白头叶猴(Trachypithecus leucocephalus)栖息地景观格局的时空变化

运用3S技术,以1973年MSS影像和1999年TM影像为主要数据源,研究了白头叶猴(Trachypithecus leucocephalus)栖息地26a间景观格局的变化特征,并探讨了景观格局的变化及其对白头叶猴的影响.结果表明:1973年至1999年间白头叶猴栖息地景观格局变化剧烈,九重山、咘遵和弄官山3片区域内景观斑块平均面积平均减少了34.89%,聚集度平均下降了12.23%;同时景观多样性指数平均增加了14.15%,景观形状指数平均增加了31.08%,边界密度平均增加了36.39%,破碎度指数平均增加了64.17%;林地景观类型面积平均减少了18.50%,而农田、居民点等人为景观面积则大幅增加.栖息地景观格局的剧烈变化和环境质量的降低,改变了白头叶猴原始的生存环境,将会对白头叶猴的生存产生严重的影响.     

基于景观格局和连接度评价的生态网络方法优化与应用

景观生态学中常凭借最小累积阻力模型构建目标种生态网络,以提升破碎栖息地间的景观连接度,缓解生境破碎化负面影响.但传统最小累积阻力生态网络方法缺乏对生态网络的效用验证,对研究地的景观结构变化与生态过程的影响认识不足.本研究运用景观格局指数与连接度概率指数,定量评价生态网络构建前后的研究地景观结构与连接度特征,并以崇左白头叶猴栖息地生态网络为例,详尽叙述此生态网络方法的优化与应用过程.通过对白头叶猴栖息地斑块进行辨认、踏脚石斑块识别,对研究地用地类型进行划分并进行阻力赋值,运用最小累积阻力模型生成了20条白头叶猴栖息地生态网络廊道;然后利用景观结构指数与连接度概率指数结合的方法,对生成的生态网络结构和功能连接度进行评价.结果表明: 凭借最小累积阻力模型构建的目标种生态网络,能有效提升栖息地生境的完整性和连续性,降低总体破碎化水平,并改善生境质量.同时,该生态网络构建能提升生境景观的结构连接度与功能连接度,且两方面的连接度变化在结果上具有极显著的一致性(R²=98.3%,P<0.01).生态网络带来的景观结构方面变化与功能连接度的关联性不强,两种指数间的相互关系不如结构与功能的内在关系显著.     

近30年来白洋淀湿地景观格局变化及其驱动机制

湿地是水陆相互作用形成的独特生态系统,其景观格局极易受到气候变化和人类活动的影响。利用1984—2014年的11期遥感影像数据,综合运用GIS技术和景观格局指数方法,对白洋淀湿地景观格局变化特征及其驱动力机制进行了分析。结果表明,1984—2014年期间,挺水植物和沉水植物呈减少趋势,农田和居民点持续快速增长,纯水体为"增加—减少—再增加"的趋势,林地和裸土地变化幅度不大。其中挺水植物一直是白洋淀最主要的景观类型,占研究区总面积比例达到37%—61%。农田的平均斑块面积最大,挺水植物的最大斑块指数和分维度指数最高,挺水植物和农田的聚集度指数最大,居民点、林地和裸土地空间分布离散,破碎化程度高,连通性差。1989—2004年白洋淀景观多样性指数呈减少趋势,景观格局趋于不稳定,同期聚集度指数上升,湿地连通性增加;1984—1989年和2004—2014年期间白洋淀多样性指数上涨,聚集度指数逐年下降,景观异质性增加。人口和社会经济发展是影响白洋淀景观格局变化的主要因素。     

南四湖湿地景观空间格局动态演变

以山东省南四湖湿地为例,选取1987、2002、2014年3期遥感影像,应用景观格局指数、动态度、景观梯度和格网化模型等方法,对南四湖湿地景观格局的动态变化进行研究.结果表明: 1987—2014年,研究区景观蔓延度指数和聚集度指数逐渐减小,景观多样性指数和均匀度指数逐渐增大,景观类型面积趋于均匀且分布格局间断零散,人类活动对南四湖湿地景观的干扰度呈现增强趋势.研究期间,南四湖湿地总面积逐渐增加,其中,湖泊面积先减少后增加,2014年面积达到最大;湖滨池塘面积也呈现持续增加趋势,但增速减缓;河流面积基本保持稳定;沼泽面积持续减少.南四湖地区的农业活动、南四湖自然保护区的成立及南水北调工程在南四湖湿地景观格局的变化中起着重要作用.     

