三江源区生态系统和土壤保持服务对未来气候变化的响应特征

气候变化条件下的生态系统响应特征对生态系统服务的提升和生态环境保护具有重要意义。现有气候变化评估多以全球或区域大尺度研究为主,不适合局地小尺度。以2015年为基准,根据局地特征改进了综合顺序分类系统（CSCS）,模拟了未来不同温室气体排放模式下三江源地区自然植被分布,同时分析了植被覆盖度及土壤保持功能的时空变化。研究结果表明：①在2080年的不同排放情境下,三江源地区的降水和气温增长主要发生在生长季（5—9月）和半湿润地区,其中,高排放情境的增幅最大（42.21 mm和4.93℃）;②三江源地区潜在自然植被主要由草地转化为森林,植被覆盖度和土壤保持服务在不同排放情境下均呈现由西北向东南增加的趋势,与水热规律一致,其中高排放情境的增幅最大,低排放最小;③ 利用三江源地区原生裸地演替特点和多年NPP改进的CSCS模型,模拟精度提高了24%。研究成果为局地小尺度生态系统气候响应特征提供了必要的手段和规律认识。     

流域生态系统服务簇变化及影响因素——以大清河流域为例

生态系统服务簇是多种生态系统服务的组合,是生态系统多功能性中的主导功能表征。识别生态系统服务簇的空间和功能变化及影响因素,可为基于主导功能实施分区管理策略、统筹土地多功能性,进而为整体提升区域生态系统服务提供参考。本研究以大清河流域为例,选取6种生态系统服务（水资源供给服务、粮食供给服务、水源涵养服务、水质净化服务、土壤保持服务、固碳服务）,在乡镇尺度上探讨了生态系统服务簇的变化特征,研究了影响其变化的主要因素。结果表明：（1）依据主导的生态系统服务类型,大清流域可以分为3个生态系统服务簇,生态调节服务簇（B1）,农产品供给服务簇（B2）和人居环境簇（B3）;（2）2000-2015年,生态调节服务簇的空间格局变幅最大,乡镇变化率为19.6%,而农产品供给服务簇和人居环境簇的空间稳定性较强,变化率小于5.0%;生态系统服务簇类型发生转化的区域主要位于服务簇交界处;（3）尽管服务簇在空间上有变化,但生态调节服务簇、农产品供给服务簇和人居环境簇的生态系统服务呈增长趋势,平均增幅高达8.62%;（4）自然本底条件和生态保护政策是驱动生态调节服务簇变化的主要因素,农产品供给和建设用地面积的变化分别是驱动农产品供给服务簇和人居环境簇时空变化的主要因素。该案例研究结果为管理土地多功能属性、整体提升国土空间功能提供了有效的途径。     

地表水资源供给服务供需关系对节水政策的响应——以大清河流域为例

水资源是基础性自然资源和战略资源,科学量化水资源供给服务的供需关系、识别供需矛盾的突出区域是进行流域水资源管理的重要前提。以大清河流域为例,利用InVEST模型,建立了水资源供给服务空间流动量化方法,预测了用水效率提升、节水灌溉两种节水政策情景对水资源供给服务供需关系的影响。结果表明：(1)流域水资源供给服务和水资源需求量均呈现出上游低、下游高的空间分布格局,农业用水为流域主要用水类型,2010—2015年,流域水资源供给服务增长0.97%,水资源需求量出现了9.6%的下降;(2)2010—2015年,流域整体水资源供给服务的供需比由0.78提升至0.88,服务的空间流动使得上游盈余的水量缓解了中下游的用水压力,但中下游水资源需求大于供给的问题仍普遍存在;(3)提升用水效率、推行节水灌溉这两种节水政策均能够有效改善大清河流域的水资源供需关系,分别可将流域水资源供需比提升至0.97和0.96,基本达到供需平衡。研究可为北方资源型缺水流域水资源供需匹配度的提高、节水政策潜力的评估提供借鉴。     

雄安新区上游白洋淀流域水质净化提升目标下的生态恢复格局优化

白洋淀流域是雄安新区重要的淡水来源之一,流域内退耕政策在改善水质同时大幅降低了农田面积。如何通过退耕空间规则的优化权衡水质净化效率与农田面积是亟待解决的问题。通过设置基于不同退耕规则的情景,并与实际情景对比,提出了退耕规则的优化方案。结果表明：相同面积下,河岸带退耕的水质净化效率高于坡耕地退耕;相同退耕规则下,退耕还林驱动的水质净化效率高于还灌,还草;单位面积河岸带退耕的水质净化效率随缓冲区距离增加而降低;300m河岸带退耕还林情景下的水质净化率提升高于其他所有模拟情景,也比实际退耕情景（2015）高,同时农田面积降幅也低于实际情景。研究表明通过对退耕规则进行空间优化不仅能够满足区域水质净化提升的目标,还有利于保障区域农田面积,减少生态系统服务间的权衡。     

