Evaluation of ecosystem health for regional development in the southwestern Beijing, China

Ecosystem health assessment is one of the most important issues in regional ecological quality and safety studies. It also has a great significance to ecological conservation and regional development. This study focused on assessing the health status of forest, agriculture and urban ecosystems in the southwestern Beijing, China, including the Fangshan and Fengtai Districts. Based on field surveys and data collection, an assessment index system containing the vigor, organization and resilience factors was developed to measure the ecosystem health. Each index was scored from 1 to 5, representing five levels that contribute to the whole ecosystem health. The analytic hierarchy process (AHP) method was used to measure the weights of each index and three factors, and thus an overall score for a certain ecosystem was calculated. The results show that the forest ecosystem in the Fangshan District had higher health value than the Fengtai District, while the urban ecosystem had a slightly lower value in the Fangshan District than the Fengtai District. Both districts show lower resilience values in forest and urban ecosystems. Maintaining the ecosystem health will definitely benefit the long-term development of two districts. This study suggested that an approach for assessing the regional ecosystem health could be further developed to address spatial and synergy relationships between ecosystems and the three health factors.     

北京市城市生态系统健康评价

文章从城市生态系统健康的内涵出发,在总结城市生态系统健康评价研究进展的基础上,运用模糊数学评价法对2001～2005年北京市城市生态系统健康进行定量诊断分析。结果表明,近5a来,北京市城市生态系统健康状况逐年提高,但尚未达到健康的理想水平,未来还有很大的发展空间。城市生态系统健康状况各要素中恢复力、生态系统服务功能、人群健康状况为优势要素,活力和组织结构是胁迫城市健康发展的不利因素。在此基础上提出改善城市生态系统健康状况的对策和措施。     

平行AO/AN除磷工艺中放线菌种群结构及分类

利用分子生物学技术直接从活性污泥样品中提取DNA,采用套式PCR技术对特征基因片断进行扩增,结合DGGE(变性浓度梯度凝胶电泳)研究了平行AO/NO除磷工艺中的放线菌种群结构,并分析了活性污泥中微生物种群结构及行为特征.测定了活性污泥中部分菌种的16SrDNA V3 区片段序列,通过NCBI(美国国立生物技术信息中心)基因库比对,初步确定了部分细菌的属.在除磷效果稳定的情况下,系统中除磷微生物种群结构大致能保持不变,少数数量或种类发生变化的种群与系统中含氧量变化有关,但处于动态变化中的菌群结构总体能够适应工艺运行环境条件.     

城市生态系统协调发展仿真研究——以武汉市为例

以武汉市为例,通过定性和定量方法建立了一套相对完整的评价指标体系.以主成分分析和协调发展度模型计量得到的武汉市1988～2004年协调发展度值作为输出,以偏最小二乘法筛选出协调发展度的重要影响因子作为输入,尝试采用支持向量机对武汉市总体规划期间(2005～2020年)的协调发展状况进行了模拟研究,研究结果表明,1988～2004年武汉市经济、社会、资源环境的耦合状态由严重失调逐渐趋向勉强协调,这期间工业固体废物排放量和基尼系数是协凋发展最重要影响因子.根据预测结果,武汉市在总体规划期间城市发展呈现出良好的协调发展态势,但2010和2020年的协调发展度值均小于总体规划目标值;即按照目前的状态发展下去,武汉市到2010和2020年不能达到规划既定的目标.针对仿真结果,提出了武汉城市生态系统协调发展的对策与建议.     

新汶矿区循环经济发展模式浅析

对于资源趋于枯竭、生产成本渐高、生态环境恶化的矿区来讲,发展循环经济、打造资源节约型矿区是解决这些问题的有效手段。通过对新矿集团发展循环经济的理念、实践、总结和展望的分析研究,总结了新矿集团循环经济发展模式,对于煤炭企业发展循环经济提供借鉴,为全力打造资源节约型矿区提供参考。     

浅析喀斯特生态系统健康影响因子及评价指标——以毕节地区为例

从喀斯特生态系统以及喀斯特生态系统健康评价的概念出发,以毕节地区为例,分析了影响喀斯特生态系统健康的各类因子,如水土流失及石漠化、水资源、生物多样性、地貌、人类活动强度与方式、人-社会-生态健康可持续性等,利用因子载荷分析方法,从生态系统的结构功能、可持续利用能力、动态变化等三个方面筛选出26个因子构建了喀斯特生态系统健康评价的指标体系。     

