简介:以2003年5月29日福州市LandsmETM+影像为数据源,对2种地表温度空间降尺度算法——EM算法和HUTS算法进行实验、比较与分析,EM算法是利用高空间分辨率的地表比辐射率对低空间分辨率的亮度温度影像进行调节,从而达到提高热红外影像空间分辨率的目的;HUTS算法则是引入了归一化差异植被指数NDVI和地表反照率d,通过在低空间分辨率拟合二者与地表温度LST之间的关系,然后根据其尺度不变性,将该关系应用到高空间分辨率的影像上,从而达到提高热红外影像空间分辨率的目的.研究结果表明:1)2种算法所得结果影像都能在有效提高空间分辨率的同时较好地保持了原始地表温度影像的空间分布特征,达到了较好的降尺度效果;2)以RMSE为定量评价指标,HUTS算法要略优于EM算法,其中,EM算法的RMSE为1.2494,而HUTS算法仅为0.9869.
简介:选择典型亚热带稻-麦轮作农田,比较不同施加量的玉米芯生物质炭对作物产量、土壤理化性质和CO2排放的影响,并结合同位素分析研究了生物质炭的分解程度及其在水作影响下的田间存留量。结果显示,施加生物质炭显著增加了土壤阳离子交换量和总有机碳含量,降低了土壤CO2排放速率。δ^13C数据表明,生物质炭在施加初期被快速分解,对土壤CO2排放的短期贡献率可达35.95%,但一个生长季后分解微弱;生物质炭在水田中流失明显,一个轮作周期后的田间存留率为17.33%-36.50%。结果表明,生物质炭可提升亚热带水一旱轮作农田土壤碳库并降低土壤CO2排放速率。
简介:三角洲湿地植被的形成和分布同时受水深、土壤含盐量两个环境因子的作用.采用模糊数学排序方法分析了黄河三角洲湿地植被在水深、土壤含盐量两个环境梯度下的空间分异规律.结果表明,由TWINSPAN划分而得到的8个植被类型在模糊数学排序图中有各自的分布范围,界线明显.以穗状狐尾藻(Myriophyllumspicatum)等水生植物为优势种的群落分布在排序图的左上部,为黄河三角洲湿地高水深、低盐分地区;以柽柳(Tamarixchinensis)、翅碱蓬(Suaedaheteroptera)等典型盐生植物为优势种的群落分布在排序图的右下部,为黄河三角洲的低水深、高盐分地区;其他以芦苇(Phragmitesaustralis)、荻(Triarrhenasacchariflora)、旱柳(Salixmatsudana)等为优势种的群落分布在排序图的中部.利用Gini-Simpson指数,在模糊数学排序图中分析了植物物种多样性随水深、土壤含盐量梯度的空间变化,结果表明,高水深、低盐分和低水深、高盐分地区植物物种多样性均较低,而二者过渡区域植物物种多样性较高.
