遥感技术在湖泊环境变化研究中的应用和展望

遥感技术由于能够快速、宏观的获得研究区域的数据,已成为湖泊环境动态变化监测的重要技术手段。高分辨率的卫星遥感图像不仅可以为准确判读湖区地质地貌、自然与人为作用下的环境变化、盐湖矿产资源的分布等提供直观的影像,还能为湖泊水质监测、水深检测、水面温度反演以及盐湖卤水动态分析提供有价值的信息。遥感技术在湖泊环境变化研究中的应用正逐步从定性发展为定量研究,因此,对于区分湖泊水体中不同组分对遥感图像各光谱值的贡献等遥感机理的认识及理论尚需进一步深化,同时需要对处理遥感数据所运用的统计分析方法做进一步的改进以建立更加完善的遥感模型。今后,遥感技术和地理信息系统等多种信息处理工具的结合将是环境信息系统发展的主要方向。     

湖泊碳酸盐在过去环境变化研究中的应用

国内外的研究成果表明,湖泊沉积碳酸盐矿物及其微量元素、同位素分布特征记录了全球或区域古气候环境演变历史,可以从中提取大量定量化的古气候参数。因此,可以根据湖泊碳酸盐矿物的含量和碳、氧同位素变化等信息推知其形成时期的气候环境,重建古环境,揭示气候环境演变的规律。湖泊碳酸盐是一种研究古环境演化重要的代用指标,在过去气候环境变化研究中有广阔的应用前景。     

湖泊最低生态水位计算方法研究

对湖泊最低生态水位计算的年保证率法、湖泊形态分析法、天然水位资料法、功能法、曲线相关法和最低年平均水位法6种计算方法进行了论述,并选用其中的3种方法应用于博斯腾湖,计算结果表明,不同计算方法得到的结果并不相同,据此对不同计算方法的适用范围和优缺点进行了比较分析。     

2003-2009 年中亚地区湖泊水位变化的时空特征

利用ICESat/GLAS 卫星测高数据产品获取2003-2009 年间中亚地区24 个典型湖泊的水位信息,分析该地区湖泊水位变化的时间过程和空间特征,并结合流域内气象观测数据和冰川、水坝分布图,分析不同类型湖泊的水位变化对气候变化与人类活动的响应。结果表明,湖泊水位变化与湖泊所在流域的年均降水量的变化呈显著的正相关;冰川融水对高山封闭湖泊的变化具有重要作用,其中在青藏高原北部、帕米尔高原和天山中部有大量冰川分布的流域,湖泊水位变化与湖泊补给系数呈正相关,水位主要表现为升高或稳定的状态;而在天山和阿尔泰山高地区无冰川补给的流域,水位随湖泊补给系数的增大而呈现负变化。水利枢纽或拦水坝为人类活动对湖泊的直接影响因子,其空间分布与近年来外流湖和平原尾闾湖的水位变化有关。拦水建坝的外流湖和尾闾湖的水位下降明显,而未建拦水坝或水利枢纽的外流湖水位相对稳定,进一步印证了近年来中亚水资源过度开发造成湖泊水位下降的事实。     

1972-2012年青藏高原中南部内陆湖泊的水位变化

青藏高原的湖泊水位变化能够清晰的记录湖泊波动,分析近几十年来气候变暖背景下青藏高原典型湖泊水位的动态变化,对理解全球变化的区域响应特征和规律有重要意义。本文利用多源遥感数据,获取1972-2012年青藏高原南部地区5个典型湖泊的面积与水位序列,并分析了40年来湖泊水位的变化特征。研究结果表明,1972-2012年,普莫雍错,塔若错,扎日南木错水位呈上升趋势,分别上升了0.89 m、0.70 m、0.40 m;同期,佩枯错与玛旁雍错的水位呈下降趋势,分别下降了1.70 m、0.70 m。总体来看,五个湖泊在1990s-2012年的变化比1970s-1990s的变化更剧烈,从空间变化看,处于青藏高原边缘地带的佩枯错与玛旁雍错发生的变化呈现一致性,而位于中部地带的塔若错与扎日南木错的变化也呈现一致性。     

