三峡库区不同水保措施下紫色土水分特征曲线特征及模型拟合

土壤水分特征曲线是反映土壤持水性、供水性及水分有效性等基本特性的重要曲线,是定量研究土壤水滞留与运移十分重要的土壤水动力学参数之一。通过分析比较等高绿篱农业系统和石坎梯田农业系统的紫色土水分特征曲线,探讨不同水保措施下紫色土水分特征曲线特征,将实测数据对国内外常见的几种土壤水分特征曲线模型分别进行拟合,并优选一种适合三峡库区紫色土的水分特征曲线模型。结果表明：不同处理紫色土水分特征曲线存在较大差异。同一土壤水吸力水平下,新银合欢处理土壤持水量最高,其次为石坎梯田处理,自然坡面处理土壤持水量最小。随土壤水吸力增大,各处理间差异越明显。Gardner模型和Van Genuchten模型均可用于描述三峡库区紫色土水分特征曲线,根据不同的需要选取不同的模型,Gardner模型适合简单快捷的田间土壤水分管理,Van Genuchten模型适合进一步土壤水力传导参数的推求应用.     

21世纪三峡库区极端气温指数的情景预估

利用气候模式诊断与比较计划(PCMDI）提供的9个新一代气候系统模式的模拟结果,通过多模式集合方法预估分析了3种排放情景(高排放A2、中等排放A1B和低排放B1）下21世纪三峡库区3种极端气温指数的可能变化。结果表明：21世纪三峡库区气温年较差呈震荡的趋势,主要将以增大为主。暖夜指数和热浪指数都将显著增加。整个21世纪,库区气温年较差将增加04~08℃,暖夜指数将增加133%~174%,热浪指数将增加85~133 d。分阶段来看,21世纪前期,气温年较差将增加02~06℃;暖夜指数将增加51%~73%,热浪指数将增加31~41 d;21世纪中期,气温年较差将增加04~10℃,暖夜指数将增加136%~189%,热浪指数将增加77~121 d;21世纪后期,气温年较差将增加06~14℃,暖夜指数将增加191%~289%,热浪指数将增加143~237 d     

三峡库区不同植物篱生态效益评价

植物篱是一项具有改良土壤、保持水土、增加土壤肥力和控制面源污染等生态效益的复合农林技术。遵循层次分析法原理，从改良土壤、保持水土、增加土壤肥力和控制面源污染等方面建立了长江三峡库区坡耕地植物篱系统生态效益评价指标体系，应用熵值法与专家评分法计算评价指标权重，并结合层次分析法对不同类型和不同种类植物篱的土壤改良效益、水土保持效益、土壤养分增加效益和面源污染控制效益及综合生态效益进行了分析评价。结果表明：不同类型植物篱综合生态效益以灌木类植物篱最大，草本类植物篱综合生态效益最小，并且灌木类植物篱的土壤改良效益、水土保持效益、增加土壤养分效益和控制面源污染效益均最大；不同种类的植物篱中，黄荆+臭椿植物篱的综合生态效益最大，而毛豆类植物篱具有较高的增加土壤养分的生态效益，紫背天葵+旱菜植物篱控制面源污染的生态效益最大     

上海城市河岸带对降雨径流氮垂直去除研究

在上海市城市河岸带人工绿地建设了微区径流场,进行了5次模拟降雨径流实验,研究了人工绿地岸带下渗流中氮浓度和去除率的时空变化。结果表明：人工绿地岸带对垂直下渗流中氮有显著的净化作用,且主要集中于土壤的0~30 cm以内,TN和NH4+去除率在399%和398%以上,NO3-+NO2-去除率除11月为负值外,其余月份均在100%以上;在30~60 cm深度,由于土壤氮的析出导致径流中氮浓度增加,去除率降低;而60~90 cm深度的去除率增加。径流场内下渗流中氮浓度具有明显的水平空间变化,随距入水端距离的增加,30 cm深度下渗流中氮浓度先上升后下降;人工绿地岸带对下渗流中氮的净化作用均随淹水时间的延长呈降低趋势,且季节变化明显,在10月和4月具有较高的去除率,0~30 cm内TN、NH4+和NO3-+NO2-的去除率可分别达635%、891%和416%以上     

