基于农牧业产品和生活用水的京津冀地区水足迹时空特征研究

水足迹将实体水消费和虚拟水消费联系起来,能真实地反映水资源利用的空间差异状况。运用自下而上的方法,分别计算了京津冀地区市级、区县尺度2000—2014年水足迹与人均水足迹,并分析其时空变化特征。结果表明:(1)市级尺度上,北京市水足迹、人均水足迹最高,天津市次之。石家庄市水足迹、人均水足迹相对较高,衡水市水足迹、人均水足迹均相对较低。京津冀市级平均水足迹由2000年的35.88亿m~3增长到2014年的50.82亿m~3,天津市、北京市增长幅度最大。(2)区县尺度上,北京市主城六区水足迹、人均水足迹最高,北京市其他市辖区和天津市主城六区、滨海新区水足迹、人均水足迹次之,石家庄市主城区水足迹、人均水足迹也相对较高。北部燕山山区、西部太行山区及衡水市所辖区县水足迹、人均水足迹最低。京津冀区县平均水足迹由2000年的2.30亿m~3增长为2014年的3.16亿m~3。北京市市辖区水足迹增长幅度最大,天津市市辖区次之。(3)水足迹的构成比例从大到小依次是消费虚拟水量、生活用水量和生态环境用水量,消费虚拟水量约占水足迹的90%。京津冀生态环境用水所占水足迹比例总体呈现增加的趋势,北京市生态环境用水所占水足迹的比例高于天津市和河北省。本文对京津冀地区水足迹的计算与时空变化特征分析,以期为研究京津冀地区城镇化对水资源量的胁迫效应提供参考与依据。     

西南喀斯特地区两种草本对干湿交替和N添加的生长响应

喀斯特地区的"岩溶干旱"和频繁的变水环境成为喀斯特地区植被生长和分布的重要选择压力,是该地区植被恢复重建的主要障碍因子。N沉降也会对喀斯特地区的生态系统造成难以预测的影响。为了探究喀斯特地区草本植物对干湿交替和N添加的生长响应,以苍耳(Xanthium sibiricum)和三叶鬼针草(Bidens pilosa)为研究对象,通过盆栽水分受控实验,研究了5种不同水分处理[对照组(CK)、干旱组(D)、1周干湿交替处理组(DW-1)、2周干湿交替处理组(DW-2)和3周干湿交替处理组(DW-3)]与N添加(N+、N-)对两种草本植物生长和生物量的影响。结果表明,干旱胁迫抑制了植物生长和生物量的积累,株高、叶面积、总根长和根体积等生长指标和地上生物量均显著降低,根冠比增大。不同程度的干湿交替对植物的生长和生物量的积累均表现出一定程度的补偿效应,但这种补偿效应的大小随着干旱持续时间的延长而减弱。N添加对植物的生长和生物量积累有显著地促进作用,株高、根表面积、根体积和根生物量较对照组显著增加,但这种促进作用随着干旱历时的增加而减弱,可能与土壤水分状况有关。同时,N添加还影响着植物生物量的分配,在促进两种植物地上和地下生长的同时,还促进了植物根冠比的增加。     

退耕区域发展碳汇产业的生态经济学思考

碳汇产业,即利用植物吸收二氧化碳的潜力及规律,在人工适度干预下获得清洁空气、满足人们生产和生活对生态环境需求的产业,为原有相对均衡或稳定的农业产业-资源系统的优化升级提供突破口和新的增长点.退耕区域生态系统服务中,固碳释氧功能的经济显化、碳汇潜力的迅速提高,以及国内外碳汇交易与碳汇市场的兴起等,为碳汇产业的发展奠定了理论和现实基础.随着碳汇产业的发展,生产经营者必然以提高碳汇产出为核心,形成对碳源的控制及对碳贮量增加路径的开发,重新布局农业产业-资源结构,因而为退耕区域可持续发展带来新的活力;同时,也隐含了下一步需要研发的重点,即碳汇产业融入后的农业产业-资源的配置结构及良性耦合机制.     

