渤海湾潮间带互花米草-牡蛎共生群落生物特征

牡蛎礁是典型的海岸带生态系统之一,具有重要的生态系统服务功能。于2022年6月、2023年4月和6月对渤海湾西岸互花米草(Spartina alterniflora)-牡蛎共生群落的分布及群落特征进行了系统性调查及监测分析。基于COI片段检测表明该潮间带牡蛎礁建礁物种为长牡蛎(Crassostrea gigas)。该区域牡蛎礁总面积约为19.71hm^(2),牡蛎种群密度和补充量在陆海梯度上呈现增加趋势,靠海一侧牡蛎密度和补充量更加充足。共采集大型底栖动物7门53种。基于非度量多维尺度(NMDS)分析和相似性分析(ANOSIM)检验发现,牡蛎礁存在的共生区域与仅互花米草分布区和光滩区的大型底栖群落组成存在显著的空间差异(P<0.05)。与其他区域相比,共生区域内出现的大型底栖生物种类数最多,生物量更高,其Shannon-Wiener多样性指数及丰富度指数也较高。研究结果表明,渤海湾西岸马棚口潮间带的新生牡蛎礁群改变了大型底栖群落组成结构,提高了生物多样性水平。

渤海湾滨海地区生态安全屏障功能评价:生态系统服务供需视角

研究以渤海湾为生态系统服务需求区,以渤海湾滨海地区为生态系统服务供给区,从生态系统服务供需的视角,以水资源、水环境、水生态为问题与目标维度构建了渤海湾滨海地区生态安全屏障功能评价体系。根据渤海湾生态问题,截污净化、产水量和生境质量3类指标被筛选为生态安全屏障功能的关键指标,并分别使用生态系统服务和权衡的综合评估模型(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs,InVEST)模型中的营养物迁移模型、产水量模型和生境质量模型进行评价。此外,对2000—2020年渤海湾滨海地区土地利用格局和截污净化、产水量、生境质量3类生态安全屏障功能指标的时空变化进行评价,并分析了生态安全屏障功能时空演变的驱动因素。研究的主要结果如下:(1)在20 a间渤海湾滨海地区,耕地、未利用地面积减少而建设用地和湿地面积增加,氮磷截留率和产水量增加,但生境质量下降。(2)渤海湾滨海地区综合生态安全屏障功能供给良好,但近年来呈下降趋势。(3)人类活动引起的土地利用变化是影响渤海湾滨海地区生态安全屏障功能时空演变的主要驱动力。研究对渤海湾滨海地区生态安全屏障功能评价方法及结果不仅可指导本区域生态建设,同时对其他区域的生态安全屏障功能评价具有借鉴意义。

基于文献计量的生物多样性与碳循环关联性分析研究

选取WebofScience(WOS)核心合集数据库中生物多样性与碳循环关联性领域相关文献为研究对象,综合运用文献计量分析方法开展定量分析,旨在系统梳理研究历史脉络、研究热点及发展态势,并在此基础上总结出对我国的启示。结果表明:①生物多样性与碳循环领域整体发展可分为3个时期;②关联性研究热点及发展态势包括土壤微生物多样性与土壤有机碳、生态系统服务权衡与协同关系、海岸带“蓝碳”、模型的开发与应用4个方面;③具体关系研究呈现出复杂性与差异性的特点。未来,在该领域的研究中,我国应进一步加强二者权衡与协同关系探究,持续关注重点生态系统及各类新方法、新技术的应用。在国家层面出台相应的政策方针、行动指南和评价考核机制,建立全国共享的数据监测与管理平台,持续推动应对气候变化与保护生物多样性协同增效。

人工湿地与自然湿地的植物群落多样性以及种间联结性

为了有效指导湿地植被恢复,以天津市临港生态湿地公园(人工湿地)和北大港湿地自然保护区(自然湿地)为研究对象,通过Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数、方差比率(VR)、χ^(2)检验、Ochiai关联指数和Spearman秩相关分析,对比了人工湿地和自然湿地的植物群落多样性及其种间关系,并划分了生态种组.结果表明:①对2种类型湿地进行植物物种调查,共发现了175种植物,均以耐盐碱草本植物为优势物种,其中59种植物重合.自然湿地Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数均高于人工湿地的数值.②自然湿地主要表现为负联结种对,大部分物种呈现独立分布;而人工湿地则正联结种对略高于负联结种对.自然湿地中的显著性联结种对数量占比高于人工湿地的数值.③2种类型湿地均可划分为2类生态种组,即耐盐碱的湿中生野生植物群和具有观赏性的人工植物群.人工湿地植被恢复时,可依据自然湿地生态种组和当地生境条件,构建“近自然”湿地植物群落.

