区域生态学的国际起源和研究热点

20世纪80年代以来,区域生态学迅速发展,成为生态学领域重要的分支学科。本文综述了区域生态学的国际起源、发展脉络,以及主要研究热点,对比了国内外区域生态学研究的区别以及对国内区域生态学发展的启示。分析表明,在国际上,区域生态学的研究热点主要集中在生物多样性保护、区域气候变化影响、生态系统服务、城市生态学、区域生态修复和可持续发展等方面。由于国情以及学科发展进度不同,国内外区域生态学研究在关注问题、研究思路和研究手段上存在区别。国内区域生态学受学科起步较晚、相关数据的质、量和利用率较低及对方法和模型研究尚浅的影响,未来研究要在深度利用遥感数据的基础上,加强学科理论和方法的学习,重点关注气候变化影响生态过程的机理、生态模型优化、全国生态系统服务评估与定价、区域生态安全以及区域可持续发展规划。     

城市生态学学科定义、研究内容、研究方法的分析与探索

从生态学的学科定义、生态学的发展现状、城市生态学的发展历史与现状、城市生态学未来发展趋势的出发,认为将城市生态学定义为“研究城市及其群体的发生、发展与自然、资源、环境之间相互作用的过程和规律的科学”,既能涵盖城市生态学已有的内容,也能指导城市生态学未来的发展。城市生态学的研究中,城市与自然、资源、环境相互作用的具体机制应全面深入地展开,城市生态系统的研究应更为精确,城市生态学应参与可持续生态系统、生物多样性保护、全球变化的研究。结合城市生态学的发展经验和目前面对的挑战,案例研究与理论研究相结合、现场观测资料与统计资料相结合、对比研究与定位研究相结合、自然科学和社会科学相结合、并充分利用现代新技术和数理模型分析方法应该是城市生态学研究的主要方法。     

城市生态学学科定义、研究内容、研究方法的分析与探索

从生态学的学科定义、生态学的发展现状、城市生态学的发展历史与现状、城市生态学未来发展趋势的出发,认为将城市生态学定义为“研究城市及其群体的发生、发展与自然、资源、环境之间相互作用的过程和规律的科学”,既能涵盖城市生态学已有的内容,也能指导城市生态学未来的发展。城市生态学的研究中,城市与自然、资源、环境相互作用的具体机制应全面深入地展开,城市生态系统的研究应更为精确,城市生态学应参与可持续生态系统、生物多样性保护、全球变化的研究。结合城市生态学的发展经验和目前面对的挑战,案例研究与理论研究相结合、现场观测资料与统计资料相结合、对比研究与定位研究相结合、自然科学和社会科学相结合、并充分利用现代新技术和数理模型分析方法应该是城市生态学研究的主要方法。     

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。     

基于生态系统服务的生态补偿政策制定探讨

生态补偿是促进生态保护、协调区域发展的有效手段，生态系统服务理论和方法为制定多元化生态补偿政策提供了科学基础，科学理解生态系统服务在解决生态补偿核心问题上的优势和不足，对于优化生态补偿政策具有重要意义，也是生态学、地理学与社会经济学等多学科交叉的研究前沿和热点。在综合分析相关研究成果的基础上，总结了基于生态系统服务的生态补偿研究技术方法，评述了相关研究和实践应用的进展和不足，并针对生态补偿的核心问题探讨了未来研究思路和方向，包括将生态系统服务流与生态补偿政策制定的结合研究，参照思路方向设计了基于生态系统服务的生态补偿政策制定流程框架，为后期相关研究提供了理论和方法参考。     

