应对全球气候变化的干旱农业生态系统研究——第二届EAM国际会议青年学者论坛综述

全球气候变暖对干旱农业生态系统管理提出了严峻的挑战,解决方案须从个体到全球不同尺度开展系统研究,并协同考虑与社会经济系统的互作机制。综述了2010年7月24日在兰州大学举行的第二届生态系统评估与管理(EAM)国际会议青年学者论坛的18场青年学者报告,包括全球变化生态学、植物水分生态学、植物营养与土壤生态学、草畜耦合生态学和生态系统设计与管理等5个分支,报告内容从个体尺度到全球尺度、从自然层面到社会层面均有涉及。将会议主题放入Reynolds等人提出的旱地系统发展范式(DDP)、Jianguo Liu等人提出的人与自然耦合系统理论(CHANS)和Thorvald Srensen提出的生态区概念(ecotope)及脆弱生态系统差别分层管理理论(SFDM)的视角中开展系统地讨论。总结过去20a在干旱农业生态学方面的研究工作,并融合国际前沿进展,提出在年降水量为300-550 mm的地区如何实施"大面积搞生态、小面积搞生产"和以"提高农业生产力和增加植被覆盖率"为核心的生态系统管理模式。该模式映射了未来几十年高效应对全球变化给干旱农业生态系统管理带来的挑战。     

林德曼的营养动力论及其在当前生态学研究中的意义

莱曼德·林德曼1942年发表的论文“生态学的营养动力论”为水生态系统能流研究提出了一个全新的概念,被认为是生态学和湖沼学研究史上的奠基之作,也是生态系统生态学的重要著作。林德曼的研究是从定量上应用Arthur Tansley提出的生态系统概念最早的工作之一,并在几个方面具有开创性。该研究最重要的贡献是为研究营养级之间的相互关系和为比较不同的水生态系统提出了共同的衡量指标(有机物或能流),从而为生态学发展确立了理论取向。林德曼的生态学的营养动力论对当前的生态学研究仍然具有重大的指导意义。     

分子生态学应用研究现状

生态学（Ecology）是一门以个体、种群、群落和生态系统为中心的宏观生物学学科,从宏观角度来研究生物和环境的关系,研究对象包括种群、群落、生态系统、生物圈等。随着生命科学的发展,特别是分子生物学的快速发展,分子生物学理论和技术开始向生态学领域渗透和发展。1992年,《Molecular Ecology》杂志在英国正式创刊,标志着分子生态学作为一门独立的学科正式诞生,     

集合生态系统研究15年回顾与展望

集合生态系统(meta-ecosystem)由法国的Loreau教授等于2003年提出,是指"由跨生态系统边界的物质流、能量流和生物体流所连接起来的一系列生态系统的集合",是对只关注生物体(organism)迁移交换的集合种群(meta-population)和集合群落(meta-community)概念的外推,也是为了给生态系统空间异质性研究提供一个重要的分析路径,对研究和理解生态系统的结构、过程、功能和异质性具有重要意义。通过对相关文献的梳理分析,简述了集合生态系统研究的基本状况,分析了对集合生态系统概念的狭义和广义两种理解,指出了探讨集合生态系统结构的两个方向,构建了分析集合生态系统研究的六维整体框架,综述了研究集合生态系统的两类方法,探讨了经验化的集合生态系统(empirical meta-ecosystem)的3种空间结构和两种构建路径。将集合生态系统概念和理论引入流域复合生态系统(integrated watershed ecosystem)的分析,为流域生态学研究提供新的概念框架。     

