区域生态服务价值对土地利用变化的响应——以重庆市沙坪坝区为例

土地利用通过生态进程与服务间的相互作用影响生态系统提供的产品与服务.本研究以重庆市沙坪坝区为例,采用GIS与实地调查,运用Costanza等提出的生态服务价值系数,结合敏感度分析,探讨了区域生态服务价值对土地利用变化的响应.结果表明,重庆市沙坪坝区在1992～2002年间生态服务价值从1.74×10⁷ ＄降低到1.68×10⁷ ＄,净损失5.40×10⁵ ＄,平均土地净损失生态服务价值13.62＄·hm^-2;赋予各种土地利用类型生态服务价值系数的大小对区域总的生态服务价值变化影响不明显,其变化趋于相对稳定;耕地、林地和园地生物量生态服务价值系数总和接近于区域真实值,水域生态服务价值系数偏大,调整30%为每年5 667＄·hm^-2,更接近于真实值;运用现状数据库、变更数据库和Costanza模型估算区域土地利用变化导致生态服务价值变化切实可行,可为区域土地利用效益评价及土地利用规划提供借鉴.     

土壤微生物生物量在团聚体中的分布以及耕作影响

了解土壤微生物在土壤结构体内部的分布对于预测相关的土壤生物化学过程具有重要意义。由于气候、土壤以及耕作的影响,该领域的研究结果存在很大的空间和时间变异,因此有待进行更多的在不同气候和土壤类型下的研究。首次报道亚热带紫色水稻土中微生物生物量在长期不同耕作方式的土壤中不同水稳性团聚体中的分布特征。结果表明微生物生物量在紫色水稻土水稳定性团聚体中的分布模式决定于土壤结构本身,而耕作方式的影响不显著;微生物生物量碳在不同粒级土壤团聚体中无显著性差异,微生物生物量氮与可溶性有机碳在0．25～0．053mm微团聚体中含量最高;垄作免耕显著提高土壤团聚体中的微生物生物量及可溶性有机碳含量,而对微生物生物量及可溶性有机碳在土壤团聚体中的分布模式无显著影响。     

土地整理项目区的景观格局及其生态效应

目前项目角度的土地整理生态效应评价较少,受到研究幅度的制约,而且已有研究中对景观格局优化目标和生态效应的系统分析较少.选择典型的土地整理项目作为研究案例,以GIS和景观指数为研究手段,结合景观格局优化目标建立相应的指标体系,对土地整理的生态效应进行评价.研究表明,土地整理项目的生态效应指标体系包括提升生物多样性、维持物质和能量流通、维持景观格局稳定、提升生活环境品质、提高生态服务价值等5个方面.研究区土地整理具有正效应和负效应,最大斑块面积提高、斑块密度减少、聚集度提高、廊道宽度和连通度提高、缓冲区宽度增加、植被覆盖增加、合理功能分区是土地整理的正效应,而景观多样性降低、分维数减少和生态服务价值降低是其负效应.因此,在土地整理规划和设计时应融入景观设计和生态保育思想.     

