土壤动物在污染评价中的作用、现行指标及胁迫环境下的耐受性

土壤污染的动物评价方法需要改进与创新.论文从土壤动物功能群的生物学特性、生活习性及其在土壤养分循环中的作用等方面,综述了土壤动物在土壤污染评价中的应用;介绍了目前国际上通用的土壤动物评价指标和使用方法,包括种群特征、群落结构和生态区域模型;联系土壤污染状况和趋势,阐述了土壤动物对污染胁迫的耐受性及其对现行土壤污染评价方法的影响,并在可塑型适应和组成型适应上探讨了土壤动物耐受性产生的遗传学机理与生物学指标.     

城市生态气象监测评估初步研究与实践——以北京为例

气象条件作为影响生态系统最活跃、最直接的驱动因子,影响着生态系统的质量和人类生存的环境,关系着生态保护和建设的成果,而城市生态系统具有与其他系统不一样的气候特征,目前还未形成一套有关城市的生态气象监测评估方法。基于生态气象学理论,分别从城市气候环境、与气候相关的陆表环境、大气环境、人居环境以及城市高影响天气气候事件等5个方面选择不同的要素和指标开展了城市生态气象监测评估初步研究,并以北京为例,利用2018年国家和区域自动气象站资料、大气成分观测资料、2002—2018年MODIS卫星资料、Landsat及环境一号卫星资料,开展了2018年北京城市生态气象监测评估。监测评估显示,(1)2018年北京城市“热岛”和“干岛”气候特征明显,并在北京二环与五环之间存在一个“冂”形风速低值区。(2)2018年北京陆表生态环境、大气环境、人居环境进一步好转:其中植被覆盖度达61.6%,创2002年以来新高,气象条件贡献率达50%,生态涵养区植被生态质量处于正常偏好的面积比例达93.2%;中心城区陆表温度为2011年以来最低值;重要水源地密云水库、官厅水库水体面积均为2000年以来最大值;气溶胶光学厚度、霾日数、大气静稳指数分别较过去4年平均值下降14%、31%和8%,大气扩散条件偏好,对霾日减少贡献率达21%,外地污染传输对PM2.5贡献达到53%;城市生态冷源较2013年明显增加,城市“热岛”得到缓解。(3)历史罕见的夏季高温闷热、冬季阶段低温、极端强降水以及持续无降水等高影响天气气候事件给城市安全运行和生态环境带来不利影响。综合评估表明2018年北京气象条件总体利于陆表生态环境改善,有利的气候条件提高了生态环境的质量,但城市生态质量仍面临着极端天气气候事件、城市热岛、低风速以及外来大气污染输送等风险。     

浮游植物程序性细胞死亡研究进展

浮游植物是水生生态系统的基础,在生物地化循环中起着非常重要的作用,浮游植物的死亡势必引起水生生态系统的改变。近年来的研究表明,浮游植物的死亡是浮游植物水华衰退的一个重要原因。浮游植物中是否存在与后生动物类似的程序性细胞死亡（Programmed cell death,PCD）途径,也因此成了一个热点问题。文章对近年来浮游植物死亡表型、PCD生化证据、诱发条件、分子基础方面研究进行了总结。大量证据表明,浮游植物中存在类似细胞凋亡、类凋亡、自噬等途径的PCD,但Caspase基因除具有死亡执行者功能外,还可能具有看家功能。活性氧（ROS）和一氧化氮（NO）在浮游植物PCD过程中可能起到死亡信号分子的作用。部分浮游植物的PCD可以改善种群生存,但其生态学意义总体而言仍存在许多争论。     

2011—2020年金华城市生态气候环境绿色宜居性评价研究

生态文明建设背景下,各级政府对城市绿色宜居水平关注度高,生态气候环境是影响城市宜居水平的重要因素。利用金华市2011—2020年的气象、生态、环境相关资料,运用多层次评价模型,从气象灾害、气候舒适度、生态环境和空气质量4大方面筛选出21项指标,构建城市生态气候环境绿色宜居综合评价体系,结合德尔菲方法,确定各指标权重,通过计算各项指标值和综合指数,对城市绿色宜居性进行定量分析评价。结果表明,2011—2020年10年间金华市全域在绿色宜居方面均达到“适宜”水平以上,适宜程度的空间分布与地形密切相关。从各指标看,气象灾害全域呈“中部少四周多”分布特征,气候舒适度全域呈“中部高四周低”分布特征,生态环境和空气质量呈“中部差四周好”分布特征。城市绿色宜居综合指数在一定程度上可以反映各城市的绿色宜居程度,通过定量分析与评价,可衡量各城市在生态、气候、环境因素等方面的优劣,为政府决策提供科学支撑。     

