不同龄级南川木波罗幼苗生物量及分配格局

以不同龄级（1~5年生）南川木波罗幼苗为研究对象,研究其生物量及分配,并利用苗高（H）、基径（D）及HD2估测单株木及其器官生物量的适合模型。结果表明：（1）随着苗龄的增加,单株生物量及各器官生物量随之增加,其中枝生物量增加幅度最大;（2）地上部分各器官生物量分配率表现为：干生物量>叶生物量>枝生物量;（3）地下部分各龄级根系生物量分配以主根和粗根为主,表现为：主根>粗根>细根,地上部分生物量分配率高于地下部分,并最后趋于稳定;（4）以基径(D)作为自变量优于利用株高(H)和HD2建立生物量预测模型,并且多以幂函数为最佳,建立的生物量预测模型中,除细根生物量预测模型较差外,其它预测模型效果都较好,相关系数均达到极显著水平,表明利用本文建立的估测南川木波罗各器官生物量模型是可行的     

崇明东滩围垦芦苇生长、繁殖和生物量分配对大气温度升高的响应

应用开顶式生长室(OTCs)模拟增温试验,研究了上海市崇明岛东滩湿地围垦区芦苇的生长、繁殖和生物量分配对温度升高的响应。结果表明：温度升高使株高显著增加,但对茎粗的影响不明显。与对照相比,升温显著增加了叶长、叶宽、叶面积;但却显著减少了叶面积比率(LAR)和比叶面积(SLA),对叶长/叶宽,叶质比(LMR)无显著影响。研究发现,升温使开花个体数、开花率、花序高、花颈长、花数以及种子数量均显著减少,对芦苇的繁殖起到抑制作用。此外,升温时地上部分各层生物量显著增加,而且从下到上增加程度逐渐增大;根、茎、叶的生物量显著增加;花的生物量显著减少。升温对根各层生物量影响不同,上层生物量显著增加,中层显著减少,下层变化不明显。进一步研究表明,升温使根和花生物量占总生物量的比例显著下降,茎和叶生物量所占比例显著升高。     

安徽大别山区杉木人工林乔木层生物量模型及碳贮量

根据杉木人工林年龄(10、22、45、48和50年生)梯度,在安徽大别山海拔较高山地调查了23块20m×20m的样地,采集18株不同径阶和树高的标准木,进行了生物量测定。利用7种常用的分别以D、D2、DH和D2 H为自变量的生物量模型对其进行拟合,得到35个生物量估算模型。结果显示,幂函数模型的拟合效果较好,多项式模型效果较差,从中优选出5个最优模型,枝、干、根和全株的最优模型是W=aDb形式的幂函数模型,叶的最优模型是W=a+bD2+cD4形式的多项式模型。杉木不同器官的碳含量变化范围在46.64%~53.13%,过熟林(45~50年生)杉木不同器官的碳含量按高低排列均为树皮树根树叶树枝树干,根系碳含量高于地上部枝叶的碳含量,而中幼林龄(10和22年生)杉木地下部分树根的碳含量明显低于地上部分。碳贮量在不同器官中的分配,10和22年生的高低排序为树干树枝树根树叶,过熟林杉木的高低排序为树干树根树枝树叶。不同林龄杉木林生物量碳贮量分别为10年生59.39、22年生59.55、45年生136.92、48年生201.25和50年生134.60Mg C/hm2。不同林龄的杉木林根系生物量碳贮量比例为14.84%~23.79%,随林龄的增长而提高。研究结果显示较高海拔的立地环境促进了杉木林地下根系生物量积累,这种生物量分配可能对土壤有机碳蓄积产生重要影响。     

