生态系统恢复力研究进展综述

气候变化和人类活动等致使全球生态系统发生了巨大变化,导致区域乃至全球生态系统恢复力不断下降, 成为胁迫生态系统可持续发展能力因素之一。如何维持生态系统的可持续发展能力,降低不确定性因素导致的问题已引起学术界及社会各界的高度重视。生态系统恢复力理论为解决这些问题提供了思路,生态系统恢复力提供了缓解生态系统状态转化的途径。虽然恢复力这一概念的管理价值已被接受和认可,但恢复力研究仍停留在概念层面及案例分析的模式上。目前生态系统恢复力研究尚缺乏科学统一的定义,且多为理论性分析而定量测度相对较少,生态系统恢复力的测定成为进一步探讨恢复力的重要步骤和切入点。本文通过回顾生态系统恢复力概念发展进程,概述关于恢复力概念的观点和恢复力的内涵与属性,描述目前恢复力的主要理论基础,论述目前研究者对恢复力测量的尝试;总结了相关研究中发现的影响生态系统恢复力的关键因素及其影响机制,进而提出了目前生态系统恢复力研究方面亟待加大研究力度的方向。     

西安市农业生态系统服务间关系及空间分异

农业生态系统是一种人工-自然复合生态系统,人类行为和管理决策干扰生态系统服务的供给和需求,生态系统服务之间的关系也随之发生变化.以西安市农业生态系统为研究对象,测算了农产品供给、固碳、水源涵养、净化环境及文化娱乐5项生态系统服务价值,分析农业生态系统服务总价值的空间差异,并根据景观特点和农业生态系统服务价值将研究区划分为3个区,探索不同分区生态系统服务功能之间的相互关系,并提出了西安市的生态系统管理对策.结果表明：研究区提供的农业生态系统服务总价值为590×10⁸元.从生态系统服务大分类来看,调节服务 > 供给服务 > 文化服务.各区县农业生态系统服务功能价值差别较大.1999-2013年,西安市供给服务上升,调节服务和支持服务下降.西安市农业生态系统服务功能价值大致呈现由市中心向边缘区逐渐加强的趋势.在不同的农业区域生态系统中,生态系统服务内部各功能之间的相关性差异较大.在耕区、园区、林区生态系统中,农产品提供与固碳、水源涵养、净化环境、文化休闲服务之间的相关性差异大,而调节服务与文化服务以及调节服务各功能之间的相关关系均呈现显著正相关.为了维护城市生态系统的稳定,应该调整城市绿地景观格局,构建“绿色斑块、绿色廊道、湿地、农田”镶嵌共存的绿地生态系统;在发展农区、园区生态产业过程中,应当调整农业产业结构,选择经济效益与生态效益兼顾的作物品种和植被类型.     

西北河谷盆地生态系统服务的权衡与协同分析——以银川盆地为例

明晰生态系统服务权衡与协同的表现类型、形成机理、尺度依存和区域差异,是制定区域发展与生态保护“双赢”政策措施的有效途径。以银川盆地为研究区,对2000年和2014年净初级生产力（NPP）、保土、保水、固沙等生态系统服务物质量进行估算,利用相关分析法、ESTD模型和空间热点制图法分析了生态系统服务之间的权衡协同关系和生态环境空间分布特征及形成机理。结果表明：2000-2014年,4种生态系统服务物质量都有显著提高;空间分布均呈现中间高,四周低的格局;相关分析显示协同作用是各生态系统服务之间的主导关系;NPP与保水、固沙之间的协同程度较高;空间热点制图显示高值项增加的栅格占总数21.64%,高值项减少的栅格占总数21.49%;表明在银川盆地整体生态系统服务功能增加的趋势下内部增减规律并不一致。在南北方向上降水因素对生态系统服务有主导性影响,相关度为0.368;在东西方向上起主导作用的是植被和海拔,相关度分别为0.572和0.563;在东北-西南方向上海拔和湿度对生态系统的影响最大,相关度分别为-0.487和-0.417;在西北-东南方向上其主要影响的也是海拔和湿度,相关度为0.628和-0.628。生态系统服务的权衡与协同关系随尺度的变化而变化,具有明显的尺度依存性;同一尺度空间分布格局的影响因素也存在很大的差异性。     

