胁迫生态学理论框架(上)─—受胁生态系统的症状

本文试图建立胁迫生态学的理论框架。阐述了胁迫在生态学中的意义,划分了胁迫的类型,归纳了生态系统在胁迫作用下表现出的症状和征候群。根据受胁生态系统的特征反应,可以判断生态系统的状态,为生态系统恢复与重建提供理论指导。     

西南岩溶地区生态系统完整性分析

生态系统完整性不仅反映了环境干扰下生态系统维持最优化运作和良性发展的能力,也反映了为人类社会提供有价值产品和服务的能力。本文以生态系统完整性的视角,从耗散结构和生态系统结构、过程、服务功能方面分析了岩溶生态系统的特点,表明岩溶生态系统完整性也是潜在脆弱的,随着生态的逐渐退化,生态系统完整性逐渐损失。作为人类作用胁迫下的终态,岩溶土地石漠化的发生和加剧代表着岩溶生态系统完整性的丧失,石漠化治理及生态恢复过程则是生态系统完整性逐渐恢复的过程。     

胁迫生态学理论框架（上）：受胁生态系统的症状

本文试图建立胁迫生态学的理论框架。阐述了胁迫在生态学中的意义，划分了胁迫的类型，归纳了生态系统在胁迫作用表现出的症状和症候群。根据受胁生态系统的特征反应，可以民生态系统的状态，为生态系统恢复与重建提供理论指导。     

煤炭开采对生态系统功能的胁迫作用:模型·实证

为研究煤炭开采对生态系统功能的胁迫作用,基于系统动力学原理构建一般情况下煤炭开采对生态系统功能胁迫作用的系统动力学模型,分析不同情境下煤炭开采对生态系统功能的胁迫作用特征,并以淮河流域典型煤炭资源型城市——淮南市为例进行实证研究. 结果表明:煤炭开采对生态系统功能有胁迫作用,政府是重要影响因素;不同情境下煤炭开采对生态系统功能的胁迫作用不同,表现为情境一(理想状态)<情境二(良性状态)<情境三(一般状态)<情境四(停滞状态)<情境五(糟糕状态);生态治理投资系数和煤炭开采技术投资系数的比值越大,则煤炭开采对生态系统功能的胁迫作用越小. 实证结果通过有效性检验,表明该研究建立的系统动力学模型具有可靠性. 当前淮南市生态治理投资和煤炭开采技术投资的比值为0.511,表明淮南市生态系统功能系统和煤炭开采系统处于一般状态. 研究显示,政府在维持生态系统功能稳态中发挥着一定作用. 煤炭开采对生态系统功能的胁迫作用特征:当生态治理投资系数和煤炭开采技术投资系数的比值为0时,生态系统功能系统和煤炭开采系统处于糟糕状态;当比值为(0,1)时,处于一般状态;当比值为1时,处于良性状态;当比值大于1时,两大系统进入理想状态.      

浅析景观格局分析方法在生态恢复当中的应用

退化生态系统的恢复是一项艰巨任务，它需要考虑到所要恢复的退化生态系统的结构，多样性和其动态的整体性和长期性。退化生态系统恢复所面临的挑战是理解和利用生态演替理论来完成并加速恢复进程。恢复的主要目标是建立一个自维持的，由不同的群落或生态系统组成的能够满足不同需要如生物保护和粮食生产需要的景观。景观生态学关注于大的空间尺度的生态学问题。景观生态学研究方法可以为退化生态系统恢复实践提供指导。在解决退化生态系统的恢复问题时，景观生态学的方法在理论和实践上是有效的。景观生态学中的核心概念和其一般原理斑块形状、生态系统间相互作用、镶嵌系列等都同退化生态系统的恢复有着密切的关系。如恢复地点的选择和适当的恢复要素的空间配置。在评价退化生态系统的恢复是否取得成功，利用景观生态学也具有重要的意义。景观生态学理论如景观格局与景观异质性理论，干扰理论和尺度理论都能够指导退化生态系统的恢复实践。同样地，景观生态学的许多研究方法对于生态恢复的方案确立、方法实施等都具有明确的指导意义。景观生态学思想与方法应用于退化生态系统恢复过程是一种新的有效途径。     

生态系统经济服务价值的综合管理

随着生态系统的不断退化,我国开始从经济学角度展开生态系统与生物多样性保护的新思路并引入"生态系统与生物多样性经济学"。"生态系统与生物多样性经济学"侧重于帮助决策者认识和管理自然资本,这与着眼于国家层面国民经济核算的绿色核算存在一定的相似和互补性,两者结合起来,将有助于生态系统经济服务价值的综合管理,实现生态系统与生物多样性的保护。     

