加强喀斯特关键带长期观测研究，支撑西南石漠化区生态恢复与民生改善

中国科学院普定喀斯特生态系统观测研究站长期致力于我国西南喀斯特表生过程研究,研究成果揭示了贵州高原喀斯特生态系统物质循环规律及驱动力,论证了我国西南喀斯特碳、氮等营养元素和水循环过程与全球变化响应、反馈机制;剖析了喀斯特生态系统结构与功能、格局与过程,实现对石漠化发生、演变动力学机制的深刻解析,探明了喀斯特退化生态系统修复的途径和机理,并进行示范;针对喀斯特不同地质地貌类型区特点,构建了石漠化治理与生态恢复模式,为西南石漠化地区的生态恢复提供了基础理论和技术支撑。     

我国生态安全面临的挑战与对策

生态安全是指生态环境条件与生态系统服务功能可以有效支撑经济发展和社会安定、保障人民生活和健康不受环境污染与生态破坏损害的状态与能力.生态安全是国家安全的重要组成部分,是一个区域与国家经济安全与社会安定的生态环境基础和支撑.我国生态环境脆弱,环境污染与生态退化严重、生态服务支撑能力下降,生态安全面临巨大威胁.构建国家生态安全格局,有效控制环境污染、保护与恢复自然生态系统、增强生态系统服务功能、提高生态环境对经济社会的支撑能力,是保障生态安全的根本措施.     

我国红树林湿地生态修复技术研究现状分析

本文从红树林湿地生态修复概况、良种选育与濒危树种扩繁等方面梳理了我国红树林湿地生态修复技术的研究现状。提出未来红树林湿地生态修复需解决生物入侵、有害生物、生境污染、人为干扰、宜林地的选择以及提高造林成功率的关键技术等问题。     

生态系统评估服务于国家生态保护与修复决策

随着我国人口增加和经济快速发展，20世纪90年代以来，我国生态状况呈现出“整体恶化、局部改善”与“边治理边破坏”的总体格局，生态恶化问题正由局部扩展到更大范围，从流域的一部分扩展到全流域。这种状况还将持续。我国环境保护的目标是“到2010年，重点地区和城市的环境质量得到改善，生态环境恶化的趋势基本遏制；到2020年，环境质量和生态状况明显改善。”     

中国西南喀斯特生态环境与土壤生物初步研究

我国西南喀斯特生态环境在近50年中发生了巨大变化,森林覆盖率大幅度下降,土地质量退化,石漠化严重.近几年,我国西南已进行了有效的喀斯特生态环境治理,并取得了显著成效,但石漠化严重发展的势头并没有受到明显抑制.云南省石林风景区乃古景区主要有自然灌丛、次生柏树、原生草地、次生草地和裸露红土地等5种不同植被覆盖生态系统样块地.在该地按不同土壤深度采样,分析了土壤含根量,土壤生物的群落构成,进行了土壤生物多样性指标计算.研究样块地共采集到土壤动物标本5门10纲28目(类)共935头,表明该区土壤动物生物量较同纬度森林生态系统小,并且以蜱螨目、弹尾目、线虫目、鞘翅目和后孔寡毛目为优势类群,线蚓目、蜘蛛目、鳞翅目、双翅目为常见类群.土壤生物多样性指数在1.5以下,并随植被退化而急剧降低至裸露地的0.11.派盾螨科在石林景区各种环境下均有较多分布,是本灰岩红壤地区的适生类群.螨类中的礼服甲螨科和士革螨科对生态系统退化十分敏感;而螨类/弹尾类总个体数比值＞1.5,与同纬度森林生态系统中＜0.55有根本不同.喀斯特区域的生物量(个体密度)和类群数都大大低于同纬度低海拔非喀斯特区森林生态系统下.说明喀斯特景观在土壤动物多样性角度上的脆弱性,并说明生态系统保护对于喀斯特地区可持续发展的重要性.     

中国西南喀斯特生态环境与土壤生物初步研究

我国西南喀斯特生态环境在近50年中发生了巨大变化,森林覆盖率大幅度下降,土地质量退化,石漠化严重。近几年,我国西南已进行了有效的喀斯特生态环境治理,并取得了显著成效,但石漠化严重发展的势头并没有受到明显抑制。云南省石林风景区乃古景区主要有自然灌丛、次生柏树、原生草地、次生草地和裸露红土地等5种不同植被覆盖生态系统样块地。在该地按不同土壤深度采样, 分析了土壤含根量,土壤生物的群落构成, 进行了土壤生物多样性指标计算。研究样块地共采集到土壤动物标本5门10纲28目(类)共935头,表明该区土壤动物生物量较同纬度森林生态系统小, 并且以蜱螨目、弹尾目、线虫目、鞘翅目和后孔寡毛目为优势类群, 线蚓目、蜘蛛目、鳞翅目、双翅目为常见类群。土壤生物多样性指数在1.5以下, 并随植被退化而急剧降低至裸露地的0.11。派盾螨科在石林景区各种环境下均有较多分布, 是本灰岩红壤地区的适生类群。螨类中的礼服甲螨科和士革螨科对生态系统退化十分敏感; 而螨类/弹尾类总个体数比值> 1.5, 与同纬度森林生态系统中<0.55有根本不同。喀斯特区域的生物量(个体密度)和类群数都大大低于同纬度低海拔非喀斯特区森林生态系统下。说明喀斯特景观在土壤动物多样性角度上的脆弱性, 并说明生态系统保护对于喀斯特地区可持续发展的重要性。     

雨林区生态退化机制对西南喀斯特区生态退化机制的启示

热带雨林被称之为＂绿色沙漠＂,原因就是因为高温多雨的气候条件致使植被生长旺盛,其土地养分基本上都存储在植物体内,而土地本身则非常贫瘠,所以一旦雨林植被遭受破坏其生态系统就难以恢复。我国西南喀斯特区同样也是高温多雨并且土壤肥力较差,所以两者生态退化的机制有一定的可比性。文章主要从养分迁移角度,结合了雨林生态系统的脆弱性,探讨了本区生态退化的机制,并提出合理利用的初步探讨。     

中国西南喀斯特山区的生态重建与农林牧业发展:研究现状与趋势

中国西南喀斯特地区生态环境脆弱,在人口增长和经济发展的压力下,让退化土地自然恢复的思路已不切实际,必须通过社会投入对退化土地进行生态重建。这种研究与国际喀斯特环境研究、土地利用/ 土地覆被变化、土地利用优化和景观生态学的研究进展一致。进一步的研究需要解决生态重建的一系列科学问题。     

生态文明建设与生态修复

建设生态文明在党的十七大报告中首次提出,其对我国当前和长远发展都具有重要的意义。生态修复学随着生态文明的建设,也将得到广泛的关注和重视。     

水土保持生态修复的若干问题

在最近几十年的发展过程中,人们肆意砍伐,对于生态环境的稳定造成了一定的破坏。随着人们生活水平的提高,人们越来越注重生活的质量。保护环境,生态修复提上了人们的日程。目前,在生态修复方面,水土保持是人们普遍接受的方法。在本研究中,笔者将主要研究水土保持生态修复的一些问题。     

科技扶贫与生态系统服务提升融合的机制与实现途径

在消除绝对贫困、解决区域性整体贫困基础上,亟须接续推进全面脱贫与生态文明建设、乡村振兴战略的有效衔接。文章以我国西南喀斯特区域生态治理与科技扶贫实践为例,系统梳理了石漠化治理及其成效,总结了将生态治理与扶贫开发有机结合形成的“环境移民-易地扶贫-生态衍生产业培育-生态系统服务提升”的科技扶贫体系,剖析了当前生态治理与脱贫攻坚存在的主要问题。文章建议：统筹区域整体性治理,推进植被景观恢复,发展可持续生态衍生产业,提升生态治理与社区融合发展的协同性;建立重要生态空间分区、分类管控政策,以实现科技扶贫与生态系统服务提升的融合;提升区域“造血”功能,服务于脱贫地区进一步巩固脱贫成效和全力推进乡村振兴战略。     

生态学研究支撑喀斯特区域生态环境治理与科技扶贫

中科院环江喀斯特生态系统观测研究站面向我国西南喀斯特区域石漠化综合治理与生态服务提升和民生改善的重大需求,系统开展了喀斯特生态系统野外观测、试验与示范研究,发现了喀斯特坡地地表-地下二元水土流失特征,地表侵蚀产沙一般低于50 t/(km2·a),但人为干扰加剧地表侵蚀;揭示了人类活动对喀斯特退化生态系统的影响及其作用机理,阐明了喀斯特景观格局与关键生态过程的相互作用机理,研发了喀斯特退化生态系统适应性修复技术体系,开展了生态工程背景下喀斯特区域生态系统服务变化评估,提出了喀斯特景观保护的优化管控措施,构建了喀斯特生态脆弱区科技扶贫模式,形成了喀斯特生态系统服务优化调控的理论与技术体系,为我国西南地区石漠化治理与区域脱贫提供了重要科技支撑。     

海岸带蓝碳增汇：理念、技术与未来建议

盐沼、红树林、海草床等海岸带生态系统的蓝碳功能和固碳潜力已成为缓解全球气候变化的长期解决方案之一。然而以往的海岸带生态系统生态保护和修复工程忽视了蓝碳固碳增汇技术,在项目实施及管理过程中对碳汇状况的动态监测和系统评估也不够完善。文章提出了海岸带生态系统蓝碳增汇理念,重点围绕土壤碳减排技术、植物固碳增汇技术、土壤微生物固碳技术、碳沉积埋藏技术这4个关键技术,探索海岸带蓝碳增汇技术体系与途径。建议未来应从研发海岸带蓝碳增汇技术、实现生态保护修复与固碳增汇协同增效、加强固碳增汇技术的监测与评估、建立海岸带蓝碳碳汇发展的长效管理机制等方面,加快前瞻布局和系统研究,为制定海岸带蓝碳增汇途径和提升碳汇功能提供理论和技术支持,在增加生态碳汇能力和实现碳达峰碳中和目标中发挥积极作用。     

长期生态学研究为滨海湿地保护提供科技支撑

滨海湿地具有较高的生物多样性,是重要经济鱼类资源的产卵场、索饵场和越冬场,也为湿地鸟类提供食物和栖息环境,是地球上生态系统服务价值最高的生态系统类型。同时,滨海湿地也是人类活动最为集中的地区之一,已成为全球变化的生态脆弱带和环境变化敏感区。中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态试验站(以下简称\"黄河三角洲站\")围绕我国滨海和河口湿地环境保护与生态建设国家战略科技需求,致力于滨海湿地生态环境保护与可持续发展,以陆-海相互作用过程、湿地保护与可持续利用为主线,基于长期定位监测和野外控制试验,量化了滨海湿地生态系统碳汇现状、规律及其驱动机制,明确了水文过程与水盐运移对滨海湿地碳循环过程的影响;揭示了滨海湿地生态系统结构与功能对气候变化和人类活动的响应与适应规律;构建了退化滨海湿地生态修复技术体系,提出了\"健康滨海湿地\"理论与技术模式,研发了滨海湿地生态修复关键技术,实现滨海湿地保护与利用的协同发展,丰富和发展具有区域特色的滨海湿地生态学。这些研究成果不仅为黄河三角洲湿地生态保护与修复提供基础数据、科学依据和关键技术,弥补了我国特别是北方河口三角洲湿地长期观测研究的不足,也使得黄河三角洲站成为国内外...     

应对气候变化问题的专利制度功能转变与策略

全球气候变化是人类社会共同面临的严峻挑战.当前技术进步与环境保护之间的“断裂带”越来越大.作为激励创新的工具,现有的专利制度难以应对气候变化带来的挑战,应结合各国的经济发展状况,对其加以改变,以充分发挥专利制度的生态修复功能.     

沙漠化土地及其治理研究推动北方农牧交错区生态恢复和农牧业可持续发展

土地沙漠化问题在我国北方农牧交错区尤为突出。中国科学院西北生态环境资源研究院奈曼沙漠化研究站(以下简称\"奈曼站\")围绕北方农牧交错带典型区科尔沁沙地的土地沙漠化治理和农牧业经济持续发展,长期开展荒漠生态系统协同保护和合理利用的机理研究、过程监测、技术试验与示范等工作,取得了卓有成效的成绩。经过30多年的发展,奈曼站已经成为我国农牧交错地带荒漠化土地治理的野外观测研究平台,提出的\"奈曼沙漠化土地综合整治模式\"及其相关理论和技术不仅被国内同类沙漠化地区的生态治理实践广泛采用和借鉴,还被联合国环境规划署(UNEP)、联合国开发计划署(UNDP)以及联合国其他相关机构作为长期培训教材和科普推广内容;同时,奈曼站坚持研发农牧业经济可持续发展的关键技术并示范应用,引种适地丰产作物及林草果蔬植作物品种,提高农牧民的经济收入和生活质量,为农牧交错带土地沙漠化趋势\"初步得到遏制和整体呈现逆转态势\"作出了贡献。1998年,奈曼站获得联合国环境署和粮农组织联合颁发的\"拯救干旱区土地成功业绩奖\"。随着全球气候变化及社会经济发展带来的土地利用压力持续增加,该区域出现了可利用水资源减少、区域生态资源过度开发、得到治理的沙漠化土地再次退化等新问题。针对新的问题,奈曼站的观测与研究工作将重点围绕水资源制约的关键因子开展植被-土壤系统协同演变机理研究,研发水分、土壤与生物资源有效利用和区域农牧业持续发展的关键技术与模式,构建新的符合区域生态环境建设、可持续土地利用与管理以及社会发展的科技支撑体系。     

碳中和目标下的若干地球系统科学和技术问题分析

碳中和作为21世纪最大规模的有序人类活动,亟待科学应对。文章从地球系统科学角度,讨论了支撑\"碳达峰、碳中和\"目标的大气、陆地和海洋相关的地球系统科学中的若干科学和技术问题及现存的知识不足。从地球系统模式、气候监测指标、温室气体监测技术、碳源/汇核算方法体系等方面,阐述了支撑碳中和的关键技术手段及现存的问题。基于目前存在的挑战和不足,建议深入理解气候系统多圈层相互作用过程和机制,完善地球系统理论与模式,从多圈层角度加强\"碳达峰、碳中和\"目标和气候变化理论基础;自主构建气候变化监测指标系统,研发温室气体监测与核查手段和平台,为碳中和目标提供先进的技术手段支撑。     

基于长期观测研究支撑亚热带红壤丘陵区森林生态系统恢复与可持续发展

南方红壤区和亚热带森林交错,是我国生态文明建设重要的空间载体;提升生态服务功能,传承健康稳定的生态系统,是区域可持续发展面临的重大挑战。中国科学院千烟洲亚热带森林生态系统观测研究站（以下简称“千烟洲站”）地处亚热带典型红壤丘陵山区,以亚热带人工林、常绿阔叶林、次生林等生态系统为研究对象,采用长期定位观测、控制实验与模拟等方法,研究亚热带森林生态系统结构与功能。在国内率先引进碳水通量观测技术,突破了涡度相关与稳定同位素技术协同观测的技术瓶颈,从点到面阐明了我国亚热带森林对全球变化响应适应机制;揭示了流域尺度物质循环与生态水文过程耦合机制;创新人工林生态系统多目标经营理论、关键技术与示范模式;在地下生态过程研究取得突破性进展,首次提出了基于植物根系的植物进化理论。千烟洲站是以林为主、山水林田湖草生态系统恢复和可持续发展的典型代表,是我国亚热带森林生态系统功能演替序列研究的重要野外平台,已成为我国生命科学和地学交叉的代表性的综合观测研究站。     

中国碳达峰、碳中和行动方略之探讨

中国碳达峰、碳中和（以下简称“双碳”）行动是一项涵盖全域国土空间、国家主导全民参与、长期持续实施的巨大系统工程,需要有明确且兼具韧性和适应性的行动方略。文章在梳理“双碳”现状的基础上,探讨了中国实现“双碳”目标的行动方略、技术途径与科技支撑等问题,认为中国“双碳”行动的基本方略应该是坚持“一个基本理念”、实现“两个宏观目标”、贯彻“三路综合”与“四举并进”的技术路径、落实全域国土空间管控和产业协同发展的“五个统筹”宏观布局,强化气候变化、地球系统碳循环科学研究及脱碳、低碳产业技术变革。面向国家“双碳”行动的全球变化和生态经济学研究需要长期持续关注的核心科学问题,构建地球系统碳循环过程、碳储量及通量的多要素-多过程-多界面-多尺度协同监测体系,系统认知和精细评估中国区域生态系统碳汇功能及增汇潜力。当前的迫切任务是构建和完善科学基础、观测模拟、能源结构转型、产业结构调整、生态保碳增汇、国家战略与路径选择、协同治理与管理政策7个方面的科技支撑体系。