流域生态系统研究进展
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流域生态系统研究进展
作者：周浩于晓英李晶
来源：《现代农业科技》2017年第02期
摘要为使流域生态系统正向发展，恢复其应有的功能，学者们尝试从多方面对流域生态
系统进行评估分析，寻找适合的恢复、补偿及管理方式，对流域生态系统的评估指标体系、健康评价、安全评价、生态系统管理及生态系统补偿等开展了相关研究，为促进流域生态系统的正向恢复及稳定发展起到了积极的作用。
关键词流域生态系统；评价指标；安全评价；管理；补偿
中图分类号 X826 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）02-0164-01
Research Progress on Watershed Ecosystem
ZHOU Hao YU Xiao-ying LI Jing
（Heilongjiang Academy of Environmental Sciences，Harbin Heilongjiang 150056）
Abstract In order to realize the positive development of watershed ecosystem，and restore its proper function，scholars tried to evaluate and analyze the watershed ecosystem assessment from various perspectives，so as to find a suitable way of recovery，compensation and management.Research on watershed ecosystem assessment such as the evaluation index system，health assessment and safety assessment，ecosystem management and related researches on ecological compensation system were carried on，which played a positive role on positive recovery and stable development of watershed ecosystem.
Key words watershed ecosystem；evaluation index；safety evaluation；management；compensation
流域生态系统是其生命系统与环境系统在特定空间的结合，是一个集社会、经济、自然的特殊复合生态系统[1]。长期以来，人们对流域的开发、利用给流域生态带来了影响和破坏，
造成了植被破坏、水土流失、水体污染等，诸多因素已严重影响了流域生态系统的稳定性，为使流域生态系统正向发展，恢复其应有的功能。流域生态系统作为一种特殊的复合生态系统，对人类社会有相当重要的作用。为使流域生态系统正向发展，恢复其应有的功能，学者们尝试对流域生态系统从多方面进行评估分析、管理，寻找适合的恢复、补偿及管理方式，对流域生态系统的评估指标体系、健康评价、安全评价、生态系统管理及生态系统补偿等开展了相关研究，为促进流域生态系统的正向恢复及稳定发展起到了积极的作用。
1 流域生态系统评价指标体系研究进展
群落生态学研究新进展_裴男才
论文 34Skamarock W C, Klemo J B, Dudhia J, et al. A Description of the Advanced Research WRF Version 3. Technical Note, NCAR/TN-475+STR, 2008. 125 35Hong S Y, Lim J O J. The WRF single-moment 6-class microphysics scheme (WSM6). J Korean Meteorol Soc, 2006, 42: 129–151 36Kain J. The kain-Fritsch convective parameterization: An update. J Appl Meteorol, 2004, 43: 170–181 37Hong S Y, Noh Y, Dudhia J. A new vertical diffusion package with an explict treatment of entrainment processes. Mon Weather Rev, 2006, 134: 2318–2341 38Collins W D, Rasch P J, Boville B A, et al. The formulation and atmospheric simulation of the Commumity Atmosphere Model version 3 (CAM3). J Clim, 2006, 19: 2144–2161 39Chen F, Dudhia J. Coupling and advanced land surface–hydrology model with the Penn State-NCAR MM5 modeling system. Part I: Model implementation and sensitivity. Mon Weather Rev, 2001, 129: 569–585 40Kanamitsu M, Ebisuzaki W, Woollen J, et al. NCEP-DOE AMIP-II reanalysis (R-2). Bull Am Meteorol Soc, 2002, 83: 1631–1643 41Xu Y, Gao X, Shen Y, et al. A daily temperature dataset over China and its application in validating a RCM simulation. Adv Atmos Sci, 2009, 26: 763–772 42Yuan Y, Yang H, Zhou W, et al. Influences of the Indian Ocean dipole on the Asian summer monsoon in the following year. Int J Climatol, 2008, 28: 1849–1859 ·动 态· 群落生态学研究新进展 探索群落构建机制的生态和进化过程是群落生态学领域的一大中心任务. 