氮沉降对长白山苔原植被影响的试验研究

为了探讨氮沉降增加对苔原植被的影响,特别是对草本植物侵入苔原的作用,在长白山高山苔原带进行了连续4 a的人工氮沉降模拟实验,测定3种设定的氮沉降水平下牛皮杜鹃(Rhododendron chrysanthum)、笃斯越橘(Vaccinium uliginosum)和小叶章(Deyeuxia angustifolia)的生长状况和群落结构变化。研究结果表明:1与牛皮杜鹃、笃斯越橘等苔原本地种相比,氮沉降量增加更有利于侵入的小叶章生长;牛皮杜鹃生长对氮沉降量变化响应微弱,氮沉降量增加能明显抑制笃斯越橘的生长。2无小叶章侵入的牛皮杜鹃和笃斯越橘斑块在不同氮沉降量条件下,群落结构变化不明显,氮沉降增加不是小叶章侵入苔原带的直接原因。3在小叶章侵入牛皮杜鹃和笃斯越橘斑块后,氮沉降量增加强化了小叶章的竞争能力,逐渐取代牛皮杜鹃或笃斯越橘,成为优势种,推动高山苔原向高山草甸转化。因此,随着氮沉降量的不断增加,长白山苔原带将面临退化与草甸化。     

坡度对藏锦鸡儿(Caragana tibetica)灌丛土壤属性和植物间相互作用的影响

研究了黄土高原半干旱丘陵地区西南坡向(158°~185°)两个坡度下藏锦鸡儿(Caragana tibetica)灌丛的肥岛效应以及与其他植物的相互作用。结果表明:在坡度为19°时,藏锦鸡儿灌丛斑块内除藏锦鸡儿之外的其他植物盖度是灌丛间地的2.1倍,土壤有机C、全N和全P含量略高于灌丛间,但无显著差异;在坡度为40°时,灌丛斑块内除藏锦鸡儿之外的植物盖度是灌丛间地的12.2倍,土壤有机C、全N含量均显著高于灌丛间地,分别高43.4%、38.1%,全P含量无显著差异。总盖度、藏锦鸡儿灌丛盖度、草本植物盖度,以及灌丛间地的非锦鸡儿植物盖度、土壤有机C、土壤N和全P含量在这两个坡度下均无显著差异。灌丛斑块非锦鸡儿植物盖度、土壤有机C、全N、全P含量在坡度40°下显著高于19°坡度。这表明在黄土高原半干旱区,随着坡度增大,灌丛的肥岛效应以及灌丛与其他植物的正相互作用有增强趋势。     

长白山西坡小叶章侵入苔原带调查与机理分析

受火山活动干扰,长白山各坡向植被演替进程表现出较大差异,东坡植被演替处于早期阶段;而北坡出现岳桦(Betula ermanii Charm.)上侵现象;南坡植被演替处于二者之间。经过多年野外调查对比分析,首次提出长白山西坡苔原带出现小叶章(Deyeuxia.angustifolia(Kom.)Y.L.Chang)侵入苔原的现象。调查显示小叶章呈现从低海拔处向高海拔逐渐侵入的趋势,威胁牛皮杜鹃(Rhododendron chrysanthum Pall.)及笃斯越橘(Vaccinium uliginosum Linn.)等苔原带植物的生存,并导致苔原带景观变化。在调查长白山西坡小叶章侵入苔原带的基础上,根据苔原带的环境变化设计了小叶章移栽与增温实验、小叶章种子着床实验。实证了小叶章上侵是火山喷发后植被演替的一个特殊阶段,并提出长白山苔原带西坡小叶章上侵代表了岳桦林带上移的理论。     

长白山苔原带优势植物种的分布格局及其关联性研究

通过开展植被样方调查,确定苔原带的主要优势种,分析优势种的分布格局及其关联性,从地理角度分析长白山苔原带植被变化特征。研究表明：① 长白山苔原带8个优势种中,草本植物已占6个。灌木中牛皮杜鹃（Rhododendron chrysanthum）依然为最主要的优势种,但笃斯越橘（Vaccinium uliginosum）的优势地位已被草本的小白花地榆（Sanguisorba parviflora）取代。草本植物聚集程度强,苔原植被存在草甸化趋势。② 除牛皮杜鹃与大白花地榆（Sanguisorba stipulata）之间存在较显著的负联结,排它现象明显外,多种优势种之间存在正联结,有弱的伴生现象,牛皮杜鹃和小白花地榆为强正联结,伴生现象更明显,草本植物与灌木伴生将长期存在。③ 各草本植物入侵、定植、扩展机制多样。小白花地榆分布广,聚集程度较弱,以种子繁殖为主,扩展速度较快;大白花地榆、小叶章（Calamagrostis angustifolia）等聚集程度较强,以无性繁殖为主,扩展速度较慢,但竞争能力强,在适宜生境中,能驱除其它物种。     

