基于GIS的湖北省森林生态系统定位观测研究网络规划

森林生态系统定位观测研究站可为森林经营和生态效益评估提供基础数据。以湖北省为例,设计森林生态系统定位观测研究网络的指标体系,基于球状模型进行普通克里格插值,与GIS的空间叠置分析相耦合,生成湖北省生态地理区划和生态功能区划;建立森林生态站网络规划的有效分区,进行森林生态站站点布设,构建了湖北省森林生态系统定位观测研究网络;总结讨论了该网络的合理性和保障措施、与其它生态站网络的比较和网络规划的局限性。结果表明:该网络将湖北省划分成12个分区,共布设16个森林生态站,其中计划建设12个生态站,已经建设4个生态站;不仅可以监测湖北省81.8%的森林面积,88.9%的生态功能区面积,98.2%的重点生态功能区面积和87.5%的生物多样性保护优先区面积,而且9个森林生态站分布与湖北省4个重点生态功能区和3个生物多样性保护优先区相匹配。该网络可以实现森林生态系统生态要素的连续观测与清查,为森林生态服务功能和生态效益评估,以及重大生态工程提供数据支撑和辅助决策分析依据。     

基于文献计量的生态系统观测研究网络长期观测数据应用研究

基于CNKI数据库,采用文献计量和知识图谱的方法,通过对应用生态系统观测研究网络长期定位观测数据的文献进行分析,探讨长期观测数据的应用领域、具体用途、用户特点及不同生态站数据的应用状况与研究主题,以期为提高生态系统观测研究网络长期观测数据的共享服务能力、充分发挥长期观测数据的价值提供参考。分析结果表明:生态系统观测研究网络长期观测数据受到越来越多学者的关注,其应用学科领域以林业、农业基础科学为主,同时不断扩展到其他学科中,呈多元化态势;数据主要在生态系统服务研究、模型模拟、人工林研究、水污染研究、生物多样性研究、小麦玉米研究、土壤水分研究等方面发挥作用;数据的主要用户群体为高等院校和科研院所,不同机构应用长期观测数据开展的研究各有侧重;各生态站的长期观测数据能够为揭示其所代表生态区和生态系统类型的生态系统结构与功能、能量流动与养分循环的变化规律,分析主要生态环境问题的现状、动态变化及驱动机制等方面提供重要支撑。最后,对生态系统观测研究网络长期观测数据应用的相关方面提出几点建议:(1)健全数据引用机制,制定相应的科学数据引用和著录标准;(2)发挥生态网络长期观测数据优势,开展专题数据产品的生产,充分开发生态网络长期观测数据的潜在价值;(3)加大和稳定生态站的经费投入,提高生态站的观测能力和水平,同时还要完善、优化生态站布局。     

中国湿地生态站现状、发展趋势及空间布局

湿地调查与监测是全面了解和掌握湿地变化,开展湿地保护和修复的前提和基础。湿地生态站是开展湿地长期监测和野外试验的平台,对研究湿地生态系统过程与功能,揭示湿地变化机理具有重要作用。系统梳理了我国现有的湿地生态站,分析了当前湿地生态站建设中面临的问题,指出：与国际主要生态观测网络相比,我国综合性湿地生态站数量较少、比例偏低,导致在湿地生态系统监测和评估上存在较大空缺;现有生态站存在层级结构不合理、监测指标体系不规范等问题,制约了国家尺度湿地生态系统监测评估的需求。研究基于中国湿地生态站的现状,提出综合性湿地生态站布局原则,认为：应反映湿地生态系统类型代表性及湿地的空间分布特征,体现综合站-区域站-卫星站的层级结构特点,服务国家湿地保护和生态修复的战略需求。按照上述布局原则,对今后综合性湿地生态站的空间布局提出建议。同时,对湿地站发展定位、聚焦的前沿科学问题、湿地联网研究及国际合作方面提出了展望。     

中国生态系统研究网络第十一次工作会议暨学术交流会在三亚召开

中国生态系统研究网络（ChineseEcosystemResearchNet,CERN）第十一次工作会议暨学术交流会于2003年2月25－28日在海南三亚市举行。CERN是为了监测中国生态环境变化，综合研究中国资源和生态环境方面的重大问题，发展资源科学、环境科学和生态学，于1988年开始组建并受到世界银行资助。目前该研究网络由中国科学院所属各研究所的36个野外试验站，以及水分、土壤、大气、生物、水域生态系统5个学科分中心和1个综合研究中心组成。本次会议共有161名代表参加，收到论文94篇，大会报告11个，分组报告63个。会议总结了2002年度CERN的工作…     

