景观格局对农业表层土壤重金属污染的影响

景观格局是决定诸多生态过程的重要因素,但其对农业土壤重金属污染的影响尚未明确.鉴于此,本研究基于珠江三角洲2005年的300个表层土壤As、Pb、Cd、Ni样点数据和土地利用/覆盖图,使用地统计分析、景观格局分析、单因子污染指数和Pearson相关分析,揭示4种农业表层土壤重金属的污染特征及空间分布格局,探讨样点缓冲区内景观格局与农业表层土壤重金属污染的定量关系.结果显示:1)235个农业表层土壤样品中,As、Pb、Cd和Ni超过国家土壤质量二级标准的比例分别为3.8%、0.4%、17.0%和9.4%,高污染区主要位于广州、佛山和中山;2)耕地表层土壤样品中重金属的平均污染水平大于林地和果园,但除了Cd,其他3种重金属污染水平在不同农用地类型上的差异并不显著;3)缓冲区内水体的比例、平均斑块规模、破碎化程度、景观形状复杂度和聚集度/连接度与4种表层土壤重金属污染水平呈显著正相关;缓冲区内城市用地的部分景观格局与土壤Pb和Cd污染水平呈现类似的显著正相关.相反,缓冲区内林地的比例、平均斑块规模和聚集度越大,土壤Pb和Ni污染水平越低(呈显著负相关,P<0.05);4)距离工业用地越近,农业表层土壤Pb、Cd和Ni污染水平越高.景观多样性仅与土壤Cd污染呈显著正相关.研究结果可为珠江三角洲农业土壤重金属污染防治提供理论依据.     

葫芦岛锌厂周边农田土壤重金属浓度的空间变异及污染评价

以葫芦岛锌厂为中心在15 km范围内采集农田表层及剖面土,对Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Cd、Hg和As共8种重金属的含量和空间分布进行分析,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和富集因子法对其污染现状进行评价,分析重金属污染的特征,并通过主成分分析探究其污染源。结果表明,锌厂周围农田土壤重金属呈现不同程度的富集,其中Hg和Cd的污染程度最大,研究区总体处于重度污染水平。土壤重金属污染多以锌厂为中心,距锌厂越远,污染越小。主成分分析表明,第1主成分中Zn、Cd、Cu、As、Pb和Hg负荷较高,结合相关性分析结果,推断上述重金属主要受工业生产、交通运输等人为活动影响;第2主成分中Ni、Cr负荷最高,且Ni、Cr与土壤背景值接近,主要受成土母质及其风化物的影响。     

某农药工业园区周边土壤重金属含量与风险评价

以苏南某农药工业园区周边30km2区域为研究区,采用同心圆法采集土壤样品183个,分析了农药工业园区周边土壤Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Hg和As8种重金属含量、空间变异性、来源及潜在风险.结果表明:以自然背景值为评价标准,研究区表层土壤Hg、Cu、Cd和Pb平均含量超过自然背景值,其中Hg和Cu含量最高;以国标二级标准为评价标准,土壤Cd、Cr、Ni、Pb、Zn、As6种重金属的单项污染指数平均值均小于1,Hg和Cu分别为1.59和1.05.在农药工业园区周边土壤重金属污染较重的东南方向和西北方向,随着与园区距离的增加,土壤Cd、Ni、Pb、Cr、As、Hg、Zn和Cu含量先上升、后下降、再趋于平稳.通过分析农药工业园区周边土壤重金属综合污染指数发现,距离园区约200～1000m周边土壤污染的风险较大,而1000m以外逐渐达到安全范围.利用地统计学和GIS相结合进行分析发现,8种重金属污染指数有明显的空间变异.依据相关分析与主成分分析结果推测,Zn、Ni、Cr、Pb和As主要来源于成土母质,而Hg、Cu和Cd主要与人类活动有关.     