紫色土坡耕地土壤属性差异对耕层土壤质量的影响

坡耕地是一个区域最易发生水土流失的土地利用类型,其严重的水土流失、面源污染和耕层退化现象直接威胁着坡耕地持续利用以及当地粮食安全、生态安全;耕层土壤质量对自然因素和人为耕作活动的影响较为敏感。以南方3个地点紫色土坡耕地耕层土壤质量为研究对象,从土壤属性角度,对比分析了重庆合川、江西兴国、云南楚雄不同耕层垂直深度土壤养分特征、土壤物理性质、土壤水库特征、耕作性能差异性及其形成原因。结果表明:(1)坡耕地耕层土壤有机质表现为云南楚雄(28.80g/kg)江西兴国(9.03 g/kg)重庆合川(8.80 g/kg);除全钾含量外,土壤全量养分和速效养分的含量表现为云南楚雄江西兴国重庆合川;坡耕地耕层速效养分垂直分布变化规律基本一致,主要表现为土壤速效养分主要在0—20 cm土层富集,而20—40 cm和40—60 cm土层无显著差异。(2)不同地点紫色土坡耕地耕层土壤物理性质差异明显,以重庆合川坡耕地土壤物理质量最差,表现为土壤砂粒含量60%、土壤容重最大(1.43 g/cm3)、土壤总孔隙度(45.97%)和毛管孔隙度(34.36%)最小;从坡耕地耕层土壤物理性质垂直变化特征看,耕作层(0—20 cm)优于心土层(20—40 cm)和底土层(40—60 cm)。(3)紫色土坡耕地耕层土壤初始入渗率以江西兴国坡耕地耕层最大(0.32 mm/min),而以重庆合川坡耕地耕层最小(0.19 mm/min);土壤稳定入渗率和平均入渗率均表现为云南楚雄重庆合川江西兴国;坡耕地耕层土壤最大有效库容以云南楚雄最好(873.311 t/hm~2),说明云南楚雄紫色土坡耕地耕层土壤具有较好的抵御季节性干旱能力;不同地点坡耕地耕层土壤总库容、死库容、兴利库容、滞洪库容、最大有效库容在垂直方向变化表现为耕作层(0—20 cm)大于心土层(20—40 cm)和底土层(40—60 cm)。(4)不同地点紫色土坡耕地耕层土壤抗剪强度和贯入阻力均呈现出相同变化规律,土壤抗剪强度表现为重庆合川(15.39 kg/cm~2)云南楚雄(14.74 kg/cm~2)江西兴国(10.66 kg/cm~2),而土壤贯入阻力值为重庆合川(424.83 k Pa)云南楚雄(252.50 k Pa)江西兴国(188.87 k Pa),这种土壤力学性能的变化说明重庆合川紫色土坡耕地耕层土壤具有较好抵抗剪切破坏的能力和较大耕作阻力。上述研究结果可为不同地点紫色土坡耕地耕层土壤质量诊断、坡耕地合理耕层评价提供理论依据和数据支持。     

1988-2013年重庆市主城九区生态用地空间结构及其生态系统服务价值变化

在当前快速城市化的背景下,理解和把握城市生态系统服务功能退化原因及规律的最有效手段是对其生态用地结构及其生态系统服务价值进行准确的评估。采用RS、GIS技术以及生态系统服务价值评估等方法,对重庆市主城九区1988、1996、2004、2013年4个时段遥感影像进行解译及比较分析,结果表明：1988-2013年间,重庆市主城九区城市化水平经历了加速阶段、减速阶段及饱和阶段,城市化水平的提高对城市建设用地增长的影响显著;重庆市主城九区生态用地主要为城市提供了食物生产、提供原材料、废物处理、土壤形成与保护、气候调节、气体调节、生物多样性以及水源涵养等生态系统服务,在结构变化上呈现出“二减三增”的结构变化特点;25年间重庆市主城九区共减少生态系统服务价值260.60×10⁶元,整体处于下降趋势,其中农地的生态系统服务价值损失最大,共减少24.50%;在空间分布上,随着城市建设用地向“南-北-西”方向扩展,生态系统服务价值以中梁山与铜锣山之间的区域减少最为严重,整个研究区生态系统服务价值下降的主要原因来自于农地的大量减少以及城市建设用地扩张所带来的生态负影响。研究结果表明在重庆市主城九区生态用地空间格局与生态系统服务变化之间存在密切相关性,在城市化率达到饱和阶段后应严格控制建设用地增长,促进建设用地集约节约利用,加大农地的保护力度以及对林地、水体、草地的维护,维持整个区域的生态平衡。研究可为科学合理布局和保护城市生态用地提供信息资料和决策参考。     