英国专家来林土所进行合作研究

根据英国陆地生态研究所与中国科学院林业土壤研究所之间,合作进行森林生态系统研究的协议,Harrison 和 Lindley 两位专家于今年4月29日至5月18日来华工作。中国科学院长白山森林生态系统定位站自1979年建立以来,先后已有来自10个科研和教学单位的近百名学者去那里工作。现在,已发表了300多篇文章,基本上完成了森林生态系统结构、功能与生产力研究的第一阶段的任     

大岗山森林生态系统定位研究站

大岗山森林生态系统定位研究站（TheMountainForestEco-systemResearchStation）创建于1984年,位于江西省分宜县境内,隶属中国林科院生态环境与保护研究所生态系统室,是国家林业局科技司管辖的13个森林生态系统定位站的主要台站之一。大岗山定位站现有研究和观测人员20名,包括研究员4名、副研究员5名、工程师和技术员11名,其中含2名博士后J名博士和3名硕士。台站建设的目的是对我国中亚热带用材林基地的人工杉木林、人工毛竹林和地带性植被——亚热带常绿阔叶林群落开展一系列的调查研究,包括自然生态系统和社会经济系统背景的调查…     

森林土壤微生物对干旱和氮沉降的响应

干旱和氮沉降深刻影响着人类世森林生态系统的生命活动与物质循环,进而影响全球碳平衡、并反馈作用于气候变化。土壤微生物驱动元素的生物地球化学循环和关键土壤生态过程,在气候变化生物学研究方面具有核心地位和全球重要性。本文综述了干旱和氮沉降对森林土壤细菌和菌根真菌的影响。提出未来应加强全球变化多因子交互作用对土壤微生物多样性、活性与生态功能的研究;建立野外长期定位站,强化亚热带森林生态系统与全球变化研究;注重土壤生物之间互作及网络研究;利用微生物大数据建立相关的机理模型等。从认识微生物多样性和群落组成对全球变化的响应与适应,逐步发展为调控利用微生物群落服务于森林的优化管理、生态资源的合理保护与可持续利用,为充分发挥微生物减缓全球气候变化的作用提供理论基础。     

吉林省生态系统服务价值与景观生态风险关联性及其空间分异

探究生态系统服务价值与景观生态风险之间的相关性及其空间分异的驱动因子,有助于维护区域生态安全的稳定并促进人类福祉的持续创造。本研究以吉林省为例,基于5 km×5 km的评价单元,对2000、2005、2010、2015、2020年土地利用数据进行网格化和重采样,定量评价研究区的景观生态风险和生态系统服务价值,揭示其时空变化特征,并采用双变量空间自相关分析方法和地理探测器模型揭示二者的相关性及其空间分异的驱动因子。结果表明：2000—2020年间,研究区生态系统服务价值总量由3858.95亿元下降至3782.11亿元。研究区东部以极低风险区、中风险区和低风险区为主,西部以极高风险区和高风险区为主。吉林省景观生态风险与生态系统服务价值间呈现出显著的负相关性以及显著的空间负相关性。土地利用类型和人为影响指数是促使研究区生态系统服务价值和景观生态风险产生空间分异的重要驱动因子。未来应通过合理规范土地利用和合理控制人为活动强度对吉林省进行生态环境优化。     

根田鼠平均每日代谢率及每日能量需要的估计

结合中国科学院西北高原生物研究所的“高寒草甸生态系统的结构功能和生物生产力的研究”工作,我们于1983年5—10月,对海北定位站地区的小型啮齿动物——根田鼠的能量代谢进行了研究。     