水利工程对坝下径流的影响——以葛洲坝、三峡水利枢纽为例

水利工程建设在给人类带来抗旱防洪效益、发电效益、航运效益、养殖等效益的同时,也对河流水文动态产生了一系列的影响,主要表现为对径流的调节。基于宜昌站1890—2014年径流数据,综合采用径流集中度、集中期和相位差分析等多种方法,分析了水利工程建设对径流年内分配以及枯水期的影响。结果表明:宜昌站径流集中度呈现缓慢下降趋势并在2004年发生突变,2003年以后径流集中度相对于2003年以前下降0.06(下降幅度为12.98%),说明葛洲坝水利枢纽、三峡工程建成以后宜昌站径流在年内分配变得平缓,洪峰被有效削弱,且三峡工程对宜昌站径流集中度减少的贡献率大于葛洲坝水利枢纽(贡献率分别为92.03%和7.97%);葛洲坝和三峡水利枢纽建成后,宜昌站径流重心提前8d(集中期从8月9日提前至7月31日);宜昌站进入枯水期的时间提前约20d(三峡大坝建设以前,宜昌站在12月7—11日进入枯水期,建设以后在11月底进入枯水期),水利工程对水文过程的影响可能导致下游枯水期污染加剧和湿地生境提前缩小,进而影响下游水环境和湿地生物多样性。上述结果定量揭示了水利工程对水文过程的影响及其潜在生态效应,可为认识水利工程的生态影响以及流域生态环境变化的驱动因素提供科学依据。     

模糊数学方法模拟水库运行影响下鱼类栖息地的变化

水库调度改变了河流水文情势,从而使得水生动植物栖息地的空间分布发生明显的变化。针对水库运行对鱼类栖息地的影响,利用模糊数学方法建立栖息地模型,并与水环境模型耦合,分析不同水文情势下鱼类在不同生长期的栖息地变化情况。基于专家分析法建立模糊函数隶属度及规则集,计算栖息地适宜性指数(HSI),提出适宜栖息地宽度指数(HSWI)表征河道内栖息地连通性,并对栖息地变化的有效性进行分析。选取漓江下游的某个复式河道为对象,模拟特征鱼种光倒刺鲃(Spinibarbus hollandi)在典型水文年份中水库不同调节模式下的栖息地变化情况。结果表明,在丰水年及枯水年的产卵期,水库补水明显增加了鱼类适宜栖息地面积,其中高适应性区域面积增幅近50%,而平水年影响较小;水库补水对越冬场的影响则相对微弱,仅增加5%左右。     

基于时序突变检测的植被空间变化特征识别方法——以海河北部山区为例

长时序植被变化趋势分析是分析植被生长与退化状况的主要手段之一,但难以精细揭示分析时段内植被变化动态的时空特征。将归一化植被指数（NDVI）时序突变检测与趋势分析结合起来,建立了精细识别植被空间变化特征的方法,并以海河北部山区为案例,开展了实证研究。案例分析结果表明：2000-2018年间,海河北部山区有78.1%的区域NDVI发生了突变,其中1.7%的面积发生退化。应用基于时序突变检测的植被变化识别方法进一步发现：植被变化在2011年出现突变拐点,突变前（2000-2011年）在西北草原区和东南林农区存在1.6%的显著退化,突变后（2011-2018年）在东部林农区存在1.2%的显著退化。分析表明,海河北部山区植被整体改善与气象因子的关系不大,局部恶化则是气象因子与人类活动共同作用的结果。与常规长时序植被变化趋势分析相比,基于时序突变检测的植被空间变化特征识别方法揭示了评估时段内植被空间变化的动态趋势,可为明确区域植被的变化以及差异化的植被恢复策略提供决策信息。     