西双版纳生态站冬（干暖）季气温特征

根据西双版纳生态站观测的40年平均气象资料分析其冬季气温特征,西双版纳冬（干暖）季（12－2月）的热量充足,各项气温虽然在当地是最小季节,但是在全国范围内是属于高水平,日较差是年变化中的次大季节,西双版纳山地（高度）气候基带在冬季天天是春天,另外,此间该地区具有少云雨,天气晴朗,空气干燥,雾日最多等气候特征。     

基于实测站点的区域森林水源涵养量空间化方法综述

在全球气候变暖、人口增加和淡水资源紧张等多重压力下,水资源存储和保护至关重要,森林水源涵养是对降雨的截留、存储和调控,是调节气候、存储水资源的重要过程。已有的大尺度水源涵养量研究多是基于水文或遥感模型估算,缺乏基于站点实测数据的大尺度区域水源涵养量空间化方法的系统研究。该研究提出了基于实测站点的大尺度区域森林水源涵养量空间化框架,总结了林冠层、枯落物层、土壤层和森林水源涵养量的影响因子及其影响方式;在此基础上,综述了结合影响因子的站点空间化方法,总结了森林水源涵养量空间化存在的问题;最后,指出了站点空间化过程中辅助变量选择、分区分模型空间化、森林水源涵养量动态变化等方面的未来研究方向。     

干旱胁迫对青海杨不同种群的影响

通过对青海杨的两个分别来自极端干旱和湿润地区的种群进行不同水分处理,研究其在生物量的积累与分配、气体交换、脱落酸积累以及水分利用效率上的种群差异.结果表明:①不同种群在各种生长和形态指标上均表现出了显著性差异,例如株高(Ht)、基径(Bd)、总生物量(Tb)、总叶面积(La)和细根比(Ft).②不同种群在各种生理指标上也表现出了显著性差异,例如净光合速率(A)、蒸腾速率(E)、气孔导度(g)、水分利用效率(WUEi)和脱落酸(ABA)积累.③与来自湿润地区的种群相比,来自干旱地区的种群表现出了较小的生长和形态指标值以及较大的生理指标值.这些对水分可利用性的形态和生理适应性表明,不同种群在其幼苗早期生长和建立方面采用了不同的生存策略,来自湿润地区的杨树种群采用耗水策略从而抗旱性低,而来自干旱地区的杨树采用节水策略从而抗旱性高.这些对干旱的不同反应可以为不同气候地区选择相应的生态型提供一定的参考标准.表4参26     

丝栗栲种群生命过程及谱分析

以种群生命表及生存分析理论为基础，编制丝栗栲种群静态生命表，绘制存活曲线，死亡率曲线，亏损度曲线，死亡密度函数曲线。积累死亡函数曲线和危险率函数曲线，分析种群生命过程。结果表明，丝栗栲有2个死亡高峰，存活曲线趋于Deevey-Ⅱ型。并应用谱分析方法研究丝栗栲种群动态，结果表明，在丝栗栲种群自然更新过程中存在着明显的周期性。     

