提升生态系统质量和稳定性的生态学原理及技术途径之探讨

doi:10.13287/j.1001-9332.202301.025

应用生态学报 ›› 2023, Vol. 34 ›› Issue (1): 1-10.doi: 10.13287/j.1001-9332.202301.025

所属专题：于贵瑞院士主编观点

提升生态系统质量和稳定性的生态学原理及技术途径之探讨

于贵瑞^1,2*, 王永生^1*, 杨萌^1,2

¹中国科学院地理科学与资源研究所, 北京 100101;
²中国科学院大学资源与环境学院, 北京 100049

收稿日期:2022-05-30 修回日期:2022-10-25 出版日期:2023-01-15 发布日期:2023-06-15
通讯作者: ^*E-mail: yugr@igsnrr.ac.cn; wangys@igsnrr.ac.cn
作者简介:于贵瑞, 男, 1959年生, 研究员, 博士生导师。主要从事生态学与自然地理学交叉研究。E-mail: yugr@igsnrr.ac.cn
基金资助:
美丽中国生态文明建设科技工程专项(XDA23070301,XDA23020202)和国家自然科学基金项目(31988102)资助。

Discussion on the ecological theory and technological approaches of ecosystem quality improvement and stability enhancement

YU Gui-rui^1,2*, WANG Yong-sheng^1*, YANG Meng^1,2

¹Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China;
²College of Resources and Environment, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received:2022-05-30 Revised:2022-10-25 Online:2023-01-15 Published:2023-06-15

摘要/Abstract

摘要： 提升生态系统质量和稳定性是国家生态环境建设的迫切任务,但生态系统质量及其稳定性的生态学原理是亟待阐述的生态学难题。本文在梳理生态系统质量和稳定性的影响因素及其相互作用关系基础上,从生物集聚与结构嵌套的自组织、生态要素关联及生态过程耦合、生态系统整体性及功能涌现、生态服务外溢及功效权衡、资源供给能力和环境适宜性的协同互作、自然变化和人类活动交互影响等视角,论述了生态系统质量及其稳定性演变的生态学原理,并围绕生态系统宏观格局调整、自然保护地体系建设、区域复合生态系统综合管理、退化生态系统恢复、受损生态系统重建、典型生态系统过程管理等层级,提出了提升生态系统质量及其稳定性的技术途径与管理策略。

关键词: 生态文明建设, 生态系统质量, 生态系统稳定性, 生态学原理, 技术途径

Abstract: Improving ecosystem quality and stability is one of the urgent tasks of national ecological environment construction. However, the ecological theory of ecosystem quality and stability has not been well clarified. Based on the summary of influencing factors and interaction between ecosystem quality and stability, we discussed the ecolo-gical theory on the evolution of ecosystem quality and stability from the perspectives of self-organization of biological agglomeration and structure nesting, correlation of ecological elements and coupling of ecological processes, ecosystem integrity and function emergence, ecological service spillover and efficiency tradeoff, synergy and interactions between resource supply capacity and environmental suitability, as well as interactions between spontaneous change and human activities. Technologies approaches and management strategies were proposed from the aspects of ecosystem macro-pattern adjustment, protected natural areas system construction, regional complex ecosystem comprehensive management, degraded ecosystem restoration, damaged ecosystem reestablishment, typical ecosystem process management.

Key words: ecological civilization construction, ecosystem quality, ecosystem stability, ecological theory, technological approaches.

于贵瑞, 王永生, 杨萌. 提升生态系统质量和稳定性的生态学原理及技术途径之探讨[J]. 应用生态学报, 2023, 34(1): 1-10.

YU Gui-rui, WANG Yong-sheng, YANG Meng. Discussion on the ecological theory and technological approaches of ecosystem quality improvement and stability enhancement[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2023, 34(1): 1-10.

