基于多目标灰色局势决策的三峡库区防护林类型空间优化配置

基于2007年Landsat TM遥感影像和影响防护林的主导环境因子,对三峡库区的森林立地进行分类,并通过选取水源涵养量、生物量和林分生产力3个指标,利用多目标灰色局势决策模型对库区现有的针叶林、阔叶林、针阔混交林和灌木林4种防护林类型进行空间优化配置.结果表明:2007年,三峡库区森林立地可划分为40种类型;空间配置优化后,研究区针叶林、阔叶林、针阔混交林和灌木林的面积比例分别为32.55%、29.43%、34.95%和3.07%.与优化前相比,优化后针叶林和灌木林的面积比例分别减少了8.79%和28.55%,阔叶林和针阔混交林分别增加了10.23%和27.11%.通过防护林类型的空间优化,三峡库区整体的水源涵养能力、生物量和林分生产力分别增加14.09×108m3、0.35×108t和1.08×106t.     

AGNPS模型机理与预测偏差影响因素

农业非点源污染已引起了严重和广泛的生态环境和水质问题，受到各种土地利用类型的潜在影响，并与污染源的扩散和防控措施的地理位置有关，涉及到复杂的生态过程和景观格局，由于监测极为困难或成本昂贵，研究方法一般采用模型模拟预测，AGNPS是应用广泛的模型之一。文章介绍了AnnAGNPS4．0模型的特点、时间空间应用范围及其局限性，主要分析了模型的不确定性和预测偏差的影响因素。通过分析认为，美国农业部农业研究局编制的模型参数手册和703号农业手册中参数取值并不适合中国大部分地区，提出了在使用模型时要根据研究地区的实际情况确定参数的取值，并对国内外模型应用结果进行了综合分析，为模型在中国的正确使用提供参考。     

森林固碳释氧服务价值与异养呼吸损失量评估

固碳释氧是森林最重要的生态系统服务之一,将森林碳收支与固碳释氧服务价值评估相结合对于准确评估生态系统服务价值具有重要意义。应用森林碳收支模型(CBM-CFS3),分别基于净初级生产力(NPP)和净生态系统生产力(NEP)评估了2009—2030年湖北省兴山县森林生态系统总、净固碳释氧服务价值的时空动态,量化了异养呼吸造成的固碳释氧服务价值损失。模拟期间兴山县森林生态系统NPP逐渐增加(0.46—0.70 Tg/a),NEP由0.12 Tg/a先增加至0.21 Tg/a,然后逐渐下降至0.18 Tg/a;所对应的森林总、净固碳释氧服务价值范围分别为7.59—11.53亿元/a和2.21—3.70亿元/a。异养呼吸逐年增加,导致固碳释氧价值每年损失平均值为7.29亿元/a或4509元hm~(-2) a~(-1),约占总价值的68.6%。兴山县东南部异养呼吸造成的森林固碳释氧服务价值损失较高,而中部及西南部森林净固碳释氧价值较高。模拟期间兴山县森林为碳汇,稳定地提供固碳释氧服务。与NPP相比,使用NEP评估固碳释氧服务价值更为合理。忽视异养呼吸将严重高估森林生态系统固碳释氧服务价值;因而必须将物质循环过程与生态系统服务评估相结合,以降低评估结果的不确定性、提高生态系统服务的评估能力。     

