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贺兰山典型植物光合特性及固碳释氧能力研究

贺兰山典型植物光合特性及固碳释氧能力研究

作者：陈高路宁夏大学

学位级别：硕士

森林生态系统作为陆地生物圈的重要组成部分,其碳汇功能在调节气候和碳循环方面起着至关重要的作用。贺兰山自然保护区作为宁夏三大天然林区之一,很好的保护了银川平原的生态环境,而贺兰山植被光合固碳等生态效益对于保护贺兰山生态环... 详细信息

森林生态系统作为陆地生物圈的重要组成部分,其碳汇功能在调节气候和碳循环方面起着至关重要的作用。贺兰山自然保护区作为宁夏三大天然林区之一,很好的保护了银川平原的生态环境,而贺兰山植被光合固碳等生态效益对于保护贺兰山生态环境起到了重要作用。鉴于此,本文选取贺兰山东麓4种乔木(青海云杉、山杨、油松、灰榆),3种灌木(小檗、栒子、小叶忍冬),3种草本(披针叶黄华、冰草、苔草)为研究对象,测定其叶片功能性状及气体交换参数,估算植物不同尺度固碳释氧量,进而筛选出抗逆性强和固碳释氧能力强的植物,为贺兰山地区应对全球气候变化和生态修复等提供科学依据。主要研究结果如下:(1)青海云杉单株叶面积、单株叶干重和叶面积指数均显著高于其他植物,且从不同生活型植物来看,乔木植物均显著高于灌木和草本植物。苔草的比叶面积最大,且从不同生活型植物来看,草本植物均显著高于灌木和乔木植物,阔叶树种大于针叶树种。(2)净光合速率(Pn)日均值从大到小为披针叶黄华>灰榆>山杨>栒子>冰草>油松>小叶忍冬>小檗>青海云杉>苔草,从不同生活型来看表现为乔木>草本>灌木。青海云杉、油松、灰榆、小檗、栒子和小叶忍冬的Pn日变化曲线为单峰型,山杨、披针叶黄华、苔草和冰草的Pn日变化曲线为双峰型,具有明显的光合“午休”现象,山杨和冰草主要为非气孔因素所致,披针叶黄华和苔草主要为气孔因素所致。相比同种生活型的其他植物,青海云杉、油松、小叶忍冬和披针叶黄华的水分利用效率(WUE)日均值较高。不同生活型植物净光合速率与主要环境因子相关性分析表明,光和有效辐射(PAR)对乔木、灌木和草本植物Pn的影响作用最大,叶温(T1)为乔木和灌木Pn的次要影响因子,相对空气湿度(RH)为草本Pn的次要影响因子。通径分析表明,乔木和灌木植物的主要决定因子为PAR,主要限制因子为T1和饱和蒸汽压亏缺(VPD);草本植物的主要限制因子为气温(Ta)和T1。(3)单位叶面积日固碳释氧量大小顺序为披针叶黄华>灰榆>山杨>栒子>冰草>油松>小叶忍冬>小檗>青海云杉>苔草;单位冠幅投影面积日固碳释氧量大小顺序为山杨>青海云杉>灰榆>油松>栒子>小檗>小叶忍冬;单株植物日固碳释氧量大小顺序为青海云杉>山杨>油松>灰榆>小檗>栒子>小叶忍冬>披针叶黄华>冰草;单位林地面积日固碳释氧量大小顺序为青海云杉林>混交林>油松林>灰榆林。综上所述,相比同种生活型其他植物,青海云杉、油松、小叶忍冬和披针叶黄华更能适应贺兰山干旱少雨、土壤贫瘠的环境,而且青海云杉和山杨在不同尺度上均有较高水平的固碳释氧能力。在今后贺兰山生态修复的过程中可以重点考虑青海云杉、山杨和油松,再配以栒子和披针叶黄华等固碳释氧能力较强的灌木和草本,以便更大程度上提高生态修复措施的效益。

