【目的】松墨天牛是一种重要的松林蛀干害虫,也是亚洲地区松材线虫最主要的媒介昆虫,研究松墨天牛取食能力与环境温度、天牛性别以及体质量的关系,分析松墨天牛产卵能力与松树树皮厚度、树干直径以及天牛体质量的关系,为松墨天牛的科学防治提供参考。【方法】从养虫笼中收集天牛,选择体质量(M)在0.3 g≤M <0.6 g的松墨天牛放置在昆虫培养箱中,设置4个温度梯度(25、30、35和40 ℃),比较不同温度条件下天牛的取食能力;选取体质量相似的5头雌成虫和5头雄成虫于昆虫培养箱中,比较天牛雌雄成虫取食差异;选择不同体质量(M<0.3 g,0.3 g≤M<0.6 g和M≥0.6g)天牛放置在温度相同的昆虫培养箱中,比较不同体质量天牛取食能力。在养虫桶中放入直径(D)不同(2.0 cm<D<3.0 cm、4.0 cm≤D<5.0 cm和D≥6.0 cm)的松树树干,再放入体质量相似的松墨天牛,统计天牛在不同直径树干上产卵刻槽的数量差异。在养虫桶中放入树皮厚度(d)不同(d=1、4和9 mm)的松树树干,再放入体质量相似的松墨天牛,统计天牛产卵刻槽数量。在养虫桶中放入相似松树树干,再分别放入不同体质量(M<0.3 g、0.3 g≤M<0.6 g和M≥0.6 g)的松墨天牛,统计松墨天牛在树干上的产卵刻槽数量;选取不同体质量松墨天牛雌成虫,解剖天牛腹部,取出腹中所有的天牛卵,统计卵的数目,比较不同体质量天牛腹中卵数量的差异。【结果】松墨天牛取食能力由大到小时所处温度条件依次为:35、40、30、25 ℃,但是松墨天牛雌成虫和雄成虫之间取食差异不显著。在不同体质量天牛中,M≥0.6 g的天牛取食能力最强,M<0.3 g的松墨天牛取食能力最弱。在不同直径(D)松树树干之间,松墨天牛在D≥6.0 cm树干上产卵刻槽数量最多,在2.0 cm <D <3.0 cm的松树树干产卵刻槽数量最少;在不同树皮厚度(d)树干之间,松墨天牛在d=1 mm的树干上产卵数量最多,在d=9 mm的树干上产卵数量最少;且M≥0.6 g的松墨天牛产卵能力明显比M<0.3 g和0.3 g≤M<0.6 g的松墨天牛产卵能力强,解剖发现M≥0.6 g的松墨天牛腹中卵的数量明显多于其他两种体质量的松墨天牛。【结论】松墨天牛取食能力与天牛的性别无显著关系,与环境温度以及天牛个体大小相关,在35 ℃时取食能力明显大于其他温度下的取食能力,且天牛体质量越大,取食能力越强;松墨天牛的产卵与其体质量、树皮厚度以及树干直径相关,天牛体质量越大、树皮越薄、树干直径越大,天牛产卵数量越多。
【目的】千岛湖流域是长江三角洲重要的水源地和生态屏障区,研究其水源供给服务对长江三角洲生态保护和社会经济高质量可持续发展有着重要的意义。【方法】基于InVEST模型对千岛湖流域近30年的产水量进行量化,并通过情景分析法和地理探测器探究其时空变化特征以及空间分异的主要影响因子。【结果】1995-2019年,千岛湖流域产水量与降水量的年际变化具有一致性,表现为前期大幅度减小后明显增大再略微减小的波动变化趋势,空间分布格局变化不大, 产水高值区主要集中在流域西部,低值区则集中在流域东部湖区范围内;不同土地利用类型中,建筑用地的平均产水量最高,草地次之,林地和水体的平均产水量最低;气候变化对产水量的影响较为显著,土地利用变化对产水量的影响较低;实际蒸散量是产水量空间分布格局的主要驱动因子,土地利用类型次之,实际蒸散量与降水的交互作用最为显著。【结论】流域产水量是气候、土地利用类型等多种因子共同作用的结果,在未来的生态建设和环境保护中,需要综合考虑地形、气候和人类活动的变化对千岛湖流域产水服务的影响。
【目的】探究南水北调中线工程水源区内岩溶地貌背景下,不同植被恢复模式土壤养分与化学计量特征,评价南方岩溶连片分布区北缘林地生境土壤养分供给状况,以期为南水北调中线工程水源涵养区林分经营管理、退化生态系统恢复重建和石漠化治理提供理论依据。【方法】以河南淅川县岩溶区栓皮栎天然次生林、侧柏人工林和杉木人工林下土壤为研究对象,通过室内实验对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)含量进行测定,并计算土壤各元素的化学计量比,分析不同恢复模式林地生境土壤养分变异状况。【结果】岩溶区不同植被恢复模式下土壤SOC、TN、TP含量分别为10.23~28.99、0.89~2.42、0.43~0.77 g/kg;土壤碳氮质量比(C∶N)、碳磷质量比(C∶P)、氮磷质量比(N∶P)均值分别为10.41~11.89、13.69~80.00、0.18~6.61。土壤养分含量与化学计量比受植被类型与土层深度的影响,表现为表层土壤(0~10 cm)高于下层土壤(>10~20 cm、>20~30 cm)。除TP含量外,两种植被恢复模式土壤养分含量表现为天然次生林高于人工林。相关分析表明,不同植被恢复模式下土壤SOC、TN、TP含量间存在显著相关关系,说明三者空间分布有较一致的变化规律。【结论】在南水北调水源区,自然恢复的栓皮栎次生林是较为理想的植被恢复模式,而3种林分在生长过程中均受到氮或磷元素的限制。在日后的林分经营管理中,针对天然林可适度施用磷肥补给,对人工林添加氮肥,并通过抚育间伐等措施,提高植被对养分的吸收效率,从而促进植被土壤间的协调发展。
【目的】水分是半干旱区森林植被持续稳定的主要限制因子,通过对内蒙古大青山北侧华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林分蒸散及其组分的研究,分析山地人工林的蒸散耗水规律,为基于林水关系的森林植被精细化经营管理提供基础。【方法】利用热扩散探针等常规森林水文监测方法,同步监测树干液流、林冠截留、林地蒸散及气象因子和土壤体积含水量(土壤水分),分析林分蒸散及其组分的变化规律及与环境因子的关系。【结果】在季节尺度上,2016年、2017年华北落叶松林分蒸散量分别为522.57 和583.67 mm,占同期降水量的120.13%、167.34%,年际差异主要受温度、土壤水分的影响;林冠蒸腾占林分总蒸散的比例平均为45.44%、林地蒸散占40.28%、林冠截留占14.28%。在月尺度上,林冠蒸腾占林分总蒸散的37.30%~52.43%,林冠截留占8.61%~21.81%,林地蒸散占31.52%~48.15%;林分蒸散和林冠蒸腾主要受温度、风速和水分条件的影响,林冠截留主要受降水和大气湿度的影响,而太阳辐射、饱和气压差和土壤水分是影响林地蒸散主要因素;2016年7月的林分蒸散小于降水量28.06 mm,其他月份的降水与林分蒸散比例为0.55~0.92。【结论】在半干旱区典型水源涵养林业的山地人工林生态系统,降水的输入量不能满足人工林的需水量,今后研究中需重视降水类型及其时间格局对蒸散耗水的影响。
