基于生境等价分析法的罗源湾填海生态损害评估

改进生境等价分析法(habitat equivalency analysis,HEA),推导HEA在填海应用中生态服务受损量与补偿量评估公式。以1990年与2004年罗源湾生态服务水平为基础,假定受损生境自然恢复所需时间为10 a,于2013年采取种植海草床方式进行修复,修复生境达到最大服务所需时间为3 a,计算罗源湾填海生态服务总受损量、修复生境单位面积补偿量及修复规模。结果表明:初级生产力、生物资源和环境容量的受损程度分别为30.73%、61.94%和54.36%,在3%的贴现率水平下,所需海草床面积为109.79 km2,且指标受损程度与修复规模呈正相关关系。参数灵敏度分析表明,补偿起始点越早,修复生境达到最大服务水平所需时间越短,所需修复规模越小;贴现率的选择对修复规模影响显著。这一结论可作为地方政府对罗源湾填海实施生态修复建设和生态补偿管理的技术依据,亦可为其他海洋生态损害评估提供参考。     

广东省土地利用驱动下红树林潜在生境预测

为探索土地利用变化对红树林潜在生境分布的影响,融合MaxEnt模型和Dyna-CLUE模型,建立了土地利用驱动下红树林生境变化的定量预测方法.以中国红树林分布面积最大的广东省作为研究区,利用MaxEnt模型模拟红树林在自然条件下的理论适生区,采用Dyna-CLUE模型预测2030年的三种土地利用变化情景,最后将模拟的土地利用格局作为限制条件估算未来可供红树林生境分布的空间.结果表明,2020年广东省红树林潜在生境面积约34531hm²,2030年趋势情景下湿地将减少58.61%,红树林潜在生境面积将退化至24375hm²;可持续发展情景下通过改进土地利用策略并开展一定规模的退塘还湿,红树林潜在生境面积将增加至38125hm²;生态保护情景下,如能开展全面的生态保护和恢复,红树林潜在生境面积可达到47525hm².本研究的研究方法可有效预测不同海岸带土地利用驱动下红树林潜在生境的空间变化.研究结果发现,不同土地利用政策会对红树林潜在生境分布造成明显影响;通过改进政策,可显著提升红树林潜在生境的面积和完整性.本结论可为区域红树林保护与生境修复的空间规划及政策制定等提供科学支持.     

成都地震重灾区生态影响分区及恢复对策

地震是造成生态破坏较为严重的自然灾害之一,震后生态恢复的总体对策是决策者亟待获取的重要信息,因此有必要及时开展地震生态影响分区研究.以成都地震重灾区为例,利用汶川地震前后2期TM影像灰度差提取了地质灾害区;从敏感性和诱导性两方面,采用层次分析法对地震重灾区进行了生态危险度分类;基于不同区域的生态破坏强度及危险度特征,开展了地震生态影响分区,并以此作为生态恢复过程中优先级及措施的总体布局. 结果表明:成都地震重灾区地质灾害面积为118.3 km2,占区域总面积的2.36%;其中,应首先采用生物与工程相结合的手段进行修复的面积为40.7 km2,通过生物措施修复的面积为66.2 km2,其余的则依靠自然演替逐渐恢复.      

双台子河口湿地植被修复生境健康评价方法研究

以2014—2015年双台子河口滨海湿地植被修复20个站位调查资料为基础,对湿地修复结构指标、功能指标和环境指标进行研究,结合湿地生态系统健康理论,构建湿地生态环境健康评价指标体系。运用层次分析法(AHP)确定权重,对各个指标赋予权重,将健康评价分为3个等级,确立了生态健康评价方法,对近岸破损湿地翅碱蓬修复生境进行评价。进一步引用评价净影响值(EI)方法判断生境修复前、后的健康对比状态,从而确定翅碱蓬对该破损湿地的修复效果显著。从景观生态学和健康评价角度分析来看,建立此评价方法是可行的,可为今后湿地的管理与保护提供科学依据。     

