青藏高原海螺沟冰川退缩区原生演替序列优势乔木氮磷化学计量及重吸收特征研究

以海螺沟冰川退缩区原生演替序列为对象,研究各演替阶段优势乔木氮(N)、磷(P)化学计量及重吸收效率特征。结果表明:优势乔木鲜叶及凋落叶N、P浓度随演替下降,且鲜叶的N∶P在整个演替序列中总体小于14,表明该演替序列优势乔木的生长主要受N元素限制;优势乔木N、P的重吸收效率在演替中期最高,表明植物较高的生长速率会增加其对养分的吸收利用效率;优势乔木N、P的重吸收效率与其生长速率呈正相关关系,而与土壤的N、P储量呈负相关关系,说明树木生长速率(需求)和土壤养分状况(供给)共同调节植物对养分的吸收模式;优势乔木N重吸收效率与其鲜叶N∶P呈正相关关系,表明植物对N的重吸收过程对维持其体内N∶P的平衡有着重要意义。研究结果有助于深入认识原生演替过程中植被对养分的利用机制,可为植被恢复提供理论依据。

中国典型村落空间分布特征及影响因素——基于4种村落的考察

以中国传统村落、民族村寨、旅游重点村和森林乡村为研究对象,综合运用ArcGIS空间分析、地理探测器等方法分析典型村落的空间分布特征及影响因素。结果表明:①中国典型村落整体上以胡焕庸线为界,呈“东南密集,西北稀疏”的空间分布格局;②中国典型村落空间分布具有显著的集聚性,其中传统村落高密度区分布于黔东南-湘西、皖南-浙西南-闽北、晋东南一带,核心区呈“品”字形格局;民族村寨高密度区位于湘桂黔交汇处,由西南向西北和沿海地区逐渐减少;旅游重点村以京津冀和沪苏浙为双核心向西辐射到青甘、川滇一带;森林乡村则以北京以及浙江与安徽交界处为双核中心向周围辐射分布;③影响典型村落空间分布的主要因素有地形地貌、水文、交通、经济发展水平、人口以及生态环境等。全国典型村落的空间分布特征与影响因素研究,能为全国典型村落的开发保护和进一步发展提供建议与参考。

岷沱江流域水资源生态足迹与可持续性研究

为定量分析岷沱江流域水资源生态足迹的盈亏及其可持续利用状况,基于水资源生态足迹法,计算岷沱江流域主要城市2010~2020年水资源生态足迹及承载力,并通过4个指标(水资源生态赤字/盈余、万元GDP水资源生态足迹、水资源生态压力指数、水资源生态经济协调度)综合评估岷沱江流域水资源可持续状况。结果表明:①除泸州市以外,流域内其余地区人均水资源生态足迹总体呈下降趋势;②人均水资源生态承载力表现为雅安市>乐山市>眉山市>宜宾市>泸州市>德阳市>成都市>资阳市>内江市=自贡市;③2010~2020年,岷沱江流域水资源量的供需经历了“盈余-亏损-盈余”的转变;④流域内各市水资源利用效率逐步提升,水资源生态经济协调性变化平稳且均在可持续范围内,但2014~2017年水资源生态压力较高。研究结果可为岷沱江流域水资源的综合管理及可持续利用提供理论支撑。

喀斯特山区“三生”功能时空演变及驱动机制——以贵州省为例

“三生”功能是指生产、生活和生态功能所提供的产品或服务,其功能分异可为国土空间规划提供科学指导。以贵州省88个县域单元为研究对象,运用数理统计、ArcGIS空间分析和地理探测器系统探究喀斯特山区“三生”功能时空演变特征与内在驱动机制。结果表明:①2000—2018年各县域“三生”功能综合指数均呈现不同程度的下降趋势,其中生产、生活、生态功能指数分别下降18%、38%、6%;②生产、生活、生态功能高值区分别主要位于西部和北部、中西部、东部地区,“三生”功能空间分异格局主要源于生产和生态功能变化;③“三生”功能时空演变的主导因子是第三产业生产总值、交通运输用地和人均可支配收入。研究成果可为喀斯特山区乡村振兴、区域高质量发展提供科学依据和决策参考。

