三峡库区古夫河着生藻类分布与水质因子的关系

于2010年12月至2011年12月,对位于长江三峡库区内的湖北省兴山县古夫河着生的藻类和水体共采样10次,共鉴定出着生藻类28属,检测水质指标12项。对水质变量进行因子分析,根据特征值大于1的原则选取4个主成分,第一主成分主要代表总氮（TN）和硝酸盐氮（NO3--N）,第二主成分主要代表pH和化学需氧量（CODCr）,第三主成分主要代表磷酸盐磷（PO34--P）、总磷（TP）和氨氮（NH4＋-N）,第四主成分主要代表电导率（Cond）和总有机碳（TOC）。将提取的9项主要水质因子与着生藻类重要属进行典型对应分析（CCA）,结果可见,古夫河主要水质因子与着生藻类类群分布相关性大小为：CODCr〉pH〉TN〉NO3--N〉TOC〉TP〉PO34--P〉Cond〉NH4＋-N。Monte Carlo显著性检验表明,CODCr和pH对古夫河着生藻类物种组成及空间分布的影响最大,其次为TN、NO3--N和TOC。pH与CODCr呈极强的负相关关系,古夫河着生藻类大多数类群均与CODCr表现出正相关关系,仅胶毛藻属（Chaetophora）倾向低CODcr和偏碱性的环境。TN和NO3--N有很强正相关性,而两者均与TOC有强负相关,它们将古夫河着生藻类大体上分为两类,即亲碳元素的类群和亲氮元素的类群。TP通常是河流生态系统中的限制性营养因子,但在古夫河流域中并不是影响着生藻类物种分布的主要水质因子。     

三峡库区古夫河着生藻类叶绿素a的时空分布特征及其影响因素

古夫河系长江三峡水库湖北省境内香溪河的一条支流,发源于神农架林区并最终汇入三峡水库香溪河库湾,是流域生态学研究的热点水体。本文对古夫河2010年9月至2011年8月干流及主要支流21个样点的着生藻类叶绿素a和14项环境因子进行了调查,采用多元统计方法对调查数据进行了方差分析、聚类分析、偏相关分析和逐步回归分析,研究了着生藻类叶绿素a的时空分布特征及其主要环境影响因子。结果表明：叶绿素a含量范围为0.07—145.96 mg/m2,平均值为11.63 mg/m2。不同样点的叶绿素a含量差异显著,其中古夫河干流上游低于下游,支流竹园河上游高于下游,表现为人为影响大的区域高于人为影响小的区域;不同季节着生藻类叶绿素a含量差异显著,表现出冬春季高、夏秋季低的趋势。古夫河着生藻类叶绿素a与总磷和硬度呈极显著正相关,与电导率、氨氮和总氮呈显著正相关,而与流速呈极显著负相关;水体总磷是古夫河流域着生藻类生长的第一限制因子,流速对着生藻类的生长具有显著抑制作用;古夫河着生藻类生物量空间格局可能由其生境尺度（营养盐）和流域尺度（硬度和电导率）的特征决定,而古夫河着生藻类生物量时间变化主要受水动力（流速）的影响。     

香溪河水质空间分布特性研究

运用聚类分析和主成分分析对香溪河19个样点水质的理化特性进行研究,聚类分析表明,根据各采样点之间水质组分的相似性可将香溪河大致分为3个河段,分别属于不同的亚流域,各亚流域问的特征差异显著,对各河段水质的主成分分析表明,上述3河段的主要水质信息差异很大,第1河段(在河流上游)水质的信息主要体现为总碱度和硬度,第2河段(河流中游)主要体现为可溶性磷酸盐、总磷和氯离子,第3河段(河流下游)则为pH、亚硝酸盐氮、总氮和COD,文中结合香溪河流域地理环境背景,探讨了香溪河水质空间分布格局的成因,为分析流域水质状况及成因提供了一条简单有效的途径。     

