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土地利用和气候变化对热带岛屿汛期径流的影响

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长江科学院院报 2024年

作者：熊伟叶长青薛世玉朱丽蓉李俊海南大学旅游学院海南大学生态与环境学院海南省农林环境过程与生态调控重点实验室

为分析土地利用和气候变化对热带岛屿地区汛期径流的影响，选用海南热带河流南渡江流域中下游作为研究区，运用SWAT模型模拟不同情景下汛期径流的变化情况。结果显示：在土地利用变化情景下，把流域内的耕地转为天然林地，或者把人工林... 详细信息

为分析土地利用和气候变化对热带岛屿地区汛期径流的影响，选用海南热带河流南渡江流域中下游作为研究区，运用SWAT模型模拟不同情景下汛期径流的变化情况。结果显示：在土地利用变化情景下，把流域内的耕地转为天然林地，或者把人工林地转为天然林地，均会使汛期月均径流量和径流方差减小，而把人工林地转为耕地会使汛期月均径流量和径流方差增大，三者汛期产流能力为耕地＞人工林地＞天然林地；在气候变化情景下，流域内汛期月均径流量和径流方差与降雨量成正比，与温度成反比，其中龙塘站汛期月均径流量变化受气候变化的影响程度更大；根据综合型情景，与基准期相比，1990—2019年间由气候变化引起的汛期月均径流量和径流方差增大幅度显著大于由土地利用变化引起的减小幅度，且龙塘站对气候变化更敏感。

关键词： SWAT模型土地利用变化气候变化热带岛屿汛期径流

基于多种遥感产品的青藏高原长时间序列总初级生产力对比分析

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生态学杂志 2024年第6期43卷 1859-1869页

作者：廖玮杰焦悦李世禧胡中民白磊海南大学生态与环境学院海口570208 海南省农林环境过程与生态调控重点实验室海口570208 海南热带雨林国家生态质量综合监测站海南保亭572316

青藏高原是陆地碳循环研究中的热点地区。在全球气候变化背景下,其总初级生产力(gross primary production,GPP)在区域碳循环过程中发挥着重要作用。结合遥感数据使用模型模拟有助于了解青藏高原区域尺度上生态系统生产力的变化过程,以... 详细信息

青藏高原是陆地碳循环研究中的热点地区。在全球气候变化背景下,其总初级生产力(gross primary production,GPP)在区域碳循环过程中发挥着重要作用。结合遥感数据使用模型模拟有助于了解青藏高原区域尺度上生态系统生产力的变化过程,以及预测其未来的变化趋势。本研究使用6种常见的遥感GPP产品(GLASS、MODIS MOD17A2、FLUXCOM、VODCA2、改进的EC-LUE数据及VPM数据),结合涡度协方差通量观测数据(海北灌丛、海北湿地和当雄)进行验证后,对青藏高原2001—2015年生态系统GPP空间分布格局及时间变化趋势进行分析。结果表明:不同生态遥感产品得到的青藏高原年平均GPP、区域年均GPP时空分布格局与变化趋势存在较大差异,6套产品得到的2001—2015年变化趋势分别-0.77 g C·m^(-2)·a^(-1)(GLASS)、3.63 g C·m^(-2)·a^(-1)(MOD17A2)、-1.21 g C·m^(-2)·a^(-1)(FLUXCOM)、1.53 g C·m^(-2)·a^(-1)(VODCA2)、4.73 g C·m^(-2)·a^(-1)(VPM)和-0.81 g C·m^(-2)·a^(-1)(改进的EC-LUE);在空间分布上多年平均GPP总体呈现“东南高、西北低”的特点,区域差异较大;在青藏高原生态系统中,GLASS产品区域平均年GPP最高(827.78 Tg C·a^(-1)),MOD17A2产品最低(484.04 Tg C·a^(-1)),2001—2015年青藏高原生态系统GPP变化程度分布区域基本相同,东南部最剧烈,而西部最为稳定;经过站点数据验证,MOD17A2在8天尺度上结果相对更好,而FLUXCOM数据集在月尺度上结果相对更好,结合在区域尺度上的表现,MOD17A2数据集更加适用于青藏高原地区。

