近12年若尔盖自然保护区各功能区景观格局动态分析

以2004-2016年3期遥感图像作为数据源,利用3S技术对若尔盖自然保护区各个功能区的景观格局特征进行了分析,结果表明:(1)核心区2的LPI指数最高优势类型为沼泽,其他功能区的优势类型是草甸;(2)2004-2016年,所有的功能区中沼泽、沼泽化草甸等景观类型向草甸转化的趋势比较明显;(3)12年来核心区2相对稳定,景观要素破碎化的趋势不明显,而核心区1的变化较为剧烈;(4)各功能区在景观水平上的Shannon-Wiener多样性指数呈现先降后升的"V"状态,说明若尔盖湿地在期间经历过一定规模的生态扰动,目前采取的保护措施是较为有效的,使该湿地的景观多样性趋于回升和稳定状态。

红树林湿地地上生物量遥感估算研究进展

根据所采用遥感数据源不同,分别从基于光学遥感影像、微波数据及激光雷达数据等方面综述了红树林湿地地上生物量估测方法研究进展,提出了提高数据精度及采用融合多源遥感数据协同反演红树林湿地地上生物量是今后红树林湿地地上生物量遥感估测研究的热点。

基于物元模型的森林资源质量评价研究

【目的】利用物元模型对森林资源质量进行评价,以期为相关研究提供参考。【方法】根据评价目标和森林资源质量的定义建立森林资源质量评价指标体系,以1999年湖北省通山县森林资源二类调查数据为例,建立森林资源质量评价物元模型。【结果】1999年湖北省通山县森林资源质量等级为Ⅲ级,即良。用模糊综合法对数据进行分析,得出森林资源质量等级也是Ⅲ级,证明物元分析法可用于森林资源质量评价的研究。【结论】与模糊综合评价法相比,物元分析法无需人为给定指标权重,减少了评价过程中人为主观因素的影响,使评价结果更为客观。

红树林异速生长方程估算生物量研究进展

阐明了红树林生物量分配和生产力的特性,介绍了红树林异速生长方程和生物量研究的最新研究进展,并对红树林通用异速生长方程和不同地域不同树种的异速生长方程进行了比较,结果表明:红树林通用异速方程不同树种之间差别较大,但不同地域差别不大,红树林生物量的差异取决于林木密度;在全球范围内,热带地区的红树林具有比温带地区更高的地上生物量;红树林根部积累了大量的生物量,红树林地上生物量和地下生物量的比例明显低于陆地森林。

湛江高桥红树林湿地有机碳分布及埋藏特征

红树林是世界上单位生产力最高的生态系统之一,其能够持续地固定有机碳,对全球碳平衡和生物地球化学循环有着深远影响。以广东湛江国家级红树林自然保护区高桥核心区为研究区,旨在分析我国典型红树林湿地的固碳潜力,为红树林湿地碳计量提供依据。在垂直于海岸线的两条样线上选取6个不同潮位的样点进行沉积柱取样分析,通过重铬酸钾氧化-外加热法测定有机碳含量,基于放射性同位素^(210)Pb定年推演沉积率,并对湿地有机碳密度和埋藏率进行计算。结果表明:研究区红树林湿地有机碳含量2.14—36.94 g/kg,平均(12.79±9.91)g/kg。红树林湿地有机碳密度为(0.0100±0.0056)g/cm3,空间上差异显著显著,水平方向上两条样线均以中带样点的有机碳密度最大,近陆侧(内带)样点的有机碳密度高于近海侧(外带);垂直方向上,内带和外带样柱的有机碳密度均以表层最高,而且随深度增加而减小。研究区红树林湿地百年尺度上沉积率为6.5—11mm/a,且外带样点沉积速率显著快于内带样点。有机碳埋藏率空间差异大,外带样点为(34.58±7.67)g m-2a-1,而中带样点可达150.56 g m-2a-1。红树林湿地有机碳的分布受潮位的影响大,更高潮位点和表层的有机碳含量和密度更高,而处于低潮位的外带样点的有机碳沉积更快。研究区红树林湿地有机碳含量和密度比更低纬度带低,但均高于地带性陆地植被,且其能够通过持续的沉积过程来捕捉和固定有机碳,固碳潜力大。

