Editorial: Global Change

Water, Air, &; Soil Pollution -     

Activite des complexes acides humiques-invertase: Influence des cations floculants

-Humic acid (AH) and invertase (I) may be complexed with one of the following cations Ca²⁺, Co²⁺, Cu²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺, Al³⁺ or Fe³⁺ in order to study their catalytic activity and longevity. Provided that enough cations are supplied there is an immediate, almost total flocculation with Cu²⁺, Al³⁺ and Fe³⁺, or a slow flocculation with Ca²⁺, Co²⁺ and Mn²⁺ or no flocculation at all with Mg²⁺, depending on the reactivity between organic matter and cation. The six kinds of complexes have very different enzymatic activities in magnitude and longevity.No correlation was found between enzymatic activity and the atomic weight and valency of the cation used to prepare the complex. There is a pH at which flocs occur that is closely related to the pH of the metal chloride and to the affinity of each cation for precipitate; this pH value largely determines the structure of the humic material and consequently the catalytic activity of the enzymatic complex produced. For Cu²⁺, Al³⁺ and Fe³⁺ complexes, the pH values are low, between 1.7 and 3.2 and correspond to high conversion rates if the AH-I-cation reaction time is short; in cases where the reaction time is more protracted, enzyme molecules bound to the outer surface of the micellae are denatured by these very low pH values and the complexes irreversibly lose much of their activity. For Ca²⁺, Co²⁺ and Mn²⁺, the pH values lie between 4.30 and 5.65 and correspond to nearly ten times lower enzymatic activities; here, however, a prolonged reaction enhances activity. For Mg²⁺, the pH is 6.25–6.45; for this value, the humic material remains highly dispersed in buffer and the complex AH_Mg-I cannot be separated.The possibility of a relation between the number of enzyme molecules retained in complexes and the cationic radii on the one hand, and between the longevity of the complexes and the bound-state of humic acid-flocculating cation, on the other hand, is suggested.     

水稻突变体des2和des5的研究和定位(英文)

小穗发育是决定水稻产量的主要农艺性状,鉴定控制小穗发育的关键基因对研究和分析调控农艺性状的分子机理是至关重要的。本文中,我们鉴定了一组小穗数目明显减少的突变体,命名为decreased spikelets(des),这里详细研究des2和des5两个突变体。结果显示des2是由单基因隐性位点控制,图位克隆将此位点定位到6号染色体的长臂上,并最终克隆了此基因,发现des2是moc1的一个新的等位突变体。定位克隆和序列分析显示在des5中,LAX基因的编码HLH(螺旋-环-螺旋)结构域的区域发生了一个点突变,暗示des5是lax的一个新的等位突变体。我们的结果暗示小穗和水稻叶腋分枝的发育受相同的遗传途径调控。     

艾比湖面积变化及其径流特征变化的响应

近年来随着艾比湖湖面的不断退化,其环境问题日益严重。研究艾比湖面积变化对于艾比湖地区的生态环境保护、社会经济发展,乃至整个北疆地区的生态都有着重大的作用。利用2008—2015年逐月的高分遥感影像信息源,提取湖泊边界归一化坐标系和投影方式并以GIS工具对湖泊分析获取湖面变化信息。并提取年2013年3—10月份的艾比湖湖面边界,进行边界叠加对年内湖面动态变化进行分析。结合博乐市水文水资源局所实测的1989—2007年的艾比湖湖面面积对其年际变化进行分析。同时对博尔塔拉河和精河的1992—2012年的径流数据、降水量数据、平均气温数据进行统计,分析河流的径流特征,探讨支流径流变化对艾比湖面积变化的影响。结果表明:(1)利用湖泊动态度对艾比湖湖面面积进行分析,其部分年份有增加的时期,但是整体上呈现减少的趋势;(2)以2013年为例对艾比湖3—10月份的动态变化进行了监督,发现从3月份开始艾比湖的面积在不断减少,在10月份湖面面积最小,且大部分水体变化发生在西北方;(3)对艾比湖入湖水量与湖面面积进行统计分析,二者具有很好的相关性,相关系数R=0.71。     

毛乌素沙地植被物候变化及其对气候变化的响应

[目的]分析植被物候时空变化特征及其对气候变化的响应,为区域荒漠化土地治理以及退化生态环境的恢复重建工作提供理论依据。[方法]以毛乌素沙地为研究区,基于2000—2019年的MODIS NDVI数据,采用双逻辑函数法拟合植被生长曲线,利用动态阈值法提取植被生长开始日期(SOS)、生长季结束日期(EOS)和生长季长度(GSL)3个物候参数,利用Theil-Sen Median和Mann-Kendall方法对物候进行趋势分析,并利用相关性分析及F检验方法研究物候与气候的关系。[结果](1) SOS呈提前趋势,平均提前0.7 d/a, EOS变化趋势不明显,GSL呈延长趋势,平均延长0.65 d/a。(2)SOS的多年均值主要集中在一年中的第90—140 d,在空间上由东到西逐渐推迟,EOS的多年均值主要集中在第300—330 d,空间上由南向北逐渐提前,GSL多年均值集中在第180—250 d,空间上由东到西逐渐缩短。(3)植被SOS与春季累计降水量、3—4月降水量呈负相关的区域面积分别为90.81%,83.85%和61.70%,与春季季前平均温度、3—4月平均温度呈负相关的区域面积为58...     

乌拉特前旗耕地变化的驱动力研究及预测

阐述了城市河道生态护坡综合评价的基本内容,指出当前评价中指标体系建立的不足。认为评价指标体系的建立应科学合理地反映出所要评价的生态护坡系统的各项指标要求。建立了合肥市城市河道生态护坡评价指标体系,该体系的内容包括城市河道生态护坡类型及材料、稳定性、功能和社会经济效益4项指标要求,并采用层次分析法进行了工程实例分析,评价结果良好地反映了四里河和南淝河生态护坡的特性。该指标体系的建立,为合肥市生态护坡的评价奠定了基础,对城市生态护坡建设具有一定指导意义。     

Factors Affccting Change of Microbial Community During Plant Residue Decomposition: A Review

植物残体是土壤有机质的重要来源,研究分解植物残体的微生物群落结构及其演替规律日益受到重视.本文综述了影响植物残体分解过程中微生物群落结构和功能变化的3个主要因素;植物残体的性质、土壤和气候环境因素、农艺措施,这些因素通过影响微生物本身的活性和植物残体分解过程中化学组成的变化从而导致微生物群落的变化,同时植物残体腐解过程中微生物群落存在明显的演替现象.以上因素的影响并不是孤立的,而是相互联系和制约的.未来针对野外田问条件下植物残体的分解过程,仍需深入研究关键微生物群落的演替规律以及不同影响因素的交互作用机制.     

秦淮河流域土地利用/覆被变化对蒸散量变化的贡献

为评估城市化造成的土地利用/覆被类型变化（Land use/cover change,LUCC）对流域尺度蒸散量变化的影响,选取长三角地区秦淮河流域为研究区,基于Landsat系列卫星数据和站点气象数据,构建决策树模型,提取2000年和2013年土地利用/覆被类型数据,同时借助SEBAL模型估算研究区四季典型日（春季：2014-05-26、夏季：2013-08-11、秋季：2013-10-14、冬季：2014-01-02）栅格尺度蒸散,探讨2000?2013年秦淮河流域主要土地利用/覆被类型间转化过程对流域尺度日蒸散量变化的贡献。结果表明：（1）相较于2000年,2013年秦淮河流域不透水面增加183.8%,而水稻田、旱地、林地和水域分别减少19.1%、10.7%、12.8%和9.5%。2000-2013年主要土地利用/覆被类型转化方向包括水稻田→不透水面、旱地→不透水面、水稻田→旱地和旱地→水稻田,转化面积分别为208、168、282和232km2;（2）仅考虑LUCC的影响,对比2000年,2013年研究区流域尺度日蒸散总量在四季典型日分别减少134万、109万、60万和5万m3。在春、夏、秋三季典型日,水稻田和旱地向不透水面转化过程造成的贡献率分别为-58.5%、-59.5%、-54.4%和-35.1%、-36.3%、-39.8%,负贡献会抵消旱地向水稻田转化过程造成的正贡献（分别为16.8%、16.3%、5.7%）,导致春、夏、秋三季典型日流域尺度日蒸散量下降;而在冬季典型日,水稻田向不透水面、旱地向不透水面和水稻田向旱地转化过程造成的负贡献（分别为-48.8%、-20.5%和-31.8%）会抵消旱地向水稻田转化过程造成的正贡献（26.1%）,导致冬季典型日流域尺度日蒸散量下降。总体而言,2000?2013年秦淮河流域城市化带来土地利用/覆被的显著变化,使蒸散较高的水稻田和旱地向蒸散较低的不透水面大面积转化,导致流域尺度日蒸散量在四季均呈下降趋势。     

