陶粒覆盖对土壤水分、植物光合作用及生长状况的影响

以河北省廊涿高速公路中央隔离种植槽为研究地点,探讨陶粒覆盖对土壤水分、植物光合作用及生长状况的影响,结果表明:(1)陶粒覆盖有效地提高了土壤含水量,减弱了不同土层、不同月份之间的差距,两层覆盖(M2)效果要好于一层覆盖(M1)。从10-60 cm土层,陶粒覆盖对土壤含水量的影响逐渐降低,裸露地面的土壤含水量和陶粒覆盖下的土壤含水量的差距逐渐减弱。越是干旱季节,陶粒覆盖保水效果越明显;(2)陶粒覆盖对月季、大叶黄杨的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)均产生了影响。两植物一天当中任何测量时刻的P_n均为M2>M1>MD(裸地)。陶粒覆盖也提高了月季、大叶黄杨的T_r日均值,使其日变化峰值出现时间发生变化。陶粒覆盖对WUE影响要远远小于对P_n、T_r的影响,相互之间差异均不显著。由于大叶黄杨的抗旱性较差,陶粒覆盖对大叶黄杨光合特性的影响大于对月季的影响。(3)陶粒覆盖大大提高了紫叶小檗、侧柏、小叶黄杨、大叶黄杨、月季5种植物的成活率,增加了植物的地径、株高增长量,M2的效果均好于M1。     

热环境视角下的最小生态安全距离——以大连北三市为例

随着2014年国家环保部首次提出了"最小生态安全距离"的概念,城市内部与城市间的生态安全逐渐受到社会重视,而且基于热环境的最小生态安全距离也逐渐成为人们关注的焦点。基于热环境视角下最小生态安全距离的实质内涵,结合遥感影像、行政边界、建成区边界,利用高斯混合模型及热岛信号函数,对2013年至2016年大连市北三市的热岛面积及最小生态安全距离进行测算。研究表明,2013年至2016年间,大连市北三市的城市热岛总面积已由694.10 km~2扩张到1864.30 km~2。同时,普兰店市与瓦房店市之间的最小生态安全距离由8.70 km衰减至-3.10 km,热环境出现叠加情况,相对危险。而普兰店市与庄河市之间的最小生态安全距离,由73.47 km衰减至58.24 km,热环境未出现叠加情况,相对安全。总体上呈现出城市热岛面积逐渐扩张趋势,城市间最小生态安全距离逐渐衰减的趋势。     

城市林木生物量对硬化地表和种植密度的响应

以北京市典型绿化树种油松、白蜡和元宝枫为实验对象,设置不透水地表、透水地表和对照(自然地表)3种地表类型和低(株行距为2.0 m×2.0 m)、中(1.0 m×1.0 m)、高(0.5 m×0.5 m)3个种植密度,经过6年的生长,对树木的生长和生物量进行了测定。结果表明：相比于对照,不透水地表下油松、白蜡和元宝枫的树高生长受到抑制,白蜡和元宝枫的单株生物量分别降低2.1%—27.1%和33.6%—52.3%,根冠比分别增加3.4%—25.8%和15.7%—23.4%。相比于不透水地表,透水地表下白蜡和元宝枫的树高显著增加,白蜡的单株生物量增加5.3%—45.5%,根冠比下降11.4%—18.7%。随着密度的增加,3种树木的基径和单株生物量显著降低,但中低密度下的单位面积生物量无显著性差异。此外,硬化地表与种植密度对树木的基径、树高、单株生物量和根冠比均无显著的交互作用。因此,在城市绿化中,采用透水地表来替代不透水地表,有利于改善树木生境进而促进树木生长。白蜡相比元宝枫更能适应硬化地表的不利影响,是更好的城市绿化树种的选择。同时,合理的种植密度是保证城市树木生长的重要因素。     

