砂仁中化学成分及其药理作用的研究进展

砂仁中的主要成分为乙酸龙脑酯、樟脑、龙脑等挥发性成分,另外非挥发性成分主要有多糖、黄酮苷类、有机酸类以及无机成分等。其药理作用研究大多集中在挥发油部分,目前发现砂仁的药理作用主要有胃肠保护功能、抗炎、镇痛、止泻、降血糖等。砂仁中成分的种类、含量受到基源、产地、部位等众多因素的影响。我们通过文献研究发现:阳春砂中含量最高的挥发性成分为乙酸龙脑酯,而海南砂、绿壳砂中含量最高的挥发性成分为樟脑。此外,广东阳春所产阳春砂主要挥发油成分含量较其他地方高,验证了阳春为阳春砂的道地产区,而西双版纳所产绿壳砂的主要挥发性成分含量最高,说明了西双版纳所产绿壳砂质量较优。本综述的分析总结为中药砂仁的进一步开发和利用奠定了理论基础。     

中国砂仁属植物精油化学成分的研究(一)——阳春砂仁和广宁绿壳砂仁

阳春砂仁为我国著名中药材,广宁绿壳砂仁亦可入药,功效与阳春砂仁相仿,单产比阳春砂仁高。我们应用色谱和色谱/质谱联用方法,分析了它们的种子精油化学成分,分别鉴定出23和25个化学成分。两者相同的成分有α-蒎烯,β-菰烯,樟脑,龙脑,乙酸龙脑酯等16个,其中主要化学成分如樟脑,香叶烯,柠檬烯,樟脑烯,乙酸龙脑酯,龙脑等含量一致     

丁香油酚和乙酸香茅酯对蜂王信息素活性的影响:量子化学研究

植物次生代谢物质可影响昆虫信息素的功能,但有关影响机制尚不清楚。本文利用量子化学理论分析了广泛存在于花粉或花蜜中的挥发性丁香油酚和乙酸香茅酯能否与蜜蜂蜂王信息素挥发性成分4-羟基-3-甲氧苯乙醇(HVA)反应。使用Gaussian 09软件来完成几何优化、过渡态搜索、频率分析,并计算了反应能垒和速率常数。结果表明,丁香油酚和HVA分别与OH自由基反应生成有机自由基后,通过自由基-自由基途径发生聚合反应(反应能垒为0.613077 kcal/mol,反应速率常数为9.559953×1011cm3/molecule/s),而不易通过自由基-分子途径发生反应(反应能垒为31.792769 kcal/mol,反应速率常数为4.268854×10-13cm3/molecule/s)。相似地,乙酸香茅酯和HVA分别与OH自由基反应后,也可通过自由基-自由基途径发生反应(反应能垒为2.086469 kcal/mol,反应速率常数为2.328216×1011cm3/molecule/s),但不易通过自由基-分子途径发生反应(反应能垒为25.881002 kcal/mol,反应速率常数为1.513828×10-8cm3/molecule/s)。由于全球环境变化可能导致大气中OH自由基浓度升高,使得花蜜或花粉中挥发性不饱和化合物有可能影响蜂王信息素的功能,从而干扰蜂群的化学通讯。     

景观空间异质性对生态系统服务形成与供给的影响

景观空间异质性与生态系统服务的关系极为密切,适当调整景观空间异质性有助于生态系统服务的持续形成与稳定供给。研究景观空间异质性和生态系统服务形成与供给之间的相互影响作用及响应机制具有重要的理论与现实意义,是保护生物多样性、管理生态系统服务与优化景观空间配置的基础。现有研究大多在不同尺度上探讨了景观格局与生态过程或生态系统服务间的相互影响关系,而缺乏景观格局-生态过程-生态系统服务三者间有效联结等方面的研究。景观空间异质性是怎样直接或间接地作用于生态系统服务形成与供给的,目前还没有一个较为明确的解释。因此,通过分析国内外文献,回顾了景观格局或景观空间异质性与生态系统服务之间关系的研究进展、研究内容和研究方法;从景观组成、景观构型的变化入手,讨论了景观空间异质性对生态系统服务形成与供给的影响及其强度,并认为景观组成异质性变化能够直接影响生态系统服务,而景观构型异质性变化会通过改变生态过程而间接影响生态系统服务;阐述了景观空间异质性在影响生态系统服务形成与供给的同时,也使生态系统服务在空间上产生了异质性分布,并从自然因素和人为因素两个方面对其进行解释;强调了尺度问题在景观空间异质性与生态系统服务研究中的重要性;最后,明确了对生态系统服务形成与供给的景观空间异质性影响研究不仅有助于生态系统服务的维持与调节,也能更深层次地揭示其中的生态学意义。     

