生态交错带及其研究进展

生态交错带研究对探索自然生态规律和保护环境有重要意义。近30a来,有关生态交错带的论文数平均年增57%,显示其得到了愈来愈广泛的关注。回顾了生态交错带概念的产生与发展,区分了它与边缘、生态边界层与生态过渡带等概念的异同;简述了其7个基本属性,即高生物多样性、丰富的特有种、大量外来种、频繁的物质流动、敏感的时空动态性、结构的异质性和脆弱性;总结提炼了生态交错带的基本原理和假说;综述了生态交错带的生物多样性产生机制、对全球变化的响应与反馈、生态设计与管理以及生态交错带模型发展和整合的研究进展。提出今后需要大力发展理论研究、多尺度模型转化和多因子综合分析,以完善生态交错带理论并支持生态学机理的探索。     

生态交错带宽度判定及其影响因子研究进展

生态交错带是相邻生态系统之间的过渡带,是生态系统结构和功能在时、空尺度上变化较快的区域,也是生物多样性丰富区、全球变化敏感区.生态交错带位置和宽度的判定是定量研究交错带生态过程的基础,对生物多样性保护、片断化森林生态系统的管理与恢复以及自然保护区的功能分区都具有重要意义.由于生态交错带本身的复杂性,在相当程度上依赖于尺度水平,并受到各种自然和人为因素的影响,以致于目前还缺乏公认的原理和方法定量研究生态交错带,对其位置、宽度判定和动态变化研究一直处于不断的探索中.在分析大量相关研究资料的基础上,文章对生态交错带宽度判定方法以及影响因子进行论述,并对生态交错带宽度判定的研究前景进行展望.     

生态交错带与生态流

生态交错带与生态流王庆锁（中国农业科学院畜牧研究所,北京１０００９４）冯宗炜罗菊春（中国科学院生态环境中心,１０００８０）（北京林业大学,１０００８３）ＥｃｏｔｏｎｅｓａｎｄＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＦｌｏｗｓ．ＷａｎｇＱｉｎｇｓｕｏ（ＡｎｉｍａｌＨｕｓ...     

农牧交错带研究进展

农牧交错带是典型的生态脆弱区、贫困区和多民族聚居区,是我国生态安全的重要屏障.综述了农牧交错带发展的历史演变过程,分析了当前农牧交错带农牧业生产所面临的主要问题,建议今后对农牧交错带的研究应集中在以生态学为基础的跨学科研究;其热点领域应集中在农牧交错带生产力生态学、恢复生态学、界面生态学、放牧生态学,农牧交错带的健康诊断和价值评估等方面.其中生产力生态学是提高生产效率的保证,应加强农牧交错带农田草地系统耦合生产方式的研究;恢复生态学是治理退化农牧交错带的基础;界面生态学是剖析退化农牧交错带的切入点;放牧生态学是调控农牧交错带农田草地退化的手段;健康诊断有助于对农牧交错带进行客观的评价;价值评估则是对农牧交错带生态系统效益和服务的估算.     

生态交错带与生物多样性

自从生态交错带提出以来,许多生态学家对它与生物多样性之间的关系进行了研究,大量的事实显示出生态交错带富于生物多样性,但一些数据也相当模糊。生态交错带的管理和生物多样性保护是一项有意义而紧迫的工作     

生态交错带的定量判定

生态过渡性是梯度环境的特征之一,过渡带的显著性是地理学和地植物学中长期争论的重要问题,生态交错带位置和宽度的判定是定量研究交错带生态学过程的基础。样带法是采集非连续梯度数据和研究交错带的结构,功能和格局梯度变化的有效方法。生态交错带变化最为显著的特征是植被的变化,包括植物种类组成和植被结构的变化,植被生态学群落分析中的相异系数,β多样性,梯度分析和分类排序技术等已被证明是成熟可靠的方法。介绍两种交错带定量判定的有效方法。游动分割窗技术是通过滑动求取样带上样点间相异系数,通过相异系数变化曲线判定交错带的位置和宽度。分割窗技术提供了敏感地定位非连续梯度的客观且有效的方法,它不仅可用于环境梯度上的等距离样点取样,而且可用于非等距离梯度带多元变量的分析。植被的特征是对生态环境连续体的综合反应,植被在环境梯度上的排序参数提供了一种较好的交错带定量指标,样带植被数据特征参数的变异轮廓图能够反应植被沿样带的物种组成,结构和空间变化格局,可以反应植被沿环境梯度的β多样性和植物群落的梯度分化,植被变异侧面轮廓图的间断或不连续（突变）区间就是群落边界的位置。     

