基于集对分析与三角模糊数的滨海湿地生态系统健康评价

滨海湿地是海洋和陆地相互作用形成的生态交错带,对自然环境变化和人类活动作用响应最为敏感,使其成为相对脆弱的生态系统。科学评价滨海湿地生态系统健康状况及其胁迫因子,对湿地生态系统恢复重建与可持续发展具有重要的现实意义。针对湿地生态系统评价问题的不确定性和模糊性特征,运用压力-状态-响应(PSR)模型构建滨海湿地生态系统健康评价指标体系,运用层次分析法确定了各指标的权重,根据集对分析原理定量描述评价样本与评价标准等级之间隶属关系的模糊性,利用分段三角模糊数表示集对差异度系数的连续变化过程和不确定性,进而建立了基于集对分析与三角模糊数耦合的滨海湿地生态系统健康评价模型,并将该模型应用于海兴湿地生态系统健康现状评价。结果表明:海兴湿地生态健康综合联系数为-0.380,相应的级别特征值为3.760,系统整体处于一般病态水平。其中压力系统、状态系统和响应系统的级别特征值分别为3.580、3.976和2.948,说明海兴湿地生态系统的自然状态受到了人类活动过度干扰,外界胁迫引起系统的结构失调和服务功能衰退。影响系统健康的主要因子为农药施用强度、水资源开发利用率、湿地面积退化率、水体富营养化、环保投资占GDP比重、湿地保护意识等。该模型计算过程简单直观,评价结果客观合理,在湿地生态系统健康评价中具有参考价值。     

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。     

区域生态监测的概念、方法与应用

区域生态监测是对生态系统类型、结构与功能及各要素的现状与变化进行测定与观察,并对生态系统受胁迫与胁迫效应进行判断和评价的过程。区域生态监测结果将在评价现状和预测发展趋势的基础上,为区域生态保护、生态建设提供决策依据。辨析了区域生态监测的概念,对区域生态监测方法选择及指标体系的建立提出了建议,并就其在生态环境管理中的应用作了探讨和展望。     

公路建设对生态敏感区域生态系统稳定性的影响评估

在辨析生态系统稳定性概念的基础上分析公路建设与生态敏感区域生态稳定性关键因子之间的关系,认为公路建设项目主要与景观生态空间格局、自然生产力水平、关键生物种3个关键因子密切相关,总结形成了公路建设对区域生态系统稳定性影响的评估框架和评价方法,并运用该方法研究了拟建121省道宿迁双沟至靳桥段对洪泽湖湿地生态系统稳定性的影响.     

湿地生态系统CO2净交换、水汽通量及二者关系浅析

湿地生态系统碳循环是陆地碳循环研究中的重要组成部分,对于全球变化具有重要意义。水汽通量是影响湿地生态系统碳循环最重要、最基本的生态因子之一,与湿地生态系统CO2净交换密切相关。本文在总结湿地生态系统CO2净交换与水汽通量变化基本规律及其主要影响因子的基础上,从宏观和微观2个方面分析二者之间的内在关系。从宏观上看,湿地生态系统本身的特点决定了CO2净交换与水汽通量之间必然是相互影响、相互制约的;就微观而言,叶片尺度上的气孔行为是水分蒸腾和净碳通量这两个生理生态过程相互联系的纽带。最后,对湿地生态系统CO2净交换与水汽通量关系的研究方向提出展望。     

湖泊生态系统稳态转换理论与驱动因子研究进展

湖泊生态系统会在长期的人为胁迫和短期的强扰动下发生稳态转换,稳态转换前后湖泊生态系统的结构和关键过程会发生明显的变化,探求浅水湖泊稳态转换驱动因子是科学合理确定湖泊管理策略的关键所在。对湖泊生态系统稳态转换的理论内涵、驱动机制进行了总结和探讨。湖泊生态系统稳态转换的概念主要含有发生的突然性和难以预知性、系统的结构与功能发生明显变化以及存在多稳态现象等内涵;具有非线性、多阈值、多稳态,以及修复过程中的迟滞效应等特征。湖泊生态系统稳态转换的驱动因子可分为外部驱动和内部驱动两种类型。外部驱动包括外源性氮磷负荷、气候变化、风浪、湖泊水位等因子;外源性氮磷负荷和气候变化的影响具有长期性和累积性,通过逐步削弱湖泊生态系统恢复力进而引发稳态转换;风浪、湖泊水位等为突发性因子,往往表现为稳态转换的直接诱因。内部驱动包括鱼类、水生植物等因子;鱼类主要通过对水生植物、湖泊底质、浮游动物等生态组分的影响引发湖泊生态系统稳态转换;水生植物对湖泊清水稳态可能不仅存在正反馈作用,也会在一定条件下存在负反馈作用。今后应加强沉水植物生长消亡的主要环境与生物要素综合作用机理、湖泊稳态类型与主控因素等方面的研究。     

