辽河流域生态系统服务权衡-协同效应及其驱动因素

探究生态系统服务之间的权衡协同关系的性质和强度并从空间的角度更深入探索其形成机制,可为制定流域生态系统恢复治理措施提供科学依据。以辽河流域为研究对象,基于InVEST模型对流域内产水量(WY)、生境质量(HQ)、碳储量(CS)、土壤保持(SC)四种典型生态系统服务进行评估,分析其时空演变格局,利用权衡-协同标准(TSC)探究生态系统服务之间的权衡-协同关系,在此基础上利用地理探测器模型、多尺度地理加权回归模型对其驱动因素进行分析。结果显示:(1)2000-2020年,流域东部及东南部WY明显增强;HQ自东向西呈现出\"高-低-高\"的空间分布特征;CS的空间分布格局具有一定的差异性,其空间分布特征与HQ较为一致;SC则表现出整体增加态势。(2)在SC-WY、HQ-SC、WY-HQ中,流域内部有明显的协同作用,而CS-SC、CS-WY、CS-HQ均以权衡作用为主。(3)单因子作用下,地形因子对六种生态系统服务的权衡-协同关系的解释力较大;在交互作用下,各因子间的交互作用主要以双因子增强和非线性增强为主。(4)不同影响因子对于六种生态系统服务的权衡-协同关系作用出现明显的空间差异,其中气候因子表现出明显的单一正向作用。     

我国南方草牧业发展和生态协同研究

随着国内对肉奶的需求日益增长,北方草原因载畜量逼近其生态承载力而难以继续扩大产能。在此背景下,积极推进南方生态草牧业的发展,对保障肉奶供应和缓解北方放牧压力至关重要。然而,南方草牧业发展潜力尚未得到充分的量化评估,其生产生态协调问题也亟待研究。因此,聚焦南方草牧业的生产与生态协同问题,选取我国南方8个省份,从市级尺度评估2000—2020年间的牧草供需状况,并探讨其对生态保育的潜在影响。研究结果表明,南方八省拥有丰富的草地资源,总干草产量高达4.49×10¹¹ kg,尤其在云南、贵州与四川西部,这些区域的牧草产量占总量的73.50%。尽管南方草地总体饲草富余,约71%的市域呈现盈余状态,显示出生态草牧业的巨大发展潜力,但草牧业的发展也可能对生态系统服务产生不利影响。以云南省和四川省为例,共25个市域拥有较高的草牧业发展潜力,然而,这些地区生境质量较高,平均值达到0.52,而且在碳储量与产水量方面也表现出色,分别为837.24 g C/m²与515.66 mm。这意味着在这些区域推进草牧业发展的同时,将会削弱其生态系统服务功能。因此,建议对南方草地的生态草牧业进行顶层规划,选择水土保持和生物多样性保育压力小的区域发展草牧业,在生态系统服务重要的区域采取严格保育措施,以实现南方草牧业的生产和生态协同发展。     

风毛菊花序、种子大小和数量之间的权衡:资源条件的影响

繁殖器官的大小和数量之间的权衡是植物繁殖对策研究的重要问题之一, 但是支持权衡关系的实验研究非常有限。该文以青藏高原东缘高寒草甸菊科风毛菊属优势植物种风毛菊(Saussurea japonica)为材料, 通过不同光照和营养处理, 研究其花序、种子大小和数量之间的关系。结果表明: 光照和营养处理对花序数目没有显著影响, 但对花的大小, 以及种子大小和数量均有显著影响。大小和数量之间的关系同样会受到处理条件的影响: 在对照和低营养处理下, 花序、种子的大小和数量之间呈显著的正相关关系, 而在低光照处理和低光照低营养处理下, 花序、种子的大小和数量之间的关系变为显著负相关, 即出现大小和数量之间的权衡。结果表明: 环境胁迫(比如有限的土壤养分和光资源的抑制)加剧了花序、种子大小和数量之间的权衡。风毛菊花序和种子的大小和数量之间的权衡关系的环境依赖性, 使其能够对外界环境的变化做出响应, 这种繁殖对策能提高其适合度。     

