河滨湿地不同植物群落根系分布特征与土壤理化性状的关系——以黄河中游荥阳段为例

在黄河中游郑州荥阳段,选择了5种河滨湿地植物群落进行根系和土壤性状特征研究,以期阐明不同植物群落的根系分布规律与土壤性状的关系,为河滨湿地植物群落组成以及土壤质量恢复提供科学参考。结果表明(1)在0—40 cm土层,根生物量密度与根长密度的平均值均表现为:芦苇群落(Phragmites australis)和芦苇-狗牙根(Cynodon dactylon)群落均大于芦苇-拂子茅(Calamagrostis epigeios)-狗牙根群落、拂子茅-狗牙根群落、拂子茅-狗牙根-水莎草(Juncellus serotinus)群落。拂子茅-狗牙根、芦苇-拂子茅-狗牙根、拂子茅-水莎草-狗牙根三种植物群落类型下根生物量密度、根长密度在0—20 cm表层土壤较大,芦苇群落和芦苇-狗牙根群落的根生物量密度、根长密度在10—40 cm的土层较大。(2)黄河河滨湿地芦苇群落、芦苇-狗牙根群落的土壤以粉粒为主,拂子茅-狗牙根群落、芦苇-拂子茅-狗牙根群落、拂子茅-狗牙根-水莎草群落的土壤主要以砂粒为主。在0—40 cm土层,芦苇群落、芦苇-狗牙根群落的土壤含水率、土壤有机质、有效氮和有效磷含量均显著高于芦苇-拂子茅-狗牙根、拂子茅-狗牙根、拂子茅-狗牙根-水莎草群落。(3)黄河河滨湿地植物群落的根生物量密度、根长密度均与土壤黏粒含量、粉粒含量、土壤含水率、有效氮显著正相关(P<0.05),与土壤砂粒呈极显著负相关(P<0.01)。

黄河下游4种典型草本植物与土壤碳、氮含量的关系研究

【目的】研究黄河下游河岸带典型草本植物地上部分、根系和土壤碳、氮含量,并分析其相关关系,旨在为黄河河岸带生态系统服务评估和恢复重建提供科学依据。【方法】通过比较黄河河岸带芦苇(Phragmites australis)、拂子茅(Calamagrostis epigeios)、地肤(Kochia scoparia)和莎草(Cyperus rotundus)4种典型草本植物地上部分、根系和土壤的碳、氮含量及化学计量比,探讨河岸带草本植物地上部分、根系与土壤碳氮化学计量比的关系。【结果】(1)莎草地上部分N含量显著高于其他3种草本植物(P<0.05),芦苇地上部分碳氮比显著高于拂子茅和莎草(P<0.05);4种植物的根系C、N含量及碳氮比均无显著性差异(P>0.05)。(2)芦苇土壤C、N含量均显著高于其他3种植物;而芦苇草地土壤碳氮比显著低于其他3种植物。(3)4种植物地上部分和根系C、N含量无显著相关性(P>0.05);根系C含量与土壤C、N含量呈显著正相关关系(P<0.05、P<0.01),而植物地上部分C、N含量和根系N含量与土壤C、N含量均无显著相关性(P>0.05)。【结论】4种典型草本植物显著影响了土壤的C、N含量,芦苇和拂子茅具有相对较高的固碳和固氮潜力。研究区土壤C含量高于全国平均水平,C/N均值表明N是研究区的限制性营养元素,植被恢复易受到土壤N含量的限制。

