生态系统服务多样性与景观多功能性——从科学理念到综合评估

生态系统和景观是构成地球表层系统的基本功能单元。从对人类生存和发展支撑作用以及人类对环境合理利用和保护的角度,逐渐形成了生态系统服务和多功能景观的科学概念,相关的理论和应用研究也很快成为学术热点。但是从国内外主要进展上看,生态系统服务和景观多功能性的定量化研究都还比较薄弱。生态系统与景观具有等级关联性,前者是构成后者的基本要素,生态系统服务和景观功能具有同源性。因此,将生态系统服务与景观多功能性研究紧密结合既有现实基础又能够深化彼此研究的定量化水平,并进一步提出了生态系统服务与景观多功能性综合定量研究的整体性框架。从当前国内外研究文献看,该框架具有可行性,可以作为进一步深化生态系统服务和景观多功能性研究的现实途径。     

不同坡位沙棘光合日变化及其主要环境因子

沙棘是我国干旱半干旱地区重要的生态经济树种,被广泛应用于黄土高原造林活动中。为探明不同坡位沙棘光合特征及影响沙棘光合作用的主要环境因子,在沙棘生长旺盛期分坡位测定光合特性及环境因子日变化进程,并采用通径分析法分析各环境因子对沙棘净光合速率的直接和间接影响。结果表明：1、各环境因子之间存在相互作用,光合有效辐射是空气温度变化的主要驱动因子,而空气温度变化引起的空气密度变化对空气相对湿度和CO2浓度有显著影响。在上、中和下坡位环境变化可以分别解释85.6%、86.0%和 55.22%净光合速率的变异。2、下坡位沙棘净光合速率最小,日均值为9.38μmol/m2/s,上、中坡位分别为14.22μmol/m2/s,15.94μmol/m2/s。3、10:00之前中上坡位沙棘水分利用效率明显高于下坡位,但3坡位沙棘水分利用效率日均值无明显差异。4、上坡位净光合速率主要受到光合有效辐射、空气相对湿度的影响;中坡位光合有效辐射仍为主要环境因子,此外空气温度和空气湿度之间的相互作用对净光合速率也有一定影响,为主要限制因子;下坡位影响沙棘光合速率主导因素为光合有效辐射。5、沙棘在10:00之前光合有效辐射和空气湿度较高而空气温度较低的环境下,净光合速率和水分利用效率最高。作为阳生物种,沙棘需要足够的光照维持生长,而以往研究表明适度水分胁迫可以提高沙棘光合过程中对水的利用效率。本研究所选流域年降水量535mm,中上坡位水分胁迫并非十分严重。因此,种植于中上坡位的沙棘即可接受足够光照（特别是10:00以前的光照）进行光合保证生长速率,又能在光合过程中保持较高水分利用效率,符合干旱半干旱地区生态经济发展的需求。     

利用染色质免疫共沉淀技术确定转录因子RIN调控的靶基因

以粉红期番茄果实为材料,用含不同浓度甲醛的缓冲液交联DNA和蛋白质,利用超声波将其染色质随机断裂成大小为200-1 000 bp的片段,用RIN蛋白的特异性抗体免疫沉淀与RIN蛋白结合的DNA片段,然后解交联和纯化DNA片段,最终用普通PCR试验和测序验证与转录因子RIN结合的DNA序列.结果表明,适用于番茄果实的最佳ChIP试验条件为:用1％甲醛溶液交联DNA和蛋白质的复合物;用20％功率,工作6s,间隔10s,脉冲3次超声破碎该复合物,可以得到适当大小的片段,用于后续的试验.普通PCR和测序验证结果证明转录因子RIN与LeACS2和LeACS4启动子区域的CArG box序列结合.     

生物多样性保护与可持续发展 从两难到双赢之路——以井冈山保护区为例

井冈山自然保护区目前正在申报加入联合国教科文组织的世界生物圈保护区网络,这是一件大好事,特别是对于中国生物多样性保护与可持续发展事业来说,将起到极大的引领和促进作用。但是井冈山保护区与其他保护区一样面临着相同的难题,即生物多样性保护与可持续利用的两难,这两难的出现有着深刻的经济、社会和文化根源。一方面,区域经济发展的无限需求与资源相对有限性的     

斑嘴鹈鹕引入天鹅湖的试验研究

为了确保人工繁育的斑嘴鹈鹕成功引入上海动物园的天鹅湖,于2007年11月至2008年7月对8只2岁的斑嘴鹈鹕在放入天鹅湖前进行了塑料箱取食和天鹅湖水质适应性训练,并在放入天鹅湖后应用所有事件取样法对斑嘴鹈鹕的行为进行观察。取食水质适应性训练结果表明斑嘴鹈鹕生长良好。放入天鹅湖后斑嘴鹈鹕的行为时间分配表明,觅食行为在放入天鹅湖第1个月所占比例最高（44%）,第2、第3个月分别为30%、31%,同时其他主要行为时间分配趋于稳定,与一年后天鹅湖中该斑嘴鹈鹕种群的行为时间分配比较无明显差异（P〉0.05）,表明斑嘴鹈鹕对陌生环境适应期为2-3个月左右。在鹈鹕放入天鹅湖后的第11d和第23d各有1只死亡,引起斑嘴鹈鹕发病并导致死亡的原因是感染棘口吸虫,使用吡喹酮驱虫药进行治疗效果明显。     

