摘要:

摘要:构建森林生态补偿机制的关键问题主要有三个方面:利益相关者的界定、补偿金额的确定及补偿方式。目前存在的较大争议是森林生态效益货币化计量结果与实际补偿额度之间有巨大差异,一方面森林经营者认为补偿额远远不能满足投入需求,应以生态效益产出为补偿金额的计算依据;另一方面,森林生态效益的很大部分来自自然投入,不能以货币化的形势简单计量。森林生态补偿的国际案例表明:世界各国因森林资源产权制度不同,其森林生态补偿机制有所差异,私有林偏重于市场补偿机制,公有林则偏重于政府主导的补偿机制。森林生态补偿资金主要来自森林生态系统服务用户付费、政府代表受益方付费及国际组织捐赠;在补偿方式上,以政府投资为主,以用户付费和基于市场的认证授权交易为辅。借鉴国际经验,结合我国森林生态效益补偿现状,森林经营者是生态系统服务供给方是确定的,而森林生态系统服务获取方的确定则非常困难。因此,政府主导和第三方介入应是解决森林生态补偿资金来源和补偿的主要方式,受损方及其受损成本是森林生态补偿金额的计算依据。

摘要:气孔导度是衡量植物和大气间水分、能量及CO₂平衡和循环的重要指标,探讨气孔导度与环境因子的关系及其模拟,以及气孔导度在叶片、冠层及区域尺度间的尺度转换及累积效应,对更好地认识植被与大气间的水热运移过程,合理评价植被在陆面过程中的地位和作用都具有重要意义。从植物气孔导度与环境因子的关系、气孔导度模拟以及尺度扩展三个方面,对前人的研究成果进行了概括总结。从叶片和冠层两个尺度出发,归纳总结了前人对于不同植物气孔导度与环境因子关系的研究成果,发现由于不同植物的遗传特性、测定时的环境、时间尺度的不同,以及未考虑各个环境因子的相互作用对气孔导度的影响,由此得到的气孔导度与环境因子之间的关系也不尽一致。对各单一环境因子与气孔导度的关系,给出了生理学解释,从根本上说明了环境因子变化对气孔导度的影响,而研究环境因子对气孔导度的综合影响时,应对各环境因子进行系统控制与同步观测。模拟计算植物气孔导度的模型主要有Jarvis模型和BWB模型两类,这些模型的模拟能力随着研究对象、试验区域、环境条件的改变而存在一定的差异,在具体使用时应结合实际情况选择最优模型进行模拟。除上述常用模型外,还总结了其他学者分别从不同角度提出的新的模型,对现有气孔导度模型进行了全面的总结。从叶片-冠层、冠层-区域两个方面归纳总结了前人关于气孔导度尺度扩展的研究成果,发现叶片-冠层的尺度扩展研究较成熟而冠层-区域的尺度扩展在模拟精度的验证方面存在困难。针对以下几个方面提出了今后气孔导度的研究重点:(1)结合研究对象所在的区域及环境条件,选择最优模型进行模拟;(2)综合考虑环境因子之间的相互作用及其对气孔导度的累积影响;(3)BWB模型与光合模型的耦合;(4)提高大尺度范围内的气孔导度模拟精度。

摘要:大多数生物通过信息素系统来对环境进行感应和个体间交流,并指导其行为、发育和生理代谢。线虫是在地球上生存策略最多样的动物之一,但其信息素系统却鲜为人知。近年来发现一组称为蛔甙(ascarosides)的线虫种内化学信号物质,在秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的交配、聚集和滞育等行为及发育调控方面起着至关重要的作用。随后发现蛔甙在线虫界广泛存在。对蛔甙进行深入全面的了解有利于促进线虫化学生态学学科发展,并填补传统化学生态学中关于化学信息对生物发育调控的知识。因此,对近年来蛔甙的最新研究进展进行了系统总结,包括蛔甙结构与鉴定、组成和功能、生物合成与代谢调控、化学感受信号途径及信息调节模式,从而更好地理解化感信号对线虫乃至高等生物的行为、发育、新陈代谢及衰老的调控机制,为研究生命科学中信息素调控理论提供新的参考。

摘要:水分利用效率是深入理解生态系统水碳循环耦合关系的重要指标。西南高山地区是响应气候变化的重点区域,研究西南高山地区水分利用效率动态及其对气候变化的响应,对于评估区域碳水耦合关系及对全球气候变化的响应具有重要意义。应用生态系统模型CEVSA(Carbon Exchange between Vegetation, Soil, and the Atmosphere)估算了1954-2010年西南高山地区水分利用效率(Water use efficiency,WUE)的时空变化,分析了其对气候变化的响应。结果表明:(1)西南高山地区1954-2010年水分利用效率均值为1.13 g C mm^-1 m^-2。3种主要植被类型草地、常绿针叶林和常绿阔叶林的WUE分别为1.35、1.14、0.99 g C mm^-1 m^-2。在空间分布上,WUE与海拔显著正相关(r=0.156,P < 0.05),而与温度则显著负相关(r=-0.386,P < 0.01)。(2)在时间尺度上,1954-2010年西南高山地区整体WUE降低趋势显著(P < 0.01),变动区间为0.83-1.46g C mm^-1 m^-2,平均每年下降0.006g C mm^-1 m^-2。整体WUE年际变化与温度呈显著负相关(r=-0.727,P < 0.01),与降水量相关性不显著;整体WUE下降主要原因是温度上升引起的ET增加速率大于NPP增加速率。(3)1954-2010年西南高山地区3种主要植被类型草地、常绿针叶林及常绿阔叶林WUE均显著下降(P < 0.01),下降速度分别为-1.03×10^-2、-6.17×10^-3、-1.37×10^-3 g C mm^-1 m^-2 a^-1。西南高山地区76.3%格点WUE年际变化与温度显著负相关(P < 0.05),34.1%格点WUE年际变化与降水量显著正相关(P < 0.05)。草地和常绿针叶林WUE年际变化与温度显著负相关(r=-0.889, P < 0.01; r=-0.863,P < 0.01),与降水量相关性不显著。由于西南高山地区降水较为丰富,且过去57年降水变化不显著,因此该地区WUE的时空格局主要受温度变化的影响。1954-2010年期间温度升高造成的ET增加显著高于NPP的增加是该地区WUE下降的主要原因。未来需要获取更高空间分辨率的气候、土壤、植被数据,从而更加准确和精确地模拟西南高山地区水碳循环及其耦合关系对气候变化的响应。

