A risk assessment system for alien plant bio-invasion in Xiamen of 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 invaders (55 species) in Xiamen has been compiled. Based on the analysis of the current situation of bio-invasion in Xiamen, a risk assessment system for alien plant invasion has been designed using a ranking system and an analytic hierarchy process. The system consists of 17 secondary indices, grouped into 6 primary indices reflecting the different stages in the bio-invasion process: introduction, establishment, dispersion, current range, infestation, and artificial control. Biogeographical, ecological, and experience-linked aspects of the species as well as artificial disturbance were taken into account in the index selection and criterion development. The system was then validated (and worked well) using fifty well-known alien plant species as candidates. Appropriate recommendations are proposed to help local policy-makers prioritize their decisions on such alien plants.     

城镇化背景下海岛资源环境承载力评估

在建设海洋强国的关键时期,海岛的生态保护和开发利用均至关重要。城镇化对海岛生态系统带来了深刻的影响,开展海岛资源环境承载力评估对管控人类开发行为、维护海岛生态平衡具有重要意义。论文以我国北方典型海岛—庙岛群岛为研究区,构建了一套综合开发强度和生态状况的海岛资源环境承载力评估方法并开展评估,结果显示：1）群岛尺度上,海岛资源环境承载力处于临界超载状态;2）单岛尺度上,南长山岛处于轻度超载状态,北长山岛、庙岛和大钦岛处于临界超载状态,小黑山岛、大黑山岛、砣矶岛、小钦岛、南隍城岛和北隍城岛处于可载状态,不同海岛应实施不同的保护与利用模式;3）区块尺度上,海岛资源环境承载力表现出了明显的空间分异性特征,可载区占41.7%,临界超载区占30.0%,轻度、中度和重度超载区分别占15.9%、8.1%和4.3%,超载区主要分布在各岛的城镇建设区域。     

基于资源环境承载力的海岛生态系统适应性管理——以温州市洞头区为例

海岛资源环境承载力评估能够识别生态系统的胁迫因子,明确海岛资源保护与开发的阈值界限,对于管控海岛及其邻近海域生态系统的生态环境具有重要意义。本文选择用海矛盾日益突出的海岛县洞头作为研究区,基于承载力的PSR概念模型,运用GIS空间分析、多指标评价等技术方法,从人-海复合生态系统的角度构建了海岛资源环境承载力的综合评价体系,对区域海岛生态系统的恢复力、资源环境容纳能力和抗干扰能力进行了量化,获得了洞头区压力、承压和响应调节系统的空间分异格局,据此探讨了洞头区在海陆边界、自然条件、社会经济发展等方面的不确定性,进而提出了海岛生态适应性管理的策略和措施。结果表明,洞头区资源环境承载力综合评价指数介于0.5~1.7之间,总体承载状况较好,现阶段仅有12%的海域处于超载状态,未来需从缓解人类社会经济活动压力、保持资源环境承压能力和提高系统反馈调节能力三个方面出发,开展适应性管控。     

典型海岛生态系统服务及价值评估

海洋生态系统服务评估相关研究主要集中在特殊海洋生态系统的评估方面.海岛生态系统兼有陆地和海洋的生态系统特征,生态系统组成、结构复杂,很多的服务表现为岛陆互相交错,难以分别计量.选择庙岛群岛南五岛作为研究区域,研究了其生态系统服务,并进行了价值评估.结果表明:2003年庙岛群岛南五岛生态系统服务总价值为3.08×108元.其中,市场价值占到总服务价值的50.99%,与非市场价值基本持平.对于非市场生态系统服务,如气候调节、废弃物处理等,我们仅计算了目前人们已经认识到和容易计算的生态系统服务部分.因此,该研究仅为对庙岛群岛南五岛生态系统服务价值的保守估算.     