上海南汇东滩鸟类栖息地营造工程的生境评价

为应对长江口日益严峻的滨海湿地和鸟类栖息地丧失问题,上海南汇东滩鸟类栖息地营造工程采取地形构建与水位调控技术,营造了适宜鸟类栖息觅食的生态修复示范区。本项研究自2009年8月至2010年6月,跟踪监测了生态修复示范区内的植被生长参数(株高、密度、叶面积指数、地上生物量)、水体质量参数(氮磷营养盐和叶绿素a含量)以及土壤环境参数(电导率、pH值和重金属含量),分析和评价了该工程实施后的生态修复效果。结果表明,生态修复措施有效促进了本地物种芦苇群落的生长,一定程度上明显改善了示范区内的水体质量,维持了土壤重金属的低污染状态,有利于鸟类生物多样性的提高。说明南汇东滩鸟类栖息地营造工程取得了初步成效,呈现出较好的湿地修复效果。同时,应采取刈割与水位调节技术抑制外来物种互花米草,控制生态养殖规模,进一步改善鸟类栖息地生境质量。     

广东海丰湿地生态恢复进程中不同生境的土壤微生物特征分析

土壤微生物能够敏感反应湿地生态系统质量变化及功能演变.为了探索土壤微生物在生态恢复措施下的变化及响应机制,采用高通量测序技术研究了广东海丰湿地在生态恢复进程中4种不同生境(植被恢复区、乡土植被区、潮沟和光滩)的土壤微生物群落结构与多样性特征及其影响因素.结果表明,4种不同生境土壤理化性质差异显著,表现为潮沟土壤TC、TN、TOC和TK含量最高,且植被恢复区土壤的TC、TN和TP含量显著高于光滩.潮沟和光滩上EC值显著高于植被恢复区和乡土植被区.细菌在潮沟中多样性指数和丰度最高,且植被恢复区土壤细菌丰度和多样性显著高于光滩;古菌群落结构在潮沟中比其他3种生境显著复杂,多样性与丰度更高;而真菌在乡土植被区的多样性指数和丰度显著高于其他生境,群落结构也最为复杂.TN和TC是影响细菌群落的主要因素;TN和EC是影响古菌群落的主要因素,而pH、TP和TN是影响真菌群落关键性因素.由此可见,在生态恢复过程中,光滩上植被的定植增加了土壤微生物群落多样性和丰富度,生态恢复初见成效,研究结果可为光滩生态修复策略的选择提供理论依据.     

盐城湿地建设项目对越冬水鸟生境的累积生态影响评价研究

选择盐城湿地的建设项目为研究对象.选取丹顶鹤、雁鸭类和鸻鹬类作为盐城湿地越冬水鸟的代表性物种,选取生境景观类型、土地占用以及人为干扰作为影响因子,利用ArcGIS分别做出三个影响因子对于越冬水鸟生境影响分布图,采用图形叠置法对各因子生境影响进行叠加.据此,以越冬水鸟适宜生境面积的变化来反映建设项目对于越冬水鸟的累积生态影响.并且提出设立鸟类监测救护站和栖息地补偿等生态措施来减少建设项目的影响.     

渤海湾海岸带生境退化诊断方法

海岸带是世界上生产力和生物多样性最高的生境类型之一. 海岸带生境退化诊断技术研究是保护生态系统和近海生物资源的现实需求,将为海岸带环境管理提供有力的技术支撑. 以渤海湾海岸带为研究区域,基于驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)框架模型,构建了渤海湾生境退化诊断的指标体系;采用层次分析法确定指标权重系数,对渤海湾海岸带生境退化进行了综合诊断和评价. 结果表明:相对于20世纪80年代,20多年来渤海湾海岸带的水质下降了1个等级,底质和滩涂栖息地下降了2个等级,入海物质对海岸带环境的压力提高了2个等级,海岸带生境的综合评价结果下降了1个等级.      