青海湖高寒湿地生态系统CO2通量和水汽通量间的耦合关系

利用涡度相关技术对青海湖高寒湿地生态系统不同时间尺度CO₂通量和水汽通量间的耦合关系进行了研究。结果显示：不同天气条件下青海湖高寒湿地生态系统30 min净CO₂交换量（NEE）与水汽通量间均显示了极显著负相关关系（P<0.0001）;30 min总生态系统生产力（GEP）与水汽通量呈极显著线性正相关关系（P<0.0001）;阴天水汽通量参与生态系统净CO₂交换和生态系统总碳吸收的比例最高。月均30 min NEE与水汽通量呈极显著线性负相关（R²=0.71,P<0.0001）。从植物返青期、生长期至枯草期,月均30 min的GEP与水汽通量不仅呈极显著线性正相关（P<0.0001）,且在生长期和枯黄期阶段表现出极显著一元二次多项式关系（P<0.0001）。在日尺度上,NEE日总量与日蒸散量呈极显著一元二次多项式负相关关系（R²=0.58,P<0.0001）;GEP日总量与日蒸散量呈极显著指数正相关（R²=0.42,P<0.0001）。在月尺度上,NEE月总量与月蒸散量呈极显著线性负相关（R²=0.60,P<0.0001）,两者还表现为极显著一元二次多项式负相关关系（R²=0.63,P<0.0001）。GEP月总量与月蒸散量呈极显著线性正相关（R²=0.51,P<0.0001）,且表现出极显著指数正相关关系（R²=0.64,P<0.0001）。     

不同封育年限高寒草甸植被/土壤碳密度及净生态系统CO2交换量的比较

封育是推广范围最广的草地恢复措施之一. 为研究不同封育年限高寒草甸植被、土壤碳密度变化, 对1 a、6 a和16 a不同封育年限样地监测结果进行分析.结果表明: 不同封育年限高寒草甸植被现存碳密度表现出封育16 a>封育1 a>封育6 a, 分别为1 522.57 gC·m^-2、1 323.12 gC·m^-2和1 148.17 gC·m^-2, 但不同封育年限之间植被现存碳密度差异不显著(P>0.05). 土壤碳密度垂直分布明显, 0~5 cm和5~10 cm土层有机碳密度较高, 随土层深度增加土壤有机碳密度明显下降, 土壤容重上升;不同封育年限之间0~40 cm层次土壤碳密度和土壤容重差异性均不显著, 但仍可表现出土壤碳密度封育1 a>封育6 a>封育16 a, 分别为28 636.32 gC·m^-2、26 570.92 gC·m^-2和26 060.71 gC·m^-2;同时, 土壤容重随封育时间延长而下降. 对7月下旬到10月上旬净生态系统CO₂交换率(NEE)监测来看, 封育1 a植被土壤碳吸收速率显著高于封育16 a(P<0.05);而排放率与封育16 a样地接近, 差异不显著(P>0.05).     

贵州省岩溶石漠化地区生态服务价值损失评估

构建了适合岩溶石漠化地区的生态价值损失评估指标体系,基于遥感资料、典型样点调查数据及社会公共数据,采用将物质量转化为价值量的方法,估算和评价了贵州省石漠化地区的有机质生产、固碳释氧、水土保持、营养物质积累、生物多样性保育及景观游憩6项核心生态价值的损失。结果表明:(1)不同石漠化等级单位价值量分别为潜在12483.88元/(hm2?a)、轻度7425.97元/(hm2?a)、中度6557.83元/(hm2?a)、重度4414.06元/(hm2?a)、极重度3755.07元/(hm2?a)。(2)贵州省岩溶石漠化地区生态系统服务的总价值损失量为210.85亿元/a,其中潜在、轻度、中度、重度、极重度的损失量分别为8.72亿元/a,59.43亿元/a,101.15亿元/a,47.89亿元/a和5.66亿元/a。(3)空间分布上,各州市生态价值损失量变幅在12.92~56.57亿元/a之间,生态价值损失量大小依次为毕节地区>黔南州>遵义市>黔西南州>安顺市>铜仁地区>六盘水市>黔东南州。      

