秦岭北麓沣河流域矿区生境质量的时空演变及驱动因素分析

秦岭是中国的“中央水塔”,研究秦岭北麓矿山生境质量的时空演变特征对区域生态保护和可持续发展意义重大。为了评估小流域背景下人类活动对矿山生态环境的影响,该研究针对沣河流域内的重点工程祥峪铁矿区,基于遥感影像提取其1985、2002、2010年和2022年土地利用变化,结合InVEST(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs)模型和地理探测器定量分析该矿区生境质量变化与驱动因素。结果表明:祥峪铁矿区的土地利用变化主要由旱地逐步转变为林地和工业用地,疏林地转入面积达到18245505.71 m^(2),退耕还林还草工程取得显著成效;祥峪铁矿区生境质量指数由0.50下降为0.49,标准差由0.06增加为0.09,说明生境质量有所下降,空间差异不断扩大,区域整体平均生境退化度降低,但工业用地迅速扩张对周边林地产生持续影响;生境质量变化是自然因素和人文因素共同作用的结果,其中,土地利用变化是造成生态环境脆弱的主要原因,对生境质量变化的解释力达到0.82。该研究可为分析其他类似矿区生态环境演变,推动景观格局的优化和生态文明建设提供科学参考。

湿塘生境质量特征与营建管理策略——以重庆海绵城市试点为例

【目的】中国海绵城市建设已逐步进入精细化营建阶段。湿塘作为具有常水位的海绵生境,在城市环境中有较大的生态服务潜力,分析与明确湿塘生境质量特征和问题,有利于推进海绵城市精细化发展。【方法】立足重庆海绵城市试点区域中已建成的湿塘生境,对湿塘植物、土壤、水体进行监测,通过M-Godorn稳定性测算法、内梅罗肥力指数法、内梅罗污染指数法分别评估植物、土壤、水体生境质量,探究建设用地与非建设用地中湿塘生境质量特征的差异。【结果】在监测期中,湿塘植物群落稳定性较低,欧氏距离范围为17.58~27.00,非建设用地中湿塘的植物群落稳定性、入侵植物盖度显著高于建设用地。湿塘土壤压实问题严重,容重均值为1.445 g/cm^(3);50%土样的饱和入渗率为6.604 mm/h,入渗能力偏低;土样的综合肥力指数在0.532~1.198之间,肥力较差。湿塘整体水质较好,内梅罗污染指数在1.087~3.757之间。前置塘结构有利于湿塘水质的提升,湿塘表面蓄水层周长面积比与内梅罗污染指数呈显著负相关。【结论】通过合理的营建与维护可以提升湿塘生境质量,如控制湿塘平面与竖向布局、加强植物设计与管理、应用人工有机堆肥与土壤管理等技术方法,研究结果对海绵城市精细化营建及管理有重要参考价值。

高铁对沿线野生动物空间分布的影响特征及生境适宜性评价——以京广高铁武汉乌龙泉段为例

高铁作为中国重要的交通基础设施,其建设和运营不可避免会对沿线环境造成不同程度的影响。解析高铁对沿线生境的干扰特征,是实现沿线野生动物保护的重要途径。基于京广高铁武汉乌龙泉段乡野样本地的长期红外相机监测结果,分析高铁对沿线野生动物空间分布的影响特征,并筛选出当地陆地野生动物代表物种小麂,提取其分布点数据,利用最大熵(MaxEnt)模型预测小麂生境适宜区分布,分析气候、地形、人类干扰和水源4类环境变量的影响程度。结果表明:1)高铁对狗獾和黄鼬造成空间阻隔效应显著;2)小麂、白鹇、黄鼬、狗獾和貉均对高铁产生回避效应;3)代表物种小麂的适宜生境主要分布于核心区的中部,距离高铁的远近是影响小麂生境适宜性的主要因素,且高铁对小麂生境的最大影响距离约为1500m。根据野生动物生境区因高铁建设而受到干扰的情况,通过增加水源点、营造适宜动物生存的植被空间等措施促进其受损生境修复。研究结果可为高铁沿线受损生境的空间识别和修复提供参考。

