作为全球生物多样性治理进程的重要成果, 《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》(以下简称《昆蒙框架》)的国内实施进程与中国生态文明建设呈现显著的战略协同。本文分析了《昆蒙框架》核心目标与中国生态文明制度体系的融合路径, 探讨了党的二十届三中全会提出的深化生态文明体制改革任务对生物多样性保护的指导作用, 并结合“十四五”规划纲要及“十五五”政策导向, 阐述了中国在生物多样性保护领域的政策创新、跨部门合作与实践进展。文章指出, 中国通过政策工具创新、跨部门协同机制以及资金与技术支持, 为全球生物多样性治理贡献了制度范式。典型案例, 如海南长臂猿种群恢复与长江经济带生态修复工程, 验证了政策协同与工程实施的有效性。在国际层面, 中国主导的《昆蒙框架》实施倡议、技术转移与跨境生态廊道建设, 推动了发展中国家能力建设与国际合作的规范化。未来需进一步完善量化评估模型与智慧监测网络, 为全球可持续发展提供系统化的中国方案。
动物多样性作为地球生态系统的核心组成部分, 在物质循环、能量流动及生态服务供给中具有不可替代的价值, 然而受当前人类活动扩张与气候变化叠加影响, 其面临栖息地破碎、种群濒危等严峻威胁。传统的动物多样性地面监测和调查方法因覆盖范围有限、时效性差等局限, 难以满足大尺度、长周期的保护需求。本文以遥感技术在动物多样性保护中的应用为核心, 通过文献研究法系统梳理国内外相关研究进展, 明确遥感技术(航天遥感、航空遥感、地面遥感)的原理特性与分类体系, 并结合动物多样性保护中物种丰富度、种群动态、栖息地质量等关键指标需求, 构建“技术-指标-需求”匹配框架; 同时, 重点分析三类遥感技术在实践中的应用路径; 最后, 指出当前遥感技术应用面临的数据处理复杂性、技术局限性等问题, 并提出基于云计算与深度学习的技术优化策略、多源遥感数据协同的监测方案。本研究既可为遥感技术在动物多样性保护中的规范化应用提供理论参考, 也可为后续珍稀物种保护、栖息地修复及生态系统管理提供实践借鉴, 同时有助于推动生物多样性保护技术升级。
水稻害虫的精准识别与有效监测是保障水稻安全生产的关键环节。随着信息技术与农业的深度融合, 计算机视觉与人工智能(artificial intelligence, AI)技术为水稻害虫的智能化监测预警提供了全新解决方案。本文提取了2000—2025年间中国知网(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)收录的相关文献, 通过文献计量学方法分析了我国近25年来水稻害虫研究的核心脉络, 总结了计算机视觉技术与AI在水稻害虫识别与监测中的应用进展。文章首先概述了我国重点关注的稻飞虱、螟虫等关键害虫及其天敌的研究现状, 继而详细阐述了害虫识别技术从传统图像处理到深度学习的演进历程, 重点分析了以卷积神经网络和目标检测模型为核心的识别方法及其优化策略, 并探讨了融合物联网传感器、多源数据与AI模型的智能监测预警系统的构建, 以期为智慧农业背景下水稻害虫的绿色精准防控提供路径参考。
洞庭湖湖滩是一个特殊的生境类型, 在此栖息的小型兽类群落由于受水位涨落的影响, 汛期必须被迫迁出被淹没的湖滩, 退水后自然迁回, 形成了与周围其他生境不同的小型兽类群落格局, 即湖滩上小型兽类仅以东方田鼠为绝对优势种群的格局。20 世纪70 年代前, 东方田鼠无大面积为害暴发。20 世纪70—90 年代, 有东方田鼠为害暴发; 2007 年, 东方田鼠为害暴发成灾, 研究认为这是其种群波动年动态的数量高峰年叠加人类活动有利其种群发展的结果。三峡工程实施后, 湖滩周围生境的其他小型兽类广泛侵入湖滩生境, 其中黑线姬鼠大量侵入, 这体现了人类社会经济活动对动物群落演替的颠覆性作用。可见, 洞庭湖湖滩生境小型兽类的群落演替和种群发展是社会-经济-自然复合生态系统理论的完美体现。
防御能力与资源供给的权衡是宿主抵御寄生胁迫的核心议题, 但资源水平如何定量调控宿主防御效能尚缺乏系统研究。为明确糖分供给对黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)抵御小环腹瘿蜂(Leptopilina sp.)寄生压力的调控作用, 设定低(10%)、中(20%)、高(30%) 3种糖浓度梯度, 系统测定不同资源供给下果蝇的免疫防御与生长发育指标。结果显示: 1) 中糖组(20%)展现出最佳的防御与发育平衡, 该组果蝇不仅在寄生胁迫下的死亡率显著低于低糖组, 且其化蛹率、羽化率及成虫体型均维持在最优水平, 表明适度的资源供给有效优化了能量分配; 2) 30%的高糖环境并未表现出额外的防御增益, 反而引发了显著的负面效应, 与中糖组相比, 寄生胁迫下高糖组果蝇的化蛹率和羽化率大幅下降, 死亡率显著升高, 且成虫出现明显的体型缩减。研究表明, 糖分供给对宿主防御效能的调控存在明显的“阈值效应”: 适度提高糖分供给有助于降低免疫系统的生理负担, 但过量供给会导致代谢失衡, 反而削弱了果蝇在寄生压力下的综合适应度。该发现为昆虫营养免疫机制及农业害虫生态调控研究提供了新视角。