景观变化对海南坡鹿栖息地分布的影响

利用20世纪50和80年代海南坡鹿(Cervus eldi hainanus)的分布数据,构建栖息地分布模型和栖息地变化模型,分析了主要景观及其分布变化对上述2个时期坡鹿适宜栖息地的影响,并对景观因素变化对栖息地分布变化产生的影响进行了评价。结果表明:50年代海南坡鹿的适宜栖息地分布与林地面积比率、斑块丰富度显著正相关,而与林地边缘密度呈显著负相关;80年代其适宜栖息地分布则与斑块丰富度呈显著负相关,与林地边缘密度呈显著正相关;道路密度也影响本时期坡鹿适宜栖息地的分布。草地转化为林地的比率、道路密度变化率、草地转化为农田的比率、林地和草地转换为居民地的比率均对海南坡鹿的栖息地分布变化具有重要影响。研究表明,坡鹿栖息地的分布受到景观变化的重要影响,而人类活动干扰则是适宜栖息地丧失的重要因素。     

祁连山东段生态敏感性对景观动态变化的响应

基于3S技术, 对祁连山东段2000—2016年的景观动态变化和生态敏感性进行了分析。结果表明: (1)草地的面积增加, 斑块数量减少, 形状结构趋于松散且简单化; 森林和冰雪的面积和斑块数量减少, 形状结构趋于紧密但简单化; 灌木的面积和斑块数量增加, 形状结构趋于松散但复杂化; 裸地和水域的面积增加, 斑块数量减少, 形状结构趋于紧密但简单化。(2)景观整体多样性水平增加, 异质性和破碎化程度增大, 各景观要素向着均匀化且分散的趋势发展。(3)景观类型面积指数、破碎度和分离度对生态敏感性的影响最大, 其次是平均斑块面积指数。(4)研究区的生态敏感性处于低敏感性水平, 总体上呈增加趋势。总的来说, 人类活动的干扰是造成景观和生态敏感性变化的决定性因素。研究结果对于区域景观的维护和可持续发展具有积极意义。     

遥感主体图的准确度对景观生态学研究的影响

用各种案例系统地解释了遥感数据分类误差对景观指数误差的必然影响。一方面 ,遥感数据在各种时间和空间尺度上为景观生态学研究提供必需的土地类型数据 ;另一方面 ,遥感技术的灵活性和复杂性可以产生出各种质量的土地类型数据。但景观生态学方面的用户对土地类型数据基本上是没有选择地使用 ,甚至是不知好坏地使用 ,所以景观生态学的发现和结论具有不可避免的任意性。总结了在各种情况下景观指数的变动区间 ,指出了现实较低的遥感数据的分类准确度会引起更低的景观指数的准确度 ,当进行景观变化分析时 ,这种误差的放大效应将更加明显。当前 ,人们对除面积以外的景观指数的误差仍然束手无策 ,尽可能地提高遥感数据的分类准确度是唯一力所能及的办法。     