小兴安岭酸性泥炭土硝化作用的类型及其驱动因子

以小兴安岭酸性森林泥炭土为研究对象,通过加入10 mL·L^-1乙炔及不同浓度的外源硫酸铵(0、1.2、6.0 mmol N·kg^-1)进行硝化培养试验,探究酸性泥炭土中硝化作用类型及主要驱动因子.结果表明:无论有无外加氮源,酸性泥炭土均存在较强的矿化作用(0.9～1.4 mg N·kg^-1·d^-1),经过2周的培养均发生了硝化作用(0.4～0.6 mg N·kg^-1·d^-1),且不同浓度硫酸铵处理之间无显著差异;而乙炔处理虽有较强的矿化作用(0.8 mg N·kg^-1·d^-1),但未发生明显的硝化作用(0 mg N·kg^-1·d^-1),说明该酸性泥炭土以自养硝化为主,外源无机氮源浓度对硝化作用无显著影响,硝化底物NH₃的主要来源不是外源硫酸铵,更可能来源于土壤中有机氮的矿化.培养0～14 d,无论有无外加氮源,酸性泥炭土氨氧化细菌(AOB)和古菌(AOA)丰度均显著增加,但不同浓度硫酸铵处理间无显著差异,表明外源无机氮浓度对氨氧化微生物的生长无显著促进作用.与不加乙炔的对照相比,乙炔处理AOB和AOA丰度随时间均无显著变化,推测AOA与AOB在该酸性泥炭土的硝化过程中都可能起一定的作用.     

抑制西瓜蔓枯病菌的生防真菌筛选、鉴定及发酵条件优化

筛选对西瓜蔓枯病菌具有抑制作用的生防真菌,优化其发酵条件以提升发酵液抑菌效果。以平板对峙试验和摇瓶培养抑菌试验筛选拮抗真菌;根据形态学特征和18S rDNA序列分析进行菌株鉴定;通过扫描电镜观察对西瓜蔓枯病菌的寄生作用,以单因素试验和响应曲面法确定其最适发酵条件,在此基础上,通过盆栽试验研究其防病效果。结果表明:在所筛选到的9株生防真菌中M1菌株的抑菌率最高,其形态学特征与烟管菌(Bjerkandera adusta)相符,18S rDNA序列分析显示其与烟管菌在系统发育树上聚在一支,因此将菌株M1鉴定为黑管菌属(Bjerkandera)、烟管菌。在扫描电镜下观察到烟管菌能够直接穿透西瓜蔓枯病菌菌丝,对其发酵条件优化后确定了最佳条件组合:C/N为7.1,pH为7.4,装瓶量为44%,时间为19d,转速为180r/min,温度为29℃,在此条件下抑菌率为52.64%,高于未经优化的抑菌率。温室盆栽中对西瓜蔓枯病菌的防病效果达到74.3%,高于多菌灵处理。烟管菌作为生防真菌对西瓜蔓枯病菌具有较好的抑制作用,条件优化后进一步提升了抑菌效果,在生物防治中具有巨大应用潜力。     

苯并[α]芘对不同修复潜力羊茅属植物的根系分泌物中几种低分子量有机物的影响

根系分泌物是植物与土壤间进行物质交换和信息传递的重要载体, 是植物响应外界胁迫的重要途径, 也是构成根际微生态特征的关键因素。根系分泌物与有机污染物的植物修复密切相关, 研究胁迫条件下不同修复潜力植物间根系分泌物的释放特征有助于揭示植物修复的内在机制。该文借助根际袋土培试验研究了苯并[α]芘(BaP)胁迫下5种羊茅属(Festuca)植物根系不同生长期(30-70天)几种低分子量有机物的分泌特征。结果表明: 1) BaP浓度在10.25-161.74 mg·kg^-1范围内时, 待试植物能有效地促进土壤中BaP的去除, 其修复潜力依次为苇状羊茅(F. arundinacea) > 草原羊茅(F. chelungkiangnica) ≥ 毛稃羊茅(F. rubra subsp. arctica) ≥ 贫芒羊茅(F. sinomutica) > 细芒羊茅(F. stapfii)。2) BaP胁迫增强了植物根系对可溶性糖的分泌: 随着胁迫强度的增大、胁迫期的延长, 其分泌量变化呈“先升后降”趋势。3) BaP胁迫促进了植物根系低分子量有机酸的释放, 植物的修复潜力越大, 有机酸高峰值出现时的胁迫浓度越高; 组成成分较稳定, 草酸、乙酸、乳酸和苹果酸为主要组分(>97.34%), 在修复潜力较强植物的根系分泌物中检测出微量的反丁烯二酸。4) BaP胁迫对氨基酸种类影响不大, 但对分泌量影响较大。其中, 苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸的分泌量随BaP胁迫强度的增强而剧增; 脯氨酸、羟脯氨酸和天冬氨酸近乎以加和效应甚至协同效应的形式参与植物对BaP胁迫的应激反应: 参与应激组分的分泌量随胁迫强度的增强而剧增, 植物的修复潜力越强, 参与的组分越多。可见BaP胁迫下, 5种羊茅属植物根系分泌物中几种低分子量有机物的释放特征与植物自身的修复潜力有关: 修复潜力越强, 释放量越多且成分也越复杂, 并呈现出较强的环境适应性及生理可塑性。     

昆明地区鲜切花产区朱砂叶螨抗药性监测

采用玻片浸渍法测定了昆明地区花卉朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus(Boisduval)对阿维菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、溴虫腈、丁醚脲、炔螨特和哒螨灵的抗性。结果表明,昆明北郊和呈贡地区玫瑰上的朱砂叶螨雌成螨对阿维菌素与甲氨基阿维菌素苯甲酸盐产生了极高的抗药性,阿维菌素对2个地区的朱砂叶螨的LC50分别为40.25mg·L-1和19.67mg·L-1,相对毒力指数分别为敏感品系的2441.08倍和1192.86倍;甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对其LC50分别为118.18mg·L-1和9.24mg·L-1,相对毒力指数是敏感品系的2805.73倍和219.35倍。昆明北郊的朱砂叶螨对溴虫腈的相对毒力指数是敏感品系的2371.40倍,呈贡和晋宁分别为162.01倍和173.38倍。丁醚脲对北郊、呈贡和晋宁朱砂叶螨的LC50分别为244.58mg·L-1、385.41mg·L-1和54.93mg·L-1,相对毒力指数在3.01倍～21.10倍之间。北郊、呈贡和晋宁的朱砂叶螨种群对炔螨特和哒螨灵的LC50分别为155.39mg·L-1、424.49mg·L-1和62.70mg·L-1,其相对毒力指数是敏感品系的6.45倍、17.63倍和2.60倍。朱砂叶螨对药剂抗药性水平趋势从高到低为:阿维菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐>溴虫腈、丁醚脲>炔螨特、哒螨灵,抗性最高的地区为昆明北郊,晋宁相对较低。     

Monitoring pesticide resistance of Tetranychus cinnabarinus in Kunming' s flower regions

采用玻片浸渍法测定了昆明地区花卉朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus (Boisduval)对阿维菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、溴虫腈、丁醚脲、炔螨特和哒螨灵的抗性.结果表明,昆明北郊和呈贡地区玫瑰上的朱砂叶螨雌成螨对阿维菌素与甲氨基阿维菌素苯甲酸盐产生了极高的抗药性,阿维菌素对2个地区的朱砂叶螨的LC50分别为40.25 mg·L -1和19.67 mg·L-1,相对毒力指数分别为敏感品系的2 441.08倍和1 192.86倍;甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对其LC50分别为118.18 mg·L-1和9.24 mg·L-1,相对毒力指数是敏感品系的2 805.73倍和219.35倍.昆明北郊的朱砂叶螨对溴虫腈的相对毒力指数是敏感品系的2 371.40倍,呈贡和晋宁分别为162.01倍和173.38倍.丁醚脲对北郊、呈贡和晋宁朱砂叶螨的LC50分别为244.58 mg·L-1、385.41 mg·L-1和54.93 mg·L-1,相对毒力指数在3.01倍～21.10倍之间.北郊、呈贡和晋宁的朱砂叶螨种群对炔螨特和哒螨灵的LC50分别为155.39 mg·L-1、424.49 mg·L-1和62.70 mg·L-1,其相对毒力指数是敏感品系的6.45倍、17.63倍和2.60倍.朱砂叶螨对药剂抗药性水平趋势从高到低为:阿维菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐＞溴虫腈、丁醚脲＞炔螨特、哒螨灵,抗性最高的地区为昆明北郊,晋宁相对较低.