人工桤柏混交林生态系统的能量特征

对川中丘陵区 1 1年生人工桤柏混交林生态系统能量特征的研究表明 ,植物热值含量随植物种类、器官、分布层次以及季节等的变化而变化 ;生态系统的能量现存量为2 37.53× 1 0 1 0 J·hm- 2 ,每年以凋落物形式归还的能量为 7.55× 1 0 1 0 J·hm- 2 ·a- 1 ,其中凋落叶是系统能量归还的主要形式 ,其能量归还量占能量归还总量的 70 .2 9% ;生态系统能量净固定量为 2 6.73× 1 0 1 0 J·hm- 2 ·a- 1 ,能量转化效率为 2 .34% ,可见人工桤柏混交林具有较高的能量固定能力和太阳能转化效率 .     

杭州湾北岸大型围隔海域人工生态系统的能量流动和网络分析

根据2006年在杭州湾北岸大型围隔海域进行的生态调查数据,利用EwE软件构建围隔海域人工生态系统的能量流动模型.模型由13个功能组构成,分别是肉食性鱼类、底栖捕食鱼类、浮游动物性鱼类、草食性鱼类、蟹类、虾类、软体动物、底栖动物、肉食性浮游动物、植食性浮游动物、大型藻类、浮游植物和有机碎屑,每一组都代表在生态系统中具有相似地位的有机体,基本覆盖了该人工生态系统能量流动的主要过程.能量流动分析表明,围隔海域人工生态系统中能量流动主要以碎屑食物链途径为主,其中植食性浮游动物在能量从低级向高层次转换中起关键作用.人工生态系统的营养级范围为1.00～3.90级,系统的能量流动主要有6级,来自初级生产者的能流效率为9.4%,来自碎屑的转换效率为9.8%,平均能量转换效率为9.6%.经生态网络分析,直接来源于碎屑的比例占总流量的57%,而直接来源于初级生产者的比例为43%,生态系统特征参数:总初级生产计算量/总呼吸量(TPP/TR)、系统物质和能量循环率(FCI)和系统聚合度(A)值分别为2.672、0.25、0.315,表明围隔海域人工生态系统目前正处于发育时期.该研究为首次利用Ecopath模型分析大型围隔海域人工生态系统的结构和能量流动,旨在为富营养化近岸海域的生态修复提供理论依据.     

桑蚕畜禽生态系统的物质和能量流动

栽桑养蚕是我国农村的一项传统副业,至少已有5000年的悠久历史。传统的栽桑养蚕体制对自然资源和设备的利用不尽合理。例如,在江浙蚕区,每年桑树无叶期长达5个月之久,其间每1ha桑园大约接受1.26×10~(13)J的太     

湘南山区农业生态系统能量分析

一、引言由于农业系统的复杂性和存在较多的随机因素,对农业系统实行全面定量研究是比较困难的,仅从定性的描述和一些经济指标来判定系统的优劣及系统的特征是不理想的。而从能量观点对农业生态系统加以分析则是一个全面且能定量的方法,并且具有较强的客观性,能够反映农业生态系统最基本、最本质的关系。     

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,     

社会-经济-自然复合生态系统有效物质(能量、货币)平衡模型的建立及其应用

根据质量守恒定律和有效物质（能量、货币）在系统内外部转化关系建立了社会、神经-自然复合生态系统有效物质（能量、货币）平衡模型,定义了模型特征参数。将模型应用于3个不同的研究领域,获得了相应研究领域的平衡模型,结果表明所建立的平衡模型具有通用性,它对于研究复合生态系统有效物质、能量和货币平衡具有重要的理论和实践意义。     

