亚高山森林生态系统过程研究进展

亚高山森林是以冷、云杉属为建群种或优势种的暗针叶林为主体的森林植被。亚高山森林在庇护邻近脆弱生态系统、保育生物多样性、涵养水源、碳吸存和指示全球气候变化等方面具有十分重要且不可替代的作用和地位,其多样化的植被和土壤组合为研究生态系统过程提供了天然的实验室。亚高山森林的群落演替与更新、生物多样性保育、水文生态过程、生物元素的生物地球化学循环以及亚高山森林生态过程对气候变化的响应等研究已取得了明显的进展。但有关全球变化条件下的亚高山森林土壤生物多样性和冬季生态学过程等研究明显不足。全球气候变化背景下的冬季生态学过程、极端灾害事件对亚高山森林生态系统过程的影响、亚高山森林生物多样性的保育机制、亚高山森林土壤生物多样性与生态系统过程的耦合机制等可能是未来研究的前沿科学问题。     

鼎湖山森林生态系统演替过程中的能量生态特征

以时空替代的方法,将灌草丛、针叶林、针阔叶混交林和季风常绿阔叶林等４个处于同一空间下的群落当作同一样落演替进程中的４个阶段,研究了鼎湖山南亚热带森林演替过程中的能量生态特征。结果表明,鼎湖山南亚热带森林群落演替过程中,其垂直层次、叶面积指数、冠层对太阳辐射能的截获量、叶生物量、总生物量、总初级生产力、总呼吸量、净初级生产力、枯树木现存量和年输入量、昆虫啃食量、群落的能量现存量等随演替的进程而增加,     

火对森林主要生态系统过程的影响

火及火生态学是当代生态系统生态学研究最为深入的领域之一.理解火生态效应及其基本原理,对降低野火灾害并适当利用火作为一种有效管理手段起着关键的作用.本文介绍了目前火对若干具倾火性的生态系统（尤其是位于北美的寒温带及温带森林生态系统）影响的研究进展,并着重论述了火作为一种主导性的力量在植被动态、养分循环、土壤及水分关系的紧密关联过程中所起的作用.火通过以下主要过程影响生态系统的组成、结构和功能,即选择性地保留和去除物种,释放贮于生物量中的养分且增进其循环,藉改变土壤微生物活动及水分关系等影响土壤性能,并形成异质的时空环境镶嵌格局,而这些变化反过来又进一步影响火行为及其生态效应.火作为一种毁灭性的力量能迅速消耗大量生物量,并导致继后的土壤侵蚀、水土流失和空气污染等负面影响;但火作为一种建设性力量,对维持一些对火有依赖性的生态系统的健康及持续具有极重要的作用.考虑到火在生态系统过程中的独特调节作用,火应被视为生态系统及其管理中有机组分之一.火对生态系统的影响取决于火情势（包括火发生的季节、规模大小、频率及强度等）、植被类型、气候条件、物理环境及评价所用的时空尺度.未来有必要加强有关火对一些特定生态系统的作用研究,尤其是基于长期试验性的监测和模型来研究火对生态系统时空变化的影响.     

生态系统的能值分析

论述了国际生态学最新发展的能值（Emergy）分析方法与原理,并与能量分析作比较研究,任何产品或劳务形成过程中所需投入的直接和间接的一种有效能之量称为其具有的能值;单位能量相当的能值称为该能量的能值转换率,能值和能值转移率揭示了能量的能质、等级及其真实价值;以能值尺度可衡量比较不同类别的能量,综合分析各种生态系统的生态流,定量研究生态与经济效率及其关联。     

溪流生态系统生态学研究

本文根据6年定位研究的结果,讨论了有关东北山溪生态系统生态学方面的问题,诸如溪流生态系统的组成、结构、能量流动、物质循环、食物网结构与营养能级等。调查了组成生物并对其做了定量分析;描述了能量的消耗途径并绘制了生态系统的能流框图;按营养关系划分了食物链和食物网结构,并根据各类群的生物量计算了不同营养能级的转换效率;按照水体中溶氧变化和水分循环规律建立了相应的动态模型。最后,对经典的将生态系统中生物类群划分为生产者、消费者和分解者三大集团进行了讨论,鉴于事实上每一生物类群分别具有生产、消费和分解等三重作用,因此,建议用生产过程、消费过程和分解过程来表述生物类群在生态系统中的功能作用。       

中国森林生态系统的植物碳储量和碳密度研究

提高森林生态系统C贮量的估算精度,对于研究森林生态系统向大气吸收和排放含C气体量具有重大意义.中国的森林生态系统植物C贮量的研究刚刚开始,由于估算方法问题,不同估算结果存在着较大的差异.本研究以各林龄级森林类型为统计单元,得出中国森林生态系统的植物C贮量为3.26～3.73Pg,占全球的0.6～0.7%;各森林类型和省市间有较大的差异.森林生态系统植物C密度在各森林类型间差异比较大,介于6.47～118.14Mg·hm^-2,并且有从东南向北和西增加的趋势.这种分布规律与我国人口密度的变化趋势正好相反,两者有一种对数关系.这说明我国实际森林植物C密度大小首先取决于人类活动干扰的程度.     

