上海城市生态建设“四化”内涵的生态学释意

城市生态空间是实现生态宜居城市的重要载体,上海近期针对城市生态建设提出统筹推进绿化、彩化、珍贵化和效益化之"四化"建设。文章基于生态哲学思想,以生命观、动态观、系统观的都市生态三观为指导、奉行"看法、想法、做法"三法论的思维模式,梳理剖析城市生态空间建设中存在的"假生态—伪生态"现象,从生态学视角全面理解"四化"建设的生态学内涵,以期通过"增质性绿化、季相性彩化、保育性珍贵化、多元性效益化"的综合推进,科学构建以"近自然森林"为主的城市绿色生命地标,实现卓越全球城市的生态宜居建设目标。

崇明“海上森林花岛”建设的生态学思考

区域发展与区域生态环境密切相关,绿林地建设作为维持和改善人居环境的重要手段与途径,服务并有助于提高区域发展形象。本文聚焦崇明世界级生态岛的建设目标,以第十届中国花卉博览会举办为契机,综合生境条件和功能需求等因素,基于不同空间尺度和不同空间单元,从空间布局、植物筛选、群落配置等方面,以人与自然和谐发展为目标,探索崇明"海上森林花岛"的建设思路与途径。

湖北省巴东县古树资源组成及其空间分布特征研究

古树是全球生物多样性的重要组成部分,也是地方文化的重要载体。在全球生物多样性不断丧失尤其是古树资源持续减少的背景下,研究现存古树资源的组成和空间分布特征对古树的保育和生物多样性维持具有重要意义,同时为地区发展规划提供物种资源。以中国典型少数民族聚居地湖北省巴东县的古树资源为研究对象,结合野外调查和历史文献查阅,分析了巴东县古树的物种多样性、空间分布格局及其影响因素,探讨了巴东县古树保护面临的挑战与策略。结果表明,共记录古树2192株,隶属41科85属121种,所含物种数量较多的是壳斗科、松科、蔷薇科、木兰科和樟科,地理分布区系整体呈现由热带向温带过渡的特点;优势物种包括核桃、银杏和油杉;包含国家级保护物种17种;三级古树的个体数和物种数均超过一级和二级古树;古树胸径主要介于40~100cm,冠幅集中于10~17m,树高大多为15~25m;不同乡镇内分布的古树数量和物种数的差异显著,且大多分布在林地、耕地和未利用土地内。巴东县古树保护总体较好,95%以上的古树长势良好;海拔高度、坡度、人口密度、土地利用方式和文化习俗是影响巴东县古树资源组成和分布的主要因素;分级保护、分类保护、环境保护教育和差异性保护性有利于古树资源的留存和合理利用。

高起点谋划现代农业产业规划推进上海域外农场农业高质量发展

上海域外农场(以下简称“域外农场”)是指由上海管辖,分布于江苏省盐城市和安徽省黄山市、宣城市的7个农场,区域面积约370.5平方公里。其中,在江苏省盐城市的上海农场、川东农场和海丰农场统称“苏北农场”,在安徽省宣城市的白茅岭农场、军天湖农场和黄山市的黄山茶林场、练江牧场,统称“皖南农场”。域外农场始建于20世纪50年代,在不同历史阶段为保障上海城市运行承担着特色使命。20世纪90年代,域外农场开始重点建设农业基础设施,农业逐渐成为农场的主要产业。

上海辰山植物园不同生活型木本植物枝叶大小关系的比较

植物枝叶生长普遍存在显著的正相关关系,决定了植物构型塑造和生物量分配。以上海辰山植物园149种木本植物为对象,通过测定顶枝上70 cm长枝条的直径、叶面积及其生物量,比较相同生境条件下不同生活型木本植物的枝叶大小关系。结果表明,枝条截面积与总叶面积间呈异速生长关系(a=1.1486,CI=1.0006~1.3023),枝条干重与叶干重间呈等速生长关系(a=1.0542,CI=0.9213~1.2056),不同生活型均具有相同的斜率系数a。不同生活型的异速生长常量b(y轴截距)存在显著差异,相同枝条截面积下落叶乔木比常绿乔木和常绿灌木具有更大的叶面积,相同枝条干重下常绿乔木和落叶乔木比常绿灌木具有更大的叶干重。这可能与不同生活型木本植物水分竞争效率和叶建成成本差异有关。

