安徽省生态功能区划研究

生态功能区划是依据区域生态系统类型、生态系统受胁迫过程与效应、生态环境敏感性、生态服务功能重要性等特征的空间分异性而进行的地理空间分区 ,其目的是明确区域或国家生态安全重要地区 ,分析区域可能的生态环境问题与生态环境脆弱区 ,为产业布局、生态环境保护与建设规划提供科学依据 ,为实施区域生态环境分区管理提供基础和前提。在对区域生态环境特征分析的基础上 ,依据建立的生态功能区划原则、方法和指标体系 ,以安徽省域尺度生态系统为对象 ,在生态系统受胁迫过程与效应、生态环境敏感性和生态系统服务功能等指标评价的基础上 ,以中国生态环境区划方案为背景 ,综合了自然因素与人类活动对安徽省生态系统叠加影响 ,形成了安徽省生态功能区划方案 ,将安徽省分为 5个生态区、16个生态亚区、4 7个生态功能区 ,为生态保护与建设的重点、目标、措施的确定以及区域产业结构与布局的调整提供了重要依据     

广东省鹤山市林业生态规划研究

森林作为陆地生态系统的主体,在改善生态环境方面起着重要作用,而且能够带来良好的社会经济和文化效益。社会经济发展中所造成的气候变化、林地退化、水资源污染等环境问题,都可以通过森林资源的规划和保护而得到减缓。广东省鹤山市在发展工业的过程也面临着同样的生态环境问题,森林生态系统受到了干扰。基于此,论文依据鹤山市森林资源现状、社会经济发展状况、生态系统服务功能评估结果,提出其林业发展的长、短期目标,以及林业整体结构布局和空间布局,即北部"两带",中部"一核五楔",西部"一片"的发展模式。以期优化林业整体布局,最终实现高效发挥森林生态系统服务功能价值并支撑地区经济发展的目的。     

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。     

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.     

基于流域复合生态系统阈值特性的动态赋权理论分析

本文基于流域开发复合生态环境系统累积环境效应的产生机理,以及系统的非线性动力学特征和累积环境效应反应过程特征曲线,提出了时序多指标决策理论模式,建立了复合生态环境效应的动态监测因子确定评判标度的量化模型.建立的动态决策理论是在决策空间和目标空间基础上,引入时间和空间参数,使决策过程与结果充分体现了时序特征,对生态系统规划决策和区域环境长期或不定期动态评估具有一定的指导.     

黄淮海湿地生态系统服务与生物多样性保护格局的耦合性

研究生物多样性格局与生态系统服务格局之间的空间耦合效应,探讨以生物多样性保育为核心目标的自然保护体系同时能多大程度满足对生态系统服务功能的维护和支撑,已成为自然保护领域新的热点关注问题。目前研究多限于陆域生态系统,其方法难以适用于湿地生态系统。以黄淮海湿地——这一高强度人类活动的区域为研究区,基于湿地生态系统的横向连接度、纵向连接度(2D)以及结合地下水的垂向连接度(3D),对黄淮海地区湿地具有的生态系统服务功能进行了空间评估和分析,识别出具有重要意义的生态系统服务功能区域,结合现有保护区分布情况进行空间分析,评价现有保护区对生态系统服务功能的支持程度,即生物多样性保护与生态系统服务功能重点区域的空间耦合性。研究结果表明:目前湿地保护区并未有效覆盖湿地生态系统关键区域,湿地生态系统服务关键格局也存在大量明显的保护空缺。同时,随着2D到3D延伸,保护区对生态系统服务功能的支持程度也稍有提高,这与系统保护规划中选择不同保护目标后保护规划格局发生变化的情况类似,而生态系统服务功能的"热点地区"(重要区域)与保护生物学中所指的物种保护的热点地区类似,这表明生态系统服务功能的规划和保护也可以借鉴保护生物学中系统保护规划的理论和方法,为后续研究提供参照。     

