流域生态学的发展困境——来自河流景观的启示

随着中国生态环境问题越来越多地呈现出流域特性,流域生态研究的重要性和紧迫性也日渐凸显。整合流域生态研究,形成一个有效的研究体系,流域生态学迄今未能予以实现。通过对"流域生态学"和"河流景观"这两个相近概念提出过程的比较研究,探讨流域生态学发展困境产生的原因,为流域生态研究体系的构建提供思路。分析结果显示流域生态学目前主要存在两个不足:1)因为提出流域生态学概念的关键现实需求不明确,导致难以确定其核心科学问题;2)因为没有相应的流域生态系统概念模型,进而也就难以带动相关研究落实跟进。要推进流域生态学的发展,第一步要做的就是明确流域生态研究体系构建的核心现实需求,并对流域生态系统进行一个概念模型上的相应设计。     

流域生态学——生态学研究的一个新领域

由于人类不合理开发和利用自然资源,造成了流域生态环境的重大破坏,为了合理开放流域资源和保护生态环境,非常有必要开展流域生态学的研究。文中系统阐述了流域生态学的重要意义、主要研究内容和方法。流域生态学属于宏观生态学的研究领域,主要借助于宏观生态学的研究方法。流域生态学与目前生态学最关注的“全球变化、生物多样性和可持续发展”3个研究问题紧密结合在一起,极具研究价值,建议开展广泛深入的研究。     

基于区域生态学我国流域可持续发展面临的问题及应对策略

流域是最为典型的生态区域,也是我国生态文明建设和山水林田湖草生命共同体的重要载体,流域可持续发展对国家经济社会发展和生态安全都具有十分重要的作用。日趋紧张的人地关系,对流域的生态文明建设和可持续发展提出新的挑战。引入区域生态学的理论及方法,在总结区域生态学的研究对象、研究内容、研究目标和研究尺度基础上,剖析了妨碍我国流域可持续发展的主要区域生态问题,并从流域生态格局-过程-功能协调发展、实现流域间地-地耦合、构建与生态承载力相适宜的人居环境和产业结构、建立生态补偿机制等四个方面提出了基于区域生态学理论和方法的应对策略,以引导我国新时期流域的可持续发展。     

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．     

流域生态学——新学科、新思想、新途径

在评述流域生态学定义、来源及有关认识的基础上,论述了流域生态学作为一门学科的意义和主要研究内容。文章认为流域生态学的研究与应用是流域社会、经济可持续发展的有效途径,有必要尽快地系统开展相关研究     

生态承载力研究和应用进展

生态承载力研究是解决资源-环境矛盾、实现区域可持续发展的重要基础,也是地理学、生态学和经济学关注的热点与前沿领域.本文在综述国内外相关研究成果的基础上,阐述了生态承载力的概念内涵,即对复合生态系统支持力和压力的表征;评述了常用的研究方法,即净初级生产力估测法、生态足迹法、供需平衡法、综合指标评价法和系统模型法;介绍了目前较为关注的流域、生态脆弱区、城市、农业区和旅游区生态承载力的研究进展;总结了目前生态承载力研究存在的缺乏科学完整的研究体系、阈值的生态学指示意义不明确、动态演化与预测研究不够深入、空间尺度与格局分异涉足较少等问题;并据此提出未来应在作用机理、模型构建和实践应用方面加强研究.     

流域生态学——新学科,新思想,新途径

在评述流域生态学定义、来源及有关认识的基础上,论述了流域生态学作为一门学科的意义和主要研究内容．文章认为流域生态学的研究与应用是流域社会、经济可持续发展的有效途径,有必要尽快地系统开展相关研究     

基于土地利用变化的细河流域景观生态风险评估

以辽宁省细河流域为研究对象,利用1985、1995年和2005年3个时期的Landsat TM及2015年Landsat OLI遥感数据,进行了细河流域土地利用解译,定量分析了流域近30年来土地利用动态变化特征;根据景观生态学理论引入景观生态风险评价模型,将研究区划分为340个生态风险评价单元,基于地统计学和空间自相关方法,对1985—2015年细河流域景观生态风险时空分布特征及空间关联格局进行了评价。结果表明:(1)自1985年以来,研究区的6种土地利用类型皆发生了变化,其中建设用地由于林地和耕地的大量转入增加最明显。(2)1985—2015年流域高、较高和中生态风险区面积增加,且向流域南部转移;低、较低生态风险区面积减少,且向流域北部集聚;流域整体生态风险呈增高趋势。(3)研究区各时期景观生态风险呈现正的空间相关性,在空间上趋于集聚。人类活动干扰导致景观破碎,是影响该区域景观生态风险最重要的原因。     

论昆虫空间生态学研究

空间特征是昆虫生态学研究的热点之一 ,具有重要的理论与应用意义。该文从理论、尺度、时空动态模型、技术手段及研究热点几个方面概述近期昆虫空间生态学研究进展。主要理论包括概率及统计模型、地学统计学、景观生态学、集合种群生态学 ;研究技术涉及地理信息系统、遥感、计算机辅助分析等。简要论述研究的空间尺度问题 ,介绍空间分子生态、进化生态等新研究热点在昆虫空间生态领域的发展 ,并分析昆虫空间生态学存在的问题和发展趋势。     