退化生态系统恢复与恢复生态学

恢复生态学起源于100a前的山地、草原、森林和野生生物等自然资源的管理研究,形成于20世纪80年代。它是研究生态整合性的恢复和管理过程的科学。恢复生态学的研究对象是在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的退化生态系统。生态恢复的目标包括恢复退化生态系统的结构、功能、动态和服务功能,其长期目标是通过恢复与保护相结合,实现生态系统的可持续发展。恢复生态学的理论与方法较多,它们均源于生态学等相关学科,但自我设计和人为设计是唯一源于恢复生态学研究和实践的理论。由于生态系统的复杂性,退化生态系统恢复的方向和时间具有不确定性,其恢复的机理可用临界阈值理论和状态跃迁模型进行解释。中国森林恢复中存在的问题包括：大量营造种类和结构单一的人工林忽视了生物多样性在生态恢复中的作用;大量使用外来种;忽视了生态系统健康所要求的异质性;忽略了物种间的生态交互作用;造林时对珍稀濒危种需要缺乏考虑;城镇绿化忽略了植被的生态功能等问题。此外,还介绍了生态恢复的方法、成功恢复的标准,并提出了恢复生态学的发展趋势：恢复生态学尚未形成理论和方法体系,要成熟还有很长的路要走;恢复生态学正在强调自然恢复与社会、人文的耦合;对森林恢复研究要集中在恢复中的障碍和如何克服这些障碍两个方面;鉴于生态系统复杂性和动态性,应停止期待发现能预测恢复产出的简单定律,相反,应该根据恢复地点及目标多样性而强调适应性恢复。     

景观生态学研究：传统领域的坚守与新兴领域的探索——2013厦门景观生态学论坛述评

由城市与区域生态国家重点实验室、中国科学院城市环境与健康重点实验室联合举办的厦门景观生态学论坛,于2013年11月1日至3日在中国科学院城市环境研究所顺利召开。来自中国科学院、国内高校、国土资源部等单位的30多名景观生态领域的专家学者参加了会议。本届论坛的科学议题集中在四个方面：（1）生态系统过程与服务的尺度推绎和区域集成;（2）生态文明的科学基础;（3）全球气候变化背景下城市化过程中的城乡形态、足迹与系统可持续性;（4）景观的生态过程与全球化响应。论坛强调国家战略需求与景观生态学科发展,景观生态学研究的国际前沿,学科、区域和尺度的多元融合与交叉研究。我国未来景观生态学的研究需要加强国际交流与合作,注重在尺度转换与区域集成的综合、生态过程与生态系统服务的耦合、生态文明与景观可持续性的结合、新技术新方法的应用等方面的探索。     

恢复及演替过程中的土壤生态学考虑

 人类社会的日益扩张,导致人类加速占据地球表面景观,并胁迫地球上生态系统提供不断增长的资源需求和废物吸收能力。所以保护尚未“开放”的自然生态系统及恢复退化的生态系统成为人类长期生存的重要保证。该文着重讨论了恢复过程中的土壤生态学问题。土壤是所有陆地生态系统的结构与功能基础。土壤微生物与动物的种群变化,土壤有机质的积累,及主要元素地球化学循环的改变是恢复生态的重要环节。生态恢复与演替有许多共性,所以演替理论对于认识生态系统恢复中的结构与功能变化有着很大帮助。与自然演替不同的是,人的积极参与在生态恢复中占有中心位置。从最初样地的确立与物种的选择,到后续的灌溉与施肥管理,人的选择影响着土壤的演化,生态系统的发展方向,和最终恢复生态的结果。为保障恢复生态系统的可持续性,短期的工作目标,如提供养分促进植物生长,务必与长期的工作目标,如土壤的恢复相结合。植物与土壤的相互反馈是生态恢复成功的重要标志。成功的生态恢复不仅是对现有生态学理论的“试金检验”,也是推动生态学学科发展的重要原动力。     

城市生态学学科定义、研究内容、研究方法和分析与探索

从生态学的学科定义、生态学的发展现状、城市生态学的发展历史与现状、城市生态学来发展趋势的出发,认为将城市生态学定义为“研究城市及其群体的发生、发展与自然、资源、环境之间相互作用的过程和规律的科学”,既能涵盖城市生态学已有的内容,也能指导城市生态学未来的局长。城市生态学的研究中,城市与自然、资源、环境相互作用的具体机制应全面深入地展开,城市生态系统的研究应更为精确,城市生态学应参与可持续生态系统、生物多样性保护、全球变化的研究。结合城市生态学的发展的经验和目前面对的挑战,案例研究和理论研究相结合、现场观测资料与统计资料相结合、对比研究与定位研究相结合、自然科学和社会科学相结合、并充分利用现代新技术和数理模型分析方法应该是城市生态学研究的主要方法。     

