摘要:

摘要:推进国家公园建设与生态产品价值实现,是推动生态文明建设和经济体制改革的重要战略举措。以中国知网和Web of Science数据库为数据源,系统梳理了中国国家公园生态产品研究的发展现状。研究结果表明:①国内研究起步较晚,但发展迅猛,呈现出明显的政策驱动特征。研究方法体系不断完善,已从早期单一的定性分析逐步发展为定性定量相结合的综合研究范式,但在跨学科理论整合与新兴技术方法应用方面仍有较大提升空间。②研究内容主要集中在三个维度:国家公园生态产品价值核算、国家公园生态产品价值实现、国家公园生态产品与民生福祉关系。在价值核算方面,常用价值量法和物质量法,但核算标准尚未统一,导致不同区域核算结果缺乏可比性;在价值实现方面,围绕政府、市场、社区等多元主体探索多种路径、模式和机制;在与民生福祉关系方面,从地方依恋、社区参与和居民生计等维度展开分析。③基于当前研究现状与不足,未来应着重从以下方面深化研究:加强理论研究,改进研究框架,如融合多学科构建本土化理论体系;丰富研究内容,深化研究领域,包括明确生态产品概念分类、完善价值核算框架、结合"两山"理论创新价值实现机制、探究与共同富裕的关系、加强数字技术应用、研究不同类型国家公园生态产品以及绿色金融应用等;完善研究方法,强化多源数据支撑,构建智能技术体系。本研究将为推进国家公园生态产品价值实现提供理论支撑和实践指导。

摘要:科学评估生态风险是实现国家公园管理的关键技术环节。以钱江源国家公园为案例,基于"生态风险源-受体-响应"生态风险理论框架,构建了国家公园生态风险评价体系并进行了实证检验。结合统计数据、遥感影像、问卷调查和访谈数据等多源数据,采用GIS空间叠加分析技术,对钱江源国家公园的生态风险进行了定量化评估,并揭示了其空间分布特征。研究发现,钱江源国家公园的低生态风险与极低生态风险区域分别为36.53 km²与58.50 km²,占总面积的约52.68%,主要集中在国家公园北部和中部的生态保育区;中、高生态风险区域的面积占比分别为32.81%与14.41%,这些区域呈片状分布,主要位于国家公园中部的传统利用区、游憩利用区以及部分保育区和南部边缘地带,主要风险源包括游憩活动、农业耕作、森林火险、地质与气象灾害等。依据生态风险的空间分布特征,建议对不同生态风险等级区域采取差异化的防控措施,加强自然灾害预警和生态监管机制建设。为国家公园生态风险的识别与管理提供了理论模型方法参考,对自然保护地的可持续发展具有重要借鉴价值。

摘要:科学合理的分区是实现国家公园多目标管理、差异化管控的重要手段。然而现有分区方法侧重层级属性,较少考虑国家公园各功能之间的相互联系,不利于分区后续管理。综合运用InVEST模型、MaxEnt模型以及评价体系定量分析方法对武夷山国家公园生态服务、物种保护、科教游憩、社区发展4项功能展开评价,以此为基础结合生态脆弱性评价,采用权衡协同关系分析、自组织映射神经网络聚类分析等方法划分功能区。结果表明:研究区生态服务功能良好,空间上呈现出由西北向东南递减的特征。生态服务功能指数的高值区集中分布在园区的北部和西部,低值区则主要分布于福建片区的东部。物种保护功能突出,空间上呈现出"中部高、周围低"的分布格局。物种保护功能指数的高值区集中分布于园区的中部和西部,低值区则分布于园区的边缘。科教游憩功能和社区发展功能集聚,空间上呈现出东南局部偏高的特点。综合分区特征将武夷山国家公园划分为核心保护区、生态涵养区、生态保育区、多元发展区以及生态提升区五大功能区,并提出差异化分区管控措施。研究从国家公园多功能视角制定分区策略,为明晰功能分区、编制区域开发保护规划提供科学参考。

摘要:国家公园是生态系统游憩服务供给的重要空间载体。虽然已有研究探索了国家公园生态系统游憩服务空间分布,但较少关注不同类型生态系统游憩服务供给的空间差异及其形成机制。以三江源国家公园为例,采用图像语义分割技术识别生态系统游憩服务供给类型,运用广义加性模型与Logistic回归模型分析生态系统游憩服务供给格局的形成机制。研究发现,三江源国家公园生态系统游憩服务供给集中在少部分区域,黄河源园区的生态系统游憩服务供给量相对较高,长江源园区较低。约16%的核心保护区具有高生态系统游憩服务供给密度,其中大部分位于黄河源园区核心保护区。三江源国家公园生态系统游憩服务供给类型包括自然生态与人文生态两大类,地形地貌、湿地、野生动物等10小类,以野生动物和传统文化符号为主,这种格局的形成受到海拔、与湖泊的距离等因素的影响。研究结果有助于深化对生态系统游憩服务供给格局特征与形成的了解,为国家公园生态系统游憩服务利用与可持续发展提供建议。

摘要:近年来,国家公园游憩适宜区识别受到广泛关注,但已有框架忽视了季节性对游憩适宜区的影响。研究考虑了不同季节的游憩潜力、设施承载力与气候适宜性,提出国家公园游憩适宜区识别的CPSS框架(Control Area,Potential area,Service area,Suitable area)。研究发现,青海湖国家公园高潜力游憩区呈"带状"分布,形成以青海湖沿岸为高潜力游憩区向外逐级递减的趋势,海晏(45.20%)和共和(38.20%)的高潜力游憩区占比较大;青海湖国家公园游憩服务区呈"块状"分布,主要集中于刚察县中部和青海湖南岸。当考虑气候影响时,夏季与冬季的游憩适宜区分布表现出较大的空间差异,其中夏季适宜区(包括极度适宜区和比较适宜区)占一般控制区的27.87%,冬季适宜区(包括极度适宜区和比较适宜区)几乎消失,仅占一般控制区的0.47%,该研究创新性的提出了考虑季节因素的游憩适宜区识别框架,系统性地分析了冬夏季节对国家公园游憩适宜区分布的影响,为青海湖国家公园旅游发展提供了理论基础,为国家公园生态旅游管理提供了重要依据。

摘要:随着我国国家公园体制的加快建设,如何在保护优先的前提下科学推进生态旅游发展,已成为生态文明实践的重要命题。然而,现有研究多侧重于国家公园保护功能的探讨,缺乏基于社会-生态系统耦合视角的生态旅游模式系统性评估与分类指导。为此,基于社会-生态系统视角,通过构建包含社会条件、市场需求、经济基础等社会系统指标,以及资源优越度、气候舒适度等生态系统指标的综合评估框架,采用熵权-TOPSIS法对五大国家公园进行量化分析。结果表明:(1)五大国家公园在社会系统和生态系统的表现上存在显著差异,在社会系统得分方面,武夷山国家公园得分最高(0.79),三江源国家公园得分最低(0.31);在生态系统得分方面,海南热带雨林国家公园得分最高(0.69),东北虎豹国家公园得分最低(0.55)。(2)根据五大国家公园社会-生态系统特征,提出了五种生态旅游适配模式:三江源国家公园适宜优先发展以保护为核心、以教育为目标的科教研学型生态旅游;大熊猫国家公园最适宜发展旗舰物种与野生动物旅游;东北虎豹国家公园适合发展探险与保护结合型生态旅游;海南热带雨林国家公园适宜发展生态康养和自然教育型生态旅游;武夷山国家公园适合发展深度融合型生态旅游。

摘要:分区管理是实现国家公园生态保护与旅游开发系统协同融通的重要途径,对推进区域生态文明建设与可持续发展具有重要意义。以南山国家公园为实证对象,综合运用熵权法、耦合协调度模型和马尔科夫链转移矩阵,分析2012-2022年生态系统健康与旅游资源开发水平的时空演化规律及其协同融通关系,进而提出适应性分区管理策略。结果表明:(1)生态系统健康水平呈持续上升趋势,空间上为"西高东低"的分布格局;旅游资源开发水平空间分布表现为"低值片状扩散、高值点状集聚"。(2)生态系统健康与旅游资源开发协同融通关系经历了从严重失调向中度失调的阶段性跃迁,基于耦合协调类型转移概率矩阵,将南山国家公园划分为生态保护区、生态开发区、持续改善区和协调发展区。(3)生态系统健康与旅游资源开发协同融通关系存在"俱乐部收敛"特征,不同邻域类型的乡镇在协同融通关系演变趋势上存在显著差异。研究结果可为缓解国家公园生态保护与经济发展之间的矛盾冲突提供实践路径参考。

摘要:国家公园建设是中国生态文明建设的重要内容,社区居民是国家公园建设的直接利益主体,其生产生活受到生态保护和旅游发展的影响。如何协调生态保护和旅游发展、促进周边社区可持续发展是构建具有中国特色的国家公园发展模式的核心问题。依托可持续生计框架,从居民感知视角评估祁连山国家公园创建区生态保护和旅游发展对天祝县抓喜秀龙镇南泥沟村社区生计系统的影响及其可持续效应。研究发现:(1)该区生态保护和旅游发展促进了周边居民生计由畜牧业为主的传统生计模式转型为畜牧业、务工、旅游、生态巡护的多元组合生计模式,增强了社区生计的可持续性。(2)国家公园建设在生态环境改善、生物多样性保护和环境保护意识提高方面取得成效,但仍存在生态保护措施的空间不均衡、人兽冲突增加等问题。(3)旅游发展促进社区生计多样化和经济发展,但存在社区参与和收益不均衡,产业融合发展不充分的问题。提出了促进社区参与,优化旅游区域带动作用的相关建议。丰富了可持续生计框架在国家公园的理论验证和实证分析,对我国国家公园保护和发展的协调具有理论和实践意义。

摘要:利用候鸟羽毛中的稳定同位素技术可以预测中途停歇地未标记个体来源,有助于理解鸟类迁徙模式和中途停留生态。2021年和2022年秋季,在东亚-澳大利西亚迁徙通道的重要停歇地——福建省三明市明溪县,开展了鸫科候鸟环志工作,采集优势物种白眉鸫(Turdus obscurus)和灰背鸫(Turdus hortulorum)各20枚个体尾羽样本,通过结合稳定同位素(δ²H_f和δ¹⁸O_f)分析和繁殖鸟类相对丰度数据,利用贝叶斯方法对鸫鸟的空间概率分布进行预测,并分析繁殖地纬度不同的鸫科候鸟在迁徙时序上的差异。结果表明,秋季迁徙途经明溪的白眉鸫,其繁殖地主要分布在俄罗斯布里亚特共和国与伊尔库茨克州交界的贝加尔湖区域,以及克拉斯诺亚尔斯克边疆区安加拉河周边地区；而灰背鸫的繁殖地则集中在中国黑龙江省与俄罗斯滨海边疆区交界的兴凯湖周围及滨海边疆区沿海地带。并且分析发现,两种鸫科候鸟通过明溪的时间存在差异(T test,P<0.01),2021年和2022年白眉鸫抵达明溪县的日期均明晚于灰背鸫,表明繁殖地纬度的差异是导致迁徙距离不同的鸫科候鸟在秋季通过明溪县时间差异的原因。稳定同位素技术的应用能够深入了解不同迁徙路径上候鸟的繁殖来源与迁徙时序,为鸟类保护和迁徙生态研究提供了新的研究手段和理论依据。

摘要:作为全球土地利用变化最主要的驱动力,城市化对生物多样性产生深远影响。蝴蝶作为评估环境质量变化的重要指示性物种之一,分析蝴蝶与城市环境因子之间的关系具有重要意义,有助于深入了解蝴蝶对城市环境的响应机制。利用波拉德漫步法收集蝴蝶数据,采用最大似然分类法对1m分辨率的高分2号遥感影像进行环境因子的分类与量化。通过斯皮尔曼相关性分析、多元线性回归模型和修正后的赤池信息准则等方法筛选出蝴蝶及不同科目蝴蝶与环境因子之间的最佳相关性模型。通过主坐标分析和置换多元方差分析对不同主导生境的蝴蝶群落结构进行差异性比较。结果表明：1)公园周边的林地覆盖率和大型山地斑块对蝴蝶多样性具有积极作用,但大型山地斑块的提升更为显著；2)景观异质性对蝴蝶的丰富度和丰度皆有积极作用,但对丰度的提升更为明显；3)绿地周边的草地覆盖率对粉蝶科蝴蝶的丰富度和丰度皆有显著提升作用；蛱蝶科和灰蝶科的丰富度和丰度受景观异质性的影响更为明显；草地和水体占比对凤蝶科蝴蝶的多样性、丰富度和丰度有较明显的提升效果；4)蝴蝶群落结构的差异主要体现在以林地、草地、滨水为主导的三个生境与以不透水面、裸地为主导的生境之间；5)蛱蝶科和凤蝶科对生境的偏好存在异同点,而粉蝶科则更能适应更多样的生境类型。研究强调蝴蝶及其不同种群对环境因子的响应与蝴蝶的栖息偏好、行为特征和迁徙能力密切相关,深入了解不同蝴蝶种群对环境因子的响应差异对于提升城市绿地生态质量和种群保护具有重要意义。

摘要:为了查明不同取土方式及收集液对Tullgren法分离小型土壤节肢动物的影响,探索获取更加客观小型土壤节肢动物群落调查数据的方法。设计了两个独立试验。试验1：用内径5 cm土钻和铁铲采集草地0—10 cm层土样各20份,用4%甲醛作收集液；试验2：用铁铲挖取0—10 cm层草地土样18份,等分成3组,分别用4%甲醛、75%酒精和水作为收集液。分别对比两种取土方式和三种收集液对Tullgren法分离小型土壤节肢动物的效率及群落组成影响。结果表明：(1)铁铲取土平均每个土样分离到小型土壤节肢动物总个体数是土钻的2.3倍,其中跳虫和其他类群的数量分别是土钻的6.7和4.0倍,而螨类数量差异不显著,表明铁铲取土显著提高了跳虫和其他小型土壤节肢动物的分离效率；(2)4%甲醛平均每个土样收集到的小型土壤节肢动物总个体数分别是酒精和水的2.9和1.8倍,其中螨类个体数分别是75%酒精和水的8.8倍和4.4倍,其他类群个体数均是75%酒精和水的1.9倍,而跳虫数量在三种收集液间差异不显著,表明4%甲醛可显著提高小型土壤节肢动物的分离效率。研究结果表明,用铁铲采集土样和4%甲醛作为收集液能获取更加客观的小型土壤节肢动物调查数据。

