FQA:一种基于物种保守性的植物区系质量评价方法

植物区系质量评价法(FQA)是一种利用植物物种对特定生境的保守性和植物群落的物种丰富度快速评估栖息地质量的方法.基于样方物种组成和专家赋值的植物物种保守系数,运用简单的公式即可计算出样方的植物区系质量指数(FQI).该指数能够反映植被的完整性和退化程度,可以用于对栖息地质量进行时空对比,已经在美国、加拿大等十余个国家广泛应用.本文介绍该方法的原理、计算公式和应用案例,为生态管理工作者和研究人员提供一种简单、可重复、可对比的生境质量评估工具.     

毛乌素沙地植被不同恢复阶段植物群落物种多样性、功能多样性和系统发育多样性

进入21世纪以来, 中国荒漠化恢复取得显著成效, 荒漠化、沙化土地面积持续减少, 植被覆盖度大幅提升, 但关于植被恢复过程中生物多样性如何变化的研究不足, 这制约着对荒漠化恢复成效的全面评估。本文基于群落调查和叶功能性状(叶片厚度、叶片干物质含量、比叶面积和叶片密度)的测定, 分析了毛乌素沙地不同恢复阶段(半固定沙地、固定沙地、结皮覆盖沙地和草本植物覆盖沙地)的植物群落物种多样性、功能多样性和系统发育多样性特征。结果表明: (1)多数叶功能性状的系统发育信号不显著, 表明环境因子对研究区植物功能性状的塑造作用很强。(2)对于α多样性, 结皮覆盖沙地的物种多样性(Shannon-Wiener多样性, H)、物种丰富度(S)、功能丰富度(FRic)及系统发育多样性(PD)指数均显著低于其他恢复阶段, 而其他3个阶段间无显著差异; 这些指数间均显著正相关, 表明物种多样性、功能多样性和系统发育多样性在植被恢复过程中协同变化。(3) β多样性指数随恢复阶段间隔增加而逐渐增大, 表明物种组成、功能属性及系统发育关系随植被恢复持续变化, 且半固定沙地到固定沙地的群落物种组成、功能属性及系统发育关系更替最快, 导致群落间差异最大。(4)固定沙地、结皮覆盖沙地和草本植物覆盖沙地群落系统发育结构均趋向于发散, 表明竞争排斥是群落构建的主要驱动力; 而半固定沙地群落系统发育结构无一致规律, 表明群落构建可能受到生境过滤和竞争排斥的综合作用。研究结果可为植被建设与管理提供参考, 为毛乌素沙地生态保育和生物多样性的保护提供科学依据。     

吉林省典型湿地生态评价

湿地生态评价是湿地景观规划、管理和保护的基础,以湿地功能为基本线索,以植被为标志,建立湿地生态评价目标系统(包括湿地生态系统服务功能、湿地生态保护功能和湿地资源等3个综合指标,其中还包括15个生态评价因子).通过运用层次分析法(Analytic Hierarchy Process简称AHP)对生态评价因子的等级化处理,评价指标权重的确定,计算出各生态评价因子的综合评价指数(CEI).根据综合评价指数将吉林省典型湿地划分为3种不同湿地生态现状类型,即当CEI＞0.7时,表示湿地生态环境质量较好,依次是莫莫格湿地、长白山湿地、三湖湿地和向海湿地;当0.7＞CEI＞0.5时,表示湿地生态环境质量一般,依次是敬信湿地和查干湖湿地;当CEI＜0.5时,表示湿地生态环境质量较差,依次是大布苏湿地.在此基础上,提出区域湿地的有序开发与环境保护协调发展的基本思路.     

开垦小叶章湿地植物物种多样性的自然恢复

以开垦小叶章湿地的恢复植被为对象,研究了不同自然恢复年限(5、8和12年)湿地植被的植物群落结构及物种多样性变化规律.结果表明:经过一定年限的自然恢复,植被已经较初期发生了明显的群落演替;植物种类逐渐增加,优势种由旱生植物宽叶山蒿逐渐演变为湿生植物小叶章,样地之间的物种组成存在明显差异;随着恢复年限的增加,植物群落的多样性指数Shannon-Wiener(H)值和优势度指数Simpson(D)值变化较为复杂,H值逐渐降低,D值则是先降低,后升高;对于同以小叶章为优势种的2个样地而言,恢复年限为8年的湿地H值要高于恢复年限为12年的湿地;经过不同时间的恢复,恢复年限为5年和8年湿地植物群落的相似度系数为50%,恢复年限为5年和12年湿地植物群落的相似度系数为43%,说明3个恢复湿地植物群落的组成之间存在一定的内在联系,随着恢复年限的增加,其相似性缓慢下降.     

