景观生态质量评价研究——以吴江市为例

从土地生态学的角度探讨景观生态质量的评价理论和方法。景观生态质量(LsEQ)是景观生态系统维持自身结构与功能稳定性的能力,因此,景观生态质量的衡量标准是景观生态系统的稳定性,其稳定性取决于景观生态系统的自身稳定程度与外部生态学干扰程度的对比。以吴江市为例进行实证研究,结果表明,吴江市景观生态质量等级呈西南高、东北低的空间分布态势,评价结果与实际情况吻合,表明该评价方法有一定可行性。     

土地利用变化与生态系统服务:概念、方法与进展

生态系统服务作为生态学与地理学的研究前沿和热点,受到众多学者与研究组织的关注。土地利用变化通过对生态系统格局与过程的影响,改变着生态系统产品与服务的提供能力。本文对土地利用变化与生态系统服务相关研究背景和概念进行了介绍,总结了生态系统服务评估方法的特点,对目前研究中存在的问题进行了分析,展望了未来的研究趋势。加强土地利用变化驱动下生态系统过程与服务的相互关系、生态系统服务之间的相互关系以及生态系统服务的区域集成与优化是生态系统服务研究的前沿科学问题,这些科学问题的解决将为生态系统管理提供重要的理论和方法支持。     

生态系统科学研究与生态系统管理

中国科学院地理科学与资源研究所生态系统学科以生态系统生态学研究为核心,通过研制生态系统观测和模拟分析的技术和方法,探索解决区域性/大尺度生态学问题的理论和方法,监测生态系统变化,认知生态系统变化规律,推动生态系统生态学、生物地理生态学、全球变化生态学和生态信息科学技术的发展,创新生态系统管理模式,服务于国家和地方的生态建设、应对全球变化及区域可持续发展。面向国家重大需求,在中国华北平原农业区、南方红壤丘陵林业区、青藏高原农牧区以及黄土高原区等典型区域开展生态系统管理技术与模式的集成与创新研究,着力解决国家生态文明建设和应对全球气候变化中的重大生态学问题,推动区域生态系统管理领域的科技进步。围绕生态系统生态学学科前沿,着重在① 生态系统联网观测、模拟与信息管理,② 生态系统结构、过程与功能,③ 生态系统空间格局与机制,④ 生态系统对全球变化的响应与适应,⑤ 生态系统管理与生态系统服务等五大主要研究方向,系统开展生态系统生态学前沿理论和实践的创新研究,研究成果处于国内和国际生态学研究的科学前沿。     

干旱荒漠土壤动物分布格局对降水脉动的响应研究进展

在干旱荒漠区,降水呈现强烈的脉动特征（即降水频率、强度及数量的高度变异性）,降水脉动变化对荒漠土壤动物的分布格局有显著影响。目前对降水脉动如何影响和调控荒漠土壤动物分布格局形成与维持的生态机制的认识非常有限。因此,深入开展干旱荒漠区降水脉动变化对土壤动物群落分布及多样性影响研究具有重要的科学意义。本文围绕“降水脉动驱动资源脉动影响土壤动物食物网结构”这一核心问题,重点从自然降水变化、冬季降雪变化和夏季降雨变化等方面对国内外的研究动态及最新研究进展做比较系统的评述。在此基础上,探索干旱荒漠生态系统响应降水变化研究中应重点关注的几个前沿科学问题,这可为中国干旱荒漠生态系统生物多样性保护管理提供科学依据,促进荒漠生态系统生物多样性保育理论、资源脉动生态学理论和研究方法的发展。     

河流景观生态学概念、理论基础与研究重点

较系统地概述了河流景观生态学概念、理论基础与研究重点及其在河流生态学研究中的应用。在河流景观视角下,将河流作为空间异质性的完整景观单元,而不仅仅是传统景观生态学研究中将河流作为采样点或线。河流景观生态学将景观生态学原理与方法应用于河流景观的空间分布、斑块、格局、时空尺度、异质性、干扰和联结性等研究之中,并作为其关键研究内容。此外,建议强化河流景观制图、河流生态系统健康评价与服务价值评估、河流生态系统修复以及河流景观管理等研究内容。总之,把河流生态系统视为"河流景观",将有助于从更加综合的视角和更普遍的概念框架开展河流乃至滨河湿地的研究与保护工作。     