鄱阳湖典型苔草湿地生物量季节变化及固碳功能评价

为进一步评估鄱阳湖湿地碳平衡,量化湿地固碳功能,于2009年9月～2011年5月,在鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区,选择以灰化苔草为建群种的洲滩湿地,采取收获法测定了灰化苔草4个生长季的地上、地下生物量及净初级生产力(NPP)。结果表明：1）苔草地上、地下生物量均具有明显的季节变化模式,变化范围分别为14608～1 77067 、1 80627～4 03256 g/m2;地下生物量与地上生物量的比例变化范围为208～1744,平均值为519。2）苔草地上地下生物量、NPP均表现为春季高于秋季。3）受洲滩淹水时间影响,苔草生物量、NPP具有显著的年际差异, 2010～2011年度苔草NPP仅相当于2009～2010年度的625%;NPP的下降地上部分较地下部分更明显。4）鄱阳湖湿地苔草固碳潜力巨大,2个年度固碳量分别为1 92383,1 23121 gC/m2     

模拟及河道实验浮床水芹根系生长及生物量分配对比研究

为了对比研究浮床植物水芹菜在模拟及野外河道实验中根系生长及生物量分配的差异性,探索水芹浮床模拟实验与实际应用中的差异性,我们在实验河道边放置水箱,通过抽取河水到水箱中设置水芹浮床水箱模拟实验,并且与河道中水芹浮床实验作对比。结果发现:河道和水箱中植物根系指标除了平均根直径外其他指标随着水芹的生长以指数方式增长,平均根直径随着水芹的生长以指数方式下降;在根系总长度、根系总表面积、根系分叉数、根系交叠数方面,水箱中的水芹显著大于河道中的水芹(p0.05);水箱浮床水芹根系指标的增长速度大于地上部分的增长速度,河道中水芹地上部分增长速度要大于地下部分;水芹冠根比随时间的变化呈现出先下降后上升趋势,水箱中水芹冠根比的变化速率更小。水箱中的水芹受到了营养条件的限制,用模拟水芹浮床来研究其净化效率时,在一定程度上(与实际应用相比)高估了河道水芹浮床根系部分的作用。     

挺水植物水田芥对镉的积累特性研究

通过前期的初步研究发现,挺水植物水田芥(Nasturtium officinale R.Br.)地上部分镉含量超过了超富集植物的临界值(100mg/kg),可能是镉超富集植物。为进一步了解水田芥在不同镉浓度梯度条件下的镉积累特性,通过盆栽试验研究了不同土壤镉浓度(0、25、50、75、100mg/kg)对水田芥生长特性、镉耐性和镉积累特性的影响。结果表明:随土壤镉浓度的增加,水田芥根系和地上部分镉含量增大,分枝数量、根系生物量、地上部分生物量、抗性系数及叶绿素SPAD值均呈降低的趋势。当土壤镉浓度大于0mg/kg时,随着土壤镉浓度的增加,水田芥的根冠比呈增加的趋势。土壤镉浓度为50~100mg/kg时,水田芥地上部分镉含量均大于100mg/kg,最大值为214.84mg/kg(土壤镉浓度为100mg/kg),地上部分富集系数(BCF)大于1,但转运系数(TF)小于1。在土壤镉浓度为50mg/kg时,水田芥地上部分镉积累量达到最大值,为192.233μg/株。因此,水田芥是一种镉富集植物,适合用于土壤镉污染浓度在50mg/kg以内的水田修复。     

香溪河附石性大型底栖动物功能摄食类群研究

利用1∶50 000地形图对香溪河进行划分,显示香溪河为一条6级河流。分析包括捕食者(PR)、撕食者(SH)、刮食者(SC)、直接收集者（GC）和过滤收集者(FC)在内的5个主要功能摄食类群的组成,发现香溪河主要摄食类群以直接收集者和刮食者为主。各功能摄食类群的密度和生物量随着河流级别的变化而发生变化,基本趋势为：直接收集者和滤食者的密度和生物量都随着河流级别的增加而增大;撕食者和刮食者的密度和生物量的密度随着河流级别的增加而减小;而捕食者在整个流域内的密度上游小于下游,生物量却是上游大于下游。研究结果表明香溪河在夏季其上游物质来源以附石性藻类生产为主,下游则以异源性细有机颗粒输入为主。此外,功能摄食类群的密度与部分环境因子具有显著的相关性：过滤收集者与Ca2+和河宽相关,收集者与SiO2相关显著,刮食者与海拔和氨氮相关性较高,撕食者与电导和PO4 P相关性较高.     

