巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观格局季相变化分析

为探讨湿地年内时间尺度上景观格局变化趋势,以干旱区巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地为研究区,利用2015年5—10月OLI遥感影像为数据源,结合气象站点的气温和降水,分析了巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观格局季相变化特征及其与气候因子的关系。结果表明:年内生长季,湿地面积变化以8月为分水岭,8月前,湿地面积稳定,占研究区面积比例在74.23%～81.15%之间浮动;8月后,湿地面积快速缩减,10月减至最小,占比38.97%。景观水平上,8月前,研究区景观破碎度增大、空间异质性增强、不同类别斑块分布趋于均衡化,8月后,景观破碎度减小、景观异质性减弱、不同类别斑块分布趋于非均衡化;类型水平上,5—10月湿地斑块破碎度增大,形状趋于复杂。湿地面积与月降水量和月均气温均存在显著相关性(r=0.745,P=0.045和r=0.859,P=0.014)。研究表明,月均气温是影响巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观稳定性的主要因素。巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观呈"夏季稳定-秋季锐减"的格局。     

北京山区典型小流域景观格局变化对径流的影响

根据北京市密云县红门川小流域1990—2006年的水文资料,在统计分析降水、径流、蒸发年际变化特征的基础上,利用1990年、1995年、2000年和2005年4期遥感影像,采用ArcMAP及Fragstats等景观分析软件,从斑块和景观两个尺度上,分析红门川流域的景观空间格局变化及其与径流的关系。结果表明:（1）红门川小流域的降水、径流多集中在汛期（6—9月）,且年降水量、径流量逐年减少,气候变化是径流减少的主要原因;（2）红门川流域土地利用类型以林地为主,林地约占流域总面积的75%,其中以针叶林最多,阔叶林、混交林次之,灌木林最少,另外水域面积逐年减少,从另一个方面反映了径流量逐年减少;（3）红门川流域景观斑块个数增加,整体景观格局破碎化程度减小,斑块分布趋于均匀,其中斑块平均面积（AREA）、斑块周长（PERIM）、景观形状指数（LSI）、景观聚集度（CONTAG）均呈波动减小的趋势,斑块形状指数（SHAPE）、斑块分维度（FRAC）、Shannon-Wienner多样性指数（SHDI）则是逐年减小;（4）平均斑块周长、景观聚集度与径流变化相关性较强,平均斑块面积、平均分维度与径流变化相关性一般,平均斑块形状指数、景观形状指数、Shannon-Wienner多样性指数与径流变化基本不相关。     

基于TM影像的升金湖湿地生态安全研究

[目的]分析安徽省升金湖湿地景观格局动态变化过程,建立升金湖湿地生态安全(PSR)模型,并探讨其驱动力,为进一步开展升金湖湿地保护及其恢复研究提供科学依据。[方法]在遥感和GIS技术支持下,用1986,2003,2011年的3期TM影像为基本信息源进行分析。[结果]景观格局变化幅度较大,草地和水域面积减幅较显著;多样性指数呈上升趋势而优势度指数呈下降趋势,破碎化程度加剧,斑块类型呈多样性发展;随着景观破碎化程度增强,斑块数增加,将造成湿地生态系统片断化越严重,也会影响到湿地的调蓄能力,改变整个湿地的水文情势,减弱湿地的生态效益;另外,景观格局变化下的湿地生态安全指数趋于逐年下降状态,湿地生态安全形式处于预警状态,形势不容乐观。[结论]近年来,随着经济的发展,人口数量的增加,围垦等活动的加剧,人类活动对研究区的改造导致了自然湿地面积相对减少,升金湖湿地生态功能不断下降,经济增长和人口增长成为湿地格局变化主要驱动力。     

基于IKONOS影像的城市景观格局研究——以银川市开发区为例

选用2001年和2005年的IKONOS遥感图象,应用GIS软件Arcview提取各景观斑块,并计算斑块面积、斑块数量、景观多样性指数、景观优势度指数、景观均匀度指数和景观破碎度数等景观生态指标,对研究区的景观格局进行分析。结果表明:研究区近几年景观格局变化较大,景观的多样性指数和均匀度指数逐渐增加,破碎度指数和优势度指数则呈现减小的趋势。各种景观类型中耕地变化最为明显,斑块面积和斑块数目大幅度减小:居住用地的斑块面积增加较大,道路用地、公共用地和防护林地的面积也有所增加,水域面积有所减小。     