气候变化、火干扰与生态系统碳循环

 随着全球变暖的日益显著,气候变化及其影响越来越受到广泛关注。火干扰作为森林生态系统碳循环的一个重要组成部分,其干扰过程是对碳的再分配过程,因而对区域乃至全球的碳循环产生重要影响。气候变化、火干扰与生态系统碳循环三者之间存在因果循环关系,正确认识气候变化与火干扰的复杂关系及双向反馈作用,以及火干扰在生态系统碳循环中的作用,这对制定科学合理的火干扰管理策略,提高生态系统管理水平,减少碳排放,促进碳增汇,减缓全球变化速率均有重要意义。从两个方面阐述了气候变化、火干扰与生态系统碳循环之间的交互作用关系：气候变化与火干扰相互影响关系及双向反馈作用,分别从气候变化对火干扰的影响及火干扰对气候变化的影响两个方面阐述了两者之间的相互影响关系;火干扰与森林生态系统碳循环的交互作用,分别从火干扰对森林生态系统碳循环的影响及模型方法在模拟火干扰对森林生态系统碳循环影响中的应用两个方面论述火干扰对森林生态系统碳循环的影响及其定量评价模型方法。目前火干扰直接碳排放的模型方法比较完善,而间接影响碳循环的模型方法并不成熟,许多方法局限于定性描述,因此,应进一步探讨集成实地测量、遥感观测和模型模拟的跨尺度火干扰对碳循环的影响研究,注重尺度的转换问题。最后,提出了气候变暖背景下火干扰管理的路径选择,以及对今后的研究方向进行了展望。     

施工干扰下的生态系统稳定性评价--以西气东输管道工程沿线新疆干旱荒漠区为例

西气东输管道工程对沿线生态系统形成干扰，导致土壤质量下降。植被退化，生物多样性降低，风沙危害加剧等环境灾害，影响区域的生态安全．威胁到输气管道的安全运行。稳定性不同的生态系统对管道工程干扰有的反应不同．评价工程沿线生态系统的稳定性．有利于合理制定施工规范和开展工程后的生态恢复．对于保障区域生态系统和管道的双重安全具有重要意义。从生态系统受干扰后恢复能力的角度，在地理信息系统(GIS)平台支持下．采用图层投重-级别打分叠加模型，对管道沿线生态系统做稳定性评价。把生态系统稳定性按稳定性从低到高依次分为不稳定、欠稳定、稍稳定和稳定四个等级．结果发现沿线区域面积占15％的生态系统不稳定，52％区域欠稳定。针对稳定性低的盐土荒漠地区．沙质荒漠地区和棕漠土灌木荒漠三类地区，设计有利于促进生态系统恢复的友好环境构建对策。     

景观生态学原理在沙漠化研究中的应用

景观生态学的主要研究对象是景观的结构、功能、变化和景观规划管理,其基本原理包括:景观结构和功能原理、生物多样性原理、物种流动原理、营养再分配原理、能量流动原理、景观变化原理和景观稳定性原理等。沙漠化发生发展的过程实际上是指在自然和人为因素的作用下,生态系统结构遭受破坏、功能过程受阻和演变发生异化的过程。所以,景观生态学原理在沙漠化的研究和治理实践中有着重要的意义。本文从沙漠化与生态系统结构、功能变化、沙漠化与生物多样性、沙漠化生态系统的物质循环和能量流动以及沙漠化生态系统的稳定性等方面论述了景观生态学原理在沙漠化研究中的应用。     

