基于生态位适宜度的耕地可持续利用评价

耕地可持续利用评价是土地利用研究的重要内容.基于生态位理论,从区域耕地生态系统整体性出发,提出耕地生态元和耕地生态位的概念,并在此基础上构建了耕地可持续利用生态位适宜度评价模型( Fi模型).然后,将所构建模型应用于河南省焦作市耕地可持续利用评价之中,测度了1997～2006年期间焦作市耕地可持续利用生态位适宜度Fi值.为了便于对照分析,采用限制因子模型(NFmin-i模型)和希尔伯脱空间模型(CHi模型)进行耕地可持续利用生态位适宜度NFmin-i值和CHi值的测算.测算结果表明:(1)1997～2006年期间, Fi值总体上呈递增趋势,从1997年的0.5088增加到2006年的0.6503,表明支撑焦作市耕地可持续利用的自然、经济和社会因子总体上呈良性发展趋势,即耕地可持续利用现实生态位趋于最适生态位.(2)1997～2006年期间,Fi与CHi值各年间的变化规律一致,与NFmin-i值总体变化规律一致,表明运用Fi模型进行耕地可持续利用评价具有较强的科学性和现实性.同时,Fi值有利于从综合角度表征区域耕地总体可持续利用水平.(3)利用最适生态位解释区域耕地可持续利用评价标准,以及运用n维资源(条件)生态位与最适生态位的匹配这一基本思想进行区域耕地可持续利用评价,生态意义明确,便于依据生态位适宜度值的大小及其变化制定区域耕地利用方案和措施.     

基于生态足迹法的闽三角城市群生态安全评价

生态安全已经成为时下研究的热点问题,而生态足迹法(Ecological Footprint)是评价区域生态安全的重要方法之一。然而,目前鲜有应用改良后的生态足迹方法探讨海湾型城市群生态足迹以及生态安全状态的成果。鉴于此,论文以闽三角城市群为研究区,以NPP数据反映现实生物量,采用"国家公顷"实现产量因子区域化,测算2010—2015年的区域生态足迹、生态承载力、生态赤字以及生态压力指数,评价区域生态安全状态。结果表明:2010—2015年间,闽三角城市群的生态足迹快速增长,其中泉州与漳州增长迅速,而厦门则略有下降;区域总体生态承载力缓慢下降;城市群大部分区域呈现生态赤字且越发严重,其中厦门最为严重,泉州次之,漳州相对较轻;城市群生态压力指数持续增长,生态安全等级升高,与生态赤字情况总体相符,生态安全问题亟需解决。有助于拓展与丰富生态足迹与生态安全研究的视角与案例,并为城市群可持续发展提供科学依据和决策支撑。     

基于生态安全格局的厦漳泉地区国土空间生态保护修复区与预警点识别

厦漳泉地区是福建省开展生态保护修复的关键区域,识别、预警国土空间生态薄弱区对实施国土空间生态修复具有重要意义。研究通过MSPA、MCR等模型方法识别2000-2018年动态稳定性与连通性兼具的生态源地,提取生态廊道、生态节点等构建该地区的生态安全格局,采用FLUS模型在生态安全格局限制下模拟2030年土地利用变化,综合划分厦漳泉地区国土空间生态保护修复区并展开预警。结果表明,厦漳泉地区生态安全格局由12个生态源地,66条潜在生态廊道、13条重要生态廊道与若干生态节点等构成,生态源地主要分布在研究区西部,生态廊道为纵横交错的网状结构,部分生境较脆弱的县（区）无生态源地与廊道分布,生态节点集聚特征显著;2030年研究区耕地、林地面积呈减少趋势,建设用地面积增幅显著,建设用地向四周的耕地与林地呈环状扩张,挤压生态空间,威胁生态源地与廊道。综上,研究划分了1个生态源地保护带、2个生态修复核心区,并明确生态保护空间预警点,可为完善国土空间生态安全格局的保护与建设等提供基础信息,对开展生态保护修复协同治理、提升区域生态环境质量与人民福祉有重要意义。     