京津冀地区生态系统健康评估及时空变化

结合生态系统健康和景观生态学理论, 基于“压力—状态—响应(PSR)”模型构建了京津冀地区生态系统健康评价指标体系, 综合层次分析法和熵权法得到指标权重值。首先模拟了京津冀地区2000年和2015年的生境质量、固碳、水质净化、产水量、土壤保持等生态系统服务功能, 进而评价了京津冀地区2000年和2015年栅格尺度的生态系统健康空间分布和时空变化。研究结果显示: 1)生境质量、固碳功能和水土保持功能的高值主要分布在该区域北部和西部的山地区域, 而低值则主要分布在中部和东南部区域。水质净化功能主要分布在南部, 而产水量功能主要分布在沿海地区。2)京津冀地区生态系统压力主要分布在北京、天津的市区等地。时间上北部压力变化最小, 中部的北京、天津等地增加最大, 西部地区增加较小。3)状态最差的区域是各个地市的城区以及沿海地区, 而最好的地区分布在北部和西部等地的山区。时间上北部地区增加明显, 而南部有明显的降低趋势, 表现出从北向南变差的趋势。4)京津冀地区响应最好的是西部和北部的山地和天津、北京等地, 说明人类社会对于生态系统保护的意识较好。时间上, 南部和北部地区响应增加明显, 而中部的北京、天津等地增加较小。5)生态系统一般健康的区域占绝大多数, 主要分布在京津冀的中部、南部和西北部。良好地区主要分布在该区域的北部和西部的林地区域。时间上, 健康程度变化最大的在该区域的南部和北部, 而增加较小的地区分布在北京、天津周边。     

黑龙江省森林资源生态产品产能

基于黑龙江省森林资源二类调查数据和森林生态站长期监测数据,利用森林生态功能修正系数对森林资源生态产品产能(森林生态系统服务功能)进行评估,探讨各市/地区间的森林生态系统服务功能分布格局,以及不同林分结构对评估结果的影响。结果表明,大兴安岭地区、黑河市和牡丹江市的森林生态系统服务功能位于其他市/地区前列,全省森林生态系统涵养水源量相当于本省地表水量的72.88%,以及2004—2008年间全国、辽宁省和吉林省年森林涵养水源量的10.25%、6倍和4倍;固碳量相当于抵消了本省工业碳排放量的67.61%,而2004—2008年间全国、辽宁省和吉林省年森林固碳量相当于抵消本区域内年工业碳排放量的9.97%、4.94%和14.70%。     

三种判定落叶阔叶混交林土壤损害基线的方法研究——以吉林省抚松县为例

生态环境损害鉴定评估是生态系统修复与保护管理工作的基础,而生态环境损害基线作为一个地区生态水平原始状态的表征,是鉴定评估生态环境损害的基准。森林土壤是森林生态系统的重要组成部分,是维系森林生态系统生物及化学循环的关键部分,同时也是森林生态系统是否受到损害及损害程度大小的重要表征指标。在已有的生态环境损害基线判定方法的基础上,针对森林土壤的特点,改进森林土壤损害基线的判定方法并用这些方法对吉林省长白山抚松县地区落叶阔叶混交林进行研究。运用的3种方法包括群体分布法、三分位法和回归模型法。计算结果显示,运用三分位法确定的基线值最高,运用群体分布法确定的基线值最低。从方法的适用范围考虑,群体分布法和三分位法计算简便,结果可比性强,适用于无明显人为干扰的地区;回归模型法灵活度高,应用性广,适用于有较强人为干扰的地区;在数据充足的情况下应首选回归模型法,在回归模型法无法确认基线时,另外两种方法作为补充。     

地下水生态系统健康评价指标体系的构建

地下水生态系统是重要的生态系统类型,由于地下水资源不合理的开发利用和污染物排放强度的增大、并长期积累,已导致许多地方产生生态环境劣变,甚至酿成难以弥补的严重后果,地下水生态系统健康问题已经成为许多国家和地区重点关注的环境问题之一.在科学把握地下水生态系统健康的概念和内涵的基础上,从系统结构特征、生态功能、资源功能、系统保护以及社会环境等5个方面选取了29个典型指标构建了地下水生态系统健康指标体系,对关键评价指标的意义进行了具体分析.出于服务于地下水生态系统健康评价的目的,对重要指标的评价标准进行了划分,并探讨了地下水生态系统健康评价的主要方法及发展方向,研究成果在一定程度上可以丰富生态系统健康评价研究理论与方法体系.     

