气候变化背景下舟山沿岸上升流区夏季水动力演变机制

全球变暖会对舟山沿岸上升流的驱动机制产生深远影响,继而作用于海域内的生态环境及渔业资源发生的变迁。使用三维海洋数值模型FVCOM,模拟研究了热通量、风场等气候环境因子变化下舟山沿岸上升流区夏季水动力及环境因子的分布特征。通过引入跃变检验方法来评估全球变暖对过去三十多年来舟山及其邻近海域的夏季海表温度的影响,发现在2016年前后发生了明显的跃变,跃变后海表温度相对于跃变前升高了约1 °C;热通量分析结果显示春季云量减小,短波辐射增加导致的海水热含量增加是夏季海水升温的重要原因;风速的时空变化表明舟山海域7月风速在近几十年有减弱的趋势。通过构建气候环境因子变化的敏感性数值模型实验探究了舟山沿岸上升流水动力的演变机制,结果表明海气热通量增加导致的表层海水吸热及平流热输运增加引起的海水层化加强会使得底层海水不易抬升;夏季风应力的减弱削弱了长江冲淡水低盐水舌的离岸扩展,导致上升流区上层海水的层化减弱,从而加强中下层海水向岸爬升,增加沿岸上升流的强度。     

青海湖地区线叶嵩草型中度与重度退化草地群落的比较研究

通过对青海湖地区线叶嵩草型中度与重度退化草地群落的比较研究,结果表明,在中度到重度退化进程中,随着退化程度的加重,草地植物群落的盖度、物种数、多样性及均匀度指数均下降,中度与重度退化样地地上植物类群及总植物量季节动态均呈现明显的“单峰”曲线,其峰值同时出现在8月下旬,在植物生长季,主要植物类群地上植物量季节动态具有明显的差异。地上总植物量季节积累动态均可用曲线y=ea bx(生长曲线)很好拟合。中度退化样地的净初级生产力高于重度退化样地,但由于在牧草返青期放牧使中度退化样地禾草类在草群中所占的比例小于重度退化样地。     

GIS空间分析技术在苜蓿叶面积测定中的应用

借助数码相机获取苜蓿叶片和参照物图像,经R2V矢量化后利用GIS空间分析技术提取其面积和周长等特征信息。结果表明,参照物周长、面积提取值和实际值之间的平均相对误差仅为0.55%和1.08%,远小于叶面积仪器的测量误差(5%~15%),说明GIS空间分析技术应用于苜蓿叶面积测定是切实可行的;作为GIS应用的一个拓展,其强大的数据处理功能可一次性自动输出大量苜蓿叶片的单叶周长、单叶面积、叶片数等多项信息,因此与其他叶面积测定方法相比,GIS空间分析技术测定叶面积具有精确、简捷、数据处理量大、额外投资小等优点,适用于在科研领域和生产上推广使用。     

准噶尔盆地南部农区野生饲用植物资源研究

为了解准噶尔盆地南部农区野生饲用植物资源,调查研究了该区域野生饲用植物的科属组成及其生活型和生态型特点,并对其适口性和营养价值进行了分析。结果表明：该区共有野生饲用植物34科145属214种,优势科有禾本科(38属71种)、藜科(18属22种)、菊科(15属21种)、豆科(14属19种)、苋科(8属11种)、十字花科(8属10种);生活型植物以草本植物(1～2年生124种,多年生62种)为主,占86.92%,木本植物有28种,占13.08%;生态型植物以中生为主(183种)。依据适口性可将该区野生饲用植物划分为优、良、中、低4个等级,其中优等95种、良等77种、中等36种、低等6种。营养成分丰富且适口性较好的饲用植物主要集中在禾本科(21种)、豆科(17种)和藜科(13种)。     

苹果树种植对黄土旱塬土壤蒸发的影响

以陕西长武旱塬为例,分别对研究区农地和5个不同林龄(9、12、16、19 a和23 a)苹果园的土壤剖面氢氧稳定同位素进行测定,利用Craig-Gordon模型定量估算其土壤平均蒸发量,并基于“空间换时间”方法分析果园种植及生长对土壤蒸发的影响。结果表明：农地及9、12、16、19、23 a林龄苹果园的土壤蒸发量均随苹果树的种植及生长呈现先减少再增大的趋势,年均蒸发量分别为129、104、89、119、128、136 mm;苹果园的土壤蒸发量变化与叶面积指数呈显著负相关(R=-0.713);苹果园种植的前中期(9～12 a)土壤蒸发量随叶面积指数增加逐渐减小,而在中后期(12～23 a)深层土壤水被大量消耗造成的干旱胁迫使得果树叶面积减少,从而导致林下土壤蒸发量又逐渐增大。     