人参皂苷Re通过TRPC介导的钙信号通路改善自发性高血压大鼠左心室肥厚

目的研究人参皂苷Re(GS-Re)对自发性高血压大鼠(SHR)左心室肥厚(LVH)的改善作用,并进一步研究其机制是否与经典瞬时受体电位通道(TRPC)介导的钙信号通路相关。方法将14周龄雄性SHR随机分为SHR模型组、GS-Re 10组(10 mg/kg),GS-Re 20组(20 mg/kg),GS-Re 40组(40 mg/kg)和卡托普利组(30 mg/kg),以同龄雄性京都Wistar大鼠(WKY)作为对照组。给药组每日灌胃1次,SHR组和WKY组给予等体积的双蒸水。每周检测大鼠收缩压,给药12周后使用小动物超声检测仪检测大鼠左心室结构。计算大鼠心脏质量指数和左心室肥厚指数。H&E和Masson染色观察大鼠左心室心肌形态。利用Western blot检测大鼠左心室组织中TPRC1、TRPC3、TRPC6、CaN和CaMKⅡδ蛋白的表达。结果与对照组比较,模型组大鼠收缩压、校正左心室质量、舒张末期左心室前壁和后壁厚度、心脏质量指数、左心室肥厚指数、心肌细胞横截面积和胶原纤维沉积明显升高(P<0.05);左心室TPRC1、TRPC3、TRPC6、CaN和CaMKⅡδ蛋白表达也明显升高(P<0.05)。与模型组比较,给予GS-Re后,各组大鼠收缩压、舒张末期前壁和后壁厚度、心脏质量指数、左心室肥厚指数、左心室心肌细胞横截面积和胶原纤维沉积随GS-Re剂量增加而降低(P<0.05);TPRC1、TRPC3、TRPC6、CaN和CaMKⅡδ蛋白表达随GS-Re剂量增加而下降(P<0.05)。结论GS-Re能够改善SHR的左心室肥厚,其作用机制与抑制TRPC及其介导的钙信号通路相关。

喀斯特山区农村居民点“三生”空间耦合特征分析 ——以七星关区为例

为探究农村居民点“三生”空间之间的互动关系,以农村居民点斑块为研究单元,运用核密度估计和高斯两步移动搜索法分析了七星关区农村居民点及其“三生”空间分异特征,借助耦合协调度模型测算农村居民点“三生”空间及其两两之间的耦合度与协调度。结果表明:(1)七星关区农村居民点整体呈“大散居、小聚居”特征,其生活空间圈层结构突出,生产空间南北差异显著,生态空间则较为零散;(2)农村居民点“三生”空间功能呈现4种耦合度类型,5种耦合协调度类型,耦合协调状态服从“核心—边缘”模式;(3)农村居民点“三生”空间功能两两之间耦合协调状态呈现较强中心城区指向,其中生产—生态空间耦合协调状态较好,生活—生产、生活—生态空间较差。七星关区农村居民点“三生”空间耦合协调水平有待提升,需科学规划乡村“三生”空间,促进喀斯特山区乡村健康发展。

基于“三生”功能的喀斯特山区农村居民点整治类型划分——以七星关区为例

研究目的:依据农村居民点及其“三生”功能空间分布特征,科学划分农村居民点不同整治类型区,为乡村人居环境整治与振兴提供依据。研究方法:从生活功能、生产功能、生态功能3个维度构建农村居民点整治类型划分指标体系,借助核密度分析、Moran’s I指数、热点分析厘清农村居民点及其“三生”功能空间分布特征,运用SOFM神经网络方法实现农村居民点整治类型划分。研究结果:(1)七星关区农村居民点空间分异特征显著,总体呈“大散居、小聚居”特征;(2)七星关区农村居民点生活功能、生产功能、生态功能空间集聚特征存在显著正相关关系,空间分异分别呈现“圈层式”、“阶梯式”和“分散+连片不规则”特征;(3)七星关区农村居民点划分为城镇融合型、城郊引导型、功能强化型、功能转化型4个整治类型,并依据功能导向提出不同整治策略。研究结论:乡村整治应综合考虑农村居民点的生活、生产、生态功能特征,分类促进喀斯特山区乡村健康发展。

海螺沟冰川退缩区不同演替阶段植被碳贮量与分配格局

在贡嘎山海螺沟冰川退缩区的植被演替序列典型地段依次设置8块样地,通过调查生物量,测定含碳率,计算碳贮量,分析演替过程不同阶段各个碳库变化过程,探索原生演替序列碳的动态变化。结果表明:原生演替序列8个样地的碳贮量分别为4.36、51.29、122.08、145.86、169.08、226.55、321.02、346.10 t/hm^2,其中乔木层和土壤层碳贮量在整个演替序列上所占比例均超过85%。土壤所占比例随演替进行持续增加,由S1的21.20%增加到S8的41.86%;乔木所占比例则呈现先增加后减小的趋势,由S1的66.37%下降到S8的52.16%;其余各层在各个阶段所占比例较小。通过对海螺沟冰川退缩区植被演替序列各个阶段植被含碳率和碳贮量的测定,构建了原生演替不同阶段的碳分配和碳贮量格局,对研究原生演替过程中的碳循环以及植被恢复都有积极意义。

