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。     

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。     

天津滨海湿地典型野生盐生植物的应用

天津滨海湿地具有丰富的野生盐生植物资源,其中为数众多的盐生植物成功适应了本地区生境,深入研究其应用对滨海盐碱地改良与植被恢复具有重要意义。在滨海自然盐生植物资源调查的基础上,对滨海盐生植物多样性组成进行了简要分析;结合典型盐生植被景观的构成及特征,重点探究了典型野生盐生植物在滨海盐碱地改良和植被恢复、园林绿化方面的应用。研究表明：本区15科,35余种的野生盐生植物中,能够重点推荐作为盐碱地改良和绿化的典型野生盐生植物至少有15种。最后提出保留和保护典型盐生植物和植被景观的建议。     

天津市“城-郊-乡”样带土壤种子库特征分析

为了解天津市不同地理位置土壤种子库物种组成和群落结构的变化,沿天津市设置＂城区—城郊—远郊＂的生态样带,在6个典型样地选取20个样方进行土壤种子库的采样工作并进行萌发试验。结果表明：土壤种子库的密度、物种组成及群落结构差异性明显,除趋势对应分析后分异出典型的城市土壤种子库、城郊土壤种子库、远郊土壤种子库3种类型。从远郊到城区,土壤种子库的密度递增,相似性指数也递增,而物种丰富度却递减。相比远郊地区,城区、城郊区土壤种子库物种丰富度损失率分别为66.67%、45.23%。城区因城市化水平较高及频繁的人为干扰致使土壤种子库物种呈现匀质化特点,物种多为一年生的耐踩踏草本。城郊区的多样性指数、生态优势度指数、均匀度指数最低,但是种子库密度较大,物种丰富,萌发种子中木本植物可观,适合用于进行植被恢复的试验研究。     

晋西黄土区封禁流域植被群落组成及物种多样性变化

以晋西黄土区蔡家川封禁26年的小流域为研究对象,采用样线调查技术,对其植被群落特征进行了调查.结合1996年的调查资料,对6种生境类型在不同封育年限条件下群落的物种组成变化进行了对比分析,并运用物种多样性指数、均匀度指数以及生态优势度对调查区域群落物种多样性进行了分析.结果表明:随着封育年限的增加,乔木树种的比例有所上升,灌木的比例有所下降,群落中乔灌木物种更为均衡;研究区域群落整体上物种多样性指数、均匀度指数均有显著提高,生态优势度有所下降,群落朝着更为丰富、均匀、稳定的方向发展.     

乐山大佛佛体表面植被空间异质性

佛体表面植被多样性及其空间分布特征不仅可以一定程度上表征植物侵蚀岩体的过程,而且对于乐山大佛景观保护与修复具有重要的实践意义.依托2018-2019年乐山大佛修缮工程,系统调查乐山大佛佛体不同部位植物多样性特征,采用优势度、重要值、α多样性指数、主成分(PCA)分析和系统聚类等方法对其进行了空间异质性分析.结果表明:乐山大佛佛体表面高等植物总覆盖率约70%,其中苔藓植物和维管植物分别占植被总盖度的27.5%和72.5%;共发现维管植物25科38属41种,其中草本植物占58.54%.相对于佛体其他部位,左臂植被盖度最高达80%,头部及左右脚两处植被盖度最低(小于1%);根据α多样性指数分析,佛体右腿的Shannon-Weiner指数和Margalef丰富度指数最高,头部Pielou均匀度指数最高,左腿的Simpson优势度指数最高.此外,系统聚类方法表明佛体左右两侧物种具有明显的差异,且左右两侧物种各自的相似度较高,意味着旅游活动对佛体表面植物多样性具有重要的影响.这些结果可为乐山大佛佛体表面修复与保护方案的制订提供基础资料,也为更好地管理乐山大佛及相似露天石刻景观提供一定的科学支撑.(图2表3参30)     

