北方高纬度地区生态系统动态、生物多样性管理及社会政策

由于受到众多因素大规模作用的影响,高纬度地区生态系统的变化异常活跃.这些地区的生态系统非常脆弱,各种全球变化过程都在影响着可更新林木资源持续生产和当地社会赖以生存的动植物资源丰度.本文对于北半球高纬度地区生态系统的一些新认识及其(所包含的)意义进行了讨论,并对提高生态系统的恢复力所采取的必要管理措施进行了探讨.认为在生态系统面临各种变化和干扰时系统管理的焦点应该从系统的恢复转移到系统功能的维系上来.生物多样性的作用是确保生态系统在经历干扰和重组时能够进行重组和发展,这一作用应该在系统管理与相关的方针政策中得到重视.强调应重新考虑现在的生态保护区的概念以发展一些动态的管理方法,使生态系统在面临环境变化时能够进行可持续的管理.而高纬度地区一些土著人习惯性的生态保护区的特点与那些对保护区进行动态保护的观点往往是一致的.针对高纬度地区动态景观中的生物多样性管理我们提出了新的发展方向,并从非传统的观点方面为其提供了经验例证.这些非传统的观点与看法可能会有助于提高生物多样性可持续管理和生态系统功能发挥的潜力.     

人为因素对社会-生态系统脆弱性和恢复力影响的地理差异

横跨北极的地区,可更新资源和不可更新资源、人口密度、资产投资、住宅与交通基础设施的分布存在着很大差异,这些差异被公认为是研究当前和未来社会-生态系统变化的热点.由于当前政治和经济的稳定,芬诺斯堪的亚地区北部社会-生态系统呈现出相对良好的形势,而俄罗斯北部从苏联解体开始便一直经历着急速且消极的变化,这些变化反映了俄罗斯普遍存在的危机状态.北美洲虽然处在一个相对稳定有序的制度下,采取了一些措施用于防止和减轻与工业有关的环境退化,但大多即将出台的新发展计划仍将会显著扩大社会-生态系统受到潜在影响的空间范围.制度或管理条款与生态系统服务功能对环境变化的缓冲能力紧密相关.无论气候是否变暖,某些地理区域对外来破坏作用表现得特别脆弱,这有可能威胁到这些区域在将来提供产品和服务的能力.尽管某些地区的气候变化有可能会使这种形势恶化,但从长远来看,气候变化也有可能会使其恢复力得到加强.     

森林生态系统恢复力评价——以江西省莲花县为例

生态系统恢复力是森林资源可持续发展的中心目标之一。在明确生态系统恢复力定义和尺度的基础上,分析了森林生态系统恢复力的影响因素,从生境条件和生态存储两方面遴选出26个指标,建立了森林生态系统恢复力评价指标体系,并以江西省莲花县为案例区,采用组合赋权法确定了指标权重,通过空间叠加计算了莲花县森林生态系统恢复力。结果表明:森林生态系统恢复力主要受内部存储的影响,其权重达到0.554。莲花县森林生态系统恢复力在0.103到0.464之间,平均值为0.268,恢复力达到或超过平均水平的森林面积为37 907 hm²,占森林总面积的49.2%,整体处于较低水平;分级结果表明仅48.16%的森林达到高或较高恢复力水平;在空间分布上,莲花县森林生态系统恢复力为南高北低,南部和中部的森林大多处于高或较高恢复力水平,北部地区大部分森林处于中等、较低或低恢复力水平。此外,恢复力高的森林沿乡镇边界线分布的特点非常明显。该研究结果可为森林资源管理提供重要科学依据。     

生态系统健康及其评价指标和方法

生态系统健康是一门研究人类活动、社会经济组织、自然系统和人类健康的跨学科综合性学科。如果一个生态系统是稳定、持续和活跃的,能够维持其组织结构,受到干扰后能够在一段时间内自动恢复过来的话,则这个生态系统是健康和不受胁迫综合症影响的。生态系统健康的基本原理有动态性原理、层次性原理、创造性原理、相关性原理和脆弱积累性原理等5个原理。论文提出了包括活力、组织和恢复力在内的生态系统健康的8个评价指标,具体地介绍了生态系统健康的活力、组织结构和恢复力的评价方法。目前生态系统健康研究还处在发展的初始阶段,也存在不少的问题,在进一步发展生态系统健康理论的同时,需要依靠遥感和GIS等技术来对它进行定量化研究,以促进生态系统健康的发展。     

国外旅游地社会-生态系统恢复力研究进展与启示

恢复力思想和方法运用于社会-生态系统,是全球可持续发展研究的一个新视角。可持续旅游是全球可持续发展的重要内容,旅游地是重要的社会-生态系统类型,从恢复力视角研究旅游地复杂性、动态性及综合性,成为旅游可持续发展研究的重要途径。论文综览国外旅游地社会-生态系统恢复力研究的大量相关文献,从研究尺度与对象、研究方法及研究内容三个方面展开综述,重点就旅游地社会-生态系统恢复力的认识、与相关概念联系、阈值、驱动因素、概念性与定量评估、适应性管理等研究内容进行了详细梳理和评述,并得出相应研究启示,提出有待于进一步研究的问题。以期为国内旅游地社会-生态系统恢复力研究和旅游地社会-生态系统建设提供借鉴和指导作用。     

