人为活动影响下的生态系统反馈机制--塔里木河流域生态输水工程的效应分析

通过对塔里木河流域生态输水工程的效应分析,揭示了生态系统反馈机制的原理和特点,强调了负反馈机制的作用,即生态系统在受到外界影响或干扰后,通过一系列的自我调节功能来减轻这种干扰或影响的程度,并力图恢复到平衡或稳定状态.最后,探讨了生态系统反馈机制的作用和意义.     

干扰对牦牛坪景观格局及草地生态系统服务的影响

玉龙雪山高山草甸位于横断山区生物多样性保护关键地区,也是滇西北重要的生态旅游资源,提供了多种重要的生态系统服务,然而当下面临着放牧旅游复合干扰等多重压力。为明晰放牧和旅游干扰对玉龙雪山高山草甸景观格局及草地生态系统服务的影响,通过野外调查和遥感影像解译数据,区分出旅游、放牧和干扰交互区3个干扰类型区,并将草甸划分出重度、中度、轻度和未退化等4个级别。分别从调节、供给、文化服务等3个方面6个指标评估研究区生态系统服务,从景观数量组成(PLAND和PD指数)与景观空间结构(SHAPE和CONNECT指数)角度评估研究区的景观格局,运用冗余分析(RDA)探讨干扰影响下的景观格局对草地生态系统服务的影响。结果表明:(1)旅游干扰集中区域的未退化和轻度退化草甸斑块面积占比(PLAND)比其他干扰区低15%,中度和重度退化草甸面积占比则明显增加;放牧干扰集中区轻度退化草甸的斑块密度指数(PD)比其他干扰区域高2-7倍,斑块破碎化明显;(2)在干扰交互区和放牧干扰集中区,都出现了斑块形状指数(SHAPE)和斑块连接度指数(CONNECT)随着草甸退化程度增加而增加的现象,中度退化草甸斑块更破碎且连接度增加,进一步扩大分布范围的趋势明显;(3)景观组成特征对研究区生态系统服务作用明显,PD指数是研究区最重要的景观指标,PD越高景观越破碎,生态系统服务供给越差。旅游干扰集中区的生态系统服务更多受景观空间结构特征的影响,放牧干扰集中区的生态系统服务则主要受景观组成特征的影响。不同干扰区域景观组成与结构的差异对草地生态系统服务的供给的影响,可作为景区草地资源保护与景观规划管理的参考。     

生态系统服务研究的问题与展望

生态系统服务的研究是当前资源经济学和生态经济学的研究热点之一。通过分析生态系统服务的概念辨析,认为从生态系统功能的定义过渡到生态系统服务定义的过程中,在关注生态系统整体性的同时忽略了生态系统要素之间的相互作用,导致生态系统服务的评估中可能存在着重复估值或者估值不全面等风险。针对目前的很多生态系统的评估对生态系统的耗损贬值和环境退化所造成的负效益的忽略,以及对人类活动的干扰和气候变化等对生态系统服务产生影响研究不足,提出在今后的研究中应该在深入理解生态系统的复杂生态学机制的基础上,结合数学模型模拟在不确定性下的各种风险损失,加强对生态系统服务的时空动态分析,重视在气候变化、经济发展、环境污染、城市化以及人类活动的过度放牧和过度开垦引起的水土流失、环境退化、荒漠化等土地利用变化的干扰时生态系统服务的变化和反馈,更进一步分析和预测生态系统服务的损益和响应研究;通过长期的试验监测揭示生物多样性和生态系统的关系,测度出土地利用和环境变化对生物多样性的影响和边际效益,及其对生态系统服务的影响的弹性值,实现生态系统服务的精确估值;关注生态系统服务对人类福利的影响,尤其重视贫困地区和生态脆弱区的生态系统服务对减小贫困的研究,建立科学的生态补偿机制,实现可持续发展。     

典型杀虫剂类内分泌干扰物对水生溞类的毒性效应研究进展

内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals, EDCs),尤其是具有内分泌干扰效应的杀虫剂,因能显著影响水生生物的生长发育和生殖系统,其潜在生态毒性效应引起了人们的广泛关注。溞类在水生生态系统食物链中起着重要的连接作用,更易受到水体中残留的杀虫剂类EDCs的影响,其毒性效应在水生生态系统毒理学研究中有着重要的意义。本文重点综述了杀虫剂类EDCs对溞类产生的生长发育毒性和生殖毒性,从酶活性变化角度分析由此产生的氧化应激和神经毒性,并在基因表达水平上揭示其毒性作用机制,发现杀虫剂类EDCs通过扰乱神经系统和内分泌系统发挥作用,并展望了杀虫剂EDCs在联合毒性、多代效应的研究前景,旨在为研究杀虫剂类EDCs对大型溞的毒性作用和生态环境风险评估提供依据。     

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.     

