土地复垦与生态重建

土地复垦与生态重建
土地复垦与生态重建

1土地复垦与生态重建产生需要三个条件:

①土地与生态问题已达到一定的危害程度—足以引起人们的注

意;

②公众有关心生活质量的意识(环境意识);

③社会有一定的经济发展水平(实力)。

土地复垦与生态重建是社会生产力发展到一定阶段,人类与土地的关系以及与环境的关系陷于深刻危机的严峻时期兴起的。它的兴起,意味着人类与土地以及环境都遭受了巨大的创伤。

2土地复垦与生态重建的作用

恢复土地资源、解决人地矛盾的一种有效措施

保护生态环境、提高人民生活质量的有效措施

缓解工农矛盾、解决就业和维护社会安定团结有效途径

区域和矿业可持续发展的有力保障

3我国矿产资源开发利用现状

1、需求量不断增大,资源量日益短缺: 2010年我国矿产需进口量将达到2亿t,到2020年,进口量将达到2.5亿~3亿t,那时全世界将面临矿产资源贫乏的困境。

2. 矿产资源分布不均,开发利用难度不断加大:矿产的利用不再是单一矿种的选治,而将转向多矿种、伴生矿的综合利用。这是对传统理论与方法的挑战

3.矿产资源浪费严重,环境成本高:首先,是矿产储量的最终开采利用率很低;其次,是矿产资源综合利用率低;矿产资源开发利用与环

境协调问题是不容忽视的世界性问题。

4土地破坏的分类:

中国科学院黄土高原综合考察队认为煤炭开采造成的土地破坏有两种类型:一是占用土地,包括排矸场、露天开采剥离物压占的土地及由其引起的土地污染;二是采空区造成的地表变形、塌陷、裂缝,以及由此引起的水土流失、土地质量退化。

5土壤孔隙的分类:

无效孔隙:在无结构的黏土中较多,在砂质土及结构良好的土壤中少毛管孔隙:能保持对植物有效的毛细管水,对土壤供水供肥具有重要的意义

通气孔隙:是土壤水分,空气的通道,其数量是土壤通气、透水性的重要指标

6土壤质地的分类:

黏质土类: 颗粒细小,比表面积大,大孔隙小,通气透水性差,能

阻留悬浮物于土壤表层。具有较强保肥、保水性能,但也增加了污染物的转移难度

砂质土类:砂粒含量占优势,通气性、透水性强,分子吸附、化学

吸附及交换作用弱。对污染物的吸附能力弱,由于通气孔隙大,污染物容易随水淋溶、迁移

壤土:介于黏土和砂土之间,其形状差异取决于壤土中砂、黏粒含量比例

7土壤污染过程的特点:

a)从土壤本身的特点来看:(1)具有隐藏性和潜伏性;(2)具有

不可逆性和长期性(3)具有后果严重性

b)从土壤污染的原因看,土壤污染具有人为性,是人类谋求自身

发展的副产品。

c)从土壤污染与其他环境要素污染的关系来看,土壤污染具有聚

集性和制约性。

8土壤污染发生类型

水质污染型:其土壤污染源是工矿企业废水、城市生活污水和受污染的地面水体

大气污染型: 污染物质来自被污染的大气

固体废弃物污染型: 其污染特征属点源性质,主要造成土壤环境的重金属污染, 以及油类、病原菌和某些有害有机物的污染。

农业污染型: 由于农业生产的需要而不断的施用化肥、农药、城市垃圾堆肥厩肥、污泥等所引起的土壤环境污染。

综合污染性: 同时受到以上四种污染源的影响,但以某一或某两污染类型为主

9土壤自净作用类型

按照作用机理的不同,其作用类型可分为以下四个方面:

物理净化作用

物理化学作用:土壤胶体上原来吸附的阴阳离子与污染物的阴阳离子之间的离子交换吸附作用。

化学净化作用:污染物进入土壤之后,可能发生一系列的化学反应,通过这些化学反应,使污染物转化成难溶性、难解离性物质,是危害程度和毒性减少,或者分解为无毒物质或营养物质的作用。

生物净化作用:土壤中的有机污染物在土壤生物及其酶的作用下,通过生物降解被分解为简单的无机物而消散的过程,称为土壤的生物净化。

10植物根系对土壤环境的作用

?根系对土壤环境的改良作用;

?根系对土壤养分循环的作用;

?根系对提高土壤抗冲性的作用;

?根系对固土护坡的作用;

?根系对污染物的吸收与分解的作用。

11、生态平衡的标志

生态系统中物质和能量的输入、输出的相对平衡;

在生态系统整体上,生产者、消费者和分解者应构成完整的营养结构;

生物种类和数量的相对平衡;

生态系统之间的协调。

12景观结构:指景观的组成构成及其空间分布形式。

景观结构和格局之间的关系

景观结构包括景观的空间特征(景观元素的大小、形状及空间组

合等)和非空间特征(景观元素的类型、面积比率等)两部分内容。

景观格局一般是指景观组分的空间分布和组合特征。

这两个概念均为尺度相关概念。

13廊道功能

栖息地:廊道是边缘种和一般种的栖息地。

通道:火灾等干扰可能沿通道蔓延;另一方面,通道也起到屏障作用。过滤器:动植物穿越通道的能力是不一样的。廊道是半渗透性的过滤器。

源:廊道具有源的功能,对基质产生多种影响

汇:飞雪、土壤以及种子在林地廊道边缘汇集。

14景观格局类型

①均匀分布格局:指某一特定类型景观要素间的距离相对一致。

②聚集性分布格局

③线状格局:如房屋沿公路零散分布

④平行格局:如山地景观中沿山脊分布的森林带。

⑤特定组合或空间连接:大多分布在不同类型要素间

15复垦土壤重构类型

工程重构主要是采用工程措施,根据当地重构条件,按照重构土地的利用方向,对沉陷破坏土地进行的剥离、回填、哇垫、

覆土与平整等处理。

生物重构是工程重构结束后或同时进行的重构土壤培肥改良与种植措施,目的是加速重构土壤剖面发育,逐步恢复重构土壤

肥力,提高土壤生产力。

16土地复垦的项目类型和立项条件

1. 重点项目

重点项目是指国家以增加耕地面积为主要目的,集中资金成规模进行耕地开发的土地复垦项目。

立项条件:

(1)基础条件:项目区具备土地复垦所需要的配套基础设施;

(2)净增耕地比例:净增耕地面积不低于项目规划设计面积的40%;

(3)建设规模

17土地复垦项目的检查验收

(一)目的和类型

目的:是项目由建设转入使用和运行阶段的标志;是全面考核和检验项目建设工作是否符合规划设计要求和生产要求的重要内容;是项目业主、项目工程建设承包人向投资者汇报建设成果和缴付固定资产的过程。

