導讀

我國是世界上生態脆弱區分布面積最大、脆弱生態類型最多、生態脆弱性表現最明顯的國家之一。我國生態脆弱區大多位于生態過渡區和植被交錯區,處于農牧、林牧、農林等復合交錯帶,也是目前生態問題最為突出、經濟欠發達和人民生活水平相對落后的地區。生態環境保護與生態安全已然成為當前重要的國家戰略。然而,我國脆弱生態系統分布面積大,再加上人口壓力大、城鎮化快速發展、資源的高強度開發等,生態環境保護壓力巨大。因此,加強脆弱生態系統保護與修復,提高生態系統質量,構建國家生態安全保障體系,是實現生態文明建設和高質量發展戰略的必然要求。新時代如何做好生態保護與修復已成為全社會共同關注的熱點問題。面對面積廣大、類型多樣的脆弱生態系統,如何做好國家和區域生態安全規劃、如何加強對生態本底和生態現狀的動態監測、如何提高監測手段和強化多源數據融合、如何提升對我國脆弱生態系統的生態規律和機理過程的進一步認識,仍需要長期深入和系統的研究。

本專欄匯集了近兩年國內脆弱生態系統保護與修復的最新研究進展,內容豐富,既涵蓋區域生態安全格局和生態風險評估方法,也包括不同典型脆弱生態系統格局變化特征、生態系統穩定性維持和生態系統服務形成機制。就生態系統類型而言,涉及林草交錯帶、高寒草甸、濱海濕地、干熱河谷和荒漠草原等典型脆弱生態系統。系列研究可以幫助我們更好地理解脆弱生態系統,以制定對應的管理方案和對策,對指導脆弱生態系統保護與修復具有重要意義。本專欄主要研究領域如下:

一、生態安全格局。崔麗娟等[1]探討了我國濱海灘涂濕地時空格局變化和驅動機制,發現我國濱海灘涂濕地面積在過去30年減少了42.98%,建議通過出臺嚴格的法規政策以促進濱海灘涂濕地的可持續發展。袁換歡等[2]分析了大興安嶺林草交錯區的植被變化趨勢及影響因子,認為人類活動因子對植被的影響作用不容忽視,建議合理調控農牧業以改善該區域植被生態系統的穩定與可持續。陳翔等[3]從整體上闡明了大尺度生物土壤結皮分布與植被、土壤間的交互關系,結果可為評估、保護和修復生物土壤結皮提供科學依據。尹輝等[4]預測了人類活動干擾下駱駝刺的適宜生境分布,認為年降水量、人類活動強度和高程是影響駱駝刺分布的重要原因。趙正嫄等[5]發現青藏高原綜合生態敏感性呈現西北向東南遞減的趨勢,可為青藏高原后續生態保護政策的制定提供理論依據。沈問蒼等[6]建立了一套適合黃河流域中游地域的區域生態風險評價體系,評價結果顯示寧夏以及陜西北部多數地區屬于高風險區,低風險區主要分布在黃河流域中游地區西南部以及山西省西部沿線地區。彭潔等[7]構建了生態安全格局并對生態修復關鍵區域進行了識別,建立了“三軸六區”生態安全空間分局優化體系,對該流域生態安全維護與生態系統修復具有指導意義。勾蒙蒙等[8]以三峽庫區大寧河流域為研究區域,發現植被覆蓋度增加顯著加強了生態系統服務權衡關系,而降雨量增加則顯著減弱了生態系統服務權衡關系,建議今后應更加注重對不同環境梯度區域內生態系統服務權衡關系的統籌。鄭可君等[9]發現云南省25個邊境縣2000—2020年的林地、草地、濕地、冰川和永久性積雪面積在減小,耕地、灌木地、裸地、人造地表、水體面積在增大,并指出該區域高生態風險區面積增加。王爭磊等[10]發現山西省2000—2018年生態安全環境明顯改善,但總體生態安全水平仍較低,認為縣域生態安全水平演化存在路徑依賴現象,需創新發展模式以實現路徑突破。以上研究對理解脆弱生態系統格局、動態及生態安全維持、生態風險調控都具有重要的現實意義。

二、典型脆弱生態系統生態規律和穩定維持機制。李善家等[11]主要從荒漠植物組織器官功能性狀特征、功能性狀權衡策略、功能多樣性組分及測度三個方面綜述了荒漠植物性狀權衡策略與功能多樣性研究的進展脈絡,并勾勒了未來荒漠植物功能性狀及多樣性研究的新方向。初鼎晉等[12]比較了祁連山生態交錯區甘溝小流域自然灌草地和人工喬木林在土壤理化性質、草本植物多樣性及植被指數的差異。王星等[13]發現了寧夏鹽池縣荒漠草原人工檸條的冠層效應增加了草本植物的物種豐富度指數,使得草本植物的保育作用對荒漠草原生態系統的生態保護與恢復具有重要意義。李登峰等[14]發現岷江上游干旱河谷中的岷江柏(Cupressuschengiana)通過采取多種適應策略應對干旱、低溫等環境脅迫。龍啟霞等[15]探究了生態恢復對干熱河谷石漠化地區土壤有機碳及組分、團聚體以及團聚體有機碳的影響。劉玉禎等[16]以青海省海北藏族自治州海晏縣西海鎮的高寒草地為研究對象,通過設置中等放牧強度下不同放牧家畜組合放牧以及圍封試驗,發現中等放牧強度下牦牛和藏羊1∶2混牧是青藏高原高寒草地較為理想的放牧方式。李雪萍等[17]通過對甘南州退化高寒草甸3個主分布區進行多點采樣,發現該區高寒草甸隨退化程度加深,草地優勢種消失。陳帥等[18]發現冠層氣孔導度是描述黃土區蘋果樹水分利用過程響應大氣驅動的最適變量。以上研究可為荒漠、石漠、高寒草甸、干熱河谷以及生態交錯區植被重建、土壤質量提升和生態修復提供理論支撐。

三、脆弱生態系統生物多樣性保護。李佳等[19]預測到21世紀50年代秦嶺地區羚牛(Budorcastaxicolor)適宜生境總面積將減少34.85%。王永珍等[20]發現高寒草甸退化程度影響了地表節肢動物多樣性對放牧方式的響應模式,適當放牧有利于提高其多樣性。曾飛越等[21]發現科爾沁沙地的蟻丘隨著沙丘的固定和生境的恢復,蟻丘密度分布差異縮小,而直徑和高度差異依然顯著。姚秋翠等[22]總結了棘冠海星(Acanthasterplanci)爆發原因、爆發閾值、周期與持續時間,指出輕微提高幼體成活率的環境變化將導致成體數量的大幅增長。以上研究可為脆弱生態區生物多樣性保護對策和國家公園建設提供科學依據。

為滿足脆弱生態系統保護與修復的國家戰略需求,《生態學報》將長期開設本專欄,以充分展示國家生態格局形成和演變規律、生態系統退化機理、生態系統穩定維持和生態服務形成機制以及氣候變化對脆弱生態系統的影響和響應等方面的最新研究成果和重要應用實踐,供相關決策者、管理者和研究者交流與參考。