GAM模型和BRT模型在长江口鱼类群落多样性预测中的比较

长江口为西太平洋最大的河口,评估其鱼类群落多样性分布能够为长江口生态系统的修复和管理提供科学依据.本研究基于2012—2014年长江口渔业监测数据,分别使用GAM模型和BRT模型建立各站点水域鱼类群落多样性指数与环境和时空因子之间的关系.结合线性回归方程,采用交叉验证的方式对模型的预测能力和拟合效果进行评价,并绘制了2014年长江口鱼类群落多样性指数和丰富度指数的空间分布图.结果表明: 盐度、pH和叶绿素a对多样性指数贡献最高,pH、溶解氧和叶绿素a是对丰富度指数贡献率最高的环境因子.BRT模型对于多样性指数和丰富度指数的拟合和预测结果均优于GAM模型.空间分布预测显示,相较于GAM模型,BRT模型能够对长江口小面积水域间的鱼类群落多样性作更好的区分,河口外侧水域的鱼类群落多样性明显高于河口内侧水域,而北支水域的多样性高于南支水域.     

中国环境管理分区:方法与方案

我国生态环境可持续性及其影响因素的区域差异显著,各地区环境管理面临的主要挑战和需要优先解决的生态环境问题不同。进行环境管理分区,根据各地区生态环境特征及其影响因素的差异性,制定有针对性的环境管理政策,将有效促进我国区域生态环境的整体优化。采取定性和定量分析相结合的方法进行我国环境管理分区。首先,在我国3大自然区的基础上,根据我国的自然地理格局和已有的相关区划成果,把我国划分为4个环境管理大区,包括:南部季风区、北部季风区、西北干旱区和青藏高寒区。其次,通过建立的包含13个指标的环境管理分区指标体系,采用一维化欧式距离法分析各环境管理大区下相邻省级行政区环境特征的相似性,把环境特征相似性大的相邻地区划分到同一分区,得到以省级行政区为基本单元的我国环境管理分区方案。然后,结合地区间历史渊源和区域未来发展趋势分析,对基于相似性分析的初步分区方案进行调整,把我国划分为8个以省级行政区为基本单元环境管理区。最后,根据相关调整原则和方法,对以省级行政区为基本单元的分区方案的边界线进行调整,得到以地级行政区为基本单元的分区方案,把我国划分为东北地区、华北平原区、华北山地与高原区、东南沿海地区、长江流域中游地区、西南地区、西北干旱区和青藏高寒区8个环境管理区。     

基于模糊c-均值聚类法的绿洲农田精确管理分区研究

以新疆绿洲棉区为研究对象,将176个土壤耕层属性数据作为变量进行精确管理分区研究.模糊c-均值聚类法被用来进行分区,采用c-φ多次组合法来确定适宜的模糊控制参数.研究区最佳分区数为4,模糊指数为1.5,平均混乱度指数为0.17,不同模糊类别交叠程度小,地理空间上土壤的隶属关系相对明确.为了评价分区结果的合理性,对各管理分区土壤数据进行常规性统计,并用LSR法进行各分区间差异显著性检验,结果表明:各管理分区土壤属性的变异系数都较分区前全研究区有所减小,分区间土壤属性差异显著.通过选取适宜的模糊控制参数,模糊c-均值聚类法可以较好地进行管理分区划分,分区结果可以作为变量施肥的单独作业单元进行耕作管理.     

基于Holdridge和CCA分析的中国生态地理分区的比较

在前人工作基础上,对中国自然地理要素与生态地理区域的关系进行了综合分析,采用全国地形、土壤、气候、植被及遥感植被指数等数据,综合分析中国范围生态地理区域的分异规律,制订了生态地理分区的初步方案,并建立了相应的地理信息系统.基于Holdridge模型和CCA分析划分中国生态地理分区,建立了分区的指标体系,得到中国生态分区的大致界线,初步总结了各生态地理分区的地形、植被、气候等综合自然地理特征,完成对中国区域生态地理分区的划分.基于CCA分析的生态地理的分区,不仅结合自然区划和生态地理两种方法,而且加入了生态群落和遥感数据的综合应用.结果显示,由于受到模型适用性及数据误差的原因,基于CCA分析的结果比Holdridge模型的结果更合理一些.     