滨海芦苇湿地土壤微生物数量对长期模拟增温的响应

采用开顶式生长室(Open-top chamber,OTC)连续8 a(2008~2015年)长期模拟温度升高,研究滨海芦苇湿地不同土壤深度,及两种代表植物芦苇(Phragmites australis)和白茅(Imperata cylindrical)根际、非根际土壤可培养微生物数量变化对长期增温的响应。结果表明:(1)相对于对照,长期增温导致土壤可培养微生物的数量显著增加。其中,增温对土壤表层细菌、真菌的数量影响显著,细菌在第一层的增幅最大,增加率为34.16%,真菌在第三层的增幅最大,增加了64.42%。增温对20~40 cm土层放线菌影响显著,其中在第二层达到最大增加率59.47%;(2)长期增温对芦苇根际土壤微生物的根际效应变化的影响不大,表现为各土层芦苇根际效应增温对照,而白茅根际真菌和放线菌分别在第二层和第三层有显著差异;(3)不同的植物类型,其根际可培养微生物数量及根际效应对长期增温的响应不一致,表现为芦苇和白茅根际土壤可培养微生物数量及根际效应的增加幅度不同,这可能与植物不同类型,根际分泌物种类、数量的差异有关。     

湘中丘陵区不同经营目标毛竹林年龄结构、生物量分配与碳贮量格局

经营模式对毛竹林生物量、碳贮量具有重要影响。研究了湘中丘陵区毛竹笋用林(Ⅰ)、笋材兼用林 (Ⅱ)和材用林(Ⅲ) 3种不同经营目标下的竹林年龄结构、生物量分配及碳贮量格局。结果表明：应减少1～2 a、增加5～6 a生竹的留养比例,控制达到1～2 a、3～4 a、5～6 a各占1/3左右的立竹年龄结构。不同层次生物量表现为乔木层＞凋落物层＞林下植被层,毛竹笋用林经营有利于增加乔木层生物量。乔木层生物量及所占比例分别为5183～5566 t/hm2、8895%～9293%,林下植被层生物量及所占比例分别为154～258 t/hm2、258%～443%,凋落物层生物量及所占比例分别为269～386 t/hm2、449%～662%。毛竹林总碳贮量排队顺序为Ⅱ（14263 t/hm2）＞Ⅰ（13389 t/hm2）＞Ⅲ（13004 t/hm2）,笋材兼用林有利于提高竹林碳贮能力。不同层次碳贮量排列顺序总体均表现为土壤层＞乔木层＞凋落物层＞林下植被层。湘中丘陵区毛竹林生物量、碳贮量较低,应提高集约经营水平     

兼顾效率和公平的江苏省水污染物排放总量分配研究

区域水污染物排放总量分配方案的确定是关系到区域间公平协调、经济高效发展的关键。为兼顾效率与公平,取效率最优解集中距理想公平方案最小的解为最终方案,构建排污总量分配模型,测算江苏省各地级市“十四五”COD排污总量分配方案。结果表明：(1)COD历史排放量较大的盐城、徐州分配到了江苏省14.2%、12.1%的排污比例,是历史公平、发展公平的体现,二者承担全省18.5%、10.8%的减排任务,应证了“谁污染谁治理”的公平原则;(2)经济水平较高、单位排污产出较高的无锡、常州等地区排污分配量最终方案>公平方案,符合效率优先的要求。基于此,以COD排放削减率和人均GDP为依据将江苏省地级市划分为四类,分类探讨论可持续发展道路。     

三峡水库干流消落带沉积泥沙粒径特征及其物源意义

为揭示三峡水库干流消落带的泥沙沉积规律、分析沉积泥沙来源,本研究采用原位观测方法采集沉积泥沙样品,利用激光粒度仪测试泥沙粒径,分析沉积泥沙粒径在水平、垂直和高程3个维度上的变化特征,并与三峡水库入库泥沙的粒径特征相结合,阐述消落带沉积泥沙来源。结果表明:(1)三峡水库干流消落带沉积泥沙粒径在水平方向上存在比较强烈的空间变化,中值粒径沿河流流向方向呈逐渐下降趋势,并在忠县及其下游河段基本保持稳定;(2)泥沙粒径随高程的变化存在较大的空间差异,河流挟沙是消落带下部粗颗粒泥沙的主要来源,而消落带上方的土壤侵蚀强度越高,消落带顶部的沉积颗粒就越容易变粗;(3)在水库尾端,泥沙剖面存在较明显的旋迴分层现象,其中值粒径数值较大、变化幅度较宽,越往下游推进,中值粒径的数值越低、变化幅度越小,泥沙旋迴分层现象逐渐消失;(4)水库尾端的沉积泥沙以库区外来沙为主,越往下游推进,库区内产沙对粗颗粒泥沙的贡献逐渐升高,但库区内外来沙都能够为沉积泥沙提供丰富的细颗粒物源,因此,细沙的来源具有一定的复杂性和多样化特征。     

基于改进水生态足迹的水资源环境与经济发展协调性评价——以中原城市群为例

为探索水资源环境和经济发展的协调关系,基于改进的水生态足迹模型,计算中原城市群2001～2016年水量生态足迹和水质生态足迹,从宏观和微观层面构建脱钩评价模型和协调度模型,对区域经济发展和水资源环境协调关系进行研究。研究表明:(1)中原城市群总体水生态足迹表现出波动增加趋势,农业水足迹在水量生态足迹中比重最大,超过50%;(2)地下水质生态足迹和地表水质生态足迹的比例约为4∶3,2001～2010年导致地表水质生态足迹面积最大的污染物是硝态氮,2011～2016年磷是最主要的污染物,而导致地下水质生态足迹的规律较为复杂,由多种污染物交替决定;(3) 2001～2016年,水资源环境和经济发展的协调关系由弱脱钩的不协调和初级协调向强脱钩的中级协调转变,表明中原城市群经济发展和水资源环境的协调性在逐步增强;(4)中原城市群内部各城市水资源环境和经济发展的协调性在时间上表现出逐年增强的趋势,在空间上存在较高的相似性,中原城市群在协调度上的表现优于其在脱钩指数上的表现。     

长江口纹缟虾虎鱼的繁殖生物学特征

研究了长江口水域纹缟虾虎鱼的繁殖生物学。结果如下：(1)纹缟虾虎鱼雌雄亲鱼间形态学特征具有差异,肥满度分别为347±036与217±052,体长/体高、体长/头长、头长/眼径、头长/眼间距等比值存在极显著差异;(2)纹缟虾虎鱼产卵期为3~7月份,盛产期为4~6月份。绝对生殖力平均为12 6892粒,体长相对生殖力平均为2069粒/mm;(3)纹缟虾虎鱼成熟的卵为球形,卵径0482~0606 mm,卵中油球数量10~200个,精子较小,由圆形头部和细长尾部（鞭毛）两个部分组成;(4)纹缟虾虎鱼产卵受精一般在洞穴内进行,而且雄鱼具有护卵习性;(5)纹缟虾虎鱼受精卵呈梨形或者梭形,卵膜端具有由粘丝组成的附着盘,动物极靠近附着盘。纹缟虾虎鱼人工催产与自然繁殖时的受精率分别为7858%与8384%。在17~25℃范围内,纹缟虾虎鱼胚胎均能孵出仔鱼,随着水温上升发育速度加快,温度与孵化时间呈正相关关系,有效积温为3 1283 h·℃。长江口水域生态环境变动可能对纹缟虾虎鱼繁殖及其资源量产生一定影响。     