水蚀风蚀交错区流域景观格局变化及水沙响应关系

为揭示土壤侵蚀最为剧烈的水蚀风蚀交错区下垫面景观格局变化对流域降雨产流、侵蚀产沙的影响程度,以水蚀风蚀交错区典型流域西柳沟为研究对象,根据Landsat TM影像数据和流域长系列水沙实测数据资料,借助GIS和Fragstats平台,分析流域景观格局和水沙变化特征,探讨景观指数与径流输沙的关系.结果表明:1)流域优势景观类型为草地,从斑块数量和面积变化率来分析,1985-2010年间耕地、林地和建设用地稳定性最高,其次为未利用土地.未利用土地、草地和耕地的转化最为剧烈,受人类活动影响最大.2)流域年径流量和年输沙量的年际差异显著;同年输沙量相比,径流量的减小趋势变化更为明显;径流泥沙相关关系显著,相关系数为0.67.3)景观指数与径流量、泥沙量呈显著线性相关,其中径流量与最大斑块指数、斑块结合度、聚集度指标和蔓延度指数均呈负相关,而与景观形态指数、景观分割度呈正相关;而泥沙仅与蔓延度指数、聚集度指标和斑块结合度成负相关,与其他景观指数呈正相关.研究结果表明,随着景观最大斑块指数、斑块结合度以及聚集度指数的提高,流域降雨入渗量明显增加,土壤侵蚀量明显减少;因此,提高流域景观最大斑块指数、斑块结合度以及聚集度指数可以增强水蚀风蚀交错区内流域的蓄水保土功能及生态优化作用,研究结果可为流域生态环境建设和水土资源综合利用提供理论支撑.     

干旱区流域土地利用变化对基流的影响

基流是干旱区最重要的枯季水文特征之一,在维持河川径流和维护流域生态安全等方面具有重要意义。基于宁夏清水河流域上游1980年、1995年、2000年、2013年四期土地利用数据及原州水文站1984—2014年日径流资料,采用枯季径流分割法进行了基流分割,分析了流域基流、基流指数与景观格局指数之间的相关关系,研究了流域景观格局变化对基流的作用。结果表明:(1)30年中,草地是清水河上游的主导性景观类型。流域景观多样性随时间的推移逐渐增加,整体向好;(2)1984—2014年,清水河上游径流量呈显著减少趋势(p0.01),基流量呈极显著减少趋势(p0.001);(3)景观格局指数与基流量的关系较径流量密切,基流量与面积加权平均形状指数(SHAPEAM)、斑块结合度(COHESION)、最大斑块指数(LPI)、斑块丰富度密度(PRD)、周长—面积分维数(PAFRAC)这5个指标的相关性较高,其中与SHAPE_AM,COHESION,LPI呈显著正相关,与PRD,PAFRAC呈显著负相关。研究结果可为清水河上游流域生态建设提供科学依据。     

干旱区内陆艾比湖流域景观格局时空变化及生态安全评价

[目的]为了探讨艾比湖流域近10a间景观格局及生态安全的动态变化。[方法]运用RS和GIS技术,并结合景观指数和生态弹性度对该流域生态安全进行了综合评价。[结果](1)近10a来,艾比湖流域土地利用变化剧烈,说明景观格局持续受社会经济发展两方面矛盾的巨大压力;(2)2001年斑块个数为2 560个,而2009年增加至3 476个,说明该流域生态环境整体呈破碎化趋势。景观破碎度由2001年的0.054 0增加为2009年的0.073 3,说明其景观趋于不稳定,生态安全性降低;(3)2001—2009年生态弹性度呈"∧"型变化趋势,先由2001年的1.20×107增加为2005年的1.57×107,然后再降为2009年的1.49×107,但总体是趋于增大的趋势。[结论]从整体上综合考虑,2001—2009年艾比湖流域土地利用的景观生态安全度降低。     