西安市街区尺度生境网络构建的案例与思考

城市街区尺度绿色空间呈现破碎化空间格局会对城市生物多样性产生负面影响。街区尺度生境网络是连接场地绿化与城市整体区域生态系统的纽带,是维护城市内部最小生境单元生态系统稳定的基本保障。与宏观尺度相比,街区尺度生境网络构建在地理信息数据获取、数据精度及土地利用分类等方面均有差异。基于无人机航测数据进行生境制图,并综合运用MSPA、InVEST、MCR等模型进行街区生境网络构建与优化。结果显示:1)基于植被垂直结构特征进行生境制图,可细化表征绿色空间的生境属性;2)街区环境内生境源地呈现面积小、分布散、质量低的特征,即使绿地率较高的小型公园绿地,其生境斑块的生境质量也可能较低;3)受硬质地表分布特征影响,街区生境网络呈现区域分布不均、局地断裂、内外生境割裂的空间格局;4)提取薄弱区域周边生境节点,运用MCR模型构建连通路径,可指导生境节点与生境廊道增补,实现街区生境网络优化。在城市绿地建设从增量发展向存量优化转变的背景下,研究结果可为街区生境网络构建方法向街区绿色空间规划设计方法转化提供思路。

基于生境网络构建优化的生物多样性保护规划途径研究

城市绿色空间是承载生物多样性的关键,以其为基础构建生境网络有助于整合破碎绿地斑块,促进物种交流与迁徙,为生物多样性保护提供基础。现有生境网络构建过程中存在依赖单一模型、忽略区域实际物种情况、网络构建的工作路径尚未统一、输出成果难以与上位规划衔接并在规划层面进行实践应用等问题。在明确生物多样性保护规划工作内容与目标的基础上,综合运用生境质量分析、地理探测器、最小累积阻力模型等模型方法,识别区域生境源地和廊道,并在考虑区域指示物种的基础上补充重要生境节点,构建面向生物多样性保护的生境网络,系统优化了“源地识别-廊道模拟-节点提取-网络构建”的网络构建方法;以对接国土空间规划下的绿地系统专项规划为目标,将生境网络构建结果通过红线比对、绿地分类匹配等途径,从空间管控角度提出保护措施,实现与绿地系统规划的有效衔接,构建统一规范的生物多样性保护规划工作路径,以通城县为例验证工作路径的可行性,优化面向生物多样性保护的生境网络构建方法,为县域绿地系统规划与生物多样性保护规划提供科学依据。

天然沙冬青器官生态化学计量特征对异质生境的响应

以我国重点保护的珍稀濒危植物且是西北荒漠地区唯一常绿阔叶灌木沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)为研究对象,分析异质性荒漠生境(固定沙地、半固定沙地、石质沙地、洪积砾石坡地和盐碱滩地)对沙冬青叶、茎、根、花和种子生态化学计量学特征的影响,了解其生长的适应机制和生存策略。结果表明:沙冬青各器官碳(C)含量表现为叶>茎>根>种子>花,而氮(N)、磷(P)、钾(K)营养元素含量均表现为种子>花>叶>根>茎,N、P、K三大营养元素在繁殖器官中的富集,可以促进沙冬青由营养生长向生殖生长的转变,反映了资源分配模式和植物生长策略。沙冬青各器官的碳氮磷钾含量和各元素化学计量比在不同生境条件下变化较复杂,其中在沙质土壤(固定和半固定沙地)具有更高的C、N、P储存能力,而K在砾质土壤(石质沙地和洪积砾石坡地)含量较高,且砾质荒漠沙冬青的C∶N、C∶P及N∶P均显著高于沙质土壤,表明沙冬青在石质沙地和洪积砾石坡地有更高的养分利用效率。各器官元素含量相关分析表明器官间的养分协同性远高于器官内部。化学计量比C∶N、C∶P、C∶K均表现为:茎>根>叶>花>种子,N∶P为根>叶>茎>花>种子,N∶K为茎>根>叶>种子>花,K∶P为叶>根>种子>茎>花,各器官中的C∶N和N∶P比在各生境间相对较稳定,而K∶P比变化巨大,N∶P与P含量呈显著的负相关(P<0.05),与N含量的相关性不显著(P>0.05),说明P作为敏感性元素决定了沙冬青体内N∶P比值的变化,且不同生境叶片N∶P比值均大于16,说明沙冬青生长主要受P限制。器官与生境对沙冬青化学计量特征都有影响,生境对C含量和N∶K、K∶P的影响较大,器官对N、P、K含量及C∶N、C∶P、C∶K、N∶P的影响较大。除P元素外,各元素含量及其化学计量比均受器官和生境交互作用影响。了解植物根-茎-叶-花-种子的整体资源权衡和协变策略,为沙冬青物种资源的保护和开发提供理论依据。

