基于DPSIR模型的县域生物多样性综合评估——以江苏省生物多样性本底调查试点县域为例

目前考虑生物多样性的多维评估及其变化的多驱动因素和长期动态模拟预测等研究相对缺乏。鉴于系统性和多层次分析等优点,“驱动力—压力—状态—影响—响应”(DPSIR)框架模型是当前国际上重要的生物多样性综合评估方法。然而,由于数据不足,县域层面的指标构建及赋权仍面临挑战。以2017—2019年江苏省21个生物多样性本底调查试点县域的生物、社会、经济发展、环境等数据为研究对象,探讨适合县域生物多样性评估的DPSIR模型的指标构建和赋权。研究记录了4324个物种(不包括浮游植物和浮游动物),其中陆生维管植物最多(1817种),两栖动物最少(17种)。宜溧山区、滨海湿地和宁镇山脉的6个区县的DPSIR综合指数值要高于其他县域。模型5个因子的权重值依次为:影响、状态、响应、驱动力和压力。模型识别出的5个高权重指标依次为自然保护区面积比、底栖动物物种数、森林面积比、湿地面积比、城镇化率。上述结果表明,保护森林与湿地生境、控制外来入侵物种和减轻城镇化影响是江苏省生物多样性保护未来工作的重点。研究结果为我国县域生物多样性科学评估、保护和管理工作提供了方法参考。

珠江口海域污染的水质综合污染指数和生物多样性指数评价

利用水质综合污染指数和生物多样性指数分别对珠江口海域2006年7月和2007年3月调查的数据进行污染程度评价,并讨论利用多样性指数评价的合理性。结果表明珠江口海域的污染等级处于中度污染至严重污染之间,其中利用水质化学因子进行综合评价的结果为严重污染,利用生物多样性指数进行评价的结果为轻中污染至重污染。本研究认为利用浮游动物多样性指数评价海域水质污染程度比利用浮游植物或底栖生物的多样性指数评价海域水质污染程度更加合理,但其评价标准仍有待更多的调查来验证和修正。同时,利用不同类群生物的多样性指数对海洋水质与生态环境质量进行评价有时会存在一定差异。因此在实际评价中不能单从一种指数结果就轻易下定论,结合理化监测结果,才能得到符合实际的结论。

潮白河怀柔段鱼类多样性特征及水生态系统健康评价

潮白河怀柔段是首都重要的水源地和水资源保护区,了解其鱼类多样性现状及河流健康状况对于水生态保护至关重要。于2022年9月和2023年4月开展了潮白河怀柔段鱼类多样性调查,构建了基于鱼类完整性指数(F-IBI)的水生态健康评价指标体系,评估潮白河怀柔段水生态健康状况。结果表明:①潮白河怀柔段土著鱼类54种,隶属于7目25科43属,鲤形目鱼类最多,占总种数的66.67%。②多样性分析显示,雁栖河的Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数及Pielou均匀度指数均最高,沙河各项指数均最低。③基于26个候选指标筛选得到F-IBI核心指标体系,包括Shannon-Wiener多样性指数、鲈形目鱼类物种数占比、鳅科鱼类数量占比、鲤科鱼类数量占比、中下层鱼类数量占比、产黏性卵鱼类数量占比和鱼类个体数。④F-IBI评价结果显示,潮白河怀柔段河流总体上处于“一般”及以上健康水平,无采样点处于“很差”状况,1、3、5赋值法和比值法的评价结果可互作参考。研究显示,潮白河怀柔段的优势种为麦穗鱼(Pseudorasbora parva)和拉氏大吻鱥(Rhynchocypris lagowskii),构建的F-IBI指标体系较全面地反映了潮白河怀柔段的群落结构,可有效评估潮白河怀柔段的水生态健康状况。

济源示范区城区段蟒河浮游动物多样性调查及水生态评价

调查了济源示范区城区段蟒河及其支流12个断面处的浮游动物群落状况,共鉴定出浮游动物4类61种,其中桡足类种类数最多,占总种类的45.90%,原生动物门仅4种,占总种类的6.56%;无节幼体优势度0.445,剑水蚤幼体优势度0.179;浮游动物密度变化范围为2.2~607.6ind./L,平均密度为179.9ind./L;浮游动物生物量范围为0.014~11.429mg/L,平均生物量为2.336mg/L。采用Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数对生物多样性和水质进行评价,发现5个断面水质状况一般,7个断面水质受到污染,生物多样性相对较差,人为干扰对水生态环境影响较大。