摘要:未来全球变暖对农田生态系统产生的影响不仅可能改变整个陆地生态系统的碳平衡状态,更重要的是还关系到全球的粮食安全问题。然而,目前有关农作物对全球变暖响应和适应性机理的研究还很少见,尤其是缺少通过农田原位增温实验探讨作物叶片形态结构及其气体交换过程对增温的响应和适应性机理的研究。利用典型农田生态系统的实验增温平台,研究了未来全球气候变暖对我国华北平原重要农作物玉米叶片的形态、结构特征(解剖及亚显微结构) 以及气体交换参数所可能产生的影响。研究结果显示,实验增温分别使玉米叶片的宽度和厚度减少了4%(P=0.017)和10%(P < 0.001)。然而,实验增温却导致叶绿体长度和宽度显著增加46%(P < 0.001)和50%(P < 0.001),从而使叶绿体的剖面面积显著增加了141%(P < 0.001)。另外,研究结果还显示,实验增温分别增加了玉米叶片的净光合速率52%(P=0.019)、气孔导度163%(P=0.001)以及蒸腾速率81%(P=0.017);同时,实验增温使玉米叶片的暗呼吸速率显著降低了24%(P=0.006),但却并没有对细胞间CO₂浓度和水分利用效率产生显著的影响。因此,研究结果表明,未来气候变暖不仅会直接改变玉米叶片的形态和结构特征,同时还可能对玉米叶片的功能(例如光合和呼吸等关键生理生化过程) 产生显著的影响。

摘要:以烟台、石家庄、银川和吐鲁番四个地区自然干旱梯度条件下生长的酸枣植株为试验材料,对酸枣根系的次生木质部导管及不同径级根系的分布特征进行研究。结果表明:从烟台到吐鲁番,酸枣根次生木质部中导管数量逐渐增多,管径依次增大。酸枣细根(d≤2 mm) 长度远远大于其它径级根系的长度。随着干旱程度的增加,垂直方向上,细根出现在较深的土层,水平方向上,酸枣根幅扩大到560 cm,在末端或者接近末端的地方出现较多的细根分支。随着干旱程度的增加,5 mm < d < 10 mm的根系长度在总根长中所占的比例逐渐增大,其可能为干旱生境中植株根系获取水分和养分的主要部位。不同生境中酸枣根系空间分布特征的变化是其长期生存于梯度干旱环境的适应特征。

摘要:功能多样性和功能冗余是影响群落稳定性的重要因素,但它们对稳定性影响的相对强弱尚有争论。通过在青藏高原高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸为期6a的刈割(不刈割、留茬3cm、留茬1cm)和施肥(施肥、不施肥)控制实验对此进行了探讨。研究结果显示,群落稳定性随着功能多样性和功能冗余的增大而单调增加,但由于功能多样性的变异性大于功能冗余的变异性,功能多样性与物种多样性间的相关性强于功能冗余与物种多样性间的相关性,功能多样性与群落稳定性间的相关性也强于功能冗余与群落稳定性间的相关性,因此,尽管功能冗余产生的保险效应对维持群落稳定性具有促进作用,但功能多样性的互补效应对维持群落稳定性的作用更大。结果表明,功能多样性和功能冗余对群落稳定性的相对影响与其变化程度正相关,功能多样性与群落稳定性的变化具有更紧密的联系,能更好地预测生态系统稳定性的变化。研究为草原生态系统的可持续管理提供了重要启示。

摘要:采用常规石蜡制片技术和显微观察方法,对分布于青藏高原祁连山东部山地冷龙岭3600-4400 m不同海拔高度的蒲公英(Taraxacum mongolicum Hand-Mazz)、火绒草(Leontopodium leontopodioides(Willd.) Beauv)和美丽风毛菊(Saussurea superba Anthony)的叶片形态解剖结构进行了研究,并探讨了其对海拔高度的响应及生态适应性。结果表明:随海拔高度的升高,3种植物气孔器外拱盖内缘、角质层纹饰、气孔与表皮细胞的位置关系以及上、下表皮气孔器内缘呈现不同的变化趋势;火绒草上、下表皮气孔密度随海拔升高而增加,而蒲公英和美丽风毛菊的气孔密度则降低;3种植物上、下表皮气孔指数随海拔高度的增加均未出现规律性变化;3种植物叶片厚度、上下表皮厚度、上下角质层厚度、栅栏细胞系数均随海拔升高而增加;解剖学指标之间大多呈明显的协同进化;叶片结构,尤其是气孔密度对海拔高度变化表现出较大的可塑性。研究表明3种植物采取不同的响应机制来适应海拔高度的变化,植物对高原环境变化的适应具有多样性。