赤红壤植蔗坡地坡面径流及溶解态氮磷流失特征

为探究南方高强度、高频次降雨下赤红壤区坡耕地土壤侵蚀及氮磷养分流失的特征,基于野外径流小区原位观测试验,通过测定自然降雨下赤红壤植蔗坡地坡面径流和溶解态氮磷流失量,探讨自然降雨下甘蔗种植对赤红壤坡面径流及溶解态氮磷流失的影响。结果表明：(1)2019年和2020年,径流量分别为1111.3 m~3/hm~2和3269.4 m~3/hm~2,硝态氮(NO~-₃-N)流失量分别为1.39 kg/hm~2和15.60 kg/hm~2,铵态氮(NH~+₄-N)流失量分别为0.37 kg/hm~2和1.02 kg/hm~2,可溶性磷流失量分别为0.20 kg/hm~2和0.27 kg/hm~2。2019年和2020年植蔗坡地径流及溶解态氮磷流失量均集中在6月份,占流失总量的45%以上,硝态氮(NO~-₃-N)是径流氮素流失的主要形式,占79%以上。此外,2019年和2020年5月至8月,侵蚀性降雨场次分别为18次和23次,侵蚀性降雨量分别为407.8 mm和668.0 mm。(2)不同侵蚀性降雨条件下,植蔗坡地溶解态氮磷流失量及其...     

沙障对流动沙丘区地表节肢动物分布及多样性的影响

沙障作为人工固沙植被恢复与保护绿洲和道路安全的一种手段,可以有效阻止沙丘移动,改变流动沙丘地表生态水文过程,进而影响节肢动物多样性及营养结构及功能变化。鉴于此,选取临泽县中部沙带为研究区,利用陷阱法系统调查了生物、物理沙障和流动沙丘区沙丘不同部位地表节肢动物分布及多样性。研究结果表明,沙障营建强烈影响了流动沙丘区地表节肢动物组成,生物和物理沙障区地表节肢动物的活动密度、物种丰富度及多样性均显著高于流动沙丘区,捕食性和其它食性节肢动物较植食性节肢动物对沙障营建的响应更为敏感。沙障还改变了沙丘地表节肢动物的分布规律,生物和物理沙障区地表节肢动物的活动密度从沙丘底部到顶部依次增加,而流动沙丘区地表节肢动物主要分布在沙丘中下部。谢氏宽漠王和尖尾东鳖甲在流动沙丘区主要分布沙丘的中下部,沙障营建导致沙丘顶部谢氏宽漠王和尖尾东鳖甲的活动密度大幅提高。此外,研究还发现生物和物理沙障对地表节肢动物的影响不同,生物沙障区地表节肢动物活动密度显著高于物理沙障区,捕食性和东鳖甲属等其它食性节肢动物的活动密度在生物沙障区均高于物理沙障区。总之,沙障营建及类型差异强烈影响地表节肢动物的分布及多样性,它通过资源上行效应和土壤物理环境的改变提高了地表节肢动物的多样性及营养结构,从而影响了土壤生态系统结构及功能变化过程。     

祁连山国家公园煤矿修复对地表节肢动物多样性的影响

高寒山区煤矿覆土回填和种植草本植物能够快速改善环境,强烈影响地表节肢动物多样性及其生态功能,地表节肢动物对煤矿修复的响应还会因海拔及放牧扰动强度的变化而异。选择祁连山国家公园甘肃片区中部西营河和东大河保护站煤矿修复区和毗邻草地(对照区)为研究对象,利用陷阱法调查煤矿修复区及对照区地表节肢动物的种类组成和数量变化,解析地表节肢动物群落及关键类群对煤矿修复的响应模式,确定影响地表节肢动物多样性变化的关键要素。结果表明,煤矿修复缩小了修复区和对照区地表节肢动物群落差异,但煤矿修复区和对照区地表节肢动物群落组成明显不同并存在地域差异。西营河煤矿修复显著提高了地表节肢动物活动密度,而东大河保护站煤矿修复导致地表节肢动物活动密度略有降低,地表节肢动物类群丰富度、多样性和均匀度指数变化与活动密度相反。主要地表节肢动物科对煤矿矿区修复的响应模式不同并存在区域差异,西营河保护站煤矿修复显著提高了平腹蛛科、微蛛亚科和隐翅虫科的活动密度,但显著降低了硬体盲蛛科和象甲科的活动密度;东大河保护站煤矿修复显著提高了步甲科活动密度,但降低了蚁科和狼蛛科的活动密度。pRDA排序结果表明,海拔高度和全氮含量解释了西营河...     

