喀斯特常绿与落叶阔叶混交林过去50年来的碳循环模拟

通过对Forest-DNDC模型的植被和土壤参数本地化校准,以气象插值数据为输入,模拟了贵州省普定县高原型喀斯特次生常绿与落叶阔叶混交林1965~2014年的土壤、植被和生态系统碳循环特征。结果表明,与冷模拟和实测值相比,参数本地化校准后的模型能更准确地模拟春、秋、冬3个季节的土壤呼吸动态,而模拟的夏季土壤呼吸偏小;但统计检验指出,参数修订后的Forest-DNDC模型能够较好地模拟喀斯特森林土壤呼吸,降低了模拟误差,可用于喀斯特常绿与落叶阔叶混交林碳动态的模拟。进一步分析发现,1965~2014年喀斯特森林的碳通量除模拟早期的前3~4年急剧增加之外,随后总初级生产力(GPP)保持相对稳定,植物呼吸(Rplant)和生态系统呼吸(R_(ecosystem))随着森林发育而增加,土壤呼吸(R_(soil))减少,植被净初级生产力(NPP)呈迅速减小趋势;净生态系统碳交换量(NEE)亦较迅速下降,在2013年达到最低值-0.17 t C/ha,喀斯特森林由碳汇变为弱碳源。相关分析表明,年均温度和年降水对喀斯特常绿与落叶阔叶混交林的GPP和R_(soil)没有显著影响,但却显著影响NPP、R_(plant)、R_(ecosystem)和NEE。     

西南地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

选择西南地区2000年、2010年、2020年3期土地利用遥感影像数据,利用土地利用动态度分析土地利用变化情况,并依据当量因子法对生态系统服务价值(ecosystem service value,ESV)开展评估.结果表明:西南地区土地利用以林地、耕地和草地为主,分别约占总面积的48％、28％、20％.人工表面、草地、...     

浙南人工红树林土壤呼吸季节变化特征及其对蓝碳功能的影响

土壤呼吸(soil respiration,R_soil)是生态系统向大气释放二氧化碳(arbon dioxide,CO₂)的主要碳源,其微小变化对红树林湿地碳汇有重要影响。本文以2021年原位实时监测的每月浙南人工红树林湿地R_soil及其环境因子数据为基础,探究了R_soil的季节变化特征及其对生态系统呼吸(ecosystem respiration,R_eco)的贡献,并分析了R_soil对浙南人工红树林生态系统固碳能力的影响。结果表明：(1)浙南人工红树林湿地R_soil具有明显的季节变化,在夏季达到峰值;R_soil关键环境驱动因子为土壤温度(soil temperature,T_S)和土壤湿度(soil humidity,W_S),二者的综合作用可以解释84.6%的R_soil变化;(2)尽管R_soil是浙南红树林R_eco<...     

生态系统服务模型应用的研究

生态系统服务不仅是地球生命系统的支撑,同时也给人类提供了食物、医药、生产原料、文化等多种服务。随着城市扩张以及人口增加导致的生态系统破坏,人们逐渐认识到生态系统服务的重要性,对生态系统服务评估的模型和方法的需求也日渐增加。文章介绍了一种基于生态生产函数和经济评估方法的模型:In VEST(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs),In VEST模型是生态系统服务的定量评估模型,它基于不同土地利用情景对生态系统服务进行评估,权衡发展与保护之间的关系,提供最优的决策支持。该文通过对In VEST模型在国际上的典型应用案例分析,对In VEST模型的功能、结构、优点以及局限性等方面进行深入讨论,最终分析了该模型本身未来的发展方向,研究了In VEST模型应用于中国现状的城市生态规划的可能性。     

羊草草原和贝加尔针茅草原生态系统呼吸的差异分析

应用静态暗箱-气相色谱法对羊草草原和贝加尔针茅草原的生态系统呼吸CO2通量进行了测算,分析了生态系统呼吸的影响因素,比较了2种草原生态系统呼吸的差异并分析了产生差异的原因.观测期间羊草草原生态系统呼吸CO2通量平均为(12.03±2.10)mg·(m2·min)-1,显著低于贝加尔针茅草原[(20.09±4.41)mg·(m2·min)-1];而羊草草原生物量显著大于贝加尔针茅草原(p0.001).羊草草原和贝加尔针茅草原生态系统呼吸都与温度(箱内气温、5cm和15cm地温)具有显著的指数函数关系.通过偏相关分析发现,在地温作为控制变量时,生态系统呼吸与土壤Eh、pH间不再具有显著的相关性,Eh、pH对CO2通量的影响可能是由地温变化间接引起的,而CO2通量与活体生物量呈现出了一定的相关性,与凋落物生物量无显著相关性.2种草原的CO2通量都可以用温度指数模型进行很好地模拟,基于地温的模拟效果(R2为0.568～0.639)显著好于基于箱内气温的(R2为0.323～0.426).地温是2种草原生态系统呼吸最重要的影响因素,它掩盖了地上部植物体对生态系统呼吸的影响.在该区域,土壤呼吸占生态系统呼吸比例较高,贝加尔针茅草原较高的有机质含量导致了其生态系统呼吸CO2通量较高.     