摘要:光能利用效率(LUE)是影响生态系统生产力大小和质量的主要因素。以位于北京市大兴区永定河沿河沙地的杨树(欧美107/108, Populus euramericana cv.)人工林生态系统作为研究对象,依托涡度相关观测系统,对该生态系统的LUE进行研究,从而确定LUE在不同时间尺度上的影响因子,并确定最大光能利用利用效率(LUE_max)。结果表明:LUE存在明显的季节变化趋势,4月份生长季开始后LUE迅速升高,到7-8月达到最大,而后逐渐降低;在生长季不同阶段, LUE日动态的影响因子不同:4月份气温(Ta)、蒸散比(EF)和饱和水汽压差(VPD)是影响LUE日动态的主要因子,7、8月份光合有效辐射(PAR)和冠层导度(g_c)是主要影响因子,5-6月与9-10月LUE日动态则与土壤水分(VWC)有较大关系;而LUE月动态则与月蒸散比(EF_m)和月平均土壤温度(Ts_m)有关。由于该人工林各月光能利用最适宜环境条件不同,各月LUE_max也各有差异,该生态系统年LUE_max为0.44 gC/MJ PAR,7、8月LUE_max最大,分别为0.66和0.69 gC/MJ PAR。研究结果表明,在利用光能利用模型进行区域乃至全球初级生产力估算时需要根据研究的不同时间尺度确定LUE_max。

摘要:以甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区南片为研究案例,借助高分辨率遥感影像和GIS技术,结合具体的植被类型和功能区划,分析了2000年到2010年间自然保护区内植被长势趋势的变化。结果发现:(1)11年来各植被类型,尤其是以骆驼刺、芦苇、芨芨草为主的天然草地植被表现出了较好的长势和增长的趋势;(2)核心区和缓冲区内不存在退化的植被类型,表明自然保护区基本实现了保护目的;(3)退化的植被位于实验区的布隆吉村、桥子村和双塔村,面积为1319 hm²,占比为0.31%。由此可见甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区南片植被保护成效明显。将植被长势趋势分析同自然保护区功能区划及植被类型相结合,希望有助于识别保护要点,以便为植被保护成效评价提供参考。

摘要:通过人工控制地下水位模拟试验,研究了不同潜水埋深下羊草净光合速率和蒸腾速率。结果表明地下潜水埋深直接影响羊草的正常生理活动。潜水埋深在1.0-2.5m之间,潜水埋深越浅,羊草表现为净光合速率和蒸腾速率越高;随着潜水埋深的增加,羊草净光合速率和蒸腾速率减小,生理活动下降。不同月份羊草净光合速率和蒸腾速率与潜水埋深呈幂函数关系,不同时间羊草净光合速率和蒸腾速率与潜水埋深呈幂函数、指数函数和对数函数关系,相关系数均在0.90以上,因此可以用函数方程来估算不同潜水埋深下的羊草净光合速率和蒸腾速率。结果为松嫩平原苏打盐渍土区植被恢复与环境保护提供科学依据。

摘要:林木细根生物量具有一定的空间异质性,因此采用合理的细根取样策略对精确估算细根生物量十分重要。通过在福建省三明杉木人工林林内采用土钻法随机选取100个取样点,分析不同细根类型(杉木、林下植被、总细根)生物量的空间变异特征,并对细根生物量所需的取样数量进行估计。结果表明:不同细根类型单位面积生物量随径级(0-1、1-2 mm)及土层深度的增加变异增大,所需的取样数量也相应增加。Shapiro-Wilk检验表明,仅0-2 mm杉木细根和总细根单位面积生物量符合正态分布,其余各个细根类型不同径级不同土层单位面积生物量均不符合正态分布,均呈明显的右偏分布。蒙特卡罗统计模拟分析表明:在置信水平为95%、精度为80%的条件下,直径为0-1 mm、1-2 mm和0-2 mm的细根,杉木采集95、96、32个样品可以满足测定单位面积生物量的需要,林下植被分别采集98、98、63个样品可以满足测定单位面积生物量的需要,而总细根分别采集93、93、18个样品可以满足测定单位面积生物量的需要。

摘要:在芦芽山地区采集3个不同海拔的华北落叶松(Larix principis-rupprechtii),在传统去趋势的基础上,采用"signal-free"方法对拟合曲线进行修正,避免了中等频率的气候信息引起的拟合偏差,最终建立3个不同海拔树轮宽度标准年表(STD)。同时以10a为界对上述年表进行滤波处理,得到3个低频年表。年表特征值表明,随着海拔升高,年轮平均轮宽变窄,敏感性和高频信息增强,低频信息减弱,这可能与逐渐恶劣的生境有关。中、低海拔年表的低频信息更一致,中、高海拔的高频信息更接近,而高、低海拔无论是标准年表还是高频、低频年表相似性均较差。树轮气候响应分析显示,低海拔STD年表与5月最低温负相关最为显著,STD和低频年表均与5、6月份土壤温度显著负相关,说明生境暖干,树木主要受生长季的干旱胁迫;中海拔STD年表与当年5月最高温正相关最为显著,STD和低频年表与土壤温度相关均不显著,说明生境逐渐变得冷湿,生长季的低温成为树木生长的限制因子;高海拔STD年表与气象要素相关不显著,低频年表与当年4月土壤温度正相关,说明高海拔最为冷湿,并有季节性冻土分布,生长季的土壤低温成为树木生长的限制因子。因此,全球变暖的趋势将更有利于高海拔树木的生长,而低海拔树木的干旱胁迫进一步加剧。

