基于移动窗口法的豫西山地丘陵地区景观异质性分析

研究典型区域景观异质性过程中,对特征尺度的判断尤为重要。基于3S技术,以豫西山地丘陵地区巩义市为研究区域,在分析其景观组分与结构的基础上,采用半变异函数和移动窗口相结合的方法,确定研究景观异质性的特征尺度,并在特征尺度下选取西北—东南方向和东北—西南方向两条样线,分析研究区不同干扰背景下景观异质性的空间特征。结果表明:豫西巩义地区总体上以旱地、建设用地、水浇地、草地和有林地景观类型为主,其中旱地所占比例最大(30.9%),沟渠所占比例最小(0.1%);根据特征尺度分析确定研究区巩义市景观异质性的合适尺度为1000 m;在特征尺度下,研究区景观破碎化以河谷平原和丘陵为主的巩义东部偏南区域最高,以人为干扰较少的南部低山有林地区最低,景观多样性分布特征则呈现4个聚集中心,分别为北部河谷平原农业区、城市建成区、南部低山区和东南丘陵区;不同干扰背景下,巩义地区景观异质性根据城市化程度呈现以市区为中心向外辐射发展的特征,同时受海拔高度因素影响较大,即在海拔200 m以下区域景观受人为干扰强烈,海拔200—500 m丘陵区域受海拔因子和人为干扰因子共同作用,海拔500 m以上区域海拔因子起主导作用。研究结果可为豫西山地丘陵地区及同类地区景观异质性的研究尺度、景观格局优化和土地的有效管理提供依据。     

黄河下游农业景观中不同生境类型地表节肢动物优势类群

生物多样性是连接景观异质性与生态系统服务的桥梁。在区域尺度上,以指示类群代替地表节肢动物类群,可以有效的开展生物多样性的保护工作。但是,在黄河下游农业景观中,关于地表节肢动物指示类群的研究报道较少。以黄河下游农业景观中4种生境类型(农田、林地、树篱和沟渠)为研究样地,且在农田生境中划分不同尺度(尺度1,3.6 hm2、尺度2,14 hm2和尺度3,28 hm2),通过调查不同生境中地表节肢动物分布及其多样性,结合地表节肢动物优势类群的辨识,分析了优势类群和地表节肢动物多样性的相关性,确定了研究区内地表节肢动物多样性的指示类群。结果发现:研究区内地表节肢动物优势类群为膜翅目、鞘翅目和蜘蛛目。树篱和林地生境的地表节肢动物多样性指示类群是膜翅目,农田生境中地表节肢动物多样性指示类群是鞘翅目,沟渠生境中地表节肢动物多样性指示类群是蜘蛛目。农田生境中优势类群间无相关性(P0.05);林地、沟渠和树篱生境中鞘翅目与蜘蛛目之间存在显著正相关(P0.01);林地和沟渠生境中,鞘翅目与膜翅目之间存在正相关(P0.05)。在农田生境中优势类群之间的相关性存在尺度依赖性,随着空间尺度的增大,相关性有一定的增强。在尺度2和尺度3上膜翅目和鞘翅目均存在正相关(P0.05),并且随着尺度增加而呈上升趋势。研究表明,黄河下游农业景观中不同生境类型地表节肢动物多样性的指示类群差别较大,其中树篱和林地生境具有较高的相似性,而农田生境地表节肢动物优势类群相关性存在尺度依赖性。在黄河下游农业景观中,以优势类群多样性代替地表节肢动物类群的多样性,可以在条件不足、时间紧迫的情况下更加有效的开展生物多样性的保护工作。     

黄河中下游农业景观异质性对传粉昆虫多样性的多尺度效应——以巩义市为例

农业景观中非农生物所提供的服务是生态系统保持稳定的基础,随着农业集约化程度的加强,生物多样性的持续丧失是现代农业发展最突出的表现形式之一.本文以黄河中下游典型农业区巩义市为研究区,根据其典型的地貌特征(山地-丘陵-河川)来探究地貌类型、景观和生境3种尺度上景观异质性对传粉昆虫多样性的影响.本研究使用诱捕盘法(pan traps)获取传粉昆虫,采用多因素方差分析多尺度上农业景观异质性对传粉昆虫多样性的影响.结果表明: 共捕获传粉昆虫67012头,分属7个目、86个科.其中,优势类群为食蚜蝇科、花蝇科;常见类群为果蝇科、丽蝇科、蜂虻科、头蝇科、花萤科、瘿蜂科、胡蜂科、小蜂科、切叶蜂科、蜜蜂科.地貌类型对传粉昆虫多样性的影响最为显著(P<0.001),表明丘陵和山地地区为传粉昆虫的蜜源地;其次是生境尺度(P<0.05),但景观尺度和尺度间的交互作用的影响不显著.丘陵和山地地区的景观异质性对传粉昆虫多样性的影响为本地区不同地貌类型的景观规划和生物多样性保护提供了理论支持.     

