镇江滨江堤岸生态护坡工程设计及植被效应研究

通过对镇江滨江堤岸不同类型生态混凝土工程实施3年植被的群落调查,利用生物多样等系列指标,评价不同设计方案的植被效应.结果发现,在半球状、格状和仿石状3类生态混凝土中分别栽种稿草、三叶草、黑麦草和高羊茅4种植物,3年后,尽管黑麦草和高羊茅消失,但总体上植被状况良好,且以半球状生态混凝土区域内最好,其中,物种丰度为13,物种多样性指数为2.04,生物量为1 023.5 g/m2,盖度为97.8%,因而群落具有较高的稳定性.而未进行植被栽培的生态混凝土区域内,尽管有一些本地物种侵入,但丰度、物种多样性指数和生物量均极低,群落脆弱.因此,在镇江滨江堤岸护坡工程中,选用半球状生态混凝土并栽培和三叶草的方案最佳之一.     

平原村庄区河岸带植被特征研究

河岸带植被是维持河流系统健康的重要屏障,掌握其分布特征对河流生态修复具有重要的作用。以浙江省桐乡市石门镇白马塘村河流为研究对象,通过野外调查和统计分析,研究了该典型平原村庄中小河流河岸带植被的分布特征及其物种的多样性差异。研究表明,该区域内共有维管束植物27科41属43种,群落物种组成较为丰富。植被分布在河岸的纵横向上表现出显著的差异性,随着与河岸坡脚距离的增加,植被Shannon-Wiener多样性指数(H′)及Pielou均匀度指数均(J)均呈下降趋势,距坡脚1~2m范围内的植物Shannon-Wiener多样性指数及Pielou均匀度指数(J)都显著高于岸顶以外区域(p0.05)。     

山区河流生态河道治理工程扰动区植被群落恢复的影响研究

工程扰动严重破坏原有地形地貌和生态植被,加剧生态环境的恶化与生态系统的退化,为减少水土流失和浅层滑坡,加速植被恢复和生态修复,对工程扰动区植被群落恢复进行研究是比较有意义的课题。研究选择生态治理后处于自然恢复期的石葵河作为研究对象,对工程扰动区不同水位的植被恢复进行季节性监测和实地调查,统计河道边坡植被恢复种类及数量、植被群落类型及其结构特征。经调查统计,常水位以上植被种类为43种,常水位以下只有17种;常水位以上Pielou均匀度指数为0.774,而常水位以下Pielou均匀度指数仅为0.397;常水位以上基本形成乔灌草垂直分布的植被群落结构,常水位以下全部是草本植物。说明水位变化对工程扰动区植被恢复有很大影响,水位变化不仅对植被恢复种类和数量有影响,而且还影响植被的生活型和生长型。     

生物炭对设施连作土壤真菌群落结构与多样性的影响

为分析设施连作土壤中真菌群落结构对生物炭的响应,以缓解设施连作障碍及扩大生物炭在设施连作栽培中的应用,依托温室盆栽试验,以“德尔3号”嫁接黄瓜为试验材料,分别取连作20、15、10、5、1、0年（对照）蔬菜土壤,通过添加一定量（20 t/hm²）的生物炭处理后,研究生物炭调控对连作土壤中真菌群落结构及多样性的影响。试验结果表明：不同年限的连作土壤添加一定量生物炭处理后,增加了担子菌门（Basidiomycota）及接合菌门（Zygomycota）在土壤中的比例,在一定程度上降低了土壤中壶菌门（Chytridiomycota）及其他未知菌门的比例,并且以连作15年蔬菜土壤（L15J）表现最为明显;显著提高土壤中真菌丰度,以连作15年蔬菜土壤（L15J）及种植1年蔬菜土壤（L1J）表现最为明显;同时提高了连作20年（L20J）土壤中真菌的多样性;各处理在200～400个OTUs时有大量真菌的新物种出现,以连作20年（L20J）土壤的真菌物种种类最多。研究表明,不同连作年限土壤中施入一定量的生物炭,增加了有益真菌菌群在土壤中的比例,提高了土壤中真菌丰度及多样性。     

强化制度建设重抓措施落实扎实开展农机大排查大整治专项行动

开化县地处钱塘江源头、浙皖赣三省七县交界,是浙江的“西大门”。县域总面积2236km2,下辖县工业园区和18个乡镇、255个行政村,总人口35万。境内生态优良,大气与水体质量、生物丰度指数、植被覆盖指数均列全国前10名,生态环境总体质量在全国2348个县（市、区）中名列第16位。是全国17个具有全球意义的山地保护区之一,全国9个生态良好地区之一,     

