基于改进三维生态足迹的沈阳市自然资本动态

利用改进后的三维生态足迹模型,对沈阳市1995—2014年自然资本动态变化趋势进行分析.结果表明: 1995—2014年,沈阳市人均生态承载力整体呈小幅波动,人均生态足迹、人均生态赤字、人均足迹广度和足迹深度整体上呈波动式增加;足迹广度和足迹深度的变化率逐渐趋向稳定;耕地自然资本利用从2004年开始由资本流量过渡为资本存量,资本存量取代资本流量成为区域耕地自然资源需要的来源,且存量流量利用比逐渐增大;林地一直在利用资本流量,资本流量占用率基本保持不变;草地和水域一直在利用资本存量,且存量流量利用比逐渐增大;沈阳市的发展处于不可持续状态.协调好自然资本存量消耗与存量流量利用之间的关系是实现沈阳市可持续发展的关键途径之一.可通过开发新能源、合理规划土地和提高土地利用率来减少对自然资本的消耗,同时加强对生态环境的保护,以实现沈阳市的可持续发展.     

气候变化对东北地区玉米生产潜力的影响与调控措施模拟——以吉林省为例

本研究以我国吉林省为例,采用5个典型研究站点1981—2010年的气象观测数据、土壤数据、田间管理资料及玉米产量实测值,应用作物生长模型CERES-Maize对5个不同品种玉米生产潜力进行了模拟,在分析气候因素对生产力影响的基础上,模拟、校准与验证遗传参数,实现应对气候变化、提高作物生产力的调控技术模拟,以期指导作物生产.结果表明: 玉米播种-开花、开花-成熟两个生长阶段天数模拟值和单产的模拟值与实际值极为吻合,归一化均方根误差分别为2.96%、3.40%、9.37%,偏离指数范围为-10.6%～15.2%,玉米光温生产潜力模拟值年均为7799.60～12902.83 kg·hm^-2,每10年下降128.6～880.3 kg·hm^-2;相关性分析表明,影响该地区玉米光温生产潜力下降的主导因素是气候变化,即玉米生育期内温度升高造成的生长期缩短和太阳辐射总量的显著下降.据此模拟的主要调控技术分别是改良玉米品种的耐热性与推迟玉米播种期.遗传参数调控模拟结果表明,玉米光温生产潜力随品种敏感参数P5(灌浆期特征参数,指吐丝至生理成熟大于8 ℃的热量时间)值的增大而呈线性增加趋势,P5值每增加10 ℃·d,玉米光温生产潜力提高154.44～261.10 kg·hm^-2.推迟玉米播期模拟结果表明,除梅河口外,敦化、辽源站点在玉米播期推迟5 d时,光温生产潜力增幅最大,分别为0.47%、1.32%;桦甸、榆树站点在玉米播期推迟15 d时,光温生产潜力增幅最大,分别为1.10%、4.06%.     

播期对内蒙古西部荒漠区棉花产量、品质及养分吸收利用的影响

于2014—2015年在内蒙古自治区阿拉善盟阿拉善左旗内蒙古棉花综合实验站设置大田试验,以‘中棉所50’为材料,采用“一膜三管六行”机采棉配套栽培技术种植,研究播期(4月20日、4月30日和5月10日)对棉花产量、品质及养分吸收的影响.结果表明: 随着播期推迟,棉花生育时期推迟,生育期缩短,铃期日均温降低,收获密度增加;播期显著影响棉株干物质累积、养分吸收与分配,以及产量和品质形成,4月30日播种条件下,棉株干物质和养分在经济器官中的分配比例、养分总积累量及养分的皮棉生产效率较高,籽棉和皮棉产量最高,达6505.9和2660.9 kg·hm^-2,且纤维品质较优;4月20日播期下,收获密度、生物量和养分累积量最低,虽然生物量和养分经济系数最高,但最终籽棉和皮棉产量仍较4月30日播期降低10.9%～14.0%和11.1%～14.2%;5月10日播期,虽然可以避开种子萌发期低温冷害,但棉铃发育期日均温偏低,尽管生物量和养分累积量最高,但是生物量和养分经济系数、养分的皮棉生产效率最低,最终籽棉和皮棉产量较4月30日播期降低32.5%～34.7%和35.9%～36.2%,且纤维品质最差.综合分析, 4月30日左右为内蒙古西部荒漠旱区棉花种植的最佳播期.     

