基于自然教育视角下观光温室景观设计的探析——以“定州市东亭镇农业嘉年华·奇幻雨林馆”为例

近年来,城市化飞速发展,摩天大楼迅速崛起,儿童学习课业繁重,父母工作繁忙,以及电子产品的诱惑等种种原因,使得人们困囿于城市之中,导致人与自然的割裂感越来越明显。针对这种现象,“自然教育”这一观念随之兴起。它强调人们回归自然,与自然建立联系,接受自然教育。现阶段自然教育在国内已经有所发展,但是以自然教育为理念支撑的观光温室设计非常缺乏。本研究分析了在自然教育理念下观光温室景观设计的原则与应用,提出将知识科普、手工体验、体能训练、动物、植物等内容融入景观设计中,塑造一个寓教于乐的场景空间,以此来缓解儿童自然缺失的这种现象,促进儿童身心健康发展。

海南热带雨林国家公园优先保护物种名录及其在国家公园管理中的应用

海南热带雨林国家公园是全国首批唯一地处热带且生物多样最高的国家公园。生物多样性保护是国家公园建设的重要任务,海南热带雨林国家公园极其丰富的物种为保护工作带来了机遇和挑战。确定生物多样性保护的优先性是在生物多样性资源分布不均、受胁程度不同以及人力、物力有限的情况下缓解当前生物多样性丧失的有效手段。为有序地开展生物多样性保护和推动国家公园建设,海南热带雨林国家公园在全国率先开展优先保护物种名录遴选工作,拟定了包含脊椎动物、植物和大型真菌在内的《海南热带雨林国家公园优先保护物种名录》。研究总结名录的遴选方法与结果,阐明名录对国家公园建设和生物多样性保护的重要作用,为我国的国家公园建设提供海南样本。

水生态系统韧性视角下热带雨林地区的蓝绿空间评价——以五指山市南圣河为例

热带雨林地区因特殊的气候特点及空间特征,河流蓝绿空间面临的雨洪压力与人类社会活动压力较大,其韧性建设对于整个生境具有关键性影响。国内外研究聚焦于韧性承洪实践与韧性评估量化,鲜有基于不同生态压力冲击对河流蓝绿空间开展多维韧性评价。文章以南圣河为对象,基于雨洪等自然灾害的脉冲式压力与人类社会对生态系统施加的慢性压力两类情境,构建水生态系统的“压力-脉冲-韧性”模型,通过“构建理论模型―叠合双维承压评价―解析吻合/冲突点―探析韧性策略”的逻辑方法实现特定地域蓝绿空间的评价与优化。研究发现:1)生态系统服务价值越高,调节功能越高,蓝绿空间韧性越强。2)突发性脉冲方面,在极端日降雨量增加情景下,河流水系的缓冲半径与水源类型密切相关,水库受到水安全威胁的风险大于河流,地表的径流曲线数值(简称CN)一般与历史经验相关。3)慢发性压力方面,韧性压力与城市人口密切相关,人口越密集,韧性压力越大;且不同季候的游憩密度与丰枯期存在分异,丰水期雨洪威胁大,游憩密度低,枯水期雨洪威胁小,游憩密度高。

海南鹦哥岭热带山地雨林不同海拔植物群落结构与相似性分析

热带山地雨林是热带雨林中重要的森林植被类型之一,是维持区域生态安全和保护生物多样的重要保障。为研究海拔和坡向对热带山地雨林群落结构与相似性的影响,选取鹦哥岭自然保护区南、北坡向不同海拔的热带山地雨林内设置的8个50 × 50 m的固定样方,对比研究不同海拔和坡向乔木植物群落的优势种组成、物种多样性及相似性。结果表明:样地植物群落物种丰富,共61科146属246种,壳斗科、山茶科、大戟科和樟科为主要优势科,各样地优势科、属、种的海拔梯度变化具有异质性。样地植被物种丰富度和物种多样性随海拔的升高呈现先升高后降低的变化规律,分别符合“中峰分布”格局和“中间高度膨胀”学说。不同坡向对应海拔的植物群落多样性存在差异,主要受水热、地形等复杂多变的环境因子影响。不同海拔样地间的植物群落结构差异大,群落相似性为极不相似水平。海拔梯度影响植物群落科、属的分布型;科的泛热带分布占绝对优势,属的泛热带、热带亚洲和北温带分布比例较高。因此,对热带山地雨林开展长期的森林动态监测,将有助于深入了解该类型雨林的群落构建规律以及物种多样性维持机制。

