基于碳足迹的江西省农田生态系统碳源/汇时空差异

利用2001~2010年江西省农业投入和农作物统计数据,采用碳排放系数法计算了江西省农田生态系统碳源/汇及碳足迹,分析了江西省农田生态系统碳源/汇时空特征,并进一步分析了碳足迹变化特征及原因。结果表明：(1)2001~2010年,江西省农业投入引起的碳排放量从2001年的11910 1×106 t,增加至2010年的5872 8×106 t,增加了103倍,农业机械化对碳排放总量贡献率最大。碳排放强度呈现先增加后减少的趋势。2008年赣州市碳排放量最多,景德镇市最少;(2)2001~2010年江西省农田生态系统碳吸收量先减少,后逐年增加,到2010年又减少,整个2001~2010年间增加3209 9×106 t。各类农作物中,水稻碳吸收量最多。2009年碳吸收量最多的是宜春市,最少的是萍乡市;(3)江西省农田生态系统碳足迹从2001年的07518×106 C〖DK〗·hm-2〖DK〗·a-1,增加至2009年的1473 4×106 C〖DK〗·hm-2〖DK〗·a-1,单位面积碳足迹呈现逐年增加的趋势。2008年碳足迹最多的是赣州市,最少的是萍乡市。南昌市、景德镇市、吉安市和宜春市表现为生态盈余,其余表现为生态赤字。江西省应减少农药、化肥等的使用,控制农业机械化,特别是赣州市,从而达到减少碳排放的目的     

池塘养殖生态系统空气调节服务价值的实证研究

生态服务价值的评估对于研究人员、政策制定者和公众都有重大意义,而农业生态系统价值往往集中于食物的供给价值,而生态系统的调控服务价值、支持服务价值和文化服务价值往往被忽略。空气调控服务属于生态系统调控服务中的一种,通过按季度检测池塘养殖水体的叶绿素a含量,计算养殖池塘的初级生产力,再以工业制氧法、碳税法和造林成本法估算了常规鱼类池塘养殖生态系统空气调节服务价值。结果表明：常规鱼类池塘养殖生态系统空气调节服务总价值为63 42248 yuan/a〖DK1〗·hm2。考虑到系统内部耗氧和向系统外释放含碳气体导致的价值损失,常规鱼类池塘养殖生态系统空气调节服务总净价值为28 88674 yuan/a〖DK1〗·hm2,其中固碳净价值为 25 46328 yuan/a〖DK1〗·hm2,释放氧气的净价值为3 42346 yuan/a〖DK1〗·hm2。相较44 0221 yuan/a〖DK1〗·hm2的池塘养殖水产品的市场价值,空气调节服务价值超过养殖水产品市场价值的一半以上,表明池塘养殖的生态服务价值对人类社会的贡献不可忽视。研究认为,由于池塘藻类的高增长率,常规水产池塘养殖系统空气调节服务价值高于一些种植业生态系统的空气调节服务价值。     

池塘养殖生态系统空气调节服务价值的实证研究

生态服务价值的评估对于研究人员、政策制定者和公众都有重大意义，而农业生态系统价值往往集中于食物的供给价值，而生态系统的调控服务价值、支持服务价值和文化服务价值往往被忽略。空气调控服务属于生态系统调控服务中的一种，通过按季度检测池塘养殖水体的叶绿素a含量，计算养殖池塘的初级生产力，再以工业制氧法、碳税法和造林成本法估算了常规鱼类池塘养殖生态系统空气调节服务价值。结果表明：常规鱼类池塘养殖生态系统空气调节服务总价值为63 42248 yuan/a〖DK1〗·hm2。考虑到系统内部耗氧和向系统外释放含碳气体导致的价值损失，常规鱼类池塘养殖生态系统空气调节服务总净价值为28 88674 yuan/a〖DK1〗·hm2，其中固碳净价值为 25 46328 yuan/a〖DK1〗·hm2，释放氧气的净价值为3 42346 yuan/a〖DK1〗·hm2。相较44 0221 yuan/a〖DK1〗·hm2的池塘养殖水产品的市场价值，空气调节服务价值超过养殖水产品市场价值的一半以上，表明池塘养殖的生态服务价值对人类社会的贡献不可忽视。研究认为，由于池塘藻类的高增长率，常规水产池塘养殖系统空气调节服务价值高于一些种植业生态系统的空气调节服务价值。     