黄河河岸带不同人为干扰的土壤物理性质比较

【目的】研究人为干扰强度对黄河河岸带土壤物理性质的影响,为黄河河岸带生态系统生态恢复与调控提供科学依据。【方法】2021年10月,在黄河洛阳—郑州段选择地形地貌和地表植被覆盖相对一致的河岸带区域,依据人为踩踏程度的不同,选择3种不同干扰强度的样地类型。按照5×3网格化划分近河岸带200 m×200 m样地,共设置15个样点,系统比较分析不同人为干扰强度(轻度、中度和重度)黄河河岸带土壤容重、土壤含水率、土壤毛管持水量、土壤最大持水量、土壤最小持水量、土壤总孔隙度、土壤毛管孔隙度和土壤非毛管孔隙度等土壤物理性质的差异。【结果】①随人为干扰强度的增加,土壤容重、土壤非毛管孔隙度逐渐增加;土壤含水率先增加后减小;土壤毛管持水量、土壤最大持水量、土壤最小持水量、土壤总孔隙度与土壤毛管孔隙度逐渐减小。②土壤容重与土壤含水率、土壤毛管孔隙度呈负相关,但未达到显著水平;土壤容重与土壤毛管持水量、土壤最大持水量、土壤最小持水量、土壤总孔隙度呈极显著负相关(P<0.01),与土壤非毛管孔隙度呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】过度的人为踩踏等干扰增加了河岸带土壤紧实度,导致土壤物理性质退化以及土壤保水和持水能力降低。

河岸带不同植被类型对土壤有机碳和全氮分布特征的影响——以北京地区温榆河为例

河岸带生态系统是河流生态系统和陆地生态系统之间的生态交错带,也是一个敏感和脆弱的生态区域。由于受河道周边人类活动的干扰,河岸带生态系统的植被类型发生了巨大变化。本文以北京市地区的温榆河为研究对象,分析了河岸带7种植被类型对土壤有机碳和全氮含量及其空间分布特征的影响。结果表明：（1）河岸带不同植被类型对土壤有机碳和全氮的影响主要表现在表层土壤,尤其是0~5 cm土层,而对5 cm以下土层的影响相对较小。（2）河岸带不同植被类型土壤全氮和有机碳含量的空间分布特征具有显著差异。随着土层深度增加,土壤全氮和有机碳整体上呈下降趋势,但不同植被类型的垂直变化规律有较大差异,如自然草地、退耕撂荒地和林地的土壤有机碳、全氮含量随土层深度加深而降低的速率明显高于农田生态系统。（3）在0~30 cm土壤剖面上,土壤有机碳平均含量从高到低依次为杨树林（9.54 g.kg 1）、自然荒草地（9.33 g.kg 1）、梨树果园（9.18 g.kg 1）、火炬树林地（8.89 g.kg 1）、退耕撂荒地（7.91 g.kg 1）、玉米地（7.22 g.kg 1）和黄豆地（7.17g.kg 1）;土壤全氮的平均含量从高到低依次为自然荒草地（1.30 g.kg 1）、杨树林（0.91 g.kg 1）、梨树果园（0.90g.kg 1）、火炬树林地（0.83 g.kg 1）、退耕撂荒地（0.80 g.kg 1）、玉米地（0.72 g.kg 1）和黄豆地（0.70 g.kg 1）。

土壤氮素与水分对植物光合生理生态的影响研究

综述了土壤氮素与水分对植物光合生理生态影响的研究进展,概述了不同土壤氮素、水分和植物光合生理生态之间的关系,为进一步的研究提供参考。

河岸带生态功能认知及河流景观偏好的调查研究

恢复河岸自然的植被缓冲带、构建生态河堤、恢复河道的自然形状和自然的河床物质组成可以改善河流生态系统的活力和生态服务功能。通过现场问卷调查,分析了河流周边的居民对于河岸带所提供的生态服务功能的认知及其对河岸带的植被类型、河堤的类型、河道的形状、河床的底质类型这些景观的偏好。结果发现参与者对于河岸植被缓冲带的各项生态服务功能的平均认知程度依次为:控制侵蚀(71.94%)、净化污染物(58.27%)、调控洪水(51.80%)、景观美学(46.76%)、休闲娱乐(43.17%)和维持生物多样性(28.77%)。河流周边居民及其职业群体对河岸植被类型、河堤类型、河道形状和河床物质组成的偏好也有较大的差异。研究结果可以为河流生态系统的保护和景观恢复设计提供有益的科学参考。

