豫东平原聚落景观格局变化

中国的快速城镇化必然导致聚落景观格局的变化,但目前相关研究对平原地区关注相对较少。文中选取豫东平原地区的开封、商丘、周口市,运用GIS空间分析方法和ENVI遥感影像处理技术,对该地区1972、2015年市域中观尺度上的聚落规模、聚落景观空间变化特征进行分析。结果显示:(1)在聚落发展过程中,1972—2015年聚落斑块数量有所减少,聚落规模逐渐扩张,市域内最大聚落斑块扩张相对更为明显;对聚落斑块扩张强度的分析发现,城市市辖区及周边乡镇聚落扩张强度相对较高。(2)地区内聚落斑块空间分布表现出聚集分布特征,但该时期聚集程度有所减弱;两个年份聚落核密度分布格局大致相似,局部地区存在多核扩散现象,市域尺度上的核密度分布存在地区差异。(3)对斑块形状指数的分析发现,研究区狭长或曲折聚落斑块在空间上分散布局,整体上区域内聚落形状趋于规则。(4)随着距河流、道路距离的增加,聚落斑块总面积和数量有所减少,且道路对聚落分布仅在一定范围内存在较大影响,距中心城市0—6km范围内聚落受中心城区发展辐射影响较大。本文的分析可为平原地区聚落景观的优化布局和聚落用地的集约化发展提供一定的参考。     

刺参养殖池塘初级生产力及其粒级结构周年变化

研究了刺参(Apostichopus japonicus Selenka)养殖池塘浮游植物初级生产力及粒级结构的周年变化规律,旨在明确刺参养殖池塘的基础生态学特征,为刺参养殖生产和管理提供科学支持。结果表明:刺参养殖池塘初级生产力年平均值为(5.16±3.04)gO2m-2d-1,全年呈现明显的季节变化,初级生产量分别在初春、夏季和初冬形成高峰。初级生产力群落净产量占毛产量的50.2%。P/R值与日P/B系数的年平均值分别为2.20±1.25和0.39±0.35。按初级生产力水平和P/R值划分的水体营养类型,调查刺参养殖池塘属富营养型水体;初级生产量随深度的增加而递减,最高生产层约在透明度的0.5倍处,且0.5倍透明度(约50 cm)以上水层初级生产量占水柱总产量的56.3%;不同粒级浮游植物生产量占总生产量的百分比具有明显的季节变化。除夏季外,以小型浮游植物(micro-,20—200μm)对初级生产力的贡献最大(43.5%),夏季为微型浮游植物(nano-,2—20μm)对初级生产力贡献最大(35.3%)。以年平均值计算,不同粒级浮游植物初级生产量占总生产量百分比的大小顺序为:小型(40.1%)微型(28.2%)中大型(16.1%)超微型(15.7%)。回归分析表明:试验池塘初级生产力水平与水温、营养盐中的氨氮和亚硝酸氮均呈显著的相关关系(P0.05)。结果提示,刺参养殖池塘初级生产力的季节变化显著,垂直分布并不均匀,小型浮游植物是其生态系统中的主要生产者。     

獐子岛及邻近海域秋季浮游植物的粒级结构及其影响因素

于2015年10月对獐子岛及邻近海域进行了航次调查,研究了獐子岛及邻近海域浮游植物粒级结构的空间分布特征及其环境影响因素。结果表明,秋季表层总叶绿素a、小型(20μm)、微型(2—20μm)和微微型(0.45—2μm)浮游植物叶绿素a浓度的范围分别为0.52—1.25、0.03—0.81、0.33—0.91、0—0.09μg/L,平均叶绿素a的浓度分别为0.76、0.19、0.53、0.03μg/L,对叶绿素a总量的贡献率分别为23.77%、72.26%和3.98%;底层总叶绿素a、小型(20μm)和微型(2—20μm)浮游植物叶绿素a浓度的范围分别为0.14—1.5、0.04—1.04、0.08—0.47μg/L,平均叶绿素a的浓度分别为0.46、0.22、0.24μg/L,对叶绿素a总量的贡献率分别为41.46%、58.50%。从垂直分布上来看,总叶绿素a浓度垂直变化为,表层底层;小型浮游植物垂直分布较为均匀;微型浮游植物垂直变化为,表层底层;微微型浮游植物垂直变化为,表层底层,且在表、底层均保持较低水平。秋季表层微型浮游植物(2—20μm)浓度与盐度呈正相关。底层总叶绿素a浓度与磷酸盐浓度呈正相关,小型浮游植物(20μm)浓度与磷酸盐和硅酸盐浓度均表现为正相关,微型浮游植物(2—20μm)浓度与温度呈正相关。统计分析结果表明,温度、盐度、磷酸盐及硅酸盐浓度是影响獐子岛及邻近海域秋季浮游植物粒级结构变动的重要因素。     

