数智化赋能国家公园自然教育路径探析

探析数智化赋能的新型自然教育模式可推动国家公园自然教育的迭代提升。依托计算机视觉技术、虚拟实境技术、多模态数据融合技术、自然语言处理技术和云平台技术,探究打造智能自然教育一体化平台,确保学生(学员)能够便捷识别野生动植物、进行多模态数据学习、获得身临其境的体验、分享收获和体会、开展个性化定制学习等。通过人工智能技术赋能国家公园自然教育,不仅进一步提升学生(学员)的学习效率,真正实现因材施教,取得良好的学习效果,而且能够有效推动国家公园自然教育的规范有序发展。

国家公园自然资源资产管理体制优化探讨

以国家公园管理体制改革为参照,总结了国家公园的管理模式、事权划分、地方政府参与、建立工作协调机制等改革经验,剖析了我国自然资源资产管理体制中“所有者权利”和“监管者权力”不清、所有权行使体制机制不顺畅以及中央与地方事权边界不清晰等问题,梳理借鉴美国、德国、日本、俄罗斯等国家的自然资源资产管理模式,重点提出强化履行“两统一”职责、探索产权制度管理、健全生态补偿制度和完善购买服务制度等优化国家公园自然资源资产管理体制的举措。

黄河流域国家级自然保护区生态系统服务功能评估

【目的】研究黄河流域国家级自然保护区生态系统服务功能的时空变化特征,为制定有效的生态保护策略提供科学依据。【方法】以黄河流域国家级自然保护区为研究对象,采用InVEST模型,分析并评估其水源供给、土壤保持、碳储存和生境质量4项生态系统服务功能。【结果】(1)2000—2020年,黄河流域国家级自然保护区的水源供给量和平均生境质量指数呈现出先减少后增加的变化,土壤保持量表现为逐期下降,碳密度随着时间的推移先增加后减少。降水和土地覆被变化是影响生态系统服务功能变化的主要因素。(2)受黄河流域地区城市化快速发展的影响,国家级自然保护区的综合生态系统服务功能随时间推移逐渐减弱,在空间上表现为从黄河流域上游向下游逐渐增强。【结论】面对黄河流域的复杂生态环境风险问题,建议强化全流域的水资源管理,合理开发利用土地资源以提高土地利用效益。注重植被保护和自然恢复,完善全流域的生态补偿机制,并采取因地制宜的保护措施。通过这些措施,以促进区域生态环境和经济社会协调可持续发展。

海南热带雨林国家公园两栖类动物多样性初步调查

【目的】更新海南热带雨林国家公园两栖类动物名录,为国家公园两栖类资源保护提供依据。【方法】于2021年4—5月和8—9月,在海南热带雨林国家公园使用样线法、访问法等野外调查方法,结合相关文献资料,汇编两栖类动物名录。【结果】1)国家公园共记录到44种两栖类动物,隶属于2目8科28属,其中中国特有物种15种,海南特有物种12种。2)7种为国家二级重点保护野生动物;5种被《中国生物多样性红色名录》评估为濒危物种,5种为易危物种,7种为近危物种。3)在地理区系构成上,东洋界物种43种,广布物种1种,无古北界物种。【结论】海南热带雨林国家公园内两栖类动物资源丰富,为众多濒危、特有物种提供重要栖息地,表明国家公园具有重要的生物多样性保育价值。

基于自然保护地的自然教育创新路径探析

随着我国自然教育的快速发展,自然保护地依托自然生态系统、自然遗迹和自然景观等自然资源及其独特的人文资源,已经成为自然教育的重要场所。为保障自然保护地自然教育工作的科学有序开展,梳理当前我国自然保护地开展自然教育的现状,分析自然保护地开展自然教育的具体实践和存在的主要问题。针对顶层设计不完善、教育资源挖掘不够、配套设施短缺、专业人才匮乏、社会参与机制尚未形成等突出问题,提出自然保护地开展自然教育的具体路径。一是自然保护地行政管理部门做好顶层设计,疏通多元参与渠道,为自然保护地开展自然教育构建完善制度体系。二是自然保护地主动接受行政管理部门的指导,探索构建与自然保护地自然和人文资源紧密结合的自然教育实践模式。三是自然保护地要大力加强自然教育设施建设,结合人工智能等高新技术,打造智能自然教育一体化平台;结合独特的自然和人文资源,开发精品课程、编写特色教材;利用新媒体技术做好宣传引导;严格管理程序,不断强化安全管理;注重存量人才培养,积极拓宽引才渠道等。