基于生态系统服务的浙江省水生态环境分区分类管控

水环境综合管理被普遍认为是促进流域可持续发展的基本手段。生态系统服务是生态系统对人类福祉和生存的直接和间接贡献,是维持与影响流域水生态环境的重要因素。随着流域空间管控日益受到重视,基于生态特征的"分区分类"管控已成为流域精细化管理的重要内容。论文基于生态系统服务功能与水质关联性,采用典型对应分析(CCA)选取了土壤类型、土地利用、归一化植被指数和人口密度等4种生态特征作为水生态功能分区指标。结合流域生态特征、汇水区域和行政管理单元的空间分布,通过聚类分析及空间叠置法,将浙江省划分了10个水生态功能区和510个水环境控制单元。采用当量因子法对各控制单元的生态系统服务价值进行系统评估。结果表明2015年浙江省生态系统服务总价值为5123.7亿元,其中控制单元的生态系统服务价值范围为59.8—136.5亿元。利用K-means聚类方法得到了4类生态服务簇,并探讨了各类生态服务簇的服务类型、空间分布特征以及与各单元水质的关系。研究结果表明,Ⅰ类簇主要分布在西部及西南部的山地丘陵区,其面积占了全省面积的52.68%;Ⅱ类簇的占地面积最小但水域面积相对较高,主要覆盖千岛湖和钱塘江河口;Ⅲ类簇分布相...     

长江口南支、北支、北港及口外水域浮游动物群聚相似性

依据2009—2010年春、秋季在长江口南支、北支、北港以及口外水域的海洋综合调查资料,基于聚类、排序等多元分析方法,对长江口不同水域的浮游动物群聚进行相似性分析。春季,长江口水域的浮游动物群聚在40%相似性程度上可以明显分为口外和口内两组,分别记为Ⅰ、Ⅱ组。位于口外水域的I组受外海水团和长江径流的影响,浮游动物以近海种、沿岸种和河口种为主,如中华哲水蚤(Calanus sinicus,35.30ind/m~3)、真刺唇角水蚤(Labidocera euchaeta,34.59 ind/m~3)、虫肢歪水蚤(Tortanus vermiculus,42.46 ind/m~3)。位于长江口内的Ⅱ组可以进一步分为Ⅱ-1、Ⅱ-2和Ⅱ-3三个组。受长江径流的影响,口内水域的的浮游动物群聚以河口种为主,主要优势种为中华华哲水蚤(Sinocalanus sinensis)。秋季,长江口水域可明显分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ4个组,由于外海势力和长江径流都增大,导致不同水域的水环境差异更大,浮游动物群聚的差异也相对增大。其中,Ⅲ组(北港水域)以河口种为主,主要种类为虫肢歪水蚤,丰度为3.08个/m~3;Ⅳ组(北支水域)因受长江径流影响较小,盐度较高,以沿岸种为主,主要种类为针刺拟哲水蚤(Euconchoecia aculeata),丰度为4.97个/m~3;Ⅴ组(口外水域)受外海水团和台湾暖流的影响,以外海种和近海种为主,外海种主要有亚强次真哲水蚤(Subeucalanus subcrassus)等,近海种主要有中华哲水蚤等;受长江径流的强烈影响,Ⅵ组(南支水域)以淡水种为主,主要种类为汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorrii),其优势度高达0.93,是该水域的关键种。可以看出,盐度和水团是导致长江口浮游动物群聚在不同水域产生差异的主要因素。     

中国中东部平原亚热带湿润区湖泊营养物生态分区

湖泊营养物生态分区是实现湖泊分区控制的前提和基础。以中国中东部平原亚热带湿润区为案例区,根据区域特点,从自然地理要素、生态系统和人类活动三方面建立指标体系,对各指标进行归一化得到各指标数据的分值;采用AHP方法确定各指标的权重值,结合各指标分值计算栅格尺度上湖泊营养物生态分区综合评价分值;根据研究区域DEM数据划分小流域,将栅格尺度的湖泊营养物生态分区综合评价分值投影到小流域尺度上,采用双约束空间聚类算法对小流域尺度上湖泊营养物生态分区评价分值进行聚类得到湖泊营养物生态分区结果。结果表明:(1)AHP可以用来确定复杂指标体系中各指标的权重,适合用于确定湖泊营养物生态分区指标体系中各指标的权重;(2)采用双约束空间聚类进行湖泊营养物生态分区,保证了分区结果在空间上的连续性和评价分值上的接近性;(3)根据自然地理条件、土地利用和人类活动强度的不同,可以将中东部平原亚热带湿润区划分为长江中下游平原湖区、湘赣平原丘陵湖区、湘渝山地湖区、四川盆地湖区、川西—大巴山山地湖区5个营养物生态区。     