西北地区的生态退化

分析了引起西北地区生态退化的自然因子和人为因子，对主要自然因子的作用及过程进行了分析。在此基础上探讨了西北地区生态退化的过程与结果，认为生态退化是生态系统的功能退化、生态系统结构退化、生态因子退化、土地退化逐渐演进的一个过程，生态退化的最终结果是土地生产力下降或丧失。     

干扰对森林凋落物分解影响的研究现状及展望

凋落物分解是森林生态系统物质循环和能量流动的核心环节。干扰能够影响凋落物分解速率和养分循环,进而改变森林生态系统的结构、功能及过程。文章通过整理干扰对森林凋落物分解影响的研究成果,从凋落物质与量、微环境及分解者类群等方面阐述了干扰对森林凋落物分解的影响机制,并分析现有研究的不足,为未来合理经营森林,增加适度干扰提供一定的理论依据。现有的研究表明,间伐等干扰会显著减少森林凋落物产量,改变凋落物化学特性并促进凋落物分解;干扰对凋落物分解环境的影响主要表现于对温湿度的调节,间伐能增加林内贯穿雨量,从而对湿度有显著提升作用;干扰对土壤动物的短期负面影响较为显著,而对微生物种类和数量则显著提高,从而有效地促进凋落物的分解,这主要归因于干扰改变了微环境与凋落物底物的质量;干扰通过改变土壤条件进而影响相关微生物分解酶的活性,酶活性越高,分解越迅速。干扰对林分结构、分解环境等影响因素的改变与凋落物分解之间的关系错综复杂,其中的机制与机理仍有待明晰;不同方式及程度干扰对森林恢复过程中凋落物分解模式的研究尚有待加深;建立干扰梯度以研究森林地上部分对地下部分的调控及反馈应受到重视;如何进行合理的森林经营以促进凋落物分解也需进一步研究。     

生态系统动态模拟—STELLA系统介绍应用

模拟模型是生态系统研究中常常用到的研究分析方法，本文通过介绍ＳＴＥＬＬＡ系统，阐述了生态系统模拟模型的基本组成要素，建立模型的过程和步骤，以及模拟模型的作用和意义。同时与系统动力学模型作了简单的对比，并虚拟一个农业生态系统事例，完成了利用ＳＴＥＬＬＡ建立模拟模型的整个过程。     

荒漠河岸生态系统退化机理的定量分析

通过野外监测资料,采用聚类分析与主成分分析法,分析了荒漠河岸生态系统退化的内外因素与驱动力、植被退化的环境主导因子与生态退化程度,结果表明:(1)地质、地貌与气候条件等因素的影响,塔里木河下游生态系统存在脆弱和不稳定性是其退化的内因,外界干扰则是其退化的外在因素。人为干扰则是其退化发生的驱动力,起因于人口的增加、需求的增长。(2)在此过程中导致植被受损的环境主导因子是水,植被退化是人类干扰作用于植被赖以生存的环境主导因子所致。(3)其不同河段的生态退化可以归为三类:潜在沙漠化类(轻度退化),轻度沙漠化类(中度退化),中度或重度沙漠化类(重度退化),其中第三类型,土壤条件与其它两类差异较大,表现出土壤退化的滞后现象。     