不同苗龄沙地柏抗旱生理特性比较研究

以相同来源的1、3、5年生沙地柏幼苗为材料,采用室内生长池人工控水模拟不同干旱胁迫条件,对10个抗旱相关生理指标进行考察,探讨沙地柏苗龄对其抗旱特性影响。结果表明:（1）沙地柏叶片的保水力、细胞膜透性、RuBP羧化酶活性在胁迫前不同苗龄间差异显著,而叶片相对水分亏缺、气孔导度等指标不同龄苗间差异不显著。（2）在干旱胁迫条件下,随土壤含水量的降低,不同苗龄沙地柏的叶片水分亏缺、气孔导度差异一直不显著,而其净光合速率、蒸腾速率、水分利用率、胞间CO₂浓度在6.78%土壤水分含量时出现显著差异;当土壤水分含量降低到4.52%时,不同苗龄的叶片光量子效率也出现显著差异。（3）各苗龄组随着干旱胁迫的加剧,5年生沙地柏净光合速率、RuBP羧化酶活性、光量子效率显著低于1年生沙地柏,而其胞间CO₂浓度显著高于1、3年生沙地柏,并且其气孔导度、蒸腾速率随土壤水分含量降低而下降的幅度最大,水分利用率增加幅度比1、3年生的更多。研究表明,不同苗龄沙地柏幼苗抗旱性指标对干旱胁迫的响应程度存在差异,抗旱指标对苗龄的稳定性不同;干旱胁迫条件下低苗龄沙地柏比高苗龄的生长势更强,更有生命活力,但高苗龄沙地柏对水分胁迫的适应能力强于低苗龄;另外,在进行抗旱鉴定时,试验苗木年龄最好一致,抗旱鉴定指标选取也需考虑其对材料年龄的敏感性及稳定性。     

气候与白昼长度变化对苏格兰拉姆岛上野化山羊种群日活动节律的影响

对生活于苏格兰西北部拉姆岛上的野化山羊(Caprahircus)种群在1981、1982和2000年三年中的日活动节律进行了分析研究。详细分析了两个主要气象因素(温度和降水)以及昼长季节变化对该种群动物的日活动节律的影响。研究结果表明,拉姆岛上野化山羊的日取食活动时间百分比随月平均温度上升而显著下降,但卧息活动时间百分比随月平均温度的上升而显著上升,而降水则对二者无显著影响。拉姆岛所在地区的昼长季节性变化明显,每年6、7月白昼时间最长,而12、1月最短。由于受昼长季节变化影响,尽管该山羊种群的日取食活动时间百分比随季节变化而由夏季到冬季增加,但其真正用于取食活动的白昼时间由夏季到冬季反而减少。研究表明,白昼时间长短的季节变化是制约该山羊种群取食活动的一个重要因素,尤其是在食物匮乏而天气寒冷、阴湿的冬季。进而探讨了这种制约作用对其冬季取食量和冬季存活率的影响,以及对种群数量的调节意义。     

氮添加对三峡库区马尾松-栓皮栎混交林土壤微生物生物量和酶活性的影响

选择三峡库区的马尾松-栓皮栎混交林,分析不同浓度氮添加(0、30、60、90 kg N·hm^-2 ·a^-1)对土壤微生物生物量、酶活性和养分含量的影响,为在大气氮沉降持续增加的背景下预测该地区森林土壤碳动态提供科学依据。结果表明: 各氮添加处理下土壤有机碳、全氮和微生物生物量碳、氮、磷均显著提高,土壤pH值下降,全磷含量无显著变化。氮添加提高了各季节土壤中β-1-4葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶、酸性磷酸酶、N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和过氧化物酶的活性,但抑制了多酚氧化酶的活性。土壤氧化酶活性存在显著的季节差异,其中过氧化物酶活性在5月、8月较高,多酚氧化酶活性在8月最高。土壤酶活性与土壤含水量、养分含量及微生物生物量碳、氮、磷存在显著的相关性,酶活性变化是多因子综合作用的结果。冗余分析表明,全氮和微生物生物量碳是驱动土壤酶活性的主要环境因子。氮沉降的持续增加会导致土壤酸化,同时也促进了当地马尾松-栓皮栎混交林土壤有机碳的周转和养分循环。     

