O3浓度升高对小麦根际土壤酶活性和有机酸含量的影响

近地层臭氧(O₃)浓度升高作为全球气候变化的重要因素之一,对土壤生态环境和农作物生长发育造成了很大影响.本研究采用开顶式气室(OTCs)法,探究臭氧浓度升高对小麦不同生育期(分蘖期、拔节期、孕穗期和成熟期)根际土壤酶活性(过氧化氢酶、多酚氧化酶、脱氢酶和转化酶)和有机酸含量(草酸、柠檬酸和苹果酸)的影响规律,并结合根际土壤理化性质、植株根系生长状况等分析其产生影响的原因.结果表明: O₃浓度升高不同程度地提高了小麦成熟期土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、脱氢酶和转化酶活性,其中过氧化氢酶和多酚氧化酶活性提高达显著水平;在抽穗期,脱氢酶和转化酶活性因臭氧浓度升高而显著提高,增幅最高可达76.7%.在成熟期,O₃浓度升高显著提高了根际土壤中柠檬酸和苹果酸含量;显著降低了根际土壤pH、电导率、总碳和总氮含量,增加了土壤氧化还原电位(Eh);显著降低了小麦根系生物量、总根长和根总表面积,而增加了根平均直径.     

天然草地植被覆盖度的高光谱遥感估算模型

利用ASD FieldSpec Pro FR^TM光谱仪,对内蒙古自治区锡林郭勒盟的天然草地进行高光谱遥感地面观测,并计算天然草地植被覆盖度;选择25个高光谱特征变量与天然草地植被覆盖度进行相关性分析.结果表明,共有17个变量通过极显著性检验,尤以红边波长范围内一阶微分波段值总和(SDr)的相关系数0.781为最高在此基础上将观测数据分成两组:一组观测数据作为训练样本(n=49),运用单变量线性、非线性和逐步回归方法,建立植被覆盖度高光谱遥感估算模型;另一组观测数据作为检验样本(n=32),进行精度检验分析结果显示,采用逐步回归分析方法,运用冠层原始反射率数据估算草地植被覆盖度的效果并不理想;而以红边波长范围内一阶微分波段值的总和(SDr)为变量的线性回归方程是最佳估算模型,模型标准差为10.4%,估算精度为83.99%.     

大气CO2和O3浓度升高对水稻根际土壤胞外酶活性的影响

大气二氧化碳(CO₂)和臭氧(O₃)浓度升高是全球气候变化的主要特征之一。土壤胞外酶作为维持土壤生态系统服务功能的重要参与者,其活性对于大气CO₂和O₃浓度升高的响应特征及驱动机制研究,以及应对并缓解未来全球气候变化具有重要意义。本研究采用开顶式气室(OTCs)分别模拟大气CO₂浓度升高(环境大气+200μmol·mol^-1,eCO₂)、大气O₃浓度升高(环境大气+0.04μmol·mol^-1,eO₃)及其交互处理(环境大气+200μmol·mol^-1 CO₂+0.04μmol·mol^-1 O₃,eCO₂+eO₃),探究水稻根际土壤胞外酶活性对大气CO₂和O₃浓度升高的响应。结果表明：与对照(环境...     

面向生态系统服务的森林生态系统经营:现状、挑战与展望

森林生态系统是地球陆地生态系统的主体,它具有很高的生物生产力和生物量以及丰富的生物多样性,对全球生态系统和人类经济社会发展起着至关重要和无可替代的作用。伴随着人口的不断增长和经济社会的迅猛发展,对森林资源和森林生态系统服务的需求不断高涨,而且人类对森林资源价值的认识也发生了很大程度的改变。推进森林资源可持续经营,增加森林总量、提高森林质量、增强生态功能,已成为中国林业可持续发展乃至推进中国生态文明建设和建设美丽中国的战略任务。本文全面综述了森林生态系统经营发展历程,分析了森林生态系统经营的现状和存在问题,在此基础上,提出整合基于生态系统管理与满足现代人类福祉对森林多重需求的新的森林生态系统经营理念,面向生态系统服务的森林生态系统经营理念是未来的发展趋势。森林经营发展战略表现为:1)从单纯的森林面积数量扩张,转变到提高单位面积的森林生产力和森林质量;2)从单一追求木材生产逐步转变为多目标经营,将森林林产品单一的经营目标转变为广泛的生态、经济和社会等多目标经营;3)森林经营重点从林分水平转变为森林景观的经营,强调森林景观的时空异质性和动态变化,权衡和协同多种生态系统的服务功能,倡导森林景观的多样性和连通性,提高森林与其它土地利用模式镶嵌构成的复合景观的可持续性和稳定性,增强森林生态系统对气候变化影响的适应能力;4)森林生态系统经营将从依赖传统经验的主观决策转变为信息化、数字化和智能化的决策,发展森林生态系统经营决策支持系统和森林景观恢复与空间经营规划系统。     