生态系统退化的过程及其特点

随着人口迅速增长和社会经济的加速发展,人们对环境资源的过度使用和破坏,使生态系统的退化已成为普遍现象。据初步统计,我国处于退化状态的生态系统面积已占国土面积的４５％以上,目前仍继续处于恶化状态［１］。加强对生态系统退化的研究已成为当前我国面临的重大问...     

基于生态流方法的土地整治项目对农田生态系统的影响研究

将土地整治活动作为外界对农田生态系统(项目区)集中性的外部激励,以陕西关中凤翔县典型土地整治项目为例,分析了项目实施前后生态流(物质流、能量流、信息流)变化状况,建立了土地整治生态影响概念性模型,明确了相应生态流的流向与路径关系,使用可用能法和能值法测算项目区外部输入及生态产品输出,应用生态流分析法,对土地整治项目生态流和系统效率进行了定量计算。根据设定的土地整治工程使用年限,评估了项目实施后区域净生态价值、自然资源依赖度、可更新资源依赖度、生态产出率、生态承载力和生态可持续度等指标的时间变化过程。得到以下研究结果:(1)可用能法和能值法测算出的系统生态效益均呈现由项目建设初期陡降为负值,而后指数增加,再趋于平稳的过程;(2)可用能法测算出项目实施后的第29年,生态效益由亏转盈,体现出系统从被扰乱后恢复自然平衡状态的过程;(3)能值法测算出项目实施后的第4年,生态系统趋于平衡状态;(4)研究区土地整治项目的经济效益为负,于项目实施3a后趋于平稳,总投资中农业生产年投入占资金总额的78.35%。通过可用能和能值方法的结合,可以定量计算系统稳定性,为土地整治项目的物质、劳动力和资金投资选择等提供借鉴。     

草原生态系统狭翅雏蝗种群的能量动态

为揭示蝗虫在草原生态系统中的地位和作用,作者从一关键种着手,采用室内能量参数(取食量、排泄量、呼吸量、生产量)的测定结合野外自然种群数据的方法,讨论了3个植物群落(代表不同的退化程度)中狭翅雏蝗的能量动态。结果表明:(1)狭翅雏蝗种群的生产量(P)为1.1—2kJ/m~2,通过种群的能流(A)为3.4—6.6kJ/m~2,(2)其同化效率(A/C)为48％—58％,生态效率(P/C)为14％—18％,生长效率(P/A)为30％—32％;(3)狭翅雏蝗总摄食量(C)为6.9—13.8kJ/m~2,占地上初级生产量的0.21％—1.03％;另有0.21％—1.93％的牧草因蝗虫取食而掉落;狭翅雏蝗对牧草的压力表现为在越退化的草场,其压力越大。     

Functional roles of remnant plant populations in communities and ecosystems

A hypothesis is suggested for functional roles of remnant plant populations in communities and ecosystems. A remnant population is capable of persistence during extended time periods, despite a negative population growth rate, due to long‐lived life stages and life‐cycles, including loops that allow population persistence without completion of the whole life cycle. A list of critera is suggested to help identification of remnant plant populations. Several community and ecosystem features may result from the presence of remnant plant populations. Apart from increasing community and ecosystem resilience just by being present, remnant populations may contribute to resilience through enhancing colonization by other plant species, by providing a persistent habitat for assemblages of animals and microorganisms, and by reducing variation in nutrient cycling. It is suggested that the common ability of plants to develop remnant populations is a contributing factor to ecosystem stability. Remnant populations are important for the capacity of ecosystems to cope with the present‐day impact caused by human society, and their occurrence should be recognized in surveys of threatened plant species and communities.     

