基于街区演替对出行拥堵影响的城市更新启示——以江苏淮安为例

城市街区演替的多维现象是各种城市问题持续劣化的微观成因,探明其中影响是实施城市更新行动的重要依据。针对江苏省淮安市107处城市街区,利用时空多源数据,采用逻辑降维、关联分析、地理加权回归等方法,构建可表征空间规模、交通设施、日常出行、社会经济及公共交通等演替现象的多维复合要素体系,揭示城市街区演替对交通出行拥堵的时空影响机理。影响机理表明空间规模与日常出行演替具有显著一致的正向影响,公共交通演替具有显著一致的负向影响,交通设施与社会经济的演替则不具显著影响。依循时空影响机理,结合可预见变化、官方指导意见和近期实践经验,情景模拟了全局性交通出行改善下各类街区更新的空间增容阙值,作为城市更新启示。

酿酒酵母对浓香型白酒发酵过程中微生物群落演替的影响机制

分析酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)对浓香型白酒发酵过程中酒醅微生物生态位和群落组装的改变,以探究其对酒醅微生物演替的影响机制。通过接种1株从浓香型白酒中筛选得到的酿酒酵母菌株至酒醅中进行发酵实验,利用高通量测序技术研究对照组和实验组酒醅微生物群落结构,采用统计学分析方法研究对照组和实验组的生态位变化,利用零模型分析微生物群落的组装机制。结果表明:与对照组相比,实验组微生物群落多样性降低、物种组成减少;实验组的微生物群落生态位宽度降低、特化种类群的相对含量升高;在共现网络中,实验组网络主要模块中特化种的相对丰度增加,并且网络的复杂性增加;对照组和实验组微生物群落的组装均主要受随机过程主导,但实验组生态漂移和均匀质扩散对群落构建的重要性降低,使微生物的群落演替更具确定性。本研究揭示了酿酒酵母在浓香型白酒发酵过程中的生态功能,对白酒发酵具有重要影响。

亚热带森林演替中优势种茎干-土壤碳氮磷生态化学计量的变化特征

【目的】开展不同演替阶段植物与土壤的养分化学计量特征的研究,分析森林演替过程中植物-土壤化学计量的关联性,为揭示群落演替过程植物的生存策略提供理论依据。【方法】采用时空替代法,在江西官山保护区选取3种生活型树种(耐受型树种-马尾松、杂草型树种-拟赤杨、竞争型树种-钩栲)构成的森林群落为研究对象,测定不同群落不同发育阶段(早期、盛期和末期)优势种的茎干和土壤C、N、P含量。【结果】(1)3种森林土壤C、N、P含量由早期到末期呈递增趋势,其中马尾松林分别增加5.5倍、6.1倍、0.04倍,拟赤杨林分别增加0.45倍、0.38倍、0.21倍,钩栲林分别增加0.26倍、0.55倍、0.34倍。(2)从早期到末期3个树种茎干养分变化规律不同,马尾松茎干C、C∶N、C∶P分别增加7.1%、164%和200%,而N、P含量分别减少58.9%和70.0%;拟赤杨茎干C、N和P含量及化学计量比波动较小;钩栲茎干C、N含量变化较小,P含量下降25%。(3)同一发育阶段不同树种之间茎干的N、P养分差异较大,早期和盛期钩栲的全N、P和N∶P均为最高,拟赤杨次之,马尾松最低;同时土壤C、N、P表现为钩栲林显著高于拟赤杨林、马尾松林。(4)马尾松茎干全C与土壤C、N、C∶P、N∶P呈现显著正相关,茎干全N、P与土壤C、N、C∶P、N∶P呈现显著负相关,而拟赤杨及钩栲的茎干和土壤C、N、P化学计量特征的相关关系较弱。【结论】耐受型树种马尾松对N、P的需求量低于竞争型树种钩栲,马尾松更适应演替早期的贫瘠土壤,并能明显地提高土壤C、N、P养分含量,为演替后期树种对土壤C、N、P的养分需求创造条件。

