陇中温性荒漠4种草地型土壤有机碳组分及碳库活度变化特征

为明确陇中温性荒漠不同草地型土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)各组分分布状况,本研究以陇中温性荒漠为对象,分析了4种草地型(盐爪爪型,红砂型,珍珠猪毛菜型,合头藜型)SOC、易氧化有机碳(Readily oxidisable organic carbon,ROC)、可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)、颗粒有机碳(Particulate organic carbon,POC)、矿物结合态有机碳(Mineral-bound organic carbon,MOC)、惰性有机碳(Non-labile carbon,NLC)的含量和分配比例及碳库活度(Carbon pool activity,CA)的差异性变化。结果表明:SOC,ROC,POC,MOC,NLC,CA和ROC分配比例盐爪爪型草地显著高于其他草地型;在SOC及其组分中,POC可作为评估陇中温性荒漠草地型变化对SOC库影响的良好指标;SOC组分和CA与有效磷和速效钾含量呈正相关关系。盐爪爪型草地可作为提高陇中温性荒漠SOC及组分含量的优选类型,今后应加强对盐爪爪型草地的保护,改善土壤质量,稳定土壤碳库。

基于拓扑优化方法的蛛网散热结构均温性研究

仿生蛛网散热结构在高热流密度芯片散热方面有着广泛的应用,但仍然存在散热结构温度分布不均的问题。为进一步提升蛛网散热结构的温度均匀性,提出利用变密度拓扑优化方法对蛛网结构进行优化设计。以设计域温度方差最低为目标函数,采用霍尔姆兹密度过滤保证求解的数值稳定性,采用双曲正切投影保证清晰的流道形态,通过分析不同进出口布置和不同设计域形状下得到的拓扑流道的传热性能,发现多入口多出口且交错布置的方式能有效提高拓扑流道的均温性,且设计域边数在十以内其拓扑流道均温性呈上升趋势。最后,通过有限元分析的方法,对传统结构M1和不同设计域边数的三维拓扑重构结构M2、M3进行模拟仿真。结果表明,设计域边数为十的M3温度均匀性优于传统通道M1和设计域边数为六的M2,在Re=1800时,M3热阻相比于M1降低了18.48%,热源面温差相比于M1降低了25%,综合传热性能评价因子PEC值达到1.22。本研究提出并验证了拓扑优化方法在提升蛛网散热结构均温性方面的有效性,有助于推动拓扑优化方法在散热结构上的应用。

博乐市叉毛蓬型温性荒漠草地植物群落特征的年际动态变化规律

【目的】研究温性荒漠草地植物生物量的年际动态规律及其与气候因子之间的相关关系,为该类草地的生态修复和科学经营管理提供理论依据。【方法】以博乐市叉毛蓬型温性荒漠草地为研究对象,采用野外实地调测方法,通过连续10年(2012—2021年)对植物群落平均高度、盖度和生物量等进行动态监测并分析其发展规律。【结果】结果表明,2012—2021年叉毛蓬型温性荒漠草地植物高度、盖度和生物量均呈动态变化,表现为2016年较高,2019—2020年处于较低水平,且2016年植物生物量显著高于2017—2020年(P<0.05),并与降水量呈显著正相关关系(P<0.05),但与气温相关关系较弱。【结论】天然草地植物群落特征在10年间呈波动变化趋势,其中降水量是影响植物群落特征变化的重要因素。