甬台温海岸带景观格局及生态脆弱性时空演变特征

[目的]分析浙江省宁波市、台州市及温州市的海岸带土地利用景观格局及生态脆弱性演变特征,以促进海岸带地区可持续发展,为生态建设及修复提供理论支撑。[方法]基于甬台温海岸带1995—2015年三期土地利用数据,采用"压力度—敏感度—恢复力"评价模型对研究区进行景观类型脆弱度和生态脆弱度评测。[结果]①景观格局变化表现为:耕地面积减少最多,其次为滩涂和林地;建设用地面积增加最多;耕地、林地斑块数量增多,呈破碎化趋势。②生态脆弱度高区域集中在杭州湾南岸的余姚市、慈溪市和台州湾的路桥区,20 a来研究区高脆弱度区域增多,整体生态脆弱度增加。③区域生态脆弱度与扰动指数、破碎度呈显著正相关,和景观脆弱度指数则完全相关。[结论]甬台温海岸带景观类型变化明显,生态脆弱性增强。     

基于景观尺度的艾比湖保护区LUCC变化及其驱动力分析

利用Landsat遥感数据解译得到的四期土地利用/覆被变化遥感数据(1972年、1990年、1998年、2011年)结合流域近40a气温、降水量、径流量等气象水文数据,通过景观格局分析与统计学方法研究了近40a典型山盆—绿洲—荒漠(MODS)耦合系统——新疆艾比湖保护区LUCC演化及其驱动力分析。结果表明:(1)近40a研究区景观类型格局的空间转移情况变化明显,且各景观类型间的面积转换频繁。(2)40a内斑块数量呈现先增后减的趋势,景观的异质性程度、Shannon多样性指数、Shannon均匀度指数都呈现出先减后增的趋势。(3)在影响研究区景观格局演变的自然驱动因子中,自然因素中年均、月均降水量的变化对LUCC的影响不明显,人为因素是驱动LUCC变化的重要因素。     

黄河流域植被指数对气候变化的响应及其与水沙变化的关系

[目地]研究流域植被对气候变化的响应及其与水沙的关系,为黄河流域生态环境政策调整提供科学依据。[方法]基于归一化植被指数(GIMMS NDVI)、气温、降水和径流量、输沙量数据,利用线性回归和相关分析方法分析了黄河流域NDVI时空变化和对气温与降水的响应,及其与径流量和输沙量关系。[结果]①1982—2015年黄河流域及上、中游流域NDVI均呈显著线性增加趋势,中游流域增速最快,显著增加区域面积也最大。②1982—2015年黄河流域NDVI与年平均气温、年降水量呈显著正相关面积分别占22.39%和21.99%,集中分布在中北部区域。③2000—2015年黄河流域总体和上游流域年径流量均表现出增加趋势,上游和中游流域输沙量呈下降趋势。黄河流域水沙关系变化是多种因素共同作用的结果。[结论]气候变化背景下黄河流域1982—2015年植被总体呈改善趋势,但具有明显空间差异特征,植被变化与河流径流和输沙变化关系尚待进一步研究。     

首都圈典型区土地退化的原因分析

 根据野外工作,在地理信息系统和遥感技术的支持下,探讨以防止风蚀为目的的首都圈的范围及主要特征,着重分析首都圈典型地区土地退化的机制、分布状况和防治的季节。结果表明,土地退化的主要原因是近年持续干旱少雨,土地利用的强度过大,以及在干旱季节里没有适当的防护措施等。建议采用适宜于首都圈的封育和垄耕等防治措施。     

20世纪陇南洪涝灾害特征分析

历史上发生的自然灾害可以作为今后防灾减灾的重要参考资料。通过整理统计历史文献资料,对陇南20世纪洪涝灾害的时空分布特征、区域差异性进行分析、灾害序列趋势持续性计算。结果表明:20世纪陇南共发生洪涝灾害33次,平均3.3年1次;中度灾害最多,为11次,特大灾害共发生3次;灾害多发生在1949年到1990年,月份主要集中在6、7月,连年洪涝灾害也有发生;本区内的西和为高发区,礼县、两当、武都次之;徽县、成县最少。R/S分析法计算结果表明陇南市洪涝灾害时间序列具有长期相关的特征,未来有增加的趋势。     

Transformation of the Bryansk Paleosol in Microdepressions in the Center of the East European Forest-Steppe during the Maximum of Valdai Glaciation and in the Holocene

Eurasian Soil Science - Recent and Late Pleistocene soils of the central forest-steppe in the East European Plain have been studied. The main objective of the work is to reveal changes in the...     