长江流域生态系统恢复力评价及其空间异质性研究

恢复力是生态系统的固有特征,可通过系统遭受干扰后恢复到原稳定态的时间和速率来衡量. 开展长江流域生态系统恢复力研究对于掌握流域生态系统变化规律,指导长江流域大保护和高质量发展具有重要意义. 本文采用概率衰减法评估长江流域生态系统恢复力,首先获取了2001—2020年长江流域每16 d的250 m分辨率的增强型植被指数(enhanced vegetation index, EVI)数据,采用最大值合成以及重采样技术,获得年度1 000 m分辨率的EVI数据;然后,计算每个栅格2001—2010年、2001—2011年、2001—2012年直至2001—2020年共11年的EVI变化斜率;以全流域为统计单元,统计11年间EVI变化斜率持续为正和持续为负的栅格数量,采用衰减函数进行拟合,正负衰减的时间差表征生态系统恢复力;以6 767个小流域为对象,分析长江流域生态系统恢复力的空间差异性. 结果表明:20年来长江流域整体EVI在逐渐增加,空间分布差异在逐渐增大. 正、负衰减时间差为29.48 a,生态系统处于正向恢复状态. 生态系统恢复力呈上游及下游入海口低、中游地区高的特点,其与降雨量、地形(海拔和坡度)、林草覆盖率和人类活动等因素相关. 在海拔1 000~1 500 m、坡度25°~30°、林草覆盖率较大的山地区域生态系统恢复力最高;而在高海拔或低海拔地区以及植被覆盖较差的地区,生态系统一旦受到干扰或破坏则较难恢复. 研究显示:长江流域生态系统整体上呈正向演替,得益于长江大保护的政策;长三角地区因人类活动频繁,生态处于逆向演替,而上游地区如金沙江、大渡河、岷江一带生态系统恢复力较低,与水电开发、地质灾害是否相关需进一步研究.      

土壤微生物对环境胁迫的响应机制

微生物在生态系统物质循环和能量流动过程中起重要作用.研究土壤微生物对各种环境胁迫的响应有助于认识微生物对环境变化的适应与演变机理,维持土壤生态系统功能的稳定.土壤微生物群落多样性是衡量土壤生态系统稳定性的一个重要指标.多数研究表明,土壤微生物群落多样性越高,土壤生态系统越稳定.本文在总结土壤微生物群落多样性及其与环境胁迫响应关系的基础上,进一步讨论了土壤微生物对环境胁迫响应的生态学机制,包括:①抗性微生物的出现及抗性基因的水平转移.该过程导致了土壤微生物群落结构和多样性的改变,产生了更多抵抗能力较强的微生物类群,从而达到对外源干扰的适应,使土壤微生物群落对环境胁迫的抵抗力和恢复力随之提高.②土壤微生物群落功能的冗余.这些冗余程度越高,冗余组分缓冲维持生态系统正常功能的能力越强,从而提高微生物群落对环境胁迫的抵抗力和恢复力.研究土壤生态系统的稳定性与微生物多样性之间的关系,不仅有助于揭示土壤生态系统稳定性的内在机制,为合理调控提供科学依据,也可以为土壤环境质量管理提供参考.     

可持续力的制度框架:俄罗斯和波罗的海国家林业部门的比较分析

苏维埃体系解体之后,原苏维埃共和国之间森林管理的分歧变得明显.在波罗的海国家的林业部门已经发生根本变化的时候,俄罗斯却没能形成一个能适应社会-生态恢复力先决条件的制度框架.本文认为,可持续发展需要一种能够具有适应和学习能力,因而能够以实验的方式对政策不断地进行评估和再调整的制度框架.但是,这需要有参与机制,我们相信波罗的海国家在这方面正在走出一条更有希望的路子.最后,得出结论,只有建立了可持续的制度框架,社会-生态恢复力才能成为前共产主义国家自然资源管理的重要特征.     

社会—生态系统适应性治理视角下绿地空间恢复力的演化——广州旧城区更新案例

旧城区绿地作为关键的社会—生态系统载体,是城市高质量发展与转型治理亟需关注的问题。构建广州旧城区绿地服务基本单元,引入适应性循环理论的潜力—连通度—恢复力三维框架,构建表征生态、社会与经济服务的绿地景观指标体系,综合评估2000—2018年广州旧城区绿地的空间恢复力水平及适应性转化特征。研究结果显示：旧城区绿地的恢复力演化具有明显的核心区与外围区的时空分异,在拆除重建阶段呈现快速开发—快速释放—重组的转化,在微更新阶段主要呈现开发—保护的提升,并具有提升型、稳定型和更替型的社会—生态系统服务适应性。由此说明,城市更新具有调节社会—生态系统服务治理的效果。其中,绿地形状指数、5 min可达绿地率以及土地利用混合度对核心区绿地恢复力具有显著的促进作用,为外围区治理提供参考。同时,进一步探讨了更新政策与城市绿地空间恢复力演化的关系,为促进旧城区绿地空间更新治理提供社会—生态系统适应性的理论与实证案例研究。     

自然保护区、恢复力和动态景观

在这个日益被人类活动所改变的世界里,保护生物多样性对于维持有恢复力的生态系统和确保生态系统产品的可持续流动以及对社会的服务是至关重要的.但是,现有的自然保护区和国家公园不大可能结合生态系统的长期和大尺度的动态.因此,保护策略必须包括大面积的人类利用经营的土地.为了能使生态系统在大规模的自然和人为干扰之后得以重组,以生态存储形式出现的空间恢复力是必备的前提.生态存储包括那些能使生态系统得以重组的物种、相互作用和结构,它的组成部分可能出现在干扰斑块中,也可能出现在周围的景观中.现有的静态自然保护区应该由动态自然保护区加以补充,例如生态休闲地和动态演替保护区,这些都是在景观尺度上模拟自然干扰状况,进行生态系统经营的组成部分.