黄河三角洲生态系统多功能性与不同维度植物多样性的关系研究

生物多样性是生态系统多功能性的重要驱动因素,生态系统生物多样性与多功能性之间的关系是近年来生态学研究的热点。以往研究主要集中在预测物种丰富度如何影响生态系统多功能性,而不同维度生物多样性对生态系统多功能性的影响机制仍然不清楚。研究黄河三角洲不同维度生物多样性、环境因素和生态系统多功能性及其之间的关系,结果表明,黄河三角洲生态系统多功能性同时受环境因素和生物多样性因素的影响,但是,生物多样性在维持生态系统多功能性上的相对贡献明显高于环境因素;植物群落的物种丰富度、物种均匀度、谱系多样性和功能离散指数分别与生态系统多功能性显著正相关,而谱系亲缘关系指数和植物性状群落权重平均值对生态系统多功能性并无显著影响,这说明与分类多样性和谱系多样性相比,植物群落功能多样性的增加能够更有效地提升生态系统多功能性;丰富的植物功能多样性是维持黄河三角洲高水平生态系统多功能性的关键,黄河三角洲生态系统多功能性的维持主要受互补效应的驱动。     

物种功能多样性及其研究方法

植物功能多样性是近年来生态学研究的热点之一.综述了植物功能多样性的研究进展,在前人研究的基础上,提出了一个新的功能多样性概念;论述了功能多样性与生态系统过程的关系;介绍和评述了现有的功能多样性研究方法;对功能多样性研究中的主要问题进行了分析讨论,对以后的研究提出了展望.     

气候变化对中国内陆湿地空间分布和主要生态功能的影响研究

近百年来全球气候呈现以变暖、降水格局改变和极端天气、气候事件频繁发生为主要特征的显著变化。中国气候变化具有区域差异性,对湿地生态系统带来不同影响。气候变化通过影响湿地的水温、土温和水文节律,影响着湿地生态系统的格局和过程,甚至会影响湿地生态系统的演替。归纳、总结了气候变化对中国内陆湿地空间分布和主要生态功能的影响研究结果;通过分析湿地分布及面积、湿地水文过程、湿地生物多样性和湿地生态系统碳循环的影响发现,气候变化通过水源补给方式和水文过程影响湿地的分布和生态功能;随着气候变暖,以冰雪融水为主要补给源的湿地的面积逐年增加;随着气候变化,湿润区的湿地面积发生明显波动,气温升高导致半湿润区的湿地面积减少,但是却在一定程度上减缓了干旱区湿地面积的萎缩;同时,气候变化通过对大气降水和蒸散等环节的影响,间接地影响湿地水位和水文周期;气候变暖严重威胁了湿地系统内的生物多样性,导致湿地生境质量下降和湿生生物种群数量减少,也改变了湿地生态系统碳循环,加速了CO2和CH4等温室气体的排放。     

昆虫多样性：一个被忽略的全球性重要问题

昆虫不仅是世界上最多的物种,同时也对生态系统功能和全球经济有着十分重要的作用。因此,昆虫多样性的保护对全球来说都有着十分重要的意义。然而,昆虫多样性常被＂生物多样性＂研究者们所忽略, 昆虫多样性与植物、气候变化的关系更是不明确。本文对将来昆虫多样性的研究方向提出了几点建议,基于中国北部两大典型的森林生态系统——东北长白山地区和华北东灵山地区。这两大地区的植被和气候已经有长期并且完整的调查,而对于其中昆虫多样性的了解却不多。因此在这两个地区开展研究认识昆虫多样性格局和进一步分析昆虫和植物的关系具有重要的科学和应用价值。     

结构—功能—生境框架下的西南喀斯特生态系统脆弱性研究进展

特殊的地质背景与生态环境叠加强烈的人类活动,导致中国西南喀斯特地区生态系统呈现显著的脆弱性特征。从生态系统敏感性和适应性角度出发,喀斯特生态系统结构、功能和生境对外界扰动响应的脆弱性特征研究已取得一定进展,尤其是借助物种多样性、生态系统生产力、土壤水分/养分等指标揭示了喀斯特生态系统对土地利用/覆被变化、石漠化等过程的敏感性等方面,但综合野外试验、数值模拟、数理统计等手段的生态系统敏感性定量化研究仍较薄弱。在生态系统适应性方面,虽然具有喜钙、耐旱以及石生等特性的植物种群通过形态结构和生理功能的自我调节能够呈现出对岩溶环境的适应性,但喀斯特生态系统对人类干扰和气候变化等环境胁迫响应的适应机制仍缺乏长期的生物及理化过程研究。今后,应针对生态系统结构、功能、生境间的正反馈机制,增强系统组分的耦合分析,加强喀斯特生态系统脆弱性驱动机制研究与定量评估,突出系统脆弱性在石漠化遏制和生态恢复重建中的关键地位。     

