基于四象限模型的生态系统服务与人类活动强度关联性分析--以皖南国际旅游文化示范区为例

运用空间热点分析定量分析了生态系统服务在不同尺度上的空间分异特征,基于四象限模型对生态质量进行评价,并采用地理探测器探讨影响其空间分异的主要驱动因素。结果表明:(1)生态系统服务价值(Ecosystem Service Value,ESV)存在显著的空间异质性,分布格局呈现空间自相关性,冷热点分布具有明显尺度效应。(2)示范区人类活动强度与ESV耦合程度基本协调一致,生态质量总体状况较好。人类活动强度与ESV耦合程度因研究尺度不同而存在一定差异。(3)各探测因子的解释力在县域和乡镇尺度上存在显著差异,社会经济驱动因素在县域尺度上解释力大于乡镇尺度。各驱动因子之间存在明显的协同增强效应,双因子交互作用增强了对ESV空间分异的解释力。     

陕西秦巴山区植被第一性生产物质量与价值量测评研究

生物圈及陆地植被是人类赖以生息、生活和发展的物质基础 ,它为人类提供食物、药材、原材料等具有直接资源价值的生物产品。因此 ,陆地植被 NPP物质量与价值量的测评研究 ,对于更好地认识生态系统的生态过程与生态功能具有重要的意义。在地理信息系统 (GIS)支持下 ,充分考虑植被类型及覆盖率差异 ,利用改进的 NPP模型 ,对陕西段秦巴山地陆地生态系统 NPP物质量进行了测定。结果显示 :秦巴山区 8.2× 1 0 6 hm2 的陆地植被每年生产 82 .8× 1 0 6 t生物有机物 ,单位面积 NPP物质量 ,随植被类型和气候带发生有规律变化 ,从植被类型来看 ,天然林和次生林≥人工果树≥次生灌丛≥次生草被 ;从纬度地带性变化来看 ,亚热带≥暖温带≥高山温带 ;从垂直地带性变化来看 ,随山地高度增加先增后减 ,一般在海拔 1 0 0 0～ 1 3 0 0 m达到最大值。为了货币化测评第一性生产的价值量 ,以 NPP物质量为基础 ,将其折算成相当于标准煤的能量值 ,按现行市场价格估测植被第一性生产价值量 ,结果表明 :秦巴山地每年第一性生产合 1 .8× 1 0 1 0元 ,占国内生产总值的 8%。虽然 ,价值量的估计是十分概念化和保守的 ,但仍可发现本区陆地植被第一性生产在大农业中占有相当比重 ,NPP的价值量占农业生产总值 3 7.0 5 % ,是林业生产总     

放牧及土壤斑块质量对白三叶密度及分枝格局的影响

对白三叶长期禁牧草地及土壤斑块质量不同的春季休牧草地的研究结果显示,４月份,在中等放牧强度草地上,约有７６．５％￣８０．４％的白三叶植株为茎部出现断折的残株,放牧草地植株密度明显高于对照草地。放牧草地较好的土壤营养条件使白三叶单株构件数量明显上升,但使分枝强度略有下降。白三叶各构件密度之间存在显著正相关。不同样地上白三叶的分枝均以２、３级分枝为主。放牧草地的分枝角度大小顺序为：１级分枝角＞２级分枝     

基于生态经济分区的土壤质量及其变化与农户行为分析

通过1980年土壤普查数据和1999～2000年土壤质量调查和地下水调查数据进行对比和空间计算,看出土壤质量变化在空间上存在较大的空间变异性;在综合自然、社会经济信息,对曲周县进行的生态经济综合分区基础上进行农户调查,对各分区土壤质量状况及其变化以及不同分区之间农户行为差异的分析表明：农户主要通过种植行为选择和经营投人和资源利用等行为对土壤质量和环境产生影响。不同类型农户在种植行为选择和经营投入上有较大差别．     

