苏州工业园区不同生境鸟类群落结构及季节动态

2012年5月至2013年4月,在苏州工业园区选择了4种生境,设置了17条样线、24个样点,逐月对鸟类群落进行了研究。共记录到鸟类130种,隶属12目41科,雀形目鸟类占主要地位,其中留鸟、夏候鸟、冬候鸟和旅鸟分别占鸟类总种数的26.15%、25.38%、27.69%和20.77%。区系以广布种和古北界种类为主,兼有东洋界种类,具有南北过渡的明显特征。从季节动态变化上看,园区鸟种数由多到少表现为春季冬季秋季夏季;密度由高到低表现为冬季秋季春季夏季。湿地生境鸟类种数最多,分布均匀;道路生境鸟类种数最少,分布不均,但优势种突出,以常见的伴人雀形目鸟类为主。聚类结果显示,环境条件是影响鸟类组成的重要因素。     

紫色土区裸露地植被恢复技术

通过现场调查和样方调查法,分别调查衡阳市紫色岩裸露地的地形、地貌、气候、母岩、土壤等因子,以及植被分布、生态环境、植物生长等.在此基础上,采用对比研究法,有选择地进行植物及其配置模式的适宜性试验、整地方式的对比试验、宜林型紫色土经济林树种选择试验,评价不同立地条件类型下的植物适宜性与不同配置模式群落的生态适宜性及水土保持能力,最终筛选出不同立地条件类型下适宜的植物及其配置模式与整地方式,为紫色土裸露地植被恢复与宜林地经济开发提供理论依据和技术基础.表18,参11.     

露天矿排土场边坡自然恢复规律及其环境解释

露天矿排土场边坡水土流失严重,易发生地质灾害,急需开展生态恢复和土地复垦研究。为了解排土场边坡植物群落演替规律以及植物对生境因子的响应关系,本研究以阜新露天矿不同恢复年限排土场边坡为对象,调查不同坡向和坡位的植物组成、数量、高度和盖度,采用双向指示种法（TWINSPAN）对植物群落进行分类;同时分析边坡土壤物理、化学和生物学性质,采用去趋势典范对应分析（DCCA）方法研究群落分布格局与环境因子的关系。结果表明,排土场边坡共出现27种植物,物种数量小于平台。植物群落在阴坡和阳坡呈现出不同的演替格局,阴坡演替顺序为狗尾草（Setaira viridis）＋茵陈蒿（Artemisia capillaries）＋铁杆蒿（Artemisia sacrorum）→狗尾草＋铁杆蒿＋白蒿（Artemisia anethoides）→铁杆蒿＋狗尾草;恢复10 a后,铁杆蒿在中上坡位占据优势地位,植物种类和数量下降,植物群落呈逆向演替。阳坡演替顺序为蒺藜（Tribulus terrestris）＋旱稗（Echinochloa hispidula）＋狗尾草→狗尾草＋蒺藜＋白蒿→狗尾草＋页蒿（Carum carvi）＋白蒿,植被演替进程缓慢。DCCA排序表明,第一轴主要反映植物群落随坡位、土壤水分、氮元素有效性和周转的变化规律,其与土壤pH值和脲酶紧密相关;第二轴主要反映植物群落随着恢复年限和土壤磷素有效性的梯度变化,其与土壤容重、速效磷、蔗糖酶和碱性磷酸酶紧密相关。排土场边坡必须采取人工恢复措施,土壤酶活性对植物群落分布影响较大。     

Bridging gaps in demographic analysis with phylogenetic imputation

Phylogenetically informed imputation methods have rarely been applied to estimate missing values in demographic data but may be a powerful tool for reconstructing vital rates of survival, maturation, and fecundity for species of conservation concern. Imputed vital rates could be used to parameterize demographic models to explore how populations respond when vital rates are perturbed. We used standardized vital rate estimates for 50 bird species to assess the use of phylogenetic imputation to fill gaps in demographic data. We calculated imputation accuracy for vital rates of focal species excluded from the data set either singly or in combination and with and without phylogeny, body mass, and life-history trait data. We used imputed vital rates to calculate demographic metrics, including generation time, to validate the use of imputation in demographic analyses. Covariance among vital rates and other trait data provided a strong basis to guide imputation of missing vital rates in birds, even in the absence of phylogenetic information. Mean NRMSE for null and phylogenetic models differed by <0.01 except when no vital rates were available or for vital rates with high phylogenetic signal (Pagel's λ > 0.8). In these cases, including body mass and life-history trait data compensated for lack of phylogenetic information: mean normalized root mean square error (NRMSE) for null and phylogenetic models differed by <0.01 for adult survival and <0.04 for maturation rate. Estimates of demographic metrics were sensitive to the accuracy of imputed vital rates. For example, mean error in generation time doubled in response to inaccurate estimates of maturation time. Accurate demographic data and metrics, such as generation time, are needed to inform conservation planning processes, for example through International Union for Conservation of Nature Red List assessments and population viability analysis. Imputed vital rates could be useful in this context but, as for any estimated model parameters, awareness of the sensitivities of demographic model outputs to the imputed vital rates is essential.     

基于SEBAL模型的赤峰市植被修复下林草蒸散耗水特征

水是制约干旱半干旱地区实现可持续发展的关键因素,维持降水与蒸散发的平衡是开展植被修复工程时需要着重考量的因素.利用陆面地表平衡算法（Surface Energy Balance Algorithm for Land,SEBAL）模型反演了2000年、2008年、2016年赤峰市全域及森林与草地生态系统的实际蒸散发,通过参考蒸散比不变法与日气象数据将反演结果扩展至日尺度,累加得到月际与生长季尺度的实际蒸散发;结合降水变化,分析植被修复工程开展后赤峰市实际蒸散发的时空变化特征与水分盈亏状况.结果表明:①2000年、2008年、2016年赤峰市生长季的实际蒸散量分别为440.86、452.76、474.34 mm,呈增加趋势,蒸散发高值区（>400 mm）由北向南扩增.②2016年生长季森林分布区的耗水量比2000年增加了27.69×108 t,水分亏缺量增加了8.03×108 t,表明过度造林会使森林生态系统遭受严重的干旱胁迫.③一个生长季内,草地生态系统蒸散量的增幅远低于森林生态系统,1 m2草地生态系统的耗水量比森林生态系统少0.18 t.研究显示,在降水量低于300 mm的区域,草地生态系统面临较轻的干旱,且部分区域可以实现水分平衡.为了维持区域水资源存量,建议赤峰市在今后的植被修复工作中,对于降水量低于300 mm的区域以草本修复为主.      

基于ADAMS的机械式内割刀切割失效影响研究

割刀常因振动而折断刀片,造成切割设备失效,影响施工安全。为降低ND-J114型号机械式内割刀的事故率提高割刀使用寿命,采用多体动力学的方法,利用ADAMS软件对其切削套管的过程进行动态模拟,在不同钻压和转速情况下,对割刀切削力和角加速度的变化规律进行分析,从割刀振动的角度出发,通过降低割刀的振动来降低刀片折断的风险。分析结果表明:割刀在切削套管的过程中最优钻压为4 800 N,割刀运转平稳;切削力的大小跟钻压近似于成正比关系;割刀最优转速为29 r/min,割刀运转平稳;切割转速在10~30 r/min时,切割效果较好,切割设备越不易折断;转速对切削力大小的影响较小。     

互花米草对苏北滨海湿地表土有机碳更新的影响

自互花米草引入苏北滨海湿地后,逐渐替代本土植物盐蒿并形成单一植被的互花米草湿地.选择苏北地区盐蒿湿地及不同生长年限的互花米草湿地,采集其表层土壤样品,分别测定全土和分离的土壤粒径组分中总有机碳及δ13C值,分析湿地土壤有机碳浓度及其同位素组成的变化.结果表明,互花米草引入盐蒿湿地后,表层土壤有机碳浓度显著增加(增量达70%),且随着互花米草生长时间延长而明显增加.与盐蒿湿地相比,互花米草湿地土壤中大团聚体(>250mm)和微团聚体组分(53~250mm)有机碳浓度均显著增加,而粉粒组分(2~53mm)则无明显变化.互花米草湿地土壤原状土及各粒径组分的δ13C值均明显高于盐蒿土壤,源于互花米草的新碳在各粒径组分中均有分布,但主要富集在大团聚体组分中,占该组分总碳的31%~43%,说明互花米草生长对土壤有机碳浓度增加主要反映在粗粒径组分中,而对粉、黏粒组分则影响较小.     

化学工业园的系统动力学仿真与调控

化学工业园属行业类工业园,入区企业主要为生产和销售化学工业品的化工企业,其排放的化学品污染物极易造成水环境和大气环境质量的恶化,为避免环境风险事故,必须对化学工业园的发展过程进行模拟和控制.以泰兴经济开发区为研究对象,在其现阶段发展基础上,根据该园区的实际情况,采用系统动力学(System Dynamics)模拟不同情景下的远期发展目标.基础仿真结果表明,泰兴经济开发区的环境现状不容乐观,尤其是大气环境污染几乎达到环境容量极限.情景分析表明,该开发园区必须将产业发展速度控制在18%,同时降低工业能耗,提高脱硫效率至90%以上,污水处理厂规模日处理量达4.9×104 t,才能保证其持续、稳定、健康的发展.      

植被恢复对侵蚀型红壤碳吸存及活性有机碳的影响

依托江西水土保持生态科技园,研究了侵蚀型红壤退化裸地恢复为百喜草地、柑橘果园和湿地松林后,0~100 cm深度范围内不同土层(0~10、>10~20、>20~40、>40~70和>70~100 cm)中w(TOC)(TOC为总有机碳)以及表层(0~40 cm)土壤中活性有机碳组分含量的变化. 结果表明:①退化裸地土壤中w(TOC)和有机碳库储量分别仅为4.73 g/kg和48.41 t/hm2,均处于较低水平,w(TOC)的垂直分布特征也不明显;恢复为百喜草地和柑橘园后,w(TOC)分别增至7.08和7.69 g/kg,有机碳库储量分别增至55.09和70.78 t/hm2,并且植被恢复对表层土壤中w(TOC)影响显著,而对深层(>40 cm)土壤影响有限. ②以退化裸地为对照,百喜草地和柑橘果园土壤碳吸存量分别为6.68和22.36 t/hm2,平均碳吸存速率分别为0.51和1.72 t/(hm2·a);以保存较好的湿地松林为参照,退化裸地、百喜草地和柑橘果园土壤碳吸存潜力分别为23.71、17.03和1.34 t/hm2,说明严重侵蚀地的碳吸存潜力巨大. ③侵蚀型红壤退化裸地的植被恢复可积极促进表层土壤中DOC(水溶性有机碳)、MBC(微生物生物量碳)和POC(颗粒有机碳)的积累,同时该影响存在表聚效应,即植被恢复后土壤表层中活性有机碳组分含量在w(TOC)中所占比例增大.      

湖滨带生态退化及其与人类活动的相互作用

湖滨带属于水陆生态交错带,是湖泊水生态系统与陆地生态系统间非常重要的过渡带. 根据湖滨带生态退化的表现形式,可以将湖滨带生态退化过程归纳为渐变退化、间断不连续退化、跃变退化、突变退化及复合退化5种类型. 系统自然退化是一个漫长渐变的过程,而人为干扰往往带有冲击负荷与胁迫压力.人类对湖滨带生态退化的影响与人类文明的发展历程密切相关,随着人类开发自然、利用自然能力的加强,对湖滨带生态退化的影响深度、范围也明显增强. 在文明初始阶段,人类对湖滨带处于被动适应及竞争利用的状态;文明成长阶段,人类开始对湖滨带进行主动开发及可控利用;在文明成熟阶段,从对湖滨带单纯开发利用拓展为发挥综合生态服务功能. 另一方面,湖滨带生态退化对人类产生的影响主要体现在生物资源萎缩、洪水灾害损失增加、可利用淡水资源减少、对人体健康造成威胁、美学价值丧失、影响水文化的历史传承等. 研究湖滨带的退化过程及其与人类活动之间的相互作用、相互影响关系,认清湖滨带自身的发展规律,识别湖滨带退化的驱动因子,有助于我们进一步保护湖滨带、修复退化的湖滨带或提出减缓湖滨带退化过程的有利措施.