基于层次分析法的旗舰物种遴选方法

旗舰物种是保护生物学中一个广泛应用的概念, 用于获得公众对保护行为的支持, 在生物多样性保护领域发挥着重要作用。但目前尚未见量化分析遴选和确定旗舰物种的公开报道, 致使学术界对旗舰物种的定义和使用相对主观, 缺乏科学依据。本文对旗舰物种的定义进行了梳理, 探讨了旗舰物种的内涵, 确定了旗舰物种的属性, 制定了遴选标准和量化遴选方法, 以便读者更好地理解和运用这一概念。目前旗舰物种的定义仍然局限在其社会学属性, 作者建议今后应加强其生物生态学属性。作者认为除了公众的关注度和认可度之外, 旗舰物种还应具备以下3个生态生物学和社会文化特征: (1)物种在当地的濒危程度及生存现状; (2)物种在当地生态系统中的重要性; (3)物种在当地民众中的影响力和认可度。基于此, 本文确定了表征旗舰物种社会文化属性和生态生物学属性的8个要素, 基于层次分析法提出了一种量化的旗舰物种遴选方法。该方法综合上述8个要素进行评判和计算分值, 以塔吉克斯坦境内分布的14种大型濒危哺乳动物的生态生物学属性和社会文化影响力为基础, 描述基于层次分析法遴选塔吉克斯坦哺乳类旗舰物种的方法和过程, 最终依据每个备选物种所得分值高低排序, 得到塔吉克斯坦旗舰物种的优先备选物种。本文首次提出了一种量化遴选旗舰物种的方法, 期望今后可基于该方法开发更加合理的旗舰物种遴选模型和算法。     

贵州省典型汞铊矿区周边农田土壤跳虫群落特征

大量的采矿活动导致矿区周边土壤重金属污染, 严重危害土壤生物安全。汞、铊等重金属元素毒性强, 相关污染的土壤生态风险鲜有研究。跳虫作为土壤环境变化指示生物, 能很好地反映土壤质量的健康状况。本研究以贵州省某汞铊矿区周边的农田土壤为研究对象, 按离矿区距离和作物类型设置4个采样区, 每个采样区种植2种作物, 每种作物农田设置3个样方。研究土壤跳虫群落结构和多样性及其影响因子。结果表明, 调查区内跳虫平均密度为12,000 ind./m²; 采样区距离矿区越近, 土壤重金属污染程度越大, 综合污染指数越高, 跳虫种数、密度、多样性和丰富度指数均呈先增加再降低的趋势; 环境因子分析表明重金属显著影响跳虫群落结构: Folsomides americanus、Isotomiella minor和Protaphorura encarpatus数量与汞、铊和砷含量呈负相关。高有机质含量能缓解重金属对土壤跳虫的影响, 但作物类型(玉米与薏仁)对土壤跳虫群落结构的影响无显著差异。本研究结果表明土壤有机质或能反向调节重金属污染对土壤跳虫群落的影响。     

亚洲虎种群恢复的机遇与挑战

虎(Panthera tigris)作为顶级捕食者, 对维持森林生态系统服务和结构完整性有着重要作用, 是研究和保护工作的旗舰物种。历史上, 虎曾广泛分布于亚洲大部分地区, 如今仅分布于南亚、东南亚和东北亚的破碎化栖息地, 各区域种群处于濒危或极度濒危状态。准确了解野生虎的种群状态和生态需求信息对于科学开展保护和恢复工作至关重要。本文通过综述近几十年的研究文献, 总结了野生虎种群现状和主要威胁因素, 评价了已有研究的重点与不足, 为未来亚洲虎种群的研究和保护提出了建议。目前与虎相关的研究主要集中在分布范围最广的孟加拉虎(P. t. tigris)和东北虎(P. t. altaica) 2个亚种, 而最急需关注的其他亚种仍研究不足。经过近十几年的努力和保护投入, 目前野生虎种群数量已从2010年的大约3,200只恢复到现在约4,500只, 但在越南、柬埔寨和老挝3个国家已经灭绝。虎面临的主要威胁包括持续的栖息地破坏和隔离、猎物缺乏、近交衰退、人虎冲突、贸易与盗猎和疾病威胁等。未来的研究和保护工作需要加强种群和栖息地连通性恢复、个体重引入、疾病管控以及加强跨境合作和反盗猎等。     

