研究多样性的时空格局是探明生物多样性与生态系统相互关系的有效途径，能为保护政策的制定提供理论依据。于2018年对八大公山国家级自然保护区两栖动物物种多样性的时空格局进行观测，从低海拔至高海拔选取10条样线，在4、6、8和10月进行4次调查。结果显示，两栖动物物种组成和物种多样性指数（物种丰富度、香农-威纳指数、Pielou均匀度指数）随着时间、空间的变化存在明显不同。在时间尺度上，4月的优势种为福建掌突蟾和华南湍蛙；6月的优势种为花臭蛙；8月的优势种为花臭蛙和绿臭蛙；棘腹蛙和华南湍蛙在10月占绝对优势。在空间尺度上，低海拔样线的优势种为花臭蛙和华南湍蛙；中海拔样线的优势种为福建掌突蟾和黄斑拟小鲵；高海拔样线的优势种为棘腹蛙、峨眉髭蟾和桑植趾沟蛙。在物种多样性的时间尺度上，3个多样性指数基本表现为6、8月高于4、10月。在物种多样性的空间尺度上，全年的物种丰富度与海拔无显著相关性，全年的香农-威纳指数和Pielou均匀度指数随着海拔升高呈驼峰型响应。将4个月份的物种多样性指数与海拔分别进行相关性分析，均无显著相关关系，但6月的香农-威纳指数随着海拔升高呈现接近驼峰型的响应。两栖动物因其各自不同的生活史会产生不同的繁殖周期、冬眠周期，所以物种多样性在时间尺度上存在差异；同时又因为不同两栖动物的温度适应能力和生境偏好不同，因此空间尺度上的物种多样性也各有不同。

两栖动物对环境变化非常敏感，可作为生物多样性监测的指示物种。为了解两栖动物种类、种群数量、生存状态以及受威胁状况，于2016-2018年的4、6和8月对广西大明山样区两栖动物多样性的时空格局进行观测。观测方法主要采用样线法（共布设10条样线），并以人工庇护所法作为补充。观测结果表明，广西大明山样区的两栖动物总计5科14属18种，其中鸭嘴竹叶蛙（Odorrana nasuta）、金秀纤树蛙（Gracixalus jinxiuensis）和红吸盘棱皮树蛙（Theloderma rhododiscus）是该保护区的新增物种。不同样线观测到的物种数或个体数略有差异，不同月份的物种丰富度和香农-威纳指数均呈显著性差异，而Pielou均匀度指数差异不显著。不同年份间的物种丰富度、香农-威纳指数和Pielou均匀度指数均无显著性差异。此外，保护区内和保护区外的物种丰富度和香农-威纳指数呈显著性差异，而Pielou均匀度指数无显著性差异。方差分析结果显示，物种丰富度、香农-威纳指数分别与海拔相关性显著，而Pielou均匀度指数与海拔没有显著相关性。物种丰富度、香农-威纳指数、Pielou均匀度指数与生境类型均无显著相关性。总体来说，大明山样区的两栖动物物种数和个体数趋于稳定，意味着其受保护状况较好。在人为干扰较弱的常绿阔叶林、草本泥泽、竹林区，两栖动物种类和数量分布比较均匀，而在低海拔山区和农田，两栖动物物种数和香农-威纳指数较高。

研究物种丰富度以及时空分布格局对区域生物多样性保护具有重要意义。为掌握湖南南岳衡山国家级自然保护区两栖动物的物种组成与时空变化，分别于2018年4、6和8月，运用样线法对衡山观测样区及周围区域两栖动物的资源现状与栖息地利用现状进行实地调查。调查共记录到15种两栖动物，隶属于1目6科12属，其中国家二级保护物种1种、"三有"动物10种，占物种总数的73.3%。区域内两栖动物的物种多样性在时间及空间尺度上均存在显著差异。其中，生物多样性指数在6月最高；4种典型生境中观测到的物种数存在明显差异，农田物种多样性最丰富，为12种，其余依次为水塘（9种）、溪流（6种）、林地（3种）。此次衡山自然保护区两栖动物观测基本掌握了该地区两栖动物的物种多样性及其时空格局，在此基础上分析评估了该地区两栖动物生存面临的胁迫因素，并对两栖动物的保护和管理提出了相关建议。