长芒苋入侵对弃耕地土壤种子库群落特征的影响

为阐明外来入侵植物长芒苋(Amaranthus palmeri)对土壤种子库群落特征的影响,选取长芒苋不同入侵压力下的弃耕地土壤种子库为研究对象,通过野外调查和萌发试验,揭示弃耕地土壤种子库群落对长芒苋入侵的响应,旨在为入侵植物的科学防控提供依据。结果表明:(1)土壤种子库共计出现30种植物,隶属于17科30属,以一年生草本为主。与轻度入侵区组相比,重度入侵区组土壤种子库物种多样性指数和种子密度都显著降低;土壤种子库物种多样性指数对土层深度的响应不明显,且入侵压力与土层深度之间无交互作用。(2)土壤种子库NMDS排序及PERMANOVA分析结果进一步表明,轻度入侵区组与重度入侵区组群落结构差异显著;重度入侵区组长芒苋已在该地建立长久性土壤种子库,影响本地生态系统的稳定性。(3)种间相关分析结果表明,轻度入侵压力和重度入侵压力均会对大豆(Glycine max)、狗尾草(Setaria viridis)和碱蓬(Suaeda glauca)3种植物产生负面效应。

渤海湾海陆统筹生态安全屏障构建

[目的]构建正向、负向作用区域相结合的生态屏障区,以充分实现生态屏障的保护、防御目标,为科学规划、实施生态屏障区分目标和差异化管理提供参考。[方法]以渤海湾生态系统为研究区域,通过水鸟多样性热点分析、生态系统服务价值评估、近岸海域生态系统质量评价得出正向、负向作用区域,结合各省份海洋保护规划目标,构建渤海湾海陆统筹生态安全屏障。[结果]①水鸟多样性热点区域位于沿海滩涂、湿地和水体生态系统,冷点区域位于建设用地和耕地等频繁受人类活动影响的区域。生态系统服务价值由北向南呈现增加的趋势,其中水源涵养功能服务价值量最高。②近岸海域海水环境质量整体向好,但仍存在富营养化严重、赤潮等海洋灾害频发地点;由北向南,海洋环境承载能力逐渐下降、海洋渔业开发强度逐渐上升。③生态安全屏障共包括16个区域,其中正向作用区域11个,负向作用区域5个,主要位于近海一侧陆海交汇处,整体大致呈现间隔分布的特征。[结论]以生态屏障为指导开展规划管理、生态治理工作,正向作用区域、负向作用区域分别以实现保护目标、防御目标为宗旨,促进海陆一体化生态文明建设。

植物挥发性有机物的作用与释放影响因素研究进展

植物释放的挥发性有机物属于植物次生代谢物质,对环境和人类生存具有正反两方面的作用。一方面,它们具有杀菌抑菌、保健等功能;另一方面,它们还参与对流层大气化学过程,对全球气候变化、碳循环和人类健康等有潜在的负面影响。综述了植物挥发性有机物(BVOCs)的作用、影响BVOCs释放的因素及还有待扩展和深入研究的方面,并对今后的研究进行了展望。结果表明:1)植物挥发性有机物对环境和人类健康有正反两方面的作用,目前大部分研究集中于杀菌抑菌等正面效应,而针对植物VOCs的负面效应研究较少;2)影响植物VOCs释放的因素包括内部因素(树种差异、生理因素、N素)和外部因素(光照、温度、湿度、CO2、臭氧和胁迫),目前研究多集中于单一因素;3)今后应加强植物VOCs释放机理的研究,分析其他因素或几种因素相互作用对植物释放VOCs的影响;建立和完善理论模型,用以模拟各种植物VOCs排放的时空动态,更好地预测全球气候变化。

中国主要城市群木本植物多样性空间格局及同质化特征研究

【目的】深入研究中国城市植物多样性、相似性以及不同尺度下的空间格局特征,对维持与提升城市植物多样性具有重要意义。【方法】通过R语言计算并结合GIS空间分析法,分别探究中国11个主要城市群共161个城市木本植物的物种丰富度、物种相似性,比较全国尺度下城市木本植物同质化特征、空间分布格局及空间自相关性,综合分析中国城市木本植物多样性特征及其空间格局。【结果】1)161个城市中木本植物共计约7542种,其中国家级保护植物占比约3.22%;2)木本植物同质化程度有北方高于南方的特点,且邻近城市之间同质化程度更高;3)初步证实了全国尺度下城市木本植物多样性的空间自相关性,并在35个地级市中表现为显著正相关,在6个地级市呈显著负相关。【结论】中国城市木本植物多样性的空间分布格局与城市景观绿化应用之间存在不均衡问题,未来更应注重自然种在城市景观绿化中的科学应用,有助于遏制城市植物同质化趋势、保护并提升城市植物多样性。

近30年来土壤种子库研究的回顾与展望

土壤种子库(Soil Seed Bank)是指单位面积的土壤及土壤表面的落叶层中所有具有生命力的种子的总和。由于土壤种子库在植被的更新和恢复、生物多样性的维护、植被的演替过程和扩散过程等方面都具有重要作用,近年来成为生态学和土壤学等学科的研究热点。文章查阅了近30年来发表的关于土壤种子库研究的代表性SCI论文,首次运用文献分析与管理软件EndnoteX1和Refviz对该研究领域的相关文献进行了系统的分析,结果发现:有关土壤种子库论文发表数量逐年增长的同时,每个年代末会呈现一个明显的峰值。在此基础上,根据不同年代研究的内容和特点,初步将土壤种子库的研究划分为三个主要阶段:(1)土壤种子库研究的探索阶段(1978—1989年);(2)土壤种子库研究方法与内容的成熟阶段(1990—1999年);(3)土壤种子库理论体系与研究内容扩展阶段(2000年至现在),并对各个阶段的研究重点和主要研究成果进行了详细的综述。最后就长久土壤种子库调查、种子库年际变化、干扰影响机制等研究热点做了展望,为今后土壤种子库的研究工作提供了参考策略。

碱渣堆场废弃地的生态恢复与景观重建途径探索

利用天津市塘沽区三号路碱渣堆场废弃地改造和生态恢复为紫云公园的生态恢复工程实践,对科学治理碱渣堆场废弃地的生态恢复进行了研究.采用生态恢复工程的方法,针对碱渣复杂的化学成分和特殊的物理性质,通过制造碱渣工程土填垫低洼地,在堆造山体过程中采取工程措施确保山体的稳定,采取覆盖一定厚度外源种植土的方式以适合植物生长,最后种植以乡土先锋植物为主的人工植被,对天津塘沽碱渣堆场废弃地进行了生态恢复.实现了治理碱渣堆场的目标,并解决了易软化碱渣土堆造山体的工程难题.

海河综合开发改造与多功能生态堤岸建设

以多功能生态堤岸为基础的城市滨河地带的规划与改造已成为世界各国景观设计、生态规划的焦点。分析了海河堤岸现状的问题,针对海河综合开发改造方案提出了生态堤岸与亲水景观建设的有关建议。

土壤种子库在荒废地植被恢复工程中的应用

以日本大阪府箕面市大阪国际文化公园都市建设地的栓皮栎(Quercus variabilis)林下5cm厚表土为材料,以大阪府枚方市山田池公园的一隅荒地为试验地,做小规模的森林表土铺撒试验。从土壤种子库的生态学意义出发,探讨森林表土作为植被恢复绿化手段的可能性。对土壤种子库的植物种类组成、不同处理区出芽个体数状况、幼苗早期的生长情况、植被的形成、出芽植物种类与土壤采集地植被的关系以及不同的处理对出芽植物的影响等方面做了分析研究。

土壤种子库植物种类组成与土壤采集地植被的关系

土壤种子库作为区域自然植被恢复的途径之一,在实际应用之前有许多课题需要研究,土壤种子库出芽植物组成与土壤采集地自然植被的关系就是一个需要弄清的问题。文章从土壤种子库的生态学意义出发,首次对森林表土作为城市自然植被恢复绿化手段的可能性进行了探讨。试验材料取自日本大阪府箕面市大阪国际文化公园都市建设地,选取面积为20m×20m的栓皮栎Quercusvariabilis群落,采集林下5cm厚森林表土;试验场地设在大阪府枚方市山田池公园的一隅荒地,共设置4个试验区,每个试验区7个试验处理,计28个试验小区。研究结果表明:土壤种子库植物种类组成与表土采集地的植被关联性较低,但与种子散布型关系密切;表土的不同铺撒厚度在木本植物出现的种类、出芽个体数、生存个体数等方面都表现出明显的差异性。

湿地中的植物入侵及湿地植物的入侵性

湿地享有“自然之肾”之称,但湿地生态系统正在受到严重的破坏,植物入侵已经成为干扰湿地生态系统的重要因素。同时湿地植物具有高度的入侵性,湿地和植物入侵都是现代生态学的研究热点。本文总结分析了湿地容易受到入侵的6种主要原因,包括湿地生境类型多样,分布广泛;湿地位置与植物扩散路线相关性;干扰;富营养化;湿地的脆弱性;外来种缺少天敌等。归纳了21种全球性主要湿地入侵植物种及其生态习性,并对湿地植物具有高度入侵性的共同特点以及解释湿地入侵现象的5种假说:天敌逃避说、宽耐受性假说、有效利用说、杂种优势说和异株克生说等作了综述分析。

北方城市干涸河流生态环境治理途径

以滹沱河石家庄市区段为例,针对目前我国北方城市干涸河流治理和改造存在的问题,提出"以绿代水"的生态恢复与重建模式。在对河流进行生态输水、水资源合理管理与调度的同时,选择适宜的研究尺度,恢复流域内自然植被,实现河道中心区草本滞洪补潜、缓冲区灌木束水导流、杨柳护堤造岸、过渡区林果防风固沙的"绿色滹沱",为北方城市干涸河流的生态环境治理提出新的理念和途径。

基于CitespaceⅤ的城市生态修复研究的可视化分析

为了清晰了解国内外城市生态修复领域的研究现状和未来发展路径,应用CitespaceⅤ信息可视化分析软件,对Web of Science^（TM）数据库中2000—2017年城市生态修复领域的612篇文献进行了基础知识框架、研究热点、发展趋势的研究,并绘制了网络知识图谱。结果表明：该领域的研究可大致分为4个发展阶段;研究热点主要包括城市生物多样性、城市景观规划与设计、城市生态系统服务等,其中城市生态系统服务突显程度最高,尤其在最近两年该方面研究迅速增多,使其成为主要研究热点。在该领域中美国起步较早且影响力较大,相较而言我国还存在一定差距。今后应在继续增加相关热点问题研究的同时,增加国内与国外相关机构、国内机构间的相互交流与合作。

中新天津生态城规划建设中面临的主要生态问题与对策

该文对中新天津生态城规划建设过程中面临的生态环境现状、主要的生态问题进行了分析。在对自然原生态保护、生态系统结构和功能改变以及生物多样性问题分析的基础上,对中新生态城总体规划中涉及到的区域生态网络完整性、生态廊道结构与合理性和绿地结构的合理性进行了分析,最后对中新生态城规划建设中的生态建设与保护提出了建议。

对区域性生态园林建设的认识与思考

对生态园林这一个全新的、模糊的概念，结合欧洲、日本等国发展生态园林的理论与实例，探讨了生态园林概念的狭义性与广义性 (区域性 )。对区域性生态园林建设中的一些焦点问题及应遵循的原则做了探讨，提出了发展天津特色生态园林的目标和措施建议。

基于遥感和GIS的天津滨海新区30年间生态用地变化分析

利用天津滨海新区1979年和2004年的TM影像以及2009年的SPOT影像资料,通过目视解译方法及GIS软件的空间叠加分析功能,获取了研究区土地利用/覆被变化数据。以此为基础,结合相关资料研究了滨海新区生态用地的总体特征、生态用地与非生态用地以及生态用地内部的相互转化特点,并对这些变化的驱动因素进行了分析。结果表明:1979年-2009年,研究区的生态用地总面积在不断下降,2004年前后分别有56 424.74hm2和8 874.35hm2的生态用地转变为农田和建设用地;在生态用地内部,林地和城市绿地的比例太低,生态服务功能较高的滩涂大量转变成盐田,部分海域变为滩涂。研究区生态用地变化的主要驱动因素是自然因素、城市扩张及经济因素。