景观生态学与生物多样性保护

景观生态学的发展为生物多样性保护提供了新理论,方法和技术手段,从景观多样性与遗传多样性,物种多样性,生态系统多样性各层次生物多样性之间的相互关系及生物多样性保护的景观规划等方面评述近年来景观生态学应用于生物多样性保护的主要内容及研究进展,阐述了生物多样性动态及反馈,生物多样性保护的地理途径（ＧＡＰ分析）,景观生态安全格局,区域和大陆尺度的生态网络等一些新的概念和方法。     

农业景观生物多样性与害虫生态控制

现代农业的一个重要特征就是人类对农田生态系统的干扰强度及频率不断增加,严重影响农业景观的结构及其生物多样性.农业景观结构的变化及其生物多样性的丧失,必然引起生态系统服务功能的弱化,不利于实施以保护自然天敌为主的害虫生态控制.农业的集约化经营导致自然生境破碎化,减少了农业景观的复杂性,使得作物和非作物变成一种相对离散化的生境类型和镶嵌的景观格局;破碎化的生境不仅会减少某些物种的丰度,还会影响物种之间的相互关系及生物群落的多样性和稳定性.非作物生境类型如林地、灌木篱墙、田块边缘区、休耕地和草地等,是一种比较稳定的异质化环境.非作物生境较少受到干扰,可以为寄生性和捕食性节肢动物提供适宜的越冬或避难场所以及替代猎物、花粉和花蜜等资源,因此,非作物生境有利于自然天敌的栖息和繁衍,也有利于它们迁入邻近的作物生境中对害虫起到调节和控制作用.景观的格局-过程-尺度影响农田生物群落物种丰富度、多度、多样性以及害虫与天敌之间的相互作用.从区域农业景观系统的角度出发,运用景观生态学的理论和方法来研究作物、害虫、天敌等组分在不同斑块之间的转移过程和变化规律,揭示害虫在较大尺度和具有异质性的空间范围内的灾变机理,可为利用农业景观生物多样性来保护农田自然天敌,实施害虫的区域性生态控制提供新的研究思路和手段.     

面向城市生物多样性提升的可持续景观格局构建机理与途径

城市生物多样性是全球生物多样性的重要组成部分,城市是地理学、生态学及风景园林学等学科领域关注的核心地域。城市生态系统退化直接或间接地干扰了城市生境并造成了区域生物多样性丧失。为实现可持续城市和社区(SDG11)和陆地生物(SDG15)两项可持续发展目标,提升城市生物多样性的途径是当前城市生物多样性研究热点。可持续景观格局调控与构建是提升生物多样性的可能途径,城市生境与生物多样性的关系是可持续景观格局构建的重要内涵,科学地认知两者的相互作用关系是景观格局调控的根本。研究通过梳理生物多样性与景观生态学的交叉研究,提出了可持续城市景观格局研究的转变趋向:从生物多样性保护的被动适应式的生态安全格局构建转向主动调控提升生物多样性的可持续城市景观格局构建。加强多尺度的级联,在斑块尺度上的城市生境恢复和营建,景观尺度上构建面向城市生物多样性提升的可持续景观格局识别与连通优化,区域尺度上开展生物多样性保护规划。研究为城市生物多样性的保护与提升提供科学途径,进而促进城市景观生态学的理论与实践发展。     

生境破碎化对生物多样性的影响研究综述

生境破碎化与生物多样性的关系是理论生态学的研究热点。本文在综述国内外相关研究内容的基础上,阐述了生境破碎化的概念内涵与度量,介绍了生境破碎化研究的主要理论基础、研究内容与研究进展;总结了目前生境破碎化研究存在度量破碎景观格局的方法尚未统一、研究方法有待精确以及生境破碎化与生物多样性的阈值效应尚未发现等问题。今后,半干旱地区生境破碎化对生物多样性影响的研究需要加强,空间分析理论和方法将会在生境破碎化对生物多样性影响的研究中得到更多应用。     

