长江三峡库区生态环境变化遥感研究进展

长江三峡库区是我国最重要的生态敏感区之一,受三峡水利工程和相关人类活动影响,其生态环境变化显著.揭示三峡库区生态系统结构、功能和生态过程的变化对于维护库区生态安全具有重要意义.生态环境遥感为此提供了关键途径,并在三峡库区生态环境研究中受到重视.现有的三峡库区生态环境变化遥感研究往往存在较大差异,难以有效反映生态环境变化和响应特征,加之生态本底和人类干扰活动的复杂性,三峡库区生态环境变化遥感研究仍面临诸多挑战.本文对库区环境变化遥感研究的发展阶段、研究尺度、遥感数据和方法等进行了系统总结,并从土地利用/覆盖变化、植被变化、水土安全、生态服务价值评价、生态系统健康与生态规划5个方面对库区生态环境变化遥感研究进展进行综述,在此基础上探讨了当前三峡库区生态环境变化遥感研究存在的问题,并提出未来研究中需重点关注的主要科学问题,以期为三峡库区生态环境管理和类似地区生态环境变化遥感研究提供参考.
     

杭州师范学院生物化学与分子生物学杭州市重点实验室

生物化学与分子生物学重点实验室是杭州师范学院第一个校级重点实验室,成立于2002年4月,2004年晋升为杭州市重点实验室,是学校生命科学微观领域的研究中心,面向全校教师和研究生开放。实验室实行学术委员会指导下的实验室主任负责制。目前实验室总面积近580m^2,大型室外玻璃温室300m^2,拥有仪器设备总价值近500万元,为杭州师范学院的科学研究和高科技人才的培养搭建了一个良好的研究平台。     

安徽农业大学茶叶生物化学与生物技术重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地教育部、农业部和安徽省重点实验室

安徽农业大学茶叶生物化学与生物技术重点实验室的发展经历了几个阶段：1997年经农业部批准组建为农业部重点开放实验室;1998年被批准为安徽省重点实验室;2003年被科技部批准为省部共建国家重点实验室培育基地;同年又被批准为教育部重点实验室;2007年被认定为国家茶叶加工技术研发分中心。     

浙江省医学遗传学重点实验室

由浙江省科技厅、浙江省发展和改革委员会、浙江省财政厅等部门批准,依托温州医学院建设的浙江省医学遗传学重点实验室,于2005年12月和2006年7月通过验收和评估。温州医学院生命科学学院院长管敏鑫教授担任实验室学术委员会主任,温州医学院副校长吕建新教授担任实验室主任。     

浙江省医学遗传学重点实验室

由浙江省科技厅、浙江省发展和改革委员会、浙江省财政厅等部门批准,依托温州医学院建设的浙江省医学遗传学重点实验室,于2005年12月和2006年7月通过验收和评估。温州医     

浙江省医学遗传学重点实验室

由浙江省科技厅、浙江省发展和改革委员会、浙江省财政厅等部门批准,依托温州医学院建设的浙江省医学遗传学重点实验室,于2005年12月和2006年7月通过验收和评估。温州医     

北京师范大学生态学研究所暨生物多样性与生态工程教育部重点实验室简介

北京师范大学是国内最早开展生态教学与研究的重点高校之一,多年来一直针对本学科的重大基础理论问题,以国家经济建设和社会发展需求为目标,围绕“生物多样性保育”现代宏观生物学核心、形成了较为完整的“宏观与微观”相结合、“野处与室内”相结合、“理论与应用”相结合的研究体系;在巩固和发展种群生态学、生理生态学、理论生态学等现有优势的同时,     

湖南农业大学植物激素与生长发育湖南省重点实验室

湖南农业大学植物激素与生长发育湖南省重点实验室始建于1998年,在湖南农业大学植物激素重点实验室和植物激素湖南省高校重点实验室的基础上组建而成,由全国留学回国人员先进个人萧浪涛教授任实     

浙江省医学遗传学重点实验室

由浙江省科技厅、浙江省发展和改革委员会、浙江省财政厅等部门批准,依托温州医学院建设的浙江省医学遗传学重点实验室,于2005年12月和2006年7月通过验收和评估。温州医学院生命科学学院院长管敏鑫教授担任实验室学术委员会主任,温州医学院副校长吕建新教授担任实验室主任。     

湖南农业大学植物激素与生长发育湖南省重点实验室北大核心CSCD

湖南农业大学植物激素与生长发育湖南省重点实验室始建于1998年,在湖南农业大学植物激素重点实验室和植物激素湖南省高校重点实验室的基础上组建而成,现为作物种质创新与资源利用国家重点实验室培育基地骨干实验室之一。目前实验室共有专职和兼职研究人员21人（其中教授12人,副教授6人,讲师3人）,客座研究人员和研究生50余人。拥有实验用房1200余平方米,仪器设备总价值约1500万元,在植物激素研究领域己具备较好的研究条件。实验室学术委员会主任为官春云院士,实验室主任为萧浪涛教授。     