基于生态足迹方法的西南地区典型资源型城市攀枝花市的可持续发展研究

生态足迹是衡量区域可持续发展程度的重要评价指标。运用生态足迹方法,估算西南地区典型资源型城市攀枝花市1995—2013年人均生态足迹及人均生态承载力,并在此基础上通过生态压力指数、单位万元GDP生态足迹以及生态可持续指数对攀枝花市生态可持续利用状况进行评价与分析。结果表明:攀枝花市人均生态足迹上升较快尤其是能源生态足迹,同期人均生态承载力变化趋势较小,人均生态赤字的变化与人均生态足迹的增长具有同步性,从1995年的4.783 hm^2·人^(-1)增长到2013的11.74 hm^2人^(-1),人均生态赤字较大;生态压力指数逐年增加,2013达22.15,较1995年增长8.69,生态环境压力较大;单位万元GDP生态足迹随着攀枝花市经济转型,从1995年的6.14 hm^2·万元^(-1)下降到2013年的1.72 hm^2·万元^(-1),自然资源的利用率有逐年提高的趋势;但近年来生态可持续指数<0.2,且有下降趋势,其可持续发展程度仍属于强不可持续。

基于可达性的山区农村居民点教育公平空间分异——以七星关区为例

优质公平的教育服务促进社会主义和谐社会建设,是提高居民生活质量和区域高质量发展的重要基础。以七星关区农村居民点和基础教育设施为研究对象,运用数理统计和空间计量方法系统探究喀斯特山区教育公平的空间分异性。结果表明:1)农村居民点学龄人口和基础教育设施服务能力呈现典型的空间集聚特征,前者以团带状集中分布于山间河谷坝区和交通干道附近,后者以团状集中分布于中心城区和各镇区;2)农村居民点教育可达性整体表现较差,高值区环状分布于中心城区附近,随出行半径增加可达性空间分异性减弱,呈现显著的经济、人口和交通指向;3)农村居民点教育公平性总体表现由中心城区向外逐渐递减态势,随着出行半径增加整体公平性提高,但空间分异加剧,农村教育存在较为严重的供需错配现象。

黔西北次生林优势树种叶片-凋落物-土壤连续体有机质碳稳定同位素特征

稳定性碳同位素自然丰度(δ13C)能够揭示生态系统长时间尺度的有机碳动态变化,阐明生态系统功能的变化特征。以黔西北次生林14个优势树种为研究对象,测定叶片、凋落物以及根区土壤有机碳含量和δ13C值,分析不同层次碳含量和δ13C丰度之间的相关性。结果表明:14个优势树种叶片碳含量为404.67—487.14 g/kg,总体为针叶树种较高、常绿灌木较低;δ13C值为-31.2‰—-27.1‰,随生活型的变化规律不明显。凋落物碳含量为414.62—561.31 g/kg,与叶片碳含量的变化规律较为一致;δ13C值为-31.5‰—-27.3‰,随树种生活型的变化特征也不明显。根区土壤碳含量为10.02—91.59 g/kg,δ13C值为-26.8‰—-22.5‰,碳含量以光皮桦、银白杨等落叶乔木较高。叶片、凋落物和根区土壤3个层次的碳含量与δ13C丰度之间均呈不显著相关,不同层次的δ13C丰度之间和碳含量之间均为正相关。研究结果有助于反映森林生态系统碳循环过程的关键信息,为森林植被恢复提供理论依据。

黔中石漠化区衰老退化与正常生长顶坛花椒根区土壤质量特征

为了探讨顶坛花椒(Zanthoxylum planispimum var. dintanensis)衰老退化的原因,实现林分稳定与可持续性经营,该文以开黄花为典型标志的衰老退化植株和正常生长的植株为研究对象,采用土壤农业化学和环境矿物学的方法,分析不同植株根区土壤矿质元素含量,评价土壤综合质量。结果表明:(1)正常生长植株根区土壤的C、P、K、S、Se、Sr、Mo、氧化物等总体水平显著高于衰老退化植株,总氮、速效磷、速效氮、Cu、Pb、Zn、Cr无显著差异,其他元素的变化规律不明显。元素的有效态含量亦对植株生长产生影响。从植物营养需求角度看,大量、中量、微量元素均对土壤质量产生支配效应。(2)根区土壤质量指数表现为正常生长植株3最高、衰老退化植株1最低,说明土壤质量对顶坛花椒衰老退化具有影响。(3)顶坛花椒林分经营时,应培育良好的土壤结构,注重土壤养分的全面性和均衡性,关注矿质元素过低引起的亏缺效应。

