20世纪初以来沂蒙山区森林植被动态及其对气候变化的响应——基于遥感和树轮的研究

遥感能够直接反映植被生长信息,但目前观测时间较短;树轮资料可以弥补遥感手段的不足,但往往缺乏与植被生长状况（如植被生产力）的直接关联。已有研究往往计算不同植被指数指标和树轮指数的相关性,并基于此来重建长时间尺度的植被动态信息。但基于相关性所选取的指标在不同地区存在较大差异,不利于空间对比研究。以沂蒙山区为研究区,选取能够有效表征植被年初级生产力的生长季NDVI累积值指标,利用Bootstrap法建立了其与树轮宽度的关系,重建了20世纪初期以来植被动态时间序列,并分析了变化特征及其与气候变化的关系。结果表明：沂山地区生长季NDVI累积值的多年平均值为7.36,低于蒙山和塔山地区;蒙山地区植被状况呈现好转趋势,特别是20世纪90年代之后植被好转趋势更加明显,而塔山和沂山地区植被无显著变化。小波分析结果表明研究区植被动态存在较显著的2 a、4 a或8 a尺度的周期变化,与生长季帕尔默干旱指数及平均温度的周期变化相一致,但干旱指数与植被动态具有更高的相关性。本研究综合运用树轮与遥感技术发展了长时间尺度植被动态时间序列重建方法,有助于更好地理解植被动态及其对气候变化的响应。     

黄土丘陵区撂荒恢复过程中植物群落组成与土壤养分及酶活性变化的关系

为揭示黄土丘陵区植被恢复过程中土壤性质变化趋势,以黄土丘陵区10~45a的撂荒地为研究对象,分析撂荒后植被恢复过程中植物群落演变规律、土壤养分含量、4种酶活性变化及其相关关系.结果表明,随着撂荒年限的增加,恢复过程中主要群落的演变为猪毛蒿(Artemisia scoparia)→达乌里胡枝子(Lespedeza dahurica)+铁杆蒿(Artemisia sacrorum)→茭蒿(Artemisia giraldii)+铁杆蒿→白羊草(Bothriochloa flaccidum)+茭蒿,群落多样性指数整体表现为先增后减的趋势,菊科(Compositae)、禾本科(Poaceae)及豆科(Leguminosae)这3科占比从66. 67%降至50%,后上升到75%.土壤有机碳(SOC),全氮(TN)、全磷(TP)、速效氮(AN)、速效磷(AP)与碱性磷酸酶(ALP)、过氧化氢酶(CAT)、脲酶(UE)与蔗糖酶(SC)这4种酶活性呈增加趋势,但增加程度不同,化学计量比总体呈波动上升趋势.菊科、禾本科与豆科相比总科数、总属数、总种数及植物多样性,对养分和酶活性有更显著的影响,贡献率分别为72. 8%、69. 1%、66. 0%,且三大科对土壤酶的影响大于土壤养分,其中禾本科与豆科对养分及酶活性表现为正影响,而菊科表现为负影响.撂荒恢复过程中草地群落优势科占比的升高显著影响土壤酶的升高,并导致土壤养分变化.     

宁南山区人工林草对土壤真菌群落的影响

以宁南山区天然草地（长芒草（Stipa bungeana Trin））为参照,选取2种典型人工恢复植被：人工草地（苜蓿（Medicago sativa））和人工林地（柠条（Caragana korshinskii Kom））的表层土壤（0-20cm）为研究对象,利用Miseq高通量测序技术分析土壤真菌的多样性、物种组成及其相对丰度变化特征,并采用冗余分析（RDA）的方法研究环境因子对不同植被土壤真菌群落的影响.结果表明：3种植被样地土壤样品共测得真菌27个门,44个纲,70个目,91个科.其中,优势菌门有子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）,丰度分别为71.8%和15.2%;优势菌纲主要有：粪壳菌纲（Sordariomycetes）、座囊菌纲（Dothideomycetes）、伞菌纲（Agaricomycetes）和盘菌纲（Pezizomycetes）;优势菌属有：赤霉菌属（Gibberella）、肾形虫属（Colpoda）、水球壳属（Hydropisphaera）、叶生壳属（Floricola）、管柄囊霉属（Funneliformis）和Marcelleina.土壤真菌丰富度和多样性在苜蓿地最大,柠条地最小.球囊菌门（Glomeromycota）在天然草地的丰度最高,为4.8%;子囊菌门丰度在苜蓿地里最大,达82.6%,在柠条地最低,为56.8%;担子菌门和分类不明确门（Unclassified）在柠条土壤中丰度最大,分别为：25.3%和7.9%,在苜蓿地中最低,分别为：7.1%和0.8%.盘菌纲在天然草地中的丰度最高,为17.8%,且显著高于柠条地.伞菌纲在（Agaricomycetes）柠条地中的丰度明显高于苜蓿地.Heatmap热图分析表明,尽管苜蓿地中土壤真菌群落与天然草地的相似度更高,但是天然草地中AM真菌（Arbuscular mycorrhizal Fungi）的相对丰度最大,种植苜蓿使土壤致病菌属的相对丰度增加,柠条地的肾形虫属相对丰度最高.人工林草对土壤真菌的群落组成和多样性有较明显的影响.土壤水分（SW）、有机碳（TOC）和全氮（TN）是影响宁南山区林草地土壤真菌群落的主要理化因子.     

Vegetation changes in Conservation Reserve Program lands in interior Alaska

Over 14 million hectares of erosion prone cropland in the United States has been converted into grasslands through the Conservation Reserve Program (CRP) administered by the United States Department of Agriculture, however, studies of the effects of CRP enrollment on plant communities and subsequent plant succession are largely lacking. In Delta Junction, Alaska plant communities in CRP fields are transitioning from grasslands to shrub dominated plant communities, which are resulting in compliance problems with program regulations that state “fields must be maintained in a condition that permits easy conversion to cropland”. To determine plant succession and how previous land management and soils might influence the transition, we measured plant populations in 20 CRP fields throughout Delta Junction using modified-Whittaker plots. These data were combined with data on current management practices, previous farming history, soils, soil properties, diversity indices, and time since land was cleared and analyzed with nonmetric multidimensional scaling ordination to determine factors that influence plant succession. Time in the CRP was the only factor consistently influencing plant succession. As time in the CRP increased, the planted introduced grasses brome grass (Bromus inermis) and red fescue (Festuca rubra) and the native pteridophyte (Equisetum arvense) decreased, whereas a native grass (Calamigrostis canadensis), five native forb, two native shrub, and three native tree species increased. Plant diversity increased at a rate of more than 2 species per 1000 m² per year. Regression analyses of plant species and plant groups using time in the CRP as the dependent variable resulted in the identification of outlier CRP fields with significantly more or less than expected covers of vegetation. All fields with these outliers had reasonable explanations for the differences in cover that were unrelated to the overall rate of plant succession. Current management practices will result in incompliant fields and different management practices that result in woody vegetation control is key to maintaining CRP fields in compliance.     

微波活化制备麻疯树果壳活性炭研究

实验采用微波法制备麻疯树果壳活性炭,以磷酸为活化剂,在800W固定微波功率下,辐照时间和活化剂的浓度是主要影响因素。最佳条件为辐照时间8min,磷酸浓度40%。最佳条件下制得的果壳炭碘值达704.4mg/g。测得该果壳炭比表面积为651.6m2/g,总孔容达0.49mL/g,孔结构以1～10nm孔径为主,达到商业活性炭的标准。表面官能团以含O官能团和含C官能团为主,其中C-C类和C-O类官能团含量较高。     

华北油田二连分公司蒙古林作业区生态环境质量状况研究

本文选取二连油田蒙古林作业区生态环境质量为研究对象,对该区域内的土地利用／覆盖状况、植被状况、景观类型及其破碎度进行定性、定量研究。结果表明：（1）2008年,该区域土地利用类型主要为有林地、中覆盖度草地、低覆盖度草地、工矿交通建设用地和盐碱地等;工交建设占地明显。（2）该区2008年主要植物群落类型有：克氏针茅＋羊草＋杂类草、克氏针茅＋锦鸡儿＋杂类草、羊草＋针茅＋杂类草等;受到气候变暖等原因影响,小针茅已经在本区广泛分布。（3）该区2008年主要景观类型为针茅＋锦鸡儿草原景观、针茅草原景观、羊草草原景观、林地景观、人工建设区景观和道路景观;景观破碎度较高,人为干扰较为严重。建议相关单位足够重视并采取切实可行的措施,防止本区生态环境恶化。     

植被恢复对矸石山生态环境效应影响研究

以兴隆庄煤矿绿化矸石山和裸露矸石山为研究对象,研究了植被恢复对矸石山生态环境效应的影响.结果表明,植被的恢复重建了矸石山生态系统,改善了矸石山生态环境:气温平均降低3.7℃、空气相对湿度提高了7.1%,矸石山近地层SO2、NOx和TSP粉尘日均浓度分别降低了0.1471 mg/m3,0.0004 mg/m3 0.0389 Mg/m3矸石山植被的恢复增加了矸石山土壤比重,降低了土壤容重、提高了土壤有机质含量.     

微波消解-紫外分光光度法测定水中总氮

在分析比较前人实验方法的基础上,采用微波消解一紫外分光光度法测定水中总氮含量.对几种常见态氮溶液进行消解,如硝态氮、亚硝态氮和铵态氮,在确定消解时间后,作出校准曲线,并进行精密度检验.结果表明,该方法与国家标准方法相比具有操作简单、省时、消解完全、精密度较高等优点.     

城市污泥微波干化及污染物析出特性研究

采用直接热干化和微波两种方法对3种城市污泥进行了研究,分别考察了温度、污泥厚度、微波功率对干化过程的影响,并研究了干化气体的二次污染问题。研究表明,直接热干化耗时长,温度和污泥厚度是影响干化过程的主要因素;微波干化耗时短,效率高;厚度为4 mm的污泥在微波功率为1 200 W时,仅需3min含水率降至10%以下。微波干化气体的冷凝液COD,NH_4~+-N指标明显低于直接热干化。     

两种方法测定铅锌尾矿中砷含量的比较研究

以铅锌尾矿样为测试样品,标土为质控样,分别用王水水浴-原子荧光法和微波消解-原子荧光法测定尾矿中砷含量,通过比较两种方法的实验过程以及数据结果,找出相对更适宜测定铅锌尾矿中砷含量的方法。结果表明,两种方法测定的标土砷含量均在推荐值范围内,微波消解尾矿样测定结果的相对标准偏差较小,重现性更好;实验过程中,微波消解-原子荧光法速度快,耗时短,效率更高。使用微波消解法测定铅锌尾矿中砷含量的结果更接近于样品的真实值。