中国北方温性草地最大叶面积指数的时空变化及其对气候变化的响应

鉴于不同类型草地叶面积指数(LAI)的时空变化特征不尽相同,且不同变化趋势的LAI对气候变化的响应也不尽相同,利用长时间序列LAI和气象数据,结合草地分类数据,获得1981-2017年中国北方不同类型温性草地最大LAI的时空变化特征,并重点探讨不同变化趋势的LAI对气温和降水量变化的响应。结果表明,中国北方温性草地年均最大LAI的多年均值为(0.76±1.07) m^(2)/m^(2),东高西低;其中,草甸草原最高((2.73±1.20) m^(2)/m^(2)),草原化荒漠最低((0.13±0.17) m^(2)/m^(2))。总体上,年均最大LAI呈显著增加趋势;呈显著增加的面积占32.52%,显著降低的面积占6.31%;所有类型草地最大LAI显著增加的面积均大于显著降低的面积。年均最大LAI与1-8月总降水量和7-8月平均气温的年际变化均呈正相关。最大LAI显著降低和显著增加均主要受7-8月均温显著升高的影响。7-8月均温上升速率在影响LAI变化上存在转折阈值;对所占面积较大的草地类型,该阈值约为0.042~0.043℃/a。当气温上升速率低于该阈值时,LAI才随气温上升而增加;反之,LAI随气温上升而降低。这些研究结果可对气候变化背景下的草地利用、保护和恢复提供重要的科学依据。

玉龙雪山暖温性针叶林大型真菌资源多样性调查

为厘清玉龙雪山暖温性针叶林大型真菌资源的物种组成,采用样地调查法对玉龙雪山南麓针叶林内的大型真菌与伴生木本植物进行调查与采集。结果表明,有真菌资源22科39属79种,其中毒菌19种,药用菌7种,食用菌46种,还有7种野生菌的资源利用情况不明;红菇科、牛肝菌科和鹅膏菌科为优势科,鹅膏属、牛肝菌属、红菇属和乳菇属为优势属;生态类型包括粪生真菌、木腐真菌、土壤腐生菌、外生菌根菌和真菌共生菌等5类,以外生菌根菌的种数最多;伴生木本植物有14科17属41种。暖温性针叶林内菌类资源与植物种类组成较为丰富,优势类群明显,极具开发潜力。

基于地面/遥感监测的严重沙化温性草原人工种草生态修复工程效益评价

在认真分析内蒙古草原生态保护修复现状、问题及经验的基础上,在内蒙古温性草原选择了有代表性的试点区域开展生态修复工程试点工作,并通过对不同生态修复措施进行生态效益评估,客观反映内蒙古自治区温性草原实施生态修复项目后取得的成果和对当地经济发展作出的贡献。结果表明:温性草原严重沙化草地在生态修复措施实施3年后,2种修复措施(围栏+补播+管护、土地平整+补播+施肥+沙障)均具有明显的生态效益;采取围栏、补播、管护相结合的生态修复工程,其生态效益更为明显;遥感监测模型精度波动较大,仍需探索提高监测精度的技术手段。

内蒙古温性草原不同径级芨芨草生物量与营养特征分析

芨芨草为多年生禾本科芨芨草属草本植物,幼嫩时为家畜良好的饲草,生长多年以后会出现外围生长中间枯黄烂根的现象。以内蒙古地区典型芨芨草群落为对象,研究不同生长直径(20 cm、40 cm、60 cm、80 cm、100 cm)和不同生长时期(5月和8月)对芨芨草生物量与营养指标的影响,分析了内蒙古地区芨芨草和直径的相互关系。结果表明:内蒙古地区芨芨草单位面积地上生物量,直径20 cm的显著高于其他直径(P<0.05);同一直径不同月份时,8月份显著高于5月份(P<0.05)。粗蛋白含量5月份时差异不显著,8月份时,自然草丛直径20 cm的显著高于其他(P<0.05);同一直径不同月份时,5月份显著高于8月份(P<0.05)。中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量5月份时均不显著,8月份时直径20 cm的显著低于其他直径(P<0.05);同一直径不同月份时,8月份显著高于5月份(P<0.05)。综合芨芨草地上生物量和营养特征指标,建议重点防除直径大于60 cm的芨芨草。本研究结果为芨芨草草地管理和内蒙古地区草原修复提供科学的数据基础和理论支持。