生态学的科学概念及其演变与当代生态学学科体系之商榷

生态学既是生物学的分支学科,也是环境科学、地球系统科学的重要组成部分,其研究成果可直接服务于植物、动物、微生物的生物多样性保护、生物资源利用及生物产业管理等应用领域。生态系统概念将经典生态学或者基础生态学研究扩展到了生态系统生态学或者生态系统科学的新阶段,奠定了大尺度及全球生态环境科学研究的理论基础,促进了生物学、地理学及环境科学研究的大融合,推动了自然科学与人文科学和社会经济学的学科交叉。在这一大融合的历史过程中,生态学在不断地汲取不同学科营养的同时,提出了许多科学概念或理论学说,并在相关科学研究中得到应用和发展,形成了以认知生态系统与资源环境及人类社会的互馈关系为核心的当代生态学及生态系统科学体系。本文从生态学思想起源与发展、生态学概念的科学内涵及其扩展等方面综合讨论了当代生态学的科学概念、基础理论及其学科体系,并尝试性地对当代生态学的科学内涵、学科范畴、学科体系进行梳理、考察和分析,提出了基础生态学及应用生态学研究的分支学科体系分类方案,期望与学界共同商榷,为完善和重构当代生态学学科体系提供参考。     

生态工程原理在农林业上的应用

生态工程是“模拟生态系统原理而建成的生产工艺体系”,这是在七十年代的系统生态学基础上于八十年代明确提出来的(马世骏,1983年)。这个概念把生态学,特别是系统生态学,从一个应用基础学科推向发展为应用技术学科,使生态学更加紧密地结合经济建设各     

流域生态学的发展困境——来自河流景观的启示

随着中国生态环境问题越来越多地呈现出流域特性,流域生态研究的重要性和紧迫性也日渐凸显。整合流域生态研究,形成一个有效的研究体系,流域生态学迄今未能予以实现。通过对"流域生态学"和"河流景观"这两个相近概念提出过程的比较研究,探讨流域生态学发展困境产生的原因,为流域生态研究体系的构建提供思路。分析结果显示流域生态学目前主要存在两个不足:1)因为提出流域生态学概念的关键现实需求不明确,导致难以确定其核心科学问题;2)因为没有相应的流域生态系统概念模型,进而也就难以带动相关研究落实跟进。要推进流域生态学的发展,第一步要做的就是明确流域生态研究体系构建的核心现实需求,并对流域生态系统进行一个概念模型上的相应设计。     

生态系统工程师：理论与应用

生物通过非同化--异化过程影响环境的事实普遍存在,生态学家对此也开展了大量的研究,但缺乏相应理论框架的指导,使得这些工作的潜在价值未能得到充分的体现.学者Clive G.Jones等提出的"生态系统工程师"概念,概括了此类生态学现象的一般特征,为认识生物对环境的影响提供了一种新的理论框架.介绍了生态系统工程师概念及相关的理论体系,包括3个术语、2类生态系统工程师、5种生态系统工程概念模型以及工程效应的测定方法.同时,论述了该概念在入侵生态学、保护生物学、恢复生态学等领域的应用前景.最后,讨论了未来的研究方向.可以预料,生态系统工程师概念及相关理论的不断发展将有助于对生态学本质的认识,并为生态系统管理提供新的思路.     

肠道微生态系统在肠癌防治中的研究进展

肠癌严重地威胁着人类的健康,近20年来我国肠癌的发病率明显升高,特别在一些大城市,肠癌已成为第2位的癌症。自1990年MAREEL等把微生态学概念引入肿瘤的研究中,提出肿瘤—宿主生态系统(tumor-host ecosystem)的概念。研究证实,肠黏膜细胞长期与肠道菌群直接接触,肠癌所在区域的微生态系统即宿主环境(host environment)、菌群环境对细胞共同体(cell community)肠黏膜上皮细胞的生理功能有着重要影响,与肠癌的形成及发展密切相关[1,2]。1肠道微生态系统的概念肠道原籍菌、外籍菌和其上皮细胞等生物成分与食源性非生物成分(未被消化的食物)…     

