青海玉树高原不同生境类型蝶类群落结构与多样性

2016年和2017年的5—8月,在玉树市选取森林、灌木、高寒灌丛、高寒草甸草原和裸岩5种生境进行蝴蝶种类资源和群落多样性的调查,共记录到蝶类个体数1580头,62种,隶属于7科40属。其中古北界19种,占总种数的30%,东洋界2种,占总种数的3%,两界共有种(广布种) 41种,占总种数的67%。蛱蝶科(535只)个体数量最多,占蝶类个体总数的34%。计算并分析了5种生境中蝴蝶多样性指数(H')、优势度指数(D)、物种丰富度指数(R)、均匀度指数(J)和相似性系数(I),结果表明:灌木生境具有最高的多样性指数,较高均匀度指数和物种丰富度指数以及最低的优势度指数;高寒草甸草原蝶类的多样性指数、均匀度指数、物种丰富度指数均为最低,而优势度指数最高。     

放牧退化群落中冷蒿种群生物量资源分配的变化

对放牧退化群落中冷蒿种群生物量及生物量资源分配的变化进行了研究.结果表明,在放牧干扰下,随着放牧退化程度的增加,冷蒿种群叶、茎、根的生物量及总生物量增加.其中根的重量增加幅度较大,但生殖构件(花序、果实)的生物量在轻度退化群落中增加,中度退化群落中迅速减少,重度退化群落中未发现生殖构件.随着放牧退化程度增加,冷蒿种群生物量的资源分配发生变化,对根的分配增加,对茎、叶的分配减少,根冠比增加;对无性繁殖的分配增加,对有性生殖的分配减少.在重度退化群落,冷蒿有性生殖严重受阻,繁殖格局发生变化.从资源分配的动态来看,随着放牧退化程度的增加,生长初期至盛期,冷蒿种群资源优先分配给地上部分,尤其是光合器官叶;而生长盛期至末期,资源优先分配给有性生殖或贮藏器官.繁殖格局的转变是冷蒿种群耐牧,在重度退化下成为建群种的关键.资源分配格局的时空变化,使生长、维持和繁殖等方面的分配达到和谐,是冷蒿种群在重度退化下成为建群种的物质基础.     

基于混合演化算法模型的岱海湖泊叶绿素a模拟及预测

基于2013—2017年岱海水质监测数据,分析岱海湖泊叶绿素a浓度时空分布特征,进而通过混合演化算法(HEA)建立湖泊叶绿素a浓度模拟和预测模型,结合生态阈值和敏感性分析,定量揭示和模拟预测湖泊叶绿素a浓度变化及其与环境因子之间的关系。研究表明:(1)岱海富营养化程度的季节变化呈显著性差异,表现为春季显著高于夏季和秋季,但空间变化不具有显著性差异。(2)基于混合演化算法模型的岱海湖泊叶绿素a浓度预测值与实际监测值之间拟合度高(R²=0.95)。(3)混合演化算法的最佳规则集表明,当水体化学需氧量大于172.049 mg·L^–1,且水温在13.97—20.36℃的范围内时,岱海湖泊叶绿素a浓度随水温增高而降低,随pH和水深的增高而增高;反之,叶绿素a浓度与总氮和水深均是负相关关系。混合演化算法模型能够模拟和预测湖泊叶绿素a浓度变化,识别和量化湖泊富营养化与环境因子的生态关系和阈值数据,可为干旱半干旱区内陆湖泊藻类水华的预测预警提供一定的理论依据和技术支撑。     

退化草原的恢复状态:气候顶极或干扰顶极?

针对世界性的草原普遍退化,以及人类利用的影响问题,该文阐述了生态系统恢复、生态演替中气候顶极、环境变化与草原状态转移、放牧利用与干扰顶极,以及人工辅助干预恢复,提出了退化草原生态系统恢复的路径与状态模式。该文特别强调:应该以生态系统为视角开展退化草原恢复,而非仅考虑植被或土壤等单一过程;同时注重干扰下的退化草原恢复,其恢复状态可能存在多个选择。退化草原恢复包括3种基本方式:1)依渐进式恢复的生态演替理论,在环境条件较好,退化程度处于中轻度的草原,借助系统自组织性,以“自然演替”能够达到顶极或近顶极状态; 2)人工辅助干预恢复:对重度或极度退化草原,突破由于非生物(土壤物理、养分等)与生物(植物定植、物种相互作用等)因素带来的限制,使用工程、物理、化学及生物生态等方法,可以恢复到某种平衡或稳定状态,或者顶极状态;3)放牧干扰恢复:通过适度家畜放牧,调控生态系统基本结构(物种组成、多样性)、主要过程(生产力形成、养分循环、反馈作用),进而促进与维持较高的草原生态系统多功能性与稳定性,对于处于中轻度的退化草原可以选择这种恢复方式。总之,退化草原恢复的目标是实现其长期稳定的生态系统多功能性。     

