城市群生态安全格局构建:概念辨析与理论思考

城市群是城市发展到一定阶段通过城市间物流、人流和能流高度融合而形成的区域性复合生态系统，如何保障城市群生态安全与健康发展成为当前关注的热点问题。本研究系统分析了生态安全、城市生态安全与城市群生态安全的内涵。认为狭义上城市群生态安全侧重于城市群内部生态空间优化和生态系统服务功能提升，重点关注城市群地区生态用地空间优化与"三生空间"（生态、生活及生产空间）的合理布局。广义上的城市群生态安全不仅需要考虑城市群内部生态系统结构和功能协调及其生态系统服务的供需平衡，也需要从区域尺度考虑城市群与其他区域之间的协调关系。城市群生态安全格局构建的目的则是保障城市群内部区域一体化协调发展，满足人们日常生活的基本需求，实现城市群与区域之间物流、能流和人流的有序流通。在城市群生态安全格局构建时，除了遵循生态安全一般性原则外，还需要遵循以下原则：①生态系统服务供需平衡尺度效应；②生态安全保障的阈值效应；③生态安全格局的空间联动效应。最后文章提出了城市群生态安全格局构建的基本思路和技术路径。     

水生生态系统食物网复杂性与多样性的关系

探索食物网的复杂结构是生态学的中心问题之一。基于构建的黄河口海草床食物网并耦合实际食物网的数据集，整理了包含河口、湖泊、海洋和河流四种水生生态系统类型的48个实际食物网案例。以食物网的节点数反映食物网多样性，物种之间的营养链接数、链接密度和连通度来表示食物网的复杂性，采用营养缩尺模型描述水生生态系统食物网的复杂性特征与节点数的普适性规律。结果表明：所涉及的48个水生生态系统食物网的多样性和复杂性跨度较大，其中，节点数的分布范围为4-124，链接数为3-1830，链接密度为0.75-15.71，连通度为0.06-0.25。不同类型水生生态系统间的连通度存在显著性差异（P=0.01），节点数、链接数、链接密度不存在显著性差异。各类型生态系统的食物网链接数、链接密度均随节点数的增加而增加（R²=0.92，P<0.001和R²=0.82，P<0.001）。湖泊生态系统的连通度随节点数的变化不明显，围绕在0.20附近；而其他3种类型生态系统的食物网连通度随节点数的增加而降低（R²=0.06-0.41，P<0.001）。对全球尺度的水生食物网多样性和复杂性的定量化研究对于提升对食物网的复杂结构的科学认识，从系统尺度探究多样性和复杂性的关系提供数据支撑。     

黄海北部大鹿岛鹅耳枥群落特征及其土壤环境解释

为探究黄海北部大鹿岛鹅耳枥群落特征及其与土壤环境因子的关系，以大鹿岛9个鹅耳枥群落的样地调查数据为数据源，采用植物区系成分、物种重要值、物种多样性和径级结构等指标表征群落特征，运用双向指示种分类法(TWINSPAN)和冗余分析方法(RDA)分析其土壤环境影响因子。结果表明：(1)大鹿岛鹅耳枥群落维管植物共计110种，隶属46科84属，包括种子植物44科82属107种和蕨类植物2科2属3种。种子植物区系成分大部分具有温带分布性质。群落乔木层、灌木层和草本层的优势种分别为鹅耳枥(Carpinus turczaninowii)、山花椒(Zanthoxylum schinifolium)和矮丛薹草(Carex callitrichos var.nana),重要值分别为52.84%、34.49%和21.54%。群落乔木层的物种较少，而灌、草层植物种较为丰富，群落尚未达到演替的顶极阶段。鹅耳枥种群径级结构反映出该群落由增长型种群构成。(2)聚类分析将鹅耳枥群落划分为4类群丛，排序分析结果在验证前述聚类分析结果合理性的同时，进一步佐证土层厚度、土壤全磷含量和pH值是影响鹅耳枥群落物种分布的主要土壤环...     

太阳辐射在水生生态系统中的衰减

在水生生态系统中，太阳辐射随着水深度的增加而逐渐减弱。这种衰减只与水的深度有关吗?我们先来看看进入地球大气的太阳光谱，这些辐射经大气层吸收、反射等后剩余部分抵达地球表面。     

Canopy closure estimation in a temperate forest using airborne LiDAR and LANDSAT ETM+ data

Aims　Forest canopy closure is one of the essential factors in forest survey, and plays an important role in forest ecosystem management. It is of great significance to study how to apply LiDAR (light detection and ranging) data efficiently in remote sensing estimation of forest canopy closure. LiDAR can be used to obtain data fast and accurately and therefore be used as training and validation data to estimate forest canopy closure in large spatial scale. It can compensate for the insufficiency (e.g. labor-intensive, time-consuming) of conventional ground survey, and provide foundations to forest inventory.Methods　In this study, we estimated canopy closure of a temperate forest in Genhe forest of Da Hinggan Ling area, Nei Mongol, China, using LiDAR and LANDSAT ETM+ data. Firstly, we calculated the canopy closure from ALS (Airborne Laser Scanning) high density point cloud data. Then, the estimated canopy closure from ALS data was used as training and validation data to modeling and inversion from eight vegetation indices computed from LANDSAT ETM+ data. Three approaches, multi-variable stepwise regression (MSR), random forest (RF) and Cubist, were developed and tested to estimate canopy closure from these vegetation indices, respectively.Important findings The validation results showed that the Cubist model yielded the highest accuracy compared to the other two models (determination coefficient (R²) = 0.722, root mean square error (RMSE) = 0.126, relative root mean square error (rRMSE) = 0.209, estimation accuracy (EA) = 79.883%). The combination of LiDAR data and LANDSAT ETM+ showed great potential to accurately estimate the canopy closure of the temperate forest. However, the model prediction capability needs to be further improved in order to be applied in larger spatial scale. More independent variables from other remotely sensed datasets, e.g. topographic data, texture information from high-resolution imagery, should be added into the model. These variables can help to reduce the influence of optical image, vegetation indices, terrain and shadow and so on. Moreover, the accuracy of the LiDAR-derived canopy closure needs to be further validated in future studies.     

人类活动对北京空气质量影响的综合生态评价

为给北京未来的空气污染控制政策的制定提供科学依据,采用基于压力-状态-响应模型框架构建的指标体系、生态服务功能估算和历史分析相结合的方法,探讨了人类活动、人工调节措施(1983~2003年)和生命支持系统生态服务功能(北京建城初~2003年)对北京城市生态系统空气质量影响的综合评价方法,结果表明:(1)人类活动对北京城市空气质量综合影响的排序结果前3位排名为2003年(0.619)、2001年(0.598)和2002年(0.578),后3位排名为1983年(0.392)、1984年(0.395)和1985年(0.495),综合影响总体趋向积极且稳步上升;(2)1983~2003年北京市的人类活动对北京城市空气质量消极与积极影响同时增强,城市空气质量自1998年后有所改善;(3)压力指数p与响应指数r呈极显著负相关关系,相关系数-0.995(p<0.001);(4)不同响应指数下的状态指数变化表明随着响应指数的增加,北京空气质量改善,但是在响应力度不强时其消极影响占主位;(5)1900年以前北京市人类活动对空气环境的影响很小,北京市生命支持系统的生态服务功能可以调节其影响;1975年后,北京市生命支持系统的生态服务功能显著下降,城市空气质量恶化,但随着人工调节能力的增强城市空气质量自1998年后趋于改善。     

生态恢复的全球性挑战--第17届国际恢复生态学大会综述

第17届国际恢复生态学大会与第4届欧洲恢复生态学大会合办,于2005年9月13~18日在西班牙的旅游城市萨拉戈萨召开。这是国际恢复生态学大会首次与欧洲恢复生态学大会合并举办,也是国际恢复生态学大会第2次在北美以外的国家召开,其历届仅一次在北美以外的欧洲国家英国召开。西班牙     

森林生态系统健康与野生动植物资源的可持续利用

研究了森林生态系统健康与野生动植物资源之间的关系,以及人类活动对森林生态系统健康的影响,提出了以下三个论点：(1)野生动植物资源是构成森林生态系统的基本物质内容。野生动植物资源对森林生态系统具有不可估量的影响和作用。(2)野生动植物资源的减少是森林生态系统健康状况下降的“显示器”。森林生态系统健康状况的下降或衰退,会导致野生动植物资源数量或种类的减少甚至种群灭绝。(3)森林生态系统是野生动植物资源与人类活动关系的集合体和反映体。人类与野生动植物资源是对立又统一的矛盾综合体,而森林生态系统健康与否就取决于这二者的关系。如果人类对野生动植物资源在保护的基础上进行合理的利用,就能保证森林生态系统的结构的完整和功能的良好,因此森林生态系统处于健康的状态;但若人类对野生动植物资源过度利用而不加保护,那么随着野生动植物资源的逐渐衰竭,森林生态系统将逐渐失去某些功能且变得支离破碎,也就无法保持健康的状态。提出了维持森林生态系统健康并实现野生动植物资源可持续利用的解决途径：(1)实行森林的可持续经营。森林可持续经营是指长期保持森林的生产力和可再生性,以及森林生态系统的物种和生物多样性。(2)发展“接近自然的林业”。近自然林业是在服从自然规律的前提下为人类的木材及林产品利用目的而设计的容许有一点偏离自然的森林模式,以森林生态健康为目标的建设方法。     

森林的风/雪灾害研究综述

风／雪灾害不仪极大影响木材生产,同时对森林生态系统的稳定性也造成很大影响。森林风／雪危害的主要类型有树干弯曲、干(冠)折、掘根以及后续危害等;其发生主要依赖于气象条件、立地因子、树木和林分特征及其之间的相互作用。其中．林木尖削度(胸径／树高)和林分结构特征(树种、组成、密度等)是控制树木和林分对风／雪荷载抵抗的主要特征量。因此．通过造林、调整林分结构．加强林分管理如间伐、施肥等措施一直是用来减少林木的风／雪灾害的主要措施。另外．林木或林分发生风／雪害的模型分析研究也取得了很大进展,但由于森林风／雪害受诸如地形、天气等多种因素影响、目前所建立的模型系统在实际应用中普适性较芹。通过综述以往研究结果认为：在气象和立地条件难以控制的情况下．通过改变可控因子林分结构来减少森林风／雪害是可行的。因此．研究如何加强森林经营管理,尤其是不同形式的间伐技术和不同处理的造林措施与风／雪灾害发生的关系、如何增加林木和林分抵抗风／雪灾害的能力等是今后该研究领域的重点和难点。与此同时．应加强风／雪灾害危险率评估研究．进而对森林进行风／雪灾害危险率管理;并注重对受灾前后林地内生态效应的研究,以便为灾后的森林经营管理和调控提供坚实的理论依据。