典型生态保育区农户对环境变化的感知研究——基于宁夏党家岔湿地自然保护区的农户调研

以典型生态保育区宁夏党家岔湿地自然保护区社区农户为研究案例,采用参与式农户评估方法,计量了当地社区农户生计多样性,分析了农户对环境变化的感知,测度了农户对自然保护区保护与发展的策略选择的认知。结果表明:1)当地农户多为贫困人口,受教育程度普遍较低,老龄化问题突出,三代同堂的大家庭占90. 91%。小型家庭、主流家庭和巨型家庭的生计多样性指数分别为1. 45、2. 68和2. 64; 2)不同背景标签的农户对湿地生态环境变化的感知表现出认知偏差,对居住村落环境变化的感知体现出空间层次性; 3)当地农户更关注短期生计利益,更关心居所村落"小环境"的改善,对自然保护区不能直接获得经济效益的"大生态环境"的保育与恢复不太关注。     

基于SEBAL模型评估干旱半干旱区人工灌丛植被对陆表蒸散的影响

评估人工灌丛植被重建对干旱半干旱区陆地生态系统蒸散的影响,不仅能揭示植被变化与水文过程的耦合机理,又可为区域生态治理与水资源管理提供科学指导。该研究利用Landsat-8OLI/TIR遥感影像及气象数据等驱动SEBAL模型,反演宁夏盐池县的年内不同日期的陆表蒸散,结合目视解译选取的人工灌丛区与对照草地,评估了人工灌丛植被对陆表蒸散的影响。结果表明:1)SEBAL模型的蒸散反演精度与站点观测结果较为一致,可用于干旱半干旱区蒸散反演及空间特征研究;2)盐池县人工灌丛植被区日平均蒸散为1.20mm/d,高于对照草地1.17mm/d的日平均蒸散量,即干旱半干旱区人工种植灌木林增加了生态系统水分消耗,但不同季节和不同生物地理条件下的蒸散增强作用存在差异,蒸散增强在8月份最大,而3、4月份呈现负效应;3)人工灌丛的密度越大、植被盖度越高,对陆表蒸散的增强作用越强,特别在NDVI0.4的高盖度情况下蒸散增强作用更加明显。由此可知,在水资源紧缺的干旱半干旱区开展以灌木树种为主的植被重建需在合理的生态水文阈值范围内开展,才能构建出稳定可持续的人工生态系统。     

2000-2014年宁夏草地蒸散时空特征及演变规律

蒸散是水文-生态过程耦合的纽带,对草地生态系统的稳定性十分重要,研究生态环境脆弱地区草地生态系统蒸散变化特征对于区域农牧业发展、生态恢复与重建和构建生态屏障意义明显。基于2000-2014年MOD16地表蒸散数据,利用回归分析、相关分析和重新标度极差分析等方法,研究了宁夏草地近15年的蒸散时空分布格局与演变规律,并讨论了可能影响因素。结果表明,2000-2014年,宁夏草地蒸散量介于177.51~274.43 mm,平均值为228.03 mm;受降水的年际波动影响,全区草地蒸散量在近15年呈不显著的上升趋势(P>0.05),不同类型草地的年蒸散量和月蒸散变化动态差异明显;从空间上来看,宁夏草地的多年平均蒸散量存在较强的空间异质性,呈现南高北低的分布格局,北部最低为135.84 mm,南部最高可达732.12 mm,但波动性不强;近15年,宁夏北部草地的蒸散以下降为主,降幅自北向南递减,中部和南部以上升为主,增幅自北向南递增,但大部分区域的蒸散变化幅度较小,总体变化不显著;未来,全区草地蒸散的正向特征显著,趋势发生反转的草地比例较小;降水量是决定全区草地蒸散空间分布格局和年际波动的主要因素,人类生产活动主导的土地利用类型变化对局部蒸散的影响不容忽视。     