参考文献

[1] 于贵瑞, 王永生, 杨萌. 生态系统质量及其状态演变的生态学理论和评估方法之探索. 应用生态学报, 2022, 33(4): 865-877
[2] 中华人民共和国发展与改革委员会, 中华人民共和国自然资源部. 《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021—2035年)》 [EB/OL]. (2020-06-03) [2022-05-16]. http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/12/content_5518982.htm
[3] 王夏晖, 何军, 牟雪洁, 等. 中国生态保护修复20年: 回顾与展望. 中国环境管理, 2021, 13(5): 85-92
[4] 于贵瑞, 王秋凤, 杨萌, 等. 生态学的科学概念及其演变与当代生态学学科体系之商榷. 应用生态学报, 2021, 32(1): 1-15
[5] 于贵瑞. 生态系统管理学的概念框架及其生态学基础. 应用生态学报, 2001, 12(5): 787-794
[6] 李周园, 叶小洲, 王少鹏. 生态系统稳定性及其与生物多样性的关系. 植物生态学报, 2021, 45(10): 1127-1139
[7] Bronfenbrenner U. The Ecology of Human Development: Experiments by Nature and Design. Cambridge: Harvard University Press, 1979
[8] Suweis S, Simini F, Banavar JR, et al. Emergence of structural and dynamical properties of ecological mutua-listic networks. Nature, 2013, 500: 449-452
[9] Afonso AC, Gomes IB, Saavedra MJ, et al. Bacterial coaggregation in aquatic systems. Water Research, 2021, 196: 117037
[10] Romaní M, Guasch H, Balaguer M. Aquatic Biofilms: Ecology, Water Quality and Wastewater Treatment. Norfolk, UK: Caister Academic Press, 2016
[11] Zhang WY, Li MG, Liang SC, et al. Study on distribution pattern of Mikania micrantha population. Guihaia, 2003, 23: 303-306
[12] 林振山, 何亮. 集聚效应下的集合种群动力模式. 生态学报, 2010, 30(19): 5245-5252
[13] 中华人民共和国国家标准. 国家公园设立规范 [EB/OL]. (2021-07-07) [2022-05-16]. http://www.caf.ac.cn/info/1577/41119.htm
[14] 王仰麟. 景观生态系统及其要素的理论分析. 人文地理, 1997, 12(1): 1-5
[15] Poisot T, Stouffer DB, Gravel D. Beyond species: Why ecological interaction networks vary through space and time. Oikos, 2015, 124: 243-251
[16] 于贵瑞, 胡中民, 郑泽梅. 生态系统管理. 现代生态学. 第二版. 北京: 科学出版社, 2008
[17] McCauley DJ, Desalles PA, Young HS, et al. From wing to wing: The persistence of long ecological interaction chains in less-disturbed ecosystems. Scientific Reports, 2012, 2: 409
[18] Christensen NL, Bartuska AM, Brown JH, et al. The report of the ecological society of America Committee on the scientific basis for ecosystem management. Ecological Applications, 1996, 6: 665-691
[19] 于贵瑞, 高扬, 王秋凤, 等. 陆地生态系统碳-氮-水循环的关键耦合过程及其生物调控机制探讨. 中国生态农业学报, 2013, 21(1): 1-13
[20] Smuts JC. Holism and Evolution. London: Macmillan, 1926
[21] von Bertalanffy L. General System Theory: Foundations, Development, Applications. New York: George Braziller Inc, 1968
[22] Köhler W. Physical Gestalten. London: Routledge & Kegan,1920
[23] 苗东升. 系统科学大学讲稿. 北京: 中国人民大学出版社, 2007
[24] 李桂荣. 从系统整体角度组织最优化教学. 佳木斯教育学院学报, 1988(3): 71-74
[25] Leopold A. A Sand County Alamanac. New York: Ballantine Books, 1966
[26] 李双成, 张才玉, 刘金龙, 等. 生态系统服务权衡与协同研究进展及地理学研究议题. 地理研究, 2013, 32(8): 1379-1390
[27] 傅伯杰, 于丹丹. 生态系统服务权衡与集成方法. 资源科学, 2016, 38(1): 1-9
[28] 彭建, 胡晓旭, 赵明月, 等. 生态系统服务权衡研究进展: 从认知到决策. 地理学报, 2017, 72(6): 960-973
[29] 欧阳志云, 王如松, 赵景柱. 生态系统服务功能及其生态经济价值评价. 应用生态学报, 1999, 10(5): 635-640
[30] 孙鸿烈. 中国生态环境问题与对策. 北京: 科学出版社, 2010
[31] 汤尚颖, 李泽红. 对资源开发利用与环境保护关系的重新认识——基于生态建设时期的新视角. 江西财经大学学报, 2004(5): 35-37
[32] Barbier EB, Burgess JC. Natural resource economics, planetary boundaries and strong sustainability. Sustaina-bility, 2017, 9: 1858
[33] 马永欢, 黄宝荣. 对自然资源开发与生态环境保护关系的基本辨析. 生态经济, 2015, 31(10): 163-165
[34] Schluter M, Haider LJ, Lade SJ, et al. Capturing emergent phenomena in social-ecological systems: An analy-tical framework. Ecology and Society, 2019, 24: 11
[35] 吴传钧. 论地理学的研究核心: 人地关系地域系统. 经济地理, 1991, 11(3): 1-6
[36] 刘彦随. 现代人地关系与人地系统科学. 地理科学, 2020, 40(8): 1-14
[37] Naeem S, Duffy JE, Zavaleta E. The functions of biolo-gical diversity in an age of extinction. Science, 2012, 336: 1401-1406
[38] 欧阳志云, 徐卫华, 肖燚, 等. 新世纪我国生态安全面临的新态势与对策. 智库理论与实践, 2016, 1(6): 33-41
[39] Trisos CH, Merow C, Pigot AL. The projected timing of abrupt ecological disruption from climate change. Nature, 2020, 580: 496-501
[40] Vitousek PM, Mooney HA, Lubchenco J, et al. Human domination of Earth's ecosystems. Science, 1997, 277: 494-499
[41] 高峰, 孙成权, 曲建升. 气候变化对自然和人类社会系统的影响——IPCC第三次气候变化评价报告: 第二工作组报告概要. 地球科学进展, 2001, 16(4): 590-592
[42] Rockström J, Steffen W, Noone K, et al. A safe opera-ting space for humanity. Nature, 2009, 461: 472-475
[43] Xu WH, Fan XY, Ma JG, et al. Hidden loss of wetlands in China. Current Biology, 2019, 29: 3065-3071
[44] 高吉喜, 徐梦佳, 邹长新. 中国自然保护地70年发展历程与成效. 中国环境管理, 2019, 11(4): 25-29
[45] 中国绿色时报. 自然保护地: 中国生物多样性保护的核心基础 [EB/OL]. (2020-05-21) [2022-05-16]. https://www.forestry.gov.cn/main/58/20200527/110357462462809.html
[46] CBD, UNEP. Strategic Plan for Biodiversity 2011-2020 and the Aichi Targets “Living in Harmony with Nature” [EB/OL]. (2020-01-21) [2022-05-16]. https://www.cbd.int/sp/
[47] 马世骏, 王如松. 社会-经济-自然复合生态系统. 生态学报, 1984, 4(1): 1-9
[48] 袁莉, 申靖. 从生态系统管理到复合生态系统管理的演进. 湖南工业大学学报: 社会科学版, 2012, 17(6): 26-30
[49] 王如松. 资源、环境与产业转型的复合生态管理. 系统工程理论与实践, 2003(2): 125-132
[50] 王金南, 王志凯, 刘桂环, 等. 生态产品第四产业理论与发展框架研究. 中国环境管理, 2021, 13(4): 5-13
[51] Bardgett RD, Bullock JM, Lavorel S, et al. Combatting global grassland degradation. Nature Reviews Earth & Environment, 2021, 2: 720-735

