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摘要:快速城镇化的负面影响已经成为威胁区域生态安全和损害人类福祉的重要因素。正确理解城镇化对生态系统服务的影响有助于为生态治理决策提供更全面的信息支撑。以洞庭湖流域为研究区,选取4种生态系统服务和4种城镇化指标,分析了其在1990-2019年的时空格局演变特征,并采用双变量空间自相关、地理加权回归和空间计量模型探索了城镇化对生态系统服务影响的空间效应。结果显示:(1)研究期内产水量、土壤保持量和氮输出量分别增加19.54%、3.96%和0.78%,生境质量指数持续减少了0.016,城镇化水平呈持续增长趋势;(2)城镇化与生态系统服务之间存在显著的空间相关关系,局部空间聚类特征突出;(3)城镇化对生态系统服务的影响表现出明显的空间异质性,驱动方向和强度均随时间变化而改变,并且影响效力逐渐降低;(4)城镇化对生态系统服务的影响表现出显著的空间溢出效应,且不同指标间表现出明显的个体差异和时序变化特征。研究结果可为促进城镇人居环境改善,制定兼顾经济发展和生态和谐的城市规划提供参考。

摘要:景观游憩服务是地质公园生态系统服务的重要组成部分,其功能-价值关系研究是协调区域游憩服务平衡,实现可持续发展的关键。以苍山世界地质公园为研究对象,通过构建游憩服务功能指标体系,从地质、生态与文化景观资源三个维度评估游憩服务功能量;采用公众参与制图和SolVES模型,从地文奇观、水域风光、地学科普、历史文化和休闲娱乐五个方面评估游憩服务价值量。利用四象限模型、功能-价值指数和耦合协调模型探讨游憩服务功能与价值的空间关系。结果表明(1)苍山世界地质公园游憩服务功能空间格局差异明显,主要分布在山区,以苍山片区最为显著,整体呈现由山区向两侧梯度递减的趋势。游憩服务价值空间格局受经济水平的影响显著,整体沿乡镇呈串联式的带状分布。(2)游憩服务功能与价值关系受到资源本底、管控政策和认知偏好的影响,空间错位显著。从耦合关系来看,呈现基本协调状态,乡镇尺度的耦合差异不明显,呈现连续片状分布。从功能-价值指数上看,整体表现为功能盈余而价值亏缺,内部仅有2个乡镇辖域内呈现价值大于功能的情况。从象限来看,不同功能-价值关系类型均表现为带状分布的特点,主要受山体带、湖泊带和城市带并行的景观格局的影响。(3)根据功能-价值关系评估结果,将研究区划分为游憩服务示范、游憩功能转化、游憩压力缓解和景观资源保育四类区域,并根据上述区域在各乡镇的分布,提出属地管理的差异化策略:巩固发展成果、总结有效经验、推广典型模式;激活需求、挖掘潜力、提升转化效率;缓解游憩压力、优化设施布局、维护服务质量;坚持自然保育、维护景观功能、谨慎发展旅游。研究丰富了景观游憩服务的"功能-价值"系统分析理论框架,并为苍山以及其他世界地质公园游憩资源保护与利用提供科学依据。

摘要:在生态文明建设与乡村振兴战略协同推进的背景下,推动农户生计与生态服务价值耦合协调是实现农村经济高质量发展与生态保护双赢的关键路径。以江西省为例,运用当量因子法、耦合协调模型及地理探测器等方法,分析2010-2023年各城市农户生计与生态服务价值耦合协调关系的时空演变特征及驱动因素。结果表明:①各区域耦合度分化,南北不均衡性突出。上饶、吉安耦合度长期位于高值且走势稳定,形成生态保护与农户生计的良性互动格局。新余、鹰潭等资源型工业城市受产业挤占生态空间等因素影响,耦合度始终偏低且呈下滑趋势,为全省耦合发展薄弱区。②耦合协调度整体呈上升趋势,二者沿良性互动、有序演进轨迹深化,生态服务价值对农户生计的支撑能力与生计活动对生态保护的反哺效应同步凸显。其中,赣州的农户生计与生态服务价值耦合协调度位于首位。③单因子中,工业化强度对农户生计和生态服务价值的耦合协调关系影响最大,且各驱动因素交互效应大于单因子。以期为促进区域生态与生计协调发展、推动乡村可持续振兴提供理论参考。

摘要:北方风沙带是我国荒漠化治理和风沙源防治的关键性地带,水资源缺乏是该地区生态建设和荒漠化治理的关键性制约因素。从水土协调与功能提升的角度出发,按照"机理研究与创新-模型研发与构建-技术研发与突破-集成应用与示范"的总体思路,建立北方风沙带水土资源协调和功能提升理论方法,研发风沙带防护植被综合治理技术体系,形成新时期防沙治沙模式,促进防护植被体系功能持续提升,支撑北方风沙带生态屏障建设和区域防沙治沙高质量发展。

摘要:消落带是水库水陆交错区域的重要生态单元,其动态变化对区域生态系统结构与功能具有重要影响。密云水库作为北京主要饮用水源地,近40年来水位波动显著,消落带格局也随之演变,准确识别其时空动态对生态监测与管理具有重要意义。以密云水库消落带为研究对象,基于1984-2024年Landsat长时序遥感影像,构建融合多指数水体识别与二值序列极差分析的自动化方法,并结合Sentinel-2数据进行精度验证,系统提取并分析消落带的时空分布格局与水淹频率结构,揭示其在气候变化、岸线地形和人为因素共同驱动下的演变过程。结果表明:(1)近40年消落带年均面积为17.54 km²,经历了"自然扩张-干旱收缩-调水修复-高位压缩"的演变轨迹,空间分布主要集中于北部缓坡和潮河入库口区域,南部陡坡及岛屿周缘分布有限。其中,南水北调补水导致的水位大幅回升,是近年消落带格局重构与生态空间"窄带化"的主导人为因素。(2)水淹频率呈"高频核-中频带-低频缘"的三圈层结构,其面积占比在时序上经历了"自然均衡-低频退化-工程修复-永久主导"的阶段性转变。基于此,建议构建以水淹频率为核心的"分区治理+生态调度"综合修复体系。研究成果可为水库消落带的精细化监测与生态修复策略提供技术支撑与实践参考。

摘要:近年来微塑料(MPs)在地下水系统中的检出频率持续上升,其潜在的危害正引起广泛关注,而目前关于半干旱地区微塑料在地下水中的迁移转化机制及风险认识尚浅。以内蒙古自治区鄂尔多斯市泊江海子流域地下水为研究对象,利用水文地球化学方法、生态风险模型,系统调查了地下水中MPs丰度、聚合物类型、形态粒径分布,并分析其空间变异特征、迁移转化机制与生态风险。结果表明,井口管理方式对地下水中微塑料的丰度有明显影响,封闭井平均为5.09 个/L,聚合物类型主要为聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC),分别占比33.13%和18.66%;微塑料以碎片状为主(99.58%),粒径主要集中于20-100 μm(90.94%)。开放井受大气沉降输入影响,微塑料丰度异常升高(最高达141.99 个/L)。地下水径流对微塑料(20-500 μm)富集影响不明显。包气带孔隙大有利于微塑料从地表进入地下水,地下水Eh值高则有利于其氧化分解与碎裂。PCI指数(污染复合指数)显示,虽然丰度绝对值低,但高毒性聚合物的占比偏高使泊江海子流域地下水中MPs整体处于较高生态风险等级。该研究为半干旱地区地下水微塑料污染机制分析与风险评估提供了依据。

