基于GIS的江西省耕地土壤重金属污染评价研究

为探明江西省耕地土壤重金属污染状况,在全省耕地共采集370个土壤样品,测得重金属Pb、Zn、Cu的含量,运用GIS和地理统计学等技术手段,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对全省耕地进行系统性评价,然后将污染状况进行空间插值可视化表达。结果表明,江西省耕地土壤重金属Pb、Zn、Cu单因子污染指数平均值分别为0.40、2.23、0.99,但最大值和最小值之间相差较大,整体表明重金属Pb无污染,Cu污染较轻,而Zn污染最为严重。全省耕地土壤Pb、Zn、Cu内梅罗污染综合指数为1.64,综合污染等级为轻度污染。

鄱阳湖湿地蚌湖浅层土壤氮素含量的梯度特征

以鄱阳湖湿地蚌湖为研究区域,根据湿地海拔高程梯度(10~17 m)采取浅层土壤(0~20 cm)样品,分析土壤全氮含量、铵态氮含量、硝态氮含量、碱解氮含量的空间梯度特征。结果表明,鄱阳湖湿地蚌湖浅层土壤氮素含量空间梯度特征明显,上层(0~10 cm)、下层(10~20 cm)土壤的氮素含量呈相似的梯度特征,且上层土壤中氮含量较高。土壤中全氮含量、硝态氮含量、碱解氮含量最高值均出现在14.5 m高程,铵态氮含量最高值出现在10.5 m高程。Person相关性检验结果表明,上层土壤中全氮含量、铵态氮含量、硝态氮含量、碱解氮含量与高程、淹水天数平均值均不存在显著相关关系,铵态氮含量在0.01水平上与地上生物量存在显著负相关关系。下层土壤中铵态氮含量与高程、淹水天数最小值、地上生物量均在0.01水平上存在显著相关关系,与淹水天数最大值和淹水天数平均值均在0.05水平上存在显著正相关关系;全氮含量、硝态氮含量、碱解氮含量与高程、淹水天数、地上生物量不存在显著相关关系。相关性检验结果表明,浅层土壤氮素含量的空间梯度与现有环境因素(高程、淹水天数、地上生物量)具有一定的相关性,但相关性并不显著,这反映了鄱阳湖蚌湖浅层土壤氮素含量的空间梯度特征是环境因素综合作用的结果。

室内花绒寄甲寄生替代寄主的影响因素分析

本文开展不同接种数量和接种时间对花绒寄甲室内寄生替代寄主的影响实验,结果表明:1)不同接种数量和接种时间对花绒寄甲室内寄生替代寄主的结茧率与羽化率的影响均存在极显著差异,同时对花绒寄甲成虫体长、体宽、头宽与翅长等体型指标也存在显著影响。2)每头替代寄主蛹接种3头花绒寄甲幼虫的接种密度,寄生效果最佳。3)选用替代寄主刚化的蛹进行寄生,寄生效果最佳。

景观格局特征与区域生物多样性的关系研究

景观格局决定景观的功能和生态过程,影响着景观内的物种流、信息流、能源流,从而对生物多样性产生显著作用。以鄱阳湖生态经济区为研究区域,运用SPSS 17.0和Fragstats 3.3等统计分析软件,从38个县区的景观特征中选取具有生态意义的景观指数与生物多样性进行相关分析,探讨景观格局特征与区域生物多样性的关系。结果表明,(1)景观类型水平上景观指数与生物多样性之间的关系表现不一,耕地部分指标如PLAND、NP、COHESION(0.476^(**),P<0.01)与区域生物多样性指数呈正相关,耕地的景观特征与各物种大部分指标之间的相关关系呈不显著的负相关,表现出耕地景观与生物多样性具有复杂关系。区域内林地PLAND(0.439^(**),P<0.01)、NP、COHESION(0.609^(**),P<0.01)与区域生物多样性指数呈正相关,林地PD、LPI、AWMSI与区域生物多样性指数呈弱程度的负相关。林地景观除了跟植物的PLAND(0.655^(**),P<0.01)、COHESION(0.729^(**),P<0.01)呈极显著正相关外,与其他多数指标呈负相关。湿地景观大部分指标与区域生物多样性指数呈显著正相关。(2)景观水平上景观指数与生物多样性之间的相关性分析结果表明,区域的景观特征除MPS与区域生物多样性指数呈负相关外,其他景观指标都与区域生物多样性呈正相关,其中TA、NP、LSI、SHDI与区域生物多样性关系较为显著,说明景观的面积大小、数量、形状、多样性对生物多样性和各种生物过程都有较大影响。区域景观特征与生物多样性具有较好的相关性,关系较为复杂。区域内的湿地景观、林地景观是区域生物种的主要栖息场所,同时,作为产粮主产区,耕地景观的影响也不容忽视。因此,保护区域内的湿地、林地、耕地景观对于维持区域生物多样性具有重要作用。该研究对区域内生物多样性的保护和管理具有一定的理论指导意义。