鄱阳湖沙山植物叶片与土壤C∶N、C∶P沿沙化梯度分布特征

在鄱阳湖多宝沙山沿沙化梯度测定了17种常见植物叶片及土壤有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)含量,以阐明沙山常见植物种与土壤C〖DK〗∶N、C〖DK〗∶P分布特征及对沙化的响应,为沙山植被恢复提供基础数据。结果表明：（1）植物叶片C〖DK〗∶N、C〖DK〗∶P分布范围为185～1273、1698～5071,平均值分别为431、3418;土壤0～10、10～30、30～50 cm层C〖DK〗∶N变化范围分别为98～463、24～465和37～450; 相应土层C〖DK〗∶P范围分别为198～759、30～905和47～765。（2）植物C〖DK〗∶N、C〖DK〗∶P对沙化的响应模式一致,均表现出在重度沙化区数值最小;土壤C〖DK〗∶N随沙化程度增加表现出降低趋势,而C〖DK〗∶P则表现出增加趋势,二者对沙化的响应不一致。（3）植物C〖DK〗∶N、C〖DK〗∶P变化主要取决于叶片的N、P含量;土壤C〖DK〗∶N的变化受控于土壤N含量;C〖DK〗∶P变化则决定于土壤有机C含量     

基于InVEST模型的秦岭山地土壤流失及土壤保持生态效益评价

为了解秦岭山地土壤侵蚀及土壤保持生态服务功能的空间分布特征,采用InVEST 土壤保持模型,从研究区、流域、县域3个尺度,对其潜在与实际土壤侵蚀量进行计算,在此基础上进一步应用该模型量化研究区土壤保持生态服务价值,得到土壤保持服务价值空间分布图。研究结果表明：（1）2012年秦岭山地潜在与实际土壤侵蚀量分别为4588×108 t、152×108 t,五大流域和各县区以轻度侵蚀和中度侵蚀为主,较为严重的地区为汉江流域南部紫阳县6323 t/(hm2[DK]·a)[JP2]和岚皋县5869 t/(hm2[DK]·a),属强烈侵蚀。（2）全区土壤保持总量4337×108 t,[JP]其中泥沙持留量143×108 t,单位面积土壤保持量为71979 t/(hm2[DK]·a);减少泥沙疏浚工程和水质治理花费的土壤保持服务价值共计4184亿元。各县区土壤保持服务价值量在001亿元至475亿元不等,价值量在096~191亿元之间的县区占全区的4413%,其次为191~285亿元（2522%）。（3）对于秦岭山地土壤侵蚀的防治及其生态效益的建设,保证林地面积的绝对优势是首要条件;对于大于25°的坡耕地,应继续推行还林还草政策     

城市土壤重金属含量及其对儿童健康风险的初步评价——以四川省宜宾市为例

通过对宜宾市主要街道47个土壤样中Pb、As、Zn和Cu含量的调查研究,并利用健康风险评价模型,初步评价了城市土壤中重金属对儿童(6~12岁)的健康风险。Pb、Zn和Cu采用火焰 原子吸收光谱仪测定,As采用氢化物发生 原子荧光光谱测定。结果表明,宜宾市城市土壤中Pb、Zn和Cu含量显著高于四川省土壤背景值,表现出明显的累积效应(〖WTBX〗p〖WTBZ〗=0000),As含量显著低于四川省土壤背景值(〖WTBX〗p〖WTBZ〗=002);与四川省土壤基线值相比,土壤中Pb、Zn和Cu含量的超标率分别为362%、297%和511%,As含量尚未超标。城市土壤中Pb、As、Zn和Cu的单危害指数大小(〖WTBX〗HI)依次为HIAs>HIPb>HICu>HIZn,总危害指数THI〖WTBZ〗为346×10-1。单危害指数和总危害指数均低于可接受水平1,未对儿童表现出非致癌危害。土壤中As的总致癌风险〖WTBX〗TCR〖WTBZ〗为872×10-6,在可接受水平内(1×10-6~1×10-4),未对儿童表现出致癌风险。     

