基于遥感技术的青海省玛多县生物多样性监测与评估

高效快速评价县域生物多样性空间分布格局对制定和实施生物多样性保护措施具有重要意义.以青海省玛多县为例,结合InVEST模型和遥感、GIS技术,以景观结构、物种多样性、生态系统质量三方面的6个指标构建生物多样性遥感监测和评估指标体系,实现县域生物多样性快速监测和评估,并为玛多县生物多样性保护与可持续利用提供理论支撑和决策依据.结果表明:玛多县生物多样性指数整体呈东南高、西北低的变化趋势,高值区域主要分布在南部沼泽草甸和高覆盖草地区,低值区域主要分布在西北山地、稀疏草地区.2000年、2010年和2015年玛多县生物多样性指数值域范围分别为0.113 8~0.805 8、0.141 6~0.807 3和0.154 6~0.793 9,值域最低值呈上升趋势、最高值有所下降.2000-2015年玛多县生物多样性降低区域占其陆域总面积的59.85%,增加区域占40.15%;明显增加区域主要分布在冬春牧场,明显降低区域主要分布在冬春牧场与夏秋牧场交界处及玛查理镇城区.实例分析表明,基于遥感技术构建的生物多样性评估指标体系能够监测玛多县生物多样性现状及其时空变异特征,相对于传统生物多样性调查方法,基于遥感技术的生物多样性评估具有时效性强、操作便捷高效等优势,可应用于县域生物多样性遥感监测与评估.      

白塔堡河流域生物多样性评价研究

生物多样性保护与营建的核心是生物多样性评价研究。文章以白塔堡河流域为评价单元,基于PSR逻辑框架,构建生物多样性评价指标体系,采用层次分析法(AHP)对评价指标体系内的指标赋予权重,采用专家打分法对评价指标进行评价,加权求和计算白塔堡河流域生物多样性评价指数(BEI)。结果表明,白塔堡河流域生物多样性评价指数为31,按照生物多样性评价状况标准,白塔堡河流域总体上属于良性状态,比较分析压力指标、状态指标和响应指标各部分分值,其中,状态指标分值较压力指标和响应指标的分值低,说明流域内生物多样性仍然存在一定问题,有必要从技术和保障两方面开展白塔堡河流域生物多样性营建对策研究。     

河流生态系统及其监测指标体系

河流生态系统包括陆地河岸生态系统、水生态系统、相关湿地及沼泽生态系统在内的一系列子系统,是一个复合生态系统,本身兼具陆地和水生生态的特点。其生态监测指标体系主要包括陆地河岸生态监测指标、水生态监测指标以及湿地和沼泽生态监测指标,可以概括为自然环境类指标、生物多样性指标以及人类社会影响类指标。     

铁岭市莲花湖湿地生物多样性评价研究

在对莲花湖湿地物种现状进行调查分析、监测及统计的基础上,建立湿地生物多样性评价指标体系与赋值标准,从物种丰富度、生态系统类型多样性、物种特有性、外来物种入侵度四个一级指标及十五个二级指标对莲花湖湿地生物多样性进行了评价。莲花湖湿地生物多样性总评分为67分,结果表明莲花湖湿地生物多样性处于优秀水平,应继续加强对莲花湖湿地生态环境的恢复和管理。研究结果将为相关管理部门提供决策依据,为莲花湖湿地生物多样性的保护和管理打下基础。     

基于遥感的SDG 15.1.2生物多样性指标计算与分析:以长三角生态绿色一体化发展示范区为例

生物多样性评价为生物多样性保护提供重要的参考价值,联合国可持续发展目标(SDGs)中15.1.2指标对此提出了具体要求. 本研究借助遥感技术,以长三角生态绿色一体化发展示范区(简称“示范区”)为研究区,选取物种多样性层次、生态系统多样性层次和景观多样性层次的7个指标(生境质量指数、增强型植被指数、水网密度指数、生境面积百分比、辛普森多样性指数、景观分离度指数、蔓延度指数)构建生物多样性评价指标体系,实现了对研究区生物多样性的量化计算及生物多样性评估. 结果表明:①研究区生物多样性指数平均值为0.42,生物多样性高等级区域面积为526.65 km2,占研究区陆地面积的27.38%;研究区共28个乡镇,其中生物多样性高等级区域占乡镇陆地面积比例大于50%的乡镇有两个,分别是青浦区的华新镇和香花桥街道. ②探究了土地利用方式和城市不透水面占比对生物多样性的影响,生物多样性受人类活动干扰较为严重,不透水面占比与高等级生物多样性占比呈负相关,在植被稀少的城市和工业区域生物多样性等级较低. 研究显示,SDG 15.1.2指标区域得分为27.38分,距离实现2030年生物多样性可持续目标还面临一定的挑战;同时,该研究旨在构建县级区域生物多样性现状的评价指标体系,从而为SDGs指标本地化提供理论参考.      

