利用植被和地形信息进行水土流失风险度评价

在影响水土流失过程的众多因素中，选择植被和地形来进行水土流失的风险度评价.试验区域为密云水库上游.利用Landsat-7 ETM＋的影像，在计算归一化差分植被指数NDVI的基础上估算密云水库上游的植被覆盖度;利用栅格数字高程模型DEM，计算地表坡度;根据水利部部颁标准，对植被覆盖度和坡度进行分级.植被覆盖和坡度要素的分级组合形成一个交叉表模型，从而对密云水库上游的水土流失风险情况进行评价并绘制水土流失风险分布图.采用这一方法可以相对快速地度量一个区域水土流失发生的可能性和程度。     

四川省水土流失的人类活动响应及其防治策略

选取10个主要因子来评判人类活动干扰度对四川水土流失的影响和响应关系.关联分析表明载畜量、垦殖指数、人口密度、人均GDP、矿产模数和林地覆盖率是6个关联性最强的人类活动要素.干扰度分析表明人口压力、过度和不合理的资源开发活动、人为破坏行为是造成水土流失的主要原因.因此解决各类人为逆向活动、规范人类行为是水土保持的首要任务.为此,在新的历史时期,水土流失的防治是建立在一种生态系统方式基础之上的防治,是一种可持续发展的管理策略.这种方式的基础是水土流失防治的宗旨、观念、方法和领域方面予以系统创新和突破.从理论层次、政策层次、空间层次、技术层次和模式层次上同步跟步;从治理策略上进行系统整合.     

基于遥感叶面积指数的水文模型定量评价植被和气候变化对径流的影响

摘要针对经典概念性降雨径流模型较少考虑植被信息的问题,本文以澳大利亚南部典型中尺度Crawford River试验流域为研究基础,采用基于NOAA/AVHRR 遥感叶面积指数的Penman-Monteith蒸散发模型对原新安江模型和SIMHYD模型进行改进,借助改进的水文模型模拟植被变化后的径流过程,并尝试定量划分植被变化和气候变化的径流响应.结果表明：新安江-ET 模型和 SIMHYD-ET 模型与原模型相比,模拟精度有一定提高.另外,在 Crawford River 流域有 25%的面积植树造林情况下,流域年径流总变化量为 32.4 mm,为造林前多年平均径流量的 47.6%. 其中,由植被变化引起的径流变化量为 20.5 mm,为造林前多年平均径流量的 30.1%;由气候变化引起的径流变化量为 11.9 mm,为造林前多年平均径流量的 17.5%.说明造林使该流域径流量明显减少,而且相对于气候变化而言,植被变化对径流量的影响更为显著.     

青藏高原东部暗针叶林采伐迹地土壤环境变化

本文综述目前暗针叶林采伐迹地土壤物理、化学、生物学性质及水土流失情况的研究现状，指出其存在：(1)重点轻面，对生态恢复过程研究不多；(2)重植被调查，而对土壤环境变化研究较少；(3)对迹地生态环境变化机理研究不多等问题，提出迹地生态环境变化研究与生态恢复过程相结合，应展开对采伐迹地影响最大的生态环境因子的地下0．4m和地上1．5m的立体空间层次的综合长期定位研究。     

不同大气稳定度下绿化街谷流动的大涡模拟

耦合大涡模拟与植被阻力、热源项模型, 提出了城市灌木绿化街谷内风场和污染物浓度分布的热、动力数学模型. 首先利用均匀植被层边界层湍流算例考核了模型的合理性以及程序的稳定性, 表明本文模型能较好模拟植被层内部速度分布, 并能对温度变化做出正确响应. 对形状因子为0.5 的理想绿化街谷, 研究了街谷大气不同稳定度对街谷内风场和污染物浓度分布的影响. 结果表明, 相比于裸露街谷, 植被层的引入减弱了街谷内环流风场强度, 同时减小了街谷顶部污染物置换速率(pollutant exchange rate, PER), 导致绿化街谷地面、背风面和迎风面附近污染物浓度增加. 对于街谷大气稳定度对绿化街谷内风场和污染物浓度分布的影响, 街谷大气强不稳定情形下, 街谷顶部、地面、背风面和迎风面附近, 风速比街谷大气中性层结时明显降低, 污染物浓度相应增加; 街谷大气弱不稳定情形下, 街谷顶部和迎风面附近, 风速有轻微减弱, 同时, 街谷地面和背风面附近, 风速有加强趋势, 导致绿化街谷内污染物浓度在迎风面和背风面比中性层结时减小, 而在两排植被层之间有所加强. 关于街谷大气稳定度对街谷顶部PER 的影响, 街谷大气弱不稳定情形街谷顶部PER 要比街谷大气中性层结时小, 而街谷大气强不稳定情形街谷顶部PER 最小.     

