鄱阳湖是IUCN极危鸟类白鹤(Leucogeranus leucogeranus)极为重要的越冬地.以前白鹤在鄱阳湖主要以沉水植物苦草(Vallisneria spp.)冬芽为食.课题组前期研究表明,近年来鄱阳湖苦草冬芽锐减导致白鹤的食物组成发生了变化,稻谷(Oryza sativa)、莲藕(Nelumbo nucifera)、蓼子草(Persicaria criopolitana)等已成为白鹤的主要食物.由于鄱阳湖食物资源丰富度存在较大的年内波动,白鹤的食物组成也可能随之变化,目前对于白鹤的食物组成随越冬期的变化情况尚不清楚.为此,基于2020/2021和2021/2022年越冬季采集的45份白鹤粪便样品,采用DNA宏条形码方法,对越冬期不同阶段白鹤的食物组成进行了分析,并对白鹤的生境利用情况进行了调查.结果表明,越冬期不同阶段白鹤的食物组成存在较大差异,在越冬前期(10月-11月),白鹤主要以莲藕((47.93±45.15)％SD)和蓼属(Persicaria;(47.63±43.43)％)为食;在越冬中期(12月-翌年1月),白鹤主要以蓼属((49.22±33.83)％)、莲藕((26.20±32.58)％)和水稻((19.08±35.18)％)为食;在越冬后期(翌年2月-3月),白鹤主要以蓼子草((23.94±16.75)％)、水稻((20.82±17.09)％)、莲藕((19.08±37.42)％)和禾本科((13.07±15.18)％)为食.NMDS和ANOSIM分析结果表明越冬期不同阶段的食物组成存在显著差异.白鹤的食性生态位宽度在越冬后期最宽(4.72±0.78),在越冬前期最窄(1.18±0.04).白鹤食物组成的变化与生境利用的变化趋势基本一致.白鹤在越冬前期主要利用藕塘,在越冬中期主要利用稻田和藕塘,在越冬后期对自然湿地的利用程度增加.越冬期不同阶段食物资源丰富度的变化可能导致了白鹤食物组成的变化.本研究有助于深入解析白鹤的食物组成及其影响因素,为白鹤保护政策的制定提供科学依据.

生态管理分区是实现生态系统有效管理的重要途径,是生态保护和管理的前提基础,对改善区域生态系统结构,实现生态文明建设,提升人类福祉具有重要意义.以黄河流域县域为基本研究单元,通过测算2020年粮食生产、产水、固碳、土壤保持、生境质量以及休闲娱乐等6种典型生态系统服务供给和需求,进一步融合马斯洛需求层次理论对生态系统服务供需进行分层,最终利用象限法和耦合协调度模型划定黄河流域生态管理分区.研究结果表明:(1)2020年黄河流域六种生态系统服务的供需格局差异明显,生态系统服务供给在空间上呈现"南高北低"的分布格局,需求则呈现"东高西低"的分布格局,供需分布格局与区域生态用地以及人类活动有着密切关系.(2)综合生态系统服务供需受到人类对不同类型生态系统服务需求的差异性和层次性的影响,综合供给高值区分布在黄河流域南部生态本底较好的区县,综合需求高值区分布在郑州、西安、济南等核心城市及周边区县.(3)将黄河流域划分划定为五类生态管理分区:A生态潜力型分区,需要挖掘生态系统服务潜力,提高生态系统服务利用效率.B生态改善型分区,需要提高生态系统服务供给能力,改善生态环境质量.C生态保护型分区,需要加强生态保护和恢复,减少外来干扰.D生态调节型分区,需要维护生态环境,调整农业产业结构以实现环境、社会、经济和生态效益的统一.E生态协调型分区,需要平衡生态系统服务供需关系,协调经济社会发展和生态保护.研究结果可为黄河流域国土空间优化和生态系统服务管理与保护提供参考.