摘要:利用网格采样(10 m×10 m),对比分析了典型喀斯特坡耕地(长期耕作)和退耕地(自然恢复)表层(0-15 cm)土壤有机碳(SOC)的空间变异特征,以期探究退耕恢复20a后SOC的空间异质性及其主要影响因素的变化。结果表明退耕地SOC含量(75.5 g/kg)显著高于坡耕地(15.1 g/kg),为坡耕地的5.0倍,说明自然恢复能显著提高SOC累积量;半变异函数分析结果表明退耕地基台值(521.7)为坡耕地(25.7)的14.9倍,说明退耕地SOC空间异质性远大于坡耕地。坡耕地和退耕地SOC的主要影响因子存在较大差异,土地覆盖类型、坡位、岩石出露率以及三者的交互作用显著控制着坡耕地SOC的空间格局,其贡献率分别为9.1%、6.3%、4.6%以及17.0%;土壤水分、坡度、岩石出露率以及三者的交互作用显著控制退耕地SOC的空间格局,其贡献率分别为26.0%、10.7%、7.2%以及3.6%;尽管岩石出露率对坡耕地和退耕地SOC的空间格局均有显著影响,但坡耕地SOC的主要控制因子为土地覆盖类型以及各因子的交互作用,而退耕地的主要控制因子为土壤水分。以上研究表明随着植被恢复和物种多样性增加,喀斯特坡地SOC的累积量和空间异质性增强,自然因素对SOC空间格局影响凸显,而岩石出露率始终控制SOC 空间格局。

摘要:以古尔班通古特沙漠荒漠生态系统中主要优势种——梭梭(Haloxylon ammodendron)冠幅内外的土壤为研究对象,通过分析从树干基部向外水分和养分变化下土壤微生物生物量、多样性和群落组成的变化规律,试图揭示荒漠生态系统中土壤微生物空间分布的基本特征。微生物生物量和多样性采用磷脂脂肪酸进行测定。结果表明:从树干基部向外,土壤微生物总生物量、多样性以及不同微生物类群的生物量均随土壤水分和养分含量降低而逐渐降低,指示了土壤微生物从裸地向内集聚分布的特征。另外,在微生物群落组成中,不同类群微生物的生物量从树干基部向外的减少程度有所不同,例如,从树干基部附近5 cm处到冠外裸地200 cm处,真菌、细菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌的生物量分别减少了50.25%、84.06%、82.70%、92.57%,指示了细菌从裸地向内集聚分布的程度强于真菌,革兰氏阴性菌从裸地向内集聚分布的程度也较强于革兰氏阳性菌。研究表明,在资源稀缺的荒漠生态系统中,土壤微生物倾向于分布在冠内资源丰富的区域。土壤微生物的空间分布不仅与资源的丰富度有关,而且与微生物自身对环境变化的忍耐性或敏感性有关。

摘要:森林生态系统碳通量的年际变化及其驱动因素分析是了解森林碳收支动态变化以及预测未来气候变化对森林碳收支影响的重要理论基础,对评估森林应对气候变化的贡献具有重要意义。结合MODIS 叶面积指数(LAI)和归一化植被指数(NDVI)产品、MERRA气象数据和通量塔观测数据,采用光能利用率模型模拟2004-2011年安吉县毛竹林生态系统总初级生产力(GPP)空间分布,并分析GPP年际变化及其驱动因素。结果表明:(1)小年毛竹林GPP稍高于大年GPP;(2)2004-2011年安吉县毛竹林年日均GPP呈下降趋势,东部、西部和整个安吉县毛竹林年日均GPP变化速率分别为-0.064、-0.033和-0.045g C m^-2 W^-1,年均温度持续下降是主要驱动因素;(3)LAI年际变化是GPP年际变化的主要驱动因素,主要原因是毛竹林大小年交替规律引起了有效LAI年际间差异;(4)西部GPP年际变化幅度大于东部,环境和生物因素对GPP年际变化的作用方向决定了毛竹林GPP年际变化的幅度。