生物多样性与生态系统多功能性的关系研究进展

生物多样性与生态系统功能关系是生态学研究的热点之一,以往研究多关注生物多样性与单一生态系统功能之间的关系,然而生态系统能够同时提供多种功能和服务即生态系统多功能性(ecosystem multifunctionality, EMF),仅考虑单一生态系统功能会低估生物多样性的重要性。近年来,EMF研究的重要性受到更多重视,生物多样性与生态系统多功能性(biodiversity and ecosystem multifunctionality, BEMF)关系成为生态学研究新的热点。梳理近15年的研究发现,不同维度、不同尺度的单一或多营养级生物多样性均会对EMF产生显著的影响,并且在全球变化的背景下,自然干扰与人为干扰均会影响生物多样性与生态系统多功能性从而改变BEMF关系,EMF测度方法的差异也可能导致BEMF关系的不一致。生物多样性维度(尺度)选择的局限、不同EMF测度方法的认知差异、BEMF时空数据库的缺乏以及BEMF关系研究方法的单一等问题阻碍了BEMF关系的深入探究。未来研究应对现有测度方法进行深入比较并发展通用的新方法,深入探究多维度、多尺度生物多样性对EMF影响的综合作用。此...     

生物多样性不同层次尺度效应及其耦合关系研究进展

生物多样性包含遗传、物种、生态系统和景观多样性4个层次,虽然各个层次的研究较多,但是各层次间相互关系的研究较少。物种多样性多采用野外样方调查法,景观多样性采用遥感、地理信息系统和野外调查,研究方法较为成熟;生态系统多样性研究因生物地理地域和尺度的不同,常采用不同的分类体系,尚无统一评估标准。物种多样性的尺度效应在α、β、γ指数上均有不同体现,景观多样性的尺度效应非常明显。生境异质性与物种α和β多样性指数密切相关,在一定尺度上,丰富的景观多样性提高了物种多样性。未来研究需要揭示不同生物多样性层次之间的耦合关系,并将研究结果应用到生态系统红色名录制定、区域生物多样性综合监测与评估等实践之中。     

溧阳地区森林景观的生物多样性评价

对在江苏省南部和太湖流域具有一定代表性的溧阳地区的森林景观开展了森林生态系统多样性的研究,对主要森林生态系统类型分层次进行了植物种多样性的调查分析,基于生态系统和物种两个水平的多样性调查, 以W和Z两个指标对研究区域森林景观的生物多样性特征进行历史的动态评价,结果体现出在近20a的森林经营过程中,溧阳地区森林景观的生物多样性水平有下降的趋势。／     

滇西北高原典型退化湿地纳帕海植物群落景观多样性

采用时空替代法,运用3S技术,结合植物群落实地调查,研究了云南西北高原典型退化湿地纳帕海的植物群落景观多样性格局。结果表明:人为干扰加速了纳帕海原生沼泽、沼泽化草甸植物群落景观向草甸、垦后湿地植物群落景观演替,湿地环境不断丧失,湿地功能逐渐退化;不同演替阶段沼泽植物群落景观多样性在空间上呈现出不同的格局是对湿地环境变化的响应,体现了湿地环境变化与功能现状,并在一定程度上反映了人为干扰的类型与强度。     

人为干扰对城市地区植物多样性的影响

人为干扰导致植物多样性下降是当前存在的一种普遍现象 ,尤其在城市地区表现得更为明显。植物多样性降低直接影响生态系统的结构、功能和稳定性。本文以太原地区为例 ,着重分析了人为干扰对城市地区植物生境、物种多样性和生长发育等的影响 ,找出了城市地区植物多样性与人为干扰强度之间的关系 ,为进一步加强城市地区植物多样性保护 ,提供了参考依据。同时 ,为今后如何进一步开展城市地区植物多样性研究提出了几点建议。     

生物多样性正在衰减

种的灭绝已经成为进化过程中经常性的自然现象,根据化石记载,生命大约起源于40亿年前以细菌和蓝绿藻形式出现。在以后的30亿年或更长时间内,进化缓慢,接着便经历了一个多样性的激变。在这段演化过程中产生了重要的生物类群。经过初期的迅速增殖后,新种的演变几乎是与老种的消亡竞争而形成的。一个种的平均延续期大约是500万年,所以全部物种的演化序列已经变化了无数次。物种消亡的发生是不平衡的,从现在已知的许多事件看,有的是大量消亡的物种约占现存生物种的一半,有的则是一些较小的物种在相对稳定时期     

景观生态网络研究进展

作为生态学重要的概念与方法,生态网络是景观生态学研究的热点问题,也是耦合景观结构、生态过程和功能的重要途径。景观生态网络对于保护生物多样性、维持生态平衡、增加景观连接度具有重要意义。从景观生态网络的相关理论、研究进展、研究方法模型等进行分析,并对其应用前景进行展望,主要介绍了传统景观格局分析、网络分析、模型模拟等方法的适用性与特点,并分析了景观生态网络在城市景观格局优化、自然保护区规划、生物多样性保护、土地规划等领域的应用,最后提出了研究的主要问题。     

