贵州仁怀生物多样性及其环境背景

通过对仁怀市自然环境、遗传资源多样性、物种多样性、生态系统多样性、景观与土地利用开展全面、深入、系统地调查,结果发现仁怀市自然地理环境较为特殊,区内共记录野生生物物种5515种,其中植物2590种,动物1262种,微生物1663种,包括贵州省新记录科1个、新记录属9个、新记录种116个。仁怀市分布有国家重点保护野生植物21种,国家重点保护野生动物26种。本研究首次全面摸清了仁怀市生物多样性本底资源现状,并尝试系统地从无机环境、微生物和生物多样性方面阐释酱香白酒生产条件的特殊性,对仁怀市生物多样性保护和利用、酱香白酒产业的可持续发展具有一定的指导意义。

基于体长结构分析的赤水河鱼类禁渔效果评估

为评估赤水河禁渔效果,研究分析了禁渔前5年(2012-2016年)与禁渔后5年(2017-2021年)20种主要鱼类种群的平均体长、种群体长比例分布(Proportional size distribution,PSD)及种群中性成熟个体占比变化。结果显示:在禁渔持续5年后,主要物种个体小型化初步缓解,大个体及性成熟个体占比增加,种群结构得到优化。其中,16种鱼类种群平均体长增长1.7%-104.5%(P<0.05);种群PSD值增长1-57(P<0.05);13种鱼类种群中性成熟个体占比增加1.0%-81.4%。但是,并非所有物种都呈现一致性的表现,有2种鱼类种群平均体长及PSD值无显著变化;2种鱼类种群平均体长下降2.4%-6.2%(P<0.05),种群PSD值下降3-15(P<0.05)。7种鱼类种群中性成熟个体占比下降0.8%-18.1%。在禁渔后,20种主要鱼类的种群体长结构变化存在差异,这表明尽管大部分的优势鱼类种群结构得到有效改善,赤水河鱼类的全面恢复却尚未实现。禁渔措施在促进部分鱼类资源恢复的同时,也改变了鱼类群落结构,并推动了整个水域生态系统的动态调整。因此文章建议,赤水河禁渔应当持续,并应在此基础上开展全面、长期、连续的监测和研究,以期实现赤水河鱼类资源的有效恢复和生态系统服务功能的提升,并为长江十年禁渔效果的评估及未来资源管理和生态保护提供可靠的理论和技术支撑。

赤水河流域(云南段)土地利用变化对生态系统服务价值的影响

应用土地利用类型数据和价值“当量因子法”计算2012—2020年赤水河流域(云南段)生态系统服务价值(ESV)并分析其时空变化。结果表明:研究区土地利用类型(地类)以耕地和林地为主,且土地利用类型变化主要集中在耕地和林地之间,2012—2020年间林地和耕地的动态度均不足2%,建设用地的动态度最大;研究区生态系统服务价值由2012年的45.0331亿元增加至2020年的50.5844亿元,各地类生态系统服务价值量林地最高;林地价值量的变化对研究区生态系统服务价值量变化的生态贡献率最大。各乡镇相比,扎西镇的生态服务价值量最高;一级服务功能以调节服务为主,其价值量占研究区总价值量的60%以上,文化服务最低;二级服务功能的气候调节价值量最高;大多服务功能的价值随时间变化均呈增加趋势,仅供给服务中的粮食生产先减少后稍增加。

赤水河河源段鱼类资源现状调查

为调查赤水河河源段的鱼类资源及生物多样性状况,于2020-2021年通过传统捕捞方式与环境DNA技术方法对保护区的鱼类资源进行了调查。本次调查共检测到48种鱼类,隶属于4目10科41属,其中传统捕捞方式采集的鱼类有23种,涉及2目5科22属;eDNA技术分析检测出4目8科38属40种。在渔获物种类组成分析中,鱼类相对重要性指数法(IRI)显示昆明裂腹鱼(Schizothorax grahami)、云南光唇鱼(Acrossocheilus yunnanensis)、宽鳍■(Zacco platypus)、泉水鱼(Semilabeo prochilus)为保护区调查河段的优势种;渔获物多样性指数(H′)为2.99,表明该河段总体鱼类资源相对丰富,群落结构相对稳定;渔获物种类丰富度指数(D)为3.31,表明调查区域鱼类资源种类数相对丰富,生物多样性结构相对完好,鱼类组成及种群结构稳定;渔获物均匀度指数(J)为0.66,表明种群结构分布较均匀,群落结构稳定。同时根据鱼类资源分布特征,发现干、支流在鱼类资源量方面存在差异,在后期鱼类多样性保护上应加强干流保护区核心区的保护,逐步加强支流资源量恢复措施,提升整体资源水平。

