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贵阳喀斯特公园石漠化区域植物多样性、溶蚀作用和土壤化学性质研究

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贵阳喀斯特公园石漠化区域植物多样性、溶蚀作用和土壤化学性质研...

作者：申家琛贵州师范大学

学位级别：硕士

石漠化在喀斯特地区造成严重的生态和环境问题,包括土地承载能力下降,自然灾害的潜在增加和生物多样性的严重下降。本文以贵阳喀斯特公园不同石漠化等级为代表,分析苔藓和维管植物多样性特征及其结皮土壤化学性质变化规律,探索其对石漠... 详细信息

石漠化在喀斯特地区造成严重的生态和环境问题,包括土地承载能力下降,自然灾害的潜在增加和生物多样性的严重下降。本文以贵阳喀斯特公园不同石漠化等级为代表,分析苔藓和维管植物多样性特征及其结皮土壤化学性质变化规律,探索其对石漠化进程的响应机制,筛选出更利于应用于石漠化修复的物种,并探索被筛选种的水土保持效益,以期为石漠化生态修复提供基础理论和数据支撑。结果显示:1.物种多样性:苔藓共14科29属84种,其中苔类2科2属2种;维管植物共24科34属37种,其中草本14科24属26种,木本10科11属11种。2.苔藓植物多样性指数表现为:重度石漠化阶段>中度石漠化>轻度石漠化>极重度石漠化>无石漠化;其均匀度为中度石漠化阶段>轻度石漠化>重度石漠化>极重度石漠化>无石漠化;维管植物多样性指数表现为:无石漠化>轻度石漠化>中度石漠化>重度石漠化>极重度石漠化,均匀度表现为:无石漠化>轻度石漠化>中度石漠化>重度石漠化>极重度石漠化。3.随着石漠化等级的加深,苔藓生活型特征可敏感指示石漠化区域的环境变化,维管植物中地面芽植物在各石漠化阶段占比最高。苔藓和草本覆盖下的土壤总氮比灌木和乔木下土壤总氮更容易流失。苔藓层下土壤中总磷含量大于草本、灌木和乔木的土壤中的总磷,但维管植物(草本、灌木和乔木)土壤中的有效磷远远大于苔藓土壤中的有效磷。苔藓植物在土壤中释放和转化钾能力大于草本、灌木或乔木。RDA分析发现多疣细羽藓Cyrto-hypnum pygmaeum、小青藓Brachythecium perminusculum、美灰藓Eurohypnum leptothallum、双色真藓Bryum dichotomum等更容易适应石漠化环境并且他们能有效地保持土壤肥力。可以把他们作为石漠化地区生态恢复的先锋植物。维管植物的多样性和土壤化学性质受石漠化环境影响明显。然而,苔藓受影响较小,因此可考虑将苔藓作为石漠化修复物种。综合对美灰藓,多疣细羽藓,小青藓,双色真藓等四种苔藓研究发现,不同藓类持水保水差异显著(P<0.05),1.其生物量最小的是多疣细羽藓,为22.71 g·m,最高的美灰藓,为34.83 g·m;饱和吸水量最低的是多疣细羽藓,为150.01±2.43 g·m,最高的是美灰藓,为563.86±2.59 g·m;饱和吸水率最低的是多疣细羽藓,为660.78±3.46%;最高的是美灰藓,为1627.82±4.68%。2.在00 h内藓类植物的蒸发速率呈下降趋势,到30 h左右蒸发速率逐渐趋近于0 g·(kg·h),双色真藓的水分更容易丧失,美灰藓水分较其他藓类不易丧失。3.抗冲刷能力与其假根根长密度、根重密度、生物量存在显著正相关关系(r<0.05),美灰藓在各组冲刷实验中表现出较强的抗冲刷性,可以有效地减少土壤流失。4.四种苔藓均可有效提高被培养土壤酶活性,苔藓层生物量、抗冲刷强化值、假根根系密度与土壤脱氢酶、脲酶呈正相关关系。美灰藓可较迅速改善土壤质量。

