全球变化下的国际水文学研究进展:特点与启示——2011年欧洲地球科学联合会会员大会述评

欧洲地球科学联合会2011年会员大会于4月3-8日在奥地利首都维也纳举行。其中,水文学专场重点讨论了全球变化对陆地表层水文过程的影响。主要包括气候变化下的洪涝灾害与干旱胁迫、冰川融雪、降雨特性、区域水平衡、土壤侵蚀与泥沙搬运、景观进化与水文过程、地下水与溶质迁移、植被动态与水文格局、气候-水-健康、气候和土地利用综合影响下的区域水行为、耦合水与人类经济社会的关键要素、基于公众和利益相关者参与的水资源优化管理等重要科学进展。众多议题凸现了多学科交叉、多区域、跨尺度、系统性以及先进技术设备的广泛应用等几大特点,对于今后应对气候变化和环境变迁所带来的种种挑战具有重要启示。当前和今后的工作中应瞄准与把握以下几个基本原则。(1)进一步加强基础研究、促进学科交融与渗透,以实现方法和理念互补、共同解决复杂生态学问题。(2)重视区域分异、以凸现具体科学问题,实现研究目标、对象、内容和方法的有机统一。(3)重视系统性研究,加强国际合作、共同研发,促进先进技术和研究手段的创新与应用。     

黄土旱塬裸地土壤呼吸特征及其影响因子

于中国科学院长武生态试验站(始于1984年),采用动态密闭气室法(Li-8100,USA)于2008年3月至2009年3月监测了裸地土壤呼吸日变化、季节变化以及0-60cm土层的温度和含水量,研究了裸地土壤呼吸的日变化、季节变化特征及其与土壤温度和含水量之间的关系。结果表明:裸地土壤呼吸四季的日变化和季节变化均呈单峰型曲线,与气温变化趋势一致;日变化峰值出现在14:00左右或16:00左右,最低值出现在0:00左右或者6:00左右;季节变化表现为夏季最高,冬季最低,春秋季无明显差异,年平均呼吸速率为0.94μmolCO₂·m^-2·s^-1。土壤呼吸与温度具有极显著(P<0.01)的正相关关系,且可以用R_s=ae^bx形式的指数函数很好地拟合,其中与5cm深度的土壤温度相关性最好。水分对土壤呼吸的影响复杂。裸地土壤呼吸的双变量模型关系显著(P<0.01),比相应的单变量模型更好地解释了土壤呼吸变异。     

基于MODIS遥感监测的东南亚地区植被动态

利用2000-2008年的MODIS陆地产品MOD15A2(fPAR)与空间插值的气温和热带降雨观测卫星(TRMM)数据,分析了东南亚地区植被时空动态,主要分析了常绿阔叶林、灌丛草原、热带草丛和农田4种植被fPAR的年际变化、季节变化特征及其与气候的相关性.结果表明:(1)2000-2008年研究区植被的fPAR平均为47.58%,呈由西北向东南递增、沿海高于内陆的空间分布格局.(2)研究区87.34%的区域植被fPAR变化不显著.(3)fPAR能够反映植被时空动态,对气候变化具有较好的响应.fPAR的动态变化表明,不同区域的各植被生长年际变化各有差异,其所受气温和降水的影响程度也不同.     

疏勒河中游生态服务价值对土地利用变化的响应

利用ArcGIS 9.2和ERDAS 9.1软件平台和生态经济学方法,采用Costanza等生态系统服务价值计算公式,结合中国陆地生态系统服务单位面积价值,探讨了疏勒河中游1990-2010年土地利用和生态系统服务价值变化特征.结果表明:1990-2010年,疏勒河中游土地利用以未利用地、牧草地、耕地为主,三者面积占研究区总面积的98.2％,20年间土地利用整体特征并未发生重大变化;疏勒河中游主要土地利用变化发生在耕地、建设用地和牧草地,土地利用动态度分别为13.6％、8.0％和7.7％;生态系统服务价值总体呈上升趋势,从344.85亿元增加到485.11亿元,牧草地和水域对研究区总体生态系统服务价值的贡献率最大.研究区生态经济的发展已经处于低度协调水平的边缘,需要加强生态环境保护力度.     