湿地土壤动物及其与湿地恢复的关系

土壤动物是湿地生态系统物质循环和能量流动的关键环节,也是湿地生态系统演化的重要驱动因子,湿地土壤动物的动态变化可以作为湿地退化和恢复响应的重要生态指标。近年来基于湿地土壤动物群落生态学的单一研究颇多,对湿地土壤动物及其与环境因子关系的研究亦取得了长足进展,但关于湿地土壤动物和湿地退化与恢复的研究鲜有报道。本文论述了湿地土壤动物在湿地恢复过程的机制和优势,阐述了湿地土壤动物研究现状与进展,表明湿地土壤动物是湿地生态系统和湿地生物多样性的重要组成部分,已成为湿地恢复的重要指标。通过分析湿地土壤动物及其与湿地恢复的关系,认为湿地土壤动物的动态变化可以较好地反映退化和恢复过程中生态功能的变化,建议深入探索土壤动物对湿地退化和恢复的响应机制。关于土壤动物对湿地生态指示功能的研究,是恢复生态学和湿地重建领域未来需要研究解决的一个重要问题,是研究人为干扰过程以及湿地恢复过程中土壤动物变化规律的关键。今后要进一步融合土壤动物和整个湿地生态系统的研究为一体,把不同强度干扰下湿地土壤动物生态学及其与不同土地利用方式下土壤质量及湿地植被结合起来,从土壤动物群落特征变化角度阐明湿地生态系统对不同强度干扰的响应机制,为深入探索不同强度干扰下湿地生态系统的退化过程和机制,从而为退化湿地恢复与部分重建的生物学与生态学基础提供科学依据。     

生态系统多稳态研究进展

阐述了生态系统多稳态的定义及其生态学意义,总结了生态系统的多稳态现象的不同产生机制,综述了多稳态的存在性及稳态转换的研究现状,探讨了未来的理论及应用研究前景.多稳态指的是在相同条件下,系统可以存在结构和功能截然不同的稳定状态.不同的稳态对应于不同的生态系统结构和功能,并且可产生不同的生态系统服务价值.系统的稳态不仅仅包括稳定的点吸引子,也可能是周期吸引子或者混沌吸引子.多稳态现象广泛存在于多种生态系统(海洋生态系统、湿地生态系统、干旱生态系统等)中.较强的正反馈作用是系统产生多稳态的主要原因.生态系统中的正反馈循环主要包括易化作用、过度开发以及冰盖反射等.大量的理论研究证实多稳态是系统中的一个普遍现象,但从实验角度的研究成果较少.生态系统的不同稳态有不同的吸引域,吸引域之间存在阈值.当干扰强度大于恢复力时,系统有可能越过阈值发生稳态转换.生态系统发生转换的预警指标包括方差的增加、干扰后的恢复速率以及偏度的变化.多稳态的未来研究重点在于:(1)多稳态产生机制研究;(2)生态系统中多稳态的存在性检验;(3)生态系统恢复力及预警指标的定量评价研究;(4)多稳态理论在生态系统修复实践中的应用.     

上海绿地和农田生态系统陆生繁殖鸟类群落稳定性研究

超大型城市具有多样的城市化梯度,是研究人为干扰与生物多样性关系的典型"样地"。上海城市化进程形成了以绿地生态系统和农田生态系统为主的陆生鸟类群落格局,选择上海滨江、海湾和佘山3个典型森林公园以及崇明陈家镇、港西镇和庙镇3个典型农田样地,阐明人为干扰对陆生繁殖鸟类稳定性的影响。结果表明,2016—2018年上海绿地和农田陆生繁殖鸟类群落结构稳定,密度呈稳定增长趋势,上海绿地陆生繁殖鸟类种群密度显著低于农田区域。上海绿地和农田生态系统中9种鸟类集团呈现不同分布格局,繁殖鸟类群落变异性指数与人为干扰强度变化量呈显著正相关,杂食鸟类相比其他鸟类集团对人为干扰具有较高容忍度。通过改造城市公园局部生境和改变生产模式,可以有效增加鸟类多样性。     

酸沉降对森林植物影响过程和机理

文章丰要包括如下几方而的内容：（1）概述了酸沉降作用下森林衰退的状况及其相关工作的开展情况；（2）总结了酸沉降对森林植物的影响过程和机理；（3）阐述了酸沉降对森林植物影响研究的模型和临界酸负荷值的确定；（4）探讨了存在的问题和未来值得研究的方向。指山未来的研究方向主要是：酸沉降对森林生态系统的影响机理和森林生态系统对酸沉降的反馈机制；酸沉降对非优势种、稀有种及低等植物的影响；酸沉降与其它环境因子对森林植物的共同影响；酸沉降的监控和预测，建立适合我斟实际情况的研究模型；将常规分析手段和分子生物学技术相结合，加强抗性植物和指示植物的筛选工作；加强受损森林植被的恢复和重建工作；开展酸沉降对森林植被的格局动态及森林演替动态变化研究。     