淫羊藿及其衍生物诱导肿瘤细胞凋亡机制的研究进展

淫羊藿是小檗科淫羊藿属植物中的一种传统中药,药用历史悠久,其包括淫羊藿苷、淫羊藿素和淫羊藿次苷Ⅱ等衍生物。近年来,淫羊藿及其衍生物的抗癌特性备受研究者的关注,淫羊藿及其衍生物可通过多种信号通路及机制调控肿瘤细胞凋亡而表现出其抗肿瘤活性。结合文献对淫羊藿及其衍生物诱导肿瘤细胞凋亡分子机制的研究进展综述。

干热河谷石漠化区火龙果地不同耕作方式的土壤矿质元素特征

为探讨不同耕作方式的土壤矿质元素含量变化特征,促进火龙果生长发育和品质改良,该研究采用套种紫花苜蓿(Medicago sativa)、施用有机肥和化肥与农药、地膜覆盖和无措施五种耕作方式,以每种方式土壤的22种矿质元素为评价指标,比较不同耕作方式的矿质元素含量差异,阐明土壤矿质元素之间的相关关系。结果表明:(1)与无措施相比,其他耕作方式的Ca、Si、Mn等元素含量呈增加趋势,Fe、Mg、Al等元素含量则降低,Na含量无显著差异。(2)施用有机肥的矿质元素含量最丰富,地膜覆盖次之,套种紫花苜蓿最低。(3)相关性分析表明,火龙果地土壤矿质元素间多存在显著相关性,Al、Si、S、Ni与其他元素的相关性较密切,其次为Fe、Mg、Na、Mn、Cu和Co,均达到显著或极显著水平。(4)Ca、Fe、Mg、Mn、Cu、Zn和B之间多呈负相关,存在拮抗效应。干热河谷石漠化区在火龙果栽培时,应首选有机肥作为养分添加方式,并及时补充不同耕作方式造成的土壤矿质养分亏缺,尤其是Fe、Mg、Al、Na、Cu、Zn等元素。

赤水河黔西北段植物群落物种多样性特征

为促进赤水河流域上游黔西北段植被恢复和生物多样性保护,设立35个森林群落样地,采取样方调查方法,对植物群落物种多样性进行统计分析,采用去趋势典范对应分析(detrended canonical correspondence analysis,DCCA)排序法,分析群落与环境因子的关系。结果表明:赤水河上游黔西北段样地中,共调查到79科183属262种物种,植物组成丰富。不同植物群落乔木层、灌木层、草本层的多样性指数差异较大,以灌木层的多样性指数变化最小。银白杨( Populus alba )和亮叶桦( Betula luminifera )为优势树种的林分具有更为复杂的结构,但优势树种分布亦趋于集中。经度、纬度和海拔对样地分布的影响效应较强,坡位、坡向对群落分布的影响效应较弱,坡度越低则群落组成越丰富。研究区群落多样性受到丰富度在内的诸多因子影响,因此建议对该区森林群落进行综合管理和科学经营。

瑶药蚂蝗七水煎液对小鼠离体肠平滑肌的影响

目的:观察瑶药蚂蝗七水煎液对小鼠离体肠平滑肌的收缩作用,并对其作用机制进行初步探讨。方法:通过离体肠肌试验,考察不同剂量的蚂蝗七水煎液对正常肠肌及在工具药乙酰胆碱和阿托品的作用下离体肠平滑肌活动的影响,记录肠肌收缩的张力信号值及频率。结果:蚂蝗七水煎液对正常小鼠离体肠平滑肌收缩作用有明显抑制作用(P<0.01或P<0.05),能明显拮抗乙酰胆碱(Ach)对小鼠离体平滑肌的兴奋作用,能与阿托品(Atr)协同作用于小鼠离体肠平滑肌,增强抑制作用。结论:瑶药蚂蝗七水煎液对小鼠离体肠平滑肌有抑制作用,其机制可能与阻断M受体相关。