气候变化情景下中国陆地生态系统碳吸收功能风险评价

气候变化会对陆地生态系统的碳吸收产生影响,从而改变其碳的源汇功能.因此,评估未来气候变化下陆地生态系统碳吸收功能面临的风险,可以为中国应对气候变化措施的制定和国际碳排放谈判提供科学依据.本文采用大气-植被相互作用模型对气候变化情景下净生态系统生产力进行模拟,运用线性倾向估计方法确定碳吸收功能风险评估标准,对中国陆地生态...     

基于生态系统的适应(EBA)——概念、工具和案例

生物多样性公约将基于生态系统的适应(Ecosystem-BasedAdaptation)(简称EBA)定义为:在总体适应战略中,利用生物多样性和生态系统服务,帮助人类适应气候变化的不利影响。随着气候变化对当今社会可持续性的影响不断增加,EBA正在成为国际社会适应气候变化的政策和行动支柱之一。介绍国际上EBA概念的历史由来、相关定义与特点进行,阐述了EBA的应用原则和相关分析工具,简要分析总结了国际上实施EBA项目取得的经验教训。     

基于生态系统的适应(EBA)——概念、工具和案例

生物多样性公约将基于生态系统的适应(Ecosystem-Based Adaptation)(简称EBA)定义为:在总体适应战略中,利用生物多样性和生态系统服务,帮助人类适应气候变化的不利影响。随着气候变化对当今社会可持续性的影响不断增加,EBA正在成为国际社会适应气候变化的政策和行动支柱之一。介绍国际上EBA概念的历史由来、相关定义与特点进行,阐述了EBA的应用原则和相关分析工具,简要分析总结了国际上实施EBA项目取得的经验教训。     

维管植物遗传多样性与气候因子的关系（英文）

遗传多样性对植物响应全球气候变化至关重要,研究遗传多样性和气候因子之间的关系有利于预测未来全球气候变化对植物遗传多样性的影响。然而,到目前为止,气候因子对植物遗传多样性影响的范围和程度目前并不清楚。从68篇已发表的文献中,我们收集了79种维管植物的两种常用的种群遗传多样性指标(平均期望杂合度和平均观测杂合度)及种群坐标数据,并从WorldClim提取了19种气候因子数据。然后,利用线性回归分析了遗传多样性与气候因子之间的关系。在用平均期望杂合度来度量遗传多样性的75种植物中,58.7%(44种)植物的种群平均期望杂合度与某种气候因子显著相关,而在用平均观测杂合度来度量遗传多样性的63种植物中,65.1%(41种)植物的平均观测杂合度与某种气候因子显著相关。其中,最湿季均温、降水季节性、最干季降水量和温度季节性对平均期望杂合度的影响最为广泛,而平均观测杂合度则与最暖季降水量、最湿季均温、最干季降水量和最干月降水量的相关性最为广泛。木本植物种群遗传多样性与气候因子之间的显著相关比例高于草本植物,不同气候因子对这两种生长型植物遗传多样性的影响不同。这些研究结果表明,气候可能在植物种群遗传多样性的形成过程中起着重要的作用,未来气候变化可能改变植物的遗传多样性,以及不同类型植物的遗传多样性可能对气候变化有不同的响应。     

气候变化下湿地生态系统碳、氮循环研究进展

湿地是陆地生态系统重要的碳库和氮库,气候变化显著影响了湿地中的植物和土壤微生物,改变了湿地生态系统的碳、氮循环过程,而且日趋增强的人类活动更加剧了这种变化。综述了湿地中地上和地下生物过程、地上与地下生物过程交互作用对气候变化的响应及其对土壤碳、氮循环的影响、气候变化与人类活动叠加对湿地植物和土壤营养物质可利用性的交互影响,指出了相关研究中存在的不足,展望了未来相关研究的趋势。     

