两栖动物栖息地保护与构建前沿及其对喀斯特地区的启示

随着石漠化的发生与发展,生境的丧失和破碎化使得喀斯特地区两栖动物的生存环境逐渐恶劣。通过分析国内外各地区的尝试和经验,在原生环境保护、被破坏生境恢复、人工栖息地模拟、区域规划建设、景观生态建设等5个方面,对两栖动物栖息地保护与构建的方法作了总结。综合近年来我国主要喀斯特地貌分布区——贵州、云南、广西3省两栖动物资源调查和监测的数据,最终收集到有关3省的公开发表的两栖动物物种记录共265种,隶属3目12科49属,其中117种两栖动物分布于喀斯特地貌区。通过从生境临时化、生境单一化、生境趋劣化3方面对喀斯特地区两栖动物的生境现状进行了探讨,提出了在该地区进行两栖动物栖息地保护与构建的5点建议:(1)对原生水源、沼泽等湿地进行有效保护;(2)将两栖动物栖息地的保护与建设纳入石漠化治理;(3)对地势条件较好的暂时性坑塘进行防渗处理;(4)在道路、住房等的规划中融入生态建设理念;(5)构建两栖动物生态廊道。     

1961~2010年大渡河流域极端降水事件变化特征

基于大渡河流域1961~2010年逐日降水数据资料,运用Mann-Kendall非参数检验、Morlet小波分析法,分析了近50a来大渡河流域极端降水事件的时空变化特征。结果表明,大渡河流域的极端降水指数均呈现出相对稳定的波动增加;多年平均值均呈现出由西北向东南方向逐渐增多的分布特征,变化趋势的空间分布存在着区域差异:除强降水日数外,其他极端降水指数均呈现下游增加,上游减小的变化趋势,大渡河流域极端降水与年降水量变化趋势密切相关。大渡河流域各指数突变特征不一致,1d、5d最大降水量突变年集中在1974~1976年前后;强降水日数、极端降水量及极端强降水日数发生突变的年份分别为1984年、1979年及1977年,且突变后呈现明显的增大趋势。大渡河流域极端降水指数周期特征较复杂,但普遍存在5~10a的年际振荡周期和20~25a的年代际振荡周期,且25a是最强的主周期。     

基于栖息地指标法的生态流量研究

以大渡河流域为例，根据指示鱼类对栖息地的环境要求，构建包含水深、水面宽、流速、湿周和过水面积5个参数的栖息地评价体系，选择大渡河上游具有代表性的河段，建立流量与各指标之间的关系式，确定指示鱼类不同阶段的最低流量适宜值，得到满足各栖息地指标要求的最小生态流量。计算得出，足木足河的非避冬期最小生态流量为183～785 m3/s，避冬期为66 m3/s；大金川的非避冬期最小生态流量为266～865 m3/s，避冬期为266 m3/s；梭磨河的全年最小生态流量为283 m3/s；绰斯甲河的非避冬期最小生态流量为319～382 m3/s，避冬期为319 m3/s。区域最小生态流量的确定，可为研究区鱼类的保护提供参考，进而为维系地区生态平衡，协调生态环境与社会发展提供保障     

基于生态系统服务流视角的生态补偿区域划分与标准核算——以石羊河流域为例

厘定补偿边界与明晰补偿标准是流域生态补偿科学实施的关键。生态系统服务流因其可清晰反映流域上下游生态系统服务联系、精准界定生态系统服务供受区范围、客观计算生态系统服务补偿标准,成为生态补偿研究的新切入点。文章以石羊河流域为例,基于流域2018年土地覆被、气象观测和统计年鉴等多源数据,利用供需平衡模型和风沙扩散模型分别模拟了流域主要生态系统服务的流动特征,并据此确定了受偿区、支付区范围以及补偿的标准。结果表明:(1)石羊河流域提供的生态系统服务主要为水供给服务和防风固沙服务,总体呈现出"上游水资源供给,下游防风固沙"的分布格局;(2)石羊河流域生态补偿的综合受偿区分布在流域上游的天祝藏族自治县和下游的民勤县,综合支付区在流域的中上游县(区)均有分布;(3)石羊河流域生态补偿总额度为9.89亿元,其中水供给服务每公顷应受偿/支付357.39元,防风固沙服务每公顷应受偿/支付943.67元。受偿额度高值区主要集中在流域下游民勤县,支付额度高值区主要集中在流域中游凉州区。     