关键词：贺兰山乔灌草叶片性状光合特性固碳释氧

基于SNP基因分型的宁夏野生酸枣抗旱性状QTL定位

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基于SNP基因分型的宁夏野生酸枣抗旱性状QTL定位

作者：张悦宁夏大学

学位级别：硕士

野生酸枣(Zizyphus jujuba ***)喜光、耐旱、耐贫瘠、易成活,生态适应性良好,但由于人们对野生酸枣缺乏认识,导致野生酸枣种质资源的保护与开发利用不足。本研究以宁夏5个野生酸枣种群的150棵野生酸枣树的叶片为试验材料,研究了宁夏野... 详细信息

野生酸枣(Zizyphus jujuba ***)喜光、耐旱、耐贫瘠、易成活,生态适应性良好,但由于人们对野生酸枣缺乏认识,导致野生酸枣种质资源的保护与开发利用不足。本研究以宁夏5个野生酸枣种群的150棵野生酸枣树的叶片为试验材料,研究了宁夏野生酸枣的9个抗旱性状的遗传多样性及相关性,并利用全基因组关联分析(GWAS),对与宁夏野生酸枣抗旱性状相关功能基因进行了 QTL定位,为开发宁夏野生酸枣种质资源奠定了基础。主要的研究结果如下:(1)对宁夏野生酸枣的9个抗旱性状进行统计与遗传多样性分析,结果表明,9个抗旱性状的数值呈正态或偏正态分布,变异系数在14.76%～62.17%之间,遗传多样性指数在1.55～2.06之间,广义遗传力在0.835～0.990之间,各性状之间存在一定的相关性,9个抗旱性状的相关系数在-0.489～0.425 之间。(2)遗传结构分析表明,在K=9时,可以将150棵酸枣树分为5个类群,9个亚群,其中第一、三个亚群的野生酸枣均来自于灵武白芨滩种群,第二个亚群的野生酸枣来自于中卫日照山种群,第四、五个亚群的野生酸枣来自于贺兰山滚钟口种群,第六、七个亚群来自于中宁牛首山种群,在第九个亚群中有一株野生酸枣来自于中卫日照山种群,其余的第八、九个亚群的野生酸枣均来自于吴忠红寺堡种群。(3)通过GWAS分析,共定位出与宁夏野生酸枣叶片抗旱性状相关的12个QTL位点与162个基因,12个QTL位点分别位于第1,2,6,8,12号染色体以及染色体骨架790上,这些QTL位点的表型解释率在20.743%～50.365%之间。在1号染色体上存在2个与丙二醛含量相关的QTL位点qMDA1-14073170、qMDA1-14278147,其表型解释率分别为28.826%与24.920%,在2号染色体上存在1个与脯氨酸含量相关的QTL位点qPRO2-3598885,其表型解释率为42.204%,在6号染色体上存在3个与叶绿素相关的QTL位点,分别为qCHL6-1529704、qCHL6-1529745、qCHL6-1548799,表型解释率分别为21.222%、21.222%、20.743%;在8号染色体上存在1个与叶刺长相关的QTL位点qLTL8-12185053、2个与丙二醛含量相关的QTL位点qMDA8-19635461、qMDA8-19686893,其表型解释率分别为26.965%、25.517%、27.635%;在12号染色体上存在2个与SOD活性相关的QTL位点qSOD12-17851535与qSOD12-17851881,表型解释率分别为48.335%与50.365%;在染色体骨架790上存在1个与细胞膜透性相关的QTL位点qRELS790-71987,其表型解释率为26.539%。(4)通过基因的GO功能注释,共筛选出5个可能与宁夏野生酸枣抗旱性状相关的关键基因,分别为ZjMYB44、ZjUCLOC107419974、ZjDnaJ50、ZjUCHL22 与ZjHSTFB-2b基因,根据生信分析,ZjDnaJ50基因具有一个信号肽与两个跨膜区域,而其它基因均没有信号肽与跨膜区域;且5个基因在5个野生酸枣种群的表达量均存在一定的差异。

