空间直观景观模型在呼中林区土壤侵蚀预测研究中的初步应用

土壤通用流失方程 (USLE)已被广泛应用于大尺度的土壤侵蚀预测 .在以往的土壤侵蚀研究中 ,由于只能获得静态的植被图 ,土壤通用流失方程只能用于土壤侵蚀的静态估算 .空间直观景观模型能在大尺度上模拟植被动态 ,为土壤通用流失方程提供动态的植被因子 ,从而使土壤侵蚀的动态模拟成为可能 .本研究结合空间直观景观模型LANDIS和土壤通用流失修正方程 ,以大兴安岭呼中林区为研究区 ,动态地模拟未来 6 5 0年内有采伐和无采伐预案下的土壤侵蚀量 ;同时以无火无采伐预案下的土壤侵蚀为对比值 .结果表明 ,土壤侵蚀量随时间变化呈周期性的波动 ,其波动程度在无火无采伐预案下最小 ,而在有火无采伐预案下最大 ;采伐对土壤侵蚀的影响没有火对土壤侵蚀的影响在空间上表现得明显 ,但是其累积效果则比火的影响强 ;降低采伐所产生的裸露土能有效降低年平均土壤侵蚀量 ,但是对土壤侵蚀动态变化的影响不明显 ;虽然采伐增加使平均土壤侵蚀量增加 ,但是也同时使土壤侵蚀的年际变化更趋于平稳 .

连作障碍与根际微生态研究Ⅰ.根系分泌物及其生态效应

作物、蔬菜、果树以及苗木长期连作后，皆出现生长衰退和产量降低．许多研究结果表明，连作条件下土壤生态环境对植物生长有很大的影响，尤以植物残体与病原微生物的分解产物，对植物有致毒作用，并影响植物根系分泌物正常代谢，以致于发生自毒作用．本文围绕根系分泌物与根际微生态的相互关系，系统地介绍连作障碍条件下，影响根系分泌物的环境因素（土壤空气、湿度、养分与微生物）、活性物质（自身毒素、残体分解物、微生物产生毒素）、土壤病原菌等的根际效应，为深入研究根系分泌物与连作障碍的相互作用机制提供启示．

连作障碍与根际微生态研究Ⅲ.土壤酚酸物质及其生物学效应

以黑龙江省大豆重茬 5年与正茬土壤和根系为主要研究对象 ,采用高效液相色谱法 ,研究土壤和根系浸提液中的酚酸物质的含量及其生物学效应 .结果表明 ,重茬土壤中对羟基苯甲酸和香草酸的含量 (1mol·L-1NaOH提取 )大于正茬土壤 ,且差异达到极显著水平 ,香草醛含量差异不显著 ;重茬大豆根系水提液中对羟基苯甲酸、香草酸、阿魏酸、香草醛、香豆素含量均高于正茬 .大豆连作条件下土壤多酚氧化酶活性高于正茬土壤 .重茬大豆根系水提液及在水培条件下外加对羟基苯甲酸对大豆幼苗生长发育有一定的抑制作用 ;酚酸物质加入土壤 1周后 ,对羟基苯甲酸、香草酸、香草醛、阿魏酸、苯甲酸、香豆素残留率分别为 10 .4%、15 .3 %、4.1%、2 .3 %、5 .0 %、17.5 % ;且外加酚酸浓度与土壤中真菌数量呈极显著指数相关 .

两种不同林分截留能力的比较研究

根据林冠对大气降雨截留的实测资料 ,采取同雨量下取最大值的方法近似确定了两种不同林分的截留能力与雨量的关系并进行了比较 .结果表明 ,林冠枝叶空间分布均匀的人工林分 ,截留能力随雨量增加较快 ,不仅对 <30mm的中小雨量表现出了较强的截留作用 ,而且容易满足林冠的饱和截留容量 .尽管天然林对 <30mm的雨量截留能力相对较弱 ,但对超过 30mm的降雨其截留能力大于人工林 .林冠饱和截留容量与冠层枝叶量有关 ,天然林大于人工林 .

