长沙市生态系统服务价值对土地利用变化的响应研究

基于谢高地等确立的中国陆地生态系统服务价值系数,通过价值系数修正,分析长沙市24年间土地利用变化对生态系统服务价值的影响.研究表明:耕地、林地、草地、水域、未利用土地的面积逐渐减少,城镇建设用地逐渐增加.1900~2014年的生态系统服务总价值逐渐减少,价值损失量为169 329.89万元,损失率为5.44%.各生态系统服务功能对长沙市生态系统服务价值的贡献率排在前三位是土壤形成与保护,水源涵养,生物多样性保护.食物生产的生态系统服务价值的贡献率最小.生态系统服务价值敏感性指数由大到小依次为:林地、耕地、水域、城镇建设用地、草地、未利用土地,敏感性指数均小于1,研究结果合理可信.     

海门市蛎岈山牡蛎礁海洋特别保护区生态系统健康评价

在分析海门市蛎岈山牡蛎礁海洋特别保护区海域生态系统现状及特点基础上,构建了包含环境、结构、稳定性3个方面24个指标的海洋特别保护区生态系统健康评价指标体系,并采用熵权综合指数模型和模糊综合评价模型对保护区的生态系统健康状况进行评价及对比分析。熵权综合指数法评价结果表明,保护区生态系统处于健康趋向亚健康的状态;熵权模糊综合模型评价结果表明,保护区生态系统处于健康状态。由于模糊综合评价模型能反映保护区各生态要素的健康状况,其评价结论更趋近于保护区客观现状,更适用于海洋保护区健康评价。     

耗散结构理论与土壤生态系统

耗散结构理论从广义热力学的概念出发,论证了开放系统与外界环境条件进行物质和能量交换产生负熵流的数学形式,解释了非平衡系统通过自组织过程产生新的有序结构的条件。本文介绍并应用这一理论讨论了土壤生态系统的某些问题,并把该理论应用于土壤肥力的研究,指出土壤系统熵的概念可以判别肥力高低和演变方向,同时进行了土壤系统起始熵的计算。     

自组织理论与复合生态系统可持续发展

复合生态系统出现了一系列环境问题阻碍了区域的可持续发展。文章将自组织理论引人到可持续发展领域，建立以实现可持续发展为目标的复合生态系统自组织理论：分析了复合生态系统的自组织特性，阐述了复合生态系统内部非线性结构和熵相互作用对系统自组织演化的影响，论述了复合生态系统自组织与可持续发展的关系，即复合生态系统达到自组织运作状态或总体趋势时，系统就达到了可持续发展。提出了复合生态系统自组织运行规律就是要实现社会规律、经济规律和自然规律的协同，即“三律协同”。在此基础上，探讨了实现复合生态系统自组织的途径：系统开放、引入负熵；建立以生态经济、生态环境、生态文化组成的耗散结构；建立复合生态系统目标实现的分段时间结构；加强系统协调机制，制定符合系统社会、经济和自然规律协同的各项措施。     

基于熵权法的福建县域生态文明建设水平及动态变化评价研究

为科学客观地定量化评估县域生态文明建设水平及动态变化,指导地方生态文明建设规划与实践,根据国家生态文明建设的内涵外延,基于因子分析,筛选构建了生态环境状况、生态系统保护、生态安全保障、绿色节能降耗、资源循环利用、人居环境改善和社会共建共享共7个准则层21个指标的县域生态文明建设水平评价体系,利用熵权法客观赋值权重,运用...     

第四讲 腐食生物生态工程

第一节 腐食生物群落生态工程 以死生物为营养的生物,如真菌、细菌和土壤动物等,所构成的腐生食物链,在天然生态系统中占有非常重要的地位。在天然森林生态系统中,99％的能量流都进入了腐食链的通道;在天然草原生态系统中,75％左右的能量流进入了腐食链的通道。而人类的农耕和放牧几乎在所有场合下都降低了能量流经     

基于遥感和GIS的青藏铁路生态累积效应研究

采用遥感和GIS技术,通过生态系统功能偏离累积指数、景观格局干扰累积指数、植被退化指数、生态阻隔累积指数和区域生态累积效应指数研究青藏铁路建设和运营对沿线生态系统的累积影响.结果表明,铁路建设和运营对沿线0～1 km直接影响区的生态服务功能、景观格局、植被覆盖和生态流均造成一定的累积影响,但以景观格局和生态流受到的影响最大,且对拉萨至唐古拉段的影响大于唐古拉至格尔木段,主要表现为对农田、草地、河流湿地和荒漠生态系统的影响.从铁路沿线＞1～5和＞5～10 km范围的间接或协同累积影响来看,拉萨至唐古拉段明显高于唐古拉至格尔木段.铁路建设运营对＞1～5 km范围的农田、荒漠和河流湿地生态系统仍存在一定负面影响,且以农田生态系统受到的负面累积影响最大,主要表现为拉萨和格尔木城市扩张对农田生态系统的干扰和占用.     