摘要:利用Li-6400便携式光合作用系统,观测了内蒙古浑善达克沙地榆树(Ulmus pumila)的净光合速率(P_n)、上表皮气孔导度(G_s-u)、下表皮气孔导度(G_s-l)等生理因子及大气温度(T_a)、光合有效辐射(PAR)、大气二氧化碳浓度(C_a)和空气相对湿度(RH)等生态因子,应用相关分析、通径分析、决策系数分析及灰色关联分析,系统的研究了榆树P_n在不同生育期的日变化特征及其与生态因子和生理因子间的关系,为深入揭示其生理特征及浑善达克沙地榆树规范化种植提供理论依据。研究表明:①榆树P_n日变化在各生育期均呈双峰型曲线,表现出不同程度的光合"午休"。②榆树P_n在各生育期大小顺序为8月 > 7月 > 9月,其值分别为8.18、7.92μmolCO₂ m^-2 s^-1和6.52μmolCO₂ m^-2 s^-1。③7、8、9月份PAR、G_s-u与榆树P_n呈显著正相关,且PAR的直接作用和决策系数均最大,G_s-u的直接作用大于其他因子的间接作用,且决策系数仅次于PAR,其他因子在各生育期也表现出对榆树P_n不同程度的影响。④不同生育期榆树对各生态因子和生理因子的响应有所不同,7月份T_a为P_n主要限制变量,8月份RH为P_n主要限制变量,9月份各因子均起增进作用。⑤不同生育期榆树P_n的变化主要受PAR和G_s-u的影响,但不存在简单的线性相关关系,是所有因子综合影响的结果。

摘要:对唐家河国家自然保护区内锦鸡儿(Caragana sinica(Buchoz) Rehd)的花期、访问者、有效传粉者种类及行为、花蜜分泌节律和繁育系统等进行定点观察和实验处理。结果表明:锦鸡儿单花花期约5d,种群花期约20d。拥有以吸蜜为主的条蜂属(Anthophora)、熊蜂属(Bombus)和太阳鸟属(Aethopyga)3种传粉者功能群。综合访花频率和花粉落置数,茜条蜂(Pyganthophora rubricus Dours)和蓝喉太阳鸟(Aethopyga gouldiae)为主要有效传粉者,熊蜂(Bombus)为次要有效传粉者;蚂蚁(formicidae)和西方蜜蜂(Apis mellifera Linnaeus)为主要盗蜜者。套袋处理结果表明,花蜜分泌日变化中,最大花蜜量发生在16:00左右;花蜜随单花花期变化中,花蜜体积最大发生于单花第5天;分泌均呈递增趋势。花蜜分泌节律与访花频率呈正相关。繁育系统检测显示,花粉胚珠比为3779±320.92,柱头最适可授期在开花第2-3天;结合不同授粉处理表明:锦鸡儿自交不亲和,需要传粉者,为蜂媒兼鸟媒植物。

摘要:生态系统生产总值是生态系统为人类提供的产品与服务价值的总和,研究与建立一个独立的核算一个国家或地区的生态系统生产总值的方法与体系,对科学评价与合理利用自然资源、助推生态文明建设等具有重要意义。将生态系统生产总值分为供给价值、文化价值、承载价值与调节价值等四大类,基于能值分析方法和生态用地分类体系,计算得出全国及各地区生态系统生产总值,并将其与国内生产总值进行比较,为自然资源资产负债核算和综合生态系统管理等研究提供理论和方法借鉴。研究结果表明:(1)生态用地分类体系包括湿地、森林、草地和其他生态土地4个一级类型、19个二级类型。其中,湿地、森林、草地可统称为基础性生态用地。2008年,中国生态用地总量为763.95万 km²,约占陆域国土面积的80%,其中基础性生态用地约为530.8万km²。(2)2008年,中国国土生态系统生产总值约为19万亿美元,是当年国内生产总值4.71万亿美元的4倍,人均生态系统总值约为1.45万美元/人。从生态系统生产总值来看,广东、山东、河南位居前三,西藏最低;从人均生态系统生产总值来看,西藏和内蒙古居前,甘肃最低。

摘要:稀土矿业的发展在促进区域经济发展的同时,也对生态环境带来影响。为研究江西赣南稀土矿产开发及其对生态环境的影响,采用SPOT1/2/5、Landsat7和ALOS等多源遥感数据,对该区域2000-2010年稀土矿开发进行遥感动态监测。采用面向对象的方法对研究区进行生态系统分类,同时结合回溯法可较好地减少伪变化,并可快速地提取稀土矿开采区的变化信息。通过分析发现赣南稀土矿开采集中分布在几个主要的乡镇,从2000年至2010年这10年间整体上呈增加的趋势,但前5年主要体现为扩张,后5年复垦的力度在加强。新增的稀土矿矿区在开发过程中破坏的生态系统类型主要为林地,而废弃稀土矿区通过治理后主要恢复成耕地。稀土矿开采对植被覆盖、生物量、土地退化以及景观的破碎化都有一定的影响。同时稀土矿开采可能引发水体流失、山体滑坡等环境问题和风险。

摘要:当前快速的城市化进程导致了城市地区内涝事件频繁发生。绿色基础设施是减轻城市洪涝的有效措施之一。SWMM(Storm Water Management Model) 等模型的复杂性使得规划管理者对模型的操作和应用存在困难,而且缺乏对绿色基础设施径流消减机制的展现。目前的研究中,比较单个与综合绿色基础设施配置径流消减效果的研究相对较少。基于水量平衡和城市水文过程,开发了社区尺度绿色基础设施消减作用的暴雨径流模型,并以北京市一典型社区为例,模拟研究了一年一遇和五年一遇两种暴雨条件下不同绿色基础设施配置对暴雨径流流量和峰值的消减效率。结果表明:用两场野外监测的降雨和径流数据验证模型得到的决定系数分别为0.68和0.71,纳什效率系数分别达到0.99和0.96,表明模型是可靠的。在一年一遇和五年一遇两种暴雨条件下,将常规绿地改造成5 cm深度的下凹式绿地,径流量分别减少了8.23%和23.30%,径流峰值分别减少了20.31%和29.11%;在建造300 m³调蓄池的情景下,径流量分别减少了84.90%和20.97%,径流峰值分别减少了88.99%和0.10%;在50%的不透水地表铺装透水砖情景下,径流量分别减少了46.51%和38.52%,径流峰值分别减少了39.96%和35.48%。3种绿色基础设施都可以较好的消减社区暴雨径流,但是随着暴雨强度的增强,下凹式绿地的消减效果略增强,调蓄池的消减效果变差,透水砖铺装的消减效果较稳定。综合3种措施对暴雨径流具有显著消减效果,可以100%消减一年一遇暴雨产生的径流,在五年一遇设计暴雨条件下,分别消减75.47%的总径流量和64.52%的径流峰值。