陆地生态系统服务与生物多样性研究进展

在生物多样性迅速消失的压力下,人类面临生态系统服务质量严重下降的威胁。为了使生态系统的重要功能更直观的展现在人们面前,许多学者把生态系统服务对人类的惠益进行整理分类,最有影响力的是千年生态系统评估(MA,Millennium Ecosystem Assessment)把生态系统服务分为供给、调节、文化和支持服务四类,服务的核心是生态系统的产品、过程和格局。生态系统服务的识别与分类是生态系统功能的对象化过程,也是以人类需求来审视生态系统的过程。生态系统通过结构-过程-功能这一途径来实现生态系统服务,各种服务的直接动力来源于自然界生物地球化学循环,生物多样性通过生态系统属性和过程来影响生态系统服务形成和维持。生物多样性越高,生态系统功能性状的范围越广,生态系统服务质量就越高、越稳定。全球变化中的土地利用和土地覆盖变化是生物多样性快速下降的主要原因,也是目前影响生态系统服务最广泛、最剧烈的驱动力,而这正是人类活动造成的,人类需求和生态系统有限的服务能力之间在不同尺度表现出严重冲突。要提高生态系统服务质量,要在不同区域进行重点不同的布局,尽可能的扩大生态系统规模和提高生态系统功能,核心是提高生物多样性水平。     

多功能景观研究进展

多功能景观是当前景观生态学研究的热点问题之一,已成为景观生态学新的研究方向,但其概念、研究方法等诸多内容仍缺少系统地研究和介绍。多功能景观研究通过优化景观结构来增强景观的多功能性,是实现区域景观可持续发展的重要手段。探讨了多功能景观的概念,提出了当前国内外多功能景观的主要研究方向和研究方法。今后应进一步开展有关多功能景观的实践研究,继续完善其评价方法,并建立景观功能及其服务的监测机制。以期为将来开展景观规划与景观管理研究提供科学依据。     

结荚期短期干旱和复水对大豆（Glycine max）叶片光合和产量的影响

以大豆为研究对象,研究结荚期土壤水分的短期变动对大豆叶片光合生理生态以及最后产量形成的影响.研究发现,与叶片的水分状况相比,大豆的叶片气孔对土壤水分的匮缺更加敏感,在实验的第2天,处理组叶片气孔导度降为对照的24.9%(P＜0.01),但是叶片水势和对照相差不显著(P＞0.05);随着土壤干旱的进行,处理组叶片的净光合速率、蒸腾速率等都显著下降,但ФPSⅡ只有在第3天才出现显著的下降.复水后第3天,净光合速率比对照高24.3%(P＜0.01),表现出了明显的旱后超补偿效应;研究发现,结荚期即使短期的土壤水分干旱,也会对大豆后期的生物量的分配产生较大的影响,使处理组的豆干重降低13.9%(P＜0.01),根茎比增加35.3%(P＜0.05),收获指数减少17.4%(P＜0.05).     

黄淮海平原冬小麦（Triticum aestivum）旗叶的生理生态特性

分别于2005年和2006年4、5月份,在中国科学院封丘农业生态试验站用Li-6400光合测定仪对田间冬小麦(Triticumaestivum)进行了净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)日变化的测定,并同步测定了有效辐射(PAR)、气温(Ta)、叶温(Tl)、空气相对湿度(Rh)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)等因子,研究了冬小麦旗叶的Pn、Tr与环境和生理因子之间的关系。结果表明,冬小麦旗叶的Pn随PAR的增加而升高,其光补偿点和光饱和点分别在50~60μmo.lm-.2s-1和1050~1100μmol.m-.2s-1左右;Tr随PAR呈线性升高。Ta与Tl的相关系数r=0.886**,达显著水平,冬小麦旗叶Pn随Ta、Tl的增加而升高,当Ta、Tl分别超过30℃、32℃左右时,Pn随两因素的增加反而下降;Tr随Ta、Tl的增加呈直线升高。冬小麦旗叶Pn、Tr与Gs的相关系数分别为r=0.407**和r=0.322**,二者均随Gs的增加而升高,当Gs超过0.2mo.lm-.2s-1左右时,Pn的速度就会减缓。冬小麦旗叶的Pn、Tr均随Ci的增加而下降。通过对生态、生理因子的多元回归分析表明,影响黄淮海平原冬小麦旗叶的Pn、Tr的主要因子是PAR、Gs,除此以外,Ci也是影响Pn的重要因子。     

