基于加权Ripley's K-function的多尺度景观格局分析——以江苏盐城滨海湿地为例

以1987,1992,1997,2002,2007年的遥感影像为例,首次尝试使用加权Ripley's K-function的多尺度格局分析方法,计算了20年来景观异质性在江苏盐城滨海湿地的时间变化和空间分布趋势。通过对研究区的样带划分以及景观类型的点状化处理,建立滨海湿地样带图层和1987—2007年间各类型景观的点格局数据库,从而分析滨海湿地不同类型景观的空间聚集特征变化。基于加权Ripley's K-function的计算表明,在各级空间尺度和时间变化上,各类型湿地的斑块都呈现出空间聚集分布状态,且1987年以来,不同湿地类型的聚集空间特征尺度和空间分布强度均出现了大幅的增减变化,除互花米草滩之外的自然湿地的聚集空间特征尺度和强度都有明显下降甚至少到无法被检测到,而人工湿地却呈现聚集特征尺度和强度的双增长,且该聚集程度有逐渐增强的趋势。分析表明,既考虑样点的空间位置信息又考虑样点分布范围的加权Ripley's K-function方法能很好地表征湿地景观在多尺度上的变异,且与传统空间景观指数等分析方法的结论在一定程度上保持一致。     

王港潮滩重金属Pb、Zn和Cu的积累特征

对15a来王港潮滩重金属积累规律和污染状况进行了研究,第1次测到了王港地区210Pb的本底值为1.16dpm/g,校正了前人对王港地区沉积速率的研究。尝试性地把分形理论引入到环境压力的定量研究中。研究表明,王港潮滩现代平均沉积速率为4.13cm/a;从重金属相关性分析得出:王港潮滩Fe、Zn与Li相关系数非常显著,归一化后,Cu、Zn的归一化值在15a内相对稳定,其中Cu的波动范围在0.4～2之间,Zn在1.5～2.6之间狭小的范围内波动。分形回归分析结果表明,王港潮滩重金属Cu、Zn归一化值的信息维数高,系统的结构松散,自组织程度低。Cu的分维值范围在5～6.5,平均值为5.8085,Zn的分维值范围在在3～6.5,平均值为4.68。王港潮滩重金属的人为污染较轻,主要受地球化学元素的控制;同时,Pb的归一化值的分维值较低,其分维值范围在2～5.5,平均值为3.608,自组织程度较高,说明存在一定程度的Pb污染。     

海岸带生态系统健康评价中能质和生物多样性的差异——以江苏海岸带为例

生态系统健康评价是生态系统保护和监测研究的重要内容,该过程迫切需要综合性强、准确性高的指标,能质和生物多样性指标都是生态系统健康评估中的有效指标.以江苏省海岸带游泳和底栖生物群落为对象,沿海岸线从海州湾到长江入海口北岸选取15个站点,调查研究江苏省海岸带生态系统能质和生物多样性及其空间分布格局.结果表明:江苏海岸带除了中部地区能质和结构能质值较一致(都偏小)外,南北差异明显,生物多样性指数空间分布情况为南部Margalef指数略大于北部,中部较小,Shannon Wiener和Simpson指数空间分布都为南部＞中部＞北部;能质与生物多样性指标在高级生态系统中反映的生态系统健康状态一致,在中低级生态系统中差异明显;能质与生物多样性指标关联程度低,前者的测算侧重于生态系统中物种的等级,后者的测算侧重于物种的数量;总结能质和生物多样性指标在理论支撑、建立理论视角、与生态系统健康对应关系、应用模型以及局限性等方面的差异,研究结果在一定程度上可以丰富和完善生态系统健康评价研究理论与方法体系.     

