岷江上游地区景观格局优化

岷江上游是我国十分典型的山地生态脆弱区。该地区的生态环境意义十分重大，既是长江上游生态屏障的重要组成部分，更是成都平原的重要生态屏障和水源生命线，其生态环境状况直接影响成都平原水资源的质量和数量，以至影响到整个岷江流域甚至整个长江上游的生态环境与社会经济发展。对岷江上游的生态服务和景观格局的变化进行分析和优化得到如下主要结论： 1岷江上游地区近几十年来土地利用发生了很大的变化，农田面积显著增加，森林面积减少，草地有所增加；研究区总体生态服务价值减少了771.11亿元。对岷江上游各时期的生态服务功能经济价值的计算和比较，研究表明应对土地利用结构进行相应的、有区别的调整，实施退耕还林还草，以优化岷江上游地区的生态服务功能，还应该实施计划生育政策；应增加蔬菜瓜果的种植面积，增加当地的经济收入。 2岷江上游地区在1986年水源涵养量最高，1995年水源涵养量下降，造成这一现象的主要原因是20世纪90年代岷江上游森林景观受到人为的严重破坏，1998年实施“天然林保护工程”与“退耕还林还草”的政策，加强了人工造林，改善了森林生态系统，使森林生态系统水源涵养量有所恢复，使得2000年水源涵养量及经济价值与1995年基本持平。 3分布在岷江上游的大中型兽类中，有5种野生动物在此地绝迹。造成这一现象的主要原因是人口的增加、经济的发展使人类对生态环境的压力加大，减少了野生动物的适宜生境。降低了生物多样性，适宜斑块进一步破碎化，核心区面积减少且距离进一步加大。因此，为改善现状，在岷江上游地区应大力推动科技发展，减少人类活动对生态环境的破坏，发展经济与生态保护并重。 4结合灰色线形规划和CLUE-S模型对岷江上游地区的景观格局进行合理规划，结果表明：岷江上游景观格局优化配置应将灌木林地、草地和耕地恢复到林地，综合治理干旱河谷，保持区域经济可持续发展。优化结果有林地面积增加15.38%；灌木林地面积减少最多，减少22.84%；农田减少28.84%和草地减少5.65%；城镇等居民用地有所增加。

海洋细菌3512A对黄瓜枯萎病的防治及其生物学特性的研究

黄瓜枯萎病(Cucumber fusarium Wilt)又称萎蔫病、蔓割病，是一种世界性的植物维管束病害。1925年Weber 首次报道在美国佛罗里达州发生。该病由半知菌亚门，镰刀菌属尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染所致，是一类主要经土壤传播的维管束病害，在我国瓜类种植区也普遍发生，在北方地区尤为严重。近年来随着蔬菜栽培面积的增加，土壤菌量逐年积累，此病的发生日趋严重。据统计，每年黄瓜枯萎病的发病率可达20%，严重时高达80%-90%，甚至全部毁种，导致了黄瓜的严重减产。 本论文从56株选自与海洋动、植物共生/共栖的细菌为资源，以黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum)为靶菌，通过平板对峙试验筛选出8株具有较强抑黄瓜枯萎病菌作用的菌株，其中以海洋细菌3512A的抑菌效果最好。室内模拟实验表明该菌株能够在灭菌土和有菌土中高密度定殖，促进黄瓜幼苗的生长。盆栽试验表明其能够有效的防治黄瓜枯萎病，防效达64.29％～73.62％，还能促进黄瓜的生长，提高叶绿素含量，增加黄瓜的产量，可认为是一株植物根际促生菌（PGPR）采用传统的细菌学和分子生物学的鉴定方法对其进行了菌种鉴定，为枯草芽孢杆菌（Bacilluss subtilis）。 通过对抗菌谱的研究，发现海洋细菌3512A除了对黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum) 有很强的抑菌活性外，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌和多种植物病原真菌都具有较强的抑制作用，抗菌范围广，可进一步做对其它农作物病害的防治实验。 海洋细菌3512A在盆栽试验中对黄瓜枯萎病的成功防治以及促生作用，为其良好的使用提供了指导并为其进一步的研究提供了基础。