在局部森林群落水平上, 运用系统发育分析方法探讨群落构建规则是群落生态学的研究热点. 中国科学院华南植物园分子生态学研究组葛学军研究员等人采用植物条形码通用的3个片段(rbcL, matK和psbA-trnH), 利用植物DNA条形码和Phylomatic方法构建了鼎湖山20 hm2森林大样地183种木本植物(隶属于24目52科110属)的群落系统发育关系, 并结合大样地5种生境类型分析了该群落的构建方式. 两种方法的研究结果均发现, 山谷(valley)和低坡(low slope)生境为系统发育聚集分布格局(phylogenetically clustered), 表明近缘物种共存于这些低海拔生境, 生境过滤(environmental filtering)可能起主导作用; 而且, 两者均表明, 高坡(high slope)和山脊(ridge top)生境为系统发育扩散分布(phylogenetically over-dispersed), 说明远缘物种共存于这些高海拔生境, 竞争排 斥(competitive exclusion)可能起主导作用. 然而, 对于高 谷(high gully)生境, Phylomatic方法得到的结果为系统发育 扩散分布, 而条形码方法得到的结果为系统发育随机分布 (phylogenetically random), 表明与系统发育有关的作用可 能在这种生境类型下不起作用或者作用不明显. 生境随机 化检测结果发现, 495对物种-生境组合(5种生境类型×95 个常见物种)中有52对存在显著物种-生境关联, 表明在物 种水平上非随机生境关联可能在局部群落构建时起到重要 作用. 相关研究结果已在线发表在国际知名综合性期刊 PLoS ONE上(doi: 10.1371/journal.pone.0021273). 裴男才 中国科学院华南植物园 1909
(完整word版)土地生态学题库
绪论 一、土地生态学:土地生态学是一门研究土地生态系统的特性、结构、功能和优化利用的学科。 二、土地生态学基本任务： 1、应用生态学原理指导土地开发、利用、整治、保护和管理 2、揭示土地开发利用与保护管理过程中的生态规律。 三、土地生态学基本目的：为土地利用规划、利用工程和土地管理提供理论依据 四、土地生态学的研究对象:土地生态系统 五、土地生态学的研究内容: 可以概括为五个方面： 1、土地生态类型 (1) 土地生态分类, 即土地生态系统类型的划分。其目的是使复杂多样的土地生态系统 类型得以条理化、系统化(2) 土地生态系统的组成与结构(3)土地生态系统的形成与演替。 2、土地生态评价 主要属于土地生态系统功能的研究, 重点是土地生态系统生产力的研究。一般包括: (1) 土地生态适宜性评价；(2) 土地生产潜力评价。 3、土地生态规划设计 是在土地生态评价基础上开展的土地生态学重要研究内容。土地生态规划属于“总体规划”的性质，有两种情况： ①以土地生态评价结果为依据进行布局，少考虑社会经济因素； ②充分考虑土地生态评价结果的同时, 综合考虑经济社会因素而编制土地利用结构与布局规划方案。 4、土地生态整治 对影响和制约土地生态系统潜在生产力发挥的各种限制性因素的改造。内容广泛，包括：水土流失地的治理；盐碱地的治理；风沙地的治理；沼泽地的治理；受污染土地的治理； 中低产田改造；荒山荒地的开发与治理。 5、土地生态管理 土地生态管理主要是通过审查和监督各级土地生态规划与设计方案，使人类按照规定的土地用途, 合理地利用、改造和保护土地, 不断提高土地肥力和生产力, 保持土地生态平衡, 获取最优的土地利用综合效益。 其重点是:(1) 土地利用结构的监督；(2) 土地肥力及其变化趋势的监督；(3) 土地开发活动的监督；(4) 土地污染与环境保护的监督。 第一章生态学基础 一、生态系统是生态学的研究对象 一、生态系统:指生物群落及其无机环境相互作用的一个自然系统。它有一定的结构、一定 的边界。但是边界常常又是人们根据一定的条件和需要来划定的。 三、生态系统的组成 Ⅰ生物环境: 1、生产者又称初级生产者，指自养生物，主要指绿色植物，也包括一些化能合成细菌。 这些生物能利用无机物合成有机物，并把环境中的太阳能以生物化学能的形式第一 次固定到生物有机体中。 2、消费者不能利用无机物质制造有机物质，而是直接或间接依赖于生产者所制造的 有机物质。它们属于异养生物。 3、分解者，指利用动植物残体及其它有机物为食的小型异养生物。主要有真菌、细菌、
陆地生态系统生态学原理期末考试真题
