大渡河是长江上游重要支流,水电资源丰富,流域内现存大量特有物种和珍惜物种,具有较高的生态及经济价值.生态流量是保障河道生态环境不退化、维持河道健康的重要指标,开展对大渡河生态流量的计算,对大渡河水生态环境保护和水资源合理利用具有重要意义.当前对生态流量的研究众多,本文基于大渡河中下游2008-2017年天然来水情况,分别选取水文学方法中的Tennant法、改进Tennant法,水力学法中的湿周法,以及鱼类生境适宜度法,提出了水文-水力学-水生态的结合法(下称结合法).将结合法计算的生态流量与多年实测流量对比,确定需要进行生态补水的月份,并根据水利部印发的第四批重点河湖生态流量保障目标对大渡河生态流量进行满足程度分析.研究结果表明:结合法考虑了水文学、水力学以及不同月份鱼类繁殖的需求,满足年内不同时段河道生态需求.大渡河中下游泸定站2-4月、沙湾站2月的来流量无法满足生态需水,应进行生态补水,使河道流量满足鱼类繁殖要求.与水利部制定的大渡河生态流量保障目标相比,本文计算的生态流量在鱼类繁殖期高于保障目标,在非鱼类繁殖期低于保障目标.本文提出的结合法考虑了河道生态需水的年内差异,且计算方法简便,实用性较强,大渡河生态流量的计算能够为年内生态补水提供科学依据.

探索山地乔灌木斑块的空间分布格局及其多样性与海拔的关系,对于揭示区域植物的环境适应性、实施区域生物多样性保护和生态系统修复具有重要意义.基于第三次林业普查数据,借助地理信息系统的分析方法,分析了横断山脉北段一二级阶梯过渡带乔灌木斑块的空间分布格局及其多样性沿海拔梯度的变化规律.结果表明:①过渡带的乔灌木总计37科72属103种,乔木(56种)略多于灌木(47种),乡土物种占比99.03％,中国特有物种占比22.33％.过渡带中的优势树种为:冷杉、云杉、高山松、高山栎、矮桦和落叶松;优势灌木为:高山杜鹃、灌状高山栎、杯腺柳、杜鹃、忍冬和野蔷薇.②水平格局显示,灌木斑块总面积约为乔木斑块的1.24倍,优势地位明显,但破碎化程度高于乔木.灌木斑块集中连片分布于过渡带的北部、中部和西部.乔木斑块则沿金沙江、雅砻江和大渡河等流域呈现带状分布.海拔梯度显示,在过渡带的低海拔、高海拔和极高海拔区域,灌木斑块所占面积均高于乔木斑块,但在中海拔区域乔木斑块所占面积约为灌木斑块面积的1.80倍.③多样性分析显示,过渡带的乔灌木多样性较好,且乔木的多样性优于灌木.其东部区域的乔灌木多样性最好,其中,泸定和九龙县的乔木多样性最优,泸定和丹巴灌木多样性最优.随海拔梯度的增加,乔灌木的丰富度(PR,Patch Richness)值呈单峰趋势,乔灌木的Shannon's多样性指数(SHDI,Shannon's Diversity Index)和 Shannon's 均匀度指数(SHEI,Shannon's Evenness Index)值虽呈双峰模式,但三者在中海拔区域的值均为最大,多样性变化趋势符合"中间高度膨胀"类型.仅有灌木的SHEI值及乔灌木总的SHEI值与海拔的增长存在显著负线性相关.

西南地区生态环境复杂、人地矛盾突出,生态系统面临着多种风险胁迫,进行生态风险评价对区域生态风险的预警和防控具有重要的意义.基于西南地区的生态环境特征,将生态风险分为自然灾害风险与人类活动风险,从风险源危险性、生态系统潜在损失度、生态系统易损性3个方面构建单一风险评价模型,将单一风险评价结果进行综合分析得到西南地区综合生态风险结果.研究表明,西南高生态风险区面积为17.02万km2,占研究区总面积7.4％,主要分布在念青唐古拉山、邛崃山、哀牢山、无量山、金沙江、怒江、澜沧江、大渡河流域等地,以及成都、重庆、贵阳等人地作用强烈的大城市周边.这些地区环境复杂,灾害易发,应加强防控与监测,优化产业结构,继续推进生态保护工程,降低生态风险.