干旱对陆地生态系统水碳过程的影响研究进展

在全球气候变化与生态系统研究领域中, 干旱对生态系统水碳过程的影响越来越受到重 视。在植物个体水平上, 干旱会引起植物叶片气孔导度降低, 溶质含量增加, 叶片变厚、地下生物 量比例增加等以减少水分损失。与此同时, 植物叶片的光合速率也因气孔导度的降低而下降。适 度的干旱通常会使植物利用效率得到提高。不同植物具有不同的水分利用策略, 它们的生理和形 态特征对干旱的响应表现出显著的差异性; 在群落或生态系统水平上, 干旱会影响群落冠层的生 理特性以及群落的结构组成, 从而引起生态系统的水碳循环过程的改变。主要体现为植被的光合 速率、呼吸速率、蒸腾速率降低, 而生态系统的水分利用效率在极端干旱条件下也可能降低。受干 旱影响, 植物群落耐旱植物所占比例增加, 群落的物种多样性和生产力也会降低。尽管目前有关 干旱对生态系统水碳过程影响在各个层面都已涉及, 但这些研究内容多是彼此孤立的, 为了深入 认识生态系统对干旱的响应机理, 还需要结合多种技术手段, 综合考虑生态系统水循环、碳循环、 氮循环等多过程间的耦合关系, 并建立生态系统不同层次间和时间尺度间机理联系的理论体系。     

模拟增温对生态系统碳循环影响研究进展

气候变暖影响着生态系统碳循环,碳循环的变化反馈于气候变化。这两者的相互作用影响着未来气候变化的方向和强度。野外增温试验有助于了解生态系统碳循环对气候变化的响应及其机制,因此成为近年来的研究热点。生态系统所处的地理位置及相应的气候背景影响着碳循环对增温的响应。增温后不同生态系统的碳释放和碳固定均可表现为增加、减小或者无显著变化,因而生态系统净碳收支对气候变化响应多样。增温后土壤氮矿化速率、物候、生态系统物种组成和结构的变化间接影响着生态系统净碳收支。多年冻土区储存了大量的土壤有机碳,冻土融化后冻土有机碳分解将释放大量的CO₂到大气中,正反馈于气候变暖,因而是目前野外增温试验对碳循环影响研究的焦点。     

地球暖化促进植物迁移与入侵

在当今快速的全球气候变化 ,特别是快速而急剧的地球暖化情况下 ,现有植物及其系统被迫 :1)重新适应这种变化了及仍在变化着的环境条件 ;2 )往高海拔及极地方向迁移寻找合适的生存环境 ;或者 3)因其迁移的速度赶不上气候变化的速度而消亡。同时 ,气温升高和降水模式 (包括降水量及其分配 )的变化 ,以及与此相关联的干扰型式 (包括干扰种类、强度及延续时间 )的变化 ,一方面将使现有植物及其生态系统对外来生物的抗性弱化 ,另一方面将激活外来物种的活性 ,导致外来生物的快速扩散与大规模入侵 ,进而排挤和“杀死”当地乡土种 ,减少生物多样性 ,改变原有生态系统的组成、结构和功能 ,最终导致严重的社会经济与生态环境问题。在制定域、国家及全球经济与环境政策时 ,应充分考虑到这些问题 ,以防患于未然     

Vulnerability of natural ecosystem in China under regional climate scenarios:An analysis based on eco-geographical regions简

Assessment of vulnerability for natural ecosystem to climate change is a hot topic in climate change and ecology, and will support adapting and mitigating climate change. In this study, LPJ model modified according to features of China＇s natural ecosystems was em- ployed to simulate ecosystem dynamics under A2, B2 and A1B scenarios. Vulnerability of natural ecosystem to climate change was assessed according to the vulnerability assessment model. Based on eco-geographical regions, vulnerability of natural ecosystem to climate change was analyzed. Results suggest that vulnerability for China＇s natural ecosystems would strengthen in the east and weaken in the west, but the pattern of ecosystem vulner- ability would not be altered by climate change, which rises from southeast to northeast gradually. Increase in ecosystem vulnerable degree would mainly concentrate in temperate humid/sub-humid region and warm temperate humid/sub-humid region. Decrease in eco- system vulnerable degree may emerge in northwestern arid region and Qinghai-Tibet Plateau region. In the near-term scale, natural ecosystem in China would be slightly affected by cli- mate change. However, in mid-term and long-term scales, there would be severely adverse effect, particularly in the east with better water and thermal condition.     

