异质景观中水土流失的空间变异与尺度变异

综述了景观格局与水土流失过程的空间变异与尺度变异的理论和方法研究进展,提出了水土流失空间变异与尺度变异的研究方向。景观格局与生态过程的尺度变异一般处于单一尺度变异和多重尺度变异的连续体之中。尺度转换即尺度外推包括尺度上推和尺度下推,其可行性决定于尺度变异特征。水土流失不仅是多因子综合影响的一个复杂的时空变异过程,而且也是一个典型的多重尺度变异过程。传统的水土流失研究一般集中在坡面径流小区和小流域两个单一尺度上,这在很大程度上限制了水土流失的空间尺度外推和过程分析。近年来,尽管国内外很多学者开始关注水土流失的尺度变异及其影响因子．但只是对水土流失在不同大小的样地尺度以及小集水区尺度上的差异及其影响因子进行了初步的比较研究,尤其缺乏水土流失及其相关环境因子的连续尺度变异特征的机制分析。空间变异和尺度变异研究方法包括统计模型模拟法、物理模型与物理过程模拟法以及综合分析与综合预报法三大类。每种方法都有其优缺点和其特定的适宜性,最佳方法组合的选取因研究对象、研究地区和研究时间的不同而异。土壤侵蚀预报模型包括经验统计模型和物理过程模型,就解决水土流失的跨尺度关系而言,基于物理过程的空间分布式的土壤侵蚀预报模型显著优于经验模型。这些模型在关键参数的空间变异性描述和水土流失的尺度变异性分析方面非常薄弱,尤其缺乏模型分辨率和研究范围对输出结果的影响研究。完善水土流失的“尺度一格局一过程”理论,加强多重尺度上水土流失及其相关环境因子的空间变异格局和尺度变异性的实地观测与数学分析,改进土壤侵蚀预报模型这3个方面是将来的研究重点。     

麦蚜和寄生蜂对农业景观格局的响应及其关键景观因子分析

大量研究表明多样性的农业景观格局能够影响蚜虫及寄生蜂的分布。本文利用并设计了两种尺度的麦田农业景观格局,依据麦蚜种群发生特点,分为迁入期、增长期与高峰期三个时期,论述了不同尺度下农业景观元素对麦蚜及寄生蜂系统的影响,通过逐步回归筛选了不同时期麦蚜及寄生蜂分布的关键景观元素,最后通过CANOCO软件模拟了麦蚜及寄生蜂的分布排序格局。结果表明不同景观因子对麦蚜及寄生蜂种群影响不同,迁入期两种尺度下裸地最有利于两种有翅蚜的迁飞入田,塑料大棚对有翅蚜种群的入田有抑制作用。增长期草地与林地生境对麦蚜种群增长率促进最大,塑料大棚同样抑制了麦蚜的种群增长率;但塑料大棚、草地与林地对蚜茧蜂的种群增长率有促进作用,非麦类作物生境对蚜茧蜂种群增长率抑制作用最大;草地与林地有利于重寄生蜂的种群增长率;高峰期裸地比例大的农业景观下麦蚜的最大种群密度较大,草地与林地对蚜茧蜂与重寄生蜂的最大种群密度均有促进作用。两种尺度下的研究结果一致。不同麦物种的对不同景观元素反应与形态学与生活史特征有关,而且景观结构中特定的植物种类、非作物植物的密度与物候期都可能影响寄生蜂群落的多样性与功能。     

青藏高原植被样带地上部分生物量的分布格局（英文）

 实测了青藏高原植被样带22个地区不同植被类型的地上部分生物量并进行了格局分析。对于未受人为干扰的以常绿阔叶林为基带的亚高山天然植被,随着海拔升高,地上生物量呈递增趋势,在一定海拔高度达最大,海拔继续升高地上生物量则迅速下降。这一垂直分异规律在一定程度上反映了全球地带性森林植被最大生物量分布的纬向分异性。基于Weber定律的回归分析表明,地上生物量与水热因子的相关关系可用Logistic函数拟合,1月平均气温、7月平均气温、年平均气温、年降水量及其组合因子可解释高原植被样带地上生物量变化的28%～53%,其中年降水量及其同年平均气温的组合与地上生物量的相关性最高（R2为0.46～0.53,p<0.001）。但是,年降水量和平均气温的变化不足以解释西藏色齐拉山暗针叶林具有最高的地上生物量。我们认为,自然植被地上部分生物量的分布格局受到更为复杂的气候因子的制约,例如太阳辐射、湿度、风、水分和能量平衡等。     

