生态系统服务研究进展

通过查阅近年来国际上对生态系统服务的最新研究,在简要概述生态系统服务的产生背景及内涵的基础上,综合分析人类活动、气候变化、生物多样性与生态系统服务功能之间的相互关系,从不同尺度上探讨生态系统服务功能价值评估的研究动态,并根据以往研究工作中的重点做出展望：开展基于生态系统服务功能评价的生态学长期定位监测方法有待进一步研究;生态系统服务功能评价指标仍需进一步完善;开展干旱区的生态系统服务功能研究是新的发展方向。     

湿地生态系统碳储量与碳循环研究

湿地生态系统是地球主要生态系统之一,其有机碳储量及碳循环是全球碳循环研究的重要基础,也是全球气候变化研究的重要内容之一。研究表明,湿地保护和恢复能促进碳积累和减少温室气体排放。笔者探讨了湿地生态系统碳储量、碳平衡和温室气体排放的影响、湿地与全球气候变化关系等方面的问题,并对洞庭湖湿地碳循环研究做了展望。     

湿地生态系统服务功能价值评估研究进展

对湿地生态系统服务功能价值评估进行研究的目的在于：为如何清晰地界定湿地各项生态系统的内涵和范围提供方法,进一步明确湿地生态系统服务功能整体与部分之间的关系,并在此基础上提出湿地生态系统服务功能价值的评估体系与方法,以期为评估结果在实际管理与决策中的应用提出建议。在总结近年来国内外湿地生态系统服务功能价值评估研究成果的基础上,结合典型研究案例,揭示出中国现阶段湿地生态系统服务价值评估的主要缺陷是注重实际案例的研究,而基础理论研究缺乏;对评估体系和方法进行完善的研究较少,直接套用公式进行简单计算的较多。最后,根据现有研究进展,提出了充分利用“3S技术”以及国际重要湿地检测中心技术平台,完善数据采集、布点系统、分布测试和数据处理等监测体系的建设以促进湿地生态系统服务功能价值评估进一步发展的建议。     

洞庭湖湿地生态系统服务功能效益分析

为了提高人们对洞庭湖湿地生态系统服务功能价值的认识,针对洞庭湖湿地生态功能受到严重破坏与威胁的现状,采用市场价值法、替代市场法等方法对洞庭湖湿地的水文调节、净化、维持物种多样性、碳固定、营养循环、休闲旅游、保护土壤等生态系统服务功能的价值进行了评价。结果表明：洞庭湖湿地生态系统服务功能价值巨大,其货币价值达239.85×108元/年。在整个生态系统服务功能价值中,水文调节功能价值最大,为107.44×108元/年,占总价值的44.79%,说明洞庭湖在调节长江洪水径流方面发挥着重要作用;维持物种多样性功能的价值最小,为4.89×108元/年,低于世界平均水平,说明洞庭湖生态环境已遭到严重破坏。因此,要在充分认识洞庭湖湿地生态功能价值的基础上,充分发挥其作用,促进洞庭湖湿地生态区域经济的协调发展。     

气候变化背景下湿地土壤酶活性研究进展

为了深入了解和合理评价气候变化背景下湿地土壤碳、氮等物质循环过程的动态变化。本研究通过对土壤酶在湿地生态系统中的作用及其时空分布特征归纳总结，探讨温度升高、降水变化、温室气体排放增加以及湿地氮营养环境变化等对土壤酶活性的影响。通过总结，认为土壤酶在湿地生态系统中发挥着重要而复杂的作用，气候变化显著影响了其活性，进一步影响湿地土壤碳、氮等循环过程。     

温带草原区气候变化及其对植被影响的研究进展

为了深入研究温带草原区气候变化及其对自然-社会-经济系统的影响、系统响应及适应,回顾了温带草原区气候主要要素（如温度、降雨）与旱灾的变化及未来区域气候趋势预测等方面的研究进展,重点总结了气候变化对温带草原植被影响的最新研究成果。研究发现,温带草原区呈现总体气温明显升高,降水区域差异显著,干旱年份增多、旱灾增加的变化趋势。受此影响,植物物候、生理特征、生产力、覆盖度等发生明显的变化。最后指出,在气候变化核心要素预测、研究的时空尺度等方面还不完善,今后应重视开展大尺度气候变化的时空格局,微地形下气候变化的时空异质性等方面研究,同时加强气候变化对草原植被的影响与生态系统响应以及气候变化适应等方面的研究。     