社会经济系统磷物质流分析--以安徽省含山县为例

氮、磷等营养物质过量输入是造成我国湖泊富营养化问题日益严重的根源,磷作为水体富营养化过程关键限制元素,主要来自流域社会经济系统中的人类活动排放,因此,定量刻画社会经济系统内的磷流动路径是追踪水体外源磷来源和进行有效控制磷排放量的前提。以巢湖流域的安徽省含山县为例,构建社会经济系统磷流分析框架,建立磷流核算模型,并在实地调查和数据统计分析的基础上定量刻画了含山县2008年度社会经济系统磷流路径。结果表明,2008年含山县社会经济系统向水体排放的磷总量为1592t,其中农业种植子系统的排放所占比例最大(77%),该子系统的磷利用效率也较低(45%)。因此,含山县富营养化治理的重点是优化农业种植系统的磷流路径,主要措施包括合理施肥、科学排灌等。     

大兴安岭火烧迹地恢复初期土壤微生物群落特征

对大兴安岭兴安落叶松2003年重度和中度火烧迹地以及未过火样地的土壤微生物群落进行了考察,旨在揭示火烧迹地恢复初期土壤微生物群落变化特征。研究结果表明火烧迹地土壤养分(全氮、全碳、土壤有机质、有效氮)和土壤水分与未过火对照样地存在显著差异;火烧迹地土壤微生物量碳氮、微生物代谢活性以及碳源利用能力均显著高于对照样地;但火烧迹地与对照样地土壤微生物群落结构指标土壤微生物量碳氮比(MBC/MBN)以及多样性指数没有显著差异。相关分析结果表明:土壤微生物量、代谢活性和碳源利用能力与土壤养分指标(全碳、全氮、速效氮、有机质)和土壤水分含量有显著相关性。主成分分析的结果表明火烧与否是火烧样地与对照样地土壤微生物对碳源利用能力差异的原因。所有样地土壤微生物群落真菌比例较高,可能与该地区土壤酸碱度有关(pH=4.12—4.68)。经过6a的恢复,重度和中度火烧迹地的土壤养分和水分、土壤微生物群落的生长、代谢、以及群落多样性仍存在差异,但均不显著,表明此时火烧程度对土壤微生物群落的影响已很微弱。     

广东大雾岭自然保护区野牡丹科植物资源调查与鉴定研究

对大雾岭自然保护区的野牡丹科植物资源进行了初步调查。依照《广东植物志》分类方法进行鉴定,调查结果为:大雾岭野牡丹科植物有野牡丹属、锦香草属和虎颜花属共三个属的5种,1个亚种。另外还发现一种植物特征与毛菍类似但叶片为7基出脉的植物,有待于进一步确定其归属。本次调查为野牡丹科植物野生资源的保护和科学利用提供了资料。     

中国陆地生态系统分类识别及其近20年的时空变化

生态系统分类制图是理解生态系统时空格局和支撑生态系统分类管理的基础。研究以反映生态系统主导服务功能和人类干预强度为主线，构建了包括9个一级和25个二级类的生态系统分类体系，集成土地利用、气候、地形、植被、土壤、居民点分布等多源数据，开展了2000和2020年中国陆地生态系统的分类制图，并对其类型、结构、格局及时空变化特征进行了分析。结果表明：近20年，我国城镇生态系统扩张1.1倍，64.51%来自耕种生态系统。耕种生态系统缩减0.88万km²，其中水田和旱田分别减少0.60万km²和2.09万km²，但绿洲扩张1.81万km²。受退耕还林还草影响，农牧和农林混合生态系统分别减少2.88万km²和0.92万km²，林地生态系统增加1.61万km²。水域湿地生态系统增加0.31万km²，70%源自沼泽生态系统的扩张，尤其是青藏高原水域湿地，受气候变暖影响扩张明显。气候暖湿化促使部分干旱荒漠和冰冻寒漠生态系统的盖度增加，使牧草地生态系统增加9.97万km²，而干旱荒漠和冰冻寒漠生态系统分别减少14.98万km²和0.92万km²。我国生态系统变化导致整体景观的连接性下降、破碎度增加、类型多样性增加，斑块间生态过程的阻碍增强。我国生态状况明显改善，92.06%的区域NDVI增加，平均NDVI增幅为0.74%/a，其中农牧和农林混合生态系统NDVI增幅最显著，分别为1.26%/a和0.85%/a。该分类方案与制图结果突出了生态系统结构、生态环境风险和生产力的差异，可为宏观尺度的生态系统管理提供科学支撑。     

黄河主要水系水环境与底栖动物调查研究

2005年5月对黄河水系的42个采样点进行了水质与底栖动物的调查研究.调查结果表明,黄河水质总体污染严重,干流兰州段以上相对较好,但下游及支流水质污染严重.主要污染指标为总氮超标.在这些样点上共采到底栖动物90种,分属5门23科60属.其中,水生昆虫67种(74.4%),寡毛类15种(16.7%),软体动物5种(5.6%),甲壳动物与线形动物各一种(2.2%).物种组成上水生昆虫的摇蚊幼虫和寡毛类的水丝蚓为主要类群.在数量分布上,全流域底栖动物的平均密度为411.1 ind·m^-2,生物量为1520.1 mg·m^-2.干流密度与生物量(144.3ind·m^-2和151.6mg·m^-2)相对支流(1173.5 ind·m^-2和5430.1 mg·m^-2)明显偏低.与1958年和1982年的资料相比,所获得的物种数相近,但组成上有很大变化;而在密度生物量上,这次调查结果相对较低.