类型:年度验收是对一年以上建设期项目的年度计划任务完成情况进行的阶段性或中期检查验收,是决定该项目下一年度是否续建的依据。

竣工验收是项目实施部门按照批准的规划设计、实施方案全面完成了土地开发整理任务后,对竣工项目实施情况及效果的全面验收,是项目验收的最终阶段,在内容和范围上都要广

于年度验收。

18土地复垦规划设计的意义

矿区土地复垦规划设计是在规划的基础上,对复垦工程量、平面布置、复垦工程的技术参数等作具体安排和计算。

意义:

(1)避免土地复垦工作的盲目性

通过对土地复垦工程合理规划,可以充分利用区域自然资源,正确选择土地复垦投资方向,不致造成土地复垦有投入无产出或产出甚微的情况

(2)保证土地利用结构和矿区生态系统结构更合理

(3)保证土地管理部门对土地复垦工作的宏观调控

(4)保证土地复垦项目时空分布的合理性

19生态工程与生态复垦工程依据的生态原理:

1、生态位原理

生态位指一种生物群落所要求的全部生活条件,包括生物和非生物。

2、食物链原理

3、养分循环原理

4、生物和环境协同进化原理

20露天煤矿土地复垦规划设计内容

1、矿山土地破坏预测

2、覆土来源与土壤改良设计计划

覆土来源主要有两种:一是采掘常剥离表土,二是排土厂址范围内的地表土,三是在有关的矿区,利用塘河湖泥进行覆盖。 土壤改良设计方法综合采用物理的、化学的和生物改良措施。

3、复垦设备类型及数量计算

4、复垦后土地利用类型与作物品种的选择

21、水平梯田土方量计算

计算步骤:

(1)单位面积土方量的计算

式中V 为单位面积梯田土方量,L 为单位面积梯田长度,H 为田坎高度,B 为田面宽度

(2)总土方量计算

当梯田按公顷计算时,总土方量:

当梯田按亩计算时,总土方量:

其中S 为总面积。

22挖深垫浅技术分类 依据复垦设备的不同,可以分为:泥浆泵复垦技术、托式铲运机复垦技术、挖掘机复垦技术、推土机复垦技术。

23土壤中重金属对植物的危害序列:

Hg>Cu>Ni>Pb>Co=Zn>Cb>Fe>Mn>Mg>Ca

这一序列因土壤类型及其植物种类的不同而有所差异。 24土地复垦与生态重建验收意义 BHL L H B V 8

1)22(21=??=S H V ?=1250总S

H V ?=3.82总

①通过验收,可以检查工程是否按照设计方案进行检查工程的质量是否符合质量标准、设计文件的要求等;

②检查工程是否具备运行或进行下一阶段建设的条件;

③总结工程建设中的经验教训,为管理和今后的工程建设服务,是工程及时移交,尽早发挥投资效益。

25微生物对增强植物对重金属抗性的作用

土壤微生物对重金属离子的生物固持有关键性的作用。土壤微生物中的菌根菌丝具有能为土体和植物体提供直接联系的特殊作用。

1、直接作用

(1)真菌结构的固持和屏障作用

菌根外生菌丝对过量重金属进入菌根有机械屏障作用。

(2)过滤机制

聚磷酸盐颗粒对潜在毒害重金属的结合作用成为过滤机制。

2、间接作用

菌根真菌通过改变宿主植物根系生理学、形态学及根际环境等间接作用缓解或免除重金属对植物的毒害。

(1)改变根基微域环境理化性状

(2)改变根系形态

(3)改变宿主植物养分状况

第十二章 生态恢复与重建

第十二章生态恢复与重建 生态恢复研究综述 ?恢复生态学——研究生态系统退化的原因、退化生态恢复与重建的技术与方法、生态学过程与机理,是一门理论性与实践性都很强的学科。 国内外生态恢复研究特点 ?注重恢复过程中植物多样性和小气候变化研究,相对忽视动物、土壤生物研究 ?生态恢复生态效益评价研究多,生态恢复重建生态功能和结构综合评价少?新技术应用有待提高,定性和半定量多,缺少系统的、连续的、动态的定量研究 未来恢复生态学研究趋势 生态恢复理论研究 三大理论基础与生态恢复 ?生态系统管理与生态恢复都要求对生态系统进行程度不同的调控,目的是为了生态系统的健康与可持续发展。 生态恢复基本理论问题 生态恢复原理及相关理论基础 ?限制因子原理 ?生态适宜性原理和生态位理论 ?生物群落演替理论 ?生物多样性原理

?斑块-廊道-基底理论 限制因子原理 ?生态因子概念?a环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素:温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。 ?生态因子一般特征?a彼此联系、互相促进、互相制约。 ?生态因子限制性作用?a生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用。任何生态因子只要接近或超过生物的耐受范围,就会成为这种生物的限制因子。有时会出现多个因子起限制作用。 ?生物恢复工程与限制因子原理?a生态恢复工程是从多方面进行设计与改造生态环境和生物群落。但必须找出该系统的关键因子,才能进行恢复工作。 生态系统的结构理论 ?生态系统结构?a物种结构(种群数、量)、时空结构(空间层次、发展演替)、营养结构(生产者、消费者、分解者); ?合理的生态系统结构?a生物环境相互适应、系统综合功能、高效物流能流; ?结构理论在恢复生态工程中的应用?a恢复工程应采用多种生物物种结合,实现物种之间的能量、物质和信息的流动。 生态适宜性原理和生态位理论 ?生态适宜性原理?a生物由于经过长期的与环境的协作进化,对生态环境产生了生态上的依赖,其生长发育对环境产生了要求。如植物中有喜光、喜阴、喜湿植物等。 生物群落演替理论 ?原生演替 ?次生演替 ?生态恢复工程?a在群落演替理论指导下,通过物理、化学、生物的技术手段,控制待恢复生态系统的演替过程和发展方向,恢复或重建生态系统的结构和功能,并使系统达到自维持状态。 生物多样性原理 ?生物多样性的表现层次;

什么是生态修复

生态修复的是生态学的一个分支,生态修复经过多年的研究和实践逐渐形成一个完整的体系和概念,涉及到的有生态恢复、生态修复、生态重建、生态改建、生态改良等方法。其实简单的来说它就是对以往遭受环境破坏的土地系统进行修复,重建。本文从广义上界定“生态修复”,即包括生态修复和重建的双重含义。 一、生态修复和重建 生态修复主要包含修复和重建两个方面,两者所包含的内容截然不同。生态修复的原意可以被翻译为“自然回复到原来的事物,即生态系统被干扰前的生态结构的过程”,并且这里的修复是不在人为干预的情况下自然发生的。而生态修复要强调自然环境需要回复到被干扰被污染之前的情况。而生态重建是人为干预的事件,可能需要生物、化学、工程的方法来帮助重建生态系统环境,生态修复更多的是技术层面的。打个比方,在边坡还绿过程中 生态修复比生态保护更具积极含义,又比生态重建更具广泛的适用性,也可用于人工生态系统。生态修复既具有恢复的目的性,又具有修复的行动意愿。 二、生态修复的方法 生态修复中土壤改良是基础,土壤改良的修复和重建主要是工程措施辅以生物措施和农耕措