甘肃河西地区酒泉荒漠绿洲农业生态系统及其调控

绿洲农业是在荒漠环境下人为控制的生态系统,具有生态结构简单、生态系统脆弱、稳定性差等特点。本文运用系统论、耗散结构理论及生态学的基本原理,对酒泉绿洲农业生态系统的结构和功能进行了分析,提出了以水定地,解决水土平衡问题,促使水盐动态的协调。制定了合理的灌溉定额及其保护和发展林草植被的调控措施。     

净初级生产力的人类占用研究进展

人类活动对生态系统的影响和改变已达到前所未有的程度,如何量化人类活动对生态系统的影响成为了生态学和地理学研究中的热点问题。净初级生产力的人类占用(HANPP)是量化人类活动对生态系统能量流的影响程度的指标。目前HANPP研究开始从理论和方法的讨论及案例研究,转向作为指标应用到生态学和地理学研究的诸多领域,其重要性日益凸显。因此,论文详细介绍了HANPP的概念和估算方法;综述了其主要研究进展;讨论了HANPP的优劣及其适用范围,并着重展望了其与生态系统结构、功能、服务、生物多样性、可持续发展和人类福祉等方面有关的未来具体研究方向和科学问题,以及如何运用其探讨人类活动对生态系统的影响机制。期望启发更多与HANPP有关的研究,推动人类活动对生态系统的影响研究向定量化、系统化及多学科交叉的方向发展。     

河岸带生态系统管理研究概念框架及其关键问题

河岸带生态系统作为河流-陆地生态系统的生态过渡区,具有一系列的环境、社会和经济功能加以考虑。加强河岸带生态系统的资源、生态、环境管理,已成为流域生态学、生态系统生态学等学科研究的重要问题之一。在对国内外河岸带生态系统管理研究进展进行综述的基础上,从生态系统管理的角度出发,结合河岸带生态系统特征,界定了河岸带生态系统管理的概念及其要素。提出了河岸带生态系统管理的概念框架,主要从范围界定、问题诊断、目标设定、综合评价、管理策略、监测评估和反馈调整7个方面展开具体研究。识别出河岸带生态系统管理中的4个关键问题:①研究尺度问题;②河岸带管理宽度问题;③协调生态价值冲突问题;④国内河岸带生态系统管理问题,并对其进行了详细阐述,以期为国内开展相关研究提供参考。     

区域可持续发展能力的能值与(火用)耦合分析模型构建

可持续发展能力评价方法是识别人地协同规律、支撑科学决策的重要工具和热点需求。通过文献回顾与理论分析框架构建,耦合能值及?方法,提出自组织能力指数（SO）、生态压力指数（EP）、可持续发展能力指数（SC）构成的,基于热力学理论的可持续发展能力分析模型,利用文献荟萃法筛选17个典型发达国家1985年状态值计算SO与EP阈值,划分了4个阶段。利用中美两国1985-2015年特征对比验证,结果显示：① 2005年以前中国属“低自组织能力、低生态压力”阶段,之后进入“低自组织能力、高生态压力”阶段,存在低生态效率、规模扩张驱动特征;美国一直属“高自组织能力、高生态压力”阶段,存在高生态效率驱动、经济与生态脱钩特征,与全球生态足迹网络和世界自然基金会等的研究结果一致,模型具有较好适应性和可靠性。② 模型利用“获得?量/输入能值量”表达经济社会生态效率、“经济社会?损耗量/生态系统年产?量”表达生态压力,连接了经济社会对生态基底的熵化路径,可识别区域所处可持续发展阶段、分析水平变化和驱动因素。③ 模型以人类与生态并重的视角,从深度上反映经济社会的生态效率、从广度上评价生态空间被占用比例,具有宏观规模与微观效率分析相结合的优势,是对经典方法的补充。     

中国沙漠微生物分布及特征

微生物是沙漠生态系统的重要组成部分,对生态系统功能和稳定性具有重要意义,目前中国对沙漠微生物的研究基本覆盖了主要的荒漠区。本文基于中国沙区已有研究成果对微生物学研究方法的进展、沙漠微生物群落组成及多样性变化规律、沙漠微生物群落分布特征及影响因子、沙漠微生物群落功能多样性和微生物资源等进行了总结,以期为沙区微生物资源开发利用提供重要依据。     

