基于社区发展的生物多样性保护策略——以浑善达克沙地生态恢复为例

生物多样性保护,必须考虑保护与发展这一对矛盾的合理解决,如果要同时满足保护和发展的要求,两者的利益都应考虑。基于社区发展的生物多样性保护(Community-basedconservation,CBC)策略就是在这一理念指导下应运而生的,它强调社区居民在保护行动中的主动参与,使他们的意见和利益能在土地利用决策中得到重视,在社区经济发展的基础上达到保护的目的。该模式在全球生物多样性保护中发挥了重要作用,但这种模式是多学科交叉的产物,其成功关键在于资源管理权力的转移,对有关问题进行了分析。在我国浑善达克沙地退化生境恢复和生物多样性保护实践中,采用CBC模式,通过政府、科学家以及社区居民共同参与,对当地自然条件和社会经济基础综合分析,使大面积的退化沙地草地得以恢复。具体地,在有水分、电力、肥料、交通等有保证的土地上进行高效集约化利用,腾出大量退化土地进行封育,借助自然力恢复受损的生境。同时积极建设生态小城镇,提高社区居民的生活水平,使生物多样性得到保护和草地资源得到可持续利用,在环境改善的同时促进了经济发展。     

山东半岛北部黑松海防林幼龄植株生长动态及其种群数量特征

黑松海防林是山东半岛北部海岸带典型的生态系统类型,对于维护沿海地区生态安全具有重要作用。为了对黑松海防林的天然更新动态和生存状况进行评价和预测,在山东半岛北部黑松海防林内设置3个样地,调查黑松幼龄植株的生长动态和种群数量特征。使用查数轮生枝法确定黑松幼龄植株的年龄,以空间代替时间的方法,探讨黑松幼龄植株的生长动态、年龄结构和空间分布特征;以种群生命表及生存分析理论为基础,编绘黑松幼龄植株的时间生命表,绘制存活曲线。结果表明：(1) 3个样地中幼龄植株高生长、基径生长与年龄均分别呈指数函数、直线和二次函数关系;(2) 3个样地黑松幼龄植株年龄结构存在着明显差异,分别表现为纺锤形、残缺型和金字塔型;(3) 幼龄植株主要集中分布在距最近立木0.3～1.2 m,离立木越近或越远幼龄植株均逐渐减少;(4) 对样地Ⅰ和样地Ⅲ黑松幼龄植株 生命表和存活曲线的分析表明,随年龄的增加,黑松幼龄植株生命期望值基本上呈递减趋势,黑松幼龄植株种群存活数也随着年龄的增加而降低;样地Ⅰ和样地Ⅲ黑松幼龄植株种群存活曲线近似于Deevey Ⅱ型,表明2个样地黑松幼龄植株种群处于稳定发展阶段;(5)样地Ⅱ幼龄植株种群结构很不完整,表明该种群属于衰退型,与人为干扰及坡度等有关。     

黄河三角洲原生演替中土壤微生物群落结构分析

[目的] 黄河三角洲区域具有重要的湿地生态系统。碱蓬、野大豆和芦苇是该地区典型的盐生植物。本研究针对碱蓬、野大豆和芦苇混生植物的根际土壤微生物群落组成和功能基因进行了分析比较。[方法] 对碱蓬,野大豆-芦苇混生植物的根际微生物菌群和光滩土壤菌群进行了宏基因组测序,使用COG和KEGG数据库对微生物菌群的功能进行了注释和比较。[结果] 本研究结果表明,变形菌门是3个取样点的主要菌门,其在碱蓬、野大豆-芦苇根际土壤中的相对含量比光滩土壤分别多28.8%和10.6%。此外,拟杆菌门、放线菌门和芽单胞菌门是3个取样点中的优势物种。中华根瘤菌属是野大豆-芦苇混生植物根际土壤的最主要的属。对功能基因进行分析表明,光滩土壤中的功能基因的数量多于碱蓬根际土壤和野大豆-芦苇混生植物根际土壤的功能基因数。在这3个位点中,氨基酸代谢、碳水化合物代谢和能量代谢,以及无机离子转运和代谢的基因最多。[结论] 本研究为发掘有价值的微生物资源和海岸带盐碱土壤修复提供了一定的理论基础。     