关键词：光能利用率模型 VPM VODCA2 FLUXCOM MODIS

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东寨港人工和天然红树林群落“塑料际”特征差异比较

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热带作物学报 2024年

作者：王昊森吕淑果付彦吴晓晨孙宏飞邓惠赵媛媛葛成军海南省农林环境过程与生态调控重点实验室(海南大学) 海口市环境毒理学重点实验室(海南大学) 海南省环境科学研究院海南大学药学院

作为陆海交界处独特的潮间带生态系统，红树林是阻止微塑料进入海洋的最后一道屏障。因此沿海红树林已经成为微塑料的主要汇集地。为探究人工与自然红树林群落中微塑料赋存特征及细菌群落结构的差异，本研究以海南省东寨港红树林自然保... 详细信息

作为陆海交界处独特的潮间带生态系统，红树林是阻止微塑料进入海洋的最后一道屏障。因此沿海红树林已经成为微塑料的主要汇集地。为探究人工与自然红树林群落中微塑料赋存特征及细菌群落结构的差异，本研究以海南省东寨港红树林自然保护区为研究区域，选择典型人工和天然红树林群落为研究对象，以聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)和聚乳酸(Polylactic acid，PLA)为目标微塑料(Microplastics，MPs)开展原位暴露实验，比较PVC与PLA两种MPs在人工和天然红树林群落暴露后微观形貌与理化性质的动态变化，并分析不同红树林群落塑料际细菌群落差异。结果表明：随着暴露时间的增加，与人工红树林群落中的MPs相比，暴露于天然红树林群落中MPs表面形貌塌陷程度更显著，接触角、结晶度和疏水性变化也更剧烈，表明天然红树林环境暴露加速了微塑料的老化过程。人工和天然红树林群落“塑料际”和周围沉积物中细菌群落多样性均存在显著差异(p林环境可促进MPs的老化效应及“塑料际”表面微生物群落演替。研究结果阐明了天然和人工红树林原位暴露下PLA和PVC的理化性质及“塑料际”的构建过程，为进一步分析MPs“塑料际”与环境的相互作用提供理论依据。

关键词：红树林生态系统微塑料 “塑料际” 微生物群落结构表面微形貌

基于多种遥感产品青藏高原长时间序列总初级生产力对比分析

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生态学杂志 2024年

作者：廖玮杰焦悦李世禧胡中民白磊海南大学生态与环境学院海南省农林环境过程与生态调控重点实验室海南热带雨林国家生态质量综合监测站

青藏高原是陆地碳循环研究中的热点地区。在全球气候变化背景下，其总初级生产力(Gross primary production， GPP)在区域碳循环过程中发挥着重要作用。结合遥感数据使用模型模拟有助于了解青藏高原区域尺度上生态系统生产力的变化过程... 详细信息

青藏高原是陆地碳循环研究中的热点地区。在全球气候变化背景下，其总初级生产力(Gross primary production， GPP)在区域碳循环过程中发挥着重要作用。结合遥感数据使用模型模拟有助于了解青藏高原区域尺度上生态系统生产力的变化过程，以及预测其未来的变化趋势。本研究使用6种常见的遥感GPP产品(GLASS、MODIS MOD17A2、FLUXCOM、VODCA2、改进的EC-LUE数据及VPM数据)，结合涡度协方差通量观测数据(海北灌丛、海北湿地和当雄)进行验证后，对青藏高原2001—2015年生态系统GPP空间分布格局及时间变化趋势进行分析。结果表明：不同生态遥感产品得到的青藏高原年平均GPP、区域年均GPP时空分布格局与变化趋势存在较大差异，6套产品得到的2001—2015年变化趋势分别-0.77 g C·m-2·a-1(GLASS)、3.63 g C·m-2·a-1(MOD17A2)、-1.21 g C·m-2·a-1(FLUXCOM)、1.53 g C·m-2·a-1(VODCA2)、4.73 g C·m-2·a-1(VPM)和-0.81 g C·m-2·a-1(改进的EC-LUE)；在空间分布上多年平均GPP总体呈现“东南高、西北低”的特点，区域差异较大；在青藏高原生态系统中，GLASS产品区域平均年GPP最高(827.78 Tg C·a-1)，MOD17A2产品最低(484.04 Tg C·a-1)，2001—2015年青藏高原生态系统GPP变化程度分布区域基本相同，东南部最剧烈，而西部最为稳定；经过站点数据验证，MOD17A2在8天尺度上结果相对更好，而FLUXCOM数据集在月尺度上结果相对更好，结合在区域尺度上的表现，MOD17A2数据集更加适用于青藏高原地区。

