农业景观中环境因素对两栖类生物分布的影响

以黄河下游地区封丘县为研究区,在地理信息系统和R软件的支持下,在栖息地水平和景观水平上,分析了两栖类生物分布与栖息地变量(池塘水体溶解氧DO、电导率COND、浊度TURB、水体氨氮NH₃-N、池塘内植被盖度VEG_interior、池塘内挺水植物盖度EMER、池塘边缘植被盖度VEG_edge、两栖类幼虫捕食者PRE和池塘面积AREA)和采样点池塘250、500、1000、2000 m半径缓冲区内景观变量(池塘面积AP、与最近道路的距离DR、耕地面积AF、林地面积AW、Shannon多样性指数SHDI和蔓延度指数CONTAG)的关系.结果表明: 中华大蟾蜍的分布主要与栖息地变量中的PRE和较大缓冲区半径内的景观变量(AW2000、DR2000、SHDI1000、CONTAG1000)相关;黑斑侧褶蛙的分布与栖息地变量中的EMER和较小缓冲区半径内的景观变量(SHDI500)关系密切;金线侧褶蛙的分布主要与栖息地变量中的VEG_interior和PRE相关;泽陆蛙的分布主要与较大缓冲区半径内的景观变量(AF2000、SHDI2000)相关;两栖类生物总体上主要与栖息地变量中的EMER和较小缓冲区半径内的景观变量(SHDI500)相关.在农业景观中,保护两栖类生物应该保护永久性和半永久性池塘、提高池塘内部植被盖度、增强栖息地池塘之间的功能连通性.     

黄河下游平原农业景观异质性对两栖类生物栖息地可用性的影响

以黄河下游典型平原农业景观封丘县为研究区,基于图论的分析方法,采用概率连通性指数(PC)和斑块重要值(dPC_k)表征池塘栖息地可用性程度,在地理信息系统和R软件的支持下,分析了两栖类物种在250、500、1000和2000 m不同扩散能力下,反映池塘栖息地组成和构型的池塘平均面积(MS)以及池塘数量(NP)、至道路的最近距离(DR)组合作用对池塘栖息地可用性的影响.结果表明: 两栖类栖息地的可利用性与池塘数量、池塘平均面积和至道路的最近距离关系密切.在250 m扩散能力下,池塘平均面积和池塘数量是决定池塘可利用程度高低的重要影响因素;在500 m扩散能力下,池塘平均面积和至道路的最近距离对栖息地可用性的影响最为显著;在物种相对较高扩散能力下(1000和2000 m),池塘平均面积和池塘数量是最主要的影响因素.在平原农业景观中,两栖类生物及其栖息地的保护要充分考虑池塘斑块的数量、平均面积以及至道路的最近距离.     

黄河下游农业景观中景观结构和生境特征对林表生蜘蛛多样性的影响

以捕食者来进行"自上而下"的生物防治是有效而经济的。蜘蛛作为农业景观中重要的捕食者,在不同的尺度上研究景观和环境要素对其多样性的影响是十分必要的。目前,有关黄河下游农业景观研究中,关于蜘蛛多样性的研究报道较少。针对黄河下游农业景观中林地生境的蜘蛛多样性展开研究,于2014年4月和7月采用陷阱法调查林地生境中蜘蛛种群的分布及其多样性,分析了对蜘蛛多样性影响最强烈的环境因子,以及不同蜘蛛种群对草本植被盖度的不同选择。结果发现:研究区林地生境内蜘蛛的优势种群为星豹蛛(Pardosa astrigena)、单带希托蛛(Hitobia unifascigera)、类水狼蛛(Pirata piratoides)和陕西近狂蛛(Drassyllus shaanxiensis)。不同尺度上的景观要素和环境要素(解释变量)对蜘蛛多样性的影响存在差异,且在不同的季节均为100 m尺度上的解释变量对蜘蛛多样性的影响最大。在100 m尺度上,不同的解释变量对蜘蛛多样性的影响也不同,春季林地中的植被盖度对其影响最大,路距和林地面积也有较为明显的影响,夏季林地中的植被高度和植被盖度对其影响最大,其余解释变量的影响则极小。不同的蜘蛛种群对草本植被盖度大小的偏好不同,多数蜘蛛偏好高的植被盖度,如星豹蛛和白纹舞蛛(Alopecosa albostriata)等,也有部分蜘蛛种群偏好中、低植被盖度,如赫氏花蟹蛛(Xysticus hedini Schenkel)、白斑猎蛛(Evarcha albaria)和皮雄红螯蛛(Araneae)。研究表明,黄河下游农业景观林地生境中,不同的景观要素和环境要素在不同尺度和不同季节上对蜘蛛多样性的影响具有显著的差异,草本植被对蜘蛛多样性的影响极为显著。因此在研究区内合理规划林地的建设,加强草本植被的保护,提高林地捕食者的数量,有助于生物防治工作的发展和生物多样性保护工作的进行。     

