我国北方温带草地土壤微生物群落组成及其环境影响因素

选择我国北方温带草原中的草甸草原、典型草原、荒漠草原3种类型共13个样点进行调查,对土壤微生物磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFAs)进行测定。对土壤微生物群落进行无量度多维标定排序(nonmetric multidimensional scaling,NMDS),排序后的样点空间异质性显示3种草原类型微生物群落结构差异明显。结合10种环境因素,对土壤微生物群落组成进行冗余分析,解释率达到79.87%。研究结果表明:土壤含水量、土壤总碳和土壤总氮影响草甸草原土壤微生物群落组成;典型草原土壤微生物群落组成主要受到土壤轻组碳和土壤轻组氮的调节;影响荒漠草原土壤微生物群落组成的因素为年均温和土壤p H值。     

气候变化对中国北方温带草原植被的影响

在月、季节、生长季和年4个时间尺度上,采用Krigging空间插值方法对1982—1999年的降水、气温数据插值生成栅格影像,将其与1982—1999年的NOAA/AVHRR NDVI影像进行相关分析.同时,综合分析了归一化差值植被指数(normalized differential vegetation index,NDVI)、降水、气温、区域潜在蒸散量、区域实际蒸散量的年际季节变化.结果表明,降水是制约本区植被生长的根本原因,夏季降水量对植被生长的影响最为显著,7—8月份的降水对下月植被的生长有重要的影响.同时得出中国北方温带草原植被与气象因子相关性的空间分布图.     

根冠比与烟草品质的关系

根冠比是根的干(鲜)重与地上部分的干(鲜)重之比值。根冠比受植物自身发育特性的影响,环境因素的影响,影响根冠比的环境因素主要有水分,矿质营养,光照和温度。本文将探讨根冠比与烟草品质之间的相互关系及其提高烟草品质的途径。     

养分添加对内蒙古不同草地生态系统生物量的影响

为了比较不同气候条件下草地生态系统对养分添加的响应,在内蒙古的草甸草原、典型草原和荒漠草原区分别建立长期养分添加试验。在三年试验数据的基础上,分析不同养分(N和P)添加、不同梯度(N:10,5和2.5 g/m2;P:10 g/m2)对这3种代表性草地群落生物量及其分配的影响。结果表明,施氮导致内蒙古温带草原地上生物量增加27%~53.3%,平均增加37.8%,并且施氮浓度越高,地上生物量增加越多。地下生物量对施肥的响应比地上生物量小,整体上,高浓度的氮添加使内蒙古草原的群落总生物量平均增加10.2%。较干旱的荒漠草原对氮限制的响应比典型草原和草甸草原更明显。磷肥对群落地上、地下生物量的影响不明显。施氮肥促进草甸草原和荒漠草原的根冠比(R/S)降低,典型草原的根冠比则轻度增加。施肥对内蒙古温带草原根系的垂直分布没有显著影响。位于不同环境条件下的草地生态系统对施肥的响应存在时间和空间差异,意味着在碳循环模型预算和草地管理中需要考虑不同草地生态系统对养分添加的响应。草地地上生物量对施肥的响应高于地下部分,如果不考虑地下部分,可能会高估整个生态系统对施肥的响应。     

