《环境科学与技术应用系列丛书》介绍

随着社会经济的发展，各种环境问题层出不穷，环境污染和生态破坏巳严重危及到人类自身的生存与发展。从全球范围来看，环境问题已是影响国际关系的重要因素，引起了世界各国政府首脑的极大关注。目前，环境科学与工程学科在中国的发展极为迅速，环境市场日益繁荣。为了满足从事环境生物学、环境化学、环境生态学、污染环境生物修复、水污染控制、环境经济与管理等方面的教学、科研、技术和管理人员的需要，辽宁大学环境与生命科学学院和哈尔滨工业大学环境科学与工程系牵头，组织中国科学院生态环境研究中心、中国科学院沈阳应用生态研究所、中国科学院南京土壤研究所、中国社会科学院城市发展与环境研究中心、湖南农业大学资源与环境学院、沈阳工业大学、日本亚细亚大学经营学部等单位的中外专家编写了《环境科学与技术应用系列丛书》。     

全球气候变化视角下的海绵城市建设探析

海绵城市是21世纪城市建设和发展的新理念。论文从全球气候变化的视角,首先对海绵城市的概念进行解读,继而阐述了海绵城市建设现状,然后分析了全球气候变化趋势及对海绵城市建设带来的挑战,最后做出了海绵城市建设的合理路径选择。     

气候变化对森林的影响与多尺度适应性管理研究进展

森林作为陆地生态系统的主体和全球气候系统的重要组成部分,对调节全球碳平衡和减缓气候变化具有不可替代的作用。目前的研究表明,气候变化已经对全球各类森林产生了不同程度的影响,而且全球气候变暖的加剧将对森林产生毁灭性的影响。森林管理是一项缓解气候变化影响的关键因子,为应对全球气候变化,森林经营管理必须做出相应的调整以适应和减轻气候变化的消极影响。本文系统总结了全球气候变化对森林及树木分布、生理生态和物候、森林生产力、碳循环、生物多样性、森林水文、森林灾害等产生的现实和潜在的影响,并针对气候变化下的可能影响,从基因、物种、森林生态系统、流域和生物圈多个尺度阐述了适应性管理的对策,以提高各生命系统适应气候变化的能力,实现森林的可持续经营和生物圈的可持续发展。     

全球林线动态和灌木扩张对气候变化响应的研究进展

高纬度、高海拔地区是受全球升温影响最明显的地区之一.林线作为重要的生态界限,其过渡带上的灌丛和草甸以及苔原地区受温度、降水和强风的影响十分显著.近年来,林线移动和灌木生长的动态变化已经作为一个衡量全球气候变化的重要指标.大量研究利用重复摄影、长期监测和树木年轮学等的方法,证明环北极和高山地区林线上移和灌木覆盖增加.本文综述了:1)林线动态和灌木覆盖的现状;2)影响因素,包括气候因素和非气候因素;3)植被变化对气候的反馈以及对生态系统的影响.在全球,特别是环北极地区植物生产力都有不同程度的增加以及"绿化"的趋势,植被覆盖增加是这些现象最主要的原因之一.全球变暖导致积雪分布机制改变,永冻层土壤融化释放CO₂,苔原火灾以及人类活动和草食动物的数量等都会影响林线移动和灌木覆盖.同时,林线移动和灌木扩张也会对能量流动、区域气候、土壤养分以及生态系统功能和结构产生重要反馈.为了更准确地预测气候变化对林线的影响,可以进一步开展不同形式林线(过渡型、突变型,岛型,高山矮曲林等)对全球变暖的响应及反馈.     

浅议城市森林景观体系的构建

本文从景观的角度,提出了城市森林景观的构成体系,通过对城市森林核心景观区、缓冲景观区、生态景观区及各景观区、景观线、景观点等组成元素的分析阐述,认为只有通过多层次的城市森林生态绿化工程建设,才能形成景观多样、层次丰富的城市森林景观。     

认识森林对气候变化的反馈作用

气候对植被存在显著影响已经广为人知,降水、气温以及日照等气候条件与土壤的不同组合决定了世界上不同植被的分布格局,造就了地球上纷繁多样的植被类型.根据所处区域、植被类型、环境气候条件的不同,世界自然基金会把全球划分为238个生态区.其中的142个陆地生态区涵盖了森林、草原和荒漠等不同的土地覆盖类型,而森林所占比重尤为突出.据欧洲太空局2010年发布的全球陆地覆盖数据,森林约占全球陆地总面积的1/3,在热带、温带和寒带皆有分布.     

长江流域森林NPP模拟及其对气候变化的响应

【目的】利用LPJ模型(Lund-Potsdam-Jena model)估算长江流域森林净初级生产力(net primary productivity, NPP),研究长江流域森林NPP时空动态变化及其与气候因素的关系,为长江流域及其他地区的植被监测与生态建设提供依据。【方法】基于LPJ模型模拟的NPP数据及气象资料,对长江流域1982—2013年森林NPP的空间分布和时空动态变化趋势进行分析,采用线性回归分析法分别以时间为自变量和NPP为因变量进行趋势检验,利用相关性分析法分析长江流域森林NPP与气象因子之间的关系。【结果】①长江流域1982—2013年森林年均NPP值为530.41 g/(m²·a),最高值出现在2002年,森林NPP值为578.55 g/(m²·a);最低值出现在1989年,森林NPP值为491.24 g/(m²·a)。②长江流域森林NPP的空间分布由东南沿海向西北逐渐减小,长江中下游森林NPP高于长江上游,森林NPP空间分布格局与水热条件分布格局相一致,长江流域东南部水热条件良好,能够满足植被生长和发展的需要,植被生产力比较高;西北部由于水热条件比较差,不利于植被生长,生产力低下。③长江流域大部分地区森林NPP与气温和降水为正相关关系,森林NPP与气温呈显著正相关,气温与森林NPP之间的相关性强于降水与森林NPP之间的相关性。【结论】长江流域森林NPP呈自东南向西北减少的趋势,且随时间呈波动上升趋势;气候对森林NPP具有显著影响,气温是影响森林NPP的主导因素。     

