2000-2010年非洲耕地利用格局变化及其生态环境背景分析

【目的】科学探明世界第二大洲--非洲的耕地资源禀赋、准确揭示2000-2010年耕地动态变化规律和过程,服务全球粮食安全。【方法】采用全球首套30 m空间分辨率地表覆盖数据GlobeLand30 的 2000年和 2010年耕地数据产品,在不同分析指标和空间尺度上分析10年间非洲耕地利用格局的总体变化、地理差异特征及其生态环境背景。【结果】2000-2010 年,非洲耕地总面积增加了1 540.63×10⁴ hm²,变化率为 7.42%;5个区域10年间耕地面积变化率从大到小依次是：中非（10.42%）、东非（9.49%）、西非（7.55%）、北非（6.74%）和南部非洲（4.86%）;耕地面积数量增加排在前10位的国家是尼日利亚、坦桑尼亚、苏丹、肯尼亚、莫桑比克、乍得、阿尔及利亚、赞比亚、津巴布韦和布基纳法索;耕地面积数量减少排在前10位的国家是科特迪瓦、马里、安哥拉、加纳、马拉维、突尼斯、布隆迪、卢旺达、刚果（金）和南非。2010年,非洲耕地复种指数为98.11%,10年间变化率为13.54%;2010年,5个区域的复种指数从大到小依次是西非（163.75%）、中非（148.01%）、东非（76.64%）、北非（75.20%）和南部非洲（57.56%）。耕地空间格局变化区域差异明显,耕地在各经纬度带上以增加为主,以东半球和北半球面积增加较多;新增耕地主要由林地、草地和灌木地等植被类型开发利用转入,分别占转出总量的 15.19%、66.37%和 11.20%,减少耕地主要转成为林地、草地和灌木地,转出面积分别占转出总量的 21.15%、61.19%和11.78%,新增的耕地面积远大于减少的面积。从耕地变化与生态环境因子之间的关系来看,耕地增减变化主要发生在年均温度为20-30℃区域和年均降水为600-1 200 mm的区域,以及500-1 000 m高原区间和坡度小于2°的平缓地带。【结论】2000-2010年,非洲耕地面积数量和空间变化剧烈,不同区域和国家的耕地变化存在明显差异。研究结果揭示了非洲耕地空间分布及时空变化特征,不仅可为分析全球耕地空间分布格局、揭示其地域差异和时空波动规律提供重要基础参考,也可为耕地增减变化比较集中的区域的政策导向、土地产权制度调整提供科学依据,服务全球粮食安全问题解决。     

濒危植物小黄花茶群落区系特征研究

在赤水桫椤国家级自然保护区内对小黄花茶群落进行野外调查,对其伴生维管植物区系特征和群落物种多样性进行分析,结果表明:(1)伴生维管植物共148种,隶属于71科116属。其中蕨类植物16科19属21种,裸子植物2科2属2种,被子植物53科95属125种,占保护区科、属、种的百分比分别为35.32%、13.23%、6.98%。(2)对种子植物的科、属进行分级比较发现:中等科占总科比例为78.18%,少种属和中等属占总属比例分别为36.08%、35.05%。对种子植物科、属进行分布区类型的统计发现,科、属地理成分以热带分布为主,温带成分占有一定比例,反映了该区从热带向温带过渡的性质。该物种群落分布范围较小,生境脆弱,部分群落人为干扰严重,就地保护是维持群落稳定的关键措施。     

亚致死浓度噻虫嗪对意大利蜜蜂工蜂的生存风险分析

噻虫嗪是一类较第一代新烟碱类杀虫剂更广谱、高效、低毒的农药,但它对意大利蜜蜂工蜂的生存风险尚不明确。本研究通过糖水混毒法测定了噻虫嗪对意大利蜜蜂新出房蜂(1 d)、哺育蜂(7 d)和采集蜂(22 d)的48 h急性经口毒性,确定其各自的亚致死浓度LC5、LC15和LC25,并分别研究了其在3个亚致死浓度下的生存风险。结果表明,新出房蜂、哺育蜂和采集蜂48 h后LC50分别为248.13、64.18和44.20ng/g。新出房蜂经LC5和LC15处理后其平均存活寿命与对照均无显著差异,经LC25处理后其平均存活寿命与对照缩短19.0 d。哺育蜂经LC5处理后其平均存活寿命与对照均无显著差异,经LC15和LC25处理后其平均存活寿命与对照分别缩短9.2和15.0 d。采集蜂经LC5和LC15处理后其平均存活寿命与对照均无显著差异,经LC25处理后其平均存活寿命与对照缩短10.9 d。上述结果表明噻虫嗪的使用可能会对蜜蜂的生存存在较大风险,因此,建议相关管理部门加强噻虫嗪在中国的田间残留监测,开展半田间和田间条件下噻虫嗪对意大利蜜蜂的风险评价工作。     

