连续筑坝河流水气界面温室气体排放通量及其影响因素 —以青海省湟水支流火烧沟为例

河流筑坝后水体环境发生巨大改变,水体温室气体排放通量和排放模式随之发生变化。为了探究筑坝后河流水气界面温室气体排放情况,选取青海湟水支流火烧沟为研究区域,采用静态箱-气相色谱实验法,对4个连续筑坝断面水气界面的3种温室气体二氧化碳(CO_2)、甲烷(CH_4)、一氧化二氮(N_2O)夏季排放通量进行监测,研究河流筑坝前后的温室气体排放通量规律及其影响因素。结果显示:(1)筑坝对河流碳、氮等有机质形成滞留效应,筑坝区温室气体排放通量显著高于未筑坝区,二者排放通量平均相差4.12倍。(2)时间尺度上,CO_2排放的最高值主要分布于8月;而CH_4排放的高峰值多分布于6月;N_2O排放高峰值多分布于7月。(3)空间分布上,CO_2排放通量无明显的规律,排放低值-1 554.19 mg/(m~2·h)和高值778.84 mg/(m~2·h)均出现在筑坝区;CH_4和N_2O排放低值均出现在未筑坝区,分别为360μg/(m~2·h)和34.72μg/(m~2·h),而高值均出现在筑坝区,分别为6 163.4μg/(m~2·h)和746.7μg/(m~2·h)。(4)不同筑坝段水体温室气体排放通量的影响因素不同,相关分析表明,火烧沟水体CO_2排放通量与电导率(Cond)(r=-0.914,P0.05)、pH(r=-0.907,P0.05)、总溶解固体(TDS)(r=-0.914,P0.05)、盐度(Sal)(r=-0.926,P0.05)以及气温(T)(r=-0.978,P0.01)呈显著负相关;CH_4排放通量与氧化还原电位(ORP)(r=-0.968,P0.01)、pH(r=0.979,P0.01)呈显著相关;N_2O排放通量与电导率(Cond)(r=0.903,P0.05)、总溶解固体(TDS)(r=0.904,P0.05)、气温(T)(r=0.970,P0.05)以及氧化还原电位(ORP)(r=0.929,P0.05)呈显著正相关。     

盛行风作用下柴木达盆地典型多花柽柳灌丛资源岛特征

[目的] 探究盛行风作用下柴达木盆地诺木洪地区典型多花柽柳(Tamarix hohenackeri)灌丛资源岛特征,旨在深入了解在类似的生境下柽柳灌丛的生态学意义,为盐碱地改良和荒漠—绿洲的生态保护提供借鉴。[方法] 通过对柴达木盆地诺木洪地区荒漠—绿洲过渡带典型多花柽柳灌丛周围土壤系统采样,全面了解冠下、冠缘和间地110 cm深不同土层土壤有机碳(SOC)、土壤含水率(SMC)、土壤pH和EC值特征,探讨盛行风对灌丛资源岛的影响。[结果] ①典型多花柽柳灌丛周围,冠下枯落物和地下生物量显著大于冠缘和间地,SOC含量在冠下显著大于冠缘,具有资源岛特征; ②盛行风背风向冠下SMC、冠缘和间地SOC含量显著大于其他方向,且冠缘0—5 cm土层有着较低的土壤pH值; ③背风向地上生物量和冠缘枯落物量显著大于其他方向,减少了水分蒸发,促进了SOC的增加。[结论] 柴达木盆地荒漠—绿洲过渡带多花柽柳灌丛周围土壤不仅冠下具有资源岛特征,且背风向土壤会形成更适合植物生长的SMC,SOC含量和较低土壤pH值,即风影区资源岛。     