基于本土生物多样性恢复的近自然城市生命地标构建理念及其在上海的实践

针对城市发展过程中生物多样性丧失及其引发的都市病,以更好地促进城市本土生物多样性的恢复,依据生态建设应具有生命观、动态观、系统观的都市生态哲学观,提出了城市近自然生命地标的构建理念,即营造以乡土植物及土著动物为主体的近自然型“地标性”生物群落,使其成为能够表征城市区域特征的生命新地标.并以此理念为指导,在上海浦东新区高东镇开展了近自然城市生命地标构建实践,建立了面积为1hm2的核心示范地.示范地建成1年后,其乡土植物比例高达95%,鸟类、昆虫的物种多样性相较于周边地区分别增加了约30%和50%.

基于光谱分析的大气混合层高度测量研究

基于地基主动和被动差分光学吸收光谱(DOAS)分析方法,在2015年5月至2016年5月期间对上海近地面NO_2浓度(cNO_2)及对流层NO_2的垂直柱浓度(NO_2VCD_(trop))进行了观测。主动长光程差分光学吸收光谱系统(long-path DOAS,LP-DOAS)观测得的cNO_2小时均值与上海市全市空气质量cNO_2小时均值呈正相关,相关系数为0. 81。被动多轴差分光学吸收光谱系统(multi-axis DOAS,MAX-DOAS)观测得的NO_2VCD_(trop)与GOME-2和OMI卫星传感器测得的NO_2VCD_(trop)也均呈正相关,相关系数分别为0. 89和0. 88。大气污染物的输送、扩散、稀释和沉降等过程主要发生在边界层中,白天混合层占到边界层的大部分,混合层高度(MLH)以上的自由对流层中污染物浓度较小,混合层内NO_2接近均匀混合时,利用地基主、被动DOAS观测得到的NO_2数据可以快速计算大气混合层高度。计算得的MLH与GDAS气象数据库中的边界层高度(PBLH)明显相关,相关系数达0. 93,二者结果大小均在0. 1～2 km之间。实验观测期间,MLH与PBLH日变化趋势均呈单峰形,MLH高值出现在12:00—15:00,由于PBLH时间分辨率低,最高值出现在14:00,同时二者月均变化趋势一致,2015年9月和2016年2月数值较高,2015年7月和2016年3月数值较低,另外求得MLH约为PBLH的0. 98±0. 59倍,符合狭义MLH与PBLH的关系。计算得的MLH与同点位激光雷达测得的PBLHLidar也具有较高的相关性,相关系数达0. 75,PBLHLidar略大于MLH,但是二者在早晨5和6时和下午5和6时大小趋于相同,符合大气发展规律。说明该算法具有较高的可行性。

生态安全背景下的城市生态建设再思考

快速城市化伴随各类环境污染、生物多样性质量下降、生态系统服务功能退化、疾病蔓延等城市问题,直接威胁着城市生态安全乃至人类生命健康。基于对"生态"一词源流与内涵的梳理,倡导汲取传统生态智慧,运用"生命观、动态观、系统观"辨析和破解城市生态建设及管理方法中存在的问题与误区。结合上海生态实践,通过营建以乡土植物和土著动物为主体的近自然型城市生命地标,创造健康安全且富有韧性的城市人居环境,实现人与自然的和谐共生。