摘要:西藏勒布沟是喜马拉雅山脉东段生物多样性热点研究区域之一,其土壤微生物多样性对维持高寒山地生态系统稳定具有重要作用。以勒布沟8个海拔梯度土壤微生物为研究对象,利用Illumina Miseq高通量测序技术探究了勒布沟沿海拔梯度土壤细菌、真菌多样性和群落组成分布特征及影响因素。结果表明：西藏勒布沟土壤微生物群落多样性存在不同的海拔分布模式,土壤细菌、真菌群落多样性呈显著单调递减海拔模式；群落组成方面,土壤细菌优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria),随海拔的升高,变形菌门的相对丰度呈现显著降低的趋势、酸杆菌门的相对丰度呈现显著升高的趋势(P＜0.05)；真菌优势菌门为担子菌门(Basidiomycota)和子囊菌门(Ascomycota)；冗余分析(RDA)表明土壤理化因子对土壤微生物群落的贡献不同,土壤细菌群落结构主要受pH值的影响；真菌群落结构主要受电导率和盐度的影响；中性群落模型结果显示,随机性过程在勒布沟土壤微生物群落组装中发挥主导作用。为深入了解高寒地区土壤微生物的海拔分布格局及影响因素提供了理论依据。

摘要:溪流中数量繁多的低头坝对水生态系统结构和功能造成了显著的影响。为了解低头坝对河源溪流大型底栖动物群落结构以及群落构建机制的影响,聚焦于皖南山区河源溪流,于2021年11月开展大型底栖动物调查。共采集到大型底栖动物199种,隶属于5门9纲19目90科188属,其中自然河流参照区与受低头坝影响的坝下冲刷区和坝上蓄水区分别采集到125种、95种和77种。参照区的密度和生物量均高于冲刷区和蓄水区,而耐污种的密度和生物量则相反。非度量多维尺度分析(NMDS)显示参照区底栖动物群落结构与冲刷区和蓄水区均具有显著差异。冗余分析(RDA)表明电导率、河宽、底质类型中的岩床和鹅卵石是反映底栖动物群落结构对低头坝干扰响应的关键因子。变差分解结果表明,水坝干扰导致了河源溪流大型底栖动物群落结构由参照区的环境过滤主导向冲刷区和蓄水区空间过程作用加强的转变。本研究结果可为受水坝干扰胁迫下河流水生生态系统监测、管理和保护提供科学依据。

摘要:了解和掌握濒危动物栖息地的适宜性及其活动规律,对于科学保护该物种和维护海洋生态系统至关重要。西太平洋斑海豹(Phoca largha)作为黄渤海海域生态系统中的旗舰物种,明确其栖息地范围和迁徙过程中的行为状态特征,是保护该种群及其栖息环境的基础。对2023年和2024年救助并成功放归野外的6头斑海豹幼崽进行了信标标记,通过Argos系统进行了信标跟踪,并利用信标数据对其分布和行为状态进行分析。基于最大熵模型(MaxEnt)利用3986个信标记录和8个环境数据,对斑海豹的适宜栖息地进行预测;采用状态空间模型(SSM)对斑海豹的运动状态进行预测。结果表明:(1)优化后的MaxEnt模型预测准确,AUC值>0.9,模型预测结果可靠;(2)海表温度对模型贡献率为81.4%,是影响斑海豹分布的主导环境因子;(3)斑海豹适宜生境主要分布在我国渤海的北部和东部海域、黄海的北部和东部海域及俄罗斯的彼得大帝湾海域;(4)斑海豹觅食和休息区域分布在渤海东部、渤海海峡和彼得大帝湾海域,在迁移过程中觅食和休息行为较少,表明其正在快速完成迁移活动。研究结果可为斑海豹种群的保护与恢复提供重要参考,同时为推动区域生物多样性保护和生态系统管理提供科学支撑。

摘要:碳市场政策是展现我国实施绿色低碳发展战略,积极应对气候变化的重要手段。深度剖析该政策对我国地区森林的影响,对助力我国"双碳"目标的实现具有十分重要的意义。运用InVEST模型测算了不同地区森林生态系统碳储量,对比分析碳市场政策试点与非碳市场政策试点的差异,并采用多期双重差分模型和机制检验模型实证分析碳市场试点政策对森林生态系统碳储量的提升效应与作用机制。研究表明:(1)碳市场试点政策显著提升试点地区森林碳储量4.77%,且该效应具有动态持续性,并经PSM-DID匹配、安慰剂检验、内生性检验和其他稳健性检验等系列稳健性检验,表明碳市场通过配额约束与CCER交易机制有效激励了森林碳汇功能。(2)碳市场试点政策显著提高了试点地区的林业固定资产投资,也就是说碳市场试点政策的实施有利于增加试点地区的林业固定资产投资,从而提升了森林生态系统碳储量,并且碳市场通过出售林业碳汇以及通过林业碳汇金融,拓宽了林业碳汇融资渠道,增加了政府等社会主体对林业固定资产的投资,为森林生态恢复提供支持条件,推动了森林生态系统碳储量的提升。(3)碳市场试点政策对不同地区森林生态系统碳储量的影响力呈现显著异质性,特别对东部区域正向影响效应尤为突出,地区差异源于东部碳市场活跃度高、经济基础强,能有效引导资金投向林业固碳项目,中西部受限于幼龄林占比高、市场机制不完善及生态脆弱性,政策红利尚未充分释放。研究结果为进一步促进我国碳市场发展,助力实现"双碳"战略目标提供现实依据。

摘要:由于低土壤水分(SM)和高饱和水蒸气压差(VPD)之间存在强耦合性,因此很难确定二者对生态系统碳-水循环的影响,且鲜有研究二者与生态系统碳水循环之间的关系。通过综合运用相关性分析和分箱解耦分析方法,系统地剥离了土壤干旱与大气干旱对生态系统水分利用效率(WUE)和光合效率(EPE)的独立贡献。这两项指标不仅是评估生态系统功能健康状态的关键参数,还直接关联到碳封存效率与全球植被绿化的动态变化,对于理解地球生态系统碳循环具有重要意义。研究结果表明,在中亚这一生态多样性丰富的区域,VPD对WUE的影响占据主导地位,表明大气干旱条件显著影响了植物的水分利用策略;相反,SM则为调控EPE的主要因子,揭示了土壤水分在维持光合作用中的核心作用。通过进一步分析不同海拔、纬度及干旱梯度下的数据,发现这些影响机制呈现出显著的地理异质性和环境敏感性。深化了对土壤与大气干旱如何独立及协同作用于生态系统碳水循环机制的理解,有助于生态系统科学管理。

