中国生态系统研究网络(CERN)及其生物监测

中国生态系统研究网络是世界三大国家级生态网络之一,它由中国科学院1988年组建,目前由36个野外台站,以及生物、水分、土壤、大气、水域生态系统5个学科分中心和1个综合研究中心所组成。它的主要任务包括监测、研究、示范3个方面。CERN的生物监测由生物分中心负责。     

基于GAP 技术的我国生态监测网络构建研究

生态环境是人类生存和发展的最基本的物质基础。生物物种资源是生态环境的重要组成部分, 是国民经济可持续发展的战略性资源。在系统分析整理国内生态/生物监测网络现状基础上, 以生物物种资源为研究目标, 总结了国内现有生物监测站点和自然保护区分布情况。综合运用GIS、RS 和GAP 多种空间分析技术, 通过在全国范围内对已有网络进行叠加, 找出空缺区域并进行补充布点, 建立覆盖我国陆地和海洋的生态监测网络。结果显示, 目前我国已有森林生态系统监测站1417 个, 需新建站52 个; 已有草原生态系统监测站49 个,需新建站52 个; 已有农田生态系统监测站27 个,需新建站48 个; 已有荒漠生态系统监测站44 个,需新建站14 个; 已有湿地生态系统监测站294 个,需新建站110 个; 已有海洋生态系统监测点位349 个, 无新增监测点位。     

森林、草地和农田典型植被蒸散量的差异

利用中国生态系统研究网络(CERN)12个试验站1990—2003年的气象资料,基于大气-土壤-植被传输(SVAT)模型模拟植被的蒸散量,分析了不同气候条件下森林、草地、农田3种植被类型蒸散的变化规律.结果表明:多年平均蒸散量从高到低依次为热带森林、亚热带农田、温带森林、温带农田和草地;对农田生态系统而言,水稻的蒸散量最高,其次为小麦,玉米最低;3种生态系统月蒸散量峰值的年际变化差异显著,森林、草地的月蒸散量峰值年际变化较稳定,农田则较明显.     

封面说明

正封面照片由中国科学院寒区旱区环境与工程研究所贾荣亮副研究员提供.中国科学院沙坡头沙漠研究试验站地处腾格里沙漠东南缘的宁夏中卫市境内,始建于1955年,是中国科学院最早建立的长期野外综合观测研究站之一.1990年成为中国科学院开放站,1992年成为中国生态系统研究网络(CERN)站,2000年被科技部遴选为首批国家重点野外科学观测站,2006年正式批准纳入国家野外科学观测研究站.该站也是联合国教科文组织人与生物圈(MAB)和世界实验室(WL)的     

鼎湖山森林生态系统智慧型野外台站建设

鼎湖山森林生态系统定位研究站(鼎湖山站DHF)是中国生态系统研究网络(CERN)的重要成员, 也是国家科技部重点野外台站(CNERN), 主要研究我国南亚热带森林生态系统结构、功能、格局和过程。根据鼎湖山站的数据管理和信息化实践, 结合信息化的发展趋势, 提出了智慧型野外台站建设的组成与结构, 重点介绍了基于互联网技术的数据监测、数据管理、信息服务与管理, 基于3S 技术的数字化台站建设等内容, 为野外台站的能力建设提供参考。     

河北省生态环境质量变化及影响因素分析

生态环境质量评价研究是目前地理学热点研究领域之一。河北省是典型的复杂生态区, 资源环境具有多样性和复杂性, 且生态问题突出, 建立具有层次结构的生态环境评价指标体系, 采用层次分析法(AHP)分别对河北省内三个生态区及河北省整体生态环境质量进行度量, 结果表明: 1) 2006-2014 年, 河北省生态环境质量处于较差水平, 但综合得分呈波动上升趋势, 生态环境状态逐步好转; 2) 河北省生态环境质量存在较明显的空间差异, 坝上高原区生态环境质量得分较高, 山地生态区次之, 平原生态区承受生态压力较大, 人地相互作用强度较高, 生态环境状态最差; 3) 三个生态区生态环境时间特征明显, 从生态系统、自然资源、生物多样性、生物灾害、食物保障度以及社会生态系统六个方面分析了生态环境质量的变化原因。     

