生态交错带理论及其在海洋生态学中的应用

在介绍生态交错带理论的基础上,提出开展海洋生态交错带研究。海洋生态交错带定义为相邻海洋生态系统之间的过渡区。海洋生态交错带主要研究内容包括：①建立海洋生态交错带的划分标准;②生态交错带的三维结构;③生态交错带的生态功能;④海洋生态交错带对全球变化的敏感成分和响应机制;⑤海洋生态交错带的生物多样性维持机制;⑥海洋生态交错带与渔场形成的关系。讨论了海洋生态交错带与陆地生态交错带和海洋锋面的不同之处,指出海洋生态交错带研究极有希望成为海洋生态学新的生长点。     

我国海洋生态调查指南编制说明

海洋生态调查的主要目的是了解海洋生态系统基本的群落结构和生态功能及其重要影响因素,掌握生态系统健康状况,把握其变化趋势。基于生态系统健康理论建立我国海洋生态调查的基本框架体系,编制了我国海洋生态调查指南。根据目前的技术设备、实用方法和经费限制,确定最能反映我国海洋生态系统特征的生态要素和评价内容,并规定了相应的调查和评价方法。与《海洋调查规范海洋生物调查》和《海洋监测规范》比较,该指南具有3个显著特点：①调查要素不仅包括海洋生物和海洋环境等自然要素,还包括人为活动要素,充分考虑我国近海生态系统的高强度开发利用的特点;②从生态系统的结构、功能和压力3个方面建立起海洋生态系统健康评价的核心框架体系;③提出生态压力的量化指标,定量评估人类活动对生态系统的压力。     

数据同化在海洋生态模型中的应用和研究进展

将数据同化方法引入海洋生态系统动力学模型研究,利用现有的观测数据,获得最佳的模式参数、初始场或提高状态模拟,是当前多学科交叉研究的热门领域。本文依据国内外研究进展,主要就海洋生态模型研究中所采用的变分伴随、卡尔曼滤波、模拟退火法方法进行了介绍,总结了数据同化在我国的海洋生态系统研究中的现状和发展趋势。     

我国近海生态系统食物产出的关键过程及其可持续机理

围绕国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“我国近海生态系统食物产出的关键过程及其可持续机理”,介绍了海洋可持续生态系统研究对我国社会与科技发展的意义、研究现状和发展趋势、拟解决的关键科学问题和预期目标,以及研究实施计划。该项研究的最终目标是从人类活动和自然变化两个方面认识我国近海海洋生态系统服务与产出功能,量化其生态容纳量及动态变化,预测生态系统的承载能力和易损性,寻求我国近海海洋可持续开发利用与资源环境相协调发展的途径。     

基于生态系统的海洋管理理论与实践

海洋孕育了丰富的生态系统服务功能,包括为人类提供多种海产食物、净化海洋环境和提供宜人景观及发展空间等。随着工程科技水平的提高,人类对海洋资源和空间的开发利用越来越多、越来越快,对海洋生态系统的影响也越来越大,这一问题在我国尤为突出。近20年来一些发达国家通过推行基于生态系统的海洋管理(MEBM),在海洋生态系统的框架下规范和管理开发活动,特别是在解决区域性海洋管理问题方面取得了一定成效,值得我们借鉴。概述了海洋生态系统及其服务功能,回顾了海洋开发中存在的问题以及MEBM的发展历程,系统阐述了MEBM的原则和措施,剖析了国内外MEBM的成功案例,探讨了在中国实施MEBM的必要性和前提条件。近年来,我国依据海洋功能区划来管理海洋开发已取得一定的成果。建议以此为基础,强化相关生态科学研究及相应技术和法规支撑,从而为我国海洋经济可持续发展提供保障。     

我国海洋生态系统服务功能及其价值评估研究计划

国家海洋局于2005年启动了为期5年“海洋生态系统服务功能及其价值评估”研究计划。该计划的目标是建立具有我国海洋生态特征,适应我国社会经济发展水平的海洋生态系统服务功能定量模型和服务价值计算方法,并基于GIS技术开发生态系统服务价值评估系统,应用于评估渤海、黄海、东海和南海四大生态系统的服务价值和11个沿海省市区的近海服务价值,同时评估赤潮、病原生物和外来种导致的海洋生态系统服务价值损失,为实现人海和谐的海洋开发产业布局和用海活动提供定量评估技术支持,为基于生态系统的海洋管理提供理论支撑。目前,该计划已经建立了我国海洋生态系统服务功能分类体系、服务功能量化指标和服务价值计算指标体系,完成评估软件系统的设计。     