沙拐枣叶功能性状对生境变化的响应

【目的】揭示民勤地区沙拐枣叶功能性状在不同生境的变异规律,探明沙拐枣对干旱荒漠环境的适应策略。【方法】以民勤绿洲-荒漠过渡带沙拐枣(Calligonum mongolicum)为对象,采用样方法采集样株东西南北4个方向中部生长良好的叶片,用土钻采集植株根系附近深度为0—60 cm的土壤样本,比较分析丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶功能性状特征及相关性,揭示沙拐枣叶功能性状与土壤因子的关系。【结果】(1)沙拐枣叶功能性状的变异系数介于2.39%~24.94%,比叶面积(SLA)变异系数最大(24.94%),稳定碳同位素(δ^(13)C)变异系数最小(2.39%);沙拐枣叶片的全碳(LCC)、全磷(LPC)含量在样地之间存在显著差异,而SLA、LPC在2种生境间存在显著差异。(2)在丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶片含水量(LWC)与干物质含量(LDMC)分别呈极显著、显著负相关关系,LWC是2种生境下沙拐枣叶功能性状中综合排名前3的共同指标因子。(3)全氮(STN)、pH值和土壤含水量(SMC)是影响民勤沙拐枣叶功能性状变异的主要土壤因子。【结论】沙拐枣通过改变叶片形态和调节营养物质含量,以及与土壤因子的相互作用,以更好适应生境。

唐古特大黄潜在地理分布及生境特征分析

目的:了解目前我国唐古特大黄的适宜生境状况并预测其潜在地理分布区。方法:基于第四次全国中药资源普查实地调研数据以及中药资源空间信息网格数据库中获取的55个唐古特大黄相关生态因子(包括气候、地形、土壤等),利用MaxEnt模型和ArcGIS预测唐古特大黄在中国境内的潜在地理分布区域及生境特征。结果:唐古特大黄适宜分布区主要位于川西高原地区、甘南高原地区、青海东部地区以及西藏东部地区,其中最适宜分布区为青海东部地区、川西高原地区和甘南高原地区;海拔、植被类型、6月均温、4月平均降水量和土壤类型是影响唐古特大黄潜在分布的主导生态因子,且不同分布区域存在一定差异。结论:该研究成果为后续唐古特大黄生态敏感性研究和生产区划研究奠定了必要的基础。

顾及城市发展和生态保护均衡的宜昌市生境质量多情景模拟研究

城市发展过程中不同的发展方向与生态保护目标往往会产生不同的矛盾冲突,通过均衡城市发展和生态保护之间的关系,能够促进城市发展和生态保护的耦合协调。以宜昌市为研究对象,耦合PLUS—InVEST模型并结合标准差椭圆分析,以2020年土地利用现状数据为基础,模拟自然发展、经济发展以及生态保护3种情景下2040年宜昌市生境质量变化情况。研究结果表明:1)2000—2020年宜昌市主要发生变化的地类为耕地、林地以及建设用地,其中林地与耕地为主要的转出地类,建设用地为主要的转入地类;2)在不同模拟情景下,建设用地扩张方向均由西南向东北收缩,城市扩张强度减缓,建设用地扩张强度重心并开始由东向西进行迁徙;3)在自然发展和经济发展情景下,宜昌市生境质量在未来均呈现衰退的趋势,而在生态保护情景下,宜昌市生境质量有所恢复。通过模拟未来不同政策下土地利用方式改变来反映宜昌市生境质量变化情况,为均衡城市发展与生态保护产生的矛盾和冲突有着重要意义。