两种五倍子蚜虫冬寄主藓类植物的光合特性及其与光照、温度和植物体水分含量变化的关系

使用CI 30 1PS (CIDInc .USA )对生长于冬季和春季的大羽藓 (Thuidiumcymbifolium )与垂藓(Chrysocladiumretrorsum )的净光合速率 (Pn)及其与光照、温度和植物体水分含量的关系进行了研究 .结果表明 ,大羽藓和垂藓的光合能力分别达到 14 1和 117μmolCO2 kg-1·dw·s-1,光合能力从冬季到春季呈上升趋势 .这两种藓类植物的光响应曲线比较相似 ,光饱和点高达 80 0～ 90 0 μmol·m-2 s-1,光补偿点为 40～ 5 0 μmol·m-2s-1,光合作用最适温度在春季为 2 5～ 36℃ ,而冬季为 2 0～ 30℃ .同时对于低温又具有很强的抗性 ,在冰点以下的温度条件下 (-15～ 0℃ )能够保持一定的净光合 .净光合速率的水分响应曲线表明 ,这两种藓类的最适水分含量为 2 0 0～ 30 0 (4 0 0 ) %dw ,水分含量降低到 15 0 %dw时光合作用开始受到抑制 ,在 40 %～ 5 0 %dw时净光合降低到零或略变为负数 .结果表明 ,大羽藓和垂藓都属于耐干旱、强阳性的藓类 ,但垂藓在这几个方面略逊于大羽藓 .

辽西淋溶褐土土壤水动力学参数的推导及验证

土壤水动力学参数对指导农业生产、水利和水保工程设计是必不可少的。本文运用RETC软件,由土壤机械组成和容重推导出vanGenuchten模型的土壤持水曲线方程和土壤传导率方程,然后再对土壤持水曲线方程进行求导得出土壤比水容量方程,最后用实测结果进行验证。结果表明,土壤含水量θ(h)、土壤导水率K(h)计算值与测定值的相对误差均随着水势的降低而减小,土壤含水量的相对误差较土壤导水率低,且均小于10%,土壤导水率的相对误差范围在18%～39%。因此,运用RETC软件推导出的土壤水动力学参数还是可行的。

民勤湖区地下水资源时空变化对灌区景观生态安全的影响研究

以生态安全面临着严重威胁的我国干旱区民勤绿洲湖区灌区景观为例 ,研究地下水资源的时空变化对灌区生态安全的影响 .利用GIS进行地下水的空间插值得到地下水埋深与地下水矿化度的时空变化 .结果表明 ,地下水埋深在 14年间持续下降 ,且灌区中心地带的地下水埋深的下降速率较边缘地带快 ,导致地下水降落漏斗不断加深 ,并逐渐由灌区中心向边缘扩展 .大于 3m的地下水埋深面积比例逐年增加 ,由 1987年占湖区总面积的 81.2 %上升到 2 0 0 1年的 97.4 % .地下水埋深的持续下降导致土壤含水量降低是除人为破坏而引起林木自然衰败、死亡 ,并引起灌区自然生态安全水平降低的主要原因 .当地下水埋深超过 8m ,地下 2m处土壤含水率达到 12 %以下 ,大部分乔木林枯梢率达到 90 %以上 ,而灌木林枯梢率也达到 5 0 %以上 .受地下水位下降的影响 ,14年间有林地、灌木林地与疏林地的斑块面积分别减少了6 7%、5 4 %与 31% ,斑块数量减少 35、4 2与 5 0块 .地下水矿化度的上升导致作物的安全生长格局发生显著变化 ,导致农业经济效益降低、种植业结构调整受到严重制约 ,构成对灌区经济生态安全的严重影响 .合理分配流域中、下游水资源量 ,限制人类不合理的土地利用方式 ,减少灌区耕地面积 ,构建安全的景观格局 ,逐渐恢复地下水