中国海岛生态系统保护与开发综合权衡方法初探

应用生态学、生态经济学、环境地学等相关理论与方法初步探讨了海岛生态系统保护与开发宏观及局部区域层面的博弈权衡评估方法:从宏观战略层面提出了综合考虑海岛生态服务价值、开发适宜性、现有开发强度三个方面重要因素的区域准则,以判断哪些无人岛可以上岛开发哪些则需禁止开发,同时还能判断哪些有人岛开发不足可作为重点开发对象,哪些则开发过度需要限制开发和优化开发;从局部区域层面提出了海岛开发之前需要重点评估的供给功能、生命支持功能、生态调节功能、信息功能、干扰调节功能等的生态系统服务功能价值以及评估方法。这些博弈权衡评估方法对指导海岛有序开发以及实现海岛生态与经济共赢具有重要意义。     

基于DPSIR模型的海岛生态安全综合评价

结合海岛生态系统的特点,根据海岛生态安全的概念,基于DPSIR模型建立了反映海岛生态系统自身完整性、健康性、对外服务性和不受威胁的海岛生态安全评价框架体系。采用熵权法确定指标权重并用纵横比较的方式综合分析长海县海岛生态安全。主要的特点有：一是将海岛生态安全内涵纳入DPSIR框架建立评价指标体系,保证了适用性和权威性;二是探索了静动结合的综合评价方法,反映了海岛生态安全的稳定性和发展性;三是综合考虑自然-经济-社会复合生态系统,分析了海岛生态安全的调控性和人类干扰性。按照2006--2010五年样本数据识别出长海县生态安全的关键因素。     

基于生态系统的海岛保护与利用规划编制技术研究

海岛保护规划是开展海岛保护与开发活动的重要依据。文章从基于生态系统的海岛保护规划的内涵、原则及关键性步骤等方面入手,探讨了基于生态系统的海岛保护规划的特殊性及要求,并对其实施的意义进行了分析;以辽宁省海岛保护规划的编制为例进行了应用研究,结果表明,旅游娱乐类、保留类、工业交通类、农林牧渔类可成为辽宁省海岛开发利用的主要类型。     

庙岛群岛南五岛土壤性质空间分布及其影响因子

土壤是海岛生态系统的基底,对维持海岛生态系统活力具有重要意义。独特的自然环境条件和日益增强的人类活动使得海岛土壤性质受到复杂因素的影响。以庙岛群岛南五岛为研究区,通过现场调查和遥感技术,从样地尺度和海岛尺度分析土壤性质的空间分布特征及其影响因子,结果显示:（1）庙岛群岛南五岛土壤含水量、pH、含盐量、有机质、总碳、总氮、速效磷和速效钾的平均值分别为18.98%、6.53、0.088%、20.75 g/kg、15.05 g/kg、1.23 g/kg、3.83 mg/kg和85.87 mg/kg。土壤性质在海岛之间和海岛内部均表现出了一定的空间分异性。（2）样地尺度上,地表覆盖类型和植被生长状况是海岛土壤性质的主要影响因素,地形主要通过影响地表覆盖类型进而影响土壤性质,离岸距离对土壤性质空间分布影响较小;海岛尺度上,土壤性质对各影响因子的响应较不灵敏。     

基于能值分析的无居民海岛承载力:以青岛市大岛为例

采用能值分析的方法对青岛市大岛这一无居民海岛的承载力进行了研究。在大岛生态系统外边界界定为由其海岸线向海一侧扩展1 km范围的情况下,得出以下结论:大岛生态系统每年能值使用量为8.43E+18sej,其中潮汐能提供了绝大部分的能值;大岛生态系统的经济价值为1.16E+07元/a;在维持大岛生态系统可持续发展的情况下,其承载力为1 130人,但是其能值贡献主要来自于大岛周边海域生态系统。     

原生态环境下广西涠洲岛近50年气候变率的分析

广西涠洲岛气象站由于其特定的地理位置,使得该站成为广西为数不多、大气观测环境50年来持续保持原有生态环境的气象台站之一。应用该岛屿气象站及与之相邻的广西北海市合浦气象站1956~2005年的气温、雨量等气象资料,分析、比较近50年来北部湾海域气候自然变化和在城镇大规模发展影响下气候变化的差异及发展趋势:用Yamamoto法和Mann-Kendall法对5年滑动平均气温、雨量等要素季和年时间序列进行突变检验,对定量地论述在全球气候变暖情况下区域性气候自然变化的响应有非常重要的意义。     