豫中黄土地区全新世黄土剖面成壤作用与古气候研究

通过对河南豫中黄土地区黄土剖面化学元素的深入研究认为:在该地区全新世中期风化成壤过程中,Al、Fe、K、Ti、Rb、Ba等元素在古土壤中相对富集,表现出残留富集的特征;而Si、Ca、Na、Sr等元素则在风化剖面中淋失。而Al、Na在成壤过程中因具有不同的地球化学行为,从而产生显著的分异现象,并且随着成壤作用的增强分异加剧。因此,Al/Na值在黄土剖面中的变化反映了风尘堆积物成壤强度的变化,能够作为成壤作用、气候变化的替代指标。     

Research needs in relation to the conservation of biodiversity in the UK

A number of key agreements and pieces of legislation within the UK have provided an important ‘framework' for the conservation of our national biological diversity. In this paper an overview of the framework is provided and the associated research requirements classified into three broad themes: autecology and synecology, populations and environment. Evidence, for a deficiency between research need and the provision of this information from dedicated research programmes is discussed in relation to four key factors: (1) inadequate public sector funding, (2) gaps in knowledge within the research community of the existence of a statutory conservation framework and associated research needs, (3) a poor perception of conservation-oriented research and internal organisational pressures, and (4) a lack of an integrated government approach resulting in conflicts between national biodiversity obligations and support for conservation-oriented research. The paper also suggests that the required research provides a wealth of new strategic opportunities for the research community, and discusses the need to embrace new research processes as part of this work.     

稳定同位素在植物源性农产品产地溯源研究进展

产地溯源是保护农产品品牌及地区特色产品、防止欺诈、保护消费者权益的有效保障。稳定同位素指纹分析是用于食品产地溯源的有效技术之一,具有高效、准确、可靠的特点。本文系统分析了近5年来,稳定同位素指纹分析技术在植物源性初级农产品、加工农产品溯源中的应用以及稳定同位素在食品加工过程中分馏变化的研究进展。在此基础上,展望了今后稳定同位素在植物源性农产品产地溯源中的研究重点和发展方向。     

Tomato glycoalkaloids: role in the plant and in the diet

Tomatoes, a major food source for humans, accumulate a variety of secondary metabolites including phenolic compounds, phytoalexins, protease inhibitors, and glycoalkaloids. These metabolites protect against adverse effects of hosts of predators including fungi, bacteria, viruses, and insects. Because glycoalkaloids are reported to be involved in host-plant resistance, on the one hand, and to have a variety of pharmacological and nutritional properties in animals and humans, on the other, a need exists to develop a better understanding of the role of these compounds both in the plant and in the diet. To contribute to this effort, this integrated review presents data on the history, composition, and nutrition of tomatoes, with special focus on the assessment of the chemistry, analysis, composition, nutrition, microbiology, and pharmacology of the tomato glycoalkaloids comprising alpha-tomatine and dehydrotomatine; their content in different parts of the tomato plant, in processed tomato products, and in wild and transgenic tomatoes; their biosynthesis, inheritance, metabolism, and catabolism; plant-microbe relationships with fungi, bacteria, viruses, insects, and worms; interactions with ergosterol and cholesterol; disruption of cell membranes; tomatine-induced tomatinases, pantothenate synthetase, steroid hydroxylases, and cytokines; and inhibition of acetylcholinesterase. Also covered are tomato-human pathogen relationships and tomatine-induced lowering of plasma cholesterol and triglycerides and enhancement of the immune system. Further research needs in each of these areas are suggested. The overlapping aspects are discussed in terms of general concepts for a better understanding of the impact of tomato glycoalkaloids in the plant in general and in food in particular. Such an understanding can lead to the creation of improved tomatoes and to improved practices on the farm and in the consumption of tomatoes.     