Activite des complexes acides humiques-invertase: Influence du mode de preparation

During the preparation of insoluble humic acid-invertase-Ca²⁺ complexes, the humic acid, enzyme and Ca²⁺ concentrations were varied as well as the time of contact between the organic and the cation, and the order in which these three substances were added. The enzymatic activities of these complexes are very different. In complexes obtained at pH 7.0, adding humic acids first, then invertase and finally Ca²⁺, the enzyme molecules probably occur in two forms: some may be fixed on the surface, either by adsorption or covalence, the others may be trapped in a micellar net. The initial catalytic activity and lifetime of the complexes depends on the relative abundance of the three substances and on the time of contact. The kinetics of the first type of complex is divided into three parts. During the first very short period, a strong inactivation is noticed which can be explained in terms of three phenomena: separation of some micellae bound to enzyme molecules, discharge of trapped invertase molecules because of destructuring of the net after loss of micellae, desorption of the enzyme. The intermediate phase corresponds to a greater cohesion of the net since the loss of organic matter is reduced and the inactivation is slower; its length depends on the preparation. The final phase begins when the complex is free from labile fractions: it represents the residual activity of the complex and develops very slowly.If insoluble humate suspensions are used rather than humic acids solutions, the formation of humateinvertase complexes proceeds essentially by adsorption at the surface of the support. The kinetics of the catalytic activity of such enzymatic complexes is similar to that of desorption.     

气候变化及人类活动对黄河流域植被覆盖变化的影响

黄河流域在我国具有重要的战略地位,是我国重要的生态屏障,定量化评估气候变化和人类活动对黄河流域植被变化影响,对政府管理决策具有重要意义.以黄河流域为研究区,分析1982—2019年归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)时空动态变化,定量计算气候变化及人类...     

气候变化和人类活动对西南喀斯特地貌区植被NDVI变化相对作用

定量厘定气候变化和人类活动对西南喀斯特地貌区植被NDVI变化的相对作用,可为揭示喀斯特地貌区植被NDVI时空演变特征及其驱动机制提供依据。以MODIS NDVI、SRTM DEM、基于站点的气象数据为数据源,建立Theil-Sen Median斜率估计、残差分析、相对作用分析等多数学模型,分析了2001—2019年西南喀斯特地貌区气候变化和人类活动对植被NDVI变化的相对作用,揭示植被NDVI与降水、气温、相对湿度和日照时数的相关性。结果表明:研究时段内西南喀斯特地貌区植被NDVI总体上呈上升态势,植被NDVI变化趋势呈现明显的空间异质性,植被NDVI增加的区域面积远大于减少的区域面积; 研究区植被改善和植被退化均受人类活动的主导。研究时段内西南喀斯特地貌区植被NDVI与降水、气温以及相对湿度整体呈正相关,相关程度依次递减,与日照时数呈负相关。综上可知,研究时段内西南喀斯特地貌区植被覆盖呈改善态势,人类活动可被认为是影响西南喀斯特地貌区植被NDVI变化的主要驱动力,植被NDVI与降水、气温、相对湿度和日照时数的相关系数在空间上呈现明显的异质性。     

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。     

2001-2020年贵州省气候变化及人类活动对植被变化的影响

以MODIS-EVI及同期气候因子及气象干旱指标SPEI作为表征植被和气候时空变化特征的指标,采用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验、Hurst指数分析和残差分析等方法探究贵州省2001—2020年植被生长状况对气候变化及人类活动的响应。结果表明：（1）2001—2020年贵州省植被增加的区域面积比为84.97%,主要改善区域以贵州省北部和西南部地区为主,且植被在未来的空间变化趋势上以反持续性增加为主,占据贵州省总面积的69.23%。（2）贵州省植被与气候因子降水呈正相关关系,与气温呈负相关关系,但相关性均较弱,而区域植被生长状况与SPEI间的正相关性大于负相关性。（3） EVI与人类活动在贵州省北部、西部及西南部地区主要以积极的改善作用为主,而在贵阳、遵义及其周边地区则以消极的抑制作用较为突出,整体上研究区内的人类经济活动与植被EVI呈正相关关系。研究结论可为贵州省植被生态保护及其与气候变化、人类活动之间的适宜性研究提供客观的科学理论支撑。