人类活动对鄱阳湖生态经济区生物多样性的影响研究

人类活动是影响生物多样性重要因素,研究人类活动对生物多样性的影响对生物多样性保护具有重要意义。以鄱阳湖生态经济区为研究对象,从人口增长、农业活动、林业活动、经济活动、工程建设、保护活动等方面根据地区实际构建了评价指标体系,对区域内生物多样性与人类活动之间的关系性进行了研究。研究结果表明:1)区内生物多样性较为丰富,各县市区之间的差异也较大,生物多样性在空间分布上总体呈现由湖体向四周逐步降低的格局;2)人口增长因子中的人口密度、城市化率,经济活动中的人均GDP、农村人均纯收入,工程建设活动当中的建设用地比重,生态建设活动因子中的保护区面积这些指标与区域生物多样性呈显著相关性;3)采用逐步回归分析研究结果表明:城市化率、建设用地比重、人均GDP和保护区面积对鄱阳湖生态经济区区域生物多样性有显著影响,影响程度由大到小依次为城市化率、建设用地比重、保护区面积、人均GDP。说明人类活动对当地生物多样性造成的影响是显著的,保护与发展的矛盾依然很突出,区内林业活动和生态建设活动对生物多样性保护起到了积极作用。

马尾松、木荷纯林及混交林的生长差异分析

对马尾松、木荷的纯林及混交林人工林的生长差异进行分析,结果表明:1)马尾松、木荷的纯林与混交林不同林分类型的生长量均存在显著差异,同一树种混交林比纯林的生长表现更好,表明混交林可促进林分的生长。2)不同林分类型的死枝下高、活枝下高和冠幅也均具有显著差异,混交林的自然整枝能力比纯林强。3)混交林的变异系数总体上比纯林大,混交林林分生物多样性丰富,诱导变异因素多,表明混交林存在更大的变异表现。4)树高、胸径、活枝下高等各性状指标之间存在显著相关关系,表明林分生长力强弱与自然整枝能力有关。

利用最大熵模型预测贵州省南方红豆杉潜在适宜区

为保护贵州省南方红豆杉种源区以及为规划南方红豆杉人工栽植提供可靠依据,应用Maxent模型预测国家一级保护植物南方红豆杉潜在的分布区。研究过程中整理了214个南方红豆杉自然分布地点和19个生境因子。研究结果表明:①模型的样本训练集和测试集的AUC值分别是0.913和0.923,模型评估的总体精度表明优秀;②各季节降水量变异系数(Bio 15)、温度全年波动范围(Bio 7)、最干月降水量(Bio 14)3个生境因子为影响贵州省南方红豆杉潜在分布区主导因子,3个关键因子适宜性范围分别为58~85、27~31℃、29~39 mm,最适宜值依次为65、29.5℃、34.5 mm;③贵州省南方红豆杉潜在适宜性区域总面积12 197.9 km,含高度适宜性区域1 358.85 km^(2),中度适宜性区域10 839.05 km^(2);④贵州省南方红豆杉高度适宜区域的海拔范围为783~2 172 m,平均海拔1 120 m,中度适宜区域的海拔范围为315~2 418 m,平均海拔1 120 m。

中国南部生态区森林损失与火灾的时空关联特征

以中国南部生态大区为研究区域,在多个空间尺度上探究森林火灾和森林损失的时空分布格局,并揭示森林损失与火烧的时空关联性特征及尺度效应。结果表明:2003—2015年,中国南部生态大区共损失森林资源69314.8 km^(2),年均损失5331.9 km^(2)的森林。森林火烧面积为8104.9 km^(2),年均森林火烧面积为623.5 km^(2)。4个生态地区森林损失面积和火烧面积均存在较大差异性。4个生态地区森林资源损失均呈现增加趋势。除川渝生态地区外,长江中下游、云贵高原和华南生态地区森林火烧面积呈减少趋势。在空间上,只有1.9%的区域森林损失和火烧面积呈显著正相关,说明中国南部生态大区森林损失与火烧有一定的关联,但关联性不强。在不同的植被类型和地貌条件下,森林损失和火烧面积的关联性存在显著差异性。

