为阐明影响城市森林昆虫多样性的关键因素,本研究采用扫网法与马氏网法,于2020年7月下旬至2021年7月上旬对江苏南京紫金山南麓阔叶混交林、针阔混交林、针阔混交沼泽地、针阔混交绿道、人工阔叶绿道和人工针叶林6类生境开展昆虫多样性调查.累计采集昆虫9目78科145种59,648头,其中鳞翅目、半翅目、膜翅目与双翅目的物种数和个体数相对较高.α-多样性分析结果显示,阔叶混交林昆虫多样性最高,人工针叶林最低.仅针阔混交沼泽地与阔叶混交林的昆虫群落中等相似,其他生境昆虫群落均互相中等不相似或极不相似.冗余分析与Pearson相关性分析结果表明,虽然各主要昆虫类群α-多样性与环境因素的相关性存在差异,但总体而言,影响紫金山南麓昆虫多样性的环境因素主要为人为干扰程度、人流量、气温、日照时长、降水和海拔,其中植被人为干扰程度影响最为显著,干扰程度越强,昆虫多样性越低.科学地规划和管理植被结构是保护城市森林昆虫多样性的关键.

[目的]分析中国冰清绢蝶Parnassius glacialis遗传多样性和遗传分化情况及其系统发生关系,推测其起源及分歧时间,并探讨其历史生物地理分布格局的成因.[方法]以2008-2016年采集于中国13个地区的冰清绢蝶的325头及绢蝶属其他11个种的11头个体样品,对其线粒体基因组的AT富集区(控制区)序列进行PCR扩增和序列测定,采用MEGA 6.0,Dna SP 5.1和Arlequin 3.5等软件分析其遗传多样性和遗传分化情况;以其他近缘绢蝶种类作为外类群,采用PhyML3.0,MrBayes 3.2和BEAST V1.8.3等软件重建冰清绢蝶的系统发生树,并利用宽松分子钟和校准方法推测中国冰清绢蝶的起源和分歧时间;同时结合现今冰清绢蝶的地理分布特点和第四纪以来的地球环境事件,分析其扩散路径,探讨其历史生物地理分布格局及成因.[结果]冰清绢蝶AT富集区序列长度介于487 ～495 bp之间,平均为491 bp,其长度的差异主要体现在Poly (T)或Poly(A)的数目差异,A+T平均含量为95.76％.供试冰清绢蝶13个地理居群325头个体中,共检测出基于线粒体基因组AT富集区序列的239个单倍型,单倍型多样性删为0.9971;核苷酸多态性指数π值为0.02948,Theta (per site) Eta值为0.06594.系统发生分析和分子定年显示,冰清绢蝶和白绢蝶P.stubbendorfii为近缘姊妹种,二者在距今7.52百万年(Ma)的中新世晚期开始分化.冰清绢蝶的祖先可能起源于我国西南地区(现今横断山脉-喜马拉雅附近的青藏高原东北缘)距今1.53Ma的更新世时期,先由起源地先期扩散到达小陇山、秦岭一带;后来,由于第四纪的冰期-间冰期轮回事件和扩散路径的不同而分化出2大支系,但两个支系之间存在少量的单倍型相互混杂现象;随后,2大支系继续向低海拔、低纬度地区扩散,即通过伏牛山脉向东北方向扩散到嵩山、泰山、昆嵛山一带,经大别山系向东南方向扩散到琅琊山、紫金山和天目山一带.[结论]中国13个居群的冰清绢蝶没有形成明显的地理分化格局,其遗传变异主要来自居群内部,居群间的遗传分化现象尚不明显;冰清绢蝶起源于更新世时期的较高海拔地区,由于第四纪的冰期-间冰期轮回事件以及扩散路径的不同而形成2大支系并向中国东部和南部低海拔和低纬度地区扩散.

