多米诺效应——次生地质灾害的生态后果

接受我们采访的是中国科学院生态环境研究中心副主任、城市与区域生态国家重点实验室主任欧阳志云研究员,他是最早关注震区生态并进入现场调查的专家之一。他说:这次地震导致的生态破坏十分严重,这绝不只是一种学术上的讨论,因为这一地区是我国生态环境十分脆弱的地区,又是具有重要生态服务功能的地区。我们的访谈集中在:这次地震在生态方面造成了哪些破坏?为什么需要我们对此给与足够的关注?     

安徽黄山华中五味子次生木质部的生态解剖

对安徽黄山海拔420～1840m的华中五味子茎的次生木质部进行了生态解剖学研究。结果表明,茎的次生木质部为散孔材,导管分子长741.7～1025.2μm,直径为152.4～191.9μm;导管频率60.6～70.2mm-2。纤维管胞长925.2～1046.3μm;木射线类型为异形ⅡA和ⅡB,单列射线高682.1～778.4μm,多列射线高度为1093～1208μm,多列射线宽63.6～92.6μm,射线频率9.2～12.8mm-1。次生木质部解剖特征随异质生境而表现出一定的可塑性,其中,多列射线宽、射线频率、导管分子长度、导管直径等性状的可塑性较大。多重回归分析表明,水分和温度是影响华中五味子次生木质部解剖特征的主导因子。随着空气相对湿度的增加,导管分子长度和直径均增大,射线频率减小。随着降雨量的增加,纤维长度增加。随着最冷月温度的增加,导管频率增加,多列射线宽度减小。随着年较差的增加,单列射线和多列射线高度均减小。     

秋茄次生木质部的生态解剖学研究

为了探讨秋茄(Kandelia obovata Sheue et al.)次生木质部的形态解剖和数量解剖特征变化对不同红树林生境的生态适应意义,采用光学显微镜(LM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)对深圳福田红树林自然保护区内7个秋茄种群的次生木质部解剖特征进行观测,并对种群样地的土壤盐分含量、pH值和土壤养分含量进行测定。结果显示,(1)7个秋茄种群的次生木质部具有一些共同形态解剖特征:具纤维状导管和环管管胞;许多导管壁的微观结构(如管壁附物、穿孔板附物和螺旋雕纹等)有利于提高水分输导的高效性和安全性,以适应潮间带生境;(2)应用逐步回归分析法对秋茄次生木质部数量解剖特征和土壤理化因子的关系进行分析发现,随着土壤Na+、土壤全盐量增高,秋茄次生木质部导管分子趋向于"大型化"。"大型化"导管有利于水分输导,但降低了安全性。在土壤盐离子含量越高、秋茄导管分子越大其水分输导安全性越低的情况下,推测可能有其它机制保证秋茄导管水分输导的安全性。     

基于生态地租的生态环境补偿方案选择及效应

生态地租是反映生态资源利用的经济社会效果的超额利润。在将生态地租这一超额利润用于生态环境补偿的思路框架下,整个生产行业应获得的平均利润不会受到损害,因而具有较高的可行性。结合生态地租分配和调节的税收、收费、价格等手段,赋予不同经济主体收益享有权利以及生态环境保护责任,提出生态环境补偿的生态税、地租分享、受益负担和价格补偿等方案选择并作对比,然后以我国生态资源利用和经济产出为参照值模拟不同方案的效应。结果表明,不同补偿方案在补偿主体、补偿原则、补偿形式和适用范围方面存在明显差别,并且针对不同方案,分别在生态税税率达到8.6%、政府和集体享有13.4%的生态地租、受益者补偿支付额为5916元a-1人-1以及产品价格上升23.8%等不同补偿水平情形下,生态资源消耗和社会经济产出才能保持在资源生物承载力范围之内。同时,各补偿方案在责任主体以及调节手段上的差异,也会导致不同方案选择在社会福利、利益分配和技术创新等效应上的差异。因此,生态环境补偿实践中,具体补偿方案选择应根据当地实际情况进行综合决策,无差别化的方案将无法实现生态环境保护目标。     