地表覆盖对坡面流流速影响的模拟试验

植被覆盖对坡面流流速的影响,会引起坡面输沙特征的改变,但在陡坡条件下盖度与流速的响应关系尚不明确.针对目前国内外研究的不足,本研究采用变坡实验水槽在较大坡度(5°～ 25°)、流量(0.25 ～2 L/s)和盖度(0％～25％)范围内,系统研究了坡面流平均流速与盖度、坡度、流量之间的关系.结果表明:坡面流流速在0.15～ 1.35 m/s内变化,流速与盖度、坡度和流量关系密切.随着地表模拟盖度的增加,水流克服覆盖物的阻碍作用而消耗的能量越多,水流流速随之减小.随着坡度和流量的增加,坡面流重力势能与水流动能增加,因此流速随坡度和流量呈幂函数增加.通过统计回归发现,盖度对流速的影响最大,占45％左右,坡度和流量次之.三个因子可以较好模拟陡坡、定床条件下水流流速(R2 =0.93).研究结果有助于认识陡坡地表覆盖下坡面流的水动力学特性,为建立土壤侵蚀过程模型提供理论基础.     

高山林线植物的光合作用--与刘鸿雁等先生商榷

随着海拔的升高,高山森林立地的气温逐渐降低,最终形成分布的不连续,林线就是森林分布的上线。温度与林线形成的关系非常密切,此外,水分状况、地形、土壤养分及其它干扰因素也影响林线的形成[1～3]。对林线的认识虽然存在一定的差异,但还是形成了许多相近的观点。从热带到极地,林线的海拔高度与纬度的变化呈负相关,林线林木生长季的长短也与纬度的变化呈负相关。在20°N、46°N和68°N,林线高度分别是海拔4000m(Orizaba)、2350m(Alps)和420m(NortherScandes),生长季分别有7～8个月、5个月左右和2～3个月。由于林线结构和功能特殊,引起了…     

藏东南色季拉山林线过渡带生长季低温事件的海拔分布特征

低温事件的加剧可能是限制高山林线向更高海拔爬升的一个关键原因,然而有关高海拔地区不同海拔、不同植被覆盖下的低温事件分布特征的研究十分缺乏。通过对西藏东南部色季拉山急尖长苞冷杉林线过渡带同一坡面不同海拔森林和灌丛冠层温度和土壤温度的监测,并基于冠层温度和土壤温度计算植物的生长季长度,分析生长季期间低温事件在不同海拔、不同植被的分异特征,得到如下结果:1.土壤温度定义的生长季比冠层温度定义的生长季滞后近一个月,且对于亚高山森林和林线,冠层温度定义的生长季长度明显大于土壤温度定义的生长季长度。2.无论以哪种方法定义生长季,期间出现的低温事件均表现为高山杜鹃灌丛亚高山针叶林和林线,前者低温事件出现频率达后者的2~4倍,且总体而言高山杜鹃灌丛中低温事件的强度更大,持续时间相对更长。研究结果表明高山杜鹃灌丛存在更多的低温事件,而且随海拔增加,其频率、强度和持续时间不断加剧,这可能直接限制了乔木树种幼苗在林线之上低矮灌丛中的存活和生长,进而限制了林线乔木树种向更高海拔的分布。     

环境因子对土壤水分空间异质性的影响——以北京市怀柔区为例

为了探讨山区表层土壤水分的空间分布格局及其影响因素,以北京市怀柔区为研究区域,联合使用ALOS/PA-LSAR微波数据和Landsat-5遥感影像反演得到研究区的土壤水分数据,运用旋转主成分分析法分析了高程、坡度、坡向和植被盖度4个环境因子对土壤水分的影响情况及分布规律,并确定相应的主控因子.结果表明:高程和坡度是影响山区表层土壤水分空间变异的主控因子,植被盖度次之,坡向的影响最弱.对主控因子(高程和坡度)的单因素分析表明,土壤含水量随着高程的增加而逐渐减少,随着坡度的增加,土壤含水量总体上呈现先增加(坡度＜3°)后减小(坡度＞3°)的趋势,对深入研究山区土壤水分分布特性和水土保持具有指导意义.     