辉河保护区温性草甸草原植被群落结构和碳储量对盐碱化的响应

为阐明草地盐碱化过程中草地植物群落结构及碳储量的变化,以辉河保护区内的天然草地、草地-盐碱地过渡带和盐碱地为研究对象,采用野外调查采样结合室内分析的方法进行测试研究。结果表明随着草地盐碱化加剧,植被群落结构组成趋于简单化;植被碳储量和生态系统碳储量均逐渐下降,表层土壤有机碳储量表现为过渡带>盐碱地>天然草地。植被碳储量的变化主要与地上植被类型、植被生长特性和土壤理化性质有关;表层土壤有机碳储量的变化主要是地上植被和土壤水分与不同盐碱化草地相互响应的结果,其中,pH会显著影响表层土壤有机碳储量(P<0.05);生态系统碳储量的变化受到植被更迭和土壤pH的影响。因此,温性草甸草原植被群落结构和碳储量均会受到草地盐碱化的影响。

陇中温性草原不同草地型植被特征和土壤理化性质研究

为探究陇中温性草原不同草地型植被特征和土壤理化性质之间关系,明确形成不同草地型的关键土壤因子。本研究以陇中温性草原为研究对象,分析了3种草地型(针茅型,冰草、杂类草型和长芒草、杂类草型)的植被特征和土壤理化性质及两者互馈关系。结果表明:不同草地型土壤理化性质与植被特征差异显著(P<0.05),长芒草、杂类草型草地较其他型草地具有较高的植被盖度、草层高度、地上生物量、土壤含水量、有机质、全碳、全钾、全氮,及较低的土壤容重、pH值、电导率和全磷含量;长芒草、杂类草型草地土壤有机质含量随土层深度加深,呈先降低后增加趋势,低峰出现在10~20 cm土层;土壤含水量和有机质含量与不同草地型植被特征之间呈显著正相关关系(P<0.01)。综上所述,土壤含水量和有机质含量是影响陇中地区温性草原不同草地型草地植物生长的关键因素。

土壤细菌结构和功能对团聚体碳、氮储量的响应:以高寒草甸、温性草原、荒漠为例

微生物在调节陆地生态系统养分循环过程中具有重要作用,探索不同草原类型土壤微尺度下碳、氮分布差异与微生物间潜在响应机制具有十分重要的生态意义。以高寒草甸、温性草原和荒漠为研究对象,采用高通量测序技术,探讨细菌群落结构、功能对团聚体碳、氮储量变化及分布差异的响应机制,以期为深入研究土壤碳、氮循环及变化机理提供科学依据。结果发现:高寒草甸、温性草原和荒漠土壤团聚体碳、氮储量及分布差异显著。变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)以及固氮型、好氧氨氧化型和硝化型功能菌与大团聚体碳、氮储量显著正相关(P<0.05);放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)以及硝酸还原型细菌与黏粉粒碳、氮储量显著正相关(P<0.05)。大团聚体碳、氮储量占比增加显著提高细菌群落多样性,而细菌群落丰富度随微团聚体氮储量减少而减少。因此,土壤团聚体碳、氮分布差异会显著影响细菌群落结构组成及生态功能,进而影响高寒草甸、温性草原和荒漠生态系统中土壤碳、氮平衡和循环过程。

温性活血化瘀中药及其活性成分抗血小板聚集的作用机制

在临床上血瘀与心血管疾病存在高度相关性,活血化瘀中药具有活血通经、散瘀行脉的功效,在防治血瘀和血栓方面发挥着重要作用。血瘀的致病机制较为复杂,与凝血系统的功能和血液流变学异常等有关,其中血小板聚集是最主要的致病因素之一,故抗血小板聚集是防治血瘀的主要途径之一。活血化瘀中药抗血小板聚集的主要作用机制包括抑制花生四烯酸代谢途径,保持血栓素A2(TXA2)和前列环素(PGI2)在机体内的动态平衡;抑制血小板内的亚细胞器释放血管性血友病因子(vWF)、血小板因子、P-选择素和纤维蛋白原等内容物;抑制血小板膜蛋白上的受体与相应化合物结合;影响核苷酸系统,提高血小板内cAMP和cGMP的水平或者抑制其水解等。通过参阅文献并分析,发现在具抗血小板聚集功效的37味活血化瘀中药中,温性中药所占比重最大。针对温性活血化瘀中药抗血小板聚集机制的研究主要集中于花生四烯酸代谢途径和抑制血小板内容物释放,其中三七、月季花、阿魏、鸡血藤、川芎等具有多靶点的特点。有部分研究者对活血化瘀中药的活性成分进行了修饰,得到了一系列活性更高的衍生物,如阿魏、川芎等。温性活血化瘀类中药具有副作用小、药性温和、作用靶点多等特点,且效果较佳。本文对其进行综述,以期为后续的临床应用和深入研究提供参考。