降水量变化对内蒙古温带典型草原生态系统碳交换的影响

在全球变化的背景下,内蒙古草原生态系统的降水量可能增加或者减少.迄今,降水量的改变对该区域草地生态系统碳交换的影响我们还知之甚少.为此,本研究通过完全控水防雨棚,开展了降水梯度实验,探究该生态系统碳交换(ecosystem carbon exchange)随降水量变化的响应轨迹.结果表明:随着生长季降水量从100mm增加到500mm,净生态系统碳交换(net ecosystem exchange,NEE)、生态系统呼吸(ecosystem respiration,ER)和生态系统总生产力(gross ecosystem productivity,GEP)均显著提高,这些过程均表现为明显的非线性响应.NEE、ER和GEP的饱和点对应的降水量分别为350mm,200mm和275mm.从响应率的变化斜率看,降水量减少(275mm的处理)的效应显著强于降水量增加(275mm的处理)的效应.变异来源分析说明,随着降水量的改变,群落生物量是草原生态系统碳交换的首要影响因素,可以解释NEE、ER和GEP变异的30.89%、41.90%和40.60%,而土壤含水量和土壤温度只能解释NEE、ER和GEP变异的11.51%、7.78%和9.28%.上述结果为我们理解和预测未来降水变化对内蒙古温带典型草原生态系统碳交换的影响提供了依据.     

内蒙古温带典型草原物候期的变化研究

将不同函数方法拟合后的植被指数时间序列数据比较,选出最佳拟合方法拟合了锡林郭勒盟典型草原1990—2008年中14a的物候期和生长季长度,研究它们的时空变异规律.结果表明:1)返青期和枯黄期在空间上大体呈现从锡林郭勒盟东北到西南地区逐渐推后的趋势,在时间上,不同年份草原物候期变化程度不同;2)拟合锡林郭勒盟典型草原14a的平均物候期和生长季长度,发现返青期、枯黄期、生长季长度分别集中在110~150、300~320、190~200d,分别为提前、提前、缩短的趋势占优势;3)7年返青期观测值与拟合值差值平均值约为-4d,总体拟合效果较好.     

内蒙古荒漠草原发菜生态及其土壤内微生物季节动态的研究

调查了荒漠草地3类沙土表层发菜生长情况及土壤内不同季节微生物各类群数量的变化。结果表明，固定沙荒地和半固定沙荒地表层都有发菜生长，但前者比后者数量多；流动沙丘表层无发菜生长；在固定沙荒地和半固定沙荒地土壤中，除了生长好氧性细菌外，还有大量放线菌和真菌繁殖，在流动沙丘中很少有放线菌和真菌生长。     

内蒙古在基本草原划定中面临的问题及其对策

内蒙古在基本草原划定过程中存在着经费难以落实、部门之间的利益冲突日显突出等问题。提出了建立草原保护红线推进机制、草原保护红线划定管理机制;健全草原保护红线划定的保障机制,强化草原生态监测与评估机制,以及尽快构建草原牧区可持续发展模式等在全国开展草原保护红线划定的对策建议。     

呼伦贝尔草原退化对植被碳库的影响

植被碳库如何响应草原退化是草原生态学的重要研究内容。在呼伦贝尔典型草原上选取40个样地,获取植被地上、凋落物以及不同深度根系的生物量,在区域尺度上阐明草原退化对植被碳库影响。结果表明：植被地上碳库、凋落物碳库以及0～50 cm根系碳库之和通常占据植被总碳库的80.0%之上,草原群落根系碳库在50 cm土层以下无显著变化;随着退化程度的加剧,植被地上碳库、凋落物碳库的占比呈现下降的趋势,而植被地下碳库占比则呈现上升的趋势;随着退化程度的加剧,根系分布呈现明显的浅层化趋势,主要体现在0～10 cm土层根系碳库的占比提高,并且0～10 cm土层根冠比对退化强度具有良好的指示作用。研究结果对于深刻认识草原退化对植被碳库的生态效应具有重要意义,为草原生态系统增汇途径提供科学依据。     

甘肃庆阳地区气候变化影响分析

为了研究全球气候变化下甘肃省庆阳地区气候变化特点,采用Excel软件建立数据库,并对数据作分析的方法,分析了甘肃庆阳地区气温、降水的年变化、季节变化等情况,并进行了对比分析.研究结果发现随着全球气候的变暖本区呈现日益暖干的特点.通过暖干气候条件下甘肃庆阳地区农业及经济发展影响的探讨提出应对的建议和对策,为类似条件下的我国西部地区经济发展提供理论依据.     

