祁连山南坡表层土壤有机质含量反演

文章采用对数函数模型, 借助有机质含量的实测数据, 结合MODIS遥感影像, 反演祁连山南坡表层土壤有机质含量, 揭示其空间分布特征, 进一步为祁连山生态环境保护与土壤质量评价提供可靠的依据。结果表明: (1)MODIS遥感影像可见光波段为表层土壤有机质的敏感波段, 且该波段与表层土壤有机质含量具有良好的负相关关系; (2)土壤有机质含量呈现西北低东南高的空间分布特征; (3)土壤有机质含量的空间异质性与植被的空间异质性一致。     

1980—2018年祁连山南坡土地利用变化及其驱动力

祁连山是我国第一阶梯和第二阶梯的分界线,生态环境脆弱,对过渡地带土地利用变化及其驱动力研究具有重要的生态意义。本研究以祁连山南坡为研究区,基于1980—2018年遥感影像数据,运用空间自相关分析法、ArcGIS空间分析方法和主成分分析法分析了土地利用的时空变化特征及其驱动力。结果表明: 1980—2018年,草地是研究区土地利用类型的主体,建设用地所占比重最小,水域、草地表现为下降趋势,未利用土地、建设用地和耕地均呈现出增长态势,林地变化较小。不同地类单一土地利用动态度从大到小依次为:建设用地＞水域＞耕地＞未利用土地＞林地＞草地,综合土地利用动态度为0.9%。不同土地利用类型空间分布表现出空间集聚性特征。耕地增加的区域和林地、草地减少的区域主要分布在门源县城所处大通河谷地西北侧,天峻县东北部大通河上游地区存在工矿建设用地占用草地的现象。土地利用变化驱动力主要为人口数量、科技、城市化、经济发展水平和政策。本研究结果可为政府合理规划和利用土地资源提供依据,对祁连山南坡生态环境保护和社会经济可持续发展具有重大意义。     

2000-2020年青海湖流域植被降水利用效率时空变化

植被降水利用效率(PUE)是评价植被生产力对降水量时空动态响应特征的重要指标。以年净初级生产力(NPP)数据、年降水量数据为基础,利用地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术,计算并研究了2000-2020年青海湖流域植被降水利用效率时空分布格局及其地形效应,结合年均气温、年均地表温湿度、年生长季光合有效辐射吸收系数和年植被覆盖度等数据,探讨了PUE与各因子间的相关关系。结果表明:(1)青海湖流域单位像元(1 km²)PUE平均值在0.4-0.7 gC m^-2 mm^-1间变化,平均为0.54 gC m^-2 mm^-1,且在年际间无显著变化趋势(R²=0.05, P≥0.05)。在空间上,青海湖流域多年PUE平均值环湖呈现不均匀分布,除青海湖东岸外,PUE值随湖面距离增大呈减小趋势;其高值区主要集中分布在青海湖西岸和南岸的半环区;年PUE变化趋势的斜率值为-0.05-0.04 gC m^-2 mm^-1 a^-1,其中显著变化的区域占流域面积的29.63%。(2)青海湖流域多年PUE平均值在海拔效应和坡度坡向两种不同微地形效应下表现出明显的差异。海拔每升高50 m,PUE值将减少0.02 gC m^-2 mm^-1;随坡度增加,PUE值呈降低趋势,平坡至险坡(>45°)的变化范围为0.3-0.61 gC m^-2 mm^-1;不同坡向PUE值表现为由东北坡向西南坡递减,范围为0.52-0.56 gC m^-2 mm^-1。(3)在空间上,青海湖流域PUE值与地表温度、光合有效辐射吸收系数、植被覆盖度和叶面积指数相关性较为明显。沿海拔梯度,空气温度和地表温度与PUE呈极显著正相关(R²=0.94, P<0.01; R²=0.98, P<0.01),光合有效辐射吸收系数、植被覆盖度和叶面积指数与PUE显著正相关(R²=0.89, P<0.05; R²=0.90, P<0.05; R²=0.86, P<0.05),地表土壤湿度与PUE无显著相关性(R²=0.16, P≥0.05)。评估了青海湖流域植被降水利用效率的特征及其与各因子间的相关关系,明确了植被对降水的利用能力及其耗水特性,可为青海湖流域植被保护和国家公园建设提供理论参考。     