白颈长尾雉与白鹇秋冬季空间生态位比较

2008年9月-2009年2月,在江西官山国家级自然保护区对白颈长尾雉(Syrmaticus ellioti)和白鹇(Lophura nycthemera)及其栖息地生态因子进行调查,通过8个资源轴分析了2个种的多维生态位宽度、重叠及种间竞争.结果表明,白鹇和白颈长尾雉综合空间生态位宽度分别仅为0.268和0.294;白鹇的海拔和坡度空间生态位大于白颈长尾雉.而白颈长尾雉的坡向生态位宽度大于白鹇,在其他资源轴上二者接近;白颈长尾雉和白鹇的栖息地生态位相似性为0.425,竞争系数为0.584,竞争比较激烈.应加强低海拔地区植被及水源的保护,减少人为干扰.     

2001—2020年厦漳泉地区植被净初级生产力时空演变特征及其影响因素

植被净初级生产力(net primary productivity, NPP)是评价生态系统碳循环的重要指标,研究植被NPP的时空演变规律及影响因子对于制定科学合理的可持续发展战略具有实际参考意义。本研究基于土地覆被数据、气候数据(气温和降水)和MODIS平台的NPP产品,采用相关性分析、贡献度分析和土地覆被转移矩阵等结合空间分析方法,研究2001—2020年厦漳泉地区植被NPP的演变特征,定量阐述土地覆被变化和气候变化对植被NPP的影响,并对植被NPP变化驱动因子进行分析。结果表明：厦漳泉地区植被NPP年均值在938.1～1100.9 g C·m^-2·a^-1范围内波动,整体减少趋势不明显;林地的植被NPP总值(11117.40 Gg C)和增速(103.75 Gg C·a^-1)在所有土地覆被类型中最高;厦漳泉地区植被NPP与气温呈正相关,与降水呈负相关,与气温的偏相关显著性要强于降水量,且厦漳泉地区大部分地区植被NPP受非气候因素影响;不同时期不同土地覆被类型植被NPP变化的主导因素在气候变化和土地覆被变化之间转化。     

普陀山主要植物种生态位特征

利用样地调查方法,以物种重要值作为资源状态指标,应用Levins生态位宽度公式和Levins生态位重叠公式对普陀山主要植物种进行了生态位宽度和生态位重叠计算。结果表明:普陀山主要植物群落中,青冈(Cyclobalanopsis glauca)、茶(Camellia sinensis)、薹草(Carex tristachya)的生态位宽度分别在乔、灌、草本层中占有优势地位;而且,各层植物种之间有着不同程度的重叠,表现为草本层>乔木层>灌木层;总体上,各植物种的生态位重叠较小,生态位分化明显,资源利用方式分化较大;分布频度是影响植物种生态位宽度、生态位重叠大小的主要因素之一,分布频度越大,则生态位宽度越大,与其他植物种形成生态位重叠的机率也越大。     

鄱阳湖生态经济区生态经济指数评价

大力推进生态文明建设已成为全社会关注的焦点,衡量和评价区域生态经济发展状态是当前研究重点和难点。在借鉴经济增长生态指数及生态效率概念的基础上,运用层次分析法和专家咨询法,构建了包括社会发展、经济增长、生态建设、资源利用和环境保护等5个模块在内的生态经济指数评价指标体系和模型,并将其应用到鄱阳湖生态经济区。结果表明:(1)鄱阳湖生态经济区各县(市、区)生态经济指数差异明显,其中万年县的生态经济指数最高,达到55.74,在研究区中生态经济发展状态最优;瑞昌市的生态经济指数最低,只有28.65,即生态经济发展状态最差;(2)生态经济指数得分较高的经济较发达的县(市、区)在发展生态经济过程中应提高资源利用效率,加大环保力度,加强生态建设;其他地区应将经济增长的速度和质量相结合;(3)生态经济指数得分较低的县(市、区)在发展生态经济的过程中,应在保护环境的前提下,大力发展经济,提高经济发展水平和质量,并努力提高资源利用效率;(4)鄱阳湖生态经济区生态经济指数的总体得分也较低,只有38.37,处于较差水平,需从提高环境保护和资源利用水平入手。最后就生态经济指数评价体系构建方法和存在的问题进行了有益的探讨。     