东北虎种群的时空动态及其原因分析

作者通过对广泛的历史资料的综合分析, 研究了东北虎(Panthera tigris altaica)种群在近一个多世纪以来的时空动态及其原因, 并从景观生态学和可持续性科学的角度对东北虎的保护提出了建议。东北虎是俄罗斯远东、中国东北、蒙古东部以及朝鲜的关键种。近百年以来的多种人为干扰因素使该种群从一个世纪前的近3,000只的历史最高纪录减少到目前约500只的低水平。现存种群主要分布在俄罗斯远东地区Sikhote山脉的一个大生境区域和两个靠近中俄边境孤立的小生境斑块, 少数个体零星分布在中国境内几个小而孤立的生境斑块中。威胁东北虎种群生存的两个最主要因素是捕猎、生境丧失和破碎化。此外, 食物匮乏、战争等因素也对东北虎的生存和繁衍有一定程度的影响。我们建议建立长期监测平台; 禁止盗猎并限制在东北虎潜在栖息地采伐、狩猎以及修筑道路等人类活动; 建立相互连通的保护区域, 特别是建立中国与俄罗斯间跨国界的生态廊道。这些保护措施应该以景观生态学和可持续性科学为指导, 实现空间资源的合理配置和土地利用格局的优化, 同时考虑东北虎种群的生存和当地经济、社会发展的需求, 从而促进实现区域可持续发展的最终目标。     

筑坝扩容下高原湿地拉市海植物群落分布格局及其变化

基于遥感与地理信息系统技术、结合实地调查与验证,对高原湿地拉市海筑坝扩容13a来湿地植物群落类型、物种组成、空间分布格局进行研究,对比分析筑坝扩容前后植物群落变化特征。结果表明,拉市海当前分布有水葱 (Scirpus tabernaemontani)、两栖蓼 (Polygonum amphibium) 等2个挺水植物群落,鸭子草 (Potamogeton tepperi)、菱 (Trapa bispinosa)等2个浮叶植物群落,穗状狐尾藻 (Myriophyllum spicatum)、篦齿眼子菜 (Potamogeton pectinatus)、菹草 (Potamogeton crispus)、穿叶眼子草 (Potamogeton perfoliatus)、小叶眼子菜 (Potamogeton pusillns)等5个沉水植物群落,草甸植被分布于湖周。湿地植物物种共计61种,隶属于25科、48属,物种丰富度随沉水→浮叶→挺水→草甸逐渐增加。沉水植物群落分布面积最大(615.08 hm²),其次是草甸(214.60 hm²)、浮叶植物群落(140.01 hm²),挺水植物群落分布面积最小 (9.34 hm²),群落垂直层次随沉水→浮叶→挺水呈复杂化的趋势。筑坝13a来,拉市海植物群落类型从单一的沉水型植物群落发展成为由沉水、浮叶、挺水型组成的、水平空间多样化配置的湿地植被系统,其中穗状狐尾藻、篦齿眼子菜、小眼子菜等植物群落在筑坝蓄水13a后没有发生演替得以保留,而扇叶水毛茛(Butrachium bungei)、马来眼子菜(Potamogeton malaianus)和轮藻(Chara spp.)群落发生演替而消失。研究掌握了筑坝扩容下拉市海湿地植物群落分布格局及其变化特征,为科学评估筑坝蓄水对湿地生态系统的影响提供了基础性数据,同时也为水文改变下高原湿地生态系统的保护、管理以及资源可持续利用提供了一定的理论依据。     

海峡西岸经济区景观格局10年变化及驱动力

海峡西岸经济区是在国家区域发展战略引领下的我国未来发展的重点区域之一,分析其景观格局的变化有利于促进经济区的可持续发展。基于2000、2005、2010年的土地覆被分类数据,采用空间分析、主成分分析、景观指数分析的方法,研究海峡西岸经济区景观格局特征及其变化的驱动力。研究结果表明,由于城市用地面积的扩张,导致耕地、湿地、草地的面积下降,其中面积减少最多的为耕地,10年间减少了约14.0%,与此同时建设用地面积增长了38.6%。除建设用地外,各类景观的最大斑块指数(LPI)值均降低,建设用地的LPI值由0.1增至0.4,成为除林地外的优势景观。耕地的景观形状指数(LSI)由325.1下降到315.9,而其他各类景观的LSI值为上升趋势。林地的平均斑块面积(AREA_MN)急剧增加,由560.6增长到787.6,其他各类型景观AREA_MN值变化甚微。选取经济因素和政策因素分析海峡西岸经济区景观变化的驱动因子,结果表明,海峡西岸经济区景观格局的变化是两个因素共同作用的结果。海峡西岸经济区未来的经济发展需要与该区域耕地缩减的情况相平衡。     

