中国农业生态系统的生产潜力和人口承载力

中国农业生态系统的生产潜力和人口承载力是全球关注的问题。本研究将农业生态系统的生产潜力定义为由生物遗传特性和4大宏观生态条件(太阳辐射、温度、水资源和土地资源)共同决定的生产力上限;以无机环境-第一性生产-第二性生产之间的结构适应性和能量-物质流平衡为主线,发展了对农业生态系统生产潜力和人口承载力的综合评价模型,它包括第一性生产潜力子模型和第二性生产潜力与人口承载力优化子模型;并应用该模型把中国农业生态系统分为603个区域单元,进行第一性生产潜力,第二性生产潜力和人口承载力的评价。     

社会-经济-自然复合生态系统

当代若干重大社会问题,都直接或间接关系到社会体制、经济发展状况以及人类赖以生存的自然环境。社会、经济和自然是三个不同性质的系统,但其各自的生存和发展都受其它系统结构、功能的制约,必须当成一个复合系统来考虑,我们称其为社会-经济-自然复合生态系统。本文分析了该复合系统的生态特征,提出了衡量该复合系统的三个指标:(1)自然系统的合理性;(2)经济系统的利润;(3)社会系统的效益。指出复合生态系统的研究是一个多目标决策过程,应在经济生态学原则的指导下拟定具体的社会目标,经济目标和生态目标,使系统的综合效益最高,风险最小,存活机会最大。文中还提出了一些复合生态系统的研究方向和具体决策步骤。最后给出了三个复合系统的事例。     

承载力评估在区域人口配置中的应用：以常州为例

从城市生态系统承载力的空间差异性出发,集成GIS空间评价技术和系统动力学（SD）模型,确定城市区域适度总人口规模和各分区人口数量,提出人口分区定量配置新思路和技术集成方法,并将该方法应用于300万人口城市--常州.结果表明： 通过构建常州市区人口、经济、土地与环境的系统动力学模型和多情景模拟分析,在同时满足城市经济发展与环境保护需求下,常州市区远景（2050年）总人口约400万;基于城市承载力空间差异评价进行常州市区总人口的空间配置,将形成240万人的主城及5个15～40万人新城的空间格局,研究结果可为国土开发管理中人口与经济的空间分配提供科学依据.     

承载力评估在区域人口配置中的应用:以常州为例

从城市生态系统承载力的空间差异性出发,集成GIS空间评价技术和系统动力学(SD)模型,确定城市区域适度总人口规模和各分区人口数量,提出人口分区定量配置新思路和技术集成方法,并将该方法应用于300万人口城市——常州.结果表明:通过构建常州市区人口、经济、土地与环境的系统动力学模型和多情景模拟分析,在同时满足城市经济发展与环境保护需求下,常州市区远景(2050年)总人口约400万;基于城市承载力空间差异评价进行常州市区总人口的空间配置,将形成240万人的主城及5个15 ～ 40万人新城的空间格局,研究结果可为国土开发管理中人口与经济的空间分配提供科学依据.     

社会-经济-自然复合生态系统有效物质(能量、货币)平衡模型的建立及其应用

根据质量守恒定律和有效物质（能量、货币）在系统内外部转化关系建立了社会、神经-自然复合生态系统有效物质（能量、货币）平衡模型,定义了模型特征参数。将模型应用于3个不同的研究领域,获得了相应研究领域的平衡模型,结果表明所建立的平衡模型具有通用性,它对于研究复合生态系统有效物质、能量和货币平衡具有重要的理论和实践意义。     

社会生态系统及脆弱性驱动机制分析

生态系统与社会经济要素的相互渗透和相互作用形成了社会生态系统复合结构。"社会生态系统"(SES)理念是当今世界生态系统分析的新思路,它立足于社会生态经济综合指标,突出社会生态经济系统的整体性,以人地和谐、综合的思想,分析和解决生态和社会经济问题。社会生态系统脆弱性驱动机制分析和综合研究已成为脆弱性研究的趋势。综述了"社会生态系统"概念、结构、特征和属性,分析了社会生态系统脆弱性内涵,结合"压力-状态-响应"模型(PSR)和"暴露度-敏感性-恢复力"模型,从社会-经济-生态复合系统角度,从风险(压力)、敏感性、应对能力三方面对社会生态系统脆弱性驱动机制进行分析,最后文章对相关问题进行了讨论,并指出了脆弱性驱动机制分析的局限性,提出未来研究的展望。     