中国主要流域河蚬[Corbicula fluminea(Müller,1774)]形态及其对环境的适应性

双壳动物形态变化是适应环境变化的一个重要方面.但不同环境条件下的适应机制可能存在差异.河蚬是一种底栖双壳类动物,原产东南亚,现分布于世界许多地区.本研究采集了我国江、淮、黄河和西江等主要流域的河蚬样品,进行了三度空间尺度分析,以认识壳体形态的区域变化及其影响因素.结果表明,长江上游和西江上游等高山与峡谷地区河蚬的相对高度、圆度和凸度均小于黄淮、汉水流域和西江中下游等低山和平原地区.水流速度是造成这种形态适应性变化的主要原因.流速的增加使河蚬向相对长、矮和扁的方向发展,这种形态利于个体在底质中固定下来而不被水流冲走;而缓慢的水流使河蚬向相对宽圆的方向发展.环境温度、水体化学与河蚬形态之间不存在相关性,表明二者对河蚬形态的影响不明显.上述结果不仅有助于认识双壳动物对环境变化的适应性,而且对我国的河蚬养殖和捕捞也具有指导意义.     

黄河三角洲自然湿地动态演变及其驱动因子

以1989、2000和2009年3期Landsat TM和ETM+影像为基本数据源,结合地理信息系统技术与实地考察校正,分析黄河三角洲自然湿地的演变动态及其驱动因子.结果表明,受水盐等因素的影响,自然湿地的分布在空间上呈现出规律性变化.1989-2000年,黄河三角洲的自然湿地面积的年变化率为-0.3,动态度为3.1,而在2000-2009年,其年变化率为-1.8,动态度为5.1,表明自然湿地面积变化情况有所加剧.对湿地变化原因的分析表明,黄河水情是自然因素中最重要的方面,部分自然湿地亚类之间存在相关性;养殖池、水田建设等人为因素与自然湿地的减少有着显著的相关性,灌草地减少则与居民和工矿建筑用地增加有密切关系.     

盐城自然保护区射阳河口潮间带大型底栖动物空间分布与季节变化

2008年11月—2009年10月,在盐城自然保护区射阳河口潮间带按月份对大型底栖动物群落进行取样。共得到大型底栖动物16种,隶属3门4纲15科,为软体动物、节肢动物甲壳类和环节动物多毛类,其中,潮间带米草丛6种,高潮带光滩7种,中潮带光滩13种,低潮带光滩7种。对潮间带各样点的物种数、密度、生物量以及不同样点的生物多样性指数Margalef指数(S)、Shannon指数(H)、Pielou指数(J)和Simpson指数(D)进行样点-季节间无重复双因素方差分析,发现样点间物种数、密度和生物量差异极显著(所有P<0.01),三者季节间差异均不显著;样点间H、D和S差异显著(所有P<0.05),季节间差异均不显著;而季节间和样点间J差异均不显著。对四季4个样点的群落进行聚类和排序分析发现,中、高潮带光滩界限不明显,潮间带米草丛和低潮带光滩界限明显。结果表明:生境条件的不同是潮间带大型底栖动物群落组成差异的主要原因,同一生境大型底栖动物群落季节间差异不显著。     

鲤鱼卵黄发生期血钙水平调节初步研究

在雌鲤卵黄发生期的10月～次年1月和斯坦氏小体(CS)发育静止期进行升高细胞外钙浓度实验,分别用OCPC法测定血浆钙水平的变化,超微结构观察CS的组织学变化.结果表明,鲤鱼血钙水平在卵黄发生期存在一定性别差异,雄鲤水平普遍低于雌鲤,在11月达显著性水平.升高细胞外钙浓度的各处理组中CS的超微结构发生了不同程度的变化,均表现为细胞代谢活动增强.     

温度对白条锦蛇SDH、LDH活性及LD含量的影响

在不同温度条件下,测定了白条锦蛇Elaphe dione骨骼肌中琥珀酸脱氢酶(SDH)、乳酸脱氢酶(LDH)的活性以及骨骼肌、肝脏和肾脏中乳酸(LD)的含量.结果 表明,温度从10℃上升到35℃,SDH的活性先增高后降低,而LDH的活性和LD的含量随温度升高持续升高.说明白条锦蛇的能量供给方式与这种动物的喜好温度有密切关系.     

温度、pH 对剑状矛蚌滤水率的影响

测定了剑状矛蚌(Lanceolaria gladiola)在不同温度和不同pH条件下的滤水率.结果表明,在不同温度(10～28℃)条件下,剑状矛蚌的滤水率均随温度升高而上升,达到最大值后呈下降趋势,其中滤水率最大值出现在24℃时,大、中、小个体组剑状矛蚌滤水率最大值分别为0.826 L/h、0.768 L/h和0.65...