第32卷第17期2012年9月
DOI :10.5846/stxb[1**********]3生态学报ACTA ECOLOGICA SINICA Vol.32,No.17Sep.,2012
——第二届“国际青年生态学者论坛”.生态学报,2012,32万云,许丽丽,耿其芳,冷欣,安树青,唐剑武.全球变化背景下生态学热点问题研究—
(17):5601-5608.
Wan Y ,Xu L L ,Geng Q F ,Leng X ,An S Q ,Tang J W.Ecological hot topics in global change on the 2nd International Young Ecologist Forum.Acta Ecologica Sinica ,2012,32(17):5601-5608.
全球变化背景下生态学热点问题研究
———第二届“国际青年生态学者论坛”
万111云,许丽丽,耿其芳,冷11,*2欣,安树青,唐剑武
(1.南京大学生命科学学院,南京210093;2.The Ecosystem Center ,Marine Biological Laboratory &Departmentof Ecology and
Evolutionary Biology ,Brown University ,7MBL Street ,Woods Hole ,MA 02543,USA )
“国际青年生态学者论坛”摘要:为促进中国青年生态学者与海外生态学者的交流与合作,第二届于2011年8月1—4日在南京
“全球变化背景下生态学热点问题”围绕主题,分别从植物群落学、植物生理大学举行。来自海内外近400名学生和青年学者,
生态学、地下生态学、水生态系统、生物入侵、生物多样性、区域生态安全等7个方面进行了交流与讨论,本届论坛报告反映了在全球变化背景下,我国生态学在研究领域、内容、尺度、方法上的发展现状与进展。以会议收集的95篇摘要为基础,重点综述了27场青年学者论坛报告内容,并对会议的进一步完善提出了几点建议。
关键词:青年论坛;全球变化;生态学;热点问题
Ecological hot topics in global change on the 2nd International Young Ecologist Forum
*WAN Yun 1,XU Lili 1,GENG Qifang 1,LENG Xin 1,AN Shuqing 1,,TANG Jianwu 2
1School of Life Science ,Nanjing University ,Nanjing 210093,China
2The Ecosystem Center ,Marine Biological Laboratory &Departmentof Ecology and Evolutionary Biology ,Brown University ,7MBL Street ,Woods Hole ,MA 02543,USA
Abstract :To promote the communication and cooperation between Chinese and overseas young Ecologists ,“The 2nd International Young Ecologist Forum ”was held on August 1—4,2011at Nanjing University ,China.On the Form ,Nearly 400students and scholars at home and abroad discussed and communicated on the ecological hot topics in the global change from seven areas :Plant Community Ecology ,Physiological Plant Ecology ,Belowground Ecology ,Aquatic Ecosystem ,Biological Invasions ,Biodiversity and Regional Eco Security.The 27oral presentations selected from 95abstracts by young scholars on the forum widely reported the research scope ,topic ,scale ,and methodology in ecological studies in China
we summarized knowledge gained from the presents and abstracts and also under the context of global change.In this paper ,
gave some suggestions for further improvement of the Forum.
Key Words :young forum ;global change ;ecology ;hot topics
1会议背景与概况
随着人类活动的日益加剧,人类居住的地球正经历前所未有的变化,其中包括全球气候变化、生物多样性
2008CB418201);国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07210-001)资助基金项目:973项目(2008CB418004,
收稿日期:2012-07-16;修订日期:2012-07-17
*通讯作者Corresponding author.E-mail :anshq@nju.edu.cn
减少、自然灾害的增加等等。对这些问题的解决和可持续发展的实施有赖于生态学的快速发展。青年生态学者担负起发展生态学、迎接未来地球变化的艰巨挑战。
为了促进青年生态学者之间、青年生态学者和资深生态学者之间、中国与海外生态学者之间的交流与合
。第一届论坛于2009年在兰州大学与第五届作,一批海外生态学者筹划组织了“国际青年生态学者论坛”
“现代生态学讲座”“现代生态学讲座”共同成功举办。第二届论坛与第六届一同于2011年8月1—4日在南京大学举行。来自国内外近百所高等院校与科研院所的近400名青年学者与学生参加了此次论坛。论坛共收到青年学者的学术摘要95篇,经严格筛选共有27位青年学者在论坛上做了专题报告(见附录)。报告紧
——全球变化背景下生态学热点问题研究,密围绕拟定的主题—报告的内容涉及植物群落学、植物生理生态学、
地下生态学、水生态系统、生物入侵、生物多样性、区域生态安全等热点领域的研究,既包含基础理论研究,也强调生态学理论的实践应用。论坛邀请第六届现代生态学讲座受邀专家作为评委,最后评选出的5名优秀报
“Yang Hanxi Rising Ecologist Award ”告人(葛体达、郭婕敏、刘慧、周灵燕、熊燕梅)获得了证书,其他22名论坛
“Yang Hanxi Career Enhancement Award ”报告人获得了证书。
本届论坛由国际青年生态学者论坛组织委员会主办,南京大学、中国生态学会、江苏生态学会承办,中美生态、能源和可持续性科学内蒙古研究中心、中华海外生态学者协会、国家自然科学基金委员会和江苏海洋湖沼学会协办。
2论坛报告内容
