Community sustainability: a holistic approach to measuring the sustainability of rural communities in Scotland

ABSTRACT

Although sustainable development was defined in the Brundtland Report almost 30 years ago, the current usage of the concepts of sustainability and sustainable development remain highly equivocal. In the context of rural communities, multiple interpretations and weak definitions lead to confusion in understanding what comprises a sustainable rural community. Building on existing definitions (e.g. Baker’s, 2006, ‘Ladder of Sustainable Development’), models (principally, The Egan Review’s, 2004, ‘Components of Sustainable Communities’) and findings of this study, a sustainable community is defined and a holistic model of a sustainable place-based rural community is presented. This model, the sustainable community design (SCD) is used as the basis for analysing community sustainability, which is measured using mixed methods and scorecard assessment. Sensitivity of the method is demonstrated with inter- and intra-community variations in sustainability across three diverse Scottish rural communities. Intra-community variations illustrate heterogeneity in community sustainability, explain ambiguity in characterisations of an individual community’s sustainability, and highlight the importance of an interdisciplinary and holistic approach to community development. The SCD framework is presented as a useful tool for meso-level sustainability assessment and to facilitate the sustainable development of rural communities.     

上海海湾国家森林公园1 hm2样地群落结构特征及其动态监测意义

运用生态系统定位监测方法,于2011年在上海市奉贤区海湾国家森林公园内设置面积为100 m×100 m的样地,记录样地内的所有植物种类,定位调查高于1.3m的木本植物,分析其种类组成、区系成分、垂直结构和水平结构.结果表明,1 hm2样地内共记录有维管束植物31科68属73种,其中温带区系成分占总属数的51.8％,热带区系成分占46.4％.高于1.3m的木本植株3 094株,其中常绿树种6种,共1 670株,重要值占48.0％;落叶树种7种,共1 424株,重要值占52.0％.女贞(Ligustrum lucidum)、喜树(Camptotheca acuminata)、椤木石楠(Photinia davidsoniae)、乌桕(Sapium sebiferum)、黄山栾树(Koelreuteria integrifoliola)和香樟(Cinnamomum camphora)的重要值位居前6位,在垂直空间上呈分层结构.在0～50 m尺度范围内,女贞种群均呈集群分布,喜树种群呈均匀-随机-集群分布,椤木石楠和乌桕种群表现为集群-随机-均匀分布,黄山栾树和香樟种群表现为随机-集群-随机分布.从群落结构特征看,样地为以北温带成分、泛热带成分为主的常绿落叶阔叶混交林,表征了该地区自然植被的结构特征.建立长期固定样地可为长三角城市化地区平原地貌上城市森林的发生、发展和演替规律提供长期的数据基础.     

冀东铁矿2种恢复模式植被演替过程中群落结构及生物多样性比较研究

油松（Pinus tabulaeformis）耐低温、干旱和贫瘠,是我国北方温性针叶林中分布最广的森林群落,也是我国北方广大地区最主要的本土造林树种之一,火炬（Rhus typhina Linn.）根萌蘖力强,耐寒、耐旱、耐盐碱,是一种适应周围环境能力极强的外来引入种树种。采用空间代替时间的方法,以冀东铁矿不同年份种植的人工火炬林和人工油松林群落为研究对象,采用样方法进行调查取样,分析了2种恢复模式不同演替阶段群落结构的变化,群落动态,同时采用Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数分析了物种多样性在群落演替过程中的动态变化,在此基础上,对比分析了2种恢复模式在生态效益方面的优劣。主要结果如下：1）短期来看,火炬可以迅速提高植被盖度,增加生物量,但是,长期来看,随着火炬的快速萌集繁殖和林分的郁闭,林下草本急剧减少,形成火炬单优群落,而不能形成稳定的顶级群落。2）短期来看,油松生长缓慢,其生态效益远小于火炬群落,但是油松群落经过11年的演替形成了乔-灌-草3层结构,群落结构逐渐完善。3）演替初期火炬群落优势种以猪毛蒿（Artemisia scoparia）、狗尾草（Setaria viridis）等耐干旱的植物为主,演替后期林下物种迅速减少以至大量消失;油松群落经过11年的恢复,群落草本层植物种数逐渐增大,从一年生先锋植物占优势过渡到以白羊草（Bothriochloa ischaemun）和硬质早熟禾（Poa sphondylodes）为建群种,并出现了黄刺玫（Rosa xanthina）和胡枝子（Lespedeza bicolor）等多年生灌木。4）演替初期Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener指数表现为：火炬群落﹥油松群落,演替后期则相反,这主要是由群落内种间竞争关系和水热环境的差异造成。4）综合植物群落盖度、物种多样性和群落未来的演替趋势,火炬长期的生态效益远不及油松树种。     