化学物质对湖沼生态系统影响的评价研究

本文叙述了化合物质的环境进入最、动态以及对生态系统影响的预测。讨论了能否用简单的数学模式对动态预测来描述的问题。并且指出在系统预测中用细菌、藻类、无脊椎动物构成的模拟生态系统,可以减少或消除结构模拟与系统功能模拟的差。这种模拟系统能在各种条件下试验,重现性良好,是一种非常适宜的试验工具。(原文图略去12个)     

羊草草原碳循环过程的模拟与验证

根据内蒙古典型羊草草原碳通量和生物量观测数据,验证VIP(Vegetation Interface Proces-ses)模型,并模拟分析1958—2007年该生态系统碳循环特征及其与环境因子的相关关系。结果显示:VIP模型能够较准确地模拟地上生物量(R2=0.70)和净生态系统生产力NEP(R2=0.57)的变化趋势。羊草草原生态系统总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)和生态系统呼吸(Re)在1958—1973年间下降,1973—1993年间增长,1993年后又出现下降的趋势。与环境因子的相关性分析表明,GPP、NPP和Re随CO2和降水的增多而增大,随温度升高和降水的减少而降低,其中降水量与碳通量相关性最高,呼吸与温度、降水、CO2均存在一定程度的正相关关系。NEP年际变化较大,主要受控于年降水量,以228 mm为界,年降水量大于此值时,NEP为正的概率较大。     

环境生物学

X171以X)201357重金属在农田生态系统中迁移的建模研究/周海红(山东建材工业学院应化系环境教研室)…//农业环境保护/中国农业生态环保协会一2(X)1,20(5)一315一318环图X一15 对重金属在农田生态系统中的迁移机理进行了详尽介绍,并以此为基础提出一整体数学模型,推导出作物籽实中的重金属含量与灌溉水质、土壤性质、作物根系性质等参数间的定量关系。对陕西交口灌区的农田生态系统也进行了模拟,所得到的模拟值与实测值之间吻合较好。图6表2参8X1712以犯01358稀土离子对超氧阴离子自由基生成的抑制作用/庞欣…(中科院生态环境研究中心,环境…     

中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室CERN综合研究中心研究成果与发展

介绍了中国生态系统研究网络(CERN)综合研究中心成立以来的发展历程和主要研究成果,以及未来研究方向及预期发展。取得的代表性研究成果主要有:CERN动态监测数据与生态系统空间信息数据管理和共享系统的开发、陆地生态系统碳和水热通量观测研究、陆地生态系统碳储量的时空格局特征研究、陆地生态系统多尺度模拟综合集成研究和青藏高原生态系统格局与全球变化相互作用关系研究等。未来的研究方向主要集中在陆地生态系统碳氮水循环及其耦合,区域碳汇功能动态,生态敏感区、脆弱区和过渡区对全球气候变化的响应与适应,生态监测、模拟与生态信息应用以及全球气候变化主要因子对生态系统关键过程的影响。未来除了履行CERN综合研究中心的基本职能外,争取在以上研究方向取得有国际影响的开拓性研究成果。     

环境系统学(环境系统工程)

X 192 X171 9700721城市生态系统的模拟方法:灵敏度模型及其改进/吕永龙…(中科院生态环境研究中心)//生态学报/中国生态学会一1996,16(3)一308~313 环信Q一40 评估城市生态系统的持续发展能力,探讨其持续发展对策是一个复杂的动态问题,需要运用动态的模拟方法进行。由德国著名的生态控制论专家F.vester和A.v.Hesler提出的“灵敏度模型”方法,将系统科学思想、生态控制论方法及城市规划融为一体,解释、模拟、评价和规划城市复杂的系统关系,是模拟城市生态系统很好的方法。本文对该方法进行了改进。改进后的“灵敏度模型”为评价城市持续…     

Digitalizing river aquatic ecosystems

Traditional river health assessment relies on limited water quality indices and representative organism activity, but does not comprehensively obtain biotic and abiotic information of the ecosystem. Here, we propose a new approach to evaluate the ecological and health risks of river aquatic ecosystems. First, detailed physicochemical and biological characterization of a river ecosystem can be obtained through pollutant determination (especially emerging pollutants) and DNA/RNA sequencing. Second...     

