腾格里沙漠东南缘不同生境白刺(Nitraria)灌丛沙堆的空间分布格局

运用地统计学和数量生态学方法,从维持天然白刺灌丛稳定性和持久生态效益角度出发,对腾格里沙漠东南缘不同生境白刺灌丛沙堆的空间异质性进行了研究,分析了不同生境白刺固沙生态效益.结果表明,生境地下水埋深和白刺植株发育状况的差异直接影响了白刺耐沙埋的能力,间接地影响了白刺沙堆的固沙效应.湖盆低地白刺种群的植株盖度、密度和生物量显著高于山前冲积扇区（p<0.01）,植株高度则相反,且无显著差异（p>0.05）.湖盆低地的半固定生境沙堆高度平均为1.20 m,单个沙堆积沙体积平均为88.19 m³,固定生境的山前冲积扇沙堆高度平均为1.14 m,单个沙堆积沙体积平均为33.16 m³.不同生境条件下,白刺沙堆的斑块大小和分布存在明显差异（p<0.01）.湖盆低地的白刺灌丛沙堆趋向于大斑块、小密度,空间自相关距离较长,而山前冲积扇区相反.湖盆低地由自相关因素引起的沙堆大小和积沙体积空间异质性占主要部分,分别体现在1.2～84 m和1.2～505 m尺度;而山前冲积扇的随机因素引起的沙堆大小和积沙体积空间异质性占到100％,在100 m以下尺度该区白刺灌丛沙堆大小和积沙体积具有恒定的变异,其空间分布格局在这个尺度无规律体现呈随机分布.     

河套地区农牧交错带灌丛沙堆消亡现象与农业活动关系初探

灌丛沙堆作为一种典型的风积地貌,其形成与演化过程受到学界的普遍关注。在我国北方河套地区,灌丛沙堆广泛分布于库布齐沙漠和毛乌素沙地边缘,其发展与区域农业活动联系紧密。本文选取河套地区灌丛沙堆集中分布的红旗一社和红眼沙样点,基于近年遥感影像分析和野外调查等方法,关注灌丛沙堆发展过程与农业活动之间的关系。研究发现：研究区内灌丛沙堆的发育规模和数量变化在很大程度上受到区域农业活动的影响。2009—2020年,红旗一社和红眼沙研究点灌丛沙堆面积均呈现出明显递减趋势,分别减少了约7.38 ×10⁴ m²和35.02 ×10⁴ m²。研究得出当地农民的垦荒行为是区域灌丛沙堆消亡现象发生的主要原因;此外,发现农民利用灌丛沙堆进行土壤改良,此活动可在一定程度上缓解河套平原黄河灌溉区存在的土地盐渍化问题。但考虑到灌丛沙堆对于风沙危害的防治作用,建议未来需对其进行有规划的保护。     

内蒙古典型草原土壤及其水文过程对灌丛化的响应

基于野外观测和室内试验相结合的方法,研究了内蒙古典型草原小叶锦鸡儿灌丛化过程对土壤和土壤水文过程的影响,旨在为干旱半干旱区环境保护和恢复提供理论基础。结果表明,斑块尺度上,灌丛斑块土壤有机质和全氮含量分别是草地斑块的1.54倍和1.16倍;灌丛斑块平均沙粒、粉粒和粘粒含量是草地斑块的0.87倍、1.34倍和1.35倍;灌丛斑块土壤容重是草地斑块的0.97倍;灌丛斑块钙积层上表面出现深度是草地斑块的1.27倍。地形等自然条件也是形成土壤异质性的重要因子,坡面尺度上,灌丛和草地斑块土壤有机质、全氮、土壤容重、土壤钙积层上表面出现深度呈自坡顶向坡下方向增加的趋势。染色示踪实验表明,灌丛斑块土壤剖面湿润锋和土壤水分入渗速率分别是草地斑块的1.36倍和5.16倍,草地斑块0~10cm土层对水分的响应较敏感,而灌丛斑块25 cm以下土层对水分的响应较敏感。研究认为,灌丛化过程增强了土壤空间异质性,灌丛斑块能将土壤水分快速输送并存储于深层土壤中,灌丛斑块是土壤养分和水分富集区,灌木植物的定居和发展过程与土壤形态之间形成了正反馈。     