关键词：野生酸枣抗旱性 GWAS分析 QTL定位 GO注释

宁夏典型林分叶片、凋落物和土壤稳定碳同位素特征研究

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宁夏典型林分叶片、凋落物和土壤稳定碳同位素特征研究

作者：刘丽贞宁夏大学

学位级别：硕士

稳定碳同位素（δ13C）的自然差异能够指示生态系统有机碳分布特征,可用来研究研究生态系统碳周转,也为碳动力学研究提供关键信息。植物叶片、凋落物和土壤的稳定碳同位素分布情况对了解碳的生物地球化学循环规律具有重要作用。本研究... 详细信息

稳定碳同位素（δ13C）的自然差异能够指示生态系统有机碳分布特征,可用来研究研究生态系统碳周转,也为碳动力学研究提供关键信息。植物叶片、凋落物和土壤的稳定碳同位素分布情况对了解碳的生物地球化学循环规律具有重要作用。本研究选取宁夏回族自治区不同山地（贺兰山、罗山和六盘山）,以青海云杉（Picea Crassifolia）和油松（Pinus Tabulaeformis）两种林分为研究对象,采用野外取样和室内分析相结合的方法,开展其植物叶片、凋落物和土壤稳定碳同位素特征研究,同时计算叶片、凋落物和土壤中稳定碳同位素的分馏情况及土壤有机碳分解速率。本研究分析了不同山地（贺兰山、罗山和六盘山）青海云杉和油松稳定碳同位素变化特征,揭示了有机碳δ13C分布格局的差异及内在机制。主要研究结果如下:（1）贺兰山青海云杉和油松叶片δ13C均高于罗山和六盘山,在贺兰山和六盘山两种山地下的青海云杉植物叶片δ13C均低于油松叶片δ13C。三山青海云杉与油松叶片N含量内稳态较强,P含量内稳态较弱。贺兰山、罗山和六盘山的青海云杉与油松生长均受N限制。（2）贺兰山典型林分青海云杉和油松凋落物δ13C均高于罗山和六盘山,贺兰山和六盘山凋落物δ13C表现为青海云杉＞油松,而罗山凋落物δ13C表现为油松＞青海云杉。同时发现凋落物中C、N和P含量均比植物叶片含量低。在贺兰山青海云杉凋落物分解速率较快,而在罗山与六盘山油松凋落物分解速率较快。凋落物δ13C与凋落物N含量呈显著负相关关系。（3）宁夏山地生态系统典型林分在贺兰山、罗山和六盘山均属贺兰山土壤δ13C最高,对相同山地中典型林分的比较可知,三山土壤δ13C变化相似,均表现为油松＞青海云杉。在三山中,青海云杉土壤碳分解速率均大于油松土壤,且罗山青海云杉土壤有机碳分解速率最快,贺兰山油松土壤有机碳分解速率最慢。（4）宁夏典型林分青海云杉与油松土壤粉粒和极细砂粒所占比例在64.60%～83.72%之间,而粘粒占比例非常小,土壤结构的稳定性高。油松土壤微生物数量多,活性大,土壤碳氮元素周转速度快,土壤有机碳和全氮处于缓慢积累的过程。宁夏典型林分土壤理化、生物学特征均对稳定碳同位素特征产生影响,其中容重、有机碳、碱解氮、微生物量碳对土壤δ13C和β的影响大,是主要的直接影响因素。（5）叶片到凋落物的过程中碳同位素分馏程度较小,证实宁夏山地生态系统青海云杉和油松的凋落物δ13C主要与地表植物叶片有关,而凋落物δ13C与土壤δ13C的同位素分馏程度较大,说明青海云杉和油松的凋落物虽是森林土壤有机碳来源,土壤有机质来源广泛,也是多种植物的混合输入,而在凋落物转化为土壤有机质的过程发生同位素的分馏,因此凋落物和土壤二者间碳同位素的分馏程度大。综上所述,在同一山地中,青海云杉土壤固碳潜力高于油松,青海云杉更有利于维持生态系统稳定性。青海云杉与油松生长受N限制,建议在这些林区经营管理时应考虑适当增加含N元素的物质输入,以提高青海云杉与油松土壤质量。

