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浅水湖泊物理-生态过程模拟平台(湖泊模拟平台)

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中国科学院院刊 2021年第9期36卷 1098-1107,F0003页

作者：朱广伟杨宏伟吴挺峰李未李宽意沈睿杰闵屾邓建明秦伯强中国科学院南京地理与湖泊研究所物理湖泊与水文研究室南京210008 中国科学院太湖湖泊生态系统研究站/江苏太湖湖泊生态系统国家野外科学观测研究站无锡214128 中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008 中国科学院太湖湖泊生态系统研究站无锡214128

湖泊是我国地表水资源库和山水林田湖草生命共同体的重要组成。湖泊生态系统相对封闭,结构与功能较为清晰,生物与环境相互作用紧密,是开展生态学理论与实践研究的优良场地。湖泊生态学研究的主要方法有野外观测、受控实验及数值模拟。... 详细信息

湖泊是我国地表水资源库和山水林田湖草生命共同体的重要组成。湖泊生态系统相对封闭,结构与功能较为清晰,生物与环境相互作用紧密,是开展生态学理论与实践研究的优良场地。湖泊生态学研究的主要方法有野外观测、受控实验及数值模拟。而浅水湖泊环境容量小,湖泊生态系统对环境变化敏感。比如,风浪等物理过程能显著引起湖泊沉积物悬浮和内源营养盐释放,影响上覆水光环境,进而影响浮游植物生长乃至整个湖泊生态系统结构与功能。受制于野外受控实验系统的条件限制,目前我国湖沼学实验大多停留在数立方米体积的水池试验和条件较难控制的湖体中试,大尺度受控模拟试验装置缺乏,重要湖沼学过程和关键条件参数获取困难。在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下,中国科学院太湖湖泊生态系统研究站在我国第三大淡水湖——太湖建成了浅水湖泊物理-生态过程模拟平台,以高仿真湖泊物理模型实验平台为核心,配套大型生态实验平台与数值模拟平台,可以开展波浪、湖流、河道脉冲式输入等湖泊物理过程影响下的湖体污染物迁移转化过程、生物生理与生态系统响应过程,以及水体鱼类、高等水生植物、浮游藻类、底栖生物等生态系统模拟试验。利用模拟平台开展了重要水体生态过程研究、工程技术参数确定,极大增加了野外站受控实验能力和数值模型参数精度,提升了支撑国家生态修复与管理需求、国际湖沼学理论前沿探索的能力。

关键词：大型湖泊物理模型生态模拟生态过程生态修复

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城市地区重建湿地的生态过程研究

环境科学 2007年第1期28卷 59-63页

作者：刘萍萍尹澄清孙淑琴西安交通大学环境科学与工程系西安710049 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085 天津泰达自来水公司天津300457

研究了湿地重建过程中植物、土壤和水质的动态变化特征.湿地重建2 a后植物种类增加了11种,芦苇、菖蒲和香蒲3种植物的高度、生物量在第2个生长季明显高于第1个生长季节,植物生物量分别增加到原来的13、1.5和1.4倍.湿地种植区土壤有机质... 详细信息

研究了湿地重建过程中植物、土壤和水质的动态变化特征.湿地重建2 a后植物种类增加了11种,芦苇、菖蒲和香蒲3种植物的高度、生物量在第2个生长季明显高于第1个生长季节,植物生物量分别增加到原来的13、1.5和1.4倍.湿地种植区土壤有机质总体上是降低的,土壤全氮含量从1 500 mg/kg降低到850 mg/kg(p<0.01),土壤全磷在试验期间略有增加.对重建湿地12种水质指标分析表明,夏季湿地出口源水溶解氧高于进口源水,出口源水总氮、叶绿素a、藻类计数3种水质指标均低于进口源水,说明重建湿地水质在夏季出口源水优于进口源水,水质得到改善.研究表明,湿地植物群落重建成功,生物多样性增加,重建湿地在改善和保持源水水质方面发挥了一定的作用.

关键词：湿地重建生态过程营养元素水生植物水质

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景观格局与生态过程的耦合研究:传承与创新

生态学报 2021年第1期41卷 415-421页

作者：孙然好孙龙苏旭坤陈利顶中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085

景观格局与生态过程的耦合关系是景观生态学研究的核心主题,耦合研究的范围和程度需要进一步系统梳理。从景观格局与生态过程耦合的内涵、方法等方面,系统总结了当前两者研究的特点以及存在问题。进一步从格局-过程耦合基本理论传承与... 详细信息

