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中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全 总被引：39，自引：0，他引：39
生态系统服务是国际生态学研究的前沿和热点,表现出向生态系统服务机理和区域集成方法两大方向发展的趋势.开展陆地生态系统服务研究,是生态系统恢复、生态功能区划和建立生态补偿机制、保障国家生态安全的重大战略需求.面向国家重大需求和生态系统服务研究的国际前沿,以主要陆地生态系统为对象,"中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全"项目拟解决3个科学问题:①生态系统结构-过程-服务功能的相互作用机理;②生态系统服务功能的尺度特征与多尺度关联;③生态系统服务功能评估的指标与模型.通过上述研究,发展生态系统服务研究的理论与方法,为国家的生态建设和环境保护提供科学支撑. 相似文献
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在全球气候变化的影响下,湖泊蓝藻水华面临着规模扩张、频率增加和持续时间延长的发展趋势,严重威胁着湖泊生态系统服务功能和人体健康。系统阐述了外部环境因子和内部生理生态特征对湖泊蓝藻水华发生的作用机制,探讨了气温升高、CO2浓度增加、极端气候事件频发对湖泊蓝藻水华发生机制的影响途径和过程,初步搭建了以“机理解析—模型构建—模拟预测—风险评估”为主线的气候变化对湖泊蓝藻水华的影响研究框架,并提出了应对气候变化的湖泊蓝藻水华防控策略。针对目前研究存在的问题,从大数据监测平台搭建、机理模型构建及风险预测、营养盐控制标准制定、防控政策制定等方面提出了未来研究的重点方向,以期为湖泊蓝藻水华的综合防治提供科学支撑。 相似文献
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地下水资源在内陆干旱区具有重要的植被生态功能, 依赖地下水的植被生态系统的需水量是目前流域水资源综合管理的重要组成部分.在分析地下水资源生态功能研究进展的同时, 系统阐述了内陆干旱区依赖地下水的植被生态需水量研究的几个关键科学问题: ①依赖地下水的植被生态系统的识别方法; ②地下水对植被生态系统作用机制的分析; ③地下水关键属性安全界限的确定; ④地下水系统结构分析; ⑤生态用水配置方案的确定; ⑥区域尺度地下水-天然植被系统关系的概念模型.并逐一提出了这些问题的解决方案, 能够为干旱区植被生态系统保护和恢复提供思路, 也能够为水资源开发利用与以植被生态系统保护为中心的干旱区生态文明建设提供地学支撑. 相似文献
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热带太平洋海洋环流与暖池的结构特征、变异机理和气候效应 总被引：3，自引：0，他引：3
热带西太平洋暖池是引发强烈的大气对流、驱动Walker环流和Hadley环流系统的主要热源之一,对全球、尤其是东亚气候有重要影响。针对我国在提升气候预测水平方面的重大和迫切需求,国家重点基础研究发展计划项目"热带太平洋海洋环流与暖池的结构特征、变异机理和气候效应"于2011年7月正式立项。项目拟解决的关键科学问题包括:①调控暖池形成和变异的海洋环流多尺度相互作用过程;②海洋动力过程在暖池热盐结构变异中的作用及其机理;③暖池变异对不同类型El Nio影响机理的异同和对东亚季风变异的调制机理。围绕上述关键科学问题,项目将以暖池变异为中心,关注影响和控制暖池结构与变异的关键海洋过程,以及暖池海气相互作用影响ENSO循环、东亚季风年际变异的过程和机理,重点组织开展以下3个方面有针对性的调查研究:①热带太平洋环流和暖池的结构和变异特征;②热带太平洋环流与暖池相互作用的关键过程和机理;③暖池变异的海洋—大气耦合过程及其气候效应。在此基础上,项目将力争阐明暖池影响东亚季风和我国气候变异的过程、机理与敏感区,改进模式的混合参数化方案,提出有效提高ENSO预报技巧的同化方案,为我国短期气候预测能力的提高提供科学支撑。 相似文献