基于参照系的中国陆地生态系统质量变化研究

提升生态系统质量(ESQ)是国家生态文明建设的重大需求和生态治理工程的最终目标。目前有关生态系统功能、健康和质量的评估以受气候主导的现实值为主,不同地区之间评价结果的可比性较低,难以满足国家生态系统管理的需求。采用基于参照系的生态系统质量评估框架,按照由中国生态地理分区和植被类型划分出的168个评估单元,以国家自然保护区核心区、中国生态系统研究网络(CERN)永久观测样地以及生产力主要受气候影响的区域等较少受人类活动干扰且生态系统结构和功能优良的生态系统作为参照系,评估了1990—2015年基于参照系的中国陆地生态系统质量(ESQ′)及其变化情况。结果表明:与参照生态系统相比,中国陆地生态系统质量指数平均值总体偏低28%。1990—2000年和2000—2015年ESQ′全国平均值分别下降1.2%和上升3.69%。ESQ′转变比较明显的区域集中分布在"陕-甘-宁"的黄土高原丘陵沟壑水土保持生态功能区、长白山地区和西南石漠化治理工程县域。在这些区域实施的退耕还林还草、防护林和石漠化治理工程等措施对提升生态系统结构、功能和稳定性发挥了重要作用,从而促使生态系统质量的改善。基于参照系的生态系...     

中国沿海地区海洋渔业产业生态系统适应性循环过程及驱动机制

以中国沿海地区海洋渔业产业生态系统为研究对象,采用适应性循环理论将中国海洋渔业产业生态系统划分三个适应性循环圈,一个贫穷陷阱及构成适应性循环圈所需的若干个适应性循环,揭示中国海洋渔业产业生态系统适应性循环问题。结果表明：（1）1949年以来中国海洋渔业产业生态系统依次经历了第一个适应性循环的前环中环阶段（1949-1965年）、贫穷陷阱（1966-1976年）、第二个完整的适应性循环（1977-1985年）以及第三个适应性循环的前环阶段（1986年至今）;（2）海洋渔业产业、海洋渔业生态环境、海洋渔业社会环境是触发整个系统由开发到保护到释放再到更新转变的关键要素;（3）市场需求、政策制度响应和资源限制分别是推动中国海洋渔业产业生态系统适应性循环的外部扰沌力和内部驱动力。     

陕西省生态恢复综合效益评估

开展区域内生态恢复综合效益评估工作,将为地区生态恢复成果梳理及生态系统管理提供决策支持,为未来生态恢复工作的开展提供理论依据。以陕西省为研究区,基于空间遥感数据和生态模型模拟,从生态系统结构、质量和服务3个方面综合评估区域内2000-2015年生态恢复效益。研究结果表明：1）近16年间陕西省土地利用类型呈现林地增加,耕地减少的态势,同时关中地区建设用地大量增加。陕西省87.95%和72.72%的区域分别呈现植被覆盖和生态系统服务总值增加的趋势,尽管区域内人类活动占地增加,但整体生态恢复效果明显。2）陕南地区植被覆盖及生态系统服务总值相对较高,特别是秦岭地区,生态环境较为优越。陕北地区植被覆盖及生态系统服务均值虽相对较低,但均呈现显著增加趋势,未来区域范围内生态环境有着较大的发展潜力。3）尽管不同生态工程基本覆盖了陕西省全境,但受气象因素影响,生态系统服务总值在关中及陕南地区仍呈现出了一定的下降趋势。在未来相关区域的生态恢复资源投入中,应注意干旱环境对生态恢复效果的影响,因地制宜地选取适宜生态工程措施,以保证生态恢复的有效性和持续性,将生态恢复资源的成效最大化。     

中国兽类多样性监测与研究网络建设:十年回顾与展望

兽类物种多样性高,分布广泛,与人类关系密切,对维持生态系统稳定平衡具有不可替代的作用。我国是世界上生态系统类型和兽类多样性最丰富的国家之一,但多数生态系统的兽类物种资源情况仍未完全掌握,许多区域缺乏调查记录或长期监测资料。面对全球生态环境的急剧变化,我国兽类动物资源保护面临严峻挑战。中国兽类多样性监测与研究网络(以下简称兽类网)于2011年启动建设,结合全球生物多样性保护背景下的国家重大需求,以陆生兽类及其栖息地为研究对象,先后建立了55个监测样区,逐渐形成覆盖全国的监测网络,发表有关论著180余篇(部),其中红外相机工作日累计超156万天,获得图像775余万张;同时,推动建立了我国兽类多样性监测标准化技术体系和公共数据服务平台,对兽类群落组成、种群动态和行为变化以及关键驱动因子开展长期监测研究,为我国重要兽类资源保护、有害生物管控提供先进技术和科学数据支撑。本文回顾了兽类网的发展历程,系统梳理了在监测技术方法、编目发现、行为生理、种群、种间关系、群落和保护管理方面的监测与研究进展。未来需加强技术和学科交叉,聚焦多尺度、多维度、多营养级的综合研究应用,为全面、深刻地理解生物多样性维持机...     

