基于多源遥感数据的景观格局及预测研究

以TM、中巴资源卫星和环境与灾害监测预报小卫星等遥感影像为数据源,利用ENVI 4.7、ARCGIS 9.2、IDRISI 15等软件,研究了西安市辖区的景观特征与空间格局,预测了未来的景观变化,提出了景观格局预测的数据转化和多距离空间分析的精简步骤.结果表明:研究区的景观本底是一个由林地和耕地构成的复合景观基质,建设用地在研究时段内呈现持续增加趋势,且2004-2011年间的增加量高于2000-2004年间的增加量;林地面积略有降低,林地和草地总面积略呈增长趋势,水域和未利用地面积变化较小.研究时段内的景观破碎化程度在降低,林地景观的连通性增强了,耕地的降低了.各景观类型在所设定的最大预期研究尺度下均呈现显著的聚集空间格局;各年和各景观类型之间的聚集、随机和离散的临界阈值差别相对比较大;水域和未利用地的空间聚集强度明显高于耕地、林地、草地和城乡建设用地;耕地和草地空间分布存在一个异质性最大的特征尺度,且均出现了聚集分布、随机分布和离散分布3种分布格局,以2011年最为明显.利用景观指数法和多距离空间聚类分析方法研究景观格局特征的效果要比单一的景观指数法较理想.CA-Markov模型模拟的结果基本能够反映未来的景观格局状况.     

秦岭锐齿栎林种群生态位特征研究

基于秦岭林区锐齿栎群落31块400m^2的样地调查数据,以物种的重要值为生态位计算的资源状态指标,应用Levins、Hurlbert公式和Pianka公式对该林区锐齿栎群落24种主要乔木和29种灌木进行了生态位宽度和生态位重叠计算与分析．结果表明,该群落中主要优势种群的生态位宽度较大,乔木层的主要优势种群锐齿栎、华山松、漆树、山杨、油松等的Levins、Hurlbert生态位宽度值分别为3．695、1．695、1．325、O．840、0．702和0．036、0．299、0．568、1．721、2．701,灌木层的主要优势种群榛子、美丽胡枝子、鞘柄菝葜等的Levins、Hurlbert生态位宽度值分别为1．833、1．466、0．984和0．111、0．300、0．594．生态位宽度较大的物种对资源利用能力较强,与其它种群间的生态位重叠一般较大;对相似环境要求的物种间生态位重叠较大．     

陕西省礼泉县耕地产能核算

基于农用地分等成果,在建立关中渭河平原区理论和可实现单产模型的基础上,以乡镇为研究单元,计算了礼泉县理论产能、可实现产能和实际产能.结果表明,2008年礼泉县理论产能为39.60万t,可实现产能为29.82万t,实际产能为18.69万t;理论单产为19071 kg·hm-2,可实现单产为14745 kg·hm-2,实际单产为9042 kg.hm-2;理论利用强度为0.764,可实现利用强度为0.639;理论利用潜力为4376 kg·hm-2,可实现利用潜力5115kg·hm-2.礼泉县三大产能在空间上差异明显,理论单产、可实现单产和实际单产在空间上从南向北呈现差异明显阶梯状分布,南部乡镇单产最大、中部乡镇单产居中、北部乡镇单产最小.造成单产差异明显的原因是区域的地形地貌、土壤类型、投入水平、技术等,未来南部和中部的各乡镇是该县粮食增产的重点区域.     

全球大气CO2浓度升高对土壤微生物的影响

全球大气CO2浓度升高对土壤微生物生态系统的影响已引起广泛关注。本文从土壤微生物群落结构、微生物区系、土壤呼吸、微生物生物量以及土壤酶活性方面对大气高浓度CO2的响应进行了综述。由于提供高浓度CO2的实验系统、所选植物材料以及土壤特性等的不同,大气CO2浓度升高对土壤微生物群落结构、微生物区系、土壤呼吸、微生物生物量以及土壤酶活性的影响并未得出一致结论。但高浓度CO2对土壤微生物生态系统的影响是存在的。     

高浓度二氧化碳处理对红松幼苗土壤水解酶活性的影响

研究了700和500 μmol·mol^-1高浓度CO₂处理的红松幼苗0～10 cm土层土壤蛋白酶、脲酶、淀粉酶、转化酶和磷酸酶活性的变化.结果表明,土壤蛋白酶(除7月)、脲酶、淀粉酶(除7月)和磷酸酶(除9月)活性在高浓度CO₂条件下极显著增加,而转化酶(除9月)活性却极显著降低.不同高浓度CO₂对酶活性的影响程度不同,500 μmol·mol^-1浓度CO₂处理对蛋白酶和磷酸酶活性的影响较700 μmol·mol^-1处理明显,而700 μmol·mol^-1浓度CO₂处理对脲酶、淀粉酶和转化酶活性的影响较500 μmol·mol^-1显著.     

