全球气候变化对红树林生态系统的影响、挑战与机遇

红树林是以红树植物为主体的常绿灌木或乔木组成的潮滩湿地木本植物群落, 具有“四高”特性(高生产力、高归还率、高分解率和高抗逆性)的典型海洋生态系统; 目前, 全球约有红树林1700万公顷, 主要分布在南北半球25℃等温线内。红树林生态系统的净初级生产力高达2000gC·m^-2·a^-1, 具有高强度的物质循环、能量流动以及丰富的生物多样性, 对热带、亚热带海洋生态系统的维持与发展起到关键作用, 并在全球变化过程中扮演着十分重要的角色。近30年来, 全球气候变化已引起了国内外学者的极大关注。红树林生态系统位于热带、亚热带海岸潮间带, 是一个脆弱的、敏感的生态系统, 也是首先受全球气候变化影响的典型海洋生态系统之一。作为全球海岸带地区应对全球气候变化最为重要的生态屏障之一, 气候变化将严重影响着全球红树林的生存和分布方式。本文将从全球变暖、海平面上升、大气中CO₂浓度的增加和极端天气4个主要方面, 揭示全球气候变化对红树林生态系统的影响与变化特征, 阐述红树林对全球变暖、海平面上升、大气中CO₂浓度增加和极端天气响应与适应的生态学机制, 并简要概述了红树林在减缓全球气候变化危害中的重要作用。全球气候变化也将为红树林的研究、保护和发展带来机遇与挑战。     

氮输入对陆地生态系统碳循环关键过程的影响

碳氮作为陆地生态系统最关键的两大生源要素,它们在自然界的循环过程中不仅各自对全球变暖做出重要贡献,而且两者的循环过程显著耦合,互相影响各自的作用和效果。从氮元素对植物光合作用、呼吸作用以及土壤呼吸作用影响的角度入手,综述了氮输入对陆地生态系统碳固定和碳排放这两个碳循环关键过程的影响特征和机理,分析了陆地生态系统碳源汇对氮素变化响应的不确定性,在此基础上对未来的相关重点研究方向进行了探讨和展望。     

塔里木河下游断流河道整治引发的生态问题与重建对策分析

长期断流导致塔里木河下游主河道发育受阻,自然生态系统萎缩。河道治理措施保障了主河道输水的顺畅和水文生态的完整性,实现了上下游补偿性生态大转移(生态回归),但却抑制了河道自然发生规律,改变了原生种繁殖更新环境,河道两侧自然生态过程受阻,可持续维持的生命带变窄,人类需借助外力才能实现生态修复。塔里木河下游断流区生态恢复重建需要尊重客观历史,依托区域原有植被自然发生规律,应选择以柽柳灌丛为主要恢复种类,辅助人工引水渠系设施建设、断根萌蘖、人工补植等辅助手段,逐步实现对退化生态系统修复。     

旅游景观生态系统功能优化研究初探

在旅游业迅速发展与快速蔓延的趋势下,如何协调旅游目的地的人地关系,促进区域的可持续发展,是极 具理论与应用价值的科学问题。研究利用景观生态学的基本原理,从要素相互作用关系出发,将旅游景观生态系统 的功能视作各要素相互作用所形成的相应于人类社会需求的表现形式。在此基础上,分析了功能的类型、特征与结 构,总结了功能变化的影响因素,并强调促进要素协调与优化空间配置是实现旅游景观生态系统功能优化研究的 重要途径。     

Analysis of the spatial and temporal distributions of ecological variables and the nutrient budget in the Beibu Gulf

Based on a hydrodynamic-ecological model, the temperature, salinity, current, phytoplankton(Chl a),zooplankton, and nutrient(dissolved inorganic nitrogen, DIN, and dissolved inorganic phosphorous, DIP)distributions in the Beibu Gulf were simulated and the nutrient budget of 2015 was quantitatively analyzed. The simulated results show that interface processes and monsoons significantly influence the ecological processes in the gulf. The concentrations of DIN, DIP, phytoplankton and zooplankton are generally higher in the eastern and northern gulf than that in the western and southern gulf. The key regions affected by ecological processes are the Qiongzhou Strait in winter and autumn and the estuaries along the Guangxi coast and the Red River in summer.In most of the studied domains, biochemical processes contribute more to the nutrient budget than do physical processes, and the DIN and DIP increase over the year. Phytoplankton plays an important role in the nutrient budget; phytoplankton photosynthetic uptake is the nutrient sink, phytoplankton dead cellular release is the largest source of DIN, and phytoplankton respiration is the largest source of DIP. The nutrient flux in the connected sections of the Beibu Gulf and open South China Sea(SCS) inflows from the east and outflows to the south. There are 113 709 t of DIN and 5 277 t of DIP imported from the open SCS to the gulf year-around.     