青海湖流域南岸温性草原CO_(2)排放特征对模拟降雨变化的响应

近20年,青海湖流域降雨量呈增加趋势。为准确揭示降雨变化对青海湖流域草地生态系统温性草原CO_(2)排放速率的影响及调控因素,本研究以温性草原为研究对象,原位监测不同降雨处理下CO_(2)排放特征,基于主成分和回归模型分析,解析CO_(2)排放特征的主要调控因素。研究结果表明生长季5—8月各降雨处理下温性草原CO_(2)基本为排放状态。5—8月五种实验处理下草地CO_(2)平均排放速率之和的顺序为J25>Z75>CK>Z25>J75。增雨控制下CO_(2)排放为自然对照的-3.53%~65.64%,减雨控制下CO_(2)排放为自然对照的-33.35%~83.85%。降雨变化显著影响土壤湿度、生物量及土壤理化性质,雨季未到时CO_(2)排放主要靠根系呼吸,雨季来临时土壤湿度对CO_(2)排放影响显著高于土壤温度。并通过逐步回归分析法将影响因子进行逐步筛选,建立与CO_(2)排放速率之间的回归方程模型,与各影响因子同CO_(2)排放速率的相关分析相互印证,这对未来青海湖流域暖湿化背景下的温性草原CO_(2)排放速率提供了参考。

封育对昆仑山北坡温性草原植物、土壤及微生物的影响

本文以第十四师一牧场草原为研究对象,调查分析了封育2年后对草地植物与土壤微生物及土壤理化性质的影响。封育促进了牻牛儿苗科、禾本科等生活力强的优势种与多年生适口性较好牧草的生长。封育使植物地上生物量与盖度分别增加82.3%,27.7%,植物多样性、有机质、全氮、速效磷、速效钾、微生物数与多样性显著提高(P<0.05)。封育后细菌与真菌多样性增加6.1%,3.0%,尤其细菌多样性显著增加,促进了土壤固氮、有机质分解与沉积态磷的溶解。土壤细菌、真菌多样性与土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、总盐呈显著相关(P<0.05)。因此,封育提高了温性草原植物地上生物量、盖度与多样性,增加了土壤养分,促进了土壤微生物生长繁殖与增加有益微生物种类,促进了退化草地生态恢复,为极端干旱区退化草地实施有计划的围栏封育、轮牧及科学恢复生态脆弱区草地生态系统提供理论依据。

甘肃民勤温性荒漠草原3个亚类草地昆虫种类调查

【目的】明确甘肃省民勤县不同亚类荒漠草地地上昆虫的优势类群及多样性,丰富中国荒漠区域生物多样性保护与持续利用的资料,也为发展和丰富群落生态学研究提供资料。【方法】本研究于2020年和2021年的5-8月,在民勤温性荒漠草地3个亚类草地上,利用网捕、灯诱及陷阱法进行了昆虫种类调查。【结果】共采集昆虫19267头,分属于10目,51科,110种,其中鞘翅目(Coleoptera)为第1大类群,共21科50种,占总种类数的45.45%;鳞翅目(Lepidoptera)为第二大类群,共8科34种,占调查总种数的30.91%。从昆虫在不同亚类草地上的分布来看,沙质荒漠草地上的昆虫9077头,共10目、40科、91种,占总调查个体数的47.11%,其中鞘翅目为优势类群,占沙质荒漠草地昆虫总个体数的56.41%,其次是鳞翅目,占25.58%;砾质荒漠草地上的昆虫6651头,共7目、36科、71种,占总个体数的34.52%,其中鞘翅目个体数量占砾质荒漠草地昆虫总个体数的73.45%;盐土荒漠草地上的昆虫3539头,共6目、24科、55种,个体数量仅占总调查个体数的18.37%,优势类群为鞘翅目和鳞翅目。沙质荒漠草地昆虫的多样性指数、丰富度指数和均匀度指数最高,三个亚类草地间昆虫优势度指数无显著差异。除沙质荒漠草地和砾质荒漠草地的昆虫物种相似度表现为中等不相似外,其他草地间均表现为中等相似。【结论】砂质荒漠草地的昆虫物种最丰富,砾质草地次之,盐土草地昆虫物种多样性最低;鞘翅目昆虫为3个亚类草地的优势类群。

