从土地利用视角切入,首先对龙门山过渡带的生态服务功能重要性与生态脆弱性进行了综合评价,采用自然断点法将生态服务功能重要性与脆弱性计算值进行分级,以此为基础结合研究区现状已划定生态保护区,划分生态综合评价等级为V级的区域为规划约束情景下土地利用限制转换区,划分生态综合评价等级为Ⅳ级、Ⅴ级的区域为生态保护情景下土地利用限制转换区.设置自然发展情景研究区土地利用规律保持2010-2015年不变,规划约束情景在自然发展情景基础上将耕地、林地与水域、草地向建设用地转化的概率分别降低30％、20％与10％,生态保护情景在自然发展情景基础上将耕地向建设用地转化概率降低30％并补充于耕地向林地转化之上,将林地、草地向建设用地转化的概率降低50％.基于多情景土地利用模拟结果,提取待权衡用地斑块,划定生态综合评价结果V级、坡度25°、地方林线海拔3500m为判定阈值,结合现状地类、主体功能区划定等因素进行多重逻辑判定,将多情景模拟结果进行集成,权衡判定后的集成方案既能很好地保护生态环境,又能较好兼顾研究区经济发展.

为获得四川盆地及其邻区地壳和上地幔精细结构,并据此对该区域整体构造运动初步进行动力学解释,本研究采用接收函数、线性反演与H-kappa扫描相结合的方法,获得以下结论:研究区域地壳厚度东西向差异巨大,其厚度差高达29 km.四川盆地地表具有较厚沉积层,属于刚性块体.龙门山南段与四川盆地交接地区存在某些区域的波速比较高,推测这些地区可能存在地幔物质上涌导致地壳中铁镁质成分增加.松潘-甘孜地块的地壳厚度存在58～65km的横向变化,中下地壳存在梯形低速层,可能由于青藏高原向东俯冲过程中遭遇四川盆地刚性块体的阻挡而引起该地块的挤压变形,该区域具有较高的波速比,综合分析推测其可能存在区域性的部分熔融.

为揭示古菌在五大连池火山区的生态格局,运用Illumina Miseq高通量测序技术与系统发育分析法,解析五大连池火山喷发沉积物中古菌的群落组成和分布规律.研究发现,五大连池火山区沉积泥中的古菌类群主要包含奇古菌门(Thaumarchaeota)、广古菌门(Euryarchaeota)和泉古菌门(Crenarchaeota),其中奇古菌门丰度最高,主要包括SAGMCG-1与Thaumarchaeota Incertae Sedis两大类群;广古菌门主要包括甲烷微菌纲(Methanomicrobia)、甲烷杆菌纲(Methanobacteria)、盐杆菌纲(Halobacteria)、热原体纲(Thermoplasmata)和甲烷球菌纲(Methanococci),其中甲烷微菌纲是优势种群,下分7目13科23属,多样性丰富;泉古菌门主要为热变形菌纲(Thermoprotei)与Soil Crenarchaeotic Group (SCG).从古菌进化角度,泉古菌门与奇古菌门进化关系较近,二者与广古菌门距离较远.从沉积环境角度,火烧山与药泉山、焦得布山与龙门山沉积泥带古菌种群结构具有一定的相似性,其余泥带间均存在不同程度的差异性.因此,五大连池火山沉积环境中含有丰富的古菌资源,存在大量潜在新种,古菌多样性异于报道较多的陆地及海底沉积环境;结果可为今后挖掘功能性种质资源及探讨古菌群落在火山环境中的生态规律奠定科学基础.

土壤保持是生态系统通过其结构与过程减少由于降水所导致的土壤侵蚀的作用,是生态系统重要调节服务之一.四川省位于长江上游,是我国重要的生态安全屏障区域,对其生态系统土壤保持功能的保护和土壤侵蚀的控制是维持长江中下游生态安全的重要保障.研究采用通用土壤流失方程(USLE)和统计学方法,对四川省生态系统土壤保持功能的空间特征以及影响因素展开分析,结果表明:(1)2015年,四川省生态系统土壤保持总量为199.01亿t,平均土壤保持强度约409.43 t hm-2 a-1,森林和灌丛生态系统是土壤保持功能的主体,农田生态系统仍发挥了相当数量的土壤保持作用,但农业活动中需注意采取水土保持措施;(2)空间上,土壤保持功能较强的区域主要位于地形起伏明显的盆周山地区(包括龙门山、邛崃山、大凉山和米仓山等),以巴中市、雅安市、达州市、广元市、攀枝花市、乐山市等地的平均土壤保持强度较高,以凉山州、阿坝州、甘孜州、雅安市、巴中市、达州市等地的土壤保持极重要区分布较广;(3)自然因素中,气候和地形是影响研究区生态系统土壤保持空间格局的主要因素,土壤因素在区域尺度上也表现出一定的影响,植被因素则可能在局域尺度上发挥作用.研究从土壤保持功能角度揭示了保障生态安全的重要区域,研究结果可为四川省的生态保护和侵蚀控制提供科学指导.