湿地脆弱性评价研究进展

湿地脆弱性评价是近年来湿地科学及可持续性科学领域的热点和前沿.湿地脆弱性评价研究经历了从湿地脆弱性特征定性评价,到湿地脆弱性定量评价,再到气候变化下湿地脆弱性评价的发展历程.首先,在对湿地脆弱性概念归纳总结的基础上,提出湿地脆弱性是在自然环境和人为压力下湿地退化的程度和可能性.其次,定性介绍了水土流失、水热分配不均、湿地退化等主要脆弱性特征表现;并以脆弱性评价的基本步骤为主线论述了模型法、特征法、综合指数法、EFI评价法、空间分析法等主要研究方法;同时,从不同角度概述了气候变化背景下的湿地脆弱性,总结了湿地水文景观分类法、生物完整性指标法、模型法、空间分析等评价方法.最后,指出湿地脆弱性研究中存在的概念不统一、评价标准不一致、评价指标范围较狭窄、动态研究偏少、定量评价的不确定性等主要问题,提出了完善评价体系、加强动态研究和国内对气候变化下湿地脆弱性的定量研究以及不确定性分析、脆弱性评价与决策管理衔接等湿地脆弱性未来研究的重点.     

湿地生态系统对气候变化的响应

气候变化常伴随着区域气温及降雨条件等发生变化,对湿地水文、生物地球化学过程、水质与水循环、湿地能量平衡与湿地生态功能等产生较大的影响。湿地水文条件是决定湿地生态过程的关键因子,气候变化引起的地表积水水位变化直接影响湿地植物优势种群结构的演替及氧化-还原环境条件的变化,导致湿地生态过程的变化及温室气体排放强度和时空分布特征等的变化。气候对湿地结构和功能的影响还包括营养物质和矿物质的循环及食物链的动态变化等。     

不同森林生态系统对全球气候变化和经济活动响应的比较分析（英文）

本文对俄罗斯、蒙古和中国范围气候变化对不同生态系统(寒带、热带)空气记录分布的影响进行研究,并将这些生态系统对全球气候变化的响应进行比较分析,其中空气记录来自研究范围的关键区域。研究发现,森林生态系统对气候变化具有一定的响应。伴随着气候变化,社会经济活动对生态系统的影响显著。研究结果表明,气候驱动力和人类直接影响对森林和草原生态系统如何施加影响有待进一步研究。     

气候变化情景下中国自然生态系统脆弱性研究——一个基于生态地理区域的研究(英文)

Assessment of vulnerability for natural ecosystem to climate change is a hot topic in climate change and ecology, and will support adapting and mitigating climate change. In this study, LPJ model modified according to features of China's natural ecosystems was employed to simulate ecosystem dynamics under A2, B2 and A1B scenarios. Vulnerability of natural ecosystem to climate change was assessed according to the vulnerability assessment model. Based on eco-geographical regions, vulnerability of natural ecosystem to climate change was analyzed. Results suggest that vulnerability for China's natural ecosystems would strengthen in the east and weaken in the west, but the pattern of ecosystem vulnerability would not be altered by climate change, which rises from southeast to northeast gradually. Increase in ecosystem vulnerable degree would mainly concentrate in temperate humid/sub-humid region and warm temperate humid/sub-humid region. Decrease in ecosystem vulnerable degree may emerge in northwestern arid region and Qinghai-Tibet Plateau region. In the near-term scale, natural ecosystem in China would be slightly affected by climate change. However, in mid-term and long-term scales, there would be severely adverse effect, particularly in the east with better water and thermal condition.     

Vulnerability of natural ecosystem in China under regional climate scenarios：An analysis based on eco-geographical regions

Assessment of vulnerability for natural ecosystem to climate change is a hot topic in climate change and ecology,and will support adapting and mitigating climate change. In this study,LPJ model modified according to features of China's natural ecosystems was employed to simulate ecosystem dynamics under A2,B2 and A1B scenarios. Vulnerability of natural ecosystem to climate change was assessed according to the vulnerability assessment model. Based on eco-geographical regions,vulnerability of natural ecosystem to climate change was analyzed. Results suggest that vulnerability for China's natural ecosystems would strengthen in the east and weaken in the west,but the pattern of ecosystem vulnerability would not be altered by climate change,which rises from southeast to northeast gradually. Increase in ecosystem vulnerable degree would mainly concentrate in temperate humid/sub-humid region and warm temperate humid/sub-humid region. Decrease in ecosystem vulnerable degree may emerge in northwestern arid region and Qinghai-Tibet Plateau region. In the near-term scale,natural ecosystem in China would be slightly affected by climate change. However,in mid-term and long-term scales,there would be severely adverse effect,particularly in the east with better water and thermal condition.