土地利用转型影响下大别山区景观格局演变及驱动力研究

城镇化的迅猛发展导致了土地利用形态与功能的转型,而这一转变在山区尤为明显。同时景观格局的变化是土地利用转型的突出标志,探究两者的关系对于山区土地利用及生态管理具有重要意义。以地处大别山区的安徽省六安市金寨县为研究对象,选取1999年、2009年和2019年3期遥感卫星影像数据,在遥感与地理信息系统的技术支持下,采用土地利用转移矩阵、景观格局指数对金寨县的景观格局演变特征进行定量分析,并利用主成分分析法研究金寨县景观格局演变的驱动力。研究结果显示:(1)1999―2019年,金寨县土地利用转型特征为生产用地向生活用地和生态用地转换,建设用地转换率最高,持续增长,耕地和未利用地面积呈降低趋势,林地和水域持续稳定增长;土地利用类型上,主要为耕地、建设用地、未利用地、林地之间的转换;土地利用空间上,1999―2009年金寨县土地利用转换主要集中在中部地区,2010―2019年主要集中在东北部;(2)金寨县景观格局整体上破碎度增大,景观异质性、均匀度降低,不规则斑块增多,2010―2019年各景观类型间断分布,景观连通性下降;(3)金寨县的经济发展、产业水平、人口情况、生活水平和治理环境五个维度...     

基于无人机可见光影像和面向对象的树种分类研究

针对目前林业部门人工调查树种存在效率低、成本高等问题,采用无人机遥感技术进行树种分类识别,提高树种调查效率,辅助林业管理部门进行林木种植结构分析、病虫害防治等工作。利用无人机获取矮冬青、三球悬铃木、马尾松和紫叶李的冠层红绿蓝（red-green-blue,RGB）可见光影像,进行数字表面模型（digital surface model,DSM）特征图像提取,通过色彩空间转换提高树种间颜色差异;应用最优尺度分割,以纹理特征、颜色特征及几何特征为分类特征参数,优选最佳分类特征集,以期实现无人机可见光影像的树种分类。结果表明,DSM与RGB特征融合图像提取树种的精度较高,可见光影像分类总精度为91.58%,Kappa系数为0.89;特征融合图像分类总精度为98.27%,Kappa系数为0.98。研究提出的特征融合图像结合面向对象分类方法实现了可见光影像的树种分类,为实现树种计数、统计、分类提供数据参考。     

窿缘桉内生真菌Chaetomium sp.Eef-10的鉴定及活性成分分析

【目的】确定内生真菌Eef-10的分类地位,分离和鉴定该真菌中的次生代谢产物并评价其抗细菌和抗肿瘤细胞活性,以期得到具有抗细菌和抗肿瘤活性的天然活性化合物。【方法】内生真菌的鉴定采用形态学和分子生物学相结合的方法;次生代谢产物的分离和纯化主要采用减压硅胶柱层析、葡聚糖凝胶LH-20和半制备高效液相色谱等方法;化合物的鉴定主要依据~1H NMR和~(13)C NMR等波谱学数据以及相关的参考文献;采用MTT显色法测定了次生代谢产物对5种不同供试细菌的抑制活性;采用CCK8法测定了次生代谢产物对2种不同癌细胞的抑制活性。【结果】从内生真菌Eef-10中分离到的3个化合物,分别鉴定为Atraric acid(化合物Ⅰ)、2, 4-二羟基-3, 6-二甲基苯甲酸乙酯(Ethyl 2, 4-dihydroxy-3, 6-dimethylbenzoate)(化合物Ⅱ)和4-甲基-5, 6-二氢-2H-吡喃-2-酮(4-methyl-5, 6-dihydro-2 H-pyran-2-one)(化合物Ⅲ)。化合物Ⅱ对5种革兰阴性细菌表现出强抑制活性,最大半数抑制质量浓度(IC_(50))为35.87～55.50μg/mL,化合物Ⅰ的IC_(50)为67.25～130.55μg/mL,化合物Ⅲ的IC_(50)均大于200μg/mL。抗肿瘤细胞活性的测定结果表明,化合物Ⅱ对人肝癌细胞株Hep-G2的IC_(50)为1.50μg/mL,活性强于阳性对照喜树碱(IC_(50)为3.6μg/mL)。【结论】从内生真菌Chaetomium sp. Eef-10中分离得到化合物Ⅰ～Ⅲ,化合物Ⅱ对桉树青枯病菌和Hep-G2细胞具有较好的抑制作用。     

凹凸棒石-污泥共热解生物炭对玉米苗期生长特性和重金属富集效应的影响

利用凹凸棒石和污泥制备7种不同比例(0、5%、10%、15%、20%、25%、30%)的凹凸棒石-污泥共热解生物炭。通过盆栽试验调查凹凸棒石-污泥共热解生物炭对玉米生长和土壤中重金属(Cu、Zn、Pb、Ni、Cd)富集的影响。结果表明:凹凸棒石添加量为15%的凹凸棒石-污泥共热解生物炭显著促进了玉米的出苗率和株高,分别增加了55.87%和24.35%,凹凸棒石添加量为20%时,根长、鲜质量和干质量分别增加了65.57%、79.85%和76.84%。凹凸棒石-污泥共热解生物炭对重金属的富集有显著抑制作用,凹凸棒石添加量为15%时,显著抑制了玉米对Cu、Zn、Ni、Cd的富集,分别减少了55.01%、49.27%、54.87%、41.99%,凹凸棒石添加量为20%时,使重金属Pb的富集量减少了34.01%。凹凸棒石的添加增强了污泥生物炭的钝化功能,为污泥安全利用提供了一种新方法。     

基于物联网和LSTM的柑橘园土壤含水量和电导率预测模型

目的 构建柑橘果园环境信息物联网实时采集系统,建立基于物联网和长短期记忆(LSTM)的柑橘园土壤含量和电导率预测模型,为果园灌溉施肥管理、效果预测评估提供参考依据。方法 利用土壤温度、含水量、电导率三合一传感器,在柑橘果园中设置5个节点和1个气象站,通过ZigBee短距离无线通信和GPRS远距离无线传输,将果园气象数据和土壤墒情数据传输至远程服务器。利用LSTM模型建立气象数据与土壤含水量和电导率的预测模型,计算均方根误差(RMSE)和决定系数(R²)以进行性能评估。结果 物联网系统能够实现远程传输柑橘果园环境数据,建立了基于LSTM和广义回归神经网络(GRNN)的土壤含水量和电导率预测模型,模型在5个节点的数据集的训练结果分别为：LSTM模型训练的土壤含水量和电导率的RMSE范围分别为6.74~8.65和6.68~8.50,GRNN模型训练的土壤含水量和电导率的RMSE范围分别为7.01~14.70和7.60~13.70。利用生成的LSTM模型和气象数据进行拟合,将土壤含水量和电导率的预测值与实测值进行回归分析,LSTM模型拟合的土壤含水量和电导率的R²范围分别为0.760~0.906和0.648~0.850,GRNN模型拟合的土壤含水量和电导率的R²范围分别为0.126~0.369和0.132~0.268,说明LSTM模型的性能表现较好。结论 建立了柑橘果园环境的物联网信息传输系统,构建的基于LSTM的果园土壤含水量和电导率预测模型具有较高的精度,可用于指导柑橘果园的灌溉施肥管理。     

北京喇叭沟门林区森林燃烧性及防火区研究

该文根据北京市怀柔县喇叭沟门自然保护区的自然条件和森林分布状况 ,对森林和林区植被的易燃特性进行了研究和分析 .选取了植物 (树种 )组成、郁闭度、林分年龄、森林类型、坡向、坡度、海拔高度等 7个林分因子作为燃烧性分量 .通过对各小班的燃烧性综合指标的计算、排序 ,划分了 5个森林燃烧性等级 .并在此基础上 ,对喇叭沟门乡进行了防火区划分 ,为制定自然保护区规划和开展森林防火工作提供了依据     

雷公藤甲素对粘虫中肠消化酶及其组织结构的影响

测试雷公藤甲素对粘虫中肠消化酶活性的影响 ,并对中毒试虫的中肠组织结构进行显微观察。结果表明 ,处理试虫脂肪酶活性在痉挛期和麻痹期分别下降 2 6 .0 %和 39.1% ,达极显著水平 ;淀粉酶、蛋白酶活性在各个时期的变化均不显著 ;中肠细胞变厚且混乱变形 ,组织许多部位呈消融状 ,肠壁细胞层排列不规则 ,柱状细胞与杯状细胞排列不整齐 ,并有纵肌、微绒毛脱落现象。     

黄土丘陵区不同土壤-微生物-植物系统生态化学计量特征对肥力梯度的响应

【目的】研究施肥对土壤-微生物-植物系统化学计量学特征的影响,探究土壤-微生物-植被系统的"内稳性",为黄土高原植被恢复提供科学依据。【方法】基于长期试验(2004年开始),在2种植被恢复系统(自然恢复系统和人工恢复系统)中,设置3种肥力水平(无肥,不施肥;低肥,施用45 000kg/hm2有机肥;高肥,施用105 000kg/hm2有机肥),2015年9月采集2种植被恢复系统中不同处理的土样以及灌木优势种叶片(自然恢复系统中为沙棘,人工恢复系统中为柠条),分析不同土壤肥力水平下2种土壤-微生物-植物系统碳、氮、磷化学计量比值特征及其相关关系。【结果】在2种植被恢复系统中,随着肥力水平的升高,土壤有机碳、微生物量碳、微生物量磷含量均明显提高;土壤、微生物量及植物叶片C/N总体增加,微生物及植物叶片N/P明显减小。相对于无肥处理,高肥处理下沙棘和柠条群落土壤C/N、C/P、N/P的变化幅度分别为40%,49%,7%和12%,27%,13%;微生物量C/N、C/P、N/P的变化幅度分别为80%,14%,50%和36%,9%,34%;叶片C/N、C/P、N/P的变化幅度分别为10%,23%,14%和40%,9%,31%。相对于自然植被恢复系统,在人工恢复系统中土壤养分与优势灌木叶片化学计量比的相关关系更强。【结论】在坡地侵蚀环境下施肥,可一定程度上提高了土壤肥力水平,改变土壤-微生物-植物系统生态化学计量特征,进而可能改变土壤-微生物-植物系统的物质循环,影响土壤质量演变和植被演替进程。在植被恢复过程中,人工植被恢复系统比自然植被恢复系统能更快建立土壤-叶片养分互馈关联。     

盐碱土高效固氮蚕豆根瘤菌的筛选

通过对云南玉溪澄江大白豆(宿主植物)的根瘤采集及根瘤菌的分离纯化,获得了36株蚕豆(Vicid faba Linn)根瘤菌。为进一步探讨所得根瘤菌的结瘤固氮能力,采用土壤盆栽的方法 ,将这些根瘤菌回接到蚕豆小青皮上。植物生长70 d以后,观察生长状况,综合株高、地上部分干重、结瘤数等生长指标,筛选出2株高效固氮根瘤菌菌株Hbu610041和Hbu610055,为蚕豆的实际生产准备了根瘤菌接种菌株资源。