秦岭水源涵养功能时空变化及其影响因素

秦岭是中国重要的南北分界线,也是中国重要的水源涵养功能区,探究秦岭地区水源涵养功能的时空变化,对于实现该区自然资源的合理利用与可持续发展具有重要现实意义。本文利用In VEST模型产水模块,分析了秦岭地区2000—2015年产水功能和水源涵养功能的时空变化,并采用逐步回归分析法对水源涵养功能的影响因素进行定量化分析。结果表明:秦岭多年平均产水量和水源涵养量分别为156.96×108和61.51×108m3,各市域的水源涵养能力依次为商洛>安康>汉中>西安>宝鸡>渭南; 2000—2015年水源涵养功能时空变化显著,空间上呈现南高北低的分布特征,水源涵养量以每年0.26 mm逐年增加,产水量和水源涵养量与年降水量的空间分布基本一致,与实际蒸散发分布相反; 2000—2015年的土地利用变化以未变化类型为主,土地利用变化导致水源涵养能力变化-65.2～14.4 mm,其中林地和草地的水源涵养能力分别呈不同程度的增加和下降;子流域尺度上与水源涵养功能相关性强的主要因子为干燥指数、降水和土壤饱和导水率,对产水功能影响较大的因子有干燥指数、降水和实际蒸散发。     

若尔盖湿地黑颈鹤生境适宜性

明确稀有或濒危物种的地理分布是生物多样性保护的重要环节。黑颈鹤(Grus nigricollis)是高寒湿地的旗舰物种,属国家Ⅰ级重点保护野生动物。基于黑颈鹤分布点数据和生态环境数据,利用分类与回归树(classification and regression tree,CART)、树网梯度(treenet gradient boosting,TG)、随机森林(random forest,RF)、最大熵(maximum entropy,ME)模型预测黑颈鹤适宜分布区。结果表明:(1)限制黑颈鹤地理分布的主要环境因子是海拔和秋季迁离期降水、气温,贡献率分别为9.7%、8.9%、7.3%;黑颈鹤适宜生境为海拔3000～3950 m、秋季迁离期月均温-1.2～0.2℃、月降水量28～32 mm的地区。(2)综合AUC(area under curve)、TSS (true skill statistics)、Kappa系数3个检验模型精度的评价指标,随机森林模型预测结果与区域已知黑颈鹤存在点匹配程度最高(AUC=0.889、TSS=0.897、Kappa=0.613)。(3)黑颈鹤适宜分布区...     

中国国家森林公园碳储量及固碳速率的时空动态

森林生态系统在调节气候变化和维持碳平衡中具有重要作用.国家森林公园是森林保护的主要载体,探明其碳储量和固碳速率的变化对于森林生态系统的固碳能力评估和可持续经营管理具有重要意义.本研究采用生态系统过程模型CEVSA2模型,模拟了1982-2017年中国881处国家森林公园的碳密度、碳储量和固碳速率的空间分布特征.结果 表...     

恩诺沙星对小型模型水生态系统中微生物的影响

恩诺沙星是畜禽养殖业中广泛应用的抗菌药,它进入畜禽体后,会随畜禽的排泄物进入环境,对生态环境造成影响。通过人工构建的小型模型水生态系统,研究了恩诺沙星在水体的降解及其对水生态系统微生物的影响,为其生态风险评价提供数据。试验设5个浓度系列,1个空白对照。结果表明：在试验中,恩诺沙星的降解速度很快,经5h后就已降到原始浓度的50％以下,之后随时间推移,降解速度逐步减慢。在试验初始浓度0．2～5mg／L的范围内,恩诺沙星对水体中的好氧细菌、真菌、放线菌、氨化细菌和硝化细菌的数量均无显著影响。讨论了恩诺沙星进入水环境后的生态效应。     

森林风景功能的计量评价

采用被视频度、林型权重、被视可能性 ,对富阳市富春江两岸风景森林进行计量评价 ,为两岸风景防护林的配置、管理提供正确的决策。通过地形及土地利用图、数值地形模型和视线入射角来确定景观的被视频度 ;引进人口重力模型来表示森林的被视可能性 ;采取一对一比较法判断林型权重 ;利用 Thurstone的比较判断矩阵得到各景观的评价值。通过使用林型权重 ,可判断景区森林布局的合理性 ,而评价值 (Li)的高低可作为森林景观是否需要改造的标志值。研究表明 ,景观的评价值 (Li)受被视可能性 (Gi)和林型权重 (Vi)的影响。景观评价值最高的为杨树苏柳银芽柳条带状混交林、杨树香椿枫香复层林两种木森林类型 ,其次为杨树河柳林带、杨柳枫杨桤木香樟块状混交林、桤木纯林、杨树纸浆林、柳树纸浆林、街道公园绿化带、枫杨纯林、桑树。森林是以小班为单位经营管理的 ,植被、林龄等在同一小班内基本一致 ,森林风景管理也至少要求对每个小班进行评价 ,因此 ,研究时网格大小起码在小班内含有几个网格 ,最适大小为 5 0 m× 5 0 m。     

