乌梁素海冰封期浮游植物分布特征及其与水质指标的关系北大核心CSCD

为揭示寒旱区冰封期富营养化湖泊水体中浮游植物群落结构及其与水质指标的响应关系,该研究以乌梁素海为对象,于2019年1月在湖区设立12个采样点采集水样及浮游植物,通过对浮游植物定性定量检测和水体理化性质测定分析,以明确冰封期乌梁素海浮游植物群落结构空间变化特征及主要水质指标的分布规律;结合RDA分析和Pearson相关性分析揭示了浮游植物与水质指标的响应关系,为水体富营养化程度评估及防控提供理论依据。结果显示:(1)冰封期乌梁素海12个样点的水质指标特征差异明显,各水质指标从北到南具有不同的变化趋势。(2)冰封期乌梁素海共检出浮游植物61种,其中隐藻门的丰度最高(4.76×10^(6)个·L^(-1)),甲藻门的生物量最高(18.09 mg·L^(-1)),但湖区不同位置的优势浮游植物类群有所差异,北湖区蓝隐藻和伪鱼腥藻丰度明显高于南湖区。(3)不同种类的浮游植物在空间分布上存在明显的差异,且在P3样点的多样性最低,P8样点的多样性最高,并发现中、下湖区物种类型多且组成较为均匀。(4)浮游植物的丰度与TP呈显著正相关关系,生物量与TP呈极显著正相关关系,多样性指数与TP呈正相关关系。研究表明,冰封期乌梁素海水体处于中等营养水平,水体中总磷(TP)含量是影响浮游植物物种丰度和生物量的主要影响因子;寒旱区冰封期富营养化湖泊浮游植物分布特征为北湖区隐藻门、蓝藻门和甲藻门占优势;南湖区中绿藻门丰度最高。     

黄土高原不同植被类型区人工林地深层土壤干燥化效应

人工林地土壤干燥化正在日益严重的威胁着黄土高原人工植被建设成效.在黄土高原3个植被类型区广泛观测苹果、刺槐、油松、辽东栎、狼牙刺、沙棘和柠条等23种不同立地和树龄林地深层土壤湿度基础上,比较和分析了各类林地土壤含水量、土壤湿度剖面分布和土壤干燥化强度,定量评价了各类林地深层土壤干燥化效应.研究结果表明:(1)23种林地0～1000 cm土层土壤湿度、土壤贮水量和土壤有效含水量平均值依次为10.84%、1409.8 mm和446.6 mm,明显低于荒草地土壤湿度和当地土壤稳定湿度值,各类林地平均土壤水分过耗量超过500 mm,每年多消耗土壤水分36.8 mm.林地土壤水分过耗量和耗水速度以中部半干旱森林草原区最高,南部半湿润森林区相对较低.林地土壤干燥化速度为:柠条和狼牙刺林地＞油松林地＞刺槐和沙棘林地＞苹果园地和辽东栎林地;(2)除林龄较短的苹果、沙棘和柠条林地外,各类林地在300 cm以下深层土壤湿度明显低于荒草地土壤湿度和土壤稳定湿度值,林地深层土壤湿度表现为阳坡低于阴坡、坡地低于平地,最大耗水深度接近或超过1000 cm.随林龄增长,林地深层土壤湿度逐渐降低,土壤干层逐渐加深和加厚;(3)23种林地土壤干燥化指数平均值为51.6%,达到中度(偏重)干燥化强度,林地土壤干层厚度达到或超过800 cm,随着降水量从半湿润区向半干旱偏旱区趋势性减少,林地土壤干燥化强度趋于强化,土壤干层厚度趋于增加.土壤干燥化强度和土壤干层厚度表现为:油松、辽东栎、狼牙刺和柠条林地＞刺槐林地＞苹果和沙棘林地.     

