A niche model to predict Microcystis bloom decline in Chaohu Lake, China

Cyanobacterial blooms occur frequently in lakes due to eutrophication. Although a number of models have been proposed to forecast algal blooms, a good and applicable method is still lacking. This study explored a simple and effective mathematical-ecological model to evaluate the growth status and predict the population dynamics of Microcystis blooms. In this study, phytoplankton were collected and identified from 8 sampling sites in Chaohu Lake every month from July to October, 2010. The niche breadth and niche overlap of common species were calculated using standard equations, and the potential relative growth rates of Microcystis were calculated as a weighted-value of niche overlap. In July, the potential relative growth rate was 2.79 (a.u., arbitrary units) but then rapidly declined in the following months to -3.99 a.u. in September. A significant correlation (R=0.998, P<0.01) was found in the model between the net-increase in biomass of Microcystis in the field and the predicted values calculated by the niche model, we concluded that the niche model is suitable for forecasting the dynamics of Microcystis blooms. Redundancy analysis indicated that decreases in water temperature, dissolved oxygen and total dissolved phosphorus might be major factors underlying bloom decline. Based on the theory of community succession being caused by resource competition, the growth and decline of blooms can be predicted from a community structure. This may provide a basis for early warning and control of algal blooms.     

塔里木河下游地区滴灌沙枣防护林地土壤盐分分布特征

为了研究不同滴灌措施对极端干旱区防护林土壤盐分的淋洗作用,以沙枣（Elaeagnus angustifolia）防护林作为研究对象,对塔里木河下游喀拉米吉绿洲沙枣防护林开展了灌溉与不灌溉、不同滴头距离、不同滴灌年限处理的试验。结果表明：①不灌溉林地土壤盐分含量与流动沙丘相似,流动沙丘土壤盐分分布的空间异质性大于不灌溉林地。滴灌林地土壤含盐量低于不灌溉林地。②1.5 m滴头距离处理与其他处理相比压盐碱效果显著（P<0.01）。1.5 m与3 m滴头距离处理在50 cm土体中含盐量差异达极显著水平（P<0.01）,前者比流动沙丘低30.5%～32.7%、后者比流动沙丘高17.1%～13.3%。与3 m滴头距离处理相比,1.5 m滴头距离处理产生水盐运移的“互作”影响,盐峰下移。③滴灌后的第1、2、3年,林地的土壤盐分分别下降至30 cm、50 cm和70 cm以下,基本对沙枣根系生长没有影响。随着滴灌次数增加,根系生物量逐渐增大,根系附近土壤盐分逐渐减少。滴灌能使防护林的根系分布上移,大部分在10～65 cm土层内,土层越深,林木的根系越少。④灌水季节末期,不同林龄的防护林在120 cm土体的含盐量表现为：1 a林＞2 a林＞6 a林,说明滴灌对林龄大的防护林淋洗效果更为明显;非灌溉季节里,防护林的林龄越大,其土壤盐分表聚现象越明显。     

高寒河谷灌丛冠层降雨再分配特征及影响因素

通过植被冠层的降雨被分割成冠层截留、穿透雨和树干茎流3个部分,这个过程（冠层降雨再分配）是高寒河谷灌丛生态演变的关键驱动因子之一,对于认识高寒河谷灌丛的水文循环过程及水分收支规律也具有重要意义。选取青海湖流域最重要的河谷灌丛--具鳞水柏枝作为研究对象,通过野外定点观测,深入分析了冠层降雨再分配特征及影响因素\.结果显示:①穿透雨量、树干茎流量、冠层截留量占同期降雨量的比例平均为48.40%、4.04%和47.56%,并在不同降雨量等级之间存在显著差异;②冠层降雨再分配各组成要素（穿透雨、树干茎流、冠层截留）与降雨特征参数存在高度相关性,伴随降雨量和降雨历时的增加,穿透雨量、树干茎流量、冠层截留量占同期降雨量的比例均逐渐趋于稳定,极限稳定值分别介于60.45%～61.07%、6.45%～7.42%、33.11%～34.17%;③产生穿透雨和树干茎流的临界降雨量分别为1.10 mm和1.87 mm,表明2 mm以下的降雨对土壤水分的补给基本没有贡献。因此,高寒河谷灌丛冠层降雨再分配与其他林木类型存在明显差异,需要深入研究其内在机制及水分利用规律。     