小波分析在结构损伤识别中的应用

为提高结构损伤识别方法的准确性和适用性,将小波分析引入到结构损伤识别中。本文首先介绍了小波分析的基本原理,然后详细论述了小波分析用于结构损伤识别的三种方法:基于时域响应的方法、基于空间域响应的方法和小波分析与其他方法联合使用,接着分析了各种方法的应用现状、适用范围和存在的问题。通过比较可以看出小波分析用于结构损伤识别有着广阔的应用前景,本文最后针对进一步研究的方向提出了五点建议。     

Structural health monitoring of bridges in the State of Connecticut

A joint effort between the Connecticut Department of Transportation and the University of Connecticut has been underway for more than 20 years to utilize various structural monitoring approaches to assess different bridges in Connecticut. This has been done to determine the performance of existing bridges, refine techniques needed to evaluate different bridge components, and develop approaches that can be used to provide a continuous status of a bridge＇s structural integrity. This paper briefly introduces the background of these studies, with emphasis on recent research and the development of structural health monitoring concepts. This paper presents the results from three different bridge types： a post-tensioned curved concrete box girder bridge, a curved steel box-girder bridge, and a steel multi-girder bridge. The structural health monitoring approaches to be discussed have been successfully tested using field data collected during multi-year monitoring periods, and are based on vibrations, rotations and strains. The goal has been to develop cost-effective strategies to provide critical information needed to manage the State of Connecticut＇s bridge infrastructure.     

昆山市暴雨短历时设计雨型的推求

基于2008—2016年昆山市自动气象站逐分钟降水观测数据,分别利用芝加哥雨型法和PilgrimCordery雨型法,推求昆山市不同生态系统在不同重现期下60 min和120 min短历时设计暴雨雨型,并对比分析两种雨型推求方法的结果以及不同生态系统的雨型计算结果。结果表明:推求昆山市60 min历时设计暴雨雨型分布时,芝加哥雨型法和PilgrimCordery雨型法的结果基本一致,为单峰型雨型,雨峰位置位于中间偏前;推求120 min历时设计暴雨雨型分布时,芝加哥雨型法结果为单峰型,PilgrimCordery雨型法为多峰型,但两种方法求得的雨峰位置都位于中间偏前。在历时60 min和120 min时,芝加哥雨型法计算出的平均最大分段降水量显著大于PilgrimCordery法和实际雨样的结果,PilgrimCordery法的结果略小于实际雨样。昆山市不同地区的降水会受到生态系统类型的影响,以农田生态系统的影响最为明显,两种雨型推求方法的结果均表示,农田生态系统的最大分段降水量是5种生态系统中最大的。     

重庆市土地利用变化对生态系统服务价值的影响

本文以详细的土地利用统计资料为数据源,分析了重庆市1997~2007年的土地利用变化情况,根据谢高地的生态服务价值系数对研究区土地利用变化引起的生态系统服务价值变化进行评估,并进行了敏感性指数(CS)分析。结果表明:研究区在1997~2007年间,耕地、牧草地、湿地和未利用地均减少,林地、水域和建设用地均增加;重庆市2007年的生态系统服务价值比1997年增加了58.95×108元,达到1002.25×108元,这主要是生态价值系数较高的林地面积增加所至;在生态系统单项服务功能变化中,只有食物生产有所减少,其余均有所增加;敏感性系数分析表明,ESV对生态价值系数(Value Coefficient,VC)缺乏弹性,研究结果可信。     

福建敖江流域水域生态系统健康评估

以敖江流域为研究区,通过采集底栖动物、鱼类等样品,结合监测数据分析流域水域生态系统健康状况,并采用指标体系评估方法对水域生态系统进行评估.结果表明:敖江流域水质总体良好,但山仔水库总氮、总磷浓度长期超标,水体存在富营养化和藻类水华暴发生态环境问题;底栖动物种类呈现支流多于干流、河流多于水库的规律;鱼类种类上、中、下游各科物种组成差异不显著,鱼类区系特点具有较明显的热带、亚热带区系特点;流域上游、中游水域生态健康良好,下游水域生态健康一般.