自然保护地生物多样性保护研究进展

建立自然保护地是保护生物多样性最为重要的措施之一。总体来看, 自然保护地生物多样性保护研究主要围绕关键生态系统以及珍稀濒危物种等保护对象的状态以及变化两个层面进行, 并重点关注自然保护地数量与面积、保护了多少重要生态系统和物种、能否有效保护生物多样性等一系列科学问题。然而, 在自然保护地生物多样性保护研究方面, 还缺少针对上述研究领域的系统性综述。为此, 本文系统梳理了自然保护地空间布局及其与生物多样性分布的关系、自然保护地生物多样性变化及其保护成效等近20年来相关领域的研究进展。自然保护地的空间布局以及与生物多样性分布的关系主要围绕自然保护地与生物多样性在某一阶段的状态开展研究, 致力于探究自然保护地“保护多少” “代表性如何” “在哪儿保护”等一系列关键科学问题。同时, 自然保护地内的生物多样性会随着气候变化、人类活动以及自身演替等发生时空动态变化, 基于自然保护地生物多样性变化分析, 各国学者在全球尺度、国家尺度和单个自然保护地进行了大量的保护成效评估研究, 并逐渐发展出了自然保护地内外配对分析方法以提升保护成效评估的精度, 进而识别出不同自然保护地的主要影响因素。在此基础上, 本文进一步对自然保护地生物多样性保护研究提出了展望, 主要包括: (1)综合考虑自然保护地生物多样性状态和变化; (2)开展多目标协同的自然保护地空间优化布局; (3)强化自然保护地主要保护对象的识别、调查与监测; (4)提升自然保护地的质量和连通性; (5)探究自然保护地管理措施与保护成效的关联机制。本文可为“2020年后全球生物多样性框架”的制定与实施特别是在自然保护地体系建设与优化方面提供参考与借鉴。     

中国生物多样性核心监测指标遥感产品体系构建与思考

生物多样性的稳定维持关乎人类生存发展与地球健康。生物多样性核心监测指标(Essential Biodiversity Variables, EBVs)旨在结合地面调查与遥感技术, 为大尺度、长时间序列的生物多样性监测提供新的解决方案。然而, 目前学界仍然缺乏一套国家尺度标准化EBVs遥感监测产品数据集, 以进行生物多样性评估。本研究旨在对中国生物多样性核心监测指标遥感产品进行体系构建与思考, 首先综述了目前EBVs的遥感研究概况, 并根据EBVs研究文献的数量进行调研分析; 同时, 本文在已有遥感生物多样性产品优先标准的基础上, 添加了“可重复性”的新标准, 并据此构建了中国EBVs遥感产品体系与监测数据集的指标清单, 最终对中国EBVs遥感研究存在的问题进行思考与讨论。本研究可为中国的生物多样性遥感监测提供科学依据, 有望为中国生物多样性政策的制定提供支撑。     

格氏栲天然林林窗植物群落功能性状的变异

林窗是森林更新演替的重要环节, 揭示林窗环境下功能性状变异来源及其相对贡献, 有助于阐明植物对林窗环境的响应。该研究以中亚热带格氏栲(Castanopsis kawakamii)天然林为对象, 设置9个不同大小的林窗样地, 运用方差分解探讨林窗、物种和个体对叶性状变异的相对贡献, 采用线性回归分析不同大小林窗下群落性状变化及种间和种内性状变异的重要性。研究发现: (1)格氏栲天然林林窗植物比叶面积、叶干物质含量、叶厚和叶绿素含量由种间性状变异主导, 叶氮含量由种内性状变异主导, 叶磷含量受林窗大小影响最大。(2)群落叶磷含量与林窗大小具有显著正相关关系, 土壤温度和水解氮含量对群落叶磷含量具有显著正效应, 土壤有效磷含量具有显著负效应。(3)沿林冠开放度的群落叶磷含量变化主要由种内性状变异引起, 优势种扮演着重要角色。结果表明, 格氏栲天然林林窗环境下植物功能性状仍以种间性状变异为主(平均41%), 但沿林窗环境梯度的群落性状变化主要源自种内性状变异, 通过植物表型可塑性响应环境改变, 优势种作用明显。     

《中国植被志》研编规范的若干说明、补充与修订

前期编制的《中国植被志》研编技术规范为《中国植被志》的研编工作提供了标准和指南。但在后续研编过程中发现存在一些具体问题和不足。针对这些问题和不足, 该文主要就《中国植被志》研编中的“植被类型”及志书卷册划分、中低级植被分类单元群落数量特征的记述以及文献记载的群落类型的收录等内容进行了补充和修订, 并对植被分类方法做了进一步说明。这些补充和修订内容与前期的技术规范共同成为《中国植被志》研编的依据和标准。     