芪卫颗粒对2型糖尿病大鼠肾脏氧化应激和病理的影响

目的:研究芪卫颗粒对2型糖尿病大鼠肾脏氧化应激和病理的影响。方法:先诱导2型糖尿病大鼠模型50只,按照随机数字表法将大鼠分为A组和B组,每组25只,另选取25只正常鼠为对照组;A组给予芪卫颗粒,B组给予a-硫辛酸,均治疗3个月,检测3组血糖(BG)、糖化血红蛋白(Hb A1c)、血脂、肾功能指标、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽氧化物酶(GSH-Px),并观察肾脏的病理变化。结果:A组BG、Hb A1c和血脂水平均显著优于B组,差异有统计学意义(P0.05);A组肾功能指标与对照组比较无统计学意义(P0.05),A组肾功能指标显著优于B组,差异有统计学意义(P0.05);A组SOD、MDA和GSH-Px均优于B组,差异有统计学意义(P0.05);A组肾小球病理变化显著优于B组,差异有统计学意义(P0.05)。结论:芪卫颗粒对2型糖尿病大鼠肾脏氧化应激有一定抑制作用,能改善肾功能和病理。     

青海湖流域典型草地物种丰富度与生产力的关系

通过2009-2010年青海湖流域的样地实测数据,研究了不同尺度物种丰富度与生产力的关系,并初步探讨了其形成机制.结果表明:青海湖流域典型草地物种丰富度与生产力的关系在小尺度上(群落内和群落间)表现为线性正相关、负相关,在大尺度上(区域)则以单峰相关为主.沼泽草甸和高寒草甸的物种丰富度随生产力的增加而降低,高寒草原和温性草原的物种丰富度随生产力的增加而增加.在整个研究区内则表现为单峰型相关.研究还表明,研究区群落生产力的变化范围为65～585 g·m-2·a-1,物种丰富度为2～9种;生产力从高到低的顺序为沼泽草甸＞高寒草甸＞高寒草原＞温性草原.     

祁连山南坡主要河谷NDVI时空变化及影响因素分析

为进一步保护祁连山生态环境及合理开发利用河流沿线的植被资源,该文基于MODIS数据的NDVI产品及DEM数据集,对祁连山南坡主要河流谷地2000—2018年植被生长季的NDVI时空分布特征进行了研究,并提取研究区的主要地形因子,分析其对河流谷地植被生长季NDVI的影响.结果表明:随着河流两侧缓冲区距离逐渐增大,各年份的...     

近30年祁连山南坡生长季植被降水利用效率时空变化

基于1987-2017年降雨量数据、1987-2015年的GIMMS NDVI3g数据、及2001-2017年MODIS NDVI数据, 运用累计降水利用效率估算及时间趋势模型, 探讨了祁连山南坡地区的植被覆盖、降雨量和植被降水利用效率的时空变化特征。结果表明: (1) NDVI及PUE变化最大的两个区域为黑河谷地及门源盆地, 门源盆地尤为显著; (2) 1987-2017年间, 降雨量呈上升趋势, 符合“东南高, 西北低”特征, 趋势变化呈现出“东南低, 西北高”特点, 平均降雨量在300-400 mm之间面积占比最大, 约为60.45%; (3) NDVI与降雨量具有一致变化特征及规律, 平均累计NDVI在3-4之间面积占比最大, 约为52.54%; (4)平均PUE与PUE趋势变化均呈现出“东南高, 西北低”趋势, 且2000年之后, PUE呈减少趋势面积增加81.07%, 即2000年之后, 大部分区域植被健康状况有所下降。     