全球变化不仅指气候的变化,还包含环境污染、生物多样性丧失、人口增长及土地利用与覆盖变化等。在全球变化的背景下,我国生态学在研究方向、内容、尺度、方法上均有较大的转变
样性、区域生态管理等热点领域的研究进展。
2.1全球变化下植物群落学研究
植物群落及由植物群落所构成的植被是植物群落学研究的主要对象。传统植物群落学研究的内容主要包括群落的结构、生态、动态、分类、分布等5个方面
的应用。
气候与环境变化对植物群落的结构产生影响一直是生态学研究的重要问题之一。杨海军等通过设立一个多因子实验平台研究了气候与环境变化对温带草原植物群落结构的影响。研究结果表明:在功能群和个体水平上,气候与环境变化显著地改变了群落结构和组成。增雨显著提高了群落物种丰富度和群落盖度;然而增温却降低了禾草功能群物种数和群落盖度;氮添加也减少了群落物种的丰富度。气候变化不但直接影响植物群落结构,同时也通过改变土壤水分的可利用性来间接影响植物群落结构。赵伟村等采用典型样地调查法,研究季风对台湾南部低地雨林的植群分化与树木树液流通量的影响。运用双向指标种分析(TWINSPAN )将研究区共分为5种植群类型,并采用降趋对应分析法探讨了环境因子与植群分化之间的关系。并发现:同种树种的树液流通量在迎风区和缓风区存在差异,说明风速影响蒸腾作用;叶结构和气孔行为也影响树液流通量;与其它环境因素相比,有效光辐射对树液流通量的影响更大。
基于现代气候的大尺度物种多样性格局的研究是目前最为关注的问题之一[3][2][1]。本届论坛共同探讨了我国生态学在植物群落学、植物生理生态学、地下生态学、水生态系统、生物入侵、生物多在全球变化背景下,。本届论坛主要探讨了在全球变化的背景下,我国植物群落学在植物群落的结构、分布、动态、净初级生产力、碳收支等方面的研究进展及遥感技术在植物群落学中,且存在五种最常见的能量假说。张庆等以内蒙古短花针茅草原为例,结合202个样地的植被及气候数据,在功能群及群落两个生态尺度上,探讨物种丰富度分布格局及其与气候因子的关系。发现:在群落尺度上,群落内物种丰富度分布格局
——能量动态假说;在功能群尺度,与气候因子间的关系支持了水分—除了能够很好地支持生产力假说外,也很
好地诠释了寒冷忍耐假说;气候因子对物种丰富度分布格局的影响具有尺度依赖,不仅体现在生态尺度方面,也体现在地理尺度方面。
C 4草类在禾本科近10000个物种中约占46%,占据了全球约1/3的陆地面积,其所包含的两种类群(光
合类群和进化类群)对气候因子如温度、降水的响应明显不同。理解这两种类群不同的响应机理,对全球变化背景下的生物多样性保育、草原管理、科学建模等都具有重要意义。刘慧等通过收集两个亚科185个属的形态和生境特征的数据并通过温室实验
比较了这两种类群的生理特性的差异,探讨这两种类群对全球变化的不同响应机理及哪种类群能更好的解释C 4草类地理分布格局。
植物群落的动态一直是植物群落学所研究的核心问题之一[4]。20世纪90年代末,中国遭遇了百年不遇的黄河干旱,以及长江、松花江特大洪水。之后,中国政府于1999年投巨资建立了退耕还林生态工程,其目的是为了减少坡耕地面积,增加草地、林地面积,从而减少水土流失。为了解该工程在近十年给中国植被带来了怎样的变化,张继恩等用增强型植被指数(EVI ,MODIS-250m )对2000年至2009年中国南方的植被动态进行
20.96%(989万hm 2)的EVI 显著降低。结果表明:5.25%(5400万hm )的研究区EVI 显著增加,了研究,
毛德华等通过对AVHRR 和MODIS 两种数据源的NDVI 数据融合应用,采用逐像元一元线性回归模型方法基于两种数据源的重合时间段的数据,用MODIS NDVI 对GIMMS 数据进行插补,建立了1982—2009的长时间序列的NDVI 数据集。整合构建的NDVI 时间序列和气象数据,基于CASA 模型的植被NPP 模拟,较好的完成了28a 时间序列的模拟,研究东北多年冻土区植被NDVI 和NPP 的动态变化及其对全球变化的响应。
CO 2浓度及其年发现:在年平均气温显著上升,年降水量显著下降、年太阳辐射总量和年日照时数显著上升、
1982—2009年间东北多年冻土区植被年最大NDVI 呈显著下降、增长率显著增加的背景下,植被NPP 总体平
均升高的年际变化趋势。
植物群落在全球碳收支平衡中具有举足轻重的作用。康晓明等基于DNDC 模型模拟与通量观测,模拟分析极端干旱、放牧管理、及未来气候变化对羊草草原生态系统C 收支的影响。研究的结果表明:干旱使羊草草原生态系统从碳汇变为碳源;中度放牧增加了羊草草原的总初级生产力,显著降低了羊草草原的生态系统呼吸和土壤异养呼吸,增强了生态系统的固碳能力;当未来气候逐渐变冷或变湿时(冷湿化),会增强羊草草原土壤的固C 能力;而当未来气候逐渐变暖或变干时(暖干化),草原土壤固碳潜势会逐渐减弱,甚至变为大气CO 2的源。
随着遥感技术的日臻完善,该技术在全球变化研究的众多领域中得到广泛的应用。区域和全球植被群落监测正是遥感技术发挥重要作用的地方[5]。
获得可靠的叶面积指数(LAI )资料对于研究全球变化与植被群落之间的响应与反馈具有是十分重要的意义。柳艺博等利用遥感对内蒙古自治区呼伦贝尔和锡林浩特两个地区的典型草地叶面积指数进行了估算,
RSR 、EVI 、NDVI 、SAVI 和ARVI )估算不同类型草地LAI 的能力,比较了不同植被指数(SR 、建立了基于
Landsat-5TM 遥感数据的LAI 估算模型,并利用LAI 观测数据对模型进行了检验,生成了研究区内草地LAI 分布图。
在当前全球气候变暖的大背景下研究植物物候变化,不论是对评估植被生产力和全球碳吸收还是对评价未来生态系统平衡和农、林、畜牧业发展等都具有重要的科学意义和实践价值。杨华蕾等以亚热带次生栎林
“近地”为例,介绍遥感这一物候观测方法。它采用高像素网络数码相机对准栎林林层每天定时拍摄,再利用
“感兴趣区”的红、绿、蓝颜色通道亮度,展示栎林生长和凋落的季节性变化。相关图像处理软件分析图像中
2.2全球变化下植物生理生态学研究
物质代谢和能量传递规律以及植物对不同环境植物生理生态学是从生理机制上探讨植物与环境的关系、
条件的适应性[6][7-8]。由于它能够给许多生态环境问题以生理机制上的解释,。本因而得到日益广泛的重视
届论坛主要探讨了我国植物生理生态学在植物生理对胁迫环境与全球气候变化的适应与响应、以及热带雨林植物的光合生理等方面的研究进展。
100、200、300和400mmol /L)胁迫对高纬度移植的郑春芳等通过砂培试验,研究了不同浓度的NaCl (0、
红树植物桐花树幼苗生物量、离子吸收、碳氮代谢、叶片光合色素和叶片抗氧化系统的影响。结果表明:100
+mmol /LNaCl 处理对桐花树生长有轻微的促进作用;不同浓度盐胁迫下,桐花树根茎叶中Na 含量快速上升,
K +含量相对下降,导致各器官中离子平衡失调;当NaCl 浓度达到300mmol /L时,桐花树根、茎、叶器官的干鲜质量、根冠比、株高和基径均显著下降。
王扬等研究了温度升高对拟南芥生殖特性影响,发现:高温严重破坏植物的生殖进程,并可能对种群进化
植物经过多个世代后会产生一定的适应,而超出这一范围后,高温引起产生不利结果;在一定的升温范围内,
的负面影响将会超过适应所产生的正面作用;高温加速变异,产生抗高温个体,避免物种灭绝。
