武汉南湖沉积物中水生植物残体及其氮磷分布

对武汉市南湖5个采样点30 cm沉积物柱样中水生植物残体的含量、植物残体的总氮和总磷量进行了研究.结果表明,在南湖中水生植物残体具有较大的沉积量,是一个重要的N、P库;不同采样点之间,水生植物残体的含量有着较大的差异性.在水生植物残体的TN和TP的垂向分布上,0～5cm段TN为20.230 mg·g-1, 25～30 cm段TN为 20.613 mg·g-1,检测TN 与沉积深度的相关系数为0.5851,P＞P 0.05,两者相关不显著;0～5cm 段的TP为2.546 mg·g-1 ,25～30 cm段的TP为 0.634 mg·g-1,上下相差4倍,TP 与沉积深度的相关系数为-0.9507(P＜P 0.01),说明两者呈紧密负相关,即沉积年代越早,TP值越低;沉积年代越晚,TP值越高,这与南湖的富营养化过程是一致的.研究表明,湖泊沉积物中的水生植物残体可作为湖泊富营养化过程的一种新的证据材料,其TP值可以作为一个环境变化的指标,对研究长江中下游浅水湖泊的富营养化过程具有参考意义.     

长江中游生态区湿地保护空缺分析及其保护网络构建

构建了综合反映长江中游生态区地形、植被与地表覆盖特征的GIS综合空间数据库,在对长江中游生态区核心湿地保护物种,即白鹤（Grusleucogeranus）、东方白鹳（Ciconiaboyciana）、小白额雁（Anser erythropus）、中华秋沙鸭（Mergus squamatus）分布范围和生境需求分析基础上,建立了反映物种分布与GIS数据库中生态地理因子关联的生境适宜性单元,从而确定了核心物种分布的潜在生境,对照现有保护区分布格局,找到了区域湿地生境保护的薄弱和空缺区域（Gaps）,评价了现有保护区系统对潜在生境保护的有效性。基于Gap分析结果和现有保护区分布格局,进一步考虑保护网络的整体性和连通性以及保护成本,构建了长江中游湿地保护区生物保护网络的合理格局。研究结果表明：长江中游生态区核心物种潜在生境涉及134个县（市）级单元,而目前长江中游湿地保护网络仅覆盖了23．49％的潜在生境,仍有大量潜在生境游离于现有保护区系统外。为完善长江中游生态区湿地保护网络,应在湖北（13县）、安徽（8县）和江西（1县）所属22个县域内建立新的湿地保护区或保护小区,并与现有湿地保护系统有机整合,最终才能形成较为完善的由45个县级单元构成的的长江中游生态区湿地生物保护网络合理格局,并保护80％以上核心物种的潜在生境。本研究同时也表明基于GIS生态地理空间数据库和生境适宜性单元概念进行大尺度生境分析具有一定可行性和应用价值。     

县域耕地非农化、非粮化与乡村人口空心化的耦合协调关系——以长江经济带为例

耕地非农化、非粮化的不断扩大严重影响了我国的粮食安全,亟需研究其演变机制和管控措施。基于1990、2000、2010和2020年四期土地覆盖数据和农业劳动力数据,利用耦合协调度模型和探索性时空数据分析(ESTDA)方法,分析了长江经济带县域耕地非农化、非粮化和乡村人口空心化的时空演化特征及其耦合协调关系。结果表明:①非农化呈现东高西低的格局,且存在围绕中心城市高值集聚的态势。非粮化则大致呈现出西高东低的倾向,远离大城市的边远县域非粮化程度较高。研究期内非农化和非粮化呈整体加剧趋势,乡村人口空心化程度显著提升。②非农化、非粮化和乡村人口空心化之间呈现较强耦合作用,失调区域逐渐扩大。③非农化、非粮化和乡村人口空心化耦合协调度存在明显的空间集聚现象并逐渐增强。高值集聚区主要分布在上游地区且数量逐渐减少,低值集聚区分布相对分散。④非农化、非粮化和乡村人口空心化耦合协调度具有较强时空动态特征,但县域及其邻域协同变动的比例较高,表明具有较强的局域整合性。     