A National Key R&D Program: Technologies and Guidelines for Monitoring Ecological Quality of Terrestrial Ecosystems in China

Ecological quality is defined as the stability, adaptability and resilience of an ecosystem. Monitoring and assessing ecological quality are important bases for China's ecological civilization construction. The national key research and development program “Technologies and guidelines for monitoring ecological quality of terrestrial ecosystems in China”, launched in July 2017, includes plans to study the observation technologies and provide guidelines on the ecological in-situ observation, the regional biodiversity and ecosystem function monitoring and its applications, all of which contribute to national ecological quality assessment. A year after its implementation, some important progress has been achieved, such as building the indicator system for comprehensive monitoring of ecological quality and improvement of the methods, mass data transmission, infrared camera-based monitoring of biodiversity, multi-angle automatic spectral observation systems, and unmanned aerial vehicle (UAV) based desert monitoring. We have organized this special issue and attempted to introduce the monitoring techniques and assessment methods on ecological quality from different perspectives in order to further promote the development of ecology and its observation methods.     

长江上游森林生态系统稳定性评价与空间分异特征

长江上游森林生态系统是长江流域的重要生态屏障。以长江上游为研究区域,采用RS、GIS技术,通过建立“干扰-响应”(D-R)生态系统稳定性评价框架和指标体系,开展大尺度森林生态系统稳定性评价研究,并深入分析其空间分布特征。结果表明:①长江上游森林生态系统稳定性整体处于中等偏差的状态,稳定性一般、较差及极差区占整个森林生态系统面积的50.09%;其中,稳定性极差区占6.63%,较差区占19.29%,一般区占24.17%,良好区占26.29%,较好区占23.62%。②长江上游森林生态系统稳定性表现为西北强东南弱的空间分布特征,稳定性与海拔呈近似正相关关系,稳定性较差的区域主要分布在10°-25°坡度区间,25°以上坡度区域稳定性较好。本研究可为长江上游森林生态系统的保护与恢复提供科学依据,进而为长江上游生态环境保护和生态屏障建设提供决策参考。     

衡水湖流域生态系统健康评价

生态系统健康评价是当前环境科学和生态学研究的热点问题之一,流域尺度的生态系统健康评价是生态系统健康评价研究的一个重要发展方向。对流域进行生态系统健康评价,将为流域的规划、管理和保护以及流域综合治理提供决策依据。回顾了国内外流域生态健康评价的历史和现状,阐述了流域生态系统健康评价的主要理论与方法。以衡水湖国家级湿地自然保护区为例,建立了评价指标体系,并据此对该流域进行了生态健康评价,结果表明:衡水湖流域生态系统健康处于中等或者亚病态,最后提出衡水湖生态健康可持续发展的建议。     

湿地生物地球化学研究

湿地生物地球化学是湿地生态系统生态过程的核心研究内容。为了系统认识和了解这一核心内容的研究现状和发展趋势,通过对大量的文献和实践研究成果的分析,阐述了湿地生物地球化学的内涵、研究意义、主要研究内容和研究方法;阐明了湿地生物地球化学过程与气温、水文、植被、土壤、生物等环境要素的关系;论述了湿地生态系统对相邻生态系统的作用与影响;分析了湿地系统温室气体排放特征、影响因素及其区域响应。湿地生物地球化学信息的提取与环境变化的关系研究将成为湿地环境研究的热点领域;湿地生物地球化学过程模型的建立,以及模型模拟的时空尺度转换,碳、氮、硫、磷、等营养物质的生物地球化学过程的研究将成为湿地生态过程的研究核心内容。湿地生物地球化学将成为湿地环境功能和服务功能的评价、湿地系统健康与稳定的诊断和退化湿地系统生态修复的重要基础理论。     

