基于NDVI时间序列轨迹的草原露天矿区植被时空动态特征

采矿作用下草原露天矿区植被时空动态特征尚不明确.以胜利露天矿区为例,选取MODIS和Landsat影像,利用ESTARFM构建2001—2015年植被生长期一致的年际Landsat时间序列,以时间分割算法拟合像元NDVI时间序列轨迹,结合轨迹形态特征提取早期扰动型、持续扰动型、扰动稳定型、扰动稳定恢复型和扰动恢复型5种植被动态类型及各类型的时间特征.结果表明:胜利矿区植被动态类型以扰动恢复型为主,占各类型像元总数的55.2%,扰动稳定型和持续下降型次之,分别为25.6%和11.0%,早期扰动型和扰动稳定恢复型较小,分别为3.5%和4.7%.扰动多发于2004—2009年,稳定期多始于2008年,空间上多分布于露天采场和排土场,恢复期多始于2008年和2010年,其空间范围较小且集中于矿井外围和排土场.扰动持续时长以1年为主,稳定期持续时长以7年为主,恢复期持续时长中稳定恢复型为2～5年,扰动恢复型为8年.     

增温与降水变化对青藏高原高寒草甸土壤nirS反硝化菌群落丰度和群落结构的影响

全球变化已成为国际研究热点。青藏高原属典型生态脆弱带,该地区升温幅度更加明显,已导致大量冰川融化和明显降水变化,进而使该地区水循环和土壤水分发生巨大变化。温度和降水的变化可能会引起土壤微生物丰度和群落结构的改变,进而影响生物地球化学循环。但青藏高原地区土壤微生物群落结构和功能对全球变化响应的研究较少。研究了模拟增温和降水变化对青藏高原高寒草甸土壤nirS反硝化菌群落丰度和群落结构的影响。研究表明,增温1、2、4℃对nirS基因丰度影响不显著;增加降水100%时,增温4℃处理显著增加nirS基因丰度(P0.05)。在未升温与升温2℃背景下增加和减少降水对nirS基因丰度的影响不显著。增温和增减降水均显著影响nirS反硝化菌群落结构,且两个因子具有一定的交互作用。CCA结果显示,增温和降水的共同解释变量中,增温对nirS反硝化菌群落结构变化的影响达极显著(P0.01),解释了其中的54.2%,降水变化解释了45.5%(P0.05)。     

不同生态型摩西球囊霉菌株对蜈蚣草砷吸收的影响

砷超富集植物——蜈蚣草无论是在野外或是在室内均能被丛枝菌根真菌(AM真菌)侵染,但其对蜈蚣草砷吸收及转运的机理尚不清晰.本研究将分离于湖南省郴州市金川塘某铅锌尾矿蜈蚣草根际土壤(Glomus mosseae BGC GD01,简称污染菌株)和云南省未污染土壤(G.mosseae BGC YN05,简称非污染菌株)的2种摩西球囊霉菌株分别接种于非污染生态型和污染生态型蜈蚣草根际,8周后利用菌根化蜈蚣草幼苗在浓度为100 μmol·L-1砷(Na2HAsO4·7H2O)营养液中进行为期24 h的水培试验.结果表明,2种生态型摩西球囊霉菌株分别与蜈蚣草形成中等程度侵染,侵染率为25.2％ ～31.3％.无论是接种污染菌株或是非污染菌株,均明显促进了蜈蚣草根部对磷的吸收.在24 h水培试验期间,接种非污染菌株显著促进了蜈蚣草根部砷的吸收,但接种污染菌株对蜈蚣草根部砷吸收的促进作用有限,说明AM真菌对蜈蚣草砷吸收存在种内差异.     