基于GIS的北京市妫水河流域水土流失的初步分析

基于ArcGIS空间分析平台和ERDAS空间建模平台,利用水土流失综合指数法,分别以坡度、植被覆盖度和土地利用类型为主要背景因子,分析了北京市妫水河流域水土流失的空间背景特征.结果表明,妫水河流域水土流失的空间背景特征是缓坡、低植被覆盖度和疏林灌草地,而这些特征正是妫水河流域山前洪冲积扇地区的主要特点,缓坡、低植被覆盖度(不考虑城市建成区)和疏林灌草地也主要集中在流域内山前洪冲积扇地区.并提出防治妫水河流域水土流失的有效措施.      

流域水生态空间管控下生境监测方法概述

生境被认为是区域内为水环境中生物提供生存和生长环境的物理、化学和生物特征,是水生态空间中支持和维持生物及其生态功能的重要空间.生境特征对阐释流域生态系统的结构和功能具有重要意义.然而,生境具有空间和时间尺度的异质性以及空间自相关性,尤其是大时空尺度下其生态功能的维持具有更加复杂的机制和过程.这决定了表征和阐释生境特征是极其困难的,特别是表征大时空尺度下的特征.尽管现有研究提出诸多涉及不同尺度的生境监测方法,但对实现长期跟踪多尺度下流域生境整体变化仍缺少成熟的方法.本文从生境的概念、生境监测的目的和意义引出生境的特点及生境监测对流域水生态环境管控的重要性,归纳了主流生境监测方法的特点及主要差异,综述了生境监测中关键的科学问题（如空间尺度、区域范围、特征参数和数据信息获取方法等）,提出我国现阶段生境监测核心内容的建议,以期为流域生态空间管控下生境监测的应用和研究提供借鉴.     

长沙城市景观破碎化空间异质性研究

景观破碎化表现为景观由单一、均质、连续趋于复杂、异化离散状态.空间异质性是空间景观格局产生的原因.不同尺度下景观破碎化空间异质性表现为不同的特征.遵循"尺度——格局——过程"的思路,以长沙市2005年、2010年遥感影像为数据源,针对都市区空间异质性对不同粒度和幅度水平的响应得到合适的分析尺度,进而对长沙市景观破碎化的空间格局和空间异质性展开研究,最后剖析了景观破碎化与城市生态系统的耦合过程.研究表明:(1)长沙都市区研究中,60 m粒度是一个本征观测尺度,1200 m幅度是理想特征尺度;(2)都市区景观破碎化空间格局复杂;(3)景观破碎化空间异质性受人为因素干扰影响大,随经济社会发展呈正相关关系.     

基于RS和GIS的贺兰山高山林线初步研究

论文基于RS和GIS方法,运用Landsat 8-OLI影像和DEM数据获取贺兰山高山林线分布信息,并对林线植被NDVI特征和林线分布特征进行研究。结果表明：1）生长季初期山地针叶林和高山灌丛草甸NDVI值差异明显,两种植被NDVI栅格像元的分布及其数量在山地垂直空间的变化指示出贺兰山2 900~3 200 m海拔范围出现高山林线现象。2）贺兰山高山林线主要分布在中部顶峰周边区域,林线上边界平均高度3 106 m,下边界平均高度3 022 m。主山脊两侧区域的东坡和北坡林线的平均高度较高,西坡和南坡低。3）山地针叶林与高山灌丛草甸NDVI栅格数据可以作为影像分类数据的补充,对影像分类方式确定的高山林线分布区域进行修正,能够提高林线提取的准确性。     