目前我国对热带林植物光合生理生态的研究由于缺乏大量的野外基础实验数据,使得人们对于热带雨林中植物对环境因子变化光合响应的生态学意义认识不足[9]。
周灵燕等为探讨热带雨林中的叶附生生物对宿主叶片生理生态的影响,比较了附生苔、叶生地衣等两类类群对热带雨林林下层同种宿主叶片光合作用的影响,发现:(1)相对于附生苔,叶生地衣对宿主叶片的影响(包括:叶片比叶重、Chl a ʒb 、附生/宿主干重比、叶片含水量、叶片光反射率、不同附生率叶片间光响应曲线差异)更为显著;(2)无论是附生地衣或是苔类,附生层+叶片与未附生叶对光的吸收率没有显著差异;(3)对同种宿主叶片而言,附生率的变化对判断其对宿主叶片的光合影响来说是一个重要的因素;当附生率处于较低
叶片与附生层所构成的集合体具有与未附生叶相似的光补偿点和光饱和点。状态(≤50%),
2.3全球变化下地下生态学研究
地下部分对于陆地生态系统具有重要的意义,它不仅为其提供水分和养分,而且还拥有丰富的、维持生态系统功能的生物多样性,更重要的是它是陆地生态系统C 分配与过程及伴随该过程的物质循环的重要环节[10,11][12]。全球变化的现实,迫切地要求生态学家从地下过程的研究中认识陆地生态系统响应的机制。本届论坛主要从根系生态、土壤生态、土壤动物等方面探讨了在全球变化的背景下我国地下生态学的研究进展。
CH 4和N 2O 排放的影响侯翠翠等采用挖沟法测定中国东北三江平原典型沼泽湿地中植物根系对CO 2,
进。发现:生长季初期土壤根系呼吸占土壤总CO 2排放量的90%以上,而随植物生长,其所占比例下降,贡献
而对N 2O 排放具有抑制作用。葛体达等通过应率为29.99%—72.61%;植物根系生长促进了CH 4排放,
14用C 连续标记示踪技术研究水稻光合碳的分配及其向地下的输入,探讨光合同化碳在作物-土壤-微生物系
揭示作物-土壤系统的碳传输过程,统中的分配;并定量水稻根际输入光合碳对土壤有机碳库各组分的贡献,
阐明碳固定的机理。熊燕梅等通过应用埋袋法对中国温带、亚热带树种凋落叶和细根进行为期两年的野外分解实验,认为:(1)影响凋落叶和根系分解速率的是凋落物的碳品质,并非是起始N 含量或者C ʒN ;(2)凋落叶分解速率大于细根,植物细根中高级根比低级根分解快,其原因是根系和低级别细根所含的C 品质较差;
(3)凋落物中N 主要存在于稳定组分中,其释放依赖于C 品质。
为了解蔬菜温室土壤生物在土壤过程中的潜力,陈云峰等对番茄温室的地下食物网功能群数量和生物量的动态,及各功能群组成的食物网结构进行了分析。鲍雪莲等利用开放式大气O 3浓度升高(FAOE )系统观
开展了大气O 3浓度升高对不同敏感型小麦土壤腐屑食物网结构和生态功能的影响研究。认为:O 3测平台,
浓度升高改变了土壤腐屑食物网的群落组成;耐受型小麦土壤生物对O 3浓度升高的响应相对敏感型小麦更为敏感;O 3浓度升高通过影响土壤腐屑食物网结构和功能进而改变养分循环和有机质分解过程,从而加剧了O 3对植物的危害。
韩天丰等采用改进的挖壕法(用微孔尼龙纱网代替PVC 板)和红外气体分析法对鼎湖山自然保护区3个
且其演替阶段的自然林土壤呼吸进行分离和量化。认为:土壤呼吸及其组分均具有相似的季节性变化格局,
与土壤温度相关性较大;自养呼吸的年通量与根系生物量具有强烈的相关性,而异养呼吸的年通量与表层(0—15cm )土壤的土壤有机碳含量密切相关。
2.4全球变化下水生态系统研究
近几十年来,淡水生态系统研究主要是水生态系统主要分为淡水生态系统和海洋生态系统研究两大类,
围绕淡水水域的生产力和水体富营养化两个主题,并取得了丰硕的研究成果
[13]。淡水生态系统包括河流和
湖泊等内陆水体。与陆地生态系统相比,其更具有封闭性,自我反馈能力较弱,稳定性较低,显得特别脆弱。而淡水资源又是人类赖以以生存的最为重要的资源之一,由于工业废水排放造成的江湖污染,由于不合理的渔业开发造成的水体富营养化等,都不同程度地破坏了淡水生态系统的功能,这些问题引起了科学家们对淡水生态系统的关注[14]。本届论坛主要从食物网对富营养化的响应及新技术与新方法在淡水生态系统研究中的应用等方面进行了探讨。
徐德琳等研究了太湖面对长期的富营养化过程,淡水生态系统食物网的响应以及骤然增多的能量对他们
1988—1996,2009—的影响。通过收集历史资料及现场调研(2009年—2010年),重现三个时间段(1960,
2010)的太湖食物网能流与结构变化。发现:尽管富营养化给食物网骤然带来充足能量,但是这些能量并不能及时、有效地传递到更高营养级,食物链长度反而缩短了,物质交流重心下移。
陈张丽等利用双通道高光谱地物光谱仪对广州市边缘区10个典型塘湿地水环境进行了反射光谱测量,探讨地物光谱仪在湿地水质监测中应用的可行性。认为:(1)在近红外波段范围内,单波段反射率和一阶微分光谱反射率与湿地综合营养化指数有很好的相关性,微分光谱估算内陆塘湿地水质有更大的潜力;可以作为测量内陆塘湿地水体的一种手段;(2)高光谱地物光谱仪可以用于湿地水质变化高频率监测的生产实践。
2.5全球变化下的生物入侵研究
越来越多的学者生物入侵是全球性的环境问题之一,
来越多的研究探讨生物入侵与全球变化其他方面的关系
等方面可能会产生深刻的影响
物的生理生态差异。
布乃顺等以互花米草入侵长江口崇明东滩盐沼湿地为例,研究了互花米草入侵芦苇,海三棱藨草土著生
CH 4排放及土壤碳氮动态的影响。研究的结果表明:互花米草入侵长江河口盐态系统对土壤温室气体CO 2、
沼湿地增加了土壤有机碳库,土壤总氮库,增加了土壤微生物碳氮的含量,进而互花米草入侵导致了长江河口
CH 4排放的增加。盐沼湿地土壤温室气体CO 2、
N 同位素示踪法方法对漳江口红树林-郭婕敏等通过C 、互花米草群落中4种底栖动物食物来源进行了定
量分析,发现:生物入侵使沿海湿地生态系统底栖动物的食物链产生了显著的变化。
6、9、12、15周进行)、2个氮浓度梯度处理(0mg N /清华等通过温室实验设计3个损伤梯度处理(第3、
kg ,60mg N /kg),比较了入侵地和原产地高杆型互花米草种群天敌耐性差异。发现:(1)与原产地种群相比,入侵地种群具有较高的总生物量、地下生物量和地上生物量补偿再生长能力,尤其在低氮处理条件下最为明显;(2)在两个氮素处理水平下入侵地种群具有较高的总株高补偿再生长能力,而仅在高氮水平下具有较高的分枝补偿再生长能力;(3)氮素添加显著增强了原产地种群的地下生物量和总生物量的补偿再生长能力,但对入侵地种群无显著影响。
2.6全球变化下生物多样性研究
生物多样性是人类社会得以存在和持续发展的物质基础和必要保证。生物多样性及其保护已日益成为
维持全球人民共同关注的热点问题。生物多样性研究主要包括以下几个核心领域:(1)生物多样性的起源、
分类及其相互关系;(4)生物多样性评价与与丧失;(2)生物多样性的生态系统功能;(3)生物多样性的编目、
监测;(5)生物多样性保护、恢复与持续利用。目前,对全球生物物种总数、濒危和灭绝物种已有了初略的估计,但仍缺乏全球生物的详查、编目、分类和全球生物物种数据库的建立[1][24][15-18],认为生物入侵是全球变化组成成分,并有越[18-23]。入侵种对土著生态系统的结构、功能和服务。因此生物入侵特别是植物入侵对土著生态系统的影响引起了诸多生态学者的关注。本届论坛以全球变化为背景,探讨了生物入侵对全球变化的影响及比较了入侵地与原产地入侵生。
“快速而又准确地识别物种”,对开展基础性的分类学研究和应用性的生物多样性研究是极为重要的。