海洋可预报性和集合预报研究综述

海洋是高度复杂的非线性动力系统,由于海洋初值和数值模式本身存在无法避免的误差,海洋数值预报具有不确定性。通过理解和认识海洋不同时空尺度运动的特征和规律,定量估计和预测海洋动力系统的可预报性,研究预报误差产生的原因及其增长和传播机制,探讨减小预报误差的方法和延长可预报时限的途径,对于改进海洋预报系统、提高预报技巧,具有重要意义。系统回顾了海洋可预报性及其应用的研究进展,论述了海洋可预报性的概念、分类以及国内外的研究现状,其中重点介绍了常用的奇异向量法、李亚普诺夫指数法和繁殖向量法等3种动力学方法以及海洋集合预报研究现状,最后对海洋可预报性的未来发展方向和应用前景给以展望。     

10～30d延伸期天气预报方法研究进展与展望

10~30 d延伸期预报是国际大气科学关注的研究热点。这一时间段的预报对开展防灾、救灾工作具有极其重要的价值和意义,该工作需要结合初始气象条件、海洋、大气以及气候的影响因素,其中观测资料具有复杂性、综合性、全球性等,这些科学大数据反映和表征着复杂的自然现象与关系,具有高度数据相关性和多重数据属性,预测过程十分复杂。分析了延伸期预报的各种主流方法,其中重点介绍了动力模式、经典统计和大数据方法 3类预报方法的研究现状,并探讨了各种方法的优势和不足,在此基础上对目前延伸期预报领域存在的问题进行了讨论和总结。对延伸期预报方法的未来发展方向和应用前景给以展望。     

全天候卫星微波观测资料变分同化研究进展

云和降水区微波观测包含大量与天气系统,特别是台风、暴雨等灾害性天气系统发生发展密切相关的大气信息,因此微波资料的全天候同化应用成为当前数值预报领域的热点研究问题。过去20年间,全球几大数值预报中心逐步开展了全天候同化技术的研究和业务应用,证实了全天候卫星微波观测资料能够改进模式中的质量、风场、湿度以及云和降水场的初始信息,从而改进数值预报模式的预报效果。通过梳理和评述全天候卫星微波观测资料同化方法,分析其中的关键技术问题和目前存在的困难和挑战,为未来在我国数值天气预报领域开展全天候同化研究提供依据。随着我国新一代数值天气预报模式的发展应用,加强我国全天候资料同化技术的研究将会在业务中发挥更大的科学效益和应用效益。     

大气沉降对海洋初级生产过程与氮循环的影响研究进展

大气沉降通过为海洋提供外源性氮、磷和铁等微量元素,可显著影响海洋氮、碳循环过程,并产生气候效应。一方面促进海洋初级生产和生物固氮,增强海洋吸收二氧化碳的能力;另一方面影响海洋氮、碳循环路径,增加海洋生物源气溶胶排放量,间接影响气候变化。由于大气沉降对海洋生态系统及气候变化的重要影响,相关科学问题已成为海洋科学与大气科学交叉研究的热点,被多个国际研究计划列为核心研究内容。在大气污染物排放持续增加与沙尘事件频发的背景下,大气沉降对我国东部陆架海(黄海、东海)及其邻近西北太平洋碳、氮循环过程的影响日趋增强,因此该海区已成为大气沉降及其气候影响研究的代表性海域。结合分子生物学和实验生态学手段理解大气沉降影响下的海洋初级生产过程,利用同位素示踪技术研究大气沉降对海洋氮循环的影响,以及获得大气沉降影响下海洋生物源气溶胶排放的观测证据将是未来研究的重点方向。     

天文地质学的发展与展望

天文地质学是天文学和地质学的边缘学科，是利用天文学的研究方法、观测资料和研究成果来探讨地球上各种地质现象成因和演化规律的科学。天文地质学的兴起是地球科学进入到成因研究阶段的产物，它的研究可望促进天文学和地质学的共同发展。本文简要介绍了这门新兴学科的发展过程、研究内容及发展趋势.     