潦灌区段河流生境调查分析及评价模型构建

为构建灌区河流生境评价指标体系及应用模型,论文以江西省西北部潦河灌区段河流为研究范围,在灌区水环境及河岸生境调查分析的基础上,基于文献计量及层次分析法筛选了区段河流生境质量评价体系,并计算了河流生境质量指数及生境退化指数。结果表明,河流水质、河岸带植被、经济结构、土地利用、河床底质等指标存在空间上统计学意义。32个调查河段生境值在1.37~3.92之间,均值为2.54,其中25%的河段生境质量为优,28.13%为中,21.88%为较差。整体上上游区段好于中游区段,然后是下游区段;其中靖安区段>奉新区段>安义区段;乡野区>农用区>乡村区>城镇区。河流生境退化指数表明31.25%的河段受到较明显的人类活动影响。河流生境质量与河流生境退化呈显著的负相关,2000-2020年期间灌区生境质量呈现先恶化后逐渐转好的趋势。人类活动对潦河灌区的影响程度正在逐渐增大,呈现出耕地、林地向建设用地和水域等转化的特点。

祁连山国家自然保护区生境质量时空特征及驱动因素分析

借助InVEST模型分析了祁连山国家自然保护区生境质量和生境退化度的时空特征,同时利用空间关联的localMoran’sI方法和地理探测器,明确了其热点分布状况,深入探讨了生境质量时空分异的影响因素和驱动机制.结果表明:从东南到西北,生境质量逐渐减低,2000~2020年,高生境质量区域逐年减少,低和较低生境质量区域明显增加,生境退化区域主要集中在威胁源(耕地、建设用地、未利用地、道路)附近的草地和林地;生境质量热点区域集中于研究区中部,且呈连片分布,东部和西部热点区域多被冷点分割,生境退化热点区域面积较少,占研究区总面积的6.72%~8.22%,但多在生态条件较好的区域;影响祁连山国家自然保护区生境质量时空分异的主要驱动因子是海拔、年均NDVI和人口数量,且各因子间呈非线性增强关系;生境质量与年均NDVI和降水呈显著正相关,与人口数量呈显著负相关,在不同海拔梯度上生境质量和生境退化程度具有明显差异,1751~2400m海拔梯度上生境质量和生境退化度均较低,海拔在2400~2950m区间内生境质量较高,但由于强烈的人类活动,其生境退化度也较大.在未来区域环境保护和土地资源利用中,更应防止低海拔区域(1751~2400m)生境质量的进一步恶化,在减少人类活动的同时,更应增强应对气候变化的保护措施,同时特别关注中海拔区域(2400~2950m)生境质量和生境退化度,从整体上提高区域生境质量,研究成果可为祁连山国家自然保护区精准制定环境保护策略和未来土地利用空间规划提供参考和借鉴.

生境破碎化过程对流域生境质量的影响

近几十年来,随着工业化、城市化的加速推进,人类活动对自然生境的干扰越来越频繁,导致生境破碎化与生境质量下降。在流域尺度上科学模拟生境破碎化过程及其对生境质量的影响,对于提升生物多样性和生态系统功能具有重要意义。以鄱阳湖流域为研究区域,基于InVEST模型分析区域生境质量的演变特征;从生境面积、生境边缘和生境隔离三个特征维度模拟生境破碎化过程;采用广义加性模型和地理探测器探究不同生境破碎化过程对生境质量变化的影响与交互作用。研究结果表明:(1)鄱阳湖流域生境质量呈下降趋势,从2000年的0.7862下降到2010年的0.7807,再下降到2020年的0.7715,但总体生境质量较好。生境质量较优的区域主要分布在流域南部、东北部以及西部地区,生境质量较差的区域主要分布在各个子流域的交界处。(2)2000—2010年,鄱阳湖流域生境面积占比下降、生境边缘增加和生境隔离增加三个生境破碎化过程分别占总研究区网格数的34.70%、30.15%和4.50%;2010—2020年分别占总研究区网格数的34.80%、30.69%和4.40%;2000—2020年分别占总研究区网格数的40.82%、37.50%和5.46%。生境面积减少的网格主要集中在鄱阳湖流域的中北部地区;生境边缘增加的网格分布和生境面积减少的网格分布相似;相比之下,生境隔离增加的网格较少,主要分布在各城市的中心城区范围。(3)生境破碎化过程对生境质量具有显著影响,两者呈非线性负相关关系;三个生境破碎化过程两两之间交互作用对生境质量的影响呈现双因子增强趋势。研究结果可为鄱阳湖流域生态格局优化与生境质量提升提供科学参考。