2000—2020年我国西南地区植被NEP时空变化及其驱动因素的相对贡献

西南地区作为我国重要的生态安全屏障,探究其植被净生态系统生产力(net ecosystem productivity,NEP)的时空演变规律对该地区乃至我国的可持续发展都具有重要意义.基于MODIS数据、气象数据、DEM数据和土地利用数据等,首先,利用改进的Carnegie Ames Stanford Approach (CASA)模型和土壤微生物呼吸方程,估算2000—2020年我国西南地区植被NEP;其次,结合Theil-Sen Median趋势分析、偏相关分析和复相关分析等方法,研究西南地区植被NEP时空变化及其对气候变化和土地利用变化的响应机制;最后,利用基于情境分析的相对贡献分析法,定量评估气候变化和土地利用变化对西南地区植被NEP变化的相对贡献.结果表明：时间上,2000—2020年我国西南地区及其五省份(云南省、贵州省、四川省、重庆市和西藏自治区)生态系统植被NEP均表现为上升趋势,其中,西南地区植被NEP上升速率为4.74 g/(m2·a).空间上,西南地区及其五省份植被NEP呈上升趋势的面积均大于呈下降趋势的面积,其中,西南地区植被NEP呈极显著上升的面积占45.41...     

Soil warming effect on net ecosystem exchange of carbon dioxide during the transition from winter carbon source to spring carbon sink in a temperate urban lawn

The significant warming in urban environment caused by the combined effects of global warming and heat island has stimulated widely development of urban vegetations. However, it is less known of the climate feedback of urban lawn in warmed environment. Soil warming effect on net ecosystem exchange (NEE) of carbon dioxide during the transition period from winter to spring was investigated in a temperate urban lawn in Beijing, China. The NEE (negative for uptake) under soil warming treatment (temperature was about 5℃ higher than the ambient treatment as a control) was -0.71 μmol/(m².sec), the ecosytem was a CO₂ sink under soil warming treatment, the lawn ecosystem under the control was a CO₂ source (0.13 μmol/(m².sec)), indicating that the lawn ecosystem would provide a negative feedback to global warming. There was no significant effect of soil warming on nocturnal NEE (i.e., ecosystem respiration), although the soil temperature sensitivity (Q₁₀) of ecosystem respiration under soil warming treatment was 3.86, much lower than that in the control (7.03). The CO₂ uptake was significantly increased by soil warming treatment that was attributed to about 100% increase of α (apparent quantum yield) and A_max (maximum rate of photosynthesis). Our results indicated that the response of photosynthesis in urban lawn is much more sensitive to global warming than respiration in the transition period.     

珠江三角洲近地层CO2通量模拟分析与评估验证

利用能分别代表珠江三角洲草地、城市绿地及地带性森林植被生态系统的番禺站、东莞站和鼎湖山站CO2净通量资料对CT-2010碳源汇反演模式系统进行了验证,并利用该模式初步分析了区域净碳通量的时空分布及不同生态系统的碳汇特征.结果表明: CT-2010模式模拟的珠江三角洲城市绿地、地带性植被、以及草地生态系统碳通量与站点观测结果具有较好的一致性,其拟合相关系数(r)高于0.60(P<0.01),小时、逐日、日变化的残差均值低于2.0μmol/(m2?s);模式一定程度上能反映3种生态系统碳通量的季节分布特征,但各月的模拟值均高于观测值,其中对城市绿地生态系统的模拟最接近,残差年均值为0.964μmol/(m2?s),对草地和地带性森林植被生态系统的模拟效果相当,残差年均值分别为 2.056,2.100μmol/(m2?s);2004~2005年期间珠江三角洲地区近地层净碳通量为3.43μmol/(m2?s),其中冬季最强,为1.4μmol/(m2?s),春季次之,为1.35μmol/(m2?s),秋季和夏季最低,分别为0.51和0.18μmol/(m2?s);在冬、春两季,珠江三角洲区域为强的碳源区,而在夏、秋季,粤北和粤东大部分地区为较弱碳汇区;2004~2005年期间珠江三角洲地区陆地生态系统的碳汇为-6.5×10-3PgC,其中农作物,草地/灌木,常绿针叶/阔叶混合林是吸收CO2的主要生态系统,其净通量占陆地生态系统的比率分别为42.01%,31.46%和26.53%.     

