秧苗平面分布对水稻群体动态、冠层透光率及穗部性状的影响

以分蘖能力较强的水稻品种D优527为材料,研究秧苗平面分布对水稻群体动态、冠层透光率及穗部性状的影响.结果表明:平面分布无序不等距程度越大,群体茎蘖数越多,差异在栽后34 d达显著水平,但齐穗期差异不显著.移栽后水稻不同平面分布群体逐渐呈平面分布无序不等距程度越大茎蘖数变异系数越大的趋势,至拔节期以后达到显著或极显著水平.与均匀分布相比,水稻秧苗不等距平面分布有利于改善群体冠层透光性和成穗质量.     

北京市白河和潮河流域生态健康评价

选取北京市重要的饮用水源密云水库上游白河和潮河流域,结合北京山区流域生态现状,构建了涵盖水域生境结构、水生生物、生态压力和陆域生态格局与功能、生态压力5大类13项指标的评价指标体系,开展了流域生态健康评价。结果表明白河和潮河流域的健康状态整体处于良好等级,但水生生物和陆域生态格局状况相对较差。14个子流域的健康状况差异并不显著,琉璃河、白河下段、汤河上游的健康状况相对较好,潮河中下段和小汤河的健康状况相对较差。流域内不合理的畜禽养殖、岸边带种植及民俗旅游是导致流域生态健康退化的主要原因,建议加强污染负荷排放的控制和监管涉水活动对水生生境的干扰以改善流域健康状况,并重点关注可指示水生态系统早期退化的生物指数,以实现可持续性和适应性的流域管理,保障密云水库的水生态安全。     

北京密云水库流域水源保护林区径流空间尺度效应的研究

通过10a的森林水文定位观测,对比研究了北京密云水库流域水源保护林和对照荒坡地径流在坡面尺度（约0.9hm^2）和小流域尺度（约2.7hm^2）上的空间尺度效应。结果表明,荒坡地和水源保护林地的径流系数在坡面和试验流域尺度上与降雨量呈显著的对数相关关系;在坡面尺度和小流域尺度,荒坡地径流系数都显著地大于水源保护林地;而且随着降雨量级的增大,荒地与水源保护林地的径流系数之差在小流域尺度比坡面尺度更大;随着研究尺度从坡面到小流域的扩展,茺地径流系数显著增大,而水源保护林地的径流系数变化微小。这一尺度效应说明水源保护林对水文过程具有较大的调蓄能力,表现为较强的水源函养作用。     

密云水库水体营养状态分析

调研结果显示 ,密云水库的营养特征为浮游藻类响应型。浮游藻类的群落结构是绿藻 (Chlorophyta)—硅藻(Bacillariophyta)型。库区水体TN 0 86mg/L ,TP 0 .0 2 2mg/L ,浮游藻类的细胞密度 4 0 5 2 3× 10 4/L。 4项指标 (Tr、TP、CODmn、chla)的TSIM 值 4 0 1— 4 9 6 ,水体为中营养。但TN、TP和浮游藻类细胞密度增长较快 ,水体向富营养发展的趋势明显。主要制约因素是面源、点源和内源对水体的污染。北京市水资源紧缺 ,密云水库是主要饮用水源地。保护流域生态环境 ,治理污染 ,涵养水源 ,实现水资源的可持续利用已很迫切     

密云水库不同季节细菌群落多样性

为加强对密云水库水体状况的全面了解,对2006年11月到2007年11月不同季节水体中的微生物进行了研究.用流式细胞仪技术和LB固体培养基培养测定了水体中的细菌数目;利用PCR-DGGE技术对水体细菌的多样性和相似性进行分析.结果表明,细菌数目随季节变化有所不同,但利用流式细胞仪测定的每毫升水体细菌的数目基本上均为104数量级,而培养得到的细菌菌落数为102～103 CFU/ml,基本符合国家饮用水源的卫生标准.细菌的多样性指数也表现出随季节变化的规律,冬季(2006-11和2007-11)Shannon-Weaver多样性指数较低,为3.0左右;春季(2007-04)开始增大,至夏季(2007-07)时可高达3.3068;秋季(2007-09)又减小到3.1246.另外,密云水库细菌的优势类群有β-Proteobacteria、Actinobacteria、Cytophaga/Flexibacter/Bacteroides (CFB) 类群和Cyanobacteria. 这些资料有望为以后进一步从微生物角度评价水质提供参考.     

基于Ecopath模型的密云水库生态系统结构与物质流动特征

密云水库作为北京的水源地,其生态安全备受关注。增殖放流鲢（Hypophthalmichthys molitrix）和鳙（Hypophthalmichthys nobilis）已成为多年来改善密云水库水质的重要措施。为进一步提升水质改善效果、提出基于生态系统管理的增殖放流优化方案,需要开展水库生态系统结构与物质流动特征研究。本研究根据已发表的生态环境调查数据及现场实测数据,运用碳氮稳定同位素技术确定鲢和鳙食物组成,并将其作为输入参数构建了2017年密云水库生态系统Ecopath模型。结果显示：鲢摄食悬浮有机颗粒物的比例高于鳙;鲢、鳙、浮游植物和碎屑的生态传递效率分别为0.62、0.75、0.49和0.39;营养级I和营养级II的总流量分别占系统总流量的68.2%和30.6%;系统中物质的总平均传递效率为7.2%;总初级生产量与总呼吸量比、总初级生产量与总生物量比、总生物量与系统总流量比分别为1.711,77.119和0.005,与部分湖库相比,密云水库生态系统成熟度处于较高水平。基于研究结果,建议采取提高碎屑食性鱼类增殖放流比例,开展长时间尺度研究等管理措施,以促进生物资源合理利用和生态系统的发育与稳定。     