深圳市盐田区植被格局分析

运用景观生态学的方法 ,选取斑块形状指数、斑块形状破碎化指数、分维数、景观多样性指数、均匀度、相对丰富度、优势度等指标 ,对深圳盐田区的植被格局进行分析。结果显示 :在城乡发展过程中 ,盐田区植被景观保存较好 ,类型丰富 ;植被景观总体上呈现出符合其生境特征的规则分布 ;群落景观异质性较高 ,拥有南亚热带的沟谷雨林、山地常绿阔叶林、红树林等特色植被景观 ;沟谷雨林和季风常绿林是本区较脆弱的生态系统 ,应积极加以保护和发展     

深圳市盐田区植被格局分析

运用景观生态学的方法，选取斑块形状指数，斑块形状破碎化指数、分维数、景观多样性指数、均匀度、相对丰富度、优势度等指标，对深圳盐田区的植被格局进行分析。结果显示：在城乡发展过程中，盐田区植被景观保存较好，类型丰富；植被景观总体上呈现出符合其生境特征的规则分布；群落景观异质性较高，拥有南亚热带的沟谷雨林、山地常绿阔叶林、红树林等特色植被景观；沟谷雨林和季风常绿林是本区较脆弱的生态系统，应积极加以保护和发展。     

旅游干扰下五台山不同植被景观区物种多样性特征

利用双向指示种分析方法(Two-way indicator species analysis,TWINSPAN)和6个物种多样性指数,研究了旅游干扰下五台山不同植被景观区物种多样性的特征.结果表明:1)TWINSPAN将所有样地划分为9类植被景观区,从Ⅰ区到Ⅸ区,随着旅游干扰程度的增加,植被景观大致由乔灌草区向灌草区、草本区和居民区方向变化.2)乔木层物种的丰富度和综合多样性随着旅游干扰的减小而趋于增加,但是其均匀度没有表现出明显的规律性.3)灌木层物种的丰富度和综合多样性也随着旅游干扰的减小而趋于增加,至于其均匀度,则呈现出在中度干扰下值最大,干扰很小的地方次之,在重度干扰下则最小.4)草本层物种的丰富度、均匀度和综合多样性指数均在旅游干扰适度的地方达到了最大值,在旅游干扰很小的地方,各种值则次之,在干扰严重的地方为最小.5)从整个植被层物种多样性的角度看,随着旅游干扰程度的减少,物种丰富度指数、均匀度指数和综合多样性指数均呈现趋于增加的趋势.表4参15     

异质生境空心莲子草植物群落组成及物种多样性研究

研究草海湿地空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）入侵对异质生境植物群落生活型、物种组成、重要值及物种多样性的影响,结果表明,①异质生境中群落生活型组成比例有差异,水生生境地面芽植物（H）∶隐芽植物（Cr）∶一年生植物（Th）为56∶38∶6;湿生生境为43∶36∶21。②异质生境中物种组成差异明显,水生生境试验样方包含9科13属16种,对照样方（无空心莲子草入侵）包含10科19属23种;湿生生境试验样方包含8科14属14种,对照样方有10科19属22种。空心莲子草入侵不同生境后群落内物种重要值变化及差异均较大,部分乡土物种在试验样方中减少甚至消失,水生生境和湿生生境群落中分别有30.44%、36.36%物种消失。③异质生境中空心莲子草重要值与物种多样性指数、生态优势度指数、均匀度指数均呈二项式函数关系;两种生境的多样性指数和均匀度指数均表现为随空心莲子草重要值先增加后减少,生态优势度指数均为先减少后增加,空心莲子草入侵对乡土植物群落物种多样性产生正向影响和负向影响,在群落中其重要值达25.8（水生生境）、18.9（湿生生境）时,是乡土植物多样性下降的临界点。     