开封市城市水系微生境特征对两栖动物多样性的影响

两栖类生物生活史独特对环境变化极其敏感,是环境变化的重要指示物种。开封城市水系的建设直接影响两栖类生物栖息地与两栖类生物多样性。本研究通过设置样线,采用目视遇测法对开封市水系中的两栖类生物进行调查,并采集相应的生境因子变量。采用Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数研究了不同生境类型下两栖类生物多样性特征,运用聚类分析与冗余分析探究了无尾两栖类对微生境因子的响应特征。结果表明: 在开封水系中,自然驳岸两栖类生物的多样性、均匀度以及优势度均大于两种人工硬化驳岸,表明两栖动物种群在自然生境中稳定性较好,自然驳岸两栖类生物的优势度指数大于两种人工硬化驳岸,两栖类生物生境选择偏向于自然生境;黑斑侧褶蛙与中华蟾蜍的丰富度和夜间光照强度呈显著正相关,金线侧褶蛙与总磷呈显著正相关,泽陆蛙与水体pH值呈显著正相关。开封城市水系建设考虑两栖类生物保护,河渠建设中增加自然驳岸,对提升开封市两栖类生物多样性具有重要意义。     

基于图论的两栖类生物栖息地网络规划——以黑斑侧褶蛙为例

生物多样性保护和生物栖息地网络建设是目前我国国土空间规划的重要内容,提升生物栖息地网络的景观功能连接度对生物多样性保护具有重要作用。目前,已有研究对生物栖息地网络规划进行了探索,但在实际规划层面仍缺乏可操作性强的技术方法支撑。本研究采用图论方法,聚焦国土空间规划中生物多样性保护和生态网络建设涉及的进行生物栖息地斑块重要性评价,以确定斑块优先保护次序;寻找最优新增斑块位置,以改善生物栖息地网络景观功能连接度;依据景观功能连接度的降低程度,判断建设项目的影响或评价规划新增建设项目的潜在影响3方面内容,在雄安新区两栖类生物黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromaculata)栖息地网络规划中进行应用研究。结果表明: 图论方法可以有效解决上述3方面的问题;本研究识别的5个最优新增黑斑侧褶蛙栖息地位置使栖息地网络整体景观功能连接度提升19%;通过评价G45高速公路对两栖类生物栖息地网络功能连接度的影响,找出了4个穿越通道设置以减弱G45高速公路的影响。     

植被状况对乔木幼苗物种多样性的影响

运用灰色关联度分析亚热带常绿阔叶林植被状况对乔木幼苗物种多样性的影响。结果表明,所选取的植被状况参数对乔木幼苗物种多样性有不同的影响,对乔木幼苗物种多样性影响较大的是草本层的Simpson指数、灌木层Simpson指数和灌木层盖度,影响较小的为草本层盖度和灌木层Shannon-Wiener指数。乔木幼苗4个物种多样性指数受植被状况影响的顺序为：Pielou均匀性指数＞Shannon-Wiener指数＞物种丰富度指数＞Simpson指数。草本层、灌木层和乔木层对乔木幼苗的物种多样性有不同的影响,其影响方式也不一样。     

