短花针茅荒漠草原生态系统净碳交换对载畜率的响应

草地生态系统作为中国最大的陆地生态系统,其碳循环的动态变化在全球碳收支平衡中扮演着重要角色。为探讨短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原净CO_2交换的日变化和季节变化特征,阐明放牧及土壤温度和湿度的季节性变化对生态系统净CO_2交换的影响,采用便携式光合仪LI-6400(LI-COR,USA)和密闭式箱法于2013—2014年生长季(5—10月)测定了对照(CK)、轻牧(LG)、中牧(MG)和重度放牧(HG)4个处理的生态系统净碳交换。结果表明:短花针茅荒漠草原净CO_2交换具有明显的日变化规律。净碳交换的日动态主要受气温影响,昼间净碳吸收随温度升高而降低,甚至出现碳释放;夜间随气温降低,生态系统呼吸减弱。整个生长季,短花针茅荒漠草原表现为碳汇,在植物生长季的高峰期,净碳吸收达到峰值(-2.96mol·m~(-2)·s~(-1))。年际间生态系统净碳交换差异显著(P0.000 1),净碳交换主要受降水调控。净碳吸收与土壤温度在两年间均呈显著的二次多项式关系(P0.01),而与土壤湿度的关系则是2013年为显著的线性关系(P0.000 1),2014年为显著的二次多项式关系(P0.01)。土壤温度对生态系统净CO_2交换变化的解释能力为0.31~0.36,而土壤湿度对生态系统净CO_2交换变化的解释能力为0.26~0.51。HG区净碳吸收速率(-0.66mol·m~(-2)·s~(-1))显著低于CK区(-1.65mol·m~(-2)·s~(-1))。放牧减弱了荒漠草原的固碳潜力。     

黄河三角洲及珠江三角洲生态足迹分析

利用遥感解译数据,分析了解珠江三角洲及黄河三角洲自然资本的供需状况,通过分析两大三角洲地区的生态足迹,探讨在经济发展程度不同的情况下,人类对生态环境的影响程度。并借鉴珠江三角洲经济发展过程中出现的问题,对黄河三角洲今后发展可能出现的问题提出预防措施,以减少对资源的不合理需求,提出正确的功能定位,制定正确的发展方向。研究结果表明,(1)黄河三角洲和珠江三角洲的生态足迹需求均高于全国0.8hm2/人的平均水平,珠江三角洲地区生态足迹需求为1.5403hm2/人;黄河三角洲地区生态足迹需求为1.3514hm2/人。(2)化石燃料的供需状况是影响两大三角洲地区生态赤字的关键因素,珠江三角洲地区对化石燃料的需求占总生态足迹需求的72.67%,位居全国第一位;黄河三角洲地区对化石燃料的需求占总生态足迹需求的49.85%。(3)珠江三角洲除林地尚有少量生态盈余外,其他生态足迹需求均存在明显的生态赤字。受城市化及工业化进程的影响,黄河三角洲化石燃料用地和耕地资源已出现生态赤字。(4)与西方一些发达国家相比,两大三角洲的生态足迹均呈现“低需求,低供给”的特点。     

增温对荒漠草原植物群落组成及物种多样性的影响

以短花针茅荒漠草原为研究对象,通过采用远红外线辐射器模拟增温的方法,探讨了增温对荒漠草原植物群落结构及生物量和物种多样性的影响。结果表明：由于远红外线辐射器的增温作用,在2012年整个生长季内,增温样地10、20、30 cm土壤平均温度与对照样地相比,平均增加了0.39、0.38、0.31℃;各土层土壤含水量较对照平均减少0.76%、0.73%、0.60%。受温度升高及土壤含水量减少的影响,模拟增温6个生长季后,与对照样地相比,群落的高度整体增加,密度、盖度、频度表现为部分物种增加和部分物种减少的趋势,冷蒿（Artemisia frigida）等物种的重要值下降,阿氏旋花（Convolvulus ammanii）等物种的重要值上升,但是增温没有明显改变植物群落的组成。同时,增温处理使荒漠草原禾草的盖度减少,杂类草的盖度增加,半灌木和一两年生植物分盖度未发生明显变化;增温使地上地下生物量出现了不同程度的减少,在0~30 cm土壤深度地下生物量分配中,增温样地0~10 cm分配比例（81.23%）小于对照（86.07%）,10~20 cm分配比例（11.55%）大于对照（9.16%）;20~30 cm 分配比例（7.22%）大于对照（4.77%）,增温使得地下生物量分配格局向深层转移。增温后,增温样地植物Shnnon-Winener指数降低,Pielou均匀度指数升高,温度升高使荒漠草原植物群落的均匀度增加,但并没有提高草地植物的物种多样性。     

