作为长江上游生态屏障的核心区,三峡库区特殊的地理位置使其在推动长江经济带发展和生态文明建设中肩负着重大使命.三峡库区的生态环境在蓄水前后发生了较大改变,其变化能通过植被物候的变动体现,研究三峡库区植被物候时空演变特征及其驱动力,对于区域生态可持续发展和长江经济带生态文明建设具有重要意义.借助动态阈值法提取物候参数,整合多源遥感物候参数提取结果,分析1990-2020年三峡库区植被物候时空格局;结合Theil-Sen Median趋势分析与Mann-Kendall检验等方法,定量分析三峡库区蓄水前后植被物候时空演变特征;运用地理加权回归分析、Pearson相关性分析以及主成分分析等方法,定量探究三峡库区植被物候时空演变的影响因素.结果表明:(1)近31年来,三峡库区植被的生长季开始时间(Start of Growing Season,SOS)主要出现在 60 DOY(Date of Year),生长季结束时间(End of Growing Season,EOS)主要出现在 301 DOY,生长季长度(Length of Growing Season,LOS)总体为248 d.在空间上,SOS与EOS均呈现出从库首至库尾逐渐提前的趋势,LOS的空间异质性较小.(2)库区植被物候表现出SOS提前、EOS推迟和LOS延长的特征,SOS提前的平均幅度为0.3 d/a,库首区域最为典型;EOS推迟的平均幅度为0.8 d/a,库尾区域尤为明显;LOS延长的平均幅度为1.7 d/a,库尾区域更加突出.植被物候对库区蓄水的响应表现出一定的滞后性.(3)人为因素与间接人为因素(水位、人口和水域面积等)是影响库区植被物候时空分异的主要因素.

自然保护区保护成效评价是区域可持续发展评估的重要内容.长江经济带具有丰富的生物多样性,科学评价其保护区保护成效对完善其管护措施和建设生态文明具有重要意义.基于人类足迹,从保护区的保护级别、地理经济分区与功能分区三个方面,分析长江经济带2000-2018年保护区内的人类扰动变化,并引入倾向得分匹配法来测度保护区对人类扰动的控制程度.结果表明:①长江经济带有35.12％的保护区保护成效良好,50.30％的保护区保护成效尚可,仅有14.58％的保护区成效较差.②长江经济带及其保护区的人类足迹整体上均呈增长趋势,但保护区内部增长幅度不足整个地区的一半,这表明保护区虽然没有改变内部人类足迹整体增加的趋势,但有效减缓了其增速.③保护区和功能分区的保护等级越高,保护成效越好.④长江经济带上游与中游地区保护区的保护成效好于下游地区,特别是"巴山-巫山-武陵山-雪峰山"和云南西部地区的保护区保护成效良好.研究结果可为长江经济带保护区管护措施的完善和生态文明建设提供参考.

长江经济带是重大国家战略发展区域,优化其国土空间开发保护格局是实现生态文明建设的重要内容.研究基于"核心点-发展轴-战略区"的框架,通过国土空间利用强度表征指标及夜间灯光数据识别发展核心点,借助有序加权平均算法模拟多种决策愿景下的空间发展阻力面,运用最小累积阻力模型和电路理论模型识别空间发展轴线及其内部的开发保护战略区,定量构建不同决策偏好的空间格局优化方案,突破了传统研究中单一目标和定性分析的局限.结果表明:长江经济带国土空间发展核心点共63个,约占区域总面积的5％,呈现自东向西递减的空间分布特征;城镇扩张、协同发展和生态约束三类情景下发展轴线均为61条,所覆盖的县级单元分别占总数的36.6％、36.5和36.7％,呈现出"一横三纵"的格局特征;城镇扩张、协同发展和生态约束三类情景下开发战略区分别占轴线面积的4.5％、4.9％、4.8％,多分布于长江干流及其支流沿线.保护战略区分别占轴线面积的17.1％、13.9％、15.3％,主要分布于长江南岸区域.在此基础上形成的国土空间开发保护格局基础架构,能够为落实长江经济带"共抓大保护、不搞大开发"提供决策参考.

