2005-2018年澜沧江下游流域景观生态安全时空变化及其驱动因素

[目的] 分析澜沧江下游流域景观生态安全时空变化规律和驱动机制，为该流域及流经国家的人与自然协调可持续发展提供科学依据。[方法] 以2005，2010，2015和2018年4期遥感影像为数据源，通过景观指数和GIS空间分析方法评价流域景观生态安全，采用双变量空间自相关方法明确城市、道路、河流、高程、坡度、气温和降水等因素对景观生态安全的驱动作用。[结果] ①2005—2018年，澜沧江下游流域的整体景观生态安全度呈先升后降的变化特征。其中，北部和中西部景观生态安全较差，东部、南部和东南部较好，但也有恶化趋势；②各景观类型中，景观生态安全度从大到小为：水域 > 林地 > 草地 > 耕地 > 建设用地 > 裸地。其中，林地和草地的景观生态安全度存在波动，耕地和水域的景观生态安全度一直上升，而建设用地和裸地的景观生态安全度持续下降；③距城市距离、距道路距离、气温和降水等社会和气象因素对景观生态安全时空变化的驱动作用最强，距河流距离也对景观生态安全的时空变化有一定解释作用，而高程和坡度等地形因素并非澜沧江下游流域景观生态安全时空变化的主要驱动因素。[结论] 应尽量降低由人类活动引起的生态环境负荷，积极发挥气象因素对生态安全的正向效应，促进澜沧江下游流域的人与自然协调可持续发展。     

Performance and uncertainty analysis of a short-term climate reconstruction based on multi-source data in the Tianshan Mountains region,China

Short-term climate reconstruction, i.e., the reproduction of short-term(several decades) historical climatic time series based on the relationship between observed data and available longer-term reference data in a certain area, can extend the length of climatic time series and offset the shortage of observations. This can be used to assess regional climate change over a much longer time scale. Based on monthly grid climate data from a Coupled Model Inter-comparison Project phase 5(CMIP5) dataset for the period of 1850–2000, the Climatic Research Unit(CRU) dataset for the period of 1901–2000 and the observed data from 53 meteorological stations located in the Tianshan Mountains region(TMR) of China during the period of 1961–2011, we calibrated and validated monthly average temperature(MAT) and monthly accumulated precipitation(MAP) in the TMR using the delta, physical scaling(SP) and artificial neural network(ANN) methods. Performance and uncertainty during the calibration(1971–1999) and verification(1961–1970) periods were assessed and compared using traditional performance indices and a revised set pair analysis(RSPA) method. The calibration and verification processes were subjected to various sources of uncertainty due to the influence of different reconstructed variables, different data sources, and/or different methods used. According to traditional performance indices, both the CRU and CMIP5 datasets resulted in satisfactory calibrated and verified MAT time series at 53 meteorological stations and MAP time series at 20 meteorological stations using the delta and SP methods for the period of 1961–1999. However, the results differed from those obtained by the RSPA method. This showed that the CRU dataset produced a low degree of uncertainty(positive connection degree) during the calibration and verification of MAT using the delta and SP methods compared to the CMIP5 dataset. Overall, the calibrated and verified MAP had a high degree of uncertainty(negative connection degree) regardless of the dataset or reconstruction method used. Therefore, the reconstructed time series of MAT for the period of 1850(or 1901)–1960 based on the CRU and CMIP5 datasets using the delta and SP methods could be used for further study. The results of this study will be useful for short-term(several decades) regional climate reconstruction and longer-term(100 a or more) assessments of regional climate change.     

冀西北地区不同生态系统枯落物的水文效应

[目的]揭示不同植被生态系统枯落物水文效应的差异,为张家口地区生态空间格局优化提供支撑。[方法]基于样地调查和统计分析方法,分别对冀西北地区张家口市森林、农田和草地3种生态系统的枯落物在生长季末期持水能力及其与生物量之间的关系进行分析。[结果]①森林生态系统枯落物的最大持水量(30.7t/hm~2)、有效拦蓄量(22.97t/hm~2)、有效拦蓄率(187.49%)和吸水速率(5.84g/h)4个指标均优于其他两类生态系统。②草地枯落物的各项水文指标均值皆高于农田,最大持水率甚至高于森林生态系统。③枯落物生物量与其最大持水量和有效拦蓄量呈显著正相关关系,而枯落物占生态系统总生物量的比例随总生物量增加呈幂数下降。[结论]如果造林营林方式正确,森林生态系统能够提升区域水源涵养水平,同时草地的水源涵养能力不容忽视,市域内大范围的耕地向草地扩展,将直接影响区域的水源涵养能力。以生物量表征的生态系统固碳能力与枯落物蓄水所反映的水源涵养能力之间的响应关系在生态系统不同尺度下具有不同的表现,在对区域生态空间格局进行优化时,需明确特定环境下不同生态系统类型枯落物的水源涵养能力及其变化对其他生态服务功能的影响,从而实现各生态系统平衡发展。     

