在全球气候变化影响下,中国西北部干旱半干旱荒漠区降水格局发生显著变化,表现为极端降水和干旱事件增多,对荒漠植物群落结构和功能的影响引发广泛关注.以毛乌素沙地典型荒漠灌草植被黑沙蒿群落为研究对象,利用人工遮雨装置进行小区降水控制,设置降水量(W-:减水30％,对照组W:自然降水,W+:增水30％)和降水间隔(对照组T:降水间隔5d,T++:降水间隔15d)的双因素完全随机控制实验,监测各降水处理下黑沙蒿群落物种组成和生产力.结果表明:(1)与降水间隔5d的对照组相比,降水间隔期的延长显著提高了灌木和杂草的重要值,而降低了禾草的重要值.(2)与对照组自然降水相比,降水量的增加提高了黑沙蒿植物群落的多样性.(3)降水量的增加或降水间隔的延长均可以提高黑沙蒿的地上初级生产力.延长降水间隔会增加深层土壤的含水量,这有助于黑沙蒿对土壤水分的利用进而促进其生产力积累并增强了其在群落中的优势度.

[目的]摸清惠州西湖鱼类群落组成和外来鱼类入侵现状.[方法]2023 年 2 月,在惠州西湖主湖区开展鱼类资源调查,运用Jaccard相似性指数、相似性分析、非度量多维尺度排序法等方法分析外来鱼类物种组成、丰度差异、分布格局、群聚结构和群落相似性.[结果]共捕获鱼类 21 种,包括鲤、鲫和鲢等16 种土著鱼类以及豹纹翼甲鲇、齐氏罗非鱼、尼罗罗非鱼、伽利略罗非鱼和露斯塔野鲮 5 种外来鱼类.外来鱼类质量和数量分别占总渔获物的45.36%和44.18%.豹纹翼甲鲇和齐氏罗非鱼在5 种外来鱼类中质量和数量占比相对较高,表明外来种群资源量具有一定规模;相似性分析结果表明,西湖平均Jaccard相似性指数处于相似等级(数值为 0.62),表明惠州西湖鱼类群落空间分布相似度高;聚类分析结果表明,在78.73%的相似性水平时,惠州西湖鱼类群落可分为 4 组,但它们之间的差异未达到生态学意义上的差异显著(P>0.05).[结论]惠州西湖各站点鱼类群落较为相似,豹纹翼甲鲇和齐氏罗非鱼在各个站点均有出现,入侵较为严重,亟需采取相应的防控措施.

土壤动物多样性及其影响的地表过程是陆地生态系统健康的重要基础.中国的土壤动物研究已走过70余春秋,在土壤动物群落的物种组成及地理分布格局等方面取得了丰硕成果.随着土壤动物生态功能日益受到重视,土壤动物生态地理学——作为土壤动物地理格局与生态系统服务的联系桥梁,迎来了新的发展契机.土壤动物地理学研究可分为4个维度:1)土壤动物群落表观特征的时空格局;2)土壤动物群落食性与习性等群落内在特征的时空格局;3)土壤动物相关的生物和非生物互作关系的时空格局;4)土壤动物相关或调控的关键生态过程的时空格局.传统的土壤动物地理学研究以土壤动物本身及其地理分布为焦点,为使其能更直接地与生态系统服务相联系,建议:1)从纯粹的生物地理学研究转向土壤动物群落相关或主导的重要"关系"和"生态过程"的时空格局研究;2)拓展土壤动物地理学研究的时空尺度;3)探究多尺度-多因子-多过程土壤动物相关数据的整合分析方法;4)构建土壤动物生态地理学研究的标准参照系.土壤动物生态地理学的研究目标是揭示土壤动物群落"生态位"变化规律,实现对土壤动物群落及其生态功能的精准调控,进而服务于生态系统健康和人类福祉.

研究高原泥炭沼泽土壤微生物群落组成特征及空间分布格局对于维护高原湿地生态系统结构及功能稳定性具有重要意义.本研究采集若尔盖核心保护区内沿土壤水平与垂直方向分布的50个土壤样本,利用高通量测序技术,并结合Mantel检验和多元回归模型(MRM)多元回归统计方法,对土壤细菌和真菌群落多样性、局域尺度上的群落结构相似性空间分布特征及驱动因子进行分析.结果表明:若尔盖高原泥炭沼泽土壤中的优势细菌和真菌类群分别为绿弯菌门(在水平和垂直方向上分别占总细菌群落的33.2％和25.1％)和子囊菌门(54.7％和76.4％);水平和垂直方向的微生物群落结构相似性均随采样点空间距离增加而逐渐降低,垂直方向上细菌和真菌群落的周转速率分别为水平方向的8.8和8.6倍.依据群落相对丰度将微生物划分为6个分类群,随着群落中稀有种数量的增加,群落距离衰减斜率降低,且条件性稀有或优势物种(CRAT)与总微生物群落的空间分布特征最相似.Mantel分析表明,土壤有机碳、总氮和活性磷是影响水平方向上细菌和真菌群落分布的关键驱动因子,而土壤有机碳、活性碳、pH值和土壤容重则是决定微生物垂直方向分布的主要因子.MRM分析进一步表明,土壤理化指标和空间距离均对微生物群落构建具有极显著影响,其中土壤因子对微生物群落垂直方向分布的解释度高于水平方向,且土壤因子对微生物群落分布的影响远大于空间因子通过扩散限制产生的影响.综上,高原泥炭沼泽土壤微生物群落具有更明显的垂直方向分布差异及环境响应特征.