水稻(即亚洲栽培稻Oryza sativa)是世界上最重要的粮食作物之一,全球有超过半数以上人口以稻米为食.关于水稻是何时、何地、在什么环境下开始驯化等问题一直是学术界关注的热点.得益于分析技术的进步,近年来考古学和遗传学研究在水稻驯化起源问题上取得了重要进展.本文简要综述了有关长江流域的水稻驯化起源的遗传学和考古学的研究进展,并讨论了水稻驯化与稻作文化及长江文明的关系.遗传学研究结果认为水稻(粳稻)最早起源于中国长江流域及以南地区(珠江流域),考古学证据则表明水稻最先于10,000-8,000 BP在中国长江流域被驯化,水稻驯化和稻作农业的发展催生了长江文明.这些进展促进了我们对水稻驯化、稻作文化和长江文明的认识,对长江流域重要植物资源的保护也有启示意义.

荞麦是禾本科之外的谷物类作物,具有较高的营养和药用价值.栽培荞麦有甜荞(Fagopyrum esculentum)和苦荞(F.tartaricum),这两种一年生草本分别为自交不亲和的二型花柱、自交亲和的同型花柱植物;前者结实依赖昆虫传粉.根据国内外调查研究,前人对蓼科荞麦属(Fagopyrum)记录了30个物种名,已有形态学和遗传多样性的调查表明该属的物种多样性中心位于我国西南地区,特别是长江上游的三江并流区域;甜荞和苦荞的起源地和祖先物种也认为在该区域.本文在论述前人研究的基础上,指出对荞麦属的分类修订、野生种质资源的分布、种间关系的调查、优良品种的选育亟待研究.孢粉学和考古学的证据显示在我国长江流域,人们在4,500年前就开始种植荞麦.荞麦可能曾经是山区人民的主粮,为孕育长江流域文明提供了食物资源.加强对荞麦基础生物学特性的研究,运用现代基因组学的方法有望澄清栽培荞麦的起源并探究产量不高的原因,挖掘和利用其经济和药用价值的性状,为荞麦成为一类优良的粮食作物提供参考依据.

中国长江流域有着丰富的林木资源,包含极高水平的物种多样性、特有性和遗传多样性.根据考古证据,在旧石器和新石器时代长江文明早期的孕育与发展中,林木在食物、能源、工具、建筑和舟船中的应用起到了关键作用.现在,长江流域和珠江流域逐渐成为国内木材供给的热点地区.面对木材供给总量不足和大径级木材结构性短缺问题,长江流域林木资源将是未来国内木材安全的重要保障.这使得林木种质资源的保护更加迫切.针对长江流域林木种质资源保护存在的家底不清和保存体系不完善问题,我们应尽快完成林木种质资源的全面调查和重要树种的多样性分析;完善原地、异地和设施保存相结合的保存体系.

长江流域的农耕文明是中华文明的重要组成部分.作为世界著名的农作物起源中心之一,长江流域拥有丰富的生物多样性,孕育了大量的栽培植物.本文梳理了起源于长江流域的农作物的资料以及新石器时代文化遗址的植物遗存信息;结合对长江流域的自然环境特征与全新世以来植被变化的总结,尝试厘清长江流域对植物资源利用的动态变化,探讨本地栽培植物与生物多样性的关联.结果表明长江流域农耕文明以稻作为最主要的生产方式,驯化了大量果树与水生蔬菜,反映出对本地亚热带常绿阔叶林与湿地的依赖与适应.与其他流域相比,长江流域具有相对优越的生态要素配置,其驯化作物类型表现出典型的亚热带湿润森林植被区特征.研究长江流域农作物驯化相关的自然与人类因素,有助于我们更好地把握长江流域农耕文明的起源.奉文不但可为长江流域植物遗传资源的保护与开发提供参考,而且对于推进长江流域的生态文明建设和可持续发展具有指导作用.