景观格局与生态过程的耦合关系是景观生态学研究的核心主题,耦合研究的范围和程度需要进一步系统梳理。从景观格局与生态过程耦合的内涵、方法等方面,系统总结了当前两者研究的特点以及存在问题。进一步从格局-过程耦合基本理论传承与提升、研究方法现代化和多元化、研究尺度多样化、研究对象的扩展与集成、自然-人文-社会视角的耦合、格局-过程耦合的管理和调控等六个方面展望了未来学科发展方向。最后,提出了未来创新目标,如提高景观格局量化的准确性和针对性、辨明景观格局影响的尺度性、增强生态过程模拟的时效性等。

关键词：景观格局生态过程耦合尺度效应学科发展

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鼠害治理条件下鼠类群落变动的生态过程

兽类学报 1998年第2期18卷 137-143页

作者：张堰铭樊乃昌王权业景增春中国科学院西北高原生物研究所浙江师范大学生物系

在高寒草甸鼠害治理过程中，因治理方式、强度以及环境的差异，鼠类群落的变动表现出不同的特点。次生植被地区，灭杀高原鼢鼠和高原鼠兔后，经补播、封育、灭杀残存高原鼢鼠等综合治理，５年内，高原鼢鼠和高原鼠兔种群数量显著低于灭... 详细信息

在高寒草甸鼠害治理过程中，因治理方式、强度以及环境的差异，鼠类群落的变动表现出不同的特点。次生植被地区，灭杀高原鼢鼠和高原鼠兔后，经补播、封育、灭杀残存高原鼢鼠等综合治理，５年内，高原鼢鼠和高原鼠兔种群数量显著低于灭杀前（Ｐ＜０．０５），根田鼠和甘肃鼠兔种群数量剧烈波动，鼠类群落多样性、均匀度指数年间波动大，群落不稳定；仅使用药物灭杀高原鼢鼠和高原鼠兔，３年后，高原鼢鼠种群数量与灭杀前无显著差异（Ｐ＞０．０５），鼠类群落多样性、均匀度指数在灭鼠当年下降，以后各年间变动不显著。原生植被地区，使用药物灭杀高原鼠兔，高原鼢鼠种群数量上升，围栏封育措施，对高原鼠兔种群的增长有显著的抑制作用（Ｐ＜０．０５），但对高原鼢鼠作用不显著（Ｐ＞０．０５）；单一药物灭杀高原鼠兔，鼠类群落多样性、均匀度指数无显著变化，灭杀３年后，高原鼠兔种群数量与灭杀前无显著差异（Ｐ＞０．０５），高原鼢鼠显著增加（Ｐ＜０．０５）。人工大量捕杀高原鼢鼠，非围栏封育地区，高原鼠兔种群显著增加（Ｐ＜０．０５）。

关键词：生态过程鼠害治理鼠类群落

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丘间低地生态过程研究进展

生态学杂志 2007年第7期26卷 1101-1106页

作者：张乐刘志民中国科学院沈阳应用生态研究所

丘间低地是《国际保护日程》所列的重点保护生境,近50年来一直受到生态恢复和生物多样性保护专家的关注。本文从丘间低地植被过程、土壤发育过程、水文过程、尺度对丘间低地生态过程的影响,以及丘间低地生物多样性保护及生态恢复等方面... 详细信息

丘间低地是《国际保护日程》所列的重点保护生境,近50年来一直受到生态恢复和生物多样性保护专家的关注。本文从丘间低地植被过程、土壤发育过程、水文过程、尺度对丘间低地生态过程的影响,以及丘间低地生物多样性保护及生态恢复等方面概述了丘间低地生态过程的主要研究内容、趋势和进展。近十几年,丘间低地生态过程研究体现了从单尺度到多尺度或跨尺度、从表征描述到机制探讨、从野外调查到控制试验过渡的趋势。然而,丘间低地生态过程的尺度性仍有待进一步探讨,丘间低地景观格局对生态过程的影响尚不清楚。今后,半干旱内陆地区丘间低地生态过程的研究将趋于增多,干扰生态学和景观生态学的理论和方法将会在丘间低地研究中得到更多应用。

关键词：生态过程尺度生物多样性保护丘间低地

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基于模型的景观格局与生态过程研究

生态学报 2010年第1期30卷 212-220页

作者：徐延达傅伯杰吕一河中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院研究生院北京100039

景观格局与生态过程关系的研究是景观生态学的主要特色和理论核心之一。模型可以充分利用实验和观测数据并综合不同时间和空间尺度上的信息提炼规律或揭示内在机制,模拟景观格局与生态过程的动态与相互关系,成为景观生态学研究的有力工... 详细信息

