可耕种坡地的土壤水力参数非均质性变化

The spatial variations of the soil hydraulic properties were mainly considered in vertical direction. The objectives of this study were to measure water-retention curves, θ（ψ）, and unsaturated hydraulic conductivity functions, K（ψ）, of the soils sampled at different slope positions in three directions, namely, in vertical direction, along the slope and along the contour, and to determine the effects of sampling direction and slope position of two soil catenas. At the upper slope positions, the surface soils （0-10 cm） sampled in the vertical direction had a lower soil water content, 0, at a certain soil water potential （-1 500 kPa 〈 ψ 〈 -10 kPa） and had the greatest unsaturated hydraulic conductivity, K, at ψ 〉 -10 kPa. At the lower slope positions, K at ψ〉 -10 kPa was smaller in the vertical direction than in the direction along the slope. The deep soils （100 110 cm） had similar soil hydraulic properties in all the three directions. The anisotropic variations of the hydraulic properties of the surface soils were ascribed to the effects of natural wetting and drying cycles on the structural heterogeneity. These results suggested that the anisotropy of soil hydraulic properties might be significant in influencing soil water movement along the slope and need to be considered in modeling.     

极端天气影响下城镇洪水水位快速估计与淹没分析

由于城镇化的快速发展和极端天气影响,土地利用与防洪安全的矛盾日益突出,城镇洪涝风险增加。以四川省渠县为研究区域,综合运用历史洪水记录与多年水文观测数据重建洪水水位数据序列,快速估计城镇洪水水位并进行淹没分析。通过分析洪水频率与水位的关系、洪水水位差以及不同位置洪峰相关性,更新渠县沿江主要城镇各重现期洪水水位;结合沿江城镇发展定位和预期人口规模,重新核定防护等级和防洪标准。结果表明:渠县主要城镇的洪水水位较历史水平平均上升40 cm,其中100年一遇、50年一遇和10年一遇洪水水位分别上升至254.75,253.48,250.54 m。根据国家防洪标准,渠县主城区和三汇镇的防洪重现期标准应分别提高至50年一遇和20年一遇,其他沿江城镇和乡村的防洪重现期标准保持为10年一遇。与现行防洪标准相比,提高设防标准可减少农地淹没面积超过30 km²,减少建设用地淹没面积7~8 km²。     

耕地空间保护格局影响因素及整治规划对策——以甘肃省平凉市崆峒区为例

[目的]通过对耕地保护现状空间格局成因及其空间相关性分析,划分科学的耕地整治规划分区,为进一步优化崆峒区耕地布局,提升耕地质量,科学利用、保护耕地提供参考。[方法]以甘肃省平凉市崆峒区为例,采用景观格局指数法、多目标决策法、Spreaman秩相关法、聚类分析法,选取耕地坡度、耕地保护政策、城镇化影响来分析耕地景观格局现状与其在空间上的存在的协同或权衡关系,构建耕地保护格局相关性分析评价指标体系。[结果](1)研究区整体上耕地景观格局指数2010—2022年上升3.55%,耕地集聚程度大部分区域呈现下降趋势,但在整个过程中呈现波动。区域土地利用程度整体上呈上升趋势,各乡镇耕地布局特征及土地利用程度差异明显。(2)耕地保护指数2022年较2010年上升315.30%,2°～6°耕地增加120.96%,15°～25°耕地减少32.64%,>25°耕地减少100%,耕地质量提升明显,与耕地景观格局在空间上高度协同;城镇化影响指数呈上升趋势。2010—2022年城镇化影响指数上升25.17%,城镇化对耕地布局影响加大,与耕地景观格局在空间上存在权衡关系。(3)划分耕地质量提升重点区、耕地质...     

