基于地理信息系统的青藏铁路穿越区生态系统恢复力评价

在明晰生态系统恢复力基本定义及其影响因子性质的基础上，基于地理信息系统（GIS）、均方差决策法和突变级数法，选择物种多样性、群落覆盖度以及群落生物量为指标对青藏铁路穿越区生态系统恢复力进行了定量评估.结果表明：研究区恢复力高值区位于祁连山草甸草原、湟水谷地的针叶林和落叶阔叶林以及唐古拉山以南的嵩草沼泽草甸，而最低值位于柴达木盆地中部和昆仑山山麓.研究区绝大部分区域的生态系统具有强或中等恢复力，整体趋势表现为：在高原面上（昆仑山以南），铁路以北区域的生态系统恢复力等级普遍较低，而在柴达木盆地以东尤其是青海湖地区，表现为铁路以南地区的恢复力等级普遍小于铁路以北地区.通过对生态系统恢复力的评价研究可以找出生态恢复建设的薄弱环节，并确定从哪些方面入手进行恢复更有效，进而可结合脆弱性评价为区域开发提供科学依据，以期避免或尽量减少人为扰动对环境造成的不利影响.     

青藏高原多年冻土区不同草地生态系统恢复能力评价

草地生态系统恢复能力是评价人类工程活动对青藏高原多年冻土生态系统影响的重要组分.分析了不同草地生态系统干扰带和非干扰带群落特征、植物多样性、草地初级生产力和经济类群，综合评价了青藏高原多年冻土区地上植被在受工程活动干扰后的综合恢复能力.结果表明:经过近20多年的自然恢复，青藏苔草草原、紫花针茅草原、扇穗茅草原、高山嵩草草甸、矮蒿草草甸和藏蒿草沼泽化草甸6种草地的盖度和物种组成均有一定程度的恢复，且草原群落的恢复程度好于草甸群落,但干扰群落仍低于未干扰群落；紫花针茅草原分布区物种多样性恢复好于其他草地类型分布区；干扰带由最初的地上植物生物量全部为0恢复到148.8～489.6 g·m^-2，其中藏嵩草沼泽化草甸干扰带恢复最好，生物量达489.6 g·m^-2；除藏嵩草恢复群落的饲用植物类群组成相对稳定外，干扰后的其他5种草地类型饲用价值降低.高寒草原生态系统的植被综合恢复能力显著高于草甸生态系统.     

短期极端干旱事件干扰后退化沙质草地群落恢复力稳定性的测度与比较

利用对不同沙漠化程度的6个沙质草地群落样地的调查资料,并通过构建恢复力指数,尝试性地对沙漠化过程草地群落在经历约为0.5个生长季的短时间尺度极端干旱事件干扰后、在当年后0.5个生长季表现出的恢复力稳定性进行了定量测定与比较。结果表明:6个不同退化程度沙质草地群落在降水条件恢复后具有反应快速和补偿生长的能力,从而表现出良好的恢复力,即使最严重沙漠化程度的群落也恢复到甚至超过了其在干旱前的状况。各群落恢复力综合指数在2.21-1.16之间,分别以多度、高度、盖度和生物量指标计算的恢复力分指数在4.69-1.23,1.21-0.98,1.59-1.15和1.28-1.00之间,基本呈随沙漠化程度提高而减小的趋势。恢复力指数的计算结果表明,在经历短时间尺度干旱事件干扰后,所研究的退化沙质草地群落具有以较强的恢复力维持植被稳定的倾向和能力。群落之间的比较显示,恢复力随沙漠化程度的发展而降低。对群落恢复力来源与构成进行的分析表明,以多度指标计算的恢复力分指数最大,显示各群落都有充足的种源条件和土壤种子库为群落恢复力提供基本保障条件;群落恢复力不仅来源于1年生植物,也来源于多年生植物;一些群落的优势物种在恢复过程中发生了快速转换。通过综合分析本研究以群落内部生态过程为基础对群落恢复力进行的数量测定结果以及对该群落在同一干旱事件干扰下的抵抗力进行的已有研究结果,认为退化沙质草地群落较低的抵抗力和较高的恢复力都说明了植被稳定性对降水条件的依赖不可替代和无法超越。因而,群落在短时间尺度上具有随降水波动的必然性和不稳定性,而在较长时间尺度上又具有主要由群落恢复力所维持的稳定性;恢复过程中发生的群落优势物种快速转换现象是生物多样性的表现形式之一,进一步证明生物多样性对维持生态系统功能和促进植被稳定性具有重要作用,是植被生态系统的一个基本特征。     

