湿地生态系统的结构和功能

本支探讨了湿地生态系统的结构和功能，湿地的独特性体现在其结构和功能的独特性上。

《生态系统的结构和功能》教学设计

一、设计理念按照新课程标准主体性教学理念设计教学。通过设计一系列课堂活动调动学生学习的积极性、主动性和创造性,让学生主动参与学习,充分展示以学生为主体的课堂,使学生的各项能力有所提高。

乡村旅游发展中的生态系统文化服务功能研究——以安徽肥东黄张村为例

探究与发挥乡村旅游的生态系统文化服务功能及其作用机制,是推进乡村旅游高质量发展,实现乡村振兴的重要路径。以安徽省肥东县黄张村为例,运用文献分析、实地调研、参与式观察、半结构化访谈方法和复合生态系统理论,揭示乡村旅游开发与生态系统文化服务功能的耦合关系与互动机制。研究认为:乡村旅游开发与乡村生态系统文化服务间的耦合关系为“发展动力—价值感知—耦合协调—复合增益”,生态系统文化服务功能渗透于乡村旅游空间生产并促进乡村“社会空间—生态空间—文化空间”三种类型空间演化,乡村生态系统文化服务价值在乡村旅游发展中被游客和居民感知并被开发与利用,在实现农民增收和壮大乡村富民产业,提升乡村产业发展水平中发挥重要作用。黄张村旅游发展中生态系统文化服务表现出色,生态系统文化服务功能有效发挥,推动了乡村旅游高质量发展。

基于InVEST模型的连云港市赣榆区生态系统服务功能评价

为更好地协调生态保护与社会经济发展的关系,科学评估区域生态系统服务功能及其重要性显得尤为重要。以连云港市赣榆区为研究对象,采用生态系统服务和权衡的综合评估(InVEST)模型,从固碳释氧、水质净化、生物多样性和水资源供给4项服务进行生态功能重要性评价分区,定量识别该区重要生态功能区。评价结果表明,赣榆区重要生态功能区总面积为383.06 km^(2),占全区总面积的25.93%;其中,Ⅰ级重要生态功能区面积为8.24 km^(2),Ⅱ级重要生态功能区面积为82.13 km^(2),Ⅲ级重要生态功能区面积为292.69 km^(2),初步构建了赣榆区生态安全格局,以促进本区生态系统保护与社会经济发展相协调。在此基础上,结合赣榆区农业发展现状,对三级重要生态功能区保护及全区农业开发利用提出了相应建议,为赣榆区优化国土空间格局、推进生态文明建设提供参考。

基于生态系统服务簇的珠江源区生态功能分区

识别生态系统服务簇,进行珠江源生态功能分区,为珠江源区土地利用格局优化、生物多样性保护、生态修复以及土地资源精准管控提供理论指导与技术支撑。研究基于InVEST模型和食物供给模型对珠江源区2010—2020年的生境质量、土壤保持、水源供给、碳储量和食物供给5项重要生态系统服务进行评估,运用Python平台实现轮廓系数算法并确定最佳聚类数,通过SPSS软件进行K-means聚类分析识别生态系统服务簇,并基于XGBoost机器学习算法,结合SHAP模型解释法探讨了生态系统服务簇的影响因素。结果表明:(1)珠江源区自然生态系统服务功能总体上呈现退化趋势。生境质量、碳储量和水源供给高值区占据珠江源区大多数地区,土壤保持呈现南北两侧高于中部的空间格局,食物供给与土地利用分布较为一致。(2)生态保育区乡镇数占比不断上升,主要分布在珠江源区北部和东南部的山地丘陵;城镇发展区乡镇数占比保持不变,位于珠江源区中部麒麟区;供给服务区乡镇数占比变化不大,分布在珠江源区中部和西南部平原。(3)坡度、生产总值和人为影响指数对生态系统服务簇的形成有着较为重要的影响,自然环境因素仍是生态系统服务的决定性因素。

