利用新方法和野外实验平台加强土壤动物多样性及其生态功能的研究

正土壤是由固体、气体和液体三相组成的复杂系统,在垂直和水平结构上都存在着不同尺度的空间异质性(EttemaWardle, 2002),个体大小不同的各种生物在土壤空隙和液相中活动(Crawfordetal,2005; Ritz, 2011)。土壤生物包括土壤微生物和土壤动物,它们通过食性关系构成错综复杂的土壤食物     

生态系统服务流研究进展

随着社会经济的发展,人类对生态系统的干扰导致多种生态服务退化或消失.生态系统服务流对生态系统服务的输送、转化和维持有重要作用,并成为相关研究的新兴方向之一.本文在对生态系统服务流进行分类的基础上,分析了生态系统服务传递的载体,初步探讨生态系统服务流的形成机制,包括服务流的形成、属性、尺度特征、定量化及其制图等.同时,对生态系统服务流的成本效应,如输送成本、转化成本、使用成本和成本相对性等进行尝试性分析,旨在分析生态系统服务流传递过程中的成本耗散.生态系统服务流研究一定程度上解决了生态系统服务价值评估的“双重核算”问题,使人类准确识别生态系统服务供给和消费热点区域,有利于生态系统服务在传递过程中达到效益最大化,对提出科学合理的生态补偿有重要意义.     

基于遥感的植被吸收光合有效辐射估算

植被吸收光合有效辐射（APAR）是指植物实际所吸收的光合有效辐射,是评价植被光合潜力和潜在产量等研究的重要参考指标。基于CASA模型,利用土地利用图和MODIS NDVI 数据,以及改进的日照百分比经验统计公式,研究2010 年河南省APAR状况,进一步分析河南省APAR 的时空分布特征,研究结果较好的反映了河南省APAR 分布。2010 年河南省APAR 总量为8.70×1012MJ。从空间分布上来看,整体上南部和西部比东部和北部高,最大值出现在西部伏牛山地区,与植被的生长周期密切相关,同时受地理纬度影响较大。年内差异较大,5 月至8 月是植被光合作用效率最高的时间,占全年总量49.58%。     

城镇化与生态系统服务的协调演化特征及空间耦合关系

生态系统服务作为连接自然环境与社会经济的桥梁与城镇化耦合协调关系的研究备受瞩目。以中国333个城市为研究单元,通过综合评价指标体系计算了2010年、2015年的城镇化水平与生态系统服务能力,同时分析了两者的时空演变特征,最后采用空间计量模型探索了生态系统服务与城镇化之间的关系。研究显示:(1)全国城市的城镇化水平呈现"东高-西低,南高-北低"的空间格局,均值由2010年的0.0792增加到2015年的0.0987,增长了24.62%,大部分城市仍处于萌芽发展阶段,仅上海市和深圳市进入高度发达阶段;(2)全国城市的生态系统服务能力呈现"东南高-西北低"的空间格局,均值由2010年的0.2542升高到2015年的0.2621,提高了3.11%,但有81个城市的均值由2010年的0.1201下降至2015年的0.1183,降低了1.50%,形成了恶化形势显著的空间聚集特征;(3)城镇化综合得分及人口、土地和经济城镇化的空间误差模型估计系数分别为-0.1303、-0.2019、-0.2404和0.1946,经济发展或已成为改善生态系统服务的有力抓手。据此我们建议,城市发展应加强生态空间统筹管理,尝试跨区域经济合作发展,协调人口、土地与经济三维度下城镇化进程。     

应用遥感技术评价植被生化物质含量的研究进展

植物叶片中的各种生化物质 (包括叶绿素、叶黄素、类胡萝卜素等色素 ,N、P、K等营养物质 ,纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、淀粉、糖和油等 )都直接或间接地参与生物地球化学循环。为进一步理解生态系统功能 ,必须对不同时间、不同空间的这些参数进行调查。遥感技术为获取多时相、大范围数据提供了极大的方便 ,在地表植被生化特征测定方面发挥着重要的作用。 2 0世纪 80年代以来 ,世界各国相继推出了机载和星载高光谱传感器 ,高光谱遥感技术为植被生化物质的遥感开辟了新局面。本文从植被光谱特征出发 ,总结了目前生化参数遥感中的植被指数、导数光谱、红边位移分析和连续统去除等基本光谱处理方法 ,重点介绍了统计回归模型和光学 -几何模型在植被生化物质含量遥测中的应用。对现有利用遥感技术研究植被生化物质含量的研究进行了综合评述 ,并讨论了其局限性及未来的发展趋势     

江苏张家港黄泗浦遗址唐代以来环境考古研究*

对江苏张家港黄泗浦遗址地层进行微体古生物、孢粉、Rb/Sr、Ti及磁化率代用指标的综合研究,发现唐代早期地层中有海相硅藻、有孔虫、鱼类骨骼化石、水蕨孢子等存在,结合岩性特征,判断其应属与海相通的河流低能或静水沉积环境。孢粉、Rb/Sr、Ti分析结合相关历史文献资料表明该区唐代气候整体温和湿润,至宋代逐渐变为温凉。孢粉和磁化率代用指标指示遗址区自唐代以来受人类活动的干扰程度不断加强。气候环境变迁和人类活动的共同作用导致了遗址区向海通道——古河道G13的淤塞,以致填平。南宋以后张家港北部迅速成陆,长江岸线不断东移及入海通道被阻隔,使古黄泗浦丧失了沿江航运的天然条件,最终导致古黄泗浦港的衰败。     