平地无风条件下蒙古栎阔叶床层的火行为Ⅰ.蔓延速率影响因子与预测模型

以东北林业大学帽儿山实验林场蒙古栎次生林下的蒙古栎凋落叶片为材料,根据研究地区同类可燃物的野外条件,在实验室内构建了不同载量、高度和含水率的可燃物床层,进行100次平地无风条件下的点烧试验.结果表明：平地无风条件下蒙古栎阔叶床层的林火蔓延速率不超过0.5 m·min^-1;可燃物含水率、床层载量和高度对蒙古栎阔叶床层的林火蔓延速率具有显著影响;含水率对林火蔓延速率的影响与可燃物床层高度、载量等无显著关系,而可燃物床层高度对林火蔓延速率的影响与可燃物床层载量有关.可燃物床层压缩比对蒙古栎阔叶床层的林火蔓延速率影响不大.以可燃物含水率、床层载量和高度为预测因子的林火蔓延速率预测模型能解释83%的林火蔓延速率变差,模型的平均绝对误差为0.04 m·min^-1,平均相对误差不超过17%.     

底墒和施氮量对渭北旱塬冬小麦产量与水分利用的影响

通过西北典型旱地渭北旱塬5年定位试验,在施磷100 kg P2O5·hm-2的基础上,设0、80、160、240、320 kg N·hm-2 5个施氮水平,结合5年降水情况,研究了播前底墒与施用氮肥对旱地冬小麦产量及水分利用的影响.结果表明： 夏季7-9月的降水与播前底墒呈线性相关,每增加1 mm夏季降水,土壤贮水量增加0.6 mm;要保持小麦稳产或高产,底墒应保持在550 mm左右,夏季降水应有370～390 mm.夏季降水充足（>386 mm）的年份,前季小麦施氮量增加造成的下季小麦播前底墒下降不明显;降水偏少（<350 mm）的年份,前季小麦每增施氮肥100 kg·hm-2,可使下季小麦播前底墒减少9～17 mm.除底墒外,关键生育期的充足降水也是保证旱地小麦产量的重要因素,每毫米播前底墒和关键生育期降水分别能形成106～114和306～33.1 kg·hm-2小麦籽粒产量.变异分析表明,氮肥投入水平影响小麦对底墒的利用程度,底墒制约小麦植株干物质向籽粒转移的比例.     

中国经济林生态系统服务价值评估

基于中国经济林生态系统的长期、连续定位观测,采用第6次全国森林资源清查数据和国内外权威部门公布的价格参数数据,利用市场价值法、费用代替法、替代工程法等方法定量评价了2003年我国不同省份经济林生态系统的服务价值.结果表明：2003年,我国经济林生态系统服务总价值为11763.39×10⁸元,经济林产品总价值占总生态价值的19.93%,经济林除为社会提供直接产品外,还具有巨大的生态经济价值;各项功能的价值量依次为涵养水源＞固碳制氧＞生物多样性保护＞保育土壤＞净化环境＞营养积累;我国各省区经济林生态系统服务价值的空间格局与水热条件和生物多样性的分布具有趋同性.了解各省区经济林生态系统服务价值的差异,对改变目前我国经济林生产布局的不合理与经营上的弊端以及引导经济林向优质、高效、现代化方向健康发展具有重要意义.     