呼和浩特市儿童和青少年饮料消费情况调查

为了解呼和浩特市及近郊旗县儿童和青少年饮料消费现状,通过访谈和社交网络对消费家庭进行了问卷调查,共回收1 503份有效问卷。消费者对饮料的选择倾向为：乳及乳饮料41.7%、饮用水22.3%、果汁饮料14.7%、碳酸饮料8.3%、植物蛋白饮料6.1%、茶饮料4.4%;每周饮用量排序依次为1～3瓶/罐（占42.6%）、4～6瓶/罐次之（占25.9%）、少于1瓶/罐（占15.6%）和大于7瓶/罐（占16.0%）;消费和购买最多的地点是大型超市,占63.9%,在肯德基、麦当劳等餐饮店消费占14.4%,而小超市和小卖店购买仅占14.0%;消费者最常购买正价饮料产品,占68.4%,表示买降价产品的占10.3%,促销等推送措施对饮料购买的影响似乎不大,仅占8.5%,说明大众消费饮料有常态化趋势。消费者对饮料卫生和生产日期的总关注率为37.7%,但直接认为饮料不安全的人则占18.8%;对营养价值和配料表的关注率分别为20.8%和8.8%;而品牌、口感、价格的关注度依次为13.4%、10.6%和7.5%。认为应该制定饮料相关标准的占68.5%,说明消费者对营养和食品安全的关注度较高。市区和近郊旗县饮料品种、档次与价格差距不明显。各文化层次人群对饮料普遍缺乏正确客观的认识。     

长江流域生态系统水文调节服务空间特征及影响因素:基于子流域尺度分析

水文调节服务是流域生态系统所提供的重要服务之一,认识流域生态系统水文调节服务空间变异规律及其驱动力,对于流域生态系统保护与恢复、合理开发利用水资源具有重要意义。以洪涝灾害频发的长江流域为对象,运用变异系数法和多元统计方法,在子流域尺度上研究了长江流域生态系统水文调节服务空间特征及影响因素。结果表明,长江流域子流域生态系统水文调节服务呈现出明显的空间异质性,水利工程密集、自然植被覆盖率高达71%的金沙江和汉江水系各子流域水文调节服务最强,降雨与径流变异系数差为0.477;农田和人口密集的嘉陵江水系各子流域水文调节服务最弱,降雨与径流变异系数差为-0.474,其他子流域水文调节服务作用不明显。影响水文调节服务的主要因素是:水库库容、自然植被面积比例、农田面积比例、单位面积人口数,其中:水库库容和自然植被面积比例对水文调节服务具有正向促进作用,农田面积比例和单位面积人口对水文调节服务的作用正好相反。水库库容对子流域生态系统水文调节服务空间异质性的贡献最大(58.85%)。上述结果有助于科学认识长江流域生态系统水文调节服务空间分异规律,可为制定不同子流域生态保护与恢复措施、提升子流域生态系统水文调节服务提供科学依据。     

硫氢化钠对脊髓小脑共济失调3型小鼠海马MBP及学习记忆的影响

目的: 探讨硫氢化钠(NaHS)对脊髓小脑共济失调3型(SCA3)小鼠海马神经元髓鞘碱性蛋白(MBP)及学习记忆的影响及其治疗意义。方法: 随机挑选12只雄性正常野生型小鼠(WT)作为正常对照组(NC Group),然后将48只SCA3小鼠随机分为SCA3模型组(M Group)、低剂量小鼠组(NL Group,10 μmol/kg)、中剂量小鼠组(NM Group,50 μmol/kg)和高剂量小鼠组(NH Group,100 μmol/kg),每组12只,用药组每日腹腔注射一次,连续4周。通过Morris水迷宫比较不同剂量NaHS干预前后SCA3小鼠学习记忆能力的变化,分光光度法测定海马内硫化氢(H₂S)含量,免疫组化技术检测髓鞘碱性蛋白(MBP)的表达差异,并借助电镜观察各组小鼠神经元髓鞘形态学变化。 结果:与对照组小鼠比较,SCA3小鼠的学习记忆能力显著下降(P＜0.05),海马内H₂S含量降低(P＜0.05),有髓神经纤维MBP表达量也降低(P＜0.05),经过不同剂量的外源性NaHS治疗后,学习记忆能力有不同程度改善(P＜0.05);且SCA3小鼠海马H₂S和MBP含量也有不同程度提高(P＜0.05)。结论: 外源性NaHS可能通过提高SCA3小鼠大脑海马的H₂S含量和MBP含量增加,对神经元细胞产生一定的保护作用,进而提高SCA3小鼠的学习记忆能力,为寻求SCA3的治疗提供新的思路,同时为临床SCA3患者的营养支持及治疗提供方向。