内蒙古高寒露天煤矿排土场植被恢复研究

探究不同恢复年限对于露天煤矿植被群落变化和植物个体生长的影响,进一步加强生态环境保护与生态修复治理措施。以内蒙古高寒露天煤矿排土场恢复4年(2018-2021年)的植物群落为研究对象,采用样方调查方法,对样地内植物群落进行调查,设置草本样方(1 m×1 m)和灌木样方(5 m×5 m),记录植物物种组成、高度及盖度等指标,计算Shannon-Wiener多样性指数、Simpon指数、Pielou均匀度指数和物种重要值。探讨不同的恢复年限植物群落变化特征和优势植物的养分吸收,为矿区人工植被恢复提供科学依据。结果表明:(1)矿区排土场植物群落物种数、生物量和群落多样性均随着恢复年限的增加而显著增加。总物种数从恢复第1年的16种增加到恢复第4年的31种,主要是由于非人工种植植物从6种增加到19种导致,特别是在恢复第2年增加显著,然后趋于平稳,这说明恢复第2年是物种增加关键的时期;(2)随着恢复年限的增加,生物量和多样性指数显著增加;矿区植被优势物种多以禾本科披碱草(Elymus dahuricus)、无芒雀麦(Bromus inermis);豆科植物苜蓿(Medicago sativa)、草木樨(Melilotus officinalis)、沙打旺(Astragalus adsurgens)、锦鸡儿(Caragana sinica);菊科植物大籽蒿(Artemisia sieversiana);十字花科油菜(Brassica napus)和胡颓子科沙棘(Hippophae rhamnoides)为主。(3)比较不同优势植物叶片、茎和根的氮(N)、磷(P)和钾(K)含量发现,草本优势种中菊科和豆科植物显著高于禾本科植物。灌木优势种中沙棘茎的N含量和P含量显著高于锦鸡儿。研究认为,在排土场植被恢复初期(4年)的物种选择上,豆科植物和菊科植物是草本植物首选的先锋物种,另外,沙棘是灌木首选的物种。     

辽河口湿地植物多样性及物种功能型空间分布格局

辽河口湿地是我国典型的滨海湿地, 在过去几十年受人为过度干扰, 植被变化明显。本研究拟通过野外实地调查揭示辽河口湿地植物多样性及功能型的空间格局。结果表明, 潮上带的物种丰富度和Shannon-Wiener指数均高于潮间带。与潮上带相比, 潮间带的盐生植物与湿生植物比例较高, 而中性植物、甜土植物、中生植物与旱生植物的比例较低。物种丰富度、Shannon-Wiener指数以及中性植物、甜土植物、中生植物、旱生植物的比例均随着与海岸线距离的增加而增加, 盐生植物、湿生植物比例则与之相反。对所调查样地与植物物种的主成分分析(PCA)表明, 潮上带主要为芦苇(Phragmites australis)、刺儿菜(Cirsium setosum)、山莴苣(Lagedium sibiricum)等中性和甜土植物, 潮间带为盐地碱蓬(Suaeda salsa)、扁秆藨草(Scirpus planiculmis)、水烛(Typha angustifolia)等盐生植物。可见, 盐度与水位是决定辽河口湿地植物多样性及物种功能型的关键生态因子。     

铁矿采矿迹地不同恢复年限的植被特征

1997-2011年利用覆盖客土、覆盖客土+生态植被毯措施对北京首云铁矿尾矿库进行植被恢复,本研究调查了不同恢复年限的植被特征,并与周边自然植被进行对比分析.结果表明:恢复植被以禾本科、豆科和菊科植物为主,占植物物种总数的58％;采用客土+生态植被毯恢复的植被多度、物种丰富度和Shannon指数均接近周边未扰动植被,高于仅覆盖客土恢复的植被;客土+生态植被毯恢复植被的地上和地下部分生物量显著高于仅覆盖客土的植被,与对照差异不显著;采用客土+生态植被毯措施恢复植被的枯落物生物量第6年达到对照水平.采矿迹地植被快速重建对北京市生态涵养发展区的潜在生态功能发挥具有重要的意义,为类似采矿迹地植被重建提供可借鉴的案例.     