城镇聚落斑块的异速增长与板块效应——以苏州、无锡、常州地区为例

为在区域水平上揭示城市化过程中聚落的异速增长过程及其规律性,本文以苏州、无锡和常州地区为研究对象,利用1979、1991、2001和2005年4期Landsat遥感影像,应用全局空间自相关Moran'S I指数和局部空间自相关Getis-Ord G_i~*指数对苏锡常地区城镇聚落规模相对增长率的空间自相关特征进行了研究.结果表明:1979-2005年间,研究区城镇聚落快速扩展,其整体规模增加了11.1倍,总体上经历了聚落规模快速增长、缓慢增长和快速增长3个阶段,且与相应时期经济规模的增长节律不同;3个时期城镇聚落斑块的相对增长率在全局上存在极显著的空间正相关关系,表明存在发展趋势相似的聚落相对集中分布的格局;研究区3个时期均存在局部空间自相关关系显著的若干高增长率聚落集中分布区和低增长率聚落集中分布区,形成一定范围内相邻聚落斑块间具一定联动性、相对增长率相对一致的若干板块.不同时期聚落板块的相对规模、空间范围、板块内聚落相对增长率有一定的趋势性变化.期间研究区总体上存在增长重心东移趋势.     

湖北神农架地区巴山冷杉（Abies fargesii）种群结构特征与空间分布格局

巴山冷杉群落是湖北神农架地区主要的群落类型之一,从生命表特征、年龄结构、存活曲线以及种群和不同龄级个体空间分布格局等方面研究了湖北神农架地区巴山冷杉的种群结构特征与空间分布规律.研究结果表明:巴山冷杉的种群年龄结构图呈现的是幼苗比例最大,中龄树、幼树和成龄树比例次之的规律;巴山冷杉幼苗储备丰富,巴山冷杉自身的生物学特性及环境因素是形成这种现象的主要原因;湖北神农架地区巴山冷杉种群的存活曲线接近于Deevey C型,I径级巴山冷杉死亡率最高,II径级开始巴山冷杉幼树死亡率大幅度下降,直至老龄期死亡率逐渐升高;巴山冷杉种群不同年龄级的个体呈现出集群分布或随机分布,处于不同发育阶段的个体群,其空间分布格局是随时间变化的.     

福建东山岛灾害生态风险的时空演化

将福建省东山岛作为灾害的承灾系统,以1994年、2003年及2011年3期遥感影像为基础,选择暴雨和大风作为东山岛主要灾害,从承灾系统脆弱性、承灾系统应灾力、承灾系统恢复力3个方面选择指标构建东山岛灾害生态风险评估指标体系,分别获得东山岛1994年、2003年和2011年3期暴雨和大风灾害生态风险图,结果表明:东山岛1994、2003、2011年暴雨和大风灾害生态风险格局均随时间出现明显变化;总体来看,东山岛西北部主要低山森林地带风险值较低,整体生态环境和抗灾能力较好,东北部城镇集中区和沿海地带风险值较高,生态环境质量和抗灾能力较低;东山岛17a来的人为干扰存在正负效应,长期生态建设使得东山岛西北部主要低山森林地带风险值下降,但大规模的城镇建设,旅游、养殖、房地产等对沿海地带的干扰,造成东北部城镇集中区及东部沿海地带风险值上升。     

宁夏宁东地区沙蒿金叶甲种群动态及其影响因子

沙蒿金叶甲是沙蒿的主要害虫之一,近年来在我国西北荒漠地区危害严重,导致大量沙蒿死亡。本文在宁夏宁东地区荒漠景观中选择了生长在荒漠草原沙壤土质丘陵地、流动半流动沙丘地、人工固定沙丘地3个以沙蒿为主要建群种的样地,调查了沙蒿金叶甲的种群数量动态及其垂直分布规律。结果显示,沙蒿金叶甲在3类生境中的平均虫口密度分别为10.54、11.55和8.53只·丛-1,有虫株率分别为81.54%、85.15%和85.92%,3个样地中沙蒿金叶甲种群数量差异不显著。沙蒿金叶甲种群在3个样地中的发生均呈单峰型,在7月下旬至8月中旬种群数量最大。沙蒿金叶甲在沙蒿上的垂直空间分布主要集中在中、上段(40~70 cm),在不同株高段的虫口密度与其分布高度间存在极显著的相关性。相关分析显示,沙蒿金叶甲种群数量变动与沙蒿地径、新梢长度、海拔等因子密切相关;主成分分析及灰色关联分析显示,沙蒿金叶甲种群数量变动与平均气温呈正相关,在一定范围内平均气温升高有利于其种群数量的增长。     

长白山温带森林不同演替阶段群落结构特征

原始阔叶红松林是长白山西部地区的地带性顶级植被类型, 经采伐干扰或火烧破坏后形成大面积次生林。参照CTFS (Centre for Tropical Forest Science)样地建设技术规范, 于2005~2007年, 在长白山地区典型次生杨桦林、次生针阔混交林和椴树红松林内各建立了5.2 hm²固定监测样地。调查并鉴定了样地内胸径大于1 cm的木本植物, 初步分析了森林监测样地的群落组成和种群结构, 并应用双相关函数g(r)分析了样地内5个优势树种的空间分布。结果表明: 次生杨桦林样地共监测木本植物32种, 20 949株活个体, 隶属于13科21属。次生针阔混交林样地共监测木本植物31个种, 14 725株活个体, 隶属于12科20属。椴树红松林样地共监测木本植物20个种, 12 062株活个体, 隶属于11科13属。次生杨桦林、次生针阔混交林及椴树红松林中胸径大于1 cm的木本植物胸高断面积之和分别为24.74、32.07和56.64 m²·hm^-2。紫椴(Tilia amurensis)是长白山针阔混交林带的重要组成树种, 其重要值、胸高断面积在3个森林监测样地内均居于前列。白桦(Betula platyphylla)、山杨(Populus daviana)重要值和胸高断面积在次生杨桦林内均处于优势地位, 而在椴树红松林内优势地位为红松(Pinus koraiensis)等顶级树种所取代。次生杨桦林和次生针阔混交林中, 红松、色木槭(Acer mono)、臭松(Abies nephrolepis)、鱼鳞松(Picea jezoensis)和紫椴的径级结构均呈倒J型分布; 而椴树红松林内, 红松和紫椴的径级结构则呈单峰分布, 色木槭、臭松和鱼鳞松呈倒J型分布。g(r)分析表明长白山森林监测样地内5个优势树种的空间格局以聚集分布为主, 聚集强度在同种个体周围(r≤4 m)达到最大, 随着距离增加, 聚集强度逐渐减小。次生林中树种空间格局的环境解释量较高, 而椴树红松林中环境因子对树种空间分布的解释能力较差。     

海湾型城市半城市化地区空间扩展演化——以厦门市为例

选择海湾型城市--厦门市半城市化地区为研究对象,基于研究区1987、1992、1997、2002和2007年5个时相的TM/ETM+遥感影像数据,在遥感与GIS技术支持下获取了近20a 来各期土地利用信息数据,采用景观格局转移矩阵、景观格局指数和分形理论等方法研究了厦门市半城市化地区城市化过程中的景观格局空间演变特征,详细分析了城市形态演变、城市围填海特征及政策影响.结果表明:20 a 年来厦门近郊建设用地从18.4 km2增加到108.4 km2,远郊则从35.7 km2增加到114.9 km2,分别增长为原来5.9倍和3.2倍;城市空间扩展过程通过不断侵蚀耕地、林地和大规模填海造地完成,其中耕地景观变化最大,城市扩展最高峰(2002～2007年)近郊与远郊被建设用地"蚕食"的耕地多达19.74 km2和33.11 km2;在城市空间不断扩展的过程中,近郊城市城市由不稳定形态逐步向稳定形态(填充增长)演化,但远郊形态格局尚处于以中心城市扩展为主体的时期;填海造地面积及其时空分布与政策因素密切相关,20 a来厦门半城市化地区海岸线缩短了14.3%,近郊与远郊海岸分维数分别从1.236和1.267降到1.191和1.262,岸线复杂性明显降低,逐步趋于平直;海湾型城市战略的提出对填海造地影响最为明显,2002～2007年期间填海进程明显加快,近郊与远郊分别填海13.32和9.15 km2,超越了前15 a 填海总面积.     

西双版纳野芭蕉先锋植物群落的结构特征及其演替动态

对西双版纳勐腊县麻木树地区的热带雨林刀耕火种撂荒后形成的不同演替阶段的野芭蕉先锋植物群落进行了植物种类组成、区系成分、结构特征及种群数量与年龄结构的动态变化分析。结果表明 :在 10 0 0m2 的样地上 ,随着群落的发展和演替的进行 ,群落的科、属、种组成日趋复杂 ,从侵入阶段的 17科 2 7属 30种 ,上升到定居阶段的5 0科 74属 98种 ,至扩散阶段已达 5 5科 87属 113种。 3个不同林龄阶段的群落区系组成可分为 9种类型 ,均以热带区系成分为主 ,占 90 %左右。随着群落的发展 ,泛热带分布、热带亚洲 (印度—马来西亚 )分布所占的比例随林龄逐渐增大 ,而旧世界热带分布及东亚至北美洲间断分布所占的比例在逐渐减少。群落的层次结构由简单趋于复杂 ,野芭蕉的种群数量急剧增长 ,各龄级的个体分布逐渐增多 ,群落正向着湿润性的热带森林方向发展。     

盐碱胁迫对平欧杂种榛枝条电阻抗图谱参数及离子含量的影响

为探讨平欧杂种榛枝条对盐碱胁迫的适应性,测定‘辽榛3号’当年生枝条在中性盐(NaCl)、碱性盐(Na₂CO₃)及混合盐3种盐碱胁迫下各项电阻抗图谱(EIS)参数的变化及主要矿质元素含量,分析各电阻抗参数及矿质离子含量的相关性.结果表明： 随着NaCl浓度的增加,电阻抗参数高频电阻率(r)、低频电阻率(r₁)、胞内电阻率(r_i)和胞外电阻率(r_e)均表现出先降低后增加再降低的变化趋势;Na₂CO₃胁迫下,各参数则呈现持续上升的变化规律;混合盐碱胁迫下,r₁、r_e随盐浓度增加持续降低,Na⁺含量在3种类型盐碱胁迫下均随浓度的增加而上升,且NaCl胁迫>混合盐碱胁迫> Na₂CO₃胁迫;Na₂CO₃胁迫导致了Zn、B、Ca 3种元素含量的降低.5种阳离子总量与r₁、r_e、弛豫时间(τ)、弛豫时间分布系数(Ψ)呈显著负相关.平欧杂种榛枝条能耐200 mmol·L^-1碱性盐胁迫,而对中性盐的忍耐能力介于100～150 mmol·L^-1.     

盐胁迫对3种平欧杂种榛幼苗叶片解剖结构及离子吸收、运输与分配的影响

研究盐胁迫下3个品种平欧杂种榛幼苗叶片解剖结构和离子代谢特征,以揭示盐胁迫响应与适应机制及不同品种的耐盐性差异。以‘达维’、‘辽榛7号’、‘玉坠’2年生压条苗为材料,在盆栽条件下经轻度、中度、重度(分别为50、100、200 mmol/L NaCl)盐胁迫处理,设对照为0,研究幼苗叶片显微解剖结构参数和Na~+、K~+、Cl~-、Ca²⁺含量的变化及其在根、茎、叶中的吸收、运输和分配特征。不同品种平欧杂种榛叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织和海绵组织厚度随着盐胁迫程度的增强呈现出先增加后降低的特点,轻度和中度胁迫下各参数显著高于对照。中度盐胁迫显著提高了各品种叶片结构紧密度。盐胁迫导致平欧杂种榛根、茎、叶Na~+和Cl~-含量明显高于对照。盐胁迫下,Na~+和Cl~-在叶中的绝对含量明显高于茎和根,但二者的增幅以根中最大,叶中最小,表明平欧杂种榛根系首先会吸收并截留一定数量的Na~+和Cl~-,然后将其运输至茎和叶中。与对照相比,轻度和中度盐胁迫下根、茎对K~+和Ca²⁺的吸收保持稳定或减少,叶对K~+和Ca²⁺...     

盐分胁迫对啤酒大麦幼苗生长、离子平衡和根际pH变化的影响

盐分胁迫不仅影响植物的生长,而且会影响植物根际微域环境。根际pH的改变对土壤养分的有效性和微生物群落组成的变化有重要影响。为了探究啤酒大麦幼苗对不同类型盐分胁迫的生理生态响应机制和根际pH变化影响的生理机制,采用水培法,通过不同类型盐分(对照、混合Na盐、混合Cl盐和NaCl)胁迫处理啤酒大麦幼苗,对其生长、离子平衡和根际pH变化进行了研究。结果表明,1)在3种不同类型盐分胁迫下,啤酒大麦幼苗地上部干重、含水量均有所降低,而根冠比增加,尤其在NaCl胁迫下啤酒大麦幼苗地上部干重较对照显著降低了17.88%,而根干重和根冠比则分别增加了19.12%和43.86%。不同类型盐分胁迫抑制了啤酒大麦幼苗根长的生长,尤其在混合Na盐胁迫下根长降低明显(P0.05),但促进了根表面积和根体积的增加,尤其在混合Cl盐胁迫下,根表面积和根体积分别增加了41.76%和84.38%。2)不同类型盐分胁迫下啤酒大麦幼苗地上部离子平衡发生改变,在混合Na盐和NaCl胁迫下啤酒大麦幼苗主要吸收Na~+,地上部K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+和Mg~(2+)/Na~+显著降低;混合Cl盐和NaCl胁迫下则过量吸收Cl~-,抑制了H_2PO_4~-、NO_3~-和SO_4~(2-)的吸收。3)在混合Na盐、混合Cl盐和NaCl盐分胁迫下,啤酒大麦幼苗对阴离子的吸收总量高于对阳离子的吸收总量,离子平衡计算结果表明根际呈碱化现象,与原位显色结果一致,且在混合Cl盐胁迫下根际碱化程度最大。     

Ionic partitioning and stomatal regulation: Dissecting functional elements of the genotypic basis of salt stress adaptation in grafted melon

Vegetable grafting is commonly claimed to improve crop’s tolerance to biotic and abiotic stresses, including salinity. Although the use of inter-specific graftings is relatively common, whether the improved salt tolerance should be attributed to the genotypic background rather than the grafting per se is a matter of discussion among scientists. It is clear that most of published research has to date overlooked the issue, with the mutual presence of self-grafted and non-grafted controls resulting to be quite rare within experimental evidences. It was recently demonstrated that the genotype of the rootstock and grafting per se are responsible respectively for the differential ion accumulation and partitioning as well as to the stomatal adaptation to the stress. The present paper contributes to the ongoing discussion with further data on the differences associated to salinity response in a range of grafted melon combinations.     