摘要:以贵州省普定陈旗小流域为对象,采用涡度相关(EC)技术监测了西南喀斯特地区三种主要农作物(油菜、水稻和玉米)生长季的碳通量。结果表明：日时间尺度上,三种作物在生长季内净生态系统碳交换(NEE)均呈“U”型变化,即白天以吸收CO₂为主(NEE<0),夜间以排放为主(NEE>0),碳吸收峰值出现在12:00—14:00,日吸收峰值分别出现在油菜花期、水稻孕穗和抽穗期以及玉米花粒期。季节时间尺度上,NEE动态与作物生长阶段协同变化：幼苗期和成熟期有微弱的碳排放,在生长旺盛期的碳吸收能力最强。整个生长季的碳吸收能力依次为玉米(-443.17 gC/m²)＞水稻(-304.39 gC/m²)＞油菜(-105.33 gC/m²)；扣除籽粒含碳量后,三种作物碳吸收能力依次为玉米(-232.97 gC/m²)＞油菜(-38.99 gC/m²)＞水稻(-18.66 gC/m²),玉米作为C₄植物表现出较强的碳吸收能力。与其他区域相比,喀斯特地区受土壤贫瘠、水分渗漏及养分限制,作物碳吸收能力整体偏低,但玉米作为C₄植物展现出更强的环境适应性。揭示了喀斯特地区农田生态系统不同作物生长阶段的碳通量特征,可为区域农业碳汇管理及种植制度优化提供科学依据。

摘要:以浙江北部地区五种不同养殖品种青鱼(Mylopharyngodon piceus)、乌鳢(Channa argus)、翘嘴鲌(Culter alburnus)、大口黑鲈(Micropterus salmoides)和中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)为研究对象,基于不同养殖周期采用静态浮箱法测定池塘水-气界面温室气体二氧化碳(CO₂,Carbon dioxide)、甲烷(CH₄,Methane)和氧化亚氮(N₂O,Nitrous oxide)通量,同时对气象因子(气温、压强等)及水体理化指标(水温、pH、溶氧和无机盐等)进行分析,以探讨五个养殖池塘温室气体排放特征及其共性影响因素。结果表明,各养殖池塘温室气体通量呈明显时间变化特征。CO₂排放通量总体上呈现出随温度升高而增加的趋势,均在高温月份(7月至8月)出现峰值；CH₄通量也随温度变化呈现与CO₂通量相似的趋势,大口黑鲈养殖塘除外,其余养殖塘均在7月至8月达到最高值；相反,N₂O排放则表现为随温度升高而降低。不同养殖品种池塘的温室气体排放存在显著差异,观测期间CO₂排放平均通量呈现乌鳢>大口黑鲈>青鱼>翘嘴鲌>中华绒螯蟹,其中乌鳢养殖塘的平均CO₂通量最高((7473.85±1606.48)μmol m^-2 h^-1),显著高于翘嘴鲌养殖塘(P<0.05)；CH₄平均通量呈现中华绒螯蟹>大口黑鲈>乌鳢>青鱼>翘嘴鲌,最高平均CH₄通量出现在中华绒螯蟹养殖塘((182.13±133.34)μmol m^-2 h^-1)；而青鱼养殖塘则记录了最高平均N₂O通量(2.52±2.46)μmol m^-2 h^-1,整体排放规律呈现青鱼>翘嘴鲌>乌鳢>大口黑鲈>中华绒螯蟹。就增温潜势而言,所有养殖池塘均为温室气体排放源,其排序为：乌鳢>大口黑鲈>青鱼>中华绒螯蟹>翘嘴鲌；单位产量的增温潜势排放系数排序为：中华绒螯蟹>大口黑鲈>青鱼>翘嘴鲌>乌鳢。相关性分析显示,水温和气温是影响养殖池塘温室气体排放的重要因素,除翘嘴鲌养殖塘外,其余池塘的排放通量均与温度呈显著相关性(P＜0.05)；此外,除中华绒螯蟹养殖塘外,其余池塘的温室气体通量均与pH存在显著相关性；同时,水体中无机盐浓度与池塘N₂O通量密切相关。

摘要:如何正确处理好自然恢复和人工修复的关系,是全球范围内生态治理的重大议题,随着以往海洋生态修复的短板日益显露,探索低成本大规模的海洋生态修复自然解决方案重要性日益凸显。通过对国内外研究成果、案例资料分析比对,结合实地调研,对当前国内外海洋生态修复面临的问题和原因进行分析,发现当前国内外海洋生态修复项目短板包括：项目所在地集中在海岸带,普遍面临修复成本高、规模小、类型少、效果不理想、人为干预多等问题。以往解决这些问题理念是加强资金投入、提高短期内工程施工效率,本研究认为应克服工程思维,基于NbS理念,树立全球视野,注重长时间序列的成本规模核算,发展新的效果评估和项目管理模式,延长生态修复项目实施时间,开展长期监测,加大公众参与,加强新科技应用。

摘要:全球变化和人类活动的持续驱动下,面向人与自然和谐共生的美好愿景,系统实施国土空间生态修复是新时期推进生态文明和美丽中国建设的重大举措。国土空间生态修复规划是一定时期内生态修复任务的总体纲领和空间指引,开展国土空间生态修复规划实施评估是推动规划能实施、不走样、可落地的重要抓手。现有研究多关注特定区域或特定措施下生态修复工程的实施效果,少有研究开展涉及全域全要素的国土空间生态修复规划实施效果评估。统筹考虑生态系统的健康稳定与人类生态福祉的实质提升,提出基于多维效益的国土空间生态修复规划实施效果评估框架,从生态系统规模、结构、格局和质量四个维度评估生态效益,从公众对国土空间生态修复规划的认识、评价和建议三个方面评估社会效益,从生态产品总值核算与典型案例分析两个方面评估经济效益,评估宏观层面北京市国土空间生态修复规划实施的生态-社会-经济多维效益。研究结果表明,2020—2022年北京市生态系统规模结构局部调整,生态系统格局整体稳定,生态系统质量整体提升,城市绿地修复与复耕工作突出。修复规划实施以来,生态惠民效应凸显,并对生态空间的多元功能提出了进一步需求。面向北京市主导生态功能选取物质供给、水源涵养、减少泥沙淤积、面源削减、洪水调蓄、固碳与气候调节进行价值核算,北京市2022年生态产品总值较2020年有所提升,延庆区、门头沟区和密云区等积极探索生态产品价值实现机制。基于规划实施评估结果,北京市国土空间生态修复规划实施优化策略应聚焦关键节点与区域突出问题靶向修复,应拓展生态空间横向与纵向的延展性,拓展多元体验感,应推动生态产品价值实现,进一步激发绿色活力。全球变化和人类活动的持续驱动下,面向人与自然和谐共生的美好愿景,系统实施国土空间生态修复是新时期推进生态文明和美丽中国建设的重大举措。国土空间生态修复规划是一定时期内生态修复任务的总体纲领和空间指引,开展国土空间生态修复规划实施评估是推动规划能实施、不走样、可落地的重要抓手。现有研究多关注特定区域或特定措施下生态修复工程的实施效果,少有研究开展涉及全域全要素的国土空间生态修复规划实施效果评估。统筹考虑生态系统的健康稳定与人类生态福祉的实质提升,提出基于多维效益的国土空间生态修复规划实施效果评估框架,从生态系统规模、结构、格局和质量四个维度评估生态效益,从公众对国土空间生态修复规划的认识、评价和建议三个方面评估社会效益,从生态产品总值核算与典型案例分析两个方面评估经济效益,评估宏观层面北京市国土空间生态修复规划实施的生态-社会-经济多维效益。研究结果表明,2020—2022年北京市生态系统规模结构局部调整,生态系统格局整体稳定,生态系统质量整体提升,城市绿地修复与复耕工作突出。修复规划实施以来,生态惠民效应凸显,并对生态空间的多元功能提出了进一步需求。面向北京市主导生态功能选取物质供给、水源涵养、减少泥沙淤积、面源削减、洪水调蓄、固碳与气候调节进行价值核算,北京市2022年生态产品总值较2020年有所提升,延庆区、门头沟区和密云区等积极探索生态产品价值实现机制。基于规划实施评估结果,北京市国土空间生态修复规划实施优化策略应聚焦关键节点与区域突出问题靶向修复,应拓展生态空间横向与纵向的延展性,拓展多元体验感,应推动生态产品价值实现,进一步激发绿色活力。