徐州城市景观格局对绿地植物多样性的多尺度影响

城市地表景观的变化导致城市生物栖息地的损坏、破碎和丧失,致使城市生物多样性下降.为探讨城市景观格局变化对植物多样性的影响,本研究以徐州市绕城高速公路内的城区为对象,采用布朗布伦奎特(Braun-Blanquet)盖度等级法对36块城市绿地植物群落进行调查,并对不同绿地植物群落的物种多样性进行了分析.同时,以研究区2005和2015年的Landsat ETM遥感影像作为基础数据源,在Erdas、GIS、Fragstats软件的支持下,以每块调查样地为中心,分别建立9个不同半径的缓冲区,计算各缓冲区内表征斑块形状、破碎度和连通性共3类39个景观指数,在此基础上,运用冗余分析(RDA)筛选出不同幅度下对城市绿地植物多样性有显著影响的景观格局指数.结果表明: 植物多样性对景观整体格局和景观要素的响应具有明显的时间和空间尺度效应.2005年,未利用地和农田的破碎度、形状指数在800 m半径的缓冲区内能更好地解释植物多样性,建筑用地的破碎度和连通性指数在800～2000 m范围内对植物多样性有重要影响;2015年,草地和林地景观在800 m缓冲区内可更好地解释植物多样性,而建筑用地和未利用地在1000～2000 m范围内对植物多样性有显著影响;研究区当前植物多样性受2005年类型水平景观指数的影响更显著,说明研究区植物多样性对周边景观格局变化的响应存在一定的时间滞后;景观水平的格局指数与类型水平指数特征较为一致,说明物种与空间尺度的相互作用更多依赖于景观类型.     

不同城市绿地类型碳源/汇的城乡梯度格局——以杭州市为例

探究城市化对绿地空间碳源/汇的空间分布格局的影响,对评估城市生态系统的碳足迹和制定相应的碳收支管理措施具有重要意义。以净生态系统生产力(NEP)做为碳源/汇的反映指标,基于净初级生产力和土壤呼吸估算杭州市主城区绿地碳源/汇的空间分布格局,关注城乡梯度对不同绿地类型碳源/汇水平的作用。基于净初级生产力和土壤呼吸数据综合获得绿地空间NEP,通过土地利用数据和Fragstats软件进行景观格局分析,采用多元线性回归模型和逐步回归模型筛选影响NEP的景观、植被和气象因子,最后利用广义加性模型探讨NEP与各因子之间的关系。此外,分别比较了相同统计过程在不同城乡梯度和不同绿地类型之间的模型差异。结果表明:杭州市绿地空间NEP分布及其影响因子存在显著的城乡梯度与绿地类型差异。2019-2022年杭州市主城区绿地空间,整体表现为碳源,年均NEP为-0.277 kg C m^-2 a^-1;其中表现为碳汇的绿地主要分布在杭州市主城区的西部,而碳源绿地主要分布在中部和东部。整体绿地空间的NEP大小与绿地斑块面积、乔木盖度和灌木盖度呈正相关,与灌木物种丰富度和气温呈负相关。NEP随城区、城郊结合部、郊区的城乡梯度逐步增强;城区NEP与乔木盖度呈正相关,与景观多样性和气温呈负相关;城郊结合部NEP与乔木物种丰富度和灌木盖度呈正相关,与绿地斑块密度和气温呈负相关;郊区NEP则与聚集度指数、乔木盖度和灌木盖度呈正相关。公园、农田、自然植被的NEP依次增大并受到不同因素的调控。公园NEP与聚集度指数、乔木盖度和灌木盖度呈正相关,与景观分割指数、灌木物种丰富度和气温呈负相关;农田NEP与聚集度指数和灌木盖度呈正相关,与气温呈负相关;而自然植被NEP则与乔木盖度呈正相关,与景观多样性指数和气温呈负相关。研究进一步揭示了城市化对绿地空间碳源/汇的影响,为城乡碳收支的差异化管理提供了一定的理论和数据支持。     