福建省城镇-交通系统的景观分隔效应

近年来,我国城市及交通基础设施建设的迅猛发展对区域生态功能造成了严重影响.城镇-交通网络的不断强化和扩展加剧了区域景观的破碎化并导致多种景观功能的退化.以2007年为研究基准年,采用跨边界有效栅格评价指标,借助地理信息技术,定量评估了福建省由城镇-交通网络引发的景观分隔效应.研究结果显示,面积大小位于0-15 km2的斑块数量最多.厦门、漳州、泉州3市小于300 km2的斑块面积及斑块数量分别所占比例率均高于南平、三明和龙岩3市.福建省有效栅格计算结果显示,全省景观破碎化呈现北轻南重、西轻东重的空间分布格局.沿海地区和交通干线周边破碎化明显高于其他地区.以地市为报告单位,福建省景观破碎化的空间分布呈现由西向东的梯度格局.景观破碎化最轻微地区(龙岩市、三明市、南平市有效栅格值处于679.2-939.0 km2之间)和最严重地区(厦门市、泉州市、漳州市的有效栅格值处于197.1-336.2 km2之间)形成鲜明对比.结果还显示,福建省厦门市、泉州市、漳州市的景观破碎化水平与欧洲发达国家如荷兰、比利时等接近;西部的三明市、北部的南平市则接近美国加利福尼亚.以县(市、区)为报告单位,全省景观破碎程度的空间分布从西至东呈现三级梯度.以瑞士Glarus州跨边界有效栅格值为参照,厦门、泉州和漳州3市所辖各县(市、区)的景观破碎化程度均高于Glarus.宁德、福州、莆田3市各县(市、区)则与Glarus基本持平.南平、三明、龙岩3市各县(市、区)则好于Glarus,其中,三明市和南平市各县(市、区)跨边界有效栅格值远大于Glarus.     

生态位态势理论与扩充假说

生态位态势理论,即从个体到生物圈,无论是自然还是社会中的生物单元都具有生态和势两个方面的属性,态是指生物的状态,是过去生长发育,学习,社会经济发展以及与环境相互和积累的结果;势是指生物单元对环境的现实影响力或支配力,始能量和物质变换的速率,生产力,生物增长率,经济增长率,占据新生境的能力,生物单元态的变化一般呈“Ｓ”型曲线,而势的变化则呈“钟”型曲线,特定生态系统中某生物单元的生态位即是该生物单元     

从生态位的观点试论稻田综合利用

一生态位的研究是理论生态学的一个重要领域。Grinell(1917)将生态位定义为物种在环境中的最后分布单位,强调生态位的空间概念(space niche);Elton(1927)特别强调物种与其他种的营养关系(trophic relationship),并把生态位定义为物种在生物群落中的     

杭州湾灰鳖洋海域秋季主要游泳动物生态位与种间联结

根据2015年秋季和2017年秋季在杭州湾南岸灰鳖洋海域调查获得的渔业资源资料,运用生态位宽度、生态位重叠、聚类分析、W检验、基于2×2列联表的x~2检验,联结系数(AC)以及共同出现百分比(PC)等方法分析主要游泳动物间的生态关系。结果表明:该海域主要游泳动物共有21种,其中优势种有龙头鱼(Harpodon nehereus)和安氏白虾(Exopalaemon annandalei)2种,这两个物种的生态位宽度值占据前两位;通过对该海域主要游泳动物的生态位宽度值可将其划分为3组,分别为广生态位种、中生态位种和狭生态位种;种对间生态位重叠值介于0—0.93之间,总体差异较大,表明物种利用资源的能力具有相似性,种对间存在一定竞争性;根据方差比率和W检验得出主要游泳动物总体呈显著正关联;x~2检验显示有105个种对的联结性显著(x~2≥3.841);联结系数(AC)和共同出现百分率(PC)表明种间联结性较强,总体趋于正相关。     