武夷山国家公园及其周边鱼类多样性

武夷山国家公园是中国正式设立的第一批国家公园之一, 其所处的武夷山脉在动物地理区划上是东洋区南亚亚区华南小区、东洋区东亚亚区华东小区的分界线。为查明武夷山国家公园及其周边的鱼类区系和多样性现状, 本研究在梳理历史研究资料的基础上, 对调查区域内的崇阳溪、麻阳溪、九曲溪、北溪和铅山河5条河流进行了实地调查, 从物种多样性和功能多样性两个层面对武夷山国家公园及其周边地区鱼类多样性水平进行了分析。结合历史数据, 武夷山国家公园及其周边地区分布的土著鱼类为113种, 隶属于5目17科61属, 其中以鲤形目鱼类为主, 共82种, 占物种总数的72.6%, 其次为鲈形目, 共16种, 占总数的14.2%。受威胁鱼类3种, 包括2种国家II级野生水生保护动物, 即胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)和花鳗鲡(Anguilla marmorata)。武夷山国家公园的第一优势种为拟腹吸鳅(Pseudogastromyzon fasciatus), 与其周边地区以点纹银鮈(Squalidus wolterstorffi)为第一优势种不同。多样性分析结果显示武夷山国家公园的鱼类物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数均低于周边区域。通过比较调查区域内5条河流的鱼类多样性, 麻阳溪鱼类多样性显著高于其他河流, 铅山河的多样性显著低于其他河流。位于国家公园内的九曲溪鱼类多样性比周边地区的崇阳溪要低。鱼类功能多样性结果显示, 武夷山国家公园的功能丰富度指数显著低于周边地区, 功能离散度和功能均匀度均高于周边地区; 在河流方面, 北溪的功能丰富度显著高于其他河流, 崇阳溪的功能均匀度较高, 九曲溪的功能离散度显著高于其他河流。综合鱼类多样性分析结果, 武夷山国家公园鱼类多样性低主要是自然生境异质性低和人为活动共同作用形成, 而周边地区的河流受到捕捞、水利设施、水质污染等因素的影响。这些干扰改变了鱼类的群落结构, 使得鱼类多样性降低。因此应该加强对该区域的鱼类多样性保护工作, 未来还应进一步开展针对公园内鱼类多样性的调查工作。     

管控视角下生态空间与生态保护红线关系研究

国土空间规划背景下, 生态保护红线是在生态空间的现有基础上提出管控要求, 但其与各类生态空间的管控要求之间是否兼容以及如何协调, 仍需要梳理。本研究首先将生态空间划分为自然和管理两大属性和宏观、中观和微观三个层次进行类型体系梳理; 然后, 基于管控视角, 从管理目标、管控内容与管控强度三方面着重探讨13类生态空间与生态保护红线的差异。在管控目标方面, 两者的支持与调节目标兼容度较高, 供给与文化目标定位差异较大; 在管控内容方面, 差异主要表现在培育修复类和人工利用类; 在管控强度方面, 生态保护红线两级管控强度和生态空间三级管控强度不完全匹配。建议以“两大属性三个层次”系统完善生态空间类型体系, 从管理目标、管控内容与管控强度三方面进行生态空间管控要求体系化构建; 进一步完善生态保护红线管控内容和管控强度, 使其与对应的各类生态空间管控要求更好地协调。     

基于高通量测序的乐安江冬季细菌群落特征分析

【目的】分析乐安江从上游至下游水体细菌群落结构组成变化,揭示细菌群落结构组成变化的影响因素。【方法】分析不同河段水体中C、N、P、Cu、Zn、As和Pb等化学指标。对水体DNA的16S rRNA基因进行高通量测序确定细菌群落特征。基于Bray-Curtis距离的采样点非度量多维尺度(NMDS)分析和聚类分析研究乐安江水体细菌群落结构差异,基于冗余分析(RDA)研究环境因子与细菌群落的关系。【结果】乐安江水体中C、N、P、Cu、Zn、As和Pb等化学指标含量中下游偏高。中游河水受德兴铜矿废水影响,细菌群落多样性降低,下游受农业、生活废水影响,细菌群落丰富度和多样性升高。水体中优势菌群为β-变形菌纲(Beta-proteobacteria,53.03%)、放线菌门(Actinobacteria,20.24%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,14.75%)。中游受德兴铜矿废水影响,Beta-proteobacteria丰度增大,而Actinobacteria丰度减小;下游受微生物间捕食影响,Bacteroidetes丰度下降。在细菌群落与环境因子的关系中,DO是解释乐安江细菌群落结构变化的最佳环境因子。【结论】乐安江中游德兴铜矿废水和中下游农业、生活废水明显改变了水体细菌群落结构组成,使水体细菌群落特征从上游到下游发生显著变化。本研究为揭示人类活动对乐安江水生态环境的影响提供了参考性数据。