摘要:双碳战略背景下,风能是替代传统化石能源的重要途径之一。我国是装机容量世界第一的风电大国,在风电场加速扩张背景下,科学评估风电场对生物多样性、景观的影响具有重要意义。我国以往研究多集中于电力、经济等领域,较少系统探讨风电场与生物多样性、景观的关系。从生物多样性和景观资源保护视角,选取四川安宁河谷风电场为研究对象,构建生物多样性保护与景观视觉综合评估框架,从鸟类生境面积、生态廊道断裂点、植被生境面积、净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)四项指标评价风电场建设对生物多样性的影响;从风机可视性、是否介入眺望景观、外观大小三项指标评价风电场建设对景观的影响,提出优化保护策略。研究结果表明:(1)风电场研究区占用鸟类生境面积达4.45 km²,导致6处鸟类生态廊道断裂;占用植被生境面积达4.54 km²,占用NPP值达5737.66×10⁶ gC;生物多样性影响较大区域主要聚集于西昌市。(2)共48个主要眺望点可视风机,其中43个眺望点的眺望景观受到风机介入,3号、15号点位看到的风机外观最大。(3)建议以"占一补一"的方式恢复被破坏的生境,布设生态廊桥恢复物种迁徙通道;根据景观影响程度划分风电景观功能区,通过风机涂色、风能艺术装置设计等措施让风机融于自然,打造创新型生态风电场。研究能为生态友好风电场建设、风电景观资源保护利用提供思路与参考,助力美丽中国建设背景下风电设施可持续发展。

摘要:为揭示气候暖湿化背景下青海湖流域湿地生态健康状况的演变规律与驱动机制,研究构建了耦合面积和景观格局特征的湿地状况指数,系统分析了1985-2020年流域湿地状况时空变化特征及主导影响因素。结果表明:(1)湿地面积由缩减转为扩张,其中湖泊、滩地面积增加,沼泽面积减小,湿地类型结构发生明显变化。(2)湿地状况总体呈缓慢演变特征,稳定区占主导,改善和退化区域并存,且退化压力高于恢复效应,局部脆弱区域生态风险仍然较高。(3)湿地状况变化受径流、短波辐射、植被覆盖度和人类足迹共同影响,并具有海拔分异特征:高海拔区径流为核心因子,中海拔区短波辐射为核心因子,植被覆盖度在各区内均为关键因子。

摘要:在全球气候变暖背景下,极端降水事件在范围、强度和频率方面均呈显著上升趋势,严重威胁区域防灾减灾与生态系统的稳定性。当前对极端降水事件识别的研究多从时间或者空间单一角度进行分析,难以全面刻画事件的时间持续性与空间扩展性。以长江流域为研究区,基于1961-2022年逐日0.1°分辨率的栅格降水数据,采用三维聚类方法(经度-纬度-时间)识别流域内连续性极端降水事件,提取其持续时间、影响面积、总强度、平均强度和中心位置等关键特征,系统分析其时空演变规律。研究结果显示:大多数连续性极端降水事件持续时间为2-3d,占总降水事件的90%以上,且这些事件影响面积和强度有限。时间上,连续性极端降水事件的影响面积和总强度均表现出一定的年际波动特征,20世纪90年代之后事件的持续时间出现了明显增加,且总强度较大的极端降水事件发生得更加频繁,尤其是年累加总强度显著增加,说明连续性极端降水事件的累积效应不断增强,潜在致灾风险上升;空间上,连续性极端降水事件在长江流域呈现出明显的区域差异性,具体表现为流域中下游易发生持续时间长、平均强度大的极端降水事件,而总强度大的连续性极端降水事件集中发生在中下游和四川盆地。三维聚类方法实现了对极端降水事件"过程性"和"整体性"的刻画,有助于更好地了解连续性极端降水的时空动态演变,为区域洪涝灾害防范、生态系统稳定性维护及气候变化适应策略提供科学参考。

摘要:科学认知水生态空间时空演变及其对国土空间系统的生态环境影响对南水北调后续工程高质量发展至关重要。基于长时序逐年土地利用数据,运用时空立方体、生态环境质量指数及可解释机器学习模型综合分析南水北调中线水生态空间时空演化模式、生态环境效应和驱动机制。结果表明:(1)2000-2023年南水北调中线水生态空间规模波动增长162.02km²,在国土空间整体中面积占比增加至1.56%。水生态空间演化模式区域差异显著,水源区和受水区内水生态空间规模增加、下游区显著减少;且随时间跨度增加全域水生态空间分布模式仍在极化。(2)区域水生态空间结构转型规模为5555.06km²,占国土空间结构转型总规模9.62%。水生态空间与农业空间结构转型是主要转型类型,占比为61.65%。水生态空间结构转型整体改善了区域国土空间生态环境质量,但南水北调中线开通输水后显著引起下游区域国土空间生态环境质量恶化。(3)南水北调中线水生态空间演化机制整体可以概括为政策工程引导、自然地理环境约束、交通设施建设推动、社会经济发展响应的作用路径,各维度影响因子对南水北调中线水生态空间演化表现出复杂的交互作用和非线性影响关系。

摘要:当前,我国生态环境保护正发生历史性、转折性、全局性变化,生态修复工作正从"被动治理"向"主动建设"、从"单点突破"向"系统治理"转型。在此背景下,如何以"两山"理念为根本遵循,创新生态修复技术方法体系,成为破解生态保护与经济社会发展协同难题、推动人与自然和谐共生现代化进程的关键课题。以贯彻落实中共中央生态文明精神为根本指引,聚焦"绿水青山就是金山银山"理念的深层内涵,首先系统解析该理念所蕴含的文化基因与思想渊源,揭示其从传统生态智慧到现代发展理念的传承与升华。在此基础上,针对新时期生态修复工作的复杂性与系统性,深入探讨实践中需重点关注的核心关系把握、方法体系构建,并探索生态文明发展下"绿水青山"的创新性转化及实现路径。研究旨在为新时期生态修复实践提供理论依据与技术思路,推动"绿水青山就是金山银山"理念在生态建设中落地生根,助力实现人与自然和谐共生的现代化目标。

摘要:生态产品价值实现是推进乡村全面振兴、中国式乡村现代化的重要抓手。在梳理国内外相关研究及总结典型案例的基础上,按照"共生逻辑-共生链条-共生机制"的逻辑思路,构建了生态产品价值实现助推乡村振兴的共生理论分析框架。研究结论如下:(1)人与自然和谐共生、内源式共生与要素协同共生是生态产品价值实现助推乡村振兴的理论、历史及实践逻辑,三者形塑了生态产品价值实现助推乡村振兴的共生逻辑结构。(2)生态产品价值实现助推乡村振兴的共生链条,包括共生单元、共生界面、共生环境、共生关系等层面,四者共同组成了共生发展生态圈的要素体系。(3)生态产品价值实现助推乡村振兴的共生机制建构,需要从主体、制度、资源、技术和目标等层面着手,提升生态产品价值实现助推乡村振兴的共生合力。研究可为生态产品价值实现助推乡村振兴的研究提供新视角,为生态产品价值实现助推乡村振兴的政策制定提供有益参考。

