RESPONSE OF NORTH AMERICAN FRESHWATER LAKES TO SIMULATED FUTURE CLIMATES1

ABSTRACT: We apply a physically based lake model to assess the response of North American lakes to future climate conditions as portrayed by the transient trace-gas simulations conducted with the Max Planck Institute (ECHAM4) and the Canadian Climate Center (CGCM1) atmosphere-ocean general circulation models (A/OGCMs). To quantify spatial patterns of lake responses (temperature, mixing, ice cover, evaporation) we ran the lake model for theoretical lakes of specified area, depth, and transparency over a uniformly spaced (50 km) grid. The simulations were conducted for two 10-year periods that represent present climatic conditions and those around the time of CO₂ doubling. Although the climate model output produces simulated lake responses that differ in specific regional details, there is broad agreement with regard to the direction and area of change. In particular, lake temperatures are generally warmer in the future as a result of warmer climatic conditions and a substantial loss (> 100 days/yr) of winter ice cover. Simulated summer lake temperatures are higher than 30°C over the Midwest and south, suggesting the potential for future disturbance of existing aquatic ecosystems. Overall increases in lake evaporation combine with disparate changes in A/OGCM precipitation to produce future changes in net moisture (precipitation minus evaporation) that are of less fidelity than those of lake temperature.     

城市生态系统服务功能的价值结构分析

本文从城市生态系统价值体系出发,探讨城市自然资本,经济资本和社会资本综合测算的理论与方法,结果表明：示范区的自然总资本以年均４％的速度递减,其真实总资本年均增长率为４．５％而不是国内生产总值的１２．６％,自然资本的增减应成为衡量一个城市或区域是否实现可持续发展的核心指标。城市生态系统中自然资本由持续递减变为递增,是实现人类共同追求的可持续发展目标必由之路。     

海口市生活垃圾碳输出研究

生活垃圾的碳输出是城市生态系统碳循环的环节之一,而且与城市环境污染密切有关.研究生活垃圾碳输出是研究城市生态系统碳循环的基础工作,还有助于分析城市居民消费的环境影响.基于实地采样和数据收集获得的生活垃圾数据,分析了海口市生活垃圾碳输出的现状和趋势.结果表明,2001年海口市26.92×10⁴t生活垃圾的碳输出量为10.51×10⁴t,每人每天生活垃圾的碳输出量为0.326kg,其中31%左右的碳在填埋方式下转化成CH₄、CO₂和渗沥水中的有机物,69%左右的碳被长期固定.在被固定的碳中,约33%的来源于大气,这说明生活垃圾可能是碳汇.1991～1999年,海口市生活垃圾碳输出呈现明显增长趋势,年均增长率为9.55%,其中,可被固定在生活垃圾中的碳量增长趋势较为明显,年增长率达到13.23%.海口市生活垃圾碳增加与人均消费支出和人口数的增加呈显著相关,表明人均消费支出和人口数对生活垃圾碳输出具有一定的影响.     

深圳福田红树林生态系统生态恢复对策研究

红树林是具有独特结构与功能的生态系统 ,对退化红树林生态系统进行恢复与重建是提高红树林生态系统生物多样性的重要途径。分析了深圳福田红树林生态系统的退化状况 ,提出生态恢复的目标 ,并从水污染控制、红树植物引种驯化、丰富食物链和景观规划的角度提出生态恢复的措施 ,最后讨论有待进一步研究的问题。     

Effects of Amazonian flying rivers on frog biodiversity and populations in the Atlantic rainforest

Given the speed at which humans are changing the climate, species with high degrees of endemism may not have time to avoid extinction through adaptation. We investigated through teleconnection analysis the origin of rainfall that determines the phylogenetic diversity of rainforest frogs and the effects of microclimate differences in shaping the morphological traits of isolated populations (which contribute to greater phylogenetic diversity and speciation). We also investigated through teleconnection analysis how deforestation in Amazonia can affect ecosystem services that are fundamental to maintaining the climate of the Atlantic rainforest biodiversity hotspot. Seasonal winds known as flying rivers carry water vapor from Amazonia to the Atlantic Forest, and the breaking of this ecosystem service could lead Atlantic Forest species to population decline and extinction in the short term. Our results suggest that the selection of morphological traits that shape Atlantic Forest frog diversity and their population dynamics are influenced by the Amazonian flying rivers. Our results also suggest that the increases of temperature anomalies in the Atlantic Ocean due to global warming and in the Amazon forest due to deforestation are already breaking this cycle and threaten the biodiversity of the Atlantic Forest hotspot.     