生态系统服务持续供给是人类社会可持续发展的重要基础.随着社会经济发展和人类生活品质的提高,综合考虑生态系统服务供给与人类需求,并纳入自然资源管理实践对我国生态文明建设至关重要.然而,目前的研究大多集中于生态系统服务供给研究,针对跨区域尺度的生态系统服务供需研究仍较薄弱.以我国跨区域的长江经济带为例,采用生态系统服务供给指数(ESPI)和土地开发指数(LDI),定量测度了生态系统服务的供给和需求,构建了生态系统服务供需指数(ESSDI),分析了长江经济带生态系统服务供需格局的时空变化规律及其区域特征,并利用皮尔逊相关系数和回归分析方法,定量探究了长江经济带生态系统服务供需格局的关联性及其区域差异.研究结果表明:(1)2015年长江经济带的生态系统服务供需格局区域差异明显,总体上呈现西部盈余东部超载的供需格局,其中生态系统服务供需格局状况较好和状况好的区域面积比例较高,占长江经济带总面积的69.45％.(2)长江经济带生态系统服务供需格局空间失衡现象较为突出,长江经济带55.36％的GDP和31.41％的人口均集中在7％生态系统服务供需状况差的区域.2000-2015年期间,长江经济带实施了系列生态保护与修复工程,生态系统服务供需状况趋向变好,生态系统服务供需状况好的县域增加了43个,供需状况差的县域减少了58个;长江经济带上游和中游地区生态系统服务供需状况比下游地区提升幅度大.(3)长江经济带生态系统服务供给和需求整体上呈现负相关.生态系统服务的供需关系存在区域差异.在经济快速增长和土地集约开发的下游地区,生态系统服务供需负相关关系斜率较大.随着ESPI的变化,下游LDI的变化幅度大于欠发达的上游和中游地区.研究结果可为长江经济带生态系统管理和政策制定提供参考.

“统筹山水林田湖草系统治理”是习近平生态文明思想的重要组成部分,对于山水林田湖草生态保护修复工作具有重要指导意义.在阐述山水林田湖草系统原理的基础上,以湖北省三峡地区为例,针对该区域主要的生态环境问题,从生态系统整体性和流域系统性着眼,探讨了试点区山水林田湖草生态保护修复的总体思路及目标,并提出应从水环境、水土流失综合治理,长江岸线、污染土地、废弃矿山、江河湖库生态修复,三峡地区濒危动植物保护,江河沿线生态农业示范区建设,机制体制创新等方面入手实施具体修复措施,探索构建“整体保护、系统修复、综合治理、区域联动、部门协同”的生态保护修复体系.研究结果可为试点地区山水林田湖草生态保护修复实践提供科学依据,对其他区域的相关工作也具有借鉴和示范意义.

自20世纪90年代以来,以各种形式的生态补偿政策和工程项目为代表的生态保护项目在全球广泛实施.1998年长江大洪水之后,我国也陆续实施了天然林保护工程、退耕还林还草工程、京津风沙源治理工程、森林生态效益补偿基金、退田还湖还湿工程、生态转移支付等一系列生态保护项目.近年来,政府、研究人员和社会各界越来越重视这些项目产生的生态、经济和社会效益.不过,我国生态保护项目绩效评估还处于起步阶段,主要体现在定量化不足、研究设计不严密、基准线选取不规范、评估方法过于简易、因果推理证据不足、评估结果可信度较差.不管是从学术研究、国家战略,还是实际生态管理的角度,都迫切需要推动和完善我国生态保护项目的绩效评估.结合过去十多年的理论和案例研究经验,对绩效评估的研究设计、基准线选取、评估方法、以及评估分析中面临的问题和挑战进行了系统地归纳与梳理,以期为进一步开展生态保护项目绩效评估提供技术参考.