生改变。本研究从高寒草甸物种多样性、植物群落结构、植被生物量、土壤物理性质、土壤微生物、土壤酶和土壤养分等方面,分析了高寒草甸生态系统退化过程中植被和土壤的变化特征,提出当前研究中存在的一些不确定性和有待深入研究的问题,为全面了解高寒草甸的退化机制和规律、有效干预高寒草甸生态系统和恢复生态功能提供科学依据。     

黄土高原中部针叶树与灌木径向生长对气候的响应差异

为揭示黄土高原中部不同树种径向生长对气候变化的响应及应对极端干旱能力的差异,构建延安任家台林场油松、狼牙刺和黄刺玫树轮宽度年表,利用帕默尔干旱指数(PDSI)定义极端干旱事件,计算干旱频率及强度;利用树轮宽度量化径向生长应对极端干旱事件的抵抗力(Rt)、恢复力(Rc)及恢复弹力(Rs)。结果表明,油松与5月平均气温和平均最高气温显著负相关,与9月平均最高气温显著正相关,与前一年11月降水和7月相对湿度显著正相关;狼牙刺与前一年9月平均气温,当年7月平均最高气温,8月平均气温和平均最高气温显著负相关;黄刺玫与7月平均气温和平均最高气温显著负相关;3个树种径向生长均与PDSI正相关。干旱程度加剧使树木抗旱性降低,导致油松、狼牙刺Rt和Rs减弱。树种间差异表现为,Rt:狼牙刺油松,Rc:油松狼牙刺黄刺玫,Rt:黄刺玫狼牙刺。     

马衔山不同海拔土壤碳、氮、磷含量及生态化学计量特征

研究半干旱地区土壤碳、氮、磷化学计量特征,了解其空间变化规律,有助于揭示半干旱地区C、N、P循环对全球气候变化的响应。本研究以半干旱区的马衔山为对象,选择5个海拔的7个样地,采集0~15、15~30 cm层的土壤,测定其有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、pH、含水率等理化性质,分析其SOC、TN、TP化学计量与土壤理化因子之间的关系。结果表明:(1)0~15 cm土壤SOC、TN、TP含量高于15~30 cm土壤。表层土壤SOC、TN含量随海拔升高呈增加趋势,TP含量随海拔升高变化较小。(2)C∶N随海拔增加呈先增加后降低趋势,C∶P、N∶P随海拔升高均呈增加趋势。(3)在0~15 cm土壤中,pH与SOC、TN含量及C∶P呈显著负相关,在15~30 cm土层中,pH与SOC、TN、TP含量及化学计量特征关系不显著;土壤含水率与0~15、15~30 cm层土壤中SOC、TN含量均呈极显著正相关。本研究显示,在半干旱区的马衔山地区,土壤含水率随海拔增加而增加,而SOC、TN含量及C∶P、N∶P也呈增加趋势,土壤养分含量及化学计量均受土壤含水率影响。     

珠穆朗玛峰北坡可培养石生细菌多样性及抗紫外辐射能力

【背景】珠穆朗玛峰地区具有寒冷低温、强辐射等极端环境条件,珠穆朗玛峰北坡石生微生物研究未见报道。【目的】针对珠穆朗玛峰北坡石生微生物开展研究,阐明珠穆朗玛峰北坡石生生境中可培养细菌多样性,开发珠穆朗玛峰北坡抗紫外辐射菌株资源。【方法】通过可培养法、16S rRNA基因序列分析方法以及紫外辐射筛选对珠穆朗玛峰北坡可培养石生细菌多样性以及抗紫外辐射能力进行研究。【结果】从珠穆朗玛峰北坡石生生境中共分离获得52株石生细菌,归类为放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),其中放线菌门和变形菌门为优势菌门,鞘脂单胞菌属、节杆菌属、链霉菌属为优势菌属,有2株菌为潜在新种。从已分离鉴定菌株中筛选出了2株抗紫外辐射能力较高的菌株,分别是芽孢杆菌属菌株ZFBP4009和链霉菌属菌株ZFBP1009。【结论】珠穆朗玛峰北坡石生环境蕴含多样性丰富的石生细菌,所分离菌株抗紫外辐射能力突出,为揭示相关极端环境下微生物的分布特征及极端环境微生物资源开发提供了数据支持及菌株资源。     

1967-2014年科西河流域冰湖时空变化

冰湖是高山寒区气候变化的灵敏指示器和诱发山地溃决洪水或泥石流的灾害源。基于1960s-2010s多源遥感影像数据（Corona、Landsat MSS/TM/ETM+OLI）、地形图、冰川编目和气象数据,利用RS和GIS技术综合分析科西河流域近50年冰湖（≥ 0.05 km²）时空变化特征及其对冰川变化影响。研究结果表明：（1）近50年来科西河流域冰湖整体经历了"先平稳后扩张"的过程,其中1960s至1980s初期,科西河流域有37个冰湖消失,但总面积趋于平稳状态;1980s中期至2010s初期,流域内冰湖规模迅速扩张,且2000s之后冰湖扩张速率明显加快,至2010s初期增加为321个冰湖（88.43 km²）。（2）科西河流域冰湖集中分布于海拔5000-5500 m,面积小于0.25 km²的小规模冰湖占总数量的74.45%,而面积大于1 km²和介于0.05-0.25 km²的冰湖占总面积的64.18%。（3）除利库科拉（Likhu Khola）流域外,科西河流域其他5个子流域冰湖均呈扩张趋势,其中尤以阿润（Arun）流域冰湖扩张最为显著。（4）气候变暖及其引发的冰川退缩是科西河流域冰湖扩张的根本原因,当冰川末端伸入冰湖时,冰水物质与能量交换在一定程度上加速了冰川消融与退缩。     

石生微生物研究进展

石生微生物是一类自养微生物支持下的在全球广泛分布、能较好适应极端自然条件的岩石生境微生物及微生物群落。石生生物的研究对极端环境生态适应机制、探索地外生命以及保护石质文物等方面都有重要指导作用,然而我国对石生微生物的研究罕有报道。本文从石生微生物的分类、分布、研究方法、生态适应等方面的研究进展进行综述,对石生微生物研究存在的问题进行探讨,为我国相关领域的研究提供参考。     

微生物产色素机制及其生物活性

近年来,随着人工合成色素的大量使用引起一系列环境和健康问题,增加了人们对安全、无毒天然色素的需求.天然色素主要来源于植物和微生物,由于植物生长周期较长使植物源色素在大规模应用中受限.与植物源天然色素相比,微生物源色素易于大规模快速培养,具有更广阔的应用前景.本文系统总结了不同微生物源色素产生机制,及其在抗菌、抗氧化及抗...