基于景观格局的辽河三角洲湿地生态安全分析

以1990年和2005年遥感影像为基本信息源,在GIS技术支持下,在对辽河三角洲湿地景观格局分析的基础上,采用破碎度、分离度、优势度等景观格局指数和景观类型脆弱度为评价指标研究辽河三角洲湿地景观生态安全。20世纪90年代以来大规模的资源开发,加剧了辽河三角洲湿地景观的破碎化程度,使景观优势度增高,多样性下降。从1990-2005年,研究区主要湿地景观类型水稻田、苇田、滩涂的干扰程度有所增加,生态安全度均有所下降,表明人类对自然湿地生态系统的干扰越来越明显。总体来说,15年来研究区整体景观生态安全度呈现下降趋势。以往湿地生态安全的研究主要集中在环境脆弱性和保护策略方面,研究层次着重在生态系统层面,而从景观格局角度对湿地景观生态安全的研究涉及较少,文章涉及的是景观生态学可持续发展研究的一个新领域,所提出的内容实质上是景观生态安全定量表征的方法探讨。应用景观生态学方法研究生态安全,揭示景观结构与功能关系并进一步分析区域生态环境的变化趋势及其内在因素,不但为辽河三角洲湿地及其生物多样性的保护和资源开发提供了科学依据,而且丰富和发展了我国生态安全研究的理论与方法。     

城市河流在城市生态建设中的意义和应用方法

城市河流是城市生态系统的重要组分之一。本文分析了城市河流在城市生态建设中的水源地,减弱城市热岛效应和洪涝灾害,绿地建设基地,景观多样性的组成,物种多样性保护,组成捷交通,亲近自然场所,自然教育标本等方面的多种意义,指出保持河流的自然地貌特征,维持自然水文过程,控制城市河流水污染,综合规划城市河流与城市建设的关系是发挥城市河流在城市生态系统中作用的基本方法。     

人类活动对上海市生物多样性空间格局的影响

为了揭示人类活动对城市化地区生物多样性空间格局的影响及其景观生态学机制,文章将上海市作为研究对象,选择3个人类活动指标、3个主要类型生态系统的4个景观特征指标与8个生物多样性指标,探讨人类活动强度、野生动植物生境景观特征及生物多样性三者之间的相互关系。结果显示,人口增长和城市扩张对上海市生物多样性的空间格局产生了显著影响。在上海地区,人口密度较高、交通较为发达的区域,湿地和农田的景观连续性较低,生物多样性也较低,外来入侵物种丰度较高。这表明在快速城市化过程中,人类活动通过改变野生动植物栖息地景观质量来对区域生物多样性产生影响。本研究还显示,经济发展并非一定对生物多样性具有负面影响。因此,在保持经济发展的同时,通过优化产业结构与加强生物多样性管理,可实现对生物多样性有效保护。     

城市生态系统的格局和过程

城市生态系统是人类活动影响下的复合生态系统。人为的开发利用活动和局地的生物物理条件形成了城市特有的景观格局。城市发展改变了自然的生物栖息环境,从根本上改变了生态系统的结构、过程、功能,以及所提供的各种服务。这种改变最终又会影响人类自身的健康生存。文章综述了国内外有关城市景观格局和和重要生态过程之间相互作用机制的研究进展。通过研究发现,在大尺度上,净初级生产力是衡量城市发展对区域物流、能流影响的有效指标;在小尺度上,城市物流、能流过程和城市内部的景观结构、格局有很强的相关性。城市发展显著的改变了自然的栖息地及生物生长过程,本地植被种类减少,外来种增加,外来种的数量和人口数量有显著的相关性;而城市动物群落主要由一些小型哺乳动物、无脊椎动物、鸟类、两栖爬行类动物组成,其中,鸟类是研究城市化过程的有效指示物种。城市生态系统特有的景观格局及生态等过程显著的改了局部区域的微气候和水文过程,城市气温增加,风速降低,云、雾量增加,地表径流增加,流速加大,污染负荷增强等。因此,控制人类活动,优化土地利用的结构和空间格局,是改善城市生态系统结构和过程,保证可持续发展的基本出发点。但是,目前有关城市-格局-过程之间的影响机制还不十分清楚,尤其是定量研究较少。因此,结合传统的城市生态学,景观生态学的理论和其他相关学科领域的发展,为深入分析城市格局-过程之间的关系提供了重要的研究前景。     