森林沼泽交错带的研究进展

综述了国内外森林沼泽交错带及森林沼泽交错带植物的研究进展,总结了对森林沼泽交错带进行研究的重要意义。     

生态功能区划理论研究进展

作为生态系统管理的重要手段,开展科学合理的生态功能区划,已成为世界各国走向可持续发展所面临的关键挑战之一。生态功能区划针对一定区域内自然地理环境分异性、生态系统多样性、以及经济与社会发展不均衡性的现状,结合自然资源保护和可持续开发利用的思想,整合与分异生态系统服务功能对区域人类活动影响的生态敏感性,将区域空间划分为不同生态功能区的研究过程。生态功能区划反映了基于景观特征的主要生态模式,强调了不同时空尺度的景观异质性。通过梳理生态功能区划的概念与内涵、形成与发展及其理论基础,提出了生态功能区划是以恢复区域持续性、完整性的生态系统健康为目标,基于区域的自然地理背景,界定生态功能分区及其子系统的边界,结合区域水陆生态系统、社会经济与土地利用的现状评价与问题诊断,识别生态系统空间格局的分布特征、生态过程的关键因子以及动态演替的驱动因子,明确影响生态系统服务功能的景观格局与结构、景观过程与功能以及景观动态变化,构建生态功能区划的指标体系与技术体系,实现生态功能多级区划,并为决策者更为全面和综合地开展生态系统管理提供科学依据。     

生态足迹（ecological footprint）

生态足迹（ecological footprint）指某一特定人群的活动所产生的生态影响所涉及的空间。该指标最早由加拿大不列颠哥伦比亚大学规划与资源生态学教授William Reese提出。     

生态补偿理论、方法研究进展

对近年来国内外生态补偿的概念内涵、理论依据、补偿标准、补偿模式和补偿效应评价等多方面研究内容做了梳理和评析,进而对国内生态补偿研究提出几点展望,包括生态补偿的GIS时空分配模型、风险式补偿和差别化补偿、补偿模式的系统整合研究、模式选择模型和补偿预期效率研究、补偿社会经济效果和环境影响评价研究,并结合我国建设生态友好型社会和区域共同发展的需要角度,提出了开展符合我国生态国情的区域生态补偿理论与方法研究的必要性和基本内容.     

半干旱区湿地-干草原群落交错带边缘效应研究

以宁夏盐池四儿滩湿地为例,于2005年和2006年7~8月份沿湿地—干草原生境梯度按东、东北、西、西北4条样线进行实地植被调查,并采用TWINSPAN数量分类和植物群落结构指数计量研究湿地—干草原交错带边缘效应。结果表明:(1)四儿滩湿地生态系统植物群落分为沼泽植被、草甸植被、干草原植被3个类型。(2)四儿滩湿地植物群落结构指数除群落均匀度指数外,生态优势度、丰富度和物种多样性均是交错带最大,其次是旱生带,湿生带最小。(3)四儿滩湿地—干草原交错带不同方向群落结构差异较大,各项植物群落结构指数均是东北样线最大,西北样线最小。造成不同样线间边缘效应差异的主要因素是人为干扰程度和地形抬升程度不同。     

岷江上游林农边界网络的生态效应

应用地理信息系统软件从遥感影像中提取出岷江上游的农田边界类型图,结合坡面尺度上林农边界效应的分析结果,对林农边界效应在景观尺度上的影响进行了研究。结果表明:研究区的农田边界共有5种类型,分别是农田与林地、灌木林地、草地、水体、建筑用地之间的边界,其中林农边界长2473.68km,占农田边界的37.57%,广泛分布在岷江干流及其支流的河谷中,在很大范围上影响着农田的土壤水分和生物多样性,对林地的影响相对较小;边界效应使林地边缘和农田边缘的土壤水分低于其内部,研究区有2103hm2的农田和371hm2的林地的土壤水分受到边界网络影响,分别占研究区农田面积和林地面积的2.33%和0.03%。由于土壤水分是制约研究区植物生长的限制性因子,且岷江上游的农田斑块面积较小且分布零散,因此应避免农林复合景观中边界密度进一步增加。     

试论农田边界的景观生态功能

试论农田边界的景观生态功能宇振荣胡敦孝王建武（中国农业大学生态环境系,北京１０００９４）ＬａｎｄｓｃａｐｅＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＦｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆＦｉｅｌｄＢｏｕｎｄａｒｙ．ＹｕＺｈｅｎｒｏｎｇ,ＨｕＤｕｎｘｉａｏ,ＷａｎｇＪｉａｎｗｕ（Ｃｈｉｎ...     