摘要:京津冀城市群作为全国碳交易试点和协同发展关键区,亟须统筹区域分工与跨域联系,厘清其在不同空间层级下的碳排放结构与转移路径,以建立公平碳责任并推动精准治理。现有研究多聚焦单一空间层级或静态分析,难以系统揭示区域内外动态碳转移过程。基于嵌入式多区域投入产出模型,融合价值链分解与结构路径分析方法,从生产和消费两端系统解析碳转移的路径结构、空间格局与演变特征,并追踪其在城市群内部、国内跨省和国际的分布特征。研究发现:(1)京津冀城市群隐含碳转移呈现"生产集中、消费外溢"的空间错配格局。唐山、天津作为生产侧双核心,贡献42.3%的生产端排放且超80%外输;北京作为消费中心,近80%的消费排放依赖区外供给;(2)京津冀城市群整体陷入"高碳锁定、低端输出"困境,高增加值城市普遍伴随高碳排放,仅北京实现了经济收益与碳责任的"脱钩",呈现"低碳高收益"格局,而邯郸、邢台等城市则面临"高碳中低收益"困境;(3)关键碳流动路径趋于短链化与内部化,前30条路径贡献率由7.0%升至9.2%,以钢铁、电力、建筑业和服务业为主导,区域内流转占比超90%;(4)京津冀城市群隐含碳转移呈现"内主外辅"的空间格局:内部流动占比最高且路径最简单,国内跨省路径结构复杂但贡献趋减,国际输出占比则持续上升。

摘要:城镇化进程导致闽三角城市群面临着严重的物质代谢问题,与此同时伴随着城市群代谢网络复杂性增加,物质代谢问题引发的风险及其扩散效应变得尤为突出。然而当前缺乏对城市代谢风险内涵的解读,以及代谢风险冲击和扩散效应的可靠评估。研究基于闽三角城市群代谢过程解析,量化了城市群物质代谢的风险冲击,并进一步运用投入产出分析和结构路径分解分析模拟风险的级联传导模式,最后参考经典风险评估方法量化了城市群代谢风险指数并识别了代谢风险热点。研究发现,闽三角城市群面临着约700 Mt的物质代谢风险冲击,并由此引发了超1000 Mt的扩散效应,其中城市内扩散的代谢风险占80%,且以泉州和漳州的建筑业→其他服务业(39-41和20-22 Mt)以及建筑业→居民消费(23-28和15-17 Mt)为主。城市群物质代谢风险指数在研究期内增长了59%,其中泉州建筑业、加工制造业和居民消费以及漳州建筑业贡献占比最大为26%、21%、13%和12%,是潜在风险热点,风险程度达到危险、危险、极高风险和中风险。研究提出的方法为评估城市代谢风险及扩散效应提供了一个可量化的方法框架。研究结果支持了城镇化背景下城市生态系统健康诊断和城市发展转型。

摘要:新型城市基础设施建设对于提升城市基础设施韧性、增强人民群众的安全感和幸福感具有重要意义,基于2012-2023年我国258个地级市的面板数据,使用双重差分模型探究新型城市基础设施建设试点对城市基础设施韧性的影响及作用机制,研究发现:(1)新型城市基础设施建设试点能显著提升城市基础设施韧性。(2)机制分析表明,技术创新、经济投入是增强城市基础设施韧性的重要途径。(3)异质性分析表明,新型城市基础设施建设试点政策在东中部地区效果更显著,而在西部地区显著效果低于东中部。同时,经济发展水平越高的城市政策效果越显著。在此基础上,提出加强新型城市基础设施建设、提高城市基础设施韧性的对策建议。

摘要:城市化加速背景下,成渝城市群的地表热岛效应日益增强,对区域生态环境、居民生活质量及城市可持续发展构成了严重挑战。现有研究多聚焦单一尺度,难以系统解析多中心城市群的热环境空间格局。提出"大尺度热岛网络-小尺度冷岛网络"的双尺度分析框架,基于多源遥感数据,结合形态学空间格局分析(MSPA)和电路理论,构建成渝城市群热环境调控网络。结果表明:(1)在城市群尺度,识别出27个热岛源地(总面积4936 km²)和63条热岛廊道,其中22%为高连通性廊道(长度6-59 km),明晰了成渝城市群地区热量流动的空间形态;(2)在中心城市尺度,成都市与重庆市的冷岛源地空间格局差异显著(分别为46个和36个),冷岛廊道连通性受地形与土地利用制约(重庆高连通性廊道占比82%,成都仅21%);(3)通过整合双尺度网络,提出以21个热岛夹点和62个冷岛障碍点破除为核心的"一整体两中心"降温网络,优化了研究区热环境的空间布局。研究为跨尺度协同治理城市热环境提供了新思路,对城市群国土空间规划具有实践指导意义。

摘要:为揭示城市化中森林植物群落的响应与适应机制,以杭州市城市化梯度下的5个森林公园为研究对象,通过植物样线/样方调查,结合多样性指数与 Levins 生态位宽度,并采用多元统计分析,系统探究了植物群落组成、多样性及生态位特征对城市化的响应规律。结果表明:(1)植物多样性对城市化的响应具有复杂性:较低城市化水平的公园物种丰富度更高,而较高城市化水平的公园则表现出更高的物种均匀度与Shannon多样性指数,且公园间物种组成差异显著(Jaccard差异度均值0.58)。(2)关键物种呈现差异化的生态适应策略:苦槠(Castanopsis sclerophylla)、枫香树(Liquidambar formosana)等共有乔木在低城市化环境中表现为生态位宽广的竞争者,而在高城市化环境中则转变为生态位收缩的优势种,显示出"生态位转换"策略与作为恢复关键种的潜力;山鸡椒(Litsea cubeba)等植物重要值随城市化加剧而下降,可作为生境质量的指示物种。(3)植物群落适应性结构发生功能重组:窄适种占比随城市化加剧持续上升(从57.73%至65.45%),成为绝对主导;中适种占比单调下降(从32.99%降至27.27%),支持"中度适应者衰退"假说;广适种在极端城市环境下被显著抑制(占比降至7.27%)。这揭示了城市化作为"特化筛选器",通过淘汰中适种、抑制广适种并聚集各类窄适种,驱动群落功能性状谱向特化主导的结构重组。(4)人为干扰已成为主导驱动因子:共有种的重要值及其生态位宽度、人口密度呈正相关,而与自然地形因子负相关,表明城市化背景下人为筛选机制已逐步取代自然地形的主导作用。研究表明,城市化通过过滤敏感物种、释放抗性物种,并推动群落结构与功能性状的系统性重组,重塑了城市森林的植物格局。因此,在城市生态修复中,应优先选用具备"城市适应性"的本地关键种,以促进近自然、高韧性森林群落的构建。

摘要:在全球气候变化加剧的背景下,通过规划手段提升城市热适应性成为实现可持续发展的重要途径。然而现有研究多关注单一要素或某方面因素对地表温度的线性影响,未能充分揭示城市功能区作为规划基本单元在热环境形成中的系统性作用。研究以武汉市中心城区为例,整合用地性质、遥感影像等多源数据,通过贝叶斯参数优化的BO-LightGBM模型和SHAP解释框架,探究了功能区形态与地表温度的非线性关系及其与其他要素的协同效应。研究发现:(1)城市功能区是热环境空间分异的结构性单元。工业与商业区温度较高,形成沿江与城郊的热岛核心,居住和管理区温度分布离散且整体偏低。(2)形态要素对地表温度的影响具有显著的非线性与功能区异质性,且存在调控阈值。其中居住区的聚合度介于65.50-218.51m之间时,更易形成"小街区、密路网"的空间结构,强化降温效果。(3)形态要素与自然、建筑及人类活动因素存在差异的非线性协同关系。适度的破碎度可通过边缘效应强化植被降温效应,高聚合度片区中提高设施密度有望减少机动化出行产生的人为热。最后,基于研究发现提出功能导向、形态优化等4项治理建议,以期为面向气候适应的精细化城市规划与低成本更新提供一定的数据支持和实证借鉴。

摘要:三江源国家公园唐古拉山以北区域(简称唐北区)位于青藏高原腹地,属典型高海拔生境,深入了解区域内的陆生野生动物分布对海拔的响应有助于优化三江源唐北区生态保育和资源管理。于2023年5月-12月利用红外相机监测对三江源国家公园唐北区及周边区域的兽类和鸟类开展了调查,分析了鸟兽多样性与海拔(海拔区间4500-5300m)的关系。结果表明:三江源唐北区共分布51种鸟类和17种兽类,其中有国家Ⅰ级保护动物8种和Ⅱ级保护动物15种。物种相对多度前5位的兽类依次是高原鼠兔(Ochotona curzoniae)、藏狐(Vulpes ferrilata)、灰尾兔(Lepus oiostolus)、藏野驴(Equus kiang)和藏原羚(Procapra picticaudata),鸟类前5位依次是白腰雪雀(Onychostruthus taczanowskii)、赭红尾鸲(Phoenicurus ochruros)、红腹红尾鸲(Phoenicurus erythrogastrus)、猎隼(Falco cherrug)和棕颈雪雀(Pyrgilauda ruficollis)。该区域的鸟兽物种丰富度与分布海拔的相关不显著(P=0.216>0.05,r=-0.99),但物种多样性指数随海拔升高呈显著下降(P=0.014<0.05,r=-0.194),随海拔攀升,兽类物种多样性指数显著下降(P<0.01,r=-0.313)。影响兽类区域分布的主要因素是高寒生境的限制和食物资源的相对匮乏。出现人类活动的红外相机照片占总有效照片的11.64%,人类活动随海拔的升高而显著减少(P=0.001<0.01,r=-0.347),人类活动较多的低海拔区域的鸟兽多样性(P=0.007<0.01)和物种丰富度(P=0.007<0.01)显著较高,原因与人类活动降低食草动物被天敌捕食的风险,同时食肉动物倾向于靠近居民区狩猎家畜相关,因而产生的牧民经济损失为当地主要人兽冲突问题。在三江源国家公园唐北区未来的生态保育管理中,建议持续监测鸟兽的物种分布及多样性水平的动态变化,强化区域生态管理和社区协同治理,并完善补偿机制,制定针对性保护策略,以保护三江源国家公园唐北区的生态系统原真性和完整性。

摘要:红树林是重要的滨海"蓝碳"生态系统,具有较高的固碳速率和长久的固碳能力,在全球碳循环中发挥着重要作用。以我国红树林人工规模化种植的北界乐清湾红树林湿地为研究对象,于2023年9月、2024年8月在茅埏岛、江岩岛和茅坦岛采集6根沉积物柱状样,测定了沉积物有机碳(sediment organic carbon, SOC)、总氮(total nitrogen, TN)、总磷(total phosphorus, TP)、含水率(moisture content, MC)、容重(bulk density, BD)和粒度等指标,利用放射性核素¹³⁷Cs和²¹⁰Pb定年法推算沉积速率,估算了沉积物有机碳密度(sediment organic carbon density, CD)与有机碳埋藏速率(sediment organic carbon burial rate, CAR),并分析SOC与CAR的垂向分布特征及其影响因素。采用Pearson相关系数法,分析CAR与沉积物各理化指标之间的相关性。结果表明,研究区域红树林湿地沉积速率为0.62-1.34 cm/a。沉积物以粉砂为主,粒径分布在垂向上无明显变化,沉积环境整体较为稳定。SOC含量与CAR分别为4.70-17.10 g/kg和24.63-173.80 g m^-2 a^-1,平均值分别为(8.19±2.81) g/kg和(65.03±29.45) g m^-2 a^-1。乐清湾红树林CAR低于全球和我国红树林的平均水平,其主要驱动因素可能包括树龄小、植被种类单一以及气温较低。乐清湾不同区域红树林SOC与CAR的垂向分布特征存在显著差异。茅埏岛的SOC含量与CAR随深度增加而降低,且在2000年后变化更为显著;江岩岛则呈先升高后降低的变化趋势,最大值出现在20-30 cm深度;而茅坦岛整体表现为随深度缓慢降低。相关分析表明,SOC和CAR与TN、MC呈显著正相关关系,SOC与BD呈显著负相关关系(P<0.05)。探明其沉积物有机碳埋藏速率的特征与驱动机制,对红树林的保护修复与科学管理具有重要意义。

摘要:聚焦于2000-2024年黄河流域生态环境质量的评价及驱动因素研究。基于MODIS(Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer)数据,依托GEE(Google Earth Engine)云平台,采用主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)构建了改进型遥感生态指数(Kernel-based Remote Sensing Ecological Index, kRSEI),结合Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall检验、Hurst(Hurst Exponent)指数与变异系数(Coefficient of Variation, CV),对黄河流域生态环境质量的时空演变特征进行了分析。同时,利用Gradient Boosting模型与SHAP(SHapley Additive exPlanations)算法探讨生态环境质量的主要驱动因素。结果表明:(1)kRSEI第一主成分(PC₁)的方差贡献率为66.90%-78.05%,在各典型年份中均高于同期RSEI,且kNDVI在PC₁中的载荷值整体高于NDVI,表明引入核方法增强了绿度信息在综合生态评价中的解释能力。(2)2000-2024年黄河流域kRSEI整体呈显著上升趋势(Slope=0.004 a^-1,P<0.05),均值由0.36提升至0.52(多年平均值为0.46),空间格局表现为由北向南逐渐改善;SEN-MK分析显示67.67%的区域达到显著改善水平,而Hurst指数结果表明69.92%的区域未来可能呈现反持续性上升特征,仍存在趋势逆转风险。(3)土壤湿度(Soil Moisture, SM)、降水(Precipitation, PRE)与LUCC(Land use and land cover change, LUCC)是影响kRSEI空间异质性的主要驱动因子,其中SM的平均SHAP值最高(>0.06),PRE与LUCC的平均SHAP值均超过0.03,且水分条件与土地利用/土地覆盖变化之间的交互作用对生态环境质量变化的调控作用最为显著。研究结果为黄河流域生态环境质量评估与分区调控提供了定量依据。

摘要:在全球气候变化与生态系统退化背景下,协同治理如何赋能生态韧性成为实现可持续发展的重要议题。以中国"山水林田湖草沙一体化保护修复工程"(山水工程)为切入点,聚焦浙江省钱塘江源头试点区域,基于2013-2022年县域面板数据,采用双重差分模型(DID)实证检验协同治理对县域生态韧性的影响及其作用机制。结果表明:"山水工程"实施显著提升了区域生态韧性水平,平均效应约为2.73%。机制分析显示,主体协同性与资源整合性是主要中介路径,显著增强了生态系统的吸收能力与转型能力;然而,制度嵌套性的中介效应不显著,反映出现行制度在跨部门协同与规则嵌入方面仍存在实施瓶颈。此外,政策效果呈现显著的空间异质性:在山地与丘陵地区,生态韧性提升效应分别为4.12%和3.25%,而在平原地区则不显著,说明地理本底与人类活动强度交互影响了治理效能。本研究从实证层面揭示了协同治理赋能生态韧性的差异化机制,为优化"山水工程"制度设计、推动形成"因地施策、机制适配"的生态修复模式提供了科学依据。

