基于“OOAO原则”的罗源湾生态质量状况综合评价

由于福建沿海经济的快速发展以及近岸海域开发利用的不断升级,位于福建省东北部的罗源湾面临着越来越大的人为环境压力,包括生境的破坏、港口活动、城镇生活废水、工农业废水排放、人工养殖等.综合评价罗源湾生态质量状况,为研究区受到的人为扰动和污染强度的分级评价提供依据,在对退化的生态系统进行有效修复和管理的相关决策中起着重要的作用.以欧盟水框架指令中近岸海域生态质量状况综合评价体系为参照,结合我国的近岸海域监测项目以及收集到的资料,对该指标体系进行了调整,同时建立了罗源湾专属的生态要素和物理化学要素参考基准值,基于“One-out all-out (OOAO)”原则(即所有要素中的最低等级作为综合评价的等级)对罗源湾的生态质量状况进行了综合评价,并通过与人为环境压力分布的一致性分析,对评价结果的合理性和客观性进行验证.建立的参考基准值中,部分指标的参考基准值与国内外的相关研究或标准有着一定的差异,说明目前我国采用统一的评价标准并不合适.综合评价结果中,罗源湾9个站位中1个站位等级为“良”,其余8个站位及海域平均状况等级都为“中”,存在明显的污染和人为扰动,生态系统出现一定程度的退化.对评价结果的验证表明,除个别站位外,评价等级基本与人为环境压力一致,说明调整后的近岸海域生态质量状况综合评价指标体系、建立的罗源湾专属参考基准值以及基于“OOAO原则”的综合评价方法,能够较客观地评价研究区域的生态质量状况.     

金沙江干热河谷植物叶片元素含量在地表凋落物周转中的作用

叶片的化学计量学特征在植物响应环境变化,决定植物的生后效应中具有重要的偶联作用。为了阐明植物叶片生源要素含量对凋落物周转的影响,分析了金沙江干热河谷萨瓦纳草地生态系统植物叶片的化学计量学特征与凋落物周转时间的关系。结果显示:凋落物周转受到多重生源要素及其交互作用的影响,其中K与凋落物周转时间存在显著的正相关关系,而S、Mn、Mg元素具有负关系,表明K可能抑制凋落物的分解,而S、Mn、Mg元素可能会促进凋落物分解。在物种水平上K、S、Mn分别与凋落物周转时间存在显著的相关性, K、S组合解释了16.93%的凋落物周转时间变异;样方水平上,K、S、Mn、Mg分别与凋落物周转时间具有显著相关性,虽然N对凋落物的周转时间影响不显著,但当N与K及其交互作用对凋落物周转时间解释了37.42%的变异。其它元素组合也可在不同程度上解释了凋落物周转时间的变异。多元要素的互作效应表明元素间可能存在拮抗和协同效应,凋落物分解过程中可能受到多重分解者的共同作用,而不同分解者会受到不同的元素限制。未来的研究应当注重N、P以外的元素在生物地球化学循环中的作用。     

2011年生命科学期刊(京区)学术研讨沙龙活动举行

"中国科学院生命科学期刊(京区)学术研讨沙龙.2011"于2011年4月23-24日在北京延庆举行,来自北京和河北的我院生命科学期刊界40余位编辑出版工作者出席了沙龙活动。随着生命科学与生物技术不断取得重大突破,生命科学期刊在传播学术信息、报道成果等方面将履行越来越重要的责任与使命。与此同时,在数字化出版及期刊体制改革迅速推进的大环境下,生物学期刊面临着新的机遇和挑战。本次沙龙活动以"影响我国生命科学期刊发展的关键要素"为主题,由中国科学院自然科学期刊编辑研究会、北京中科期刊出版有限公司、《中国生物工程》杂志社共同组织,中国生物技术信息中心(ChinaBIC)、国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)提供了支持。     

中国嵩草属植物丰富度与气候要素的关系

通过收集文献确定了中国嵩草属植物的分布信息,并分析了嵩草属植物丰富度与气候要素的关系.结果表明:嵩草属植物丰富度在中国的云南、四川和西藏交界处及青海东南部和喜马拉雅山区较高,在＜40° N、85°-105° E、海拔2500 m以上范围、或热量要素较低、降水量及干燥湿润度(或日照时数)中等范围的分布密度和丰富度范围较大;丰富度与7月平均、最高和最低气温及夏季气温呈显著负相关关系(P＜0.05),与温暖指数、年生物学温度、极端最高气温、夏季气温以及7月平均、最高和最低气温等值线的对应关系较好.嵩草属植物丰富度与气候要素多元回归模型中,7月最高气温和春季降水量对丰富度影响显著,7月最高气温的影响最大(P＜0.05);逐步回归模型中,7月平均、年均最高和极端最高气温的影响较大(P＜0.05);主分量回归模型中,极端最高、7月和夏季气温、Thornthwaite干燥度指数和4-10月日照时数、夏秋季和年降水量的影响较大.嵩草属植物丰富度主要受生长季气温、降水量和日照时数以及极端最高气温、年降水量和土壤水分的共同影响.     

中国嵩草属植物地理分布模式和适应的气候特征

为了明确嵩草属(Kobresia)植物分布与气候要素的关系, 收集了嵩草属植物地理分布资料和气象台站气候数据, 应用ArcGIS软件及SPSS软件中的聚类分析方法, 分析了嵩草属植物地理分布模式和适应的气候特征。结果显示: 嵩草属植物分布在青藏高原、西北、华北和东北部分地区, 广泛分布13种, 间断分布10种, 分布海拔为1 400-5 000 m, 经度和纬度范围分别为81-112° E和23-46° N。嵩草属植物适应的气候要素平均值范围: 年生物学温度为4-19 ℃, 年平均气温为0-20 ℃, 年平均最高气温为7-28 ℃, 年平均最低气温为-6-16 ℃, 极端最高气温为25-40 ℃, 极端最低气温为-37.0-0.0 ℃, 1月和7月平均气温分别为-14-13 ℃和11-24 ℃, 1月和7月最高气温分别为-7-23 ℃和18-30 ℃, 1月和7月最低气温分别为-22-7 ℃和5-20 ℃, 春夏秋冬季气温分别为-4-19 ℃、9-23 ℃、6-21 ℃和-11-15 ℃, 温暖指数为23-159 ℃, 寒冷指数为-36-0 ℃, 年降水量为154-1 500 mm, 春夏秋冬降水量分别为19-135 mm、53-662 mm、48-545 mm和5-92 mm, Holdridge潜在蒸散量为261-1 100 mm, Thornthwaite潜在蒸发量为399-895 mm, 干燥度为167-786, 湿润指数为179-816, 4-10月日照时数为990-2 100 h。在热量要素平均值较低和中等、降水量与干燥湿润度平均值中等或辐射时数平均值较高范围下分布种数较多。嵩草属植物适应的气候要素极值, 年平均气温最小最大值范围为-6-21 ℃, 年平均最低气温最小值最高气温最大值范围为-12-28 ℃, 极端最低气温最小值最高气温最大值范围为-48-42 ℃, 最冷最热月气温范围为-32-33 ℃, 冬夏季最低最高气温范围为-20-25 ℃, 降水量最小最大值范围为15-1 800 mm, 干燥度最小最大值范围为7-890, 日照时数最小最大值范围为701-2 300 h。在热量要素极值较低、降水量及干燥度极值中等或日照时数极值较大范围下分布种数较多。说明嵩草属植物主要适应于低温亚湿润型和中温湿润型气候。     

森林景观恢复过程中景观要素空间分布格局及其动态研究

在ARC/INFO支持下,应用空间趋势面分析法,采用统一网络样点取样法,通过对关帝山天然次生林区从1959年到1992年4个时期景观要素空间分布趋势的定量化分析,从高度异质和变化的复杂景观中,揭示了一些不随时间发生根本变化的森林景观空间分布格局及其主要控制因素,研究结果表明,以海拔,坡向和坡度为主要因素形成的立地条件空间格局和人为干扰的空间格局,共同控制着森林景观恢复过程及其空间格局;高海拔带上的森林恢复过程主要受立地条件格局的控制,景观要素的生态潜力高,而较低海拔和沟谷地段的森林恢复过程受人为活动的影响较强,景观要素生态潜力较低;不同海拔带上,坡度和坡向的作用有明显差异;总的来说,研究范围内随着海拔的降低,坡向的作用增强,但在低海拔带上由于人为干扰的作用增强,植被类型分布格局的变化较复杂。坡度对植被类型空间分布的作用以中高海拔带上最强,高海拔带上的作用不明显,中海拔带上的作用也有所下降,而在低海拔带上,由于坡度对人为干扰格局的显著作用和坡度对坡向效应的加强,出现坡度大森林植被分布多的情况,控制人为干扰的强度和曼延是森林景观恢复和建设规划中不容忽视的重要内容。     

“千层饼”模式在上海世界博览会区域生态规划前期研究中的应用

基于“千层饼”模式,构建了上海世界博览会区域的生态规划方法,并从人体舒适度、生命健康和资源可持续利用角度,对上海世界博览会区域建设用地进行了生态要素调查与GIS可视化综合分析.结果表明：以“千层饼”模式为原型的生态规划方法应当包括生态规划目标的确定、生态要素的选择与实地调查、数据库构建与GIS可视化综合分析,该方法对上海世界博览会区域生态规划前期研究是不可缺少的;针对研究区土壤污染状况,在既考虑市民对绿色景观的要求又兼顾可持续利用资源以及防止二次污染的原则下,提出了研究区土壤保护与再利用的初步方案;为保护上海世界博览会区域原有重要生境,建议设立植被群落与原有绿色景观的保护区域;为提高研究区亚热带季风条件下的人体舒适度,提出了利用生态景观元素优化温湿度及通风的概念.     

火干扰后红松生长与气候因子的关系

研究了长白山地区火烧后存活下来的红松(Pinus koraiensis)与气候因子的关系,揭示火干扰后树木生长对气候要素的响应策略,建立生长量与气候要素的模拟方程,定量估算火干扰后温度变化对火烧红松径向生长的影响.结果表明,火烧红松年轮宽度与当年2月份、生长季最高温度显著负相关,与1月、5月、9月份和10月份的月最低温度显著正相关,与上一年6月和8月份的月降水量显著负相关,与平均温度的相关未达到显著,生长季的月最高温度是影响火烧红松径向生长的主要原因,且当温度上升4℃时,火烧红松的年生长量降低14%.推断火干扰后红松生长对温度较敏感,全球变暖有可能导致火烧红松的生长量降低.     

附着基对分叉小猛水蚤(Tisbe furcata)种群密度及水体化学要素的影响

以分叉小猛水蚤(Tisbe furcata)为研究对象, 对比室内养殖条件下添加附着基与否对分叉小猛水蚤的种群密度的影响, 并同步分析水体化学要素(亚硝态氮、硝态氮、氨氮和磷酸盐)与桡足类种群密度的关系。研究结果表明, 加入附着基并未达到增加桡足类种群密度的效果, 反而有一定的抑制作用。对水体三氮一磷的分析表明亚硝态氮、硝态氮和磷酸盐含量均与桡足类种群密度呈极显著正相关, 而氨氮浓度与桡足类种群密度间没有相关性, 这与之前研究结果一致, 进一步验证了现有养殖方法的可靠性。此外, 添加附着基养殖池中快速升高的亚硝氮含量可能抵消了附着基的积极作用, 因此, 后续相关研究需要综合考量上述因素。