基于生态系统服务及其权衡关系时空演变特征的生态功能分区研究:以潮白河流域为例

基于生态系统服务及其权衡关系的时空分布模式进行生态功能区划,能够满足特定区域协调多种生态系统服务的现实需求,有助于明晰差异化的管控策略,促进区域可持续发展。本研究以潮白河流域为研究区,采用遥感/GIS技术和空间分析方法,分析研究区2000—2020年粮食生产、水源涵养和娱乐休闲3种生态系统服务的时空变化特征;采用相关性系数、权衡协同度及均方根偏差对生态系统服务权衡与协同关系进行系统分析,明确权衡与协同关系的强度及空间分布特征。在此基础上,综合考虑生态系统服务间的权衡关系及权衡强度进行生态功能分区,并提出针对性的生态系统服务优化调控建议。研究结果表明:(1)研究区娱乐休闲及粮食生产服务呈增加趋势,水源涵养呈波动增加趋势。(2)水源涵养分别与粮食生产、娱乐休闲服务之间均表现为权衡关系,粮食生产和娱乐休闲服务之间表现为协同关系。不同生态系统服务类型间的权衡/协同关系空间分布特征存在显著差异。(3)水源涵养与粮食生产之间的权衡强度最大,娱乐休闲与水源涵养之间的权衡强度次之,粮食生产与娱乐休闲之间的权衡强度最弱,3者的权衡强度随时间推移均呈增加趋势。(4)将潮白河流域划分为农业核心生产区、农业生态发展区、水源涵养核心保育区和水源涵养生态发展区4个生态功能区,并提出了差异化的管控建议。研究结果可为京津冀地区协同发展及国土空间管控提供参考。

湿地生态系统主要结构与功能简述

通过回顾湿地相关研究,从湿地的主要结构和功能进行归纳简述。目前,湿地受气候变化和人类活动等诸多因素影响已发生变化,导致湿地生态系统植物、动物、土壤及沉积物等结构和湿地固碳、气候调节、及净化水质等功能发生改变。未来湿地研究应加强湿地结构与功能的耦合多角度研究,对多时空进行尺度推译研究,从而在不同尺度上进行湿地保护与恢复,发挥深度学习和高分辨率影像优势,基于野外调查实验实现空天地一体的大范围、高精度湿地结构和功能特性反演提供数据基础,严守湿地保护红线,建立完善湿地保护、恢复及评估机制,进而有效实现湿地保护与恢复。

黔西北森林生态系统水源涵养功能评估——以毕节市七星关区为例

为了推动森林生态系统持续向好发展,以毕节市七星关区为例,采用综合蓄水能力法评估毕节市七星关区森林生态系统水源涵养能力。结果表明:七星关区森林生态系统水源涵养总量为15783.41万m^(3),单位面积水源涵养量为849.10 t/hm^(2),其中林冠层截留量6815.39万m3,枯落物层持水量443.37万m^(3),土壤层蓄水量8524.65万m^(3);暖性针叶林、落叶阔叶林和灌丛对森林生态系统水源涵养贡献最大,占比73.53%;常绿落叶阔叶混交林、暖性针阔混交林、温性针叶林和暖性针叶林单位面积水源涵养能力较强,均超过了1000 t/hm^(2);西南部和东北部森林水源涵养总量较高,东部次之,西部和西北部森林单位面积水源涵养量偏低。建议采取针对性森林经营措施,丰富不同森林的林层、林分、树种及林龄组成,进一步提高当地森林生态系统水源涵养功能。

广西土地生态系统水源涵养功能时空变化及其影响因素研究

[目的]研究广西土地生态系统水源涵养功能的时空变化和影响因素。[方法]基于InVEST模型的产水量模块和ArcGIS软件,定量评估广西2000、2010、2020年3个时期水源涵养功能时空变化,并利用地理探测器模型分析水源涵养功能的主要影响因素。[结果]2000—2020年广西土地生态系统水源涵养量为140.26×10^(8)~157.83×10^(8)m^(3),多年平均水源涵养量为148.99×10^(8)m^(3),时间尺度上呈现先增加后减少的态势,空间格局上呈现东北部高、西南部低的态势;2000—2020年广西各类土地的水源涵养功能排序依次为林地>耕地>草地>水域>建设用地>未利用地,土地利用类型面积的占比对水源涵养量有重要影响;单因子探测结果表明,广西土地生态系统水源涵养量的空间分布差异主要受土地利用类型、年蒸散量、高程的影响,而双因子探测结果则进一步揭示,土地利用类型和年降水量、年降水量和人口密度的交互作用对水源涵养量的空间分布变化影响尤为显著。[结论]广西土地生态系统水源涵养功能在时空上存在明显差异,继续实施退耕还林政策,进一步巩固已取得的成效,兼顾单因子和多因子作用的共同影响有利于广西更好地推进生态安全建设。