基于USLE模型的长株潭城市群生态绿心区水土流失研究

[目的]研究2018年长株潭(长沙市—株州市—湘潭市)城市群生态绿心区最佳植被覆盖和水土流失状况,为区域综合治理提供理论依据。[方法]运用GIS和RS技术,以长株潭区域降雨、土壤、地形、土地利用等数据为基础,采用归一化植被指数(NDVI)模型和USLE国际通用土壤流失方程为优选模型。[结果]长株潭绿心区总面积为52 287 hm~2,整体植被状况较好,高覆盖度(75%～100%)面积最大,占绿心区总面积一半以上,为26 598.40 hm~2;中低覆盖度(30%～40%)面积最小,占区域总面积的8.61%,为4 501.91 hm~2。长株潭城市群生态绿心区总侵蚀(不含微度)面积为3 654.24 hm~2,占总面积的6.99%。湘潭市侵蚀比重最高,为8.51%,长沙市次之,为6.67%,株洲市侵蚀总比例最小,为5.68%。工程建设用地在禁止开发区、限制开发区和控制建设区的侵蚀面积分别为963.92,310.74,735.11 hm~2。[结论]受人为因素、城市建设、产业分布等影响,长株潭城市群生态绿心区覆盖度空间呈现西部低,中东部高的格局,工程建设是造成绿心区土壤侵蚀的主要原因。     

2003-2017年陕西省NDVI时空变化及其影响因素

[目的] 研究影响陕西省植被覆盖主导气候类和非气候类因子，为区域生态文明建设提供科学依据。[方法] 基于2003—2017年MODIS NDVI数据，利用趋势分析和地理探测器模型等方法，研究了气候类和非气候因素对陕西省植被覆盖的影响。[结果] ①2003—2017年陕西省NDVI空间分布总体上为改善趋势，但在不同植被类型区和生态区有所差异。②降水是影响陕西省植被覆盖空间分布的主导气候类因素，其他因素对当地植被覆盖影响程度有所差异。③降水与气温、日照、风速、相对湿度的交互作用对陕西省植被覆盖空间分布起主导作用。且气温的作用只有在和降水的交互作用下才能体现出来。④植被类型和地貌是陕西省植被覆盖空间分布的主导非气候类因素，其他因素的影响有所差异。⑤植被类型、地貌和土壤类型之间的交互作用对陕西省植被覆盖空间分布起主导作用。人口、GDP的影响也只有在与其他因素的交互作用下才能显现出来。[结论] 气候类因素的影响大于非气候类因素，气候类和非气候类因素的共同作用能够充分的解释植被覆盖空间分布。     

鹅肠道微生物研究进展

肠道微生物是当前研究的热点,鹅肠道微生物的组成与丰富程度不仅和鹅的生长性能密切相关,而且在鹅机体生理活动中具有一定的调节作用,同时与疾病的发生和发展具有密切的联系。通过研究鹅肠道微生物的调节,从而达到促生长或者治疗疾病的目的,是目前鹅研究探寻的新方向。文章主要综述了鹅肠道微生物的组成及其变化规律,以期为鹅产业生物饲料的开发应用、研发推广新型安全高效饲料添加剂提供新思路。     