西北地区三维生态足迹生态安全评价及驱动力分析

西北地区生态脆弱,进行生态安全评估和驱动力分析具有重要意义。选取土地利用影像和植被净初级生产力产品叠加细化均衡因子和产量因子,利用三维生态足迹改进模型测算和空间刻画西北地区2009—2017年的足迹深度,足迹广度和区域三维生态足迹;然后基于上述结果计算生态压力指数、生态协调系数、生态足迹多样性指数、流量资本占用率和存量资本流量利用比描述生态安全变化;最后用STIRPAT扩展模型结合主成分回归模型分析三维生态足迹演变的主要驱动因素。结果表明：(1)2009—2017年研究区的区域足迹广度总体上呈现为先升后降的趋势,2009年最低为3.116 hm~2/人,2016年达到最高为3.796 hm~2/人;区域足迹深度研究期内一直上升,从2009年的11.550 hm~2/人上涨为19.031 hm~2/人;三维生态足迹研究期内也一直增加,由6.006 hm~2/人增加为9.760 hm~2/人。(2)研究区2009—2017年整体生态安全持续恶化,生态压力不断增大,其中宁夏生态安全形势严峻,新疆和陕西生态环境脆弱,甘肃生态安全程度相对较差,青海生态安全良好;不同地区地类的安全状况基本不同,但...     

氨氮胁迫对日本蟳免疫生理指标及器官结构的影响

采用生物酶测定及组织学方法,研究了水体中不同浓度氨氮胁迫下日本蟳免疫相关指标的变化,以及对鳃、肝胰腺和胃等器官结构的影响。结果表明:在氨氮胁迫下,各实验组的血细胞密度(DHC)、血蓝蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活力,以及低浓度胁迫组的酚氧化酶(PO)和溶菌酶(LSZ)活力呈"先升后降"的变化趋势;高浓度组LSZ活力持续下降。在低浓度氨氮胁迫下,过氧化代谢产物丙二醛(MDA)含量呈"先升后降再升",而高浓度氨氮胁迫导致MDA含量持续上升。胁迫第15天,除低浓度组的DHC、血蓝蛋白含量和PO活力略高于对照组外,其他实验组所测指标均低于对照组;PO、LSZ、SOD和CAT等酶活力以及DHC均与氨氮胁迫浓度呈显著负相关,MDA含量则与胁迫浓度呈显著正相关(P0.01)。高浓度氨氮胁迫会导致鳃几丁质膜变薄、断裂,鳃上皮排列紊乱、染色质异固缩;鳃腔中血淋巴减少,密度降低,血细胞凝集、质膜破裂,胞质严重空泡化;肝胰腺上皮形态不规则,B细胞减少,腺细胞出现大量空泡,染色质凝聚;胃几丁质膜断裂,胃上皮排列不规则,胞质中出现大量残余体。研究表明高浓度氨氮胁迫对日本蟳免疫相关指标和器官结构产生显著影响,SOD活力和MDA含量长期变化情况可作为衡量日本蟳在氨氮胁迫下免疫状态的指标。     

榆神府矿区植被覆盖的动态变化及其影响因素

为了研究榆神府矿区植被覆盖度的时空演化规律,基于2005—2016年12期MOD13Q1数据,采用像元二分法、线性回归趋势线法和地形面积差异修正系数等方法,研究榆神府矿区植被覆盖度的时空分布特征和变化趋势,并结合地形地貌、土地利用和采矿活动等数据分析其与植被覆盖度变化的关系。结果表明:(1)在研究时段内,榆神府矿区植被覆盖度变化幅度比较剧烈。植被覆盖度低的区域分布在矿区乌兰木伦河以南、无定河以北的范围内;植被覆盖度高的区域分布在神府新民矿区和榆横矿区南部。(2)植被覆盖度年际变化趋势呈东北向西南先下降后上升的改善趋势,植被改善区域占榆神府矿区总面积的90%以上。(3)在海拔899~1000 m、坡度8°~12°和平原地区植被覆盖度的平均值最高;在海拔1000~1437 m、坡度4°~28°和丘陵地区植被改善类型的面积比最大。2010—2015年土地利用转换类型对于植被的影响要好于2005—2010年,且植被均以改善型为主。(4)由煤矿点、厂房、排土场、塌陷地以及缓冲区内植被覆盖分析可知,采矿活动对矿区植被影响比较明显。     