土壤微生物群落抵抗力和恢复力研究进展

人类活动的不断加剧使得土壤生态系统承受着环境干扰压力。土壤微生物受到环境干扰的响应程度（抵抗力）及恢复至原来状态的能力（恢复力）决定着土壤生态系统的可持续性。梳理和总结了土壤微生物群落对环境干扰的抵抗力和恢复力方面的研究进展。首先,在介绍土壤微生物群落抵抗力和恢复力概念的基础上,阐述了通过评估微生物群落的结构和功能的变化来系统表征抵抗力和恢复力;随后,分析了最近十年（2012-2021年）有关文献,发现土壤微生物群落的结构和（或）功能在环境干扰后的恢复力总体较弱,但耕作、有机物料添加和轮作等农田管理措施下的响应趋势表现出一定的规律性;继而,从个体水平的休眠和胁迫忍耐、种群水平的生存策略、群落水平的多样性和相互作用以及生态系统水平的历史遗留效应等方面分析了土壤微生物群落抵抗力和恢复力的维持机制;最后,从功能性状、多功能性和植物-土壤微生物整体性对未来研究做出了展望,以期为构建土壤健康评价体系及预测环境干扰对土壤功能的影响提供科学依据。     

桂西北喀斯特地区生态系统服务功能重要性评价与空间分析

生态系统服务功能重要性评价对于明确区域生态系统服务功能空间分布规律,进行生态功能区划有重要意义.本文根据桂西北喀斯特地区的主要生态系统服务功能,选取生物多样性保护、土壤保持、水源涵养、石漠化控制和产品提供5项服务功能,采用层次分析法和多因子综合评价法建立指标体系,在GIS技术支持下,分析了5项生态系统服务功能的重要性及其空间分布特征,并进行了综合评价.结果表明:桂西北喀斯特地区生态系统服务功能重要性程度较高,其中极重要、中等重要地区面积占研究区总面积分别为25.2%和33.4%;喀斯特地区生态系统土壤保持功能和石漠化控制功能对喀斯特区域生态环境具有重要控制作用,其分布区域是桂西北喀斯特地区生态环境治理和生态恢复的重点区域;明确了桂西北喀斯特地区生态系统生物多样性保护功能、水源涵养功能及产品提供功能的重要性等级及空间分布特征,为喀斯特地区生态系统的科学管理和生态功能区划提供重要依据.     

青藏高原北部多年冻土区草地植物多样性

研究了青藏高原北部多年冻土区草地群落植物多样性的特征。研究表明 :草地群落间丰富度指数差异不显著 ,均匀度指数和多样性指数差异显著 (P<0 .0 5 )。均匀度指数表现为高山嵩草 (Kobresia pygmaea)草甸 <紫花针茅 (Stipa purpurea)草原 <矮嵩草 (K.humilis)草甸 <青藏苔草 (Carex moorcroftii)草甸 ,多样性指数表现为高山嵩草草甸 <矮嵩草草甸 <紫花针茅草原<青藏苔草草甸。修路时破坏的矮嵩草草甸在次生恢复过程中 ,离公路 10 0 m处群落的丰富度指数 ,均匀度指数和多样性指数大于原生群落 ,而原生群落的多样性又大于 30 m和 5 0 m处群落的多样性。地上草地群落植物多样性伴随地下冻土退化过程表现为 ,以 1m2样方统计时 ,各个演替群落间的丰富度指数差异不显著 ,而以 10 0 m2样条统计时 ,高寒草甸和草原化草甸的丰富度指数显著大于沼泽草甸和稀疏草原 (P<0 .0 5 ) ,但均匀度和多样性指数在两种统计面积时均表现为先增加后下降的变化趋势。     

