交通通达度对生态系统健康的影响——以长江中游城市群为例

完善的交通基础设施网络是形成高度同城化和高度一体化城市群的前提和基础,科学探测城市群地区交通通达度对生态系统健康状况的影响机理对城市群地区生态系统保护以及区域可持续发展具有重要实践意义和价值。基于多源数据分别测度了1995—2015年长江中游城市群交通通达度以及生态系统健康水平,并借助双变量空间自相关与空间回归模型从全局和局部的角度揭示了交通通达度对生态系统健康的影响机理。研究结果显示：(1)研究期间长江中游城市群生态系统健康状况总体呈现降低态势,山区生态系统健康水平显著高于平原地区;(2)双变量空间自相关分析结果显示交通通达度和生态系统健康水平之间存在显著的空间依赖性,二者之间主要的关系类型包括低交通通达度水平-低生态系统健康水平、高交通通达度水平-低生态系统健康水平和低交通通达度水平-高生态系统健康水平三种类型;(3)空间回归结果显示交通通达度的增加会导致生态系统健康状况的恶化,而且交通通达度对生态系统健康的影响具有显著的空间异质性。研究发现可以为长江中游城市群地区生态系统健康保护宏观调控政策制定以及差异化管控政策制定提供科学依据。     

长江三峡库区玉溪遗址的环境与人类活动的孢粉记录

对玉溪遗址剖面53个地层样品和附近山地的9个现代表土样品进行了孢粉分析,结果表明:玉溪文化时期(6 000a.BP—7 200a.BP)孢粉组合以乔灌木为主,草本次之,蕨类孢子含量较少。乔灌木中以松属、桦木属、栎属占绝对优势;草本中藜科、蒿属含量较高;蕨类孢子以凤尾蕨为主。孢粉谱反映了较为湿润的气候特征。表土孢粉以超代表性的松属占绝对优势,可能是植被群落演替过程中松属植物作为先锋种类表现在演替初级阶段具有明显生长优势的结果,表土孢粉组合基本与当地植被状况相吻合。本研究在14 C测年基础上结合其它代用指标发现在剖面上部第4—8层和下部淤泥层中Rb/Sr值较高且乔灌木花粉百分含量明显增加,可以解释为该段淤泥层为古洪水遗迹,洪水可能有利于对孢粉的富集。地层剖面中文化层与淤泥层呈现交互沉积,表明周期性的洪水事件影响到了人类活动的连续性。     

基于PAE编码系统构建的半自然条件下长江江豚行为谱

识别和编制动物行为谱是深入研究动物行为及其与环境复杂关系的基础和前提。本研究于2013年8月至2014年4月以栖息在铜陵淡水豚国家级自然保护区半自然水域的8头长江江豚为研究对象,采用焦点动物取样法和随机动物取样法观察记录了动物行为发生的过程、内容和环境,并以"姿势—动作—环境"(posture-act-environment,PAE)为轴心,以行为的功能为依据,构建了长江江豚的PAE行为谱。共分辨记录了半自然水域长江江豚的8种姿势、33种动作和46种行为,并定性描述了不同行为出现频率与年龄组、性别的关系。该行为谱综合了姿势和环境信息,有助于进一步研究长江江豚的生态与行为、促进长江江豚的保护。     

