干旱胁迫对莫莫格湿地芦苇叶片光合生理生态的影响机理研究

为了揭示干旱胁迫对芦苇(Phragmites australis)叶片光合生理生态的影响机理,利用LI-6400便携式光合仪和快速叶绿素荧光仪,对干旱胁迫条件下的芦苇叶片光合生理以及芦苇生长状态进行测量分析。结果表明,干旱5d后,芦苇叶片光合速率小幅下降,干旱15d后,其光合速率明显下降,芦苇生长受到显著抑制;干旱胁迫下,芦苇叶片叶绿素含量先增加后减少;芦苇叶片光系统II(PSII)对干旱胁迫反应较敏感,在干旱20d后,其光合电子传递能力和光合性能指数下降,热耗散增加。在干旱胁迫初期,芦苇叶片光合速率的下降以气孔限制为主;在干旱胁迫后期,非气孔限制与气孔限制都起作用,其中非气孔因素主要是指光系统II活性的下降,活性反应中心减少,电子传递能力下降,降低了光系统II的整体光化学性能,进而降低了芦苇叶片的光合速率,抑制了芦苇的生长。     

西北干旱半干旱区湿地特征与保护

西北干旱半干旱区湿地包括自然湿地和人工湿地两大类型。在干旱半干旱环境背景控制下发育的湿地具有独特的特点。由于自然与人为因素影响相互叠加,使得湿地退化过程加速和复杂化,表现为湿地面积减小,湿地咸化、沙漠化、盐碱化,湿地生态系统受损,生态调节功能降低。针对目前湿地退化现状,加强我国干旱半干旱地区湿地的保护、恢复及生态系统重建,已成当务之急。     

莫莫格湿地主要生态服务功能动态评价

以地处吉林省西部的莫莫格国家级自然保护区为研究区,选择白鹤(Grus leucogeranus)栖息地承载力、蓄洪和固碳3个湿地主要生态服务功能,对该保护区湿地在2002年、2008年和2013年的主要生态服务功能动态变化进行评价。利用研究区土壤、植被、水文以及白鹤分布等图文数据,结合室内土壤有机碳含量和持水量测试结果,利用Neu法、热量法、蓄洪和固碳等公式对3个湿地生态服务功能进行定量计算。研究结果表明,2002年、2008年和2013年,该保护区白鹤栖息地容纳白鹤的数量为28 400只、2 468只和4904只;食物容纳白鹤的数量分别为24×104只、2.1×104只和4.3×104只;水体蓄洪量分别为12.35×108m3、11.12×108m3和8.62×108m3;植物固碳量分别为30×104t、17×104t和20×104t。2002~2008年间,莫莫格国家级自然保护区湿地生态系统的3个主要生态服务功能随湿地的退化而逐渐减弱;2008~2013年间,其3个主要生态服务功能有所恢复,说明湿地保护工作开展得当,湿地退化速度减缓。     

西北干旱区湿地公园生态保护与恢复模式——以陕西千湖国家湿地公园为例

根据湿地恢复学理论,以陕西千湖国家湿地公园为案例,分析西北干旱区湿地公园生态保护和恢复模式,阐明在西北干旱区发展湿地公园,应以"生态节水"为主,推广低碳运营模式,最后提出了相应的保障措施。     

干旱区生态移民空间迁移特征与生态影响——以甘肃省古浪县为例

生态移民是西部乡村振兴及区域生态保护与修复的有效途径之一,探究生态移民空间迁移特征与生态影响,有助于区域减贫和生态文明建设。以典型的西北干旱生态移民搬迁区域为例,从县域空间视角出发,通过计算土地利用转移矩阵、动态度、利用归一化植被指数（Normalized difference vegetation index,NDVI）和植被恢复度（Vegetation restoration degree,VRD）等方法,系统分析2010—2018年古浪县生态移民空间迁移和植被恢复的时空变化特征。结果表明：（1）2010—2018年生态移民空间迁移特征表现为地势由高到低、坡度由陡到缓,交通导向和空间聚集,共计移民6.24×104人,占全县常住人口的20.20%。（2）2010—2018年研究区NDVI在时空上呈现南部迁出地持续增长,北部迁入地先降后升的“V”型趋势。整体移民区NDVI最小值从0.10增至0.15,增加50.00%、NDVI最大值从0.52增至0.72,增加38.46%;移民安置区NDVI最小值从0.10减至0.09,减少10.00%、NDVI最大值从0.66增至0.72,增加9.0...     