生境制图在生境质量评价中的应用——以上海市闵行区为例

文章根据2003年3月所摄彩红外航片,在城市土地利用类型划分的基础上结合野外植被调查绘制了上海市闵行区的生境图,并依据相对盖度和相对物种丰富度以及地表水水质质量初步划分了生境质量等级图。通过将地理信息系统与生物多样性研究相结合探讨和评价了闵行区的生境质量,为该地区的生物多样性保护和城市生态规划提供科学依据。结果表明:闵行已无Ⅰ、Ⅱ类生境质量区,除公园生境属于陆生Ⅲ类外,其它绿地生境类型均为陆生Ⅳ类。造成闵行区高质量生境较少的主要原因是在城市化发展过程中,动植物的原生生境遭到干扰和破坏;在城市绿化过程中对乡土种的摒弃,对外来种的青睐,致使该地区植物物种单一。     

水利水电建设中鱼类保护的有效措施——适宜生境的人工再造

本文论述了在水利水电建设中保护鱼类的有效措施之一--人工再造适宜生境的原理和方法.提出在详尽的规划(工程)分析和现状调查基础上,通过生态水文学计算,将鱼类"适宜生境"量化为水文、水温等数值,并根据这些数据优化规划方案、调整设计参数和(或)运行方式,以达到人工再造适宜生境,保护鱼类的目的.     

扎龙湿地丹顶鹤繁殖栖息地的选择及扩散

景观演变对野生动物栖息地质量和连接度造成的影响,一直是威胁全球生物多样性保护的关键问题,开展扎龙湿地丹顶鹤（Grus japonensis）繁殖栖息地选择及繁殖期生境间的扩散研究,对野生丹顶鹤的保护具有重要的意义。首先利用需要“出现点”的生态位MAXENT模型,进行适宜栖息地选择研究。从水源、食物、干扰、隐蔽物四个方面选择明水面距离、土壤湿度、NDVI、道路距离和居民地距离五个环境变量作为丹顶鹤繁殖栖息地选择的影响因子,预测扎龙保护区可供丹顶鹤进行营巢繁殖的栖息地分布,并分析各影响因子的反应曲线。结果显示：丹顶鹤易于选择远离道路和居民地干扰且靠近明水面的区域作为营巢栖息地,栖息地土壤湿度较高并且植被覆盖较多。从MAXENT模型中提取了38个适宜栖息地斑块,基于电路理论模拟丹顶鹤繁殖期失去飞行能力时的多路径扩散,最大电流密度图突出了可能的“夹点”,模拟出具有一定宽度范围的连接区域,可供丹顶鹤在繁殖期间进行扩散。累积电流密度图突出了在维持网络连通性方面起到积极作用的斑块,并进行面积加权来评估适宜栖息地斑块的综合重要性。结果表明,在MAXENT模型预测出的适宜栖息地斑块基础上,考虑丹顶鹤繁殖期的迁移扩散行为,利用累积电流密度面积加权来评估适宜栖息地斑块的综合重要性,得到的适宜性等级更符合丹顶鹤真实巢址的分布。研究成果可为保护区丹顶鹤栖息繁殖生境的恢复和保护提供科学依据。     

紫花含笑适宜生境的保护空缺与人类干扰分析

以紫花含笑地理分布点数据为基础,结合地形和气候数据,使用最大熵（MaxEnt）模型,对紫花含笑的生境适宜度进行了评估,并基于阈值法,将紫花含笑生境分为适宜区和最适宜区,分析了紫花含笑生境适宜区和最适宜区在我国的地理分布、保护现状以及人类干扰状况,结果表明：年均降雨量对紫花含笑的分布影响最为重要,地形因子和温度因子对紫花含笑的分布影响相对较小;紫花含笑的生境最适宜区面积为13.7万km²,适宜区为27.0万km²,分布在22°~30°N,107°~120°E之间.广东、福建、广西、江西和湖南等5个省是紫花含笑生境最适宜分布区面积最广的地区;位于国家级自然保护区内的生境最适宜区和适宜区面积约占总面积的1.9%,大部分适宜生境未得到有效保护;紫花含笑生境适宜区和最适宜区内,林地是最大的土地利用类型,但是各项人类活动也占有相当大的比例.     

