城市生态系统灵敏度模型评述
摘要：系统复杂性是困扰城市生态系统研究和管理的因素之一，成熟的系统分析模型可以帮助研究者及管理者应对这种挑战。德国系统思想大师Vester教授开发的灵敏度模型就是致力于解决城市规划管理中的复杂性问题，并在一系列的实践应用中取得了显著成效。网状思维（NetworkedThinking）与生物控制论观点是Vester教授的核心思想，也是灵敏度模型的思想基础。模型主要分为三大层次：最底层是以数据的收集与筛选过程为代表的信息组织层次；随后是系统解释层次，主要是对系统关系网进行控制论解释；最后是系统综合评价层次，采用生物控制论观点对系统结构、行为等进行检验与评价。为方便用户使用，模型被分解为9个标准步骤，每一部分都包含数个实用的数学分析工具。模型还明确提出了4个等级的系统控制论指标（或特征）体系，以帮助使用者更好地进行系统思考。灵敏度模型本身具有众多的原创性贡献，但同时也有一定的局限性。这些经验与教训为未来的城市生态系统建模工作提供了宝贵启示。城市生活垃圾代谢的研究进展
摘要：城市代谢是导致城市发展、能量生产和废物排放的社会、经济和技术过程的总和。生活垃圾管理系统是一类典型的、具备社会、经济、自然要素的复杂系统，它不仅同管理体制、技术水平和居民素质有关，也贯穿生产、消费、流通、还原过程，更和水体、土壤、大气、生物、矿产等自然环境紧密联系。综述了近年来基于城市生态系统代谢思路，在生活垃圾碳、重金属、营养元素和能量的城市代谢等方面的研究进展，分析了未来该领域研究需重点关注的方向。生活垃圾在城市生态系统中的能量流动、物质循环、代谢效率等方面的研究，可为生活垃圾管理系统的评价、规划、工程、管理研究提供科学基础。胶州湾生物-物理耦合模型参数灵敏度分析
摘要：参数灵敏度分析旨在评价模型中各参数对模拟结果的影响程度，是参数优化和模型校正的基础步骤，也是认识模型行为的重要工具。所建的胶州湾生物一物理耦合模型包括浮游植物、浮游动物、营养盐、碎屑和溶解氧5类状态变量，对其涉及的50个参数进行灵敏度分析，得到3个非常灵敏性参数、2个灵敏性参数、11个比较灵敏性参数和34个不太灵敏性参数。非常灵敏及灵敏性参数包括浮游植物生长速率（uPRPC）、暗反应修正因子（FAC）、光饱和强度（d）、浮游植物死亡率（uDEPC）和水体消光系数（bta），主要影响浮游植物生长和死亡过程，反映了浮游植物在生态系统中的基础性和重要性作用。这5个参数显著地影响碳和营养盐循环，是整个胶州湾生态系统最主要的影响参数，应优先进行优化。比较灵敏性参数的影响主要表现在营养盐对浮游植物生长或死亡的限制以及温度对光饱和量的限制，浮游动物生长、牧食和死亡过程以及浮游植物生物量对牧食的限制，叶绿素a的生产，缺氧条件下沉积物释放磷以及浮游植物对磷的摄取等过程，这些参数对于各状态变量的灵敏性存在不同程度的差异，从而表征不同的特点。与不太灵敏性参数相关的过程主要为叶绿素a和碎屑消光作用，温度对浮游植物生长、浮游动物牧食、碎屑和沉积物矿化的限制，碎屑和沉积物矿化与沉降，与无机氮相关的大部分过程，溶解氧浓度变化等，这些过程除了受模型内部参数影响外，还在很大程度上受水深、海水温度和陆源污染等外部因素影响。比较灵敏及不太灵敏性参数影响模型局部过程，是模型校正的重要依据，除了非常灵敏及灵敏性参数以外，叶绿素a、浮游动物、碎屑和无机磷四种状态变量可分别根据叶绿素a最大生产系数（KCHmax）、浮游动物一级死亡率（uEZC渤海湾大型底栖动物调查及与环境因子的相关性
摘要：对渤海湾大型底栖动物和环境因子进行调查，利用多元分析技术对大型底栖动物与环境因子之间的关系进行研究。调查期间共发现大型底栖动物45种，平均密度为406个／m2。大型底栖动物数量空间变化明显，呈现从近岸到外海降低的变化特征。运用典范对应分析（CCA）探讨大型底栖动物与环境因子之间的关系，并采用向前引入法对环境因子进行逐步筛选，MonteCarlo置换检验结果显示，水深、无机氮和溶解氧是影响渤海湾大型底栖动物空间分布的关键环境因子。生物扰动对沉积物中污染物环境行为的影响研究进展
摘要：生物扰动由于显著改变沉积物结构和性质，进而影响沉积物中污染物的环境行为。综述生物扰动对沉积物中氮、磷、重金属和疏水性有机污染物环境行为的影响。生物扰动促进这些污染物从沉积物向水体释放。生物扰动还对不同的污染物产生其它不同的影响。对于氮，生物扰动还影响其硝化与反硝化作用；对于磷，生物扰动不仅改变其化学形态，还提高有机磷降解。对于重金属，生物扰动还能改变其在沉积物中的分布及化学形态。对于疏水性有机污染物，生物扰动主要增强生物富集和代谢，以及提高生物降解。密云水库上游流域生态系统服务功能空间特征及其与居民福祉的关系
摘要：生态系统管理的一个重要挑战是在区域尺度上管理生态系统服务并提高当地居民福祉。以2009年土地利用数据和社会经济数据为基础，利用INVEST模型和空间制图在乡镇尺度上对密云水库上游流域水资源供给服务、土壤保持服务、水质净化服务、产品供给服务以及居民福祉进行了定量评估和空间特征刻画，并探讨了生态系统服务与居民福祉的不同关系模式。结果表明，流域内各乡镇土壤保持服务从上游到下游呈逐渐递增的趋势，水质净化服务从上游到下游整体上也呈逐渐递增的趋势，流域内水质净化服务功能与水资源供给服务、粮食供给服务、蔬菜供给服务以及畜牧产品供给服务在空间上呈显著负相关；基于生态系统服务与居民福祉在空间上的聚集特征，可将56个乡镇划分为低服务低福祉模式、供给服务依赖模式和高服务高福祉模式，针对这3种关系模式特点，可分别提出改善生态系统服务功能和居民福祉的管理措施。案例研究可为其他区域实施分区管理、协调生态系统服务功能保护与居民福祉的关系提供借鉴。海岛陆地生态系统固碳估算方法
摘要：陆地生态系统在调节全球碳平衡和减缓全球气候变化中起着重要作用。海岛作为一种特殊的生态系统，生物群落和环境与大陆基本相似。虽然海岛生态结构相对简单，物种的丰富程度比大陆低，但对全球碳循环也有一定的影响。在海岛陆地生态系统中，森林和灌草的种属相对较少，且不同纬度的海岛森林植被种属差异明显，可采用典型样地清查和生物量模型估算相结合的方法估算乔木层和灌草层的碳储量。采用模型估算固碳潜力时，根据海岛生态环境的特殊性，综合考虑岛陆面积、季节、风向、坡度、坡向、海拔、平均温度、降雨量、土壤理化性质等参数对其碳储量估算的影响。海岛植被生物多样性影响其土壤碳储存的生态服务功能，利用多元统计分析方法，建立岛陆植物物种丰度与土壤碳储量的空间回归模型，明确植物多样性的改变对岛陆土壤固碳能力的影响。此外，从土壤固碳的角度而言，海岛土壤．植物．微生物间相互作用是其重要的研究方向。利用现代分子生物学技术，研究海岛陆地生态系统的土壤一植物一微生物相互作用关系，有利于海岛土壤固碳潜力估算精度的提高。基于复合生态系统理论的海洋生态监控区区划指标框架研究
摘要：海岸带是海陆生态系统的交错带，其生态系统对社会经济发展和全球变化敏感、脆弱。随着沿海各省市新一轮开发规划的实施，近岸海域生态环境面临巨大压力，海洋生态管理面临着新的经济、环境问题，海洋生态监控区需要进行适应性调整。海洋生态监控区，指依据海洋生态特征和问题冲突特点而确定的、通过生态监测和评价而提出的用于保护管理和开发利用调控的海洋区域。海洋生态监控区是基于生态系统的海洋管理的重要手段，是海洋生态系统管理的重要基础。基于复合生态系统理论，从自然视角、经济视角和社会视角3个方面深入分析了海洋生态重要性区域的内涵，并结合生态社会与生态系统服务描述了海洋生态监控区内涵；结合沿海社会经济发展新趋势和海洋生态系统管理需要，从管理学、生态学、管理对象及管理实施等方面探讨了海洋生态监控区区划的原则；分析了影响海洋生态监控区的主要因素，结合近岸海域生态系统主要服务功能，构建了区划指标体系，包括自然环境、生态系统和社会经济和三大方面14个指标。我国环境功能评价与区划方案
摘要：我国地区间自然环境和社会经济发展差异悬殊，主体发展功能和环境功能定位各不相同。从环境功能的角度出发，统筹考虑各环境要素，建立基于环境功能区划的环境管理制度具有重要的理论和现实意义。采用RS与GIS技术的空间评价方法，构建了基于环境功能评价和主导因素法的环境功能区划技术体系，在对全国自然生态环境及社会经济发展科学评估的基础上，充分衔接现有的相关区划与规划，明确全国环境功能区划方案。国土面积的53．2％~tJ为自然生态保留区和生态功能保育区，为国民经济的健康持续发展提供生态安全保障；国土面积的46．8％划为食物环境安全保障区、聚居环境维护区和资源开发环境引导区，主要从事农业生产、城镇化和工业化开发以及资源开发利用，是国民经济和社会发展活动的主要集中地区，重点维护人群健康。环境功能区划是改变环境保护目标制定和考核中“一刀切”现象的基础性研究，实行环境分区管理和分类指导，促进实现环境保护管理战略转型。生态产业园的复合生态效率及评价指标体系
摘要：生态产业园的建设在国内取得了丰富的成果，已成为我国循环经济建设和可持续发展的重要载体之一。与国外不同，我国的生态产业园最终将演化为生态城市，其功能也从工业生产功能发展为融生产、生活和生态为一体的复合功能。生态效率是评价一个研究对象投入产出效益的量化工具，将生态效率的理念融人生态产业园，从园区作为区域可持续发展的载体、作为生态城市演化的一个特定阶段的视角，提出了复合生态效率的概念，构建了园区复合生态效率评价指标体系，并以郑州经济技术开发区为例，说明了复合生态效率指标在产业园中的应用。内蒙古半干旱生态脆弱矿区生态修复耦合机理与产业模式
摘要：近年，煤炭开采带动矿区经济发展的同时也造成了严重的生态环境问题。由此产生生态修复和土地复垦产业延伸的生态环境治理和矿区产业调整优化方面研究热点，二者形成的耦合系统可在恢复受损土地的同时，以治理和循环生产为契机延伸产业链。受损地形重塑及边开采边恢复技术开发及应用形成安全稳定地形条件是前提，其次是土壤的恢复重构，在当地条件下迅速恢复具备良好理化性质，供植被和经济能源作物生长和景观格局构建，最终形成修复产业和生态产业的价值创造平台。根据耦合系统的工艺特点，每年内蒙矿区利用该耦合系统以矿区受损土地修复进行循环生产生态修复产品的潜力约21915．51万吨和经济能源作物的潜力约21．15万t。基于物质流分析方法的生态海岛建设研究——以长海县为例
摘要：建设生态海岛是海岛生态经济系统实现可持续发展的重要途径。运用物质流分析方法对长海县的物质输入与输出状况进行计算，并用物质消耗强度、废物排放强度和环境负荷强度3个指标衡量了该海岛县生态效率的变化，分析了技术进步对海岛生态经济系统生态压力变化的贡献状况。结果表明，2003--2009年间，长海县物质输入总量、物质输出总量和环境负荷总量呈增长态势；生态效率明显提高；技术进步对减轻海岛生态经济系统生态压力的贡献没有抵消经济增长所产生的生态压力的增加量。为了减少物质输入和废物输出，减轻经济活动对海岛生态系统产生的压力，建立创新型管理机制有效促进技术进步，不断提高生态效率具有特别重要的作用。再生（污）水灌溉生态风险与可持续利用
摘要：作为一个农业大国，水资源贫乏及地域分布不均匀造成了我国严重的农业用水危机。为缓解我国农业用水危机，污水灌溉及再生水灌溉已成为解决农业灌溉水源不足的一项重要措施。在总结污水灌溉及再生水灌溉生态风险的基础上，针对国内研究现状，分析了我国再生水灌溉利用的可行性。研究发现，再生水灌溉的污染风险远小于污水灌溉，且再生水灌溉还具有回用成本低、减少农作物生产成本等经济效益，以及减少污染物向水环境中排放、改善土壤质量等环境效益。与污水灌溉相比再生水在农业灌溉上具有较大的应用前景，应加大其推广与应用的力度。最后，根据国内外的研究现状，提出了一些再生水灌溉可持续管理措施及其安全利用的相关建议。基于流域单元的海湾农业非点源污染负荷估算——以莱州湾为例
摘要：生产力较高、生物多样性丰富、人类利用较早的区域之一，也是全球生态系统中最有价值和最受人类关注的区域之一。同时，海湾也是全球变化反映最敏感、陆海相互作用过程最激烈的地带，是人类活动最频繁的地域。开展海湾入海污染物总量控制研究对保护海洋环境和维护生态健康，协调和促进沿海经济发展与海洋的合理开发利用，实现海洋经济的可持续发展具有重要意义。人海污染物总量是开展海湾环境保护的重要指标，因进入海湾的河流往往较多，河流人海污染物的估算受监测频率、流量的季节变化等因素影响，存在很多困难。农业非点源污染是我国海湾人海污染负荷的重要来源。基于DEM（SRTMData，90m分辨率），借助美国ESRI公司的ARC／INFO软件中的AreHydro模块，进行莱州湾主要人海河流水文分析，利用GIS提取河网，划定流域边界，并划分汇水区和子流域，为流域农业非点源污染入海总量的估算提供基础数据平台。在此基础上，与该流域土地利用专题图叠加，计算各个子流域内不同土地利用类型的面积，利用主要污染物排放系数和入河系数，估算农业污染人海总量。结果表明：COD、NH，-N、TN和TP的每年人海排污总量分别约为236933、23956、53684t和15922t。COD、NH3-N、TN和TP的排放量占总排放量的比例分别为71．69％、7．25％、16．24％和4．82％，这说明莱州湾人海主要污染物为COD。在陆海统筹理念指导下，以人海河口为源头，采取溯源追踪的思路，确定影响海湾入海污染负荷的流域单元，提供一种海岸带地区农业非点源负荷估算方法，可为莱州湾人海污染物总量调控提供科学依据，也可作为海岸带综合管理过程中确定陆地范围的参考。集约用海对海洋生态环境影响的评价方法
摘要：集中集约用海是一种相对高效、生态和科学的用海方式，但也不可避免会干扰海洋生态系统，甚至带来海洋环境污染和生态破坏。因此，将集约用海工程对海洋生态环境的影响降到最低，进行集约用海对海洋生态环境影响的科学评价是十分重要的。通过分析集约用海工程对海洋生态系统的影响，提出了集约用海工程对海洋生态环境影响评价的主要内容、思路和流程，从海洋生态系统的非生物因子和生物因子两个方面构建了基于“生境质量”和“生态响应”的集约用海对海洋生态环境影响的评价指标体系。“生境质量”指标反映了集约用海工程影响海域的海洋生物栖息环境质量状况的变化，主要包括水环境、沉积环境和典型物种的生物质量指标，“生态响应”指标反映了集约用海工程影响的海域不同营养级的生物对变化环境的生态响应，它主要包括生物群落结构指标和生态敏感区结构、功能指标。在此基础上，结合我国海洋生态环境监测和评估现状，研究并确定了生态环境影响的各评价因子的权重、标准及评价等级，建立了集约用海对海洋生态环境影响的综合指数法评价模型，通过集约用海工程建设前后生态环境综合指数的变化量△E来定量地衡量其对海洋生态环境影响的程度。以期为适宜的集约用海工程规模和科学选址提供技术支撑。基于生态系统服务的城市生态基础设施：现状、问题与展望
摘要：城市生态基础设施是城市可持续发展的重要基础，也是建设生态城市的重要保证。生态系统服务是城市生态基础设施建设的核心与关键。在快速城市化的背景下，保障生态基础设施的结构完整性和功能完善性尤为重要。在阐述生态系统服务的基础上，对生态基础设施的概念与类型进行了概述；从城市湿地生态基础设施、绿地生态基础设施以及城市地表硬化的生态工程改造3个方面对城市生态基础设施研究现状进行综述；对生态基础设施结构与功能评估方法进行了总结，对基于生态系统服务的城市生态基础设施研究进行了综合评述，首次提出了城市表面生态学的概念与研究展望，为城市生态系统服务的强化与调控提供了方法论指导。城市生态基础设施与表面生态学的整合研究将对城市水文效应（内涝）、灰霾效应（PM2．5）、热岛效应、水体污染与富营养化等备受关注的重大问题提供新的解决思路与科学方法。基于复合生态功能的城市土地共轭生态管理
摘要：随着改革开放，我国城市化、工业化进程加速，土地使用量急骤增长，大规模的土地开发在拉动经济、加速城市现代化和农村城镇化方面无疑起到了积极作用，但无序低效的土地扩张给生态安全、粮食安全、社会安定带来的负面影响已经成为国家可持续发展的瓶颈，影响社会的长治久安。传统的土地管理聚焦于土地的数量管理而忽略了土地的生态功能，行政干预过多而市场机制引入不足，土地管理与经济、生态严重脱节。据此，提出基于复合生态功能的城市土地共轭生态管理模式，将土地生态功能聚焦于以下几种：生物质生产功能、建设用地功能、农民生存保障功能以及其它生态服务功能（如涵养水源、土壤保持、调节气候等）。通过从土地的单属性、单目标管理朝土地的多属性、多目标管理转型，从传统的行政管理为主朝以市场机制为主的管理模式转变，从土地的控制性管理朝基于生态功能的调控管理转变，总结出土地共轭管理模式应从以下5个方面着手：1）从土地平面结构的资源管理到土地立体空间的生态管理；2）从土地利用的异地面积占补平衡到就地功能占补平衡；3）从饼状集结用地到轴向糖葫芦串型结构集约和功能优化用地；4）从最严格的土地数量管理到最合理的土地功能管理，实施土地生态经济功能监测与生态资产审计。最后通过对典型生态工程分析，发现其社会、经济、自然复合生态效益远远大于传统土地利用模式。重庆市森林生态系统服务功能价值评估
摘要：评价了重庆市近几年来森林生态系统服务功能价值，将重庆市森林生态系统服务功能划分为提供产品功能、调节功能、支持功能及文化服务功能4大类，以2006年为基准年，利用市场价值法和生产成本法等，定量评价重庆市森林生态系统服务功能的经济价值。结果表明：从2006年至2011年，森林产品提供功能由35．14亿元增加至51．24亿元，提高了45．82％。森林碳储量增长了近100万t。重庆市森林生态系统涵养水源价值增加了59．21亿元。森林生态系统的土壤保持能力与保持总量都有所提高。气候调节价值净增加了45．86亿元。2011年森林工程引发旅游业收入增加68．34亿元。从不同的服务功能类型来看，其价值量大小依次为：水源涵养〉气候调节〉景观旅游〉生物多样性〉土壤保持〉碳固定。从研究结果来看，重庆市森林生态系统服务功能价值巨大，该结果有利于加强人们对森林生态系统的认识，可以为生态系统管理、生态保护和生态补偿提供依据。