摘要:

摘要:城市化不仅导致城市区域气温上升, 还会改变城市内部的微气候条件, 从而影响人体的热舒适度和身心健康。目前的研究多集中于城市化与温度之间的关联分析, 对热舒适度这一更为综合的指标的因果关系探讨尚显不足。同时, 不同土地利用类型对热舒适度的影响呈现复杂的时空异质性, 使得在大范围、长时间尺度上进行系统分析具有较大挑战。多空间收敛交叉映射方法通过重构多个空间单元的时间序列识别非线性因果关系, 而地理收敛交叉映射方法结合地理邻接特征, 能进一步提高空间因果推断的稳定性和可靠性。结合多空间收敛交叉映射和地理收敛交叉映射算法, 系统分析了2005至2022年间福建省不同规模建成区以及2022年不同区域中各类土地利用类型与热舒适度之间的因果关系。研究结果显示, 建设用地扩张与热舒适度在中小和中等级别建成区呈显著正向因果关系(P值分别为0.037和0.015), 且其负面影响更为突出；在大规模建成区, 裸地通常会加剧热负荷, 而农田的影响因区域特征不同而存在差异；森林覆盖对改善热舒适度的作用最强, 草地、灌木和水体对热舒适度的调节作用较弱, 其效果在不同区域间存在差异, 有时甚至产生不利影响。研究建议根据建成区的规模, 合理增加森林、草地和灌木覆盖, 并优化水体配置, 以提升城市热舒适度。这一成果为基于热舒适优化的城市规划与环境管理提供了科学依据, 具有重要的理论和实践意义。

摘要:九龙江河口位于漳州市东部海域和厦门市西部海域, 水体盐度跨度大(1.8‰—28.2‰), 区域内航运、渔业活动频繁。于2022年选取九龙江口八个站位(E1—E8)开展了四个季度的航次调查, 以研究九龙江口水域大型底栖动物群落的分布、多样性格局及其影响因素。结果表明, 九龙江口水域大型底栖动物计有101个分类单元, 平均栖息密度376.3个/m², 平均湿重生物量4.92 g/m², 具小型化特征。从混合区(E1—E4)到海水区(E5—E8)的共有优势种为蜾蠃蜚Corophium sp.、中蚓虫Mediomastus sp.、钩虾Gammarus gregoryi。单因素方差分析(One-way ANOVA)结果表明, Shannon-Wiener多样性指数(H')、Margalef丰富度指数(D)以及Pielou均匀度指数(J')均在站位间变化显著。Mantel分析显示多毛类群落受磷相关参数(磷酸盐PO₄^3-、总颗粒态磷TPP、总磷TP)和蓝绿藻生物量影响显著。Person相关性分析显示, 大型底栖动物多样性与氮(亚硝酸盐NO₂^--N、硝酸盐NO₃^--N、溶解无机氮DIN)、磷(TP、总溶解态磷TDP、TPP)相关参数呈负相关, 与盐度、电导率和总溶解固体TDS呈正相关。随机森林模型分析表明, TDP是影响大型底栖动物多样性的关键因子。不同季节大型底栖动物群落存在显著差异。综合分析得出, 大型底栖动物多样性分布格局受盐度、氮、磷等因素共同调控, 部分站位受到扰动的原因可能与水动力条件、底质类型、工程建设相关。建议在九龙江口进行长期定点监测以深入阐明多样性格局分布的驱动因素。

摘要:全球变暖背景下, 台风和暴雨等极端天气事件频发, 进而严重影响亚热带水库生态过程。本文以福建省泉州市供水水库(山美水库)为例, 基于连续5年(2019年至2023年)的监测数据, 探讨了山美水库藻类水华和pH偏高对不同降雨气象条件的响应特征和机制。结果表明, 山美水库藻类水华通常发生在4月至8月, 主要丰度优势类群为丝状蓝藻；库区表层水pH每年超过9的天数最高为139 d, 主要发生在4月至8月。真光层热分层强度(每米温差≥0.20 ℃)、7日内无降雨天数(无降雨天数 < 4 d)和总氮(< 1.80 mg/L)是导致蓝藻成为丰度优势类群的显著因素。真光层热分层强度(每米温差≥0.15 ℃)、7日内无降雨(无降雨天数≥7 d)和总磷(≥0.034 mg/L)是导致pH大于9的关键因素。研究结果揭示了降雨气象条件、蓝藻与pH的内在关系, 明确了水库蓝藻优势形成和pH超标时的气象和环境因子阈值, 可为未来气候变化背景下闽三角城市供水水库水质安全保障与生态管理提供基础数据和科学依据。

摘要:口袋公园作为城市开放空间的重要组成部分, 常呈斑块状散布于城市结构中, 承担着市民户外活动的重要功能。在全球高温热浪频发的背景下, 改善口袋公园热环境, 是优化城市环境、降低市民健康风险、提升市民生活福祉的有效途径。传统热舒适研究主要是在物理热环境基础上, 引入人体代谢率、皮肤温度、服装热阻等指标, 结合问卷进行舒适度评价。在景感生态学理论支撑下, 热舒适研究进一步拓展至热感知研究。以厦门老城区口袋公园为例, 选取典型景观实景照片, 在实验室环境中进行视觉刺激实验。研究突破了传统热舒适指标体系, 从心理、行为、生理三个维度展开互证, 具体为：在主观的心理数据(问卷)基础上增加客观的行为数据(眼动)与生理数据(皮电EDA)的比较研究, 揭示了主、客观指标在热舒适判断中的表征特点与差异, 并从“感觉-认知-决策”的心理路径解析差异存在的原因。实验数据客观描述了个体在视觉感知中的身心状态, 充分解释了视觉行为特征、心理认知、情绪压力之间的关联, 揭示了视觉感知对热舒适判断的影响机制。研究结果表明：(1)对公园景观的视觉关注行为主要遵循个体的兴趣爱好、需求意愿；(2)人们更多地通过快速扫视的方式对与热环境相关的景观要素进行信息捕获；(3)视觉感知信息结合个体的热联想经验, 最终转换为对热舒适体验的判断；(4)视觉刺激引发的皮电变化率和阴影、植物总体占比率呈现显著的正相关, 说明阴影、植物总体占比率可能是影响公园热舒适体验的关键因素。总之, 研究以可持续发展为目标, 关注人地关系, 研究结论突破了城市设计中追求绿视率、景观趣味性等的传统思路, 在热环境优化目标下提出了绿植、阴影结合设计的新视角, 为建设低碳节能、宜居亲人的未来城市提供了更加精细化、科学化的思路。

摘要:城市热岛效应致使高密度老旧社区的热环境情况日益恶化。当前老旧社区室外热舒适评价相关研究仍存在评价维度相对单一、量化指标相关性不清晰、社区典型空间差异化对比不深入等问题。以厦门市高密度老旧社区深田社区为研究对象, 基于现场实测、问卷调查以及相关性分析等方法, 聚焦老旧社区复杂空间中室外热舒适的细微差异, 从微气候因子-主客观热舒适度-人群活动多个维度构建了更全面、对实际指导作用更强的多维度热舒适评价方案。分析了三者之间的定量关系和影响机制, 建立了更为准确的热感觉基准量表。结果表明：(1)厦门高密度社区中性生理等效温度(PET, Physiological Equivalent Temperature)为23.14℃, 舒适层级对应的PET值≤29.53℃。在不同的空间类型下, 引起TCV和TSV变化所需的生理等效温度有较明显的差异；(2)各个气象因子对热感觉投票(TSV, Thermal Sensation Vote)和对热舒适投票(TCV, Thermal Comfort Vote)的影响程度不同, 太阳辐射是影响主观热舒适度的主要因素; (3)空间使用率可以较好表征湿热地区整体的社区热舒适情况, PET每增加1℃, 街区室外整体空间使用率(Usage Rate, UR)将下降约2%。但在老旧社区不同空间类型下居民的空间使用意愿对热舒适度变化的耐受阈值和敏感度不同。研究结果增强了主客观热舒适度耦合分析的系统性和应用性, 提高了老旧社区进行热舒适定量表征的精准度, 为社区规划和更新工作者改善室外空间热环境提供了重要的数据支撑和决策依据。