苏南村镇耕地景观格局对土壤重金属污染的影响

景观格局容易受人类活动影响,为了精确掌握景观格局对土壤重金属污染的影响,实施更具针对性的防治措施,采用GIS以及地统计分析方法,基于村镇级小尺度,以苏南某镇为例,研究耕地表层土壤8种重金属的含量,揭示8种重金属的污染特征及其空间分布格局,探讨样点缓冲区内景观格局对重金属含量的影响,分析整体景观格局与各行政村重金属综合污染的相关性。结果表明,Cd含量超过国家土壤质量二级标准,重金属污染水平均小于1,99.36%的耕地无污染,0.64%的耕地需要警戒。缓冲区内As、Ni、Pb、Hg、Cd、Zn含量各自与少数景观格局指数有显著相关性(P0.05),Cr、Cu含量与景观格局无显著相关性。斑块连通性/聚集度与重金属综合污染指数呈显著正相关(P0.05),可以较好地解释各行政村耕地重金属的综合污染程度。     

重金属污染对红壤旱地小节肢类土壤动物群落结构的影响

土壤重金属污染对农田土壤节肢动物的影响是其环境风险评价和监测的重要方面。基于现有国家土壤环境质量二级标准(GB 15618—1995),设计2个浓度重金属Cd(0.3 mg/kg,0.6 mg/kg)、Pb(125 mg/kg,250 mg/kg)和As(30 mg/kg,60 mg/kg)污染的田间试验,分别研究Cd、Pb和As对红壤旱地小节肢类土壤动物群落组成和多样性的影响。结果表明,试验土壤小节肢类动物共11类群,其中符跳属、棘跳属、蜱螨目为本地区红壤旱地的主要类群,占全部捕获小节肢类土壤动物总数的78%。重金属Pb、As高浓度污染分别显著降低了土壤弹尾目的个体密度73.5%、55.2%,而Cd高浓度污染对其无显著影响,仅降低15.9%;As和Cd高浓度污染分别显著降低了土壤蜱螨目的个体密度74.3%、36.4%,而Pb高浓度污染对其无显著影响。Pb、As和Cd污染对小节肢类土壤动物群落多样性指数均无明显影响。因此,与丰度相比,多样性指数对重金属污染反应的灵敏度较差。主成分分析表明,前气门亚目、符跳属和棘跳属的得分值较高,为小节肢类土壤动物群落中的主导因子,可作为未来该地区重金属污染环境影响监测的重要指标生物和重金属污染阈值研究的重要生态受体。     

大兴安岭森林土壤重金属含量空间变异与污染评价

重金属是危害森林生态健康的主要污染物之一,迄今有关大兴安岭森林土壤重金属含量、空间变异和污染程度鲜见报道。本文通过野外调查采样,应用GIS空间分析技术,结合经典重金属污染评价方法,分析了大兴安岭森林土壤Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni、Hg及As含量的空间变异与污染程度。结果表明:(1)研究区8种重金属含量具有中等空间异质性,变异系数在16.67%~35.39%。Cd、Cr、Pb、Zn、Hg、As的块金值/基台值[C0/(C0+C)]25%,其空间变异主要由母质、地形等结构性变异引起,Cu和Ni的C0/(C0+C)在25%~75%,即非结构性因素人类活动对二者的影响较大。土壤重金属含量呈斑块状、条带状和岛状分布。(2)大兴安岭森林土壤8种重金属含量主要表现为累积的特征。8种重金属含量的平均值与最大值均未超过《国家土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)二级标准限值,其中Cu、Zn、As的最大值超过一级标准,而其他5种元素的最大值均未超过一级标准。(3)地积累指数表明,土壤Cr、Pb、Ni无污染风险,其他5种元素污染风险较低。内梅罗综合污染指数表明,土壤整体质量已经处于轻污染状态。单因子潜在生态风险指数分析表明,Cu、Ni、Pb、Cr、Zn、As不具有潜在生态风险,Hg、Cd的部分样点的单因子生态风险指数Eri值存在生态风险,其中Hg的个别特征点已经达到Ⅲ级(中等风险)水平;潜在生态风险指数表明,研究区80%的样点无潜在生态风险,20%样点处于一般生态风险水平。     

