2004-2013年珠江流域植被变化及其胁迫分析

植被对区域气候调节、水文循环等有着重要作用,在近年来中国南部地区极端气候频发的背景下,研究植被变化及胁迫意义重大。以珠江流域为研究区,利用MODIS EVI分析了植被的变化规律,并通过美国军事气象卫星DMSP灯光数据和气象数据探讨分析了人类活动和自然环境对植被变化的胁迫。结果显示：2004年到2013年期间珠江流域内年平均EVI介于0.33-0.38之间,EVI从高到底依次是常绿阔叶林 > 混交林 > 多树的草地 > 常绿针叶林 > 草地,不同植被类型的EVI变化趋势基本一致,同一植被类型EVI年际变化较小,其中混交林和草地年际最大变化量分别为0.07和0.04,而常绿阔叶林、常绿针叶林和多树的草地年际最大变化量均为0.06;在2004年至2013年年间,城市化水平增长了约71%,其年发展变化与EVI的年变化趋势相反;通过对比分析发现珠江流域人类活动对植被变化影响高于自然环境,即DMSP灯光变化与EVI变化的相关系数明显高于气温和降水。     

选择容量价值:一个新的生态系统服务价值指标

对生态系统服务进行价值评估有助于落实生态系统的科学管理和推动生态补偿的科学实施。然而,传统的生态系统服务价值评估方法在管理实践应用中存在明显的局限性。为了规避这些局限性,另辟一条对生态系统服务价值评估的新思路,提出了描述生态系统服务价值的新指标——"选择容量价值"。选择容量价值以两个事实为基本依据:1)如果失去了任何一项生存所必需的生态系统服务(比如氧气、水),那么人类就无法生存,亦即人类经济社会活动所产生的价值是建立在消费该生态系统服务的基础上的;2)如果没有人类活动的存在,那么生态系统就给人类提供不了任何价值,亦即生态系统服务价值的度量是建立在生态系统服务所支持的人类经济社会活动所产生的价值上的。选择容量价值是指,一项人类生存生产所必需的生态系统服务,其总量为消费该生态系统服务的消费活动所提供的选择自由度(即选择容量)与该消费活动所产生的经济社会活动总价值的乘积,用非货币单位来计量。通过一个案例——对珠江流域的水资源供应的选择容量价值的估算,揭示选择容量价值对理解和量化生态系统服务价值的新洞察。结果显示,选择容量价值能够直观而综合地反映生态系统服务总量、生态系统服务消费量、社会经济活动总价值之间的关系,为理解和量化生态系统服务价值提供新视角,也为理解和量化上下游间的生态系统服务输移的价值核算提供新思路。这对当前的生态系统服务价值研究范式具有补充作用。     

基于WaSSI模型的珠江流域水-碳耦合模拟

流域水循环和碳循环通过植物光合作用与蒸散发(ET)过程紧密相联,两者在流域尺度上的耦合模拟研究是实现水、碳资源综合管理的重要基础。本研究通过对WaSSI(供水压力指数)生态水文模型进行适当改进,建立并验证了珠江流域水-碳耦合模拟模型(WaSSI-PRB),将珠江流域划分为1715个子流域,选定1980—2004年为率定期、2005—2016年为验证期,并对径流、蒸散发和总初级生产力(GPP)等3个关键水-碳通量的模拟结果进行验证。结果表明: 西江、北江、东江的水文控制站,径流模拟纳什效率系数(NSE)和决定系数(R²)在率定期均达0.80以上,在验证期均达0.75以上;相较于MODIS、PML、SSEBop、VPM等大尺度遥感数据产品,WaSSI-PRB模型能更好地模拟ET和GPP的时空分布特征。总体而言,WaSSI-PRB模型在珠江流域具有较好的适用性,可作为量化分析流域水-碳平衡及其对变化环境响应关系的一种有效工具。     

草甘膦、乙草胺对日本三角涡虫摄食与再生的影响

研究了草甘膦和乙草胺对日本三角涡虫的急性毒性及其摄食与再生的影响.结果表明,草甘膦和乙草胺对日本三角涡虫的24和48 h LC₅₀分别为41.78和12.22 mg·L^-1、35.48和8.41 mg·L^-1.≥6.20 mg·L^-1的草甘膦和≥1.00 mg·L^-1的乙草胺对涡虫的再生影响显著（P<0.05）,且其影响均随处理时间的延长而逐渐减小;术后84 h,除1.40和2.00 mg·L^-1乙草胺处理外,其余浓度乙草胺和各浓度草甘膦处理的涡虫均完成再生.表明乙草胺对日本三角涡虫的急性毒性及其摄食与再生的影响均大于草甘膦.表明日本三角涡虫可作为监测草甘膦和乙草胺污染的指示生物.     