基于分形理论的赤水河中下游传统古镇街巷空间地界面形态研究

随着城镇化进程的推进,传统古镇日趋衰落,如何保护和延续其独特的街巷空间形态已引起广泛关注。地界面作为构成传统古镇整体形态肌理的“骨架”,记录了古镇的历史发展、文化传承以及居民的生活记忆。然而,经过长期的局部更新,古镇街巷空间地界面的尺度失去了控制,致使街巷空间形态的识别率逐渐降低。鉴于传统古镇街巷空间的复杂性和地域性,文章基于分形理论的方法,结合数理统计学对古镇街巷空间地界面的形态特征和演变规律进行量化解析,研究所得的分析结果和量化指标可为传统古镇街巷空间地界面形态的保护提供数据支撑和判断依据。

赤水河威信段鱼类多样性及动态特征研究

近年来,赤水河鱼类资源经历了受损、保护、恢复的过程.目前研究与实践集中于赤水河云南段,而对威信境内鱼类多样性研究未见报道.因此,结合历史相关资料及近年调查数据,研究了赤水河威信段鱼类多样性动态特征.结果表明,赤水河威信段鱼类有5目10科46属51种,其干支流鱼类多样性相似度高,不同空间尺度鱼类优势种组成有所差异,且近年鱼类物种恢复成效明显,其中干流鱼类2023年物种数是2019年的2.72倍.

赤水河习酒镇段水质分析与评价

通过对赤水河习酒镇段四个监测断面和该河段边上某酱香型白酒酿造企业的生产废水总排放口及经过该厂区的雨水排口等点位进行1年的水质特征跟踪调查,采用对标法对赤水河习酒镇段水质状况以及雨水排口、废水总排口水质进行评价分析。结果表明,赤水河习酒镇段水质均能达到地表水环境质量Ⅱ类水质标准,雨水排口水质均能达到地表水环境质量Ⅲ类标准,废水总排口水质均能达到行业排放标准。赤水河习酒镇段水质未受到该酱香白酒酿造企业的影响。总体上,赤水河习酒镇段水质呈现春、夏季优于秋、冬季的特点。

赤水河流域白酒旅游业态发展问题及对策研究

赤水河流域是我国酱香型白酒生产的黄金地带,近年来,该区域各地方政府将“旅游+白酒”融合作为新的经济增长点,从而推动区域高端化、产业化和区域一体化发展。但是,赤水河流域的白酒旅游业态在发展的过程中还存在不少问题,结合实际,针对性地提出了区域协作、酒旅融合、人才培养、品牌打造等发展策略。

四川赤水河流域生态振兴实践研究

生态振兴是乡村振兴的重要内容和必然要求,四川赤水河流域作为赤水河流域的重要部分,其面临的生态振兴难题较为典型。研究发现,目前四川赤水河流域主要通过强化重点污染整治,强化生态修复,加强污染联治和执法联合等方式促进生态振兴,但还面临着经济发展与生态保护协调难、矿山开采遗留任务重、石漠化问题治理难三大问题,建议坚持绿色发展,探索生态与经济协同增效机制;引入社会力量,开发式治理矿山遗留环境问题;加强问题整改,多种方式解决石漠化问题。

基于鱼类生物完整性的赤水河健康评估研究

赤水河是长江上游一级支流,生境类型复杂多样,在长江上游珍稀特有鱼类资源保护方面发挥着至关重要的作用.为了解赤水河健康状况,本研究于2020年5月和9月,在赤水河干流和重要一级支流31个点位开展鱼类调查,采用Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数评价鱼类多样性,构建了F-IBI(fish-based index of biotic integrity)指数评价赤水河健康状况.此次调查共采集6288尾,隶属于4目10科26属90种;鱼类Shannon-Wiener指数范围为0.21~2.87,平均值为1.48±0.46;Simpson指数范围为0.08~0.91,平均值为0.69±0.14;Pielou指数范围为0.13~0.97,平均值为0.76±0.13.上游至下游Shannon-Wiener指数和Simpson指数均呈现逐渐升高的变化规律.构建了包含物种总数、鲤形目个体数%、鮈亚科个体数%、鲌亚科个体数%等10个指标在内的F-IBI核心指标体系,采用比值法计算各点位F-IBI值,根据F-IBI值将流域健康状况划分为“健康”(F-IBI≥5.99)、“亚健康”(4.49≤F-IBI<5.99)、“一般”(2.99≤F-IBI<4.49)、“较差”(1.50≤F-IBI<2.99)和“极差”(F-IBI<1.50)5个等级.评价结果显示,所调查点位整体为健康状态,20个点位显示健康状态,5个点位显示亚健康状态,3个点位显示一般状态,3个点位显示较差状态.F-IBI值从上游到下游呈现逐渐上升趋势,且上、中、下游F-IBI值存在显著性差异(P<0.05).干流健康状况优于支流,较差健康点位位于桐梓河、五马河流域,一般健康点位位于习水河流域.研究显示,赤水河鱼类以鲤形目、鲤科为主要种群,构建的F-IBI评价体系可作为人类活动干扰的良好的预测因素,较好地反映赤水河水生生态系统健康状况,可作为赤水河水生生态系统健康评价和资源管理的工具.