内蒙古温带草地低级根生物量格局及其与环境因子的关系

为了揭示根系生长策略与环境的关系以及草地植物根系周转对土壤碳的贡献, 在内蒙古荒漠草地、典型草地以及草甸草地设置17 个样点, 分析总根生物量、低级根生物量和低级根占总根生物量之比随草地类型与土层深度的变化及其与气候、土壤因素之间的关系。结果表明: 1) 低级根生物量与总根生物量正相关, 低级根生物量和总根生物量都与年均降水量、土壤氮含量正相关, 与年均温为负相关; 2) 低级根占总根生物量之比总体上呈现荒漠草原(14%)<典型草原(20%)<草甸草原(39%)的趋势, 与年均降水量正相关, 与年均温负相关, 与土壤全碳和全氮不相关; 3) 低级根生物量随土层的垂直分布规律与总根生物量一致, 在草甸草地随着土层加深而降低, 低级根主要分布在0~40 cm 表层土壤中(85%以上), 而在典型草地与荒漠草地则土层之间差异不显著。研究得到以下结论: 1) 草地植物根系可能通过不同机制响应温度和降水这两个环境因子; 2) 植物在水分贫乏的生境中可能通过降低对快速周转的低级根的投入来减少碳支出, 而投入更多的高级根来存储水分养分, 同时表明干旱生境中植物细根的水分养分吸收效率可能高于湿润生境。     

内蒙古荒漠草原土壤微生物生物量的动态变化

研究了内蒙古荒漠草原土壤微生物生物量的季节变化特征.结果表明,土壤微生物生物量碳的峰值出现在夏季,轻度退化样地的土壤微生物生物量碳在各个季节均高于重度退化样地,表明草地退化导致土壤微生物生物量明显下降.     

内蒙古荒漠草原土壤微生物的分布特征及季节动态变化研究

研究了内蒙古荒漠草原土壤中主要微生物类群的数量随季节变化的规律，以及土壤中微生物的垂直分布特征．结果表明，土壤中3大类群微生物的数量关系为细菌〉放线菌〉真菌，各类群微生物的垂直分布均为0～10cm层多于10-20cm层．细菌、真菌、自生固氮菌以及微生物总数量的峰值出现在春季，而放线菌数量的峰值出现在秋季．     

科尔沁沙地地区地表温度的确定和分析

利用2001年夏季和2002年春季在内蒙古科尔沁沙地开展的近地面层微气象观测资料, 计算和分析了流动沙丘下垫面地表温度及特征规律。在不同土壤深度间土壤性质分层均匀的假设下, 对不同实测土壤温度进行离散傅立叶变换, 结合土壤热传导方程, 由土壤温度主频振动振幅衰减与位相差计算的土壤导温率具有较好的相关; 利用不同深度土壤导温率关系和土壤温度主频及各谐波振动的振幅与位相推算地表温度, 由5 cm和10 cm土壤温度测量值计算的地表温度相关性较好。土壤温度振动日振幅随深度按指数衰减, 80 cm深度处地温值的日变化较小。     

长沙气温的长期变化趋势及R/S分析

运用三阶幂函数和R／S分析法,对1951年以来长沙1月、7月和年平均的气温进行了分析．研究结果表明：①长沙气温总体呈上升趋势,增暖幅度与全国平均增暖幅度持平．20世纪90年代以前偏冷,20世纪90年代开始变暖,近10年变暖加剧．②长沙1月气温呈上升趋势,而7月气温呈下降趋势,1月气温变化对年平均气温变化的贡献大于7月．③R／S分析的结果得出,1月H值略小于0．5,说明冬季气温呈波动性变化;而7月和年平均H值达0．81,存在明显的Hurst现象,气温变化趋势具有持续性,7月气温将延续下降趋势,年平均气温将延续上升趋势．     

