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。     

城郊集约化农业景观不同生境类型下植物时空多样性变化

分别于1996和2013年调查了湖北省潜江市郊区农业景观,研究不同农作生境和半自然生境中植被物种组成和丰富度,以揭示农业集约化和城市化发展背景下农业景观中植物多样性的时空分布变化趋势。分析显示,1996到2013年间研究区植物多样性总体呈现下降趋势,其中,农作生境中物种丰富度下降较多,物种组成趋于单一化;各生境优势物种都有明显变化,但相对于农作生境,半自然生境优势物种变化更大;农作生境和半自然生境农田耐受种种数差异不大;半自然生境物种丰富度和植被组成变化不显著,但城市化导致部分半自然生境丧失,可能对物种多样性的维持构成威胁。这说明近十多年农业集约化对城郊农业景观植物多样性影响显著,但半自然生境中植物多样性相对于农作生境受到的影响较小,可对农业景观中植物多样性的保护发挥重要作用。因此,城郊农业景观植物多样性的保护,不但需要降低农业集约化,采取环境更加友好型措施,而且需要在城市化进程中加强对半自然生境的保护。     

中国农业生物多样性保护主要政策、措施回顾及2020年后展望

农业生物多样性是生物多样性的重要组成部分,可提供人类可持续发展所需的多种生态服务,但公众对于其重要性的认识远不及自然保护。作为全球生物多样性最为丰富之一、最早加入《生物多样性公约》及重要的农业国家,中国进一步加强农业生物多样性保护,对履行公约及推动农业可持续发展具有重要意义。该研究回顾了过去几十年中国农业生物多样性保护政策的发展过程、具体措施及成效,指出中国农业生物多样性的保护程度逐年加强,在种质资源保护、渔业资源保护、牧业资源保护、外来物种入侵防治方面开展了很多工作,并取得一定成效,但是仍然面临生境退化和破坏、外来物种入侵、遗传资源锐减、环境污染、气候变化等威胁。鉴于2020年后农业生物多样性保护在全球生物多样性保护中的受重视程度增加,笔者对于中国如何进一步加强农业生物多样性保护提出了6个方面的建议,包括:建立农业生物多样性调查和监测体系;建立农区生物多样性保护的国家计划,整合农业多样性保护、生态修复和农业可续发展,推动多目标的协同实现;推动建立完善的农业生物多样性保护政策、法律和生态补偿措施;完善针对外来物种防控的法律和政策;加强农业生物多样性保护利用的方法和技术研究;加强科普教育和推动公众参与。     

土地利用变化对生物多样性的影响

土地利用变化对生物多样性影响是生物多样性受到威胁的重要因素.文章对土地利用变化对基因多样性、物种多样性、生态系统多样性影响方面的研究进行了总结分析,并提出了新的展望.土地利用变化对基因多样性的影响涉及了对物种生境的隔离、农牧业活动对物种改良和生境条件的改变方面,目前还主要集中在对少数物种繁殖过程方面影响的研究;土地利用变化对物种多样性影响包括对物种优势度和丰富度、种间关系、物种分布格局、物种入侵和灭绝方面的影响,目前对物种丰富性和多样性影响方面研究较多,对物种灭绝、物种入侵和种间关系影响方面的研究极少,且还限于大型动物和植物,对微生物和小型动植物研究却很少;土地利用变化对生态系统的影响涉及了对生态系统结构组成及分布方面的影响.另外,目前缺少土地利用变化对基因多样性、物种多样性和生态系统多样性综合影响方面的研究,难以量化和预测土地利用变化对生物多样性影响效应.未来需要综合考虑基因多样性、物种多样性和生态系统多样性方面,系统开展土地利用变化对生物多样性影响的趋势和机制方面的研究,定量预测土地利用变化对生物多样性的影响.     