日本水环境生物多样性监测概述

日本作为《生物多样性公约》的缔约国之一,为履约并保护其国内因经济发展而受到严重威胁的自然环境和自然遗产,整合其20世纪70年代开展的"自然环境保护基础调查"和21世纪2003年开始构建的"重要地域生态系统监测网络",逐步形成了国家尺度的生物多样性监测体系;而国土交通省于1990年开始对日本109条一级河流的主要干流和主要库区进行的"河流岸边国势调查",是自然环境保护基础调查和重要地域生态系统监测网络(监测1000)的重要补充,对了解和评价生物多样性起到支持作用。本篇论文为日本水环境质量监测系列研究之二,"日本水环境生物多样性监测概述"。     

缫丝加工行业污染物自动监测指标优化与筛选

污染源自动监测指标体系是构建水污染物排放总量监控网络的关键和基础。科学合理的指标体系能有效反馈污染源排污情况及对水环境质量的影响。鉴于目前污染源自动监测指标仅限于COD和氨氮等常规性综合监测指标,缺少表征污染源排污特征的特征污染物监测指标,有必要进行指标的优化与筛选。文章以示范区清河流域内缫丝加工行业为研究对象,基于指标设置原则,分析清河流域内污染源产污及排污情况,从营养化、毒理性角度运用初选、精选、复选3个阶段法,完成了污染源自动监测指标的优化与筛选,成功构建缫丝加工行业自动监测指标体系,为水污染物排放总量监控网络的构建提供理论支撑。     

安徽省生物多样性调查与评价——以县域为评价单元

生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统。本文构建了一个生物多样性评价指标体系,遴选了10个评价指标,确立了生物多样性评价的方法,并以安徽省为例,以县域为评价单元,开展了生物多样性综合评价,评价结果显示,安徽省79个县域单元中,生物多样性评价等级为"高"的有2个,评价等级为"中"的有19个,评价等级为"一般"的有27个,评价等级为"差"的有31个。     

青草沙水源地水库藻类监测预警指标体系研究

文章概述典型藻类生长与环境影响因素的关系,分析了草沙水源地特殊的地域水质特征,筛选并优化水库藻类监测因子,包括理化因子、生物因子和气象因子,形成三大综合临测指标:藻类生长环境指标、藻类增殖状况指标和饮用水安全指标,结合监测技术及监测方案设计等要素,初步构建青草沙水源地水库藻类监测预警指标体系框架.     

基于草原生物多样性保护的区域经济发展对策研究——以新巴尔虎右旗为例

草原是牧民赖以生存的最基本的生产资料,在生物多样性保护的压力下,如何调整好生物多样性保护与区域经济发展之间的协同关系,已经成为当前面临的重要课题。本文通过对新巴尔虎右旗草原生物多样性和区域经济发展模式调查,在现状分析的基础上,梳理草原生物多样性保护下经济发展存在的问题,探究原因,提出保护对策,以期为有关部门提供参考。     

新时代生态文明背景下中国草原分区与功能辨析

草原是重要的自然资源和生态系统,具有十分重要的生态功能（如水源涵养、水分调节、水土保持、初级生产、气候调节和生物多样保护）和社会经济价值（如牧业生产、牧民生计维持、牧区文化传承等）。科学保护、合理利用和有效恢复是草原资源和生态系统可持续管理的根本基础。2018年国家机构改革后草原主体功能从生产转向生态,草原在生态文明建设中的地位凸显。在新时代生态文明建设快速推进过程中,对标国家“山水林田湖草”生命共同体系统治理的总体战略,聚焦绿色发展和美丽中国建设的基本理念,提出基于地理分异和功能特征的草原分区方案,是推进草原资源高质量管理亟待解决的核心问题之一。利用文献调研、专家问卷调查和会议咨询等方法,构建以“生态保护优先、兼顾绿色发展”为主导思想的中国草原分区体系,提出生态地理单元分异原则、主体功能优先原则、产业布局协调性原则、历史传统相结合原则、行政边界完整性原则,提出了区、亚区和小区三级分区体系的主要指标、命名方式、功能判定及产业布局的厘定方法,将全国草原分为5个区（内蒙古高原草原区、西北山地盆地草原区、青藏高原草原区、东北华北平原山地丘陵草原区、南方山地丘陵草原区）、47个亚区、2899个小区,并给出了不同分区的主导生态功能及产业发展方向。分区结果具有综合性、协调性和时代性,可以为新时代草原生态文明建设和山水林田湖草系统治理提供科学支撑。     