空心莲子草对水分变化的形态适应研究

在人工栽培空心莲子草并控制其立地水分条件,使之形成相应三种生境类型——旱生型、挺水型、漂浮型的条件下,初步研究了空心莲子草对水因子变化的形态适应机理。对节间长度、不定根数、不定根长度、叶形指数、抽枝率、节间最大周长等六个形态学指标进行的单因素方差分析和因子分析的结果表明：水分条件的变化对全部形态参数都有极显著影响;旱生型空心莲子草以地上部迅速占有空间的生长为主,其次是地下部生长;与旱生型空心莲子草相比,漂浮型的生长趋势中茎的增粗生长和根的数量生长上升到重要位置,然后才是茎与根的伸长生长;挺水型的第一位生长具有旱生型与漂浮型的双重特点,第二位生长在一定程度上具有与漂浮型相同的特征。按旱生型—挺水型—漂浮型逐级过渡,节间长度、不定根数极显著增加;第一公共因子中不定根数的重要性逐步升高,而且抽枝率始终是重要参数,但其均值在漂浮型中最小。所以,对旱生型与挺水型空心莲子草的治理应以抑制其抽枝为主要手段,对于漂浮型则应以抑制其生根为主。后续的相关研究应该以寻找其根和茎的发育机理为主,并以此为突破口采用适当的方法治理该种的蔓延。     

土地利用碳排放地域差异下减排责任分摊研究——以武汉城市圈为例

碳减排责任分摊是制定碳减排政策的基础,亦是完善碳交易市场体系的重要一环。为合理明确各区域碳减排责任,从土地利用碳排放地域差异视角入手,兼顾公平与效率原则,构建IFCAM模型,尝试在2020年武汉城市圈碳减排目标下划分各县区的碳减排责任,并对其进行可行性检验,以期为武汉城市圈及相关区域的碳减排责任分摊提供参考。研究发现:(1)武汉城市圈核心城市土地利用碳排放占城市圈的比例超过70%,且整体呈现出核心-外围递减的分布,各地区差异较明显;(2)3E分摊模型虽然提高了城市圈碳排放的公平性,但整体碳排放效率仅为0.54,相比2015年降低了30.77%,需进一步完善;(3)IFCAM模型在维持整体效率为1且不衰减的基础上,兼顾了3E公平原则,使经济发展水平较高地区的碳减排压力减小,而增加经济发展效率较低地区的碳减排压力;(4)检验结果显示基于IFCAM模型的2020年武汉城市圈各县市碳排放强度下降幅度均达标,整体平均碳排放强度下降幅度为19.27%,超过湖北省政府分配的整体18.78%的目标,且分摊结果变异系数较小,整体平均碳排放效率提升,有效的解决了公平和效率的分配问题,具有一定的可行性和科学性。     

1956~2011年鄱阳湖水沙特征及其变化规律分析

近年来,鄱阳湖水沙研究集中在鄱阳湖"五河"各水文站的单站分析上,且水沙数据采用大多仅至21世纪初期,对缺测资料未进行有效插补。将鄱阳湖作为一个研究整体,分析了鄱阳湖水沙特征及其变化规律,以便为鄱阳湖泊形态变化研究以及水、沙资源的合理开发利用提供有利的参考依据。运用水沙相关、上下游泥沙相关法对部分缺测泥沙进行插补,获得1956~2011年的鄱阳湖入、出湖水沙系列数据。利用数理统计法、水沙双累积曲线法、Mann-Kendall法分析鄱阳湖入、出湖径流量与输沙量变化特征,并且探讨了水沙变化的原因。结果表明:(1)入湖径流量和输沙量的年内分配相一致,而长江水沙的倒灌影响了出湖径流量和输沙量的年内分配;(2)鄱阳湖入湖悬移质泥沙从90年代开始下降趋势加剧,而出湖悬移质泥沙1956~2000年整体呈下降趋势,2001~2011年呈现上升趋势;(3)鄱阳湖入、出湖年输沙量出现明显的突变点分别在1998年左右、2003年左右;(4)径流量总体处于相对稳定状态,但近10a来径流量略下降,主要受到降水量变少的影响,入湖输沙量变化受"五河"流域的水库蓄水拦沙、流域水土保持工作加强、人类河床采砂等因素影响;而出湖河段河床深度下切、江湖水面比降加大、人类在鄱阳湖采砂扰动河(湖)床均加大了近10a来出湖悬移质泥沙的输出。     