库布齐沙漠油蒿灌丛土壤呼吸速率时空变异特征研究

利用Li-840红外气体分析仪和Li-6400-09土壤呼吸气室组装而成的动态密闭土壤呼吸测定系统,于2006年生长季对内蒙古库布齐沙漠油蒿(Artemisia ordosica)生态系统2种不同类型土壤的土壤呼吸速率进行了野外测定,分析了日动态、季节动态及其对环境因子的响应,并阐述了油蒿灌丛空间异质性的特征.结果表明,油蒿灌丛的土壤呼吸速率日动态呈单峰曲线,在12:00左右有最大值.在适宜的水分和温度条件下,生长季里土壤呼吸速率在7～8月份出现最大值.土壤呼吸速率的季节动态与土壤含水量有显著的相关关系,表明水分是限制生长季干旱区灌丛土壤呼吸的最重要因子,分别可以解释油蒿冠幅下土壤和裸地的土壤呼吸速率2006年主要生长季节(5～9月)变化的75%和77%.油蒿灌丛土壤呼吸速率在空间尺度上存在着显著的异质性.油蒿冠幅覆盖下的土壤呼吸速率季节平均值为(155.58±15.20) mg·(m²·h)^-1,要显著地大于灌丛间裸地的数值(110.50±6.77) mg·(m²·h)^-1.2种不同类型土壤的土壤呼吸速率是由于根生物量的差异引起的,根生物量可以解释2006年生长季库布齐油蒿灌丛土壤呼吸速率空间异质性的43%.结果表明,在植被覆盖度异质性较大的灌丛生态系统中,要准确定量生态系统碳的释放时,必须充分考虑小尺度上土壤呼吸的空间异质性.     

鄂尔多斯高原沙地草地荒漠化景观现状的定量分析

基于相互垂直的2条5km长的样线的野外调查,分析了鄂尔多斯高原东南部地区沙地草地的景观现状.对2条样线上的斑块出现的频度的统计分析表明,该地区景观以小尺度斑块为主,有95%以上的斑块直径小于50m,平均斑块直径只有15m,但仍有较大面积的流沙斑块存在.对沿样线的裸地百分比盖度的半方差分析揭示了该区域荒漠化景观依赖于空间尺度的环境异质性,所调查的沿样线裸地百分比盖度的分维,接近于2,说明其空间异质性主要集中在较小的尺度上.这说明该区景观较为稳定,但沙化面积有扩大的趋势.     

科尔沁沙地退化植被恢复过程中土壤有机碳和全氮的空间异质性

采用地统计学分析方法研究了沙地退化植被恢复过程中(封育0 a的流动沙丘、封育11 a的流动沙丘和封育20 a的流动沙丘)土壤有机碳和全氮的空间异质性,探讨了它们与植被恢复演替和地形特征变化的关系.结果表明,随着流动沙丘的固定和封育年限的增加,植被盖度、丰富度、物种多样性、土壤有机碳和全氮含量(0~20 cm)逐渐增加.在流动沙丘植被恢复过程中,土壤有机碳和全氮的结构方差与基台值的比值C/(C0+C)均大于65%,反映出它们具有明显的空间自相关性;土壤有机碳和全氮含量的空间自相关范围分别为58.39 m和91.00 m(封育0 a)、28.59 m和23.61 m(封育11 a)和63.31 m和61.05 m(封育20 a).由半方差函数及其参数和空间分布格局图分析表明,其空间异质性在所研究的尺度上表现出先增大(封育0~11 a)后减小(封育11~20 a)的变化特点.沙丘植被恢复过程中植被盖度、丰富度、物种多样性与土壤有机碳和全氮均有极显著的正相关关系(p<0.01).分析表明沙丘植被变化和地形特征影响着土壤有机碳和全氮在沙丘上的空间分布,沙丘植被恢复演替过程极大地影响了土壤有机碳和全氮的积累及其空间异质性...     

Adaptation of Nitraria sphaerocarpa to wind-blown sand environments at the edge of a desert oasis

This study addresses the adaptation of Nitraria sphaervcarpa to blown sand at the edge of a desert oasis with regard to the aspects of soil seed banks, seedlings, and population. Horizontally, the total number of seeds per unit area decreased from the shrub canopy center to intershrub areas, and most seeds were found under shrub canopies. Vertically, the highest proportion of seeds was found at depths of 5-10 cm. The emergence percentage, seedling mass, and seedling height, which were significantly affected by both burial depth and seed size, were highest at the optimal burial depth of 2 cm, and decreased with increasing burial depth in each seed size-class. Although seedling mass was usually greatest for large seeds and least for small seeds at each burial depth, little difference was observed in seedling height at shallow burial depths of 0-3 cm. The population shows a patchy and discontinuous distribution pattern. Population height increases with increasing sand depth. Also the density increases with increasing depth of sand in the desert; however, there is a steady decrease when the depth of sand is more than 100 cm. This result indicates that the depth of sand that is most suitable for the growth of Nitraria sphaervcarpa is 100 cm. The size of the population is significantly correlated with the sand depth, which increases with increasing depth in the desert.     

