土壤微生物学特性对土壤健康的指示作用

土壤健康是陆地生态系统可持续发展的基础。作者通过概述土壤微生物学特性(土壤微生物群落结构、土壤微生物生物量、土壤酶活性)与土壤质量的关系, 阐明了土壤微生物对土壤健康的生物指示功能。研究表明: 土壤中细菌、真菌和放线菌的组成及其所占比率在一定程度上反映了土壤的肥力水平: 在土壤性质和肥水条件较好的土壤中, 细菌所占比率较高。土壤微生物生物量与土壤有机质含量密切相关, 而且土壤微生物生物量碳与土壤有机碳的比值(C_mic : C_org)和土壤微生物代谢熵(qCO2)的变化在一定程度上反映了土壤有机碳的利用效率。一般情况下, 土壤酶活性高的土壤中, 土壤微生物生物量碳、氮含量也高。因此, 土壤微生物学特性可以反映土壤质量的变化, 并可用作评价土壤健康的生物指标。     

土壤生态研究的展望

土壤生态研究是从生态学的观点出发,在对土壤的本质属性和独特运动规律作出更好揭示的基础上,阐明土壤作为陆地生态系统和整个生物圈中的中心环节的独特作用和功能,研究建立高生产力和洁净的陆地生态系统所需的优化土壤条件并拟定相应的有效措施,以更好地发挥土壤的生产潜力和改善人类的生存环境。其主要研究内容应包括:土壤肥力与状态因子的关系;土壤库在物质和能量的流动与转化中的作用;土壤生产力;土壤相对平衡地位的建立与保持以及方法学问题。     

土壤生态研究的展望

土壤生态研究是从生态学的观点出发,在对土壤的本质属性和独特运动规律作出更好揭示的基础上,阐明土壤作为陆地生态系统和整个生物圈中的中心环节的独特作用和功能,研究建立高生产力和洁净的陆地生态系统所需的优化土壤条件并拟定相应的有效措施,以更好地发挥土壤的生产潜力和改善人类的生存环境。其主要研究内容应包括:土壤肥力与状态因子的关系;土壤库在物质和能量的流动与转化中的作用;土壤生产力;土壤相对平衡地位的建立与保持以及方法学问题。     

土壤-小麦生态系统的磁化效应及其生态指示

应用室外盆栽试验方法,将土壤磁效应与生物磁效应相结合,研究了磁处理土壤对土壤-小麦系统健康的影响．结果表明,磁处理棕壤后土壤-小麦系统的健康状况得到较为明显的好转,包括使小麦种子提前出苗,出苗整齐一致;增加小麦幼苗的株高、主茎叶片数、分蘖数、单株根数和单株叶面积;使小麦根系的总吸收面积、活跃吸收面积、活跃吸收面积占总吸收面积的百分比提高;增加成熟小麦的有效穗数、结实小穗数、平均穗粒数、千粒重,减少不孕小穗数,提高小麦的生物学产量．在此基础上,对土壤-小麦系统磁化健康效应的生态指示进行了理论探讨,其中,200mT磁场强度是适于小麦生长的最佳磁处理参数．     

土壤植物营养与农产品品质及人畜健康关系

综述了土壤中Ca,Mg,S,Zn,Fe等中微量营养元素及Se,I等有益元素的丰缺情况,概述了矿质营养元素和有机物质对农产品品质的影响与人畜健康的关系,展望了今后应预以加强的研究方向,为进一步开展土壤植物营养与产品品质的研究提供参考。     

磁处理土壤对油菜品质的影响及土壤健康质量指示

用室外盆栽试验的方法,将土壤磁效应与生物磁效应相结合,以草甸土为供试土壤,油菜为供试作物,研究了盆栽条件下,磁处理土壤对油菜(Brassica napus L.)油菜生物学产量和品质的影响,进一步探讨了磁场处理对土壤健康质量的改善作用。研究结果表明,磁场强度处理土壤不仅可提高盆栽条件下油菜的生物学产量,还促使其维生素C含量得以增加,而且油菜叶柄和叶片内的硝酸盐含量也降低,说明磁处理可以使土壤健康质量得到改善。200mT磁场强度是适于油菜生长的最佳磁处理参数。     

蝗虫生态种及其指示意义的探讨

对我国荒漠、荒漠草原、山地草原、沼泽、纱洲、农田以及竹林、灌丝等不同栖境代表性蝗虫的形态表征以及蝗虫对栖境的地形、气候条件、植被型等的长期生态适应性进行多年研究基础上,探讨了蝗虫生活型、生态种的概念及其关系,特别指出蝗虫生态种对自然景观或生境的原貌兴衰与变迁具有一定的指示作用。     