汉江流域景观格局变化对土壤侵蚀的影响

在流域尺度上,景观格局变化是决定土壤侵蚀程度的重要因素。以汉江流域为研究区域,基于2000—2015年四期土地利用类型数据及环境气象数据,运用中国土壤流失方程和逐步回归法,探究景观格局变化对土壤侵蚀的影响。结果表明:(1)在2000—2015年间,汉江流域土壤侵蚀量下降,高值区分布在流域中部草地区,低值区分布在流域东西两侧的林地和耕地区。不同坡度下各等级土壤侵蚀量不同,侵蚀量最大值出现在10—30°的坡度范围内。(2)研究期间,汉江流域的景观破碎化程度加强,斑块形状趋于简单,各斑块自身连通性增强,景观类型空间分布均匀。(3)汉江流域土壤侵蚀量与斑块密度和平均邻接度指数呈正相关,与蔓延度指数和香农均匀度指数呈负相关,即景观破碎度越高、连通性越差,土壤越容易遭受侵蚀,反之则不易受到侵蚀;研究表明景观格局变化对土壤侵蚀有显著影响,结果可为流域尺度景观管理与水土保持研究提供参考。     

滇西北纳帕海湿地景观格局变化及其对土壤碳库的影响

采用3S技术和In-situ原状土就地取样技术,对滇西北纳帕海湿地26a来的景观格局变化及其驱动下的湿地土壤碳库变化研究表明:纳帕海景观格局变化显著,与1974年相比,景观破碎化程度增强、斑块形状趋于复杂、呈离散分布,湿地景观类型总面积比例呈略有增加(1994年)至大幅减小(2000年)的变化,非湿地景观类型总面积比例则呈略有减小(1994年)至大幅增加(2000年)的变化并取代湿地景观成为基质景观.响应景观类型面积变化,土壤碳储量由1974年的33.46×104 t增至1994年的36.91×l04 t,2000年降至32.92×104 t;随景观类型的转化,1974-1994年土壤碳库积累量为6.08×104 t,择放量为2.63×104 t,1994-2000年积累量为2.01×l04 t,但碳释放量为5.99× 104 t,是前20a的2.28倍.纳帕海湿地景观格局和土壤碳库的变化是自然和人为因素共同作用的结果,在地质、水文和气候等自然因素提供的变化背景上,排水、垦殖、过度放牧、无序旅游、汇水区植被破坏等强烈的人为活动干扰加剧了变化.     

兴安落叶松老头林对大兴安岭森林景观变化的影响研究

采用空间直观景观模型LANDIS ,以大兴安岭呼中林业局为研究区 ,研究对老头林进行采伐和不进行采伐预案下的森林景观变化动态。结果表明 ,在对老头林不进行采伐预案下 ,各物种的过熟林分布面积要高于进行采伐预案下的分布面积。老头林的存在能使森林景观组分和格局具有更高的稳定性 ,对采伐等干扰具有更大的抗性。因此 ,保护老头林对于大兴安岭森林的可持续发展具有重要的生态学意义。     

千岛湖生态保护与建设对景观格局的影响研究

生态保护和生态建设过程对景观格局产生影响并使之发生变化,这种变化又会影响景观的生态过程。应用3s技术和景观指数分析了39年(1964-2003年)内千岛湖库区土地利用和土地覆盖格局的变化。结果显示,斑块总数和景观破碎度基本保持不变,但是各斑块类型的斑块数量、面积和优势度变化非常显著。最优势斑块类型由荒山(占陆地面积的47．44％)演变为马尾松( Pinus massoniana)林(占陆地面积的52．8l％),研究区域内森林植被覆盖率增加。研究还发现景观多样性指数略微下降。景观多样性是对土地利用和覆盖类型丰富度和均匀度的概要度量,并不一定总是和景观功能呈正相关关系。上述变化归因于多项生态保护措施的实施使得自然演替得以实现。景观格局的优化使生态系统的生态功能得到提高,包括生境恢复、生物多样性增加、水土流失减少。森林植被恢复以后,马尾松林斑块的单一化趋势应在今后的生物多样性保护、生态规划和可持续发展中得到重视。     

The relative importance of climatic effects, wildfires and management for future forest landscape dynamics in the Swiss Alps