江苏盐城国家级珍禽自然保护区丹顶鹤的承载力

江苏盐城沿海滩涂地区是世界上最大的丹顶鹤(G rus jap onensis)越冬地。如今全球的丹顶鹤仅约2700只,而每年在此越冬的丹顶鹤接近世界野生个体总数的一半。因此,盐城滩涂的环境状况对于保护该物种的意义不言而喻。该地区能够容纳承养多少丹顶鹤?这是一个关键性的问题。此前尚无人就盐城滩涂对丹顶鹤的承载力作过详细分析。处于保护下的野生动物应按照“生态承载力”来分析其容纳量。由于滩涂上水源较充足,食物和隐蔽物就是丹顶鹤对生境的主要两方面需求,也即限制因子。根据2004~2005年越冬期统计的鹤数及其分布,运用N eu方法分析丹顶鹤对盐城8种不同栖息地的选择性,结果显示它们最偏爱的生境是稻田和草滩,可以栖息在芦苇(P hragm ites comm un is)地、淡水养殖塘或大米草滩,而回避的生境是泥滩、盐田、盐地碱蓬(Suaed a sa lsa)滩。之后,作者用“热量法”计算了射阳基地圈养丹顶鹤的饲料成分,基本符合营养定额标准;而人工投放的玉米饲料难以保障野生鹤的生存。又按“重量法”,以丹顶鹤对各生境的利用程度为权重,估算得盐城保护区可利用的食物总量远远大于鹤群一个越冬期所需量,表明食物并非生境的决定性因子。此外,作者分析了丹顶鹤对各种主要食物的选择性,发现植物在食物总量中占比例极小,但其喜爱的食物却是植物性的稻谷和人工的玉米饲料。总而言之,其种群喜爱居留在淤长型海岸带及食物量大、距道路(人类活动)远、盐度小的栖息地。核心生境丹顶鹤的分布密度约0.8~2.5只/km2,则1000km2最适宜生境的容纳量为800~2500只;实际上,近10a来80%~90%的鹤群分布收缩在核心区与缓冲区(面积共641km2),则整个保护区容纳量为570~2004只。结合这两方面考虑,作者预测盐城保护区的丹顶鹤承载力为2000~2500只,目前其数量未达饱和,种群还将增长。     

基于CVM的太湖湿地生态功能恢复居民支付能力与支付意愿相关研究

采用意愿调查价值评估法(CVM)法定量评估湿地生态功能修复保护非使用价值,力图探讨支付能力与支付意愿的相关机理.研究结果显示:(1)支付意愿调研综合置信度为2.652,处于可信程度较高的范畴,3个调研区的集中度均呈现不规则偏正态分布,WTP中位数与平均数重现性良好,中支付区域集中度达86％,符合经济学原理,说明WTP结果可信度较高.(2)公务员、教师、律师、高薪企业工人、部分高收入农民、军人支付意愿较高,两者的相关性高达0.937以上.(3)按CVM法计算,当地居民对世行工程的平均支付意愿为户均支付19.19元/月,产生区域支付差异的原因主要在于不同区域随机被访者职业构成和收入构成存在差异.(4)在估算湿地生态功能恢复项目支付意愿时CVM法是可靠的基本方法,支付能力是支付意愿的重要制约因素,中等支付能力者支付金额最高,支付能力与支付意愿之间存在不仅仅是正相关而是复杂的关联性.     

苏北海岸带有孔虫Ammonia beccarii微环境分布的初步研究

本文通过对苏北海岸从北到南采样,统计有孔虫的个数,着重分析Ammonia beccarii(毕克卷转虫),并结合样品粒度分析、化学分析,试图寻找这单一属种的分布规律,发现．Ammonia beccarii的丰度、活体百分含量、优势度沿海岸线变化与有孔虫群的变化有较好的对应关系,但优势度在有孔虫群落中并不明显,基本在20％以下;Ammonia beccarii在分布上有如下特征：滩面上丰度与活体百分含量较大,在海滩、河口环境较小,在人工泻湖中极大;在南北方向上的分布变化没有显著规律;在沉积物中,一般在中值粒径较小(Mdφ≤0.8)或较大(Mdφ≥5．44)的沉积物中,Ammonia beccarii是不适宜生长的;另外,有机质含量可能是限制．Ammonia beccarii生长的一个条件。     

福建罗源湾潮间带大型底栖动物的次级生产力

根据2009年罗源湾潮间带大型底栖动物调查资料, 应用Brey公式对大型底栖动物的次级生产力、生产量/生物量系数（P/B)及其空间分布进行估算.结果表明： 该区域大型底栖动物的年次级生产力为18.58 g AFDM(无灰干质量)·m^-2·a^-1, P/B系数为0.97; 潮间带上部互花米草盐沼区域的年次级生产力（8.97 g AFDM·m^-2·a^-1）低于下部光滩区域（28.19 g AFDM·m^-2·a^-1）.与20世纪80年代末互花米草生长前相比, 潮间带的年次级生产力约增加4倍.栖息在光滩下部区域的凸壳肌蛤对次级生产力的贡献达66.4%.若除去该蛤拓殖因素, 则盐沼区域的次级生产力显著高于光滩区域, 并且25年来次级生产力的变化较小.互花米草加速了细颗粒物质的沉降, 为蛤类拓殖提供了重要条件; 凸壳肌蛤的摄食活动可增加沉积物中叶绿素a含量.大型底栖动物的次级生产力与沉积物中叶绿素a和有机碳含量显著相关.盐沼植物对潮间带生态系统的影响涉及物理和生物等多种因素     

