气候变化、火干扰与生态系统生产力

 综述了气候变化、火干扰与生态系统生产力之间的相互作用关系以及目前相关的研究进展。侧重介绍了气候变化与火干扰之间的相互作用关系以及火干扰对生态系统生产力的影响。气候变化通过作用于可燃物质数量、湿度和火灾天气来影响火干扰的发生频率和强度,而火干扰过程释放大量温室气体和烟尘物质反过来也会对气候变化产生影响。另外,火干扰过程改变了火烧迹地的土壤生物地球化学性质、养分循环和分配以及大气组成,进而对生态系统对CO2的吸收能力产生影响。正确理解三者之间的逻辑关系,对于我们有效地利用火管理提高区域生态系统碳吸收,减少碳排放,减缓全球变化速率,都具有重要的指导意义 。     

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.     

火干扰与生态系统的碳循环

火干扰是陆地生态系统碳循环的重要影响因子。它改变着整个系统的碳循环过程与碳分布格局。正确评估火干扰在碳循环过程中的作用,对推进全球碳循环研究有着重要的意义。从4个方面系统的回顾了火干扰对碳循环的影响过程及其研究方法:(1)火烧过程中含碳痕量气体排放的估算;(2)火烧迹地恢复过程中净第一性生产力(NPP)与土壤呼吸的变化;(3)火干扰对生态系统碳源/汇的影响;(4)模型方法在火干扰与生态系统碳循环研究中的应用。目前火灾碳排量的估算方法业已成熟,但进行更精确的估算必须基于对受干扰生态系统的性质以及火势的时空变异性质的准确理解;相比之下,对于间接的、更为重要的影响,即对火烧迹地恢复过程中碳循环变化的研究则显不足。由于数据缺乏,现有研究大多限于对碳循环某一方面的观测与定量描述,缺乏全面的机理性分析。对此,实地观测、模型模拟与遥感观测的跨尺度集成将成为未来火干扰研究的一个主要方向。     

分解者在生态系统物质循环中的作用

在生态系统的物质循环中,分解者起着关键的作用,分解者需分泌胞外酶水解动植物残骸中的大分子有机物质,然后吸收水解产物,作为营养物质,在细胞内氧化分解,最终将有机物变成无机物。     

榕树在西双版纳热带雨林生态系统中的作用

榕树是西双版纳热带雨林中的关键植物类群之一,能够为多种生物提供栖息地和食物,从而维持该地区热带雨林生态系统的物种多样性。一些种类的榕树有绞杀特性,在森林更新演替中能够起到积极的作用;还有些种类的榕树是先锋物种,在植被恢复中起重要作用。但是,近些年对西双版纳的过度开发已经使热带雨林片断化,榕树种群数量大量减少,榕果内的寄生蜂、食榕果动物也受到了不同程度的影响。保护好西双版纳热带雨林中关键植物类群榕树,是保护和恢复热带雨林生态系统的重要措施之一。     

菌根真菌在陆地生态系统中的作用

对菌根真菌在陆地生态系统中与植物共生、固定土壤中的营养元素及水分、作为动物的食物以及影响植物群落的演替和区系组成以及调节生态系统中的资源配置、维持系统的物种多样性等方面的生态作用进行了讨论。     

菌根真菌在生态系统中的作用

 菌根是一种植物营养根与土壤真菌形成的共生体,在自然界中分布广泛。本文着重从以下几个方面介绍相关的研究进展：1) 菌根真菌作为生态系统的重要组成部分,具有不可忽视的生物量,并成为连接绿色植物和食真菌者食物链的重要一环;2) 菌根真菌通过参与凋落物的酶降解过程影响有机物的循环,通过促进生物固氮、加速土壤磷的风化、提高土壤溶液离子的有效性以及直接吸收等过程影响氮、磷、钾、钙、镁等元素的无机循环;3) 菌根真菌与土壤微生物间存在有益的或拮抗的相互作用,并可以直接或间接地影响根际生物区系的组成和数量;菌根真菌通过对宿主植物的有益作用而影响植物的种间竞争,通过菌根网络而形成的种团可以在同种或不同种植物间实现资源的重新分配和共享;由于对种间关系的作用和对食物链的影响,菌根真菌对群落的物种构成和多样性的维持具有重要的作用;菌根真菌是群落演替过程的指示者,也是这一过程的参与者和推动者,并且菌根真菌的存在也有利于提高土壤团聚体的稳定性及促进灰壤的形成;4) 菌根真菌的种类和数量可以指示生态系统中自然的或人类活动引起的变化,并可以在生态系统的保护、恢复或重建过程中发挥重要作用。文章的最后还介绍了最新的研究热点和发展趋势。     