Forest landscape dynamics result from the complex interaction of driving forces and ecological processes operating on various scales. Projected climate change for the 21st century will alter climate‐sensitive processes, causing shifts in species composition and also bringing about changes in disturbance regimes, particularly regarding wildfires. Previous studies of the impact of climate change on forests have focused mainly on the direct effects of climate. In the present study, we assessed the interactions among forest dynamics, climate change and large‐scale disturbances such as fire, wind and forest management. We used the Land Clim model to investigate the influence, interactions and the relative importance of these different drivers of landscape dynamics in two case study areas of the European Alps. The simulations revealed that projected future climate change would cause extensive forest cover changes, beginning in the coming decades. Fire is likely to become almost as important for shaping the landscape as the direct effects of climate change, even in areas where major wildfires do not occur under current climatic conditions. The effects of variable wind disturbances and harvesting regimes, however, are less likely to have a considerable impact on forest development compared with the direct effects of climate change coupled with the indirect effects of increased fire activity. We conclude that the joint direct and indirect effects of climate change are likely to have major consequences for mountain forests in the European Alps, including their ability to provide protection against natural hazards.     

典型岩溶流域景观格局动态变化——以云南小江流域为例

根据云南小江流域 1982年的航片和 2 0 0 3年的 TM影像及实地调查资料 ,获得流域两期景观类型图 ,利用 GIS、RS和景观生态学的理论和方法 ,分析了典型岩溶流域景观格局的动态变化及驱动机制。结果表明 :流域 6 10 .12 km2的景观类型发生变化 ,占流域景观总面积的 5 9% ;景观类型变化主要由未利用地向耕地和林地以及林地向耕地的转化 ;流域景观变化速度十分迅速 ,综合变化动态度达 2 .95 % ,园地和耕地景观变化动态度达 34.0 9%、10 .5 5 % ;流域景观的斑块数增加 86 .3% ,平均斑块面积减少 4 6 .1% ,流域景观的基本构型由以大斑块为主体 ,中、小型斑块镶嵌其中转变为以中等斑块为主体 ,大、小型斑块镶嵌其中的构型 ;流域景观多样性指数增长 4 .14 % ,破碎度指数增长 84 .6 % ;未利用地、林地的分离度指数分别增加 114 .5 8%和6 9.6 4 % ,而耕地的分离度指数减少 4 5 .86 % ;流域耕地、建设地重心向东北方向迁移 ,而未利用地、林地、重心向南东、南西方向迁移 ;人文因素是流域景观格局变化的直接驱动力 ,人口增长、经济发展是流域耕地景观变化进而导致系列景观变化最根本的原因 ,而比较经济利益和理智的生态环境保护政策是流域林地景观变化的主要原因     

干旱区绿洲土地利用/覆被及景观格局变化特征——以新疆精河县为例

从宏观上运用3S技术,利用1972年MSS、1990年Landsat TM、2001年Landsat ETM+和2005年CBERS 4个时期遥感影像数据,将GIS和景观生态学的数量分析方法相结合,运用ArcGIS以及Fragstats,分析了干旱区绿洲精河县1972～2005年间的土地利用/覆被和景观格局的变化.结果表明:(1)1972～2005年的33a中,精河县LUCC的总体变化趋势是绿洲面积有小幅度扩张,其中人工绿洲面积扩张尤为显著,天然绿洲面积减少.(2)研究区水域面积的变化受艾比湖湖面面积的变化影响较大,变化不显著,但总体上呈缓慢增长的趋势.(3)盐渍地面积的变化经历了先扩张后减小的一个过程.1990年达到最大值,但到2005年面积又有很大程度减少.沙地面积小幅度减小,其他地类的面积始终呈增加趋势.(4)景观在各个研究时段也发生显著变化.总的来说,整个研究区景观的密度持续增大,最大斑块指数先减小后增大,面积加权形状指数减小,形状趋于规则;斑块间的最邻近距离减小.表明1972年时景观中的优势斑块类型的连接性较2005年好,逐渐向具有多种要素的密集格局演变,景观更加破碎.同时不同斑块间的分离度增大,也说明景观破碎化程度加深.从香农多样性指数和香农均度指数的变化可以看出,景观的多样性增加,且均度增强.景观多样性及破碎化程度增加,也反映了土地利用越来越丰富.总之,要实现区域土地资源的可持续发展和景观生态功能的良性发挥,必须注重土地利用格局优化,维护景观生态过程与格局的连续性.     

