山西中部城市群生态系统服务对土地利用格局变化的响应

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作者 吴朝巧 林菲 +1 位作者 牛俊杰 耿甜伟 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2024年第7期1153-1166,共14页

山西中部城市群是山西省经济发展态势最好的区域,这种经济增长却伴随着生态系统不同程度的破坏。本文基于土地利用格局演变,运用InVEST模型、ArcGIS技术、像元统计分析和四象限模型等方法,评估2000—2020年产水、粮食供给、土壤保持和... 山西中部城市群是山西省经济发展态势最好的区域,这种经济增长却伴随着生态系统不同程度的破坏。本文基于土地利用格局演变,运用InVEST模型、ArcGIS技术、像元统计分析和四象限模型等方法,评估2000—2020年产水、粮食供给、土壤保持和碳储量服务的时空格局及权衡/协同关系,并深入分析了土地利用格局对生态系统服务的影响。结果表明:(1)山西中部城市群产水量、粮食供给和土壤保持逐年增加,而碳储量则缓慢递减,不同地类和行政区所提供的生态系统服务能力存在显著差异。(2)空间格局上,生态系统服务整体以协同关系为主,粮食供给、产水量和土壤保持三者互为协同关系,而与碳储量均为权衡关系。(3)建设用地扩张对产水服务产生正向影响,林地增加促进土壤保持,而林地和草地减少对碳储量产生负向影响;土地利用强度与产水量、粮食供给、土壤保持之间整体呈正相关关系,但对碳储量的影响却呈现负向趋势。这些结果为山西中部城市群及其他类似地区的生态安全建设和可持续发展提供重要参考。 展开更多

关键词 生态系统服务 InVEST模型 土地利用强度 权衡和协同 山西中部城市群

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微生物电化学修复中污染土壤生化特性变化

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作者 秦宵睿 乔青青 +4 位作者 景秀清 翟飞红 赵晓东 李晓晶 李永涛 《中国农学通报》 2024年第12期59-64,共6页

为探明土壤酶和pH在微生物电化学系统(MES)降解四环素过程中的作用,采集了黑土、潮土、黄棕壤和红壤4种类型土壤进行研究。结果表明:向黑土、潮土和红壤中添加10 mg/kg四环素后(TN处理)土壤pH较对照处理(CK,无抗生素添加)分别增加了0.08... 为探明土壤酶和pH在微生物电化学系统(MES)降解四环素过程中的作用,采集了黑土、潮土、黄棕壤和红壤4种类型土壤进行研究。结果表明:向黑土、潮土和红壤中添加10 mg/kg四环素后(TN处理)土壤pH较对照处理(CK,无抗生素添加)分别增加了0.08、0.15、1.09个单位,而经MES处理后(TC,四环素含量10 mg/kg)4种类型土壤中pH均呈降低趋势。尽管土壤脱氢酶、脲酶和多酚氧化酶活性在四环素污染土壤中展现出不同的变化规律,但其活性在MES中较TN处理分别增加了62.4%~72.1%、11.3%~80.9%(红壤除外)和12.6%~42.6%。与TN相比,四环素降解率在TC处理中分别增加了14%(黑土)、26%(潮土)、26%(黄棕壤)和17%(红壤)。相关性分析表明,脱氢酶活性与四环素降解率呈显著正相关,pH与降解率显著负相关,说明脱氢酶可能参与了降解四环素过程,且酸性条件可能更有利于降解。该试验从土壤生化特性角度揭示了MES对四环素的降解机理,可为土壤污染修复提供支撑。 展开更多

关键词 微生物电化学系统 不同类型土壤 四环素 PH 酶活性

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水溶性壳聚糖强化三七景天修复Cd/Pb单一或复合污染土壤机制

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作者 郭俊娒 卫月星 +6 位作者 王柳月 刘晓娜 钱天伟 郑国砥 杨俊兴 陈同斌 郭冰欣 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期6665-6676,共12页