基于3S的呼和浩特市土地利用变化及其生态效应

在3S技术及相关模型支持下,对呼和浩特市1987—2004年土地利用变化及其生态效应进行了研究。结果表明,草地和耕地是呼和浩特市的主要土地利用类型。研究期间耕地和建设用地面积有所增加,其他土地利用类型面积有不同程度的减少。耕地的拓展及植被的恢复是研究区土地利用方式改变的两大主要方向。1987—2004年,呼和浩特市生态环境综合指数由0.401增加到0.408,生态环境质量有所改善。造林种草是改善生态环境质量最主要的驱动因子,其贡献率为25.30%。拓展耕地是恶化生态环境最主要的驱动因子,其贡献率为20.50%。研究区生态环境质量变化的空间差异显著,清水河县生态环境改善速度最快,主要驱动因子为退耕还林还草,其贡献率达57.89%。武川县生态环境恶化速度最快,主要驱动因子为耕地拓展,其贡献率为62.15%。     

基于土地利用变化的四川省凉山州移民生态效应研究

土地利用变化是自然演变与人类活动共同作用的结果,大量的人口流动一定程度上将影响土地利用方式,进而对区域生态环境质量产生影响作用。因此,研究人口流动对土地利用变化的影响及生态效应,能为合理调控区域人地关系,促进区域生态环境与经济的平衡发展提供理论支持。基于长时序高空间分辨率土地利用数据,以具有典型移民现象的四川省凉山州为研究区,针对移民驱动下的土地利用时空变化特征及其诱发的生态效应进行研究分析。结果表明:(1)2000-2020年间,受人口迁移影响,凉山州土地资源的利用结构和程度都发生了相应改变,以耕地、草地、林地及不透水面的面积变化最为显著。在人口迁入较多的西昌、冕宁和德昌等县市内,供人类生活、生存所需要的耕地和建筑用地的数量显著增加;相反,对于大量人口迁出的喜德、昭觉和美姑等地区,人类活动强度的降低为生态用地的恢复和重建提供了条件,生态用地面积不断上涨。(2)受土地利用类型、地形条件、人口分布等因素的影响,凉山州整体生态环境质量呈西高东低、北高南低的空间分布格局。2000-2020年,整体生态环境质量仅下降了0.36%,总体较为稳定。(3)生态环境质量改善区域集中于东部的越西、美姑及昭觉等县市,而生态环境质量降低的区域主要位于盐源、会里、西昌和德昌等县市。生态环境质量的改变与区域移民活动存在紧密联系,其中由移民迁入引发的耕地和不透水面对生态用地的挤占,对生态环境质量退化贡献比重达87.97%,而随着移民迁出为生态工程的实施提供条件,凉山州内生态用地面积共增加775.84 km²。     

大坝的生态效应:概念、研究热点及展望

大坝产生的生态效应涉及范围广、周期长,在对社会经济发展起到积极作用的同时,也对生态、环境造成了一定的影响。在评述国内外对大坝生态效应概念和内涵理解的基础上,提出了大坝生态效应链和生态效应网的概念。依据大坝建设和运行的特点,结合流域生态系统的特征分别论述了大坝对水文、局地生态的调节效应以及屏障效应和岛屿化、截留效应、边缘效应、水温效应等国内外研究的热点。最后,提出了今后大坝生态效应的研究方向:1)生态正效应、生态效应链和生态效应网;2)生态系统过程和状态生态效应;3)不同时空尺度下生态效应及其尺度推绎方法等3个方面的研究。     

鄱阳湖区土地利用的生态效应

在构建鄱阳湖区土地利用地理数据库的基础上,利用区域生态质量指数与土地利用变化生态贡献率对鄱阳湖区土地利用生态效应进行了定量研究.结果表明,鄱阳湖区1990年区域生态质量指数平均值为7.60,2002年为7.62,总体生态质量介于灌木林地、疏林地等土地利用类型之间.1990-2002年鄱阳湖区区域生态质量指数上升的主要动力为水库坑塘、有林地和疏林地的扩大;生态质量指数下降的主要动力依次为水田、中覆盖度草地的减少.在土地利用转移贡献率上,水田转为有林地、旱地转为有林地、水田转为疏林地、水田转为水库坑塘的生态贡献率之和达52.96%,为主导土地利用的正向转移类型.有林地转为水田、有林地转为旱地、水田转为农村居民点的生态贡献率之和达39.89%,为主导土地利用的反向转移类型.     