【目的】基于县域森林资源清查数据,估算不同起源阔叶林的碳储量,量化驱动因子对植被碳储量的贡献,并评价主要驱动因素的直接和间接影响,为森林资源的科学管理提供理论依据。【方法】根据江西省石城县2016年森林资源清查统计数据,采用生物量换算因子连续函数法,计算石城县阔叶林的碳储量,结合随机森林 (RF) 分析和结构方程模型(SEM),量化并评价驱动因子对植被碳储量的贡献及影响。【结果】随机森林模型和结构方程模型研究结果表明,研究区天然阔叶林植被碳储量变化主要由林龄决定,标准化总效应值为0.54,其次为郁闭度,效应值为0.36;人工阔叶林碳储量变化主要由郁闭度与林分密度决定,总效应值分别为0.49和0.19,林龄对人工阔叶林碳储量变化没有显著影响。【结论】郁闭度、林龄与林分密度是驱动亚热带阔叶林生态系统碳储量的重要因素,这为研究中亚热带森林生态系统碳循环和碳积累对气候变化的响应提供了新的见解,也为人工林林分管理和森林碳汇潜力评估提供了理论依据。
【目的】土地利用变化必然改变生态系统结构进而导致生态系统服务价值产生变化。探究江苏省长时间序列的生态系统服务价值与土地利用变化的关系,为江苏省生态可持续发展与土地利用规划管理提供科学依据。【方法】以江苏省为研究区,基于1980—2020年每隔10 a的各市土地利用数据,建立土地利用转移矩阵,分析江苏省土地利用变化特征。采用单位面积价值当量法计算不同时期江苏省各地级市及不同区域的生态系统服务价值;借助GIS技术进行生态系统服务价值空间插值分析(IDW),分析江苏省生态系统服务价值时空动态;利用弹性系数计算土地利用变化率以及生态系统服务价值变化率比值,揭示土地利用变化对生态系统服务价值的响应规律。【结果】1980—2020年的土地利用转移矩阵结果显示,江苏省土地转出量最大的是耕地,转入量最大的是建设用地,其中土地利用转移最主要的方式是耕地转为建设用地。基于单位面积价值法计算结果表明,研究期内江苏省总生态系统服务价值呈上升趋势,不同生态系统服务类型中,水文调节价值最大,水资源供给价值最小。从不同城市角度来看,苏州、盐城、淮安的总生态系统服务价值较高,空间插值分析结果显示,江苏省总生态系统服务价值在长时间序列中表现出明显的连续性与差异性,总体呈现东高西低、南高北低的特征。弹性系数结果显示,高弹性值的区域相对主要集聚于东部沿海,中弹性值的区域相对广泛呈片状分布,低弹性值的区域分布相对分散。【结论】江苏省土地利用变化显著,生态系统服务高值分布与土地利用类型覆盖面积以及生态系统服务价值系数有重要关系,土地利用变化对生态系统服务价值产生影响,同时决定了生态系统服务价值的弹性变化。生态系统服务价值的系数越高,其对土地利用变化越敏感。
【目的】探索构建生态网络以恢复破碎景观、提升景观连通性的新思路,为县域景观格局优化和生态红线保护提供科学依据。【方法】以江西信丰县为对象,基于景观格局构建生态风险指数,评估其生态风险水平,结合最小累积阻力模型(MCR)和景观连通性分析,确定生态源地、区分一般廊道和重要廊道,构建以信丰县为案例的县域潜在生态网络。【结果】信丰县城市建设用地和耕地集中区域的生态风险相对较高,而森林覆盖区域的生态风险相对较低;潜在生态网络由30个生态源地、67条生态廊道、25个生态节点构建而成;重要生态廊道在东西方向和南北方向生态斑块的沟通与连接中起到关键作用,一般生态廊道将多个相邻、分散的生态源地连接到一起。【结论】景观连通性分析不仅可用于确定斑块重要性,还可用于确定廊道重要性。生态风险评估与生态网络构建相结合,可加强县域生态网络的完整性和可靠性。
【目的】随着公园城市建设的不断推进,许多城市发展目标需要蓝绿空间的协同规划才能实现。优化城市蓝绿空间布局有利于促进蓝绿协同规划,科学制定蓝绿空间测评标准。【方法】采用双重绩效的测评方式,基于GIS平台,以上海市普陀区为例,从游憩服务、环境生态两大方面选择空间可达性、空间使用水平、内涝疏导和冷岛效应4个绩效测评因子对城市蓝绿空间的布局合理性进行科学分析,得出上海市普陀区低绩效的典型区域并对其原因进行解析,最终从3个方面提出城市蓝绿空间的布局优化策略。【结果】整个普陀区的蓝绿空间绩效等级不高,基于双重绩效测评的普陀区蓝绿空间有几个明显特征:①社区蓝绿空间的数量与分布占比少;②游憩服务绩效南北差异大、分布不均;③环境生态绩效呈现出南北较优而中部欠佳的特点;④整个蓝绿空间绩效等级不高,绩效最低的区域大致分布在中南部区域。【结论】基于以上特征,从城市水体布局、城市绿地布局和蓝绿空间协调布局3个方面提出优化策略:整合水体生态系统,提高水体的整体效率;整合离散绿地,提高绿地的游憩及生态效率,构建绿地生态系统;选取典型区域为优化核心节点,进行由点及面的蓝绿空间系统优化。研究成果能为改善现状空间布局和规划未来蓝绿空间提供务实的评判标准和解决方案。
【目的】 通过对不同林分类型结构复杂性的评价来确定影响林分结构的主要因素,为后续森林结构经营的精准调整提供理论依据。【方法】 以大兴安岭地区翠岗林场的不同林分类型(白桦林、兴安落叶松-白桦混交林和兴安落叶松林)为研究对象,基于不同林分类型的30块固定样地调查数据,从林分结构、林木大小多样性、林分活力和土壤状况4个方面选取13个指标,采用雷达图法对不同林分类型结构复杂性状况进行评价。【结果】 3个林分类型林分直径分布均为倒“J”形;林分整体呈随机或轻微均匀分布;林木大小分化呈劣势和中庸分化状态;林分密集程度从中等状态向密集状态转变;林分混交度、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener 指数和Pielou均匀度指数均在兴安落叶松-白桦混交林有最大值,而林分蓄积和健康木占比在兴安落叶松林有最大值;林下天然更新数量、土壤有机质含量、土壤腐殖质层厚度在不同林型间则无显著差异(P>0.05)。林分结构复杂性评价指数大小依次是兴安落叶松-白桦混交林(0.45)>兴安落叶松林(0.37)>白桦林(0.31),其中混交度、Simpson多样性指数、健康木占比是影响林分结构复杂性的主要因素。【结论】 大兴安岭中部地区森林林分结构复杂性整体处于劣势,在后续森林经营中,可适当增加物种多样性,改善林内环境,以促进森林恢复和演替的正向进行。
【目的】 以郑州都市圈核心区为研究对象,在构建区域生态安全格局的基础上,借助土地利用转化矩阵对土地转化类型、程度进行分析,识别土地利用空间冲突分类,为核心区的土地利用规划管理提供依据,对生态空间的保护提供参考。【方法】 利用形态学空间格局分析(MSPA)方法识别目标源地,采用最小累积阻力模型(MCR)及重力模型提取潜在廊道并筛选出重要廊道,构建综合生态安全格局,将生态安全格局分为低、中、高3级,进而定量地判断和剖析土地利用空间冲突的类型和程度,识别出土地利用冲突的空间特征,分析其影响因素。【结果】 ①郑州都市圈核心区土地利用冲突分布特征显著,耕地生态冲突分布较为集中,以不冲突为主;建设用地生态冲突分布较为分散,不冲突区主要分布在各个市域范围的主城区中部,一般严重冲突、极严重冲突主要位于研究区的北部;在耕地建设生态综合冲突中,各冲突等级面积大小为不冲突>一般严重冲突>极严重冲突,其中耕地生态冲突占主导。②郑州都市圈核心区2000—2020年区域景观格局破碎化程度较高,分布不均衡,构成研究区生态空间的主要景观类型;耕地景观、草地景观的占比呈现部分的下降。【结论】 郑州都市圈核心区的土地利用用途转变程度、规模变化强度较大,耕地冲突、建设用地冲突和综合土地利用冲突较为明显。因此,该研究对于加强国土空间各类用地的管控及生态空间提质具有积极意义。