城市生态系统的动力学演化模型研究进展

从系统分析出发,对城市生态系统的动力学演化模型的发展历程、建模的方法和步骤过程、软件开发方法和目前的模型软件等进行了总结。归纳了城市生态系统的动力学演化建模的方法,主要包括模型定义、模拟、实现、验证、分析和应用等六大步骤。目前国内外用于城市生态系统动力学演化模型的主要方法有：基于数理模型的方法、生态控制论和灵敏度模型、系统动力学模型、多目标规划法等。已经开发的用于城市生态系统的动力学模拟的软件可以划分为两类：基于土地利用和交通规划的专业模型和基于系统动力学和灵敏度模型的一般软件。总结了常用的城市演化模型软件,讨论了模型的研究对象和应用范围。分析了城市生态系统的动力学演化模型建模的不确定性的来源,并指出：向宏观和微观两极化发展是城市生态系统动力学演化模型的发展趋势之一,而与人工智能和地理信息系统等新方法的集成是发展的另一趋势。城市生态系统动力学演化模型的开发前景在于对不确定性问题的定性、定量分析,而多模型的耦合和集成是发展的必然趋势。     

林业资源型城市生态-经济-社会协调发展的定量测度——以黑龙江省伊春市为例

把握城市独特的生态-经济-社会系统协调优化特性是实现林业资源型城市可持续发展的重要前提。研究从生态、经济、社会3个维度构建了林业资源型城市复合系统的测度评价指标体系,应用熵值法、耦合协调度模型,采用2005-2018年时段生态、经济、社会数据,对伊春协调发展状况进行实证测度评价,运用障碍度模型分析影响系统协调发展的主要因素,采用GM （1,1）灰色预测模型进行发展预测。结果表明：（1）综合发展指数呈上升态势,促进生态-经济-社会综合发展的主要动能历经了从生态到经济,再到生态为主要动力的发展过程,三个子系统发展水平呈趋同态势,推动三维系统的均衡协同是未来发展的重要方向;（2）三维系统耦合度稳定在较高水平,系统间相互依赖、相互作用程度较高,协调度呈波动上升,实现了由勉强协调、经济滞后发展向良好协调、同步发展的转变,协调状态趋向良好;（3）三维系统中社会子系统对协调发展的障碍度最大;人口自然增长率、建成区绿化覆盖率、GDP增长率、第三产业就业人数比重4个指标是制约近期协调发展的主要障碍因子;（4）2019-2030年,生态、经济、社会子系统发展指数及协调度的预测值均呈上升态势,生态-经济-社会复合系统将向更高级的协调发展状态演进,经济发展将再次成为促进生态-经济-社会综合发展的主要动力;加强生态建设,引领生态创新,大力发展生态经济,提高社会发展水平,着力降低障碍因子对协调发展的阻力作用,实现生态-经济-社会的联动健康发展是伊春未来重要的努力方向。     

城市生态系统的模拟方法：灵敏度模型及其改进

评估城市生态系统的持续发展能力,探讨其持续发展对策是一个复杂的动态问题,需要运用动态的模拟方法进行。由德国著名生态控制论专家Ｆ．Ｖｅｓｔｅｒ和Ａ．Ｖ．Ｈｅｓｌｅｒ教授提出的“灵敏度模型”方法,将系统科学思想、生态控制论方法及城市规划融为一体,解释、模拟、评价和规划城市复杂的系统关系,是模拟城市生态系统很好的方法。本文对该方法进行了改进。改进后的“灵敏度模型”为评价城市持续发展能力、探讨其持续发展对策提供了新的思路。     

生态系统的人口承载力理论初探

人口膨涨是当今人类面临的五大问题之一,也是我国目前所面临的最棘手的一个问题。近年来,人口学的发展很快,但是目前人口学研究的主要问题是人口统计、人口预测、人口控制和人口经济等方面,其中对于人口控制的目标,即定量研究理想人口数量的工作则刚开始。从生态学角度讨论人口承载力问题的更少。生态系统人口承载力的研究不仅可以给出一个生态系统(如全球生态系统或一个流域或一个地区)在保证系统结构和功能不受破坏条件下所能供养的最大人口数,而且可以给出该生态系统的人口控制目标,使人口控制的目标选择具有科学的基础。     

论害虫种群的生态控制

本文根据保护生物圈与经济持续发展的要求,提出害虫种群的“生态控制’对策,以代替现在国内外采用的“综合防治”。文中根据生态学与经济学理论,不仅提出了“生态控制”应遵循的经济学与生态学的管理原则,并且提出了“生态控制”的指导思想与方法论,以及它的目标函数、约束条件与主要对策。进而根据国内外本领域的科技发展动态分析与生产实际需要,论述了本种对策在生产中的可行性与重要性。     

生态产业园的复合生态效率及评价指标体系

生态产业园的建设在国内取得了丰富的成果,已成为我国循环经济建设和可持续发展的重要载体之一。与国外不同,我国的生态产业园最终将演化为生态城市,其功能也从工业生产功能发展为融生产、生活和生态为一体的复合功能。生态效率是评价一个研究对象投入产出效益的量化工具,将生态效率的理念融入生态产业园,从园区作为区域可持续发展的载体、作为生态城市演化的一个特定阶段的视角,提出了复合生态效率的概念,构建了园区复合生态效率评价指标体系,并以郑州经济技术开发区为例,说明了复合生态效率指标在产业园中的应用。     

