生态系统论文范文

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生态系统论文

生态系统论文范文第1篇

航运金融生态系统的构成通过比较自然生态系统和金融生态系统,我们可以发现,作为金融系统的分支,航运业的金融系统也是一个具有很多生态学特征的系统,通过与生态系统和金融生态系统的比较分析,我们可以简要的得出航运金融生态的组成结构图,我们可以对航运业中金融生态系统的要素关系进行简要的分析:航运金融生态系统包括了航运金融生态主体和航运金融生态环境两大部分。航运金融生态主体中的生产者,主要包括各类航运金融机构、金融市场,如各类银行、保险公司、交易所等,它们将资金从没有生产性用途的人手中导入有生产性用途的航运企业手中。作为航运金融产品的消费者,主要包括航运、港口以及相关企业,它们通过船舶融资、融资租赁、IPO上市等方式获得资金,并将获得的资金运用到运输生产服务中。作为金融废弃物的分解者,主要指金融中介和监管机构,航运金融的发展,需要保险经纪、保险公估、法律服务、会计、船舶检验等各类中介机构提供专业化服务,以保证航运金融生态链的顺畅运作[3]。在航运金融生态环境因素中,外部经济环境包括一个国家和地区的经济发展水平、结构等方面内容。法律制度环境是指航运金融运行所依托的法律和制度。创新环境是指为适应航运实体经济的发展,而对制度安排、业务品种、金融工具、金融产品等方面所进行的创造性的变革和开发活动,它是金融结构提升的主要方式和金融发展的重要推动力量。航运金融离不开信息、技术和人才方面的支持,如航运企业在资金结算、管理等方面需要银行业提供较好的技术、信息服务等。另外,航运金融业是涉及航运、金融、法律等多方面的产业,对从业人员素质要求较高。

航运金融生态系统的运行机制分析

基于自然生态和金融生态的组成结构,我们建立了航运金融系统的生态结构图,在这个生态结构图中,存在各种要素与元素,这些要素与元素之间的关系十分复杂,包括上下游的关系、平行关系以及间接的联系等。为了揭示立航运金融生态的运行机制,本文尝试从生态圈的角度建立航运金融生态圈,如图2所示,外圈表示航运金融生态环境,内圈为航运金融生态环境主体。外圈的航运金融生态环境包括了外部经济环境,法律制度环境,创新环境,技术、信息、人才环境等,这些都是航运金融机构和金融体系生存和发展的基础条件。内圈的航运金融生态主体结构表达的是航运金融的生产者、消费者、分解者之间的循环关系,反映航运金融主体内部各层次之间的协作关系。航运金融生态主体和航运金融环境组成一个紧密联系的生态圈,相互之间具有很强的依存性。航运金融生态主体和生态环境各自发挥自身的特点和作用,系统才能发挥有效功能,然而在航运金融生态系统中,系统是否协调取决于其内部各个组成部分是否结构合理、大小匀称、功能配套。

航运金融生态系统和谐性分析

航运金融生态系统和谐性判别模型航运金融生态系统是否能够可持续性发展,取决于航运金融生态系统内部的结构、发展水平与金融生态环境是否和谐。从国内外的既有文献看,多集中于金融生态环境评价指标体系的构建,对于金融生态系统和谐性评价指标体系的研究相对较少,本文借鉴和谐系统理论[4],对航运金融生态系统的和谐性进行分析,首先是对航运金融产业生态主体的和谐性进行判别,主要是对航运金融生态中的生产者、消费者和分解者三个子系统之间的和谐程度判别,判别标准依据设定的和谐判别区间,若未通过此判别,则判别结束,认为航运金融系统是不和谐的,若通过判别,则还需将航运金融生态主体系统和航运金融生态环境系统进行和谐性判别,从而得出航运金融生态系统是否和谐。为了描述系统内部或系统之间各要素之间和谐一致、配合得当的关系,我们采用和谐度值来衡量系统内部或系统之间协调状况好坏的定量指标。本文利用模糊数学中的隶属度概念,对两个系统之间的和谐程度进行评价。和谐度的测度依据系统是否根据时间变化,和谐度的测度分为静态和谐度和动态和谐度的测算两类。(1)静态和谐度。和谐发展是一个内涵明确而外延不明确的模糊概念,因此,可采用模糊数学中隶属度概念对其进行描述[5],隶属度变化规律可以通过隶属度函数来反映,和谐度函数公式如下:(式略式中:US为静态和谐度;x为观测值;x'为和谐值,可通过建立回归方式求得;s2为方差。实际值越接近和谐值,静态和谐度就越大,说明系统的和谐程度就越高。静态协调度反映了系统在某一特定时期的和谐程度。两系统之间的静态和谐度计算公式为:(式略)式中,u(i/j)是i系统对j系统的静态和谐度,是i系统的观测值xi与j系统观测值xj要求的协调值的接近程度;反之,u(j/i)是j系统对i系统的静态和谐度。就两个系统而言,静态和谐度Cs(i,j)和系统和谐状态如表1所示。(2)动态和谐度的测度。动态和谐度反映的是两系统相互协调发展的程度,公式为:(式略)

提高我国航运金融生态系统和谐性的对策

生态系统论文范文第2篇

JamesF.Moore在《竞争的衰亡》一书中提到,GregoryBateson一生致力于复杂系统工作的研究,对其在商业生态系统方面的思考影响巨大。Biggiero和WysockiJr.等提出复杂巨系统的理论提供了另一个视角来思考组织的管理。如果组成系统的成分数量庞大且种类众多,这些成分之间的关系也错综复杂,还形成多种层次结构,那么我们称这类系统为复杂巨系统。自然生态系统是复杂巨系统,社会系统也是复杂巨系统。相对于自然生态系统,社会系统由于人的意识作用更复杂。商业生态系统是社会系统,因此,商业生态系统也是一个复杂巨系统。nGeneraInsight智库董事会主席、著名新经济学家TapscottDon在《Macrowikinomics:RebootingBusinessandtheWorld》一书中提到,企业在经营发展过程中,与消费者一起组成共同体,对公司的决策经营非常有好处。自组织理论是20世纪60年展起来的一种系统理论,主要包括耗散结构理论、协同论、突变论、超循环理论等,吴建材利用自组织理论研究商业生态系统进化机制,认为只要条件满足,商业生态系统也可以以超循环的方式实现自组织进化。Backers认为复杂系统理论的研究成果对分析企业与竞争者、供应商和消费者之间的复杂关系非常有效。

2商业生态系统的研究方向

综上所述,所谓的商业生态系统,其实就是一个基于自然生态系统思想精心创建起来的企业网络组织。和自然生态系统一样的是,商业生态系统也是复杂巨系统,在条件满足的时候,同样能实现自组织的进化。与自然生态系统不同的是,参与系统的成员是被精心选择发展的;与普通企业网络组织不同的是,它具备生态系统的特点,通过企业生态位的分离,创造协同进化的条件。同时,它又符合复杂巨系统的特征。根据对国内外学者研究的成果看,目前针对商业生态系统的研究可以分为两个方向,即自然生态系统的方向和复杂系统研究的方向。

2.1引用自然生态系统知识方向从这个方向开展研究的学者认为商业世界中的企业组织就像自然生态系统中的生物一样,企业与企业之间既存在着竞争,也有合作的关系,它们之间在竞合过程中形成了类似于自然界中食物网的价值网络。每个企业是这个价值网络中的一个成员(结点),承担了这个价值网络中的一个功能,比如苹果移动生态系统中的富士康科技公司,其主要功能就是为苹果公司生产iphone手机,一旦富士康科技公司的生产出现大面积的问题,将严重影响苹果公司iphone手机品牌的声誉。因此,商业生态系统关键企业(结点)的缺失将对商业生态系统的稳定和发展造成重大的破坏。从自然生态系统方向开展研究的学者,特别重视对生物学和生态学中关键知识的延伸理解和使用。比如在商业生态系统的创建形成方面,JamesF.Moore认为,如同自然生态系统的形成主要是“集合定律”的作用一样,商业生态系统的形成同样适用这个规律;EricSchmid相信“企业组织与自然界的生物体一样具有DNA”,这种组织DNA(即企业文化、企业行为和企业精神等方面)主要来自于组织最初的创立者或组织强有力的领导者;DanielZ.Sui研究发现,自然界中,生物间的竞争导致其生态位的分离,并最终形成自然界中生物的多样性现象,也才有了今天我们见到的如此缤纷绚丽的世界。商业世界也有相似的情况,同一条食街的酒家选择了“回避性定位”的策略,减少了彼此间的竞争,而且群集效应为他们带来了更多的消费者,实现了“协同进化”。

2.2复杂系统研究方向从复杂系统方向开展研究的学者认为,基于线性思维的理论并不适用于现实的商业世界,现实的商业世界运行错综复杂,不可预测。李志坚等认为商业生态系统是一个典型的复杂适应系统,具有适应性、协同进化、自组织、涌现、反馈和有意识选择的复杂适应性特征;刘健辉认为商业生态系统通过自我组织、突发性和协同进化而得到发展,并以此获得适应性。吴建材运用基于耗散结构理论、协同学理论和超循环理论分析了商业生态系统的演化发展及其动力问题,指出商业生态系统的演化发展的方式是协同进化,具体来说,是通过内部各子系统的竞争实现协同,形成系统发展的序参量,并支配着商业生态系统的进化发展。Biggiero和Lucio强调自组织过程在创建商业生态系统的重要性。

2.3存在的问题商业生态系统是一种崭新的研究领域,在体系上还没有完善,需要更多的学者和专家来补充和发展,任何一个有益的方向都是值得探索的。总的来说,自然生态系统方向的研究更注重商业生态系统在实践上的运用,尤其是达尔文的自然选择学说等生态学理论早已深入人心,故这个方向的研究更容易让人理解。不过,该方向的研究未能很深入到商业生态系统的基础问题。复杂系统研究方向则不同,它从系统演化发展的角度,引入包括序参量、熵等概念,深入理解商业生态系统的自组织进化的条件、动力和方式,有助于整体把握商业生态系统的本质和内在机制。随着信息通信技术(尤其是互联网技术)的发展,企业组织将摆脱空间和时间的限制,迎来企业组织结构的大变革时代,管理和任务可以通过网络通信技术进行集成,自组织管理模式将会是未来组织管理的一个研究方向。

3商业生态系统的主要研究领域

对国内外学者的研究进行归纳总结,我们发现,目前商业生态系统的研究领域主要集中在以下几方面。

3.1基于商业生态系统视角研究企业的竞争战略像美国苹果公司一样,组建以自己为中心的商业生态系统是所有渴望成功的企业梦寐以求的追求。因此,研究商业生态的开拓、领导和创新就成了学术界和企业界研究的热点。JamesF.Moore在《竞争的衰亡》一书中写道,商业生态系统的演化发展经历四个阶段,依次是生态系统的开拓、生态系统的扩展、对生态系统的领导和自我更新或死亡。关键企业必须做到能开发比现有系统更有效的、新的首尾相接的价值创造系统、吸引更多的参与者并保持系统成员的多样性、处理各种内外部冲突、持续地为系统注入新的思想和创造新的机会等。