树木生长对气候变化的响应研究进展

树木生长对气候变化的响应将深刻影响区域植被动态、陆地生态系统生物地化循环、气候反馈及其人类福祉.持续的气候变暖、极端气候事件及自然和人为干扰的增加深刻地影响树木生长动态的时空格局.本文综述了近几十年全球气候变化的整体概况,着重探讨了气候变化对树木生长的影响机制以及树木生长对气候系统的反馈,并就树木生长响应气候变化研究中可能存在的问题和研究前景进行了探讨.提出未来树木生长响应气候变化关系的研究应考虑树木生长响应气候变化的时空差异,加强对树木死亡时空格局及内在机理的认识,重点关注不断增加的极端气候事件及火、虫灾干扰对树木生长的非线性影响机制,并融合地面观测、遥感及陆面动态植被模型模拟等多种分析手段综合分析树木生长对气候变化响应机制的尺度效应及内在机理.     

中国北方森林潜在分布及其对气候变化响应的模拟

选取了温暖指数、寒冷指数、湿润指数、1月最低温度、7月最高温度和年降水量等气候变量为因子,使用地理信息系统和Logistic回归模型的结合,模拟中国北方森林的潜在分布区及其对气候变化的响应.用敏感性、指定度和总正确率评价预测的精度,4种北方森林的敏感性为81%～92%,指定度为82%～92%,总正确率82%～92%.结果表明:在未来气候条件(2071-2100)下,中国北方森林的分布区将发生大范围的转移;常绿针叶林的面积扩大15.2%,阔叶落叶林、落叶针叶林和针阔混交林的面积分别减小86.7%,71.7%,32.1%.     

城市森林小气候对中气候波动的响应

以南京地区城市森林区林外定点气象观测站和市区国家气象观测站同期(1988年1月至2002年12月)的4个气候要素(降水量、蒸发量、空气湿度、空气温度)记录值为依据,对两测站各要素值的年际变化趋势及气候反常(定量化)两方面进行对比研究,分析小气候对中气候波动的响应程度.结果显示:(1)两测站相同气候要素间的年际变化趋势吻合率平均达90%以上;(2)两测站各要素的月、季、年值中均出现过"反常",其中达"异常"程度的概率未超过"反常"总数的15%.在实际气候反常事件中,林区站比市区站单一要素"反常"的概率多26%,但在3和4个要素"反常"方面少约30%.因此,可以认为城市森林对气候反常有协调的生态功能.     

对森林城市与保护环境问题的几点思考

通过调查分析的方法对部分城市的地方特色、民族传统文化、城市环境艺术、宜人居住等问题进行研究。结果表明,城市的经济发展直接依赖于城市的生态环境。“生态城市”、“森林城市”等是当前各级政府研究者关注的热门话题。文章给出了建设生态化城市和使城市经济可持续发展的几个建议。     

林业科技的热点问题——未来气候变化对全球森林的影响

随着世界人口的增长和经济的发展,森林生态系统迅速而直接地受到土地利用变化的影响.科技界已普遍认同温室气体的排放是导致全球平均气温升高(1970年至今已升高0.5℃)的主要原因,并改变了世界的水循环(IPCC,2007a).即使最保守的情况,未来全球平均气温也将升高约2～4℃,将使一些地区明显干旱(Christensen...     

森林土壤温室气体通量对森林管理和全球大气变化的响应

森林土壤是温室气体重要的源和汇。探讨不同森林管理和全球大气变化下土壤温室气体通量特征,为有效减少温室气体排放及森林可持续管理等提供参考。笔者从森林土壤温室气体(forest soil green house gases)、森林管理(forest mangement)和全球大气变化(global atmospheric change)3个关键研究点,查阅近年来相关研究成果,归纳森林管理和全球大气变化下土壤温室气体通量的一般性模式。CO₂、CH₄和N₂O是3种重要温室气体,其通量间存在协同、消长和随机型耦合关系。森林管理如火烧、采伐和造林等显著影响土壤温室气体通量。一般情况下,火烧导致土壤N₂O通量降低,CH₄吸收量增加,CO₂通量因火烧类型、火烧强度、生态系统类型不同出现增加、减低和无影响3种结果; 采伐通常导致土壤CO₂、CH₄和N₂O排放增加; 造林可使土壤CO₂排放减少,对N₂O和CH₄通量的影响随生态系统类型、造林树种等而改变。全球大气变化如CO₂浓度升高、氮沉降和气温升高影响森林土壤温室气体通量。通常,CO₂浓度升高导致土壤CO₂和N₂O排放量增加,CH₄吸收量降低; 氮沉降促进土壤N₂O排放、抑制CH₄吸收。气温升高导致土壤CO₂和N₂O排放增加。森林管理和全球大气变化对土壤温室气体通量的综合影响是非叠加的,有效的森林管理可能改变土壤温室气体通量对全球大气变化的响应。     

生态环境的使命与责任——记我国土壤污染防治专家孙铁珩院士

人物简介：孙铁珩,1938年3月出生于辽宁海城,毕业于沈阳农业大学。1981年到中国科学院沈阳应用生态研究所工作。同年赴日本东京大学作访问学者,1983年回到中科院沈阳应用生态所,历任污染生态研究室主任、研究员、中科院沈阳应用生态研霓所所长、博士生导师。另兼任国家环境咨询委员会委员、中国人与生物圈国家委员会委员、《生态学杂志》主编等职。