缙云山森林次生演替中优势种群的特性与生态因子的关联度分析

 本文用灰色系统理论的关联度分析对缙云山森林群落次生演替系列优势种群的生长、分布、显著度及其生态因子的相关性进行了尝试性研究。基本方法采取空间差异代替时间变化,利用相邻格子法每木实测取样。结果表明缙云山森林群落次生演替系列8个优势种群对应9个生态因子的关系。马尾松受限于较差的环境条件,如土层薄、坡度大等;亚热带演替顶极群落常绿阔叶林第一层树种,如大头茶、小叶栲等受控于土壤条件最大。9个生态因子对优势种群作用由强到弱的潜在序列为土壤有机质>土壤厚度>种丰富度>土壤pH>土壤水分>干扰度>海拔高度>坡度>群落透光度。8个优势种群受9个因子综合作用的反应由强到弱的可能序列是栲树>银木荷>大头茶>小叶栲>马尾松>白毛新木姜子>川山矾>光叶山矾。     

安徽铜陵叶山次生阔叶混交林主要树种的生态位特征分析

采用样方调查法研究了安徽铜陵叶山次生阔叶混交林不同坡位5个样带中20个主要树种的重要值,并对其中14个主要树种的生态位宽度(包括Levins和Hudbert生态位宽度)、生态位相似比例和生态位重叠值进行了计算和分析.结果表明:各样带中的树种组成明显不同,麻栎(Quercus acutissima Carr.)的重要值在Q2样带中最高,而马尾松(Pinus massoniana Lamb.)的重要值则随着海拔的升高逐渐增大并在Q5样带中达到最高;5个样带中麻栎的重要值总和最高,达195.481,说明麻栎在该次生阔叶混交林中占有明显优势.该群落主要树种麻栎、苦槠[Castanpsis sclerophylla (Lindl.)Schott.]、白栎(Quercus fabri Hance)、青冈栎[Cyclobalanopsis glauca (Thunb.) Oerst.)、石栎[Lithocarpus glaber (Thunb.) Nakai]和山鸡椒(Litsea cubeba (L our.) Pers.]的Levins生态位宽度值分别为0.666、0.664、0.653、0.609、0.594和0.541,Hurlbert生态位宽度值分别为0.856、0.862、0.756、0.613、0.717和0.514,这些主要树种的2项生态位宽度指标均较大且排列顺序基本一致,进一步说明麻栎为该次生阔叶混交林的优势种.该群落中,生态位宽度高的树种间生态位相似比例和生态位重叠值都较高;生态位相似比例在0.3以上的种对有58个,占总种对数的63.7％;生态位重叠值在0.4以上的种对有53个,占总种对数的58.2％,说明该群落尚未演替至稳定的常绿阔叶林群落状态.     

次生山地灾害——汶川大地震的雪上之霜

人们习惯地将此次地震与1976年的唐山地震类比：震级和烈度、伤亡规模、建筑损毁、救助过程…… 然而，最大的不同是后者在平原，而前者在山区。     

洞庭湖区灾害性洪水对生态灾害群发的复合效应

灾害性洪水的能量传播与它挟带的泥沙淤积,是诱发洞庭湖区生态灾害的直接和潜伏条件,从而形成了灾害链和灾害网,而不同类型洲滩地的机械阻挡,永生植物阻流促淤及长江洪水顶托的综合作用,改变了湖泊水动力条件与泥沙之间互为因果的关系,导致了洪水泛滥、泥沙淤积,洲滩地浮涨,生态灾害群发的恶性循环,其复合效应是水灾、沙灾、血吸虫病、鼠灾等生态灾害群发频繁且灾情日趋严重。     

一个逼出来的新指标

前所未有的大地震，提出了一系列前所未有的新问题，其中一个被广泛关注的问题是用一个什么样的指标能够准确易懂地表述这次地震诱发的滑坡、崩塌的严重程度？     

一个逼出来的新指标

前所未有的大地震,提出了一系列前所未有的新问题,其中一个被广泛关注的问题是:用一个什么样的指标能够准确易懂地表述这次地震诱发的滑坡、崩塌的严重程度?汶川地震诱发的次生地质灾害一共有14,000多处,主要是崩塌和滑坡,泥石流是后来降雨诱发的。从世界范围来讲,这次地震诱发次生地质灾害点最多,灾害发生程度也是最强的。如果说次生地质灾害一共可分为8级的话,我们这里就是最严重的8级。绝大部分经济损失,公路的毁坏,安置选址的难度等等都是因为次生灾害,而不是因为纯粹的地震。次生灾害导致的人员死亡估计占到总数的三分之一。但是这就产生了一个十分重要的问题,用什么样的一个直观指标来表述次生地质灾害的程度呢?     