荒漠河岸生态系统退化机理的定量分析

通过野外监测资料,采用聚类分析与主成分分析法,分析了荒漠河岸生态系统退化的内外因素与驱动力、植被退化的环境主导因子与生态退化程度,结果表明：（1）地质、地貌与气候条件等因素的影响,塔里木河下游生态系统存在脆弱和不稳定性是其退化的内因,外界干扰则是其退化的外在因素。人为干扰则是其退化发生的驱动力,起因于人口的增加、需求的增长。（2）在此过程中导致植被受损的环境主导因子是水,植被退化是人类干扰作用于植被赖以生存的环境主导因子所致。（3）其不同河段的生态退化可以归为三类：潜在沙漠化类（轻度退化）,轻度沙漠化类（中度退化）,中度或重度沙漠化类（重度退化）,其中第三类型,土壤条件与其它两类差异较大,表现出土壤退化的滞后现象。     

祁连山自然保护区生态承载力分析与评价

以层次分析法和模糊模式识别为基础，建立生态承载力综合评价模型，重点分析祁连山自然保护区森林、草地和农田3种受人类活动干扰最强烈的生态系统的生态承载力和生态荷载，在此基础上进一步分析整个保护区的总体生态承载力和生态荷载。结果显示，祁连山区域生态系统已经受到人类活动的强烈干扰，生态荷载总体处于严重超载状态。但区域生态系统内部各子系统之间以及生态荷载的空间分布存在差异。其中，森林子系统和草地子系统属于严重超载，农田子系统属于中度超载；在总体生态荷载的空间分布上，西北部地区比东南部地区超载更为严重；就各子系统的生态荷载状况而言，森林子系统和草地子系统的超载程度均表现为东南部地区略低于西北部地区，但农田子系统东南部地区超载程度高于西北部地区。     

盐城自然保护区人工湿地对水鸟分布的影响

通过定位观察，进行了人工湿地内鸟类的种类鉴别和数量统计。结果表明，２２０ｈｍ＾２人工湿地先后招引了包括丹顶鹤在内的５５种水鸟前来栖息。并通过与人工湿地建立以前调查结果的分析比较，阐述了建立人工湿地对整个保护区生态系统功能的调节和补充作用。     

利用耗散结构中的熵变计算探讨城镇生态系统的发展方向

判断城镇生态系统的发展方向通常用系统的产值或利润 ,这不能全面地表达城镇生态系统的的物质流、能量流、信息流、人口流以及货币流对系统的作用。文章从城镇生态系统的本质出发 ,利用耗散结构理论 ,探讨了城镇生态系统的熵变计算公式 ,并将它应用到大丰市和锡山市 ,所得结论与实际基本相符。因此 ,建议将熵变作为城镇生态系统的一个综合参数加以利用。     

盐城自然保护区人工湿地对水鸟分布的影响

通过定位观察，进行了人工湿地内鸟类的种类鉴别和数量统计。结果表明，２２０ｈｍ~２人工湿地先后招引了包括丹顶鹤在内的５５种水鸟前来栖息。并通过与人工湿地建立以前调查结果的分析比较，阐述了建立人工湿地对整个保护区生态系统功能的调节和补充作用。     

气候变暖背景下森林土壤碳循环研究进展

由人类活动引起的温室效应以及由此造成的气候变暖对森林牛态系统的影响已引起人们的普遍关注.森林土壤碳循环作为全球碳循环的重要组成部分,是决定未来陆地牛物嘲表现为碳源/碳汇的关键环节,揭示这一作用对于准确理解全球变化背景下陆地生态系统碳循环过程具有重要的指导意义.本文主要通过论述影响土壤碳循环过程的5个方面(土壤呼吸、土壤微生物、土壤酶活性、凋落物输入与分解、土壤碳库),综述了近10 a来全球气候变暖对土壤碳循环过程的影响.近年来,尽管已开展了大量有关土壤碳循环对气候变暖的响应及反馈机制的研究,并取得了一定的成果,但研究结果仍然存在很大的不确定性.整合各种密切关联的全球变化现象,完善研究方法和实验手段,加强根际微生态系统碳循环过程与机理研究将是下一步研究的方向和重点.参70     

生态系统生物多样性研究及其保护对策

本文综述了生态系统多样性在生物多样性保护中的意义及５个中心研究问题，即生物群落或生态系统关键种、生物多样性关键地区、生态系统多样性的持续性、受害生态系统的恢复生态学、生态系统多样性保护对策及保护途径。文章还分析和讨论当前国际上有关生态系统多样性保护的对策和实践。