摘要:自然价值是认知并解构自然资源与人类福祉关系的核心概念, 旅游如何更好生产自然价值是管理体系转型背景下保护地高质量发展和社区人类福祉实现的内在诉求。基于生态系统服务理论、IPBES理论和自然关系价值理论, 构建旅游介入下保护地社区自然价值与人类福祉关系理论框架, 以国家公园候选区黄山周边农业主导型、农旅兼顾型和旅游主导型三种典型保护地社区进行实证。(1)特征分析表明: 在农业主导型社区中自然工具价值生产水平较低, 关系价值塑造衰减, 导致福祉欠缺问题; 农旅兼顾型社区中自然工具与关系价值生产较高水平集聚, 福祉相对均衡; 旅游主导型社区中工具价值生产空间差异显著, 且经济关系价值分布悬殊, 导致福祉两极分化。(2)机制分析发现: 农业为主导的自然价值传统生产方式有助于维持人类福祉所需的基本物质保障和社会关系基础, 但生产效率有限, 无法满足人类福祉的提升需求。旅游介入应融合传统自然价值利用基础, 维持自然状态和社会氛围; 通过业态丰富工具价值生产, 通过休闲机会强化非经济关系价值塑造, 实现人类福祉均衡提升。

摘要:沙漠旅游景区与一般自然风景名胜区和历史人文景区不同, 呈现自然生态和人文生态"双脆弱"特征。在文化强国、生态文明建设和文旅融合战略叠加作用下, 文"化"沙漠成为沙漠生态治理需解决的新问题。以图开沙漠旅游景区为研究对象, 采用实地调研、网络问卷、旅游及自媒体平台评论多源数据, 基于游客感知构建景区生态系统文化服务价值评估指标体系, 以ArcGIS10.8为研究工具, 采用自然断点法制作景区文化服务价值热力图; 采用平均最邻近指数分析文化服务价值空间集聚特征, 采用地理探测器分析文化服务价值空间集聚环境影响。研究结果表明景区生态系统文化服务价值存在3方面问题: (1)空间布局不均衡、价值链不完整; (2)空间关联性弱; (3)环境影响机制不合理。研究构建了沙漠旅游景区生态系统文化服务价值评估理论框架和方法, 可为沙漠旅游景区生态系统文化服务价值开发与游客非物质福祉改善提供参考, 提高沙漠生态系统对重大文化战略的时空响应能力。

摘要:构建适应区域资源本底和社会经济基础的生态旅游廊道对协同生态环境系统保护和发挥旅游价值意义深远。立足旅游地域特征与基础设施条件, 从资源拼凑视角切入, 以祁连山片区为案例地, 综合应用ArcGIS和网络游记数据构建廊道并验证资源拼凑对生态旅游廊道构建可行性。结果表明: 祁连山生态旅游廊道由16个源地和36个区段构成, 总体呈"西北-东南"走向的循环型网络特征, 生态旅游廊道服务与设施成熟度以湟中、大通两大县区中心向外辐射衰减, 构建了湟中-德令哈线、天祝-肃南线2条较成熟生态旅游廊道以及湟中-大通-肃南线、湟中-海晏-肃南线、湟中-大通-德令哈线3条潜在生态旅游廊道。基于2015-2023年数据提取2条热点旅游路线, 其中廊道与旅游路线重合度为42.57%, 成熟廊道湟中-德令哈线与热点旅游路线2高度重合。经多年数据验证, 结果可为区域旅游线路打造与管理提供科学的指导。

摘要:精准把握区域绿色全要素生产率的空间关联网络特征, 探究省域绿色全要素生产率空间关联网络的动态演变机制, 找寻区域绿色全要素生产率的最优提升路径, 是实现区域经济高质量发展的的关键所在。基于社会网络分析法剖析2006-2021年中国30个省绿色全要素生产率空间关联特征, 结合TERGM模型探究省域绿色全要素生产率空间关联网络的形成和演化机制。研究结果表明: (1)区域绿色全要素生产率整体呈增长态势, 空间上呈现东部>中部>西部的不均衡特征, 且由于马太效应东西差距逐渐扩大。(2)省际间绿色全要素生产率合作关联突破了地理邻近性。探索发现虽然绿色全要素生产率空间关联网络呈现出复杂、多线程的结构特征, 但核心-边缘结构明显, 说明目前尚未构成完整的要素传递路径。(3)借助块模分析将总区域划分为四个板块, 发现板块发展不平衡, 板块内联系稀疏, 板块间联系存在深化空间。其中以北京、天津、上海为主的"净受益"板块虹吸效应大于辐射效应, 主导地位凸显; 以内蒙古、黑龙江、青海等在内的"净溢出"板块溢出效应显著, 绿色发展潜力有待激发。(4)TERGM结果表明中国绿色全要素生产率空间关联网络的形成和演化受到要素、市场、政府、地理距离等多重因素的综合影响, 因此缓解区域绿色全要素生产率增长差异, 加快经济社会发展全面绿色转型需发挥多主体、多要素、多环节的协同作用。

摘要:生态系统服务供需在空间上存在不平衡关系, 促成生态系统服务流动过程, 对区域生态安全与社会经济的可持续发展具有重要影响, 厘清其空间流动过程与强度等至关重要。以经济高速发展与生态环境保护权衡博弈突出的广东省为典型案例区, 基于InVEST、RUSLE、CASA等模型综合测评生态系统服务供需能力及其空间匹配特征, 进而通过构建断裂点模型和场强模型揭示其生态系统服务的流动过程、范围和流动强度。结果表明: (1)2000-2020年, 广东省整体生态系统服务供给和需求能力区域差异特征显著, 同"一核一区一带"的空间发展定位相一致, 北部生态屏障区的生态系统服务供给能力明显较强, 珠三角地区随着经济持续发展和居民消费水平的提升, 形成生态系统服务需求核心高值区域, 并呈现出放射状向外围地区递减的格局特征。(2)广东省生态系统服务整体大致处于一个供略大于求的稳定状态, 珠三角地区为明显的强需求区, 尤其人口稠密、经济发达、产业集聚的广州-佛山城市带和深圳-东莞城市带更为突出, 粮食生产及产水服务的主要供给区为粤西、粤北地区, 固碳服务也主要来源于粤北地区, 土壤保持服务为粤东和粤北地区的主要供给。(3)全省生态系统服务流在空间上形成了以一个以珠江三角洲入海口两侧的城市群为主要强需求区, 生态系统服务流入为主, 粤东西北地区疏散供给流出为主的空间流动格局。珠三角地区能够被大部分供给区的最大流动范围所覆盖, 其生态系统服务流动密集, 平均流动强度高, 存在明显的虹吸效应; 粤西及粤东城市的中心城区也有流入, 但流动强度和密度明显低于珠三角地区。生态系统服务的空间差异性产生了供需关系的空间联系, 生态系统服务流动的空间差异受到自然、社会经济、土地利用、利益相关者及多因素的远程耦合影响。

摘要:全球气候变化和人类活动的加剧使城市化区域面临高度不确定且复杂的生态风险, 通过构建具有适应性的生态安全格局是重要的应对基础和保障条件。将生态适应理论融入生态网络要素的识别过程中, 基于“潜力-连通度-韧性”三维框架, 分别表征生态网络要素的多功能性、生态系统服务流动的连通性、生态系统过程的连续性以及应对生态风险的缓冲能力和恢复能力, 以粤港澳大湾区为例, 构建适应性视角下的生态安全格局。结果显示, 生态源地共396个, 分布在西部和东北部, 总面积22223km²(占区域40.03%)；识别生态廊道227条, 总长度4034.61km, 由中心建成区向外辐射, 包括外围呈现环状分布的廊道和贯穿中部城市建成区的长距离廊道；生态夹点24个, 分布在中部的河网和南部海岸带的中长距离廊道上(33.33%分布于水体)；生态障碍点51个, 分布在中部的长距离廊道上(56.86%分布于建设用地)。构建了“北山南海三江水廊网”的生态安全格局, 以北部山地生态屏障与南部海洋生态屏障的生态涵养和东江、西江、北江、贯穿中部人类活动密集区域的多条廊道以及港口等的生态连通为主。进一步阐述了要素分布、分类及相应的生态功能, 提出了针对当前规划及管控政策的补充建议。通过引入对生态系统适应性的综合考量, 提出了构建更具适应性的生态安全格局的识别体系, 提升了建成区廊道的识别精度, 更加明确了保障生态安全的具体途径和目标, 为后续的生态保护修复、空间格局优化和环境政策调整等工作提供理论和方法支撑。

摘要:城市生态安全格局是保障生态系统健康运行与实现可持续发展的重要空间途径。以脆弱型山地城市贵阳市为例, 综合“遥感生态指数-生境质量-生态保护重要性-形态学空间格局分析-生态保护区-自然保护地”等方法识别生态源地, 并采用最小累积阻力模型和电路理论构建贵阳市生态安全格局。结果表明：(1)贵阳市共识别生态源地33处, 总面积2448.20 km², 主要分布于北部地区, 其中一级源地16处, 二级源地17处；(2)构建生态廊道84条, 包括一级廊道30条、二级廊道50条和潜在廊道4条, 整体呈现沿纵向中轴线分布的空间特征；(3)识别重要生态夹点52处、障碍点57处和断裂点53处, 明确生态空间的关键保护与修复区域；(4)构建“一轴、两带和多节点”的生态安全格局, 为贵阳市生态空间优化与生态修复提供了科学依据。研究成果可为山地城市生态安全格局优化提供参考。

摘要:目前针对长江流域水污染治理的研究多围绕单一政策展开, 往往忽略了策略协同效应。鉴于此, 在考虑河长制和生态补偿政策协同的基础上, 研究长江流域水污染协同治理激励机制。建立上级政府、长江上游地方政府与长江下游地方政府间的三方演化博弈模型, 探讨在协同策略差异化背景下, 三方协同推进流域治理的内生机制, 通过稳定性分析得出达到流域水污染治理理想状态的稳定条件, 并以沱湖-长江流域真实数据进行模拟仿真, 由此设计潜在激励机制。研究发现：(1)上级政府对下级政府的惩罚力度并不能抵扣自身监管成本, 最终倾向于实施弱监管策略；影响上游地方政府治理策略选择的因素主要包含生态补偿额和奖励机制, 影响下游地方政府治理策略选择的因素主要包含流域外部性和奖励机制；长江上下游地方政府面临高生态补偿额和高奖励情景时, 博弈系统最终演化为“弱监管/自主治理/自主治理”状态。(2)加快完善流域生态补偿制度, 规范流域生态补偿标准, 加大对长江上游地方政府的补偿额度, 能够推动长江上游地方政府积极开展流域水污染治理工作, 而加大对长江下游地方政府的补偿额度并未对下游地方政府水污染治理工作展现出明显的促进效果。(3)上级政府对长江下游地方政府的奖励措施能够加快流域水污染治理工作进程, 奖励力度越大, 水污染治理进展越快, 但对长江上游地方政府的奖励措施并不能推进上游地方政府治理工作的进行；上级政府对下级政府的惩罚措施在实际工作中的作用较小, 严厉的惩罚措施甚至会抑制下级地方政府治理积极性。

摘要:国土空间功能的类型多样性、空间分布不均衡性以及受人类需求影响的特性导致国土空间功能处于复杂的博弈状态, 探究国土空间功能演化博弈过程及其影响因素对实现国土空间高质量发展至关重要。以中国2844个县域单元为例, 基于多源地理空间数据定量评估1980—2020年国土空间功能演化博弈过程, 并运用基于最优参数的地理探测器模型识别国土空间功能演化博弈过程的影响因素。结果表明：(1)研究期间中国县域国土空间功能主导博弈类型表现为正和博弈, 博弈强度呈倒U型变化, 2000—2010年是博弈类型和博弈强度的转折时期。(2)国土空间功能演化博弈过程以低强度正和博弈为主, 但演化博弈过程在胡焕庸线两侧表现出显著差异。(3)影响胡焕庸线两侧国土空间功能演化博弈过程的主导因素较为一致, 但作用效果存在差异, 社会发展要素影响作用最为显著。

摘要:生态工程的实施是实现可持续发展目标, 实现美丽中国建设目标的重要抓手与途径之一, 生态工程在生态系统修复、生态功能与质量提升、促进区域发展与改善人类福祉等方面发挥重要作用。生态工程质量是检验生态工程实施成效是否符合预期目标的试金石, 对改进生态工程质量相关主体管理办法, 高质量完成生态工程实施目标具有重要指导意义。将生态工程相关的三方主体划分为政府监管部门、生态工程企业和第三方检测机构, 构建生态工程质量监管机制理论分析框架, 建立三方非对称动态演化博弈模型, 对各参与方策略选择的演化稳定性和演化路径进行分析仿真, 探究在生态工程质量监管机制运行中各要素的作用和各参与方博弈演化规律。分析结果表明；(1)厘清生态工程质量监管主体的决策机制, 确保生态工程质量监管机制满足参与约束与奖惩相容原则, 必须综合考虑生态工程质量监管各参与主体的个人效益最大化与综合效益最大化的问题。(2)生态工程的奖惩制度对各参与方形成内生性集体驱动, 对生态工程质量监管具有积极催化作用, 能有效压实各参与方责任, 推动生态工程高质量落实落地, 提升生态工程生态效益。(3)生态工程质量监管三方主体的策略选择受多因素耦合驱动, 期望收益与付出成本是决定三方主体行为决策的关键经济性因素, 政府监管部门侧重将生态效益, 社会效益与管理风险管控放在优先位置, 生态工程企业和第三方检测机构通常将自身经济利益放在优先位置。(4)生态工程实施区位的生态战略价值与意义的重要程度与紧迫性, 对三方主体在生态工程质量监管, 生态工程质量保障、生态工程质量成效考核等方面的策略选择具有重要的影响。研究能够为生态工程高质量实施, 保障实现生态工程预期目标, 以及生态工程质量保障体系的相关政策研究提供一定的理论依据。

摘要:坚持生态优先、绿色发展的长江经济带发展战略, 不仅有效推动了长江经济带的高质量发展, 也深刻影响了长江经济带的生态效率。以长江经济带发展战略实施为准自然实验, 基于"投入-产出"模型构建生态效率指标体系, 综合使用超效率SBM模型、Dagum基尼系数及其分解、双重差分法以及合成控制法等方法, 探究长江经济带生态效率时空演变规律, 评估长江经济带发展战略对省市生态效率的政策效果与作用机制, 研究发现: (1) 2007-2021年, 长江经济带11个省市生态效率逐渐上升, 低值区发生等级跃迁, 高值区数量不断增加, 空间集聚现象显著。(2)政策时点往后, 生态效率增长速率明显加快, 尤其是中游和下游地区表现为跨等级大幅提升, 呈现出深绿色"H"型空间结构。(3)生态效率差异逐渐扩大, 从程度上具体表现为区域内下游、中游、上游, 区域间下游-上游、下游-中游、中游-上游依次递减的发展格局, 整体差异主要由区域间与区域内差异共同决定。(4)政策评价模型表明, 长江经济带发展战略显著提升沿线省市的生态效率, 该结论通过倾向得分匹配和安慰剂检验, 科技创新在战略实施过程中起到关键中介作用; 从驱动因素来看, 经济发展水平、政府干预、产业结构和对外开放程度同样对生态效率提升有显著的促进作用。人口密度对生态效率具有显著的负向影响。(5)合成控制法表明, 长江经济带内部11个省市的政策效应异质性显著, 生态效率发展同步性较弱; 战略较大幅度增加了上海、江苏、浙江、湖北、湖南和重庆的生态效率, 对安徽、江西、四川、贵州和云南作用较小, 整体上表现为生态效率的提升速度与经济发展水平正相关。为政府部门持续推进区域发展战略和长江经济带高质量发展提供了经验支撑。

摘要:在全球气候变化的背景下, 中国极端降水及极端干旱事件频发, 大陆地区降水等级转移变化及重心周期变化的研究鲜有报道, 揭示长时序降水量时空变化规律对于预防洪涝、干旱等自然灾害和区域的可持续发展具有重要的意义。基于中国逐月降水数据合成的年降水数据, 借助于重心模型、转移矩阵、突变分析、趋势分析等研究方法, 分析和探讨了1901-2022年中国不同时间尺度、不同研究区域的降水量时空变化特征及周期变化规律。研究结果表明: (1)降水等值线呈现出东北-西南走向, 自东南沿海地区向西北内陆, 中国大陆地区降水量呈现递减的规律, 其中半湿润区面积占比最大, 面积占比为28.96%, 潮湿区面积占比最小, 面积占比为13.77%;(2)1961-2022年相较于1901-1960年全国等降水量线呈现由东南沿海地区向西北内陆地区逐渐迁移的现象; (3)西南诸河流域地区降水降幅最大, 约为-1.94 mm/a, 呈现波动减少的趋势, 淮河流域地区降水趋势增加较为明显, 增幅约为4.12 mm/a, 呈现波动增加的趋势, 黄河流域地区降水变化较为稳定; (4)不同地区的降水量的重心变化存在一定的空间异质性, 其中辽河流域的重心标准差椭圆面积最小, 重心离散程度最小, 表明该地区空间上降水量整体差异变化较小, 海河流域重心整体呈现出三角形变化的规律, 西北诸河流域重心在南北方向上呈现出南-北周期变化的规律, 表明该地区降水量在南-北方向上降水量变化较大, 珠江流域重心东西方向上呈现出西东周期变化的规律, 表明该地区降水量在西-东方向上降水量变化较大; (5)在1900-1960年期间全国降水量变化趋势相对稳定, 1961-2022年, 降水量显著增加, 降水量最终表现为由降水量低值等级向高值等级转移的趋势。研究结果可为决策者制定不同流域的防护发展政策提供一定的理论支撑和决策依据。

摘要:随着城市化进程的加速, 农村居民点扩张与闲置现象日益显著, 对区域生态环境造成了深远影响。然而, 现有研究多聚焦在农村居民点扩张的影响因素分析, 对模拟未来农村居民点退出的碳效应分析还相对有限。鉴于此, 以长江经济带为例, 利用多源遥感数据与面板统计数据, 耦合InVEST模型与PLUS模型, 深入分析并模拟了2040年农村居民点有序退出对区域碳储量的影响。研究表明: (1)1990-2020年, 长江经济带存在典型的"人减地增"现象, 农村人口持续减少, 但农村居民点面积却增加了26.50%, 其中83.55%的农村居民点面积扩张来源于侵占耕地。(2)1990-2020年, 长江经济带农村居民点扩张, 共造成131.51Mt碳储量损失, 其中, 农村居民点扩张以侵占耕地为主, 造成103.22Mt碳储量损失, 占比78.49%。(3)未来2040年农村居民点可有序退出7000km², 共带来17.17Mt碳储量的增加, 其中, 最主要的增益来源是耕地复垦, 复垦面积为2800km², 预计增加碳储量8.91Mt, 占比51.92%。农村居民点的有序退出有望盘活农村闲置土地, 以期实现农村土地生态效益与粮食效益的双安全。

摘要:北极河流可溶性有机碳(Dissolved Organic Carbon, DOC)输出是北冰洋碳循环的重要组成过程, 探究北极DOC浓度变化的影响因素具有重要意义。在定量分析北极DOC浓度变化的影响因素中, 冻土融解过程常被忽略, 因此有必要开展北极冻土融解过程与DOC浓度变化的研究。以北极六大流域多年冻土区为研究对象, 基于DOC_UVFW方法, 结合遥感影像数据计算2003-2020年河口DOC浓度, 采用广义相加模型评估了冻土融解深度对河口DOC浓度的贡献, 并进一步分析了冻土的土壤特性对DOC迁移过程的影响。结果表明: (1)2003-2020年期间, 北极地区通过河流由陆地汇入海洋的DOC浓度从76.7 μmol/L增加到101.3 μmol/L, 呈显著上升趋势。(2)冻土融解深度对DOC的影响在初始融解期保持平缓, 随后在快速融解期呈现明显的增加趋势, 贡献率为22.2%-77.1%, 完全融解期呈现略微下降的趋势。(3)根据K-means将北极流域土壤分为4类, 排水能力强的土壤导致河口DOC对活动层融解响应迅速, 排水能力弱的土壤则促进土壤有机碳向DOC的转化; 吸附能力强的土壤致使活动层融解后期DOC输出减少, 吸附能力弱的土壤则促进河口DOC浓度持续增加。

摘要:土壤干燥化是制约半干旱黄土丘陵区生态环境可持续发展的瓶颈问题, 自然降雨是当地土壤水分补充的唯一途径。为了探究黄土丘陵区深厚土壤干燥化背景下再种植深根系、多年生植物后的土壤水分对降雨的敏感性, 在宁南王洼水土保持试验站进行了野外模拟干燥化土壤再种植苜蓿试验, 采用CS650型土壤水分探头对2022-2024年10-600 cm土层水分进行连续监测, 分析结果表明: 1) 黄土丘陵区入渗到土壤中的水量与降雨量之比随降雨量增加而提高, 小雨对10 cm以下土壤水分存储基本为无效, 中雨以上的降雨对10 cm土层以下水分产生有效增持作用, 中雨、大雨、暴雨入渗到土壤中的水量与降雨量之比由36%可提升到61%;2) 在深层土壤干化背景下, 再种植苜蓿第1年土壤水分以储蓄为主, 储蓄主要集中在10-340 cm土层; 苜蓿种植第2年和第3年土壤水分以消耗为主, 分别占降雨量的13.1%、50.5%, 10-340 cm土层储水消耗量分别为45.4 mm、185.3 mm; 3) 苜蓿种植第1年消耗水分约当年降雨的31.1%, 种植第2、3年耗水量超过当年降雨量, 种植苜蓿第1年和第2年产量及水分利用效率与对照无显著差异(P>0.05), 第3年产量较对照降低, 差异显著(P < 0.05), 但水分利用效率差异性不显著(P>0.05)。该研究可为黄土丘陵区人工植被可持续更替及合理利用水资源提供科学依据。

摘要:人类活动引发的氮磷负荷增加, 显著提升了生态系统中氮磷的可利用性。然而, 这一变化对滨海河口湿地土壤酶活性及养分平衡的影响仍未明晰。以闽江河口湿地为研究对象, 通过原位氮、磷及氮磷复合添加实验, 研究外源氮磷添加对河口湿地土壤酶活性和酶化学计量特征的影响。结果显示：①相较于对照组, 氮、磷及氮磷复合添加显著提高了β-1, 4-葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶的活性(P＜0.05), 其中单独添加氮的效果最为显著, 分别提升了313.66%和78.38%。β-1, 4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶的活性在不同处理下呈现相反的响应趋势, β-1, 4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶活性在单独添加氮和磷时分别提高了19.49%和6.35%, 但在氮磷复合添加下降低了8.27%；相反, 亮氨酸氨基肽酶活性在单独添加氮和磷时分别降低了34.17%和21.32%, 而在氮磷复合添加下显著增加了66.87%。碱性磷酸酶活性在氮添加下提升了2.47%, 而在单独添加磷和氮磷复合添加下分别下降了18.3%和4.66%。此外, 氮、磷及氮磷复合添加均显著提高了酶碳氮比和酶碳磷比(P＜0.05), 其中，氮添加的提升效果尤为显著。②酶化学计量分析显示, 闽江河口湿地土壤微生物受到氮和碳的耦合限制。尽管短期的氮、磷及氮磷复合添加增强了微生物对营养物质的响应, 但未能完全解除氮限制, 反而进一步加剧了碳限制。③相关分析和冗余分析表明, 外源氮、磷及氮磷复合输入通过土壤碳氮比、有效磷、微生物碳及有机质等因素共同调控土壤酶活性和酶化学计量。该研究深化了对湿地生态系统营养循环机制的理解, 为预测湿地生态系统对环境变化的响应以及制定湿地保护策略提供参考。

摘要:蒸散发是水文循环和能量循环的重要组成部分, 在陆气间水热交互过程中发挥着关键作用。蒸散发的模拟及归因研究对气候变化、水资源管理、农业生产等具有重要意义。近几十年, 中国区域气候和下垫面特征发生了显著变化, 但这些变化对蒸散发的耦合影响及相对贡献仍缺乏清晰的认识。本研究基于陆面模式CLM5.0模型, 利用长序列气候强迫数据和连续的土地利用数据集, 构建了多情景控制试验, 独立分离出气候变化与土地利用变化对蒸散发趋势变化的影响, 分析了1983—2018年中国陆地蒸散发的时空变化格局, 量化了气候变化和土地利用变化对蒸散发趋势变化的相对贡献。结果表明：(1)中国区域多年平均蒸散发为350.62 mm, 变化趋势为1.59 mm/a, 空间分布由东南向西北递减。(2)气候变化对蒸散发趋势的贡献超过70%, 达到1.13 mm/a, 占据主导地位；土地利用变化对蒸散发趋势的贡献为0.44 mm/a。同时, 气候变化在全国67.6%的区域主导蒸散发增加趋势, 在16.1%的区域主导减少趋势, 而土地利用变化在15.6%的区域主导蒸散发增加趋势, 几乎没有地区由土地利用变化主导蒸散发减少趋势。(3)全国83.7%的区域蒸散发趋势变化由气候变化主导, 主要包括湿润区和西北干旱区, 而华北平原蒸散发的剧烈增加由土地利用变化主导, 该地区下垫面类型由草地向农田和森林转化。本研究揭示了中国陆地蒸散发的时空演变特征, 明确了不同流域蒸散发趋势变化的驱动因素, 可为变化环境下中国水资源的差异化管理和规划提供参考。

摘要:青海省大通县位于青藏高原和黄土高原的过渡地带, 生态地位显著。在该地区维持主要先锋树种白桦的次生林良好健康状况, 利于充分发挥其水源涵养功能, 对维护区域水资源安全具有重要意义。研究旨在评价青海大通县不同密度白桦次生林的健康状况并明确其主要影响因素, 从而为退化天然林的恢复和重建提供科学依据。为此, 选择生产力、土壤质量、林分结构和系统稳定性四个潜变量及变量下的18项观测变量作为森林健康评价指标, 利用验证性因子分析(CFA)计算各项评价指标的权重, 基于此计算不同密度林分的健康综合得分。结果显示, 四个潜变量对森林健康的标准化路径系数分别为0.74、0.90、0.09和0.70, 均达显著水平。权重分析显示, 土壤质量的综合权重最高(0.3704), 其次是生产力(0.3045)和系统稳定性(0.2880), 林分结构的权重相对较低(0.0371)。通过分析不同密度林分的森林健康综合得分, 林龄为40—50年的白桦次生林中, 密度在300—500株/hm²范围的样地综合得分最高, 显著优于其它密度区间；密度过高(800株/hm²以上)会导致健康得分降低。综合来看, 白桦次生林维持适中的合理林分密度(300—500株/hm²)能有效维持其土壤质量和生产力, 从而维持较好的林分健康水平。

摘要:选取黄河三角洲滨海滩涂大致相同密度柽柳林下伴生草本植物群落土壤为对象, 测定分析了其pH、电导率、盐分、养分含量、草本植物群落α、β多样性指数等指标, 采用模糊隶属函数法定量评价了不同草本植物群落对盐渍土的改良效果, 解析了不同因子在滨海盐渍土改良中的作用和贡献。结果表明：黄河三角洲滨海柽柳防护林下引入不同草本植物群落对降低土壤盐分、缓解土壤碱化、提升土壤养分含量均有一定的帮助, 并且不同草本植物群落对盐渍土的改良效果存在明显差异(P < 0.05)。以芦苇为优势种的草本植物群落在抑盐培肥、防止碱化等方面效果最佳。植物群落多样性指数分析表明物种丰富度、多样性指数对土壤改良效果有较大影响。土壤化学性质分析表明不同草本植物群落对盐渍土改良呈现出不同的生态功能：在降低土壤盐分、提升有效氮方面, 以灰绿藜作为优势种的草本植物群落效果最好；在提升土壤全磷养分方面, 芦苇群落效果最好；在提升土壤全钾、有效磷、速效钾方面, 以盐地碱蓬为优势种的草本植物群落效果最好。在黄河三角洲海岸带柽柳防护林构建过程中, 以芦苇作为优势种的草本植物群落(搭配碱蓬、灰绿藜、鹅绒藤、盐地碱蓬、狗尾草)建议被优先选取。

摘要:大规模生态工程的实施使得中国西南岩溶区成为全球变绿的热点区域, 然而目前缺乏这一区域植被恢复水文效应的综合评估。通过获取西南岩溶生态工程覆盖的8个典型流域2002—2021年间的气候、水文、植被遥感以及重力卫星数据, 分析了西南岩溶生态工程覆盖区内流域的水文过程及水资源变化趋势, 并利用水量平衡模型、偏相关以及广义线性混合效应模型定量评估了植被恢复与气候变化对流域主要水文参数和水资源的影响贡献。结果表明：(1)2002—2021年西南岩溶生态工程覆盖区流域的Normalized Difference Vegetation Index(NDVI)、林地面积、降雨、径流、蒸散发、土壤湿度、径流系数以及陆地水储量皆呈上升趋势, 表明过去20年生态工程实施期间典型岩溶流域的NDVI增加显著且可利用水资源呈上升趋势, 而同期太阳辐射则呈现整体下降趋势；(2)归因分析结果表明：西南岩溶生态工程覆盖流域内NDVI对径流、蒸散和土壤湿度的影响贡献占比分别为2%、23%和11%, 降雨对径流、蒸散和土壤湿度的影响贡献占比分别为43%、2%和23%, 气温对径流、蒸散和土壤湿度的影响贡献分别为3%、13%和3%, 太阳辐射对径流、蒸散和土壤湿度的影响贡献分别为16%、34%和29%, 这些结果表明区域水文过程主要受控于气候变化而不是生态工程诱导下的植被恢复；(3)在不同岩溶地貌类型中, 峰林平原和峰丛洼地的蒸散发和土壤湿度对植被恢复的响应相对岩溶槽谷更显著, 而未来岩溶地区实施生态工程应该充分考虑不同岩溶地貌类型对植被恢复的水文差异性响应。研究结果表明岩溶区2002—2021年间生态工程主导的植被恢复以及气候变化虽然加剧了区域的蒸散发, 但同期湿润气候下降雨增多抵消了这部分的水量损失。因此, 过去20年间西南岩溶区在植被恢复的条件下可利用的水资源量并未减少, 该发现将有助于评估未来岩溶地区生态工程的生态水文效应。

摘要:阐明气候与植被演变对区域蒸散发变化的驱动机制对于区域制定水资源可持续的植被恢复策略具有重要意义。本研究以黄土高原北洛河流域为研究区, 基于遥感、气候数据等, 辅以PT-JPL (Priestley-Taylor Jet Propulsion Laboratory Model)模型模拟分析1984—2018年区域蒸散发的时空演变规律, 并基于偏相关和多元回归分析探究气候变化与植被变绿对蒸散发变化的驱动机制和相对贡献。结果表明：(1)北洛河流域蒸散发以3.11 mm/a的速率呈极显著增加趋势(P < 0.01)；(2)流域灌丛年均蒸散发最大, 而耕地年均蒸散发最小。不同植被类型蒸散发年变化率依次为耕地>草地>灌木丛>林地；(3)北洛河流域叶面积指数呈极显著增加趋势(0.02 m² m^-2 a^-1；P < 0.01)。对于气候因子而言, 除降水量变化并不显著外, 其余气候因子(平均气温、净辐射、饱和水汽压和风速)均呈现显著增加趋势。在年尺度上, 流域蒸散发与叶面积指数、降水和气温呈极显著正相关, 蒸散发与饱和水汽压之间呈不显著正相关, 而与净辐射和风速间呈不显著负相关。不同驱动因子对流域蒸散发的相对贡献率由大到小依次为气温(29.9%)>叶面积指数(21.3%)>辐射(6.2%)>风速(4.9%)>降水(1.3%), 表明近年来气候变暖和植被变绿是该区蒸散发增加的关键限制性因子。本研究结果有助于加深对气候-植被-蒸发互作过程的理解, 同时对于北洛河流域乃至黄土高原地区的水资源管理和构建水资源可持续的生态恢复策略具有重要参考价值。

摘要:为掌握小兴安岭地区南部阔叶红松林不同演替阶段(先锋、中期、稳定和顶极阶段)林下植物组成及其多样性以及种间相互关系的变化趋势。采用空间代替时间的方法, 以先锋阶段(Ⅰ)→中期阶段(Ⅱ)→稳定阶段(Ⅲ)→顶极阶段(Ⅳ)构成的演替序列的4种森林植物群落: 先锋群落(天然枫桦次生林)、中期群落(次生阔叶林)、稳定群落(次生针阔混交林)和顶极群落(原始阔叶红松林)为研究对象, 基于外业调查数据, 分析不同演替阶段下4种森林植物群落类型(林型)的草本层、灌木层物种多样性指标差异以及生态位特征。研究结果表明：(1)草本植物共27科37属48种, 灌木层植物共10科13属18种, 蔷薇科为该地区林下植物中的优势科植物。在演替的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段草本层的小叶芹(Aegopodium alpestre)重要值最高(17%、19%、17%), 在演替Ⅳ阶段山酢浆草(Oxalis griffithii)重要值最高(16%)；灌木层中的溲疏(Deutzia scabra)重要值在演替进程中逐渐升高并且均为各个阶段的最高值(25%、28%、33%、37%)。(2)在演替进程中, 草本、灌木层植物的4种α多样性指数均呈现“单峰型”响应格局, 除了草本植物的Margalef丰富度指数在演替中差异显著外, 其他多样性指数并未表现出显著差异。各演替阶段间草本植物群落2种β多样性指数的变化幅度(0.35—0.66和0.75—0.85)要高于灌木群落(0.24—0.39和0.72—0.77), 并且演替序列中相近的两群落间, 群落相似性不一定最高。(3)草本层的小叶芹在演替Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段拥有较高的生态位宽度(4.91、4.35、6.15)和重要值(17%、19%、17%), 在群落中占据较高的地位和优势度, 但在演替Ⅳ阶段, 其生态位宽度(3.62)和重要值(7%)开始下降, 地位和优势度逐渐被东北蹄盖蕨(Athyrium brevifrons)和山酢浆草所取代；灌木层的溲疏在各阶段均占据着最大的生态位宽度(7.44、7.98、8.03、6.36)和重要值(25%、28%、33%、37%), 拥有较强的资源利用能力和环境适应性。草本植物与灌木植物在各演替阶段间O_ik(生态位重叠指数)≤ 0.4占较大比例(草本层平均79.17%, 灌木层平均64.29%), 生态位重叠程度较低, 林下植物优势种间不易发生种间竞争, 群落内部较稳定。

摘要:黄土高原是世界上水土流失最严重的生态脆弱区, 为揭示高原西部不同灌木树种径向生长对气候变化的响应差异, 利用黄土高原西部3个样点的优势造林树种柽柳和柠条年轮样品进行分析。通过Pearson相关和climwin模型系统量化了两个灌木树种的径向生长及其对气温、降水和标准化降水蒸散指数(SPEI)的气候响应特征。结果表明：生长季4—5月的降水量不足是限制两个灌木生长的主要气候因素, 尤其是干旱对树木生长的负面影响较为显著。climwin气候响应模型结果显示柠条生长受干旱胁迫的影响较小, CJS1和CJS2气候窗口分别为1—2月和4—6月, 干旱模型对生长变化的解释量为10.4%和19.3%。而柽柳受生长季2—6月的干旱胁迫, 干旱模型对生长变化的解释量为16.2%。综上, 柠条和柽柳均表现出良好的干旱适应能力, 柠条的干旱适应性随着树龄增长逐渐增强。基于此, 建议在同一区域内根据环境条件和种植需求合理选择树种：在相对干旱地段优先种植柠条, 并对幼龄柠条采取适当灌溉措施；在相对湿润地段可选择种植柽柳, 同时合理调整种植密度, 并在种植后期实施修枝或间伐等措施优化其生长环境。进一步揭示了不同树种在气候变化背景下的生态适应性差异, 提示在植被恢复和人工林管理中, 应结合树种的气候适应性和干旱响应特征进行科学规划, 从而提升生态恢复的可持续性。本研究为黄土高原及类似生态脆弱区的人工林管理和生态重建提供了科学依据, 有助于提升该地区的生态恢复能力和生态服务功能。

