山西植被分类系统修订

多年来矿产资源的开采和农林牧草资源的不合理利用等对山西植被的类型、分布和组成造成了明显影响,导致山西植被的类型和分布发生了明显的变化,因此亟需对山西植被类型和分类系统进行调查和系统修订,以反映山西植被的变化和动态,这将有助于山西植被资源的科学保护和可持续利用。2011-2016年在山西省范围内开展了大量的野外植被调查工作,共计布设野外样方1 034个,其中森林样方333个、灌丛样方359个、草本样方342个。基于大范围的野外植被调查和相关文献信息,按照《中国植被》的分类原则和体系,采用植被型组、植被型、植被亚型、群系组和群系五级分类单位划分山西植被分类系统,将其划分为7个植被型组、12个植被型、24个植被亚型、44个群系组和156个群系。和以往山西植被研究相比,共新增28个群系,其中针叶林增加2个群系,阔叶林增加6个群系,灌丛和灌草丛增加9个群系,草原增加2个群系,草甸增加3个群系,沼泽和水生植被增加6个群系。新增群系大多分布于河漫滩和库塘等湿地植被类型,如宽苞水柏枝(Myricaria bracteata)灌丛、稗(Echinochloa crusgalli)草甸、水蓼(Polygonum hydropiper)沼泽和菹草(Potamogeton crispus)群落等。另外,增加了一些具有保护价值的群系类型,如迎红杜鹃(Rhododendronmucronulatum)灌丛和蝟实(Kolkwitzia amabilis)灌丛。     

山西省稷山和永济两地矮牡丹体内无机元素含量的比较

采用原子吸收分光光度法和比色法测定了山西省稷山和永济两地区矮牡丹体内和生境土壤中的10种元素(K、Mg、Mn、Fe、Ni、Zn、Cu、Cd、Cr、Pb),分析比较了各种元素在不同地区矮牡丹体内和生境土壤中的分布规律及不同地区矮牡丹对无机元素的吸收富集能力.结果表明,两地区矮牡丹体内和生境土壤中无机元素含量无显著性差异;土壤及植株不同器官间元素含量也无显著性差异;两地区矮牡丹对不同元素的富集系数有显著差异,差异主要表现在对Cd(永济0.457,稷山0.213)和Ni(永济0.093,稷山0.167)的富集上,植株不同器官之间的富集系数无显著差异.表4参9     

山西桑干河流域湿地植被优势种群种间关系研究

采用χ2检验、Pearson积矩相关系数和Spearman秩相关系数检验研究了山西桑干河流域湿地植物群落的种间关系,分别测定了36种植物,共630个种对的种间关联(或相关)。结果表明,1)χ2检验共有79个种对为正关联,16个种对为负关联(P<0.05或P<0.01,下同);Pearson相关系数有51个种对为正相关,34个种对为负相关;Spearman秩相关系数有61个种对呈正相关,14个种对呈负相关。2)χ2检验不能反映两个种对间的数量变化关系,应用Pearson积矩相关系数和Spearman秩相关系数来刻划种对间的数量变化关系;与Pearson积矩相关系数检验相比,Spearman秩相关系数检验具有较高的灵敏度。3)物种之间正相关或正关联,主要是由于它们具有相近的生物学特性,对生境具有相似的生态适应性和相互分离的生态位所致;而物种之间负相关或负关联,则主要是由于它们具有不同的生物学特性,对生境具有不同的生态适应性和相互重叠的生态位所致。     

山西高原天然油松群体过氧化物酶和多酚氧化酶分析

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对山西高原5个油松(Pinus tabulaeformis)天然种群的过氧化物酶和多酚氧化酶进行了分析。从140份供试材料的带型计算出油松种群多态位点百分数为95%,等位基因平均数为1.95,期望杂合度为0.357,遗传分化系数为0.036。表明山西高原天然油松种群间产生一定程度的分化,在同工酶水平上呈现出遗传多态性,且大部分遗传变异存在于种群内。     

油松种子醇溶蛋白提取剂比较

采用乙醇、尿素、2氯乙醇、2巯基乙醇等配成的不同浓度和成分的提取剂提取了山西太岳龙门口、陕西洛南、辽宁千山和河北雾灵山4个不同油松种群的种子醇溶蛋白;用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(APAGE)对蛋白提取液进行分析.条带数目反映所提取醇溶蛋白的数量,谱带颜色深浅反映不同提取剂得到的某种醇溶蛋白的量.结果表明,不同提取剂提取的醇溶蛋白图谱存在明显差异.由1%2巯基乙醇和12%尿素组成的复合提取剂提取效果最佳,其次是由20%2氯乙醇、1%2巯基乙醇和12%尿素组成的复合提取剂.提取的醇溶蛋白的电泳图谱可以用于油松种群的遗传多样性分析和系统演化的研究.图1表2参11     

长江流域淡水生态系统内分泌干扰物、药物和个人护理品的风险排序

作为新兴污染物,内分泌干扰物、药物和个人护理品因其排放对水环境安全产生的风险而引起了广泛关注.本文以长江流域为例,以69种内分泌干扰物、药物和个人护理品的环境暴露数据和生态毒性数据为基础,计算它们的生态风险并进行高低排序,以识别最优先控制的污染物.结果表明,内分泌干扰物和个人护理品对水生生态系统的风险较高,如雌酮（estrone）、雌三醇（estriol）、17β-雌二醇（17β-estradiol）、双酚S（bisphenol S）、阿特拉津（atrazine）、三氯卡班（triclocarban）和三氯生（triclosan）;而药物的风险低500倍或更多.相较而言,药物中风险较高的属抗生素类.湘江和洪湖及其周边河流内多种污染物的浓度呈现出最高值,是长江流域污染最重的区域,其次是太湖、洞庭湖和长江三角洲地区.与藻类和虫类相比,鱼类是对内分泌干扰物、药物和个人护理品最敏感的物种,尤其对17α-乙炔雌二醇（17α-ethynylestradiol）和17β-雌二醇.本文的研究结果可对我国化学品的监测和管理提供数据支撑.     