大熊猫迁居碧峰峡新生境的适应能力研究

2003年10月至2005年10月,对21只圈养于四川卧龙和3只圈养于蜂桶寨自然保护区的大熊猫迁居到雅安碧峰峡全新生境,并以散放养方式保护的大熊猫种群的适应能力进行了研究.环境年平均气温为13.9℃±7.5℃,夏季(6～8月)较炎热(22.3℃±3.8℃),冬季(12～2月)较寒冷(4.8℃±3.9℃);动物对竹子取食秋季最少(5.9kg±1.3kg),冬季最多(8.1kg±2.0kg),5月为次高峰期(8.0kg±1.5kg),喜食竹类为刺竹→苦竹→水竹;动物平均日活动时间6.5h,活动节律和时间与卧龙比较有极显著的改变(P<0.01,N=24);动物对环境、食物等的改变有较强的适应能力,约需3～6mo;但完全适应自然气候等因素的改变则需1a;疾病的发生频率依次为:消化道疾病、皮肤病、蛔虫感染、呼吸道疾病、脑血管疾病等;除气候湿热、土壤粘结、日照偏少、风雨雷电较多等自然因素外,动物在生理、行为、采食、排泄、抗病力及生长发育等各方面基本正常.图4表2参22     

喀斯特地区白三叶形态和遗传多样性研究

白三叶（Trifolium repens）的形态学特征随利用年限的增加而进化,单株叶数、生长点数、中叶长、中叶长宽比以及种群内个体之间变异性随着年限的增加而增加,而叶层高度、中叶宽则下降。三个不同年龄草地的平均单株叶质量、根质量、地上生物量、地上生物量与地下生物量的比值等指标数值接近,差异不显著。但是,与茎有关的指标如茎质量等差异显著,匍匐茎生物量随年限的增加而增加,以回避动物采食等干扰,并有利于占据动态空斑而增加种群的持久性。100年白三叶的等位基因数没有20年的高,意味着年限越长的种群以少数大克隆体占优势。     

兰州市郊红砂种群数量动态与分布格局

对兰州市南北两山天然分布的红砂种群数量动态和空间分布格局进行研究。利用地径回归得到红砂种群年龄结构,编制静态生命表,进行生存分析及谱分析,计算红砂种群年龄结构动态指数,以揭示种群数量动态特征;采用扩散系数、负二项指数、平均拥挤度、聚块性指数、扩散型指数、丛生指数、Cassie指数和Green指数8个分布指标判断红砂种群时空尺度上的格局类型。结果表明,南北两山红砂种群密度、盖度适宜,动态指数均大于0,呈现增长型,并存在明显的周期性;种群以中幼龄植株为主体,各龄级的死亡率基本平稳,但在第Ⅱ过渡到第Ⅲ龄级时,出现死亡高峰,存活曲线趋于Deevey-Ⅲ型。种群时空异质性明显,阳坡的红砂种群呈现聚集分布,阴坡则多呈现均匀分布;不同发育阶段红砂种群分布格局呈现明显递变规律,幼龄阶段聚集度高,随着年龄增大,聚集性大幅减弱。     

天山云杉的种群动态

选择我国新疆境内天山山脉从西到东处于不同经度位置5个地区(昭苏、巩留、乌苏、乌鲁木齐和哈密)的天山云杉林进行垂直样带调查,采用静态生命表法,分析5个地区天山云杉种群的存活曲线和死亡率曲线,为天山云杉种群数量统计和生态保护提供依据.结果表明:其存活曲线为DeeveyⅡ型,表明天山云杉种群处于动态稳定状态;5个地区天山云杉种群均有两个死亡率曲线高峰,死亡高峰主要出现在幼年时期、近成熟前期、成年阶段和老年期.种群的死亡强度和死亡高峰在时间格局上各地区有明显的差异.图2表6参31     

过渡带中岳桦种群生态特征的研究

在长白山北坡halt1525m-1775m的岳桦云冷杉森林过渡带和1990m-2170m的岳桦苔原林线过渡带中,沿海拔高度,采用梯度取样方法,进行岳桦种群生态学研究,分析了岳桦种群存活曲线、种群分布格局和种群竞争指数。同时应用分形分析研究了岳桦种群的分形特征。结果表明：依据岳桦种群的存活曲线,在岳桦云冷杉过渡带中岳桦种群处于由衰退型向稳定型发展的阶段,而在岳桦苔原过渡带中则由稳定型向增长型过渡,从种群分布格局指数分析,岳桦在两个过渡带中的分布格局类型都是杂乱无章的,而且都偏离随机分布,处于由一个生态系统向另一个生态系统转换的相变区,从竞争指数和盒维数来看,在岳桦云冷杉过渡带中,这两项指标都是由小到大迅速递增,而在岳桦苔原过渡 情况刚好相反。     

