生态安全格局视角下的生态保护红线评估——以浙江省为例

为评估浙江省陆域生态保护红线科学性,本研究从生态安全格局视角出发,基于生态系统全过程的理念评价其生态效应。在明确生态保护红线三重内涵的基础上,构建评价指标体系,应用InVEST模型、净初级生产力定量分析等方法识别生态源地,评估红线斑块重要性;应用最小阻力值模型、重力模型等方法构建生态廊道体系,评估红线连通性;此外,通过景观格局指数、叠置分析等方法评估红线破碎化与协调性。结果表明: 从生态保护重要性看,浙江省生态保护红线保护规模较大,但13.5%的红线区保护重要性不高,省级生态源地中约40%的斑块未被纳入生态保护红线保护区。从空间结构整体性看,生态保护红线连通性不足,核心生态廊道占有率低于15%,部分县市红线斑块较为破碎。从系统间协调性看,生态保护红线跨行政区衔接性较好,但仍需注意平原地区因供需矛盾而导致的划定不实与破碎化现象。借鉴生态安全格局提出红线优化调整的相关策略,可为生态空间管理提供科学参考。     

亚热带苔藓结皮对土壤-微生物-胞外酶化学计量特征的影响

生物结皮的形成和发育显著影响土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)循环及其化学计量特征,土壤微生物如何适应环境资源的化学计量变化仍不明确。本研究以三峡库区苔藓结皮为对象,分析结皮盖度(0、1%～20%、20%～40%、40%～60%、60%～80%和80%～100%)对土壤理化性质(0～5和5～10 cm土层)、微生物生物量和胞外酶活性[(β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(AP)]的影响,探索土壤-微生物-胞外酶C∶N∶P化学计量特征间的协变性。结果表明: 生物结皮发育显著提高了土壤黏粒、水稳性团聚体和土壤C、N、P含量,显著降低了土壤容重和砂粒含量;微生物生物量C、N、P和胞外酶活性均随结皮盖度的增大而显著增加;土层深度对土壤理化性质及C∶N∶P均无显著影响,但显著影响微生物生物量、胞外酶活性及BG∶AP和NAG∶AP。相关分析显示,土壤C、N、P含量与微生物生物量和胞外酶活性呈显著正相关,与BG∶NAG呈显著负相关,与NAG∶AP呈显著正相关,但与微生物生物量C∶N∶P无显著相关性;土壤-微生物、微生物-胞外酶C∶N∶P相关性均不显著,BG∶NAG∶AP随着微生物与土壤间C∶N∶P化学计量不平衡性的增加而逐渐降低。表明微生物养分代谢同时受N和P的限制,且P的限制较强烈,微生物可以通过调整自身生物量以及胞外酶C∶N∶P适应生物结皮发育驱动的土壤化学计量变化,从而维持内稳态。     

生物结皮胞外多糖理化特性及菌群结构的季节动态

胞外多糖(EPS)是蓝藻重要抗逆物质,也是生物结皮中主要的碳储存形式,对结皮的物质循环、稳定度等具有重要作用。本研究以古尔班通古特沙漠不同季节(1月、4月、7月、10月)生物结皮为对象,对其EPS含量、组成、形貌特征及微生物群落结构进行了动态研究。结果表明: 1)EPS的分泌格局呈现明显的季节动态变化特征。1、4、7、10月EPS含量分别为81.72、52.46、76.77、70.54 μg·cm^-2,叶绿素a含量分别为2.7、4.94、4.2、5.98 μg·cm^-2,说明冬、夏两季蓝藻将固定的有机碳更多地分配给EPS,而春、秋两季则更多地用于自身生物量的积累。2)各个季节的EPS均由7种单糖组成,且葡萄糖和半乳糖的相对摩尔百分比之和为46%～56%,显著高于另外5种单糖;EPS的单糖组分与气温和降水之间具有显著的相关性;各季节EPS的傅里叶红外图谱无明显差别。3)原子力显微镜观测结果显示,7月、10月EPS具有更多的丝状及粗绳状结构,而1月、4月则呈块状结构。4)16S rDNA高通量测序结果表明,4个季节下蓝藻门和微鞘藻属始终为生物结皮优势细菌门和属,其相对丰度显著高于其他细菌门和属。变形菌门的相对丰度与岩藻糖和半乳糖的相对摩尔百分比呈显著正相关关系,说明单糖的百分比组成对结皮中异养细菌影响显著。在荒漠生境中,温度、水分等环境因子随季节变化显著,结皮胞外多糖理化特性及细菌群落的季节性变化受温度、水分、光照等气象因子的共同调控。     