我国植被生态系统固碳能力提升潜力空间格局研究

通过植被的光合作用对大气中的CO₂进行收集与捕捉是当前实现"碳中和"目标的重要手段，目前的研究大多是聚焦于当前植被的固碳能力的强弱，而对于当下植被固碳能力提升潜力大小的研究相对较少。为此，基于1982-2017年全球陆表特征参量-植被净初级生产力（GLASS NPP）产品以及Miami模型分别构建遥感观测和气候模型模拟的全国NPP潜在最大值空间分布结果，通过与2017年实际监测的NPP进行比较，计算得到两种不同的全国植被固碳能力提升潜力结果，分别进行空间特征分析，并对比两者冷热点区域空间分布的差异性，最后与我国目前规划的重点生态功能区进行叠加对比，得出以下主要结论：（1）两种方法得到的全国固碳能力提升潜力空间分布整体趋势均表现为"南高北低"，且空间分布特征呈现出高度空间自相关特性（空间正相关性，表现为"高高聚集" "低低聚集" ），但局部差异较大。（2）基于遥感观测为最大潜力值的方法所得到的全国固碳能力提升潜力热点区集中在三个区域，分别分布在四川省、广东省、浙江省以及江苏省境内。基于气候模型模拟为最大潜力值的方法所得到的固碳能力提升潜力热点区域主要分布在以江西省、广东省、广西省为核心的南方8个省份。（3）当前我国重点生态功能区的碳固定潜能并不突出，因此建议有关部门在今后的政策制定过程中将这一方面也加以考虑。     

生态脆弱区农村居民点布局优化对区域生态系统服务功能的影响——以四川省西昌市为例

我国是世界上生态脆弱区分布面积最大、类型最多、脆弱性表现最明显的国家之一。农村居民点作为生态脆弱区中主要人类活动区，成为导致生态脆弱区生态环境质量下降的重要干扰源。以四川省西昌市为例，分别利用InVEST模型中的生境质量评估模块、沉积物持留率分析模块、养分输出率分析模块评估了生态脆弱区农村居民点布局优化对区域生态系统服务功能的影响。研究结果表明：西昌市通过农村居民点布局优化，生境质量平均得分提高22.4%，土壤输出量下降4.6%，氮(N)、磷(P)输出量下降13.1%与8.2%，所以农村居民点布局优化有利于生态环境脆弱区生态系统服务功能的提升。农村居民点布局优化后，农村居民点数量与面积的减少，降低了森林火灾、土地开垦等植被破坏事件发生的频次，成为促使西昌市生境质量提升的主要原因；而农村居民点与农田面积下降，林地面积的增加是导致西昌市土壤输出量与N、P输出量下降的主要原因。农村居民点数量减少，可降低垃圾回收成本与污水处理成本，从而促使 N、P输出量进一步下降。     