Final exam for the course of Ecosystem Ecology, April 25, 2009 Name___________ Student Number__________ 1. Multiple choice. For each question, there is only one best answer. Circle the correct answer with your pen or pencil. (1 pt. each, 40 pts. total). 1). If you are trying to develop a self-contained ecosystem that will be shipped into space to live by itself, which of the following is the minimum situation required for success: a. autotrophs only are needed. b. autotrophs and heterotrophs both are needed. c. autotrophs and decomposers are both neede d. d. you must have autotrophs, heterotrophs, and decomposers. 2). Seasonality in the tropics is most related to variation in ________ while seasonality in the temperate zone is most related to variation in __________. a. rainfall, temperature b. temperature, rainfall c. the tilt of the earth, the spin of the earth d. the spin of the earth, the tilt of the earth 3). Which of the following nutrient cycles directly contributes to acid rain? a. phosphorus cycle b. sulfur cycle c. hydrologic cycle d. lead cycle 4). Deserts are associated with which latitude: a. equatorial zones b. 45 degrees north or south of equator c. 30 degrees north or south of equator d. they are not associated with latitude at all 5). Which type of response curve is most likely characteristic of micronutrients such as boron? a. linear response c. optimum response b. saturation response d. sigmoid response 6). If the earth spun in the opposite direction, the climate of Sichuan would probably be: a. Much warmer throughout the year. b. Generally wetter than it is now. c. Drier than it presently is. d. Sichuan would be unaffected by the change in spin. 7). The increasing concentration of chemicals (including nutrients or pollutants) in higher trophic levels is termed: a. net primary productivity
水域生态系统
第十三章水域生态系统 第一节概述 水域生态系统包括陆地上的地表水域和海洋水域。地表水主要包括河流和湖泊两种水体，还有冰川及沼泽地。冰川是“天然固体水库”，也是河流的重要补给水源。沼泽湿地是重要的生物资源的栖息地，包括淡水湿地和滨海湿地广阔的海洋蕴藏着丰富的资源。 一、河流的流域 河流可划分为两大部分，一部分为注入海洋的外流流域，另一部分则是流入封闭的湖海或消失于沙漠、盐海，而不是与海洋沟通的内陆流域。 我国的外流流域面积，占全国总面积的64%，它们分属于太平洋流域、印度洋流域和北冰洋流域。内陆流域只占全国总面积的36%，主要分布在西北干旱地区和青藏高原境内。 二、湖泊 湖盆的成因是多种多样的，它们可以是构造运动、火山活动等内.力作用形成的湖盆，一也有些是冰川、风力等外力作用塑造而成的。我国天然湖泊面积在1k㎡以上的有2 800余个，总面积达80000以上，湖泊率为0.8%。其中面积较大的有青海湖、鄱阳湖、洞庭湖和太湖等。除天然湖泊外，由于各种需要还兴建了成千上万个大小不等的人工湖泊—水库。主要湖泊见表13-2
三、湿地 湿地(wetland)的是介于陆地和水生环境之间的过渡带，并兼有两种系统的某些特征。这是早期一般学者的认识。1971年湿地公约中，把湿地的基本概念认为“湿地系指不论其为天然或人工、常久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动，或淡水、半咸水或咸水水体者，包括低潮时水深不超过6m的水域，湿地具有调节水循环和作为栖息地养育丰富生物多样性的基本生态功能。 一些科学家把湿地称为“自然之肾”，原因在于其在水分和化学物质循环中所表现出的功能及在下游作为自然和人类废弃源的接收器的功能上，也可以作为地下水和地面水以及具有排洪、蓄洪功能。在某种意义上来说湿地在景观中为动植物区系提供了独立的生境。 据统计，全世界共有湿地8558×106 k㎡，占陆地总面积的6.4%(不包括滨海湿地)，其中以热带比例最高，占湿地总面积的30.82%,寒带占29.89% ,亚热带占25 25.6%，亚寒带占11.89%(表13-3)。 ，
陆地生态系统碳循环研究进展