基于稳定性同位素核酸探针技术的同化利用玉米秸秆碳微生物群落演替研究

[目的]研究秸秆分解过程中同化利用秸秆碳源的微生物生态演替过程,明确参与秸秆分解的主要微生物类群,为秸秆高效利用提供科学依据。[方法]采用^(13)C标记高丰度玉米秸秆。微宇宙室内培养试验的供试土壤为华北平原石灰性潮土。共设置3个处理:不添加秸秆(soil)、添加自然丰度秸秆(soil+^(12)C-straw)和添加13C标记秸秆(soil+^(13)C-straw)。培养30天时,结合同位素示踪与高通量测序等技术,测定秸秆添加对土壤有机碳的激发效应,分析利用秸秆碳源的细菌、真菌群落结构及其与土壤胞外酶活性的关系。[结果](1)秸秆添加显著提高了土壤CO^(2)排放,添加秸秆对土壤有机碳的激发效应在培养第1天达到峰值,土壤和秸秆CO^(2)排放比例均在培养第3天达到峰值。(2)整个培养时期共发现参与秸秆碳同化利用的细菌微生物操作分类单元(operational taxonomic units,OTU_(s))238个,真菌OTU_(s)24个。细菌OTU_(s)主要属于细菌变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)与绿弯菌门(Chloroflexi),真菌OTU_(s)主要为子囊菌门中的粪壳菌纲(Sordariomycetes)。(3)秸秆分解不同时期的微生物群落结构存在显著差异,在整个培养时期,以热单胞菌属(Thermomonas)与溶杆菌属(Lysobacter)为代表的7个细菌属快速响应秸秆添加,以假黄单胞菌属(Pseudoxanthomonas)与土生单胞菌属(Terrimonas)为代表的6个细菌属延迟响应;两个真菌属枝鼻菌属(Cladorrhinum)与葡萄穗霉属(Stachybotrys)表现为对秸秆添加的快速响应,新赤壳属(Neocosmospora)与unclassified_f_Halosphaeriaceae为延迟响应。(4)曼特尔分析表明,细菌热单胞菌属(Thermomonas)、溶杆菌属(Lysobacter)、绿弯菌门(Chloroflexi)以及真菌裂壳菌属(Schizothecium)与碳氮转化相关土壤胞外酶活性呈显著正相关关系。[结论]外源秸秆添加对土壤有机碳产生正激发效应,显著增加了土壤CO^(2)排放。同化秸秆碳源的微生物随培养时间延长发生群落演替,细菌的热单胞菌属(Thermomonas)、溶杆菌属(Lysobacter)、绿弯菌门(Chloroflexi)以及真菌的裂壳菌属(Schizothecium)在玉米秸秆分解过程中具有重要作用,可为秸秆高效腐熟菌剂的研发提供依据。

采伐后各演替阶段红松种群结构和动态特征

研究阔叶红松林皆伐后各演替阶段红松种群结构和动态特征可以更好地理解生态系统的演替规律及其维持生物多样性的作用机制,为林区可持续经营提供理论依据。以分布于小兴安岭地区凉水国家级自然保护区内原始红松林采伐后形成的4个不同演替阶段的次生林为对象,根据全体乔木和红松的种群静态生命表、存活曲线、生存函数和动态指数以及对其时间序列预测,进行种群结构和动态特征分析。1)在次生演替序列中,在先锋群落和中期群落,全体乔木和红松第Ⅰ龄级的株数均较多,分别为1 486 plant·hm^(-2)和467 plant·hm^(-2),占总株数的77.032%和94.341%。2)全体乔木在先锋群落第Ⅳ-Ⅴ龄级死亡率(q_x)最高,达到0.934;而在稳定群落第Ⅲ-Ⅳ龄级的死亡率最低,仅有0.032。红松在先锋群落第Ⅱ-Ⅲ龄级死亡率最高,达到了0.911;而在顶极群落第Ⅲ-Ⅳ龄级死亡率最低,仅有0.065%。3)红松和全体乔木的存活曲线均更接近于Deevey-Ⅱ型。4)从反映红松和全体乔木整体年龄结构动态的V_(pi)和V_(pi′)来看,两者都有缓慢增长的趋势。红松在未来6个龄级时间内,先锋群落第Ⅷ龄级株数一直为0株;稳定群落第Ⅵ和Ⅶ龄级株数增长到11株和7株后会稳定;顶极群落第Ⅶ和Ⅷ龄级的株数有一定的起伏,峰值分别为25株和21株。小兴安岭地区凉水国家级自然保护区中的阔叶红松林是能够自我更新的生态系统,红松的种群动态表现出低龄级个体成活率较低,高龄级成活率较高的特点。建议在小兴安岭地区进行阔叶红松人工林经营时,可以在先锋群落和中期群落时期采取适宜的抚育措施,来调节种群的生长发育以及自我更新。

