中国西北盐碱区植被盖度遥感方法分析

通常在研究植被生态退化时,植被盖度是常用的一个监测指标。在遥感领域,使用植被指数进行植被盖度监测已经被广泛应用,本文以NDVI,MSAVI和混合像元线性分解植被成分为主要分析因子,以新疆艾比湖为实验区,经过实地调查和图像分析,认为改进后的植被指数固然提高了对弱植被信息的表现能力,但是混合像元线性分解后得到的植被丰度值更适合应用于低覆盖地区的植被动态监测。     

次生天然林不同恢复阶段土壤硝化、反硝化功能微生物特征及影响因素分析

为了解次生林自然恢复过程中硝化、反硝化微生物功能基因丰度变化规律及影响因素.采用空间代替时间的方法,选取环境条件基本一致的5、8、21、27、40年自然恢复的次生林和大于100年原始林(对照CK)为对象,研究了表层(0～10 cm)土壤中参与硝化过程的功能基因AOA、AOB和反硝化功能基因NarG、NirK、NirS和...     

模拟干旱胁迫对红豆草幼苗生长及根际土壤细菌群落的影响

【目的】探明干旱胁迫对红豆草（Onobrychis viciaefolia）根系生长及根际土壤细菌群落的影响,为提高红豆草耐旱性和水分利用效率提供理论依据。【方法】采用营养液沙培法,以红豆草新品系P1、P2、P3和甘肃红豆草（O.viciaefolia ‘Gansu’）、蒙农红豆草（O. viciaefolia ‘Mengnong’）为试验材料,以-0.8 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫,比较不同胁迫时间（0、3、6、9 d）对红豆草幼苗生长及根际土壤细菌群落结构的影响。【结果】随胁迫时间延长,红豆草株高和根系平均直径呈增大趋势;叶面积显著减小（P<0.05）;地上干重、根尖数、根长、根表面积、根体积均显著增加（P<0.05）;地下干重、根冠比、根系活力先增大后减小（P<0.05）,并在胁迫3 d时达到最大。在整个胁迫期间,新品系P1的根尖数、根直径、地上干重、地下干重均值高于其他材料。Chao1、ACE、Simpson和Shannon指数先降低后增加（P<0.05）,在0 d时最大,Chao1、ACE在6 d时最小,而Simpson和Shannon在3 ...     

稻虾共作模式下稻田土壤氨氧化微生物丰度和群落结构的特征

【目的】研究稻虾共作模式下土壤氨氧化微生物数量、群落多样性及群落结构,深入了解该模式下的土壤微生态环境的演变。【方法】试验点在湖北省荆州市长江大学农学院基地,设置稻虾共作模式 (CR) 与常规中稻种植模式 (MR),借助荧光定量PCR技术与Illumina Miseq高通量测序平台,分析了土壤氨氧化细菌 (AOB) 与古菌 (AOA) 丰度、多样性及群落结构。【结果】与MR模式相比,CR模式显著提高了土壤硝态氮、总碳及总氮含量,对土壤pH、碱解氮及土壤碳氮比无显著影响。CR模式土壤AOA与AOB amoA基因拷贝数为3.13 × 105和7.01 × 105 copies/g干土,MR模式土壤AOA、AOB amoA基因拷贝数为1.41 × 105和3.87 × 105 copies/g干土,两个模式土壤AOB的数量均显著高于AOA,CR模式土壤AOA、AOB的数量均显著高于MR模式 (P < 0.05)。α群落多样性指数表明,相比MR,CR模式显著降低了土壤AOA群落多样性,对AOB群落多样性无显著影响。Venn结果分析,CR模式增加了AOA amoA基因的物种,改变了AOB amoA基因的物种组成,且AOB amoA物种数量下降。在属水平上,norank_c_environmental_samples_p_Thaumarchaeota、unclassified_k_norank_d_Archaea、norank_c_environmental_samples_p_Crenarchaeota、norank_p_environmental_samples_k_norank为AOA的优势类群,相对丰度占AOA amoA基因总序列的99.25%～99.46%,CR模式显著提高了norank_c_environmental_samples_p_Crenarchaeota在AOA群落属水平的相对丰度;unclassified_k_norank_d_Bacteria、norank_f_environmental_samples、norank_o_environmental_samples_c_Betaproteobacteria、unclassified_o_Nitrosomonadales为AOB的优势类群,相对丰度共占97.78%～98.49%,且CR模式显著增加了norank_o_environmental_samples_c_Betaproteobacteria与unclassified_o_Nitrosomonadales在AOB群落属水平的相对丰度。冗余分析 (RDA) 结果显示,土壤基本理化性质对于土壤AOA、AOB群落结构影响有着相似的趋势,其中对AOA、AOB群落结构影响最大的因子是硝态氮,其次分别为总碳、铵态氮、碱解氮、pH。根据RDA投影距离分析,稻虾共作模式对土壤AOA群落结构的影响大于AOB,且MR与稻虾共作模式土壤AOB的群落结构具有一定的相似度。【结论】稻虾共作模式显著降低了AOA群落多样性,而对AOB群落无显著影响;稻虾共作模式显著增加了AOA与AOB的丰度并显著影响了群落结构组成。土壤硝态氮、总碳、铵态氮、碱解氮、pH含量是导致土壤微生物数量、多样性及群落结构变化的主要原因。     

养殖海域与近岸潮滩微塑料污染特征

[目的]以舟山群岛养殖海域的海洋生物和养殖区附近海岛潮滩与海水为对象,调查舟山养殖海域中微塑料(MPs)的污染特征,揭示MPs的分布特征、来源和对养殖海域的生态威胁,为海洋渔业MPs污染的研究与应对提供依据,也为水产养殖业有关MPs的生态风险评价提供基础数据。[方法]选取舟山典型水产养殖区、海岛潮滩作为采样区域,采集潮滩沉积物、养殖区海水和水生生物样品,利用饱和氯化钠浮选法分离样品中的MPs,研究MPs的丰度和分布,分析养殖海域样品中MPs的粒径、形状等特征。[结果]MPs在海洋生物、海水和海滩中的丰度分别为(307.9±9.5～1 798.8±57.4)个/kg、(16.6±4.3～27.8±15.1)个/m~3、(63.7±3.7～4 292.2±59.6)个/kg,类型主要为发泡、碎片、颗粒、薄膜和纤维类。[结论]舟山养殖区海洋生物及其生存海域、海岛潮间带全部受到MPs的污染,MPs来源复杂多样,包括陆源性污染和洋流、海浪、风力作用以及人类密集活动所导致等,微塑料的污染对舟山水产养殖业和渔业造成潜在威胁。     

基于高通量测序分析豆粕发酵过程中真菌群落的组成和变化

为了揭示豆粕发酵过程真菌群落的变化情况,为发酵豆粕的稳定性和安全性评价提供依据,采用MiSeq高通量测序技术分别检测2批发酵豆粕在0、24、48h时的真菌群落组成。结果表明:酵母菌属(Saccharomyces)是2批发酵豆粕在24h和48h时共有的唯一优势真菌属(相对丰度≥1%),它在发酵0h时相对丰度均值不足1%,但在发酵24h时的相对丰度均值为98.30%,48h时的相对丰度均值为89.56%。并且在发酵豆粕中检测不到有害真菌,证明发酵豆粕具有很好的安全性。2批发酵豆粕在3个时间点的真菌群落变化具有相似性,酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的相对丰度先不断上升,然后维持在较高水平。在发酵过程中酿酒酵母不断消耗、钝化豆粕中的抗营养因子,并产生多种有益代谢产物,提高了发酵豆粕的品质。     

基于开发适宜性评价的耕地后备资源丰度研究——以山西省襄汾县为例

研究耕地后备资源开发适宜性,测算其丰度值,明确开发模式能够为耕地后备资源合理可持续利用提供科学依据。以山西省襄汾县为研究区,通过构建模糊综合评价模型,对襄汾县生态安全、自然适宜和经济可行3个方面进行开发适宜性评价;在适宜性评价的基础上,通过计算新增耕地系数和新增耕地面积占比,构建耕地后备资源丰度测算模型,并以丰度值为依据,运用ArcGIS空间分析功能,将襄汾县开发模式进行分区研究。结果表明,襄汾县无高等适宜后备资源;较高等适宜面积为2 187.775 4 hm~2;中等适宜面积为11 511.268 1 hm~2;勉强适宜面积为3 782.169 9 hm~2;不适宜开发面积为543.683 5 hm~2。襄汾县耕地后备资源开发分为4种模式,优先开发模式总规模为3 685.640 2 hm~2;重点开发模式总规模为3 413.028 4 hm~2;适度开发模式总规模为5 073.909 4 hm~2;先保护后开发模式总规模为5 852.318 8 hm~2。在耕地后备资源开发过程中,应因地制宜,对不同区域采取差别化开发,以实现耕地后备资源的可持续利用。     