近年来我国两栖动物受胁迫物种增多，并且总体数量呈下降趋势，两栖动物及其栖息地保护迫在眉睫。为阐明鄱阳湖国家级自然保护区两栖动物资源现状，于2018年4、6和8月，运用样线法调查该区域两栖动物物种组成、种群数量及栖息地利用状况，以期为鄱阳湖国家级自然保护区两栖动物保护提出针对性建议。该研究共观测到两栖动物8种，隶属于1目4科，其中包括1种国家Ⅱ级保护动物〔虎纹蛙（Hoplobatrachus chinensis）〕及5种国家"三有"保护动物。泽陆蛙（Fejervarya multistriata）为保护区优势种（共计3 432只，占总个体数的64.93%）。两栖动物物种数、个体数和物种多样性在调查月份间无显著差异。而栖息地类型对两栖动物数量和Pielou均匀度指数具有显著影响。两栖动物对栖息地的偏好及自身生态位宽度是影响该地区两栖动物分布的主要因素。

基于O₃浓度监测数据，采用空间自相关分析和地理探测器，分析了东北地区35个城市2015-2018年O₃浓度的时空变化特征及其影响因素。结果表明，2015-2018年东北地区O₃浓度年际变化呈缓慢上升趋势，季均浓度值呈春夏高、秋冬低的特征，月均浓度变化规律呈倒"V"型分布；受气温影响，O₃浓度高值区主要分布在辽宁及吉林两省，并表现出逐年向北扩增的趋势；O₃浓度具有明显的集聚特征，热点主要分布在辽宁省；气象因素和社会经济因素都是影响O₃浓度分布的重要驱动因子，其中气温、二产占比和民用汽车拥有量与O₃浓度的分布具有极显著相关性。

利用河北邯郸气象和环境监测资料，分析了邯郸采暖期空气质量和环境气象条件特征；同时利用线性回归和BP神经网络统计方法对采暖期空气质量进行了预报研究。结果表明，PM₁₀、PM_2.5、SO₂、NO₂、CO（95）（CO日均值的第95百分位数）的空气质量指数（AQI）在冬季最高，夏季最低，O₃-8（90）（O₃日最大8 h值的第90百分位数）的AQI则相反。邯郸采暖期首要污染物以PM_2.5和PM₁₀为主，除O₃-8（90）外，其他5种污染物采暖期AQI均高于其年均值；同时采暖期降水少，温度低，小风出现频率明显高于非采暖期，而且局地逆温强，静稳天气指数高，是全年环境气象条件最差的时期。邯郸采暖期的环境气象条件1月最差，且夜晚差于白天，尤其是局地5-7时。邯郸采暖期首要污染物浓度与前一日污染物浓度、静稳指数、逆温、相对湿度和露点温度等呈正相关，与气温、风速、能见度和混合层高度等呈负相关。BP神经网络模型对污染物浓度的预报效果优于线性回归模型，可尝试应用于邯郸空气质量预报工作。

为了解西藏农田系统氮肥施用对青稞产量和氨挥发氮损失的影响规律，通过田间随机区组试验，设置了N0~N3共4个施氮水平，采用田间原位测定-通气法，研究了土壤氨挥发通量、变化规律及其与产量的关系。结果表明：青稞产量与施氮量呈显著正相关（P<0.05），氮肥贡献率高达32.13%，氮肥农学效益为3.62~4.78 kg· kg^-1。氨挥发总累积量为3.38~21.51 kg·hm^-2，氨挥发导致的氮肥损失率为10.75%~15.49%，与施氮量呈极显著相关（P<0.01）。青稞农田氨挥发主要发生在基肥期，基肥氨挥发周期44 d，第10天开始陆续出现挥发峰，追肥氨挥发集中在施肥后7 d内。综合考虑生产效益和以氨挥发为指标的环境安全，该区域青稞农田纯N建议施用量为：基肥40.02 kg·hm^-2，拔节追肥13.32~26.70 kg·hm^-2，抽穗追肥40.02 kg·hm^-2。