防城季节性雨林鹅掌柴群落主要树种株高的空间异质性特征

空间异质性研究对认识不同空间尺度上植物群落结构、功能和动态过程具有重要的理论意义。本研究选择防城季节性雨林鹅掌柴(Heptapleurum heptaphyllum)群落中的6个主要树种——鹅掌柴、肉实树(Sarcosperma laurinum)、银柴(Aporosa dioica)、黄椿木姜子(Litsea variabilis)、罗伞树(Ardisia quinquegona)和九节(Psychotria asiatica)为研究对象,采用地统计学方法分析各个树种株高的空间异质性特征。结果表明:在研究尺度范围内,除3 m以下和45 m以上的尺度呈随机分布外,鹅掌柴在其余尺度都呈集群分布;银柴在31 m以下尺度呈集群分布,31 m以上尺度呈随机分布;而肉实树、黄椿木姜子、罗伞树和九节在所有尺度上都呈集群分布。6个树种株高空间异质性的程度、组成、尺度和格局存在明显的差异。鹅掌柴、肉实树、银柴和黄椿木姜子株高的半方差函数符合指数模型,而罗伞树和九节的符合直线模型。鹅掌柴、银柴和黄椿木姜子株高的空间异质性由自相关因素和随机因素共同作用引起,而肉实树、罗伞树和九节株高的空间异质性主要由随机因素引起。研究结果有助于定量和直观地了解群落主要树种株高的空间分布现状和发展趋势,为防城季节性雨林的有效保护和管理提供理论基础。

海南热带雨林国家公园重要地质遗迹特征及综合评价

海南热带雨林国家公园内地质遗迹资源是热带雨林内自然资源和自然环境极其重要的组成部分,地质遗迹所赋存的地质环境,是热带雨林生物多样性的基础条件。推进地质遗迹资源的科学保护和合理利用是建设海南热带雨林国家公园的重要内容之一。基于对海南热带雨林国家公园全面系统的地质遗迹调查评价工作,依据《地质遗迹调查规范》(DZ/T 0303-2017),笔者等系统的总结了海南热带雨林国家公园内重要地质遗迹资源的特征和分布,对其科学价值和美学价值进行了定性和定量综合分级评价。研究结果表明:海南热带雨林国家公园内地质遗迹类型多样,以基础地质和地貌景观大类为主,包括重要化石产地类、岩土体地貌类、水体地貌类以及火山地貌类4类,古生物群化石产地、岩溶地貌、侵入岩地貌、碎屑岩地貌、瀑布、火山岩地貌6个亚类,共计21处重要地质遗迹点。其中,世界级地质遗迹点的有1处,省级地质遗迹点17处,省级以下地质遗迹点3处。通过对海南热带雨林国家地质公园地质遗迹评价,为国家公园内地质遗迹资源保护和利用提供基础资料和思路。