金露梅黄酮提取工艺的响应面优化及其抗氧化和降血糖活性分析

【目的】优化金露梅中黄酮的超声提取工艺条件,检测黄酮化合物的种类及含量,并分析其抗氧化和降血糖活性,为金露梅的综合利用提供技术支持。【方法】以总黄酮提取率为指标,采用单因素和响应面分析法对超声提取金露梅黄酮的主要工艺参数进行优化分析,利用多重层析柱对黄酮化合物进行分离纯化,并比较各组分的抗氧化和降血糖活性。【结果】 4个因素对金露梅总黄酮提取率影响的显著性顺序为液料比>超声时间>乙醇体积分数>超声功率,建立的回归方程为Y=37.84+14.48A+14.93B+3.02C+9.38D-0.03AB-0.66AC-0.01AD-0.01BD-0.01CD-14.71A2-11.25B2-16.96C2-12.89D2（Y表示总黄酮提取率,A、B、C、D分别表示液料比、乙醇体积分数、超声功率和超声时间）;超声提取金露梅黄酮的最佳工艺条件为:液料比39.78:1 （mL/g）、乙醇体积分数65.47%、超声功率390.98 W、超声时间49.55 min,在此条件下金露梅总黄酮提取率为47.59 mg/g。金露梅黄酮化合物中发现含有8种化合物,其中含量最高的为槲皮素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸（10.90 mg/g）。柚皮素对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除率最低,仅为5.0%,其余7种化合物对DPPH自由基的清除率均达50.0%以上,表现出良好的抗氧化活性。金露梅黄酮化合物对葡萄糖消耗率均高于二甲基亚砜（DMSO）,其中（+）-儿茶素、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖醛酸和3-阿拉伯葡萄糖基槲皮素对葡萄糖的消耗率达19.5%以上,表现出良好的降血糖活性。【结论】经响应面优化的金露梅黄酮超声提取工艺切实可行,建立的回归方程具有较高的准确性;多重层析柱法可实现金露梅中黄酮化合物的分离纯化,各组分除柚皮素外,均具有明显的抗氧化活性,且各组分化合物均有一定的降血糖活性。金露梅可作为一种天然抗氧化剂和降血糖剂来源在食品、医药等方面进行开发利用。     

基于RWEQ模型的茫崖市防风固沙功能评估及敏感地类识别

为了较准确评估茫崖市的防风固沙功能,识别对防风固沙功能敏感的土地利用类型,通过4种方法确定修正风蚀模型(RWEQ)中的气候因子(WF)参数,计算出实际风蚀量和防风固沙量,依据指南法、自然间断法和文献—实际结合法对防风固沙功能进行了评估分级,借助ArcGIS软件将土地利用类型和防风固沙功能进行空间叠置分析以识别出敏感地类。结果表明：(1)利用风蚀气候因子(Fq)直接代替法确定的WF空间分布和阈值范围最符合实际,RWEQ模型能较准确地评估荒漠戈壁区茫崖市的防风固沙功能;(2)茫崖市2014年平均风蚀模数为57.99 kg/(m²·a),属于风力侵蚀严重区域,2014年全市单位面积防风固沙量介于0～44.93 kg/m²,防风固沙功能整体较弱;(3)在3种评估分级方法中,文献—实际结合法更为详细地反映出2014—2018年茫崖市西南山区较强的防风固沙功能,且高等级功能的区域范围较广;(4)草地是茫崖市2014—2018年对防风固沙功能变化最敏感的土地利用类型。RWEQ模型有效评估了茫崖市的防风固沙功能,并识别出了敏感的土地利用类型。本研究为县级地区...     

基于光释光测年法的三江源地区高山草甸土形成年代与成因研究

[目的]分析三江源区高山草甸土壤的年代及发生发育过程,为维系该区土壤安全和生态安全提供指导.[方法]采用粗颗粒石英与钾长石光释光(OSL)测年法,对三江源区4个高山草甸土剖面夏琼(XQ)、歇武(XW)、桐勒栋(TLD)、斗地村(DDC)土壤的形成发育时间进行研究,结合土壤粒度、元素地球化学特征分析该区土壤形成过程.[结...     

西宁市社会空间结构的形成及其影响因素

基于60个不同属性居住小区的2522份问卷数据,借助因子生态分析法对西宁市社会空间主因子、类型及结构进行研究,并探讨社会空间结构形成的影响因素。研究表明:西宁市社会空间主因子分别为阶层因子、职住因子、住区因子、生命周期因子和民族因子;社会空间类型可分为高收入及外来群体集聚区、中等收入群体集聚区、老年群体集聚区、少数民族群体集聚区及低收入群体集聚区;社会空间结构大体呈现"扇形+多核心"的特征;西宁市社会空间结构是建立在其自然本底及历史发展基础之上,通过制度因素、规划因素、经济因素、社会及个体因素相互影响形成的。     