扎西岗湿地是典型的高原草甸沼泽湿地,也是拉萨市重要的生态功能保护区.西藏特殊的气候与地形造成湿地生态环境极其脆弱,因此对西藏湿地的研究尤为重要.为准确评估扎西岗湿地土壤中重金属的污染现状及解析污染源,采集扎西岗湿地18个表层土壤样品,分析Cr、Ni、Zn、Pb、Cd、As和Hg7种重金属元素的含量,利用地累积指数(Igeo)和污染负荷指数(PLI)法评价污染情况,基于PCA分析,结合APCS-MLR模型,解析重金属的污染来源.结果表明:(1)扎西岗湿地表层土壤中Cr和Ni含量均低于西藏土壤背景值,其余5种重金属含量都存在不同程度的累积;与《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(GB 15618-2018)》的风险筛选值相比,除Cd和As有一定程度超标外,其他5种元素的测定值均未超标.(2)地累积指数表明,除Cd和Hg外,其他5种元素污染等级均为清洁(Igeo＜0);污染负荷指数评价表明,研究区整体PLI为1.44,属于轻微生态危害,两种评价均表明,Cd和Hg为研究区主要污染元素,应引起重视并加强日常监测.(3)扎西岗湿地土壤重金属来源主要为工业-交通混合源、自然源、农业-燃煤混合源,Ni、Zn、Pb、Cd和As主要来源于工业-交通混合源,Cr主要来源为自然源,Hg的来源主要受农业和燃煤等人类活动的影响.

科学评估乡镇尺度生态系统服务价值(ESV)是乡村生态系统生产总值(GEP)定量核算以及镇域国土空间规划的重要前提.以四川丘陵区 215 个典型乡镇为研究对象,基于乡村生产—生活—生态用地("三生用地")分类系统和单位面积价值当量因子法,定量评估了乡镇尺度生态系统服务价值的空间分布及供需格局特征,并引入和弦图清晰表达了生态系统服务之间的权衡与协同关系.研究结果表明:(1)研究区乡村ESV空间分布存在明显的空间异质性和聚集特征,总体上南部和西南部丘陵区ESV高于北部和中部,中部地区ESV最低同时,ESV热点主要集中于西部和南部,冷点主要分布于中部和东北.(2)2015 年,研究区 ESV 为 62705 元·hm-2,以调节服务为主(75.69%),其次为食物生产(9.07%)和生境服务(6.45%).以农业生产用地为主导的乡村"三生用地"格局很大程度上导致了四川丘陵区ESV偏低,提升生态用地的数量与质量是改善区域生态系统服务的关键.对 ESV 的贡献率较高的"三生用地"类型为:乔木林地(41.25%)、河流湿地(22.95%)、水田(15.08%)、旱地(12.13).(3)生态系统供给服务与其他三类服务均存在权衡关系,而调节、文化和生境服务之间为协同关系.随着人类对食物与水资源获取能力的增强,可能导致研究区大部分生态系统服务的下降.(4)研究区生态系统服务供需失衡较为明显,供需模式以 L—H(39.98%)和 H—L(35.92%)为主,呈现两极分化的趋势.同时,H—H模式"三生用地"结构合理,经济生态效益协调,是乡镇尺度可持续发展的代表模板.本文研究结果可为四川盆地乡村振兴空间布局优化以及长江上游生态环境保护提供科学依据.

崩岗是地质构造、地貌条件、气象水文、植被、人类活动等综合作用下形成的一种复合侵蚀地貌,崩岗的形成与发展已严重制约了当地农业生产和社会经济发展.通过调整土地利用结构方式、优化景观格局是防治红壤区崩岗侵蚀的重要手段.如何从斑块类型水平揭示景观格局与崩岗侵蚀的关系,对于控制崩岗侵蚀、提高生态环境效益具有重要意义.以福建省安溪县为例,运用ArcGIS水文分析工具和DEM数据将该区域划分为 53 个子流域,以崩岗面积与密度为响应变量,景观格局指数为解释变量,采用冗余分析(RDA)法和通径分析法,从斑块类型水平探讨景观格局指数与崩岗面积与密度的影响.结果表明:影响崩岗侵蚀的景观格局指数主要由土地利用类型决定,其中林地的景观格局指数对崩岗特征的解释度最高(63.82%),其次为耕地(49.19%)和建设用地(42.01%);耕地景观类型面积、林地聚集度、建设用地景观形状指数和林地斑块连接度4 个指标显著影响崩岗特征,对崩岗特征变化的贡献率分别为 51.5%、26.9%、9.2%和 6.1%,且 4 个指标对崩岗特征的累积解释度达到 66.2%;通径分析发现耕地景观类型面积、林地斑块连接度、林地边缘密度、林地斑块类型面积百分比和建设用地边缘密度的综合作用对崩岗面积变化和密度变化的解释程度分别为 71%和 85%,其中耕地景观类型面积和林地斑块类型面积百分比对崩岗面积和崩岗密度的影响最大,通径系数分别是 0.499、-0.440 和0.608、-0.342.总体而言,科学合理的规划耕地、林地和建设用地的空间布局,提升景观类型整体生态效应,对抑制崩岗侵蚀具有重要意义.研究结果对于科学规划土地利用、控制红壤区崩岗侵蚀具有重要指导意义.