南水北调中线干渠生态系统结构与功能分析

为分析和掌握南水北调中线干渠生态系统结构与功能的特征参数,根据2015~2019年中线干渠鱼类资源调查数据及实测的鱼类生物学参数数据,应用Ecopath with Ecosim 6.6软件构建了Ecopath食物网模型.模型由18个功能组组成,包括了初级生产者、初级消费者、主要鱼类和有机碎屑等.结果显示：中线干渠生态系统规模总流量、总生产量和总消耗量分别为19186.330,8947.857和1106.002（t/（km²·a））,食物网主要由4个整合营养级（1.00~3.71）构成,最高营养级为大型肉食性鱼类鱤（3.71）.食物网能量传递主要有两条途径,分别为牧食食物链和碎屑食物链,两者传递的能量相当,但牧食食物链传递效率是碎屑食物链的近两倍.交互营养分析结果表明,捕食者对其饵料生物的影响一般为抑制作用,碎屑生物量的增加对大部分功能组的影响为正效应,小型上层鱼类对浮游动物生物量起抑制作用.从各功能组之间的生态位重叠来看,各功能组间捕食者生态位重叠现象不普遍,重叠指数适中,部分肉食性鱼类的捕食者生态位重叠指数达到1.对生态系统总体特征分析发现,中线干渠生态系统的总初级生产量与总呼吸量的比值（P/R）、总初级生产量与总生物量的比值（P/B）、Finn's循环指数（FCI）和Finn's平均路径长度（FML）都表明该生态系统处于发展的幼态期,抵抗外界干扰的能力差.此外,中线干渠生态系统对初级生产力的利用率很低,导致过多的营养物质未进入更高营养级的食物链中进行循环,造成系统能量流动的滞缓.因此,根据生物操纵理论,可通过优化和完善鱼类群落结构,增强对系统初级生产力的利用效率,促进物质循环和能量流动,维持生态系统稳定.     

长江流域生态系统可持续管理策略

长江流域涉及长江经济带发展和长三角一体化发展两大国家区域协调发展战略,但生态环境问题仍然是长江流域可持续发展面临的严峻挑战,加强长江流域生态系统可持续管理策略研究具有重大意义.长江流域的环境管理策略大致经历了以水量管理、污染物排放总量管理和水质目标管理三个阶段.在统一生态环境监管职能、实现五个“打通”的新形势下,长江流域生态环境管理策略必将由水质目标管理快速向生态系统可持续管理转变.在分析长江流域生态系统保护修复取得的积极进展和面临的严峻形势的基础上,提出了长江流域生态系统可持续管理策略:①规划和建设服务于应急预警和管理决策的长江生态系统观测网络,推动不同层级、不同职能部门、空天地一体化的多源数据融合,提高生态环境监测网络的数据时空精度和反应速度,开展水陆统筹、“山水林田湖草”生命共同体综合观测;②加强长江生态系统结构、过程、功能和服务的综合性、整体性研究,主要开展长江流域生态系统综合研究、重点区域生态系统研究和突出生态问题专题研究,不断创新科研与管理深度融合的科研模式,把论文写在祖国大地上;③制定长江社会-经济-自然复合生态系统保护修复可持续发展目标及分阶段分区域目标,促进水资源、水环境、水生态、陆域生态和水陆交错带的持续改善以及生态环境系统与社会经济系统的持续协同;④提出长江生态系统保护修复的整体性、综合性和针对性、差异化的解决方案,推动长江流域生态系统健康可持续发展目标的早日实现和重点区域、突出问题的尽快解决.      

小尺度潮间带生态系统遥感综合评估方法构建

基于遥感技术,将生态系统格局、质量及服务功能等3方面集成起来,考虑尺度、受益者需求后,构建了小尺度潮间带生态系统遥感综合评估方法,解决了生态系统评估尺度转换及生态系统系统性评估弱的问题.基于构建的评估方法,以辽宁省双台子河口潮间带生态系统为研究区,定量评估了其在1990~2016年间的生态系统状况及变化趋势,结果表明研究区生态系统综合评估状况以差等级和中等级为主,有13.1%的像元呈显著减弱趋势,6.9%的像元呈显著增加趋势.综合评估结果能够定量反映研究区各地物类型的生态系统时空差异,符合受益者感受,并与前人研究成果一致,表明构建的生态系统综合评估方法具有可行性与应用潜力.     

Water regime-nitrogen fertilizer incorporation interaction: Field study on methane and nitrous oxide emissions from a rice agroecosystem in Harbin, China

Water regime and nitrogen (N) fertilizer are two important factors impacting greenhouse gases (GHG) emission from paddy field, whereas their effects have not been well studied in cold region. In this study, we conducted a two-year field experiment to study the impacts of water regime and N fertilizer on rice yields and GHG emissions in Harbin, China, a cold region located in high latitudes. Our results showed that intermittent irrigation significantly decreased methane (CH₄) emission compared with continuous flooding, however, the decrement was far lower than the global average level. The N₂O emissions were very small when flooded but peaked at the beginning of the disappearance of floodwater. The N fertilizer treatments increased CH₄ emissions at low level (75kgN/ha). But both CH₄ and N₂O emissions were uninfluenced at the levels of 150kgN/ha and 225kgN/ha. Rice yields increased under intermittent irrigation and were highest at the level of 150kgN/ha. From our results, we recommended that the intermittent irrigation and 150kgN/ha as the ideal water regime-nitrogen fertilizer incorporation for this area to achieve low GHG emissions without impacting rice yields.