关键词：光能利用率模型 VPM VODCA2 FLUXCOM MODIS

东寨港自然保护区不同潮位下海莲群落特征及种群动态的比较研究

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植物科学学报 2024年

作者：龙奕帆田梦洁叶冰冰李梦琦李大东杨帆海南大学生态与环境学院海南省生态环境修复工程中心海南省农林环境过程与生态调控重点实验室海南大学生命健康学院

为了解不同生境下海莲（Bruguiera sexangula (Loureiro) Poiret）的群落特征和种群动态变化，合理利用与保护现有红树资源，对海南东寨港国家级自然保护区不同潮位下海莲的群落特征、年龄结构、分布格局、静态生命表以及生存函数等进... 详细信息

为了解不同生境下海莲（Bruguiera sexangula (Loureiro) Poiret）的群落特征和种群动态变化，合理利用与保护现有红树资源，对海南东寨港国家级自然保护区不同潮位下海莲的群落特征、年龄结构、分布格局、静态生命表以及生存函数等进行了研究。结果表明：（1）海莲为群落的优势树种，群落的物种多样性指数、均匀度指数以及林分密度随潮位升高逐渐增加，而海莲的重要值、胸径、树高以及冠幅随潮位升高逐渐降低；（2）海莲种群在空间上呈现聚集分布格局，不同潮位的龄级结构分布不同，低潮位种群为“凸”型而中高潮位种群为倒“J”型；（3）海莲种群的存活曲线在不同潮位上存在差异，低潮位植株死亡率在各龄级中相近为Deevey-Ⅱ型，中高潮位植株死亡率在低龄级阶段高，在高龄级阶段相对稳定为Deevey-Ⅲ型；（4）不同潮位海莲种群的生存率和累计死亡率函数平衡点均在幼苗阶段，第V龄级后各潮位生存函数曲线的变化幅度变小。因此，不同潮位下海莲的群落特征和种群动态有明显差异。研究结果为该区域红树植物的保护及优化管理提供了重要的基础数据。

关键词：海莲潮间带群落特征种群分布生存函数

水淹-盐胁迫对两耐淹树种生理生态及Na、K和Cl离子积累的影响

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植物科学学报 2024年

作者：陈柏燊苗灵凤杨帆海南省农林环境过程与生态调控重点实验室海南省热带生态环境修复工程研究中心海南大学生态与环境学院海南大学植物保护学院

滨海河口河岸带植物易受到水淹和盐复合胁迫的影响。前期研究表明水翁(Syzygium nervosum DC.)和乌墨(Syzygium cumini (L.) Skeels)具有较强的耐水淹能力，然而两种植物对水淹-盐复合胁迫的耐受性尚不清楚。本研究设置水淹、盐(350 mmo... 详细信息