摘要:保护生态系统完整性和原真性是国家公园建设与管理的主要目标之一。通过科学评估生态系统完整性和原真性以明确保护优先次序,可为国家公园合理配置资源、保护对象识别、边界划定及功能分区等工作提供重要依据。以我国首个陆海统筹型国家公园--黄河口国家公园为研究对象,针对其以陆、海、河交互作用为主导的河口湿地生态系统评估研究不足的现状,综合管理实践需求,基于生态系统"结构-过程-功能"理论框架,共选取8项指标构建生态系统原真性与完整性评价体系。通过融合遥感影像与实地调查数据,将研究区划分出二级17类具有显著生态特征差异的空间单元,系统开展了黄河口海岸带自然生态系统保护优先性评估。结果表明:高保护优先级主要集中于河口、潮间带、浅海水域、盐沼、滩涂、海草床、灌丛、河岸带、潮沟、森林等生态系统类型,其中大多承载着高连通性或位于生态交错带的生态系统类型处于优先位置;而河滩、贝壳堤、河流、牡蛎礁、潮上带、沼泽、草地等生态系统类型保护优先级相对较低,评估识别出其普遍存在人为干扰性强、景观结构破碎化、生物多样性衰退等共性压力。基于此,提出分级分类的保护修复策略及以保护优先级为导向的空间分区方案,为黄河口国家公园陆海统筹生态保护实践与高质量建设提供科学依据。

摘要:推动生产、生活、生态"三生融合",是生态文明时代缓解人地矛盾、推进国土空间治理体系和治理能力现代化建设的应有之义。系统梳理"三生融合"理论脉络与实践进展,明晰其概念内涵、内在逻辑并提出实践路径,为国土空间治理提供理论思考与决策支持。研究发现:(1)"三生融合"根植于人地关系演进脉络,其发展历经哲学奠基、理论迭代与实践深化三个阶段,呈现出从认知演进到制度内化的转型;(2)"三生融合"的本质是动态调适生产、生活、生态功能的交互及其空间组织形式的过程,通过优化功能间的耦合方式与空间承载逻辑,最终实现"三生"在效率、福祉、可持续等方面的协同;(3)基于"三生融合"的概念内涵,从功能、形态与品质三个维度系统解析其内在逻辑,其中"三生"功能协同的增益机制是核心动力、"三生"空间耦合的结构机制是关键载体、"三生"治理调适的保障机制是价值支撑;(4)构建"功能协同-空间统筹-品质提升"的实践逻辑,应围绕健全国土空间功能提升转换机制、统筹全域全要素空间配置与布局、构建适应性与包容性的保障体系等路径推进政策创新,塑造协同增效的融合水平、复合高效的融合格局与稳健可持续的融合支撑。

摘要:高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是青藏高原高寒草甸生态系统的关键物种。适宜密度有利于维持生物多样性,高密度则会加剧草地退化。为准确把握高原鼠兔种群密度变化及潜在致灾风险,有必要构建可靠的种群密度预测模型。现有预测模型多基于时间序列或空间扩展方法,在多种生态因子的综合作用及其跨区域适用性关注不足。鉴于此,在青藏高原东缘开展样地调查,获取高原鼠兔有效洞口密度(ABD)用于表征种群密度,同时获取植物、土壤、气象和地形等生态因子数据。采用相关分析、主成分分析和最小数据集方法筛选变量,以多元线性逐步回归构建生态因子驱动的种群密度预测模型,并分别从时间和空间两个尺度对模型进行外部验证。结果表明,高原鼠兔种群密度与多数生态因子显著相关,其中植物群落盖度(Coverage)、Shannon-Wiener多样性指数(H')、土壤有机碳(SOC)和年均温度(MAT)为关键因子。最优模型为:ABD=10683.46-96.58 Coverage-324.97 H'-5.97 SOC-41.30 MAT,决定系数R²为0.883,可解释约88%的种群密度变异,且植物群落盖度的标准化回归系数绝对值最大。时间和空间验证中,模型预测值与实测值的相对误差主要落在±10%区间内,表明模型具有较高精度和良好外推能力。研究表明,高原鼠兔种群密度主要受植被结构、土壤碳库和区域气候条件的共同影响,所构建的生态因子驱动种群密度预测模型可为高原鼠兔监测预警及高寒草甸分区管理提供依据。

摘要:中亚地区是全球最大的内陆干旱区,该地区植被对气候变化响应敏感,但这种敏感性的时空演变规律及其驱动机制尚不明确。基于2003-2023年多源数据,采用多元线性回归动态量化植被对温度和降水的敏感性,并结合Lindeman-Merenda-Gold模型与趋势叠加分析,解析各环境因子对敏感性变化的相对贡献及作用方向。结果表明:(1)2003-2023年中亚地区植被整体呈现绿化为主、局部退化的时空演变特征;(2)中亚地区植被对温度和降水的敏感性整体增强。温度敏感性呈中间低边缘高格局,降水敏感性呈西高东低格局。灌丛和草原对两者敏感性均上升,森林和农田对温度敏感性上升,对降水敏感性降低。(3)CO₂浓度对温度敏感性和降水敏感性变化的贡献均最高,其升高显著强化植被对温度和降水的响应。综上所述,CO₂浓度升高是导致中亚地区植被温度和降水敏感性增强的首要因素。尽管这种高敏感状态体现生态系统的活跃响应,但也意味着植被对极端气候的响应幅度将被进一步放大,凸显在未来气候波动背景下,警惕并防范区域生态系统波动风险的紧迫性。

摘要:研究海岛典型灌丛植物的生态位特征与种间联结关系,对于揭示受胁迫生境下的群落构建机制及其资源利用策略具有重要意义。以福建省东山岛68个灌丛样方中重要值大于1%的20种主要木本植物为对象,基于重要值构建物种矩阵,采用Levins生态位宽度指数(B_L)和Shannon-Wiener生态位宽度指数(B_S)、Pianka生态位重叠指数(O_ik)、方差比率法(VR)与Ochiai联结指数(O_i)和A_C联结系数分析主要物种生态位特征与种间联结关系。结果表明:(1)台湾相思(Acacia confusa)生态位宽度最大(B_L=40.78,B_S=3.87),显示其资源利用能力广、适应性强,在群落中具有潜在生态优势;(2)大部分物种生态位重叠程度较低,表明群落内植物的资源需求存在明显差异。(3)群落整体呈负联结趋势(VR=-0.0494,W = -0.9381),χ²检验显示72.11%的物种对未达到显著正联结,反映出物种共同出现频率低于随机水平,群落空间结构较为松散。研究显示,东山岛典型灌丛主要物种之间生态位差异化与空间弱联结共存的格局,表明其群落结构处于早期演替或不稳定状态,相关成果可为东山岛生态系统植物配置优化与植被恢复策略的制定提供数据支持与理论基础。

摘要:藤本植物在森林火灾发生时易变成火梯,引燃支柱木树冠从而引发树冠火。为评价森林藤本植物的燃烧性,以云南省楚雄州主要藤本植物老的活叶为研究对象,测定叶片的长度、宽度、厚度、面积、比叶面积、含水率6个形态性状指标,采用自行设计的燃烧装置开展叶片燃烧试验,记录其能否引燃(引燃特性)、燃烧时间(持续燃烧特性)、质量损失(消耗特性)3个燃烧性参数,比较种间燃烧性差异,分析叶片引燃特性、持续燃烧特性、消耗特性与形态性状的关系。研究表明:(1)常春藤(Hedera nepalensis var. sinensis)、落葵薯(Anredera cordifolia)、巴豆藤(Craspedolobium unijugum)、青蛇藤(Periploca calophylla)、忍冬(Lonicera japonica)、常春油麻藤(Mucuna sempervirens)6种藤本植物叶片难燃;其它8种藤本植物叶片可燃,其燃烧性顺序为:珍珠莲(Ficus sarmentosa var. henryi)>无刺菝葜(Smilax mairei)>密齿酸藤子(Embelia vestita)>香花鸡血藤(Callerya dielsiana)>木防己(Cocculus orbiculatus)>崖爬藤(Tetrastigma obtectum)>素方花(Jasminum officinale)>扶芳藤(Euonymus fortunei)。(2)叶片引燃特性与其厚度、面积、比叶面积、含水率有关,叶片越厚、面积和比叶面积越大、含水率越高,引燃概率越小。叶片持续燃烧特性与其面积、含水率呈正相关,与其比叶面积呈负相关。叶片消耗特性与其面积呈正相关,与其含水率、厚度呈负相关。研究结论可丰富亚热带地区藤本植物燃烧性与功能性状研究资料,为楚雄州防火植物筛选、可燃物管理等提供参考,也为深入开展藤本植物火灾风险辨识与评价奠定基础。