Separating Macroecological Pattern and Process: Comparing Ecological,Economic, and Geological Systems

Theories of biodiversity rest on several macroecological patterns describing the relationship between species abundance and diversity. A central problem is that all theories make similar predictions for these patterns despite disparate assumptions. A troubling implication is that these patterns may not reflect anything unique about organizational principles of biology or the functioning of ecological systems. To test this, we analyze five datasets from ecological, economic, and geological systems that describe the distribution of objects across categories in the United States. At the level of functional form (‘first-order effects’), these patterns are not unique to ecological systems, indicating they may reveal little about biological process. However, we show that mechanism can be better revealed in the scale-dependency of first-order patterns (‘second-order effects’). These results provide a roadmap for biodiversity theory to move beyond traditional patterns, and also suggest ways in which macroecological theory can constrain the dynamics of economic systems.     

Radiologically Defined Ecological Dynamics and Clinical Outcomes in Glioblastoma Multiforme: Preliminary Results

MATERIALS AND METHODS: We examined pretreatment magnetic resonance imaging (MRI) examinations from 32 patients with glioblastoma multiforme (GBM) enrolled in The Cancer Genome Atlas (TCGA). Spatial variations in T1 post-gadolinium and either T2-weighted or fluid attenuated inversion recovery sequences from each tumor MRI study were used to characterize each small region of the tumor by its local contrast enhancement and edema/cellularity (“habitat”). The patient cohort was divided into group 1 (survival < 400 days, n = 16) and group 2 (survival > 400 days, n = 16). RESULTS: Histograms of relative values in each sequence demonstrated that the tumor regions were consistently divided into high and low blood contrast enhancement, each of which could be subdivided into regions of high, low, and intermediate cell density/interstitial edema. Group 1 tumors contained greater volumes of habitats with low contrast enhancement but intermediate and high cell density (not fully necrotic) than group 2. Both leave-one-out and 10-fold cross-validation schemes demonstrated that individual patients could be correctly assigned to the short or long survival group with 81.25% accuracy. CONCLUSION: We demonstrate that novel image analytic techniques can characterize regional habitat variations in GBMs using combinations of MRI sequences. A preliminary study of 32 patients from the TCGA database found that the distribution of MRI-defined habitats varied significantly among the different survival groups. Radiologically defined ecological tumor analysis may provide valuable prognostic and predictive biomarkers in GBM and other tumors.     

The Ecological Secondary Xylem Anatomy of 7 Desert Species of Leguminosae

The wood anatomy of 7 species (Ammopiptanthus mongolicus, Amorpha fruticosa, Halimodendron halodendron, Hedysarum mongolicum. Hedysarum scoparium, Lespedeza bicolor and Robinia pseudoacacia)of Leguminosae, which grow in desert regions of Northern China, is described in details. A comparative study on the quantitative wood anatomical characters among the species is made. Except some anatomical characters in A. fruticosa were larger in vessel diameter, thin walled in vessels and libriform fibres, all the rest six species showed a general similarities:vessel frequency/sq, mm very numerous and percentage of multiple vessels high; vessel elements very short, perforations simple and in almost horizontal end walls, intervessel bordered pits alternate and vestured; libriform fibres very short, and usually with thickened walls, and with simple pits; average ray height very low, and with multiseriate as well as uniseriate. However, there are differences in other characters, e. g. vessel distribution, percentage of solitary vessels; spiral thickenings present or absent; amount of axial parenchyma and distribution; ray frequency and type; crystals present or absent, and crystal distribution, if present. According to these anatomical diversities, a key to the identification of the 7 species is given. In this article, the relation between the structure of wood and the environmental influences has been discussed.