凉山山系大熊猫和黑熊适宜生境预测及重叠分析

研究同域物种的分布格局及重叠状况对物种的区域整合保护管理及区域生物多样性保护具有重要实践价值。本研究基于全国第四次大熊猫调查及长期野外调查数据, 利用MaxEnt模型预测了凉山山系两种同域分布的熊科动物——大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)和黑熊(Ursus thibetanus)的适宜生境, 基于适宜生境预测结果, 分析了两个物种的生境需求因子、生境破碎化现状及重叠状况。结果显示: (1)大熊猫和黑熊的适宜生境分布格局相似, 主要分布在凉山山系的山脊地带, 适宜生境面积分别为1,383.84 km²和2,411.49 km²; (2)两个物种的适宜生境都较为破碎, 且存在一些隔离分布区, 相较而言, 黑熊适宜生境的连通性要优于大熊猫; (3)两个物种生态位重叠度较高(D = 0.654, I = 0.901), 适宜生境重叠面积为958.29 km², 分别占大熊猫和黑熊适宜生境总面积的69.25%和39.74%; (4)两个物种对环境因子的选择和响应表现出了相似性和差异性。相似性在于对两个物种生境分布影响最大的两个因子均为距居民点距离和海拔; 差异性在于对大熊猫生境分布影响次之的因子是植被类型和最冷季均温, 而黑熊的是年最大EVI指数和距道路距离。为了更有效地保护两个物种, 应加强对人类干扰的控制和植被的恢复, 对栖息地实行连通管理, 并建立多物种保护规划。     

南京近郊自然湿地维管植物群落特征

选择南京近郊2处自然湿地为研究对象,采用GPS定位、野外标本采集、Braun-Blanquet多盖度等级法和Shannon-Wiener物种多样性、Simpson生态优势度和群落均匀度指数研究南京湿地植物群落的种类组成、群落类型及其数量特征。结果表明南京湿地有维管植物104种,隶属于93属45科,其中有国家Ⅱ级保护植物4种,包括水蕨、野大豆、野菱和莲;属和种的地理成分分析表明,该区维管植物区系以温带成分为主,同时热带成分也占一定的比例;该区湿地植被分为3个植被型,3个植被亚型,16个群系;湿地植物群落的物种多样性指数偏低,其中七里河湿地的物种多样性高于滁河入江口。根据南京湿地维管植物群落的特征,并结合当前存在的问题,提出南京近郊自然湿地的保护对策。     

生境因子对岩质边坡生态恢复过程中植被多样性的影响

通过对舟山市已生态恢复的岩质边坡进行植物群落调查,记录了36个不同生境条件下边坡样地中的植物种及生境因子,计算了4个植物物种多样性指数,利用广义线性混合模型分析了生境因子与边坡植被多样性交化的关系,以揭示生境因子对岩质边坡生态恢复植被的影响.结果表明:从1 a到7 a的岩质边坡生态恢复过程中,坡位对边坡植被多样性的影响最显著(P＜0.05),不同坡位的Shannon-Wiener指数、Margalef指数、物种丰富度差异明显,其变化呈现一致的趋势为下坡＞中坡＞上坡;坡向与Margalef指数显著相关(P＜0.05),从阳坡、半阳坡、半阴坡到阴坡,植被多样性呈总体上升趋势;随着边坡恢复年限的延长,边坡植被多样性逐渐增加,但没有表现出统计学意义上的差异(P＞0.05);坡度、海拔、土壤厚度对边坡植被多样性的变化无明显影响(P＞0.05);Pielou均匀度指数与各个生境因子均无显著关系,在边坡植被恢复过程中基本保持稳定的状态.因此,坡位、坡向是影响岩质边坡生态恢复过程中植被多样性最重要的因子;Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数是岩质边坡生态恢复过程中植物群落变化的主要指示因子.     

