北京城市生态占水研究

在前人研究的基础上,提出了生态占水的概念及计算方法,构建了生态占水驱动因素分析模型,计算各因素对生态占水变动的贡献率,并采用灰色关联分析法对生态占水-水生态因子进行关联分析。以北京市为例计算1999-2009年的生态占水量,结果显示水量型占水和水质型占水均呈现波动式逐年下降趋势,分别由1999年的25.56亿m³和12.55亿m³减少到2009年的15.65亿m³和4.58亿m³;2003-2005年北京市生态占水率明显高于其它时期,达到80%以上,2006年以后逐步下降,但仍然高于50%;水量型占水是过去10 a中最主要的占水类型。生态占水驱动因素分析结果得出,1999-2009年的总体变动中人均消费水平的提高是促使北京市生态占水增加的关键驱动因素,其次是第二产业增加值。占水-水生态因子关联分析显示,地表取水和污水处理率两个因素与水生境因子的变化有着较强的关联性;退水和地下取水与水环境因子有较强的关联性,地下水埋深和人口两大因素与水安全有着较强的关联性。     

北京西山地区大山雀与其它鸟类种群种间联结分析

引入2*2列联表联结指数法,用固定样带法月连续全天定位调查数据,以森林鸟类广布种山雀科大山雀(Parus major)为目标种,研究了北京西山地区该种与留鸟、夏候鸟、冬候鸟、旅鸟的种间联结关系,结合前人关于营巢行为、取食行为、生态位等方面成果分析了产生联结的原因,首次确立了鸟类群落种间联结的研究方法。结果表明： （1）用固定样带法月连续全天定位调查,引入2*2列联表以日尺度的定性数据检验与测定联结度,与月尺度的联结频率结合起来,分析鸟类群落的种间联结是可行的;鸟类群落的种间联结具有时间与空间尺度的双重属性,鸟类群落的种间联结度不仅是鸟类群落时空结构与格局的表征,同时,反映了鸟类群落的动态性,而且,鸟类群落的种间联结对栖息的植物群落具有依赖性与关联性。 （2）日尺度上,选择χ2统计量、PCC与PC指数相结合进行种间联结检验、测度,能充分反映鸟类群落的种间联结特征,但由于鸟类的居留、繁殖、迁移等季节动态性特征,种间联结度存有不确定性。 （3）月尺度上,鸟类总体种间联结8月份为显著负联结,其余各月为显著正联结;根据PCC联结度的月联结频率,可将鸟类划分为正联结组、正负联结均较弱组、负联结组;大山雀与留鸟、夏候鸟、冬候鸟、旅鸟等不同居留型的联结关系,随着种数的减少,显著联结种对、联结度、联结复杂程度呈递减趋势。大山雀与留鸟的联结：与鸦科鸟类呈明显正联结,与同科鸟类呈正负均等的弱联结并趋于负联结,与体型较大的雉、啄木鸟、乌鸦等鸟类呈负联结。大山雀与夏候鸟的联结：与杜鹃科四声杜鹃呈正联结,与同科的黄腹山雀、鹟科的白眉姬正负联结均较弱,与莺科的黄腰柳莺、鸫科的北红尾鸲等呈负联结。大山雀与冬候鸟的联结：与岩鹨科棕眉山岩鹨的正负联结均较弱,与鸫科的斑鸫、鹀科多种鸟类呈明显的负联结。大山雀与旅鸟的联结：与莺科鸟类由正负联结均较弱到明显的负联结。     

北京城区人工构筑物对比邻绿地土壤温度和含水量的影响

选取城市中分布最广的两类人工构筑物——沥青和混凝土为研究对象,采用构筑物-绿地梯度样带法,观测这2类典型城市构筑物对比邻绿地土壤温度和含水量的影响,分析不同构筑物的质地、面积、形态等构筑物特征对土壤水、热分布的影响强度及范围。研究显示:1)夏、秋季在构筑物-绿地梯度样带上,绿地土壤温度在比邻构筑物端(a点)处最高,并且白天中午、傍晚时段a点温度显著高于梯度上其他观测点和对照点;2)绿地土壤含水量在比邻构筑物端(a点)处最低,而且土壤含水量变化在梯度样带上从a点至远离构筑物端的对照点变化具有不确定性,可能受城区土壤蒸散、人工灌溉、土壤地下生物量等不确定因素的影响。3)梯度样带上土壤温度(T)和水分(W)与离a点距离(D)均呈现幂函数定量关系,即沥青样地T=0.7708(579.4957-0.9984D)0.5843,W=0.1970(0.0505+0.1347D)0.2262;混凝土样地T=0.7615(583.7027-1.0986D)0.5746,W=0.2224(-0.6019+0.3473D)0.0595。4)在构筑物-绿地梯度样带上,土壤温度和含水量受构筑物影响幅度大概在0—100 cm之间,而且随构筑物质地及分布格局、城市气象以及绿地构成、结构、人工管理方式等因素的影响而变化。     