围封对短花针茅植丛土壤颗粒组成和养分富集的影响

以一体化土壤采集器为试材,采用植丛内外差值百分比法,以围封退化短花针茅草地为研究对象,临近自由放牧草地为对照(CK),对比研究了荒漠草原短花针茅植丛对土壤颗粒组成和SOC和TN的富集效应在空间上的变化,以期探讨植丛对土壤富集作用的影响。结果表明:就富集率"E"值而言,粘粒(2μm)和砂粒(50～2 000μm)的富集格局大致趋势相反,生境和土层深度对粉粒(2～500μm)的富集均无显著影响(P0.05)。SOC在6～8 cm土层放牧区显著高于围封区,12～14 cm土层围封区显著高于放牧区;TN则在4～6 cm土层围封区显著高于放牧区,12～14 cm土层放牧区显著高于围封区(P0.05)。沿土层深度垂直变化,颗粒组成仅放牧区砂粒在12～14 cm土层"E"值显著增高(P0.05);SOC围封区0～2 cm土层"E"值显著高于其它土层(P0.05),TN放牧区呈先减少后增高"V"型变化,4～8 cm土层"E"值显著降低(P0.05),放牧区的SOC和围封区的TN都无显著变化(P0.05)。粘粒与砂粒的"E"值均呈显著负相关(P0.05),粉粒与粘粒、粉粒与砂粒的"E"值相关关系逆转;颗粒组成与SOC、TN的"E"值相关性都不显著(P0.05)。总之,围封并未使短花针茅植丛对土壤粘粒的整体富集率增大,反而有所降低;但围封确推动了土壤粘粒和SOC表聚型富集;土壤SOC和TN的富集是2个独立的过程,围封都有利于任意土层TN的富集。     

盐胁迫下宁夏枸杞Na+吸收及Na+/H+转运蛋白与H+-ATPase基因表达的研究

为从分子水平揭示宁夏枸杞钠的吸收积累机理,本试验采用原子吸收分光光度法和实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法,对盐胁迫下宁夏枸杞根中Na⁺、K⁺含量以及质膜和液泡膜Na⁺/H⁺转运蛋白与H⁺-ATPase基因表达水平进行测定分析。结果表明,相同胁迫时间下,随着NaCl处理浓度的增加,枸杞根系中Na⁺浓度总体呈缓慢增加趋势,K⁺含量呈先增加后减少趋势,Na⁺/K⁺比值呈先减少后增加趋势;编码质膜和液泡膜的Na⁺/H⁺转运蛋白基因LbSOS1、LbNHX1以及液泡膜H⁺-ATPase基因LbVHA-C1表达量均呈升高趋势,质膜H⁺-ATPase基因LbHA1表达量呈先升高后降低趋势。相同NaCl处理浓度下,随着胁迫时间的延长,Na⁺含量总体呈增加趋势,K⁺含量呈先增加后减少趋势,Na⁺/K⁺比值呈增加趋势。LbSOS1、LbNHX1表达量总体呈先升高后降低趋势,LbVHA-C1、LbHA1表达量总体呈降低的趋势。相关性分析显示,不同胁迫时间下,枸杞根中LbSOS1、LbNHX1、LbVHA-C1和LbHA1表达量与Na⁺含量存在一定的正相关或负相关。上述结果表明,在低浓度NaCl胁迫时,维持枸杞体内较高的K⁺/Na⁺比值是宁夏枸杞耐盐的主要方式之一,同时也说明在胁迫初期,质膜和液泡膜的Na⁺/H⁺转运蛋白与H⁺-ATPase参与了枸杞细胞中Na⁺及时排出胞外和区隔于液泡,从而保持了根细胞内Na⁺的稳定性。此外,随着胁迫时间的延长和NaCl处理浓度的增加,LbSOS1、LbNHX1、LbVHA-C1和LbHA1的表达水平均降低,而 Na⁺积累量大幅增加,致使枸杞抗盐性降低。本研究揭示了宁夏枸杞的耐盐机理,为利用宁夏枸杞改良宁夏大面积盐碱地提供了理论依据。     

2种紫花苜蓿耐盐生理特性的初步研究

为研究2种紫花苜蓿(Medicagosativa L.)“阿迪娜”(耐盐基因型)和“秘鲁”(敏盐基因型)在盐胁迫处理下的生理特性与耐盐机理,采用150mmol/LNaCl胁迫处理2种紫花苜蓿幼苗,分别测定盐处理前和处理后2,4,6,8,16h的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)、脯氨酸(PRO)、相对含水量(RWC)和叶绿素(Chl)含量。结果表明:2种紫花苜蓿的过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性和丙二醛含量在盐胁迫下总体呈上升趋势,脯氨酸含量和相对含水量表现出相反的趋势。叶绿素含量在盐胁迫前期稳定不变,但在胁迫后期显著性下降;2种紫花苜蓿的相对含水量和叶绿素含量的变化趋势与植株表型变化相对应。主成分分析表明,过氧化氢酶和丙二醛的贡献率最大,能更好地为苜蓿耐盐机理及分子育种研究提供理论依据。     

