题名 白洋淀芦苇型水陆交错带水化学动态及其净化功能研究
被引量：29
1
作者
王为东 王亮 聂大刚 尹澄清
机构
中国科学院生态环境研究中心 中国科学院研究生院 北京神华中机能源环保科技有限公司
出处
《生态环境学报》
CSCD
北大核心
2010年第3期537-543,共7页
基金
国家自然科学基金项目(40701086) 国家重点基础研究发展计划项目(2006CB403306) 国家水体污染控制与治理科技重大专项课题(2008ZX07209-006)
文摘
于2007年3月—11月对富营养化湖泊—白洋淀进行了现场调查,分析了温度、溶解氧(DO)、叶绿素、总磷(TP)及其他水化学指标的动态变化规律,并讨论了它们之间的相互关系。结果表明:白洋淀芦苇(Phragmites australis var.bai-yangdiansis)型水陆交错带对营养物质具有强烈的截留作用,可以达到净化白洋淀水体的效果。从水质指标的空间分布看,污染较重的府河河口区域其水体TP、化学需氧量(CODCr)含量明显高于污染较轻的湖泊中心区域,空间梯度上呈逐步递减趋势。根据水体盐度、总溶解性固体、TP及DO含量进行聚类分析,可以将采样点分为3类:I区、污染较重河口区域;II区、中间过渡缓冲区域;III区、污染较轻中心区域。I区其水体DO含量明显低于III区,而水体盐度则明显高于III区。通过调查发现:在8月份,白洋淀水体DO含量突然增加;相关分析表明:叶绿素含量与DO(P=0.046)及温度(P<0.01)之间呈显著正相关关系。结合叶绿素等指标的动态变化规律,8月份左右可能是白洋淀藻类爆发的危险时期。
关键词
芦苇湿地 截留作用 空间梯度 时空变化 河口地区 溶解氧 叶绿素 稳态转换
Keywords
reed-dominated wetlands retention effects spatial gradients spatial and temporal variations fiver mouth areas dissolved oxygen chlorophyll alternative stable states
分类号
X703
[环境科学与工程—环境工程]
题名 生态系统多稳态研究进展
被引量：10
2
作者
赵东升 张雪梅
机构
中国科学院地理科学与资源研究所 中国科学院大学
出处
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第16期6314-6328,共15页
基金
第二次青藏高原综合科学考察研究(2019QZKK0403) 中国科学院战略先导科技专项(A类)“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”(XDA20020202)。
文摘
在多稳态的生态系统中,外力可能导致生态系统状态突然之间发生不可逆转的转变,从而达到一个新的平衡状态。但目前对多稳态理论的系统研究很少,如何使用预警信号来预测生态系统的状态转变依旧是个难题。通过多稳态理论的梳理提出了一个更加综合的多稳态定义,并以放牧模型为例,系统总结了多稳态理论的相关概念,将多稳态理论应用在生态系统演替和扰沌理论的解释中;通过对生态系统稳态转换预警信号的原理、优缺点和应用条件的分析,对不同尺度下多稳态的研究方法进行了归纳;最后提出了目前多稳态领域的研究问题和未来的研究重点。结果表明:(1)将时间和空间预警信号结合在一起,并量化正确预警信号的概率,对错误预警信号的比例进行加权,可能会提供更准确的稳态转换的预报。(2)定量观测试验适用于小尺度的研究,而较大尺度的研究则采用简化的模型来模拟研究,选择正确的尺度极有可能改变预警信号的可靠性。(3)结合多稳态理论研究生态系统临界转换和反馈控制机制,并将基于性状的特征指标和进化动力学纳入其中,是生态系统修复实践的重要研究方向。(4)将多稳态相关理论和生态保护管理政策的实践相结合,是多稳态理论未来应用的前景。本研究为多稳态理论和实践的深入研究提供科学支撑。
关键词
多稳态 稳态转换 预警信号 临界点 尺度
Keywords
alternative stable states regime shift/critical transition early warning signal tipping point/bifurcation point scale
分类号
Q148
[生物学—生态学]
题名 在太湖中栽种沉水植物能使水变清吗?
