俄罗斯布里亚特共和国植被NPP对气候变化的时空响应

以遥感和气象数据为主要数据源,运用改进后的CASA模型,估算了俄罗斯布里亚特共和国2000-2008年的植被NPP,并验证了模型的精度,分析了该地区植被NPP的时空变化规律及其与气候因子的相互关系。研究结果表明:时间上,植被NPP年际上呈现为在波动中上升,月份上表现为先升后降的趋势;空间上,植被NPP随经度的增加而增大,随纬度的增加而减小,由西南到东北逐渐递增的趋势;不同植被类型的NPP也不同,从大到小依此为:草地与沼泽林>森林>森林与草原>稀树草原>高山植被。其变化主要受气温和降水量变化的作用。改进后的CASA模型运用于布里亚特共和国植被NPP估算的精度较高。该研究对中国北方植被NPP估算和生态跨境研究具有借鉴意义。     

黑河下游重要生态功能区植被防风固沙功能及其价值初步评估

在遥感和地理信息系统支持下,利用风蚀输沙率模型,对1986-2006年期间黑河下游重要生态功能区植被的防风固沙功能及其价值进行了估算。结果表明: 1986、1996和2006年研究区植被防风固沙量分别为9 056×10⁴ t、4 972×10⁴ t和6 296×10⁴ t;不同植被覆盖的土地类型中,有林地防风固沙能力最强,其次为灌木林,低覆盖度草地最小;1986-2006年,区域植被生态系统的防风固沙功能呈现出先减弱后增强的趋势;植被防风固沙功能的空间分布差异性明显,防风固沙能力较高的区域主要零散分布在河流、湖泊沿岸等植被覆盖状况较好的区域;研究区域植被生态系统的防风固沙功能价值较大,2006年达到53.1×10⁸元,明显高于当年研究区的GDP。     

Modelling the impact of thermal adaptation of soil microorganisms and crop system on the dynamics of organic matter in a tropical soil under a climate change scenario

No consensus currently exists about how climate change should affect the status of soil organic matter (SOM) in the tropics. In this study, we analyse the impact of climate change on the underlying mechanisms controlling SOM dynamics in a ferralsol under two contrasting tropical crops: maize (C4 plant) and banana (C3 plant). We model the effect of microbial thermal adaptation on carbon (C) mineralisation at the crop system scale and introduce it in the model STICS, which was previously calibrated for the soil-crop systems tested in this study. Microbial thermal adaptation modelling is based on a reported theory for thermal acclimation of plant and soil respiration. The climate is simulated from 1950 to 2099 for the tropical humid conditions of Guadeloupe (French Antilles), using the ARPEGE model and the IPCC emission scenario A1B. The model predicts increases of 3.4 °C for air temperature and 1100 mm yr⁻¹ for rainfall as a response to an increase of 375 ppm for atmospheric carbon dioxide concentration in the 2090-2099 decade compared with the 1950-1959 decade. The results of the STICS model indicate that the crop affects the response of SOM to climate change by controlling the change in several variables involved in C dynamics: C input, soil temperature and soil moisture. SOM content varies little until 2020, and then it decreases faster for maize than for banana. The decrease is weakened under the hypothesis of thermal adaptation, and this effect is greater for maize (−180 kg C ha⁻¹ yr⁻¹ without adaptation and −140 kg C ha⁻¹ yr⁻¹ with adaptation) than for banana (−60 kg C ha⁻¹ yr⁻¹ and −40 kg C ha⁻¹ yr⁻¹, respectively). The greater SOM loss in maize is mainly due to the negative effect of warming on maize growth decreasing C input from residues. Climate change has a small effect on banana growth, and SOM loss is linked to its effect on C mineralisation. For both crops, annual C mineralisation increases until 2040, and then it decreases continuously. Thermal adaptation reduces the initial increase in mineralisation, but its effect is lower on the final decrease, which is mainly controlled by substrate limitation. No stabilisation in SOM status is attained at the end of the analysed period because C mineralisation is always greater than C input. Model predictions indicate that microbial thermal adaptation modifies, but does not fundamentally change the temporal pattern of SOM dynamics. The vegetation type (C3 or C4) plays a major role in SOM dynamics in this tropical soil because of the different impact of climate change on crop growth and then on C inputs.     