湖相介形虫古生态学在环境变化研究中的应用

湖泊的水文状况和水化学条件 ,特别是盐度、离子组成、温度及深度等不仅对介形虫种属的分类、组合、丰度及分异度 ,而且对介形虫壳体的大小、形态、结构、壳饰及厚度也起着重要的控制作用。湖相介形虫的古生态学 ,可以提供重要的环境变化信息 ,近年来在环境变化研究中得到越来越广泛的应用。为了满足高分辨率环境变化 ,特别是定量研究的要求 ,必须了解介形虫的种属分类知识 ,掌握盐度和离子组成对介形虫种属变化的影响 ;必须了解介形虫种属的生命历史和生态消长的过程 ,积累介形虫种属的生态资料 ;通过定期收集野外介壳和水样分别进行种属鉴定和化学分析 ,了解湖水的盐度和温度对介壳生态特征的影响。     

湖泊自生碳酸盐碳同位素在环境变化中的应用

湖泊自生碳酸盐碳同位素组成(δ13Cc)在区域气候与环境变化方面的应用研究近年来进展迅速,成果显著,保存在各类湖泊沉积物柱芯中的δ13Cc记录揭示了湖表水体与大气CO2的交换程度、暖季降水量的多少、流域C3和C4植被变化情况、水生生物光合作用或呼吸作用强弱、湖泊生产力大小、湖泊水体化学特征、湖水不同深度层的有机质变化过程等重要的气候和环境信息;对此进行归纳和述评。     

烧失量分析在湖泊沉积与环境变化研究中的应用

烧失量分析是一种便捷的测定湖泊沉积物有机碳与碳酸盐含量的方法。由于沉积物烧失量主要受区域气温、有效降水等气候环境条件的控制,因此烧失量反映湖泊气候环境特征,成为指示区域气候环境变化的重要指标,该项指标在环境变化研究中具有重要作用。     

次生化学成因碳酸盐含量在湖泊环境变化研究中的应用与进展

湖积物中次生化学成因碳酸盐含量受控于包括温度、水分在内的众多因素,其变化可反映环境、气候及构造信息。根据影响碳酸盐含量变化主要因素的不同,可将其归纳为几种模型:水分-温度主控模型、水分主控模型、温度主控模型及其它因素主控模型,并进行了述评。     

欧亚大陆中北部末次盛冰期以来的湖泊水位变化及其古气候指示意义

湖泊水位高低通常能有效地指示湖盆内湿润条件的变化,进而反映区域有效降水（降水—蒸发）变化,成为重建第四纪古气候演变的重要指标之一。通过对苏联和蒙古国古湖泊数据库以及中国晚第四纪古湖泊数据库中149个湖泊水位变化资料的梳理总结,探讨了末次盛冰期（18 cal. ka BP）以来该地区干湿变化规律及区域分异。根据研究区气候特征、地理位置及已有研究成果将其分为东欧湖泊区、中东亚干旱区和中国北方季风区三大湖区。根据不同水位记录在整个湖泊历史中出现的频率,采用3级重新分类区分出高、中、低3级水量,并把每个湖泊数字化的3级古水量表示成与现代的差值,得到每个湖泊样点每千年时间间隔内相对现代的5级水量变化（很湿润、湿润、无变化、干旱和很干旱）。结果表明,三大湖区末次盛冰期以来可能经历了不同的干湿变化过程：东欧地区湖泊水量记录在晚冰期之前较少,至全新世逐渐增多,且基本表现为早全新世干旱、中晚全新世相对湿润的状况。中东亚干旱区整体呈现出末次盛冰期至中全新世均较湿润而晚全新世干旱的气候状况,但区域内部不同湖泊在起讫时间和强度上存在显著差异。中国北方季风区的湿润期主要发生在早中全新世,但是不同湖泊有所不同。对比分析显示,早全新世时东欧地区东部气候随着斯堪的那维亚冰流的逐渐消退而逐渐变湿润,中全新世由于夏季北欧反气旋东翼的气旋气流增强而达到最湿润状态,西部地区早全新世由于强劲的西伯利亚热高压存在而整体偏干旱,中全新世由于夏季亚洲季风的渗透而转为湿润。中东亚干旱区冰期内的湿润条件可能主要与西风带降水及低温低蒸发有关,而全新世则可能主要与夏季风深入内陆导致降水增加有关。中国北方季风区全新世湿度变化可能主要受东亚季风控制。     