城市环境下紫丁香与火炬树的光合生理特征研究

应用Li-6400便携式光合仪,于2008年9月对城市环境下生长的紫丁香和火炬树的光合作用特征进行比较研究。结果表明:①紫丁香和火炬树的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(WUE)的日变化均为"单峰"曲线,但其峰值出现的时刻和大小有所不同。②t检测分析表明,火炬树的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、细胞间CO2浓度(Ci)、光能利用效率(LUE)和CO2利用效率(CUE)均大于紫丁香,两者之间有显著性差异;但火炬树的WUE却显著小于紫丁香。③相关性分析表明,对紫丁香Pn影响最显著的因子是Gs,其次是Tr、PAR、Ca、RH和Ci;对火炬树Pn影响最显著的因子是Gs、Tr,其次是PAR、Ca、Ci和RH。对紫丁香Gs影响最显著的因子是Tr、PAR,其次是Ca、Ci和RH;对火炬树Gs影响最显著的因子是Tr、Ci,其次是Ca、RH和PAR。总的来看,火炬树与紫丁香相比具有较强的竞争优势。

河南省珍稀保护常绿乔木资源及园林应用研究

于2004～2007年对河南的珍稀保护常绿植物资源进行了调查，结果表明，河南分布有14种国家级重点保护常绿乔木和23种省级童点保护常绿乔木植物；并对它们的观赏特性及其园林利用价值进行了较为详细的分析评价，最后，对其保护及开发利用提出了建议。

河岸带生态系统植被与土壤对水文变化的响应研究进展

河岸带的植被与土壤是生态系统重要组成部分,对于维持河岸带的生态健康、生态系统服务与可持续性具有至关重要的作用。水文变化是河岸带生态系统的首要干扰因子,系统总结了水文变化对河岸带植被的特征以及植被形态、群落分布、繁殖、生存策略的影响,并阐述了河岸带水文和植被对土壤氮磷迁移转化的影响机制。根系作为土壤与植物地上部分之间物质、能量流动与信号传导的关键纽带,目前对根系的研究还较欠缺,需要加强水文变化对河岸带湿地植物根系形态、结构、功能特征的影响机理研究,以及湿地植物对水文变化的适应机制和耐受阈值方面的探究。在微观方面,应加强水文变化与植被等多因素耦合对土壤氮磷迁移转化过程的机理研究。河流形态和土壤的多样性决定着河岸带水文作用特征的复杂性,今后需注重河岸带个性特征与水文响应的关系研究。河岸带是横向的水陆生态过渡带和河流上下游的纵向生态廊道,亟需综合考虑和模拟流域土壤、植被与水文、人类活动之间的耦合关系,预测未来气候与社会经济情境下的河岸带生态系统演变规律,为河岸带生态系统的生态调节、生物多样性保护与生态恢复等提供理论依据与技术支撑。

河岸带农田不同恢复年限对土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响——以温榆河为例

弃耕地撂荒是土壤与植被向自然方向进行的次生演替,研究河岸带土壤撂荒后碳氮磷生态化学计量特征,是恢复和重建由农田干扰导致的退化河岸带生态系统的重要科学基础之一。以河岸带农地为对照,不同撂荒年限(撂荒2年、撂荒8年、撂荒10年)的土壤为研究对象,探索不同撂荒年限对土壤碳、氮、磷含量及相互关系的影响。结果表明:(1)土壤有机碳、氮的含量均呈现撂荒10年>撂荒8年>农田>撂荒2年;土壤中磷含量呈现撂荒10年>撂荒8年>撂荒2年>农田;农田和各撂荒年限的土壤碳、氮、磷含量,均随着土层深度的增加而呈降低的规律,但土壤碳和氮差异的显著性比磷明显。(2)河岸带土壤中C/N、C/P的均值均呈现:撂荒10年>农田>撂荒8年>撂荒2年趋势。N/P的均值呈现:撂荒10年(0.78)>农田(0.77)>撂荒8年(0.77)>撂荒2年(0.67),表明N是本研究区河岸带植被恢复的限制性营养元素。(3)河岸带农田和不同撂荒年限土壤碳、氮含量均存在极显著的耦合线性关系,而碳与磷、氮与磷之间的线性拟合程度相对较低。(4)在农田撂荒演替的初期阶段(2年),土壤的容重没有显著的变化,而随着撂荒时间的增加(8年和10年),土壤容重均有显著的降低,土壤结构得到改善。