被引量：5
3
作者
刘敬群 陈家长
机构
中国水产科学研究院淡水渔业研究中心
出处
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第5期2764-2766,共3页
基金
中央级基本科研业务费专项(2007JBFB20)
文摘
浅水湖泊富营养化修复是环境科学领域的前沿研究。在富营养化的太湖中栽种沉水植物能使水变清,进而"向后跃变"为"草型湖泊"吗?回答是几乎不可能。原因在于藻类和沉水植物之间存在着竞争。在湖泊中决定沉水植物能否生长的关键是水体的光照条件。在富营养化的湖泊中,藻类对沉水植物有明显的"遮光效应",从而降低了它的竞争能力。另一种情况,枝角类的消失或者数量减少对藻类有利。"下行效应"在浅水湖泊中可能更为重要,因此浅水湖泊中滤食性鱼类对浮游动物的捕食控制可能更强,导致枝角类几乎不可能通过牧食控制藻类的生长。在这样的状况下,沉水植物的恢复几乎是不可能的。如果沉水植物再遭受其它的损害或者恶劣的天气,就会突然一下子全部消失。因此在富营养化的湖泊中栽种沉水植物的成活率是很低的。这与浅水湖泊二种替代性稳定状态概念是相一致的。
关键词
遮光效应 缓冲机制 竞争机制 二种替代性稳定状态 下行效应
Keywords
shading effects buffer mechanisms competitive mechanisms alternative stable states top-down effects
分类号
X524
[环境科学与工程—环境工程]
题名 替代稳态下阜康北部荒漠生态弹性的时空格局
4
作者
许毓哲 林涛 李君
机构
中国科学院新疆生态与地理研究所 中国科学院大学 自然资源部荒漠-绿洲生态监测与修复工程技术创新中心 中国科学院新疆生态与地理研究所
出处
《干旱区研究》
CSCD
北大核心
2023年第5期808-817,共10页
基金
第三次新疆综合科学考察项目(2021xjkk0900)。
文摘
替代稳态下的荒漠生态系统生态弹性反映了系统承受环境干扰后的恢复能力,这对认识荒漠生态系统过程具有重要的理论意义。当前研究主要集中在湖泊和森林生态系统,而有关荒漠生态系统弹性的研究普遍未考虑替代稳态,也鲜有考虑弹性的时间变化。本研究以阜康北部的古尔班通古特沙漠南缘至沙漠腹地样带为例,运用2001年1月至2020年12月的MODIS全球植被指数遥感数据,采用BFAST(Breaks for Additive Season and Trend)和状态空间建模对数据进行处理和提取,通过不同状态的退出时间量化得出不同时段替代稳态条件下的生态弹性,同时根据计算结果分析了该地区生态弹性时空演变特征及其影响机制。研究结果表明:(1)研究区弹性+和弹性-整体呈现先下降后上升的趋势,但沙漠边缘至腹地空间差异显著。(2)生态弹性对降水变化存在滞后响应。(3)降水季节变化的差异会降低降水量与生态弹性之间的相关性。综上所述,生态弹性的空间分布总体受降水格局控制,但立地条件导致的植被空间异质性增加了生态弹性空间分布的复杂性,而生态弹性与降水变化的关系取决于植被群落构成、植物对降水变化响应、降水量变化趋势和季节分布。本研究在认识荒漠生态系统功能稳定性维持机制以及荒漠生态保护和修复方面具有重要的理论与实践意义。
关键词
替代稳态 生态弹性 退出时间 古尔班通古特沙漠
Keywords
alternative stable states ecological resilience exit time Gurbantunggut Desert
分类号
X171.1
[环境科学与工程—环境科学]
题名 生态脆弱区生态系统状态演变分析的若干数学方法
被引量：2
5
作者
孙国栋 曾晓东 崔明
机构
中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室 中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心 北京工业大学理学部 中国科学院大学
出处
《应用生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期638-647,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFA0604804) 国家自然科学基金项目(41975132,42175077)资助。
文摘