利用2000和2017年Landsat5/IM和Landsat8/OLI影像,基于遥感生态指数(RSEI)模型,结合2000-2017年南京市气象观测数据和社会经济数据,对南京及其特色生态区域的生态环境变化进行分析与评估,结果表明:2000--2017年,南京市RSEI平均值由0.626降至0.618;将RSEI值分成差、较差、一般、良和优5个等级,良好以上面积占比由61.0％降至57.1％,较差以下等级面积占比略有上升;与2000年相比,2017年南京市生态质量变好的面积占比为34.5％,变差的为34.7％,30.8％的面积基本不变,其中,主城区的生态质量明显好转,生态质量好转的面积超过了变差的面积,而新城区和郊区生态质量明显恶化,生态质量变差的面积超过了好转的面积;在3个生态保护区中,紫金山生态质量明显好于老山和江心洲;城镇化率与RSEI呈极显著负相关关系,相关系数达-0.91.城市化进程总体上会对生态环境产生负面影响,但严格的保护和管理措施可以使良好的生态环境得以保持甚至改善.

探寻南京紫金山野生草本花卉群落类型和分布及其与环境的关系,明确影响野生草花分布的主要环境因子和群落特征,以期为南京市野生植物资源经营管理提供科学依据.基于野外样方调查数据,采用平均聚合聚类(Unweighted pair-group method with arithmetic means,UPGMA)、除趋势对应分析(Detrended correspondence analysis,DCA)和典范对应分析(Canonical correspondence analysis,CCA)排序,研究了紫金山野生草本花卉群落的结构组成及影响其结构分异的主导环境因子.结果 表明:(1)利用UPGMA将紫金山调查物种划分为4个群丛类型,并在DCA上得到合理解释.(2)CCA排序结果显示,环境因子与排序轴的相关度由大到小依次为郁闭度、坡向、湿度、坡度.第1排序轴与郁闭度最相关,实质是光照强度的不同;第2排序轴与坡向有显著相关性,实质受水热分布影响,这与UPGMA分类结果一致.但整体来看,紫金山野生草本花卉不具有明显的垂直地带性分布特点.(3)物种CCA和UPGMA分类结果表明:植物群落的分布格局受物种分布格局影响,且两者间存在相似性.

[背景]为避免环境污染,酸性矿山废水需经处理后才能排放,处理后的废水理化性质会发生显著变化,将影响整个微生物群落的结构.[目的]分析处理前后的细菌和真菌群落变化及其与理化参数的关系,为矿山废水的处理提供参考指标,并为矿山污染场地的修复提供理论基础.[方法]采集福建紫金山铜矿的酸性矿山废水并测定其理化性质.采用基于原核微生物16S rRNA基因V4区和真菌18S rRNA基因ITS的高通量测序技术分析水样的微生物群落结构.[结果]经中和处理后的回水与矿坑水和生物浸出液相比,pH升高,重金属离子含量显著降低.原核微生物的多样性高于真菌,回水的物种多样性高于矿坑水和浸出液.回水中变形菌门的丰度最高,矿坑水和浸出液中分别以广古菌门和硝化螺菌门的丰度最高.回水中噬氢菌属为优势类群,矿坑水和浸出液中的优势菌是钩端螺旋菌属,铁质菌属等古菌也有一定的比例.pH、A1、Mn、Zn与回水中相对丰度较高的菌属显著相关,而矿坑水和浸出液中的高丰度类群与环境因子没有显著的相关性.[结论]研究表明酸性废水的中和沉淀处理对微生物群落产生了较大的影响,微生物群落变化可以作为矿山酸性废水污染处理效果的一个参考指标.

圈养草食性野生动物产生的大量粪便堆积容易造成环境污染,且处理耗时耗力.如果能筛选、利用粪食性金龟对草食性野生动物粪便进行处理,无疑具有一定的应用价值.本研究于2019年8和9月,以南京红山森林动物园3种圈养草食性野生动物,亚洲象(Elephas maximus)、黇鹿(Damadama)和长颈鹿(Giraffa camelopardalis)的新鲜粪便为诱饵,在南京紫金山研究了粪便对粪食性金龟的引诱效果.本实验分为2个阶段,第1阶段采用更换陷阱法,第2阶段采用放置陷阱法,采用单因素方差分析(One-way ANOVA)对粪食性金龟诱捕数量进行检验.第1阶段更换陷阱法共引诱采集粪食性金龟4 597头,隶属于1科5属7种,优势种为中华嗡蜣螂(Onthophagus sinicus)和短亮凯蜣螂(Caccobius brevis),占总捕获量的比例分别为48.79％和30.95％.第2阶段放置陷阱法共引诱采集粪食性金龟3 512头,同样隶属于1科5属7种,物种与阶段1实验结果相同.粪食性金龟对3种野生动物粪便显示多食性特征,在3种粪便中取食活动的有效时间段主要集中在1 ～2d内,活动时间较短,粪便放置第7天,基本不存在粪食性金龟的活动.粪食性金龟群落的Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数在亚洲象粪便中相对较高.本研究表明,动物园3种圈养草食性野生动物粪便对粪食性金龟具有较好的引诱效果,未来需进一步研究粪食性金龟对粪便的处理效果.

