陆地生态系统保护修复成效评估研究进展及主要科学问题

生态保护和修复是促进受损生态系统尽快得到恢复的主要途径.综述分析了国内外生态保护恢复成效评估研究进展,全球生态保护修复行动持续关注生物多样性保护,分类型对生态系统恢复提出倡议和制订一些国际性公约.我国生态空间保护从抢救性保护向系统性保护转变,从单一类型保护向整体性保护转变;陆地生态系统修复从生态问题修复治理到单一类型生...     

退化滨水景观带植物群落生态修复技术研究进展

滨水带是重要的生态交错带,物质、养分和能量流动速率高,具有较高的生态、经济和美学价值。近年来,由于缺乏科学合理的生态规划意识,我国滨水带多被建成近直立人工护岸,加之自然、人为干扰力度的加强,滨水岸线生境破坏,生物群落丧失,滨水带退化,水岸生态环境日趋恶化。通过对滨水带生态景观功能分析,研究滨水带退化原因与机理,系统归纳了国内外退化滨水景观带植物群落生态修复相关技术的研究现状,深入探讨了生境恢复、生物廊道恢复、景观格局美化和水岸生态系统结构与功能优化等方面的研究内容,并提出今后滨水带生态修复技术研究方向,以及基于生态学、景观学、水力学、土力学、生物学、经济学等多学科背景的滨水景观带植物群落定量分析、配置方法。最后指出,滨水景观带植物群落生态修复技术研究需进一步分析我国水岸生态系统退化机理、细化滨水深槽-浅滩序列、量化滨水植被配置宽度与生物多样性关系、深化稳定化长效管理技术等,为我国退化滨水生态景观带植物群落生态修复集成技术的研究与实践提供参考,以全面有效的提高生态环境质量。     

基于生态系统变化特征的祁连山国家公园甘肃片区生态治理成效分析

祁连山是我国西部重要的水源产流区和生物多样性保护优先区,长期以来受自然和人为因素双重影响,生态系统出现了不同程度的退化。为筑牢国家西部生态安全屏障,在多个已有自然保护区的基础上开展祁连山国家公园体制试点,其中甘肃片区位于祁连山北坡,自20世纪80年代以来实施了生态保护、恢复与建设等生态保护和修复工程并取得了一定成效,对生态治理成效的评价有助于发现存在的生态问题、提升生态建设规划及管护决策的科学性。本研究利用多源遥感数据,在提取生态系统类型与质量参数的基础上,通过其变化特征分析生态治理的成效。研究表明,近20年,研究区生态系统结构基本稳定,草地、森林、灌丛面积明显增加,裸地减少、植被覆盖增加,生态环境质量整体上变好,说明生态治理工程的实施取得了明显成效。但是,研究区具有重要生态服务功能的生态系统面积所占比例小,仅占46.7%,生态系统整体脆弱,维护生态安全、生态安全屏障建设压力仍然较大,生态保护与建设正处于关键阶段,未来需要针对生态系统存在的退化风险,加大生态保护和建设力度。     

基于文献分析的中国生态服务研究

以1999-2010年间中国学者在中国学术期刊网络出版总库收录期刊上发表的727篇生态服务研究论文为统计数据,采用文献计量学的原理和方法,对中国生态服务研究文献的数量、期刊类型、生态系统类型、研究区域和研究主题的分布等方面进行定量分析.结果表明,中国生态服务研究发展迅速,发表生态服务文献10篇以上的期刊有15种,文献发表量占文献总量的47.73％.共有321篇文献针对具体的生态系统类型开展研究,其中关于森林生态系统的文献数量最多,为116篇.研究区的分布统计显示,以流域为主要研究区的文献有67篇,以地理单元或区域为研究区的文献有168篇.探讨了中国生态服务内涵与分类、生态服务评估、人类活动和自然干扰对生态服务的影响及生态服务应用实践的研究现状,分析表明未来研究的重点将包括生态服务的尺度效应、多情景动态模拟、生态服务评价的规范化和生态服务对人类活动的响应4个方面.     