促进中国国家公园自然教育系统化建设的思考

随着国家公园的建设和发展,对国家公园自然教育系统规范提出了更高的要求。目前,中国国家公园开展自然教育仍处于探索阶段,缺乏统筹规划和统一标准,体系建设还不完善,而国家公园对自然教育的需求较大。基于此,文中在阐述自然教育和国家公园自然教育内涵的基础上,分析了国内外国家公园自然教育现状以及构建国家公园自然教育系统标准的原则;立足我国国家公园现状,提出中国国家公园自然教育系统标准的框架,包括国家公园自然教育的规划与管理、生态体验、硬件设施、人员、媒介、教育内容与项目、教育活动设计、系统评价等内容。

国家公园财政事权和支出责任划分改革研究

我国国家公园财政事权和支出责任划分过于粗略。细化以国家公园为主体的自然保护地在纵向和横向两个方向上的财政事权和支出责任,是下一步国家公园体制改革的必然要求。国家公园财政事权和支出责任的划分,必须在经济上体现出效率,在政治上体现中央统一领导和兼顾地方平衡发展的原则。将国家公园财政事权细分为9个一级事权,以及若干个二级、三级事权,按照事权划分原则对细分的事权进行分析,结合中国自然保护地管理经验在中央财政事权、地方政府事权、国家公园和地方政府共同财政事权等不同模式之间进行综合评价与判断,选择一个最佳的事权模式。研究认为,与国家公园分级管理体制相适应,中央直管的国家公园主要为中央财政事权和支出责任,中央委托省管的国家公园主要为中央与地方共同承担财政事权和支出责任。

构建和完善国家公园人才保障体系研究

建立国家公园体制,是以习近平同志为核心的党中央站在实现中华民族永续发展的战略高度作出的重大决策。构建和完善国家公园人才保障体系,为国家公园建设提供智力支撑和技术保障具有重要的现实意义。文章采用SWOT分析法,对国家公园人才队伍的优势(S)、劣势(W)、机遇(O)、威胁(T)进行系统分析,并对SO、WO、ST、WT组合进行战略分析,利用调研数据进行验证以克服SWOT分析法主观性较强的不足。研究发现:(1)人才结构性短缺。高层次技术人才匮乏,影响了利用大数据技术提升管理效能;执法人员不能满足国家公园严格执法需要,制约了执法适时性和合规性。(2)人才结构不合理。年龄老化,45岁以上占比54%,比林草系统平均占比高4%。学历偏低,大专以上学历占比50%,比林草系统平均占比低2%。(3)人才供给能力不足。供给侧高等院校未开设国家公园管理等专业,开设的相关度较高专业每年仅有400多名毕业生。(4)人才引进渠道不畅。国家公园存在编制、户籍等管理体制瓶颈,考核、待遇等激励机制创新不够,体制机制是需求侧引进人才的刚性制约因素。通过主客观分析验证得出的结论,对于构建国家公园人才保障体系的实现路径和政策设计具有指导意义。提出政策启示:盘活国家公园存量人才,提升其业务能力和综合素质,激发其发挥最大效能;拓宽人才引进渠道,刚性招才和柔性引才有机结合,形成人才良性更新机制;强化与涉林草院校协作,协同培养高层次人才。

基于CIPP模型构建湿地公园人才培训评价体系

培训评价是提升培训质量的重要手段和关键环节。基于CIPP模型与湿地公园人才培训评价的高度契合性,设计4个一级评价指标和12个二级评价指标,构建湿地公园人才培训评价体系。根据湿地公园现行培训评价方式和基于CIPP模型的评价体系进行对比分析。结果表明:采用CIPP模型评价体系对培训进行全程性动态评价,能够克服现有评价方式缺乏过程评价、反馈不及时和无法随时修正等问题,确保结果导向评价向过程导向评价的转变。本研究增加了评价指标的实践运用和调整指标权重,为湿地公园人才培训评价实现全程评价、实时反馈和随时修正提供了创新思路和科学路径。

