辽宁省菜田生态系统组分优势值与系统优势度分析

辽宁省菜田生态系统组分优势值与系统优势度分析周宝利，葛晓光李宁义（沈阳农业大学园艺系，１１０１６１）（沈阳市城建中专，１１００１３）ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＳｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙＶａｌｕｅａｎｄＤｏｍｉｎａｎｃｅＤｅｇｒｅｅｏｆＶａｒｉｏｕｓＣｏｍｐｏｎ...     

基于空间生态集合覆盖模型的自学习禁忌搜索算法在保护区空间选址中的应用——以戴云山为例

自然保护区规划是保护生物多样性的有效方式.传统保护区规划方法只能识别物种保护的重点区域,无法科学确定保护区的适宜面积.地块选择方法基于数学模型,从规划区域中选择部分地块组成自然保护区,保护特定物种或生态系统,是缓解生态保护与开发利用矛盾的重要手段.现有地块选择法未考虑各单元生态差异,且最优化算法存在计算效率的瓶颈.本文首先构建适用于森林生态系统的生态值赋分评价体系,据此计算戴云山生态值并绘制其分布图;然后,结合生态值建立生态集合覆盖模型(ESCP),并基于ESCP嵌入空间紧凑性提出空间生态集合覆盖模型(SSCP);最后,利用寻优性能良好的自学习禁忌搜索算法(STS)搜索各保护目标下的近似最优选址方案,给出福建省戴云山现有建成区优化方案.结果表明: 戴云山生态值计算结果在空间分布上存在明显差异;ESCP比原集合覆盖模型(SCP)能产生生态值更高的选址方案;SSCP在ESCP基础上对生态值较高区域有聚集作用,且周长权重越大,聚集效果越明显;建议现保护区可向外拓展136 km²,并将西北向分布长苞铁杉的地块纳入保护区范围.研究结果为实现戴云山保护区可持续发展及土地资源优化配置提供了优化方案,也可为我国森林生态系统类型的自然保护区设计提供新思路.     

四川省汶川县生态经济系统能值分析

基于能值理论和分析方法,应用统计和实地调查数据,对四川省汶川县1982-2002年的生态经济系统进行了分析.结果表明:汶川县的经济水平较低,规模较小;主要能值投入为可再生资源;能值产出中不可再生资源能值占大部分,主要来自矿产资源和水泥生产;研究区输出大量能值,项目包括矿产资源和木材资源,大量的能值输出,特别是木材能值输出已使得研究区脆弱的生态环境出现生态问题;汶川县的人均能值消费水平较低,生活水平不高;研究区应注意经济与生态的协调发展.     

基于生物物理视角的城市生态竞争力

研究城市的生命支持系统、系统解析城市运行的生物物理代谢过程是深入揭示现代城市"病"产生机理与作用规律的新视角.借助生态能量学方法之一 --能值方法对城市生态经济系统进行了系统分析,并构建了综合性城市生态竞争力指数UECCI,将之应用于北京、上海和广州3个案例城市1990年到2005年的评价中.同时,引入并整合台北(1991和1998年)和澳门(1990、1993、1995、1997、2000、2003和2004年)的能值分析结果进行参照对比.结果显示:研究期内3个案例城市生态经济系统的演化趋势呈现很好的一致性,但广州的UECCI一直高于北京和上海,广州城市生态经济系统在可持续发展的长远尺度上似乎更具有生态竞争力;与台北与澳门的进一步比较发现,尽管中国大陆城市经济发展程度不及台北与澳门,其UECCI总体上却高于台北和澳门.     

基于能值改进的开放系统生态足迹模型及其应用——以深圳市为例

对生态经济复合系统综合评价是实现区域可持续发展首先要面对的科学问题.针对传统生态足迹模型的系统封闭性和空间互斥性等不合理假设,利用从系统论出发并具有基于流量算法优点的能值分析理论,对传统生态足迹模型加以改进,同时将人类劳务纳入系统评价.改进后的模型仍然从供给与需求角度分析区域消费足迹与承载力,强调区域资源进出口,分析开放系统条件下区域发展状况,并将人类的作用纳入可持续发展评价范畴.以深圳市2006年发展状况为例对改进模型进行实证分析.计算结果显示:研究区域具有48.08ghm2的人均潜在生态承载力;在生物生产账户上存在3.60ghm2的人均生态赤字,需进口来弥补,而在工业产品账户上3.14ghm2的人均盈余,可供出口;具有约4.87ghm2的人均净承载力出口,为其他区域的发展做出了贡献;人力资源是深圳市可持续发展的重要保障,至少提供相当5.20ghm2的人均生态承载力;发展高新技术产业、低能耗的清洁工业,产出高能值转换率的产品,实现区域本地产品在能量系统等级的提升,是提升本地承载力的现实途径.结果表明,改进后模型突破了传统生态足迹模型偏生态的弱可持续性评价局限,成为综合反映区域生态经济发展状况的可持续性评价模型.     

区域农业经济发展的能值分析

运用能值分析法,研究了辽宁省朝阳与抚顺2个农业经济系统在25年的发展过程中资源利用、产品生产、环境压力以及可持续性的变迁.结果表明:2个农业系统的生产过程对购入资源的依赖性都呈增强的态势,由于较多依赖于购入的不可更新资源,生产过程对当地环境产生较大压力;25年中,系统的生态可持续性急剧下降.在这一过程中,朝阳农业系统表现出可持续性的更快下降,能值可持续指数从1.25下降到0.11;同样的工业化过程给朝阳较脆弱的环境带来更大的压力;与投入更多不可更新资源相比,环境的保护与恢复应该是减少本地不可更新资源流失的更优策略.     

