不同水分胁迫下几种春小麦种子根形态结构的研究

实验采用快速冷冻切片法及显微摄像系统观察法对甘肃陇中地区6个品种春小麦在不同水分状况下的种子根进行了形态结构研究。结果表明,在不同程度水分胁迫下的同一品种春小麦,种子根后生木质部导管(中央大导管)直径有显著的差异,但这种变化趋势并不是简单的线性关系。随着水分胁迫的增大,不同品种春小麦种子根中央大导管的直径有不同的变化趋势。不同品种春小麦在不同程度的水分胁迫下,随着胁迫的增大,各品种中央大导管直径的变化都逐渐趋于同一区域,这一区域很可能是春小麦在形态结构上适应水分亏缺在导管直径上表现出的最佳直径范围。     

科尔沁沙质草地优势多年生植物氮素回收效率的分异特征

养分回收是多年生植物重要的适应策略,通过这种方式可以使植物重新利用体内养分。尤其在养分贫瘠的环境中,养分条件的微小变化都会影响植物的生长、竞争和适合度。但是,不同物种和不同生活型植物的氮素回收效率具有较高的变异,这对理解不同物种或生活型植物在生态系统功能中的作用具有重要意义。本研究分析了科尔沁沙质草地生态系统中39种多年生植物成熟绿叶和枯叶的氮素含量和氮素回收效率,以揭示不同物种或生活型植物氮素回收效率的分异特征。结果表明：科尔沁沙质草地优势多年生植物成熟绿叶氮素含量的变化范围在12.2～33.4 mg·g-1,平均值为23.3 mg·g-1;与全国及全球尺度上的研究结果相比,科尔沁沙质草地成熟绿叶氮含量平均值偏高,说明干旱荒漠环境植物叶片平均氮含量相对较高;多年生植物枯叶的氮素含量明显小于成熟绿叶氮素含量,变化范围在6.2～18.8 mg·g-1,平均值为11.3 mg·g-1;多年生植物氮素回收效率的范围在29%至74%之间变化,平均值为50.3%。这说明氮素回收是科尔沁沙质草地生态系统多年生植物重要的养分保留策略之一。另外,沙质草地不同生活型植物的氮素回收效率存在显著的差异。固氮植物和禾本科植物的氮素回收效率显著低于灌木和杂类草植物。这一结果间接说明植物氮素保持能力的分异是半干旱沙质草地植物共存的机理之一。     

区域旅游产业集聚与绩效的关系研究——基于中国31个省区的实证

利用Gini系数、E-G指数、行业地区集中度等产业集聚指标以及产业利润率、就业系数、劳动生产率等产业绩效衡量指标,基于2010年的截面数据,探究中国旅游产业集聚化发展及其与产业绩效之间的关系。结果表明:整体旅游产业的集聚程度较低,但产业内部各行业的区域集聚特征明显;旅游产业集聚程度的区域差异与区位条件差异具有较高的一致性;旅游产业集聚总体上对产业绩效的提高具有积极影响,其中,旅游产业集聚对产业利润率和劳动生产率的提高有显著的正向影响,但是对于就业机会的增加影响甚微。基于上述结论,提出相关政策建议。     

基于脱钩模型的煤炭城市可持续发展动态分析——以徐州市为例

促进经济与环境协调是煤炭城市可持续发展的关键和核心。采用物质流分析、脱钩分析和分解分析等方法,深入分析了1995—2007年徐州市经济增长与资源环境之间的脱钩类型、可持续状态及驱动因素。结果表明:研究期内徐州市DMI和DPO的年均增长率分别为2.74%和0.91%,而GDP年均增长率为12.62%,二者之间呈较为明显的正相关关系,而物质代谢效率的提升又使其发展方式呈现向资源节约型、环境友好型发展模式转型的趋势;资源投入、废物排放与经济增长之间均出现弱脱钩现象,表明徐州经济系统正处于显著的弱可持续发展态势;经济规模扩大和技术效应抑制作用减弱是引起煤炭城市资源环境约束性增强、可持续发展降低的主要驱动因素。     

基于污染足迹模型的湖州市农业污染评估

太湖流域的水环境质量呈现严重恶化趋势,农业污染物的排放是太湖流域水体环境恶化的主要原因之一。农业污染物主要来源于种植业、畜禽养殖业和水产养殖业的生产过程,不同于以往分开论述三者对水环境的影响,本文基于全国第一次污染普查数据,运用污染足迹模型定量分析了湖州市农业面源(种植业、畜禽养殖业和水产养殖业)对水环境的影响。研究结果表明:(1)农业生产产生的污染物对水环境的影响排序为:磷>氮>有机物;(2)各农业生产类型对水环境的影响排序为:水产养殖业>种植业>畜禽养殖业;(3)湖州市各区县对水环境的影响也存在着明显的空间差异。通过对湖州市农业污染足迹评估,可以明确地提出哪种污染物类型、农业生产类型和区域是湖州市农业面源污染治理的重点。研究结果可以为太湖流域农业的可持续发展和水资源的可持续利用提供一定的参考价值。     