我国自然公园保护和开发协同共生路径研究

建立以国家公园为主体的自然保护地体系是党的十九大确定的重大改革任务,自然公园作为自然保护地的重要组成部分,整体划入生态保护红线范围,有利于保护自然资源和人文景观,但开发利用却面临重大挑战。在自然公园面临重大变革的背景下,研究自然公园保护和开发协同共生路径,具有重要的现实意义。采用SWOT分析法,对自然公园保护和开发的优势、劣势、机遇、威胁进行分析,结果表明:保护和开发协同性较差,管理理念转变不到位,顶层设计不完善,管理体制和运营机制不协调,开发项目的针对性不强。建议按照分区差异化管理思路,从树立保护优先兼顾开发的理念、完善法规建设并构建规划体系、运用创新技术强化统筹管理、开发特色项目积极探索全域旅游、坚持绿色营建科学配置设施、加强主动引导不断提升服务水平、构建保护和开发协同共生保障体系等方面提出实现保护和开发协同共生的路径。

中国国家公园“一园一法”的框架体系分析

从国家公园发展的客观需要、保护生态系统和目标独特性的重要举措、管理可行性、相关法规的客观要求、借鉴成功经验等方面分析我国国家公园“一园一法”模式的必要性和重要性,并通过研究十个国家公园体制试点区的政策法规制定经验和问题等分析国内国家公园相关立法基本情况,以及美国、加拿大、德国等国外国家公园“一园一法”的成功经验,探索分析我国国家公园“一园一法”的模式思路和基本框架体系。

基于大数据技术提升自然公园的管理效能——以人为活动大数据为例

基于大数据技术提升自然公园的管理效能,对于构建以国家公园为主体的自然保护地体系,以及确保自然公园保护和合理利用有效协同具有重要的现实意义。不断创新管理模式、进一步提升管理效能是自然公园当前面临的重要任务。分析了自然公园管理现状和利用大数据面临的主要问题,对利用大数据技术提升自然公园管理效能的路径进行了探索。以人为活动大数据为例,对大数据采集、分析、处理和具体运用进行了分析论述,认为运用大数据技术科学限制人为活动是提升自然公园管理效能的关键。针对运用人为活动大数据提升管理效能面临的问题,从完善顶层设计、建设监测系统、拓宽引才渠道、利用大数据解决管理难题和注重数据治理等方面,提出了利用人为活动大数据提升自然公园管理效能的建议。

喀斯特石漠化区林草间作对土壤养分及微生物数量的影响

林草间作具有水源涵养、提高土壤肥力和增加生物多样性等多重优势,是喀斯特石漠化区生态恢复较为理想的模式之一。为了探讨林草间作对喀斯特石漠化区土壤养分和微生物数量的影响,在贵州省关岭县板贵乡选择花椒(Zanthoxylum bungeanum)+拉巴豆(Dolichos lablab)间作、花椒+雀稗(Paspalum thunbergii)间作及单作花椒3种模式开展研究。结果表明:与花椒单作相比,土壤中有机质、全氮、速效钾、碱解氮含量均有所增加,土壤pH降低,土壤微生物数量增加,其中真菌数量显著增加(P<0.05)。0-10 cm土壤中有效磷含量显著降低(P<0.05),而10-20 cm土壤中有效磷增加。相关性分析表明,0-10 cm土壤中细菌数量与有效磷含量显著负相关(P<0.05),真菌数量与有机质含量极显著正相关(P<0.05),与全氮、有效磷含量显著正相关(P<0.05),与pH显著负相关(P<0.05);10-20 cm土壤中细菌数量与速效钾含量显著正相关(P<0.05),真菌数量与pH显著负相关(P<0.05)。说明在喀斯特石漠化地区花椒和牧草构成的林草间作生态恢复模式在提高土壤养分、增加微生物数量方面有积极作用。

解码“海南样本”:国家公园如何逐绿前行?

