表征亚热带常绿林光合作用季节变化特征的多种植被指数

利用遥感方法可以在区域尺度反演地表植被的光合生理状况和生产力变化,但亚热带常绿林冠层结构季节变化较小,传统的光谱植被指数对植被光合作用难以准确捕捉。利用2014—2015年中国科学院广东省鼎湖山森林生态试验站多角度自动光谱观测系统的光谱反射数据,分别反演传统冠层结构型植被指数(NDVI)、光合生理生化型植被指数(CCI)和叶绿素荧光型植被指数(NDFI_(685)和NDFI_(760)),并利用不同类型植被指数的组合,构建多元线性回归模型。结果表明:亚热带常绿针阔混交林三种类型植被指数均与GPP的动态变化有显著的相关性,其中,NDVI是表征GPP较优的植被指数(R~2=0.60,P0.01),其次为CCI(R~2=0.55,P0.01),而NDFI能够作为辅助指数,有效提高NDVI(R~2=0.68,P0.001)和CCI(R~2=0.67,P0.001)表征GPP的程度。多个植被指数参与构建的多元回归模型能够有效提高亚热带地区常绿林GPP季节动态变化的拟合精度,提升遥感精确评估亚热带森林生产力的能力。     

植物生长季退化草毡寒冻雏形土CO2释放特征

对中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站地区退化草毡寒冻雏形土CO2释放的全天候连续观测结果表明,退化草毡寒冻雏形土CO2的释放有明显的日变化和季节动态,日最大释放速率出现于12：00-14：00,最小释放速率出现于6：00-8：00;植物生长季的最大振幅为462.49mg·m^-2·h^-1（8月18日）,最小振幅为114.97mg·m^-2·h^-1（5月9日）,CO2释放速率白天大于夜晚。不同物候期CO2释放速率亦不同,草盛期>枯黄期>青期。最大日均值为480.76mg·m^-2·h^-1（8月18日）,最小日均值为140.77mg·m^-2·h^-1（5月9日）。释放速率与气温、地表温度及土壤5cm地温均呈显著或极显著相关关系,表明温度是决定CO2释放速率季节变化的首要因素。     

三峡库区不同阶段蓄水前后江面江岸冬季鸟类动态

2003~2013年的隆冬季节(2011年除外),对三峡库区长江主河道的重庆朝天门港-秭归茅坪港江段(全程约618.30 km)和12条一级支流(合计调查河道长度约619.49 km),以及2个湖泊(长寿湖65.5 km~2,大洪湖30 km~2;调查年份2000~2013年,2003和2011年除外),进行了水禽及傍水栖息鸟类的监测调查。观察统计到鸟类76种,隶属8目14科39属,其中国家Ⅰ级重点保护野生动物1种,Ⅱ级重点保护野生动物3种。鉴于不同类群鸟类对环境变化的反应差别较大,将观察到的与水域生境密切相关的鸟类分为游禽类(32种)、鸥类(6种)、涉禽类(23种)、傍水栖息鸟类(13种)和空中傍水栖息鸟类[2种,以崖沙燕(Riparia riparia)为主体]等5种类型,并对各类群鸟类在三峡水库不同工程阶段蓄水高程前后的数量分布状况进行对比分析。结果显示,长江主河道中的游禽类在蓄水139 m高程前后数量波动幅度不大,蓄水156 m高程后表现出增长趋势,并且趋向于尾水点集中分布,直至最终蓄水目标175 m高程后的第5个冬季(2013年1月)数量猛增到最高,与蓄水139 m水位线前后的2个冬季(2003年1月和2004年1月)数量相比,增幅分别达171.83%和179.91%;然而2个湖泊中的游禽数值却表现出下降趋势,蓄水175 m高程后5个冬季(2008~2013年)与2000年冬季数值相比,降幅达52.96%~83.29%;大多数支流河道中的游禽数量呈现波动幅度不大或是明显下降趋势,只有乌江和小江这2条支流河道中的游禽数量呈现出增长趋势,并且小江中的游禽数量一度表现出"爆发式"增长现象后又大幅回落(2012~2013年),可能与水质富营养化程度的变化相关。涉禽类在长江主河道中的分布格局类似于游禽类(偏向于上游),其数量分别在蓄水139 m高程和156 m高程后的第1个冬季出现峰值,蓄水前后的其他年份数量差别不大;多数支流河道中涉禽类分布数量不高,只有嘉陵江、乌江、小江、大宁河与梅溪河的涉禽数量较多且数值波动明显。傍水栖息型鸟类总体数量在蓄水前后出现急剧变动,数量下降明显,个别鸟种甚至消失不见。空中傍水栖息型鸟类蓄水之后在长江主河道数量锐减,在大多数支流河道中几乎绝迹。鸥类主要分布在长江主河道,其数量在不同阶段蓄水初期出现峰值,至最终蓄水目标175 m后的第5个冬季其数量趋于接近蓄水之前。     