Studies on the inheritance of five qualitative characteristics in clusterbean (Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub)

Summary The inheritance of five characteristics namely branching behaviour, clustering pattern, growth habit, leaf size and hairiness was studied in clusterbean. All the traits were controlled by single pairs of genes except branching behaviour which exhibited digenic inheritance. Complementary gene effects were involved in the expression of branching in the F₁ and F₂ generations; the F₂ showing a ratio of 9:7 for branched to unbranched genotypes in the cross FS 277 × NC 70 where both the parents were single shooted. The alleles governing branching, discontinuous clustering, indeterminate growth habit, small leaf size and hairiness were dominant over the alleles controlling non-branching, continuous clustering, determinate growth habit, broad leaf and glabrous leaf and stem.     

科技创新对生态环境影响的空间效应

[目的]探究地理空间约束下科技创新对生态环境的影响效应,为推动生态环境保护提供理论依据和政策启示。[方法]基于安徽省16个地级市2011—2020年面板数据,利用ArcGIS,Geoda, Stata 15.1软件,采用探索性空间数据分析法、空间计量模型,在全域和局域尺度上探究科技创新对生态环境的空间关联与影响效应。[结果](1)安徽省生态环境质量和科技创新水平逐年稳步增长,生态环境呈现“皖南高,皖中居中,皖北低”的空间特征,科技创新产生以合肥和芜湖为首的领域辐射效应。(2)科技创新对生态环境的影响在皖南地区表现为负向效应,在皖中和皖北地区显示出正向的直接效应和空间溢出效应。(3)从安徽省全域上看科技创新要素对生态环境的影响程度排序为：科技创新环境>科技创新产出>科技创新投入,但不同区域具有异质性特征。[结论]开展生态环境保护需要因地制宜,确定各地区科技创新和生态环境保护的方向和重点,突出地方优势,发挥领域辐射作用。     

城市不透水表面的梯度格局、演变驱动与景观优化

不透水表面扩张对城市生态系统的过程、功能、服务有显著影响,研究其演变规律对城市发展有重要意义。以南京市为研究区,基于2000—2020年土地利用数据,采用空间梯度分析与景观格局分析相结合的方法,沿城市中心向外设置等距辐射状梯度带,分析不透水表面时空分布和梯度变化特征,同时建立沿江、跨江样带,研究不透水表面扩张规模与方向演变背后的驱动机制,最终为南京市景观格局优化提供政策依据。结果表明：(1)不透水表面景观优势度沿梯度带逐渐降低,城市中心不透水表面高度集聚,外围城区是扩张的重点区域,耕地、林地、水域等景观面积缩减严重,景观格局变化剧烈,城郊区域保持低速稳定扩张。(2)地形地貌与河流水系显著影响不透水表面扩张方向,政策规划也起到一定的作用,经济发展、人口增长、产业结构优化影响不透水表面扩张规模。(3)南京市应从改善城市生活空间、转变城市发展模式、控制城市扩张规模3个方面对城市景观格局进行优化。     

色季拉山不同深度土壤真菌多样性的海拔分布格局及其影响机制

明确土壤真菌生物多样性的形成与维持机制是理解真菌生物地理分布格局的关键,但是目前对深层土壤真菌多样性的海拔分布格局及其影响机制知之甚少。本研究在西藏色季拉山3 300～4 600 m海拔梯度下采集表层（0～20 cm）及底层（40～60 cm）土壤样品,基于ITS rDNA高通量测序分析,揭示不同深度土壤中真菌多样性的海拔分布特征及其影响因子,并基于生态位属性计算探讨真菌群落的共存特征。研究表明,在表层土壤中,真菌丰富度及香农多样性均随海拔升高而显著降低。在底层土壤中,真菌丰富度随海拔升高而显著降低,而香农多样性则表现出先升高后降低的单峰模式。真菌群落组成的差异性（β多样性）在土壤表层及底层均随海拔梯度的增加而显著增加, pH和土壤湿度分别是表层和底层土壤真菌群落组成沿海拔梯度变化的关键驱动因子。对真菌群落生态位宽度（Bcom）和生态位重叠值（Oik）的计算结果表明,土壤真菌的环境适应性和代谢灵活性随海拔升高而降低,并且低海拔以及表层土壤中各真菌种群在资源利用或生境适应性上具有更高的相似度。以上研究结果揭示了环境过滤及种群共存特征对土壤真菌多样性海拔分布格局的关键影响,有助于深入了解青藏高原高寒生态系统中土壤真菌群落多样性形成和维持机制。     