Ecological drivers of avian diversity in a subtropical landscape: Effects of habitat diversity,primary productivity and anthropogenic disturbance

Understanding the roles of ecological drivers in shaping biodiversity is fundamental for conservation practice. In this study, we explored the effects of elevation, conservation status, primary productivity, habitat diversity and anthropogenic disturbance (represented by human population density and birding history) on taxonomic, phylogenetic and functional avian diversity in a subtropical landscape in southeastern China. We conducted bird surveys using 1‐km transects across a total of 30 sites, of which 10 sites were located within a natural reserve. Metrics of functional diversity were calculated based on six functional traits (body mass, clutch size, dispersal ratio, sociality, diet and foraging stratum). We built simultaneous autoregression models to assess the association between the ecological factors and diversity of the local avian communities. Local avian diversity generally increased with increasing habitat diversity, human population density and primary productivity. We also detected phylogenetic and functional clustering in these communities, suggesting that the avian assemblages were structured mainly by environmental filtering, rather than interspecific competition. Compared with sites outside the natural reserve, sites within the natural reserve had relatively lower avian diversity but a higher level of phylogenetic heterogeneity.     

宏生态尺度上景观破碎化对物种丰富度的影响

生物多样性的地理格局及其形成机制是宏生态学与生物地理学的研究热点。大量研究表明,景观尺度上的生境破碎化对物种多样性的分布格局具有重要作用,但目前尚不清楚这种作用是否足以在宏生态尺度上对生物多样性地理格局产生显著影响。利用中国大陆鸟类和哺乳动物的物种分布数据,在100 km×100 km网格的基础上生成了这两个类群生物的物种丰富度地理格局,进一步利用普通最小二乘法模型和空间自回归模型研究了物种丰富度与气候、生境异质性、景观破碎化的相关关系。结果表明,景观破碎化因子与鸟类和哺乳动物的物种丰富度都具有显著的关联关系,其方差贡献率可达约30%—50%(非空间模型)和60%—80%(空间模型),略低于或接近于气候和生境异质性因子。方差分解结果显示,景观破碎化因子与气候和生境异质性因子的方差贡献率的重叠部分达20%—40%。相对鸟类而言,景观破碎化对哺乳动物物种丰富度的地理格局具有更高的解释率。     

Assessing the impacts of agricultural intensification on biodiversity: a British perspective

Agricultural intensification is best considered as the level of human appropriation of terrestrial net primary production. The global value is set to increase from 30%, increasing pressures on biodiversity. The pressures can be classified in terms of spatial scale, i.e. land cover, landscape management and crop management. Different lowland agricultural landscapes in Great Britain show differences among these pressures when habitat diversity and nutrient surplus are used as indicators. Eutrophication of plants was correlated to N surplus, and species richness of plants correlated with broad habitat diversity. Bird species diversity only correlated with habitat diversity when the diversity of different agricultural habitats was taken into account. The pressures of agricultural change may be reduced by minimizing loss of large habitats, minimizing permanent loss of agricultural land, maintaining habitat diversity in agricultural landscapes in order to provide ecosystem services, and minimizing pollution from nutrients and pesticides from the crops themselves. While these pressures could potentially be quantified using an internationally consistent set of indicators, their impacts would need to be assessed using a much larger number of locally applicable biodiversity indicators.     