Rapid assessment indicator of wetland integrity as an unintended predictor of avian diversity

Rapid assessment of aquatic ecosystems has been widely implemented, sometimes without thorough evaluation of the robustness of rapid assessment metrics as indicators of ecological integrity. Here, we evaluate whether the Ohio Rapid Assessment Method (ORAM) for Wetlands Version 5.0 is a useful indicator of ecological integrity beyond its intended purpose. ORAM was developed to categorize natural wetlands for regulatory purposes and to contribute to the development of indicators of biotic integrity. It was never intended for use as an index of the quality of habitat for wetland birds. Nonetheless, it is conceivable that ORAM scores could serve as adequate predictors of avian diversity. We evaluated whether avian species richness in wetlands could be reliably predicted from each of the following variables: (1) total ORAM score, (2) total score minus the score for one metric that did not apply to all wetlands, and (3) sum of scores for the four ORAM components (of 16 scored) with the highest potential point total. These four components corresponded to aquatic vegetation communities, microtopography, modifications to natural hydrologic regime, and sources of water. All three variables were significant predictors of both total species richness and mean species richness of birds of conservation concern. Variable (3) was a significant predictor of mean species richness of wetland-dependent birds. Variable (2) was a weak predictor of both total and mean species richness of all birds combined. These results extend the robustness of ORAM as an indicator of the ecological integrity of wetlands.     

中国河口湿地研究现状及展望

河口湿地由于其发育和形成过程较为特殊,加上其丰富的动植物资源以及重要的经济地位,已成为我国湿地研究领域的一个新热点.本文在分析中国河口湿地分布与特征的基础上,从河口湿地生物多样性、河口湿地生态过程及动态变化、河口湿地的形成和发育机制、河口湿地景观格局及动态演变、河口湿地恢复与重建、河口湿地的人地关系、河口湿地与全球变化、河口湿地评价以及数字河口湿地建设等方面总结了我国河口湿地研究现状.尽管中国河口湿地研究的方向和成果已经比较丰富,但与国外相比,在技术和理念上还存在一定差距.结合国外河口湿地研究的最新动态,提出了中国河口湿地未来研究的4个重要方向：河口湿地的人地关系、河口湿地的恢复和重建、河口湿地与全球变化以及河口湿地综合信息系统建设.     

The ecology of The Netherlands wetlands: characteristics,threats, prospects and perspectives for ecological research

Wetlands are among the worlds' most important, but also most threatened, environmental resources. Wetland losses have been in progress particularly from the industrial revolution onwards, because wetland functions could not successfully compete for space with other land uses. Wetlands became recently foci of conservation efforts because of the increased awareness of their importance in water management and wildlife conservation, and because of the diversity of their habitats. The Netherlands are relatively rich in wetlands: 16% of its' territory is regarded as internationally important wetland and 7% has been registered as such. The major Dutch wetland types are: coastal ecosystems, large riverine systems, base-rich freshwater systems, and nutrient-poor freshwater systems. Most threats to the Dutch wetlands are of man-made origin. They comprise: (1) Changes in hydrology leading to changed discharges, currents and desiccation; (2) Acidification; (3) Eutrophication; and (4) Toxification. Long-term threats are largely climate-change related, and concern temperature rise and the UV-B increase in irradiation. General conservation goals also apply to wetlands but Ramsar-registered wetlands have a special status. Conservation of the Dutch wetlands is difficult, because of the high population density of the country and its inherent threats. However, ecological targets and standards are increasingly set in national Policy Plans and international agreements. Rehabilitation and creation of wetlands is presently widely advocated, and sometimes realised. For ecological research, the sustainability of wetlands should get top priority. Such a research programme would focus on understanding the underlying ecological processes in natural and man-dominated wetland systems to prescribe conservation, rehabilitation and management strategies that would enhance the sustainability of these systems. Within this framework special attention should be directed to studies (1) At the ecosystem level of ecosystem parameters, of which natural oscillations and trends in time, and on which the impact of disturbances are quantified. Particularly these studies, in which often simulation models are used as tools for interpretation, can provide the basis for extrapolations in space and time; (2) On adaptation capacity and mechanisms of (groups of) species to extreme environmental conditions; (3) On (mutual) relationships between plants, animals and microorganisms (e.g. competition, grazing and mineralization); (4) On dispersion between small wetlands. For the contemporary quantitative assessment of the long-term effects of climate changes, the effects of temperature rise and increase in UV-B irradiation on individual species, communities and ecosystems should also be studied.     