人工修复边坡植被演替初期有机碳组分及土壤生态化学计量特征

[目的]研究人工修复边坡演替初期土壤有机碳组分、碳氮磷含量及其化学计量比,揭示气候因子对人工修复边坡演替初期土壤有机碳组分、碳氮磷含量及其化学计量比的影响,以期为后期人工修复边坡的养护提供指导和建议,确保人工修复边坡的正向演替。[方法]在湛江、梧州、宜昌、南阳、焦作、潍坊、加查采集了初期基材配制相同、植物配制相近,修复年限为2~4年的植被混凝土人工修复边坡土样,通过实验获得土样有机碳组分、碳、氮、磷的数据,采用冗余分析,开展气候因子对人工修复边坡演替初期土壤有机碳组分、碳氮磷含量及其化学计量比的影响研究。[结果]人工修复边坡演替初期F_(1)含量的变化范围为1.10~3.64 g/kg;F_(2)含量的变化范围为1.33~3.04 g/kg;F_(3)含量的变化范围为2.02~3.34 g/kg;F_(4)含量的变化范围为10.86~15.24 g/kg;TOC含量变化范围为15.52~24.71 g/kg;TN含量变化范围为0.61~0.93 g/kg;TP含量的变化范围为0.81~1.22 g/kg;C∶N变化范围为23.55~27.95;C∶P变化范围为17.26~23.09;N∶P的变化范围为0.72~0.98;C∶N∶P的变化范围为17.26∶0.75∶1~24.81∶0.95∶1。[结论]演替初期人工修复边坡碳磷表现为中等及以上,氮表现为缺乏;有机碳组分以惰性有机碳为主且有机碳稳定性较强。有机碳组分的主要影响因子为年平均温度、物种丰富度和年平均降水;土壤碳氮磷含量及其化学计量比主要影响因子为年平均温度、物种丰富度、pH和容重。

黄土高原次生林演替对团聚体有机碳含量及化学稳定性的影响

次生林演替过程中土壤团聚体有机碳的积累机制和化学稳定性研究较少。为探明次生林演替对土壤团聚体有机碳含量及其化学组成稳定性的影响,选取黄土高原次生白桦林(演替初期),山杨辽东栎混交林(演替中期)和辽东栎林(演替后期)为研究对象,分析演替过程中不同粒径土壤团聚体有机碳含量变化特征。采用傅里叶红外光谱技术(FTRI)测定活性(AC)和非活性(IC)有机碳化学组成,以(IC/AC)作为有机碳化学组成稳定性指标,并分析其影响因素。结果表明:次生林演替过程中土壤团聚体有机碳含量表现出逐渐增加的趋势且各群落间差异显著(P<0.05),以演替后期的中等粒径团聚体为最高(37.63 g/kg)。土壤团聚体AC中多糖体有机碳含量最高(55.87%),而IC中芳香族有机碳含量最高(94.45%),演替过程中IC与AC总体变化趋势均呈现先降后增。IC/AC随着演替的进行呈先降低后升高的趋势,其中演替后期微团聚体有机碳化学组成稳定性最强达到了3.95。微团聚体含量(WM)与土壤全氮、全磷、全钾一起,显著促进了团聚体有机碳化学组成稳定性(P<0.05)。综上,次生林演替有利于促进土壤团聚体有机碳的积累以及有机碳化学稳定,其中微团聚体起到了关键性作用。

