综合构成指数在森林生态系统健康评估中的应用

首次提出综合构成指数(IntegratedComposeIndex,ICI)模型ICI=ln∑B×∑IV×CAV。通过选取目前长白山阔叶红松林生态系统区主要林分类型(原始阔叶红松林,不同干扰模式造成的择伐林、次生白桦林和人工落叶松林等)共29块样地进行群落结构和生物量调查,以原始阔叶红松林作为健康基准,定量评估了各受损生态系统的健康现状及恢复趋势。结果表明综合构成指数是一种易操作的能定量描述受干扰系统健康差距的度量方法。利用分层[主林层(H≥18m)、亚主林层(18m>H≥10m)、演替层(10m>H≥2.5m)和更新层(H<2.5m)]的综合构成指数值可定量不同干扰模式造成的受损系统与健康基准之间的健康差距。健康基准是12.77,与之差距越大,表明受干扰破坏越大,系统健康程度越低。29块样地分为8个类型,6个受干扰类型依距离原始健康基准的远近排序为:结构转换型0.64<结构破坏型0.75<结构保留型0.85<严重干扰类型1.95<白桦林系列2.07<人工落叶松系列2.89。综合构成指数的上层(主林层和亚主林层)指数能表示群落结构现状和目前处于演替阶段的位置;下层(演替层和更新层)指数能表示群落向健康基准类型恢复的潜力,值越大,潜力越大。上下两层综合能说明群落受到干扰的强度和后果。上下两层差值D对于阔叶红松林生态系统来说,健康基准类型D位于0.28～0.35之间,如00.35说明群落主林层和亚主林层的阔叶树种受到干扰破坏,且红松更新困难或还没大量更新。D≤0说明群落遭受很大强度的干扰,如70%以上的生物存量被破坏取走,或直接导致裸地重新发育演替的白桦林、营造人工落叶松林等情况,差值D越大,红松的侵入程度越高,红松更新状况良好,该群落向顶级恢复的趋势良好。     

西南地区生物文化多样性空间格局定量研究

自然条件的丰富性与独特性以及多民族聚居的特征使得西南地区成为我国生物多样性和文化多样性的热点地区,但当前仍然缺乏对区域生物文化多样性格局的定量研究。以西南地区603个县级行政区为基本单元,探讨了西南地区的文化多样性与生物多样性的分布格局,在此基础上定量计算了生物文化多样性,从而识别西南地区生物文化多样性空间格局,并分析不同因素对多样性空间分布的影响。文化多样性与生物多样性存在一定的空间分布差异,同时也存在高低值聚类的重叠区域。高生物文化多样性的区域与高生物多样性的区域分布较为相似,而低生物文化多样性的区域与低文化多样性的区域分布较为接近;生物文化多样性的高低值聚类区呈现明显的片状格局。由于生境条件与人为干扰等原因,西南地区文化多样性、生物多样性与生物文化多样性沿河流流向大多呈现"低-高"或"低-高-低"的变化状态。影响因素分析表明,文化多样性与生物多样性产生相互促进的作用;三种多样性的空间分布都受到平均坡度的重要影响;多样性高的单元聚集在地形坡度大、海拔与坡度的差异程度较大而水体覆盖率较低的区域。文化多样性与生物多样性的密切联系表现在地理空间上的交叉重合,因此,对文化多样性与生物多样性的保护应统筹兼顾,并更多从生物文化多样性的视角或者途径来开展相关研究与保护实践。     

水利工程对坝下径流的影响——以葛洲坝、三峡水利枢纽为例

水利工程建设在给人类带来抗旱防洪效益、发电效益、航运效益、养殖等效益的同时,也对河流水文动态产生了一系列的影响,主要表现为对径流的调节。基于宜昌站1890—2014年径流数据,综合采用径流集中度、集中期和相位差分析等多种方法,分析了水利工程建设对径流年内分配以及枯水期的影响。结果表明:宜昌站径流集中度呈现缓慢下降趋势并在2004年发生突变,2003年以后径流集中度相对于2003年以前下降0.06(下降幅度为12.98%),说明葛洲坝水利枢纽、三峡工程建成以后宜昌站径流在年内分配变得平缓,洪峰被有效削弱,且三峡工程对宜昌站径流集中度减少的贡献率大于葛洲坝水利枢纽(贡献率分别为92.03%和7.97%);葛洲坝和三峡水利枢纽建成后,宜昌站径流重心提前8d(集中期从8月9日提前至7月31日);宜昌站进入枯水期的时间提前约20d(三峡大坝建设以前,宜昌站在12月7—11日进入枯水期,建设以后在11月底进入枯水期),水利工程对水文过程的影响可能导致下游枯水期污染加剧和湿地生境提前缩小,进而影响下游水环境和湿地生物多样性。上述结果定量揭示了水利工程对水文过程的影响及其潜在生态效应,可为认识水利工程的生态影响以及流域生态环境变化的驱动因素提供科学依据。     

调水工程输水管道建设对地表植被格局的影响——以南水北调河北省易县段为例

随着生态环境不断恶化,水资源紧缺已成为全球性的环境问题,跨流域调水工程是保障区域水资源合理配置,保证区域生态安全、区域经济和社会可持续发展的重要措施之一。但是调水工程会不可避免的对施工建设区的生态系统带来人为干扰,对施工建设的地表植被格局产生影响。以南水北调中线一期工程河北省易县段大型输水管道工程建设区作为研究对象,选取了施工建设前(2000年)、施工建设期(2008年)和施工建设后(2013年)3个不同时间段的遥感影像数据,通过解译施工建设区地表植被类型的变化,采用象元二分法提取植被覆盖度,比较不同时期植被覆盖格局和土地利用格局的动态变化,探讨了输水管道建设对周边生态系统影响的范围和特点。研究表明:施工建设前、中、后期管道沿线土地利用类型有较大变化;随着输水管道的建设,人为干扰逐渐增强,施工作业带成为该区域的主要建设用地,并造成了弃置用地和土地裸露,减少了耕地和草地的面积。同时,输水管道建设施工对研究区内植被覆盖度产生了明显的影响,总体上呈现出先减少后增加的趋势。管道建设期对沿线植被、土壤生态系统影响明显,其范围主要在管道施工作业带中心两侧各100 m;在这个区域以外,影响强度大幅降低。     

流域生态学——新学科、新思想、新途径

在评述流域生态学定义、来源及有关认识的基础上,论述了流域生态学作为一门学科的意义和主要研究内容。文章认为流域生态学的研究与应用是流域社会、经济可持续发展的有效途径,有必要尽快地系统开展相关研究     

香溪河流域河流中树叶分解速率的比较研究

应用分解网袋法,对神农架地区的1条1级支流河岸林4种乔木树种的树叶凋落物进行了连续90d的分解研究。结果表明,不同树种树叶干重的损失程度不一样,华西枫杨,连香树树叶干重损失达77%,71%;而米心水青冈和多脉青冈树叶干重损失为43%和42%,利用指数方程Wt=W0e^-kt对4种树叶凋落物的干重损失过程进行拟合,效果较好,根据分解速率值的大小,将华西枫杨,连香树划分为快组,米心水青冈和多脉青冈树叶干重损失为43%和42%,利用指数方程Wt=W0e^-kt对4种树叶凋落物的干重损失过程进行拟合,效果较好,根据分解速率值的大小,将华西枫杨,连香树划分为快组,米心水青冈和多脉青冈为中等组,收集到无脊椎动物22种,分属于3纲、6目、21科,在不同时期,不同植物种类叶袋中无脊椎动物的数量各不相同,可能与树叶中营养成分的不同有关,在早期分解阶段。无脊椎动物数量较多,个体体长较短;在分解中后期,个体绝对数量减少,但个体体长增加。     

神农架地区珍稀植物沿河岸带的分布格局及其保护意义

在神农架香溪河流域从源头到河口的不同海拔高度沿河岸带共设置 4 0个与河流方向平行的10 0m× 10m的样带 ,进行了植物群落学调查研究 .结果表明 ,沿河岸带分布有珍稀植物 14种 ,占神农架地区珍稀植物总数的 4 2 .4 % .这些珍稀物种主要分布在海拔 12 0 0～ 180 0m山地常绿阔叶落叶阔叶混交林带 ,珍稀植物种类的物种丰富度在中等海拔高度上最大 .珍稀植物的种类可划分为低海拔、中等海拔和高海拔 3组 .针对珍稀植物的分布特点 ,明确指出应重视河岸带在生物多样性、尤其是珍稀物种保护方面的重要作用 .     

自然资源生态伦理观及其可持续发展

首先论述了自然资源的定义和主要特点,并从生态论理道德的角度对人与自然资源的关系进行了讨论,认为当代人承担着为子孙后代留有生存和发展充分空间的道义责任和义务,满足当代人的利益需求和维护子后代的利益需求是同等重要的,文中还指出把生态伦理观纳入人类对自然资源的保护、开发和可持续发展的实践中,有着重要的理论和现实意义,此外,对自然资源可持续发展的途径和主要措施也进行了讨论。     

湖泊生态系统服务功能评估初探——以湖北保安湖为例

随着生物资源价值估算方法的日益成熟,生态系统的服务评估成为生态系统研究的热点.鉴于国内对于湖泊生态系统的服务评价的研究较少,本文运用生态系统学与生态经济学方法研究了湖北保安湖生态系统的部分生态服务.计算得到1992年保安湖水生态系统有机质生产价值为1514.93万元,固定CO₂的价值为4772.99万元,释放O₂的价值为3626.53万元,主要初级生产者储存N、P的价值为44.48万元,而年吸收量的价值为1507.99万元,调蓄和供水的价值为10928.93万元,消除排入湖水SO₂价值为51.50万元,合计2.24×10⁸元.据不完全估计,可以认为,生态系统具有巨大的生态经济效益。     

辽宁丹东地区柞树菌根真菌生态分布的研究

通过5年连续调查研究,发现辽宁丹东地区天然次生柞林中及部分柞树经济林中柞树菌根菌种类共有36种,隶属于7个科13个属,在此基础上研究分析了柞树菌根菌的生态分布与共生树种、树龄及季节的关系,结果表明,与蒙古栎共生的菌根菌种类最多,达29种;红菇属种类与柞树共生的树龄范围最广,鹅膏属种类偏重于与树龄较大的柞树共生;夏季的7、8月份为菌根菌发生的高峰期,75％的种类在7月份发生。100％的种类在8月份发生,8月中下旬菌根菌发生的相对密度最高,分别为19．5％和18．4％。