东江流域土壤、植被和悬浮物的碳、氮同位素组成

碳、氮同位素值对监测流域植被组成、环境变迁是一种非常有效的指标,为中短时间尺度环境变化研究提供了一条新的途径。以亚热带山区的东江流域为例,以流域内的植被、土壤及水体悬浮物为研究对象,应用其有机质同位素组成（δ13C、δ15N）,揭示流域植被的成分和环境变化的信息。研究发现：东江流域土壤碳同位素、C/N比值差值不大;植被的氮同位素差值明显,C/N比值差异较大。对东江流域悬浮物δ13C值近20年的监测表明：其值在早期逐年升高,近10年来转趋稳定并呈明显下降趋势,变化范围在-17.8‰～-26.1‰之间,反映了该流域植被破坏和恢复的过程以及土壤侵蚀状况的变化趋势。     

焚烧源挥发性重金属的排放对周边土壤和植被污染的研究进展

城市生活垃圾是一种成分复杂的混合废物,其中含有数量相当可观的重金属,采用焚烧法处理城市生活垃圾时,会有大量重金属因为高温而挥发进入烟气,一部分富集于焚烧飞灰中,而有少部分重金属因其挥发性较大而排放于大气中,最终随大气及雨水沉降而进入土壤和植被中,从而会对焚烧厂周边生态环境造成严重的危害。为了了解焚烧源挥发性重金属（汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）和砷（As））的排放对焚烧厂周边土壤和植被生态环境的污染状况,对近年来国内外学者在相关方面的研究状况进行了详细的文献综述,结果发现：国内学者对于焚烧源挥发性重金属的研究多限于焚烧中挥发性Hg对焚烧厂周边土壤的污染的调查研究,而对于焚烧源Cd、Pb、As对周边土壤和植被污染的调查研究相对较少;而国外学者已有的关于垃圾焚烧源重金属（Hg、Cd、Pb、As）对土壤和植被的污染研究只停留在重金属在土壤中的总的浓度和存在形态的研究,而对于挥发性重金属在焚烧源周边土壤和植被中的迁移转化规律方面的研究很缺乏,对于重金属污染物在土壤和植被中的蓄积及迁移转化规律研究较少。文章指出今后的研究应加强对挥发性重金属在焚烧厂周边土壤中的污染特征及其在土壤层以及植被中的蓄积总量和迁移转化机理的研究,这对于焚烧源挥发性重金属的污染防治以及对已被挥发性重金属污染的土壤和植被的生态修复具有重要的意义。     

太湖北部流域水化学特征及其控制因素

为了解太湖北部流域主要河网区水质受该流域地质状况、岩石和土壤的化学风化作用以及人类活动的影响等方面,对太湖北部流域河网区主要河道水体中的主要离子进行了采样研究。结果表明:太湖北部流域水体中的TDS平均值为355.74mg·L-1,变化范围为276.08～681.54mg·L-1,其中Ca2+和HCO3-是占绝对优势的离子,分别占阳离子和阴离子总量的46.2%和48.9%;其次是Na+和SO42-,分别占阳离子和阴离子总量的35.9%和27.5%。进而判断出该流域水化学类型是以碳酸盐岩石和蒸发岩来源为主的HCO3--Ca2+-Na+型。再从离子的自然起源和人类活动角度分别对水化学类型的控制因素进行分析,一方面利用吉布斯分布模式投点作图得出结论:其离子自然起源的优势机制是岩石的风化作用,而蒸发-结晶和大气降水的输入作用十分微弱,这与该流域的水文、地理、地质背景相一致;另一方面通过SPSS软件的相关关系分析得出结论:NO3-、SO42-、K+、Ca2+和Mg2+的相关性较强,与Cl-也呈正相关,说明水体中这些主要离子都具有共同的来源,其中NO3-的较高含量(平均值为14.74mg·L-1)反映了该流域受人类影响较大。尤其是NO3-与SO42-的相关性达到0.83,再次说明氮污染对该流域水体的酸化和水质变化有较大影响。     