不同水位梯度小叶章叶绿素含量试验研究

选择三江平原典型湿地植物———小叶章(Calam ogrostis angustifolia)为研究对象,通过人工试验控制水位条件,以对植被的非破坏性为原则,应用SPAD-502叶绿素仪测定该群落的优势种小叶章在5种不同的水位条件下的顶端第3位叶的叶绿素含量,定量地揭示了小叶章群落的优势种小叶章植株的叶绿素含量在人工控制试验条件下的季节性动态变化规律,及其与水位梯度之间的关系。6月中旬至8月中旬2个月时间的人工试验结果显示:①在设定的5种水位条件下,小叶章植株叶绿素含量随水位的升高,先下降而后上升,表明生境的水位条件明显影响小叶章种群植株的叶绿素含量;②对同一水位梯度而言,在试验期间,小叶章植株的叶绿素含量呈递减的季节性变化,反映了叶绿素含量的变化与小叶章植株生长发育的季节性变化特点具有统一性。③在试验期间,小叶章植株叶绿素含量的下降速率随着水位梯度的升高而逐渐增大。     

科尔沁沙地几种固沙植物光谱-生物量模型构建与分析

在控制背景反射噪音、植被盖度和水分含量的条件下,利用ASD光谱仪对科尔沁沙地4种主要固沙植物杨树(Populus spp.)、黄柳(Salix gordejevii)、小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)、樟子松(Pinus sylvestris)光谱反射特征和地面光谱生物量模型构建进行了研究.结果表明:科尔沁沙地4种主要固沙植物光谱反射曲线的趋势基本一致,但是在620～670 nm与841～876 nm波长范围内存在差别,其中在波长620～670 nm最易识别的植物为小叶锦鸡儿,其次是黄柳、杨树,在波长841～876 nm范围最易识别的植物为樟子松、杨树.不同植物的NDVI与盖度和生物量的关系密切,模型拟合精度较高.相对而言,NDVI-盖度模型优于NDVI-生物量模型.不同植物种构建的NDVI盖度模型计算结果相差较小,而NDVI生物量模型的计算结果相差较大.在区域植被生产力遥感监测中,植被样方选择要考虑优势植物种影响,数据采样要涵盖研究区主要植物种.     

Reconstructing the development of the geosystems of the Primorsky Range during the latter half of the Holocene

We examine the sequence of changes in the structure of the geosystems of the Primorsky Range (Baikal region) for the last 6000 years, based on a continuous recording of fluctuations of the vegetation reconstructed from spore-pollen complexes of a high peat bog. We determined the chronological timeframe of paleogeographical events. The study showed that there occurred a radical structure transformation of the geosystems in the mid-late Holocene, along with a recurrence of similar landscape transformations caused by the instability of natural conditions.     

On the origin of the seismic anisotropy of the lithosphere

Summary. It is known that flow in the mantle can produce preferred orientation in olivine crystals with seismic anisotropy as a consequence. Flow in the subcrustal lithosphere is unlikely because of the high viscosity. Lenses of high temperature and low-viscosity ( anomalous mantle ) are located under the crust in many tectonically active regions, and viscous flow can easily arise in such material resulting in seismic anisotropy. After cooling, such anomalous mantle acquires high viscosity and becomes incorporated into the lithospheric layer preserving the anisotropy produced by the flows which existed previously. The interaction of the stresses with cracks in the upper crust can be one of the causes of anisotropy in this layer.     