青藏高原不同尺度的植物多样性具有不同的空间分布格局,而形成这种格局的影响因素尚不清楚.本研究对青藏高原不同地区的33个样点进行植被群落和土壤调查,从α多样性、β多样性和γ多样性3个尺度阐明了植物物种多样性沿降水梯度的分布格局,采用线性回归和结构方程模型(SEM)探讨影响植物多样性分布格局的直接或间接因素.结果表明:青藏高原植物α和γ多样性随着降水量增加而增加,植物β多样性随着降水量增加而减少;降水量增加通过改变土壤湿度直接增加了植物α多样性,通过增加土壤无机氮含量间接增加植物α多样性;并且,降水量增加会通过增加土壤氮磷比和降低土壤pH值间接增加植物γ多样性.综上所述,随着降水量的变化,土壤理化性质会发生相应的变化,进而影响不同空间尺度的植物多样性.

为了解高黎贡山地区不同海拔蝗虫和螽斯类群落多样性及其与环境因子之间的关系,采用样线法于2020年和2021年9-10月对该地区海拔1200～2400 m范围内的蝗虫和螽斯2个类群进行了调查,整个调查区域划分为3个海拔段:分别为海拔段Ⅰ(1200～1600 m)、海拔段Ⅱ(1600～2000 m)和海拔段Ⅲ(2000～2400 m).结果表明:调查共采集蝗虫和螽斯741头,隶属于7科35属52种,其中海拔段Ⅰ有7科24属30种426头,海拔段Ⅱ有4科12属15种201头,海拔段Ⅲ有2科12属13种114头;螽斯科(Tettigoniidae)、斑腿蝗科(Catantopidae)和驼螽科(Rhaphidophoridae)为该地区的优势类群,山地吟螽(Phlugiolopsis montana)为该地区的优势种;在海拔段Ⅰ,物种丰富度、多样性指数、丰富度指数和优势集中性指数均最高;相似性分析表明,3个海拔段间的相似性系数位于0～0.1026;其中海拔段Ⅱ与海拔段Ⅲ的相似性系数最高为0.1026.相关性分析表明,环境因子显著影响蝗虫和螽斯类多样性,但不同测度之间存在一定差异;温度与物种丰富度呈显著负相关,与Pielou均匀度指数呈显著正相关;降水量与多样性指数、个体数和物种丰富度均呈显著负相关;温度和降水因子是影响高黎贡山地区蝗虫和螽斯类多样性空间分布格局的主导因子,生境异质性有助于提高2个类群的物种丰富度.

为明晰高原鼢鼠(Eospalax baileyi)干扰对高寒草甸植物功能性状及功能多样性的影响,本研究选取青藏高原东缘高原鼢鼠栖息地,以鼠丘斑块空间格局指数代表其干扰强度,划分为轻度、中度、重度和极重度干扰4个水平,设置无鼠丘草地为对照,调查了植被群落物种多度、常见植物功能性状和土壤理化性质.利用单因素方差分析不同干扰强度下植物功能性状和功能多样性的差异,采用全子集回归和冗余分析方法分析环境因子对植物功能性状及功能多样性的影响.结果表明:(1)相比对照,所有高原鼢鼠干扰区植物叶绿素相对含量、叶片碳含量群落加权平均值显著增加(P＜0.05),而植物株高、比叶面积和叶片氮含量显著下降(P＜0.05);(2)高原鼢鼠干扰下植物功能丰富度显著增加(P＜0.05),而功能分异和RaoQ指数相比对照显著下降(P＜0.05);(3)不同干扰强度区之间,植物功能性状和功能多样性变化较小;(4)冗余分析和全子集回归分析表明,土壤水分和温度是影响高寒草甸植物功能多样性的主要环境因子,土壤环境因子对功能性状和功能多样性解释贡献分别达到41.6％和27.3％.本研究结果表明,高原鼢鼠干扰改变了土壤环境因子(温度和水分),进而影响到植物功能性状和功能多样性.