生态脆弱区往往存在多个生态系统(草原、荒漠和灌木等)共存的现象。由于外部环境和人类活动等因素的影响,生态脆弱区会发生从一种生态系统转变为另一种生态系统的现象,即突变现象。分析生态脆弱区多生态系统共存情况下生态系统的稳定性对了解生态脆弱区生态系统的变化具有重要意义。本文回顾了目前能够描述生态脆弱区多生态系统的动力系统及其稳定性判别的若干数学方法。基于微分方程的动力系统不仅能够描述均一和非均一的生态系统,而且能够描述林、草和荒漠等多生态系统共存的状态。判别生态脆弱区生态系统稳定性的方法包含3类:第一类是代表人类活动等因素变化的初值扰动引起的生态系统稳定性的分析方法;第二类是代表环境因子(例如降水和温度)等因素变化的模式扰动引起的生态系统稳定性的分析方法;第三类是由初值扰动和模式扰动共同作用引起的生态系统稳定性的分析方法。最后,介绍了应用上述方法分析生态脆弱区多生态系统的稳定性。这些数学理论方法不仅有助于我们了解生态脆弱区生态系统的稳定性,而且也可为生态脆弱区生态系统的突变、预估和管理提供理论指导。
关键词
生态脆弱区 多稳态 突变 稳定性分析方法 非线性最优化方法
Keywords
ecologically vulnerable area alternative stable states abrupt stability analysis method nonlinear optimization method
分类号
X171.1
[环境科学与工程—环境科学]
题名 气候系统中临界转变的研究进展与展望
被引量：2
6
作者
尹彩春 赵文武 李琰 李冬冬
机构
北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室 北京师范大学地理科学学部陆地表层系统科学与可持续发展研究院 复旦大学大气与海洋科学系大气科学研究院
出处
《地球科学进展》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期1313-1323,共11页
基金
国家重点研发计划项目“气候变化对生态系统土壤保持服务的影响”(编号:2017YFA0604704)资助。
文摘
气候系统属于复杂系统,可以存在双(多)稳态。当系统的控制参数处于临界点附近时,控制参数的微小变化或者外界施加的微小干扰,可能导致系统状态由一种稳态不可逆地突变到另一种稳态,发生临界转变。系统梳理了气候系统中临界转变的基础理论和主要研究内容,探讨了其研究态势,并提出了现有研究存在的问题和重点研究方向。结果表明:①现有研究内容主要聚焦于不同时空尺度气候子系统的临界转变现象及其研究方法、临界转变的驱动因素和形成机制、临界转变的早期预警信号及其检测方法;②气候系统中临界转变的研究表现出以尺度拓展、学科交叉、级联效应、综合集成和人类响应等为主要特点的研究态势;③现有研究存在的问题包括:基础概念的认知和使用有待统一和规范,数据可获取性和定量分析模型的准确性有待提升,临界转变及其潜在气候风险研究有待深化;④我国未来的研究应重点关注临界转变与我国关键生态安全屏障、区域发展格局以及人类安全与福祉的关系等领域。
关键词
临界转变 临界点 多稳态 分岔 气候系统
Keywords
Critical transition Critical point alternative stable states Bifurcation Climate system
分类号
X21
[环境科学与工程—环境科学]
题名 功能团捕食的集合种群模型动态
7
作者
田梦雪 管铮 刘志广
机构
河南大学应用数学研究所 河南大学数学与统计学院 河南化工技师学院
出处
《河南大学学报（自然科学版）》
CAS
2019年第2期246-252,共7页
基金
国家自然科学基金项目(31200312) 中国博士后科学基金项目(2017M612388) 河南大学科学基金项目(yqpy20140045)
文摘
当一个物种(功能团捕食者)捕食另一个物种(功能团食饵),且同时与它竞争共同的资源(空间或食物),这种种间相互作用被称为功能团捕食.这种物种相互作用在自然界中被广泛观察到.以往的研究多数假设资源为食物,但是,物种也经常为生存空间而发生竞争.基于均匀场假设,本研究建立了一个空间竞争的功能团捕食模型.全局动态分析结果表明:空间竞争和捕食的相互权衡可以导致物种的共存.入侵分析是经常用于分析多物种共存的方法,在入侵分析没有预测共存的参数区域发现了物种共存的情况.研究结果对深入认识功能团捕食相互作用生态系统会有帮助.