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生态系统评估的国际案例及其经验 总被引：3，自引：1，他引：2
为了给决策者和公众提供客观的生态系统状态信息,国际上开展了一系列的生态系统评估项目。这些生态系统评估可以归结为两个发展方向,一是从科学的角度客观公正地评估生态系统的状态,其主要代表是美国国家生态指标研究和美国生态系统的状态评估;二是在生态系统状态评估的基础上进一步分析生态系统与社会经济系统的联系以服务于后续的政策干预,其主要代表是千年生态系统评估和UNEP全球环境展望。综合分析这些案例发现,这些生态系统评估项目存在如下几个方面的特点或经验：①合适的生态指标是生态系统评估的科学基础;②合理的概念性评估框架是生态系统评估的核心支柱;③将生态系统与社会经济系统联系起来使评估结果能直接服务于政策;④生态系统管理的复杂性和长期性要求必须对生态系统进行连续滚动评估;⑤多利益相关方的参与是使生态系统评估的结果得到广泛认可和应用的最有效途径。如果能够将这两个发展方向结合起来,生态系统评估将能更好地服务于生态政策制定和区域可持续发展。 相似文献
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区域尺度生态系统水分利用效率的时空变异特征研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
水分利用效率(WUE)是深入理解生态系统水—碳循环耦合关系的重要指标,揭示区域尺度生态系统WUE的时空变异特征及其控制机制,有助于评价和预测全球变化对生态系统水、碳过程的影响。综述了目前区域尺度生态系统WUE的研究进展,结果表明:①目前关于生态系统WUE影响因素的研究多基于站点尺度,区域尺度的研究相对缺乏;②关于不同生态系统WUE的大小及时间变化特征已有较明确的结论,而基于生态模型方法获取的生态系统WUE的空间分布格局尚需进一步验证;③已有研究表明气候变化和土地利用/覆被变化(LUCC)均会显著改变生态系统生产力或蒸散,然而,较少研究关注两者导致的生态系统WUE的改变。因此,区域尺度生态系统WUE时空变异的控制因子及其对气候变化和LUCC的响应可能是未来全球变化研究的热点问题之一。 相似文献
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我国海洋生态调查指南编制说明 总被引：1，自引：0，他引：1
海洋生态调查的主要目的是了解海洋生态系统基本的群落结构和生态功能及其重要影响因素,掌握生态系统健康状况，把握其变化趋势。基于生态系统健康理论建立我国海洋生态调查的基本框架体系，编制了我国海洋生态调查指南。根据目前的技术设备、实用方法和经费限制，确定最能反映我国海洋生态系统特征的生态要素和评价内容，并规定了相应的调查和评价方法。与《海洋调查规范海洋生物调查》和《海洋监测规范》比较，该指南具有3个显著特点：①调查要素不仅包括海洋生物和海洋环境等自然要素，还包括人为活动要素，充分考虑我国近海生态系统的高强度开发利用的特点；②从生态系统的结构、功能和压力3个方面建立起海洋生态系统健康评价的核心框架体系；③提出生态压力的量化指标，定量评估人类活动对生态系统的压力。 相似文献
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太湖富营养化与蓝藻水华引起的饮用水危机——原因与对策 总被引：58，自引：0，他引：58
[ZW（*][HT6H]〓收稿日期：.
〓作者简介：[HT6SS]（1963 ），男，江苏苏州人，研究员，主要从事水环境研究.[WT6HZ]E mail:[WT6BZ]qinbq@niglas.ac.cn[ZW)]
[HT4F][HT5K]()[JZ）]
[HT5H][GK2]
摘〓要：[HT5K]2007年5月份发生在无锡太湖蓝藻水华引起的自来水危机事件进一步凸现我国湖泊富营养化的严峻局面和蓝藻水华频发的现状。从分析太湖富营养化发生、发展，蓝藻水华爆发的原因和机制入手，提出湖泊富营养化治理和蓝藻水华控制的途径和措施。研究表明，太湖富营养化之所以如此严重而且治理起来异常艰难，主要是由于太湖发育于长江中下游洪泛平原，营养本底高；由于水浅和沉水植被的退化使得频繁的风浪扰动造成内源营养盐负荷维持在一个非常高的水平；而流域内社会经济的高速发展，进一步加剧了太湖富营养化进程。蓝藻水华爆发一方面与蓝藻本身的生理特征有关，如固碳、伪空泡、光吸收及营养盐利用的能力；另一方面则与系统内物理、化学、生物环境有关，如独特的浅水湖泊水下光场结构和低的捕食压力。太湖的富营养化治理需遵循控源截污、湖泊生态修复和流域管理的原则，具体措施包括前置库和人工湿地的面源污染物控制技术；物理机械和生物去除内源营养盐削减技术；沉水植被恢复的湖泊生态修复技术。而蓝藻水华的控制技术则包括围隔拦截和导流的物理工程方法、絮凝沉降和抑藻物添加的化学工程方法以及生态浮床和生物操纵的生态工程方法。具体使用时，需要先诊断、后治理。
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我国湖泊富营养化的发生机制与控制对策 总被引：29，自引：0，他引：29
近年来,因经济的快速发展,资源利用强度加大,导致我国湖泊生源要素严重富集,生态系统退化,蓝藻水华频繁爆发,湖泊富营养化呈现迅猛发展的趋势。研究湖泊富营养化的发生机制与控制对策,可为湖泊生态环境的整治提供理论基础依据,也是我国基础研究领域亟待解决的重大科学问题。香山科学会议于2003年4月11～13日在浙江省湖州主题的第202次学术讨论会。中国科学院武汉水生生物研究所谢平研究员、国家环保总局环境科学研究院金相灿研究员和中国科学院南京地理与湖泊研究所秦伯强研究员担任本次会议执行主席。来自中国科学院、高等院校等单位的… 相似文献
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Phosphorus in suspended matter and sediments of a hypertrophic lake. A case study: Lake Dianchi,China 总被引：1，自引：0，他引：1
From June 2004 to December 2004, Lake Dianchi, which had large scale of cyanobacterial blooms was investigated in order to
study P-fractionation in the suspended matter and the sediment. The investigation improves our understanding of phosphorus
in Lake Dianchi and the relationship between phosphorus and cyanobacterial blooms. It contributes to the available literature
on the behavior of P in hypertrophic lakes. The distribution of P-fractions in Lake Dianchi was not uniform from northwest
to south, but was closely related to the trophic status of the whole lake. The concentrations of total phosphorus, labile
P (NH4Cl-P), Organic P (NaOH-NRP) and loss on ignition in suspended matter were positively correlated with the strength of cyanobacterial
blooms. Total phosphorus in suspended matter was relatively stable for almost half an year and closely related to Chl. a concentration. The main content of organic phosphorus is in the cyanobacterial blooms. The concentrations of phosphorus bound
to metal oxides and carbonates (NaOH-SRP and HCl-P) in sediment were similar to NaOH-SRP and HCl-P in the corresponding suspended
matter. The latter two forms of P in suspended matter were not affected by cyanobacterial blooms, indicating that the inorganic
phosphorus is derived from the sediment after resuspension from the sediment due to wind and wave action. The contribution
of the different P-fractions to TP in sediment and in suspended matter indicates that NH4Cl-P in the suspended matter is an important buffer for maintaining dissolved phosphorus in water. 相似文献
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长江中下游典型湖泊近代环境变化研究 总被引：7，自引：0，他引：7
选择长江中下游的典型湖泊洪湖、巢湖、石臼湖和太湖,采集了沉积柱样,测定了总有机碳、总氮、总磷,并采用210Pb和137Cs定年以研究湖泊近代环境演变。根据洪湖137Cs蓄积峰得到过去50 a里洪湖沉积速率经历了一个由慢到快再变慢的过程,1963~1986年之间沉积速率最大,达0.174 cm/a,这可能是因为当时湖区大规模开垦有关。巢湖钻孔核素的研究发现20世纪70年代以来随着深度的减少,巢湖钻孔中沉积通量在增加,可能与流域内水土流失逐步加重有关。对营养盐的分析表明,洪湖50年代以来沉积物中营养元素急剧增加,巢湖70年代以来营养元素开始增加,在太湖中体现为80年代,石臼湖中则为近百年来营养元素开始快速增加。从营养盐增加的幅度来看,草型湖的洪湖、石臼湖要大于藻型的巢湖以及太湖藻型区域。本文尝试利用总有机碳、总磷获取了湖泊环境变化的速率。研究表明总有机碳和总磷的变化速率存在波动性,这可能与湖泊的自我调节有关。而总有机碳的变化速率在最近时间阶段内基本呈正值,对于洪湖来说在80年代初,石臼湖在1970年左右,太湖在80年代初,巢湖在60年代。总有机碳、总磷变化速率的振荡幅度与周期也许对理解当今湖泊处于何种位置,由此采取何种湖泊管理手段提供重要认识。 相似文献
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Jiacong Huang Junfeng Gao Georg Hörmann Nicola Fohrer 《Environmental Earth Sciences》2014,72(9):3609-3621
Understanding the short-term response of phytoplankton biomass on environmental variables is needed for issuing early warnings of harmful algal blooms in aquatic ecosystems. Predicting harmful algal blooms are particularly challenging in large shallow lakes due to their complex mixing patterns. This study used a two-dimensional hydrodynamic–phytoplankton model to evaluate the effects of environmental variables on short-term changes in the horizontal distribution of phytoplankton biomass in a large shallow lake, Lake Taihu, China. Two simulations were performed using daily and hourly average wind condition and water temperature data collected in 2009. Other model inputs were identical for these two simulations. The response of phytoplankton to wind conditions, light intensity, water temperature, and total dissolved phosphorus and nitrogen concentrations were examined based on a sensitivity analysis using the hourly data. Hourly simulation achieved a more realistic distribution of phytoplankton biomass than the daily simulation. This finding implies that data with a higher temporal resolution are more useful for short-term prediction of phytoplankton biomass in this lake. Sensitivity analysis indicated that water temperature and light intensity dominate short-term changes in phytoplankton biomass in this lake. Wind conditions also affect phytoplankton biomass distribution by causing advective water movement. 相似文献
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长江中下游不同类型湖泊沉积物营养盐 蓄积变化过程及其原因分析* 总被引：7，自引：10，他引：7
在长江中下游的洪湖、太湖、巢湖采集了沉积柱样,测定了总有机碳、总氮、磷,并采用210 Pb和137 Cs定年。洪湖1950年以来沉积物中营养元素急剧增加,巢湖在20世纪70年代以来营养元素开始增加,而在太湖中则为80年代。结果表明草型湖中有机质增加比藻型湖迅速,洪湖湖泊沉积物有机质迅速增加与围垦活动开始时间一致。沉积物中总磷的变化不如总有机碳、总氮的变化规律性明显。洪湖两钻孔总磷背景值为0.7~0.8g/kg,太湖钻孔其总磷本底为0.6g/kg,梅梁湾大量钻孔表明总磷本底在0.5g/kg;巢湖的则更低。对比湖泊类型来看,目前为藻型湖的沉积本底磷偏低,而目前为草型湖的沉积本底磷偏高,这可能与不同生态类型湖泊营养元素的生物地球化学循环与积累的方式有关。 相似文献
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富营养化会导致浅水湖泊发生稳态转换,生态系统服务严重受损。磷是驱动湖泊发生稳态转换的重要环境因子,探究湖水磷浓度的变化规律是湖泊管理的关键。通过磷动力学模型,从影响湖水磷浓度的主要参数入手,探讨了每种参数变化对磷浓度的具体影响。结合前人研究结果,详细讨论了不同类型气候变化和人类活动对湖泊稳态转换时间、滞后时长、修复速率等的影响。研究认为,气候变化所导致的温度升高、光强减弱、风浪增强等和人类活动所导致的生物扰动、水位波动增强等因素变化虽不会改变湖泊稳态转换突变时间,但会推迟湖泊修复时间,造成突变阈值减小,滞后时间延长,稳态增大。在湖泊保护中要重点考虑主要外力驱动对湖泊稳态转换过程影响的区别,避免有害突变的发生。 相似文献
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Effects of climatic changes and anthropogenic activities on lake eutrophication in different ecoregions 总被引：1，自引：0，他引：1
X. Chuai X. Chen L. Yang J. Zeng A. Miao H. Zhao 《International Journal of Environmental Science and Technology》2012,9(3):503-514
Climatic changes and anthropogenic activities could affect nutrients?? status significantly in the different lake ecosystems. Nutrients in Lake Hulun and Lake Taihu, two largest shallow cyanobacteria-blooming lakes in northern and southern China, respectively, were at eutrophicated levels in 2009. The concentrations of total nitrogen and total phosphorus were 3.346 and 2.250?mg/L as well as 0.435 and 0.062?mg/L, respectively, in these two lakes with different causes of eutrophication. For Lake Hulun, it was the decreased amount of water as a result of the warming and drying climate that accounted for the abrupt increase of total nitrogen and total phosphorus levels through inspissation. In addition, the icebound effects, no outflows, low nutrients sequestration by the sediment and the reduction of aquatic productivity made the situation even worse. On the contrary, high population densities, the rapid development of agriculture and industry as well as urbanization have increased the nitrogen and phosphorus loads on Lake Taihu. Therefore, higher criteria of total nitrogen and total phosphorus should be applied in Lake Hulun given the difficulties in controlling climatic changes while much more rigorous standards should be established for Lake Taihu since the anthropogenic impacts on nutrient status are relatively easy to control. 相似文献
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太湖生态环境演化及其原因分析 总被引：42，自引：10，他引：32
太湖地处长江下游三角洲,水域面积为2338km2,平均水深1.9m,最大水深不足2.6m,为一典型的大型浅水湖泊。太湖流域地势平坦,河网密布,河湖水力关系复杂。其主要补给径流来自西南部的天目山区及西部的宜溧河流域。每年夏天,大部分入湖洪水通过位于东太湖的太浦河及东北部的望虞河分别排入黄浦江与长江,由于出入湖河道的特殊位置,使得太湖南部的换水周期较短而北部较长。近几十年来,太湖由于污染而逐步呈现富营养化特征,污染物主要来自北部的无锡市和常州市,通过河道排入太湖北部的五里湖与梅梁湾,因此上述两地的水质较南部差。在东太湖,水产养殖对水环境的影响很大,亦呈现出富营养化特征,并殃及该地区的供水,加之该地区为太湖主要的泄洪通道,因此泥沙淤积严重,而且水生植物生长旺盛,呈现出明显的沼泽化趋势;在太湖四周地区,由于湖泊围垦和水利工程建设,其污染净化能力将降低,从而加速水环境恶化的趋势。太湖所面临这些问题,有待于强化湖泊科学管理来解决。 相似文献
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Thermokarst lake is the most visible morphologic landscape developing during the process of permafrost degradation, and it is still an international hot topic in permafrost research. The climate warming, and the consequent degradation of the permafrost on the Qinghai-Tibet Plateau aggravate thermokarst lake development. The permafrost is normally considered as an aquiclude, and the permafrost degradation, especially when the permafrost is completely thawed by a thermokarst lake, might influence regional ground water. Therefore, a research program focusing on environmental and hydrological effects of thermokarst lakes in permafrost regions of the Qinghai-Tibet Plateau was started and supported by the National Natural Science Foundation of China. The work proposed by the application includes: To analysis the spatial and temporal distribution rule of thermokarst lakes in the Qinghai-Tibet Engineering Corridor (QTEC) under the climate change and engineering activities, and to evaluate the ecological environment effects through remote sensing and field investigation; to reveal the main factors influencing a typical thermokarst lake and its hydrothermal condition, and to elucidate the conversion relationship between the thermokarst lake and the groundwater with hydrological and isotope tracer tests; to make an analysis of the influences of different lake stage and size on regional permafrost, hydrological conditions and ecological environment through numerical simulation and statistical modelling, considering the relationships between the thermokarst lake and the ground water level. The research results will help to accurately assess regional permafrost ecological environment evolution and trend prediction, and to reasonably understand the impact factors of the permafrost hydrological evolution and its response mechanism to the ecological environment in the river source regions of the Qinghai-Tibet Plateau. In this paper, the research status analysis, the main research contents, research objectives and prospects were introduced so as to provide some references for related researchers and engineers. 相似文献