Decoupling fragmentation from habitat loss for spiders in patchy agricultural landscapes

Habitat loss reduces species diversity, but the effect of habitat fragmentation on number of species is less clear because fragmentation generally accompanies loss of habitat. We compared four methods that aim to decouple the effects of fragmentation from the effects of habitat loss. Two methods are based on species-area relations, one on Fisher's alpha index of diversity, and one on plots of cumulative number of species detected against cumulative area sampled. We used these methods to analyze the species diversity of spiders in 2, 3.2 × 4 km agricultural landscapes in Southern Judea Lowlands, Israel. Spider diversity increased as fragmentation increased with all four methods, probably not because of the additive within-patch processes, such as edge effect and heterogeneity. The positive relation between fragmentation and species diversity might reflect that most species can disperse through the fields during the wheat-growing season. We suggest that if a given area was designated for the conservation of spiders in Southern Judea Lowlands, Israel, a set of several small patches may maximize species diversity over time.     

缓释氮肥对菊芋生长季土壤CH4和N2O排放的影响

设置尿素+硝化抑制剂(U+DCD)、尿素+脲酶抑制剂(U+HQ)、脲甲醛(UF)、钙镁磷肥包膜尿素(CM-CU)、树脂包膜尿素(PCU)、硫包尿素(SCU)6种缓释氮肥处理以及普通尿素(U)处理,在江苏大丰进行小区试验,采用静态箱-气相色谱法同步观测沿海滩涂能源植物——菊芋(Helianthus tuberosus)生长季土壤的CH4和N2O排放通量及其减排潜力。结果表明,在2010年整个菊芋生长季,U、PCU、UF、SCU、CMCU、U+HQ和U+DCD处理土壤CH4排放总量依次为1.25、0.59、0.43、0.27、0.25、0.26和-0.21 kg.hm-2。与普通尿素处理相比,除U+DCD处理外,其余施用缓释氮肥处理可使CH4排放量减少53%～80%。生长季PCU、SCU、CMCU、U、UF、U+HQ和U+DCD处理的N2O排放总量分别为2.94、2.44、2.27、2.24、1.77、1.47和1.34 kg.hm-2。与普通尿素处理相比,施用化学型缓释氮肥(U+DCD、U+HQ和UF处理)使N2O排放量减少21%～40%,而施用物理型缓释氮肥(CM-CU、PCU和SCU处理)则使N2O排放量增加1%～31%。从全球增温潜势看,各化学型缓释氮肥处理均表现出显著的减排效果。     

云南地区种子植物区系过渡性地理分布格局的群落尺度分析

探索植物区系过渡性的地理分布格局,对于理解植物区系的起源、迁移和分布具有重要意义。本研究利用620个植物群落样方,探讨了云南地区植物区系过渡性的地理分布格局及其生物地理意义。研究结果表明,随着纬度、海拔的升高,温带区系成分所占比重呈显著递增趋势,但在经度梯度上呈递减趋势;热带区系成分所占的比重在地理梯度上则表现为相反的变化趋势。地形格局较好地反映了区系成分的地理分布格局;热带区系成分所占比重与温带区系成分所占比重的比值从南到北呈递减趋势。区系过渡性的低值主要出现在滇西北地区和包括滇西南、滇东南与滇南在内的云南南部地区,而高值主要出现在云南中部地区和中海拔地区,这可能与区系迁移过程和海拔梯度有关。热带区系成分在云南地区基带植被中占主导地位;热带区系成分占优势地位的区域主要集中在低海拔地区,占云南土地面积的60％左右,而温带区系成分占优势地位的区域主要集中在高海拔的北部地区,占土地总面积的40％左右。本研究从基带植被的区系性质和温、热带植物区系成分占优势地位的土地面积的构成证实了云南地区可能是一个“热带山原”的假说。区系过渡性随着年平均温度的升高,呈先增强后减弱的单峰格局。当年均温在13．1℃左右时,出现区系平衡点。相对水平分布而言,云南地区植被的垂直分布可能更值得注意。     