岷江上游典型时期景观格局变化及驱动力初步分析

岷江上游地区是我国一个重要的大尺度、复合型生态过渡带 ,也是一个生态系统脆弱区 ,研究其景观格局的变化 ,对于构筑我国的生态格局安全具有十分重要的意义 .本研究利用岷江上游地区 1986、1995、2 0 0 0年 3个时期的TM影像 ,分析了 3个时期的景观特征以及变化 .结果表明 ,岷江上游整体景观水平以草地景观为基质、森林景观以及其他景观类型作为斑块镶嵌其中 .森林景观面积经历了从 1986～1995年的上升 ,而后到 2 0 0 0年的下降过程 ;草地景观高盖度草面积不断减少 ;同时 ,森林景观和草地景观斑块总数一直增加 ,破碎化趋势明显 .岷江上游景观格局变化的驱动因子主要是日益增加的人口数量而导致的人为干扰 ,包括对土地利用方式与利用强度的改变、森林资源的掠夺性开采、草地资源的过度放牧以及气候、土壤等自然因素的变化 .

岷江上游干旱河谷农林边界影响域的研究

对岷江上游农林边界的影响域进行研究 ,以提高该区管理农田和林地的水平 .共调查 3种类型农林边界 10条样带 ,采用移动窗口法对植物多样性的数据进行分析 ,结果表明 ,当窗口宽度达到 6～ 10时 ,SED曲线的变化趋向稳定 ,并且在曲线上有一或两个峰值出现 .不同类型边界的影响域是不同的 ,但均在距边界 5 0m内 .各类型边界的影响域多在 12～ 30m之间 .6条林地样带只有M 2和M6样带林地的影响域被确定 ,而 4条农田样带的影响域均被确定 .影响域的大小取决于边界两侧斑块类型和地形以及小气候等因子 ,但坡向对其影响不大 ;移动窗口法能有效地刻画边界动态 ,是一种分析边界简单而有力的工具 .这些结果有利于进一步理解干旱河谷区农林间的相互作用 .

木材腐朽菌在森林生态系统中的功能

　木材腐朽菌是森林生态系统的重要组成部分 ,在森林生态系统中起着极为重要的降解还原作用 ,主要包括担子菌门非褶菌目、子囊菌门盘菌纲和半知菌类的部分真菌 ,能全部或部分降解木材中的木质素、纤维素和半纤维素 ,其降解机制有 3种 :白色腐朽、褐色腐朽和软腐朽 .木材腐朽菌与生态系统中其它生物关系密切 ,为很多昆虫、鸟类提供营养 ,有些昆虫也能使木腐菌得到传播 .保护木材腐朽菌的生物多样性是保护森林生态系统、维护生态系统健康的重要因素 .

娘子关泉胶串珠藻生长和分布的季节动态

1992年 9月至 1994年 6月间 ,对分布于山西娘子关泉的胶串珠藻 (Batrachospermum gelati nosum)生长和分布的季节动态进行了研究 .定期测定水温、pH值、流速、藻体出现频度、平均盖度和藻体的一些形态特征 .结果表明 ,娘子关泉域水体温度、水体的pH值和流速季节变化幅度都不大 ;藻体出现频度和盖度有明显的季节性变化 ,从秋季到次年的春季逐渐增加 ,生长最旺盛的时期在 5月 ;藻体生长发育有明显的季节性变化规律 ,在晚秋到早夏生长良好 ,在春末夏初生长达到高峰 ,而且藻体各部分的生长和发育基本上同步 .