2012年7月和2013年6月于大渡河流域足木足河日部-足木足段采集黄石爬Euchiloglanis kishinouyei,研究性腺Ⅳ期雌性个体生殖力及其与多项形态学指标的关系.结果 显示:黄石爬为一次性产卵鱼类,产卵群体以5～8龄鱼为主;个体绝对生殖力247.77粒±81.37粒,体长相对生殖力17.75粒/cm±5.34粒/cm,体质量相对生殖力6.59粒/g±1.99粒/g,繁殖策略属于典型的K对策者;绝对生殖力、体长相对生殖力和体质量相对生殖力均与成熟系数相关性显著,绝对生殖力与体长、体质量相对生殖力与净体质量和肥满度相关性较显著,可根据成熟系数、体长和体质量预测其种群繁殖能力,进而了解其种群的动态变化.

滑坡是山地常见的地质灾害,不仅对社会经济和人身安全造成严重威胁,而且也会对生态系统造成破坏,进而影响人类福祉.滑坡生态风险评价过程中用生态系统服务表征生态系统的潜在损失,可以为防灾减灾提供更系统全面的参考.西南五省区(四川、云南、贵州、广西、重庆)地貌类型多样、地层岩性复杂、地质构造运动活跃,是我国滑坡灾害最严重的地区之一.本研究从灾害危险性、生态系统脆弱性、生态系统潜在损失3个维度构建了滑坡灾害生态风险评价框架、模型和指标,其中,危险性基于地质、地形、地貌、降水等因素及相互组合关系进行综合分析所得,脆弱性用景观格局指数表征,潜在损失用生态系统服务来衡量,进而对西南五省区的滑坡灾害生态风险进行评估,结果表明:生态系统潜在损失较高的地区主要分布在云南哀牢山以南、四川邛崃山、横断山脉、大渡河流域地区、广西北部及大瑶山以东地区.研究区滑坡高生态风险区主要分布在岷山、邛崃山、无量山、哀牢山、苗岭、雷公山及大渡河流域、三江并流等地区.从海拔分布来看,500～1500 m是高风险主要分布的区域,占高风险面积的37.9％;从生态系统类型看,高风险区主要为森林生态系统类型,占高风险区域面积的66.4％.应加强高生态风险区的滑坡监测与预警,重点加强该区域生态系统保护,提高生态系统的稳定性与抵抗力.

大渡河中游干暖河谷区滑坡和泥石流灾害频发,对该区域坡面植物群落的研究有助于揭示植被演替的方向,为坡面植被生态恢复提供基本依据.本研究沿大渡河中游河谷区每隔约5km设置典型样地,调查了植被的物种组成和分布以及样地的地形、土壤等10个生境因子,探讨河谷区植被的连续性变化,并通过多元回归树(multivariate regression trees,MRT)、多样性指数和典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)等方法对植物群落进行分类、比较和排序.结果 表明:大渡河中游干暖河谷植被以土壤碳含量、pH值和C∶N等3个因子为节点,可划分为多花胡枝子(Lespedeza floribunda)-荩草(Arthraxon hispidus)-香薷(Elsholtzia ciliate)(群落A)、地果(Ficus tikoua)-车桑子(Dodonaea viscosa)-川滇薹草(Carex schneideri)(群落B)、云南松(Pinus yunnanensis)-栓皮栎(Quercus variabilis)(群落C)和荩草-丑黄茅(Heteropogon contortus)(群落D)等4种群落.该区域以灌木和草本为主要植被类型(群落A、B、C),间或有裸地分布,易成为泥石流灾害产生的物源区;以多花胡枝子为主的灌草群落A的物种丰富度、优势度与多样性表现一致,均高于以乔木和草本为主的群落C和D,但物种多样性优势并不显著,灌草群落分布广而结构单一,外来物种占比为8.33％,是生态系统脆弱和不稳定的表现.多元回归树和典范对应分析结果表明,pH值、C∶N、坡向和土壤容重等4个因子对植物群落组成和分布影响最大,且土壤因子的影响大于地形因子.

坡地果园是大渡河干暖河谷两岸一种常见的土地利用方式.大面积坡地果园垦殖导致了严重的水土流失.为了解坡位是否以及如何影响果园土壤的水源涵养能力,选择大渡河流域典型的2类黄果柑坡地果园为研究对象,比较不同坡位间(下坡、中坡、上坡)的土壤物理性质与持水能力的差异,并探讨土壤颗粒组成、孔隙度、容重以及细根生物量与土壤水源涵养能力的关系.结果显示:与下坡位相比,中坡位和上坡位黏粉粒质量分数分别降低4％-30％和20％-42％,而0.1-2 mm砂粒的质量分数分别增加7％-10％和7％-16％,表明上坡位的土壤有粗骨化的趋势;中坡位和上坡位土壤容重分别增加7％-10％和11％-16％,土壤总孔隙度分别减少3％-12％和19％-25％,最大持水量分别减少2％-12％和4％-13％.在同一坡位,土壤容重随着土层的加深而增加,而土壤总孔隙度和最大持水量呈相反趋势.进一步分析发现,坡位通过影响土壤容重和总孔隙度是决定坡地果园表层土壤持水量的主要因素,而细根生物量对总持水能力也有一定的影响.坡地开垦导致上坡位土壤粗骨化,而下坡位土壤具有良好的水文生态功能;这些结果对于指导坡地种植时控制坡度和坡地的水土流失有一定的理论与实践意义.

