环境因子对山区粮食气候产量的影响——以云南省为例

高原山区土地资源短缺、人地矛盾突出,应对气候变化的能力尤为脆弱,探讨高原山区环境因子对粮食气候产量的影响,可为山区土地资源的合理利用和保护提供科学依据。本文利用云南省各县1985-2012年平均粮食单产数据,采用生物模型Logistic函数模拟趋势产量,以计算气候产量。提取同时期气候、地形、土壤等17个环境因子,利用相关分析、冗余分析（Redundancy analysis,RDA）等统计分析方法探究环境因子对山区气候产量的定量影响。结果表明：研究区多年平均气候产量为-0.15～-0.01t·hm-2,且研究时段内呈降低趋势;气候产量与土壤全钾含量呈极显著负相关,与坡度、坡向呈极显著正相关,与其它14个环境因子无显著相关性。RDA分析结果表明,坡度、坡向、土壤碳氮比、气温、土壤pH、土壤全钾含量6个环境变量为最小解释变量组合。坡度是影响山区粮食生产的关键性环境因子之一,与粮食实际产量呈负相关,而与气候产量呈正相关。坡度单因子可解释44.62%的粮食实际产量、26.29%气候产量的变化。从研究结果看,气候产量相对较高的地区通过坡改梯、土壤培肥等手段提高粮食单产是气候变化前提下维持区域粮食生产安全的有效途径。     

安徽省低产茶园土壤主要限制因子及其改良措施

中低产茶园改造是安徽省发展茶生产的关键，土壤不良是茶园低产的首要原因。安徽茶园低产土壤可分为硬塥和侵二大类型，重点分布于下蜀黄土发育的第四纪红土发育的黄红壤及山地黄棕壤上，其主要限制因子是质地过于粘重，心土层存在障碍层次，排水不良，土壤水湿，土层浅薄，养分严重缺乏。     

火炬树蒸腾速率及其环境因子的影响研究

利用LI-6200便携式光合作用测定仪和美制LI-1600稳态气孔仪,对黄土半干旱区造林树种火炬树蒸腾速率及其环境因子进行测定。该研究的目的是为分析该地区火炬树蒸腾作用对环境因子的响应和火炬树最适的水分生态条件提供理论依据。结果表明:①火炬树蒸腾速率日变化的平均值为4.895μg.cm-2.s-1,呈双峰变化曲线。②光合有效辐射、CO2浓度和叶水势对蒸腾速率有相应的影响,但相对湿度对蒸腾速率的影响不是很明显。③火炬树能适应干旱环境是由于叶水势降低导致气孔导度的减少,从而通过减少蒸腾耗水来达到适应干旱的目的。     

安徽省冰雹气候特征及其致灾因子危险性区划

利用安徽省82个气象台站观测资料,《中国气象灾害大典(1951-2005年)》和《安徽省气象灾害年鉴(2006-2009年)》的记录资料,对安徽省冰雹的气候特征进行研究,并对致灾因子进行危险性区划,以期为冰雹灾害的防御和评估提供科学依据.结果表明,安徽省冰雹具有一定的年代际变化规律,且降雹日数与年平均最低气温呈显著的负相关(P ＜0.05);3-8月冰雹出现频率较高,其中6月最高,而秋冬季出现较少;冰雹大部发生在一日内午后至日落之前;空间分布上冰雹主要发生在淮北东北、大别山南部以及黄山部分地区.利用冰雹的直径、持续时间,以及发生时的阵风等级3个致灾因子定义了冰雹强度指数,并利用百分位法对冰雹强度进行分级,为冰雹强度的定量化评估提供可能.致灾因子危险性区划结果表明,极高危险区集中在淮北东部地区,低危险区主要在淮河以南的大部地区.利用历史灾情对区划结果的初步验证表明,风险区划结果具有一定的合理性.     

南方红壤区环境因子及其侵蚀特征研究

红壤是我国南方分布较广的一种土壤类型,由于特殊的自然环境以及人为不合理的土地利用方式,导致红壤区土壤流失严重。在总结前人研究的基础上,分析了与红壤区土壤侵蚀相关的气候、地质、地形、植被、土壤理化性质等环境因子特征及红壤的侵蚀特点。     

土壤侵蚀时空变异及其与环境因子的时空关系

土壤侵蚀的时空变异是指在一定的景观内 ,不同时间、不同地点的土地侵蚀特征存在明显的差异性和多样性。土壤侵蚀的时空变异是多重尺度上的植被、土地利用、气象 (降雨 )、地形和土壤等多因子综合作用的结果 ,但是就某一具体地区而言存在重点尺度和主控因子 ,土壤侵蚀的重点尺度与主控因子的时空关系因时间、空间和尺度而异。综述了土壤侵蚀的时空变异及其与环境因子时空关系的研究进展     