【目的】 探明降香黄檀(Dalbergia odorifera)根瘤的形态特征、组织学特点以及超微结构,明晰瘤内根瘤菌的超微特征,为豆科植物根瘤的分类研究提供新的基础资料。【方法】 以降香黄檀根瘤为材料,制作石蜡切片、超薄切片和扫描电镜样品,利用光学显微镜观察降香黄檀根瘤形态和显微结构,利用透射电镜和场发射扫描电镜观察根瘤细胞和根瘤菌在超微视野下的特征,并测定不同瘤龄的根瘤豆血红蛋白含量,分析根瘤结构与固氮功能的关系。【结果】 ①形态特征:降香黄檀根瘤从1 d发育至60 d,形状由圆形逐渐分化为椭圆形、杠铃形及不规则椭圆形等,颜色由黄白色向黄褐色转变,着生部位由侧根和基部逐渐向主根扩散;根瘤发育过程中,豆血红蛋白含量呈先升后降的趋势,在瘤龄3~5 d的根瘤中达到最高。②组织学特点:降香黄檀根瘤含有2~3个侵染区域;维管束分布于侵染区域周围,其内的环纹导管以端壁首尾相连。③超微结构:透射电镜观察下,降香黄檀根瘤侵染细胞与非侵染细胞存在明显不同。侵染细胞体积膨大,不含液泡,内含多个含有膜结构的泡囊,膜内包被着由根瘤菌分化成的类菌体,而线粒体和内质网等细胞器被挤至细胞壁边缘;非侵染细胞几乎被液泡充满,细胞壁厚薄不均,淀粉粒和一些质体围绕细胞核存在。形态各异的类菌体拥有细胞壁和细胞膜,内含多磷酸盐(PP)颗粒和聚-β-羟基丁酸盐(PHB)颗粒。降香黄檀根瘤侵染细胞内存在两种膜合成状态,一是膜小泡参与泡囊膜的合成,二是泡囊膜附近出现絮状膜物质,泡囊膜可解离。扫描电镜观察发现,大量长杆状根瘤菌类菌体交织缠绕,多个泡囊膜贴合在一起呈现连续状,形成紧密的膜系统。【结论】 降香黄檀根瘤属于“有限型”根瘤。瘤龄显著影响降香黄檀根瘤豆血红蛋白含量。降香黄檀根瘤维管组织发达,瘤内类菌体数量多且含有储能功能的PP和PHB颗粒,根瘤细胞的泡囊膜系统强大,这些结构给降香黄檀根瘤的固氮功能提供了支持。
【目的】甲虫作为森林生态系统的重要生物组分,能够调控森林凋落物分解及土壤生态学过程。笔者探明不同林龄杨树人工林地表甲虫群落多样性特征,为揭示杨树人工林生态系统结构、功能、过程并维持林地生产力提供理论支撑。【方法】于2020—2021年,以江苏东台的黄海森林公园不同林龄(6、9、12、15及18 a)杨树人工林为对象,采用巴氏罐诱法收集不同年龄林分的地表甲虫,并在体视显微镜(LEICA M205A)下鉴定和计数。分析杨树(Populus spp.)人工林地表甲虫群落组成、结构及多样性特征。【结果】研究期间共采集到地表甲虫标本1 460只,分属于7科28种。其中优势种为蠋步甲(Dolichus halensis)、亮足细胫步甲(Agonum gracilipes)、铜绿婪步甲(Harpalus chalcentus)和巨短胸步甲(Amara gigantea),其数量占总个体数的79.11%;常见种为谷婪步甲(Harpalus calceatus)、毛婪步甲(Harpalus griseus)、条斑叶象(Hypera conmaculata)、黄斑青步甲(Chlaenius micans)、红角婪步甲(Harpalus amplicollis)和脊青步甲(Chlaenius costiger),占总个体数的15.82%;其余18种均为稀有种群,仅占总个体数的5.07%;地表甲虫种类数和个体数量随林龄的变化,表现为12年生杨树人工林显著高于其他林龄,18年生林分最低;地表甲虫物种多样性随杨树人工林林龄增加呈先增后减的变化规律,最大值与最小值分别出现在12年生和18年生杨树人工林,变幅为33.83%,其中6、9、15年生杨树人工林地表甲虫多样性无显著差异。总之,地表甲虫个体数量、物种多样性变化,从杨树幼龄林至中龄林阶段表现为增加趋势,在中龄林到成过熟林阶段表现为减少趋势。【结论】地表甲虫个体数量、物种多样性与杨树人工林生长发育阶段密切相关,处于快速生长发育阶段的中龄林具有较高的物种多样性,处于成熟林阶段的杨树人工林地表甲虫的个体数量和多样性均显著降低。
【目的】研究岩田蜾蠃𧎥 (Pseudoxenos iwatai)在黄喙蜾蠃(Rhynchium quinquecinctum)腹部的寄生习性,为进一步理解捻翅目昆虫与寄主的协同进化关系奠定基础。【方法】采用巢管法收集黄喙蜾蠃,通过室内饲养获得岩田蜾蠃𧎥样本;采用目测、拍照、摄像等方法观测岩田蜾蠃𧎥在黄喙蜾蠃腹部的寄生率,钻出时间和位置,羽化时间等习性。【结果】岩田蜾蠃𧎥在黄喙蜾蠃上的寄生率为5.85%。雌雄𧎥性比为1∶6.24。被寄生的黄喙蜾蠃中,雌蜂占48.98%,雄蜂占51.02%;黄喙蜾蠃腹部寄生岩田蜾蠃𧎥的数量为1~9头,其中寄生数量以1~3头最多,占总数的91.54%。雌𧎥和雄𧎥在黄喙蜾蠃腹部的寄生钻出位置不同,其中,雌𧎥在寄主腹部的第3~4节间处最多,占比40.91%;雄𧎥在寄主腹部的第4~5节间最多,占比为65.83%。黄喙蜾蠃羽化后的第1~9天发现雄𧎥钻出,其中第1天的数量最多,占比66.67%;黄喙蜾蠃羽化后的第5天观测到的雌𧎥数量最多,占比67.44%。雌𧎥头胸部钻出寄主腹部后,会有明显的吸引雄𧎥的动作,雌𧎥吸引高峰期在每天5:30—6:30和13:00—14:30。雄𧎥在黄喙蜾蠃羽化后的第5~10天羽化,羽化高峰期在5:00—6:30、9:00—11:00和14:00—15:30。【结论】不同性别的岩田蜾蠃𧎥在黄喙蜾蠃腹部的钻出位置不同。雌𧎥从黄喙蜾蠃体内钻出吸引雄𧎥的时间与雄𧎥的羽化高峰时间重叠,这可能是岩田蜾蠃𧎥生殖交配的重要策略。
【目的】城市化的快速发展使土地资源日益紧缺,城市园林绿化活动多在工业等搬迁地上开展。系统全面了解搬迁地的时空演变特征及其分布格局,可为城市生态空间规划与可持续管理提供重要支撑。【方法】基于GlobeLand30地表覆盖数据,采用叠加分析、空间自相关分析、方向分布分析和景观格局指数等方法,对近20年来我国333个地级行政区内人造地表变更为生态用地的搬迁地(下文简称搬迁地)数量变化进行分析,并对其空间分布格局进行研究。【结果】我国搬迁地的热点区域主要集中在华中、华南和东北地区,且其空间分布呈现显著的自相关关系;搬迁地的热点和冷点区域都有明显的方向性,热点区域逐渐向东北地区迁移,冷点区域逐渐向北方偏移;搬迁地局部空间自相关关系呈现HH(高值-高值)聚集、LL(低值-低值)聚集、LH(低值-高值)异常和HL(高值-低值)异常4种类型,以HH聚集和LL聚集为主,均有连片趋势,而LH异常零星分布在HH聚集周边,HL异常较少;搬迁地的斑块所占景观面积比例(PLAND)增加且斑块平均面积(MPS)逐渐减小,说明搬迁地逐渐以小斑块的形式增加。【结论】量化分析了我国地级行政区内搬迁地面积和比例,搬迁地分布多集中在中东部和南部等经济发达城市所在区域,搬迁地冷点区域主要集中在西南地区。
【目的】研究京津冀地区经济增长对森林资源造成的影响及其内在影响机制,为该地区进一步实现经济与生态的协调可持续发展提供参考。【方法】以京津冀地区为例,通过2000—2018年卫星遥感影像数据测度京津冀地区38个样本县的森林破碎化程度,采用森林转型理论、土地利用变化理论以及生长轴理论等构建经济增长、交通基础设施建设以及森林破碎化三者间的中介效应模型,并进行实证检验。【结果】经济增长水平与京津冀地区森林破碎化程度关系,同一时期内,经济增长水平每提高1%,森林破碎化程度的加深超过3%;经济增长水平与京津冀地区的交通基础设施建设关系表明,经济增长水平每提高1%,京津冀地区的公路密度的增长量超过0.1%;交通基础设施建设与京津冀地区的森林破碎化关系表明,每提高1个单位的公路密度将使得该地区增加超过4个森林斑块。作用机制检验表明,在经济增长对森林破碎化产生影响的路径中,交通基础设施建设存在显著的中介作用,其中介程度为23.255%。【结论】经济增长水平的提高对京津冀地区森林破碎化程度的提高具有显著的正向影响。经济增长水平的提高能够有效地促进交通基础设施建设,提高道路的分布密度。交通基础设施的建设对地区森林破碎化程度的加深具有显著的正向影响。在经济增长的过程中将通过交通基础设施建设这一中介要素对森林破碎化产生影响。
【目的】马尾松(Pinus massoniana)是中国亚热带地区主要的针叶树种,黄山松(P. hwangshanensis)是中国东部亚热带中山地区的主要建群种,两个物种在水平区域内分布基本重合,但垂直分布差异明显。深入了解马尾松林与黄山松林的分布格局,可以为科学管理保护马尾松和黄山松森林资源提供理论依据。【方法】基于中国亚热带东部地区8个典型马尾松林与黄山松林分布地域开展植被调查,采用非度量多维标度分析(NMDS)和多元回归树(nultivariate regression trees,MRT)探讨两种松林群落结构的差异及主要影响因子,采用线性混合效应模型定量分析各物种多样性指标对非生物因子的响应;在遵从《中国植被志》研编规范的基础上,对马尾松林与黄山松林进行初步的数量分类。【结果】马尾松群落与黄山松群落结构存在明显差异,主要影响因子为海拔;年均气温对两种群落物种丰富度影响显著,对两种群落总体物种丰富度影响最显著的因子是年均降水量,海拔对两种群落总体的均匀度产生显著的影响;对马尾松林与黄山松林进行初步植被分类,马尾松林被划分为6个群丛,黄山松林被划分为5个群丛。【结论】海拔变化塑造了中国东部地区马尾松林与黄山松林群落结构的差异,并直接或间接地影响两种群落的物种多样性。通过植被分类可以了解两种松林植被类型的多样化,并为后续两种松林分类后续工作提供参考。
【目的】株高是植物生态策略的核心部分。本研究旨在揭示中国被子植物最大株高的系统发育保守性,探明其类群、地理分异规律及与环境因子的关联。【方法】利用中国20 295种被子植物的最大株高和地理分布数据,检测不同生长型、不同类群和不同植被区域植物最大株高的系统发育保守性,分析系统发育信号(Pagel’s λ值)与纬度、温度和降水量等因子的关联。【结果】中国被子植物最大株高的系统发育保守性较强(Pagel’s λ = 0.893)。其中,草本植物的系统发育保守性程度略低于木本植物,豆目(Fabales)、石竹目(Caryophyllales)、天门冬目(Asparagales)、唇形目(Lamiales)、伞形目(Apiales)、虎耳草目(Saxifragales)等6个目的系统发育信号均高于0.9。所有被子植物与木本植物的系统发育信号与纬度、温度均呈单峰曲线关系,但与降水量呈负相关。草本植物系统发育信号的纬度格局不明显,与温度、降水量均呈多峰曲线关系。【结论】中国被子植物最大株高的系统发育保守性具有明显的地理格局,但趋势因生长型而异。总体来说,中纬度地区被子植物整体及木本植物株高的系统发育保守性强于高、低纬度地区。
【目的】杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林作为中国亚热带地区最重要的生态系统形式与木材来源之一,其群落构建的过程对于解释人工林物种共存与生物多样性的维持至关重要。本研究旨在揭示中国亚热带杉木人工林群落的构建过程及其机制,为杉木人工林在经营过程中提升局域生物多样性的稳定提供理论基础。【方法】通过文献检索和野外抽样调查,收集了中国亚热带地区林龄跨度较大(3~100 a)的143个杉木人工纯林的样方数据。根据群落系统发育结构随种植时间、胸径的变化趋势,探究环境过滤、竞争排斥和随机过程在林分发育过程中的变化。【结果】整体上,杉木人工林随着林龄的增加,植物群落的净种间亲缘关系指数(NRI)和净最近种间亲缘关系指数(NTI)均表现为先降低后平缓,系统发育结构由聚集转为随机后最终趋向于发散。这一过程NRI比NTI变化更显著:在幼龄林前期阶段,NRI和NTI均大于0、系统发育结构表现为聚集;随后在林分成熟前,NRI < 0, NTI > 0,在群落整体水平上表现为发散,而在进化树末端上表现为聚集;在林分成熟后,NRI和NTI均小于0,系统发育结构表现为发散。系统发育结构随胸径的变化趋势与林龄基本一致。【结论】随着林分生长发育,亚热带杉木人工林群落构建主要动力由环境过滤,经过一段随机作用,最终由生物间相互作用主导。对于不同林龄阶段采取合理的营林措施有利于杉木人工林局域物种共存和植物多样性的维持。
【目的】以华东地区亚热带典型常绿阔叶林中的栲类(Castanopsis spp.)类林和木荷(Schima superba)林两种林分类型为研究对象,研究环境因子对林分乔木层地上生物量的影响。【方法】基于各植物种的异速生长方程计算群落的地上生物量,利用相关性检验(Pearson)分析不同类型常绿阔叶林地上生物量与环境因子的关系,通过偏最小二乘法结构方程模型(PLS-SEM)构建环境因素与地上生物量之间的作用机制。【结果】①华东地区亚热带典型常绿阔叶林地上生物量随林龄的增长表现出极显著的增加趋势。②栲类天然林和木荷天然林地上生物量在研究区范围内与土壤pH呈极显著正相关,气温与太阳辐射总强度因子对木荷天然林地上生物量的变化有显著影响。③环境因素与栲类天然林地上生物量构建的结构方程模型中,气候因素对其地上生物量的直接作用系数要显著高于土壤因素。【结论】太阳辐射总强度、土壤pH、土壤容重因子对华东地区亚热带典型常绿阔叶林地上生物量的变化有显著影响。其中,栲类天然林地上生物量与土壤pH呈极显著正相关。木荷天然林地上生物量与气温因子呈显著负相关,与太阳辐射总强度因子呈极显著负相关,与土壤pH因子呈极显著正相关。