关键词：稳定碳同位素分馏作用碳分解速率碳氮磷化学计量青海云杉油松

基于GEE和LandTrendr的宁夏“三山”森林干扰监测

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中国水土保持科学 2022年第6期20卷 41-49页

作者：苏文瑞田佳杨泽康李万源郭睿妍刘文娟宁夏大学农学院银川750021

宁夏六盘山、罗山和贺兰山自然保护区(简称“三山”),是我国西北重要的生态安全屏障。研究宁夏“三山”的森林干扰程度和趋势是否存在明显差异,以及造成“三山”森林干扰的主要原因,对于宁夏守好“三山”自然保护区,维护西北乃至黄河流... 详细信息

宁夏六盘山、罗山和贺兰山自然保护区(简称“三山”),是我国西北重要的生态安全屏障。研究宁夏“三山”的森林干扰程度和趋势是否存在明显差异,以及造成“三山”森林干扰的主要原因,对于宁夏守好“三山”自然保护区,维护西北乃至黄河流域生态安全具有重要的参考意义。基于GEE(Google Earth Engine)遥感云平台中的Landsat 5—8时间序列堆栈(1990—2020年),通过LandTrendr时间序列分割算法监测近30 a来宁夏“三山”的森林干扰,借助Google影像对监测结果进行精度评价,统计分析森林干扰的时空分布特征。结果表明:1)LandTrendr算法的用户精度、生产者精度、总体精度均>90%,Kappa系数达到0.87,LandTrendr算法与人工目视解译结果无显著差异(McNemar s test>0.05);2)1991—2020年“三山”森林干扰总面积比:六盘山(1.77%)>罗山(0.07%)>贺兰山(0.05%);“三山”的年干扰面积比都有减少的趋势,且六盘山(52.60×10^(-4)%)>贺兰山(1.58×10^(-4)%)>罗山(0.40×10^(-4)%);3)“三山”的森林干扰主要发生在六盘山的北部及东侧2块“飞地”、罗山北部的“大罗山”和贺兰山的中部;“三山”的森林干扰持续时间都在1~3 a内,且主要集中在1 a。宁夏“三山”中,六盘山的干扰程度要远高于罗山和贺兰山,但“三山”的森林干扰面积比每年都有减少的趋势,六盘山减少最为明显,其次为贺兰山和罗山。六盘山、罗山森林干扰主要是人为活动造成,而贺兰山是人为活动和自然条件共同作用的结果。

关键词：森林干扰 LandTrendr Google Earth Engine(GEE) 时间序列宁夏“三山”

贺兰山蒙古扁桃灌丛降雨再分配及人工集雨效果研究

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贺兰山蒙古扁桃灌丛降雨再分配及人工集雨效果研究

作者：赵宏亮宁夏大学

学位级别：硕士

贺兰山是我国西部重要的气候和植被分界线,干旱少雨等自然条件导致了贺兰山东麓植被大部分林木生长缓慢、形成斑块状分布的蒙古扁桃等灌丛群落,植物多样性低,极大地限制了森林生态服务功能的完全发挥、生态效益低。植被灌丛和水的关系... 详细信息

贺兰山是我国西部重要的气候和植被分界线,干旱少雨等自然条件导致了贺兰山东麓植被大部分林木生长缓慢、形成斑块状分布的蒙古扁桃等灌丛群落,植物多样性低,极大地限制了森林生态服务功能的完全发挥、生态效益低。植被灌丛和水的关系密不可分,植被灌丛通过冠层截留、树干茎流、枯落物层、土壤层持水以及地表径流的过程,对大气降水进行重新分配和调节,发挥着独特的生态水文功能。本研究于2021年4～9月底以贺兰山东麓低山区斑块状分布的蒙古扁桃灌丛为研究对象,观测降雨再分配和人工不同集雨技术对蒙古扁桃生理生长的影响,探讨蒙古扁桃灌丛的降雨再分配比例及影响因素;揭示不同土壤水分对蒙古扁桃群落生长的调控机制。从恢复生态学和生态水文学的角度确定干旱半干旱区蒙古扁桃群落生长的最佳水分需求,为发展贺兰山低山区可自我维持植被恢复模式提供技术支撑。研究结果如下:(1)在收集到的17次降雨数据中,蒙古扁桃灌丛的平均穿透率、树干茎流率和冠层截留率分别为69.91%、10.40%和19.69%;产生穿透雨和树干茎流的理论临界降雨量分别为0.7 mm、0.8 mm,冠层持水能力约为0.4 mm,表明1.9 mm以下的降雨对土壤水分的补给基本没有贡献;蒙古扁桃灌丛对穿透雨具有空间异质性,冠幅边缘地面出现“雨极”,中间出现“旱区”,树干茎流的集流率极高,有利于水分在根区土壤汇集;降雨量和降雨时长与穿透雨量、树干茎流量、冠层截留量呈正相关(P研究针对贺兰山东麓低山区蒙古扁桃灌丛以降雨再分配为基础的主要过程进行了较为系统的研究,研究结果表明,蒙古扁桃灌丛形态结构对降雨再分配的比例及人工集雨的处理,更有利于该地区生态系统的重建和植被恢复的可持续发展。