根分泌物2,4-二叔丁基苯酚对短花针茅荒漠草原土壤细菌群落的影响

植物根系分泌物对调节根际微生物群落、改善根际微环境以及植物群落中的种间相互关系均具有重要的作用。为探究内蒙古荒漠草原优势植物根分泌物中酚酸类组分2, 4-二叔丁基苯酚(2, 4-BDP)对根际微生物的影响,设置4组不同质量浓度处理研究2, 4-BDP对荒漠草原土壤细菌群落的影响,即CK(0mL·g~(-1))、LG(2.5mL·g~(-1))、MG(7.5mL·g~(-1))和HG(12.5mL·g~(-1)),并于25℃下培养3周后,采用IlluminaMiseq高通量测序技术对土壤中细菌16SrDNA的V3-V4区域进行了测定。结果表明:荒漠草原土壤中优势菌酸杆菌门(Acidobacteria)的丰度随2, 4-BDP浓度增加而显著降低(P0.05),各处理中其丰度表现为CK (45.93%)LG (32.06%)MG (13.62%)HG (4.47%);放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的丰度随2, 4-BDP浓度增加而显著增加(P0.05),其中,放线菌门的丰度表现为CK (3.14%)LG (5.67%)MG (26.26%)HG(40.11%),厚壁菌门的丰度表现为CK (1.66%)LG (1.85%)MG (15.48%)HG (28.10%);而变形菌门(Proteobacteria)的丰度表现出低促高抑的浓度效应,各处理中其丰度表现为MG (32.87%)LG (30.73%)CK (19.97%)HG (18.05%)。当2, 4-BDP浓度为2.5mL·g~(-1)时,土壤细菌多样性和丰富度无显著变化,优势细菌属Gp4、Gp6、Gp25、Gp7的丰度显著降低,而Pseudomonas、Rhizobium、Sphingomonas和Bacillus等根系促生菌的丰度显著增加,有助于改善土壤中细菌群落结构。当2,4-BDP质量浓度达7.5mL·g~(-1)和12.5mL·g~(-1)时,就会对部分细菌产生抑制作用,土壤中细菌多样性显著降低,不利于土壤健康发展。     

锡林郭勒地区植被覆盖的空间分布及年代变化规律分析

以1981-2007年锡林郭勒盟归一化差异植被指数NDVI数据为基础,在Arcgis软件的支持下,通过图形代数、空间建模、图层叠加等方法,以植被指数的消长规律人手.分析锡林郭勒盟植被覆盖状况的总体分布状况及年代间的变化规律.结果表明:锡林郭勒盟植被覆盖状况总体上呈现图斑镶嵌交错、带状递变、自东向西依次递减的空间分布规律;总体来讲.20世纪80年代以来锡林郭勒草原植被的整体退化趋势一直在延续.荒漠草原区与典型草原区的生态地理界线都发生了明显的东移,21世纪初,相当于草原化荒漠状况的稀覆盖植被区的面积比20世纪80-90年代扩展了4～5倍,尽管低覆盖植被区的面积比例没有发生变化,但东部界线向东推移了1个经度的范围,密覆盖植被区面积极度萎缩,同时向东收缩了一个经度.     

不同载畜率对短花针茅荒漠草原土壤呼吸的影响

草地是我国最大的陆地生态系统,土壤呼吸是草地碳循环研究的重要内容,是土壤碳库输出的主要方式,影响大气中CO2浓度变化。放牧是草地主要利用方式之一,通过动物采食和践踏,改变植被冠层结构,对土壤理化性质、土壤有机质和土壤微生物产生影响,进而改变土壤呼吸速率。为探究不同载畜率对短花针茅（Stipa breviflora）荒漠草原土壤呼吸速率的影响,2011—2012年用Li-8100开路式碳通量测定系统,对生长季内（6—10月）4个不同载畜率处理下的土壤呼吸进行测定,测定周期为2周1次。辅助测定地下10 cm的土壤温度及土壤湿度,并分析土壤呼吸与土壤温、湿度的关系。结果表明：1）2011年不同载畜率对土壤呼吸速率无显著影响,表现为对照〉中度放牧〉轻度放牧〉重度放牧的变化趋势。2012年与对照（1.6μmol·m-2·s-1）相比,重度放牧（1.07μmol·m-2·s-1）显著降低土壤呼吸速率。总体而言,2011年土壤呼吸速率低于2012年,但差异不显著。2011年土壤温度（20.73℃）显著高于2012年（14.38℃）,不同处理间无显著差异,重度放牧区偏高。2012年土壤湿度（7.24%）显著高于2011年（4.11%）,对2年数据整体分析发现,轻度放牧区土壤湿度显著低于对照和中度放牧。2011年土壤湿度变化趋势为中度放牧〉对照〉重度放牧〉轻度放牧。2012年,轻度放牧土壤湿度最小,各处理间差异不显著。2）2011年,土壤呼吸与土壤温度月动态无明显规律,与土壤湿度呈现相反的变化趋势。2012年土壤呼吸的月动态与土壤温、湿度变化趋势相似。3）2011年,土壤呼吸速率随温度升高出现波动,与土壤湿度呈负相关。2012年,土壤呼吸速率随土壤温、湿度升高而增大。在干旱年份,降水减少会掩盖放牧对土壤呼吸的影响;在降雨较多的年份,重度放牧显著降低土壤呼吸速率。     