黄河三角洲芦苇湿地生长季净生态系统CO2交换及其环境调控机制

采用涡度相关法,对2011年生长季的黄河三角洲芦苇湿地净生态系统CO₂交换(NEE)进行了观测,研究湿地NEE的变化规律及其影响因子.结果表明: 不同月份芦苇湿地的NEE日变化均呈“U”形曲线,CO₂最大净吸收率和释放率的日均值分别为(0.44±0.03)和(0.16±0.01) mg CO₂·m^-2·s^-1;芦苇湿地NEE、生态系统呼吸(R_eco)、总初级生产力(GPP)的季节变化均呈现生长旺季(7-9月)较高、生长初期(5-6月)和生长末期(10-11月)较低的趋势;R_eco和NEE在8月达到峰值,GPP在7月达到峰值.芦苇湿地生态系统的CO₂交换受到光合有效辐射(PAR)、土壤温度(T_s)和土壤体积含水量(SWC)的共同影响.白天NEE与PAR呈直角双曲线关系;5 cm深处T_s与夜间生态系统呼吸(R_eco,n)呈指数关系,生态系统呼吸的温度敏感性(Q₁₀)为2.30,SWC和T_s是影响芦苇湿地R_eco,n的主要因子.在整个生长季,黄河三角洲芦苇湿地生态系统是一个明显的CO₂的汇,总净固碳量为780.95 g CO₂·m^-2.     

黄河口潮间盐沼湿地生长季净生态系统CO2交换特征及其影响因素

潮间盐沼湿地生物地球化学过程独特,生态系统CO2交换存在着极大的复杂性和不确定性。利用2012年黄河口潮间盐沼湿地生态系统生长季(4—10月)连续的涡度相关观测数据,分析了潮间盐沼湿地的净生态系统CO2交换(NEE)、总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸(Reco)的变化特征及其影响因素。结果表明:生长季,生态系统NEE具有明显的日变化和季节变化。日尺度上,表现为白天CO2净吸收,夜间CO2净释放,NEE日平均值为-0.38 g CO2m-2d-1;月尺度上,平均气温最高的7月生态系统释放CO2最多(15.16 g C/m2),6月生态系统吸收CO2最多(25.07 g C/m2)。潮间盐沼湿地生态系统的CO2交换受到光合有效辐射(PAR)、土壤温度(Ts)、土壤含水量(SWC)和潮汐淹水的共同影响。白天NEE主要受控于PAR,且生态系统表观初始光能利用率(α)和最大光合速率(NEEsat)分别在6月和5月达到最大值,分别为(0.0086±0.0019)μmol CO2μmol-1光子和(4.79±1.52)μmol CO2m-2s-1。夜间NEE随Ts呈指数增加趋势,生态系统呼吸的温度敏感性(Q10)为1.33,且SWC越高,Q10值越大。研究典型晴天(6月19日—6月25日)表明,潮汐淹水增强了生态系统白天对CO2的吸收,同时也增强了夜间CO2释放,研究时段内,潮汐淹水使生态系统净CO2吸收增加了0.76 g CO2m-2d-1。整个生长季,黄河口潮间盐沼湿地生态系统表现为CO2的汇,NEE为-22.28 g C/m2(其中,吸收118.34 g C/m2,释放96.28 g C/m2)。研究结果利于对潮间盐沼湿地源汇功能和影响机制的进一步认识与研究。     

开垦对黄河三角洲湿地净生态系统CO2交换的影响

近年来, 由于对湿地的不合理利用, 自然湿地被大面积地垦殖为农田, 导致湿地生态系统碳循环的模式发生改变, 从而影响了湿地生态系统碳汇功能。该研究通过涡度相关法, 对山东省东营市黄河三角洲芦苇(Phragmites australis)湿地和开垦多年的棉花(Gossypium spp.)农田的净生态系统CO₂交换(NEE)进行了对比观测, 以探讨该地区典型生态系统NEE的变化规律及其影响因子, 揭示开垦对芦苇湿地NEE和碳汇功能的影响。结果表明: 在生长季, 湿地和农田生态系统NEE的日平均值各月均呈明显的“U”型变化曲线, 非生长季NEE的变幅很小。生长季湿地生态系统日最大净吸收值和释放值分别为16.04 g CO₂·m^-2·d^-1(8月17日)和14.95 g CO₂·m^-2·d^-1(8月9日); 农田生态系统日最大净吸收值和释放值分别为18.99 g CO₂·m^-2·d^-1 (8月22日)和12.23 g CO₂·m^-2·d^-1 (7月29日)。生长季白天两个生态系统NEE与光合有效辐射(PAR)之间呈直角双曲线关系; 非生长季NEE主要受土壤温度(T_s)的影响; 生态系统生长季夜间NEE受T_s和土壤含水量(SWC)的共同影响; 湿地和农田的生态系统呼吸熵(Q₁₀)分别为2.30和3.78。2011年生长季, 黄河三角洲湿地和农田生态系统均表现为CO₂的汇, 总净固碳量分别为780.95和647.35 g CO₂·m^-2, 开垦降低了湿地的碳吸收能力; 而在2011年非生长季, 黄河三角洲湿地和农田生态系统均表现为CO₂的源, CO₂总释放量分别为181.90和111.55 g CO₂·m^-2。全年湿地和农田生态系统总净固碳量分别为599.05和535.80 g CO₂·m^-2。     