3.2商业生态系统的演化机制和评价体系吴建材提出商业生态系统的本质是协同进化,其演化机制是系统内成员通过功能耦合实现自组织进化,竞争和协同在进化过程中扮演着动力的关键作用。杜国柱、王娜、李爱玉等构建了自然生态系统的健康模型,并提出了商业生态系统的健壮性评价体系,认为所谓商业生态系统健康是指能高效将原材料转变为有生命的有机体,面对环境的干扰与冲击,能持久地生存下去,并随着时间的推移能创造出新的有价值的功能。

3.3基于商业生态系统理论视角研究地区经济和产业集群黄昕和潘军从商业生态系统物种多样性和关键物种等角度,提出我国汽车工业缺少成熟和有力的关键企业的观点,而且汽车工作处于长期封闭和孤立的状态,导致了汽车企业竞争力不强、配套不完善、产业链断裂等一系列问题;吴建材基于商业生态系统理论视角研究广州服装专业批发市场,提出专业批发市场已进入协同进化的时代,应从商业生态系统角度构建专业市场的核心竞争力。HaraldMahrer和RomanBrandtweiner运用商业生态系统理论分析奥地利国家电子商务产业现状,认为奥地利电子商务发展正处于商业生态系统的第二阶段。

3.4商业生态系统理论在多领域中的应用胡岗岚等从商业生态系统理论的视角研究我国电子商务产业的集群化现象,并给出了电子商务生态系统的定义,同时认为我国电子商务生态系统的演化发展过程包括开拓、扩展、协调、进化等四个阶段。张蓓运用商业生态系统理论研究我国零售业,提出建立健康零售业商业生态系统的思路,建议走协同进化的道路,建立共赢的商业社会。郭哲从商业生态系统理论的角度,提出构建无线城市的商业生态系统模型,并给出了三种发展战略,即网络核心型战略、支配主宰性战略和缝隙型战略。

4结语

有关商业生态系统的研究,开始呈现井喷的趋势,尤其是在苹果等公司成功构建了商业生态系统并以此获得巨大竞争力之后。国内外的学者从不同角度,运用不同的方法,取得了不少有益的成果,比如DannyHillis利用计算机仿真系统模拟寄主和寄生虫的竞争和进化过程,根据模拟结果,提出企业应努力构建核心竞争力,同时要有良好的适应性,防止环境突然改变使企业陷入经营困境。国内学者利用商业生态系统的理论研究企业名牌的发展策略。本文通过对商业生态系统的研究进行梳理,展示商业生态系统的研究现状和问题,是进一步深入研究商业生态系统的基础。

生态系统论文范文第3篇

目前常用的稳定碳同位素测定方法有:质谱法、核磁共振法和光谱法,其中质谱法是稳定同位素分析中最通用、最精确的方法。稳定同位素质谱分析法是先使样品中的分子或原子电离,形成各同位素的相似离子,然后在电场、磁场的作用下,使不同质量与电荷之比的离子流分开进行检测。稳定同位素质谱仪不仅能用于气体,也可用于固体的研究,能用于几乎所有元素的稳定同位素分析。近年来,随着生物地球化学元素循环研究的发展,借助同位素质谱(EA-IRMS),多用途气体制备及导入装置-同位素质谱(GasBenchII-IRMS)及痕量气体预浓缩装置-同位素质谱(PreCon-IRMS)联用技术的兴起,碳稳定同位素的研究有了更快的发展。稳定同位素质谱仪测定同位素比率大致分3个步骤(见图2):(1)样品的收集、制备和前处理;(2)将材料转化成具有所测元素的纯气体,(3)进入质谱仪检测。

一般样品通过前处理后,同位素质谱联用装置可以完成后续的气体转化和测定。通常,稳定同位素质谱仪在计算机辅助下直接给出同位素比值,更先进的仪器已可以进行自动化分析,如美国热电公司的Thermosci-entificMAT253,德国元素公司的Isoprime100稳定同位素质谱仪等。植物和土壤等固体样品,在进行同位素质谱分析之前必须进行干燥、粉碎、称量等处理。如果采集的土壤样品中含有无机碳,在干燥前应该进行酸处理。制备好的样品称量后通过固体自动进样器送入到元素分析仪-同位素质谱(EA-IRMS)进行碳氮同位素测定。测定土壤样品中碳酸盐δ13C的样品称量后放入样品管,置于GasBenchII仪的恒温样品盘中通过酸泵滴加100%磷酸,生成的CO2气体通过气体自动进样器送到同位素质谱进行碳同位素测定。

液体样品包括土壤DOC和微生物生物量碳(MBC)等浸提液在进行同位素质谱分析之前要进行分离转化、冷冻干燥等前处理。其中土壤DOC和微生物MBC按照参考文献方法用0.05mol/LK2SO4溶液提取,浸提液经冷冻离心浓缩或者冻干机干燥获得的粉末称量后通过固体自动进样器送入到元素分析仪-同位素质谱(EA-IRMS)进行碳氮同位素测定。气体样品包括空气和培养富集气体,用已抽真空的顶空样品瓶采集,其中CO2气样需采集20~30mL,样品中的碳同位素比值可直接通过多用途气体制备及导入装置-同位素质谱联用仪(GasbenchII-MS)测定。对于空气中的CH4需采集100~150mL,样品中的C同位素比值可通过带有全自动气体预浓缩装置-同位素质谱联用仪(如,美国热电公司的PreCon-IRMS)测定。

二、稳定同位素技术应用

土壤是地球表层最为重要的碳库也是温室气体的源或汇,但对关键过程及其源或汇的研究却十分有限。随着全球变化趋势的日趋明显,农田生态系统在碳素的吸收、转移、贮存和释放过程中所起的作用越来越受到人们的关注。农田土壤碳的动态变化和循环特征及其微生物驱动机理研究,成为当今生态学、生物地球化学和环境科学研究的共同热点。

1.稳定同位素技术与Keeling曲线法

土壤呼吸是农田土壤碳循环的重要组成部分,也是其排放CO2到大气中的主要途径。土壤呼吸以根系呼吸和土壤微生物呼吸为主。利用微气象法能够测定生态系统CO2通量,但是不能精确量化和区分根系呼吸和土壤微生物呼吸作用。应用稳定碳同位素技术,通过脉冲标记法(13C-CO2标记示踪)和持续标记法(自然丰度或FACE),造成根呼吸和土壤微生物呼吸CO2碳同位素组成的差异,然后分别测定土壤总呼吸、土壤微生物呼吸和根呼吸的δ13C值,追踪土壤呼吸的来源,并根据碳同位素质量守恒原理即可区分根系呼吸和土壤微生物呼吸,定量土壤呼吸中根系呼吸和土壤微生物呼吸的比例。目前用于测定土壤呼吸CO2碳同位素组成的取样方法包括静态箱(KeelingPlot)法、静态箱平衡状态法和动态箱连接红外分析仪法等,其中静态箱法相对比较成熟,而且成本低廉。Buchmann和Ehleringer采用静态箱研究了冠层尺度C3(紫花苜蓿)和C4(玉米)作物光合作用和土壤呼吸通量及其δ13C同位素组成变化规律,通过土壤有机碳及土壤呼吸的δ13C同位素组成差异,区分了轮作系统土壤呼吸及作物光合作用对净通量的贡献。随着静态箱方法经过不断的修改和完善,通过Keeling曲线法测得的农田生态系统呼吸释放CO2的碳同位素组成(δ13C)能够反映作物土壤根系和微生物呼吸释放CO2的δ13C同位素组成,以较好地理解生态系统的同位素鉴别。

2.土壤有机碳来源及其周转规律研究

2.1C3/C4植物变迁自然丰度法

碳、氮、氧、氢这些轻元素在自然环境中的循环和周转过程中,其同位素比值间的差异较大,同位素分馏效应比较明显,利用13C/12C、15N/14N、18O/16O和D/H同位素丰度比的变异携带有环境因素的信息,具有原位标记特性。通过测定土壤或者植物中δ13C,可以研究植物-土壤生态系统碳来源及其周转规律。稳定碳同位素比值(δ13C)分析方法在土壤有机质分解程度评估、土壤有机质来源探讨、C3/C4植被变化历史研究等领域中得到日益广泛的应用。由于不同植物类型具有不同的δ13C值,C3植物δ13C的变化范围为-9‰~-17‰。;C4植物δ13C的变化范围为-10‰~-22‰,当C3植物被C4植物所取代时就会导致土壤有机质δ13C值的改变。因此,可以通过土壤有机碳δ13C值相对于参考土壤(未改变种植作物的土壤)的变化来探讨土壤有机碳的周转速度,及不同C3和C4植物来源碳占土壤碳库各组分及气体CO2中的比例。Balesdent和Mariotti最早通过C3和C4植物类型的变迁来研究土壤碳库各组分的稳定性及周转规律,研究发现,长期耕种小麦(C3作物)的农田土壤在连续13年种植玉米(C4作物)后,22%的土壤有机碳获得了更新,而且不同粒径土壤有机碳的周转速率不同,其中>50μm和<2μm团聚体中含有更多的新碳,而粘粒中土壤有机碳的更新速度最慢。

Dignac等通过C3和C4植物类型变迁长期定位试验,采用铜氧化法结合稳定同位素质谱分析技术进一步研究了植物根系残留物(木质素)的稳定性及其对土壤有机碳库的贡献,结果发现,连续9年种植玉米(C4作物)对土壤有机碳含量、木质素及其生物降解程度(分解和周转)虽未产生显著影响,但其碳同位素组成发生了显著变化,其中有机碳中9%而木质素有47%来源于玉米(C4作物),木质素大分子的周转速率较土壤有机碳库更快。作为土壤碳库中的活性组分,MBC的稳定性和周转速率也可以通过土壤碳自然丰度δ13C值的变化进行研究。Blagodatskaya等通过54d室内培养实验研究了C3和C4植物类型的变迁后各碳组分的周转速率、新老碳对土壤有机碳(SOC)、微生物碳(MBC)和CO2气体的贡献以及微生物在碳分馏过程中的作用。研究结果发现,土壤SOC及MBC的周转时间分别为16.8年和29~30d,而且随着种植年限的增加,周转时间将会延长。新老碳库对SOC、MBC和CO2气体的贡献不同,其中MBC中20%碳来源于老碳(C3),CO2气体中60%来源于老碳(C3),由于微生物对土壤老碳的偏好利用,土壤中SOC中新碳贡献将逐年增加。13C自然丰度法灵敏度和分辨率较低,而且C3/C4植物更替,限制了应用。