河流生态修复相关研究进展

河流生态修复对改善退化河流生态系统状况具有重要作用。目前相关研究多集中于某一具体河流的修复实例,缺少对河流生态修复概念的归纳、目标和理念等方面的系统梳理,对河流生态修复的发展过程和未来重点方向尚不明确。该文从河流生态修复定义、目标、理念、修复影响评价和监测以及多学科交叉在生态修复中的应用5个方面,综述了国内外的相关研究进展,归纳了河流生态修复的概念,明确了国内外修复目标和理念的特点,列举了多学科交叉在河流生态修复中的应用实例。在此基础上,总结得出河流生态修复研究经历了从对河流形态到功能、过程和动力学的修复,从单一针对某个河流水质的小尺度修复到河流生态系统、流域乃至整个区域的大尺度修复,从简单的工程修复到河流整体修复战略的过程,同时多学科思想相融合指导下的综合型修复将是未来发展的主要方向,指出未来应制定包含河流历史及现状调查、修复目标制定、修复措施计划和实施、修复影响评价和监测四部分完整修复过程的技术规范,以指导河流生态修复实践,同时建立一套确定后评价具体时间的标准为修复工作的跟踪评价提供便利,并开展基于地貌学和景观生态学等多学科融合应用的河流生态修复研究,以丰富和完善河流生态修复理论,为今后的河流生态修复研究与实践工作的开展提供参考。     

基于中国知网的生态修复评价热点与趋势的可视化分析

为清晰了解国内生态修复评价研究现状,基于文献计量和知识图谱可视化方法,以中国知网数据库近30年收录的1 523篇论文为数据来源,对生态修复评价研究的相关文献进行梳理分析。结果表明：(1)生态修复评价研究学科交流强度较小,作者发文量整体不高,作者合作群较少,研究机构中北京林业大学、兰州大学和中国科学院地理科学与资源研究所的贡献较大;(2)生态修复评价研究热点主要集中在生态修复评价类型、不同功能类型评价指标和修复有效性3个部分;(3)生态修复评价研究热点经历3个阶段,每个阶段都具有鲜明时代特征,且均较前一阶段有所深化,前期主要结合实际需求对一些特定生态系统修复效果进行评价研究,中期随着各类生态修复工作开展出现生态修复评价体系研究,近年来研究重点则转向以政策导向和科技融合为支撑的评价工作。该研究可为进一步加强生态修复评价研究提供参考和借鉴。     

湿地生态补偿研究进展

湿地被誉为"地球之肾",是人类最重要生存环境之一。在梳理湿地生态补偿概念的基础上,系统整理了国内外湿地生态补偿政策与实践,针对补偿载体、方式、融资、标准、模式和绩效评估等进行总结分析,提出当前湿地生态补偿存在的主要问题包括理论研究滞后于实践,系统制度设计存在欠缺,补偿资金渠道相对单一,补偿标准差异大以及严重缺乏相应监管、成效评估机制等。最后展望了湿地生态补偿的优先研究方向:(1)加强湿地生态补偿理论研究;(2)加快湿地生态补偿制度研究;(3)扩大湿地保护试点实践研究;(4)增强湿地生态补偿监管及补偿成效评估研究。同时吸收总结国内外科学有效的补偿模式,助推现阶段我国市场化、多元化生态保护补偿机制建设,为湿地生态补偿和修复提供科学依据与决策参考。     

恢复生态学相关概念

在综述国内外恢复生态学有关概念的基础上,作者提出,恢复生态学有关生态恢复的科学,旨在研究生态退化和生态恢复的机理和过程。生态恢复包括狭义的恢复和广义的恢复,狭义的恢复指严格意义上的整个生态系统的恢复,广义的恢复指人类社会需求意义上的恢复,也就是依据生态学原理,利用生物技术和工程技术,通过恢复、修复、改良、更新、重建受损或退化的生态系统和土地,恢复生态系统的功能,提高土地生产力的过程。     

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.     

流域生态系统服务研究进展与展望

在分析国内外流域生态系统服务研究动态的基础上,归纳全球流域(河流、湿地)尺度生态系统服务研究案例的分类和评估方法,重点阐述以水循环和水生态过程为纽带的流域生态系统产品和服务的特点和内涵,总结提出流域生态系统服务的研究重点是与水有关的水资源服务和水生态服务.强调今后要加强流域尺度上的科学研究与政策、管理的对接和应用,通过科学规范的流域生态系统服务评估,为流域生态补偿、生态修复机制的建立和流域水环境综合管理提供有力支撑.     