采用盆栽试验研究了水溶性壳聚糖(WSC)不同添加量对三七景天在我国南北方4种典型Cd/Pb单一或复合污染土壤上生长响应和Cd/Pb吸收转运的影响,同时分析了WSC对土壤理化性质、Cd/Pb形态以及红外光谱特征(FTIR)的影响,以进一步明晰WSC促进... 采用盆栽试验研究了水溶性壳聚糖(WSC)不同添加量对三七景天在我国南北方4种典型Cd/Pb单一或复合污染土壤上生长响应和Cd/Pb吸收转运的影响,同时分析了WSC对土壤理化性质、Cd/Pb形态以及红外光谱特征(FTIR)的影响,以进一步明晰WSC促进三七景天富集Cd/Pb的作用机制.结果表明,WSC可改善根际土壤理化性质,提高碱解氮和有机质含量,显著降低了土壤pH,同时使土壤弱酸提取态Cd和Pb含量分别显著提高了16.3%~34.5%和88.9%~272.4%.FTIR分析结果表明,土壤中氨基(—NH_(2))和羟基(—OH)均随WSC添加而显著提高,因此,土壤中—NH_(2)和—OH与Cd/Pb发生配合形成络合物可能是WSC促进土壤中Cd/Pb活化的重要机制.此外其对土壤根际环境的改善也对三七景天Cd/Pb吸收具有一定的促进作用.在4种污染土壤上,WSC添加对三七景天生长无明显抑制作用,而使其Cd和Pb总积累量分别显著增加14.5%~72.1%和55.0%~128.5%.综上所述,WSC可应用于促进三七景天修复Cd/Pb污染土壤,但在实际应用中需进一步考虑其添加量、土壤污染程度和修复植物的匹配性. 展开更多

关键词 镉(CD) 铅(Pb) 污染土壤 植物修复 三七景天 水溶性壳聚糖(WSC)

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山西省公路货运碳排放时空异质性及影响因素

4

作者 贺凯 宋洁 +3 位作者 潘艺 刘敏 汪宇祥 梁雯 《海南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第2期224-233,共10页

采用“自下而上”法、空间自相关分析和时空地理加权回归模型,探究2001—2020年山西省公路货运碳排放时空异质性及影响因素。结果表明:(1)研究期内,山西省公路货运碳排放总量快速增长,其中2008年增幅最大,2020年增量最大;(2)山西省公路... 采用“自下而上”法、空间自相关分析和时空地理加权回归模型,探究2001—2020年山西省公路货运碳排放时空异质性及影响因素。结果表明:(1)研究期内,山西省公路货运碳排放总量快速增长,其中2008年增幅最大,2020年增量最大;(2)山西省公路货运碳排放呈现正向的全局空间自相关性,高-高集聚和低-低集聚是主要的局部空间自相关类型,2010年后高-高集聚类型减少,低-低集聚类型增加,表明山西省公路货运碳减排工作取得一定成效;(3)整体上,人口规模和地形起伏度对公路货运碳排放具有正向影响,而国内生产总值和新能源汽车充电站数量对公路货运碳排放具有负向影响。人口稠密、地势平坦的山西省中南部地区应调整能源结构,人口稀疏、地势崎岖的西北部地区应通过调整运输结构来有效降低公路货运碳排放。 展开更多

关键词 公路货运 交通碳 时空异质性 时空地理加权回归

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山西省地级市碳排放的时空格局与影响因素

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作者 程建伟 闫佳慧 梁海斌 《山西农经》 2024年第16期76-79,88,共5页

随着全球气候变化和环境污染问题的日益严重,碳排放问题已经成为当前世界关注的焦点之一。基于1999—2017年山西省碳排放量及统计年鉴中GDP、绿地面积和常住人口等数据,研究山西省地级市碳排放量的时空格局,分析山西省地级市碳排放的主... 随着全球气候变化和环境污染问题的日益严重,碳排放问题已经成为当前世界关注的焦点之一。基于1999—2017年山西省碳排放量及统计年鉴中GDP、绿地面积和常住人口等数据,研究山西省地级市碳排放量的时空格局,分析山西省地级市碳排放的主要来源和影响因素。结果表明,1999—2012年,山西省碳排放量呈上升趋势,2012—2017年,山西省碳排放量呈下降后持平的趋势;2017年山西省地级市碳排放量较高的是临汾市和吕梁市,分别为5852.22万t和4904.35万t;山西省碳排放的主要源头是产业结构中的第一产业和第二产业,绿地面积和常住人口是影响山西省碳排放量的主要因素。研究结果可为山西省碳减排措施制订提供一定的参考依据。 展开更多

关键词 碳排放 山西省地级市 时空格局

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黄河流域污染型企业空间分布特征及其影响因素

6

作者 贾培煜 杨洁 +3 位作者 李宗善 梁海斌 任笑雨 郭静 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第14期6067-6079,共13页

