县域是国土空间规划与管理的基本单元,针对县域生态空间网络的识别与重构是空间优化的重要途径,对生态保护红线划定具有积极作用,但现有空间网络分析的方法论明显滞后。以典型丘陵山区县湖南茶陵县生态空间网络构建和识别为基础,运用鲁棒性分析法表达生态系统受特定干扰后的变化特征,进行节点重要度评价和网络稳定性分析。结果表明：节点重要度和数量是判定网络稳定性的关键因子,该类节点数量占5%左右且多位于茶陵县域罗霄山片区,对应景观类型多为林地,其次为水域和草地、园地等生态用地;生态空间网络稳定性变化值均表现出与节点数量的高度一致,网络节点失效比率高于92%时将完全瘫痪,低于20%可恢复稳定;以人类活动干扰为主的蓄意破坏情景中连通鲁棒性变化更为敏感,对网络连通性影响较大;依据重要节点分布及稳定性判断结果,结合生态保护红线划定方案,提出区域生态保护的差异化管理和生态空间网络重构建议。研究既为县域生态空间规划和生态保护红线管控提供有效支撑,也为类似区域生态空间网络研究提供了案例借鉴。

流域景观生态风险受到多源因素的综合作用,识别流域景观生态风险是实现景观格局优化的基础与前提,景观格局优化是应对生态风险的有效手段。以宁江流域为研究区,采用空间主成分分析法,从“自然—人类社会—景观格局”3个维度对流域景观生态风险进行综合评价,基于景观生态风险评价结果,构建累积阻力表面,利用最小累积阻力模型进行了流域景观格局的优化。结果表明：人类社会和景观格局因素对综合风险影响更为强烈,地形和距水体距离等自然因素对综合生态风险影响较弱;宁江流域整体景观生态风险偏大,较高景观生态风险区域位于流域西南部,面积为523.99 km ²,占流域面积的36.06%;识别出流域生态源地为面积大于50 km ²的林地和面积大于0.2 km ²的水体。研究构建了15条生态廊道,一级生态廊道长度大于30000 m,二级生态廊道介于10000~30000 m之间,三级生态廊道长度在10000 m以内;识别了19个生态节点,形成了多层次生态网络。通过对比研究区景观格局优化前后的连通度发现,优化后流域整体景观格局连通度得到明显提升。

针对缺少基于遥感数据产品的西藏地区植被生态参数筛选及综合评价的研究现状,以2006年和2016年西藏地区MODIS卫星遥感产品反演得到的植被覆盖度、叶面积指数、植被总初级生产力、区域热度与改进的湿度5项指标为基础,提出了基于主成分分析法的西藏植被生态环境质量评价方法,并探索了其时空变化规律及机理。结果表明：① 西藏地区植被生态质量整体较为脆弱,且区域差异明显,呈现东南优、西北差的分布格局。② 2006-2016年间西藏地区植被生态质量总体呈现变好的趋势。在时间序列上,2006-2016年间改善、退化的区域占比分别为31.88%和4.13%;在空间分布上,变好的区域分布在西北、中部和东部,变差的区域集中在东南部。③ 水热状况改善特别是降水量的增加和人为保护政策使得研究区西部和中部地区生态质量有所提高。社会经济活动加强是研究区东南部生态质量变差的主要原因。

从最具操作性的景观尺度探究社会—生态系统恢复力的时空分异及其演变,对于揭示人类活动变化对生态环境及其景观服务的影响机制,促进区域可持续发展意义重大。以黄土丘陵沟壑区米脂县作为典型案例地,从生态、社会、生产3个系统维度构建社会—生态景观恢复力评价指标体系,分析研究区各子系统和整体社会—生态景观恢复力时空演变及其相互关系。结果显示：① 研究区2000-2015年社会—生态景观3子系统恢复力空间分异显著且都有增强。其中,“退耕还林”第1阶段（2000-2009年）增强突出,生态、社会、生产三系统恢复力指数分别上升0.134、0.048、0.028;第2阶段（2009-2015年）增强相对减缓,生态、社会、生产三系统恢复力指数分别上升0.038、0.017、0.021。② 总体社会—生态景观恢复力空间分异同样显著,其恢复力指数上升11.60%,呈现中间高东西低的空间格局。③ 子系统与整体景观系统恢复力变化之间有主导性正向关系,且3个子系统恢复力变化协同关系显著,两个或三个系统协同率达到90%以上。最后,运用有序加权平均法,基于干扰指标与适应能力指标的不同权重设置情景偏好,绘制出“不可持续导向型”“维持现状型”和“可持续导向型”3种情景下的社会—生态景观恢复力模拟图,为区域景观适应性管理提供决策支持。

