生态建设的理论分析

20世纪80年代以来,生态恢复逐渐成为生态学和环境科学研究的热点领域。总结了近年来有关生态恢复的众多研究成果,认为生态建设是人类理性行为参与下积极的生态恢复与重建过程,它具有复杂性、针对性、动态性和不确定性特征,受地理环境地域分异的影响,其类型多种多样。从方案运筹的角度,提出了生态建设的共性原则,包括面向区域的问题导向原则、目标的科学性原则、参与的广泛性原则和科学监测与评价原则。生态建设是一个不断试验、学习和优化的过程。具体包括问题识别、方案设计、决策、实施、监测与评价以及方案调整等重要环节。公众参与对于生态建设是一种很好的知识、信息和资源输入渠道,对活化生态建设的管理运行机制,提高生态建设决策的科学性和有效性能够发挥重要作用。以这些理论分析为依据,对中国生态建设中存在的主要问题展开深入剖析,并提出建立科学评价机制是提高生态建设有效性的核心方略。     

黄土丘陵区植被恢复对深层土壤有机碳储量的影响

以黄土丘陵区不同恢复年限的人工刺槐林、人工柠条林和自然撂荒地为对象,以0～100 cm(浅层)土壤为对照,研究了不同植被类型下100 ～ 400 cm(深层)土壤有机碳(SOC)储量的剖面分布特征和累积动态.结果表明:随土壤深度增加,浅层SOC储量显著降低,深层SOC变化趋势不明显,但储量很高,约占0～400cm剖面SOC的60％.80 ～ 100 cm土层的SOC储量与深层100～200和200 ～ 400 cm的SOC储量呈显著线性相关,是0～100 cm5个土层中与深层SOC储量变化相关性最强的一层,可用以估算深层SOC储量.人工刺槐林、柠条林、撂荒地表层(0 ～ 20 cm) SOC储量显著高于坡耕地,而深层SOC储量在不同利用类型间差异不显著.随植被恢复年限的增加,深层SOC储量呈上升趋势,人工刺槐林和人工柠条林100 ～400 cm SOC平均累积速率分别为0.14和0.19t·hm-2·a-1,人工柠条林与浅层SOC累积速率相当.在估算黄土丘陵区植被恢复的土壤固碳效应时,应考虑深层土壤有机碳累积量,否则会严重低估植被恢复的土壤固碳效应.     

衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复对土壤活性有机碳库的影响

为了解植被恢复对土壤活性有机碳库的影响,采用空间代替时间序列方法,对衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复对土壤活性有机碳含量和分布进行研究。结果表明,土壤有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(DOC)、轻组有机碳(LFOC)和易氧化碳(ROC)含量均以乔灌阶段最高(P0.05),随土层加深显著减小(P0.05)。随恢复进程,MBC/SOC、DOC/SOC和ROC/SOC显著增加(P0.05);0~20 cm土层,LFOC/SOC随恢复显著增加(P0.05),而20~40 cm土层,LFOC/SOC的差异不明显(P0.05)。随土层加深,LFOC/SOC显著减小(P0.05),DOC/SOC、MBC/SOC和ROC/SOC逐渐增加(P0.05)。SOC、MBC、DOC、LFOC和ROC间存在极显著正相关关系(P0.01)。各类活性有机碳库与土壤含水量(SWC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)和速效磷(AP)呈显著或极显著正相关关系(P0.05或P0.01),与土壤容重(BD)呈极显著负相关关系。因此,植被恢复在一定程度上可提高衡阳紫色土丘陵坡地土壤活性有机碳的形成和积累,增加土壤碳储量。     

画稿溪国家级自然保护区珍稀植物桫椤种群结构与更新

根据四川画稿溪国家级自然保护区桫椤(Alsophila spinulosa)种群分布特点,设立4个样地1个样带共44个样方(20 m×20 m),从种群密度、生命表和生境关联(草本层郁闭度和林分受干扰强度)等方面研究了保护区桫椤种群的结构特征。结果表明,每个桫椤种群样方的平均密度为0.088株/m2,幼苗密度为0.049株/m2;桫椤种群的死亡率和消失率曲线变化基本一致,发育过程中出现3个死亡高峰值,分别在第1龄级(H0.01 m)、第7龄级(3.90 m≤H4.80 m)和第10龄级(H≥6.60 m)阶段;种群生存率单调下降,累计死亡率单调上升,第7龄级以后,种群生存率小于1%;根据种群生存率函数Si、累计死亡率函数Fti、死亡密度函数fti和危险率函数λti4个生存函数曲线表明,画稿溪桫椤种群具有前期锐减、中期稳定、后期衰退的特点。桫椤各龄级阶段密度与草本层郁闭度均无显著相关(p≥0.18),然而桫椤幼苗(第1龄级)以上的个体密度、第7龄级密度与干扰度之间呈显著负相关(p0.05)。综合分析表明,画稿溪桫椤种群具有一定的自然更新能力,但人为活动的干扰可能是限制桫椤种群的因素之一。     

螟虫长距茧蜂寄生行为的观察

螟虫长距茧蜂Macrocentrus linearis (Necs)是玉米螟幼虫的重要天敌．寄生率一般在30％-40％,最高可达70％以上,是抑制玉米螟种群数量的重要因素．1985年以来我们对该蜂的寄生行为作了系统观察,现将结果整理如下．     

广东海丰鸟类自然保护区褐翅鸦鹃数量调查

为掌握褐翅鸦鹃(Centropus sinensis)在广东海丰鸟类自然保护区的种群现状,提出有针对性的保护措施,2005年对保护区内褐翅鸦鹃数量行了调查.4个季节中,夏季记录的个体数最多(32只),其样线平均个体数与春季、秋季相比,差异性显著(P＜0.05);夏季种群密度最大,达17.78只,km2,冬季仅为1.11只/km2.单次记录到的多为单只个体.不同季节在3个保护站记录到的褐翅鸦鹃数量存在一定的差异.总体上,东关联安围记录到的个体数最多.     