西双版纳热带雨林不同生长型木本植物功能多样性

[目的]通过分析西双版纳热带雨林不同生长型木本植物功能性状的差异,揭示热带雨林不同生长型木本植物功能多样性的变化规律以及影响因素。[方法]本文基于西双版纳国家级自然保护区勐仑、补蚌和尚勇等片区3块1 hm2动态监测样地的调查数据和木本植物功能性状数据,利用单因素方差分析、主成分分析、Pearson相关分析、冗余分析以及多元线性回归分析等方法,分析西双版纳热带雨林不同生长型木本植物功能多样性的差异,阐明热带雨林木本植物群落的功能特征及主要影响因子。[结果](1)乔木的叶面积、叶碳含量、叶干物质含量的群落加权平均值均显著高于灌木和藤本,而藤本叶氮含量和比叶面积的群落加权平均值显著高于乔木和灌木。(2)乔木功能丰富度和功能离散度高于灌木和藤本,而灌木功能均匀度和功能分异度均高于乔木和藤本。(3)乔木和藤本功能丰富度以及藤本功能离散度随物种丰富度、多度和系统发育多样性的增加而显著增大;乔木功能均匀度和功能分异度随土壤肥力的增大而显著增大,而灌木功能离散度随物种丰富度的增加而增大。(4)植物多度是影响乔木和灌木功能性状群落加权平均值的主要因素,而系统发育多样性、物种丰富度和土壤肥力是影响藤本功能性状群落加权平均值的主要因素。[结论]表明西双版纳热带雨林不同生长型木本植物群落在功能性状和功能多样性之间存在显著差异性,且植物多度和土壤肥力在热带雨林植物群落功能多样性维持机制中起到重要作用。

热带雨林国家公园“生态银行”:关注焦点与模式构建

“生态银行”是兼顾环境保护与经济发展目标,促进“绿水青山”向“金山银山”转化的有效途径。在海南热带雨林国家公园入列中国首批国家公园背景下,首先阐述了依托热带雨林国家公园体制试点建设“生态银行”的现状与意义;从主要类型、产生背景、政策目标、生态信用载体、运行机制等方面系统梳理“生态银行”建设国际经验与中国实践,识别了热带雨林国家公园“生态银行”建设面临的问题,提出了热带雨林国家公园“生态银行”的政策目标、标准化架构、运营过程及实施主体,为“绿水青山就是金山银山”在海南的践行提供制度保障。

宿主身份与叶性状对海南热带山地雨林樟科和壳斗科植物叶内生真菌群落的影响

为了揭示植物身份与叶性状在叶内生真菌群落构建中的作用,笔者使用Illumina Miseq测序平台检测海南尖峰岭热带山地雨林中优势植物叶内生真菌群落的物种组成,并探讨宿主身份和叶性状对叶内生真菌群落物种组成的影响。本研究共检测到来自8种樟科和7种壳斗科植物的叶内共生真菌的1539567条真菌的ITS2序列,并将它们划分为5471个真菌分类单元(Operational Taxonomic Units,OTUs),隶属于8个门、30个纲、108个目、281个科、892个属。其中,子囊菌是叶内生真菌的最大类群,占所测真菌序列数的94.5%。单株樟科植物叶内生真菌物种数805±32OTUs显著高于壳斗科植物554±41 OTUs。相比之下,Shannon-Wiener、Simpson多样性指数在两科植物的叶内生真菌间均无显著差异。偏冗余分析(partial redundancy analysis)结果表明,宿主科、属、种身份对叶内生真菌群落组成有显著的影响。去除植物性状的效应后,宿主科、属、种身份能够独立解释叶内生真菌群落物种组成的变异量分别达到2.9%、15.7%、33.7%。去除宿主植物身份的影响后,叶性状在总体上能够解释叶内生真菌群落物种组成的变异量达到21.3%(P=0.003),其中,叶钙含量、比叶面积、叶氮含量和叶钾含量对叶内生真菌群落物种组成有显著影响。上述结果表明,宿主身份和叶性状是热带山地雨林叶内生真菌群落构建的重要驱动因子。

栈道改造建设对热带雨林国家公园生物多样性影响评价

文章旨在评价尖峰岭(鸣凤谷)自然保护教育与生态体验栈道改造建设项目对海南热带雨林国家公园生物多样性的影响。通过综合考虑景观/生态系统、生物群落、种群/物种、主要保护对象、生物安全和社会因素六个方面的影响,采用定量分析方法计算了生物多样性影响指数(BI)。结果显示,该项目对国家公园生物多样性的影响为中低度,BI值为51.4,低于60分的阈值。评价结果表明,项目在不破坏生态系统结构和功能的前提下,为公众提供了更好的生态体验平台,同时采取了有效的保护措施以减少对生物多样性的负面影响。

