生物多样性的生态系统功能

本文从以下几个方面综述了生物多样性对生态系统功能和作用的影响：第一,几个关于物种在生态系统中的不同地位和生物多样性如何影响生态系统功能的假说;第二,生物多样性与生态系统的稳定性;第三,生物多样性如何影响生态系统的生产力;第四,生物多样性对生态系统可持续性的影响。此外还提出了几个需要继续探讨和关注的问题。     

生物多样性的生态系统功能

本文从以下几个方面综述了生物多样性对生态系统功能和作用的影响 :第一 ,几个关于物种在生态系统中的不同地位和生物多样性如何影响生态系统功能的假说 ;第二 ,生物多样性与生态系统的稳定性 ;第三 ,生物多样性如何影响生态系统的生产力 ;第四 ,生物多样性对生态系统可持续性的影响。此外还提出了几个需要继续探讨和关注的问题     

生物多样性和生态系统功能研究综述

生物多样性和生态系统功能之间关系 ,是生态学和环境科学的热门话题。围绕这一主题 ,文章系统回顾了近 2 0年来的研究历史及学术界的不同观点 ,全面展示了目前在理论和实验领域的主要工作结果和研究进展 ,并对今后的发展趋势和面临的挑战作了展望。理论和实验研究都表明 ,生物多样性趋于与生态系统功能 (稳定性 )呈正相关性 ,但是多样性并非是这种关系的直接驱动力。生态系统功能 (稳定性 )潜在地依赖于物种之间相互作用的强度 ,物种的功能反应特性以及生态系统的类型和尺度等。在生物多样性和生态系统功能的研究中 ,重要的不只是结论 ,还应包括其中所隐含的机制。     

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。     

生物多样性与生态系统功能的实验研究

<正>人类活动加剧导致物种丧失。在物种绝灭之前,负面影响就已经产生,主要体现在对生态系统功能的影响。如何量化物种丧失对生态系统功能产生的影响,最有效的途径就是控制实验。相关的研究进展本刊曾经作过比较详细的报道(黄建辉等,2001;     

生物多样性综合评价方法研究

2002年召开的《生物多样性公约》第六次缔约方大会确定了“到2010年在全球范围内大幅度降低生物多样性丧失的速度”的目标, 并要求各国制定生物多样性评价指标, 开展生物多样性评估。本文作者根据科学性、代表性和实用性的原则, 提出了生物多样性综合评价的5个指标, 即物种丰富度、生态系统类型多样性、植被垂直层谱的完整性、物种特有性、外来物种入侵度, 确立了生物多样性综合评价方法; 并以全国31省(市、区)为单元, 开展了全国生物多样性综合评价, 将各省(市、区)生物多样性分为四个等级。云南、四川、广西的生物多样性属“优”, 贵州、湖北、广东、湖南、重庆、福建、西藏、江西、浙江、海南、甘肃、新疆、陕西的生物多样性属“良”, 河南、安徽、山东、山西、河北、北京的生物多样性属“一般”, 吉林、内蒙古、上海、辽宁、宁夏、青海、江苏、黑龙江、天津的生物多样性为“较差”。     

生物多样性与生态系统功能:进展与争论

生物多样性与生态系统功能的关系已成为当前人类社会面临的一个重大科学问题,生物多样性的空前丧失,促使人们开展了大量研究工作来描述物种多样性-生态系统功能关系,并试图揭示多样性与系统功能关系的内在机制,本文将多样性对生态系统功能作用机制的有关假说分为统计学与生物学两大类：前者是从统计学角度来解释观察到的多样性-系统功能模式,包括抽样效应,统计均衡效应等;而后者是基于多样性的生物学效应给出的,包括生态位互补,种间正相互作用,保险效应等,本文较为详细地介绍了该领域内有代表性的实验工作,包括“生态箱”实验,Cedar Creek草地多样性实验,微宇宙实验,欧洲草地实验,以及在这些实验结果解释上的激烈争论。     