塔里木荒漠河岸林物种多样性沿地下水埋深梯度的分布格局

探讨荒漠河岸林土壤水分、物种多样性的空间变异性及其相互关系,可为干旱区天然林保护、可持续经营和生态恢复提供科学依据。以塔里木荒漠河岸林为研究对象,基于野外样带调查和采样测定,系统分析了地下水埋深（GWD）梯度下林地土壤水分与物种多样性的空间变异及其权衡关系。结果表明：随GWD增加和土壤水分减少,荒漠河岸林群落物种数减少、结构简化、群落发生退化,退化顺序为浅根系的中生草本植物和灌木,最后留存的是抗旱性较强的乔灌木或灌木;同时土壤水分和物种丰富度、物种多样性指数均呈显著的线性递减趋势,而物种均匀度指数降幅较小。GWD与土壤水分、物种多样性之间均呈极显著的相关（P<0.01）,土壤水分与物种多样性的相对收益随GWD增加而逐渐降低,表明GWD是控制荒漠河岸林土壤水分和物种多样性空间变异的关键因素。荒漠河岸林土壤水分与物种多样性权衡关系的转折点为GWD 4.5m左右,转折点以下（GWD<4.5m）二者沿GWD以相同速率变化,呈协同关系;转折点以上（GWD>4.5m）土壤水分与物种多样性的权衡明显增大,土壤水分相对收益剧降,即维持当前相应的物种多样性以消耗土壤水分为代价,系统通过反馈调节使物种多样性降低。综上表明,维持塔里木荒漠河岸林物种多样性和生态系统功能的合理GWD在4.5m左右,这为塔里木河流域荒漠河岸林保育与生态输水工程实施提供科学依据。     

两栖动物嗜中性粒细胞与淋巴细胞的百分比及两者比值和应激反应的关系研究进展

两栖动物血液中的白细胞数量与其健康状态有关,嗜中性粒细胞与淋巴细胞的比值被认为是指示其应激水平的替代指标。本文概述了两栖动物常用的采血部位、采血方法和注意事项,总结了物种、发育阶段、城市化、环境污染物、温度和病原微生物等因素对两栖动物嗜中性粒细胞和淋巴细胞的百分比及两者比值的影响,以及两栖动物嗜中性粒细胞和淋巴细胞比值与应激反应能力的关系。结合两栖动物的生活史特征,认为至少在下述三方面急需开展工作：1）优化和标准化两栖动物蝌蚪、幼体和成体的活体采血技术,使之适用于野外研究;2）清楚界定单一因素与两栖动物蝌蚪、幼体和成体血液中嗜中性粒细胞百分比、淋巴细胞百分比及两者比值的关系,并阐明多种因素复合作用下短期内或较长时期其健康状态与这些指标的关系;3）从免疫学观点出发,澄清两栖动物水陆转换关键生活史阶段免疫系统内部各组分之间、免疫功能与其他耗能的生理活动之间是否存在权衡关系,为预估种群未来命运贡献新思路。两栖动物血液中嗜中性粒细胞和淋巴细胞的百分比及两者的比值受多种因素影响,但目前的研究仍聚焦于单一因素的种内比较,若推广至多因素背景下或物种间的比较研究,建议仍需与其他生理指标配合使用,谨慎解释其生态学意义。     

水蓼花大小在花序和个体上的变化及其与数量权衡关系研究

探讨一年生植物水蓼花大小在花序上和个体上的变化及花大小与花数量的权衡关系。在54株植物个体上随机选取一花序,在花序的基部、中部和顶部各选取1～2朵花,花大小(生物量)以基部最大(0.851mg),顶部最小(0.715mg),可能是由结构效应引起的。在每个体上随机采集4～20朵花,以其均值表示植物个体的花大小,花大小不随植物个体大小变化而变化。花朵展示和总花数均随个体增大而增加。在控制植物个体大小(地上部分营养器官生物量)后,没有发现花朵展示或花数量与花大小之间的权衡关系,表明个体资源水平的差异可能掩盖了花数量与大小间的权衡关系。     