新疆生产建设兵团生态系统服务价值时空分异特征

依据2000年和2010年新疆生产建设兵团(以下简称新疆兵团)土地利用数据,利用中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表,分析了新疆兵团生态服务价值的时空分异特征。结果表明:2000—2010年全兵团单位面积生态服务价值增加了204.61元hm-2a-1,年增长率为0.41%,耕地和林地生态服务价值呈增长趋势,草地、水域、湿地、未利用地生态系统服务价值呈减少趋势;2010年各师单位面积的生态系统服务价值差别很大,其基本规律为一师六师十师四师九师八师五师十四师七师二师十二师三师十三师,这与不同土地利用类型生态服务价值指数的差别和各师的土地利用程度存在密切关系;一师、二师、四师、六师、七师、八师、十师、十二师单位面积生态服务价值呈增加趋势,三师、五师、九师、十三师、十四师单位面积生态服务价值呈减少趋势;人为开垦是该区域生态系统服务价值时空动态变化的主要驱动因素。     

基于梯度分析的武汉市生态系统服务价值时空分异特征

以2000年和2010年覆盖武汉市域的6景Landsat TM/ETM+遥感影像为基础数据,运用最大似然分类法提取土地利用类型,结合计算的武汉市单位面积生态系统服务价值,得到栅格尺度的武汉市生态系统服务价值分布图,并引入梯度分析方法,以城市中心为原点设置梯次环及考虑城市发展轴线设置采样条带,选取生态系统服务价值变化量和变化率两项指标进行梯度分析。结果表明,2000—2010武汉市总的生态系统服务价值共减少了2.68亿元;梯次环分析发现,武汉距离城市中心12—30km的北3—5环,以及距离市中心12—24km的南3—4环生态系统服务价值下降最为显著,而北8环及南7环则上升最为明显;条带分析发现,在东西向条带上,生态系统服务价值变化率曲线图呈现出一个对称的"W"形,而在南北方向上,变化率曲线可以按照变化的幅度分成了4个部分,此外与梯次环变化率曲线规律一致的是,北部要比南部变化更为剧烈。     

中国县级市建成区绿地率时空分异特征研究

在中国大力发展中小城市、推进均衡城镇化的背景下,准确研判县级市城市绿地建设水平差异特征,有利于探寻县级市绿地建设的问题根源和调控对策。以建制市为样本单元,以建成区绿地率表征城市绿地建设水平,以1996—2015年为研究时段,基于空间分析和数理统计方法,揭示中国县级市建成区绿地率时空分异特征。实证表明：1）县级市建成区绿地率起点低,呈现平稳上升趋势,增速呈逐渐降低态势,研究周期内均低于全国均值和其他行政等级城市;2）县级市市域间的建成区绿地率呈现逐步接近的趋势,相对差异率快速下降,但绝对差异率下降缓慢且仍保持在较高水平;3）县级市市域建成区绿地率呈现出“东部>中部>西部>东北”的空间分布格局,且区域差异相对稳定;中部县级市建成区绿地率的增速及增幅均处于领先地位,东北部在上述两方面均较为落后。厘清近20年中国县级市建成区绿地率时空分异特征,以期为科学制定县级市城市绿地建设政策提供理论依据。     

南四湖湿地景观格局脆弱度的时空分异特征

选取南四湖湿地1985、2000年Landsat 5 TM及2015年Landsat 8 OLI遥感影像为数据源,利用敏感度指数和适应度指数构建景观脆弱度指数,结合半变异函数和空间自相关等空间统计学方法,探究南四湖湿地景观格局脆弱度的适宜研究尺度及该尺度下脆弱度的时空分异特征.结果表明:1 km"1 km等间距网格能消除随机因素对各景观指数值的影响,为适宜研究尺度.1985—2015年,南四湖湿地整体景观格局脆弱度呈恶化趋势,较高、高脆弱度范围随时间显著扩张.脆弱度空间异质性上升,受非结构性因素的影响增强,由空间自相关引起的空间变异略有减弱.脆弱度全局空间正相关性较强,呈空间集聚模式,且集聚现象日趋明显;局域自相关以空间局部聚集为主,高-高区的显著性水平最强,低-低区的显著性随时间增强.气温、降水等自然因素影响湖区景观格局脆弱度的空间分布,社会经济活动、政策体制等人为因素是脆弱度恶化的主要原因.     