摘要:以中国为研究区,基于2000、2020年土地利用数据,综合运用PLUS模型和GMOP模型模拟研究区2040年自然发展、经济发展与生态保护三种情景下的土地利用格局。随后运用InVEST模型定量分析在不同情景下生境质量、产水量、碳储量和水质净化服务的变化,并引入综合生态系统服务指数(CES)对生态系统整体服务水平进行综合衡量。在此基础上,从东部、中部和西部三大区域出发,系统分析不同土地利用变化对区域生态系统服务的影响差异。结果表明:①PLUS模型精度较高,适用于研究区土地利用模拟的预测。三种发展情景中,自然发展情景下三大区域的土地利用变化最为剧烈,经济发展次之。②自然发展情景下,生态系统服务整体退化,西部碳储量与生境质量下降显著,中部水质净化与碳储功能减弱,东部生态服务同步退化;经济发展情景中,三大区域普遍出现生境质量退化与碳储量流失的趋势,东部虽产水量略升,但整体生态功能失衡;生态保护情景下,西部碳储量和生境质量提升,中部生态稳定,东部生境、碳储量改善且氮输出量减少。③自然发展情景下,三大区域的CES损失最严重,西部退化最为显著;经济发展情景中,尽管局部回升,但整体退化趋势未改,东部城市群生态功能下降突出。生态保护情景下,三大区域CES呈现稳定或回升的趋势,整体生态效益优于其他情景,西部改善最为明显。④对于西部地区,草地退化和未利用地扩张是生态系统服务退化的主要因素,中部地区生态变化主要由耕地集约化发展导致,东部地区主要由于建设用地持续扩张压缩生态空间导致服务退化。因此,未来应实施分区土地利用管理策略,针对不同区域主导驱动因素开展差异化调控与生态修复路径。研究结果可以为中国可持续发展政策的制定提供参考依据,并为未来的土地管理政策与优化提供科学方案。

摘要:估算基流量并分析其演变特征,对于河流生态功能维护和水资源综合管理具有重要意义。然而,目前贵州高原喀斯特流域基流分割特征尚不清楚,对其基流演变规律的认识仍有待深入。以位于贵州高原喀斯特区的猫跳河上游流域为研究区,基于1985-2021年气象水文资料,运用数字滤波法分割基流;同时,运用一元线性回归模型、Mann-Kendall突变检验、滑动T检验、小波分析等方法探讨基流的变化趋势、突变点和周期性,并通过累积量斜率变化率比较法阐明降水因素和非降水因素对基流的分别影响。结果表明:(1)猫跳河上游流域最佳退水系数为0.985,最佳基流分割方案为Eckhardt (ECK)正-反双向滤波,其滤波结果基流过程线更接近猫跳河上游基流的实际变化过程。(2)猫跳河上游流域年均基流量和基流指数分别为119.6mm和0.31,年基流量呈不显著上升趋势,变化速率为0.42mm/a (P=0.4788),基流指数呈显著上升趋势,变化速率为0.0022/a (P=0.0015)。基流量在2002年发生突变,存在一个11年的震荡周期。(3)非降水因素是导致基流变化的主导因素,影响率为86.4%,而降水因素对基流的影响较小,影响率为13.6%。旨在为贵州高原喀斯特流域的水资源可持续利用和河流健康管理提供科学依据。

摘要:碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及养分重吸收能力是揭示生物地球化学循环机制及其与生态系统结构、功能和过程关系的重要指标。立地指数则是评价林地立地生产力大小的关键参数。然而,在不同立地指数条件下,森林生态系统各组分(包括植物、凋落物和土壤)的化学计量及养分重吸收特征仍缺乏认识。通过对14、16和18这3个立地指数的杉木人工林进行实地野外调查,分析植物、凋落物和土壤C、N、P化学计量及养分重吸收特征对立地指数变化的响应,揭示杉木生长养分限制状况,探究化学计量内稳性在杉木不同器官间的差异,阐明杉木适应外界环境条件变化的潜在机制。结果表明,随着立地指数增加,细根C含量和碳氮比(C/N)呈减小趋势,枝N、P含量呈增加趋势,C/N、碳磷比(C/P)则呈减小趋势。叶片N、P含量及氮磷比(N/P)的化学计量内稳性指数(H)分别为3.85、3.03和3.13,属于弱稳态型,而枝和细根N、P计量特征多数表现为"绝对稳态"。叶片N/P平均值为16.79,略高于陆地生态系统植物生长P限制阈值(16),凋落叶N、P含量的平均值分别为12.10 g/kg和0.52 g/kg,均属于不完全吸收范围,叶片P重吸收效率显著高于N重吸收效率。与细根、枝相比,叶片能够更为灵活的调控养分计量特征,通过优化养分资源分配更为高效地应对外界环境条件的变化。此外,本研究区杉木生长不受养分限制或受到轻微的P限制。研究结果加深了对人工林植物-凋落物-土壤养分互作关系的认识,并强调在森林经营与养分调控研究中引入立地指数作为关键参数的重要意义。

摘要:针叶和阔叶树的比例是生物和非生物因素长期作用的结果,也是林分管理时重要的指示因子。探究不同针阔比天然林生态系统结构和功能的稳定性与多样性,可为科学预测林分的演替趋势以及未来应采取的抚育措施提供理论依据。以张广才岭柳河林场3种不同针阔比天然林林分类型(暗针叶林、云冷杉针阔混交林和山地杨桦林)为研究对象,各设置4块样地(面积均为50 m×50 m),共12块。基于本底调查,利用Winklmass 1.0软件分析林分空间结构参数,包括角尺度,混交度,大小比数,对不同林分进行空间结构分析。结果表明:(1)所选林分的空间结构参数特征零元分布表明,不同林分类型均为轻度聚集分布,处于混交较好的中等生长状态,而云冷杉针阔混交林较其他两种林分树种隔离程度较高,该林分混交度比山地杨桦林高出0.9%,比暗针叶林高出4.1%;(2)一元分布表明,不同林分类型中树木多数呈现强度混交和大小比数相近的随机分布状态。山地杨桦林与其他两种林分相比,林分空间优势程度较高;(3)二元和三元分布表明,空间结构参数在进行多种组合时,不同林分类型中林木大多数表现为随机分布状态。其中在同一分布格局下,暗针叶林、山地杨桦林均以高度混交的亚优势随机分布为主,而云冷杉针阔混交林以高度混交的优势随机分布为主。综上,张广才岭林分结构整体状况较为一般,但是云冷杉针阔混交林林分空间结构相比于暗针叶林、山地杨桦林更好,群落稳定性最高,垂直梯度分布更为复杂,生物量及物种多样性更加丰富,并且在促进优势树种生长方面具有更为显著的优势。为使森林生态功能得到有效发挥,利用多元分布选择林木采伐方式优化林分空间结构,我们建议对林分中处于同种非常聚集的绝对劣势木(M=0,W=1,U=1)进行择伐,对处于同种随机分布的绝对劣势木(M=0,W=0.5,U=1)进行卫生伐。