生态系统服务内涵、价值评估与GIS表达

生态系统服务价值评估是当前生态经济学领域的研究热点,为解决生态系统之于人类的重要性提供了量化的参考,也是生态补偿机制建立的重要依据.近5年国际上SCI论文发表数量以年均40%速度增长,我国研究起步于上世纪90年代末,十年来发展迅速,从对国外研究的简单模仿逐渐转向对评估模型参数的修正及对技术方法的适应性集成与发展.生态系统服务的内涵研究不断推进,在阐释“自然组分-生态过程-生态功能-生态服务.获得利益”关系上呈现多种观点,相应地提出了不同的价值评估指标体系;生态系统服务价值评估以瞬时静态为主,动态评估略显不足;研究对象从大尺度和单一生态系统逐渐转向中尺度区域,评估结果表现形式从单一数值化向基于GIS的空间表达发展.在回顾全球范围生态系统服务评估研究成果的基础上,从研究区域分布与学科特点、内涵及分类、评估方法和GIS技术应用等四大方面进行归纳分析,并从生态系统管理和决策支持需求的角度,指出生态系统评估研究已取得显著进展,但有关生态系统服务的内涵与分类、生态系统服务价值的动态评估及GIS技术的应用研究仍待深入.     

湖滨带生态系统恢复与重建的理论、技术及其应用

从湖滨带的基本概念入手，简述了湖滨带生态系统恢复与重建的基本内涵、恢复与重建的目标、原则及对健康生态系统的判定方法。介绍了湖滨带生态系统恢复与重建的理论。文中还对湖滨带生态恢复与重建的过程进行了论述，对主要应用的技术进行了详细的对比分析。文章最后对未来技术研究的方向和思路进行了展望。     

海口市南渡江河岸带生态修复策略与技术路径研究

河流作为自然界的一部分,是人类文明的摇篮,也是人类活动的重要区域.河岸带是河流生态系统的重要组成部分,在维系生态平衡中发挥着巨大作用.本文以南渡江河岸带生态修复为例,提出了河岸带的3种生态修复策略和5种生态修复模式,并对未来河流生态修复重点提出了相关建议,以期为国内河流生态修复与综合管理提供参考与借鉴.     

底栖动物在水生生态系统健康评价中的作用分析

从生态系统健康的概念入手,通过对生态系统健康评价方法的研究和分析,对底栖动物尤其是大型底柄无脊椎动物在生态系统健康评价中的作用进行了分析和总结.生物监测法和多指标评价法是水生态系统健康评价的主要手段,而利用指示物种、预测模型和底柄生物的完整性指数等多种方法可以对水生态系统健康进行快速和准确的评价.如何完善底栖动物在生态系统健康评价中的作用并综合运用其他评价技术,以及结合评价结果对受损水生态系统进行生态修复和重建将是这一领域未来研究的重点所在.     

流域水体污染的生态学效应及监测预警

从流域生态系统的结构与功能出发,分述流域水体污染引起的生态学效应(结构与功能效应),并归纳目前国内外生物、生态监测预警的特点.生态监测经历了以敏感和耐污种类比例为主的传统简单指数、以群落结构变化为主的单一指数到以群落结构、营养结构为主要特征的复合多参数指数的发展过程.生物预警利用在线生物监测技术,主要形成了鱼类、无脊椎动物和微生物的三大类生物预警系统.目前,生物完整性指数能从群落水平较好地指示水体污染状况,生态预警则缺乏生态系统水平的研究.因此提出以群落结构为主的生态监测以及生态系统整体水平上的生态预警是未来研究方向的重点.     

