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。     

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。     

中国国家级水产种质资源保护区建设及其发展趋势分析

分析国家级水产种质资源保护区的建设现状、地理分布格局和发展趋势,为水产种质资源的保护管理提供依据。分析指标为水产种质资源保护区的建设数量、建设规模、空间分布格局、聚集程度。研究表明,我国已建国家级水产种质资源保护区492个,初步构建了包括各类湿地和水域的保护区网络;不同类型国家级水产种质资源保护区建设数量差异较大,且面积普遍偏小;河流和淡水湖泊类型保护区的数量占总数的83.14%,以鱼类及栖息地保护为重点,缺少对两栖动物、爬行动物和水生植物等的保护;保护区聚集度指数为0.72,呈高度聚集分布格局,集中分布在湘北-鄂东南-皖赣边界、苏南-浙北和川东等地。保护区快速建设期接近尾声,未来应加强其规范化建设和管理,优化保护区网络。     

国内外保护区生物多样性保护价值评价方法研究进展

通过自然保护区的建立可以有效保护区域生物多样性,并促进其生态系统平衡。截至2012年底,我国已建立自然保护区2 669个,总面积达149.79万km2,约占国土陆地总面积的14.94%。由于自然保护区数量众多,难以对其采用统一的保护投资水平,所以对已建自然保护区进行保护价值评价尤为重要。文中从定性、定量以及定性与定量相结合3个方面综述了国内外保护区生物多样性保护价值评价方法,并分析了三者的优缺点,以期为保护区生物多样性保护价值评价提供新的思路。     

自然保护地管理有效性评估方法综述

自然保护地管理有效性评估已经成为提高生态系统保护和管理效果、减缓生物多样性丧失的关键过程。文中对自然保护地管理有效性评估的主要评估框架、评估指标和评价方法等进行了比较。其中，由于管理目标和国情的差异，不同管理有效性评估的评估框架和指标体系区别明显。管理有效性评价方法主要包括基于打分的评价法、基于证据的认证法。在多种管理目标的自然保护地体系下，提出我国应建立符合不同类型保护地管理目标的管理有效性评估框架和指标体系，并将管理有效性评价作为自然保护地过程管理、科学研究的重要内容，探索科学合理的评价方法。     

水文模型在湿地景观规划设计中的应用研究

利用水文模型能概化复杂的水文现象与水文过程,输出可视化结果。水文模型的应用能够促进湿地景观规划设计由经验决断向客观可度量的循证设计转变,为景观规划设计提供科学的参考依据。文中阐述了湿地景观规划设计中模型应用的发展,对比MIKE21、WASP、EFDC、Delft3D和SWMM 5个可用于湿地景观规划设计的水文模型,概述各模型在景观规划设计领域的应用现状,提出基于临岸流速、水深分布、水质和流场模拟结果的湿地景观规划设计策略,总结水文模型在湿地景观规划设计中的研究前景和方向,可为湿地景观的设计与营造提供借鉴与指导。     

桑天牛危害和外源茉莉酸诱导桑树防御反应的研究

通过选择试验研究了桑天牛危害和外源茉莉酸(JA)对于诱导桑树产生防御反应的影响。桑天牛危害诱导的结果表明:在危害诱导后的第3天,受害桑枝被桑天牛继续取食的面积明显少于对照,而同株系统枝被取食的面积与对照间的差异不明显;危害诱导后的第1天,被害桑枝对桑天牛卵啮小蜂的引诱活性显著高于健康桑枝,此后其引诱作用逐渐下降,第3天时与健康桑枝间的差异消失。JA诱导的结果表明:JA处理3 d后,桑枝被桑天牛取食的面积也明显少于对照;JA处理1 d后,桑枝对桑天牛卵啮小蜂的引诱作用明显高于健康桑枝,JA处理2 d后的桑枝对寄生蜂的引诱作用达到了极显著的程度,第3天时与健康桑枝的差异消失。此外,无论是桑天牛危害诱导还是JA处理诱导,对桑天牛的产卵数量均未产生影响。分析认为:桑天牛危害和外源JA均能诱导桑树通过减少桑天牛取食桑枝的面积产生直接防御,但这种抗虫性仅局限于被害桑枝;桑天牛危害和外源JA还通过增强桑枝对桑天牛卵啮小蜂的引诱作用使桑树产生间接防御能力。     

