关于生态系统服务功能的几个科学问题

生态系统服务和产生这些服务的自然资本对于地球生命保障系统是至关重要的。它们直接或间接为人类提供了利益,并因而成为这个星球整个经济价值的一部分。本文讨论了关于生态系统服务功能研究的4个科学问题：即生态系统服务功能的精确定性、定量和定位,生态系统服务功能的空间转移,生态系统服务功能与生态安全,以及生态系统服务功能的持续利用。生态系统结构的空间异质性导致生态系统服务功能出现了空间上的异质性,因此生态系统服务功能的精确定性、定量和定位就十分重要了。生态系统服务功能的空间转移是指一些服务功能可能会通过某些途径,在空间上转移到系统之外的具备适当外部条件的地区并产生效能。这种特性使得生态系统服务功能可以在比其栖息地大很多的范围内产生经济价值。生态系统服务功能为人类提供了生存保障,它们的能力取决于生态系统中的生态资本存量;而生态资本存量的多少反映了一个国家可持续发展能力的大小。一个生态系统的生态资本存量与该系统的结构和功能密切相关,因此,生态系统服务功能受威胁状态就引发了生态安全问题。在许多区域,生态资源已经成为稀缺资源。为了持续利用生态资源,应该鼓励当地居民以经营生态系统服务为主要手段来发展经济,实现生态系统服务管理产业化。这4个关于生态系统服务功能的科学问题是相互关联的。讨论它们的目的是在于探索深入研究生态系统服务功能的切入点。     

我国农田生态系统土壤动物生态学研究进展

综述了我国近30年来农田生态系统土壤动物生态学研究进展,概述了我国农田土壤动物的群落多样性及其地理分布,总结了农田生态系统中土壤动物对不同耕作方式、施肥和喷洒农药等农业措施、不同土地利用方式以及工业污染的响应,并就土壤动物对农田生态系统健康状况的指示作用等研究的相关进展进行了讨论.通过与国外相关领域的研究进行比较,指出目前研究中存在的问题,提出农田生态系统未来研究的一些热点问题及展望.     

Environmental DNA enables detection of terrestrial mammals from forest pond water

Terrestrial animals must have frequent contact with water to survive, implying that environmental DNA (eDNA) originating from those animals should be detectable from places containing water in terrestrial ecosystems. Aiming to detect the presence of terrestrial mammals using forest water samples, we applied a set of universal PCR primers (MiMammal, a modified version of fish universal primers) for metabarcoding mammalian eDNA. The versatility of MiMammal primers was tested in silico and by amplifying DNAs extracted from tissues. The results suggested that MiMammal primers are capable of amplifying and distinguishing a diverse group of mammalian species. In addition, analyses of water samples from zoo cages of mammals with known species composition suggested that MiMammal primers could successfully detect mammalian species from water samples in the field. Then, we performed an experiment to detect mammals from natural ecosystems by collecting five 500‐ml water samples from ponds in two cool‐temperate forests in Hokkaido, northern Japan. MiMammal amplicon libraries were constructed using eDNA extracted from water samples, and sequences generated by Illumina MiSeq were subjected to data processing and taxonomic assignment. We thereby detected multiple species of mammals common to the sampling areas, including deer (Cervus nippon), mouse (Mus musculus), vole (Myodes rufocanus), raccoon (Procyon lotor), rat (Rattus norvegicus) and shrew (Sorex unguiculatus). Many previous applications of the eDNA metabarcoding approach have been limited to aquatic/semiaquatic systems, but the results presented here show that the approach is also promising even for forest mammal biodiversity surveys.     

辽宁省辽河水生态系统健康评价

2009年6-8月,在对辽宁省辽河铁岭段、沈阳段、盘锦段20个断面水文、水质、着生藻类、栖息地状况实地调查的基础上,采用主成分分析方法,进行指标的筛选与指标权重的确定,构建了该河流水生态系统健康评价指标体系和健康评价标准体系,并用改进的灰色关联度法对辽河6个断面的水生态系统健康状况进行了评价.结果表明：辽宁省辽河3个评价断面的水生态系统健康程度一般,2个评价断面分别为较差和极差,仅有1个评价断面达到了亚健康程度,说明辽河河流水生态系统生态退化严重,需要进一步加强辽河水系的生态恢复及水环境污染综合治理.     

2001—2010年黄河流域生态系统植被净第一性生产力变化及气候因素驱动分析

基于MODIS-NDVI遥感数据,利用CASA模型分析黄河流域2001—2010年植被净第一性生产力（NPP）的空间分布格局,并结合同期气温和降水量数据,分别从不同空间和时间尺度上分析了黄河流域6种生态系统类型区域植被NPP的变化趋势,并对其与气候因素的相关关系进行分析.结果表明： 植被NPP空间分布呈西北低、东南高的分布特征,平均NPP年总量为108.53 Tg C,植被NPP的分布与生态系统类型呈现较高的相关性;2001—2010年,植被NPP总体呈上升趋势但波动较大,55.4%的面积呈现增加趋势,不同生态系统类型区域呈现不同的变化趋势;在年际水平上,黄河流域植被NPP变化与气候因素没有显著相关性,但在月际水平上呈现了较高的相关性,降水量和气温对植被NPP变化的影响作用相当;不同生态系统类型对气候因素呈现不同的相关性质以及时滞效应,草地对降水量的响应存在一定程度的时滞效应,荒漠对气温存在时滞效应.     

西安城市生态系统生命力评价

以西安市为案例地, 借助包含生产力、生活势、生态势和生机度的城市生命力指数框架, 运用灰色关联分析模型, 从时间序列上进行城市生态系统生命力评价, 以期从生命力视角对西安市的生态文明建设和可持续发展提供参考。评价结果显示, 基于目标层, 2007—2016年西安城市生命力与参考序列的关联度排序为: R2007年相似文献   

Spatial and halophyte-associated microbial communities in intertidal coastal region of India

Microbial communities in intertidal coastal soils respond to a variety of environmental factors related to resources availability, habitat characteristics, and vegetation. These intertidal soils of India are dominated with Salicornia brachiata, Aeluropus lagopoides, and Suaeda maritima halophytes, which play a significant role in carbon sequestration, nutrient cycling, and improving microenvironment. However, the relative contribution of edaphic factors, halophytes, rhizosphere, and bulk sediments on microbial community composition is poorly understood in the intertidal sediments. Here, we sampled rhizosphere and bulk sediments of three dominant halophytes (Salicornia, Aeluropus, and Suaeda) from five geographical locations of intertidal region of Gujarat, India. Sediment microbial community structure was characterized using phospholipid fatty acid (PLFA) profiling. Microbial biomass was significantly influenced by the pH, electrical conductivity, organic carbon, nitrogen, and sodium and potassium concentrations. Multivariate analysis of PLFA profiles had significantly separated the sediment microbial community composition of regional sampling sites, halophytes, rhizosphere, and bulk sediments. Sediments from Suaeda plants were characterized by higher abundance of PLFA biomarkers of Gram-negative, total bacteria, and actinomycetes than other halophytes. Significantly highest abundance of Gram-positive and fungal PLFAs was observed in sediments of Aeluropus and Salicornia, respectively than in those of Suaeda. The rhizospheric sediment had significantly higher abundance of Gram-negative and fungal PLFAs biomarkers compared to bulk sediment. The results of the present study contribute to our understanding of the relative importance of different edaphic and spatial factors and halophyte vegetation on sediment microbial community of intertidal sediments of coastal ecosystem.     

珊瑚礁生态系统模型研究现状及热点分析

以Web of Science数据库中的Web of Science ~(TM)核心合集和中国期刊全文数据库为数据源,对2018年10月前国内外发表的珊瑚礁生态系统模型研究相关文献进行计量分析,评估该领域的研究现状及热点。研究表明:国外珊瑚礁生态系统模型研究起始于1974年,相关文献的发文量整体呈大幅度增长趋势;国内研究于1997年起步,发文量增长较缓慢,近三年显著增加。高频关键词统计分析可以看出,国外对于珊瑚礁中生活的各种生物及其生态分布研究较为广泛,生态系统的生物群落多样性是该领域的研究热点,关于珊瑚礁生态系统风险、威胁、胁迫和修复的模型研究近几年有所起色,在今后一段时间内将是该领域的主要研究趋势。国内相关研究局限于珊瑚礁地质环境与波浪传播等方面,应在扩大研究范围的同时,将重点放在珊瑚礁生态系统退化诊断与修复的探究上。     

基于生态系统管理理论的海域集约利用评价——以河北沿海地级市为例

基于生态系统管理理论,从海洋投入强度、海洋利用强度、海洋经济效益及海洋生态环境质量层面,构建海域集约利用评价的指标体系,运用模糊决策分析理论计算各指标权重,得到河北省沿海地级市2005—2014年的海域集约利用综合指数,并利用聚类分析法及协调度指数对河北省海域集约利用的区域差异特征进行了分析。研究结果表明:2005—2014年河北省海域集约利用综合水平不断提高,除海洋生态环境质量准则层指数呈下降趋势外,海洋投入强度、海洋利用强度、海洋经济效益3个层面指数均呈上升趋势,其中持续增加趋势最明显的是海洋经济效益准则层;河北省沿海三市海域集约利用综合指数及各准则层指数的时序变化特征基本一致,但各区域之间仍体现着不同的变化特点,沧州市海域集约利用程度较高,唐山市海域集约利用经历了由低到高的过程,秦皇岛市海域集约利用的状况整体处于一般水平;河北省及沿海三市海域集约利用总体保持了较高的协调度,但各地区不同时段的变化特征有所不同。     

河口浮游植物生态学研究进展

综述了河口浮游植物种类组成、时空分布、初级生态及其影响因素等方面的主要研究进展,同时,对河口浮游植物在水环境监测中的作用以及河口浮游植物多样性与边缘效应进行了初步探讨。研究表明,通常河口区重要的浮游植物有硅藻、甲藻等,微型、超微型浮游植物在河口生态系统中占有重要地位。河口浮游植物种类组成、初级生产的时空变化明显,并受到光、温度、营养盐、动物摄食以及径流等因素的影响。