跳虫在土壤生态系统中的作用

跳虫是土壤生态系统中分布极广的一类小型至微型节肢动物。它们在土壤物质循环、土壤的发育及其微团聚体的形成、土壤理化特性和土壤生物群落的维护等诸多方面都发挥了重要作用。土壤中跳虫的多样性以及群落结构、物种组成都反映了土壤的质量和污染状况。本文介绍了跳虫在土壤生态系统的作用、生态学应用价值以及研究的现状和展望。     

论有机肥料在农业生态系统中的地位和作用

人类为了生存,要从自然界取走一些物质和能量,并以不同的形式将物质和能量归还给自然即生态系统。要维持自然生态系统的动态平衡,“取走”和“归还”必须保持永续和相对     

高等植物中的萜类化合物及其在生态系统中的作用

植物通过次级代谢途径产生的物质称为次生代谢产物(ｓｅｃｏｎｄａｒｙｐｒｏｄｕｃｅ)。作为代谢的末端产物 ,它们通过降解或合成产生 ,不再对代谢过程起作用。这些产物是在植物体内合成的 ,但对维持植物的基本生命活动尚无确定作用。既然这些次生代谢物质对植物的基本生命活动没有明显的作用 ,为什么植物要合成它们呢 ?到目前为止 ,已经初步明确植物次生代谢物质的主要功能表现为两个方面。首先 ,它们具有重要的生态学意义自身防御和繁衍后代。为了生存 ,植物合成和利用这些次生代谢物质既可以阻止其它生物的侵害 ,又可以抑制与其竞争生存…     

荒漠绿洲生态系统的运行机制及退化的监控研究

荒漠绿洲生态系统的运行机制及退化的监控研究方创琳（西北师范大学地理系,兰州７３００７０）ＯｐｅｒａｔｉｏｎＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＤｅｓｅｒｔＯａｓｅｓＥｃｏｓｙｓｔｅｍａｎｄＩｔｓＤｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．￥ＦａｎｇＣｈｕａｎｇｌ...     

湿地农田生态系统的特点及其调节

所谓湿地,系一个笼统的名称,直到目前并没有确切的定义。通常认为凡受地下水与地表水影响的土地均可称为湿地。它又可区分为两大类,即自然湿地与人工湿地,区别在于受不受人为活动干扰及其干扰程度。湿地包括沼泽型土壤、草甸型土壤与稻田土壤,稻田土壤在我国早期的土壤分类系统中也归为湿地族。近年来,国外对湿地研究十分活跃,从已有文献看其概念也欠确切,且因目的不同而有一定出入。例如在W.Z.Mitsh所著《湿地》一书中就引用了如下几种概念: 1.湿地系为浅水或间歇浅水层所淹没的低地,包括有植被着生的浅水湖区。2.水位接近或高于地表的土地,或者由于长期水分饱和形成的湿地,或者是具有水成土过程的土地,包括水成土以及适于水生植物     

生态系统管理的多目标体系和方法

20世纪90年代以来,人们开始采用“生态系统管理”这种基于生态系统原理的综合方法管理自然资源和生态环境,促进人类与自然的和谐发展。然而,生态系统自身的复杂性、动态性及不确定性特点使得“生态系统管理”难以形成明确的定义和方法体系,系统的多重尺度和目标也增加了管理的难度。近20年兴起的系统工程主要针对大规模复杂系统进行研究,实现系统的总体优化。多目标决策和决策支持系统是系统工程的常用技术方法,生态系统管理是“基于目标”的管理模式。本文概述了生态系统管理的概念和要素,从构建管理体系的角度着重阐述了生态系统管理目标体系的结构、构建过程及目标间的相互关系,针对生态系统的复杂特性探讨了多目标决策方法和决策支持系统在生态系统管理中的应用,以期能够对形成具有普遍意义和实际操作性的生态系统管理方法体系起到借鉴作用。     