DNA 条形码技术应运而生。裴男才等运用DNA 条形码对热带和国内外研究者都在探求这样的工具和技术,
且其效果较好。亚热带森林树种进行了识别,
2.7全球变化下区域生态安全研究
世界范围的生态环境问题越来越突出,严重威胁着人类社会的可持续发展,保障生态安全已经成为迫切
5606生
[25]态学报32卷的社会需求。本届论坛从由城市化、土壤侵蚀等所引起的区域生态环境问题和生态恢复等方面进行了区
域生态安全问题的探讨。
城市化对全球生态系统的结构、功能产生了深远的影响,导致了诸多环境问题的产生。监测和识别城市化格局和驱动力对于理解城市化的生态后果、帮助城市规划和管理十分重要。李铖等从3个等级尺度(县级
地级市、区域)对长江三角洲中部地区城市化时空格局与驱动因子进行了研究,定量分析出不同等级尺度市、
上城市化的时空格局特征,从等级视角来验证扩散-聚合的城市增长假说,并识别出不同等级尺度上城市化的主要驱动因子。
土壤侵蚀在山区和丘陵地区是非常重要生态环境问题,樊吉等通过比较5种处理方式下草篱对南方丘陵红壤地区土壤侵蚀控制效应的研究,为该地区解决土壤侵蚀问题的提供参考。
由于高强度的人类活动和自然环境的共同作用使得全球范围内生态环境不断恶化,引发生物多样性丧生态系统结构、功能退化等一系列生态问题,随着全球变化,这些生态问题将进一步的恶化。因此,生态恢失,
复方面的实践工作和理论研究得到了越来越多的生态学工作者关注。尹金珠等对浙江舟山市海岛生境下岩石边坡植被恢复状况和人工土壤动态特征开展了研究,通过主成分分析法探索影响土壤质量的主要因子,并运用主成分分析综合得分法对演替过程中土壤质量进行综合评价;同时应用时空互换法探讨了不同时期进行植被修复与重建的岩质边坡在演替过程中植被恢复的状况和土壤特性的变化趋势。
3总结和展望
随着全球人口、资源、环境等问题的不断出现,生态学突破了传统生态学的自然科学界限,在研究层次、时空尺度,内容和技术方法均有较大的转变[1]。本届论坛报告以“全球变化背景下生态学热点问题研究”为主
分别从植物群落学、植物生理生态学、地下生态学、水生态系统、生物入侵、生物多样性、区域生态管理等热题,
点领域研究问题进行了讨论。虽然演讲者均为研究生或青年学者,但其研究课题的内容和范围整体上反映了我国生态学的研究现状。
本届论坛会议于2011年8月4日圆满闭幕,对于学科发展与学术交流上均有一定的推动作用,尤其论坛“论坛指导”特设的使广大青年学生受益匪浅。但论坛应拓宽研究领域范围,本届论坛研究内容多集中于森林生态学、草地生态学、景观生态学、植物生理生态学、土壤生态学等领域,而分子生态学和微生物生态学等微观领域关注的较少;且大部分研究偏向实践应用,而关于生态学理论方面的研究严重不足;同时生态学中的很多热点问题都需要与人口学、社会学、经济学、管理学和信息科学以及其它的生命科学的分支和地球科学的交叉融合才能深入研究。所以若能积极吸引这些相关学科领域的研究者参与论坛会议,可以拓宽生态学研究者的思维,从而促进生态学科的发展。
论坛的宗旨是促进中国与海外生态学者之间交流,但历届论坛均存在海外学者缺乏现象,希望今后能加大宣传力度和资金投入,以吸引更多的海外青年学者参加论坛会议,加强生态学的国际交流,以推动中国生态学科的发展。
致谢:本届论坛会议受到国家自然科学基金委员会、美国哈希公司的赞助和大力支持,组委会对此表示衷心感谢。
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5608
附录
Appendix
研究领域
Research area
植物群落学研究报告人Reporter 杨海军
赵伟村
张庆
刘慧
张继恩
毛德华
康晓明
柳艺博
杨华蕾
植物生理生态
学研究郑春芳王扬
周灵燕
地下生态学研究侯翠翠
葛体达
熊燕梅
陈云峰
鲍雪莲
韩天丰
水生态系统研究徐德琳
陈张丽
生物入侵研究布乃顺
郭婕敏
清华
生物多样性研究
区域生态安全研究裴男才李铖
樊吉
尹金珠生态学报32卷“国际青年生态学者论坛”第二届报告题目Presentation Lists of the 2nd International Young Ecologist Forum 报告题目Title of presentation 气候与环境变化对温带草原植物群落的影响季风对台湾南部低地雨林之植群分化与树木树液流通量之影响——物种多样性分布格局及气候解释的尺度依赖效应—内蒙古短花针茅(Stipabreviflora )草原种系发生学下的C 4草类地理分布、形态和水分生理特性研究“退耕还林”后中国南方的植被变化1982—2009东北多年冻土区植被NDVI 和NPP 变化及其对全球变化的响应基于DNDC 模型模拟气候变化和放牧对内蒙古羊草生态系统碳收支的影响内蒙古不同类型草地叶面积指数遥感估算研究“近地”——以亚热带次生栎林遥感物候观测法的探讨—为例NaCl 胁迫对高纬度移植桐花树幼苗的生理生态效应温度升高对拟南芥生殖特性影响的研究两类群叶附生生物对热带雨林林下层同种宿主叶片光合影响三江平原沼泽湿地植物根系对CO 2,CH 4,和N 2O 排放的贡献研究用14C 连续标记研究水稻光合碳的分配及其向地下的输入碳品质驱动中国温带、亚热带树种调落叶和细根的分解番茄温室土壤食物网结构及功能群动态开放式大气O 3浓度升高对土壤腐屑食物网的影响中国南部森林演替对土壤呼吸和土壤组分的影响——来自太湖的食物网对于长期富营养化过程的响应—案例研究城市边缘区村唐水体质量变化研究互花米草入侵对长江河口盐沼湿地土壤温室气体CO 2、CH 4排放及土壤碳氮动的影响互花米草入侵对漳江口红树林大型底栖动物食物来源的影响入侵地和原产地互花米草种群天敌耐性差异:氮素添加的影响DNA 条形码识别热带和亚热带森林树种长江三角洲中部地区城市化时空格局与驱动力研究:等级的观点——以南方丘陵红壤地区草篱控制土壤侵蚀效应研究—浙江诸暨试验为例海岛生境下岩石边坡修复植被恢复状况和人工土壤动
态特征作者单位Author affiliation 中国科学院植物研究所台湾国立嘉义大学内蒙古大学生命科学学院英国谢菲尔德大学动植物科学系北京师范大学生命科学学院中国科学院东北地理与农业生态研究所中国科学院研究生院资源与环境学院南京大学国际地球系统科学研究所南京林业大学森林资源与环境学院浙江省海洋水产养殖研究所扬州大学园艺与植物保护学院南京大学生命科学院中国科学院东北地理与农业生态研究所中国科学院亚热带农业生态研究所农业生态过程重点实验室北京大学深圳研究生院中国农业大学资源与环境学院/湖北省农业科学院植保土肥所中国科学院沈阳应用生态研究所森林与土壤生态国家重点实验室退化生态系统植被恢复与管理重点实验室/中国科学院华南植物园南京大学生命科学院中国科学院广州地球化学研究所复旦大学生物多样性科学研究所滨海湿地生态系统教育部重点实验室/厦门大学生命科学学院南京大学生命科学院中国林业科学研究院热带林业研究所/中国科学院华南植物园华东师范大学环境科学系浙江大学生命科学学院农业生态与工程研究所四川大学生命科学学院
第32卷第17期2012年9月
DOI :10.5846/stxb[1**********]3生态学报ACTA ECOLOGICA SINICA Vol.32,No.17Sep.,2012
——第二届“国际青年生态学者论坛”.生态学报,2012,32万云,许丽丽,耿其芳,冷欣,安树青,唐剑武.全球变化背景下生态学热点问题研究—
(17):5601-5608.