采石场废弃地的生态重建研究进展

采石场的开采严重破坏了植被和土壤,形成了大量的裸露岩石斜坡,造成宏观景观支离破碎和极端的环境条件,限制了植物的生长。由于自然恢复所需时间长久,人工恢复被广泛应用于采石场废弃地的生态重建。自然演替过程是采石场生态重建的理论基础,自然演替理论可以为人工恢复措施提供指导。植物群落演替的早期阶段,非生物因素起主要作用,随着演替的推移,生物因素的重要性增强。邻近自然植被的土壤和繁殖体通过外力的扩散,对恢复起重要作用。除了非生物和其他的限制,先到达恢复地的物种竞争能力的变化能决定了演替过程。演替过程中的干扰因素往往成为演替重要的驱动力。裸露岩石斜坡的物理稳定性对植被恢复有重要影响,有机废物的使用和施肥可以影响恢复演替的方向和生物多样性。播种一定的植物能够改变恢复演替方向,加速演替过程。乡土物种适应了当地气候,能够促进演替。随着修复时间的延长,土壤有机质含量,植被覆盖度和物种丰富度不断增加,土壤微生物生物量随之增加。开展不同地区采石场植物种类的选育、研究乡土物种的功能特性、土壤微生物群落和酶的变化、植被演替过程的定位研究、植物种间的竞争关系、自然演替和人工恢复的比较研究、探索经济高效的采石场生态重建方法是未来的研究方向。     

西江中下游鳤的遗传多样性与种群动态历史

鳤(Ochetobius elongatus)曾经是我国许多河流的重要经济鱼类, 然而由于环境污染和人为干扰等原因, 鳤的资源量萎缩严重, 种群处于极度濒危的境地。目前, 常规采样方法获得鳤样本的难度较大, 致使相关研究难以开展。本研究通过仔鱼采集和成鱼采集的手段, 测定两个线粒体基因和两个核基因, 对西江中下游鳤的遗传多样性和种群动态历史进行研究。结果显示, 西江中下游鳤的遗传多样性处于较低水平并且出现了衰退的迹象, 可能经历了遗传瓶颈效应。此外, 种群动态历史分析发现, 西江中下游鳤在后更新世期间(0.06和0.13百万年前)经历了种群扩张, 刚好处于中更新世(0.78-0.126百万年前)冰期褪去之后, 表明更新世气候的波动影响了西江中下游鳤的种群动态。作为鳤可能的重要产卵场, 西江中下游部分江段可以考虑建立鳤的自然保护区, 用于保育和修复鳤的种质资源。     

Effects of biodiversity,stand factors and functional identity on biomass and productivity during the restoration of subtropical forests in Central China

恢复梯度上华中亚热带森林生物多样性、林分因子及功能特性对生物量、生产力的影响 草地群落上进行的控制实验大都发现生物多样性对生态系统功能有显著促进作用。然而,在天然林中,多样性与林分因子、群落功能特性的相对作用大小仍存在争议。本文在森林恢复梯度上,研究这3类因素对生物量和生产力的相对影响。我们在湖北神农架设置了处于不同恢复阶段的24块(600 m²)亚热 带森林样地,计算了林分生物量和生产力。选择5个关键的植物功能性状,并计算了群落的功能多样性(功能丰富度、功能均匀度和功能离散度)和性状的加权平均值(CWM)。使用一般线性模型(GLMs)、变异分离等方法探究林分因子(密度、林龄、群落最大树高等)、功能特性、物种和功能多样性对生物量和生产力的相对重要性。研究结果表明,随着森林恢复,林分生物量和生产力显著增加,群落物种丰富度显著增加,而功能离散度显著降低。变异分离结果表明,多样性对生物量和生产力的单独效应不显著,但可能通过与林分因子和功能特性的协同效应来影响生物量和生产力。总体而言,我们发现林分因子对亚热带森林生物量和生产力的影响最大,功能特性显著影响生产力,但不影响生物量。这些结果说明,在森林经营中,调整林分结构和群落物种特性是提高森林碳储量和固碳潜力的有效途径。     

重要昆虫病原真菌粉棒束孢种群的遗传分化

粉棒束孢是一种重要的昆虫病原真菌.运用ISSR分子标记研究了安徽省6个不同地理环境的粉棒束孢种群遗传异质性.结果表明:10个多态性引物多态位点百分率高达98.5％,但种群水平的多态位点差异较大,在59.6％ - 93.2％.基于Nei遗传异质性分析得出各种群间的遗传分化系数(Gst)为0.3365,基因流(Nm)为0.4931;各种群间的遗传分化低于种群内的遗传分化,表明安徽省粉棒束孢的遗传变异主要存在于种群内.根据各菌株间的遗传相似系数进行UPGMA聚类,结果表明,西山种群是单系的同质种群,其余5个种群皆为多系的异质种群,其中鹞落坪种群的异质性最高,琅琊山种群异质性最低.各种群之间的地理距离与遗传距离之间无相关关系.根据6个种群间的遗传距离进行UPGMA聚类,可将它们分成3个类群,分类的结果与各种群的地理环境相符,反映出环境的异质性对种群异质性的影响.