生物多样性与生态系统功能关系研究进展

生物多样性和生态系统功能关系的研究,是生态学和环境学的一个中心论题。围绕这一主题,首先介绍了生物多样性及生态系统功能的含义;其次,一方面历史地回顾了生物多样性与生态系统功能关系的研究,另一方面结合近20年间的研究及实验,分别从多样性与生产力、多样性与稳定性、多样性与生态系统可持续性3个方面系统地阐述了二者关系研究的主要论点;最后,对其今后面临的挑战及发展趋势进行了展望。     

生产力与生物多样性关系研究进展

生物多样性与生态系统的功能的关系已经成为人类社会面临的一个重大科学问题。本文简要介绍了生产力与生物多样性的概念和研究背景,综述了生产力与物种多样性关系研究的最新进展与争论：1．是物种多样性还是物种特性或物种组成决定生态系统的功能,目前还没有一致的结论;2．生产力与物种多样性关系的尺度效应极其明显,深刻理解和把握生态学尺度和尺度效应有望成为解析生产力与物种多样性关系的突破口：3．不能只保护所谓的关键种,考虑到生态系统的功能很大程度上依赖于受各式各样物种影响的各种不同的过程,尽最大可能保护最大的多样性,才是谨慎而明智的：4．由于自然生态系统极大的复杂性,生产力与物种多样性关系并没有一般的模式。在对已有成果进行综合分析的基础上,对生产力与物种多样性关系研究中亟待解决的区别物种特性与物种多样性问题、尺度问题、实验设计问题进行了探讨,并对未来的发展方向进行了展望。     

生产力与生物多样性之间的相互关系研究概述

生态系统生产力与生物多样性是人们普遍关心的二个中心问题。文章论述二者的相互关系及进行研究的主要内容,评述已有研究的几种假说,指出在进行生态学比较时,应该考虑生产力的因素相似而多样性不同的生态系统系列,才能客观地分析其原因。     

生物多样性和生态系统功能研究综述

生物多样性和生态系统功能之间关系 ,是生态学和环境科学的热门话题。围绕这一主题 ,文章系统回顾了近 2 0年来的研究历史及学术界的不同观点 ,全面展示了目前在理论和实验领域的主要工作结果和研究进展 ,并对今后的发展趋势和面临的挑战作了展望。理论和实验研究都表明 ,生物多样性趋于与生态系统功能 (稳定性 )呈正相关性 ,但是多样性并非是这种关系的直接驱动力。生态系统功能 (稳定性 )潜在地依赖于物种之间相互作用的强度 ,物种的功能反应特性以及生态系统的类型和尺度等。在生物多样性和生态系统功能的研究中 ,重要的不只是结论 ,还应包括其中所隐含的机制。     

再论生物多样性与生态系统的稳定性

本文在简述生物多样性与生态系统稳定性研究动态的基础上,从生物多样性和稳定性的概念出发,指出忽视多样性和稳定性的生物组织层次可能是造成观点纷争的根源之一。特定生物组织层次的稳定性可能更多地与该层次的多样性特征相关,探讨多样性和稳定性的关系应从不同的生物组织层次上进行,抗动是生态系统多样性与稳定性关系悖论中的重要因子,如果根据扰动的性质,把生态系统（或其他组织层次）区分为受非正常外力干扰和受环境因子时间异质性波动干扰2类系统,稳定性的4个内涵可以理解为：对于受非正常外力干扰的系统而言,抵抗力和恢复力是稳定性适宜的测度指标;对于受环境因子时间异质性波动干扰和系统而言。利用持久性和变异性衡量系统的稳定性则更具实际意义。结合对群落和种群层次多样性与稳定性相关机制的初步讨论,本文认为;在特定的前提下,多样性可以导致稳定性。     

生物多样性科学前沿

由国际生物科学联盟（ＩＵＢＳ）在１９９１年首先提出,至今已由其它５个重要国际组织或项目（ＳＣＯＰＥ、ＵＮＥＳＣＯ,ＩＣＳＵ,ＩＧＢＰ－ＧＣＴＥ及ＩＵＭＳ）共同主持的ＤＩＶＥＲＳＩＴＡＳ是迄今生物多样性科学研究唯一的国际性项目。１９９６年７月,科学指导委员会草拟了本阶段新的操作计划,并于同年８月在ＩＵＢＳ执行委员会上讨论。操作计划详述了１０个组成方面的内容,其中５个为核心组成部分,其它５个为特别目标     

生物多样性的几个问题

本文从生物多样性的现状、存在的问题及应采取的措施等三个方面比较全面地叙述了我国生物多样性的情况。“生物安全”是《生物多样性公约》签订后每次缔约国会议都要讨论的中心议题之一。为之,本文也用一定的篇幅作了较详细的介绍。现状部分从物种多样性、遗传多样性及生态系统多样性等三个方面作了介绍,又从自然因素以及由于人类活动造成栖息地的丧失、环境恶化、偷猎走私、过度捕捞和水产养殖、高新技术发展、全球气候变化以及外     

森林生态系统生物多样性的遥感评估

目前的评估由于方法的原因,常常会遗留下一些含糊不清的地方。遥感则可以作一种观察生态系统多样性和单个生态系统中各种结构侧面的重要工具。它提供了一种能够跨越几个不同空间尺度实施评估的手段,并且对于评估生态系统格局随时间的变化也是必不可少。现在许多不同的遥感技术已经被应用在生态学研究中。大多数工作所用的数据主要是来自机载和星载平台提供的摄影和数字光学图像,目前则越来越强调激光扫描和合成孔径雷达数据的应用。这些技术手段为从景观到林分规模的不同现象的评估提供了机会。遥感提供了可用于确定森林生态系统中生物多样性景观尺度的元素最有效的工具。例如基质和斑块的相对百分比以及它们的配置。在中间尺度,遥感为评价廊道的存在和边界的特性提供了理想的工具。在林分尺度,遥感技术可用来获取关于森林分结构属性的信息,例如冠层表面的特性,是否存在冠内分层等等。随着的发展,遥感将更广泛地应用于生态学研究。     

生物多样性与生态系统稳定性研究进展

生物多样性和生态系统稳定性之间的关系是生态学的热门话题。围绕这一主题,文章回顾了其研究历史及学术界的不同观点,阐述了目前在理论和实验领域的主要工作结果、研究进展和存在问题。理论方面,由于生物多样性和生态系统稳定性的概念是复杂而多层面的,导致二者之间的关系仍然是复杂多样的。实验方面,已有实验仅仅强调了少数几种类型的多样性和稳定性,对多样性—稳定性关系的揭示有限。在生物多样性和生态系统功能的研究中,重要的不只是结论,还应包括其中所隐含的机制。未来的主要挑战是搞清生物多样性动态、生态系统过程和无机因子如何相互作用。     

生物多样性不同层次尺度效应及其耦合关系研究进展

生物多样性包含遗传、物种、生态系统和景观多样性4个层次,虽然各个层次的研究较多,但是各层次间相互关系的研究较少。物种多样性多采用野外样方调查法,景观多样性采用遥感、地理信息系统和野外调查,研究方法较为成熟;生态系统多样性研究因生物地理地域和尺度的不同,常采用不同的分类体系,尚无统一评估标准。物种多样性的尺度效应在α、β、γ指数上均有不同体现,景观多样性的尺度效应非常明显。生境异质性与物种α和β多样性指数密切相关,在一定尺度上,丰富的景观多样性提高了物种多样性。未来研究需要揭示不同生物多样性层次之间的耦合关系,并将研究结果应用到生态系统红色名录制定、区域生物多样性综合监测与评估等实践之中。     

Gene flow and population structure of a common agricultural wild species (Microtus agrestis) under different land management regimes

The impact of landscape structure and land management on dispersal of populations of wild species inhabiting the agricultural landscape was investigated focusing on the field vole (Microtus agrestis) in three different areas in Denmark using molecular genetic markers. The main hypotheses were the following: (i) organic farms act as genetic sources and diversity reservoirs for species living in agricultural areas and (ii) gene flow and genetic structure in the agricultural landscape are influenced by the degree of landscape complexity and connectivity. A total of 443 individual voles were sampled within 2 consecutive years from two agricultural areas and one relatively undisturbed grassland area. As genetic markers, 15 polymorphic microsatellite loci (nuclear markers) and the central part of the cytochrome-b (mitochondrial sequence) were analysed for all samples. The results indicate that management (that is, organic or conventional management) was important for genetic population structure across the landscape, but that landscape structure was the main factor shaping gene flow and genetic diversity. More importantly, the presence of organically managed areas did not act as a genetic reservoir for conventional areas, instead the most important predictor of effective population size was the amount of unmanaged available habitat (core area). The relatively undisturbed natural area showed a lower level of genetic structuring and genetic diversity compared with the two agricultural areas. These findings altogether suggest that political decisions for supporting wildlife friendly land management should take into account both management and landscape structure factors.     

湿地生物连通性影响因素及测度方法研究进展

湿地是地球上最多样化和最具生产力的生态系统之一,但近年来由于人类活动的频繁干扰,自然环境以前所未有的速度变化,两者的协同作用导致湿地呈现破碎化趋势。湿地的退化、转化使得湿地生物连通性减弱。良好的湿地生物连通性有利于湿地生态系统服务功能的维持、生物多样性的保护以及生物对气候变化适应水平的提高。因此理解、评估和保护生物连通性对于湿地生态系统而言至关重要。综述了湿地生物连通性的定义、总结了生物连通发生与变化的四个相互作用因子,从结构连通性、功能连通性两个测定角度,论述动物、植物和微生物三类研究对象生物连通性的测度方法,最后从湿地生物连通的时空尺度,连通与物质循环的耦合关系,湿地生物连通性评估分析模型改进角度提出了未来的研究方向,从而确保湿地生物连通网络的完整有效。可为湿地生物多样性、湿地保护和管理提供新的思路。     

深圳市生态用地景观连通性动态评价

生态用地是快速城市化地区敏感的土地利用类型,景观连通性是研究景观结构和景观功能互馈关系的重要途径.利用1996-2008年深圳市土地利用数据和基于图论的整体连通性指数、可能连通性指数和斑块重要值,对深圳市生态用地的景观连通性进行动态评价,试图从空间上识别出维持整体景观连通性的重要斑块,并结合深圳市基本生态控制线,评价生态控制线内外生态用地景观连通性的变化.结果表明:1996-2008年,深圳市生态用地全局连通性基本呈下降趋势,维持连通性的重要斑块的重要程度及其分布均发生变化;基本生态控制线对维持线内生态用地的景观连通性发挥了一定作用.     

基于景观连接度的土地整理生态效应评价

近年来,土地整理区的生物多样性保护和景观功能的维持受到广泛关注。本文选取贵州省道真县洛龙镇国家重点土地整理项目区,运用基于结构与功能相结合景观连接度模型(综合连接度(IIC)和连接度概率(PC)),计算了500、1000、2000、3000和4000m种群迁移扩散距离阈值情景下,土地整理前后各生境斑块对景观连接度的重要程度,识别重要斑块变化范围,从功能角度评价整理后的生态效应。结果表明:连接度指数能较好地识别土地整理前后各生境斑块的重要类别及其改变;其中,巨型斑块所占面积最大,分别占总面积的57.0%和57.2%;小型斑块数目整理前后分别占斑块总数的48.0%和48.9%;空间上,斑块的重要性分布也产生一定的变化。整理后生境斑块的连通性较整理前也有所下降,IIC和PC平均值分别为0.434和0.680,且随着距离阈值的增大,连接度逐渐增大。巨型斑块对生境斑块景观连通性的相对重要值最大,中型斑块和大型斑块次之,小型斑块最低。研究表明,土地整理过程中,大面积生境斑块和\"踏脚石\"斑块对维持土地整理生态效益具有重要作用。     

生态系统稳定性研究的历史与现状

生态系统稳定性研究的历史与现状刘增文李雅素（西北林学院,陕西杨陵７１２１００）ＨｉｓｔｏｒｙａｎｄＳｔａｔｕｓｏｆＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＥｃｏｓｙｓｔｅｍＳｔａｂｉｌｉｔｙ．ＬｉｕＺｅｎｇｗｅｎ,ＬｉＹａｓｕ（ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＣｏｌｅｇｅｏｆＦ...     

Development of community metrics to evaluate recovery of Minnesota wetlands

Monitoring wetland recovery requires assessment tools that efficiently and reliably discern ecosystem changes in response to changes in land use. The biological indicator approach pioneered for rivers and streams that uses changes in species assemblages to interpret degradation levels may be a promising monitoring approach for wetlands. We explored how well metrics based on species assemblages related to land use patterns for eight kinds of wetlands in Minnesota. We evaluated land use on site and within 500 m,1000 m, 2500 m and 5000 m of riverine, littoral, and depressional wetlands (n = 116) in three ecoregions. Proportion of agriculture, urban, grassland, forest,and water were correlated with metrics developed from plant, bird, fish, invertebrate, and amphibian community data collected from field surveys. We found79 metrics that relate to land use, including five that may be useful for many wetlands: proportion of wetland birds, wetland bird richness, proportion of insectivorous birds, importance of Carex, importance of invasive perennials. Since very few metrics were significant for even one-half of the wetland types surveyed, our data suggest that monitoring recovery in wetlands with community indicators will likely require different metrics,depending on type and ecoregion. In addition, wetlands within extensively degraded ecoregions may be most problematic for indicator development because biotic degradation is historic and severe. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

景观农业研究的兴起及其实际意义

1　引　言近些年来 ,景观生态学与农学的结合出现了景观生态学在实际应用上的一个新分支景观农业 (ландшафтноеземледелие,ｌａｎｄｓｃａｐｅａｇｒｉ ｃｕｌｔｕｒｅ)。景观农业的出现不是偶然的 ,它是农业经历了数千年的探索 ,寻找其高产、高效、持续稳定所找到的解决方法之一 ,是人类一直谋求农业生产与环境协调发展所走的一条必由之路 ,也是景观生态学迅速发展 ,在实际应用中解决农业生产问题一次成功的尝试。按现在通常的的农业生产模式 ,提高农业生产的途径总是离不开改良品种、增施肥料、改善耕作措施、使用农…     

耦合生态系统服务和景观嵌套序列的内蒙古生态源地优先级识别及管控策略

科学识别生态源地是构建区域生态安全格局的前提,对保持生态系统服务功能稳定、维护现有景观完整以及保障城市居民健康等具有重要意义。内蒙古作为构筑我国北方生态安全屏障关键环节的重要地区,在气候平衡、水量调节、维护生物多样性和保持水土等方面发挥着重要作用。然而,近年来受人类活动影响,内蒙古生态退化问题多有发生,影响区域生态安全与可持续发展。因此,以内蒙古为例,在对生态固碳、生境质量、产水服务和土壤保持服务功能评估的基础上,通过Zonation模型分析其生态重要性高低的景观嵌套序列,并识别内蒙古的生态源地。评估结果表示四类生态系统服务虽都表现出东高西低的空间分布特征,但中部的分布差异较大,并且中部地区的产水服务和土壤保持服务较低。模型分析结果表明内蒙古生态源地面积共353032.4km²,其中内蒙古一级生态源地面积为118040.3km²,主要分布在呼伦贝尔高原和大兴安岭南部等区域,二、三级生态源地依次分布在一、二级生态源地的外围。生态源地与生态红线的叠加分析结果显示,当前有157444.9km²的生态源地在现有生态红线内,占生态红线总面积的44.6%。未来需考虑如何将生态源地保护优先级识别结果与现有生态保护红线相结合,并针对区域的实际情况,分级分类制定管理规则和策略,促进区域生态安全保障工作的开展更为高效。本研究可为内蒙古及其他干旱区生态安全格局的合理构建奠定基础,为助力国土空间生态可持续提供对策和建议。