土地系统动态模拟方法研究进展

土地系统动态模拟对土地利用规划、国土资源管理具有重要指导价值.基于经验统计的方法、多智能主体分析的方法、栅格邻域关系分析的方法以及近年来发展起来的土地系统动态模拟系统(DLS)方法是当前开展土地系统动态模拟的主要手段.本文综述了上述4种方法的原理、特点与应用案例,概括了相关方法在理论依据和推广应用等方面的优点与不足,展望了DLS在土地系统动态模拟方面的广阔应用前景.     

2000—2015 年间贵州省土地生态环境质量时空演变特征

土地生态环境质量的时空演变分析旨在检验多年生态环境治理成果、优化国土空间结构、揭示喀斯特内部差异性, 并为不同类型区域生态环境治理等提供决策依据, 对生态文明建设具有重要意义。从水热、地质地貌、土壤、土地利用/土地覆盖4 个方面考虑, 对2000—2015 年贵州省土地生态环境质量时空演变特征分析, 结果表明: 1)贵州省土地生态环境质量综合指数整体平稳转好, 4 期综合指数分别为51.08(2000)、52.65(2005)、51.93(2010)、53.36(2015)。2)黔南州、遵义市以及铜仁市土地生态环境质量较稳定; 六盘水市、安顺市土地生态环境质量改善明显; 毕节市、黔西南州综合指数稳定性较差。3)丘陵土地生态环境质量综合指数增幅较大, 盆地波动较为明显。4)不同喀斯特类型区综合指数: 非喀斯特地区＞亚喀斯特地区＞典型喀斯特地区, 喀斯特地区改善幅度高于非喀斯特地区。未来应继续加强土地相对匮乏、生态环境脆弱的喀斯特地区土地生态环境治理力度; 对于人类活动影响较大的盆地地区应进一步优化开发利用方式, 实现区域生态环境、社会经济的可持续发展。     

Vegetation cover change and driving factors in Fujian Province between 1975 and 2014

Aims Fujian Province has been one of the most severe soil erosion regions since Ming and Qing Dynasty in China. Recently, several ecological restoration projects have been implemented and they have significantly changed vegetation cover in this region.
Methods We analyzed the four-decade vegetation cover change in Fujian Province using seven time-series data of Landsat Multispectral Scanner (MSS), Thematic Mapper (TM), and Operational Land Imager (OLI) between 1975 and 2014. We further explored the possible drivers on vegetation cover change by incorporating statistical data of plantation, cropland and urbanized area.
Important findings Vegetation coverage in Fujian Province has increased from 69.0% to 77.8% between 1975 and 2014. However, a slight decrease was observed between 1995 and 2005. Spatially, forest was the primary vegetation type in the northwest, where croplands and human settlements were scattered along rivers or oceans. Shrubs and bare lands were also scattered across the northwest. In southwest, the areas of bare land, shrub land and cropland decreased, while areas of forest and human settlements expanded. The vegetation coverage and urbanized area increased at the cost of cropland and bare land.     

外源甜菜碱对水分胁迫下桃树生理响应的影响

以4年生盆栽“庆丰”桃树为试材,研究了水分胁迫下桃树叶片中甜菜碱含量的变化规律及叶面喷施甜菜碱对水分胁迫下桃树生理响应的影响.结果表明：正常供水情况下,桃树叶片中甜菜碱含量为75.9～80.5 μg·g^-1FM , 随着水分胁迫程度的加深,甜菜碱含量逐渐增加,停水第16 天时达278.9 μg·g^-1FM ;正常供水时桃叶片细胞质膜透性为8.06%～8.61%,水分胁迫下增至28.62%,叶面喷施100和500 mg·L^-1甜菜碱16d后分别为26.25%和21.79%;过氧化氢(H₂O₂)含量由正常情况下的27.2～32.5 μmol·g^-1FM 增至胁迫后的76.4 μmol·g^-1FM,叶面喷施100和500 mg·L^-1甜菜碱后分别为73.2和68.5 μmol·g^-1 FM;水分胁迫下,抗坏血酸过氧化物酶(AsA-POD)活性峰值为0.435 mg·g^-1 FM,甜菜碱处理后峰值达到0.490 mg·g^-1 FM;游离脯氨酸与可溶性糖在干旱胁迫下逐渐累积, 500 mg·L^-1甜菜碱处理分别为2.878 mg·g^-1 FM和37.6 mg·g^-1 FM,均低于单纯胁迫及100 mg·L^-1甜菜碱处理;可溶性蛋白质含量在水分胁迫下呈下降趋势,甜菜碱处理后最小值为4.03 mg·g^-1 FM,较单纯胁迫下的最低值（3.14 mg·g^-1 FM）高20.3%.表明叶面喷施甜菜碱能在一定程度上减轻桃树的受害程度,提高其抗旱性.     