污染型企业作为黄河流域生态保护和高质量发展间的矛盾集合体,优化调控其空间布局是促进黄河流域生态和经济协同发展的重要举措。构建污染型企业空间点数据库,利用标准差椭圆、核密度分析、Ripley′s K函数及空间自相关等多种空间分析... 污染型企业作为黄河流域生态保护和高质量发展间的矛盾集合体,优化调控其空间布局是促进黄河流域生态和经济协同发展的重要举措。构建污染型企业空间点数据库,利用标准差椭圆、核密度分析、Ripley′s K函数及空间自相关等多种空间分析方法刻画1979—2020年黄河流域污染型企业空间分布特征,采用地理探测器分析其与自然环境、经济环境等地理环境关系。结果表明:(1)污染型企业紧密围绕黄河干支流分布,且存在向黄河源头扩张的趋势。(2)污染型企业在黄河流域具有显著空间集聚性,总体呈现出“中心集聚”“中心集聚-多点分散”“中心集聚连片-多点分散”和“中心集聚连片”四种空间集聚形态,且集聚程度随距离尺度增加先增强后减弱。当污染型企业集聚程度最高时,其空间分布范围呈扩张趋势。(3)经济因素为黄河流域污染型企业空间分布的主导因素,但社会因素和其他因素的交互作用对其空间分布的影响力更强,污染型企业空间关联类型同流域经济社会发展差异呈现显著俱乐部趋同效应。研究为污染型企业在黄河流域的空间布局优化调控提供支撑。 展开更多

关键词 污染型企业 空间分布特征 地理探测器 影响因素 黄河流域

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内蒙古典型草原马粪分解过程中节肢动物群落的季节动态变化

7

作者 程建伟 徐满厚 +4 位作者 窦永静 王亚东 王桠楠 刘新民 李永宏 《生物多样性》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期116-126,共11页

地面节肢动物作为陆地生态系统的重要组成部分,在大型食草动物粪便分解中扮演着重要角色。当前动物粪便中节肢动物群落研究主要集中在粪便类型和微生境的作用,而季节或气候状况对粪便中节肢动物群落影响的研究较少。本研究在内蒙古典型... 地面节肢动物作为陆地生态系统的重要组成部分,在大型食草动物粪便分解中扮演着重要角色。当前动物粪便中节肢动物群落研究主要集中在粪便类型和微生境的作用,而季节或气候状况对粪便中节肢动物群落影响的研究较少。本研究在内蒙古典型草原区,采用野外人工堆置方法,研究不同季节马粪中节肢动物群落的组成和多样性特征,并分析了节肢动物各类群多度与环境因子的关系。结果表明:(1)春夏秋3个季节马粪的初始含水量不存在显著差异(P>0.05);夏季马粪初始有机质含量显著地低于春季和秋季(P<0.05);马粪初始pH在秋季显著地低于春季和夏季(P<0.05)。(2)在马粪分解第3 d和第360 d,秋季马粪中节肢动物群落多度和类群数显著高于春季(P<0.05);在粪块分解第3 d和第7 d,秋季马粪中粪金龟子群落多度和物种数显著高于夏季(P<0.05);在分解第3 d和第7 d,秋季马粪中隐翅虫群落多度和属数显著高于春季和夏季(P<0.05)。研究表明,分解早期粪的有机质含量和含水量对马粪中节肢动物群落组成影响较大,而分解后期节肢动物群落组成主要受土壤温度和湿度的调控。 展开更多

关键词 节肢动物 群落动态 季节 粪分解 内蒙古草原

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不同有机替代处理对旱地麦田土壤微生物群落的影响

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作者 乔青青 刘治国 +3 位作者 姜丽伟 赵晓东 李廷亮 谢英荷 《天津农业科学》 CAS 2024年第10期73-82,共10页