零散射近似的冠层热红外辐射间隙率模型

对冠层热红外出射辐射的精确物理描述,是利用遥感技术反演植被覆盖区域地表温度工作中的关键一环．侧重于零散射近似下表达连续植被冠层热辐射特征的间隙率模型,包括基本模型与附加光照修正项并考虑热点效应的光照模型,分别对应夜间和白天的冠层热辐射特征;并着重研究辐射的方向性分布,及其与叶面积指数、叶倾角等因子的关系;由于冠层内部温差,如叶片与土壤温差、光照叶片或土壤与处于阴影中的叶片或土壤之间的温差等,引起的冠层方向辐射特性．模型的理论计算值与地面实验实测数据吻合较好,证明模型能在一定范围内较好地反映植被冠层的热辐射特征．     

植被护坡的根和土力学作用

植被护坡最基本的功能是植物根系对岩土体的加固能力,借助植物根系的作用可以明显提高边坡土体的抗剪强度,从而增大边坡的稳定性.但由于植物根系在岩土介质中受力的复杂性和多变性,使得其加固能力的计算十分困难,在工程问题中,植被护坡的设计计算仍停留在经验阶段.虽已有人开始分析植物根系与土体间相互作用,但均未就植物根系对边坡表层岩土体的力学加固机制和加固效果进行系统分析.本文着重从植被护坡作用机制和对岩土体的加固效果分析入手,探讨了植被护坡对边坡土体抗剪强度的影响,从而为植物防护设计提供了理论依据.     

河岸缓冲带不同植被配置对铵氮去除效果研究

在沈阳市郊浑河和蒲河两岸开展不同植被配置方式下,开展河岸植被缓冲带对地表径流中铵氮污染消减研究。结果表明：河岸植被缓冲带越宽,水中铵氮浓度越高,其对地表径流中铵氮的消减作用越明显;天然植被比人工植被能更好的去除铵氮污染物;当污染浓度升高时,林草混合配置的植被带对铵氮表现出较好的消减率;人工林草地和天然林草地对铵氮的平均消减率分别为31％和25．9％,最高消减率分别为57．9％和63．3％,最高消减率均发生在7m宽度河岸带上,而人工林地对铵氮的消减效果较差。实验结果能够应用于指导自然河岸带的生态保护与人工河岸植被带的建设。     

台风形成库区降雨的影响因子挖掘

考虑影响台风降雨因素的复杂性以及现有水库台风遥测资料的不完备性,采用基于信息熵与条件信息熵建立起来的不完备信息系统的约简方法,对台风形成库区降雨的影响因子进行挖掘.以典型水库中的台风特性参数及库区降雨实时监测信息为依据,忽略环境因素影响,重点研究包括台风风速、风力、7级/10级风圈半径、中心气压、台风中心与库区距离等典型台风特性因子对库区降雨量的影响,经信息约简认为台风风速、中心气压、与库区距离等台风特性因子是库区降雨的主要影响因子.分析结果对水库台风监测及库区降雨强度分析具有一定指导作用.     