白头叶猴栖息环境与栖息地选择的研究

通过样方法和焦点动物法分别对白头叶猴栖息环境进行了观察,并对栖息环境的植物多样性进行了统计分析。结果表明,白头叶猴栖息地可分为山脚、山腰、山顶和山弄平地4部分,各部分优势种植物不同,白头叶猴栖息地的Shannon Venner多样性指数为6.152,均匀度为0.8439,白头叶猴对石山山脚、山腰、山顶和山弄平地的利用率分布为66.45 5.65%,21.15±5.49%,12.78±6.8%。在山脚主要是休息和觅食,在山腰主要是移动,在山顶主要是冬季晒太阳。因此,保护白头叶猴的栖息地对保护白头叶猴有特别重要的意义。     

甘肃金水湖国家湿地公园景观自然性的时空异质性

景观自然性体现了各景观要素的时空分布格局,对提高生态系统的整体性和稳定性有重要意义.通过解译2003年、2009年和2015年3个时相的遥感影像,利用GIS和层次分析法,研究了甘肃金川金水湖国家湿地公园景观自然性变化规律.结果表明:随着时间的变化,景观结构中景观多样性指数、均匀度指数、斑块丰富度呈增加趋势,景观优势度、景观分离度呈减小趋势;提供栖息地、植物群落维持功能、面积加权平均斑块分维数、植被覆盖度等生态功能指标呈增大趋势;人工干扰指数、人工景观平均面积等生态学干扰指标呈减小趋势,湿地公园的景观自然性指数由2003年的0.4761增加至2015年的0.7485.湿地公园保育和恢复工程的实施改变了土地覆被结构,增强了生态系统的稳定性、生态弹性和服务价值,较大程度上提高了金水湖国家湿地公园的景观自然性.     

洋太公路对秦岭大熊猫栖息地景观格局的影响

洋县至太白县省级公路(洋太公路)穿越了秦岭大熊猫栖息地,可能对该地区大熊猫种群交流产生影响.以北京一号卫星遥感图像为数据源,采用分层提取法对道路建设前大熊猫栖息地景观类型进行分类,随后在GIS软件ArcMap的支持下对分类结果进行更新,模拟得到道路建设后的大熊猫栖息地景观格局,利用Fragstats软件从斑块和景观2个层次上计算了洋太公路修建前后大熊猫栖息地景观指数.结果表明:洋太公路穿越了9.4 km的林地斑块,公路建设使沿线两侧500 m范围6.9%的土地面积转化为建设用地,其中林地面积减少0.9%,各斑块类型的破碎度增加;公路建设后,Shannon多样性指数和CONTAG指数在离公路两侧300 m处变化最大,随着距离公路长度的增加逐渐趋于相同,表明公路建设对景观格局的影响随着空间尺度的增大而减弱.最后,提出了该地区大熊猫栖息地保护与管理建议.     