海南省清澜港红树林湿地健康评价

【目的】评价红树林湿地内在健康与外在健康压力、分析红树林湿地健康组分与其所处环境的协调性(矛盾冲突或和谐一致)及未来健康发展趋势,以期为红树林湿地的保护与合理利用寻求科学模式。【方法】基于清澜港1987,2000和2010年3期TM影像、地图、地形图及群落样地调查数据,应用模糊综合评价模型与综合干扰强度指数计算模型,评价研究区红树林湿地内在健康与外在健康压力。在此基础上,借鉴医学健康商数理论,用动态的研究方法分析研究区红树林湿地整体健康发展趋势。【结果】研究区各群落类型内在健康表现为:海漆+木榄群落表现为很健康,红树+木果楝群落、红树群落及红树+海莲群落表现为健康,角果木群落、海莲群落、角果木+木榄群落及红树+杯萼海桑群落表现为基本健康,榄李+角果木群落和杯萼海桑群落表现为一般病态;研究区内在健康指数为0.599 9,表现为基本健康,表明目前群落结构基本稳定;研究区各种干扰类型对湿地的干扰强度表现为林地损失﹥海堤建设﹥原生境破坏﹥围塘养殖﹥海平面上升﹥土壤重金属污染,贡献率分别为31.37%,29.41%,23.53%,11.76%,2.94%和0.98%,人为干扰强度远大于自然干扰强度,土壤重金属污染还没有对红树林湿地内在健康构成威胁,海平面上升对红树林湿地的干扰呈逐年增强趋势;研究区外在健康压力综合指数为0.816 0,表现为极强;湿地整体健康商数(HQW=0.735 2)<1,表明研究区外部干扰对红树林湿地的负面影响占主导地位。【结论】影响红树林湿地整体健康的环境因子主要为人类活动,其中,围塘养殖与海堤建设对生境的破坏最为突出;人为干扰直接导致红树林资源减少,原滩涂生境破坏,地形地貌改变,使得系统的完整性缺失,稳定性降低,生物多样性减少,部分红树植物濒临灭绝;健康压力对红树林内在健康的影响主要表现在红树林群落结构退化,在水平结构上表现为群落物种数量减少,部分群落类型退化为单一种群群落,在垂直结构上主要表现为群落层次结构简单、高生长退化,由原来的乔木和小乔木退化为树高不足1 m的高密度矮生灌木丛;研究区环境与健康组分之间矛盾突出,环境状况有悖于红树林湿地健康发展方向,红树林湿地有由基本健康向一般病态发展的趋势;减少和控制围塘养殖、海堤建设等人为干扰是红树林湿地与环境从矛盾转化为和谐的主要措施。

近20年来英罗湾红树林景观过程及周边土地利用/覆盖变化

全球红树林正以惊人的速度消失,红树林遥感监测对于资源保育至关重要。在GIS和遥感技术支持下,基于1991—2010年的5期Landsat TM遥感影像及相关专题图,结合立地调查,研究了英罗湾红树林空间变化的过程并对其周边的土地利用/覆盖动态和驱动力进行分析。结果表明:研究时段内人为和自然因素均对研究区红树林动态变化产生影响,表现为红树林近陆的内边界缩减而近海的外边界向海扩展;红树林总面积表现为先减少后增加的趋势,净损失量约7%。变化轨迹分析表明:1991—2000年间围垦养殖引起靠近陆地的红树林面积快速减少;红树林在滩涂上不断向海扩展以及2000年以来的生态恢复工程使研究区红树林边界向海推移,且主要发生于靠近河流和海洋的外缘。近20年来,红树林周边的土地利用/覆盖变化显著,城镇化和工业化使研究区林地、耕地减少且主要转化为建设用地,建设用地规模迅速增加且在湛江一侧沿交通干线呈多点分散格局,广西一侧则在原有城镇建设用地基础上向外扩张;靠近河流和红树林周边的水产养殖塘的面积持续增加,前期主要是对红树林的直接围垦,后期则主要来自于政策鼓励下在水田上的筑塘养殖。

