森林-草原生态系统交错带是森林和草原两种地带性植物群落之间的交接地带,景观类型多样,环境异质性强,边缘效应明显,对全球气候变化敏感,是生物多样性保护的重要地带.林草交错带特殊的生境导致地上与地下生物多样性及其生态关联比森林、草原、农田等生态系统复杂.本文综合评述了地形、生态系统养分内循环、全球变化以及人类活动干扰等因素对林草交错带植物多样性的影响,分析了土地利用类型、氮沉降和大气CO2浓度升高、植物凋落物、土壤有机质及土层深度等对土壤微生物多样性的影响.今后,应当加强局域尺度控制实验与跨环境梯度调查相结合的研究手段,以揭示林草交错带生物多样性形成的地理格局与生态学机制.具体包括林草交错带复合系统物种多样性对土壤酸化、火灾、凋落物组成、围封和放牧及多因子交互作用的响应规律,以及地上-地下生物多样性的生态关联、退化生境修复与植被恢复等方面的研究,为林草交错带土地利用和生物多样性保护提供科学依据和数据参考.

在"碳中和"的背景下,土地利用变化与碳汇评估的结合日趋紧密,受到了景观生态学、人文地理学等多个学科的关注,二者的交叉研究已成为当下研究热点.对土地利用变化和碳汇评估进行研究,对于实现碳中和、碳达峰具有重要意义.以2003-2023年Web of Science的核心数据集3556篇英文文献和中国知网CNKI数据库363篇中文文献为研究对象,采用CiteSpace软件制作科学知识图谱,梳理了土地利用变化和碳汇评估交叉研究的概况、研究领域及方向和发展脉络及趋势.研究发现,近20年来土地利用变化和碳汇评估交叉研究的刊文量呈逐年增长趋势,根据关键词聚类情况可将文献主要分为三类议题:1)土地利用类型碳汇评估;2)生态系统服务碳汇评估;3)土壤和植被碳汇评估.其中,土地利用类型碳汇评估是土地利用变化和碳汇交叉研究的重点.研究热点从碳汇评估方法研究逐渐向气候变化及土地利用变化下的碳汇预测模拟转变.在研究方法上,遥感数据分析方法得到不断改进,同时人工智能和机器学习方法也逐渐开始为更多学者采用.在未来的研究中,应发挥学科交叉的优势,完善该领域的研究深度和广度,加强综合性的碳汇评估研究,强化对政策的响应并提出合理的国土空间规划建议,为早日实现碳达峰、碳中和目标提供科学依据和参考.

当前森林生态学研究在时空尺度上朝着更宏观和更微观两个方向发展,传统的观测研究方法或模式已不适合现代森林生态学研究的需求.尤其是在信息化技术的不断发展背景下,当前森林生态观测科研范式亟需变革.本文基于辽宁清原森林生态系统国家野外科学观测研究站的"科尔塔群",提出以塔(群)为核心的"天-空-塔-地"一体化观测研究体系.具体包括:主/被动星载遥感(天)、无人机+激光雷达+多/高光谱传感器的近地面遥感(空)、塔群或单塔(塔)、长期固定样地群(地);运用物联网、云计算和人工智能等新一代信息技术,实现海量数据的自动获取、传输、运算、分析与展示,形成"立体-全息"森林生态系统信息化观测研究方法体系.该研究方法体系旨在促进森林生态学或生态系统生态学、林学等领域知识创新,探索科研范式变革提供实现途径;并为地理学、遥感科学和边界层气象学等学科提供参考.

在季节性积雪地区,冬季气候变暖导致积雪变薄、积雪不连续、融雪提前及雪盖面积缩小等现象.然而相较于氮沉降、增温、降水变化等全球变化因子,目前尚缺乏积雪因子对陆地生态系统过程和功能影响的系统报道.为加深人们对积雪特征变化生态后果的认知,综述了积雪深度和融雪时间变化对植被物候和群落组成、凋落物分解、土壤碳氮过程、温室气体排放和土壤微食物网(土壤动物和微生物)的影响.由于模拟积雪变化手段不同和复杂的气候、土壤背景,生态系统各要素对积雪特征变化的响应规律存在较大的分异和不确定性.例如,在未来气候变暖导致积雪变薄和融雪提前情景下,植被物候提前,生长季延长,导致生产力增加和凋落物数量增加,禾草比例减少导致凋落物质量增加,早春温度高刺激微生物活性,凋落物分解速率高,促进土壤碳氮周转过程.但积雪减少和融雪提前导致的早春低温和夏季干旱也可能引起植被生产力下降,凋落物数量减少质量降低,土壤微生物活性低,分解速率低,从而减缓碳氮周转过程.此外,积雪特征变化对植被特征和土壤碳氮过程影响相关研究目前还存在以下问题:1)积雪深度和融雪时间对生态系统的影响是否存在交互效应仍缺乏关注,且积雪变化对后续生长季是否存在持续效应也不明确;2)积雪因子对植被、土壤碳氮动态过程和土壤生物的影响,各生态要素研究相对较为独立;3)积雪变化引起对土壤地化循环过程影响的微生物驱动机制缺乏组学数据支撑;4)缺乏遥感手段反演各类影响生态系统功能和过程的积雪参数.应加强植被群落-土壤碳氮过程-土壤微食物网生态关联研究、基于基因组学的土壤微生物群落组成和生态功能研究和遥感相关技术研究,以期为发展积雪生态学提供参考.