未来气候变化对不同国家茶适宜分布区的影响

茶是对气候变化敏感的重要经济作物, 评价全球气候变化对茶分布和生产的影响对相关国家经济发展和茶农的生计至关重要。本研究基于全球858个茶分布点和6个气候因子数据, 利用物种分布模型预测全球茶的潜在适宜分布区及其在2070年的不同温室气体排放情景(RCP2.6和RCP8.5)下的变化。结果表明: 当前茶在五大洲均有适宜分布区, 主要集中在亚洲、非洲和南美洲, 并且最冷季平均温和最暖季降水量主导了茶的分布。预计2070年, 茶的适宜分布区变化在不同的大洲、国家和气候情景间将存在差异。具体来说, 茶的适宜分布区总面积将会减少, 减少的区域主要位于低纬度地区, 而中高纬度地区的适宜分布区将扩张, 由此可能导致茶的适宜分布区向北移动; 重要的产茶国中, 阿根廷、缅甸、越南等茶适宜分布区面积会减少57.8%-95.8%, 而中国和日本的适宜分布面积则会增加2.7%-31.5%。未来全球新增的适宜分布区中, 约有68%的地区土地覆盖类型为自然植被, 因此可能导致新茶树种植园的开垦和自然植被及生物多样性保护产生冲突。     

不同盐胁迫对柳枝稷生物量、品质和光合生理的影响

为明确不同盐胁迫对柳枝稷生物量、品质及光合生理的影响,以无盐胁迫作为对照(CK),选取0.40%Na Cl、0.80%Na2SO4和0.80%Na HCO3进行了土柱试验。结果表明:(1)与CK相比,Na Cl、Na2SO4、Na HCO3胁迫下柳枝稷地上生物量、地下生物量、总生物量、籽粒产量及根冠比均显著降低(P0.05),总生物量分别降低49.39%、60.52%、76.45%,Na HCO3对柳枝稷的生长抑制作用最强,Na Cl最弱;(2)Na Cl胁迫下柳枝稷地上生物质灰分含量显著增高14.89%,Na2SO4胁迫下硫(S)含量显著增高262.32%,纤维素含量显著降低13.71%,Na HCO3胁迫下钾(K)含量显著增高54.95%,半纤维素含量显著增高10.87%,灰分和S含量的增高不利于柳枝稷地上生物质的燃烧利用,纤维素含量的降低和半纤维素含量的增高不利于其转化利用;(3)Na Cl、Na2SO4、Na HCO3胁迫下柳枝稷叶片净光合速率(Pn)分别显著降低21.89%、29.54%和24.59%,气孔限制因素可能是其光合作用受到抑制、生物量下降的关键因素。     

土地类芽胞杆菌(Paenibacillus terrae)NK3-4 EsxA结构与系统发育分析

前期研究在植物根际促生菌土地类芽胞杆菌(Paenibacillus terrae )NK3-4中发现一个EsxA编码基因,为明确该基因编码的蛋白的性质、结构及系统发生关系,对该基因进行了生物信息学分析。分析表明,该EsxA含有91个氨基酸,分子质量10 276.53 Da,理论pI 5.29,分子式为C₄₄₅H₇₁₁N₁₂₅O₁₄₆S₄,弱酸性,亲水,具有WEG保守基序,属于WXG超级家族成员;建模预测表明,自然状态下EsxA 形成不对称的同源二聚体,其中每个亚基都由一个β折叠连接两个α螺旋组成,两个α螺旋反向平行排列;二聚体中两个亚基的肽链呈反向排列,所有N末端和C末端均暴露在外,形成棒状表面形态,其中一个亚基的N端的不规则卷曲形成与棒状二聚体垂直的短柱形凸起;系统发育分析显示,EsxA在种内及种间进化关系虽是不保守的,但类芽胞杆菌源的EsxA与病原细菌的EsxA同源性较低,暗示类芽胞杆菌源EsxA可能与病原微生物的EsxA具有截然不同的功能。结果为包括NK3-4菌株在内的类芽胞杆菌属EsxA外源分泌表达条件,活性保持及功能的深入研究提供了理论依据。     

村镇土地资源利用优化结构模式研究

土地资源是自然资源的一个重要组成部分 ,也是人类赖以生存的物质基础 ,充分合理地利用自然资源 ,因地制宜地实行专业生产 ,多种经营 ,使农、林、牧、副、渔各业生产因地而异地发展 ,逐步实现区域化、专业化、社会化和商品化 ,对于我们这样一个人口密度大的国家是非常重要的。尤其是随着改革开放、经济建设不断深入发展 ,一些新的社会问题随之产生。在农村乡镇 ,由于缺乏合理规划 ,宅基地和集体基建大量占用良田 ,劳力外流 ,土地资源利用不合理 ,农林牧结构不协调 ,造成耕地减少、质量下降 ,生态环境恶化。在这种情况下 ,对村镇土地资源利用…     

自然保护地政策对区域生态环境质量的影响——以三江源地区为例

研究自然保护地政策的生态成效有助于未来更好地开展自然保护地保护和治理。以三江源地区为例,通过构建土地利用动态度和土地覆被转类指数考察了自然保护地的空间布局特征对生态环境质量的影响,刻画了自然保护地政策生态成效在自然保护地内外的空间差异性,结合最小二乘法和实地调研结果探究了保护地政策对生态环境质量的影响机制。结果表明：自然保护地政策实施以来,三江源全域生态环境质量提升越来越明显,未利用地转化为生态地类是促进生态提升的最主要的用地变化类型。集中连片分布的大型保护地生态成效明显,而分布零散且靠近行政边界的小型保护地生态成效相对较小;尽管保护地生态成效优于非保护地,但保护地与周围地区的生态提升具有同步性。保护地政策通过在保护地内实施生态保护和修复项目显著促进了生态环境质量的提升,同时通过采取限牧禁牧、引导转业转产等措施减轻了农牧民活动对生态环境的压力。未来应推动以国家公园为核心的生态系统完整性保护网络体系建设,加强国家公园和周边区域的一体化保护和联动治理,帮助农牧民进一步拓宽生计方式。