基于MODIS-EVI的重庆植被覆盖时空分异特征研究

利用MODIS-EVI数据,采用像元二分模型结合距平百分率、变异系数和分布指数对2000—2015年重庆植被覆盖度变化时空分异特征进行了分析,结果表明:(1)重庆植被年际、夏、秋季和2008—2015年春季以中覆盖度为主,冬季以及2000—2007年春季以低覆盖度为主。(2)植被覆盖年际变化不明显;劣覆盖度在2000、2002、2003年春季,2001、2006年秋季以及2011年冬季异常偏多;低覆盖度在2000、2001年秋季异常偏多;高覆盖度在2000、2008年秋季和2014年春季异常偏少。(3)植被的波动变化除了冬季以中度为主外,年际、春、夏、秋季均以轻度为主;稳定比例最高为夏季,轻度比例最高为秋季,中度和重度比例最高为冬季。(4)稳定和轻度波动类型主要分布在山地森林和草地区,中度和重度波动类型主要是城镇、水域及其周边区域。在400m以下,植被变化为重度波动;在400—800m,植被年际和夏季趋于稳定分布,而春、秋、冬季为轻度波动;在800—1300m,植被年际和夏季为中度波动,春、秋、冬季为稳定分布;在1300m以上,植被年际和夏季呈现轻度波动,春季为中度波动,秋、冬季为稳定分布。     

湿地水环境质量时空分异的影响因子

湿地生态系统水环境质量时空演化及其影响因素分析,是湿地理论和应用研究的热点领域.本文在总结国内外研究工作现状的基础上,探讨并构建了湿地水环境质量时空分异的影响因子分类体系,并对不同因子的湿地水环境效应研究特征进行了初步的归纳和总结.结果显示,自然因子是湿地水环境演化的背景约束因子,人为活动主导下的生产和消费过程是湿地水环境劣化的主导因子.采用工程和管理措施,遏制湿地水环境劣化趋势,是湿地管理的核心任务,但其衍生的负面效应应当引起关注.现阶段湿地生态系统水环境时空演化特征及成因研究工作缺乏整体性和集成性,综合影响因子构建和景观生态特征的湿地水环境效应研究是该领域研究工作逐步走向综合和集成的重要环节.     

基于PCA和SOM模型的龙感湖水质时空动态研究

为评估湖泊渔业模式转型阶段水环境的时空动态,选择长江中下游典型湖泊龙感湖为研究地点,于2017—2018年对该湖的黄梅水域和宿松水域进行周年季度水质监测,通过主成分分析(PCA)和自组织特征映射人工神经网络(SOM)模型定量分析了水体理化参数的时空变化特征,采用综合营养状态指数法(TLI)对水体富营养化状况进行了评价。PCA分析结果表明,龙感湖宿松水域和黄梅水域的水质差异较小,季节动态明显。全湖氨氮夏季平均浓度高达0.64 mg/L;总氮夏季平均浓度为2.30 mg/L,冬季平均浓度为1.04 mg/L;叶绿素a夏季平均含量达95.28μg/L,秋季平均浓度为28.30μg/L; pH夏季最高,达9.27;总磷冬季最高,平均为0.22 mg/L; TLI指数表明龙感湖除秋季属于轻度富营养水体外,其他3个季节均属于中度富营养状态。SOM模型结果具有可视化强的优点,能够更清晰和直观地反映龙感湖水质的时空分布动态。围栏拆除和禁渔等管理措施有助于湖泊渔业环境修复和资源恢复,建议对渔业模式转型后的湖泊生态系统变化进行长期跟踪监测评估。     

Composition of Leaf n‐Alkanes in Three Satureja montana L. Subspecies from the Balkan Peninsula: Ecological and Taxonomic Aspects