简介:通过对芦苇(Phragmitesaustralis)和芦竹(Arundodonax)在模拟表面流湿地和潜流湿地条件下的生长特性比较,发现在两种人工湿地生长的两种植物叶片水势基本一致。对于植株相对生长率,叶片叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率、气孔导度等指标,芦苇各项指标在两种人工湿地间的差异不显著;芦竹在潜流湿地中的生长特性明显优于表面流湿地,二者间差异极显著(n=3,P〈0.01)。根系的生长状况与叶片水势情况表明水分供需并不是影响植物生理差异的因素;叶片叶绿素含量与光合作用的正相关表现说明叶绿素是影响两种湿地类型上植物生理特性差异的主要因素;芦苇、芦竹在两种人工湿地间的生理生态差异说明芦苇能适应两种湿地生境,而芦竹更适合种植在潜流人工湿地。
简介:选取福建省三明市米槠次生林内的4种植物,即米槠(CAC),木荷(SCS),山杜英(ELS),芒萁(DID)为研究对象,对其叶片进行了室内淋溶处理,并分析了淋溶液中的可溶性有机碳(DOC)和可溶性有机氮(DON)含量及pH值,芳香性指标(AI)和荧光效率指数(Fef)等,以揭示其淋溶液中可溶性有机质(DOM)的数量和质量特征。结果表明:4种植物叶片DOM含量总体随淋溶次数的增加逐渐减小,其中首次淋溶后淋溶液中的DOC和DON含量最大,分别占总淋溶量的平均值为67.90%和44.51%;淋溶液中前3次DOC和DON淋溶量总和分别占10次淋溶总量的87.40%~94.77%和68.46%~72.49%;且前3次淋溶次数间呈极显著差异(P<0.01),其后差异性不显著。DOM的pH值和光谱指标随着淋溶次数的增加逐渐上升.总体上乔木树种DOM的数量和质量比林下植被要高,这是由于乔木树种的DOM含有更多的养分和芳香类和腐殖化的高分子量化合物,而林下植被的DOM含有较多低分子量化合物和易分解组分。
简介:以北京顺义汉石桥湿地自然保护区中水处理厂的潜流湿地为例,选取2014~2015年的水质监测数据,以电导率、溶解性固体总量、氧化还原电位、pH、水温和总输入氮含量为输入层,比较遗传算法优化的BP神经网络模型和广义回归神经网络模型对多处理单元潜流湿地出水中的总氮含量预测能力。研究结果表明,遗传优化的BP神经网络模型的拟合优度R2可达到0.835,平均相对误差百分比为12.89%,说明其对出水中的总氮含量有一定的预测能力,但精度较差;广义回归神经网络模型的平均相对误差百分比为4.46%,精度较高。利用广义回归神经网络模型对潜流湿地出水中的总氮含量进行预测较适宜。
简介:可溶性有机质(DOM)是土壤有机质库中最为活跃的部分,也是土壤有机库中对环境变化最敏感的部分,它参与了有机质在土壤中的腐殖化和微生物的新陈代谢等一系列生物地球化学过程。因此,在调节土壤养分周转和森林生态系统碳氮循环过程中起到重要的桥梁作用。采用水浸提法,结合紫外-可见光谱、荧光光谱、傅里叶红外光谱等技术,探讨了亚热带米槠人促林(AR)、米槠次生林(SF)、杉木人工林(CF)的土壤DOM的数量和光谱特征,以期深入评价森林转换对不同林分土壤肥力及其养分有效性的影响。结果表明:各林分A层土壤DOC、DON浓度均高于B层。B层土壤中,米槠人促林的DOC浓度显著低于其他2种林分(P〈0.05),而各林分A层土壤的DOC和DON浓度并无显著差异。各林分A、B层土壤DOM的芳香化指数无显著差异。米槠次生林A层土壤DOM的荧光发射光谱腐殖化指数(HIXem)、荧光效率(Feff)显著高于其他2种林分(P〈0.05),其HIXem分别是米槠人促林、杉木人工林的1.3、1.2倍,其Feff分别是米槠人促林、杉木人工林的2.7、2.5倍。三维荧光光谱表明,各林分A层土壤DOM主要以类腐殖酸物质为主;B层土壤中,米槠人促林和杉木人工林以类蛋白物质为主。各林分土壤的荧光指数(FI)均大于1.4,且B层土壤DOM的鲜度指数(β∶α)均高于A层。傅里叶红外光谱表明,米槠人促林土壤DOM没有羧酸的吸收,土壤pH最高;而米槠次生林土壤羧酸的相对含量最高;杉木林土壤DOC含量少,芳香化合物、羧酸等难分解物质相对富集。综合来看,除了建群树种的影响外,林下植被对土壤肥力的作用也很突出。