关键词：石漠化苔藓植物维管植物多样性土壤化学性质水土保持

石漠化程度对苔藓植物多样性及其结皮土壤化学性质的影响

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生态学报 2018年第17期38卷 6043-6054页

作者：申家琛张朝晖王智慧贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室贵阳550001 贵州省喀斯特山地生态环境国家重点实验室培育基地贵阳550001 贵州师范大学生命科学学院贵阳550001

以研究区域不同石漠化等级为代表,分析苔藓多样性特征及其结皮土壤化学性质变化规律,探索其对石漠化进程的响应机制。结果显示:(1)苔藓物种多样性:含苔藓14科29属84种,其中苔类2科2属2种;(2)多样性指数表现为:重度石漠化阶段>中度石漠化... 详细信息

以研究区域不同石漠化等级为代表,分析苔藓多样性特征及其结皮土壤化学性质变化规律,探索其对石漠化进程的响应机制。结果显示:(1)苔藓物种多样性:含苔藓14科29属84种,其中苔类2科2属2种;(2)多样性指数表现为:重度石漠化阶段>中度石漠化>轻度石漠化>极重度石漠化>无石漠化;其均匀度为:中度石漠化阶段>轻度石漠化>重度石漠化>极重度石漠化>无石漠化;(3)随着石漠化程度加剧,苔藓群落组成中混合群落比重下降而纯群落比重上升;群落生活型则呈现交织型递减而丛集型递增的规律。(4)结皮土壤中全氮、全磷和微生物量碳随石漠化加剧均都呈递减趋势。(5)通过Partial RDA分析发现密枝青藓(Brachythecium amnicolum)、褶叶藓(Palamocladium nilgheriense)和美灰藓(Eurohypnum leptothallum)等可用于石漠化生态修复。石漠化程度对苔藓多样性影响不显著,但对其群落特征和生活型影响显著。因此可以结合苔藓群落和生活型特征监测石漠化,同时也可使用苔藓作为先锋植物引进用于石漠化早期修复。

关键词：石漠化苔藓植物多样性土壤化学性质

贵阳喀斯特公园南石林秋季藓类植物的持水特性

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生态与农村环境学报 2017年第10期33卷 907-912页

作者：申家琛张朝晖王慧慧黄欢王智慧贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室贵州贵阳550001 贵州师范大学生命科学学院贵州贵阳550001

藓类植物是恶劣环境条件下的"拓荒者",在水土保持和群落演替甚至荒漠地区生态环境的改善中发挥着不可替代的作用。通过考察贵阳喀斯特公园南石林不同石生藓类的生物量、饱和吸水率及蒸发速率,探求藓类植物在石漠化地区的水土保持能力。... 详细信息

藓类植物是恶劣环境条件下的"拓荒者",在水土保持和群落演替甚至荒漠地区生态环境的改善中发挥着不可替代的作用。通过考察贵阳喀斯特公园南石林不同石生藓类的生物量、饱和吸水率及蒸发速率,探求藓类植物在石漠化地区的水土保持能力。选取贵阳喀斯特公园南石林优势藓类植物,与结皮土壤分离,烘干后测其生物量。将藓类植物充分吸水后测饱和吸水量,并分别在20、40、60、90 min,2、3、4、8、12、24、28、32、36、40 h后测量其蒸腾速率。结果显示,不同藓类持水保水差异显著(P<0.05),生物量最小的是狭叶湿地藓(Hyophila stenophylla),为(6.92±0.75)g·m^(-2),最大的是纤枝短月藓(Brachymenium exile),为(62.64±2.45)g·m^(-2);饱和吸水量最低的是狭叶湿地藓,为(123.61±1.21)g·m^(-2),最高的是纤枝短月藓,为(689.89±6.89)g·m^(-2);饱和吸水率最低的是多枝短月藓(Brachymenium leptophyllum),为(524.98±3.65)%,最高的是穗枝赤齿藓(Erythrodontium julaceum),为(1 633.30±7.48)%。在0~30 h内藓类植物蒸发速率呈下降趋势,到30 h左右蒸发速率逐渐趋近于0 g·kg^(-1)·h^(-1),黑扭口藓(Barbula grescens)水分更容易丧失,羽枝青藓(Brachythecium plumosum)水分较其他藓类不易丧失。因此,优选云南赤枝藓(Braunia delavayi)和纤枝短月藓为适用于石漠化修复的藓类植物。