基于MODIS数据的河南省冬小麦产量遥感估算模型

小麦是世界上最重要的粮食作物,小麦生产对中国的粮食保障起着十分重要的作用,及时、准确、大范围对小麦产量进行监测预报,对于农学经济发展和粮食政策制定具有极为重要的现实意义。对作物产量进行遥感监测的原理是建立在其遥感特征基础之上的,通过建立作物长势指标与遥感信息的定量关系,可实现对作物产量的监测预报。文章基于2009年MODIS遥感数据和气象数据,利用Arcgis和ENVI提取纯小麦像元,并提取纯小麦像元对应的NDVI、NPP和LAI,获取分县NDVI、NPP和LAI均值,利用统计软件对产量数据和分县遥感参数均值进行数据整理和分析,建立了河南省冬小麦产量估算模型。以往研究多采用遥感图像上某像元和地面调查点进行研究,具有很大的不确定性,文章以县为单位,对冬小麦平均单产和县域内冬小麦种植像元遥感参数的均值进行相关研究,提高了模型模拟精度。同时文章选用多种遥感参数和多项气象因子建立估产模型,避免了针对一个参数进行估产的局限性。在最佳时相的选择上,根据冯美辰（2010）以往的研究结果,从4月以后,5月8日和4月20Et植被指数和产量相关性最大,4月份之前冬小麦处于返青到拔节期,对产量来说还有很多不确定闪素,因此文章选用5月8El和4月20日进行冬小麦估产研究。结果表明,5月8日的估产模型优于4月20日,加入气象冈子的遥感气象估产模型优于只采用遥感参数进行估产的遥感模型。利用2010年产量数据对模型精度进行检验,遥感气象模型预测精度在70．2％N99．7％之间,平均精度为90．7％;遥感模型预测精度在68．1％到95．5％之间,平均精度为83．9％。表明遥感气象模型模拟精度更高,其精度可以满足大面积估产要求,可以对产量预报提供科学参考。     

Quantifying Loss of Acoustic Communication Space for Right Whales in and around a U.S. National Marine Sanctuary

The effects of chronic exposure to increasing levels of human‐induced underwater noise on marine animal populations reliant on sound for communication are poorly understood. We sought to further develop methods of quantifying the effects of communication masking associated with human‐induced sound on contact‐calling North Atlantic right whales (Eubalaena glacialis) in an ecologically relevant area (～10,000 km²) and time period (peak feeding time). We used an array of temporary, bottom‐mounted, autonomous acoustic recorders in the Stellwagen Bank National Marine Sanctuary to monitor ambient noise levels, measure levels of sound associated with vessels, and detect and locate calling whales. We related wind speed, as recorded by regional oceanographic buoys, to ambient noise levels. We used vessel‐tracking data from the Automatic Identification System to quantify acoustic signatures of large commercial vessels. On the basis of these integrated sound fields, median signal excess (the difference between the signal‐to‐noise ratio and the assumed recognition differential) for contact‐calling right whales was negative (?1 dB) under current ambient noise levels and was further reduced (?2 dB) by the addition of noise from ships. Compared with potential communication space available under historically lower noise conditions, calling right whales may have lost, on average, 63–67% of their communication space. One or more of the 89 calling whales in the study area was exposed to noise levels ≥120 dB re 1 μPa by ships for 20% of the month, and a maximum of 11 whales were exposed to noise at or above this level during a single 10‐min period. These results highlight the limitations of exposure‐threshold (i.e., dose‐response) metrics for assessing chronic anthropogenic noise effects on communication opportunities. Our methods can be used to integrate chronic and wide‐ranging noise effects in emerging ocean‐planning forums that seek to improve management of cumulative effects of noise on marine species and their habitats. Cuantificación de la Pérdida de Espacio de Comunicación Acústica para Ballenas Francas Dentro y Alrededor de un Santuario Marino Nacional en E. U. A.     

基于船舶实时排放和烟羽在线监测的燃油硫含量识别方法研究

船用燃油超标识别方法的建立和技术发展是进行船舶排放控制区(Domestic Emission Control Areas,DECA)政策执行的重要保障.本研究建立了基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据的船舶排放实时计算模型和岸基环境观测相结合的技术方法,选取...     