中度石漠化生态修复初期土壤螨类群落结构变化

土壤螨类群落监测是生态恢复监测的重要内容之一,土壤螨类群落结构的变化可以反映退化环境生态恢复的效果.2014年按季节对贵州省毕节市朝营小流域中度石漠化生态修复区的土壤螨类进行调查,并与原生栓皮栎林和中度石漠化区的土壤螨类群落结构进行对比.结果表明: 中度石漠化生态修复区土壤螨类计有3目35科58属,以单翼甲螨属和威单翼甲螨属为优势属;土壤上层具有较高的属数、个体数量和个体密度;捕食性革螨群落以r对策者为主,甲螨群落结构以有翅孔背甲螨型(P型)为主.中度石漠化生态恢复区土壤螨类个体数量与个体密度分别高于中度石漠化区和栓皮栎林,属数、多样性指数和丰富度指数分别高于中度石漠化区,但低于栓皮栎林;该区在对照区基础上恢复和新增螨类共32属,占该区螨类总属数的55.2%.在研究区,螨类属数与土壤速效钾含量、丰富度指数与有机碳含量具有显著相关性,个体数量、个体密度、多样性指数、丰富度指数分别与速效钾含量以及丰富度指数与有机质含量具有显著相关性.表明石漠化的植被修复有利于土壤螨类群落结构的恢复和土壤环境的改善,且螨类优势类群、新增类群和恢复类群能对环境变化进行较好地指示,但土壤螨类群落结构与修复区植被和土壤理化因子变化的关系还有待进一步研究.     

污染土壤生态修复的理论内涵、方法及应用

讨论了污染土壤生态修复的理论内涵、修复方法的优化组合及其应用案例.将污染土壤生态修复的目标拓展为:目标污染物降低到可接受程度、土壤生态毒理性降低到可接受程度、部分恢复或全部恢复土壤的生态服务功能.归纳出污染土壤生态修复的5个特点、5个原则.初步提出污染土壤生态修复方法优化组合的原则.污染土壤生态修复方法优化组合表现出以...     

生态安全及其评价方法研究进展

生态安全是国家安全的重要支撑与组成部分,具有不受生态退化问题影响、且生态系统服务能有效支撑经济社会发展和保障人类福祉的意义。但长期以来,不同学者和决策者对生态安全概念内涵的理解有所差异,生态安全评价关注点和方法体系也不统一且存在局限,不利于相关研究与实践活动的科学开展。鉴于此,通过梳理生态安全概念内涵及其发展脉络,提出以生态系统之整体系统特征为核心基础、并紧密联系人类福祉的生态安全,明确其具有生态系统物质基础层面与人类社会发展层面两方面的涵义。在此基础上,总结了当前生态安全评价的案例研究。相关评价研究中普遍使用“压力-状态-响应”或者类似气候-生态环境-社会经济维度的指标体系及赋权加和的综合方法,这样的基于不同要素的评价,没能突出关系到生态安全的关键系统性特征,没有反映生态安全的动态性,同时也偏离了不同维度特征的实际意义。因此,本文阐述了以体现生态安全核心内涵的生态退化问题与生态系统服务为关注对象、构建具有相对性和动态性的指标体系、选择恰当的指标综合方法以进行生态安全评价的策略。根据此评价方法提出一些具体的研究展望,包括合理构建与发展生态安全评价的指标体系及综合方法,深入探讨生态系统与...     

基于网络分析的生态建设评估指标体系定量选取——以福建省为例

科学有效的指标体系是开展区域生态建设评估以及规划、管理的重要技术手段。然而目前在生态指标体系构建中仍缺乏对指标内涵的系统研究,同时指标的选取过程不够透明,掺杂诸多主观臆断,损害了生态指标体系构建的科学性和有效性。针对福建省生态建设实践,将网络分析与量化指标选择过程相结合,(1)根据福建省生态建设规划和目标,建立主题导向的生态省建设评估网状指标体系;(2)从因果联系、生态过程和管理需求三方面分析各个备选指标之间的相互联系,形成基于主题导向的生态指标网络;(3)根据生态指标应用的科学性和实用性标准,基于网络分析原理,建立生态建设评估指标选择标准矩阵和备选指标矩阵;(4)构建面向经济社会成本和生态完整性的指标选取模型,定量化选取符合福建省实际发展特征的生态建设评估操作指标体系。将有助于深入理解生态建设评估指标体系的内涵,提高指标体系构建的科学性和系统性,提升生态指标体系在实际生态建设评估、规划和管理应用中的效用。     

土壤健康的生物学表征与调控

如何有效判定土壤健康状态是实现农业绿色发展的基本问题。在现有的土壤健康评价体系中,很少考虑土壤生物在维持土壤健康方面的作用。基于此,本文论述了土壤健康的内涵,从土壤生物健康的角度,总结了土壤健康的生物学表征指标,阐述了土壤微生物、土壤酶活性、土壤微食物网及蚯蚓对土壤健康的指示作用。基于上述生物指标,从作物和土壤管理等方面探讨了不同农田管理措施对土壤健康状况的调控途径,并对土壤生物健康的未来发展趋势进行了展望。本文旨在增强科学家和决策者对维护土壤生物健康的认识,充分发挥土壤生物在生态系统服务中的重要作用。     