赣南地区森林可燃物分类及其火行为预测

森林可燃物模型可以对具有巨大变异性的可燃物进行综合描述,是建立林火模拟系统和进行林火行为预报和模拟的基础。本文从潜在林火行为的角度出发,依据可燃物的关键参数,利用系统聚类方法对可燃物分类并进行火行为预测,最终建立赣南地区标准森林可燃物模型。结果表明:坡度不变条件下,不同可燃物的蔓延速率、火焰长度随着风速的增加而上升;可燃物对坡度和风速敏感,火线强度随之增大而增加。赣南地区可建立4个标准可燃物模型,代表性植被类型分别为毛竹林(模型FL-Ⅰ)、马尾松林(模型FL-Ⅱ)、针叶(马杉)、针阔(马杉木)混交林和杉木林(模型FL-Ⅲ)以及木荷林和阔叶林(木枫)混交(模型FL-Ⅳ)。不同可燃物林火行为的预测结果以及4个标准可燃物模型的地表和垂直结构特征可为林火管理提供帮助。

基于GIS和地统计的章贡区松褐天牛的监测预警研究

松褐天牛是松材线虫的传播媒介,加强对松褐天牛的有效监测预警,是防治松材线虫病的重要措施。笔者通过在江西省赣州市章贡区松树林设置多个诱捕器进行连续监测,划分松褐天牛的成虫活动时段,并分析各个时段的空间自相关性,并通过引入关键影响因子优化空间插值方法,从而对该地区松褐天牛空间分布进行预测和可视化表达。研究结果表明:①松褐天牛在章贡区的活动时间可划分为羽化期、高峰期、次高峰期和盛末期;②全监测期平均值、羽化期与高峰期诱捕的松褐天牛空间相关性较高,存在空间自相关,而次高峰期和盛末期不存在空间相关性;③影响松褐天牛发生的主要因素是海拔和坡向,在使用协同克里金法时应选择相应相关性较高的因子进行插值分析预测;④引入海拔和坡向两个因子可提高各个时期的空间插值精度,表明引入因子分析的协同克里金法插值精度优于存在考虑单一的传统方法;⑤根据全监测期、羽化期与高峰期的空间插值,表明西南角和东北部地区松褐天牛分布较多。通过GIS和地统计的预测分析,能够具体反映到空间分布。笔者研究结果旨在为松材线虫病的监测防治提供参考依据。

越南安息香嫩枝扦插生根技术

采取激素浓度单因素处理,插穗取样部位和激素浓度处理的双因素处理以及插穗年龄、插穗部位与激素浓度的3因素正交设计等处理,研究了对越南安息香(Styrax tonkinensis)嫩枝扦插生根的影响。结果表明,越南安息香生根的主次影响因素依次是插穗部位>插穗年龄>激素浓度,1年生插穗与激素浓度间无交互作用,受到生根时间长和插穗腐烂问题的影响,较适处理(1年生基部插穗,浓度300 mg/L生根剂,速蘸10 s)的平均生根率可达40.7%。

赣南地区森林地表死可燃物载量与环境因子的关系

森林可燃物载量分布格局是植被与地形等环境因子之间相互作用的结果。本研究通过野外实测赣南地区主要7种森林类型地表死可燃物载量数据,依据时滞可燃物分类标准,构建了地表可燃物载量与地形、植被等环境因子间的结构方程模型,并分析了各因子的影响路径及其直接、间接和总效应。结果表明:7种不同森林类型中,1、10和100 h时滞可燃物载量均是针阔混交林内最高,毛竹林内最低。对1 h时滞载量影响最大的变量依次为:坡度(影响系数为0.40)>树冠高度(0.07)>树种(-0.03)>郁闭度(0.01);对10 h时滞载量影响最大的变量依次为:胸径(0.15)>树种(-0.09)>坡向(-0.08)>郁闭度(-0.06);对100 h时滞载量影响最大的变量依次为:坡向(0.25)>胸径(0.19)>郁闭度(-0.08)>树种(0.02);对可燃物总载量影响最大的变量依次为:坡度(0.22)>树种(-0.04)、郁闭度(-0.04)>树冠高度(-0.01)。

松材线虫病发生点格局及影响因素

松材线虫病在中国大陆造成了巨大的生态与经济价值损失,南方地区尤为严重,分析松材线虫病空间分布、量化环境因素对其发生的影响对于松材线虫病的防控整治具有重要意义。本研究以江西省赣州市南康区松材线虫病为研究对象,采用核平滑密度、Ripley’s K函数、点过程模拟等空间点格局分析方法,探讨了区域松材线虫病发生的空间格局及其对环境变量的响应。结果表明:研究区松材线虫病的发生不是随机分布,而是存在显著的空间聚集区。地形因子、植被因子和人类活动因子是影响松材线虫病空间异质性分布的主要因素。空间点格局分析表明,海拔、坡度、距最近道路距离、道路密度、距最近居民点距离、郁闭度和植被类型对松材线虫病的发生具有重要影响。在森林病害管理中,除了加强因人类活动引起病害传播源的管控外,还应该考虑地形、植被类型等特征进行松材线虫病害的综合预警监测。