秃尾河流域不同地形条件下土地利用动态变化

采用GIS空间分析工具,从秃尾河流域DEM数据中提取出高程、坡度和坡向3种地形因子,并与该流域1985年和2000年的土地利用类型图进行空间叠加分析,得到不同地形因子条件下的土地利用类型的分布特征,进而探讨土地利用类型动态变化对地形因子的响应。结果表明:草地、耕地和林地是该流域主要土地利用类型,1985-2000年间大部分减少的林地和草地向耕地转化;地形因子对土地利用类型的分布有显著影响,草地和耕地主要分布在1 000～1 200m高程级别、缓坡和阳坡区域内,且随着坡度和海拔的增加,两者分布呈减少态势;林地在不同的海拔、坡度和坡向级别皆有分布,但在1 000～1 200m高程级别、斜坡和阴坡区域分布比例最大;水体、未利用地和居民点及建设用地主要集中在高程为1 000～1 200m和缓坡区域,受坡向影响相对较小;16a间(1985-2000年)秃尾河流域耕地和居民点及建设用地面积在不同高程、坡度和坡向级别内都有所增加,而林地和草地面积在大部分地形因子级别内则显著减少。     

Provincial Comparative Advantages of Watermelon Production in Guangxi Zhuang Autonomous Region

[目的]阐明西瓜生产比较优势区域的空间特征,为广西及中国西瓜产业战略决策提供重要的参考依据。[方法]利用广西及中国的农业统计资料,以产量比较优势指数、效率比较优势指数、规模比较优势指数、集中度比较优势指数、综合比较优势、单位面积产量比指数和播种面积比指数分析广西及中国西瓜生产比较优势状况,并通过＆quot;地图汇＆quot;软件在地图上进行空间表达。以基于省域的广西及中国西瓜播种面积、总产量和单位面积产量为研究单元,系统分析广西及中国西瓜产量、效率、规模、集中度、综合比较优势和单位面积产量比、播种面积比及其空间分布特征。[结果]中国西瓜生产优势区域依次是山东、河南、安徽、河北、湖北、江苏、湖南、浙江和广西等9个省区,华中和华东产区为中国西瓜生产的综合比较优势区,华南、东北、华北和西北产区可作为后备发展区域。西南产区近年来在瓜果类生中优先发展西瓜产业,其优势不断增强。[结论]以研究结果为依据,确定西瓜为广西近期发展的优势农产品,进一步优化广西西瓜产业的区域优势布局,提升西瓜专业化生产水平,推动区域间健康有序竞争。     

改进RVA法在河流水文情势评价中的应用

【目的】研究改进变化范围法(Range of Variability Approach,RVA)中各水文指标对生态环境的响应程度,以有效避免RVA在评价河流整体水文情势时容易忽略低度、中度改变指标的不足,为河流生态系统的管理决策提供参考。【方法】基于改进的RVA算法充分考虑了5类33个水文指标与生态系统之间的响应程度,并将层次分析法(主观赋权法)与熵权法(客观赋权法)相结合赋予各指标生态权重,集结并累加各指标综合生态权重与单个水文指标改变度,综合评价河流水文情势的整体改变度。以渭河关中段为例,依据林家村、咸阳、华县水文站1960-2010年的日径流资料,借助Mann-Kendall非参数检验方法诊断径流序列突变点,采用RVA法计算单个水文指标的改变度,利用改进的RVA法对渭河关中段水文情势的整体改变度进行评价。【结果】利用未改进的RVA方法计算得到渭河关中段林家村、咸阳、华县控制断面的整体改变度分别为75%,69%,67%,均属于高度改变;而用改进RVA算法计算得到的林家村、咸阳控制断面的整体改变度分别为51%,40%,属于中度改变,华县控制断面的整体改变度为29%,属于低度改变。对比两种不同评价结果并进行合理性分析可知,基于改进RVA方法的评价结果更加贴近河道所提供的整体信息和指标改变度的分布特征,符合客观实际。【结论】通过赋予各水文指标生态权重,综合考虑各水文指标与生态系统之间的响应程度,能有效融合33个水文指标在评价河流整体改变度时的内涵,研究成果更加客观且符合实际。     

河流健康评价指标体系构建研究

通过对河流健康概念及其内涵与外延的探究,指出当前河流健康评价实际应用中,仅以水质和水量等物化指标是否达标作为唯一标准的误区,揭示出河流健康评价的本质在于考察河流水生态系统各要素之间的和谐程度,特别是河流系统对人类社会发展的生态系统服务功能支持作用的稳定性与可持续程度。分析讨论了河流健康评价单元边界划分依据和原则,较为系统地总结了河流健康评价指标体系构建的基本方法、评价标准和评价模式,在此基础上,探索性地提出河流健康指标体系动态性构建的思想,即建立一套统一稳定的河流健康指标体系框架,对不同类型、地区和功能用途的河流,通过专家、政府和公众打分,以及数学工具处理,确定出更具针对性的指标群,作为河流健康评价的指标体系。     

马莲河流域干燥度变化特征

[目的]研究马莲河流域干燥度变化特征。[方法]利用马莲河流域7个气象站1961—2015年地面观测资料,根据Holdridge生命地带模型对近55年来马莲河流域的干燥度变化特征进行了分析。[结果]近55年来马莲河流域内可能蒸散率(PER)以0.01~0.07/10 a的趋势上升,地区差异明显。马莲河流域PER 20世纪90年代出现了最大值,比20世纪60年代平均增大了0.36,为干旱最频繁发生时段。马莲河流域降水量呈减少趋势,减幅为1.3~13.9 mm/10 a,其中上中游降水量减少最为明显;年生物温度升高,增加趋势为0.13~0.29℃/10 a,下游地区年生物温度升高最为明显。[结论]马莲河流域出现了明显的暖干化趋势,对农业生产、经济社会发展的不利影响将更加显著。     

大豆GmHAT5的克隆及其转基因百脉根的抗盐分析

【目的】从大豆盐胁迫基因表达谱中筛选并克隆得到同源异型域亮氨酸拉链蛋白(HD-Zip)家族基因GmHAT5,将其转化豆科模式植物百脉根并进一步探究其抗盐调控机制。【方法】使用多种生物信息学软件对GmHAT5的开放读码框(ORF)、编码蛋白的分子量、等电点、序列结构和蛋白定位等进行预测,同时将大豆GmHAT5蛋白与其他10个物种的同源蛋白进行比对分析,并对GmHAT5在大豆不同器官及盐胁迫下的表达特性进行分析。此外,构建GmHAT5的植物超表达载体,通过对发根农杆菌LBA1334的转化,得到"复合体"百脉根植株,并在盐胁迫条件下对其进行抗盐表型分析;通过对根癌农杆菌EHA105的转化,获得百脉根的稳定转化株系,并对其进行抗盐表型分析及相关生理指标检测。【结果】多种生物信息学软件分析表明,该片段包含1个1 038 bp的ORF,编码345个氨基酸。GmHAT5的理论分子量和等电点分别为39.17 k D和4.63。GmHAT5蛋白定位于细胞核,与其他HD-Zip家族蛋白一样,属于典型的核蛋白。序列分析表明,GmHAT5包含一个同源异型结构域和一个亮氨酸拉链结构域,属于第I类同源异型域亮氨酸拉链蛋白。同源蛋白比对表明其与野生大豆GsHAT5同源性最高。基因表达特性分析表明,GmHAT5在大豆植株的各个不同器官中均有表达,是一个受盐诱导上调表达的HD-Zip类转录因子。发状根转化的结果表明,使用200 mmol·L~(-1) NaCl处理植株7 d后,"复合体"植株生长状态良好,对照组植株叶片明显萎蔫、失绿;不同NaCl浓度处理离体转基因发状根14 d后,对照组较试验组发状根明显干枯、生长受到抑制。稳定转化结果显示,不同盐浓度处理14 d后,转GmHAT5百脉根与两组对照植株相比生长状态更好。相关生理指标检测结果显示,与两组对照相比,转基因百脉根植株中丙二醛含量和相对质膜透性明显降低(P0.05),而叶绿素含量和根系活力则显著升高(P0.05)。测定不同植株阳离子含量的结果表明,转基因百脉根株系与两组对照相比,Na~+在叶片和根中含量显著下降,K~+和Ca~(2+)在叶片和根中含量显著升高。【结论】从大豆中克隆得到一个编码HD-ZipⅠ类同源异型域亮氨酸拉链蛋白基因GmHAT5,该基因在大豆中受盐胁迫诱导表达量显著升高。超量表达GmHAT5显著增强百脉根的耐盐能力,发状根转化法可以作为一种快速有效筛选抗盐候选基因的手段。推测GmHAT5在大豆盐胁迫应激调控中扮演重要角色。     

秦安县中小河流现状及治理措施探讨

葫芦河干流由北向南穿越甘肃省秦安县中部,河道防洪基础设施薄弱,河水污染严重。作者针对秦安县中小河流突出的现状问题,从保障人民群众生命财产安全为根本出发点,提出了一些治理的措施,为提高区域防洪能力和农田安全提供参考。     

基于高原河流生态系统健康的服务功能评估:以巴河为例

【目的】在保证河流生态系统健康的前提下,对位于青藏高原的河流生态服务功能进行评估,为河流的合理规划和开发利用奠定基础。【方法】在界定了高原河流生态系统健康和服务功能内涵的基础上,构建具有高原特色的河流健康评价指标体系和服务功能评价指标体系,并将河流健康评价等级划分为"优"、"良"、"中等"、"差"和"极差"5个标准。在分析河流健康与其服务功能关系的基础上,构建了基于河流生态系统健康的服务功能评价模型,并将模型在位于青藏高原的巴河上进行实例验证。【结果】对巴河的生态系统健康和服务功能价值进行评估,在考虑河流健康指标后巴河的总服务功能价值较不考虑河流健康时减少了2.844×108元/年。【结论】河流生态系统的健康与其服务功能密切相关。河流健康才能保障河流向人类提供所需的服务功能,水资源的开发利用应在确保河流健康的范围内进行。     

洮河流域降水特性及其趋势分析

在引用洮河流域岷县、李家村和红旗等3个水文站1970—2008年月降水量资料的基础上,运用距平分析法、5 a平均滑动法及降水量变化倾向率统计分析法,对该流域的降水变化特性及其趋势进行了分析,结果表明,洮河流域的降水在时空和地域上存在不均匀性,年降水量300～550 mm,主要集中在夏秋两季,占全年降水量的95%。年降水量上游大于下游,3个水文站的年降水量呈递减趋势,尤以李家村水文站的递减趋势最明显。     

我国北方城市河流生态治理——以渭河流域皂河为例

北方河流多数为季节性河流,河流支流多,水量较小,季节变化大,丰水期防洪问题十分突出,且水域内外存在着严重的生态环境问题,从而极大制约了临河城市经济的可持续发展。作为典型北方河流,渭河流域皂河水在经过规划的污水处理厂净化后,出水达到设计中规定的一级B排放标准,但仍然无法满足景观水体的要求。该研究针对皂河的具体情况设计了一套生态治理方案,以期实现对其生态治理与修复,最终既满足受纳水体对水质的要求,又实现水体的生态提升、景观提升功能,不仅可以对污染严重的皂河进行治理,同时也为以后更加深入地研究北方河流治理与修复进行有益的探索。