长江安庆段航道整治对长江江豚数量和分布的时空影响

栖息地丧失和破碎化是威胁长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis)种群长期发展的主要因素之一。航道整治工程是导致江豚栖息地丧失和破碎化的一个主要原因,研究工程施工和运行对江豚数量和分布的影响可为江豚栖息地管护提供有益信息。通过对湖口-吉阳矶水域江豚数量和分布的持续调查,分析了安庆段航道整治工程施工和运行对江豚的影响。12次目视调查共在研究水域发现江豚258群次613头次,工程施工前、施工期和初步运行期单次考察分别平均观察到江豚(67.0±24.3)头次、(35.6±22.2)头次和(50.0±2.8)头次。在主要施工区共发现江豚79群次185头次,施工前、施工期和初步运行期单次考察分别平均观察到江豚(18.60±12.03)头次、(10.4±7.3)头次和(20.0±4.2)头次。工程不同时期主要施工区江豚的数量及占比在统计学上没有显著差异。主要施工区S2和S3工程段施工期江豚平均分布密度((0.18±0.17)头/km、(0.04±0.08)头/km)较施工前((0.62±0.16)头/km、(0.40±0.29)头/km)显著下降,S5和S6工程段施工期平均...     

长江中游地区生态系统服务平衡与城镇化的空间关系

生态系统服务与城镇化的相互作用关系研究是目前国际人地系统研究的热点和前沿领域。以长江中游地区325个县为研究单元,通过生态系统服务供需平衡评估矩阵法与城镇化相关指标分别测算了1995年、2005年、2015年生态系统服务平衡状况和城镇化水平,同时运用双变量空间自相关模型、空间计量模型探索了生态系统服务平衡与城镇化的空间关系。研究结果表明：（1）研究期间长江中游地区生态系统服务平衡状况不断恶化,而城镇化水平则持续上升;（2）生态系统服务平衡与城镇化之间存在显著负相关关系,不同区域的空间聚类模式表现出异质性;（3）添加控制变量的空间计量模型被证明能更好解释生态系统服务平衡与城镇化的空间关系,结果显示城镇化对态系统服务平衡的影响具有负外部效应,这种负外部效应在城镇化发展到一定阶段时逐渐减弱。建议,在城镇化进程中应统筹管理生态空间,尝试跨区域合作,实现生态与经济资源的共享与互补。     

长江经济带水分利用效率变化及与温度和降水的关系

通过水分利用效率(Water Use Efficiency, WUE)深入理解生态系统水碳循环的相互关系,可以较好地评估生态系统对气候变化的响应。长江经济带自然资源丰富、生态系统格局复杂,是中国重要的经济发展区,同时也是响应气候变化的重要区域。基于生态系统过程模型CEVSA2(Carbon Exchange between Vegetation, Soil and Atmosphere),估算了1981—2010年长江经济带WUE的时空动态变化,并分析其与温度和降水之间的关系。结果表明:(1)长江经济带1981—2010年WUE均值为1.14 g C mm^-1 m^-2,WUE的空间分布与降水量呈显著正相关关系(r=0.571,P<0.01),而与温度呈显著负相关(r=-0.740,P<0.01);(2)长江经济带1981—2010年WUE变动区间为1.04—1.19 g C mm^-1 m^-2,WUE总体呈减少趋势,平均每年降低0.0030 g C mm^-1 m     

基于三维生态足迹模型的长江中游城市群平衡性分析与生态补偿研究

长江中游城市群是长江经济带的重要组成部分,明晰生态足迹平衡性对城市群区域间生态补偿以及长江中游城市群生态可持续发展具有重要意义。研究采用三维生态足迹模型和基尼系数,核算长江中游城市群各市生态足迹及生态承载力,并对其生态足迹空间平衡性进行分析;同时依据三维生态足迹相关理论,计算各市生态补偿金额。结果表明:(1)2000—2015年长江中游城市群整体生态足迹持续上升,由65.52 hm²/人增加至139.38 hm²/人,年增长率为7.52%,武汉城市圈和襄荆宜城市群对生态足迹增长的贡献最大;(2)生态承载力呈下降趋势,由11.25 hm²/人减小至10.73 hm²/人,从土地利用类型来看,耕地和林地是提供生态承载能力的最主要因素;(3)生态足迹的综合基尼系数处于0.425-0.488之间,整体上处于"集聚程度较大"的区间范围,空间分布显示出不平衡性;(4)2000—2015年长江中游城市群生态补偿支付区和补偿金额持续增加,各子城市群生态补偿差异大小关系为:环鄱阳湖城市群>环长株潭城市群>...     