【目的】对浙江绿葱湖湿地公园内人为活动干扰下小麂(Muntiacus reevesi)种群的活动节律和集群模式进行研究,为有蹄类动物的科学保护与管理提供依据。【方法】利用红外相机于2021年2月—2022年1月对该地区小麂种群开展连续监测,基于1 896张独立有效照片分析其日活动节律和集群模式。【结果】小麂的日活动节律存在季节性差异。其中,冬季与春季的日活动节律曲线重叠度(Δ)最低(Δ = 0.79,P <0.01),小麂在冬季傍晚的活动强度高并且峰值也明显提前。不同海拔梯度的小麂日活动节律也存在差异。其中,海拔[700,900)m与[1 100,1 300)m的日活动节律曲线重叠度最低(Δ = 0.76,P <0.01),海拔[700,900)m的小麂只有傍晚1个活动高峰。本次监测共发现7种集群模式,其中最高的为单只独居,占比达92.95%;其次是母仔群,占比3.47%;再次是1雌1雄群,占比2.37%;其余4种(双雌、双雄、1雄1幼、2雌1幼)少见的集群模式共占比1.21%。【结论】在浙江绿葱湖省级湿地公园内,小麂是以晨昏活动为主的昼行性动物,主要营独居生活。其日活动节律在不同季节、不同海拔梯度表现出明显的差异,可能主要受温度、食物资源、植被类型和人为干扰等因素影响。
【目的】 探究未来气候变化对长江流域径流的影响,为长江流域及其他地区的早期洪水预警和防御措施提供依据。【方法】 采用国际耦合模式比较计划第6阶段(CMIP 6)多模式集合平均(MME),结合SWAT水文模型,对长江流域1961—2014年气温、降水量和径流等进行评估,并预估了长江流域2020—2099年SSP1-1.9、SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5排放情景下的气温、降水量和径流。【结果】 ①相比单一模式,MME历史时期模拟气温和降水效果更好,与观测值的相关系数均大于0.90,MME可以很好地模拟出气温和降水量的空间分布规律。②由MME分析可知,2020—2099年长江流域在所有情景下的气温增幅低于50%,降水增量小于20%,在SSP5-8.5情景下模拟的温度值比SSP1-1.9时的温度值高1.23 ℃,比SSP1-2.6时的温度值高0.99 ℃。③总体上,长江流域未来的年均径流量增加显著,到21世纪末,SSP5-5.8情景下年均径流量将达到40 380 m3/s。【结论】 本研究揭示了长江流域径流变化趋势与气温与降水之间的相互关系,以及模拟未来气候变化的准确度,同时认为未来长江流域气温、降水量与径流量均呈上升趋势,低碳排放情景下的洪涝灾害相对较少,可为以后长江流域洪涝灾害的预估和区域性气候变化提供依据。
【目的】 为研究青山杨叶部害虫生物防控新途径,探索丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌复合接种对青山杨(Populus pseudo-cathayana × P. deltoides)叶片抗美国白蛾的影响。【方法】 于温室盆栽条件下对1年生青山杨扦插苗进行根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices, RI)和摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,FM)单一及复合接种(M)处理,以不接种处理为对照(CK),测定对青山杨叶片次生代谢物质、防御酶和蛋白酶抑制剂方面等化学防御能力的影响,并以美国白蛾(Hyphantria cunea)幼虫为生物测定对象判断青山杨的抗虫效果。【结果】 在120 d内M组的菌根侵染率、丛枝着生率和根内泡囊数均高于FM和RI组,同时,M组能在一定程度上提高青山杨叶片的化学防御能力,其中叶片总生物碱、纤维素含量和过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、脂氧合酶(LOX)、多酚氧化酶(PPO)、胰凝乳蛋白酶抑制剂(CI)、胰蛋白酶抑制剂(TI)活性显著高于RI、FM和CK组(P<0.05)。取食M组叶片的3龄美国白蛾幼虫取食量、排粪量、纤维素酶活性、乙酰胆碱酯酶(AchE)活性和多功能氧化酶(MFO)活性显著低于取食FM、RI和CK组的(P<0.05),3龄幼虫体长、食物利用率、胰蛋白酶活性、羧酸酯酶(CarE)活性、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)活性显著高于取食RI和FM组的(P<0.05),3龄幼虫食物消耗率和α-淀粉酶活性与RI组差异不显著,其体质量与取食FM组的差异不显著;取食M组叶片的4龄幼虫体质量、取食量、食物消耗率、纤维素酶活性、GSTs活性、CarE活性、AchE活性、MFO活性显著低于取食FM、RI和CK组的(P<0.05),4龄幼虫排粪量显著低于取食RI和CK组的(P<0.05),4龄幼虫胰蛋白酶活性显著高于其余3组(P<0.05),4龄幼虫的体长和食物利用率与取食RI组的差异不显著,4龄幼虫α-淀粉酶活性与取食FM和RI组的差异均不显著;取食M组叶片的5龄幼虫体长、体质量、取食量、排粪量、食物利用率、α-淀粉酶活性、纤维素酶活性、GSTs活性、CarE活性和MFO活性显著低于取食FM、RI和CK组的(P<0.05),5龄幼虫食物消耗率显著低于取食FM和RI组的(P<0.05),5龄幼虫AchE活性显著低于取食FM组的(P<0.05),5龄幼虫胰蛋白酶活性显著高于其余3组(P<0.05)。【结论】 将RI与FM复合接种能够诱导青山杨叶片在次生代谢物质、防御酶和蛋白酶抑制剂方面的化学防御性能,RI和FM复合接种对青山杨的抗虫性表现优于RI、FM单一接种和无AM真菌接种,并且对美国白蛾幼虫具有一定的抑制效果,在实际应用时可优先考虑RI和FM复合接种。
【目的】 针对雾霾天气下林地无人机航拍图像存在对比度低、饱和度低和色调偏移等现象,基于Resnet网络,提出一种适应林地航拍场景的无人机图像去雾方法(DHnet)。【方法】 林地场景下无人机图像具有纹理特征、高低频信息丰富的特点,在主干网络各个层级附加信息传递模块,将特征图转化为权值图进行筛选过滤并发送到其他层级,接收端设置阈值避免冗余信息的不良影响,再经密集链接增强全局去雾效果,提高图像高低频区域的去雾质量,最后在林地无人机有雾图像测试集上进行去雾实验。【结果】 DHnet在林地图像测试集上的平均结构相似性为0.83,平均峰值信噪比为22.3 dB,分别较Resnet方法提高了4.8%和39.3%。【结论】 本研究提出的算法能有效降低图像色调偏移,去除残留雾气信息,有效提高无人机航拍林地雾气图像的色彩保真度和细节信息保持度。
【目的】 探索利用光学遥感和雷达遥感数据进行湖泊湿地水生植被信息提取方法。【方法】 以洪泽湖国家湿地公园为研究区,基于Sentinel-1的SAR影像和Sentinel-2的MSI影像,利用面向对象影像分析技术,结合EVSI、NDVI、SR特征指数和对象之间的上下文特征,以及挺水植被高度的差异所对应SAR影像上的后向散射系数,在对象级的基础上建立决策树模型对湿地水生植被进行分类,分析洪泽湖国家湿地公园水生植被以及挺水植被的分布状况。【结果】 研究区水生植被类群分类精度为89%,Kappa系数为0.85;挺水植被种群分类精度为85.2%,Kappa系数为0.76。与基于像元分析方法的结果相比,面向对象的影像分析方法具有更高的精度;湿地水生植被以沉水植被和挺水植被为主,其中挺水植被中以荷叶和芦苇为主。【结论】 本研究提出的湖泊湿地水生植被信息提取方法具可行性,可为湿地管理与决策提供科学依据。