2.2稳定碳同位素示踪法

碳的稳定同位素(13C)示踪技术能有效地阐明地下碳动态变化和土壤碳储量的微小迁移与转换,以及定量化评价新老土壤有机碳对碳储量的相对贡献。利用13C标记秸秆研究作物秸秆、残茬或作物根系在土壤中的分解动态或对土壤有机质的贡献,可为阐明土壤碳转化过程及土壤肥力演变过程提供新的技术支撑。以植物残体形式输入的作物光合碳对土壤有机碳库的贡献及转化规律已有大量的研究。窦森等在室内培养条件下,研究了添加13C玉米秸秆后,土壤有机碳库中胡敏酸和富里酸含量随时间的动态变化,发现在培养期间内,原有土壤有机碳较新形成的有机质的分解速度慢;同时也证明该方法用于研究短期培养条件下新加入有机质在土壤中的分解动力学是可行的。

随着同位素技术的发展和应用,研究者开始了对生育期内植物—土壤体系中碳分配的量化研究,定量化评价根际沉积对土壤碳储量的相对贡献。比如,Li-ang等通过13C稳定同位素培养试验研究了玉米根际沉积碳在土壤碳库中的分配,认为水溶性有机碳(DOC)和MBC是“新碳”的主要去向。而Yevdokimov等的研究表明燕麦根际沉积碳的主要去向为MBC、呼吸碳和SOC,而土壤DOC并不主要来源于“新碳”。何敏毅等应用13C示踪技术研究表明,玉米在其生育期内输入到地下的总碳量为4.6t•hm-2,其中42%存在于根系中,7%转化为土壤有机碳,剩下的41%通过根际呼吸进入大气。不同研究结果的差异可能由于不同学者采用的研究方法、作物及土壤类型不同造成。

3.稳定同位素探针技术(SIP)

农田系统是半开放的人工系统,进入土壤的新鲜有机物质包括自然归还的植物残体和根系分泌物、人为归还的有机肥等,而系统碳输入是影响土壤有机碳动态的最主要因素之一。土壤微生物是土壤有机质、土壤养分转化和循环的动力,是土壤有机质转化的执行者。外源有机质(“新碳”)进入矿质土壤基质后,发生由微生物介导的物理–化学–微生物的转化过程。“新碳”输入土壤,经土壤微生物作用转化为有机质,影响土壤有机碳含量及其组分的变化,或转化为CO2和CH4等气体返回大气。应用同位素示踪技术结合微生物分子生物学技术(PLFA/DNA/RNA-SIP)能够定量化“新碳”在土壤碳库中的转化动态及其对土壤碳储量的相对贡献,阐明微生物种群结构与“新碳”转化及稳定性之间的关系。Lu等用13CO2对水稻进行脉冲标记,通过13C-PLFA图谱分析发现,不同根际微生物对植物光合作用产物有不同的吸收特征,证明了水稻根际微生物种群与植物光合作用密切相关。进一步对土壤13C-DNA进行分析,发现水稻ClusterIArchaea类群的核糖体RNA中含有13C,表明此类细菌可能在由植物碳源产生甲烷的过程中起重要作用,对全球气候变化具有重要影响。

Bastian等定量研究了土壤外源添加小麦秸秆后,参与秸秆分解过程的(共168d,8个时间点)微生物种群结构动态变化,结果发现在秸秆降解的前期(14~28d)和后期(28~168d)细菌和真菌群落结构差异明显,这主要是秸秆降解过程中养分由丰富向贫瘠转化诱导的微生物r选择和k选择的结果。另外,农田土壤除作物光合碳根际输入外,还存在大量的光合自养微生物,通过卡尔文循环固定大气CO2合成有机物,并转化为土壤有机碳,对农田土壤有机碳累积的贡献不可忽视。而农田土壤中参与了“新碳”的输入、分配与转化的主要微生物种群,及其与“新碳”转化的相互关系如何,有待进一步研究。SIP能够将功能和种群分类联系起来,在微生物生态学研究中有着巨大的应用潜力,随着可用底物种类的增加(N、H),SIP技术将有可能鉴定出更多在碳、氮及其他元素循环中发挥重要作用的微生物。

三、展望

稳定碳同位素技术已在土壤有机质的转化、土壤中碳素的来源及其影响因素等方面得到了较广泛的应用。然而,我国农田土壤碳同位素研究大多集中于对C3和C4植物碳同位素、土壤CO2和土壤有机碳的同位素组成的测定与分析,对于农田土壤管理方式以及土壤质地、温度等环境条件对土壤碳周转过程的影响机理研究还很少。另外,土壤微生物是土壤有机质和土壤养分转化和循环的动力,是土壤有机质转化的执行者,但有关微生物种群结构和数量与农田土壤碳转化及稳定性之间的关系尚知之甚少。因此,有以下几方面的问题有待进一步的研究:

(1)利用13C自然丰度法和示踪技术相结合,定量土壤有机碳的周转速度,确定土壤有机碳的来源,深入研究不同农田管理方式对农田土壤碳素累积和转化的影响;

(2)分析土壤13C有机碳富集的基本机制、阐明土壤13C丰度与植被类型、土壤温度、质地之间的关系,进一步评价不同农田生态系统碳贮存潜力;

(3)通过稳定碳同位素示踪结合微生物分子生物学技术,探讨农田土壤有机碳周转的微生物分子机理。综上所述,我国农田土壤碳循环过程的稳定同位素技术研究还处于探索发展阶段,有许多关键问题有待解决。随着稳定同位素分析仪器品种的增加、自动化程度的提高和分析方法的不断完善,该研究领域将会进入一个全面发展的新阶段。

生态系统论文范文第4篇

1.1数据来源

本研究所用数据主要来自于连云港海州湾渔业生态修复水域2003年度5月(春季)、8月(夏季)和10月(秋季)渔业资源大面调查,其中游泳生物调查使用有翼单囊拖网,底栖生物调查使用阿氏拖网,浮游生物调查使用浅海Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ浮游生物网。样品鉴定和分析按照《海洋调查规范》(GB/T12763.6-2007)执行。调查区域34°52.00'~34°58.00'N、119°21.150'~119°34.800'E。

1.2Ecopath模型建立

1.2.1功能组划分

构建模型所需功能组通常既可以选择生态学或分类学地位相似物种的集合,也可选择单个物种或单个物种某个生长阶段(幼体或成体)的集合,而且一些具有重要经济价值或生态功能的物种,也可单独列为一个功能组。例如,林群等在研究渤海生态系统时将鳀鱼(Engraulisjaponi-cus)、小黄鱼(Larimichthyspolyactis)口虾蛄(Ora-tosquillaoratoria)等单独列为功能组。段丽杰等在研究珠江口近海生态系统时将具有重要经济价值的竹筴鱼(Trachurusjapenicus)、蓝圆鰺(Decapterusmaruadsi)、刺鲳(Psenopsisanomala)列为独立功能组;吴忠鑫等在研究荣成俚岛人工鱼礁区生态系统时将生物量较多且生态功能重要的许氏平鮋(SebastesschlegeliHigendorf)、大泷六线鱼(Hexagrammosotakii),刺参(OplopanaxelatusNa-kai)等单独列为功能组;李云凯等在研究太湖生态系统时将青鱼(piceus)、鲢鱼(Hypophthal-michthysmolitrix)、鲫鱼(Carassiusauratus)、鳙鱼(Hypophthalmichthysnobilis)、鲤鱼(Cyprinuscarpio)等在太湖中具有代表性的鱼种单独研究。根据对象生物的生态位,习性及食性特点,海州湾渔业生态修复水域海洋生态系统的能量流动模型共划分成14个功能组。分别为:碎屑、浮游植物、浮游动物、头足类、虾类、蟹类、软体类、棘皮类、杂食性鱼类、口虾蛄、小黄鱼、鯷、肉食性鱼类(黄鮟鱇),草食性鱼类等。

1.2.2参数确定

功能组的生物量通过现场调查计算得出,单位与能流单位相同(湿重,t/km2/a)。由于部分功能组是由多个物种组成,P/B(生产量/生物量)与Q/B(消费量/生物量)难以得到,因而参考纬度和生态系统特征与海州湾大体相同的渤海中的功能组,并参考Fishbase数据库中的数据来确定P/B与Q/B的值。功能组的食物组成主要来自于采样鱼类的胃含物分析和相关文献数据。

1.2.3模型调试

为了使模型保持平衡,需要对模型进行多次调试,最终使得各功能组的EE(生态营养效率,EcotrophicEfficiency)≤1。当初次输入数据,运行模型后,总会有一些功能组的EE>1(不平衡功能组),通过反复调整不平衡功能组各项参数,直至所有功能组的EE≤1,模型保持平衡。

2结果与讨论

2.1连云港海州湾渔业生态修复水域生态系统

Ecopath模型通过对模型的不断调试,得出连云港海州湾渔业生态修复水域生态系统Ecopath模型。

2.2海州湾渔业生态修复水域生态系统的营养级结构

低营养级能流在系统中占较大比例,营养级I流向碎屑的能流为10144.00t/km2/a,占总流入碎屑量的53.40%。位于营养级I的功能组为碎屑和浮游植物,碎屑不是有机体,没有呼吸作用,浮游植物的呼吸量没有进入系统内部循环利用,因此,营养级I的呼吸量为0。对于营养级Ⅱ,其输出量为0,说明处于营养级Ⅱ的功能组(浮游动物)的能量没有流到系统外,全部在系统内循环利用。对于营养级Ⅴ和VI,其各项能量均占总能量的极小部分,如生产量仅占总量的0.03%,说明营养级Ⅴ和VI的功能组能量被系统利用极少。因此,海州湾渔业生态修复水域能流主要在I~IV营养级之间流动。

2.3各功能组间的混合营养效应

连云港海州湾渔业生态修复水域各功能组间的混合营养效应分析,图中白点为正效应,表明对应功能组的生物量会随该功能组生物量的增加而增加;黑点为负效应,表现为抑制作用。从图中可以看出,碎屑、浮游植物作为被捕食者(饵料生物),对大多数功能组有积极效应。草食性鱼类和杂食性鱼类之间的负效应较为明显,原因可能是二者存在食物间的竞争。此外,生态系统受捕捞的负面影响也比较显著,渔业对营养级较高的肉食性鱼类、杂食性鱼类以及受底拖网作业方式影响较大的虾类、蟹类功能组的负效应显著。

2.4营养级间的能量转换效率

海州湾渔业生态修复水域能量主要在6个营养级间流动。初级生产者到营养级II的转化效率为9.50%,略高于来自碎屑的转化效率,为6.90%。初级生产者转化效率为14.20%,碎屑转化效率为13.60%,总的能量转化效率为13.80%,高于林德曼10.00%转换效率。在能量流动比例中,来源于碎屑的占46.00%,来源于初级生产者的占54.00%。因此,该水域生态系统能量通道以牧食食物链为主,总的能量转化效率高于林德曼所估计的水体平均能量转化效率,表明该系统比较有活力。