我国土壤中重金属铜的生物配体模型的建立与应用

关于重金属污染的风险评价及其预测模型日益成为环境领域的研究热点。近年来,一种用于预测和评价环境中重金属生物毒性的机理性模型一生物配体模型(BLM)被广泛应用于水体及陆地生态系统。本研究以我国土壤的陆地生物配体模型(TBLM)建构为目标,以土壤溶液系统为媒介,通过17种土壤上重金属铜离子与大麦根长的相互作用关系,发现了土壤中Cu-TBLM的主要影响因素为Cu~(2+)、CuOH~+、Mg~(2+)以及铜离子与大麦根系表面的专性结合能力。基于模型大麦根长预测值与实测值之间的相关关系,通过数学拟合功能求得TBLM中各参数值为logK_(CuBL)=4.87、logK_(CuOH)+=7.62、logK_(MgBL)=1.91、f~(50%)=0.103、β=1.09。本研究所得到的TBLM模型能很好地预测我国土壤中铜对大麦根长的毒害程度,预测值与实测值的相关性达到了90%。本研究结果不仅可以为我们降低重金属离子生物有效性提供有力的理论借鉴,更对我国土壤环境质量保护和长期良性可持续发展具有重要意义。文160余篇。     

土壤中稀土元素的生态毒性研究进展

为了解稀土元素对农田生态系统的影响,综述了近几十年来国内外有关土壤稀土元素生态毒性的研究进展,包括土壤稀土元素的主要来源途径,稀土元素对农田生态系统中植物、动物和微生物生长、发育、繁殖的影响。高浓度的稀土元素会破坏植物细胞膜的性质和结构,影响植物的抗氧化系统,扰乱植物对矿质营养元素的正常吸收和利用,诱使植物细胞发育不良、染色体畸变等现象发生。稀土元素可影响动物的消化、呼吸、生殖、神经、血液和免疫系统等。稀土元素对土壤微生物数量、种类、群落结构与功能多样性等均有影响。探讨了土壤稀土元素的生态毒性诊断方法,目前常见的植物毒性诊断法、蚯蚓毒性诊断法、土壤微生物诊断法、生物标记物诊断法和遗传毒性诊断法等可用来诊断土壤中稀土元素的生态毒性。提出了以后开展土壤稀土元素生态毒性研究应加强的方面:在群落、个体和细胞水平上研究稀土元素对土壤动物和微生物的影响,加强稀土元素生态毒性诊断新方法和新技术的探讨,进行稀土元素生物有效性与土壤因素关系的研究等。     

黄河流域近十五年生态系统服务价值变化特征及影响因素研究

黄河流域生态系统服务变化的定量评估有利于考核流域生态综合治理效果。本研究构建了基于能值的生态系统服务价值核算方法体系,核算了黄河流域2000—2015年省级及地市级尺度生态系统服务价值变化及导致变化的原因。结果表明:(1)近15年,黄河流域生态状况有明显好转,除河南和山东外,增幅主要集中在黄河流域的中上游(7%～27%),增幅最大的为甘肃;(2)黄河流域的117个地级市(地区、自治州、盟)中,有77个地级市(地区、自治州、盟)生态系统服务价值有不同增幅(0.46%～210%);(3)黄河流域"源""过程""汇"区位不同保护重点不同,要根据其所提供生态服务的能力及改善情况动态制定分区分类保护策略;(4)近15年的林地面积增加对所提供的服务提升效果明显,湿地(湖泊、沼泽地)的减少变成黄河流域上、中、下游省份服务下降的最大驱动因素。本研究能够为黄河流域生态治理及城市绿色发展提供基础性依据。     

GEP核算：理论内涵与现实挑战

当前学术界对于GEP的概念内涵和核算方法仍在探索之中,而地方实践已然走在理论研究之前。GEP核算是生态服务价值的货币化评价,主要是为了科学认识生态系统服务的潜在价值,不等同于生态服务价值的市场显现;核算的出发点是为了更好保护自然资本,而非生态产品价值转化。GEP核算通过货币化评价生态服务价值,将自然资本保护更好地纳入经济社会发展决策,为完善生态补偿机制、进行生态文明绩效考核、引导人造资本和人力资本进入生态产业化提供重要参考依据。GEP和GDP都是流量,将GEP直接转化为GDP在逻辑上不成立。如何使GEP核算更好地服务于生态产品价值实现,需要在理论上厘清逻辑关联,在实践中明晰政策边界。     

绥化市城市生态系统健康状况研究

针对当前城市生态系统健康问题,从自然、经济、社会三个子系统出发,运用数学模型对绥化市城市生态系统的健康水平进行了评价。结果表明,2000年-2004年绥化市生态系统综合健康处于亚健康状态,但有逐年好转的趋势。其中自然子系统的健康水平最好,对综合健康指数贡献值最大,经济和社会子系统健康水平相对较低,对综合健康指数的贡献值相对较小。提高经济和社会子系统的健康水平,使经济、社会和自然三大子系统健康协调发展是提高绥化市城市生态系统健康水平的关键。