盐沼植物群落研究进展：分布、演替及影响因子

盐沼是全球温带及亚热带地区的主要滨海湿地类型之一,在我国分布广泛。盐沼湿地生态系统敏感、脆弱且具有重要的生态系统服务功能。理解盐沼植物群落时空分布动态的一般规律与生态学机制,是开展盐沼生态系统研究的基础与关键。海陆交界的特殊环境特征是影响盐沼湿地植物群落的空间分布及演替过程的主要因素。在海洋潮汐作用下,盐沼湿地中的盐度、水淹强度、氧化还原电位等非生物因子往往呈梯度分布,这也导致了生物群落中种内、种间关系的变化。在非生物及生物因子的共同作用下,盐沼植物群落也往往沿高程梯度呈带状分布。环境变化是盐沼植物群落演替的驱动因素,在海岸线相对较为稳定的盐沼,植物群落的演替多属自发演替,而在靠近的大型河口的一些持续淤涨的盐沼,植物群落演替通常属于异发演替。沿海地区的水产业、流域上游及沿海地区的工程、污染及生物入侵等直接或间接的人类活动已对盐沼湿地植物群落的产生了深刻影响。经过数十年发展,国际上盐沼植物群落学研究的热点领域主要包括盐沼植物群落与其他生物群落的相互关系、植物群落在盐沼生态系统过程中的作用等。在全球变化背景下,盐沼植物群落对气候变化与海平面升高也日益成为盐沼植物群落学相关的热点。     

生态库原理及其在城市生态学研究中的作用

几十年来,生态学工作者一直把研究的重心放在生态系统内部结构和功能的辨识和调控上,很少注意生态系统与其外部环境之间的关系.由于生态系统的外部环境对生态系统至关重要,而且不同生态系统的外部环境具有许多相似或共同之处,为便于调控和研究生态系统与其外部环境的相互依赖关系,刘建国1986年提出了生态库(ecopool)的概念.本文将对生态库的概念进行拓广,并试图阐明生态库对其主体生态系统(tar- get ecosystem)的作用机理及其所产生的效应以及生态库原理在城市生态学研究中的应用.     

辽河三角洲湿地退化及其保护对策

辽河三角洲湿地是我国重要的河口湿地之一,其芦苇面积居亚洲之首,该区也是重要的石油与粮食生产基地。农业开发和石油开采导致湿地面积日益减少,在自然和人为干扰下湿地来水减少、水盐失衡、生境质量下降,芦苇湿地、红海滩和各种珍稀鸟类面临严重威胁。在分析本区降水、径流、泥沙、景观格局变化对湿地生态系统影响的基础上,提出以下对策:协调经济开发和湿地保护,统筹湿地资源;实行流域统一管理,保证湿地生态需水;实施生境管理和生境调整;调整产业结构,发展生态经济。     

生态指标研究的若干问题

随着全球生态与环境问题的日益严峻,各国政府和公众对生态系统状况的关注程度日益增加,如何度量生态系统状况成为了生态学者和管理者面临的重大课题.生态指标是生态系统的组成、结构和功能方面的可度量的特征,它是监测生态系统状态变化和评价相关生态与环境政策的基础,也是联系生态科学与决策管理的重要纽带.简要回顾了生态指标的概念、应用与研究进展,探讨了生态指标的监测目标与选择标准、指标适用的时空尺度、指标的敏感性与稳定性、指标与社会经济因素的结合等几个重要问题.文章认为,有效地使用生态指标必须符合如下要求:监测目标清楚;时空尺度明确;参考状态清晰;了解指标定量化过程中的精度和准确性;与具体的胁迫因子相联系;与社会经济指标相结合.实际上,由生态学家和决策者共同参与开发出来的生态指标能够以一种易于公众和决策者的理解和交流的方式来提供生态信息,能够使生态科学知识更好地服务于可持续发展的相关决策.这种生态指标不仅可以用于监测生态系统状态变化,而且可以用于评估相关政策的得失.从生态科学到决策管理,生态指标都具有广阔的发展空间和应用前景.可以预见,像经济指标指导经济发展的作用一样,生态指标将在维持生态系统可持续发展方面发挥越来越重要的作用.