西部地区农业生态系统健康评价

农业生态系统健康是农业生态系统的综合特征,它具有活力、组织结构和恢复力,是实现生态农业建设目标的重要保障。根据西部地区农业生态系统的特点和农业生态系统健康的内涵,从活力、组织结构和恢复力3方面选取单位面积农业净产值、农民人均纯收入、NPP利用率、土地人口承载度、系统生产优势度、人口密度、农村劳动者受教育程度、植被覆盖度、水资源供需比、系统稳定性指数、绿色覆盖度、抗灾度、有效灌溉面积率、单位面积耕地化肥农药农膜负荷和农业支出比例等17个指标,构建了西部地区农业生态系统健康的评价指标体系。然后,应用综合评价法、层次分析法和G IS等多种方法与手段,在区域尺度上对西部地区的6个农业生态区进行农业生态系统健康评价。最终得到如下结果:处在“亚健康”状态的是四川盆地区和广西盆地区;处在“不健康”状态的是青藏高原区、云贵高原区和黄土高原区;处在“恶化”状态的是蒙新区。西部地区农业生态系统健康综合评价结果的排名次序为:广西盆地区>四川盆地区>云贵高原区>青藏高原区>黄土高原区>蒙新区。     

东北粮食主产区农业生态系统健康格局与因子诊断——以吉林省为例

运用生态系统健康的理论与方法研究粮食主产区农业生态系统健康问题具有重要的意义,以东北粮食主产区的典型区域吉林省为研究对象,基于构建的胁迫-状态-免疫(S-S-I)与活力-结构组织-恢复力(V-O-R)农业生态系统健康评价指标体系,运用最优组合赋权法、综合评价模型、GIS空间分析技术和灰色斜率相似关联度诊断模型对2000—2011年吉林省农业生态系统健康的时空格局以及影响因子进行分析.结果表明: 时间特征上,2000—2011年吉林省农业生态健康等级从“不健康级”状态向“较健康级”状态转变,农业生态系统健康水平正逐步提高.空间特征上,2000—2011年吉林省农业生态系统健康状况空间差异日益显著,中部地区的农业生态健康水平保持不变,东南部与西部正逐渐提高.吉林省农业生态系统健康水平提高的主要贡献因子是经济驱动、环境治理与社会发展,主要障碍因子是生态压力、组织结构与投入能力等.最后,提出相关措施进一步改善区域农业生态系统健康状况.     

松嫩碱化草甸土壤种子库格局、动态研究进展

草地退化是全球干旱和半干旱草地生态系统的共同特征,由于土壤种子库在植被恢复和生物多样性维持等方面的重要作用,已成为研究热点。作为重要的脆弱生态系统,松嫩碱化草甸在人类活动和全球变化影响下发生了明显退化。松嫩碱化草甸土壤种子库研究始于20世纪90年代,主要集中在对虎尾草群落、星星草群落、碱蓬群落、羊草群落等不同演替阶段土壤种子库物种种类、密度、季节变化研究;该地区土壤种子库的物种数目随着恢复演替由初级向高级阶段而呈现逐渐增加的趋势,但物种数目均相对较少,且多以1年生为主。另外对种子雨和某些物种种子散布动态也有零星报道,主要是从群落水平进行的研究,种子雨的空间异质性表现在其组成和大小因群落而异。今后需要加强对松嫩碱化草甸土壤种子库格局与关键生境要素的耦合特征、种子库分布格局的形成机制等研究,研究方法上,引入稳定同位素标记和分子遗传学等研究方法和手段,开展持久种子库的长期定位监测研究,为盐碱地植被恢复提供理论依据。     

小兴安岭森林恢复期不同植被区域蛾类组成及其多样性

为了研究小兴安岭地区不同植被类型的森林恢复区域和原始林区域的蛾类群落结构和多样性,对位于凉水自然保护区的4个典型区域的蛾类群落进行了系统调查。共采集蛾类标本56079号,隶属于28科598种,其中夜蛾科、尺蛾科为优势类群,豆卷叶野螟、头橙荷苔蛾、一色兜夜蛾等为小兴安岭地区优势种。对蛾类群落的种-多度关系分析得知,4个区域均符合对数正态分布假说。多样性指数分析表明,多样性和均匀度均为ⅣⅢⅡⅠ;优势集中性指数为ⅠⅢⅡⅣ。相似性分析和群落排序结果表明各植被恢复区域与原始林蛾类群落均存在差异,但差异不大。研究认为小兴安岭地区蛾类赖以生存的生态系统稳定,环境条件良好。