新疆奇台绿洲农田灌溉前后土壤水盐时空变异性研究

对比研究了新疆奇台县绿洲农田灌溉前后土壤水盐的时空变异特征。结果表明,灌溉前,剖面各层土壤含水量较低（18.43%～20.30%之间）,且呈中等（偏弱）变异性。大水漫灌后1周,除40～60 cm和100～120 cm土层外,其他层土壤含水量均变为弱变异性;剖面平均土壤含水量升高6.90%,脱盐率达11.37%,其中,表层（0～20 cm）土壤水分增加率（50.93%）及脱盐率（27.14%）最大,底层（100～120 cm）土壤水分增加率（26.59%）及脱盐率（-4.76%）最小。灌后3周,剖面平均含水量减少3.64%,其中,表层（0～20 cm）失水率（28.84%）最大;剖面平均脱盐率降为9.63%,0～60 cm土层平均脱盐率（7.58%）减小,而60～120 cm土层脱盐率（11.01%）增大。除20～40 cm土层外,其他层含水量变异性均与灌前一致,说明含水量已接近灌前水平。至灌后第3周,各层含盐量、剖面平均盐分（中等变异性）及平均水分（弱变异性）含量的变异性未变,但其变异系数均在减小;剖面平均含水量的空间自相关性由中等转为强烈,变程一直增大,而平均含盐量均具有强烈的空间自相关性,变程先增大后减小。     

青海湖流域防沙治沙生态效益现状评价及分析

本研究选择了青海湖周边沙漠化防治区,对研究区内的土壤和植被指标进行了野外观测,并对周边农牧户基本状况及生态环境保护意识进行了调查,建立了青海湖沙漠化治理生态效益评价指标体系,采用层次分析法确定了指标权重,通过模糊评价的方法计算得出各指标的隶属度,最终得出以下结论:①通过专家系统打分建立判断矩阵,经计算得出生态效益各指标权重,明显看出,植被在青海湖沙漠化防治过程中具有非常重要的作用。②根据模糊评价结果得出研究区内目前防沙治沙生态效益差,说明青海湖防沙治沙工程生态恢复还处于初级阶段,综合治理生态系统建设未达到标准,生态系统仍非常脆弱。③通过农牧户基本情况及生态意识调查,发现研究区的农牧户生态环境保护意识较差,对生态环境了解及认识程度远远不够,还需要加强农牧民的生态环境保护意识。     

温度和盐度对龙虎斑存活与摄食的影响

龙虎斑是由棕点石斑鱼(Epinephelusfuscoguttatus♀)和鞍带石斑鱼(Epinepheluslanceolatus♂)的杂交种。研究水温及盐度在骤变和渐变情况下龙虎斑的存活和摄食情况,结果表明:龙虎斑在温度为14³5℃的海水中均能存活和摄食,最适宜温度环境为2535℃的海水中均能存活和摄食,最适宜温度环境为25³5℃;温度从30℃骤变至20、25、35℃时,龙虎斑100%存活;从30℃骤变至10℃和15℃时,龙虎斑全部死亡;水温从30℃开始渐变,下降幅度为1℃/d,当下降至24℃时摄食减少,13℃时停止摄食,下降至11℃时出现死亡。龙虎斑在盐度为135℃;温度从30℃骤变至20、25、35℃时,龙虎斑100%存活;从30℃骤变至10℃和15℃时,龙虎斑全部死亡;水温从30℃开始渐变,下降幅度为1℃/d,当下降至24℃时摄食减少,13℃时停止摄食,下降至11℃时出现死亡。龙虎斑在盐度为1⁵5的海水中均能存活和摄食,摄食适宜海水盐度为455的海水中均能存活和摄食,摄食适宜海水盐度为4⁴5;盐度从30骤变至5、10、15、20、25、35、40、45、50、55等盐度时,龙虎斑100%存活,骤变至0时,4 h内存活率100%,16 h存活率55.5%;盐度从30渐变,每天降低2,降至6后,每天降低1,盐度降到1时,龙虎斑的活动和摄食明显减少,渐变至0时,36 h出现死亡,48 h内全部死亡。     