【目的】 构建并优化酒泉地区生态空间网络,提升生态环境质量,发挥区域生态作用,防止沙漠扩张。【方法】 将遥感生态指数(RSEI)与生态空间网络结合,评估酒泉地区景观格局空间,基于复杂网络理论确定薄弱生态源地,提出优化策略。【结果】 ①酒泉市RSEI呈现北部地区低,中南部地区高的空间格局。②酒泉市潜在生态空间网络由332个生态节点,656条生态廊道组成,依照RSEI最低的区域进行增边优化,模拟增边242条,增加生态踏脚石9个。③增边优化后,网络的节点鲁棒性和连接鲁棒性有明显的提升,网络边的鲁棒性略有提升但不明显。【结论】 对生态环境质量弱节点采取增边以及增加踏脚石的优化策略,可使酒泉市生态空间网络的稳定性和生态恢复能力得到一定程度的提升。针对新增生态廊道开展建设,增强源地间的连接,有利于发挥区域生态效益,为酒泉市未来生态工程建设提供策略。
【目的】 松花江湿地是哈尔滨最重要的生态系统屏障。定量研究20年来哈尔滨段松花江湿地生态系统景观格局演变规律及其主要影响因素,为哈尔滨松花江湿地规划提供参考。【方法】 以松花江哈尔滨段流域及其周边生态区域为研究对象,借助GIS,对2000、2005、2010、2015和2020年5期Landsat遥感影像进行处理;利用Fragstats分析研究区域景观格局指数,探究景观格局时空演变特征;最后对影响景观格局的因素进行主成分分析。【结果】 ①2000—2020年,水域(含湿地)面积不断上升、耕地面积不断下降是研究区景观格局最主要的变化特征。耕地是转入水域、草地、建设用地、林地、其他用地面积的主要贡献者,分别转出343.142 1、2.484 9、94.041 9、35.469 0、1.980 0 km2。其中水域、草地、林地、其他用地面积同比增长率均超过100%,面积扩张呈上升趋势。②从斑块类型角度来看,各斑块破碎化程度均不同程度提高,湿地景观类型结构趋于复杂化;从景观水平角度来看,整体上景观丰富度增加,但连通性较差,受外界干扰程度比较明显。③城市经济发展、气候与产业结构是哈尔滨段松江湿地景观格局变化的最主要驱动因素。随着松北区的设立及旅游业的兴起,相关基础设施挤占了沿江部分水域(包括湿地)空间,湿地沼泽、耕地被分割成无数大小斑块,总体景观格局趋于破碎化,人为驱动因素逐渐成为主导因素。【结论】 2000—2020年,哈尔滨段松花江湿地景观类型结构趋于复杂化。随着人为因素的影响不断加大,水域斑块破碎化程度不断提高,耕地面积流失严重,耕地保护与生态保护矛盾仍十分突出。
【目的】 开展小微湿地时空演变特征及影响因素分析,可为湿地生态修复与保护提供数据基础和理论依据。【方法】 基于2000、2010和2020年Landsat系列卫星影像,利用支持向量机分类等方法,提取无锡市小微湿地斑块信息,结合气象、土地利用等数据,对无锡市小微湿地的时空演变特征及其影响因素进行分析。【结果】 ①近20年来无锡市湿地总面积呈下降趋势,由2000年的17.8万hm2减少至2020年的10.4万hm2,其中小微湿地总面积从2000年的1.9万hm2减少到2020年的1.5万hm2。②从空间分布来看,无锡市小微湿地主要分布在宜兴市,其面积占无锡市湿地面积的40.0%;从湿地类型来看,以自然湿地为主,比例高达61.0%;无锡市小微湿地具有明显的季节变化特征,2020年季节性小微湿地占小微湿地总面积的比例高达73.8%。③无锡市小微湿地受自然因素及人类活动影响,其动态变化与气温、降水呈正相关;人类活动对小微湿地面积下降影响显著,湿地和其他地类间的转化加速了湿地面积萎缩。【结论】 无锡市小微湿地资源丰富,但受季节和土地利用变化等影响,小微湿地的萎缩较为严重,亟须加强小微湿地的保护和修复工作。
【目的】 探究长沙市1999—2019年湿地景观的时空演变规律,综合分析长沙市湿地景观格局的动态变化特征,以及自然、人为因素对湿地景观格局的影响机制,为长沙市湿地资源的保护与合理利用提供理论依据。【方法】 基于全球地表水数据(GSWD),结合气象、水文等数据,采用湿地分布信息提取、湿地类型划分和景观格局指数的方法,针对湿地季节性和波动变化特征,对长沙市1999—2019年湿地景观格局的动态演变情况进行长期且连续的监测,分析其长时间尺度的演变趋势以及短期的波动变化特征。【结果】 ①1999年以来,长沙市湿地面积持续增加,其中,永久性河流是长沙市的主要湿地类型。2007—2009年,长沙市湿地景观发生了较大的变化,主要表现为2008年前永久性河流、湖泊分别向季节性河流、湖泊转化,2008年后出现逆转。2017年以前,长沙市湿地景观格局破碎化程度不断加剧,2017年之后开始逐渐恢复。②在自然因素中,长沙市湿地面积受降水和湘江径流量影响较大;在人为因素中,人口的增加和粗犷的社会经济发展模式,会间接导致景观格局破碎化加剧,但政府政策和措施对湿地修复具有强制性作用。【结论】 基于全球地表水数据提取湿地信息具有可行性;长沙市湿地面积持续增加,永久性河流及其周边是主要湿地类型。研究结果可为长沙市湿地资源的保护与合理利用提供重要参考。
【目的】 构建自然保护地自然资源分类体系,为自然保护地内自然资源保育、监管、确权及资产保值增值提供基础,对推进自然保护地治理体系建设和管理能力提升具有重要意义。【方法】 通过对自然资源概念的系统梳理和辨析,分析了目前各类自然保护地自然资源分类现状及主要问题。以自然保护地自然资源本底调查为切入点,构建了新型自然保护地体系概念下的自然资源分类体系。【结果】 新型自然保护地体系概念下的自然资源分类体系涉及单体自然资源分类体系,包括4大类8亚类21小类。在此基础上,提出自然资源有机复合体分类体系,包括自然生态系统、自然景观、自然遗迹等,最终建立“单体自然资源分类体系+自然资源有机复合体分类体系”相结合的自然保护地自然资源分类体系。【结论】 未来应根据专项资源调查和自然保护地科考成果,继续深化、细化分类体系。建议尽快出台相关文件,准确界定各类自然资源边界;结合自然保护地主要保护对象,有侧重地开展自然资源分类管理;在自然资源统一管理的大格局下,适时将自然保护地自然资源分类体系融入统一管理体系,为自然保护地自然资源的有效管理奠定基础。
【目的】 揭示未来土地利用变化下祁连山自然保护区生境质量潜在问题及冲突,响应“山水林田湖草沙”生命共同体理念下区域生态环境保护政策,为区域生态管理与可持续发展提供科学依据。【方法】 基于2000—2020年5期土地利用数据,利用PLUS模型对未来2030年不同情境下的土地利用进行模拟,耦合InVEST模型对祁连山自然保护区生境质量的现状及未来进行评估与预测。【结果】 ①祁连山自然保护区土地利用方式以草地、林地和未利用地为主,生态用地面积增加;②2030年生态保护情景下生态用地面积的增长要明显多于自然发展情景;③研究区生境质量呈现“西北低、东南高”的空间分布格局,2000—2020年5期的生境质量均值分别为0.656 2、0.656 3、0.665 8、0.664 6和0.665 7,呈现先上升再下降后又上升的波动趋势,2030年生态保护情景下的生境质量均值为0.667 9,自然发展情景下的生境质量均值为0.665 6,生态保护情景下的生境贡献度总和大于自然发展情景;④2000—2030年间生境退化度先上升后下降,在空间上呈现从中心向外由弱到强的圈层分布关系,强退化区主要分布于与未利用地及受人类活动影响较强区域相接的草地边缘。【结论】 祁连山自然保护区生境质量整体向好发展,未来生态保护情景下的生境质量明显好于自然发展情景,加强对林地和草地等生态用地的保护有利于保护区生境质量的提升。