摘要:于2011年11月28日至2012年1月12日调查了南海南部113°E断面(5-13°N)微微型浮游植物的空间分布,并分析了其分布与环境因子的关系。结果表明,调查海域原绿球藻,聚球藻和微微真核生物所有站位水柱丰度的均值分别为(1.71±0.47)×10⁴、(1.50±0.72)×10³和(1.30±0.50)×10²个/mL,原绿球藻比聚球藻和微微型真核生物分别高1和2个数量级。原绿球藻主要分布在100m以浅,聚球藻主要分布在75m以浅且在25m丰度最高,而微微型真核生物主要分布在100m以浅,在25-75m内丰度最高,与叶绿素a浓度次表层最大值层相吻合。在9-11°N之间,原绿球藻和聚球藻最大值层上移且其最大值显著低于周围水体最大值;而在11-13°N之间,微微型真核生物出现次表层最大值,丰度明显高于周围水体最大值,这可能分别与调查期间采样区域中尺度冷涡上升流和中尺度暖涡下降流引起的水体运动有关。结果还显示,在深海寡营养站位,原绿球藻、聚球藻和微微型真核生物的碳生物量分别占微微型生物总碳生物量的(59.16±13.74)%、(23.86±10.83)%和(16.97±5.51)%,表明原绿球藻在光合微微型生物中占绝对优势。此外,相关性分析结果表明,聚球藻丰度与水体温度呈显著正相关,与盐度呈显著负相关;微微型真核生物与硝酸盐和磷酸盐浓度呈显著负相关。

摘要:以我国东南沿海大规模赤潮原因种东海原甲藻为实验材料,研究了环境因子对其生长及脲酶活性的调控作用。结果表明,东海原甲藻的适宜生长温度为20-25℃,而25℃下脲酶活性最高。在光强2 μmol m^-2 s^-1 条件下细胞密度显著下降(P < 0.05),但仍能维持较高的脲酶活性(9.405 fmol h^-1 个^-1)。在盐度20-40范围内,东海原甲藻能够维持快速生长和较高的脲酶活性。氮源组成对东海原甲藻生长无显著影响,但对脲酶活性影响较大。具体而言,东海原甲藻脲酶活性与尿素浓度呈显著正相关关系,而无机氮源NH₄⁺和NO₃^-对其脲酶活性具有显著的抑制作用,在氮缺乏条件下脲酶活性明显增强。东海原甲藻脲酶活性对环境温度、光照、盐度和营养的响应特征可能是在长期进化中形成的生态适应策略,使其在无机氮源不足时得以转而利用有机氮源,从而在资源竞争中占据有利地位。

摘要:以黑藻(Hydrilla verticillata)为供试材料,采用Cd²⁺和Cu²⁺等两种重金属分别在5个浓度梯度水平下的河砂水培方法,研究Cd²⁺或Cu²⁺不同浓度胁迫对黑藻株高、生物量、成活率和叶绿素含量的影响,以及对黑藻叶片最小荧光(Fo)、最大荧光(Fm),PSⅡ最大量子产率(QY_max,)、稳态下的PSⅡ反应中心关闭程度(1-Qp_Lss)、稳态下的非光化学淬灭(NPQ_Lss)等光合荧光参数及其荧光成像的影响,探讨各个参数分别随镉、铜浓度递增的变化规律。研究结果表明,Cd²⁺胁迫下黑藻的株高显著下降,说明Cd²⁺可能对黑藻叶片的维管束结构产生伤害作用;Cd²⁺和Cu²⁺胁迫对黑藻鲜重均无显著影响,说明与水生植物自由水含量存在一定关系;Cd²⁺和Cu²⁺胁迫均使黑藻干重显著下降,其中Cu²⁺胁迫对黑藻干重的影响更显著,说明Cu²⁺胁迫对黑藻累积生物量的影响远大于Cd²⁺;Cd²⁺和Cu²⁺胁迫下叶绿素各值均呈下降趋势,而Cu²⁺胁迫对叶绿素的影响更大,说明Cu²⁺对黑藻叶绿体的毒害比Cd²⁺更大。随着Cd²⁺或Cu²⁺胁迫浓度梯度的增加,黑藻的叶绿素荧光参数(Fo、Fm、QY_max)呈显著下降趋势,(1-Qp_Lss)呈上升趋势,而NPQ_Lss先上升后下降。黑藻在不同重金属胁迫下的生理指标、荧光参数及成像特征等方面所表现出的变化差异性,反映出同等浓度下黑藻受重金属胁迫的影响程度为:Cd²⁺胁迫>Cu²⁺胁迫;黑藻可以在Cu²⁺浓度低于1 mg/L的环境下具有正常的光合活性,可推测将黑藻用于低浓度Cu污染水域的修复;在Cu²⁺浓度达3 mg/L以上环境下黑藻即无法长时间生存,可推测黑藻可以作为Cd污染水环境的指示种。