伏牛山自然保护区森林生态系统草本植物功能群的分类

伏牛山国家级自然保护区是中国东部森林样带中的亚热带和暖温带的结合点,随着环境梯度(海拔)的变化,林下植物优势种变化明显.草本植物对环境的反应较为敏感,能较好的反映出植被与环境的动态关系.采用群落学调查方法,对伏牛山南北坡的植被进行调查.以X2检验为基础,结合联结系数AC和共同出现百分率PC来测定草本层优势种间的联结性,根据优势种间的联系性及其在海拔梯度上的变化异同,以优势种为主体划分伏牛山自然保护区林下草本植物功能群.研究结果表明,以优势种为主体对森林生态系统草本植物进行功能群划分可行性高,有较强的代表性.对草本优势种共划分了7组植物功能群:Ⅰ"伴人型",Ⅱ"高山型",Ⅲ"阴湿型",Ⅳ"耐旱型",Ⅴ"林隙型",Ⅵ"基础型",Ⅶ"原始型".每一组都有其特定的分布区域和形态特征,较好了反应出环境与植被的动态关系,为今后森林生态系统研究和植物功能群划分寻找新的思路.     

人类活动对生态系统服务流的影响

生态系统服务流对生态系统服务地形成、输送、转化和维持具有重要作用,搭建起了生态系统服务供给与人类需求之间的桥梁,成为近期学者关注的焦点之一。随着人口数量的急剧增加和经济社会的快速发展,人类的物质需求呈非线性方式增长。人类在利用生态系统服务流带来惠益的同时,也给生态系统服务流带来压力。综述了生态系统服务流的内涵和属性特征,包括生态系统服务流的定义、分类、时空尺度、载体特征和量化属性等。分析了人类活动对生态系统服务流的影响机制,即积极的与消极的人类活动通过对生态系统服务流的空间单元、传递载体和量化属性等方面的影响进而影响到具体的生态系统服务流并最终影响人类福祉。探讨了通过生态系统服务流价值和风险评估、生态系统服务流保护规划、生态系统服务流恢复与重建等积极的人类活动,来实现生态系统服务流传输功能的可持续。未来可以通过对生态系统服务流路径载体衰减效应研究、多尺度分析处理系统的使用和生态系统服务流传输网络动态耦合模型的构建等来制定合理的生态系统服务流集成管理。通过对人类活动与生态系统服务流相互关系的研究,有利于对退化的生态系统服务流进行保护和恢复,也可为生态系统服务流相关研究奠定基础。     

伏牛山自然保护区物种多样性分布格局

在伏牛山自然保护区典型地段设立样方,通过群落调查和多样性分析对物种多样性的垂直分布格局进行研究。发现:α多样性,乔木层在中海拔的落叶阔叶混交林带最高,灌木层随海拔升高稍呈上升趋势,草本层在低海拔次生林带和山顶矮林带物种多样性较高;β多样性总体上呈"～"型变化,在中海拔建群种发生更替的落叶阔叶混交林区最高,物种更替速率最快,其次是山顶附近。γ多样性大致沿海拔升高递减,以700m以下和过渡带落叶阔叶混交林区总物种丰富度最高。沿海拔梯度升高,水热组合发生变化,地带性植被总体上表现为由栓皮栎(Quercus variabilis)林向锐齿栎(Quercus aliena var.acuteserrata)林更替,在建群种发生更替的中海拔过渡带形成混交林带,短柄枹(Quercus glandulifera var.brevipetiolata)、槲栎(Quercus aliena)等夹杂其间在一些小生境中形成优势种群。总体上体现了过渡带具有高的物种多样性和更替速率,总物种丰富度隐含着沿海拔升高而降低的负相关关系。