长江口及邻近海域富营养化指标响应变量参照状态的确定

对长江口富营养化指标中的响应变量进行了筛选,并在长江口分区的基础上,运用参照点或观测点指标频数分布曲线法,对1992年-2010年的数据进行分析,确定了长江口外海区和舟山海区富营养化指标中响应变量的参照状态.选择叶绿素a和底层溶解氧作为响应指标的必选指标,浮游植物密度和CODMn作为辅助指标.经分析,长江口口外海区叶绿素a、浮游植物密度、CODMn和底层溶解氧的春夏秋3个季节的参照状态分别为0.87mg,/m3,17.44× 103个/L,0.42mg/L,8.36mg/L;1.88mg/m3,25.96×103个/L,0.56mg/L,4.22mg/L;0.84mg/m3,12.10×103个/L,0.46mg/L,6.95mg/L;舟山海区叶绿素a、浮游植物密度、CODMn和溶解氧的春夏秋3个季节的参照状态分别为0.73mg/m3,6.77×103个/L,0.51 mg/L,8.75mg/L;1.00mg/m3,9.72×103个/L,0.37mg/L,5.94mg/L;0.78mg/m3,4.59×103个/L,0.55mg/L,7.40mg/L.本研究确定的参照状态值能较为客观的反映该海域的富营养化参照状态,且不同分区,不同季节间的指标的参照状态亦存在着显著的差异.     

山东植物区系分区研究

根据植物区系分区的原则和方法 ,提出了山东植物区系分区的方案 ,并论述了山东各植物小区的区系特征 ,对各植物小区间的种丰富度和相似性系数、植被类型、地理成分等方面的差异作了较为详细的探讨     

古尔班通古特沙漠南部植物多样性的区域差异

植物多样性分布受环境影响,具有尺度依赖性,研究不同区域植物多样性的差异和分布规律有助于剖析群落多样性的整体形成和变化原因,进而为实施有效的保护和利用提供科学依据。以古尔班通古特沙漠植物多样性集中分布的南部为研究区,沿经向方向划分3条样带(绿洲边缘样带、克拉玛依至吉木萨尔的沙漠公路样带以及距离二者之间的沙漠腹地样带),同时根据沙垄高度、走向和生境差异将研究区划分为5个分区,对比研究各样带、各分区的α、β多样性特征及物种共性和差异性。结果表明:3条样带的α多样性变化为绿洲边缘样带沙漠公路样带沙漠腹地样带。随经度的增加,各样带的物种相似性和替代性特征表现相似的变化趋势。物种分析发现沙漠公路样带内短命植物分布较多,绿洲边缘样带以多年生草本和灌木群落为主,而沙漠腹地样带介于二者之间。各分区间的物种组成存在一定差异。沙漠西部、东部、莫索湾垦区附近、沙漠腹地等分区物种丰富度均较高,而古玛纳斯湖区的植物丰富度较低,与其余4个分区间的物种相似性小,相互替代性较强。总结认为古尔班通古特沙漠南部各分区间植物多样性受地史过程的影响较大,而样带间植物多样性受土壤质地、降水量等环境因素影响较大;沙漠东部似是整个南部沙漠的物种扩散中心。     

长江口及邻近海域富营养化指标原因变量参照状态的确定

河口区参照状态的确定是营养盐基准制定的核心步骤.采用参照点或观测点指标频数分布曲线法,利用长江口及邻近海域1992-2010年的调查数据,针对长江口外海区及舟山海区富营养化指标的原因变量,即无机氮和活性磷酸盐,进行参照状态值的确定.经分析,长江口外海区无机氮各季节参照状态可确定如下:春季为0.317mg/L、夏季为0.273 mg/L、秋季为0.211mg/L,活性磷酸盐各季节参照状态:春季为0.014mg/L、夏季为0.009 mg/L、秋季为0.018 mg/L;舟山海区无机氮各季节参照状态确定如下:春季为0.372mg/L、夏季为0.273 mg/L、秋季为0.441 mg/L,活性磷酸盐各季节参照状态:春季为0.020mg/L、夏季为0.018 mg/L、秋季为0.029 mg/L.     

我国近海赤潮多发区域及其生态学特征

根据有关的研究资料,分析我国近海赤潮多发区分布、主要赤潮生物种类、环境状况及赤潮发生生态学特点.结果表明,我国辽东湾、渤海湾、莱州湾、大连湾、长江口、舟山海域、杭州湾、厦门湾、柘林湾、大鹏湾、珠江口等为赤潮多发区.引发赤潮的因素较多,它与气象、水动力、营养盐及生物环境的变化密切相关,人类活动(如海水养殖、陆源污水排放等)影响加剧近海富营养化是引发赤潮的重要因素;但富营养化并非发生赤潮的唯一条件,低营养海区也可能发生赤潮.目前对诱发赤潮的关键因子及赤潮发生机理,应加强定点长期监测和开展深入研究.     