青藏高原高寒草地生物多样性与生态系统功能的关系

生物多样性和生态系统功能(BEF)之间的关系是目前陆地生态系统生态学研究的热点, 对于生态系统的高效利用与管理意义重大, 而且对于退化生态系统功能的恢复及生物多样性的保护有重要的指导作用。高寒草地是青藏高原生态系统的主体, 近年来, 在气候变化与人为干扰等因素的驱动下, 高寒草地生态系统功能严重衰退。为此, 本文在综述物种多样性和生态系统功能及其相互关系研究进展的基础上, 首先从地下生态学过程研究、全球变化对生态系统多功能性的影响等方面解析了目前关于草地生物多样性和生态系统功能研究中存在的问题。继而, 从不同草地类型、草地退化程度、放牧、模拟气候变化、刈割、施肥、封育和补播等干扰利用方式对高寒草地物种多样性与生态系统功能的影响进行了全面的评述。并指出了高寒草地BEF研究中存在的不足, 今后应基于物种功能多样性开展高寒草地BEF研究, 全面且综合地考虑非生物因子(养分资源、外界干扰、环境波动等)对生物多样性与生态系统功能之间关系的影响, 关注尺度效应和要素耦合在全球气候变化对高寒草地BEF研究中的作用。最后, 以高寒草地BEF研究进展和结论为支撑依据, 综合提出了高寒草地资源利用和生物多样性保护的措施与建议: 加强放牧管理, 保护生物多样性; 治理退化草地, 维持生物多样性功能; 加强创新保护理念, 增强生态系统功能。     

生物多样性和生态系统稳定性

生物多样性和生态系统稳定性黄建辉,韩兴国（中国科学院植物研究所,北京１０００４４）１引言自从ＭａｃＡｒｔｈｕｒ［１］和Ｅｌｔｏｎ［２］分别在本世纪五十年代提出了多样性一稳定性理论以后,对多样性一稳定性的关系问题展开了激烈的争论。最初,为了简便起见,有...     

生物多样性与生态系统功能:最新的进展与动向

生物多样性与生态系统功能的关系及其内在机制是当前生态学领域的重大科学问题。 2 0 0 2年以来人们不再过多地纠缠于“抽样 -互补之争” ,对这一世纪课题的认识又有了新的进展。 (1)人们开始运用已有的知识揭示更大时间和空间尺度上的物种多样性 -生态系统功能关系。多样性作用机制可能存在着动态变化———“抽样向互补转型” :群落建立初期 ,抽样效应是主要的多样性作用机制 ;随时间推移 ,生态位互补成为主要机制。理论研究则预测 :局域尺度上生态系统功能与物种多样性呈现单峰曲线关系 ,在区域尺度上为单调上升关系 ;(2 )非生物因素与多样性 -生产力的交互关系吸引了许多实验研究。人们发现 :物种多样性 -生产力关系可能会受到资源供给率和环境扰动的修正 ,环境因素可能是多样性 -生产力关系的幕后操纵者 ;(3)人们开始重视营养级相互作用对于多样性 -生态系统功能关系的影响 ,生态位互补和抽样假说开始被扩展运用到消费者营养级上 ;(4 )人们开始认真思考物种共存机制在多样性 -生态系统功能关系的形成中所扮演的角色。理论模型研究表明 ,不同的物种共存机制会导致不同的多样性 -生产力关系     

植物克隆多样性与生态系统功能

克隆繁殖产生基因型相同的个体。通常情况下,局域克隆多样性取决于Eriksson种苗补充机制,即已有基因型丧失和新基因型补充之间的平衡。但是,环境因素对克隆多样性也有着重要的作用,如干扰会通过提供种苗更新机会或影响幼苗生长来改变克隆多样性。以前的研究表明遗传变异程度确定进化潜力,最近的研究揭示出基因型多样性也有着即时效应。较高的基因型多样性可能会因含有抗性基因型概率较高的抽样效应和/或保险机制而提高稳定性。一些研究发现克隆多样性的提高可增加初级生产力、维持动物丰富度和多度,并影响生物地球化学过程。该文也讨论了克隆多样性与生态系统功能关系的机制。     

植物功能性状与环境和生态系统功能

植物性状反映了植物对生长环境的响应和适应,将环境、植物个体和生态系统结构、过程与功能联系起来(所谓的“植物功能性状”)。该文介绍了植物功能性状的分类体系,综述了国内外植物功能性状与气候(包括气温、降水、光照)、地理空间变异(包括地形地貌、生态梯度、海拔)、营养、干扰(包括火灾、放牧、生物入侵、土地利用)等环境因素,以及与生态系统功能之间关系的研究进展,探讨了全球变化(气候变化和CO₂浓度升高)对个体和群落植物功能性状的影响。植物功能性状的研究已经取得很多成果,并应用于全球变化、古植被恢复和古气候定量重建、环境监测与评价、生态保护和恢复等研究中,但大尺度、多生境因子下的植物功能性状研究仍有待于加强,同时需要改进性状的测量手段;我国的植物功能性状研究还需要更加明朗化和系统化。     

生态系统的脆弱性与退化生态系统

生态系统的脆弱性是一个含义广泛的概念,是生态系统内固有的特性,脆弱性只能在干扰的状态下才显现出来．而干扰（包括自然干扰和人为干扰）又是引起退化生态系统的原因,种类的入侵和消亡、种类组成的变化、生态系统的多样性和稳定性、生产力、生态位的分化及生态系统小环境变化则是研究退化生态系统形成和恢复的重要内容,本文探讨脆弱性与退化生态系统诸方面的关系以及在植被恢复上的应用．     