都江堰地区三种壳斗科植物的种子库及其影响因素研究

于2000年9月～12月,在都江堰地区对原生林和次生林中3种优势壳斗科(Fagaceae)植物的种子雨和土壤种子库进行了研究,并提出基于种子雨和土壤种子库测定的种子虫蛀率、种子存活率、脊椎动物捕食率和种子发霉率的估计方法.结果表明①种子雨持续时间较长,3种壳斗科植物种子雨的高峰期在原生林和次生林中略有差异;②3种壳斗科植物的种子产量很低,种子雨散落的平均密度不大.在原生林,栓皮栎(Quercu.svariabilis)、抱树(Q serrata)和栲树(Castanopsis fargesu)种子下落的平均密度分别为2 3±3.85个/n2,6.5±17.43个/m2和1.9±5.21个/m2;而在次生林则分别为2.4±3 47个/m2,6.5±13.55个/m2和0 3±1.35个/m2;③土壤种子库中,栓皮栎在原生林中没有存留完好的种子,而在次生林的落叶层中存留有少量完好的种子(0 15±0.37个/m2); 树在原生林和次生林中都存留有少量完好的种子(分别为0.20±0.70个/m2和0.10±0.31个/m2)和少量萌发种子(分别为0.50±1.82个/m2和0.20±0 89个/m2);但在土壤中未发现有栲树的种子.绝大部分的种子存留在落叶层,而存留在0～2 cm和2～10 cm土层中的种子极少;④定量测定了发霉、虫蛀和脊椎动物捕食对2种壳斗科植物种子命运的影响,发现脊椎动物捕食是影响种子库的主要因子;虫蛀率虽增加种子的发霉率,但同时也减少脊椎动物捕食率;种子较大的栓皮栎种子的存活率低于种子较小的树种子的存活率.     

北京地区黑鹳越冬期的取食行为

2004年12月至2005年3月在北京十渡地区的二渡和涞水县野三坡两地采用目标取样法对越冬期黑鹳(Ciconia nigra)的取食行为进行了观察。每星期观察一次,累计观察246 h。黑鹳觅食处水深5~40 cm左右,以鱼类和螺类为食,其中鱼类占90%以上;平均每小时进食20次左右,黑鹳在两个研究地点取食的食物没有差别(P=0.439>0.05)。黑鹳取食长度小于4 cm的鱼类最多,占取食总次数的65.0%。成体和亚成体对不同大小鱼类的取食比例无差异(小于4 cm的鱼类,P=0.513>0.05;5~8 cm,P=0.979>0.05;≥9 cm,P=0.657>0.05)。在成体与亚成体对不同体型鱼类的搜寻时间中,成体搜寻较小食物的时间短于亚成体(P=0.008<0.05)。对食物的处理时间随着鱼类大小递增而延长,亚成体在处理较小食物上花费的时间相对较长(小于4 cm的鱼P=0.002<0.05;5~8cm的鱼P=0.001<0.05),表明亚成体的取食经验不足。保护越冬期黑鹳的最佳对策是减少对其取食活动和取食地的人为干扰。     

北京松山国家级自然保护区兰科植物多样性及其保护评价

选取北京松山国家级自然保护区开展兰科植物多样性调查和分析,评估其保护现状。松山共有兰科植物12属18种,其中北方盔花兰为北京新记录种。在生活型方面,以地生兰为主,计14种（77．78％）,腐生兰4种（22．22％）;在分布区类型方面,属的区系成分以北温带分布为主（6属,5000％）,兼有旧世界温带分布（3属,25．00％）、世界分布（2属,16．67％）和旧世界热带分布（1属,8．33％）;种的区系成分以东亚分布为主（9种,50．00％）,兼有旧世界温带分布（5种,27．78％）和北温带分布（4种,22．22％）。松山兰科植物集中分布于北沟和小海坨山。通过综合分析松山兰科植物保护现状,提出生境评估、种群动态监测、建立迁地保护资源圃和加大宣传等都是切实加强兰科植物保护工作的可行措施。     