落叶松人工林养分循环与养分利用效率研究

通过对抚顺市温道林场20、53和69年生长白落叶松（Larix olgensis）人工林生物量和营养元素的积累与分配、养分利用效率和养分再吸收效率、养分生物循环的研究，探讨了长白落叶松生长发育不同阶段的养分生态学特征；对东北林业大学帽儿山实验林场17年生兴安落叶松（Larix gmelinii）人工林进行5年的施肥（NH4NO3，15 g•m-2•a-1），研究了施肥对人工林养分生物循环的影响。结果表明： （1）20、53和69年生单株落叶松生物量分别为33.14 kg•tree-1、311.42 kg•tree-1和408.46 kg•tree-1，随林龄的增长而增加。各器官生物量的分配格局为：树干>根>树枝>树皮>针叶。树干生物量的分配比例为50.16%~69.20%，随林龄的增长比例增大，而其他器官生物量的分配比例则逐渐减小。20、53和69年生单株落叶松净生产力分别为3.04 kg•tree-1•a-1、9.68 kg•tree-1•a-1和10.21 kg•tree-1•a-1，随林龄的增长而增大。针叶和树干的净生产力最大，分别占整株林木净生产力的40.07%~47.93%和27.32%~40.97%，并且随林龄的增长而增大。树枝、树皮和根的净生产力则表现出随林龄的增长呈抛物线状。 （2）20、53和69年生单株落叶松N、P、K、Ca、Mg等5种营养元素的总贮量分别为308.14 g•tree-1、2021.01 g•tree-1和2485.24 g•tree-1，随林龄的增长而增加。5种营养元素的贮量大小为：Ca>N>K>Mg>P。树干养分贮量的分配比例为19.74%~34.23%，随林龄的增长呈抛物线状。针叶、树枝和树皮的养分贮量占整株林木养分贮量的比例为35.16%~45.59%，建议在采伐木材时实施去皮、打枝等措施，留下针叶、树枝和树皮在林地中，让其自然分解以使营养元素重新归还利用，对于维持林地的养分平衡和长期生产力具有积极作用。 （3）20、53和69年生单株落叶松年吸收养分量分别为35.31 g•tree-1•a-1、97.83 g•tree-1•a-1和100.08 g•tree-1•a-1，随林龄的增长而增加。5种营养元素的年吸收量大小为：Ca>N>K>Mg>P。落叶松的养分利用效率随林龄的增长而增大，但生长到一定年龄阶段后，其养分利用效率逐渐趋于稳定。落叶松的最佳采伐年龄应为养分利用效率保持稳定时的年龄，此时采伐单位干材所带走的林地养分量较少。不同营养元素的利用效率不同，P的利用效率最高，Mg、K次之，N、Ca最低。不同器官的养分利用效率不同，树干的养分利用效率最高，其次是根、树枝、树皮，针叶最低。随着林龄的增长，树干和根的养分利用效率增大，而树枝和树皮的养分利用效率减小。 （4）落叶松叶片的N再吸收效率为50.76%~55.11%，随林龄的增长表现出增大的趋势；P和K再吸收效率分别为64.38%~68.85%和87.85%~90.62%，随林龄的增长表现出减小的趋势。从养分利用效率和养分再吸收效率综合判断，本研究区落叶松生长可能受土壤N、P、K供应的限制，3种营养元素的限制作用大小为：K>P>N。 （5）落叶松人工林养分的年吸收量、年存留量和年归还量分别为51.94~78.35 kg•hm-2•a-1、17.77~29.43 kg•hm-2•a-1和34.18~48.92 kg•hm-2•a-1，均随林龄的增长而减少，这与林分密度逐渐减小有关。5种营养元素的年吸收量和年存留量大小均为：Ca>N>K>Mg>P，年归还量大小为：Ca>N>Mg>K>P。落叶松人工林的养分循环速率为0.624~0.658，随林龄的增长而增大。5种营养元素的循环速率以Mg、N最快，Ca、P次之，K最慢。K的循环速率较低，可能与研究区土壤K含量较低而表现出的K再吸收效率较高有关。 （6）施肥导致落叶松叶片N再吸收效率显著降低，而凋落叶片的N浓度显著增加，从而使凋落叶片的C/N比由80.29降低到60.29。施肥林地凋落叶片C/N比的降低使其分解速率加快，有利于其养分归还土壤，从而加快了系统的养分循环速率，提高了系统的养分利用率。因此，在人工林经营中，施肥不仅能提高林地生产力，而且对于维持林地养分循环具有积极作用。

半干旱草原牧区村庄的农田扩张机制

半干旱草原是陆地生态系统的主要类型，对社会经济的可持续发展至关重要，已有研究表明农田扩张是半干旱草原面积缩减的主要原因之一。村庄作为基层单元，既是大尺度要素作用的承受者又是土地利用变化的直接执行者，其社会、经济、文化和自然资源特征对土地利用方式往往起决定作用，然而，尚未见从村庄层面上探讨中国半干旱草原牧区农田扩张机制的研究报道。村庄是一个内部有序的等级体系，其中所存在的数据自相关既能造成分析结果的不准确性又能用于土地利用变化预测。因此，本论文以位于科尔沁草原50多年经历了大面积草地开垦的乌兰敖都村为研究对象，以多层线性模型、空间插值技术和贝叶斯推理为分析手段，通过引入田块、单户和村庄3个尺度， 综合考虑自然和社会经济要素，揭示了半干旱草原牧区村庄的农田扩张机制，提出了处理土地利用变化研究中的数据自相关的方法，为半干旱草原的有效保护和管理提供了科学依据。 本研究表明： 1）草地开垦主要发生在甸子地，所有住户都倾向于在优质土地上开荒种粮，而且劳动力数量多、文化程度高和收入更大程度上依赖于农牧业生产的住户更易开荒种粮，但当牲畜数量较多时，住户开荒种地的倾向性降低，这与农牧交错带典型偏农区的研究结果相反。所开土地的90%用于种植玉米和水稻，其中玉米耕种面积主要受价格因素影响，而水稻的种植面积主要受土地条件影响。 2）离居民点近的草地比离居民点远的草地更易被开垦为农田，打草场比放牧场更易被开垦为农田。 3）多层线性模型将驱动因子置于不同尺度，通过引入随机方差成分避免统计谬误，因此可用于处理驱动力研究中的数据自相关。空间自相关不仅可用于预测土地利用变化趋势，也为深入了解土地利用变化过程提供了新视角。 4）在中小学中加强草地保护教育、在牧民中开展草地保护宣传、转移剩余劳动力、制定强有力措施保护居民点周围的草场是控制开荒种粮的有效措施。

中国龙虱科分类及区系分析

龙虱科是水生鞘翅目中的第一大科，种类十分丰富，与人类生活息息相关。本文基于大量的文献及中国水甲虫调查期间采集的龙虱科标本的观察，对中国的龙虱科进行了系统的分类学研究，以期为龙虱科生态及系统发育研究提供基础性资料。 在查阅大量文献的基础上，编制了我国龙虱科昆虫名录，共计40属315种；在名录中列出了所有物种的原始发表文献、异名及详细的分布信息。采用国际上多数分类学家认可的10亚科分类系统，编制了我国龙虱科昆虫的分亚科检索表。 检查龙虱科标本1058头，鉴定出24属共90种。对全部种类进行了详细的形态描述，绘制了鉴别特征图；报告了5个新种（其中3种已经发表），分别为拟二叉端毛龙虱、长叶宽缘龙虱、韦氏微龙虱、西双版纳微龙虱和彦宾三叉龙虱；25个省新记录种。全文包含鉴别特征图27版212幅，照片9版共81张。 对我国龙虱科昆虫进行了区系分析，得出了属、种的区系分布特点：1. 在属级阶元上，东洋界中华南区在属级分类单元的数量最为丰富，共有28属，占总属数的70%；古北界中华北区在属级分类单元的数量最多，有20属，占总属数的50%；2. 在种级阶元上，我国龙虱科昆虫以东洋成分占主导，明显高于古北界，但古北东洋界共同种比例亦很高，说明我国龙虱科东洋与古北昆虫有相互渗透的趋向。3. 龙虱科昆虫在全国各大区的分布共有47种分布型，华南区、华中区及东北区物种最丰富，明显高于其它各区，这三个区分布的种类分别为144种，97种，89种。