试论“城市水窗”概念及其在规划建设中的应用

以城市硬底化为主导的城市人工生态系统极大地改变了城市地表界质,弱化了自然生态系统的功能,导致了城市热岛效应、城市水害、环境污染等诸多问题出现并不断加剧。文章提出"城市水窗"的概念,并探讨了其涵义、类型和作用,提出了在城市生态系统中如何通过"城市水窗"的建设强化城市人工生态系统中土壤圈等自然生态系统的功能建议。     

海岛土地与土地系统生态设计刍议

本文依据生态学理论对海岛土地及土地系统生态功能进行了重新的认识,并探讨了海岛土地系统生态设计的依据、原则和模式.设计中强调以土地系统生态保护性功能为主体,以海岛土地系统高层次调合发展作为海岛建设的最终目标.     

关于海洋人工生态系统理论范式的思考

本文针对新时期我国海洋资源养护与生态环境整治修复的理论缺失问题,在分析人工生态系统概念内涵的基础上,提出海洋人工生态系统概念,剖析了海洋人工生态系统组成结构与理论内涵,建立了包括海洋人工生态系统方案规划、海洋人工生态系统生态工程建设和海洋人工生态系统适应性管理在内的海洋人工生态系统构筑范式,并分析了这种海洋人工生态系统理论范式在海洋环境生态修复、海洋牧场建设和人工海岛生态系统营造方面的应用价值,以期为新时期我国海洋生态文明建设探索生态系统生态学理论引导模式。     

试论海南省周边海岛开发利用存在的问题和对策

海南省周边海岛资源丰富,开发前景广阔,但海岛生态系统也极其脆弱,抵抗外来的干扰能力很差,一旦破坏很难恢复。同样海岛开发也面临诸多问题,主要包括海岛管理、海岛生态环境、海岛开发利用、海岛自然灾害和国防安全五个方面问题。本文通过对海南省海岛的利用现状、存在的问题进行综合分析,最后提出了海岛开发对策,为保护和合理开发利用海岛资源,促进海洋经济强省建设,助推海南省国际旅游岛建设都具有非常积极意义。     

底栖穴居动物对潮滩沉积物中营养盐早期成岩作用的影响

底栖穴居动物是河口潮滩生态系统的重要组成部分，它在潮滩湿地生态系统内营养盐的循环过程中起着非常重要的作用。以长江河口崇明东滩湿地为研究对象，在实验室内，运用对比实验模拟的方法，定量地研究了底栖穴居型甲壳纲蟹类动物对潮滩生态系统中营养盐早期成岩作用的影响。结果发现。蟹类却物质掘穴作用加剧了潮滩沉积物中形态氮和形态磷的迁移。转化，促进了沉积物中的有机氮向NH4^ -N转化，NH4^ -N的转化；有机磷向铁结合态磷，自生磷灰石和钙结合态磷的转化。     

人工岛机场填海工程对生态环境影响的综合评价

针对大型人工岛机场填海工程环境影响难以量化的问题,以我国某人工岛机场填海工程为例,从海洋生态系统的“生态响应”和“生境质量”两方面出发,构建了基于GIS的空间变化和建设周期动态变化的环境影响评价模型,根据工程海域的生态环境状况,确定了评价指标的等级、标准和权重,探究人工岛机场填海对生态环境造成的影响.结果显示：人工岛填海工程对海域生态环境的综合影响值为0.38,处于“严重”影响程度;空间分布上,严重影响区域主要集中于人工岛附近海域,约占研究区的54%.人工岛机场填海施工对海洋生态环境的影响主要体现为底栖生物量和鱼类资源的大幅度减少,在制定施工期环境保护和施工后生态修复等方案时应对此予以足够重视.     

