景感生态学:生态安全研究与实践的重要途径

景感生态学是指以可持续发展为目标,基于生态学的基本原理,将自然要素、物理感知、心理感知、社会经济、过程与风险等相关因素综合考虑,来研究土地利用规划、建设与管理的科学。不合理的资源和土地开发利用活动常常会带来各种生态风险,从而导致生态安全方面的问题;而景感生态学的主要研究内容涉及土地利用,其目标是与可持续发展相关的人类愿景和社会需求。在追求的目标、遵循的原理、研究尺度及内容上,景感生态学与生态安全研究有许多契合的地方,有必要将景感生态学研究与生态安全研究结合起来。在简要解析生态安全内涵及其主要特点的基础上,探讨了如何将景感生态学思想与方法应用于生态安全研究,重点说明了作为景感生态学主要研究手段的趋善化模型、迷码数据以及物联网如何在生态安全研究中应用于数据获取、评价与预警、以及趋善化模型的构建。随着景感生态学研究的深入,其关注点可以从土地规划和利用扩展到生态安全格局构建与维护,从而更好地将人的愿景及福利与土地利用、生境质量和生态安全结合起来,为区域可持续发展提供科学参考。     

基于景感生态学的城市生态空间服务提升研究——以北京市顺义区为例

景感生态学思想融合自然要素、物理感知、心理认知等方面,并服务于土地利用与建设。北京市在迈向建设国际一流的和谐宜居之都目标过程中,极为重视城市居民对城市生态空间的感知和互动,充分体现了将城市生态空间与人居环境质量和心理健康耦合分析的景感生态学的理念。从结合景感生态学中景感营造的思想和顺义区生态规划实践的角度出发,分析了顺义区生态空间景观格局和视觉空间格局。结果表明,顺义区的森林、草地、湿地等斑块相对比较破碎,中心城区的森林、绿地较少;顺义区具有中等以下绿视率的路段长度占比近60%,中等以上水平尤其是较高水平绿视率的路段较少,具有较大的通过景感营造提升生态服务的空间。进而以提升顺义区的城市生态空间服务为目标,总结出了生态空间景观格局优化、视觉空间格局优化、生态空间科学规划及管控、生态系统服务综合提升4个核心愿景,并基于这4个愿景提出了针对性的景感营造措施。     

流域水环境管理保护线与控制线及其规划方法

社会经济的发展以及公众环境意识的不断提高,对水质及水环境的要求不断提升,水资源及其环境问题已成为制约我国社会经济可持续发展的瓶颈因素.但在水体保护和管理方面,一直以来缺乏适当的方法或者规范来确定明确的范围与界线,因而难以对水体进行有效的保护和管理.提出流域水环境管理保护线和控制线的概念,与城市蓝线类似,是对流域内江、河、湖、库、渠和湿地等地表水体进行严格保护和控制的地域界线,但在流域水环境综合管理的基础上拓展了其内涵,强调以流域为单元.保护线宽度较小,线内设计植被带,类似于河岸植被缓冲带的概念,对水体及水环境起着缓冲及保护的关键作用;控制线范围较宽,其作用主要在于控制区域内的土地利用及社会经济活动科学有序进行,在社会经济发展的同时不以牺牲水环境为代价.综合考虑流域内生态环境、社会安全、经济发展等因素,结合岸线控制、河岸缓冲带等内容探讨了流域内水环境管理保护线和控制线确定的方法,并以鄱阳湖流域为对象进行了案例研究,取得了较好的结果.表明本文提出的概念和相关规划方法可有效指导流域水环境保护的实践工作,并为各类规划和政策的制定提供科学参考.     

靶向融合蛋白XE-TNFom2导致受HIV/SIV感染细胞的凋亡

研制了基因工程靶向融合蛋白XE-TNFαm2.其中,XE为HIV/SIV辅助受体CXCR4的第二胞外域;TNFαm2是经突变改型的TNFα,其毒副作用已降低18倍,已用于临床治疗恶性肿瘤.已有的研究表明XE-TNFαm2的功能之一是杀灭受HIV/SIV感染的细胞、但不杀伤未受HIV/SIV感染的正常细胞.探讨XE-TNFαm2可否引起细胞的凋亡,以阐明其杀伤细胞作用的可能机制.结果表明,XE-TNFαm2只能引起受HIV/SIV感染细胞的凋亡,但不能引起未受HIV/SIV感染的正常细胞的凋亡.这一结果表明XE-TNFαm2是一种可特异杀灭受HIV/SIV感染细胞的准确靶向融合蛋白,其毒副作用己最小化.     

陆地植物群落物种多样性维持机制

从空间尺度和特定生物区系两个尺度对物种多样性的维持机制进行了综述.在大的空间尺度,简述了引起物种多样性存在差异的物理和自然因子的作用,包括植物群落的历史和年龄、梯度变化(纬度梯度、水分梯度、海拔梯度、土壤养分梯度)、面积效应和隔离程度;针对特定生物区系,从生物因素(生产力、种间关系、林隙动态)和非生物因素(演替、干扰及空间异质性、人类活动)方面论述其与物种多样性之间的关系.     

梯级水电站开发对香溪河悬浮颗粒物粒径及浓度的影响

通过对香溪河悬浮颗粒物粒度及浓度的实验分析,研究梯级水电站开发对河流悬浮颗粒物的影响,结果表明:(1)香溪河干流悬浮颗粒物粒径由上游到中游逐渐减小,并且在无水电站干扰时颗粒物粒径减小幅度较大;(2)从进水口至出水口河段,水电站悬浮颗粒物粒径总体变化不显著;(3)水电站从进水口河段至出水口河段,总悬浮颗粒物浓度(CTPM)在某些位置有所增加,有机颗粒物浓度(CPOM)无明显变化.悬浮颗粒物粒度及浓度的变化与水流流速及流量有着相当大关系.     

相图法在区域农业经济系统能值研究中的运用

能值分析方法将不同的资源类型以统一的太阳能值来衡量,考虑了资源在生产过程中贡献力的差异,是研究和分析复杂能量系统资源代谢过程,评价过程的环境压力和发展可持续性的有效方法.运用能值方法对比分析了我国辽宁省两个经济与环境基础不同的农业生产系统,在发展过程中资源利用结构的变化,以及变化对当地环境和系统发展的影响,并运用相图分析方法更系统而全面地分析了系统的发展进程,现状和将来可能的发展方向.分析结果表明,同样的经济发展模式对自然环境条件相对脆弱的系统来说,所造成的环境压力和对系统可持续性的削弱程度更大.能值的相图分析法为能值方法的应用提供了一个有力的研究工具.     

云南省抚仙湖和杞麓湖流域土地利用变化对水质的影响

基于遥感技术和相关性分析方法对云南省2个典型高原湖泊抚仙湖和杞麓湖流域土地利用与湖泊水质关系进行了研究.结果表明:1989-2005年2个流域森林(灌丛)和建筑用地大量增长,荒地和农田有所减少,杞麓湖的污染程度比抚仙湖严重,2个湖泊的水质都呈下降趋势;湖滨200 m左右的缓冲带变化明显,且比流域其它土地利用变化对水质影响更大;城镇化和密集的农业耕作产生的面源污染是影响湖泊水质状况持续下降的重要因素,2个湖泊流域的土地利用结构不同也导致二者之间水质的差异.     

基于生态系统敏感性与生态功能重要性的高原湖泊分区保护研究——以达里湖流域为例

内蒙古高原湖泊流域是我国北方地区重要的涵养水源区域,发挥着防汛抗旱、气候调节、生物多样性维持等多种生态系统功能。近几十年来,全球气候变化加之人类活动加剧,导致内蒙古高原湖泊的数量和面积大幅减少,流域生态系统的损害日益明显,严重威胁到了周边地区的生态安全,保护与治理内蒙古高原湖泊流域已逐渐成为社会各界关注及迫切需要解决的问题。面向内蒙古高原湖泊流域保护和管理需求,以改善和提升流域生态环境质量和生态系统功能为目的,以内蒙古高原湖泊达里湖流域为研究对象,基于流域生态特性和主要生态环境问题,选取水土流失、土壤侵蚀及土地沙化敏感性3个指标评价了流域生态系统敏感性,从水源涵养、土壤保持和生境质量重要性3个方面评价了流域生态系统功能重要性,并在此基础上,通过GIS空间分析技术将流域分为极重要敏感区,一般重要敏感区和低重要敏感区。结合流域内达里诺尔国家级自然保护区的生态重要性与3个区域评价结果,从生态保护角度将流域分为禁止开发区、重点保护区、质量提升区与潜在威胁区4个区域,同时提出针对每个区域特点的保护与管理对策。研究结果对提高高原地区湖泊流域生态环境质量以及对流域实施科学有效的管理提供了科学依据,同时在促进区域乃至全球生态建设和可持续发展方面具有重要的理论与现实意义。     

辽西半干旱区几种人工林生态系统涵养水源功能研究

从森林生态系统树冠截留降雨、枯落物持水及土壤蓄水3个层次对辽西半干旱区5种人工林生态系统的涵养水源功能进行了定量研究．结果表明,各人工林生态系统树冠对降雨的平均截留率为14．58％～37．19％,依次为沙棘林>油松沙棘混交林>杨树沙棘混交林>油松纯林>杨树纯林;枯落物层厚度为1．6～4．1cm,枯落物贮量为1890．4～6425．2kg·hm^-2,枯落物层厚度和贮量均为沙棘林>油松沙棘混交林>杨树沙棘混交林>油松纯林>杨树纯林,枯落物最大持水量取决于枯落物贮量及其最大持水率,枯落物最大持水量为5957．7～19332．9kg·hm^-2,依次为沙棘林>油松沙棘混交林>杨树沙棘混交林>油松纯林>杨树纯林;各人工林生态系统0～40cm土壤层非毛管蓄水量为23．70～37．85mm,依次为沙棘林>杨树沙棘混交林>油松沙棘混交林>杨树纯林>油松纯林．在5种人工林生态系统中,沙棘林的涵养水源功能最好,混交林较油松和杨树纯林有更好的涵养水源功能．