五大连池火山黑桦叶性状对生境因子的响应

【目的】五大连池火山生境植物在土壤水分和营养物质等严重缺乏的条件下,经过长期的进化适应形成了自身独特的生存策略,研究单种植物叶性状对生境因子的响应,对深入了解火山生境植物生长限制因素及养分利用策略意义重大。【方法】以五大连池6座火山黑桦为研究对象,测定7项叶性状和9项土壤指标,采用Pearson和冗余分析法分析黑桦叶性状特征及其与生境因子的关系。【结果】1)叶片磷含量(LPC)、叶片钾含量(LKC)、叶片碳磷含量比(LC/P)和叶片氮磷含量比(LN/P)这4种叶性状在6座火山间都有显著差异,老黑山的LPC显著偏高,LC/P和LN/P显著偏低,黑桦叶性状的变异系数除LKC外都小于30.00%。2)6座火山黑桦同时具有同速和异速这两种叶性状间的权衡关系,以幂函数异速生长规律为主;黑桦叶性状叶片面积(LA)、叶片干物质含量(LDMC)、叶片碳含量(LCC)、叶片氮含量(LNC)、LKC、LC/P、叶片碳氮含量比(LC/N)和LN/P在分化中起到主要作用。3)冬季降水(PCW)是影响叶性状气候条件的主导因子,对LA、LC/P、LN/P、LC/P和LCC都产生显著的正效应,对LC/N、LPC和LDMC都产生显著的负效应。铵态氮(A-N)、速效磷(A-P)和全钾含量(TKC)为影响叶性状土壤养分的主导因子,A-N对LCC、比叶面积(SLA)和LDMC产生显著的正效应,对LA产生显著的负效应;A-P对LDMC产生显著的负效应;TKC对LC/N和LDMC产生显著的正效应。【结论】6座火山黑桦叶性状受火山喷发的特殊性、坡向、气候条件和土壤养分等因素的共同影响,叶性状间以同速和异速两种权衡关系来实现其对火山生境有限资源的最佳利用,黑桦生长过程中同化碳的营养利用效率较低,氮元素和速效磷对其生产力起限制性作用,钾元素对养分元素的保存能力等起到显著正效应。

耳石微化学技术在鱼类生境履历重建中的研究进展

研究鱼类活动踪迹的手段有很多,早期研究者通过渔业统计数据分析洄游鱼类的活动路径,徐兆礼等[1-3]根据10余年捕捞统计资料,推测了鱼类产卵场、索饵场和越冬场的位置和范围,绘制出我国近海海域带鱼(Trichiurus lepturus)、大黄鱼(Larimichthys crocea)和小黄鱼(L.polyactis)的洄游路线。然而,渔业捕捞数据属于非独立数据,基于渔业统计数据分析的方法要求数据量大,且对数据质量要求也较高,极大限制了洄游路线估计的准确性。