浅析不同林木种植模式对生态系统服务功能的影响

林木种植模式是影响生态系统服务功能的重要因素。本文以此为研究主题,系统性对比分析了单一与混合林木种植模式对生态系统的不同影响。采用多元指标评估法和生态体系价值评估法,研究了典型的单一林木种植模式——纯针叶林,与混合林木种植模式——针阔混交林,对生态系统服务功能的影响。结果 显示,混交林在提升生态系统生物多样性,增进水土保持,改善空气质量等方面,优于纯针叶林。特别是在生物多样性上,混交林提供了更为丰富的生物物种栖息地,有力的维护生态系统的稳定性。然而,单一林木种植模式在木材生产,经济效益方面,则表现出其优势。整体来看,根据地理环境,社会经济需求等因素,适当调整林木种植模式,能更好地发挥其生态系统服务功能,提供更多生态效益和社会经济效益。这对当前我国面临的生态环境压力,具有极其重要的指导意义。

内蒙古大青山国家级自然保护区主要优势树种森林生态系统服务功能物质量测算

文章以2021年内蒙古大青山国家级自然保护区森林资源数据为基础,依据《森林生态系统服务功能评估规范》(GB/T 38582-2020),从保育土壤、林木养分固持、涵养水源、固碳释氧、净化大气环境和森林防护6个方面,测算保护区主要优势树种的森林生态系统服务功能物质量,以期为保护区森林资源监测、评价和生态保护修复提供决策性依据。结果表明:在乔木林地中,白桦(Betula platyphylla)林地面积最大(41 058.364 9 hm^(2)),其所提供的生态服务功能物质量相对较高;尽管华北落叶松(Larix gmelinii var. principis-rupprechtii)林地面积最小(4 718.584 8 hm^(2)),但其单位面积蓄积量相对较高(90.04 m^(3)/hm^(2)),其所提供的生态系统服务功能高于榆树(Ulmus pumila)和油松(Pinus tabuliformis)。在灌木林地中,柄扁桃(Prunus pedunculata)和虎榛子(Ostryopsis davidiana)林地面积相对较大,其所提供的生态系统服务功能物质量相对较高。因此,森林生态系统服务功能与森林面积、森林质量有直接关系。

基于植被净初级生产力的咸宁市生态系统服务功能重要性评价

开展生态系统服务功能重要性评价,对准确识别区域生态功能、科学划定生态保护红线以及有效推进生态保护修复工作具有重要意义。以咸宁市为研究区域,基于2001—2020年的动态数据资料,采用植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)定量模型评估方法,以水源涵养、水土保持和生物多样性维护功能为评价指标,系统评价了生态系统服务功能重要性程度及其空间分布特征。结果表明:咸宁市水源涵养功能极重要区面积占比为26.50%,主要呈斑块状分布在咸安区、赤壁市、崇阳县和通城县的部分地区;水土保持功能极重要区面积占比为47.20%,主要呈条带状分布于大幕山、幕阜山两大生态屏障区;生物多样性维护功能极重要区面积占比为26.53%,主要聚集分布于咸安区、赤壁市和崇阳县;生态系统服务功能极重要区面积占比为17.02%,主要呈小规模条带状分布于咸安区南部、赤壁市南部和崇阳县西部的部分低山地区。

高等职业教育产教融合生态系统的研究

高等职业教育产教融合生态系统是将高等职业教育与产业发展紧密结合,形成一个相互促进、协同发展的有机整体。本文以生态学理论为基础梳理了高等职业教育产教融合生态系统的定义、构成要素以及功能等理论,构建了高等职业教育产教融合生态系统的评价指标体系,并以该评价体系为基础,进行调研分析了高等职业教育产教融合生态系统目前面临的问题,为高等职业教育产教融合生态系统理论体系的完善提供参考,为新时代职业教育产教融合的可持续发展提供助力。

基于植物功能群的生态系统服务形成与维持机制研究

生态系统可以从“结构-功能-服务”3个层次来理解,其中服务是人类的主观感受或效用。维持高质量的生态系统服务还需从生态系统的自然属性入手。结构和功能是生态系统服务形成和维持的内在机制,而植物是生态系统结构和功能的核心驱动力。植物功能群具有特定功能的植物组合,其中优势植物功能群控制着生态系统的结构和功能。生态系统服务的概念、分类与植物功能群密切相关,植物功能群是生态系统与生态系统服务间更直接的桥梁。建立生态系统服务与植物功能群间的联系,使相关研究有更明确的指向,在深化理论研究的同时使研究成果更容易落地。生态系统服务的形成、维持机制与植物功能群的内在联系主要体现在4个主要方面:(1)植物功能群的内在适应性特征和外在效应是生态系统服务形成的基础;(2)植物功能群的多功能特性为生态系统服务协同提供了可能;(3)植物功能群间替代和互补效应可以提升生态系统服务质量和稳定性;(4)植物功能群能够提供基于自然的生态系统服务修复问题解决方案。