惠州西湖浮游植物磷脂脂肪酸特征研究

对富营养化水体常见浮游植物进行了分离和培养,测定了其磷脂脂肪酸（PLFA）。同时,检测了惠州西湖浮游植物的磷脂脂肪酸;结合惠州西湖浮游植物群落组成数据,分析了浮游植物磷脂脂肪酸特征及其与浮游植物群落结构的关系。结果表明：结合PLFA与细胞丰度和生物量的分析,α-亚麻酸（18：3ω3）的质量浓度与蓝藻（除湖丝藻外）呈正相关;二十碳四烯酸ARA（20：4ω6）和二十二碳六烯酸DHA（22：6ω3）的质量浓度与硅藻呈正相关;二十碳五烯酸EPA（20：5ω3）和16：3ω3的质量浓度与绿藻呈正相关等,其中16：3ω3为绿藻门独有的脂肪酸。这些均与室内实验得到的结果相符合。本研究表明,磷脂脂肪酸可以作为生物标志物来分析浮游植物组成,它将是一种可行的研究浮游植物群落结构的新方法。     

7种阔叶植物群落降噪的临界达标宽度

选取南京市部分主干路道路绿地的7种阔叶植物群落,通过沿道路纵向每间隔5m以及不定距移动测量,结果表明:测量时间段内路缘处噪声的等效连续A声级平均值都超出GB3096-2008中相应规定的限制,其中最高的超出6dB,最低的超出1.3dB;同一阔叶植物群落,随着离开路缘的距离增加,降噪效果更加明显;不同的阔叶植物群落在同一距离处的降噪效果不同,这与植物群落的组成和内部结构特征有密切关系;植物群落的降噪效果与林带宽度并非都呈线性关系;7种阔叶植物群落达到声环境功能区环境噪声限值的临界宽度值集中在5～15m范围内;达到一定宽度的阔叶植物群落可以基本满足城市主干路的降噪要求,在道路绿化中可以广泛应用。     

水稻土甲烷氧化菌对镉胁迫的响应

重金属污染影响土壤微生物群落结构与活性,间接影响土壤碳（如CO2、CH4）的生物地球化学循环和全球气候变化。甲烷氧化菌氧化消耗CH4,降低大气中CH4含量,在缓解由温室气体导致的全球温暖化方面起着重要作用。本研究通过短期土壤培养实验,比较研究了不同强度重金属镉（Cd）胁迫下,水稻土中甲烷氧化菌的多度、群落组成及其氧化CH4潜势的差异。结果表明,添加Cd含量越大,水稻土氧化CH4潜势越弱,甲烷氧化菌pmoA基因拷贝数显著减少;甲烷氧化菌多度与水稻土氧化CH4潜势之间存在显著正相关关系（P〈0.001）。群落组成分析发现,在相对低含量Cd（1 mg.kg-1）条件下,有新的甲烷氧化菌菌属出现,而添加较高含量Cd（10 mg.kg-1）时甲烷氧化菌种类减少。总之,Cd胁迫降低水稻土中甲烷氧化菌多样性及其氧化CH4潜势,可能导致原位CH4消耗减少,从而增加稻田CH4排放。     