气候变化对丹顶鹤种群在繁殖地逗留时间的影响分析

在我国东北地区气候情景20C3M(1951—2000年)和SRESA1B(2001—2100年)数据以及1981—1990年东北地区丹顶鹤种群繁殖地分布调查数据的基础上,通过基于归一化距离的分层聚类和信息融合的理论与方法,提取影响丹顶鹤种群在繁殖地逗留时间的5个气候因子,建立丹顶鹤关于逗留时间的随机分析数学模型,并对相关模型的算法进行研究。在ArcGIS 9.3界面下,利用Matlab进行程序设计与运行,分别获得丹顶鹤种群在2041—2050和2091—2100年的最适应逗留时间、次适应逗留时间和可适应逗留时间的预测分析结果。结果表明,与1981—1990年丹顶鹤种群在繁殖地逗留时间为每年的4—9月相比,2041—2050年丹顶鹤种群在繁殖地的最适应、次适应和可适应逗留时间预测结果均为4、5、8、9和10月,2091—2100年丹顶鹤种群在繁殖地的最适应、次适应和可适应逗留时间预测结果均为4、5、9和10月。说明到2041—2050和2091—2100年,1981—1990年的东北地区丹顶鹤种群繁殖地将不再适于丹顶鹤种群繁殖。影响丹顶鹤种群在繁殖地逗留时间的因素主要是与温度相关的3个气候因子指标,影响程度由强到弱依次为月平均最高温度、月平均温度和月平均最低温度。     

塔里木河下游典型绿洲边缘物种多样性特征和种群分布格局

2008年夏季采用样带样方法对塔里木河下游典型绿洲边缘7个断面进行植被调查,采用α多样性指数(丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数)和β多样性指数(Whittacker指数和Cody指数)分析环境梯度下种群多样性变化规律,利用种群分布格局指标(扩散系数、负二项参数、平均拥挤度、丛生指标和聚块性指标)定量分析绿洲边缘10个植物种群格局特征.结果表明:塔里木河下游典型绿洲边缘物种多样性特征受到土壤水分、盐分等因素限制,物种丰富度整体处于较低水平;α多样性指数表现为绿洲＞过渡带＞流动沙丘;从绿洲、过渡带到流动沙丘β多样性指数呈下降趋势;种群分布格局分析结果表明绿洲边缘10个植物种群均呈聚集分布,集群分布状态反映了干旱区植物种群对生存环境的适应特征.     

近自然生态恢复条件下杉木老龄林群落优势树种种群结构与空间格局

为探明杉木人工林生态系统在长时间近自然生态恢复条件下的优势种种群特征,应用相邻格子法对福建南平西芹教学林场75年生杉木老龄林群落优势树种种群结构与空间格局进行分析.结果表明:木荷、丝栗栲、刨花楠种群结构呈现反“J”型,属于增长型种群,杉木、细齿柃木种群呈现正“J”型,属于衰退型种群.在种群水平上,杉木呈现均匀分布,木荷、细齿柃木群落呈现聚集分布,刨花楠、丝栗栲呈现随机分布,且聚集程度,细齿柃木>木荷>刨花楠>丝栗栲>杉木.木荷种群大树阶段呈现随机分布,幼苗、幼树、中树均表现聚集分布;刨花楠、丝栗栲种群不同发育阶段均呈现聚集分布;细齿柃木幼苗阶段呈现聚集分布,幼树阶段呈现随机分布,中树阶段呈现均匀分布;且杉木和细齿柃木不同发育阶段的扩散系数随龄级的递增而变大.杉木老龄林正处于向地带性常绿阔叶林演替过程中的一个过渡阶段.综上表明:近自然生态恢复有效丰富了杉木老龄林群落的植被种类,在退化了的杉木人工林生态系统恢复和重建工作中,杉木的混交树种选择应优先考虑竞争力强的乡土树种,如木荷、刨花楠、丝栗栲等.     