为探明不同有机替代处理对土壤功能微生物和参与氮循环功能酶基因的影响,在山西洪洞旱地麦田长期定位试验基地设定有机肥(OF)和腐殖酸(HF)2种替代处理,并对其进行研究。结果表明,不同有机替代处理对土壤真菌群落多样性和结构的改变明显... 为探明不同有机替代处理对土壤功能微生物和参与氮循环功能酶基因的影响,在山西洪洞旱地麦田长期定位试验基地设定有机肥(OF)和腐殖酸(HF)2种替代处理,并对其进行研究。结果表明,不同有机替代处理对土壤真菌群落多样性和结构的改变明显高于细菌群落。Network分析发现,不同有机替代处理均增加了微生物的共现性网络边数、节点数和平均邻居数,并且细菌群落间互相作用更复杂。Streptomyces、Paenibacillus、Chaetomium和Talaromyces为植物病原菌的生物防治菌,OF处理的Streptomyces、Paenibacillus、Chaetomium和Talaromyces丰度较HF处理均有不同程度提高。植物病原菌Fusarium和Acremonium丰度在OF处理中为最低值,较HF处理分别降低33%和37%。11个参与氮循环的酶基因被发现,OF处理的总丰度较HF处理增加47%,特别是OF处理的酶基因EC 1.7.2.6和EC 1.7.99.-丰度较HF处理分别提升126%和95%,这将有利于氮素养分的供应。此外,潜在解磷菌的丰度在不同有机替代处理中呈增加趋势。综上所述,有机肥替代处理较腐殖酸替代处理更能为晋南旱地小麦生长提供优良的条件,适宜在该区域推广。 展开更多

关键词 小麦 有机替代 微生物 氮循环 功能酶基因

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黄土高原东部山地林下不同植物功能群地上生物量对模拟增温的响应

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作者 于秀立 降瑞娇 徐满厚 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第10期133-143,共11页

气候变暖在山地尤为明显,山地林下草本群落对气候变暖的响应成为草地生态系统研究的新方向。文中以黄土高原东部山地林下草本群落为研究对象,采用开顶式生长室进行模拟增温实验,设置对照、低度增温和高度增温3种实验处理,探究黄土高原... 气候变暖在山地尤为明显,山地林下草本群落对气候变暖的响应成为草地生态系统研究的新方向。文中以黄土高原东部山地林下草本群落为研究对象,采用开顶式生长室进行模拟增温实验,设置对照、低度增温和高度增温3种实验处理,探究黄土高原东部山地林下草本群落水热因子和不同植物功能群地上生物量对模拟增温的响应。结果表明:1)在增温处理下,空气温度分别增加0.23℃和0.83℃,空气湿度分别增加1.06%和1.82%,土壤湿度分别减小0.54%和2.10%,但土壤温度在低度增温处理下减小0.10℃,在高度增温处理下增加0.09℃。2)莎草地上生物量分别增加7.34g/m^(2)和4.28g/m^(2),杂草地上生物量分别增加12.27g/m^(2)和10.34g/m^(2),但禾草地上生物量在低度增温处理下减小1.05g/m^(2),在高度增温处理下增加3.46g/m^(2)。3)不同植物功能群地上生物量与温度的相关系数绝对值分别增加105.92%和150.51%,与水分的相关系数绝对值分别增加20.73%和42.28%。综上,增温改变了黄土高原东部山地林下草本群落的水热条件,导致草本群落不同植物功能群发生改变,使之朝向杂草植物进行演替。研究有助于理解山地草地生态系统对气候变暖的响应机制,为黄土高原地区生态环境保护和可持续发展提供科技支撑。 展开更多

关键词 吕梁山 禾草 莎草 杂草 地上生物量 增温

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山西省水资源与种植结构耦合协调现状及驱动因素

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作者 戴燕燕 蒋依婷 +2 位作者 张鹏飞 刘庚 张蕾 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2024年第6期37-47,共11页

梳理水资源系统与种植结构系统的耦合关系及其影响因素,对水资源短缺和粮食生产结构单调的山西省具有重要意义。在理论揭示山西省11个地市2007—2020年两系统的耦合作用机理的基础上,利用耦合协调度及地理探测器模型分析两系统耦合协调... 梳理水资源系统与种植结构系统的耦合关系及其影响因素,对水资源短缺和粮食生产结构单调的山西省具有重要意义。在理论揭示山西省11个地市2007—2020年两系统的耦合作用机理的基础上,利用耦合协调度及地理探测器模型分析两系统耦合协调的时空格局及其影响因素。结果表明:(1)山西省水资源与种植结构的综合水平还处于较低层次。复合系统综合发展指数呈现出晋中和晋东南高、晋北和晋南低的特点。(2)山西省水资源与种植结构耦合协调度趋好但总体水平较低,研究期内总体由濒临失调逐步发展到初级协调。空间上,耦合协调度阳泉市>太原市>吕梁市>晋城市>晋中市>忻州市>长治市>临汾市>朔州市>大同市>运城市。(3)山西省水资源与种植结构耦合协调度存在空间集聚特征,但集聚程度不强,研究期内集聚程度先升后降。耦合协调度高的地区对邻近地市的辐射能力较弱。(4)影响山西省水资源与种植结构耦合协调度的主导因子依次为农业机械化水平、第一产业用水占比、生态环境用水占比、生活用水占比、地下水供水占比和人均用水量等。另外,各因子与其他因子两两交互后,对耦合协调性的影响起到了双因子增强的效果。 展开更多