半干旱区高效生态农业发展问题及对策研究——以陇东黄土高原环县为例

生态农业是当今农业发展的方向。也是区域农业高效发展的必由之路，环县农业存在结构不合理，产业化进程缓慢，生产基础薄弱，生态环境恶化等问题。欲使生态农业高效发展，应把资源、环境与农业经济发展结合起来，采取调整产业结构、建立高效生态农业发展模式、加快龙头企业的发展、加大资金和科技投入、保护和改善生态环境等措施。     

黄河三角洲自然湿地芦苇在不同演替阶段的生态适应性

为探讨黄河三角洲新生滨海湿地不同植被演替阶段下芦苇的生态适应性,采用空间代替时间的方法,选取靠近海岸的芦苇盐地碱蓬群落区、芦苇群落区和靠近黄河岸的芦苇白茅群落区分别代表由海域向陆地的3个芦苇群落演替阶段。结果表明:实验区土壤总体表现为碱性,表层土壤的电导率、可溶钠含量均显著高于下层土壤,芦苇盐地碱蓬群落区电导率最高。芦苇群落区土壤总氮、总碳、有机质和有效磷、芦苇密度最高,群落单一,但3个实验区群落总生物量差异不显著。有机质、总碳、总氮、p H值构成第一主成分,可溶钠、电导率构成第二主成分。结果表明,水盐分布格局是影响该区域芦苇植被群落的主要驱动因子,土壤养分含量变化对芦苇植被群落的生态特征有显著影响。     

内蒙古半干旱区沙尘天气特征及其与地表特征的关系

利用2002-2010年朱日和气象站观测资料,结合同期归一化植被指数(NDVI),叶面积指数(LAI),植被净初级生产力(NPP)资料,分析了内蒙古半干旱区朱日和地区2002-2010年的沙尘天气特征。结果表明：朱日和地区临界起沙风速为9.4 m·s-1,2002-2010年沙尘天气频率和大于临界起沙风速频率呈波动变化,沙尘天气频率和大于临界起沙风速频率有很好相关性,超过18 m·s-1的强风极易导致沙尘天气的发生;定义标准化的沙尘天气频率（NfDO）为沙尘天气频率与大于临界起沙风速频率之比,当夏季降水量大于100 mm,夏季最大NDVI、最大LAI和最大NPP分别大于0.24、0.3 g·m-2·d-1和0.6 g·m-2·d-1（以碳计算）时,次年春季NfDO较低,沙尘天气不易发生;反之沙尘天气较易发生。对沙尘天气发生机制的分析发现,夏季有效的降水促进了植物生长,夏季降水量、最大NDVI、最大LAI和最大NPP增大,来年春天土壤不容易侵蚀,沙尘天气不易发生。     

干旱半干旱区水资源承载力评价及空间规划指引——以宁夏西海固地区为例

以宁夏西海固地区为例,在区域尺度水资源超载状态分析基础上,构建了栅格尺度水资源承载力评价指标体系和计算方法,阐释了水资源承载力空间格局、特征及其与人口经济要素的空间关系,并提出空间规划与发展路径指引。干旱半干旱区栅格尺度的水资源承载力评估指标体系包括5项一级指标和12项二级指标,案例实证研究与校验表明：指标体系与评估模型具有可操作性,可为空间规划与管制提供更有效的决策支撑;西海固地区栅格尺度的水资源承载力划分为强、较强、中等、较弱以及弱5个等级,强和较强等级区主要位于清水河河谷平原,是黄河扬水灌区与地下水资源富集区的叠加区域,较弱和弱等级区集中分布于黄土丘陵区、六盘山及其余脉山地区。在水资源承载力空间差异分析的基础上,因地制宜地制定空间开发指引,建立“节流为主、开源为辅”的水资源保障体系,有助于构建与区域水资源条件相适应的人口产业布局模式。     

间歇性河流湿地生态修复规划研究:以云南楚雄龙川江湿地为例

云南楚雄龙川江流域上游的水库建设和河道渠化等工程改变了河谷盆地、缓坡、农耕地、河道、间歇性河流湿地和季节性溪流的地形和水文条件,曾经支持健康河流生态系统的间歇性湿地大面积退化,导致河流自净能力下降、植被退化以及生物多样性降低。通过调查和评估龙川江湿地,分析间歇性河流湿地生态修复的轨迹,确定修复目标、参考模型和技术路线,并制定湿地管理计划,旨在恢复健康的河流湿地环境。在湿地修复措施方面,挖掘和重新连接关键生态属性的湿地斑块,通过间歇性湿地保留雨水和流域的径流水量,实施综合种植计划,在河岸两侧恢复具有重要生态意义的季节性湿地综合体等。     