河流水生态修复阈值界定指标体系初步构建

生态阈值存在于各种生态系统中,在查阅国内外相关文献的基础上,通过对生态阈值的理论研究及在森林、草原、湿地、湖泊和河流等方面实践应用进行总结分析,指出生态阈值在河流生态系统研究中的不足之处。针对在高污染负荷下修复退化的水生态系统中,开展生态修复阈值的研究寥寥无几,关于界定河流水生态修复阈值指标体系的研究尚未出现。通过分析阈值在河流水生态修复中的重要性,指出河流水生态修复阈值确定是退化水生态修复的基础,为区域针对性修复水体提供科学依据和决策支持,更是水环境管理发展的迫切需求。在此基础上,从新的角度探讨和提出河流水生态修复阈值概念。河流水生态修复阈值,是依据河流生态系统自然属性和河流功能以及区域社会经济发展的需求来界定退化到何种程度的水生态系统需要进行修复,退化现状程度大于此修复阈值,则需进行人工修复;退化现状程度小于修复阈值,则无需进行修复。通过对指标体系构建原则、筛选方法及阈值计算方法的总结,提出河流水生态修复阈值确定技术路线,采用频度分析法和理论分析法相结合,从影响河流修复的6大要素(物理结构、水文条件、水质状况、水生生物、河流功能和社会经济)初步构建了河流水生态修复阈值界定指标体系及阈值计算方法体系,为下一步河流水生态修复阈值指标体系的定量筛选与阈值计算奠定了基础。     

自然度评价应用于城市生物多样性保护的研究进展

城市生物多样性为城市生态系统提供了诸多生态系统服务,是实现城市可持续发展的基础。然而,随着城市人类活动加剧,自然景观向人工景观转变,城市生物多样性受到了严重威胁。作为判断生态系统的自然性或人为干扰度的科学方法,自然度评价对城市生物多样性保护和生态系统管理具有重要的指导作用。该文在辨析自然度及其评价概念的基础上,归纳了3种自然度评价方法：指示生物法、自然距离法、多指标综合评价法,从城市生境质量评估、城市景观动态监测、城市生态空间规划3个层面梳理了自然度评价在城市生物多样性保护中的应用研究进展,提出未来应加强城市生态系统自然度评价,并综合考虑生物多样性状态和变化、生态系统完整性、人类干扰和管理决策等因素,进一步将自然度评价纳入土地利用、社会经济和生态效应的综合研究中,揭示城市区域人类活动与生物多样性之间的关系。     

城市生态系统承载力研究进展

承载力一词来自生态学，最初应用于对自然生态系统中生物数量的研究。从城市生态学与城市生态系统理论的发展角度介绍了城市生态学中承载力一词含义及其发展过程，并重点介绍了国内外学者对资源承载力、环境承载力及生态承载力的研究与应用。针对城市所具有的明显自然-社会-经济复合生态系统特征，笔者认为应该在城市生态系统承载力研究中强调社会经济系统能力的贡献。     

植被恢复的生态效应研究进展

植被在水土保持、水源涵养及生态系统的固碳过程中起着重要的作用。植被恢复是指运用生态学原理,通过保护现有植被、封山育林或营造人工林、灌、草植被,修复或重建被毁坏或被破坏的森林和其他自然生态系统,恢复其生物多样性及其生态系统功能。目前,植被的自然及人工恢复是改善脆弱生态系统及退化生态系统生态环境现状最有效的措施。植被在恢复过程中对地上植被生态系统,物种多样性的恢复有着重要影响,同时通过凋落物及根系的输入,可以有效改善地下生态系统,增加土壤的养分含量、改善土壤的物理结构、增加土壤生物的生物量及活性。文章以地上及地下生态系统为出发点,综述了植被恢复过程中自然及人工恢复过程中不同的植被类型、不同的恢复时间下植物物种组成和多样性、土壤理化性质及土壤微生物群落的变化。植被的自然及人工恢复在一定程度上均能增加植物物种的多样性,随着恢复年限的增加物种的组成发生改变且多样性呈增加趋势,但一些特殊环境下不当的人工恢复可造成植被演替向退化方向发展,降低生物多样性。不同的植被类型由于其生长方式的不同对土壤理化性质和土壤微生物的影响存在差异,随着恢复年限的增长,土壤理化指标及微生物学指标呈现先增加而后趋于平稳的状态。针对已有的研究进展,提出在未来的研究过程中,一方面应该增加更多的对比研究,对不同环境下,不同的恢复物种,不同的恢复方式进行更深入地探讨;另外一方面应增加不同尺度的研究,现有的研究多集中在样地尺度,未来应在更大尺度上进行分析;再者,地上及地下生态系统之间的相互关系及影响机理一直是土壤学科研究的热点,植被恢复过程中应增加更多该方面的机理研究。