摘要:入侵植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)对农作物具有强烈的化感作用, 而受体根边缘细胞(Root border cells, RBCs)能够快速对化感胁迫作出响应, 短时间内在根尖外层形成保护层维护根尖正常代谢。为了探究这一效应的分子机制, 以玉米(Zea mays L.)为研究对象, 利用长度测量方法和高效液相色谱法分别测定了土荆芥挥发物及其主要成分α-萜品烯胁迫下, 保留和移除RBCs组玉米根尖长度和生长素含量变化, 同时利用石蜡切片结合显微技术观察根尖内部结构变化。最后利用转录组测序技术分析该过程对生长素的整体影响。结果表明, 在土荆芥挥发物作用下, 与对照组相比, 根边缘细胞数量减少, 活性降低, 随着处理时间延长、处理浓度增加抑制效果越加明显, 土荆芥挥发物及其主要成分α-萜品烯对玉米根边缘细胞的化感综合效应指数表现为土荆芥挥发性物质(0.191)>α-萜品烯(0.172)；移除根边缘细胞后, 受体植物根冠严重受损, 根尖生长素含量降低, 根尖内部成熟区细胞变小, 导致根尖长度缩短。α-萜品烯作用下根尖内皮层和中柱鞘细胞层明显加厚。转录组学结果显示, 受化感物质胁迫影响, 生长素合成、运输和信号转导过程相关基因表达受到影响。挥发物处理诱导生长素(IAA)合成基因YUCCA、TAR2上调, 去除RBCs后极性运输相关的PIN家族基因上调, AUX/IAAs、GH3s等信号转导负调控基因上调, 减少了IAA在根尖积累和抑制IAA功能。上述结果表明, 土荆芥挥发物胁迫下, RBCs响应胁迫导致自身活性降低和细胞数量减少, 同时参与调节IAA极性运输和信号转导基因表达过程, 通过维持IAA正常极性运输和信号转导过程, 在调节玉米根尖发育和响应化感胁迫之间达成平衡。

摘要:CSR策略作为目前最流行的生态策略理论, 研究其沿环境梯度的变异规律有助于更好理解植物的生态适应策略。为探究黄土高原不同类型草地群落生态策略的变异规律, 以黄土高原中部3种不同类型草地植被带(森林草原、典型草原和荒漠草原)为研究对象, 沿水分梯度从东到西选择10个取样点, 每个取样点内设置8个1 m×1 m样方进行群落结构调查、叶片和吸收根关键功能性状的取样和测定, 根据“StrateFy”工具计算每个物种的CSR值, 并通过加权平均法(CWM)得到群落水平的CSR值, 分析CSR策略沿环境梯度的变化格局以及驱动因子。结果表明：(1)黄土高原中部不同植被带各群落内物种均以S策略为主。(2)水分梯度通过直接和间接影响叶面积来驱动群落水平CSR策略变异。(3)群落水平CSR策略与吸收根的CWM-RNC、CWM-RDMC显著相关, 但与吸收根的CWM-SRL、CWM-RD关系不显著。

摘要:繁殖期是鸟类生活史的一个重要阶段。探究鸟类繁殖状态及繁殖巢位置能够为珍稀濒危动物种群的保护提供基础数据。大型水禽的繁殖地隐蔽且位于偏远地区, 难以通过实地观察进行识别。近年来, 卫星追踪系统和数据分析技术的进步极大地改进了识别鸟类运动模式和繁殖状态的方法, 通过将运动模型拟合到轨迹数据来分类运动模式, 从而识别其运动状态。以白头鹤(Grus monacha)为例, 通过比较基于卫星跟踪数据的三种分析方法以及野外监测方法, 旨在探究安全且便捷的方法判别鸟类是否繁殖并获取巢址的相关信息。结果表明, 白头鹤从五月初至六月初利用巢址繁殖, 持续天数约为31d, 且对繁殖巢址的位置具有忠诚度。四种判别鸟类繁殖与否的方法各有利弊。卫星跟踪数据三种分析方法所得到的结果具有一定的一致性(Kappa=0.685), 但实际观测的结果与另外三种方法差异较大。其中有10条数据通过实际观测的方法判断该年白头鹤未繁殖, 而另外三种统计分析方法均判断为繁殖。三种方法计算的筑巢开始时间、孵化结束时间、繁殖时长以及巢址经纬度均无显著差异。巢址利用天数的一致性一般, 而筑巢开始和结束时间的一致性较高。三种方法确定的白头鹤巢址位置基本一致, 主要分布于黑龙江省、俄罗斯哈巴洛夫斯克边疆区、阿穆尔州和犹太自治州。同一只白头鹤夏季繁殖位置较为固定。利用nestR包的分析方法最为便利, 结果直观, 但准确性还需提高。实际观测虽能准确判断当年个体是否繁殖成功, 但费时费力, 结果不够充分。因此建议主要利用nestR包判断水鸟繁殖位点及时间, 辅以recurse包以及位移-时间曲线方法, 并结合野外调查的方法进一步调整参数, 以增加结果准确性并进行验证。该研究将为判断珍稀濒危物种的繁殖状态并进一步提供保护策略提供方法支撑。

摘要:帕米尔盘羊(Ovis ammon polii)作为濒危物种, 目前的研究主要集中在其外部形态特征、地理分布、种群数量、栖息地选择、保护遗传学及其与绵羊的进化关系等方面, 而对其肠道微生物生态的研究相对较少。肠道微生物群对动物的营养代谢和健康至关重要。肠道微生物群落是宿主与微生物之间长期共生和共同进化的产物, 已成为宿主生理功能的重要组成部分。帕米尔高原位于欧亚大陆的中心, 向东延伸至中国新疆西部, 气候干旱少雨, 冬季植被枯萎, 生物量显著减少。研究不同季节条件下帕米尔盘羊肠道微生物群落结构的变化对其健康和营养代谢的作用具有重要意义。利用16S rRNA高通量测序技术, 分析了不同季节帕米尔盘羊肠道微生物群落的结构。结果显示, 不同季节的肠道微生物群落的多样性和组成存在显著差异(P < 0.05)。帕米尔盘羊在春冬季的肠道微生物群落的α多样性指数显著高于夏季(P < 0.05)。对肠道微生物类群的分析显示, 在春季和冬季, 厚壁菌门(Firmicutes)、疣微菌门(Verrucomicrobiota)、UCG-005、阿克曼氏菌属(Akkermansia)、Christensenellaceae R-7群、单球菌属(Monoglobus)和瘤胃球菌属(Ruminococcus)的相对丰度显著高于夏季(P < 0.05)。变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)、不动杆菌属(Acinetobacter)和节杆菌属(Arthrobacter)的相对丰度在夏季显著高于春季和冬季(P < 0.05)。从功能基因角度, 春冬季组功能基因丰度显著高于夏季组(P < 0.05), 功能基因主要富集在碳水化合物代谢途径中。对不同季节糖苷水解酶的富集差异分析表明, 帕米尔盘羊肠道微生物群落中与纤维素降解相关酶的丰度在夏季显著低于春冬季, 与淀粉、半乳糖和麦芽糖分解相关酶的丰度在夏季显著高于春冬季。综上所述, 帕米尔盘羊的肠道微生物群落的组成、结构和功能表现出显著的季节性变化, 以适应冬季漫长的干旱期和食物短缺的压力。这一发现为理解季节因素如何影响帕米尔盘羊的健康和营养代谢提供了新的视角, 并为其健康监测和肠道微生物群落特定生理功能的研究奠定了基础。

