延庆区荒滩地土壤理化性质及其对植物多样性的影响

为了探索北京郊区荒滩地植被快速恢复模式,以延庆区大榆树镇荒滩地为研究对象,运用野外取样调查和室内检测分析方法,研究京郊荒滩地土壤理化性质与植物多样性特征及其相关性。结果表明：延庆区荒滩地土壤理化性质及植物多样性指数变异系数介于10%~100%之间,属中等变异性;植物多样性指数较低,植物物种以禾本科（Gramineae）、菊科（Compositae）、豆科（Leguminosae）、藜科（Chenopodiaceae）为主,所有物种中59.2%为一年生晚春型草本植物;相关性分析表明：植物多样性指数、盖度与土壤有机质、氮素含量及总孔隙度之间存在显著正相关关系;植物盖度与土壤全磷、速效磷之间存在显著负相关关系。基于上述结果,表明在土壤严重退化区域,土壤有机质、氮素含量、总孔隙度是其植被正向演替的关键因子。     

鄱阳湖湿地灰化苔草群落物种多度分布格局沿水分梯度的变化

为揭示鄱阳湖湿地苔草群落的构建机制,选择灰化苔草(Carex cinerascens)群落作为研究对象,通过设立3条样带调查不同水分梯度的群落物种多度,选用断棍模型(BSM)、生态位优先占领模型(NPM)、优势优先模型(DPM)、随机分配模型(RAM)和生态位重叠模型(ONM)5个生态位模型对群落种-多度关系进行拟合,结果表明,1)灰化苔草群落可按土壤水分划分为高湿度、中湿度和低湿度3组,分别对应从湖边、湿地中间和湿地边缘的梯度分布;2)从高到低的水分梯度上,灰化苔草群落的物种数先增加后降低,优势种多度逐渐增加,物种多度分布曲线由相对平缓变为陡峭;3)高湿度灰化苔草群落物种多度分布格局的最佳拟合模型为BSM,中、低湿度的理想模型转变为NPM。研究认为,水分条件的变化是灰化苔草群落物种多度分布格局改变的主因,随着水分梯度降低,群落构建的生态学过程由随机生态位变为生态位优先占领。研究为鄱阳湖湿地多样性保育和生态功能管理提供了理论参考。     

京郊荒滩地短期植被恢复对土壤理化性质及微生物群落结构的影响

为了揭示京郊荒滩地植被恢复初期土壤理化性质与微生物群落结构的变化特征,以补播苜蓿(Medicago sativa L.)、补播无芒雀麦(Bromus inermis Leyss)为研究对象,自然撂荒地为对照,采用高通量测序方法研究不同植被恢复模式土壤细菌与真菌的群落结构。结果表明:(1)2种植被恢复方式下土壤全氮含量显著高于对照,补播无芒雀麦土壤全磷含量最高;(2)2种植被恢复方式短期内显著改善了土壤物理性质,土壤容重显著低于对照,补播无芒雀麦土壤田间持水量、毛管持水量与最大持水量最高,补播苜蓿土壤饱和导水率最高;(3)2种植被恢复方式短期内对土壤微生物群落结构产生影响,真菌中的子囊菌门、细菌中的蓝细菌门相对丰度增加,真菌与细菌的生物多样性降低;(4)相关性分析表明,土壤有机质含量与真菌中的子囊菌门、细菌中的变形菌门、蓝细菌门数量存在显著正相关关系。2种植被恢复方式短期内均不同程度的改善了土壤理化性质,增加了固氮及降解有机质的微生物的数量及活性。     

牯牛降自然保护区大型真菌资源组成及分布

为了解安徽牯牛降自然保护区野生大型真菌的组成及生态分布特征,对不同植被类型和不同海拔高度的大型真菌资源进行调查研究。结果表明,该区大型真菌共有153种,隶属于39科70属,其中优势科为多孔菌科(Polyporaceae,33种,21.57%)、小皮伞科(Marasmiaceae,13种,8.50%)。根据生态习性分土生菌48种(31.37%),木生菌105种(68.63%)。依经济价值分为食用菌53种(34.64%),药用菌58种(37.91%),毒菌9种(5.88%),经济价值不明40种(26.14%)。不同植被类型中大型真菌发生的种类存在差异,其中发生于混交林中的大型真菌种类最多,共106种,占69.28%,其次为阔叶林中的大型真菌68种,占44.44%,针叶林中的大型真菌31种,占20.26%,竹林中的大型真菌23种,占15.03%,发生在灌丛或草丛中的大型真菌36种,占23.53%。随着海拔垂直高度的变化,大型真菌的种类及数量亦存在明显差异,低山林带型分布的大型真菌96种,占62.75%,中山林带型分布的大型真菌54种,占35.29%,高山林带型分布的大型真菌14种,占9.15%。不同的地理和环境条件使该林区大型真菌具有不同的生态分布特征。     