苏南地区农村工业对农业生态系统作用的系统动力学模型

以江苏南部农村工业发达地区的吴江市为研究范例,采用系统动力学模型模拟分析方法,分析农村工业发展对农业生态系统的影响。结果表明,农村工业的发展对农业生态系统有正负两方面的影响,正影响表现为提高农民收入、增加农业投入、转移农村劳力等;负影响表现为导致耕地减少和环境污染等。农村工业实力增强后,若其产值利润以一定的比例用于发展农业和治理环境,将能减弱或避免农村工业给农业生态系统带来的负影响,达到农村工业与农业的协调发展。     

湖泊生态系统动力学模型研究进展

从系统分析在湖泊生态系统动力学研究中的作用出发,对湖泊生态系统的动力学建模过程、方法和软件等进行了总结.在此基础上,综述了国内外湖泊生态系统动力学模型的发展.从1960年代至今,湖泊生态系统动力学模型从简单的零维模型发展到复杂的水质水动力学生态综合模型和生态结构动力学模型,如LakeWeb模型.中国的湖泊生态系统动力学模型研究始于20世纪80年代,主要集中在滇池、太湖、东湖和巢湖等富营养化严重的湖泊以及其他水体.目前,已经开发一些软件用于湖泊生态系统动力学模拟,主要有CEQUALICM、WASP、AQUATOX、PAMOLARE、CAEDYM等,以及用来模拟湖泊能流的软件ECOPATH.湖泊生态系统动力学模型还在监测、数据共享和模型结构、参数选取和不确定性分析等方面存在不足,需在今后的研究中加以改进.     

长江三峡库区生态环境变化遥感研究进展

长江三峡库区是我国最重要的生态敏感区之一,受三峡水利工程和相关人类活动影响,其生态环境变化显著.揭示三峡库区生态系统结构、功能和生态过程的变化对于维护库区生态安全具有重要意义.生态环境遥感为此提供了关键途径,并在三峡库区生态环境研究中受到重视.现有的三峡库区生态环境变化遥感研究往往存在较大差异,难以有效反映生态环境变化和响应特征,加之生态本底和人类干扰活动的复杂性,三峡库区生态环境变化遥感研究仍面临诸多挑战.本文对库区环境变化遥感研究的发展阶段、研究尺度、遥感数据和方法等进行了系统总结,并从土地利用/覆盖变化、植被变化、水土安全、生态服务价值评价、生态系统健康与生态规划5个方面对库区生态环境变化遥感研究进展进行综述,在此基础上探讨了当前三峡库区生态环境变化遥感研究存在的问题,并提出未来研究中需重点关注的主要科学问题,以期为三峡库区生态环境管理和类似地区生态环境变化遥感研究提供参考.
     

食物网

正食物网分析手段便于我们理解三峡水库水生态系统内部能量和物质复杂的转移转化形式,以及它们对外部干预因素的响应,从而有助于我们设计出科学合理的生态渔业方案,确保系统运行通畅。食物网是生态学中一个重要的理论工具,用以研究生态系统的结构和功能。初级生产者所固定的能量经食物链和食物网传递,转化为各营养层级上的生物生产力,形成了生态系统的生物资源,并对生态系统的产出、服务和动     

三江源地区生态系统服务功能与价值评估

采用谢高地分类系统和评估方法分析了三江源地区生态系统结构和服务功能,并对其价值进行了评估.结果表明:三江源地区生态系统服务功能总价值为3 377.1×108yuan·a-1.从生态系统类型来看,湿地、草地、森林、水体、荒漠和农田占其总价值的比例分别为52.91%、21.97%、15.23%、9.17%、0.67%和0.06%.从服务功能类型来看,主要是废物处理、水源涵养、气候调节、土壤形成与保护、生物多样性、娱乐文化、气体调节、原材料和食物生产.,分别占其总价值的23.9%、21.9%、19.1%、10.1%、8.7%、6.6%、6.4%、2.0%和1.3%.说明三江源地区生态系统具有多种服务功能,保护其生态系统结构和功能对中国江河中下游地区生态环境安全和区域可持续发展都具有重要意义.     

中小尺度生态用地规划方法

生态用地指以发挥自然生态功能为主,具有重要生态系统服务功能或生态环境脆弱、生态敏感性较高的土地。它是土地利用与生态建设的直接联系,关系区域生态系统的稳定性和安全性。生态用地的研究有利于建立合理的土地利用系统,完善区域生态安全格局,促进经济社会发展与生态环境相协调。在不同尺度下,生态用地的内涵、性质、主导功能以及规划方法都有所不同,结合我国土地利用规划及城市规划的层次划分,选取市域和中心城区为研究范围,其中市域为中尺度代表范围,中心城区为小尺度代表范围,分别分析了两种尺度下生态用地的内涵及区别,提出了相应的规划方法及侧重点。定量规划方面,中心城区生态用地主要结合国家相关法规、规定、政策等确定;而市域生态用地采取借鉴法、土地利用结构数量优化方法以及情景分析三种方法综合确定。空间规划方面,城区生态用地采取分类规划方法,分别对点线面三类生态用地进行提取,主要步骤为辨识重要生态源,构建面状生态用地;结合水体和交通缓冲区,构建线状生态用地;提取关键节点,构建点状生态用地;生态用地分类。市域生态用地则采取综合规划方法,主要步骤为提取特殊生态用地、基于生态用地结构功能和生态敏感性等的生态建设重要性评价、生态用地空间提取及分类。     