火龙果周年液流特征及其对环境因子的响应

为探明火龙果蒸腾规律,采用田间大棚试验,研究了4 a生火龙果树主茎的液流速率,并同步监测相关环境因子,分析其液流特征及其与各因子间的关系。结果表明：火龙果单日液流以春季（3-5月）最高（平均值11.95 g/h）,其次是冬季,最小是夏季,呈显著性季节变化;单日液流主要呈单峰曲线,峰值出现频率最多的时段是在10:00-13:00,谷值主要出现在17:00-20:00,随后至24:00液流呈增长趋势,零点到日出前液流速率变化平缓;白天（日出-日落期间）的液流量占全天的49.60%～71.51%,夜间则降低。伴随春季火龙果新梢的大量生长,白天的液流峰值和日液流总量为四季中最高,说明生育期起主导作用,但春季的夜间液流占比（平均31.05%）显著低于其他季节（P<0.01）;夏季峰值出现的时间分散在上午或者下午,且液流量较低,说明高温和强光产生了抑制作用;其余季节峰值则集中在中午。白天与夜间液流总量呈显著正相关,相关系数为0.917（R2=0.841,n=84）。瞬时尺度下液流速率与光合有效辐射（Photosynthetically Active Radiation,PAR）呈正相关（P<0.01）,但与饱和水汽压差（Vapor Pressure Deficit,VPD）等呈负相关（P<0.01）。昼夜间液流对空气相对湿度（Relative Humidity,RH）和气温的响应相反。研究结果为火龙果水分及营养管理提供科学依据,在火龙果大棚生产的周年水肥管理中,满足春季需求是重中之重。     

南方红壤侵蚀区芒萁生长特征及其对环境因子的响应

采用样方法,调查了福建省长汀县红壤侵蚀区马尾松林下芒萁的生物量、覆盖度和高度生长特征,并与地形、土壤养分和土壤侵蚀强度等环境因子进行相关性分析.结果表明,不同坡向上的芒萁生物量差异较为明显,其中位于东坡的样地生物量最大(1 967.65 g/m2),位于南坡的生物量最小(1 230.28 g/m2).各样地的芒萁覆盖度和高度随着坡位的升高而逐渐降低.芒萁总生物量、覆盖度和高度与有机质和全氮呈显著的正相关性.土壤侵蚀程度与芒萁的生物量、覆盖度和高度都达到极显著的负相关性.该地区芒萁的生长主要受侵蚀程度、土壤有机质和全氮等因素的影响.芒萁对控制水土保持有着重要的作用,因而可作为南方红壤侵蚀区水土保持与生态修复的先锋植被.     

兴国县红壤颗粒分形及其与环境因子的关系

以土壤颗粒组成数据为基础,运用分形模型,分析了红壤丘陵山区林地土壤颗粒的分形维数。结果表明：84个耕层土壤颗粒的分形维数D为2．568～2．828,其中紫色土2．722,红壤2．700,棕红壤2．693,黄红壤2．670,黄壤2．713。D随土壤质地的变细而增大。从空间分布上看,研究区域的西部和东南部D值较大,而西南部和北部D值较小,D在2．7～2．8的面积最大,为1171km^2,占总面积的47．0％,D在2．8以上的面积最小,为48km。,占总面积的1．9％。土壤分维数和坡向、海拔之间呈显著正相关关系,而与坡度、平面曲率、剖面曲率之间无明显的相关关系。     

黄土丘陵区典型群落特征及其与环境因子的关系

研究了安塞县黄土丘陵区4种典型群落分布、物种多样性、生物量变化与环境因子的关系。结果表明,所选群落的盖度和地上、地下生物量随退耕年限增加而明显增加,土壤水分、粘粒含量也有增加趋势;典范对应、多元回归和通径分析表明,群落的分布及变化受环境因子综合影响,土壤有机质、恢复年限、粘粒含量、坡向、海拔、硝态氮含量等是影响退耕地典型群落特征及分布的主要因子;土壤全磷含量对生态优势度,有机质、全氮含量分别对地上、地下生物量有最大正效应。本研究为黄土丘陵半干旱区退耕地植被恢复重建提供了理论依据。     