清澜港湾红树林景观变化过程及周边土地利用/覆盖动态

红树林生长于热带、亚热带低能海岸的潮间带,其在抗御台风、促淤造陆、保护堤岸、海水净化等方面具有不可取代的地位。全球红树林在1980—2000年间减少了约35%,衰减速度快于热带雨林和珊瑚礁（MA,2005;Dukeetal.,2007）。我国现有红树林2.2万hm2,不足20世纪50年代的一半以及曾经分布面积的十分之一（国家林业局,2009）,其中海南岛的红树林减少了约62%,

若尔盖高寒嵩草草甸湿地不同水分条件下土壤有机碳的垂直分布

研究若尔盖高寒嵩草草甸湿地常年积水、季节性积水(每年6-10月积水)和无积水3种水分条件下土壤有机碳的分布特征。结果表明:若尔盖高寒嵩草草甸湿地土壤有机碳含量极高,表土层(0～10cm)最高可达73.2g·kg-1,是中国森林、农田和草原生态系统土壤有机碳含量的6～10倍,且土壤有机碳的垂直分布深达400cm,远远超过中国森林、农田和草原生态系统;在浅土层(0～50cm)和深土层(200～400cm),不同水分条件下的高寒嵩草草甸湿地土壤有机碳含量差异显著(P<0.05),在0～50cm浅土层表现为常年积水区>季节性积水区>无积水区,在200～400cm深土层表现为无积水区>季节性积水区>常年积水区,而在50～200cm中间土层,不同水分条件下高寒嵩草草甸湿地土壤有机碳含量无显著差异(P>0.05);在0～400cm土层,不同水分条件下的高寒嵩草草甸湿地土壤C/N值多小于15,这有利于高寒湿地土壤碳的积累;若尔盖嵩草草甸湿地的有机碳储量极高,常年积水区、季节性积水区和无积水区在0～400cm土层的有机碳储量分别为64.87,71.21和76.45kt·km-2,是中国森林、农田和草原生态系统的20～40倍;约60%的土壤有机碳储量分布在1m以下土层;整个若尔盖高原地区的高寒嵩草草甸土壤总有机碳储量约为0.245Pg。

秋茄幼苗光合特性对寒害的响应

[目的]研究低温胁迫对秋茄幼苗光合作用和叶绿素荧光参数的影响及秋茄幼苗对低温胁迫的防御机制,以期为抗寒性红树植物种的选育、引种提供参考。[方法]以秋茄幼苗为材料,分别在5℃与12℃低温下进行胁迫试验。应用Li-6400XT便携式光合作用测定仪和便携式脉冲调制叶绿素荧光仪(PAM-2500)分别测定光合参数与叶绿素荧光参数的变化,应用EXCEL和SPSS13. 0软件进行数据整理、作图及统计分析。[结果]表明:(1)低温胁迫对秋茄幼苗的光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及水分利用率(WUE)影响显著(P <0. 05);(2)低温胁迫下,Pn、Gs、Ci均显著降低,持续5 d低温,Pn、Gs随低温时间的延长持续下降,Ci则呈现上升趋势。5℃低温胁迫第1天,WUE明显高于对照(CK),第2天之后开始下降且低于对照(CK); 12℃低温胁迫下,WUE略高于CK且低温期内持续高于CK。(3) 5℃低温胁迫下,可变荧光(Fv)与最大光能转换速率(Fv/Fm)低于CK,随低温时间的延长呈现下降趋势,在低温第5天,显著低于CK(P <0. 05); 12℃低温胁迫下,Fv和Fv/Fm变化不明显。[结论]秋茄幼苗可在12℃低温胁迫下存活,但秋茄幼苗的形态生长和生物产量减少,而5℃低温胁迫持续2 d是秋茄幼苗的生存阈值;秋茄幼苗叶片在未使光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在活性中心受损的低温胁迫下,Pn下降主要受气孔因子限制,在光合作用过程中,通过提高叶片水分利用率,以减少光合速率下降,提高抗寒能力。