基于贝叶斯网络的生态系统服务空间格局优化——以泾河流域为例

城市高速发展引起了区域土地利用格局的改变,不仅影响生态环境质量,而且还对生态系统服务的空间格局产生影响,在此基础上优化生态系统服务显得至关重要。在泾河流域2000—2020年净初级生产力（Net primary productivity, NPP）、农业生产力、土壤保持和产水服务空间评估的基础上,将贝叶斯网络和生态系统服务相结合,在关键变量子集和可视化的最优状态子集的基础上,评估了4种生态系统服务需要优化的区域,为区域经济和生态和谐发展提供参考。结果表明：（1） 水文评价模型（Soil and water assessment tool, SWAT）模型能较准确地模拟区域的径流量。通过模拟值和观测值对比分析,该模型具有较高的决定性系数（R²>0.6）和纳什效率系数（NSE>0.5）,可为进一步评估产水服务提供保障。（2） 2000—2020年泾河流域4种生态系统服务的时空差异性较为显著。在时间尺度上,4种生态系统服务均呈现波动中上升的趋势,在空间尺度上呈现较为稳定的变化趋势。（3） 通过对4种生态系统服务优化区域进行叠加分析,发现综合优化区域集中在彭阳县的中部和西南部以及环县的零星区域。研究结果对指导优化区域进行生态系统的可持续管理以及改善生态系统的退化状况具有重要意义。     

Identification of Suitable Hydrologic Response Unit Thresholds for Soil and Water Assessment Tool Streamflow Modelling

Use of a non-zero hydrologic response unit(HRU) threshold is an effective way of reducing unmanageable HRU numbers and simplifying computational cost in the Soil and Water Assessment Tool(SWAT) hydrologic modelling. However, being less representative of watershed heterogeneity and increasing the level of model output uncertainty are inevitable when minor HRU combinations are disproportionately eliminated. This study examined 20 scenarios by running the model with various HRU threshold settings to understand the mechanism of HRU threshold effects on watershed representation as well as streamflow predictions and identify the appropriate HRU thresholds. Findings show that HRU numbers decrease sharply with increasing HRU thresholds. Among different HRU threshold scenarios, the composition of land-use, soil, and slope all contribute to notable variations which are directly related to the model input parameters and consequently affect the streamflow predictions. Results indicate that saturated hydraulic conductivity, average slope of the HRU, and curve number are the three key factors affecting stream discharge when changing the HRU thresholds. It is also found that HRU thresholds have little effect on monthly model performance, while evaluation statistics for daily discharges are more sensitive than monthly results. For daily streamflow predictions, thresholds of 5%/5%/5%(land-use/soil/slope) are the optimum HRU threshold level for the watershed to allow full consideration of model accuracy and efficiency in the present work. Besides, the results provide strategies for selecting appropriate HRU thresholds based on the modelling goal.     

Immunotoxicity effect of benzo[α]pyrene on scallop Chlamys farreri

The toxic effects of benzo[α]pyrene (B[α]P) at different concentrations (0.1, 0.5, 1, 2.5 and 7.5 μgL⁻¹) on scallop (Chlamy farreri) immune system were studied. The results showed that B[α]P had significant toxic effects on the haemocyte counts, neutral red uptake, phagocytosis, bacteriolytic and antibacterial activity (P<0.05), while the seawater control and acetone control had no significant differences. The haemocyte counts, neutral red uptake, phagocytosis and bacteriolytic activity in all B[α]P treatment groups as well as antibacterial activity in groups of 0.5, 1, 2.5 and 7.5 μgL⁻¹ B[α]P decreased significantly (P<0.05). Some of these indices tended to be stable on the sixth day and others on the ninth day, and the indices showed clear time- and concentration-response to B[α]P. Bacteriolytic activity in 0.1μgL⁻¹ B[α]P treatment group and antibacterial activity in 0.1 μgL⁻¹ and 0.5 μgL- B[α]P treatment groups increased at the beginning of exposure and reached their peaks on day 1 and day 6, respectively. Following that, both activities decreased gradually and became stable after day 9. When all the indices reached stability, they were significantly lower than those in control group (P<0.05), except for antibacterial activity in 0.1 μgL⁻¹ B[α]P treatment group (P>0.05). Thus, B[α] has evident toxic effects on scallop immune system, which supports the view that a relationship exists between pollution and immunomodulation in aquatic organisms.     

时空过程网络可视化模拟与分析服务——以溃坝洪水为例

洪水溃坝等复杂灾害现象的时空过程模拟分析,是当前国际地理信息科学热点研究方向之一。随着网络的普及化,公众对GIS时空分析模型的网络实时集成和可视化分析提出了迫切的需求。本文以溃坝洪水为例开展了时空过程网络可视化模拟与分析服务研究,利用Web GL、HTML5、Ajax、Web Service、GPU并行计算等技术手段,通过探讨溃坝洪水时空模型计算优化、网络三维可视化模拟与动态交互分析等关键技术,研发了原型系统并进行应用实验。实验结果表明,本文研究成果有助于实现时空过程信息的网络发布,在线影响分析及动态可视化服务,可为分布式网络环境下溃坝洪水等时空过程信息管理和应急决策提供科学依据和技术支持。