高寒山地生态修复方式对土壤颗粒碳氮分配的影响

通过探讨草地和林地两种修复方式下不同粒径土壤颗粒有机碳和全氮的分配规律,以期能够为高寒山地生态修复措施对土壤颗粒碳氮的影响提供参考。以空间序列代替时间序列的方法,分别选取不同恢复年限的草地和林地作为研究对象,管理方式分别为仅在生长季封育和常年封育。对生长季野外现场采集的土壤样品在实验室采用离心法对土壤颗粒进行分级,分为砂粒(2000—50μm)、粉粒(50—2μm)和粘粒(<2μm),以此分析不同粒径土壤颗粒中有机碳和全氮的分配规律。结果显示:1)不同修复年限草地和林地土壤颗粒有机碳和全氮的分配主体分别为砂粒和粉粒,草地和林地土壤颗粒有机碳在砂粒中的分配比例分别为57.36%和46.46%,全氮在粉粒中的分配比例分别为44.79%和42.55%。2)两种修复用地三种粒径土壤颗粒碳氮分配比例均与其组分含量呈正相关关系,砂粒的碳氮分配比例主要受地下生物量和土壤总孔隙度影响,粘粒和粉粒碳氮分配比例主要受容重和pH的影响。本研究区植树造林的修复方式对土壤颗粒碳氮的分配影响更为明显。     

青海湖流域矮嵩草草甸土壤有机碳密度分布特征

通过对青海湖流域不同退化程度矮嵩草草甸土壤容重和有机碳含量的测定,确定了其土壤有机碳密度。结果表明:不同退化程度下矮嵩草草甸土壤有机碳含量和变化特征各有不同。从未退化-重度退化,0—100 cm土壤剖面平均有机碳含量分别为(25.17±4.73)g/kg,(17.51±3.06)g/kg,(20.79±1.30)g/kg和(14.53±1.20)g/kg,即未退化中度退化轻度退化重度退化;0—20 cm土壤平均有机碳含量从(64.47±11.70)g/kg减少为(14.52±1.52)g/kg,减少了77.48%。土壤剖面有机碳密度变化趋势与其有机碳含量变化趋势一致。0—100 cm土壤剖面有机碳密度分别为(18.16±4.12)kg/m3,(14.24±3.52)kg/m3,(18.64±2.82)kg/m3和(13.27±2.28)kg/m3,即中度退化未退化轻度退化重度退化;土壤有机碳集中分布在0—40 cm深度,从未退化到严重退化,该深度有机碳密度分别为(32.06±6.41)kg/m3,(25.10±4.20)kg/m3,(22.68±3.17)kg/m3和(17.10±2.77)kg/m3,比整个剖面有机碳密度高出76.53%,76.25%,21.68%和28.88%。不考虑其他因素,以空间尺度代替时间尺度,这一结果说明矮嵩草草甸的退化导致土壤逐渐释放有机碳,其作为储存碳的功能在减弱,必须加强对矮嵩草草甸生态系统的保护,以防止其碳库变为碳源。     

祁连山黑河源区植被NDVI时空变化特征及影响因素分析

对于极度缺水的西北内陆干旱地区, 植被覆盖度俨然成为了该区生态环境的“指示剂”, 其发挥的核心作用不容小视。选取西北内陆干旱区核心区域—黑河源区为研究对象, 利用MODIS NDVI数据, 采用最大合成法和趋势分析法, 探讨该区植被NDVI时空变化特征, 并分析地形因素和降水量对NDVI的影响。结果表明: (1)研究区自2000年开始NDVI整体自西北向东南呈逐渐增加趋势, 增加面积显著大于减少面积且累计增加面积占研究区面积的50.58%, 表明整个研究区生态环境发生了明显改善; (2)对年、月际降水量和NDVI进行拟合后发现, NDVI与降雨量呈极显著正相关关系, 表明研究区植被覆盖程度随降雨量的增加呈增加趋势; (3)不同海拔梯度范围内, NDVI以3000—3300 m为界, 界上植被NDVI呈增加趋势, 界下呈明显减少趋势; (4)从坡度来看, NDVI以坡度25°为界, 界下NDVI值随坡度增加呈增大趋势且增幅明显, 界上NDVI值开始减少, 减幅较小; (5)不同坡向上, NDVI以正东向半阴坡和正西向半阳坡为界出现明显的高低值分区, 其中最高值出现于正东向半阴坡, 最低值出现于西南—正南向阳坡。