西双版纳热带季节雨林风时空变化特征初步分析

利用西双版纳热带季节雨林观测铁塔不同高度的风速及风向观测资料,分析了风的年、季节和日变化特征.结果表明,林冠上风速较强,林冠下风速较弱;林内风速的日变化和垂直变化均不明显.30～50 m范围内,风速垂直变化最显著,但年变化不大;50 m以上风速年变化显著,但垂直变化稍小.干热季(3～4月)风速最大,雨季(5～10月)次之,雾凉季(11～翌年2月)最小.昼间风速大于夜间.在昼间,上午风速最小,下午次之,中午最大.受地理位置和地形影响,风向具有明显的日变化特征,主导风向昼间为偏东南风,夜间为偏西风.昼间零平面位移(d) 值上午最大,中午次之下午最小,其年变化幅度呈现下午幅度大,上午和中午幅度小的趋势.粗糙度(Z₀)昼间值呈现下午>中午>上午的趋势,且下午Z₀值显著大于其他两个时段.     

热带季节雨林林窗边缘不同热力作用面热力效应的季节变化特征

通过对热带季节雨林雾凉季和湿热季昼间林窗区域不同热力作用面的热力效应初步分析,指出在西双版纳,不论是雾凉季还是湿热季,热带季节雨林林窗边缘壁面均具有不可忽视的热力作用,且由于受林缘树木的影响,热力效应较强的东侧,北侧林缘壁面最大区域出现位置高于次生林林窗,而强度小于次生林林窗,显示了林窗边缘壁面的热力效应除与太阳高度角,太阳辐射的时间长短和强度有关之外,林窗边缘树木高度也是不可忽视的因子,其结果可为进一步研究林窗小气候形成机制提供研究基础,为研究林窗更新及生物多样性问题提供科学参考。     

九龙江河口浮游动物的群落结构和时空变动

2009年春(5月)、夏(8月)、秋(11月)在九龙江河口进行浮游动物采样调查,分析了九龙江河口浮游动物的种类组成、群落结构、丰度和生物量的时空变化。调查共发现浮游动物119种,其中,含桡足类(35种)和水母类(31种)是最主要的类群。主要优势种有火腿许水蚤(Schmackeria poplesia)、中华假磷虾(Pseudeuphausia sinica)、弗洲指突水母(Blackfordia virginica)、短尾类蚤状幼虫 (Zoea larvae)和长尾类幼虫 (Macrura larva)。其中,春季以火腿许水蚤、弗洲指突水母、中华假磷虾以主;夏季则以短尾类蚤状幼虫和长尾类幼虫为主;秋季则以火腿许水蚤和中华异水蚤(Acaritella sinensis)为主,季节变化明显。浮游动物丰度和生物量春季最高,平均值分别为3 377.8 ind/m³和3 209.4 mg/m³,秋季最低,但空间分布不均,从春季到秋季其密集中心从近海区逐渐转移到邻近河口区。与过去同期的调查资料相比,20年来九龙江河口浮游动物总丰度、优势种的组成和排序发生了显著的变化。本次浮游动物的总丰度平均值(以秋季为例)为历次调查最低,主要优势种也明显不同, 推测,浮游动物有朝着小型化发展的趋势。     

鼎湖山主要森林生态系统地表CH4通量

利用静态箱-气相色谱法对鼎湖山3种处于演替不同阶段的森林类型-季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和马尾松林-的地表CH₄通量进行了为期一年的原位观测和研究,结果表明:3种林型地表吸收CH₄通量按从大到小的顺序为:季风林>混交林>松林,不同林型间的CH₄通量差异与森林土壤的性质有密切关系,即土壤容重越小、有机质含量与土壤温度和湿度都没有明显的相关性,但在旱季土壤温度成为控制地表CH₄通量的主要因子.     