摘要:孢囊在甲藻的生活史中发挥重要作用,福建省九龙江从2009年起,暴发多次拟多甲藻水华事件。采用显微镜观察和单细胞PCR技术,对九龙江西陂库区2012-2013年不同月份沉积物中的甲藻孢囊进行种属判定,并对甲藻孢囊的分布及其影响因素进行分析。结果表明,西陂库区沉积物中的甲藻孢囊主要为拟多甲藻属,约占80%,其次为裸甲藻属,发现了2009年水华的优势种佩式拟多甲藻(Peridiniopsis penardii)孢囊。库区沉积物中甲藻孢囊的丰度在(13.7±1.2)-(105.2±8.3)个/g干重之间。多元相关分析结果显示甲藻孢囊的丰度与含水率呈现显著正相关性(P < 0.05),反映了甲藻孢囊沿水流方向逐渐积累。本研究结果填补了国内水库甲藻孢囊鉴定和萌发的研究空白,为九龙江甲藻水华的防治提供科学参考。

摘要:温度驯化对变温动物的生理和行为表现会产生重要影响,不同物种的驯化反应不尽相同。红耳滑龟(Trachemys scripta elegans)为外来入侵种,在中国许多地区发现了野外种群,对当地生物多样性产生了一定程度的威胁。为了探讨红耳滑龟幼体的热适应表现,在5个恒定温度(16,20,26,32℃和36℃)下驯化幼龟30d后,检验幼龟的选择体温(Tsel),耐受低温(CTMin)、耐受高温(CTMax)和耐受温度范围(TRR),以及骨骼肌、心肌和肝脏的过氧化物岐化酶(SOD)活力、过氧化氢酶(CAT)活力和丙二醛(MDA)含量是否受驯化温度影响。结果显示:驯化温度显著影响幼龟的Tsel、CTMin和CTMax,并随驯化温度的升高而升高,但对TRR无显著影响。驯化温度显著影响骨骼肌、心肌和肝脏的SOD活力。驯化温度显著影响肝脏的MDA含量,而对骨骼肌和心肌的MDA含量无显著影响。驯化温度显著影响心肌和肝脏的CAT活力,对骨骼肌CAT活力无显著影响。以上结果表明:温度驯化会影响红耳滑龟幼体选择体温和热耐受能力,符合越热越好假设;同时会影响组织的抗氧化能力。

摘要:为考察鲫(Carassius auratus)幼鱼标准代谢的个体差异与运动力竭后代谢特征和行为的关系,在(25.0±0.5)℃条件下测定80尾鲫幼鱼标准代谢率(SMR),筛选出40尾实验鱼[体重(13.54±0.20)g,体长(8.05±0.07)cm],其中包括20尾高SMR个体和20尾低SMR个体,测定运动至力竭实验鱼的最大代谢率(MMR),并计算代谢空间(AS=MMR-SMR)、相对代谢空间(FAS)和过量耗氧(EPOC)总量,随后测定单尾鱼的快速启动行为[反应时间(RT)、最大线速度(U_max)、最大线加速度(A_max)和120ms移动距离(S₁₂₀)]以及个性行为(勇敢性和活跃性)。结果显示鲫幼鱼的SMR与AS、FAS和EPOC总量均呈负相关,而与MMR不相关;MMR与AS、FAS和EPOC总量均呈正相关;协方差分析显示高SMR个体组的代谢恢复速率与低SMR个体组无显著差异。鲫幼鱼的SMR与快速启动行为的RT呈正相关,与A_max呈负相关,而与U_max和S₁₂₀均不相关。在快速启动行为中,鲫幼鱼的RT与U_max、A_max和S₁₂₀均呈负相关,而U_max与A_max和S₁₂₀呈正相关。鲫幼鱼的SMR与其勇敢性指标如潜伏期(L)、曝露时间(ET)和探头频率(AF)以及活跃性指标如运动时间比(PTM)、撞墙频率(FHW)均不相关,但鲫幼鱼的PTM与FHW和ET呈正相关。研究表明在实验室条件下鲫幼鱼的能量代谢特征、快速启动和个性行为存在明显的个体差异现象,并且部分表型特征之间存在权衡,提示这些权衡可能是鲫幼鱼的生理、行为与栖息环境相互作用的综合结果。

摘要:表型可塑性是指同一基因型在不同环境条件下而产生多种不同表现型的反应能力。哺乳动物头骨形态的变化是在进化过程中出现的重要表型特征之一。云南省地势西高东低、海拔变化剧烈、是古北界寒带物种南迁,中南半岛热带物种北移的交汇地,自然环境的地带性和非地带性变化明显,栖息在该地区的动物为了适应多样的环境,可能出现不同的表型分化。高山姬鼠(Apodemus chevrieri)为我国特有种,主要分布在中国西南的横断山及其附近地区,是研究表型与生态适应之间关系的理想物种。为研究在云南特殊生态环境下物种的微进化,采用几何形态学的方法测量云南不同地区高山姬鼠头骨形态的变异,采用线粒体细胞色素b(Cytochrome b, Cyt b) 基因和线粒体控制区(Mitochondrial control region, D-loop)探讨基因型的变化。结果显示:昆明种群与横断山种群(中甸、剑川、丽江)间发生了明显的形态变异和遗传分化,高山姬鼠头骨背面和腹面,横断山种群和滇中昆明种群很少重叠,这两个种群变异较大;但头骨的侧面和下颌侧面变异不明显。因此,分布于云南地区的高山姬鼠可能正处于生态物种形成的早期阶段。