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%。     

金沙江干热河谷几种引进树种人工植被的生态学研究

采用标准木法和收获法,对金沙江元谋干热河谷几种引进树种的人工植被（即赤桉×新银合欢混交林、赤桉纯林、新银合欢纯林和印楝纯林）各层植被生物量与天然次生植被（坡柳-扭黄茅灌草丛）进行了比较研究,同时对各类植被的物种组成和物种多样性进行了比较分析。结果表明：（1）采用引进树种人工恢复的植被积累了大量生物质,总生物量大小依次为：赤桉×新银合欢混交林（4491 t/hm2）>新银合欢纯林（3991 t/hm2）>赤桉纯林（3857 t/ hm2）>印楝纯林（1306 t/hm2）>天然次生林（935 t/ hm2）。人工恢复植被生物量主要集中在乔木层,天然次生植被生物量主要集中在灌木、草本和凋落物层。（2）人工恢复植被的物种数均少于天然次生植被,而且不同植被的物种数和物种组成也存在差异。（3）各植被的Shannon wiener多样性指数和Margalef丰富度指数均表现为：印楝纯林>坡柳-扭黄茅灌草丛>赤桉纯林>赤桉×新银合欢混交林。在Alatato均匀度指数方面,各人工植被之间的差异不大,但人工植被与天然次生植被之间有显著差异。〖     

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。     

三峡库区消落带淹水—落干过程土壤磷吸附—解吸及释放研究

选取三峡库区消落带典型区土壤作为测试土壤，研究了淹水—落干对土壤磷的等温吸附解吸特性，以及土壤吸附一定的磷后再次淹水向上覆水体释磷的规律。研究表明：①三峡库区消落带土壤淹水—落干后吸磷能力增强，由淹水—落干前的256 mg/kg增加到淹水—落干后的625 mg/kg，磷零点吸持平衡浓度（EPC0）由淹水前的0.46 mg/L增加到淹水后的1.47 mg/L；②淹水—落干处理后土壤磷的解吸率降低，由淹水—落干前的73.3%~80.3%降低到67.3%~69.6%；③三峡库区消落带土壤吸附一定磷后，再淹水磷会再次逐渐释放到上覆水当中，且土壤吸附外源磷越多，磷淹水释放强度越大；④ 淹水—落干使吸附一定外源性磷的土壤淹水条件下释放更多的磷。     

三峡库区建坝前后森林生态系统服务动态

基于六期Landsat TM/ETM+/OLI影像数据,利用生态系统服务功能评估规范及GIS空间统计方法,对三峡库区1990~2015年间森林生态系统服务价值动态变化进行分析。结果表明：三峡库区森林面积与森林覆盖率逐年增加,森林面积增长率71.04%,森林覆盖率由31.27%增加到53.48%。库区整体的森林类型结构比较稳定,表现为针叶林>混交林>灌木林>阔叶林。时间上,三峡库区森林生态系统服务价值呈上升趋势,具体表现为快-慢-快的增长特征。三峡库区单位面积森林生态系统服务价值在总体增长趋势下出现局部负增长趋势,各森林类型的单位面积价值与三峡库区整体的单位面积价值有着相同的变化趋势,均表现为增加-减少-增加的变化特征。三峡库区各类型服务价值的贡献表现为：涵养水源>固碳释氧>生物多样性保护>保育土壤>净化大气环境>积累营养物质>森林防护。空间上,1990~2015年,三峡库区森林生态系统服务价值的地域分布大致以巫溪至武隆一线为界,呈现出东南高、西北低的特征。1990~2015年三峡库区森林生态系统服务价值变化幅度呈现出“西增加快,东增趋缓”的格局特点。     

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。〖     

缙云山银木荷（ Schima argentea Pritz.ex Diels）林物种组成与多样性变化

定位研究了25 a来缙云山银木荷林物种组成及多样性在自然演替过程中的动态变化。结果表明,银木荷林维管植物物种由57种（隶属于24科,46属）减少到38种（隶属于19科,26属）。林下草本和层间植物逐渐消失,胸径大于75 cm的乔木层树总胸断面积有所减少。尽管群落物种组成以及多样性发生改变,但是银木荷依然是优势树种,处于林冠层,而林冠亚层的白毛新木姜子、四川山矾、长蕊杜鹃逐渐增多,短刺米槠逐渐减少。群落乔木层4个α多样性指数都呈下降趋势,丰富度指数由298下降为199,Shannon Wiener指数25 a间减小了034,Simpson指数和Pielou指数变化都很小;β多样性分析结果显示,银木荷群落的物种差异很大。研究表明,25 a间群落物种差异显著。揭示缙云山银木荷林自然演替过程中的物种组成和多样性变化规律,可为缙云山保护区及长江流域中上游亚热带常绿阔叶林的银木荷群落的管理提供一定的参考价值。     