低沸点工质逆流连通微通道沸腾传热均温性的实验研究

本文提出了一种逆流连通微通道(CFIM),并使用低沸点工质R1233zd(E),与顺流微通道(CCM)和逆流微通道(CFM)进行了对比实验。结果表明:CFIM的均温性得到了显著改善,在质量流率429 kg/(m^(2)·s)和热流密度144 W/cm^(2)下,基底最大温差仅为3.7℃,比CFM和CCM分别降低了9.6℃和5.8℃;三种微通道的基底最大温差随热流密度的变化趋势都可以划分为单相阶段、沸腾发展阶段和沸腾充分发展阶段这三个阶段;沸腾状态下CCM和CFM的基底温度均呈现先升高后降低的趋势,而CFIM的基底温度最低点位于通道的中间位置,其它各点温度则较为接近。

温性草甸草原羊草功能性状对不同放牧强度的响应

【目的】研究锡林郭勒盟温性草甸草原建群种羊草(Leymus chinensis)茎叶性状在羊放牧干扰下的响应机制和相关关系。【方法】设置四个不同放牧强度(禁牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧)处理,测定锡林郭勒盟温性草甸草原羊草个体生长特征性状,量化分析羊草茎叶对不同放牧强度的响应,研究其关系、变化规律及其影响因素。【结果】随着放牧强度增加,温性草甸草原羊草重要值下降,植株出现矮小化,其株高、单株重、叶片数、叶宽和总叶面积减少;羊草地上生物量与株高、茎干重、叶干重和总叶面积显著正相关,而与叶片数无显著相关。轻度和中度放牧对羊草叶长有促进作用,而重度放牧对叶长有抑制作用。轻度放牧增加羊草比叶面积,中度放牧与禁牧比叶面积相差较小,但重度放牧时比叶面积显著减少。【结论】Corner法则同样适用于草原植物,轻度、中度放牧下叶性状较为敏感,并出现补偿现象,重度放牧下个体生长特征性状较为敏感。

温性荒漠草原植物群落特征对草原生态补奖政策的响应

【目的】通过2011年、2016和2021年草原植物的调查研究,了解草原生态补奖政策对温性荒漠草原植物群落特征的影响,揭示植物群落特征动态变化规律。【方法】以新疆巴里坤县温性荒漠草原为研究对象,采用实地调查法和数学分析法进行系统研究。【结果】结果表明:草原生态补奖政策实施后植物群落平均高度、盖度和地上生物量整体呈现升高的趋势;草原生态补奖政策的实施对加固温性荒漠草原主要植物群落优势地位更加明显;生态补奖政策实施10年,温性荒漠草原植物群落特征结构并未达到稳定状态,仍然处于变化之中。【结论】草原生态补奖政策对草原植物群落正向演替起到了积极作用,草原生态补奖政策实施10年,未使西北干旱内陆地区温性荒漠草原植物群落达到顶级群落。

内蒙古温性草甸草原退化放牧场不同生态修复工程效益评价

由于长期的不合理利用和气候因素的干扰,内蒙古草原目前正面临着生态退化、生物多样性丧失和生态平衡失调等严重的危机。采取人为措施进行生态修复,可有效促进草原生态系统恢复到长期稳定的健康状态,但不同的草原生态修复技术对于不同草原类型、不同区域草原的修复效果仍不明确。本研究在认真分析内蒙古草原生态保护修复现状、问题及经验的基础上,在内蒙古温性草甸草原退化放牧场选择有代表性的试点区域开展生态修复试点工作,并对生态修复工程进行生态效益评估。结果表明:(1)温性草甸草原退化放牧场在生态修复措施实施3 a后,3种人工修复措施均具有明显的生态效益。(2)围栏、管护相结合的生态修复工程综合效益最为明显,但是不适宜长期采用,后续需探索有利于群落结构和生态服务功能进行优化和提升的新的修复措施。(3)采用施肥与围栏、补播和管护相结合的生态修复措施的工程综合效益相对较低,后续需因地制宜,充分结合立地条件、气候状况、退化程度及类型,确定施肥种类量、用量及施肥周期。