近些年黄河治理卓有成效,但因黄河生态底子薄弱,还存在生物多样性降低、生态系统不稳定和退化等问题.以区域协同视角构建黄河流域生态安全格局,主要贡献在于融合生态、经济和社会层面的集成数据为基础,从自然环境(地)、人类活动(人)和地物阻隔(人地耦合)三方面构建流域综合阻力评价体系,提出一个在黄河全流域地区构建生态安全格局的新框架.具体内容包括:①基于形态学空间格局和景观连通性进行黄河流域生态源地识别;②从自然环境、人类活动和地物阻隔三方面构建流域综合阻力评价体系,并对黄河流域生态安全进行分级;③结合最小累积阻力模型进行黄河流域生态廊道提取及战略点识别.结果表明黄河流域生态源地斑块数量为 75 个,面积为 23.13 万km2,占流域总面积的 29.09%;流域高度安全区域面积为17.83 万km2、中度安全区域面积为 27.83 万km2、较低与低安全区域面积为 33.84 万km2,占流域总面积的比例分别为 22.43%、35.00%和 42.57%;流域具有 94 条生态廊道,平均长度为 37503 m,主要用地类型为草地和森林;流域生态战略点共有 12 个,主要分布于黄河流域东部,阻力值相对较高,容易成为影响黄河流域连通性的"瓶颈".最后探讨生态安全格局构建对黄河流域整体生态保护以及现有《黄河流域生态环境保护规划》的影响,并从利用水资源评估体系优化生态源地的识别、基于电路理论结合指示性物种的迁移优化生态廊道和战略点识别,提出未来黄河流域生态安全格局优化建议,以期为构建面向流域国土空间生态修复的黄河流域资源时空配置,提供评价与优化的策略和方法;同时也为协同推动黄河流域经济高质量发展和生态环境高水平保护,提供有效保证.

正确认识自然恢复过程中的生物多样性格局及群落构建变化规律是区域生态恢复及生物多样性保育的前提和基础.目前,关于生物多样性格局及群落构建机制的研究多基于地带性植被类型开展,而针对喀斯特森林这类特殊植被的研究涉及很少,这极大地限制了区域生态恢复及森林经营.本文以茂兰国家级自然保护区的退化喀斯特森林为研究对象,通过建立不同自然恢复阶段固定样地,对比分析不同自然恢复阶段幼苗、幼树和成树的物种多样性和物种组成差异,探索退化喀斯特森林自然恢复中物种多样性变化趋势与群落构建机制.结果表明,退化喀斯特森林自然恢复过程中,物种多样性呈现先上升后稳定的趋势;幼苗的物种丰富度逐渐降低,而成树的物种丰富度逐渐增加;自然恢复早期的幼苗、幼树和成树物种组成逐渐趋同于老龄林成树,表明该区域退化森林的自然恢复具有一定方向性.本研究结果表明喀斯特森林自然恢复过程中的物种组成变化一定程度上受确定性过程影响,为人工促进森林恢复提供一定理论参考,同时对喀斯特森林经营与管理具有重要意义.

海洋底栖贝类是海洋底栖动物区系的重要组分之一,也是影响海洋生态系统和海洋底质环境的关键类群之一.粤西岸段地处南海北部,海洋底栖贝类物种丰富,但却是我国海洋底栖贝类区系调查最为缺乏的区域之一,严重妨碍了我国近海底栖动物地理区系区划工作的开展.东海岛与硇洲岛海域是粤西岸段中底栖贝类历史研究相对较多的地区,也是揭示南海北部底栖动物地理格局的关键地区.本文基于中山大学地理科学与规划学院2021-2023年间在东海岛与硇洲岛潮间带及近海海域采集的底栖贝类标本的鉴定,结合中国科学院南海海洋研究所馆藏标本记录及己发表文献中记载物种的整理,更新了该海域的底栖贝类名录,并对各物种在东亚大陆近海的地理分布类型进行了分析.本研究共采集贝类标本2,600余号,分属73科144属207种,其中38种为东海岛与硇洲岛海域新记录.结合中国科学院南海海洋研究所馆藏标本及历史文献资料记录的物种,至本研究为止,东海岛与硇洲岛海域共记录底栖贝类115科330属602种,为目前南海北部大陆岸段海洋底栖贝类物种数最多的地区.区系成分上,热带性暖水种占26.2％;热带-亚热带性暖水种占49.3％;余下24.4％为广温性种.地理格局上,有89.0％的种类在海南岛也有分布记录,80.2％的种类在北部湾也有分布记录,粤东岸段有分布记录的种类也占80.2％.研究结果表明,东海岛与硇洲岛海域的底栖贝类区系十分丰富,热带性特征明显,且与海南岛的联系最为密切,在南海北部近海底栖生物地理区划上可考虑同海南岛划入同一生物地理地区.基于本文结果及近年来的南海北部底栖生物相关研究,我们推测雷州半岛及琼州海峡对南海北部底栖生物扩散及生物地理格局的影响程度很有可能被高估了.本研究丰富了雷州半岛东侧海域的底栖贝类区系,为开展整个南海北部的底栖生物地理格局与区系区划工作提供了数据支持.