长江流域土壤保持能力时空特征

利用MODIS-NDVI数据、地面气象站数据等,采用通用土壤流失方程计算了长江流域2000~2010年土壤保持量,并基于GIS平台与GeoDa软件,辅以Morans I指数以及一元线性回归系数等方法分析了长江流域土壤保持能力的时空分布特征。结果表明:(1)长江源区以及中下游沿岸至长江入海口地区的土壤保持量最低(≤560t/hm2),土壤保持量高值区(≥2 400t/hm2)主要分布于上游四川盆地周围以及中下游长江以南地区;(2)长江流域土壤保持量在市域单元上存在明显的空间聚集现象,"低—低"聚集区分布在长江源区、武汉西部以及流域入海口,"高—高"聚集区主体分布在流域上游与江西南部;(3)土壤保持量年际变化呈增加趋势的区域占62%,其中呈快速增加趋势(b5)的地区分布在陕西南部、湖南西北部、江西东部以及四川东部,呈减少趋势的区域占38%,主要分布于流域上游以及中下游长江以南部分地区。     

水样不同处理方式对高锰酸盐指数测定值的影响

研究了水样不同处理方式对三峡水库干流江段高锰酸盐指数（CODMn）测定值的影响。结果表明,悬浮颗粒物浓度（〖WTBX〗SS〖WTBZ〗）是澄清样和浑样之间、清样和浑样之间、清样和澄清样之间高锰酸盐指数差别的主要影响因子;用非线形回归方法得出了水样不同处理方式下高锰酸盐指数间的经验关系,并用实测数据进行了验证,结果表明,计算值和实测值吻合良好。依据〖WTBX〗SS〖WTBZ〗和所得经验关系,可计算高锰酸盐指数所表征有机物(CODMn)即OS(CODMn)）作为一个整体在水－固两相之间的分配,及其在粗颗粒物和细颗粒物上的赋存比例。河床上覆水体中溶解态、颗粒态OS(CODMn)所占比例皆随〖WTBX〗SS〖WTBZ〗而发生显著变化。〖WTBX〗SS〖WTBZ〗大于1 000 mg/L时,80％以上的OS(CODMn)赋存于悬浮颗粒物,澄清30 min能去除60％以上的OS(CODMn)。     

喀斯特山地城市生态系统弹性变化分析——以贵阳市区为例

生态系统弹性是衡量区域生态系统健康和承载力的重要指标。基于生态系统弹性强度系数和生态系统弹性限度系数构建了生态系统弹性力综合评价模型,并运用标准差距平法对计算结果进行分级,对贵阳市区2000、2005、2010和2015年的生态系统弹性时空演变进行定量研究。结果表明:(1)贵阳市区的生态系统弹性力分级占比较大的主要为较强、中等和较弱,占总面积的95%左右,其余为很弱和很强的区域,占比约5%;(2)贵阳市区的生态系统弹性力在2000～2015年大体呈波动减弱态势,其中弹性力分级为较弱和很弱的区域分别增长3.24%和1.12%,而较强的区域则减少2.60%;(3)但弹性力很强的地区面积增加0.83%,部分区域的生态系统弹性力有所增强。     

耦合PLUS-InVEST-Geodector模型的三峡库区碳储量时空变化及其定量归因

探明区域长时期陆地生态系统碳储量时空变化及其影响因素对于碳中和目标实现具有重要的理论与现实意义。研究耦合PLUS-InVEST-Geodector模型,探究三峡库区1990～2035年不同情景下碳储量时空变化规律,并从土地利用变化以及自然-社会经济复合关系角度定量揭示其影响碳储量变化归因。结果表明：(1)1990～2020年三峡库区碳储量表现为“减少-增加-减少”的波动性,整体减少6.66 Tg,减幅为1.25%,其中耕地大面积转移至建设用地是导致碳储量减少的主要原因;(2)1990～2035年三峡库区碳储量空间分布与土地利用变化具有高度一致性,其空间异质性较为显著,总体呈现出“东高西低,南低北高且库首>库腹>库尾”的分布特征;(3)2035年自然发展情景和生态保护情景碳储量较2020年分别减少7.53和0.37 Tg,生态保护情景较自然发展情景能显著降低库区碳储量损失;(4)影响碳储量时空变化因素较为显著,其中土地利用变化是其主导因子,其次则为温度、人口密度、高程和土壤类型,且各因子交互作用均对碳储量变化解释力增强。研究可为库区碳库管理以及碳储功能的可持续发展提供科学参考...