海南尖峰岭热带山地雨林60 hm^(2)大样地幼苗物种组成及数量特征

【目的】分析海南尖峰岭热带山地雨林60 hm^(2)大样地幼苗物种组成、分布及数量特征变化规律,更深入了解热带森林群落物种组成和自然更新过程,为进一步探究幼苗分布与生长的影响因素提供参考依据。【方法】在海南尖峰岭典型热带山地雨林,基于2012年建立的1块60 hm^(2)动态监测大样地,连续7年监测其中290个样站(每个样站3个1 m^(2)小样方)的幼苗生长规律,区分幼苗的生活型、菌根类型和物种优势度,分析其物种组成及数量动态变化特征。【结果】2013—2019年共记录到幼苗个体234种60750株,包括4种生活型(乔木、灌木、藤本和草本)和3种菌根类型(丛枝菌根类型AM、外生菌根类型ECM、内生和外生混合类型AM&ECM)。优势物种九节和厚壳桂幼苗广泛分布,其重要值、植株数量和出现频度均在所有物种幼苗中占据前2位。各幼苗样方物种数量分布不均匀,较大部分幼苗物种仅有稀少的植株数量。【结论】海南尖峰岭热带山地雨林幼苗物种组成丰富,存在大量稀有物种,研究结果对了解时间和空间尺度上幼苗的物种组成、分布及数量特征变化以及探究其影响因素具有重要参考价值。

北热带喀斯特季节性雨林随机体的分布特征及其影响因素

基于弄岗15-hm2喀斯特季节性雨林动态监测样地2021年的野外复查数据,本研究对林分整体和优势种的随机体分布特征进行分析,并从生活型和环境因子角度探讨随机体的影响因素。结果显示,无论是林分整体还是优势种的角尺度分布中,随机体频率均最高,在0.5以上。林分整体和优势种角尺度分布均为随机分布。乔木分布格局为随机分布,灌木为聚集分布,且随机体比例均超过55%。原有植株个体数、平均胸径、平均海拔、地形湿润度指数和坡度对随机体的解释率较高。综上所述,我们认为,随机体在喀斯特天然林中占据主导地位,其分布受林木生活型、生物因素以及复杂地形条件的共同影响。

全球典型热带雨林的微波散射特征建模与验证

使用大面积且均匀的自然目标进行微波散射计的定标检验,有助于客观评价微波遥感的观测精度。热带雨林具有相对稳定的植被覆盖条件,可减小地表异质性对仪器测量的影响,是微波仪器定标评价的常用目标。利用2019年1月1日—2021年12月31日Met Op-B(the second meteorological operational satellite)卫星ASCAT(advanced scatterometer)散射计的观测数据,提出平均值、标准差与相对标准差联合的雨林目标稳定区优选算法,确定亚马逊雨林、刚果雨林和东南亚雨林的稳定区域,对稳定区内目标的自身特性开展包括季节、入射角和方位角影响建模。建模时综合考虑模型误差和时序变化,将目标特性与仪器波动导致的后向散射系数变化分离。结果表明:亚马逊雨林和刚果雨林稳定区的白天数据具有较低的模型误差和波动较小的变化趋势,适用于多星散射计的定标稳定性检验。基于亚马逊雨林和刚果雨林稳定区的白天数据模型,对Met Op-C卫星的ASCAT观测数据进行定标稳定性检验和分析,检验结果表明:Met Op-C卫星ASCAT散射计的观测数据略有波动,但变化幅度小于0.05 d B,定标稳定性较好。

海南热带雨林不同林分凋落物储量及其持水特性

以海南热带雨林地区3种典型林分——橡胶林、原始林和次生林为研究对象,通过测定其凋落物储量、持水量、持水率及凋落物吸水速率,探究热带雨林不同林分凋落物储量及持水特性。结果表明:1)原始林的凋落物储量(2.791 t/hm^(2))最大,显著高于次生林(2.077 t/hm^(2))和橡胶林(1.660 t/hm^(2),P<0.05)。2)对于凋落物持水量和持水率,原始林和次生林均随着浸水时间的变化而增大,原始林的凋落物持水量和持水率高于次生林,随后趋于相对平稳,而橡胶林凋落物持水量和持水率随着浸水时间无明显趋势。整体而言,各林分凋落物吸水速率与浸水时间之间的关系呈较好的幂函数关系。3种林型最大持水量表现为:原始林(8.041 t/hm^(2))>次生林(6.251 t/hm^(2))>橡胶林(4.896 t/hm^(2));3)对于吸水速率和失水速率而言,失水率表现为:橡胶林>次生林>原始林;最大失水量表现为原始林(5.225 t/hm^(2))>次生林(4.626 t/hm^(2))>橡胶林(4.079 t/hm^(2)),而最大失水率表现为:橡胶林(246.319%)>次生林(222.649%)>原始林(189.748%);4)因原始林凋落物储量最大,其最大拦蓄量和有效拦蓄量均表现为原始林>次生林>橡胶林;最大拦蓄率和有效拦蓄率均表现为原始林≈橡胶林>次生林。综上,不同林分凋落物储量和持水性存在显著差异,原始林凋落物相比于其他2种林分具有较高凋落物储量和凋落物持水量以及较低的失去率,表明热带原始林凋落物的累积对于调节森林水量和减弱地表径流的发生具有重要作用。

海南岛尖峰岭热带雨林土壤固碳微生物群落特征

采集海南岛尖峰岭地区低地雨林次生林、山地雨林次生林和山地雨林原始林土壤,基于绝对定量PCR和高通量测序技术,探讨了热带雨林土壤中固碳微生物群落结构的多样性与组成及其影响因素。结果表明:固碳微生物的Alpha多样性与基因丰度均表现为低地雨林次生林高于山地雨林原始林;尖峰岭热带雨林土壤固碳微生物优势菌门为假单胞菌门(Pseudomonadota,44.28%~70.60%)和放线菌门(Actinomycetota,11.95%~33.73%),优势菌属为慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium,11.53%~31.06%)、诺卡氏菌属(Nocardia,4.97%~17.07%)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium, 4.44%~12.97%)、分枝杆菌属(Mycobacterium, 2.62%~9.20%)、芽绿菌属(Blastochloris,4.34%~10.12%)、固氮弧菌属(Aromatoleum,1.97%~5.39%)、分枝菌酸杆形菌属(Mycolicibacterium,1.71%~3.78%)、固氮螺菌属(Azospirillum,1.97%~2.65%)、Methylibium (1.22%~3.77%),且以兼性自养菌为主。PCoA与LEfSe分析表明,热带雨林3个林型土壤固碳微生物群落存在差异,其标志物种分属放线菌纲、γ-变形菌纲、α-变形菌纲和β-变形菌纲。RDA分析表明,全氮、全磷、有机碳、易氧化有机碳是驱动尖峰岭热带雨林固碳微生物群落差异的重要影响因素。

防城季节性雨林两广梭罗树种群空间分布格局及种内关联分析

为探究两广梭罗树(Reevesia thyrsoidea)种群的空间分布格局及种内关联特征,本研究在防城那山子季节性雨林设置1 hm^(2)动态监测样地,分别采用单变量函数g(r)和双变量函数K_(12)(r)分析种群的空间分布格局和不同发育阶段个体群的种内关联性。结果显示:两广梭罗树种群的小龄级个体数量较多,种群径级结构呈金字塔形,种群处于增长状态;在多尺度上,两广梭罗树种群整体以及幼树、小树和成树个体群趋于集群分布;幼树、小树和成树个体群之间空间分布呈现显著的正相关;两广梭罗树种群幼龄个体充足,具有良好的更新潜能,成年个体对幼龄个体无明显的抑制作用;通过个体聚集和种内庇护的方式,两广梭罗树种群在群落中具有较强的竞争能力,并占据着有利的生态位。综上,两广梭罗树种群目前的生存状况受密度制约因素影响较小,呈现增长的趋势。

基于游憩机会谱的海南热带雨林国家公园特许经营发展路径探究

建立国家公园体制是党的十八届三中全会提出的重点改革任务,是我国生态文明制度建设的重要内容。探索国家公园特许经营高质量发展路径,对促进国家公园游憩的转型升级和提质增效、推动我国生态文明建设具有重要意义。以海南热带雨林国家公园为研究对象,基于游憩机会谱理论,厘清游憩机会利用与特许经营的关系,运用因子分析法和群决策层次分析法,构建游憩机会评价指标体系,评价海南热带雨林国家公园7个片区的游憩机会等级,形成海南热带雨林国家公园游憩机会谱。在此基础上,提出重构特许经营模式、提升管理服务效能、优化资金管理体系、建立共建共享机制、完善多元监督体制的海南热带雨林国家公园特许经营高质量发展路径,旨在为国家公园的特许经营、实现国家公园品牌增值提供科学的指导和有益的参考。

基于功能性状和系统发育的防城季节性雨林群落构建机制研究

为揭示环境筛选和生态位分化在群落构建和演化中的关键作用,本研究对广西防城金花茶国家级自然保护区内季节性雨林群落的植物种类、株高(H)、胸径(DBH)等功能性状及系统发育进行分析,结果表明:大石坪和那山子季节性雨林群落的净亲缘关系指数(NRI)和最近亲缘关系指数(NTI)均小于0,表明这两个群落的发育结构呈发散格局;而妹仔田季节性雨林群落的NRI和NTI均大于0,表明该群落的发育结构呈聚集格局。3个季节性雨林群落物种的株高和胸径功能性状指标的系统发育信号K值均小于1,说明物种功能性状受系统进化影响较小,物种功能性状未表现出较强的系统发育保守性。通过应用零模型分析可知,尽管不同群落类型的物种在DBH上差异不显著,但在H上部分群落间存在显著差异,暗示了不同环境和演化压力的作用。功能性状分析表明DBH和H呈现趋同进化,而群落系统发育结构分析揭示了群落内物种的亲缘关系和演化历程,表明生境过滤和种间竞争对群落构建具有显著影响。通过系统发育多样性、功能性状和系统发育信号等分析,可为揭示季节性雨林群落构建的生态过程和演化机制提供重要依据。

热带雨林类国家公园水生态系统服务价值核算方法综述

热带雨林类国家公园的“水库”价值对国家具有重要战略意义。但由于热带雨林类国家公园水生态系统服务受益主体复杂、生态效益与核算边界多元,其价值核算方法仍存在诸多挑战,使得建立在其准确计量基础上的热带雨林类国家公园保护与修复难以有效开展,阻碍了国家公园水生态产品价值实现及国家生态文明试验区建设进程。基于此,首先厘清现有研究中热带雨林类国家公园水生态系统服务的多元受益主体、多尺度生态效益、多边界评估框架,综述现有研究中热带雨林类国家公园水生态系统服务价值核算方法,并总结其优势与挑战,进一步结合热带雨林类国家公园水生态系统服务形成机制指出其对核算研究的启示。可为后续热带雨林类国家公园水生态系统服务价值核算、水生态系统管理与保护等提供理论与方法支撑。

海南热带雨林国家公园游憩资源普查层次构建

中国国家公园建设迅速推进,游憩资源普查成为保育与利用的关键。基于相关研究成果以及调查与评价游憩资源的实践经验,考虑资源分布特征及整体价值,划分“单体-集合-片区”三重资源调查维度;并将初步分区结果载入MCR模型进行边界验证调整,以科学识别核心资源,实施有效保护与资源整合;最后基于资源认定层次体系,对海南热带雨林国家公园全域进行游憩资源普查,确定了113处集合和44处片区。选取霸王岭-大广坝流域作为典型案例研究,通过建立游憩单元层级体系,认定26处集合和11处片区,划分人文地理、自然地理、游憩带状单元3类片区,并着重分析俄贤岭小桂林片区内集合的功能及游憩项目的优势。