景观边界研究概况

景观边界指在特定时空尺度下 ,相对均质的景观之间所存在的异质景观[6 9] 。过去 ,生态学家的注意力往往集中在景观边界两侧的同质区域来研究生态系统的结构和过程 ,忽视生态系统间的异质区域 ,它们在地图上往往被忽视或缩成一条线。但是 ,景观边界是一个客观存在的空间实体 ,有自己特定的结构和功能。由于景观边界包含有不同类型和不同尺度上的均质景观和异质景观 ,因而它具有等级结构[13] ,同时景观边界都有长度和宽度 ,在此范围内 ,相邻景观单元的小斑块交叉出现 ,因此景观边界是相邻景观单元相互转化的发生区。从景观的演替过程可以看出…     

Sharp transitions in microclimatic conditions between savanna and forest in New Caledonia: Insights into the vulnerability of forest edges to fire

Fires are one of the main causes of forest loss in the tropics. Understanding the dynamic edge effects is critical for managing fires and protecting forests. We measured and analysed trends in microclimatic conditions (air temperature, relative humidity and vapour pressure deficit) over 7 months along three transects extending from core savanna areas to core forest areas. We tested two hypotheses: (i) that the forest edge is subject to microclimatic edge effects, and (ii) that the depth of these edge effects increases during dry periods. Sharp changes in each microclimatic variable were consistently observed between savanna and forest throughout the study period. Microclimatic transitions took place within 5 m outside the forest boundary. Drought levels increased homogenously throughout the forest and were not disproportionately severe in the vicinity of the forest edge. We suggest that these results were related to the fact that the studied period was abnormally humid due to a La Niña episode, and that under such conditions the vulnerability of the forest edge to savanna fires is relatively low. Relatively wet conditions in the savanna close to the forest edge may promote forest expansion by limiting fire spread. Prescribed fires during humid years could reduce fuel loads in savanna without affecting the forest edge, which would prevent fires during the dry years associated with El Niño episodes from having severe impacts.     

No general edge effects for invertebrates at Afromontane forest/grassland ecotones

The Afromontane region of South Africa is characterised by numerous small, remnant forests in a grassland matrix. The edges, or ecotones between forests and grasslands are usually sharp (typically just over a few metres) and are mainly maintained by both natural and, more recently, anthropogenic fires. We investigated epigaeic amphipod, carabid and ant distribution patterns across Afromontane forest/grassland ecotones and found little evidence to support the biological edge effect. Five of the fifty-two sampled species however, did increase significantly in abundance at the ecotone. Among these was a very distinct edge species, the amphipod Talistroides africana. Overall, carabids were more abundant and species rich in forests while for ants it was in the grasslands. Ants and carabids were both more abundant and species rich in spring and summer than in autumn and winter. More interestingly, the abundance and species richness patterns across the ecotone did not change with the passing of the seasons. We argue that a conservation strategy for the Afromontane forest patches must also incorporate the surrounding grassland. The grassland habitat is often perceived as less valuable than forest and, as a consequence, is subject to many anthropogenic disturbances such as fragmentation, cattle grazing and afforestation. Protecting grasslands around forest patches not only conserves the rich ant diversity, but also conserves the biota in the forests and at the edges, and would therefore be more meaningful in terms of the overall conservation of Afromontane biodiversity.     

岷江上游森林景观边界效应

应用地理信息系统和遥感技术对岷江上游森林景观在景观尺度上的边界效应进行了分析.结果表明:人工形成的林-农边界较清晰、其植被过渡明显,林地边缘的生物量低于林地内部,影响域为60m,农田边缘的生物量高于农田内部,边界效应范围为60～90m;自然形成的林-草边界过渡缓和,林地边缘的生物量低于林地内部,而草地边缘的生物量高于草地内部,边界效应对林地的影响范围为60m、对草地的影响范围为45～75m;林-灌边界的边界效应类似林-草边界,对林地影响域为60m,对灌木林地的影响域在45～75m之间.     