东北多年冻土对气候变化的响应

近地表面多年冻土对寒区生态系统的植被覆盖、水文条件、土地利用和工程建设具有重要影响，随着气候变化研究的广泛开展，区域冻土环境的变化也成为学者关心的重要议题。中国东北的多年冻土处于欧亚大陆多年冻土带的南缘，多年冻土不如以北地区发育，是十分脆弱的多年冻土。然而，多年冻土在东北寒区生态系统中却起着重要的作用。若东北多年冻土发生退缩，则有可能加速落叶松北移和湿地退缩的过程，也会对C的释放产生重要影响。因而探明现实气候条件下东北区域多年冻土的影响因子和发育状况以及未来气候条件下多年冻土的退缩趋势，将有助于促进东北寒区生态系统的冻土和其它学科研究，同时也可为寒区开发建设提供有意义的参考。 本研究从分析东北多年冻土的主要影响因子——气候、地形和土壤条件等入手，准确地掌握了多年冻土的发育状况，并以此为根据进行了景观尺度上多年冻土分布信息的提取和融深信息的研究。同时，在区域尺度上对多年冻土的现实分布和未来气候条件下多年冻土的可能分布状况进行了探讨。最终得到以下重要结论： （1）冻结数对东北多年冻土分布具有重要的指示作用 冻结数模型具有明确的物理意义，可以指示多年冻土的发生状况。研究中，利用地形、纬度等因子，结合气温和降水数据模拟了现实气候条件下东北地区的冻结数值；并依据冻结数模型的区划标准对东北多年冻土进行分区。结果表明，冻结数在指示多年冻土分布时具有重要作用。 （2）土壤含水量、地形坡度和群落因子对多年冻土具有重要影响 以大兴安岭呼中国家级自然保护区为例，调查了该区多年冻土活动层厚度，并利用多重对比分析和相关分析的统计方法，对多年冻土活动层的影响因子进行了分析。结果表明，多年冻土活动层厚度与多个环境因子之间存在着复杂的关系。其中，土壤表层含水量与活动层厚度具有极显著的负相关关系（P<0.001），其相关系数在0.90以上，说明含水量越高，活动层厚度越浅。地形坡度和活动层厚度的相关性也达到显著水平（相关系数为0.321，P=0.006），表明坡度越陡，活动层厚度越大。几乎每个样带的海拔与活动层厚度都有显著的相关性，但在整体研究区域内海拔与活动层厚度不存在相关性。这说明活动层厚度的变异仅在本研究的样带尺度上具有规律性，而在稍大尺度上这种规律性就消失了。对于不同的群落活动层厚度的多重对比分析表明，群落的差异对活动层厚度也有明显的影响，其中狭叶杜香-泥炭藓群落（Larix gmelini-Ledum palustre var. anqustum-sphagnum magellanicum）更有利于多年冻土的保存。 （3）景观尺度上的多年冻土分布状况 在景观尺度上，以呼中国家级自然保护区为研究区，应用神经网络方法，同时以土地覆盖、等效纬度、坡向和土壤湿度多种影响因子为数据源，对多年冻土分布信息进行提取。结果表明，考虑土地覆盖、等效纬度和土壤湿度的数据源组合可以获得高精度最高的多年冻土分布信息，分类精度可以达到89.0%，多年冻土面积占研究区面积百分比达到46.71%，为780.1 km2。 （4）景观尺度上多年冻土的融深状况 研究考虑了包括植被和等效纬度两个影响活动层厚度的重要因子，并将Stefan公式进行变形，简化为包含热量条件的等效纬度因子和植被条件的C因子的函数关系。最后应用该函数关系模拟了呼中自然保护区活动层厚度空间分布，模拟结果的精度为87.25%。在模拟结果中，面积和所占比例最大的活动层厚度为70-80 cm间的活动层厚度，所占面积达到341.4 km2 ，占整个研究区面积的20.43%。而面积最小的活动层厚度为30-40 cm间的活动层厚度，面积为0.02 km2 。通过群落与活动层厚度的空间分布对比发现，呼中自然保护区占最大比例的活动层（70-80 cm）所对应的植物群落主要为落叶松-丛桦-笃斯-藓类群落（Larix gmelini-Betula ovalifolia-Vaccini uliginosum-moss）。说明呼中自然保护区冻土湿地植被主要以该群落类型为主，演替处于中间阶段。 （5）区域尺度上多年冻土的分布状况 利用证据权重法，以可能影响多年冻土分布的气候、地形和土壤等因子作为数据源，对研究区在现实气候条件下的多年冻土分布进行预测，获得了多年冻土在现实气候条件下的分布概率等信息。结果表明，当分布概率大于0.17时，划分出的多年冻土的精度最高，为78.71 %。此时，多年冻土面积为2.03×104 km2 ，约占研究区总面积的1.76%。 （6）东北多年冻土分布对气候变化的响应 利用空间代时间的方法和Kappa指数，对证据权重法在预测未来气候变化条件下多年冻土分布的准确性进行了验证，结果表明，证据权重法预测气候变化条件下多年冻土的分布状况是可行的。 在CGCM3模拟的三种气候模式下，多年冻土在2050年和2100年都将发生明显的退缩。2050年，SRES A1、SRES A2和SRES B1三种气候情景下多年冻土的面积分别为786.38 km2，705.94 km2和1 028.81 km2。与现实气候下多年冻土的面积2.03×104 km2相比，多年冻土分别退缩了96.13%，96.53%和94.94%。而2100年的模拟结果表明，三种气候情景模式下，多年冻土已经全部退化。 （7）气候变化条件下东北多年冻土的分区变化 研究将冻结数等值图与2000年中国东北冻土分区图进行叠加，计算了不同多年冻土亚区的边界对应的冻结数值，建立了利用冻结数进行中国东北多年冻土分区的标准。根据冻结数指标确定的新的中国东北冻土分区与原中国东北冻土分区进行Kappa指数认证。结果表明，冻结数分区标准更适用于中国东北多年冻土的区划。 利用新的冻结数分区标准对CGCM3模拟的三种气候情景模式下的气候变化数据进行区划表明，三种气候模式下东北多年冻土区在21世纪都会有非常明显的退缩。2050年时冻土区缩减了37.7%-42.6%，2100年时缩减了62.5%-74.0%。同时，研究结果显示，东北多年冻土区域的退缩不仅发生在多年冻土区的南界，同时多年冻土的中心退缩也较为明显，即大片连续多年冻土亚区和大片连续—岛状多年冻土亚区的退缩最为剧烈。2050年时，三种气候情景下，大片连续多年冻土亚区将退缩88.8%以上；2100年时，SRES A2模式下，大片连续多年冻土亚区将完全消失。

