陆域自然保护区选址与规划设计研究进展

人口持续增加和人类社会发展对野生动植物及其生境产生了巨大的威胁。科研人员从物种多样性维持机制、致危原因、就地保护和迁地保护等多方面开展了大量探索和研究工作，事实证明建立自然保护区是生物多样性保护最有效的途径之一。文中从自然保护区选址和规划设计2个角度，介绍了生物多样性地理分布格局、岛屿生物地理学和集合种群等相关理论，整理和总结了自然保护区选址和规划设计等方面的研究进展，分析了当前自然保护区选址和规划设计中的前沿和可能存在的问题，并对其未来可能的发展方向进行了探讨，以期为我国自然保护区选址和建设的研究及实践提供参考。     

川西亚高山暗针叶林及其采伐次生林林下分层谱系结构

【目的】研究川西亚高山不同演替阶段森林群落的林下乔灌草层次谱系结构及对其驱动的生态学过程,为川西林区森林生物多样性保护与生态系统修复提供理论依据。【方法】利用川西亚高山原始暗针叶林(以下简称原始林)及其在1950—1969年和1970—1989年采伐后形成的天然次生林(以下简称次生林)的林下(不包括主林层,因其树种组成相对单一)乔灌草群落生态学调查资料,基于APGⅢ谱系框架,构建不同演替阶段森林群落的乔灌草系统发育树,选用广泛使用的谱系多样性指数——净亲缘指数(NRI)和最近类群指数(NTI),量化和评估不同演替阶段林型的乔灌草分层谱系结构及对其驱动的生态学过程。【结果】原始林亚林层物种组成谱系离散(NRI 0; NTI 0),即共存物种亲缘相疏,而原始林其他层次(草本层、灌木层与小乔木层)物种组成倾向于谱系聚集(NRI 0; NTI 0),即共存物种亲缘相近; 2个不同采伐年代形成的次生林的草本层和亚林层的谱系结构呈现出林型间相似但层次间相反的模式(草本层:谱系离散;亚林层:谱系聚集),灌木层和小乔木层则表现为层间相似但林型间相反的模式(1950—1969年:谱系聚集; 1970—1989年代:谱系离散);不同演替阶段森林群落的林下乔灌草NRI与NTI均极显著正相关(0.698≤R2≤0.769,P 0.001);不同演替阶段森林群落的林下乔灌草分层谱系结构(NRI与NTI)与物种多样性(香侬多样性指数H')的关联分析绝大部分未通过显著性检验,但林下乔灌草谱系结构与H'的局部多项式回归分析发现,原始林和1970—1989年采伐后次生林中的H'与NRI、H'与NTI的相关变化趋势表现出相似的波峰-波谷变化模式。【结论】川西亚高山原始暗针叶林及其采伐次生林的林下乔灌草层次谱系结构在层次间和林型间存在差异性。环境过滤是驱动原始林中草本层、灌木层和小乔木层物种谱系组成的主要生态学过程,竞争互斥则塑造亚林层中的物种谱系组成。次生林的林下乔灌草层次谱系结构及对其驱动的生态学过程大致与原始林相反,表现为环境过滤主导亚林层的谱系结构,竞争互斥主导草本层的谱系结构。川西亚高山不同演替阶段森林群落的林下乔灌草层次谱系多样性与物种多样性相互独立。     

湿地挺水植物凋落物分解研究概述

挺水植物凋落物的分解会对湿地水质产生一定程度的影响。文中从挺水植物凋落物分解的研究方法、凋落物分解速率和元素释放以及分解与水体营养化水平的相互关系等几个方面，分析了挺水植物凋落物的分解特征。指出除了传统的分解袋法之外，一些新的技术和方法如近红外反射光谱（NIRS）法、同位素13C和15N示踪法也应用到植物凋落物的分解研究中；不同挺水植物凋落物的分解速率是不相同的，分解速率的不同致使凋落物元素释放的不同，且在分解过程中受到挺水植物凋落物特性和外界环境的影响。还分析了挺水植物凋落物独特的分解方式——立枯分解，指出挺水植物凋落物的分解可能会对水体造成二次污染，且不同植物的影响也是不同的。为了更好地保护环境，进一步提高水体质量，提出对挺水植物凋落物采取的相应措施，包括在植物生长末期清除部分植物凋落物，减少对水体的影响。还展望了今后在该领域研究的重点。     

