伏牛山龙池墁南坡油松径向生长对气候变化的响应

树龄是森林结构、成分变化的重要诱导因素,它极大地影响着森林的生长动态乃至分布格局,因此不同年龄尺度的树木径向生长对气候变化的响应研究,对全球气候变化背景下的森林保护和管理有着十分重要的科学意义。油松是我国的特有树种,在我国北方地区广泛分布,河南西部伏牛山地处南北气候过渡的敏感地带,是油松分布的南界。以伏牛山地区龙池墁南坡原始森林的油松树轮为研究对象,依据系统聚类分析将样芯宽度序列分为两个年龄组,最终建立了整体及不同树龄的树轮宽度标准年表（STD）。研究结果表明：（1）树轮标准年表的信噪比SNR和样本总解释量EPS值都较高,说明年表含有较丰富的环境信息;（2）当年5月的水热因子是龙池墁油松径向生长的主要限制因子;（3）老龄油松和幼龄油松的树轮宽度生长变化均呈下降趋势,但是幼龄树的树轮宽度下降幅度远大于老龄树;（4）建立了不同分组油松的生长模型,并基于模型确定了树轮生长的最显著因子,同时也发现幼龄油松对气象因子响应敏感,受到的抑制作用也较为强烈。因此随着全球气候变暖趋势增大,龙池墁低海拔地区将更加不利于幼龄油松的生长,这将影响油松的抚育更新及油松种群在低海拔地区生态群落中的地位,甚至造成油松将向更高海拔地区迁移,这一研究结果也为伏牛山地区的森林管理和抚育更新提供了科学依据。     

气候变化对传染病爆发流行的影响研究进展

全球气候变化已影响到传染病发生、传播与变化的各个环节,从病原体及其携带者、传播途径和人体自身抵抗力等方面直接或间接影响传染病的发病趋势,从而对人类健康造成了巨大的威胁。所以加强对气候变化与传染病间关系、预测预报研究,对进一步认识、预防和控制传染病的爆发流行具有重要意义。本文首先阐述了全球气候变化对生物物种的地理分布和人类健康的影响,气候变化改变了生物物种的地理分布范围,增加了某些物种的潜在分布区域,并造成生物物侯期的改变;同时,极端气候事件成为导致种群数量波动的一个重要驱动力。气候变化对人类健康有直接和间接影响,它使得传染病发病率增加、传染病分布范围扩大、人群对疾病易感性增强。文章重点评述了气候变化对疟疾、登革热、霍乱、流行性乙型脑炎、流感、SARS、肠道传染病、鼠疫、血吸虫病等常见传染病流行机制和传播过程的影响研究进展。评述了传染病和气象因子关系分析中常用的定性和定量分析方法,传统的研究多以定性分析为主,方法较单一;目前,利用流行病学资料与同期的气象因子进行单因素相关分析、多元回归分析是常用的研究方法;主成分回归分析、逐步判别分析、灰色关联分析法、RS和GIS等方法近年来逐渐得到应用;数学建模、实验室生物学仿真实验方法是今后需强化的方向。提出了该研究领域国内外研究普遍存在和亟待解决的问题,针对目前的研究现状和存在的问题,提出了未来的研究重点和发展方向。     

高集约化农业景观中不同利益相关者的景观偏好

集约化农业是现代农业的生产经营方式,在提高农田单位面积产量的同时却带来了一系列环境和生态问题,限制了农业的可持续发展.景观偏好是景观生态学中探讨不同利益相关者对景观产生不同喜好的研究,能够反映人类的主观感受及其产生的行为对景观造成的影响.本文以河南省封丘县农业景观为例,通过问卷调查和其他相关方法综合分析了不同利益相关者所偏好的景观特征以及产生差异的原因,并为将来研究区农业景观的发展提出建议.结果表明: 封丘县的当地利益相关者更偏好简单规则且容易管理的景观要素,强调农业景观的生产及经济功能;专家和当地环保人士更偏好多功能兼具的景观要素,以及高异质性的复杂景观构型,倾向于发展多功能农业景观;文化程度、专业背景、受访者类别等因素均对研究区利益相关者的景观偏好存在明显影响.政府的决策行为、经济补偿程度、生态农业技术支持是影响并决定研究区景观结构和功能发生演变的重要因素.     

基于坡面水文连通性的黄河下游河岸缓冲带植被格局优化

河岸缓冲带作为河流-陆地之间重要的生态过渡区,恢复以及优化其退化的植被系统对防止水土流失、改善生态环境及实现该区域生态系统的可持续发展具有重要的现实意义.本文基于植被格局情景模拟和汇流路径长度指数,分析不同植被盖度和坡度下坡面水文连通性对植被格局的响应,探讨黄河下游河岸缓冲带水土保持效应的最优植被格局.结果表明: 坡中格局-粗粒度-集群分布的植被配置方式所产生的汇流路径长度最小、水文连通性最弱,是抑制坡面产流汇流效果最优的植被格局类型.对于最优植被格局,其汇流路径长度随坡长的增加而增加,坡长越长,坡度的作用越明显,水文连通性在各坡度之间的差异越显著;汇流路径长度随植被盖度增加而减小,低盖度时各坡度之间的汇流路径长度差异明显,当盖度达到45%时,各坡度之间的汇流路径长度趋于一致、水文连通性差异较小.实证坡面汇流路径长度随植被盖度增加其降低趋势无规律性,而最优植被格局汇流路径长度随植被盖度增加均呈现出一致的先急剧后平缓下降趋势.在设置的5°～20°坡度范围内,最优植被格局在一定程度上改变了盖度变化过程中不同坡度之间汇流路径长度的差异,突显了河岸缓冲带植被格局对水文连通性的影响.     

毛竹林集约经营对土壤固碳细菌群落结构和多样性的影响

为揭示毛竹集约经营对土壤固碳细菌的影响,分别采集集约经营时间为0、10、15、20年和25年的毛竹林土壤(0—20 cm和20—40 cm)土壤,应用实时荧光定量PCR、T-RFLP以及cbbL基因文库方法,分析毛竹林长期集约经营过程中土壤固碳细菌丰度和群落结构多样性的变化,通过冗余分析(RDA)探讨影响土壤固碳细菌群落的主要环境因素。结果表明,长期的集约经营显著提高了毛竹林表层和亚表层土壤的养分含量,土壤pH值却明显降低。集约经营毛竹林土壤固碳微生物数量并未表现出与SOC的相关性,而与N素水平的变化显著相关。具体表现为:随着集约经营的进行表层cbbL基因丰度呈先上升(10年)后下降的规律,与氮素水平呈正相关(P0.05);亚表层土壤cbbL基因丰度则呈直线下降的趋势,与C∶N呈正相关(P0.05)。集约经营导致表层和亚表层土壤微生物群落结构改变,表层固碳细菌多样性指数下降。由系统发育分析可知,不可培养固碳细菌占56%比例,土壤中共同的优势种类多为变形菌和放线菌,以兼性自养为主。RDA分析结果表明土壤酸化和养分积累是毛竹林土壤固碳细菌群落和多样性变化的重要原因。     

景观空间异质性对生态系统服务形成与供给的影响

景观空间异质性与生态系统服务的关系极为密切,适当调整景观空间异质性有助于生态系统服务的持续形成与稳定供给。研究景观空间异质性和生态系统服务形成与供给之间的相互影响作用及响应机制具有重要的理论与现实意义,是保护生物多样性、管理生态系统服务与优化景观空间配置的基础。现有研究大多在不同尺度上探讨了景观格局与生态过程或生态系统服务间的相互影响关系,而缺乏景观格局-生态过程-生态系统服务三者间有效联结等方面的研究。景观空间异质性是怎样直接或间接地作用于生态系统服务形成与供给的,目前还没有一个较为明确的解释。因此,通过分析国内外文献,回顾了景观格局或景观空间异质性与生态系统服务之间关系的研究进展、研究内容和研究方法;从景观组成、景观构型的变化入手,讨论了景观空间异质性对生态系统服务形成与供给的影响及其强度,并认为景观组成异质性变化能够直接影响生态系统服务,而景观构型异质性变化会通过改变生态过程而间接影响生态系统服务;阐述了景观空间异质性在影响生态系统服务形成与供给的同时,也使生态系统服务在空间上产生了异质性分布,并从自然因素和人为因素两个方面对其进行解释;强调了尺度问题在景观空间异质性与生态系统服务研究中的重要性;最后,明确了对生态系统服务形成与供给的景观空间异质性影响研究不仅有助于生态系统服务的维持与调节,也能更深层次地揭示其中的生态学意义。     

黄河下游平原农业景观异质性对两栖类生物栖息地可用性的影响

以黄河下游典型平原农业景观封丘县为研究区,基于图论的分析方法,采用概率连通性指数(PC)和斑块重要值(dPC_k)表征池塘栖息地可用性程度,在地理信息系统和R软件的支持下,分析了两栖类物种在250、500、1000和2000 m不同扩散能力下,反映池塘栖息地组成和构型的池塘平均面积(MS)以及池塘数量(NP)、至道路的最近距离(DR)组合作用对池塘栖息地可用性的影响.结果表明: 两栖类栖息地的可利用性与池塘数量、池塘平均面积和至道路的最近距离关系密切.在250 m扩散能力下,池塘平均面积和池塘数量是决定池塘可利用程度高低的重要影响因素;在500 m扩散能力下,池塘平均面积和至道路的最近距离对栖息地可用性的影响最为显著;在物种相对较高扩散能力下(1000和2000 m),池塘平均面积和池塘数量是最主要的影响因素.在平原农业景观中,两栖类生物及其栖息地的保护要充分考虑池塘斑块的数量、平均面积以及至道路的最近距离.     

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.     

河南省特有种植物区系地理研究

首次对河南省特有种及其区系地理和生态学特点进行了研究。结果显示:(1)河南特有植物有42种,隶属于37属,25科;(2)草本植物占64%,与河南维管植物区系的草本比例基本相同,其中多数为多年生草本,特有种绝大多数为陆生中生植物;(3)根据它们的分布特点,特有种可分为6个分布型,其中属于豫西山地分布型的种类最多,占总种数的60%;(4)这些特有种集中分布于豫西、豫南、豫西北山地和豫中黄河两岸四个地区,种类最多的是豫西山地。     

郑州大都市区生态网络构建及格局优化

快速城市化进程致使生态环境的保护和优化问题日益突出,构建生态网络体系、规划引导生态价值和高效利用景观效应,对区域调节生态空间、促进当地可持续发展具有重要意义。以郑州大都市区为例,基于1980—2020年8个时间节点土地利用数据,运用ArcGIS、Guidos Toolbox和Conefor等工具,通过未来土地利用变化情景模拟预测未来土地格局、形态学空间格局分析识别景观要素、最小累积阻力构建综合阻力面、引力模型计算生态引力、水文分析创建阻力路径和网络结构评价等,判别研究区生态源地、生态廊道和生态节点,构建具有较高结构完整度的生态网络。结果表明：在研究区的9个源地中,黄河流域生态源地连接网络东西部大型集中源地,其余源地坐落于研究区东北、东南及西南部,整体半环绕郑州主城区分布;最小成本路径共163条,生态廊道共58条,其中,一、二、三级廊道分别为10、19和29条,以沿黄河流域、“三横三纵”和“点-轴”形式分布为主;研究区内共判定生态节点70个,并划分为战略点、自然生态点及人工环境点,分别为10、27和33个,其分布于各个源地核心和廊道交叉等关键性节点位置。生态网络包含研究区所有景观要素,并...