全球气候变化和人类活动影响对沿海生态系统造成了巨大压力,而建立海洋保护区网络被认为是应对这双重压力的重要手段.为了保护东海丰富的生物资源,我国自20世纪末已建立了多个保护区,但目前生物多样性以及连通性的研究不足以有效支撑东海生物多样性保护与可持续发展.为此,本研究选取了东海城洲岛国家级海洋公园(城洲岛)、深沪湾海底古森林遗迹国家级自然保护区(深沪湾)、湄洲岛国家级海洋公园(湄洲岛)、平潭综合实验区海坛湾国家级海洋公园(平潭岛)、洞头国家级海洋公园(洞头岛)和玉环国家级海洋公园(玉环)6个国家级海洋保护区,在保护区内近岸海域采集不同季节的eDNA样品并测量水环境参数,通过对鱼类群落组成分析预测保护区间的生物多样性及其潜在连通性.在采集到的71个样品中,共获得了5,069,193条序列,包括46,309个分子操作分类单元(molecular operational taxonomic units,MOTUs),其中保护区内共享MOTUs的丰度占比基本都超过40％.虽然不同保护区间环境参数存在显著差异,但是生物多样性指数和群落组成差异性检验显示不同保护区间鱼类组成不存在显著差异(P＞0.05),仅存在季节差异.高占比的共享MOTUs以及无显著空间分化的群落组成可能意味着这些保护区间存在较强的连通性,具备建立海洋保护区网络的潜力.对保护区生态网络结构的进一步分析表明,不同保护区的生态网络存在差异,洞头岛、玉环、深沪湾保护区的网络结构较为稳健,而湄洲岛和平潭岛保护区则相反,这表明不同保护区的保护效果存在一定差异,这可能与保护区的面积和管理有关.本研究不仅为东海近岸群落连通性研究提供了参考,同时也为东海保护区的管理和建设提供直接支撑.

无人机技术的运用为自然保护地生物多样性监测与研究带来了新的机遇和变革.然而,对自然保护地主要保护对象的关注不足,导致了无人机和地面相结合的监测技术尚未形成.为更好地发挥多种调查监测技术的各自优势,为自然保护地生物多样性管护和监测提供支撑,我们总结了国内外已开展的无人机和地面相结合的监测工作进展,梳理了我国不同类型自然保护地生物多样性保护管理和监测的需求.总的来看,不同类型自然保护地的主要保护对象围绕在生态系统、物种、遗址遗迹等或由上述要素构成的景观资源上;管理目标定位则集中在保护、恢复、科研、宣教、游憩和可持续发展等方面.基于上述需求,我们归纳提出了包括图像识别与分类解译、数据反演与格局分析、数字建模与地表测量、巡护巡检4个类别共计14个专题的无人机和地面相结合的监测技术方案,明确了监测时期与频次、监测指标、监测技术的结合途径以及数据后处理方法等.同时,我们在三江并流世界遗产地云岭片区内选择植物识别、植被长势、景观格局、地表测量以及执法检查等技术专题开展了应用试验.在技术方案取得良好验证结果的同时,实现了对自然保护地生物多样性保护和管理的技术支撑,为未来自然保护地精细化管理提供了技术储备.

遗迹歧异度作为评估生物成因构造中形态轮廓变化的概念被引入,它揭示出造迹生物个体轮廓、运动系统和行为过程的主要创新.遗迹歧异度是基于形态结构设计的测量鉴别,而遗迹多样性是指遗迹分类的数量,即遗迹属或遗迹种的数量.本文统计前寒武纪-寒武纪之交(埃迪卡拉纪和寒武纪纽芬兰世、第二世)的88个遗迹属,并鉴定出40个形态结构设计类型,其中前寒武纪包含22个形态结构设计类型,遗迹多样性为32;寒武纪遗迹形态结构设计类型为38个,遗迹多样性为82.前寒武纪-寒武纪之交的遗迹化石资料显示,埃迪卡拉纪和寒武纪幸运期之交是遗迹多样性与遗迹歧异度的突变期,两者数量均显著增加.这表明造迹生物在数量上急剧增加,在形态类型上更加多样,造迹生物的个体轮廓、运动方式以及行为过程都渐趋复杂、多样,有力地支持了寒武纪生命大爆发事件.遗迹歧异度和遗迹多样性相结合,将会进一步增强遗迹学在演化古生物学中的重要性.