气候变化对内蒙古荒漠化草原优势植物物候的影响

近年来,植物物候已成为全球变化敏感而准确的综合指示器。深入研究区域气候变化对草原优势牧草生长发育的影响和监测草原生态环境变化,对指导当地农牧业生产、作物品种的生态学分类、自然区划或农业气候区划的指标,提供有力的基础理论支持。文章基于内蒙古西部荒漠化草原乌审召和锡林高勒两个牧业气象试验站1983—2009年优势牧草的物候期数据和同期气象数据,在分析年平均气温、年降水量和牧草物候期各指标线性趋势的基础上,研究了气候变化对内蒙古荒漠化草原优势牧草返青、开花与黄枯日期早晚的影响,结果表明:(1)1983—2007年内蒙古荒漠化草原区年平均气温升高明显,气候倾向率在0.34～0.57℃/10a之间,年降水量无显著变化,气候朝着暖干化方向发展。(2)受春季气温和降水的影响,27年间内蒙古荒漠化草原区供试草种中,除乌审召的碱茅返青呈现明显的延后趋势,平均每年延后0.6 d外,大部分牧草发育期呈提早趋势,幅度为0.1～0.6 d/a;研究期间,优势牧草的开花期总体呈提早趋势,其中锡林高勒的霸王和猫头刺开花提早最为显著,二者始花日期平均每年提前0.5 d和1.1 d;在夏末初秋气温和降水的综合影响下,内蒙古荒漠化草原区不同站点优势牧草的黄枯期变化差异明显,其中乌审召的优势牧草黄枯均表现为显著或极显著的延后趋势,幅度为0.6 d～0.8 d/a;而锡林高勒优势牧草的黄枯期则大部分表现为不显著的提前态势,究其原因,是由于锡林高勒站点在牧草黄枯前1～2个月气温升高和降水量减少所致。(3)虽然荒漠化草原区各草种物候期均有所变化,但整体上在气候变暖的背景下,所有供试植物生长季均不同程度的延长。     

华丰矿采场顶板破裂位置实时微地震监测技术研究

简单介绍了微地震监测的原理,结合华丰煤矿的具体应用情况,介绍了微地震监测技术的应用方法、特点及其效果.应用矿山压力理论建立了华丰矿采场顶板运动规律模型,并计算得出了直接顶和老顶的范围.与微地震监测结果比较,发现两者结果基本一致,证明微地震监测可以用于预测顶板运动规律.微地震监测技术对确定采场覆岩"两带"高度、预报采场顶板破坏、预测煤与瓦斯突出,从而预防灾害发生、保证煤矿安全生产并提高资源回采率等具有重要意义.     

黄河下游断流研究进展

介绍了黄河下游断流的发生特点、断流成因及断流对三角洲人民生产生活及对生态环境的影响三个方面的研究成果和进展。这些研究表明:黄河下游断流是自然与人为因素叠加所致,但主要影响因素为人类活动,而气候变化、源区生态环境恶化也是导致黄河径流减少的重要因子,但由气候变化引起的黄河径流量改变的百分比还未确定;黄河下游断流对河口海域生态系统、三角洲演变、工农业生产及城乡人民生活等方面都会产生影响,严重断流时会导致三角洲土地利用格局发生变化,并产生一系列生态问题。今后一段时间,要研究保障区域生态安全的生态用水量,合理利用黄河水量的丰枯周期,从根本上解决黄河下游的断流问题。     

水、氮控制对短花针茅草原气体交换的影响

随着对气候变化日趋关注,人们对生态系统气体交换及其主要影响因素进行了大量研究。短花针茅草原作为荒漠草原的典型代表,是亚洲特有的一种草原类型,是最干旱的草原类型,生态环境异常严酷,系统极度脆弱,稳定性差,在自然和人为干扰下极易退化。以短花针茅（Stipa breviflora）草原为研究对象,通过控制降雨量以及氮素添加对生态系统气体交换进行监测,研究气体交换对降雨量和氮素添加的响应过程,揭示降雨量和氮素添加对生态系统气体交换的影响作用。该文在2012年自然条件下,采用自动CO2通量系统（Li-6400, Li-COR, Lincoln, NE, USA）野外测定短花针茅（Stipa breviflora）草原生态系统气体交换数据,比较研究了增雨施肥（WN）、增雨不施肥（W）、减雨施肥（RN）、减雨不施肥（R）、单独施肥（N）、自然状况（CK）条件下2012年气体交换变化规律。结果表明：整个生长季生态系统净 CO2交换（NEE）、总的生态系统生产力（GEP）、生态系统呼吸值（ER）都呈先升高后降低的趋势,并在生长旺盛期（8月）达到最大值。NEE在N、W处理下有升高,其他处理都降低。ER在N、WN处理下都有升高,其他处理都降低。GEP在W、N、WN处理下都有升高,其他处理都降低。NEE、ER、GEP都是在N处理中达到最大值。