暖地泥炭藓在不同水位及光照条件下的光谱特征分析

在实验室内模拟不同水位条件下,对暖地泥炭藓的高光谱反射数据进行分析.结果表明,在不同的水位条件和光照条件下,暖地泥炭藓光谱曲线表现出很大差异,随着水位的降低其在可见光和近红外的反射率均有升高,且在近红外的几个水吸收波段的吸收谷深度随着水位的增加不断加深.对暖地泥炭藓光谱的一阶导数分析,结果表明过高和过低的水位对于植物本身都造成了胁迫,其体内叶绿素含量下降,导致其红边位置向短波方向移动.在过强的光照强度下,暖地泥炭藓叶片发生不同程度光合色素含量的下降,从而导致在绿波段反射率的增加.本研究将为野外实地光谱测量的验证以及高分辨率卫星遥感监测泥炭藓湿地水分状况提供地面光谱反射依据.     

第四纪湖相介形类组合的古气候与古环境意义:以洞庭盆地介形类现生种为例

本文在分析国内外第四纪湖相介形类组合古气候与古环境意义研究现状基础上,初步研究了洞庭湖湘阴近岸介形类现生种分布与生态特征.国外在第四纪湖相介形类古气候与古环境研究方面做了大量工作,取得了丰富成果.而国内该方面工作仅主要集中青藏高原及其邻区,其它地区鲜见.国外在详细介形类现生种生态调查基础上,建立基于其的环境参数转换函数,并在第四纪古气候与古环境定量重建中发挥了重要作用.然而我国现生种生态调查依然薄弱,主要表现在1)仅主要集中青藏高原等少数地区,其它地区还很少;2)生境数据绝大多为定性或半定量,很少定量;3)很少按季节采样.洞庭湖湘阴近岸包含3个属种,分别为未定种、Metacypris bellareticulata及Darwinula sp.,它们的生态要求为电导率240μs/cm,溶氧量10.45 mg/L,p H值8.1,水深0.5-1 m,水温10℃.     

鄂西七姊妹山泥炭藓湿地沉积物粒度特征及其环境意义探讨

以鄂西七姊妹山泥炭藓湿地QZMS钻孔沉积物为研究对象,通过AMS14C测年、岩性特征与沉积物粒度综合分析,探讨了鄂西南山地13 000 cal. a BP以来的沉积环境变迁.研究结果显示：QZMS钻孔沉积物粒度组成主要以细粉砂和中粉砂为主,频率分布曲线均为单峰分布,由下至上,峰度由宽到窄,偏度从近于对称到正偏,揭示了搬运动力和沉积环境的演变过程;综合分析结果表明研究区沉积环境演化可分为4个阶段：1) 12.9～11.6 cal. ka BP,气候波动频率高,但幅度较小,水动力条件相对较弱;2) 11.6～10.2 cal. ka BP为晚更新世向全新世的过渡阶段,水动力条件持续较弱,环境相对稳定;3) 10.2～7.7 cal. ka BP早全新世,气候变得暖湿,水动力条件较前一阶段有所增强,泥炭藓湿地开始形成;4) 7.7～2.0 cal. ka BP气候暖湿,水动力条件达到最强,峰度和偏度波动频率低,但幅度增大,为沼泽湿地环境.研究表明七姊妹山泥炭藓湿地沉积物的粒度粗细与区域内水文条件和物源的变化密切相关,借助粒度组成和参数特征,可反演该区域的沉积环境演变,揭示泥炭藓湿地发育形成的过程,为该地区泥炭藓湿地的保护和气候环境变化研究提供科学参考.     

泥炭湿地物种多样性、生产力与土壤养分关系

按照水位梯度将金川泥炭地的植物群落划分为4个类型(臌囊苔草-柳叶绣线菊群落、芦苇-臌囊苔草群落、臌囊苔草群落和油桦-臌囊苔草群落),研究4个群落的物种多样性与生产力及土壤养分的关系.结果表明:随着水位的升高,4个群落的生物量逐渐减少,水位最低处的臌囊苔草-柳叶绣线菊群落的地上生物量最高;4个群落中地下水位、生物量、土壤全氮、土壤全磷和物种多样性均存在显著差异(P0.05),土壤有机质差异不显著;物种多样性仅与土壤全磷呈显著正相关关系(P0.01),与全氮、有机质和地下水位无相关性;生物量随土壤全氮、全磷的增加显著增加,与湿地水位呈显著负相关,与土壤有机质含量之间关系不显著.金川泥炭地群落生产力的分布与土壤全氮、全磷和泥炭地水位的关系密切;土壤全磷可能是影响物种多样性的主要因子.     