九龙江河口浮游植物的时空变动及主要影响因素

于2009年春（5月）、夏（8月）、秋（11月）在九龙江河口水域进行了水文、化学和生物的生态完全示范区综合外业调查,研究了九龙江河口浮游植物的种类组成、密度分布、季节变化、空间差异及主要影响因素,并结合前期资料分析了年际变动。结果表明,九龙江河口的浮游植物共记录7个门类75属134种。主体是硅藻,绿藻次之,甲藻和蓝藻较少,黄藻检出率高,裸藻和金藻零星检出。种类组成的空间差异大,绿藻在河口内区淡水水域比硅藻更占优势, 中肋骨条藻（Skeletonema costatum）、短角弯角藻（Eucampia zodiacus）、圆筛藻（Coscinodiscus spp.）、颗粒直链藻（Melosira granulata）、微小小环藻（Cyclotella. caspia）是河口区咸淡水水域及近海区的主要种类。浮球藻（Planktosphneria gelotinosa）、栅藻（Scenedesmus spp.）、盘星藻（Pediastrim spp.）、小席藻（Phormidium tenus）是河口内区淡水水域的主要种类。根据浮游植物的生态类型及其生境特征大致可分为三大类群。浮游植物密度夏季最高,平均为358.68103cells/L,密集中心的季节变化明显,密度分布由优势类群的密度分布决定。中肋骨条藻和短角弯角藻的数量庞大,导致优势种突出,多样性降低,种间分布不均匀,群落结构简单化。与史料比对,种类组成因淡水藻类的列入而更丰富,密度年际降低,中肋骨条藻仍是第一优势种,但优势度有较大降幅,优势类群有重大年际变化,细胞个体较小的种类占优。盐度和营养盐对浮游植物的分布及密度变化造成极大的时空差异,存在线性、复合线性、多项回归等复杂的相关关系。     

盐城自然保护区射阳河口潮间带大型底栖动物空间分布与季节变化

2008年11月—2009年10月,在盐城自然保护区射阳河口潮间带按月份对大型底栖动物群落进行取样。共得到大型底栖动物16种,隶属3门4纲15科,为软体动物、节肢动物甲壳类和环节动物多毛类,其中,潮间带米草丛6种,高潮带光滩7种,中潮带光滩13种,低潮带光滩7种。对潮间带各样点的物种数、密度、生物量以及不同样点的生物多样性指数Margalef指数(S)、Shannon指数(H)、Pielou指数(J)和Simpson指数(D)进行样点-季节间无重复双因素方差分析,发现样点间物种数、密度和生物量差异极显著(所有P<0.01),三者季节间差异均不显著;样点间H、D和S差异显著(所有P<0.05),季节间差异均不显著;而季节间和样点间J差异均不显著。对四季4个样点的群落进行聚类和排序分析发现,中、高潮带光滩界限不明显,潮间带米草丛和低潮带光滩界限明显。结果表明:生境条件的不同是潮间带大型底栖动物群落组成差异的主要原因,同一生境大型底栖动物群落季节间差异不显著。     

生态保护从加强科学研究和监测开始

上世纪50年代以来,随着人类对环境破坏的与日俱增,全球人口资源环境和经济发展的矛盾日趋激烈,联合国教科文组织适时地提出了"人与生物圈"计划,这是一项具有时代特点和创新精神的政府间生态学研究计划。该计划的总目标是"在自然科学和社会科学的范围内,为合理利用和保护生物圈资源以及改善人与环境的关系提供科学基础,预测目前人类活动对未来世界的影响,从而增强人类有效地管理生物圈自然资源的能力"。它有着多项重要贡献:率先明确提出人是生物圈的组     

两侧对称之美——半边莲

半边莲又名山梗菜、六倍利,为桔梗科半边莲属(Lobelia)草本植物,有250种以上,广布于全球,大部份生长在赤道南北的温带和热带地区。我国有20种,分布于长江以南。     

闽江河口湿地生物多样性及其保护

根据闽江河口湿地比较系统的调查资料,分析了生物多样性的状况及其受人为活动影响的原因,提出了湿地生物多样性保护的对策。研究表明,闽江河口区西自闽侯竹岐,东至连江川石岛,共划分10个湿地类型,总面积约459.2km2。闽江河口众多的湿地串珠状排列,有6块面积较大的湿地,是鸟类的主要栖息、繁殖和迁徙地。闽江河口湿地的维管束植物107科337属465种,被子植物89科317属438种,大型水生无脊椎动物61种,鸟类29科118种,植被类型4种类型、18个群系和22个群丛。文中分析了环境污染、不合理开发利用、盲目围垦等人为活动对闽江口湿地生物多样性的影响,最后提出了湿地生物多样性的保护对策。     