安徽省生态系统格局时空变化特征及驱动力分析

从年变化率、年动态度和景观格局指数3个方面分析1995—2018年安徽省生态系统格局的时空变化特征,并以5个生态区为单元,探究主要变化规律及其驱动因素,结合各生态区的自然条件,有针对性地提出改善措施,为安徽省生态环境保护和可持续发展提供科学参考.结果表明:1)到2018年,安徽省主要的生态系统类型是农田、森林和城镇;淮...     

土地整治对生态系统服务影响研究综述

生态系统服务是人类直接或间接从生态系统获得的各种惠益,构建了人类与自然的桥梁和纽带,将科学与管理决策紧密相连。全面认识和深入理解人类活动对生态环境的影响,对实现区域协调和可持续发展具有重要意义。土地整治已成为中国最大规模改变土地利用方式和影响陆地生态系统的有组织的人类活动之一,深刻影响着区域乃至全国的土地利用格局和生态过程,也对生态系统服务产生了诸多影响。在分析土地整治与生态系统服务关系的基础上,阐明土地整治通过改变土地利用/覆被的类型、结构和格局间接影响生态系统服务;通过分析土地平整和农田水利等工程措施对生态系统供给、调节、支持和文化等服务功能的直接影响,指出其既有正向影响,又有负向影响。论述了土地整治对不同生态系统服务之间关系的影响,认为土地整治能影响其间的协同或者权衡关系。概括了土地整治对生态系统服务影响的尺度效应,指出土地整治对生态系统服务的影响具有较强的尺度依赖性。提出了未来重点研究内容:(1)加强土地整治对生态系统结构和过程影响的研究,构建土地整治对生态过程和功能影响的方法与模型;(2)围绕土地整治影响生态系统结构与功能—生态系统服务—调节调控这一主线,强化土地整治中生态系统服务及其相互关系的研究;(3)加强土地整治的区域生态系统服务集成和优化研究,科学调控土地整治所影响的关键生态系统服务和时空布局;(4)重视土地整治对生态系统服务影响的尺度效应,深入研究土地整治在不同时空尺度上影响生态系统服务的耦合机制。期望完善土地整治对生态系统服务影响的研究,为将生态系统服务评价纳入土地整治的管理决策提供科学依据。     

南京市土地利用的生态环境问题及对策

在综合分析南京市土地利用与生态环境关系的基础上,提出南京市目前土地利用的主要生态环境问题包括:工业与城镇集中区水环境污染比较严重,在一定程度上威胁饮用水源;重化工业及交通的快速发展导致部分地区空气污染问题突出;城市点源与面源污染物排放导致局部地区土壤污染问题严峻;建设用地与人口集聚区热岛效应明显;生态用地破碎化导致生态系统服务功能下降。结论认为环境友好型土地利用模式是协调土地利用与生态环境关系的关键对策,为协调两者关系,必须实施集约利用建设用地、发展绿色工业、划定生态敏感区、实施土地利用分区管制、构建区域生态安全格局等措施。     

On the role of entropy in water quality modelling

The use of the entropy principle in phenomenological water quality models is not only necessary, but also of great advantage. A deterministic ecosystem model must obey the 2nd law of thermodynamics. Gibb's equation is a constraint additional to the balances of mass, energy and momentum. The entropy principle supports the unified treatment of physical, chemical and biological processes in water bodies, offers stability criteria and controls the further development of the aquatic ecosystems. Thermodynamic criteria also allow the determination of the bifurcation points of the model equations. Especially near these points the state and structure of the ecosystem can be strongly changed by fluctuations of the variables and parameters of the ecosystem.Results of the thermodynamic theory of selforganizing systems (Glansdorff and Prigogine, 1971; Nicolis and Prigogine, 1977) are of very great importance for water quality modelling. Furthermore, the entropy principle bridges the phenomenological, stochastic and cybernetic approaches to water quality modelling.While the paper deals with general aspects of the role of entropy in water quality modelling, the basic system of equations, taking the entropy principle into account, can be found in a previous paper (Mauersberger, 1978).     