水分对大兴安岭不连续多年冻土区湿地泥炭分解排放二氧化碳的影响

水分是影响土壤分解的重要环境因子之一。采用室内培养实验分析水分对大兴安岭不连续多年冻土区湿地泥炭分解排放CO2的影响。培养实验分为4个水分梯度(0%、30%、60%和100%最大持水量),泥炭分解排放的CO2采用碱液吸收法测量。结果表明:水分对冻土湿地泥炭有机碳分解具有先促进后抑制的影响趋势,在60%最大持水量条件下,泥炭分解CO2的排放率和排放量最大;而在同一个水分梯度下,40d的培养期内,泥炭分解CO2的排放率具有先降低后稳定的变化趋势。并且水分含量对冻土湿地两层泥炭(10~20cm和20~30cm)分解的影响趋势基本一致。二次方程很好地反映了土壤水分对泥炭分解的影响,方程预测大兴安岭不连续多年冻土区泥炭分解的最优含水量约为65%(10~20cm层)和59%(20~30cm层)最大持水量。而一元动力学方程很好地反映了不同水分含量下冻土湿地泥炭有机碳分解排放CO2随时间的动态变化。     

黑河流域地下水埋深与气候变化对植被覆盖的影响研究

植被是联结土壤、大气、水分的自然纽带,在一定程度上,植被变化能在全球变化研究中充当"指示器"的作用.黑河流域位于我国西北干旱地区,气候变化敏感,以黑河流域为研究区,采用1998—2008年Spot-Vegetation的NDVI数据,以同时期的气象数据和区域地下水埋深数据为基础,通过ENVI、Arcgis等软件对数据进行统计分析,利用多元统计模型分析植被指数NDVI与年均温、年地下水埋深之间的定量关系,得出如下结论:1)黑河流域植被覆盖呈上升趋势,其中春季增加趋势最大;在空间分布上,黑河流域上中游的张掖、金塔等地区植被覆盖增加趋势明显,植被覆盖下降的区域主要在下游地区.2)黑河流域的年均地下水水位整体上呈下降趋势,地下水位埋深由年均3.09m上升到4.67m,其中地下水埋深较深的位置主要集中在上游,处于张掖市张掖农场周围,下游地区埋深普遍较浅.3)植被覆盖指数NDVI与温度成正相关,与地下水位埋深呈现负相关,综合分析NDVI变化趋势与气候变化和地下水之间的关系,建立三者之间的定量关系.本研究为定量评价由植被覆盖为主要表征的区域生态环境状况提出了科学的依据.     

神农架大九湖湿地泥炭藓遗传多样性RAPD研究

泥炭藓是重要的沼泽湿生藓类,其生长情况对环境气候变迁具有直接的指示意义.通过RAPD分子标记对湖北神农架47份泥炭藓样品的遗传多样性进行了研究:(1)对20条随机引物进行筛选,共选出6条重复性好,条带清晰的引物,对47份样品共扩增出40个条带,多态性比率为95%;(2)以遗传相似性系数0.61为界限,可将47份样品划分为4大类群;(3)对泥炭藓扩增条带的聚类分析显示,大九湖湿地泥炭藓遗传多样性与采样点地域之间没有明显的相关性.对上述结果综合分析表明:大九湖湿地泥炭藓遗传多样性水平较低,一定程度上反映出近些年来旅游开发、排水工程改造等人类活动对大九湖湿地自然环境的影响.     