Effects of water depth on clonal characteristics and biomass allocation of Halophila ovalis (Hydrocharitaceae)

Aims Halophila ovalis is a dioecious seagrass with a wide geographical and water depth range. The objective of this study was to understand its plasticity in clonal characteristics and biomass and also its allocation between above- and belowground in seagrass beds at different water depths.Methods Four monospecific H. ovalis beds, Shabei, Xialongwei, Beimu and Yingluo, which have different water depths at maximum tide level (MTL) but otherwise similar environmental conditions, were studied. We measured main clonal characteristics, i.e. horizontal internodal length, branching angle, shoot height, leaf length and width, and rhizome diameter. Above- and belowground biomasses of H. ovalis were also estimated using a harvest method.Important findings We found no significant differences in coverage, leaf pair density or number of stem nodes per square meter between the four study sites. However, horizontal internodal length, leaf length, width, rhizome diameter and shoot height all increased significantly with the increases in water depth from 2- to 9-m MTL and decreased when the water depths were greater than 9-m MTL. No significant difference in above- or belowground biomass between the seagrass beds was found. However, the ratio of above- to belowground biomass was significantly higher in the shallowest site compared to the other three seagrass beds, indicating that more biomass was stored belowground in deeper water. The results demonstrated plastic responses in clonal characteristics and biomass allocation in H. ovalis across the water depth gradient.     

胡杨液流对地下水埋深变化的响应

以塔里木河流域荒漠河岸林主要建群种胡杨(Populus euphratica)为研究对象, 结合中下游不同断面地下水埋深和胡杨液流变化的监测数据, 分析了胡杨茎干液流与地下水埋深变化的关系, 探讨荒漠环境下天然胡杨生长的合理生态水位。研究表明, 胡杨液流通量密度随地下水埋深即干旱胁迫程度的加大而减小, 两者呈极显著负相关, 相关系数达-0.887; 胡杨液流通量在地下水埋深位于4.5-5 m时出现异常变化, 表明此时胡杨的正常生长受到胁迫, 胡杨通过自身调节降低蒸腾耗水以适应环境; 土壤盐分不是影响塔里木河中下游各断面胡杨液流变化的主要因子; 对植物样地调查结果分析显示, 胡杨盖度、密度和频度均在地下水埋深在4-6 m梯度下开始表现为降低趋势。综合分析认为维系塔里木河中下游天然胡杨正常生长的生态水位为地下水埋深4.5 m以内。     

泽雅水库混合深度的年内变化及其对藻类生消影响

就水库藻类水华的发生机制而言,近年来值得关注的研究动向是,一些研究者开始认识到光照和混合的交互作用可能对藻类水华生消过程起到了关键作用,即认为水体混合深度的变化直接影响着可获得光强,从而决定着藻类生物量的时空分布。在这些研究中,混合层深度的确定是探讨藻类生消过程影响的前提。然而已有的研究大都只进行粗略的估计。本文提出采取系统聚类分析的方法确定泽雅水库不同时期的混合深度。在具体分析过程中,将测得的某一天某一深度处的pH,DO,温度,电导率,氧化还原电位等5个参数结果看成一类,采用类间平均连接法,间隔尺度变量为欧氏距离的平方进行聚类。对采用系统聚类分析法和已有的"1°C"法计算得的全年的混合深度的变化趋势进行比较,认为系统聚类分析法可以更为准确地反应水体混合的实际情况。依据混合深度的不同特征,在年内水库水体可划分为热成层时期,全混时期和两者之间的过渡期,藻类生物量与混合深度呈负相关。在热成层期间,藻类生物量都超过了13mm³L^-1。而到了9月份,当混合层深度扩展到15m以上时,藻类生物量明显下降,此后水体处于全混时期,藻类生物量较低,在9-20mm³/L^-1波动。基于稳态假设的前提下,发现随着混合深度增加,稳态藻类生物量呈单峰变化,在混合深度2m处达到最大值,即在混合深度为0-2m之间时,藻类沉降作用是藻类生物量的主要影响因素,随着深度增加,沉降作用下降,因此藻类生物量增加;当混合深度超过2m之后,光限制作用占主导因素,藻类生物量随混合深度增加而下降。这一结果为 Diehl的假说提供了水库现场的实证。