新疆生态质量变化趋势遥感分析

新疆是我国西部生态环境问题比较突出的区域,开展生态状况调查评估、及时掌握生态质量状况及其变化特征是环境保护的一个研究重点。以遥感数据为基础,根据构建垂直干旱指数(Perpendicular Drought Index, PDI)的思想,改变土壤基线所经过的原点,提出表征土壤湿度的垂直湿度指数(Perpendicular Moisture Index,PMI)。基于代表绿度的垂直植被指数(Perpendicular Vegetation Index, PVI)、代表湿度的垂直湿度指数PMI和代表热度的地表温度(Land Surface Temperature, LST),利用空间几何原理创建了植被-湿度-温度生态指数(Vegetation-Moisture-Temperature Ecological Index, VMTEI)。利用MODIS数据计算了新疆2000—2018年的VMTEI,并进行趋势分析。结果表明:VMTEI集成了植被、湿度和热度的信息,能很好地反映新疆生态质量的空间分布和时间变化趋势。新疆生态质量状况总体空间分布格局变化不大,与植被分布特征比较一致,呈现出纬向伸展的变...     

亚热带常绿林型遥感识别及尺度效应

光学遥感是获取宏观地表植被覆盖信息的重要手段,但常绿树种之间物候差异小,关于亚热带地区常绿林型的遥感识别研究相对较少。遥感林型识别存在尺度效应,从实际应用视角出发,常绿林型遥感识别的最优空间分辨率仍然不清楚。本研究以湖南省会同县为例,利用Pléiades(2 m)、RapidEye (5 m)、Landsat-8 (15、30 m) 4种光学遥感影像,结合光谱、纹理、植被覆盖度等特征变量与随机森林模型,探讨了3种典型亚热带常绿林型:杉木林(Chinese fir forest,CFF)、马尾松林(Masson pine forest,MPF)、常绿阔叶林(evergreen broadleaved forest,EBF)的最优遥感识别分辨率以及尺度效应问题。结果表明:研究区地表覆盖分类精度随影像空间分辨率的降低呈现先降低后上升的变化趋势,在2 m时具有最佳分类精度(Kappa=0.70,总精度=0.77)。3种林型的识别精度随空间分辨率的上升均表现出先降低后上升的变化规律,识别率(rate of identification,RI)范围分别为:RI_CFF=68%～...     

辽东山区次生林与人工林大型地表节肢动物多样性

采用陷阱法在地表节肢动物活动高峰期(7—8月)对辽东山区蒙古栎(Quercus mongolica)林、胡桃楸(Juglans mandshurica)林和阔叶混交林3种次生林以及红松(Pinus koraiensis)人工林和落叶松(Larix spp.)人工林地表节肢动物群落进行了调查。共捕获地表节肢动物5135头,隶属于7纲18目66个类群,优势类群为蚁科(20.4%)、葬甲科(19.5%)、蜣螂科(17.2%)和步甲科(14.5%);地表节肢动物的功能群丰度依次为:腐食性杂食性捕食性植食性;系统聚类分析表明,地表节肢动物群落和地表甲虫群落均显示红松人工林、落叶松人工林和胡桃楸林群落结构聚为一类,蒙古栎林和阔叶混交林群落聚为一类;冗余度分析表明,凋落物厚度、植被盖度与树高因子可以解释地表节肢动物及地表甲虫群落差异的85.9%和81.9%。研究结果表明,研究区森林植被及凋落物状况、人为干扰是影响研究区大型地表节肢动物群落多样性的重要因素。     

红壤坡地干旱季节地表-大气界面水分传输——以茶园为例

以红壤坡地茶园为研究对象 ,用波纹比——能量平衡法研究了红壤坡地干旱季节地表 -大气界面水热传输特性 ,结果表明 :在茶园稳定生态系统中 ,气象因素和表层土壤含水量是影响地表 -大气界面水热传输的重要因素。特别是在受旱条件下 ,土壤水分对地表 -大气界面水热传输起决定作用 ,土壤水分越小 ,潜热通量越小 ,显热通量越大 ,反之亦然。观测期间 ,棵间蒸发量占总蒸散量的 3 2 % ,因此通过减少田间土壤水分蒸发来提高农田水分利用效率大有可为