关键词 水资源 种植结构 耦合协调度 时空差异 驱动因素

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随机过程主导吕梁不同生态系统土壤真菌群落构建

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作者 李玉靖 李瑞云 +4 位作者 李乔 赵鹏宇 王月 田娜 和雪婷 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3987-4003,共17页

【背景】群落构建机制是微生物生态学关注的热点问题,得出的结论在局域尺度下是否完全适用仍不确定。【目的】在较小的局域尺度下对群落构建机制进行验证,补充相关理论的适用性。【方法】以山西吕梁地区分布的森林、灌丛和草地生态系统... 【背景】群落构建机制是微生物生态学关注的热点问题,得出的结论在局域尺度下是否完全适用仍不确定。【目的】在较小的局域尺度下对群落构建机制进行验证,补充相关理论的适用性。【方法】以山西吕梁地区分布的森林、灌丛和草地生态系统中土壤真菌群落作为研究对象,探究不同生态系统真菌群落组成结构和构建机制的变化。【结果】通过高通量测序和统计分析,表明土壤真菌群落在不同生态系统间表现出独特的生物地理分布格局,森林生态系统的Sobs、ACE和Chao1指数分别为699.50、835.22和838.36,显著高于其余2个生态系统(P<0.05);通过网络分析及Zi-Pi值的计算,表明网络模块具有地区差异性,不同生态系统间关键物种数量和种类均出现显著变化。通过回归分析、中性群落模型构建,以及βNTI、RCbray值的计算,|βNTI|<2,森林、灌丛和草地生态系统的群落层面迁移率为0.003、0.001和0.001,出现显著的距离-多样性衰减分布格局(R=−0.059,P=0.018),由此推断随机过程是本研究区真菌群落构建的主要驱动因子。【结论】相较于优势物种[绿僵菌属(Metarhizium)、赤霉属(Gibberella)等],关键物种[地孔菌属(Geopora)、木霉属(Trichoderma)等]参与了共生网络形成和群落构建过程,拥有更广泛的功能,对不同生态系统的适应性更强;在该局域尺度下,确定过程和随机过程均参与了群落构建,但随机过程占主导。本研究旨在为黄河流域吕梁地区不同生态系统间的保护措施提供一定的科学依据,为宏观生态学中理论应用的普适性提供更多的线索。 展开更多

关键词 扩散限制 确定过程 真菌群落 群落构建 生态系统类型

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基于稳定同位素的潇河灌区硝酸盐污染溯源分析

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作者 孟志龙 刘婷 +2 位作者 高玉凤 王捷 张义茹 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期27-36,共10页

为更好地对农灌区氮污染进行防治,本研究以潇河灌区为研究区,于2022年12月—2023年10月对地表水进行采样分析,综合运用水化学分析、氮氧双同位素示踪技术、IsoSource源解析模型,对潇河灌区硝酸盐污染特征及来源进行分析.结果表明:潇河... 为更好地对农灌区氮污染进行防治,本研究以潇河灌区为研究区,于2022年12月—2023年10月对地表水进行采样分析,综合运用水化学分析、氮氧双同位素示踪技术、IsoSource源解析模型,对潇河灌区硝酸盐污染特征及来源进行分析.结果表明:潇河灌区地表水呈弱碱性,优势阳离子和阴离子分别为Mg^(2+)和HCO_(3)^(-),水化学形成受到水岩作用影响显著.硝酸盐含量时间变化显著,2月和10月分别出现最高值和最低值,丰水期和枯水期硝酸盐含量变化无明显差异.硝化作用在流域氮循环中占主导地位,反硝化作用不明显.污水及粪便是潇河灌区主要硝酸盐来源,占比为41%~70%.北合流村(BHL)、张庆乡(ZQ)、张花村(ZH)和南马村(NM)的化肥和土壤有机氮占比较高,分别为20%~29%和31%~52%;湿地公园(SD)和郝村(HC)的污水及粪便贡献率较高,分别为55%和62%;污水及粪便是修文镇(XW)和赵家堡村(ZJB)硝酸盐污染的主要来源,分别约占93%和88%.本研究可为农灌区硝酸盐污染治理及水生态保护提供理论参考. 展开更多

