20世纪末30 a里全球生态退化状况

 生态退化主要包括陆地生态系统和水域生态系统的退化。陆地生态系统包括农田、森林和草地,水域生态系统包括近海、河流和湖泊。生态系统退化的生态后果主要体现为生产力下降、生物多样性损失以及生态服务功能下降,直观地体现于土地退化、森林毁坏、物种濒危和绝灭以及淡水短缺。借助联合国相关网站上发布的报告,对20世纪末30 a里全球生态退化状况进行综述,旨在促进生态恢复。     

全球变化下的山地表生环境过程:认知与挑战——中国科学院贡嘎山高山生态系统观测试验站建站30周年回顾与展望

立足山地表生环境长期定位观测,明确山地表生环境变化过程与机理、掌握山地生态系统响应变化环境的演化规律、探索应对全球变化的山区经济社会发展模式,维系着国家发展战略目标的实现。从高山典型生态系统对气候变化的响应与适应、变化环境下高山植被原生演替过程与模拟、高山生态系统生物地球化学循环、海洋性冰川动态与山地气候变化以及山地资源开发利用与保护等方面,系统总结了贡嘎山高山生态观测试验站过去30年取得的重要科学进展,归纳了在山地表生环境过程理论与实践方面取得创新突破。围绕贡嘎山站在山地生态和环境变化观测试验体系建设中存在的不足,以及面临的重要前沿科学领域的挑战和国家发展需求,提出了未来进一步发展的5个重要方向:构建和发展综合观测网络、深化高山生态系统垂直带谱分异与重建机制的研究、拓展高低纬度典型山地生态系统变化的比较研究、发展山地生态过程模型以及探索山区生态经济可持续发展模式。     

贡嘎山东坡亚高山不同林地土壤水分特性与生态环境效应

森林土壤水分特性，包括水分的渗透与蒸发、保持与贮存等对森林生态环境都有重要意义。本文研究了长江上游贡嘎山亚高山不同森林类型土壤的水分特征及其生态环境作用，结果表明：成熟林、过熟林土壤在储水、渗透、容水、蒸发和持水特性等多数方面利于保持和改善生态环境，次生或林分单一森林类型次之，林木皆伐后最差。研究区以成熟林和过熟林为主，生态环境保护较好。尽管该区与长江上游其它地区一样同具自然地理条件差、生态环境脆弱的特征，但由于该区森林植被和环境得到了有效保护，土壤水分特性好，促进了森林生态系统的良性循环，生态环境问题得到进一步改善。     

贡嘎山海洋型冰川监测与研究:历史、现状与展望

贡嘎山是我国典型海洋型现代冰川发育中心之一,冰川动态与环境演替关系密切。20世纪80年代初的系统科考,将其东坡海螺沟冰川定位为我国典型海洋型冰川并开展了连续监测,之后逐步建立与完善的野外台站为冰川研究及其相关的环境与生态系统定位监测提供了重要基础平台。本文主要围绕冰冻圈地理学领域,对贡嘎山地区典型海洋型冰川的科考、定位监测及相关研究进行了回顾,并结合近年来国内外冰川学领域的发展趋势,探讨与展望未来在该地区亟需关注的与冰川学科相关的科学问题。     

我国土壤动物生态地理研究进展

通过回顾我国近30年来土壤动物生态地理研究的进展,概述了我国土壤动物群落多样性及生态地理分布。包括我国从热带、亚热带到温带,从森林、草地、沙漠到湿地、农田乃至城市等诸多生态系统。总结了土壤动物群落对环境的响应及其指示意义研究的相关进展,从土壤动物对环境的营造、净化及其在生态系统凋落物分解和物质循环中的作用三个方面论述了土壤动物的功能,最后介绍了土壤动物与其他生物的互作、地上地下的生态学联系、全球变化对土壤动物群落的影响等热点领域的研究现状,并提出了未来土壤动物生态地理研究的热点问题。包括分子生物技术在土壤动物分类研究中的应用;土壤动物群落多样性的功能和机理;地上与地下生态系统的交互作用;干扰、污染、生物入侵和全球变化对土壤动物群落和功能的影响等。     