中国景观生态学发展历程与未来研究重点

景观生态学从其诞生到现在,已经历了70余年。中国景观生态学的发展从其引入,到发展、壮大、逐渐成熟,也经历了30余年。在这个发展过程中,中国景观生态学在跟踪国际前沿研究基础上,结合中国实际情况开展了大量研究,在许多研究领域取得了重要进展。简述了国际景观生态学会成立与发展过程,通过系统综述中国景观生态学文献,重点分析了中国景观生态学的发展历程;根据中国景观生态学研究特点,将中国景观生态学发展划分为五个阶段:摸索与酝酿阶段(20世纪80年代以前)、吸收与消化阶段(1980—1988年)、实践与迅速发展阶段(1989—2000)、发展与思索阶段(2001—2010)、思考与创新阶段(2011—?)。在此基础上,重点从土地利用格局与生态过程及尺度效应、城市生态用地与景观安全格局构建、景观生态规划与自然保护区网络优化、森林景观动态模拟与生态系统管理、绿洲景观演变与生态水文过程、景观破碎化与遗传多样性保护、多水塘系统与湿地景观格局设计、稻-鸭/鱼农田景观与生态系统健康、梯田文化景观与多功能维持、源汇景观格局分析与水土流失危险评价等方面系统分析了中国景观生态学研究的特点。最后从学科发展与理论研究、重点研究地区和应用实践三个方面分析了中国景观生态学未来发展的重点方向。     

Geomorphology of Australian estuaries: Review and prospect

Over the past 30 years there has been a wealth of research examining the geomorphology of Australian estuaries. This paper reviews the major regional controls on estuarine geomorphic development and discusses the focus of research efforts to understand estuarine evolution, configuration and processes controlling geomorphic development and change. The presence and position of estuaries along the Australian coastline is controlled by large-scale climate-led changes in sea-level, the antecedent structure of the coast and tectonic activity. The configuration of Australia’s estuaries is controlled by a number of environmental factors identified by 34 including climate, oceanographic regime, sediment availability, structure and mineralogy, and tectonics. Interaction of these factors produce a range of estuarine configurations around the Australian continent from wave-dominated, microtidal, bar-built estuaries in the south to low energy macrotidal estuaries in the north which have produced extensive low-lying coastal plains. The principle focus of geomorphologists during the past 30 years has been understanding the medium to long-term development of estuaries in response to fluctuating sea-level over the past 125 000 years. Classifications and models of estuarine development and associated biological community response to estuary development have been identified based on lateral and vertical sedimentary sequences. Results have provided essential information on the physical resources and characteristics of estuarine systems including the distribution of sediment facies that host a variety of different ecological communities. There has been a paucity of research examining contemporary processes controlling geomorphic change in Australia’s estuaries. A morphodynamic approach to the study of estuaries is advocated that evaluates morphology-process responses as estuaries evolve. This approach requires increased research efforts to identify regional differences in estuarine geomorphic development, hydrodynamic processes and sedimentation. It is also advocated that studies examine how the morphodynamic behaviour of estuaries over thousands of years has influenced estuary ecology. Such studies will provide a more complete understanding of the factors influencing the morphology and ecology of contemporary estuaries.     