灵武白芨滩不同年限柠条固沙林林下草本群落演替规律及机制

为探讨柠条固沙林林下草本群落演替序列与环境因子的关系,调查了灵武白芨滩不同种植年限(3、5、10、20、30、40、50、60和70年)柠条林下草本群落,测定了土壤理化性质,采用双向指示种分析(TWINSPAN)、除趋势对应分析(DCA)和冗余分析(RDA)的方法对群落进行数量分类和排序,并分析群落演替序列与环境因子间的关系。结果表明:1)应用TWINSPAN将9个样地的27个样方划分为4个群落类型:蒙古虫实+沙蓬群落→沙鞭+白沙蒿群落→狗尾草+藜群落→猪毛蒿+短花针茅群落。2)DCA排序与TWINSPAN分类结果一致,DCA排序进一步印证了TWINSPAN分类的合理性。3)通过冗余分析(RDA)显示,土壤有机质含量和土壤pH值是影响林下草本植物群落演替的主要环境因子,解释量分别为19.3%和13.6%,贡献率分别达37.5%和26.5%(P<0.05)。本研究对揭示白芨滩固沙林林下草本群落演替规律和驱动因素具有重要意义,结果可为荒漠化治理及白芨滩自然保护区的科学管理提供理论依据。

青藏高原海螺沟冰川退缩区原生演替序列优势乔木氮磷化学计量及重吸收特征研究

以海螺沟冰川退缩区原生演替序列为对象,研究各演替阶段优势乔木氮(N)、磷(P)化学计量及重吸收效率特征。结果表明:优势乔木鲜叶及凋落叶N、P浓度随演替下降,且鲜叶的N∶P在整个演替序列中总体小于14,表明该演替序列优势乔木的生长主要受N元素限制;优势乔木N、P的重吸收效率在演替中期最高,表明植物较高的生长速率会增加其对养分的吸收利用效率;优势乔木N、P的重吸收效率与其生长速率呈正相关关系,而与土壤的N、P储量呈负相关关系,说明树木生长速率(需求)和土壤养分状况(供给)共同调节植物对养分的吸收模式;优势乔木N重吸收效率与其鲜叶N∶P呈正相关关系,表明植物对N的重吸收过程对维持其体内N∶P的平衡有着重要意义。研究结果有助于深入认识原生演替过程中植被对养分的利用机制,可为植被恢复提供理论依据。

鄱阳湖洲滩湿地植物演替对土壤微生物量的影响

湿地植物演替对土壤微生物量具有显著影响,但不同土壤理化环境下的植物演替对湿地土壤微生物量影响的具体差异还不清楚。以鄱阳湖土壤理化性质不同的4个碟形子湖(包括相对肥沃的东湖和白沙湖以及相对贫瘠的蚌湖和大湖池)为研究对象,运用空间代替时间的方法,在泥滩带、湿生植被带(苔草)和挺水植被带(南荻或芦苇)采集0~10 cm表层土壤,分析不同土壤理化性质条件下植物群落演替对土壤微生物量的影响。采用土壤微生物量碳(MBC)和微生物熵(qMB)指示土壤微生物量。蚌湖、大湖池、东湖和白沙湖洲滩湿地表层土壤MBC的平均值分别为1077.27、888.29、942.45和1162.46 mg/kg,土壤qMB的平均值分别为6.07%、6.17%、3.60%和3.79%。在泥滩—苔草—南荻植物演替洲滩,土壤MBC先增加后减少;但是在泥滩—苔草—芦苇植物演替洲滩,土壤MBC持续增加。植物演替没有显著改变土壤qMB。尽管植物的生长会增加所有洲滩湿地的土壤MBC,但增加的幅度在相对贫瘠的蚌湖和大湖池明显强于相对肥沃的东湖和白沙湖。蚌湖和大湖池的土壤qMB也显著高于东湖和白沙湖。在植被演替梯度上,洲滩湿地土壤MBC和qMB普遍受到土壤碳、氮、磷含量和pH的影响,但是不同洲滩湿地影响微生物量的关键元素并不相同。这些结果证明植物演替对湿地土壤微生物量的影响不仅与植物物种有关,还受土壤理化环境的影响。本研究将为认识湿地土壤微生物量的变化机制和科学管理长江中下游湖泊湿地提供依据。