贺兰山丁香自然居群克隆生长格局及遗传多样性的ISSR分析

运用ISSR分子标记技术,通过制定挖掘采样、"+"形采样及"垂直"采样3种采样方案,对贺兰山丁香(Syringa pinnatifolia var.alanshanica)不同居群的克隆多样性、克隆生长格局及其遗传多样性进行了分析.克隆多样性分析表明:挖掘采样方式采到的3个克隆系内,各自所包含的单株间具有完全相同的基因型;"垂直"采样及"+"形采样的7个居群、 239个样品表现出136个不同的基因型或克隆,显示贺兰山丁香具有较高的克隆多样性(D=0.994)及基因型分布均匀性(E=0.985).克隆生长空间格局分析表明,贺兰山丁香为密集型克隆植物.每个居群都由多克隆组成,克隆生长只发生在同一丛内,多数基株只含有1个分株,最多可达8个.物种水平上的平均克隆大小(N_C)和平均基因型比例(PD)分别为1.757和0.569.对贺兰山丁香遗传多样性分析的结果显示,在居群水平和物种水平上都保持着较高的遗传多样性,其遗传变异主要存在于居群内;但居群间分化程度较低(G_ST=0.320),表明自然居群间基因交流有限.     

安徽省繁殖鸟类分布格局和热点区分析

作者广泛收集了安徽省繁殖鸟类的分布资料,采用地理信息系统技术,通过生境适宜性分析,预测物种的分布范围,获得数字化的分布图。将安徽省划分为425个等面积栅格,以此作为基本地理单元,研究繁殖鸟类分布规律,并进行热点区分析。基于分布型物种数的地理单元聚类分析结果表明,安徽省鸟类地理分布区大致以大别山北缘-巢湖一线为界分为两大组,两组在区系成分上存在较大的区域分异：东洋型物种在整个安徽境内比例均占60％以上,同时呈现由北向南递增的格局。基于物种组成的相似性的地理单元聚类分析结果表明,安徽省繁殖鸟类地理分布单元也可以分成两组,与安徽省气候带的划分基本一致,进一步分析可以划分为7组,体现鸟类地理分布的区域分异与地形地貌等生态环境之间的密切联系。鸟类热点区分析表明,所有繁殖鸟类,以及列入《国家重点保护野生动物名录》和CITES附录Ⅰ、Ⅱ的繁殖鸟类物种丰富度高值区都集中在安徽省南部。由此可见,安徽省南部地区是鸟类多样性保护的重要区域。     

闽江口琅岐岛朴树种群结构与空间分布格局

为了揭示琅岐岛朴树种群的维持机制,结合径级结构、聚集度指标,对朴树种群的结构与空间格局进行了研究。结果表明:(1)琅岐朴树种群结构稳定。幼苗充足,具有较强的自我更新能力,朴树萌枝更新突出,萌枝幼苗占总幼苗数的78%,萌枝作为对实生幼苗库的补偿,对于种群的维持和延续具有重要作用;从幼苗阶段到小树阶段存在较高的死亡率,有一定量的成年个体;不同样地朴树种群结构呈现稳定型和衰退型2种类型。(2)在调查的12个样地中,不同样地朴树个体空间格局有所不同,样地2、样地4朴树呈随机分布型,样地11为均匀分布,其他的则是聚集分布。(3)不同发育阶段的空间分布格局有所变化,表现出随着朴树幼苗的生长,其格局逐渐从聚集格局过渡到随机格局,呈扩散趋势。     

十万大山山地常绿阔叶林群落物种组成与结构特征

十万大山是广西生物多样性热点区域之一,其主要植被类型是山地常绿阔叶林。为了解区域内山地常绿阔叶林的群落现状及优势种群结构的发展现状,该文以十万大山山地常绿阔叶林1 hm²固定监测样地中胸径(DBH)≥1 cm的木本植物为研究对象,分析其物种组成、径级结构、树高结构并用g(r)函数分析优势种的空间分布格局。结果表明:(1)群落中DBH≥1 cm的木本植物共计7 517株,隶属52科108属153种; 群落的优势种有云南桤叶树(Clethra delavayi)、银木荷(Schima argentea)、毛折柄茶(Hartia villosa)、红锥(Castanopsis hystrix)、黄杞(Engelhardtia roxburghiana)、罗伞树(Ardisia quinquegona)、鼠刺(Itea chinensis)、腺叶山矾(Symplocos adenophylla)、假杨桐(Eurya subintegra)、毛冬青(Ilex pubescens),但优势种的优势地位不明显。(2)群落整体平均DBH为5.51 cm,径级、树高分布呈近似倒“J”型; 优势种的径级分布多呈倒“J”型或“L”型,群落有较强的更新能力。(3)群落优势种稳定共存; 优势种在样地中呈聚集分布,但优势种间聚集分布的位置有差异。总体而言,群落目前更新状态良好,群落中已有顶极群落优势种的存在,但群落具有一定的次生性特征,还未到达稳定的顶极群落状态,优势种间能稳定共存,有向稳定顶极群落演替的潜力,应继续加强管护,促进十万大山山地常绿阔叶林群落的更新与生存。