基于航空高光谱影像的青海省玛多县高寒草原景观格局特征分析

景观生态学在草地资源管理、生态安全评价方面已得到广泛应用,开展不同尺度的景观格局特征分析对景观生态过程研究十分重要。获取不同覆盖度草地的景观格局特征是青藏高原草地退化等生态系统演变研究的基础工作之一。从高分辨率遥感的角度提取中小尺度上草地景观格局特征,是开展景观格局尺度分析的有益尝试。本研究通过高空间分辨率的PIS航空高光谱影像,分析不同草地类型的光谱特征差异,开展玛多实验区草地类型精细分类,并从景观异质性、景观优势度和景观破碎度3个景观层次,分析米级分辨率下不同覆盖度高寒草原样地的景观格局特征差异,发现高寒草原样地的景观优势度、景观异质性与草地覆盖度分别呈正、负相关,而破碎度指标则随着高寒草原草地覆盖度的降低出现先升高后降低的现象。     

草业系统中的界面论

论述了草业系统中界面的特性、结构与作用。草业系统存在 3个主要界面 ,即草丛—地境界面 (A) ,草地—动物界面 (B)和草畜—经营管理界面 (C) ,这 3个界面将草业 4个生产层连缀而成完整的草业系统。界面是生态系统间以及生态系统与非生态系统间的分界和生态系统与外界连通的中介 ;界面的开放功能使系统内与系统间实现耦合 ,形成新的高一级生态系统 ;界面的共同特性是具有开放性 ,不均质性 ,但各层次的界面亦存在独特性 ,界面 A具多维性 ,而界面 B和 C则为轨迹面而无多维性。对草业系统内 3个主要界面的研究 ,将全面揭示各类草地生态系统发生与发展的过程与机理 ,为退化草地生态系统的恢复与草业系统重建提供理论依据与科学对策 ,并发展草业科学的方法论 ,促进草业的系统耦合 ,最终为发展草业科学和实现草业生产企业化作出贡献     

中国草地生态服务价值研究进展

草地是我国陆地面积最大的生态系统类型,对维持我国自然生态系统格局、功能和过程具有特殊的生态意义。目前,草地退化导致的区域生态问题越来越突出,评价我国草地资源生态服务功能的经济价值,尤其是其潜在的生态调节功能和生命支持功能的价值,对于制定合理的区域生态保护和经济开发决策、保护和恢复草地生态系统具有重要意义。本文在阐明草地生态系统服务功能内涵基础上,再叙述2003年即千年生态系统框架提出以来我国草地生态系统服务功能价值研究现状,并对研究中存在的问题和发展方向进行总结,旨在为区域及全国尺度开展草地生态系统服务功能评价研究奠定基础。     

中国草地生态服务价值研究进展

草地是我国陆地面积最大的生态系统类型,对维持我国自然生态系统格局、功能和过程具有特殊的生态意义。目前,草地退化导致的区域生态问题越来越突出,评价我国草地资源生态服务功能的经济价值,尤其是其潜在的生态调节功能和生命支持功能的价值,对于制定合理的区域生态保护和经济开发决策、保护和恢复草地生态系统具有重要意义。本文在阐明草地生态系统服务功能内涵基础上,再叙述2003年即千年生态系统框架提出以来我国草地生态系统服务功能价值研究现状,并对研究中存在的问题和发展方向进行总结,旨在为区域及全国尺度开展草地生态系统服务功能评价研究奠定基础。     

生态安全阈值研究述评与展望

随着全球变化的加剧,生态环境不断受到干扰和损害,生态安全问题日益突出。21世纪以来,生态系统风险或安全评估已成为全球变化和生态学研究的国际前沿和热点,其不同尺度不同类型生态安全阈值的判别和认知是生态系统风险或安全评估的关键和核心,更是全球变化胁迫下生态系统适应性管理的基础。本研究以生态系统不同胁迫要素为切入点,对生态安全阈值研究理论与实践发展进行了综述,大量文献显示通过提高生态安全阈值的判别和预估水平,不仅可揭示生态系统稳态转化与气候变化、碳氮循环、土地和草地利用、区域政策制度等胁迫因子的相互作用关系,而且对于退化生态系统修复及其生态环境保护与管理意义重大。当然,鉴于不同胁迫因子及其不同类型生态系统结构健康性及服务功能可持续性判别的复杂性,生态安全阈值厘定和预测能力极为有限,仍存在很大不确定性。     