红霉素在模拟水生生态系统中的分布特征

为了了解红霉素在水生生态系统的分布特征,正确评估红霉素的环境风险,采用微宇宙实验装置,考察了红霉素在模拟水生生态系统中水相、沉积物及生物体的分布特征.研究结果表明:红霉素进入模拟水生生态系统后,水相的半衰期为42d,沉积物为主要富集场所,可积累56.46%的红霉素;同时,水草和斑马鱼对红霉素亦有一定的吸收富集能力,水草(Elodea densa)和斑马鱼(Barchydanioreriovar)可分别吸收和富集1.04%和0.0402%的红霉素;水草对红霉素的富集能力高于斑马鱼,其最高富集系数在水草和斑马鱼内分别为46.05 L·kg-1和4.40L·kg-1,在考虑评估红霉素的生态环境风险时,应注意其对水生动植物的影响.     

放射性物质污染及其防治

水中铀含量与生活区河水中含量无明显差异,537一2废物库周围地下水中惚含量与生活区河水中含量也无明显差异。_至今未监测到两个废物库中的放射性核素对周围地下水的明显影响。图2表4参8X5912(X)2(犯871茶树一土壤生态系统中ITID的迁移与消长动态/史建君一(浙江大学原子核农业科学研究所(华家池校区),农业部核农学重点开放试验室)//环境科学学报/中科院生态环境研究中心一2(X)2,22(2)一166一170环图X一9 采用模拟污染物的同位索示踪技术研究Hro(佩水)在茶树一土壤模拟生态系统中的迁移规律,测定了植物和土壤样品中两种形态氖(自由水佩和…     

Inhibitory effect of nitrobenzene on oxygen demand in lake sediments

Nitrobenzene is an important raw material and product,which presents a heavy threat to the ecosystem.The potential impacts of nitrobenzene on sediment oxygen demand (SOD) were studied in lake sediment ...     

Modeling soil conservation, water conservation and their tradeoffs:A case study in Beijing

Natural ecosystems provide society with important goods and services. With the rapid increase in human populations and excessive utilization of natural resources, humans frequently enhance the production of some services at the expense of the others. Although the need for tradeoffs between conservation and development is urgent, the lack of efficient methods to assess such tradeoffs has impeded progress. Three land use strategy scenarios (development scenario, plan trend scenario and conservation scenario) were created to forecast potential changes in ecosystem services from 2007 to 2050 in Beijing, China. GIS-based techniques were used to map spatial and temporal distribution and changes in ecosystem services for each scenario. The provision of ecosystem services differed spatially, with significant changes being associated with different scenarios. Scenario analysis of water yield (as average annual yield) and soil retention (as retention rate per unit area) for the period 2007 to 2050 indicated that the highest values for these parameters were predicted for the forest habitat under all three scenarios. Annual yield/retention of forest, shrub, and grassland ranked the highest in the conservation scenario. Total water yield and soil retention increased in the conservation scenario and declined dramatically in the other two scenarios, especially the development scenario. The conservation scenario was the optimal land use strategy, resulting in the highest soil retention and water yield. Our study suggests that the evaluation and visualization of ecosystem services can effectively assist in understanding the tradeoffs between conservation and development. Results of this study have implications for planning and monitoring future management of natural capital and ecosystem services, which can be integrated into land use decision-making.     

Conservation for the landscape ecological diversity in Wulingyuan scenic area of China

Wulingyuan is located at the mountainous area of the middle reach of the Yangtze River,it is one of the three nature heritages in China which ranks in the “List of Worls‘s Heritage”by UNESCO.It is characterized by quartz sandstone peaks landform with several landform components(pattern,corridor)and rich in landscape ecological diversity and biodiversity.The main patterns(ecosystem)include mid-height mountain peaks,rift-avlley and streams among peaks,peaks and gullies on slopes,square mountain-platforms and peaks among blind valleys and so on.The corridor system consists of natural corridors and artificial corridors among which the stream corridors account for a major part.The fracturing of habitat is unfavorable for the biodiversity conservation,but meanwhile the habitat diversity leads to an increase in biodiversity.Therefore,it is still rich in landscape ecological diversity in Wulingyuan.The biodiversity at the level of landscape component(ecosystem) and the function of the Wulingyuan complex ecosystem,and the measures for the biodiversity conservation in Wulingyuan ecotourism area are discussed in this paper.     

A risk assessment system for alien plant bio-invasion in Xiamen, China

Bio-invasion has caused serious ecosystem damage and enormous economic losses in China,and it has been the greatest factor to island bio-diversity reduction.Xiamen,as an important seaport with a relatively high conservation value,is particularly vulnerable to bio-invasion for its typical island ecosystem as well as frequent human-made disturbance.As a result of field surveys,literature review, and consultation with experts,a list of 67 alien plants identified as major invaders(12 species)and emerging inv...