协商货币评估法在生态系统服务价值评估中的应用

生态系统服务价值评估是生态系统保护和管理的基础。以往研究采用多种方法对生态系统服务价值进行评估,但是至今还未形成得到一致认可的生态系统服务价值的评估方法。协商货币评估法(Deliberative Monetary Valuation,DMV)将协商方法和陈述偏好法相结合,成为一种正在探索使用的新的货币评估法。分析了DMV的研究背景,并从DMV的独特适用性、DMV在生态系统服务价值评估中的应用、DMV获得价值的性质3个方面总结了DMV的主要研究内容,在此基础上阐述了DMV面临的挑战,并提出了DMV在中国生态系统价值评估应用中的启示,以期能够为DMV在中国的应用及推广提供借鉴,为生态系统服务价值评估探索更有效的方法。     

退化生态系统恢复与人工生态系统重建研究刻不容缓

我国国土广阔,地跨热带、亚热带、暖温带、温带和寒温带,再加以境内多山,特别是青藏高原的隆起,更增加我国自然条件的复杂性。与之相应,在不同自然条件下有不同类型自然生态系统的分布,如森林、草原、草甸、灌丛、荒漠和沼泽等等。但由于长期人类活动或自然灾害的影响,自然生态系统发生不同程度的退化。首先是我国森林生态系统遭受严重破坏,森林覆盖率为12％,据遥感监测仅8.9％。原始森林几乎破坏殆尽,残存的是小面积     

基于Ecopath模型的胶州湾生态系统结构和能量流动分析

根据2015—2016年在胶州湾进行的渔业资源与生态环境调查数据,利用Ecopath with Ecosim 6.5(Ew E)软件构建了胶州湾生态通道模型,分析了现阶段该海湾生态系统营养结构、能量流动过程和生态系统总特征。结果表明:胶州湾生态通道模型共由21个功能组组成,各功能组营养级范围为1~4.383,渔获物平均营养级为2.023,以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为主;胶州湾生态系统的能量流动主要以牧食食物链为主,占系统能量来源的59%。生态网络分析表明:系统能量主要分布在6个营养级,来源于初级生产者的能量转化效率为16.22%,来自碎屑的转化效率为15.76%,系统平均转化效率16.35%。胶州湾生态系统总初级生产力与总呼吸量的比值为2.518,系统处于不成熟状态。     

生态系统中能量单向流动并非绝对

生态系统能量单向流动,不能循环,不能逆流是广为人知的,但实际上,生态系统能量流动并非绝对是单向的。在生态系统中,平常所见的食物链有三类:一、捕食链。它是通过相连两营养级的捕食关系形成的。如植物→鼠→蛇→鹰形成的一种食物关系。在捕食链中,能量流动绝大多数遵循从生产者流入消费者,从初级消费者流入次级、三级等消费者的单向流动的规律。但在捕食链中,也存在着少数特殊的现象(如猪笼草捕食小虫,蛇在冬季被鼠吃掉),致使生态系统中有少部分能量产生逆流现象。二、腐生链。它是由分解者(细菌、放线菌、真     

长春南湖生态系统能量收支的研究

湖泊是人类重要的自然资源 ,其用途包括防洪、灌溉、航运、给水和养殖等。城市湖泊的价值更多地则体现于旅游、娱乐和美学方面 ,以及改善城市生态环境。由于人类活动的强烈影响 ,这类湖泊大多已处于富营养化状态。应用能量生态学的原理和方法来研究湖泊生态系统的结构和功能 ,可为人们在湖泊中的实践活动 (如养殖、富营养化治理等 )提供理论指导。自从Ｊｕｄａｙ[1]于 1 94 0年首次对一个内陆湖泊Ｍｅｎｄｏｔａ湖进行能量收支的研究以来 ,已有一些学者在这方面取得了研究成果[2 ]。我国的湖泊能量生态学研究尚很薄弱 ,多与鱼类养殖有关[3,4…     