通过测定横断山区干旱河谷18个川滇蔷薇种群新采集种子以及低温层积8周种子的发芽率和发芽速度,分析发芽率和发芽速度与种子特征以及环境因子之间的关系,阐明川滇蔷薇种子休眠与萌发的地理空间差异及其影响因素.结果 表明,18个川滇蔷薇种群种子具有不同程度的休眠,新采集种子发芽率变化幅度大,为15.8％±5.0％至82.7％±2.3％,发芽速度指数范围:2.3％±0.2％至5.3％±0.5％.不同种群种子发芽率和发芽速度差异显著.新采集种子的发芽率在流域间存在显著差异,表现为金沙江流域＞雅砻江流域＞大渡河流域和岷江流域.新采集种子的发芽率和发芽速度随着采集地点海拔的升高而显著增加,即种子休眠程度随着海拔的升高呈现降低趋势.低温层积8周显著提高了种子发芽率和发芽速度,但减弱了种子发芽率和发芽速度在流域以及海拔间的差异.偏相关分析表明:瘦果皮厚度与新采集种子萌发速度成显著负相关关系;环境因子中年蒸发量与发芽率以及发芽速度之间关系最为密切,成极显著正相关关系;其次为年降水量,与发芽率和发芽速度之间具有显著的负相关关系.综合分析表明,川滇蔷薇种子休眠与萌发在横断山区干旱河谷存在较强地理空间差异.环境因子中年蒸发量和年降水量以及植物自身特征瘦果皮厚度是引起种子休眠与萌发地理空间差异的主要因素.

渣驯是常用大宗藏药和全世界广泛使用的国际传统药,该研究认为构成渣驯的黑色有机质主要储存于产地岩石中,由于渣驯出露点多在高山崖壁上,难于观测,导致难以评估其资源分布和蕴藏区域.该研究以四川省渣驯为研究对象,通过野外调查获得渣驯出露点的6个生态环境因子,结合四川省GIS数据,利用ArcGIS软件分别提取渣驯适宜的地质类型、地貌类型、高程、坡度、植被类型、平均温度因子,将各环境因子进行空间叠加分析,预测渣驯在四川省的空间分布范围,并结合野外调查数据进行验证.结果 表明:①预测的四川省渣驯资源主要分布在阿坝藏族羌族自治州12个县,甘孜藏族自治州15个县,凉山彝族自治州2个县,共计29个县;②渣驯出露点分布在一定海拔高度的河流沟谷的避雨悬崖上,蕴藏区主要位于在三叠纪、泥盆纪和志留纪地层中,呈破碎斑块状且沿山脉走势分布,主要分布在定曲河、雅砻江、鲜水河、大渡河、梭磨河、岷江及白水江等9个流域.通过GIS分析所得的渣驯分布预测范围与调查到的渣驯实际出露区基本吻合.说明采用GIS技术对渣驯进行环境因素分析以及空间分布预测是可行的,可为全面调查渣驯资源分布、形成机制分析以及对其进行合理开发利用提供科学依据.

为了解岷江、大渡河、雅砻江和金沙江水系松潘裸鲤Gymnocypris potanini的形态差异,采用常规形态学和多变量形态度量学方法比较分析了采自这4个水系206尾样本的形态特征.结果 显示,各水系间松潘裸鲤的第一鳃弓外侧鳃耙数和背鳍、胸鳍、腹鳍及臀鳍鳍条数之间的差异无统计学意义;主成分分析显示,头部(吻端至胸鳍起点/体长、吻端至头背部末端/体长、头长/体长)和尾部特征值(尾鳍背部起点至臀鳍起点/体长、臀鳍起点至尾鳍腹部起点/体长)对形态影响最大;判别分析发现,岷江和雅砻江安宁河种群与其他种群明显分开;聚类分析显示,岷江水系种群聚为一支,金沙江、大渡河、雅砻江水系种群聚为另一支,金沙江水系种群聚在一起,大渡河和雅砻江水系种群未按水系聚在一起,而其聚类关系与种群间的地理距离基本一致;形态差异系数分析显示,可根据臀鳞行列长进行亚种的区分.大渡河和雅砻江水系的松潘裸鲤为硬刺松潘裸鲤亚种.