祁连山山水林田湖草生态保护与修复的探索与实践

遵循“山水林田湖草是一个生命共同体”的先进理念,实施生态系统的整体保护、系统修复、综合治理,是加强生态文明建设的新举措。现阶段生态保护与修复的研究主要集中在内涵、机制及启示等方面,为“山水林田湖草”生态保护修复提供了理论与技术支撑,但缺乏系统性的梳理与总结。以中国重要生态功能区祁连山为例,以生态地位、退化现象及成因为切入点,结合已开展的生态保护修复工程,总结了典型生态保护修复措施,提出了有针对性的策略与建议,旨在为山水林田湖草生态修复提供模式示范。祁连山生态退化的原因主要为：全球气候变暖、人类活动干预、传统发展理念制约及环境保护投入不足等。典型生态保护与修复措施已涵盖了“山水林田湖草”各个方面,但在工程实践中如何有机整合各项措施,使生态系统成为“生命共同体”仍是未来探索的科学问题。生态保护修复的理论与实践还需完善以下内容：加强基础调研与科技创新;加强统一规划与协同管理;积极完善生态补偿机制;建立由“开刀治病”工程治理向“健康管理”自然恢复逐步引导的生态修复理念。     

秸秆生物炭对草原矿区重构土苜蓿生长状况的影响

表土稀缺和土壤贫瘠是制约草原矿区生态修复的重要因素,生物炭作为提高土壤质量、促进作物生长的有效手段已被广泛证实,但对于重构土植被生长状况影响的研究较少。以内蒙古草原矿区表土（T）、煤矸石（C）、岩土剥离物（W）及粉煤灰（F）等材料重构的五种表层土壤为研究对象,材料配比分别为T=1（D1）、T：C：W：F=2：1：6：1（H3）、T：C：W=2：2：1（H10）、T：C：W=3：3：4（H11）、T：F=2：3（H15）,分析了不同热解温度（300℃、400℃和500℃）、不同施用量（0、6、12和24 g/盆,即0、7.5、15和30 t/hm²）的秸秆生物炭对重构土苜蓿生长状况的影响。结果表明：1）秸秆生物炭对原表土和重构土壤的苜蓿出苗均存在不同程度的抑制作用,而对于苜蓿株高、叶面积及地上生物量基本呈现正激发效应。2）促进几类重构土苜蓿生长的生物炭最佳处理方式分别为D1\H3\H10-500-24（30 t/hm²）、H11-400-6（7.5 t/hm²）、H15-500-12（15 t/hm²）,并非生物炭热解温度和施用量越高对苜蓿改良的效果越好。3）在相同生物炭处理下,因重构表层土壤理化性质的异质性,秸秆生物炭对苜蓿苗期生长的影响程度不同,重构土苜蓿出苗率和地上生物量均难以超越原表土水平,而苜蓿株高和叶面积可达到原表土水平。     

黄土高原典型流域生态问题诊断与系统修复实践探讨——以山西汾河中上游试点项目为例

流域生态系统涵盖山、水、林、田、湖、草等自然生态各要素,对流域生态系统进行总体保护、系统修复和综合治理,是践行习近平总书记生态文明建设理念的重要抓手。黄土高原地处半干旱半湿润气候带,水土流失严重,生态环境脆弱,探索黄土高原典型流域生态保护修复的理论与实践,对于实现国家生态文明建设具有重要作用。从黄土高原典型流域生态系统特征及存在的生态问题出发,提出流域生态系统修复治理的四大核心理念：（1）宏观规划调控与局地修复调整相结合理念;（2）区域生态功能提升与社会经济发展相协调理念;（3）由“头痛治头、脚痛治脚”转向“整体把脉,系统治疗”理念;（4）由“开刀治病”工程治理向“健康管理”自然恢复逐步引导理念。以山西省汾河中上游为例,在梳理山水林田湖草生态保护修复工程项目实践设计思路的基础上,详细介绍了汾河中上游五大生态保护修复分区（管涔山汾河源头水源涵养及生物多样性保护区、汾河干流中上游水生态保护修复区、水土保持生态保护修复区、汾河上游水源涵养生态保护修复区和矿山生态环境治理修复区）及其修复任务。总结山水林田湖草生态保护修复基本经验,并对完善黄土高原典型流域生态保护修复体制建设与技术服务进行展望,以期为黄土高原乃至全国区域开展流域生态保护修复工作提供借鉴和参考。     

毛状副冠对高山植物喉毛花的适应意义

高山地区生境极端,却拥有许多形态特化的植物,非生物因素在塑造花部性状及其进化过程中发挥着重要作用。该研究选取龙胆科典型高山植物喉毛花(Comastoma pulmonarium)为对象,探究其毛状副冠在多雨、强辐射的极端高山环境中的适应意义及其对植物雌雄繁殖适合度的影响。结果表明:通过比较自然状态和人工去除副冠的花,毛状副冠有效减少了雨水对花粉的冲刷(t=2.61,P0.05),提高了受精比率(t=2.05,P0.05),但是对种子的质量,即种子重量和种子萌发率的影响不显著。另外,花粉浸泡在蒸馏水中后,其萌发率显著低于蔗糖溶液中(t=30.67,P0.001),表明毛状副冠能够有效减小雨水浸泡对花粉活力的影响;同时,与自然状态相比,去除毛状副冠后的花,经太阳暴晒后,其花粉萌发率同样极显著地降低(t=9.89,P0.001),表明毛状副冠有效地避免了太阳辐射对花粉质量产生的不利影响。该研究结果表明喉毛花的毛状副冠结构是应对高山恶劣环境的一种适应策略,对植株的雌性和雄性繁殖成功都具有重要意义,从而进一步证实了非生物因素在植物花部特征演化中的重要作用。