摘要:木兰科(Magnoliaceae)植物是我国珍贵的大花树种,具有重要的观赏和经济价值,随着气候变化和适种区域扩大,原有木兰科分布的区域限制已逐渐改变,并影响着木兰科植物生态适宜性分布。聚焦中国北方常见的木兰科植物,通过全球生物多样性信息平台、中国虚拟植物标本馆数据获取,选取广泛分布于中国北方常见木兰科的五个属,包括玉兰属(Yulania)、北美木兰属(Magnolia)、厚朴属(Houpoea)、鹅掌楸属(Liriodendron)、天女花属(Oyama),基于MaxEnt模型和ArcGIS软件,结合19个气候因子筛选影响其生态适宜性分布的主导环境因子,并预测在当前和未来时期(2070s、2090s)2种不同温室气体排放情景(SSP126和SSP585)下的潜在适生区分布格局,模型预测精度整体优秀,结果表明：(1)年降水量和最干月降水量是影响北方常见木兰科植物地理分布格局的主导环境因子,其中厚朴属、天女花属和玉兰属植物对年降水量响应最敏感,而最干月降水量是影响北美木兰属和鹅掌楸属潜在分布的最重要因子。(2)在当前气候条件下,北方常见木兰科植物主要分布在长江中下游地区、黄河中下游地区、辽宁沿海等地区,高适生区面积约为116.49×10⁴ km²。(3)在未来不同气候情景下,北方常见木兰科植物的总适生区空间格局面积表现出不同的变化趋势。北方常见木兰科植物在SSP585(2090s)情景下的扩张面积最大,整体向南扩张了17.05×10⁴ km²,其中北美木兰属和厚朴属的适生区扩张面积整体呈增加趋势,天女花属和玉兰属的适生区扩张面积整体则呈缩减趋势,而鹅掌楸属的适生区扩张面积格局整体无明显变化趋势。研究结果为木兰科植物迁地保护与北方引种地的选择,以及木兰科濒危种类的生态保护提供科学依据。

摘要:枝条和叶片功能性状的变异及其相关性是影响植物资源分配和碳投资策略的关键因素。以鲁东地区青岛崂山区人工林中黑松(Pinus thunbergia)和赤松(Pinus densiflora)为研究对象,通过测量当年生和多年生枝条、叶片的叶质量密度(leaf mass density,LMD)、叶干物质含量(leaf dry matter content,LDMC)、总叶面积(total leaf area,TLA)、枝木质密度(branch wood density,BWD)、枝干物质含量(branch dry matter content,BDMC)、出叶强度(leaf intensity volume,LIV)和比枝长(specific branch length,SBL),采用单因素方差分析法(One-Way ANOVA)对不同年龄阶段和树种间的性状差异进行检验,利用标准化主轴估计(standardized major axis estimation,SMA)分析不同树种和不同年龄枝条、叶片性状间的相关性,并通过主成分分析法(principal component analysis,PCA)探究多性状间的协作关系。研究结果表明：黑松和赤松的叶质量密度、叶干物质含量和枝木质密度均随枝叶年龄的增加而显著上升,而比枝长和出叶强度则与枝叶年龄呈负相关。此外,枝条、叶片性状间的相关性因树种和枝叶年龄的不同而呈现显著性变化。在树种水平上,黑松叶质量和枝干物质含量高,比枝长和出叶强度低,表现为“缓慢投资-收益”型(保守型)策略；赤松则相反,表现为“快速投资-收益”型(获取性)策略；进一步分析发现,2个树种在当年生倾向于选择获取型策略,在多年生则偏向于选择保守型策略。总体而言,黑松和赤松在不同年龄阶段的枝条和叶片性状变异及权衡模式存在显著差异,这种差异反映了二者在资源分配和碳投资策略上的分化。研究结果为进一步理解常绿针叶树种的生态适应策略提供了重要依据。

摘要:树干可能是大气甲烷(CH₄)的重要来源之一,心材中CH₄浓度在一定程度上决定树干CH₄的排放规模,但对于量化心材CH₄浓度和与之相关细菌群落构成的理解仍然有限。调查了大兴安岭多年冻土区四个不同立地类型(森林高地、泥炭地、沼泽、河岸带)心材CH₄浓度特征,通过区分阔叶树和针叶树来比较心材CH₄浓度的差异,并检索文献收集了目前已有心材CH₄浓度的相关数据集(共计355个样本)来验证研究结果。通过高通量测序确定了树皮和心材中细菌群落构成。结果表明：不论是本研究还是基于文献统计的数据结果,阔叶树心材CH₄浓度始终高于针叶树。研究中,心材CH₄浓度普遍偏低,范围在(1.54±0.15)—(2.17±0.22)μL/L之间。通过对比心材和树皮细菌群落构成发现二者有相同或各自特有菌属,其中共有菌属分别隶属于Chloroplast目、Mitochodria科,Pectobacteriaceae科和尚未得到鉴定的三个属。此外,在树皮中发现了其特有的甲烷氧化菌属(Methylocella)。这些植物内生菌不仅能够促进植物养分吸收和维持植物健康的动态平衡,还可能对树干CH₄收支有潜在影响,未来的研究需进一步开展实地观测来探究该区树干CH₄通量的变化特征。明确了大兴安岭多年冻土区树木心材CH₄浓度变化特征,不仅为深入认知该区域树干CH₄动态提供了科学依据和数据支持,还可以为树木病害的防治提供参考依据。

摘要:研究天山雪岭云杉非结构性碳水化合物(NSC)的动态变化有助于理解温带山地针叶林的碳储存和分配机制。以天山北坡针叶林雪岭云杉(Picea schrenkiana)为研究对象,于2023年8月至2024年9月期间,按月尺度采集样品(共计13次),测定不同器官(叶、枝和根)中的可溶性糖(SS)、淀粉(ST)和非结构性碳水化合物含量(NSC),分析天山北坡针叶林雪岭云杉非结构性碳水化合物的季节动态。结果显示：(1)雪岭云杉不同器官的NSC含量不同季节差异较大,其中根系可溶性糖和叶片淀粉含量季节变异较大,其变异系数分别为63.67%和67.44%。(2)雪岭云杉三个器官的可溶性糖含量主要在秋、冬季积累,淀粉含量则在冬季下降、春季上升；不同器官可溶性糖与淀粉比值秋、冬季高,夏季低,这与该树种不同季节生长和渗透调节有关。同时,三个器官NSC组成均以可溶性糖为主,这与该树种为应对干旱胁迫和低温胁迫时的渗透调节有关。(3)不同器官间可溶性糖含量呈显著正相关性(P<0.05),叶片可溶性糖和淀粉之间呈显著负相关(P<0.001),根系可溶性糖与叶片淀粉和枝条淀粉呈显著负相关(P<0.05),表明不同器官之间可溶性糖存在转运,不同器官淀粉和可溶性糖相互转换。研究结果为了解天山森林生态系统植被碳代谢和生长策略提供理论基础。