施,减少水土流失,保存土壤养分。其中较为普遍的一种土壤改良方法就是土地盐碱化治理。中国有大量盐碱地,其中18亿的可耕地中的三分之一都在受到盐碱化的危害。而解决土壤盐碱化的问题,可以直接增加国家土地供给,粮食供给,增加就业,改善生态环境。因此开发出适合中国国情的盐碱地改良技术方案对国计民生,对生态环境的改善都是十分必要的。 而木纤维利用无土喷播技术,通过土壤改良剂与木纤维的混合使用,降低土壤的含盐量、酸碱度、改善了土壤结构,为微生物的生长繁殖创造了理想环境,再施入有机肥和微生物肥,调解土壤的PH值以及理化特征,提高土壤有机质含量。提高作物品质和肥料利用率,让光秃秃的土壤再次还绿。 最后,无论生态修复抑或生态重建,其最终目的都是使退化或受损的生态系统回归到一种稳定、健康、可持续的发展状态。 东南生态修复有限公司,属东南集团旗下生态板块,专业从事矿山修复、边坡绿化、土壤改良、固废覆绿等生态修复领域材料及工艺的研发与应用。公司自主研发的薄层、厚层无土喷播木纤维基质材料,荣获国家多项发明专利,填补国内热处理植物纤维喷播基质的空白;自主研发的SPF复绿工艺,以成本更低、效果更好、效率更高的市场需求为导向,成功解决生态环境修复领域“快速复绿”“永久持绿”两大难题。公司目前拥有专家、工程师23名,配套有126个专业的生态修复工程队及各项地质灾害资质和园林绿化资质,专业提供从勘察、设计、施工及养护的整体生态修复方案。

退化生态系统恢复与重建的研究进展_白降丽

浙江林学院学报 2005,22(4):464~468 Journal of Zhe jiang Forestry C ollege 文章编号:1000-5692(2005)04-464-05 退化生态系统恢复与重建的研究进展 白降丽1,彭道黎1,庾晓红2 (1.北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京100083;2.四川农业大学林学园艺学院,四川雅安625014) 摘要:如何保护好现有的健康生态系统,并恢复和重建退化的生态系统,已成为生态系统研 究的热点问题之一。在介绍退化生态系统及其恢复与重建等概念的基础上,讨论了退化生态 系统恢复与重建的目标、基本原则、方法以及程序,并进一步阐述了退化森林生态系统、退 化草地生态系统、退化湿地生态系统、废矿地、退化海岛生态系统、退化水生生态系统等恢 复与重建的研究进展。指出了退化生态系统恢复与重建的研究趋势,主要包括生态系统退化 的预测预报机制的研究,退化生态系统恢复过程和机理的研究,退化生态系统恢复与重建的 关键技术体系研究,退化生态系统恢复与重建的评价标准、评价方法、评价技术和评价指标 体系研究以及退化生态系统恢复与区域经济可持续发展关系研究。参47 关键词:恢复生态学;退化生态系统;恢复与重建;研究进展 中图分类号:S718.5 文献标识码:A 人类在改造利用自然的过程中,伴随着对自然环境产生的负面影响。长期的工业污染,大规模的森林砍伐以及将大范围的自然生境逐渐转变成农业和工业景观,形成了以生物多样性低、功能下降为特征的各式各样的退化生态系统(degraded ec osystem)。这些变化都严重威胁到人类社会的可持续发展。因此,如何保护现有的自然生态系统,综合整治与恢复已退化的生态系统,以及重建可持续的人工生态系统,已成为摆在人类面前亟待解决的重要课题。 1 几个相关概念 1.1 退化生态系统 陈灵芝等[1]认为退化生态系统是指生态系统在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的系统。章家恩等[2]认为退化生态系统是一类病态的生态系统,是指生态系统在一定的时空背景下,在自然因素和人为因素,或者在二者的共同干扰下,生态要素和生态系统整体发生的不利于生物和人类生存的量变和质变,其结构和功能发生与其原有的平衡状态或进化方向相反的位移(displacement),具体表现为生态系统的基本结构和固有功能的破坏或丧失,生物多样性下降,稳定性和抗逆能力减弱,系统生产力下降。这类系统也被称之为“受害或受损生态系统(damaged ecosystem)”。 不同的学者对退化生态系统类型的划分是不同的。余作岳等[3]将退化生态系统分为裸地、森林采伐迹地、弃耕地、沙漠化地、采矿废弃地和垃圾堆放场等类型。章家恩等[2]认为退化生态系统应分为 收稿日期:2004-09-09;修回日期:2005-03-28 基金项目:“十五”国家科技攻关项目(2001BA510B) 作者简介:白降丽,博士研究生,从事森林生态学研究。E-mail:bjl wtx@s https://www.360docs.net/doc/a14177253.html,

推荐-项目名称: 多重压力下近海生态系统可持续产出与

项目名称:多重压力下近海生态系统可持续产出与 适应性管理的科学基础 首席科学家:张经华东师范大学 起止年限:20XX.9至20XX.9 依托部门:教育部上海市科委

二、预期目标 1.总体目标 本项目将遵循中国海洋生态系统动力学的总体发展目标,即从人类活动和气候变化两个方面认识我国近海海洋生态系统的服务与产出功能,量化其生态容纳量及动态变化,预测生态系统的承载能力和易损性。寻求我国近海海洋可持续开发利用与资源环境相协调发展的途径,使具有陆架特色的我国近海可持续生态系统理论体系和多学科交叉研究队伍进入国际先进行列。 2.五年预期目标 针对近海生态系统的功能与服务在多重压力影响下不断地发生变化、其所提供的食物产出也受到现有管理决策的影响的现实,在本项目中,将以生物地球化学过程对食物网的影响为重点,剖析在多重压力下近海生态系统功能的变化和食物产出的可持续性。通过本项目的学科整合与持续性研究工作,提升对近海生态系统变化的预测能力,为实现我国近海生态系统的可持续食物产出与适应性管理提供科学依据。其中包括: ?深化对近海生态系统在多重压力影响下可持续发展机理的认识, 提高预测能力; ?在多重压力的背景之下,剖析近海渔业在生态系统可持续性前提下的适应性管理对策; ?提高海洋生态系统多学科交叉与整合研究队伍的能力建设,继续壮大和培育能积极参与国际前沿领域活动的优秀中青年学术群体; ?在项目实施过程中,培养研究生50 名以上,发表科学150篇以上,出版学术专著或研究专辑1-2部。 ?通过本项目的实施,进一步丰富和完善近海生态系统数据系统和资料共享平台。