二种群生态系统的能量结构分析

每一个生命系统均存在一个能量系统与之相对应。能量进入生命系统后按生理的组织和功能进行分配,形成具有特定的能量传递关系,组分配置关系及相互关联形式的能量结构,这种结构是完成一定生命功能的物质基础,也是不同生命系统之间相互区别的重要特征。以二种群生态系统分析为例,从其能量的传输类型,配置和奇点的控制特性三个方面扼要地介绍了生命能量系统结构的概念和分析方法。     

人工生态系统稳定性概念及其指标

稳定性是生态系统结构及功能中的一个决定系统兴亡的重要特性 ,在生态学研究中一直是被关注的焦点。虽然稳定性在系统中有如此重要意义 ,但稳定性在概念上的混乱 ,造成了对研究系统稳定性的困难。Ｐｉｍｍ[10 ] 总结出了生态系统稳定性的 4 5种不同的含义。不同的研究者对稳定性给了各种不同的含义 ,如“系统保持振荡的可能性”(可靠性ｒｅｌｉａｂｉｌｉ ｔｙ) [7] ;“在一段时间内 ,考察的振荡指标的变化幅度”(易变性ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ) [10 ] ;“系统能够耐受的干扰强度”(吸收范围ｄｏｍａｉｎｏｆａｔｔｒａｃｔｉｏｎ) [6 ] ;“…     

落叶松人工林生态系统净初级生产力形成过程中的能量特征

 本文在生物生产力研究的基础之上,通过热值测定,对东北东部帽儿山地区21年生人工落叶松(Larix gmelinii)生态系统净初级生产力形成过程中的能量特征做了系统研究。结果表明：(1)植物热值随植物种类、器官、分布层次、年龄及季节而发生变化。(2)生态系统中活植物体的能量现存量为269.719×1010J／ha,而枯死体中的能量现存量为36.817×1010J／ha,其中凋落物层和立枯体中能量贮量各占84.04%和15.96%。 (3)生态系统能量净固定量为264.346×109J／ha·yr,其中29.49%的能量存留在植物体中,用于植物净生长。生态系统年能量归还量为88.809×109J／ha,其中32.39%的能量在当年被分解释放,余下能量积累于凋落物层之中;生态系统的能量转化效率为2.299%,与其它森林植物群落相比,落叶松人工林系统是高效率的能量代谢系统。     

南海北部生态系统食物网结构、能量流动及系统特征

根据20072008年在南海北部(107°00'120°00'E、17°00'23°30'N)进行的海洋生态综合调查数据,应用Ecopath with Ecosim软件构建了南海北部生态系统的生态通道模型,并通过模型分析了南海北部海洋生态系统的食物网结构、能量流动和系统的总体特征,并简要总结过度捕捞生态系统的基本特征。结果表明,南海北部海洋生态系统以捕食食物链为主要能流通道,初级生产者是系统能量的主要来源。各功能群的营养级范围为13.99,哺乳动物占据了最高的营养层,平均渔获物营养级为2.93。利用生态网络分析,系统的能量流动主要有6级,来自初级生产者的能流效率为12.6%,来自碎屑的转换效率为10.4%,平均能量转换效率为11.5%。系统连接指数(Connectance Index,CI)和系统杂食指数(System Omnivory Index,SOI)分别为0.290和0.239;Finn’s循环指数(Finn’scy cling index,FCI)和系统平均路径长度(Finn’s mean path length,MPL)分别为4.380和2.476;总初级生产力/总呼吸为2.596,综合研究表明当前南海北部海洋生态系统处于不成熟阶段。     