黄河流域湿地水鸟多样性保护对策

黄河是中华文明的发源地, 被誉为母亲河, 是两岸社会经济发展的保障, 切实保护好黄河流域湿地生态系统, 事关中华民族伟大复兴的千秋大计。黄河流域湿地总面积为391万ha, 其中80.4%分布在上游, 中游和下游分别仅12.5%和7.1%。黄河流域是东亚-澳大利西亚候鸟迁徙路线和中亚候鸟迁徙路线上水鸟的关键栖息地, 一些迁徙水鸟最关键的栖息地均分布在黄河流域, 如黑颈鹤(Grus nigricollis)、白鹤(G. leucogeranus)、丹顶鹤(G. japonensis)、斑头雁(Anser indicus)、大鸨(Otis tarda)、东方白鹳(Ciconia boyciana)、大天鹅(Cygnus cygnus)、疣鼻天鹅(C. olor)、青头潜鸭(Aythya baeri)等。尽管黄河流域湿地提供的水资源仅占全国的2%, 但维持着全国12%的人口饮水安全和15%的耕地用水, 湿地生态系统的脆弱性较高。截至2017年底, 黄河流域已建立各类湿地自然保护地230处, 其中国家公园2处、国家级自然保护区9处、地方级自然保护区68处、国家湿地公园145处、省级湿地公园6处, 湿地保护率达到65%, 高于我国湿地保护53%的平均水平。然而, 流域尺度现有水鸟生物多样性保护仍然面临不少挑战, 包括全球气候变化、水资源过度利用、水环境污染、栖息地丧失等。为此, 我们提出了建立以国家公园为主体的湿地保护地体系、开展濒危候鸟栖息地修复和强化黄河流域综合管理的体制机制建设等建议。     

互花米草入侵对滨海湿地生态系统的影响研究进展

滨海湿地受海、陆生态系统的交互影响,是典型的生态脆弱带和敏感区。互花米草是全球海岸带最为成功的外来入侵物种,对滨海湿地生态系统已经产生了重要的影响。本文对已有相关研究进行了系统梳理,揭示了互花米草入侵对滨海湿地生态系统生物地球化学循环(碳循环、氮循环、磷循环及土壤重金属迁移)和入侵地生物群落(微生物、植物和动物)的影响。并在此基础上对今后研究的重点提出了展望: 加强互花米草入侵对滨海湿地生态系统健康影响机制研究;重点关注全球变化背景下互花米草群落与湿地环境互馈耦合;开展长时序定位监测,厘清滨海湿地生态系统对互米草不同入侵阶段的响应差异,以期对互花米草的生态利用和治理提供指导。     

Plankton respiration and biomass as functional indicators of recovery in restored prairie wetlands

Reliable ecological indicators of wetland integrity are necessary for assessing recovery of restored wetlands; yet, little consensus currently exists on which indicators are most appropriate. We employed indicators derived from simple, standard measures of ecosystem function selected on the basis of ecological succession theory developed by [Science 164 (1969) 262; Bioscience 35 (1985) 419], which suggests that respiration:biomass ratios should increase in disturbed systems due to the diversion of energy from growth to maintenance. This hypothesis holds potential for the development of a simple ecological indicator and therefore was tested among prairie wetlands restored after drainage disturbance. No difference was observed in respiration:biomass ratios in restored wetlands and reference wetlands designated as controls. Plankton respiration or biomass may be poor indicators of disturbance because plankton responds quickly to re-establishment of a wetland hydrology regime and/or because different plankton species may have redundant function. We suggest employing more revealing assessment techniques that employ simultaneous examination of ecosystem structure and function to better characterize subtle or lingering effects of wetland disturbance after restoration.     