金沙河水库鲢、鳙生长特征及起捕规格的研究

2007年在金沙河水库分别取鲢(〖WTBX〗Hypophthalmichthys molitrix〖WTBZ〗)157尾、鳙(〖WTBX〗Aristichthys mobilis〖WTBZ〗)53尾样本,对其年龄组成和生长特征进行了研究。结果表明,该水库鲢、鳙均以3~4龄为主。体长和体重的关系式分别为〖WTBX〗WH=10×10-4L2.5135,WA=27×10-5L〖WTBZ〗2.8705。鲢、鳙的生长规律符合von Bertalanffy生长方程,鲢的生长方程分别为LH=1121244［1-e-0.1544(t+0.1371)］,WH=1418916［1-e-0.1544(t+0.1371)］2.5135;鳙的生长方程分别为LA=685382［1-e-0.396(t-0.3239)］,WA=5101875［1-e-0.396(t-0.3239)］2.8705。根据此方程计算出生长速度和生长加速度方程,并得出鲢、鳙生长拐点分别为583龄和300龄。与不同水库鲢、鳙生长比较,金沙河水库鲢比鳙生长快。并对金沙河水库鲢、鳙的放养和捕捞规格提出了建议     

基于碳稳定同位素的滨岸草地生态系统土壤有机碳贡献研究

通过测定4种长三角地区常见的滨岸草本植物（百慕大、白花三叶草、高羊茅与白茅）所在样地中不同形态的土壤碳库含量及土壤有机碳稳定同位素丰度来探索该区域土壤碳库及碳稳定同位素分布特征,并利用稳定同位素混合模型,研究滨岸草地生态系统对土壤碳库的贡献。结果表明：（1）土壤中总碳、有机碳、溶解性有机碳含量随着深度的增加而逐渐降低。总碳、有机碳、溶解性有机碳在4种植物样带的表层土壤中,平均含量分别为2211、1144、5395 mg·kg-1;而深层土壤中则仅为1557、707、1947 mg·kg-1,远低于表层土壤中的含量。且土壤总碳、有机碳及溶解性有机碳两两之间存在极显著的正线性相关;（2）土壤有机碳稳定同位素在垂直方向上表现出C3植物δ13C值随深度增大而增大、C4植物δ13C值随深度增大而减小两种特征。两类植物的平均土壤有机稳定碳同位素δ13C值分别由表层土壤中的-2524‰、-2233‰变化为深层土壤中的-2435‰、-2327‰;（3）借助稳定同位素混合模型计算后发现：不同植物对土壤有机碳的贡献率及有机碳累积速率完全不同。其中百慕大贡献率为1219%、累积速率为6279 g·m-2·a-1;白花三叶草贡献率1434%、累积速率为7534 g·m-2·a-1;高羊茅贡献率为3595%、累积速率为18184 g·m-2·a-1;白茅贡献率为1851%、累积速率为9770 g·m-2·a-1。     

滨海围垦区不同陆生植物配置模式对土壤有机碳储量及土壤呼吸的影响

为了研究不同陆生植物配置模式对滨海围垦区土壤有机碳储量及土壤呼吸特征的影响,在崇明东滩围垦湿地公园栽植了8 a的湿地松纯林、湿地松 紫穗槐混交林及紫穗槐纯林3种典型陆生植物配置模式,以裸地作为对照,采用Li 6400便携式光合作用仪的土壤呼吸叶室对其土壤呼吸进行了测定,期间对土壤有机碳含量及土壤容重,影响土壤呼吸的土壤微气候因子、植物群落结构等进行了同步测定。结果表明：土层0~40 cm土壤有机碳储量变化范围为296~691 kg/m2：湿地松 紫穗槐混交林>裸地>紫穗槐纯林>湿地松纯林,不同植物配置模式对土壤有机碳储量改善不同,湿地松与紫穗槐混交配置比纯林更有利于增加滨海围垦区土壤有机碳储量;土壤呼吸速率年平均值变化范围为274~519 μmol/(m2·s)：紫穗槐纯林>湿地松 紫穗槐混交林>湿地松纯林>裸地,土壤温度是影响滨海围垦区土壤呼吸的关键因子,各配置模式土壤呼吸的差异可能与其土壤有机碳储量及植物叶面积指数有关。可为滨海围垦区进行以增汇为目的人工管理提供科学依据     

澎溪河回水区水体叶绿素a含量与流速相关关系研究

以三峡库区支流澎溪河回水区为特征区域,研究三峡水库回水区水动力条件对水体富营养化的影响。根据三峡水库的调蓄过程,在175 m高水位、小流量、低污染负荷和145 m低水位、大流量、高污染负荷两种设计条件下模拟澎溪河水体断面平均高锰酸盐指数（CODMn）、总氮（TN）、总磷（TP）浓度和叶绿素a（Chl a）含量。研究表明：澎溪河回水段从上游到下游的CODMn、TN、TP浓度有增加的趋势,在接近河口处有趋同于长江水污染物浓度的趋势。145 m低水位的大流量、高污染负荷设计条件下Chl a含量较高,在弯道下游和河道水面开阔的高阳、双江大桥断面的流速减缓区段,出现Chl a含量峰值。拟合澎溪河水体流速及Chl a含量相关关系,在枯丰两种设计条件下建立水体流速(V)与Chl a含量(S)的相关关系式,分别为S=0186 0〖DK〗·V-0353 6(相关系数r2=0838 0)和S=10844 9〖DK〗·V-0293 9(相关系数r2=0825 4)。模拟结果表明：加大水体流速有利于抑制Chl a含量。通过改变水动力条件控制水体富营养化具有可行性     