泥炭沼泽学若干基本概念的再认识

综合国内外有关研究成果,比较和区别了泥炭沼泽学的若干基本概念.泥炭沼泽是自然或人为干扰较少的积累泥炭的生态系统,而泥炭地则可以有较强人为干扰.雨养泥炭沼泽营养补给主要源于大气降水,矿养泥炭沼泽则主要接受地表水和地下水补给.部分木本植物沼泽和挺水植物沼泽属于泥炭沼泽的范畴,但在北半球,挺水植物沼泽并非主要的积累泥炭的湿地类型.低、中和高位泥炭沼泽是针对泥炭沼泽的地貌形态而言的,不应与泥炭沼泽的发育阶段建立普遍而严格的联系.富、中和贫营养泥炭沼泽概念的使用应慎重,只有通过水化学测试才能准确确定泥炭沼泽的营养状况.同时浅析了造成泥炭沼泽学中若干概念混淆或误解的主要原因.     

控制排水条件下冬小麦水位生产函数的试验研究

为了研究冬小麦地下水埋深与产量的关系,以地下水的降落速度与适宜埋深作为冬小麦排水的调控指标,在蒸渗测坑内进行冬小麦水位调控试验,通过理论分析和数值计算,建立了排水条件下冬小麦水位生产函数;考虑到根层土壤含水量与地下水位的耦合作用对冬小麦产量的影响,提出了用土壤含水量作为修正系数的控制排水条件下冬小麦的水位生产函数.函数...     

建立基于介形类的水深转换函数:以洞庭盆地为例

全新世气候变化是当前地球科学研究的重点与热点之一。洞庭盆地全新统是重建区域古气候的良好材料。介形类为重建古气候的良好指标。洞庭盆地介形类包括6属10种,仅比利时舍氏玻璃介(相似种)Schellencandona cf.belgica对水深敏感,其余属种均不敏感。采用加权平均二项式回归法建立基于S.cf.belgica的水深转换函数,该函数具有较好的预测能力。本研究可为定量重建洞庭盆地全新世古气候奠定必要基础。     

武夷山不同海拔植被带土壤微生物量磷的时空变异

为了阐明我国中亚热带森林区土壤微生物量磷的时空变异特征及其主要影响因子,在福建省武夷山国家自然保护区选择了常绿阔叶林(EBF,海拔500 m)、针叶林(CF,海拔1 200 m)、亚高山矮林(SDF,海拔1 800 m)和高山草甸(AM,海拔2 100 m)共4种不同海拔植被类型作为实验样地进行了相关实验研究。结果表明:土壤微生物量磷含量随着海拔高度的增加显著增加,其中在0～10 cm的表层土壤中,EBF、CF、SDF和AM 4种植被类型土壤微生物量磷年均值分别为12.35、14.63、23.98和31.99 mg/kg,除EBF与CF两种植被类型之间土壤微生物量磷差异不显著外,其他不同海拔植被类型之间土壤微生物量磷含量均差异显著(p<0.05)。土壤微生物量磷含量在0～10 cm土壤表层最高,随着土壤深度的增加而逐渐减小。不同植被类型及不同土壤层次中土壤微生物量磷均具有明显的季节动态变化且变化规律一致,均表现为冬季最高,秋季次之,夏季最低。相关分析表明,在0～10 cm土层影响土壤微生物量磷沿海拔梯度空间变异的主要因子是土壤湿度和土壤有机质含量,而影响土壤微生物量磷季节性变异的主要因子是土壤湿度和土壤温度。     

金佛山4种植物群落下表土炭屑特征初步分析

通过对比分析金佛山4种植被下表土炭屑形态和大小,揭示出森林群落与草本群落表土炭屑存在着较明显的差异.从炭屑形态上来区分:亚高山草甸表土中炭屑较薄,大部分为长方形或长条形,且其纵向边缘平直,横向断口一端相对平直,另一端较参差;森林群落下表土炭屑都较厚,多为近圆形或矩形,边缘参差不齐.炭屑大小上主要表现为:森林群落表土炭屑较小,平均L/W值为1.56±0.05,且L/W值大于3的炭屑不超过10%;亚高山草甸群落表土炭屑L/W值为1.77±0.10,且仍有超过10%的炭屑L/W值大于3.     