Spatial evaluation of the ecological importance based on GIS for environmental management: A case study in Xingguo county of China

How to assort with the relationship between the urban construction and the maintenance of ecological security is a hot issue during the process of urbanization. The purpose of this study is to identify the key ecological land maintaining ecological security and to put forward some measures for environmental management. Based on the GIS technology, from the view of water security, biodiversity conservation, disaster protection, natural recreation security, and human disturbance, an integrated index is put forward to evaluate the ecological importance of regional space. Then, a GIS-based approach for evaluating ecological importance was created, with Xingguo county of China as a case study. The results show that the area of core eco-space in the study area accounts for 30% of the total area. These areas mainly consist of the core areas of regional river systems, wetlands, nature reserves, forest parks, and scenic spots and the endangered and protected zone of geological hazards. According to the spatial characteristics of ecological importance for different regions, this study proposes some zoning regulations and measures for environmental management.     

基于多种方法的景观格局动态变化综合分析——以辽宁省铁岭市为例

景观格局变化一直是景观生态学研究的核心问题之一,也是相关生态和环境过程研究的基础.本文应用3S技术,综合传统的空间统计分析、转移矩阵、景观指数和景观动态指数、Kappa指数系列,并引入模糊Kappa指数方法,以铁岭市2002-2011年间景观格局变化为例进行了综合研究.结果表明:铁岭市景观空间格局在研究时段内发生一定程度的变化.旱地面积大幅增加,水田面积明显减少,各景观类型之间均有相互转化.景观格局总体的变化趋势是形状趋于复杂、异质性增加、破碎化加剧,人为干扰的影响较明显.研究区域2002-2007年综合景观动态度指数明显高于2007-2011年,景观动态总体呈现放缓趋势.通过Kappa指数系列可知,研究时段内研究区景观变化由景观类型之间变化为主逐渐转变为各类斑块位置上的变化为主.应用多种方法进行综合分析更能全面有效地反映景观格局变化.     

Integration of lakes and streams in a landscape perspective: the importance of material processing on spatial patterns and temporal coherence

1. We studied the spatial and temporal patterns of change in a suite of twenty‐one chemical and biological variables in a lake district in arctic Alaska, U.S.A. The study included fourteen stream sites and ten lake sites, nine of which were in a direct series of surface drainage. All twenty‐four sites were sampled between one and five times a year from 1991 to 1997. 2. Stream sites tended to have higher values of major anions and cations than the lake sites, while the lake sites had higher values of particulate carbon, nitrogen, phosphorous and chlorophyll a. There were consistent and statistically significant differences in concentrations of variables measured at the inlet versus the outlet of lakes, and in variables measured at upstream versus downstream sites in the stream reaches which connect the lakes. In‐lake processing tended to consume alkalinity, conductivity, H⁺, DIC, Ca²⁺, Mg²⁺, CO₂, CH₄, and NO₃^–, and produce K⁺ and dissolved organic carbon (DOC). In‐stream processing resulted in the opposite trends (e.g. consumption of K⁺ and DOC), and the magnitudes of change were often similar to those measured in the lakes but with the opposite sign. 3. Observed spatial patterns in the study lakes included mean concentrations of variables which increased, decreased or were constant along the lake chain from high to low altitude in the catchment (stream sites showed no spatial patterns with any variables). The strongest spatial patterns were of increasing conductivity, Ca²⁺, Mg²⁺, alkalinity, dissolved inorganic carbon and pH with lake chain number (high to low altitude in the basin). These patterns were partly determined by the effect of increasing catchment area feeding into lakes further downslope, and partly by the systematic processing of materials in lakes and in the stream segments between lakes. 4. Synchrony (the temporal coherence or correlation of response) of variables across all lakes ranged from 0.18 for particulate phosphorus to 0.90 for Mg²⁺ the average synchrony for all twenty‐one variables was 0.50. The synchronous behaviour of lake pairs was primarily related to the spatial location or proximity of the lakes for all variables taken together and for many individual variables, and secondarily, to the catchment to lake area ratio and the water residence time. 5. These results illustrate that, over small geographic areas, and somewhat independent of lake or stream morphometry, the consistent and directional (downslope) processing of materials helps produce spatial patterns which are coherent over time for many limnological variables. We combine concepts from stream, lake and landscape ecology, and develop a conceptual view of landscape mass balance. This view highlights that the integration of material processing in both lakes and rivers is critical for understanding the structure and function of surface waters, especially from a landscape perspective.     