伊洛河河岸带生态系统草本植物功能群划分

植物功能群是对环境有相同响应和对主要生态系统过程有相似作用的组合。伊洛河是黄河中游南岸的一条重要水系,其河岸带生态系统不同生境类型中草本植物优势种变化明显,能较好地反映出植被与环境的动态关系。根据调查结果,结合出现次数和重要值,选取27种优势种进行种间联结及相关性分析。以$2检验为基础,结合联结系数AC和共同出现百分率PC来测定草本层优势种间的联结性,根据优势种间的联结性及其在不同生境中的变化异同,以优势种为主体划分伊洛河河岸带生态系统中草本植物功能群。结果表明,对27种草本植物优势种共划分了5组功能群:"广布型"、"湿生型"、"中旱生型"、"农田逃逸型"和"入侵型"。表明以优势种为主体对伊洛河河岸带生态系统草本植物进行功能群划分可行性高,有较强的代表性。同一功能群物种间表现出显著正联结性,一起出现在同一生境下的几率较大,在长期的生长演化过程中,能够适应相似的资源环境且对干扰有相似的响应。伊洛河河岸带生态系统由于长期的自然和人为干扰,加上外来物种的入侵,河岸带生态系统的生物多样性和生态安全面临着严峻的挑战。     

区际农业生态补偿标准及“两横”财政跨区域转移机制——以虚拟耕地为载体

探讨以虚拟耕地为载体的区际农业生态补偿原理,从两个层面(省际与省域内部市际)开展区际农业生态补偿支付/受偿面积和财政转移额度的测算,最后提出了以补偿管理平台为中介的"两横"财政转移路径。结果表明:①虚拟耕地调出地区付出了过多的经济、资源和生态代价,需要以虚拟耕地为载体对之进行生态补偿。可以根据虚拟耕地净流量进行支付/受偿区域划分和支付/受偿面积的确定。②在省际补偿方面,支付区域包括16个省份,其中支付虚拟耕地面积较大的省市主要分布在东部沿海地区和西南地区;受偿区域包括15个省份,其中受偿虚拟耕地面积较大的省市主要分布在东北地区、华北地区和西北地区。在省域内部市际补偿方面,支付虚拟耕地面积较大地市多为省域内经济发展水平相对较高的地市,受偿虚拟耕地面积较大的地市多为省域内经济发展水平相对较低、农业生产条件优越的地市。③无论是省际层面还是省域内部市际层面,受偿的额度和支付的额度均呈现集中分布的特点。在省际补偿方面,支付额度较大的广东、北京、浙江、上海、天津、江苏和湖北等省市在研究期内年均值超过25亿元;受偿额度较大的黑龙江、吉林、河南、内蒙古、安徽、山东、湖南和河北等省市在研究期内年均值超过40亿元。在省域内部市际补偿方面,江苏、河南和甘肃三省支付额度排名前二分之一地市的总额所占的比例都超过了80%,受偿额度排名前二分之一地市的总额所占的比例都超过70%。④"两横"支付网络通过两级支付管理平台的中介作用可以实现省际和省域内部市际两个层面的区际农业生态补偿跨区域转移。     

农业景观中环境因素对两栖类生物分布的影响

以黄河下游地区封丘县为研究区,在地理信息系统和R软件的支持下,在栖息地水平和景观水平上,分析了两栖类生物分布与栖息地变量(池塘水体溶解氧DO、电导率COND、浊度TURB、水体氨氮NH₃-N、池塘内植被盖度VEG_interior、池塘内挺水植物盖度EMER、池塘边缘植被盖度VEG_edge、两栖类幼虫捕食者PRE和池塘面积AREA)和采样点池塘250、500、1000、2000 m半径缓冲区内景观变量(池塘面积AP、与最近道路的距离DR、耕地面积AF、林地面积AW、Shannon多样性指数SHDI和蔓延度指数CONTAG)的关系.结果表明: 中华大蟾蜍的分布主要与栖息地变量中的PRE和较大缓冲区半径内的景观变量(AW2000、DR2000、SHDI1000、CONTAG1000)相关;黑斑侧褶蛙的分布与栖息地变量中的EMER和较小缓冲区半径内的景观变量(SHDI500)关系密切;金线侧褶蛙的分布主要与栖息地变量中的VEG_interior和PRE相关;泽陆蛙的分布主要与较大缓冲区半径内的景观变量(AF2000、SHDI2000)相关;两栖类生物总体上主要与栖息地变量中的EMER和较小缓冲区半径内的景观变量(SHDI500)相关.在农业景观中,保护两栖类生物应该保护永久性和半永久性池塘、提高池塘内部植被盖度、增强栖息地池塘之间的功能连通性.     

伏牛山自然保护区森林冠层结构对林下植被特征的影响

在伏牛山自然保护区典型地段设立样方,测定了森林生态系统内几种典型群落类型的冠层结构、光环境特征,调查了林下植被的特征,分析了它们之间的相互关系.结果显示:各群落的冠层结构和光环境有一定的差异,单因素方差分析表明,部分群落间的差异性达到显著水平;各群落灌木层物种丰富度、多样性和均匀度均高于草本层,而优势度正相反;线性拟合的结果表明,草本层的物种丰富度、多样性与冠下光合量子通量密度间呈极显著负相关,优势度与冠下光合量子通量密度间呈显著正相关,灌木层各参数与冠层结构特征间相关性不显著.研究表明,冠层结构的变化对草本层(包括更新幼苗)的影响显著高于灌木层.林隙/林窗或林中空地的出现可能对草本物种或其他阳性及先锋物种具有促进作用,而对优势种幼苗的萌发和定植产生负效应.推测在典型的落叶阔叶林生态系统演替进程中,林下光照强度可能不是最主要的限制因素,优势种种子的扩散、萌发和定植限制可能更重要.