Geographical Design of Riparian Buffers with Long-term Vegetation Cover Reconstructed in Agricultural Landscapes

Reconstructing long-term vegetation cover along streams has become a popular practice for ecological restoration in fragmented agricultural landscapes. To maximize ecological restoration benefits with the least cost, this paper developed a GIS- based model framework for the geographical design of the location and width of riparian buffers to be reconstructed with long-term vegetation cover. The framework integrated three models： the 0-1 mathematical programming model, an economical model and an ecological model. It was tested in an agricultural landscape with a drainage system consisting of 92 stream segments with cropland banks. Each segment had five restoration options in terms of buffer width： 0, 5, 10, 15 and 20 m, thus making a total of 460 decision units in the landscape. For each unit, the economical model estimated the annual rental payment to the farmer who owned the targeted cropland margin along a stream to be converted into a vegetation buffer, whereas the ecological model predicted its corresponding habitat benefits at the landscape level. The 0-1 programming model minimized the total payments, subject to the designed habitat improvement and proposed acreages of riparian cropland set-aside annually. The model identified a cost-effective combination of riparian buffers from 460 units. The results showed that achieving the habitat improvement goal at the least cost required a spatial configuration of vegetation buffers with variable width. This finding suggests that the size and location of buffers directly affect restoration costs and environmental benefits. Thus, the best management practices of agricultural landscape restoration can only be achieved by a specific geographical design with the model framework.     

塔里木河干流荒漠河岸林植物群落多元分析及其土壤环境解释

应用对应分析(CA)与典范对应分析(CCA)排序方法,对塔里木河干流荒漠河岸林植物群落进行了多元统计分析,并给出各群落类型的土壤环境定量解释。结果表明:塔里木河干流荒漠河岸林地区多数物种出现频次不高,物种丰富度低;CCA排序结果显示出土壤含水率、总盐、HCO3-是决定植物群落分异的主导土壤环境因子,得到CCA第一轴、第二轴与环境因子之间的多元回归方程,并将样地划分为4种群落类型,定量地揭示研究区植物群落类型的分布与土壤环境之间的关系。     

产量提高过程中玉米品种特征研究进展

自20 世纪60 年代以来,世界玉米平均单产大幅度提高;而消费需求也是逐年增加。所以,作为世界重要的粮食作物之一,玉米高产潜力的挖掘势在必行。品种选育对玉米产量增益的贡献突出。为了给今后品种选育提供理论依据,归纳前人的研究试验,分析了不同年代玉米品种的结构与功能指标,结果如下：（1）在玉米品种更替过程中,穗位高或穗位系数明显降低,茎叶夹角变小、叶面积增大,叶片持绿期延长。（2）新品种与老品种相比,透光率增加,消光系数降低,倒伏率下降,干物质积累速率与收获指数增加。（3）国内外品种选育指标有差异,但品种的特征都向着优化的方向发展。基于以上结果提出,未来的玉米育种在考虑高耐密植的同时,应注重以种抗病、以种抗虫、以种抗草。     

黄河中下游河岸缓冲带土壤粒径分形特征

在人类活动与自然因素的共同作用下,黄河中下游河岸缓冲带土壤结构和植被等受到不同程度的破坏.本研究选择黄河中下游郑州一开封段河岸缓冲带作为研究区,探讨河岸人工林表层0～20 em土壤颗粒组成和分形维数在不同植被类型和河岸缓冲距离的分布特征及其与群落特征的关系.结果表明:1)研究区土壤颗粒质量分数呈非均匀分布,土壤质地空间分布表现为同质性,不同植被类型和河岸缓冲距离对土壤颗粒组成与土壤颗粒分形维数D值的影响差异不显著,D为2.75左右,土壤结构良好;2)D值与黏粒质量分数均与土壤全碳(TC)、总有机碳(TOC)和全氮(TN)的质量分数显著正相关(P＜0.01),砂粒质量分数则与TC、TOC和TN质量分数呈显著的负相关(P＜0.01),粉粒质量分数只与TN质量分数在0.05水平显著正相关;3)草本高度、乔木胸径、高度和郁闭度与D值、粉粒和黏粒质量分数呈正相关,与砂粒质量分数呈负相关.说明河岸人工林覆盖和生物量越大,土壤结构越好.     

河岸植被缓冲带规划及重建研究——以长株潭湘江河岸带为例

分析了长株潭湘江河岸带现状及存在的景观生态问题,进行了河岸植被缓冲带典型区段的划分,依据河岸植被缓冲带规划及重建原理,提出了长株潭湘江河岸植被缓冲带的规划重建措施,对重建后的河岸植被缓冲带生态系统效能进行了预测,以期为长株潭湘江河岸带的管理、建设提供参考和借鉴.     