硼同位素分馏及其在环境研究中的应用

二十世纪八十年代以来 ,由于硼同位素的测量技术的创新和改进 ,硼同位素地球化学的研究领域不断拓宽。研究表明 ,自然界中δ11B值的变化范围为 -3 7‰～ +5 8‰ ,不同地质体中δ11B值明显不同 ,反之 ,硼同位素组成与生成环境密切相关 ,可以反映其地质成因环境或地质作用过程。近年来 ,硼同位素在研究海水入侵 ,示踪古海洋和古气候条件 ,和判断污染源区等方面取得初步成效。     

柽柳属植物抗旱性能研究及其应用潜力评价

柽柳属植物普遍具抗旱性能,以沙生柽柳为最强。作者从生物生态学特性、水分生理状况及抗水分胁迫的生理机制3方面系统地探讨了柽柳属植物抗旱机制。柽柳叶、营养枝及根、茎的解剖结构均表明,柽柳已形成了一系列适应于干旱环境的旱性器官。柽柳抗旱性能越强,则水势越低,持水力越强。当缓慢水分胁迫时,柽柳体内有脯氨酸、可溶性糖、K⁺、Na⁺的主动积累,共同参与渗透调节。对柽柳抗旱性能的应用潜力进行了评价,指出柽柳是优良防风固沙树种,其柽柳包的"年轮"对揭示当时的生态环境及荒漠环境演变有一定的指示作用。仅分布于流沙地区的沙生柽柳可作为沙漠中的"水源标记"。柽柳具优良的抗逆基因,通过基因工程克隆柽柳抗逆基因并转移到作物和牧草中,必将在维护生态安全、改造生态环境的同时,获得显著的经济效益。     

河流对0.8 Ma B.P.环境突变事件的地貌响应研究

以兰州盆地0.8 Ma B.P.阶地为例证,运用古地磁测年方法,通过收集相关文献,分析讨论了0.8 Ma B.P.阶地与0.8 Ma B.P.环境突变事件的联系。结果表明：① 0.8 Ma B.P.环境突变事件主要表现在气候转型、构造运动等方面,具有群发性和全球性特点;② 兰州盆地以及其他区域0.8 Ma B.P.阶地存在的证据,表明河流在0.8 Ma B.P. 前后普遍发生过一次下切事件;③ 0.8 Ma B.P.阶地是河流对0.8 Ma B.P.环境突变事件的地貌响应,构造运动为提供了下切驱动力,而气候变化则控制了下切时间。     

中国猪毛菜属(Salsola L.)植物的地理分布特点

对中国猪毛菜属7组37种的地理分布的分析结果表明：亚洲荒漠植物亚区以种类的绝对优势及具有不同演化阶段的组成为中国猪毛菜属的分布中心,该区中以新疆为中心由西向东种类多样性递减：中闽猪毛菜属生境主要为旱生、盐生环境(占总种数的92％),分布海拔可从平原地区的260m上升到高山地带3500m,一些种成为群落中的建群种及优势种：中国猪毛菜属的地埋成分有6种类型,以伊朗．亚洲中部分布型及亚洲中部分布型为主(占总种数的78．38％),中国猪毛菜属与中亚地区的渊源关系十分密切,与东部地区的关系微弱,中国猪毛菜属种类是中亚地区的植物向东迁移形成的。     

