基于生态化学计量学的土壤-植物系统在退化草地群落演替中的养分响应

以吉林省西部退化草地为研究对象,基于生态化学计量学理论,分析吉林省西部退化草地群落演替各个阶段,土壤和优势物种(羊草)根、茎、叶中C、N、P元素含量及其比值的生态化学计量特征,以及随着演替的进行,C、N、P元素含量及其比值的变化特征。结果表明:吉林西部退化草地中土壤和根C、N、P元素含量低于我国元素含量均值,其中,P元素属于极贫乏水平。随着草地演替程度的加深,羊草根、茎、叶中N、P元素含量呈先降低后升高的变化趋势。土壤C∶N、C∶P和N∶P远低于我国土壤均值,并且C∶PC∶NN∶P。从草地系统中土、根、茎、叶元素比值来看,C∶P与N∶P在土壤中最低,根系中最高。从N:P来看,羊草在A1(羊草群落)阶段受到N元素的限制,在A2(羊草+虎尾草群落)、A3(虎尾草+羊草+碱茅群落)和A4(碱茅+虎尾草+碱蓬+羊草群落)阶段受到P元素的限制,在演替程度最大的A5(碱蓬+碱茅+虎尾草+羊草群落)阶段受到N、P两种元素的限制。     

小波时频分析技术在松辽盆地陆相深水沉积层序地层单元划分及等时对比中的应用

由于陆相深水沉积的地层岩性单一、标志物少,其层序地层单元的划分与等时地层对比一直是地层层序研究中的难点。以松辽盆地青山口组(K2q)深水地层为例,应用测井曲线小波变换技术进行层序地层单元划分及等时对比,三至五级层序界面在小波时频能量图上特征明显:三级层序边界强能量向中间转移;在层序内部时频能量具有从向大尺度转移-向小尺度转移-趋于稳定-向大尺度转移的特征,是体系域从低水位-水进-高水位-水退的垂向响应;其内部的每个能量团代表五级准层序,由此实现各级层序单元的划分,该结果与利用高精度地球化学测试手段所划分的结果较为一致。从湖盆中心到盆地边界,小波能量由弱变强,反映了水体能量的横向变化,由此建立了深水湖盆地层的等时对比,为深水沉积层序地层的划分与对比提供了一种新手段和新思路。     

松嫩平原典型区域盐渍化特征遥感监测

以松嫩平原典型区域(主要是黑龙江省大庆市)为研究对象,以面向对象分类方法将2000、2007和2014年三期TM/OLI遥感数据分类,得到遥感解译图像。分别以转换矩阵和LUCC模型归纳分析土地利用类型转化趋势。差异分析得出,土壤重度、中度、轻度盐渍化与农业用地间土地覆盖类型转换频繁;动态计算各种土地利用类型,2000~2007年农耕不合理导致土壤盐渍化面积增加,2007~2014年各种土地利用类型变化相对稳定。研究将遥感手段应用到土壤盐渍化监测中,为大庆市及整个松嫩平原盐渍化发展趋势判断、盐渍化治理及农业可持续发展提供科学依据。     

基于偏离-份额分析法的农安县土地利用结构变化差异研究

根据农安县2008年和2014年耕地面积、城镇及农村居民点用地面积、工矿用地面积和交通基础设施用地面积等四种用地类型的用地规模数据,利用偏离-份额分析模型对农安县下辖22个乡镇的四类用地总规模和各类用地规模进行偏离份额分析,归纳总结土地利用演变的特征和差异性。结果表明,耕地面积减少和建设用地面积增加是农安县各乡镇土地利用结构变化的普遍特征;土地利用变化的总偏离以及土地利用结构因素和竞争力因素引起的总用地变化、各类用地变化则存在明显的区域差异性。     

农安县城镇化与建设用地集约利用耦合关系研究

以吉林省农安县为研究区域,以其所辖22个乡镇为基本单元,选取反映城镇化水平和土地集约利用水平的22个指标构建了城镇化与建设用地集约利用耦合协调发展模型,在计算各乡镇城镇化指数和建设用地集约利用水平指数的基础上,进一步得出城镇化与建设用地集约利用耦合协调度和耦合协调发展度指数,并综合分析其耦合协调发展关系。结果表明,农安县城镇化水平较低,县级行政中心集聚型城镇化是县域城镇化的主要表现形式;建设用地集约利用水平相对较高,各乡镇差别不大;农安镇、合隆镇和烧锅镇城镇化与建设用地集约利用耦合协调程度较高,其余19个乡镇均属于城镇化滞后的耦合失调型。城镇化水平是制约县域城镇化与建设用地集约利用耦合协调发展的主要因素,培育中小型城镇是县域城镇化与建设用地集约利用协调发展的主要方向。     