长江流域土壤保持能力时空特征

利用MODIS-NDVI数据、地面气象站数据等,采用通用土壤流失方程计算了长江流域2000~2010年土壤保持量,并基于GIS平台与GeoDa软件,辅以Morans I指数以及一元线性回归系数等方法分析了长江流域土壤保持能力的时空分布特征。结果表明:(1)长江源区以及中下游沿岸至长江入海口地区的土壤保持量最低(≤560t/hm2),土壤保持量高值区(≥2 400t/hm2)主要分布于上游四川盆地周围以及中下游长江以南地区;(2)长江流域土壤保持量在市域单元上存在明显的空间聚集现象,"低—低"聚集区分布在长江源区、武汉西部以及流域入海口,"高—高"聚集区主体分布在流域上游与江西南部;(3)土壤保持量年际变化呈增加趋势的区域占62%,其中呈快速增加趋势(b5)的地区分布在陕西南部、湖南西北部、江西东部以及四川东部,呈减少趋势的区域占38%,主要分布于流域上游以及中下游长江以南部分地区。     

流量变化与齐口裂腹鱼产卵场栖息地生境指标的响应关系

流量变化与栖息地环境响应关系研究可以为河流生态建设及河流健康评价与修复提供理论依据,目前国内对此问题的研究通常是将加权可利用面积(WUA)作为栖息地环境的主要评判依据,据此判断最适宜的生态流量,而影响栖息地优劣的因素除了考虑有效栖息地面积外,还应包括栖息地的大小、形状、适应性、连通性及破碎性等指标。以大渡河金川坝址下游的复兴村及李家河坝产卵场为例,以山区河流较具有代表性的优势种群齐口裂腹鱼为研究对象,基于IFIM法对研究河段进行栖息地二维计算,分析不同流量下齐口裂腹鱼产卵场栖息地的适应性指数、破碎性指数、连通性指数,研究发现随流量增大三个产卵场生境指标均呈现出先增大至某一峰值然后逐渐减小的变化趋势。这一结果可为流量变化与生境响应关系研究的发展提供一定实践基础,同时可为以齐口裂腹鱼为优势种的山区河流鱼类栖息地的健康判断及恢复提供理论依据。     

上海郊区三类典型生境的两栖类分布特征

上海郊区农田,林地,湿地(池塘)三类典型生境是两栖类最主要的栖息地,生境的差异以及两栖类生态特征的不同造成了两栖类在分布上的差异。2014年和2016年5~8月对上海郊区三类典型生境的30个研究样点两栖类生物多样性进行调查,并运用单因素方差分析对三类生境的两栖类群落结构进行比较,通过层次聚类法分析不同生境的两栖类组成相似性。结果显示:(1)两年间共记录到上海郊区两栖类动物1目4科4属5种5 397只,其中泽陆蛙(Fejervarya multistriata),金线侧褶蛙(Pelophylax plancyi)为优势种。黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromaculata),中华蟾蜍(Bufo gargarizans),饰纹姬蛙(Microhyla fissipes)为常见种。这5种两栖类都为广型分布种。(2)三类生境的两栖类物种丰富度无显著性差异,而两栖类多度差异显著。(3)泽陆蛙,饰纹姬蛙的种群密度在三类生境中差异显著,且在农田生境中最高。黑斑侧褶蛙,金线侧褶蛙的种群密度在三类生境中差异显著且在池塘生境中最高。中华蟾蜍在三类生境中的种群密度无显著性差异。(4)聚类结果为30个研究样点中林地生境与池塘生境被聚为一类,农田生境被单独聚为一类。建议通过对不同生境的保护与恢复达到对上海郊区两栖类生物多样性保护的目的。     