摘要:为探究环境因子对高寒草甸群落构建的影响机制,研究在黄河源区高寒草甸选取了54个样点,通过野外群落学调查和环境因子测量,对群落统发育多样性与物种多样性沿海拔梯度(3300 ｍ、3500 ｍ、3700 ｍ、3900 ｍ和4100 ｍ)的变化规律及其对环境驱动因子进行研究,旨在阐明环境因子在物种共存及多样性维持过程中的作用程度。结果表明:(1)随海拔升高,植物群落物种丰富度(R)与Shannon-Weiner多样性指数(H)、Simpson多样性指数(D)均呈单峰变化规律,即在海拔3700 m处均达到最大;Pielou均匀度指数(E)呈下降趋势,在海拔3300 m处均达到最大。(2)系统发育谱系α多样性指数(PD)整体呈先升后降趋势,即在海拔3700 m处均达到最大;谱系β多样性指数beta MPD和beta MNTD均呈先降后升再降趋势,说明物种聚集受到生境过滤和竞争排斥共同的影响;系统发育谱系结构指数里最近种间亲缘关系指数(NTI)和亲缘关系指数(NRI)在低、中低、高海拔(3300 m、3500 m、3900 m),表现为谱系聚集(NRI＞0,NTI＞0),在中海拔(3700 m)主体表现为谱系聚集(NRI＞0,NTI=0),较高海拔(4100 m)梯度,表现为谱系发散(NRI=0,NTI=0),说明生境过滤和竞争排斥共同维持群落物种多样性。(3)结合Mantle test分析、冗余分析、结构方程模型结果显示,年均降雨量、土壤有机碳、pH、速效磷、年均气温、硝态氮、含水量、全氮、海拔是显著影响物种多样性和谱系多样性随海拔梯度变化的重要驱动因子。其硝态氮、速效磷、全氮、年均降雨量对物种多样性(R、H、D、E)具有极其显著正效应;土壤有机碳和含水量对群落谱系结构(NRI和NTI)具有极其显著负效应;土壤全氮、物种多样性(R、H、D、E)、年均降雨量和年均气温与群落谱系多样性(PD、MNTD、MPD)具有极其显著正效应(P＜0.01),与群落谱系结构、含水量具有极其显著负效应(P＜0.05)。研究旨在揭示黄河源区高寒草甸沿海拔梯度群落系统发育谱系多样性与物种多样性的相互关联及其对环境因子的响应差异,阐明其潜在生态学机制,为该区域生物多样性保护、生态系统功能恢复与稳定性维持提供理论依据。

摘要:藏东南天然针叶林是青藏高原东南缘重要生态屏障,其林下灌草层作为物种多样性核心载体,对森林生态系统物质循环、能量流动及乔木层稳定性至关重要。为揭示灌草层物种资源利用策略、种间相互作用及群落维持机制,基于林芝市7县2023-2025年连续3年定位监测数据,在218个针叶林样地中筛选灌草层各15个优势物种,采用 Levins 指数、Shannon 指数分析生态位特征,结合 AC 联结系数、Spearman 秩相关系数解析种间联结,并通过线性回归探究二者耦合关系。结果显示:生态位呈显著分层分化,草本层优势种生态位宽度、重叠种对占比及高重叠比例均高于灌木层,草本层依赖广适性资源利用适配异质微生境,灌木层通过生态位分化减少竞争;种间联结呈低竞争-弱联结格局, 灌草层总体联结均不显著,弱关联种对占比超80%,无显著负联结,反映高寒环境下物种优先适配环境、弱化种间作用的生存策略;耦合关系存在分层规律,草本层 AC 联结系数与生态位重叠耦合性更高,灌木层 Spearman 秩相关与生态位重叠耦合性更强。研究揭示了高寒环境下灌草层分层适应、弱联共存的核心机制,依据生态位重叠格局配置物种,利用无重叠物种填补资源空白,中低重叠物种作为群落恢复力指示种,保护灌木层特化生境、避免生态位压缩,是维系灌草层结构与功能稳定的关键,可为该区域森林生物多样性精准保护提供科学依据。

摘要:使用微生物降解白桦地表可燃物,揭示其对可燃物可溶性碳氮和光谱特征的影响,为明确微生物降解地表可燃物过程中物质变化提供数据支持和理论依据。用哈茨木霉(Trichoderma harzianum)和复合木霉配置菌剂,以同体积超纯水为空白对照在白桦(Betula platyphylla)林下原位降解,隔周取样测定白桦地表可燃物的DOC、DTN、紫外可见光光谱、荧光、特征光谱参数等指标。结合单因素方差分析、斯皮尔曼相关性分析和矩阵差异性检验等方法,分析降解时间和木霉菌剂施用对各指标影响的差异性及指标相关性。研究结果表明,在0-10周时,木霉处理组的DOC与DTN含量均显著低于对照组;在10-20周时,复合木霉处理组的DOC与DTN含量与对照组趋于一致,哈茨木霉组的两项指标虽仍低于对照组,但相较于0-10周,其抑制效果有所减弱,组间差异已不显著;在20-24周时,木霉处理组的DOC与DTN含量反超对照组,说明此阶段木霉处理组的降解效果不及对照组。木霉处理下可燃物可溶性有机质的272nm比紫外吸光度(SUVA₂₇₂)、激发波长355nm处的荧光信号强度(Fn₃₅₅)在0-10周内均升高,但白桦地表可燃物的254nm比紫外吸光度(SUVA₂₅₄)变化不显著,木霉施用前后可燃物可溶有机质FI指标均稳定在1.5-1.6之间。结合实验中DOC、DTN以及SUVA₂₇₂与对照组的差异证明,施用木霉菌剂均能在0-10周内加速白桦地表可燃物可溶性碳氮的降解,并改变其腐殖化程度。在10-20周内仍具有一定效果,在20-24周内效果弱于自然降解。未来研究可以通过间歇性添补固定量木霉、改良菌剂等手段优化降解可燃物的效果。

