縱向嶺谷區(qū)典型生態(tài)系統(tǒng)變化與穩(wěn)定性機(jī)制

前言

　　縱向嶺谷區(qū)（longitudinal range-gorge region，LRGR）是指縱貫我國西南與中南半島、以南北走向?yàn)橹鞯纳较岛庸葏^(qū)，其形成和演化極大地受到青藏高原隆升的影響，是反映地球演化重大事件的關(guān)鍵區(qū)域。這些山系與河谷，對(duì)地表自然物質(zhì)和能量的輸送均表現(xiàn)出明顯的南北向通道作用和擴(kuò)散效應(yīng)、東西向阻隔作用和屏障效應(yīng)，是我國西南與東南亞極為重要的生態(tài)廊道。從我國昌都以南到整個(gè)中南半島的廣大區(qū)域，這種特殊環(huán)境格局的規(guī)模及其所展現(xiàn)的“通道－阻隔”作用及其關(guān)聯(lián)效應(yīng)，在全球獨(dú)一無二?！　∥覈硟?nèi)的縱向嶺谷區(qū)，主要涉及云南省與西藏自治區(qū)，該區(qū)雄奇的縱向山系、大河，構(gòu)成了全球獨(dú)特的高山峽谷景觀，成為亞洲大陸生物物種南來北往的主要通道和避難所，擁有北半球的絕大多數(shù)生物群落類型和除沙漠與海洋外的各類生態(tài)系統(tǒng)，是全球生物多樣性最豐富的地區(qū)之一和世界級(jí)的基因庫，也是我國生物多樣性保護(hù)的關(guān)鍵地區(qū)，對(duì)研究地表復(fù)雜環(huán)境系統(tǒng)和生命系統(tǒng)的演變規(guī)律具有不可替代性，受到國內(nèi)外地學(xué)界、生物學(xué)界和民族文化界等關(guān)注?！　】v向山系、河谷特殊環(huán)境格局的“通道－阻隔”作用，主導(dǎo)了區(qū)內(nèi)多民族沿河谷展布、在山間盆地聚居的“大分散、小聚居”人居環(huán)境格局。區(qū)內(nèi)自然資源種類豐富，但能形成開發(fā)規(guī)模的優(yōu)勢(shì)資源較少，主要有水能資源、水資源、礦產(chǎn)資源、旅游資源。水能資源開發(fā)條件好，但投資大、市場(chǎng)遠(yuǎn)，地方政府難以將其轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)；水資源量大質(zhì)優(yōu)，但地高水低，難以利用；旅游資源市場(chǎng)潛力優(yōu)勢(shì)突出，可大規(guī)模地開發(fā)，目前主要受交通條件制約；大型礦產(chǎn)資源的開采，則受到資金、技術(shù)和生態(tài)保護(hù)的制約；耕地資源稀缺，森林資源局部地區(qū)有優(yōu)勢(shì)但多屬于保護(hù)區(qū)；氣候類型多樣但受有限的土地資源制約而難以形成經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)資源。脆弱和多災(zāi)的環(huán)境，使該區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展受到了嚴(yán)重制約。長期以來，該區(qū)一直作為森林、礦產(chǎn)、水電能源等資源輸出基地支持國家的建設(shè)，過多的短效經(jīng)濟(jì)行為，一定程度上導(dǎo)致其環(huán)境破壞嚴(yán)重，生態(tài)系統(tǒng)退化加劇，自然災(zāi)害多發(fā)、頻發(fā)，貧困普遍，保護(hù)與發(fā)展的矛盾突出?！　∮捎诘靥幵t河、瀾滄江－湄公河、怒江－薩爾溫江和伊洛瓦底江4條國際河流的上游，與緬甸、老撾、越南比鄰，與泰國、柬埔寨和印度相近，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的變化及跨境影響等問題極為敏感?！　〗嗄陙?，在國家的沿邊開發(fā)開放、與東南亞區(qū)域合作和西部大開發(fā)等重大戰(zhàn)略的實(shí)施過程中，隨著“瀾滄江－湄公河次區(qū)域經(jīng)濟(jì)合作”、“中國－東盟自由貿(mào)易區(qū)建設(shè)”的推進(jìn)，該區(qū)的經(jīng)濟(jì)取得了快速、持久的發(fā)展，帶動(dòng)了區(qū)域的資源綜合開發(fā)和大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)，也使該區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)受到空前的擾動(dòng)，區(qū)域及跨境生態(tài)安全問題日益凸顯，影響廣泛。

內(nèi)容概要

縱向嶺谷區(qū)縱貫中國西南與中南半島5國，涉及元江一紅河、瀾滄江一湄公河、怒江一薩爾溫江和伊洛瓦底江4條國際河流。縱向山系與河谷特殊環(huán)境格局的“通道作用”使這一區(qū)域的生態(tài)變化具有廣泛的擴(kuò)散效應(yīng)，相關(guān)跨境生態(tài)安全問題日益為國際社會(huì)廣泛關(guān)注。    本書是國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“縱向嶺谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)變化及西南跨境生態(tài)安全”’(2003CB415100)的研究成果之一。本書綜合研究了縱向嶺谷這一具有國際重大意義的關(guān)鍵生態(tài)功能區(qū)的典型生態(tài)系統(tǒng)、重要生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)功能類群以及在人類擾動(dòng)下外來物種入侵等生態(tài)效應(yīng)，對(duì)以礦區(qū)廢棄地、嚴(yán)重水土流失為代表的受損生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)理論和途徑進(jìn)行了研究和論述，對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了適應(yīng)性評(píng)價(jià)。    本書可供資源環(huán)境、生態(tài)學(xué)等領(lǐng)域的科研、教學(xué)和管理人員應(yīng)用和參考。

書籍目錄

總序前言第一章  縱向嶺谷區(qū)特殊環(huán)境格局與典型生態(tài)系統(tǒng)  第一節(jié)  熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)    一、熱帶雨林    二、縱向嶺谷區(qū)的熱帶雨林    三、縱向嶺谷區(qū)熱帶雨林面臨的問題  第二節(jié)  亞熱帶常綠闊葉林生態(tài)系統(tǒng)    一、縱向嶺谷區(qū)亞熱帶常綠闊葉林的分布    二、縱向嶺谷區(qū)亞熱帶常綠闊葉林的特征    三、縱向嶺谷區(qū)亞熱帶常綠闊葉林面臨的問題  第三節(jié)  溫性針葉林生態(tài)系統(tǒng)    一、縱向嶺谷區(qū)溫性針葉林的分布及特點(diǎn)    二、縱向嶺谷區(qū)溫性針葉林面臨的問題  第四節(jié)  典型生態(tài)系統(tǒng)的植物地理學(xué)評(píng)述    一、熱帶雨林    二、亞熱帶常綠闊葉林    三、溫性針葉林第二章  典型生態(tài)系統(tǒng)的植物功能類群及其與生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系Ⅰ：種群生物學(xué)研究  第一節(jié)  四角果科植物的分布與水熱條件及種子散布的關(guān)系    一、四角果科植物分布區(qū)內(nèi)的自然狀況    二、研究材料和方法    三、研究結(jié)果    四、討論  第二節(jié)  四角果和蜘蛛花的染色體研究    一、研究材料與方法    二、研究結(jié)果    三、討論  第三節(jié)  四角果及相關(guān)類群花粉的研究    一、研究材料與方法    二、研究結(jié)果    三、討論    四、結(jié)論  第四節(jié)  四角果科的分子系統(tǒng)學(xué)研究    一、研究材料與方法    二、研究結(jié)果    三、分析與討論    四、結(jié)論第三章  典型生態(tài)系統(tǒng)的植物功能類群及其與生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系Ⅱ：譜系地理學(xué)研究  第一節(jié)  研究概述    一、十齒花的研究歷史    二、譜系地理學(xué)的發(fā)展    三、分子技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用于譜系地理研究    四、生物保護(hù)中的基本單元——進(jìn)化顯著單元  第二節(jié)  生殖生態(tài)學(xué)研究    一、營養(yǎng)器官形態(tài)特征    二、花的形態(tài)特征    三、果實(shí)和種子的形態(tài)特征及種子傳播方式    四、傳粉生態(tài)學(xué)初步研究  第三節(jié)  不同居群的染色體特征    一、研究材料和方法    二、研究結(jié)果與討論  第四節(jié)  十齒花的譜系地理分析    一、研究材料和方法    二、總DNA的提取    三、引物篩選及設(shè)計(jì)    四、數(shù)據(jù)分析    五、研究結(jié)果    六、討論  第五節(jié)  “進(jìn)化顯著單元”的劃分及其保護(hù)    一、材料和方法    二、研究結(jié)果    三、討論第四章  典型生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)物功能群特征及其與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系  第一節(jié)  滇金絲猴的生態(tài)行為及其與棲息環(huán)境的關(guān)系    一、滇金絲猴的棲息地生境及食譜    二、食物的多樣性及其季節(jié)性變化    三、滇金絲猴取食行為及其對(duì)棲息地特征變化的適應(yīng)性對(duì)策    四、游走行為及影響因素    五、過夜地選擇與夜棲行為    六、繁殖對(duì)策與雄-嬰照料  第二節(jié)  黑長臂猿生態(tài)行為及其與棲息地的關(guān)系    一、黑長臂猿棲息地概述    二、黑長臂猿食性及其與棲息地的相互關(guān)系    三、黑長臂猿行為活動(dòng)時(shí)間分配及其影響因素    四、黑長臂猿的嗚叫行為與生態(tài)    五、黑長臂猿的游走行為與棲息地利用    六、黑長臂猿過夜行為與過夜樹的選擇第五章  縱向嶺谷區(qū)外來物種入侵與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性：以紫莖澤蘭為例  第一節(jié)  概述    一、生物入侵    二、入侵機(jī)制——種間關(guān)系的變化    三、紫莖澤蘭及其生物入侵研究進(jìn)展  第二節(jié)  紫莖澤蘭對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的入侵研究    一、研究背景    二、研究內(nèi)容    三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)方法  第三節(jié)  紫莖澤蘭與農(nóng)作物大豆的種間關(guān)系研究    一、紫莖澤蘭對(duì)大豆生長的影響    二、紫莖澤蘭對(duì)大豆田問土壤元素生物地化過程的影響    三、大豆田間土壤微生物功能多樣性分析  第四節(jié)  紫莖澤蘭與農(nóng)作物小麥的種間關(guān)系研究    一、紫莖澤蘭對(duì)小麥生長的影響    =、紫莖澤蘭對(duì)小麥田間土壤元素生物地化過程的影響    三、小麥田間土壤微生物功能多樣性分析  第五節(jié)  小結(jié)    一、紫莖澤蘭對(duì)農(nóng)作物生長的影響    二、紫莖澤蘭對(duì)土壤系統(tǒng)的影響    三、紫莖澤蘭土壤微生物的影響    四、結(jié)論第六章  縱向嶺谷區(qū)受損生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)與重建  第一節(jié)  概述    一、縱向嶺谷區(qū)受損生態(tài)系統(tǒng)的基本分析    二、干擾與縱向嶺谷受損生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)    三、縱向嶺谷區(qū)受損生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的目標(biāo)定位和思路  第二節(jié)  不同植物群落的生態(tài)服務(wù)功能與生態(tài)修復(fù)的植被類型優(yōu)化    一、研究區(qū)基本情況    二、小流域不同植被類型的面積及空間格局    三、小流域不同植被類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值    四、基于小流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最大化的植被類型優(yōu)化  第三節(jié)  不同植物群落的生態(tài)修復(fù)效應(yīng)    一、不同植被對(duì)策對(duì)土壤肥力的恢復(fù)效應(yīng)    二、不同恢復(fù)條件下植物群落的生態(tài)水文效應(yīng)    三、不同恢復(fù)群落的植物多樣性與持水保土效能    四、基于生態(tài)系統(tǒng)最低功能恢復(fù)的最小有效植物群落——對(duì)水土流失地區(qū)植物修復(fù)的    關(guān)鍵科學(xué)問題的探討第七章  縱向嶺谷區(qū)礦區(qū)廢棄地的生態(tài)修復(fù)  第一節(jié)  礦區(qū)廢棄地的環(huán)境特征    一、縱向嶺谷區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)及其生態(tài)環(huán)境問題    二、礦山廢棄地的土壤環(huán)境特點(diǎn)  第二節(jié)  礦區(qū)廢棄地的生物修復(fù)和超量積累植物    一、生物修復(fù)概述    二、重金屬污染土壤的生物修復(fù)    三、超量積累植物    四、植物修復(fù)的問題與展望  第三節(jié)  不同先鋒植物對(duì)礦區(qū)廢棄地根際土壤的改良效應(yīng)    一、礦區(qū)廢棄地的先鋒植物    二、礦區(qū)廢棄地的先鋒植物對(duì)重金屬的富集、轉(zhuǎn)移作用    三、礦區(qū)廢棄地的先鋒植物對(duì)根際土壤的改良作用    四、礦區(qū)廢棄地的先鋒植物對(duì)根際土壤的生態(tài)修復(fù)作用  第四節(jié)  對(duì)縱向嶺谷區(qū)礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)對(duì)策的探討第八章  縱向嶺谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性適應(yīng)評(píng)價(jià)初探  第一節(jié)  概述    一、生態(tài)系統(tǒng)概念    二、生態(tài)公益與人類福祉    三、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及其進(jìn)展    四、縱向嶺谷區(qū)的特殊性和重要性    五、縱向嶺谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的意義  第二節(jié)  適應(yīng)性評(píng)價(jià)    一、目標(biāo)與原則    二、適應(yīng)性評(píng)價(jià)概念模型    三、生態(tài)系統(tǒng)類型    四、尺度與層次    五、評(píng)價(jià)方法    六、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)  第三節(jié)  案例分析    一、人為擾動(dòng)對(duì)區(qū)域尺度景觀格局的影響    二、景觀變化對(duì)區(qū)域生態(tài)公益的影響    三、農(nóng)業(yè)擴(kuò)展造成的生態(tài)區(qū)惡化  第四節(jié)  系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的集成分析——以湖泊污染源判識(shí)為例    一、方法    二、研究結(jié)果與討論  第五節(jié)  結(jié)語    一、適應(yīng)性評(píng)價(jià)的特點(diǎn)    二、現(xiàn)行評(píng)價(jià)方法的局限    三、進(jìn)一步的研究方向致謝參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章 縱向嶺谷區(qū)特殊環(huán)境格局與典型生態(tài)系統(tǒng)　　劉恩德 彭華（中國科學(xué)院昆明植物研究所 昆明 650204）　　縱向嶺谷區(qū)（longitudinal range-gorge region，LRGR）是指位于我國西南、與青藏高原隆升直接相關(guān)聯(lián)的橫斷山及毗鄰的南北走向山系河谷區(qū)（何大明等，2005）。眾所周知，縱向嶺谷區(qū)的特殊環(huán)境格局，使得其各類生態(tài)系統(tǒng)異常豐富，不僅表現(xiàn)在濃縮的緯度地帶性，而且更多地體現(xiàn)在其復(fù)雜的、無處不在的垂直地帶性上，在很短的直線距離里濃縮了中國從海南島到極地的所有植被類型；在一個(gè)相對(duì)高差較大的地區(qū)，又能出現(xiàn)從基帶到山頂?shù)念愃凭曄蜃兓闹貜?fù)著而又顯示其組成差異的植被帶譜。同時(shí)，由于縱向嶺谷區(qū)處于與中國大陸不同類型的季風(fēng)控制和復(fù)雜的地質(zhì)歷史條件雙重塑造的地區(qū)，在植被的組成上與我國東部地區(qū)有明顯的替代性，而又顯示出其獨(dú)特性?！　∧壳?，縱向嶺谷區(qū)從熱帶到溫帶乃至山地的寒帶，具有熱帶雨林、季風(fēng)常綠闊葉林、半濕潤常綠闊葉林、中山濕性常綠闊葉林、杜鵑苔蘚矮林、暖性針葉林、溫性針葉林、山頂灌叢、高山草甸、高山流石灘、高山凍原等完整的系列。在緯度地帶性的大格局下，又有各地的垂直地帶性，增加了縱向嶺谷區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)景觀特點(diǎn)和特異性。但由于長期的人為破壞和干擾，目前保存尚完好而又有標(biāo)志意義的僅有熱帶雨林、亞熱帶常綠闊葉林和溫性針葉林三類生態(tài)系統(tǒng)?！　〉谝还?jié)熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)　　熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)是世界上最復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，也是相對(duì)于北溫帶文明而言較晚發(fā)現(xiàn)的一類生態(tài)系統(tǒng)。目前，對(duì)它的了解相對(duì)其他類型的生態(tài)系統(tǒng)而言，深度和廣度依然十分有限。　　一、熱帶雨林　　19世紀(jì)，德國植物學(xué)家辛伯爾（Schimper）通過廣泛收集和總結(jié)熱帶地區(qū)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和各種資料，把熱帶潮濕地區(qū)常綠高大的森林植被稱作熱帶雨林（tropicaI rain forest），并從當(dāng)時(shí)的生態(tài)學(xué)角度對(duì)其進(jìn)行了科學(xué)描述和解釋。

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