文章编号:100020585(2001)0520564212 收稿日期:2001206201;修订日期:2001208230 基金项目:中国科学院地理科学与资源研究所知识创新工程主干科学计划(CXIO G -E01-02-04) 作者简介:陶波(1972-),男,黑龙江省哈尔滨人,博士研究生。主要研究方向为全球变化与环境演变。 陆地生态系统碳循环研究进展 陶 波,葛全胜,李克让,邵雪梅 (中科院地理科学与资源研究所陆地表层系统开放实验室,北京 100101) 摘要:近年来,碳循环问题日益成为全球变化与地球科学研究领域的前沿与热点问题,其中 陆地生态系统碳循环又是全球碳循环中最复杂、受人类活动影响最大的部分。本文结合IG BP 和IPCC 中有关碳循环的最新报告,介绍了全球碳循环中大气、海洋和陆地生态系统等几个主 要碳库的大小及特点,并重点介绍了陆地生态系统碳循环及其基本过程。总结了当前陆地生 态系统碳循环研究的四种主要方法:清单方法、反演模拟、涡度相关技术和陆地碳循环模式, 介绍了它们的各自特点以及存在的问题,并对陆地碳过程中的不确定性进行了详细分析。此 外,还简要叙述了当前碳循环研究中待解决的问题和今后的发展趋势。 关 键 词:碳循环;碳汇;碳库;陆地生态系统;模式 中图分类号:P467;P593 文献标识码:A 工业革命以来,人类正以前所未有的速度和强度在全球尺度上对地球系统产生着巨大影响[1]。大气中CO 2浓度已从1850年的285±5ppmv 上升到1998年的约366ppmv ,即近150年内增长了大约28%[2]。从20世纪初至今,全球地面气温已经上升了013～016℃,最近10年已成为自1860年以来最暖的时期[3]。进入90年代,随着温室气体和温室效应等各种气候与环境问题的日益突出和国际气候谈判中对碳源、碳汇评价的客观需要,碳循环问题日益受到人们的普遍关注。大量研究表明,全球碳循环的动态变化与气候变化及人类活动影响(尤其是化石燃料的燃烧和土地利用/土地覆被变化)有着密切关系[2,4]。作为大气中CO 2的源和汇,陆地生态系统碳循环是全球碳循环中的重要环节,在全球气候变化中扮演着重要角色[5]。更好地了解陆地生态系统碳循环的动态机制是全面理解全球碳循环、正确预测未来气候变化的一个重要前提。 1 全球碳库与碳过程 碳是生命物质中的主要元素之一,是有机质的重要组成部分。概括起来,地球上主要有四大碳库,即大气碳库、海洋碳库、陆地生态系统碳库和岩石圈碳库。碳元素在大气、陆地和海洋等各大碳库之间不断地循环变化。大气中的碳主要以CO 2和CH 4等气体形式存在,在水中主要为碳酸根离子,在岩石圈中是碳酸盐岩石和沉积物的主要成分,在陆地生态系统中则以各种有机物或无机物的形式存在于植被和土壤中。 第20卷 第5期 2001年11月地 理 研 究GEO GRAPHICAL RESEARCH Vol 120,No 15Nov 1,2001
分子生态学的兴起及其研究进展
成绩： 中南林业科技大学《分子生态学》课程论文分子生态学的兴起及其研究进展 学生夏伊静 专业生态学 班级 07级 学号 20070346 学院生命科学与技术学院 2010年 10月 31日
分子生态学的兴起及其研究进展 摘要：分子生态学的产生给整个生态学领域带来了巨大的冲击, 其研究的问题、研究的方法是全新的, 它一产生就引起了广大生物学家的高度重视。本文着重论述了分子生态学的兴起及其研究进展。 关键字：分子生态学、研究方法、研究热点、研究进展 1、分子生态学的概念1 分子生态学由于发展时间短,不同学者从各自的研究背景出发对它的定义有着不同的理解。Burke等在《分子生态学》杂志的发刊词中对分子生态学的定义是:分子生态学是生态学和种群生态学的交叉,它利用分子生物学的方法研究自然人工种群与其环境的关系以及转基因生物(或其产物释放)所带来的一系列潜在的生态问题。Bachman在“植物分子生态学中的分子标记”综述中定义分子生态学为应用分子生物学方法研究生态和种群生物学的新兴学科,引用了156篇论文,每一篇都谈及DNA水平的工作。文中把等位酶标记作为DNA标记的参照物,讨论了DNA标记的优点。Moritz把分子生态学定义为:用遗传物质,如线粒体DNA (mtDNA)的变化来帮助指导种群生物学的研究。在国内,2向近敏等认为:分子生态学是研究细胞内的生物活性分子特别是核酸分子与其分子环境的关系。我国学者黄勇平和朱湘雄认为分子生态学是应用分子生物学的原理和方法来研究生命系统与环境系统相互作用的机理及其分子机制的科学。它是生态学与分子生物学相互渗透而形成的一门新兴交叉学科,也是生态学分支学科之一。张德兴则认为分子生态学是多学科交叉的复合学科,从研究角度概括而说,就是运用分子进化和群体遗传学的理论、分子生物学的技术手段、系统发生学和数学的分析方法以及其他学科的知识(如地学、古气候学等)去研究种群、进化、生态、行为、分类、生物地理演化、生物保护等学科领域的各种问题。分子生态学研究的最典型特色是运用分子遗传标记来检测研究对象的遗传变异特征,以揭示事物所隐含的演化规律。由此可见,分子生态学研究是围绕着生态现象的分子活动规律这个中心进行的。主要研究手段是用分子标记、核酸指纹图谱等分子手段研究生物进化、遗传和物种多样性、生物对环境变化的相应对策、转基因生物的环境释放等问题。在研究方法、研究结论和研究意义等方面都有别于以往用数学语言或其他语言对生态现象机理的解释,也不同于用生物学中诸如生理学、分类学等学科的语言对生态问题所作的解释。因此,分子生态学是一个相对独立的、新兴的、正在逐渐完善的生态学研究领域。 2、分子生态学的研究对象、研究领域与研究任务 分子生态学是生态学的微观研究层次与领域,它主要涉及生态现象与生态规律的发生、演化
森林是陆地生态系统的主体
