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生态学报 2019年第15期杂志 文档列表

生态学报杂志专论与综述

生态系统服务价值测度模式与方法5379-5388

摘要：为了更好地权衡人类福祉与经济发展之间、生态系统各类服务之间的关系,加速生态系统服务价值评估成为全世界生态保护与可持续发展政策制定面临的首要难题。总结了原始价值评估和价值转移两类主要的生态系统服务评估测度模式,侧重概述了价值转移的涵义、类型、历史研究、应用限制及现有的可用于价值转移的有代表性的数据库,在此基础之上归纳两类测度模式的优势和普遍存在的局限性。总体而言,基于生态功能的原始评估更适用于地区尺度的精细化管理,评估准确但相对难度大、耗时长、成本高;基于相似生境的价值转移方法更适用于国家或区域尺度进行估判和分级,估值快速但相对信息少、不确定性大、影响因素多。其后还介绍了集成了一类或多类测度模式中不同方法的综合评估模型与工具。通过分析当前主流的评估方法与日益增长的评估需求之间的矛盾,结合生态系统服务级联,最终提出基于关键生态系统特征建立简化预测模型的评估思路,目的是为了简化传统评估过程、缩短评估周期,完善并发展以往的价值转移,推动生态系统服务多尺度、大范围的摸底清查。

海洋酸化对海洋鱼类行为的影响及机制研究进展5389-5403

摘要：自工业革命以来,在人类活动的影响下,大气CO2浓度持续增加,其中有大约1/3被海洋吸收,造成海水pH值降低和碳酸盐平衡体系的波动,即“海洋酸化”现象(Ocean Acidification)。据联合国政府间气候变化专门委员会预测,如果以当前速率排放CO2,到21世纪末表层海水的pH值将降低至7.7—7.8,而到2300年将降低至7.3—7.4。作为鱼类对外界刺激最直接的反应,行为在鱼类的繁衍、捕食、避敌等过程中发挥着关键作用。基于此,海洋酸化对海洋鱼类行为的影响受到了越来越多关注。现有研究结果显示海洋酸化不仅会显著干扰包括嗅觉、听觉、视觉在内的感官功能,还将对神经生理功能和细胞信号传导等过程产生不利影响,从而影响海洋鱼类的捕食、逃避捕食、行为侧向化、栖息地识别与选择和集群等行为。行为异常将直接损害鱼类种群的生存与繁衍,继而威胁海洋生态系统的稳定和功能。我国海岸线漫长,海域辽阔,鱼类资源丰富,鱼类捕捞和养殖业发达。但与国外相比,国内此类研究十分匮乏,仅见零星报道。这种现状极大的制约了我国相关应对策略的制定,对我国海洋生态保育和渔业发展非常不利。此外,当前的研究也存在研究范围窄、研究手段不合理、行为效应、潜在机制及生态风险考察不足、研究结果难以整合等问题亟待改进。为此,研究对国内外相关研究进展进行了梳理和总结,并对未来的研究进行展望,以期弥补上述缺憾,促进国内相关研究的广泛开展。

生态学报杂志研究论文

基于生态系统服务的黑河中游退耕还林生态补偿研究5404-5413

摘要：退耕还林工程是迄今为止世界上最大的生态建设工程,对我国生态恢复发挥了重要作用,而生态补偿机制构建则是保障该工程顺利实施的关键。以黑河中游为研究区,评估了区域水源涵养、土壤保持和气体调节等生态系统服务及其退耕还林增量;利用最小数据法耦合机会成本和服务增量,推导退耕还林补偿曲线;通过政策目标设定3种情景,比较不同情境下的补偿标准、退耕比例和范围以及生态系统服务增量。结果表明:①退耕还林有助于提高生态系统服务的能力,单位面积水源涵养、土壤保持和固碳三种生态系统服增量分别为8.87 mm/m^2、105.67 kg/m^2和43.16 g/m^2;②如不实施生态补偿,仅有1.42%的耕地愿意实施退耕还林;当补偿标准达到4381.35元/hm^2时,可实现5.17%耕地退耕,且全部属于高度适宜和适宜还林的耕地;而当补偿金额达到7500元/hm^2时,可实现退耕比例13.98%,且多数属于宜林的地块;当补偿标准为2803.06元/hm^2时,退耕比例仅为2.55%,但全部适宜林地生长;③最小数据法可求得理论上相对高效和经济的补偿标准,目前实施的7500元/hm^2的政策标准在合理的补偿范围内。研究结果为完善黑河中游生态补偿机制、提高生态补偿效率提供科学指导。

长江经济带生态系统服务供需格局变化与关联性分析5414-5424

摘要：生态系统服务持续供给是人类社会可持续发展的重要基础。随着社会经济发展和人类生活品质的提高,综合考虑生态系统服务供给与人类需求,并纳入自然资源管理实践对我国生态文明建设至关重要。然而,目前的研究大多集中于生态系统服务供给研究,针对跨区域尺度的生态系统服务供需研究仍较薄弱。以我国跨区域的长江经济带为例,采用生态系统服务供给指数(ESPI)和土地开发指数(LDI),定量测度了生态系统服务的供给和需求,构建了生态系统服务供需指数(ESSDI),分析了长江经济带生态系统服务供需格局的时空变化规律及其区域特征,并利用皮尔逊相关系数和回归分析方法,定量探究了长江经济带生态系统服务供需格局的关联性及其区域差异。研究结果表明:(1)2015年长江经济带的生态系统服务供需格局区域差异明显,总体上呈现西部盈余东部超载的供需格局,其中生态系统服务供需格局状况较好和状况好的区域面积比例较高,占长江经济带总面积的69.45%。(2)长江经济带生态系统服务供需格局空间失衡现象较为突出,长江经济带55.36%的GDP和31.41%的人口均集中在7%生态系统服务供需状况差的区域。2000—2015年期间,长江经济带实施了系列生态保护与修复工程,生态系统服务供需状况趋向变好,生态系统服务供需状况好的县域增加了43个,供需状况差的县域减少了58个;长江经济带上游和中游地区生态系统服务供需状况比下游地区提升幅度大。(3)长江经济带生态系统服务供给和需求整体上呈现负相关。生态系统服务的供需关系存在区域差异。在经济快速增长和土地集约开发的下游地区,生态系统服务供需负相关关系斜率较大。随着ESPI的变化,下游LDI的变化幅度大于欠发达的上游和中游地区。研究结果可为长江经济带生态系统管理和政策制定提供参考。

生态资产核算及变化特征评估——以内蒙古兴安盟为例5425-5432

摘要：生态资产是自然资源资产的重要组成部分,生态资产核算对完善自然资源负债表编制具有一定的意义。以兴安盟为例,通过对森林、灌丛、草地和湿地生态资产数量、质量和变化情况的评估,核算了兴安盟生态资产综合指数,即反映生态资产数量和质量的综合指标;编制了生态资产实物量变化表和生态资产实物量损益表。结果表明,2000—2010年,兴安盟森林面积增加1.1%,草地、湿地面积分别下降1.7%、3.8%,但森林和草地的质量提高显著,所以生态资产综合指数提高了2.16%。生态资产核算作为评价领导干部在任期间是否落实生态环境质量底线、生态保护红线要求的有效工具,为推动兴安盟生态文明建设提供一定的参考。

生态效益及其特性5433-5441

摘要：生态效益从1980年代提出以来,在我国得到了广泛的应用。但到了1990年代,随着外来词—生态系统服务(功能)的引进,生态效益在生态学界的使用不像从前普遍。将探讨生态效益的定义、与生态系统服务的关系、形成机制和主要特征,为国家将落实生态效益纳入到社会经济发展评价指标体系提供理论基础。将生态效益定义为生态系统及其变化引起的人类生存和社会经济发展条件的改善程度,并指出了生态效益形成机制及其特性的范围,其中机制包括:生态系统功能发挥机制、生态系统内部稳定机制以及人与自然耦合机制;生态效益特性包括:生态系统介导性、人类福祉相关性、区域环境依赖性、持续再生性、多维性、跨尺度性、外部性、基础性和非市场性。这将为生态效益监测评价方法的建立和不同研究成果比较提供科学基础。

生态效益评价内容和评价指标筛选5442-5449

摘要：生态效益评价的重要性已经广为人知,但评价内容和指标不统一,大大影响了评价结果的可信度。基本上是各说各有理,很难相互比较。在分析国内外相关生态系统评价方法基础上,提出生态效益评价框架,强调生态效益与经济效益和社会效益共同构成了人类社会的价值判断标准和决策依据,是经济效益和社会效益的基础,应该包括生态系统整体贡献,考虑与生态系统的动态变化的关系;并探讨了生态效益评价指标筛选的原则(关联性、灵敏性、层级性、决策导向性、代表性、可行性、独立性及经济适用性和社会可接受性);提出了生态效益指标筛选的多准则综合法和生态效益评价指标检验的3个标准(可定量化、专一化和震撼性)。本研究将为生态效益指标体系的构建提供重要参考。

福建省城镇化效率的区域差异及空间格局研究5450-5459

摘要：研究城镇化效率的区域差异及空间格局对于促进区域经济与生态环境的协调高质量发展有着极其重要的理论与现实意义。基于生态环境视角,综合运用super⁃SBM DEA模型、Malmquist指数及空间统计模型等方法对2008—2016年福建省市域城镇化效率进行综合评价及空间格局研究。研究结果表明:(1)从城镇化效率测度来看,福建省城镇化效率总体呈现上升趋势,累积增长32.96%;受技术进步影响,城镇化效率仍有很大增长潜力。(2)资源是否有效配置是导致市域城镇化效率区域间发展不均衡关键因素。(3)地域自然资源禀赋、社会经济发展水平及其产业结构等组合差异是产生造成区域城镇化效率差异和空间格局不同的主导因素。

基于格网的南昌市生态环境脆弱性评价5460-5472

摘要：科学评价生态环境的脆弱性,对合理利用土地资源和促进区域生态安全具有重要意义。以公里格网为基本评价单元,以快速城市化区域典型代表南昌市为研究区,通过SRP概念模型构建评价指标体系并选取17个评价指标,基于空间主成分分析法、全局Moran′s I指数以及LISA聚类图,量化分析了2000—2015年南昌市生态环境脆弱性的时空分布特征及驱动力。结果表明:(1)2000—2015年南昌市生态环境脆弱性呈现由轻度脆弱向中度脆弱演变的趋势;(2)2000—2015年南昌市各县(区)生态环境脆弱性差异明显,东湖区、西湖区、青山湖区、青云谱区、湾里区脆弱性程度最高,其他县(区)脆弱性增幅较大;(3)2000和2015年南昌市生态环境脆弱性具有明显的空间自相关性,且为正相关,高高聚集区主要分布在极度脆弱区,低低聚集区与微度和轻度脆弱区相关;(4)研究时段内,南昌市生态环境脆弱性主要驱动力为人口密度、人均GDP、人均耕地、坡度、地形起伏度、年均气温、极端最高温、极端最低温、年均降水量。

渭干河⁃库车河绿洲景观生态安全时空分异及格局优化5473-5482

摘要：渭干河⁃库车河绿洲(以下简称渭⁃库绿洲)是我国西北干旱区典型的荒漠绿洲区,维护其生态安全,是实现绿洲可持续发展的重要保障。以1997年、2006年及2016年3期Landsat TM影像数据为主要数据来源,构建渭⁃库绿洲景观生态安全评价模型,对近20年来研究区的景观生态安全时空特征进行分析。利用最小阻力模型,以水域、林草地为生态源地,将生态安全水平、海拔和坡度作为阻力因子生成最小累计阻力面,划分生态功能区,识别生态廊道和生态节点,从点、线、面综合视角进行景观格局优化。结果表明:(1)1997—2016年渭⁃库绿洲生态安全区域面积呈波动变化,相对安全区域面积在不断增加,临界安全、敏感和风险区域面积呈减小趋势,景观生态安全度在空间分布上由高到低呈内向外扩展的态势。(2)研究区景观生态安全的Moran′s I值分别为0.6479、0.7049、0.6587,景观生态安全值的空间集聚性呈先增加后降低的趋势;局部空间自相关主要以高⁃高聚集和低⁃低聚集类型为主,呈现出“同质聚集、异质分离”的特点。(3)景观格局优化中选取的生态源地占绿洲总面积的12.76%,构建的绿洲生态廊道基本贯穿整个研究区,关键廊道连接了绝大多数的绿洲生态源地,辅助廊道是连接没有与关键廊道连接的源地之间的通道,识别的生态节点主要分布在绿洲生态廊道的薄弱环节处,共计36个。将划分的生态缓冲区、生态连通区、生态过渡区、生态边缘区5个功能区和生态源地、生态廊道及生态节点景观组分相结合,并提出优化建议,以期为维持及进一步改善该绿洲生态环境提供科学依据。

基于GWR模型的东江水质空间分异与水生态功能分区验证5483-5493

摘要：流域水生态功能分区研究是我国正在开展的一项重要工作,如何验证分区结果的合理性,是当前亟待解决的问题。采用地理加权回归(GWR)模型评估流域特征对东江水质的影响,验证水质及流域影响空间差异是否与一二级水生态功能分区结果吻合,并对比了GWR模型与普通最小二乘(OLS)模型性能,讨论了GWR在分区验证方面的应用价值及不足。结果显示:1)水质指标以及GWR模型局部解释率(Local R^2)均在一二级水生态功能分区间存在显著差异;2)相比OLS模型,GWR模型校正R2更高,残差空间自相关指数Moran′s I更低。研究表明东江水生态功能分区结果能合理反映水陆耦合关系,有效解释水质空间差异。此外建议选择总氮(TN)而非溶解氧(DO)和总磷(TP)作为分区验证指标。GWR模型在分区结果验证中具有广泛应用前景。降低数据空间自相关影响及改善距离测度方法是未来GWR模型研究的难点问题。

黄河尾闾河道及河口区水体与悬浮颗粒物重金属和砷沿程分布及生态风险5494-5507

摘要：基于2016年汛前和汛后获取的黄河尾闾河道与河口区(低盐区)表层和底层水体和悬浮颗粒物样品,研究了水体和悬浮颗粒物中重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd)和As含量的沿程分布特征,并评估了其生态风险。结果表明,汛前尾闾河道表层水体中仅Cd的平均含量高于河口区,而底层水体中As、Cr、Cu、Ni和Pb的平均含量均高于河口区;汛后尾闾河道表层水体中仅Ni的平均含量低于河口区,而底层水体中6种重金属和As的平均含量均高于河口区。汛前尾闾河道表层悬浮颗粒物中As、Cd、Cu、Ni、Pb和Zn的平均含量均低于河口区,而底层悬浮颗粒物中6种重金属和As的平均含量均低于河口区;汛后尾闾河道表层悬浮颗粒物中6种重金属和As的平均含量均高于河口区,而底层悬浮颗粒物中As、Cd、Cr、Cu和Pb的平均含量均高于河口区。汛前和汛后尾闾河道及河口区表层和底层水体中重金属和As污染较轻,其值大多分别低于地表水环境质量Ⅰ类标准和海水水质Ⅰ类标准限值。相对于汛前,汛后尾闾河道及河口区表层或底层悬浮颗粒物中As和6种重金属的毒性单位之和(ΣTUs)和平均PEL商数值均降低,说明汛期调水调沙工程的实施可降低汛后悬浮颗粒物中上述元素综合作用所产生潜在生态毒性风险。

水电梯级开发对河流生境质量及纵向连通性影响评价——以五布河和藻渡河为例5508-5516

摘要：河流物理生境是维持河流生物多样性及生态功能的关键因素。生境质量的好坏能反应河流健康的程度。以我国西南地区的五布河和藻渡河为例,采用河流生境调查方法(RHS)和树状水系连通性指数(DCI)定量评估水电梯级开发和水坝建设对河流物理生境质量和河流纵向连通性的影响。结果表明,水电梯级开发后,五布河干流未受水坝明显影响河段、库区河段、减水河段分别为20.48、43.34、18.09 km,占总长度的25.0%、52.9%、22.1%。藻渡河干流河口至双河口段未受水坝明显影响河段、库区河段、减水河段分别为58.61、8.28、18.99 km,占总长度的68.2%、9.6%、占22.1%。水电梯级开发后,五布河干流河流片段由26个增至29个,藻渡河干流河流片段由2个增至5个。两条河流纵向连通性分别降低了7.8%和38.0%。五布河坝下减水河段生境质量降低14.1%,库区河段生境质量变化不明显。藻渡河减水河段生境质量与近自然河段无显著差异;两座坝后式电站库区河段生境质量明显低于近自然河段。水电梯级开发对两条河流物理生境的影响与水坝位置选择、建坝前的自然阻隔数量与分布、河流地貌特征、水电资源开发方式等密切相关。

藏北高原牧区人工草地建设布局的适宜性分析5517-5526

摘要：人工草地是缓解天然草地退化和提升草地生产力的一种有效途径,但人工草地建设发展需注重区域布局、种植区划、经营管理等战略问题,尤其是在高寒牧区建立人工草地,目前还存在诸多值得探讨的科学问题。为此,选取藏北高原高寒牧区为研究区,基于遥感数据,土壤数据,气象数据,地形和土地利用数据,结合野外实地调查,从可利用土地资源角度考虑,通过分析藏北现有人工草地建设的立地条件,识别出区域适宜人工草地建设的潜在分布区,并与现有人工草地分布位置及其面积进行对比分析和验证,以期为区域未来人工草地建设布局提供科学指导。研究结果表明:在各种约束因子的限制下,藏北满足人工草地建设条件的适宜区域极其有限,难以发展大面积的人工草地建设工程。水热条件和海拔是限制区域人工草地建设的主要地理因素,尤其是那曲地区,绝大部分区域无法满足人工牧草生长活动的积温需求。因此,区域牧草种植规划中需重点考虑牧草品种的生物学特性。另一方面,在藏北高寒牧区建立人工草地必须慎重,今后人工草地种植规划还需要加强牧草的抗寒性和抗旱性研究,在人工草地的管理方面要特别关注已建人工草地的可持续性和稳定性,防止出现草地退化和沙化等问题。

黄土丘陵区刺槐叶片⁃土壤⁃微生物碳氮磷化学计量学及其稳态性特征5527-5535

黔中石漠化区不同海拔顶坛花椒人工林生态化学计量特征5536-5545

摘要：了解黔中石漠化区不同海拔顶坛花椒(Zanthoxylum planispinum var.dintanensis)人工林的生态化学计量特征,有助于深入认识其养分循环规律和元素丰缺状况。对顶坛花椒人工林叶片、凋落物和土壤C、N、P、K含量进行了测定,分析了生态化学计量特征及之间的关系。结果表明:(1)顶坛花椒人工林叶片OC、TN、TP、TK分别为228.11—446.81、0.96—5.69、2.17—5.60、6.42—17.74 g/kg,凋落物OC、TN、TP、TK依次为239.19—415.25、1.70—4.62、1.83—2.63、1.80—4.26 g/kg,土壤OC、TN、TP、TK分别为29.69—53.17、2.99—6.41、0.18—1.52、15.01—21.14 g/kg,土壤养分呈现低N高P格局;(2)叶片、凋落物、土壤C、N、P、K生态化学计量随海拔的分异规律不完全一致,其变化特征能够表明C、N来源多样,P、K来源相对固定;(3)土壤养分含量与叶片养分含量、生态化学计量之间多表现出显著相关,表明叶片养分主要来自土壤;总体上,土壤养分含量及其生态化学计量与凋落物养分含量具有弱的相关性,与凋落物养分生态化学计量具有强的相关性,表明凋落物和土壤之间存在一定的养分转换强度但是并非完全继承。

黄土高原4种典型植被对土壤活性有机碳及土壤碳库的影响5546-5554

桂林岩溶石山青冈群落植物功能性状的尺度变化与关联5555-5563

摘要：研究植物功能性状在不同尺度的变异和关联,对于揭示植物对环境的适应策略和群落构建规律具有重要意义。以岩溶石山青冈群落为研究对象,测量了研究区内20个样方74种木本植物的叶面积、比叶面积和木材密度3个功能性状值,利用性状梯度分析法分析了3个性状在群落内部(α组分)及群落间(β组分)的变异格局及相关性。结果表明:(1)群落内3个植物功能性状的α值范围均大于β值范围,即物种相对于共生物种性状值的变化大于沿着群落平均性状梯度的变化。(2)植物功能性状比叶面积的种内差异引起的变化小于群落水平。(3)叶面积与比叶面积、比叶面积与木材密度、叶面积与木材密度的β组分相关性均最强,而α组分间无相关性或相关性较弱,即叶面积与比叶面积、比叶面积与木材密度、叶面积与木材密度两两性状间的相关性在群落间的依赖程度比群落内共生物种的依赖性要强,暗示物种在群落内和群落间采取不同的生态策略来适应环境。