目的 分析胶东半岛茶叶主产区土壤与茶叶中重金属污染特征和人群健康风险.方法 2015-2021年,在山东省海阳市采集土壤样品340份、茶叶样品173份,测定样品中4种主要重金属铅(Pb)、镉(Cd)、总汞(Hg)、总砷(As)元素含量.通过单因子指数法、内梅罗综合污染指数法对相关重金属进行评价,并运用皮尔逊相关分析和主成分分析对土壤与茶叶中重金属含量关系及来源进行分析.结果 研究区土壤中重金属Pb、Cd、As、Hg含量平均值分别为29.00、0.107、8.852、0.023 mg/kg,其中Pb含量最高.所有重金属元素平均值均未超过GB 15618-2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中限量值,Pb、Cd的最大值均超过了限量值,其中As、Cd、Pb元素平均值超过或接近山东省东部地区土壤背景值.茶叶中重金属元素平均值、最大值均未超过GB 2762-2017《食品安全国家标准食物中污染物限量》和NY 659-2003《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》中限量值.茶叶中重金属Pb、Cd、Hg、As含量平均值分别为0.286、0.041、0.001、0.037 mg/kg;检出率分别为95.95％、96.53％、13.87％和30.64％,含量浓度均值由大到小为Pb＞Cd＞As＞Hgo 4种元素的单项污染指数均小于0.6,其中PPb(0.057 2)＞PCd(0.041 7)＞PAs(0.018 7)＞PHg(0.005 3),均处于安全水平.茶叶的综合污染指数为0.045 9,污染程度为安全等级.红茶的部分污染指数高于绿茶.Pb和Cd的污染物分担率较高.结论 土壤中Cd、Pb、Hg和As可能具有相似的来源,土壤中As和Pb属于混合来源,Cd和Hg来源于工业"三废"、农业生产;茶叶中Pb、Cd、Hg、As来源与土壤中的重金属相关性不大.胶东半岛茶区茶叶重金属的健康风险属于安全状态.

加强生态网络建设是改善城市生态环境和保护生物多样性的重要举措.以宁夏灵武市为例,基于遥感及社会经济数据,采用形态学空间格局分析法、Linkage Mapper以及改进的重力模型方法,分析了生态网络与社会经济景观"双网"格局及相互关系.结果表明:2000-2020年,灵武市的土地利用/覆被发生了剧烈变化,沙地、草地面积锐减,林地、建设用地面积增加,工业区快速扩张;"双网"在连通性和稳定性方面均有所提升.人类活动密集区分布于城市区、绿洲农业区以及宁东能源工业区,生态源地及生态廊道主要分布于自然保护区中部,部分延伸到其他功能区;交通廊道呈现在农业区和宁东能源工业区密集分布、在两区之间贯通的"H"型格局,"双网"均以各自功能区空间为核心且存在交织分布;"双网"呈现从冲突走向协同发展的态势,空间上存在明显分区及交互情况,农业区和宁东能源工业区的生态均存在初期破坏、后期改善的情况.今后,需加强生态保护与社会经济发展的相互协调,可通过生态源地与廊道质量提升、生态节点建设与生态干扰点修复等组合措施提升生态质量.