深圳观澜河清湖段生态修复工程研

对深圳地区观澜河清湖段水生生物与河岸带植被进行调查,结果表明该河段水体属于劣V类水质;浮游植物有16个属18个种,优势种为富营养化水体常见种蓝藻门的泽丝藻和硅藻门的星杆藻,浮游植物多样性指数为2.19;浮游动物仅检到北碚中剑水蚤、微型裸腹溞、旋轮虫,总丰度不超过0.01 ind./L;底栖动物仅有耐污种水丝蚓,种群密度为3600 ind./ m2;河岸植被群落以禾本科为主,乔、灌木、水生植被稀少。为恢复水生态系统结构和功能,提出如下对策：按照适宜水生动植物生存的水环境因子制定水净化目标,采取相应净化措施;按照适于底栖生物或其他生物附着的栖息地环境修复河床或护岸;以营造多样化栖息地为目的修复天然弯曲河流形态,并构建急流区、滞水区;人工种植水生植物重建生态系统食物链。本文还提出指示生物法以监测修复措施的有效性。通过水生态状况调查、水生态修复措施选择与工程实施过程生物监测可为水生态修复工程提供可操作性途径和范式。     

基于底栖动物的城市内河水生态状况评价——以圭塘河为例

圭塘河是长沙市唯一的一条城市内河,研究圭塘河的底栖动物及水生态现状对城市河流的生态管理及治理具有一定的指导意义。2016年5-7月对圭塘河的底栖动物及河流水质进行了野外调查,主要研究了圭塘河底栖动物的空间分布特征及群落多样性,所有采样点共鉴定底栖动物24科,其中软体动物4科、寡毛纲2科、水生昆虫13科、十足目3科、蛭纲2科、端足目1科。研究结果显示,圭塘河物种丰富度较低,从生物量来看,除S2外上下游段各点生物量较中游段各点明显偏少,至S10已降至0.054 6 g/m~2;从生物指数来看,S4~S7的各项指数较其他点明显增大,说明这一段栖息地环境得到改善。颤蚓科为圭塘河优势物种,数量百分比为85.37%,水质分析结果显示,圭塘河的水质为Ⅴ类水,颤蚓科的大量繁殖与其关系密切。在功能摄食类群上,圭塘河以直接收集者为主,其次为捕食者和刮食者。该河流的生态状况整体较差,但部分经河流生态治理工程治理后,栖息地环境和生态状况有所改善。     

创建平安农机 促进新农村建设

开化县地处钱塘江源头、浙皖赣三省七县交界,是浙江的＂西大门＂。县域总面积2236km2,下辖县工业园区和18个乡镇、449个行政村,总人口35万。境内生态优良,大气及水体质量、生物丰度指数、植被覆盖指数均列全国前10名,生态环境总体质量在全国2348个县（市、区）中名列第16位。     

黄土高原生态脆弱地带植被恢复水资源承载能力

本文以黄土高原生态脆弱地带典型人工成林为研究对象,定位观测了林地树木蒸腾、土壤蒸发及土壤水分状况等,分析评价了土壤水分特征,提出了植被恢复初植密度及其动态调控方案。结果表明：测定的林分在植被生长季节内,丰水年土壤贮水量总体为盈余,100cm以上土层水分补充明显,100cm以下土层水分一般呈负增长;平水年的同期降水不能满足林地蒸散消耗;枯水年土壤水分明显亏缺。以多年平均降水量为标准,河北杨、小叶杨、山杏、山桃、柠条和沙棘6种林分稳定密度应分别为：196、332、332、872、757、1438株（丛）／hm^2,初植密度（以株数保存率65％核算）应分别为：302、511、511、1342、1165、2212株（丛）／hm^2。研究区植被恢复造林密度过大是造成土壤水分亏缺、植被生态效益和经济效益难以发挥的重要因素。根据水资源承载力合理确定林分密度能够实现植被生态功能持续发挥、群落稳定演替进而改善生态环境、促进可持续发展的作用。     

基于植物多样性的水利设施生态化评价研究——以银川平原为例

以银川平原的一系列水利设施为研究对象,通过植被调查分析,以原生湖泊作为基准,建立一套基于植物多样性指数的水利设施生态化评价标准。多样性指数中Margalef和Simpson指数最能表征水利设施生态化的程度,该标准可将水利设施生态化程度划分为4个等级,事实证明该方法和分级标准具有一定的可靠性。研究还表明植物多样性综合指数用于生态水利评价时并非权重值越大越好,而是要兼顾当地水域生态系统的基础特征。事实证明以原生湿地的平均状态为标准值建立评价体系具有一定的有效性,但如果需要全面评价水利工程,尤其是大型湖库的生态化程度,还需要引入生物量、碳氮通量、温湿梯度等指标。     