关键词：石漠化藓类植物持水特性水土保持

4种苔藓植物在喀斯特石漠化地区的生态修复意义

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水土保持学报 2018年第6期32卷 141-148页

作者：刘润申家琛张朝晖贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点试验室贵阳550001 贵州省喀斯特山地生态环境国家重点试验室培育基地贵阳550001

为探求苔藓植物在石漠化地区的生态修复意义,筛选出4种石漠化地区常见的苔藓,即美灰藓(Eurohypnum leptothallum)、小青藓(Brachythecium perminusculum)、双色真藓(Bryum dichotomum)和多疣细羽藓(Cyrto-hypnum pygmaeum),测定其生物量、饱和吸水率、根系密度、蒸腾速率和抗冲刷能力,并初次将该4种苔藓应用于石漠化修复的实践中,对其土壤酶活性进行了1年的跟踪监测。结果表明:(1)4种苔藓持水保水能力差异显著,其生物量由大到小依次为美灰藓>双色真藓>小青藓>多疣细羽藓;饱和吸水率最低的是多疣细羽藓(660.78±3.46)%,最高的是美灰藓(1 627.82±4.68)%。(2)双色真藓的蒸发速率最高可达6.63g/(kg·h),其水分更容易丧失;美灰藓蒸发速率为0.93g/(kg·h),水分较其他苔藓不易丧失。(3)4种苔藓的抗冲刷能力与其假根的根长密度、根重密度、生物量存在显著正相关关系,美灰藓在各组冲刷试验中表现出较强的抗冲刷性,可以有效减少土壤流失。(4)4种苔藓均可有效提高被培养土壤的酶活性。苔藓层生物量、抗冲刷强化值、假根根系密度与土壤脱氢酶、脲酶呈正相关关系。4种苔藓均具有较高的水土保持效益,其中美灰藓的表现更为显著,建议利用物种演替规律将苔藓应用于石漠化修复的实践中。

关键词：石漠化苔藓水土保持生态修复

岩溶洞穴苔藓群落特征及其对重金属污染的指示意义:以贵州织金洞为例

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生物多样性 2018年第12期26卷 1277-1288页

作者：刘润张朝晖申家琛王智慧贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点试验室贵阳550001 贵州省喀斯特山地生态环境国家重点试验室培育基地贵阳550001 贵州师范大学生命科学学院贵阳550001

岩溶洞穴的开发与利用导致的重金属污染严重威胁洞穴环境及地下水,因此对洞穴环境的监测具有重要的现实意义。本文通过对典型的暗河型溶洞贵州织金洞内的苔藓群落特征及其重金属污染状况进行研究,拟揭示苔藓群落对洞穴重金属污染的指示... 详细信息

