北部湾防城河流域水源涵养格局及其对降雨的响应特征

评估南亚热带季风气候影响下流域水源涵养量的时空格局及其对降雨的响应特征,可为揭示不同时间尺度流域降水变化下水源涵养演变规律提供科学依据。本研究以北部湾防城河流域为研究对象,基于水量平衡原理,应用SWAT模型探究水源涵养量的时空格局及其对降水的响应特征。结果表明：防城河流域水源涵养量为1637.4 mm·a^-1,占年均降水量的50.7%。不同子流域的水源涵养变化量的差异明显,其中,森林植被覆盖度高、坡度较陡的子流域水源涵养量大,而其他土地利用类型(如田地、草地)、坡度较缓、人类活动强度大的子流域水源涵养量较低。在月尺度上,水源涵养量和水源涵养变化量均与流域降水呈现相似的变化特征。水源涵养变化量对次降水量的响应呈现两种类型：短期降雨(降雨持续时长≤2 d)与水源涵养变化量呈线性变化,中长期降雨(2 d<降雨持续时长≤10 d)与水源涵养变化量呈非线性曲线变化,且主要受到蒸散发等过程的影响。高频次短持续时间的降水事件相对于长持续时间的降水事件更有利于增加生态系统水源涵养。     

评介T.P.琼斯和N.P.罗合编的《化石植物和孢粉的现代技术》

二十世纪后半叶以来,由于国际上对能源需求的急剧增长,使地质勘探,特别是石油勘探事业迅猛发展,这刺激了孢粉分析技术的改进和一些新技术的出现。尤其是二十世纪六十年代中期起,显微技术的创新(特别是扫描电镜、透射电镜和共聚焦显微技术)、地球化学(特别是生物地球化学)手段的革新、化石植物中基因物质的提取以及计算机数据分析的应用,使古植物学的研究方法和技术从根本上改变了原来的面貌。     

气候变化对叶尔羌河流域极端水文事件的影响

通过选取叶尔羌河流域 4 个典型气象、水文观测站点的月值数据, 对比分析了气候变化背景下叶尔羌河流域气温、降水及径流的演变特征, 并探究了其对极端水文事件响应。结果表明: (1)气候变化中, 近 55 a 叶尔羌河流域气候变化整体呈增暖增湿趋势, 以 1998 年变化最为显著, 且 4 个典型观测站中库鲁克栏杆站气温及降水变化率最大(0.24 ℃·10a–1, 7.41 mm·10 a–1); (2)径流变化整体呈线性增加趋势且年内变化显著, 其中叶尔羌河及提孜那普河年内径流量最大值分布集中于 7 月和 8 月; (3)近 55 a 叶尔羌河流域极端水文事件呈显著增加趋势, 且以 6 月径流变化最为显著, 降水增加及冰川加速消融是流域极端水文事件频发的主导因子。因此, 加强水文事件对气候变化的应对措施和洪水灾害的影响评估, 对提高叶尔羌河流域水资源的利用效率, 减少其气候变化的危害具有重要意义。     

加拿大东部美洲红点鲑的水文地理学特征和种群遗传结构

对淡水鱼遗传多样性进行了大量的研究,但在进行种内和种间遗传多样性分析时强调栖息地结构的作用。在本次研究中,我们分析了24个红点鲑实验种群中6个微卫星的变化,以把它们的水文地理特征和遗传结构相关联。实验种群来自加拿大三个国家公园（Kouchibouguac Fundy和Forillon),它们的水文地理特征不同。鉴于这些栖息地的一般特征,在每个栖息地的基因流动潜力和种群大小的基础,我们系统地阐述了关于遗传结构的特定假说。种群间分子变化和遗传距离的等级分析表明栖息地是重要的,但不是重要的遗传示因子。本文我们将讨论栖息地的复杂性对遗传结构的影响。     

灌木年轮生态学研究进展

灌木年轮资料的生态学价值逐渐受到人们关注,灌木年轮数据逐步被用于揭示灌丛植被年际生长对气候响应的敏感性研究中,目前用于灌木年轮学研究的主要灌木种已近70种。灌木年轮材料拓宽了传统以乔木树种为主的树轮研究网络,丰富了树木年轮学的研究范围和研究对象,在揭示灌丛生态系统结构、功能、服务的时间变化特征上具有重要生态学价值。本文收集整理了1996—2021年间的灌木年轮学研究成果,综述灌木年轮学在生理学、气候学、生态学、水文学领域的研究进展。阐述了不同环境胁迫条件下灌木生长和木质部解剖特征;揭示了不同气候条件下灌木物种径向生长的主要限制性因素,以及基于灌木年轮材料记录的区域气候波动历史;评估了灌木物种径向生长和种群动态的气候和非气候因素驱动的灌丛生态系统变化特征;论述了灌木年轮资料在重建区域水文要素变化历史方面的研究。在全球气候变暖不断加剧的背景下,我国灌木年轮学研究应着重关注干旱半干旱区不同水分条件下灌木物种径向生长对干旱胁迫的响应规律,以及在气候变化背景下灌木物种空间分布及其气候响应敏感性的转型特征方面研究。     