三、研究方案 1.学术思路 在项目实施中,拟选择长江口外与东海陆架的缺氧区、山东半岛的增养殖区为重点调查与实验区域。 生物地球化学研究所刻画的物质流动是生态系统的一个基本组成(例如:基本物质基础与支撑功能)特点,它控制和调节着海洋中物质循环的基础过程(例如:营养限制),支撑着海洋中的食物产出的数量与品质(例如:食物网的物质传递)。在海洋中,多重压力对生态系统的影响也将通过物质输运的性质、通量及其改变体现出来。相对于针对高营养层次的生物学研究而言,生物地球化学过程对气候变化的响应更为敏感、迅速,而且其变化引起的后果贯穿于整个食物网中。我们将在中国海洋生态系统动力学的前期发展基础上,以生物地球化学过程对食物网的关键作用为研究核心,针对多重压力对近海生态系统的食物产出的主导影响进行深入地分析,提高预测的水平;项目的研究成果将为近海生态系统可持续食物生产的适应性管理对策提供基础。 在项目的实施过程中,在生物地球化学过程对全程食物网的作用意义上凸现不同的生态系统亚区在多重压力下可持续发展的取向和相应的适应性管理问题。譬如,在长江口外和东海陆架区认识黑潮涌升与陆地径流的变化对缺氧区形成和演化的控制作用,检验缺氧同富营养化在因果上的关联和脱节,以及生物地球化学循环对水层-底栖系统耦合的调控机制。在近海的增养殖区域,认识富营养化、海洋酸化与不同的增养殖策略对食物网的关键种群结构和食物产出的影响程度,在食物网不同营养层次功能群的层面上分析海洋酸化和人为的“寡营养化”所带来的不可持续发展后果。 为了使关键科学问题的多学科交叉与整合研究收到预期效果,我们将在不同的典型生态区选择相应的重点研究主题,促使各课题的研究能够目标集中、步调一致, 对应“关键问题”聚焦“共性特点”研究, 使整个项目的研究成果能够最大程度上体现国家对海洋生态系统可持续食物产出的重大需求,帮助产业界克服相关的瓶颈障碍。 2.技术途径

生态系统恢复与重建的一般方法研究

现代生态学 课程论文 题目生态系统恢复与重建的一般方法研究姓名胡节学号2016303110112 专业水土保持与荒漠化防治 中国·武汉 2016年12月

生态系统恢复与重建的一般方法研究 ——以休斯顿植物园与自然中心修复规划为例 胡节 摘要:随着经济的飞速发展,伴随而来越来越严重的生态问题,环境污染、景观破坏、土地退化、生物多样性丧失等问题增加了对生态系统的胁迫。人类面临着合理恢复、保护和开发自然资源的挑战,因此对破坏的生态系统的恢复和重建成为现代研究中最引人注目的趋势之一。本文从生态恢复性的概念及其发展历程着手,探讨出了生态恢复性设计的一般方法,并以休斯顿植物园与自然中心规划为例详细分析了其从诊断分析生态破坏的原因,到制定方案、评估检测,再到实施实践后期的管理与监测整个恢复过程。以此推广到更多的恢复性设计中。 关键词:破坏;恢复;生态;恢复性设计 The Study of Common Approach for The Restoration of Ecosystems --Taking The Rehabilitation Plan of Houston Plantation & Natural Center As An Example Hujie Abstract:Along with the rapid development of economy, environmental pollution, landscape destruction, land degradation and loss of biodiversity are the challenges of ecological system, which is facing the challenge of reasonable recovery, protection and exploitation of natural resources. This article discusses the general method of ecological restoration and the causes of ecological destruction of Houston's botanical garden and Nature Center. Detection, and then to the implementation of the late management and monitoring of the entire recovery process. Key words:Destruction; Restoration; ecological;restoration design 1.绪论 近年来,因经济全球化的快速发展,科学与技术的不断进步,人类对环境大规模的开发利用,使得植被受大规模的破坏,甚至全球生态系统在逐渐退化,生物多样性在不断丧失,人类生存和发展的环境遭受到极大威胁。环境污染、植被破坏、土地退化、水资源短缺、气候变化、生物多样性丧失等增加了对自然生态系统的胁迫。合理恢复、保护和开发自然资源已变成人类亟待解决的重要问题,破坏了的生态系统的恢复和重建以成为现代研究中最引人注目的趋势之一。 1.1相关概念辨析 1.1.1恢复 恢复有狭义和广义之分,狭义指受损状态恢复到未被损害前的完美状态的行为,既包括回到起始状态,又包括完美和健康的含义;广义则包含将一个目标或对象带回到相似于先前(并非原有)的状态;但目前所说的恢复是仅作为一个概括性词语存在,它包含改造(reclamation)、修复(rehabilitation)、挽救(redemption)、更新(renewal)以及再植(replantation)等术语[1]。 1.1.2景观生态学理论

海洋生态系统动力学模型及其研究进展_刘桂梅

第18卷第3期2003年6月 地球科学进展 ADVANCE I N E AR TH SCIE NCE S Vol.18 No.3 Jun.,2003 文章编号:1001-8166(2003)03-0427-06 海洋生态系统动力学模型及其研究进展 刘桂梅1,2,孙 松1,王 辉3 (1.中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点试验室,山东 青岛 266071; 2.中国科学院大气物理研究所,I CCE S,北京 100029; 3.国家自然科学基金委员会地球科学部,北京 100085) 摘 要:海洋生态系统动力学研究是当前多学科交叉研究的热门领域,依据国内外研究进展,分别就人们在模型研究中所采用的过程模型、个体模型、种群模型、种间模型及生态系统模型进行了介绍,并概述了当前国际上的研究热点全球变化与海洋生态系统动力学研究,总结了我国的海洋生态系统动力学研究现状以及进一步研究中存在的问题和发展趋势。 关 键 词:海洋生态系统动力学;模型;全球变化 中图分类号:P731.2 文献标识码:A 20世纪60年代后期,海洋生态系统结构、功能、食物链、生物生产力等方面的研究逐渐增多,科学家们注意到海洋生物资源的变动并非完全受捕捞的影响,环境变化对生物资源补充量有重要影响,与全球气候波动也密切相关。一批生物、渔业海洋学家还认为,浮游动物的动态变化不仅影响许多鱼类和无脊椎动物种群的生物量,同时浮游动物在形成生态系统结构和生源要素循环中起重要作用,对全球的气候系统产生影响。从全球变化的意义上研究海洋生态系统被提到日程上来,众多全球性的国际海洋计划应运而生:热带海洋与全球大气计划(TO-GA)、世界海洋环流实验(W OCE)、全球海洋通量联合研究(JGOFS)、海岸带陆海相互作用(LOICZ)和全球海洋观测系统(GOOS)等。1995年全球海洋生态系统动力学研究计划(GL OBEC)被纳入国际地圈生物圈计划(I GBP)的核心计划,海洋生态系统动力学研究成为当今海洋科学跨学科研究的国际前沿领域[1~3]。我国的诸多学者曾对浮游植物模型、近岸模型、河口模型等进行报道[4~7]。浮游动物作为从基础生产者到高层捕食者的中间环节,在海洋生态系统中起到承上启下的作用,同时也是研究海洋生态系统必不可少的研究对象,不同种类的浮游动物在生态系统中的功能作用不同,本文主要对涉及浮游动物不同研究层次的过程模型、个体模型、种群模型、种间模型及生态系统模型进行了介绍。 1 模型分类 1.1 过程模型 最初广泛应用于种群动力学的模型有许多可以看作是过程模型,如用于两种相互竞争的种群增长的捕食者—被捕食者Lotka-Volterra方程、摄食率与饵料浓度的线性关系[8,9]和Michaelis-Menten关系、温度对代谢率影响的Q10法则等。这种模型主要用来解决生物个体的生理机能或生理参数和生物功能间的关系,以回归方程、直线或曲线表示。特点是能较好地反映数据样本的统计特征,用来确定表达率及确定性模型所需参数,但往往难以刻画生物过程的动力学规律。  收稿日期:2001-11-08;修回日期:2002-12-07. *基金项目:国家自然科学基金项目“渤海生物—物理相互作用的过程研究”(编号:49976032);国家重点基础研究发展规划项目“东、黄海生态系统动力学与生物资源可持续利用”(编号:G1*******-02,-08);中国科学院百人计划“中国典型海区生态系统动力学模式研究———渤海”(编号:131)资助.  作者简介:刘桂梅(1973-),女,北京人,助研,主要从事海洋生态系统动力学过程研究和模型研究.E-mail:liuguimei@https://www.360docs.net/doc/a14177253.html,

