半干旱黄土丘陵沟壑区降水特征值和下垫面因子影响下的水土流失规律

水土流失是多种因素交互作用的结果,尤其在半干旱黄土丘陵沟壑区更具有典型性。选择定西市安家沟小流域(35°35′N,104°39′E)为典型区域,在其阴坡中部布设了15个径流小区,包括5种土地利用类型(农田、牧草地、灌丛、乔木林、自然草地)和3个坡度(10°、15°2、0°),进行径流、侵蚀和降雨前期土壤水分的测定。利用偏相关和方差分析等统计方法,研究了降水特征值及不同下垫面因子对水土流失的影响规律。结果表明,在黄土丘陵沟壑区:①径流量主要受降水量、最大30min雨强、以及降水量与最大30min雨强之积的影响。影响侵蚀量的决定性降水因子为降水量和最大30min雨强的乘积PI30与最大30min雨强,而与降水量、平均雨强的相关性较差;②坡度在10°~20°范围内的变化对径流量没有显著影响,而对侵蚀量有显著影响,在该范围内随着坡度的升高侵蚀量增加(尤以15°~20°范围内增加较快);③土地利用类型是影响径流侵蚀的一个极其关键的因素。在坡度和土地利用类型双重作用下,以土地利用为主导因素,坡度作用次之。即在一定范围内,人为扰动强烈且坡度高的农田和人工草地最易遭受土壤侵蚀;④径流与侵蚀主要与表层0~20cm的土壤水分呈正相关关系,而与下部其他层次土壤水分无明显相关关系。     

甘肃白水江国家级自然保护区种子植物区系科的垂直分布格局分析

以100m为单位,将保护区内山地划分为35个海拔段,以研究保护区内科的垂直分布格局。统计分析各类分布型科的垂直分布范围、各类分布型所占比例的垂直变化,结果表明:地理分布属性在较大程度上影响着科的垂直分布,T2、T3、T8表现出与其地理分布属性相符的垂直变化趋势。原始类群集中分布于中低海拔地段;以该区为分布边缘的热带科的垂直分布范围非常狭小,集中分布于低海拔地段。热带与温带分布科的平衡线大致在海拔1500m。根据科级区系组成,对35个100m段进行了系统聚类,结果:海拔2500m是该区内科级区系成分结构沿海拔梯度变化的断点。根据各百米段聚类分析的结果,结合不同海拔的区系组成与性质的实际特点,将该山地划分为<1200m、1200～2500m、2500～3500m、>3500m四个区段。     

降水变化和养分添加对呼伦贝尔草甸草原土壤呼吸的影响

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,研究土壤呼吸对降水变化和养分沉降的响应有助于评估全球变化对生态系统碳循环的影响.然而,目前降水变化和养分沉降对土壤呼吸的交互影响研究相对较少.本研究以呼伦贝尔草甸草原为对象,通过增减雨和养分添加,模拟研究降水变化和养分沉降及其交互对草甸草原土壤呼吸的影响及其机制.结果表明:增...     

水分胁迫对2种生态型芦苇（Phragmites communis）的可溶性蛋白含量、SOD、POD、CAT活性的影响

研究利用2种抗旱性迥异的芦苇为材料,用PEG6000进行水分胁迫处理,结果表明,抗旱性强的沙丘芦苇（沙芦）的可溶性蛋白含量明显低于沼泽芦苇（水芦）,约为水芦的1／5。但是,在受到20％PEG胁迫时,沙芦的可溶性蛋白含量有所上升,水芦的则稍微下降,在30％PEG胁迫时,水芦的可溶性蛋白含量显著下降,而沙芦则先升后降。沙芦的3种自由基清除酶（SOD、POD、CAT）的活性显著高于水芦。受到水分胁迫后,2种芦苇的SOD、POD、CAT活性或升或降。但是,无论在20％还是30％PEG胁迫条件下,相对水芦而言,沙芦都保持较高的自由其清除酶活性,从而保证其较强的自由基清除能力,减轻自由基对植物细胞生物大分子如DNA、蛋白质、脂肪酸的伤害,维持细胞正常的生命活动,这是沙芦抗旱性强的基础。     