海螺沟冰川退缩区原生演替生态系统中铅累积的历史记录

为探究铅在中低纬高山地区生态系统中的累积分配过程及百年时间尺度上的污染记录,以海螺沟冰川退缩区形成的完整且连续的原生演替序列为载体,通过调查植被生物量、土壤容重和厚度,测定铅在植被和土壤中的含量,系统地研究1890—2017年来铅在该原生演替序列生态系统中的贮量变化及分配格局并反演该时期铅的污染历史。结果表明:(1)各冰川退缩时期土壤中铅的含量高于背景值并表现出明显的表层富集,且表层土壤的富集系数表明土壤O层中铅含量的变化主要受外源性因素的影响而非成土母质;(2)各优势乔木不同部位铅的含量均表现为地下部分>地上部分,且地上部分的运移能力较低,而地下部分的富集程度均高于地上部分,使得根系所吸收的铅可能大部分被存留在根系组织中,导致细根中铅的含量明显高于其他部位;(3)在林下植被中,地被层(苔藓)的铅含量明显高于灌木层和草本层,具有较强的铅富集能力;(4)乔木层生物量在植被中占比最高,使其成为活体植被中最大的铅贮存单元,但地被层(苔藓)的生物量对总生物量贡献不足5%,其对植被铅的积累贡献最大可达36%,这对高山高寒地区的生态系统可能造成潜在的铅污染;(5)海螺沟冰川退缩区原生演替生态系统铅的贮量经历了从无到有的积累过程,从64.64 kg·hm^(-2)增长到227.16 kg·hm^(-2),且土壤是生态系统铅的主要贮存单元;(6)生态系统铅的积累速率在1958—1970年和1980—2000年较快,并与贡嘎山东坡树轮中铅含量的变化相对应,说明海螺沟冰川退缩区原生演替序列生态系统铅的积累过程能反演近百年来铅的污染历史。

生物质吸附材料在水污染治理中的研究进展

天然的生物质材料来源丰富、且易于获取。利用生物质的结构特性对其进行相应的化学改性处理使之具有吸附有机污染物、重金属等特定的吸附功能。列举了不同植物生物质吸附材料,综述了生物基吸附材料在治理水污染中的实际应用以及对此材料在未来研究展望。

近30年来云南省不同等级降水时空变化特征分析

利用1987—2016年云南省29个气象站点逐日降水资料,将云南省划分为6个流域,运用线性趋势和小波分析法,分析了云南省不同流域不同等级降水日数和强度的时空变化特征。结果表明:(1)云南省微量降水、小雨、中雨和大雨降水日数和强度整体呈减小趋势,暴雨呈增加趋势,其中微量降水日数和强度、小雨降水日数呈极显著减小趋势;(2)各等级降水强度平均贡献率呈现出中雨>大雨>小雨>暴雨>微量降水;(3)各等级降水强度普遍存在22 a和29 a的长周期变化特征;(4)微量降水日数和强度呈现出东北多西南少的分布特征,小雨、中雨、大雨和暴雨降水日数和强度呈现出西南多东北少的分布特征,微量降水日数和强度减少幅度呈现出由东南向西北递增的趋势,小雨降水日数和强度减小幅度较大区域主要集中在中西部,减小幅度较小区域主要集中在长江流域中部和澜沧江流域南部,中雨降水日数和强度减小幅度呈现出由中部向东北和西南递减的趋势,大雨降水日数和强度减小幅度较大区域主要集中在西北和东南部,减小幅度较小的区域主要集中在中南部,暴雨降水日数和强度上升幅度较大区域均集中在西南和东部。研究结果可为区域农业生产和农业用水提供基础性参考。

再分析资料ERA Interim在云南省的精度评估

空间化的降水数据对于区域的水资源管理和水文模拟具有重要作用。利用2000—2014年云南省29个气象站点逐月降水数据与再分析资料ERA Interim降水数据在不同时间尺度上的精度进行对比验证。结果表明:(1)再分析资料ERA Interim降水时空分布特征与地面观测数据较为吻合;(2)在月季尺度上,再分析资料ERA Interim与实测月平均降水数据的平均相关系数为0.57,其中5—10月份相关系数CC明显低于11月至次年4月份,春冬季节相关系数CC较高,分别达到0.65和0.63,夏秋季相关系数相对较低,而相对偏差BIAS则与相关系数CC均表现出相反的特征;(3)在年尺度上,再分析资料ERA Interim与实测年降水数据的平均相关系数达到0.65,且呈显著相关关系,且明显高于月尺度和季节尺度;(4)ERA Interim在大多数情况下均存在不同程度的高估现象,尤其表现在6—7月,研究结果可为水资源管理和分析提供新的视角。