增温与凋落物去除对人工草地土壤呼吸的影响

人工草地是重要的碳汇,但其土壤呼吸及其温度敏感性(Q₁₀)对气候变化和干扰的响应尚不清楚。本研究在大陆性季风气候区的紫苜蓿(Medicago sativa)和无芒雀麦(Bromus inermis)2种人工草地开展了增温和凋落物处理试验,测量了土壤呼吸速率和Q₁₀,并分析了不同草地对这些影响的响应差异。结果表明：增温使年均土壤温度显著增加约2℃(P<0.05);同时,使年均土壤湿度和电导率显著降低(P<0.05)。增温使年平均土壤呼吸速率降低8.81%;凋落物去除使年平均土壤呼吸速率降低9.33%。增温和凋落物去除均使Q₁₀降低。不同草地对增温和凋落物处理有不同的响应,其中紫苜蓿草地对增温的响应大于无芒雀麦草地,而无芒雀麦草地对凋落物处理的响应大于紫苜蓿草地。本研究表明,试验区无芒雀麦群落相较于紫苜蓿群落更能抵抗气候变化和干扰的影响,有利于减少碳排放,是更好的建植人工草地的物种。     

延怀盆地不同土地利用类型土壤风蚀物特征

研究延怀盆地典型土地利用类型地表土壤风蚀物分布特征,可为了解该区域风蚀过程、改善生态环境提供数据支撑。以怀来县为研究对象,采用野外监测和室内分析相结合的方法,分析了葡萄、果桑、欧李、玉米免耕、玉米翻耕5种土地利用类型在冬季休耕期(上年11月—次年2月)和春季备耕期(3—5月)风蚀物质量、粒径及碳氮含量随高度的变化特征。结果表明:(1)欧李与玉米翻耕地土壤风蚀物质量分数垂向分布遵循幂函数递减规律; 果桑、葡萄与玉米免耕地土壤风蚀物质量分数在监测高度范围内随高度增加无规律性变化。(2)春季备耕期5种土地利用类型输沙通量均高于冬季休耕期。(3)冬季休耕期5种土地利用类型风蚀物的粒径范围集中分布在500～2 μm; 春季休耕期5种土地利用类型风蚀物的粒径范围集中分布在250～2 μm。(4)5种土地利用类型冬季休耕期风蚀物碳氮含量高于春季备耕期。风蚀物质量、碳氮含量及粒径的垂直分布受土地利用类型和人为活动的影响,其中人为活动对输沙通量影响较大,因此在该区域土壤风蚀防治过程中可以采用构建防风草篱、合理调整土地利用布局的方式,达到降低近地表风速、拦截风沙的作用。     

基于多尺度分形特征的ETM+影像耕地提取

耕地是重要的农业资源,如何利用经济可行的遥感技术快速准确地提取耕地已成为研究的热点和难点。以北京密云县为研究区,建立了基于多尺度分形特征的ETM+遥感影像提取耕地的方法：将计算表面分形维的双层地毯法用于计算每一个像元的上分形信号和下分形信号,并对上分形信号和下分形信号进行耕地特征分析;选用下分形信号的第3尺度和第4尺度做差值处理进一步增强耕地信息,利用简单的图像分割提取出密云县耕地信息的空间分布;基于ArcGIS的空间分析利用密云县同期的土地利用现状图进行耕地信息提取精度评价。结果表明,全县耕地总面积精度达到91.0%,全县耕地点位匹配精度达71.8%;耕地中的旱地提取精度较差,而耕地中的水浇地和菜地提取精度较高,点位匹配精度可以达到86.6%。该方法可快速有效地提取出耕地信息,也可供以后耕地信息的相关研究参考。     

MODIS土地利用/覆被多时相多光谱决策树分类

利用MODIS多时相与多光谱结合,尝试探讨低成本、高精度的北京土地利用/覆被实时获取方法。首先根据归一化植被指数（NDVI）的均值、标准差建立了研究区各地类的典型NDVI时间序列曲线,进而提取了6个可以反映区域物候模式、植被生长速率等信息的分类参数;然后对反映地表土壤信息较多的3月份多光谱影像进行主成分变换,选取第一主成分（PC1）作为辅助分类参数;最后基于分类回归树（CART）算法进行监督决策树分类。经SPOT-5影像验证,分类总体精度达到83%,Kappa系数为0.769,PC1辅助分类后总体精度提高     

黄瓜异戊烯基转移酶基因的克隆及序列分析

根据GenBank拟南芥ATIPTs基因序列设计特异性引物,采用PCR方法从黄瓜S94基因组DNA中克隆出异戊烯基转移酶基因保守区片段;再通过对黄瓜基因组BAC文库的筛选,获得基因的全长序列,命名为cs-ipt,GenBank登录号HQ326777.经序列测定及分析表明,该基因编码序列全长1 005 bp,编码334个氨基酸,氨基酸序列中包含有ATP/GTP结合位点GATGTGKS.同源比对表明该基因的核苷酸序列和推导的氨基酸序列与其他植物的ipt基因都有较高的同源性,其中与杨树的同源性最高为65%.     

马蔺cbf转录因子的克隆及序列分析

根据GenBank已发表的拟南芥cbfs转录因子基因序列设计特异性引物, 采用PCR和RT-PCR方法, 从鸢尾科野生花卉马蔺基因组DNA和cDNA中克隆出cbf转录因子基因片段, 将其克隆到pMD18-T-Vector上。经序列测定及分析表明, 两种途径得到的cbf基因序列相同, 基因全长642 bp, 可编码213个氨基酸。同源性分析表明该基因的核苷酸序列和推导的氨基酸序列与其它植物cbf类基因具有同源性, 尤其与拟南芥cbf1和黄瓜cbf1基因有很高的同源性, 氨基酸同源性高达97%。鉴于同cbf1基因高的同源性, 初步确定克隆到马蔺cbf1转录因子基因, 命名为Ilcbf1, 在GenBank中登录号为DQ131497。