一种用粪便样方法估计林麝种群密度的新方法

数量(密度)特征是动物种群的一个重要特征，是定点研究一个野生种群生态的一项非常重要的基础工作．其数量和年龄结构为进一步分析其种群的密度、移动、巢域和核域，尤其是为种群动态提供依据，也是珍稀动物保护和资源动物管理利用的先行工作和重要组成部份．关于野生动物种群数量的具体统计方法，有不少的文章报道，然而从动物的空间分布格局来研究大型脊椎动物却较为少见，这主要是受研究方法的限制．为此，作者对此进行了改进，提出了一种新的研究方法：临时空间样方法，并将其应用到冶勒自然保护区林麝的数量调查研究中去．结果表明：(1)集聚分布指数CA=12．09，说明冶勒自然保护区的林麝有较高的集聚度；(2)林麝粪堆在野外的分布属于聚集分布，并与负二项分布拟合较好；(3)在冶勒自然保护区，生活有62～98只左右的林麝，其密度为：1．0～1．6只／km^2．林麝在冶勒自然保护区呈现聚积分布的原因是由于环境和人类活动因素造成的．图1表2参24     

松嫩草地羊草克隆构型特征在不同种群密度下的可塑性

对不同密度羊草(Leymuschinensis)种群的克隆构型特征进行了调查,比较在资源水平相对一致时,羊草克隆构型特征,如根茎节间长度、间隔子长度、分枝距离和分枝角度,对种群密度变化的可塑性.结果表明:随着种群密度增加,羊草根茎节间长度和间隔子长度逐渐减小,分枝角度增大,且分枝角度在不同密度间差异显著.分枝角度的频率分布格局在不同密度间也存在显著差异,种群密度高时,羊草根茎具有更多的大分枝角.此外,羊草根茎节间长度、间隔子长度和分枝角度与其种群密度具有较强的冥函数关系.羊草根茎克隆特征在不同密度间具有较强的可塑性,当种群密度低时,羊草克隆特征更趋于“游击型”;随着种群密度的增加,其“游击型”特征减弱. 图2表2参19     

生境破碎化对动植物遗传多样性的影响研究进展

生境破碎化是生物多样性降低的主要原因之一,此前研究多集中在生境破碎化对物种和生态系统多样性的影响.综述了生境破碎化的成因、度量和理论基础,以及对动植物遗传多样性的影响机理和生态学效应.生境破碎化主要通过增加种群间隔离程度和降低有效种群大小等途径限制种群间基因交流,提高遗传漂变频率,从而影响动植物遗传多样性;但是影响效应取决于植物繁殖策略和动物迁移能力,以及传粉方式、种群大小、生命周期、生境的景观特性等因素;而且生境破碎化对动植物遗传多样性的影响大多存在滞后效应.由此可见,生境破碎化对动植物遗传多样性的影响因素多且复杂,而且不易及时发现,从而忽略生境破碎化对遗传多样性的负面影响;未来应加强生境破碎化对动植物遗传多样性的影响研究,特别是在更长时间尺度上的生境破碎化研究.(表1参73)     

不同尺度中国大陆灵长目物种丰富度的地理格局及其与环境因子和人类活动的关系

物种丰富度的分布格局及其成因有多种假说,其中生态假说中能量假说、生境异质性假说和气候假说目前被广泛接受.本文通过代表不同假说的26个环境变量,同时也利用人口密度、农田牧场面积表征人类活动强度,分别在100 km×100 km、200 km×200 km和400 km×400 km尺度上,基于特征值的空域滤波模型的方法分析中国大陆灵长类物种丰富度与环境因子和人类活动之间的关系.结果表明,在所有分析的空间尺度上,中国大陆灵长类物种丰富度呈现纬度梯度格局,即由南向北逐渐递减.其中,华南区的滇西南山地省和滇南边地省是物种最为丰富的区域,东北区、华北区、蒙新区和青藏区大部分地区基本上没有分布.在不同空间尺度上,虽然影响中国大陆灵长类物种丰富度大尺度格局的主要因素不相一致,但环境能量假说(以潜在蒸发散表示)和气候假说(以年均温度表示)相互作用,共同影响中国大陆灵长类物种丰富度大尺度地理分布格局.当表征人类活动相关的指标和环境因子一起分析时,结果表明人类活动强度对灵长类物种丰富度地理格局有影响,这对加强灵长类物种保护有参考意义.