外来种火炬树光合作用日变化与环境因子的关系

为了研究外来植物火炬树的光合、蒸腾生理特征及其与环境因子的关系,应用LI-6400便携式光合测定仪,于2008年8-11月对外来植物火炬树的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)的日变化特征,及其与环境因子的关系进行了研究。结果表明,火炬树的光合速率日变化在8月为双峰曲线,有明显的光合午休现象,在9-11月,光合日变化曲线则为单峰曲线,光合速率随季节的推移而逐渐降低;不同月份,影响火炬树Pn、Gs和Tr日变化的主要因子也有所不同;8-11月,火炬树的WUE呈逐渐增高的趋势,说明随着季节的变化,火炬树的Tr比Pn下降的幅度更大,以适应环境因子的变化。

城区河岸带植被类型对土壤保持的影响研究

采用调查采样与室内试验分析的方法,研究了城区不同河岸带植被类型对土壤养分保持能力的影响。结果表明:1)城区河岸带植被类型可以较为显著地影响土壤养分含量及其在河岸带0~30cm土层的分布特征。河岸带的结缕草草坪、虎尾草草坪与荒草地、杨树林、火炬树林相比,土壤的全氮、有效氮、全磷、有效磷和土壤有机质含量在0~5cm和5~10cm土层均有显著的降低,而在10~20cm和20~30cm土层的差异则不明显。2)在0~30cm的河岸土壤,河岸的结缕草坪和虎尾草坪的土壤养分平均含量都要小于河岸的荒草地和林地,但2个草坪类型的土壤容重则较大。河岸带5种植被类型的土壤养分保持能力依次为荒草地、杨树林地、火炬树林地、结缕草草坪和虎尾草草坪。

郑州市不同道路等级对近地空气PM_(2.5)和PM_(10)分布特征的影响

为探究城市不同道路等级对空气PM205和PM10质量浓度特征及其日变化规律的影响，本研究选取郑州市的金水路（快速路）、文化路（主干道）和东三街（支道）进行调查和监测。结果表明，PM2.5和PM10的日均值表现为金水路〉文化路〉东三街，3条道路PM2.5和PM10的质量浓度均不同程度超过国家标准质量浓度限值。文化路PM2.5和PM10的日变化呈现单峰型曲线，峰值出现在7：00—8：00。金水路PM2.5和PM10日变化波动性较小，且整体保持较高质量浓度水平。东三街PM2.5和PM10质量浓度峰值出现在6：00—8：00，在12：00之后随着车流量的变化呈现波动。3条道路PM2.5／PM10值为0．64—0．73，且在13：00—14：00之间出现峰值。PM2.5／PM10的平均比值：文化路（0．69）〉东三街（0．68）〉金水路（0．66），说明机动车尾气对PM2.5的贡献大于PM10。3条道路的PM2.5、PM10号滚唐与圭溶普主闻存在相关性，但显著性不同。

有序统计恒虚警定点数排序的硬件实现

针对有序统计恒虚警硬件实现中的定点数排序问题,提出一种架构,将排序算法分解,并映射为比较、选择两级硬件阵列,每一级硬件阵列都由基本的比较单元和选择单元组成。针对硬件实现的特点,对比较操作加以简化。利用定点数补码表示正值最高位为0、负值最高位为1的特点,将待比较的两个数值相减,取其差值的最高位作为两个待比较数值大小关系的标志。当一个数值与其所在序列的其他所有值比较之后,就得到一个标志序列,当该数值小于其所在序列中其他一个数值时,标志序列中就有一位为1,则将标志序列累加,所得的值就是该数值在序列中应排的序号。