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。     

麻栎混交林空间结构与物种多样性研究

林分空间结构是指林木在林地上的分布格局,以及林木之间树种、大小、分布等空间关系。林分空间结构决定了树木之间的竞争势及其空间生态位,在很大程度上决定了林分的稳定性、发展的可能性和经营空间的大小。研究目的在于揭示麻栎混交林林分空间结构与物种多样性特征,为林分空间结构调整和物种多样性保护提供理论依据。利用混交度、大小比数和角尺度3种空间结构参数,以及丰富度指数、Shannon Wiener指数、Pielou指数等物种多样性数量指标,分析了青阳县麻栎混交林林分空间结构以及群落物种多样性特征。结果表明：乔木层优势树种麻栎多为中度以下混交,小叶栎和枫香多为强度和极强度混交;麻栎在空间大小和重要值对比上占有优势地位,小叶栎处于次要地位,枫香处于劣势地位为受压树种;从林分平面布局上看,该林分空间分布多为随机分布。分层物种丰富度和Shannon Wiener指数依次是乔木层＜草（含藤）本层＜灌木层;而均匀度Pielou指数则是乔木层＜灌木层＜草（含藤）本层;生态优势度Simpson指数为乔木层＞草本层＞灌木层;灌木层有17科18属21种植物,淡竹占优势地位,野茉莉、山胡椒等占亚优势地位;草本层有10科12属13种植物,禾叶土麦冬占优势地位,其次是求米草、爬山虎等。林分空间结构和物种多样性数量特征分析结果均表明该森林类型具有稳定结构的群落特征。〖     

大宁河春季浮游藻类“水华”及其营养限制

报道了大宁河2004年春季和2005年春季浮游藻类的种类组成、垂直分布、数量、生物量以及C含量的调查结果，并应用多样性指数、丰富度指数和均匀性指数对其水质进行了综合评价；对大宁河蓄水后出现的富营养化现象和春季发生“水华”的原因进行了探讨，同时提出了控制水体富营养化的建议。2004年春季，藻类优势种为美丽星杆藻〖WTBX〗（Asterionella formosa）、卵形隐藻（Cryptomonas ovata）、里海小环藻（Cyclotella caspia）和新星形冠盘藻（Stephanodiscus neoastraea）；2005年春季的优势种为实球藻（Pandorina morum）、空球藻（Eudorina elegans）、里海小环藻(Cyclotella caspia)和卵形隐藻(Cryptomonas ovata)〖WTBZ〗。2004年和2005年的细胞密度、生物量和C含量分别平均为171.1×105 cells/L，12.2 mg/L，1 732.2 μg C/L和113.1×105 cells/L，10.1 mg/L，1 395.9μg C/L。对2005年春季熊猫洞采样点“水华”水进行生物测试的结果表明，P是藻类生长的限制因子。研究认为，控制大宁河沿岸带生活污水的排放量并减少由于农田地表径流所带来的营养输入是防止该河加重富营养化和发生“水华”的关键。     

近年长江湖口江段鱼类群落组成及多样性

2007~2009年每月2次,其中4~6月每月5次对湖口江段的鱼类群落特征及其多样性组成进行了调查,共收集鱼类样本4 241尾,隶属7科19属26种。群落优势种为黄颡鱼（〖WTBX〗Pseudobagrus fulvidraco）和粗唇鮠（Leiocassi crassilabis〖WTBZ〗）,占样本个体总数的6403%;Shannon Wiener多样性指数 (〖WTBX〗H′〖WTBZ〗)为1782,Simpson优势度指数 (〖WTBX〗λ〖WTBZ〗)为054,Pielou均匀度指数 (〖WTBX〗J′〖WTBZ〗)为0547,Margalef种类丰富度指标 (〖WTBX〗D〖WTBZ〗)为2993,Wilhm 改进指数（〖WTBX〗H″〖WTBZ〗）1873,相对稀有种数 (〖WTBX〗R〖WTBZ〗)为5769%;长江湖口江段鱼类群落中体重50~500 g的中小型鱼类占绝对优势,体重>500 g的大型鱼类占的比例非常小,经济鱼类趋于小型化,鱼类群落稳定性较低,生物多样性处于较低水平。 鱼类群落可分为3个生态类型,其中江海洄游性鱼类有3种、河湖洄游性鱼类4种、定居性鱼类19种;食鱼性鱼类有8种,食无脊椎动物性鱼类11种,杂食性鱼类3种,食浮游生物性鱼类有2种,草食性鱼类2种     