基于最大熵模型的福建省红树林潜在适生区评估

本研究利用生物气候、地形、底质类型、海温等环境因子和红树林分布数据建立了福建省红树林分布模型,基于最大熵方法分析了福建省沿岸红树林潜在适生区的空间分布.根据模型输出结果对福建省红树林的生境适宜性进行了评估,识别了影响红树林分布的关键环境因子及其适生值区间,并通过空间叠加分析获取了福建省红树林保护与修复的优先区与空缺区域.结果表明,影响福建省红树林适生区分布格局的主要环境因子包括海表温度、气温和降水等,福建省红树林潜在适生区主要位于沙埕港-三沙湾-兴化湾沿岸、泉州湾-厦门湾-九龙江口沿岸、漳江口-东山湾沿岸等地,其中最优适生区面积约为91km².全省共识别出8处红树林保护与修复的优先区域,现存红树林保护率约为64.4%,保护修复空缺主要出现在沙埕港、三沙湾、罗源湾、福清湾等处,研究结论可为未来福建省红树林保护和修复行动提供科学参考.     

1980—2015年京津冀地区雁鸭类潜在栖息地连接度变化及驱动因素

近几十年来,京津冀地区湿地面积萎缩,生态功能下降,严重影响了湿地水鸟的栖息地质量及栖息地间的连接,对水鸟类的迁徙、繁殖产生较大干扰,为了从整体上定量分析近几十年来湿地栖息地质量及连接度的变化,采用MaxEnt模型（maximum entropy model,最大熵模型）,基于京津冀地区雁鸭类的出现点和环境因子反演其潜在栖息地,并根据图论法原理,利用ECA指数（equivalent connected area,等效连接指数）,度量1980-2015年潜在栖息地连接度的变化.结果表明:①1980-2015年京津冀雁鸭类潜在栖息地面积总体呈下降趋势,由1980年的6 898 km2减至2015年的3 764 km2,减少了45.0%,其中,低适宜区面积降幅最为明显,为50.5%;2009-2015年高适宜区有增加趋势.②1980-2015年雁鸭类潜在栖息地连接度呈持续下降趋势,2000年以后的连接度下降速率大于2000年以前;潜在栖息地连接结构的空间分布有向环渤海地区转移的趋势,连接结构变化最为明显的区域为京津冀中部平原地区.研究显示,区域气候趋暖变干、水资源的供需失衡、水利工程设施建设以及人口增加与经济发展带来的土地利用变化是潜在栖息地面积与连接度下降的主要影响因子,而近些年保护区的建立及生态补水措施等生态保护政策对高适宜区的退化有一定缓解作用.      

黑河流域草地承载力研究

应用RS和GIS技术,从研究区植被类型、土壤侵蚀、坡度、距水源距离、生物多样性和生态系统保护等方面,确定了黑河流域不适合和适合放牧的区域。在适合放牧的区域,根据草地类型估测产草量。在牧草分配方面,从避免土壤侵蚀和遭遇干旱时保证植被群落弹性和再生的需要以及满足昆虫和土壤无脊椎动物及野生动物需要两个方面考虑了满足生态需要的牧草生物量。在确定放牧强度时,从坡度和距离水源远近两个方面考虑了载畜量的减少比例。在此基础上,计算出满足生态保护需要的草地承载力。研究结果表明,黑河流域适合放牧的区域仅占总面积的17.693%,在适合放牧的区域,天然草地的承载力为0.009～2.055只羊单位/hm²。     