百山祖常绿阔叶林优势种群的生态位

为了理解百山祖中山常绿阔叶林备优势种群在群落中的关系、地位和功能,用定量分析法,对该群落中平均重要值大于1%的13个优势种群的生态位特征进行了研究。结果表明:多脉青冈、麂角杜鹃和窄基红褐柃的生态位宽度较大,它们的Hurlbert生态位宽度(B_a)分别为0.878、0.825、0.806;而厚叶红淡比、亮叶水青冈和水丝梨的生态位宽度较小,它们的B_a分别为0.341、0.320、0.272。物种的生态位宽度与其重要值大小无关,但与其在各样方中的重要值均匀程度呈极显著的线性正相关。生态位相似性比例(C_(ih))最大的是多脉青冈与尖连蕊茶(0.832),最小的是凸脉冬青和水丝梨(0.248)。对生境需求相似而生态位宽度较小的厚叶红淡比与亮叶水青冈的C_(ih)高达0.758。同属植物多脉青冈与褐叶青冈、台湾冬青与凸脉冬青之间并不具有较大的C_(ih)值。生态位宽度较大的物种与其他物种的生态位重叠值一般较大;生态位相似性比例大的物种的生态位重叠值一般较大。多脉青冈与褐叶青冈、台湾冬青与凸脉冬青的生态位重叠值并不大。总体来看,群落优势种群之间的生态位重叠程度较低,说明该群落主要优势种群之间竞争不激烈群落稳定。该研究揭示了群落优势种群的生态位特征和结构稳定性,为生物多样性保护、群落演替和种群进化等研究提供了理论基础,也为自然保护区管理机构制定和完善保护措施提供参考依据。     

泉山森林公园两种噪鹛的数量、分布和空间生态位

2013年3月—2014年3月,对徐州泉山森林公园内的两种噪鹛(留鸟)进行了初步调查。结果表明,在公园内每小时大约可见到4只(6—7月)或10只(10月—翌年2月)黑领噪鹛Garrulax pectoralis以及1只(6—8月)或2只(12月—翌年3月)黑脸噪鹛G.perspicillatus;两种噪鹛都有集群习性,但群体大小不同,总体上看,冬季及其前后一段时期内,两种噪鹛的群体规模大于其他时期。两种噪鹛的综合生态位宽度分别是0.790和0.649,黑脸噪鹛的海拔和坡度生态位宽度显著窄于黑领噪鹛;两种噪鹛的坡向生态位重叠度为0.8667,竞争较大(0.9855);由于食性相似,两种噪鹛在同一地点的生态位重叠度随"乔木层(0.4103)-灌木层(0.6325)-草本层(0.7864)"依次增加。建议加强林下草本和灌木的培育,减少人为干扰。     

山西陵川南方红豆杉群落种间联结与生态位特征研究

基于对山西陵川县境内野生南方红豆杉群落的样地调查,采用总体相关性VR检验、Pearson相关系数、Spearman秩相关系数和生态位测度方法,在群落尺度上对南方红豆杉群落的种间联结性和生态位特征进行了研究。结果显示:(1)南方红豆杉(Taxus chinensis(Pilger)Rehd.var.mairei(Lemee et Levl.)Cheng et L.K.Fu)、荆条(Vitex negundo L.var.heterophylla(Franch.)Rehd.)、鹅耳枥(Carpinus turczaninowii Hance)、连翘(Forsythia suspensa(Thunb.)Vahl)和三裂绣线菊(Spiraea trilobata L.)的重要值和生态位宽度较大,为群落中的建群种和优势种;(2)物种间生态位重叠指数总体偏高,种间竞争较强,尤其是南方红豆杉与其他物种之间;(3)群落总体呈显著负联结,大多数种对间呈中性关联(χ23.84,P0.05);(4)群落中物种间的Pearson相关系数、Spearman秩相关系数与生态位重叠指数之间表现为极显著的正相关(P0.01),而生态位宽度与生态位重叠指数之间未表现出线性关系,即物种间的竞争关系随种间关联性的增大而增强,而与生态位宽度没有直接关系。本研究可为保护和利用本区现有野生南方红豆杉资源提供合理的理论支撑。     

台州玉环北部沿岸海域主要游泳动物生态位和种间联结性

基于2016年11月(秋季)和2017年4月(春季)在玉环北部沿岸海域渔业调查所获的数据资料,运用相对重要性指数(IRI)、生态位宽度、生态位重叠、方差比率法、X² 检验、联结系数(AC)、Jaccard指数(JI)、点相关系数(Φ)和Spearman秩相关系数等方法对主要游泳动物物种间的生态位和种间联结性进行研究.结果表明: 三疣梭子蟹的生态位宽度值最大,占绝对竞争优势;重要经济种类刀鲚与长蛸的生态位宽度值最小,处于弱势竞争地位.该海域主要游泳动物生态位重叠程度不均匀,可能是由于生活环境多样化所致.总体联结性分析表明,本海域物种之间呈不显著负关联. X²检验、AC、JI结果均与总体联结性的结果一致且物种之间趋于独立.Φ和Spearman秩相关系数的结果显示,正联结的种对多于负联结的种对,可能是由于所捕获的大个体海鳗对其他物种产生空间排斥,使得其余14个物种组成的种对间多呈现正联结所致.根据Spearman秩相关系数计算结果,采用聚类分析方法将15个物种分为5个生态种组:同一生态种组内,各物种对生境具有相似的生态适应性要求;不同生态种组的物种之间则具有不同的生活习性和不同的生态要求.     

生态位模型的基本原理及其在生物多样性保护中的应用

生态位模型是利用物种已知的分布数据和相关环境变量,根据一定的算法来推算物种的生态需求,然后将运算结果投射至不同的空间和时间中来预测物种的实际分布和潜在分布.近年来,该类模型被越来越多地应用在入侵生物学、保护生物学、全球气候变化对物种分布影响以及传染病空间传播的研究中.然而,由于生态位模型的理论基础未被深入理解,导致得出入侵物种生态位迁移等不符合实际的结论.作者从生态位与物种分布的关系、生态位模型构建的基本原理以及生态位模型和生态位的关系等方面探讨了生态位模型的理论基础.非生物的气候因素、物种间的相互作用和物种的迁移能力是影响物种分布的3个主要因素,它们在不同的空间尺度下作用于物种的分布.生态位模型是利用物种分布点所关联的环境变量来模拟物种的分布,这些分布点本身关联着该物种和其他物种间的相互作用,因此生态位模型所模拟的是现实生态位(realized niche)或潜在生态位(potential niche),而不是基础生态位(fundamental niche).Grinnell生态位和Elton生态位均在生态位模型中得到反映,这取决于环境变量类型的选择、所采用环境变量的分辨率以及物种自身的迁移能力.生态位模型在生物多样性保护中的应用主要包括物种的生态需求分析、未知物种或种群的探索和发现、自然保护区的选择和设计、物种入侵风险评价、气候变化对物种分布的影响、近缘物种生态位保守性及基于生态位分化的物种界定等方面.     

择伐强度对天然次生林乔木层6种优势种群生态位的影响

为探讨择伐强度对天然次生林乔木优势树种生态位的影响,运用定量分析方法对不同强度择伐下6种乔木优势树种[马尾松(Pinus massoniana)、木荷(Schima superba)、虎皮楠(Daphnipyllum oldhamii)、米槠(Castanopsis carlesii)、甜槠(C. eyrei)、黄瑞木(Adinandra millettii)]的生态位宽度、生态位相似性比例和生态位重叠进行了测定。结果表明：择伐干扰下,优势种群的生态位宽度随择伐强度增大呈下降趋势;除黄瑞木外,其余5种优势树种的生态位宽度均大于0.5;生态位重叠值大于0.8的种对比例,也随择伐强度增大而下降。在皆伐干扰下,优势种群的生态位宽度均小于0.5,生态位重叠值大于0.8的种对比例仅占46.7%。这说明适度择伐(弱度和中度择伐)干扰,有利于保持优势种群在群落中的较大生态位宽度和较强生态适应性。因此,合理择伐有利于中亚热带天然次生林的保护和利用,择伐强度应以弱度或中度为宜。     