我国草原生态补偿立法的必要性和可行性分析

草原生态补偿作为一种应对经济高速发展中存在的草原资源耗竭和草原生态破坏的经济手段,对平衡和协调经济快速发展与草原生态保护之间的矛盾发挥着极其重要的作用。在实现我国经济社会可持续发展的背景下,探讨我国草原生态补偿立法的必要性和可行性,更具十分重要的意义。     

草地退化的因素和退化草地的恢复及其改良

草地退化是一个世界性的普遍问题。几乎所有的天然草原和人工草地,在利用不当时都可能出现这种现象。对草地退化的过程和原因比较复杂。草地生态系统的变化过程总是伴随着相关的地理、气候、土壤、灾害等各种自然因素的作用,有时一二种自然因素（如火或洪水）就可能造成生态系统的退化。所以对退化草地的恢复势在必行,本文着重对近几年较流行的退化草地的恢复方法进行了介绍。     

吉林省西部草地的时空变化及其驱动因素分析

吉林省西部草地退化严重,研究该区草地时空演变对其畜牧业及生态环境可持续发展具有重要意义。利用1980、1995、2000年三期遥感影像,在RS与GIS支持下,解译提取该区草地信息,分析其时空变化。结果表明:①20年来,草地面积减少40.70%,尤其高覆盖度草地,净减少率达51.96%;②1980至1995年,从动态度可以看出高覆盖度草地对草地整体变化影响较大;1995至2000年,总动态度和高、中覆盖度草地动态度接近,这两种草地类型对草地整体变化影响较大;③草地主要转化为耕地和盐碱地,转移面积分别达475799.43hm²和303182.06hm²;④20年来,各类型草地重心向东北方向偏移,不同阶段各类型草地重心偏移表现出无规律性、多向性。自然因素对该区草地退化起到一定的驱动作用,人类活动干扰则是主要驱动力。     

天山北坡典型退化草地植被覆盖度监测模型构建与评价

草地退化是当今世界面临的一个极为严峻的生态问题。植被覆盖度作为草地退化监测的重要指标之一,在草地退化、荒漠化治理方面起着重要的作用。为了构建适合于天山北坡典型草地植被覆盖度监测模型,便于对草地及时、快速的监测分析,研究利用新疆阜康市2008年9月Landsat TM遥感影像数据和相应的实测数据,分别探讨5种植被指数(NDVI、RVI、GNDVI、SAVI和MSAVI)与植被覆盖度的线性和非线性(二次多项式、指数、对数以及幂函数)关系,以便获得最佳监测草地状况的植被指数和模型。研究结果表明,MSAVI和GNDVI与植被覆盖度的相关性最好(P<0.01),而NDVI和RVI较差;通过5种植被指数和植被覆盖度进行回归分析,MSAVI和GNDVI与植被覆盖度分别建立模型最佳,即:y=138.45x-1.248 2(R²=0.502 7,P<0.01)和y=2 596.66x²-561.54x+38.488(R²=0.605 3,P<0.01),精度达到90%以上。该研究结果说明不同的植被指数适用的条件不同,为今后利用3S技术深入研究荒漠退化草地植被状况的快速监测和科学管理提供支持。     

草地生态系统碳通量研究进展

草地碳循环在全球气候变化中起着重要作用,草地碳通量研究是草地碳循环研究的关键问题。由于草地特殊的地理位置及环境特征,使得草地碳通量有别于其他类型的生态系统。草地温室气体特别是CO2和CH4的释放水平具有明显的时空变化特征,其通量变化与许多外部因素相关,包括土壤微生物、土壤温度、土壤湿度、土地利用方式等。本文对近年来草地生态系统碳汇功能变化以及影响碳通量相关因子的研究成果进行了系统的分析和综述。还讨论了草地碳通量研究存在的问题,并对其发展方向进行了展望。     

内蒙古白音锡勒牧场区域尺度草地退化现状评价

采用双指示种分析(TwoW-ay Indicators Species Analysis,TWINSPAN)和无偏对应分析(Detrended Correspondence Analysis,DCA)对内蒙古白音锡勒牧场范围内32个草地植物群落样点的样方数据进行群落数量分析,根据数量分析结果将研究区草地划分为轻度、中度和重度退化3个不同等级。分析了单位面积草地地上生物量干重与退化等级的关系,在此基础上给出了划分草地不同退化等级的生物量判别指标值。利用2004年的TM遥感数据,结合同期地面植物群落样方调查,比较了不同植被指数与地上生物量和群落盖度的相关性,建立了研究区草地地上生物量估产模型,估算了白音锡勒牧场区域尺度草地地上生物量,结合不同草地退化等级的生物量判别指标值进行了草地植被退化空间分析。结果表明:①草地生物量与草地植物群落退化密切相关,一般草地退化越严重,群落生物量越低;②比值植被指数(R VI)与地上生物量干重相关性最好(R 2=0.644);③研究区轻度退化、中度退化和重度退化的草地面积分别占研究区总面积的24.51%、43.63%和24.12%。     

三江源区退化天然草地和人工草地生物量碳密度特征

生物量碳密度是生态系统表征碳截存能力的重要功能特征之一。为明晰三江源区高寒草地生物量碳密度特征,选取源区内3个县（玛沁县、甘德县、达日县）的退化天然草地（黑土滩）、退化人工草地、未退化天然草地为研究对象,通过野外调查取样和室内分析相结合的方法,对样区地上生物量、根系生物量及其碳密度进行测定与分析。结果表明：“黑土滩”地上生物量高于退化人工草地和天然草地;“黑土滩”活根和死根生物量都低于天然草地和退化人工草地。退化人工草地、“黑土滩”和天然草地的总生物量碳密度分别为719.47、706.57和2 233.09 g/m²。草地退化不仅改变了生态系统的生物量分配,而且改变了地上部分、活根和死根中的碳密度分配比例。退化人工草地和天然草地的活根和死根碳密度占总生物量碳密度的90%以上,“黑土滩”活根和死根碳密度占79.41%。活根碳密度与总生物量碳密度的比值在3种不同草地群落间的变化较地上植被和死根的大,因此,活根碳密度比例可以作为草地退化的敏感指标。     

毛乌素沙地土地利用/覆被变化对草地土壤物理、化学和矿物学性质的影响

In arid and semiarid regions, cultivation and shrub invasion are two important factors to impact grassland. However, there are few studies to compare the effects of cultivation and shrub invasion on soil physical, chemical and mineralogical properties. In this study, three sampling sites, which respectively represent the native grassland, cultivated grassland (farmland), and shrub invasion of grassland (shrub land) in Mu Us sand land, were selected and soil samples were collected and measured for soil particle size distribution (PSD), soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN) and total phosphorous (TP) concentrations, and relative percentages of mineralogical components. Results showed that cultivation and shrub invasion significantly altered the soil PSD, soil C, N and P concentrations and pools, and the relative percentages of soil mineralogical components of the grassland ecosystems. Grassland cultivation and shrub invasion significantly decreased the contents of silt and clay. Moreover, the land cover change from grassland to farmland or shrubland significantly resulted in soil organic carbon, total nitrogen and soil carbonate loss. In this study, we found that grassland cultivation resulted in more sand accumulation and more soil C and N losses than shrub invasion, which indicated that grassland cultivation was stronger than shrub invasion to accelerate soil desertification in Mu Us sand land.     

Biodiversity of the ground-dwelling spider fauna of afforestation habitats

The aim of this study was to assess spider diversity among habitats that are typically used for afforestation in Ireland, and to identify habitat parameters which could potentially be used as indicators of their biodiversity value. Ground-dwelling spiders were surveyed in 24 sites across Ireland, with eight sites of each of the following habitat types: improved grassland, wet grassland and peatland. The spiders were sampled using pitfall traps which were located within the major vegetation types present in each site as well as within supplementary habitat features which may add to biodiversity value of the whole site such as hedgerows, flushes and the edges of ditches and streams.Each habitat supported distinct spider assemblages that reflect major differences in both environmental conditions and management regime. The improved grasslands had low spider species richness and low variation in assemblage structure which is probably related to the intensive management of this habitat. In this case hedgerows maybe an important aspect of the spider diversity within agricultural landscapes. The peatlands, and to a lesser extent wet grasslands, supported a diverse and specialist spider fauna, including a number of rare species; this may be due to differences in soil moisture and plant architecture. Indicators of biodiversity value identified included wet flushes in the peatlands and low grazing pressure in the wet grasslands. This study suggests that in terms of biodiversity value improved grassland is the preferable habitat for afforestation, because of the poor baseline spider diversity. However, it may be unrealistic to expect land owners to afforest their most productive agricultural land, so the management and habitat indicators identified in this study may be of use for assessing habitat quality among the wet grassland and peatlands to allow sites with lower biodiversity value to be identified.