近15年来青海湖流域气温、降水变化对植被物候驱动分析

研究气候变化对植被物候的驱动分析,对于深入理解高寒植被适应全球气候变化具有重要意义。选取MCD12Q2植被物候数据,利用相关分析和GIS空间分析,对近15年来青海湖流域气温、降水变化与植被物候关系进行了研究。结果表明:近15年来青海湖流域植被返青期(start of growing season,SOS)、植被生长期长度(Length of growing season,LOS)、休眠期(Dormancy of growing season,DOS)与年均气温呈显著相关关系,其偏相关系数分别为-0.57～0.36,-0.89～0.81和-0.29～0.51; 与年均降水量偏相关系数分别为-0.58～0.38,-0.82～0.93和-0.23～0.23,表明流域植被SOS和LOS变化主要受年均气温和降水量共同影响,DOS变化主要受年均气温影响。青海湖流域植被SOS,LOS和DOS在空间上受气温、降水及其共同驱动的区域占比分别为33.7%,22.5%和36.67%,其受非气温—降水驱动的区域占比分别为66.3%,77.5%和63.33%; 沿海拔梯度方向上(海拔每上升100 m),年均气温上升1℃,植被SOS提前0.35 d,植被LOS延长0.15 d,植被DOS推迟0.25 d; 年均降水量增加1 mm,植被SOS推迟4 d,植被LOS缩短1.69 d; 植被DOS提前2.85 d。可见,近15年气温、降水变化对青海湖流域植被物候的驱动在空间上存在差异性,空间上植被物候主要受非气温—降水影响,海拔梯度上植被物候受气温和降水影响显著。     

香日德-柴达木河流域土壤湿度时空变化特征及其影响因素

土壤湿度作为生态环境的关键因子,是土壤监测和生态环境变化的重要指标。本研究基于MOD11A2LST和MOD13A2 NDVI数据,通过温度干旱植被指数TVDI(Temperature Vegetation Dryness Index)、相关性分析和区域统计分析等数理统计分析方法对香日德-柴达木河流域植被生长季的土壤湿度时空分布特征及其影响因素进行分析。结果表明：（1）香日德-柴达木河流域2005年、2010年、2015年和2020年植被生长季TVDI平均值为0.61,最大值为2015年（0.64）,最小值为2020年（0.58）,年际TVDI值缓慢下降,但在2015年出现上升现象,研究区旱情不稳定且长期处于干旱等级。（2）不同等级土壤湿度的面积从大到小依次为干旱>极干旱>正常>湿润>极湿润,分别占研究区总面积的30.63%、25.77%、22.16%、16.44%、5.01%。（3）TVDI在空间分布上呈现出由西北向东南逐渐递减的趋势,具有明显的区域差异性。（4）TVDI值与海拔呈负相关关系,海拔每升高500 m,TVDI值减少0.11,TVDI值与平均气温呈正...     

高寒草甸茎直黄芪物候对模拟季节性不对称增温的响应

植物物候是植物为适应其生长环境而呈现的节律性变化,是气候变化的最敏感指示器之一。为了探讨高寒植物对其生长环境水热变化的响应特征和机制,本研究利用开顶式模拟增温装置进行增温,以茎直黄芪(Astragalus strictus Grah. Ex Bunge)为研究对象,探讨其返青、枯黄物候和生长期长度对2016—2019年季节性不对称性增温(全年、生长季增温)的响应特征和机理。研究发现:茎直黄芪的平均返青物候在年际间差异极显著;2019年与其它年份比较显著提前了茎直黄芪的返青物候;增温未影响茎直黄芪返青物候;与对照比较,全年和生长季增温分别延迟了茎直黄芪枯黄期7.7和1.9 d,缩短了其平均生长期长度1.7和14.5 d;在水分充足条件下增温提前植物的返青物候,延长其枯黄物候,导致生长期延长,自然水分条件相对较低时则相反。综上分析,水分条件是该区域植物生长的主要限制因素之一。     

自然生长和人为影响下土壤碳氮含量差异及影响因素

[目的]深入探讨环青海湖区近30年未变动放牧草地和耕地土壤碳氮含量影响因素,以期为该区土地利用优化管理提供参考。[方法]基于有幸在该区找到未变动放牧草地和耕地,采用前期研究工作中的多个指标,利用一元和多元回归模型进一步分析土壤碳氮含量主导因素。[结果]该区草地和耕地土壤理化指标基本以30 cm土层深度为界发生明显变化; 从回归模型中可以看出,由于受到人类活动影响,耕地土壤碳氮含量受土壤理化指标影响较小,而草地土壤作为未扰动土壤,在自然发育背景下土壤碳氮主导因素明显多于耕地。[结论]土地利用变化显著影响了土壤性状,在该区减少土地扰动能有效减缓土地荒漠化进程。