生态位模型的理论基础、发展方向与挑战

生态位模型是一个以生态位理论为基础的新兴研究领域.它通过采集研究对象的已知分布点及其相关的环境数据组成训练样本,利用数理统计或机器学习理论分析数据,构建特征函数表示物种在生态位空间的实际生态位.以生态位模型预测物种潜在分布地或计算物种间的生态位重叠等研究,在生态学、生物地理学和进化生物学研究中显得越来越重要.本文从生态位概念出发,详细解析了生态位模型的理论基础、相关的焦点争论、使用时的注意点以及可能的发展方向与面临的挑战,指出模型中要考虑人类活动对物种生态位的影响.希望本文所探讨的本领域最新的争论焦点能引起相关学者的关注与深入思考.     

基于种群分布地形格局的两种水青冈生态位比较研究

提出了根据不同植物种在地形梯度上的分布格局测度和比较其生态位的思路.将地形分解为海拔、坡向、坡位和坡度4个属性指标,作为多维生态位空间的环境梯度轴.根据对三峡大老岭地区米心水青冈(Fagusengleriana)和亮叶水青冈(F.lucida)群落样方及其地形因子调查,分析了两个种的多维生态位宽度及种间的生态位重叠.结果1)大老岭米心水青冈种群的生态位宽度总体上大于亮叶水青冈.亮叶水青冈在坡向梯度上的生态位较宽;米心水青冈在海拔、坡位和坡度梯度上的生态位较宽;2)两个种在海拔、坡向、坡位和坡度梯度上的生态位重叠度分别为0.259、0.831、0.670、0.676,其总体重叠度为0.087;3)亮叶水青冈和米心水青冈分布的海拔范围分别为1300～2000m和1450～2600m.米心水青冈主要分布于NW80°～NE80°之间的阴坡和半阴坡;亮叶水青冈集中于NW20°～SW10°和NE20°～SE10°的半阴半阳坡.亮叶水青冈不见于沟谷底部,其重要值随坡位上升而增大;而米心水青冈在湿润稳定的中、下坡位重要值最高.米心水青冈适应的坡度范围很宽,主要在20°～40°;而亮叶水青冈集中在35°～45°的坡度范围.上述结果表明在景观尺度上,采用地形因子表征植物多维生态位空间的梯度特征是一个有效而可行的途径,能够很好地反映两种植物生态位的差异.最后讨论了不同尺度上生态位测度的相互验证问题.     

乡村复合生态系统中村庄的社会经济生态位研究

为研究村庄社会经济子系统在乡村社会生态网络中的地位等级与未来发展潜力,提出社会经济生态位的概念,并以生态位的"态""势"理论为基础,利用主成分分析法、引力模型结构与社会网络分析方法对厦门岛外260个行政村的社会经济生态位进行计算。研究发现:(1)村庄社会经济生态位的"态"值分布具有不均衡性,厦门岛外村庄"态"值得分较高的村庄多聚集于厦门岛外南部与同安工业区。(2)村庄社会经济生态位的"势"值高低受地理空间与资源禀赋共同作用,厦门岛外"势"值得分较高的村庄集中在自身发展条件优越且地理位置处于区域核心位置的同安工业区与靠近厦门岛的集美大学城区。(3)相比自然子系统,乡村社会经济子系统更强调村庄之间的互动性,社会经济生态位得分中4个行政区村庄平均得分由高到低依次为集美区>同安区=翔安区>海沧区。研究为乡村复合生态系统的生态位研究提供了新的研究视角与方法,与传统生态位的计算方法相比更加强调村庄在实际发展中的互动性与带动作用,可以为村庄发展规划与居民福祉研究提供科学基础与理论依据。