苜蓿-荒漠草地交错带步甲昆虫多样性

选取宁夏东部盐池县苜蓿-荒漠草地交错带为研究样地,以距离梯度形式,利用巴氏诱罐法对步甲科昆虫群落多样性进行了调查,共采集步甲昆虫1944头,分属11属22种。结果表明,直角通缘步甲Pterostichus gebleri个体数量占总个体数的67.90%,为该地区的优势种类。物种多样性和均匀度沿苜蓿草地、边缘到荒漠草地依次升高,步甲个体数量沿苜蓿草地、边缘到荒漠草地则依次降低,且显著差异。主成分PCo A排序表明边缘与苜蓿草地和荒漠草地都有部分相似,苜蓿草地内部和荒漠草地间的步甲群落组成差异较大,反映了苜蓿草地内部与荒漠草地内部的群落组成开始明显分化。从季节动态看,苜蓿草地和边缘物种多样性、均匀度季节变化相似,荒漠草地和苜蓿草地的优势度季节变化相似,3种生境步甲物种丰富度、活动密度季节变化相似。边缘效应强度分析呈现边缘正效应。多元回归分析说明植被密度是影响步甲的Shannon-Wiener多样性和优势度,植被密度和植被盖度是影响整个群落步甲和优势种直角通缘步甲活动密度的决定因素。     

Spatial scale types and measurement of edge effects in ecology

Classification of spatial scales and measurement of edge effects in ecology were reviewed. The spatial scales can be classified into large scale (biome ecotone), meso-scale (ecological ecotone) and small scale (community ecotone) through the formation and maintenance of edge effects in ecology based on the synthetic analysis of published literatures. The biome ecotone is influenced by climate, regional dominant vegetation and terrain environment. The ecological ecotone is usually distributed in the transitional region with remarkable habitat heterogeneity. It connects adjacent ecosystems and affects the flow of energy and nutrient. Nowadays, study on edge effects in ecology mainly focuses on boundary sensitivity which associates with urban-rural ecotone, forest-grassland ecotone, agro-pastoral ecotone, forest-farmland ecotone, water-land ecotone and forest-swamp ecotone. As to the community ecotone which links with different patches to the interior of the community, previous studies focused on community edge, gap edge and treelines. The borderlines of different biome ecotones and the gradients of species distribution in the biome ecotones have been investigated through the method of quantitative ecology. The dynamic change, location and width of the ecological ecotone have been studied using the Geographic Information System (GIS), Remote Sensing (RS) and Global Positioning System (GPS) technologies and the landscape ecology theory. As important indicators, distance from edge, population, structure and diversity determined for establishing models can be applied to measure the intensity of edge effects and decide the positive or negative impact on communities. Although study on the edge effects in ecology was mostly reported at the meso-scale and small scale, study at large scale should be paid more attention as it is the potential value in ecology and global change fields.     

边缘效应的空间尺度与测度

综述了边缘效应的空间尺度类型以及在不同尺度上的测度方法.基于大量的研究整合,认为边缘效应空间尺度的划分,可以根据空间尺度的不同以及边缘效应形成和维持因素,分为大中小3个尺度类型,即大尺度的生物群区交错带、中尺度的景观类型之间的生态交错带和小尺度的斑块(生态系统)之间的群落交错区.大尺度主要是以植被气候带为标志的生物群区间的边缘效应,这种地带性的交错区主要受大气环境条件的影响.中尺度类型主要包括城乡交错带、林草交错带、农牧交错带等类型,是不同生态系统要素的空间交接地带,在物质能量等相互流动的作用下变得更为复杂.小尺度水平上是指斑块之间的交错所形成的边缘效应,受小地形等微环境条件及生物非生物等因子的制约,研究主要集中在群落边缘、林窗边缘和林线交错带等方面.对边缘效应测度的定量化研究有助于更加深入理解边缘效应.在大尺度水平上,边缘效应测度的研究主要是应用数量生态学等方法,研究不同气候带之间界线的划分及其物种分布的梯度规律性.中尺度水平上应用景观生态学的3S技术等方法,侧重于研究交错带的动态变化趋势及位置宽度的判定.小尺度水平上通过对距离边缘的长度,各群落中种群的数量、结构、多样性等定量指标的测定来构建测度公式,从而对边缘效应的强度进行量化,并反映边缘对群落的正负效应.总体上看,主要集中于中小尺度上,未来应该强化大尺度边缘效应测度的研究.