南水北调东线工程徐州段河流生境质量评价

河流生境质量评价是河流生态系统健康评价的关键之一。本文评价自然和人为作用下的河流生境质量,以南水北调东线工程徐州段丰县、邳州两市输水通道上的河流为研究对象,结合环境特点,选择了反映河道生境、河岸生境和滨岸带生境的10个指标,给出了每个指标的评价方法和5级标准特征值,建立河流生境质量评价体系,确定评价指标的等级标准,对研究区内16个河段的生境质量状况进行综合评价。结果表明:(1)河流生境质量指数(IRHQ)综合得分介于33~91。根据评价等级划分标准,其中有50%的河段生境质量达到"优"等,其余介于"良"等到"劣"等,河流生境质量整体状况良好。(2)河流生境质量指数与NH_4~+-N、COD、TN呈负相关,与DO呈正相关,多项生境指标也与水质指标具有相关性,表明生境质量与水质的相互影响。     

基于InVEST模型的长江中游经济带生境质量的时空分异特征及其地形梯度效应

基于DEM与1995、2005、2015年土地利用数据,通过InVEST模型、GIS空间分析方法评估长江中游经济带生境质量的时空分异特征,并采用回归分析、地形位指数研究生境质量的地形梯度效应。结果表明:(1)长江中游经济带生境质量空间分布差异较大,整体上水平较高。高质量生境主要分布于山地丘陵区及水域,低质量生境分布于农业城市区;(2)1995～2015年,境内高质量生境存在向低质量退化的趋势,平均生境质量略有下降;(3)生境质量变化水平呈现"北部及东部提升-中部及南部下降"的空间格局,江汉平原和江西省东部地区的生境质量有所提升,生境质量下降区域主要位于中部重要城市连接成的环形带上;(4)生境质量存在显著的地形梯度效应,随着地形位提升,高等级生境质量的县级单元数量逐渐增加,平均生境质量相应提升。1995～2015年,1等地形位的生境质量提升,其余等级地形位的生境质量表现为下降趋势。研究结果有助于揭示长江中游经济带生境质量的时空变化过程,可为长江中游经济带生物多样性保护和土地利用规划提供理论支持。     

跨区域流域生态补偿标准核算——基于成本收益双视角

合理的补偿标准是流域生态补偿的核心,也是激励生态系统服务提供者积极性、体现生态系统服务改善价值、实现区域协同发展的关键内容.基于成本收益双视角,以渭河流域为例,运用全成本法和选择实验法测算了流域生态系统服务保护的成本收益,进一步借助鲁宾斯坦议价模型核算跨区域生态补偿标准.结果表明:(1)为改善流域生态环境,上游甘肃省的直接治理成本约为35021.27万元/a,间接成本约为107112.26万元/a,全成本约为142133.53万元/a;(2)流域生态系统服务改善能够为中下游陕西省带来的收益为252912.96万元;(3)在流域生态系统服务保护成本收益明确的前提下,若上游地区在协商中具有完全耐心或中下游地区完全没有耐心,则上游获得全部净收益,补偿标准为252912.96万元/a;若上游地区完全没有耐心,且当中下游耐心程度(贴现因子)为0.5时,则双方将均分净收益,即补偿标准为197523.25万元/a.总的来看,研究对流域生态系统服务保护的成本收益分析及跨区域生态补偿标准核算提供了可行思路,实际应用中可根据具体情况合理设定议价双方贴现因子进行灵活处理.     

金沙江下游鱼类栖息地评估和保护优先级研究

为了给受金沙江下游水电开发影响的鱼类筛选合适的支流进行栖息地保护，对金沙江下游12条支流进行了鱼类栖息地评估和保护优先级的研究。通过河段分类-河段样方调查-河流整体评估的路线评估了支流栖息地质量；通过2次流动调查，结合历史资料获取了各支流的特有鱼类种数；最后，结合栖息地评估结果、各支流的特有鱼类种数、年径流量和水电开发强度，运用分层排序法，得出了各支流的保护优先级，由高到低依次为：牛栏江>西溪河>黑水河>普渡河>龙川江>鲹鱼河>西宁河>美姑河>以礼河>普隆河>勐果河>小江。建议将乌东德库区的龙川江和鲹鱼河、白鹤滩库区的黑水河和普渡河、溪洛渡库区的牛栏江和西溪河，以及向家坝库区的西宁河作为金沙江下游鱼类优先保护支流     