合肥市小微湿地鸟类多样性的时空格局及其影响因素

小微湿地是城市生态系统的重要组成部分, 也是生物多样性的重要庇护场所。鸟类作为城市小微湿地生态系统的指示类群, 其多样性时空格局受多种环境因子影响。本研究于2020年8月至2021年7月采用样点法对合肥市45个小微湿地鸟类的种类、数量分布和生境因子进行了调查, 并获取湿地面积、湿地形状、建筑面积比例、植被面积比例、环境噪声、人为干扰和城市化指数等生境变量。通过α多样性和β多样性分析, 研究城市小微湿地鸟类多样性的时空特征及其决定因素。采用信息论模型选择和模型平均法以及基于距离矩阵的多重回归模型进行计算, 确定影响鸟类群落α多样性和β多样性及其组分的主要环境因子。结果显示, 研究区域共有鸟类13目39科102种, 其中水鸟31种, 国家二级重点保护鸟类2种, 安徽省重点保护鸟类17种, IUCN濒危物种红色名录中的易危(VU)物种1种。湿地面积和城市化指数对小微湿地陆地鸟类和水鸟的α多样性、β多样性及其组分均具有显著影响, 其中陆地鸟类物种丰富度在中度和低度城市化之间的小微湿地中达到最高值, 面积超过4 ha的小微湿地能维持较多的水鸟物种。植被面积比例对陆地鸟类多样性具有重要的影响, 而建筑面积比例对水鸟多样性具有显著影响。此外, 总体β多样性及其组分计算结果显示物种周转组分占明显优势, 表明城市小微湿地群作为城市复合生态系统的重要组成部分, 加强整体保护更为必要。研究结果对于加强城市鸟类保护和提高城市生态环境质量具有指导意义。     

湿地退化研究进展

受经济发展、城市扩张、气候变化的影响,湿地退化已经成为全球性现象,是当前国际湿地科学前沿领域的热点。从湿地退化标准、退化特征、退化分级、退化过程、退化机理、退化监测体系、退化评价指标与指标体系、退化监测新技术及其生态恢复理论与技术9个方面系统地介绍了当前湿地退化研究进展。结果表明湿地退化过程、退化机理、退化评价指标体系和退化湿地监测、恢复与重建研究是当前研究的重点,在未来相当长的时间内,全球气候变化、湿地退化的微观过程与机理、湿地生态系统的可持续利用将会是重要的研究方向。最后就我国当前湿地退化研究存在的问题进行了分析,并提出近期湿地退化研究亟待开展的11项研究工作,供我国湿地退化研究工作者参考。     

阜阳市重要湿地夏季鸟类多样性研究

为了掌握阜阳市重要湿地的鸟类资源,2011年7月-2011年9月,采用样带法对阜阳市4个重点湿地的夏季鸟类资源进行了调查。调查共记录阜阳市重要湿地鸟类11目25科43种,雀形目鸟类种数最多,共19种,占全部种类数的44.1%。东洋界、古北界和两界广布种分别占繁殖鸟种数的39.5%、34.8%、25.6%;湿地水鸟21种,占全部鸟类的47.8%;湿地鸟类群落的优势种为家燕、烟腹毛脚燕和灰椋鸟。八里河省级湿地自然保护区鸟类种数最多(N=30),多样性指数最高(H=2.49);4个湿地之间鸟类相似性系数均较高。鸟类多样性指数、鸟类种都与湿地面积呈显著正相关(多样性r=0.985,P=0.015;鸟种r=0.974,P=0.026)。从鸟类多样性保护考虑,湿地保护区和湿地公园的建设和管理应向保持湿地面积、增加植被复杂性发展。     

湿地自然保护区保护价值评价方法

提出了一套侧重水鸟保护的湿地自然保护区保护价值评价方法.该方法建立的指标体系经过专家咨询和会议讨论确定指标,采用层次分析法(AHP)建立了递阶层次结构模型.指标体系共分为目标层1项、系统层5项、准则层11项和指标层26项.将获取资料的湿地自然保护区按国家有关分类标准与原则归为3个类型(海洋与海岸生态系统类型、内陆湿地与水域生态系统类型和野生动物类型),每个类型内的自然保护区再结合自身湿地主体进一步划分为4个小类型(近海与海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地).实例分析了海洋与海岸生态系统类型中的以近海及海岸湿地为主体的自然保护区,内陆湿地与水域生态系统类型中的以沼泽湿地为主体的自然保护区和野生动物类型中的以河流湿地为主体的自然保护区,并依照保护价值指数进行了等级划分.为湿地自然保护区的保护价值和发展地位,总体规划和改建变更提供了依据.