城市公园和郊区公园生物多样性评估的指标

随着城市化进程的加快,城市的生物多样性不可避免地受到城市化的各种影响,城市及其郊区的生物多样性保护越来越受到人们的重视。城市公园与郊区公园中往往具有高度多样化的生境,并保存着某些自然植被片段和动物物种,那里的生物多样性较高。可见,在城市和郊区的生物多样性保护中,公园生物多样性的保护是一个非常关键的环节,而对其生物多样性的评估又是有效保护的基础。目前,我国生物多样性评估方面的研究工作多集中于物种水平,而对生境的研究较少,但实践证明,保护生境比保护物种更为重要。本文介绍了比利时学者Hermy & Cornelis在比利时西佛兰德省的Loppem市立公园的保护实践中构建的一种对城市公园和郊区公园中的生物多样性进行评估的方法。该方法从两个方面展开：生境多样性和物种多样性。在生境水平上,首先对各种生境单元进行分类,这些单元被分为面状、线状和点状要素。针对每种要素,分别计算了Shannon-Wiener多样性指数和饱和度指数。饱和度指数是实际的多样性指数与最大可能的多样性指数之比。在物种水平上,使用了物种数、Shannon-Wiener多样性指数和饱和度指数来评估公园中的高等植物、蝴蝶、两栖动物和饲养的鸟类等物种。这样,就获得了20个生物多样性指标,根据这些指数就可以对Loppem市立公园内的生物多样性进行评估。结合我国生物多样性评估工作的实际要求,文章最后对上述方法进行了讨论,指出该方法对我国公园的生物多样性评估工作具有借鉴意义,但在运用时各地需要结合本地的实际情况。     

Functional landscape heterogeneity and animal biodiversity in agricultural landscapes

Biodiversity in agricultural landscapes can be increased with conversion of some production lands into 'more-natural'- unmanaged or extensively managed - lands. However, it remains unknown to what extent biodiversity can be enhanced by altering landscape pattern without reducing agricultural production. We propose a framework for this problem, considering separately compositional heterogeneity (the number and proportions of different cover types) and configurational heterogeneity (the spatial arrangement of cover types). Cover type classification and mapping is based on species requirements, such as feeding and nesting, resulting in measures of 'functional landscape heterogeneity'. We then identify three important questions: does biodiversity increase with (1) increasing heterogeneity of the more-natural areas, (2) increasing compositional heterogeneity of production cover types and (3) increasing configurational heterogeneity of production cover types? We discuss approaches for addressing these questions. Such studies should have high priority because biodiversity protection globally depends increasingly on maintaining biodiversity in human-dominated landscapes.     

农业景观异质性对生物多样性与生态系统服务的影响研究进展

农业景观是人类生活所需资料的最主要来源地,农业景观及其提供的生物多样性和生态系统服务是影响人类福祉的最主要因素之一。系统梳理了景观异质性变化对生物多样性和生态系统服务影响的相关研究,总结指出:(1)农业景观格局变化会强烈的影响着区域生物多样性和生态系统服务,但总体上更关注了空间异质性,对于时间和功能异质性的研究仍需加强;(2)尺度效应、大尺度上景观背景的差异、种间差异、营养级联效应等会对景观异质性和生物多样性、生态系统服务间的关系产生显著的、综合的、交互的影响效应。未来区域农业景观中如何通过景观构建和管理措施的施行来确保生物多样性与生态系统服务供给的持续稳定仍需进一步加强以下内容的研究:景观异质性变化在时间上和功能上的影响效应及其阈值的探讨;跨尺度、多因素、多物种类群与多生态系统服务的综合及其交互作用;不同生物类群和不同生态系统服务间的权衡;景观异质性提高与有效生境面积下降及其引起的生物随机丧失间的权衡等问题。     

Vegetation patterns and their dependency on site conditions in the pre-industrial landscape of north-eastern Japan

We reconstructed the vegetational landscape of the pre-industrial era (the beginning of the twentieth century) in north-eastern Japan, and estimated the distribution patterns of traditional land-uses, as suggested from the vegetation. We found significant correspondence between the spatial patterns of vegetational landscape and site attributes, and hypothesized the underlying mechanisms. The study area was classified into three vegetation types: grasslands, secondary forests and old-growth forests. It was determined that the grasslands were formed and maintained by burning; secondary forests were derived from either charcoal woods or forests recovered on abandoned grasslands; and old-growth forests had suffered the least anthropogenic disturbance. Each past vegetation type showed significant dependency on site attributes such as altitude, slope angle, slope aspect, hydrological topography and distance from the nearest human habitation. The relative importance of these site attributes varied depending on the vegetation type. Grasslands and old-growth forests, which were the most and the least disturbed sites in the study area, respectively, showed clear contrasts in their dependencies especially on the slope aspect and on elevation. These site attributes were thought to have had influences on each vegetation type by determining the inflammability of the site. Satellite photographs indicated that north-facing valleys had been relatively wet throughout the fire-prone spring season. Hence, these areas would have been free from frequent fire, and more likely to preserve old-growth forests. Ground wetness in spring was thought to be the underlying factor determining the contrasts in past vegetation and land-use patterns in the area.An erratum to this article can be found at