对沙漠化农田能转化效率及潜力的分析

我国北方东起黑龙江省嫩江地区, 吉林白城地区及辽宁西部, 包括内蒙兴安盟东南、哲里木、昭乌达、锡林郭勒、乌兰察布、伊克昭等盟的大部地区, 直至河北坝上、陕西榆林北部约26.7万平方公里的幅员范围内, 由于自然条件的特殊性(地表组成物质质地松散、沙粒成分比重很大及气候干旱、多大风, 且年内季风与周期性干旱相吻合), 加上人类不合理开发活动的影响, 成为我国目前沙漠化发展最活跃的地区, 其沙漠化土地近16.5万平方公里, 占全区总面积的61.5%。该地区有较长的经济开发史, 农、牧业相互影响, 交错分布的情况, 在历史上业已形成。据粗略统计, 该区范围内, 有旱作耕地近5, 000万亩, 多以传统的粗放的撂荒种植制进行经营, 长年遭受不同程度的风沙危害, 属于生产水平较为低下的农田类型。这些农田急待整治, 以便提高生产力。由于本区年均降水量在350-450毫米之间, 客观上具有发展旱作农业的可能性。如能合理经营、科学利用其自然资源, 将可能发展成为农、牧业结合的发达地区。从而对我国北方地区农业发展起促进作用。为了深化对沙漠化农田的认识, 揭示其生态失调的实质, 本文将就生态系统观点对其进行分析以寻求有效的整治沙漠化农田的途径。     

Direct determination of the characteristics of the currents responsible for the geomagnetic anomaly of the Rhinegraben

Summary. Previous geomagnetic measurements in the Rhinegraben have led us to assume that the responsible currents have the properties of direct currents and that they all flow in the sediments filling the graben. In order to verify these conclusions, we have performed measurements in a mine at a depth of 650 m. By comparing the field simultaneously recorded at the surface, in the mine and at the reference station, it is possible to deduce that the anomalous currents have the above mentioned properties.     

城市化的开发区模式研究

我国许多城市通过开发区建设,在短时间内完成了产业和人口的集聚,实现了城市地域空间和人口规模的跳跃性增长和产业结构的转型。由于在这种城市空间增长过程中,开发区建设起了决定作用,因此,这种以开发区带动整个地区城市化的方式可称为"开发区模式"。开发区驱动城市化的机制表现在开发区自身区域的城市化和开发区带动周围农村地区城市化两个层面,并具有快速跳跃性、外驱性和不稳定性、人为性、经济增长模式的单一性和基础设施建设的高标准性等特征。针对开发区建设中出现的问题,提出了促进其健康发展的建议。     

Chemical composition of waters and the phytoplankton of the lakes within the delta of the Selenga river

Field observations showed that the characteristics of chemical composition of waters and the development of plankton algae in the lakes within the delta of the Selenga river are determined by their flowage. The most open Lake Nekipelovskoe communicates with the Selenga outlets throughout a year, and Lake Zavernyaikha only at the period of an open channel. Lake Semenovskoe and Lake Khlystov Zaton are located in the islands and are isolated from the outlets. According to composition of main ions, the lakes under investigation refer to the hydrocarbonate class, the calcium group. The sum of ions in the water of Lake Nekipelovskoe approaches the one in the Selenga (86?221 mg/dm³), and the highest sums of ions were recorded in the wintertime in the lakes isolated from the outlets (446?743 mg/dm³). The lakes of the delta are characterized by a high trophicity. The maximum concentrations of total phosphorus in Lake Nekipelovskoe and Lake Zavernyaikha were 68 and 122 μg mg/dm³, and in Lake Semenovskoe and Lake Khlystov Zaton ?0.8 and ?0.63 μg mg/dm³, respectively. The most intense development of algae is observed in Lake Zavernyaikha, which is due to the high population of Baikal endemics. Lake Zavernyaikha showed a close negative correlation between the concentration of NO ₃ ^? , mineral phosphorus and phytoplankton biomass; the correlation coefficient was ?0.8 and ?0.63, respectively. The lakes exhibited increased contents readily hydrolysable organic matter, and a decrease in dissolved oxygen concentration in winter; hydrogen sulfide was repeatedly recorded in Lake Khlystov Zaton. The water quality in the lakes during the springtime varies from “quite clean” to “weakly polluted”; at low-water periods, especially in winters, it can drop to the category of “exceedingly dirty”. The water quality of the Selenga can be influenced by the lakes during spring floods when material accumulated during the wintertime is transported to the river outlets and further to Lake Baikal.     

Transformation of the vegetation cover in the zone of air emissions from the enterprises of the city of Norilsk

The influence of air emissions from the enterprises of the city of Norilsk on the vegetation cover of adjacent territories was revealed. The categories of resistance of some plant species and communities to technogenic loads have been ascertained. The protective role of overmoistening of habitats was observed for plants.