清澜港红树植物分布与土壤环境因子的相关关系

在清澜港红树林湿地,布设18个样地,运用典范对应分析(CCA)分析了土壤pH值、盐基总量(TS)、有机质(SOM)、S、TN、P、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Zn、Cu、Mn、Pb、Sc、Sr、V、As、Ba、Cr等共计22个因子与红树林植被分布的相关关系。结果表明:(1)清澜港红树植物种类分布与潮滩高程有关,随潮滩高程的升高,植物种类逐渐增多,红树群落结构趋于复杂。(2)土壤S、pH值、TN、Al3+及盐基是土壤化学因子中影响清澜港红树林湿地植被分布的关键因子;S(-0.594 4)和pH值(-0.532 0)与第1排序轴显著相关,TN(0.512 5)与第2排序轴显著相关,Al3+(0.530 5)与第3排序轴显著相关,pH值(-0.566 7)则与第4排序轴显著相关,盐基总量(TS)与4个排序轴的相关性都比较显著。(3)土壤微量元素Fe3+、Zn、Cu、Mn、As、Cr对红树植物群落及红树植物的分布有较高的影响作用;Fe3+、Cu、Mn、Cr与第1排序轴显著相关,相关系数分别为-0.358 7、-0.352 6、0.487 7、0.378 0;Fe3+、Zn、As与第2排序轴具有较高的负相关性,相关系数分别为-0.358 8、-0.412 8和-0.399 8。研究还表明:清澜港八门湾外(组I)和八门湾内(组II)红树林群落与土壤微量元素的相关性明显不同,反映出2种不同类型植物群落间物种组成的差异。组I的3号断面(八门湾入海口)是组I与组II的过渡区域,表现出植物群落的过渡性特点。

湛江高桥红树林沉积物理化性质与金属元素的空间分布

以广东湛江国家级红树林自然保护区高桥核心区为研究区，在2条垂直于海岸的样线A和样线B上，根据潮汐淹没时间各选择3个样点进行沉积柱取样，用于解析沉积物理化性质与金属元素空间分布特征。结果表明：沉积物为粉-砂型质地，其中黏粒、粉粒和砂粒含量分别为（13±4）％、（39±12）％和（48±16）％；有机质含量范围为0．2％-3．7％，pH值为2．5～7．3，交换性盐基总量为1．4～16．4cmol／kg，总氮含量0．01％～0．2％，总磷含量130～435mg／kg；A、B样线的沉积物粒度、pH值、盐基总量、有机质含量、总氮含量、总磷含量等理化性质差异不显著。沉积物中11种金属的含量从高到低分别为Al（4．5％～19．2％）、Fe（1．0％-4．7％）、Mn（50．4～163．4mg／kg）、Cr（24．4—43．0mg／kg）、Zn（14．4～52．1mg／kg）、Pb（11．3—34．913mg／kg）、Ni（3．5～19．4mg／kg）、C0（3．0—7．7mg／kg）、cu（1．4～9．6mg／kg）、As（1．4～5．8mg／kg）、Mg（0．2～0．9mg／kg），除Co、Cu、As、Fe平均含量差异不显著外，其他金属元素间差异显著；A样线上cr、Cu、Mn含量显著高于B样线，其他金属的含量差异不显著。沉积物基本理化性质呈现明显的空间分布差异，低潮位沉积物的含砂量、pH值更高；垂向梯度上，细颗粒（黏粒、粉粒）含量、pH值、盐基总量、有机质含量、总磷含量、总氮含量均以表层值最高，自表层向下逐渐降低，而含砂量则相反。金属含量表现为更低潮位点的金属含量低，但也因金属元素而异，潮位因素对不同金属分布的影响存在差异；各样点金属含量垂向上均以表层最高，随着深度增加而降低。相关性分析表明：有机质与pH值、含砂量负相关，而与细颗粒含量正相关；金属元素含量除了与含砂量显著负相关、与pH值之间相关性不显著外，其与盐基总量，有机质、黏粒、粉粒含量均呈显著正相关关系；金属元素含量之间的相关性均达到极显著水平，反映了其相互伴生和同源的特征。

清澜港红树林浮游植物群落结构及水质对应分析

为了认清热带地区红树林中浮游植物群落结构和其关键水质影响因子,分别于2015年11月和2016年3月和8月在海南清澜港红树林进行样品采集,进行藻类鉴定和水质分析。结果表明:调查期间浮游植物7门,74属(种)。蓝藻门13属(种),硅藻门35属(种),绿藻门13属(种),隐藻门4属(种),裸藻门3属(种),甲藻门3属(种),金藻门3属(种)。八门湾优势种为硅藻门角毛藻(Chaetoceros)和硅藻门小环藻(Cyclotella sp.);红树林潮间带优势种为蓝藻门假鱼腥藻(Pseudoanabaena sp.)和甲藻门多甲藻(Peridinium);养殖水优势种为蓝藻门微囊藻(Microcystis)和隐藻门蓝隐藻(Chroomonas placiodea)。养殖水浮游植物密度最高,其次是八门湾和潮间带。除2016年3月份外,生物多样性指数均值由大到小顺序为:潮间带,八门湾,养殖水。2015年11月时氮为藻类生长限制因素,而2016年3月和8月时磷为大部水体限制因素。藻类与氮磷营养盐及金属离子密切相关,季节变化影响不明显。

广东湛江高桥红树林湿地沉积柱粒度特征

红树林是一种特殊的生物海岸类型,具有多种生态系统服务功能。以广东湛江高桥红树林湿地为研究区,在英罗湾的湾内和湾口的两片红树林集中分布区,沿水动力梯度,垂直于海岸布设两条样线进行柱状取样,并采用矩值法计算平均粒径、分选系数、偏度和峰度等粒度参数,分析了沉积物在水平和垂直方向上的粒度特征,旨在了解研究区红树林湿地生境演变过程。结果表明:1)沉积物以粉粒和砂粒组分为主,随着红树林发育成熟度和沉积过程,红树林内带和表层样点均呈细化趋势。2)粒度分布曲线可以看出,红树林外带更多受水动力条件的影响,样点沉积过程相似,内带的沉积因水动力条件和生物过程的影响而复杂,但白骨壤纯林的沉积环境相对稳定。3)粒度参数受水动力条件和生物地貌过程影响,空间异质性显著。水平方向上,湾内样线自内带向外表现为平均粒径变小(质地粗化)趋势,湾外样线平均粒径变化趋势性不明显,但有红海榄群落分布的中间带样点的粒度更细;沉积物分选性属于较差到差,频率曲线呈负偏到很正偏,峰度呈平坦到尖锐的分布。垂直方向上,自表层向下平均粒径减小、分选性变差、偏态值增加、峰态增加,反映出林下环境的沉积过程。4)相关性分析表明,粒度参数与不同粒级体积含量相关,平均粒径和峰度参数与黏粒、粉粒含量正相关而与砂粒含量负相关,分选系数和偏度与细颗粒物含量显著负相关。粒度参数之间的相关性表现为平均粒径与峰度正相关,而与分选系数和偏度负相关,分选系数与峰度负相关,偏度与峰度负相关。研究区沉积物的形成过程有多种作用共同参与,红树林的存在改变了海岸的水动力条件而影响沉积过程,研究结果对于了解百年尺度上红树林湿地的生物地貌形成过程具有一定意义。

基于森林火险指数的森林火险实时预警系统

利用森林火险指数仪进行森林火险实时监测,以ArcGIS Engine10作为开发平台、以SQL server 2005作为数据库设计开发了森林火险实时预警系统。系统构建包括森林火险指数仪的选址、火险指数和火险等级计算及专题图制作、信息发布。系统能以简明的电子地图和二维表,直观显示火险指数、火险等级的监测结果及其空间分布特征。以四川仁寿为例,展示了森林火险预警功能的实现过程和效果。结果表明,预警系统能够对森林火险进行实时监测与及时预警,有利于对森林火灾进行合理预防。

