阿尔泰山湿地生态系统服务功益与可持续利用

阿尔泰山湿地是新疆干旱区最大的山区湿地生态系统之一,在对该湿地进行实地考察、遥感分析、实验室分析的基础上,认为该湿地具有提供水源、调蓄洪水、调节局部气候、维持生物多样性、净化水质、提供休闲旅游、文化科研教育等多种生态系统服务功益。鉴于目前对阿尔泰山湿地生态系统服务功益的片面理解和不合理利用问题,对湿地生态系统服务功益的可持续利用现状进行分析,提出了湿地生态系统服务功益可持续利用的科学对策。     

山西土石山区3种草本植物根拉拨特性

为了解山西省土石山区固土护坡草本植物根系拉拔特性,筛选拉拔力优势草本植物物种进行水土流失防治,通过开展根系原位拉拔力学试验,研究了3种典型草本植物香根草（Vetiveria zizanioides L.）、百喜草（Paspalum notatum Flugge）、黑麦草（Lolium perenne L.）根系拉拔力随根径和土层深度的变化规律。结果显示:3种草本植物根系拉拔力随着根径的增大而增加,且拉拔力与根径之间满足幂函数关系;整体上,根系拉拔力从大到小顺序表现为香根草 > 黑麦草 > 百喜草,而且三者之间差异显著;但在D≤0.4 mm和D>0.4 mm两个根径组下,黑麦草均表现出较好的拉拔力性能。在0—10 cm,10—20 cm两个土层间,香根草和百喜草两种植物根系拉拔力性能相似,而黑麦草单根拉拔力在表层土壤发挥效果优于下层土壤。从单根拉拔力方面出发,黑麦草在3种植物中可优先考虑用于固持浅表层土壤。试验探究了草本植物单根在不同根径组下和土层深度下的抗拔性能,研究结果可为山西省土石山区水土保持植物措施草本植物物种选择提供理论依据。     

喀斯特槽谷区的顺/逆层坡面对水动力学参数的影响

喀斯特槽谷区不仅存在地上/地下双层空间结构,还存在典型顺/逆层坡两种特殊的地质构造,因此研究喀斯特槽谷区两翼坡面水流移动规律具有重要意义。根据野外调查结果,在喀斯特槽谷区临界坡度25°条件下进行人工模拟降雨试验,采用顺/逆层坡岩层倾角(30°、60°和90°)和3种雨强(30、60和90 mm·h~(-1))作为变量因子,并以裸坡作为对照因子,研究喀斯特槽谷区顺/逆层坡面水动力参数特征。结果表明:喀斯特槽谷区顺/逆层坡主要以薄层浅流为主,顺层坡的岩层倾角越大则坡面流速越小,逆层坡则以岩层倾角60°为临界点,裸坡的流速均大于顺/逆层坡。对于喀斯特槽谷区顺层坡而言,其雷诺数Re和佛汝德数Fr均大于逆层坡而小于裸坡,阻力系数f均小于逆层坡而大于裸坡。雷诺数Re和阻力系数f两个参数呈显著的幂函数正相关关系。地表累积径流量分配比例大小排序为裸坡顺层坡逆层坡,地下累积径流量分配比例为逆层坡裸坡顺层坡。本研究可为喀斯特槽谷区顺/逆层坡的坡面的土壤侵蚀预报模型提供科学依据。     

雨强对华北土石山区坡面侵蚀及其颗粒富集过程的影响

为研究雨强对华北土石山区坡面侵蚀过程和泥沙颗粒分布规律的影响,采用室内人工模拟降雨试验,以华北土石山区2种典型土壤为研究对象,在4种雨强(30,60,90,120mm/h)条件下,分析了径流的变化过程和侵蚀泥沙的颗粒组成及其颗粒富集率的变化规律。结果表明:(1)随着雨强从30mm/h增大至120mm/h,黄土性褐土和石灰性褐土的产流时间均逐渐减小,分别缩短了79%和85%;(2)在60,90,120mm/h雨强条件下,黄土性褐土的径流强度和泥沙浓度均随降雨时间先减小后增大,而后趋于稳定状态,石灰性褐土仅在120mm/h雨强条件下出现相似规律;(3)当雨强从30mm/h增大至120mm/h,黄土性褐土泥沙流失朝粗颗粒化发展,侵蚀泥沙的砂粒和粗粉粒含量分别增加了86%和21%,而石灰性褐土的变化不明显;(4)在降雨初始阶段,粒径较小的黏粒和细粉粒明显富集,而粒径较大的粗粉粒和砂粒不易流失,但随着降雨历时的延长,不同粒径泥沙颗粒的富集率趋于1,这种现象在大雨强下表现得尤为明显。     

河北太行山区土地利用变化及其社会驱动机制分析

以河北太行山区为例,从土地利用动态变化入手,结合社会经济因素,定性与定量地探讨土地利用变化的驱动力;基于1987年和2000年两期遥感影像提取土地利用信息,分析土地利用类型数量、速度和结构等变化;通过构建土地利用结构与社会经济数据的相对变化数据库,建立社会经济驱动因素指标体系,对土地利用变化的驱动力进行相关分析和主成分分析;在定量分析基础上,从人口、经济、科技和政策等4个层面揭示其社会经济驱动机制.     