江苏盐城自然保护区湿地景观格局空间优化模拟

江苏盐城自然保护区是中国最大的海岸带保护区,主要保护对象为丹顶鹤(Grus japonensis)等珍稀鸟类和滩涂湿地生态系统。如何协调生物多样性保护与资源利用的矛盾,保护丹顶鹤赖以生存的湿地生境,是保护区管理者急需解决的问题。设计了3种考虑保护区协调丹顶鹤生境保护和经济发展的情景模式,并采用土地利用空间优化(LUPO)模型,模拟实现了各情景模式下的保护区湿地景观格局空间优化配置。模拟结果表明:情景A将保护区大面积的光滩和米草滩转换为碱蓬滩,实现了使丹顶鹤适宜生境面积增加80%以上的生态目标,但区域年经济效益显著下降。情景B将大面积的光滩、农田和米草滩转换为养殖塘,实现了使区域年经济效益增长40%以上的经济目标,但付出了丹顶鹤适宜生境面积减少的代价。情景C通过将米草滩和芦苇滩转换为碱蓬滩,将农田和光滩等转换为养殖塘,既实现了使丹顶鹤适宜生境面积增加40%以上,又使区域年经济效益增长20%以上的情景目标,是一种双赢的情景方案。     

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。     

中国农业生物多样性及其保护

对我国农业生物多样性现状与变化态势进行了评述,分析了农业生态多样性丧失的原因,认为生境丧失、退化与破碎化、农业单一化耕作与驯养、农业物种的过度开发利用、外来物种的引进或入侵、环境污染以及全球气候变化等是造成农业生物多样性减少的主要威胁,同时提出一系列相应的保护对策。     

自然度评价应用于城市生物多样性保护的研究进展

城市生物多样性为城市生态系统提供了诸多生态系统服务,是实现城市可持续发展的基础。然而,随着城市人类活动加剧,自然景观向人工景观转变,城市生物多样性受到了严重威胁。作为判断生态系统的自然性或人为干扰度的科学方法,自然度评价对城市生物多样性保护和生态系统管理具有重要的指导作用。该文在辨析自然度及其评价概念的基础上,归纳了3种自然度评价方法：指示生物法、自然距离法、多指标综合评价法,从城市生境质量评估、城市景观动态监测、城市生态空间规划3个层面梳理了自然度评价在城市生物多样性保护中的应用研究进展,提出未来应加强城市生态系统自然度评价,并综合考虑生物多样性状态和变化、生态系统完整性、人类干扰和管理决策等因素,进一步将自然度评价纳入土地利用、社会经济和生态效应的综合研究中,揭示城市区域人类活动与生物多样性之间的关系。     

沅江源自然保护区生境质量变化遥感监测

使用遥感技术监测自然保护区生境质量变化情况,对制定差别化的区域生态保护政策具有重要意义。以贵州省沅江源自然保护区为例,基于Landsat影像数据,在Fragstats和InVEST软件支持下分析1990—2018年土地利用变化与景观格局特征,探讨保护区生境质量变化规律,评估自然保护区功能区划合理性并模拟生态保护情景对生境质量的改善效果。结果表明:(1)1990—2018年保护区土地转移主要发生在草地转为林地、耕地转为林地和草地间。土地利用程度综合指数增加,人类活动影响增强,保护区土地利用程度综合指数表现为核心区缓冲区实验区。(2)保护区耕地斑块聚集度提高,人工表面斑块密度增加,景观整体优势斑块连通性增加,破碎化程度降低,林地斑块对景观控制作用增强。(3)29 a间保护区平均生境质量呈现波动增加趋势,生境质量提高8. 64%,保护区平均生境质量表现为核心区缓冲区实验区。(4)保护区生境质量改善趋势大于退化趋势。定量评估生态保护情景,沅江源自然保护区平均生境质量指数从当前情景的0. 88提高到0. 90。退耕还林还草工程的实施以及保护区内人类活动增加是保护区生境质量改变的主要原因。     

基于PLUS模型和InVEST模型的南京市生态系统碳储量时空变化与预测

土地利用变化对陆地生态系统碳储量变化有着重要影响,研究土地利用变化与碳储量的空间格局,有利于优化国土空间布局,协调生态保护与土地开发利用之间的关系。以南京市域为研究区,基于2000—2020年土地利用数据,采用InVEST模型对此20年间南京市土地利用变化及碳储量变化进行分析,同时采用PLUS模型预测不同发展情景下2040年南京市碳储量分布,结果表明：(1)土地利用变化直接影响研究区碳储量。2000—2020年,城市建设用地扩张65.62%,耕地、林地和草地随之减少,南京市碳储量减少2.62×10⁶ t;(2)根据预测,到2040年,在耕地保护情景下,碳储量下降最少,仅下降2.44×10⁵ t;在生态保护情景下,碳储量下降1.56×10⁶ t;在城镇发展情景下,碳储量下降最多,下降1.78×10⁶ t;在自然发展情景下,碳储量下降1.62×10⁶ t。这表明采取耕地保护和生态保护政策,可以有效控制碳储量减少;(3)碳储量空间分布特征与土地利用分布保持一致,对于碳储量较高的区域,...     