海螺沟冰川退缩区原生演替过程中森林生态系统服务价值变化

通过分析海螺沟冰川退缩区原生演替过程中单位面积生态系统服务价值变化,可以为人工生态系统管理、重建、恢复等生态系统正向作用的政策与方针提供一定的帮助。在海螺沟冰川退缩迹地设置6个样地(12,30,40,50,70和120年),根据《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1 721-2008),计算不同样地单位面积的营养元素积累、固碳释氧、土壤保持、涵养水源和物种多样性5个方面的生态系统服务价值。结果:(1)生态系统服务价值在样地5达到最大值23 721.95元·hm^(-2)·a^(-1),样地1为最小值7 326.49元·hm^(-2)·a^(-1),单位面积生态服务价值增长速率总体呈现先迅速上升后缓慢下降的过程;(2)单位面积生态系统服务价值在样地1到样地2增长幅度最大为每年+8.22%,在样地2到样地3增长幅度最小为每年-1.64%;(3)在不同样地的生态系统服务功能均以固碳释氧、涵养水源和生物多样性为主。海螺沟冰川退缩区主要生态系统服务功能与其他森林生态系统基本一致,并且在演替过程中,不同样地之间单位面积生态系统服务价值出现显著变化。

乌兰布和沙漠不同演替阶段白刺灌丛沙堆土壤养分分布与富集特征

[目的]探究乌兰布和沙漠不同演替阶段白刺灌丛沙堆土壤养分垂直分布情况,为该区白刺灌丛稳定发展提供科学依据。[方法]选取不同演替阶段白刺灌丛沙堆作为研究对象。通过前期植被调查,依据白刺灌丛枯死率和盖度将其划分不同演替阶段,分别为发育阶段(枯死率10%~30%,盖度20%~40%)、稳定阶段(枯死率<10%,盖度40%~60%)和衰退阶段(枯死率>50%,盖度<20%),分别选取每个演替阶段3个相对独立的白刺灌丛沙堆,在丘间地、沙堆迎风坡和背风坡进行植被特征调查和土壤养分测定。[结果]随着白刺灌丛演替推进,白刺高度、冠幅长度和宽度呈先升后降趋势,其中,稳定阶段冠幅长度显著高于其他阶段(p<0.05),较发育阶段和衰退阶段分别增加45.50%和50.01%(p<0.05)。背风坡处,发育阶段土壤养分含量随着土层深度增加均呈“降—升—降”趋势,稳定和衰退阶段有机质含量呈下降趋势,40—60 cm达到最小值。迎风坡处,40—60 cm土层土壤有机质和全氮含量随着演替阶段发展在衰退阶段达到最大值,但发育和衰退阶段土壤全氮含量随着土层深度增加在40—60 cm达到最小值,较0—10 cm土层分别低83.33%和80.31%(p<0.05)。不同坡位白刺灌丛沙堆土壤养分均在0—10 cm达到最大值,但总体上白刺灌丛沙堆土壤养分富集作用不明显。[结论]白刺灌丛沙堆土壤养分主要集中在沙堆表层,如何缓解白刺灌丛沙堆活化和土壤养分流失,是白刺灌丛沙堆在干旱环境维持稳定的重要保障。

