雨水回收利用生态工程及其应用——以中国科学院研究生院怀柔新校区为例

为了节约北京市的水资源,减少雨水中所携带的污染物排放对环境造成的污染,结合中国科学院研究生院怀柔新校区即将建设的实际工程,对怀柔区的自然环境特征进行了调查,并根据现有校园规划设计方案,对园区内水量平衡进行计算,在最大化收集雨水和剩余中水的基础上,得出为保持园区内水量平衡,每月所需补充或外排的水量。同时,基于水量平衡表所得出的园区内水量较为丰富的结果,采用了自然回收净化、部分间接利用的雨水回收利用生态工程,并提出雨水回收利用流程的方案:针对校园内不同汇水面上的雨水质量不同的特点,分别对它们设计了不同的回收方法,使之最终汇入园区内的景观水系。景观水体中的水通过景观水处理装置进行循环处理,保证水的质量。灌溉绿化及清洗道路可直接抽取景观水使用。应用雨水回收生态工程取得了很好的生态效益与社会效益,既节约了水资源,又可以补充地下水源,防洪减排,还能减少雨水所携带的污染物对环境的破坏。     

黄土高原冬小麦地N2O排放

从2007年7月1日到2009年6月30日对黄土高原冬小麦地氧化亚氮(N₂O)排放采用静态箱气相色谱法进行了为期2a 的监测。设置2个处理,有小麦田(有小麦生长),无小麦田(出芽初期拔去麦苗)。研究结果表明有小麦田、无小麦田N₂O排放量年际变化不大。有小麦田年均的N₂O 排放量为2.05 kg · N₂O · hm^-2 · a^-1,无小麦田年均的N₂O 排放量为2.28 kg · N₂O · hm^-2 · a^-1 。在冻融交替期,施肥后、翻地后和降雨后无小麦田和有小麦田N₂O排放明显增加,N₂O的季节变化受到这些短期事件的显著影响;有小麦田N₂O排放与地温(P<0.01),气温(P<0.01)和WFPS(P<0.05)显著相关,而无小麦田N₂O排放与这些环境土壤因子都不相关;有小麦田和无小麦田两个处理土壤的WFPS通常都低于60%,可以推断在本地区,硝化反应是N₂O的重要生成源。     

美洲森林群落beta多样性的纬度梯度性

Beta多样性度量不同时空尺度物种组成的变化,是生物多样性的重要组成部分;理解其地理格局和形成机制已成为当前生物多样性研究的热点问题。基于Alwyn H. Gentry在美洲收集的131个森林样方数据,采用倍性和加性分配方法度量群落beta多样性,检验beta多样性随纬度的变化趋势,并分析其形成机制。研究表明:(1) 美洲森林群落beta多样性随纬度增加显著下降,热带和亚热带地区beta多样性高于温带地区;此格局可由物种分布范围的纬度梯度性和不同粒度(grain)下物种丰富度与纬度回归斜率的差异推论得出;(2) 加性分配方法表明beta多样性对各个温度带森林群落gamma多样性的相对贡献率平均为78.2%,并且随纬度升高而降低;(3) 美洲南半球森林群落beta多样性高于其北半球,这可能反映了区域间物种进化和环境变迁历史的差异。此外,还探讨了不同beta多样性计算方法的适用情景,首次证实了森林生态系统群落水平beta多样性的纬度梯度性,这对研究生物多样性的形成机制和生物多样性保护都具有重要的意义。     

苎麻疫霉生物学性状遗传与变异研究

在实验室条件下研究了不同地区和不同寄主来源的苎麻疫霉（PhytophthoraboehmeriaeSawada）的菌落形态、菌丝线性生长速率（以下简称为生长速率）及同宗配合性状的遗传与变异,结果指出苎麻疫霉菌落形态和生长速率的遗传存在3种类型：（1）在单游动孢子后代和自交后代均可稳定遗传;（2）在单游动孢子后代稳定遗传而在自交后代发生变异;（3）在单游动孢子后代和自交后代均发生变异。结果表明,该菌菌落形态和生长速率的遗传具有多样性,上述两性状可以由细胞核杂合基因控制,也可以由细胞核纯合基因控制,还可能由细胞质因子控制。试验结果还指出,苎麻疫霉的同宗配合性状在单游动孢子和单卵孢后代均可稳定遗传,表明在供试的苎麻疫霉菌株中控制该性状的遗传因子是纯合的。     

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...     

黔东南苗族侗族自治州生态保护成效评估

评估一定时期内自然生态系统调节服务功能价值的变化,可体现区域生态保护的实施成效。贵州省黔东南苗族侗族自治州位于我国西南喀斯特地区,森林覆盖率高,是长江、珠江上游的重要生态屏障。以黔东南州为案例,构建了基于生态系统生产总值的评估指标体系,并运用生态系统调节服务价值核算的技术方法,探讨了将生态系统生产总值核算应用于生态保护成效的评估。结果显示,黔东南州2010年生态系统生产总值调节服务价值为2238.78亿元,是当年GDP的7.16倍;重点生态功能区县的单位面积和人均调节服务价值均高于非重点生态功能区县。2000—2010年,黔东南州生态系统生产总值调节服务价值以不变价计算增幅为2.26%;非重点生态功能区县的增幅高于重点生态功能区县。研究表明,生态系统调节服务价值核算可以直接反映黔东南州一定时期的生态环境状态和变化,体现生态保护建设工程综合实施效果,为黔东南州后续生态保护建设提供科学依据。     

生态效益评价内容和评价指标筛选

生态效益评价的重要性已经广为人知,但评价内容和指标不统一,大大影响了评价结果的可信度。基本上是各说各有理,很难相互比较。在分析国内外相关生态系统评价方法基础上,提出生态效益评价框架,强调生态效益与经济效益和社会效益共同构成了人类社会的价值判断标准和决策依据,是经济效益和社会效益的基础,应该包括生态系统整体贡献,考虑与生态系统的动态变化的关系;并探讨了生态效益评价指标筛选的原则(关联性、灵敏性、层级性、决策导向性、代表性、可行性、独立性及经济适用性和社会可接受性);提出了生态效益指标筛选的多准则综合法和生态效益评价指标检验的3个标准(可定量化、专一化和震撼性)。本研究将为生态效益指标体系的构建提供重要参考。     

全球四大湾区生态环境综合评价研究

全球四大湾区既是经济发达区,也是生态环境脆弱区,对全球可持续发展至关重要。粤港澳大湾区的生态环境问题正在限制其可持续发展,有碍于全面建成国际一流湾区目标的实现。然而,过去的研究对生态环境方面关注较少,缺少湾区生态环境综合评价体系的构建。通过综合国内外统计和遥感多源数据,建立四大湾区生态环境评价数据库;围绕生态质量,环境质量和资源利用效率建立指标体系,构建湾区生态环境综合评价指数。结果表明:2015年,生态环境综合评价,东京湾区>旧金山湾区>纽约湾区>粤港澳大湾区;生态质量,纽约湾区>旧金山湾区>粤港澳大湾区>东京湾区;环境质量,旧金山湾区>东京湾区>纽约湾区>粤港澳大湾区;资源利用效率,东京湾区>旧金山湾区>纽约湾区>粤港澳大湾区。2005—2015年,粤港澳大湾区环境质量增速缓慢,在生态质量和资源利用效率增幅排名首位。旧金山湾区和纽约湾区优势在生态和环境质量,短板在资源利用效率;东京湾区在资源利用效率方面优势明显,短板在生态质量;综合来看,粤港澳大湾区与其他湾区都存在差距。研究建议粤港澳大湾区从生态空间、生态环境...     

生态产品价值实现研究进展

生态产品价值实现是解决环境外部性、保护生态系统功能和完整性的重要机制。基于已有研究和试点案例,对生态产品的狭义及广义概念进行了界定;鉴于资金充足程度对试点项目的重要性,按照资金来源,将生态产品价值实现模式分为公众付费、公益组织付费、政府付费以及多元付费,且对其特点、适用范围、优点及局限进行对比分析,为筹集资金、落实受益者付费原则提供技术支撑;按照问题描述、识别生态产品/受益方(买方)/供给方(卖方)、交易条件、价值交易机制、监测与成效分析框架对试点案例的生态产品价值实现机理及路径进行剖析,提出选择适当的价值实现工具,并强化监测指标的选取及成效分析,以提升资金效率和生态保护效益。