冀东铁矿2种恢复模式植被演替过程中群落结构及生物多样性比较研究

油松（Pinus tabulaeformis）耐低温、干旱和贫瘠,是我国北方温性针叶林中分布最广的森林群落,也是我国北方广大地区最主要的本土造林树种之一,火炬（Rhus typhina Linn.）根萌蘖力强,耐寒、耐旱、耐盐碱,是一种适应周围环境能力极强的外来引入种树种。采用空间代替时间的方法,以冀东铁矿不同年份种植的人工火炬林和人工油松林群落为研究对象,采用样方法进行调查取样,分析了2种恢复模式不同演替阶段群落结构的变化,群落动态,同时采用Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数分析了物种多样性在群落演替过程中的动态变化,在此基础上,对比分析了2种恢复模式在生态效益方面的优劣。主要结果如下：1）短期来看,火炬可以迅速提高植被盖度,增加生物量,但是,长期来看,随着火炬的快速萌集繁殖和林分的郁闭,林下草本急剧减少,形成火炬单优群落,而不能形成稳定的顶级群落。2）短期来看,油松生长缓慢,其生态效益远小于火炬群落,但是油松群落经过11年的演替形成了乔-灌-草3层结构,群落结构逐渐完善。3）演替初期火炬群落优势种以猪毛蒿（Artemisia scoparia）、狗尾草（Setaria viridis）等耐干旱的植物为主,演替后期林下物种迅速减少以至大量消失;油松群落经过11年的恢复,群落草本层植物种数逐渐增大,从一年生先锋植物占优势过渡到以白羊草（Bothriochloa ischaemun）和硬质早熟禾（Poa sphondylodes）为建群种,并出现了黄刺玫（Rosa xanthina）和胡枝子（Lespedeza bicolor）等多年生灌木。4）演替初期Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener指数表现为：火炬群落﹥油松群落,演替后期则相反,这主要是由群落内种间竞争关系和水热环境的差异造成。4）综合植物群落盖度、物种多样性和群落未来的演替趋势,火炬长期的生态效益远不及油松树种。     

响应面法优化O_3/H_2O_2/UV工艺降解1,2,4-三氯苯

研究了O3/H2O2/UV臭氧光催化工艺对水中TCB的降解效果,考察了TCB初始浓度、O3转化率、H2O2投加量及pH值对TCB降解效果的影响及其动力学分析,并通过响应面分析法对实验条件进行了优化组合.结果表明,O3/H2O2/UV对TCB的降解均遵循准一级反应动力学,其中条件优化组合后的反应动力学方程为y=0.0219x-0.0127,准一级反应速率常数为0.0219 min-1,所得线性相关系数为0.983.响应面分析结果表明,在TCB初始浓度0.3 mg.L-1、pH=10.1、H2O2投加量0.33 mmol.L-1、O3转化率99.75%的最优工艺组合条件下,TCB的3次平均去除率为94.2%,与预测值95.0%吻合度较高.     

不同生态工程组合系统对南方水源地污水的净化效果

于2010年6月(丰水期)和11月(枯水期),对我国南方水源地农村生活污水处理系统(系统Ⅰ)以及农田排水处理系统(系统Ⅱ)的常规污染物和藻类进行调查,分析比较两个系统对常规污染物以及藻类的去除效果.结果表明,系统Ⅰ出水中的生化需氧量、化学耗氧量、总磷、总氮和悬浮物等指标均符合《国家城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)回用水要求,该系统中共监测出浮游植物6门53属74种,系统Ⅰ丰水期对藻类细胞总密度和叶绿素a的去除率分别为87.71%和58.87%,枯水期为95.73%和58.57%;系统Ⅱ出水中的生化需氧量、化学耗氧量、总磷、总氮和氨氮等指标优于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类水标准,该系统监测出浮游植物6门48属66种,系统Ⅱ丰水期对藻类细胞总密度和叶绿素a的去除率分别为62.43%和72.25%,系统Ⅱ丰水期的藻类处理效果优于枯水期.对两个系统的水质净化效果进行比较,系统Ⅰ对总氮、藻类细胞密度、叶绿素a的去除效果优于系统Ⅱ,系统Ⅱ对氨氮的去除效果优于系统Ⅰ.两种生态工程组合系统的水质净化效果明显,能为南方类似水源地污水处理和水生生态态系统恢复提供技术支持.图3表2参33     

川西亚高山暗针叶林恢复初期土壤酶活性研究

研究以川西亚高山暗针叶林恢复过程中初级阶段的鲜类阔叶林（MBLF）、鲜类针阔混交林（MCBLF）和箭竹阔叶林（BBLF）土壤为研究对象,针对不同森林类型采用多点分层[0-10 cm（A层）、10-20 cm（B层）、20-30 cm（C层）和30-40 cm（D层）]采样、测定混合样的方式,研究了不同森林类型不同土层土壤的pH值、有机碳、全氮、全磷含量及脲酶、酸性磷酸酶、淀粉酶、过氧化氢酶、蛋白酶和蔗糖酶活性。研究结果表明,MBLF、MCBLF、BBLF不同土层土壤pH值均低于5.0,有机碳、全氮、全磷含量呈下降趋势,且有机碳、全氮与A层土壤差异显著（P〈0.05）。MBLF和BBLF随土层深度的增加脲酶活性较A层呈显著下降趋势（P〈0.05）,而MCBLF土壤脲酶活性以B、C层活性最高,分别为A层的1.22和1.08倍。蔗糖酶和酸性磷酸酶活性呈现先升后降的趋势,均以MCBLF活性最高;在林型MCBLF和BBLF中,随着土层深度的增加,蛋白酶和淀粉酶活性较A层显著降低（P〈0.05）,而MBLF、MCBLF、BBLF过氧化氢酶活性则一直呈显著下降趋势（P〈0.05）,D层过氧化氢酶活性分别为A层的60.21%、73.37%和46.84%。     

Climate change and the cost of conserving species in Madagascar

We examined the cost of conserving species as climate changes. We used a Maxent species distribution model to predict the ranges from 2000 to 2080 of 74 plant species endemic to the forests of Madagascar under 3 climate scenarios. We set a conservation target of achieving 10,000 ha of forest cover for each species and calculated the cost of achieving this target under each scenario. We interviewed managers of projects to restore native forests and conducted a literature review to obtain the net present cost per hectare of management actions to maintain or establish forest cover. For each species, we added hectares of land from lowest to highest cost per additional year of forest cover until the conservation target was achieved throughout the time period. Climate change was predicted to reduce the size of species' ranges, the overlap between species' ranges and existing or planned protected areas, and the overlap between species' ranges and existing forest. As a result, climate change increased the cost of achieving the conservation target by necessitating successively more costly management actions: additional management within existing protected areas (US$0-60/ha); avoidance of forest degradation (i.e., loss of biomass) in community-managed areas ($160-576/ha); avoidance of deforestation in unprotected areas ($252-1069/ha); and establishment of forest on nonforested land within protected areas ($802-2710/ha), in community-managed areas ($962-3226/ha), and in unprotected areas ($1054-3719/ha). Our results suggest that although forest restoration may be required for the conservation of some species as climate changes, it is more cost-effective to maintain existing forest wherever possible.     

乙虫腈及其代谢产物在稻田中的残留消减动态研究

采用加速溶剂萃取提取、florisil固相萃取小柱净化、气相色谱（电子捕获检测器）测定的方法,研究了江苏南京、江西南昌和福建永泰3地稻田施用乙虫腈农药后,乙虫腈农药及其代谢产物在水稻植株、田水和土壤中的残留消减动力学规律,以及在水稻植株、土壤、稻壳和糙米中最终残留情况。结果表明,乙虫腈母体在南京、南昌和永泰3地水稻植株、土壤、和稻田水中的消减半衰期分别为3．0、4．1和8．3d,9．2、16．9和9．9d,2．8、6．9和10．9d;母体和代谢产物总量在南京、南昌和永泰3地水稻植株、土壤、和稻田水中的消减半衰期分别为8．5、8．2和4．0d,37．1、58．2和20．2d,4．4、8．2和10．8d。在稻田中按照最高推荐剂量和最高推荐剂量1．5倍施用乙虫腈,施药1~2次时,在收获的糙米中乙虫腈的均未检出。     

矿工故意违章行为影响因素系统动力学仿真研究

为进一步探析矿工故意违章行为演化规律,在分析矿工故意违章行为影响因素基础上,基于系统动力学(SD)原理,构建矿工故意违章行为影响因素系统模型。运用Vensim软件仿真分析各因素对故意违章行为的动态影响,实现故意违章行为演化过程的动态模拟仿真。结果表明:工作倦怠和故意违章示范对矿工故意违章行为具有促进作用,安全领导和安全氛围对其具有抑制作用;各影响因素对矿工故意违章行为的作用在力度、起效时间和效用存续期方面均存在差异;在4个因素交互作用下,故意违章行为演化过程呈现出阶段性规律。     

三峡地区废弃地植被生态恢复与重建的生态学研究

废弃地是一类极度退化的生态系统。对三峡地区的矿山废弃地、退（弃）耕地、工程建设废弃地、垃圾填埋场、地质灾害废弃地、砍伐迹地等废弃地类型的形成原因进行了调查分析,并结合国内外恢复生态学的研究进展,讨论了该地区废弃地植被恢复与重建的一般规律,对该地区废弃地植被恢复与重建的对策及其方法与步骤提出了一些建议。认为人类干扰是该地区废弃地形成的主要原因。废弃地植被的恢复与重建应该遵循规划系统性、设计与施工生态性、目标植被的物种多样性等原则。而土壤基质的固定与恢复、先锋群落的构建、后期管理中生物多样性的逐步丰富是三峡地区废弃地植被生态恢复与重建过程中三个关键的步骤与内容。     

废弃采石场植被自然恢复过程中物种多样性变化特征

以浙江省舟山市的废弃采石场为例,在对植被情况进行调查的基础上,采用时空互代的方法,探讨废弃采石场植被自然恢复过程中物种多样性的变化规律. 结果表明:随着废弃地自然恢复年限的增加,植物种的组成发生较大变化,由单一的物种组成结构逐渐发展为复杂的物种组成结构,并逐渐趋于动态平衡. 在近50 a的自然恢复过程中,在样方中共出现20科40属42种植物,其中以禾本科和菊科为主. 在整个自然恢复过程中,群落物种多样性指数(H′,D)、丰富度指数(Ma,Pa)和均匀度指数(Jp,Ea)随植被恢复表现出由低至高而后又降低的变化趋势. 均匀度指数(Jp,Ea)在15～<25 a达到峰值,而多样性指数(H′,D)和丰富度指数(Ma,Pa)的峰值则出现在25～<40 a. 根据不同恢复年限群落物种种类的演替特征和物种多样性指数的变化规律,可大致将研究区废弃地植被自然恢复过程划分为初级演替期(<9 a)、初级交替期(9～<15 a)、高级交替期(15～<25 a)、高速恢复期(25～<40 a)以及恢复稳定期(40～50 a)5个演替阶段.      

Evolutionary diversity and spatiotemporal dynamics of a spatial game

In this paper, the evolution of cooperation is studied by a spatially structured evolutionary game model in which the players are located on a two-dimensional square lattice. Each player can choose one of the following strategies: “always defect” (ALLD), “tit-for-tat” (TFT), and “always cooperate” (ALLC). Players merely interact with four immediate neighbors at first and adjust strategies according to their rewards. First, the evolutionary dynamics of the three strategies in non-spatial population is investigated, and the results indicate that cooperation is not favored in most settings without spatial structure. Next, an analytical method, which is based on comparing the local payoff structures, is introduced for the spatial game model. Using the conditions derived from the method as criteria, the parameter plane for two major parameters of the spatial game model is divided and nine representative regions are identified. In each parameter region, a distinct spatiotemporal dynamics is characterized. The spatiotemporal dynamics not only verify that the spatial structure promote the evolution of cooperation but also reveal how cooperation is favored. Our results show that spatial structure is the keystone of the evolution of intraspecific diversity.