融合时序遥感分析的国土空间生态保护修复关键区识别

国土空间生态保护修复是落实国家生态文明建设的重要措施，也是构建国家生态安全格局和统筹山水林田湖草沙系统治理的重要举措。而生态保护修复关键区识别，是生态保护修复规划编制、生态保护修复工程时空布局等系列工作的前置条件和基础保障，对国土空间生态保护修复至关重要。本文以河南省某生态保护修复工程为研究区域，开展融合时序遥感分析的生态保护修复关键区识别研究和实践，首先，基于Google Earth Engine（GEE）云平台，采用Mann-Kendall方法对研究区2011—2020年时序归一化植被指数（NDVI）开展趋势分析，形成时序分析结果；其次，基于气象、地形、土壤、植被净初级生产力（NPP）等数据，开展基于生态系统服务协同和权衡计算的生态系统健康分析评估，选择生态源地；最后，基于时序分析结果和生态源地选择结果，采用叠置分析，开展生态保护修复关键区域识别。结果表明，提出的“基于生态系统服务协同权衡计算的生态系统健康评估——时序遥感趋势分析”的研究框架不仅顾及了研究区域内“静态”的生态系统服务、生态系统健康属性，同时衡量了“动态”的生态系统变化趋势，可以有效识别国土空间生态保护修复关键区。研究成果可为国土空间生态保护修复本底调查、问题识别、规划和工程布局等提供技术支撑。     

短期宽窄行种植模式下秸秆机械化还田潮土微生物多样性特征

为揭示宽窄行种植模式下秸秆还田的土壤微生物多样性特征,基于高通量测序技术,分析在小麦/玉米轮作模式下宽行和窄行0～20、20～40和40～60 cm共3个深度范围土层中微生物群落多样性的特征及与土壤理化因子的关系。宽行和窄行土样的微生物多样性（Shannon指数）都随土壤深度增加而降低。同一深度下,宽行土样的物种多样性普遍高于窄行。不同地区及不同深度土样的群落结构具有较大差异。在门水平上,两种土样中的优势菌门为变形菌门、拟杆菌门、芽单胞菌门、酸杆菌门和放线菌门。窄行变形菌门、拟杆菌门的相对丰度略高于宽行,而芽单胞菌门、酸杆菌门、放线菌门、绿弯菌门和厚壁菌门低于宽行。在属水平上,溶杆菌属、交替赤杆菌属和鞘氨醇单胞菌等为优势菌属。全氮、碱解氮、速效磷、速效钾和有机质与绿弯菌门、酸杆菌门、放线菌门和芽单胞菌门呈正相关,但与变形菌门、拟杆菌门等呈现负相关关系。宽行表层土的碳水化合物代谢功能基因拷贝数显著高于窄行表层土样。短期宽窄行种植模式下麦秸和玉米秸秆还田可增加土壤物种的多样性,为进一步优化秸秆还田方法、改良土壤生态系统奠定了坚实的基础。      

龙岗河流域水生态系统监测与评估

为了解河流生态修复状况,并明确未来河流整治的内容和方向,以深圳市的龙岗河为例,对河流整治前后的水生态系统状况进行监测和评估,研究结果表明：（1）龙岗河流域治理以后,河流生态流量有了较大程度的改善,即使是在枯水期也基本满足河流最小生态需水的要求,而平水期的生态流量达到较好的水平;（2）龙岗河流域治理以后,河流主要水质指标（CODMn、BOD5、NH3-N、TP）均有明显的好转,但各指标的绝对值仍然较高,特别是NH3-N仍是劣V类水平;（3）龙岗河流域治理以后,浮游动物多样性指数略有上升,浮游植物和底栖动物多样性都略有下降,这可能与河流修复时间较短,水生态系统尚不稳定有关外,可能还与河流生态补水水质不高有关。     