北京市场常见水产品中总汞、甲基汞分布特征及食用风险

以甲苯二次萃取-直接测汞的方法对北京市场常见水产品中的甲基汞进行分析测定,并评价了食用人群的暴露风险。分析样品包括大黄鱼（Pseudosciaena crocea）、虾（Penaeus chinensis）等9种常见海产品以及武昌鱼（Megalobrama amblycephala Yih）、鳙鱼（Aristichthys nobilis）2种淡水海产品。测定结果表明：海产品中总汞和甲基汞质量分数要远高于淡水鱼中的总汞和甲基汞质量分数,总汞绝大多数是以甲基汞的形式存在,所占比例从74.7%到96.0%不等;对其中3种鱼类的鱼体甲基汞分布研究表明：肌肉中的甲基汞质量分数最高,肝脏中次之,鱼鳃中质量分数最低。根据我国水产品甲基汞标准,本研究中水产品甲基汞质量分数均低于国家标准,但根据世界卫生组织（WHO）和美国环保署EPA颁布的甲基汞摄入量参考值,食用银鳕鱼等甲基汞质量分数相对较高的水产品仍然存在一定的风险,应注意限量。     

库布齐沙漠自然植被与人工植被土壤水盐的空间异质性比较研究

干旱半干旱地区土壤水盐的空间分布对土地利用和生态恢复具有重要作用。运用传统统计学和地统计学对库布齐沙漠5种自然植被和5种人工植被0～10和10～20cm深度土壤水分和盐分的空间异质性进行了小尺度比较分析。结果表明：9种群落的土壤水盐平均值下层大于表层,且盐分的空间相关性较水分更高;人工植被土壤水分（CV=5.3%～22.7%）和盐分（CV=15.7%～51.2%）具有空间分布均匀、层间差异不明显等特征,而自然植被水分（CV=9.9%～32.6%）和盐分的（CV=26.9%～180.0%）却与之相反;小尺度上,人工植被土壤不同层间的水分关系、盐分关系以及水盐关系可能随建植时间的增加会越来越不明显,格局强度将不断减弱,这也极有可能改变大尺度上的水盐运移状况,进而影响研究区生态系统的稳定性和安全性。     

不同类型水生植物群落对铜绿微囊藻的化感作用

通过将不同类型水生植物群落种植水与藻类共同培养的方式研究了4种植物群落（群落A：梭鱼草Pontederia cordata＋黄菖蒲Iris pseudacorus-水罂粟Hydrocleys nymphoides;群落B：梭鱼草＋溪荪Iris sanguinea＋黄菖蒲;群落C：梭鱼草＋溪荪-大薸Pistia stratiotes;群落D：白花水龙Jussiaea repens-大薸＋水罂粟）对铜绿微囊藻Microcystis aeruginosa生长的化感作用。研究结果表明：4种植物群落种植水对铜绿微囊藻均具有较强的抑制作用,且随着群落种植时间的延长,种植水对铜绿微囊藻的抑制作用越强。4个植物群落对铜绿微囊藻生长的抑制作用由大到小依次是：群落A,群落B,群落C,群落D。     

辽河三角洲地区植被的地上净初级生产力格局及其制约因子

植被地上净初级生产力是监测和评价生态系统功能的重要指标之一,也是农业区划和生态资源分区管理的重要依据。通过实地调查,研究了辽河三角洲地区的植被地上净初级生产力的空间分布格局及其制约因子。2008年9月末,在辽河三角洲地区设立79个调查点,调查了植被地上净初级生产力、土壤和水文特征。借助ArcGIS软件制作了植被地上净初级生产力的分层设色等值线图,并利用简单相关分析和无条件主成分分析方法探讨了植被地上净初级生产力与环境因子的关系。结果发现：辽河三角洲地区的植被地上净初级生产力具有内部较低,外围较高的半环形分布格局。在三角洲内部,植被地上净初级生产力一般1 500 g.m-2.a-1左右;外围一般3 000 g.m-2.a-1以上。这种分布格局不仅与植被类型分布有一定的相关性,而且还与海拔高度、土壤含水量、土壤容重和土壤总磷等自然环境因子有明显的相关性。多种证据表明土壤含水量是决定辽河三角洲地区植被地上净初级生产力格局的最直接、最重要的自然环境因子。