Approaches to prediction of impact of Qinghai-Tibet Railway construction on alpine ecosystems alongside and its recovery

With the aid of the Remote Sensing (RS) and Geographic Information System (GIS) technology, the ecosystem pattern and fragility distribution maps of the 50-km-wide zone along the Qinghai-Tibet Railway were compiled and by using the superimposition method, range, area and indexes of the impact of various engineering activities on the ecosystems alongside the railway were studied. By making reference to the ecosystem recovery process of the Qinghai-Tibet Highway, mechanisms of recovery of the alpine ecosystems alongside the Qinghai-Tibet Railway were studied and extents and rates of the recovery were predicted.The results indicate that the impact of the railway engineering on the Alpine ecosystem depends mainly on how much the original surface soil in the zone has been disturbed and how fragile of the ecosystem per se. Restoration of vegetation coverage and species abundance shows a significantly reverse relationship with disturbance of the original surface soil but an extremely positive one with the length of the restoration period and mean annual precipitation and annual mean relative humidity in the period and no obvious bearings with altitude and temperature. In sections with an annual precipitation over 200mm, as long as a certain percentage of original soil is left in situ, it takes only 30 years or so for biodiversity to get basically restored to the original level after the construction is completed but at least 45-60 years or more for vegetation coverage.     

青藏铁路工程对高寒草地生态系统的影响

分析了青藏铁路冻土区段高寒生态系统主要分布类型及其变化背景，利用对青藏公路工程的类比调查数据，研究了不同高寒生态系统对工程扰动的抗干扰能力和受损后的自然恢复能力，以及不同生态系统与冻土环境的相互关系。综合考虑干扰场地土壤环境，冻土条件以及不同生态系统对干扰的抵抗与恢复能力等要素，提出了评价青藏铁路对生态环境影响的综合干扰度方法和定量评价模型，基于未来不同气候演变情境及其与人类工程活动耦合下冻土环境变化及其对高寒生态系统的影响。结合青藏铁路施工方案，定量评价了青藏铁路工程对高寒生态系统的可能影响。结果表明：大部分严重干扰施工地带对高寒草甸草地只有中等程度影响，影响区高寒草地植被覆盖度将维持在50％以上，高寒草原区重工程扰动地带除了局部有明显影响外，大部分地区只有中等至轻度影响，而中度与轻度工程扰动区域，工程对高寒生态系统的影响轻微。     

若尔盖高寒草地微地形的土壤微生物群落多样性特征

结合坡面微地形变化,从土壤微生物群落多样性角度研究典型缓丘区不同坡位上土壤微生物群落特征,了解微地形生境下土壤微生物群落变化趋势. 研究结果表明,土壤微生物群落培养的平均颜色变化率（AWCD）增长曲线呈现中坡位>坡顶＞下坡位＞上坡位>坡底的规律,中坡位土壤微生物群落代谢活性最高,坡底土壤微生物群落对基质的利用能力最低;在土壤微生物多样性指数比较中发现,除McIntosh均一度指数变化不显著外,其余土壤微生物多样性指数在不同坡位上存在显著差异. 其中,中坡位的Shannon丰富度指数及Simpson优势度指数最大,显著高于坡底指数值（P<0.05）;对土壤微生物群落碳源利用特征分析,氨基酸类利用率变化明显大于其他碳源,而胺类及酚酸类的利用程度较低,表明氨基酸类是土壤微生物利用的主要碳源;通过主成分分析发现,不同坡位的土壤微生物群落对碳源利用具有选择性,糖类、 氨基酸类、 聚合物类及酚酸类是对土壤微生物群落功能多样性差异贡献较大的碳源.     

高原高寒露天煤矿区土壤重金属污染及潜在生态风险评价

高原高寒露天煤矿区周边土壤重金属的含量及污染状况,与生态环境修复治理方案的制定密切相关。以青海省木里露天煤矿区周边土壤为研究对象,采集矿坑周边土壤和矿坑外围未受人为扰动和污染的草甸土壤样品共计54个,分析各土壤中重金属的含量及分布特征,运用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地质累积指数法及潜在生态风险指数法对矿坑周边土壤重金属的污染程度和潜在生态风险进行综合评价。研究结果表明,各矿坑周边土壤重金属含量与背景值差异并不明显,仅Zn、Cd、Pb、Cr和Hg的平均含量高于背景值。矿区土壤重金属单因子污染指数总体表现为P_Pb>P_Hg=P_Cr>P_Cd>P_Zn>P_Cu>P_Ni>P_As,在清洁安全范围内。内梅罗综合污染指数在0.55-2.52,平均值为1.39,属于轻度污染,局部处于清洁、警戒线和中度状态。所有重金属地质累积指数平均值均为负值,污染级别为0级。重金属单项潜在生态风险程度从高到低依次表现为Hg>Cd>As>Pb>Cu>Ni>Cr>Zn,综合潜在风险生态指数平均值为110.38,以轻微风险为主。矿区周边土壤中Cu与Cr、Pb、Cd、Zn,Cr与Zn、Cd、Pb、Ni,Zn与Cd之间相关性显著,在空间分布上相互依存,具有相对专一的来源。总体来看,除了局部有轻度污染的迹象,矿区周边土壤并未受到重金属污染,但是Hg和As对露天开采、矸石堆积等人类活动表现敏感,在后期生态环境监测与修复治理过程中应予以重点关注。     

Study on the Technology of Restoration and Giving a New Lease of Life to the Alpine Grassland Vegetation in the Construction of the Qinghai-Tibet Railway