北纬地区温度和卫星监测的植被活动节律变化的比较分析(英文)

Plant growth at northern latitudes is highly responsive to the climatic changes that have occurred over recent decades. However, the sensitivity of the phasing of the seasonal cycle of terrestrial ecosystems to a changing environment remains less widely understood. We present an investigation and comparative study of large-scale changes in seasonal cy-cling of both land surface temperature and plant growth. Our results have shown trends in-dicating a marked increased towards overall plant productivity by ~3% from 1982 to 2005, reduced trends in seasonal variation at low-mid latitudes by ~2%, increased trends in sea-sonal variations at mid-high latitudes by ~7%, and an earlier phase in northern terrestrial ecosystems (~1.1 days) in parallel with changes in the phasing of surface temperatures at northern latitudes over the 24 years in this study. These shifts in annual cycles of terrestrial vegetation appear to have a distinct geographical zonality and are dependent upon latitudinal changes in climatic variables. More conspicuous changes in overall vegetation productivity and the seasonal phase of ecosystems have been observed in Eurasia compared to North America, largely because of a more rapid rise in temperature. Our results state that changing climate boosts plant growth at northern latitudes, but also alters the phase and seasonal variations of the annual cycle of terrestrial ecosystems.     

Acknowledgement to Reviewers

Abeliotis, Konstadinos Department of Home Economics and Ecology, Harokopio University, Greece Abella, Scott R. Department of Environmental and Occupational Health, University of Nevada Las Vegas, USA Aceves-Quesada, Jos6 Fernando Instituto de Geografia UNAM, Mexico Acreman, Mike Centre for Ecology and Hydrology, Wallingford, Oxfordshire, UK Adhikari, Yagya Geobotany, Ecology and ecosystem management （Technische Universitat M0nchen）, Germany Ahmad, Shahbaz Indian Institute of Forest Management, India Ahmed, Sohel J. Urban and Rural Planning Discipline, Khulna University, Bangladesh     

熵视角下的广州城市生态系统可持续发展能力分析

通过对城市生态系统的结构和功能分析, 以及城市作为耗散结构系统的熵变分析, 构建广州城市生态系统可持续发展能力评价指标体系;运用信息熵构建了广州城市生态系统可持续发展能力评价模型;将熵权与指标时间序列变化相结合, 分析指标时间序列变化对广州城市生态系统可持续发展能力的影响, 从而提出广州城市生态系统可持续发展的针对性措施。研究结果显示:在2004-2010 年间, (1) 广州市社会经济生态系统对自然生态系统的需求不断增大, 城市环境污染问题得到有效控制, 城市生态系统内部不断朝着有序、健康的方向发展;(2) 自然生态系统对社会经济系统的支持能力总体逐渐上升, 生态环境的改善使广州城市生态系统的协调性和活力得到增强, 城市生态系统可持续发展能力总体呈上升趋势。该研究方法能反映出城市作为复合生态系统的结构、功能和演化机制, 能有效地弥补城市可持续发展研究中所存在的可持续发展对策比较笼统、缺乏针对性的不足。     

浙江省海洋外来生物入侵影响与控制策略研究

浙江省是我国遭受海洋生物入侵较为严重的地区之一。文章探讨了浙江海洋生物的入侵途径、外来物种成功入侵的机制及入侵种对生态系统的影响,同时给出了控制海洋生物入侵的策略,以期能更好地保护海洋生物多样性,减少外来生物入侵灾害的发生。