“吉三角”区域生态规划与生态网架建设

利用实际调研走访与区域生态规划相结合的研究方法,对“吉三角”区域生态环境现状、生态系统脆弱性、生态环境敏感性等进行了分析,并构建了研究区生态网架.结果表明：依据生态资源丰富度、生态恢复性、农田防护林体系、环境承载力、林业基础、生态系统完整性等因素,可将研究区划分为东部低山丘陵生态区、中部平原生态区和西部平原湿地生态区3种区域生态功能区;在对研究区生态节点进行标识的基础上,构建了区域生态廊道（哈大线区域轴带、长春-吉林、长春-松原、吉林-松原、吉林-四平、松原-四平交通廊道）及区域生态网架（一环、三核、三带）;基于区域生态安全的要求,建构了包括区域生态保育区、区域生态恢复区和区域生态治理区在内的“吉三角”区域生态安全格局框架.     

“生态位”元胞自动机在土地可持续规划模型中的应用

快速城市化带来了一系列的环境生态问题。有必要把生态学的概念引进城市规划中,以减少城市发展带来的弊端。提出了基于“生态位”的元胞自动机（CA）的新模型,并将其应用在土地利用规划中。探讨了如何通过“生态位”元胞自动机和GIS的结合进行城市土地可持续利用的规划。该模型可方便地探索不同土地利用政策下城市土地利用发展情景,能够为城市规划提供有用的决策支持。旨在探索通过模拟的手段对城市土地利用进行合理的规划。将该模型应用于快速发展的广州市,并取得了较有意义的结果。     

3S技术在哈尔滨市郊景观生态规划中的应用

利用哈尔滨市遥感数据资料,在RS、GIS 和GPS技术支持下,获取哈尔滨市郊景观格局现状及哈尔滨数字高程模型(DEM).选取平均斑块面积、景观优势度、平均坡度、平均海拔和破碎度因子对其进行综合分析,并借助 DEM 模型进行景观生态规划.结果表明,3S技术为典型景观类型的确定提供了科学依据;建立了市郊景观类型数据库,并生成景观类型专题图;土地利用现状和景观空间分布以及地形地貌和土地利用类型相结合.DEM和遥感影像的叠加,从大尺度上定性刻画市郊的景观生态规划,而景观生态规划和DEM 的叠加,更加直观地反映了市郊的景观结构,为提高区域生态功能,促进城乡一体化的健康发展提供科学依据.     

流域生态经济型防护林体系建设模式及其应用研究

在揭示流域生态经济型防护林体系建设模式内涵的基础上,指出了其核心内容是流域生态经济型防护林体系配置格局．运用综合评价模型、目标规划模型及专家系统等实用方法,建立了流域生态经济型防护林体系建设模式决策支持系统．并以山西省昕水河流域为典型实例,进行了流域生态经济型防护林体系建设模式的应用研究,较好地解决了防护林体系建设中的生产经营、措施布局、综合决策等问题,为流域的资源开发与综合治理提供科学指导．     

“拉开档次”法的改进及其在河流生态健康评价中的应用

针对“拉开档次”法在进行综合评价过程中不能较好反映评价者主观信息的缺点,并考虑到影响河流生态系统健康的因素具有多层次、不确定和属性复杂等特点,对”拉开档次”法进行改进,并运用改进的”拉开档次”法对流经北京和天津的北运河上、中、下游各区段进行生态健康综合评价.结果表明,北运河上、中、下游各区段生态系统健康评价值分别为0.539、0.521、0.546,生态状况均处于亚健康状态;河流水环境状况对北运河生态系统健康影响程度最大.运用改进后的“拉开档次”法进行河流生态系统健康评价,既兼顾了评价者的主观判断,又包含了数据本身的客观信息,评价过程透明,评价结果科学、合理、客观、可靠,可为河流综合治理提供技术支持和基础依据.     