典型脆弱生态修复与保护研究-国家科技管理信息系统公共服务平台

附件3 “典型脆弱生态修复与保护研究”重点专项 2016年度申报指南 为贯彻落实《关于加快推进生态文明建设的意见》,按照《关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革的方案》要求,科技部会同环境保护部、中科院、林业局等相关部门及西藏、青海等相关省级科技主管部门,制定了国家重点研发计划“典型脆弱生态修复与保护研究”重点专项实施方案。本专项紧紧围绕“两屏三带”生态安全屏障建设科技需求,重点支持生态监测预警、荒漠化防治、水土流失治理、石漠化治理、退化草地修复、生物多样性保护等技术模式研发与典型示范,发展生态产业技术,研究生态补偿机制、资源环境承载力等评价方法体系,形成典型退化生态区域生态治理、生态产业、生态富民相结合的系统性技术方案,在典型生态区开展规模化示范应用,实现生态、经济、社会等综合效益。 本专项执行期从2016年至2020年,2016年第一批支持项目不超过专项总任务的30%。要求以项目为单元组织申报,项目执行期3-5年。鼓励产学研用联合申报,项目承担单位有义务推动研究成果的转化应用。对于企业牵头的应用示范类任务,其他经 —1—

费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。如指南未明确支持项目数,对于同一指南方向下采取不同技术路线的项目,可以择优同时支持1-2项。除有特殊要求外,所有项目均应整体申报,须覆盖全部考核指标。每个项目下设任务(课题)数不超过10个,项目所含单位数不超过20个。 本专项2016年第一批项目申报指南如下: 1. 生态监测与评估技术 1.1 生态系统监测设备研制及产业化 研究内容:研制用于各生态要素和参量的数据自动采集器、远程控制的无线传感器及其节点和基站等立体综合生态监测设备,构建生态物联网监测体系,并进行示范。 考核指标:研制针对不同生态要素的数据采集器10-12种,无线传感器2-3种,实现产业化应用,构建生态物联网监测系统,逐步满足国家实时生态监测的需求。 1.2 生态系统多源数据融合与评估技术及应用 研究内容:针对不同途径、手段和方法获得的生态要素数据,开展多源数据生态要素同化和空间尺度转换、长时间序列及精细和标准化生态参数数据集生成等技术研发;开发具有自主知识产权的遥感参数驱动的生态系统过程模型、生态质量评估模型。 考核指标:突破多源数据融合技术,加强部门数据共享,实—2—

海洋生态学2009完整版

一、生态学(ecology)是研究生物有机体与其栖息地环境之间相互关系的科学。 海洋生态学是研究海洋生物之间以及海洋生物与其环境之间关系的科学。 二、海洋生态学围绕着全球面临的重大生态课题进行了空前规模的研究。研究成果为:(本题只需记下大点,内容课堂上后面的章节都讲了,自己发挥就可,不用死记硬背) 1、海洋初级生产力总量的研究方面 (1)将14C同位素示踪技术应用于海洋初级生产力的测定 (2)近20年来,随着海洋调查和研究的深入,发现:一些超微型浮游生物在初级生产中起着极为重要的作用 (3)70年代以前过低估计了海洋初级生产总量的水平(少估算了浮游生物输送到海水中的部分) 2、微型和超微型浮游生物的研究 发现许多过去用普通显微镜观察不到的微细生物。蓝细菌 3、新生产力与物质通量研究方面 首先:1967年提出了“新生产力”的概念,认为初级生力应包括再生生产力和新生生产力两部分。 意义:与生物泵联系,对调节全球气候变化(温室效应)的调节有重要意义 其次:C与其他生源要素(N、P、SI等)在不同海洋界面的通量研究日益受到重视 4、海洋生态系统食物链、食物网研究方面 Ryther1969年提出大洋食物链,沿岸大陆架和上升流区食物链三种类型并估计它们的生态效率; 食物网研究中提出生物粒径谱 5、海洋微型生物食物环研究。 海洋异养微生物既是分解者,也是生产者。 除了二条经典的能流途径--捕食食物链和碎屑食物链外,提出了微食物链和微型食物网微型生物食物环:DOM-细菌和真菌-原生动物-后生动物 6、大海洋生态系统的管理方面 大海洋生态系统的管理目的: (1)保护海洋生物的多样性 (2)合理开发利用生物资源 (3)维持海洋生态系统的健康 7、全球海洋生态系统动力学研究(Global Ocean Ecosystem Dynamics, GLOBEC) GLOBEC科学研究涵盖了物理海洋学、生物海洋学、化学海洋学和资源生态学(或称渔业生态学)等多个学科,更重要的是侧重于多学科的交叉与综合。 主要目标是把海洋生态系统视为一个有机的整体,认识全球环境变化对海洋生态系统的主要成分-动物种群的丰度、多样性和生产力的影响,以及从全球变化的涵义上认识全球海洋生态系统及其主要亚系统的结构、功能对物理变化的反应,发展预测海洋生态系统对全球变化响应的能力。 8、生物泵对温室效应的调节作用 CO2是引起全球气温上升的主要温室气体

退化土壤生态系统的恢复与重建研究综述

土壤生态学作业 退化土壤生态系统的恢复与重建研究综述 学院: 班级: 姓名:

学号: 土壤退化是土壤物理、化学、生物学性质恶化导致肥力下降的总称,因此可分为土壤物理退化、土壤化学退化、土壤生物退化,土壤荒漠化是土壤退化的终极形式。土壤退化的原因非常复杂,有些完全是由于人类不合理利用所引起的,大部分是人类活动与自然条件综合作用的结果,主要以土壤侵蚀的形式致使土壤退化。 ①土壤物理退化:土壤物理退化主要有土层变薄、土壤沙化或砾石化、土壤板结紧实等,前三者主要是由土壤侵蚀引起的,而土壤板结紧实主要是耕作栽培措施不当所致,特别是随着农业机械化的提高,机械作业导致土壤压板也越来越严重。 土壤侵蚀也称水土流失,是指表层土壤或成土母质在水、风、重力等力量的作用下,发生各种形式的剥蚀、搬运和再堆积的现象。可见土壤侵蚀包括水力、风力、重力和冻融等类型。 水力侵蚀是指由于地表水的径流,导致土壤随水流走的现象,是最普遍、最广泛、最严重的一种土壤侵蚀,所以一般将土壤侵蚀视为水土流失。 风力侵蚀是指风将表层土壤吹走的现象,一般当风速>4~5米/秒时,就会产生风力侵蚀的现象,当风速达8米/秒时,风力侵蚀就很严重。风力侵蚀的结果往往导致表层土壤沙化或砾石化,最终成为沙漠。 ②土壤化学退化:土壤化学退化包括土壤有效养分含量降低、养分不平衡、可溶性盐份含量过高、土壤酸化碱化等。长期单一的耕作种植制度,不仅过度消耗某些养分,造成土壤养分不平衡;而且有害有毒的物质增加,直接影响作物的生长。 主要是由于土壤氮磷不平衡,因此,九十年代前后施用磷肥的效果格外显著,但不久又出现大面积缺钾,钾肥效果越来越好,特别是高产农田,钾肥已经成为不可缺少的肥料,微量元素肥料也有很好的效果。

退化森林生态系统恢复与重建的基本理论及其应用_何正盛[1]

第16卷第3期重庆教育学院学报V ol.16N o.3 2003年5月Journal of Chongqing C ollege of Education May.2003 文章编号:1008-6390(2003)03-0059-04 退化森林生态系统 恢复与重建的基本理论及其应用 何正盛 (西南师范大学生命科学学院,重庆 400715) 摘 要:退化森林生态系统的恢复和重建工作需要接受科学理论的指导.本文论述了在恢 复与重建退化森林生态系统过程中应遵循的八条基本生态学和生态经济学原理,即生态演替 理论、地域性原理、生态位原理、生物多样性原理、物种共生原理、密度效应原理、限制因子理论 以及三效益相统一的原理,并举例说明了它们在实践中的应用. 关键词:退化森林生态系统;恢复与重建;原理;效益 中图分类号:X171.4文献标识码:A 近代以来,由于人口的持续增长、工业化和城市化的加速发展、人类对森林资源非持续地开发利用,导致了森林生态系统大面积消失和退化,并引发了日益严重的生态环境危机,已成为社会、经济可持续发展的严重障碍.保护和重建森林生态系统被看作是缓解环境危机,实现经济、社会、环境协调持续发展的根本措施.我国的森林生态系统退化现象十分严重,而且还在进一步加剧[1].保护我国现有的天然林生态系统以及恢复和重建我国退化森林生态系统,提高其生态服务功能,是改善我国生态环境状况的关键所在.退化生态系统的恢复和重建是一项复杂的系统生态工程,其目的在于建立具有人类和生态价值的新型持久生态系统[2].在进行退化森林生态系统恢复和重建工作时,我们需要把握和认识退化森林生态系统恢复与重建的基本理论,研究应遵循的基本原则.本文试论退化森林生态系统恢复与重建的生态学基本理论与生态经济学原理,并举例说明它们在实践工作中的应用,为我们的重建工作提供理论指导和实例借鉴. 1 生态演替理论 生态演替理论是退化生态系统恢复最重要的理论基础[3],生态演替按演替方向可分为顺向演替和逆向演替.生态系统的退化实质上是一个系统在超载干扰下逆向演替的动态过程[4],主要表现为生物多样性下降,生物生产力降低,系统结构和功能退化,稳定性下降以及生态效益降低.Clements F.E.的群落演替理论认为,生态演替是生物群落与环境相互作用导致生境变化的结果.生态系统的演替是渐进有序进行的,这就要求我们在进行退化森林生态系统恢复和重建过程中也要循序渐进,依据退化阶段,按照生态演替规律分步骤、分阶段地促进顺行演替,而不能急于求成,“拔苗助长”.例如,要恢复某一极端退化的裸荒地,首先应重在先锋植物的引入,在先锋植物改善土壤肥力条件并达到一定覆盖度以后,才可考虑草 收稿日期:2002-09-19 基金项目:重庆市科委攻关项目(2000-6505) 作者简介:何正盛(1975—),男,江西彭泽人,西南师范大学生命科学学院,硕士研究生,主要从事植物生态学和恢复生态学研究.

世界六大海洋科研中心创新资源研究报告

世界六大海洋科研中心创新资源研究 报告 1

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世界六大海洋科研中心创新资源研究报告 美国伍兹霍尔海洋研究所、美国斯克里普斯海洋学研究所、法国海洋开发研究院、俄罗斯P.P.希尔绍夫海洋研究所、英国国家海洋中心、日本海洋科学技术中心是世界公认的六大海洋科研中心, 在研发重点、资源配置、人才集聚、经费投入、项目管理、知识产权、合作交流、成果转化、机构设置和运营管理等方面的先进经验和做法, 非常值得青岛海洋科学与技术国家实验室学习和借鉴。其中的优秀科学家、研发团队也将是青岛海洋科学与技术国家实验室人才引进、合作与交流的重点。 为此, 青岛市科技局组织力量对世界六大海洋科研中心开展了专题研究。主要针对每个机构的基本情况、经费预算、设施配置、人员教育、机构设置、研究方向等进行了分析, 基于科学引文扩展数据库( SCIE) 和汤姆森路透德温特世界专利数据库( DWPI) , 利用文献计量方法和社会网络关系可视化方法, 挖掘出了六大机构的主要科学家及研发团队, 并对她们的研发方向、成果产出、影响指数和合作关系进行了分析, 以供相关部门参考。

一、伍兹霍尔海洋研究所 ( 一) 简介 1.基本情况 美国伍兹霍尔海洋研究所( Woods Hole Oceanographic Institution) , 简称WHOI, 是美国大西洋海岸的综合性海洋科学研究机构, 是世界上最大、私立、非盈利的海洋工程教育研究机构, 位于美国马萨诸塞州伍兹霍尔。其前身是1888年在伍兹霍尔建立的海洋生物研究所。1927年, 美国科学院海洋学委员会开始筹建海洋研究所, 根据美国科学院的建议, 于1930年成立WHOI。WHOI为非盈利机构, 致力于海洋科学与工程研究以及海洋学科的高等教育。 2.经费预算 WHOI的全年经费预算约为两亿美元, 其中来源分布如下: 大部分经费来源于政府资金, 包括美国国家科学基金会、国家海洋与大气总署、其它美国及外国政府部门等; 经费也来源于私人资金, 包括WHOI 基金会、私人捐献、其它基金会等; 同时也有部分工业界资金, 包括赞助研究和知识产权收入等。 3.设施发展 WHOI管理、操作三艘全国共用的远洋考察船: Knorr号、Atlantis号、Oceanus号。其中Knorr号( 船长85米) 和Atlantis号( 船长83.5米) 为全球级远洋大船, 归属于美国海军。而Oceanus号( 船长54米) 为中级远洋船, 归属于美国科学基金会。Atlantis号是阿尔文号 1