摘要:为了解山地森林木本植物解剖结构功能性状沿海拔梯度的变异规律,探究植被垂直带分布格局形成机理。以广西金钟山黑颈长尾雉国家级自然保护区4个海拔梯度(800、1000、1300 m和1700 m)共22种不同优势阔叶树种为研究对象,测定木材密度(WD)、木质部导管水力直径(D_h)、导管密度(VD)、导管壁厚度(T)、导管组指数(V_g)以及导管占比(VF)、轴向薄壁(APF)和纤维组织(FF)占比,计算理论导水率(K_th)、脆弱性指数(VI)、导管壁加固系数(VWR),分析木质部解剖结构沿海拔梯度的变化规律以及不同海拔梯度树种木质部解剖结构特征间的相关关系,探讨植物水分运输效率性与安全性相关性状之间的关联。结果表明:(1)随海拔升高,树木的木材性状趋向于调整导管结构抵抗木质部栓塞,但降低水力效率,表现为4个海拔梯度树木木质部D_h、VD以及K_th的平均值分别为 61.64 μm、112.72 个/mm²和2.83 kg m^-1 MPa^-1 s^-1;其中,D_h和K_th均随海拔升高而逐渐减小,VD随海拔升高而增大;(2)随海拔升高,树木并未通过增厚导管壁而增强机械强度,或通过增大木材密度以提高栓塞抗性,体现在4个海拔树木木质部的T和WD的平均值分别为2.71 μm和 0.54 g/cm³,且T和WD均随海拔升高而减小,而VI平均值为1.08,总体上高海拔低于低海拔;(3)与全球数据相比,南亚热带树木木质部具有较高比例的轴向薄壁组织,但随海拔梯度并未表现出增加或降低的规律;(4)各个海拔梯度的树木木质部水力效率与安全性之间均不存在权衡关系,K_th与VI、WD之间无显著相关关系,而K_th与D_h以及VI与APF呈显著正相关关系(P<0.05),VD与T、APF在4个海拔梯度中均呈显著负相关关系(P<0.05)。研究结果表明低海拔植物依靠较大导管提高水分运输效率,高海拔植物则趋向于丰富小直径导管提高栓塞抗性。研究结果可为气候变化背景下南亚热带山地森林生态系统的保护与修复树种的选择提供科学依据。

摘要:干旱区灌丛穿透雨对生态系统水分循环及植被生长具有重要意义,其空间异质性受冠层结构、降雨特征及微环境等多种因素协同调控,厘清这一特征的分布规律与驱动机制,对理解干旱区生态水文过程具有重要意义。以黄土高原典型旱生灌丛柠条(Caragana korshinskii)、沙柳(Salix psammophila)为研究对象,于2016、2017年连续两个雨季开展野外定位监测,系统探究两种灌丛穿透雨的空间分布格局及其驱动机制。研究结果表明,柠条、沙柳两种典型旱生灌丛的穿透雨在空间分布上均表现出较为明显的异质性特征,其空间变异系数分别为20.95%和20.17%。冠层下不同区位的穿透雨分布存在差异显著(P<0.05),该空间异质性受灌丛冠层形态结构、降雨特征(降雨量、降雨强度)的综合调控。冠层形态结构通过调控降雨截留与再分配过程直接改变穿透雨空间分布,定量分析证明冠层厚度和枝长是影响穿透雨异质性的关键形态因子(P<0.05);降雨特征通过决定冠下穿透雨的数量与强度,间接调控其异质性格局,冠下穿透雨变异系数随着降雨量、降雨强度、和降雨历时的增大呈幂函数关系降低。在植被形态冠层结构和降雨特征共同影响下,两种灌丛聚集效应发生率分别为 8.16%(柠条)和 2.41%(沙柳)。研究不仅为深入揭示干旱区灌丛生态系统水文过程与植被水分利用机制提供了关键数据,也为干旱区退化生态系统恢复中的植被配置优化、区域水资源高效管理提供了重要的理论依据与实践指导。

摘要:景观格局动态是影响区域生物多样性的重要因素。以青藏高原为例,旨在探究2014-2020年间景观格局时空演变特征,并量化历史与当前景观格局对植物多样性的影响。基于Landsat遥感影像解译,结合同期植物样方调查数据,计算了27个景观格局指数及物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数。通过对比XGBoost、BP神经网络及支持向量回归三种机器学习模型的预测性能,选用最优的XGBoost模型结合SHAP值解析关键驱动因子,并运用结构方程模型(SEM)进行路径分析以揭示影响机制。结果表明:(1)2014-2020年间,研究区景观结构总体保持稳定,平均斑块面积呈增大趋势,边缘密度下降,表明景观破碎化程度有所减缓;同时斑块形状复杂性增加而分形维数下降,反映了格局变化的复杂性。(2)XGBoost模型在预测物种丰富度方面表现最佳(测试集R²:0.766-0.792)。SHAP分析揭示,影响植物多样性的关键景观指标具有植被类型依赖性,如高寒草甸对森林连通性敏感,而高寒草原则更受斑块丰富度密度影响。(3)路径分析表明,历史景观格局(如2014年森林面积)可通过影响后续斑块规模、连通性等,对当前物种丰富度产生显著的直接与间接影响,证明了历史遗留效应的存在。强调了在生态评估中考虑景观格局时间维度的重要性,为青藏高原生物多样性保护与景观管理提供参考。

摘要:狼毒大戟(Euphorbia fischerian)是草原有毒植物之一,通常作为伴生种广泛分布于我国北方草原,近年来随草原不合理开发利用,在退化草地中,其逐渐替代本土植物成为草地优势物种。目前狼毒大戟扩张对土壤养分变化及微生物群落演替特征的影响仍不清楚,为探明狼毒大戟扩张对呼伦贝尔草原土壤理化性质及微生物群落结构的影响,以及微生物群落组装过程对狼毒大戟扩张的响应,采用高通量测序技术对4种狼毒大戟不同危害程度区域土壤理化性质、微生物组成及多样性进行分析,并进一步分析微生物群落组装过程变化。狼毒大戟扩张显著提高土壤全氮、速效磷的含量。土壤微生物分析表明狼毒大戟扩张过程未显著改变土壤细菌的多样性,但影响其群落结构和网络复杂性。狼毒大戟扩张初期,细菌间相互作用减弱;随着扩张加剧,网络连接和稳定性提升,此外还发现狼毒大戟扩张促进土壤根瘤菌、溶杆菌有益菌群富集。真菌群落丰富度虽上升,但其网络结构复杂性和稳定性降低。狼毒大戟扩张过程中细菌群落装配过程受确定性驱动,且异质性选择在细菌装配中随狼毒扩张逐渐增强,而真菌群落主要由随机性过程主导。综上所述,狼毒大戟通过提高土壤养分含量,调控土壤微生物群落组装过程,改变了土壤微生物群落结构,降低了真菌群落复杂性和稳定性,影响土壤生态系统功能。研究旨在为狼毒大戟的防控和退化草原生态修复提供科学依据。

摘要:土壤非共生固氮是陆地生态系统氮输入的关键途径,尤其是对干旱半干旱区人工植被生长具有重要意义,但目前关于黄土丘陵区人工林土壤非共生固氮速率特征及调控因子仍不明确。以黄土丘陵区最主要的植被类型,不同生长年限(0、12、22、33 a)的刺槐(Robinia pseudoacacia)人工林为研究对象,采用野外采样与室内分析相结合的方法,通过乙炔还原法测定土壤非共生固氮速率,探究非共生固氮速率随刺槐生长年限和土层深度的变化特征和影响因素。研究发现:(1)黄土丘陵区人工刺槐林土壤非共生固氮速率范围为(1.97±0.07)-(2.38±0.05)kg N hm^-2 a^-1,总体随着生长年限的增加先增加后降低,而随着土层深度增加显著增加(P<0.05);(2)土壤碳氮含量、微生物生物量和养分转化胞外酶活性均随着生长年限的增加而增加,但随土层深度增加而降低(P<0.05);(3)随着生长年限增加,土壤理化性质通过调控土壤微生物生物量和胞外酶活性进而影响土壤非共生固氮速率,其中土壤水分、速效磷、微生物量氮和氮转化酶活性等是关键的影响因子。研究结果有助于黄土丘陵区等干旱半干旱区氮循环过程的准确评估,也能为人工植被可持续管理提供依据。