新型农用保水剂研制及其作用机理研究

保水剂是一种化学节水材料，它的应用是农林业生产中抗旱节水的一项高新技术。但是保水剂的成本一直据高不下，生产工艺复杂，性能不理想。本文通过水溶液聚合法采用简化工艺对单体与接枝聚合母体材料进行接枝聚合，研制新型高吸水树脂。 通过试验设计，利用水溶液共聚法合成了五种吸水树脂，并利用正交试验优化了相应的最佳反应条件，改进工艺，降低了成本。根据以上的实验结果，确定了接枝聚合反应的最有反应条件为：接枝母体与单体的质量比为8:1；交联剂用量为单体质量的0.15%；引发剂用量为单体用量的0.03%；单体中和度为90%；反应系统温度为65℃。因此，5个因素对于吸水率的作用大小顺序为：B>E>C>A>D，即引发剂用量与反应温度对高吸水树脂在接枝聚合过程中具有较大影响，其次是单体与接枝母体质量比和交联剂的用量，最后是单体的中和度。 通过对凝胶红外光谱的比较，可以得出单体和母体材料成功发生了聚合聚合；对新型保水剂进行高倍电镜扫描，吸水能力较好的保水剂具有较好的微孔状表面形态，这种微孔状结构，有利于保水剂胶体水分进入和水分的保持；通过热重分析，比较新研制的保水剂与对照相比，采取最佳研制工艺研制的保水剂，不但吸水性能突出，而且具有较好的热稳定性。 同时，与对照相比，几种新型保水剂在施入土壤后都能显著改善土壤的理化性状，具有良好的防止土壤蒸发，提高土壤持水性能，降低土壤入渗，并且改善了土壤的孔隙度和土壤团聚体。几种保水剂具有一定的保肥能力，增加了土壤的持肥性。

向日葵幼苗对镉胁迫的响应及镉积累过程调控

通过溶液培养方法，研究了不同浓度镉（Cd）处理对向日葵幼苗生长和生理特性的影响、不同生长代谢水平对向日葵Cd积累的影响、硫（S）对向日葵幼苗Cd积累的调控，并对相关代谢产物进行了分析。结果表明： 1）随着Cd处理浓度的增加，向日葵幼苗对Cd的吸收显著增加；根中积累的Cd明显高于叶和茎，各浓度处理根部的Cd含量分别为叶和茎的37.8 - 63.0倍和29.4 - 41.0倍。Cd胁迫显著抑制向日葵幼苗生长和叶绿素合成，当Cd浓度达1.0 mg•L-1 时，整株植物生物量和总叶绿素含量分别为对照的55.9%和52.6%。Cd胁迫下向日葵幼苗中游离脯氨酸和丙二醛含量显著增加，1.0 mg•L-1 Cd浓度时，根中含量分别为对照的4.0、5.8倍。向日葵幼苗可溶性蛋白含量和过氧化物酶活性变化与Cd胁迫浓度呈明显的倒U字型关系，可溶性蛋白含量在0.05 mg•L-1 Cd浓度时达到最大值，叶、茎、根中的过氧化物酶活性分别在0.1、0.1和0.05 mg•L-1 Cd浓度时达到最大值。 2）向日葵幼叶中的Cd含量远远高于成熟叶片，最高可达成熟叶片Cd含量的5.8倍；幼苗地上部Cd积累与生长量呈线性正相关（R2=0.9858），证明Cd积累主要发生在植物的生长发育阶段，停止生长的组织或器官积累镉的速率显著降低（甚至停止）。 3）营养液缺S处理显著降低向日葵幼苗对Cd的积累，叶、茎、根Cd含量分别减少对照的30.5%、53.6%、31.4%，说明S是影响向日葵Cd积累的关键因素，而且不同器官对缺S的敏感程度不同，表现为：茎>根>叶。叶面喷施雾化谷胱甘肽（GSH）使向日葵地上部分Cd含量显著增加，为对照的1.4倍；但单独喷施半胱氨酸（Cys）或GSH的前体氨基酸（Cys、谷氨酸、甘氨酸）并没有增加向日葵Cd积累，说明GSH合成与向日葵的Cd积累密切相关。 4）通过对植物相关代谢产物分析发现，有机酸和非蛋白巯基（NPT）在向日葵幼苗中的含量分布不同，其中草酸和植物螯合肽（PC）分别占到总有机酸和NPT的90%、85%以上。有机酸和PC合成的前体物质（Cys、γ-谷氨酰半胱氨酸、GSH）含量的高低对向日葵幼苗Cd积累没有影响；但幼苗叶和茎中的PC含量和Cd积累呈线性正相关（R叶2=0.958，R茎2=0.9994），而且各器官PC含量为：根≥茎、叶，说明PC是向日葵Cd积累的关键物质。

北京地区城市热岛效应及缓解对策

伴随着全球经济一体化浪潮的来临，世界各地的经济飞速发展，同时城市化和工业化进程也在逐年加快。城市不断“摊大饼”式的蔓延扩张带来城市土地利用格局剧烈变化，同时人为热排放增加，绿地减少，这些使得城市热岛现象变得越来越严重。城市热岛效应严重影响了城市内部的各种生态过程，破坏了城市生态系统的平衡。因此，如何缓解热岛效应成为各专业科学工作者的研究热点。当前，越来越多的研究着眼于对城市热场的分布特征、热岛效应的空间布局和影响因子等，这些研究为建筑设计、城市规划建设和环境管理等提供了科学依据。 本文在综述城市热岛效应研究的基础上，针对目前研究中存在的问题，综合利用移动样带法、定点观测法和遥感定量分析法，在局部地区和城市尺度分别对北京市的热岛效应进行观测、评价，分析了城市热岛强度与土地利用因子、工业格局之间的关系，最后提出缓解城市热岛效应的对策，并重点描述了“冷桥系统”的构建。观测结果表明： 1、北京市中轴线上的热场呈“M”型分布，即二环内部温度相对较低，三环至五环温度升高，而后又下降。这主要是由于二环内传感器接受的辐射强度小、人为热排放少、植被绿化完善和建筑、道路尺度较小所造成的。二环内部存在低温区，证明二环以内仍然具备良好的人居环境。 2、城市各种土地利用类型中，林地的降温效果最显著，而不透水地面（不包括建筑）的增温效果最显著，且它们对热环境的影响范围都在1 km以内。鉴于林地和不透水地面（不包括建筑）的这个特性，在规划城市冷桥系统时可以以1 km为基本单元，以有效缓解城市热岛效应。 3、利用遥感手段对城市热岛效应的研究发现，城市工业布局和城市化发展趋势与热岛效应的空间分布具有高度的一致性，且工业区的热岛强度极显著高于建成区。统计结果表明，北京市五环内的亮度温度的热岛强度为3.81 K，其中二环内的热岛强度为4.03 K，三环内的热岛强度为3.90 K，四环内的热岛强度为3.88 K。 最后，文章提出了缓解城市热岛效应的对策。除了传统的增加绿地，减少热排放和大气污染等方法以外，本文着重从调整城市格局的角度提出了城市冷桥系统的概念与构建方法，并以北京市做案例分析。构建冷桥系统可以促进城乡间的气体交换，有效完善城市的景观安全格局，保证城市的生态安全，从而最终达到改善城市人居环境，保障居民身心健康的目的。

集体林权制度改革对社会经济的影响——以辽宁省为例

由于大部分集体山林由集体统一经营，存在林木产权不明晰、经营机制不灵活、利益分配不合理等突出问题，林农作为集体林业经营主体的地位没有得到有效落实，严重制约了林业生产力的进一步发展。为解放林业生产力，就迫切需要对集体林权制度进行深化改革。为此，辽宁省自2005年3月1日在本溪市开展集体林权制度改革试点工作，至11月份在全省推开。目前辽宁省林权改革的主体改革已经基本完成，工作的重点已经转向了配套改革。 本文采用问卷调查、专家座谈、统计资料相结合的方式，主要从林农家庭尺度入手，分析了改革对当地居民和社会的影响；在此基础上，比较分析了辽宁省各种改革经营模式的特点；综合当地政府、金融、协会等机构在技术、政策、资金等方面的支撑，将尺度上推到区域尺度，分析了林权改革后林业产业的发展进程，为产业集群和区域经济的发展提供建议；分析改革过程中出现的问题和困难，并提出相应的整改方案和优化对策，从而为各方面利益关系的梳理和林业的健康发展提供建议。 结果表明，改革工作已取得一定积极成效：1）林权改革有效激发了林农的生产积极性，加速了林业投资。从2005年开始林业投资额增速明显加快，尤其是2004-2005和2007-2008年间，增长率分别达到了75.88%和39.42%。2）促进了林业增收。2004年后林业收入增长明显加速，尤其是2007年林业收入增长幅度达到57.44%。3）促进了林农就业。90.42%的林农表示从事林业生产的劳动时间有所增加。从2006年开始，外出务工人员增长率明显放缓，研究区在2005-2008年共有9.85万外出务工林农返乡务林。4）促进了当地公益事业的发展与社会和谐。辽宁省用于公益事业的资金占林权改革直接经济收益的9.30%；改革在一定程度上缩小了贫富差距，促进了农村民主进程、经济发展与和谐稳定。5）“林权交易中心”成立后，林权交易蓬勃发展，联户经营的林农户数和林地面积分别占调查总数的14.65%和25.44%，从而为林业产业的发展创造了条件。6）根据各地的资源特点，改革发展了不同特色的经营模式。辽东以抚顺、本溪、丹东为代表，主要经营模式有林下参、五味子、细辛等中草药，红松果和核桃等经济林，山野菜，柞蚕，用材林，鹿业养殖等；辽中以铁岭为代表，主要经营模式有中草药、山野菜、榛子和梨等经济林等；辽西以朝阳为代表，经营模式以山杏、大扁杏、大枣、梨、桃、苹果等经济林为主。 但在改革的过程中也出现了一些问题，这些问题主要表现为：1）由于利益分配等的不同，不同利益主体对林权改革的关注和认知存在一定差异，有些差异可能影响林权改革工作的推进。2）许多林农即使获得了林业资源的经营权，自身也难有财力支撑其经营投入，林权改革工作资金缺口大。有林业贷款的林农仅占调查总数的15.71%，而最近几年有林业贷款意愿的林农却占调查总数的32.95%。3）在金融借贷、林业保险和生态补偿机制、法律规章制度、协会等合作机制等方面，改革配套措施进展缓慢。4）市场培育和产业发展太慢。仅有34.97%和88.56%的林农和林业工作人员表示对当地林产品的市场走向有所了解，且其所掌握的市场信息往往比较简单和模糊，远远不能准确、及时和充分满足市场需求。5）林业部门职责转变太慢。林权改革前后，林农从林业部门获得的主要服务基本上没有什么变化。 针对改革过程中遇到的困难，只有适时跟进配套改革措施，采取有效方法和机制梳理各方面利益关系，才能实现林业的大发展。 林权改革突破了林业发展长期以来的体制障碍和产权禁区，实现了林地所有权与林木所有权的分离，对林地资源、农村就业和经济、产业发展、生态安全等方面都将产生重大而深远的影响。加强对林权改革的长期监测和持续评价工作，具有积极意义。

不同施肥制度下农田生态系统微量元素分布及其特征

本研究以潮棕壤一组进行了18年的长期定位试验（开始于1990年）为平台，以室内分析为主要手段，研究不同施肥制度下农田生态系统Fe、Mn、Zn、Cu、Pb5种微量元素的分布及转化情况。该长期定位试验涵盖了中国颇具代表性的八种施肥模式，此处选择其中的四种施肥模式：不施肥（CK）、单施循环猪圈肥（M）、施氮磷钾化肥（NPK）和氮磷钾化肥与循环猪圈肥配施（NPK+M）。结果表明： 施肥对土壤全量微量元素浓度没有显著影响，但对有效态的浓度影响显著，施肥导致土壤有效态微量元素浓度增加，具体表现为NPK+M处理微量元素有效态最高，NPK处理次之，M处理更低，CK处理最低。 不同施肥处理下不同作物中微量元素浓度变化各异，但多由作物产量的变化而引起，玉米籽实和秸秆及大豆籽实中Mn浓度随产量的升高而升高，大豆籽实中Fe浓度也随产量的升高而升高，玉米秸秆中Zn浓度和大豆秸秆中Cu浓度均随着产量的增加而降低。年际间作物体内Fe、Zn、Cu浓度相对稳定，Mn的浓度出现波动。大豆籽实中所测微量元素浓度均显著高于玉米籽实中对应元素浓度，较玉米具有更高的营养价值。 不同施肥处理间作物收获物中微量元素含量有极显著差异，表现为：NPK+M>NPK>M>CK。且作物收获物中微量元素的含量与作物籽实产量（或秸秆产量）间有极显著的相关关系。不同作物收获物中微量元素的分配也不相同，玉米收获物中微量元素主要分配在秸秆中，而大豆主要分配在籽实中。 有机肥和化肥均可向农田生态系统输入微量元素，其中以有机肥形式输入农田的微量元素远大于以化肥形式输入的量，且微量元素的输入量随有机肥用量的增加而增加。 不同元素在饲喂-堆腐过程中的循环率差异较大，Zn的循环率最低，但也能超过70%，而Fe、Mn、Cu、Pb的循环率均可超过80%，其中Fe、Mn、Pb的循环率均接近90%，且微量元素的循环率随着投料量的增加有增加的趋势。 各处理土壤微量元素收入均小于支出，不同处理间收支差额NPK+M＜M＜CK＜NPK，单施化肥加剧土壤微量元素赤字化，养分循环利用可弥补土壤微量元素的损失，减小收支差额。

不同耕作方式对黑土微生物特性的影响

东北黑土是我国有机质含量最高的土壤之一，但由于长期的掠夺式经营和不合理的耕作制度使得黑土有机质的收支严重失衡，土壤退化严重。保护性耕作是保持土壤质量和改善生态环境的有效措施。与传统耕作相比，保护性耕作能够在保证正常农业生产的前提下达到保护土壤的目的。 本文以吉林省德惠市中层黑土上进行了7年的田间定位试验小区土壤为研究对象，选取对耕作方式和作物覆盖较为敏感的微生物指标，包括微生物量碳和磷脂脂肪酸，探讨免耕措施和传统耕作对土壤微生物群落的影响，为保护性耕作在东北黑土的实践提供理论依据。 研究结果表明： 1耕作方式对土壤理化性质及微生物量碳有较大的影响。和传统耕作相比，免耕措施显著提高了土壤表层(0-5 cm)的全碳、全氮、碱解氮、热水溶性有机碳和微生物量碳，促进各种养分和有机质在土壤表层富集，为作物生长和微生物代谢提供了丰富的资源。土壤微生物量碳随时间的变化总体上呈现增加趋势。 2相对于传统耕作，免耕措施显著提高了土壤表层(0-5 cm)的总脂肪酸量、细菌和真菌生物量，尤其是免耕玉米连作的作用更明显。但真菌和细菌生物量的增加并不成比例，真菌生物量增加快于细菌，使得免耕措施下土壤的真菌/细菌值有所提高，有利于农田土壤生态系统的稳定性。不同耕作措施对G+/G-值影响的差异不显著。 3不同耕作措施在作物生长期内对微生物群落结构的影响较小，尤其在7月，由于温度和水分等环境条件的适宜，作物生长处于顶峰期，其根系活动对微生物群落结构的影响已经超过了不同耕作措施对微生物群落结构的影响，使得7月份不同耕作措施之间的生物量差异消除。 4耕作措施对不同土层的影响不同，不同耕作措施的PC1值对土层深度的响应明显(p<0.01)不同。2种免耕处理PC1值随土层深度的变化曲线是二次多项式，而传统耕作PC1值随土层深度呈现线性变化。7月的PC1值没有发现耕作措施对不同土层的影响。

