Testing parameter sensitivities and uncertainty analysis of Biome-BGC model in simulating carbon and water fluxes in broadleaved-Korean pine forests

生态过程模型的发展为研究者在长时间序列和区域尺度的研究提供了便利, 但模型模拟的准确性受到模型自身结构、模型参数估计合理性的影响。敏感性分析能够定量或定性筛选出对模型模拟结果影响较大的敏感参数, 是模型参数校准过程中的重要工具, 也是建模和应用的先决条件。该文以阔叶红松林为研究对象, 采用全局敏感性分析方法——傅里叶幅度灵敏度检验扩展法(EFAST)对Biome-BGC模型的生理生态参数进行了敏感性分析, 分别分析了红松(Pinus koraiensis)和阔叶树的净初级生产力(NPP)、蒸散(ET)对参数变化的敏感性。结果表明: (1)模拟红松NPP的不确定性高于阔叶树, 但二者的模拟ET的不确定性均较小。阔叶树的NPP和ET对生理生态参数的敏感性总体上都小于红松。(2)无论是红松、阔叶或其他植被类型, 模拟NPP均表现出对叶片碳氮比、细根碳氮比、比叶面积(SLA)和冠层截留系数的敏感性, 这4个参数的高敏感性主要是由模型自身结构所决定的, 与植被类型和研究地区的关系较小。对模拟ET而言, 细根与叶片碳分配比、新茎与新叶碳分配比和SLA均是影响红松和阔叶树ET的敏感参数, 但红松ET主要受参数与参数间的二阶或多阶交互作用的间接影响, 而阔叶树ET则主要是受到敏感参数直接效应的影响。(3)除了上述影响红松和阔叶树碳水通量的共性参数外, 诸如核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶中叶氮含量、叶片与细根周转率、所有叶面积与投影叶面积之比等也是对模拟结果有影响的重要参数, 但是其敏感程度随物种不同和研究区不同而不同, 所以这类参数可以根据具体情况进行参数本地化, 对于其他不敏感参数则可以采用模型缺省值。     

人工覆盖地表对北京典型绿化树光合特性的影响

地表硬化影响城市绿化树生长及生态服务功能的发挥,研究人工覆盖地表下城市绿化树关键生理过程具有重要意义.采用田间模拟试验方法,布设对照(自然地表)、透水硬化和不透水硬化3种覆盖地表,栽植北京2种典型绿化树白蜡和元宝枫,栽植后第4年野外测定其叶片光合及相关生理生态参数,分析人工覆盖地表对北京典型绿化树光合特性的影响.结果表明:白蜡和元宝枫光合作用对不同人工覆盖地表的响应存在差异,对于白蜡而言,透水硬化和不透水硬化地表均使其净光合速率显著降低,对于元宝枫而言,仅不透水硬化地表导致其净光合速率显著降低,透水硬化地表并未对其造成显著影响.透水硬化和不透水硬化地表的空气相对湿度和土壤体积含水率低于对照,植物可利用水分减少,叶片气孔导度下降是白蜡和元宝枫净光合速率降低的主要原因.透水硬化和不透水硬化地表使白蜡PSⅡ有效光化学量子产量(F_v′/F_m′)下降,不透水硬化地表使元宝枫PSⅡ实际光化学量子效率(Φ_PSⅡ)和表观电子传递速率(ETR)升高.     

揭秘北京王府井古人类的生活活动

北京是著名的历史文化名城，有着悠久的历史。现在它已成为国际化的大都市，是人们向往的著名观光旅游城市。王府井大街是“中国第一街”，也是观光客到北京的必游之地。经过改造，如今这条街已是充满现代气息、高品位、高标准的国际化中心商业街。     

广州长岗山森林凋落物土壤动物群落结构及季节变化

为了解华南地区城市森林凋落物土壤动物群落结构特征及季节变化,对广州市长岗山自然保护区森林凋落物层土壤动物群落进行了为期1年的逐月采样调查,共采获凋落物土壤动物21 817头,隶属于3门9纲22类群,其中蜱螨目和弹尾目为优势类群,二者占全年土壤动物个体总数的70.3%;蠕形马陆亚纲、等足目、蜘蛛目、缨翅目、鞘翅目、膜翅目、鳞翅目幼虫和双翅目幼虫为常见类群,它们的个体数占全年土壤动物总个体数的27.0%.这些主要类群的相对多度和密度随采样季节而改变并与凋落物的湿度存在着一定的相关性.蜱螨目的密度高峰期出现在降雨量最多的5-8月;弹尾目的密度高峰出现在2-7月;缨翅目的密度高峰在8-12月,凋落物湿度过高或过低均使缨翅目密度降低;鞘翅目的密度高峰分别出现在5-8月、11月和翌年2月,而蠕形马陆亚纲的密度高峰期集中在5-6月,而其余月份的密度维持在低水平.蜱螨目(A)和弹尾目(C)个体数之比的大小不一定能反映同一气候带土壤动物的分布特征和规律,因为即使在同一地点,不同的采样时间也会造成A/C值差异悬殊.保留城市森林凋落物对提高城市森林土壤动物的多样性具有重要意义.     