基于InVEST模型的长江中下游地区生境质量变化研究

[目的]生境质量是生态系统能够提供给物种生存繁衍所需条件的潜力,是提升生态系统功能的关键。研究长江流域的生境质量对长江经济带绿色发展和长江大保护等国家重大战略具有重要意义。[方法]以长江中下游地区1980—2018年土地利用数据为基础,利用InVEST模型研究了1980—2018年长江中下游地区的土地利用变化与生境质量、生境退化度的时空变化。[结果](1)林地作为研究区主要的土地利用类型且在不断减少,主要转向建设用地和水域。(2) 38年来研究区整体生境质量处于较高等级,生境质量指数平均值为0.628,但呈现下降趋势。空间上表现出东部、中部低,南部高的态势,这与研究区东部、中部大多以建设用地为主,南部以林地、草地为主的土地利用格局相吻合。(3)研究区生境退化度呈现中部区域高,周围较低的分布,生境退化度的变化在时间上呈现升高的趋势,空间上生境退化度发生变化的区域较集中,比如沿江城市群、城乡等人口聚集地的退化度变化剧烈,其余区域变化不明显。[结论]长江中下游地区的生境质量总体上正处于一个退化的过程,城市化的进程使得土地利用中林地、草地和耕地大量转向建设用地,导致生境质量的不断下降,尤其以沿江城市群的问题尤为突出,我们应当更加合理地开发建设用地,划定生态保护红线,逐渐恢复和提高长江中下游的生境质量,扎实推进长江生态环境保护修复,筑牢长江经济带生态安全底线。

论拯救中华鲟野生种群及其栖息生境

中华鲟(Acipenser sinensis)是我国国宝级鱼类,典型的江海长距离洄游性物种,在海水中生长发育,在淡水中产卵繁殖,是全球能够由海洋进入淡水生态系统中最大个体鱼类之一,最大体重记录达560 kg,最长年龄达40龄,目前仅分布于我国内地架沿海和长江中下游干流^([1—3])。中华鲟起源于白垩纪,是古老的物种,具有重要的科学研究、生态和渔业价值^([1, 4, 5])。然而,在过去40年中,由于过度捕捞、洄游通道阻隔和重要栖息生境丧失等诸多原因,导致中华鲟野生资源呈现急剧衰退趋势,自然繁殖困难,野生种群数量已岌岌可危,处于极度濒危状态^([5]),亟待采取超常规的思路、措施和技术,拯救这一极度濒危物种的野生种群及其栖息生境。生物物种和栖息环境之间相互作用,构成了生态系统。生物物种是生态系统中的重要组成部分,每个物种均在生态链上扮演着各自独特的角色,物种与生态系统是一个相辅相成的自然有机整体。

大豆田生境红火蚁工蚁的活动性程度评价

应用刻度图示法观察记录了海口市大豆田生境红火蚁Solenopsis invicta Buren工蚁的活动性水平,并对蚁巢大小及活动时间与工蚁数量、爬升高度和恢复平静时间等指标值进行了通径分析。对41个蚁巢观察结果表明,除了1个蚁巢外,蚁巢惊扰后60 s时在观测尺平均爬升高度均大于15 s时平均爬升高度,且蚁巢被干扰后观测尺上工蚁数量和爬行高度随着时间的延长先快速增加,至45 s时达到最大,尔后逐渐减少至平静。相关分析表明,180 s内阳面平均爬行高度与测试时活动时间的相关性最高,恢复平静时间与蚁巢体积相关性最高,相关系数分别为0.4572和0.6233。通径分析表明,测试活动时间对15 s时阴面平均爬升高度、15 s时平均爬升高度及180 s内阳面平均爬行高度起正向作用,60 s时阴面平均爬升高度以及60 s时平均爬升高度与蚁巢体积起正向作用,蚁巢地表高度、蚁巢地表面积、蚁巢体积对恢复平静时间起正向作用。研究结果为了解热带地区大豆种植生境红火蚁行为活动特征,以及实施有效防控提供科学参考。