生长空间竞争指数及其在油松、侧柏种内竞争中的应用研究

研究林木个体之间的竞争是研究森林生态系统基础,林木竞争的研究方法主要有定性描述和定量分析两种方法并先后提出了20多种衡量竞争程度的竞争指数系统,但有关学者研究后认为,这些竞争指数都没有较好地解决了定量分析中树冠变化的问题。论文首次提出生长空间竞争指数(Growthspacecompetitionindex,GSCI),系树冠表面积与胸高断面积之比,由于树冠外围面积代表树冠接受光照最强的部分并且是决定生产效率的重要指标,因此在群体和群落的竞争中作为反映竞争参数,较好地解决了定量分析中树冠变化的问题,为树冠覆盖程度的无量纲度量。本文还在油松(Pinus tabulaeformis)、侧柏(Platycladus orientalis)林种内个体竞争中得到应用,与常用的简单竞争指数(Competition index,CI)和空间竞争指数(Growth space index,GSI)进行了对比研究。     

北京山地植物多样性优先保护地区评价

为促进北京市植物多样性的保护及自然保护区的合理建设与布局,以2001～2006年间在北京市13个自然保护区、森林公园或者风景名胜区内实地调查的1168个样地数据为基础,根据在北京市分布的25种珍稀濒危植物种,以及丰富度高的群落类型、面积较大的天然森林群落类型和具有重要生态功能的森林群落的评定结果,采用等级赋值的方法,利用地理信息系统软件从植物物种和植物群落方面综合评定了北京市山地植物多样性的优先保护地区.评定出综合优先保护地区总面积为184474.64hm2,约占市国土面积的11.25%,其中一级优先保护地区总面积24850.50hm2,二级优先保护地区总面积78606 60hm2,三级优先保护地区总面积81017.54hm2.优先保护地区主要分布于怀柔区、延庆县、房山区和密云县等远郊区县,结合北京市自然保护区分布现状,提出了北京市自然保护区建设优化方案.     

基于移动窗口法的中国东北地区景观格局

基于GIS技术,利用移动窗口法,对2006年中国东北地区景观格局特征及其与水分梯度、热量梯度、海拔因子和人为干扰因子的相关关系进行了研究.结果表明：2006年,中国东北地区林地景观所占比例最大,为61.69%,耕地次之,占25.11%;中国东北地区的景观多样性具有圈层结构的特点,为破碎化程度较高的敏感区域提供了缓冲区间,使不良的生态后果可以控制在一定区域内;研究区景观格局指数与水分梯度、热量梯度的相关系数均在0.4以下,与海拔因子的相关系数在0.07以下,相关性不高说明研究区景观格局的异质性不是由单一的自然因素所决定.     

黄淮海地区湿地系统生物多样性保护格局构建

以黄淮海地区为研究对象,首先分析了区域现有湿地保护状况,再基于湿地类型、保护状况和目标保护物种分布,综合考虑GDP、人口密度等社会经济因素,以湿地生物多样性保护为目标,运用系统保护规划的理论和方法,以Marxan作为空间优化模型,进行多目标的湿地系统保护预案设计,构建区域湿地不同保护水平的保护空缺和不可替代性格局,确定合理的湿地系统保护格局。研究结果表明:现有的湿地保护体系仅覆盖了区域17%左右的湿地,尚有许多重要生境游离于现有保护区系统外。为完善黄淮海地区湿地保护体系,需要对黄海海区域内28个保护区进行功能区划调整或者保护等级提升,并在山东(5个县)和河北(4个县),河南、江苏和安徽(各3个县),北京和天津(各1个县)等20个县市内建立新的保护区,与现有湿地保护系统有机整合,最终形成一个黄淮海地区湿地生物保护网络合理格局。结果表明:同其他相关研究方法对比,系统保护规划方法在区域大尺度生物多样性保护方面更具有意义;同时也表明该方法在中国的应用前景广阔。