E. O. 威尔逊的学术生涯与蚂蚁研究成就纵览

1"蚁学巨匠"E.O.Wilson E.O.Wilson教授被誉为当代蚂蚁研究的翘楚。他的研究领域涉及蚂蚁的分类、生态和行为等各个方面,并由此衍生出岛屿生物地理学的理论和社会生物学的体系。这些研究成果对于当今的昆虫学和生物学其他分支学科均产生着深远的影响。     

E. O. 威尔逊与岛屿生物地理学理论

20世纪伟大的博物学家和生物地理学家爱德华·奥斯本·威尔逊(Edward Osborne Wilson,1929-2021)与杰出的理论和数学生态学家罗伯特·赫尔默·麦克阿瑟(Robert Helmer MacA rthur,1930-1972)共同开创的岛屿生物地理学理论是他们青年时代的巅峰之作。     

我国网络平台本土兰科植物贸易状况

我国兰科植物物种丰富, 很多具有极高的药用和观赏价值。随着网络平台的迅速发展, 兰科植物的线上交易越来越普遍。为了解国内网络平台的本土兰科植物贸易情况, 本文利用PyCharm Community软件爬取网络交易信息和人工浏览收集的方法, 分析了淘宝网、拼多多和中兰网的兰科植物贸易情况。调查发现: 网络贸易的本土兰科植物共计84属339种(含3变种), 包含45个中国特有种, 兰属(Cymbidium)和石斛属(Dendrobium)是最大的贸易对象。其中, 仅以观赏用途作为卖点的兰科植物309种(91.1%), 仅以药用价值作为卖点的兰科植物5种(1.5%), 以双用途作为卖点的兰科植物25种(7.4%)。本次调查共记录到336种(99.1%)野生兰科植物销售信息, 并发现部分销售者刻意包装野生兰科植物的现象。大部分淘宝网和拼多多的兰科植物最大销售量对应的价位为10-49元, 其中拼多多的价格更低且集中, 位于15-35元的占57.5%。商品货源地较集中, 主要包括云南省、广东省、广西壮族自治区、浙江省、福建省和四川省。进一步对本次记录的兰科植物进行濒危等级统计后发现: 受威胁兰科植物188种(55.5%), 其中极危(Critically Endangered, CR) 23种(6.8%), 濒危(Endangered, EN) 85种(25.1%), 易危(Vulnerable, VU) 80种(23.6%)。为加强我国野生兰科植物多样性保护, 强烈建议各网络平台依据最新《国家重点保护野生植物名录》制定兰科植物商品信息发布规则, 重点监督货源地集中的地区, 同时加强对公众的宣传教育, 相关部门应利用网络平台加强兰科资源的信息交流, 共同保护野生兰科植物。     

中国农田土壤动物长期监测样地科学调查监测的实施方法

我国农田土壤动物面临严峻的多样性丧失问题, 建设监测样地并开展长期监测是解决该问题的重要途径, 但至今国内外仍缺乏农田土壤动物长期监测样地科学调查监测的实施方法。依据BCI 50 ha大型固定样地建设规范, 参照我国已建成的森林和农田土壤动物大型固定样地监测经验, 本文提出了农田土壤动物长期监测样地科学调查监测的实施方法。首先, 需要明确科学问题, 确定科学调查监测应遵守的基本原则。其次, 需要规范长期调查监测涉及的专业术语, 依据研究目的和实际情况选择地点和样地, 参照建设规范和农田特征建立农田土壤动物大型固定样地。第三, 以研究农田土壤动物多样性为核心, 揭示土壤动物在农田生态系统健康和功能中的作用, 有选择性地开展4类27项科学指标的长期监测工作, 要求按照统一的、规范化的工作流程开展野外调查和室内实验。最后, 要科学规范地完成标本的鉴定描述和保存保管, 研发体现农田土壤动物特征的数据库和管理信息系统。希望本文的研究结果能推动我国乃至世界范围的规范化样地建设和标准化网络监测, 为我国农田土壤动物评估与保护提供长期可靠的数据支撑。     

适合度的相对性与路径依赖的自然选择

自然选择理论认为生物个体或者种群在进化的过程中, 其基因或者性状、行为策略的选择一定是能够提高其适合度或者达到某个可期的“目标”。然而, 随着某个突变基因或者性状特征、行为策略在种群中扩散, 其期望收益将随着其在种群中分布的密度变化或环境改变而发生改变, 这就是适合度景观的悖论, 即静态的、固定可期望的收益可能因此而不存在。基于动态而非静态适合度景观的概念, 我们提出路径依赖的自然选择概念。路径依赖的自然选择过程中, 一个突变的基因或表型在某种环境下随机产生, 但是该基因或表型在某些特定环境下会产生正反馈。尤其是在正反馈与随机漂变的共同作用下, 多条路径的演化就可能发生, 并且其路径的形成将同时受到其种群进化历史过程和空间特征分布等因素的强烈影响。而在不同路径下, 由于观测维度、角度和尺度的不同, 适合度意义将因此而存在不同。在此意义下, 自然选择更可能选择路径频率而不是适合度大小。基于上述概念, 我们借鉴现代物理学中复函数的方法, 来描述多重动力对物种形成或者生物特征、种群进化等路径依赖的演化过程, 以期为同域物种、隐存种形成以及生物多样性演化提供解释机制。     

四川贡嘎山国家级自然保护区鸟兽多样性

四川贡嘎山国家级自然保护区位于全球生物多样性热点地区之一的横断山区, 是我国生物多样性保护优先区。本文利用红外相机影像和已发表文献对该保护区的大中型兽类和地面活动鸟类进行编目并提出未来监测建议。2011-2018年在97个1 km × 1 km的网格安放红外相机, 累计39,881个相机日, 获得独立有效照片20,932张, 其中野生兽类16,244张, 鸟类2,775张, 牲畜1,737张, 人176张。鉴定出野生兽类30种, 另有文献报道4种和观察3种, 分属于5目15科; 鸟类78种, 分属于9目22科; 牲畜6种。包括12种国家I级和28种国家II级重点保护野生动物; 被CITES附录I收录的有11种, 附录II收录的有12种。被IUCN红色名录评估为濒危(EN)和易危(VU)等级的分别有3种和8种。被《中国脊椎动物红色名录》评估为极危(CR)、濒危和易危等级的分别有5、5和11种。相对多度指数(relative abundance index, RAI)排名前三的兽类是毛冠鹿(Elaphodus cephalophus, 147.39)、水鹿(Rusa unicolor, 66.10)、野猪(Sus scrofa, 36.03); 鸟类是血雉(Ithaginis cruentus, 14.64)、白马鸡(Crossoptilon crossoptilon, 10.43)、大噪鹛(Garrulax maximus, 8.05)。阔叶林、针阔混交林、高山灌丛草甸和高山流石滩是调查薄弱生境, 后期应开展重点调查, 以厘清本区域大中型兽类资源。     

基于层次分析法的旗舰物种遴选方法

旗舰物种是保护生物学中一个广泛应用的概念, 用于获得公众对保护行为的支持, 在生物多样性保护领域发挥着重要作用。但目前尚未见量化分析遴选和确定旗舰物种的公开报道, 致使学术界对旗舰物种的定义和使用相对主观, 缺乏科学依据。本文对旗舰物种的定义进行了梳理, 探讨了旗舰物种的内涵, 确定了旗舰物种的属性, 制定了遴选标准和量化遴选方法, 以便读者更好地理解和运用这一概念。目前旗舰物种的定义仍然局限在其社会学属性, 作者建议今后应加强其生物生态学属性。作者认为除了公众的关注度和认可度之外, 旗舰物种还应具备以下3个生态生物学和社会文化特征: (1)物种在当地的濒危程度及生存现状; (2)物种在当地生态系统中的重要性; (3)物种在当地民众中的影响力和认可度。基于此, 本文确定了表征旗舰物种社会文化属性和生态生物学属性的8个要素, 基于层次分析法提出了一种量化的旗舰物种遴选方法。该方法综合上述8个要素进行评判和计算分值, 以塔吉克斯坦境内分布的14种大型濒危哺乳动物的生态生物学属性和社会文化影响力为基础, 描述基于层次分析法遴选塔吉克斯坦哺乳类旗舰物种的方法和过程, 最终依据每个备选物种所得分值高低排序, 得到塔吉克斯坦旗舰物种的优先备选物种。本文首次提出了一种量化遴选旗舰物种的方法, 期望今后可基于该方法开发更加合理的旗舰物种遴选模型和算法。