基于多尺度生态系统服务供需的大都市区生态安全格局构建与优化

以平衡生态系统服务供需为抓手构建生态安全格局对实现生态安全、提升人类福祉具有重要意义。以高度城市化的大都市区--上海市为研究区域,运用InVEST模型、生态系统服务供需比(ESDR)、耦合协调度(CCD)和最小累积阻力(MCR)模型等方法,探究上海市生态系统服务供需关系及尺度效应特征,构建基于供需匹配和耦合协调关系的生态安全格局优化模式。结果表明:(1)上海市生态系统服务供给和需求均存在显著空间分异,高供给区主要分布在林地、耕地和水体资源丰富的郊区,高需求区集中在人口稠密的中心城区。(2)上海市ESDR和CCD的空间分异具有明显的尺度依赖性,1500 m网格尺度和街镇尺度分别反映研究区内部细节性和整体的供需状况,可作为生态安全格局构建优化的参考尺度。(3)由综合生态系统服务供给和供需比共同确定生态源地的空间位置,共识别上海市生态源地275个,总面积为303.54 km^(2),密集分布于城市西部和北部,472条生态廊道总长度为3252.35 km,呈网状分布,338个生态夹点和411.84 km^(2)的生态障碍点主要分布在中心城区以外区域。(4)基于街镇尺度上的生态系统服务供需关系,上海市221个街镇可分为生态协调区(55个)、生态保育区(89个)、生态改良区(24个)、生态控制区(33个)和生态修复区(20个)。研究工作可丰富尺度效应相关理论,为城市化区域开展生态保护修复实践和管理提供借鉴和参考。

上海某污水厂排水口邻近海域浮游植物群落与水质评价

上海作为人海互通极度频繁的滨海城市,海岸工程设置繁多,污水处理厂是缓解用水压力的重要海岸工程,该类型海岸工程的环境影响是研究热点,因此基于2019年上海某污水厂出水口邻近海域全年浮游植物群落结构数据,分析了浮游植物生物多样性,以期对污水处理厂进行环境影响评价。共鉴定出浮游植物6门95种,其中硅藻门35种,蓝藻门27种,绿藻门22种,裸藻门6种,甲藻门4种,金藻门1种。研究结果表明:浮游植物种类组成存在季节差异,总体上春秋季节种类组成较多,夏冬季节较少;优势种中以硅藻最多,且硅藻门在浮游植物密度中占比最高,年均细胞密度为412.25×10^(4) cells/L,占79.09%,其中中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为全年优势种;物种多样性指数(Shannon-Wiener)、丰富度指数(Margalef)和均匀度指数(Pielou)年度均值分别为2.19,3.09和0.48,表明该污水厂排水口邻近海域水体总体处于中度污染状态;冗余分析(RDA)表明本研究区域对浮游植物影响较大的环境因子是悬浮物浓度、盐度、水温和溶解氧。本文利用浮游植物群落生态学指标作为近海海域水体健康程度的评价指标,同时作为水质指标评估的补充,有利于更全面、整体性、系统化、精细化地开展水质综合评价分析。

杭州湾北部沉积物中磷形态及其空间分布特征

采用过硫酸钾紫外分光光度法测定杭州湾北部沉积物中总磷,利用SMT分级提取法对沉积物中无机磷进行提取并分析无机磷中各形态磷的含量,有机磷的含量则为总磷含量与无机磷含量的差值,探讨了不同形态磷的分布特征。结果表明:沉积物中总磷TP的范围为722.25~874.49μg/g,整体呈现靠近海岸逐渐增大的趋势,无机磷(IP)占63%,钙结合态磷(Ca-P)、有机磷(OP)、铁铝结合态磷(Fe/Al-P)、可交换态磷(Ex-P)为磷的主要赋存形态。Ca-P沿杭州湾北部自南向北呈减小趋势;Fe/Al-P在杭州湾北面含量较高,随着向外海延伸,其含量逐渐降低;Ex-P的空间分布与铁铝结合态磷的分布相似,沿着远离海岸方向基本呈现减小的趋势。OP在海岸至外海的方向上无明显规律,其空间分布与IP的空间分布呈现近似相反的结果。生物有效磷(BAP)占总磷比例为42.22%~56.99%,含量较高,在一定的条件下会被释放出来,从而被水生生物所利用。因此,推测杭州湾北部磷具有一定的释放风险,需要在生态环境治理中制定相应的措施加以防范。