“网状”生态指标体系构建及其指标权重分配方法

生态指标体系是广泛应用于监测、评估和管理生态系统的一种有效方法和工具。针对不同目的在使用生态指标体系时,构建完整的指标体系结构并合理确定操作指标的权重,是有效利用生态指标体系进行综合评价的2个关键问题。指出目前常用的“树权状”生态指标体系中存在的不足,提出在保持“树权状”生态指标体系原有指标和层次结构的基础上,通过弥补指标间的重叠和交叉联系,构建“网状”生态指标体系,体现生态系统的层次性和完整性。同时提出利用权重2次分配法对规则和不规则“网状”生态指标体系中的指标进行权重分配。通过构建生态健康评价指标体系的案例研究,对比“树权状”和“网状”生态指标体系在结构和指标权重分配上的不同。还针对构建和实际应用“网状”生态指标体系时的2个问题进行了讨论。     

A proposed framework for developing indicators of ecosystem health

Considerations involved in developing a suite of indicators to monitor regional environmental health, similar in conception to management use of leading economic indicators, are described. Linkages between human activities and well being and the state of the environment are considered essential to the evaluation of general environmental health. Biogeochemical and socioeconomic indicators are mutually affected by environmental degradation and examples of both categories of indicators are described. Desirable properties in indicators of environmental health vary with their specific management use. Different indicators are called for when collecting data to assess the adequacy of the environment, monitor trends over time, provide early warning of environmental degradation, or diagnose the cause of an existing problem. Tradeoffs between desirable characteristics, costs, and quality of information are inevitable when choosing indicators for management use. Decisions about what information to collect for which purpose can be made more rationally when available indicators are characterized and matched to management goals.     

水土流失生态修复生态效益评价指标体系研究进展

建立合理的评价指标体系是科学评价区域水土流失生态修复效益的基础.在分析水土流失生态修复生态效益评价指标体系的研究现状与存在问题的基础上,结合国内外最新的研究成果,提出今后的生态效益评价指标体系除体现蓄水保土效益外,还应加强生态系统的植被结构、生物多样性和生态过程3个方面的监测与评价,进而从生态系统健康层面上评价水土流失生态修复效益.

Abstract：

To establish a rational evaluation index system is the basis of scientifically evaluating the benefit of ecological restoration for controlling regional water and soil loss. Based on the anal-ysis of current researches on ecological benefit evaluation index system of ecological restoration for controlling water and soil loss, and the latest research achievements, it was suggested that be-sides the benefit of water and soil conservation, the monitoring and evaluation of vegetation struc-ture, biological diversity, and ecological processes should be strengthened to make that the bene-fit evaluation of ecological restoration for water and soil loss can be conducted on ecosystem health level.     

城市生态景观建设的指导原则和评价指标

在人口膨胀和快速城市化的全球化背景下,构建人与自然和谐的生态景观是城市景观规划和设计的基本美学观和价值观.缺乏统一的指导原则和评价标准使得城市生态景观建设出现了很多问题,也限制了生态景观的进一步推广和实践.基于文献调研和专家咨询的方式,归纳了城市生态景观的基本内涵和指导原则,并提出了针对性的评价指标.通过问卷调查的方式,获取了170余份有效问卷,据此分析公众对城市生态景观的理解和需求.可以依据该结果为城市生态景观的定量评价提供初步的权重值,为进一步完善生态景观建设的理论和方法提供了参考和依据.     

生态化学计量学研究进展

生态化学计量学结合生物学、化学和物理学等基本原理,研究能量和碳、氮、磷等化学元素在生态系统中,特别是各种生态系统过程(如竞争、捕食、寄生、共生等)参与者中的变化,以及它们之间的动态平衡,并分析这种平衡对生态系统的影响。目前,C∶N∶P化学计量学研究已深入到生态学的各个层次(细胞、个体、种群、群落、生态系统)及区域等不同尺度。近年来,由于认识到化学计量学研究可以把生态实体的各个层次在元素水平上统一起来,因此生态化学计量学已成为许多生态系统的新兴研究工具。其中,C∶N∶P化学计量学是各种生态过程研究中的核心内容。论述了生态化学计量学在物种、群落、生态系统等各层次的应用现状,并指出了C∶N∶P化学计量学研究的应用前景和发展趋势,以期引起同行的重视并推动该领域的进一步发展。     

土壤原生生物多样性及其生态功能研究进展

原生生物广泛分布在土壤和不同生境中, 其数量庞大、种类繁多, 在生态系统物质循环和能量流动以及维持土壤和植物健康中起着举足轻重的作用。与土壤其他生物类群相比, 原生生物分类体系和生态类型复杂, 分类鉴定困难且分子检测技术不够成熟, 目前对原生生物的认识相对不足。本文对当前原生生物的相关研究进展进行了总结和梳理, 系统阐述了原生生物的分类系统和营养功能群特征、土壤原生生物的多样性分布特征及影响因子, 重点介绍了原生生物群落在参与土壤养分循环、维持土壤和植物健康等中的功能作用, 并对未来的研究方向与应用前景进行了展望。对土壤原生生物的研究有助于我们深入认识土壤生物多样性资源, 并进行保护性地开发和利用, 维护土壤和生态系统健康。