摘要:近几年,符合科学规范的有机农业管理模式被认为是一种比常规管理模式更可持续的农业措施。然而,长期且持续的有机管理模式对土壤微生物群落多样性、微生物群落组成的具体差异、土壤性质及茶叶品质等的影响还需深入研究。基于此,聚焦两大核心问题:一是茶园长期有机管理与常规管理的差异;二是持续有机管理对茶园土壤、土壤微生物群落结构及多样性的改变,及其进而对茶叶品质产生的影响。以5a、15a、20a的有机管理茶园和常规管理茶园土壤为研究对象,采用土壤理化性质检测、宏基因组学技术等手段,对土壤样本开展系统的分析与比较。结果表明:茶园持续有机管理能有效缓解土壤酸化问题,使土壤pH保持在茶树适宜生长的5.6-6.3范围内。此外,有机管理显著提高土壤有机质1.3-2.2倍,并且提高了土壤碱解氮、交换性钙、交换性镁等养分含量。同时,持续的有机管理措施能有效提升茶叶品质,显著提升茶叶茶多酚、游离氨基酸、水浸出物等含量和酚氨比。主成分分析表明有机管理和常规管理茶园土壤细菌群落结构存在显著差异,进一步分析发现持续有机管理能够显著提升茶园土壤微生物群落物种丰度和多样性,同时驱动茶园土壤中的微生物群落结构组建逐渐趋于相似和稳定。从门水平看,变形菌门、酸杆菌门、放线菌门、绿弯菌门都是持续有机管理茶园和常规管理茶园土壤中的绝对优势菌门,土壤微生物群落组成具有一定的同源性。不同的是,长期、持续的有机管理模式提升了茶园土壤中病害抑制与氮循环相关的微生物丰度,同时降低了有害细菌丰度。基于冗余分析发现,土壤的总钾、pH、有机质、交换性镁、交换性钙、总氮、有效磷、阳离子交换量、碱解氮是影响细菌群落的主要环境因素。总体而言,相比常规管理模式,长期、持续有机管理模式对茶园土壤产生了有益影响,不仅提高了茶园土壤有益养分含量和可利用性,还驱动茶园土壤有益微生物结构组建,塑造了有利于茶树生长的土壤细菌群落,显著提升了茶叶品质。

摘要:空气负离子(NAI)因具备多种生物学效应和环境健康价值,与生态环境质量和森林康养服务密切相关,近年来受到各级政府和社会公众的高度关注。NAI浓度能够有效反映大气和人居环境质量,是衡量生态环境质量与森林康养潜力的重要指标。现有研究表明,NAI在时间尺度上通常表现出明显的昼夜周期性波动和季节差异特征,但不同区域和生态系统中其具体变化模式存在明显差异;在空间尺度上,NAI浓度总体呈现出自然生态系统高于城市建成环境、植被覆盖区高于裸地和硬质地表、有水环境高于无水环境、室外高于室内环境的分布特征。从影响因素来看,气温、湿度、风速、太阳辐射和空气质量等环境因子通过调节空气离子化过程、离子稳定性、污染物负荷及植被生理活动,共同影响NAI的生成与维持;同时,植物种类、林分类型和林分结构等生物因子通过改变微气候条件、光合供氧能力和空气清洁度,在较长期尺度上对NAI浓度产生重要调控作用。研究系统总结了NAI的时空变化特征及主要环境和生物影响因素,并指出当前研究在监测技术、影响因素解析、健康效应量化及预测模型构建方面仍存在不足,进而提出未来研究方向,以期深化对NAI的时空变化特征及影响因素的理解认识,为生态环境质量评估和森林康养资源科学利用提供理论支撑。

摘要:作为自然保护地体系网络化发展的核心载体,自然保护地群在构筑区域生态安全屏障和促进经济社会可持续发展中具有关键作用,但是对于自然保护地群的概念内涵和研究进展的报道仍然较少。通过系统梳理国内外自然保护地群建设历程与实践经验,揭示了当前研究存在理论基础薄弱、方法体系滞后和跨学科协同不足等问题。在此基础上,构建了整合人地关系地域系统理论、社会-生态系统理论和可持续发展理论的综合分析框架,揭示自然保护地群通过生态屏障构建、绿色廊道发展和社区协同治理等路径在区域生态-经济-社会复合系统中的协同作用机制和理论内涵。并提出未来应深化三个方面的突破:解析自然保护地群与区域发展的理论耦合机制,构建涵盖生态完整性、经济持续性、社会包容性和治理有效性等多维度的协同评估体系,探索系统要素交互作用的动态模拟与空间政策响应机制。研究可为建立自然保护地群与区域协调发展机制提供理论参考,对于深化以国家公园为主体的自然保护地体系建设具有较强的借鉴价值。

摘要:城市化快速发展与气候极端变化导致热岛效应持续强化、洪涝灾害频发、生物多样性锐减等问题,加剧了城市生态系统脆弱性。蓝绿基础设施作为依托自然生态系统构建的可持续城市生态系统支撑体系,正被全球广泛应用到韧性城市建设框架中。然而,目前针对跨学科下蓝绿基础设施韧性研究的前沿问题和热点内容尚不清晰,厘清以蓝绿基础设施韧性为核心的基础成果是提升韧性城市建设研究的前提。基20448篇文献,借助VOSviewer、CiteSpace等软件系统梳理蓝绿基础设施韧性研究进展,归纳阐明目前研究特征、热点趋势及未来前沿领域。结果表明:"雨洪管理""热岛效应""海绵城市"等关键词受关注程度较高。研究热点主要集中在蓝绿基础设施降温机制、雨洪调节机制、增汇减碳机理、可持续健康韧性感知及生物多样性协同优化路径5个方面,尤其城市气候变化、城市热岛效应以及城市化进程衍生的蓝绿基础设施韧性问题,始终是学者们聚焦的热点议题。深度考虑未来打造韧性城市基础设施建设需要,未来研究亟需加强蓝绿基础设施精细化布局对多尺度降温效应的影响机制研究,提升蓝绿基础设施雨洪韧性全生命周期模拟及风险预警水平,深化暴露视角下蓝绿基础设施交叉融合感知健康机制探索,探索双碳视角下蓝绿基础设施增汇减碳路径,优化城市自然增益视角下蓝绿基础设施生物多样性保护等相关主题,结合新兴技术,强化"顶层设计-区域协同-地方实践"渗透式规划设计,跨尺度探索蓝绿基础设施韧性提升策略。

摘要:全社会参与始终是推动全球生物多样性治理的关键力量,在气候变化、可持续发展、水资源管理等多个环境领域具有举足轻重的作用。《生物多样性公约》(CBD)是全球生物多样性治理的核心治理框架。自该公约生效以来,各利益攸关方通过提供资金支持、联合政策倡导、构建合作伙伴关系等多元路径贡献显著。特别是《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)通过的《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》明确指出,其成功实施的关键取决于全社会的深度参与。采用文献综述与比较研究法,基于历届缔约方大会决议、相关政策文件、生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES)等国际机构研究报告及科学研究论文,系统梳理分析《生物多样性公约》框架下全社会参与全球生物多样性治理的战略演变、政策工具发展动态及参与路径变迁。通过识别当前全社会参与全球生物多样性治理面临的核心挑战,提出未来优化参与机制的建议:(1)健全管理机制,构建多元伙伴关系;(2)完善融资体系,强化资源调动能力;(3)制定标准化指南,推动实践落地。