岩溶洞穴的开发与利用导致的重金属污染严重威胁洞穴环境及地下水,因此对洞穴环境的监测具有重要的现实意义。本文通过对典型的暗河型溶洞贵州织金洞内的苔藓群落特征及其重金属污染状况进行研究,拟揭示苔藓群落对洞穴重金属污染的指示意义。共发现苔藓群落类型34个,苔藓植物种类20科33属49种,含苔类8科8属12种,藓类12科25属37种。优势科为丛藓科、凤尾藓科和提灯藓科,物种占比率分别为16%、14%、14%。Hg污染超标倍数最高达59.45倍,在距洞口不同深度均远高于Cr和Zn,说明洞内Hg污染较为严重。苔藓群落指标随着重金属污染含量的上升总体呈下降趋势。所测定的重金属中基质Hg含量与苔藓群落指标的拟合程度最好,与其对应的苔藓群落指标均呈显著负相关关系(P <0.05),说明苔藓群落特征能够很好地反映洞内Hg污染的变化趋势。RDA排序结果分析表明:洞穴苔藓群落为适应低光度环境会表现出向光性运动、喜钙生基质、耐重金属等生理特征。蛇苔(Conocephalumconicum)植物体内的Hg含量与其基质Hg含量具有显著相关性(P<0.05),说明蛇苔受基质Hg污染影响较大。在今后的治理过程中,可以考虑将蛇苔作为洞内环境的生物监测材料之一。

关键词：织金洞苔藓群落重金属监测

应用树附生藓类监测晴隆二十四道拐地区重金属污染及来源

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生态学杂志 2018年第6期37卷 1723-1729页

作者：刘润张朝晖申家琛王智慧贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室贵阳550001 贵州省喀斯特山地生态环境国家重点实验室培育基地贵阳550001 贵州师范大学生命科学学院贵阳550001

随着通车里程的不断增加,道路机动车辆排放已经成为主要的大气污染源之一。本文以典型的盘山公路二十四道拐及周边地区(山脚、半山腰、烈士陵园、观景台)为研究对象,采用树附生藓类为监测材料对常见的道路交通排放重金属Ni、Pb、Cu、Zn... 详细信息

随着通车里程的不断增加,道路机动车辆排放已经成为主要的大气污染源之一。本文以典型的盘山公路二十四道拐及周边地区(山脚、半山腰、烈士陵园、观景台)为研究对象,采用树附生藓类为监测材料对常见的道路交通排放重金属Ni、Pb、Cu、Zn、Cr、Cd、Mn和Fe进行测定,使用元素富集系数和模糊聚类法对树附生苔藓中的重金属含量特征及可能的来源进行了分析。结果表明:研究区域内Zn和Pb的平均富集系数较高,分别为21.83、18.04,其来源主要为人为活动的释放;通过对不同地区的富集系数比较,发现二十四道拐的污染水平总体上高于周边地区,其中Zn和Cd分别是研究区域内富集系数最低点的5倍和7倍。模糊聚类和相关性分析结果表明,研究区域的重金属污染除了受到来自交通排放(Ni、Cd)、道路扬尘及车辆相关材料的磨损(Cu、Zn、Cr、Cd、Mn和Fe)之外,还受到了附近采矿活动(Pb、Zn、Fe、Mn)的影响。

关键词：二十四道拐树附生藓类重金属污染源

苔藓植物对石灰岩的溶蚀作用及环境相关性研究

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中国岩溶 2018年第2期37卷 17-26页

作者：申家琛张朝晖王慧慧黄欢王智慧贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室贵阳550001 贵州师范大学生命科学学院贵阳550001

以贵阳喀斯特公园南石林为研究区,通过野外调查及实验测定,研究苔藓植物多样性、溶蚀形态和环境因子间的关系,探讨苔藓生物岩溶形成及其对生物地质的意义。结果表明:贵阳喀斯特公园南石林有苔藓14科27属49种,溶蚀结果根据形态可划分为:... 详细信息

以贵阳喀斯特公园南石林为研究区,通过野外调查及实验测定,研究苔藓植物多样性、溶蚀形态和环境因子间的关系,探讨苔藓生物岩溶形成及其对生物地质的意义。结果表明:贵阳喀斯特公园南石林有苔藓14科27属49种,溶蚀结果根据形态可划分为:溶孔、溶坑、溶锥、溶沟、溶槽、溶盆等六种;在溶孔—溶锥—溶坑—溶盆、溶沟—溶坑—溶盆和溶槽—溶坑—溶盆三个阶段中苔藓多样性指数都呈先升后降的趋势,其中溶孔、溶沟和溶槽的苔藓多样性指数最小分别为:6.232、8.524和7.490,在溶坑形态下苔藓植物多样性指数达到最大值为18.219,溶盆形态下其多样性下降至11.949;均匀度呈上升趋势分别从0.880、0.862和0.916上升至0.953,然后在溶盆阶段下降至0.876。环境因子是限制溶蚀形态发生数量的重要因素,在第二等级条件下(温度17.5~21.4℃,湿度57.7%~72.6%RH,光照2 700~5 900Lux)苔藓植物对石灰岩的塑造作用最强。溶蚀形态的变化过程往往伴随着苔藓群落的演替,苔藓植物对溶蚀形态的形成具有很强的塑造作用。

关键词：苔藓植物溶蚀形态环境因子生物地质生态功能

新加坡商事调解制度化及国际化路径研究——以《新加坡公约》的实施为背景

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国际商务研究 2024年第2期45卷 65-76页

作者：申琛辽宁大学辽宁沈阳110036

新加坡商事调解从中国式和马来式调解为代表的传统调解发展成为独立的商事调解制度,实现了商事调解国际化的发展,为我国商事调解制度构建提供了完整的路径参考。同时,新加坡是条约的首个批准国和生效国,在调解程序构造、适用标准、救济... 详细信息

新加坡商事调解从中国式和马来式调解为代表的传统调解发展成为独立的商事调解制度,实现了商事调解国际化的发展,为我国商事调解制度构建提供了完整的路径参考。同时,新加坡是条约的首个批准国和生效国,在调解程序构造、适用标准、救济方式和救济申请程序等方面与《新加坡公约》存在较大差异的情况下,新加坡颁布《2020年调解法案》,落实该公约规定的国际义务并采用了双轨制衔接路径,为我国如何与《新加坡公约》衔接提供了经验参考。

关键词：商事调解《新加坡公约》比较法分析新加坡

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结构设计驱动的橡胶类复合材料柔性传感器压阻性能设计研究进展

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Acta Mechanica Sinica 2024年第1期40卷 155-182页

作者：尚家琛杨恒姚学锋陈浩森 Beijing Key Laboratory of Lightweight Multi-functional Composite Materials and Structures Instiute of Advanced Structure Technology Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081China School of Transportation Science and Engineering Beihang University Beijing 100191China Department of Engineering Mechanics AMLTsinghua UniversityBeijing 100084China

近年来,柔性应变及应力传感器因其灵敏度高、应变范围大、形式多样等显著优点引起研究人员的广泛关注.柔性传感器在可穿戴电子、智能机械、结构健康监测等领域有着重要的应用价值和广阔的市场前景.同时,这些新兴领域也对柔性传感器的性... 详细信息

近年来,柔性应变及应力传感器因其灵敏度高、应变范围大、形式多样等显著优点引起研究人员的广泛关注.柔性传感器在可穿戴电子、智能机械、结构健康监测等领域有着重要的应用价值和广阔的市场前景.同时,这些新兴领域也对柔性传感器的性能要求更为苛刻.导电橡胶复合材料具有高拉伸、高力敏、高稳定性的特点,是制备高性能柔性压力传感器的理想材料,进一步提升导电橡胶复合材料柔性传感器的性能是该领域发展重点之一,本文综述了导电橡胶类复合材料的制备方法和力电响应机理,重点介绍了通过结构设计提高柔性压力传感器性能的方法,包括内部导电网络结构设计、基体结构设计和导电聚合物复合材料整体结构设计等.同时,文章还介绍了柔性传感器的主要应用领域.最后,总结了柔性传感器目前发展中存在的问题,并对未来的发展方向进行了讨论。

关键词：柔性传感器柔性压力传感器应力传感器网络结构设计智能机械结构健康监测可穿戴导电橡胶