城市生态系统修复研究进展

城市生态系统是社会-经济-自然复合生态系统。城市生态系统修复的实质是协调好城市复合生态系统的自然过程、经济过程和社会过程之间的关系,促进复合生态系统的各方面协调高效可持续发展。以城市绿地、城市湿地、城市废弃地三类主要的城市生态空间为对象,论述了城市生态系统修复的研究进展,提出当前城市生态系统修复存在以人工修复技术为主、自然修复不足、机理和量化研究缺乏、理论和应用脱节、管理机制不健全、复合生态系统理论体现不足等问题。梳理了当前城市生态系统修复的研究热点,包括城市生态系统修复机理、城市生态资产与生态系统服务、城市生态系统质量和健康、问题导向的生态修复、面向人类福祉的生态修复、生态修复多学科融贯,以及新方法和新技术的应用等几个方面。提出了城市生态修复与管理的相关对策和建议,可为我国城市生态系统修复的研究和实践提供参考。     

地下生态系统对生态恢复的影响

生态系统破坏与退化的加剧使生态恢复成为全球性的挑战课题,近年来生态恢复的研究已逐渐由地上向地下部分转移,地下部分对生态系统退化所起的作用、机理和过程已倍受关注。本文通过探讨恢复生态学的关键概念,从土壤、地下水循环、生物系统3个方面探讨了地下生态系统对生态恢复的作用机理和反馈机制。针对目前的研究现状,指出地下生态系统研究中存在的问题,并提出今后需要深入研究的几个方向:1)生态系统退化程度的诊断及其标准;2)基于诊断标准,针对不同退化生态系统类型选定恢复的目标植物群落,如何改善土壤性质,确定土壤性质的改善程度;确定地下水位及土壤含水量的阈值;如何有效选择、引入和接种土壤生物;3)生态系统地上和地下部分整合及恢复过程中监测指标的确定。     

People as Ecological Participants in Ecological Restoration

In 1987, Bradshaw proposed that ecological restoration is the ultimate “acid test” of our understanding the functioning of ecosystems ( Bradshaw 1987 ). Although this concept is widely supported academically, how it can be applied by restoration practitioners is still unclear. This is an issue not limited to Bradshaw’s acid test, but moreover, reflects a general difficulty associated with the polarization between conceptual restoration (restoration ecology) and practical restoration (ecological restoration), where each has functioned to certain degree in isolation of the other. Outside of the more obvious pragmatic reasons for the relative independence between ecological restoration and restoration ecology, we propose that a more contentious explanation is that the approach taken toward understanding ecosystem development in restoration ecology is tangential to what actually takes place in ecological restoration. Current paradigms assume that the process of ecosystem development in restoration should follow the developmental trajectories suggested by classical ecological succession models. However, unlike these models, ecosystem development in restoration is, at least initially, largely manipulated by people, rather than by abiotic and biotic forces alone. There has been little research undertaken to explore how restoration activities impact upon or add to the extant ecological processes operating within a restoration site. Consequently, ecological restoration may not be so much an acid test of our understanding the functioning of ecosystems, but rather, an acid test of our understanding mutually beneficial interactions between humans and ecosystems.     

恢复生态学研究的一些基本问题探讨

对恢复生态学的研究概况、基本概念、内涵与研究内容以及生态恢复的目标、原则、程序与技术进行了分析与探讨。指出恢复生态学应加强基础理论研究(包括生态系统的演替理论及干扰条件下生态系统的受损过程与响应机制研究等)和应用技术研究(包括土壤、水体、大气和植被恢复技术、生物多样性保护技术以及生态系统的组装与集成技术等).生态恢复与重建是指根据生态学原理,通过一定的生物、生态以及工程的技术,人为地切断生态系统退化的主导因子和过程,调整和优化系统内部及其与外界的物质、能量和信息的流动过程及其时空秩序,使生态系统的结构、功能和生态学潜力尽快地成功地恢复到原有的乃至更高的水平。     