景观格局对植物多样性影响研究进展

景观格局对植物多样性有重要影响,植物多样性包括α、β、γ多样性。从景观斑块面积、形状、配置方式、景观类型和尺度效应等方面对植物多样性进行了综述。景观斑块面积能对物种产生质量效应,除部分热带植物外,大部分植物在一定范围内,其物种丰富度与斑块面积呈正相关关系,随着斑块面积的增加,斑块内部种比边缘种数量增加快;但是随着景观破碎化严重,小斑块为物种提供主要栖息地,所以对小斑块的研究和保护具有重要意义。形状复杂的景观斑块能够保持较高的植物多样性,不同植物类群的多样性指数存在差异。景观斑块复杂的边缘,植物物种多样性较高,多为适应性强的边缘种。景观异质性与物种丰富度、β多样性呈显著正相关。景观多样性以及景观斑块之间的连通性与植物多样性呈正相关关系。不同景观类型的合理配置,特别是生态交错区,有利于保持植物多样性。研究发现隔离度对物种丰富度和多样性具有消极影响,主要是由质量效应和邻近效应产生的影响,因为这可以为更多的物种提供更广阔的栖息地,并且有利于种子的传播,从而提高植物的生存率。文章还总结了全球主要的土地利用类型对植物多样性的影响,包括农业用地、草地、森林,多种土地利用类型相结合有助于提高植物多样性,尤其是群落交错区的存在。景观格局与植物多样性的关系存在空间尺度效应,空间尺度效应对植物多样性的研究可以从空间的幅度和粒度中的小尺度、中尺度、大尺度对物种的影响进行研究。景观格局指数高度浓缩了景观格局信息,是反映景观结构和配置等方面特征的简单量化指标,目前应用广泛。未来可从优化景观格局、尺度阈值及影响机制方面做进一步研究。     

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.     

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.     

科尔沁沙地恢复过程中地上定植群落与土壤种子库特征及其关系研究

选择科尔沁沙地固定沙地、半流动沙地和流动沙地样地,研究沙地恢复过程中土壤种子库密度、组成及其与地上植被的关系。结果表明,(1)退化沙地恢复过程中,流动沙地、半流动沙地、固定沙地的土壤种子库平均密度(以单位面积有效种子数量表示,ind·m~(-2))分别为814、3 125和16 294 ind·m~(-2)。土壤种子库物种组成以一年生草本为主,多年生植物和灌木类所占的比例小。(2)地上定植群落与土壤种子库的变化趋势一致,地上定植群落的平均密度分别为68、242和673 plant·m~(-2)。地上定植群落物种组成也以一年生植物为主,但所占比例较土壤种子库有所下降。(3)不管是土壤种子库还是地上定植群落,Shannon-Wiener指数、Simpson指数、均匀度指数和丰富度指数大小顺序均为:固定沙地半固定沙地流动沙地,土壤种子库物种多样性指数均大于地上植被。(4)地上植被与土壤种子库组成上的相似性系数在0.333~0.739之间,相似性系数较高。地上定植群落与土壤种子库密度存在显著的正相关关系。流动沙地、半流动沙地、固定沙地地上植被密度分别有36%、52%、60%的变异可归结为土壤种子库密度的变异。科尔沁沙地土壤种子库是地上植被自然恢复的重要物质基础,土壤种子库中的大量种子,在植被自然恢复中将发挥积极的作用。     

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。     

北方农牧交错带不同植被保护及恢复措施物种多样性研究

为研究不同生境类型及不同植被恢复方式植物群落结构特征及物种多样性,本文以位于我国西北农牧交错带的宁夏盐池为研究对象,根据不同植被恢复及保护措施特点,在宁夏盐池布设典型样地。样地类型分为:天然草地、退耕还草地、撂荒地、湿地、人工封育草地、流沙地等6种类型。植被调查采用样线和样方相结合的方法,内容包括:植物名称、株数、盖度、高度、生物量(鲜质量)等。运用生态统计学原理,结合BiodiversityPro、MicrocalOrigin等生态学统计软件对不同样地类型植物进行聚类、多样性指数计量等处理、分析。聚类分析表明:不同植被保护及恢复措施下,植物组成、群落结构、主要建群种等都表现出不同特点,不同样地具有各自不同的优势群落、主要建群种等;多样性指数计量结果表明:不同样地间由于生境类型、植被保护及恢复措施等不同造成样地间物种多样性的差异,湿地由于充足的土壤水分条件,无论是丰富度指数还是综合多样性指数都远高于其他样地类型,综合多样性指数D、H分别为12.783、2.915。此外,退耕还草地和天然草地多样性指数也较高,尤其是退耕还草地,D、H分别为11.514和2.696,是农牧交错带一种较为合理的植被恢复措施;多样性较低的是人工封育草地,D、H分别为2.599、1.576。造成人工封育草地物种多样性较低的主要因素一是随着封育时间的延长,优势种的优势地位不断加强、种间竞争等导致部分物种的消失等原因;二是随着封育时间的增加,土壤结皮加厚,水分入渗率和利用率降低从而导致植物群落衰退。     