This article gives a summary and analasis to experimental study on the restoration and giving a new lease of life to the alpine grassland vegetation along the Qinghai-Tibet Railway. Through on-the-spot investigation and vegetaion storation experimental study to the constructive fetching soil ground in Tuotuo River experiment section in the construction of the Qinghai-Tibet Railway, the result shows ： after the activities of the construction, soil conditions on the fetching soil ground have changed a lot, the soil quality has obviously degraded. In order to do well the vegetaton storation and reconstruction in the process of the construction of the Qinghai-Tibet Railway, the backfilling of the surface soil should really be done well. According to the result of on -the-spot experiment, the Elymus dahuricus Turcz and Poa annua Linn are all more suitable to the fetching soil environment on the alpine grassland, the plant can normally grow in the growing season. The timing selection of the vegetation should fully use feature of both rain and heat in the same season, thus can improve the percentage of success.     

高寒地区地膜覆盖栽培饲用甜菜光合日变化初探

高寒地区饲用甜菜光合速率日变化呈现明显的双峰型,在上午10时和下午14时分别有两个高峰,且第二高峰低于第一高峰,在中午12时有一低谷,出现“光合午休”现象.相对湿度(RH)日变化呈双峰型,高峰和低谷出现的时间与光合速率(Pn)吻合.叶片温度(T1)日变化呈单峰型,高峰出现的时间为上午10时.覆膜饲用甜菜光合速率在第一高峰与对照差别明显,第二高峰差别不明显.     

关于高寒、高污染地区铁路绝缘子等值盐密度安全范围的研究

对等值盐密安全范围的研究是确定绝缘子清扫、维护周期的重要工作。通过理论分析计算和ANSYS热仿真及实验验证,对高寒、高污染煤场铁路绝缘子污秽物成分、泄露电流、热流场、水收集、水蒸发等的分析计算,分析高寒、高污染煤场铁路绝缘子表面水平衡和热平衡,解释绝缘子在此环境下表面无覆冰现象的原因;同时还确定在特定环境下,满足绝缘子不覆冰且不出现污闪和冰闪的在线监测绝缘子等值盐密度安全范围。     

青藏高原高寒湿地生态系统演变、修复与保护

 探讨了青藏高原高寒湿地的动态变化及演变趋势，分析了湿地面积变化、生态系统结构与功能退化现状与原因。分析表明，国家近20年来在青藏高原实施的生态保护、修复及生态工程项目取得了一定的成效，但高寒湿地生态系统的退化形势依然严峻。生态保护和修复是一项系统、长期的工作，今后要加强生态修复技术研发项目与工程类项目的衔接，建立长效管理机制，提高退化湿地的自然恢复能力。同时，要构建适于青藏高原高寒湿地保护效应的评价模型和指标体系，完善重大工程项目的系统监测与评价。在黄河、长江上游源区布局高寒湿地生态系统的长期监测，将与三江源区同样重要的黄河首曲湿地、若尔盖湿地纳入国家公园管理体系，统筹规划，建立健全科技服务平台和信息共享机制。     

若尔盖高寒草甸不同功能群植物数量特征对退化演替的响应

为了查明若尔盖高寒草甸退化过程中植物群落各功能群数量特征的变化趋势,2013年8月利用样方法对若尔盖县境内的沼泽草甸、草原草甸、中度退化草甸和重度退化草甸的植物群落和土壤环境进行了调查.结果为:草地退化过程中,禾本科植物密度、高度和重要值均无显著变化,仅盖度呈显著波动性变化;莎草科植物密度、高度、盖度在中度退化前均无显著变化,重度退化阶段显著降低,重要值呈持续显著下降趋势;豆科植物高度和盖度以中度退化阶段最高,但密度和重要值以草原草甸最高,重度退化阶段最低;蓼科植物密度、高度、盖度和重要值从沼泽草甸到中度退化阶段均显著增加,重度退化阶段消失;杂类草植物密度和盖度在退化过程中呈波动变化,高度和重要值呈波动性增加趋势.结果表明:高寒草甸不同退化阶段功能群植物的生长规律不尽相同,但严重退化可显著影响莎草科、豆科、蓼科和禾本科的生长.回归分析表明土壤氮、磷、钾含量是莎草科、豆科和蓼科的主要限制因子,这意味着向退化高寒草甸中同时施加氮、磷、钾三种肥料将可以促进莎草科、豆科和蓼科植物的生长,有利于高寒草甸生态恢复.     

微生物油脂花生四烯酸产生菌离子束诱变和发酵调控

某些微生物是高质量油脂的生产者.微生物油脂不仅有益健康,而且是生物柴油潜在的油脂来源.中国是个油脂资源缺乏的国家,开发微生物源油脂具有重要的意义.本文以产油微生物——高山被孢霉菌为出发菌,以单细胞油脂多不饱和脂肪酸产率为筛选目标,采用二步离子束诱变-筛选的策略,获得了高产菌株.研究了高产菌株的营养需求,创建了重复利用提油后的残体(菌粕)合成微生物油脂的技术.针对丝状真菌高密度发酵的传能和传质问题,研制了6×50和4×200m3大容量专用反应器组,单位发酵容积生物量达38.2g/L(发酵液)、油脂20.67g/L.其中具有重要生理活性的花生四烯酸产率最高达9.89g/L,平均为8.97g/L.花生四烯酸提取和精炼后的残油转化为生物柴油,主要指标达到国家生物柴油标准.