城市扩张对北京市城乡结合部自然和农业景观的影响——以昌平区三镇为例

城乡结合部自然和农业生态系统是确保城市生态安全的重要基础。研究快速城市化背景下城乡结合部自然和农业景观的时空演变规律和驱动因素,能够为相关规划的编制和保护政策的制定提供科学支撑。以北京市三个典型的城乡结合部乡镇为例,通过对1999、2004和2010年三期SPOT遥感影像的解译,获取三镇三个时期土地利用/覆盖(Land Use/Land Cover,LULC)数据。在此基础上,借助Arc GIS空间叠加功能和土地利用转移矩阵,分析1999—2010年三镇LULC的时空变化特征;并通过空间自相性和景观连通性分析,研究近十年来三镇建设用地的空间聚集特征以及自然和农业景观空间连通性的变化,分析城市扩张对三镇自然和农业景观格局和稳定性的影响。最后,采用定量和定性相结合的方法,分析三镇自然和农业景观变化的驱动力。结果表明,1999—2010年三镇经历了剧烈的LUCC过程,建设用地、林地和草地面积大幅增加,伴随的是农业用地和水域面积的急剧减少。各种土地利用类型之间都存在着相互转移,特别是农业用地向建设用地、林地和草地,以及林地向建设用地转移明显。新增建设用地大多通过侵占原有建设用地周边的农业用地和林地,而实现"成片蔓延式"扩张;并造成了三镇自然和农业景观连通性的急剧下降,危及到该区域生态系统结构的完整性和功能的持续性。社会经济发展、土地利用规划、公共政策等共同决定着三镇LUCC的结构、规模和空间分布,是三镇自然和农业景观格局演变的主要驱动力。     

基于景观指数的景观格局分析方法的局限性:以台湾宜兰利泽简湿地为例

对利用景观指数分析方法与航片解译获取的台湾宜兰利泽简湿地景观格局进行了对比分析.结果表明:景观指数仅能从几何特性解释景观在斑块与景观尺度上的空间特征,而无法解释从航片所观察到的景观结构与功能特性;通过对景观指数和研究区航片进行综合分析,可更加详细地揭示研究区的整体景观结构及其对应的景观功能,使针对景观格局的分析更加完整.基于整体性观点的评估景观结构的新方法,必将在未来的景观生态学发展中扮演重要角色.     

基于景观安全格局分析的生态用地研究——以北京市东三乡为例

借助较为成熟的景观安全格局理论和方法,根据自然、生物和人文过程的分析,可判断和规划对某种生态过程具有战略意义的景观安全格局,即维护某种生态过程的最小生态用地（包括格局和面积）.本研究从土地的地表属性和空间属性2个方面界定了生态用地的概念,将其定义为：在不同空间尺度上,对维护关键生态过程和提供生态系统服务具有重要意义的生态系统（土地单元）及其空间部位.以北京东三乡为例,分析了基于雨洪管理和生物保护需求的生态用地,得出该区低、中、高3种安全水平下的生态用地分别占研究区总面积的20.4%、31.1%和48.6%.结果表明,基于关键生态过程的景观安全格局分析是生态用地定量研究的有效方法,该方法对城市规划和土地规划等具有重要参考价值.