冰砬山森林生态系统服务及其价值研究

该研究基于辽宁省冰砬山森林生态系统定位研究站建站5年来的定位、连续观测数据和辽宁省冰砬山森林资源清查数据（2005年）,应用林业行业标准,评估了冰砬山森林生态系统服务功能及其价值。结果表明：辽宁冰砬山森林生态系统服务功能的总价值为4.02亿元/a,森林提供的价值平均为6.33万元（/hm2.a）。各项服务功能总价值依序为保育土壤〉固碳制氧〉涵养水源〉生物多样性保护〉净化大气环境〉积累营养物质〉森林游憩。生态系统服务功能总价值依序为落叶松〉柞树〉红松〉花曲柳〉油松〉樟子松〉胡桃楸〉椴树〉色树〉桦树〉水曲柳〉榆树〉云杉〉怀槐〉柳树〉杨树〉经济林〉刺槐〉赤松〉黄波罗,其中落叶松和柞树两种森林类型占总价值的71.42%。冰砬山森林生态系统为本地区的生态安全与服务社会发挥了重要作用。     

模拟池塘中锶-89的迁移和积累动力学

采用放射性同位素示踪技术研究了核污染关键核素之一——~(89)Sr在水生生态系中的动力学行为。当示踪剂~(89)Sr一次性引入水系后,即向系统内的动植物及底泥迁移,从而使系统各组分中~(89)Sr-Sr的量均随时间变化。结果表明:1.在试验期间,池水中~(89)Sr-Sr的含量随时间减少,6d后由原来的1.76 ppm降至1.01ppm,11d后已不到原来的一半,第35d时只及原始量的30％。2.池水中的~(89)Sr-Sr向系统各组分中的迁移速率和数量因组分的性质而异。比如底泥,1d后由原始的0增加到7.07 ppm,11d后趋向平衡,以后几乎不再增加;~(89)Sr-Sr在鱼和螺蛳体内的含量在试验期间均随时间增加,35d时分别由原始的0增加到18.73ppm和48.28ppm;在处理当天,金鱼藻中~(89)Sr-Sr虽增加较快,由原始的0增至6.68 ppm,但4h后却几乎不再增加。3.水生动植物对放射性锶都有一定的浓集作用,最大的浓集系数分别为:螺蛳94.7,鱼36.7,金鱼藻只有12.6。可见,贝壳类动物对水系中的放射性锶有较强的去污能力。     

恢复生态学原理与退化生态系统生态工程

提出了恢复生态学研究的主要内容，如生态系统退化过程的监测、模拟和预测，生态恢复的关键技术，生态系统结构与功能优化等。简述了一些退化生态系统恢复的基本原理，如生态系统演替理论、种群间相互关系理论、干扰控制理论、景观结构与功能理论等。并在此基础上探讨了这些理论在退化生态系统恢复中的应用。     

黄河下游地区土地利用和生态系统服务价值的时空演变

基于黄河下游地区1990—2015年土地利用分类数据,运用土地利用变化动态度、土地利用转移矩阵,探究不同土地利用类型的变化程度及转移情况,运用当量因子法、热点分析、重心模型、地理探测器探究黄河下游地区县域尺度生态系统服务价值的时空演变及其空间分异。结果表明:1)耕地、草地、未利用地面积逐渐减少,建设用地面积增加,耕地是建设用地面积增加的主要贡献者,建设用地扩张存在侵占耕地的现象。2)从时间尺度看,地区生态系统服务价值逐年减少;从空间尺度看,县域尺度的高值区逐渐减少,低值区逐渐增加;从地均生态系统服务价值的变化率来看,大部分县区的地均生态系统服务价值呈现持续降低趋势。3)地均生态系统服务价值的高值区与低值区空间集聚程度明显,但有逐渐弱化的趋势;生态系统服务价值的重心始终分布在山东省郓城县,重心迁移与两地区之间生态系统服务价值变化差值有关。4)黄河下游地区县域尺度地均生态系统服务价值空间分异受自然因素和社会经济因素共同作用的影响,是不同驱动因子共同作用的结果,其中人为综合影响指数对区域生态系统服务空间分异的影响最大。     

Carbon cycling in rice field ecosystems in the context of input, decomposition and translocation of organic materials and the fates of their end products (CO2 and CH4)

Rice fields are intensively managed, unique agroecosystems, where soil flooding is general performance for rice cultivation. Flooding the field results in reductive soil conditions, under which decomposition of organic materials proceeds during the period of rice cultivation. A large variety of organic materials are incorporated into rice soils according to field management. In this review, the kind and abundance of organic materials entering carbon cycling in the rice field ecosystem are evaluated first. Then, decomposition of plant residues and soil organic matter in rice fields is reviewed quantitatively. Decomposition of plant residues is shown to be the active process in carbon cycling in rice fields. Rice releases photosynthates into the rhizosphere (rhizodeposition), and they follow a different avenue of decomposition in soil from that of plant residues. Incorporation of rhizodeposition into microbial biomass and soil organic matter during the period of rice cultivation, and their fates after harvesting are evaluated quantitatively from ¹³C pulse labeled experiments. Percolating water transports inorganic and organic carbon from the plow layer to the subsoil layer. The amounts of their transport and accumulation in the subsoil layer are evaluated in relation to the amounts of soil organic C in the plow layer. Not only CO₂ but also CH₄ are produced in the decomposition process of organic materials in flooded rice fields. CH₄ evolution from rice fields is of global concern from the viewpoint of global warming. Origins of CH₄ evolved from rice fields are estimated first, followed by the fates of CH₄ in rice field ecosystems. Rhizodeposition is shown to be the main origin of CH₄ evolved from rice fields. Evolution to the atmosphere is not the sole pathway of CH₄ produced in rice fields. The amounts of CH₄ retained in soil, percolated to the subsoil layer and decomposed in soil are evaluated in the context of the amounts of CH₄ efflux. Thus, this review focuses on carbon cycling in the rice field ecosystem from the viewpoints of input, decomposition, and translocation of organic materials and the fates of their end products (CO₂ and CH₄).     

森林生态系统中初级生产者-分解者养分的关系

 森林生态系统中,初级生产者和分解者之间的养分关系,是一种既互利又竞争的复杂关系。通过构建初级生产者-分解者系统的养分流动模型,分析分解者增长受碳限制或受养分限制的判断标准。在假定整个系统封闭的前提下,讨论初级生产者与分解者实现共存并保持长久稳定的条件:一是分解者必须受碳限制,这要求分解者较之初级生产者对养分吸收具有更强的竞争力;二是矿化系数与碎屑化系数之比(a41/a23)要足够大于在初级生产者中的碳/养分与在分解者中的碳/养分之比(α/β)。这表明,从化学计量论的角度来看,生态系统的持续和稳定,对碳/养分之比和植物与微生物的竞争能力方面有严格的要求。     

土壤冻融交替生态效应研究进展

土壤冻融作用是高纬度和高海拔地带性土壤热量动态的一种表现形式.国际上关于冻融的研究多集中在北方高纬度地带,特别是苔原、泰加林和北极生态系统,越来越集中在全球变化对冻融生态系统土壤过程的效应方面.已有研究表明冻融作用会引起土壤团聚结构破坏并导致冻融侵蚀、土壤溶液中养分浓度升高而导致土壤养分流失、土壤解冻后还可能导致土壤呼吸和N素矿化以及一些痕量气体短时间释放增加等,这些研究表明了冻融过程对土壤物理、化学、生物等各方面的效应.我国有大面积北方季节性地带冻土和青藏高原高海拔冻土,而在土壤冻融作用及生态效应方面的工作较少,值得关注和深入研究.     

我国陆生生态化学计量学应用研究进展与展望

生态化学计量学是一门集生态学、化学计量学、物理学的交叉学科,是当前生态学研究的热点和前沿领域,为研究植物限制性元素及生态系统物质循环提供了一种新的方法和思路。本文重点从气候变化与氮沉降、生态系统演化、添加实验及人类活动等对生态化学计量特征的影响方面对我国陆生生态化学计量学的应用研究进行了总结与评述,并结合现已开展的工作,对有待进一步拓展的相关生态化学计量研究领域进行了展望,以期在生态系统稳定性、常量元素调控等方面的研究取得新突破。     

生物入侵对城镇生态系统稳定性影响及防治对策

阐述了生物入侵对城镇生物多样性、居民健康、园林绿地、土壤、河流湖泊和能量平衡的影响。并提出建立生物入侵数据库,健全法律法规,实现依法管理,提高边境检控能力及开展生态评估研究,加强生态学知识的普及与宣传教育是防御生物入侵的有效对策;实施人工或机械防治、化学防治和生物控制以及利用植物化感作用是治理生物入侵的有效手段。     

北京市集雨消尘绿色环境系统新模型的探讨

针对解决北京市粉尘污染和水资源短缺问题 ,根据现代生态学原理 ,分析了北京现行城市绿色环境系统的缺陷 ,提出了再生粉尘 (或二次粉尘 )和城市水土流失是重要的粉尘来源 ;指出“城市发展前沿带”是形成良性城市绿色环境格局的关键地段 ,它的设计实施是形成新格局的重要时期 ;同时 ,在对降雨分配水分平衡分析的基础上提出了北京市集雨消尘绿色环境系统模型及操作技术。这是建设一个健康有序、稳定持续、较强自净功能城市生态系统的有效方法 ,它的应用可为发展城市林业提供重要水资源 ,产生极大的生态效益和经济效益