青杠塘镇护林防火集中宣传活动材料 森林是陆地生态系统的主体，是人类赖以生存和发展的重要物质基础。尽管前期国家通过实施六大工程使我国的生态状况得以初步改善，但生态环境整体恶化的趋势尚未得到根本扭转，森林火灾、乱砍滥伐、森林病虫害对环境的威胁长期存在，导致因环境恶化而引发的自然灾害、地质灾害给人民群众造成了深重的灾难，已成为影响经济增长、触及国家安全和社会稳定的突出问题。近年来，随着人们对生态需求的日益增加，国家对生态保护、生态建设高度重视，把林业“双增”纳入各级政府和相关职能部门目标考核，因此，搞好资源保护与培育也是各级各部门共同的责任，也是实现我国在联合国气候变化峰会对国际社会的庄严承诺。 回顾以前的工作，尽管取得了一定的成绩，但仍然存在有认识不到位、重视程度不够的问题；有宣传不到位、群众政策知晓率低参与率的问题；有措施不具体、责任落实不到位的问题；有制度不健全、预案不完善可操作不强的问题；也有设施设备落后不能满足护林防火工作需要的问题；因此，就要求我们通过扎实和行之有效的工作，来实现“量效”双增目标，为推进我县生态文明建设、创建平安绥阳和全面建设小康社会提供有力保障。要实现这一目标，青杠塘党委、政府在这方面下了很多功夫，也做了大量的卓有成效的工作，今天举办这样的活动就是很好的佐证。但我认为，护林防火工作是一项长期而艰巨的工作，真正意义的做好，需要做好以下工作： 1、立足于“防”，要在加强宣传教育、筑牢思想防线上下功夫。护林防火工作基础在群众，关键在乡镇，重点在村居，落脚点在农户。只有人民群众的护林防火意识增强了，才能真正管住火源，保护森林。各级各部门一定要在增强全社会护林防火意识上下功夫，要在护林防火责任分解上下功夫。一是严格森林防火地方行政首长负责制，强化护林防火责任分解；二是动员全民参与护林防火，有效防范森林火灾；三是加强防火物资的检查和维护，保证储备物资拿得出、用得上；四是完善防火值班制度，公布火情举报电话，规范野外用火管理；五是加大护林防火工作宣传，通过曝光违法案例，做到以身边事教育身边人，达到查处一人、警示一批、
抚仙湖流域生态系统结构与功能分析
抚仙湖流域生态系统结构与功能分析 张秀敏,戴 丽,王志芸 (云南省环境科学研究院,云南 昆明 650034) 摘 要:从湖泊地质结构、湖泊水文、湖泊生态系统的不稳定性、湖泊水环境承载能力特征进行了分析,结果表明:抚仙湖的生态系统不稳定,水环境的承载能力有限,湖水补给水量较小,水资源消耗量大。湖泊的功能是由各种资源相互作用而维系的,直观的资源过度利用造成对其功能的危害。全面实施抚仙湖保护,成为关系玉溪市社会经济可持续发展的头等重大问题。必须实现湖泊资源利用和经济的可持续发展,保护湖泊的生态服务功能,确保湖泊的生态安全。 关键词:生态系统结构;功能分析;湖泊保护;抚仙湖;玉溪市 中图分类号:X26 文献标识码:A 文章编号:1673-9655(2007)06-0054-04 抚仙湖位于云南省东部,滇中盆地中心,地处长江流域和珠江流域的分水岭地带,跨玉溪市的澄江、江川、华宁3县,属珠江流域西江水系,为半封闭湖泊,是我国第二深水湖泊。抚仙湖拥有绚丽的自然风光和独特的生态环境。随着区域社会经济的快速发展,区域环境与生态问题加重,保护抚仙湖已成为政府和公众共同关心的问题。 1 抚仙湖流域生态系统结构特征分析 1 1 湖泊地质结构特征分析 抚仙湖是一个以断层溶蚀为主的湖泊,形成于约距今340万a前的上新世时期。处于金沙江与珠江两大流域分水地带,南北、东西两岸地形、地貌不同。湖盆东西两侧为断层崖或断块山地分水岭呈 人字形分布,断块山地在湖区分布较广,其山脉自北向南延伸,延绵不断,山体陡峭。抚仙湖西岸与东岸相比,在近湖岸等高线相对稀疏,地势相对平坦。在地质构造上,抚仙湖位于扬子地台滇桂台向斜的滇东凹陷,是上世纪以来构造断裂形成的地堑盆地,属于比较年轻的 断陷湖泊。以石灰岩为主的碳酸盐岩分布于抚仙湖的东岸、南岸,北、西两岸有少量分布,约占湖区岩类面积的60%。以砂岩及页岩为主的碎屑岩类分布于北西岸,面积占岩类面积的40%,多冲沟坡箐、岩石易风化,是水土保持的重点地区。抚仙湖东西两岸均有中、低山围绕,湖岸陡峭,断层发育,其湖岸和湖盆的特征均呈现出典型的地堑断陷湖泊的形态。抚仙湖南部较狭窄的湖区,其盆底地势由南向北逐渐变深,倾入北部深湖盆。 1 2 湖泊水文特征分析 抚仙湖具有高原湖泊深水湖特有的 三小一高一低的特性,即抚仙湖的水量补给系数(3 18)小、水量年交换系数(0 0038)小、水生植被分布面积小(占整个湖面不足0 1%);换水周期长(167a);流域的森林覆盖率低(27 1%)。由于以上的特殊性,一是湖泊水体的水平和垂直交换速度均比较缓慢,污染物容易在湖湾富集,导致水质恶化;二是抚仙湖补给水量较小,水资源消耗量大,抚仙湖蓄水量189 3亿m3,多年平均入湖径流量1 67亿m3,多年平均出流水量(包括用水量和海口河下泻水量)1 61亿m3;三是水体和外流域的交换速度十分缓慢。换水周期长达167a,入湖氮、磷的滞留率高达91 8%、97 4%。抚仙湖平均水深87m,深水湖泊的特点决定了其较高污染物沉降积累的特性。加上抚仙湖南北狭长,入湖污染物主要从南、北端注入湖内,而出水河流海口位于东岸中部,远离两端,这就决定了抚仙湖 纳污吐新的特性。因此,抚仙湖具有特别高的污染物滞留率,很容易发生营养盐的积累而导致营养化。如果实现星云湖出流改道,平均每年进入抚仙湖的径流量将减少0 25亿m3,抚仙湖换水周期将会延长至200a以上,对于这样一个处在干旱缺水区的深水湖泊,一旦发生富营养化,就现有技术水平而言将很难恢复。 1 3 抚仙湖生态系统不稳定性的特征分析 抚仙湖是一个典型的深水湖泊,由于底质为岩石、砾石或粗沙,水生生物群落分布面积占整个湖 环境科学导刊 2007,26(6):54-57 C N53-1205/X I SSN1673-9655 收稿日期:2007-07-30
流域水生态系统健康与生态文明建设