环状RNA及其在生态毒理学研究中的应用进展

环状RNA（circular RNAs,circRNAs）是一类共价闭合环状非编码RNA,具有进化上保守、结构上稳定、组织特异性表达等特点。CircRNAs可作为miRNAs海绵影响其对基因的调控,还可与RNA结合蛋白（RNA binding proteins,RBPs）相互作用,也有研究表明某些circRNAs还具有被翻译成蛋白质的潜能。CircRNAs已被证实对某些疾病具有特异性、稳定性和调节功能,如癌症、糖尿病、心血管疾病、神经退行性疾病等,其可作为潜在的诊断、预后生物标志物和治疗靶点。最近,有研究发现circRNAs参与了环境化学污染物诱导的毒性效应发生及发展的过程。目前,生态毒理学研究中评价环境化学污染物和毒效应之间关系的毒性终点通常会受遗传多态性和表观遗传学影响,考虑到经环境化学污染物暴露后生物体内circRNAs差异性表达的现象,或许在生态毒理学研究中circRNAs也有作为生物标志物的可能性。基于此,对circRNAs的生物合成与降解、生物学功能、分析方法及其目前在生态毒理学研究中的应用展开综述,并对其作为分子生物标志物在环境污染物暴露早期诊断和生态风险评价中的应用进行了展望,以期为生态毒理学研究和环境风险评价提供参考。     

粉垄“145”模式在新植蔗上的应用效应及其生理生态基础

为了解粉垄“145”模式在新植蔗上的应用效果,解析其生理生态基础,该研究以桂柳05136为材料,设置常规耕作(CK)和粉垄“145”模式(FL145)2个处理,通过大田试验研究粉垄“145”模式对土壤性质以及新植蔗农艺性状、光合特性和产量品质的影响,并分析其经济效益。结果表明:(1)与CK相比,FL145的0～20 cm、20～40 cm根区,土壤容重显著降低1.25%～5.98%,土壤孔隙度显著提高1.08%～4.77%,土壤含水量显著提高1.78%～8.23%。(2)FL145促进新植蔗根系生长,出苗效果和农艺性状表现良好,株高显著增加2.20%～7.86%。(3)FL145的新植蔗单株叶面积显著增大15.88%,叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度分别显著提高1.41%、6.84%、18.67%、10.06%,光合能力增强,单株干物质积累量显著增加9.26%。(4)收获时,FL145的新植蔗有效茎数、茎长、茎径显著增加,理论产量和实际产量分别显著提高5.07%和5.11%,蔗汁蔗糖分和锤度分别显著提高1.61%和1.50%,还原糖分显著下降12.50%。(5)FL145新植蔗生产总成本比CK的降低378 yuan·hm^-2,总产值增加1 934.4 yuan·hm^-2,利润增加2 312.4 yuan·hm^-2。综上表明,粉垄“145”模式通过“一亩只耕三分地”和减少化学除草环节的投入来实现降本增效; 同时创造了良好的土壤条件,使新植蔗根系发达,进而增强光合能力,促进植株的生长发育,有利于干物质和糖分的积累,是新植蔗提质增产的原因。     

景观中心度及其在生态网络规划与管理中的应用

构建连续性生态网络已成为生物多样性保护、生态环境安全管理、游憩和历史文化资源保护的重要景观规划策略,其规划与管理已受到广泛关注.关键景观组分的识别是生态网络规划与管理的重点和难点,为解决这一问题,本文借鉴图论网络分析理论提出了景观中心度的概念及度量方法,并探讨了景观中心度在生态网络规划与管理中的应用内容和框架.景观中心度方法虽然可为景观规划与管理中关键景观要素的确定和连续生态网络的构建提供新途径,但仍需从指标的生态意义、实验数据的分析和简单通用的分析软件等方面对该方法进行验证和完善.     