西北地区气候变化与风速响应特征

依据西北地区105个气象站点近51a逐年气温、降水及风速资料,利用趋势线法、Mann—Kendall突变检验法及ArcGIS空间差值法分析了该地气候变化特征及其对风速的影响。结果表明:(1)近51a来,西北地区增温趋势明显,气温经历了相对低温期—大幅上升期—上升趋势减缓期的转变;增温趋势空间差异明显。(2)该区降水呈下降趋势,呈现出由显著变化—趋于稳定—波动加快的转变;降水变化东西差异明显。(3)综合气温和降水来看,西北地区东部呈暖干化趋势,西、中部地区呈相对暖湿趋势。(4)近51a平均风速整体以每10a降低0.11m/s的速率变化,1974年之前呈增强趋势,之后减弱趋势明显,1993—2011年趋于稳定;风速变化空间上呈现出东南部、西部与中部的差异。(5)气温和风速呈极显著负相关关系。     

华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系中标记15N的去向及残效

A field experiment was conducted to investigate the fate of ¹⁵N-labeled urea and its residual effect under the winter wheat (Triticum aestivum L.) and summer maize (Zea mays L.) rotation system on the North China Plain. Compared to a conventional application rate of 360 kg N ha^-1 (N360), a reduced rate of 120 kg N ha^-1 (N120) led to a significant increase (P < 0.05) in wheat yield and no significant differences were found for maize. However, in the 0-100 cm soil profile at harvest, compared with N360, N120 led to significant decreases (P < 0.05) of percent residual N and percent unaccounted-for N, which possibly reflected losses from the managed system. Of the residual fertilizer N in the soil profile, 25.6%-44.7% and 20.7%-38.2% for N120 and N360, respectively, were in the organic N pool, whereas 0.3%-3.0% and 11.2%-24.4%, correspondingly, were in the nitrate pool, indicating a higher potential for leaching loss associated with application at the conventional rate. Recovery of residual N in the soil profile by succeeding crops was less than 7.5% of the applied N. For N120, total soil N balance was negative; however, there was still considerable mineral N (NH₄⁺-N and NO₃^--N) in the soil profile after harvest. Therefore, N120 could be considered agronomically acceptable in the short run, but for long-term sustainability, the N rate should be recommended based on a soil mineral N test and a plant tissue nitrate test to maintain the soil fertility.     

黑河流域ASTER与MODIS融合生成高分辨率地表温度的验证

融合多源遥感数据生成高时空分辨率数据具有重要的应用价值。为了解决高空间分辨率数据重访周期长及云雨天气带来的数据短缺问题,该文基于增强自适应的遥感图像时空融合方法(enhanced spatial and temporal adaptive reflectance fusion model,ESTARFM),使用多时相MODIS数据提供地物时间变化信息,结合ASTER影像提供的空间细节信息,选择多波段数据(可见光近红外数据和地表温度数据)共同作为输入变量融合生成高时空地表温度。融合结果分别与地表红外辐射计观测温度和ASTER温度产品进行了验证。验证结果表明:基于ESTARFM方法降尺度地表温度影像清晰,融合结果与地表红外辐射计观测温度呈显著的线性正相关关系,相关系数均高于为0.71,预测得到的地表温度与真实测得的数据的平均绝对偏差均低于2.00 K,均方根误差均低于2.60 K。与ASTER地表温度产品的验证中,整体验证结果的R2均在0.95以上。此外,ESTARFM方法在各个地类中的融合效果较好,均表现出非植被区域的相关性高于植被和水体,尤其在2012年8月27日非植被的R2达到0.91。