江苏省典型区农田土壤及小麦中重金属含量与评价

为了研究江苏省典型区地震带农田土壤和小麦中重金属的污染,在具有代表性的农田采集收获期小麦及耕层土壤,分析和评价了土壤和小麦中重金属Cu、Pb、Cd、Ni、Cr、Hg、As和Zn的含量及污染程度。结果表明,土壤样品中Cd、Zn、Pb的含量均超过江苏省土壤背景值,Cr、Cu、Ni和As分别有25.64%、97.44%、92.31%和92.31%的土壤样品中超过江苏省土壤背景值,Hg的含量均在背景值以下;与国家土壤环境质量标准(GB15618—1995)中Ⅱ级标准相比,Cd的含量均超出标准限值,其它7种重金属元素含量均在标准限值以下。土壤中重金属相关分析表明,Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn、As具有相同的来源的可能性较大,而Hg与Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn、As的来源均不相同。以NY 861—2004为评价标准,小麦籽粒Pb、Cr、Hg、Ni、As样品超标率分别为100%、58.97%、33.33%、10.26%、2.56%,Cu、Zn和Cd没有样品超标,由此可见小麦籽粒中Pb的污染最为严重。采用单因子污染指数法、综合污染指数法和Hakanson潜在生态评价指数法以国家土壤环境质量标准(GB15618—1995)和江苏省土壤背景值为参比值,对农田土壤重金属污染进行评价,结果显示,从单项污染指数来看只有Cd达到重度污染水平,其它元素均在安全范围以内,从综合污染指数来看土壤重金属污染达到中度污染水平,从潜在生态评价指数法来看,研究区域表现为很强的生态危害,并以Cd为主要污染因子。     

临安市雷竹林土壤重金属污染特征及生态风险评价

为了解临安市雷竹林土壤重金属污染特征,采集并测定了160个土壤样品的Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Co、Mn等重金属含量,采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数对雷竹林土壤重金属污染程度进行分析,并应用Hankanson潜在生态风险指数法对雷竹林土壤重金属潜在生态风险进行评价.结果表明:雷竹林土壤重金属Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Co、Mn的平均含量分别为0.16、7.41、34.36、87.98、103.98、0.26、59.12、29.56、11.44、350.26mg·kg-1,Pb、Cd、Zn和Cu平均值超过浙江省土壤背景值,分别是对应背景值的2.89、1.70、1.12、1.12倍.经单因子污染指数评价,不同重金属元素的平均污染程度大小依次为Pb＞Cd＞Cu=Zn＞Hg＞As＞Ni＞Co＞Cr＞Mn,其中Pb有中度污染,Cd、Cu和Zn有轻度污染.经内梅罗综合污染指数评价,160个样点都受到不同程度的重金属污染,轻度污染、中度污染和重度污染水平所占比率分别为55.6％、29.4％和15.0％.各重金属单因子潜在生态风险指数平均值评价结果显示,只有Cd污染达到中等生态风险,其他重金属均为轻微生态风险,而局部采样点Cd和Hg单因子潜在生态风险指数最大值分别达到256.82和187.33,存在很强生态风险.重金属综合因子潜在生态风险指数评价结果表明,临安市雷竹林土壤整体上存在轻微生态风险.     

海河低平原区农田重金属含量的空间变异性——以河北省肥乡县为例

随着工业和农业的快速发展,农田受到重金属污染的压力越来越大,其土壤环境质量的及时监测和掌握重金属在其空间的变异规律对农业生产具有十分重要的意义。利用地统计学和GIS技术对海河低平原区（肥乡县）农田土壤耕层（0—20Cm）8种重金属含量空间变异性进行了研究。结果表明：去除异常值后,8种重金属含量都符合正态分布,且其含量算术平均值未超过国家土壤环境质量二级标准。通过变异函数分析,Ph和Cr具有纯块金效应,Cu和Zn符合指数模型,Ni和Cd符合球状模型,地和As符合带基台值的线性模型。在该地区以2．0km为取样间距较大,以后调查时应该缩小间隔。Zn和Cd的空间变异性受人为因素影响较小,而Cu、Ni、Hg和As的空间变异性受人为因素影响较大,Ph和Cr在整个研究尺度上具有恒定的变异。Cu、Zn、Ni、Hg、As和Cd的变程差异较大,在2．5—13．7km之间。通过普通kriging法局部插值,Cu、Zn、Ni和As含量由西南部向东北部含量逐步升高,但是Hg却表现出相反的分布趋势。这将为当地正在开展的优势农产品区域布局规划提供理论依据。     

玛曲高寒退化草甸土壤重金属污染风险评价

为了分析玛曲高寒草甸土壤重金属含量分布及重金属污染风险,采集玛曲高寒退化草甸土壤样品,分析研究区表层土壤(0—20 cm)中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb等八种重金属含量,描述玛曲高寒草甸土壤重金属的空间分布特征,采用单因子污染指数、内梅罗污染指数、地累积指数评价重金属污染程度并分析重金属污染潜在生态风险,以相关性分析、主成分分析和聚类分析表征同源性重金属。结果表明:(1)研究区内As、Cd的质量分数高于背景值, Ni的质量分数偏低,变异系数大小为Cr> Hg> Cd> Cu> As> Ni> Zn> Pb;(2)Cd单因子污染指数为轻微污染,地累积指数反映As属于未受污染与轻微污染之间,各重金属元素均无潜在生态风险;以国标和土壤背景值为标准,内梅罗综合污染指数表明玛曲未受到重金属污染;(3)主成分和相关性分析表明玛曲土壤中Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb等元素具有相同或相似的来源, Ni和Pb的来源优先顺序最大, Cr和Hg含量呈现弱相关。     