扩展火用方法在区域生态经济驱动机制及效率研究中的应用

为分析区域生态退化的经济社会原因,针对以往扩展火用分析(EEA)应用以国家尺度为主,存在流通网络庞杂、规律辨识困难等问题,缩小空间尺度至县域,以宁夏彭阳为例,将生态经济系统划分为7个相互联系的部门,分别计算流通的物质、劳动力、资本的火用值,以分析驱动部门、要素和路径的扩展火用流特征并评价生态效率.结果表明: 彭阳县生态经济系统主要由农业和居民部门驱动,部门间31条流通路径平均扩展火用流值为0.80 PJ,高于该值的仅有8条流通路径,主要通过“居民部门劳动力输出和其他部门支持居民部门需求”两条连续路径驱动发展.矿产资源开采规模大,但直接输出区域外,无法从内部推动县域发展,反而由于资源开采加重了生态环境压力.县域2014年生态效率为68.1%,相当于10年前国内外国家尺度的中间水平,主要由服务和居民部门效率低造成.扩展火用分析有网络化、结构化的优势,可明确部门、要素和路径,突破驱动机制研究的“瓶颈”,对探究区域生态经济系统运行原理和选择优化模式具有一定适应性.区域尺度较国家大空间尺度分析更易识别生态经济系统驱动机制,能够明确指导区域管理部门改善生态环境压力.     

基于“水-能源-粮食”纽带的生态系统服务供需关系时空分布研究——以长三角生态绿色一体化发展示范区为例

生态系统服务供需平衡是区域可持续发展的重要环节,也是有效反映区域社会经济与自然是否能够协调发展的重要表征。以长三角生态绿色一体化发展示范区为例,以"水-能源-粮食"纽带为切入点,基于InVEST模型、CASA模型和Thornthwaite Memoriai模型,测度了示范区2000、2005、2010、2015及2020年产水、固碳、粮食生产服务的供需量,引入基尼系数、供需指数和相关系数,刻画区域生态系统服务供给和需求的空间特征,结果表明：（1）2000-2020年,除粮食生产服务供给量波动下降以外,产水和固碳的供给量均呈波动上升趋势。在需求量方面,三种生态系统服务均呈上升趋势;（2）空间上,产水和粮食服务供给量主要呈"东南、西南高"的特征,固碳供给量高值则集中于吴江区桃源镇,各项生态系统服务需求高值区主要以人口密度较大乡镇为中心呈环状分布;（3）示范区内各生态系统服务空间上呈均衡分布状态,各类生态系统服务供需指数均呈下降趋势;（4）在供给方面,产水-粮食生产呈现显著的协同关系,产水-固碳、固碳-粮食生产的权衡/协同关系不显著;在需求方面,三种生态系统服务呈现出两两协同关系。本研究探索示范区生态系统服务供需关系的时空分布,有利于构建区域生态安全格局,可为长三角地区生态系统服务供需研究提供借鉴。     

侵蚀地区植被生态动力学模型

研究侵蚀地区的植被在水力侵蚀和各种生态应力以及人类活动影响下的演变规律 ,建立了植被生态动力学模型。将作用于植被的各种生态应力分成长期、短期和瞬时应力 ,给出了它们的定量表达式 ,并且统一在植被生态动力学方程中 ;同时进一步得出了动力学耦合方程组的理论解。该模型应用于金沙江支流小江流域 ,结果较好地描述了流域的植被生态演变过程与侵蚀过程的关系 ,说明了治理强度和控制侵蚀对植被发育的重要性。     

城市边缘区景观生态规划的人工神经网络模型

景观生态规划是景观生态学的一个重要应用领域,本文在地理信息系统的辅助下引入了人工神经网络这一新兴应用技术,建立了城市边缘区景观生态规划的BP神经网络模型,模型以区域的高程、高程离差、坡度、坡度离差、地貌分区、离黄河距离、居民点数七个要素作为输入变量,选取斑块密度、分维数、Shannon多样性指数和聚集度指数作为输出变量,精心采集了20个样本对网络进行训练,结果表明网络收敛效果理想,泛化能力强,为景观生态规划提供了一个新的模拟分析手段。     

生态旅游及其规划的研究进展

以自然资源为基础的生态旅游作为一种促进可持续发展的旅游形式日益为旅游决策者、研究者及规划人员所重视。本文从生态旅游的定义分析入手,对目前国内外就其内涵、特征、功能分区及规划模式和管理的研究现状作出了评价。在此基础上,提出了生态旅游的可操作性定义与实施措施,并强调文脉(地理背景)特征及产品形象策划对生态旅游规划的重要意义。     