湖泊湿地生态修复规划研究:以岳阳南湖湿地生态修复为例

湖泊湿地生态修复项目涉及相关水系的重新调整或重新组织,使退化的水文环境得到恢复。岳阳楼洞庭湖国家级风景名胜区南湖景区是岳阳市内最大的生态绿地,近年来由于南湖的排涝能力下降,暴雨经常导致城区洪涝严重,造成人员伤亡和经济损失。通过研究历史上洞庭湖和南湖的水系特征,恢复部分水系连通两湖,扩大集水面积;构建南湖大湿地系统,增强湖水自净能力,避免湖体富营养化。为保护景区内居民的安全,在新社区的设计中将道路、建筑、河道和湿地相结合,提出具有防灾减灾功能的"海绵城市系统"。     

半干旱区流域水文的景观生态研究与设计:地理信息系统辅助的过程模拟

人类正在面临严重的社会危机和环境危机,而这些危机均与人口的无节制增长及人类过分消耗能量有关。为了缓解或扭转这种危机,除了减缓人口的增长外,必须提高能量使用和土地空间使用的有效性。实现这个目标的根本在于掌握好经济的可计量价值与生态的不可计量价值的平衡。掌握这个平衡的有效手段便是景观生态规划。景观生态规划的关键在于:各类相互冲突的土地利用要在空间上做合理的安排,以致于各利用单元之间的负作用得以避免,生态系统的基本功能得以保存。景观生态规划的目的是寻求最佳土地管理措施。流域土地管理的核心是:保护生态景观,保护生物食物链的健康有序,增加土壤的储水和渗水能力,增加地表水的分散性分布和地下水的有效补给。为了达到这些目标,流域土地的管理和生态价值的恢复必须对人文与自然因子进行细致的调查和统筹地考虑。为了具体地实现这些目标,我们计划对兰州市及其潜在的生态依赖——马衔山/兴隆山进行整体的景观生态调查。建立一个适合于半干旱区的景观生态模式。     

干旱区生态用水的概念和分类：以新疆为例

绿洲是干旱区人类活动的主体区域,亦是干旱区的精华所在。本文以此为出发点,探讨了干旱区生态用水的概念,认为：凡是对绿洲景观的生态与发展及环境质量维持与改善起支撑作用的系统所消耗的水份即为生态用水。同时以新疆为例,从绿洲与其内、外部环境的依赖性出发,把绿洲生态用水分为：人工绿洲生态用水、荒漠河岸林生态用水、河谷林生态用水、低水平地草甸生态用水、城市生态用水、河湖生态用水、荒漠植被生态用水等七大类,每类     

基于RS与GIS的半干旱区城市绿化三维量测算研究——以兰州市安宁区为例

实地测量兰州市主要绿化树种的胸径、冠径、冠高、冠下高、树高等指标,建立常见绿化树种"冠径—冠高"相关方程和树冠绿化三维量计算公式。以1∶2000数字航空正射影像为数据源,在ArcGIS 9.0支持下测算研究区绿化三维量。结果表明,计算结果与研究区实际情况相符。湿润地区绿化三维量的测算方法同样适用于半干旱地区,其差异主要体现在绿化树种及相关生长参数方面不同。对于同一树种,因分布在不同地区,其"冠径—冠高"方程参数有所不同,体现了地域差异;对于个别树种,不同类型区选配的与树冠形态相似的立体几何体可能也有所不同。     

半干旱区退化草地和农田下垫面近地面层微气象特征——以吉林省通榆为例

利用2003-2005年"通榆长期观测实验站"的近地面层气象要素和湍流观测资料,分析了吉林省通榆县半干旱区退化草地和农田下垫面的近地面层风速、温度和湿度变化规律;分别用梯度法和湍流法估算了退化草地和农田的地表动力学粗糙度(z0m),退化草地的z0m全年变化不大,而农田的z0m随着作物的生长有增加趋势;全年平均的z0m值,退化草地为0.003 4 m;农田生长季为0.054 m,非生长季为0.001 7 m.农田和退化草地下垫面的近中性整体输送系数Cd分别为(4.9±2.1)×10-3和(2.6±1.4)×10-3,Cb分别为(3.6±1.9)×10-3和(2.6±1.6)×10-3.     