中国Holdridge生命地带平均中心的时空分布及其偏移趋势

在分析目前生态地理模型及其实现方法的基础上 ,提出基于 ARC/ INFO与 VC 综合集成的先插值再运行模型的全新研究方法和技术路线 ,克服了以前模型实现过程中所存在的局限性。利用中国 1 96 2～ 2 0 0 2年 735个站点逐日温度与降水量观测数据 ,通过对 Holdridge生命地带模型和生命地带平均中心模型进行模拟运算后获得中国 Holdridge生命地带类型平均中心时空分布图及 2 0世纪 6 0、70、80与 90年代平均中心偏移趋势图。从生命地带类型平均中心时空分布及其偏移趋势分析研究中发现 ,生命地带类型平均中心的时空分布及其偏移趋势与相关气候因子的变化趋势相对应 ,并能够很好地与我国土地覆被类型实际的空间分布及其变化情况相符 ;各种生命地带类型平均面积的变化规律与相应的气候因子的变化趋势 (尤其是降水量、温度 )存在着一定相关性。另外 ,通过对我国生命地带类型平均面积比例大小进行排序分析发现与我国土地覆被类型的实际情况能够很好吻合     

矩形微生物燃料电池性能的分析

测试阳极液和阴极液的pH值和电导率的变化情况, 分析微生物燃料电池(MFC)的产电过程和能量利用情况, 为改善MFC的性能提供理论依据。试验结果表明: 随着MFC的运行, 阳极液的pH值和电导率呈现下降的趋势, 阴极液的pH值和电导率呈现上升的趋势, 阴极液的pH值比阳极液的pH值大约高0.30?0.50, 阳极液和阴极液的平均电导率变化不大。MFC稳定运行时, 欧姆内阻为29.69 Ω, 极限电流为2.69 mA, 最大输出功率约为0.8 mW, 对应的内阻约为95.72 Ω。铁氰化钾的质量传输是极限电流的限制性因素。能量分析发现, MFC阳极液中91.1%的葡萄糖被其他微生物消耗, 仅有8.9%的葡萄糖用来发电; 而用来发电的葡萄糖的88.5%的能量转化为其他形式的能量, 仅有11.5%的能量转化为电能。     

神农架海拔梯度上4种典型森林的乔木叶片功能性状特征

研究植物群落叶片功能性状沿环境梯度的变化可以更好地认识群落对环境的适应机制,海拔梯度在较小的空间范围内浓缩了不同的群落类型和环境梯度,是研究和理解群落与环境关系的理想场所。以神农架海拔梯度上4种典型森林为研究对象,分析了4种典型森林优势乔木树种的LMA、LDMC、N_area、N_mass、叶片厚度及叶片叶绿素含量等主要叶片功能性状随海拔的变化规律及各功能性状之间的相关性,以期从叶片功能性状角度揭示群落适应环境的机制。研究结果表明:在780-1970 m范围内,神农架海拔梯度上典型森林乔木优势种叶片的、N_area和叶片厚度随海拔升高而下降,而海拔2570 m的亚高山针叶林的LMA、N_area和叶片厚度最高,分别为187.37 g/cm²、1.92 g/m²和385.31 um,且针叶林的LMA是常绿阔叶林的2倍、落叶阔叶林的3.7倍;除常绿落叶阔叶混交林的N_mass小于落叶阔叶林外,N_mass随海拔升高(780-2570 m)而下降;海拔最高(2570 m)的针叶林和海拔最低(780 m)的常绿阔叶林的LDMC和叶绿素含量最高,分别为454.93 g/kg、407.64 g/kg和48.84、44.12;而海拔介于二者之间的常绿落叶阔叶混交林和落叶阔叶林的LDMC和叶绿素含量则最低,分别为338.93 g/kg、337.3 g/kg和38.73、38.19。叶片各功能性状之间存在着显著的相关性:叶片厚度与LMA/LDMC及LMA显著正相关。叶片叶绿素含量与N_area显著正相关。LMA与LDMC、N_area、叶片厚度、叶绿素含量显著正相关,LDMC与N_area、叶绿素含量、叶片厚度显著正相关,N_area与叶片厚度、叶绿素含量显著正相关,叶片厚度、叶绿素含量显著正相关。本研究进一步表明,随着海拔梯度上升环境条件的变化,森林群落不同物种功能性状间的相互作用共同决定着森林群落对环境的适应性。     