基于项目组10多年以来的野外实地调查, 以及对相关文献的查阅, 本文对栖息地的概念、类型以及栖息生态学的内涵、学科关系和研究方法进行了新的思考与梳理, 着重阐述了洞栖性蝙蝠的栖息生态特征以及翼手目动物栖息地选择和利用的影响因素与生态机制, 同时对蝙蝠与栖息地之间的关系及栖息地保护问题进行了归纳, 进而提出了今后需要广泛而深入研究的科学问题。笔者认为, 蝙蝠多样性既是全球生物多样性的重要组成部分, 也是全球生物多样性(包括洞外生物多样性和洞内生物多样性)的重要维护者, 蝙蝠是我国及国际自然保护研究与保护实践必须予以重点关注的主要类群之一; 我国翼手目动物资源丰富, 在蝙蝠栖息生态研究和多样性保护方面可以有许多新的作为。
浙江省是大鲵的主要历史分布地之一, 分析其潜在适生区对该物种保护具有现实指导意义。本研究综合考虑海拔、水源、坡度等多项因子, 结合有效的大鲵分布点, 利用最大熵(maximum entropy, MaxEnt)模型预测浙江省大鲵的适宜栖息地。结果显示: MaxEnt模型10次重复运行训练集的平均曲线下面积(area under the curve, AUC)为0.913, 说明预测结果可靠且准确性高。影响大鲵栖息地分布的主要环境因子包括坡向(aspect)、等温性(bio3)、坡度(slope)、海拔(elevation)和年温差(bio7), 其次为温度季节性(bio4)、最冷季度平均温度(bio11)和最冷季降水量(bio19), 其余因子的影响较小且不显著。在当前年份的气候情景下, 大鲵在浙江省的高适宜区面积为2.14万km2, 约占浙江省面积的20.30%, 主要集中于浙江省西南部地区(丽水南部地区以及温州西南部), 西部地区也有零星分布; 中适宜区面积约占浙江省面积的12.31%, 次适宜区占38.46%, 分布于浙江省中部地区; 不适宜区主要集中于浙江省东北部地区(杭州东北部、嘉兴、绍兴)。模型结果表明, 大鲵的适宜栖息地在浙江省内呈现较为集中的分布, 主要集中于西南部的山地区域。
为系统了解湖南省鲸偶蹄类动物资源状况, 本研究整理了保存在湖南省内的鲸偶蹄目(Cetartiodactyla)标本馆藏数据及相关历史文献, 对湖南省鲸偶蹄目动物的形态特征进行了测量、描述与分析, 并总结了其地理分布与区系特点。结果显示: 1) 湖南省现有鲸偶蹄目动物共6科11属12种, 占全国该目物种总数的14.46%, 其区系组成以东洋界为主, 兼有古北界种类, 体现出华南区与华北区物种交汇的特征; 2) 在湖南省现有鲸偶蹄目动物中, 国家重点保护野生动物为9种, 其中国家一级重点保护野生动物包括林麝(Moschus berezov-skii)、麋鹿(Elaphurus davidianus)、白鱀豚(Lipotes vexillifer)和长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis), 国家二级重点保护野生动物包括毛冠鹿(Elaphodus cephalophus)、水鹿(Rusa unicolor)、獐(Hydropotes inermis)、中华斑羚(Naemorhedus griseus)和中华鬣羚(Capricornis milneedwardsii); 3) 依据《中国脊椎动物红色名录》, 湖南省现有鲸偶蹄目动物含极危(Critically Endangered, CR) 2种(白鱀豚已于2006年被宣布为野外功能性灭绝)、濒危(Endangered, EN) 2种、易危(Vulnerable, VU) 4种、近危(Near Threatened, NT) 3种; 4) 在分布格局上, 野猪(Sus scrofa)、小麂(Muntiacus reevesi)和毛冠鹿在全省广泛分布, 其余物种多为区域分布, 麋鹿为人工引种放归形成的野化种群。本研究首次系统整理了湖南省鲸偶蹄目动物的物种组成、保护等级与分布现状, 更新并完善了湖南省该类群资源名录, 为今后区域生物多样性监测、保护提供了基础数据。