Wan Y ,Xu L L ,Geng Q F ,Leng X ,An S Q ,Tang J W.Ecological hot topics in global change on the 2nd International Young Ecologist Forum.Acta Ecologica Sinica ,2012,32(17):5601-5608.
全球变化背景下生态学热点问题研究
———第二届“国际青年生态学者论坛”
万111云,许丽丽,耿其芳,冷11,*2欣,安树青,唐剑武
(1.南京大学生命科学学院,南京210093;2.The Ecosystem Center ,Marine Biological Laboratory &Departmentof Ecology and
Evolutionary Biology ,Brown University ,7MBL Street ,Woods Hole ,MA 02543,USA )
“国际青年生态学者论坛”摘要:为促进中国青年生态学者与海外生态学者的交流与合作,第二届于2011年8月1—4日在南京
“全球变化背景下生态学热点问题”围绕主题,分别从植物群落学、植物生理大学举行。来自海内外近400名学生和青年学者,
生态学、地下生态学、水生态系统、生物入侵、生物多样性、区域生态安全等7个方面进行了交流与讨论,本届论坛报告反映了在全球变化背景下,我国生态学在研究领域、内容、尺度、方法上的发展现状与进展。以会议收集的95篇摘要为基础,重点综述了27场青年学者论坛报告内容,并对会议的进一步完善提出了几点建议。
关键词:青年论坛;全球变化;生态学;热点问题
Ecological hot topics in global change on the 2nd International Young Ecologist Forum
*WAN Yun 1,XU Lili 1,GENG Qifang 1,LENG Xin 1,AN Shuqing 1,,TANG Jianwu 2
1School of Life Science ,Nanjing University ,Nanjing 210093,China
2The Ecosystem Center ,Marine Biological Laboratory &Departmentof Ecology and Evolutionary Biology ,Brown University ,7MBL Street ,Woods Hole ,MA 02543,USA
Abstract :To promote the communication and cooperation between Chinese and overseas young Ecologists ,“The 2nd International Young Ecologist Forum ”was held on August 1—4,2011at Nanjing University ,China.On the Form ,Nearly 400students and scholars at home and abroad discussed and communicated on the ecological hot topics in the global change from seven areas :Plant Community Ecology ,Physiological Plant Ecology ,Belowground Ecology ,Aquatic Ecosystem ,Biological Invasions ,Biodiversity and Regional Eco Security.The 27oral presentations selected from 95abstracts by young scholars on the forum widely reported the research scope ,topic ,scale ,and methodology in ecological studies in China
we summarized knowledge gained from the presents and abstracts and also under the context of global change.In this paper ,
gave some suggestions for further improvement of the Forum.
Key Words :young forum ;global change ;ecology ;hot topics
1会议背景与概况
随着人类活动的日益加剧,人类居住的地球正经历前所未有的变化,其中包括全球气候变化、生物多样性
2008CB418201);国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07210-001)资助基金项目:973项目(2008CB418004,
收稿日期:2012-07-16;修订日期:2012-07-17
*通讯作者Corresponding author.E-mail :anshq@nju.edu.cn
减少、自然灾害的增加等等。对这些问题的解决和可持续发展的实施有赖于生态学的快速发展。青年生态学者担负起发展生态学、迎接未来地球变化的艰巨挑战。
为了促进青年生态学者之间、青年生态学者和资深生态学者之间、中国与海外生态学者之间的交流与合
。第一届论坛于2009年在兰州大学与第五届作,一批海外生态学者筹划组织了“国际青年生态学者论坛”
“现代生态学讲座”“现代生态学讲座”共同成功举办。第二届论坛与第六届一同于2011年8月1—4日在南京大学举行。来自国内外近百所高等院校与科研院所的近400名青年学者与学生参加了此次论坛。论坛共收到青年学者的学术摘要95篇,经严格筛选共有27位青年学者在论坛上做了专题报告(见附录)。报告紧
——全球变化背景下生态学热点问题研究,密围绕拟定的主题—报告的内容涉及植物群落学、植物生理生态学、
地下生态学、水生态系统、生物入侵、生物多样性、区域生态安全等热点领域的研究,既包含基础理论研究,也强调生态学理论的实践应用。论坛邀请第六届现代生态学讲座受邀专家作为评委,最后评选出的5名优秀报
“Yang Hanxi Rising Ecologist Award ”告人(葛体达、郭婕敏、刘慧、周灵燕、熊燕梅)获得了证书,其他22名论坛
“Yang Hanxi Career Enhancement Award ”报告人获得了证书。
本届论坛由国际青年生态学者论坛组织委员会主办,南京大学、中国生态学会、江苏生态学会承办,中美生态、能源和可持续性科学内蒙古研究中心、中华海外生态学者协会、国家自然科学基金委员会和江苏海洋湖沼学会协办。
2论坛报告内容
全球变化不仅指气候的变化,还包含环境污染、生物多样性丧失、人口增长及土地利用与覆盖变化等。在全球变化的背景下,我国生态学在研究方向、内容、尺度、方法上均有较大的转变