桂西北喀斯特峰丛洼地土壤物理性质的时空分异及成因

运用经典统计方法,以桂西北喀斯特峰丛洼地4个植被演替阶段(草地、灌木林、次生林、原生林)土壤表层(0～15 cm)和剖面为研究对象,采用冗余分析(RDA)方法分析土壤物理性质的时空分异成因.结果表明： 灌木林和原生林表土的粘粒(＜0.002 mm)和粉粒(0.002～0.05 mm)含量分别与其他3个演替阶段有显著差异;草地与次生林之间各粒级颗粒含量差异不显著;各演替阶段土壤砂粒(0.05～2.0 mm)含量均无显著差异;草地的容重与其他3个演替阶段差异极显著.草地粘粒含量随坡位升高而增加,其他植被类型为中坡位粘粒含量最高,且同一植被类型下不同坡位之间差异不显著.原生林0～30 cm土壤各层次间的粘粒含量变化幅度(14.55%)大于草地(7.12%)、灌木林(11.24%)和次生林(13.77%),人类干扰对表层土壤颗粒组成有很大影响.土壤物理性质主要受土壤有机碳和各演替阶段植被类型的影响,其中砂粒含量受裸岩率的影响较大.     

无锡市农业用地变化的景观驱动机制及其演变

为揭示农业用地减少热点的驱动因子时空变异特征,本文以无锡市为研究对象,在多时相LandsatTM遥感影像的支持下,应用邻域分析法和Logistic回归模型对1995—2010年农业用地动态变化及驱动机制进行了研究。结果表明:研究区农业用地面积不断减小,减少热点主要分布于主要城市及乡镇周围,其空间格局经历了较分散、相对集中、更加分散3个阶段;可达性因子对农业用地的影响在不同时期基本一致,农业用地减少的相对速度随可达性的上升而增加;经济因子和社会人口因子对农业用地减少影响强烈,但具有较强的阶段性和区位差异性;地形要素等自然环境因子对农业用地减少的作用强度相对较小,但在不同时期各区位表现出较显著的影响。总体上,对农业用地减少影响最大的景观因子逐渐由交通可达性、地形等自然地理要素演变为工业生产总值及人均收入等经济、社会要素;经济、社会要素对农业用地变化的影响随景观发育而逐渐增强。     

基于景观格局的胶州湾大沽河口湿地生态安全

以胶州湾大沽河口湿地为研究区,利用TM遥感影像为数据源,运用ENVI 4.4软件在GIS技术支持下,提取1986、2002和2010年研究区自然湿地、人工湿地、非湿地3大景观类型的空间信息;运用景观格局指数原理和方法构建生态安全指数,定量分析研究区景观动态变化,阐明景观格局变化下,生态安全状况及驱动机制.结果表明:1986-2010年,研究区在自然与人为双重干扰下陆地面积萎缩,斑块数增多,优势景观消失,景观趋于复杂化、破碎化、分离化;1986-2010年,人类活动对景观干扰愈加明显,景观干扰指数与生态安全指数存在负相关性,研究区各景观损失度上升,生态安全指数下降,其中以自然湿地中河流与河口湿地和芦苇湿地景观的恶化程度最大.基于面积因素构建的各景观生态安全度依次为:非湿地＞人工湿地＞自然湿地;新建并发育的人工林景观和新整合的少海东湖人工湿地公园,在一定程度上弥补了研究区的生态损失,缓和了生态保护与经济发展之间的矛盾,探索出一条湿地保护新型道路.     

河北嶂石岩风景区蜘蛛群落结构及多样性

2007年7月对河北赞皇嶂石岩国家级风景区蜘蛛群落结构进行了调查,采用局地取样与随机扫网相结合的方法,共采集蜘蛛标本1 226头,隶属于24科61属81种.嶂石岩风景区蜘蛛物种多样性丰富,漏斗蛛、蟹蛛、皿蛛和狼蛛是该地区的优势类群.不同生境中的蜘蛛种类和个体密度均有差别,其中,灌木丛生境中蜘蛛种类(54)、个体密度(20.9头·m-2)和Shannon多样性指数(3.264)均明显高于森林落叶层和滩涂生境;森林落叶层生境中蜘蛛分布的优势集中性指数最高(0.116),导致其种类分布均匀性指数(0.749)最低;滩涂生境中种类分布均匀性指数最高(0.853),这与其种类多为游猎型有关.对该地区蜘蛛物种和多度关系分析表明,嶂石岩风景区蜘蛛群落结构与Fisher对数级数分布模型能够较好地拟合.