基于条件植被温度指数的夏玉米生长季干旱预测研究

为验证条件植被温度指数(VTCI)在夏玉米生长季干旱预测中的适用性,以河北中部平原为研究区,应用求和自回归移动平均(ARIMA)模型及季节性求和自回归移动平均(SARIMA)模型,对该地区VTCI时间序列数据进行分析建模预测。首先基于49个气象站点所在像素的VTCI时间序列数据,选取不同长度时间序列建立ARIMA模型,并分析时间序列长度与预测精度间关系,以期为时间序列长度选择提供依据;然后选择理想长度的VTCI时间序列数据,分别建立ARIMA模型和SARIMA模型,用于研究区域2017年夏玉米生长季VTCI预测,并分析评价两模型预测精度;最后采用性能较好的ARIMA模型逐像素建模预测,得到2016-2018年9月上旬至下旬VTCI预测结果。结果表明:基于ARIMA模型的VTCI预测精度与时间序列长度未呈现明显的相关关系,但随时间序列长度增加,模型预测精度逐渐趋于稳定;ARIMA模型对干旱的预测精度高于基于SARIMA模型,其1步、2步、3步VTCI预测结果均方根误差较SARIMA模型分别降低0. 06、0. 07、0. 09;ARIMA模型在不同年份夏玉米生长季VTCI1~3步的预测精度稳定性较好,2016-2018年1步、2步和3步VTCI预测结果绝对误差绝对值大于0. 20的像素平均百分比分别为5. 84%、6. 38%、8. 72%。     

茂兰自然保护区森林景观格局变化分析

本文以2011年和2017的森林调查成果化数据为基础,依据不同优势树种组,采用景观格局指数法,从组成结构、斑块特征、景观异质性和空间分布4方面分析2011年和2017年茂兰自然保护区的森林景观格局及其变化。结果表明：林地面积增加了654.08 hm²；森林优势树种数量从15种增加至30种；景观面积(CA)最大的均为阔叶混交树种组,增加了1286.33hm²；斑块平均大小(MpS)最大的均为阔叶混交树种组,增加了471.80 hm²；面积加权的平均形状指数(AWMSI)和面积加权的平均分形指数(AWMPFD)最大值均为阔叶混交树种组；景观斑块边缘密度(ED)最大值均为阔叶混交树种组；阔叶混交树种组的平均最小距离(ENN)减少。从2011年2017年研究区的主要优势树种组阔叶混交树种组得以保护,这与人为干扰的减少有关。     

Relationships of Spectral Reflectance with Plant Tissue Mineral Elements of Common Bean (Phaseolus Vulgaris L.) Under Drought and Salinity Stresses

ABSTRACT

Salinity and drought stresses are critical for Phaseolus vulgaris L. growth and development. They affect plants in various ways, including tissue mineral element content. Micro- and macro-elements in leaves of Phaseolus vulgaris L. (cv. ‘Blue lake’ and cv. ‘Terli’) subjected to deficit irrigation and salinity treatments were investigated, both analytically and with regards to their effect on the leaves’ spectral reflectance. B (boron), K (potassium), Mn (manganese), Na (sodium), Si (silicon) and Zn (zinc) appeared to be influenced by stress factors, mainly responding to salinity increase. The leaf spectral reflectance of the plants appeared to be significantly correlated with most of the elements under investigation. Multivariate regression identified a relationship of the reflectance at particular regions of the spectrum with phosphorus and NDVI (normalized difference vegetation index) and indicated a significant correlation with B, Fe (iron), K, Mn, P (phosphorus) and Zn. Moreover, customized spectral indices, exhibiting significantly high correlation with B, Fe, K, Mg (magnesium), Mn, Na, P, Zn and N (nitrogen), were developed.     

外源铬对延胡索生理指标及抗氧化系统变化的影响

为探究不同浓度外源Cr6+处理下，延胡索（Corydalis yanhusuo）生理指标及抗氧化系统的变化情况，测定了延胡索植株内铬含量、株高、生物量以及抗氧化系统各项指标。结果表明：当土壤中Cr6+浓度在67.32~323.32 mg·kg-1范围内，随着土壤中Cr6+浓度的升高，延胡索体内Cr6+累积量增加。延胡索植株株高、生物量表现为先升后降趋势，当土壤中Cr6+浓度低于131.32 mg·kg-1时，延胡索生长受到促进，而且这种作用具有一定的浓度依赖性：当土壤中Cr6+浓度低于131.32 mg·kg-1时，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）有较高活性,将超氧阴离子自由基歧化分解为H2O2，此时过氧化物酶（peroxidase, POD）、过氧化氢酶（catalase, CAT）活性均呈上升趋势，将H2O2分解，延胡索植株的生长受到促进作用；当土壤中Cr6+浓度达到195.32 mg·kg-1后，延胡索受到的胁迫严重，SOD活性有较大幅度的下降，植株体内超氧阴离子自由基大量累积，延胡索植株生长受到抑制。