人类社会从陆地生态系统获取生产和生活资料的同时也作为一种干扰形式改变着地气之间的动态平衡。这三个既独立又相互耦合的子系统共同组成了一个复杂的陆地系统。如何深入理解这一系统的过程和机制是人类应对气候变化挑战的前提条件。陆地生态系统模型作为一种集成工具，已广泛应用于全球变化研究的各个领域，但从输入数据到模型结构和过程等诸多方面仍存在很大的不确定性。近年来，随着大气和地面生态观测网络的不断完善以及遥感等空间技术的不断强大，使陆地生态系统模型进一步发展和突破成为可能。新一代多因子驱动的陆地生态系统动态模型(Dynamic Land Ecosystem Model, DLEM) 正是在这一背景下应运而生的。本文旨在介绍DLEM的主体框架、输入输出变量、关键过程、主要功能和特点。

采用2007 年中国各省区不同产业各种能源消费等数据，通过构建能源消费碳排放和碳足迹模型，对各省区化石能源和农村生物质能源的碳排放量进行了估算；建立了不同产业空间与能源消费碳排放的对应关系，将产业活动空间分为农业空间、生活与工商业空间、交通产业空间、渔业与水利业空间、其他产业空间等五大类；对各省区不同产业空间碳排放强度和碳足迹进行了对比分析。主要结论如下：(1) 中国2007 年能源消费碳排放总量为1.65 GtC，其中化石能源碳排放占89%；(2) 2007 年中国产业空间碳排放强度为1.98 t/hm²，其中，生活及工商业空间、交通产业空间的碳排放强度较高，分别为55.16 t/hm²和49.65 t/hm²；(3) 2007 年中国产业空间碳足迹为522.34×10⁶ hm²，由此造成的生态赤字为28.69×10⁶ hm²，这说明我国的生产性土地面积不足以补偿产业空间的碳排放，补偿率约为94.5%。各地区碳足迹差异明显，不少省份甚至存在生态盈余。总体而言，从产业活动空间的角度来看，中国目前的碳赤字不大；(4) 全国产业空间单位面积碳足迹为0.63 hm²/hm²，其中生活与工商业空间的碳足迹最大，为17.5 hm²/hm²。不同产业空间单位面积碳足迹大都呈现从东到西逐渐下降的趋势。

利用静态暗箱-气相色谱法在植物生长旺季测算了内蒙古锡林河流域羊草草原的土壤微生物呼吸、土壤呼吸和生态系统呼吸。地温和水分是植物生长旺季呼吸最重要的影响因素。地温在水分条件适宜的情况下可以解释CO₂通量的部分变化(R² = 0.376~0.655)。土壤水分含量也可以解释土壤呼吸和生态系统呼吸的部分变化(R² = 0.314~0.583)，但基本不能解释土壤微生物呼吸的变化(R² = 0.063)。即使在较高温度下，较低的土壤水分含量(≤ 5%) 也会显著的抑制CO₂排放。长期干旱后降雨使CO₂通量在高温下迅速增大。基于5 cm地温和0~10 cm土壤水分含量的双变量模型可以解释CO₂通量约70%的变化。观测期间，土壤呼吸占生态系统呼吸的比例介于47.3%~72.4%之间，平均为59.4%；根呼吸占土壤呼吸的比例介于11.7%~51.7%之间，平均为20.5%。由于植物体去除引起的土壤水分含量上升可能使我们对土壤呼吸占生态系统呼吸比例的估计略微偏高，根呼吸占土壤呼吸的比例略微偏低。

生态地理区域系统通过对代表自然界宏观生态系统的生物和非生物要素地理相关性的比较研究和综合分析，按照自然界的地理地带分异规律，划分或合并而形成不同等级的区域系统。用中国的研究与国外同类研究的比较，可以拓宽这一领域的思路，便于在这一领域与国外的学者使用相似的科学语言进行学术交流，使中国这一领域的研究走向世界。本文从生态地理区域系统的发展过程、等级单位、指标体系与表达方法，区域划分等方面将中国有代表性的生态地理区域系统与国外同类研究进行比较，认为中外的研究有许多共同之处，如目标、研究内容和服务对象与环境、生态、全球变化等联系在一起，其中与美国R. Bailey所划分的美国、北美和全球生态地理区域更为接近，在等级系统、指标体系、表达方式到划分结果有近似之处。地域的差异，指标使用的不同，制图过程和表达方式的差异造成了区域划分的差别，似可以通过野外实地生态类型的辨识来加以修订。

利用青海湖环湖地区2000年陆地卫星TM遥感图像数据和同期野外实测的34处样方产草量数据，分析了遥感植被指数与草地植被生物量之间的相关关系，进而分别建立了遥感植被指数与草地植被生物量的一元线性回归模型和非线性回归模型。研究表明，遥感植被指数与草地生物量之间存在较好的相关性，但不同遥感植被指数与草地植被生物量相关性程度存在一定差别。此外，所建遥感植被指数与草地植被生物量的非线性回归模型在拟合精度上优于一元线性回归模型，且由三次方程得到的非线性回归模型最适用于监测青海湖环湖地区的草地植被生物量。