密云水库水源保护区板栗林主要养分元素生物循环研究

对密云水库北京集水区板栗林主要养分元素循环进行了研究。结果表明,22年生板栗林的生物量为38638kg·hm^-2;板栗林5种主要养分元素N、P、K、Ca、Mg贮存量为315．38kg·hm^-2,各器官中5种元素贮存量大小排序是干>枝>根>叶>花>果苞>果。板栗林生态系统乔木层每年从土壤中吸收的5种养分元素量为79．17kg·hm^-2,吸收量占0～30cm土层5种养分元素总量的0．15％,占0～30cm土层中5种元素有效养分量的1．95％。年吸收量中存留量为11．25kg·hm^-2,枯落物归还量为58．08kg·hm^-2。雨水及雨水淋溶输入到板栗林生态系统的养分元素量为38．63kg·hm^-2,果实输出量为9．84kg·hm^-2。雨水和雨水淋溶量与枯落物归还量之和大于吸收量,表明研究期间板栗林生态系统养分元素的收入略大于支出,5种元素的吸收系数排序为N>P>K>Ca>Mg,利用系数排序为K>N>Mg>P>Ca。循环系数排序为K>N>P>Mg>Ca。周转期排序是Ca>P>Mg>N>K。     

密云水库的浮游植物群落结构与密度

 1998年的调查研究显示,密云水库库区水体的浮游植物群落为硅藻(Bacillariophyta)—绿藻(Chlorophyta)型,细胞密度为358.76×104·L-1。湖泊的营养特征为浮游植物响应型。1988～1998年库区水体总氮增长48.7％,总磷增长31.2％,浮游植物细胞密度增长41.7％,库区水体已为中营养,并出现了富营养型浮游植物指示种类,例如斜生栅藻(Scenedesmus obliquus(Turp)．Kütz．),铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa Kütz．),湖泊色球藻(Chroococcus limneticus Lemm．)。水体向富营养化发展趋势明显。应加强水环境保护,增加密云水库流域植被覆盖度,净化、涵养水源,以保证密云水库向北京市供水的质量和数量。     

密云水库流域“稻改旱”生态补偿农户参与意愿分析

近年来,北京市政府在密云水库上游实施"稻改旱"生态补偿项目,确保城市供水安全,而上游农户能否积极参与,是该项目成功的关键。基于农户调查数据,运用选择实验模型分析了密云水库上游河北省丰宁县3个乡镇农户"稻改旱"项目的参与意愿特征。定量估计了"合同期限"、"是否可以中途退出"、"参与项目土地比例"、"化肥减量使用"、"是否可以浇水"和"补贴金额"共6个选择属性对农户参与意愿的影响。除"参与项目土地比例"外,其余属性均对农户项目参与意愿有显著影响。以此为基础,估计出各个具有显著影响选择属性的边际效应和边际接受意愿。结果表明:(1)农户青睐"可以中途退出"和"短合同期"的选择属性,反映出项目蕴藏的可持续性风险。可通过创造更多符合本地劳动力特点的非农就业机会加以解决;(2)"不可以浇水"和"减少化肥使用"已成为阻碍农户参与的两个因素。现阶段可先通过技术培训的方式,从改善农户环境意识入手,以减少农户生产行为对项目成效的不利影响;(3)补偿金额对于动员农户参与的效果较为有限,而其它几个选择属性却表现出较好的农户动员参与特性。因此,可尝试增强农户自主参与决策,并引入弹性合同机制,以有效吸引农户参与,同时节约补偿资金使用;(4)不同乡镇对"稻改旱"项目表现出差异化的参与意愿。与农业乡镇相比,非农产业乡镇的补偿期望相对较高。因此,今后应考虑改变以往不分区域"一刀切"的做法,设计多样化的补偿策略。     

密云水库上游流域土地利用与地表径流营养物的关系

定量刻画土地利用与水体营养物浓度的关系,有助于指导流域土地利用管理,以控制水体富营养化.以往研究较多关注土地利用的数量结构,对其强度、空间分布等刻画相对不足.本研究以密云水库上游流域为例,基于覆盖全流域52个子流域的水质采样,通过遥感解译和空间计算,提取土地利用强度、所处坡度、与河道及监测断面距离以及位置邻接关系等信息,构建土地利用与总氮、总磷和化学需氧量浓度的多元线性回归方程.结果表明: 土地利用与总氮、总磷和化学需氧量浓度回归方程的决定系数由未纳入任何信息的0.294、0.471和0.223分别增加到0.532、0.685和0.489,显著提高了模型的解释能力.在厘定每一空间位置土地利用对监测断面营养物浓度贡献率的基础上,比较与河道不同迁移路径距离下土地利用对营养物浓度的平均累积贡献率及面积累计百分比,确定了距离河道1 km范围内的河岸带为水体富营养化的关键控制范围.最后提出了优化农田施肥管理、加强牲畜粪便处理、建设林地过滤带和河岸缓冲带等水质污染控制和调控的措施建议.