2.5生态特征参数分析

海州湾渔业生态修复水域生态系统的总体特征参数。海州湾渔业生态修复水域系统总流量为21946.70t/km2/a,系统的净初级生产力为9500.00t/km2/a。连接指数是系统中各物种间的连接紧密程度,值越大表明连接越紧密。系统杂食指数是消费者所捕食种群的营养级的方差,值越小表明消费者捕食的物种越少。海州湾渔业生态修复水域连接指数和系统杂食指数分别为0.27和0.21。表明海州湾渔业生态修复水域生态系统中各物种连接不够紧密,捕食关系不够复杂,系统还不够成熟。

2.6海州湾渔业生态修复水域生态系统的能量通道

可以看出,该水域生态系统的能量流动途径有两条:①牧食食物链:浮游植物—>浮游动物—>软体类—>鯷—>小黄鱼—>肉食性鱼类。②碎屑食物链:再循环有机物—>碎屑—>浮游动物—>软体类—>鯷—>小黄鱼—>肉食性鱼类。可以看出,浮游动物在海州湾渔业生态修复水域生态系统的能量流动中有至关重要的作用。该水域浮游动物优势种类主要有桡足类、介形类、多毛类和毛颚类,这些种类不仅是浮游植物的摄食者,还是软体类,鯷及多种鱼类幼体的主要饵料。

2.7能量流动效率分析

海州湾渔业生态修复水域生态系统的能量流动效率为13.80%,来自初级生产者的为14.20%,来自碎屑的为13.60%,高于林德曼估算的转化率(即水生生态系统转化效率平均为10.00%),但低于中国近海水域生态效率,如闽南-台湾浅滩和厦门海域16.10%,渤海16.20%等。能量转化效率较高的主要原因:其一可能是该水域浮游动植物较多,生产力较高;其二是可能由于调查数据尚不够充分,部分数据参考同纬度其他海域生态系统模型。与其它同纬度或特征相似的生态系统相比,连云港海州湾渔业生态修复水域生态态统能量流处于上游水平,低于发育程度较高的加拉帕格斯群岛。TPP/TR(总初级生产力/总呼吸量)是反映系统成熟度状况的重要参数,一个成熟生态系统没有多余的生产量再利用,TPP/TR值应接近于1。但在生态系统发育的早期,总初级生产力超过系统总呼吸量,其值大于1。连云港海州湾渔业生态修复水域的2003年TPP/TR值为4.51,表明该水域生态系统很不成熟。成熟系统的另一特征是物质再循环的比例较高,能流的循环路径较长。荣成俚岛人工鱼礁区的FCI(循环指数)为0.05,FML(平均能流路径)为2.62;枸杞岛海藻场的FML为2.95。本模型中FCI为0.03、FML为2.22,表明系统生产力中贡献给物质和能量再循环的比例较低,系统能量在系统中流动的路径较短。连接指数(CI)是系统中各物种间的连接紧密程度,值越大表明连接越紧密,系统杂食指数(SOI)是消费者所捕食种群的营养级的方差,值越小表明消费者捕食的物种越少。CI和SOI的值越大,系统越成熟。海州湾渔业生态修复水域生态系统的CI为0.27,SOI为0.21,表明该系统的成熟度和稳定性较低,食物网结构相对单一。综上,连云港海州湾渔业生态修复水域生态系统的成熟度和稳定性较低,是一个正处于不稳定状态的生态系统。

2.8模型总体质量评价

Morissette对全球150个Ecopath模型的质量进行评价,结果显示指数在0.16~0.68,本研究构建的模型的指数为0.41,表明该模型输入数据的可靠性较好,模型的可信度较高但在模型的构建过程中仍然存在诸多生态问题考虑不充分,如模型包含的部分数据来自不同月份、功能组还需进一步细化,模型部分功能组的胃含物分析和鉴定仍存在一定困难,部分功能组胃含物数据参考邻近的渤海生态系统。

3结论

(1)海州湾渔业生态修复水域能流主要在I~VI营养级之间流动。(2)海州湾渔业生态修复水域碎屑、浮游植物对大多数功能组有积极效应;渔业对营养级较高的肉食性鱼类,杂食性鱼类以及受底拖网作业方式影响较大的虾类,蟹类功能组的负效应显著。(3)海州湾渔业生态修复水域生态系统的能量通道以牧食食物链为主,总的能量转化效率高于平均,系统比较有活力。(4)海州湾渔业生态修复水域生态系统中各物种连接不够紧密,捕食关系不够复杂,系统还不够成熟。(5)海州湾渔业生态修复水域生态系统尚未发展成熟,还有较大的发展空间,可为鱼类等主要消费群体提供较多的能量供给。

生态系统论文范文第5篇

等距离环绕白龟山水库一周,在此之内近似均匀地选取16个具有代表性的样地,其空间整体分布如图1.根据《湿地公约》对湿地的具体定义,从水边到岸上,每个样地大小为7m×7m.每个样地内选择7个1m×1m样点,并采集样点内不同类别的优势种草本群落,竖直方向每隔1m取一个样点.其中第4、8、11号样地由于特殊地形的原因分别取5个、6个、6个1m×1m样方,共计108个1m×1m的样点.调研记录的内容主要包括:草本植物的种类、群落类型、人为干扰情况,同时记录样地所在地的海拔、经度、纬度、坡度等.根据不同干扰程度下草本植物多样性的对比分析得出结果.

2研究结果与分析

根据野外实地采样,室内整理分析可知白龟山水库主要草本植物群落(表1)及每块样地的草本植物多样性状况。

2.1库区纵向空间湿地草本植物多样性变化规律库区纵向空间湿地草本植物多样性变化规律即库区上、中、下游湿地草本植物多样性变化规律.实地调查的16个样地中1-5号样地为水库下游样地;6-8号样地、14-16号样地为水库中游样地;9-13号样地为水库上游样地.对表2进行整理分析得出结果如表3.从表3中可得到:上游草本植物种类只有9种,中游草本植物种类为12种,而下游草本植物种类有13种之多.因此,库区纵向空间湿地草本植物多样性的动态变化规律为:从上游到下游湿地草本植物多样性有上升的趋势.

2.2库区横向空间湿地草本植物多样性变化规律库区横向空间湿地草本植物多样性变化规律即从水域到陆地(依次为近湖岸、中湖岸、远湖岸)湿地草本植物多样性变化规律,表2中样地1-16,每个样地中的小样点1-2为近湖岸,3-5为中湖岸,5-7为远湖岸.植物群落的高度与湖岸远近关系由图2表示.对表2进行整理,得干扰因素与湖岸远近关系如表4.表4中近湖岸样点所受干扰因素中16个样点为水淹,14个样点为轻度水淹,水淹占近湖岸所有干扰因素的88.22%;中湖岸所受干扰因素较少,仅占33.33%;远湖岸受踩踏的样点为24个,受火烧影响的样点11个,踩踏和火烧双重影响的样点2个,分别占干扰因素的64.86%,29.73%,5.41%.因此近湖岸主要受自然干扰水淹为主,远湖岸主要受人为干扰踩踏和火烧为主,中湖岸受干扰影响最小.由于无干扰时,草本群落自然生长,高度为自然高度,物种最多,遵循自然演替规律;有干扰时,草本植物受到影响,一般会变矮小,一些物种可能会消失,物种多样性下降.因此,草本植物的高度和草本植物的多样性成正相关。据图2及表4可得:①近湖岸草本植物群落高度较低,长势较差,主要原因为湿地水淹等自然干扰因素影响所致,草本植物多样性较为丰富;②远湖岸近道路草本植物群落高度最低,长势最差,一方面是其获得的水分和养分过少,并且长期受到火烧、踩踏等人为因素干扰,造成远湖岸近道路草本植物稀少、矮小,草本植物多样性较少;③中湖岸草本植物群落受水淹和人为干扰最小,并且可以获得充足的水分和养分,因此,中湖岸草本植物群落表现为高度最高,长势最好的趋势,草本植物多样性最为丰富,应该作为湿地植被群落的重点保护区.

3结论与建议

3.1结论1)由于重力作用及其他因素,上游湿地的水分和养分流失过多,造成位于白龟山水库上游湿地的草本植物得不到较好的生长环境,因此产生了库区上游湿地草本植物多样性较少;中游湿地草本植物获取的水分和养分等营养物质多于上游湿地草本植物却少于下游,因此其草本植物的生物多样性较为丰富;而处于库区下游湿地的草本植物获取充足的水分养分等营养物质,所以,其草本植物多样性最为丰富.因此库区纵向空间湿地草本植物多样性的动态变化规律为:上游湿地草本植物多样性较少,中游湿地草本植物多样性较为丰富,而下游湿地草本植物多样性最为丰富.2)白龟山水库从水域到陆地横向空间湿地草本植物多样性变化规律为:①近湖岸草本植物群落高度较低,长势较差,主要原因为湿地水淹等自然干扰因素影响所致,草本植物多样性较为丰富;②远湖岸近道路草本植物群落高度最低,长势最差,一方面是其获得的水分和养分过少,并且长期受到火烧、踩踏等人为因素干扰,造成远湖岸近道路草本植物稀少、矮小,草本植物多样性较少;③中湖岸草本植物群落受水淹和人为干扰最小,并且可以获得充足的水分和养分,因此,中湖岸草本植物群落呈为高度最高、长势最好的趋势,草本植物多样性最为丰富.

3.2建议1)科学实施白龟山水库湿地恢复工程.一是增加区域水域面积,通过退耕还滩、生境改善、湿地补水等措施促进湿地景观恢复和发育;二是拆除非天然材料护岸,在开阔水面近岸处设置浅水区,保护水岸自然弯曲状态,种植沉水、浮水、挺水植物,恢复水陆边界的生态属性;三是根据白龟山水库草本植物空间分布规律进行合理建设,提高其生物多样性.由于中湖岸所受干扰因素最小,草本植物多样性最丰富.因此,建议湿地生态系统保护重点应放在中湖岸的草本植物群落上,在近湖岸可种植耐水淹草本植物群落,远湖岸游人较多的区域种植耐踩踏草本植物群落,并禁止烧荒,以保护白龟山水库湿地生态环境.2)建立完善的湿地生态系统保护体系.一是健全湿地保护管理机构,政府部门应加快湿地保护管理站、管理点和检查哨卡建设,成立湿地保护巡查队伍,逐步形成完善的湿地管理、监测网络,加强湿地资源保护和管理;二是搞好基础设施建设.加大资金投入,建立观察塔、界桩、标牌和围栏等保护设施,便于巡护、管理、防火、保护和宣传;三是建立科研机构和生态监测体系.开展湿地保护区内资源调查、研究和生态环境监测,为生物资源保护利用和生态环境改善提供科学依据.3)加强湿地的保护宣传和政策引导.一是通过媒体和宣传单、展板等形式,积极开展湿地科普和法制宣传建议,举办各种保护白龟山水库湿地的活动,如环湖播撒草种、向公众发放保护湿地植物多样性的宣传单等,使人们认识湿地的功能价值,认识到保护湿地资源是每个公民应尽的职责和义务,提高人们对湿地保护的重视程度和保护意识;二是要把湿地保护列入重要议事日程,从法制制度、政策措施、资金投入、管理体系等方面采取有力措施,实行湿地保护检查、考核、通报和奖惩制度等行之有效的办法,有效地保护好湿地资源.

生态系统论文范文第6篇

高黎贡山位于中国云南省西部中缅边境山区,面积280×104hm2。全区处于喜马拉雅山东部南延地段,山地相对高度大,气候垂直分异明显。水平基带的地带性气候为中亚热带气候,气温高、积温多,全年盛行西南风,四季不分明,干湿季明显,气温日较差大,年较差小,兼有大陆性和海洋性气候的特征。11月下旬至翌年4月为旱季,日照充足,降水少;5—10月为雨季,降水量约占全年的87%。高黎贡山东坡主要分布有汉、傈僳、白族、彝、傣等民族,其中,汉族、傈僳族和白族是该区域人口数量最多的民族。研究点的人口受教育程度均以小学文化为主,均占总人口的75%以上。村民收入主要来源于经济林和经济作物的种植,以及打工等工资性收入。

2研究方法

2.1研究点的选择

在高黎贡山东坡,根据村落分布格局,综合民族组成、人口规模、分布海拔、与自然保护区距离及交通状况等因素,完成了高黎贡山部级自然保护区周边区域社会经济的初步调查,并选取保山市隆阳区芒宽乡白花林行政村的汉龙、芒岗、芒晃3个自然村作为研究“局域社会生态系统”的对象。研究点在高黎贡山自然保护区周边地区具一定代表性。选取的3个自然村户数为35~106户,人口规模131~420人,代表了该区域内自然村的规模类型;民族以傈僳族和汉族为主,是该区域内人口比例最大的两个民族;村落海拔分别为1500m、1200m、1000m,在高黎贡山东坡形成了一定的海拔梯度;同时,村落与自然保护区的直线距离分别是0.6km、1.0km、2.2km,形成村落与保护区的距离梯度。

2.2调查方法与数据处理

在全面进行人口统计(汉龙村50户206人,芒岗村106户420人,芒晃村35户131人)的基础上,按26%的比例抽取农户(汉龙13户、芒岗27户、芒晃10户),共抽得50户作为作用者样本。2011年5月至2013年1月,完成社会学田野调查和生态学生物多样性调查,通过定性分析,确定V-SES基础组分及其构成;同时,采用精细测量、逐户统计和半结构访谈等方法,获得村落位置、受教育程度、土地利用方式、农林牧业发展和经济结构等方面的详细数据;采用SPSS16.0完成调查数据的统计分析。影像数据来源于2007年SPOT-5遥感影像,其分辨率为2.5m。应用ARCGIS9.3软件并结合实地勾绘得到的土地利用图对遥感影像进行逐块校对,矢量化生成土地利用现状图,建立拓扑关系。在空间分析模块支持下,将土地利用矢量数据转换为栅格数据。根据景观格局指数所反映的不同的生态意义,结合研究目的,选用景观水平上的边缘密度(ED)、斑块平均大小(MPS)、散布与并列指数(IJI)、面积加权的平均斑块分形指数(AWMPFD)和斑块类型水平上的斑块结合度指数(COHESION)、斑块类型面积(CA)、斑块所占景观面积比例(%LAND)共7个指数,采用Fragstats3.3分析3个自然村的景观格局和空间结构特征。

3结果与分析

3.1V-SES的空间组分及其差异

根据遥感数据2.5m的可解译精度以及实地调研所得土地利用状况,参照《云南植被》和《土地利用现状分类》国家标准(GB/T21010-2007),构建了村级土地覆被类型分类系统,并制作土地覆被一级和四级分类示意图。土地覆被类型分为5大类。按构建的村级土地覆被类型系统,高黎贡山东坡V-SES的土地覆被类型包括耕地、植被、建筑、水域和裸地5大类型。其中,耕地又分为水田、旱地和水浇地,植被包括自然植被和人工栽培植被,建筑主要有住宅、学校、教堂、寺庙和农村道路,划分的水域指河流水面,裸地包括矿场、荒山荒地以及滑坡地。自然植被是景观基质和主要组分类型。从景观组成分析V-SES系统的组分构成,地处高海拔的汉龙村,其自然植被斑块面积占到该村总面积的49.00%,地处低海拔的芒晃村,其自然植被斑块面积占到该村总面积的44.00%,均为V-SES系统中面积占比最大的组分类型,表明这两个V-SES的整体景观均以自然植被为基质。地处中海拔的芒岗村,其自然植被仅占总面积的1.20%,但栽培植被高达总面积的91.20%,表明该村在社会经济发展过程中,历史上的景观基质自然植被已被转化为当前的人工植被。V-SES的组分构成存在差异。比较3个V-SES的组分构成,其一、二级组分类型基本一致,均含有耕地、建筑、水域、自然植被和栽培植被等;不同点主要表现在:高海拔的汉龙和低海拔的芒晃有裸地,而中海拔的芒岗无裸地类型。V-SES组分构成的差异,主要表现在三、四级组分类型上,除咖啡在3个村均有栽培外,汉龙村的人工栽培植被包括核桃、板栗、桑树、竹林、草果5种,芒岗村包括暖温性针叶林(云南松林和杉木林)、核桃、板栗、桃树、荔枝、柑橘和竹林7种,芒晃村包括芒果和柑橘2种。从斑块面积上看,芒晃村的耕地斑块面积占比在3个村中最大,达到该村总面积的11.20%,汉龙村的裸地斑块占比面积最大,达2.50%。

3.2V-SES的空间结构及其差异

采用景观结构分析软件Fragstats3.3,选取7个景观格局指数,分别对3个V-SES的空间结构进行分析,并比较其空间结构的差异,得到如下结果:景观形状的复杂性:面积加权的平均斑块分形指数AWMPFD运用分维理论来测量斑块和景观的空间形状复杂性。AWMPFD=1表示形状最简单的正方形或圆形,AWMPFD=2表示边界形状最复杂的斑块类型,通常其值的可能上限为1.5。研究点3个V-SES的空间分数维值均大于1,且小于1.5,表明其边界形状均较为简单;相较而言,汉龙村分数维值最低(1.11),景观斑块形状最简单,芒岗的分数维值最高(1.21),景观斑块形状最复杂,芒晃则居于汉龙和芒岗之间。总体散布与并列状况:散布与并列指数IJI在景观尺度上计算不同斑块类型间的相邻程度来分析景观的空间排列和布局特征。IJI值越大,表明某斑块类型与多种其他类型相邻接,景观的异质性越大。3个V-SES中,汉龙村的IJI最大,为69.36%,表明汉龙村的斑块类型与多种其他类型斑块相邻,景观空间排列和分布不规则,异质性高;相反,芒岗村的IJI最小,表明斑块类型仅与少数其他斑块相邻,景观空间分布最规则,异质性低;芒晃村介于上述两村子之间。景观斑块聚集度和连接性:用斑块平均大小MPS、边缘密度ED和斑块结合度COHESION等3个指数,共同表征景观的连接性和斑块类型的聚集度。MPS值越小景观越破碎;ED值越大,斑块形状越复杂;COHESION值越大,说明斑块越紧凑。3个V-SES各类型斑块的COHESION平均值都高于93.50%,说明各村斑块类型分布十分紧凑,景观斑块的聚集度较高;芒岗村的MPS值最小,ED值最大,说明芒岗村景观最破碎,连接性最低;汉龙村的ED最小,MPS最大,说明其整体连接性最好,破碎度最低;芒晃村居于汉龙和芒岗之间。

3.3导致V-SES差异的原因

3.3.1自然因素

气候条件是导致V-SES空间组分类型差异的主要原因。芒晃、芒岗和汉龙的海拔分别是1000m、1200m和1500m,在高黎贡山东坡形成了一定的海拔梯度,导致气候垂直分异明显,年平均气温分别为20.3℃、19.2℃和17.6℃,年降水量为862mm、1016mm和1261mm;气温和水分条件的差异,导致各村土壤和植被的相应变化。这些自然因素共同决定了:1.汉龙的人工植被以核桃、板栗和草果等亚热带经济植物为主;2.芒晃的人工植被以芒果、柑橘和咖啡等热带经济植物为主;3.地处中海拔的芒岗则处于上述二者的过渡地带,人工植被兼具亚热带成分(板栗、核桃和桃树)和热带成分(荔枝、柑橘和咖啡)。地貌对V-SES的组分构成有影响,但对空间结构影响不大。高黎贡山东坡具有高海拔地带地势较陡、中海拔地带地势相对平缓、低海拔地带受河流切割而地形破碎的地貌特征。相应地,地处高海拔的汉龙村和低海拔的芒晃村,其系统组分中均出现以滑坡地为主的裸地斑块。然而,反映景观空间结构的景观形状复杂性、景观空间格局和连接性等指标,均呈现出汉龙和芒岗位于两端、芒晃居于二者之间的状态,与V-SES的地形地貌特征不一致。表明地形地貌不是影响V-SES空间结构的主要因素,需要探究其他方面原因。

3.3.2社会经济因素

人口压力对V-SES的空间组分和结构影响显著。地势相对平缓的中海拔地带是高黎贡山东坡人口集中分布区,也是村落历史较为久远的区域;且发展形成了高度依赖于种植业的典型农耕社会生态系统。3个V-SES中,中海拔的芒岗村人口最多,是高海拔汉龙村的2.04倍和低海拔芒晃村的3.21倍;人均土地面积芒岗为0.38hm2,汉龙为0.88hm2,芒晃为2.61hm2;人口压力是导致3个V-SES空间组分不同的主要原因,人工植被在芒岗、汉龙和芒晃分别占总面积的91.20%、43.50%和42.61%,而自然植被分别占1.23%、49.04%和44.04%,芒岗村的绝大部分自然植被已被人工景观取代。同时,芒岗村的人口压力和村落发展历史,共同导致其景观斑块形状最复杂、景观空间分布最为规则、景观异质性最低的V-SES空间结构。市场需求是驱动V-SES空间组分和结构调整的主要因素。1996年3个V-SES中仅芒岗和芒晃有四旁零星种植的咖啡;至2013年,汉龙、芒岗和芒晃的咖啡种植面积已分别占到本村总面积10.43%、60.68%和41.21%;期间,国内外咖啡市场的变化,是导致当地大面积种植咖啡的主要驱动因素。此外,相对稳定的粮食产量和价格,使芒晃村的耕地面积始终保持在总面积10%以上;同样为迎合市场需求,芒岗村的景观组分中出现了以杉木为主的暖温性针叶林斑块(约占总面积的4%)。因此,受市场驱动的经济植物及其种植规模的变化,深刻影响着V-SES的空间组分和结构。外部政策对V-SES空间组分和结构存在影响。近年来,天然林保护和退耕还林等工程的实施,以及自然保护区管理和生态环境意识教育的加强,距离保护区仅0.6km的汉龙村充分发挥地理位置优势,发展了与生态旅游和观鸟相关的服务业,涵盖交通、旅店、餐饮和导游等。由于劳动力的转移和经济条件的改善,汉龙村不断增加的丢荒裸地景观,表明其社会子系统对自然子系统的压力正逐步下降或转移;同时表明其空间组分和结构的变化仍在延续。

3.3.3人与自然交互作用的因素

社会生态系统的空间结构,是自然和社会因素综合作用的结果。如前所述,高海拔地带地势较陡、中海拔地带地势平缓、低海拔地带地形破碎,但调查分析结果显示这3个地带上的V-SES的空间结构,与地形地貌特征并不完全一致。地势平缓的芒岗村由于长期高强度的人类活动,导致其景观斑块形状最复杂、景观的空间分布最规则、景观最破碎而异质性最低的空间结构,相反,地形破碎的芒晃村由于干扰强度低,其空间结构在斑块形状复杂性和景观破碎度上都低于芒岗,而地势陡峭的汉龙村在人类作用影响下,呈现出斑块形状最简单、连接性最好而异质性最高的空间结构特征。社会经济对V-SES空间组分和结构的影响受到自然条件的约束。地处高海拔的汉龙村在产业选择上受到气候条件的约束,尽管受国际咖啡市场影响,汉龙村种植咖啡的愿望强烈,但由于热量不足,仅在该村海拔较低的地段出现咖啡种植斑块。相反,亚热带季风气候和荫蔽的常绿阔叶林为其草果种植提供了条件;自然保护区保存完好的森林生态系统,不仅为鸟类提供良好的栖息地,也为该村发展以观鸟为主的生态旅游产业奠定了基础。地处低海拔的芒晃村虽然热量充足但降水少,属干暖河谷气候,仅能发展咖啡、芒果和柑橘为主的热带经济植物种植业,而无法种植亚热带经济植物。地处中海拔的芒岗村则受自然条件约束相对较小,兼具热带和亚热带的多种经济植物。

4结论与讨论

在高黎贡东坡高、中、低海拔地带选取了3个自然村,比较局域社会生态系统的空间组分和结构的异同,并按26%的比例抽取农户作为作用者样本,分析导致村域社会生态系统(V-SES)组分和结构分歧的成因,在村域尺度上有效建立了社会子系统和自然子系统之间的关联。研究表明:处于不同海拔带上的3个V-SES,其系统组分和结构都存在显著差异;其中,系统组分的差异表现为组分类型及其组成比例的不同,而空间结构的差异则表现在景观斑块形状复杂性、景观空间分布格局、景观连接性和聚集度等方面;导致V-SES空间组分和结构差异的成因,既有气候条件和地形地貌等自然因素,也有人口压力、市场需求和外部政策等社会经济因素,还有人与自然交互作用的原因。因此认为:社会生态系统不同于自然生态系统,其社会子系统与自然子系统的交互作用对系统空间组分和结构有着深刻影响,尽管这种影响总体上受到自然因素的约束。研究的尺度问题。社会生态系统是一个多层次嵌套系统,涵盖从小型社区与其自然环境构成的局域系统,到全球人与自然系统等多个圈层。本研究的对象是该嵌套系统的最低层次———村域社会生态系统。在村域尺度开展社会生态系统研究,能直接比较系统组分和空间结构的差异,也能快捷地建立结果和原因之间的联系,找出导致系统差异的驱动因素,但针对村域尺度的研究方法较难推广到大尺度的区域研究之中。这主要是由于在大尺度研究中,很难实现作用者群体的详细调查,也难以在结果和原因之间建立直接联系。如果将本方法应用到大尺度研究,认为有两种解决方案:一是在充分掌握作用者群体特征的基础上,通过二次典型抽样(如流域研究的典型村落抽样和村落内的典型农户抽样)使样本更具代表性;二是改进社会经济调查方法,提高调查效率并确保调查数据的可靠性。成因分析的问题。社会生态系统恢复力研究由于与可持续发展相关联,在国内外受到广泛关注,但我们认为只有在了解SES组分、结构和功能动态及其驱动因素的基础上,才能够更加深入地探究如何缓解SES压力和培育恢复力的问题,因此本文仍致力于探究V-SES空间结构及其成因。尽管如此,也只能在众多的自然和社会经济因素分析了部分成因,其他诸如民族文化、受教育程度和交通状况等都未纳入驱动力分析,需要通过后续研究逐步完善。有待研究的问题。在村域尺度上分析SES的空间结构,需要准确选取最合适的景观格局指数。本研究在斑块类型水平上选取的斑块结合度指数COHESION,由于其在3个V-SES中均值都高于93.5%,仅能说明V-SES的景观斑块分布十分紧凑,在小尺度的研究中没有必要选取该指数。此外,尽管本文比较了1996年的调查报告,但若能收集到不同时段的卫星影像数据和相应的社会经济数据,则是进行SES动态及其成因分析的最佳材料。

生态系统论文范文第7篇

1.1随整个系统灭亡的风险

利基企业对整个系统表现出或强或弱的绑定效应.这种绑定效应可能源于技术标准或商业模式的耦合性,也可能源于某些关系专属性投资.例如,基于Windows系统开发的flas软件不能在Linux平台上运行,这是技术标准耦合性的表现;与某地区整车生产企业配套的零部件生产商要转为与其它地区整车企业配套,将面临巨大的转换成本(因为生产运营设施大部分是不可迁移的),这属于关系专属性投资绑定效应.正如行业可能消失一样,商业生态系统也可能灭亡.导致系统灭亡的原因很多,但从商业生态系统属性来看,有两类原因非常突出.

(1)不同商业生态系统之间的技术竞争.针对消费者的同一种需求,通常存在多种完全不同架构的技术.当一种技术战胜另一种技术成为主流时,一个商业生态系统就战胜了另一个系统成为市场主导者.2006年以前,Symbian曾是占优势地位的智能手机操作系统,该系统平台上聚集着诺基亚、爱立信和LG等大批手机制造商和应用软件开发者.Symbian的优势在于节省硬件资源,但随着硬件能力的提升,这一优势已不再具有吸引力.Android和iOS等操作系统虽然耗费硬件资源,但其友好的应用开发接口(API)深受第三方应用开发者的欢迎.丰富的应用吸引了大量手机用户,使Symbian的市场占有率从2006年的72.6%下降到2013年第一季度的0.6%.2014年1月1日,诺基亚应用软件商店停止了基于Symbian系统的应用软件更新.

(2)商业生态系统内部协作关系瓦解.系统内部利益分配严重失衡会导致某些系统成员破产或离开(如果可能的话),而一旦有大量成员消失,整个商业生态系统也就失去了繁荣的基础.安然公司破产,表面原因是爆发了债务危机,而根本原因在于其采取的价值主宰者战略.安然利用其核心地位和信息不对称,尽可能多地从新兴市场攫取价值,造成系统成员生存状态恶化,并最终导致整个系统崩溃.在整个商业生态系统灭亡的情况下,与系统绑定越紧密的企业损失越惨重.例如,在上文提到的手机操作系统案例中,诺基亚手机部门作为Symbian系统的坚定支持者(实际上还是拥有者)于2013年底被微软收购.

1.2被核心企业捕食的风险

Iansiti的核心企业分类(骨干企业、价值主宰者、实体主宰者)是对极端情况的抽象,现实中的核心企业可能表现为3种极端情况在某种程度上的混合.可从两个维度测量核心企业的战略取向:价值共享维度和企业边界维度.当核心企业致力于平台建设并与利基企业公平地分享系统创造的价值时,它们是骨干企业;当核心企业倾向于扩大企业边界或掠夺利基企业价值时,它们则分别向实体主宰者或价值主宰者过渡.由于自身业绩压力,骨干企业总有利用自身优势地位掠夺利基企业的冲动,如果这种冲动失去了系统思维(掠夺利基者最终将导致系统枯萎)的约束或外部力量(如政府规制)的制衡,骨干企业将演变为价值主宰者.在本世纪初的头十年,家电销售主要通过传统连锁零售渠道完成,家电连锁零售商之间的激烈竞争导致商品价格持续走低.为了在销量增加的同时保持利润增长,连锁零售商利用其掌控的零售平台以各种名目向制造商收取进场费,让制造商不堪重负.最后,商务部不得不出台零售商与供应商公平交易管理办法进行干预.实际上,管理办法并未得到很好的执行,直到近几年电子商务平台(如苏宁易购、国美在线)逐渐兴起,零售商的角色从流通管道变为交易平台,其与制造商的关系才趋于缓和.受某些利基位发展前景的诱惑或出于控制生态系统发展方向的需要,骨干企业总有亲自从事利基业务的冲动,它们或建立新业务单元与利基者竞争,或试图兼并利基企业.20世纪90年代,微软看到网络浏览器的广阔前景,先是谋求与网景公司(网络浏览器Netscape的开发者)合作,而后又推出IE浏览器与之竞争,最终控制了浏览器市场,使网景公司被美国在线收购.

1.3与其它利基者竞争的挑战

骨干企业为推动整个生态系统的快速扩张,通常会开放平台接口,这就意味着同一个利基位上可能生存着多个小企业.苹果公司通过开放iOS操作系统接口并建立应用软件商店,吸引了大量独立软件开发商,以满足消费者所能想到甚至想不到的每一种需求.在极大丰富手机功能的同时,也造成了应用软件开发商之间的过度竞争.以手机地图为例,经常受到媒体关注的应用软件不少于10种,其中大部分都具备搜索、导航、路况信息、商家信息等功能.同质化竞争的结果就是商家投入巨大却无法实现收入.这种状态已经促使业内企业开始有意识地追求差异化定位,如百度近期推出了“百度身边”手机客户端,用户可以根据商家信息查位置,也可根据位置浏览商户;而搜狗则了“搜狗路况导航”和“搜狗公交”为顾客提供出行参考,前者专门针对自驾用户,后者专门针对公交用户.追求差异化定位既丰富了商业生态系统的功能,又避免了企业间恶性竞争.然而,并非所有利基位都可进行有意义的细分,手机天气预报软件就是这方面的例子.尽管一些软件增加了“天气实景”、“机场天气”等信息以追求差异化的卖点,但对于消费者来说,这些功能只是一种装饰,不能与基本的天气预报服务构成实质性差异.如何实现差异化是利基企业参与竞争时必须解决的问题.

2Porter战略定位理论及其在商业生态系统情境下的适用性

Porter战略定位思想的精髓在于避免竞争和防止进攻,该思想适用于利基企业应对上文提到的“被核心企业捕食的风险”和“与其它利基者竞争的挑战”.PorGter理论将对象企业置于行业背景中,但商业生态系统却是一个跨行业的企业网络,因而Porter定位理论不完全适用于研究利基企业的战略选择问题.

2.1Porter战略定位理论基本观点

Porter认为,企业致力于改进运营效率的一切努力(如提高质量、降低成本、缩短交货期)都是在追求“把事情做好”,其效果是让企业更接近生产可能性边界.当所有企业,即整个行业都达到可能性边界时,企业的运营效率优势就会消失,无差异的竞争会将企业利润率拉回到低水平竞争时代.用于提高运营效率的决策不能称之为战略,真正的战略是选择“做正确的事情”,即在价值链中选择一组独特的活动(Porter称其为定位,Positioning),这些活动相互匹配、相互强化,最终形成基于系统(而非基于关键资源或核心竞争力)的竞争优势.培育基于系统的竞争优势需要经过长时间的磨合与学习,对于新创企业而言,学习过程构成了一道进入壁垒;对于从其它定位扩张过来的企业而言,其原有活动也会成为一种羁绊.

2.2商业生态系统背景下Porter理论的适用性

Porter所说的价值链局限于采购、生产、销售等活动,活动的主体是某个特定企业.当分析问题的背景扩展到不同行业的众多企业时,仍可将跨行业的、相互配合的活动(如电动汽车生产与充电设施的运营)称为广义的价值链或价值网络———它们协同解决最终消费者的问题(而非简单地交付产品),该价值网络就是商业生态系统.商业生态系统中的定位与狭义价值链中的定位并无本质区别,都是在活动链中选择一组相互匹配的活动.因而可以说,利基企业的战略问题就是在商业生态系统中选择一组独特的活动,即选择一个生态位.当然,商业生态系统背景下的战略决策,仅有生态位选择是不够的,因为这里多了一种可能性———生态系统可能灭亡.在Porter发表战略定位理论(1996年)之前,毁灭性技术创新只是偶尔出现,在战略管理理论中忽略行业灭亡的可能性是可以被接受的.但是从20世纪90年代开始,以互联网为代表的毁灭性技术创新成为常态,每一次毁灭性技术创新都带来了一批商业生态系统的灭亡.利基企业选择一个好的生态位仍无法消除随整个生态系统灭亡的风险.因此,商业生态系统背景下的战略决策应包含生态系统的选择.

3利基企业商业生态系统战略

基于以上分析,利基企业商业生态系统战略决策的主要内容是生态系统选择和生态位选择.选择生态系统的目的是规避随整个系统灭亡的风险,选择生态位的目的是应对核心企业捕食风险和与其它利基者竞争的挑战.当然,战略决策的内容与目的并非简单对应关系,下文将对这些“交叉效果”予以讨论.

3.1生态系统选择标准

利基企业在选择商业生态系统时,应遵循以下原则:

(1)生态系统的核心技术应具有生命力.每一项新技术发明都会吸引企业(未来的核心企业)探索基于该技术可提供的顾客价值.定义了顾客价值后,由于自身行业技能的限制,核心企业通常不会从事价值网络中的所有活动,而是积极寻找供应商、渠道商、互补产品(或服务)提供商,共同打造一个商业生态系统.为了实现产品或服务的相互协同,合作伙伴的技术必须与核心企业技术(即系统核心技术)保持一致.由于所有成员的生产或服务活动关联了同一种技术,系统表现出一损俱损的属性,当系统所依赖的核心技术被另一种技术取代时,整个系统便会被其它系统取代.与商业领域中企业的相互竞争类似,技术领域中功能相似的技术也存在相互竞争,利基企业在选择商业生态系统时,必须考察其核心技术是否存在或将会存在竞争对手,以及竞争对手的优势是什么.上文以SymGbian为核心的手机生态系统的灭亡,正是由于随着硬件能力的提升,Android和iOS系统成为了主流技术.

(2)系统定义的顾客价值应具有实质性.同一种技术可衍生出多种产品或服务,不同产品或服务代表不同的顾客利益,有些顾客利益具有实质性,有些顾客利益则可有可无.判断一个商业生态系统是否具有生命力,很重要的一个标准就是其顾客价值是否具有实质性.例如,近几年引起广泛关注的云计算技术,其核心功能是集成分散在互联网上数以万计的计算机冗余资源(即“云”)供用户按用量计费使用.云计算技术的核心价值在于用户无需频繁升级硬件和软件,无需掌握日益复杂的硬件和软件技术.我国电视机行业意欲利用该技术,提出了“云电视”的概念,其基本理念是由电视机厂商构建一个云平台,电视用户可以把个人数据(如照片、视频)存储于该平台并随时访问,平台还集成多媒体视讯以及各种应用软件供用户选用.但经过3年多的市场推广,“云电视”并未产生预期轰动效果,原因在于电视机不是电脑终端,用户不指望也不方便用电视机与外界互动,他们最在乎的是良好的视听效果和丰富的节目.与此形成鲜明对比的是,一些互联网公司推出的云存储服务(如百度云、金山快盘)很受用户欢迎,据速途研究院统计,到2013年上半年,份额排在前6名的云存储企业用户总数已接近3亿.用户认为,网盘带来的最大利益是他们不必再随身携带U盘或移动硬盘,也不必在不同电脑上频繁地拷贝文件.

(3)生态系统核心企业倾向于采取骨干战略.核心企业采取骨干战略,不仅消除了利基企业被捕食(价值掠夺或吞并)的风险,更有助于通过骨干平台推动整个系统长期繁荣.天猫商城和京东商城都是B2C电子商务网站.从成立时间来看,天猫的前身“淘宝专卖街”成立于2005年12月,是淘宝网中的一个频道,而京东成立于2004年1月,比天猫大约早两年,比天猫母体(淘宝网)的推出也仅晚半年.天猫专注于打造服务平台,即为商家和消费者提供交易支撑系统,包括商品展示、广告宣传(通过阿里妈妈广告交易平台)、在线支付(支付宝)、客户和订单管理(阿里旺旺),京东则专注于自营,即自己进货、自己销售、自建物流体系.据中国电子商务研究中心统计,2013年上半年,天猫销售额占B2C市场的50.4%,而京东只占20.7%.天猫凭借完善的服务体系吸引了5万商家和4亿买家,而京东的注册会员只有1亿.实际上,在2010年12月,京东也开始引入“第三方卖家”(即除京东以外的卖家),但这种既做舞台又当演员的模式引起了商家的强烈不满,商家抱怨在与京东自营品类的竞争中受到了歧视,消费者也频繁指责京东对第三方卖家管理不善.

(4)较大的机会-风险净值.Moore将商业生态系统的寿命周期划分为出生、扩张、系统内领导权争夺、自我更新(适应新技术)或死亡4个阶段,在这4个阶段中,系统将依次经历定义顾客价值、(与其它系统)争夺领地、争夺系统控制权、吸收新技术4种挑战.一般而言,在出生期和扩张期,系统内存在大量生态位有待填充,新进入企业机会较多,但由于核心技术前景不明朗、所定义的顾客价值有待市场检验等,系统夭折的风险也较大.而过了扩张阶段,系统的商业版图基本确定,各种生态位上的竞争非常激烈,留给新进入企业的机会已经不多.利基企业应评估系统所处的寿命周期阶段,衡量当前生态系统的机会与风险以决定是否进入.当然,上述一般规律并不排除任何阶段利基企业进入的可能性.例如,在20世纪80年代,微软通过与IBM谈判,获得了向IBM以外的厂商销售PCGDOS操作系统的权力(微软将其命名为MSGDOS).由于个人电脑架构具有透明性,一旦获得了操作系统,生产和销售电脑整机并不存在技术障碍,大量小厂商开始生产基于MSGDOS的个人电脑与IBM竞争,而微软实际上变为个人电脑生态系统的领导者,台湾众多电脑厂商则成为这场生态系统领导权转移的受益者.

3.2生态位选择标准

选择生态位的目的是避免与其它企业(包括利基企业和核心企业)竞争,或在竞争中拥有明显优势.本文秉承Porter的战略定位思想,提出利基企业选择生态位的原则如下:

(1)生态位具有独特性.即该生态位从事的活动和发挥的功能与其它生态位存在核心差异.例如,在智能手机生态系统中,定位和导航服务是地图软件的核心功能,收支管理是个人理财软件的核心功能,而时钟是任何一款软件都应附加且容易附加的功能,因而专门提供时钟服务不构成一个独特的生态位.又如,随着互联网虚拟社会的形成,在线即时通讯已经成为一种基本需要,用户可能在查看地图软件时需要向朋友咨询,或在查看股票行情时需要与朋友商量,互联网技术的进步(如Web2.0)使得任何一种软件都能轻而易举地附加即时通讯功能,因而早期曾红极一时的专业聊天网站(如碧海银沙)的最终消失也就不难理解了.

(2)生态位具有可持续性.即居于其它生态位的企业或系统外潜在竞争者若要模仿本生态位的活动需付出高昂的学习成本.该学习成本可能来自行业默会知识,也可能来自活动系统(由不同的工序或职能构成)内部的匹配性.例如,小米手机与其它Android手机定位不同,它仅为购买力有限的发烧友提供中低价位但品质尚属精良的智能手机.三星GT19300(4核1.4GHz,4.8吋,1GRAM)售价4599元,而性能相当的小米MI2(4核1.5GHz,4.3吋,2GRAM)售价仅为1999元.推出不到3年时间,小米手机已占国内智能手机销量的12.7%,仅次于三星(34%)和苹果(13.8%),且在2013年度实现了盈利.小米的成功靠的是一系列活动的内部匹配性:①为了保证产品质量,小米与三星、苹果使用相同的代工企业,采购正品零部件;②它每次只开发和生产一两款手机(主流厂商一般同时生产几十款),这在相当程度上降低了固定成本(如研发和模具成本);③小米手机销量的70%是通过网上实现的,节省了大笔渠道费用;④其操作系统MUMI是以互联网为平台与发烧友协作在Android系统基础上深度开发的,可以认为,小米手机的操作系统是目标顾客自己制作的;⑤小米并不指望靠手机硬件赚取利润,其战略是用手机绑定目标客户群,然后通过互联网服务赚取利润,之所以不急于赚钱,是因为小米不是一家上市公司,它只需赢得有战略眼光的投资人认同即可获得运营资金.对竞争者而言,假设模仿上述某一作法的可能性为0.8,则同时模仿上述5项作法的成功率只有0.33(即0.85).

(3)生态位具备较强的讨价还价能力.利基企业面临被价值掠夺者压榨和被实体控制者兼并的风险,因而它们必须选择相对于捕食者有谈判力的生态位.这种位置的特征之一是与不止一个核心企业存在业务关联,以减少对特定核心企业的依赖.例如,手机应用软件开发商会同时在苹果应用软件商店和三星应用软件商店推出同一款应用软件.有谈判力的生态位也可能本身就是一个小的商业生态系统枢纽.例如,英伟达公司依赖台积电提供的制造平台生产图形加速卡,是该生态系统的利基者,但英伟达同时构建了图形软件编程平台,成为一个小生态系统的骨干企业,从而拥有了相对于台积电的讨价还价能力.生态位的谈判力还可能来自于自有品牌知名度.在很多商业生态系统中,利基者只与特定的核心企业存在交易关系,因而从未建立自己的品牌或品牌知名度不高.当他们遇到核心企业侵害时,想另外开避市场却苦于没有影响力.我国汽车配件企业大多属于这种类型,它们实际上仅相当于主机厂的一个车间,对主机厂依赖性很强.但欧洲很多汽车零部件企业,如海拉、佛吉亚、法雷奥,其知名度甚至超过很多整车生产企业.可见,欧洲汽车工业呈现出与我国完全不同的权力格局.