吉林西部土壤砷的形态分布及其与土壤性质的关系研究

按照生态地球化学土壤样品元素形态分析方法,将土壤无机砷分成水溶态、离子交换态、碳酸盐态、腐植酸结合态、铁锰氧化物结合态、强有机结合态和残渣态。通过对吉林西部36个表层土壤样品的测试,分析了土壤不同形态砷的分布和不同形态砷与土壤性质的关系。研究表明,洮南市不同形态砷的分布为：残渣态（65．30％）〉腐植酸结合态（17．39％）〉铁锰氧化物结合态（10．70％）〉碳酸盐态（2．23％）〉水溶态（2．17％）〉强有机结合态（1．17％）〉离子交换态（1．04％）。通榆县不同形态砷的分布为：残渣态（56．66％）〉腐植酸结合态（23．82％）〉铁锰氧化物结合态（11．08％）〉碳酸盐态（2．81％）〉水溶态（2．18％）〉离子交换态（1．98％）〉强有机结合态（1．46％）。残渣态砷是吉林西部土壤砷的主要形态。土壤水溶态砷和铁锰氧化物结合态砷与土壤pH值皆呈极显著正相关;残渣态砷与土壤有机质皆呈极显著负相关,而与土壤阳离子交换量呈极显著正相关。离子交换态砷、碳酸盐态砷、铁锰氧化物结合态砷和强有机结合态砷与土壤矿质元素的关系不大,而水溶态砷、腐植酸结合态砷和残渣态砷与土壤矿质元素的关系密切。     

黑土无机纳米微粒对玉米秸秆腐解水溶性产物的影响

通过秸秆腐解试验研究黑土无机纳米粒子对玉米秸秆腐解过程中水溶性化合物含量和C、N元素组成的影响。结果表明:在腐解初期,纳米粒子处理的水溶性有机化合物(WOM)、水溶性小分子有机化合物(WLOM)和水溶性胡敏酸(WHA)的含量分别高出对照21.9%,2.8%,18.3%,随着腐解进行,黑土无机纳米粒子显著抑制了三者含量;在腐解的前期,黑土无机纳米粒子对水溶性有机化合物(WOM)总C量无显著影响,降低了WHA的C含量,提高了WLOM的C含量。在腐解中后期,黑土无机纳米粒子降低了水溶性产物(WOM、WHA、WLOM)的C含量。在整个腐解时期,黑土纳米粒子降低了WOM和WHA中的N含量,而对WLOM含N量无显著影响。     

基于分布式非点源有毒污染物模型的农药输移研究

以山东省临沂流域为研究区,基于分布式非点源有毒污染物模型ESSI-2对当地的农药输移过程进行研究。选取甲基异柳磷为模拟农药种类,基于合理的农药假设数据,对分布式有毒污染物模型ESSI-2进行参数率定,并基于模拟结果,对临沂流域的甲基异柳磷负荷及其输移的空间分布特征进行了分析。结果表明,分布式非点源有毒污染物模型是研究农药输移过程的首选工具。临沂流域在农药施用初期,其空间分布主要与农药的施用相关,随着时间的推移,在水流的作用下,农药逐渐向河道汇聚,从而流向下游流域,在这一阶段中,地表径流是影响农药输移的主要因素。     

基于模糊综合评判的长春市生态系统健康评价

城市生态系统的健康程度直接影响着城市居民的生活质量,将长春市城市生态系统划分为自然子系统、经济子系统和社会子系统三部分,构建了城市生态系统健康评价指标体系;运用层次分析法和模糊综合评判法相结合的评价方法,对长春市生态系统健康程度进行了评价.结果表明:(1)长春市城市生态系统的健康程度2000-2008年逐渐好转,各子系统改善程度存在差异;(2)自然子系统稳定于很健康的状态,经济子系统和社会子系统状况增长迅速,但仍然有待发展和提高;(3)长春市生态系统健康状况的恢复须走经济集约化、资源节约型发展模式,加强资源、环境、经济、社会四大要素的平衡协调发展,进一步推进长春市的城市生态环境建设和保护.     

提高中国粮食安全方法探究——基于深根豆科牧草的利用

作为最大的发展中国家,中国仅占世界耕地总量的10%,却必须保障世界22%人口的温饱,粮食供应十分紧张,粮食安全必须得到充分的重视。为缓解粮食供应压力,以蛋白牧草代替粮食。试用黄花草木樨进行栽培,通过测得其蛋白质、氨基酸、脂肪和多糖含量与粮食营养含量进行当量计算,同时将进行栽种试验的初期和末期的土壤采样,对比两次测得的土壤理化特征值。测得结果如下,黄花草木樨粗蛋白质含量达到鲜重的17.5%,且营养配比合理,可以替代粮食作物,替代率可达35%左右;另外,栽培黄花草木樨的退化土壤的盐、碱含量、pH和钠离子交换率明显下降,土壤有机质和土壤全氮含量明显升高。基于此,开发蛋白质牧草可提高中国的粮食安全水平,并且对其栽种的土壤环境并无毒害污染且具有明显的改良效果。。