额济纳旗生态系统服务恢复价值评估方法的比较与应用

条件价值评估法是国际上衡量环境物品非利用经济价值的主要方法之一,其调查的问卷格式主要有开放式和封闭式两种类型。以黑河流域额济纳旗生态系统恢复为研究对象,在投标卡格式调查的基础上,以开放式、封闭式(单边界和双边界两分式)的问卷格式各设计了500份调查问卷,调查分析了黑河流域居民对额济纳旗生态系统服务恢复的支付意愿。分析结果表明,采用不同类型的调查方法得到的结论有较大差异,其中:开放式问卷的调查结果与投标卡式问卷的分析结果相差不大;封闭式问卷格式的调查结果是开放式问卷调查结果的3～4倍;同时,双边界两分式问卷比单边界两分式问卷更能逼近参与者的真实支付意愿。在综合比较多种不同的调查方法的基础上,认为以双边界两分式的评估结果作为额济纳旗生态系统服务恢复的总经济价值比较合适。因此,仅就黑河流域居民来说,用20a的时间将额济纳旗的生态系统恢复到20世纪80年代初的水平,其总经济价值的现值为3.674×108元。最后,讨论了条件价值评估的各种方法,并指出了今后研究中需加强的方面。     

增强UV-B辐射对大豆胚轴DNA损伤、修复和蛋白质含量的影响

大气平流层臭氧层减薄引起到达地表的 UV- B辐射增强。为探讨在增强 UV- B辐射下植物细胞 DNA的损伤修复和蛋白质含量的关系 ,利用 3H- Td R掺入法 ,研究了在 8.2 2 k J/(m2 d)和 12 .4 2 k J/(m2 d) U V- B辐射 (相当于兰州地区大气平流层臭氧减薄约 12 %和 2 0 % )胁迫下 ,大豆胚轴细胞 DNA合成和非按期合成 (UDS)变化 ,并测定了胚轴蛋白质含量变化 ,结果显示 ,UV- B辐射导致 DNA损伤 ,并诱导了 DNA损伤的修复 ,胚轴细胞 UDS效应增强 ,U DS指数增大。低 UV- B辐射强度下 ,胚轴蛋白质含量增加 ,可能是 U V- B诱导了一些与抗性有关的基因表达 ,导致一些新的与抗性有关的蛋白质合成 ;在高强度 UV- B辐射下 ,U DS指数与低强度辐射下无显著差异 (P=0 .0 5 ) ,但蛋白含量较低强度辐射下显著下降 (P=0 .0 5 ) ,说明高强度 UV- B辐射加重了 DNA损伤 ,而修复并未加强 ,并且高强度辐射抑制基因的正常表达和蛋白质合成。这些蛋白质的合成可能与大豆对 UV- B辐射的抗性有关。     

近30年我国棉花需水特征

利用1981—2010年我国棉花全生育期和各生育阶段降水资料,分析在不同年降水量保证率条件下,棉花全生育期降水和需水量的变化特征.结果表明: 我国棉花全生育期降水分布总体稳定少变,由南至北降水量递减;棉花全生育期需水量分布情况相似,新疆地区需水量较全国其他地方多;降水盈亏0毫米线在35° N附近,最大亏缺量在1000 mm左右,最大盈余量在800～1200 mm.各生育阶段需水量以下降趋势为主,尤其是开花-吐絮期更为明显,棉花全生育期需水量Kendall倾斜度为-3.6673～-0.3733.     