新时期旅游研究中生态学理论与实践

旅游是人们应对过快生活节奏、舒缓压力、放松身心的休闲行为之一。随着旅游的发展,旅游者增多、旅游活动范围扩大,旅游对生态环境的影响逐渐显露出来。生态环境是旅游可持续发展的基础,部分旅游目的地由于缺乏对旅游资源进行系统科学的评估与规划,旅游开发模式相对单一、粗放,导致地方一时难以应对大量人口的涌入,自身内部系统受到一系列的干扰,对当地生态环境带来了恶劣的影响。在危及旅游业自身发展的同时,当地居民的生存质量也受到了威胁。旅游-环境问题成为旅游领域的研究热点。生态学理论为旅游研究提供新的理论视角,学者们开始致力于研究旅游活动对植被、动物、水、土壤等具体要素及整体环境的影响。通过收集1990-2020年国内外生态学理论相关的旅游文献,梳理生命周期、景观生态学、承载力、生物多样性、生态位、生态足迹等生态学理论在旅游领域中的应用现状。研究发现,这些理论在旅游领域的应用主要集中在实证研究上,对相关基础理论的研究较少。在实证研究方面,研究方法缺乏创新。因此,未来的研究应重视生态理论在旅游领域的理论研究,并结合现代科学技术在实际应用中加强研究方法的创新,并对生态理论在未来旅游研究中的应用前景进行了探讨。     

Research on Ecological Protection and Restoration Measures in Altay Region based on the Coupling Perspective of the Mountains-Rivers-Forests-Farmlands-Lakes-Grasslands System

The adoption of both Nature-based Solutions (NbS) and a system perspective is a hot issue and an area in which there is much room for improvement in ecological protection and restoration. The study takes Altay region as an example, an area located in Xinjiang, China, which is an important ecological corridor of the national key functional area and the core area of the Belt and Road but has a fragile ecological environment and needs much enhancement in ecological protection and restoration. Guided by the concept of “mountains-rivers-forests- farmlands-lakes-grasslands (MRFFLG) system is a life community”, the coupling relationship of the various MRFFLG elements, the main ecological environmental problems and the integrated countermeasures for protection and restoration in Altay region have been analyzed in this study. The study shows that Altay region has a typical meta-ecosystem of mountain, oasis, and desert, and the connections by rivers and lakes make the ecosystem links within the region much closer. The interweaving of resource-environmental-ecological issues of the aquatic ecosystem, degradation of the quality of terrestrial ecosystems such as forests, grasslands and farmlands, the increased ecosystem fragmentation and ecological risks are the major ecological environmental issues in this region. This study takes the improvement of the ecosystem health and function in Altay region as the core goal of regional ecological protection and restoration. First, we establish a zoning governance pattern from the perspective of ecosystem integrity; second, we design governance strategies for different zones with the goal of synergistic improvements in the ecosystem functions; and finally, we clarify the key engineering tasks in different zones from the perspective of ecosystem services. Ecological conservation and restoration of the MRFFLG system is a prime example of the application and development of NbS in China. This paper constructs an analytical framework for identifying regional life communities, diagnosing ecological protection and restoration of zoning problems, and proposing classified solutions for ecological protection tasks for the protection of the MRFFLG system. This research will enrich the theory and technology for the protection and restoration of MRFFLG systems, and provide guidance for the practice of ecological protection and restoration in Altay region.     

岩溶生态系统脆弱性研究

生态系统的脆弱性评价对于生态系统管理具有重要作用。在分析岩溶生态系统脆弱性特 征和影响因素的基础上,构建了针对岩溶自然系统的脆弱性评价指标体系, 涵盖了岩溶生态系统 的结构脆弱性、生态过程脆弱性、生态功能脆弱性和人为胁迫脆弱性4 个方面,评价指标分别是 结构稳定性、多样性生境、能量利用和积累、直接使用价值、石漠化程度和速率等。以不同类型的 原生岩溶生态系统的生态基准值作为比较基础, 评价系统将现有的退化岩溶生态系统的脆弱性 划分为轻微脆弱、中度脆弱、重度脆弱以及系统崩溃4 级。