内陆干旱区水分驱动的生态演变机理

我国内陆河流域约占国土面积 1/3,降水集中在山区 ,盆地干旱少雨 ,形成内陆河平原独特的非地带性生态群落。针对内陆河干旱区水资源条件与生态特点 ,从水分 -生态相互作用机理入手 ,系统研究了以绿洲为中心的内陆干旱区沿河平原生态问题 ,以此作为干旱区生态需水研究的基础。由于径流运动的作用 ,平原生态系统表现出有序的层次结构 :以河流为中心向两岸依次为绿洲、过渡带、荒漠 ;植被等级和盖度逐渐由高向低演变 ,分别为有林地、灌木林、疏林地和高盖度草地、中盖度草地、低盖度草地、沙漠、戈壁。植被生态系统的这种规律性反映了地下径流 (潜流场 )的变化。在干旱少雨 (年降雨量小于 10 0 mm)的环境中 ,来自河川补给的潜水蒸发 ,成为植被水分最主要来源 ,对植被生态系统起决定性的作用。根据生态景观的需水补给条件界定内陆河盆地生态系统的组成 ,给出了平原生态圈层结构的定义。当水资源开发利用方式和土地利用方式发生变化时 ,水资源分布和补给条件相应发生变化 ,并导致生态系统圈层结构随之发生变化。生态圈层结构理论成为干旱区生态需水计算的理论依据和方法基础 ,据此构造定量化的水分驱动生态演变模型。利用 2 0世纪 70年代和 90年代遥感影像 1∶ 10万解译图 ,结合地面观测资料 ,分析了西北内陆     

A network for long-term ecological research in the United States

SUMMARY. 1. A network of seventeen long-term ecological research sites funded by the National Science Foundation (NSF) and spanning sites in arctic to tropical climates, low to high altitudes and wet to dry environments, provides evidence for the increasing popularity of sustained ecological research in the U.S.A.
2. The sites function as regional or national facilities for long-term research as well as for comparative and process studies by investigators from the operating institutions and by visiting researchers.
3. The aquatic habitats include a variety of lakes ponds, wetlands and a playa; montane, woodland, tundra and prairie streams; as well as salt marsh, estuary, ocean beach and inshore oceanic sites.     

江苏省自然遗产地生态网络的构建与优化

自然遗产地是生物的重要栖息场所,而生态网络是连接自然遗产地的有效途径,如何有效和合理地构建自然遗产地之间的生态廊道,连接破碎生境,对保护自然遗产地生物多样性和区域生态安全具有重要意义。在Arc GIS 9.3的技术支持下,通过合理估算阻力阈值,采用最小耗费距离模型分析方法,构建江苏省省域范围内的自然遗产地生态网络保护体系,并在网络连通性指数分析方法的基础上对生态网络的连通性和有效性进行评价,针对性地提出自然遗产地生态网络的优化措施。研究结果表明:78.28%的林地、88.70%的滩涂滩地、94.37%的草地是自然遗产地生态网络的主要景观组成结构;自然遗产斑块本身对生态网络的构建有较大影响,其中面积较大、长条型的斑块对维持景观连通性的重要性程度贡献较大;研究区现状整体生态连通性指数仅0.001—0.003,连通性水平较差,通过构建生态网络,整体连通性水平可提高到0.044—0.046,可能连通性水平可达到0.074,表明自然遗产廊道的构建可提高景观的连通性水平;在现有生态网络结构的基础上,增加破碎斑块间的生态连接是优化生态网络体系的可行性策略。     

Thirty years of US long-term ecological research: characteristics, results, and lessons learned of--taking the Virginia Coast Reserve as an example

In order to observe and understand long-term and large-scale ecological changes, the US National Science Foundation initiated a Long-Term Ecological Research (LTER) program in 1980. Over the past 30 years, the US LTER program has achieved advances in ecological and social science research, and in the development of site-based research infrastructure. This paper attributed the success of the program to five characteristics, i.e., 1) consistency of research topics and data across the network, 2) long-term time scale of both the research and the program, 3) flexibility in research content and funding procedures, 4) growth of LTER to include international partners, new disciplines such as social science, advanced research methods, and cooperation among sites, and 5) sharing of data and educational resources. The Virginia Coast Reserve LTER site was taken as an example to illustrate how the US LTER works at site level. Some suggestions were made on the China long-term ecological research, including strengthening institution construction, improving network and inter-site cooperation, emphasizing data quality, management, and sharing, reinforcing multidisciplinary cooperation, and expanding public influence.     