宁夏银北不同草田轮作模式对细菌群落组成特征的影响

为研究不同草田轮作模式下宁夏银北地区典型盐碱地细菌群落组成特征,并确定影响细菌群落分布的环境因子,利用IlluminaHiSeq高通量测序技术,分析和比较了苜蓿连作、苜蓿休闲、苜蓿轮作油葵、苜蓿轮作饲料玉米、苜蓿轮作甜高粱5种典型旱作模式背景下的土壤细菌群落多样性,同时分析了土壤环境因子与细菌群落结构的关系。结果表明：变形菌门、放线菌门和酸杆菌门为5种草田轮作模式下土壤细菌群落的优势种类;变形菌门占总量的34.49%,变形菌门的相对丰度在苜蓿轮作油葵模式土壤中显著高于其他模式（P<0.05）;放线菌门占总量的17.02%,放线菌门的相对丰度在苜蓿休闲、苜蓿轮作饲料玉米模式土壤中最高;酸杆菌门占总量的10.96%,酸杆菌门的相对丰度在苜蓿轮作甜高粱模式土壤中最高。在属水平,节杆菌属(Arthrobacter)为优势菌属。土壤细菌多样性以苜蓿休闲模式最高,苜蓿轮作甜高粱模式最低。土壤全盐含量、pH值、碱化度、碱性磷酸酶活性在苜蓿轮作油葵模式中最低,速效磷、速效钾含量在苜蓿休闲模式土壤中最低。宁夏银北地区不同草田轮作模式下盐碱化土壤细菌群落组成特征存在差异,土壤速效钾含量、pH值、过氧化氢酶活性对此差异起主导作用。采用苜蓿轮作农作物模式可以提高宁夏银北地区盐碱化土壤养分含量及酶活性,并有效改善细菌群落的多样性,其中苜蓿轮作油葵模式细菌群落多样性显著高于其他模式,碱性磷酸酶活性和pH值是影响细菌群落结构组成和多样性最显著的环境因子。     

水足迹视角下华北平原典型县域土地整治生态绩效评价

【目的】在水足迹视角下对华北平原典型县域（景县）土地整治生态绩效进行评价。【方法】基于GROPWAT计算土地整治前、后的蓝、绿、灰水足迹,构建以4个整治工程为准则层、共11个指标的土地整治生态绩效评价体系。选用综合赋权法对景县16个乡镇进行生态绩效评价。【结果】土地整治实施后,景县蓝、绿、灰水足迹均有所增加,其中蓝水和灰水足迹增加显著;景县整体生态绩效处于较好水平,良等及以上乡镇共8个,中等及以上乡镇共13个。阻碍景县生态绩效提升的主要障碍因素为：新增水浇地提高率、新增道路硬化率、排灌密度提高率、旱地水利化程度提高率和生物丰度指数提高率。主要障碍类型为水利障碍和土地平整障碍,次要障碍类型为道路障碍和生态障碍。【结论】随着土地整治工程的实施,景县整体生态效益得到有效提高,但对水资源存在负面影响。水足迹视角下华北平原区县域土地整治生态绩效评价模式可为相似地区的土地整治工程建设提供理论参考和可行性范式。     

广东省生态可持续发展分析

以《广东统计年鉴2005》的数据为依据,应用生态足迹方法,对广东省2004年的生态足迹进行了计算和分析。研究结果表明,广东省人均生态足迹为2.24hm2,人均生态承载力为0.66hm2,生态超载强度系数为2.39,属于人均生态水平欠缺较高的地区。此外,综合人类发展指数（HDI）,表明广东省正处在发展绿色经济迈入可持续发展象限的关键时期。     

SPEI和植被遥感信息监测西南地区干旱差异分析

基于西南地区2000—2018年不同时间尺度的标准化降水蒸散指数（SPEI-1、SPEI-3、SPEI-12），应用线性趋势法和曼肯德尔检验（Mann-Kendall test, M-K）法分析了西南地区气象干旱的时间变化特征，评价了日光诱导叶绿素荧光（SIF）、归一化植被指数（NDVI）以及增强型植被指数（EVI）等植被遥感数据对区域植被状况监测的有效性及差异性。结果表明：2000—2018年西南地区SPEI整体上呈微弱增加趋势，其中，2000—2013年间，SPEI-12呈下降趋势（趋势率为-0.05/(10a)，R2=0.295），2014—2018年间，SPEI-12时间序列呈上升趋势（趋势率为0.04/(10a)，R2=0.094），说明在气候变化背景下，近年来西南地区的干旱化趋势有所缓解。SPEI-12的趋势突变点发生在2016年和2017年。相对于植被绿度指数NDVI和EVI，SIF对植被生长季发生的长期和短期干旱事件均表现出较大负异常，说明SIF可快速获取水分胁迫下的植被光合作用信息。森林、农田和草地的SIF与不同时间尺度气象干旱指数的相关性均高于NDVI和EVI，SIF对森林、农田及草地植被生态系统干旱监测的敏感性优于传统的植被绿度指数；草地的SIF与SPEI-1的相关性更高（R=0.859, P<0.01），其光合作用对短期水分胁迫最为敏感。本研究可为西南地区干旱的综合应对、水资源管理调控及生态治理提供科学依据。     