洞庭湖典型断面藻类组成及其与环境因子典范对应分析

2010年对洞庭湖6个典型断面进行了浮游藻类生物调查,共鉴定出7门72属（种）,浮游藻类的密度范围在67.2×104～161.9×104cell·L-1;各典型断面间浮游藻类组成以硅藻和隐藻占优势,藻类群落结构存在着明显的差异。藻类Margalef指数及Shannon-Wienner指数范围分别为3.64～4.03和3.03～3.24,水体水质状况良好。应用CANOCO4.5软件对获得的浮游植物数据和环境因子数据进行典范相关分析（CCA）,作出物种与环境因子关系的二维排序图。结果显示,典型断面藻类群落分布受水环境因子影响较为明显,整体上,DO和TN是影响洞庭湖典型断面藻类物种分布格局的主要因素。     

养殖水体中氯酚残留特征及其与环境因子关系初探

采用固相微萃取（SPME）与气-质联用方法,测定分析了3种养殖模式水体中氯酚化合物（CPs）的污染特征。结果表明,19种CPs类化合物在一般四大家鱼养殖水体（A）、猪-鱼综合养殖模式水体（B）以及鸭-鱼综合养殖模式水体（C）表层水中的分布特征相似。总CPs及10种CPs化合物在不同养殖方式水体中浓度由高到低的顺序为A〉B〉C。表层水中残留浓度比较高的一氯酚、二氯酚、三氯酚和四氯酚分别是3-CP和4-CP、2,4-DCP、2,4,6-TCP、2,3,4,6-TCP。回归分析表明,铁、锰总含量与总CPs和PCP含量存在显著负相关。     

板栗树种在中国水土流失区的分布及其环境因子

[目的]在当前气候背景下预测板栗树种在中国的空间分布和生态特征,为板栗树种的合理引种、产业持续发展以及在水土流失地区的应用提供理论支撑.[方法]基于261个分布点和40个环境变量,利用MaxEnt模型预测板栗树种的潜在地理分布并确定影响其分布的主要环境因子.通过对比国家级水土流失区和板栗树种的潜在分布确定其应用范围.[...     

东江中上游4树种水势日变化特征及其与环境因子的关系

在东江中上游,以6a生树种木荷、红锥、火力楠和藜蒴为材料,采用PSYPRO露点水势仪对4树种在旱季与雨季的土水势、根水势、茎水势和叶水势日变化过程进行了测定,探讨了4树种在自然生境下的水势梯度变异及叶水势与气象因子的关系。结果表明,叶水势日变化均呈"单峰"型曲线,日均值表现为木荷>火力楠>红锥>藜蒴,旱季叶水势明显低于雨季;叶水势与大气温度(Ta)和光合有效辐射(PAR)呈极显著负相关(P<0.01),而与空气相对湿度(RH)和大气水势(Фa)呈极显著正相关(P<0.01),气象因子对东江流域主要造林树种叶水势直接作用由大到小结果如下:火力楠和藜蒴(Ta>RH>Фa>PAR),红锥(RH>Фa>Ta>PAR),木荷(Ta>Фa>RH>PAR)。     

贵州高原红枫湖水库叶绿素a浓度的时空分布及其与环境因子关系

采用2010年对红枫湖水库叶绿素a和理化因子的逐月监测数据,分析了叶绿素a浓度的分布、动态及其与环境因子的关系。结果表明：红枫湖水库叶绿素a浓度具有明显的时空分布特征,在时间上,叶绿素a浓度排序为夏季〉秋季〉冬季〉春季,且在7月份最高,原因是降雨携带充足的磷进入红枫湖,使浮游植物迅速增殖;在空间上,叶绿素a浓度沿入湖河流至大坝出水逐渐降低,总体上南湖高于北湖,这与红枫湖水库磷污染源的空间分布以及浮游植物生长为磷限制有关,南湖因上游有工业点源和城市生活废水的输入而使磷浓度高于北湖。水体叶绿素a与透明度在春季、夏季和冬季呈负相关,与水温在夏季呈正相关,与总磷在春季和秋季呈正相关,而与总氮相关性较复杂,与氨氮无相关性。叶绿素a浓度水平指示红枫湖水库水体处于富营养化状态。     

陇东黄土高原地区石油污染土壤微生物群落及其与环境因子的关系

为了认识和评价石油开采对陇东地区土壤环境的影响,采用平板培养和多元分析法研究了不同石油污染程度下的土壤微生物群落特征及其与土壤环境因子的关系。结果显示:(1)微生物3大类群的数量以距污染源30m的样地S1-3最高,200m的S7-9次之,100m的S4-6最低;放线菌数量变化对Shannon—Wiener指数影响较大。(2)土壤有机质、含油量、含盐量、速效磷均为S1-3最高,S4-6次之,S7-9最低;土壤pH值、碱解氮及速效钾含量均以S7-9最高,S4-6次之,S1-3最低。(3)PCA结果显示TPHs含量在8种环境因子中作用最大,其含量的上升导致了土壤含盐率、有机质和速效磷的增加,进而影响到了土壤含水量、pH值、土壤细菌、放线菌、微生物总数及其他环境因子。研究表明,陇东黄土高原地区开展生物修复石油污染时,应充分开发利用土壤细菌及放线菌资源,并外源投加N,K等营养元素,从而刺激土著石油降解菌的生长,进而提高石油烃的降解效率。     