流域水生态系统健康与生态文明建设 孟伟，范俊韬，张远 摘要：健康的流域水生态系统是保障流域经济社会可持续发展的基础，解决我国严峻的流域水生态系统健康问题迫切需要开展确立了流域生态文明的概念和内涵，提出了流域生态以流域为基本单元的生态文明建设．针对我国流域水生态系统健康现状，文明建设的基本框架和主要任务．以保障流域自然生态系统的完整性、流域经济社会系统发展的可持续性、人居环境的生态性构建流域水生态-经济社会复合生态系统的动态平衡是流域生态文明建设的基本框架．流域生态文明建设的主要任务：①构建以水生态系统健康为目标的流域分区管理模式，优化国土空间开发； ②健全流域的水环境质量基准和标准体系，科学确定生态系统保护阈值；③建立以流域生态承载力为约束的污染物总量控制技术，优化产业结构与布局；④以保障流域环境流量为前提，实现水资源生态利用；⑤加强人居环境生态建设，实现流域城市生态化发展；⑥加强生态制度建设，构建流域生态文明建设长效机制．该研究成果可以为实现流域人与自然和谐发展提供理论指导． 关键词：流域管理；水生态系统健康；生态文明；水生态功能区 流域是以水为纽带，由水、土地、生物等自然要素与社会、经济等人文要素组成的复合生态系统，不仅是实现国民经济和区
域经济可持续发展的空间载体，也是生态系统进行物质和能量循环、维持生态系统平衡的基本单元［1］．流域水生态系统健康是指流域水生态系统组成（物理组成、化学组成、生物组成）的完整性和生态学进程（生态系统功能）的完整性，主要体现在：①生态系统健康，即在常规条件下维持最优化运作的能力；②抵抗力及恢复力健康，即在不断变化的条件下抵抗人类胁迫和维持最优化运作的能力；③组织能力健康，即具备继续进化和发展的能力［2］．健康的水生态系统不仅可保持其结构的完整性和功能的稳定性，而且具有抵抗干扰、恢复自身结构和功能的能力，并能够为流域提供合乎自然和人类需求的生态服务［3］．然而，由于缺乏强有力的流域综合开发与保护方面的约束与调控机制，导致流域内的各经济体片面地追求局部利益最大化，造成我国流域水生态系统健康问题突出，这些结果同时反作用于流域经济发展，严重地影响了流域发展的协调性和可持续性［1］．2007年，我国提出建设“生态文明”的新理念， 其核心是以人与自然协调发展作为行为准则，建立健康有序的生态机制 ［4］，其内涵和本质是要建设以资源环境承载力为基础，以自然规律为准则，以可持续发展为目标的资源节约型、环境友好型社会．生态文明理念的提出为流域治理和可持续发展提供了理论指导．目前，生态文明理念已被广泛应用到生态旅游［5］、生态补偿［6］、生态规划［7-9］等众多研究领域之中，但主要集中在省、市、县、工业园区等层面，仅有少数研究［10］立足
分子生态学前沿进展论文
分子生态学研究进展与发展趋势 摘要：分子生态学是分子生物学与生态学融合而成的新的生物学分枝学科。而不仅只是应用分子生物学技术研究生态学问题。分子生态学作为生态学领域的新兴学科，，在分子水平上阐述生命现象的发生、发展机理已成为生物学家们共同关注的目标。采用分子生物学的研究方法和研究成果来阐述生态规律的分子机理，进而产生了一门崭新的学科。目前，分子生态学已成为当前国际生物学的研究热点之一，是生态学研究的新领域。 关键字：分子生态学研究进展发展趋势
分子生态学是90 年代初新兴的一门生态学学科分支，它一经产生就引起了人们的广泛重视。不同的学者从各自的研究背景出发，对分子生态学的概念有着不同的理解。Burke 等和Smith 等分别在《分子生态学》的创刊号中解释了分子生态学的概念。这个概念注重动植物和微生物的个体或群体与环境的关系，认为分子生态学是分子生物学与生态学有机结合的一个很好的界面。它利用分子生物学手段来研究生态学或种群生物学的方方面面，阐明自然种群和引进种群与环境之间的联系，评价重组生物体释放对环境的影响。向近敏等（1996）则将分子生态学与宏观生态学和微观生态学对应起来，认为分子生态学是研究细胞内的生物活性分子，特别是核酸分子与其分子环境关系的。这个概念强调有生命形式的细胞内寄生物及其有生物学活性的细胞和分子与其相关细胞之间的各种活性分子，直至分子网络相互作用的生理平衡态和病理失调态的分子机制，从而提出促进生理平衡和防止病理失调的措施和方法[1]。 一、分子生态学产生的背景 虽然分子生态学这一概念是在最近几年才正式提出的，但是类似的研究工作可以追溯到70 多年前。从分子生态学的发展历史来看，主要有三门分支学科为分子生态学的形成奠定了基础。它们是：群体遗传学、生态遗传学和进化遗传学。虽然生态遗传学可能是分子生态学的最直接来源，但是，为了叙述的整体性，以下论述将不会有意将这三者分隔开来。 经典生态遗传学主要是论证和测度自然系统中选择的重要性（Real 1994）。Ford（1964）在他的经典著作《Ecological Genetics》中，给生态遗传学下了这样的定义：生态遗传学“是将野外和实验室工作结合起来的一种方法”，并指出，生态学的研究成果指示着生物体之间及其与生存环境之间的相互关系。因此，“生态遗传学也是研究野生种群对其生存环境的调整和适应”，“它支持这样一种方法，就是研究目前发生的进化的实际过程，这是唯一直接的方法”。 群体遗传学是应用数学和统计学方法研究群体的遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科，是孟德尔定律与数理统计方法相结合的产物。1908 年，Hardy 和Weinberg 分别独立发表了群体遗传平衡的文章，文章中将孟德尔定律用于随机交配的大群体，提出所谓的Hardy-Weinberg 定律，为群体遗传学的诞生奠定了第一块基石。 分子生态学在有效地评价这些风险方面占重要地位。目前，我们对这些遗传修饰生物体的散布和控制所知甚少，也不太了解不同种之间的相互作用。分子生态学由于能够提供明确的标记，因而会帮助我们更加精确地研究这些遗传修饰生物体在环境中的散布及其对环境产生的影响。基因与环境有着如此密切的联系，许多具有丰富分子生物学经验的学者希望能够将他们的专长用在解决基因与自然环境关系的问题上；而另外一些对生态学有兴趣的学者则希望分子技术能够帮助他们解决一些棘手的生态学问题。所以，分子生态学的产生是必然的，而且将会对科学活动产生巨大的推动作用[3]。 Ford（1964）认为生态遗传学是一种方法，是将实验室研究和野外调查相结合的一种方法。Merrell（1981）在他的著作中也持同样观点，并且强调了种群遗传学和种群生态学的结合。他指出，无论是生态遗传学、进化生物学、达尔文生态学，还是进化遗传学、种群生物学，都是遗传学和种群生态学结合方法的不同名称。名称使用上的差别，只是反映了作者们在经历和兴趣上有某种程度的不同而已。而群体遗传学就不一样了，它只是对实验结果的一种数理统计方法，很少