天津市近海海域人工鱼礁选址适宜性评价

鱼礁选址是人工鱼礁建设首要考虑的重要环节,科学评价分析是确保人工鱼礁建设成功的前提。本文依据影响鱼礁选址的主要因素,从海洋功能区划、海洋物理化学环境、海洋生物资源环境三方面选取了海洋功能区、水深、流速、水质、底质类型、生物资源、重要渔业水域等7项指标,运用ArcGIS技术手段,对天津市近海海域人工鱼礁投放的适宜性进行了评价,得出最适宜、较适宜及一般适宜人工鱼礁布设区域的空间分布,这三类区域所占面积分别为8.61 km2、29.78 km2和38.02 km2,其中,最适宜鱼礁投放的区域位于汉沽区营城镇蔡家堡村至大神堂村以南水深4~5 m的海域,与天津市目前已开展的人工鱼礁投礁区域相距较近;较适宜开展鱼礁投放的区域主要分布在太平镇沙井子乡以东水深9~10 m的海域及最适宜区的外围区域。实证研究结果可为天津市人工鱼礁建设提供技术支撑和参考依据,同时也为我国人工鱼礁建设适宜性评价提供借鉴。     

基于成本收益的灾后重建区耕地保护区位选择

灾后重建区的耕地保护区位选择是保障农村发展、保护生态环境的重要课题。文章运用成本收益论,将直接投入成本、非农化机会成本以及政策成本耦合得出耕地保护投入成本,与潜在收益综合分析后形成了重建区耕地保护区位选择的研究框架,构建了区位选择指标体系。在此框架下,对2008年"5·12"地震中位于重灾区的四川省彭州市进行了实证分析,借助GIS空间分析技术,以行政村为基本评价单元,研究高适宜性的耕地保护空间位置。结果表明,彭州市耕地保护的优选区位主要位于通济镇、新兴镇、磁峰镇、桂花镇、军乐镇、隆丰镇、升平镇、三界镇、敖平镇以及丽春镇、葛仙山镇大部分地区。研究为彭州市补充灾毁耕地、耕地空间重置等灾后重建工作的开展提供科学依据。     

Climate change impacts on freshwater recreational fishing in the United States

We estimated the biological and economic impacts of climate change on freshwater fisheries in the United States (U.S.). Changes in stream temperatures, flows, and the spatial extent of suitable thermal habitats for fish guilds were modeled for the coterminous U.S. using a range of projected changes in temperature and precipitation caused by increased greenhouse gases (GHGs). Based on modeled shifts in available thermal habitat for fish guilds, we estimated potential economic impacts associated with changes in freshwater recreational fishing using a national-scale economic model of recreational fishing behavior. In general, the spatial distribution of coldwater fisheries is projected to contract, being replaced by warm/cool water and high-thermally tolerant, lower recreational priority (i.e., “rough”) fisheries. Changes in thermal habitat suitability become more pronounced under higher emissions scenarios and at later time periods. Under the highest GHG emissions scenario, by year 2100 habitat for coldwater fisheries is projected to decline by roughly 50 % and be largely confined to mountainous areas in the western U.S. and very limited areas of New England and the Appalachians. The economic model projects a decline in coldwater fishing days ranging from 1.25 million in 2030 to 6.42 million by 2100 and that the total present value of national economic losses to freshwater recreational fishing from 2009 to 2100 could range from $81 million to $6.4 billion, depending on the emissions scenario and the choice of discount rate.     

海洋牧场选址适宜性评估——以烟台北部海域为例

我国的海洋牧场事业迅速发展,选址问题对于海洋牧场的建设与发展至关重要。本文以全国海洋牧场建设示范之城 —烟台市为例,基于海洋功能区划及其他社会因素,在其北部海域选定A～F 六个海洋牧场拟建区域,选取水深、水动力、底质类型、水质及沉积物质量、叶绿素a、富营养化状况等指标对各拟选区域进行海洋牧场选址适宜性评价。通过计算各拟选区域的海洋物理化学环境综合适宜性指数发现:A区域综合适宜性指数最高、C区域最低,对于整个拟选区域海洋牧场建设的适宜程度来说,有36.88 km2的海域为适宜、625.63 km2的海域为较适宜、318.88 km2的海域为不适宜。在海洋生物环境方面,各拟选海域叶绿素a含量差距较小,但夏季叶绿素a含量均较低;F海域在夏秋季节易发生海水富营养化污染,对海洋牧场的健康运营有一定危害。该研究为烟台市海洋牧场的选址及建设问题提供了依据,也为国内外其他地区海洋牧场的建设问题提供了参考。