秦岭火地塘真菌群落海拔分布格局

土壤真菌在自然生态系统的养分循环和土壤碳储存方面起重要作用。秦岭火地塘林区在不同海拔分布着不同的优势树种,但其相应的土壤特征及微生物群落的海拔分布格局仍不明晰。本研究分析了5个海拔处(1500、1700、1900、2100和2300 m)的土壤特征变化趋势,并在高通量测序基础上研究了真菌群落格局。结果表明: 土壤有效磷含量、pH值随海拔的增加而显著增加,土壤水分则呈下降趋势。土壤真菌Shannon多样性指数随海拔升高呈下降趋势,而ACE丰度指数相反;真菌优势门为担子菌门(68.2%)、子囊菌门(19.8%)和球囊菌门(1.7%),且随海拔升高整体呈现出“U”型或“单峰”变化格局;真菌优势纲为伞菌纲(64.2%)、粪壳菌纲(5.8%)和锤舌菌纲(4.1%)。冗余分析(RDA)表明,土壤特性解释了土壤真菌群落总变异的89.1%,其中土壤有效磷含量、pH和海拔是土壤真菌群落海拔梯度变化的主要驱动因子。在秦岭火地塘林区,土壤特征在海拔梯度上的差异性影响了土壤真菌群落组成。     

Cd、低Pb/Cd下冬小麦幼苗根系分泌物酚酸、 糖类及与根际土壤微生物活性的关系

采用土壤盆栽试验法研究了Cd、低于国家“土壤环境质量标准”规定的Ⅱ类土壤环境基准值300 mg/kg干土时的Pb与Cd复合处理对冬小麦幼苗根系分泌物总酚酸和简单糖类及其与根际土壤微生物活性关系的影响特征.结果表明:1)冬小麦幼苗生长3周时,随Cd浓度的升高,根系简单糖类的分泌量表现为降低-增加-降低现象,而酚酸分泌量主要表现为显著(P＜0.05)增加;幼苗生长7周时,简单糖类分泌量极显著(P＜0.01)降低,酚酸分泌量表现为降低-增加-降低现象;幼苗生长12周时,简单糖类分泌量在Cd≤50.00 mg/kg干土时降低,Cd浓度为70.00 mg/kg干土时极显著(P＜0.01)增加,酚酸分泌量在Cd≤20.00mg/kg干土时降低,Cd＞20.00 mg/kg干土时增加.2)低于国家“土壤环境质量标准(GB15618-1995)”规定的Ⅱ类土壤环境基准值(300 mg/kg)时,Pb的存在会对Cd胁迫下冬小麦根系酚酸和简单糖类分泌特征有明显影响,主要表现为可使Cd处理下幼苗根系酚酸分泌量增加,而简单糖类分泌量降低.3)低Pb/Cd处理与Cd处理之间,冬小麦幼苗根系酚酸和简单糖类分泌量与细菌、真菌和放线菌数量、脲酶、转化酶和脱氢酶活性、有机质和全氮含量、微生物量碳等根际土壤微生物生化活性之间的相关性特点明显不同.     

不同二氧化碳浓度条件下红松和长白赤松土壤生化特性研究

以连续5年在生长季以不同浓度CO2(700和500μmol·mol^-1)处理的长白赤松和红松幼苗为研究对象。进行了土壤微生物生物量C、纤维素分解月动态以及过氧化氢酶活性动态研究．结果表明,在秋季。红松和长白赤松土壤微生物生物量C在不同浓度CO2处理箱的大小顺序均为：对照箱>500μmol·mol^-1箱>700μmol·mol^-1箱;红松和长白赤松土壤5和10cm层在不同浓度CO2处理下,其纤维素分解强度的月动态均表现出一定的规律性,且各处理之间在每个月份中也表现出一定的规律性;在生长季,红松和长白赤松土壤纤维素分解强度在5和10cm层均表现为500μmol·mol^-1 CO2处理下较700μmol·mol^-1 CO2处理下高;红松和长白赤松土壤过氧化氢酶活性在不同浓度CO2处理之间均表现出一定的规律性。且各处理的月动态变化也呈现出一定的规律性     

不同二氧化碳浓度条件下红松和长白赤松幼苗根际土壤微生物数量研究

以连续5年不同CO₂浓度(开顶箱700μmol·mol^-1、500μmol·mol^-1、对照箱和裸地)处理的长白赤松和红松幼苗为研究对象,在2003年7～9月分别对幼苗根际土壤细菌、真菌、放线菌数量进行比较研究.结果表明,高浓度CO₂处理对长白赤松幼苗根际土壤细菌数量起显著的(P≤0.001)促进作用,对根际真菌和放线菌数量的促进作用却不明显;对红松来说,除8月份700μmol·mol^-1CO₂处理和7月份500μmol·mol^-1CO₂处理之外,在各月份中受高浓度CO₂处理的根际土壤细菌数量均较对照箱和裸地显著增多(P≤0.001),而根际土壤真菌数量变化除9月份(P≤0.001)外均不明显,放线菌数量受高浓度CO₂的影响亦不明显.     

秦岭锐齿栎群落种类组成与区系分析

在秦岭林区的锐齿栎群落中出现的维管束植物有82科227属495种,其中乔木123种,灌木100种,草本240种,层间植物32种;非维管束植物有15科19属19种,其中苔藓植物9科13属13种,蕨类植物6科6属6种。群落中偶见种或稀有种的频度出现的百分比高,体现了群落在生境上的差异性,也说明了该群落是一个种类比较丰富、均匀的群落。其区系种类复杂、繁多。地理联系广泛,来源于多种地理成分,其中温带成分占优势,共有115属,占总属数的53．99％;而北温带成分又在其中占明显优势,共有92属,占总属数的43．19％,这些北温带成分大多是该群落各层次中的常遇植物,也是主要的建群植物和主要的伴生植物,体现了锐齿栎群落植物区系的温带亲缘性;各热带成分占有相当的比例,说明了该植物区系与热带植物区系的渊源关系及与其地理位置、气候特征相适应的过渡性特征。