抚仙湖流域作为我国重要的战略水资源储备区,生态安全地位重要.本研究以该流域为研究对象,采用"状态-隐患-响应"模型,探索性空间分析法,基于格网尺度分析其 1987-2020 年生态安全空间分异特征.结果表明:(1)抚仙湖流域生态安全空间差异性明显,生态安全状况以中度安全(Ⅳ级)与高安全(Ⅴ级)状态为主,主要分布于流域四周,生态不安全(Ⅰ级)、较不安全(Ⅱ级)、临界安全(Ⅲ级)成片地集中于流域南北岸及东岸中部的人口农业密集区.(2)研究区生态安全空间集聚效应明显,全局空间自相关系数较高,且逐期上升,集聚效应增强,并以高高(HH),低低(LL)集聚为主,HH区域集中于流域西北,东南,西岸中部片区,LL区域分布于流域北岸人口密集区及南岸的农业地带.(3)研究区生态安全在不同土地利用类型、坡度、人口密度上空间分异规律明显,生态不安全(Ⅰ级)在建设用地分布居多,生态较不安全(Ⅱ级)和生态临界安全(Ⅲ级)以耕地分布为主,生态中度安全(Ⅳ)和高安全(Ⅴ级)主要分布在林地.生态安全分别与坡度、人口密度存在明显的分异特征,坡度增加,生态安全水平高,人口密度变大,生态安全质量越低.

生境质量评估给探究土地利用变化与生物多样性之间的关联机制提供了有效接口.采用InVEST模型评估2000-2020 年间珠江源区生境质量时空演变特征,衡量土地利用变化对生境质量的影响.结果表明:研究期间,建设用地变化幅度最大,面积增加 321.48 km2,草地面积降低最显著.珠江源区生境质量整体处于较高水平,呈小幅下降趋势,低值区集中于城镇中心和农业主产区,南部和北部山地生境质量高.生境质量变化的冷点在南盘江沿岸曲沾坝子的聚集效应最显著,热点数量少且分布零散.在各类自然保护地中,会泽驾车自然保护区生境质量最低,珠江源自然保护区生境质量有轻微降低态势,主要原因是局部地区草地向耕地的转变.土地功能变化驱使的生境质量退化贡献率是改善贡献率的 5.6 倍,城乡建设空间侵占草地生态空间和农业生产空间是珠江源区生境质量降低的主导因素.建设用地扩张的贡献度从 2000-2010 年的69.9%降为2010-2020 年的46.7%,2010-2020 年间来自耕地扩张的退化威胁超过路网建设成为次要威胁源.珠江源区仍需加大自然保护地的管控力度,严格落实土地用途管制,以保障生态系统的无净损失和完整性.

为了探究城市不同土壤分类对城市土壤质量的影响,选取辽宁省阜新市8种不同类别的土壤,分别为公园绿地重塑土(Ⅰ)、校园林下重塑土(Ⅱ)、居住区绿地重塑土(Ⅲ)、河道水域冲刷土(Ⅳ)、近郊农地重塑土(Ⅴ)、工业用地重塑土(Ⅵ)、郊区林下原生土(Ⅶ)、交通绿化带重塑土(Ⅷ)为研究对象,对其0-30 cm 土层进行土壤质量综合评价.结果表明:(1)阜新市土壤容重在1.23-1.44 g·cm-3 之间,公园绿地重塑土的土壤容重最小;土壤毛管孔隙度表现为Ⅰ(42.39％)＞Ⅷ(42.05％)＞Ⅲ(41.32％)＞Ⅱ(39.04％)＞Ⅵ(37.93％)＞Ⅴ(37.15％)＞Ⅳ(37.05％)＞Ⅶ(33.77％);土壤含水率在 9.20％-17.28％之间.(2)不同类型城市土壤有机质含量为:Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅷ＞Ⅶ＞Ⅴ＞Ⅵ.全氮含量在3.73-11.23 g·kg-1之间;有效磷含量在0.29-2.24 mg·kg-1之间;速效钾含量在2.41-15.88 mg·kg-1之间.(3)筛选10个指标评价辽西半干旱区典型城市土壤质量,土壤综合质量表现为:Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅷ、Ⅳ＞Ⅶ＞Ⅴ＞Ⅵ,公园绿地重塑土土壤综合质量最佳.研究结果可为土地的持续利用和区域农业发展提供依据.