农田碳足迹研究对农田生态系统管理与农业可持续发展具有重要意义,也可表征农田扩展的生态影响程度.利用县域尺度统计数据与空间分析,对云南省农田生态系统近30年的碳足迹的时空演变进行研究.结果表明:1985-2015年期间,云南省农田生态系统碳排放年均增幅为13.9％,化肥施用引起的碳排放贡献率最大,为56％,2015年的化肥单位面积碳排放达到331.6kg/hm2.云南省农田生态系统碳吸收年均增幅为3.04％,稻谷的碳吸收比例最大,为41％,然而,玉米的碳吸收的增幅最大,为8.76％.云南省农田生态系统存在碳生态盈余,且碳足迹总体呈现增长趋势,年均增长率为16.8％,单位面积碳足迹随年份增加不断增长.从空间上看,云南省农田生态系统碳排放、碳吸收在空间上均呈东南高、西北低的分布格局,而碳足迹在空间上呈现东西部高、中部低的分布格局,三者的空间差异和变化幅度差异都较大.

土壤真菌和细菌作为地下生态系统的重要组成部分,其群落的恢复状况是评价农田退耕还林生态效益的重要指标.以云南省维西县典型退耕还林农田为对象,利用高通量测序等方法比较了不同退耕年限的农田土壤中真菌和细菌群落随植被演替的变化特征.结果 发现,农田撂荒后土壤细菌多样性先显著降低后缓慢上升,真菌多样性变化不明显;地上部植被由草本经灌丛再向林地演替的过程中,土壤真菌的群落组成随植被变化呈现明显的改变,主要体现在粪壳菌纲(Sordariomycetes)所占比例的减少(由30％减至10％左右)和伞菌纲(Agaricomycetes)所占比例的增加(由5％以下增至20％以上);而细菌的群落组成无明显变化.聚类分析的结果显示,真菌的群落组成变化与植物群落的演替规律更为同步.不同演替阶段的退耕农田土壤真菌和细菌群落均明显区别于未经扰动的天然林,表明人为扰动对土壤微生物群落的影响可能在较长时间内持续存在.研究揭示了云南典型农田退耕后地下土壤真菌和细菌群落随植被演替的变化特征,为全面评价该地区退耕还林的生态效益提供了数据支撑.

生态资产(Eco-Assets)是生产与提供生态产品和服务的自然资源.以国家重点生态功能区县——屏边苗族自治县为例,研究了县域生态资产核算的指标和方法,以生态资产综合指数、负债表和损益表,开展屏边县生态资产实物量核算,以期能够切实反映出生态系统实物量的变化和生态补偿成效,结合生态补偿分析屏边县生态资产变化的原因和趋势,给生态补偿政策和离任干部审计提供技术支撑.结果 表明:(1)屏边县生态资产核算可以分为森林、灌丛、草地、湿地自然生态系统和农田、城镇和荒漠人工生态系统实物量的核算.(2)2015年,屏边县生态资产指数为1.09,森林和灌丛占据主要位置,二者总和占当年生态资产的95.48％.15年来,屏边县生态资产综合指数降低了16.48％,其中森林和草地降低明显,分别减少了20.10％和6.67％,湿地指数增长了57.11％.(3)2000年以来,生态保护工程和城镇扩张是生态资产变化的主要原因,生态补偿投入持续增加为生态保护工程顺利建设实施提供了保障.本研究表明,现有的土地利用数据和生态环境监测数据基本可以支撑县域生态资产的核算,同时县域生态资产的变化能够体现出生态保护工程实行成效,并为实行领导干部自然资源资产离任审计提供重要依据,为生态补偿政策提供科学支撑.

气候变化正导致干旱事件发生的强度、频度显著改变,极端气候事件发生的不确定性直接影响陆地生态系统关键生态过程.我国西南地区在2009-2010年发生百年一遇的极端干旱,目前关于植被生长在长时间尺度对此次干旱事件的响应尚不明确.以云南省为研究区,基于多年Normalized difference vegetation index(NDVI)影像数据以及长时间序列气象资料对此次极端事件的干旱遗产效应开展研究,分析了干旱遗产效应的持续时间以及不同植被类型的响应差异.结果表明:1)云南省植被生长在极端干旱事件发生后受到的抑制时间大约持续1-2年,受影响区域主要集中在遭遇降水严重减少的地区;2)海拔2000 m附近为植被对干旱响应最为敏感的区域,海拔高于4000 m的植被生长几乎未受到干旱影响;3)较之草地和农田,森林植被受到的抑制作用更为强烈.研究揭示了极端干旱对云南省植被生长造成的影响,为该地区未来应对极端干旱并有效开展植被恢复提供理论依据.

为明确烟粉虱及其优势天敌在不同农业生态系统番茄田中的发生规律,于云南省昆明市选取花卉、河流和山地3种不同类型的主要农业生态系统,采取五点取样法进行系统调查,使用四分位法对烟粉虱的种群动态进行分析,利用生态位相关指数分析烟粉虱及其优势天敌在时间生态位上的关系.结果表明:在烟粉虱主要发生时期,花卉农业生态系统番茄田中烟粉虱若虫和成虫的种群密度最低,分别为44.66和36.25头·株-1,河流农业生态系统番茄田中烟粉虱若虫和成虫的种群密度最高,分别为645.79和449.04头·株-1;花卉农业生态系统中优势天敌的种类最多,分别为烟盲蝽、六斑月瓢虫、异色瓢虫、丽蚜小蜂和海氏桨角蚜小蜂5种,其中烟盲蝽、六斑月瓢虫、异色瓢虫和丽蚜小蜂在主要发生时期的种群密度分别是河流农业生态系统的1.90、1.66、1.79、2.19倍,分别是山地农业生态系统的1.61、1.16、1.24、1.43倍;在花卉、河流和山地农业生态系统中六斑月瓢虫与烟粉虱生态位重叠指数均最大,并且其与烟粉虱在空间上跟随关系最密切,灰色关联度值分别为0.32、0.38、0.35;优势天敌与烟粉虱的生态位重叠指数均在花卉农业生态系统中最大,表明在农田周围增加显花植物种植面积的比例,可以增加天敌昆虫的多样性,抑制烟粉虱种群的暴发.

为探究山地风电场建设对区域生态系统性质的影响,本研究以云南省将军山风电场区为对象,调查了山地风电场不同分区及周边林地、灌丛、草地和农田生态系统中土壤理化性质、归一化植被指数(NDVI)、植被覆盖度(FVC)和土地利用转换等因子的变化.结果表明:(1)与 自然生态系统相比,风电场建设后显著增加了土壤容重和pH,但降低了土壤含水率、有机碳、全氮和全磷含量.风电场内弃渣场区的土壤pH最大,风电机组区的土壤含水率、有机碳、全氮和全磷含量最小;(2)2020年研究区归一化植被指数及植被覆盖度均值较2015年均有减少,分别降低了 7.04％和10.02％;(3)相较于2014年研究区土地利用类型转换数据,2017年林地、灌丛和草地面积分别减少了 4.65％、3.95％和4.17％,农田及建设用地面积分别增加了1.73％和315.3％.研究表明,山地风电场建设及维护过程中的土方开挖和土壤压实等工程措施短期内会减少土壤有机碳和养分积累,改变原有植物群落结构和植被覆盖,需要合理开展山地风电场区生态恢复.