黄河三角洲海岸带陆海相互作用概念模式

根据陆海相互作用的观点,黄河流域、黄河干流、河口三角洲及其邻近海区的生态环境相互联系,组成了一个有机的生态系统链,可称为黄河-渤海生态系统。黄河流域的降水量、土壤植被条件使黄河干流具有水少沙多、水沙异源和水资源缺乏的特征。干流入海水、沙通量变化影响了黄河三角洲地区的侵蚀、堆积和发育过程。黄河物质入海后在河口及邻近海域形成了具有高生产力的生态环境和著名的渔场。据此绘出了黄河-渤海生态环境内各环节相互联系的概念模式图,并提出了黄河流域大面积水土保持和南水北调工程逐步展开等新环境下,本区陆海相互作用的研究方向。     

吉兰泰盐湖卤水动态变化趋势及预测

利用灰色和周期外延预测模型各自的优点,提出了灰色与周期外延相结合的灰色 周期外延组合预测模型,对吉兰泰盐湖中具有代表性的６个观测孔的卤水动态变化进行了模拟。该模型可广泛应用于地下水动态预测和其它序列的预测中     

利用测井资料预测油气储层产能的方法研究

油气储层产能作为一个表示动态特征的参数,是储层评价的重要指标之一。依据测井资料进行产能预测是测井资料综合解释的一个新的拓展方向。文中讨论了测井产能预测的原理,采用模糊模式识别和人工种经网络技术建立了预测系统,并给了成功的预测范例,从而证实了方法的有效性。     

国际地球科学与资源环境科学发展战略分析

介绍了国际主要地学机构（NASA、USGS、NOAA、NERC、BGS）、主要组织（ICSU、EU、OECD、UNESCO）、国际主要基金机构（NSF、ESF）21世纪初10～20年有关地球科学与资源环境科学的研究与发展战略的目标、研究计划、主要研究内容与优先研究领域。这些机构与组织的地学与资源环境科学发展战略，反映了国际上地球科学与资源环境科学的研究重点和发展趋势，对把握国际地球科学与资源环境科学发展方向、明确我国地球科学与资源环境科学的战略重点和优先领域具有重要的参考价值。同时，依据美国科学信息研究所（ISI）的基本科学指标数据库（ESI），分析了过去20年国际地学（geosciences）、环境／生态学（environment／ec ology）领域著名科学家的国别和机构分布状况，分析了国际地学、环境／生态学过去10年成果产出最多、论文被引频次最多、篇均被引频次最高的前10个研究机构，反映了过去10年国际地学、环境／生态学研究的影响力。最后，简要分析了国际地球科学与资源环境科学的优先研究领域与主要特点。     

生油门限统计预测模型的考核

笔者提出的生油门限统计预测模型近年来用一些正式发表的数据验证后,效果较好。这些数据有的是在训练数据的给定区间之外,其验证效果比区间内的数据更有说服力。文中用以考核的资料分别来自:1)匈牙利东南部上第三系;2)青海省柴达木盆地旱2井;3)非洲尼日尔三角洲盆地。1)和3)的考核结果是肯定的,2)的结果则与模型预测值不一致。本文对不一致的原因作了扼要的讨论。     

滑坡定量预测的非线性理论方法

滑坡时空预测是当前滑坡研究中的难题，特别是滑坡时间预测工作，其进展缓慢。本文基于非线性科学理论，分析了滑坡活动的分形特征及时间分形预测方法，研究了滑坡空间预测的人工神经网络特征，系统介绍了滑坡时间预测的非线性动力学理论。在此基础上，讨论了滑坡定量预测的发展趋势。     

干扰与植被关系研究的特点和面临的挑战

生态学家在全球、区域、局地、景观、生态系统、植被、种群、物种等各个尺度研究干扰的生态作用。就植被与干扰的关系而言，生态学家一方面关注植被对干扰的适应，另一方面关注干扰对植物种群、群落、生态系统的结构、过程和功能的再调节。综合干扰作用和受干扰生态系统的恢复是干扰与植被关系研究的重要组成部分。干扰的生态作用研究面临诸多挑战，诸如背景局限、比较局限、方法局限、认知局限。目前，大多数的相关研究是为资料（即为相关综合提供例证研究）、实证（即检测已存在的理论和假说）和实践（即为特定的生态恢复提供依据）而开展的。对植物干扰适应机制的高度的理论概括和对干扰状况下全球植被动态进行预测是目前研究干扰的生态作用的生态学家面临的最大挑战。     

气候变化对陆地生态系统第一性生产力的影响研究综述

气候变化对陆地生态系统第一性生产力(NPP)的影响是一个倍受关注的问题,目前从观测、实验和模拟等几个方面在不同层次上对这个问题进行了大量的研究。气候变化对生态系统NPP的影响取决于气候各因子及其组合变化的方向、生态系统与当前气候之间的关系,另外还要受养分及其它因子的影响。目前大量存在的NPP模型各有优缺点,模拟结果各异但有会聚的趋势。改进观测方法和理论、建立全球共享NPP数据库、进行大规模生态系统层次的实验研究和发展生态系统动态模型(DGVM)是未来一段时期研究的重点。