长江上游干旱灾害分析及防灾减灾措施

分析了长江上游历年干旱灾害发生的频率、危害程度和演变趋势。长江上游受太平洋高压和地形的影响，造成四川盆地西部和黔西北的春旱、盆东伏旱，盆中黔东北旱伏连旱，以及金沙江与大渡河的干热旱型。干旱的危害程度既受天气背景的影响，又与人类活动方式密切相关，异常的天气过程只有在人口密集，生产发达的地区才能形成显著的灾害，从近三百年的水文气象条件看，洪水发生略有加强，而干旱则略有减弱。但是近代工农业高速发展，人口     

西昌高原鳅人工繁殖技术研究

对西昌高原鳅(Triplophysa xichangensis)人工繁殖中的催产药物及其剂量、受精方式、孵化方法和仔鱼水花培育方法等一系列关键技术进行了详细研究。结果表明,对性腺发育至Ⅳ+~Ⅳ++期的雌鱼分二次注射LRH-A2 0.1μg/g(鱼体重)和HCG 20 IU/g(鱼体重),雄鱼剂量减半,注射量0.1 mL,能很好地促进雌雄鱼发情并产卵排精,在水温19±0.5℃时的效应时间为30.5~31 h;在一个特制的塑料盆中完成了亲鱼培育、打针催产、发情、自然产卵受精、孵化以及仔鱼培育等全部人工繁殖过程,受精率、孵化率和仔鱼水花培育20 d的成活率平均分别为97.2%、85%和85%。本研究成果可应用于西昌高原鳅规模化繁育,对长江上游鱼类生物多样性保护有着积极意义。     

1990~2013年来洞庭湖区鸟类生物多样性热点区时空动态及变动机理

评估与确定生物多样性分布格局与热点区是建立保护区、制定生物保护决策的基础。洞庭湖地区位处长江中游，是我国重要的淡水湖泊湿地生态系统，为中国乃至亚洲较大的鸟类越冬地之一。以洞庭湖地区14种Ⅰ、Ⅱ级重点保护鸟类为指示物种，基于1990~2013年间的多期遥感影像，运用物种生境分布MAXENT模型，选取地形、水系、植被、气候及人类干扰等共35个影响因子，对其进行生境适宜性评价及生物多样性热点区的筛选与制图，并对热点区时空动态特征进行分析。结果表明：（1）鸟类生物多样性热点区的分布范围呈现出组团状特征，1990~2013年来，热点区面积呈下降趋势；（2）鸟类栖息生境景观格局总体上趋于破碎，生境形状向简单且扁平化形态转变，生境格局呈复杂化；（3）经济与社会发展因素对研究区的鸟类生物多样性热点区变化影响显著，而自然因素产生的影响不明显。研究结果在制定区域生物多样性保护规划方案中可体现较好应用价值。     

长江干流典型区域河流生境健康评价

河流生境是河流生态系统中的重要组成部分，是维持河流健康的重要因素。河流生境健康的准确评估可以为河流生态系统的保护与修复提供重要依据。针对长江干流生境特点，从河流物理生境形态、河流岸边带生境和水环境特征3个方面选取了10个指标，构建了长江干流生境评价的指标体系。基于该评价体系，在2017年8~9月对长江干流的金沙江下游、三峡库区、长江中下游3个典型区域的127个调查断面进行河流生境综合评估。结果表明：金沙江下游、三峡库区、长江中下游河流生境综合指数（RHI）分值的分别为133.9、124.6、130.8，总体评价等级均为“良”。水流情势、受人类活动干扰是金沙江下游生境变化的主要驱动因子，河岸渠化硬化、河岸植被覆盖、河岸植被带宽则是三峡库区和长江中下游生境变化的主要驱动因子。建议长江上游区域强化水生生物重要栖息地完整性保护，中下游区域加强岸边带、洲滩的生态修复，恢复江湖连通性，构建长江流域生态廊道和生物多样性保护网络。     