【目的】 云南省抚仙湖流域作为我国西南地区和珠江流域重要的生态屏障,是我国“两屏三带”生态安全格局的重要组成部分。抚仙湖流域景观格局和生态系统服务价值(ESV)的变化受到“四退三还”保护政策的影响,定量研究其发展演变规律,为流域景观的保护与规划提供参考。【方法】 选取2006—2021年“四退三还”保护政策实施前后抚仙湖流域的4期遥感影像进行景观分类,计算土地利用动态度、转移矩阵、景观格局指数,并基于当量因子法评估生态系统服务价值(ESV),运用SPSS对流域的ESV与景观格局指数进行相关性分析。【结果】 ①“四退三还”政策实施前,抚仙湖流域林地面积大量减少,建设用地持续扩展,水体面积减少;景观格局复杂化、破碎化,连通性减弱,同时流域ESV明显下降。“四退三还”政策实施后,抚仙湖流域林地面积显著增加,建设用地扩张速度明显减缓,水体缩减速度降低;景观格局破碎化程度降低,连通性增强;流域ESV显著增加。②抚仙湖流域ESV与景观格局之间存在明显联系,流域ESV总量与景观格局指数蔓延度(CONTAGE)显著正相关,与香浓多样性指数(SHDI)和香浓均匀度指数(SHEI)相关性较高且呈负相关。各单项生态系统服务价值中,供给服务与最大斑块指数(LPI)显著负相关;调节服务和支持服务与CONTAGE显著正相关,与SHDI和SHEI显著负相关;文化服务与CONTAGE显著正相关。【结论】 景观类型的剧烈变化引起景观类型之间的相互转移以及景观多样性、连通度等的变化,并改变了景观生态系统的结构和功能,同时也影响生态系统服务价值。未来研究中可聚焦其机制,为抚仙湖流域下一步的保护与管理提供参考。
【目的】 在全面展开国土空间规划工作和实施乡村振兴战略的背景下,村庄发展潜力评价是乡村规划建设的基础性工作,也是国土空间规划中村庄规划的核心环节,用以指导村庄分类。【方法】 以“背景阐述—潜力评价—村庄分类—分类格局—发展策略”为研究路径,按照目标层-准则层-指标层的结构框架来构建7个准则层和19个指标层,通过层次分析法和熵权法确定指标的权重,并以安徽省灵璧县为例进行村庄分类,再基于Fragstats对分类村庄的景观格局进行分析。【结果】 安徽省灵璧县村庄分为集聚提升、城郊融合、特色保护、搬迁撤并共4类,且集聚提升类村庄景观面积最大、景观形状最复杂、景观集聚度最高;城郊融合类村庄斑块结合度最高,景观连通性最好;搬迁撤并类村庄景观复杂程度最高。【结论】 针对不同的村庄类型提出相应的发展策略:集聚提升类村庄已具备一定规模,是实现农村现代化的重要突破口,在进行建设时要优化村庄布局,适当调整村庄内部的结构,加大村庄基础设施以及村容村貌建设力度。对特色保护类村庄要充分考虑到保护与开发的关系,注重村庄特色完整性、真实性和延续性。对城郊融合类村庄进行建设时应当利用其区位优势,重点在改善村庄内部设施和优化空间布局等方面,不鼓励持续性的扩展,同时村庄的整体风貌也应区别于城市景观;产业发展结合村庄自身特点,积极整合村庄优势资源,强化城乡产业的对接融合。根据产业的不同进行区块划分,依次实现产业的集中发展和土地的集约经营;对于村庄内部的自然资源应当保护为主,合理利用,结合当地的资源打造特色旅游项目,从而发展村庄的旅游业。对搬迁撤并类村庄应通过空间整合与邻近区域发展潜力较高的村庄进行合并,形成村庄合并的规模效应,提升自身发展潜力和综合竞争力,同时考虑村民的搬迁意愿及乡村生态的修复。该研究可为县域乡村潜力评价及分类提供方法参考和决策依据。
【目的】 分析山体、水体对传统村镇聚落分布的影响机制,探索传统村镇聚落空间关系形成的内在因素,为合理保护和建设传统村镇提供依据。【方法】 选取传统村镇保护较好的太湖风景名胜区金庭镇为研究对象,通过提取金庭镇数字地形图、卫星图以及总体规划CAD底图数据,利用ArcGIS 10.0对山体、水体与聚落之间的空间关系进行加权分析,进而分析山水格局与聚落分布的关联性,并运用空间Logistic回归模型分析影响聚落分布的因素。【结果】 金庭镇传统村镇聚落空间分布为集聚模式、空间密度呈现环状特征,在分析山体、水体的形态及特征的基础上,叠加金庭镇106个传统村镇聚落可知,山体高程和与河流距离对传统村镇聚落的空间分布影响呈负相关关系。受四面环湖地形的影响,金庭镇传统聚落空间分布的环状特征具有特殊的研究价值。山体高程影响了金庭镇水系与道路的走向,对聚落分布影响最大,是构建金庭镇聚落体系的主要驱动力,水体对聚落分布有一定影响。【结论】 基于数据,利用ArcGIS 10.0和建立Logistic回归模型,能较为科学全面地分析山体、水体等要素与村镇聚落的空间关系,可以用于传统村镇保护和建设的前期规划论证工作。
【目的】 锚定蛋白是连接细胞骨架与质膜的衔接蛋白家族。但昆虫中关于锚定蛋白基因功能研究甚少。笔者克隆美国白蛾(Hyphantria cunea)锚定蛋白基因,阐明该基因在其各发育期和组织中的表达特征及对美国白蛾核型多角体病毒(Hyphantria cunea nucleopolyhedrosisvirus, HcNPV)的敏感性,为进一步开发HcNPV增效剂提供理论依据。【方法】 通过转录组文库筛选出Ankyrin1(HcAnk1)和Ankyrin2(HcAnk2)基因,利用生物信息学分析基因特性,采用qRT-PCR检测不同发育阶段、不同组织以及不同HcNPV浓度胁迫下HcAnks的表达量,通过RNAi技术研究HcAnks基因沉默后美国白蛾对HcNPV的敏感性。【结果】 HcAnk1和HcAnk2基因开放阅读框依次为1 392和1 866 bp,分别编码463和621个氨基酸,蛋白质分子质量分别为59.18和69.19 ku,理论等电点分别为5.74 和 8.66;进化树分析显示HcAnk1与粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)亲缘关系最近而聚为一类。HcAnks在各个发育阶段均有表达,卵期表达量最高,6龄表达量最低;HcAnks分别在中肠和后肠中表达量最高;在卵巢和精巢中未检测到HcAnk1,而HcAnk2主要在中肠和精巢中表达。在不同浓度HcNPV胁迫下,HcAnks转录水平表现为低浓度诱导,高浓度抑制。沉默HcAnks美国白蛾4龄幼虫的相对生长率(RGR)和食物转化效率(ECD)显著降低。此外,沉默HcAnks的美国白蛾4龄幼虫对HcNPV敏感性显著增加。【结论】 HcAnks在抵抗HcNPV侵染过程中发挥重要作用,HcAnks可作为HcNPV增效剂,用于美国白蛾无公害防治。