简介:通过水培实验,模拟了湿地中6种植物芦苇(Phragmitesaustralis)、水葱(Scirpusvalidus)、香根草(Vetiveriazizanioides)、香蒲(Typhaorientalis)、美人蕉(Cannaindica)和黄花鸢尾(Irispseudacorus)对盐分胁迫的生理生态响应,评估了6种植物的脱盐潜力;在此基础上,测定相对耐盐能力较强的芦苇、香根草、香蒲和美人蕉体内不同器官的钠和钾含量,初步探讨了这4种植物的耐盐机理。实验结果表明,在盐分胁迫下,水葱和黄花鸢尾有死亡现象,芦苇、香根草和美人蕉都有新芽长出,部分美人蕉植株根部颜色变深,香蒲未长出新植株,但无死亡和枯萎等现象;香蒲的株高增长率最大,黄花鸢尾的株高增长率最小;培养香蒲和美人蕉的溶液的电导率减幅最大,芦苇、香根草、香蒲和美人蕉的耐盐能力和脱盐潜力相对较强;芦苇、香根草、香蒲和美人蕉不同器官对钠和钾的吸收积累能力差异较大,但是整棵植株的K/Na值在盐分胁迫时都减小,更深层次的耐盐机理还有待进一步研究。
简介:2015年9月29日,台风"杜鹃"登陆福建省莆田地区,对闽江河口造成了较大影响。为了揭示该台风对闽江河口区沼泽土壤间隙水中氮、磷营养盐的影响,于9月27-28日(台风前)和10月1-4日(台风后)在闽江河口鳝鱼滩湿地,选取短叶茳芏(Cyperusmalaccensis)沼泽和芦苇(Phragmitesaustralis)沼泽,采集土壤间隙水和涨落潮潮水,测定其中的Cl^-、SO4^2-、溶解性无机氮和磷酸盐含量。研究结果表明,台风"杜鹃"使短叶茳芏沼泽和芦苇沼泽土壤间隙水中的Cl^-和SO4^2-含量显著减小(p〈0.05),使土壤间隙水和潮水中的氨氮含量和磷酸盐含量都显著增大(p〈0.05),亚硝态氮含量极低并且变化不明显,使硝态氮含量都减小。观测期间,潮水中的Cl^-和SO4^2-含量显著减小(p〈0.05)。在土壤间隙水和潮水中的溶解性无机氮组成中,氨氮所占比例增大,硝态氮所占比例减小。
简介:于2014年11月10日、2015年1月17日和4月12日,在鄱阳湖区南矶山湿地和常湖池湿地,采集芦苇(Phragmitesaustralis)群落、南荻(Triarrhenalutarioriparia)群落、茭白(Zizaniacaduciflora)群落、灰化薹草(Carexcinerascens)群落土壤和光滩土壤样品,测定土壤样品中各形态的碳含量和过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶的活性。研究结果表明,在南叽山湿地,2015年1月17日,南荻群落土壤微生物呼吸CO2量最大,2014年11月10日和2015年4月12日,茭白群落土壤微生物呼吸CO2量最大;2015年1月17日和4月12日,南荻群落土壤微生物生物量碳含量最大,2014年11月10日,茭白群落土壤微生物生物量碳含量最大;2015年1月17日,南荻群落土壤可溶性有机碳含量最大,2014年11月10日和2015年4月12日,灰化薹草群落土壤可溶性有机碳含量最大。在常湖池湿地,2015年1月17日,南荻群落土壤微生物生物量碳和可溶性有机碳含量都最大;2014年11月10日和2015年4月12日,各群落土壤微生物生物量碳含量差异不显著;2015年4月12日,灰化薹草群落土壤可溶性有机碳含量最高。2015年1月17日,土壤过氧化氢酶活性最低,且显著低于4月12日(p〈0.05);2015年1月17日,土壤脲酶和蔗糖酶活性最高;在南矶山湿地,2015年1月17日土壤脲酶和蔗糖酶活性都显著高于2014年11月10日(p〈0.05),在常湖池湿地,脲酶活性差异不明显,2015年1月17日土壤蔗糖酶活性显著高于4月12日。相关分析结果表明,土壤过氧化氢酶活性与土壤含水量显著正相关,土壤脲酶和蔗糖酶活性分别与土壤pH显著相关,微生物生物量碳含量与土壤脲酶和蔗糖酶活性显著正相关。
简介:针对亚热带地区树种丰富,树种间相似度大对树种识别带来的问题,本研究以福建省三明市莘口镇格氏栲自然保护区附近13种常见树种的冠层实测高光谱数据为例,采用一种分层分析方法,探讨不同光谱类别的树种识别精度以及树种识别的最佳波段。首先,对原始光谱进行变换处理,包括一阶微分、二阶微分、对数一阶微分、包络线去除和植被指数;其次,通过分析选择出13种树种各光谱类别的差异显著波段;最后,利用逐步判别法对选择的差异显著波段进一步降维,判断不同光谱类别的树种识别精度并找出识别13种树种的最佳波段。结果表明:光谱变换能有效地提高树种的识别精度,尤其是对数一阶微分光谱,总识别精度高达98.7%;对于原始光谱,近红外波段(760~1300nm)的树种识别能力更强,对于变换光谱,可见光波段(350~760nm)的树种识别效果更佳;不同光谱类别之间具体的显著性差异波段存在很大差别,原始光谱与变换光谱之间仅在绿光波段(500~600nm)有少量相同的显著性差异波段,此研究成果可为亚热带地区树种识别提供参考。
简介:采用扩散系数、丛生指数、聚块指数和聚集强度,研究了渤海湾贝壳堤湿地两种优势植物芦苇(Phragmitesaustralis)和蒙古蒿(Artemisiamongolica)种群的空间分布格局;采用关联系数和χ~2检验方法,分析两者之间的关联性和联接强度,利用Ochiai指数、Dice指数和Jaccard指数,检测种对(芦苇和蒙古蒿)相伴随出现的机率。研究结果表明,在小尺度上,芦苇种群和蒙古蒿种群聚集分布尤为明显;向海侧区域、向陆侧区域采样地芦苇种群聚集分布尺度小于蒙古蒿种群;随着研究尺度的增加,蒙古蒿种群与芦苇种群的关联程度逐渐增加。χ~2检验表明,研究尺度的变化对向海侧区域和向陆侧区域采样地芦苇种群与蒙古蒿种群的种间关联程度的影响不大,在6.25cm及以下栅格尺度,两者的种间联结系数都为-1,达到显著水平(p〈0.05),Ochiai指数、Dice指数和Jaccard指数都为0,说明在此尺度以下蒙古蒿种群和芦苇种群几乎处于完全独立状态;而在滩脊地带,在较小的尺度(2.5cm)上,芦苇种群和蒙古蒿种群即显著正相关。由此可见,贝壳堤湿地芦苇种群和蒙古蒿种群的空间分布格局和种间关系的尺度转换效应随生境而呈不同趋势,在未来需要加深不同生境下两种植物种间关系机制的研究,从而为因地制宜地制定相应的植物保护和恢复策略提供基础数据。
简介:2014年12月至2015年3月,对鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区同域分布的3种涉禽——白鹤(Leucogeranusleucogeranus)、苍鹭(Ardeacinerea)和白琵鹭(Platalealeucorodia)的越冬行为进行了比较研究。白鹤的主要行为是取食(82.60±6.57)%和警戒(10.38±3.93)%,其取食行为发生频次比例远高于苍鹭[(8.62±4.84)%]和白琵鹭[(25.70±25.15)%],造成这种差异的原因是:1边走边取食的白鹤和白琵鹭在取食时,比苍鹭消耗更多的能量,它们通过花费更多的取食时间,来弥补能量的消耗,2植食性动物(白鹤)相对于肉食性动物(苍鹭和白琵鹭)需投入大量时间摄取食物,才能获得足够的能量收入;白琵鹭和苍鹭的主要行为包括静栖和取食,但白琵鹭取食所占的比例高于苍鹭,静栖所占比例低于苍鹭,表明白琵鹭和苍鹭对能量的获取和消耗存在一定的权衡,分别采取不同的行为对策。3种涉禽行为节律的研究结果显示,1白鹤仅警戒无显著节律变化,其余各行为节律都变化显著,各时段的取食行为频次比例较高;2苍鹭的静栖和取食无显著节律变化,各时段的取食发生频次比例较低;3白琵鹭的取食表现出早晨(7:00-7:59)、傍晚(17:00-)发生频次比例较大,静栖发生频次比例峰值出现在13:00-13:59。3种涉禽取食高峰时段不同步,利于它们获得最大化的适合度,在一定程度上降低了种间竞争,避免了食物资源利用的激烈竞争,以达到共存。
简介:2013年9月11日和12日,在双台河口的天然碱蓬盐沼、退化碱蓬盐沼、光滩和海水养殖塘中,分层采集0-100cm深度的土壤样品,测定其有机碳含量、可溶解有机碳含量、全氮含量、铵态氮含量、硝态氮含量和碳氮比,并分析这些指标的垂直分布特征。研究结果表明,在天然碱蓬盐沼中,不同深度的土壤有机碳含量都显著高于其它类型湿地土壤(p〈0.05);除养殖塘外,其它类型湿地土壤有机碳含量总体上随着土壤深度增加而减小,养殖塘不同深度土壤有机碳含量差异不明显;天然碱蓬盐沼不同深度土壤的全氮含量都显著高于退化碱蓬盐沼和光滩土壤(p〈0.05),总体上,随着土壤深度增加,天然碱蓬盐沼和退化碱蓬盐沼土壤的全氮含量减小,养殖塘土壤的全氮含量波动变化。在0-10cm深度,光滩土壤的碳氮比最高;养殖塘不同深度土壤碳氮比都较低。随着土壤深度增加,天然碱蓬盐沼、光滩和养殖塘土壤中的可溶性有机碳含量波动变化,且无显著差异;退化碱蓬盐沼土壤可溶性有机碳含量波动减小。随着土壤深度增加,退化碱蓬盐沼土壤铵态氮含量减小,养殖塘土壤中的铵态氮含量呈单峰曲线变化,峰值出现在30-50cm深度土层;光滩土壤铵态氮含量波动减小。在土壤垂直方向上,各类型湿地土壤硝态氮含量都波动变化;与其它湿地类型相比,养殖塘不同深度土壤硝态氮含量都最低。
简介:为了探讨泥炭沼泽多年生植物种子萌发的阻碍因素,研究了浸水和冷冻处理对7种沼泽植物种子萌发的影响。结果表明,在4种处理下,败酱(Patriniascabiosaefolia)种子都保持相对高的萌发率,小白花地榆(Sanguisorbaparviflora)次之,而鳞苞针蔺(Trichophorumalpinum)种子却都未萌发;在浸水处理下,小星穗薹草(Carexangustior)、臌囊薹草(Carexschmidtii)和山梗菜(Lobeliasessilifolia)种子的萌发率和萌发速率都显著提高,说明浸水处理能促进沼泽植物种子的萌发。在浸水处理下,细花薹草(Carextenuiflora)种子的萌发率最高,其次为小星穗薹草,臌囊薹草种子的萌发率最低。浸水冷冻处理和浸提液冷冻处理都显著降低了沼泽植物种子的萌发率、萌发速率,并显著延长了种子的初次萌发时间。种子在浸水后遭遇冷冻环境可能是北方泥炭沼泽植物种子天然更新的阻碍因素之一。
简介:选取湘东丘陵4种典型母质发育的林地土壤,挖掘土壤剖面并分层采集土壤样品至母质层/母岩,研究深层土壤有机碳(SOC)和溶解性有机碳(DOC)的数量和分布规律,采用紫外-可见光谱技术分析深层土壤DOC的宏观化学结构特征。结果表明,土壤DOC含量(2.33~185.26mg·kg^-1)在板岩红壤和酸性紫色土剖面上某些深层土层出现升高现象。DOC/SOC除第四纪红土红壤在浅层表土最高(1.5%)外,其他3种土壤均在60~80cm深层土层达到最高峰值(1.0%~2.5%)。SOC数量是控制不同母质土壤DOC数量的重要因素。但光谱分析显示,随着土壤剖面的加深,DOC的宏观化学组成、结构趋于复杂,化学稳定性升高。尽管一些深层土层中DOC/SOC升高,但其DOC化学结构更为复杂,评价深层土壤SOC和DOC稳定性还应考虑其化学结构特性。
简介:采用静态箱—气相色谱法,以常规稻为参照对象,研究福州平原地区目前正在广泛推广的超级稻稻田的甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放通量特征。结果表明,稻田CH4排放主要集中在水稻分蘖期,其CH4排放量分别占常规稻和超级稻稻田总排放量的76.7%和64.1%;常规稻稻田CH4排放通量范围为0.09~16.90mg/(m2·h),超级稻稻田CH4排放通量范围为0.11~14.30mg/(m·2h);在整个水稻种植期,超级稻稻田平均CH4排放通量比常规稻稻田约减少3.6%;常规稻稻田的平均N2O通量为7.7μg/(m·2h),超级稻稻田的平均N2O通量为18.0μg/(m·2h);水稻成熟期常规稻和超级稻稻田的N2O通量占总通量的50%以上,分别达到了55.7%和66.9%。从综合温室效应看,常规稻稻田的综合增温潜势为2264.5kg/hm2CO2,超级稻稻田的综合增温潜势为1977.04kg/hm2CO2,超级稻稻田的综合增温潜势比常规稻稻田低12.7%。在相同管理条件下,种植超级稻可以降低稻田的综合温室效应,并提高水稻产量。
简介:以福建省三明市格氏栲自然保护区米槠(Castanopsiscarlesii)天然林土壤和杉木(Cunninghamialanceolata)人工林土壤为研究对象,通过不同梯度(对照CT-0g·kg-1、低磷LP-0.1g·kg-1、高磷HP-0.6g·kg-1)磷添加室内培养实验,采用磷脂脂肪酸(PLFA)分析法,研究磷添加对中亚热带米槠天然林和杉木人工林土壤微生物生物量和群落组成的影响,结果表明:1)施磷除显著提高总磷和有效磷含量外,亦显著增加土壤pH和可溶性有机碳的含量;2)土壤微生物生物量和群落组成对磷添加的响应因施磷量和森林类型不同而不同,其中高磷处理显著增加杉木人工林和米槠天然林土壤微生物PLFA,杉木人工林增幅大于米槠天然林。低磷处理仅显著增加杉木人工林土壤微生物PLFA,对米槠天然林土壤微生物生物量影响不显著;磷添加显著增加杉木人工林土壤革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的比值(GP/GN),对2种森林土壤真菌与细菌比(F/B)影响不显著。该研究表明米槠天然林转变成杉木人工林后,养分流失,加剧了磷限制。因此适当施磷有利于杉木人工林可持续经营。
简介:帽蕊草MitrastemonyamamotoiMakino,属名注解:mitra是指帽子或法冠,而stemon则是雄蕊的意思,结合起来即是“有帽状雄蕊的植物”,1年生、寄生小草本;茎单生,直立,肉质,有鳞片,鳞片交互对生,上部的最大;花两性,单生于茎顶,直立,近无柄,无苞片;花被辐射对称,合生;雄蕊合生成一帽状体,突出,初套着花柱和柱头,后脱落;花药合生成一阔带,孔裂,最初为一薄膜所包复,很快破裂,药隔扁圆锥状;子房上位,1室;胚珠多数,生于数个侧膜胎座上;花柱顶生,短、柱头厚;果为浆果状;种子多数。通常寄生在壳斗科中锥栗属Castanopsis,柯属Lithocarpus和栎属Quercus的根上,蜂类或苍蝇因觅食接触花药与柱头帮助其授粉。种子传播方面,鸟类与蚂蚁可能扮演重要角色,种子也可能经由动物践踏或雨水冲刷而散布[1]。据记载,帽蕊草主要分布于中国的云南、广西、广东、福建和台湾,国外柬埔寨、日本和印度尼西亚也有分布。由于寄生植物较低的自然种群更新频率,加之人类活动的干扰,使得帽蕊草赖以生存的热带和亚热带阔叶林遭到不同程度的破坏。目前该类植物野外数量相当稀少,属于濒临灭绝的物种,以至于半个世纪以来中国未见相关的采集报道。