生态服务功能的动态货币化评价——以南水北调后的湖北省襄樊市为例

生态环境是和社会经济紧密联系、相互影响的复杂大系统 ,且其内部各因子之间存在大量的未知关系 ,神经网络为未知复杂系统的建模提供了一条全新的思路。运用 BP网络 ,就南水北调对湖北省襄樊市生态服务功能价值的影响进行了动态研究。研究显示 ,在调走约 1/3汉江水量后 ,襄樊的生态环境将受到严重的破坏 ,其后果是当地社会经济的可持续发展能力将受到损害和抑制。在分析案例的基础上 ,论证了神经网络在生态建模中的适用性 ,探讨了生态服务功能价值动态评价的技术趋势 ,并进一步提出了生态系统建模的新思路。     

区域生态安全格局:概念与理论基础

提出区域生态安全格局概念的提出 ,适应了生态系统恢复和生物多样性保护的发展需求。针对区域生态环境问题 ,通过干扰排除以及空间格局规划和管理 ,能够保护和恢复生物多样性 ,维持生态系统结构、功能和过程的完整性 ,实现对区域生态环境问题的有效控制和持续改善。区域生态安全格局的研究对象具有针对性、研究尺度具有区域性、研究问题具有系统性、研究手段具有主动性。它强调区域尺度的生物多样性保护、退化生态系统恢复及其空间合理配置、生态系统健康的维持、景观生态格局的优化、以及对社会经济发展需求的满足。它更加强调格局与过程安全及其整体集成 ,将生态系统管理对策落实到具体的空间地域上 ,实现管理效果的直观可视。相关理论 ,景观生态学、干扰生态学、保护生物学、恢复生态学、生态经济学、生态伦理学、和复合生态系统理论等为其提供了坚实的理论基础。区域生态安全格局不存在一个固定标准 ,人类对生态系统服务功能需求的不断变化是生态系统管理的根本原因。实现区域生态安全不但要以社会、经济、文化、道德、法律、和法规为手段 ,更要以其不断发展对生态系统服务功能的新需求为目标逐步进行。区域生态安全格局研究对于解决区域生态环境问题具有不可替代的作用 ,具有广阔应用前景。     

吉林省大安市生态环境规划系统动力学仿真模型

生态环境是人类生存和发展的基本条件,经济、社会发展的物质基础。如何保护和建设好生态环境,合理开发利用自然资源,是当今世界所面临的共同问题。针对吉林西部研究区的特点,要使生态环境和经济协调发展,必须统筹规划,突出土地盐碱地治理的重点,实施土、林、水综合治理。根据农业生态环境系统多目标、多层次、多变量、非线性的特点,应用系统动力学的原理与方法,建立系统动力学仿真模型,模拟封闭系统的动态变化,定量预测系统行为。并以吉林省大安市为例,采用系统动力学方法,开展了该区生态环境规划仿真研究,经过模型调控对比,提出了适合经济发展的最佳方案。     

粤港澳大湾区生态系统健康时空变化及其对城镇化的响应

区域生态系统健康评价是获取区域生态系统状况的重要手段，对生态保护和恢复具有现实的指导意义。研究从人类与生态系统耦合角度出发，基于生态系统完整性以及人类对生态系统服务的需求，在“活力-组织力-弹性”框架基础上引入生态系统服务供需指标构建评价框架。以粤港澳大湾区为例，分析2005—2018年生态系统健康时空变化特征及其对城镇化的响应。研究结果表明：(1)2005—2018年间，大湾区生态系统健康呈现中部低四周高的空间格局，以好，较好和一般水平为主；从时间变化上来看，大湾区四周山区生态系统健康状况有所改善，而中部地区健康状况则逐渐恶化。(2)大湾区生态系统活力在改善区域生态系统健康中发挥了重要的作用；此外，生态系统服务供需对传统生态系统健康评价结果进行适当修正，生态系统服务供需赤字加剧了中部地区生态系统健康状况的恶化。(3)大湾区生态系统健康与人口城镇化、土地城镇化间均存在显著的空间负相关性，其中，土地城镇化对生态系统健康的负面影响越来越显著，特别是大湾区中部地区。研究以期为生态系统健康评价提供新思路，同时为大湾区生态系统保护与管理提供参考。