中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心博士生导师刘国彬研究员简介

刘国彬 ,男 ,生于 1958年 6月 17日 ,研究员、博士 ,博士生导师 .刘国彬研究员 1982年毕业于西北林学院林学系 .现任中国科学院、教育部水土保持与生态环境研究中心副主任 ,西北农林科技大学水土保持研究所副所长、中国科学院安塞水土保持综合试验站站长 ,中国自然资源学会资源持续利用与减灾专业委员会、中国生态学统研究网络科学委员会委员 ; 水土保持研究 主编 , 水土保持通报 副主编及 资源科学 、 陕西林业科技 编辑委员会委员 .刘国彬研究员自 1985年以来一直在陕北黄土高原从事水土保持与流域管理研究 ,先后参与了黄土高原国家…     

广州市帽峰山森林公园动植物多样性资源监测概况

珠江三角洲地区是我国城市化水平最为发达的三大城市群之一。为了更好地掌握该区域的生物多样性资源和生态环境质量等基本特征, 建立起广东珠江三角洲森林生态系统国家定位观测研究站, 研究区域涉及广州(主站点为帽峰山)、佛山、中山、肇庆等地, 也是中国森林生态系统研究网络的重要成员(CFERN; http: //www.cfern.org/index.asp)。该文较为全面地梳理了近15 年来以广州市帽峰山森林公园为研究对象的各类公开发表文献, 主要是生物基本要素(植物多样性、群落和景观多样性、鸟类多样性等); 生物多样性资源监测结果可为相关研究和管理工作提供参考。     

大尺度陆地生态系统动态变化与空间变异的过程模型及模拟系统

当代生态系统科学研究更加关注区域生态环境及生态系统状态变化的监测、评估、预测、预警及生态环境可持续管理。在深入理解陆地生态系统的要素、过程、功能、格局及其相互作用机理基础上,发展生态系统定量化描述方法和数值模拟技术,集成构建大陆尺度的“多过程耦合-多技术集成-多目标应用”的陆地生态系统数值模拟器已成为生态系统与全球变化及其资源、环境和灾害效应科学研究的重要科技任务。本研究围绕宏观生态系统模拟分析方法问题,在回顾陆地生态系统模型研究现状和发展趋势的基础上,深入讨论开发大尺度陆地生态系统动态变化和空间变异及其资源环境效应模拟系统的理念,以及模拟系统的功能定位、结构设计等基本问题,为构造中国陆地生态系统数值模拟器提供参考。     

基于LCA的传统农田与苜蓿草地生态效应分析

为评估传统农田与苜蓿草地两种生态系统在资源投入和环境效应方面的差异,基于2019-2022年中国北方山东省、陕西省、山西省、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区、黑龙江省、河北省共14个县区的农牧户调研数据,应用生命周期评价（Life cycle assessment,LCA）方法,对中国北方传统农田和苜蓿草地生态系统全生命周期的能源消耗、土地利用、水资源消耗、全球变暖、环境酸化、富营养化这六类资源消耗和环境影响进行核算。将LCA方法应用于两类作物生产的环境影响分析,探究该方法在农业环境研究领域的有效性以及传统农田和苜蓿草地生态系统资源投入和环境效应的差异特征。结果表明：（1）传统农田和苜蓿草地生态系统环境综合影响指数分别为0.1569和0.1269,苜蓿草地生态系统的综合环境效应比传统农田生态系统低19.09%,对环境友好程度相对较高。（2）在整个区域范围内,传统农田的环境影响高于苜蓿草地的环境影响,且传统农田的环境影响效益差异显著,而苜蓿草地的环境影响整体波动较小。其中,在资源消耗方面,与传统农田生态系统相比,苜蓿草地生态系统的能源消耗减少了31.21%,所需土地面积减少了43.61%,水资源消耗减少了63.43%;在环境影响方面,与传统农田生态系统相比,苜蓿草地生态系统的气候变暖潜值降低了43.09%,环境酸化潜值降低了50.27%,富营养化潜值降低了46.78%。（3）中国北方地区传统农田和苜蓿草地生态系统在资源利用和环境代价在空间尺度上差异较明显,呈现出西部高于东部的特征。（4）影响两种生态系统的主要环境影响类型均为环境酸化和富营养化,与大量的化肥生产、施用和灌溉电力消耗密不可分,因而实施配方施肥、合理灌溉、秸秆还田是降低我国北方地区传统农田和苜蓿草地生态系统生命周期内生态环境负面影响的关键。     

中国科学院长白山森林生态系统定位站在沈阳召开工作会议

中国科学院长白山森林生态系统定位站于1982年8月26日～30日在沈阳召开了第二次工作会议。参加会议的代表共48人。他们分别来自中国《人与生物圈》委员会,中国科学院生物学部,吉林省林业厅,长白山自然保护区管理局,白河林业局,中国科学院自然资源综合考察委员会、动物研究所、长春地理研究所、林业土壤研究所,东北师范大学地理系、生物系,辽宁大学,     