珠江流域植被覆盖时空变化分析

为阐明珠江流域植被覆盖变化的整体状况,基于RS与GIS技术,应用美国国家航天航空局最新的全球植被指数变化研究数据(GIMMS),对珠江流域1982~2003年间的地表植被覆盖的空间分布及时间序列变化进行了综合分析。结果表明:(1)22年来,珠江流域大部分地区的NDVI都呈现不同程度的下降趋势,表明珠江流域植被活动在减弱;(2)从季节变化来看,珠江流域平均植被覆盖除春季呈不显著上升外,其余各季均呈不显著下降趋势;(3)空间上,中下游地区都呈现不同程度的下降趋势,其中珠江三角洲地区达到了极显著水平;而上游南、北盘江流域、右江、左江及郁江流域则呈不显著增加趋势。这种空间异质性是由于城市化过程、农业生产活动、区域气候特征等综合因素作用的结果。     

飘鱼微卫星位点的筛选及珠江流域5个地理群体的遗传多样性分析

为了解珠江流域飘鱼(Pseudolaubuca sinensis)群体间的遗传多样性及其分化程度, 利用RAD-Seq技术开发出微卫星位点, 并设计了100对微卫星引物, 筛选出66个可稳定扩增出目的条带的位点, 其中16个具有较高的多态性(PIC>0.5), 以2碱基重复居多。利用其中10对多态性位点对珠江流域的郁江(YuJ)、左江(ZJ)、右江(YJ)、融江(RJ)和桂江(GJ)飘鱼群体进行遗传多样性研究, 得到有效等位基因数、观测杂合度、期望杂合度范围分别为5.2028—6.3800、0.6773—0.7667和0.7975—0.8425, 表明珠江流域5个飘鱼群体具有较高的遗传多样性, 以YuJ群体遗传多样性最高, RJ群体遗传多样性为最低。且群体间各个遗传参数相差较小, 说明他们的遗传多样性水平相近。AMOVA分析显示, 遗传变异主要来自于群体内(98.45%), 仅一小部分的变异来自于群体间(1.55%), 总群体的遗传分化系数F_st为0.015, 两两群体间的F_st在–0.0033—0.0295波动, 属于低等程度的分化。群体间基因交流值(N_m)在8.2246—76.0075, 表明群体间基因交流频繁, 对遗传漂变作用的抵制能力较强。研究筛选出了多态性高的微卫星位点, 并利用其对5个飘鱼群体遗传多样性进行评价, 旨在有效地监测飘鱼的种质资源状况, 为其资源的开发利用和保护提供科学指导。     

基于选择容量价值的生态补偿标准与自然资源资产价值核算——以珠江水资源供应为例

选择容量价值是指,一项人类生存生产所必需的生态系统服务,其总量为消费该生态系统服务的消费活动所提供的选择自由度(即选择容量,optional capacity)与该消费活动所产生的经济社会价值的乘积。选择容量价值将经济发展状况和资源环境状况融合了起来,实现了经济社会发展与生态环境保护的价值统一,这对于推进保护与发展相辅相成的生态文明建设具有积极意义。为了探索以选择容量价值为指标的生态补偿标准与自然资源资产价值核算框架和核算方法,以珠江流域水资源供应为例,对跨水文单元的水资源供应流动进行了生态补偿核算,对各水文单元的水资源供应的自然资源资产价值进行了量化评估研究。研究结果显示,珠江三角洲地区的水资源供应的选择容量价值大部分(约74%)来自上游水文单元的跨区输入,而上游水文单元所提供的水资源供应的选择容量价值也在相当程度上依赖于下游水文单元的经济社会发展。基于跨区流动的水资源供应的选择容量价值,可以按照"共享共担"和"同工同酬"原则进行跨区生态补偿核算;基于各水文单元所提供的水资源供应的选择容量价值,可以对各单元内自然资源资产价值进行核定,这对于协调区域发展推进西江-珠江经济带流域生态文明建设具有重要意义。