滨海河口河岸带植物易受到水淹和盐复合胁迫的影响。前期研究表明水翁(Syzygium nervosum DC.)和乌墨(Syzygium cumini (L.) Skeels)具有较强的耐水淹能力，然而两种植物对水淹-盐复合胁迫的耐受性尚不清楚。本研究设置水淹、盐(350 mmol/L)及水淹-盐复合胁迫(175 mmol/L)三种胁迫处理，比较两物种对不同胁迫的生长、生理生化和盐胁迫相关离子积累的响应。结果表明：经过24 d处理，三种胁迫处理均低了两物种的生物量，提高了还原型谷胱甘肽(GSH)含量、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性。水淹胁迫下两物种的超氧阴离子(O2·-)含量和过氧化氢(H2O2)含量下降，根系钾离子(K+)含量上升，K+/Na+下降；盐胁迫下乌墨幼苗O2·-含量下降，水翁幼苗O2·-含量上升，两物种幼苗的脯氨酸含量、H2O2含量、钠离子(Na+)、氯离子(Cl-)含量上升，K+/Na+下降；水淹-盐复合胁迫下两物种的O2·-、Na+、Cl-含量上升，K+/Na+下降。此外，与水淹相比，水淹-盐复合胁迫降低了两物种的生物量，提升了两物种的O2·-、Na+、Cl-含量。与水翁相比，乌墨幼苗在盐、水淹-盐复合胁迫下有较高的生物量、脯氨酸含量、GR活性和K+/Na+，以及较低的H2O2、Na+和Cl-含量，具有更强的盐、水淹-盐复合胁迫耐受能力。该研究结果可为滨海河口河岸带湿地植被恢复与重建提供理论依据。

关键词：水翁水淹水淹-盐复合胁迫乌墨盐胁迫

基于逐层试验设计的多维不确定参数对水资源配置结果的影响研究

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中国农村水利水电 2024年

作者：朱艳翔蔡昊叶长青贲月海南省农林环境过程与生态调控重点实验室(海南大学) 海南省热带生态环境修复工程研究中心(海南大学) 海南大学生态与环境学院海军工程大学

不确定参数对水资源配置结果有着重要影响，相关研究较少定量评估不确定参数输入带来的系统响应情况变化。本文以区间数表示水资源配置涉及的不确定参数，构建了含多维不确定参数的不精确两阶段随机规划模型，然后采用逐层试验设计方法... 详细信息

不确定参数对水资源配置结果有着重要影响，相关研究较少定量评估不确定参数输入带来的系统响应情况变化。本文以区间数表示水资源配置涉及的不确定参数，构建了含多维不确定参数的不精确两阶段随机规划模型，然后采用逐层试验设计方法，量化不确定参数对目标值、配置决策等配置结果关键边界特征（上界、中值、下界）的主效应、交互效应和贡献率，最后以南渡江流域为实例验证本方法的实用性。结果表明，在规划年2030年，南渡江流域管理者可以按照预先定义的供水目标上限供水，预期供水总收益为[213.11，305.89]亿元。逐层试验设计能够定量分析多维不确定参数对配置结果的影响，中游、下游的农业和市政供水效益系数对供水总效益下界、中值、上界的贡献率可达60%以上，中游农业供水效益系数变化造成的供水总收益变化最大，对供水总效益的下界、中值、上界的主效应分别为44.22、48.28、43.01；P=95%特别枯水年来水量对总缺水量下界、中值、上界的贡献率可达50%以上，其主效应分别为-11.04、-22.30、-24.12，其变化造成的总缺水量变化最大；供水总效益或总缺水量下界、中值和上界的主要影响参数类型一致，但是不同界限上贡献率值不同，且交互效应影响很低。研究结果可为南渡江流域水资源配置方案制定和水安全保障分析提供科学依据。

关键词：逐层试验设计多维不确定参数不精确两阶段随机规划水资源配置

水淹-盐胁迫对两耐淹树种生理生态及Na^(+)、K^(+)和Cl^(-)离子积累的影响

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植物科学学报 2024年第3期42卷 377-386页

作者：陈柏燊苗灵凤杨帆海南省农林环境过程与生态调控重点实验室海南省热带生态环境修复工程研究中心海南大学生态与环境学院海口570228 海南大学植物保护学院海口570228

滨海河口河岸带植物易受到水淹和盐复合胁迫的影响。前期研究表明水翁(Syzygium nervosum A.Cunn.ex DC.)和乌墨(Syzygium cumini(L.)Skeels)具有较强的耐水淹能力,然而两种植物对水淹-盐复合胁迫的耐受性尚不清楚。本研究设置水淹、盐(... 详细信息