第一节 森林在陆地生态系统的地位
第一节森林在陆地生态系统的地位 一、森林是陆地生态系统的主体 森林分布的面积占陆地面积的近1/5，与草原、农田、荒漠、沼泽、湖泊和江河相比其占陆地总面积的百分比、生物量和净生产量均占首位，所以森林是陆地生态系统中最大的生态系统。 二、森林是陆地上最复杂的生态系统 全世界木本植物约有2万余种。世界上的动物约有150万种，绝大部分栖息于森林之中。森林中微生物种类和数量更是任何生态系统不可比拟的。森林群落结构比其他生态系统（如农田、草原等）要复杂得多。 三、森林是陆地上储存的生物量最高的生态系统 森林在陆地上储存的生物量最高，且具有较高生产效率。人类和各种动物、微生物的生存均依赖于植物生产的有机物质，而森林又占植物生产量90%以上。地球生物圈的平均光合利用率为0.2~0.5％，高产农田光合利用率为2 .6％，而热带森林高达3.5%。以单位面积每年每公顷生产力（干物质量，吨/公顷·年）来比较，多为森林一半以下。森林在形成每单位重量干物质所消耗的水分和养分物质也很经济，例如形成1吨干物质的耗水量，树木为70~340吨，水稻为680吨，小麦为540吨。森林所需矿物养分（公斤）为氮4~7，磷0.3~0.6，钾1.5；农田为氮10~17，磷2~3。森林每年可向人类提供23亿立方米木材。 四、森林是陆地上保持生态平衡最有效的因素 如前所述，森林是陆地生态系统的主体，并具有最高的生物储存量，所以它在陆地表面物质循环和能量转换中起着重要的作用。森林具有涵养水源，保持水土，防风固沙，保护农田，调节气候，吸附尘埃，杀菌，指示有毒和污染物质，降低噪音等作用。森林可以净化空气（调节碳氧平衡），尤其是控制全球变暖，减少大气中的温室气体含量，森林的调节作用是不可取代的，表5-1各种森林带每公顷年碳固定量说明森林是个巨大的二氧化碳转化器和碳储存库。所有这些都对保持陆地的生态平衡起着重要作用。
流域生态学及其应用
Editorial Watershed Ecology and Its Applications Zhifeng Yang State Key Laboratory of extreme climatic events,water quality degradation,and decreases in biodiversity and ecosystem stability.Many theories and approaches on eco-logical restoration for different types of water environments (e.g.,rivers,lakes,marshes,and estuaries)have been proposed in the existing research.However,hydrologi-cal connections,mass and energy transports are usually consider-able among the different types of water environments in a watershed,and restoration measures for one component typically affect other components in the same watershed.In addition,the interactions that occur among social activities,economic activities,and natural eco-hydrological processes are complex.Therefore,it is essential to explore sustainable watershed management from a systems perspective. Watershed ecology treats natural hydrological units (i.e.,water-sheds)as systems and analyzes the interacting biotic and abiotic components in a watershed.By exploring knowledge on system structures and interactions among the human and natural pro-cesses in a watershed,it offers useful tools for managers to assess the effects of environmental changes on ecosystem health and to create strategies for ecological restoration from a systems perspec-tive.Motivated by the critical signi?cance of watershed ecology in directing sustainable management,this special issue of Engineering was proposed in order to establish a forum for the discussion of recent progress in watershed ecology.Seven papers exploring new theories and approaches are collected in this special issue and contribute to the discussion on the following two hot