太湖介形类动物丰度与生物量

2004年9月~2005年8月对太湖介形类动物进行了季节性调查分析,结果表明：太湖中共有15种介形类动物,其年均丰度为1 590 ind/m2,年均生物量为46 495 μg(dwt)/m2,丰度和生物量在9个湖区的分布状态相似,受介形类自身食性及行为方式的影响,高丰度和高生物量主要出现在夏秋两季的太湖东半部分（包括东太湖、东部沿岸带和贡湖）。9个湖区中,除梅梁湖和贡湖外,其它几个湖区中介形类丰度和生物量的周年变化规律较为一致,而太湖中终年出现物种克氏瘤丽星介（〖WTBX〗Physocypria kraepelini〖WTBZ〗）、豆形豆形玻璃介（〖WTBX〗Fabaeformiscandona〖WTBZ〗 cf. 〖WTBX〗fabaeformis）和塔尔薄丽星介（Dolerocypria taalensis〖WTBZ〗）的自身繁殖力是造成梅梁湖和贡湖中介形类丰度和生物量间存在差异的主要原因,但两湖区中介形类丰度和生物量在整个太湖中所占比重有限,所以不影响太湖总体介形类季节变化趋势,四个季节中介形类的丰度和生物量均值总体呈现出秋＞夏＞冬＞春的规律。在15个物种中克氏瘤丽星介和豆形豆形玻璃介的丰度和生物量最高,所以两者为太湖介形类的建群种。介形类丰度、生物量与环境因子间的相关关系分析结果显示,水体中的植被密度、透明度、温度和溶氧量对介形类丰度和生物量分布和变化的影响较其它环境因子大,但因季节不同而有所变化。     

铜绿山矿冶废弃地优势植物重金属的积累与迁移

通过野外调查和取样分析,研究了大冶铜绿山矿冶废弃地鸭跖草等5种优势植物对重金属的吸收累积与迁移特性,以期为矿区退化生态系统的植被恢复、重金属污染土壤的治理等提供依据。结果表明,鸭跖草等5种植物对重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr都有程度不等的高量积累,尤其是铜元素,其最高积累量出现在海洲香薷根部,达到844.65 mg/kg,是一般植物Cu含量（5~25 mg/kg）的33.8~1689倍;而在同样条件下,As在5种植物体内的含量为018~098 mg/kg,远远低于As在一般植物中的含量（＜10 mg/kg）,这说明这些植物对As可能具有某种规避机制。从植物对重金属的吸收、富集和转运能力综合考虑,鸭跖草等5种植物都不太可能是重金属Cu等6种重金属的超累积植物。但是,它们对重金属所表现出的耐性无疑对矿冶废弃地的植被恢复过程有重要意义。     

巢湖浮游植物群落生态位的研究

运用物种间Levins生态位宽度和Petrailis生态位重叠计算公式分析了3月份巢湖东区和西区的24种优势浮游植物的生态位宽度值和生态位重叠程度,并以这两个参数为基础研究浮游植物物种间生态关系及它们与周围环境的相互影响。结果表明巢湖东区星形冠盘藻、啮蚀隐藻、颗粒直链藻最窄变种等10个种的生态位较宽,均大于3,而巢湖西区生态位较宽的主要有星形冠盘藻、啮蚀隐藻、卵形隐藻等9个种;研究结果还表明以生态位变动幅度大的种类作为水质指示种有更可靠的生态学意义,因此确定了以颗粒直链藻最窄变种、水华鱼腥藻和星杆藻sp.这3种藻作为巢湖水体区域污染状态的指示种。生态位重叠表明在巢湖东区蛋白核小球藻的发展速度最快;在巢湖西区星杆藻sp.的发展速度最快;巢湖西区的发展种比东区的发展种更多,大多数为耐污染的种。随后4月份进行了浮游植物群落组成调查,比较2次采样群落结构差异,验证了浮游植物生态位模型在巢湖鱼腥藻水华预测方面应用的可靠性。     

太湖洑东流域陆地侵蚀与入湖物质通量的定量关系研究

在太湖流域选择了一个典型的半封闭洑东小流域,通过对该流域及入湖口区域沉积物的元素和同位素地球化学研究,建立了反映流域陆地侵蚀与入湖物质输入量之间的定量关系模型。研究结果表明:近40 a来洑东流域的入湖物质通量约为6074 t/a,与实际监测结果一致。根据流域土地利用类型和土壤侵蚀速率的分布,估算出流域土壤侵蚀总量为25670 t/a,说明侵蚀总量的237%进入湖泊,其余在河道或土地内部沉积下来。近40 a来太湖宜溧河湖交界区入湖物质通量〖WTBX〗（Q）与流域土壤侵蚀速率（E）和流域面积（A）的数学关系为：E=422Q/A。〖WTBZ〗结合湖泊沉积物来源分析结果,计算出流域内不同土地利用类型的平均土壤侵蚀速率,林地、茶园和水田的土壤侵蚀速率分别为1266、58355和17293 t/（km2·a）。该结果与¹³⁷Cs示踪法计算结果基本一致,表明利用湖泊沉积记录可以较好地反演流域不同土地类型土壤侵蚀量及其入湖营养通量的变化。