关键词：贺兰山低山区蒙古扁桃降雨再分配集雨措施集雨效果

贺兰山青海云杉林下植被分布及其自然更新特征

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贺兰山青海云杉林下植被分布及其自然更新特征

作者：沙欢宁夏大学

学位级别：硕士

林窗普遍存在于森林生态系统中,是物种更新的重要空间场所,可改变森林空间结构和植物群落组成,对物种更新和森林演替具有重要意义。本研究以贺兰山青海云杉林为研究对象,通过在大林窗(200～300 m2)、中林窗(100～200 m2)、小林窗(20～10... 详细信息

林窗普遍存在于森林生态系统中,是物种更新的重要空间场所,可改变森林空间结构和植物群落组成,对物种更新和森林演替具有重要意义。本研究以贺兰山青海云杉林为研究对象,通过在大林窗(200～300 m2)、中林窗(100～200 m2)、小林窗(20～100m2)和对照林内设立调查样地,对林分结构、林下地被物和土壤理化性质进行分析,探究灌木层、草本层物种组成及多样性特征,并在测定幼苗数量分布和生长状况的基础上,明确幼苗更新特征随林窗大小的变化规律及更新效果差异,最终筛选出影响林窗和林内幼苗自然更新的重要生境因子。主要研究结果如下:(1)林分总密度和青海云杉密度分别高达2083株·hm-2和1873株·hm-2,林冠高度达12.6 m,在不同林内样地间均存在显著差异。不同大小林窗及林内的灌木、草本盖度无显著差异,林窗的出现可加快枯落物分解和抑制苔藓繁殖过厚。大、中林窗对土壤容重和含水率影响显著,表现出土壤质地紧实、持水能力弱的特点,0～10 cm 土层pH随林窗面积变化差异显著。与林内的土壤养分相比,林窗内全氮、全磷、全钾、有机碳、碱解氮、速效钾含量普遍显著降低,速效磷含量则显著增高,并且随林窗面积的增加速效磷、速效钾含量明显降低。(2)调查记录林窗和林内样地植被共24科43属52种,蔷薇科、菊科、毛茛科是主要优势科。置疑小檗、铺地柏、金露梅、小叶忍冬为灌木层主要优势种。薹草是草本层的绝对优势种。更新层仅生长有青海云杉幼苗和杜松幼苗。灌木层、草本层Alpha多样性在不同大小林窗以及林内间差异显著。Beta多样性随林窗面积的增加呈先降低后增加趋势,分解后的丰富度差异组分对灌木层、草本层贡献率最大,分别在53.8%和55.9%以上。林窗内物种互作网络结构较林内规模大、复杂且集中,中林窗可增加灌木、幼苗与草本物种间的互作共生关系。(3)林窗内青海云杉幼苗和杜松幼苗的更新密度范围分别为895～2301株·hm-2和185～869株·hm-2,远远高于林内。各等级幼苗密度较大值普遍出现在中林窗内,但整体上林窗和林内幼苗更新结构不完整,频度普遍低于70%。Ⅰ级幼苗(0～10 cm)平均株高、平均基径、地上生物量显著响应林窗大小变化。更新密度位于综合评价排序首位,可作为衡量幼苗更新优劣的首要指标,中林窗幼苗更新指数最高达到0.26。(4)驱动林窗内幼苗更新的主要生境因子是土壤全氮、土壤容重、枯落物厚度、土壤全钾和草本盖度。青海云杉密度、土壤碱解氮、草本盖度、土壤pH和枯落物厚度与林内幼苗更新关系密切,但方差分解显示林下地被物是影响林内幼苗更新的最主要生境因子类别。综上所述,林窗对提高贺兰山青海云杉林下物种多样性水平、促进幼苗自然更新具有决定性的影响,中林窗具有较高的物种多样性和相似性,幼苗更新效果呈现最佳,在今后的贺兰山森林生态系统高质量管理实践中,建议适当实施100～200 m2面积的林窗干扰。林内幼苗更新受林下地被物影响强烈,需对灌木、草本盖度以及枯落物、苔藓厚度等施以相应的调控措施。