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。     

生态系统途径——生态系统管理的一种新理念

介绍了生态系统途径的概念和内涵．生态系统途径最早由西方生态学家提出。随后得到一系列国际学术组织和国家的认同和支持,其中《生物多样性公约》、世界自然保护联盟和世界野生动物基金发挥了重要作用,．生态系统途径的实质是对土地、水和生物资源进行综合管理,旨在生态系统保护、生物资源可持续利用和共享生物资源三者之间达到平衡．作为生态系统管理的一种方法论,它以生物为核心。将人类及文化的多样性视为生态系统的一个组成部分,2000年《生物多样性公约》缔约国会议上制定的生态系统管理的12条基本原则和5项行动指南,丰富了生态系统途径的内涵,明确了实施的办法,我国在生态系统管理方面有着丰富的学术储备和经验总结。但也存在一定问题。

     

东台市滩涂生态系统服务价值研究

采用卫星遥感技术以及Costanza等的生态系统服务价值评价方法对江苏省东台市滩涂生态服务系统的面积和服务功能价值变化进行研究.结果表明,在1984～2003年的19年间,东台市滩涂各类生态系统的总面积从108.54 km²自然淤积增加到171.31 km²,增加了57.83%,其中自然生态系统的总面积从60.82 km²减少到21.64 km²,下降64.42%;人为生态系统的总面积从47.72 km²上升到195.23 km²,增加了309.12%.同期,各类滩涂生态系统每年提供的服务总价值上升了76.96%,其中自然生态系统的服务价值从56.26×10⁴美元减少到17.19×10⁴美元,下降69.45%;人为生态系统的服务价值从40.55×10⁴美元上升到154.13×10⁴美元,增加了280.10%.在滩涂生态系统中,自然生态系统面积逐年减少,人为生态系统面积逐年增加,说明东台市滩涂生态系统逐年退化,其自然生态系统服务功能价值的下降与生态系统的退化和面积减少有关.     

非洲稀树草原生态系统概况

介绍了非洲稀树草原的生态系统研究概况。涵盖了生理生态。生态系统评估,火,灌木入侵并丛生,植被动态。植被退化和恢复以及生态系统管理策略等内容。在此基础上提出了非洲稀树草原生态系统管理的研究趋势。     

Multidisciplinary rapid assessment of coastal areas as a tool for the design and management of marine protected areas

A method is described for rapid multidisciplinary environmental assessment of coastal areas within the conceptual framework of comprehensive management of Marine Protected Areas (MPAs). The aim is to provide tools for the selection, design and management of coastal MPAs when time, budget or potential human pressures, either alone or in combination, create an urgent need for prioritisation. Maximising results and minimising cost and time is the goal, using a methodology that re evaluates existing information on the area, allows use of physical, environmental and socio-economic indicators, and finally integrates information in a Geographic Information System capable of generating outputs in the form of thematic maps to support managers.The final products obtained inform planners and managers about the study areas, across multiple aspects that all need to be considered in integrated coastal management. Although originally proposed for widespread use in the Mediterranean, this methodology can be flexibly adapted, with minor modifications in the selection of indicators, for its use in other regions. The results show its potential for merging and synthesising information not only as a tool in Rapid Assessment Programs but also as a tool for facing management of wide coastal areas as social-ecological ecosystems.     

长白山站的研究数据库管理系统

长白山站的研究数据库管理系统翟永华,赵士洞（中国科学院沈阳应用生态研究所１１００１５）Ｄａｔｅ－ＢａｓｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍｉｎＣｈａｎｇｂａｉｓｈａｎＦｏｒｅｓｔＥｃｏｓｙｓｔｅｍＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｉｏｎ．￥ＺｈａｉＹｏｎｇｈｕａ...     

湖北兴山县种子植物区系特征与垂直分布格局研究

根据2016年-2017年对兴山县全域进行网格调查所获取的3450份野生种子植物标本, 结合相关标本馆馆藏标本数据, 对兴山县域种子植物区系特征与垂直分布格局进行了研究。结果显示, 兴山县共有野生种子植物145科705属1883种。在科级水平上主要以热带分布型为主, 共有63科, 占总科数的43.45%; 属级水平上温带分布型占据优势地位, 共有379属, 占总属数的53.76%。兴山县种子植物区系特征兼具有温带性质和热带亲缘, 过渡性特征明显, 区系成分复杂。种子植物在垂直分布上主要呈现为三大类: 在海拔100-1000 m范围内主要形成低山常绿落叶阔叶混交林; 在海拔1000-1900 m范围内以中山落叶阔叶林为主; 海拔1900-2500 m范围内形成亚高山灌丛。总体来看, 兴山县种子植物在海拔700-1300 m的中海拔地区物种最为丰富。     