贵州省2001—2015年植被覆盖NDVI时空演变及其对SPEI的响应

引起植被覆盖变化的气候因子占据主导地位。研究探讨了贵州省近15年来植被指数长时间序列的变化特征、基于标准化降水蒸散指数（SPEI）的干旱时空变化特征及两者之间的相关关系,可为区域植被覆盖保护与恢复提供一定的理论依据。选择2001—2015年MODIS NDVI（1 km）及19个气象站点气温、降水数据,采用一元线性回归的方法探究贵州省近15年来植被覆盖NDVI在年、月尺度下时空演变特征,及其与气温、降水和标准化降水蒸散指数（SPEI）的相关关系。结果表明:贵州西北至东南地区多年平均NDVI呈低中高分布格局,p<0.01上的生长速率为0.051/（10 a）,呈显著增加的趋势;多年平均气温、降水量的空间分布从西北到南方向呈现出低-中-高的特征,其易发生干旱的地区主要集中在贵州的西北地区,干旱在区域内的空间差异较大,黔西北、黔西南地区为易旱集中区;年均NDVI与年均SPEI、年均气温和年均降雨量的相关系数均为正值,表示NDVI与其响应因子具有一定的相关性,但与SPEI的相关性不显著,与气温和降水的相关性在p<0.01上呈显著性的正相关,且相关系数均大于0.5以上,相关程度较高;1—6月大致（p<0.01显著）呈现不显著的负相关,7—9月和11月表现为除9月（p<0.01显著）外均呈现不显著的正相关。      

1990-2018年南渡江流域景观格局变化特征及其对人为干扰的响应机制研究

[目的]探讨南渡江流域景观格局变化特征及其对人为干扰动态 响应机制,对维护自由贸易港建设背景下流域生态保护和土地利用决策具有重要意义。[方法]基于1990、2000、2010年和2020年土地利用覆盖数据,采用景观格局指数、移动窗口法、人为干扰指数、地学信息图谱和GIS空间分析等方法,揭示南渡江流域景观格局特征动态变化,进而探讨其与人为干扰之间的相互关系。[结果]（1）30年间南渡江流域呈现以林地和耕地景观为主体的交错景观格局,林地和耕地景观的总面积分别减少69.95 km2和43.56 km2,建设用地景观面积增长62.45%。（2）南渡江流域整体景观破碎化增加,景观斑块单一化加剧且景观多样性增加,人为干扰是海口市中心城市群景观格局变化剧烈的主要原因。（3）轻微干扰区域占据最大的面积比例,中度和重度干扰次之;轻微和强烈干扰面积显著增加,中度和重度干扰面积显著下降;人为干扰的空间分布格局是由西南（自然景观）向东北（人文景观）逐渐增强。（4）2000-2010和2010-2020年“轻微→轻度干扰”和“重度→轻微干扰”图谱面积变化最显著,分别占据转移图谱总面积的26.79%和11.99%,低干扰等级向高干扰等级区域转移明显。（5）1990-2020年所有干扰区域与最大斑块指数（LPI）呈现显著相关性。[结论]南渡江流域整体人为干扰上升,尤其以海口市最为明显,城镇化进程是人为干扰上升的主要因素,需要加强流域生态环境治理与监测。     

黄河流域中原城市群生态环境质量遥感动态监测与分析

【目的】分析1985—2021年黄河流域中原城市群生态环境质量。【方法】以1985—2021年陆地卫星Landsat-5TM和Landsat-8OLI遥感影像作为数据源,基于谷歌地球引擎,利用改进型遥感生态指数（ERSEI）对黄河流域中原城市群生态环境质量进行遥感动态监测与分析。利用Theil-Sen趋势分析和Mann-Kendall检验分析ERSEI变化趋势的方向和显著性。【结果】1985—2021年,黄河流域中原城市群ERSEI的平均值介于0.48～0.62,增速为0.024/10 a。ERSEI在空间上呈四周区域高、中部区域低的分布模式,中原城市群的西部、中部和西南部地区的ERSEI较低,而南部和东北部地区的ERSEI较高。大部分地区的ERSEI表现出增加趋势,其中显著增加趋势的面积比例为11.48%,仅有5.76%的区域表现出显著下降趋势,33.16%区域的ERSEI相对稳定。【结论】研究区城镇建设用地不断增加,导致耕地面积持续减少,在中原城市群核心城区,受城市扩张、热岛效应的影响,生态环境质量变差,出现了显著退化趋势。