生境过滤驱动庞泉沟华北落叶松林土壤真菌群落的构建过程

随机过程和确定过程的权衡作用对群落构建的影响机制是群落生态学研究的中心议题,也是目前群落生态学最具争议的问题.本研究以关帝山庞泉沟自然保护区华北落叶松林土壤真菌群落为研究对象,探讨确定过程和随机过程的权衡作用在局域尺度对土壤真菌群落构建的影响机制.通过土壤理化因子和优势真菌门的相关分析、冗余分析以及结构方程模型分析,表明土壤理化因子和地上植被多样性对真菌群落结构有显著影响,并且林下植被多样性对真菌群落结构的直接影响最大(1.185 8).由此推断确定过程对真菌群落的构建有一定的影响.真菌群落的β多样性表现为距离衰减的生物地理分布格局,由此推断随机过程(扩散限制)对真菌群落的构建有一定的影响作用.通过构建零模型分析,表明确定过程对真菌群落演替的贡献远大于随机过程,是本研究区真菌群落构建的主要驱动因子.并且确定过程的相对重要性随着海拔梯度而动态变化.由于零偏差值在本研究区都为负值,观测值的相似性小于期望值的相似性,由此推断生境过滤是群落构建的驱动因子.综上,确定过程和随机过程的权衡作用驱动了本研究区真菌群落的构建过程,且确定过程起主导作用.     

关帝山不同海拔土壤碳矿化和微生物特征

以山西省关帝山不同海拔的8个样地土壤为研究对象,分析不同海拔土壤碳氮含量、土壤碳矿化和细菌、真菌、放线菌、固氮菌、硝化细菌和反硝化细菌6类微生物量的变化.结果表明,海拔为2163m时,土壤有机碳和活性碳1（LC1）最高,分别为74.41和6.72g/kg,在海拔2700m总氮含量最高为6.54g/kg.土壤碳矿化累积量和碳矿化速率因海拔的升高而显著增加（P<0.05）,土壤碳矿化累积量和活性碳2（LC2）之间有显著正相关.土壤细菌、放线菌和固氮菌的数量在海拔为1791m时最高,分别为3.41×10⁶、1.90×10⁶和1.21×10⁶个/g,细菌、真菌、放线菌和固氮菌的数量随着海拔的升高而逐渐下降,与海拔之间呈显著负相关;相反,硝化细菌和反硝化细菌数量却逐渐增加,在海拔为2700m时最高,分别为1.37×10⁴和6.02×10³个/g,它们与海拔和总氮之间的关系呈显著正相关（P<0.01）.总之,土壤有机碳、总氮、碳矿化累积量、硝化细菌和反硝化细菌随海拔显著增加,而细菌、真菌、放线菌和固氮菌随海拔的变化呈相反的趋势.     

基于非线性规划的冬小麦生产碳足迹优化研究

农田是重要的温室气体人为排放源,在全球气候变化研究中占有重要的地位.碳足迹是评估农作物生产生命周期温室气体排放的有力工具.因此,本研究以我国典型冬小麦生长区山西省晋中市为例,采用生命周期评价的方法估算该区单位质量小麦生产的碳足迹,并在此基础上用非线性规划的方法对冬小麦生产碳足迹进行优化,旨在寻求小麦增产减排的途径.结果表明,研究区在传统的耕作方式下,生产1 t小麦的碳足迹为1357.28 kg(以CO2当量计),其中,生长阶段的温室气体排放的碳足迹和尿素生产环节所占比例较大.通过优化尿素与有机肥的施用量,可将研究区生产1 t小麦的碳足迹降低到469.99 kg,同时使单位面积产量增加9.13%.本文结果与相关研究差异较大,可能与氮肥施用量及N2O排放系数的取值有关.本研究对于了解冬小麦生产的综合碳排放情况,探索农业增产减排途径等方面具有重要意义.     

汾河源区不同景观带水文过程研究

目前水源区景观带尺度水文过程机制研究还非常薄弱.针对山西汾河流域水环境恶化,迫切需要解决的水问题.应用同位素示踪、水文地质勘察、水化学信号等研究方法,揭示汾河源区景观带尺度水文过程机制.结果表明,汾河水源区亚高山草甸带与中高山森林带是汾河源区主要径流形成区,而疏林灌丛带与山地草原带在时间上滞后了雨季降水的汇集.源区径流主要由降雨、地下水、积雪和冻土融水混合补给.流域内降水很少直接产生地表径流补给河流,而是经过各景观带下渗,转换成壤中流、孔/裂隙水或地下径流,最终汇入河道,完成"补径排"水文过程.这一研究可为汾河流域水环境恶化的遏制提供科学依据与参考,以期实现山西清水复流和生态环境的全面修复.