基于科学知识图谱的生态足迹研究演进、框架与前沿中外比较

生态足迹是评估人类活动下生态可持续性的有效工具。基于1999-2020年CNKI中文核心期刊与1994-2020年Web of Science核心合集有关生态足迹研究文献共5104篇,运用CiteSpace可视化软件,绘制中外研究高频词时区、关键词聚类及突现词时间分布科学知识图谱,梳理中外生态足迹相关研究演进路径、基本理论框架与动态前沿。研究结果表明:(1)中外生态足迹研究演进路径均可分为三个阶段,但演进方式有所差异,且国内研究较国外相对滞后;(2)中外生态足迹研究均已形成以生态足迹模型方法为工具、以足迹测算为基础、以生态安全为落脚点、以促进人与生态协调发展为目标的基础框架体系,国外侧重基础框架构建、宏观尺度研究与微观机制分析,国内侧重模型和方法优化与外部环境分析;(3)当前国外前沿方向为环境库兹涅茨曲线假设验证研究与生态网络分析,国内为碳足迹和水资源足迹的测算、三维生态足迹模型下的自然资本评估以及生态补偿问题。     

全球长期城市生态研究中的社会经济要素:指标、数据与应用前景

社会经济要素作为城市生态系统的重要组成部分,能够反映居民特征、衡量居民福祉,是城市生态研究中不可或缺的内容。然而,在城市生态研究中合理、有效利用社会经济要素的规范和框架尚未得到充分研究。城市生态研究中常用的社会经济指标包括哪些？社会经济指标的常见数据源有哪些？社会经济要素可协助回答哪些方面的科学问题？为回答上述问题,本文综述了全球范围内11个长期城市生态研究站点开展的系统性调查和案例研究,总结社会经济指标的内容、数据来源,以及这些研究的议题。结果表明：常用社会经济指标可分为人口基本信息、认知和意愿、行为三类,前两者在城市生态研究中的应用已较为普遍。数据的主要来源包括政府部门提供的统计资料或普查数据、商业数据,以及研究人员开展的独立调查。在城市生态研究中纳入社会经济要素有助于分析社会与环境的相互关系,进而揭示城市系统中人与自然的耦合效应。近年来,我国城市生态研究快速发展,但研究中欠缺对社会经济要素的考虑与利用,可能会逐渐偏离国际上城市生态学的主流研究方向。社会经济数据获取困难是当前研究者面临的重大挑战,同时也存在一些机遇能够促进我国城市生态研究纳入社会经济要素,例如利用新兴数据和大数据手段、构建统一的指标框架和数据共享机制,以及充分了解和利用政府公开的统计数据。     

NEECF: a project of nutrient enrichment experiments in China's forests

Anthropogenic nitrogen (N) emissions to atmosphere have increased dramatically in China since 1980s, and this increase has aroused great concerns on its ecological impacts on terrestrial ecosystems. Previous studies have showed that terrestrial ecosystems in China are acting as a large carbon (C) sink, but its potential in the future remains largely uncertain. So far little work on the impacts of the N deposition on C sequestration in China's terrestrial ecosystems has been assessed at a national scale. Aiming to assess and predict how ecological processes especially the C cycling respond to the increasing N deposition in China's forests, recently researchers from Peking University and their partners have established a manipulation experimental network on the ecological effects of the N deposition: Nutrient Enrichment Experiments in China's Forests Project (NEECF). The NEECF comprises 10 experiments at 7 sites located from north to south China, covering major zonal forest vegetation in eastern China from boreal forest in Greater Khingan Mountains to tropical forests in Hainan Island. This paper introduces the framework of the NEECF project and its potential policy implications.     

国家尺度自然保护地生态系统联网监测指标体系构建与应用研究

自然保护地是维护国家生态安全, 提升生物多样性保护成效的重要载体, 对保护地生态系统进行实时、高频、多尺度的监测是认知其动态变化的有效手段, 也是实现自然保护地生态系统健康管理的基石。由于目前我国没有形成自然保护地生态系统监测网络, 缺少统一的联网监测指标体系, 导致多数自然保护地生态系统组成家底不清、动态不明, 应对生物多样性保护新问题的能力不足, 并且在国家尺度上的自然保护地生态系统健康状况及保护成效评估缺乏联网监测数据支撑。因此, 亟需构建国家尺度的自然保护地生态系统组成和动态监测网络, 以及一套科学、系统、规范的自然保护地生态系统联网监测指标体系。该文针对自然保护地生物多样性和生态系统监测的目标和内容, 参考国内外现有的生态系统监测网络的指标体系, 确定了自然保护地生态系统联网监测指标体系建立和选取的基本原则, 建立了一套适用于国家尺度的自然保护地生态系统联网监测指标体系, 并在6个国家级自然保护区进行示范。构建的指标体系针对构成生态系统的6类关键要素(生境要素、生物要素、气象要素、土壤要素、大气和水环境要素、景观要素)制定了30个监测指标, 有效应用于森林、草地、荒漠、湿地等生态系统类型的自然保护地, 能够实现对不同类型自然保护地生态系统组分和结构的现状和演变特征进行长期、动态化监测, 并可为自然保护地保护成效评估和健康管理提供规范化、标准化的基础数据。     