广丰盆地白垩纪红层及其地貌景观发育研究

广丰白垩纪盆地中沉积一套冲积扇相和湖相以红色为主的沉积岩系,其岩石类型为砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩以及透镜状淡水灰岩.在盆地的西南部和东南部,受盆地边界断层和红层岩性制约,形成以复式单斜山、石寨、石蜂、峰林、石柱、石崖、巷谷、一线天、造型石等丹霞地貌景观类型,地貌发育处于壮年期.本文主要阐述广丰盆地红层、构造发育、丹霞地貌景观特征及其相互关系.     

Miocene to recent history of the western Altiplano in northern Chile revealed by lacustrine sediments of the Lauca basin (18°15′–18°40′ S/69°30′–69°05′W)

The intramontane Lauca Basin at the western margin of the northern Chilean Altiplano lies to the west of and is topographically isolated from the well-known Plio-Pleistocene lake system of fluvio-lacustrine origin that covers the Bolivian Altiplano from Lake Titicaca to the north for more than 800?km to the Salar de Uyuni in the south. The Lauca Basin is filled by a sequence of some 120?m of mainly upper Miocene to Pliocene clastic and volcaniclastic sediments of lacustrine and alluvial origin. Volcanic rocks, partly pyroclastic, provide useful marker horizons. In the first period (6–4?Ma) of its evolution, the 'Lago Lauca' was a shallow ephemeral lake. Evaporites indicate temporarily closed conditions. After 4?Ma the lake changed to a perennial water body surrounded by alluvial plains. In the late Pleistocene and Holocene (2–0?Ma) there was only marginal deposition of alluvial and glacial sediments. The basin formed as a half-graben or by pull-apart between 10 and 15?Ma (tectonic displacement of the basal ignimbrite sequence during the 'Quechua Phase') and 6.2?Ma (maximum K/Ar ages of biotites of tuff horizons in the deepest part of the basin). Apart from this early basin formation, there has been surprisingly little displacement during the past 6?Ma close to the Western Cordillera of the Altiplano. Also, climate indicators (pollen, evaporites, sedimentary facies) suggest that an arid climate has existed for the past 6?Ma on the Altiplano. Together, these pieces of evidence indicate the absence of large scale block-faulting, tilt and major uplift during the past 5–6?Ma in this area.     

汾河流域景观破碎化时空演变特征

以1990年、2000年、2015年遥感影像解译数据为基础,利用Fragstats 4.2软件分别采取标准法和移动窗口法获取最佳分析尺度;在此基础上探索各景观指数空间分异特征,揭示流域景观破碎化时空演变过程;采用空间自回归模型分析景观破碎化的影响因子。结果表明：随着粒度和幅度的改变,部分景观指数呈现一定规律性,90 m栅格大小、900 m方形窗口尺寸为研究区最佳分析尺度;斑块密度、蔓延度、有效网格大小、香农多样性指数在三个时期均存在空间集聚效应,且空间集聚类型分布形态具有较强的相似性;1990-2015年汾河流域景观破碎化空间分布格局发生明显变化,破碎化集聚区域呈现碎斑化;坡度、高程、距建设用地距离是影响三个时期流域景观破碎化的主要影响因素。     

The role of spatial processes and environmental determinants in microgeographic shell variation of the freshwater snail <Emphasis Type="Italic">Chilina dombeyana</Emphasis> (Bruguière, 1789)

Wildlife data often show spatial organization, demonstrating positive correlations either as a result of processes occurring over the landscape or due to the influence of spatially structured environmental variables. It is, thus, essential to consider non-random spatial structure when evaluating the underlying causes of biological variation. In this study, we analyzed the population structure of Chilina dombeyana shell morphology of 14 populations that are close geographically and belong to the same hydrographic basin. We utilized a variation partitioning approach to evaluate the importance of spatial processes, such as migration, acting over the landscape, and environmental characteristics, including habitat and hydrologic characteristics, and the occurrence of aquatic predators in promoting between population variation. Our results demonstrate spatially structured variation in C. dombeyana shell morphology, with populations living near each other having more similar shell sizes than populations living farther apart. The shell size variation partition indicated that both spatially structured environmental factors and genetic relationships resulting from migration or shared common ancestry may explain this pattern. Shell shape variation, in contrast, was found to be essentially under the influence of non-spatially structured environmental factors, with habitat and water characteristics accounting for about half of the total variation among populations. The large proportion of the variation in shell size that is spatially structured demonstrates that spatial structure on morphological traits might be strong and highlights the need to consider such phenomenon in intraspecific studies of phenotypic evolution.     

影响太子河流域鱼类空间分布的不同尺度环境因子分析

鱼类的退化受到不同类型环境因子的影响,为制定更合理的鱼类保护计划,本研究采用了非度量多维标度法(NMS)研究了太子河流域不同尺度环境因子对鱼类空间分布的影响.鱼类聚类结果发现太子河流域鱼类可分为3种分布类型区,即上游森林及支流源头区、中游山地区和下游平原区.NMS分析表明太子河流域鱼类空间分布受到流域、河段和微生境这3种尺度上环境因子的影响,海拔、河流等级和土地利用在流域尺度上对鱼类分布表现出显著影响,速度与深度结合等级、栖境复杂性等级和电导率等因子在河段尺度上表现出显著作用,底质等级是在微生境尺度上具有显著作用.因此,在流域鱼类保护管理中应考虑不同尺度上环境因子的影响.     

湿润区湖泊流域水资源可持续发展评价方法

社会经济发展导致湖泊富营养化、水生态系统破坏和水资源开发失衡,最终反馈人类且制约着社会经济持续发展。鉴于此,论文在对湿润区湖泊流域系统分析的基础上,提出了湿润区湖泊流域水资源可持续发展的4个关键点与4个层次,并采用DPSIR框架对应地确定了基本原则和“3类2方面25指标”的指标体系,进而建立了模糊模式识别评价模型。该方法用于定量评价四川邛海流域及其3个子区域的2001年、2005年、2010年和2015年的水资源可持续发展程度。案例结果表明:在同区域不同时期,各区域的湖泊流域水资源可持续发展程度总体趋势都是逐步上升,识别出来的相对重要的指标为富营养化程度/水质、森林覆盖率、地下水开采程度、污水处理率和农业灌溉水系数;在同期不同区域呈现出邛海流域≥西昌>昭觉>喜德的状况,且之间的差异随时间逐步扩大,对于此类评价,其相对重要的指标集中在富营养化程度/水质、森林覆盖率、地下水开采程度、水土流失面积比例、人口密度和人民健康程度。     

Restoration of Koggala lagoon： Modelling approach in evaluating lagoon water budget and flow characteristics

Groyne system modification is described related to restoration e orts to Koggala lagoon, Sri Lanka.The large-scale unplanned sand removal at the lagoon mouth shifted the formation of sand bar towards the lagoon and made adverse e ects on its ecosystem. After the removal of the natural sand bar, groyne system was constructed to avoid sand deposition in the lagoon and to protect the highway bridge (across the lagoon outlet channel) from the wave attack. The existing groyne system resulted the lagoon mouth being permanently open to sea which in turn led to many environmental problems. Groyne system modification is proposed in this study to reduce the sea water intrusion.Water budget and two-dimensional depth averaged hydrodynamic model were developed for understanding the hydrologic and flow characteristics of the lagoon. Numerical experiments was performed at lagoon mouth area for two cases: (1) existing condition and (2) proposed rubble mound groyne system condition. Comparison of results was obtained for both cases to describe flow pattern at lagoon mouth. Results further showed, the width should be reduced to a maximum of 40 m. Proposed mouth width (40 m) pushed the salting factor towards 0.5 from 0.68. Salting factor reduction with the groyne modification may result a predominant influence of fresh water which may in turn lead lagoon to a fresh water ecosystem.