阔叶红松林不同演替系列土壤可溶性有机碳含量及影响因素

为准确预测全球变化背景下中国小兴安岭地区森林生态系统碳汇动态、合理制定森林经营措施,以小兴安岭阔叶红松林不同演替系列典型群落为研究对象,采用时空替代法,探讨3个演替系列6种典型群落土壤可溶性有机碳含量及影响因素。结果表明,中生演替系列和旱生演替系列演替进程中土壤可溶性有机碳呈波动式趋势,0~10 cm层最大,10~20 cm层出现下降趋势,20~40 cm层后开始逐渐升高的趋势。湿生演替系列表现随土层的增加而降低的趋势。中生演替系列土壤可溶性有机碳积累与土壤毛管孔隙度呈正相关,与凋落物量呈显著正相关(P<0.05),与土壤全氮、全磷、全钾含量呈显著负相关(P<0.05)。湿生演替系列土壤可溶性有机碳与土壤含水率呈正相关,与土壤毛管孔隙度和凋落物量呈显著正相关(P<0.05),与土壤全氮含量呈显著负相关(P<0.05);旱生演替系列土壤可溶性有机碳与土壤毛管孔隙度、砂粒比、凋落物量、土壤全氮含量呈极显著负相关(P<0.01),与土壤全磷含量和土壤全钾含量呈极显著正相关(P<0.01)。

天然落叶松林不同演替阶段空间结构参数的多元分布

2023年5月15—30日,在黑龙江省伊春市丰林县汤林林场建立不同演替阶段(中龄林、近熟林)固定监测样地,在森林群落中分别设立15块30 m×30 m的方形样地,将各样地划分为4个15 m×15 m的小样方,对胸径在5.0 cm及以上的乔木进行每木调查、每木检尺,记录样地内林木的树种、胸径、树高;应用RStudio计算中龄林和近熟林的天然落叶松(Larix gmelinii)林分空间结构参数(混交度、大小比数、密集度、角尺度)、统计林分空间结构参数的5种多元分布频率(零元分布、一元分布、二元分布、三元分布、四元分布),系统分析各林分的林分空间结构特征与功能。结果表明:(1)落叶松林的零元分布,两种不同演替程度的林分,整体呈随机分布、混交较好的中庸生长状态,但近熟林比中龄林较密集。(2)落叶松林的一元分布,林分内多数林木处于混交程度、密集程度良好,各大小比数等级占比处于比较相近的随机分布状态。(3)落叶松林的二元分布,两种林分在同一大小比数时的林木多数处于中度混交,同一密集度时的中龄林的密集程度分布相近,近熟林的密集度较集中。(4)落叶松林的三元分布,两种林分中,同一密集度和大小比数的林木,多数处于随机分布。(5)落叶松林的四元分布,两种林分在同一分布格局和生长状态时,相同密集度的林木多数处于中度混交或者混交状态较良好。(6)与比较传统的零元分布、一元分布对林分空间结构进行分析相比,使用多元分布能更加全面、清晰地分析不同演替阶段天然落叶松林的林分内部空间结构特征。

长白山森林不同演替阶段土壤微生物群落结构

森林生态系统是陆地生态系统中最为重要的类型之一,土壤微生物是森林生态系统的主要调节者。随着森林演替的正向进行,地上植物类型和多样性的改变会造成土壤微生物群落结构组成的差别。为了深入探究长白山森林不同演替阶段的土壤生物学特性,为长白山地区森林资源的可持续发展提供理论数据,本研究选取长白山年龄为30年、70年、300年的森林样地,分析了长白山森林不同演替阶段土壤理化性质和微生物群落水平上的演变规律。结果表明,不同演替阶段土壤微生物群落结构存在差异,70年与30年和300年相比具有明显的变化,70年的土壤微生物总PLFAs含量以及多样性均显著高于300年,且土壤微生物群落结构受到土壤pH和土壤养分含量的显著影响。

金乡县蒜田优势杂草群落演替及化学防除技术

主要介绍了金乡县蒜田优势杂草群落演替过程,对当前蒜田主要优势杂草种类进行调查,介绍大蒜田除草剂主要单剂及其复配制剂,就化学除草技术进行了探讨和总结,以期为蒜田杂草防除提供参考。