城市绿色空间与人的健康息息相关,新发展阶段人们对城市绿色空间建设提出了更高要求,来满足日益增长的美好生活需要.优化城市绿色空间,维持、提升和增加城市生态系统服务,是景感生态学研究的使命之一,然而以往研究鲜有从人自身的人格属性角度探讨内生驱动因素在景观感知和景观评价中的影响.以景感意愿度作为衡量景观感知和需求的指标,探究内生驱动因素对人的景观感知和行为偏好选择的影响,提出内生驱动因素对人在不同景观类型中的感受存在差异,而且这种差异影响到个体的行为偏好这一假设.以杭州市主城区5 座城市公园的"斑块-廊道-基质"景观作为研究对象,以MBTI量表所得的人格类型作为内生驱动因素,将内生驱动因素与景观和行为偏好选择进行有序回归分析,探讨其对景感意愿度的影响.结果表明:基质景观中受访者景感意愿度最强烈,其次为斑块景观,廊道景观中景感意愿度最低;在斑块景观中,ESFP(外向-感官-感性-自然)型、ENFP(外向-畅想-感性-自然)型、ESFJ(外向-感官-感性-控制)型和INFP(内向-畅想-感性-自然)型的人格类型对景感意愿度具有显著相关关系;在廊道景观中,有 14 种人格类型对景感意愿度具有显著相关关系;在基质景观中,有9 种人格类型对景感意愿度具有显著相关关系.研究结果证实了内生驱动因素影响着人们的景感意愿度.在城市景观生态评价、规划和景感营造,以及生态系统服务研究中,不仅需要考虑生态环境因素和人的社会属性,还应考虑到人的内在属性特征,将景感意愿度和内生驱动因素纳入生态规划中.

生态系统中生境斑块并非孤立存在,而是嵌于周边景观基质中.生境内种群赖以生存的资源和环境条件不仅取决于生境本身,更与景观基质组成与结构紧密关联.黑颈鹤是青藏高原的旗舰物种,雅鲁藏布江中游河谷高寒湿地是全球最大的黑颈鹤越冬地,为其提供了良好的觅食生境.厘清该区域黑颈鹤觅食生境选择如何受景观基质组成结构的影响,对于青藏高原旗舰物种保护以及流域生态系统综合治理具有重要意义.运用景观生态学原理,以遥感影像和实地黑颈鹤种群调查数据为基础,结合景观基质多尺度缓冲区构建、相关分析以及Maxent模型,分析2000-2020年雅江中游河谷黑颈鹤国家级自然保护区(日喀则片区)景观格局时空变化和觅食地生境特征及其与黑颈鹤种群的关系,探究景观基质对黑颈鹤觅食地选择的影响,并利用关键生境因子模拟黑颈鹤生境适宜性分布.通过分析发现:(1)时间尺度上,雅江中游河谷耕地面积先增加后下降,滩地持续减少;空间尺度上,觅食黑颈鹤种群呈东多西少的集群分布特征,其分布范围与河谷内耕地分布基本吻合;(2)景观基质对黑颈鹤觅食地选择影响显著.景观结构上,黑颈鹤偏好连通性好、优势度高的景观基质;景观组成上,偏好基质中耕地和水域类型,这与黑颈鹤的觅食习性及对环境安全的生态位需求有关;(3)景观基质结构组成对黑颈鹤觅食地选择的影响具有显著的尺度效应.景观基质结构影响最显著的空间尺度为1500-2000m.但基质中耕地、草地和水域等景观组成要素对黑颈鹤的影响具有不同空间尺度效应,分别为1500m、3000m和4000m;(4)通过模型模拟,揭示出黑颈鹤适宜生境面积先增后减,但总体较2000年呈上升趋势,且基质中觅食地与耕地的距离、水域斑块密度和偏好景观组成的优势度始终是生境适宜性解释率最高的景观因子.本研究揭示出,该区域乡村规划应该统筹优化黑颈鹤栖息生境及其景观基质中的作物生产以及居民生活,形成以黑颈鹤旗舰物种保护为核心的高寒湿地生态系统综合管理模式,从而增强青藏高原高寒生态系统的稳定性和可持续性,同时也为深入研究物种生境选择机制提供了思路.