Temporal Occurrence and Spatial Distribution of Red Tide Events in China's Coastal Waters

Between the years 1933–2001, 460 red tide events were found in China's coastal water. The scope of red tide occurrence has extended over all the coastal provinces of China, and the three major areas with high red tide frequency are the Bohai sea, the sea area near the Shengsi Archipelago and Huaniaoshan Island on the outer side of the Changjiang River estuary and the Hangzhou Bay, and the coastal waters on the east side of the Zhujiang River estuary from Hong Kong to East Guangdong. In the past 20 years, the frequency of red tides has been tending upwards. The years of 1988–1990 and 1998–2001 saw the most serious red tides along China's coastal waters, with the latter period as the peak. The average area of a single red tide, i.e., the scale of red tides, is expanding every year, and in 2001 rose to about 500 km². Every year, China's red tides occur from south to north, with those in the South China Sea occurring from March to May, those in the East China Sea from April to August and those in the Bohai and Huanghai Seas from May to September.     

A Numerical Study on the Floristics of the Zhoushan Archipelago

The Zhoushan Archipelago, one of the famous fishing grounds in China, is lo cated in the northern part of the Donghai Sea, at the mouth of the Hangzhou Bay (Fig. 1). The flora of the archipelago was botanically little known. After 1972, several botanical ex plorations to the archipelago were conducted by Qiu L.-Q. of the Shanghai Museum of Natu ral History, and nearly one thousand numbers of plant specimens were collected. From these specimens, we have identified about 500 species of seed plants. The present paper deals with a numerical taxonomic study of the floristic affinities of seed plants of the Zhoushan Archipelago by means of both cluster and principal component analyses (PCA). The total distribution realm of the Zhoushan floristic elements is divided into 18 regions, which were used as Operational Taxonomic Units (OTU). The 348 native species and infrasp ecific taxa (see Appendix 1, excluding cultivated plants, ruderals and exotics) of seed plants were used as characters of the OTUs, A normal cluster analysis using UPGMA gave rise to phenogram (Fig. 1). The phenogram provides a great amount of information regarding the floristic affinities between Zhoushan and the other regions. In the PCA, method of inverse analysis was used and has brought forth two diagrams of dimensional program (Fig. 2a,b). These diagrams give some hints of the distributional trends of geographical elements and floristic affinities. The result of the above analyses shows that the floristics of the Zhoushan Archipelago is the most closely related to those of its neibouring regions, for instance, Zhejiang mainland, Jiangsu and some other regions of eastern China. Though rich in island elements, the archipelago has almost no endemic species. The short distance between the archipelago and the mainland, which has favored mutual exchange of plants, and the severe destruction of the original forest vegetation, may account for this phenomenon. The floristic similarities between Zhoushan and Taiwan of China and between the archipelago and Japan are not so remarkable. This may be due to both the climatical difference and geographical barriers existing between these floristic regions. Yet the presence of a number of linking plants confined to these floras, such as Rhaphiolepis integerrima, Anodendron salicifolium, and Eurya japonica, etc., suggests that these regions should be considered as being of the common tertiary origin. The mountain forest flora of Zhoushan is more closely related to those of southern regions than to those of northern regions of China, From the point of view of floristic regionalization, it is appropriate to consider the flora of the Zhoushan Archipelago as a part of the northern subregion of the mid-subtropical region.     

2006年冬季长江口海域表层沉积物中甲藻孢囊的分类学研究

于2006年12月23日至2007年2月3日,采集长江口海域(121° ～127°E, 30°～32.5°N)19个站位0～10cm的底泥样品,根据孢囊的形态特征共鉴定出分属5大类的27种甲藻孢囊类型.其中自养型孢囊10种,异养型孢囊17种,9种为国内首次报道,它们是Scrippsiella sp.、Scrippsiella crystallina、Pentapharsodinium tyrrhenicum、Scrippsiella sp.1、Scrippsiella sp.2、Cochlodinium sp.cf.Geminatum、 P.sp.1、P.sp.2 和Gotoius abei,并发现了Alexandrium tamarense/A.catenella complex、 A.minutum/A.affine complex两种有毒种,Polykrikos kofoidii、Gonyaulax spinifera complex (Spiniferites mirabilis*)和Gonyaulax spinifera complex (Spiniferites cf.ramosus*)3种有害种.各站位孢囊物种数在1～15种之间,M4-13和N11-4最低,O7-6最高,且种类组成上基本以异养型甲藻孢囊为主.在长江口、苏北、杭州湾、舟山海域、外海海域分别鉴定出15、15、12、15、13种甲藻孢囊类型.对每种孢囊的分类学特征和分布情况进行了详细的描述,丰富了长江口海域甲藻孢囊种类记录,对研究该海区的甲藻群落结构及其目标赤潮生物的种群动力学具有重要意义.     