样性、区域生态管理等热点领域的研究进展。
2.1全球变化下植物群落学研究
植物群落及由植物群落所构成的植被是植物群落学研究的主要对象。传统植物群落学研究的内容主要包括群落的结构、生态、动态、分类、分布等5个方面
的应用。
气候与环境变化对植物群落的结构产生影响一直是生态学研究的重要问题之一。杨海军等通过设立一个多因子实验平台研究了气候与环境变化对温带草原植物群落结构的影响。研究结果表明:在功能群和个体水平上,气候与环境变化显著地改变了群落结构和组成。增雨显著提高了群落物种丰富度和群落盖度;然而增温却降低了禾草功能群物种数和群落盖度;氮添加也减少了群落物种的丰富度。气候变化不但直接影响植物群落结构,同时也通过改变土壤水分的可利用性来间接影响植物群落结构。赵伟村等采用典型样地调查法,研究季风对台湾南部低地雨林的植群分化与树木树液流通量的影响。运用双向指标种分析(TWINSPAN )将研究区共分为5种植群类型,并采用降趋对应分析法探讨了环境因子与植群分化之间的关系。并发现:同种树种的树液流通量在迎风区和缓风区存在差异,说明风速影响蒸腾作用;叶结构和气孔行为也影响树液流通量;与其它环境因素相比,有效光辐射对树液流通量的影响更大。
基于现代气候的大尺度物种多样性格局的研究是目前最为关注的问题之一[3][2][1]。本届论坛共同探讨了我国生态学在植物群落学、植物生理生态学、地下生态学、水生态系统、生物入侵、生物多在全球变化背景下,。本届论坛主要探讨了在全球变化的背景下,我国植物群落学在植物群落的结构、分布、动态、净初级生产力、碳收支等方面的研究进展及遥感技术在植物群落学中,且存在五种最常见的能量假说。张庆等以内蒙古短花针茅草原为例,结合202个样地的植被及气候数据,在功能群及群落两个生态尺度上,探讨物种丰富度分布格局及其与气候因子的关系。发现:在群落尺度上,群落内物种丰富度分布格局
——能量动态假说;在功能群尺度,与气候因子间的关系支持了水分—除了能够很好地支持生产力假说外,也很
好地诠释了寒冷忍耐假说;气候因子对物种丰富度分布格局的影响具有尺度依赖,不仅体现在生态尺度方面,也体现在地理尺度方面。
C 4草类在禾本科近10000个物种中约占46%,占据了全球约1/3的陆地面积,其所包含的两种类群(光
合类群和进化类群)对气候因子如温度、降水的响应明显不同。理解这两种类群不同的响应机理,对全球变化背景下的生物多样性保育、草原管理、科学建模等都具有重要意义。刘慧等通过收集两个亚科185个属的形态和生境特征的数据并通过温室实验
比较了这两种类群的生理特性的差异,探讨这两种类群对全球变化的不同响应机理及哪种类群能更好的解释C 4草类地理分布格局。
植物群落的动态一直是植物群落学所研究的核心问题之一[4]。20世纪90年代末,中国遭遇了百年不遇的黄河干旱,以及长江、松花江特大洪水。之后,中国政府于1999年投巨资建立了退耕还林生态工程,其目的是为了减少坡耕地面积,增加草地、林地面积,从而减少水土流失。为了解该工程在近十年给中国植被带来了怎样的变化,张继恩等用增强型植被指数(EVI ,MODIS-250m )对2000年至2009年中国南方的植被动态进行
20.96%(989万hm 2)的EVI 显著降低。结果表明:5.25%(5400万hm )的研究区EVI 显著增加,了研究,
毛德华等通过对AVHRR 和MODIS 两种数据源的NDVI 数据融合应用,采用逐像元一元线性回归模型方法基于两种数据源的重合时间段的数据,用MODIS NDVI 对GIMMS 数据进行插补,建立了1982—2009的长时间序列的NDVI 数据集。整合构建的NDVI 时间序列和气象数据,基于CASA 模型的植被NPP 模拟,较好的完成了28a 时间序列的模拟,研究东北多年冻土区植被NDVI 和NPP 的动态变化及其对全球变化的响应。
CO 2浓度及其年发现:在年平均气温显著上升,年降水量显著下降、年太阳辐射总量和年日照时数显著上升、
1982—2009年间东北多年冻土区植被年最大NDVI 呈显著下降、增长率显著增加的背景下,植被NPP 总体平
均升高的年际变化趋势。
植物群落在全球碳收支平衡中具有举足轻重的作用。康晓明等基于DNDC 模型模拟与通量观测,模拟分析极端干旱、放牧管理、及未来气候变化对羊草草原生态系统C 收支的影响。研究的结果表明:干旱使羊草草原生态系统从碳汇变为碳源;中度放牧增加了羊草草原的总初级生产力,显著降低了羊草草原的生态系统呼吸和土壤异养呼吸,增强了生态系统的固碳能力;当未来气候逐渐变冷或变湿时(冷湿化),会增强羊草草原土壤的固C 能力;而当未来气候逐渐变暖或变干时(暖干化),草原土壤固碳潜势会逐渐减弱,甚至变为大气CO 2的源。
随着遥感技术的日臻完善,该技术在全球变化研究的众多领域中得到广泛的应用。区域和全球植被群落监测正是遥感技术发挥重要作用的地方[5]。
获得可靠的叶面积指数(LAI )资料对于研究全球变化与植被群落之间的响应与反馈具有是十分重要的意义。柳艺博等利用遥感对内蒙古自治区呼伦贝尔和锡林浩特两个地区的典型草地叶面积指数进行了估算,
RSR 、EVI 、NDVI 、SAVI 和ARVI )估算不同类型草地LAI 的能力,比较了不同植被指数(SR 、建立了基于
Landsat-5TM 遥感数据的LAI 估算模型,并利用LAI 观测数据对模型进行了检验,生成了研究区内草地LAI 分布图。
在当前全球气候变暖的大背景下研究植物物候变化,不论是对评估植被生产力和全球碳吸收还是对评价未来生态系统平衡和农、林、畜牧业发展等都具有重要的科学意义和实践价值。杨华蕾等以亚热带次生栎林
“近地”为例,介绍遥感这一物候观测方法。它采用高像素网络数码相机对准栎林林层每天定时拍摄,再利用
“感兴趣区”的红、绿、蓝颜色通道亮度,展示栎林生长和凋落的季节性变化。相关图像处理软件分析图像中
2.2全球变化下植物生理生态学研究
物质代谢和能量传递规律以及植物对不同环境植物生理生态学是从生理机制上探讨植物与环境的关系、
条件的适应性[6][7-8]。由于它能够给许多生态环境问题以生理机制上的解释,。本因而得到日益广泛的重视
届论坛主要探讨了我国植物生理生态学在植物生理对胁迫环境与全球气候变化的适应与响应、以及热带雨林植物的光合生理等方面的研究进展。
100、200、300和400mmol /L)胁迫对高纬度移植的郑春芳等通过砂培试验,研究了不同浓度的NaCl (0、
红树植物桐花树幼苗生物量、离子吸收、碳氮代谢、叶片光合色素和叶片抗氧化系统的影响。结果表明:100
+mmol /LNaCl 处理对桐花树生长有轻微的促进作用;不同浓度盐胁迫下,桐花树根茎叶中Na 含量快速上升,
K +含量相对下降,导致各器官中离子平衡失调;当NaCl 浓度达到300mmol /L时,桐花树根、茎、叶器官的干鲜质量、根冠比、株高和基径均显著下降。
王扬等研究了温度升高对拟南芥生殖特性影响,发现:高温严重破坏植物的生殖进程,并可能对种群进化
植物经过多个世代后会产生一定的适应,而超出这一范围后,高温引起产生不利结果;在一定的升温范围内,
的负面影响将会超过适应所产生的正面作用;高温加速变异,产生抗高温个体,避免物种灭绝。
目前我国对热带林植物光合生理生态的研究由于缺乏大量的野外基础实验数据,使得人们对于热带雨林中植物对环境因子变化光合响应的生态学意义认识不足[9]。
周灵燕等为探讨热带雨林中的叶附生生物对宿主叶片生理生态的影响,比较了附生苔、叶生地衣等两类类群对热带雨林林下层同种宿主叶片光合作用的影响,发现:(1)相对于附生苔,叶生地衣对宿主叶片的影响(包括:叶片比叶重、Chl a ʒb 、附生/宿主干重比、叶片含水量、叶片光反射率、不同附生率叶片间光响应曲线差异)更为显著;(2)无论是附生地衣或是苔类,附生层+叶片与未附生叶对光的吸收率没有显著差异;(3)对同种宿主叶片而言,附生率的变化对判断其对宿主叶片的光合影响来说是一个重要的因素;当附生率处于较低
叶片与附生层所构成的集合体具有与未附生叶相似的光补偿点和光饱和点。状态(≤50%),
2.3全球变化下地下生态学研究
地下部分对于陆地生态系统具有重要的意义,它不仅为其提供水分和养分,而且还拥有丰富的、维持生态系统功能的生物多样性,更重要的是它是陆地生态系统C 分配与过程及伴随该过程的物质循环的重要环节[10,11][12]。全球变化的现实,迫切地要求生态学家从地下过程的研究中认识陆地生态系统响应的机制。本届论坛主要从根系生态、土壤生态、土壤动物等方面探讨了在全球变化的背景下我国地下生态学的研究进展。
CH 4和N 2O 排放的影响侯翠翠等采用挖沟法测定中国东北三江平原典型沼泽湿地中植物根系对CO 2,
进。发现:生长季初期土壤根系呼吸占土壤总CO 2排放量的90%以上,而随植物生长,其所占比例下降,贡献
而对N 2O 排放具有抑制作用。葛体达等通过应率为29.99%—72.61%;植物根系生长促进了CH 4排放,
14用C 连续标记示踪技术研究水稻光合碳的分配及其向地下的输入,探讨光合同化碳在作物-土壤-微生物系
揭示作物-土壤系统的碳传输过程,统中的分配;并定量水稻根际输入光合碳对土壤有机碳库各组分的贡献,
阐明碳固定的机理。熊燕梅等通过应用埋袋法对中国温带、亚热带树种凋落叶和细根进行为期两年的野外分解实验,认为:(1)影响凋落叶和根系分解速率的是凋落物的碳品质,并非是起始N 含量或者C ʒN ;(2)凋落叶分解速率大于细根,植物细根中高级根比低级根分解快,其原因是根系和低级别细根所含的C 品质较差;
(3)凋落物中N 主要存在于稳定组分中,其释放依赖于C 品质。
为了解蔬菜温室土壤生物在土壤过程中的潜力,陈云峰等对番茄温室的地下食物网功能群数量和生物量的动态,及各功能群组成的食物网结构进行了分析。鲍雪莲等利用开放式大气O 3浓度升高(FAOE )系统观
开展了大气O 3浓度升高对不同敏感型小麦土壤腐屑食物网结构和生态功能的影响研究。认为:O 3测平台,
浓度升高改变了土壤腐屑食物网的群落组成;耐受型小麦土壤生物对O 3浓度升高的响应相对敏感型小麦更为敏感;O 3浓度升高通过影响土壤腐屑食物网结构和功能进而改变养分循环和有机质分解过程,从而加剧了O 3对植物的危害。
韩天丰等采用改进的挖壕法(用微孔尼龙纱网代替PVC 板)和红外气体分析法对鼎湖山自然保护区3个
且其演替阶段的自然林土壤呼吸进行分离和量化。认为:土壤呼吸及其组分均具有相似的季节性变化格局,
与土壤温度相关性较大;自养呼吸的年通量与根系生物量具有强烈的相关性,而异养呼吸的年通量与表层(0—15cm )土壤的土壤有机碳含量密切相关。
2.4全球变化下水生态系统研究
近几十年来,淡水生态系统研究主要是水生态系统主要分为淡水生态系统和海洋生态系统研究两大类,
围绕淡水水域的生产力和水体富营养化两个主题,并取得了丰硕的研究成果
[13]。淡水生态系统包括河流和
湖泊等内陆水体。与陆地生态系统相比,其更具有封闭性,自我反馈能力较弱,稳定性较低,显得特别脆弱。而淡水资源又是人类赖以以生存的最为重要的资源之一,由于工业废水排放造成的江湖污染,由于不合理的渔业开发造成的水体富营养化等,都不同程度地破坏了淡水生态系统的功能,这些问题引起了科学家们对淡水生态系统的关注[14]。本届论坛主要从食物网对富营养化的响应及新技术与新方法在淡水生态系统研究中的应用等方面进行了探讨。
徐德琳等研究了太湖面对长期的富营养化过程,淡水生态系统食物网的响应以及骤然增多的能量对他们
1988—1996,2009—的影响。通过收集历史资料及现场调研(2009年—2010年),重现三个时间段(1960,
2010)的太湖食物网能流与结构变化。发现:尽管富营养化给食物网骤然带来充足能量,但是这些能量并不能及时、有效地传递到更高营养级,食物链长度反而缩短了,物质交流重心下移。
陈张丽等利用双通道高光谱地物光谱仪对广州市边缘区10个典型塘湿地水环境进行了反射光谱测量,探讨地物光谱仪在湿地水质监测中应用的可行性。认为:(1)在近红外波段范围内,单波段反射率和一阶微分光谱反射率与湿地综合营养化指数有很好的相关性,微分光谱估算内陆塘湿地水质有更大的潜力;可以作为测量内陆塘湿地水体的一种手段;(2)高光谱地物光谱仪可以用于湿地水质变化高频率监测的生产实践。
2.5全球变化下的生物入侵研究
越来越多的学者生物入侵是全球性的环境问题之一,
来越多的研究探讨生物入侵与全球变化其他方面的关系
等方面可能会产生深刻的影响
物的生理生态差异。
布乃顺等以互花米草入侵长江口崇明东滩盐沼湿地为例,研究了互花米草入侵芦苇,海三棱藨草土著生
CH 4排放及土壤碳氮动态的影响。研究的结果表明:互花米草入侵长江河口盐态系统对土壤温室气体CO 2、
沼湿地增加了土壤有机碳库,土壤总氮库,增加了土壤微生物碳氮的含量,进而互花米草入侵导致了长江河口
CH 4排放的增加。盐沼湿地土壤温室气体CO 2、
N 同位素示踪法方法对漳江口红树林-郭婕敏等通过C 、互花米草群落中4种底栖动物食物来源进行了定
量分析,发现:生物入侵使沿海湿地生态系统底栖动物的食物链产生了显著的变化。
6、9、12、15周进行)、2个氮浓度梯度处理(0mg N /清华等通过温室实验设计3个损伤梯度处理(第3、
kg ,60mg N /kg),比较了入侵地和原产地高杆型互花米草种群天敌耐性差异。发现:(1)与原产地种群相比,入侵地种群具有较高的总生物量、地下生物量和地上生物量补偿再生长能力,尤其在低氮处理条件下最为明显;(2)在两个氮素处理水平下入侵地种群具有较高的总株高补偿再生长能力,而仅在高氮水平下具有较高的分枝补偿再生长能力;(3)氮素添加显著增强了原产地种群的地下生物量和总生物量的补偿再生长能力,但对入侵地种群无显著影响。
2.6全球变化下生物多样性研究
生物多样性是人类社会得以存在和持续发展的物质基础和必要保证。生物多样性及其保护已日益成为
维持全球人民共同关注的热点问题。生物多样性研究主要包括以下几个核心领域:(1)生物多样性的起源、
分类及其相互关系;(4)生物多样性评价与与丧失;(2)生物多样性的生态系统功能;(3)生物多样性的编目、
监测;(5)生物多样性保护、恢复与持续利用。目前,对全球生物物种总数、濒危和灭绝物种已有了初略的估计,但仍缺乏全球生物的详查、编目、分类和全球生物物种数据库的建立[1][24][15-18],认为生物入侵是全球变化组成成分,并有越[18-23]。入侵种对土著生态系统的结构、功能和服务。因此生物入侵特别是植物入侵对土著生态系统的影响引起了诸多生态学者的关注。本届论坛以全球变化为背景,探讨了生物入侵对全球变化的影响及比较了入侵地与原产地入侵生。