基于生态系统服务价值和景观生态风险的生态分区识别与优化策略——以祁连山国家公园青海片区为例

生态空间分区识别是支撑自然保护地生态资产管理的前提性和基础性工作。以祁连山国家公园青海片区(以下简称为“园区”)为例,集成遥感技术、地理信息模型方法、景观生态学方法、GIS格网法,分析了园区1998—2018年土地利用、生态系统服务价值、景观生态风险的时空演变特征,选用Z-score标准化构建了四类生态分区。结果表明：(1)草地占园区面积的55.00%以上,30年间(1998—2018年)园区土地利用之间转移总面积为102.49 km²。(2)3个时期(1998年、2008年、2018年)园区生态系统服务价值(ESV)约为274亿元/a,单位面积ESV为172.94万元/km²。不同ESV等级呈现“大分散、小集聚”的镶嵌交错分布格局,高寒河源湿地区和寒温带针叶林区为ESV的高值区。(3)3个时期园区景观生态风险指数(ERI)分别为0.2287、0.2286和0.2310,生态安全状态整体较好,景观生态风险以低生态风险等级和较低生态风险等级占主导地位,占园区面积的90.00%左右。人工牧草地、旱地、建设用地的景观生态风险等级较高。(4)结合生态...     

汾河上游流域生态系统服务变化及驱动因素

随着社会经济的发展,人类对生态系统服务选择的加剧,生态系统服务面临的形势更加严峻。以汾河上游流域为研究区,以遥感影像、气象、土壤、统计数据及专题地图等为数据源,基于Arc GIS平台,采用CASA、In VEST等模型,评价了2000年和2008年汾河上游流域泥沙截持、产水量、NPP、固碳释氧、粮食生产五项生态系统服务变化情况;同时,整合人口、居民点、道路定量评价了研究区2000和2008年人类活动强度,并采用SPSS典型相关分析方法(CCA),对生态系统服务的自然与人文驱动因素进行了分析。结果表明:2000—2008年间,研究区5项生态系统服务变化明显。其中,泥沙截持服务减少43.30 t/hm~2,减少范围占整个流域87.5%,只有北端局部区域有所增强;产水服务增加4.74 t/hm~2,产水服务增加的区域占到了流域总面积的89.6%; NPP生产服务增加0.86 t/hm~2,NPP增加的区域占研究区的93.7%,仅边缘零星区域NPP减少;固碳释氧服务与NPP生产服务呈现一致的时空格局,增加量达2.18 t/hm~2,仅流域边缘零星分布减少的斑块;粮食生产服务总体上有所降低,下降幅度为15.65 kg/hm~2,粮食生产减少的区域占到整个流域的65%。同期,该区域人类活动强度有所增强,人类活动指数(HAI)由0.19增加到0.21,呈现出北低南高的空间格局。相关性分析表明,2000—2008年前,人类活动与泥沙截持和产水服务呈现极显著的正相关(r=0.637**和r=0.656**)。典型相关分析则(CCA)表明:影响泥沙截持服务的主要驱动因子是坡度,影响产水量的主要因素是降雨量和温度; 2000—2008两年间生态系统服务变化量的典型相关分析表明泥沙截持和产水服务受日照时数、相对湿度、降雨等自然因子的影响,NPP生产/固碳释氧的主要影响因子为温度和坡向。     

土壤保持服务:概念、评估与展望

土壤保持服务作为一项重要的生态系统调节服务,是防止区域土地退化、降低洪涝灾害风险的重要保障。针对在全球范围内影响最大的土壤水蚀,基于土壤侵蚀、运移和输出过程,对土壤保持服务的概念、评估方法进行了梳理总结。土壤保持服务是指生态系统防止土壤流失的侵蚀调控能力及对泥沙的储积保持能力。土壤保持服务的评估往往是基于通用土壤流失方程RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation),以潜在土壤侵蚀量(裸地时土壤侵蚀量)与实际土壤侵蚀量之差,作为指标衡量。由于生态过程具有尺度依赖性,对土壤保持服务的有效评估,需要采用多尺度方法。土壤保持服务与人类需求紧密相关,在未来土壤保持服务研究中应强调连接土壤保持服务与人类福祉,对土壤保持服务产生、流动、使用的全过程及土壤保持服务时空动态与人类福祉变化的关系进行探究。