生态系统的信息传递及其利用

信息传递是生态系统的基本功能之一。在传递过程中伴随着一定的物质和能量的消耗。但是信息传递不象物质流那样是循环的,也不象能流那样是单向的,而往往是双向的,有从输入到输出的信息传递,也有从输出向输入的信息反馈。按照控制论的观点,正由于这种信息流,才使生态系统产生了有一定范围的自动调节机制。生态系统中包含多种多样的信息,大致上可以分为物理信息、化学信息、营养信息和行为信息。下面简单介绍各类信息及其在实践上的应用。 (一)物理信息及其应用生态系统中的各     

“生态系统中的信息传递”的教学组织

在高中生物学新课程“生态系统中的信息传递”的教学活动中,教师有序地呈现丰富生动的相关资料,引导学生通过分析信息传递的基本过程及特征,理解生态系统中信息传递的作用和意义,增强对生态系统的系统性和有序性的认识,并接受科学思维的训练。     

2000年普通高等学校招生全国统一考试(吉林)理科综合能力测试生物部分

(说明:题号为原试卷中的号)　　卷共22题,其中1～2题,每题5分,共10分。3～22题,每题6分,共120分。在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。1　在我国西部大开发的战略中,“保护天然林”和“退耕还林(草)”是两项重要内容,采取这两项措施的首要目标是A.开展生态旅游B.发展畜牧业C.增加木材产量D.改善生态环境2　细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的A.功能及所含有机化合物都相同B.功能及所含有机化合物都不同C.功能相同,所含有机化合物不同D.功能不同,所含有机化合物相同3　下图是一个陆地生态系统食物网的结构模式图,…     

从信息传递的角度构建高中生物学知识框架

生命是复杂的多层级系统。信息传递是生命系统的本质特征之一,是联系高中生物学各章节知识的纽带,也是高考命题的良好素材。从"遗传信息的传递"、"细胞间信息传递"和"生态系统的信息传递"这3个层面构建知识框架,从信息传递的角度系统梳理高中生物学知识,并将构建的知识框架以多种不同的方式在教学和复习过程中加以应用,从而加深师生对生命系统本质特征的理解和把握,完善知识结构,提升对相关知识的综合运用能力。     

生态系统服务流研究进展

随着社会经济的发展,人类对生态系统的干扰导致多种生态服务退化或消失.生态系统服务流对生态系统服务的输送、转化和维持有重要作用,并成为相关研究的新兴方向之一.本文在对生态系统服务流进行分类的基础上,分析了生态系统服务传递的载体,初步探讨生态系统服务流的形成机制,包括服务流的形成、属性、尺度特征、定量化及其制图等.同时,对生态系统服务流的成本效应,如输送成本、转化成本、使用成本和成本相对性等进行尝试性分析,旨在分析生态系统服务流传递过程中的成本耗散.生态系统服务流研究一定程度上解决了生态系统服务价值评估的“双重核算”问题,使人类准确识别生态系统服务供给和消费热点区域,有利于生态系统服务在传递过程中达到效益最大化,对提出科学合理的生态补偿有重要意义.     

生态系统服务流研究进展

随着社会经济的发展,人类对生态系统的干扰导致多种生态服务退化或消失.生态系统服务流对生态系统服务的输送、转化和维持有重要作用,并成为相关研究的新兴方向之一.本文在对生态系统服务流进行分类的基础上,分析了生态系统服务传递的载体,初步探讨生态系统服务流的形成机制,包括服务流的形成、属性、尺度特征、定量化及其制图等.同时,对生态系统服务流的成本效应,如输送成本、转化成本、使用成本和成本相对性等进行尝试性分析,旨在分析生态系统服务流传递过程中的成本耗散.生态系统服务流研究一定程度上解决了生态系统服务价值评估的“双重核算”问题,使人类准确识别生态系统服务供给和消费热点区域,有利于生态系统服务在传递过程中达到效益最大化,对提出科学合理的生态补偿有重要意义.     

生态系统服务供给与需求的理论与管理方法

生态系统服务是当前可持续科学研究的热点之一。随着环境保护与管理需求的不断增加,政策制定者希望将生态系统服务信息更多地融入管理实践中。由于理论的不确定性和研究方法的局限性,如何准确地评价生态系统服务、如何考虑不同利益相关者的需求,提取重要的生态系统服务信息给决策者参考,仍然是当前该领域研究的难点。基于生态系统服务的产生、传递和消耗过程,区分生态系统服务的潜在供给、实际供给和人类需求;引入生态系统服务供需比和供给率两个指标,为区域间自然资源资产的比较提供一种方法;以白洋淀流域为案例,采用生态系统服务矩阵法,结合GIS空间模拟技术,揭示生态系统服务供给与需求的空间特征。白洋淀流域2010年生态系统服务的供给率和供需比分别是:0.4966和0.1131,说明流域生态系统服务供给状态较好,且处于盈余状态。对流域内供给率较高且供给处于盈余的区域,应作为生态保护与补偿的主要区域;对生态系统服务需求较大的区域应进行必要的生态建设与修复。研究结果为区域生态环境管理和政策制定提供了实际的科学依据。     