关键词
交替稳定态 共存 入侵分析 空间竞争 稳定性分析
Keywords
alternative stable states coexistence invasion analysis spatial competition stability analysis
分类号
O175
[理学—数学]
题名 富营养浅水湖泊的退化与生态恢复
被引量：22
8
作者
邱东茹 吴振斌
机构
中国科学院水生生物研究所
出处
《长江流域资源与环境》
CAS
CSCD
1996年第4期355-361,共7页
基金
国家"八五"科技攻关项目
文摘
初步讨论了富营养浅水湖泊的退化现象和造成退化的主要原因，对湖泊生态恢复的目标和对策等问题也作了探讨。以武汉东湖为例，提出以水源保护地为主要功能的富营养浅水湖泊的恢复和整体优化对策，即恢复沉水植被、建立控制面源污染的半自然的人工湿地生态系统、优化水产养殖结构和恢复湖泊生物多样性等。
关键词
水体 富营养化 退化 生态恢复 湖泊 富营养湖
Keywords
eutrophic shallow lake, degradation, ecological restoration, two alternative stable states , biomanipulation
分类号
P343.3
[天文地球—水文科学]
X524
[天文地球—地球物理学]
题名 生态系统多稳态研究进展
被引量：22
9
作者
冯剑丰 王洪礼 朱琳
机构
南开大学环境科学与工程学院//环境污染过程与基准教育部重点实验室 天津大学力学系
出处
《生态环境学报》
CSCD
北大核心
2009年第4期1553-1559,共7页
基金
国家自然科学基金项目(10772132) 中国近海海洋综合调查与评价资助项目(908-02-04-01)
文摘
阐述了生态系统多稳态的定义及其生态学意义,总结了生态系统的多稳态现象的不同产生机制,综述了多稳态的存在性及稳态转换的研究现状,探讨了未来的理论及应用研究前景。多稳态指的是在相同条件下,系统可以存在结构和功能截然不同的稳定状态。不同的稳态对应于不同的生态系统结构和功能,并且可产生不同的生态系统服务价值。系统的稳态不仅仅包括稳定的点吸引子,也可能是周期吸引子或者混沌吸引子。多稳态现象广泛存在于多种生态系统(海洋生态系统、湿地生态系统、干旱生态系统等)中。较强的正反馈作用是系统产生多稳态的主要原因。生态系统中的正反馈循环主要包括易化作用、过度开发以及冰盖反射等。大量的理论研究证实多稳态是系统中的一个普遍现象,但从实验角度的研究成果较少。生态系统的不同稳态有不同的吸引域,吸引域之间存在阈值。当干扰强度大于恢复力时,系统有可能越过阈值发生稳态转换。生态系统发生转换的预警指标包括方差的增加、干扰后的恢复速率以及偏度的变化。多稳态的未来研究重点在于:(1)多稳态产生机制研究;(2)生态系统中多稳态的存在性检验;(3)生态系统恢复力及预警指标的定量评价研究;(4)多稳态理论在生态系统修复实践中的应用。
关键词
生态系统 多稳态 恢复力 生态恢复
Keywords
ecosystem alternative stable states （ASS） resilience ecological restoration
分类号
Q14
[生物学—生态学]