中国内陆河流域城市景观过程对涉水生态系统服务的影响评价研究进展

掌握我国内陆河流域城市景观过程对涉水生态系统服务的影响评价研究现状，对于提高内陆河流域人类福祉和促进区域城市可持续发展具有重要意义。系统综述了我国内陆河流域城市景观过程对涉水生态系统服务的影响评价。结果表明：相关中英文论文数量与被引频次整体呈上升趋势，研究对象侧重于水源涵养、水质净化和淡水供给服务，研究方法主要包括价值量评价法和物质量评价法，研究结果则表明城市景观过程已造成涉水生态系统服务总量下降和空间异质性增加，同时还加剧了服务间的权衡关系。相关研究为深入理解内陆河城市景观过程对涉水生态系统服务的影响奠定了良好基础，但在揭示影响机理、模拟未来影响、分析服务权衡、协同与供需流关系以及探索可持续的内陆河流域综合优化管理等方面还存在不足。因此，未来应基于"机理-过程-可持续性"的思路建立内陆河流域城市景观过程对涉水生态系统服务影响评价框架，开展综合评价研究，为我国内陆河流域城市与山水林田湖草综合优化管理提供帮助。     

封面说明

封面图片是由中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究员李玉强于2017年5月拍摄于内蒙古自治区赤峰市阿鲁科尔沁旗北部.阿鲁科尔沁旗是内蒙古自治区东部气候变化的敏感区,更是我国治沙生态问题的主战场,对生态战略的要求极高.由于滥垦和滥牧,目前该区退化草地面积占草地总面积的三分之一.近年来,由于大面积开垦荒地和过度放牧利用,致使一部分农田和草牧场出现了沙化、退化现象,突出表现为野生植被低矮稀疏,农作物和牧草产量下降,生态环境质量日趋恶化.为了可持续发展,必须努力控制人口,节约资源和保护环境,使经济发展与人口增长、资源利用和环境保护相适应.     

鄂尔多斯行程散记

2006年8月8日,我们如期抵达有“众多宫殿”美誉的内蒙古鄂尔多斯市来参加萨拉乌苏遗址国际学术研讨会,此次会议由内蒙古文化厅、鄂尔多斯市委、市政府、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中国科学院寒区旱区环境与工程研究所主办,内蒙古博物馆、市委宣传部、文化局、市博物馆及乌审旗政府承办。研讨会于8月10—12日在鄂尔多斯市乌审旗举行,来自中国、法国、韩国、美国、英国、瑞士等地的100多位国内外专家学者参加了会议。会议由学术报告和野外地质考察组成。学术报告内容涉及第四纪地质与环境学、旧石器考古学、古人类学、地球化学等众…     

气候变化背景下全球陆地干湿变化研究综述

气候变化背景下,全球水循环加剧,出现了大气变干与植被变绿等陆地干湿变化趋势的解耦现象,旱区面积变化也存在争议。为回答上述问题,在梳理常见干湿指标变化趋势与驱动因素的基础上,根据指标变化方向对其进行归类,然后从机理角度解析影响不同指标趋势耦合或解耦的关键要素,并提出未来干湿变化研究展望。结果表明,气候变化背景下,饱和水汽压差、干燥度指数和土壤水分指标显著变干,植被绿度和生产力显著变湿(增加),降水、径流、陆地水储量和其他复合指标区域分异明显、但整体趋势不显著。二氧化碳浓度增加、气温升高和土地利用变化是导致不同指标趋势分异的重要因素,不同指标的趋势分异也解释了旱区面积评估在不同维度上的差异。未来研究中应开展干湿变化的综合评估,其综合性主要体现在以下四个方面：1)关注大气-生态-水文多维度评估;2)解析自然与人类双重压力下,不同维度要素间的关联、互馈过程,及其对系统干湿演变的促进、限制与调节作用;3)重视干湿演变程中的极端灾害事件和空间上以旱区为代表的气候变化敏感性区域;4)构建以脆弱性评估与适应性治理为核心的气候变化应对路径。     

第二届生态系统评估与管理(EAM)国际会议综述

自2005年联合国《千年生态系统评估》发布以来,旱区农业生态系统评估与管理研究越来越受到世界各国的广泛关注和重视。综述了2010年7月19日至25日在兰州大学举行的第二届生态系统评估与管理(Ecosystem assessment and management, EAM)国际会议28场特邀专家报告,围绕"气候变化与旱区农业生态系统管理"主题,分别从生态系统时空格局、全球变化生态学、植物逆境适应机制、植物与土壤关系和生态系统管理五个方面进行总结,旨在探讨全球气候变化条件下如何提高干旱与半干旱脆弱农业生态系统生产力和可持续性发展的创新理论研究。对生态系统评估与管理的未来发展趋势和目标进行了探讨,并对该会议将来的举办和组织形式提出了建议。     