矿井通风网络的社团结构及灾害控制研究

为研究矿井通风网络的社团结构特征和有效控制灾害在通风网络中的传播范围,根据通风网络的连接特点对传统的GN算法进行改进,以淮南某矿井的通风网络结构为例进行说明,发现矿井通风网络具有较强的社团结构特征;引入强弱社团结构和外内连接边数比后,社团结构的划分更符合实际。根据矿井通风网络社团间的连接关系,就会找到灾害传播的关键分支与节点并加以控制,降低灾害对相邻社团危害程度,控制灾害的蔓延范围。     

好氧堆肥微生物代谢多样性及其细菌群落结构

好氧堆肥是农业废弃物无害化处理和资源化利用的一条有效途径.为了探究好氧堆肥过程中微生物群落的代谢特征和细菌群落演替现象,了解起关键作用的微生物菌群,通过筛选强降解菌种改善堆肥工艺、提高堆肥效率,采用Biolog法和宏基因组法分析了玉米秸秆和牛粪联合好氧堆肥过程中微生物的碳源代谢能力和细菌群落多样性.结果表明:在第2次翻堆（第14天）时,微生物利用碳源的能力最强,初次建堆时（0 d）和其余翻堆时（第8、20、26天）次之,发酵结束时（第34天）最弱.Simpson、Shannon-Wiener和McIntosh多样性指数表明,建堆时及翻堆时的菌群优势度、丰富度和均匀度均极显著优于好氧堆肥结束.不同好氧发酵时间的微生物群落对同一碳源代谢有差异,同一好氧发酵时间微生物群落对不同碳源的利用率不同.糖类、酸类和醇类是区分好氧堆肥不同时间微生物碳源利用差异的敏感碳源.好氧堆肥不同时间细菌的种类和丰度不同,共享的优势菌门有厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、放线菌门（Actinobacteria）和浮霉菌门（Planctomycetes）,在第0、8、14、20、26、34天这6个时间内它们的相对丰度之和分别达90.27%、90.34%、94.26%、84.21%、84.31%和77.61%,且6种门类在不同发酵时间的丰度表达存在消长变化状态.研究显示,参与好氧堆肥不同时间的微生物群落在碳源代谢能力上存在多样性,在细菌菌群的种类和丰度上也存在多样性.      

生态居住小区评价指标体系的不确定性研究

针对目前我国生态居住小区构建评价指标体系时面临的种种不确定性问题,分析其产生的原因,确立了以弹性原则为主的评价指标体系构建原则,提出了一套建立符合我国国情的、定性与定量结合的、考虑不确定性的评价指标体系的方法.并结合实际设计项目,在温岭市生态居住小区详细规划中,按照弹性、层次性以及可操作性原则,采用AHP法,得出一个三层次的包括生态住宅、生态景观、生态技术、基础设施和社区管理、生态文化5大系统和24个指标项的生态居住区评价指标体系,并对各项指标及其权重进行量化,最后通过多因子叠加得到对整个生态居住小区的综合评价结果.     

废弃采石场植被自然恢复过程中物种多样性变化特征

以浙江省舟山市的废弃采石场为例,在对植被情况进行调查的基础上,采用时空互代的方法,探讨废弃采石场植被自然恢复过程中物种多样性的变化规律. 结果表明:随着废弃地自然恢复年限的增加,植物种的组成发生较大变化,由单一的物种组成结构逐渐发展为复杂的物种组成结构,并逐渐趋于动态平衡. 在近50 a的自然恢复过程中,在样方中共出现20科40属42种植物,其中以禾本科和菊科为主. 在整个自然恢复过程中,群落物种多样性指数(H′,D)、丰富度指数(Ma,Pa)和均匀度指数(Jp,Ea)随植被恢复表现出由低至高而后又降低的变化趋势. 均匀度指数(Jp,Ea)在15～<25 a达到峰值,而多样性指数(H′,D)和丰富度指数(Ma,Pa)的峰值则出现在25～<40 a. 根据不同恢复年限群落物种种类的演替特征和物种多样性指数的变化规律,可大致将研究区废弃地植被自然恢复过程划分为初级演替期(<9 a)、初级交替期(9～<15 a)、高级交替期(15～<25 a)、高速恢复期(25～<40 a)以及恢复稳定期(40～50 a)5个演替阶段.