东海近海海域营养盐分布特征及其与赤潮发生关系的初步研究

根据2002年4月25日～5月2日的调查数据,分析了东海近海海域营养盐(NO3--N,PO4^3-P,SiO3^2-Si,NH4-N等)的分布特征,并初步探讨了营养盐分布与赤潮发生的关系．结果表明,调查海区营养盐浓度较高,与国家一类海水水质相比,无机氮和无机磷的超标率分别为46％和60％,长江口及杭州湾附近海域富营养化程度比较严重．调查海域由于受沿岸长江等河流输入的影响。营养盐浓度自近岸向外海快速递减,等值线几乎与海岸线平行．根据调查结束后赤潮发生的特点和区域,表明营养盐浓度的增加,尤其是DIN和PO4^3-P的增加,与赤潮的发生有一定关系。但本次赤潮并不是发生在营养盐浓度最高的海区,因此,富营养化并不是诱发本次赤潮发生的唯一环境因素．     

Hydrological Forecasting in the Oder Estuary using a Three- Dimensional Hydrodynamic Model

A three-dimensional operational hydrodynamic model, developed at the Institute of Oceanography, University of Gdańsk was used to forecast hydrological conditions in the Oder Estuary. The model was based on the coastal ocean circulation model known as the Princeton Ocean Model (POM). Because of wind-driven water backup in the Oder mouth, a simplified operational model of river discharge, based on water budget in a stream channel, was developed. Linking these two models into a single system made it possible to forecast water levels, currents, water temperature, and salinity in the estuary. A good fit between the observed and computed data allowed to consider the model as a reliable environmental tool. Obtaining a hydrological forecast via a quick website access gives potential users an opportunity to predict the day-by-day course of processes that may affect different areas of human life and activities, e.g., navigation, port operations, flood protection of coastal areas; the predictions may also be used in studies of coastal processes in the estuary.     

长江口及其陆架春季小型底栖生物丰度和生物量

2007年4—5月对长江口及其陆架海域小型底栖生物进行了调查。结果表明:调查海域有18个类群小型底栖生物,平均丰度为(1117.19±820.36)个/10 cm2,平均生物量为(754.87±546.37)(μg.干重)/10 cm2,其中线虫是绝对优势类群,占小型底栖生物总丰度的95.42%,占总生物量的55.35%。其他优势类群分别是桡足类、多毛类和动吻类。垂直分布研究表明:小型底栖生物丰度随着深度的增加而减少,其数量的65%分布于0—2 cm层,其中线虫分布于0—2 cm层的数量约占64%;桡足类集中分布于0—2 cm层,占该类总量的88%以上;多毛类分布于0—2 cm层的数量约占61%。各区块小型底栖生物总丰度从高到低依次为东海陆架深水区长江口近岸杭州湾。与环境因子相关分析表明:盐度与小型底栖生物丰度,线虫丰度成显著的正相关,与多毛类,桡足类丰度以及小型底栖生物生物量呈极显著的正相关。近底溶解氧与小型底栖生物丰度,多毛类,线虫丰度以及小型底栖生物生物量呈显著的负相关,与桡足类丰度呈极显著的负相关。调查海域沉积物的中值粒径,粘土粉砂含量与小型底栖生物丰度,多毛类,线虫丰度以及小型底栖生物生物量的相关性不显著。位沉积物叶绿素a和脱镁叶绿素含量与小型底栖生物丰度,线虫丰度、多毛类丰度,桡足类丰度相关不显著;沉积物中异养细菌含量与多毛类丰度呈显著负相关。     

具齿原甲藻的生态特征及赤潮成因浅析

在东海的长江口和舟山海域,2000-2002年连续3年的5月发生罕见的大规模赤潮,赤潮生物为具齿原甲藻,为了解该种的生态特征及赤潮频发原因,本文分析近赤潮应急监测资料及野外生态调查资料,结果表明,该种适温,适盐范围分别为15-25℃和14-32,最适温度,盐度分别为18-22℃和22-31,该种运动能力较强,在海流交汇的紊乱水体中具有强适应能力,具有昼夜垂直移动特性,水温,硝酸盐含量,海流及上升流,磷限制环境下的种间竞争优势对诱发和维持赤潮具有重要作用.