Preliminary study of patients with chronic mountain sickness by GC-TOF-MS based serum metabolomics analysis

AIM: To evaluate specific metabolomics profiles in the serum of patients with chronic mountain sickness (CMS) and to explore the potential metabolic biomarkers in the native Tibetans living on the Qinghai-Tibet Pla-teau.METHODS: A gas chromatography time-of-flight mass spectrometry (GC-TOF-MS) approach as a metabolomics technique was used to evaluate metabolic differences. The native Tibetan CMS patients (n=10) and healthy Tibetan controls (n=10) were enrolled from YuShu in Qinghai province in this study. The serum samples were collected and analyzed by GC-TOF-MS coupled with a series of multivariate statistical analyses such as principal component analysis (PCA), partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) and orthogonal partial least squares discriminant analysis (OPLS-DA).RESULTS: The intergroup differences between CMS patients and control subjects have been observed. A list of differential metabolites and several top altered metabolic pathways have been identified. The levels of fumaric acid, an intermediate in the tricarboxylic acid (TCA) cycle, and inosine were highly upregulated in the CMS patients, suggesting a greater effort to hypoxic adaptation in high elevation area. Other differential metabolites, such as methyl phosphate, 2-ketoadipate, lyxose and phytanic acid were also identified. Importantly, the differential metabolites possessed higher area under the ROC curve (AUC) values, indicating an excellent clinical ability for the prediction of CMS. Increased levels of amino acids (isoleucine, glycine, serine, L-cysteine, citrulline and trimethyllysine) were detected in CMS group, yet significantly decreased levels of sulfuric acid, oxamic acid, lyxose and glutamine were also detected in CMS group than those in control group. At the same time, the levels of ribose and glucose-1-phosphate were markedly elevated in CMS group (P<0.05).CONCLUSION: The metabolic activities are significantly altered in the serum of CMS patients. High altitude hypoxia may act on the disturbed glucose metabolism and amino acid metabolism in part of the Tibetan triggered by CMS.     

开垦草地对土壤有机碳库构成与来源的效应

以广西西北部喀斯特地区的开垦草地生态系为对象,研究了草地开垦变为不同农田后对土壤有机碳库的效应。结果表明,草地开垦为农田后,土壤可溶性有机碳、微生物生物量碳及总有机碳的含量显著下降。自然草地开垦后,柑桔地土壤有机碳含量高于农作用地土壤。玉米与甘蔗轮作土壤有机碳含量高于甘蔗连作。13C示踪结果表明,柑桔地土壤有机碳中来源于草地的含量高于农田土壤;农田土壤有机碳中来源于草地的随种植年限的增加而降低。在玉米与甘蔗轮作的农田中,土壤有机碳中来源于玉米的高于甘蔗连作土壤有机碳中来源于甘蔗的。     

华北土石山区不同林分结构与功能的研究

在调查北京八达岭林区刺槐(Robinia pseudoacacia)、侧柏(Platycladus orientalis)及其混交林生长量、土壤理化性质、水源涵养能力、病虫害的基础上,研究其结构与功能关系.结果表明,混交林比纯林具有更好的生长量,土壤理化性质得到进一步改善,从而提高水源涵养能力.另外,混交林还能够提高林分抵抗病虫害的能力.采用混交的方式为:1行刺槐3行侧柏循环混交,刺槐株数不超过1/4.本项研究以期对北京市森林健康经营具有一定的指导意义.     

基于栅格空间数据的粤北山区土地可持续利用评价

选择粤北山区的韶关市作为研究区域,利用遥感和GIS技术,构建了一套适合研究区域的土地可持续利用评价指标体系,并提出了一个土地可持续利用定量评价模型.然后对评价指标数据进行了标准化和空间化处理,对研究区域进行了基于橱格空间数据的土地可持续利用评价.最后总结研究区的土地可持续利用状况,提出了适合研究区域土地可持续利用的可行性建议.     

阿尔泰山发现黄脊游蛇

黄脊游蛇在关于新疆爬行动物的文献中一直有记载（赵尔宓，1979，1998i袁国映，1991；时磊等，2002；王国英等，2005），但均未采到标本，其确切的分布难以肯定。我们在阿尔泰山采到标本，是在新疆的首次确切记录。初步研究揭示该种与同属的花脊游蛇在新疆的分布范围不重叠，可能存在地理替代现象。