建设海南热带雨林国家公园,是习近平总书记和党中央赋予海南的重大任务和光荣使命。今年4月11日至13日,习近平总书记在海南考察调研时指出:“海南以生态立省,海南热带雨林国家公园建设是重中之重。”总书记特别强调“要跳出海南看这项工作,视之为‘国之大者’,充分认识其对国家的战略意义,再接再厉把这项工作抓实抓好”。

森林经营类型划分及森林质量提升措施初探——以北京林业大学实验林场为例

对北京林业大学实验林场小班调查数据进行整理分析,依据选择树种(组)、生态脆弱性、林分现状3个因子划分经营类型,结合实验林场风景林的经营目标为每个经营类型匹配了相应的森林质量提升措施。

镉胁迫下构树qRT-PCR内参基因筛选及验证

[目的]筛选出镉(Cd)胁迫下构树中稳定表达的内参基因,为后续开展构树耐Cd的分子机理研究奠定基础。[方法]以Cd胁迫下构树的根和叶组织为材料,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测10个候选基因(BpUBE2、BpRPL8、BpActin、BpGAPDH、BpHSP、BpTUA、BpDOUB、Bpβ-TUB、BpHIS、BpNADH)的表达情况,利用geNorm、NormFinder、BestKeeper和RefFinder分析软件对候选内参基因的表达稳定性进行综合评估,并通过逆境胁迫响应基因BpDREB验证筛选出的内参基因的稳定性。[结果]BpDOUB和BpNADH在Cd胁迫下构树中基因表达相对稳定,BpGAPDH表达稳定性最差。以Bp-DREB验证内参稳定性时发现,单独或组合使用BpDOUB及BpNADH为内参基因时,BpDREB基因表达水平显示出相似的趋势,而稳定性较差的BpGAPDH基因未能对BpDREB的表达量进行准确校正。[结论]Bp-DOUB、BpNADH基因以及BpDOUB+BpNADH基因组合均可作为合适的内参基因,提高Cd胁迫下构树相关基因表达分析的可靠性。

基于碳交易的国家公园生态碳汇补偿机制设计

国家公园的全面落地对生态补偿资金需求提出巨大挑战,财政补偿不仅杯水车薪,更难以破解补偿不足和补偿错位的僵化困局。以碳交易为解决国家公园生态补偿问题的工具,梳理了将生态碳汇开发成温室气体自愿减排量到碳市场上获益的国际、国内和第三方独立自愿减排机制等三条通道,分析国家公园生态碳汇通过CCER市场获得充分且精准的补偿还存在市场供给受限、难以有效交易和收益分配模式不明确等三个关键问题。在基于碳交易的生态碳汇补偿机制设计中,提出了在方法学障碍清除后,兼顾经济和社会生态效益原则下保障生态碳汇项目最大盈利可能的筛选机制,通过抵销比例、异地抵销、政府保护设置促成交易并区分政府和市场补偿边界的有效交易机制;以及为规避经营风险,通过引入第三方专业碳汇开发企业的PPP模式进行生态碳汇开发,并根据碳汇相关供给主体的贡献进行收益分配的精准补偿机制,为主管国家公园的林草部门和主管碳市场的生态环境部门提出了相关政策建议。研究成果将为包括国家公园在内的所有自然保护地及其他生态空间建立市场化生态补偿机制提供参考和借鉴。

西伯利亚白刺L-半乳糖-1-磷酸磷酸酶基因克隆与序列分析

目的克隆西伯利亚白刺Nitraria sibirica维生素C合成过程中L-半乳糖-1-磷酸磷酸酶(L-galactose-1-phosphate phosphatase,GPP)编码基因。方法利用生物信息学方法对西伯利亚白刺三代转录组数据进行分析,共鉴定出2个GPP基因,并从西伯利亚白刺中成功克隆得到2条NsGPP基因序列,进一步利用生物信息学方法对其理化性质、蛋白结构、保守序列以及系统进化等进行分析,并结合RNA-seq数据分析其在盐胁迫下的表达模式,利用qRT-PCR实验检测其在不同组织中的表达水平。结果从西伯利亚白刺中成功鉴定克隆出2个NsGPP基因,2个NsGPP基因所编码蛋白均含有保守的FBPase/IMPase/glpX-like(FIG)结构域,且与其他植物GPP蛋白具有较高的相似性。利用多个物种的GPP蛋白序列构建系统进化树,结果显示西伯利亚白刺与灌木或半木质化草本植物亲缘关系更近。Motif分析发现NsGPP蛋白与拟南芥等GPP蛋白较为相似,但也存在差异,并且2个NsGPP蛋白之间也存在差异。此外,NsGPP1与NsGPP2的蛋白三维结构之间也存在微小差别。RNA-seq分析表明,不同浓度NaCl处理下,NsGPP1的表达逐步升高的趋势,而NsGPP2的表达量则较低,且在盐胁迫后其表达水平逐渐降低。qRT-PCR实验结果显示,白刺GPP基因的表达存在组织表达特异性,且在同一组织中NsGPP1的表达水平显著高于NsGPP2。结论从西伯利亚白刺中成功克隆到2个NsGPP基因,其编码蛋白均含有保守的FIG结构域,且与拟南芥等草本植物的GPP蛋白更为相似。NsGPP基因在不同组织中表达水平具有显著差异,其中NsGPP1可能参与西伯利亚白刺维生素C生物合成并参与白刺抵抗盐胁迫。为进一步解析白刺维生素C生物合成以及耐盐分子机制提供了理论依据。

