成熟森林生态系统土壤有机碳积累:实现碳中和目标的一条重要途径

为了应对全球气候变化带来的挑战,2020年9月中国提出努力争取在2060年前实现碳中和。对此,生态系统固碳被寄予厚望;然而,生态学理论认为,成熟生态系统的碳输入输出趋于平衡,没有碳的净积累,也就没有碳汇功能,而未成熟的生态系统虽有碳的净积累并具有碳汇功能,但自然界任何未成熟生态系统从它建立的时候开始都在不断地向成熟生态系统演替,即任一生态系统演替的最终结果必然是碳输入输出达到平衡状态。由于森林生态系统碳库是陆地生态系统中最大的碳库,所以人们对其在碳中和上的贡献充满期待。本文以森林生态系统为例,分别考虑森林生态系统碳库的生物量碳库和土壤有机碳库,并基于全球最新研究成果,论证了森林生态系统土壤碳库积累过程具有长久的固碳功能,且不违背成熟生态系统碳输入输出趋于平衡的生态学理论,它能为实现碳中和目标做出贡献。

东海南部海区生态系统结构与功能的模型分析

根据1999～2002年间对东海南部海区的渔业资源和生态环境进行调查后所获得的数据和资料,应用Ecopath with Ecosim5.1软件构建了该海区生态系统的生态通道模型,基于该模型对生态系统结构特征进行了量化分析。生态通道模型由20个功能组构成,基本覆盖了东海南部海区生态系统能量流动的主要过程。分析结果表明,东海南部海区生态系统各功能组的营养级为1.00～4.23,能量流动主要由6个整合营养级构成,营养级I的利用效率颇为低下,大量初级生产力未进入更高层次的营养流动,造成生态系统下层营养流动的"阻塞"。鲹科鱼类、沙丁鱼、鳀科鱼类和其他小型鱼类的生产量较高,占鱼类总生产量的85.6%,而其他大中型肉食性鱼类的生产量都较低。混合营养分析表明,在能量从低级向高层次转化的食物网中,底层功能组起关键作用。反映系统成熟度的指标,包括较高的净初级生产力(NPP)和净初级生产力/呼吸(NPP/R),以及较低的连接指数(CI)、系统杂食指数(SOI)和Finn’s循环指数(FCI)等,均表明该海区处在一个"幼态化"的生态系统。

基于生态通道模型的长江口及邻近海域生态系统能流动态分析

本文根据2004年长江口及其邻近海域生态调查数据,运用生态通道模型(Ecopath模型)构建生态系统能流网络,分析本区域生态系统营养结构及功能,并与1985—1986年研究数据进行对比,解析两个时期生态系统营养结构与功能的差异。研究结果显示,2004年长江口及其邻近海域生态系统营养级范围为1～4.34,相较于1985—1986年研究结果,底层无脊椎动物食性鱼类和头足类的营养级变动较大。牧食食物链占据主导地位,浮游植物在浮游动物和水母的能量来源中所占比例均在60%以上;碎屑食物链所占能流比为44%。系统总能流为6342.081 t·km–2·a–1。渔获物平均营养级下降,生态营养效率平均值较高,但是碎屑和浮游植物的生态营养效率却明显下降,碎屑趋于累积。生态系统统计量整体显示,长江口及邻近海域生态系统成熟度降低。