上海城市森林区系组成及不同植被类型物种多样性差异

城市森林是城市生态系统的重要组成,具有多种生态功能。研究通过收集上海市2004—2019年的1371个城市森林群落样方数据,分析其中出现的83科218属353种植物的科属组成、地理分布,继而应用植被分类的相关原则与方法将其归为8种群落类型,并对比了不同群落类型的物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数。研究结果表明:(1)上海城市森林出现“孑遗化”现象,即物种组成上单科单属植物占主导地位;(2)在科和属/种水平上分别归属于15和23个地理分布区类型;(3)群落类型以阔叶森林占主导优势;(4)常绿落叶阔叶混交林各多样性指数均较高,竹林均较低。研究初步形成上海城市森林样方数据库,可为上海植被研究与城市森林建设提供参考。

石墨烯棉纤维复合材料去除海洋溢油的性能研究

海洋为人们提供丰富资源的同时也受到众多的污染,其中以石油污染为代表。采用维他命C简易还原方法将氧化石墨烯与棉纤维素原位自组装形成三维网状结构复合材料,并使用仪器分析方法进行表征。通过动力学实验、再生实验、模拟海水平衡吸附实验研究石墨烯纤维素复合材料对海水溢油的处理效果。采用Langmuir等温吸附模拟结果显示复合材料对煤油的最大吸附量能达到66.32g/g,而且具有良好的结构稳定性。该石墨烯纤维素复合材料还对煤油、丙三醇、乙二醇和氯仿等多种有机溶剂也展现了良好的吸附性能,复合材料较大的吸附容量归因于材料多孔疏松结构和疏水性的表面结构特性。研究结果将为海水溢油的治理提供有前景的吸附材料和研究基础。

始终坚持集体经济 创新打造瀛东品牌——崇明区陈家镇瀛东村集体经济发展特色案例

瀛东村是通过围垦建立的新型村落。该村位于崇明岛东南端,地处江海交汇处的长江口,东临东海、南靠长江、北连东滩湿地。村域总面积1.94平方公里,农用地面积1865亩,农户98户,户籍人口245人。围垦建村三十多年来,从发展渔业养殖和水果种植,再到发展生态农业和乡村旅游业,瀛东村始终坚持集体经济发展模式,走“集体经营、共同致富”的道路,成为上海郊区唯一坚持走集体经济发展道路的村庄,先后荣获了“全国农业旅游示范村”“全国最美乡村”“上海市市级美丽乡村示范村”“上海市生态村”等称号。

从两次立法审议修改内容看《农村集体经济组织法》的重点、难点

2017年中央一号文件提出,抓紧研究制定农村集体经济组织相关法律,赋予农村集体经济组织法人资格。2022年12月全国人大常委会对《中华人民共和国农村集体经济组织法(草案)》进行了首次审议,2023年12月进行了第二次审议。2024年6月28日,十四届全国人大常委会第十次会议审议并通过了《中华人民共和国农村集体经济组织法》(简称《农村集体经济组织法》),自2025年5月1日起施行。

丹东鸭绿江口湿地春季5种迁徙鹬类的食物组成

辽宁丹东鸭绿江口湿地是东亚澳大利西亚候鸟迁飞路线上鸻鹬类的重要迁徙停歇地,每年春季迁徙期有10万只以上的鸻鹬类在此停歇以补充下阶段迁徙飞行所需的能量.在迁徙停歇地摄取大量食物是能量补给的关键,但对鸻鹬类在迁徙停歇地的食物组成通常缺乏了解.本研究在2017年春季以鸭绿江口湿地5种常见鹬类为研究对象,通过分析其觅食活动的视频,比较食物组成的种间差异,并计算它们的食物生态位宽度和食物重叠度.结果显示,斑尾塍鹬(Limosa lapponica)主要以虾类和多毛类为食,大滨鹬(Calidris tenuirostris)主要以腹足类和双壳类为食,蛎鹬(Haematopus ostralegus osculans)仅以双壳类为食,大杓鹬(Numenius madagascariensis)和白腰杓鹬(Numenius arquata)主要以蟹类为食.所有物种都表现出较窄的食物生态位宽度,尤其是蛎鹬和大杓鹬.除了以蟹类为主要食物的两种杓鹬外,其他鹬类的种间食物重叠度均较低.结果表明鹬类通过食物生态位的分离而利用同一迁徙停歇地,这可能与不同鹬类觅食器官的形态差异有关.形态相似的两种杓鹬食物重叠度较高,通过利用迁徙停歇地的时间差异减少种间竞争.

巨杉健康和感病叶片表面微生物组成和多样性比较

为分析巨杉(Sequoiadendron giganteum)健康叶片和感病叶片表面微生物的组成和多样性异同,以我国引种的巨杉叶片表面微生物类群为研究对象,采用高通量测序对细菌16S rRNA和真菌ITS片段测序,通过OTU数量、多样性指数、鉴定类群等方法,分析叶片表面细菌和真菌组成和多样性的异同.结果表明,健康叶片表面的细菌多样性比感病叶片高,但肠杆菌属(Enterobacter)、金黄杆菌属(Chryseobacterium)和短小杆菌属(Curtobacterium)菌群的含量在感病叶片中占所有细菌群落的比例比健康叶片高;真菌类群在健康叶片表面的多样性比感病叶片丰富,其中葡萄孢属(Botrytis)的卡罗来纳葡萄孢(B.caroliniana)占感病叶片表面真菌总数量的49.60%,远远多于健康叶片所占比例16.10%.健康叶片比感病叶片表面维持了较高的细菌和真菌类群多样性,卡罗来纳葡萄孢真菌在感病叶片表面所占比例远远大于健康叶片,可能与植株感病有关,此结果可为巨杉致病菌的防治提供依据.

基于无人机高光谱遥感的河湖水环境探测

本研究以上海市崇明岛内陆水体为研究区,通过无人机高光谱遥感影像对水体颜色变化及疑似污染水体识别进行研究。首先,对无人机搭载的高光谱传感器探测获得的辐亮度信号,进行了遥感反射率标定,通过与现场观测对比,该标定方法准确度较高,各波段平均无偏绝对百分比误差的均值为13.34%,决定系数R^(2)均值为0.83。进一步,利用河湖水体高光谱遥感反射率根据CIE-XYZ颜色标准和加权调和平均法反演了色相角(Hue angle)、表观波长(apparent visible wavelength,AVW),根据实测数据构建水质参数反演模型。通过设定色相角阈值对研究区水体颜色进行分类,结果表明:崇明区在枯水期的河湖黄棕色异常水体较多,且需加强主要航运河流的水环境监管和治理。最后综合水体颜色参量和水质参数结果对河湖疑似污染水体进行识别和分析。研究表明:无人机高光谱获得的高时空连续性的水体颜色参量和水质参数反演结果,在节约成本的同时为河湖水环境调查提供了可靠的技术支持。

近期长江大通至南京河段潮动力变化趋势与机制

近期长江感潮河段径、潮动力已然发生变化,但其变化机制与趋势有待进一步探讨。通过对长江大通至南京河段的野外调查,并分析了近40年来大通、芜湖和南京站水文资料,探讨了近期该河段的潮动力变化机制与趋势。结果表明:近年来长江大通至南京段潮动力有增强趋势。具体表现为相近径流量条件,潮差平均增大约10cm,主要分潮振幅增加10%~30%,潮汐形态系数有减小趋势。引起上述变化的原因可能有:(1)近期感潮河段整体冲刷变深导致潮波上溯阻力减小;(2)口外潮汐动力增强以及海平面上升等使潮汐上溯能力增强。此外,长江流域修建了大量水库群,导致该河段径流量变化由自然因素主导变成自然与人为调控共同作用为主,从而影响了潮动力的相对强弱。

长三角区域水路交通绿色发展路径探索

为探索长三角水路交通的绿色发展实施路径、形成全国跨区域水路交通绿色发展示范样本,在长三角一体化发展的背景下,从能源消费结构优化、能效技术提升、基础设施保障、交通运输结构优化等多维度的通用路径对水路交通绿色发展进行了分析。经概算,若长三角水路交通实施清洁能源替代路径可有效实现节能减排。基于长三角水路交通绿色发展现有基础,探索研究了具有跨区域特征的、可实施的长三角水路交通绿色发展特色路径,以期为全国其他区域水路交通绿色发展提供可推广、可复制的示范样本。

浙江钱江源-百山祖国家公园庆元片区叶附生苔多样性及其时空变化

叶附生苔是苔藓植物中特有率最高的一个类群,特殊的生理生态特性使其对气候变化及人为干扰极为敏感,成为苔藓植物中最需要关注和保护的一个类群。为了解叶附生苔物种多样性及组成随时间变化的规律,我们以钱江源-百山祖国家公园庆元片区为研究对象,针对该区域内有叶附生苔历史调查记录且物种较为丰富的3个保护点(百山祖、十九源、五岭坑)进行叶附生苔类植物调查,比较并分析这3个保护点叶附生苔类植物的物种丰富度、分类β多样性及功能β多样性在时间(1990–2020年)和空间两个维度上的变化。结果表明,该片区共有叶附生苔类植物4科10属31种。与历史数据相比,本次调查新增叶附生苔7种,但有14种未采集到。在所调查的3个保护点中,仅五岭坑的物种数上升,百山祖和十九源的物种数均下降。30年来,各保护点的叶附生苔总的功能丰富度都呈下降趋势,百山祖的物种分类β多样性及功能β多样性在3个保护点中最高;物种分类β多样性主要是由周转组分构成,相反,功能β多样性主要是由嵌套组分构成。与30年前相比,3个保护点之间的物种分类β多样性及功能β多样性均呈上升趋势,表明物种异质化现象有增加的趋势。鉴于叶附生苔物种组成随时间的明显变化,以及不同地区之间物种组成差异随时间的加剧情况,建议在我国其他叶附生苔分布中心开展类似的调查和比较研究,以期及时更新物种名录,同时结合国家公园的建设契机,加强对叶附生苔不同分布点之间的联通保护。

采集策略对叶附生苔类植物发现概率及物种多样性的重要性

叶附生苔类植物主要生长在热带和亚热带常绿阔叶林维管植物叶片的表面,是苔藓植物中较为复杂的一个类群,特殊的生理生态特性使其在成为气候变化指示类群方面的潜力很大。为了探究采集者的经验及采样强度是否显著影响叶附生苔的发现概率及物种多样性,本研究在乌岩岭国家级自然保护区对叶附生苔开展了系统的采集和比较研究,以期为我国其他地区开展叶附生苔类植物的调查和研究提供经验和方法支持。通过4位具有不同采集经验的采集者在规定的时间(每人每次30 min)和区域(铁炉基至黄家岱)内对叶附生苔进行3次重复采集,分析不同采集者所采集到的含有叶附生苔的叶片数及所获得的物种多样性之间的差异。结果显示,4位采集者共采集叶附生苔类植物5科11属36种,并新增1种首次发现附生于叶片的种类(南溪苔Makinoa crispata)。采集者经验对叶附生苔的发现概率影响不显著,但对叶附生苔的物种多样性,尤其是一般种和优势种的多样性具有显著影响,推测这一差异主要是由采集者不同的采集策略所导致。同时,本研究结果还表明,叶附生苔的物种多样性随着采样强度的增加而增加,4位采集者共同参与的采样结果体现出较高的采样充分性。本研究结果表明即使针对叶附生苔类植物这一类常被认为采集和鉴定非常困难的类群,如加以必要的采集前的经验培训,即使是非专业的采集人员也足以开展针对叶附生苔类植物的调查。

入侵科学的发展需要新视角和新技术

由人类活动导致的外来种入侵是全球性的生物安全问题。随着全球化进程的加快,外来入侵种数量呈持续上升趋势（Essl et al,2011;Seebens et al,2017）,中国与世界各国都将面临更严峻的外来种入侵威胁（Vaz et al,2017）。