摘要:森林生态系统在全球碳循环中发挥着关键作用,而森林固碳被认为是减缓全球变暖的重要途径。通过对浙江省156个常绿阔叶林森林样地进行采样分析,结合植被、土壤等自然因子和社会经济因子,基于地统计学、Pearson相关性、RF、SEM方法,揭示浙江省常绿阔叶林的地上植被碳密度、枯落物碳密度和土壤有机碳密度的分配特征与驱动因子。浙江省常绿阔叶林生态系统地上植被碳密度的平均值为39.60 tC/hm²,枯落物碳密度平均值为2.18 tC/hm²,土壤有机碳密度(0—30 cm)的平均值为85.81 tC/hm²,碳密度较全国及同纬度省份平均水平偏低。半方差变异函数揭示三者的块基比分别为73.14%、32.14%、58.91%,均呈现中等程度空间变异,受到随机因素和结构性因素的双重影响；浙江省地上植被碳密度由西向东逐渐降低,枯落物碳密度由北向南递减,中部过渡较为平缓,土壤有机碳密度由西南向东北递减,西南地区和东北地区差异显著。通过量化驱动因素的影响效应,发现地上植被碳密度的主要驱动因素为郁闭度、平均林龄和海拔,枯落物碳密度的主要驱动因素为速效钾和枯枝叶厚度,土壤有机碳密度的主要驱动因素为土壤速效氮、容重和海拔；社会经济因素对所有组分碳密度均有负影响。结果为维持和提升浙江省常绿阔叶林碳汇功能提供了理论依据。

摘要:基于秦岭多岩性梯度的植被根系发育特征系统考察,提出了“生态根植带(Ecological Rooting Zone,ERZ)”的学术观点,用于表征维系山地根系定繁生长的岩-土-水垂向结构功能带。通过对ERZ要素构成、发育特征及作用机制阐述,明晰了ERZ本质属性、空间范围、垂向结构、水平分异特征及要素协调耦合机制；同时对比了ERZ与地球关键带、地表基质层等相近概念的区别与联系。取得认识如下：(1) ERZ是连接地表生态系统与基岩圈层物质能量交换的关键带,其禀赋的生态地质特征决定了地表植被生长格局与质量。(2) ERZ深度范围界定为地表至影响植被根系发育的最深垂向距离,并受不同岩性的抗风化能力影响存在明显差异。(3) ERZ垂向结构可分为浅根系-腐殖质交互层、主直根系-风化带支撑层、深根系-基岩裂隙锚固层,不同深度域扮演着根系力学改造、裂隙水动力传输与矿物养分释放的差异化角色；而其水平分异表现为根系对岩土-地貌-水文协同的适应性响应。(4)基岩-裂隙-根系-水文协调耦合控制影响着ERZ发育特征,其中,基岩性质对ERZ空间分布发挥控制作用；裂隙发育对ERZ垂向结构发挥约束作用,水文状况对ERZ水平分层发挥重要导向作用,而根系竞争调控着ERZ发育形态。(5)对比相近领域的学术概念,ERZ以植被根系生长为主导、关注从浅表到裂隙基岩的垂向连续区域,并强调生态-地质要素的动态协同演进机制,其突破了以往对“根土界面”的简单理解,将视角延伸至根系生长空间与基岩-裂隙-水文的协同演化范畴,为认知地质要素参与山地植被生态过程提供了理论依据。

摘要:植被总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)是陆地生态系统碳汇的重要组成部分。深入理解干旱对植被GPP影响的累积效应和滞后效应,揭示植被响应机制,对云南省生态安全具有重要意义。然而,关于植被GPP干旱响应机制的时空异质性和影响因子的研究仍较为匮乏。研究基于2001—2023年植被GPP和标准化降水蒸散发指数数据,采用时间序列分析方法和最大相关系数法,分析了云南省气象干旱和植被GPP的时空变化特征,量化并探讨了干旱对植被GPP的累积效应与滞后效应,及其受长期干湿状况和海拔的影响。结果表明：(1)近23年以来,云南省总体上表现为不显著干旱化趋势。干旱的高发区域主要分布在西北部、西部和中东部,高发时段为春季和秋季。植被GPP多年均值为1600.2 g C/m²,年际变化表现为极显著上升趋势(6.8 g C m^-2 a^-1,P<0.001),但年际波动较为明显。(2)植被GPP对干旱的响应具有明显的时空异质性,以秋季和春季响应最为显著,空间上干热河谷地区最易受干旱影响,响应强烈且迅速。(3)全省52.0%和54.9%的区域植被GPP显著受干旱累积效应和滞后效应的影响。累积效应时间尺度以中短期(4—6个月)和长期(10—12个月)为主,滞后时间以长期(10—12个月)为主。相较灌木和森林,农田和草地对干旱的响应更强烈、时间尺度更短。滞后时间在不同植被类型间的差异较小。(4)长期干湿状况和海拔是影响干旱累积效应和滞后效应的重要因素。随着环境从干燥转为湿润或是海拔升高,干旱影响强度会逐渐降低,累积效应时间尺度延长,而滞后时间则缩短。海拔对干旱影响强度的作用大于干湿状况,而累积效应时间尺度和滞后时间受干湿状况的影响则更显著。研究结果可以为干旱风险缓解与应对管理策略的制定提供科学依据。

摘要:温带森林作为陆地生态系统的主要组分,在全球碳(C)固持和减缓全球气候变化方面发挥着重要作用。以往研究主要集中在森林土壤有机碳(SOC)及其活性组分方面,而对土壤颗粒有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MOC)对不同林型的响应尤其是温带过渡区的关注较少。为此,选择了中温带到暖温带过渡区的白桦林(BP)、青扦+华北落叶松+桦木针阔混交林(PLB)、白扦+青扦针叶混交林(PP)和华北落叶松林(LP)4种典型天然林土壤为对象,探究其POC和MOC的变化特征及其主导影响因素。结果表明：(1)林型对SOC和全氮(TN)含量影响显著,对全磷(TP)、铵态氮(AN)和硝态氮(NN)影响不显著。(2)林型对POC含量影响显著,对MOC含量影响不显著,二者变化趋势均为PP>PLB>BP>LP,其中PP的POC含量显著高于LP而与其他2种林型差异不显著；而MOC含量在不同林型间未见显著差异。(3)林型对POC/SOC、MOC/SOC和POC/MOC影响显著,其中POC/SOC和POC/MOC表现为LP>BP>PLB>LP,其变幅分别为21.48%—28.95%和29.01%—43.89%；MOC/SOC表现为LP>PLB>PP>BP (变幅为65.75%—74.38%)。随机森林分析结果表明,POC主要受TN、NN和TP显著影响,而MOC则主要受BD、TN和NN显著影响；冗余分析(RDA)结果显示,TN和NN是驱动SOC及其物理组分变化的主要因素。综上,MOC是SOC累积的主要组分,且PP的含量最高,但LP的土壤C稳定性显著优于其他林型；土壤氮磷元素的相互作用在预测温带过渡区森林土壤POC和MOC含量起着主导作用。因此,未来的森林管理应考虑种植固氮物种,进而提升林地土壤质量和有机C固存,以减缓全球气候变化。