海洋生态系统

海洋生态系统 姓名:班级:序号: 摘要:本文从生态系统的组成、结构、功能与生态平衡等方面评述了海洋生态系统的特征,描述了海洋生态系统对人类的巨大服务效益,但海洋生态系统面临着严峻威胁,因而保护海洋生态系统刻不容缓。 关键词:海洋生态系统食物链能量流动物质循环生态平衡 概述:海洋生态系是海洋中由生物群落及其环境相互作用所构成的自然系统,生态系(Ecosystem)一词,系英国A.G.坦斯利于1935年提出。在此之前,德国K.A.默比乌斯(1877)和美国S.A.福布斯(1887)曾分别用生物群落(Biocoenosis)和小宇宙 (Microcosm)这两个词,记述了类似坦斯利所说的内容。 广义而言,全球海洋是一个大生态系,其中包含许多不同等级的次级生态系。每个次级生态系占据一定的空间,由相互作用的生物和非生物,通过能量流和物质流形成具有一定结构和功能的统一体。海洋生态系分类,目前无定论,按海区划分,一般分为沿岸生态系、大洋生态系、上升流生态系等;按生物群落划分,一般分为红树林生态系、珊瑚礁生态系、藻类生态系等。海洋生态系研究开始于20世纪70年代,一般涉及自然生态系和围隔实验生态系等领域。近几十年,以围隔(或受控)实验生态系研究为主,主要开展营养层次、海水中化学物质转移、污染物对海洋生物的影响、经济鱼类幼鱼的食物和生长等研究。 (一)海洋生态系统的组成成分 由海洋生物群落和海洋环境两大部分组成,每一部分又包括有众多的要素。这些要素主要有 6类:①自养生物,为生产者,主要是具有绿色素的能进行光合作用的植物,包括浮游藻类、底栖藻类和海洋种子植物;还有能进行光合作用的细菌。②异养生物,为消费者,包括各类海洋浅海珊瑚 动物。③分解者,包括海洋细菌和海洋真菌。④有机碎屑物质,包括生物死亡后分解成的有机碎屑和陆地输入的有机碎屑等,以及大量溶解有机物和其聚集物。⑤参加物质循环的无机物质,如碳、氮、硫、磷、二氧化碳、水等。⑥水文物理状况,如温度、海流等。 1.生产者 主要指那些具有绿色素的自养植物,包括生活在真光层的浮游藻类、浅海区的底栖藻类和海洋种子植物。浮游植物最能适应海洋环境,它们直接从海水中摄取无机营养物质;有不下沉或减缓下沉的功能,可停留在真光层内进行光合作用;有快速的繁殖能力和很低的代谢消耗,以保证种群的数量和生存。这是由于它们具有小的体型和对悬浮的适应性。海洋中的自养性细菌,包括利用光能和化学能的许多种类,也是生产者。如在加拉帕戈斯群岛附近海域等处发现的海底热泉周围的一些动物,由寄生或共生体内的硫磺细菌提供有机物质和能源。 硫磺细菌从海底热泉喷出的硫化氢 (H2S)等物质中摄取能量把无机物质转化为

生态修复是什么

生态修复近年来开始进入了大众的视野,这也是因为当下环境可持续发展从土地整治向生态环境的保护和修复转型的发展政策决定的。在十九大报告中多次提出生态修复的相关举措,那么什么是生态修复呢?我们可以先从生态修复的相关概念说起,再深入进行探讨。 一、生态修复的概念 生态修复主要围绕着恢复和重建两个主题。所谓生态重建就是通过一定的生态、生物或者工程技术的方法,人为地改变和消除生态系统退化导致的主要源头和过程。在这其中人类是主体,是生态重建的关键。必须是人为地主导生态系统向一个良性的过程发展。 而生态恢复是把当下的自然环境状态恢复到受到破坏和干扰以前的生态环境结构的一个过程。而恢复的主体是自然,是在没有人之间参与的情况下进行,这点和生态重建有本质的不同,容易发生混淆。 二、生态修复的方式 根据生态系统退化的不同程度和类型,可以采取不同的恢复方式:恢复、重建和保护三种形式,具体如下: 1、恢复在生态系统的结构和功能已受到严重的干扰和破坏,影响经济的发展。采用人为措

施恢复。 2、重建在生态系统的结构和功能已受到严重的干扰和破坏,自然恢复有困难,进行人工生态设计,实行生态改建或重建。 3、保护对生态敏感、景观好、有重要生物资源的地区采用保护的方式。 三、、具体方法 1、矿山修复和边坡改良 地质灾害防治是煤矿废弃地的生态修复的重要内容,主要是针对泥石流、滑坡等。多年采煤产出的矸石堆积在沟谷内,极易诱发泥石流等情况。而泥石流等防治工程主要措施包括工程措施与生物措施相结合的边坡治理,植被再造等。 其中工程措施是一种直接防御泥石流发生的治理手段,采取排导沟、护坡和挡墙等相结合的治理方案可以稳定沟床和坡面物质,控制泥石流发生发展;生物措施是一种有助于减缓泥石流形成的治理手段,采用科学的方法植树种草,这里一般多采用客土喷播木纤维的方式进行。 所谓的客土喷播木纤维实质就是使用木纤维和种子混合各种适合草籽生长的材料再对边坡进行覆盖的一个过程,而为了使得基质可以更好的吸附于边坡表面防止被雨水冲刷,一般会提前对边坡铺设边坡防护网之后再进行喷播。 而通过矿山的植被覆盖可以有效减少地表径流、保持水土,对维持自然生态平衡具有显著的效果,从而对缓和泥石流的发生发展、减轻危害,具有工程治理不可取代的作用,大大地改善生态环境。 2、固废覆绿 我国城市生活垃圾处理以卫生填埋为主,封场后的土地如果不及时进行规划并加以开发利用,将会浪费土地、恶化环境,封场后城市生活垃圾填埋场进行生态恢复对区域生态系统的稳定、城市的健康发展以及生活环境的改善有着极其重要的意义。如何缓解垃圾填埋场封场初期填埋气

海洋生态动力学模型在海洋生态保护中的应用

第29卷第1期海洋通报V ol. 29, No. 1 2010年02月MARINE SCIENCE BULLETIN Feb. 2010 海洋生态动力学模型在海洋生态保护中的应用 樊娟1,刘春光1,冯剑丰1,王君丽1,彭士涛1,2 (1南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室,天津 300071;2. 交通部天津水运工程科学研究院,300456) 摘要:介绍了海洋生态动力学模型的基本组成和分类。从初级生产力模拟、生态系统过程模拟和生态影响评价模拟三方面阐述了 生态动力学模型在海洋生态保护中的应用,最后总结了海洋生态动力学模型研究中亟待解决的问题。 关键词:海洋生态动力学模型;初级生产力模拟;生态系统过程模拟;生态影响评价模拟;海洋生态保护 中图分类号:P735 文献标识码:A 文章编号: 1001-6932(2010)01-0078-07 Application of marine ecological dynamic model to marine ecological protection FAN Juan1, LIU Chun-guang1, FENG Jian-feng1, WANG Jun-li1, PENG Shi-tao1,2(1.College of Environmental Science and Engineering, Nankai University Key Laboratory of Pollution Processes and Environmental Criteria, Ministry of Education, Tianjin 300071, China; 2. Tianjin Research Institute of Waterborne Transportation Engineering, Tianjin 300456, China) Abstract: Basic composition and classification of marine ecological dynamic model were demonstrated in this review. The model application on the marine ecological protection was elucidated in three sections: primary production simulation, ecosystem process simulation, and ecological impact assessment simulation. Emerging concern problems in this field were discussed as well. Keywords: marine ecological dynamic model; primary production simulation; ecosystem process simulation; ecological impact assessment simulation; marine ecological protection 海洋生态动力学模型自20世纪40年代产生以来,一直被认为是除了现场调查和模拟实验(包括实验室模拟和现场模拟)之外研究海洋生态系统的一种有效方法[1,2]。模型构建的目的在于,为揭示海洋生态系统的循环机制,模拟和预测它的变化,以及为维持海洋生态系统的健康发展和重建提供科学的依据[3]。建立评估海洋生态状况和预测海洋生态平衡和演变的生态动力学模型,已成为国内外海洋研究者的关注热点[4]。本文在介绍海洋生态动力学模型的基础上,详细分析了应用于海洋生态保护中的各类生态动力学模型,提出了当前研究中存在的主要问题,旨在为相关研究者进一步开展海洋生态保护的工作提供参考。 1 海洋生态动力学模型 海洋生态动力学已经成为海洋科学最重要的研究领域之一,其中动力学模型是一项主要的研究内容,也是全球性的研究热点。近年来出现了一些具有影响力的研究工作,如20世纪80年代提出的国际地圈-生物圈计划(international geosphere-biosphere programme,IGBP)。模型研究从早期的种间竞争、捕食关系模型发展到生态过程、食物链模型。尤其是近年来计算速度大幅提高,应用数学的理论与方法也在不断完善,使得生态动力学模型能够科学地模拟生态系统的动态过程。目前,国外研究者已经建立了不少模拟海 收稿日期:2009-01-14;修订日期:2009-06-01 基金项目:科技部科研院所技术开发研究专项基金项目(2008EG124218) 作者简介:樊娟(1984-),女,在读硕士研究生,研究方向为水域污染生态学,发表论文6篇,电子邮箱:fanjuan001@https://www.360docs.net/doc/a14177253.html, 通讯作者:刘春光,liuchunguang@https://www.360docs.net/doc/a14177253.html,

退化山地生态系统恢复和重建问题的探讨_包维楷

*中国科学院“九五”重点资助项目KZ952-S 1-104的部分研究内容,得到中科院茂县生态站资助。 收稿日期:1998-06-05;改回日期:1998-10-06。 退化山地生态系统恢复和重建问题的探讨 * 包维楷 陈庆恒 (中国科学院成都生物研究所 成都 610041) 提 要 结合近15年来在岷江上游退化山地系统开展恢复与重建研究的理论和实践,讨论和提出 了退化山地生态系统恢复和重建的恰当空间尺度、合理目标、恢复和重建的策略、途径及应采取的措施。 关键词 退化山地系统 恢复和重建 小流域系统 分类号 《中图法》 Q147 近几十年来,随着人口急剧增长、需求倍增、经济迅速发展、自然资源的强度开发,生态系统已发生了大规模的区域性、乃至全球性变化[1]。人类活动已经干扰了地球上大部份地方的自然生态,我国亚热带森林区均受到不同程度的干扰,其中严重被干扰的生态系统占73.7%[2]。由于森林大规模采伐和破坏,荒地等非耕地向耕地转变,草场过度载牧和开垦,大量开采矿物,环境污染等干扰,已导致了一些生态系统的退化,甚至彻底崩溃。但要确切描述我国生态系统的退化速度十分困难,各地区退化差异较大,退化程度不一,也没有全国性的退化调查。据保守的估计,我国退化面积达45%以上,退化趋势仍在继续发展[3]。目前对退化生态系统的研究较少,已有的研究大多数集中于对退化系统的调查分类和退化现象的揭示[4~9],缺乏对生态系统退化过程、特点、退化机制等的研究。相对而言,退化生态系统的恢复和重建的实践开展得较早,举世瞩目的中国十大防护林工程早在70年代就开始了,如今仍在继续进行,国家自然基金也在90年代开始资助有关恢复与重建的基础研究。已经大面积恢复重建了人工林如杨树林、杉木林、松林、柏木林、落叶松林、桉树林等,这些人工林在前期较好,后期多已表现出诸多方面的新的退化问题[10],同时,许多造林不见林,或形成大面积的低效劣质林,大面积恢复重建不能令人满意。因此,有必要重新审视过去有关退化生态系统恢复与重建的理论和实践,有必要对恢复与重建的有关问题进行深入的探讨。 1 关于山地退化生态系统恢复与重建的空间尺度 生态系统的发展在时间尺度方面有自己的动态特征。它们可以在几个数量级范围内变化,其组分具有自己特殊的生态空间尺度,其规模和范围可以从局部到区域,一直到全球。在特定的规律制约下,生态系统中的要素或属性,自身之间或与环境之间,不断进行着物质能量和信息的交换。通常以流的形式(物质流,能量流,信息流,人口流,经济流,生物流等)贯穿其中,既维持着系统与环境的关系,又维持着系统内部各个要素之间的关系,形成了一个动态的、呈等级的、分层次的、可以反馈的相对独立的体系,并集中体现了系统可测性、可比性、可控性及定量化的特点[11]。在系统中的每一要素组成只要状态发生了变化,它们一定可以通过“流”的相应改变(包括流的路径改变,方向改变,强度改变,流速改变等)去影响其它组成要素,最终波及整个系统,由此体现了生态系统的整体观,也体现了系统的个体效应对于整体效应的贡献。退化的生态系统(逆向变化)也具有整体性的特征。退化生态系统恢复与重建,决17卷1期22~27页1999年2月 山 地 学 报JO U RNA L OF MO U N TA IN SCIENCE Vol .17,No .1pp22~27Feb .,1999论文编号:1008-2786(1999)01-0022-27 DOI :10.16089/j .cn ki .1008-2786.1999.01.004

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