城市雨水塘生态风险评价方法

雨水塘已广泛用于城市雨洪管理实践中,并成为城市景观的重要组成部分。但作为受纳水体,雨水塘长期暴露于人类活动所造成的压力源中,易表现出生态脆弱性和易损性,雨水塘生态风险评价有助于提高生物多样性的保护与恢复。虽然沉积物质量评价"三元法"(sediment quality triad,SQT)等多学科综合评价方法已得到广泛应用,但其因参照站位选取问题并不适合于雨水塘生态系统,同时评价结果缺少一致性与特异性。研究提出更科学、有效的综合评价方法用于识别并确定雨水塘的生物状态,对于掌握城市雨水塘处理雨水径流的潜在生态风险具有重要的意义。为此,笔者回顾了城市雨水塘生态风险评价研究进展,从参照站位角度分析了现有基于底栖生物的生物评价法存在的局限性。介绍了2类生态质量功能目标的定义以及寡毛类动物指数法(oligochaete index methodology,OIM)结合其三基元(即OIM-SQT)的综合评价方法,并对该方法在生态质量目标概念框架中的应用前景与研究领域进行了展望,提出应用该方法解决参照站位选取问题并形成标准化的操作规程是未来的重点研究方向。     

中国省域城市生态适宜度综合评价

依据城市生态系统原理,从生产位、生活位、环境位3方面构建了综合衡量城市生态适宜度的指标体系和数学方法,以各个省区地级以上城市作为分析样本,通过对评价区的各领域以及生态适宜度水平综合评价,结果表明:中国省域城市生态适宜度具有的明显区域性差异,城市生态适宜度大致呈现:东部高、中西部低,南方高、北方低的格局,既与区域自然生态条件有关,也同地方社会经济发展、城市建设与管理水平相关。     

城市景观生态分类——以深圳市为例

从我国传统城市景观分类出发，在分析城市景观生态特征的基础上，指出理想的城市景观生态分类应当从人地关系出发，充分反映景观中的人类活动方式、人类活动对景观的“干扰”程度以及景观的抗“干扰”能力，并以此为依据，在理论和实践(以深圳为例)上提出了新的分类办法。     

城市生态安全评价研究

城市生态安全是指城市生态环境支撑条件以及所面临生态环境问题不对其生存和发展造成威胁，即城市生态系统功能和过程能够满足其持续生存与发展需求。以佛山市为例，选择了资源、环境、生物和灾害等因素，各因素再选择若干评价要素，采用几何平均法计算了城市生态系统安全指数。资源安全评价选择了能源、水资源和粮食等要素，其安全指数为0．22；环境安全评价选择了水环境、大气环境、固体废物和农业环境，其安全指数为0．58；生物安全因素安全评价选择了生物多样性保护、外来入侵物种、森林植被等要素，其安全指数为0．30；选择水土流失、地质灾害、气象灾害和生物灾害等要素进行生态灾害安全评价，指数为0．79；佛山市生态安全综合指数为0．42。研究还表明，生态安全评价宜根据最小限制因子定律，选择关键影响因子进行评价。     