贡嘎山高山林线动态与生理形成机制

作为典型的生态交错带,高山林线因其特殊的结构、功能及对气候变化的高度敏感性,已成为全球气候变化研究的热点之一。本文分析了贡嘎山高山林线动态,林线峨眉冷杉径向生长与气候变化的关系;基于贡嘎山地区现有的峨眉冷杉、川西云杉、川滇高山栎3个林线树种非结构碳水化合物(NSC)测定,探讨了贡嘎山高山林线形成生理机制,贡嘎山地区林线树木可能遭受冬季碳限制,"碳源与碳汇"的平衡关系影响高山林线的位置与分布,生长在高山恶劣环境条件下林线树种的发育和幸存,不仅依赖于最小需求的NSC浓度,而且要求冬季高于3的可溶性糖:淀粉比率,以成功越冬和维持其正碳平衡;指出了今后应重点关注气候变化背景下区域尺度高山林线动态长期观测与模拟、高山林线树木对极端环境的生理生态适应机制、高山林线森林植被碳源-汇关系的长期监测等研究。     

苔藓植物在亚高山生态系统碳循环过程中的生态功能分析——以贡嘎山为例

苔藓植物是高山-亚高山生态系统最主要的地被组分之一,在生态系统结构和功能中起着重要作用。本文以位于青藏高原东缘的贡嘎山亚高山生态系统为例,从生态系统生产力、凋落物分解和土壤呼吸过程等方面阐述了苔藓植物影响亚高山生态系统碳循环过程方面的研究工作和取得的成果,以期促进对亚高山生态系统苔藓植物生态功能的认识,同时为下一步研究提供方向。     

广东省鹤山市森林生态系统服务功能价值评估

依据国家林业局发布的《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721-2008),以2009年为评估基准年份,对鹤山市的森林生态服务功能价值进行评估。结果表明:鹤山市森林生态系统服务功能年总价值为73.066亿元/a,其中涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境、生物多样性保护和森林游憩价值分别为23.858、29.017、11.975、4.536、1.360、2.301和0.019亿元/a。鹤山市杉木、马尾松、湿地松、桉树、针叶树、阔叶树、针阔混交林等7种类型森林生态系统中,单位面积年均生态服务功能价值为16.073万元/(hm2·a),其中价值最高的是阔叶树,为19.568万元/(hm2·a),最低的是桉树,为14.405万元/(hm2·a)。最后从提高森林生态系统服务功能的角度,提出了鹤山市林分改造及林业布局结构调整的建议。     

福建师范大学创新团队——亚热带山地生态过程

以福建师范大学地理科学学院杨玉盛教授为学术带头人，仝川、陈兴伟和高人教授等为主要研究骨干的研究队伍于2006年被批准成为福建师范大学创新团队，许获资助金额50万元。该创新团队依托亚热带资源与环境福建省重点实验室和湿润亚热带生态地理过程福建省高校重点实验室，以亚热带山地森林生态系统以及退化丘陵地生态恢复与生态水文过程为主要研究方向，重点研究研究森林生态系统地上、地下碳过程。     

贡嘎山山地暗针叶林森林生态系统水循环及其空间分异规律

在全球气候变化下背景下,山区水循环加剧、水文过程和水资源变化更加复杂,客观认识变化环境下山区流域的水循环规律及其与气候、植被、土壤的相互作用机理,是全球变化及人类社会可持续发展共同面临的核心问题。本文从森林空间异质性结构对生态系统蒸散发、土壤水分、水量平衡和水碳关系的影响研究,结合国内外研究进展,系统阐述了贡嘎山高山生态系统观测试验站目前的研究工作和取得的研究结果。此外,针对复杂山地条件下生态系统水循环研究,提出了未来山地水文学重要的研究方向:系统开展土壤-植被-大气连续体(SPAC)系统下各连续体介质相关研究工作;开展生态水文过程多尺度综合研究;开展能够准确模拟山地水文过程的模型模拟工作。     