浙江饮用水源地浮游动物体积多样性及水质响应

为了解浙江饮用水源地浮游动物体积多样性及对水体综合营养状态（TLIc值）的响应特征，对16个饮用水源地（H1-H8为河网型，K1-K8为水库型）展开了水质参数、浮游动物群落生物体积及其多样性指数的季节调查。结果表明，生物体积密度的季节变化以1月（0.681 mL/L）> 4月（0.443 mL/L）> 10月（0.252 mL/L）> 7月（0.229 mL/L），各季的第一优势种分别为汤匙华哲水蚤（Sinocalanus dorrii）（1月）、晶囊轮虫（Asplanchna sp.）（4月）、粗壮温剑水蚤（Thermocyclops dybowskii）（7月）和长额象鼻溞（Bosmina longirostris）（10月）。河网浮游动物生物体积以轮虫（44.6%）和枝角类（23.4%）为主，水库则以哲水蚤（39.5%）和轮虫（29.0%）为主。夏秋季浮游动物体积多样性指数（P < 0.01）和物种多样性指数（P < 0.05）与lg（浮游动物/浮游植物生物量比率）[lg（ZB:PB）]之间均有显著的相关性，水库中仅浮游甲壳动物体积多样性指数与lg（ZB:PB）之间有极其紧密的相关性（R2=0.77）。与物种多样性指数响应环境效应相比，甲壳动物的体积多样性指数（P < 0.01）能更好地指示夏秋季河网的TLIc值，这归因于甲壳动物个体数（ind./L）转换成了生物体积密度（mL/L）过程中有效信息的放大。     

小麦ph1b、ph2a、ph2b突变体与粘果山羊草杂种及其衍生后代的细胞遗传学研究

利用小麦品种“中国春”及其ph1b、ph2a、ph2b基因突变体与粘果山羊草杂交,分析了可交配性方面的差异,观察了F_1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对,就ph1b、ph2a、ph2b 3个基因的作用进行了比较。首次获得了F_1回交种子和自交种子,调查了自交、回交一代植株染色体数目,分析了ph基因对配子育性的影响以及回交结实与染色体配对的关系。本文还分析了F_1自交结实的可能原因。     

基于能值分析的中国海洋生态经济可持续发展评价

海洋生态经济可持续发展的研究既是生态经济研究的重要领域,也是海洋经济研究的重点领域。运用能值分析构建中国海洋生态经济系统能值分析模型和指标体系,以中国沿海地区及其附近海域为研究区域,利用2013年的数据对中国海洋生态经济系统的可持续发展水平进行能值测度。研究表明:(1)2013年,中国沿海各省的海洋生态经济总能值为1.70×10~(24)sej,可更新资源能值占主体地位。(2)受沿海各省海洋经济发展水平不同和区域海洋资源储量影响,中国沿海地区海洋生态经济能值密度分布差异较大,能值货币比率以上海为界,南高北低,高中低3种能值产出率结构并存且以中能值产出率结构为主。(3)中国海洋生态经济系统的生态承载力以高承载力和较高承载力为主,但局部地区海洋生态承载力偏低影响区域海洋生态系统平衡。中国海洋生态经济系统环境负载率较大,环境负载率高的地区与我国海洋经济发达地区高度耦合。(4)从可持续发展指数来看,中国海洋生态经济发展的整体可持续性较好,局部地区环境负载率过大和生态承载力偏低严重制约着区域海洋生态经济的可持续发展。     

荒漠植物梭梭稳定碳同位素组成与环境因子的关系

以广泛分布于新疆荒漠地区的建群种植物——梭梭(Haloxylon ammodendron)为研究对象,通过对23个样地101份梭梭同化枝样品δ~(13)C值的测定,分析了梭梭稳定碳同位素组成的变化特征及其与环境因子(海拔、日照时数、潜在蒸散量、年平均降水量和年平均温度)的关系,并讨论了不同生境下梭梭同化枝δ~(13)C值的变化特征。研究结果显示:(1)梭梭同化枝δ~(13)C平均值为-14.15‰,其在95%置信区间的变化范围为-13.14‰—-15.38‰,表明梭梭是C_4光合途径的植物。(2)梭梭同化枝δ~(13)C值与年平均降水量和年平均温度呈显著负相关关系,而与日照时数、潜在蒸散量和海拔呈显著正相关关系。我们推测梭梭同化枝δ~(13)C值对各环境因子响应趋势的不同,可能是由气孔限制因素造成的,它是梭梭适应干旱荒漠环境的一种策略。(3)在不同生境下,梭梭同化枝的碳同位素组成存在显著差异。当梭梭群落中的主要伴生种为白刺、红砂时,其δ~(13)C值最高,当主要伴生种为沙拐枣和假木贼时,其δ~(13)C值最低。在灰漠土与灰棕漠土样地中的梭梭δ~(13)C值高于棕钙土、风沙土、石质土样地;盆地中梭梭同化枝δ~(13)C值低于平原、山地、丘陵地形条件下的样地。以上结果表明:梭梭水分利用效率在不同环境梯度和生境中,存在着显著不同,表现出显著的适应策略差异。