生态系统服务流研究进展

生态系统服务流是实现生态系统服务供给与人类需求耦合的重要桥梁,是当前生态系统服务研究的热点与前沿。科学理解生态系统服务从产生、传递到使用的全过程,明确区域生态系统服务供给与需求的平衡状况,对于实现区域可持续发展与提高人类福祉具有重要意义。在综合分析国内外相关研究的基础上,阐述了生态系统服务流的概念内涵,归纳总结了生态系统服务流的定量研究方法,并系统梳理了国内外生态系统服务流研究在理论探索与应用案例方面的研究进展;探讨了当前生态系统服务流研究中存在的问题和不足,包括:生态系统服务从供给区传递至需求区的空间转移规律尚不明晰、定量评估生态系统服务流的方法不成熟、面向应用的生态系统服务流的研究较为缺乏,以及人与自然耦合系统中生态系统服务流研究框架有待进一步完善。未来的研究需要重点关注复杂系统中生态系统服务流跨尺度、跨区域的传递过程,加强生态系统服务的空间流动过程与传递路径的定量分析与模拟,重视生态系统服务流的应用性研究,尤其是在生态恢复、生态补偿、城市规划等方面的应用,并完善人与自然耦合系统中生态系统服务流的研究框架,以期促进生态系统服务流研究的发展。     

“生态系统能量流动”的教学分析与设计

生态系统的存在与发展主要取决于能量持续不断的流动和物质周而复始的循环。生态系统作为一个动态开放系统,具有能量流动、生物生产、物质循环、信息传递等基本功能。其中,物质作为能量的载体,使能量沿着食物链（网）流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。     

生态系统服务的生态学机制研究进展

全面认识和理解生态系统服务的生态学机制是加强生态系统服务功能管理的前提,但目前从生态系统服务的生态学机制研究中提供给管理者的信息还非常有限.针对生态系统服务功能的物质基础(生境、生态系统结构和生态系统过程),目前生态系统服务的生态学机制研究主要集中在3个方面:生物多样性与生态系统服务功能关系;生态系统服务功能的时空尺度特征;气候和土地利用变化对生态系统服务功能的影响机制.在综述上述3方面进展的基础上,提出了今后的研究方向.     

生态系统生态学研究的关键问题及趋势——从“整体论与还原论的争论”看

在生态学领域中,存在着生态系统整体论与还原论的争论。Tansley A.G.提出,生态系统是"准有机体"。Odum兄弟提出的"生态系统能量说"被广泛接受,但也受到质疑,称其为"还原论者的整体论"。基于对上述质疑的回应以及对生态系统整体论的追求,Patten B.C.等提出"生态网络理论",运用"网络‘环境子’分析"方法,试图从物理层面分析解决生物层面的"涌现性"问题。不过,这一理论也受到批判,认为其在探究符号化的现象对生态系统的动态影响时,陷入了还原论困境。Jrgensen S.E.等更进一步,提出"系统论"的生态系统生态学,试图从系统科学的角度研究生态系统的"物质-能量-信息-网络"系统。这一理论受到生态学界高度重视,但是也存在着在具体研究过程中如何平衡能量视角和生物地球化学视角的问题。由上述争论可见,生态系统生态学研究的趋势是从"物质实体"到"能量流动",再到"网络信息",最后到"开放系统"层层递进。目前面临的关键问题是:如何在更好地定义生态系统整体性的基础上,采取相应的能够体现生态系统整体性的方法,去获得更多、更好的生态系统整体性的认识。     

浅谈生态平衡

(一)什么是生态平衡生态平衡指在一定时间内,生态系统中生物和环境之间以及生物各种群之间相互制约、维持某种协调,并由于系统内在的调节机制而遵循动态平衡法则,使能量流动、物质循环和信息传递达到一种动态结构的相对稳定状态。一般说来,生态系统的发展过程与植物群落的正向演替过程是一致的,都是在一定的裸     

生态系统服务流研究方法最新进展

生态系统服务流是生态系统服务研究的重点和难点,处于发展的起步阶段,并向着定量化和空间化的趋势发展.目前,学术界关于生态系统服务流的概念含糊不清.本文首先对生态系统服务流的两种理解及其代表性的理论和方法进行了阐述:一是生态系统服务从生态系统到人的传递过程,其代表性方法是分布式生态系统模型,二是生态系统服务实际上为人们所使用的那部分,其代表性方法论是黑/灰箱理论.在此基础上分别列举了这两种理解的最新研究方法,论述了不同的理解以及方法对于研究生态系统服务流的特点以及存在问题.最后,总结了未来生态系统服务流研究的发展机遇,特别强调最新的空间技术与信息技术(如大数据),以及对生态系统服务的全面认识(如重视城市生态系统服务流的研究、重视非生物流的整合等)在未来研究中的重要性.     