摘要:气候变化已对物种分布范围和丰富度产生了极大的影响。荒漠生态系统对气候变化的反应可能更加敏感。作为荒漠生态系统的重要组成者,了解荒漠啮齿动物特别是优势鼠种将对气候变化如何响应,对于荒漠地区生物多样性的维持将具有重要意义。2002-2010年,采用标志重捕法对阿拉善荒漠4种不同生境下啮齿动物优势种群进行了研究,分别利用Spearman相关分析以及典范对应分析(Canonical Correspondence analysis,CCA)对啮齿动物优势种群动态与年平均温度和年降水量的相关性进行了分析。结果表明,不同啮齿动物优势种对温度和降雨的响应不同,尤其以子午沙鼠表现最为显著。跳鼠对温度的适宜性要高于仓鼠科的子午沙鼠和黑线仓鼠,而仓鼠科啮齿动物对降雨的适宜性高于跳鼠。较小尺度上的人为干扰更可能从改变食性和生境的途径上加剧或缓冲降雨对荒漠啮齿动物优势种的影响,而不是改变温度对啮齿动物的作用。

摘要:为探索天然林和橡胶林蜘蛛多样性现状,于2010 年8 月在海南黎母山自然保护区选取天然林和橡胶林,采用扫网法、陷阱法和单位面积法收集蜘蛛标本,分析两种林型之间蜘蛛组成、多样性和功能群差异,并以蜘蛛科和数量分布为属性进行主成分分析(PCA),探讨林型中样方之间蜘蛛群落的相似性。共采集蜘蛛标本3609 头,用于统计分析的成蛛969 头,归属于23 科,162 种。天然林20 科,100 种,优势类群为跳蛛科、球蛛科和园蛛科;橡胶林17 科,87 种,优势类群为肖蛸蛛科、狼蛛科和猫蛛科。从蜘蛛的数量分布看,橡胶林蜘蛛个体密度显著高于天然林;而天然林多样性指数和丰富度指数显著高于橡胶林。橡胶林中结圆网型和游猎型蜘蛛显著高于天然林,结皿网型显著低于天然林,伏击型不存在显著性差异。PCA分析结果表明,24 个样方趋于分成天然林和橡胶林2 组,并且天然林样方之间相似性极高,而橡胶林样方之间相似性相对较低。以上结果表明:(1)橡胶林替代天然林后蜘蛛群落结构发生变化,多样性降低;(2)增加生境结构的复杂性和减少人为干扰对保护和恢复物种多样性有重要意义。

摘要:地表和地下土壤动物群落空间格局及其与环境因子的空间作用关系,是揭示地表-地下生态系统格局与过程及生物多样性维持机制的重要基础。于2011年在三江平原农田生态系统,在50m×50m的空间尺度内,基于地统计空间分析方法,揭示地表和地下土壤螨群落及不同螨类物种丰富度的空间格局,并分析这种空间格局与土壤含水量、土壤pH值及大豆株高空间格局的空间关联性。半方差函数和普通克里格插值表明,8月份地表、地下和10月份地下螨群落及这些群落内大部分螨类物种在特定空间尺度内形成集群,表现为空间异质性特征,且这种空间分异多由结构性因素或结构性因素和随机性因素共同调控。交叉方差函数表明,土壤螨群落和不同螨类物种的空间格局与环境因子的空间格局在多种尺度上表现出复杂的空间关联性(正的或负的)。但简单Mantel检验仅发现8月份地表中气门亚目未定种1(Mesostigmata unidentified sp.1)和大豆株高存在明显的正的空间关联性。研究结果表明地下螨群落和生长季节的地表螨群落具有明显的空间异质性结构,地表和地下螨群落及大多数螨类物种丰富度与土壤含水量、土壤pH值及大豆株高的空间关联性并不显著。促进地表-地下生态系统土壤动物群落空间格局研究,为地表-地下格局与过程研究奠定基础。

摘要:生物多样性和生态系统服务政府间科学-政策平台(IPBES)的目的,是为了缓解生物多样性持续减退的趋势,推动政策和科学之间的互动。2012年成立至今构建了概念模型,确定了2014-2018年的工作方案。分析IPBES工作方案的4个目的和相应交付成果可以看出,通过推出不同专题评估报告,将为全球提出生物多样性相关的新问题,给生物多样性相关的谈判和履约提出新挑战。一系列区域和全球评估报告的推出,可能通过持续积累效益,引起公众和媒体的关注,使生物多样性问题迅速政治化,形成科学驱动政策决策的趋势。应对IPBES及其生物多样性相关公约的谈判,我国需要制定深入和持续参与其国际过程的策略,需要通过培养和推荐专业水平高且政治敏感的专家,参与IPBES评估报告的具体工作,从科学层面影响评估结果,把握生物多样性领域国际政策决策动向,在保护生物多样性的基础上,维护国家利益。