河岸林土壤好氧反硝化菌的分离及活性初探

[目的]好氧反硝化菌可在有氧条件下,将硝酸盐还原,释放N2O,减少富氮对土壤的危害。本研究旨在探明河岸林土壤中是否存有好氧反硝化菌。[方法]以文峪河上游毗邻农田河岸林土壤为材料,采用土壤稀释、涂布划线、滴加格利斯及二苯胺试剂显色等方法分离筛选菌株,采用16SrDNA基因序列同源性分析鉴定;在灭菌土壤中接种筛选所得菌株培养,并测定硝态氮、铵态氮、亚硝态氮含量变化来分析其活性。[结果]获得3株反硝化菌(编号:df3、df7、df14),鉴定命名为Psueadomonas sp.DF3,Alicaligenes sp.DF7,Klebsiellasp.DF14。活性分析显示:接种3株菌土壤硝态氮明显减少,且接种df3和df7土壤中具亚硝态氮。[结论]样品土壤中存在好氧反硝化活性菌株,具有重要科学研究意义。     

塔里木河下游胡杨叶片性状特征及其对水分胁迫的响应

为了探究荒漠植物对干旱胁迫的生理生态响应,特别是其叶片在长期缺水条件下的水分利用策略,以塔里木河下游荒漠河岸林建群树种胡杨(Populus euphratica Oliv.)为研究对象,测定了不同水分梯度(离河道距离)胡杨叶片总含水量(T_(WC))、干质量含水量(D_(WWC))、干物质质量分数(L_(DMC))、比叶面积(S_(LA))、叶片厚度(L_T)、叶面积(A_R)等叶片性状指标,分析其种内性状分化特征,各性状之间、性状与距河道距离之间的关系。结果表明:胡杨叶片性状值的变异范围为7.05%～39.00%,其中T_(WC)最少(7.05%)、A_R最大(39.00%),表现出较小的种内分化特征;S_(LA)与L_(DMC)和L_T分别呈极显著负相关(P0.01)和显著负相关(P0.05),与T_(WC)呈极显著正相关(P0.01);L_(DMC)与D_(WWC)呈极显著负相关(P0.01);T_(WC)与L_(DMC)呈极显著负相关(P0.01),与D_(WWC)呈极显著正相关(P0.01);S_(LA)、L_(DMC)、L_T、T_(WC)、D_(WWC)可以作为反映胡杨适应干旱胁迫的关键叶片性状指标,随着距河道距离的增加胡杨L_T增厚,L_(DMC)增加,A_R、T_(WC)、D_(WWC)均减少。这反映了荒漠植物为适应干旱水分胁迫而形成的保水对策。     

昭通市昭阳区秃尾河河岸绿化情况调查

本文通过对秃尾河河岸景观植物的调查,从垂直结构、水平结构、季相结构阐述秃尾河河岸植被的分布情况以及城市河道植物景观为城市带来的生态效益,从而对昭阳区河岸植被的种植提出合理的建议。本文通过调查发现,凤凰中学段的河岸绿化带狭窄,植被比较稀少;龙泉花园段和骋宇驾校段植物种类相对丰富,但是在植物分布和植物配置方面有待提高;针对调查结果,结合秃尾河自身特点提出合理的建议。     

牧区河道外水源开发对水环境影响研究

水源开发有助于降低河流附近的放牧密度,进而减少对水生环境的影响。利用牲畜对水源的使用时长及强度数据可衡量水利开发项目的有效性,但这些数据需要连续不断地监测,故过去对其研究难度较大。随着全球定位系统(GPS)的发展,在很大程度上克服了这一难关,为相关研究提供了机会。我们在美国俄勒冈州东北部3个较大的牧区做了一项为期5 a的研究,主要评估区域内现有水源开发项目的有效性。从畜群随机挑选10只肉牛,在其颈部佩戴GPS跟踪项圈,在放牧季节将它们放在每个研究区域并每隔5 min采集一次数据。开发的水源周边60m的缓冲区为牲畜生活区,将开发的水源区域与河岸带进行对比。牲畜在各个位置水的使用情况,同比、环比相差很大,一些月份,牲畜只使用河道外的水源,在其他月份,牲畜只使用流动的水源。研究结果表明,河道外水源开发是一项对牲畜有效的管理措施,但需要进行详细布局以提高牲畜对新开发水源的使用率,降低其对常流河及河岸地区的使用频度。