演替理论与植被恢复

《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》提出要高质量保护和恢复各30%的土地,最大化地实现保护生物多样性和缓解气候变化的目标,而演替理论和植被恢复可以为实现30%的保护和恢复目标服务。演替理论是植被生态学中的核心理论,演替是指在一个地点上由一群不同物种组成的生命体的结构或组成随时间而变化的过程;植被恢复是以植物种植、配置为主,恢复或重建植物群落或天然更新恢复植物群落的过程,植被恢复是生态系统结构和功能从简单到复杂、从低级向高级变化的过程,最终目的是建立健康稳定的植物群落。演替是植被恢复的基础,植被恢复被视为对演替过程的操纵,以达到恢复受损植被生态系统的目标。演替理论可以指导植被恢复,而植被恢复对演替理论的发展有益。演替按裸地性质可以分为原生演替和次生演替,有研究建议将恢复过程视为第三演替,这将有助于理解通过人为干预促进植被恢复成功的管理选择,特别是通过强调退化生态系统中的环境和生物遗存的管理选择。此外,该文还提出了植被恢复理论和演替理论未来可能重点关注的科学和技术问题。

松嫩平原黑土农业生态系统演替规律分析

黑土农业生态系统 2 0 0年的演替历史 ,几乎跨越了我国中原地区 30 0 0年的演替过程。从黑土农业生态系统演替的主导因素分析入手 ,系统地分析了结构、环境、生产力和管理技术的演替 ,揭示了黑土农业生态系统的演替规律。表 5 ,参

气候变化情景下天宝岩国家级自然保护区森林景观演替长期动态模拟

气候变化将会对森林树种结构、空间结构以及林龄结构等产生重大影响,准确预测森林景观演替对未来气候变化的响应,不仅能够为科学管理森林生态系统提供理论依据,而且对制定生物多样性保护与珍稀物种保护策略也具有重要意义。本文运用LANDIS Pro 7.0与LINKAGES模型,模拟天宝岩国家级自然保护区8个树种在2种不同气候变化情景(RCP4.5和RCP8.5)下未来300年的森林植被演替动态,分析森林景观格局变化特征及其对气候变化的响应。结果表明:毛竹、马尾松、猴头杜鹃、长苞铁杉以及杉木的潜在面积分布与景观格局指数对气候变化的响应较为显著。在气候变化情景下,各树种的景观分维度均介于1.03—1.08,保护区内各景观斑块相对简单规则。毛竹、猴头杜鹃和杉木聚集度下降趋势明显而斑块密度显著上升,长苞铁杉随演替进行面积逐渐减少而聚集度相对较高且斑块密度剧增,马尾松斑块密度缓慢增加而聚集度先降后升,随气候变化这些树种的景观完整度都遭到了不同程度的破坏,且在RCP8.5气候情景下景观破碎化更严重。而气候变化对阔叶林与柳杉的影响则较小,且阔叶林在演替期间斑块密度下降而聚集度稳中有增,潜在面积分布呈现出良好的发展势头。随气候变化,天宝岩自然保护区森林景观的演替最终将朝着“常绿阔叶林为主、针阔叶混交林为辅”的群落组成演变,保护区森林景观格局对气候变化的响应较为敏感。

梯形透空丁坝局部水动力特性对底栖动物生境演替的影响机制

针对因梯形透空丁坝局部水动力特性对底栖动物栖息地的影响机制尚不明确,限制了此类结构的大范围推广应用的问题,依托长江深水航道建设的示范应用工程,构建三维水动力数值模型,选择中华绒螯蟹为指示物种,研究了不同径流条件下梯形透空丁坝局部水动力特性及其对指示物种栖息地的影响;结合梯形透空丁坝不同时期沉积物和底栖动物的监测数据,分析了梯形透空丁坝对底栖动物生境演替的影响机制。结果表明:梯形透空丁坝迎流面产生的上升流将主流引导至丁坝后上方,在汛期为中华绒螯蟹提供了避洪场所;坝内及坝后较小的流速和丰富的流场结构为中华绒螯蟹提供了索饵场和越冬场。