土壤中PAHs和矿物油污染的生物修复调控研究

通过室内模拟和室外盆栽实验方法。进行了污染土壤中多环芳烃（PAHs）和矿物油生物修复调控研究；表面活性剂吐温－80对土壤多环芳烃生物修复作用研究及植物根际对土壤多环芳烃和矿物油的生物修复研究。结果如下：1、，对土壤PAHs（萘、芴、厄稀、菲、蒽、芘、苯（a)蒽和屈）生物修复调控研究表明，温度对PAHs降解影响最大，湿度其次，表面活性剂作为调控因素，对PAHs降解的影响最小，然而，研究发现，当TW－80的浓度在200－500ppm时，PAHs降解率最高，说明表面活性剂对土壤PAHs降解有调控作用。2、表面活性剂对土壤PAHs生物修复作用研究表明，TW－80能显著增加土壤PAHs降解率，30天内降解率达90％，比对照高30％。但是，土壤中TW－80浓度过高对微生物活性有抑制作用。研究还发现，含吐温－80的土壤中的大量微生物菌群，经鉴定，优势真菌为常见青霉、嚅形青霉、淡紫青霉和顶孢头孢霉。3、苜蓿草植物土壤对PAHs生物修复调控研究表明，在旱地好氧条件下，植物可加快土壤PAHs的降解，120天后，11种多环芳烃（萘、芴、厄稀、菲、蒽、萤蒽、芘、苯（a）蒽、屈、苯（a）萤蒽和苯（k）萤蒽））的总降解率96.3%。而30天后将植物去除，，降解率为94.4％。土壤有机肥对PAHs的降解有影响，土壤有机肥含量与PAH降解率增加成正比，但降解主要对较低分子量PAH起作用。有机肥对PAH降解的作用也被在高浓度PAHs污染土壤生物修复所证实。此外，将从油和PAH污染土壤中分离出来的真菌加入到苜蓿草土壤中，PAH降解率明显提高。但对无植物对照土壤作用不明显。4、苜蓿草土壤中矿物油的生物修复调控研究表明，在旱地好氧条件下，植物明显影响土壤矿物油的降解。经过120天，矿物油的降解率78.7％。比对照提高18％。实验还表明，增加土壤有机肥和特性降解真菌能明显促进矿物油降解。5、水稻土壤PAH生物降解调控研究表明，在淹水厌氧条件下，土壤PAH降解受到明显抑制，120天后，11种多环芳烃总降解率平均值为50％，本明显低于苜蓿草土壤。但研究还表明，增加土壤有机肥，可提高水稻的生物量，同时也提高PAH的降解率。投加特性降解真菌，有使PAH的降解率提高的趋势，特性降解细菌对提高PAH降解率无效。6、水稻土壤中矿物油生物降解搞控研究表明，在淹水厌氧条件下，经过120天后，矿物油降解率平均值为54.7％，明显低于旱地好氧土壤－植物系统。土壤的厌氧条件是导致降解速度低的主要原因。7、通过测定吸呼作用发现，苜蓿旱土壤的呼吸作用一般大于水稻土壤，表明好氧好氧条件下的微生物活性大于厌氧条件。此外，增加土壤有机质土壤呼吸强度出现猛增，表明有机质对土壤呼吸强度有明显影响。苜蓿草土壤的呼吸强度一般都高于无植物对照土壤，说明植物对土壤微生物的增强有作用。8、通过以上实验结果进行R值计算表明，对苜蓿草土壤，矿物油和PAH降解的主要调控因子是有机肥和污染物浓度。对水稻土壤，有机肥起重要作用。对无植物对照土壤，主要调控因子是浓度其次是有机肥。