生态系统服务形成机制研究进展

近年来,生态系统服务的形成及其机制已成为生态学的研究热点之一.在2005年举行的千年生态系统评估之后,生态系统服务的衍生研究,如生态系统服务分类、评估、权衡与协同、传递和生态系统服务流等也迅速增加,使生态系统服务的研究步入崭新阶段.为更好地了解生态系统服务并加深对其的研究,及时梳理生态系统服务的形成机制很有必要,然而目前对这方面的研究仍未形成一个恰当的研究范式.本文在查阅大量中、英文文献的基础上,主要总结了近10余年与生态系统服务形成机制相关的研究;并从“内因”和“外因”两个方面出发,重点对生物多样性及人类参与活动在生态系统服务形成过程中所起到的作用进行分析和梳理,并提出了研究展望.     

“生态系统的稳态”中核心概念梳理及案例分析

生态系统稳态的核心是稳定的营养结构和完善的能量流动、物质循环及信息传递。稳态下,生态系统能量与物质的输入与输出保持平衡,生物成分间通过竞争、捕食等种间关系赋予生态系统一定限度的反馈调节。阐述在教学中如何把握这部分知识的核心概念,帮助学生理解生态系统反馈调节的基础和机制,分析生态平衡被打破时的恢复与重建,提高能量利用效率、保持或改善无机环境,并为学生梳理知识体系,纠正理解错误,提高学习效率。     

生物多样性与生态系统功能关系研究进展

生物多样性和生态系统功能关系的研究,是生态学和环境学的一个中心论题。围绕这一主题,首先介绍了生物多样性及生态系统功能的含义;其次,一方面历史地回顾了生物多样性与生态系统功能关系的研究,另一方面结合近20年间的研究及实验,分别从多样性与生产力、多样性与稳定性、多样性与生态系统可持续性3个方面系统地阐述了二者关系研究的主要论点;最后,对其今后面临的挑战及发展趋势进行了展望。     

植物的生化他感效应及其在湿地研究中的应用

信息传递是生态系统的基本功能之一。自然界的一切生物体都具有某些共性,动物体靠神经和激素调控生命活动,而植物体主要靠根尖和顶尖的激素起调控作用,但也存在着电位的传导通路。神经系统的调控过程是兴奋与抑制的协调过程,生态系统的调控过程是相生与相克的协调过程,生态系统的化学调控是指生物体产生的生物活性物质能在生物体之间传递信息并导致生物体的相互作用。植物的生化他感作用是植物之间传递信息的一种方式,它和信息的功能具有惊人的相似性。早在公元前5世纪和3世纪,Ｄｅｍｏｃｒｉｔｕｓ和Ｔｈｅｏｐｈｒａｓｔｕｓ就分别提到植…     

农业生态系统和农业生态学的几个问题探讨

一、农业生态系统的概念自1935年英国植物生态学家坦斯利(Tansley,A.G.)提出生态系统这个术语以后,随着生态学的发展,它被广泛应用于生物结构的各个领域和层次。应用于农业生产领域,便产生了农业生态系统的概念。生态系统作为一个实体,是由下列三个部分组成的,即①实体内生存的所有生物体;②与这些生物     

新千年生态系统评估计划第一次技术设计会议在荷兰召开

1　背景自 1 998年以来 ,在联合国有关机构以及世界银行、全球环境基金 (GEF)和一些私人机构的支持下 ,经过以 A.H.Zakri、R.Watson、H.Mooney和 A.Cropper为首的等数十位学者的努力 ,新千年生态系统评估(Millennium Ecosystem Assessment,缩写为 MA)的框架日前已经形成 ,并将于今年世界环境日 (6月 5日 )正式启动。MA的宗旨是为人类发展而改善生态系统的管理工作 ,其途径是将现有的生态学方面的数据和各种信息进行综合和集成 ,提供给资源环境方面的决策人 ,直接为决策过程服务。它所提供成果的服务对象是生物多样性保护国际公约、…     

低阻贯通是脑细胞间通讯的一种调节方式

介绍当前脑及中枢神经系统中细胞间通讯方式的三种假说,并着重讨论低阻贯通方式中并置膜结构、功能及其生物学意义.低阻贯通与布线传递、容积传递协同作用以实现脑及中枢神经系统信息传送的功能;可能是对传统神经及神经-体液传递的补充.