上海郊野公园无尾两栖动物微生境利用特征研究

两栖动物是衡量城市生态系统环境质量的指标类群。郊野公园是上海城市生态系统中重要的两栖类栖息地。2015年5—9月,采用样线法对上海市6个郊野公园的无尾两栖类物种种群数量进行调查,采用样方法采集15种微生境变量数据。通过主成分分析和冗余分析了解各无尾两栖类物种对微生境因子的利用特征,并用卡方适合度检验分析无尾两栖类的不同种间分布重叠度。结果表明,优势度由高到低为泽陆蛙Fejervarya multistriata、金线侧褶蛙Pelophylax plancyi、中华蟾蜍Bufo gargarizans、饰纹姬蛙Microhyla fissipes、黑斑侧褶蛙P.nigromaculatus,适宜的水质和结构合理的水生植被是其生存、繁衍的基础,坡度较小的自然坡岸是无尾两栖类自由往返水陆之间的重要保障。陆生植被的重要性次于水生植被,仅与金线侧褶蛙和黑斑侧褶蛙的分布有显著正相关。不同无尾两栖类物种对水体大小的适应能力不尽相同,郊野公园的水体比较开阔,不利于饰纹姬蛙的生存。本研究建议根据不同无尾两栖类的栖息地利用特征,建设具有不同物种特异性的栖息地景观,在保护好无尾两栖类的同时进一步提升公共绿地的综合生态服务效能。     

农业景观非农生境植物多样性及其影响因素

农业景观是人类生活所需资料的最主要来源地和生物多样性保护的重要区域之一。黄河中下游地区是我国最重要的农业区之一,在区域农业景观中,非农生境中各群落植物物种多样性组成特征有何差异?在不同尺度上,景观异质性特征与生境特征对植物物种多样性特征有何影响?在黄河中下游典型区域布点,对区内主要非农生境(次生林、次生灌丛、人工林和农田边缘等)中的植物群落物种多样性进行调查。结果显示:(1)次生灌丛中的物种丰富度和多样性显著高于其他生境,而农田边缘也保育有较多的物种;(2)从物种组成来看,景观尺度上样点间物种多样性差异(β_2)是所有生境中物种丰富度的最主要组成部分,而次生灌丛与次生林两类自然生境中小尺度(α和β1)物种丰富度的贡献相对较高。(3)景观异质性特征指标对物种多样性的影响主要体现在样方尺度上(α_(样方)),而β和γ多样性与之的关系并不甚密切。表征生境特征的群落高度和盖度指标能更好的预测物种多样性的特征。研究发现,常用的表征景观异质性的指数在各尺度上对植物群落物种多样性特征的影响也并不显著,局地群落特征的影响更为直接和重要。在探讨景观异质性特征与生物多样性关系时,常用的多样性指数(Shannon多样性指数、均匀度指数和Simpson指数等)并不合适,而拆分后的物种丰富度会更有效。但景观异质性对生物多样性的影响也不容忽视,它的改变会是影响群落物种多样性及其组成结构的重要潜在因素,在更大尺度上景观异质性会通过对景观组成要素特征(生境组成和构型)的影响进而影响到区域植物物种丰富度的变化。     

湖南栎类天然次生林林分空间结构对灌木物种多样性的影响

林分空间结构会显著影响其林下植被多样性,为明确其影响灌木物种多样性的关键因子,以栎类天然次生林为研究对象,利用Pearson简单相关分析、多元线性逐步回归法与典型相关分析探索乔木层空间结构与林下灌木物种多样性的相关关系,为保护林下植被多样性提供生态经营建议。以混交度、聚集指数和开敞度表达林分空间结构,以Margalef指数、Pielou指数和AuclairGoff指数作为灌木物种多样性评价指标,利用3种统计分析方法分析两者之间的相关关系,研究结果表明:(1)Pearson相关分析结果显示混交度对灌木层Pielou指数和AuclairGoff指数影响显著(P0.05),其余指数均不显著;(2)多元线性逐步回归分析结果显示林下灌木物种多样性受到多个林分空间指标的综合影响,其中Pielou指数受到混交度、聚集指数和开敞度的显著影响,AuclairGoff指数受到混交度与开敞度的显著影响;(3)典型相关分析结果显示,第一对典型相关变量通过显著性检验,典型相关系数为0.5427,林分空间结构与灌木层多样性指标两组变量在整体上相关性较强,其中混交度是影响力最大的变量。因此,欲提高栎类天然次生林下灌木物种多样性,应选择以调整树种结构为主,综合考虑林木空间分布格局的调整方案。     