交通网络空间互动视角下生态足迹驱动机制

长江中游城市群是中部崛起战略的重要区域，同时依托长江黄金水道面临发展和保护的困境。交通网络空间互动视角下的生态足迹驱动机制研究对统筹长江中游城市群经济社会高质量发展和生态文明高水平建设以实现可持续发展具有重要意义。基于生态足迹模型测度了长江中游城市群县域尺度的可持续发展状况，并在STIRPAT模型框架下基于交通网络空间互动关系挖掘生态足迹的驱动机制和空间效应，为交通网络扩张背景下的跨区域生态治理与可持续发展提供参考。研究结果显示：(1)2010—2017年，长江中游城市群县域生态足迹均值有所下降；(2)道路交通网络和铁路交通网络规模均有所扩大，但连通性略有下降；(3)在基于交通网络构建的空间互动媒介下，城镇化率和人均GDP对生态足迹具有显著的促进作用，而第三产业增加值占比对生态足迹产生抑制影响，且生态足迹表现出积极的空间外溢效应。基于以上研究结果，建议在基于交通网络加强区域生态协同发展的同时，建设产业互促、资源互通、技术互享的区域联动可持续发展新格局。     

Ecological research in Australia: Identifying links versus gaps between hotspots of ecological research and biodiversity

Increasing anthropogenic impacts on biodiversity has been a cause for concern in Australia in recent years. Areas that hold high levels of endemic species and also face exceptional threats of destruction have been described as biodiversity hotspots. Ecological research focused on biodiversity hotspots will provide a better understanding of the flora and fauna of these regions and thus inform conservation strategies. Consequently, it is important to understand where biodiversity hotspots are located and how well they have been researched in the past. However, the choice of ecological research sites may be influenced by a variety of factors such as proximity to research institutions. This study utilized a geographic information system to investigate the spatial distribution of ecological research field sites in Australia and its territorial waters, the hotspots of the field sites around research institutions and the proximity of ecological research field sites from the main campus of the research institutions. Furthermore, these hotspots of ecological research were linked to biodiversity hotspots to identify the regions that were commonly depicted in the ecological literature and to identify others that may need more attention. We demonstrated that hotspots of ecological research were concentrated around research institutions, with a large number of field sites being located between 0 km and 500 km from the nearest institution, especially along the eastern coast. This study highlighted areas that have been the focus of much ecological research as well as areas that need more attention from ecologists to add new knowledge to Australian ecological science.     

太湖流域生态安全格局构建与调控——基于空间形态学-最小累积阻力模型

构建生态安全网络是在快速城镇化和生态环境恶化的背景下保护生物多样性的重要举措。以典型跨界的太湖流域为地理研究单元，使用多源空间数据，采用空间形态学方法(Morphological spatial pattern analysis, MSPA)和最小累积阻力模型(Minimal cumulative resistance, MCR)以及地理学统计方法建立“生态源地-活动廊道-保护网络-阻力特征-分区调控”的生态安全模式。研究结果显示：(1)太湖流域20个具有保护生物多样性功能的生态源地主要分布在浙西区和湖西区，包括大型湖体和丘陵森林等；(2)流域内重要性廊道贯穿太湖连接大型湖体和森林，一般性廊道集中分布在浙西-湖西区，将生态源地两两相连；(3)根据节点-廊道-源地网络分布，参考生态阻力和生境质量的空间性特征，构建流域“四区一带”生态安全格局并提出分区管控措施，为经济发展快速但生境脆弱的太湖流域生态体系建设与生物多样性保护提供参考。