北亚热带马尾松净生产力对气候变化的响应

掌握马尾松生产力与气候变化的关系,特别是在马尾松自然分布的北界研究生产力对气候变化的响应具有重要意义,以马尾松自然分布北界的河南鸡公山国家级自然保护区内的老龄马尾松林作为研究对象,根据河南信阳的马尾松生物量与树高胸径的关系,利用样地调查和年轮宽度推算出过去的30a中的生物量和生产力动态,并用当地的温度、湿度、降水、光照以及帕尔默干旱度指数5项气候因子与生产力做相关分析,在此基础上用多元逐步回归得到了气候因子与生产力的回归方程。结果显示:鸡公山马尾松林生物量从1980年的59.00 t/hm²逐步增加到2009年的254.75 t/hm²,30a中平均年净生产力为6.64 t/hm²;气候分析表明年净生产力与气候因子关系较为密切:上年8月降水、当年2月温度、3月湿度以及10月的光照和温度与生产力正相关,当年5月光照、10月的降水和湿度与生产力负相关,当年2月到9月的PDSI都与生产力正相关,并且在6月的相关系数最高。研究表明,北亚热带的马尾松生产力的年际变化主要是气候因素引起的,受当年生长季的长短和生长季的土壤水分可用性限制,在未来该地区升温增湿的条件下马尾松林的生产力可能会升高。     

生态学中的点格局研究概况及其在国内的应用

点格局分析是研究生态学格局的工具之一,近年来在生态学中的应用越来越多。为深入了解点格局分析方法在国内的研究与应用情况,以所总结的研究进展、一般步骤和基本要点为背景,分析评述了1996—2015年期间以点格局为主题的国内中文核心期刊文献。结果表明,在国内生态学格局研究中,应用研究占据主导地位,研究对象广泛,包括以树木为主的乔、灌、草等不同生活型的植物,甚至包括景观;基础研究,包括概括性统计量、零模型与点过程模型等方面,以及专用软件工具包的开发等研究薄弱。在应用中存在一定问题,主要表现为:概括性统计量使用单一,且以Ripley的K-函数及其变形为主;零模型(或点过程模型)是科学问题的统计表达,但是有一半以上的研究未明确给出零模型。建议在未来应用研究中重视多种统计量的组合使用和原假设的建立,在探讨热带、亚热带森林等具有复杂空间结构系统的多样性格局时,考虑对象的不同世代和系统的不同垂直层次,并加强多变量或三维概括性统计量的开发、点格局分析方法与动态过程模型的结合研究等工作。     

湖北兴山红嘴相思鸟繁殖生态初报

2005年4月～2007年8月,在湖北省兴山县龙门河地区,对红嘴相思鸟(Leiothrix lutea)的繁殖生态进行了初步研究。研究结果显示,红嘴相思鸟在此地区的繁殖时间为4月中旬至7月下旬。巢多营于山坡上、山谷中的乔木林、灌木林遮蔽下的箬竹(Indocalamus wilsoni)和小灌木上,也营巢于农田边、山间小路旁、林间空地的箬竹丛或灌丛中。巢材主要有细树枝、细树根、细藤、箬竹叶、茅草叶、细草茎、青苔等。雌雄鸟共同筑巢,筑巢过程较为迅速,一般5～7d即可完成。雌鸟每天产一枚卵,产卵时间一般在清晨。窝卵数3.41±0.80(n=61)。孵卵期11～13d(n=6)。雏鸟晚成性,雌雄共同育雏,育雏期9～10d。雏鸟发育十分迅速,但离巢时身体发育尚未完善。红嘴相思鸟在此地区的繁殖成功率约为22.95%(n=61)。     

梭梭小G蛋白基因HaRAN1克隆与表达分析

采用cDNA-AFLP技术从梭梭中获得了一个干旱诱导的TDF序列,编码RAN基因的cDNA片段,利用5'-RACE和3'-RACE技术克隆到一个1 083 bp的全长基因,含有一个编码221个氨基酸的开放阅读框,具有结合GTP/GDP的4个保守结构域,属于RAN1亚家族,命名为HaRAN1.Blast分析表明,HaRAN1与单、双子叶植物(毛果杨、拟南芥、小麦、水稻)的一致性高达95%~96%以上;与哺乳动物(人类)和真菌(烟曲霉)的一致性高达88%以上;半定量RT-PCR分析显示,干旱、PEG和NaCl胁迫明显诱导HaRAN1基因的表达.结果表明,HaRAN1基因编码蛋白在物种间具有高度保守性,可能在梭梭适应极端干旱的沙漠生境中起重要作用.