脲酶/硝化抑制剂对土壤有效态氮、微生物量氮和小麦氮吸收的影响

研究了脲酶抑制剂 (NBPT)、硝化抑制剂 (DCD)及二者组合在草甸棕壤上施用对尿素态N转化及土壤总有效态N、微生物量N的影响 .结果表明 ,尿素配施NBPT、DCD及抑制剂组合能够增加尿素水解后土壤NH+ 4 含量 2 %～ 5 3% ,显著降低了氧化态N的浓度 ,抑制了土壤中铵态N的氧化 ,增加土壤总有效N 34%～ 4 4 % ,小麦吸N量增加 0 2 6 %～ 6 79% ,其中以脲酶抑制剂与硝化抑制剂组合的效果最明显 .抑制剂施用增加了微生物在小麦生长初期对有效态N固持 ,有利于后期土壤有效态N的矿化 .

气候变化对森林演替的影响

森林演替是森林生态动力源驱动下森林再生的生态学过程 ,自 2 0世纪初建立群落演替理论以来 ,演替研究成为生态学研究中的热点 .客观准确地认识森林演替规律 ,研究森林演替动力学机理及其模型 ,是科学管理森林生态系统的需要 ;对于天然林保护工程与森林植被的恢复重建 ,具有重要的理论与实际意义 .干扰是森林循环的驱动力 ,导致森林生态系统时空异质性 ,是更新格局和生态学过程的主要影响因素 .它可改变资源的有效性 ,干扰导致的林隙是森林循环的起点 .回顾了目前演替研究的几种方法 ,即马尔科夫模型、林窗模型 (GAP)、陆地生物圈模型 (BIOME)和非线性演替模式 .介绍了气候变化对森林演替的影响 ;并在已有成果的基础上 ,提出了目前研究存在的问题及未来的发展方向 .

气候变暖对长白山主要树种的潜在影响

应用LINKAGES模型对长白山自然保护区内主要树种在各斑块类型中对气候变化的潜在响应进行了模拟 .模拟时选择了目前和未来变暖 2种气候条件 ,对于目前气候状态 ,模型使用目前气象参数 ;而对于未来变暖气候 ,则按温度增加 5℃、降水无明显变化作为模拟假设 ,温度的增加假定各月都相同 ,即各月均增加 5℃ .模拟结果表明 ,对于高山岳桦林 ,气温变暧后岳桦依然扮演重要角色 ,但落叶松、云杉、冷杉等目前这一林带的伴生树种 ,在气温上升后 ,其生物量均有较大辐度的增加 ,部分占据目前岳桦的位置 ,即目前下部的云冷杉林带有上移的趋势 ;对于亚高山云冷杉林 ,其优势种云杉和冷杉在气温变暖后 ,生物量有较大辐度的增加 ,落叶松虽有增加的趋势但辐度较小 ,即云杉和冷杉在未来气温变暖后依然是这一林带的优势种 ,但生长会加快 ;阔叶红松林的主要建群种在气温升高后 ,其生物量只有较小的增加 ,其它主要伴生种的生物量随气温上升的增加趋势非常相似 ,表明阔叶红松林在未来气候变暖情况下仍将维持目前的结构状态 .

区域生态建设与景观生态学的使命

区域和景观尺度上的生态建设是指一定地域、跨生态系统、适用于特定景观类型的生态建设 ,即实行科学的生态系统管理和优化环境的建设工程 .近年来国家实施了一系列重大的生态工程项目 ,如天然林保护工程、部分地区退耕还林还草、内陆河流域的生态调水等 ,取得了显著的效果 .加强区域生态建设 ,维护国土安全已成为国家的战略需求 .依据不同类型区的特点应实行不同的生态建设战略 ,如生态敏感区、脆弱区和高人口密度的生态压力区 ,可分别实施以生态安全保障、生态负荷调整和生态秩序重建为重点的生态建设战略 ,调控人类活动 ,实行有序开发 ,统筹人与自然的和谐发展 .面对转型期的国家需求 ,我国景观生态学的发展迎来了挑战与机遇并存的重要契机 .研究的关键议题包括 :景观生态安全格局 ;土地利用与生态过程 ;人类活动胁迫下的景观变化 ;区域开发人类活动生态影响的定量评价 ;区域生态安全评价与预警 ;景观生态建设的模式设计与优化组合 .