纤维素分解功能菌及其在草业系统界面中的利用潜势

草业系统界面论完善了草业科学的理论,为分析草业生产中系统耦合和系统相悖提供了新的方法论。本研究就国内外关于纤维素分解功能菌方面的相关报道,从纤维素分解菌的物种资源、微生物分泌的纤维素酶资源、纤维素酶基因资源3个方面总结纤维素分解功能菌的资源优势。以系统论和草业系统界面论为理论依据,从草地农业系统中的3个界面,即草丛-地境界面(A)、草地-动物界面(B) 和草畜-经营管理界面(C),分析纤维素分解功能菌资源在草业系统中的利用潜势,认为纤维素分解功能菌在土壤有机质分解、资源循环利用、环境保护、缓解草畜矛盾等方面具有一定的应用前景。并提出3个发展方向：1）继续以生态学研究为基础,研究纤维素分解菌多样性和生态功能的相互关系;2）选育对牧草及农作物秸秆具有高效降解作用的优良菌株,通过非传统的农业方法来解决家畜养殖中的饲料来源;3）促进家畜-作物系统深度耦合,维持整个草地农业生态系统有机协调地持续发展。     

重庆山地农业的景观生态规划途径

阐述了重庆山地农业的景观特征,基于景观的格局与过程理论、生态流的空间扩散与集中理论、农业生态系统物质循环理论,探讨了以农业产业发展为基础的景观生态规划途径与方法,提出重庆山地农业景观规划中应在发展农业产业的前提下,注意生态安全问题,重点分析不同生态系统之间的水流、土流、养分流,通过不同生态系统的空间结合,或引入新的类型,形成结构合理、生态安全的景观格局。     

华北农牧交错带农田-草地景观土壤速效氮界面研究

利用非线性回归的生态界面测试分析法(BEDA),对华北农牧交错带农田-草地景观土壤的速效氮界面在生长季(5-9月)的时空动态进行分析,为干旱、半干旱地区以植被恢复为主的大规模生态环境建设提供参考.结果表明:农田-草地边界的土壤速效氮生态界面位于草地内.在少雨的5月,农田-草地的边界影响域最小,仅为37.5 m;而在雨水较为丰沛的8月,边界影响域最大,为57.5 m.相对于少雨期,丰雨期的速效氮生态界面会更靠近草地内部.速效氮素在农田-草地界面上表现出地表生态流季节动态性.     

锡林河流域天然草地生态系统服务价值评价

锡林河流域天然草地是我国北方重要的生态保护屏障,其关键的地理位置和独特的生境条件使其具有十分重要的生态意义和经济价值。本研究根据草地的产草量和退化程度将锡林河流域天然草地划分成5个等级,利用Costanza的生态系统服务功能评价的基本思路和方法,对锡林河流域天然草地生态系统服务价值进行了评估:首先分别计算每一等级草地单位面积的各项生态系统服务功能的服务价值,然后求和得到该流域草地的总服务价值。结果表明,锡林河流域草地生态系统每年的服务价值为76.154×108元。受各级草场的生产量和放牧强度的综合影响,健康程度不同的各等级天然草地的单位面积生态系统服务功能的价值存在着很大差异,从第1级草地到第5级草地,单位面积服务价值比重从38.1%下降到4.8%。参考国际、国内和锡林浩特当地3种不同的生态系统服务单价,通过计算得出这3种不同空间尺度下锡林河流域天然草场生态系统服务价值分别为:88.199×108,76.154×108和14.236×108元/年,并且各项服务功能在总价值中所占的比例也随空间尺度的不同而不同。以气体调节为例,服务价值的比重分别占3.7%,11.0%和7.9%,这说明生态系统服务功能的价值与空间尺度有关。     

黑龙江大庆农牧交错区草地-农田界面土壤养分与酶活性分析

草地-农田界面是我国北方农牧交错带的重要景观组成部分,具有复杂的生态系统结构、功能和生态过程,对自然因素及人为干扰十分敏感。以松嫩平原大庆市林甸县农牧交错区草地-农田界面为对象,分别向草地和农田延伸50 m,采用多元回归分析、主成分分析等方法对表层(0～20 cm)土壤养分、酶活性指标进行了空间分布变化分析和综合评价。结果表明：土壤养分含量及酶活性各指标在农牧交错区草地-农田界面上存在明显的空间异质性。土壤有机质、碱解氮、速效钾、速效磷等指标在草地高于农田。土壤pH值、含水量、全氮、全磷、全钾含量、土壤过氧化氢酶、脲酶活性等指标在界面0点附近变化剧烈,显著高于草地内部和农田内部(P<0.05),表现出明显的界面效应。相关性分析和主成分分析表明,土壤酶活性和土壤性质密切相关,其中土壤pH值与土壤酶活性呈极显著正相关,有机质和速效养分与土壤酶活性呈极显著负相关(P<0.01)。研究结果丰富了北方农牧交错带草地-农田界面的理论基础,为松嫩平原农牧交错区草地与农田过渡区的合理利用提供了理论依据。     

Toward a model for local stakeholder participation in landscape-level wildlife conservation

The conservation community is increasingly taking a landscape-level approach to wildlife conservation. This approach faces obstacles, including how to ensure transboundary wildlife conservation goals that can be realized through local management actions, and how and when to engage local stakeholders in landscape conservation planning processes. Currently, local stakeholder participation is not institutionalized within these processes. This paper examines the potential role of local stakeholders in landscape conservation. In this paper, we present a preliminary model of cross-level coordination that could facilitate development and implementation of conservation across social–ecological landscapes, highlighting the possible contributions of local stakeholders. The feasibility of this model is contingent on addressing a range of challenges associated with local stakeholder participation in extra-local conservation decisions. Ultimately, we present suggestions for future research examining the potential for a locally inclusive, participatory approach to wildlife conservation across complex landscapes.     

草地生态系统服务功能及其价值评估研究进展

草地生态系统是维持自然生态系统格局、保护生态安全屏障、开展畜牧业生产和传承草原文化的基础。随着人类对草地生态系统服务功能不可替代性的深入认识,通过定量评估生态系统服务功能及其价值,对认识草地生态服务功能的重要性和生态资产增值具有重要的作用。在总结国内外生态系统服务功能及其价值文献基础上,对草地生态系统服务功能及其价值的内涵、生态服务价值评估方法及其特点和国内外研究现状进行了系统总结,分析了草地生态系统服务功能及其价值评估中存在的主要问题,提出了未来研究的发展方向。     

Contributions of Iberian Silvo-Pastoral Landscapes to the Well-Being of Contemporary Society

Assessments of society’s perceptions of rangeland systems offer insights into the motivations, cultural beliefs, and values that can support landscape conservation and the everyday decisions of landowners. Silvo-pastoral landscapes, the grazed oak woodlands known as montado in Portugal and dehesa in Spain, are the main rangelands of southwestern Iberia. At the interface of complex interactions between natural processes and human activities, they have potential to deliver multiple services at the ecosystem level. However, the actual rendering of their potential to the well-being of contemporary society has not been comprehensively documented. This paper aims to enrich research perspectives and identify benefits and challenging aspects of silvo-pastoral landscapes through the lens of society well-being. An integrated socioecological perspective is used to examine one case study in Portugal and one in Spain. To better understand their context, montado and dehesa are assessed relative to other landscape types in the studied areas. A qualitative approach assesses tangible but also intangible aspects. The interviewed stakeholders include members of rural communities, public authorities, land managers, and researchers. Results reveal similar benefits and challenges in montado and dehesa. Interviewees considered them to have numerous sociocultural and environmental benefits. These were mainly regulatory services but also intangible benefits such as cultural identity, aesthetic qualities, and local knowledge. Nevertheless, a rendering of their full potential to society well-being has numerous challenges. These systems were believed to struggle economically, due to the low prices for the goods produced and a high dependence on subsidies. Their environmental vulnerability was also highlighted. Critical challenges for future research and policy interventions are identified for both case studies. Moreover, we encourage the wider application of approaches to rangelands focusing on well-being, as they provide a complement to ecological and economic perspectives that can improve understanding of social-ecological systems.     

Land Use Diversification and Intensification on Elk Winter Range in Greater Yellowstone: Framework and Agenda for Social-Ecological Research

Amenity migration describes the movement of peoples to rural landscapes and the transition toward tourism and recreation and away from production-oriented land uses (ranching, timber harvesting). The resulting mosaic of land uses and community structures has important consequences for wildlife and their management. This research note examines amenity-driven changes to social-ecological systems in the Greater Yellowstone Ecosystem, specifically in lower elevations that serve as winter habitat for elk. We present a research agenda informed by a preliminary and exploratory mixed-methods investigation: the creation of a “social-impact” index of land use change on elk winter range and a focus group with wildlife management experts. Our findings suggest that elk are encountering an increasingly diverse landscape with respect to land use, while new ownership patterns increase the complexity of social and community dynamics. These factors, in turn, contribute to increasing difficulty meeting wildlife management objectives. To deal with rising complexity across social and ecological landscapes of the Greater Yellowstone Ecosystem, future research will focus on property life cycle dynamics, as well as systems approaches.     

新时期我国草地环境科学发展战略的思考

本文对世界草地环境科学的最新研究成果与发展趋势进行了综述,深入分析了当前我国草地环境面临的主要问题;首次提出了精细草业的概念,论述了新时期我国草地管理的国家目标和草地环境科学发展的创新战略,并分析了我国在草地环境领域取得突破的机遇。旨在为今后我国制定草地环境领域的政策规划、研究方向及学科布局提供依据。     

我国异色瓢虫的生物生态学特性

异色瓢虫(Harmonia axyridis)是重要的捕食性天敌昆虫,具有丰富的翅色型,受到科学家们的重视。全面了解异色瓢虫的生物生态学特性,是科学利用其生物防治潜力的重要前提。本文从我国异色瓢虫研究概况出发,全面总结了我国异色瓢虫生物生态学的研究成果,重点关注其捕食效应、翅色型多样性、人工繁殖及释放技术等最新研究进展。今后应进一步深入研究异色瓢虫的生物生态学特性,探究其生态适应性进化机制及翅色型多态性的遗传学基础,推动该虫人工繁殖的"工厂化"和"商业化",为异色瓢虫的保护与利用提供基础。     

植物化感作用的生态学意义及在草地生态系统中的研究进展

植物化感作用会在不同的研究尺度影响生态学过程,也被认为是生物入侵的重要作用机制,近年来成为生态学领域的研究热点。目前针对化感物质的分离、鉴定、释放途径及作用机理和化感作用的应用潜力等方面已开展了大量的研究工作,但对化感作用在不同时空尺度生态学过程中的具体作用和贡献及在草地生态系统中的研究进展还缺乏深入系统地概述,限制了对化感作用生态学意义的准确理解。笔者综述了近年来化感作用在不同尺度生态学过程特别是草地生态系统中的研究进展,从化感作用与种间竞争的区分与联系、化感作用对群落物种组成、群落演替及生物入侵等生态学过程的影响入手阐述了植物化感作用的生态学意义,总结了草地生态系统中化感作用的研究现状。基于当前植物化感作用研究存在的问题和争议,提出未来的研究应重点关注化感作用的室内观测结果与野外群落或生态系统水平观测结果的对比分析、区域乃至全球尺度的化感作用研究及化感作用在草本植物防御过程中的作用机制等方面。     

景观生态学原理与方法在荒漠化研究中应用的理论分析

荒漠化发生发展的过程实际上是指在自然和人为因素的作用下，生态系统结构遭受破坏、功能过程受阻和演变发生异化的过程，其防治的根本措施是恢复和重建健康的生态系统。所以，景观生态学理念在荒漠化的研究和防治中有着重要的意义。本文从荒漠化与生态系统结构、功能变化、荒漠化与生物多样性、荒漠化生态系统的物质循环和能量流动以及荒漠化生态系统的稳定性等方面论述了景观生态学理念在荒漠化研究中应用的可行性，并重点分析了景观生态学关于景观格局变化的评价指标与荒漠化土地动态变化之间的关系。     

草地生态补偿研究进展

草地生态环境的日益恶化已经成为阻碍经济社会发展的瓶颈。随着人类对草地生态系统服务功能不可替代性的深入认识,通过生态补偿使草地生态服务的受益者支付消费成本,以促进草地生态安全屏障保护与生态服务价值增值。在总结国内外生态补偿研究文献的基础上,对草地生态补偿的内涵、理论基础、生态补偿机制及国内外研究现状进行了系统总结,分析了目前草地生态补偿研究中存在的主要问题,提出了未来研究的发展方向。     

Adaptive management for complex communal rangelands in South Africa

Many of the intransigent problems facing the world arise in complex systems. In this paper, I propose that communal rangelands in South Africa be recognised as complex social–ecological systems and that one of the reasons that development initiatives have had little impact on improving livelihoods and rangeland condition is that interventions have been based on reductionist thinking that has failed to recognise non-linearities and uncertainties in the system. This complexity resides in ecological, social and economic components of the system, and is characterised by dynamics operating at different scales within and beyond the boundaries of the rangelands. People and the environment are vulnerable to change in these systems from factors such as changing climate, economics, governance arrangements, as well as disasters. Policy that promotes adaptability and resilience, and is itself responsive to changing dynamics, should be sought. Complex systems modelling with an inclusive group of stakeholders holds potential for realising such policy.