一种腐熟菌剂对粪肥腐熟过程中菌群结构及其肥效的影响

【目的】研究添加一种自制的腐熟菌剂,对牛粪、羊粪、鸡粪三种粪肥发酵腐熟后菌群结构和数量及其肥效的影响。【方法】采用高通量测序技术及RT-PCR技术,对三种腐熟后的粪肥细菌菌群结构和丰度进行分析;采用国标化学法分析有机肥主要理化指标;采用番茄育苗试验评价苗期肥效。【结果】在牛、羊、鸡粪中添加菌剂处理的样本中厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)均有较高水平的聚类,菌群丰富度低且优势菌群种类单一,其中,在牛粪样品NA中乳酸菌属(Lactobacillu)OTUs占样品总OTUs的44%;育苗后穴盘样品优势菌群丰富度明显增加,其中丛毛单胞菌属(Comamonas)、短波单胞菌属(Brevundmonas)、变形杆菌(Dyadobacter )、鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)和假单胞菌(Pseudpmonas)均表现较高的丰度,而未加菌剂处理的腐熟样品和穴盘样品N5和N5P菌群变化不明显。甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)和类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)在腐熟粪肥样本NA和JA中均有较高的拷贝数。添加菌剂处理粪肥能明显促进肥料酸化,使其pH在4.78~5.90,有机质含量提升到56%以上,全氮大于5%;番茄育苗试验中,牛粪NA、羊粪YA和鸡粪JA处理平均株高分别比对照组增高了47.16%、46.28%和47.65%。【结论】该腐熟菌剂能有效增加粪肥中功能菌群数量、优化优势菌群结构、并促进肥料酸化、显著提高肥料有机质和全氮含量,腐熟后的粪肥对番茄苗期生长肥效显著     

洞头列岛潮间带大型底栖生物的时空分布及其多样性

为了解洞头列岛潮间带大型底栖生物的时空分布特征及其多样性, 分别于2006年秋季(10月)和2007年春季(4月)对洞头列岛4个断面开展了春秋航次调查。共鉴定出大型底栖生物72种, 包括软体动物44种, 甲壳动物13种, 藻类11种, 多毛类2种, 棘皮动物1种, 其它动物1种。从季节来看, 虽秋季航次的物种数(66种)稍高于春季(63种), 但平均生物量和丰度却都是春季航次(分别为1 129.23 g/m2、707 ind/m2)明显高于秋季航次(分别为576.98 g/m2、461 ind/m2)。各断面主要优势种为疣荔枝螺、日本笠藤壶和粒屋顶螺等, 它们占总生物量和丰度的60%以上。从多样性指数来看, 洞头列岛物种多样性指数平均为1.73?0.47, 变化范围为0.83~2.10, 物种丰富度指数平均为2.26?0.33, 变化范围为1.99~2.95, 均匀度指数平均为0.62?0.19, 变化范围为0.29~0.85, 辛普森优势度指数平均为0.70?0.18, 变化范围为0.36~0.87。综合以上结果发现, 洞头列岛各断面潮间带大型底栖生物群落结构不稳定, 且物种多样性较差, 有向次生型群落结构演化的趋势, 主要原因是过度采捕、生境破碎等人为干扰过于严重导致的。     

基于植被丰度分析的城市植被胁迫遥感监测

以混合像元分解提取植被丰度作为主要手段,研究基于广州市区东边建成区的Hyperion高光谱遥感影像,以遥感影像预处理—特征选择—SMACC混合像元分解的步骤提取出植被丰度图,再进行PPI迭代运算纯化,提取出7种表征植被健康状况差异端元的PPI影像。经实地考察植被胁迫位置的周边人类活动的情况,结合植物生理学和光谱学分析反射率波谱曲线的变化,解释植物受到胁迫的原因,以期为城市绿地调查管理提供参考。