南京市7种适生彩叶植物抗NO_2能力及生态功能研究

采用人工模拟熏气法,研究了南京市7种适生彩叶植物对NO_2气体的吸收及自我修复能力,通过观察植物在NO_2熏气过程中的形态变化,检测植物熏气后及修复30 d后叶绿素含量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量、丙二醛含量等生理指标,测定N素代谢相关酶活性(全氮含量、硝态氮含量和硝酸还原酶),从中筛选出抗性较强的彩叶植物及适宜在NO_2污染区使用的植物组合。结果显示,在6μl/L NO_2熏气浓度下,熏气48 h后,不同彩叶植物受害症状不一,主要表现为:叶片尖端和边缘首先出现伤斑,进而沿叶脉向中部及基部扩展。7种植物受NO_2熏气后产生不同的抗性和修复行为,其中红花檵木和洒金桃叶珊瑚的抗性和修复能力均较强,南天竹的抗性和修复能力中等,金边黄杨和金叶银杏的抗性较弱、但修复能力很强,金森女贞的抗性较强、但修复能力较弱,金边玉簪的抗性和修复能力均较弱。因此,在园林植物设计过程中进行彩叶植物配置时可以在NO_2污染非常重的绿地优先选择红花檵木、洒金桃叶珊瑚和南天竹等3种植物,而在NO_2潜在污染区可以选择金叶银杏、金边黄杨、金森女贞和金边玉簪。并在此基础上研究了彩叶植物在园林绿化配置上滞尘和吸收NO_2等大气污染物的生态功能,以期为城市功能型园林绿化的植物选择和生态景观林带建设提供科学依据。     

涉农人员对智慧农业建设的支持意愿及影响因素研究——以新疆察布查尔锡伯自治县为例

涉农人员对智慧农业建设的支持意愿将直接影响智慧农业的建设与发展、推广与普及。基于我国西部边陲国家扶贫开发重点县的农户调研数据,采用结构方程模型,就不同认知水平的涉农人员对县域智慧农业建设的支持意愿及其影响因素进行了分析。结果表明,涉农人员对智慧农业越了解、信息获取能力越强、对当地农业发展现状越满意、地理效应认知度越高,则支持意愿越强;涉农人员的文化水平越高、工作类型与农业科技关联度越高者,对智慧农业的建设越支持,但年龄越大的涉农人员越不支持智慧农业的建设;而行为主体的创新意识与其支持意愿关联度不强,说明我国对新技术在农业中运用的宣传不到位,造成涉农人员的创新意愿与前沿创新技术没有严格相符,农户的知识结构与现代农业的先进技术需求也还存在相当大的差距。加强新技术在农业中的宣传、提高涉农人员的知识水平已迫在眉睫。     

基于CASA-VPM模型的植被最大光能利用率研究

通过综合利用CASA模型和VPM模型,在像元尺度上开展ε_(max)值估算研究,从而提高ε_(max)值的空间精细度,为指导农业生产,开展精准农业提供技术支持。以河南省为研究区,首先基于MODIS数据,结合CASA模型和关系模型计算NPP值,进一步结合VPM模型得到像元上的ε_(max)值,最后根据土地利用数据对林地、草地、水田和旱田4种植被覆盖类型的ε_(max)值进行时空分析,并探索相关环境因素对ε_(max)值的影响。结果表明,2001—2015年,ε_(max)值介于0.000～4.796 g/MJ,空间上呈西北、西南高,其他区域低的格局;月尺度变化上,不同植被覆盖类型ε_(max)值均在6—8月份达到峰值,其中,旱田ε_(max)值呈现明显的双峰分布,和河南省大部分地区一年两熟的作物种植制度相符。4种植被覆盖类型中,因为用于光合作用的叶面积较大,林地ε_(max)值较高;环境影响因素中,化肥使用折纯量、二氧化碳含量、植被含水指数和有效灌溉面积与ε_(max)值呈现明显的正相关,相关系数分别为0.66、0.61、0.56、0.53,说明ε_(max)值的变化是自然、人为因素共同影响的结果。可见,在农作物生长的关键阶段,适当增加人为的影响可以提高光能利用率,从而增加作物生产潜力和产量。     

基于德劳内三角化和二分查找法的土地自动分配方法

为解决预分方案制定效率低的问题,该文提出一种基于德劳内三角化和二分查找法的地块分配算法。首先生成待分配地块的最小边界几何(minimum bounding geometry,MBG),对MBG进行三角剖分;其次在地块内通过累加三角形的面积执行查找,接近合同面积时采用二分查找法进行微调;最后遍历项目区内所有地块直至生成土地预分配方案。通过对算法进行编程实现,以试验区的土地整治项目为例对算法的可行性进行验证,并从分配效率、精度和形状指数3个方面对结果进行评价。结果表明:项目区内的地块划分仅需231 s,与仅用二分查找法相比,采用该文方法分割效率提高29.3%,精度提高28.2%,形状规则度提高18.2%;在减少农用道路占地面积的同时,分割后的地块具有良好的通达性。该方法可满足自动创建和动态调整土地分配方案的需求,为在一定约束条件下制定最优土地分配方案提供了技术支撑。     

ITPCAS和CMORPH两种遥感降水产品在陕西地区的适用性

与气象站观测数据相比,遥感降水产品能够更好地反映降水的空间分布特征。利用36个国家标准气象站点以及23个区域气象站点的观测数据,通过对降水事件的探测能力、不同降水量级的捕捉率和不同时空尺度的降水量误差等指标的分析,评估ITPCAS和CMORPH两种高时空分辨率的遥感降水产品在陕西地区的适用性。结果表明:ITPCAS在多年平均日降水误差、空报率、漏报率、中雨及以上降水等级的捕捉率、多年平均年降水的空间分布及站点误差等方面,均显著好于CMORPH,能够较好地体现陕西地区降水的空间分布特征和变化趋势。     

辽东栎林演替过程中的土壤细菌群落结构和多样性变化

【目的】土壤微生物在维持森林生态系统功能中起着重要作用,研究辽东栎林演替过程中森林土壤微生物群落结构和多样性在演替过程中的变化规律,深入认识森林土壤细菌群落结构恢复和驱动机制。【方法】以太岳山地区皆伐后形成的30、80和150年生次生辽东栎林为对象,于2015年6月每个林型设置为20 m×20 m的森林动态监测样地20个,合计60个,用直径10 cm土钻采集0～10 cm表层土样,利用16S rRNA基因高通量测序技术,测定皆伐后自然恢复过程中森林土壤细菌群落的组成、结构和多样性变化。【结果】在辽东栎林自然恢复过程中,随演替阶段进行,变形菌门和绿弯菌门的相对丰度逐渐增加,而放线菌门和酸杆菌门的相对丰度逐渐降低,疣微菌门和浮霉菌门的相对丰度没有明显变化。拟杆菌门和厚壁菌门的相对丰度在80年生中龄林显著低于30年生幼龄林,而在150年生老龄林和80年生中龄林间却无显著差异。基于weighted Uni Frac距离的主坐标分析表明,幼龄林、中龄林和老龄林的细菌群落结构有显著差异。基于OTU水平的Bray-Curtis相似性进一步证明,幼龄林与老龄林的平均细菌群落相似性为37. 9%,中龄林与老龄林的相似性增加到47. 2%,表明皆伐后自然恢复过程中不同演替阶段的细菌群落结构表现出逐渐向老龄林恢复的趋势。土壤细菌物种丰富度和系统发育多样性在自然恢复过程中呈递减趋势,幼龄林的土壤细菌物种丰富度和系统发育多样性显著高于老龄林,而中龄林和老龄林的土壤细菌多样性差异并不显著。Chao1指数和种系型多度则表现为幼龄林和中龄林间差异不显著,老龄林则显著降低。方差分解表明,皆伐后不同演替阶段的细菌群落变化和土壤有机质、可溶性碳、土壤总氮和有效氮含量等土壤因子显著相关,其中土壤碳和氮含量对细菌群落结构变化的解释量分别为20. 2%和26. 3%,未解释的部分为43. 4%。【结论】皆伐后辽东栎林演替过程中不同恢复阶段土壤细菌群落结构具有显著差异,幼龄林和老龄林细菌群落结构差异最大,中龄林细菌群落结构与老龄林相似。土壤细菌多样性随着演替的进行呈逐步降低的趋势,幼龄林细菌多样性显著高于中龄林和老龄林,中林龄多样性则更加接近老龄林水平。这说明土壤细菌群落结构和多样性在次生演替过程中具有可预测性。     

基于时序NDVI图谱库提高土地覆盖分类精度的方法

为提高MODIS土地覆盖产品的分类精度,该文以河南省为试验区,首先将MODIS土地覆盖产品(MCD12Q1)分为高精度区域和低精度区域,然后通过构建时序NDVI图谱库并利用图谱曲线相似性测定方法,改进MCD12Q1低精度区域的分类精度。结果表明:1)时序NDVI是土地覆盖的重要分类特征,二者之间具有较强的关联性。2)利用时序NDVI图谱库能够明显提高MODIS土地覆盖产品的分类精度,改进后的MCD12Q1的总体分类精度分别由72.76%(比较评价)、64.52%(样本评价)提高到83.05%和81.72%。3)不同土地覆盖类别精度提高的程度不同,林地、草地、耕地、人工地表以及水体的生产者精度分别提高35.36%、29.51%、2.98%、6.96%和6.11%。4)对于判定时序NDVI曲线相似度的2种具体方法而言,最小距离法(minimum distance,MD)总体上优于光谱角度匹配法(spectral angle mapper,SAM)。综上,保留现有土地覆盖产品中分类精度较高的部分,基于时序NDVI图谱库改进分类精度较低的部分,是提高现有土地覆盖产品分类精度的有效方法。     

生态文明建设中的农村环境污染现状与保护治理

农村生态环境保护和治理是我国生态文明建设的重要组成部分,直接决定了我国生态文明建设的总进程。该文针对我国农村环境污染日趋严重的客观现实,分析了当前农村环境污染的现状、类型及特点,从农业生产污染、乡镇企业污染、生活污染3个方面阐明了农村环境污染存在的主要问题及形成原因,理清了环境污染问题与农村生态文明之间的关系,并提出了综合防治环境污染和推进农村生态文明建设的治理对策,以期为推进农村生态文明建设和实现农村可持续发展提供参考。     

都市圈边缘带土地利用变化及人为驱动力研究

都市圈边缘带区位特殊,其土地利用的变化规律及驱动过程特征明显。以重庆都市圈边缘带的沙坪坝区为例,利用2006、2013年的TM遥感影像,结合RS、GIS技术分析研究区土地利用变化情况,利用SPSS分析其驱动因子。结果表明:2006和2013年间各类型土地转换明显,林地和建设用地呈增加趋势,其中林地增加量最大,增加了48.41km2,建设用地增加了34.17km2。水域和耕地呈减少趋势,耕地减少量最大,减少了45.08km2,水域减少了37.50km2。通过主成分分析得出,政策指向、社会驱动、经济刺激等是土地转换的主要驱动力,并据此提出了应对土地利用变化的措施。