多尺度生态系统服务的权衡关系及其对景观配置的响应——以湖北省为例

多种生态系统服务相互关系及其对景观配置响应的多尺度分析一直是生态系统服务研究的热点问题,对于厘清生态系统服务尺度效应和实现区域分级管理具有重要的意义。以湖北省为研究区域,采用遥感、土地利用类型、水文、气象、土壤等多元数据,从5 km×5 km、10 km×10 km、15 km×15 km、20 km×20 km、25 km×25 km、县域和市域等7个递增尺度分析4种生态系统服务(水源供给、碳固持、粮食生产、水质净化)对景观配置的响应关系。结果表明：(1)4种生态系统服务的空间分布具有较强的异质性,粮食生产服务的高值区与水质净化服务的低值区主要分布于湖北省中部和东部的耕地集中区域,碳固持与水源供给呈现相反的空间特征。(2)生态系统服务权衡关系的作用强度随尺度增加而减弱,而协同关系呈增加趋势;同时服务间相互作用强度的变化大于作用方向的变化。(3)景观配置对生态系统服务的影响程度在县域和市域尺度上大于格网尺度。结果反映了受尺度变化中“削峰填谷”过程的影响,景观配置对生态系统服务影响的大小和正负效应具有尺度差异性。研究结果可为区域生态系统服务分级管理和景观格局调控提供科学参考。     

A wavelet‐based approach to evaluate the roles of structural and functional landscape heterogeneity in animal space use at multiple scales

The functional relationship between habitat utilization and landscape spatial heterogeneity is fundamental to understanding the spatial nature of animal distribution across scales. Although structural and functional properties of landscape spatial heterogeneity can have different consequences for animal species, few studies have explicitly considered both forms of heterogeneity, partly due to the lack of general methods for direct assessment of scale‐specific associations between variables. We present a wavelet‐based approach to evaluate the roles of structural and functional landscape spatial heterogeneity in animal space use at multiple spatial scales. As a case study, we examined scale‐specific space use patterns of American black bears Ursus americanus in response to structural and functional spatial heterogeneity as well as spatial patterns of vegetation age‐classes in a Canadian boreal forest. We found strong differences in the effects of structural and functional spatial heterogeneity and the scales at which they are associated with the patterns of habitat use by black bears. Functional heterogeneity alone affected space use at 800 and 1600‐m scales, but had significant effects when interacting with structural heterogeneity at 400, 800, and 1600‐m scales. Compared with male bears, female black bears were most sensitive to patterns of forage abundance at intermediate scales, or more specifically, in young and regenerating forests that provide abundant soft mast in boreal forests. Our study highlights the importance of accounting for scale‐dependent properties of (structural and functional) spatial heterogeneity in assessing the ecological effects of landscape components and the effectiveness of the wavelet transform technique in identifying such scale‐specific relationships.     

The unusual suspect: Land use is a key predictor of biodiversity patterns in the Iberian Peninsula

Although land use change is a key driver of biodiversity change, related variables such as habitat area and habitat heterogeneity are seldom considered in modeling approaches at larger extents. To address this knowledge gap we tested the contribution of land use related variables to models describing richness patterns of amphibians, reptiles and passerines in the Iberian Peninsula. We analyzed the relationship between species richness and habitat heterogeneity at two spatial resolutions (i.e., 10 km × 10 km and 50 km × 50 km). Using both ordinary least square and simultaneous autoregressive models, we assessed the relative importance of land use variables, climate variables and topographic variables. We also compare the species–area relationship with a multi-habitat model, the countryside species–area relationship, to assess the role of the area of different types of habitats on species diversity across scales. The association between habitat heterogeneity and species richness varied with the taxa and spatial resolution. A positive relationship was detected for all taxa at a grain size of 10 km × 10 km, but only passerines responded at a grain size of 50 km × 50 km. Species richness patterns were well described by abiotic predictors, but habitat predictors also explained a considerable portion of the variation. Moreover, species richness patterns were better described by a multi-habitat species-area model, incorporating land use variables, than by the classic power model, which only includes area as the single explanatory variable. Our results suggest that the role of land use in shaping species richness patterns goes beyond the local scale and persists at larger spatial scales. These findings call for the need of integrating land use variables in models designed to assess species richness response to large scale environmental changes.     

Landscape‐ and small‐scale determinants of grassland species diversity: direct and indirect influences

Species richness is influenced both by mechanisms occurring at landscape scales, such as habitat availability, and local‐scale processes, that are related to abiotic conditions and plant–plant interactions. However, it is rarely tested to what extent local species richness can be explained by the combined effect of factors measured at multiple spatial scales. In this study, we quantified the simultaneous influence of historical landscape‐scale factors (past human population density, and past habitat availability – an index combining area and connectivity) and small‐scale environmental conditions (shrub cover, and heterogeneity of light, soil depth, and other soil environmental variables) on plant species richness in dry calcareous grasslands (alvars). By applying structural equation modelling (SEM) we found that both landscape conditions and local environmental factors had significant direct and indirect (i.e. through the modification of another factor), effects on species richness. At the landscape scale, we found a direct positive influence of historical habitat availability on species richness, and indirect positive influence of past human population (via its effects on historical habitat availability). At small scales, we found a positive direct influence of light heterogeneity and shrub cover on species richness. Conversely, we found that small‐scale soil environmental heterogeneity, which was mainly determined by soil depth heterogeneity, had a negative effect on species richness. Our study indicates that patterns of species richness in alvar grasslands are positively influenced by the anthropogenic management regime that maintained the landscape habitat conditions in the past. However, the abandonment of management, leading to shrub invasion and increased competition for light resources also influenced species richness. In contrast to the positive heterogeneity–diversity relationship we found that soil heterogeneity reduced species richness. Environmental heterogeneity, occurring at the plant neighbourhood scale (i.e. centimetres), can increase the isolation among suitable soil patches and thus hinder the normal functioning of populations. The combination of previous knowledge of the system with new ecological theories facilitates disentangling how species richness responds to complex relationships among factors operating at multiple scales.     

庙岛群岛北五岛景观格局特征及其生态效应

海岛由于自然特征的空间差异、人类活动的日益增强以及生态系统的脆弱性,其景观格局空间分异性明显且生态效应趋于复杂。以庙岛群岛北五岛为研究区,基于现场调查和3S技术,从景观尺度、海岛尺度和区块尺度分析海岛景观格局空间特征,进而探讨景观格局与净初级生产力(NPP)、植物多样性和土壤性质的关系。结果显示:(1)不同尺度景观格局均表现出了空间差异。景观尺度上,针叶林、阔叶林和草地3类植被景观面积最大,斑块密度、边缘密度和平均形状指数总体较高,建筑用地也具有较大规模,其斑块密度较高,平均形状指数处于最低值,裸地也具有一定规模,其各项景观指标处于中间位置;海岛尺度上,随着海岛面积、人口和GDP的增加,斑块密度和人为干扰指数均明显增大;区块尺度上,斑块密度、边缘密度和平均形状指数与海拔呈显著正相关,人为干扰指数与海拔和坡度均呈显著负相关。海岛面积、地形和人类活动分别是北五岛景观格局的基本因子、重要限制因子和直接驱动因子。(2)海岛景观格局的生态效应与尺度密切相关。景观尺度上,各项生态效应指标在不同景观类型上均具有显著差异,海岛尺度上的生态效应指标对景观格局的响应不甚灵敏;区块尺度上,生态效应指标与景观格局指数表现出了显著的简单相关性和偏相关性,但二者结果具有差异。NPP和土壤水分主要受到景观类型和植被生长状况的影响,多样性和土壤养分同时受到景观类型和景观格局破碎度、边缘效应的影响,人为活动强度的增大地带来了各项生态效应指标的降低。控制建设规模、优化景观布局与改进开发利用方式是维系海岛生态系统稳定性的重要措施。     