日本国家尺度生物多样性综合评价概况及启示

作为生物多样性公约缔约国,日本通过制定并修订生物多样性国家战略、颁布《生物多样性基本法》等政策加强生物多样性保护。2008年,日本成立生物多样性综合评价委员会,应用DPSIR概念模型建立综合评价指标体系,由14项原因评价指标和16项状态评价指标构成,共计30项评价指标;使用行政统计、国土资源调查、环境监测及科学研究等104种数据,对1950s以来50 a间日本全境的生物多样性状况进行了综合评价。日本生物多样性综合评价的管理特征和综合特征十分突出。评价方式是利用已有调查和监测数据(定量数据),分析因果关系,得出趋势结论,提出相应对策,为一种定性和定量相结合的趋势分析之综合评价方法。评价区域分为森林、农田、城市、陆地水域、沿岸和海洋、岛屿(离岛)六大生态系统类型区,分析了造成日本生物多样性损失的四次大的危机。探讨了其对中国生物多样性评价工作的借鉴意义。

日本陆地水域生态系统生物多样性及生态系统服务综合评价概述

基于日本生态系统综合评估框架模式、综合评价指标体系、评价过程中使用的调查监测数据(定量数据)和统计数据,从日本全境和陆地水域生态两个尺度,介绍日本生物多样性和生态系统服务状况综合评价工作。对比了日本2010年第一次综合评价报告与2016年第二次综合评价报告在评估框架、指标体系、评价结果上的差异。简要介绍了中国水生态环境质量评价工作的现状,探讨了日本生物多样性和生态系统服务状况综合评价工作对中国的借鉴意义。

考虑地形与生物多样性的InVEST模型及其在县域生物多样性安全格局分析中的应用

县域尺度生物多样性安全格局精细评估可为区域生物多样性保护规划、实施与管理提供科学参考。以粤北山区翁源县为例,采用InVEST生境质量模型,结合区域地形与生物多样性特征,以生境质量指数、地形与生物多样性综合指数为评价指标,开展区域生物多样性安全格局综合评估。结果表明:翁源县整体生境质量指数(HQI)较高,尤其在人为扰动较弱的水系和林区最为明显,生境质量指数较低区集中在建设用地、耕地等人类活动影响强烈区域;地形多样性综合指数(TDCI)与地形起伏度和地形坡度位置指数分布格局较为一致,而与地形湿度指数相对差值分布格局相反;生物多样性指数(BCI)分布格局受到香农-威纳指数物种多样性本底及生物多样性丰富度、人类足迹指数、生物多样性重要度与植被总覆盖度的交互影响;生物多样性综合安全格局指数与HQI、BCI及TDCI分布有较好的一致性,低风险/低脆弱(高安全)区集中在县域内城镇建设用地、交通水利和耕地等人类活动强烈区,高风险/高脆弱(低安全)区主要分布在县域北部、西北部、东南部、东北部自然保护和饮用水源等人类活动干扰微弱区。通过与区域生态保护红线等相关资料进行验证与分析,改进优化后的评估结果更能精细和客观地反映研究区生物多样性安全格局。

田东县国有紫胶林场生物多样性综合评价指数的探讨

以植物种类数量、动物种类数量、水资源面积、林下植被覆盖度、海拔高度、人类活动区域面积、珍稀植物数量、珍稀动物数量等指标,通过合理分析各指标在生物多样性中的作用程度,得出每个指标的权种,最后计算得出各个区域的生物多样性综合评价指数,比较真实地反映各个区域的生物多样性的情况,有利于生物多样性的利用和保护。

渤海湾海河口水质污染状况的生物多样性指数法评价

在总共６个调查站位中，只有１＃站位浮游植物多样性指数Ｈ’（Ｓ）＝２．７５，其中５个站位的Ｈ’（Ｓ）值均在３．０以上，以此认为渤海湾海河口水质目前状况良好，基本未受到大沽排污河及其它沿岸污染源的影响。

基于浮游植物生物完整性指数的福建省水库健康状态评价

根据2021年夏季福建省24座重要饮用水水源地水库水生态调查结果,分析了浮游植物群落结构特征和水库营养状态,并采用浮游植物总密度、香农-维纳多样性指数和蓝藻门密度百分比3个生物参数构建浮游植物生物完整性指数(P-IBI)评价了沙溪口水库和东张水库的健康状态。结果表明:2021年福建省大部分水库的浮游植物群落结构以蓝藻-绿藻-硅藻为主,其中以蓝藻门为优势藻的水库占比为60.9%;综合营养状态指数范围为24.3~51.7,平均值为40.3,水库富营养化程度较低,但个别水库仍存在富营养化的风险;沙溪口水库P-IBI综合得分为79.7,处于健康状态,东张水库P-IBI综合得分为59.0,处于亚健康状态;P-IBI评价结果与《2021年福建省河湖健康评估蓝皮书》中的多指标评价方法的结果一致性较好,基于浮游植物生物完整性指数的评价方法具有有效性和适用性。