湿地植物在盐胁迫下的生理代谢响应研究

采用3.5%的Na Cl溶液分别对碱蓬、三七景天和星星草等3种植物进行浇灌,研究植物在生长过程中,其植株和土壤中离子含量、生物量、土壤p H值、全盐量等的变化,结果表明:在盐胁迫环境下,3种植物均表现出很强的耐盐性,碱篷植株体内可聚集大量的Cl-和Na+,但是,在碱蓬生长的土壤中含有很高的交换性钠含量,因其不断进入土壤胶体,从而加重了土壤碱性化程度;三七景天在生长过程中可有效降低土壤中的全盐量及交换性钠离子含量,对降低土壤盐碱性具有较好的作用;星星草通过迅速增加其体内可溶性糖含量来降低其渗透势,缓解体内盐分浓度,以抗盐胁迫环境,且能积累较高的干物质,保持相对稳定的含水率。因此,这3种植物都是较好的耐盐植物,可用以进行耐盐植物资源的开发和选育。     

植物对不同类型湿地污染物的去除机制

植物在湿地水质净化过程中起到了重要作用,尤其是植物根际为污染物的去除提供了非常有利的环境。主要论述了湿地植物对不同类型的污染物包括过量氮磷、重金属以及有机污染物的去除机制。虽然去除机制不尽相同,但主要通过植物的主动吸收和被动吸收等直接作用将各类污染物运输至植物体内,并通过迁移转化等过程最终被植物所固定。植物的生物量尤其是根系生物量、植物种类和其凋落物均对植物的吸收作用有显著影响。此外植物还通过根际环境影响微生物的数量和活性间接去除污染物,微生物可通过自身的代谢包括分解、转化和螯合作用实现污染物的去除。微生物的活性受水力停留时间、土壤基质类型、植物根际氧浓度、根系分泌物、p H等诸多环境因子的影响。未来应该深入研究植物-微生物联合修复技术,进一步提高人工湿地对污染物的净化效果。     

湿地自然保护区调整案例、必要性、原则和依据研究

湿地自然保护区是我国保护湿地的主要方式。从文献中搜集湿地自然保护区调整的案例,通过对不同自然保护区调整的原因、范围和功能分区等方面进行对比分析,总结出湿地自然环境变化和人类活动的强烈干扰作用是自然保护区调整的主要原因。湿地自然保护区调整,要以有利于加强对湿地主要保护对象的保护力度,利于稳定湿地生态系统结构和发挥生态服务功能为原则;应依据自然保护区相关的条例和法规,实现湿地自然保护区的调整。     

克隆植物中的同步雌雄异熟现象研究进展

很多植物具有克隆生长的习性,克隆生长对植物的交配格局和长期进化具有重要意义。克隆生长通常伴随有较多的花展示,但花粉的有效散布又会受到克隆规模的限制,进而形成分株间的同株异花授粉,造成近交衰退或花粉贴现。同步雌雄异熟是雌雄异熟的一种特殊形式,同时满足2个条件:1)单个花朵内为雌雄异熟;2)不同花朵间在同一时段内处于同一性别阶段。该种现象可以有效阻止分株内或分株间同株异花授粉,并可能是一种进化选择的特殊繁殖保障机制。目前其在克隆植物中的表现形式和作用机理尚未明确。在梳理近20a来相关文献的基础上,以克隆植物中的同步雌雄异熟现象为核心议题,结合克隆植物种群结构的特殊性探讨该现象对克隆植物的进化意义,并对该现象的类群分布情况、研究方法以及主要结论进行了分析,认为未来的研究应该注重4个方面:1)采用统一的同步性度量体系,并使其扩展到对雌性和雄性阶段的分别描述;2)重视目标物种交配系统的研究,尤其是自交亲和性的重要意义;3)重视克隆多样性格局对交配过程的影响,并采取恰当的方法予以量化;4)加强风媒、水媒等非生物因素传粉方式对克隆植物交配过程影响的研究。     