太白山锐齿栎林物种-多度分布格局

以太白山1.5 hm²的锐齿栎原始林和次生林样地中环境因子和胸径≥1 cm的木本植物调查数据为基础,采用统计模型(对数正态模型)、生态位模型(Zipf模型、断棍模型、生态位优先模型)和中性模型,拟合了锐齿栎群落的物种多度分布。结果表明: 太白山锐齿栎林物种多度分布格局受到生境异质性的影响。其中,地形因子对原始林物种分布影响较大,在凹凸度较大的生境中,物种分布同时受到中性过程和生态位过程的影响,但中性过程发挥的作用较小;而在凹凸度较小的生境中,中性模型被拒绝,物种的多度分布符合生态位理论的假设。在群落坡度大的区域,群落中生态位过程和中性过程同等重要;而在坡度较小的平缓区域,生态位分化对群落物种分布的影响较大。在次生林中,影响物种分布的因素主要是土壤养分。在次生林土壤速效磷含量高的生境中,生态位过程是影响群落物种分布的主要生态学过程;而在土壤速效磷含量低的生境中,中性过程和生态位过程在群落物种分布中同时存在。太白山锐齿栎林物种多度分布格局存在明显的尺度效应。原始林在20 m×20 m尺度上,生态位模型和中性模型都能预测物种多度分布,而在40 m×40 m和70 m×70 m尺度上,生态位过程可解释物种多度分布格局。在次生林样地20 m×20 m、40 m×40 m、70 m×70 m尺度上,生态位过程和中性过程共同作用于物种的分布,但是生态位过程更为重要。可见,除了尺度和生境异质性外,原始林与受干扰的次生林中的物种多度分布也存在明显的差异。     

不同研究尺度下土壤有机质和全氮的空间变异特征

在北京郊区面积为1075km^2的中尺度（平谷区）以400m&#215;400m网格采样,共采集1076个样点,同时在平谷区内面积为28．8km^2的小尺度（马昌营镇）以100m&#215;100m网格采样,共采集171个样点,测定其耕层土壤有机质和全氮的含量。应用传统统计学和地统计学方法,对两个研究尺度下的数据进行了分析,结果表明：有机质和全氮的变异系数范围为0．31～0．40,均属中等变异强度,随着研究尺度的缩小,土壤全氮的变异系数减少。半方差函数分析结果表明,两个研究尺度下,有机质和全氮均在一定范围内存在空间相关关系,区级尺度有机质和全氮的空间相关距离较大,分别为88．2km和4．9km,镇级尺度有机质和全氮的变程较小,均为0．7km,它们的空间异质性均主要由结构性因素引起。采用Kriging最优内插法对未测点进行了估值,绘制了等值线图,两个研究尺度下的有机质和全氮含量受地形、土壤类型、土地利用方式、施肥等因素的影响,均表现出明显不同的分布规律。     

上海市城市土地利用景观的空间尺度效应

在RS与GIS技术支持下,基于2002年上海市5m分辨率的SPOT遥感影像和上海城市土地利用的景观类型,定量分析了几种常用景观格局指数随尺度的变化规律．结果表明：上海市土地利用景观格局指数对粒度和幅度变化都很敏感,景观格局具有明显的尺度依赖性,不同指数对尺度的响应特征不同;40m分辨率是上海城市土地利用景观的本征观测尺度,小于这个尺度范围往往表现出随机性特征;24km的幅度是一个特征操作尺度,与上海市建成区与非建成区边界的范围相吻合,说明对于上海城市景观而言,距离城市中心12km的幅度可能是一个本征的操作尺度;上海市城市结构的复杂性和城市空间扩展的不对称性,说明上海城市景观格局的本征操作尺度并不是一个规则的形状,24km的正方形范围仅是一个近似的操作尺度．     

Spatial scaling of arbuscular mycorrhizal fungal diversity is affected by farming practice

Evidence suggests that microbial communities show patterns of spatial scaling which can be driven by geographical distance and environmental heterogeneity. Here we demonstrate that human management can have a major impact on microbial distribution patterns at both the local and landscape scale. Mycorrhizal fungi are vital components of terrestrial ecosystems, forming a mutualistic symbiosis with plant roots which has a major impact on above ground ecology and productivity. We used contrasting agricultural systems to investigate the spatial scaling of the most widespread mycorrhizal fungus group, the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). Using multiple sampling sites with a maximum separation of 250 km we describe for the first time the roles which land management, environmental heterogeneity and geographical distance play in determining spatial patterns of microbial distribution. Analysis of AMF taxa–area relationships at each sampling site revealed that AMF diversity and spatial turnover was greater under organic relative to conventional farm management. At the regional scale (250 km) distance–decay analyses showed that there was significant change in AMF community composition with distance, and that this was greater under organic relative to conventional management. Environmental heterogeneity was found to be the major factor determining turnover of AMF taxa at the landscape scale. Overall we demonstrate that human management can play a key role in determining the turnover of microbial communities at both the local and regional scales.