一种基于SWAT模型的干旱牧区生态脆弱性评价方法——以艾布盖河流域为例

针对干旱牧区生态脆弱性特点,以GIS为平台,利用气象、土壤、土地利用、水资源开发利用等数据,结合SWAT模型模拟结果,建立了一种基于SWAT模型子流域划分的干旱牧区生态脆弱性评价体系,对西北干旱牧区艾布盖河流域1990年、2010年生态脆弱性进行了评价。从评价结果可以看出,研究区北部及西部生态稳定性保持较好,生态脆弱等级下降主要发生在研究区的东南部,20年间耕地扩张造成的草地被侵占及水资源过度开发利用是造成生态退化的主要原因。评价体系紧紧围绕干旱牧区"水-草-畜"关系设置评价指标,将观测数据与水文模型模拟相结合,统计数据与空间地类相联系,点面结合,能够较好的反映出研究区20年间生态脆弱程度变化趋势及主要问题。     

USLE/RUSLE模型中植被因子变化特征及其影响因素

植被因子是USLE/RUSLE模型中最重要的影响因子,其数值变化特征及其影响因素广受关注。以广东省五华县源坑水小流域2011—2013年的径流小区次降雨水沙观测数据为基础,分析了径流小区C值在不同时间尺度的变化特征及其受降雨、植被类型的影响。研究表明:(1)不同时段间C值存在一定波动,其中旱季的C值均大于雨季,夏秋两季的C值较大,且较为接近。各径流小区的C值普遍存在11、8、7月较大,6、5、1月较小的现象,且草本植物C值受植被覆盖度影响较大。(2)降雨量与径流小区C值呈正相关关系,桉树、松树、糖蜜草径流小区C值与次降雨量、各降雨量区间平均值的相关系数分别为0.360**、0.349**、0.291**,0.912*、0.909*、0.822,相较于草本植物,木本植物的C值受降雨影响更大,仅以植被盖度衡量C值有待商榷。(3)相较裸土小区,桉树、松树、糖蜜草小区2011—2013年的土壤流失减幅分别为14.2%、21.5%、23.2%,其C值分别为0.814、0.748、0.772,3种植物中糖蜜草与松树均具有相对较好的水保效益,桉树的水保效益稍逊。     

西南地区高山湖泊中可培养细菌多样性及其所产胞外活性物质的特性

【目的】研究西南不同地区的高山湖泊中可培养细菌的多样性及其产胞外蛋白酶、纤维素酶和胞外多糖的能力。【方法】以西南4个不同地区的高山湖泊:雷波的马湖(LB)、中缅边境的凯邦亚湖(ZM)、沙德的莲花湖(SD)、腾冲的青海湖(TC)的水样为研究对象,利用稀释涂布平板方法对可培养细菌进行分离筛选,然后通过对可培养细菌的生理生化指标和16S r RNA基因序列进行分析,初步确定细菌属别;对分离得到的菌株进行产胞外蛋白酶和纤维素酶活性测定和产胞外多糖能力检测。【结果】从西南地区4个湖泊中共分离筛选得到41株细菌,其中LB 15株、ZM 13株、SD 7株、TC 6株。根据16S r RNA基因序列的系统进化分析,4个地区可培养细菌的组成和丰度存在明显差异,其中LB和ZM的优势菌属是芽孢杆菌属(Bacillus),其次是气单胞菌属(Aeromonas)和假单胞菌属(Pseudomonas),分离的TC菌株全部属于芽孢杆菌属(Bacillus),分离的SD菌株特异性较强。进一步酶活性和胞外多糖检测表明,分离得到的41株细菌中有28株菌的发酵产物具有蛋白酶活性,6株具有纤维素酶活性,17株可产胞外多糖(Exopolysaccharides,EPS)。其中有2株细菌同时产蛋白酶、纤维素酶和胞外多糖,10株细菌同时产蛋白酶和胞外多糖,2株细菌同时产蛋白酶和纤维素酶,1株细菌同时产纤维素酶和胞外多糖。【结论】西南4个高山湖泊中存在丰富的微生物菌种资源,且4个湖泊中筛选的可培养细菌受所处环境的影响大。其中莲花湖由于高海拔和较偏僻等特点,人为干扰小,分离得到的细菌类群与其他湖泊相比明显不同;而马湖、凯邦亚湖和青海湖3个湖泊的海拔相对较低,受人类活动影响较大,分离得到的细菌均较常见。此外高山湖泊中的可培养细菌具有分泌多种胞外活性物质特性,为工业化应用奠定了资源基础,极具更深入的开发和研究价值。     

香蕉枯萎病生防菌绿头枝孢菌LS1的筛选鉴定

【背景】香蕉枯萎病是一种真菌土传毁灭性病害,由于抗病品种产量普遍不佳和化学防治易污染环境等系列问题,生物防治是其理想的防治方法。【目的】筛选抗香蕉枯萎病的深色有隔内生真菌(Dark septate endophytes,DSE)菌株,丰富生防菌株资源库。【方法】采用平皿和盆栽实验方法评价5株DSE对香蕉的促生作用和对香蕉枯萎病的防治效果,采用形态学和分子生物学相结合的方法对优良菌株进行分类鉴定。【结果】接种DSE可有效促进香蕉植株的生长,尤以菌株LS1作用最显著,接种后鲜重与干重分别比对照增加47.36%与42.40%;接种DSE可有效提高植株对香蕉枯萎病的抗性,其中菌株LS1处理的香蕉植株表现的防治效果显著优于其它菌株,平皿中的防效为86.19%,盆栽实验防效为63.19%;结合形态学和分子鉴定技术,将菌株LS1鉴定为绿头枝孢菌Cladosporium chlorocephalum。【结论】LS1是一株具有开发利用价值的香蕉枯萎病生防菌株。     