美国农业生态学发展综述

农业生态学是生态学的一个分支学科,是生态学原理在农业上的具体应用。美国是世界上最大的农业强国。美国农业的发展,得益于农业生态学的理论指导和农业生态学原理的实践运用。在实地调查与研读有关文献资料的基础上,对美国农业生态学的发展进行了考察与分析,认为:(1)美国农业生态学产生于1928年,至今已有85年的发展历史。美国农业生态学可划分为4个发展阶段,即:起始阶段(1928-1961年)、扩展阶段(1962-1979年)、巩固阶段(1980-1999年)和新发展阶段(2000年-)。(2)美国农业生态学的内涵由起初的一门"学科(科学)",逐步向着包括有"过程"、"理念"、"方法"、"行动"、"体系"、"运动"、"实践活动"、"强有力的工具"等多重涵义的方向发展,农业生态学内涵的深度和广度均得到不断丰富和完善。(3)美国农业生态学的基本内容包括背景(农业生态学国际背景)、理论(农业生态学理论基础)、设计(农业生态系统的优化设计)和管理(农业生态学理论的实践应用)等4部分,美国农业生态学具有4个明显特征——视野的全球性、内容的多样性、体系的灵活性和技术的实用性。(4)未来美国农业生态学将朝着"高"(高起点、高标准、高效率、高水平)、"新"(新手段、新方法、新技术,新成果、新成效、新进展)、"长"(长期观察分析、长期资料积累、长期定位试验)、"多"(农业生态学研究与分析采用多点、多地、多样本、多模式、多途径、多指标、多方法)、"实"(联系实际、注重实践、讲求实效、展现实绩)的方向发展。     

农业生态系统和农业生态学的几个问题探讨

一、农业生态系统的概念自1935年英国植物生态学家坦斯利(Tansley,A.G.)提出生态系统这个术语以后,随着生态学的发展,它被广泛应用于生物结构的各个领域和层次。应用于农业生产领域,便产生了农业生态系统的概念。生态系统作为一个实体,是由下列三个部分组成的,即①实体内生存的所有生物体;②与这些生物     

自控与受控棉田生态系统稳定性的比较

1　前　言稳定性是生物种群、群落与生态系统研究的重要内容之一。稳定性是预测和调控一个系统的基础。棉田生态系统稳定性的研究对于指导棉田生态系统的优化管理 ,对于棉田系统生产力的稳定提高和持续发展具有非常重要的意义。然而 ,生态学的稳定性研究在概念、度量指标 (或称研究方法 )上至今仍未统一[1,2 ],因而研究结果也不一致。Ｗｅｂｓｔｅｒ等[3]认为 ,生态学家关心的不是生态学的系统是否稳定 ,而是系统有多么稳定 ,即稳定的相对程度 ,并提出了绝对稳定性概念(判断是否稳定 )和相对稳定性概念 (判断相对稳定程度 )。其相对稳定性意…     

面向人类世的自然与社会:景观生态学的挑战与展望——第十届国际景观生态学大会述评

第十届国际景观生态学大会于2019年7月1日至5日在意大利米兰举行,吸引来自世界各地950余名代表参会。其主题是"面向人类世的自然与社会:景观生态学的挑战与展望"。会议内容聚焦气候变化对景观格局的影响、生态系统服务与可持续发展,景观生态学与政策制定等。对我国景观生态学研究的启示主要有:(1)加强气候变化、人类活动与生态系统作用机制分析;(2)深化生态系统服务与可持续发展的动态连接;(3)拓展景观生态学研究成果在生态系统管理与可持续发展中的应用。     

生态观与生态方法

所谓生态观,主要是生态系统的整体性(或系统)的观点。1866年,德国科学家海克尔(E.Haeckel)最早提出“生态学”概念。他在《有机体普通形态学原理》一书中,把生态学定义为研究有机体和它们的环境之间相互关系的科学。他说:“我们可以把生态学理解为关于有机体与周围外部世界关系的一般科学,外部世界是广义的生存条件”。1935年,英国生态学家坦斯勒(A.G.     

