塘生态系统结构与功能的研究进展

塘是陆地上常见的一类极小型静水水体,具有面积小、水体浅、数量多、分布广等特点,是陆域淡水生态系统重要组成部分。由于空间上不易识别,其在生态系统中的功能往往被忽视。本研究对塘系统的国内外研究进展进行综述,明确了塘的基本概念,论述了塘系统的非生物要素、生物要素及环境关系,基于塘生态功能的探讨,提出:(1)塘系统物质循环率高,常利用氧化塘净化水体,在全球陆地系统碳、氮循环中具有潜在作用;(2)塘群系统是重要的生物生境,在维持区域生物多样性方面具有重要意义,种-面积关系、生境异质性以及相邻生态系统特点被认为是塘生态系统中生物多样性的主要驱动因素;(3)作为地表洼地系统,塘具有水源涵养与水土保持功能,在雨水收集、泥沙拦截等方面发挥重要作用。基于此,本研究提出了未来研究需重视的3个方面:变化环境下的塘系统生物地球化学循环特征;生物多样性本底数据积累与维持机制;水源涵养与水土保持功能在生态修复工程中的应用。塘生态系统可作为应对未来环境变化的重要生态系统。     

云梦泽圩田的生态模式设计研究

云梦泽圩田是儒家井田制文化与云梦泽地区水文环境相结合的产物,是人们在长期治田治水实践中创造的一种独特的农田开发形式,然而,圩田这种土地利用方式利弊并存,如何挖掘这种传统水利田的生态智慧使之继续发挥作用是一个亟待解决的现实问题。以湖北朱湖湿地公园内的圩田恢复区为研究对象,以生态学思想为指导,从单纯的治田治水理念拓展为水利、生态、经济、文化与社会发展并重的多重理念,充分挖掘蕴含圩田之中的生态智慧,提出了"湖-圩"共生复合生态系统的生态模式,主要包括：小微湿地群模式、水陆界面生态调控模式、柔性设计模式和"河流-湿地"复合体模式。这些模式有助于云梦泽地区蓄洪防旱、水质净化、景观优化,以及生物生境等综合生态服务功能的实现,并促进云梦泽地区圩田景观文化传承与生态环境的协同共生,从而实现了智慧圩田的生态模式。这些生态模式是对圩田系统生态结构设计思路与方法的全新探索,可以为长江中下游地区圩田的景观保护与生态模式设计提供工程示范与参考。     

太岳山油松林火烧迹地恢复初期植物群落结构特征

为研究山西太岳山油松（Pinus tabuliformis）林过火后恢复初期林下草本植物群落结构,以2019年3月太岳山油松林火烧迹地为研究对象,采用群落相似性指数、多样性指数、稳定性系数、TWINSPAN数量分类和DCA排序等方法对群落组成、多样性、类型及稳定性等进行了研究。结果表明：（1）火烧迹地恢复初期以低矮灌木和多年生草本植物为主,其中又以地面芽植物占比最大。优势植物主要为大披针薹草（Carex lanceolata）和多花胡枝子（Lespedeza floribunda）;（2）火烧迹地恢复初期各样地植物群落相似性系数和多样性指数相对较小,均匀度指数较大,但各样地恢复效果不尽相同,样地6和样地7的植物群落各项指标相对大于其他样地;（3）TWINSPAN数量分类将火烧迹地植物群落划分成：I.大披针薹草+南牡蒿（Artemisia eriopoda）+地榆（Sanguisorba officinalis）群丛、II.多花胡枝子+大披针薹草+二色棘豆（Oxytropis bicolor）群丛、III.多花胡枝子+大披针薹草+米口袋（Gueldenstaedtia verna）群丛、IV.多花胡枝子+大披针薹草+荠苨（Adenophora trachelioides）群丛、V.大披针薹草+白莲蒿（Artemisia stechmanniana）+狗娃花（Aster hispidus）群丛、VI.白莲蒿群丛、VII.大披针薹草+狗娃花+野艾蒿（Artemisia lavandulifolia）群丛;（4）DCA排序结果表明,火烧迹地恢复初期植物群落结构单一,沿样地和坡位变化较小,仅区分出样地7和其他样地两大类植物群落。（5）火烧迹地恢复初期植物群落处于不稳定的状态,但各样地间群落稳定性存在一定差别,其中样地1最大,样地5最小。总之,研究区植物群落处于演替初期,各样地间植物群落稳定性较差,多样性和整体相似性较小,但优势种群相似性较高,植物群落结构仍处于动态变化之中。研究揭示了太岳山火烧迹地恢复初期植物群落结构特征,积累了该区域火烧迹地植物群落生态学数据,同时可为该区域生态恢复提供科学依据。     

河岸无脊椎动物多样性维持机制研究进展

河岸是河流与陆地之间重要的生态界面,生物多样性丰富,但受到人为活动的严重威胁。无脊椎动物在河岸生物多样性中占有重要地位,发挥着非常重要的生态功能,也是水生生态系统和陆地生态系统之间物质和能量联系的重要纽带。尽管已有很多学者对河岸无脊椎动物群落进行了研究,但缺乏对河岸无脊椎动物多样性维持机制的总结。本文结合洪水和干旱、营养物质、微生境多样性、河岸植被、微气候梯度、食物资源以及河流空间梯度等影响因素,初步讨论和归纳了河岸无脊椎动物多样性的维持机制。周期性洪水和干旱引发了无脊椎动物的繁殖和迁移等行为,增加了河岸无脊椎动物群落周转率,为无脊椎动物创造了理想的条件。充足的营养物质使河岸具有较高的初级生产力,支撑了较高的无脊椎动物多样性。较高的微生境多样性为无脊椎动物提供了多样的生态位空间,孕育了特殊的河岸无脊椎动物种类。复杂的河岸植物群落不但是河岸无脊椎动物的食物来源之一,也为河岸无脊椎动物提供了多样的生态位空间和重要的避难场所。微气候环境的空间分异提供了复杂多样的生境条件,为水生无脊椎动物和陆生无脊椎动物种类在河岸共存创造了条件。跨越界面的资源补给增加了河岸无脊椎动物的食物可利用率,为河岸无脊椎动物提供了特殊的食物来源。这些因素在空间上呈现出明显的纵向梯度和侧向梯度,从更大尺度上为河岸无脊椎动物的多样化提供了条件。因此,探讨河岸无脊椎动物多样性的维持机制对于河岸生物多样性保护以及河流生态系统综合管理具有重要的指导意义。