识别与优化生态安全格局对保障区域生态安全、促进区域可持续发展意义重大。以胶东半岛为研究区，通过生态重要性评价确定初步生态源地区域，与自然保护区数据进行匹配度验证后进一步整合至生态源地，利用夜光数据模拟人类活动强度，校正基于不同地类赋值得到的生态阻力面，应用最小累积阻力模型识别生态廊道和生态缓冲区。研究结果表明，胶东半岛陆域生态源地面积为3 296.85 km²，占研究区总面积的10.78%；除生态源地外，生态缓冲区、生态过渡区和开发建设区占比分别为32.21%、30.22%和26.86%；识别生态廊道13条，总长度为624.5 km；根据研究区的自然地理特征与土地利用现状，对区域内生态安全格局各组分要素进行优化重组，依托自然水系、丘陵、山地，提出构建以"一廊、一带、四区、四组团"为核心的生态廊道组团网络化的布局体系，实现胶东半岛区域全方位、复合型、网络化的生态空间结构。研究可为推进胶东半岛区域一体化发展和生态空间保护规划提供重要的参考与借鉴。

以五台山地区为研究区，基于生态敏感性-生态恢复力-生态压力度模型，较为全面地选取11个指标构建五台山地区生态脆弱性评价指标体系，以GIS技术为支撑，应用空间主成分分析、重心迁移、差异性分析等方法，对五台山地区2000、2005、2010、2015年4期的生态脆弱性进行评价，并进一步分析其时空变化、重心迁移及差异性特征。结果表明：（1）五台山地区2000-2015年生态脆弱性指数的均值为4.83，整体处于中度脆弱状态，各等级所占的面积虽处于波动状态，但仍以轻度和中度脆弱性为主，重度脆弱区域分布在北部和东北部地区；（2）2000-2015年生态脆弱指数的重心均落在繁峙县境内，且变化幅度较小；（3）2000-2015年3个县级行政区均属于中度脆弱性状态，从高到低依次为繁峙县、五台县和代县；（4）不同土地利用类型的生态脆弱性差异显著。耕地、未利用地和城乡建设用地的生态脆弱性总体水平偏高，处于中度脆弱状态；而林地和草地的生态脆弱性较低，处于轻度脆弱状态。对该地区的生态脆弱性进行定量研究，不仅能正确认识该地区生态脆弱的程度，而且能掌握其空间分布差异，从而进一步对生态脆弱区进行治理，促进资源的有效利用和生态系统的可持续发展。

沛县北部因采煤导致地形、地貌和地类变化，直接影响了整个区域的生态安全，因此需要在区域生态安全状况评价的基础上构建生态安全格局。该研究以沛县北部地区为研究对象，选取高程、坡度、土地覆盖类型、植被覆盖、距水体的距离、距道路的距离、距矿点的距离、距居民点的距离8个指标，采用空间主成分分析法（SPCA）评价研究区生态安全状况，并利用最小累积阻力模型（MCR）建立生态阻力面，借助GIS空间分析技术提取生态廊道和生态节点，从而构建研究区的生态安全格局。结果表明研究区生态安全水平不高，中度安全水平的面积为447.53 km²，占研究区总面积的44.53%；较低安全水平的面积为344.58 km²，占研究区总面积的34.28%；识别的31条潜在生态廊道、31个一类生态节点和20个二类生态节点与生态源地一起构成了研究区的生态安全格局，为沛县北部的生态规划和生态可持续发展提供了有效参考。