隐没的群落：重构生态学I

门捷列夫说过 :“观察和实验是科学的躯体 ,概念、学说、假说和理论是科学的灵魂。”拙作《生态学》(常杰等 ,2 0 0 1)对生态学现有的理论框架做了较大调整 ,特别是没有把传统生态学的 4大部分之一———群落单独作为一个单元 ,而是并入生态系统部分。出版后有些读者表示不理解或不同意 ,引起不少争论。为了给读者一个更清楚的交代 ,说明该体系的理由 ,现撰文对这一问题进行说明 ,这也是我们对现行生态学理论框架重新思考、讨论的第一篇文章。抛砖引玉 ,希望能够引起讨论和批评。从 1935年Ｔａｎｓｌｅｙ提出生态系统的概念至今 ,在许多人的…     

旅游生态学研究体系

旅游生态学是一门新兴的应用性交叉学科,学科建立的时间短,学科体系发展有待完善.从学科体系研究入手,从学科的概念、研究领域、研究内容和研究方法等方面来探讨如何构建和完善旅游生态学研究体系.提出了旅游生态系统是旅游生态学研究的核心;旅游生态系统的组成、结构、功能和管理等是旅游生态学学科研究的主要支撑,是旅游生态学的重要研究内容;旅游野外研究方法、空间分析方法、旅游生态评价和旅游生态管理等方法为学科的主要研究方法.     

2009年第五届“现代生态学讲座”国际会议综述

"现代生态学讲座"系列会议是由国内外华人生态学家联合发起、为加强现代生态学的新理论、新观点、新方法和热点问题的交流与合作的国际会议.总结了2009年6月27～29日在兰州大学举行的第五届现代生态学讲座国际会议的全部二十五场报告,围绕"宏观生态学和可持续发展科学"的会议主题,分别从森林生态学、草地生态学、全球变化生态学、根际和土壤生态学、分子和行为生态学以及农业生态学等角度进行了分类总结.全部报告可归纳为"生态系统服务功能的物质基础"和"生态系统服务的生态学机制"两个大的基础理论问题,而解决问题的途径必须在人类-自然耦合生态系统的大框架下进行探索.对该会议的进一步改善提出了一些建议.     

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.     

大尺度陆地生态系统科学研究的理论基础及其技术体系之探讨

大尺度的陆地生态系统科学研究是在生物多样性保护、应对全球气候变化、区域生态环境治理及全球社会经济可持续发展的科技需求背景下应运而生的生态学及生态系统科学前沿领域,并在我国的生态文明建设社会实践中快速发展。本文在系统论述大尺度陆地生态系统科学研究的科技使命基础上,重点梳理和探讨了区域及大陆尺度的生态系统科学研究理论基础和方法学问题,进而基于宏生态系统生态学理论,新提出了宏观生态系统科学的基础理论、科学概念及其研究方法体系的逻辑框架。本文重点探讨了: 1) 基于生态系统的系统学特性,发展多维视角的“生态系统科学概念网络体系”;2) 基于生态系统整体性和涌现性理论,发展“生态系统状态变化分析理论体系”;3) 基于生态系统属性及状态概念,发展生态系统结构-过程-功能-服务级联关系的“整合研究方法学理论体系”的学科内涵及应用问题,进而论述了发展区域及大陆尺度宏观生态系统科学研究的方法体系,提出构建新一代大陆尺度生态系统观测研究实验网络,完善“联网观测-联网实验-数值模拟-知识融合”四位一体的科学研究技术体系的必要性。     

生态学简介(五)

三群落与生态系统在一定的自然区域内,许多不同种生物的总和叫做生物群落,或简称群落(biotic community or biocoenose)。群落及其环境组成了自然界的基本功能单位——生态系统(ecosystem)。生态系统的基本思想是整体观,它强调动物、植物、微生物,一切生物彼此之间以及生物与环境之间的密切联系,通过能量流动和物质循环联成一个整体,并以此整体作为研究的对象。虽然生物群落和生态系统是具有明确区别的概念,但从群落生态学和生态系统生态学实际内容来讲,两者是相同的。其原因很简单,生态学是研究生物与环