元阳哈尼梯田农民种子系统和农业文化景观格局

人类干扰导致的景观结构变化促使生物多样性保护途径从传统的、以物种为中心的自然保护途径向强调生态系统保护的景观优化管理途径转换,景观要素的形状、组成、变化和稳定性对景观中的物种及其功能有重要影响和作用。本文从景观尺度来研究梯田农业文化景观中的传统物种及传统农耕活动的利用与保护,分析梯田农民种子系统和梯田农业景观格局特征的关系,探讨元阳县哈尼梯田农业生物多样性保护的景观优化管理途径和种质资源创新管理途径,对梯田景观生态和绿色农业的可持续发展有一定现实意义。结果表明,(1)2007-2016年,哈尼梯田林地和水域面积趋于减少,而旱田和居民点趋于增加,水田呈先减后增再稳定态势,梯田景观细碎化程度总体呈升高趋势。(2)传统稻种30年来流失近一半,稻种多样性整体呈下降态势;近年来农户轮换种植传统品种有50个,仍有46%农户种植传统品种,农户通过种间流动、交换、轮换,从时间和空间上维持了稻种多样性和内部遗传异质多样性,多样性稻种的种植促使梯田景观得以稳定留存。(3)梯田林地(0.319)、旱田(0.153)与稻种丰富度呈正相关,水田(-0.367)、居民点(-0.15)与稻种丰富度呈负相关关系;回归分析表明:水田面积越多,传统稻种种植有减少趋势,而林地越多,种植的传统稻种越多;旱田面积显著影响稻种病虫害的发生,旱田越多,稻瘟病情越高,而居民点越多,病情指数越少;随海拔升高,传统稻种的种植呈上升趋势,而水田呈下降趋势;梯田水稻生态系统通过小斑块控制病虫害发生,维持稻种多样性。     

农区土地利用强度变化对生物多样性的影响

农业集约化引起的景观变化是导致农业景观生物多样性丧失的重要原因,为评估农业景观结构变化对物种多样性的影响,探索生物多样性未来的变化趋势,研究基于Meta分析(Meta-Analysis)构建我国农区不同土地利用强度的生物多样性数据库,收集了来自全国298个农业景观样地的15 042条物种记录。依据线性混合效应模型构建我国农区土地利用强度-生物多样性关系模型,并以浙江省为例,结合浙江省退耕还林、生态农业发展等土地利用政策和规划,基于Dyna-CLUE模型模拟不同情景下土地利用的空间分布,将土地利用空间分布模拟和土地利用强度-生物多样性关系模型结果输入Flus-Biodiversity模型,从而模拟典型农区生物多样性的空间分布格局,提出浙江省农田生物多样性保护目标优化方案。Meta分析显示,无论在景观尺度还是局部管理尺度上,随着农田土地利用强度的增加,生物多样性均呈显著下降趋势。情景模拟发现,在所有情景中生物多样性都呈下降趋势,其中生态保育情景下降幅度最小,将常规农田转换为生态农田时生物多样性有所提高。因此,为进一步保护多样性、提升生态系统服务、改善生态环境,一方面应尽量保护农田周围的自然和半自然生境,以减少土地利用改变对农业生物多样性的破坏;其次,适当增加农业景观中的半自然生境,如人工林等,构建合理的农业景观格局;第三,适度推动有机管理或生态管理,合理化减少化肥和农药的施用,有利于区域生物多样性的保护;第四,在保证耕地红线的前提下,应深入推进退耕还林政策,严格限制生态功能区的土地开发,同时注重生物多样性完整性损失严重区域的保护。     