察尔汗盐湖雅丹地貌区风况分析

输沙势（DP）是风沙地貌研究中使用的一个重要参数,但是在风蚀地貌,如雅丹地貌研究中,鲜有使用者。本文利用建立在察尔汗盐湖雅丹地貌区的自动气象观测仪所记录的风速数据,分析了雅丹地貌区的风速、风向及输沙势变化特征。结果表明:该区起沙风的月平均风速在6.2～7.4 m·s-1之间波动,月最大风速变化范围为9.9～15.0 m·s-1。起沙风主要发生于春、夏两季,发生频率分别为39.63%、31.45%。起沙风风向以WNW、W为主,分别占年起沙风的41.05%、20.02%。年DP为326 VU,年RDP为235 VU,为中风能环境。年净输沙方向为ESE。方向变率指数（RDP/DP）0.72,为中比率,对应风向变率也为中等,为钝双峰风况。雅丹体长轴走向与盛行风向基本一致,该区雅丹地貌的形成以风力作用为主。     

鄱阳湖滨沙地植物多样性特征

采用线路踏查法和空间代替时间的方法,调查统计鄱阳湖滨多宝沙山沙地植物组成、优势类群以及风沙化过程中植物组成、多样性、生态习性和生活型的变化特点。结果表明：（1）鄱阳湖滨多宝沙山沙地植物有129种,隶属于58科104属,其中被子植物为研究区沙生植物的重要组成部分;生活型谱以高位芽植物居首位,其次为一年生植物,具有明显的亚热带荒漠属性;优势类群主要为蔷薇科(Rosaceae)、蝶形花科(Papilionaceae)、菊科(Compositae)和禾本科(Gramineae)植物。（2）土地风沙化过程中,植物组成变化较大,固定沙丘上以特有种占优势,流动沙丘上主要是共有种,半流动沙丘上以共有种和稀有种组成;植物丰富度、多样性指数逐渐降低;旱生植物比例增多,中生植物减少,湿生植物仅在固定沙丘阶段出现;一年生植物的减少,地下芽植物的增加,变化幅度较大的为半流动沙丘至流动沙丘阶段。     

基于地统计学和GIS技术的呼伦湖溶解氧的空间变异特征分析

呼伦湖是内蒙古第一大湖,在草原生态环境保护中举足轻重。在气候变化和人类活动的影响下,呼伦湖的水环境状况不容乐观。为了掌握呼伦湖水体的水质状况,在实地采样的基础上,基于地统计学半方差函数理论和GIS克立格空间插值方法,定量分析了呼伦湖水体溶解氧含量的空间变异特征及分布格局。结果表明：溶解氧的半方差拟合最优模型为球面模型,该水质参数具有强烈的空间自相关性;空间分布上,结合地表水环境质量标准,呼伦湖大部分水域的水质为IV类;考虑到鱼类等水生生物的生存需要,呼伦湖整体的溶解氧状况基本适合鱼类的生长,其中比较适合的区域分布在湖中部。     

青海湖湖东沙地风沙沉积物的粒度特征

通过对青海湖湖东沙地克土沙区不同类型沙丘地表沉积物粒度特征的水平变化和0～20 cm垂直变化的分析,可知自然固定沙丘的表层沉积物以细砂为主,其他沙丘以中砂为主,粒度参数随着地形起伏有不同的变化特征;随着深度的增加,粗颗粒逐渐增多,细颗粒逐渐减少,粒度参数随着深度的增加呈波动减小的趋势。通过比较分析,可得出人工治理措施对沙地地表环境的影响较大,能促进细颗粒物质的沉积,有效减少地表的风蚀量。