近35年三北防护林体系建设工程的防风固沙效应

通过分析三北工程区生态系统防风固沙服务量变化,进而评价工程的防风固沙效应。结果表明：① 近35 a,三北工程区林地面积持续增加、草地面积持续减少,特别是半干旱风沙区和黄土高原区。植被覆盖度在前20 a持续增加,近15 a则呈现先下降而后略微增加趋势。②土壤风蚀模数持续减少,近15 a减幅远高于前20 a,沙地、草地、其它类型转林地或转草地区域的减幅尤为明显。生态系统防风固沙服务保有率呈上升态势,干旱荒漠区增幅显著。草地和沙地为工程区生态系统防风固沙服务总量贡献了71%,且转草地区域的贡献高于转林地区域。③ 考虑到植被好转同时受气候变化和人类活动的影响,以风场减弱为主的气候变化导致土壤风蚀力减弱与三北防护林等生态工程对生态系统防风固沙服务变化的贡献率分别介于85%~89%和11%~15%之间。     

贡嘎山亚高山林地碳的累积和消散

Based on biomass investigations, soil respiration and plant photosynthesis measurement ofdominant trees in Hailuogou valley of Mt. Gongga, Southwest China, the carbon (C) storage,absorption and release for several typical woodlands in sub-alpine zones have been discussed. ForAbies fabri forest of 3,000 m above sea level, the C storage amount is 177.4 t/ha for above-groundbiomass and 143.2 t/ha for soil below-ground biomass. The annual gross C fixed by vegetationphotosynthesis is 20-24 t/ha. The C release by canopy respiration is 3.0-5.5 t/ha for arbors and 10-19t/ha for surface soil and roots. The annual net C fixed of forest ecosystem is about 6.0-7.1 t/ha. Atlower elevations, the amount of C released by woodlands is higher than that of woods at higherelevations. The C fixed capacity of renewed forest with middle-aged trees is higher than that of matureforest. Before becoming over-matured forest, woodland is an important sink of C whereas bareland inwoods is the source of atmospheric C.     

The carbon accumulation and dissipation features of sub-alpine woodland in Mt. Gongga

Based on biomass investigations, soil respiration and plant photosynthesis measurement of dominant trees in Hailuogou valley of Mt. Gongga, Southwest China, the carbon (C) storage, absorption and release for several typical woodlands in sub-alpine zones have been discussed. For Abies fabri forest of 3,000 m above sea level, the C storage amount is 177.4 t/ha for above-ground biomass and 143.2 t/ha for soil below-ground biomass. The annual gross C fixed by vegetation photosynthesis is 20-24 t/ha. The C release by canopy respiration is 3.0-5.5 t/ha for arbors and 10-19 t/ha for surface soil and roots. The annual net C fixed of forest ecosystem is about 6.0-7.1 t/ha. At lower elevations, the amount of C released by woodlands is higher than that of woods at higher elevations. The C fixed capacity of renewed forest with middle-aged trees is higher than that of mature forest. Before becoming over-matured forest, woodland is an important sink of C whereas bareland in woods is the source of atmospheric C.     

气候变暖对森林生态系统的影响

近年来,全球变暖已经成为一个公认的事实。全球变暖深刻地影响着森林生态系统的各个方面,而森林生态系统的改变必然会对人类的生存和发展带来深远的影响。因此,明确森林生态系统在全球变暖背景下的变化情况,并科学合理地预测其未来的发展方向,成为研究人员与政策制定者们重点关注的问题。文章综述了国内外关于全球变暖对森林生态系统影响的研究,分别从森林土壤碳循环、植物物候、物种分布、生物多样性以及生产力5个方面进行了论述。同时,基于以上论述对未来的发展方向提出了展望。     

The carbon accumulation and dissipation features of sub—alpine woodland in Mt.Gongga

Based on biomass investigations,soil respiration and plant photosynthesis measurement of dominant trees in Hailuogou valley of Mt.Gongga,Southwest China,the carbon(C) storage,absorption and release for several typical woodlands in sub-alpine zones have been discussed.For Abies fahri forest of 3,000 m above sea level,the Cstorage amount is 177.4t/ha for above-ground biomass and 143.2 t/ha for soil below-ground biomass. The annual gross C fixed by vegetation photosynthesis is 20-24 t/ha. The C release by canopy respiration is 3.0-5.5 t/ha for arbors and 10-19 t/ha for surface soil and roots.The annual net C fixed of forest ecosystem is about 6.0-7.1 t/ha.At lower elevations,the amount of C released by woodlands is higher than that of woods at higher elevations.The C fixed capacity of renewed forest with middle-aged trees is higher than that of mature forest.Before becoming over-matured forest,woodland is an important sink of C whereas bareland in woods is the source of atmospheric C.     