金沙江上游赠曲的鱼类与裸腹叶须鱼的食性

2013年5月和9月对金沙江上游支流赠曲的鱼类资源和裸腹叶须鱼的食性特征进行了调查研究。结果表明,赠曲现有鱼类10种,隶属2目3科5属,其中鲤科鱼类7种,占70%;鮡科2种,占20%;鳅科1种,占10%。赠曲裸腹叶须鱼的食物组成包括53种(属)的浮游藻类、原生动物和节肢动物等。硅藻门是出现率百分比、相对重要性指数和数量百分比最高的饵料生物;水生昆虫是质量百分比最大的饵料生物。裸腹叶须鱼的摄食强度存在较明显的季节差异,雨季末期的摄食强度较低。食物中植物性饵料相对重要性随着裸腹叶须鱼体长的增长而增加。综合而言,赠曲的鱼类组成较为简单,鲤科鱼类是优势类群;裸腹叶须鱼属杂食性鱼类,且摄食强度存在季节性差异。为保护赠曲鱼类,建议在赠曲梯级水力开发过程中做好鱼类栖息地保护或再造等生态补偿措施。     

Population dynamics of Great Bittern (Botaurus stellaris) in the Netherlands: interaction effects of winter weather and habitat fragmentation

The increased variability in weather as a manifestation of climate change is expected to have negative impacts on population survival in wildlife species, because it will likely lead to increased variation in vital demographic rates (mortality and reproduction) in these populations. For the effective protection of biodiversity, adaptation measures are needed to compensate for the expected increase in weather variability and the negative interaction with habitat fragmentation. As a case study, we studied the fluctuations in Great Bittern numbers (Botaurus stellaris) from 28 monitoring plots scattered over the Netherlands to explore the interaction between the effect of weather and possible remediating effects of the landscape structure. Great Bittern habitat surrounding these plots differs with respect to area, quality, and degree of isolation of this habitat. In western Europe, Great Bitterns are found to be susceptible to continuous loss of suitable habitat due to vegetation succession and fragmentation. Moreover, year-to-year fluctuations in local Great Bittern populations can be caused by severe winter weather or other weather extremes. Our results show that severe winter weather has indeed a significant negative impact on Great Bittern population growth rates. Furthermore, we found that an increased carrying capacity and spatial cohesion (i.e. inverse of habitat fragmentation) contribute to an increase in mean growth rates over the years. As growth rates are higher in large, well-connected habitats, we argue that recovery from negative effects of, e.g. severe winters on Great Bittern population numbers is enhanced in these less-fragmented habitats. We derived generic adaptation measures for enhancing the recovery rate of populations of species in general: one should invest in more large, well-connected nature areas, not only to diminish the negative effects of habitat fragmentation on wildlife populations, but additionally to reduce the impacts of climatic variability.     

多重人类活动干扰下赣江流域水环境和鱼类资源的研究现状分析

赣江是长江中下游的重要支流,赣江流域的水生态安全直接关系到长江经济带建设的可持续与绿色发展。然而,近些年来,人类活动干扰对赣江流域水生态的影响还在持续增加。该文综述了截止2017年12月赣江流域的水环境、鱼类资源及人类活动干扰影响的相关文献。目前,赣江流域水环境处于中度污染级别,有机污染物增加,无机污染物无显著变化。鱼类共有124种,隶属10目32科。经统计近10年的鱼类资源,赣江流域鱼类有7目35科120种,其中上游鱼类4目14科22种,中游鱼类6目28科82种,下游鱼类7目28科91种。全流域10年中未发现的鱼类包括中华鲟、鲥鱼、刀鲚、弓斑东方鲀、斑条鱊、短须鱊、拟尖头红鲌、似鱎、条纹小鲃、泉水鱼等33种。该文分析了影响赣江流域水生态的三类主要人类活动干扰:水电站建设,工农业污染和航运、采砂等,这些干扰增加了水体中营养盐和有机污染物的含量,同时破坏了水生生物生境,进而影响了鱼类的生存。随着赣江流域多个大型水电站的规划和建设,建议今后应进一步加强水电开发对水环境和鱼类资源的影响研究,同时开展生态修复,加强生境保护,严控涉水行为,完善生态补偿机制,以保证赣江流域的绿色发展。