The composition of the epicuticular leaf n‐alkanes of eight populations of three Satureja montana subspecies (S. montana L. subsp. pisidica (Wettst.) ?ili? , S. montana L. subsp. montana, and S. montana L. subsp. variegata (Host ) P. W. Ball ), from central and western areas of the Balkan Peninsula was characterized by GC‐FID and GC/MS analyses. In the leaf waxes, 15 n‐alkane homologs with chain‐lengths ranging from C₂₁ to C₃₅ were identified. The main n‐alkane in almost all samples was n‐nonacosane (C₂₉), but differences in the contents of three other dominant n‐alkanes allowed separating the coastal from the continental populations. The diversity and variability of the epicuticular‐leaf‐n‐alkane patterns and their relation to different geographic and bioclimatic parameters were analyzed by several statistical methods (principal component, discriminant, and cluster analyses as well as the Mantel test). All tests showed a high correlation between the leaf n‐alkane pattern and the geographical distribution of the investigated populations, confirming the differentiation between S. montana subsp. pisidica and the other two subspecies. The S. montana subsp. variegata and S. montana subsp. montana populations are geographically closer and their differentiation according to the leaf‐n‐alkane patterns was not clear, even though there was some indication of discrimination between them. Moreover, most of the bioclimatic parameters related to temperature were highly correlated with the differentiation of the coastal and the continental populations.     

Biogeographic Variation of Foliar n‐Alkanes of Juniperus communis var. saxatilis Pallas from the Balkans

The composition of the epicuticular n‐alkanes isolated from the leaves of ten populations of Juniperus communis L. var. saxatilis Pallas from central (continental) and western (coastal) areas of the Balkan Peninsula was characterized by GC‐FID and GC/MS analyses. In the leaf waxes, 14 n‐alkane homologues with chain‐lengths ranging from C₂₂ to C₃₅ were identified. All samples were dominated by n‐tritriacontane (C₃₃), but differences in two other dominant n‐alkanes allowed separating the coastal from the continental populations. Several statistical methods (ANOVA, principal component, discriminant, and cluster analyses as well as the Mantel test) were deployed to analyze the diversity and variability of the epicuticular‐leaf‐n‐alkane patterns of the ten natural populations of J. communis var. saxatilis and their relation to different geographic and bioclimatic parameters. Cluster analysis showed a high correlation of the leaf‐n‐alkane patterns with the geographical distribution of the investigated samples, differentiating the coastal from the continental populations of this taxon. Several bioclimatic parameters related to aridity were highly correlated with this differentiation.     

Application of modified water quality indices as indicators to assess the spatial and temporal trends of water quality in the Dongjiang River

The Dongjiang River plays an important role in southern China, as a source for irrigation and potable water of Hongkong and the other parts of the Pearl River Delta (PRD). The water quality index (WQI) was calculated to assess the spatial and temporal variability and identify the classification of water quality in the river. In order to simplify the procedure and reduce the analytical costs of the water quality evaluation, a modified WQI (defined as WQI_min) was introduced based on Principal Component Analysis (PCA) and correlations analyses of the water parameters detected in dry and wet seasons during 2011–2012. Compared with the previous index, similar spatial changing trend and classification of the water quality were obtained by WQI_min, which was composed of pH, temperature, total suspended solid, NH₄⁺-N, and NO₃⁻-N. The results showed an excellent water quality in the tributary site near the reservoir, a good water quality in the upstream of the river, and medium water quality in the downstream of the river, which suggested that the urban wastewater originated from increasing population size and industry development in the downstream mainly led to the deterioration of water quality along the river. Moreover, WQI_min could more adequately reflect the seasonal changes of water quality which was slightly worse in dry season than wet season. Our results also suggest that continuous monitoring should be conducted to prevent pollution from industry and anthropogenic activities.     