不同植茶年龄茶园蒸散速率的日变化——以宜兴市为例

以宜兴市盛道茶场3、9和20 a 3个不同植茶年龄的茶园为研究对象,基于静态箱/红外气体分析仪法,辅以植被生态监测和土壤湿度监测,研究茶园清明采茶前蒸散速率日变化特征。结果发现：（1）3个不同植茶年龄的茶园日蒸散速率变化趋势一致,呈以12〖DK〗∶00~15〖DK〗∶00蒸散速率为峰值的单峰曲线;（2）虽然3 a茶园叶面积指数（LAI）最低,但最大平均日蒸散速率、一日内蒸散速率的极值、6〖DK〗∶00~18〖DK〗∶00最大总蒸散量、一日内不同时段的蒸散速率最大变化幅度均出现在3 a茶园;（3）茶园日蒸散速率与气温的日变化趋势相似,且两者存在极显著相关性（R2=081*〖KG-*2〗*）,在湿润条件下与土壤含水率日变化相关性不明显,但两者呈相反的变化趋势     

三峡库区木洞江段圆口铜鱼幼鱼的生长特征及资源保护

根据2007年6月至2008年11月在三峡库区木洞江段进行的船罾网渔获物调查的数据,运用FAO开发的体长频率数据分析软件FisatⅡ对圆口铜鱼幼鱼的生长、死亡参数以及种群补充模式进行了估算。结果表明：圆口铜鱼幼鱼的体长范围为20～231 mm,优势体长为40～80 mm,占74.67%;体长和体重的关系式为W=1×10-5L3.030 2,von Bertalanffy生长方程的各参数为：渐进体长〖WTBX〗L∞＝694 mm,生长系数K＝0.16,t0＝-0.748。总死亡系数Z＝3.101 a-1,自然死亡系数M＝0.346 7 a-1,捕捞死亡系数F＝2.754 3〖WTBZ〗 a-1。种群补充模式表明,每年4～7月份为圆口铜鱼幼鱼主要补充期。开发率E＝0.89,圆口铜鱼处于资源过度利用状态。因此必须加强对圆口铜鱼资源的保护,建议适当调整禁渔期,并取缔船罾网,以利于圆口铜鱼资源的恢复与保护。〖     

枯季乌江河流“呼吸”作用及其性质探讨

发源于云贵高原上的乌江是长江流域的重要支流之一。乌江流域喀斯特地貌广泛发育，是中国南方典型的喀斯特河流。以枯水季节乌江流域水体中的实测温度、溶解氧、碱度和pH值等理化参数为依据，探讨了乌江流域河道水体的CO2分压(〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2)与河流“呼吸”通量的变化规律。乌江流域枯水季节河道水体〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2介于2913~1 530 μatm之间，平均值为9493 μatm，约为大气的3倍，各支流样点的平均值为9924 μatm，大于干流平均值9026 μatm，由此推断乌江流域干支流河道在枯季是大气CO2的“源”。受各游段流域特征以及人类活动的影响，干支流河道水体〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2表现出明显的空间差异。水体〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2与溶解氧的相关关系不显著，说明河道内有机质的异养呼吸不是喀斯特乌江流域枯季水体中溶解无机碳的主要来源，其河道水体中高〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2成因复杂。〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2的上述分布规律是流域支流汇入、地下水以及河道水体有机质氧化分解等共同作用的结果。     