关键词：青海云杉林林窗物种多样性自然更新影响因子

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宁东能源化工基地生态承载力评价及预警研究

宁东能源化工基地生态承载力评价及预警研究

作者：马永强宁夏大学

学位级别：硕士

掌握和了解区域生态承载力并预警,可以更好的为区域可持续发展和生态文明建设服务。研究以宁夏宁东能源化工基地(简称“宁东基地”)为研究区,2000年-2015年每5年为研究时间尺度,Landsat7及Landsat8遥感影像、GF-1遥感影像、DEM(30mx30m... 详细信息

掌握和了解区域生态承载力并预警,可以更好的为区域可持续发展和生态文明建设服务。研究以宁夏宁东能源化工基地(简称“宁东基地”)为研究区,2000年-2015年每5年为研究时间尺度,Landsat7及Landsat8遥感影像、GF-1遥感影像、DEM(30mx30m)、气象数据和统计数据等为数据源,在ArcGIS、ENVI和eCognition等软件平台的支持下,综合利用3S技术、SCS-CN分布式水文模型、RUSLE模型、InVEST模型和植被盖度转换法等,以水土流失、土地沙化、水源涵养功能和自然栖息地质量四个指标构建宁东基地生态承载力评价体系,划分生态承载力健康度等级,利用CA-Markov模拟2025年研究区土地利用,最终完成2025年宁东基地生态承载力健康度预测,并对结果进行预警。研究主要结论如下:(1)3S技术的集成应用在生态承载力预警研究中具有重要地位:采用RS获取土地利用和植被覆盖度等信息;利用GPS为研究区采样点和土地利用野外验证过程提供精准定位;运用GIS实现RUSLE、SCS-CN等模型的构建和计算,采用空间分析功能对研究区水土流失、土地沙化、水源涵养功能等进行分析。3S技术在区域生态承载力及预警研究中可以直观反映研究内容、空间分布特征等,能够为研究提供丰富的数据源,强大的空间分析和野外实践的精准定位等,达到了直观和科学的体现研究结果的目的。(2)评价指标的选取及评价方法适合宁东基地生态承载力预警评价:结合宁东基地生产项目开发建设、生态环境规划和建设、水土保持工作等实际情况,利用模型构建、理论推导、算法实现等方法,以5年为划分尺度将研究时间尺度分为3个建设时段,分别讨论评价因子变化规律和特征。运用RUSLE模型、SCS-CN分布式水文模型、InVEST模型和植被盖度转换模型等,从水土流失、水源涵养功能、自然栖息地质量和土地沙化等四个指标评价区域生态环境特征和变化规律,利用CA-Markov模拟预测宁东基地未来10年生态承载力状况,评价结果符合宁东基地生态承载力的实际情况。(3)研究利用GIS软件平台对宁东基地水土流失、土地沙化、自然栖息地质量和水源涵养功能进行叠加分析,获取生态承载力健康度信息,研究结果表明:2000年-2015年宁东基地生态承载力健康度保持稳定转好的趋势,健康度等级占比表现为以中等级为主,高等级显著增加,低等级面积占比极低的特征。空间分布上,高等级分布具有集中趋势,主要分布在研究区北部宁东镇的鸭子荡水库、白芨滩国家湿地保护区、中部惠安堡镇和西南部的罗山国家级森林保护区沿线,随着生态恢复举措的设计和实施,低等级和中等级逐渐转变为高等级。(4)采用CA-Markov模型预测宁东基地2025年土地覆盖变化,以2000年-2010年时空变化规律和特征模拟2015年土地覆盖信息,并与实际对比验证模拟精度,Kappa系数达到0.97,模拟精度高,说明该方法适用于区域土地覆盖模拟预测。(5)通过模拟获得宁东基地2025年土地覆盖信息、生态承载力健康度面积和空间分布信息,研究结果表明:2025年宁东基地生态承载力健康度以中等级为主,占比76.04%;其次为高等级占比为23.96%,低等级最少为0.01%。2015年-2025年,研究区生态环境健康度中等级面积显著减小,面积减少171.10 km2,减幅为4.91%;低等级变化较小;高等级面积明显增加,增幅为4.92%。由于健康度等级由低和中等级逐渐转变为高等级,宁东基地生态承载力处于无需预警状态。