四川盆地丘陵区不同类型自然沟渠植被分布特征

植被是沟渠系统的重要组成部分,对沟渠生态功能的发挥具有重要作用。为促进长江上游沟渠植物物种多样性保护,以四川盆地中部丘陵区不同类型自然沟渠为研究对象,通过野外实地调查,分析了不同类型沟渠内植物种类、物种多样性指数、植被盖度和地上部生物量,探讨了周边土地利用方式对沟渠植被分布的影响。结果表明:(1)四川盆地中部丘陵区自然沟渠植被状况不容乐观。尽管自然沟渠内植物种类众多,调查样方内植物共有16科20种,但优势种较少,且仅以危害性大的过江草(Phyla nodiflora)和水花生(Alternanthera philoxeroides)为主,出现的频度分别为46.09%和38.26%。(2)物种多样性指数结果表明,居民区沟渠植物种类较为单一,优势种明显,群落结构较为简单。旱地沟渠植物种类较为丰富,群落结构较为复杂。水田沟渠和荒地沟渠植物分布较为均匀。(3)不同类型沟渠中植被的盖度和生物量差异显著。其中,植被盖度平均值大小顺序为水田沟渠居民区沟渠旱地沟渠荒地沟渠,植物地上部平均生物量大小顺序表现为居民区沟渠水田沟渠旱地沟渠荒地沟渠。     

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。     

广州市莲塘村风水林群落特征及植物多样性

风水林是极具南方地域特色的植被景观与物种储存库,是接近地带性植被特性的一种群落类型.研究风水林,对丰富和发展环境科学、生态科学、林业科学和园林科学,具有重要意义.本研究在广州市莲塘村村后风水林设立了样带、标准地和样方,对其乔木层、灌木层和草本层植物进行详细调查,结果表明,该区共有植物73种,隶属于33个科57个属.其植物种类丰富,以茜草科、樟科、大戟科、壳斗科、莎草科、桃金娘科植物占优势.该群落具有南亚热带常绿阔叶林群落的典型群落结构,垂直结构分层现象明显,层次清晰.文章对树种丰富度、Shannon-Winner指数、Simpson多样性指数、种间相遇机率以及均匀度等多样性指标的研究表明:该群落具有较大的物种丰富度,植物多样性较高,物种分布均匀,不同种之间相遇几率较大,其生物多样性各项指标远远大于尾叶桉人工纯林.该风水林群落是目前广州市保存较完好的具有典型地带特色的少数自然林之一,它的研究成果对以后生态公益林造林有极大的参考价值.     

旱泉沟流域次生植被不同恢复阶段的多样性特征

采用TWINSPAN和DCA对旱泉沟流域次生植物群落进行了数量分类和排序,将植物群系划分为不同的群落类型,显示出植被群落的分布格局。在此基础上,应用物种丰富度、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数分别研究不同植被群落类型物种多样性。通过各种指数对比,得出以下结论：①植被被划分为7个群落类型,代表了植被恢复的不同阶段;②对于特定的研究区域茶树沟,制约植被群落类型、植物种分布格局的主要因素是水分和热量;③从阶段Ⅰ到阶段Ⅶ,Simpson优势度指数,乔木、灌木、草本基本持平,Shannon-Wiener多样性指数为乔木〈灌木〈草本,Pielou均匀度指数,乔木〉草本〉灌木,物种丰富度逐渐升高。群落的物种组成和空间结构逐渐复杂化,并趋于稳定。