ISLAND POPULATIONS OF RODENTS: THEIR ORGANIZATION AND FUNCTIONING

1. Data from 14 confined populations living under natural conditions (mainly on small islands) and from a few laboratory populations have been used. 2. Several differences between a typical, confined rodent population (i.e. living under natural conditions in a well isolated, homogeneous and relatively small area) and an open one have been determined. 3. Island populations are characterized by: (a) Attainment and maintenance of high densities not observed at all, or recorded only periodically, in open populations of comparable species. (b) Stability of population numbers, expressed either by very slight fluctuations or by a very regular cycle with only small differences between peaks of consecutive years. (c) Lack of emigration resulting from any or all of the barriers surrounding the confined population, from homogeneity of the habitat enclosed by these barriers, or from a lower tendency to dispersal of individuals forming such populations. (d) Decreased reproduction. (e) Low losses of independent individuals. (f) Mortality of sucklings changing with the population density. (g) An age structure that is probably more differentiated and more regularly changing in an annual and long-term cycle. (h) Different spatial organization based on smaller home ranges, that are differently arranged in relation to one another from those in open populations; the arrangement of home ranges allows the population to squeeze in a greater number of individuals with possibly the lowest number of interactions between individuals. 4. In confined populations there must be different mechanisms for the regulation of numbers from those in open populations: (I) in the latter the regulation occurs by the outflow of the surplus of independent individuals, i.e. through the dispersal and high mortality of migrants; (2) in confined populations the inflow of independent individuals is regulated by controlled reproduction and early mortality of offspring. Both mechanisms are induced by social pressure but in the second case (regulation of inflow) a much stronger social organization is indispensable Only those species that are capable of the formation of such an organization can survive as confined populations. 5. Knowledge of phenomena occurring in confined populations is useful for predicting the fate of populations of different species which become isolated as a result of human activity in transforming and subdividing the natural environment.     

人工生态系统净化水质模型研究

建立了自来水厂取水口附近的人工生态系统水质模型、研究在水面面积、水生植物放养密度、取水量等改变条件下,取水口处水质的变化特征。这一模型可应用于确定人工生态系统水面积面积,水生植物放养密度等值,以达到满足自来水厂取水口处水质的要求,对模型参数适当确定后,可应用于其它水域。     

CIRCADIAN RHYTHM OF PHOTOSYNTHETIC OXYGEN EVOLUTION IN KAPPAPHYCUS ALVAREZII (RHODOPHYTA): DEPENDENCE ON LIGHT QUANTITY AND QUALITY

The rate of oxygen evolution of the tropical red alga Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty was measured for 6 days in the laboratory using a computer-aided method for long-term recording. In cool white light, Kappaphycus exhibited a robust circadian rhythm of O₂ evolution in the irradiance range of 100 to 1000 μmol photons·m ^{− 2}·s ^{− 1}. With increasing irradiance, the period of the free-running rhythm, τ, decreased in blue and increased in red light but did not change significantly in green light. The accelerating or slowing action of blue or red light, respectively, points to two photoreceptors used in the light transduction pathway of the circadian oscillator controlling oxygen evolution or the light reactions of photosynthesis in Kappaphycus. No significant changes of τ were observed with increasing irradiance in cool white light, possibly due to the additive opposing responses caused by blue and red light.     

固氮蓝藻与棕色固氮菌固氮酶组分的交叉互补功能

本文报告了藻菌之间固氮酶组分的交叉互补试验。初步结果证明:固氮蓝藻(Anabacnaazotica水生686)的钼铁蛋白与棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii)的铁蛋白之间存在着明显的互补功能。但这种蓝藻的铁蛋白在非细胞形态下很不稳定,易于失活。本实验为不同生理类型和不同进化程度的固氮生物之间固氮酶组分的交叉互补研究提供了新的资料。       

底栖硅藻应用于河流生态系统健康评价的研究进展

硅藻是水生态系统中最重要的初级生产者之一, 不仅为生态系统中其他消费者提供碳源, 也因分布广泛、种类多、世代时间短等特点, 通常被认为是水环境及生态系统良好的指示生物。文章介绍了河流生态系统健康及生物完整性的概念, 综述了硅藻尤其是底栖硅藻在水生态系统中的自身特点及作用; 概述了硅藻在生物监测中广泛应用的前提: 对环境因子的响应和国内外对硅藻及硅藻指数在河流生态监测中的研究进展; 介绍了广泛应用的硅藻指数及基于硅藻的生物完整性指数的原理及构建方法; 指出了硅藻及硅藻指数在生物监测及评价中可能所存在的问题, 并提出了今后我国在这个领域后期需开展的工作。