东北镜泊湖硅藻对近现代气候变化和人类干扰的响应过程

全球气候变暖和人类活动加剧已经导致中国大量湖泊生态系统功能退化,而目前对东北地区湖泊生态系统变化的认识主要源于短期的监测。以东北镜泊湖为例,通过沉积记录和现代监测资料,分析一个多世纪以来以硅藻群落为代表的湖泊生态系统对气候波动和区域人类活动的响应过程。研究结果表明,在人类干扰显著加强之前,风力扰动是镜泊湖硅藻群落变化的一个重要因子,表现为Aulacoseira属种取代小型浮游种(Cyclostephanos、Stephanodiscus和Discostella)成为优势种。20世纪70年代以来,Asterionella formosa、Nitzschia palea和Fragilaria crotonensis的相继增加则反映了流域农业活动加剧、农业化肥大量施用以及污水排放导致的湖泊营养水平升高。温度的持续上升已经引起东北地区一些湖泊硅藻群落结构发生显著变化,但镜泊湖的硅藻记录却未显示这一气候变化的信号。考虑湖泊-流域形态和人类活动的不同,研究认为近几十年气候变化对镜泊湖硅藻群落结构的影响被强烈的人类干扰所掩盖而未显现出来。     

生态工程背景下西南喀斯特植被变化主导因素及其空间非平稳性

我国西南喀斯特地区石漠化面积已实现净减少,植被状况具有明显改善。为了更清晰的了解该区植被变化情况及其影响因素的区域差异,采用长时间序列遥感数据,综合运用空间自相关分析、主成分分析(PCA)和地理加权回归(GWR)等研究方法,分析生态工程实施以来滇桂黔喀斯特植被变化及其主要影响因素的空间非平稳性。结果表明:与1982—2000年相比,2001—2011年生长季归一化植被指数(GSN)在整个研究区域都有增加且具有显著的空间集聚性(Ig为0.90),但增加程度在空间上具有差异性(变异系数为43%);影响滇桂黔植被变化的主要因素包括气候因子、土壤质地、人类活动、水分有效性、土壤养分和社会经济条件,且对植被变化的影响程度随地理位置的变化而变化。不同工程地貌类型区内,影响植被变化的主导因素不同,且存在显著的空间差异性,需综合考虑植被变化主导因素的区域差异来调整或改进后续生态工程措施。     

污染土壤微生物群落结构多样性及功能多样性测定方法

土壤微生物在促进土壤质量和植物健康方面发挥着重要的作用,土壤微生物群落结构和组成的多样性及其变化在一定程度上反映了土壤质量.为了更好地了解土壤健康状况,非常有必要发展有效的方法来研究污染土壤微生物的多样性、分布以及行为等.回顾了近年来国内外污染土壤微生物群落结构多样性及功能多样性的测定方法,包括生物化学技术和分子生物学技术,现将它们的原理、优缺点、实用性及其发展动态作一阐述,同时指出结合这两种技术可为微生物群落分析提供一个更全面的、精确的方法.     

广州新垦红树林湿地鸟类多样性与生境分析

2005-2006年的1月、4月、7月和10月,利用样带法对广州市新垦红树林湿地和周边农田进行鸟类物种多样性研究。利用Shannon-Wiener指数分析了生境类型的鸟类群落种数、数量、物种多样性、均匀性指数等特征。结果表明,新垦红树林湿地1月鸟类种数高于周边农田湿地2倍,鸟类群落个体数量高于农田湿地9倍;红树林湿地4月和7月鸟类种数高于周边农田湿地1．5倍,鸟类群落个体数量高于农田湿地4倍;红树林湿地10月鸟类种数高于周边农田湿地1．5倍,鸟类群落个体数量高于农田湿地6．8倍;新垦红树林湿地和周边农田湿地鸟类物种多样性表现出明显的季节性变化。     

三种红树植物对盐胁迫的生理适应

无瓣海桑（Sa）、海桑（Sc）、红海榄（Rs）都属于乔木红树植物。这3种红树植物对盐度的敏感程度存在着差异,因此对不同标准的盐度的适应性也大不相同。通过对这3种红树植物用不同的盐度的水3个月的处理,发现Sa和Sc叶片的净光合作用速率、气孔导度、蒸腾速率都随着盐度的增加而降低。Sa,Sc,Rs叶片中的可溶性总糖含量随着盐度的升高整体上有上升趋势。Sa和Sc茎、叶中丙二醛（MDA）含量在低盐度时（〈10）略有降低,随着盐度升高,MDA含量急速升高,而Rs茎、叶中MDA只是在盐度超过40时才会有明显增长,3种红树植物根部的MDA含量变化都不明显。Rs可以依靠超氧化物歧化酶（SOD）来消除活性氧自由基,而红树植物Sa和Sc的耐盐性稍差,SOD对膜的保护能力不强。根据实验结果,可以得出对3种红树植物对盐度的适应范围,这将为指导中国南海海岸线上的红树造林计划提供依据。