关键词 潇河灌区 氮氧同位素 硝酸盐污染 溯源分析

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链带藻源生物刺激剂提高小麦对盐胁迫的生理适应

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作者 谭梅娟 王捷 +3 位作者 王清华 王嘉姝 余晨钶 刘琪 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期853-862,共10页

[目的]盐胁迫是影响小麦萌发、生长和生产的最重要环境因素。探究链带藻生物刺激剂对盐胁迫条件下小麦种子和早期幼苗抗盐、生长和生理的缓解效应以及最佳施用浓度,可为其应用于缓解小麦盐胁迫提供理论依据。[方法]通过室内培养皿培养法... [目的]盐胁迫是影响小麦萌发、生长和生产的最重要环境因素。探究链带藻生物刺激剂对盐胁迫条件下小麦种子和早期幼苗抗盐、生长和生理的缓解效应以及最佳施用浓度,可为其应用于缓解小麦盐胁迫提供理论依据。[方法]通过室内培养皿培养法,将小麦种子置于100 mmol/L NaCl胁迫下,外源添加25,50,100,200 mg/L的链带藻提取物(DAE),处理7 d后测量各项萌发和生长参数。[结果]外源添加DAE处理缓解了盐胁迫对小麦种子萌发和早期幼苗生长的抑制作用,提高了盐胁迫下小麦种子的萌发率和叶片含水量,促进了生物量的积累;提高了幼苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶活性以及脯氨酸、可溶性总糖、可溶性蛋白质和叶绿素的含量;降低了脂质过氧化作用,减少了丙二醛含量和膜透性。在100 mmol/L NaCl胁迫条件下,25 mg/L DAE对盐胁迫下小麦种子萌发及早期幼苗生长的促进作用效果最佳。[结论]链带藻细胞提取物通过促进小麦种子早期萌发的启动,提高小麦幼苗叶绿素含量、抗氧化酶活性和渗透调节能力,增强小麦种子及早期幼苗对盐胁迫的适应性,提升了小麦的耐盐能力。 展开更多

关键词 链带藻 盐胁迫 小麦 种子萌发 幼苗生长 生理指标

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基于地理网格的山西省农业水土资源分区

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作者 张鹏飞 赵振江 +4 位作者 韩佳琦 戴燕燕 刘庚 钞锦龙 张蕾 《中国农业气象》 CSCD 2024年第11期1302-1313,共12页

探究不同区域农业水土资源耦合协调程度,对优化农业水土资源的配置和促进农业生产格局的转型发展具有重要意义。基于山西117个县级农业水土资源数据,参考相关研究建立分区指标体系,采用地理网格、主成分分析、聚类分析和地理探测器等方... 探究不同区域农业水土资源耦合协调程度,对优化农业水土资源的配置和促进农业生产格局的转型发展具有重要意义。基于山西117个县级农业水土资源数据,参考相关研究建立分区指标体系,采用地理网格、主成分分析、聚类分析和地理探测器等方法,深入研究山西农业水土资源利用现状和主导因子。结果表明:山西农业水土资源由优到劣可分为4个一级区(A区、B区、C区和D区),每个一级区细分为3个亚区,共划分12个亚区。一级区水热条件、水土资源利用存在显著差异:A区水、热条件优越,水土资源利用状况较好(耕地指数和水资源指数分别为0.39和0.98,为四个一级区最优),主要分布在山西南部的运城盆地;B区水热条件良好,水资源利用率较高,但耕地利用程度一般,主要分布在山西中部的汾河流域、西部黄河沿岸及东南部沁河流域;C区水热条件较好,水资源利用状况良好,但耕地利用相对较差,主要分布于吕梁山系和太行山系;D区水热条件和水土资源利用情况均较为一般,主要分布在山西西北部及北部。亚区划分上,A区内3个亚区水土资源分配均衡、差异较小,分布集中,面积占比较均衡;B区以农水利用充分亚区为主,且分布较集中;C区以农水利用不充分亚区为主且连片分布,其他两个亚区面积小且分散;D区主要为农水灌溉可提升亚区,但分布较为分散。山西水土资源系统变化受自然因子驱动,影响力由大到小依次为水资源指数(0.4961)、农业用水占比(0.4815)、年平均温度(0.4480)、耕地灌溉率(0.4387)、≥10℃有效积温(0.4190),其中,年平均温度与耕地灌溉率的交互作用最为显著。 展开更多

关键词 农业资源分区 地理网格 聚类分析 地理探测器

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基于水-能-粮关联关系的贵州农作物种植结构优化调整

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作者 韩顺莉 张鹏飞 +5 位作者 卢媛 张娇娇 刘庚 戴燕燕 张蕾 郭利刚 《中国农业气象》 CSCD 2024年第12期1426-1437,共12页

以贵州省为例,基于相关统计数据,采用水足迹与能耗核算模型,分析2010-2020年贵州5种农作物(稻谷、玉米、马铃薯、油菜、大豆)耗水和耗能特征,以经济和生态效益为目标,构建约束条件为水资源、能源、土地、粮食的多目标优化模型,以期科学... 以贵州省为例,基于相关统计数据,采用水足迹与能耗核算模型,分析2010-2020年贵州5种农作物(稻谷、玉米、马铃薯、油菜、大豆)耗水和耗能特征,以经济和生态效益为目标,构建约束条件为水资源、能源、土地、粮食的多目标优化模型,以期科学优化贵州主要农作物种植结构。结果表明:(1)2010-2020年贵州主要农作物单位面积水足迹和能源消耗差异明显,稻谷为极高耗水耗能作物,马铃薯为高耗水耗能作物,大豆为高耗水中耗能作物,玉米为中耗水低耗能作物,油菜为低耗水耗能作物。(2)主要农作物水足迹均以绿水消耗为主,稻谷、玉米和马铃薯的水足迹占总水足迹的85%,是水足迹的主要贡献来源;能耗结构方面,各农作物有所不同,稻谷以电力消耗为主,玉米和马铃薯以化肥消耗为主,油菜和大豆以燃料消耗为主,稻谷和马铃薯能耗占总能耗的69%,是能源消耗的主要贡献来源。(3)基于自然条件差异,贵州农作物种植结构空间差异明显,稻谷主要分布在黔南海拔600m以下地势平坦地区,玉米在全省各区域均有种植,但品质有所差异,马铃薯主要种植在海拔100-2900m区域,油菜主要种植于黔中地区,大豆在各个区域均有种植且各区域占比差异小。(4)优化后全省主要农作物种植面积略有减少,其中,油菜和马铃薯的种植面积和占比有所提高,种植面积分别提高1.4万hm^(2)和14.6万hm^(2),占比分别增加0.6个和1.6个百分点;稻谷和玉米种植面积和占比下降,种植面积分别减少17.1万hm^(2)和38.6万hm^(2),占比分别减少0.3个和1.5个百分点;大豆保持稳定;优化后全省经济效益保持稳定,水足迹减少30.6亿m^(3),化肥使用量减少1.5亿t,能源消耗减少245.9万GJ,生态效益明显提高。基于水-能-粮关联关系优化后的种植结构兼顾了经济效益和生态效益,整体呈低耗水、低耗能、低污染的特点,可促进贵州农业的可持续发� 展开更多

关键词 水-能-粮关联关系 水足迹 能耗 贵州 种植结构优化

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近20 a塔里木河流域山区NDSI对气候变化的响应

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作者 张音 孙从建 +2 位作者 刘庚 钞锦龙 耿甜伟 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2024年第10期1639-1648,共10页

NDSI(归一化差异积雪指数)是一种评估地表积雪覆盖程度的指数,对研究山区积雪变化有重要作用。本研究基于2001—2022年遥感数据和再分析数据,采用趋势分析法、多元线性回归法等,分析了近20 a来塔里木河流域山区NDSI时空变化及其归因。... NDSI(归一化差异积雪指数)是一种评估地表积雪覆盖程度的指数,对研究山区积雪变化有重要作用。本研究基于2001—2022年遥感数据和再分析数据,采用趋势分析法、多元线性回归法等,分析了近20 a来塔里木河流域山区NDSI时空变化及其归因。结果表明:塔里木河流域山区2001—2022年NDSI均呈下降趋势,具有显著的空间异质性。北部和西部山区,NDSI值的季节变化相同,NDSI平均值从高到低为:冬季>春季>秋季>夏季,而南部山区的NDSI平均值夏季高于秋季。塔里木河流域山区年均实际蒸散发均呈上升趋势。北部山区的降水呈略微下降的趋势,而西部和南部山区表现为上升趋势。所有山区的饱和水汽压差均呈上升趋势。下行地表太阳辐射呈下降趋势。北部和西部山区的最低气温呈上升趋势,南部山区略呈下降趋势,而所有区域最高气温均呈上升趋势。众多变量中,气温和饱和水汽压对NDSI的影响较大。本研究可为政策决策提供科学依据。 展开更多