不同干扰对黄土区典型草原物种多样性和生物量的影响

对黄土区典型草原进行封育+施肥(EF)、封育+火烧(EB)、封育(E)和放牧(G)处理,实地调查分析群落盖度、高度、密度、地上现存量和物种多样性,以研究不同干扰对黄土区典型草原群落物种多样性和生物量的影响.结果表明:在4种干扰类型中,施肥+封育草地群落盖度和地上生物量最高,且优势度指数最高,这与禾本科草占优势地位有关,群落均匀度指数和多样性指数最低,符合“生态位理论”;放牧地群落高度、盖度、密度和地上现存量最低,群落丰富度指数和多样性指数最高,支持“中度干扰理论”;封育地密度和均匀度指数最高;具体表现为:4种干扰类型地上生物量的变化趋势为封育+施肥＞封育+火烧＞封育＞放牧;说明长时间的封育对草地是一种严重干扰.群落丰富度指数(R和Ma)的排列顺序为放牧＞封育+施肥＞封育+火烧＞封育,群落物种多样性指数(H'和D)的排列顺序为放牧＞封育＞封育+火烧＞封育+施肥,优势度指数与多样性指数相反,群落均匀度指数(Jsw和Ea)的排列顺序为封育＞放牧＞封育+火烧＞封育+施肥.不同干扰样地群落生产力与Shannon-Wiener和Simpson 多样性指数间呈负相关关系,这个结论可以用地上/地下竞争的相互作用来解释.     

北疆地区15种豆科植物种子对绵羊消化道作用的响应

为揭示北疆地区豆科植物种子对绵羊消化道作用的响应, 采集了北疆地区天然草地中常见的15种豆科植物种子。首先测定种子的长、宽、厚和质量, 并计算种子的形状指数。其次, 用种子饲喂绵羊, 收粪试验在种子摄食后的第6、12、24、36、48和72 h进行, 测定种子经绵羊消化道作用后的回收率、种子在绵羊消化道内的平均滞留时间以及消化道作用前后种子的萌发行为, 并研究了种子大小及形状指数对平均滞留时间和种子回收率的影响。结果如下: 15种植物种子质量在1.50-37.68 mg之间, 形状指数在0.001-0.12之间, 均为中等或较大类型的球(圆)形种子; 种子被绵羊采食后的排放动态符合高斯模型: Y = 0.02 + 0.74e ^{-0.5(( X - 29.61)/9.41)2}, 种子排放高峰期集中在采食后的24-36 h时间段内; 种子回收率最大的是洋甘草(Glycyrrhiza glabra)(39.25%), 最小的是草木犀(Melilotus officinalis)(4.28%); 平均滞留时间最长的是草木犀(37.19 h), 最短的是新疆棘豆(Oxytropis sinkiangensis)(22.33 h); 种子回收率与种子大小和形状指数之间分别具有符合形如Y = 6.45 + 2.05X - 0.04X ²和Y = 2.59 + 36.97e ^{-24.47 X}的函数关系模型; 平均滞留时间与种子大小和形状指数之间分别具有符合形如Y = 12.48 + 37.44e ^{-0.07 X}和Y = 3.93 + 2055.33X - 21757.99X ²的函数关系模型, 此结果表明, 较大、较小和形状不规则的豆科种子较易被绵羊消化和排泄。经绵羊消化道作用后, 多叶锦鸡儿(Caragana pleiophylla)种子的萌发率由消化前的96.22%显著降低至35.17%, 野火球(Trifolium lupinaster)和狐尾黄耆(Astragalus alopecurus)种子萌发率和消化前相比差异不显著, 其余12种种子的萌发率均显著提高(p < 0.05)。     

A comparison of Bonus and Quota mating systems for utilising the sex-determining region Y gene in terminal sire beef cattle breeding

The use of the sex-determining region Y gene in terminal sire beef cattle breeding was investigated, assuming that fertile transgenic bulls carrying this gene on an autosome can be created. The benefit of these transgenic bulls arises from having an increased proportion of calves with a male phenotype. Two mating strategies utilising the transgenic bulls were devised and compared; the Quota scheme whereby a quota of normal bulls is used alongside the transgenic bulls in a breeding nucleus, and the Bonus scheme in which a phenotypic bonus is assigned to transgenic bulls indicating the added value of their offspring. Bonus and Quota breeding schemes were comparable, in terms of the value of offspring of the bulls, for the first 6 years of selection, after which time the Quota breeding scheme was superior. For time horizons less than 10 years, and large assumed phenotypic superiorities of male calves, breeding schemes with transgenic bulls were superior to traditional breeding schemes without transgenic bulls. If the time horizon was longer, or if the assumed superiority of male calves was small, then traditional breeding schemes were generally superior to those utilising transgenic bulls. Scenarios were observed, however, where transgenic bulls were always superior to normal bulls, in terms of their value as sires. Equations were derived to predict genetic gain and the equilibrium genetic lag between normal and transgenic bulls in Quota breeding schemes.