福建省森林生态系统碳汇潜力

利用CO2FIXV3.1模型对福建省原有森林生态系统和无林地造林两部分的碳汇潜力动态变化进行计算,为CDM造林碳汇项目的开展提供参考。假设采伐、非采伐两种情景,模拟显示福建省原有森林生态系统2004至2050年可净固定大气碳量为254.74—334.79TgC,而无林地造林可净固定大气碳量49.23—58.42TgC。马尾松、杉木及硬阔类的面积在福建省森林中占较大比重,自2004至2050年,三者可分别固碳92.26—103.17TgC、71.09—107.39TgC和114.97—132.41TgC。在福建省9个地级市中,南平、福州和三明的无林地造林碳汇潜力最大,龙岩、漳州、宁德次之,沿海的莆田、泉州和厦门最小。     

Effects of global change on key processes of primary production in marine ecosystems

工业革命以来, 不断加剧的人类活动所引起的大气CO₂浓度增加、温度上升等全球变化问题, 正使得海洋生态系统面临着前所未有的压力。该文通过文献计量的方法分析了国内外的研究现状, 简要地回顾了全球变化对海洋生态系统影响研究的发展简史, 并聚焦海洋暖化、海洋酸化和富营养化与缺氧这三个核心研究方向, 重点阐述了它们对海洋生态系统初级生产的关键过程的影响, 总结了已取得的重要进展以及存在的主要问题, 最后提出前沿展望。     

Long-term dynamics of Collembolan populations in forest and meadow ecosystems

The population dynamics of soil-dwelling springtails in a spruce forest (Piceetum oxalidosum) and a dry meadow with young planted spruce trees was analyzed based on an eight-year sampling in Moscow Region. Fluctuations of population densities of the most species are less than 10 fold. The seasonal dynamics (the number and position of peaks) is more constant in surface-dwelling species than in hemi-and euedaphic ones. The occurrence of the density peaks in specific seasons is merely a tendency. Two types of the size structure of populations are revealed: the “left-sided” type with prevalence of small immature individuals and the “symmetrical” one with prevalence of medium-sized individuals. Synchronization of reproduction in the species studied is possible only under the effect of external climatic factors. The seasonal density dynamics of most abundant species is related to the temperature and, to a lesser extent, precipitation. The mean density of some species in the following year can be predicted based on the mean temperature and/or sum of precipitation in the current year. In the forest, the density-dependent regulation of springtail abundance is probable. The springtail populations do not respond to overgrowing of the meadow with spruce trees at least at the beginning of this process.     

退化森林生态系统评价指标体系研究进展

森林是陆地生态系统的主要组成部分,而森林退化是全球面临的主要环境问题之一,准确评价退化森林生态系统是进行森林生态系统恢复与重建的重要前提,建立合理的评价指标体系目前已成为生态学研究的热点问题。在研究国内外提出的关于退化森林生态系统评价理论的基础上,综述了森林退化的定义、特征和一般过程,梳理了退化森林生态系统评价指标筛选的一般原则和指标体系构建的主要方法,分析比较了不同学者所提出的主要评价指标。并在此基础上,重新筛选、构建了一套退化森林生态系统评价指标体系,即从生态系统的组成结构、功能和生境这3个方面选取了32个能够较全面反映退化生态系统主要特征的评价指标,以期为构建我国区域尺度上的退化森林生态系统评价指标体系提供参考,为退化森林生态系统的恢复和重建提供科学依据。总结分析了退化森林生态系统评价指标体系在构建过程中产生的一些问题和不足,提出了今后开展研究和探索应该深入的方向,以提高评价指标体系的科学性、准确性和合理性。     

全球变化对海洋生态系统初级生产关键过程的影响

工业革命以来, 不断加剧的人类活动所引起的大气CO₂浓度增加、温度上升等全球变化问题, 正使得海洋生态系统面临着前所未有的压力。该文通过文献计量的方法分析了国内外的研究现状, 简要地回顾了全球变化对海洋生态系统影响研究的发展简史, 并聚焦海洋暖化、海洋酸化和富营养化与缺氧这三个核心研究方向, 重点阐述了它们对海洋生态系统初级生产的关键过程的影响, 总结了已取得的重要进展以及存在的主要问题, 最后提出前沿展望。     

中国森林生态系统的植物碳储量和碳密度研究

提高森林生态系统C贮量的估算精度,对于研究森林生态系统向大气吸收和排放含C气体量具有重大意义.中国的森林生态系统植物C贮量的研究刚刚开始,由于估算方法问题,不同估算结果存在着较大的差异.本研究以各林龄级森林类型为统计单元,得出中国森林生态系统的植物C贮量为3.26～3.73Pg,占全球的0.6～0.7%;各森林类型和省市间有较大的差异.森林生态系统植物C密度在各森林类型间差异比较大,介于6.47～118.14Mg·hm^-2,并且有从东南向北和西增加的趋势.这种分布规律与我国人口密度的变化趋势正好相反,两者有一种对数关系.这说明我国实际森林植物C密度大小首先取决于人类活动干扰的程度.