基于能值的生态足迹模型及其在资源型城市的应用

为衡量和评价区域发展的可持续状况,针对传统生态足迹模型以土地生产力为基础的不足,结合能值理论和方法,运用能值转换率和能值密度对模型进行改进,建立基于能值的生态足迹模型。改进的模型重点在采用区域能值密度,更加全面真实地反映区域生态承载力的大小以及区域发展模式下生态足迹的需求。能值-生态承载力的计算主要考虑区域可更新自然资源和生物生产性土地的可更新部分;能值-生态足迹计算人民生活需求资源消费量和区域经济发展的资源出口量。模型应用的结果为:资源型城市徐州市2006年人均能值-生态承载力1.03hm2,人均能值-生态足迹37.76hm2,分别是其他改进模型计算结果的4.4倍和4.3倍。如果不进行能值转换率的全球能值基准转换,能值-生态承载力将是2.6倍。生物生产性土地的可更新部分在徐州生态承载力中占有很大比重;当地承载了其他地区发展所需要的大量能值-生态足迹(出口资源)。可持续性评价指数为0.97,表明在为其他地区发展做出巨大生态贡献的同时,徐州的可持续发展状况十分堪忧。适度控制资源开采规模,延长产业链,增加出口产品附加值;开发利用可再生能源是资源型城市兼顾社会经济发展和生态环境持续的发展策略。     

化石植物中文名的现状、问题与建议

化石植物的中文名, 即化石植物学名的中文译名, 在古植物学、植物演化生物学专业领域和科学普及等方面起着重要的作用。然而, 长期以来对化石植物中文名重视程度不够且拟订时缺乏统一的标准, 导致各种文本中化石植物的中文名比较混乱, 不利于古植物学知识的传播及科学普及。本文通过统计中文古植物学综合性文献和教材中的化石植物中文名, 梳理出化石植物中文名拟订方面出现的一些包括同物异中文名、中文名重名、音译拗口和存在生僻字的使用等常见问题。针对这些问题, 本文提出应尽快制定出一套规范统一的化石植物中文名拟定方案, 编写和出版化石植物拉汉词典及相应网络查询系统等, 从而统一和规范化石植物的中文名, 同时也可为化石动物中文名的拟订方案提供相关参考。     

膜生物反应器的工艺应用现状综述

膜生物反应器(MBR)是一种膜分离单元与生物处理单元相结合的新型污水处理技术,在污水处理与回用、垃圾渗滤液处理方面有良好的应用前景.本文阐述了膜生物处理法(MBR)的处理机理;综述MBR的工艺应用现状及其工业应用;最后就MBR工艺的发展做展望。     

采煤沉陷裂缝区土壤含水量变化对柠条叶片叶绿素荧光的响应

采煤塌陷引起的土壤环境因子的变化对矿区植物生长的影响越来越受到人们的关注,快速叶绿素荧光诱导动力学分析技术被称为植物受胁迫状态的有效探针,能够快速获取胁迫下光系统II光化学活性和电子传递的信息。研究采煤塌陷裂缝区植物叶片叶绿素荧光的变化是揭示煤炭开采塌陷胁迫对植物个体生长影响的关键环节,能为大尺度下采煤沉陷区植物损伤机理研究提供基础。对于黄土高原半干旱矿区,土壤水分无疑是植物生长最重要的限制因素,而植物叶片叶绿素荧光变化采煤塌陷影响下土壤含水量变化的响应如何尚不清楚。为了弄清采煤沉陷裂缝影响下土壤含水量变化对柠条叶片叶绿素荧光响应的影响,选取神东煤田大柳塔矿区52302工作面为实验场地,在分析了采煤塌陷裂缝对土壤含水量的影响的基础上,以生态修复物种柠条为研究对象,对采煤塌陷裂缝区不同土壤含水量下柠条叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线进行监测。结果显示:(1)由于煤炭井工开采在地表形成大量裂缝,破坏了土体结构,增加了土壤水分的蒸发面,加速了土壤水的散失。土壤水分含量随着与裂缝之间距离的增加而增加,从距离裂缝0 cm到300 cm,土壤平均含水量从5.63%增加到15.07%;(2)裂缝区土壤水分降低,柠条受到干旱胁迫程度加重,叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线由O—J—I—P变形为O—K—J—I—P曲线。干旱胁迫通过干扰柠条叶片PSII电子供体侧、受体侧以及电子传递链的功能,严重的损害了柠条叶片光合机构的正常功能。