北美水貂和欧亚水獭在东北地区的分布与生态位重叠

作为入侵物种,北美水貂(Neovison vison)在欧洲引起了一系列生态问题,侵占了欧亚水獭(Lutra lutra)的生态空间,其入侵性对当地生物多样性和生态系统构成了严重威胁。水貂引入我国东北地区已有70多年的历史,然而国内对其野外种群却鲜有研究。掌握水貂种群的入侵范围、入侵影响因素以及与本地具有相似生态位的欧亚水獭之间的竞争关系,对水貂的入侵管理和东北地区的生物多样性保护具有重要意义。本研究利用实地调查和文献资料获取的分布信息,通过集合模型识别水貂和水獭的潜在分布区,评估水貂对水獭在地理空间上的入侵风险,并通过主成分分析(principal component analysis,PCA)评估其生态位重叠和影响因素。结果表明:(1)我国东北地区水貂的潜在分布区面积为61,944.57 km^(2),水獭的潜在分布区面积为83,590.94 km^(2),两者重叠区域面积为50,544.21 km^(2),占水獭潜在分布区面积的60.47%;(2)从各省分布情况来看,黑龙江省水獭受水貂入侵的风险最高,潜在分布区重叠的比例达到78.94%,其次是吉林省,重叠比例约为53.80%;(3)水貂和水獭生态位存在高度重叠,Schoener’s D值达到0.60。单因子生态位分析结果表明,水獭比水貂对耕地密度更加敏感,集中分布在低耕地密度区;水獭和水貂均倾向选择有林地密度较高的区域,但水貂在有林地密度的选择上更加平滑,对森林的依赖程度比水獭低;水貂相比水獭更倾向选择降水量低的区域;水獭比水貂更倾向选择高海拔的栖息地。根据地理分布特征和生态位分析的结果,我们建议通过控制人为干扰调控水獭和水貂的竞争关系,以抑制水貂在东北地区的入侵。

基于DNA宏条形码技术的大兴安岭北部欧亚水獭冬季食性分析

欧亚水獭(Lutra lutra)是淡水生态系统重要的指示种和旗舰种,然而在人为干扰和环境变化的背景下,中国欧亚水獭种群数量大幅下降,部分地区已局部灭绝。目前欧亚水獭主要分布于我国东北地区和西南地区,其中大兴安岭是维持东北地区水獭种群稳定的关键区域。了解欧亚水獭的食性组成有利于理解其种间关系与生态系统功能,对评估其生存状况、开展保护工作具有重要意义。本研究在大兴安岭北部共采集疑似欧亚水獭粪便样品50份,使用DNA条形码技术对样品进行物种来源鉴定,结果显示其中35份为欧亚水獭粪便。利用DNA宏条形码技术分析粪便中的物种组成,共得到15种鱼类、2种蛙类、5种昆虫共计22种不同的物种类别。所有脊椎动物食物类别中,杂色杜父鱼(Cottus poecilopus)的相对出现频率和相对序列丰度均最高,分别为19.35%和27.32%,其次为黑龙江林蛙(Ranaamurensis),分别为15.48%和21.73%;科水平上,杜父鱼科的相对出现频率和相对序列丰度均显著高于其他鱼类,分别为32.26%和45.72%。结果表明,大兴安岭北部欧亚水獭冬季主要捕食鱼类,其次为蛙类,其中鱼类主要以杜父鱼科为主;此外还在少量水獭粪便中发现有蜻蜓目、襀翅目、毛翅目等水生昆虫,可能来自水獭猎物。本研究结果可为了解水獭种群生存状况、制定相关政策、开展保护工作提供重要参考依据。