西北旱区1961—2011年参考作物蒸散量的时空分异

全球变化背景下分析参考作物蒸散量的变化特征,对于农业生产和水资源管理等有重要指导意义。根据西北旱区152个气象站点1961—2011年气象资料计算参考作物蒸散量(ET0),分析了其空间分布及时间变化趋势,并探讨了其变化原因。1961—2011年西北旱区年均ET0为1100.4 mm/a,但存在空间变异,低值出现在黄土高原南部区域,高值出现在西北部沿东南-西北方向的条带上。ET0整体呈不显著的上升趋势,但64和36个站点分别呈显著的上升和下降趋势;西北旱区ET0发生突变的年份东部较西部晚。ET0的时空变异是气象因子时空变化的组合效应,ET0对相对湿度和最高温度的变化最敏感,但过去50a ET0变化中风速和最高温度的贡献率最大。西北旱区ET0的变化发生了重要改变,由2000年以前的下降趋势转变为目前的上升趋势,可能加剧该区的水资源短缺状况,需引起足够的重视。     

黄土高原旱塬区陇东苜蓿草地N2O释放动态及微生物驱动因子的研究

在甘肃庆阳黄土高原,采用静态箱-气相色谱法测定了3年龄陇东苜蓿草地不同物候期的N²O释放通量,采用最大或然数法(MPN)测定了土壤0～30 cm硝化细菌和反硝化细菌数量,探讨旱区紫花苜蓿草地N²O释放规律与其土壤微生物的关系。结果表明:（1）3年龄陇东苜蓿草地年内N²O释放通量在-0.099～0.085 mg·m^-2·h^-1之间;N²O释放通量在头茬花期和越冬前再生期达到高峰,而二茬再生期和越冬期则处于N²O吸收期,成为N²O贮存库。（2）陇东苜蓿草地亚硝酸细菌、硝酸细菌和反硝化细菌数量在不同物候期和土壤层次间存在差异。（3）3年龄陇东苜蓿草地N²O释放通量与土壤水分含量、土壤pH、硝酸细菌和反硝化细菌数量间呈显著正相关线性关系。（4）庆阳黄土高原旱区陇东苜蓿草地是较弱的农业N²O释放源,远低于同类研究和国际释放平均水平。     

宁南半干旱与半干旱偏旱区苜蓿草地土壤水分与养分特征

通过对宁夏南部半干旱区(固原)和半干旱偏旱区(海原)不同生长年限紫花苜蓿(Medicago sativa L.)草地深层土壤水分与养分含量的测定,分析和比较了2种干旱类型区苜蓿草地土壤水分与养分差异及其土层剖面的分布特征。结果表明：(1) 2个类型旱区苜蓿草地0～1000 cm土层平均土壤湿度随生长年限的延长逐渐降低,但草地衰败后对水分的消耗减少。(2) 随土层深度的增加,2个类型旱区苜蓿草地土壤湿度表现出先减少后增加的变化趋势;有机质、全氮、碱解氮和速效磷含量不断减少。(3) 随生长年限的延长,2个类型旱区苜蓿根系对土壤水分和养分的消耗不断加深,6 a苜蓿草地土壤含水量、碱解氮和速效磷发生了不同程度的亏缺;10 a苜蓿草地均已进入衰败期,土壤有机质、全氮和碱解氮自上而下逐渐恢复,且半干旱偏旱区恢复的较快;速效磷含量随生长年限的延长不断减少,苜蓿草地衰败后消耗速率减小。(4) 半干旱偏旱区相同生长年限苜蓿草地0～400 cm土层土壤养分含量均高于半干旱区。(5)土壤水分亏缺与养分不均衡导致苜蓿草地衰败。因此,在实际生产中对旱地苜蓿草地应进行合理灌溉与施肥,平衡土壤养分并延缓草地衰败。