呼伦贝尔市气候变化对森林草原火灾的影响及未来趋势分析

【目的】气候变暖是引发森林和草原火灾发生次数增加和过火面积扩大的重要因素。呼伦贝尔草原是中国北方地区重要的生态防护屏障,也是目前受气候变化影响最为严重的区域之一。通过研究呼伦贝尔市气候和森林草原火灾的历史变化,计算未来变化趋势以及干旱指数,为该地区应对气象灾害以及森林草原火灾的防御准备工作提供理论依据。【方法】利用重标极差(R/S)分析法、标准化降水蒸散指数(SPEI)分析等方法整理分析内蒙古自治区呼伦贝尔市1961—2018年的气象数据,得出过去及未来变化趋势以及干湿程度。通过分析1990—2018年呼伦贝尔市森林草原火灾数据,将气象要素与干旱状况分别与森林草原火灾数据相结合进行分析,得出火灾未来变化趋势。【结果】 ①1961—2018年内蒙古呼伦贝尔市气温和降水量增加,相对湿度和日照时间下降;气温未来变化趋势将与过去变化趋势相同,降水量、相对湿度、日照时间变化趋势将与过去变化趋势相反;2011年始呼伦贝尔市气候出现持续干旱状况,通过24个月的数据分析得出,未来将会持续保持干旱。②森林火灾的发生频度和过火面积均呈现上升趋势,分别为1次/a和318.38 hm ²/a;草原火灾的发生频度和过火面积均呈现下降趋势,分别为0.41次/a和12 486 hm ²/a。③当植物处于生长季时,草原火灾和森林火灾均与气温呈负相关,与降水量呈正相关,草原火灾与相对湿度和日照时间均呈正相关,森林火灾与相对湿度和日照时间均呈负相关。④森林草原的火灾频度和过火面积与短时间尺度SPEI均有很高的拟合程度,拟合曲线为二次函数。【结论】研究预测,未来呼伦贝尔地区干旱程度将会延续,森林草原火灾的发生与气象因素有很高的拟合度。建议当地有关部门在掌握本地气候变化基础上,制定合理的防护措施。     

基于S-R模型对陕西省水资源短缺的定量分析

快速城市化和全球气候持续变化,导致区域水资源供需矛盾日益突出.文章以陕西省为研究对象.基于回归分析、灰色预测、最优分配、BP神经网络等方法,运用MATLAB、LINGO、EVIEWS等软件量化分析了水资源短缺与水资源调配问题,初步建立了反映缺水程度的S-R模型、水资源分配模型.研究结果可为该地区水资源可持续利用提供理论与实践的参考.     

近50年蒙古高原东部克鲁伦河流域气候变化分析

利用克鲁伦河流域典型区域1958—2005年的气温和降水资料,采用气候统计诊断分析方法,分析了气温和降水的年际和四季的变化特征。结果表明,近50年间,研究区气温呈显著的升高趋势,降水量波动性较大,总体上呈缓慢的增加趋势,变幅不明显,属于气候自然波动的范围;短时间尺度上,1998—2005年降水量呈下降特征。气温和降水量二者5年滑动平均值和20年滑动平均值的变化均呈增加趋势,但5年滑动平均值增加幅度较大,20年滑动平均值的变化则是一个平缓上升的过程,说明在短的时间尺度内气候变化更加明显。包括温度与降水在内的主要气候特征值的趋势性变化,加剧了蒙古高原东部地区干旱化的程度,因此有效防治土地荒漠化迫在眉睫。     

吉林省人口发展演变趋势的分形分析

建国60余年来,吉林省人口的发展出现了较大的转折,在不同历史时期呈现出不同的特点.本文在对吉林省人口发展过程描述分析的基础上,利用分形理论的R/S分析方法,基于其人口总数、出生率、死亡率、自然增长率等数据,对人口发展演变的时间分形特征进行了实证研究.结果表明,吉林省人口的变动在时间上具有一定的自相似性特征,未来20年～30年间,仍将继续增长。