基于源地-廊道模式构建生态安全格局，对提升区域生态安全水平意义重大。从生态本底与人类需求的视角出发，以典型山地石漠化地区重庆市南川区为例，基于生态系统服务功能重要性、生态环境敏感性以及居民生态需求程度进行核心型生态源地识别；采用多因素综合决策法，从自然环境因素、人为干扰因素以及生物因素方面构建生态源地扩张综合阻力评价指标体系；将最小累积阻力模型和水文分析相结合识别生态廊道，进而构建全区生态安全格局。结果表明：（1）核心型生态源地以林地景观为主，面积达389.25 km²，总体呈现出由中部向南北方向递减的趋势；（2）生态廊道表现为以关键生态廊道为主，潜在生态廊道为辅的特征，并呈"渔网状"分布，中部密集，两极稀疏，关键生态廊道呈"三横三纵"格局，"三横"贯穿东西，"三纵"连接南北，潜在生态廊道沿生态环境较好的山地丘陵地区分布，与关键生态廊道共同构成了区域物种迁移和能量流通的网络；（3）建议搭建"一轴连两翼"的生态网络框架，加强区域生态安全格局的构建。

为了解黄河三角洲潮间带软体动物现状，于2018年秋季和2019年春季分别对建国后4个主要的黄河入海流路潮间带进行了采样调查。此次调查共采集到软件动物2纲11目24科45种，主要优势种有短滨螺（Littorina brevicula）、托氏螺（Umbonium costatum）、古氏滩栖螺（Batillaria cumingi）和秀丽织纹螺（Nassarius concinnus）等，年平均密度和平均生物量分别为411.56个·m^-2和222.25 g·m^-2；各地点的丰富度指数（d）变化范围为0.329~1.648，均匀度指数（J）的变化范围为0.302~0.678，多样性指数（H'）的变化范围为0.298~1.384，仅平均生物量的地点和季节存在显著交互作用（P<0.05）；年平均密度、平均生物量、丰富度指数和多样性指数在不同地点存在极显著差异（P<0.01），季节差异不显著（P >0.05）。不同黄河入海流路对软体动物的空间分布格局影响显著，这与黄河调水调沙及生态调水工程有一定关系。作为迁徙水鸟的主要食物类群，软体动物对水鸟保护起着至关重要的作用，应加强对其的监测与保护。

采用混凝土和浆砌石块将河岸带硬化易导致河岸带生态系统遭到严重破坏，河岸带对径流中污染物的拦截净化能力基本丧失，加剧了河道水体的富营养化。针对城镇驳岸硬质化这一普遍存在的现象，采用生态草帘技术对硬质驳岸进行修复，提高其对径流拦截的污染控制效果。经过基质筛选实验，选出植株长势较好的火山石-黑麦草和椰丝-黑麦草2个组合进行后续试验。2种生态草帘对总固体悬浮物（TSS）始终具有良好的拦截效果，拦截率在86%以上，且不受雨强和坡度的影响。对模拟径流试验中TN和NH₄⁺-N的去除效果均随坡度和降雨强度的增加而减弱，随降雨时间的增加而减低。椰丝草帘在坡度45°和小雨强下对TN和NH₄⁺-N的去除率最高可达51%和73%，优于火山石草帘（33%和47%）。随着雨强和坡度的增加，椰丝草帘对氮去除的优势不再明显。生态草帘对模拟径流中TP的去除效果较差且波动较大。生态草帘技术具有成本低、易于培育、铺设和收取快捷等优点，故可以作为一种可行的修复技术以提高硬质驳岸对污染物的拦截效果。