山水林田湖草生态保护修复的理论支撑体系研究

山水林田湖草生态保护修复关系到我国生态文明建设和美丽中国建设进程,关系到国家生态安全和中华民族永续发展。开展山水林田湖草生态保护修复是生态文明建设的重要内容,是贯彻绿色发展理念的有力举措,也是破解当前生态环境与经济发展之间难题的必然要求。通过总结梳理当前我国山水林田湖草生态保护修复工作的进展与概况,立足于“山水林田湖草是生命共同体”的理论核心,详细阐释了山水林田湖草生态保护修复的内涵及理论体系。山水林田湖草生命共同体的基础理论是以生态系统生态学为支撑,基于流域生态学、恢复生态学和景观生态学的理论诠释山水林田湖草生命共同体的时空区域尺度及流域内部各生态系统之间的耦合机制,通过复合生态系统理论构建山水林田湖草生命共同体的社会、经济、自然生态系统的“架构”体系,明确了流域可持续发展是山水林田湖草生命共同体的最终发展目标。在构建山水林田湖草生态保护修复理论支撑体系的基础上,进一步总结凝练了山水林田湖草生态保护修复的技术体系,包括生态保护、修复与恢复技术、生态建设技术、生态功能提升技术、生态服务优化技术与监督管理技术等,为我国山水林田湖草生态保护修复工作提供坚实的理论和技术支撑体系。     

城市荒野生态研究概述

荒野是地球表面未受人类开发建设影响或基本不受人类活动干扰的自然区域,在城市的局部人为干扰极低区域也存在荒野片段。城市荒野作为城市内部及周边区域中以自然过程主导的景观单元,其物种组成、结构、过程和功能处于基本不受人类活动干扰的状况,因此具有高度自我调节的生态过程,以及良好的生态系统服务潜力,是城市生态系统的高保护价值区域。城市荒野有别于一般人工生态系统的生态特征及生物多样性保育等高价值服务功能开始引起人们的广泛重视,被认为是完善城市生态网络、保护城市生物多样性以及应对人类世人地矛盾激化的重要机遇。当前,国内外城市荒野研究尚处在初级阶段,有关城市荒野辨识、分类及生态特征等方面的研究滞后,制约了城市荒野的价值判断与保护决策。研究系统分析了城市荒野生态研究的进展与趋势,深入辨析了城市荒野的概念、分类与生态特征,探讨了城市荒野与人类的共存挑战和协同机遇,针对现有研究不足提出了保护和修复对策,并就值得进一步关注的研究方向给出了相关建议。研究旨在阐明基于城市荒野恢复城市与自然联系的机遇和挑战,可为城市生物多样性可持续管理提供科学依据,对城市自然资本保护与增强城市生态系统韧性具有重要意义。     

景感生态学在流域生态系统保护与修复实践中的应用——以大凌河流域北票段为例

生态系统保护与修复已成为我国生态文明建设的一项核心内容，自2016年以来，在全国24个省（自治区、直辖市）已开展了25个山水林田湖草生态保护修复工程试点工程。以大凌河流域北票段为研究区，探讨了景感生态学理论在山水林田湖草生态系统保护与修复实践中的应用。基于景感生态学理论，构建大凌河流域北票段生态系统保护与修复综合治理框架，以保持、改善和提升生态系统服务，实现可持续发展为目标，构建了"一中心、二重点、五要素、六工程"的生态系统保护与修复景感空间体系，并基于此将大凌河流域北票段生态系统保护与修复分为5个重要治理区域，形成"一带四区"的生态安全格局，提出了应用景感生态学理论，构建区域居民的共同行为规范，引导并实现人类对自然生态系统的有利影响，进一步提升生态系统保护与修复效果的对策建议。通过大凌河流域北票段的分析案例，以景感营造的理念开展区域生态系统保护与修复顶层设计，为促进区域可持续发展提供思路和途径。     

基于景感生态学对生态修复的再思考

总结了生态修复工程的现状、我国在推进生态修复上的举措,指出未来生态修复的着重点是要找到更科学且高效的生态修复途径,以及将本地人福祉有机整合到生态修复当中以全面提高生态系统服务效果的方法。阐述了目前常见的生态修复方式,对其各自通常的适用情况及作用特征进行分析,并在此基础上得出一种生态修复的理想模式。阐述了景感生态学的定义,分析了景感生态学、景感营造以及其在稳定、提高生态系统服务及其价值方面的作用机制;讨论了如何基于景感生态学和景感营造分步实现生态修复的理想模式,其重点在于营造景感生态系统,使生态系统服务得到充分发挥,为本地谋取更大福祉。山水林田湖草生态修复工程的决策者、规划者和实施者要在观念、策略、方法以及评价四个方面做出转变。