多情景下珠江三角洲地区土地利用变化对生态系统服务的影响预测

土地资源的有序开发是区域可持续发展的基础,针对未来不同情景下土地利用变化对区域生态系统服务的影响进行科学评估与预测,可以为城市可持续发展规划提供科学参考。以珠江三角洲(珠三角)地区为研究区域,采用PLUS模型模拟不同情景下土地利用变化,结合InVEST模型对各情景下产水量、土壤保持量、生境质量、碳储量和水质净化服务及其变化进行预测,构建综合生态系统服务指数从空间上反映各生态系统服务供给量,分析2040年不同情景下土地利用变化对生态系统服务的综合影响。结果表明：(1)PLUS模型模拟精度较高,可用于合理预测珠三角土地利用变化。(2)在自然发展情景下,仅土壤保持服务供给水平得到提高;在城市发展情景下,除水质净化服务损失严重外,其他服务供给损失变化与自然发展情景相似;在生态保护情景下,生境质量和碳储量提升幅度最大,而产水量下降幅度最大;在可持续发展情景下,水质净化能力损失最严重。(3)2040年不同情景下珠三角综合生态系统服务指数空间分布格局相似,与2020年相比,生态系统服务总体水平将有所提高,但整体上预测平均值较低。该研究可为未来珠三角土地利用规划提供参考建议,为协调土地利用与生态保护管...     

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.     

城市绿地系统生物多样性保护的策略探讨

生物多样性是提高城市绿地系统生态功能的前提和城市多样化景观的基础。通过保护自然遗留地,建立绿色生态网络,开发利用地带性物种,尤其是乡土植物,并有节制地引进外域特色樾的,扩大多样性物种的种群增加绿地规模,促进公园和环城绿带的自然化,营造生物多样性高的复层群落结构,形成具有地域性植被征的城市生物多样性格局提高绿地系统的生物多样性。     

福建水土流失区农业生物多样性保护利用的思考

水土流失区以提高产量为目的的现代集约化生产已经导致农业系统的简化,造成农业生物多样性的大量丧失.本文对近年来福建省农业生物多样性保护实践进行概述,结合水土流失区生产实际,提出了加强农业生物多样性保护与利用的若干建议.包括:1)构建农业种质库,保护遗传基因多样性; 2)保护农业半自然生境,提供天敌栖息场所; 3)推广生态农业,合理配置农业种养体系; 4)统筹兼顾,科学部署农田生态格局.     

中国农业生物多样性及其保护

对我国农业生物多样性现状与变化态势进行了评述,分析了农业生物多样性丧失的原因,认为生境丧失、退化与破碎化、农业单一化耕作与驯养、农业物种的过度开发利用、外来物种的引进或入侵、环境污染以及全球气候变化等是造成农业生物多样性减少的主要威胁,同时提出一系列相应的保护对策。     

基于CA-Markov多情景模拟的海南岛土地利用变化及其生态环境效应

以海南岛为研究区域,基于2010年和2020年两期土地利用数据,利用CA-Markov模型预测了3种模拟情景下2030年和2040年土地利用空间分布格局,定量分析了海南岛2010—2040年土地利用变化及其生态环境效应。结果表明,(1)2010—2020年间,海南岛土地利用类型以林地为主,面积占比达62%以上,其次耕地。该时期土地利用类型转移的主要特征是林地、耕地、水域转为建设用地,建设用地面积增加483.55 km2,增长率高达53.27%。(2)利用CA-Markov模型模拟3种情景下海南岛2030年和2040年的建设用地均呈现较大幅度的增长,其中耕地保护情景模拟下的耕地面积最多,生态保护情景模拟下的林地和水域面积有所增加。(3)海南岛生态环境质量呈现出中部高、四周低的阶梯式空间分布格局,2010—2040年间海南岛生态环境质量逐期降低,由2010年的0.606 4下降至2040年的0.587 8。在3种模拟情景中,生态保护情景下的海南岛生态环境质量最高,其次是耕地保护情景,基准情景最差。(4)2010—2040年间,林地转为建设用地是导致海南岛生态环境质量恶化的主要类型和主导因素,耕地转为林地则是致使未来生态环境质量改善的主要土地利用变化类型,生态贡献率超过70%。总体而言,海南岛生态环境质量恶化的趋势大于生态环境质量改善的趋势。     