湖泊-流域生态系统管理的内容与方法

在流域生态系统管理研究综述的基础上,对湖泊一流域生态系统管理的概念进行了界定,对水环境管理、综合流域管理与流域生态系统管理之间的差异进行了对比分析。确定了生态系统生态学、流域生态学、生态系统健康和流域方法为湖泊．流域生态系统管理的理论基础,生态系统方法和流域分析为其方法学基础。在上述分析的基础上,提出了湖泊．流域生态系统管理的6个主要步骤：研究范围界定、基础信息收集与基本生态学问题的分析和评价、管理目标设定、系统综合、生态系统综合评价、适应性管理;识别出湖泊-流域生态系统管理中的3个关键问题：①生态系统管理中的不确定性和障碍分析;②流域土地利用变化对湖泊水质和生态系统的影响;③流域生态子系统与社会子系统的关联。     

流域尺度上的景观格局与河流水质关系研究进展

利用景观生态学原理研究流域尺度上土地利用及其空间格局对河流水质的影响,已成为流域环境研究中的热点问题。在综合评价国内外土地利用变化与河流水质关系研究的基础上,阐述了景观格局在流域水环境研究中的重要性,并根据国内外研究进展,对景观格局与水质关系的研究方法和手段进行了分类分析,同时也对流域尺度上的景观-水质模型研究进展也进行了分析总结,最后指出了景观格局与水质关系研究的核心问题和未来研究的热点方向。     

流域湿地景观空间梯度格局及其影响因素分析

景观空间格局研究是景观生态学的核心研究内容之一。吸取一般景观生态学的空间思想和实际工作积累,从流域尺度,研究湿地景观基本空间梯度格局及其影响因素。研究表明,流域中湿地景观具有特殊的纵向梯度、横向梯度和景观内部结构特征,它们构成了流域湿地景观空间结构的主体,在维护流域整体景观结构和生态功能方面发挥重要作用。自然和人为因素都会影响流域湿地景观的空间梯度格局,但自然因素主要影响湿地景观内部结构的复杂性。而人为因素对流域湿地景观纵向梯度、横向梯度的连续性和内部结构的多样性均产生重要影响。     

河流生态学研究中的几个热点问题

近年来河流生态系统成为湖沼学研究的重点,很多新理论、新方法被应用到研究中．文章综述了国内外的相关研究,并着重从河流连续、河流的生态需水量、河流生态系统的服务价值与健康评价、河流的生态系统管理以及流域生态学等几个热点方向作了详细论述．作者认为,今后河流生态学的研究应在流域尺度上展开,结合河流健康及生态系统服务评价进行河流生态系统可持续管理研究将是近期河流生态学的重点问题之一．鉴于我国的实际情况,作者建议应该尽快开展相关领域的研究．     

Pieter Hendrik Nienhuis: Aquatic Ecologist and Environmental Scientist

Prof. Dr. Pieter Hendrik (Piet) Nienhuis worked for almost 40 years in all aspects of aquatic ecology and environmental science and retired on 31 October 2003. He can be characterised as a distinguished scientist, shaped in an applied estuarine and aquatic research ambience of the former Delta Institute for Hydrobiological Research (DIHO) in Yerseke in the Netherlands. His appointment as a full professor at the Radboud University Nijmegen offered him a challenging step from monodisciplinarity in ecology, via multidisciplinarity in the application of ecological knowledge in river science to interdisciplinarity in environmental science and management. This paper describes his education, teaching activities, research, scientific publications, science management, and significance for various scientific disciplines. He made important contributions to biosystematics of angiosperms and algae, the ecology of seagrasses, nutrient cycling and eutrophication in estuarine ecosystems, and the integrated modelling of the ecological functioning of estuaries. Subsequently, he paid much attention to environmental problems in river basins, ecological rehabilitation and sustainable development. His work influenced the view of ecologists, aquatic scientists and water managers in the Netherlands as well as abroad, in particular regarding the drawbacks of compartmentalization of the estuaries and the importance of connectivity and morphodynamics in river systems. In hindsight, it appears as a logical line that he gradually moved from estuarine ecological research that became increasingly driven by societal and environmental problems to the field of environmental science and management.     

The growing difference between limnology and aquatic ecology

Research objectives of ecology and limnology differ: in the first emphasis is on the species approach and in the second on the ecosystem approach. It is stressed that the formation of compartments in ecosystem studies leads to a loss of information essential to the understanding of ecosystem functioning. The disciplines differ in yet another respect, namely the predominance of biotic factors in ecological research and of abiotic factors in limnological research. The research of aquatic ecologists is mostly species oriented thus compares better with ecology than with limnology. The raised points of discussion are illustrated with examples from studies of the author and his co-workers into diel vertical migration of zooplankton. As a final conclusion, it is suggested that feedback information flows regulate quantities of compartments and material flows. A picture in which material flows between compartments is combined with immaterial flows of information is presented. Last but not least, the increasing attention of limnologists, especially in The Netherlands, to applied research is considered a danger for the development of limnology as a science and for the education of students. Thus a plea is made to concentrate on fundamental research at least by those at universities and research institutes originally established with the aim to do pure science.