中国北部六种沙蒿的地理替代规律及其主导生态因子

对广泛分布于中国北部草原区沙地与荒漠区的6种沙蒿进行野外实地考察、标本查阅、分布区气象数据搜集与土壤成分测定,通过分析得到以下结果:1差不嘎蒿为东蒙古-科尔沁分布种,褐沙蒿是浑善达克沙地分布种,黑沙蒿为腾格里-鄂尔多斯分布种,白沙蒿为戈壁-蒙古种,准噶尔沙蒿为中亚种,乌丹蒿为科尔沁沙地西部种。2黑沙蒿、褐沙蒿、差不嘎蒿呈现出从西南向东北的地理替代分布,白沙蒿与准噶尔沙蒿构成东西向的地理替代分布。乌丹蒿由于与另几个种的亲缘关系较远,不作为这几个种的地理替代种。3利用方差分析的方法分析了5种沙蒿分布区内的热量、水分及土壤指标的差异,在黑沙蒿、褐沙蒿与差不嘎蒿这一地理替代中,黑沙蒿在年均温、最冷月均温、年较差、寒冷指数、6～7月份降水、湿润指数、水热综合因子、土壤酸碱度、土壤全磷含量上均与另两个种存在着显著差异。黑沙蒿向东北被褐沙蒿所替代,应该是水热以及土壤因子的综合作用。褐沙蒿与差不嘎蒿分布区内,主要是5～6月份的降水存在着显著差异,也就是生长季前半期的干旱是褐沙蒿区别于差不嘎蒿并使两者之间发生替代的原因。对于白沙蒿与准噶尔沙蒿这一对地理替代种,同样是降水的变率是两者发生替代的原因。     

冷蒿(Atemisia frigida)种群在放牧干扰下构件的变化

对放牧干扰下冷蒿种群构件的变化进行了研究.结果表明：在放牧干扰下,冷蒿种群营养枝和生殖枝高度在轻度放牧时缓慢下降,在中度、重度放牧后,枝条高度迅速下降.随着放牧强度的增加,冷蒿种群的营养枝密度和不定根密度增加,分枝密度和个体大小之间存在一定补偿特性,营养枝密度的回归曲线表明重牧下冷蒿的营养枝密度已接近补偿阈值.随着放牧强度的增加,冷蒿种群匍匐茎长度显著地增加;生殖枝密度在轻度放牧增加,到中度放牧后生殖枝数急剧减少,重度放牧下生殖枝基本消失.枝条的性别分化发生变化,生殖枝的分化率（生殖枝密度/总枝条密度）降低.与此同时,营养枝的分化率却随着放牧强度的增加而增加.伴随之,冷蒿种群繁殖格局也发生了重大的调整.     

生物燃料的发展现状与前景

利用储量巨大的生物质能发展可再生的清洁型生物燃料可以帮助缓解世界能源危机,扭转由于石化燃料的大量使用而造成的全球环境日益恶化的趋势.拟对现代生物燃料的3种生产转化途径、相应产品及其在世界范围内的生产和应用情况作一介绍,分析生物燃料的优、缺点和所面临的挑战,进而探讨我国能源结构的现状以及发展利用生物燃料的前景.发展生物燃料不能单纯地考虑能源,而应该在可持续科学的框架下进行,须建立多样化、多功能的景观格局和生产体系,高度整合资源、环境、社会和经济诸方面,从而促进可持续发展的长远目标.     

湿度盐度pH协同驱动锡林河景观疣微菌群空间异质性

[目的] 为了阐明锡林河不同景观要素间疣微菌群的空间分布异质性及环境驱动力。[方法] 本文基于生境及微地形差异选择水生的河床中心、河床边缘与牛轭湖床,湿生的低河漫滩与高河漫滩,旱生的低阶地与高阶地等景观要素,基于16S rRNA基因高通量测序技术研究不同景观要素土壤疣微菌群的景观异质性,结合土壤湿度等环境变量研究其驱动力。[结果] 景观要素内疣微菌群呈协同的分布特征,景观要素间呈趋异的分布特征。斯巴达杆菌纲的Chthoniobacter成员及疣微菌纲的突柄杆菌属等成员主要分布在水生河床中心,与砂粒含量存在显著正相关关系（P<0.05）;丰祐菌纲成员主要分布在湿生河漫滩,与pH存在正相关关系（P<0.05或P>0.05）;斯巴达杆菌纲的DA101_soil_group成员主要分布在旱生河流阶地,与盐度及养分含量等存在极显著正相关关系（P<0.01）。双组与三组环境变量的变异权重分析表明,湿度、盐度、pH对疣微菌群景观异质性的解释度分别高达24.7%与21.4%、24.3%与22.7%、23.1%与20.8%。[结论] 锡林河流域疣微菌群存在景观异质性。Chthoniobacter和突柄杆菌属等成员是河床中心景观要素的指示生物,DA101_soil_group是阶地景观要素的指示生物。湿度、盐度、pH协同驱动疣微菌群的景观异质性。