土壤、土地利用多样性及其与相关景观指数的关联分析

土壤作为人类赖以生存的物质基础,与土地利用之间存在密切联系,土壤类型及属性的差异很大程度上决定了土地利用的方式,同时土地利用方式的不同也间接地改变着土壤类型、性质及功能多样性的格局。在人地矛盾、人与自然矛盾不断加剧的今天,研究土地和土壤的空间分布格局变化及两者之间的交互关系具有重要意义。利用土壤多样性理论和景观生态学原理综合分析土壤、土地利用类型的空间分布格局,并借助空间网格的概念量化分析土壤和土地利用类型的空间分布情况。以河南省中南部样区为研究对象,利用仙农熵变形公式计算了1 km×1 km、3 km×3 km、5 km×5 km 3种网格尺度下的土壤和土地利用的空间分布多样性和各县市的土壤和土地利用构成组分多样性,运用ArcGIS探讨了多样性指数与景观指数之间的关联性,综合评价研究区的土壤类型空间分布与土地利用空间分布格局的相互性。研究表明：同一种土壤和土地利用类型的空间分布多样性指数在异网格尺度下具有相似的分异规律;土地利用与土壤类型的构成组分多样性之间不具有明显的相关性,土壤类型均匀分布的地区,土地利用类型不一定会均匀分布,而两者的平均斑块面积之间具有明显的相关性,土壤斑块的大小对土地利用斑块的大小影响较大,土壤类型的空间分布特征在一定程度上,将影响土地利用的空间分布格局和变化过程;土壤类型的面积指数、平均斑块面积指数分别与土壤空间分布多样性之间具有较好的相关性,相关系数分别为r2=0.990、r2=0.599。而土地利用的面积指数、平均斑块面积指数与土地利用空间分布多样性指数之间的相关性较差,相关系数分别为r2=0.437、r2=0.034。土壤的平均斑块形状指数与多样性指数之间存在一定正相关关系,相关系数为r2=0.612;但土地利用的形状指数与多样性之     

吉林省农田景观动态与农业自然灾害相互关系研究

分别从作物生境、作物形态和作物种类角度分析吉林省近50a的农田景观动态变化情况，结合农业旱灾、水灾、风雹灾、霜冻灾害和作物病虫害成灾面积动态变化和各种农业自然灾害的成灾面积与受灾面积比的变化趋势，探讨农田景观动态与农业自然灾害的相互关系，指出农田景观生态多样性的降低是农业自然灾害频繁和灾损增加的一个主要原因。为了减轻自然灾害的损失，农业生产布局多样化是今后发展的方向。     

吉林省农田景观动态与农业自然灾害相互关系研究

分别从作物生境、作物形态和作物种类角度分析吉林省近50a的农田景观动态变化情况,结合农业旱灾、水灾、风雹灾、霜冻灾害和作物病虫害成灾面积动态变化和各种农业自然灾害的成灾面积与受灾面积比的变化趋势,探讨农田景观动态与农业自然灾害的相互关系,指出农田景观生态多样性的降低是农业自然灾害频繁和灾损增加的一个主要原因。为了减轻自然灾害的损失,农业生产布局多样化是今后发展的方向。     

基于PLUS模型和InVEST模型的昆明市生境质量研究

城镇化发展导致的土地利用变化是影响生境质量的首要因素,而生境质量对生物多样性保护和生态环境修复具有重要意义。以昆明市为研究区,通过获取2000—2020年土地利用数据,利用PLUS模型模拟2030年土地利用变化情况,再结合InVEST模型对昆明市生境质量进行研究。结果如下：(1)昆明市主要地类为耕地、林地和草地。2000—2020年耕地、林地、水体面积分别减少926.18 km²、28.03 km²、30.05 km²,建设用地和草地分别增加了925.36 km²和95.24 km²。(2) 2000—2020年昆明市生境质量持续降低,处于中上水平且呈现两极化趋势。低生境分布在昆明市南部城市群;较低生境聚集在昆明市东部,与较高生境相互交错分布在整个研究区;高生境主要分布在西面的山区。同时,低生境面积不断增加,高生境面积逐渐减少。(3) PLUS模型模拟出来的2030年昆明市土地变化中,建设用地进一步扩张,耕地、林地、草地面积持续减少;模拟得到的平均生境质量相较于2020年整体下...