辽宁双台河口黑嘴鸥的迁徙模式与种群生存率

1996-2008年6月份,对辽宁双台河口国家级自然保护区黑嘴鸥使用特定编码的彩色旗标,共标记2820只。其中成鸟31只,幼鸟2789只。根据23个越冬地点2729条彩色旗标的重见记录,推测辽宁双台河口黑嘴鸥的迁徙路线主要有两条:一条向东迁徙至韩国西南沿海及日本西部沿海越冬;另一条向南迁徙至我国天津以南的东部沿海,包括台湾西部沿海越冬。依据1996-2007年双台河口标记的黑嘴鸥幼鸟当年在日本西部沿海重见记录,计算12a间其相对生存率为(7.77±4.00)%(1.67%-14.89%)。其中1997、2001、2004、2006和2007年的相对生存率均低于平均水平,特别是2006年达到12年来的最低值(1.67%)。采用MARK软件中的Cormack-Jolly-Seber(CJS)模型,估计黑嘴鸥亚成体和成体的年生存率分别为0.613±0.058和0.746±0.042,重见率分别为0.897±0.04和0.799±0.053。亚成体较成体的重见率高,可能与亚成体到达越冬地相对比较集群有关。同时建议开展更多的彩色旗标观察活动,便于进一步了解同一越冬地中不同年龄段黑嘴鸥的移动规律。     

1940—2002年长江中下游平原乡村景观区域中土地利用覆被及其土壤有机碳储量变化

过去60a来,长江中下游平原的乡村地区发展迅速,引起土地利用覆被及其土壤有机碳储量明显地变化。通过选取区域代表性样方、基于1942年航片和2002年IKONOS影像研究小尺度土地利用覆被变化、土壤取样和收集1965年前土壤有机碳历史数据,用尺度推绎和蒙特卡洛不确定性分析方法,评价了19402002年长江中下游平原人口密集的乡村景观区域中土地利用覆被的面积及其030cm土壤(或底泥)有机碳储量的变化。结果表明:近60a来,在86×103km2的区域中有47%的面积发生土地利用覆被转化,其中耕地转化为非耕地的面积为21%(18×103km2)。土地利用覆被类型转化及其有机碳密度的变化导致该区域土壤有机碳储量的净增加。该区域稻田和闲置水域面积分别减少了21.5%(18.5×103km2)和6.7%(5.7×103km2),导致其土壤(或底泥)有机碳储量分别减少41.8TgC和12.9TgC;而水产养殖、非渗漏表面为主的建筑用地、种植木本作物和种植1年生作物的水浇地面积分别增加了14.2%(12.2×103km2)、7.7%(6.7×103km2)、3.5%(3.0×103km2)和2.0%(1.7×103km2),使其土壤(或底泥)有机碳储量分别增加32.2TgC、22.2TgC、12.2TgC和6.5TgC。近60a来,整个区域030cm土壤有机碳的储量增加了18.2TgC,其净增加的可能性为75%,形成了弱碳汇。这主要是由于区域稻田土壤有机碳密度增加了17%,使区域土壤有机碳储量增加了22.2TgC(其净增加的可能性为92%);而且,稻田转化为种植木本作物和种植1年生作物的水浇地也使区域土壤有机碳储量分别增加了1.3TgC(净增加的可能性为86%)和0.3TgC(净增加的可能性为70%);此外,闲置水域转化为水产养殖也使区域土壤有机碳储量增加1.3TgC(净增加的可能性为77%)。但是,稻田转化为水产养殖和非渗漏表面为主的建筑用地导致区域土壤有机碳储量损失6.3TgC和0.6TgC。因稻田土壤有机碳密度增加及稻田转化类型的土壤有机碳储量变化的影响,使整个区域形成弱碳汇,但如果稻田继续减少的话,很可能变成碳源。通过选取区域代表性样方、研究小尺度土地利用覆被变化、土壤取样和收集土壤历史数据,采用尺度推绎方法,研究揭示了19402002年长江中下游平原人口密集的乡村景观区域中土地利用覆被的面积及其土壤有机碳储量的变化。