三峡库区河流生境质量评价

三峡水库建成蓄水后,库区流水生境的大幅度减少及垂直落差最高可达30 m的消落带的形成,使库区支流生境发生了剧烈变化,因此对库区河流生境质量评价十分必要。基于水文情势、河流形态和河岸带生境3个方面18个指标的河流生境评价指标体系,对三峡库区36条重要支流254个样点河段进行河流生境质量评价。结果表明,4.72%的样点河流生境质量处于优等,30.31%为良好等级,49.61%为一般等级,15.35%为较差等级,没有最差等级的样点。对于表征河流生境状况的水文情势、河流形态和河岸带生境3个类别,254个河段总体上河岸带生境状况最好,其次为水文情势,河流形态最差。从总体上来看,三峡库区支流生境质量是自然环境和人类活动相互作用的结果,其中河岸带植被状况、消落带宽度、人为干扰、河床底质状况、水文情势自然性等为主要的驱动因子。     

Vertical Variation of Nonpoint Source Pollutants in the Three Gorges Reservoir Region

Nonpoint source (NPS) pollution is considered the main reason for water deterioration, but there has been no attempt to incorporate vertical variations of NPS pollution into watershed management, especially in mountainous areas. In this study, the vertical variations of pollutant yields were explored in the Three Gorges Reservoir Region (TGRR) and the relationships between topographic attributes and pollutant yields were established. Based on our results, the pollutant yields decreased significantly from low altitude to median altitude and leveled off rapidly from median altitude to high altitude, indicating logarithmic relationships between pollutant yields and altitudes. The pollutant yields peaked at an altitude of 200–500 m, where agricultural land and gentle slopes (0–8°) are concentrated. Unlike the horizontal distributions, these vertical variations were not always related to precipitation patterns but did vary obviously with land uses and slopes. This paper also indicates that altitude data and proportions of land use could be a reliable estimate of NPS yields at different altitudes, with significant implications for land use planning and watershed management.     

Distribution and clinical features of Paragonimiasis skrjabini in Three Gorges Reservoir Region

Paragonimiasis has previously been reported in the Southwest Provinces of China, including Chongqing and Sichuan. The construction of Three Gorges Dam, which was begun in 1994, has resulted in substantial changes to the depth and the flow pattern of the Yangtze River. To investigate epidemiology of the paragonimiasis, 724 people aged 2-49years were selected and examined for Paragonimus infection by intradermal test (IDT), and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). A survey of eating habits was conducted face-to-face in 5 endemic counties. Freshwater crabs were collected from seven sites in the 5 counties to determine the rate of infection with Paragonimus metacercariae. Additionally, we analyzed 213 case reports from the region dated 2006 to 2009. According to the survey results, the prevalence of Paragonimus skrjabini infection in freshwater crab was 39.65%, and the human infection rates detected by IDT and ELISA were 14.36% (104/724) and 7.46% (54/724), respectively. These results show that the Three Gorges Reservoir is still an area of high paragonimiasis endemicity. The water level of the Yangtze River has risen to 175m, and the area of water coverage in the region has increased to 1084km(2). These conditions will favor the growth and expansion of the freshwater crab population.     

三峡库区生态脆弱性评价

基于遥感和地理信息系统技术,采用"压力-状态-响应"评价模型,选取18个指标,利用空间主成分分析对2001—2010年三峡库区(重庆段)生态脆弱性进行综合定量评价,对生态脆弱性时空分布及动态变化进行分析。根据计算得到的生态脆弱性指数,将生态脆弱性划分为5个等级:微度脆弱、轻度脆弱、中度脆弱、重度脆弱和极度脆弱。通过统计不同脆弱性等级面积,求算得到生态脆弱性综合指数。结果表明:三峡库区(重庆段)2001—2010年生态脆弱性指数标准化平均值为4.23±1.29,整体处于中度脆弱。生态脆弱性空间分布呈现西高东低的格局特征,高度脆弱地区主要分布在中西部,低度脆弱地区主要分布在东北部和东南部。近10年生态脆弱性综合指数最小值为2002年的2.37,最大值为2008年的2.99,三峡水库蓄水后生态脆弱性综合指数逐年递增,2008年到达峰值后有所降低。三峡库区生态脆弱性是人类活动与自然环境相互作用的结果,城市生活污染、水土流失、植被状况等为主要的驱动因子。研究时段内三峡库区(重庆段)生态脆弱性呈现两极化趋势,高度脆弱地区的脆弱性显著增加,低度脆弱地区脆弱性明显降低。     

三峡库区支流生境因子对库区蓄水的响应

三峡水库的运行调度,使库区支流形成了截然不同的3种河段类型:完全受水库蓄水影响的145m回水段(完全河段),既受蓄水影响又受自然洪汛影响的145—175m回水段(双重河段)以及不受蓄水影响的大于175m的自然河流段(自然河段)。为明确库区蓄水对河流不同河段生境因子的影响程度及差异,对三峡库区36条重要支流的254个河段进行河流生境调查,进行不同河段下生境指标的因子分析,并进一步分析水文情势自然性与不同河段各生境因子的相关关系。结果表明,植被状况对3种不同河段来说均为重要生境因子,但受三峡水库蓄水影响,完全河段植被结构不完整;受库区蓄水影响,完全河段与双重河段及自然河段相比,流速流态状况、表层覆盖物状况、河岸带宽度、湿润率等生境因子有明显改变;水文情势自然性对不同河段生境因子的影响不同。     

Silica retention in the Three Gorges Reservoir

A mass balance of dissolved silica (DSi) based on daily measurements at the inflow and outflow of the Three Gorges Reservoir (TGR) in 2007 and a more precise budget, with inflow, outflow, primary production, biogenic silica (BSi) settlement, dissolution of BSi in the water column and flux of DSi at the sediment–water interface in the dry season (April) of 2007 were developed. We address the following question: How much does the Three Gorges Dam (TGD) affect silica transport in the TGR of the Changjiang River (Yangtze River)? The DSi varied from 71.1 to 141 μmol/l with an average of 108 μmol/l, and it ranged between 68.1 and 136 μmol/l, with an average of 107 μmol/l in inflow and outflow, respectively, in the TGR in 2007. The linear relationship of DSi between inflow and outflow water is significant (r = 0.87, n = 362, p < 0.01). Along the main stream of the TGR, the DSi concentration decreases with an average concentration of 84.0 μmol/l in the dry season. However, the stratification of DSi was not obvious in the main channel of the TGR in the dry season. The BSi is within the range of 0.04–5.00 μmol/l, with an average concentration of 2.1 μmol/l in the main channel of the TGR, while it is much higher in Xiangxi Bay (1.30–47.7 μmol/l, 13.1 μmol/l) than in the main stream of the TGR and the other bays. After the third filling of the TGR, approximately 3.8% of the DSi was retained by the TGR based on a 12-month monitoring scheme in 2007, which would slightly reduce nutrient fluxes of the Changjiang River to the East China Sea (2%). DSi was lost during January to June and November, whereas the additions of DSi were found during the other months in 2007. The budget results also indicate that there is a slight retention of DSi. The retention of DSi in the reservoir is approximately 2.9%, while BSi is approximately 44%. Compared with the total silica load, the retention of DSi and BSi in the reservoir is only 5.0% in the dry season. With its present storage capacity, the reservoir does not play an important role as a silica sink in the channel of the TGR. The DSi load is significantly related to discharge both in inflow and outflow waters (p < 0.01). DSi retention, to some extent, is the runoff change due to impoundment.     

三峡水库蓄水对消涨带植被的初步影响

三峡库区消涨带植被一直受到广泛关注。为了研究水库蓄水对175 m以下消涨带原有植被的潜在影响,2008年8月在三峡大坝上游长江干流从巴南到秭归12个监测点,设立68个5 m×5 m永久监测样方,比较被水淹过的156 m以下与当时尚未水淹的156～175 m地段植被物种组分、物种多样性和草本层生物量的差异。结果表明：被水淹过与尚未水淹的植被物种组分存在显著差异,DCA可以将二者明显分开,156 m以上尚未水淹的植被以灌丛为主;156 m以下被水淹过的植被以草丛为主,优势种包括多年生草本：狗牙根（Cynodon dactylon）、牛鞭草（Hemarthria altissima）和硬秆子草（Capillipedium assimile）;一年生草本：狗尾草（Setaria viridis）、毛马唐（Digitaria ciliaris）和千金子（Leptochloa chinensis）。木本植物基本死亡,只有枫杨（Pterocarya stenoptera）、牡荆（Vitex negundo）和地瓜（Ficus tikoua）存活。此外,被水淹过的植被中灌木物种数比例显著降低,而一年生草本物种数比例显著增加。被水淹过和尚未水淹植被的物种多样性也存在显著差异,被水淹过植被物种总数、灌木和多年生草本物种数显著低于尚未被水淹过的植被,但一年生草本物种数没有显著差异。被水淹过的植被草本层生物量与尚未水淹的植被没有显著差异。可见,水淹显著改变了消涨带原有植被物种组分和物种多样性,但一年生草本物种数和草本层生物量没有显著差异。未来175 m以下的植被中,草本尤其是一年生草本将占据优势。在消涨带植被恢复选择适应水淹生境物种过程中,应分别从植物的生活史、生理学和形态学等角度进行筛选,尤其应重视生活史适应策略植物的应用。被水淹过的156 m以下现有优势草本和存活的灌木可以作为三峡库区未来消涨带植被恢复的备选物种。     