东湖沉积物中酸挥发性硫化物的季节、深度分布特征研究

在酸挥发性硫化物AVS存在的情况下,水体沉积物中的重金属的生物有效性将显降低,同步提取金属SEM与AVS的比值SEM/AVS可作为判定重金属生物有效性的良好指标。本通过研究东湖三个不同富营养化水平的站点的AVS的季节、深度变化特征及相关的影响因子,发现AVS的含量夏季要高于冬季,并随深度的加深呈先增高后降低的分布特征,SEM/AVS随深度的变化则呈现出先降低后升高的分布特征。研究结果为正确应用SEM/AYS指标判定沉积物中重金属的生物有效性提供了依据。     

稻瘟病菌群体的分子遗传学研究Ⅲ.广东省2001年度稻瘟病菌群体的遗传结构分析以及两个假说的提出

利用随机扩增多态性DNA技术 (random amplified polymorphic DNA, RAPD) 对广东省2001年度稻瘟病菌群体的遗传结构进行了分析.以相似性系数为0.70阈值时,可将采集于广东省三大生态稻作区、早稻和晚稻生长季节的96个菌株划分为12个遗传宗谱; 其中宗谱8和9的菌株数各占总数的25% 和18.8%,为优势宗谱.从稻作区来看,宗谱3 和 8为各个稻作区的共同宗谱;而宗谱1和 2,7和11,以及9、10和12则依次是粤北、粤中和粤南稻作区的特异性宗谱.从生长季节来看,来源于早、晚季的菌株完全分属于宗谱图的上、下两个半区,彼此之间不存在共同的宗谱;而且两个优势宗谱都集中于晚季供试亚群体.结合前两次实验的结果,作者提出了如下两个假说来解释广东省稻瘟病菌群体所表现的遗传特性一个地区或生长季节的病原菌群体,其优势宗谱所占的比例越高,该地区或生长季节病害发生就越严重;在长期的水稻栽培历史中,稻瘟病菌群体可能逐步地形成了早季宗谱(小种)和晚季宗谱(小种)的遗传分化.如何进一步验证上述两个假说是值得我们进一步探讨的重要课题.     

华南地区龙眼的温度适宜性及其变化趋势

运用温度适宜度模型对华南地区龙眼生产和生育期的适宜性及其时空差异进行了计算、评价和预测。首先分析龙眼各生育期适宜度,结果表明,休眠期、花芽生理分化期、花芽形态分化期适宜性较低,具有较高的变率,开花期、果实发育成熟期、抽梢期表现出较高的温度适宜性,变率也较小,并且通过进一步研究发现影响华南地区龙眼生产的关键问题不是冷害,而是冬春季节的热害;其次分析华南地区各县区的平均温度适宜度,结果表明,华南地区龙眼温度适宜性的地域分异呈纬度地带性规律,并根据龙眼减产率将华南地区划分为最适宜型、适宜型、次适宜型、低适宜型和不适宜型五大适宜度类型;最后分析龙眼各生育期温度适宜度的年际变化,发现未来各生育期中除果实发育成熟期和抽梢期无明显变动外,其他生育期的温度适宜度都有下降趋势,同时对华南地区各站点龙眼温度适宜度的变化趋势作分析,结果表明,除福建省部分地区有弱上升外,总体上华南地区温度适宜度有下降趋势,且存在着地区差异,并且未来龙眼的适宜种植区将有可能北移,根据各站点未来适宜度变化的方向和强度进行分类,将华南地区划分为强下降型、次强下降型、弱下降型和上升型四大变动类型。