围栏封育对温性荒漠和温性草原草地植物群落特征的影响

为明确不同类型草地植物群落特征对围栏封育的响应规律及其差异,采用野外实地取样的方法,对自由放牧区(载畜量:0.90~4.50羊单位/hm^(2))和围栏封育区(10 a)温性荒漠和温性草原两种不同类型草地植物群落数量特征(高度、盖度、密度和生物量)及植物多样性进行测定分析。结果表明,与自由放牧区相比,围栏封育区温性荒漠和温性草原草地的植物平均高度分别显著增加了84.80%和89.59%(P<0.05),地上生物量分别显著增加175.14%和137.46%(P<0.05),但植物密度均呈显著降低(P<0.05)。表明长期围栏封育有利于提高两种不同退化草地的植物高度和地上生物量,但不利于植物密度的提高。温性荒漠和温性草原退化草地对封育的响应规律呈相反趋势,即植物群落Pielou指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数在温性荒漠草地封育后分别显著增加了71.11%、106.82%和108.00%,而在温性草原草地分别显著降低了8.33%、32.78%、20.80%(P<0.05)。表明围栏封育能显著增加退化温性荒漠草地植物多样性,但不利于温性草原草地植物多样性的维持。从植物群落数量特征及植物多样性来看,长期围栏封育减少了动物的践踏和采食,更有助于退化温性荒漠草地的恢复,对退化草地进行生态恢复时需考虑其草地类型,因地制宜制定合理的修复方案。

连续温度梯度下昆虫趋温性的研究现状与展望

昆虫作为一种能够自由活动的生物,可以通过运动主动选择对其有利的环境温度。大多数研究中昆虫被迫接受人为设定的恒温或变温,并未体现出昆虫本身对适宜温度的主动选择性。连续温度梯度是在某一介质的两端产生由高到低连续变化的温度范围。在一定温度梯度中昆虫趋温行为的研究揭示了其主动选择的适宜温度,这对了解昆虫的空间动态、提高测报准确性和开发防治新方法有重要意义。总结了产生连续温度梯度的各种装置,致冷、加热和温度测量方法以及昆虫趋温行为的观察装置和方法,包括在植物体上(内)及空气、下垫面、粮食和土壤等介质中产生温度梯度的方法及装置。各装置以水浴或电器设备制冷或加热,肉眼观察手工记录或以摄像机、声音信号采集系统等方法记录昆虫的行为。综述了多种昆虫生长发育、栖息、产卵或取食的偏好温度,总结了性别、发育阶段和生态型等生理因素及光照、湿度和预适应温度等环境因子对昆虫偏好温度变化的影响。昆虫的趋温性因种而异,同种昆虫不同发育阶段或不同生命活动所趋温度不同。多数种类昆虫雄性成虫的偏好温度比雌性略高。某些昆虫的多型现象可能导致其种内不同生态型的偏好温度存在差异。光照和湿度的变化会影响某些昆虫对温度的反应。有些昆虫经预适应温度训练后,其偏好温度发生改变。某些昆虫对温度的偏好呈现出一定的日变化和季节变化规律。饥饿条件下昆虫的偏好温度降低。温度梯度的有无及其方向、温度的高低、温差的大小等因素都会影响昆虫的活动性。最后分析了本类研究中存在的问题和不足,并展望了未来的研究方向,指出开展对重要农林作物害虫和天敌趋温行为及其生理学机制,外界环境因素影响昆虫趋温性等方面的探索将是未来该领域研究的重点内容。