基于改进三维生态足迹模型的洞庭湖区生态可持续时空演化研究

洞庭湖是长江流域重要的调蓄湖泊,也是中国重要的农产品主产区。科学评估洞庭湖区生态可持续状态,揭示其时空演化特征,对探究其生态可持续影响因素与作用机理,降低生态赤字具有重要意义。基于碳足迹与生态足迹理论构建了改进的三维生态足迹模型,填补了化石能源无法核算生态承载力的问题,同时调整了不同土地利用类型的参数因子。在对洞庭湖区25个区县进行可持续发展的动态评价分析中,计算了2000—2019年生态赤字、足迹广度与深度的时空分布特征。研究结果表明：(1)近20年来洞庭湖区的人均生态足迹增长速度远高于人均生态承载力,致使人均生态赤字在时间维度上不断增大,空间维度上呈湖滨向周边地区扩散的趋势;(2)洞庭湖区除林地之外的土地利用类型均存在自然资本存量的消耗,且表现为高生态赤字;(3)三次产业结构的分配、土地利用的变化、居民对生活质量的提高以及生态保护政策的有效实施等均会对洞庭湖区的可持续发展产生较大影响;(4)改进后的化石能源账户相较于传统账户的计算方法更能反映真实的碳排量与碳吸收量。研究以期为洞庭湖区土地利用、生态保护以及促进社会经济可持续发展提供科学参考。     

生态足迹理论在生态市建设规划中的应用——以海口市为例

生态市建设规划是促进区域可持续发展的有效措施,而生态足迹理论作为定量测度发展的可持续状态的一类生物物理方法对于定量描述区域发展现状、判断发展中的基本问题具有重要的借鉴作用。生态足迹分析应用到生态市建设规划中可以（1）分析可持续发展进程,明确城市可持续发展状态;（2）明确城市一定人口的消费对环境产生的后果以及与可持续发展相关的重要资源问题;（3）为合理开展生态市建设规划、减少生态足迹提供决策信息。本研究根据海口生态市建设规划实践剖析了生态足迹理论在明确上述3个方面中的应用。结果表明：海口市2002年生态足迹为生态承载力的5．6倍,处于不可持续状态。出现赤字的土地类型依次为耕地、水域、化石燃料用地和草地,其中耕地赤字为各项需求之首。海口市2002年万元GDP的生态足迹为0．93hm^2,表现为资源利用效率较低,但海口市生态占用率较小,生态环境压力相对较小。根据海口市生态环境现状,减少生态足迹、提高可持续发展能力的规划途径主要为：通过保护土地资源和提高科技发展水平改善耕地和草地赤字的现状;通过构建城市生态交通和构建生态建筑与节能体系来缓解化石燃料用地的压力;通过发展循环经济和转变消费模式来提高资源利用效率;通过控制人口增长来提高人均生态承载力。     

景观规划中的生态廊道宽度

生态廊道具有保护生物多样性、过滤污染物、防止水土流失、防风固沙、调控洪水等多种功能。建立生态廊道是景观生态规划的重要方法,是解决当前人类剧烈活动造成的景观破碎化以及随之而来的众多环境问题的重要措施。按照生态廊道的主要结构与功能,可将其分为线状生态廊道、带状生态廊道和河流廊道3种类型。生态廊道设计包括的关键问题有廊道数目、本底、宽度、联接度、构成要素、关键点(区)等。由于生态廊道结构与功能的复杂性,使得廊道的宽度具有很大的不确定性。具体的讲,生态廊道的宽度由保护目标、植被情况、廊道功能、周围土地利用,廊道长度等多个因素决定。合适的廊道宽度应该根据对廊道主要生态过程的研究来确定。从景观的结构与功能分析出发,分别从生物保护廊道和河流廊道两方面对生态廊道的宽度及其影响因素进行分析,并对相关研究成果进行综述,总结得出两种类型生态廊道的适宜宽度值范围。最后提出确定宽度时应该注意的相关问题。