【目的】 了解自然保护区人工林健康状况,指导森林经营和保护区建设。【方法】 以河北省塞罕坝自然保护区华北落叶松(Larix gmelinii var. principis-rupprechtii)和樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)人工林为研究对象,基于分层随机取样法,设置36块样地,选取生产力、林分结构、物种多样性、土壤质量和稳定性等5个方面17个指标,建立森林健康评价指标体系。运用主成分分析法计算森林健康指数、K均值聚类法划分森林健康等级、Fisher判别分析法验证聚类结果的准确性。【结果】 研究区森林健康指数范围在-1.02~1.46;土壤质量和林分结构是影响研究区森林健康的最主要因素;森林健康等级所占面积比例从大到小依次为:中健康(50%)>不健康(25%)>亚健康(19%)>健康(6%);在中龄林(20~30 a)和近熟林(>30 a)中,华北落叶松林健康状况均优于樟子松林;随着林分密度的增加,华北落叶松林和樟子松林的森林健康指数呈降低趋势。【结论】 塞罕坝自然保护区人工林主要处于中健康和不健康状态,亟须采取有效经营活动改善森林健康状态。
【目的】 科学评价国有林区发展进程并预测其发展趋势,为指导国有林区持续深化改革,促进区域经济协调发展,维护国家生态安全、国防安全、木材储备安全提供参考依据。【方法】 以黑龙江大兴安岭国有林区为研究对象,基于资源保育、产业发展、企业管理、民生福祉、支撑保障5个系统层,构建转型发展进程评价指标体系,运用熵权TOPSIS法对2000—2020年的发展进程进行定量评价,并采用灰色GM(1,1)模型及政策调节法对2021—2025年的转型发展趋势进行拟合及政策干预。【结果】 企业自筹资金、专业技术人员、招商引资、在岗职工年均工资、第三产业产值占比及林地面积是影响研究区发展进程的重要指标。2021—2025年研究区“保生态、保民生”的底线目标得以基本实现,但各系统层发展趋势尚不协调,产业发展、企业管理、支撑保障系统层发展明显滞后。研究区发展严重依赖政策红利,内生动力亟待提升;发展中还面临诸多不确定性因素,“十四五”期间林区发展趋势不容乐观。【结论】 在巩固生态环境和民生福祉的基础上,优化产业结构、提升森工企业经营管理效能、夯实支撑保障能力是推进研究区发展进程的重要举措。
【目的】 基于资源约束趋紧、用地集约发展的现状,分析城市绿地系统的生态、社会和经济功能,探讨其进化特征及深层驱动机制,为城市用地的高效配置、城市建设的决策支持提供依据。【方法】 选择河南省许昌市为研究对象,以2010、2014、2019年为研究时间节点,采用回溯法镶嵌土地利用模拟模型,结合随机森林(RF)回归从政策因素、自然因素、社会经济因素等方面解析城市绿地系统进化的驱动机制。【结果】 ①2010—2019年,许昌市城市绿地系统的空间进化趋势与城市规划政策的引导基本保持一致,主要向东北和北方向发展。②规划政策对于城市绿地系统的影响机制可能是积极的保护,也可能是消极的侵蚀;基于未来土地利用变化模拟模型,可反馈规划政策的作用机制,并建立政策失效的分析框架。③社会经济因素对乡镇级别城市绿地系统的面积变化和景观格局指数变化影响较为显著,自然因素的影响较小,尤其对位于平原地区的许昌市而言,地形的影响最微弱;景观格局指数斑块密度(PD)能较好反映城市绿地景观格局与各驱动因素之间的相关性。【结论】 规划政策因素为城市绿地系统进化的导向驱动,社会经济因素为城市绿地系统进化的直接驱动,而自然环境因素的驱动作用相对较弱;城市绿地系统进化驱动机制的探讨是增强新国土空间规划体系下城市绿地系统专项规划科学性、前瞻性的必要途径。
【目的】探究接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌对盐胁迫下文冠果(Xanthoceras sorbifolium)生长、生理代谢及耐盐能力的影响。【方法】以摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)为供试菌种,选用1年生文冠果实生苗进行盆栽试验,进行接种与不接种处理,分别设置5种不同浓度(0、80、160、240、320 mmol/L)的NaCl胁迫,胁迫结束后测定文冠果幼苗生物量、侵染特性及生理指标。【结果】①盐胁迫下,接种AM真菌提高了文冠果地上、地下生物量;随着盐浓度的增加,其根系菌根侵染率显著降低。②接种AM真菌增加了文冠果叶片可溶性蛋白、脯氨酸、还原型谷胱甘肽(GSH)和还原型抗坏血酸(AsA)含量,增强了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,而相对电导率和丙二醛(MDA)含量明显降低。③双因素方差分析显示时间和浓度对接种与未接种AM真菌处理下的文冠果叶片MDA、脯氨酸、可溶性蛋白和AsA含量有极显著交互效应(P <0.01);文冠果接种组对320 mmol/L盐胁迫的抗性最好。【结论】AM真菌可提高盐胁迫下文冠果渗透调节能力,增强抗氧化酶活性,增加抗氧化物含量,表明AM真菌能够提升文冠果耐盐能力,促进植物生长。
【目的】探究徐州市泉山、云龙山50 a侧柏(Platycladus orientalis)人工林林下植物群落物种多样性特征及林下植物多样性对郁闭度的响应,为石灰岩地区山体绿化提升和树种更换提供理论指导。【方法】采用典型样地调查法对侧柏人工林进行郁闭度测定,依据野外林分状况,将其划分为[0.9,1]、[0.8,0.9)、[0.7,0.8)、[0.6,0.7)和[0,0.6) 5个郁闭度等级,研究不同郁闭度林分下植物物种组成和多样性变化。【结果】①侧柏人工林林下乔、灌、草共出现植物65科116属129种,随郁闭度的减小,植物物种数均呈先升高后降低的趋势,林下物种呈由阴生向阳生逐渐过渡的演替格局,同时植物生活型趋于复杂化和稳定。②Shannon-Wiener 多样性指数随郁闭度的减小呈先升高再降低的趋势,郁闭度为[0.6,0.7)和[0.7,0.8)的Shannon-Wiener多样性指数显著高于郁闭度为[0.9,1]、[0.8,0.9)和[0,0.6);Margalef 丰富度指数和Pielou均匀度指数在5个等级郁闭度中无显著差异(P > 0.05);Simpson优势度指数随郁闭度的减小呈先上升后下降的趋势,在郁闭度为[0.6,0.7)时优势度指数达到峰值。③根据侧柏人工林郁闭度与植物物种多样性指数的相关性分析,郁闭度与Shannon-Wiener 多样性指数、Margalef 丰富度指数及Pielou均匀度指数呈负相关;与Simpson优势度指数呈极弱负相关。【结论】侧柏人工林林下植物多样性在中郁闭度为[0.6,0.7)时各指标表现最优,更高或者更低的郁闭度可能会导致林下植物的物种组成及多样性相对减小,不利于侧柏人工林林地的维持。