长白山北坡植物群落多样性及其梯度格局分析

植物群落多样性主要指植物群落在组成、结构、功能和动态方面的多样化程度。从物种组成方面研究群落组织水平或多样化程度，是群落多样性最基础、最重要的研究内容。长白山北坡不仅植被类型多样、物种丰富，而且随海拔的上升表现出明显的梯度变化，是研究生物多样性及其梯度格局的一个理想区域。本项研究通过沿不同海拔高度的系统取样调查，研究了群落多样性及其沿梯度的变化规律，在这一区尚属首次。本研究所记录的乔木种达 37 种，灌木及草本植物也分别达 50 种与165 种，就北方地区而言，这个数目是较高的。表明研究地区具较高的物种丰富度。研究表明，随着海拔的升高，群落的建群种组成、结构层次、生活型谱等诸方面，都表现出由复杂多样逐渐向简单单一过渡的变化趋势。主要建群种的更新特点、分布频度及重要值随海拔的变化情况表明，沿海拔梯度存在明显的树种更替现象。通过种-面积曲线和群落系数-面积曲线对各海拔群落的最小面积的研究，首次提出了该地区不同海拔植物群落包括 90% 物种的最小取样面积。用实测数据对物种数目的非参数估计法的评价表明，用自助法所得到的物种估计数，与客观实际更为接近。同时，根据各海拔群落观测物种数与估计物种数的差异，进一步验证了上述最小取样面积的合理性。对不同海拔植物群落α多样性的测度结果表明，无论乔木种的各发育层次，还是乔灌草各生活型类群，以及所有植物种，其物种丰富度及多样性随海拔的上升均表现出明显的下降趋势，但并不是简单的线性下降。乔木种和草本植物丰富度随海拔变化出现的几个峰值正是各植被带的分界，体现了过渡区物种丰富度较高这一特点。植物群落的α多样性受测度尺度的影响。对于森林植被，取样面积大于和小于 64m~2，所测度的群落α多样性随海拔的变化规律明显不同，表明 64m~2 是森林群落取样面积的一个临界尺度。而对于高山冻原，4m~2 的取样面积是一个明显的临界尺度。当取样面积较小时，单位面积物种丰富度最高的并不是低海拔的阔叶红松林，而是高海拔的高山冻原，其次为暗针叶林。只有当取样面积较大时，即在较大尺度上（≥64m~2），低海拔的阔叶红松林才能表现出其物种丰富的特点。这一现象反映了不同海拔群落的物种密集程度。用“相异性系数”、“Cody 指数”及“群落共有度”，均可很好地反映沿梯度物种的替代程度及群落间的物种共有情况。群落内的β多样性随海拔的升高而下降，而群落间的β多样性可以很好地反映群落间的相似性关系， 多样性较大的几个峰值恰好是不同植被类型间的分界。群落间的β多样性随取样面积的扩大而下降，但并不是简单的线性下降，64m~2 是取样面积的一个临界尺度，大于或小于这一取样面积，其结果会有较大差异。群落间的β多样性随群落间海拔差的增加而增加。海拔差为 800m 和 1200m 是两个明显的界限，海拔差大于或小地这两个界限，群落间会有质的不同。群落间各层次植物种及所有植物种的共有度，在同一海拔差时，其数值非常接近，同时均随着海拔差的增加呈现明显的下降趋势。不存在上层主林层共有度很高，而灌、草层及全部植物种差异很大的情况。种间的生态位重叠及生态联结结均属强尺度依赖型的生态指标。用生态联结与生态位重叠二个指标一道，可以更好地反映物种间的相互关系。对长白山北坡的植物群落来说，不仅用所有植物种的重要值对群落的排序可以得到较好的结果，而且仅以乔木种、灌木种或草本物种的重要值为数量指标，对群落进行排序也能得到较好结果。相对来说，用草本植物的重要值所进行的排序效果稍差些。尽管单独以乔、灌或草本植物对群落的聚类也较好地反映了各海拔群落间的关系，但以所有植物种的数量指标为基础进行的聚类，能更全面地反映客观实际。以所有植物种的重要值和二元数据对群落进行聚类，其结果完全一致，聚类结果与海拔高度的关系极为密切，20 个海拔的群落可明显地分为 7 组。这一结果与传统的经典分类结果相比，更加细化，其结果很好地反映了研究地区的γ多样性。用各层次植物种或所有植物种的二元数据为数量指标对群落的排序或聚类，效果较用重要值时差些。采用二元数据和数量数据的排序及分类结果，其差别往往表现在过渡性群落区。这些群落与其上下相邻的群落间种类构成很相近即二元数据很接近，但因一些种在不同群落中的重要性的差异，因此其数量数据常有较大差别，这时，应用二元数据往往夸大了群落间的相似性。研究发现，用不同层次的植物种对群落进行排序和聚类，可以得到极其相似的结果，同时与用所有植物种对群落的分类也非常相似。结合群落间各层次植物种及所有植物种的共有度情况不难看出，这一地区不同海拔群落各层次的物种组成都有其独特性，各层次物种的构成有很大的相关性，每一群落从林冠层至地被物，均有自己独特的“植物家庭成员”，群落任一层次的植物种构成，都在较大程度上反映出群落的物种构成特点。用双向指示种分析法、DCA 排序及聚类分析法均可将长白山北坡的植物种划分为不同的类群，而且结果基本一致。这些类群与其分布的海拔范围密切相关。此外，本项研究还发现了种间联结的一些测度方法及 Cody 指数的不足，并在此基础上提出了相应的改进方法。

林木个体根土生态界面及其过程的研究

根土生态界面的研究是一个全新的课题，其研究方法和测定技术是进行此项研究首先需要解决的问题。本文以长白山地区阔叶红松林的主要树种：红松（Pinus koraiensis）、核桃楸（Juglans mandshurica）、水曲柳（Fraxinus mandshurica）和紫椴（Tilia amurensis）为研究对象，对其研究方法和技术进行探索和试验，同时对红松幼苗根土生态界面及其过程进行了研究。对四种树种的三年生幼苗进行了根土生态界面环境面一侧一根际的pH值和氧化还原状况的原位显色，结果表明，红松和核桃楸的根际呈酸性（5.2 < pH < 6.0），水曲柳和紫椴的根际呈碱性（pH > 7.5），并由此推断出红松根系分泌质子的部位，主要表现在根尖以上4.5－8cm范围内。四种苗木根际的氧化还原状况均为氧化型。运用电子探针技术对红松幼苗根土生态界面进行定量的点分析，并依据界面中营养元素（N、P、K、Mg）的浓度梯度对根土生态界面进行刻画，结果表明，以N来刻画，其根土生态界面的范围是从根60μm到土40μm（以根表为分界线，分别向根组织方向和土壤方向测点），变动空间是100μm；以P刻画的根土生态界面的范围的从根40μm到土20μm，变动空间是60μm；以K刻画的根土生态界面的范围是从根30μm到土90μm，变动空间是120μm；以Mg来刻画，其根土生态界面的范围是从根20μm到土10μm，变动空间为30μm。应用根垫法的模拟培育装置对根土生态界面环境面一侧一根际的养分状况进行了研究，结果表明；随着培育过程的延续，营养元素的亏缺区增大，界面宽度增加；同一时间，同一处理，亏缺区的范围是N > K > P，表明其在土壤中的扩散的N > K > P，与已有的知识相吻合；红松幼苗对营养元素N、P、K的吸收均为对数型。从以上的试验结果，证明根垫法模拟培育装置在林木根际研究中是可行的，但还有有待改进的地方。根据以上的实验结果，对阔叶红松林的经营提出了几点对策性建议。