关键词 塔里木河流域 积雪 气候变化 NDSI 多元线性回归

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中国瓶口衣科物种多样性及区系研究

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作者 毛秋瑢 李亚男 李博 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第12期129-140,共12页

为进一步探讨我国瓶口衣科地衣物种组成及区系成分特征。通过实地调查我国西北、华北和西南等地区的瓶口衣科地衣资源,分析其物种组成及地理成分特征,共鉴定出省级新记录属1属,省级新记录种7种。结合已有的研究报道,从物种多样性、空间... 为进一步探讨我国瓶口衣科地衣物种组成及区系成分特征。通过实地调查我国西北、华北和西南等地区的瓶口衣科地衣资源,分析其物种组成及地理成分特征,共鉴定出省级新记录属1属,省级新记录种7种。结合已有的研究报道,从物种多样性、空间分布、生境类型等多方面对我国瓶口衣科地衣的区系特征进行研究。结果表明:我国瓶口衣科地衣共有20属140种,瓶口衣属(Verrucaria Schrad.)占主要优势,约占瓶口衣科地衣总种数的37.14%。瓶口衣科地衣多分布于我国西北、西南、华南和台湾地区。瓶口衣科地衣生境类型有石生地衣、树生地衣、土生地衣和多生境地衣4种,以石生地衣为主(78.20%)。瓶口衣科地衣区系成分主要有6种,包括:世界广布成分、环北极成分、东亚成分、地中海-西亚-中亚成分、温带成分和中国特有成分。我国瓶口衣科地衣以瓶口衣属为优势属,区系成分多样,中国特色明显,环北极性质显著。我国西北地区与华北地区瓶口衣科地衣物种相似性最高,西北地区在区系成分聚类分析中单独为一组。该研究为瓶口衣科地衣的研究提供了重要的理论基础资料。 展开更多

关键词 地衣 瓶口衣科 生境 空间分布 区系成分

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柽柳(Tamarix chinensis)气孔导度对环境因子的响应特征和模拟

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作者 李端 任孝宗 王佩将 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2024年第5期195-204,共10页

进行叶片尺度气孔行为特征、对水分利用的影响及对环境因子的响应研究,并进行叶片气孔导度的模拟,对于理解区域植被和生态系统对环境的适应机制和进行水资源管理具有重要意义。采用LI-COR6400光合作用测定系统,对柽柳(Tamarix chinensis... 进行叶片尺度气孔行为特征、对水分利用的影响及对环境因子的响应研究,并进行叶片气孔导度的模拟,对于理解区域植被和生态系统对环境的适应机制和进行水资源管理具有重要意义。采用LI-COR6400光合作用测定系统,对柽柳(Tamarix chinensis)各项光合生理特征进行野外观测,分析了柽柳叶片气孔导度(G_(s))对环境因子的响应特征。结果表明:(1)大气相对湿度(h_(s))、光合有效辐射(PAR)和空气温度(T_(a))对柽柳叶片G_(s)影响较大,与G_(s)的相关性h_(s)(0.662)>PAR(0.613)>T_(a)(0.601)。(2)柽柳叶片G_(s)日变化趋势为先升高后降低。06:00开始,随着PAR增强和T_(a)升高,G_(s)升高,随后PAR减弱和T_(a)降低,G_(s)降低。6、7月正午T_(a)过高引起叶片气孔闭合,G_(s)最大值出现在10:00左右;8、9月G_(s)最大值出现在14:00左右。(3)在生长季末期,柽柳能够通过G_(s)的调节,实现对水分的高效利用来适应干旱的环境。(4)用经验模型(Jarvis)、半经验模型(BWB)和气孔导度机理模型(USO)模拟G_(s),模拟结果的决定系数(R^(2))、修正效率系数(MEC)和均方根误差(RMSE)分别是(0.713、0.409、0.024)、(0.482、0.309、0.158)和(0.260、0.135、0.255)。在3个模型中,Jarvis模拟R^(2)和MEC值最大且RMSE值最小,说明其模拟精度最高。 展开更多

关键词 柽柳(Tamarix chinensis) 气孔导度 Jarvis模型 BWB模型 USO模型

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