建立健全生态产品价值实现机制,迫切需要创新研究思路,突破思维束缚,深挖生态产品价值内涵.从景感生态学原理阐释生态产品属性,梳理生态产品供给特点,分析生态产品消费特征,进而理顺生态系统服务、生态产品、消费者感知与享用转化完整链条.研究发现,景感生态学关键原理与生态产品特征密切对接,景感生态方法能够显化生态产品普及和消费路径,景感指数能够有效度量生态产品数量、质量和溢价.研究认为,基于景感生态学的理论与方法将有助于引导人民群众认识生态产品的科学价值内涵、多样化表现形式,尤其是助力文化服务类生态产品价值转化.根据分析结果提出当前的生态产品价值转化工作具体建议:(1)在生态产品信息调查过程中,要注重与生态产品载体密切相关的光、热、水、土、地磁、放射性和地形地貌等环境信息获取,在基础测绘、自然资源调查基础上追加生态服务关键属性;(2)在制定生态产品目录清单中,应指明该类生态服务形式和对人的感官直接刺激的服务作用,并具体到对人们的视觉、嗅觉、听觉、味觉、光觉、触觉,以及身心健康的整体影响;(3)生态产品供给过程中要注重对人的心理感知,包括宗教、文化、愿景、隐喻、安全等属性的综合考量,保障自然属性与社会经济内涵相匹配.最后,向全社会倡导多渠道丰富生态产品的消费形式、注重生态产品价值增值点、促进生态产品的价值实现.

在景观尺度上,沿不同环境梯度分布着多个局域群落,这些局域群落通过物种扩散相联系,形成了集合群落(metacommunity).当同时考虑集合群落的物种组成和种间互作时,出现了集合网络(metanetwork)的概念.近年来,基于集合网络的概念,运用网络分析的方法描述物种互作在多个群落中的分布和动态成为生态网络研究的新趋势.在网络分析中,研究的尺度及对应于不同数据类型的众多网络指标及其统计推断思路常常让研究者感到困惑.本文首先对网络指标进行了归类整理,将其划分为全局网络指标和局域网络指标,解释了网络指标的应用场景、计算过程和生态学意义,讨论了采样强度对网络指标的影响以及指标之间的相关性;介绍了基于互作多样性的网络β多样性指标.随后,梳理了网络分析中基于单一网络指标和网络β多样性指标的统计推断思路.在此基础上,总结了近年来从集合群落到集合网络的研究趋势的演变.我们对网络分析面临的问题进行了总结并对未来的研究方向进行了展望.强调在研究性论文中应该考虑物种系统发育关系对网络组成和互作的影响.多层网络能从更广泛的物种互作尺度反映群落结构,揭示更加全面的群落动态.集合网络的分析思路应保持一致,以利于在不同研究之间进行比较.

声景观在现行国家公园景观评价体系中,是一个十分重要但又薄弱的环节,关系着国家公园的精细化管理水平.以钱江源国家公园体制试点区为例,采用调查问卷法对国家公园日间的53种声景观进行主观愉悦度评价,考察并选取描述声景观质量的客观心理物理学指标,通过多元线性回归方法建立二者主客观关系,并得到国家公园声景观质量评价模型.结果表明:(1)不同类型声景观表现为不同的声学特征,并在响度、尖锐度、粗糙度指标上具有显著性差异.虫鸣声响度最大(5.829)、尖锐度最大(2.667)、粗糙度最大(0.018),鸟鸣声的尖锐度与其余六种声景观均显著差异.(2)采用响度、尖锐度、粗糙度、波动度作为描述声景观质量的客观心理物理学指标具有适宜性.其中,响度是影响公众对国家公园声景观主观愉悦度认知的主要因素,二者呈负相关关系.(3)采用K-均值聚类等级划分发现,国家公园声景观质量处于较高水平.其中,虫鸣声质量最高(3.86)、鸟鸣声其次(3.58)、交谈声最低(2.43).自然声景观质量整体高于人工声景观.(4)国家公园声景观质量在空间上具有南部高、北部其次、中部低的格局特征,且与区域生态保护等级水平存在较强空间重叠性.研究结果为国家公园体制试点结束后,未来声景观科学管理与规划设计提供重要参考,同时为其它类型自然保护地的声景观评价提供方法借鉴.

景观规划设计不仅包含传统建筑的技术和艺术,还包括现代景观规划设计的科学技艺和生态学知识,并涉及多个学科和专业.在对景观进行规划设计过程中,应关注人类与环境的协调发展,追求规划设计的经济性、实用性、生态性和美观性.目前,随着现代化和城市化进程的加快,景观规划设计受到城市规划、建筑学、新技术和新思想的影响,在景观感受及艺术性等方面有了新的表现形式,且随着现代城市人口密度增加及环境的变化,景观规划设计的要求也有所更新,只有善于利用有限的土地资源,厘清规划中的利弊条件,才能创造出具备更好视觉效果和实用功能的景观.