山地城市国土空间生态保护修复分区研究——以重庆为例

科学划定生态保护修复分区是国土空间生态保护修复规划的基础,是制定差别化的生态保护修复政策的主要依据。本文以重庆为例,围绕国土空间生态保护和生态修复及人类活动的现实需求,在全面分析国土空间生态现状和生态功能状况评估的基础上,遵循自然地理格局和生态系统完整性,探索国土空间生态保护修复分区方法及思路。研究表明：（1）山、水等自然资源天然地将全市划分为两大本底空间。一是大巴山、巫山—七曜山、武陵山、大娄山为主体的自然生态空间,自然资源丰富,生态功能突出;二是以平行岭谷、方山丘陵为主体的人类活动空间,地势平坦,耕作条件好,是主要的城镇建设区和农业发展区。（2）盆周山地和海拔较高的山脉人类活动强度低,生态敏感性高,服务功能水平较高,退化不明显,恢复力处于高位水平。中心城区、渝西地区人类活动强烈,生态系统退化明显,生态服务功能水平较低,恢复力不强。（3）根据生态现状和生态系统状况评估的差异性,综合自然、社会、经济复合需求,综合划定了“一核四片”生态保护修复分区,并提出分区生态保护修复治理方向建议。     

生物多样性保护及其研究进展（综述）

由于人口的增长和人类经济活动的加剧,致使生物多样性受到了严重的威胁,引起国际社会的普遍关注．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,具有十分重要的价值,是人类生存的物质基础．各国政府和有关的国际组织积极投入到保护生物多样性的全球行动中．为了促进保护工作,国内外都开展了相关的研究工作．综观该领域的研究现状,可以看出以下７个方面已成为当前生物多样性研究的热点：①生物多样性的调查、编目及信息系统的建立;②人类活动对生物多样性的影响;③生物多样性的生态系统功能;④生物多样性的长期动态监测;⑤物种濒危机制及保护对策的研究;⑥栽培植物与家养动物及其野生近缘的遗传多样性研究;⑦生物多样性保护技术与对策．结合我国的具体情况,建议优先考虑以下４个方面的研究：①生物多样性的调查、编目与动态监测;②物种濒危机制及保护对策的研究;③生物多样性的生态系统功能与生态系统管理;④栽培植物与家养动物及其野生近缘的遗传多样性研究．     

气候变化对生物多样性的影响:脆弱性和适应

气候变化对生物多样性影响及其适应直接关系着未来生物多样性的保护.气候变化对生物多样性影响、生物多样性在气候变化影响下的脆弱性、生物多样性适应气候变化方面进行了总结分析,对存在的问题进行了讨论,对今后研究提出了一些建议.过去的气候变化已使物种物候、分布和丰富度等改变,使一些物种灭绝、部分有害生物危害强度和频率增加,使一些生物入侵范围扩大、生态系统结构与功能改变等.未来的气候变化仍将使物种物候和行为、分布和丰富度等改变,使一些物种灭绝、使有害生物爆发频率和强度增加,并将可能使生态系统结构与功能发生改变等.生物多样性适应气候变化包括了自然适应和人为适应两个方面,自然适应体现在物种适应性进化、迁移、生态系统稳定性和弹性等,人为适应体现在种质基因保存、物种异地保护、自然保护区规划设计、生态系统适应性管理、生态恢复和气候灾害防御等.目前,生物多样性对气候变化影响的脆弱性、生物多样性自然适应和人为适应气候变化方面的研究都还不系统深入,需要加强生物多样性自然适应和人为适应气候变化方面的研究.     

论生物多样性的保护问题

当前，任何地区的生物多样性都是自然和社会因素长期综合作用所造成。生物多样性最丰富的地区不一定全部由顶极植被所覆盖，而常常是一些包括所有演替类型的地方。本文通过讨论自然环境的变化和人类生产活动对不同区域景观的影响，探讨有关生物多样性的保护问题。     

农业景观生物多样性保护一般原则探讨

在参阅大量文献的基础上,从过程和格局2个角度,概括和总结了农业景观生物多样性保护的一般原则,包括:区分并优先保护农业景观生物多样性的热点区域,保护和建立自然、半自然生境,构建多样化的土地利用/种植模式,通过连接残存的自然、半自然生境或新建生态廊道增加农田景观的连接度,提高集约化程度较低的农业用地面积,采取野生生物友好型的农作管理方式,保护关键物种并维持物种的相互联系,控制侵略性的、数量过多的入侵性物种等一系列原则。最后,对这些原则在实际推行及应用中面临的问题进行了探讨。     