人为干扰栖息地退化对潮间带中华鲎幼鲎种群数量的影响

栖息地退化是中华鲎（Tachypleus tridentatus）面临的主要威胁因素。然而,人类活动和中华鲎栖息地退化之间的关系研究尚且不足。为了厘清人类活动对中华鲎幼鲎栖息地退化的影响,以北部湾潮间带为研究范围,于2014、2017和2020年对潮间带中华鲎幼鲎丰度进行随机样方法调查,并获取对应年份遥感影像（分辨率30m）作为数据源,借助GIS空间分析、景观格局分析和人为干扰度指数（human disturbance index,HDI）模型,量化评估人为干扰对北部湾潮间带中华鲎幼鲎栖息地景观格局及种群丰度的影响。结果表明：（1）2014-2020年,北部湾潮间带幼鲎栖息地退化严重,无干扰类型景观面积逐渐减少,大部分转化为养殖;（2）北部湾潮间带人为干扰逐渐加强,无干扰等级HDI指数面积不断减少,潮间带大部分面积HDI指数呈增强趋势;（3） HDI指数与幼鲎种群丰度呈显著负相关性,HDI指数高值斑块不适合幼鲎生存。依据HDI指数动态变化及空间分布,可为潮间带中华鲎幼鲎种群栖息地景观格局优化及鲎人工放流增殖选址等保护行动提供理论依据。     

塔里木河中下游地区湿地景观格局变化

在RS和GIS技术的支持下,结合塔里木河中下游的区域特点,确定了塔里木河中下游湿地景观分类系统.通过采用景观多样性指数、优势度、景观破碎化指数、分布质心和平均斑块形状指数等景观的空间格局指数,较系统地分析了1980～2000年塔里木河中下游湿地景观空间格局变化.结果表明：塔里木河中下游湿地的分布面积呈显著下降趋势.1980～1990年湿地面积减少,斑块数量和密度增加.1990～2000年湿地面积有所增加,斑块数量和密度持续增加;随着人类干扰强度增加,景观多样性增加,优势度降低,湿地的破碎化程度越来越大;湿地景观要素中,河渠湿地、水库坑塘湿地面积有所增加,而湖泊、滩地、沼泽面积均在不断减少,其中沼泽湿地面积减少幅度最大.     

生态保护项目对大熊猫栖息地的影响

由于森林砍伐、道路建设、农地扩展等人类活动的干扰,我国特有濒危物种大熊猫的栖息地受到了严重威胁,特别是保护区范围之外的大熊猫栖息地。以平武县木皮藏族乡为例,综合利用遥感图像解析、GIS空间分析以及地面调查的方法,研究了1999 2009年期间大熊猫栖息地的变化情况。Landsat TM卫星图像的解译结果表明,2009年的针叶林、针阔混交林和阔叶林的面积分别比1999年增加了10.87%、4.40%和40.24%,灌木林和草地/耕地的面积则下降了10.74%和33.24%。植被转化矩阵表明这一时期各个植被类型间的变化趋势是农田/草地→灌木林→阔叶林→针阔混交林→针叶林。随着天然林保护和退耕还林工程的实施,当地商业采伐活动全部停止,伐区运输木材的公路减少了12.7km(74.71%),退耕还林对当地剩余劳动力产生的挤出作用使得高山居民点的居民向山下转移。基于社区的保护项目帮助农户装备了沼气池等节柴设施,薪柴消耗量由1999年的5675kg/户减少到2009年的2736kg/户,但高山居民点的节柴设施的装备率与沟谷居民点相比差异显著。随着各个干扰因子的强度和范围下降,当地植被向着有利于大熊猫利用的方向演替,大熊猫栖息地面积和质量均发生了改善。表征栖息地质量的栖息地指数HSI由0.74上升到0.80,增长了7.88%。"最适宜"栖息地面积由1999年的4671.63hm²上升到2009年的6020.28hm²,增加了28.87%。栖息地景观多样性指数由1999年的1.29下降为2009年的1.18,景观破碎化程度降低。但是不同适宜度栖息地的变化情况有所不同,"最适宜"栖息地的斑块数量减少,平均斑块面积增大,其他适宜性较低的栖息地斑块增加、平均斑块面积减小,10a间木皮乡的大熊猫栖息地中的低质量部分向高质量转化。研究结果表明大熊猫栖息地的恢复是消除或减少各种干扰的过程。天保工程消除了大规模商业砍伐这一对大熊猫栖息地威胁最大的干扰,而退耕还林工程则通过减少高山居民点的人口来减少人类对森林的压力,间接促进了大熊猫栖息地的恢复。未来应该开展不同土地利用情景下的大熊猫栖息地的变化情况,为大熊猫栖息地保护提供科学依据。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism