基于干扰的汪清林区森林生态系统健康评价

以汪清林区60个林班为研究对象,提出基于干扰的森林生态系统健康评价模型H＝∑B2W2-∑B1W1,构建了基于干扰理论的汪清林区森林生态系统健康评价体系.其中,有害干扰指标层选取4个指标:森林病害、森林虫害、森林火险以及人为干扰,生态系统内部的增益指标层选取4个指标:树种多样性、群落层次结构、林分更新状况以及近自然度.利用层次分析法和变异系数结合的主客观赋权法计算得到各指标的权重,提出基于干扰的健康评价模型和等级划分标准.最终评价结果显示:汪清林区60个样地中,处于优质状态的样地有6块,占总样地数的10％,健康指数均大于0.2;处于健康状态的林分13块,占总样地数的21.67％,健康指数在0.1-0.2之间;处于亚健康状态的林分23块,占总样地数的38.33％,健康指数在0-0.1之间;处于不健康的林分18块,占总样地数的30％,健康指数小于0.结果表明,在天然林中,无论是针叶纯林还是针阔混交林、阔叶混交林,大多处于亚健康和健康的状况,这与他们近自然度高,物种多样性丰富、具有良好的自我调节能力有关.而在落叶松人工林分中,由于林分物种多样性低,群落结构简单,近自然度最小,林分的增益能力弱,因此不健康的占有绝大多数.该评价结果可为该林场展开相关的健康经营措施提供参考.     

基于有害干扰的中国省域森林生态安全评价

近年来随着经济社会不断发展,森林生态系统受到各种有害干扰越来越多,在以可持续发展为目标和"建设生态城市,推进城市森林建设,保障城市生态安全"的背景下,研究我国各省森林生态安全状况,成为关乎我国各省城市健康发展的重要课题。在对森林生态安全与森林健康概念辨析的基础上,基于有害干扰角度,运用宏观数据,应用SPSS、Stata、Matlab等软件,采用理论分析与实证分析、定性分析与定量分析相结合的研究方法。通过主成分分析、聚类分析、模糊评价等手段对2011年我国31个省级行政区域的森林生态安全水平进行实证分析和评价。评价结果表明:在2011年研究所涉及的31个省份中,16个省级行政区域的森林生态安全水平较高,森林生态系统受有害干扰较小,整体水平较为乐观,但仍有近一半的省份森林生态系统处于不安全状态。在深入探讨评价结果和影响我国各省森林生态安全主要干扰因子的基础上,为如何维护我国森林生态安全提出了对策建议。     

土壤生态系统稳定性研究进展

土壤生态系统稳定性是指土壤生态系统对抗人为干扰和自然剧烈变化的能力,可以由抵抗力和恢复力两个方面来表征.土壤生态系统稳定性是土壤健康指标的核心之一,进行稳定性评价对于土壤健康评价尤其是人为污染和物理干扰后土壤的健康评价具有重要参考价值.与地上生态系统研究结论相似,土壤生态系统稳定性的评价,与所选择的干扰性质和土壤过程密切相关.国内外近年来土壤生态系统稳定性方面的研究进展,主要包括:土壤生态系统稳定性的概念,土壤生态系统稳定性的研究方法,土壤生态系统稳定性的影响因素,保持土壤生态系统稳定性的对策,并提出了问题与展望.     

生态系统健康评价的研究进展

生态系统健康评价是环境管理和生态系统监控的基础,生态系统监控可促进生态系统健康评价。首先介绍了生态系统健康概念的产生,发展及其不同的内涵,并着重回顾和讨论了生态系统健康评价指标及其存在的问题,生态系统健康评价指标包括生态指标,物理化学指标,人类健康与社会经济指标3大类,生态指标是反映生态系统特征和状态的生物指标,它分为生态系统,群落和种群与个体等不同层次的指标或指标体系,物理化学指标是检测生态系统的非生物环境的指标。人类健康与社会经济指标着眼于生态系统对人类生存与社会发展的支持作用,采用经济参数和社会发展的环境压力指标等来衡量生态服务的质量与可持续性,根据其敏感程度和功能性,生态系统健康评价指标分为早期预警指标,适宜程度指标和诊断指标3类,一个完整的生态系统评价应包括上述3大类指标或指标体系,但在具体的评价实践中往往因评价目的和对象的不同而有所选择,生态系统健康评价目前有两个亟待解决的问题,如何有效确立评价标准与参照系以及如何正确区分人为压力和自然干扰。     

中国森林健康生态风险评价

我国森林每年都在遭受诸如过度砍伐、火灾、病虫鼠害、酸雨、气象灾害等各种形式的干扰．这些干扰对我国森林生态系统的健康状况造成很大的威胁．因此,如何有效地管理我国的森林资源,特别是对森林的生态风险管理,提高森林生态系统抵御风险的能力,是森林生态系统健康研究和森林可持续管理的首要任务之一．森林健康生态风险评价是描述和评价人为活动、自然灾害和环境污染等胁迫因子对森林生态系统结构和功能、森林生态系统的健康状况产生不利影响的可能性和危害程度的评估,是森林资源管理的一个重要环节．以我国森林生态系统为例,探讨森林健康生态风险评价的研究方法,并以森林火灾、病虫害和酸雨为生态风险源,运用生态风险评价方法,分析了这些风险源对森林健康的主要危害,对我国森林健康的风险进行了综合评价,并提出不同森林风险区的管理策略．     

森林生态系统健康研究进展

从生态系统健康的概念出发,明确了森林生态系统健康的实质.我国对森林生态系统健康的研究主要在森林生态系统和森林群落2个水平上.森林生态系统水平的健康评价指标包括群落结构、生物多样性等结构指标,涵养水源和水土保持等功能指标,以及社会经济方面的指标,指标庞杂,有些指标难以测度.而森林群落水平的健康评价指标主要以结构指标为主,指标相对简单.因此,建立系统、有效且统一的评价指标体系和科学合理的健康标准是未来开展森林生态系统健康评价的重点,而简洁的指标测度方法和量化的测度结果也将是森林生态系统健康评价的趋势.     

森林干扰度评价

干扰普遍存在于森林生态系统,是森林群落演替的驱动力之一。干扰对森林生态系统的影响程度,决定于干扰的频率、强度、空间范围等,过度频繁或不合理的干扰,可能导致森林生态系统的毁灭。森林对干扰的响应表现在多方面,其内在联系十分复杂,因此,很难用森林中某个现象或某几个现象反映森林生态系统对干扰的响应。为了准确、科学地评价现有森林生态系统对干扰的响应程度,本文提出应用森林干扰度（REFD）评价现有森林受干扰的程度。森林干扰度是由于干扰的存在造成森林生态系统结构与功能的改变程度,仅反映干扰后现有森林与目标森林（地带性顶极植被或原有森林等）的距离程度（差距）,不反映干扰的种类、强度、性质等因素;在对森林干扰度内涵进行详细分析的基础上,确定了评价森林干扰度的原则及不同尺度条件下森林干扰度的评价指标。     

退化森林生态系统评价指标体系研究进展

森林是陆地生态系统的主要组成部分,而森林退化是全球面临的主要环境问题之一,准确评价退化森林生态系统是进行森林生态系统恢复与重建的重要前提,建立合理的评价指标体系目前已成为生态学研究的热点问题。在研究国内外提出的关于退化森林生态系统评价理论的基础上,综述了森林退化的定义、特征和一般过程,梳理了退化森林生态系统评价指标筛选的一般原则和指标体系构建的主要方法,分析比较了不同学者所提出的主要评价指标。并在此基础上,重新筛选、构建了一套退化森林生态系统评价指标体系,即从生态系统的组成结构、功能和生境这3个方面选取了32个能够较全面反映退化生态系统主要特征的评价指标,以期为构建我国区域尺度上的退化森林生态系统评价指标体系提供参考,为退化森林生态系统的恢复和重建提供科学依据。总结分析了退化森林生态系统评价指标体系在构建过程中产生的一些问题和不足,提出了今后开展研究和探索应该深入的方向,以提高评价指标体系的科学性、准确性和合理性。     

哈尼梯田湿地生态系统健康评价指标体系构建

为了获得梯田湿地生态系统健康评价的指标体系,以云南红河哈尼梯田湿地为例,基于对该湿地维持机制的分析,构建了包括生态特征、功能整合、社会与政治3个方面共20个指标的健康评价指标体系以及各个指标的健康阈值分级表。同时,利用AHP层次分析法确定了各指标的权重,运用综合评价法对梯田湿地生态系统的健康状态进行评价。本研究构建的评价指标体系解决了哈尼梯田湿地生态系统缺乏健康评价指标体系和支持理论的问题,为评价该类型湿地生态系统的健康状态提供指导方法,能够依据其评价结果为后续湿地健康质量的提升及湿地的可持续利用发展提出改进策略。     

干扰的类型、特征及其生态学意义

干扰是自然界中无时无处不在的一种现象,是在不同时空尺度上偶然发生的不可预知的事件,直接影响着生态系统的结构和功能演替。根据不同分类原则,干扰可以分为自然干扰和人为干扰,内部干扰和外部干扰,物理干扰、化学干扰和生物干扰,局部干扰和跨边界干扰。觉的干扰类型包括火、放牧、土壤物理干扰、土壤物理干扰、土壤化学干扰、践踏、外来种入入侵、洪水泛滥、森林采伐、矿山开发、道路建设和旅游等。干扰主要具有以下一些特点     

Integrated ecosystem health assessment based on eco-exergy theory: A case study of the Jiangsu coastal area

The main objective of ecosystem health management is to preserve the capacity of ecosystems to respond to disturbances and future changes. We proposed a set of ecological indicators for coastal ecosystem health assessment using physical stressors such as total suspended matter, chemical stressors including nutrients and heavy metal pollutants, community structure metrics including species richness, diversity and evenness, and ecosystem level eco-exergy indicators. The results of our case study indicate that the health status of the Jiangsu coastal ecosystem is limited by environmental stressors and factors that affect the community species diversity. The health status of nektonic and benthic communities is reflected by water quality and sediment physicochemical properties, respectively. The results of our case study demonstrate that the integrated ecological health indicator system can provide a comprehensive assessment that corresponds with the current health of coastal ecosystems and a reliable theoretical basis for regional coastal management.     

森林生态系统损害评估体系与管理制度研究

生态环境损害事件会破坏或者损害动植物生境与生态系统平衡,乃至对我国生态安全造成威胁。然而目前针对森林生态系统损害鉴定评估工作存在评估体系不完善、定量化评估方法不足、损害赔偿管理制度不健全等问题,且缺乏对人类活动与森林生态系统相互作用的整体受损情况进行剖析。基于此,综合考量人类活动与森林生态系统状况的受损范畴与界限,剔除其中交叉重复的内容,遵循科学性、系统性、可比性、可操作性等4项原则,构建了森林生态系统损害评估指标体系。该体系基于受损对象,涉及了人身安全损害、人类活动损害、森林生态系统功能损害和其他损害共计4项一级指标,包括身体损害、精神损害、经济林果品损失、林副产品损失、加工制造业损失、森林旅游损失、科研文史损失、土壤保持损失、水源涵养损失、防风固沙损失、固碳释氧损失、大气净化损失、应急处理费、调查评估费共14项二级指标,以及22项三级指标,并运用市场价值法、替代成本法、影子工程法、恢复成本法等方法明确了各项指标的价值量化方法。文章还从林业技术部门和司法行政部门两个方面,对森林生态系统损害管理制度进行了探讨。林业技术部门管理制度主要分为事前预防、事中响应和事后评估,包括安全规划、风险控制、损害溯源、应急救援措施、技术方案与修复标准制定等;司法行政部门管理制度主要分为监督管理、立法管理和社会机制,包括名册记录（编制）、违法违规追责、赔偿制度完善、森林损害基金和公众参与办法的建立等。旨在为森林生态系统损害评估技术的定量化、标准化,以及管理制度的健全化提供参考依据。     

Assessment of Multiple Marine Ecological Disturbances: Applying the North American Prototype to the Baltic Sea Ecosystem

Multiple marine ecological disturbances are ecosystem health indicators. An approach is described for systematically reconstructing spatial and temporal marine disturbance regimes related to human morbidity, wildlife mortality, disease events and harmful algal blooms. The approach is based upon recovery of meta-data from a survey of published literature and consolidation of geographic information layers from pre-existing sources. The examples provided are from the HEED (Health Ecological and Economic Dimensions) project conducted in the Northwestern Atlantic Ocean. Eight general disturbance indicator categories from HEED are suggested for assessing the health of the Baltic Sea ecosystem. These disturbance indicators represent 147 distinct impact types that may be used to examine relationships among impact causes, effects and costs from disturbances observed for near coastal and open waters. The HEED prototype is compatible with the objectives of the health module of the Baltic Sea's Large Marine Ecosystem initiative and consistent with implementation of the Baltic Sea Agenda 21 program. The general disturbance research methodology may be applied to the Baltic Sea or any other multijurisdiction marine region and these methods are not restricted to marine systems     

生态系统健康评价——概念构架与指标选择

在探讨生态系统健康概念构架的基础上,寻求对管理景观中的生态系统健康进行整体性评价的合适指标.健康的生态系统不仅在生态学意义上是健康的,并能维持健康的人类群体及有利于社会经济的发展.健康生态系统的一般特征是恢复力、多样性和生产力.建立生态系统健康评价指标的第一步是指标选择原则的确定,根据生态系统健康评价的目的和指标筛选的原则,把生态系统健康指标体系(Ecosystem Health Indicaror,EHI)分为生物物理指标、生态学指标和社会经济指标.     

生态系统健康评价—概念构架与指标选择

在探讨了生态系统健康概念构架的基础上,寻求对管理景观中的生态系统健康进行整体性评价的合适指标,健康的生态系统不仅在生态学意义上是健康的,并能维持健康的人类群体及有利于社会经济的发展,健康生态系统的一般特征是恢复力,多样性和生产力,建立生态系统健康评价指标的第一步是指标选择原则的确定,根据生态系统健康评价的目的和指标筛选的原则,把生态系统健康指标体系（Ecosystem Health Indicator,EHI)分为生物物理指标,生态学指标和社会经济指标。     

Ecological integrity of tropical secondary forests: concepts and indicators

Naturally regenerating forests or secondary forests (SFs) are a promising strategy for restoring large expanses of tropical forests at low cost and with high environmental benefits. This expectation is supported by the high resilience of tropical forests after natural disturbances, yet this resilience can be severely reduced by human impacts. Assessing the characteristics of SFs and their ecological integrity (EI) is essential to evaluating their role for conservation, restoration, and provisioning of ecosystem services. In this study, we aim to propose a concept and indicators that allow the assessment and classification of the EI of SFs. To this end, we review the literature to assess how EI has been addressed in different ecosystems and which indicators of EI are most commonly used for tropical forests. Building upon this knowledge we propose a modification of the concept of EI to embrace SFs and suggest indicators of EI that can be applied to different successional stages or stand ages. Additionally, we relate these indicators to ecosystem service provision in order to support the practical application of the theory. EI is generally defined as the ability of ecosystems to support and maintain composition, structure and function similar to the reference conditions of an undisturbed ecosystem. This definition does not consider the temporal dynamics of recovering ecosystems, such as SFs. Therefore, we suggest incorporation of an optimal successional trajectory as a reference in addition to the old-growth forest reference. The optimal successional trajectory represents the maximum EI that can be attained at each successional stage in a given region and enables the evaluation of EI at any given age class. We further suggest a list of indicators, the main ones being: compositional indicators (species diversity/richness and indicator species); structural indicators (basal area, heterogeneity of basal area and canopy cover); function indicators (tree growth and mortality); and landscape proxies (landscape heterogeneity, landscape connectivity). Finally, we discuss how this approach can assist in defining the value of SF patches to provide ecosystem services, restore forests and contribute to ecosystem conservation.     

森林干扰生态研究

陆地上80％的生态系统都已受到了来自人类和自然的各种干扰,森林生态系统也不例外．在各种干扰作用下,尤其是人类不合理的干扰导致世界范围内的森林退化／衰退已成为一个十分严峻的事实,因此,以维持、恢复森林生态系统固有的多种功能为基础,实现高效、稳定、可持续就成为经营森林生态系统的总目标．随着干扰的加剧,近年来生态学界更加关注的是“受干扰”生态系统的研究．干扰对森林生态系统主要生态过程的影响以及森林生态系统对干扰的响应等问题,已成为森林生态研究领域的国际前沿与热点．因此,系统地研究干扰条件下森林生态系统的生态过程,并在此基础上确立干扰森林的经营理论与技术,对中国天然林资源保护等林业工程实施及国家生态安全建设具有重要的科学和现实意义．本文在广泛收集国内外有关森林干扰研究结果的基础上,总结了森林干扰的基本概念,分析了干扰与森林经营的关系,探讨了森林干扰研究领域所涉及的内容和关注的基础问题,提出了森林干扰生态研究的主要内容与方向,对今后干扰森林生态研究和中国天然林保护等林业工程建设具有参考价值．     

Perspectives for ecosystem management based on ecosystem resilience and ecological thresholds against multiple and stochastic disturbances

Ecosystem resilience is the inherent ability to absorb various disturbances and reorganize while undergoing state changes to maintain critical functions. When ecosystem resilience is sufficiently degraded by disturbances, ecosystem is exposed at high risk of shifting from a desirable state to an undesirable state. Ecological thresholds represent the points where even small changes in environmental conditions associated with disturbances lead to switch between ecosystem states. There is a growing body of empirical evidence for such state transitions caused by anthropogenic disturbances in a variety of ecosystems. However, fewer studies addressed the interaction of anthropogenic and natural disturbances that often force an ecosystem to cross a threshold which an anthropogenic disturbance or a natural disturbance alone would not have achieved. This fact highlights how little is known about ecosystem dynamics under uncertainties around multiple and stochastic disturbances. Here, we present two perspectives for providing a predictive scientific basis to the management and conservation of ecosystems against multiple and stochastic disturbances. The first is management of predictable anthropogenic disturbances to maintain a sufficient level of biodiversity for ensuring ecosystem resilience (i.e., resilience-based management). Several biological diversity elements appear to confer ecosystem resilience, such as functional redundancy, response diversity, a dominant species, a foundation species, or a keystone species. The greatest research challenge is to identify key elements of biodiversity conferring ecosystem resilience for each context and to examine how we can manage and conserve them. The second is the identification of ecological thresholds along existing or experimental disturbance gradients. This will facilitate the development of indicators of proximity to thresholds as well as the understanding of threshold mechanisms. The implementation of forewarning indicators will be critical particularly when resilience-based management fails. The ability to detect an ecological threshold along disturbance gradients should therefore be essential to establish a backstop for preventing the threshold from being crossed. These perspectives can take us beyond simply invoking the precautionary principle of conserving biodiversity to a predictive science that informs practical solutions to cope with uncertainties and ecological surprises in a changing world.