玉米免耕秸秆覆盖对土壤微生物群落功能多样性的影响

为了研究免耕对土壤微生物功能多样性的影响,本项试验运用Biolog-ECO检测手段,对连续2年的玉米（Zea mays L.）保护性耕作试验全部秸秆覆盖免耕和常规耕作2种耕作处理的土样进行了土壤微生物功能多样性研究。试验表明：（1）免耕土壤微生物对碳源利用率以及不同碳源利用率高于常规耕作,免耕对总体碳源利用率平均值比常规耕作高53.1%;（2）免耕土壤微生物丰富度指数、多样性指数显著高于常规耕作,免耕微生物群落丰富度指数22.33±0.57,多样性指数3.02±0.04,常规耕作微生物群路丰富度指数14.33±1.15,多样性指数2.56±0.12。免耕秸秆覆盖耕作措施促进了土壤微生物活性、增加土壤微生物数量。     

江苏沿海化工快速发展下区域生态风险评价模型研究

区域生态风险评价是区域建立生态风险预警机制,实现有效生态风险管理的基础,而其中区域生态风险评价模型的构建是关键。本研究在分析江苏沿海化工风险源及危害性、风险受体以及风险相应能力的基础上,根据科学性、可操作性、动态性与静态性相结合、定性与定量相结合以及因地制宜的原则,选取代表性强、表征明显、简明且易于统计量化的要素和因子,在传统数学模式的基础上,运用系统动力学、景观生态学以及GIS分析、引入区域化工风险压力、化工园区风险度、区域环境敏感指数等指数,采用Delphi、AHP法构建了包括化工风险压力指数、区域环境状态指数、区域生态风险管理指数的区域化工生态风险的多指标综合评价模型。建立的评价模型为研究区域尺度政策实施的生态风险状态及发展趋势提供了一种思路。     

上海大莲湖水域浮游植物群落结构特征及水质评价

分别于2009年春、夏、秋、冬4季对上海大莲湖水域浮游植物和水质进行了4次采样调查,应用Pielou均匀度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Margalef物种丰富度指数及优势度等指标分析了不同季节大莲湖水域浮游植物的群落结构特征;并结合理化指标,对大莲湖水域的水体营养状况进行了综合评价。结果表明,大莲湖水域检出浮游植物共计7门40属64种,其中,以绿藻门种类数最多,其次是蓝藻门和硅藻门;浮游植物密度变化范围为0.35×106~10.87×106L-1;浮游植物优势种季节性变化明显,优势种种类较多,为9~14种,优势度不高,变化范围为0.02~0.60。依据浮游植物密度、优势种等群落结构特征评价得出,大莲湖水域水质介于中营养化至富营养化状态之间;由Pielou均匀度指数、Shannon-Wiener多样性指数及Margalef物种丰富度指数得出的评价结果差异较大,其中利用Pielou均匀度指数获得的评价结果与依据理化指标、浮游植物密度及优势种获得的评价结果基本一致,说明该指数适用于大莲湖水域水体营养状态的评价。     

远距离输送作用对南京大气污染的影响

为了研究近地层大气污染物远程输送对于南京地区的影响,结合南京北郊观测点的观测资料,对2008—2009年南京地区气团的后向轨迹进行了聚类分析,结果表明：O3质量浓度分布呈双峰型,分别于5—6月和8—10月达到了高峰,两年共计有36 d质量浓度超过了国家环境空气质量标准二级标准,其中两次峰值期间占81%和83%。NO2和SO2在冬季较其他季节质量浓度高。到达南京气流轨迹以东部气团（占总数37%）为主。在东部气团影响下,南京周边地区近地层O3、NO2和SO2质量浓度分别为99.5、54.0和76.6μg.m-3,大气污染物质量浓度均较高。从后向轨迹分析认为,与气团途经并携带了重污染的长三角地区近地层排放的气体污染物有关。相对于其他来向的气团,东部气团对于南京地区近地层的影响更重要。