若尔盖县高原湿地景观格局动态分析研究

以若尔盖县2000,2010,2016年夏季末的3期Landsat卫星影像作为主要数据源,在遥感图像处理软件(ArcGIS 10.2和ENVI 5.3)以及景观分析软件(FRAGSTATS 4.2)的支持下,利用景观生态学理论分析了若尔盖县2000—2016年间景观格局变化特征、各景观类型间转化情况以及景观指数变化特点。研究表明:1)2000—2010年研究区内景观斑块类型之间转化频率较高,主要表现为其他景观类型向草地转化,沼泽和湖泊湿地的面积开始缩减,沙地景观大规模转化为草地; 2)2010—2016年间,景观转移变化的趋势明显降低,沼泽和湖泊湿地的面积有所恢复; 3)总体而言,研究区的基本景观格局未发生明显变化,草地是研究区内优势度最高的景观类型,道路、居民点的面积和异质性都在持续增加。

扁秆荆三棱不同组织混合样品的转录组分析

扁秆荆三棱是一种常见的稻田杂草,旨在补充其转录组信息,为相关防治工作提供支持。基于高通量测序技术,在Illumina Solexa HiSeq 2000平台上对扁秆荆三棱的茎、叶、根茎和球茎的混合样品进行转录组分析。经拼接组装共获得了59 788个Unigene,序列的平均长度842 bp,N50为1 402 bp。将获得的Unigene与5个通用公共数据库(NR、 Swiss-Prot、 KEGG、 GO、 KOG)进行比对(Evalue<1e-5),35 221条Unigene获得了基因注释,占总Unigene的58.91%。在12 823个Unigene中共搜索到9 698个SSR位点,其中二核苷酸和三核苷酸的重复类型占所有SSR位点的95.93%。通过KEGG pathways分析,共有13 141个Unigene参与了291个代谢通路,获得了扁秆荆三棱淀粉合成功能相关Unigene 60个,根茎生长功能相关Unigene 14个。其中赤霉素相关基因、核糖体代谢通路等反映了地下根茎网络系统的扩张趋势以及活跃的能量需求,淀粉合成基因则说明其球茎中的营养储备开始于地下系统扩张的早期,这些发现为深入研究地下根茎网络调控机制,或杂草防治或湿地保护等实践工作提供了参考。

若尔盖高原湿地生态系统研究综述

从湿地分类、湿地生物、湿地生境以及湿地退化4个方面对近年来若尔盖的科研成果进行阐述和总结,最后对若尔盖湿地研究的发展进行展望。

红树林湿地健康评价指标体系

根据红树林湿地健康的内涵及红树林湿地特征,分析红树林湿地结构与功能的关系,阐明影响红树林湿地健康的要素,确定健康评价指标选取的原则。在此基础上应用层次分析法(Analytical Hierarchy Process),构建红树林湿地健康评价指标体系。健康评价指标体系由目标层、要素层、要素亚层和指标层4个层组成,其中要素层包括植物群落结构、生物安全性、生境的完整性与稳定性、生境理化性质、生物因子指标5个方面,指标层包括物种组成、物种丰度、建群种比例郁闭度、龄组结构、更新等级等41个指标。

克隆植物中的同步雌雄异熟现象研究进展

很多植物具有克隆生长的习性,克隆生长对植物的交配格局和长期进化具有重要意义。克隆生长通常伴随有较多的花展示,但花粉的有效散布又会受到克隆规模的限制,进而形成分株间的同株异花授粉,造成近交衰退或花粉贴现。同步雌雄异熟是雌雄异熟的一种特殊形式,同时满足2个条件:1)单个花朵内为雌雄异熟;2)不同花朵间在同一时段内处于同一性别阶段。该种现象可以有效阻止分株内或分株间同株异花授粉,并可能是一种进化选择的特殊繁殖保障机制。目前其在克隆植物中的表现形式和作用机理尚未明确。在梳理近20a来相关文献的基础上,以克隆植物中的同步雌雄异熟现象为核心议题,结合克隆植物种群结构的特殊性探讨该现象对克隆植物的进化意义,并对该现象的类群分布情况、研究方法以及主要结论进行了分析,认为未来的研究应该注重4个方面:1)采用统一的同步性度量体系,并使其扩展到对雌性和雄性阶段的分别描述;2)重视目标物种交配系统的研究,尤其是自交亲和性的重要意义;3)重视克隆多样性格局对交配过程的影响,并采取恰当的方法予以量化;4)加强风媒、水媒等非生物因素传粉方式对克隆植物交配过程影响的研究。