蟹塘水生植物不仅是河蟹（Eriocheir sinensis）的天然饵料和栖息蜕壳场所，还可净化蟹塘水体。蟹塘原有植物伊乐藻（Elodea nuttdlii）在炎热的夏季会生长不良甚至死亡，致使河蟹生境恶化。因此，筛选具有耐高温特性的水生植物对生态养蟹有重要意义。分别以蕹菜（Ipomoea aquatica）、水稻（Oryza sativa）和伊乐藻作为蟹塘水生植物，通过比较其对河蟹产量、养殖尾水水质和温室气体排放的影响，筛选出更为适宜蟹塘的水生植物，以期达到河蟹稳产和环境友好的目标。结果表明，3个处理间河蟹产量均无显著差异，3种水生植物的氮磷同化量从大到小依次为蕹菜、伊乐藻和水稻。与伊乐藻相比，7-9月蕹菜和水稻对蟹塘水体总氮有明显的削减作用，且多数时间点差异显著，对总磷的削减作用则无显著差异。同时，不同处理蟹塘均表现为CH₄和N₂O排放源。蕹菜和水稻处理CH₄累积排放量均显著高于伊乐藻处理，而3个处理N₂O累积排放量无显著差异。与蕹菜和水稻处理相比，伊乐藻处理全球增温潜能（GWP）增加。考虑到8月中下旬水稻结实死亡，因此在炎热的夏季，蕹菜可以作为伊乐藻和水稻的替代品，以改善河蟹养殖尾水水质。

湿地植物是人工湿地系统的重要组成部分之一，不同植物构建的湿地系统有不同的脱氮特征。通过野外小区试验，以3种常见挺水植物——美人蕉（Canna indica）、梭鱼草（Pontederia cordata）、黄菖蒲（Iris pseudacorus）为研究对象，在水力停留时间为7 d时探究其对养猪废水（沼液）的脱氮特征。结果表明：3种植物湿地系统对TN、NH₄⁺-N和NO₃^--N的去除效果均为梭鱼草 > 黄菖蒲 > 美人蕉，脱氮量分别为3.93、3.74和2.96 g·m^-2·d^-1，其中微生物转化脱氮居主导地位，分别占去除总量的66%、73%和64%，底泥吸附（13%、10%和22%）和植物吸收（21%、17%和14%）途径占比均较低。3种挺水植物在养猪废水（沼液）中均可存活，其中梭鱼草生物量较大，湿地脱氮效果最好，适合作为养猪废水（沼液）处理的先锋植物；黄菖蒲根系相对发达，低温阶段生长良好，与梭鱼草存在季节方面的互补性；美人蕉耐受能力较强，但净化能力较弱。

通过室内培养试验，研究不同有机物料对滨海盐碱土氮转化的影响。共设置7个处理：对照（CK）、氮肥（N）、氮肥+生物炭（N+B）、氮肥+鸡粪（N+M）、氮肥+秸秆（N+S）、氮肥+生物炭+鸡粪（N+BM）、氮肥+秸秆+鸡粪（N+SM）。结果表明，施用氮肥显著促进了土壤氮的硝化和矿化作用，增加了土壤硝态氮和净矿质态氮含量。与N处理相比，N+B处理能固持铵态氮，其铵态氮含量是N处理的1.85倍，同时也降低了土壤硝态氮和净矿质态氮含量，降幅分别为24.77%和55.86%，有效地抑制了土壤氮矿化和硝化作用。N+M处理则会促进土壤氮的硝化和矿化作用，其硝态氮和净矿质态氮含量较N处理分别增加了24.32%和73.19%，而铵态氮含量则下降了29.79%；N+SM与N+M处理的作用类似，其土壤硝态氮和净矿质态氮含量较N处理分别增加了10.33%和35.01%，而对铵态氮含量的影响不明显。N+S及N+BM处理对土壤氮硝化和矿化作用均无明显影响。由此可见，在滨海盐碱土综合改良利用中，添加鸡粪能提高矿质态氮含量，为作物生长提供更多的氮，但会促进土壤硝化作用，增加硝态氮含量，进而可能导致硝酸盐污染地下水的风险增加。而生物炭具有抑制土壤氮硝化和矿化的作用，能固持较多铵态氮，迟滞其硝化作用，减少有机态氮的损失，是滨海盐碱土改良的优良有机物料添加剂。