摘要:以苜蓿、狗牙根和黑麦草为对象,采用人工模拟萌发胁迫实验,利用Central Composite Design (CCD)进行实验设计和双因素方差分析,构建种子萌发对水热胁迫的响应模型,量化萌发生态位宽度,进而探讨其对矿区植被恢复的指导意义。结果表明：采用响应面法建立的3个植物种种子萌发响应胁迫的模型具有统计学意义(P<0.05),验证显示模型拟合度良好且预测精度较高(R²>0.85),平均绝对误差(MAE)指数均低于20%,其中狗牙根的模型精确度最高。通过对比Levins与Shannon指数,发现Levins指数能更准确量化萌发生态位宽度,并与95%有效萌发生态位阈值高度一致。三种植物中,狗牙根在高温胁迫下表现出最宽的生态位(温度宽度11.31℃,Levins指数4723.13),显著优于苜蓿和黑麦草,黑麦草则在水分胁迫下生态位较宽(△w=10.61%)。因此,狗牙根在高温胁迫环境下作为优选恢复植物种更具明显的萌发成功优势。本研究结果有助于在条件恶劣的矿区基于植物萌发响应胁迫的生态位优选恢复植物种,同时为播种后种子萌发的管理抚育措施提供指导,进而提高生态恢复的成功率。

摘要:道路交通为人类提供便捷的同时也深刻地影响了道路周边的生态环境及其服务功能。其对环境的负面影响体现在：车辆产生的噪音、化学、光污染以及生态环境的破坏。此前,生态学家多关注道路对动物栖息地的破坏,但对于道路干扰对植物的影响研究尚少,道路对种子传播的影响结论尚不明晰,后续级联效应对幼苗更新的影响并不明确。因此,梳理了近30年来国内外关于道路干扰下植物种子传播及幼苗更新的研究,以厘清道路对动植物互作和植被更新所产生的影响。研究发现,道路明显干扰了动物介导的种子传播,主要表现为直接影响动物种群数量、道路的屏障作用,间接影响动物的行为和种子的传播距离；道路带来的物理、化学干扰、天敌作用等因素也显著地削弱了幼苗的更新与植物体后续生长和更新模式等。并且道路的影响还会带来一系列的级联效应。未来从研究方法上应该侧重考虑道路的干扰对生态系统的长期影响,进行更长久更深入的监测与观察；从研究内容上应将研究范围进一步扩大,更多考虑道路边缘与距离道路较远的生态系统之间的联系,以求探究道路干扰对更大尺度的生态系统植物群落的空间结构产生的深远影响。研究加深了关于道路干扰对植物种子传播及幼苗更新影响认识,并为全球气候变化背景下各类生态系统中的道路建设提供科学建议和理论支撑。

摘要:为揭示华榛对光照强度的生理响应和适应机制,以一年生华榛幼苗为对象,设置5种不同的遮荫率(全光照(CK)、30%、50%、70%、90%),研究不同光照强度对华榛幼苗的生长形态、叶片性状、光合特性和叶绿素荧光特性的影响。结果表明：(1)苗高、地径和总生物量均随遮荫程度增加先上升后降低,适度遮荫(30%—50%)显著促进幼苗生长,而根生物量和根冠比随遮荫程度增加而逐渐降低。(2)叶面积、叶长和叶宽均随着遮荫程度增加先升高后降低,CK处理下叶片解剖结构(厚度、栅栏组织、海绵组织厚度)呈阳生叶的特征,同时随着遮荫率的增加而降低,表现出一定的可塑性。(3)华榛的净光合速率(P_n)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d)随遮荫程度的增加先上升后降低,总体以适度遮荫较高；遮荫0%—70%的P_n和气孔导度(G_s)的日变化总体呈“双峰型”曲线,中午有午休现象,而90%呈“单峰曲线”。(4)遮荫处理显著提升了光系统Ⅱ(PSII)最大光化学效率(F_v/F_m)、PSII潜在光化学活性(F_v/F₀)、捕获的激子将电子传递到电子传递链中超过Q_A的其它电子受体的概率(Ψ_o)和PSⅡ反应中心吸收的光能用于电子传递的量子产额(φ_Eo),而热耗散的量子比率(φ_Do)则随遮荫程度的提高而逐渐降低。综上,华榛苗期的最适宜光照条件为遮荫30%—50%,其生长表现最好,能维持较高的光合效率,生物量积累最多,过度遮荫90%不利于生长。

摘要:国土空间碳收支研究将自然过程和人为过程结合起来,具有学科集成的理论优势,可以为制定面向减排增汇的国土空间优化策略提供理论基础,且对于区域碳排放责任划分、碳补偿方案制定也具有重要的实践价值。由于国土空间的碳收支效应较为复杂,尚未形成统一的国土空间碳收支研究范式,梳理国土空间碳收支的研究脉络和效应机理,对国土空间碳收支核算、影响因素、碳平衡与碳补偿以及面向减排增汇的国土空间优化等方面进行了综述。研究发现：①结合碳排放和碳汇核算方法进行国土空间碳收支核算是当前核算研究的主流,遥感监测估算和以IPCC清单为基础的国土空间碳收支清单在碳收支核算领域发挥着重要作用。②国土空间的碳收支受到多种因素的共同影响,这些因素既包括人类活动的直接与间接作用,也涵盖自然环境的变化和生态系统的自我调节机制。③基于碳收支核算结果识别国土空间碳平衡现状以及开展碳补偿研究是近几年学术界关注的重点,学者划分碳平衡和碳补偿分区并提出差别化的减排增汇策略。④国土空间格局优化是破解高碳锁定的着力点,学者在识别国土空间碳收支机理的基础上充分构建了面向减排增汇的国土空间优化路径体系。最后针对当前国土空间碳收支核算、影响因素、碳平衡与碳补偿以及空间优化研究的不足,提出了未来国土空间碳收支的研究展望。

摘要:近年来,全球极端野火事件频发,给缓解气候变化与达成碳中和目标，带来严峻挑战。综述了全球野火的时空演变及其与气候系统的双向反馈机制,揭示野火在碳排放与生态演替中的重要作用。结合中国现有森林防火监测预警体系,分析了当前存在的多源信息分散、监测预警滞后、技术整合不足等瓶颈问题。针对上述问题,提出构建基于“空-天-地”多平台数据融合的一体化野火信息化框架,该框架由野火数据库、火险预警模块、实时监测模块、扑救指挥模块和灾损评估模块五大子系统组成,覆盖火前预测、火中监测、扑救调度与火后评估四种应用场景。各子系统通过统一数据标准与开放接口实现互联互通,并融合多源遥感数据、无人机航拍数据、物联网技术、5G通信技术及人工智能算法,实现火情精准感知、蔓延态势分析和高效应急调度。同时,系统可量化估算火灾碳排放,为碳中和决策提供科学支持。所述信息化平台将显著提升我国野火风险管控能力与碳排放监测精度,为实现“双碳”目标和生态安全保障提供坚实的信息化支撑。

摘要: