黑河中游绿洲区不同土地利用类型表层土壤水分空间变异的尺度效应

了解表层土壤水分空间变异及其尺度效应,可获取土壤水分真实变异,并可为客观揭示土壤水分空间变异制定合理采样方案提供参考.用“再采样”方法对黑河中游张掖绿洲区林地和农地表层土壤水分空间变异的尺度性进行研究.结果表明： 研究区林地和农地表层土壤水分变异程度随土壤水分含量的增加而增加;变异系数随采样尺度的增大而更接近真实变异值.在干旱和湿润条件下,当采样幅度在一定范围内增大时,林地和农地土壤水分的变异系数、Moran I指数、块金值、基台值及林地变程均不断变大,而农地在干旱条件下的变程无固定变化规律.当采样密度在一定范围内增大时,块金值、变程不断增大,但变异系数、Moran I指数、基台值均不受影响.
     

东北黑土结皮发育过程

基于模拟降雨试验,从微结构、容重、抗剪强度角度分析了降雨过程中东北黑土结皮的发育过程特征,并探讨了黑土结皮的发育对土壤入渗的影响.结果表明：随着降雨的进行,东北黑土的表层结构逐渐致密,容重、抗剪强度不断增加,入渗能力下降;120 min降雨历时内,黑土发育了厚约3～4 mm的稳定结皮层,结皮发生层孔隙度下降6.45%、容重增加14.13%;消除雨滴打击后（盖网处理）,结皮发育强度减弱,120 min降雨历时内,结皮发生层孔隙度下降3.27%、容重增加7.11%,均小于无盖网处理,但累积入渗量较后者高41.1%.东北黑土结构稳定,雨滴打击是其结皮发育的主导因子,降雨过程中未发现明显的颗粒淋移现象.     

城市景观格局的空间尺度分析

景观生态学研究的核心内容是景观格局与生态过程。因为景观格局与生态过程中都存在的尺度多样性问题,导致尺度成为理解景观格局和生态过程相互作用的关键,但是由于理论和方法的限制,目前对景观生态学的尺度研究还不够深入,特别是景观格局对尺度变化的响应特征。目前GIS与RS技术的发展为不同尺度下的空间格局特征和空间异质性研究提供了有效的工具。论文以上海市为背景,用景观生态学方法研究了不同粒度下景观格局特征,同时用半变异函数分析了不同幅度下景观多样性的格局特征。结果显示:(1)不同的指数对粒度的响应不同;(2)空间多样性在小幅度内变化较复杂;(3)不论粒度还是幅度都揭示出景观格局具有尺度依赖性规律。     

昆虫发育过程中的速率累加效应对其日均发育率的影响

昆虫发育速率V与温度T之间呈S型曲线关系。在确定适合昆虫发育的变温范围的基础上,利用萝卜蚜的试验数据,通过计算机模拟,探讨了“速率累加”过程通过V与T之间的曲线关系在各种变温条件下对昆虫日均发育速率所产生的影响。结果表明,在排除温度波动本身可改变瞬时发育速率的前提下,这种速率累加效应导致在低温区内变温下的发育比在恒温下快,在高温区内则相反,且温度变幅越广差异就越大。文中指出,由于日均发育速率会依温度的变化方式和幅度不同而发生改变,而依据恒温速率曲线可计算出各种变温下的发育进度,故对于预测昆虫在适温区发育进度而言,恒温试验结果比变温试验结果具有更广泛的适用性。     

广腹螳和中华大刀螳卵块孵化的比较研究

广腹螳平均卵块重和含卵量少于中华大刀螳 ,含卵量与卵块重呈正相关 ,平均孵化率分别是5 8 94%和 91 71 %。恒温条件下 ,广腹螳卵块平均孵化期分别为 5 6 2 2天 (2 0℃ ) ,3 0 71天 (2 5℃ )和 2 6 3 7天 (3 0℃ ) ,发育起始温度 1 2 65℃ ,有效积温 42 9 77日·度 ;中华大刀螳卵块平均孵化期分别为 5 0 9天(2 0℃ ) ,2 8 0 9天 (2 5℃ )和 2 1 77天 (3 0℃ ) ,发育起始温度 1 2 90℃ ,有效积温 3 62 42日·度 ;广腹螳卵块恒温孵化期短于相应变温组 ,中华大刀螳卵块恒温孵化期长于相应变温组。     

空间幅度变化对景观格局分析的影响

景观格局指数是量化描述景观格局特征的主要方法之一,各种格局指数的尺度依赖性使比较分析景观格局特征和尺度推绎复杂化,分析不同指数随空间幅度变化的一般行为有助于景观格局分析结果的解释和降低空间尺度推绎的复杂性。研究以2种真实景观和27种模拟景观为分析对象,考查了16种常用的景观水平格局指数随空间幅度变化行为。根据这些指数因幅度变化行为可预测性把它们分为两类：第1类随幅度变化可预测性强,指数与幅度之间的关系可用简单的函数关系来表达;这类指数包括缀块数、边界总长、景观形状指数和缀块丰度密度;前两者随幅度增加呈幂函数形式增加,而缀块丰度密度随幅度增加呈幂函数下降,景观形状指数随幅度增加呈直线增加。第2类指数随幅度变化的可预测性较差,指数随幅度的变化存在多种可能(不同形式的增加、减小或保持不变),不可用一种或多种简单的函数关系来描述所有的情况。这类指数包括缀块丰度、缀块密度、边界密度、最大缀块指数、平均缀块面积、缀块面积标准差、缀块面积变异系数、平均缀块形状指数、面积加权平均缀块形状指数、双对数回归分维数、聚集度指数与Shannon多样性指数。第2类指数随幅度的变化行为受景观格局特征和指数本身算法的影响。总体上来说,第2类格局指数随幅度变化呈折线增加或减小;但当景观的缀块类型较多、各类型优势度比较均等、空间分布格局比较随机时,它们随幅度变化形为的可预测性增加,随幅度增加的函数关系主要有3种：幂函数减小、对数函数增加或直线增加,因指数和格局特征不同而异。研究的结果在揭示了常用景观指数随幅度变化的一般关系外,也启示我们在进行景观格局的比较分析,比较景观的幅度应相同或采用尺度效应图(scalograms)更有效。     

城市公园景观空间结构对其热环境效应的影响

热岛效应是快速城市化进程中最具代表性的生态环境问题之一。以绿地和水体为主体的城市公园所形成的"城市冷岛"是缓解城市热岛效应和改善城市热环境的有效途径。研究选取北京市城区24个公园为研究对象,利用landsat-5 TM遥感影像反演城市地表温度,探讨城市公园内部景观构成、斑块形态和空间布局这3个方面的空间结构特征与其内部温度(Ta)、对周边环境降温的影响范围(Lmax)及降温幅度(ΔTmax)的关系。研究表明:从景观构成来看,Ta、Lmax、ΔTmax与水体面积均呈现显著相关性,是影响公园内外热环境的关键因子;Ta及ΔTmax与公园内绿地面积无显著相关性,而主要受三维绿量和硬质地表比例的影响;与此相反,Lmax与绿量相关性并不显著,但与林地面积呈显著正相关。因此,综合考虑公园内外整体降温效应,应在保证绿地面积达到一定规模的同时,尽量丰富绿地内部空间结构,增大三维绿量;从斑块形态来看,绿地斑块形状越复杂,公园内部温度越低,影响范围越远,而公园外围边界形状与内部温度呈较显著正相关,但对周边热环境的影响并不明显;从空间布局来看,硬质地表分布与Ta、Lmax、ΔTmax均显著相关,其布局越分散,内部温度越低,对周边的影响范围及降温幅度越大;此外,公园林地布局越分散,内部温度越低,影响范围越大,但对ΔTmax影响不明显。在城市公园规划设计中,从缓解城市热岛效应出发,应将公园景观内部的空间结构特征作为重要的考虑因素之一。     

双向急性变温对南方鲇幼鱼静止耗氧率和临界游泳速度的影响

为了考查鱼类对温度变化的功能适应和生理反应特征,以不同驯化温度(10、20和30℃,驯化两周)为对照,进行双向急性变温处理(20℃→10℃和20℃→30℃),分别在不同时间(0.5、1、2、4、8和24h)对南方鲇(Silurus meridionalis Chen)幼鱼静止耗氧率(Resting oxygen consumption rate,VO2)进行测定并在处理后及时测定实验鱼的临界游泳速度(Critical swimming speed,Ucrit)。研究发现:不同驯化温度下实验鱼的Ucrit随驯化温度升高呈显著增加的变化趋势,相对临界游泳速度(Relative critical swimming speed,Ur)分别为1.83、2.87和3.37 BL/s(Body length per second)(P<0.05);双向急性变温两组的Ur分别与驯化组均无显著差异(P>0.05);Ur与温度的关系表达为:Ur=0.8114T+1.0976(n=37,R2=0.973,P<0.05)。VO2也随驯化温度升高呈显著增加的变化特征,分别为14.91、28.34和44.98 mg O2/kg·h(P<0.05)。双向急性变温对VO2的影响十分显著。急性升温组的静止耗氧率呈现先上升后下降并趋稳定的变化规律,其静止耗氧率的Q10值的峰值(3.1)出现在升温后的0.5h,是对照组的1.96倍;而急性降温组的静止耗氧率则急剧连续下降至相对稳定水平,其Q10值的峰值(4.8)出现在降温后的1.0h,是对照组的2.5倍。研究表明:在相同的变温幅度下,双向急性变温对南方鲇幼鱼均存在明显的生理胁迫;不同温度变化方向的代谢反应特征却不尽相同,急性降温对南方鲇幼鱼造成的生理胁迫可能大于急性升温;当环境温度发生骤然变化时,实验鱼的运动生理功能具有较好的温度适应能力。研究提示,迅速降温后水流刺激可能会终止鱼类的"冷休克",引起整体的代谢水平的重新调节,以满足运动的能量需求并提高生存适合度。     

变温对粘虫生殖及主要能源物质代谢的影响

【目的】明确变温与粘虫Mythimna separata(Walker)生长发育和生殖的关系及变温条件下粘虫主要能源物质代谢的变化规律。【方法】将粘虫卵置于光周期均为14L∶10D,温度分别为25℃和30℃日恒温和白天30℃、夜晚20℃日变温的条件下饲养,观察记录25℃和30/20℃下的成虫产卵及卵巢管发育情况,再取30℃和30/20℃下饲养获得的3龄幼虫、6龄幼虫、蛹和1日龄成虫,测定其糖原、海藻糖和甘油三酯3种能源物质的含量及海藻糖酶、3-磷酸甘油醛脱氢酶、3-磷酸甘油脱氢酶及3-羟酰辅酶A脱氢酶等4种主要能源物质代谢酶的活性。【结果】25℃与30/20℃饲养条件下相比,1日龄雌成虫卵巢管发育明显滞后,但单雌产卵量显著较多;蛹期糖原、海藻糖和甘油三酯的含量均高于3龄和6龄幼虫,成虫期各能源物质含量均较低。30/20℃日变温下粘虫体内供试3种能源物质的含量显著高于30℃日恒温(6龄幼虫和蛹期甘油三酯含量在两温度下无显著差异);温度变化对供试4种酶活性的影响差异显著。【结论】温度变化对粘虫的生长发育和繁殖具有显著的影响。在粘虫生长发育过程中以糖代谢为主;变温会加速糖代谢,减缓部分发育阶段的脂代谢,更有利能源物质的积累。     

变温促进昆虫发育的酶学解释

本文关于如何评价变温对昆虫发育速率影响的讨论表明,在比较两点(T_1,T_2)变温与恒温下的发育速率时,相应恒温下的发育速率为R_(con)(T_1,T_2)=(R_(con)(T_1) R_(con)(T_2))/2,而不是T_1、T_2平均值所对应的发育速率R_(con)(T_1,T_2)=R_(con)(T_1 T_2/2)。 在探讨发育速率与温度关系时,认为,(1)发育速率实际上是代谢速率的表现,从本质上说是由昆虫体内无数生化反应所决定的。每步生化反应所需酶不同。(2)不同酶,其活力与温度的关系不同。即使同种昆虫,体内不同种类酶的最大活力温度不同。因此,在不同温度下,代谢链中起限速作用的酶不同。发育速率与温度的关系实质上是代谢链中所有酶与温度关系的综合表现。