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[1]	曾浩威, 凌成星, 刘华, 赵峰, 王鑫淼, 张雨桐. 基于关键指标优化的南瓮河国家级自然保护区生态系统质量变化评估 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(11): 3064-3072.
[2]	于贵瑞, 王永生, 杨萌. 生态系统质量及其状态演变的生态学理论和评估方法之探索 [J]. 应用生态学报, 2022, 33(4): 865-877.
[3]	梁变变, 石培基, 王伟, 唐笑, 周文霞, 敬烨. 基于RS和GIS的干旱区内陆河流域生态系统质量综合评价——以石羊河流域为例 [J]. 应用生态学报, 2017, 28(1): 199-209.
[4]	潘竟虎, 董磊磊. 2001—2010年疏勒河流域生态系统质量综合评价 [J]. 应用生态学报, 2016, 27(9): 2907-2915.
[5]	王坤, 周伟奇, 李伟峰. 城市化过程中北京市人口时空演变对生态系统质量的影响 [J]. 应用生态学报, 2016, 27(7): 2137-2144.
[6]	毛惠萍1,何璇1,何佳1,牛冬杰1,包存宽2**. 生态示范创建回顾及生态文明建设模式初探 [J]. 应用生态学报, 2013, 24(4): 1177-1182.
[7]	沈善敏. 应用生态学的现状与发展 [J]. 应用生态学报, 1990, 1(1): 2-9.