森林生态系统服务多功能性:概念、指标和经营模拟模型

森林生态系统同时提供多种功能和服务的能力,被称为森林生态系统多功能性,可分为生态系统功能多功能性和生态系统服务多功能性。近年来,生态学领域对生物多样性与多功能性关系机理、多功能性驱动因子等进行了大量研究,这些研究持续成为热点。然而,这些研究成果在实际应用,尤其是在指导森林经营实践方面,尚显不足。森林经营一直以实现多种功能或服务的最大化为目标,但目前还缺乏与生态学中多功能性理论研究的有机联系,迫切需要将二者结合。本文对国际国内森林生态系统服务多功能性的概念、指标、评价方法、经营模拟和优化模型进行了综述,认为预测森林生态系统服务及多功能性、在森林经营单位层面实现多功能性最大化是将来的研究方向。因此,需要加强森林经营模型模拟研究,寻找减少不同服务间冲突、增加协同(即增加多功能性)的经营策略,回答森林经营和气候变化如何影响生态系统服务间的权衡和协调关系及其时空变化等理论和实际问题。

中国景观生态系统碳汇功能实现及制度设计

以中国数量和面积可观的各类公园绿地等景观生态系统为研究对象,基于国内外景观碳汇项目实施及其相关文献和数据分析,得出未来城市碳汇应以景观生态系统碳汇为主要发展方向,需加强景观碳汇项目的理论与实践研究。研究结果表明:目前景观碳汇功能实现存在顶层设计有待进一步完善、景观碳汇方法学研发不足、核算体系不健全及市场化跟进有限等制度困境。因此,应在基于自然的解决方案(NbS)统筹规划和科学设计景观生态系统基础上,健全景观碳汇方法学及其核算标准,进而将其融入履约、自愿和普惠碳市场,并完善与之相应的生态补偿、碳汇认购等制度举措,是其碳汇功能实现的可行路径。

基于土地利用结构的河流岸带生态系统服务簇识别

为识别河流岸带土地利用与生态服务价值的空间结构,从河流岸带保护角度选取水资源保护、净化环境、水文调节、土壤保持、维持养分循环、生物多样性6项生态服务功能,基于遥感影像解译的土地利用数据,运用修正的当量因子法估算得到生态服务价值的空间分布规律,进而进行层次聚类分析识别河流岸带生态服务簇,并应用于太湖流域湖西区溧阳市县级河流——竹箦河作为实例研究。结果表明:(1)竹箦河河岸带6项生态服务价值呈现出显著的空间异质性和聚集性;(2)竹箦河河岸带可划分为5大类生态服务簇,分别为水源涵养型、绿色多元型、经济生态型、生态脆弱型以及耗水污染型;(3)各类服务簇的生态系统服务特点与空间布局分异明显,与岸带实际土地利用结构相协调,揭示了竹箦河河岸带生态服务功能普遍较薄弱的现状。研究结果可为竹箦河及类似平原地区骨干河流岸带功能区划分以及河岸带生态保护与修复方案的制定提供理论参考。

“生态系统的结构和功能”的概念教学设计

在设计"生态系统的结构和功能"的概念教学时,始终贯穿"结构与功能相统一"的生物学思想,通过合理运用概念模型促进概念形成、充分运用已有概念构建抽象概念的方式,引导学生从整体宏观的角度认识生态系统的结构和功能。

放牧对典型草原生态系统结构与功能的影响研究进展

草地生态系统作为全球最大的农牧业生态系统,在全球气候变化、养分循环、保持水土等方面具有重要的作用。放牧作为草原管理中的一种常见措施,是草地生态系统多功能性的主要驱动力,在很大程度上决定了草原生态系统的健康和可持续发展。为了更深入地了解放牧对草原生态系统的影响,在中国知网(CNKI)数据库就“放牧”和“草原生态系统”等关键词进行文献检索,分析了放牧对草地植物组成及多样性、土壤微生物群落特征、土壤性质以及养分循环等方面的影响。结果表明:适度放牧更有利于草地生态系统的健康发展,是有利的草原管理措施。并提出了未来放牧与草地生态系统的相关研究中应多注重草原自身特性,选择适宜的放牧强度,并多关注放牧对地下生物多样性的影响,以期为更好地发挥草地生态系统多功能性提供参考。