景观格局与生态过程关系的研究是景观生态学的主要特色和理论核心之一。模型可以充分利用实验和观测数据并综合不同时间和空间尺度上的信息提炼规律或揭示内在机制,模拟景观格局与生态过程的动态与相互关系,成为景观生态学研究的有力工具。结合研究实例,总结了基于模型的景观格局研究、生态过程研究和格局-过程关系研究的发展现状和薄弱环节,同时探讨了通过构建耦合模型研究格局-过程相互关系的途径。总结了景观模型研究亟待发展的领域与发展趋势。

关键词：景观模型景观格局生态过程耦合模型

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全球变化背景下的高寒生态过程

植物生态学报 2018年第1期42卷 1-5页

作者：杨元合中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 中国科学院大学北京100049

青藏高原是世界上海拔最高和面积最大的高原，被誉为“地球第三极”（姚檀栋等，2017），也是我国重要的生态安全屏障和战略资源储备基地（孙鸿烈等，2012）。高原气候整体上呈现“寒”“旱”特征，且存在自东南向西北逐渐降低的降水梯... 详细信息

青藏高原是世界上海拔最高和面积最大的高原，被誉为“地球第三极”（姚檀栋等，2017），也是我国重要的生态安全屏障和战略资源储备基地（孙鸿烈等，2012）。高原气候整体上呈现“寒”“旱”特征，且存在自东南向西北逐渐降低的降水梯度。沿着这一降水梯度，分布着森林、灌丛、高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠等植被类型（张宪洲等，2015）。

关键词：高寒草甸生态过程全球变化青藏高原降水梯度资源储备安全屏障高原气候

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湿地景观格局与生态过程研究进展

地球科学进展 2007年第9期22卷 969-975页

作者：胡巍巍王根绪中国科学院成都山地灾害与环境研究所

20世纪70年代以来,湿地研究成为国际环境科学和生态学研究的热点领域之一。尤其是景观生态学的兴起为湿地研究注入了新的活力,为在区域尺度上开展湿地的综合研究起到了启发和指导作用。空间格局、生态过程与尺度之间的相互关系是景观生... 详细信息

20世纪70年代以来,湿地研究成为国际环境科学和生态学研究的热点领域之一。尤其是景观生态学的兴起为湿地研究注入了新的活力,为在区域尺度上开展湿地的综合研究起到了启发和指导作用。空间格局、生态过程与尺度之间的相互关系是景观生态学研究的核心内容。同样,从景观尺度上来研究湿地空间格局与生态过程及其相互关系是当前湿地科学的研究热点。对景观格局与生态过程的研究方法、湿地主要生态过程、湿地景观格局与生态过程相互关系等方面的国内外研究进展进行了综述。最后分析了目前湿地景观格局与生态过程相互关系研究中存在的问题与不足,未来湿地生态过程以及湿地格局与生态过程相互关系的研究热点及发展趋势。

关键词：湿地景观格局生态过程水文过程

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Q型烟粉虱在中国的入侵生态过程及机制

昆虫学报 2012年第12期55卷 1399-1405页

作者：褚栋潘慧鹏国栋陶云荔刘佰明张友军青岛农业大学农学与植物保护学院山东省植物病虫害综合防控重点实验室山东青岛266109 中国农业科学院蔬菜花卉研究所北京100094

外来种的入侵生态过程及机制是入侵生物学重要的研究内容,相关领域的案例分析对入侵生物学学科构建具有重要的理论意义,对于入侵生物的防控具有重要的实践价值。但迄今中国对外来种的入侵生态过程及机制案例分析较少。而近10年来中国学... 详细信息

外来种的入侵生态过程及机制是入侵生物学重要的研究内容,相关领域的案例分析对入侵生物学学科构建具有重要的理论意义,对于入侵生物的防控具有重要的实践价值。但迄今中国对外来种的入侵生态过程及机制案例分析较少。而近10年来中国学者对重大入侵昆虫Q型烟粉虱Bemisia tabaci的研究为这方面的分析提供了可能。基于上述因素,本文以Q型烟粉虱为例,追溯了Q型烟粉虱成功入侵中国的生态过程,总结了该昆虫成功入侵的生态过程特征,从种群遗传结构、生态因子及人类活动等方面解析了该虫成功入侵的机制,展望了Q型烟粉虱入侵生物学未来的研究方向。我们认为,Q型在中国的入侵生态过程具有传入隐蔽、扩散快速、危害严重等特点;Q型烟粉虱成功入侵中国涉及Q型烟粉虱种群遗传学基础、生态因子及人类活动等多种因素,其中杀虫剂在中国的大量使用对Q型取代B型的驱动作用可能是Q型烟粉虱在中国成功入侵的重要因素。

关键词： Q型烟粉虱生物入侵入侵生物学生态过程入侵机制