以福建省建瓯市牛坑龙草地生态系统试验站为例，研究了土地覆被类型从荒坡地到人工草地的转变所引起的陆地生态系统养分含量和营养元素循环系数的变化。结果表明，随着土地覆被类型由荒坡地到人工草地的转变，陆地生态系统土壤中N、P、K的含量增加，而Al的含量逐渐降低；植被中的养分也经历了从无到有的历程，整个陆地生态系统养分贮存量的变化中N、P、K总量增加，而Al的总量减少。在陆地生态系统的两个群落中，所有元素的循环系数都发生了相应变化，这种变化是陆地生态系统对土地覆被类型变化的一种响应。

陆地生物圈是一个通过能量、水及各个化学要素与大气及物理气候系统进行交换而相互作用的动态系统。由于生物圈平衡模式有很多局限性,目前迫切需要发展新一代模式—生物圈动态模式,用来在全球变化的背景下评价和预测陆地生物圈初级生产力和生物地球化学循环。陆地生物圈动态模式的目的是模拟自然和人类活动扰动导致的陆地生态系统中的动态变化,以及陆地生物圈与大气之间能量、水和碳循环之间的相互作用。开发生物圈动态模式的关键差距并不在于我们没有构建模式源代码的能力,而在于不能很好地描述经验与构建模式所应用的概念之间的联系,尤其是缺乏构建模式所必需的数据,以及对陆地生态系统复杂机理的认识尚不完整、对如何提高和扩展我们已有的知识以及如何对模式进行验证缺乏了解。数据、模式结构、参数库和预测不确定性之间的相互作用将会推动生物圈动态模式的进步与发展。

以西苕溪流域为研究对象,选择最有代表性的5种土地类型,模拟天然大暴雨,通过3次重复实验研究不同形态氮素随暴雨径流及径流沉积物的迁移过程,估算氮素在流域内不同土地利用/土地覆被条件下的损失率。研究结果表明,在相同的降雨条件下,氮素的流失速率和流失量随土地利用/土地覆被类型的不同表现出明显差异,地表径流水相总氮的流失量桑林最大,水田最小。水相不同形态的氮素流失量亦有所不同,悬浮颗粒态氮占地表径流水相总氮的70 %~90 %,水相溶解态氮的流失量以松林为最高,竹林、桑林和水田接近而且较低,不同类型的水相溶解态氮也随土地利用类型的不同表现出各自的特征。各土地类型单位面积、表层10 cm土壤氮素流失高达4.66~9.40 gm^-2,其中随径流沉积物相迁移的氮素占绝大部分(90 % 以上)。估算出的各土地利用类型总氮流失速率,地表径流水相为2.68~14.48 mgm^{-2min-1,径流沉积物相高达100.01~172.67 mgm-2min-1。}

实验研究了长江口滨岸潮滩表层沉积物对上覆水体中磷酸盐 (PO_4-P) 的吸附特性,结果表明,沉积物吸磷过程主要发生在0~10小时 (h) 内,尔后基本上达到一种动态平衡过程,但在0~0.5 h内沉积物对PO_4-P的吸附速率最大,达到10.40~56.40 mg/kg h,且其吸附速率受细颗粒物含量影响明显。沉积物对PO4-P等温吸附曲线符合Langmuir等温吸附方程。据Langmuir方程计算, PO_{4-P的吸附容量达26.32~204.08 mg/kg,且吸附容量与Fe³⁺和总有机碳 (TOC) 含量有较好的正相关关系; PO4-P的吸附效率达21.55~248.30 L/kg,且吸附效率主要取决于TOC含量。此外,环境因子 (温度、pH和盐度等) 对沉积物吸磷作用影响显著。}

对长江口南翼上海滨岸带3个站点潮滩上覆水、沉积物和间隙水中的3态无机氮的含量分布的年度季节性监测研究表明：潮滩上覆水中溶解无机氮以NO_3-N为主;表层沉积物中可交换态无机氮以NH_4-N为主,约占70%~85%;沉积物间隙水中主要无机氮为NH_4-N 和 NO_3-N。潮滩水体中NH4-N的季节性变化幅度不大,而NO_3-N和NO_2-N的季节性变化明显,在冬季含量明显降低;但沉积物和间隙水中氨氮和硝态氮的浓度在冬季则有较大增加。初步探讨了潮滩水和沉积物中无机氮分布季节性变化的主要影响因素,估算了潮滩表层沉积物-水界面无机氮的扩散通量,指出NH4-N的扩散释放对滨岸水环境质量影响较大。