湖滨带生态退化及其与人类活动的相互作用

湖滨带属于水陆生态交错带,是湖泊水生态系统与陆地生态系统间非常重要的过渡带. 根据湖滨带生态退化的表现形式,可以将湖滨带生态退化过程归纳为渐变退化、间断不连续退化、跃变退化、突变退化及复合退化5种类型. 系统自然退化是一个漫长渐变的过程,而人为干扰往往带有冲击负荷与胁迫压力.人类对湖滨带生态退化的影响与人类文明的发展历程密切相关,随着人类开发自然、利用自然能力的加强,对湖滨带生态退化的影响深度、范围也明显增强. 在文明初始阶段,人类对湖滨带处于被动适应及竞争利用的状态;文明成长阶段,人类开始对湖滨带进行主动开发及可控利用;在文明成熟阶段,从对湖滨带单纯开发利用拓展为发挥综合生态服务功能. 另一方面,湖滨带生态退化对人类产生的影响主要体现在生物资源萎缩、洪水灾害损失增加、可利用淡水资源减少、对人体健康造成威胁、美学价值丧失、影响水文化的历史传承等. 研究湖滨带的退化过程及其与人类活动之间的相互作用、相互影响关系,认清湖滨带自身的发展规律,识别湖滨带退化的驱动因子,有助于我们进一步保护湖滨带、修复退化的湖滨带或提出减缓湖滨带退化过程的有利措施.      

公路生态系统健康胁迫因子及胁迫效应分析

公路生态系统健康属于一个新的领域,目前尚没有十分明确的定义。并且国内外对此的研究并没有形成生熟的体系。在参阅国内外大量文献的基础上,以公路生态系统的特点为依据,分析了公路生态系统健康胁迫的现状,从自然环境和人类社会两方面分析了公路生态系统健康的胁迫因子及影响机理,并探讨了生态系统胁迫效应的发展趋势。     

滨海新区湿地生态系统退化程度诊断分析

滨海新区湿地类型多样,作为滨海新区生态环境与景观生态的基质,对其区域生态、景观生态及经济发展具有重要影响。根据滨海新区湿地生态系统特征,在定性与定量相结合的原则下,建立了退化诊断分析指标体系,共两个大类23个单项指标,并通过AHP法、专家咨询法确定了各指标的权重。在此基础上,结合GIS技术将滨海新区湿地划分为11个具体的退化研究区域,并参照诊断标准对各项指标打分,计算各评价区域综合诊断指数,依据综合诊断指数分析了评价区域生态系统退化状况,为今后湿地恢复实践提供指导。     

高寒灌丛退化演替过程对生态系统呼吸温度敏感性的影响

放牧是高寒草甸退化演替过程中最主要人为驱动力之一.为定量研究高寒草甸不同退化阶段生态系统呼吸速率的温度敏感性,本研究于2003年7月~2004年7月在中国科学院海北高寒草甸生态系统研究站,利用密闭箱-气相色谱法观测了高寒灌丛不同退化阶段生态系统呼吸速率季节变化.结果表明:1高寒灌丛不同退化阶段生态系统呼吸速率季节变化均表现为单峰曲线,最大值出现在草盛期8月,最小值出现在冬季10~次年4月.退化演替过程显著降低了高寒灌丛生态系统呼吸速率.观测期灌丛(GG)、丛间草甸(GC)和裸地(GL)的生态系统呼吸速率变化范围分别为34.21~1 168.23、2.30~1 112.38和20.40~509.72 mg·(m2·h)-1,灌丛(GG)呼吸速率平均值分别是丛间草甸(GC)和裸地(GL)的1.29倍和2.56倍.2温度是生态系统呼吸速率的主要影响因子,可以解释系统呼吸速率25%~79%以上的变异.退化演替过程显著地改变了生态系统呼吸速率与温度的相关性,当地表植被消失,灌丛退化为次生裸地后,生态系统呼吸速率与各温度指标Ts、Td、Ta之间的相关性(R2)分别降低47.23%、46.95%和55.28%.3Q10值在冷暖季节差异显著(P0.05),表现为冷季暖季.退化演替过程改变了生态系统呼吸的温度敏感性.观测期灌丛(GG)、丛间草地(GC)和裸地(GL)Q10值分别为2.38、2.91和1.62,与灌丛(GG)相比,丛间草甸(GC)Q10值增加了22.26%,而裸地(GL)Q10值降低了31.93%.     