CO2浓度增加对半干旱区马铃薯生长动态及产量、品质的影响

为了解CO₂浓度升高条件下马铃薯生长动态及其产量、品质的变化特征,在典型半干旱区（甘肃定西）利用开顶式气室(OTC)试验平台,以马铃薯‘新大坪’为供试品种,设对照(390 μmol·mol^-1)和590 μmol·mol^-1共2个CO₂浓度梯度,开展CO₂浓度增加模拟试验。结果表明：CO₂浓度增加至590 μmol·mol^-1时,马铃薯发育加快,生育期提前,全生育期天数缩短3 d;CO₂浓度升高对马铃薯株高、叶面积指数、叶绿素含量和叶片水势有明显促进作用。随着生育进程的推移,马铃薯地上部干物质生产对CO₂浓度的响应值呈现先变大再变小的趋势。CO₂浓度增加促进了马铃薯块茎产量的提高,单株结薯数和单株薯块质量也有所增加。与对照相比,590 μmol·mol^-1CO₂处理马铃薯块茎水分、蛋白质、维生素C含量以及铁、锌、铜元素含量分别下降3.43%、11.78%、13.09%、25.58%、31.94%和9.76%,而粗淀粉、粗脂肪、粗纤维和还原糖含量分别增加10.56%、240.00%、14.28%、106.38%。     

基于MaxEnt预测未来气候条件下钻叶紫菀在中国的潜在适生区

钻叶紫菀Symphyotrichum subulatum是一级恶性入侵植物,其传播速度快,繁殖能力强,严重影响本地草本植物多样性。本研究利用生态位模型MaxEnt和地理信息系统软件ArcGIS,根据收集的钻叶紫菀分布点和环境变量,预测目前气候条件和未来气候变化情景下钻叶紫菀在中国的潜在适生区,并推测环境变量对钻叶紫菀适生区的影响。结果表明,钻叶紫菀的潜在适生区主要位于亚热带湿润型气候大区的低海拔区域,其中高适生区的分布范围为21°～40°N,主要位于广东、福建、江西、江苏、湖南、湖北、四川东南地区和安徽东北地区等。影响钻叶紫菀潜在适生区分布的关键环境变量为最干旱月份降水量、最湿润月份降水量、10月平均温度、3月最高温度、8月最低温度和6月太阳辐射量。在未来气候变化情景SSP126、SSP245、SSP370和SSP585条件下,钻叶紫菀的低、中和高适生区面积占比将分别增加3.54%、4.80%、5.73%和3.29%。整体而言,未来气候变化有利于钻叶紫菀适生区的扩张。到21世纪中叶,钻叶紫菀的高适生区呈现向高海拔地区和中高纬度(具体为由南向北和西北方向)扩张的趋势。钻叶紫菀适生区分布范...     

新疆南部农区鼠害调查与成因分析

南疆农区鼠害严重,但基础资料不足。为摸清当地鼠害发生特点,提供有效治理依据,本研究于2018年-2019年在南疆5地州39乡64村开展实地与问卷调查,并采用夹捕法调查害鼠种群构成。结果表明,南疆5地州农村普遍遭受鼠害影响,喀什与和田地区农田受害比例达89.4%,问卷结果表明农户和农田鼠害发生率均大于75%,且西部地区重于东部,约一半受访农户估计每年因鼠害损失超过500元。褐家鼠Rattus norvegicus是农户主要害鼠,占比超过70%;农田则以小家鼠Mus musculus和乌拉尔姬鼠Apodemus uralensis为主。这些结果表明,南疆农区鼠害处于重发态势,褐家鼠是主要鼠害来源,并有外来入侵风险。下一步应聚焦于监测主要害鼠种群动态规律,阐明褐家鼠来源和侵入机制,并探索建立适于当地的害鼠防治模式。     

土地利用变化对土壤水补给来源影响研究

为探究不同植被类型深剖面土壤水补给来源,以黄土区长武塬为研究区,采集两种土地利用方式(农地、18 a苹果园、26 a苹果园)下20 m深土壤剖面,测定土壤水及其稳定性和放射性同位素含量,基于同位素方法对不同土地利用类型下不同深度土壤水来源进行溯源分析。研究表明：(1)苹果园土壤水含量明显低于农地,说明果园耗水强度更大,对深层土壤水影响更为显著。(2)农地、18 a和26 a苹果园下降水偏移量分别为-22‰、-20‰和-6‰,说明降水补给土壤水后受到蒸发作用影响,且农地土壤水比果园受到的蒸发效应更强。(3)该区土壤水补给主要以活塞流为主;对于补给不同深度土壤的可能水源,6 m以下补给水的同位素组成(δ²H=-83.8‰,δ¹⁸O=-12.1‰)较0～6 m (δ²H=-68.8‰,δ¹⁸O=-10.1‰)更为贫化,且6 m以下补给水的氢氧稳定同位素组成与日降水量≥50 mm·d^-1的降水更相似。与农地(δ²H=-70.6‰,δ¹⁸O=-...     

草本植物根系对边坡浅层稳定性影响研究

为研究草本植物根系对边坡浅层稳定性的影响,在假设滑坡体为长方体的条件下,通过对植物根系加固边坡的力学原理进行分析,推导了植物根系对边坡浅层稳定性的安全系数公式,并计算分析了坡度、滑坡体尺寸以及根土面积比对边坡稳定性的影响。结果表明:随着边坡坡度及滑坡体尺寸的增加,边坡的稳定系数将减小。并且,植物护坡的坡体安全系数要大于无防护坡体的安全系数。随着根-土面积比的增大,坡体的稳定系数逐渐增加,说明植物根系能增加边坡的稳定性。