能量标签技术及其在红树林生态系统能流研究中的应用

传统上认为红树林输出的有机质产生巨大的能流,支持了巨大的河口和近岸水域生态系统的次级生产。但能量标签技术的研究结果却显示红树林输出的有机质的作用并没有如此巨大。用红树碎屑难消化特性来解释此现象,此外数学模型模拟分析发现潮汐的稀释作用也可以解释这种现象。但这两者都不能解释,在其他初级生产者稀少时,红树材输出的有机质可以被大量利用的现象。在有红树林的河口和近海岸水域生态系统中,藻类等非红树初级生产者具有比红树植物更高的初级生产力,而且更容易被动物获得和消化。可以认为是藻类等巨大初级生产力的竞争作用导致红树初级生产在消费者组织中很难被发现,如此上面提到的难题就能得到很好的解决。此外能量标签技术检测出的是红树的初级生产在消费者组织中的相对比率,不是绝对数量值,从此角度看,能量标签技术的结果与传统观点不是矛盾而是互相补充的关系。由此推测红树的初级生产应该还是被消费者所利用,只是它们在消费者初级营养来源组成中占的比例并不大,但其绝对数量并不少。这与传统观点认为的红树的初级生产被大量利用,支撑了具有巨大的次级生产稍有不同。此外,能量标签技术在红树林生态系统中的适用性尚未检验;计算食物组成的数学工具不是很完善;实验设计上考虑的不够全面;对定量研究有一定的影响。     

能量生态学(六):种群与生态系统中的能流

前面几讲的内容都是研究种群和生态系统中能流的基础。作为生命集合体的种群及生命与非生命系统相结合的生态系统,能流是贯穿其间的主线,能流的一般内容在生态学教科书中都有介绍。这里仅提几点近年来受到特别注意的内容。种群中的能流种群的能流是估计密度实际变动与决定种群在群落乃至生态系统中作用的基础。估计种群密度的变动有三种方法,其一是数值密度(数量),其二是生物量密度(重量),其三是能流密度(热值)。对小型生物来说,数量估计会过高的估计其作用,而重量估计又过低的估计了其作用。对大型生物来说则相反,数量估计低估了其作用,而重量估计高估了其作用。图1表示盐沼生境中一种蝗虫     

落叶松人工林生态系统净初级生产力形成过程中的能量特征

 本文在生物生产力研究的基础之上,通过热值测定,对东北东部帽儿山地区21年生人工落叶松(Larix gmelinii)生态系统净初级生产力形成过程中的能量特征做了系统研究。结果表明：(1)植物热值随植物种类、器官、分布层次、年龄及季节而发生变化。(2)生态系统中活植物体的能量现存量为269.719×1010J／ha,而枯死体中的能量现存量为36.817×1010J／ha,其中凋落物层和立枯体中能量贮量各占84.04%和15.96%。 (3)生态系统能量净固定量为264.346×109J／ha·yr,其中29.49%的能量存留在植物体中,用于植物净生长。生态系统年能量归还量为88.809×109J／ha,其中32.39%的能量在当年被分解释放,余下能量积累于凋落物层之中;生态系统的能量转化效率为2.299%,与其它森林植物群落相比,落叶松人工林系统是高效率的能量代谢系统。     

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。     

宁南半干旱地区农田和草地生态系统能量通量的季节变化

根据2002~2003年宁南山区不同下垫面小气候考察资料,用能量平衡法计算了不同下垫面不同季节的感热、潜热通量。分析结果表明:(1)宁南半干旱地区夏季农田和草地的净辐射峰值可达到700W/m2以上,土壤热通量的值比净辐射小1个量级。同类下垫面净辐射通量日积分值夏季>春季>秋季>冬季。(2)宁南半干旱山区感热输送强度以典型草地的最大,其次是禁牧草地,稀树草地的最小。春季各类下垫面地表热量平衡以感热输送为主。在春、夏、秋季的晴天,感热通量日积分值为正,冬季为负。(3)农田在夏、秋季、冬季水汽输送大于各类草地的,其次是稀树草地的,典型草地向上的水汽输送量是最小的。夏季白天农田β在0.2~0.7,稀树草地β为0.2~1.0,能量输送以潜热为主。禁牧草地β为0.2~9.2,典型草地为1.5~13.1,能量输送以感热为主。(4)宁南半干旱地区宜退耕,发展典型草原,在水分充足的山地背阴坡少量发展稀树草地。