水源涵养型重点生态功能区生态状况变化研究

水源涵养型重点生态功能区对于保护中国大江大河源头区及水源补给区具有重要意义。文章以生态系统状况指数为指标,通过生态系统组成与结构、生态系统生产能力、生态系统服务功能分析了2000-2010年中国水源涵养型重点生态功能区的生态状况变化态势。结果表明水源涵养型重点生态功能区以森林和草地生态系统为主。2000-2010年,三江源区和若尔盖区生态系统状况整体表现为好转,甘南区、祁连山区和南岭山地区生态系统状况整体表现为基本稳定大小兴安岭区、长白山区和阿尔泰山地区生态系统状况整体表现为轻度退化。大小兴安岭区退化面积占该区面积的比例最大,为42.54%;三江源区和祁连山区退化面积比例较小,分别为6.26%和6.93%。大小兴安岭区、长白山区和南岭山地区以轻度和中度退化为主,阿尔泰山地区以中度和重度退化为主,甘南区以轻度退化为主。     

草地退化对三江源区高寒草甸生态系统CO2通量的影响及其原因

为了揭示草地退化对三江源地区高寒草甸生态系统碳通量的影响,利用涡度相关技术,于2006年12月1日~2007年11月30日对三江源地区的退化高寒草甸生态系统的碳通量及生物和环境因子进行观测.结果发现:草地退化对高寒草甸生态系统的碳通量产生了深刻影响,与未退化的高寒草甸生态系统相比,退化高寒草甸生态系统全年总初级生产力(GPP)下降了36.6%,全年生态系统呼吸(Reco)下降了7.9%,全年净生态系统CO2交换(NEE)也由退化前的负值(碳吸收)转变为正值(碳排放),二者相差132.5gC/(m2·a),生态系统由原来的碳汇转变为目前的碳源.这些变化与高寒草甸退化后,生态系统植物地上生物量锐减、植物生长期缩短(NEE<0的天数)、植物多样性下降、土壤含水量降低等因素密切相关.     

地震灾后生态系统重建中的植被恢复初探

本文从地震对震区生态系统的破坏和退化出发,探讨了不同生态系统重建中植被恢复的技术和做法.大地震及其诱发的次生灾害毁坏了植被生存的土壤环境,致使土壤遭受重金属、有机物以及核辐射的污染,而植被可以修复退化的土壤生态系统.对于森林,草地.江河等自然生态系统,植被选择应以原生种类为主,以促进生态系统进行原生演替;而农田、城市绿地生态系统,植被恢复应以生产生活、景观营造、生物修复为目的,宜选择当地主要优势农作物、观赏性好、抗污染的植物,以控制生态系统次生演替的方向和速度.在各类生态系统重建中,应防止外来有害物种的入侵.     

新疆艾比湖周边居民湿地生态系统健康保护意识调查分析

采用问卷调查的方法,试图真实反映艾比湖周边居民对艾比湖湿地生态系统退化的认知及对艾比湖湿地生态系统健康保护意识的强弱.结果表明：（1）艾比湖周边居民对湿地生态系统退化带来的危害有较为清晰地认识,99％被调查者意识到了艾比湖湿地生态系统退化对周边环境会带来不同程度的危害,78.2％调查对象认为艾比湖湿地生态系统的退化主要是由人类活动引发的,通过正规渠道获取艾比湖湿地生态系统退化信息不够通畅;（2）调查对象对艾比湖湿地生态系统退化情况持有较高的关注度,但支持度不高,85.6％的被调查者对退化湿地的生态恢复有支付意愿;（3）65.5％调查对象对艾比湖湿地生态恢复有信心,但对当地政府宣传和保护艾比湖湿地的力度满意度不高,因此政府部门还需进一步加强对艾比湖的宣传和保护力度.     