Rényi多样性指数曲线在评价和监测转基因作物对生物多样性影响中的应用(英文)

【背景】多样性比较是评价转基因作物对生物群落影响的标准参数之一。以往用于描述多样性的指数很多,但这些指数各有优缺点,生物学解释不全面。运用现代生物多样性表示方法,能够描述更复杂情况下的多样性关系。本文主要介绍了Rényi多样性指数曲线在生物安全研究中的应用。【方法】Rényi多样性指数曲线与以往常用的一维多样性指数不同,当其等级参数为某些特定值时代表了几个著名的多样性指数,该方法可较为确切地评价复杂的生物群落的多样性。本文在介绍其计算公式后,通过比较河北省2种转Bt基因棉田(孟山都33B和中棉30,均未施农药)以及常规管理(施用农药)和综合治理(IPM,施用农药和释放赤眼蜂相结合)条件下非转基因棉田的蜘蛛群落,证明了该方法的适用性。【结果】Rényi多样性指数曲线分析表明了所有可能的互作类型:1个明确的多样性排序以及2类棉田蜘蛛群落间不同的潜在关系。Rényi指数分析表明,在供试棉田中,中棉30棉田的蜘蛛多样性指数最高,其他3种棉田蜘蛛的多样性高低则难以一概而论。蜘蛛稀有种的多样性以孟山都33B棉田最高,IPM和常规棉田次之;蜘蛛常见种的多样性以IPM棉田最高,常规棉田和孟山都33B棉田次之。【结论与意义】Rényi多样性指数可用于生物群落多样性的综合评价,并可用于评价不同管理措施对生物多样性的影响。该方法弥补了仅用单一数量参数评价多样性的传统方法的缺陷,将不同参数整合成一个具有内在关联的概念框架。

贵州省生物多样性综合评价与分析

贵州省是中国典型的喀斯特山区,喀斯特出露面积占国土面积的61.92%,石漠化现象严重,生态环境脆弱,生物多样性极易受到破坏。从生物多样性特征出发,从物种丰富度、生态系统类型多样性、植被垂直层谱的完整性、物种特有性、外来物种入侵度5个方面构建生物多样性综合评价指标体系,以县(区、市)为单元对贵州省的生物多样性进行综合评价,并将结果划分为4个等级。研究表明,评价结果为优的有10个县(区、市),占11.36%;评价结果为良的有29个县(区、市),占32.96%;评价结果为一般的有39个县(区、市),占44.32%;评价结果为差的有10个县(区、市),占11.36%。评价结果较好的区域主要集中在黔东北和黔东南的偏远山区,而评价结果较差的区域主要集中在地势较为平坦的黔中地区。

海洋底栖动物多样性指数污染程度评价标准的分析

Shannon Weaver种类多样性指数在国内外普遍被用来描述生物群落的生态学特征 ,也常用来监测淡水、海水底栖生物群落结构的变化 ,被认为是个较好的评价污染程度的工具 .根据 1996年 1月至 2 0 0 2年 1月连续 6年在深圳湾福田潮间带泥滩获得的底栖动物数据 ,分析了不同对数底H′值的空间分布以及H′值时间变动与种数变动的关系 ,比较了不同参数计算的H′值以及其它指数值的评价效果 ,比较了不同断面实际计算H′值与平均H′值的差异 .结果表明 ,以密度计算的H′值比以生物量计算的H′值更能反映污染状况 ;Shannon Weaver种类多样性指数 (H′)比Margalef、Simpson和Pielou指数更能反映污染状况 ;Shannon Weaver种类多样性指数能反映季节变化 ,但敏感度不够 .根据深圳湾福田潮间带泥滩底栖动物多样性指数时空分布结合群落结构的变化以及有机质等参数的分析 ,建议将多样性指数污染评价范围分为 5级 ,即无底栖动物为严重污染 ;H′值小于 1,重度污染 ;H′值在 1～ 2之间 ,中度污染 ;H′值在 2～ 3之间 ,轻度污染 ;H′值大于 3。