赤水河河源段栖息地现状评价及修复对策探讨

开展赤水河河源段重点鱼类优先保护排序及河道栖息地健康评价,为赤水河鱼类保护和栖息地修复提供参考。以赤水河河源段为研究区域,设置18个采样点,于2021年11月、2022年4月进行调查。综合考虑区域内小水电拆除对鱼类栖息地的影响,依据AHP-熵权法,筛选了金沙鲈鲤、青石爬鮡、圆口铜鱼、岩原鲤、昆明裂腹鱼、长薄鳅6种优先保护鱼类,构建基于河流地貌特征、水文、水质及鱼类等4方面的河道栖息地健康评价指标体系,建立多尺度赤水河河源段栖息地综合评价标准。评价结果显示该河段仅30%河道栖息地为较好状况,50%河道栖息地处于一般状况,20%河道栖息地处于较差状况。小水电拆除可以有效恢复鱼类栖息地,但其质量仍需进一步提升,结合研究区栖息地现状评估结果,可采取河道清理、卵砾石注入、河段平面形态修复、砾石群修复、构建生态丁字坝等5种修复措施。

基于环境DNA技术的赤水河秋季鱼类多样性分布特征

赤水河是长江上游少有的仍保持自然流态的大型一级支流,是长江鱼类重要的繁衍场和珍稀物种的保护地,摸清其鱼类多样性现状及鱼类群落结构特征对赤水河水生态恢复评估极为重要。于2021年9月对赤水河流域开展了鱼类多样性、分布及其特征调查,全流域共设置52个采样点,采用环境DNA技术采集并研究了赤水河鱼类的组成及其分布。结果显示通过环境DNA方法共调查到鱼类6目18科62属77种,包含16种长江特有鱼类。以鲤形目为主,占总数的87.87%。赤水河鱼类食性以杂食性和肉食性鱼类为主,群落结构上,处于下层水环境鱼类较多;赤水河鱼类优势种为宽鳍鱲(Y=0.205)、西昌华吸鳅(Y=0.085)、麦穗鱼(Y=0.068)、乌苏拟鲿(Y=0.033)、云南光唇鱼(Y=0.027);赤水河上游和下游鱼类群落(P<0.01)和Shannon-Wiener指数差异均显著(P<0.05)。海拔、流速、pH、电导率和温度是影响赤水河鱼类多样性的主要环境因素。为环境DNA技术在赤水河鱼类多样性调查中的应用提供了探索性研究,将有助于赤水河生物多样性的保护。

城市化对自然河流微量元素的影响研究——以赤水河流域为例

赤水河是长江流域重要的鱼类繁殖区,也是我国白酒生产的重要基地,具有重要的生态意义。赤水河生态环境总体良好,有相对较低的环境背景值,微量元素可较为“敏感”地反映该区域自然和人为过程对水环境的影响。为了解赤水河流域人为活动对河流微量元素的潜在影响,于2017年枯、丰水期采集赤水河干流34个表层水样,分析了Li、Sr、As、Cd、Zn和Sb 6种微量元素。分别采用单因素方差分析(ANOVA)和主成分分析(PCA)探究其微量元素的时空特征和主要来源。结果表明:As在丰水期显著大于枯水期,Zn和Sb在枯水期显著大于丰水期,其它元素无显著差异。Li、Sr、Cd、Sb在赤水河上、中、下游存在显著差异,Cd在上游浓度最高,Li、Sr、Sb在中游浓度最高。Zn和Sb在中游的升高主要来自城市活动的人为输入。Li和Sr在中游的升高受天然地质背景和城市输入叠加的影响。As和Cd在上游相对较高的浓度主要受西南喀斯特地区高地质背景的控制,同时在中游伴有城市废水的贡献。城镇化进程中的人为输入是赤水河中游Zn、Sb、Li、Sr显著升高的主要原因。

基于InVEST模型的赤水河流域生境质量时空分异特征及驱动因素分析

生境质量是反映生物多样性的重要指标,在高质量发展背景下研究生境质量演变及驱动因素对于区域可持续发展及生态安全维护具有重要意义。基于赤水河流域2000-2018年五期土地利用数据,通过InVEST模型对生境质量进行评估,使用冷热点分析探究了其空间分异特征,并借助地理探测器探究了生境质量空间分布的影响因素。结果表明:从时间上看,赤水河流域生境质量呈先上升后降低趋势;冷热点分析显示,生境质量与生境退化在空间上表现为“上游弱下游强”的分异特征;地理探测结果显示土地利用是影响赤水河流域生境质量的主导因素,赤水河流域受自然因素与社会经济因素的协同作用。研究结果明确识别了的生境质量保护重点区以及不同因素对生境质量的影响程度,有助于为流域生物多样性保护战略及高质量发展管理决策提供理论依据。

赤水河云南境内主要支流浮游植物群落结构研究

为了解赤水河云南境内主要支流浮游植物群落结构及其时空动态格局,于2022年丰水期(6月)、平水期(10月)和枯水期(12月)在石坎河、妥尼河以及铜车河共设置5个采样点分析水质现状并采集浮游植物。结果显示,除石坎河外,水质总体较好(不计总氮),妥尼河和铜车河水质基本维持在Ⅱ类,部分季节甚至可达Ⅰ类水质。调查期间共采集浮游植物206种(变种),隶属于7门20目35科75属,以硅藻门种类最多,占全部浮游植物种类的63.11%。浮游植物总平均密度(31.27±18.00)×10^(4) cells/L,总平均生物为0.3133±0.2063 mg/L。基于相似性分析(ANOSIM)结果表明,浮游植物群落结构呈现显著的季节性差异(R=0.0654,P<0.05),但无明显的空间差异(R=-0.086,P>0.05)。依优势度指数(Y),调查区域浮游植物共有18种优势种类,包括硅藻门11种、绿藻门4种、蓝藻门2种和隐藻门1种。各样点浮游植物群落Shannon-Wiener多样性指数(H')介于2.46~3.61,Pielou均匀度指数(J')介于0.67~1.00,Margalef丰富度指数(D)介于2.27~3.88,单因素方差分析(One-way ANOVA)结果显示3种多样性指数无明显的季节(P>0.05)和空间(P>0.05)差异;基于多样性指数的水质评价结果表明,赤水河云南境内主要支流整体呈现β中污染至寡污染。本研究结果可以为赤水河流域水生态环境保护提供更多基础资料,同时,为其它流域开展水生态修复提供科学依据。

赤水河流域样点独特性对鱼类β多样性的贡献

分析了赤水河流域鱼类多维度β多样性的纵向空间格局,以期为鱼类资源的保护和科学管理提供依据。基于2019和2020年赤水河流域40个样点的调查数据,研究了各个样点对鱼类物种、功能、分类和环境β多样性的贡献程度(又称样点独特性),同时对各个指数间的互补和冗余程度进行了分析。结果显示,调查期间赤水河共采集到鱼类125(亚)种,隶属于7目20科80属,其中土著鱼类112(亚)种,外来鱼类13(亚)种。鱼类物种β多样性的值为0.719,样点S1、S2、S22和S27的物种独特性显著不同于其他样点。鱼类功能β多样性的值为0.009,样点S10、S20、S21、S28和S36功能独特性与其他样点存在显著差异。鱼类分类β多样性的值为0.004,样点S20、S21、S28和S32的分类独特性显著高于其他样点。样点环境独特性的变异范围为0.010~0.058,最高的4个点为S22、S29、S33和S34样点。随着鱼类丰富度的增加,样点物种独特性呈现出先降低再增加的U型变化趋势。不同维度的样点独特性指数间互补程度较高,然而样点功能独特性和样点分类独特性比样点物种独特性解释了较多的多样性变异。研究表明,β多样性能够揭示淡水鱼类群落结构的时空变化格局及维持机制,鱼类多样性评估需要综合考虑不同维度的生物和非生物多样性。

赤水河流域不同产区酱香白酒挥发性风味物质差异分析

为分析赤水河流域不同产区酱香白酒挥发性风味成分差异,该研究利用气相色谱(GC)分析技术对不同产区的酒样进行定量分析,采用正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA)构建模型,利用变量投影重要性(VIP)值筛选差异挥发性风味化合物,并进行聚类分析。结果表明,XJ和MT产区酒样的酯类和酸类化合物含量明显高于其他产区,JS产区酒样的醇类、呋喃类含量最高;LJ产区酒样的酚类和醛酮类化合物含量明显高于其他产区,MT产区酒样酚类、醛酮类化合物含量较低,ZJ产区酒样中的芳香族类物质含量最高。香气活度值(OAV)分析结果表明,正戊醇、2-庚醇、辛醇、乙酸苯乙酯、苯乙醛5种风味物质对5个产区的风味差异具有贡献作用;利用VIP值确定28种差异挥发性风味化合物,其中庚酸乙酯、辛酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯等8种物质对于区分不同产区酱香白酒具有贡献作用;聚类分析(CA)表明,ZJ、XJ、MT三大产区酒样聚集度较高,JS和LJ产区酒样各自聚为一类。

基于土地利用变化的赤水河流域生态系统服务价值变化分析

以赤水河流域1990年、1999年、2010年和2018年的遥感解译土地利用数据为依据,采用经本地化校正的当量因子法和GIS空间分析技术,分析赤水河流域28年间的土地利用变化特征、生态系统服务价值(ESV)变化特征以及土地利用变化对ESV变化的影响。结果表明:1990—2018年,赤水河流域耕地、草地和未利用地面积减少,建设用地、林地和水域面积增加;土地转换以耕地—林地—草地之间的相互流转和建设用地对耕地与草地的侵占为主。1990—2018年,赤水河流域ESV从411.90亿元增至413.54亿元,林地是ESV的主要贡献部分,水域面积增加是ESV增加的主要影响因素,ESV空间分布呈现出中游高、上下游低的特征,高值区域与林地分布高度重叠。城市建设用地连续扩张引起ESV降低,林地和水域、耕地和草地因面积变化分别对ESV贡献呈正、负效应,农村与城镇人口结构变化、退耕还林和流域生态治理等政策的实施则促进了ESV增加。

赤水河倮倘河段和母享河段水生生物群落特征

根据时代发展的需要,赤水河河源段等相关河段开展了一系列涉水工程项目,对该区域的生态环境造成一定影响。2020年9月和11月,2021年3月、5月和10月对赤水河河源的倮倘河段和母享河段进行了5次水生生物调查,探究水生生物群落结构组成,并利用多样性指数进行评价。结果表明,两个河段浮游植物共计7门14纲16目28科51属113种,其中硅藻门和绿藻门的种类最多,分别占总种类数的46.90%和37.17%。浮游动物共分析鉴定出34种,其中轮虫和原生动物种类最多,分别占总种类数的52.94%和32.35%。底栖动物共计2门8科10属(种),其中节肢动物门7属(种),占总种类数的70.00%;软体动物门3属(种),占总种类数的30.00%。浮游植物香农威纳指数(Shannon-wiener,H)平均值为2.93;马格里夫指数(Margalef,D)平均值为1.95;均匀度指数(Pielou,J)平均值为0.66;3种多样性指数判断调查流域处于轻中污染状态。浮游动物香农威纳指数平均值为2.61;马格里夫指数平均值为1.83;均匀度指数平均值为0.64;3种多样性指数判断调查流域处于轻中污染状态。通过对水生生物调查,探究赤水河河源段水生生物群落结构时空变化情况,从浮游动植物、底栖生物等角度利用多种评价方式科学评价该河段水生态现状,为科学评估赤水河河源段近年来的水生生物量提供基础数据,为水生态评价方法的选择提供参考。

基于温湿变量的仁怀市气候变化特征与趋势分析

基于ERA5资料(ECMWF Reanalysis v5,欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据),从湿度、热力等方面对1979—2022年间仁怀市周边地区做气候分析,结合西南地区气候时空态分解划分气候变化敏感区。结果表明:赤水河流域及周边地区不同要素气候变化趋势相似:春季增湿(温),夏季达到顶峰,秋季开始回落。仁怀市受喇叭口地形及季风影响,5—6月降水达最大值。年最高温度出现在7—8月,高温降水错峰导致赤水河流域中段径流量减少。REOF(Rotated Empirical Orthogonal Function,旋转经验正交函数分解)分析发现,西南地区四季温度呈年代际变化。春冬、夏秋降水有明显季节差异,前者为年际变化,后者为准年代际。自2000以后西南地区发生气候态位相转变,仁怀市处于全年增暖、夏秋少雨的气候敏感区内,该地干热复合事件出现概率上升。