安徽大别山多枝尖山区植物区系的研究

多枝尖山区地处大别山腹地主峰分水岭的主段,为筹建中的自然保护区.该区有种子植物1313种(含种下等级),隶属569属,143科,是大别山植物区系中最丰富、最具代表性的地区之一.该区植物区系起源古老,特有现象明显,是南北方植物迁徙的主要通道之一.通过对本区与大别山南北坡及与邻近地区植物区系的对比分析,笔者赞同将整个大别山植物区系划归华东植物区系.赞同将宜昌至襄樊一线作为华东与华中区系的分界线.华东与华北区系的分界线在安徽西部约在大别山以北的霍丘南部,向东经嘉山至苏北一线.并提出天目山、黄山与大别山的植物区系成分趋于一体,大别山西缘的麻城至蕲春一线是华东区系中以天目山,黄山、大别山为核心区的西北边界.     

安徽大别山多枝尖山区植物区系的研究

多枝尖山区地处大别山腹地主峰分水岭的主段,为筹建中的自然保护区。该区有种子植物1313种(含种下等级),隶属569属,143科,是大别山植物区系中最丰富、最具代表性的地区之一。该区植物区系起源古老,特有现象明显,是南北方植物迁徙的主要通道之一。通过对本区与大别山南北坡及与邻近地区植物区系的对比分析,笔者赞同将整个大别山植物区系划归华东植物区系。赞同将宜昌至襄樊一线作为华东与华中区系的分界线。华东与华北区系的分界线在安徽西部约在大别山以北的霍丘南部,向东经嘉山至苏北一线。并提出天目山、黄山与大别山的植物区系成分趋于一体,大别山西缘的麻城至蕲春一线是华东区系中以天目山,黄山、大别山为核心区的西北边界。     

拉鲁湿地自然保护区有壳肉足虫物种多样性与空间分布特征

2009年7月~2011年7月,用定点随机采样、非淹没培养皿法和活体观察法,对拉鲁湿地自然保护区有壳肉足虫物种多样性和空间分布特征进行了研究。共鉴定到有壳肉足虫61种（包括7个未定名种）,隶属于3纲3目11科17属。其中表壳目44种,占有壳肉足虫物种总数的72.13%,为优势类群;网足目16种,占26.23%,为次优势类群;单室目1种,占有壳肉足虫总数的1.63%,为罕见类群。优势种类仅为盘状匣壳虫（Centropyxis discoides）。结果表明：拉鲁湿地有壳肉足虫群落结构较为复杂,各样点有壳肉足虫的物种相似性系数在0.44~0.70之间,为中等相似,有壳肉足虫群落特征区域差异性不明显;多样性指数在2.40~5.42之间,多样性指数具有明显的差异性。     

The amount of carbon released from peat and forest fires in Indonesia during 1997

Tropical peatlands are one of the largest near-surface reserves of terrestrial organic carbon, and hence their stability has important implications for climate change. In their natural state, lowland tropical peatlands support a luxuriant growth of peat swamp forest overlying peat deposits up to 20 metres thick. Persistent environmental change-in particular, drainage and forest clearing-threatens their stability, and makes them susceptible to fire. This was demonstrated by the occurrence of widespread fires throughout the forested peatlands of Indonesia during the 1997 El Ni?o event. Here, using satellite images of a 2.5 million hectare study area in Central Kalimantan, Borneo, from before and after the 1997 fires, we calculate that 32% (0.79 Mha) of the area had burned, of which peatland accounted for 91.5% (0.73 Mha). Using ground measurements of the burn depth of peat, we estimate that 0.19-0.23 gigatonnes (Gt) of carbon were released to the atmosphere through peat combustion, with a further 0.05 Gt released from burning of the overlying vegetation. Extrapolating these estimates to Indonesia as a whole, we estimate that between 0.81 and 2.57 Gt of carbon were released to the atmosphere in 1997 as a result of burning peat and vegetation in Indonesia. This is equivalent to 13-40% of the mean annual global carbon emissions from fossil fuels, and contributed greatly to the largest annual increase in atmospheric CO(2) concentration detected since records began in 1957 (ref. 1).     