滨海河口河岸带植物易受到水淹和盐复合胁迫的影响。前期研究表明水翁(Syzygium nervosum A.Cunn.ex DC.)和乌墨(Syzygium cumini(L.)Skeels)具有较强的耐水淹能力,然而两种植物对水淹-盐复合胁迫的耐受性尚不清楚。本研究设置水淹、盐(350 mmol/L)及水淹-盐(175 mmol/L)复合胁迫3种胁迫处理,比较两物种对不同胁迫的生长、生理生化和盐胁迫相关离子积累的响应。结果显示,经过24 d处理,3种胁迫处理均低了两物种的生物量,提高了还原型谷胱甘肽(GSH)含量、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性。水淹胁迫下两物种的超氧阴离子(O_(2)^(·-))和过氧化氢(H_(2)O_(2))含量下降,根系K^(+)含量上升,K^(+)/Na^(+)下降;盐胁迫下乌墨幼苗O_(2)^(·-)含量下降,水翁幼苗O_(2)^(·-)含量上升,两物种幼苗的脯氨酸含量、H_(2)O_(2)含量、Na^(+)、Cl^(-)含量上升,K^(+)/Na^(+)下降;水淹-盐复合胁迫下两物种的O_(2)^(·-)、Na^(+)、Cl^(-)含量上升,K^(+)/Na^(+)下降。此外,与水淹相比,水淹-盐复合胁迫降低了两物种的生物量,提升了两物种的O_(2)^(·-)、Na^(+)、Cl^(-)含量。与水翁相比,乌墨幼苗在盐、水淹-盐复合胁迫下有较高的生物量、脯氨酸含量、GR活性和K^(+)/Na^(+),以及较低的H_(2)O_(2)、Na^(+)和Cl^(-)含量,具有更强的盐、水淹-盐复合胁迫耐受能力。

关键词：水淹-盐复合胁迫水翁水淹乌墨盐胁迫

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万泉河流域表层水体和沉积物中微塑料的污染特征

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海洋环境科学 2024年第2期43卷 282-291页

作者：杨涵沈家顺李其沛赵洪伟海南大学海南省农林环境过程与生态调控重点实验室海南海口570228 海南大学海南省热带生态环境修复工程研究中心海南海口570228 海南大学海口市环境毒理学重点实验室海南海口570228 海南大学生态与环境学院海南海口570228

新污染物微塑料(microplastics, MPs)已对全球水生生态系统的稳定性构成潜在的威胁。本研究基于海南岛万泉河流域的10份表层水体样品和9份沉积物样品,分析了万泉河流域不同环境介质中微塑料污染特征。结果表明:万泉河表层水体中微塑料... 详细信息

新污染物微塑料(microplastics, MPs)已对全球水生生态系统的稳定性构成潜在的威胁。本研究基于海南岛万泉河流域的10份表层水体样品和9份沉积物样品,分析了万泉河流域不同环境介质中微塑料污染特征。结果表明:万泉河表层水体中微塑料丰度为0~1.7个/L,而沉积物中微塑料丰度为0~14.8个/kg。万泉河微塑料丰度分布总体趋势是从上游到下游乃至河口地区逐步升高,在支流汇合处突然增高。水体中小粒径微塑料(0.005~0.5 mm)的占比要高于沉积物中的占比,水体中微塑料以绿色为主,而沉积物样品以蓝色为主。水体及沉积物微塑料形状均以纤维状占比最高。赛璐玢(cellophane)是水体和沉积物中鉴定出的微塑料样品的最主要塑料聚合物类型。另外,水体中检测出了少量聚丙烯腈(PAN)以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等塑料聚合物,而沉积物中检测出了聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺(PA)等塑料聚合物。研究表明,万泉河流域内的微塑料来源主要以农村生活污水、生活垃圾及渔业废弃物为主。万泉河的微塑料丰度相较于其他主要外河流水域总体偏低,但仍受到不同程度人类活动的影响。本研究可为热区外河流环境微塑料等新污染物监测和风险评估提供科学依据。

关键词：微塑料外河流表层水体沉积物新污染物监测

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