“快速而又准确地识别物种”,对开展基础性的分类学研究和应用性的生物多样性研究是极为重要的。
DNA 条形码技术应运而生。裴男才等运用DNA 条形码对热带和国内外研究者都在探求这样的工具和技术,
且其效果较好。亚热带森林树种进行了识别,
2.7全球变化下区域生态安全研究
世界范围的生态环境问题越来越突出,严重威胁着人类社会的可持续发展,保障生态安全已经成为迫切
5606生
[25]态学报32卷的社会需求。本届论坛从由城市化、土壤侵蚀等所引起的区域生态环境问题和生态恢复等方面进行了区
域生态安全问题的探讨。
城市化对全球生态系统的结构、功能产生了深远的影响,导致了诸多环境问题的产生。监测和识别城市化格局和驱动力对于理解城市化的生态后果、帮助城市规划和管理十分重要。李铖等从3个等级尺度(县级
地级市、区域)对长江三角洲中部地区城市化时空格局与驱动因子进行了研究,定量分析出不同等级尺度市、
上城市化的时空格局特征,从等级视角来验证扩散-聚合的城市增长假说,并识别出不同等级尺度上城市化的主要驱动因子。
土壤侵蚀在山区和丘陵地区是非常重要生态环境问题,樊吉等通过比较5种处理方式下草篱对南方丘陵红壤地区土壤侵蚀控制效应的研究,为该地区解决土壤侵蚀问题的提供参考。
由于高强度的人类活动和自然环境的共同作用使得全球范围内生态环境不断恶化,引发生物多样性丧生态系统结构、功能退化等一系列生态问题,随着全球变化,这些生态问题将进一步的恶化。因此,生态恢失,
复方面的实践工作和理论研究得到了越来越多的生态学工作者关注。尹金珠等对浙江舟山市海岛生境下岩石边坡植被恢复状况和人工土壤动态特征开展了研究,通过主成分分析法探索影响土壤质量的主要因子,并运用主成分分析综合得分法对演替过程中土壤质量进行综合评价;同时应用时空互换法探讨了不同时期进行植被修复与重建的岩质边坡在演替过程中植被恢复的状况和土壤特性的变化趋势。
3总结和展望
随着全球人口、资源、环境等问题的不断出现,生态学突破了传统生态学的自然科学界限,在研究层次、时空尺度,内容和技术方法均有较大的转变[1]。本届论坛报告以“全球变化背景下生态学热点问题研究”为主
分别从植物群落学、植物生理生态学、地下生态学、水生态系统、生物入侵、生物多样性、区域生态管理等热题,
点领域研究问题进行了讨论。虽然演讲者均为研究生或青年学者,但其研究课题的内容和范围整体上反映了我国生态学的研究现状。
本届论坛会议于2011年8月4日圆满闭幕,对于学科发展与学术交流上均有一定的推动作用,尤其论坛“论坛指导”特设的使广大青年学生受益匪浅。但论坛应拓宽研究领域范围,本届论坛研究内容多集中于森林生态学、草地生态学、景观生态学、植物生理生态学、土壤生态学等领域,而分子生态学和微生物生态学等微观领域关注的较少;且大部分研究偏向实践应用,而关于生态学理论方面的研究严重不足;同时生态学中的很多热点问题都需要与人口学、社会学、经济学、管理学和信息科学以及其它的生命科学的分支和地球科学的交叉融合才能深入研究。所以若能积极吸引这些相关学科领域的研究者参与论坛会议,可以拓宽生态学研究者的思维,从而促进生态学科的发展。
论坛的宗旨是促进中国与海外生态学者之间交流,但历届论坛均存在海外学者缺乏现象,希望今后能加大宣传力度和资金投入,以吸引更多的海外青年学者参加论坛会议,加强生态学的国际交流,以推动中国生态学科的发展。
致谢:本届论坛会议受到国家自然科学基金委员会、美国哈希公司的赞助和大力支持,组委会对此表示衷心感谢。
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5608
附录
Appendix
研究领域
Research area
植物群落学研究报告人Reporter 杨海军
赵伟村
张庆
刘慧
张继恩
毛德华
康晓明
柳艺博
杨华蕾
植物生理生态
学研究郑春芳王扬
周灵燕
地下生态学研究侯翠翠
葛体达
熊燕梅
陈云峰
鲍雪莲
韩天丰
水生态系统研究徐德琳
陈张丽
生物入侵研究布乃顺
郭婕敏
清华
生物多样性研究
区域生态安全研究裴男才李铖
樊吉
尹金珠生态学报32卷“国际青年生态学者论坛”第二届报告题目Presentation Lists of the 2nd International Young Ecologist Forum 报告题目Title of presentation 气候与环境变化对温带草原植物群落的影响季风对台湾南部低地雨林之植群分化与树木树液流通量之影响——物种多样性分布格局及气候解释的尺度依赖效应—内蒙古短花针茅(Stipabreviflora )草原种系发生学下的C 4草类地理分布、形态和水分生理特性研究“退耕还林”后中国南方的植被变化1982—2009东北多年冻土区植被NDVI 和NPP 变化及其对全球变化的响应基于DNDC 模型模拟气候变化和放牧对内蒙古羊草生态系统碳收支的影响内蒙古不同类型草地叶面积指数遥感估算研究“近地”——以亚热带次生栎林遥感物候观测法的探讨—为例NaCl 胁迫对高纬度移植桐花树幼苗的生理生态效应温度升高对拟南芥生殖特性影响的研究两类群叶附生生物对热带雨林林下层同种宿主叶片光合影响三江平原沼泽湿地植物根系对CO 2,CH 4,和N 2O 排放的贡献研究用14C 连续标记研究水稻光合碳的分配及其向地下的输入碳品质驱动中国温带、亚热带树种调落叶和细根的分解番茄温室土壤食物网结构及功能群动态开放式大气O 3浓度升高对土壤腐屑食物网的影响中国南部森林演替对土壤呼吸和土壤组分的影响——来自太湖的食物网对于长期富营养化过程的响应—案例研究城市边缘区村唐水体质量变化研究互花米草入侵对长江河口盐沼湿地土壤温室气体CO 2、CH 4排放及土壤碳氮动的影响互花米草入侵对漳江口红树林大型底栖动物食物来源的影响入侵地和原产地互花米草种群天敌耐性差异:氮素添加的影响DNA 条形码识别热带和亚热带森林树种长江三角洲中部地区城市化时空格局与驱动力研究:等级的观点——以南方丘陵红壤地区草篱控制土壤侵蚀效应研究—浙江诸暨试验为例海岛生境下岩石边坡修复植被恢复状况和人工土壤动
态特征作者单位Author affiliation 中国科学院植物研究所台湾国立嘉义大学内蒙古大学生命科学学院英国谢菲尔德大学动植物科学系北京师范大学生命科学学院中国科学院东北地理与农业生态研究所中国科学院研究生院资源与环境学院南京大学国际地球系统科学研究所南京林业大学森林资源与环境学院浙江省海洋水产养殖研究所扬州大学园艺与植物保护学院南京大学生命科学院中国科学院东北地理与农业生态研究所中国科学院亚热带农业生态研究所农业生态过程重点实验室北京大学深圳研究生院中国农业大学资源与环境学院/湖北省农业科学院植保土肥所中国科学院沈阳应用生态研究所森林与土壤生态国家重点实验室退化生态系统植被恢复与管理重点实验室/中国科学院华南植物园南京大学生命科学院中国科学院广州地球化学研究所复旦大学生物多样性科学研究所滨海湿地生态系统教育部重点实验室/厦门大学生命科学学院南京大学生命科学院中国林业科学研究院热带林业研究所/中国科学院华南植物园华东师范大学环境科学系浙江大学生命科学学院农业生态与工程研究所四川大学生命科学学院