福寿螺密度变化的环境影响因素研究

生物入侵已成为全球重要的环境问题。福寿螺Pomacea canaliculata的入侵对当地农业和湿地生态系统造成了严重危害。入侵地的环境因子对入侵物种的生存至关重要。2015年1—12月,采用样方法对云南省昆明地区景观池塘中的福寿螺密度以及相应的栖息地环境因子进行了调查和测定以研究环境因子对福寿螺密度的影响。结果表明:(1)不同区域的福寿螺密度差异有高度统计学意义,环境因子中植被高度、植被盖度、水面边缘植被宽度、田螺密度、鱼类出现频次的差异有高度统计学意义;水深、水温、p H值和氨氮浓度的差异有统计学意义。(2)福寿螺密度与栖息地中的植被高度、植被盖度、水面边缘植被宽度、水温、p H值、田螺密度呈极显著正相关关系,而与水深、氨氮浓度、鱼类出现频次呈极显著负相关关系。(3)植被盖度、p H值和鱼类出现频次是影响福寿螺密度变化的主要因素。     

不同栖息地破坏格局下具捕食偏爱似然竞争结局的模拟分析

使用元胞自动机模型,对具有捕食偏爱、不同栖息地破坏比例和不同空间破坏格局条件下的捕食-食饵系统中各物种的变化动态进行了模拟分析。在捕食者和两猎物物种共存时:栖息地破坏比例、栖息地破坏的聚集度对猎物物种间强弱关系产生相反的作用,若增加栖息地破坏比例不利于某一猎物生存,则提高聚集度对其有利;适当提高适宜栖息地的聚集度,对所有物种都有利,若聚集度过高,效果相当于减少了栖息地的破坏比例,可能对某些猎物物种不利,但对整体系统有利;被破坏栖息地的聚集度发生变化时,捕食者的反应更敏感;在一定条件下,增强弱势种群的捕食偏爱会有助于其生存。     

新疆阜康地区植物群落物种多样性及其测度指标的比较

对新疆阜康绿洲荒漠过渡带植被,分别采用重要值、盖度、多度计测了9种物种多样性指数,并进行了对比分析。结果表明：①对新疆阜康绿洲荒漠过渡带植被类型,以重要值和盖度为测度指标优于多以度为指标计测群落多样性指数;②对9个指数的主成分分析（PCA）表明,3个多样性指数中,Shannon-Wiener指数受丰富影响最大,其次是McIntosh指数,而Simpson指数与丰富度关系较远。     

黄土丘陵区地形、土壤水分与草地的景观格局

在黄土丘陵区,地形因素和土壤水分是决定草地景观格局的主要因素,同时草地景观格局在不同尺度上影响着景观中的流.地形因素、土壤水分和草地结构在不同尺度上有着密切的联系,研究它们之间的关系对于了解生态系统的过程十分重要.针对黄土高原异质化的草地群落结构,选取黄土丘陵区经过20多年自然封育形成的天然草地,从坡面尺度对景观格局进行了调查研究,在地形因素、土壤水分和草地结构中选取了有代表性的指标14个,用多元统计分析对选取的指标进行了主成分分析和聚类分析.聚类分析将样方分成3种植被类型,不同植被类型的海拔、坡度、20～140cm土壤含水量以及物种丰富度和生物多样性存在显著性差异.相关分析表明：海拔对0～300cm土壤含水量影响显著;海拔对草地群落盖度,坡位、坡向对草地群落的物种丰富度和生物多样性有着重要影响;而草地群落的物种丰富度和生物多样性与0～100cm土层的含水量关系密切.     