森林动态演替模型的研究进展

森林动态演替模型是基于个体模拟与预测的模型,广泛应用于森林长期动态变化,是研究森林生态系统对气候变化响应的有效工具。本文简要阐述了森林动态理论,分析了在全球气候变化背景下应用模型研究森林与气候之间关系的可行性和必要性,进一步解析了森林动态演替模型的分类与发展演变过程,以及森林动态演替模型的研究价值。在既有研究成果的基础上,本文详细综述了近年来森林动态演替模型的国内外研究现状,对国际上相关的研究热点和前沿问题进行了探讨,指出国内演替模型预测研究未来发展方向,展望了森林动态演替模型的未来发展趋势。结果表明：森林动态演替模型在全球气候变化背景下,不断升级优化,对森林保护、林业管理等方面具有重要意义。近年来,全球气候变化一直是人们关注的焦点,本文可为进一步研究森林生态系统对气候变化的响应提供参考,同时,为森林生态系统保护与管理提出全球应对策略。     

城市碳循环系统机制解析与核算研究进展

城市作为人类活动最为密集的区域,城市系统的碳排放受到城市能源消费、工业生产等人类活动的深刻影响,开展城市碳循环系统机制解析与核算方法研究对于陆地生态系统的碳循环研究及全球气候变化研究意义重大。本文通过对国内外相关研究成果整理和分析,从城市外部碳循环系统和城市内部自然、社会碳循环系统的结构特征入手,对城市碳循环系统结构进行了解析;在此基础上,进一步分析了城市碳核算的核算边界和核算因子,明确了城市碳核算的主要内容;最后对城市碳核算的主要方法进行了归纳总结和对比分析,旨在为城市碳核算的研究和实践提供借鉴和参考。     

GIS湿地生态环境监测与管理信息系统的建设与应用

进行气象与大气环境、生物、土壤、水体、自然灾害等项目的湿地生态环境监测可以为科学地进行湿地生态系统管理提供依据。以更好地完成湿地生态环境监测为目的建立的GIS湿地生态环境监测与管理信息系统由通过系统集成的空间数据库和属性数据库构成,具有数据采集,数据输入与输出,数据统计与查询,空间分析以及比例尺变换、投影变换等一些与地图本身特征相关的功能。在对湿地生态系统进行科学管理的过程中,GIS湿地生态环境监测与管理信息系统具有进行湿地遥感分类、湿地植被生物量遥感估测、湿地景观格局演化及湿地退化分析、进行湿地评价和辅助湿地自然保护区建设等重要作用。     

气候变化背景下的农牧交错区村民认知与应对行为调查分析

气候变化是环境问题,也是社会发展问题,气候变化对我国农牧交错带地区的农牧民生计有何直接或间接的影响,农牧民对气候变化的认知与应对行为怎样,对该问题的调查研究将为政府相关部门制定相应的防灾减灾措施和对策,及促进经济发展有重要的意义。 本文采用定量与定性相结合的研究方法,对内蒙古农牧交错地区4个盟市522户农户开展了关于农牧民对气候变化的认知及应对行为的调查。调查表明,气候变化与气象灾害对农牧民生计影响程度加剧,农牧民预防和应对气象灾害的能力较差。改进和采用适应气候变化的技术诸如禁牧舍饲、作物及牧草相结合的带状间作技术等,不仅可提高农牧民应对气候变化和气象灾害的能力,也可相应增加农民的经济收入。农牧民也认为,获取气象信息是预防气象灾害的主要措施之一等。     

近50年气候变化对七星河湿地生态系统自然植被第一性净生产力的影响

自然植被第一性净生产力（Net primary productivity,NPP）可能是对气候变化反应最为敏感的生态环境因素之一,研究气候变化对NPP的影响可为湿地资源的恢复与保护及可持续发展提供理论依据。本研究利用1961-2008年网格插值的七星河湿地逐日气温、降水量资料,采用Miami（R）模型计算植被NPP（NPP地上与NPP总）,并分析气温、降水量、植被干燥指数等对湿地自然植被NPP的影响。结果表明,七星河湿地NPP总与NPP地上的平均值分别为110.36和29.05 DMt/(hm2?a),近50年来湿地NPP总与NPP地上总体上呈增长趋势,年平均上升幅度分别为0.1291和0.0340 DMt/(hm2?a)。湿地自然植被NPP与年平均气温、年生长季平均气温呈较显著正相关,与年降水量、生长季降水量呈极显著负相关,与生长季植被干燥指数呈极显著正相关;当湿地生长季平均气温每升高1 ℃、湿地年降水量每增加1 mm、湿地植被生长季的干燥指数每增加1 ℃/mm,NPP总和NPP地上分别增加了1.5220和0.4006 DMt/(hm2?a)。在水资源较充足的七星河湿地,气温适度升高、降水量略呈减少、气候相对较干燥（水热条件配合较好）的气候条件有利于形成季节性积水的沼泽化湿地,提高植被光合作用率,促进七星河湿地自然植被NPP的增加。近50年的七星河湿地年平均自然植被NPP总约为2.2072×106 t;年平均固碳量为0.8829×106 t。在未来IPCC2000年排放方案SRES-B2（较低排放）情景下,未来七星河湿地自然植被NPP总和固碳量呈下降趋势,与近50年平均值相比,2020、2050和2100年下降幅度分别为5.37%、9.91%和13.59%。     

