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  • 长期生态学研究为沙地生态恢复和适应性管理提供理论与技术支撑

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 中国科学院鄂尔多斯沙地草地生态研究站(以下简称“鄂尔多斯站”)自建站以来,针对我国沙地草地荒漠化严重的问题,以沙地草地生态系统为研究对象,从各个层次上对草地沙化产生和发展的过程和机理进行长期定位研究,为区域经济可持续发展、荒漠化防治与环境治理提供理论基础和实验示范。30年来,鄂尔多斯站基于长期监测、野外调查和长期控制实验,揭示了气候变化和人类干扰下沙地草地生态系统的过程变化和稳定性的维持机制,引领了沙地植物生态学的研究,在国内外产生重要影响。主要贡献包括: (1)揭示了沙地植物对环境的多样适应对策;(2)阐明了植物性 间耦合关系与生物多样性的大尺度变化规律;(3)探明生物/非生物因子对沙地生态系统结构与功能的调控机制;(4)开创性提出荒漠化综合治理的“三圈”范式,推动了区域可持续发展。为我国沙地生态系统的恢复重建和生态生产功能提升提供理论与技术支撑。

  • 我国草原恢复与保护的问题与对策

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 我国草原总面积为 392.8 万平方公里,约占国土面积的 40.9%,是国家生态安全的重要绿色屏障,也是农牧民赖以生存的主要生产资料。然而,自 20 世纪 80 年代开始,我国草原发生了大面积、不同程度的退化。迄今,“局部好转、整体恶化”的态势没有得到根本扭转,这已成为制约我国生态文明建设和社会经济发展的主要瓶颈。文章分析了我国草原恢复与保护的现状及存在的问题,提出草原恢复与可持续管理的对策,旨在为我国草原的恢复、保护和可持续利用提供参考。

  • 北方农牧交错带在保障国家大粮食安全中发挥重要作用

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 粮食安全是国家安全的重要基础。随着社会经济发展和居民对营养健康的更高要求,我国面临的粮食安全已不是传统意义上的口粮安全,而是逐渐演变为饲料粮安全,为此应树立大粮食安全观。文章分析了 2010—2019 年我国牛羊肉和牛奶的消费量及生产量,发现生产量的增长速度显著低于消费的增长速度,因而导致大量进口国外的牛羊肉和牛奶产品。对比世界和亚洲地区的平均消费量,未来我国的牛羊肉和牛奶消费需求将持续增长。针对我国牛羊肉自给率保持在 85% 左右、奶源自给率保持在 70% 以上的发展目标,如何实现在保护生态环境的条件下提高畜牧业生产是一个重要课题。根据“以小保大”原理,通过发展小面积高产人工草地,服务大面积天然草地保护的生态草牧业,过去几年在国内不同区域的实践取得了可借鉴的成功经验。文章就如何发挥我国北方农牧交错带区域农牧系统的耦合效应,通过发展生态草牧业服务我国大粮食安全和乡村振兴战略实施,从而实现该区域的高质量发展,提出 4 点建议:加强顶层设计,做好总体规划;利用现代分子生物学手段,加快优良牧草品种培育;加强草产品加工的科技研发,提高饲草原料的利用效率;结合实施乡村振兴战略,打造一批由畜产品产业主导的特色乡镇。

  • 中国生物多样性科学研究进展评述

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 近 20年来,我国生物多样性研究快速发展,在生物多样性志书编研、生物多样性起源与演化、生物多样性维持机制及与生态系统功能和服务的关系、生物多样性威胁因素及对全球变化的响应、生物多样性与生态安全,以及生物多样性研究平台建设等方面都取得了长足进步,但生物多样性科学方面的理论性突破仍较少。为促进生物多样性研究的进一步发展,我们建议: (1)加强生物多样性科学与生物多样性保护实践及可持续利用的结合;(2)加强新技术与新方法在生物多样性研究中的应用;(3)加强与扩大国际合作。

  • 中国北方草地生态系统服务评估和功能区划助力生态安全屏障建设

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 北方草地是我国重要的绿色生态屏障,也是黄河、长江、澜沧江、滦河等江河的发源地和水源涵养区,其对保障我国生态安全,提升生态系统服务和生态系统稳定性具有极其重要的作用。长期以来,我国在畜牧业生产中重视草地的生产功能,而忽视其生态功能,导致生产功能过度利用,以及生态系统服务和生态功能降低,继而严重威胁着我国的生态安全。开展北方草地生态系统服务评估,制定北方草地主体功能区划,是构建和优化生态安全屏障体系,科学配置草地的生态-生产功能,推进生态文明,统筹山水林田湖草一体化保护和修复,建设“美丽中国”,实现人与自然和谐共生的国家重大科技需求。文章基于北方草地生态系统服务和资源环境条件的空间分异规律,将北方草地划分为7个功能区、25个亚区。该生态功能区划将为制定区域国土空间规划,科学布局重要生态系统保护和修复重大工程,统筹推进生态保护和修复工作提供重要的科技支撑。

  • 野外站科研样地建设的思考、探索与展望

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 科研样地是野外站的核心设施,是完成监测、科研和试验的重要基础条件,为科学研究提供了大量、直接、综合和长期的第一手资料。2016年,中国科学院开展了野外站科研样地建设的探索,建设4年来取得了显著成效,为野外站科研样地建设积累了经验,为下一步推动全国野外站科研样地建设奠定了基础。

  • 内蒙古26种常见温带灌木的生物量模型

    分类: 生物学 >> 植物学 提交时间: 2019-10-11 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 生物量模型是估算灌木生物量的重要方法之一,本文采用4种数学模型(一元线性模型、二元线性模型、对数模型、幂函数模型),3个预测变量株高(H)、冠幅(C)、植株 体积(V)对内蒙古地区26种常见温带灌木进行生物量方程的拟合,同时比较不同生境类型间灌木根冠比的差异。结果表明:○1 最优生物量方程以幂函数模型和一元线性函数模型为主,最佳预测变量以冠幅(C)和植株体积(V)为主。○2 有17种灌木不同器官最优生物量方程的形式和预测变量相同,表明物种内的生物量方程形式具有一定的一致性;但各器官生物量方程的系数又各不相同,因此分种进行不同器官生物量的拟合可以更准确地估算生物量。○3 草地灌木和山地灌木的根冠比显著大于荒漠灌木的根冠比。通过建立分种分器官的生物量估算模型,可以为内蒙古地区灌木生物量的计算以及灌丛生态系统碳库的估算提供便利。

  • 新疆夏尔希里自然保护区表土孢粉与植被的关系

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 新疆夏尔希里自然保护区保持着较为原始的生态环境,是研究植被与环境变化的理想区域。通过在保护区内从海拔1 042~2 426 m的山地草原化荒漠带、山地干草原带和山地森林带采集的33个表土孢粉样品,结合对每个样点做的植被样方调查,根据孢粉数据进行有序聚类分析和冗余分析,探讨了表土孢粉组合特征与植被之间的对应关系。结果表明:3个孢粉组合带的特征与各垂直带植被总体上有较好的对应;藜科和麻黄属花粉含量与样方植物盖度无明显相关性,这两类孢粉呈现超代表性分布特征,应该是随气流从低海拔地带传播到山地高海拔地带的区域外花粉;桦属花粉和豆科花粉与对应的桦木林及锦鸡儿灌丛植被群落有较好的对应;[WTBX]A/C[WTBZ]比值和孢粉总浓度大小在区分森林带与草原化荒漠植被带时有明显的指示意义;蕨类植物孢子与降水量和海拔高度正相关,豆科植物花粉与温度正相关。由于山地地形因素引起的土壤、水分及光照度差异,在相同海拔高度的阳坡与阴坡形成的森林植被和中山草甸植被交替的过渡植被,因此孢粉组合中出现较多的花粉混合,进而降低了云杉和桦属花粉与植被盖度的相关性,这类木本花粉与植被之间的数量关系较为复杂。该现象在植物生态学分析中具有普遍性,但对表土孢粉数据在植被与气候定量重建中的应用具有较大的影响。在运用山地表土孢粉数据进行植被与气候定量重建时,需要结合植被样方资料和沉积环境特征对表土孢粉数据进行校正和筛选。

  • 内蒙古半干旱草原土壤水分对降水格局变化的响应

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 植物生态学和植物地理学 提交时间: 2016-06-13

    摘要: 在全球气候变化背景下, 未来我国北方半干旱地区的降水格局将呈现出季节与年际间降水波动增强和极端降水事件增加的趋势。水分是半干旱草原的主要限制因子, 降水格局变化导致的土壤水分状况的改变必然对生态系统的结构和功能产生显著的影响。该研究选取内蒙古多伦、锡林浩特两个典型半干旱草原群落, 通过分析2006–2013年的降水和多层次(0–10 cm、10 cm、20 cm、30 cm和50 cm)土壤含水量连续观测数据, 研究降水格局变化对土壤水分状况及其垂直分布的影响, 特别是土壤水分对降水事件的脉冲响应过程。结果表明: 两个站点的土壤含水量均呈现显著的季节及年际间波动, 其中, 深层水分波动相对较小, 表层水分波动相对剧烈。锡林浩特50 cm深处土壤含水量波动较大, 主要由于春季融雪对深层水分的补充。年际间多伦和锡林浩特生长季表层土壤含水量与降水量存在显著的正相关关系, 下层土壤含水量与降水量相关性不显著。研究发现最小2 mm的降水事件能够引起两个站点表层土壤含水量的升高, 即该地区有效降水为日降水量>2 mm。表层土壤含水量对独立降水事件的脉冲响应可通过一个指数方程很好地拟合出来。降水事件的大小决定了雨后表层土壤含水量的最大增量和持续时间, 同时这个脉冲响应过程还受到雨前土壤含水量的影响, 但该过程中并未发现植被因子(叶面积指数)的显著影响。降水后水分下渗深度及该深度的土壤含水量增量主要由降水事件大小主导, 同时受到雨前土壤含水量的影响。在多伦和锡林浩特, 平均每增加1 mm降水, 下渗深度分别增加1.06和0.79 cm。由此我们认为, 在内蒙古半干旱草原, 降水事件大小和雨前土壤干湿状况是影响土壤水分对降水响应的主要因素, 而植被因子的影响较小。

  • 浙江省森林生态系统碳储量及其分布特征

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 植物生态学和植物地理学 提交时间: 2016-05-03

    摘要: 利用2011–2012年野外标准地实测资料, 结合第八次全国森林资源清查资料, 研究了浙江省森林生态系统碳储量及其分布特征。结果表明: 浙江省森林生态系统碳储量为602.73 Tg, 其中乔木层、灌草层、枯落物层和土壤层碳储量分别为122.88 Tg、16.73 Tg、11.36 Tg和451.76 Tg, 分别占生态系统碳储量的20.39%、2.78%、1.88%和74.95%; 在各森林类型中, 阔叶混交林碳储量为138.03 Tg, 所占比例最大(22.91%);在森林各龄组中, 幼、中龄林约占浙江省森林生态系统碳储量的70.66%, 是碳储量的主要贡献者。浙江省森林生态系统平均碳密度为120.80 t·hm–2, 乔木层、灌草层、枯落物层和土壤层碳密度分别为24.65 t·hm–2、3.36 t·hm–2、2.28 t·hm–2和90.51 t·hm–2。浙江省森林生态系统土壤层碳储量和生态系统碳储量呈极显著相关关系, 说明土壤层碳储量对浙江省森林生态系统碳储量贡献较大。浙江省天然林乔木层碳密度整体表现为过熟林>成熟林>近熟林>中龄林>幼龄林, 而人工林乔木层碳密度表现为过熟林>近熟林>成熟林>中龄林>幼龄林。浙江省幼、中龄林林分面积比重较大, 占全省森林面积的76.76%, 若对现有森林进行更好的经营和管理, 可以增加浙江省森林的碳固存能力。

  • 安徽省森林碳储量现状及固碳潜力

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 植物生态学和植物地理学 提交时间: 2016-05-03

    摘要: 研究采用野外样地调查和BIOME4模型方法,拟阐明安徽省不同林龄的森林生态系统的碳储量现状,以及现有自然环境条件下顶极森林生态系统的固碳潜力。研究发现:安徽省森林生态系统的现状总碳储量为714.5 Tg C,其中植被碳402.1 Tg C、土壤碳312.4 Tg C。从幼龄林至过熟林的生长过程中,森林生态系统的总碳密度和植被碳密度都呈现增长趋势。但土壤碳密度从幼龄林至近熟林阶段呈增加趋势,近熟林以后出现减少趋势。安徽省幼龄林和中龄林占森林总面积的75%,若幼、中龄林发展到近熟林阶段,将增加125.4 Tg C。BIOME4模拟显示:当森林发展到气候顶极森林时,安徽省森林生态系统将增加245.7 Tg C,即总固碳潜力,包括植被固碳153.7 Tg C,土壤固碳92 Tg C。