岷江源头区水土流失模拟计算与动态分析

通过对卫星遥感图片的解译以及ArcGIS软件的应用,借助已有水文数据和通用水土流失方程(USLE)模拟计算了岷江源头区1974年、1994年以及2002年的年水土流失总量。同时,按照国家水利部公布的水土流失强度标准,将该区域分为无流失区、轻度流失区、中度流失区和强度流失区四个水土流失等级。结果表明:(1)该区域年水土流失总量从1974年到2002年呈下降趋势,1994年~2002年减少的速度远远大于前20年。(2)研究区域的水土流失强度有从流失严重的等级向流失轻微的等级转化的趋势,从转化面积来看,主要是由轻度流失区向无流失区转化以及中度流失区向轻度流失区转化。从转化比例来看,强度流失区减少得最多,大多转化为中度流失区。     

土壤疏水性研究进展

土壤疏水性是指水分不能或很难湿润土壤颗粒表面的物理现象。土壤疏水性研究不仅有助于合理评价疏水性对生态环境的影响，而且能为当前水土流失问题的解决提供新思路。本文对国内外土壤疏水性研究现状进行总结，着重阐述了土壤疏水性及产生机理、影响因素、测定方法及水文效应，并结合存在问题展望未来的研究，以期为我国开展相关研究提供参考。     

土壤侵蚀研究中的地球化学示踪技术应用评价

土壤侵蚀被认为是全球最严重的环境问题之一。随着人口增加，土地的强化利用，土壤侵蚀日益严重。土壤侵蚀及其引起的江河堵塞、洪水泛滥、养分流失、土壤退化、土地生产力下降、水体污染等一系列生态环境问题，不仅为全球所关注，而且也关系到我国农业持续发展的重大问题。传统的土壤侵蚀研究方法如高差法、遥感研究法、RUSLE等研究方法存在一些不足，而核素地球化学示踪法、稀土元素示踪法、磁性示踪剂法、土壤地球化学指标法等地球化学示踪方法为土壤侵蚀在精度和量化以及实用上提供了更好研究手段。分别论及了放射性核素137^Cs，7^Be，210^Pb示踪、稀土元素示踪、磁性示踪剂法、土壤地球化学指标法等在土壤侵蚀研究中的应用现状。比较和评价了国内外地球化学示踪方法及其在土壤侵蚀研究中的应用进展，可兹今后在这方面的研究工作参考借鉴。     

基于GIS和RS的重庆三峡库区公路建设对土壤侵蚀的影响

在TM解译的三峡库区重庆段2000年到2006年公路用地及相关辅助数据的支持下,借助遥感（Rs）和地理信息（GIS）技术,对研究区6年来公路建设中新增永久占地的水土流失状况进行监测,研究结果表明：研究区内公路工程侵蚀面积、侵蚀强度及土壤侵蚀量都有不同程度的增加;研究区内新增公路侵蚀面积呈现西多东少,侵蚀强度呈现西弱东强的空间分异特征。     

地理信息影像化在长江上游土壤侵蚀敏感性评价中的应用

应用地理信息影像化方法,从土壤侵蚀的影响因素出发,在ERDAS软件支持下,建立长江上游降雨侵蚀力、地形起伏、土壤可蚀性、植被覆盖信息的专题数字模型。在此基础上,进行综合分析得到土壤侵蚀敏感性指数影像化图,并探讨长江上游土壤侵蚀敏感性空间分异特征。研究表明,评价结果信息客观细致,适用于生态环境的综合评价;长江上游土壤侵蚀敏感性总体水平较高,中度敏感和高度敏感面积占总面积82．8％;长江上游土壤侵蚀敏感性空间分异显著。     

川西亚高山针叶林土壤生态过程的研究

土壤生态过程是川西亚高山针叶林生态系统过程研究中最具挑战性的研究领域，也是森林生态系统功能和过程研究中不可或缺的研究重点。土壤生态过程研究将有助于深入了解森林生态系统功能。目前。有关土壤生态过程的研究主要集中在土壤生物对土壤物理、化学和生物过程的影响以及人类活动干扰对土壤生态过程的影响等方面。但迄今为止，有关川西亚高山针叶林土壤生态过程的研究还处于空白。因此，建议在开展川西针叶林生态过程研究时，应加强以下研究领域的工作：土壤生物多样性的功能重要性及其对土壤过程的影响、土壤与植被的互动、土壤生态过程对气候变化的响应、土壤生态过程中土壤酶系统分异以及土壤过程与针叶林生态系统地上过程的关系等。     