海岛旅游开发生态影响及保护对策研究

海岛是相对独立的地理单元,生态系统较为脆弱,旅游开发将对海岛带来环境影响.为保护和利用海岛的旅游资源和自然环境,以蜈支洲岛旅游开发为例,采用矩阵法识别海岛开发生态影响因子,建立了水土流失、土壤、沙滩、植被、保护动植物、珊瑚、珊瑚生态、景观等评价指标体系,采用模型预测和类比分析等方法预测、分析和评价旅游开发活动的生态影响,并提出减缓对策,从而避免旅游开发造成岛屿的生态破坏,维护岛屿生态系统的完整性.     

Cadaver decomposition in terrestrial ecosystems

A dead mammal (i.e. cadaver) is a high quality resource (narrow carbon:nitrogen ratio, high water content) that releases an intense, localised pulse of carbon and nutrients into the soil upon decomposition. Despite the fact that as much as 5,000 kg of cadaver can be introduced to a square kilometre of terrestrial ecosystem each year, cadaver decomposition remains a neglected microsere. Here we review the processes associated with the introduction of cadaver-derived carbon and nutrients into soil from forensic and ecological settings to show that cadaver decomposition can have a greater, albeit localised, effect on belowground ecology than plant and faecal resources. Cadaveric materials are rapidly introduced to belowground floral and faunal communities, which results in the formation of a highly concentrated island of fertility, or cadaver decomposition island (CDI). CDIs are associated with increased soil microbial biomass, microbial activity (C mineralisation) and nematode abundance. Each CDI is an ephemeral natural disturbance that, in addition to releasing energy and nutrients to the wider ecosystem, acts as a hub by receiving these materials in the form of dead insects, exuvia and puparia, faecal matter (from scavengers, grazers and predators) and feathers (from avian scavengers and predators). As such, CDIs contribute to landscape heterogeneity. Furthermore, CDIs are a specialised habitat for a number of flies, beetles and pioneer vegetation, which enhances biodiversity in terrestrial ecosystems.     

典型海岛景观生态网络构建以崇明岛为例

人类活动的日益频繁使得海岛生物多样性保护压力不断增大,构建景观生态网络是缓解海岛生物多样性压力的重要途径。基于RS和GIS,运用最小阻力距离法和重力模型构建了崇明岛景观生态网络,结果显示:崇明岛景观生态网络由重要生态功能斑块和生态廊道构成;重要生态斑块共17个,面积170.6 km2,占崇明岛总面积的12%,其中东滩湿地为核心生态源地,东平国家森林公园附近区域为核心生态节点;生态廊道共25条,包括核心生态廊道17条,总长度分别为164.2 km和74.1 km,其中东滩湿地和北湖湿地之间廊道以及东风西沙周边廊道是崇明岛生态连接的关键;随着生态廊道宽度的增大,景观生态网络中最适宜景观比例相应减少,中等适宜景观和不适宜景观比例则有所增大,网络构建的难度也随之上升。     

基于可变模糊集理论的海岛可持续发展评价模型——以辽宁省长海县为例

海岛生态环境脆弱,保护海岛及其周边海域生态系统,合理开发利用海岛自然资源,促进海岛经济社会可持续发展是我国海岛保护法的根本宗旨。论文试图借鉴陆域可持续发展指标体系的思路,结合海岛的自然环境与社会经济特殊性,从生存支持、生态环境、经济发展、社会与智力支持四个层面选取指标,并将熵权法和非结构性决策模糊集理论模型相结合确定海岛可持续发展评价指标的权重,构建海岛可持续发展的指标体系;进一步引入可变模糊评价方法,建立基于可变模糊集理论的海岛可持续发展综合评价模型,对辽宁省长海县2001-2011年可持续发展的状况进行评价验证,识别影响长海县可持续发展能力的关键因素、存在的问题与限制性因子,为提高海岛经济社会可持续发展水平提供科学的分析数据。