地震滑坡是大陆山区常见的次生地质灾害,会带来植被损毁、土壤破坏、生物栖息地破碎化等一系列生态问题.已有不少学者对地震滑坡迹地的植物群落特征和土壤性质进行调查研究,但对其恢复效果的综合评价鲜有报道.以龙门山东坡的地震滑坡迹地为研究对象,通过调查分析不同恢复方式下的植物群落特征和土壤性质,并基于模糊数学模型,结合主成分分析,定量地综合评价地震滑坡迹地恢复十年的植物群落与土壤恢复效果.结果 表明:(1)地震滑坡迹地的乔木层平均高度和胸径显著小于未受损区(P＜0.05),灌木层平均基径和草本层α多样性与未受损区无显著差异(P＞0.05),人工恢复与自然恢复的灌草层α多样性均无显著性差异(P＞0.05);(2)地震滑坡迹地的土壤容重显著大于未受损区(P＜0.05),孔隙度和碱解氮含量显著小于未受损区(P＜0.05),土壤微生物生物量碳氮以及脱氢酶、蛋白酶、脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性小于未受损区;(3)地震滑坡迹地的植物群落特征与土壤性质综合得分小于邻近未受损区,人工恢复滑坡迹地的综合得分小于自然恢复;(4)与自然恢复相比,水平阶整地滑坡迹地的综合恢复率小于0,栽植不同树种对其恢复率无显著影响(P＞0.05);穴状整地后,栽植刺槐(Robinia pseudoacacia)滑坡迹地的综合恢复率大于0,且显著高于栽植柳杉(Cryptomeria fortunei)的滑坡迹地(P＜0.05);进行穴状整地的综合恢复率显著高于水平阶整地的滑坡迹地(P＜0.05).龙门山东坡地震滑坡迹地恢复十年,其植物群落与土壤还未恢复到未受损区水平,通过穴状整地并栽植适宜树种可在一定程度上提高其恢复率.

[目的]对入侵性杂草皱匕果芥在我国的适生区进行预测,为入侵风险评估和损失预测提供数据支撑,同时为控制预案制定提供科学依据.[方法]先用ENMTools和SPSS分别对分布数据和环境变量进行筛选,再调用R程序包Kuenm校准MaxEnt模型确定最优参数设置,然后使用MaxEnt和ArcMap对皱匕果芥在中国的适生区进行预测,并将已公布的进境粮食指定监管场地、进口粮食加工企业地理位置与皱匕果芥在中国的适生区进行匹配分析.[结果]最冷月份最低温度、温度季节变化标准差和最冷季度降水量是对MaxEnt模型拟合重要性排名前3位的环境变量,最冷月份最低温度可能是影响皱匕果芥发生分布的最重要的自然因素;皱匕果芥在中国的中度适生区占中国陆地总面积的15.13％,主要集中在秦岭-淮河以南、龙门山-大凉山以东的亚热带季风气候区域;高度适生区占中国陆地总面积的1.67％,主要形成川渝、湖北-湖南和长三角3个中心.在皱匕果芥的中、高度适生区分布有901个进口粮食加工企业和57个进境粮食指定监管场地.[结论]皱匕果芥的中、高度适生区内存在我国粮棉等作物的重要产区,一旦该杂草大面积发生,将给我国粮棉等作物种植造成非常不利的影响.进口粮食的国际贸易是皱匕果芥入侵中国的主要途径,应当加强对进口粮食接卸、运输、加工等高风险区域和环节的监管力度,并积极实施外来入侵杂草的监测和调查,确保做到早发现、早防除,防止进一步扩散和危害.