模拟水淹对三峡库区常见一年生草本植物种子萌发的影响

根据三峡水库水位运行时间, 设计了30、75、115、155、195和240天共6个水淹时间梯度(T-1、T-2、T-3、T-4、T-5和T-6), 采用模拟水淹的方法, 研究了不同水淹时间对三峡消落带4种常见的一年生草本植物稗(Echinochloa crusgali)、金狗尾草(Setaria pumila)、马唐(Digitaria sanguinalis)和荩草(Arthraxon hispidus)种子萌发的影响。结果表明: 1)随着水淹处理时间的增长, 这4种植物的萌发率基本上呈现先增高后降低的趋势。稗和荩草在T-1-T-5的种子萌发率显著高于对照(CK) (p < 0.05), T-6和CK之间差异不显著。金狗尾草T-2、T-3的萌发率显著高于CK (p < 0.05), T-1、T-4-T-6与CK之间无显著性差异。马唐在水淹处理(T-1-T-6)的萌发率均显著高于对照(CK), 但长时间水淹处理(T-4-T-6)对萌发的促进作用要低于短时间水淹处理(T-1-T-3)。这说明一定时间的水淹有利于打破种子休眠并提高种子萌发率。2)一定时间的水淹处理加快了稗、金狗尾草、马唐和荩草的萌发进程。对照组种子的日萌发率较均匀, 萌发曲线较平缓。而水淹处理的种子多集中在3-5天内大量萌发。和对照相比, 一定时间的水淹处理显著提高了这4种植物种子的萌发指数, 缩短了种子的萌发持续时间, 提早了种子萌发高峰时间和达到50%萌发率的时间。长时间的水淹对种子的萌发进程影响不大。3)总体来说, 稗、金狗尾草、马唐和荩草在各个处理下的萌发率均较高(> 40%), 可以考虑作为三峡消落带植被恢复的备选物种。     

三峡水库河流生境评价指标体系构建及应用

三峡水库建成蓄水后,库区支流因水位调度导致河流生境发生了剧烈的变化,消落带的形成使库区河流具有同自然河流截然不同的河流生境,新形势下库区河流生境评价十分必要。国内外现有的评价指标体系及评价方法不能够很好地适应这种特殊生境状况,急需建立或改进并形成新的评价指标体系和评价方法。基于此,分析了大量国内外河流生境评价方法,根据大型水库影响下的库区河流的生态环境特点,构建了包括水文情势、河流形态和河岸带生境3个方面18个指标的库区河流生境评价指标体系,并利用层次分析法(主观赋权法)和熵值法(客观赋权法)结合组合赋权法计算得到了各指标权重。使用新建立的指标体系和方法,以三峡库区支流东溪河、黄金河、汝溪河为例,进行河流生境质量评价发现,52.6%的样点河流生境质量处于优等或良好等级;42.1%为一般等级;5.3%为较差等级;没有最差等级的样点。结果表明,该评价指标体系适合库区支流河流生境状况的特殊性,得到的评价结果能较直观的反应河流生境状况,且操作便捷,数据易获得,具有较强的科学性和可操作性。     

三峡库区次生黄栌灌木林的群落特征及种间联结性

以三峡库区次生黄栌(Cotinus coggygria)灌木林群落为研究对象,基于样地调查,分析了生境特征和群落特征。结果显示:该群落共有植物30科37属56种,物种组成简单、多样性低,群落中以喜光、耐干旱瘠薄和碱性土壤的物种居多。海拔和土壤有效磷含量是生境差异的重要因素;海拔、坡度和坡向对物种分布的影响最大。海拔与物种密度极显著负相关,坡向与物种高度极显著正相关;土壤pH与物种多样性和均匀度显著负相关,速效钾含量与物种密度呈极显著正相关,有效磷含量与物种丰富度和多样性显著正相关,与盖度显著负相关。综上,海拔、坡度和坡向是影响物种分布的因素;土壤有效磷和pH是影响物种多样性的因素;海拔、坡向、坡度、土壤有效磷和速效钾是影响群落数量特征的因素。群落总体关联性和物种种间联结性均呈显著负相关,种间联结较松散,处于不稳定的灌草阶段,生态系统脆弱,对生境变化十分敏感。因此,在对三峡库区黄栌群落进行生态修复时,应以保护现有群落及其生境为前提,选择适生乡土植物进行合理配置,增加物种多样性,促进群落演替。