基于SOD和EST同工酶的19种苔藓植物种间关系排序分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法, 获得了金华北山苔藓植物19 个种之间酯酶(EST)、超氧化物歧化酶(SOD)的同工酶酶谱。将19 个种苔藓植物的酶谱进行量化后, 采用主成分分析(PCA)方法, 比较了19 个种种间关系的差异特点。研究表明, 苔藓植物具有很高的遗传多样性, 以同工酶酶谱资料为基础, 应用主成分分析方法能够比较直观和有效地反映出苔藓植物分类群间的系统关系。     

Assessing water quality of five typical reservoirs in lower reaches of Yellow River,China: Using a water quality index method

To assess water quality of reservoirs in lower reaches of Yellow River using the water quality index (WQI) method and try to compare water quality and main contaminations of mountain and Yellow River reservoirs, water samples were carried out over 6 years. Nine water variables were selected to participate WQI calculation by Principal Component Analysis (PCA). WQI values ranged from 17.8 to 77.8 in five reservoirs, which indicated “good” to “very poor” water quality of reservoirs. No significant differences in WQIs were found between mountain and Yellow River reservoirs. A major finding from our study is that mercury was the main contamination in 5 reservoirs, while TP (total phosphorus) and SO₄ were another main contaminations in mountain and Yellow River reservoirs, respectively. Application of the WQI is suggested to be a helpful tool that enables the public and decision makers to evaluate water quality of drinking reservoirs in lower reaches of Yellow River.     

三峡库区流域水环境保护分区

流域内不同地域的社会经济发展水平、土地利用状况、植被覆盖程度、与水域的相对位置均对水环境质量存在显著影响.围绕水体保护的核心需求,面向流域空间范围开展水环境保护分区十分必要.本文以三峡库区为研究区,着眼于区域生态环境特征、水体压力-响应特征的空间差异性,基于生态因子叠置法、生态敏感性分析等方法,研究三峡库区水环境保护分区.分区综合考虑了水热条件、地势地貌、生态敏感性等因素,将库区划分为:1)红区,即严格保护区,总面积2924 km2,占库区的5.1%;2)黄区,即一级防护区,总面积10477 km2,占库区的18.4%;3)蓝区,即二级防护区,总面积43599 km2,占库区的76.5%.辨识了红区、黄区和蓝区不同分区的关键环境问题,并有针对性地提出各区的发展方向和水环境保护定位.     

基于改进遥感生态指数的宁夏沿黄平原区生态环境质量评价

区域生态环境质量评价是国民经济建设与可持续性发展规划的基础，是生态学研究的主要方向之一。以土地利用/覆盖数据和Landsat OLI数据为基础，分别在ArcGIS和GEE平台上进行景观多样性指数（Landscape Diversity Index，LDI）与归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index，NDVI）、湿度（Wet Index，WI）、归一化裸土和建筑指数（Normalized Difference Building-Soil Index，NDBSI）、遥感生态指数（Remote Sensing Based Ecological Index，RSEI）和改进遥感生态指数（Modified Remote Sensing Ecological Index，MRSEI）的计算。在LDI最佳尺度约束下分析表明，宁夏沿黄平原区景观多样性指数具有显著尺度依赖特征（P<0.001），阈值出现在3000 m×3000 m。主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）解释了研究区改进遥感生态指数主要受到NDVI和LDI影响，其中NDVI是PC1（特征值贡献率68.98%）的决定因子，特征向量为0.8901；LDI为次要决定因子，特征向量为-0.4146，该分量在MRSEI计算中分值较高。LDI是PC2（特征值贡献率28.76%）的决定因子，特征向量为0.9100；NDVI为次要决定因子，特征向量为0.4056，该分量在MRSEI计算中分值较低。从MRSEI在应用中可信性来看，其在分析中采用LDI替代LST有效地避免了RSEI分析中NDBSI和LST之间存在的生态学意义重复表达和多因子向量投影中的高度聚集。研究区空间异质性主要以"差"和"较差"级别分布在不同土地利用/覆盖类型交错区且以环绕研究区为主要特点。在"差"到"好"梯度上，斑块密度为减少趋势由8.3个/km²减少到5.9个/km²，而平均斑块面积呈增加趋势由0.120 km²增加到0.169 km²。综合来看宁夏沿黄平原区生态环境质量总体MRSEI值为0.0117刚好超过"较好"水平下限。