基于公平与效率视角的中国大陆生态福祉及生态-经济效率评价

基于生态系统服务价值理论,将"人类从生态系统中直接获取或享有的终端产品和服务"界定为生态福祉,从公平与效率视角提出相应表征方法。在此基础上,以中国大陆省区为例,对其2001—2013年间的人均生态福祉及生态-经济效率的时空演变格局进行实证分析,结果表明:①整体来看,研究时段内中国大陆省际人均生态福祉的基尼系数介于0.798—0.806之间,处于极不平均状态;省际生态-经济效率的标准差介于2.110—7.716之间,离散程度相对较高;②从时间上看,研究时段内中国大陆省际人均生态福祉及生态-经济效率的收敛趋势(σ-收敛)相对不明显;人均生态福祉具备绝对β-收敛特征但速度较低(0.16%);生态-经济效率在科技进步及科研投入要素的显著驱动作用下,呈现条件β-收敛现象。③从空间上看,研究时段内中国大陆人均生态福祉及生态-经济效率在"胡焕庸线"两侧的地域分异现象比较明显,其重心分别位于青海和安徽境内,整体向东北和西北方向移动,移动速度分别为5.76、3.95km/a。在高消耗、高污染产业逐渐向中西部转移的背景下,应当基于公平与效率视角权衡生态保护与经济发展问题,促进西部地区生态-经济效率和东部地区人均生态福祉共同提高。     

1990—2020年江苏省海岸带景观生态状况指数跨尺度时空特征

江苏海岸带生态系统在复杂的外界干扰下产生了不同程度的空间响应和退化特征,特别是近几十年景观格局发生了显著的时空演变,亟待开展多尺度下涵盖景观组成、布局和功能的景观生态综合评估研究。本研究分析了1990—2020年江苏省海岸带大空间尺度下景观生态状况指数(LECI)的时空分布状况,评估了14个县级行政区的景观生态情况,并选取边长分别为100、200、……、1000 m的评价单元分析LECI的空间尺度效应。结果表明: 研究期间,景观组成、布局和功能各项指标能敏感反映研究区LECI变化,LECI能综合评价江苏省海岸带景观生态状况,300 m评价单元空间尺度是最佳空间尺度。研究区LECI值呈波动变化,1990年的景观生态状况最佳,2020年最差,景观组成和景观布局对景观生态状况变化的影响较大。各县市LECI的波动与强烈的人类活动有着密不可分的联系,工业发展、城市扩张等人类活动破坏了景观生态状况,而自然保护区的建立在一定程度上恢复了景观生态状况。LECI能有效指示大空间尺度海岸带地区的景观生态状况变化,并为海岸带地区空间利用保护提供多视角建议。     

碳、氮、磷源生态因子对新鞘氨醇杆菌降解微囊藻毒素的影响及分子机理

【背景】微藻囊毒素(Microcystins,MCs)是蓝藻暴发后产生的主要有害物质之一,在河口、湖泊和近海水体中均存在。【目的】研究水体营养物质浓度对新鞘氨醇杆菌(Novo sphingobium sp.ERN07)降解能力的影响,以求达到快速降解MCs的目的。【方法】通过正交实验、基因转录分析等方法鉴定菌株降解特性,了解生物降解和功能基因的表达关系,认识其降解机理。【结果】菌株去除MCs的能力受水体中碳、氮和磷源浓度的影响,由碳、氮源组成的双营养物质对生物降解抑制作用比单源弱;与标准MSM培养基相比,添加碳源、氮源和减少磷源会抑制生物降解MCs,表现为降解基因表达下调。不同营养条件下,mlr在转录水平上的基因表达不同,从而产生不同的降解效果。【结论】Novo sphingobium sp. ERN07具有较高的MCs降解能力,在水华发生之前能有效去除水环境中碳源和氮源,可以应用于治理受MCs污染的水体。