2022年7月—2024年5月, 使用红外相机技术对湖南小溪国家级自然保护区内的鸟类和兽类资源进行了初步调查。此次调查共布设红外相机118台, 累计有效相机工作日25 731 d, 经数据处理获得独立有效照片6 774张, 共记录鸟类7目17科31种, 兽类5目10科17种。在全部鸟兽资源中, 国家一级重点保护野生动物有2种, 为白颈长尾雉(Syrmaticus ellioti)和小灵猫(Viverricula indica); 国家二级重点保护野生动物有10种, 为红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)、猕猴(Macaca mulatta)和毛冠鹿(Elaphodus cephalophus)等。相对多度指数较高的兽类为猪獾(Arctonyx collaris) (IRA=6.716)、花面狸(Paguma larvata) (IRA=4.694)、野猪(Sus scrofa) (IRA=2.099); 鸟类为虎斑地鸫(Zoothera aurea) (IRA=0.688)、白颈长尾雉(IRA=0.536)、红腹锦鸡(IRA=0.412)。物种累积曲线显示: 兽类资源在红外相机到达20台时即趋于舒缓为一渐近线, 说明此次调查对兽类资源丰富度的估算较为准确; 鸟类资源则在布设118台红外相机后仍有上升趋势, 且此次调查记录的多数物种为地栖性鸣禽, 说明仅依赖当前红外相机的监测强度难以掌握实际的鸟类资源丰富度。本研究为小溪国家级自然保护区野生动物多样性的持续监测与评估提供了数据参考。
为了掌握湘江流域不同水文期大型底栖动物群落结构及影响因子, 于2024年1月(枯水期)和8月(丰水期)对湘江干流永州—湘阴段范围内20个样点开展了大型底栖动物和水化指标的全面调查。结果显示: 1) 两次调查共鉴定出大型底栖动物73种属, 隶属于3门6纲45科。其中, 节肢动物49种, 软体动物20种, 环节动物4种。2) 湘江干流大型底栖动物全年平均密度和平均生物量分别为75.5 ind/m2和55.30 g/m2; 丰水期的大型底栖动物种类数、密度、生物量均高于枯水期。3) 枯水期的大型底栖动物优势种有短沟蜷(Semisulcospira sp.)、环棱螺(Bellamya sp.)、淡水壳菜(Limnoperna lacustris)、河蚬(Corbicula fluminea)和米虾(Caridina sp.), 丰水期的大型底栖动物优势种为环棱螺、短沟蜷、河蚬、沼虾(Macrobrachium sp.)和米虾。4) 湘江干流丰水期的Margalef物种丰富度指数显著大于枯水期, 但其香农-维纳多样性指数和Pielou群落均匀度指数与枯水期相比均无显著差异。5) 在枯水期, 环境因子共解释了大型底栖动物58.1%的多样性变异和55.2%的群落变异, 其中水温、硝酸盐氮和pH为影响大型底栖动物多样性指数的主要因子, 而水温、总磷和亚硝氮为影响大型底栖动物群落的主要因子; 在丰水期, 环境因子共解释了大型底栖动物62.9%的多样性变异和44.5%的群落变异, 其中硝酸盐氮和亚硝氮为影响大型底栖动物群落和多样性指数的主要因子。本研究揭示了湘江干流不同水期大型底栖动物的影响机制, 补充了环境因子与大型底栖动物群落结构的关系, 可为湘江乃至长江流域大型底栖动物群落保护、生物多样性评估和水生态系统管理提供科学依据。
为掌握湖南永州都庞岭国家级自然保护区蝶类的多样性及其与环境的关系, 于2021年9月—2022年9月进行了4次科学考察。依据生境及植被等因素设置14条样线, 共采集和记录湖南永州都庞岭国家级自然保护区蝶类2 507头, 隶属于5科84属143种, 其中12种为湖南省首次纪录。调查结果显示, 湖南永州都庞岭国家级自然保护区的蝶类以蛱蝶科的物种数最为丰富, 有41属81种, 其后依次是弄蝶科(16属22种)、灰蝶科(17属17种)、凤蝶科(5属16种)和粉蝶科(5属7种); 蓝凤蝶(Papilio protenor Cramer)是湖南永州都庞岭国家级自然保护区的蝶类优势种, 其个体数占所调查蝶类总个体数的9.69%。区系组成分析表明, 在143种蝶类中, 东洋种97种, 占67.83%; 广布种45种, 占31.47%; 古北种仅1种, 占0.70%。多样性分析表明, 不同生境的蝶类多样性存在差异, 物种多样性和丰富度指数最高的是空树岩(分别为3.509和11.267), 最低的是月岩(分别为1.475和2.056), 这种差异主要受植被类型和人为干扰等因素的影响。此研究为湖南永州都庞岭国家级自然保护区提供了蝶类资源的基础资料, 可为保护区的管理和自然资源的保护利用提供参考。
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