太行山区主要森林生态系统水源涵养能力

森林生态系统水源涵养功能是林冠层、枯落物层和土壤层对大气降水进行再分配的过程。本文通过文献收集整理太行山地区森林植被林冠一次降水截留量、枯落物层持水量和土壤层贮水量数据,分析该地区主要森林植被对降水的截留和贮蓄能力,采用综合蓄水能力法对森林植被的综合涵养水源能力进行评价,旨在为合理经营和管理森林生态系统提供依据。结果表明:1)土壤非毛管孔隙度与生态系统综合持水量呈正相关,且最大持水量占整个森林生态系统综合持水量的90%以上,表明土壤层作为森林生态系统水文效应最重要的一层,是整个森林系统水分循环的主要贮蓄库和调节器;2)针叶林中油松和侧柏的冠层一次降水截留量显著高于其他林型,其林冠结构更加适应该地区气象条件,林冠层降水再分配能力也优于其他林型;3)混交林郁闭度低,有利于林下灌、草丛的生长,其枯落物现存量比纯林和人工林更高,虽然林冠一次截留量低但林下具有丰富的枯落物层而更易涵养水源;4)天然林综合蓄水能力整体高于人工林,侧柏人工林和油松人工林综合蓄水能力仅次于刺槐、侧柏和油松天然林。综上可见,合理利用森林资源防止水土流失、天然林长期封育和合理控制优势树种密度及增加植被覆盖率对太行山地区植被恢复和生态建设具有重要意义。为提高该区综合水源涵养能力,可增加乡土树种油松和侧柏人工林的种植面积。     

基于 IUCN 标准的重庆市重点保护野生植物濒危等级评估

重庆市市级重点保护野生植物共46种,该文以《IUCN物种红色名录濒危等级和标准(3.1版)》为标准对其濒危等级进行了评估.结果表明:处于极危(CR)的有荷叶铁线蕨Adiantum reniforme var.sinense、中华双扇蕨Dipteris chinensis、南川升麻Cimicifuga nanchuanensis、北碚榕Ficus beipeiensis等8种,濒危(EN)的有崖柏Thuja sutchuenensis、隐脉黄肉楠Actinodaphne obscurinervia、华榛Corylus chinensis等10种,另有易危(VU)和近危(NT)的种数分别是21种和7种.将评估结果分别与《中国植物红皮书(第一册)》(1991)、《中国物种红色名录(第一卷·红色名录)》(2004)、中国生物多样性红色名录-高等植物卷(2013)、IUCN(世界自然保护联盟)物种红色名录(截至2015,10)进行比较,得出:(1)以往文献资料有未予收录、未予评估的情况,本次评估的等级与已收录的对比多数更高,许多物种在重庆范围内的生存状况更严峻,缙云黄芩Scutellaria tsinyunensis等物种近几年才真正明确其极危状态.(2)与现有IUCN物种红色名录的濒危等级进行对比显示,濒危等级相同的有5种,不同的有9种,这9种评估的濒危等级均高于IUCN物种红色名录濒危等级,另有32种在IUCN物种红色名录中未予评估.     

CO_2浓度升高对万寿菊生长发育与光合生理的影响

为探究经济花卉万寿菊响应CO_2浓度升高的生理机制,以万寿菊金币品种为试材,利用OTC(open top chamber)系统进行CO_2浓度控制试验,测定了万寿菊形态特征、叶片组织结构、光合色素含量、光合作用及糖类代谢物的变化。结果表明,本试验种植的万寿菊维管束中无"花环状"结构,是菊科中的C_3植物。CO_2浓度升高后,万寿菊叶片栅栏组织增多,栅栏组织内的叶绿体数量增加,光合色素含量增加,净光合速率增强,气孔导度和蒸腾速率在现蕾期和初花期下降,而在盛花期增加,水分利用率在各生育时期均增加。此外,CO_2浓度升高后,万寿菊叶片中还原糖含量、可溶性总糖含量、淀粉含量、纤维素含量均增加。植株的株高、茎粗、单株茎秆重、单株总生物量均有增加,花朵总产量增加27.46%。综上可知,CO_2浓度升高促进了万寿菊叶片光合作用和碳代谢,有利于万寿菊的生长发育。本研究结果有助于揭示万寿菊响应CO_2浓度升高的生理机制,为未来的万寿菊生产开发提供了依据。     

