How do hedgerows influence soil organic carbon stock in livestock‐grazed pasture?

Hedgerows have the potential to influence ecosystem function in livestock‐grazed pasture. Despite this, they are often ignored when quantifying farmland ecosystem service delivery. In this study, we assess the contribution of hedgerows to the ecosystem function of carbon (C) storage, with a particular emphasis on soil organic carbon (SOC). We measured SOC stock (kg C m^?2), on an equivalent soil mass basis, at 0–0.15 m depth in pasture adjacent to 38 hedgerows (biotic) and 16 stone walls or fences (abiotic controls) across ten farms in the county of Conwy, Wales, UK. Pasture SOC stock (~7 kg C m^?2) was similar adjacent to biotic and abiotic field boundaries, positively associated with soil moisture and negatively with soil bulk density (BD). For biotic boundaries, two further variables were significantly associated with SOC stock, distance from hedgerow (decrease in SOC stock) and slope orientation (upslope SOC stock greater than downslope). For pasture adjacent to hedgerows, a model combining the aforementioned variables (BD, soil moisture, distance from hedgerow, slope orientation) explained 78% of variation in SOC stock. This study demonstrates that whilst hedgerows do have subtle positive effects on SOC stock in adjacent pasture, SOC storage adjacent to field boundaries is influenced more by soil moisture content and BD than field boundary type.     

Studying the function of ecosystem in preventing aeolian dust emission in the dryland areas of China

Aeolian dust emissions can cause many environmental hazards, like accelerating land degradation and desertification, polluting air, harming human health, and so on. The dryland areas of China (DAC) are hot spots of aeolian dust emissions. To date, many efforts have been paid to researching dust emissions processes and effects, but research studies on ecosystems' function in preventing dust emissions are still very limited. In this study, we investigated the function of DAC ecosystems in preventing dust emissions, and the corresponding driving factors through integrated wind erosion modelling system (IWEMS) modelling. The main results indicate that: (1) from 2001 to 2020, the ecosystems of DAC prevented the emission of dust ~40,554 Tg, approximately 15 times as much as the total actual dust emission (~2776 Tg); (2) the function of DAC ecosystems in preventing dust emissions was relatively strong in spring and winter; (3) grassland ecosystems had the strongest function in preventing dust emissions among all the land cover types, avoiding the emission of dust ~20,857 Tg over 2001–2020; (4) dust emission prevention function provided by the DAC ecosystems benefits almost every region of China, which provides a theoretical basis for formulating ecological compensation policies; and (5) the changes in dust emissions were dominated by wind speed in most areas of DAC.     

“十二五”期间重庆市土地利用变化及生态效应

[目的]揭示"十二五"期间重庆市土地利用及生态效应变化规律,为该市用地结构调整和生态可持续发展提供理论支持。[方法]基于重庆市2011—2015年5期TM遥感影像,采用土地利用动态度、土地利用程度指数、生态系统服务价值评价法、敏感性分析等方法开展研究。[结果]"十二五"期间,重庆市耕地、林地、草地、水域湿地、建设用地和未利用地年变化率分别为-0.37%,-0.01%,-1.98%,0.67%,6.77%,-2.54%;土地利用程度综合指数由248.89提高至250.11;生态系统服务价值共减少了2.73亿元。[结论]"十二五"期间,重庆市各土地利用类型动态变化存在差异性,呈现出耕地、林地、草地、未利用地面积减少,水域湿地和建设用地面积增加的趋势,土地利用在这阶段总体处于发展期;生态系统服务总价值整体减少,生态环境轻微朝着不健康的方向发展。     

基于生态系统服务价值和生态安全格局的土地利用格局模拟

河北省沿海经济的快速发展导致滨海土地利用格局快速转变,威胁土地生态安全。针对性核算区域生态系统服务价值,探寻生态安全格局进而优化土地利用格局可为土地利用规划与整治提供决策支持,是保障区域生态安全的必然选择。该文以河北省黄骅市为研究区,利用遥感、气象数据和外业调查数据,采用植被净第一生产力核算生态系统服务价值,借助该价值构建生态安全格局,以生态安全格局为影响因素利用元胞自动机和马尔科夫模型进行不同情境土地利用格局模拟。结果表明:2011年单位面积生态系统服务价值湿地最大,为14.95元/(m2·a),建设用地最小,为2.44元/(m2·a);养分循环功能贡献率最大,为26.89%,净化环境功能贡献率最小,为0.22%;研究区分为生态核心保护区、生态缓冲区、生态恢复区和人类活动核心区,生态核心保护区面积最小,为168.58 km2,生态缓冲区面积最大,为1 400.33 km2;无生态保护情景与生态安全格局保护情景相比较,生态系统服务价值由94.11亿元上升到95.70亿元,生态核心保护区在生态安全格局保护情景下得到完全保护,新增建设用地为0。该研究方法和结果可为区域土地利用总体规划、城市规划和生态环境保护提供技术支撑和决策参考。     

受控与自控棉田生态系统的能量流动研究

对陕西关中棉区受控与自控两类棉田生态系统的能量流动作了比较研究。结果表明：（１）两类棉田系统的食物网结构、营养层、生态锥体、生态效率等基本特征相似,在能量分配方面有量的差异;（２）天敌的利用效率在两类系统间有显著差异;（３）受控棉田系统的现存量与摄能量的营养级金字塔具有更快的递降率。     

生物入侵的现状及其危害与防治

简述国内外生物入侵现状、国际上对生物入侵的研究状况,概述生物入侵的危害及引起生物入侵的因素,提出加强生物入侵防治的对策。     

城市静态小水体生态修复措施与生态服务价值评估研究

城市静态小水体污染是城市环境污染的重要问题之一。针对城市静态小水体的特点,依据稳态转换理论和生物操纵理论,形成适应于城市静态小水体的生态修复措施,并运用于武汉市青山区倒口湖水生态修复工程。工程实施后湖水水质得到明显改善,其中,水体透明度由0.2~0.4m提高至1.0~1.5m,溶解氧浓度由1.82~2.35mg/L上升至5.21~6.28mg/L,CODMn浓度由14.96~16.3mg/L降低至3.56~5.01mg/L,TN浓度由2.61~2.99mg/L降至1.27~1.6mg/L,TP浓度由0.43~0.62mg/L降至0.06~0.12mg/L。进一步对倒口湖水生态系统的供给、调节、文化以及支持4方面的服务价值进行评估,通过对水生态系统服务价值评价指标计算得出,工程实施前后水生态系统服务价值分别为299.34万元和645.62万元,新增服务价值346.28万元。在增量价值中固碳释氧、净化水质指标占比最大,表明在水生系统动植物的协同作用下,倒口湖的水质条件得到明显改善。     

森林生态系统碳收支状况研究进展

森林生态系统碳交换对全球碳平衡有着重要影响,在全球范围内得到了极大的关注,并进行了大量的研究。从森林生态系统碳通量/贮量的研究方法、碳收支状况及其自然-人文影响因素的分析,总结了森林生态系统碳循环的国内外研究成果,并展望了未来森林生态系统碳研究的主要问题。     

基于Ecopath模型的巢湖生态系统结构与功能初步分析

为分析和掌握巢湖生态系统结构与功能的特征参数,结合2007—2010年巢湖渔业资源调查数据,应用Ecopath with Ecosim 6.1软件构建了巢湖生态系统的食物网模型。模型由16个功能组组成,包括初级生产者、主要鱼类、无脊椎动物和有机碎屑等。结果显示,巢湖生态系统食物网主要由4个整合营养级构成,系统规模总流量、总生产量和总消耗量都较大,分别为41 003.08、17 937.42和4 486.67 t/(km2·a);能量流动主要发生在Ⅱ、Ⅲ营养级间;参照Odum的生态系统成熟程度判定指标发现,巢湖生态系统高的生产量和呼吸比值(TPP/TR)和净初级生产量(NPP),以及较低的系统连接指数(CI)、系统杂食指数(SOI)、Finn's循环指数(FCI)和Finn's平均路径长度(FMPL)都表明:巢湖生态系统结构与功能的特征参数远没有达到成熟生态系统的标准,且劣于富营养化的太湖生态系统。从生态系统结构分析发现,导致巢湖生态系统退化的关键原因是浮游植物生物量、生产量过高,被生态系统利用的效率极低,从而导致生物多样性下降、食物网趋于简单、能量流动不畅。     

巴音布鲁克亚高山草原生态系统有机碳贮量的估算

通过实地调查,结合前人的研究资料,利用GIS技术通过MapInfo软件完成对遥感影像的解译获得草地类型数据的基础上,首次对巴音布鲁克亚高山草原生态系统的有机碳贮量进行了估算结果表明,巴音布鲁克亚高山草原生态系统地上植物体碳总量约为7.198×104t,其中地上部分约为3.199×104t,约占44.44;;地下部分根系约为3.999×104t,约占55.56;.巴音布鲁克亚高山草原生态系统土壤有机碳的平均碳通量为16.801 C kg/m2,土壤有机碳总贮藏量约为3 019.224×104t.