topics:(1)Environmental changes and eco-hydrological response .Environmental data are essential for revealing environmental changes and their effects.In this issue,Lega et al.conduct a data analysis of their abundant collected data in order to assess the effects of environmental changes on the risks of natural hazards (e.g.,rock falls and debris ?ows)in a mountain region.They demonstrate that appropriate policies can be planned,based on develop a multivariate risk-assessment framework to evaluate the occurrence of extreme eco-hydrological events,and quantify parameter uncertainties via a Markov Chain Monte Carlo algo-rithm.They demonstrate that the obtained con?dence intervals can bracket the observations well,especially for ?ood duration.Shivhare et https://www.360docs.net/doc/ba1594681.html,e the Soil and Water Assessment Tool (SWAT)for hydrological modeling and compare the calibration perfor-mances of three common techniques.They ?nd that the technique of sequential uncertainty ?tting requires the least amount of data and performs best in their case. (2)Ecological restoration and sustainable water manage-ment .Arti?cial measures can assist in ecological restoration.In this issue,Brown et al.report on their design for a ?oating island consisting of biological and physical–chemical treatment modules for the removal of phosphorus from surface waters.The removal ef?ciency of this treatment system is demonstrated to be satisfying (i.e.,about 40%–50%)in their case study.In addition to arti?cial measures,appropriate management strate-gies are important in pursuing sustainability.Asaeda et al.suggest hydrogen peroxide as a quantitative indicator of envi-ronmental stresses on plants,and demonstrate its usefulness through laboratory and ?eld experiments.Since hydrogen perox-ide is relatively stable and can be conveniently quanti?ed,this study offers a useful approach for vegetation management.Human activities are especially intense in urban areas,and threaten urban ecosystems.Yin et al.report on their new method for the regulation of environmental ?ows (e-?ows)in channelized urban rivers,considering multiple ecological demands and economic cost.Their method offers an ef?cient and economical tool for directing the construction and manage-ment of e-?ow supply projects in urban areas.As the con?ict between human and ecosystem water demands becomes increasingly serious,sustainable water management is crucial for both humans and ecosystems.Wang et al.propose an eco-friendly operation strategy for multi-reservoir systems in order