内蒙古中西部草原区五种针茅的遗传多样性研究

利用RAPD（Random Amplified Polymorphism DNA, RAPD）分子标记技术,对内蒙古中西部草原区16个不同地理种群的五种针茅的遗传多样性及其种间关系进行了研究。从102个10碱基随机引物中筛选出28个有效引物,共扩增出389条带,多态性条带345条,占88.69%,说明针茅属植物具有丰富的遗传多样性,对环境的适应能力较强,PCA分析表明水热成为其地理分布的决定性因素。依据五种针茅的Jaccard相似系数所做的UPGMA聚类分析表明,大针茅和克氏针茅之间的遗传距离比较小聚为一类,它们与本氏针茅、短花针茅和小针茅间的遗传距离都比较大。     

外源硒对罗布麻幼苗生长及光合作用的影响

硒是植物生长发育的必需元素,能促进植物生长。采用盆栽试验的方法,研究了施用不同浓度的外源硒对一年生罗布麻幼苗生长及叶绿素荧光参数的影响。研究结果表明：根施（R）和叶面喷施（L）两种施硒方式下,硒浓度与罗布麻一年生幼苗生长及叶绿素荧光参数有极显著相关性,表现为,一定浓度范围内（0～1.5 mg·kg^-1）,随着硒浓度的增加,罗布麻茎干重、叶干重、株高、茎粗、主叶对数和侧枝数均有有不同程度的上升;Fv/Fm、Fv/Fo、Ψo、φEo、PIABS、均随着施硒浓度的增加而增加;V_K、V_J、V_I均随着施硒浓度的增加而逐渐下降,S_m逐渐上升;说明施硒促进了罗布麻叶PSII的活性,提高了PSII反应中心的开放程度,增大其光能利用率。但随着供应浓度的进一步提高,各项生长及荧光指标有所降低,因此过量的硒供应对于罗布麻生长不利,而且有益与有害之间的范围很小,具体罗布麻栽培中要严格控制硒用量在1～3 mg·kg^-1范围内。搜索 #SrsZzqBAngjSTips { Z-INDEX: 999999999; POSITION: absolute; WIDTH: 56px; HEIGHT: 24px; LEFT: 1342177.27em } #SrsZzqBAngjSTips A { POSITION: relative; LINE-HEIGHT: 24px; MARGIN: -32px 0px 0px; PADDING-LEFT: 23px; WIDTH: auto; DISPLAY: block; BACKGROUND: url(http://mat1.gtimg.com/www/sogou/sogou_tips_v1.png) no-repeat 0px 0px; HEIGHT: 24px; COLOR: #000; FONT-SIZE: 12px; TEXT-DECORATION: none } #SrsZzqBAngjSTips A:hover { BACKGROUND-POSITION: 0px -34px; COLOR: #45a1ea }     

沙拐枣属植物果实性状的数值分类研究

筛选出我国沙拐枣属(calligonum L.)植物15种,测定了果实刺/翅毛排数、刺/翅毛质地、扭曲方向、扭曲程度等11项指标。应用主成分分析法对15种沙拐枣属植物果实性状的各项指标进行了分析,结果表明,第一主成分贡献率为29.704%,其中沟槽深度、肋棱突起程度、刺毛稀疏度是影响沙拐枣果实性状的主要因素;第二主成分贡献率为25.598%,主要包括了基部加宽度、果组。对沙拐枣果实性状指标进行PCA排序可将其划分为4类:第一类包括翅/刺毛排数、刺毛稀疏度、肋棱宽度;第二类包括果组、果实扭曲方向、扭曲程度;第三类包括刺毛/翅质地、刺毛/翅粗硬、沟槽深度、肋棱突起程度;第四类包括果实基部是否加宽。通过第一、第二和第三主成分分析体现了沙拐枣果实趋向于沟槽浅、肋棱浅,而果实刺毛密度趋向于增加。