杭州湾湿地鹭鸟栖息地土壤养分累积特征

为研究水鸟集群繁殖活动对栖息地土壤理化性质的影响,在杭州湾国家湿地公园有林湿地鹭鸟集群繁殖影响区和无鹭鸟影响区(对照区)设立调查样地,比较不同区域土壤中养分累积的差异。结果表明,鹭鸟影响区土壤中的有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(AN)和有效磷(AP)含量分别为(13.28±2.88) g·kg~(-1)、(1.25±0.24) g·kg~(-1)、(0.97±0.13) g·kg~(-1)、(133.3±24.7) mg·kg~(-1)和(63.9±25.9) mg·kg~(-1),分别是对照区的1.64、1.80、1.55、2.07和3.17倍。鹭鸟影响区土壤电导率(EC)(0.784±0.39) mS·cm~(-1)显著高于对照区(0.299±0.09) mS·cm~(-1),土壤pH值则表现为鹭鸟影响区(6.69±0.79)显著低于对照区(7.98±0.19)。相关分析显示,土壤有机碳和全氮在不同区域都表现为显著正相关;土壤有机碳和全磷在对照区相关性不显著,在鹭鸟影响区表现为极显著负相关。杭州湾湿地鹭鸟栖息地土壤养分具有明显的累积现象,这主要与鹭鸟栖息特别是集群繁殖期栖息导致的鸟粪输入有关。土壤全氮、全磷与有机碳含量间相关性的变化也进一步指示着鸟粪输入对土壤养分影响。     

若尔盖高原退化湿地土壤有机碳储量

为了定量评价若尔盖高原泥炭沼泽湿地退化的碳储存潜力,研究通过土壤剖面法,收集了3个样点的泥炭沼泽湿地土壤样品(原始泥炭地0—200cm、中度退化沼泽湿地0—100cm和重度退化泥炭地0—100cm)。研究表明:(1)中度退化沼泽湿地(1.11±0.18g/cm~3)和重度退化泥炭地(0.72±0.04g/cm~3)土壤容重平均值较原始泥炭地增加了251.8%和129.7%;中度退化沼泽湿地(46.18±6.61g/kg)和重度退化泥炭地(87.37±6.36g/kg)土壤有机碳含量平均值较原始泥炭地降低了74.2%和51.1%。(2)土层深度为0—100cm时,原始泥炭地土壤有机碳储量较中度退化沼泽湿地(384.73±95.57t/hm~2)显著高了47.0%,而与重度退化泥炭地(518.39±33.07t/hm~2)土壤有机碳储量无显著差异;当原始泥炭地有机层增加到0—200cm后,中度退化沼泽湿地和重度退化泥炭地土壤有机碳储量较原始泥炭地(1 088.17±172.84t/hm~2)降低了64.6%和52.4%,退化湿地土壤有机碳储量的降低可能主要是土壤有机碳含量降低的原因。尽管退化湿地土壤有机碳储量下降,但仍是中国(102.89t/hm~2)和全球(116.56t/hm~2)陆地土壤有机碳储量的3~5倍,该研究可为保护与恢复若尔盖高原湿地提供科学依据。     

我国自然保护区功能区划现状与展望

自然保护区是对野生动植物及其生境等进行就地保护最有效的方式，其功能区划是实现自然保护区可持续发展的重要途径。文中总结了我国自然保护区功能区划现状，以期促进我国自然保护区的规范化建设和管理。目前，我国自然保护区功能区划存在功能区缺失、缓冲区设置不合理和分区片段化等问题。实验区平均比例也要高于核心区和缓冲区，超过其总面积的1/3。在功能区划调整时，超过一半的自然保护区调减了其总面积。功能区划调整的主要原因涉及保护区与周边社区关系、保护区内工程建设项目和矿产资源开发等。未来自然保护区功能区划分或调整应更多地关注于其管理目标、连通性、最小面积、与相邻保护区的协调、功能分区的有效性以及相关科学理论的验证等。