模拟大气氮沉降对中国森林生态系统影响的研究进展

人类活动加剧了活性氮的生产和排放,并导致氮沉降日益增加并全球化。目前,人类活动对全球氮循环的干扰已经超出了地球系统安全运行的界限。中国已成为全球氮沉降的高发区域,高氮沉降已经威胁到生态系统的健康和安全,并成为生态文明建设过程中亟待理清和解决的热点问题。对国际上和中国森林生态系统模拟氮沉降研究的概况进行了综述,并从生物学和非生物学两大过程重点阐述模拟氮沉降增加对中国主要森林生态系统影响的研究进展。中国自2000年以后才开始重视大气氮沉降产生的生态环境问题,中国科学院华南植物园在国内森林生态系统模拟氮沉降试验研究上做出了开创性的贡献。模拟氮沉降研究表明,持续高氮输入将会显著改变森林生态系统的结构和功能,并威胁生态系统的健康发展,特别是处于氮沉降热点区域的中国中南部。森林生态系统的氮沉降效应依赖于系统的氮状态、土地利用历史、气候特征、林型和林龄等。最后,对未来的研究提出了一些建议,包括加强长期跟踪研究和不同气候带站点之间的联网研究,特别是在森林生态系统对长期氮沉降响应与适应的过程机制、地下碳氮吸存潜力研究、以及与其他全球变化因子的耦合研究等方面,以期为森林生态系统的可持续发展提供理论基础和管理依据。     

底栖有孔虫壳体微量元素地球化学指标及其“生命效应”

底栖有孔虫壳体的微量元素含量在海洋地球化学研究中有重要意义,Mg/Ca、Sr/Ca、B/Ca、Cd/Ca等是反演古海洋环境要素的有效指标。但是,有孔虫属种间、个体间甚至个体内部的壳体微量元素受到"生命效应"的影响,呈现出显著的差异。不同的样品处理方法、测试手段等因素,也会影响元素含量的测试结果。这些差异是有孔虫生物地球化学研究中的关键性问题,严重制约着元素指标的校准和应用。本文总结了近几十年来底栖有孔虫壳体主要微量元素指标的研究进展,首次系统地归纳了不同类群的微量元素含量差异,并结合有孔虫个体间以及个体内的差异信息,理清了元素指标的主要功能和关键问题,概述和分析了"生命效应"对元素指标的影响。     

洪湖生态系统钙的地球化学特征

钙是湖泊生态系统中重要的营养元素,也是决定系统稳定性的重要元素之一。水中钙盐由于溶解和沉淀过程而发生迁移,植物对钙的吸收也会引起钙在系统中的重新分配,因此,水和植物是钙在湖泊生态系统中表现其地球化学特征的重要介质。本文从水、植物和沉积物三个层次讨论了钙在生态系统中的地球化学行为及其分布特征。       

水库河口消落区水文条件改造及环境效应

文章针对水库河口消落区普遍存在的污染物削减能力弱问题,提出采用多级潜坝改造水文条件,构建表面流人工湿地,提升对径流净化效能的改造技术,并以碧流河水库八家河河口消落区为对象开展研究,分析改造工程前后区域水质变化。结果表明:随着水文条件的改变,挺水植物在没有人为干预的条件下生长状态良好,滩地植被条件也得到了明显改善;水淹区域本底污染物析出对湿地水质具有明显影响;研究区域对径流中TN和NO₃^--N的去除效率在改造后得到了有效提高,对TN和NO₃^--N的最高去除率分别达到72.6%和76.0%,但是对TP和NH₃^-N去除效率的提升不明显。水文条件的改造能够有效提高水库河口消落区净化能力,有效削减流域入库污染物。     

有机肥连续施用对菜田重金属行为的影响——基于地球化学模型研究

2017年起,农业部连续多年出台化肥减量增效行动工作方案,要求适当增加有机肥投入,发展循环农业。但连续施用的有机肥进入土壤后,会对土壤pH、有机质和重金属含量等产生影响,改变土壤重金属行为。科学评估有机肥料施用的影响至关重要。仅通过总含量评估重金属污染风险被认为是片面的,不同化学提取剂提取的重金属含量不能完全代表实际污染状况。地球化学模型具有良好的适用性,比传统的提取方法能够更全面地解释重金属的行为。在集约化农业种植区黄淮海平原,多次施用不同比例的粪源有机肥于旱地菜田,并引入地球化学模型,结合pH依赖性浸出试验,明确连续施肥对菜田土壤重金属行为的主要影响机制。研究发现,有机肥中的铜锌含量远高于土壤中的含量,施用后,它们在土壤中的淋溶浓度随着施用比例增加而显著增加,最多可超过十倍以上,并且活性大大增加,与施肥后溶解性有机物含量的升高呈正相关。不同处理条件下的土壤重金属浸出趋势相似：在中性pH下浸出浓度最低,然后逐渐向强酸和强碱增加,呈现出V型变化。地球化学模型LeachXS展示出较好的模拟结果,其模拟值与实测浓度具有良好的相关性(71.02%)。模拟结果显示,有机肥的施用不会明显改变重金...