地方农林院校“景观生态学”课程教学改革探讨

景观生态学是介于生态学和地理学之间的综合性交叉学科,也是一门新兴的、发展迅速的、具有广阔应用前景的学科。"景观生态学"课程是我国高等农林院校林学、风景园林、生态学、地理信息科学和城乡规划等专业的重要基础课,也是地理学、旅游管理、环境科学、土地资源管理、水土保持等相关专业的重要选修课。目前"景观生态学"课程的教学理论与实践还存在着许多不足,如教学体系不完善、课程定位不明晰、实践教学缺乏、考核方式单一等。针对这些问题,提出了"景观生态学"课程的改革措施:首先让学生充分了解学科的特点与发展历程;其次要实时调整和更新教学内容;第三,实行多样化的教学;第四,改革考核方式。通过改革,提高了"景观生态学"课程的教学效果,培养了学生自主学习的能力和创新能力。

城市河流河岸带的类型、干扰特征及恢复对策——以北京市温榆河为例

采用样线调查方法,分析北京市温榆河流域的河岸带生态系统类型、生态特性与干扰特征,依据从河水到河漫滩断面上的植被分布与干扰特征,将北京市温榆河的河岸带生态系统分为6个类型:1近自然的河岸植被群落类型,2岸边荒草地-林地/草坪,3岸边农田-林地/荒草地,4岸边荒草地-农田,5岸边混凝土/砌石硬化-园林绿化带,6岸堤混凝土/砌石硬化-观赏道路-园林绿化带。并结合温榆河流域的河岸带现状,提出保护和改善河岸带生态系统的对策及建议。

二辅助通道雷达副瓣对消处理的FPGA实现

传统的副瓣对消处理多基于通用DSP。为了在由FPGA构建的板级信号处理器上实现雷达副瓣对消处理,可以将副瓣对消的算法采用一种专用硬件架构来实现。在开发电路时充分考虑设计的可移植性,为以后类似的任务提供IP。基于硬件乘法器复用的方法设计的电路,已经过FPGA验证,实测对消比大于20 dB,达到了预定指标,并已应用于工程实践。

土壤水分变异对火炬树光合作用日变化的影响

通过盆栽模拟对比试验,于2008年8月研究了城市居民区绿地、城区道路绿化带与郊区林地3种土壤条件下的水分变异对火炬树光合作用日变化规律的影响。结果表明:随着模拟的郊区林地(土壤含水量22.63%)-城市居民区绿地(14.21%)-城区道路绿化带(9.90%)的土壤水分含量变化,火炬树的光合速率日变化曲线逐渐从"单峰型"转变成典型的"双峰型",出现了光合午休现象,同时,制约光合速率降低的主要因素也由气孔限制逐步转变为非气孔限制因素。火炬树的光合速率、气孔导度、蒸腾速率和细胞间CO2浓度日平均值均随土壤水分胁迫增强而降低,但不同环境水分下光合气体交换参数变化的幅度不同。随土壤水分梯度的降低,火炬树的水分利用效率有所提高,说明火炬树在城区干旱环境下可以通过降低光合生长、气孔导度和蒸腾耗水,来提高水分利用效率,适应城区的干旱环境。

一种电阻式应变传感器的数据处理方法

在建筑物应力异常监测中,针对电阻应变传感器的原始数据噪声离散、容易产生虚警和误报问题,采用单元平均滤波方法解决,选择N=16的单元平均滤波,使得滤波后数据与原始数据相比,最大值与最小值之差缩小5倍,标准差缩小4.2倍,数据的离散性降低、噪声峰值减小,能够显著降低虚警和误报概率。

一种基于Zigbee的无线应变传感节点设计

本文设计了一种无线应变传感节点,采用康铜材料、350?、10mm应变片接入直流电桥结构,利用两级运算放大器进行应变信号检测,其后采用STM32F103低功耗MCU进行数据采集,数据通过Zigbee节点发往监控主机,在监控主机进行数据分析。最后搭建了一个实验系统,通过实测分析验证了设计的可行性。