小城镇复合生态系统能值整合研究

运用能值理论和方法,以湖北省小城镇(大悟县)为案例,对其复合生态系统进行研究,以了解系统的能流结构和特点,为系统持续发展提供科学指导。研究结果表明,该系统能值自给率68.42%,对外界依赖性低,经济安全性高;但人均能值用量和能值密度较低,系统经济不发达。不可更新资源占能值总用量63.51%,属于资源消耗型的经济模式,环境压力较大,不利于区域可持续发展,今后应增加可更新资源的利用,提高不可更新资源的利用效率,增加科技投入,促进该区域可持续发展。     

南川市三泉镇岩溶区农田生态系统有机碳密度

通过在重庆南川市三泉镇岩溶区选取样地进行植被样方观测、植被与土壤样品采集与实验分析,进而计算和讨论该区不同土地利用方式下农田生态系统植被碳密度、土壤有机碳密度和农田生态系统总有机碳密度.结果表明不同土地利用下农田生态系统无论是植被有机碳密度.土壤有机碳密度,还是整个农田生态系统有机碳密度都存在十分明显的差异.在4种农田生态系统土地利用类型中,冬水田的有机碳密度最高,两季田次之,旱地和菜地有机碳密度最低.而且土壤有机碳在农田生态系统有机碳密度的组成中占主导地位(占90%以上).因此,进一步发展生态农业,搞好生态环境建设,维持农田生态系统土壤有机碳储量的稳定是该区土地合理利用和农田生态系统碳减排的首要任务.同时通过改进耕作制度和措施,提高农业生产水平;不断探索农作物秸杆的综合利用,增加农田生态系统有机碳的滞留时间等措施也是农田生态系统碳减排的有效途径之一.     

Dynamic model of Lake Chozas (León, NW Spain)—Decrease in eco-exergy from clear to turbid phase due to introduction of exotic crayfish

We developed a dynamic model of the phosphorus cycle in Lake Chozas, a small shallow water body in León (NW Spain). The calibrated model simulated seasonal dynamics of phosphorus concentrations in major components of the lake's ecological network before and after 1997, the year when an invasive allochthonous crustacean, the Louisiana red swamp crayfish (Procambarus clarkii), was introduced into the lake. The shift from clean to turbid phase, due to grazing by crayfish on submerged vegetation, caused a gradual decrease in eco-exergy, reflecting an increase in entropy, related to breakdown of ecosystem internal equilibria. This case study verifies the hypothesis of Marchi et al. (2010) that, after an initial relatively stable state, the allochthonous species may cause an increase in entropy indicating perturbation of the ecosystem.     

珠江三角洲农业现代化指标体系应用研究--以广州市白云区神山镇为例

研究应用定量化的珠江三角洲农业现代化标准评价体系,对神山镇进行农业现代化评价与规划,同时探讨构建适宜该镇农业生产的农业生态系统应用模式.     

黄河水量统一调度实施前后河口三角洲生态环境变化研究

全流域水量统一调度是缓解黄河断流,维护流域生态环境的重要举措。水量调度效果如何,河口生态环境变化状况是非常重要的衡量指标。文章提出了评价水量调度效果的河口生态环境对比指标,并尝试运用遥感技术、水文数据和调查资料,对比分析了水量调度前后河口三角洲生态环境变化情况。结果表明,黄河水量统一调度后,河口三角洲最小河道生态基流在非汛期基本得到满足,断流现象不再发生,径流入海率和输沙入海量有所增加,淡水湿地面积逐渐增多,物种多样性明显得到改善。这反映出黄河流域水量统一调度后,河口三角洲生态环境正逐步恢复。     

鄂中丘陵地区农户生态系统能流分析

本文分析了鄂中丘陵地区一个典型农户生态系统的能流途径,人工辅助能的输入结构,各亚系统的能量输入、输出组成和能量流动关系,以及能量转化效率。以70个农户的样本分析研究了投能结构对能效的影响规律。结果表明,当地农户生态系统仍是一种以有机能为主要人工辅助的封闭性较强的能量转化系统;增加人工辅助能,特别是无机能的投入可以增加能量产出。     

The Coleroon river flow and its effect on the Pichavaram mangrove ecosystem

The fresh water reaching an estuary fluctuates on many scales and the fluctuation in the flow over a time period is also due to the anthropogenic activities like construction of dams, diversions and upstream withdrawals. These fluctuations may have profound effects on the estuarine ecosystem, which usually has remarkable biological productivity and diversity. A desktop analysis is carried out by compiling historical records of discharge and other hydrological information to study the dynamics of the river Coleroon, a distributary of the Cauvery River, Tamil Nadu, India. Remote sensing analysis was carried out on images ranging from the years 1977 to 2008 and the changes in the Pichavaram mangrove areas adjoining the Coleroon were studied by comparing the results with the freshwater flow into the ecosystem. Environmental flow analysis indicates that the minimum flow needed for a healthy mangrove system in Pichavaram is 750.75 cumecs; however, this is currently achieved only 12 % of the time. The reduction in freshwater flow over the years has resulted in loss of species diversity and degradation of the mangroves; this needs to be corrected immediately to conserve the Pichavaram mangrove ecosystem.