河流湿地生态修复规划:以鹤壁淇河湿地为例

淇河是我国著名的"诗河",是《诗经》的发祥地之一。淇河国家湿地公园位于河南省鹤壁市,其湿地生态环境具有我国典型河流湿地特征。鹤壁淇河湿地生态修复的重点是恢复流域水文联系的关键生态属性,规划利用历史参照系统、岸线修复、植被修复、食物链修复等技术措施恢复淇河水量,保护水质,旨在为河流湿地生态补水、生态修复、生境恢复等提供参考。     

崇明岛西沙湿地潮间带蜘蛛种群初步研究

于2008年7～8月,在长江口崇明岛西沙湿地潮间带,综合使用管扣法、网捕法和陷阱法,对蜘蛛种群进行了采集和研究.共采集蜘蛛标本584号,共鉴定出蜘蛛33种(其中2种鉴定到属),隶属9科21属.根据蜘蛛的空间生态位及生活类型,把潮间带蜘蛛分为织网型、植物茎秆游猎型和地面游猎型三种,以此分析了蜘蛛在潮间带中的适应特性.蜘蛛种群的种类与数量随高程降低在减少,而种群多样性不受高程影响,多样性最高区域位于植被类型较复杂的区域.不同生活类型蜘蛛在潮间带中表现出不同的适应性,其中植物茎秆游猎型蜘蛛为潮间带蜘蛛的优势种群.     

芦苇湿地根孔系统特征及其磷去除机理研究

为探明湿地根孔的分布特征及其磷去除机理,于2008年4～7月调查了白洋淀排污河--府河沿岸芦苇(Phragmites australis)湿地中根孔的分布,并研究了根孔系统中3种典型介质对磷的吸附特点.调查发现,排污河沿岸苇地剖面上死根孔数目约占40%,根孔的存在大大增加了交错带土壤的导水速率和水/土接触的有效面积.野外剖面清查发现,死根孔内部常存在着湿润而松软的颗粒填充物,由于交错带与周边水体的间歇性水文交换过程,湿地基质中存在明显的红棕色氧化性土壤.试验表明,根孔内部填充物、湿地氧化性基质土和湿地基质土3种典型介质对磷都有很高的吸附容量,而湿地基质和根孔内部不同的水流条件明显影响其物理化学性质和吸附性质.湿地氧化性基质土、湿地基质土和根孔内部填充物的最大磷吸附量分别为1 186.0 mg/kg、714.6 mg/kg和650.1 mg/kg.从吸附平衡浓度(EPC0)来看,三者无显著差别,均在0.025 mg/L左右,表明这3种介质可以吸附较低浓度的磷.而更接近田间条件的动态吸附试验中,饱和磷吸附量分别为:湿地氧化性基质土约320 mg/kg,湿地基质土约200 mg/kg,根孔内部填充物约140 mg/kg.根孔内部填充物吸附的磷较之二种基质土更容易解吸.以上结果说明,芦苇湿地根区3种典型介质均有较高的磷吸附容量,根孔内部填充物吸附能力低于湿地基质土壤,但错综复杂的根孔系统增加了吸附表面积,使水分和土壤充分接触,从而保持了根孔系统良好的磷去除效果.     

半干旱区生态风险时空演变及其影响因素的地理探测——以宁夏盐池县为例

深入探究半干旱区景观格局变化规律,明确其生态风险时空演变特征与影响因素,对优化半干旱区景观格局、防范和治理生态风险、促进区域可持续高质量发展具有重要意义。以宁夏回族自治区盐池县为例,基于2000—2020年土地利用数据,通过景观格局指数构建生态风险模型,结合地统计分析和地理探测器模型,对其景观格局变化及生态风险时空演变与影响因素进行综合研究。结果表明：（1） 2000—2020年盐池县耕地和未利用地面积下降,其余地类均呈增加趋势,其中建设用地扩张速度最快,年均增长率为6.90%。（2） 2000—2020年盐池县景观斑块数、斑块密度、景观形状指数和香浓多样性指数上升,最大斑块指数和蔓延度指数下降,表明景观格局呈破碎化、复杂化和分散化的发展态势。（3） 2000—2020年盐池县生态风险指数由0.1465下降至0.1312,其中高、较高和中等风险区面积占比分别下降5.25%、24.21%和5.44%,而低和较低风险区面积占比分别增加14.11%和20.79%,空间上呈现出北高南低的分布格局。（4） 随着社会需求的日益增长和人类活动的加剧,自然因素对生态风险空间分异格局的影响逐渐弱化,而社会经济因素作用不断增强。     

基于可拓工程方法的生态地理区域系统界线划分研究--以中温带半湿润、半干旱区为例

利用可拓工程方法中的物元模型对生态地理区域系统的界线划分问题进行了研究，通过选取样本和指标对单指标关联函数和多指标综合关联函数进行了定量计算。在此基础上，通过专家集成确定了中国中温带半湿润、半干旱区之间的界线，弥补了单指标和定性划分的不足，有助于中国生态地理区域系统的构建。