摘要:土壤碳循环是生物地球化学循环的关键部分, 对全球气候变化和人类健康具有深远影响。实验研究结合数学模拟可为精准预测土壤有机碳(SOC)的长期演变和最终状态, 评估全球SOC储量及其对气候变化的响应提供有力工具。传统SOC模型忽视了微生物周转和矿物保护对SOC的调控作用, 不能准确反映真实的土壤过程, 限制了其在不同环境或生态系统中的适用性。改进模型通过纳入微生物过程和矿物保护作用, 不仅优化了模型预测, 还加深了对碳循环机制的理解。本文从模型结构和过程机理两个角度出发, 介绍了两个传统模型--RothC和CENTURY模型及其局限性, 在此基础上进一步阐述了国内外在改进模型方面的主要研究进展, 总结了现有研究的不足, 并对本领域未来的研究提出了展望, 旨在为今后SOC模型的研究提供改进思路和方法。

摘要:21世纪以来, 全球森林植被正面临由气候变化加剧、干旱胁迫频发及人类活动干扰等多重压力共同导致的系统性衰退。通过文献分析与多学科证据整合, 全面评述了当前森林衰退的表现特征及成因机制。结果表明: (1)森林衰退的量化评估呈现多尺度特征, 其中生物多样性、土壤含水率、碳储量、热响应、蒸散量及营养元素(磷、钾、铁、铜)浓度等指标均与衰退程度呈负相关, 而地表温度则表现为显著正响应; (2)衰退机制可归纳为内源生理机制(如干旱诱导的水力失衡、碳饥饿及遗传机制)与外源胁迫机制(包括病虫害爆发、地质灾害、人类活动及种间竞争)的共同作用, 其中水力失效与碳代谢紊乱的交互效应被证实为干旱环境森林衰退的主导路径。进一步指出当前研究的局限: ①多尺度模型耦合能力不足; ②水力学失效机制多基于均质化假设, 未区分不同植物类型对栓塞的响应差异; ③人为干扰与自然胁迫的定量分离仍存挑战。未来研究需重点关注全球变化背景下森林衰退的临界阈值判定、早期干旱预警系统构建及干旱后森林恢复力探索等。本研究为理解森林退化过程的级联效应及制定适应性管理策略提供了理论框架。

摘要:多寄主型寄生蜂在其栖息地内可寄生多种寄主, 当外来害虫进入到它们的栖息地时, 这些寄生蜂可能会将新进入的外来害虫拓展为新的寄主资源。中国本土的周氏啮小蜂将外来入侵种美国白蛾拓展为新寄主是典型的例子。然而, 并非所有多寄主型寄生蜂都能将这些陌生资源转化为新寄主, 寄生蜂开拓新资源需要满足一定的条件。基于国内外关于寄生蜂拓展新寄主的典型案例, 综述了影响寄生蜂拓展新寄主的主要因素。首先, 寄生蜂和寄主能够形成寄生关系的最基本前提是寄生蜂的母代蜂产卵时间与新寄主适合被寄生的时期有重合, 新寄主适合被寄生的时期栖息地也应与原始寄主相近; 其次是新寄主和原始寄主危害生境内的同一植物时, 植物受害挥发物产生对寄生蜂能产生同样的吸引作用; 第三, 寄生蜂能利用与原始寄主相似信息物质来定位新寄主的精确位置, 或者新寄主自身挥发性物质中存在与原始寄主结构相异, 但功能一致的物质; 第四, 新寄主和原始寄主被寄生时期虫体的物理结构相似, 利于寄生蜂接受并产卵。第五, 寄生蜂在新寄主产卵后, 后代可以适应新寄主体内营养环境而顺利发育至成虫。以上因素为通过经典或增效生物防治来筛选和利用本土寄生蜂以对抗入侵害虫提供了基本依据。通过优先考虑符合这些因素的寄生蜂, 从业者能够在对非靶标的影响降至最低的同时提高生物防治计划的成功率。周氏啮小蜂的案例表明了寄主拓展机制能够实现对入侵物种的有针对性的天敌部署, 为生物入侵提供可持续的解决方案。

摘要:全面了解生态系统文化服务是统筹推进高质量发展的前提, 深入探讨其研究重点对于优化生态产品供给和国土空间资源配置具有重要理论价值。文化服务发展至今, 对其认知从单一的文化价值到与人类关系价值的具体与延伸, 经历了多种维度的转变。全面梳理文化服务的研究现状后发现: (1)文化服务的价值评估逐渐多以社交媒体数据为主, 与访谈和问卷调查等方法结合使用, 打破了小尺度研究的局限性。(2)文化服务目前聚焦于供需匹配关系的研究, 多以游憩服务等单一服务进行量化; 地形、气候变化等自然因素以及人口密度、可达性等社会因素是文化服务主要影响因素。(3)现有关于文化服务的调控与优化的研究在逻辑思维和决策管理的整合方面存在一定的不足, 研究应用导向较为缺乏。据此提出未来应重点关注的研究方向: (1)结合多源数据构建标准化文化服务评估框架, 促进多学科的合作, 从而确保评估准确。(2)深化多类型文化服务流空间传输机制研究, 揭示其时空演化规律与地域分异特征, 建立基于供需动态平衡的空间优化模型, 为国土空间规划提供指导。(3)加强文化服务与人类福祉互馈作用机制研究, 拓展宏观尺度需求差异的探索, 进而完善生态系统的科学管理体系。(4)深入研究文化服务对国土空间优化管理的影响, 构建科学调控与优化的框架和操作指南, 推动研究成果在国土空间规划等领域的有效应用。

摘要:光影响微生物代谢及其与环境和其他生物的相互作用, 进而影响不同环境中微生物分布及多样性。然而, 随着城市化进程的加剧, 灯光污染问题日益严重, 给生物体带来了不利影响。光对于某些微生物的生存是必需的, 但是夜间人造光(Artificial Light at Night, ALAN)打破了自然的昼夜节律, 将通过多种途径显著干扰微生物的自然行为和生态平衡, 进而影响微生物的群落和功能。这种影响可能会对城市生态系统的健康和功能产生深远的后果, 最终威胁到人类健康。因此, 综述重点关注城市灯光, 系统阐述了灯光对城市不同生境下微生物的影响, 同时讨论了夜间人造光驱动的生态功能变化及其潜在危害, 并探讨了人造光在生态修复中的应用。综述最后提出了夜间人造光对城市微生物影响研究的重点关注方向, 为城市灯光规划和环境质量提升提供了科学的理论依据。

摘要:生物多样性主流化已经成为国际共识。为落实"昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架"关于推动生物多样性主流化、创新政策工具和解决方案的具体要求, 中国政府2024年更新发布《中国生物多样性保护战略与行动计划(2023-2030年)》, 将生物多样性主流化设置为首要优先行动领域, 并首次部署企业生物多样性保护这一优先行动, 旨在引导企业发挥积极作用, 共同遏制生物多样性丧失。围绕国内工商业生物多样性保护面临的法规机制缺失、信息披露水平低、技术标准空白、科研支撑薄弱等问题, 采用文献综述、跨国比较研究和典型案例解构方法, 系统梳理全球工商业生物多样性保护战略演变和政策工具发展动态, 重点解析欧盟生物多样性立法、英国生物多样性净收益政策、巴西私人保护区实践经验。在此基础上研究提出四点对策建议: (1)构建统一的企业生物多样性保护行动框架, (2)建立强制性与激励性结合的企业生物多样性信息披露机制, (3)完善基于生态产品价值实现的生物多样性可持续利用机制, (4)培育政府-企业-社区多方合作的协同治理机制, 以期为国家生物多样性现代化治理提供借鉴参考。

摘要: