地球系统科学观下的滨海湿地生态系统保护和恢复科学

滨海湿地生态系统是地球上生产力、生物多样性和生态服务价值最高的生态系统之一,也是对气候变化响应极为敏感、受人类强烈干扰的生态系统。因此,滨海湿地生态系统的加速退化和消失正受到科学界和社会的高度关注,世界各国积极实施了对滨海湿地生态系统保护和恢复的研究与管理行动。但是,滨海湿地生态系统的保护和恢复仍存在较多方面问题,总体保护和恢复成效不足。本文建议,对滨海湿地生态系统的成功保护和修复需要在地球系统科学观的框架下进行,以恢复生态学的理论和方法为基础,充分融合其他地球科学学科,研究受不同程度人类活动干扰下退化的湿地生态系统动力学特征与演变规律,并认识这些自然规律与滨海社会经济系统发展之间的关系。本文最后提出有关未来滨海湿地生态系统保护和恢复科学研究的四个重要方面,对未来湿地系统科学研究具有重要借鉴意义。     

国家重点基础研究发展计划(973计划)课题:生态系统服务功能价值评估方法与生态安全对策

<正>长期以来,生态系统过度开发利用和巨大的人口压力使我国生态系统和生态系统服务与功能发生严重退化,生态系统呈现出由结构性破坏向功能性紊乱方向发展的趋势,由此引发的水资源短缺、水土流失、沙漠化等问题持续加剧,对我国的生态安全和人类福祉     

三江源区生态环境退化、恢复治理及其可持续发展

本文介绍了三江源地区生态系统退化现状,科学分析了脆弱生态区生态退化的原因及生态过程,提出了三江源区退化生态系统的植被恢复配套技术和有效途径,探讨了区域经济、社会、资源、生态环境相互协调和相互促进的发展道路。     

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。     

长江中游河湖湿地系统演变与生态修复

长江流域拥有我国最为丰富和独特的生态系统及众多的野生动植物物种;而承东启西的长江中游是全流域湖泊最集中、支流最多的地区。受气候变化和人类活动的双重影响,域内江、河、湖等湿地水文过程及江湖格局发生变化,湿地生态脆弱性加剧,生态系统稳定性受到破坏,湿地生态有退化的趋向,进而影响其生物群落、生态系统结构和功能,综合生态功能下降。同时由于围湖垦殖及湿地农业等方式对自然湿地的利用改造,长江中游构成了自然河湖与人工沟渠、农田镶嵌的复合湿地结构和景观,形成了复杂的自然—人工复合湿地生态系统。高强度开发背景下自然—人工湿地的互动演变机制,考虑不同退化特征的湿地恢复目标与修复路径及变化环境影响下的湿地综合保护策略是长江中游湿地相关研究中的关键问题。以此为基础,阐明气候变化和人类活动对长江中游湿地生态系统的影响,解析湿地退化动因、受损过程与差异性退化机制,提出长江中游湿地生态系统修复目标、路径及综合保护策略,对实现长江中游生态保护和长江经济带高质量绿色发展具有重要意义。     

专家呼吁成立恢复生态学学会

近年来 ,环境、生态问题越来越引起各国政府和科学界的关注。恢复生态学作为生态学的一个重要分支 ,在保护和恢复生态环境方面发挥着越来越重要的作用。为促进该学科在我国的发展 ,由我院人教局主办的首届“恢复生态学理论与实践高级研讨班”于 2 0 0 0年 1 0月 1 7— 2 0日在广州召开 ,来自中国科学院、大专院校等 2 6个单位的 60多名代表参加了研讨班。代表们围绕恢复生态学的理论与方法 ,西部大开发中的退化生态系统恢复 ,沿海发达地区退化生态系统治理 ,废弃矿地、石灰岩山地等典型退化生态系统恢复等问题进行了研讨。大家一致认为 ,中…     

气候变化及其对农业和生态系统的影响

近百年来．以全球变暖为主要特征，全球的气候与环境发生了重大变化水资源短缺．生态系统退化，土壤侵蚀加剧，生物多样性锐减．臭氧层耗损．大气化学成分改变．等等。由于全球变化的幅度已经超出了地球本身自然变动的范围．对人类的生存和社会经济的发展构成了严重威胁。目前．气候变化问题已成为全球环境与实现可持续发展的主要问题之一．引起了世界各国政府和公众的广泛关注。     

恢复生态学与退化生态系统的恢复

恢复生态学是新兴的生态学分支学科 ,文章论述了恢复生态学的产生及发展 ,介绍了退化生态系统的类型及植被恢复与重建的方法与步骤     

西部大开发中的生态环境建设问题研究

西部大开发战略是继沿海开放战略之后我国实施的又一重大发展战略,基本任务有两方面,一是要面临西部地区自然生态环境日益退化的严峻现实,实现经济社会的发展;另一方面西部大规模的开发建设将使已经很脆弱的生态系统增加负担,要进行生态环境的保护和建设。我们在开发西部的能源资源和发展经济的同时绝不能忽视生态环境的保护和建设,这是社会经济持续发展的依托,也是人们身心健康的重     

持续发展与人类生态系统演替

文中从生态系统的角度讨论了人类生态系统的特征及其演替进程,认为持续发展是人类生态系统演替的一种方式,它是人类生态系统自组织的体现。本文建立了人类生态系统演替和退化的系统动力学模型,并依此进行了模拟,模拟结果与定性分析的结果一致。     

基于目标的三江源生态保护和建设一期工程生态成效评估及政策建议

三江源区地处青藏高原腹地,是长江、黄河、澜沧江的发源地,被誉为"中华水塔"。近几十年,由于受到气候变化与人类活动的共同影响,三江源区生态系统持续退化,严重威胁着三大江河中下游地区的生态安全与可持续发展。为了遏制生态系统的持续恶化,我国于2005年开始实施三江源区生态保护和建设一期工程。文章针对三江源生态保护和建设一期工程规划目标,开展了三江源区生态系统状况与变化趋势及其驱动机制的监测评估,以及生态工程生态成效的综合评估。结果表明:通过三江源生态保护和建设一期工程的实施,区域生态系统总体表现出"初步遏制,局部好转"的态势,取得了显著生态成效,预期目标基本实现。然而,区域生态系统的健康状况远未达到理想的状态,必须扩大范围,长期坚持,方能实现"整体恢复,全面好转,生态健康,功能稳定"的最终目标。     

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。     

生态恢复的理论与方法研究

生态恢复是近年来生态学领域研究的热点之一。研究介绍了生态恢复的内涵以及理论与方法,进一步阐述了中国主要退化生态系统恢复的措施,并展望了生态恢复学未来的发展。     

冻土退化是确认为青藏高原生态系统退化的主导原因

举世瞩目的青藏铁路即将贯通，如何保护青藏高原的生态系统一直是科技界共同关注的焦点。中国科学院寒区旱区环境与工程研究所专家通过对青藏高原昆仑山至唐古拉山区域冻土环境要素在人类工程活动与气候变化双重作用下对青藏高原高寒生态系统的影响研究发现，冻土退化是导致青藏高原生态系统退化的主要原因。     

中国科学院“九五”重大项目 热带亚热带退化生态系统的恢复与重建

1　项目的科学内涵及意义恢复生态学作为生态学的一个重要分支 ,在保护和恢复生态环境方面发挥着越来越重要的作用。长期以来 ,随着人口的增长和土地城镇化的加剧 ,环境不断恶化 ,植被恢复成为迫切的问题。热带亚热带地区人口和土地的压力更大。近年来 ,热带亚热带植被恢复生态学研究成为国际前沿科学问题和各国政府关注的焦点。该项目旨在理论上揭示热带亚热带退化生态系统恢复的生态学规律和机理 ,完善和发展恢复生态学理论 ;实践上探索出常绿阔叶林重建的方法 ,通过实验生态学和生态工程相结合的措施 ,对退化和极度退化的陆地生态系统进…     

新方法、新理论为太湖环境治理和生态修复提供科技支撑

2007年震惊中外的太湖蓝藻危机事件暴发,太湖富营养化及其蓝藻水华治理成为国家和全民关注的重大而紧迫的问题,对危机事件的应急处置、蓝藻水华暴发的科学解释和未来十年太湖水环境的治理及生态恢复等,向科研工作提出了更高的要求。中科院太湖湖泊生态系统研究站(简称"太湖站")自建站以来对太湖进行了全面、长期的监测,开展了浅水湖泊系统研究、环境治理与生态修复技术研发和示范。特别是近十年来,在环保部、国家自然科学基金委和中科院等重大项目支持下,在太湖站野外科学平台的支撑下,联合院内外科研人员进行了多学科交叉研究,取得了一系列研究进展。在学科建设方面逐步创建了湖泊现代过程物理、化学、生物多学科协同的野外原位研究方法,发展了湖泊科学环境要素过程与格局和生态系统结构与功能相结合的研究新局面,揭示了人类活动和气候变化对湖泊关键生态过程的驱动作用,阐明了湖泊生态系统响应环境变化的特征、区域差异和反馈机制,以及生态系统退化的环境作用机理;在技术研发和应用方面提出了富营养化湖泊治理及生态恢复的方法与策略,应用于太湖治理并取得了显著成效。这些科研成果填补了大型浅水湖泊湖沼学研究的空白,不仅使我国的湖泊科学研究在国际湖泊科学研究前沿领域崭露头角,也使得太湖站成为了无可替代的野外科研支撑平台和国际知名的湖泊科学研究基地。     

三江源区草地生态恢复及可持续管理技术创新和应用

该项目瞄准青藏高原生态安全的国家战略需求,针对区域植被退化严重、生态治理技术薄弱和生态畜牧业发展滞后的现状,以生态系统可持续发展为前提,以植被恢复为主线,以生态—生产—生活系统集成为核心内容,科学认知了气候变化及人类活动对草地生态系统的影响及其响应,系统研发和集成了退化草地生态恢复重建技术,创建了兼顾生态保护和生产发展的管理新范式,为国家生态安全战略及生态文明建设提供了理论依据、技术支撑和创新模式。项目育成牧草新品种11个,获得发明及实用新型专利5件,编制技术规程40项,发表论文451篇,完成咨询报告1份,建议1份。累计生产牧草良种36.6万t,用于青藏高原及北方草地退化治理面积达267万hm~2。研发集成退化草地3大类综合恢复治理技术体系,建植黑土滩退化草地治理示范区1.4万hm~2,指导完成黑土滩退化草地治理35万hm~2,天然草地补播改良112万hm~2,退牧还草733万hm~2。建立饲草料生产示范总面积38万hm~2,牛羊营养均衡养殖基地2个,近三年健康养殖牛羊75万只羊单位。牧草良种及牛羊营养均衡饲养累计销售收入达到2.37亿元。完成科技培训2000人次。通过成果推广,有效促进了三江源区生态功能恢复、生态移民后续产业发展和社会和谐稳定,推动区域草牧业生产方式转变,实现了区域生态保护和社会发展的共赢。该项研究历时长,涉及领域广,成果内容丰富,生态、社会和经济效益明显,为国家三江源生态保护与恢复建设工程提供了有力的理论依据和技术支撑。     

“气候变化影响下的我国农业生态系统承载力及粮食安全”项目研究取得重要进展

二十世纪末期以来,全球气候和土地利用变化全面而深刻地改变了我国农业生态系统的格局和过程;同时,随着社会经济的高速发展,我国人民的食物结构和食物需求也发生了深刻的改变,对畜禽产品的需求日益增加。在气候变化和高强度人类活动影响下,我国的农业生态系统正承受前所未有的压力,粮食安全问题尤为突出。     

黄土高原社会-生态系统变化及其可持续性

在全球变化和人类活动驱动下,社会系统与生态系统均处在不断加剧的动态变化中,揭示二者之间的互馈机制是保持和增强系统弹性以及可持续性的科学基础。黄土高原地区是中国人口、资源、环境矛盾最集中的区域之一,也是黄河重要的产水区和绝大部分泥沙的来源区。合理布局黄土高原土地利用格局,协调黄土高原水土保持和黄河下游水资源利用与泥沙控制,是黄土高原地区和黄河流域可持续发展的重大需求。本文立足于国际社会-生态系统耦合研究前沿和可持续发展与生态建设的国家需求,综述了区域社会系统与生态系统的互馈机制和社会-生态系统的耦合模拟的研究进展,总结了黄土高原社会-生态系统的变化过程和驱动机制,认为发展社会-生态系统动态机制分析方法和稳态转换识别方法,建立耦合社会系统与生态系统的土地利用权衡与优化模型,是推动社会-生态系统耦合研究理论与方法创新、为黄土高原的可持续发展提供科学依据的重要途径。     

大数据背景下的生态系统观测与研究

全球变化和可持续发展等一系列全球化的资源环境问题日益严峻,成为国际社会关注及科学研究热点,生态学的研究重点也逐渐开始由小尺度的个体、群落和生态系统向区域、大陆乃至全球尺度转变。同时,伴随传感器技术和信息网络技术发展,生态系统观测也从短时间观测逐渐向长期观测以及生态系统的宏观结构和生态服务时空格局变化协同观测转变;由过去的定位及小规模合作观测向区域甚至全球大规模联合的网络化观测、天-空-地立体综合观测方向转变。生态学研究已经进入大数据时代,如何应用大数据技术,实现传统的基于过程的生态学研究与基于大数据驱动的生态学研究的有机整合,推动生态学大理论发展、区域及全球生态系统演变机理研究,支撑以应对全球气候变化、生态系统功能维持等为核心的人类社会可持续发展理论和应用研究,是大数据时代生态观测研究面临的重大挑战及机遇。文章评述了生态系统观测研究现状,探讨了大数据背景下生态系统观测研究的重要特征,并建议遵循"大科学、大数据"理念,组织实施国家生态系统观测大科学工程建设,实现我国生态观测研究与全球生态观测研究体系的融合,实现在区域、国家及全球尺度上观测地球生命系统变化,诊断生态系统功能状态,理解生态系统过程机理、维持和保护生态系统功能,服务人类社会可持续发展的科技目标。