The hydrological linkage of mountains and plains in the arid region of northwest China

Mountain regions supply a large amount of fresh water for the people in arid and semiarid regions, however, there is great uncertainty of the water quantification from mountains to lower areas. In order to assess the hydrological significance of mountains and the hydrological linkage of mountains and plains, the measured and simulated hydrological data of the arid region in northwest China were used in the present research which followed a catchment-based approach. Firstly, the Heihe River Basin, a well-documented area, was selected as a specific watershed to reveal the hydrological relationship between highlands (mountains) and lowlands (plains); and then, the significance and disproportion of mountain runoff of 8 river basins as cases in the arid region of northwest China were analyzed and compared following the above analysis. The results of the study showed that the proportion of mountain runoff in total basinal runoff (PMR) of most rivers is above 50%. The PMR are between 50%-95% in the rivers originated in the northern slope of the Tianshan Mountains where the aqueous vapor is relatively sufficient. And that, almost all the flow of the rivers originating from the Qilian Mountains, the southern slope of the Tianshan Mountains, and the northern slope of the Kunlun Mountains come from mountain regions. Also the PMR gradually increases from west to east in northwest China. The hydrological significance and disproportion of mountains water in the arid region of northwest China were given a systematic and thorough assessment, and the results could give potential guides for the scientific utilization of water resources in these regional areas for relieving the more and more serious shortage of water resources due to climate warming and population expansion.     

Groundwater circulation relative to water quality and vegetation in an arid transitional zone linking oasis, desert and river

In groundwater-dependent ecosystems, groundwater circulation controls the overall water quality and ecosystem dynamics. Groundwater and vegetation across a 30-km groundwater transect linking oasis, desert and river in an extremely arid area were investigated with a series of soil profiles drilled into the unsaturated zone to understand groundwater circulation and its control on groundwater quality and surface vegetation in the extremely arid Lower Tarim River, NW China. Measurements have included water-table depth, water chemistry and water isotopes (2H, 18O, 3H) for 15 water samples, soil moisture and chloride content for 11 soil profiles, and vegetation investigation. Results show that the groundwater in desert zone is characterized by slow recharge rate (pre-modern water), great water-table depth (6.17-9.43 m) and high salinity (15.32-26.50 g/L), while that in oasis (uncultivated land) and riparian zone is characterized by relatively fast recharge rate (modern water), small groundwater-table depth (3.56-8.36 m) and low salinity (1.25-1.95 g/L). Stable isotopes show that secondary evaporation takes place during irrigation in oasis. The vegetation characteristics (coverage, richness, evenness and number of plants) are closely related to soil moisture and water-table depth. Groundwater recharge from irrigation in oasis and from river in riparian zone sustains a better ecosystem than that in the desert area, where lateral and vertical groundwater recharge is limited. The more evapotranspirative enrichment may occur in the vegetated and water-rich riparian zone as compared to desert. This study also demonstrates the effectiveness of environmental tracers in studying ecohydrological processes in arid regions.     

长江中游流域国家级自然保护地交叉重叠特征及其优化整合研究

【目的】定量分析长江中游流域国家级自然保护地交叉重叠特征及其优化整合对策,为我国自然保护地的合理规划与布局提供科学依据。【方法】以长江中游流域6类661处国家级自然保护地为研究对象,运用ArcGIS核密度指数方法,定量分析其交叉重叠特征和优化整合对策。【结果】长江中游流域共214处国家级自然保护地存在交叉重叠,主要集聚分布于鄱阳环湖、大别山南部武陵山脉和伏牛山等区域;在省级行政区划交界、流域区划交界、生物多样性保护优先区和生态功能保护区内,优化整合应优先考虑以国家公园、自然保护区、风景名胜区和自然公园4类为主体分别进行类型整合、范围调整、吸收合并和同类合并。【结论】运用ArcGIS定量可视化叠加分析方法,可以有效识别并判断自然保护地交叉重叠现状、特征及问题,有利于科学构建我国自然保护地体系及其空间格局规划。     

多元分析在农业自然资源分类上的应用

本文利用多元分析对陕西秦巴山区进行自然分类,所选10个因素为影响秦巴山区主要商品(如柑桔、茶叶、水稻等)的主要自然生态集,以区域内28个县的观测站作为样点,由聚类分析将秦巴山区分为三类,即大巴山北亚热带区、汉江谷地亚热带农林区和秦岭暖温带森林区。