关键词：生态承载力预警自然栖息地质量土地沙化水土保持水源涵养功能

贺兰山东坡不同海拔典型植被带土壤微生物磷酸脂肪酸分析

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生态学报 2022年第12期42卷 5045-5058页

作者：马进鹏庞丹波陈林万红云陈高路李学斌宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室银川750021 宁夏大学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地银川750021 宁夏大学农学院银川750021 宁夏大学生态环境学院银川750021

土壤微生物在维持干旱区森林生态系统功能稳定方面具有重要作用,但有关干旱区微生物群落结构及多样性沿海拔分布规律研究较少,采用磷酸脂肪酸(PLFA)法定量分析贺兰山自然保护区东坡不同海拔典型植被带(荒漠草原HM、蒙古扁桃MG、油松林Y... 详细信息

土壤微生物在维持干旱区森林生态系统功能稳定方面具有重要作用,但有关干旱区微生物群落结构及多样性沿海拔分布规律研究较少,采用磷酸脂肪酸(PLFA)法定量分析贺兰山自然保护区东坡不同海拔典型植被带(荒漠草原HM、蒙古扁桃MG、油松林YS、混交林HJ、青海云杉林QH)土壤微生物群落结构特征及多样性。结果表明,不同海拔植被带土壤中共检测出59种PLFA生物标记,YS土壤中生物标记的含量明显高于其他植被类型,5个植被带共有且含量较高的PLFA生物标记为16:0、18:1ω9c、18:1ω7c、10Me 16:0和18:2ω6c,特征微生物的含量在不同植被带土壤中分布不同,细菌分布数量最大,其次是真菌、放线菌,原生动物分布数量最小。聚类分析发现,不同植被带土壤PLFA生物标记可分成不同的类群,16:0、18:1ω9c和18:1ω7c基本在每个植被带都会单独聚为一类。对不同植被带所共有的PLFA生物标记绘制热图,发现不同的PLFA生物标记在不同植被带分布不同,YS植被带PLFA生物标记分布最高。不同植被带土壤微生物群落多样性显示,HJ土壤中微生物多样性指数大于其他植被类型,HM土壤中微生物多样性指数最小,说明土壤微生物多样性与植被多样性密切相关。主成分分析表明,与土壤微生物群落相关的2个主成分解释量为78.01%和8.80%,对第1主成分起主要作用的微生物类群有非特异性细菌、革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌、放线菌和原生动物等,对第2主成分起主要作用的微生物类群为厌氧细菌。土壤微生物与土壤因子相关性分析表明,土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)与微生物类群及多样性指数正相关,pH、容重(BD)与微生物类群及多样性指数负相关,海拔引起土壤因子的改变是影响土壤微生物群落结构及多样性的重要因素。研究表明YS土壤中微生物含量最大,HJ土壤中微生物多样性最高,与山地生态系统中中部区域生物多样性高的其他研究结果相吻合,可为贺兰山自然保护区土壤微生物的研究及保护区的管理提供科学依据。

关键词：磷酸脂肪酸土壤微生物群落结构海拔植被带贺兰山

北京市主城区共享住宿竞争力评价及其空间分布研究

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北京市主城区共享住宿竞争力评价及其空间分布研究

作者：郭婉婷宁夏大学

学位级别：硕士

共享住宿是互联网消费时代的产物,目前学术界对共享住宿关注度较高,但专门的结合竞争力评价探求共享住宿空间分布格局的研究尚不多见。对共享住宿的竞争力评价并对其空间分布进行研究,一方面可以把握共享住宿竞争力差异的规律,为城市共... 详细信息

共享住宿是互联网消费时代的产物,目前学术界对共享住宿关注度较高,但专门的结合竞争力评价探求共享住宿空间分布格局的研究尚不多见。对共享住宿的竞争力评价并对其空间分布进行研究,一方面可以把握共享住宿竞争力差异的规律,为城市共享住宿的规划、布局、选址等提供重要依据;另一方面也是利用互联网数据对指标进行定量评估的一次探索。本研究基于线上共享住宿平台的房源信息数据及用户评价数据、互联网地图实时交通数据、城市兴趣点数据和相关部门公布的经济社会发展数据,尝试从需求的角度出发,基于AHP-熵权法、德尔菲法构建共享住宿竞争力评价体系,并以共享住宿最为集中和发达的北京市为例,使用核密度分析法、自然断点分级法、莫兰指数和冷热点分析法研究共享住宿竞争力的空间分异规律,然后基于地理探测器和主成分分析法,对影响北京市共享住宿竞争力的因子进行分析,并总结出北京市共享住宿空间分布的5个模型。主要结论如下:（1）通过AHP-熵权法等方法评价北京市共享住宿竞争力可以得出:总体来看得分分布相对集中,主要分布在30≤x＜50的区间内;分阶段来看,从排名第1到排名第187,北京市共享住宿竞争力得分呈现头部和尾部差异明显、腰部数据相对平缓的趋势。在各一级指标中,住宿区位、住宿价格是拉开共享住宿竞争力的主要因素;住宿周边商业服务、周边商务机构是拉开共享住宿竞争力的次要因素;住宿人气、住宿满意度是共享住宿的共同特征。在各二级指标中,2km内最近地铁站距离、2km内旅游景点数是拉开共享住宿竞争力的重要因素。（2）通过对北京市共享住宿竞争力空间分布格局进行分析可以得出:北京市共享住宿在空间上呈现集聚与多核心组团的特征,高竞争力共享住宿主要集聚在核心商圈、文化、科技创新区和交通沿线周边。具体来看,北京市共享住宿的空间分布主要以国贸CBD为核心向外围扩散,呈现中间竞争力较强周围竞争力较弱的递减趋势。其中,国贸CBD-北京东站片区为一级组团,东直门-惠新西街北口、王府井、地坛公园为二级组团,北京西站-西局、奥林匹克森林公园、中关村软件园、长阳、义和庄、次渠、通州北关形成三级组团集聚分布态势。（3）北京市共享住宿竞争力空间特征是有多种因素共同作用的结果。为了探究北京市共享住宿的空间差异性,综合考虑区位、社会经济发展程度、旅游资源禀赋、生态环境等因素,本文选取1 1个因子作为自变量系统探究影响北京市共享住宿空间特征的主要因素,然后使用主成分分析法和地理探测器分别进行测算。研究结果表明,2km内旅游景点数、住宿和餐饮业地区生产总值、地区生产总值三个指标为影响共享住宿竞争力水平的主导因素,体现了区域旅游业的发展、高品质旅游资源、社会与经济发展条件、内外交通通达条件对竞争力具有一定的影响作用。（4）在研究北京市高竞争力共享住宿空间分布特征和影响因素的基础上,本文归纳出5种共享住宿竞争力空间分布类型:中央活动区顶级共享住宿类型、旅游资源密集区高级共享住宿类型、交通便捷区中级共享住宿类型、创新人才聚集区中级共享住宿类型、城市副中心入门级共享住宿类型。最后针对不同竞争力类型,对症下药,提出共享住宿的发展建议,并总结出“找准定位、发挥优势、补足短板、逐一突破、机会创造”五点发展策略。

关键词：共享住宿竞争力评价兴趣点空间分布空间特征