敦煌莫高窟蒸散量的估算与非线性分析

通过应用野外称重法测定的折算系数对莫高窟林地的蒸散量进行估算与分析。结果表明,莫高窟林地的年蒸散量为6091mm,符合耗散结构的非线性原理,是较高水平蒸散耗散结构存在的表现。莫高窟林地75%的水分是通过植物根系将深层土壤水分转运出地面后以蒸腾的形式耗散掉的。蒸散量作为各参与因子时空异质性的综合反映,随着土壤水分状况、气候环境、植被种类和植物体量的变化呈现广泛非线性表现。而非线性系统不满足线性叠加原理。因此,本文通过使用折算系数,避免了用蒸发量和蒸腾量的简单的相互叠加,充分考虑了土壤蒸发、植被蒸腾和气候环境之间的相互影响。研究发现,莫高窟林地蒸散量是极干旱气候条件下高水分耗散结构的典型代表。     

Protecting DNA from errors and damage: an overview of DNA repair mechanisms in plants compared to mammals

The genome integrity of all organisms is constantly threatened by replication errors and DNA damage arising from endogenous and exogenous sources. Such base pair anomalies must be accurately repaired to prevent mutagenesis and/or lethality. Thus, it is not surprising that cells have evolved multiple and partially overlapping DNA repair pathways to correct specific types of DNA errors and lesions. Great progress in unraveling these repair mechanisms at the molecular level has been made by several talented researchers, among them Tomas Lindahl, Aziz Sancar, and Paul Modrich, all three Nobel laureates in Chemistry for 2015. Much of this knowledge comes from studies performed in bacteria, yeast, and mammals and has impacted research in plant systems. Two plant features should be mentioned. Plants differ from higher eukaryotes in that they lack a reserve germline and cannot avoid environmental stresses. Therefore, plants have evolved different strategies to sustain genome fidelity through generations and continuous exposure to genotoxic stresses. These strategies include the presence of unique or multiple paralogous genes with partially overlapping DNA repair activities. Yet, in spite (or because) of these differences, plants, especially Arabidopsis thaliana, can be used as a model organism for functional studies. Some advantages of this model system are worth mentioning: short life cycle, availability of both homozygous and heterozygous lines for many genes, plant transformation techniques, tissue culture methods and reporter systems for gene expression and function studies. Here, I provide a current understanding of DNA repair genes in plants, with a special focus on A. thaliana. It is expected that this review will be a valuable resource for future functional studies in the DNA repair field, both in plants and animals.     

Plants as a direct source of fuel

Summary Euphorbia lathyris, a plant which has been proposed as an energy farm candidate yields a total of 35% of its dry weight as simple organic extractables. Chemical analyses of the extracts show that 5% of the dry weight is a mixture of reduced terpenoids, in the form of triterpenoids, and 20% of the dry weight is simple sugars in the form of hexoses. The terpenoids can be converted to a gasoline-like substance and the sugars can be fermented to alcohol. Based on a biomass yield of about 25 dry tons ha^–1 year^–1, the total energy that can be obtained from this plant in the form of liquid fuels is 48 MJ ha^–1 year^–1, 26 MJ in the form of hydrocarbons and 22 MJ in the form of ethanol. A conceptual process study for the large scale recovery ofEuphorbia lathyris products indicates that this crop is a net energy producer. Several lines of investigation have been started to increase the hydrocarbon yield of this plant. Tissue cultures ofE. lathyris have been established and will be used for selection, with the aim of regenerating a superior plant. Biochemical studies have been initiated to elucidate regulation of terpenoid metabolism. Future plans include eventual genetic engineering to select the most desirable plant for hydrocarbon production.This work was supported by the Assistant Secretary for Conservation and Solar Energy, Office of Solar Energy, Solar Applications for Industry Division of the US Department of Energy under Contract No. W-7405-ENG-48.