气候变化对小麦生产影响研究进展

简述了国内外研究气候变化和评估气象变化对小麦生产影响的主要技术方法。分析表明,气候变化及其对冬小麦生产影响研究,主要是围绕气候变暖这条主线进行的。提出评估气候变化影响的主要研究技术途径是通过气候变化事实趋势外推和气候模式产生未来气候情景,通过冬小麦生长发育与气象条件关系的机理或统计模型,模拟未来气候情景下冬小麦生产状况。分析未来气候情景下与现在正常气候状况下,冬小麦生产状况的主要差异及其引起这种差异的主要气象要素的变化趋势。得出应对气候变化的主要措施是从精确栽培的角度研究冬小麦生产应对气候变化的技术措施,提出防范气候变化风险的管理措施,为保障冬小麦生产安全提供决策依据。     

中国东部南北样带植被绿度期变化与降水关系研究

为了探索陆地生态系统如何响应全球气候变化,基于植物物候遥感监测的原理和特点,笔者应用野外物候观测数据和植物物候遥感监测相结合的方法,采用中国国家气象局355个站点1951-2004年观测的相关资料,以及美国地球资源观测系统数据中心的探路者数据集中的NOAA/AVHRR NDVI数据,构建Logistic模型。将其应用于中国东部南北样带上以物候为指示的植被格局动态与气候变化研究之中,分析1982-2003年样带植被绿度期参量与降水相关关系。在全球气候变暖的情况下,植被绿度初期提前趋势明显,特别是在20世纪90年代中后期,平均绿度初期提前8天左右;样带北部温度升高、降水减少,特别是春季降水减少,会使温带荒漠地区荒漠化趋势加重。     

安徽油菜气候适宜度评价指标的建立与应用

为了评价油菜生长发育过程中气候条件的适宜程度,为政府决策部门和农业生产者及时合理地开展田间管理和农业生产提供科学依据,利用安徽省油菜主要种植区1961-2010年油菜生长阶段气象资料,采用模糊数学方法,结合已有的研究成果和油菜的生理特征,建立了安徽省区域油菜气候适宜度评价模型,并进行了验证;同时,根据综合气候适宜度和产量丰歉指数的关系,建立了油菜不同时间尺度的气候条件适宜性评价指标。结果表明：气候适宜度与产量丰歉指数具有显著相关性,气候适宜度评价模型可以动态反映安徽省各区域气候条件对油菜生长发育和产量形成的适宜程度,评价指标对各区域油菜生育期内气候条件适宜程度的评价有较高的准确率,对其长势和产量有较好的区分度,且稳定性较好,可以业务应用。     

南洞庭湖湿地龙虎山次生林林分空间结构研究

为了优化洞庭湖湿地典型森林类型林分空间结构,充分发挥湿地森林涵养水源、保持水土和调节气候等多项功能,以南洞庭湖湿地龙虎山林场次生林群落为研究对象,依据现代森林生态和森林经理学原理,在现有林分空间结构分析方法的基础上,应用混交度、大小比数分析林分空间结构的树种隔离程度和林木大小分化程度,并提出应用角尺度和空间密度指数在分布角度和林木分布密度上分析林分空间分布格局的新方法,克服了传统研究中用角尺度不能确切反映树木个体之间距离的不足。结果表明：南洞庭湖龙虎山林场次生林林分1、2、3、4的混交度分别为0.29、0.43、0.46、0.16,属于弱度混交与中度混交的过渡类型,树种隔离程度不高,与多次人为干扰有关;平均大小比数分别为0.45、0.43、0.7、0.22,其先锋树种生长优势明显;平均角尺度分别为0.65、0.47、0.53、0.40,平均空间密度指数为0.65,其值分布在[0.485,0.806]的区间,总体分布格局呈均匀分布向随机分布演替的趋势,接近于近自然的随机分布状况。龙虎山林场次生林群落林分空间结构是洞庭湖湿地区域森林生态系统空间结构恢复和近自然经营研究的较理想的森林群落。     

1951—2012年河南省气候变化对冬小麦和玉米产量的影响

在分析河南省1951—2012 年历史气候变化背景下,对冬小麦和玉米不同生长时期对应的气候要素变化对其产量的影响进行定量研究。利用国家气象局网站提供的历史气象数据,基于Matlab 和Surfer 8.0 绘制年平均气温和降水量的小波系数实部等值线图。通过用二次函数拟合趋势产量,将冬小麦和玉米的历年气象产量分离出来。之后利用SPSS进行逐步回归分析,建立以气候产量为因变量,不同生长时期的气候要素为自变量的回归模型。结果表明：（1）河南省年降水量在其变化过程中存在多时间尺度特征,小波波幅中心在36~58 年、15~35 年以及8~14 年这3 类时间尺度上正负交替出现,存在周期性的变化规律。在18 年尺度上,年均气温到2012 年处于升高状态。（2）冬小麦全生育期内,在其他自变量不变的情况下,越冬期降水量每增加1 mm,气象产量将减少0.221 万t;越冬期平均温度每增加1℃,气象产量将减少13.277万t;在冬小麦生长期第二阶段中,降水量每增加1 mm,气象产量将减少0.149万t。（3）在玉米全生育期内,保持其他自变量不变的前提下,营养生长期内降水量每增加1 mm,气象产量将减少0.003 万t;营养生长期平均温度每增加1℃,气象产量将减少6.389 万t;玉米生殖生长期间,降水量每增加1 mm,气象产量将减少0.159 万t。从总体上来看,温度和降水变化对气象产量的影响皆为负面影响,并且温度变化对粮食产量的影响比降水变化产生的影响显著得多。通过对2 个回归模型进行对比发现冬小麦比玉米具有更强的气候变化敏感性。     

新疆地区30余年水热因子变化特征分析

利用新疆地区过去30多年的气象台站气温和降水量观测数据,采用气候倾向线性估计和Mann-Kendall方法分别对气温和降水量的变化趋势与突变信息进行了分析。结果表明：（1）30余年,新疆地区年平均气温呈现较为明显的上升趋势,年均降水量呈现波动式的持续性增长趋势,总体上气候朝向暖湿化方向发展。在0.01的置信水平下,年均气温在20世纪90年代中期发生了明显的突变,年均降水量在同期的波动性增湿并非突变过程;（2）春、夏、秋三季气温倾向率呈现显著的上升趋势,而冬季气温倾向率没有表现出显著的趋势性气候特征。在0.01的显著水平下,春季气温在20世纪末或21世纪初发生了突变,夏季平均气温在1998年发生了突变,秋季的增暖突变发生于1994年,冬季气温没有表现出明显的突变特征;（3）春、夏、秋三季降水呈现波动式减少趋势,而冬季降水呈现显著的增湿趋势。在0.01的显著水平下,四季降水量并没有表现出突变趋势特征。这些结果有助于丰富西部干旱区气候变化研究的基础资料,也能够为新疆地区气候变化对社会经济的影响决策提供科学依据。     

福建滨海湿地生态气象监测方法及指标体系研究

利用福建滨海湿地分布区所属基本气象观测站1971-2009年的气象资料,采用平行观测方法进行小气候观测,通过气候分析,总结福建滨海湿地生态气象监测方法和指标体系,揭示光照、温度、降水量、大风等气象因子对湿地生态的利弊影响,为科学管理、趋利避害提供依据。结果表明：福建滨海湿地生态气象监测方法简单可靠,指标体系完整科学;应用湿润指数(K)进行生态质量气象评价,能为生态建设科学决策服务。根据气象指标和植物生物量指标分析温度对红树林生育和闽江口互花米草生育的影响,为促进红树林发展、控制互花米草蔓延提供依据。研究结果对于福建滨海湿地生态保护、合理开发和利用具有重要的指导意义。     

环境因子对植物物种多样性的影响研究进展

植物物种多样性动态规律是现代生态学研究的热点之一,其空间分布格局受诸多环境因子的影响。由于不同环境因子之间的复杂关系及其与植物群落间的耦合作用,使其对环境因子改变的响应已成为全球变化科学领域的热点问题。对此,为深入了解环境因子对植物物种多样性的影响,笔者综述了国内外近年来的相关研究成果,从地形因子(海拔、坡度、坡向、坡位)、土壤因子(土层厚度、氮含量、磷含量、pH值)、气象因子(光照、温度、水分)等方面分析了环境因子对物种多样性的影响,可为科学评估物种多样性对环境因子的响应机制提供相应参考数据。