喀斯特生态系统服务价值时空分异及其与环境因子的关系

揭示西南喀斯特生态系统服务价值时空变化特征及其与环境因子的关系是喀斯特地区生态恢复与重建中亟待解决的问题。本研究基于多时相遥感影像、气象观测数据和统计资料,对桂西北典型喀斯特地区1985～2005年的生态系统服务价值进行定量评估与分析,并利用典范对应分析方法对其与环境因子的关系进行探讨。结果表明:1985年-2000年-2005年期间生态系统服务价值呈先降后升的"V"字形变化趋势,3个年份分别是1096.52亿元、1033.84亿元和1062.57亿元;营养物循环、调节气体、有机质生产和土壤形成价值较高,其总贡献率分别为72.69%、70.18%和72.10%;而涵养水源、土壤保持和娱乐文化相对较低,都远低于100亿元。林地和灌木是生态系统服务价值的主要贡献景观类型,两者的总贡献率在3个年份分别是71.22%、73.66%和67.03%;居民用地和石漠化地的生态系统服务价值非常低,3个年份贡献率分别仅有0.62%、0.52%和0.76%。CCA排序图显示生态系统服务价值与环境因子存在紧密关系,坡度、海拔等环境因子对生态系统服务价值的影响较大,且其影响存在显著的空间分异特征。研究区域生态系统服务价值呈由西向东减少的空间分异特征;1985～2005年期间,典型喀斯特地区生态系统服务价值显著增加,而非喀斯特地区生态系统服务价值明显减少。表明生态环境移民和退耕还林等石漠化控制措施实施效果显著,有利于生态系统服务的发挥。     

塔里木河下游土壤种子库分布格局及其与环境因子的关系

在塔里木河下游选择20个样地,进行土壤种子库萌发试验,并应用典范对应分析(CCA)方法研究了该地区土壤种子库分布格局及其与环境因子的关系.结果表明,塔里木河下游土壤种子库中共有物种16种,分属于7科,并且以旱生耐盐物种为主,多数样地物种出现频次较低;种子库密度不高.CCA排序表明,地下水埋深、土壤含水量、电导、pH值和植被盖度等5个环境因子对土壤种子库分布格局有一定的影响.CCA第一排序轴与地下水位、地表植被盖度和土壤含水量关系显著,反应了水分因子的作用;CCA第二排序轴与土壤电导率关系显著,反映了盐分因子的作用.根据5个环境因子的特征,CCA排序可将土壤种子库中的16种植物分为4个组,对应于不同的环境变化梯度.     

太行山石灰岩区侧柏人工林蒸腾耗水及其与环境因子的关系

为阐明太行山石灰岩区干旱瘠薄立地侧柏人工林的蒸腾变异及其与环境因子的关系,采用自动观测技术对边材液流速率、气象与土壤因子进行高时间分辨率的同步测定,经统计分析与模型模拟,表明:1)不同月份,蒸腾速率的昼夜变化均为单峰曲线,昼夜均值为0.025～0.041 mm/h,峰值为0.078～0.150 mm/h。2)除风速(vw)(P>0.05)外,相对湿度(Hr)、气温(ta)、光合有效辐射(Par)、土壤体积含水量(Wv)均对蒸腾速率昼夜变化有显著影响(P<0.05),可共同解释其变异的87.7%,相关程度从大到小依次为Par、Hr、ta与Wv;林分日蒸腾量为0.2～1.6 mm,平均为0.7 mm,除日降雨量(R)与vw外,Par、Hrt、a与Wv均对日蒸腾量有显著影响(P<0.05),可共同解释其季节性变异的64.3%,相关程度大小依次为Par、Hr、Wv与ta;观测期多数时段,日蒸腾量受Par的影响最为强烈,其次为ta,仅在干湿交替比较剧烈时段,Hr与Wv才明显发挥作用;林分月蒸腾量为18.3～28.8 mm,平均为21.8 mm,变化趋势为单峰曲线,6月最高,仅与Par月(月均值)有显著的相关关系(P<0.05)。3)观测期林分总蒸腾量为130.5 mm,占同期降雨量(306.8 mm)的42.5%。