近25年长江中游地区土地利用时空变化格局与驱动因素

长江中游地区(湖北省、湖南省和江西省)位于长江经济带中心,是我国"中三角城市群"所在地,也是国家"两屏三带"生态安全战略的重点区域,其土地利用变化受地理环境制约和社会经济发展的影响,也与未来区域可持续发展密切相关。根据1990、2000、2010和2015年Landsat TM遥感影像数据,采用景观格局分析、梯度分析及相关性分析方法,揭示近25年土地利用时空变化格局及其与社会经济因素的关系。研究表明:(1)研究区耕地与林地为主体景观,分别占30%、50%,建设用地占比3%,具有重要生态功能的土地利用类型(林地、灌木、水体、草地、果园)占比达67%。(2)沿中心城区-边缘区梯度,各土地利用类型表现出明显的空间特征,建设用地和耕地面积占比显著减小,破碎化程度增加,而林地呈整体化趋势。(3)近25年来,该区耕地、林地分别减少1.06%、0.49%,建设用地增加1.08%,整体景观破碎化程度加重、景观多样性升高;除林地外,其它地类变化均与社会经济因素(人口、农业人口、非农业人口、GDP、人均GDP、城市化水平、三大产业产值)显著相关。这些结果表明,与沿海地区相比,近25年长江中游地区土地利用变化较小,还有着较好的基于提供生态系统服务的土地利用基础;但生态保护任务仍然艰巨,需划定生态保护红线,保护优质耕地,控制城市扩展规模,加强生态廊道、节点的建设,增强区域景观生态功能,以便满足未来长江经济带可持续发展的需要。     

长江河口潮间带盐沼植被分布区及邻近光滩鱼类组成特征

研究鱼类群落在不同生境中的差异或者变化,是评价与预测生境丧失、环境退化等对湿地生物多样性与生态系统功能影响的重要基础。2006年4—11月,在长江河口崇明东滩盐沼植被分布区(简称草滩)和邻近的光滩区域分别设置采样站位,每月大潮期采用定制插网对鱼类群落进行了取样调查。分析研究了长江河口潮间带盐沼植被分布区和邻近光滩区域的鱼类组成及其月际变化,并对影响鱼类分布的主要因子进行了探讨。调查期间共采集鱼类标本1638尾,分属9目14科22种;其中,淡水鱼类2种,定居性河口鱼类12种,海洋鱼类5种,洄游鱼类3种。植被分布区和光滩区域鱼类组成及优势种特征存在明显差异。调查期间,植被分布区记录鱼类13种,主要优势种为斑尾刺虾虎鱼(Acanthogobius ommaturus)、鲻(Mugil cephalus)和棱鮻(Liza carinatus)(IRI>20),其他种类基本不具有优势度特征(IRI<0.05);光滩区域记录鱼类20种,主要优势种鲻(IRI>20),其他包括斑尾刺虾虎鱼、狼牙鳗虾虎鱼(Taenioides rubicundus)、棱鮻和棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)也具有一定的优势特征(20>IRI>10);两个区域共有种为11种,部分种类只出现在光滩或植被分布区,但主要优势种均为定居性河口鱼类。与世界其他河口盐沼湿地鱼类研究结果不同的是,光滩区域记录的鱼类物种数、个体数、生物量和整体物种多样性水平均高于植被分布区;光滩和植被分布区鱼类相应的量比关系存在明显的月际变化,但两种生境鱼类组成间的关联性和差异性均不显著。通过比较两种生境共有的优势种体长发现,长江河口盐沼植被分布区鱼类优势种的平均体长大于光滩区域,而且植被分布区部分优势种体长的上、下限范围也大于光滩区域。长江河口盐沼植被分布区,除了育幼场外,还是许多鱼类成鱼的重要栖息地。影响河口潮间带盐沼湿地鱼类组成与分布的主要因素包括鱼类自身的生物学与生活史特征、饵料生物的组成与分布、植被出现与表形特征等生物因素和水温、盐度、淡水径流、潮汐特性等非生物因素,其对长江河口潮间带盐沼湿地中鱼类群落的组成与分布的综合作用机理有待进一步研究。     

长江江豚杀鲑气单胞菌的分离鉴定及生物学特性分析

本文通过细菌的分离培养,首次从临床症状表现为溃疡、腐烂的患病江豚表皮分离到一株杀鲑气单胞菌XJ-JT株。通过细菌理化性质鉴定、遗传进化分析、药敏试验、致病性试验对其生物学特性进行分析,结果表明：菌株XJ-JT为革兰氏阴性短杆菌,两端钝圆,无芽孢;细菌分离鉴定的结果显示分离菌株为杀鲑气单胞菌;系统进化分析揭示其基因序列与银鲫源性杀鲑气单胞菌分离株高度同源;20种抗生素的药敏试验结果表明分离菌株对阿米卡星、克拉霉素、克林霉素等8种药物敏感,对头孢噻肟、头孢曲松、卡那霉素中介,对阿莫西林、氨苄西林、四环素等9种药物耐药;人工感染试验,结果显示分离菌对鲫鱼有较强的致病性。