建设自然保护地体系是为子孙后代保留生物多样性资源与自然遗产最有效的途径.自1956年我国建立第一个自然保护区以来,已建设形成覆盖森林、草地、湿地、海洋、荒漠各类生态系统,珍稀濒危动植物物种和种质资源,自然遗迹和自然景观,以及水源保护等各类自然保护地.但由于缺乏自然保护地体系的顶层设计,各类保护地面临功能区分不清晰、空间重叠、管理成效不高等问题.建设以国家公园为主体的自然保护地体系的部署,为理顺我国保护地体系,明确各类保护地的功能定位提供了难得的机会.在分析我国现有自然保护地类型,并参考国际自然保护地体系分类经验的基础上,探讨了我国保护地体系分类,建议将我国自然保护地分为5大类,第1类为自然保护区,第Ⅱ类为国家公园,第Ⅲ类为自然公园,第Ⅳ类为物种与种质资源保护区,第Ⅴ类为生态功能保护区,并分析了各类自然保护地的功能定位和管理目标,以期为自然保护地体系规划建设提供参考.完善我国自然保护地体系分类,根据各类保护地的特点,创新保护地建设政策与机制,加大政府对自然保护地建设力度的同时,发挥全社会力量建设自然保护地,我国自然保护地建设将大有可为.

建立以国家公园为主体的自然保护地体系,是我国生态文明思想的重大举措.国家公园作为国际普遍认可的自然保护手段,受到世界各国的欢迎.美国、加拿大、德国、南非、日本等国的国家公园建设较早、发展较好,通过分析其国家公园建设经验得出:(1)国家公园是以自然保护为首要目标,并为公众提供享受大自然的场所;(2)其评价对象与标准主要包括,自然景观/自然遗迹、生态系统、生物多样性/重要栖息地、面移/范围、自然区域/自然环境、文化景观等;(3)根据资源条件和目标定位的差异,国外国家公园的选建模式主要有基于生态区划的国家公园建设模式、基于社区共建的国家公园建设模式和基于资源主导的国家公园建设模式.在国际经验研究和分析的基础上,结合我国自然资源状况及国家公园建设需求,提出我国国家公园发展建议:(1)明确国家公园的功能定位和发展目标;(2)制定国家公园评价准则和方法,建立以国家代表性、完整性、原真性为主,包括生态区位重要性、历史文化价值等因素的国家公园评价指标体系;(3)划定面向国家公园规划布局的生态地理分区,在区域内建立国家公园,并与生态系统优先区、生物多样性保护关键区,或代表性自然景观格局相协调.

自然保护区是生态建设的核心载体之一,是保护自然生态系统、历史遗迹、自然景观和生物多样性的主要方式,为维护国家生态安全,实现可持续发展提供重要的生态支撑.如何更好的保护自然生态系统、提升生态系统服务、促进区域的和谐发展,实现自然保护区及周边区域的景感营造已成为自然保护区研究的重要内容之一.运用景感生态学的理论和景感营造的理念,规范自然保护区管理范畴,以更好的提升自然生态系统的完整性、系统性和可持续性为目标,从更加满足人们的愿景和社会的需求角度出发,以我国北部典型草原区达里诺尔国家级自然保护区为研究对象,通过景感营造的方法,对其景感生态管理模式进行分析.文章明确了自然保护区景感营造原则,探索其景感营造的实践过程,并借助管理这一载体,把人的愿景和社会的需求与自然保护区的最终发展目标融入管理理念中.通过景感营造这一过程来改善、提升和维持自然保护区所能提供的各项生态系统服务,确保自然保护区在满足人类需求的同时,能够最大限度的、可持续的发挥其功效.

自然保护地建设是国际公认的保护生物多样性、提供优质生态产品与服务、维系生态系统健康的最重要和最有效途径.自然保护地作为中国自然生态空间最精华和最重要的组成部分,是建设生态文明的核心载体,是美丽中国的重要象征,在维护国家生态安全中具有首要地位(唐小平等,2019).从1956年建立第一个自然保护地以来,中国自然保护地建设取得了巨大成就,保护体系逐步完善,建立了由自然保护区、风景名胜区、森林公园、地质公园、湿地公园等组成的数量众多、类型丰富、功能多样的自然保护地体系.截止到2019年底,中国已有各类自然保护地约1.18万处,大约覆盖了陆域国土面积的18％,占海域面积的4.6％(高吉喜等,2019),无论从数量上还是面积上均位居世界前列,为保护生物多样性、自然景观及自然遗迹,维护国家和区域生态安全等发挥了重要作用.