基于网络特征的道路生态干扰——以澜沧江流域为例

道路网络对区域景观的生态格局和过程产生较大的影响,作为干扰因子,区域道路网络的特征和所产生的生态干扰水平存在一定的相关性.利用GIS和网络分析法,以澜沧江流域县域为基本单元,分析了研究区各县的道路网络特征指数,在揭示了区域道路网络不同特征之间的规律性的基础上,进一步对区域网络特点和生态干扰之间相关性进行了内在关系的探讨.结果表明,澜沧江流域道路网络结构的空间差异很大,流域内各县的道路网络节点数、连接线数目、α环度、β线点率、γ连接度指数等网络特征因子也存在较大差异;道路密度和道路总长度与区域海拔高度呈现较明显的负相关关系;道路密度和区域道路的廊道密度呈现正相关关系,和区域道路的α指数、β指数和γ指数关系可以用倒数模型来拟合.缓冲区分析表明,耕地比例和道路密度线性相关关系显著,而其他类型相关性较差,但区域综合的人工干扰指数(Hd)(1980,2000)和道路网络的特征指数相关显著,而且不同时期的区域景观的斑块密度、平均斑块面积和区域道路网络特征之间也存在较强的相关性,即网络扩展使得区域生态系统受干扰强度增加,破碎化严重,但较短时期内的生态系统变化和道路网络特征之间相关性不显著.     

特色学科助跑浙江经济

按照十二五规划,杭州师范大学生命与环境科学学院凝练出5个特色(优势)学科,分述如下:湿地生态学2005年,学院生态学科部分教师参与杭州西溪湿地一期工程规划设计等工作;2008年,匡廷云院士加盟杭州师大,明确学院研究工作重心向湿地倾斜;2009年,     

健康周：2010年6月2日至5日 罗纳-阿尔卑斯馆 城市最佳实践区-上海世博会

在健康主题周期间，将会有来自法国罗纳-阿尔卑斯省的20名具有世界声誉的科学家与中国科学者进行交流与会谈。此次会谈由比吕基昂基金会组织，在罗纳-阿尔卑斯馆进行。其目的在于展示中国与法国罗纳-阿尔卑斯省在科学研究，技术创新以及工业发展过程中的优秀成果，同时促进和推进两国领导人在科技，学术，工业以及行政领域的沟通与交流。     

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.     

营口市城市及村镇聚落增长与土地利用变化的模拟预测

基于辽宁省营口市1988、1992、1997、2000和2004年5期Landsat TM卫星遥感影像数据，利用城市增长和土地利用变化模拟模型SLEUTH模拟预测了6种预案（当前趋势预案、无保护预案、适当保护预案、管理增长预案、生态可持续预案和区域及城市规划预案）下2005—2030年营口市城市及农村聚落的增长和土地利用变化情况.结果表明：1988—2004年，营口市城市及村镇聚落的增长面积为14.93 km²；1997—2004年，研究区水域、园地、矿山、耕地等土地类型面积的变化较大.2005—2030年，生态可持续预案下，营口市城市及村镇聚落的面积将缓慢增长，较好地保护耕地、林地等资源，但在一定程度上将限制城市及村镇聚落的增长；无保护预案下研究区城市及农村聚落的增长速度最快，耕地流失面积较大；当前趋势预案下，耕地流失面积与无保护预案相近，但耕地流失的格局不同；适当保护预案和管理增长预案下，耕地的流失面积较小；区域与城市规划预案下，城市及村镇聚落增长主要分布在城市开发区和城市周边地区.利用不同预案下的SLEUTH模型可以模拟不同土地管理政策对城市及村镇聚落增长和土地利用变化的影响，对我国实施统筹城乡发展、建设社会主义新农村具有指导意义.     

经济快速增长区城市用地空间扩展对生态安全的影响

目前我国正处于经济快速发展、城市化进程加快阶段,承受着生态环境恶化的巨大压力,大多数城市已为环境污染、空间拥挤、绿化率低、秩序混乱等严重的城市问题所困扰.昆山市作为我国经济发展最为活跃的地区之一,其城市化过程与生态环境安全之间的矛盾更为突出.在总结国内外生态安全和城市生态研究的基础上,分析城市用地扩展对城市生态安全产生的影响.昆山市城市用地空间扩张经历了缓慢发展期(1949～1977年)、老城区改造期(1977～1985年)、新区开发期(1985～1999年)和快速扩展期(1999年至今)4个阶段,针对城市土地利用变化特征及其城市土地利用存在的问题,对昆山市城市用地空间扩展进程和模式及扩展的主要特征方面进行剖析.从城市废水、废气和固废排放量几个方面分析了昆山城市用地空间扩展过程中生态环境变化情况,指出高速工业化、城市化过程,快速增长的经济可能威胁到昆山城市的生态安全.同时建立城市生态安全评价模式,构建城市生态安全评价的指标体系,探讨城市生态安全评价的方法,评价了昆山市1985～2004年的城市生态安全,最后对昆山市未来城市生态安全进行预警.为维护昆山市的生态安全,实现可持续发展提供科学依据.