自然资本科学和决策实践:宜居城市和可持续发展——2018年自然资本项目年会述评

2018年自然资本项目年会(Natural Capital Project Symposium)于3月19日至22日在美国斯坦福大学举行。自然资本项目由美国斯坦福大学、世界自然基金会和大自然保护协会发起,旨在推进将科学和融入自然多元价值的实践纳入管理决策过程。本次会议正式邀请并宣布中国科学院生态环境研究中心为项目伙伴。会议吸引了来自33个国家363名政府工作人员、非政府组织成员、企业家和专家学者参加。本届年会的两大主题是宜居城市和可持续发展。会议包含9个大会主题报告和3个平行分会场,平行分会场归纳为宜居城市、可持续发展、淡水和流域管理、海岸带恢复力、投资标准化制定、模型培训和探索等六个方面;会议同时设有专题讨论和小组研讨、InVEST模型培训和讨论、墙报展示等。会议推进了生态系统服务的科学发展和实践应用,将自然资本纳入科学决策体系,在全球范围内推动科学和决策的融合、促进可持续发展。     

退耕还林(草)工程对中国北方农牧交错带生态系统健康的影响

生态系统健康是生态环境治理的目标,探究国家级生态修复项目退耕还林(草)工程对中国北方农牧交错带生态系统健康的影响,确定合理的生态环境恢复和资源管理策略,有助于加快生态环境建设、促进区域可持续发展。基于“压力-状态-响应”(PSR)模型,构建起一套包括自然、社会和经济等方面的综合指标体系,评估了2000年、2005年、2010年和2015年中国北方农牧交错带的生态系统健康水平,利用Moran′s I分析退耕还林(草)工程和区域生态系统健康的空间相关性,并从普通最小二乘法、地理加权回归模型、时间加权回归模型和时空地理加权回归模型中,选择最优回归模型,揭示退耕还林还草实施强度变化(△NDVI)对生态系统健康变化(△EHI)的影响机制。结果表明：(1)2000—2015年,中国北方农牧交错带的生态系统健康指数呈现“先下降后上升”的变化趋势,区域整体处于亚健康状态和一般健康状态,健康状况逐渐转好。(2)全局双变量Moran′s I结果显示,在2000—2010年工程的开始和发展阶段,退耕还林(草)工程对生态系统健康呈现正相关影响关系,而2010—2015年间,两者之间变为负相关关系。(3)多种回...     

安徽省生态功能区划研究

生态功能区划是依据区域生态系统类型、生态系统受胁迫过程与效应、生态环境敏感性、生态服务功能重要性等特征的空间分异性而进行的地理空间分区 ,其目的是明确区域或国家生态安全重要地区 ,分析区域可能的生态环境问题与生态环境脆弱区 ,为产业布局、生态环境保护与建设规划提供科学依据 ,为实施区域生态环境分区管理提供基础和前提。在对区域生态环境特征分析的基础上 ,依据建立的生态功能区划原则、方法和指标体系 ,以安徽省域尺度生态系统为对象 ,在生态系统受胁迫过程与效应、生态环境敏感性和生态系统服务功能等指标评价的基础上 ,以中国生态环境区划方案为背景 ,综合了自然因素与人类活动对安徽省生态系统叠加影响 ,形成了安徽省生态功能区划方案 ,将安徽省分为 5个生态区、16个生态亚区、4 7个生态功能区 ,为生态保护与建设的重点、目标、措施的确定以及区域产业结构与布局的调整提供了重要依据     

建立全球陆地生态系统监测网络的重要步骤——全球监测网络研讨会简介

全球监测网络研讨会(GlobalMonitoringNetworkWorkshop)于1992年7月27-31日在法国巴黎南郊的Ury召开。来自17个国家的有关网络和国际组织的代表共50名学者出席了会议。这是世界上已经建立的监测陆地生态系统变化的各个网络和有关国际组织及国际合作项目代表的首次聚会,是国际社会为建立全球性监测陆地生态系统变化(包括环境、土地利用和生物多样性的变化)网络而采取的一个重要步骤。     

广西普通野生稻资源遗传多样性初探Ⅰ普通野生稻资源生态系统多样性探讨

本文对"九·五"攻关项目收集的野生稻资源与过去收集的资源一起进行生态环境及现状调查研究,探讨其生态系统多样性.结果表明,广西普通野生稻存在3个生态系统,8个生态型.目前普通野生稻生态多样性受到严重破坏,长期妥善保存野生稻生态系统多样性刻不容缓.