豫中黄土地区全新世土壤剖面成壤环境变化研究

通过对河南新郑黄土-土壤剖面的野外考察及室内的磁化率、烧失量、碳酸钙及粒度分析研究,认为:豫西山地山前丘陵台地的完整黄土-土壤剖面,是在气候波动变化的条件下形成的。全新世气候的变化,导致了以风尘堆积为主的成黄土期与以风化成壤作用为主的成壤期互相更迭。在全新世早期,风尘堆积旺盛,形成了过渡性黄土层(Lt),在8500aB.P.～3100aB.P.的全新世大暖期,发育了浊红棕色古土壤(S0)。这一时期降水丰沛,土壤水分充足,导致了古土壤层(S0)及其以下的过渡层(Lt)、马兰黄土层(L1)顶部都受到了明显的淋溶作用影响,而完全脱钙。3100a B.P.之后,气候恶化,沙尘暴活动显著增强,加之黄河下游人类活动影响不断加剧,黄泛平原风沙活动十分强烈,风尘堆积形成了沙质黄土(L0)。1500aB.P.以来,近代黄土持续堆积,由于气候的转暖与人类农业耕作影响在持续堆积的近代黄土L0表层形成了现代土壤(TS)。     

Coregionalization of trace metals in the soil in the Swiss Jura

The provenance of trace metals in soil, whether from the parent material or from pollution, is rarely known with certainty, and the metals' history must usually be pieced together from fragmentary statistical information. This is particularly true in the Swiss Jura where the concentrations of several heavy metals around La Chaux de Fonds exceed the statutory recommended thresholds for safety. The topsoil of the 14.5-km² region was sampled on a square grid at 250-m intervals with additional nesting with distances of 100 m, 40 m, 16 m and 6 m. The concentrations of seven potentially toxic metals, namely Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn, were measured. Their coregionalization could be represented by a linear model consisting of a nugget component plus two spherical structures with ranges of 0.2 km and 1.3 km. The short-range component dominated the variograms of Cd, Cr, Cu and Pb; the long-range component dominated those of Co and Ni; the variogram of Zn combined the two in approximately equal proportions. The coregionalization matrices contain moderate correlation among the nugget and the short-range components, notably between Cu and Pb, between Cd and Zn, and between Cr, Ni and Zn. The strongest correlations are at the long range between Co, Cr and Ni, and to a somewhat smaller degree between Zn and Co. Analysis of variance showed Co and Ni to be related to geology, and to the Argovian formation in particular. The indicator variogram of this formation has also a short-range component. The analysis also showed Cr and Cu to be related to land use (in different ways). Copper and Pb are strongly correlated to one another and distinct from the five other metals. The long-range structure is almost certainly a geological effect, whereas the one of short range probably results from both the geology and human activities.     

Minerals in the three-component combination of agrochernozems in the Kamennaya Steppe

Properties and mineralogy of fine fractions separated from agrochernozems forming a three-component noncontrasting soil combination in the Kamennaya Steppe have been characterized. The soil cover consists of zooturbated (Haplic Chernozems (Clayic, Aric, Pachic, Calcaric)), migrational-mycelial (Haplic Chernozems (Clayic, Aric, Pachic)), and clay-illuvial (Luvic Chernozems (Clayic, Aric, Pachic)) agrochernozems. All the soils are deeply quasi-gleyed because of periodical groundwater rise. The mineralogy of the fraction <1μm includes irregular mica–smectite interstratifications, di- and trioctahedral hydromicas, imperfect kaolinite, and magnesium–iron chlorite. The profile distribution of these minerals slightly varies depending on the subtype of spot-forming soils. A uniform distribution of clay minerals is observed in zooturbated agrochernozem; a poorly manifested eluvial–illuvial distribution of the smectite phase is observed in the clay-illuvial agrochernozem. The fractions of fine (1–5 μm) and medium (5–10 μm) silt consist of quartz, micas, potassium feldspars, plagioclases, kaolinite, and chlorite. There is no dominant mineral, because the share of each mineral is lower than 35–45%. The silt fractions differ in the quartz-to-mica ratio. The medium silt fraction contains more quartz, and the fine silt fraction contains more micas.