1990-2020年长三角地区生境质量与夜间灯光的空间关系

基于1990-2020年长三角地区的土地利用数据和夜间灯光数据,运用InVEST生境质量评估模型、双变量空间自相关、相关系数对生境质量与夜间灯光的时空关系进行研究,并应用地理加权回归和归纳法分析两者的响应规律,结果表明:(1)浙江省总体上生境最优且城镇发展最快,安徽省在城镇快速发展的同时生境相对下降最少,生境质量和夜间灯光空间分布格局呈现出与区位、地形等因素的空间耦合性。(2)长三角地区生境质量与夜间灯光指数随着时间的发展空间上的依赖性越来越强,聚类模式主要为高-低、低-高及低-低3种。高-低聚类区域主要分布在浙江省和安徽省的南部、西部的山地丘陵,研究期内呈现缩小的趋势;低-高聚类区域在长三角东部平原区呈集聚分布、北部平原丘陵区呈零散分布,呈现扩张趋势。(3)不同年份各省份生境质量与夜间灯光指数呈显著负相关,且经济越发达的省份,生境质量与夜间灯光指数的负相关关系越强;生境质量与夜间灯光指数呈高度负相关的区县主要分布在长江下游沿岸和浙江省东部,相关性不显著的区县主要分布在安徽省、江苏省的北部,变化类型以负相关关系持续增强型占比最高。(4)生境质量与夜间灯光指数的相关关系随着城市发展呈U型变化,即随着城市发展,生境质量与夜间灯光指数的负相关关系先增强后下降。研究结果可为长三角城市可持续发展、生境调控提供前期基础。

城市高架桥下新自然生境重建模式及维持策略——以上海市为例

【目的】城市高架桥下低光照、高污染、强干旱的特殊生境,严重影响了植物健康生长。构建高架桥“植物筛选—生境营造—可持续运维”的立体绿化体系,重建城市高架桥下新自然生境,可以有效改善城市高架桥下生境与人居环境,提高城市生物多样性。【方法】基于生境相似性原理,运用适应性、观赏性、功能性3层过滤模式筛选适生植物;制定“建筑-设施-介质”一体化策略;提出实现高架桥下立体绿化自维持运营的创新模式。【结果】筛选出了27种适宜种植于高架桥下特殊生境的抗性强的适生植物,丰富了高架桥下特殊生境的植物多样性,使植物单次更换周期延长至5年以上;研发出集适生植物、轻型栽培介质、叠垒式种植容器、浇灌系统、雨水收集净化设施于一体的新型立体绿化模块,支撑植物长期保持良好的生长状态,同时实现了雨水资源化利用、污染源头控制和城市雨水消纳等多重目标;在景观形式上,将平面绿化拓展到立体绿化,复合利用大量已建成的城市灰色空间来增绿、填绿,预期可为上海市增加0.3 m^(2)的人均绿化面积;创新性地提出以“绿”促“商”、以“商”养“管”的运维模式,建立了上海虹梅高架桥下立体绿化新模式示范段。【结论】通过研发城市典型的低光照区域立体绿化技术,集成了新型立体绿化模块,将覆盖面广、连通性强的城市狭长污染线——城市高架桥下空间转型为生命景观线、生物多样性廊道,为城市可持续发展提供重要的生态、经济效益。

基于土地利用变化的湖南长江岸线生境质量评价

岸线是长江湿地生态系统的重要组成部分,研究其土地利用变化及其生境质量时空响应对长江岸线生态保护和土地资源可持续利用具有重要意义。本文以1990、2000、2010、2020年4期土地利用数据为基础,采用生态系统服务和权衡的综合评估(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs,InVEST)模型,研究了湖南长江岸线30年来土地利用变化及生境质量时空演变特征。结果表明:(1)1990—2020年湖南长江岸线土地利用格局发生了明显变化,草地、建设用地、未利用土地面积持续增加,占比分别增加了3.69%、0.81%和0.56%,耕地和水域面积持续减小,占比分别降低了2.46%和1.88%。(2)1990—2020年湖南长江岸线生境质量均值为0.8075,其中1990—2010年生境质量呈下降趋势,2010年后生境质量明显提高。生境质量空间分布表现为长江干线到防洪大堤逐渐降低。(3)生境质量等级以“优”和“良好”为主。相较于1990年,2020年生境质量“优”等级和“良好”等级面积占比共减少了0.25%。(4)土地利用转化产生的负面影响大于正面影响,土地利用转化导致生态环境退化和改善的土地利用变化贡献指数(land use change contribution index,CI)分别为-1.8151和0.9569,其中草地、水域转为耕地和建设用地是造成研究区生境质量下降的主要原因。该研究有助于进一步了解长江岸线土地利用变化与生境质量之间的关系,可为长江经济带生态保护和可持续发展提供科学支撑。