渤海湾淤泥质海岸带典型地区景观空间格局分析

以景观多样性、景观破碎度和景观分离度作为评价指标,分析渤海湾淤泥质海岸带典型地区景观空间格局以及人类活动对景观结构的影响。将研究区域分为耕地、荒地、村镇、盐田、虾池、滩涂、库塘以及河流沟渠8个景观要素。分析表明,景观多样性主要受耕地和荒地的影响和支配;耕地和荒地的破碎度大,分离度小;盐田和河流沟渠的破碎度最小;村镇和滩涂的分布状况导致其分离度大。     

论生物多样性的保护问题

当前，任何地区的生物多样性都是自然和因素长期综合作用所造成。生物多亲性最丰富的地区不一定人武部由顶极植被所覆盖，而常常是一些包括所有演替类型的地方。本文通过讨论自然环境的变化和人类生产活动对不同区域景观的影响，探讨了有关生物多样性的保护问题。     

环带状廊道分合城市空间的生态效应及启示——以荆州古城的实证研究

界定了环带状廊道内涵,在中小尺度下实证分析了环带状廊道分合荆州古城空间的生态效应,环带状廊道具有提高城市景观异质性与连结度、完善城市生态系统结构等生态功能。它使荆州成为“自然中的城市”,这启示我们环带状廊道景观正在成为绿化建设的一种有效模式。     

基于LUCC的密云水库上游流域人为干扰动态变化

人类活动对地球表层的干扰所造成的影响和变化正日益增强,正确估计人为干扰对现在和未来环境变化影响的程度以及叠加在自然变化上的幅度具有重大意义。选择生态系统服务功能突出、人地关系矛盾剧烈的北京市密云水库上游流域为研究区,基于2005和2013年2期SPOT 5遥感影像数据,借助人为干扰度指数和GIS空间分析方法,从结构变化、类型变化、空间变化和人为干扰度4个角度,探讨密云水库上游流域人为干扰时空动态分异及变化特征。结果表明:(1)2005—2013年间,密云水库上游流域景观以林地-耕地-园地格局为主导,土地利用变化速度加快,人类活动对土地资源的集约利用强度增加。(2)农业结构调整、土地开发整理、经济发展、建设占用以及生态恢复工程是流域内土地利用与土地覆被变化的主要因素;旱地、园地、有林地、灌木林地面积减少,菜地、草地、疏林地、建设用地和滩地增加,森林生态系统质量呈退化趋势;工矿用地和未利用土地主要转为园地、林地和草地,生态恢复工程略显成效。(3)半干扰是流域内主导的干扰景观类型,全干扰和半干扰型景观面积增加,无干扰型景观面积减少,流域内景观的人为干扰强度呈现由深山区向浅山区逐渐增强的空间分异特征,交通道路沿线及人类活动活跃地区是人为干扰强度增加最显著的地区。     

华东传统矿业城市生态网络重构研究

传统矿业城市生境碎片化严重,重构生态网络对提升区域生态系统服务和维护生物多样性及景观多样性具有重要意义。以徐州市中心城区为对象,采用形态学空间格局分析(MSPA)和景观指数方法,提取对维持城市生态系统健康具有重要价值的生境作为源地,利用最小累积阻力模型(MCR)构建阻力面并提取潜在生态廊道,并结合电路理论、图论和网络结构分析等方法定量评价和优化生态网络,重构徐州市中心城区生态安全网络。结果表明,徐州市中心城区生态源地共237个,面积为6 421.49 hm~2,主要分布于西南部;尚需添加70块小生境和192条新的生态廊道,才能弥补现有生态网络的不足;重构后的生态网络使徐州市中心城区景观破碎化程度和分离度大幅度降低,斑块连通性和斑块结合度提高,区域景观格局和生态安全显著改善。该研究可为传统矿业城市转型、低效用地再开发以及国土空间规划提供科学依据。