中国地貌区划系统——以自然保护区体系建设为目标

地貌类型是重要的自然地理特征,是影响区域生物多样性空间格局变化的重要因子。地貌研究能使人们深入认识地理环境特点,有利于完善对区域自然环境和地域分异规律的认识,同时对生物地理区划和区域自然保护研究也具有很好的参考价值。采用"自上而下"的区域分割和"自下而上"的区域合并的区划方式,以中国地形DEM作为基础,使用GIS10.0对其进行高程重分类、坡度分析等量化分析,并结合现有气候区划、自然地理区划和地貌类型等资料,对中国地貌格局进行了分析。在考虑生物多样性保护过程中以地貌为主体的地理单元差异性基础上,根据分析结果,提出了以区域自然保护区体系构建为目标的中国地貌区划系统,该地貌区划系统包括了东部季风淋蚀地貌大区、西北干燥风蚀地貌大区、青藏高原高寒冻蚀地貌大区、南海诸岛地貌大区等4个地貌大区,大兴安岭、小兴安岭和内蒙古高原等40个地貌地区,完达山、老爷岭和张广才岭等127个地貌亚地区,以及473个地貌区。其地貌区划方案科学构建了区划等级系统,体现了中国地貌类型的基本特征和分布格局,其中地貌大区基本反映了中国大的地貌格局,地貌地区基本反映了高原、山地、平原等地貌特征的水平分异,地貌亚地区和地貌区基本反映了区域地貌特征。中国地貌区划系统为自然保护区体系构建提供了参考和依据,而且区划界线准确,便于使用。     

基于连续小波变换和随机森林的芦苇叶片汞含量反演

植物重金属污染是当今世界面临的重大生态环境问题之一,高光谱技术为快速、大面积监测植被重金属含量提供了可能性。本研究以重金属汞(Hg)和湿地植物芦苇为研究对象,采用连续小波变换(CWT)和随机森林(RF)算法相结合的方法建立芦苇叶片总汞含量反演模型,以期寻求一种较为精准的植物汞污染反演模型,未来可通过高光谱技术建立模型来无损、快速估测湿地植物重金属汞污染情况,为湿地生态系统的监测提供方法支持。结果表明:芦苇叶片总汞含量敏感波段主要分布在可见光波段419~522 nm、664~695 nm和724~876nm以及近红外波段1 450~1 558 nm和1 972~2 500 nm;经CWT变换后,小波系数与叶片总汞含量的相关系数绝对值提高0.04~0.18,所构建的预测反演模型拟合效果R~2提高0.107~0.177,模型精度RMSE提高0.008~0.013,其中利用经小波变换的去包络线光谱(CR-CWT)数据建立的RF模型对芦苇叶片总汞含量的反演精度和拟合效果最优(R~2=0.713,RMSE=0.127);同时在土壤总汞含量约为20 mg?kg~(-1)时,采用CR-CWT数据构建RF模型的方法来反演芦苇叶片总汞含量更为准确和可靠(R~2=0.825,RMSE=0.051)。因此,利用RF算法进行植被重金属含量的反演具有一定的现实可行性,而结合CWT后所构建的反演模型对指导植被重金属含量监测更具参考价值,应用前景广阔。     

中国湿地生态补水发展现状及其生态效应研究进展

湿地水资源状况直接决定了湿地生态系统的结构和功能，生态补水已经成为解决缺水地区湿地萎缩和退化、生态环境问题的重要措施之一。文中介绍了中国湿地生态补水的发展现状、实践探索和保障机制，综述湿地生态需水和生态补水策略研究，以及补水对区域水资源、湿地景观和植被、湿地生物群落和生态系统服务等影响的研究进展；总结当前中国湿地生态补水的发展成就及生态补水实践探索，分析相关研究中存在的问题；并从区域规划、方案编制、实践探索、生态系统影响评估等方面给出了未来湿地生态补水发展和研究的建议，以期为中国湿地生态补水研究及实践提供借鉴。