河口三角洲湿地健康生态圈构建:理论与方法

河口三角洲湿地生态环境保护和区域开发的矛盾突出,对湿地生态圈健康和栖息地生态功能产生直接而强烈的影响.健康的河口三角洲湿地生态圈是由自然过程的连续性、生态系统的连通性、生境的异质性以及食物网的多样性等多种因素共同决定的.本文讨论了健康湿地生态圈构建的基础理论,综述了景观生态网络构建、水文连通性网络构建、食物网构建以及生境异质性栖息地营建的理论与方法.在区域和景观尺度上,以土地利用-生态系统完整性为主线,阐明了湿地破碎化对湿地生态功能的影响,特别强调景观完整性、水文连通性对湿地栖息地的影响;在生态系统和群落尺度上,以食物网-生态系统稳定性为主线,强调食物网多样性、生境异质性对湿地生物圈构建的支撑作用.基于景观完整性、水文连通性、生境异质性和食物网多样性构建健康湿地生态圈,可为湿地生态环境保护和建设提供科学依据和技术支撑.     

生物同质化研究透视

生物同质化是指特定时间段内两个或多个生物区在生物组成和功能上的趋同化过程, 包括遗传同质化、 种类组成同质化和功能同质化三个方面。近年来, 生物同质化问题已引起生态学界的高度重视, 成为保护生物地理学的一个全新议题, 但在国内的相关研究较少。本文从生物同质化概念的发展历程入手, 对生物同质化三个方面的度量方法和驱动因素分别做了介绍和评述, 指出外来物种入侵和本土物种灭绝是导致生物同质化的最主要原因, 其他能促进这两个过程的活动, 如环境退化和干扰、城市化和生境同质化等都会对生物同质化有影响; 生物同质化具尺度效应, 在不同生物地理区域以及不同生态系统和生物类群之间, 生物同质化程度不同, 主要驱动力也各异。探讨了生物同质化在生态、生物进化和人文经济方面的影响以及生物同质化与生物多样性保护的关系。最后对我国开展生物同质化研究的必要性和需要解决的问题做了探讨, 以期能推动生物同质化研究在我国的发展。     

氮磷供应条件对黄河三角洲滨海湿地植物群落结构的影响

人类活动已从氮磷供应总量和供应比例两方面改变了环境的氮磷供应条件,进而影响到生态系统的结构与功能。本研究以氮、磷分别供应量的几何平均值作为氮磷供应总量的度量,设置3个氮磷供应总量水平及3个氮磷供应比例(5∶1、15∶1和45∶1),通过连续两年(2015—2016年)的野外控制试验,研究了氮磷供应条件变化对黄河三角洲滨海湿地植物群落结构的影响。结果显示:氮磷供应总量对黄河三角洲滨海湿地物种多样性影响显著,氮磷供应比例对其则无显著影响且与供应总量无显著交互作用;物种丰富度和Shannon指数均以中供应量下最高,Pielou指数则为低供应量下最高。氮磷供应条件对该区优势物种影响差异明显,碱菀(Tripolium vulgare)、鹅绒藤(Cynanchum chinense)和芦苇(Phragmites australis)重要值受氮磷供应总量和供应比例影响均不显著,碱蓬(Suaeda glauca)和盐地碱蓬(Suaeda salsa)重要值只受氮磷供应总量显著影响,随着供应量的增加,碱蓬重要值显著上升而盐地碱蓬重要值显著下降。氮磷供应条件变化下,碱蓬对群落物种多样性的影响最大,盐地碱蓬次之,芦苇则对其无显著影响。物种多样性和优势物种重要值对氮磷供应条件变化的反馈在年度间存在不同程度的差异,表明黄河三角洲滨海湿地植物群落结构对氮磷供应条件变化的响应也受气温、降雨等自然条件变化的影响。     

烟台海防林黑松种群胸径与种实性状关系

为明确黑松海防林种群种子生产动态,以胸径作为年龄和个体大小的度量,对烟台黑松海防林种群胸径与种实性状的关系进行了研究。根据结实黑松的胸径大小及分布比例,将黑松海防林种群分为5个径级（3.5～6.5、6.5～9.5、9.5～12.5、12.5～15.5、15.5～19 cm）, 并分别以5、8、11、14和17 cm作为代表值,对各径级黑松种实性状进行多重比较及回归分析。结果表明：胸径大小对黑松种子生产有显著影响,随胸径增大,其生育力逐渐升高,达到17 cm径级时开始略有下降;种子大小和百粒质量随胸径增大有下降趋势,种翅大小则有所上升,这是黑松种子生产中的一种权衡,种子减小的同时传播能力增强;各径级黑松均以可育种鳞数为预测球果产生种子数量和质量的最有效指标,但可育种鳞数并不能由球果的其他性状(如球果长、宽、干质量以及总鳞片数等)进行很好的预测,说明黑松种子生产为多因素控制过程。