基于能值及系统动力学的中新天津生态城可持续发展模式情景分析

可持续发展动态评价是确保我国第一个国际合作建设的中新天津生态城项目成功的关键基础之一.在对中新天津生态城自然经济状况、功能结构和规划建设指标体系等分析基础上,将能值分析和系统动力学方法相结合,基于功能流视角将生态城系统划分为能物流、货币流及人口流子系统,构建了中新天津生态城可持续发展的能值评价指标体系及系统动力学模型,设计了惯性情景、科技情景、经济情景、环保情景及协调发展情景等5种生态城发展情景,并对各情景下的可持续发展状况进行了仿真和动态评价分析.结果表明：在经济与环境协调发展情景下,中新天津生态城的GDP、能值积累量、货币积累量均呈稳步增长趋势,能值废弃率、废弃物能值比、环境负载率等较小,能值可持续指标(ESI)和生态效率指数(UEI)均处于较低水平,但比其他几种方案更具活力,是中新天津生态城的最佳发展模式.     

QUANTITATIVE GENETICS AND POPULATION DYNAMICS

This study examines the dynamics of a competition and a host-parasite model in which the interactions are determined by quantitative characters. Both models are extensions of one-dimensional difference equations that can exhibit complicated dynamics. Compared to these basic models, the phenotypic variability given by the quantitative characters reduces the size of the density fluctuations in asexual populations. With sexual reproduction, which is described by modeling the genetics of the quantitative character explicitly with many haploid loci that determine the character additively, this reduction in fitness variance is magnified. Moreover, quantitative genetics can induce simple dynamics. For example, the sexual population can have a two-cycle when the asexual system is chaotic. This paper discusses the consequences for the evolution of sex. The higher mean growth rate implied by the lower fitness variance in sexual populations is an advantage that can overcome a twofold intrinsic growth rate of asexuals. The advantage is bigger when the asexual population contains only a subset of the phenotypes present in the sexual population, which conforms with the tangled bank theory for the evolution of sex and shows that tangled bank effects also occur in host-parasite systems. The results suggest that explicitly describing the genetics of a quantitative character leads to more flexible models than the usual assumption of normal character distributions, and therefore to a better understanding of the character's impact on population dynamics.     

海北藏系绵羊种群结构及其出栏方案最优化的探讨

配置畜群结构是管理畜牧生产最重要的工作之一。目前我国普遍存在着畜群结构不合理的现象。藏羊是我国第二大绵羊品种,其生产管理落后,种群结构普遍不合理。为组织合理生产,本文用系统分析的方法对藏羊种群结构进行了研究。首先,根据实地调查研究,作者构成了一个矩阵模型,以描述藏羊种群的性别年龄结构状态: N_(t+1)=AN_t-BU_t 其中AN_t反映羊群的自然变动情况,U_t是人为控制量。 然后,以最大羊产品收获为目标,以牧草资源和种群平衡态为限制条件,本文构造了一个线性规划模型,用以计算最优藏羊种群结构及其出栏方案; 除了给出模型这个研究种群结构问题的方法之外,本文使用线性规划模型,利用作者在青海省门源县风闸口地区调查测定的数据,通过计算机,算出了该地最优藏羊种群结构及其出栏方案。在最大能量收获的目标下。最优结构应为,67.80％的繁殖母羊,28.36％的后备母羊,3.84％的种公羊和后备种公 羊。相应出栏方案是每年秋季出栏全部羯羊羔和老弱羊,并且出栏33.17％的成年母羊。在这种方案下,按现有羊只生产能力,出栏率可提高到52.79％,平均从每百公斤牧草中收获合11.72千千卡能量或3.65公斤活重的羊产品。     

蚕豆蚜种群动态与蚕豆生理变化的关系

本文以蚕豆和蚕豆蚜构成的人工种间关系系统为对象,研究了蚜虫种群动态和植物生理变化的关系。发现蚕豆生理应激过程能影响蚕豆蚜种群的生殖率、存活率等种群特征,从而调节其种群的动态。蚕豆还能传导放大昆虫种群自主调节的信息。蚜虫种群的适应过程,包括减小种群数量(低生殖率和迁移),降低对植物的胁迫,从而维持种间关系系统的持续发展。本文还初步将植物的生理应激过程与昆虫种群的动态过程相耦联,建立动态模型,对种间关系的发展趋势进行了分析和讨论。     

大足鼠种群动态的非线性模型及逐步回归分析

本文提出了一种从原始数据中获取关于种群动态机制的基本信息的,以非线性模型为基础的逐步回归逐步预测的种群动态分析法。并以作者１９８９－１９９１年间于四川邛崃定点进行示志重捕以及夹捕解剖所得的关于农田大足鼠种群生态学特征的数据为例,对大足鼠和种群密度与年龄组成,各年龄组性比、繁殖特征以及气象等因子的关系进行了初步的分析,定量地确定了当前的各生态因子对未来的大足鼠种群密度的作用,并对数量了初步的分析的讨