昆虫寄生与滇合欢种子大小和数量的关系

以云南地区含羞草科合欢属滇合欢Albizia simeonis为研究对象,在调查滇合欢正常种荚和被昆虫寄生种荚内种子数、种子败育数和种子大小的基础上,研究昆虫寄生对滇合欢种荚内种子数量、大小以及败育的影响,分析了种荚内种子大小和数量之间的关系。结果表明:完好种荚与受害种荚内种子总数差异并不显著,但完好种荚内正常种子数量显著高于受害种荚,而败育种子数则显著低于受害种荚。昆虫寄生并没有对滇合欢种荚内正常种子大小产生显著影响,但被寄生的种子体积显著大于正常种子。种荚内败育种子数与被寄生种子数呈显著正相关关系,表明昆虫寄生对滇合欢种荚内种子败育产生了影响。滇合欢种荚内种子数量与种子大小呈负相关关系,但完好种荚内种子数量与大小的相关性并不显著,而有昆虫寄生的种荚内种子数量与种子大小则表现出显著的负相关,即昆虫寄生加剧了滇合欢种荚内种子大小与数量的权衡。     

渭河流域生态系统服务权衡优化研究

研究生态系统服务之间以及与土地利用类型之间的复杂关系,进行生态系统服务导向下的土地利用优化,对实现社会经济与生态保护协调可持续发展具有重要的意义。以渭河流域关中-天水经济区段(简称关天段)为研究对象,在子流域尺度估算了2000—2013年的生物多样性、固碳和产水3种生态系统服务量,定量化研究彼此之间的权衡和协同关系;并利用CA-Markov模型预测2050年土地利用变化情景,以此测算未来情景下的生态系统服务并引入生产可能性边界(PPF)方法,进行权衡与协同分析,探究2050年最优生态系统服务下的土地利用格局。研究得出:(1)2000—2013年研究区的总产水量呈增加趋势。秦岭与六盘山地区总固碳量较大,生物多样性质量较高;而关中平原地区人口和城市分布较多,固碳能力较差,生境退化度普遍较高。(2)固碳与生物多样性之间呈现协同关系,而产水与生物多样性和产水与固碳之间均表现为权衡关系。(3)绘制了2050年的生态系统服务下的最优帕累托效率曲线,并进一步进行权衡协同分析,得到相对应的土地利用优化图。将生态系统服务及权衡需求纳入到土地决策和优化管理过程中,将有助于研究区的生态,社会和经济达到共赢状态。     

季节变化对聚果榕-榕小蜂互利共生系统生长与繁殖的影响

榕属植物及其传粉昆虫榕小蜂是自然界协同进化的经典模型,榕果内雌花资源如何分配一直是备受关注的问题。为验证季节变化对榕树-榕小蜂互利共生系统生长与繁殖的影响,该研究以西双版纳地区的聚果榕(Ficus racemosa)为材料,分析了季节变化对榕果大小、自然进蜂量以及榕树-榕小蜂繁殖的影响,并利用人工控制性放蜂实验和模型拟合,探讨榕果最适进蜂量及不同季节进蜂量对雌花资源分配的影响。结果表明:季节对榕果直径有显著影响,雨季的榕果直径显著小于干热季和雾凉季;不同季节的自然进蜂量也有显著差别,苞片口对调节进蜂数量有重要作用;季节对榕树-榕小蜂繁殖分配也有影响,雾凉季产生的种子数量和榕小蜂数量均最多;同时人工控制实验和二次抛物线模型拟合结果表明,母代雌蜂数量与种子及榕小蜂后代数量均呈抛物线关系,雌蜂数量过多或过少都对榕树-榕小蜂的繁殖不利,自然进蜂量与拟合的最优进蜂量基本一致。研究结果说明榕果进化出了适应西双版纳地区季节变化的繁殖策略。     

基于多尺度秦巴山区生态系统服务权衡协同关系的表达

秦巴山区是中国南北过渡带,具有明显的多维地带性结构和复杂的地貌特征,从大、中、小不同的空间尺度上研究生态系统服务权衡协同关系,为区域间的山水林田湖草生态保护提供基础性参考.从全域、综合分区、典型样区、样点间隔4个尺度分析秦巴山区2005-2015年植被净初级生产力(NPP)、粮食生产、土壤保持、生境质量、水资源供给5种...