县域生态保护成效评估方法——以峨山县为例

县域是我国基本的行政单元,建立县域生态保护成效评估方法是完善我国生态文明制度建设重要任务。生态系统生产总值(GEP)是指一定区域在一定时期内生态系统为人类福祉提供的最终产品与服务及其价值总和,开展县域GEP核算可以客观反映县域的生态系统状况和生态保护的成效。以省级生态文明县——峨山彝族自治县为例,研究了县域GEP的核算指标体系和核算方法,开展了峨山县GEP核算,分析了峨山县GEP构成及其变化趋势。结果表明:(1)峨山县生态系统产品与服务可以分为产品提供、调节服务和文化服务3大类15项;(2)2015年,峨山县GEP为158.42亿元,气候调节功能和水源涵养功能是最主要的服务功能,二者总和占当年GEP的62.02%;(3)2000年以来,峨山县GEP明显提高,剔除价格因素后,共增加了25.04%,其中产品提供和文化服务功能价值提升明显,分别增加了236.25%和3004.06%。调节服务价值稳中有升,增加了1.30%。本研究表明,现有的生态环境监测数据和经济社会统计数据基本上可以支撑县域GEP的核算,同时县域GEP的变化能够体现出生态系统的保护成效,并为完善政府绩效考核制度提供依据。     

Machine learning application to assess deforestation and wildfire levels in protected areas with tourism management

This study aims to identify the influence of management plans, management boards and tourism management on the relationship between performance indicators in the management of protected areas and degradation processes. To understand these relationships, 283 protected areas (PAs) in Brazil were analyzed. The first stage of the research used classification models based on machine learning algorithms, which revealed that predictive variables were a promising way to assess PAs vulnerability to deforestation and wildfire, giving decision-makers an 87.5% and 72.8% chance, respectively, of correctly identifying the PAs more susceptible to these threats. The predictive variables more relevant to deforestation were biome, area, and tourism management, while for wildfire, governance and PA type were the most relevant. Predictive variables were also a promising way to assess PAs management, giving decision-makers a 79.7% and 78.1% chance, respectively, to correctly identify the PAs with higher levels of effectiveness and governance. In addition, in the second stage, to empirically reinforce the models, multivariate analyses were performed, through which it was possible to confirm that deforestation levels are significantly higher in areas of sustainable use than in fully protected areas and determine how the positive interaction with tourism management contributes to the reduction in deforestation records and improves effectiveness. Therefore, it is understood that tourism management can strongly influence the sustainability of natural resources, and it is of utmost importance to generate tourism management policies with potential value generation for natural spaces.     

Land management implications for ecosystem services in a South African rangeland

In South Africa, restoration and sustainable management of historically overgrazed and degraded rangelands are promoted to increase biodiversity and ecosystem service provision. This study evaluates different land management scenarios in terms of ecosystem services in a South African rangeland, the Baviaanskloof catchment. As measured data were limited, we used simple models to quantify and map the effect of the different combination of agricultural, nature conservation and restoration practices on multiple ecosystem services. The land management scenarios were evaluated against management targets set for individual ecosystem services. Results highlight how the provision of ecosystem services is related to land management as unmanaged, pristine ecosystems provide a different mix of ecosystem services than ecosystems recently restored or managed as grazing lands. Results also indicate that historically overgrazed lands provide no forage, may retain 40% less sediment and have 38% lower biodiversity, while providing 60% more fuel wood and supplying two and half times more water (i.e. retaining less water), than pristine or restored lands. We conclude that a combination of light grazing, low input agriculture, nature conservation and restoration is the best for the sufficient provision of multiple ecosystem services. Applying such mixed management would improve biodiversity, ecotourism and maintain forage production and regulating services on farmers’ land. This management option also fits into and further optimizes local decision-makers’ vision regarding the future management of the area.     

南京城市扩展过程中聚落斑块的行为特征

城市化过程具体表现为聚落斑块在景观上的消涨过程.基于南京地区1988、1998和2003年的Landsat TM影像,将聚落斑块按演变形式分成新生、消亡、延展、收缩、融合、分裂和混合7种变化模式,分析了各类斑块沿城乡梯度带的分布格局.结果表明:1998-2003年研究区聚落斑块的总面积迅速增加,斑块数量、平均斑块面积和最大斑块指数等均保持同步增长趋势,新生型与混合型构成斑块演变的主体,但收缩和消亡斑块的负贡献率也持续上升;各演变类型斑块沿城乡梯度带的空间分布格局在2个时段上不尽相同;1988-1998年,混合型斑块在主城区表现为高密度扩张;1998-2003年则表现为低密度蔓延,主城区外各梯度带则没有明显的阶段性差异,新生斑块的城乡梯度格局在2个时段基本一致,其密度、面积比例在主城区较小,城市边缘区较高,向外则随离主城区距离的增加而递减;延展斑块前一时段在主城区与远郊存在2个高发区,但后一时段远郊的密度与面积比例均显著降低;收缩斑块和消亡斑块的高发区位于主城区及其边缘和远郊;比较各类斑块的城乡梯度格局发现,城市化程度高、速度快的区域,同时也存在相对快速的斑块收缩与消亡过程,主城区与城外各梯度带在扩展模式上存在阶段性差异.