137Cs示踪技术研究坡耕地黑土侵蚀和沉积特征

准确地测定研究区137Cs背景值,建立137Cs流失量与土壤再分布速率之间的定量模型是137Cs示踪技术的关键。通过野外选择参照样地和利用热核爆炸源137Cs背景值模型来确定研究区137Cs的背景值,在此基础上用体现耕作迁移的质量平衡模型估算黑土坡耕地不同地貌部位的土壤再分布速率,并对主要参数进行敏感性分析。结果表明(1)研究区实测的137Cs背景值为2376.81±108.46Bq/m2,模型预测值为2318.4Bq/m2,模型预测远离西北核试验基地的地区较为准确。(2)研究区中坡位(坡肩和坡背)137Cs含量最低,侵蚀最为强烈,平均侵蚀速率为33.56t/(hm2·a)和21.67t/(hm2·a);坡麓和坡足则明显表现沉积,平均沉积速率为-4.93t/(hm2·a)和-24.61t/(hm2·a)。(3)模型预测的侵蚀速率与耕层质量深度(d)、张驰深度(H)正相关,而与137Cs年沉降易被迁移的比例(γ)和颗粒校正因子(P)反相关。并且,模型对参数d、p的敏感性分别高于参数H和γ。     

城市扩张导致京津冀区域生境质量下降

城镇化发展极大地改变了区域生境分布格局和功能,从而影响区域生态安全。因此,开展生境质量的评估,对于城市生态安全保障具有重要作用。基于In VEST生境质量模型,评估了京津冀区域2005—2015年生境质量时空变化格局。研究结论如下:1)2005—2015年,京津冀生境面积减少7134.2 km~2,占2005年生境面积的3.7%。耕地、草地和水域生境面积分别减少5081.0、1695.1、421.6 km~2,占对应类型生境面积的4.7%,4.9%和7.2%。2)京津冀生境质量从0.88降至0.83,下降幅度达5.69%。其中,耕地生境质量下降最为严重,其次为水域生境质量。3)生境质量下降区域主要沿北京-保定-石家庄-邢台-邯郸等经济发展迅速的区域分布,表现为城市扩张侵占原有生境。4)京津冀高生境质量斑块破碎度增加,低生境质量斑块集聚度增加。整体上看,京津冀区域生境斑块破碎度增加。     

水动力条件下藻类动态模拟

藻类动态变化是其内部生理特征和外部驱动因素综合作用的结果。除了藻类自身生理因素及光、温度、营养盐等因素,水动力作用使底泥发生再悬浮所造成的营养盐的内源释放对藻类的影响也非常重要。1999年5月8日~6月24日在太湖湖泊生态系统研究站大型生态实验槽中进行了模拟水动力条件下的太湖藻类动态实验,并应用国外先进的PHREEQC软件从生物化学和生态动力学角度建立了藻类生态动力学模型。模型不仅考虑了氮循环及磷循环,还考虑了水动力条件引起的内源释放问题,根据2003年4月26~4月30日在河海大学环形水槽所做的底泥释放实验结果建立了水流和各形态氮磷营养盐释放的定量化关系。由于目前太湖的野外监测资料存在较明显的时空不一致性,模型参数率定的精度受到了较大影响。从室内模拟实验出发,通过对生态槽实验结果的模拟,确定和验证了模型的各参数值,计算结果显示模拟值能较好地拟合实验测量值,表明所建藻类生态动力学模型能较好地描述藻类及各种营养盐的动态变化,这对揭示藻类“水华”暴发机理有一定的意义。     

杜仲细胞悬浮培养产黄酮及其动力学研究

本文应用正交设计对杜仲细胞悬浮培养的基本培养基和植物生长物质浓度进行了筛选,并对影响杜仲细胞悬浮培养和总黄酮含量的不同因素进行了考察。结果表明,B5培养基+0.5mg/L NAA+0.6mg/L 6-BA、蔗糖30g/L、初始pH 5.0-5.5、接种量20g(FW)/L以及摇床转速110r/min为杜仲细胞悬浮培养的适宜条件。通过对杜仲悬浮细胞生长和代谢动力学的分析表明：杜仲细胞悬浮培养生长符合Logistic生长模型,最大比生长速率( m)为0.417d-1;细胞基于蔗糖的真正比生长得率(YG)与维持系数(m)分别为0.619g/g和0.0206g/(g·d-1);黄酮合成属部分生长耦联型,可用Luedeking-Piret模型进行描述。研究结果为杜仲细胞大规模悬浮培养生产天然活性成分奠定了基础。     

基于Holdridge和CCA分析的中国生态地理分区的比较

在前人工作基础上,对中国自然地理要素与生态地理区域的关系进行了综合分析,采用全国地形、土壤、气候、植被及遥感植被指数等数据,综合分析中国范围生态地理区域的分异规律,制订了生态地理分区的初步方案,并建立了相应的地理信息系统.基于Holdridge模型和CCA分析划分中国生态地理分区,建立了分区的指标体系,得到中国生态分区的大致界线,初步总结了各生态地理分区的地形、植被、气候等综合自然地理特征,完成对中国区域生态地理分区的划分.基于CCA分析的生态地理的分区,不仅结合自然区划和生态地理两种方法,而且加入了生态群落和遥感数据的综合应用.结果显示,由于受到模型适用性及数据误差的原因,基于CCA分析的结果比Holdridge模型的结果更合理一些.