近40年气候变化对江西自然植被净第一性生产力的影响

根据全球气候变化的趋势,采用植被净第一性生产力模型,对江西省南昌、吉安、赣州3地近40年气候变化对自然植被净第一性生产力（NPP）的影响进行研究,并模拟了3地自然植被NPP在未来气候3种水热条件下的变化趋势。此外还以1980年江西全省自然植被NPP为例分析了自然植被NPP的区域分布特征,结果表明：3地近40年自然植被NPP平均值分别为1319 、1311和1320 t/hm2〖DK1〗·a,总体上都呈上升的趋势。 当年均气温增加2℃且降水量增加20%时,NPP值增加了149%~1585%;随着年均气温增加2℃且降水量减少20%,NPP减少了477%~516%;当年均气温增加2℃且降水量不变时,NPP增加了530%~569%。江西自然植被NPP区域分布特征由东、南、西3个方向向北呈放射状分布,随着地形由高山向丘陵、平原的方向变化而减小。     

武汉市郊设施栽培土壤盐分累积特征

采用野外调查和取样分析相结合的方法,对武汉市郊部分设施蔬菜栽培地土壤盐分特征进行了研究。结果表明：（1）在研究区,轻度盐化土壤占5263%,中度盐化土壤占2105%,重度盐化土壤占526%,另有1579%的设施土壤盐分含量超过了10 g/kg,达到盐土〖JP+1〗的标准。（2）设施栽培土壤的可溶性盐含量与电导率（EC）均明显高于露天栽培菜地及植棉地土壤,且变化幅度大,平均值分别为66 g/kg〖JP〗和031 mS/cm。其中,10.5％的设施土壤表层EC值达到了作物生长障碍临界点（>06 mS/cm）。表层土壤中以NO-3和Ca2+的相对富集为主要特征。（3）盐分的运移同时存在着向下迁移和向表层聚集两种方式,且以表聚为主。除HCO-3外,其它盐分离子的含量随土层深度的增加而有所降低,其中,NO-3、Ca2+累积迁移量较大,在0~100 cm各土层内的含量都高于露天菜地和植棉地,硝酸盐的大量累积和向下迁移势必对地下水造成不利影响。（4）设施地栽培的土壤水溶性盐含量与电导率（〖WTBX〗r=0.951 2*〖KG-*3〗*）以及硝态氮含量（r=0.644 2*）分别呈极显著和显著正相关。〖     

三峡库区主要森林植被类型土壤有机碳贮量研究

根据全国森林资源清查资料,按主要优势树种和分布面积将三峡库区主要森林植被划分为马尾松针叶林、栎类混交林、灌木林等11种主要森林植被类型。基于196个土壤剖面数据,分析了11种主要森林植被类型下土壤有机碳含量、碳密度大小和分配特征。研究发现,三峡库区主要森林植被类型下土壤有机碳含量和碳密度均存在较大差异,二者总体上都随土层加深而降低。11种主要森林植被类型中以杉木针叶林土壤有机碳密度最大,达16.0 kg/m2,温性松林下土壤碳密度最小,仅为7.9 kg/m2。不同植被类型下土壤有机碳贮量在土层中的分配比例也不同,以灌木林和柏木林土壤碳贮量在土层间的差异最大。11种主要森林植被类型土壤平均厚度为56.3～98.5 cm,其中杉木针叶林土壤最厚,达98.5 cm,灌丛土壤最薄,平均厚度仅56.3 cm。三峡库区11种主要森林植被类型总面积为3 313 251 hm2,土壤总有机碳贮量为 366.36 t,其中0～10、10～20、20～40和＞40 cm土层分别占22.90%、18.36%、28.33%和30.41%。     

鳙幼鱼游泳能力和游泳行为的研究与评价

利用自制的鱼类游泳实验装置,采用递增流速法,研究了鳙幼鱼游泳能力和游泳行为。结果表明：鳙标准代谢率SMR实际测定值为18727±545 mgO2/(kg·h),方程拟合值为18281mgO2/(kg·h),实测值与拟合值接近;鳙耗氧率MO2与游泳速度U的拟合方程为MO2=18281+3983 U1.30,耗氧率幂函数方程中U的幂值为130,U的幂值越小游泳效率越高,说明鳙游泳效率较高;鳙临界游泳速度Ucrit为457±056 BL/s,与青鱼近似;鳙疲劳后的耗氧率迅速降低,在疲劳后45～60 min时耗氧率恢复到标准代谢率。鳙EPOC值为10716 mgO2/kg,说明鳙运动疲劳后的恢复能力较高;运动耗能COT与游泳速度相关关系曲线中,在4～6 BL/s时COT较低,说明此时鳙的能量利用效率较高,拟合方程为COT=664 U-1+131 U0.34;通过实验测定,鳙摆尾率TBF和游泳速度相关关系拟合方程为TBF=202+053 U。研究可为鱼道设计提供参考,对鳙保护具有指导意义