Restoring Fire to Long-Unburned Pinus palustris Ecosystems: Novel Fire Effects and Consequences for Long-Unburned Ecosystems

Biologically rich savannas and woodlands dominated by Pinus palustris once dominated the southeastern U.S. landscape. With European settlement, fire suppression, and landscape fragmentation, this ecosystem has been reduced in area by 97%. Half of remnant forests are not burned with sufficient frequency, leading to declines in plant and animal species richness. For these fire‐suppressed ecosystems a major regional conservation goal has been ecological restoration, primarily through the reinitiation of historic fire regimes. Unfortunately, fire reintroduction in long‐unburned Longleaf pine stands can have novel, undesirable effects. We review case studies of Longleaf pine ecosystem restoration, highlighting novel fire behavior, patterns of tree mortality, and unintended outcomes resulting from reintroduction of fire. Many of these pineland restoration efforts have resulted in excessive overstory pine mortality (often >50%) and produced substantial quantities of noxious smoke. The most compelling mechanisms of high tree mortality after reintroduction of fire are related to smoldering combustion of surface layers of organic matter (duff) around the bases of old pines. Development of effective methods to reduce fuels and competing vegetation while encouraging native vegetation is a restoration challenge common to fire‐prone ecosystems worldwide that will require understanding of the responses of altered ecosystems to the resumption of historically natural disturbances.     

生态系统的环分析方法

生态系统的环分析方法郭中伟，李典谟（中国科学院动物研究所，北京１０００８０）ＬｏｏｐＡｎａｌｙｓｉｓｉｎＥｃｏｓｙｓｔｅｍＳｔｕｄｙ．￥ＧｕｏＺｈｏｎｇｗｅｉ；ＬｉＤｉａｎｍｏ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＺｏｏｌｏｇｙ，，ＡｃａｄｅｍｉａＳｉｎｉｃａ，Ｂ...     

生态学在现代科学发展中的地位

生态学这个术语由Heckel所首创(1869),在当时并未为学术界所接受,Heckel本人也时以“自然经济学”,时而以“个体生态学”取而代之。尔后,其它生态学家又作过各种不同的解释,如“自然科学史”,“自然界的结构与功能的研究”等,但对生态学解释持反对意见的也不乏其人,如俄国著名的植物生理学家季米里亚捷夫直到最后才放弃自己的意     

湿地生态系统生态特征变化及其可持续性问题

湿地是具有多种功能和价值的生态系统,是人类最重要的环境资源之一,被称为“景观之肾”［１］。湿地在蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、降解环境污染等方面起着极其重要的作用［２］。随着人口的增长,人类对其影响的规模和速度在不断扩大,这其中有直接的...     

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。     

与生态系统的演化

１引言美国著名生态学家Ｂ．Ｐ．奥德姆在一篇文章中指出了９０年代生态学的重要观点［１］,其中概念就是“生态系统是一个远离平衡态的热力学开放系统。”可见,热力学理论与生态学理论的相互渗透,已成了当今生态学研究的重要方向。对于复杂系统的演化,已出现多种研究...     

花背蟾蜍摄食生态的研究

花背蟾蜍摄食生态的研究周立志宋榆钧（东北师范大学生命科学学院,长春１３００２４）ＡＳｔｕｄｙｏｆＦｅｄｉｎｇＥｃｏｌｏｇｙｏｆＢｕｆｏｒａｄｄｅｉ．ＺｈｏｕＬｉｚｈｉ,ＳｏｎｇＹｕｊｕｎ（ＣｏｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅ,ＮｏｒｔｈｅａｓｔＮｏ...