不同青贮玉米大喇叭口期和成熟期耐盐碱性综合评价

以25个不同青贮玉米品种为试验材料，在宁夏银川北部盐碱地，通过测定不同品种大喇叭口期和成熟期的表型性状和光合气体交换参数进行耐盐碱性鉴定，并利用主成分分析和模糊隶属函数法对不同青贮玉米的耐盐碱强弱进行综合评价。结果表明：各青贮玉米品种处于不同生育期时对盐碱的敏感程度不同（发育阶段性），同一时期不同品种之间耐盐碱性也存在着差异（品种特异性）。根据综合评价值（D值）大小，将耐盐碱性分为三级：D值大于0.6为强耐盐碱性材料；D值在0.2~0.6之间为中耐盐碱性材料；D值低于0.2为对盐碱敏感的材料。其中，在大喇叭口期时具有强耐盐碱性的材料有：科多8号、桂青贮1号和133-2/1528，D值分别为0.770、0.705和0.614；在成熟期时具有强耐盐碱性的材料有：H14/A18和桂青贮1号，D值分别为0.761和0.728；而表现为敏盐性的材料为H14/1528，D值在大喇叭口期和成熟期时分别为0.140和0.155；其余品种均属于中度耐盐碱材料，D值处于0.2~0.6之间。     

罗布麻对滩羊体重、血清生化指标及肉品质的影响

为了研究在日粮中添加不同比例罗布麻对滩羊体重、血清生化指标及肉品质的影响,试验选择健康滩羊40只,随机均分为A、B、C、D 4组,分别饲喂营养水平相近、罗布麻添加量为0、5%、10%、15%的日粮,在试验第20,40,60天分别测定各组滩羊的血清生化指标并记录试验期滩羊体重,试验结束后进行屠宰并对其肉品质进行测定。结果表明:第60天时,B组滩羊体重最高,其次是C组;与A组比较,B组、C组、D组滩羊血清中三酰甘油(TG)含量降低,其中C组、D组显著低于A组(P 0. 05); C组、D组血清总胆固醇(TC)含量显著低于A组(P0. 05);总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)含量总体呈缓慢升高趋势;碱性磷酸酶(ALP)活性B组、C组、D组均低于A组,天门冬氨酸氨基转移酶(AST)活性B组、C组、D组均高于A组;随着罗布麻添加比例的提高,滩羊肉品质提升,其中C组熟肉率最高,失水率最低。说明在日粮中添加10%的罗布麻能够促进滩羊生长,改善血清生化指标,提升肉品质。     

短花针茅荒漠草原斑块尺度物种多样性及其共存格局

阐明斑块尺度上物种共存格局，对于深入认识荒漠草原破碎化草地生物多样性的维持机理具有重要意义。按斑块的土壤生境退化程度，选取短花针茅荒漠草原3类典型群落斑块为研究对象，对比分析不同斑块的物种构成、多样性及物种间的共存关系格局。结果表明：① 斑块A属单优种短花针茅（Stipa breviflora）群落；斑块B为短花针茅+草木樨状黄耆（Astragalus melilotoides）群落；斑块C为苦豆子（Sophora alopecuroides）+老瓜头（Cynanchum komarovii）+猪毛蒿（Artemisia scoparia）群落。② 群落结构中斑块A和斑块B多样性相近，均高于无短花针茅生长的斑块C。③ 基于零模型的分析结果显示，物种共存格局的复杂性和强度为：斑块A>斑块B>斑块C，且下降趋势明显，斑块A存在的16组显著物种对中有4组为显著竞争关系，而斑块C中的物种对减少到7组，且仅存在猪毛蒿与苦豆子组显著竞争物种对。结论：表明未沙化的土壤生境斑块是荒漠草原破碎化草地生物多样性维持的一个重要前提，土壤生境的退化显著降低了斑块内部群落组织的复杂性和物种间相互作用的强度，不利于群落的自我维持。