生物多样性指数在生态评价中的实用性分析——以北部湾为例

为了探讨生物多样性指数(H′)在综合评价近岸海域的实用性,本研究利用水质综合污染指数和浮游植物、浮游动物及底栖生物的多样性指数分别对北部湾近岸海域调查的数据进行污染程度评价,并讨论利用多样性指数评价的合理性。结果表明:用水质综合污染指数评价2014年平水期北部湾近岸海域的水质结果为轻污染;用浮游植物和浮游动物的多样性指数评价结果均为轻中污染;用底栖生物的多样性指数进行污染评价结果则为重中污染。可见,生物多样性指数适用于污染程度较重的水域,而对于像北部湾近岸海域这样较洁净的水域,其与水质评价则存在较大的差异。结合我国近岸海域环境监测的实际情况,当前利用浮游植物来评价最具实用性。生物数据需建立在常年观测的基础上,并与理化监测结果结合起来开展综合性指标评价,才能正确地发挥其作用,从而得到符合实际的结论。

生物群落β多样性量化水平及其评价方法

群落物种组成的时空变化(β多样性)是自然界最基本和最显著的特征之一,客观描述群落组成及其变化是群落生态学基础研究中的重要内容,也是理解生态系统功能、实施生物多样性保护和生态系统管理的前提。本文根据前人研究,简析了生物群落物种多样性数量结构,进一步明确β多样性的量化含义,归纳和对比了3类β多样性指标,综合对比结果表明:(1)基于α多样性的β多样性指标代表了经典群落β多样性含义,计算简洁,但未考虑群落组成结构,且不能进一步解释群落结构变化的原因;(2)基于相似性指数的β多样性指标直观地表述了群落结构的变化幅度,并为β多样性维持机制研究提供了重要的量化基础,是目前应用最普遍的β多样性评价方法;(3)基于模型的β多样性参数可综合时空动态信息描述群落的组成及变化,其将是群落多样性研究的一个重要发展方向,但鉴于实践的困难目前研究较有限。

山东省生物多样性试点评价

以县级行政区域为评价单元,利用现有文献资料和补充调查数据,按照《区域生物多样性评价标准》(HJ 623—2011)规定的评价指标和方法,评价了山东省120个县级行政区域的生物多样性状况,分析了生物多样性状况空间分布规律。评价结果表明:山东省县级行政区域生物多样性指数在23.27～40.24之间变化,县级行政区域生物多样性状况分为"中"和"一般",分别占山东省土地总面积的55.8%和44.2%。鲁中南山地丘陵区和鲁东丘陵区的生物多样性状况好于黄河三角洲、鲁西北和鲁西南平原区。

基于水生生物指标的流域生态状况综合评价

为实现对河流流域生态状况的高精度综合评价,基于水生生物指标,开展对评价方法的设计研究。从着生藻类和大型底栖无脊椎动物两方面选择水生生物评价指标,完成对生态状况评价指标体系的构建;在遵循“越接近自然状态或受人为活动干扰越小,则该指标得分越高”的原则基础上,对指标标准化处理;将分区作为河流流域基础单位,完成河流流域生态状况三级分区,并结合综合指数法得出综合评价结果。通过对比实验证明,新的评价方法可以实现对河流流域生态状况的高精度、客观评价。

浮游植物多样性指数的应用及评价

浮游植物是水生生态系统的初级生产者,研究浮游植物多样性指数对于水体评价及水质监测有重要意义。目前,已有大量浮游植物多样性、丰度、均匀度等方面的研究,但国内学者较少评价各多样性指数的优劣以及适宜性。对国内学者较常用的3种多样性指数(Shannon指数、Margalef指数、Pielou均匀度指数)进行探讨,并从其计算复杂性、分辨能力、样本大小、测定指标的侧重点这几个方面阐述了各指标的优先选择程度。生物多样性指标在水体评价领域存在的问题也进行了讨论。

河南省伊洛河流域生物多样性调查及评价

选取物种丰富度、生态系统类型多样性、物种特有性、受威胁物种丰富度、外来物种入侵度5个评价指标,以县域为评价单元,对河南省伊洛河流域13个县区展开生物多样性调查并进行综合评价,旨在系统掌握伊洛河流域生物多样性现状,为管理部门制定有效保护策略提供决策依据,并且进一步检验环保部已建立的生物多样性评价指标和方法.结果表明:流域内共有野生维管植物2882种;各类脊椎动物514种;自然分布的生态系统类型114种;中国特有物种1 107种;受威胁物种252种;外来入侵植物53种.上游卢氏、嵩县和栾川生物多样性评价结果为"高",中游的洛宁、宜阳、伊川为"中",而下游7个县区生物多样性均为"一般".流域内生物多样性地域性差异较大.

用生物多样性指数法评价河流污染程度

2000～2002年三年间对辽河盘锦段进行了浮游藻类的监测,对整个河段浮游藻类的种类、分布特征有了基本的了解,并用生物多样性指数法进行了污染程度的评价。