土壤微生物对环境胁迫的响应机制

微生物在生态系统物质循环和能量流动过程中起重要作用.研究土壤微生物对各种环境胁迫的响应有助于认识微生物对环境变化的适应与演变机理,维持土壤生态系统功能的稳定.土壤微生物群落多样性是衡量土壤生态系统稳定性的一个重要指标.多数研究表明,土壤微生物群落多样性越高,土壤生态系统越稳定.本文在总结土壤微生物群落多样性及其与环境胁迫响应关系的基础上,进一步讨论了土壤微生物对环境胁迫响应的生态学机制,包括:①抗性微生物的出现及抗性基因的水平转移.该过程导致了土壤微生物群落结构和多样性的改变,产生了更多抵抗能力较强的微生物类群,从而达到对外源干扰的适应,使土壤微生物群落对环境胁迫的抵抗力和恢复力随之提高.②土壤微生物群落功能的冗余.这些冗余程度越高,冗余组分缓冲维持生态系统正常功能的能力越强,从而提高微生物群落对环境胁迫的抵抗力和恢复力.研究土壤生态系统的稳定性与微生物多样性之间的关系,不仅有助于揭示土壤生态系统稳定性的内在机制,为合理调控提供科学依据,也可以为土壤环境质量管理提供参考.     

淮北市煤炭开采对生态系统服务胁迫阈值研究

为揭示煤炭资源型城市煤炭开采对生态系统服务胁迫作用的阈值效应,在构建煤炭开采对生态系统服务胁迫阈值模型的基础上,从土地破坏、地下水资源破坏、大气污染3个维度分析估算了淮北市煤炭开采对生态系统服务的胁迫阈值,并探究了1990~2016年该地区煤炭开采对生态系统服务胁迫作用时序变化规律.结果表明：淮北市煤炭开采对生态系统服务的胁迫作用存在显著的阈值效应,其中,土地破坏、地下水资源破坏、大气污染3大胁迫因子的胁迫阈值分别为1803.19hm²、33253.23×10⁴t和888.81×10⁸m³.1990~2016年淮北市煤炭开采对生态系统服务胁迫作用呈现显著的阶段性特征,其中,1990~2009年该地区煤炭开采所造成的土地破坏、地下水资源破坏、大气污染均未超过阈值范围,生态系统服务运行状况良好;但是在2010年之后,由于该地区煤炭开采造成的地下水资源破坏超出阈值范围,从而导致该地区生态系统服务出现恶化趋势,不过2015年以来恶化趋势有所减缓.因此,该地区必须加快绿色矿区建设,加大生态环境治理力度,着力防范煤炭开采对生态系统服务的胁迫作用超出阈值范围,以保障经济增长与生态环境统筹协调可持续发展.     

我国东部矿区生态系统退化机理初探

煤炭开采已经给矿区生态系统带来了极大的危害，使矿区生态系统的生产力不断下降，矿区生态系统正在发生退化。华东地区是我国的主要煤炭产区，该地区为高潜水位区域，因此该地区的生态退化具有其独特性，地表塌陷引起的土壤盐渍化、地面积水、水土流失等是引起这一地区生态系统退化的主要原因。     

试析我国湿地的退化、保护与恢复

湿地是地球表层最具独特的生态系统和过渡性景观,是地球表层系统最重要的"物种基因库",又是人类重要的经济、文化、科学和生活资料库.世界保护大纲将湿地与森林、海洋一起并列为全球三大生态系统.20世纪70年代以来,全球性的湿地消失和退化危机引发了严重的生态环境和社会问题,直接威胁到区域、国家乃至全球的可持续发展.本文从湿地的界定开始,分析了我国湿地的退化、保护与恢复,相信在我国政府和人民的共同努力下,我国湿地一定会恢复往日的景象.     

防治生态系统退化的对策研究

近几十年来,随着人口膨胀和社会经济的快速发展,区域生态系统退化已成为我国严重的生态环境问题之一.生态系统退化地区的经济发展要以资源的可持续利用和生态环境的不断改善为前提,防治生态系统退化则应注重优化资源配置,提高资源利用效率,使区域具有可持续增长的能力.     

海南岛天然林生态系统不同人类胁迫图论分析

不同人类活动方式所造成胁迫因素通过错综复杂的交互作用共同影响着海南岛天然林生态系统健康。论文通过图论分析法将各种胁迫间交互作用关系矩阵化,然后通过矩阵计算分析它们间的内在联系,有助于把不同胁迫间错综复杂的交互作用关系简明化。图论分析结果表明旅游娱乐业、森林火灾、经济林种植、热带农业、木材砍伐等不仅影响力大,而且敏感性高,应该作为不同胁迫因素间交互作用分析中重点关注的胁迫因素;胁迫因素集合中存在强连通性子集,对子集中任何一种胁迫因素所造成的风险评价都需要考虑其对或受到集合中其它胁迫因素的影响。不同胁迫相互作用关系中,协同增大效应占主导地位,可能通过协同效应加大对天然林生态系统的不利影响。