伏牛山地区森林植被动态变化对水热条件的响应

利用环境一号卫星不同时相多光谱数据,提取伏牛山地区不同森林植被类型。借助S-G滤波算法重构2000-2013年MODIS EVI时间序列影像,并结合气温和降水数据,运用线性回归、相关性分析和ANUSPLIN插值等方法分析伏牛山地区不同森林植被类型变动对水热条件的响应方式。结果表明：① 伏牛山地区植被覆盖较高,EVI平均值为0.48,14年来总体呈上升趋势,但不同森林植被类型变化存在明显差异,其中占比例最大的落叶阔叶林的上升趋势最为明显。② 14年来伏牛山地区气温呈升高趋势,气温距平升高速度约为0.27℃/10a,降水距平百分率呈波动增加趋势。③ 伏牛山地区不同森林植被类型EVI变化和气温、降水的相关性存在明显差异,其中常绿阔叶林EVI与气温的相关性最高,常绿落叶混交林与气温的相关性最弱;除常绿落叶混交林与降水主要呈弱正相关外,其余森林植被类型与降水主要呈弱负相关。④ 伏牛山地区森林植被对气温和降水的响应总体上滞后性不明显,仅在局部区域内常绿落叶混交林与气温和降水存在半个月滞后期。     

贡嘎山东坡亚高山林区土壤结构综合评价

土壤结构状况对森林水文生态功能的发挥具有重要作用,以青藏高原东部、长江上游亚高山天然林区不同林型下土壤为研究对象,通过20个土壤结构指标的分析、计算,运用主成分-聚类分析方法综合评价了该区土壤结构。结果表明:20个土壤结构性评价常用指标所反映的信息有较大的重叠性,4个主成分表达了全部信息的90%以上,表现出土壤团聚体及稳定性、固相物质空间排列形成的孔隙、细粒物质等在土壤结构性能中具重要意义;林木生长的成熟化、混交或乔灌结合对土壤结构性能有较强促进作用。研究结果对于土壤结构综合评价方法选择、加强森林经营与培育以促进土壤结构发育、充分发挥森林水文生态效应具有一定的指导作用。     

山区土地利用/覆被变化对土壤侵蚀的影响

本文以福建省山区为例,在对福建省水土保持实验站、建瓯市牛坑龙水土保持试验站长期观测、实验资料深入分析对比的基础之上,探讨了土地利用/土地覆被变化对土壤侵蚀的影响规律。分析结果表明,土地利用/土地覆被变化对径流的产生和土壤侵蚀有重要影响,植被的覆盖度的变化直接影响着径流系数和土壤侵蚀模数;植被的覆盖度和径流系数呈负线性关系,随着覆盖度的增加径流系数逐渐减小;植被覆盖度和土壤侵蚀模数为负指数关系,随着植被覆盖度的增大,土壤侵蚀模数急剧下降。     

气候变化和人类活动对南方红壤丘陵区森林生态系统影响模拟研究——以江西泰和县为例

在全球气候变化和人类活动的影响下,森林生态系统结构、功能以及空间格局都将发生不同程度的变化。明晰景观尺度上未来森林的动态变化,对森林可持续发展具有重要意义。选择江西省泰和县为研究区,综合利用土地利用模型（CA-Markov）和森林景观动态模型（LANDIS-II）,并结合生态系统过程模型（PnET-II）,模拟气候变化、土地利用、采伐以及综合情景下未来40年（2010-2050年）阔叶林、针叶林的面积及生物量变化。结果表明：① 气候变化对森林面积影响较小,采伐使森林面积显著减少,土地利用变化使森林面积的变化更加剧烈;② 针叶林和阔叶林对不同干扰方式的响应表现出较强差异,针叶林对采伐的响应更加剧烈;③ 多模型综合模拟方法有助于区域森林管理,为南方红壤丘陵区森林结构优化和功能提升提供科学建议。