本研究对南京紫金山山麓玄武湖和前湖共17个湖泊表层沉积物样品进行孢粉分析,旨在获得花粉组合新数据,揭示湖泊表层花粉与现生植被的关系,为开展第四纪湖泊地层孢粉学研究提供现代过程的参考.研究结果表明,花粉组合在剔除非自然分布的种植木本植物干扰花粉外,主要以木本花粉的松属(Pinus)和栎属(Quercus)占优势,其他常见木本植物有枫香属(Liquidambar)、栗属/栲属/柯属(Castanea/Castanopsis/Lithocarpus)、漆树科(Anacardiaceae)等.表土孢粉谱反映了研究区周边山地丘陵针叶、常绿-落叶阔叶林为主的植被,与现生北亚热带森林植被面貌对应良好.此外,陆生草本植物花粉主要是禾本科(Poaceae)和蒿属(Artemisia),湖泊湿生植物如水鳖属(Hydrocharis)、莎草科(Cyperaceae)等含量丰富.玄武湖与前湖中不同样点的主要木本植物花粉表现出优势类型高度一致、含量稳定、受采样位置的影响较小、指示地域植被类型的代表性较强等特点.通过对比南京地区已发表的紫金山及周边丘陵林下表土花粉分析结果,发现湖泊表土花粉组合受局部生境影响小,百分比含量较稳定,故其花粉信息在反映区域地带性植被的稳定性和可靠性方面更具优势.因此,开展表土花粉研究时应优先选择湖泊表层沉积物,藉此可提高基于孢粉重建区域地带性植被的代表性与可靠性.本研究结果为长江下游地区,尤其是南京地区解释第四纪孢粉组合与植被的对应关系提供了新数据和必要的现代过程参考.

探究矿山公园生态系统服务价值对合理制定矿山生态修复政策、高效配置环境资源及精准规划未来发展路径具有重要意义.以福建上杭紫金山矿山公园为研究对象,基于土地利用数据及调查问卷数据,采取单位面积价值当量因子法与条件价值法评估紫金山公园生态系统服务价值.结果表明:2005-2018年紫金山矿山公园土地利用结构发生明显变化,林地净变化量最大且变化速度较快,草地与裸地面积逐渐增加;研究期内紫金山矿山公园生态系统总服务价值呈先增加后减少的趋势,从2005年的45795万元,增加至2012年的47804万元,又降低至2018年的41765万元,在"边开采,边修复"双重作用影响下,生态系统服务价值空间上呈"整体下降,局部好转"的态势;从社区居民对紫金山矿山公园潜在文化服务功能的认可态度及支付意愿,评估得到公园文化服务总价值约为每年1.4亿元,价值潜力较大,且居民对环境教育和休闲游憩认可程度较高,具备良好的发展基础.

探究黄土丘陵沟壑区自然与人为因素导致的陆表景观破碎与植被损失,可为贫困山区经济发展与环境保护提供科学依据.基于2018年Google Earth和Landsat OLI光学遥感影像,采用缓冲区分析、叠加分析、景观指数分析等地理空间分析方法,定量描述了道路和居民地建设导致的紫金山地区景观破碎化和植被指数损失.结果表明:(1)研究区沟谷底部坡度低于8°,与两侧坡度相差较大,景观被沟谷切割,直接侵蚀面积占区域总面积的6.19％;(2)2018年紫金山地区道路密度达0.70 km·km-2,交通便利的同时,刺激了周边居民地的扩张,导致4.01％的区域被道路和居民地直接压占;(3)区内64.87％的面积间接受到人类活动的影响,道路和居民地将景观切割为249个斑块,景观破碎化程度极高,仅有10.44％的斑块适合作为中小型野生动物栖息地;(4)2018年紫金山地区18.09％植被NDVI受沟谷侵蚀和人类活动的共同影响,植被覆盖空间差异性显著.紫金山地区地表景观主要受人类活动的严重干扰,导致野生动物栖息地和植被NDVI受到一定影响.