氮素添加对科尔沁沙质草地物种多样性和生产力的影响

物种多样性和生产力是生态系统结构和功能的重要指标.以科尔沁沙质草地为对象,通过对其进行不同梯度的氮素添加处理,研究氮素添加对沙质草地生态系统物种组成、物种多样性和生产力的影响.结果表明：氮素添加改变了群落物种组成和群落中的优势种,使植被的高度和盖度增加,植被的透光率减小;随着氮素水平的增加,群落中物种丰富度减小,物种多样性降低;不同水平的氮素添加均显著增加了(P<0.01)群落地上生物量;物种丰富度与植被透光率呈线性正相关(P<0.01),与植被盖度呈线性负相关关系(P<0.01),说明长期的氮沉降与人为氮素输入将影响沙地生态系统的物种组成、物种多样性以及生产力.     

鄂尔多斯高原植物群落多样性时空变化特点

作者利用1999年和2000年野外植物群落调查资料,结合李博(1990)的植物群落调查结果,分析了鄂尔多斯高原植物群落多样性的时空变化特点。鄂尔多斯高原主要植物群落类型有23类,不同植被类型的群落多样性表现出一定的差异性,其中丰富度指数的差异不显著,而Simpson指数和Shannon-Wiener指数及群落盖度的差异明显。中东部典型草原表现为高多样性高盖度;西鄂尔多斯荒漠草原和草原化荒漠物种多样性较高,但盖度较低;毛乌素沙地植物群落物种多样性低,但盖度较高。从1986年到2000年,该地区典型草原群落、荒漠草原和沙地植被的群落多样性指数都有下降趋势;典型草原和草原化荒漠的群落盖度有所增加,荒漠草原有所下降。以上结果表明,沙地植被和草原化荒漠生物多样性已经得到了一定的保护,但还有待加强,而荒漠草原的保护亟待引起重视。     

景观遗传学：概念与方法

全球变化下的物种栖息地丧失和破碎化给生物多样性保护带来了新的问题和挑战,生物多样性保护必须由单纯的物种保护上升到栖息地景观的保护。景观遗传学是定量确定栖息地景观特征对种群遗传结构影响的一门交叉学科,在生物保护及自然保护区管理方面有巨大的潜力。从生物多样性保护的角度评述了景观结构与遗传多样性的关系,介绍了景观遗传学的基本概念,研究尺度和方法,并对景观遗传学当前的研究焦点及面临的挑战做了总结。     

荔枝果园植物群落动态变化及其对昆虫多样性的影响

果园生态系统的植物多样性是害虫天敌多样性的基础。以广西横县境内莲州路荔枝果园为样本,调查其中草本植物的种类和数量,从群落物种的4个特征指数(丰富度指数、多样性指数、均匀度指数及优势集中性指数)来分析果园植被多样性状况及季节性变化规律;同时调查分析果园栖生昆虫的种类、数量和4个相关性指数,探讨果园植被多样性与昆虫多样性的相关关系。结果表明,4～9月间,果园植物多样性指数在0.842～1.370之间;物种均匀度指数在0.445～0.659之间;优势集中性指数在0.326～0.518之间。昆虫与植被多样性指数峰值出现的时间基本同步,都在5～6月间。植被多样性指数较小起伏可导致昆虫多样性指数较大波动,说明栖息地植被多样性变化对昆虫群落的结构和组成产生较大影响,昆虫多样性与栖息地植被多样性密切相关。     

城市鸟类对斑块状园林栖息地的选择性

园林因在城市中呈斑块状分布而具有许多岛屿栖息地的特性,其内部结构和景观水平的结构同时也受到城市化的影响。对杭州市20个园林中鸟类物种的选择性分布进行了调查和分析,重点探讨了鸟类物种与园林面积、内部结构、微栖息地类型的分布、景观水平的结构、人为干扰等栖息地因素的关系。结果表明,杭州城市鸟类对园林栖息地具有较强的选择性,这不仅与园林的面积有关,还与园林的形状、植被盖度、微栖息地类型、连通性、隔离度、周围用地以及人为干扰等多种因素密切相关。园林栖息地间的异质性以及鸟类物种与栖息地结构的密切关系是园林鸟类选择性分布的主要原因。