茶叶皂角用于提高大豆油-水体系洗脱修复焦化厂土壤中多环芳烃、Cd、Ni的可行性研究

Mixed contaminated brownfield sites have brought serious risks to human health and environmental safety. With the purpose of removing polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) and heavy metals from a coking plant site, an innovative technology for ex-situ washing was developed in the present work. The combination of 15.0 mL L~(-1) soybean oil and 7.5 g L~(-1) tea saponin proved an effective method to extract co-pollutants from soil. After two consecutive washing cycles, the efficiency rates of removal for 3-, 4-,5(+6)-ring, and total PAHs, Cd, and Ni were approximately 98.2%, 96.4%, 92.3%, 96.3%, 94.1%, and 89.4%, respectively. Meanwhile,as evaluated by Tenax extraction method and metal stability indices, the residual PAHs and heavy metals after consecutive washing mainly existed in the form with extremely low bioaccessibility in the soil. Thus, in the soil after two washing cycles, there appeared limited environmental transfer risk of co-pollutants. Moreover, a subsequent precipitation method with alkaline solution and PAHdegrading strain Sphingobium sp. PHE9 inoculation effectively removed 84.6%–100% of Cd, 82.5%–91.7% of Ni, and 92.6%–98.4% of PAHs from the first and second washing solvents. The recovered solvents also exhibited a high recycling effectiveness. Therefore, the combined cleanup strategy proposed in this study proved environmentally friendly, which also played a major role in risk assessment and management in mixed polluted sites.     

中国蚕豆种质资源ISSR标记遗传多样性分析

利用ISSR标记对中国18个省(区)的527份春播区和秋播区蚕豆资源的遗传多样性与亲缘关系进行分析。结果表明,11个ISSR引物共扩增出278条清晰的条带,其中多态性条带268条(占96%)。不同地理来源蚕豆资源群间的基因多样性指数在0.1267~0.2509之间,平均为0.1716;Shannon指数范围为0.1932~0.3767,平均为0.2608。两指数均以内蒙古资源群最高,云南和甘肃资源群次之,江西资源群体最低。非加权配对算术平均法(UPGMA)的聚类分析和二维主成分分析(PCA)结果表明,中国春播区和秋播区蚕豆资源明显不同,浙江和四川的资源形成独立的组群,明显不同于其他省份,其遗传背景独特,有待进一步研究。中国蚕豆种质资源遗传多样性差异和遗传关系与其生长习性、生态分布及地理来源密切相关。     

天津地区不同杨树品种适生性调查

近年来,杨树速生丰产用材林发展势头强劲,但由于栽植面积大、树种单一、基因同质性等原因,致使病虫害发生,严重影响了出材率。本文对天津地区广泛栽植的黑杨派速生品种"中林杨"、深州杨和转双抗虫基因741杨(简称转基因741杨)的适生性进行了调查、比较,结果表明,转基因741杨在天津地区表现出较高的适生性,是天津地区较为理想的用材林杨树品种。     

生防放线菌153固态发酵条件的优化及其耐热力检测

【目的】探讨生防放线菌153的固态发酵条件,并考察其耐热力,为生防放线菌的大规模生产及活体菌剂的研制提供技术支持。【方法】将发酵物的含菌量作为筛选指标,以玉米粉、甘油、蔗糖、葡糖糖和可溶性淀粉为碳源,以小米粉、蛋白胨、酵母浸粉、黄豆粉和尿素为氮源,通过单因素试验获得适宜的碳、氮源,再采用L25(56)正交设计优化固体培养基配方,在此基础上确定固态发酵终点以及所需的接种量和种子液种龄。最后将壳聚糖、非耕作层黄土、高岭土、炉渣、碳酸钙、面粉和几丁质分别与生防放线菌153菌粉混合,55℃水浴至致死中时,测定生防放线菌153的耐热力,筛选适宜的载体。【结果】生防放线菌153固体培养基配方为:80mg/g麦麸、8mg/g玉米粉、10mg/g小米粉和2mg/g蛋白胨,初始含水量(含0.5g/L石灰的自来水)为60%,在此条件下培养,培养物的含菌量较对照增加了94.1%。生防放线菌153固态发酵培养终点为216h,接种量为20%(每100g固态培养基接种20mL种子液),种子液种龄为84h。生防菌153的适宜载体为壳聚糖和非耕作层黄土。【结论】确定了生防放线菌153的固态发酵条件,该条件可以促进生防菌153的生长产孢,并提高菌株的保存稳定性;确定了筛选生放菌153载体的方法,即55℃条件下水浴处理136min。