浙江省生境质量时空演变与生态红线评估

生境质量是反映生物多样性状况与局地生态功能的重要指标,在高质量发展背景下研究区域生境质量的时空演变具有重要意义。以浙江省为研究区,基于InVEST模型、热点分析及地理探测器模型探究生境质量的时空演变与影响因素,并利用生境质量结果对浙江省生态红线开展了定量评估。结果表明:(1)2000-2015年,浙江省生境质量均值呈减速下降趋势,空间上形成了西北、西南、中东高和东北、中部低的分布格局;生境退化度呈现"中心-外围"的圈层辐射结构。(2)热点分析显示,生境质量与生境退化度在乡镇尺度上集聚特征相似、冷热点空间分布趋势相反。(3)地理探测分析发现,地形(高程、坡度)是影响浙江省生境质量的主要因素,植被因素(NPP、NDVI)的贡献度随时间推移逐渐增大;浙江省生境质量空间分异受到自然因子与社会经济因子的协同作用。(4)浙江省生态红线的生境质量整体较高且稳定,不同红线类型的生境质量存在差异;高生境质量区与生态红线的错位区域主要分布在浙西南、西北部山区,而北部、中部以及东部相对较少。基于此,对生态红线调整、区域生态功能区划提出对应的策略,以期提升浙江省生态空间管控。     

有机碳质量对黄河三角洲芦苇凋落物分解及其温度敏感性的影响

凋落物分解速率及其温度敏感性Q_(10)能够影响凋落物对土壤的碳归还及其对全球变暖的响应。然而,凋落物有机碳质量对凋落物分解及其温度敏感性的影响研究仍不充分。以黄河三角洲芦苇(Phragmites australi)为例,通过凋落物袋法、室内模拟实验及固态~(13)C核磁共振技术,研究有机碳质量对凋落物分解及其温度敏感性的影响,探讨预测凋落物分解及其温度敏感性的指标。结果表明:(1)随着凋落物分解,易分解碳组分(烷氧碳、双烷氧碳)相对含量逐渐降低,而难分解碳组分(芳香碳)相对含量显著增加,疏水碳/亲水碳、芳香碳/烷氧碳比值逐渐增大,凋落物有机碳更加稳定,凋落物呼吸速率及失重率呈下降趋势。(2)凋落物失重主要受烷基碳、烷氧碳相对含量及C/N的影响,凋落物CO_2累积释放量主要受烷氧碳及双烷氧碳相对含量的影响。羰基碳相对含量可以用来解释Q_(10)的变异。因此,相对于生态化学计量比,烷基碳、烷氧碳、双烷氧碳、羰基碳相对含量是预测凋落物分解及其温度敏感性的敏感性指标。     

草原矿区土壤环境损害基线评估判定的应用研究——以内蒙古草原矿区为例

草原生态环境损害评估鉴定中,土壤基线是重要的评价标准。如何确定土壤基线,寻找适宜的基线判定方法,进而判定草原土壤的受损害程度,已成为草原生态系统损害评估鉴定、生态系统保护及修复工作中的关键。基于科学、务实、准确的原则,对内蒙古2个草原矿区土壤的总有机质（TOM）、N、P、K含量进行采样分析,采用历史数据法、参考点位法和统计点位法来判定土壤基线。结果表明,胜利矿区土壤养分均值与参考点位法基线值差异较小,采矿对胜利矿区土壤养分含量未见直接的影响。宝日希勒矿区土壤中TOM含量均值明显低于3种方法得出的基线值,N、K均值与参考点位法基线值相似,P均值位于3种基线值之间。可见采矿对宝日希勒矿区土壤中TOM的含量造成了直接影响,对N、P、K含量未见直接的影响。最适宜该地区的方法取决于样本质量和评估尺度,建议以参考点位法为主,历史数据法和统计点位法作为验证工具,3种方法共同使用。