4结语

综上所述,利基企业在决定进入商业生态系统时,应选择核心技术生命力强、顾客价值具有实质性、核心企业倾向于骨干战略、机会-风险净值高的生态系统,从而避免随整个系统灭亡的风险.选择核心企业倾向于骨干战略的生态系统,大大降低了利基企业成为掠夺或兼并对象的可能性.在决定进入生态位时,利基企业应选择具有独特性、可持续性和谈判力强的生态位,从而避免与其它利基企业竞争并防范核心企业的捕食.需要说明的是,找到完全符合上述标准的生态系统和生态位是不容易的,利基企业可能需要在初步评价的基础上进入某个商业生态系统,然后随着对系统的了解不断调整生态位甚至重新选择生态系统.另外,任何商业生态系统都处在一个动态调整过程中,系统的版图会扩大或收缩,系统的领导者可能更替,系统可能会吸纳新技术,这就要求利基企业随时监控和评估系统状态与演化趋势,动态调整商业生态系统战略.实际上,商业生态系统战略决策是一个持续改进的过程,本文主张的战略选择标准作为一种持续改进的目标可能更为恰当.

生态系统论文范文第8篇

1.1森林工程与生态系统的完整性不同区域的生态系统其都具有着不同的特征,并且一旦该区域的生态系统出现问题,造成生态系统群落不健全,就会形成区域性生态不平衡。因此在进行森林工程建设的过程中,有关工作人员应把握好森林工程施工与区域生态系统完整性之间的关系。通过调查研究我们可以发现,生态系统保持完整,可以实现物种的多样,这对于提高森林工程的建设水平有着一定的帮助。因此森林工程在建设的过程中,应尽量保持区域间生态系统的完整,以达到保护环境,加强建设的双赢目的。

1.2环境保护与森立工程建设随着现代森林工程建设理念的不断转变,环境保护已经成为了森林工程施工过程中的重要核心思想。因此在实际工作的过程中,森林工程的建设一般都会以环境保护为指导思想。具体来说应包括以下几个方面的内容:首先,工作人员需要保持当地生态环境的和谐发展,避免对环境造成伤害。其次,加强对非生物环境的重视,制定合理的防范措施避免对生态平衡的破坏。最后,强化林区的水土保持,避免因植被的破坏造成林区的水土流失问题。

1.3物种保持与森林工程生态环境包括很多方面的内容,其中物种的繁衍是生态环境中的重要组成部分。传统的森林工程在进行建设的过程中,经常对具体区域中的物种造成破坏,使得区域的生物多样性难以继续维系下去。因此在对森林工程进行革新后,新的森林工程在实施的过程中,有侧重的对物种保持问题进行了关注。首先,工作人员会在工程施工前对当地的相关物种进行调查与整合,针对物种的生产情况进行建设方案的制定。其次,在进行森林工程施工的过程中,加强施工的管理工作,避免因为违规施工造成物种的伤害。

2森林工程和生态系统保护的内容及措施

2.1树种结构保护树种的选择应该与具体区域的实际环境相联系。一般来说需要综合该区域的气候情况、水文情况以及土质情况等多个方面的内容。同时在植树的过程中还要注重树种的搭配,实现树木的多样性。并且还要在更新造林时保留和诱导能和更新树种借重的小树,形成混交林,还有深根系树种和浅根系树种混交,阴性树种和阳性树种混交,形成人工混交林。采伐是森林工程建设的工作内容之一,为了保障森林中的树种结构,有关工作人员在实际采伐的过程中,应养成保护性采伐的良好思想。所谓保护性采伐就是对于采伐过程中不成材的幼树予以保留,以方便今后对采伐地区的重建,为行成混交林打好基础。

2.2维护森林的空间性一个完备的森林系统其不仅树木种类齐全,同时在空间结构上也相对完整,具有良好的生态平衡效应。这种空间结构一般包括树木种类的多样,植被品种的齐全,无论是从高处还是到地表,都有相应的植被进行覆盖。这种完整的空间性很容易受到森林工程建设的破坏,出现空间的不完整性,进而对区域生态环境造成影响。因此工作人员在进行森林工程建设的过程中,应有计划的对森林进行砍伐,按照森林的层次性、分布性等特点,对森林进行选择性砍伐,有效的保护森林空间性的完整。在森林工程建设的过程中,有时对森林进行砍伐并不是对森林的破坏,而是对森林的一种保护。这主要是森林中树木在进行生长的过程中,受到自然因素的影响会产生一些对周边树木生长有害的不良树木,因此工作人员需要对这些树木进行有效的去除,才能保障其余林木的正常生长。为了保障森林的健康发展,有关人员对于低效林会进行有针对性的处理。具体来说相关工作人员会通过铲除有害树种,保留有益树种,种植新树种等方式,对低效林进行完善。这种人工干预的方式,可以有效的提升自然林木的生长质量,同时也有利于保障森林树种的丰富性。

2.3保障森林的阶段性森林系统在进行生长的过程中,会出现一定的阶段性,一般我们会将其分为时间度量、中等时间度量和昼夜季节三个方面。非生态系统的短时间结构变化,能体现林分群落结构的周期性变化,从而引起森林生态系统群落结构的外貌变化,对工程的策划、工艺的设计和作业的运行都有重要作用。

总之,随着我国社会主义经济的高速发展,我国应该加强森林工程的建设和生态系统的保护,在保护生态系统方面,我国面临着巨大的挑战,当今的森林工程具有规模大、任务艰巨的特征,特别是很多地区要考虑生态系统的保护问题。文章通过对环境保护、生态平衡以及森林工程三者之间关系进行研究,明确了森林工程的发展方向,从而为全国推行森林工程,加强生态系统保护提供了经验,为我国今后的经济发展奠定了基础。

生态系统论文范文第9篇

在一定地理区域内,制造领域的各生产、流通、服务企业与相关机构有机结合,彼此之间分工协作,降低成本、保持产业持续竞争力,形成了产业集群生态系统。产业集群生态系统是一个交易网络、技术网络和社会网络相互交织的网络化系统。产业集群生态系统主要包括三个子系统,一是由核心企业、上下游企业、竞争者企业、辅助配套企业组成的生产要素系统;二是地方政府、金融机构、科研机构、中介机构组成的服务要素系统;三是由经济环境、社会环境、政治环境、文化环境、科技环境等组成的环境要素系统,三种系统相互依赖、竞合共生。产业集群生态系统是集群内外部要素相互协同发展的反映。

二、产业集群生态系统演进分析

产业集群生态系统演进由最初的“个体”,到“种群”,再到“产业集群”,最终形成一个集群生态系统。本文将其归纳为微观、中观、宏观三个层面的演进,分别为集群企业个体的演进、种群的演进以及集群与外部环境的演进。

(一)产业集群生态系统内部企业个体的演进机理

企业集聚会降低交易成本、带来资源禀赋等优势,因此集群内企业会不断聚集,但为争夺有限的资源及市场需求,企业间又不断进行着竞争。集群生态系统内企业个体间的竞争演进可以用生态位理论解释,如图1,其中a表示种间平均分离度,b种内标准变异,用a/b来衡量种间相似性。如果产业集群内资源有限,那么集群内各企业就会为争夺资源或者抢占市场而发生竞争。当集群企业生态位宽度较狭窄时,即a较小,企业个体间相互重叠少,表示企业相似性低,没有或者很少有共同需求的资源,企业间竞争小;当集群企业生态位宽度增加且相互靠近时,即a较大且越来越大,企业个体间相互重叠增加,表示企业间需求的原材料、资源及产品相似程度高,为争夺有限的资源,企业间就会发生激烈的竞争,竞争促使企业间生态位分化,或某一企业消失,企业间此消彼长,达到平衡状态。

(二)产业集群生态系统内部种群的演进机理

集群内部企业个体演进产生了众多种群,但此时的种群不具备协同、高效、稳定的特征,对区域经济辐射带动作用不强。需要集群内部种群进一步协调合作与竞争关系,优化组合,协同发展,实现1+1>2。产业集群生态系统中各种群间相互合作,互利共生。制造产业通过技术更新获得跨越式发展,巨大的产品市场需求,带动每个种群规模扩张。产品金融服务、质量管理、售后修理、产品污染处理等领域虽然不直接服务于顾客,不直接进行产品生产,但却是集群中必不可少的,为集群生产行业提供服务,集群的健康发展离不开服务种群的支持与引导。政府、行业协会、工会等领域,为集群发展提供一个稳定的政策、社会、文化环境,而且不断进行着物质、信息、能量的交换流动,保证产业集群的生态性、开放性。产业集群生态系统中各种群间存在着竞争关系。相似产业种群为争取更好资源、产品、市场等方面展开竞争,竞争力弱的产业被淘汰,生存性良好的产业得以留存,逐步实现最优规模,最终集群向科技化、生态化方向调整。以制造业集群为例,集群形成初期,制造产业在技术方面优势明显,巨大产品市场为制造产业种群带来了竞争优势,不断扩张,逐步成为集群核心产业。当市场供求发生变化时,制造行业的优势不断缩减,相反,顾客对于服务质量、风险管理等的需求不断增长,外部服务产业竞争力不断增强,逐步成为主导核心种群,进而改变了系统内部种群结构。产业集群生态系统内部各种群不断进行竞争与合作,逐步形成有序发展的统一整体。通过充分竞争,各种群形成相对稳定的群落结构。通过长期合作,各种群间形成了固定的合作方式,满意的合作收益。产业种群演进过程中的路径依赖效应促使集群生态系统内部产业种群的规模扩张与结构调整进一步稳定下来。

(三)产业集群与外部环境协同演化机理

产业集群的环境承载量是有限的,当集群增长到一定数量时,有限的环境资源和其他生存必需条件就会起到抑制作用,因此集群不可能无限制增长。本文使用生态学理论中的逻辑斯蒂增长模型来分析集群发展的环境容量问题。逻辑斯蒂增长(Logisticgrowth)是指随着种群数量的不断上升,在外部资源的约束作用下,增长率不断下降,直到种群不再增长。

三、集群生态系统平衡相关分析

(一)企业间保持一定差异性

保持集群内企业的“多样性”。如果企业在生产效率、生产成本甚至最终产品上完全没有差异,则集群企业间必然存在激烈的竞争。过激的竞争甚至恶性竞争不利于产品质量的提高,容易破坏企业间信任关系。因此集群生态系统稳定发展必须使企业间保持一定差异性,为集群快速发展增添活力。例如江苏沿江地区的化工产业集群,2007年江苏沿江地区化工行业发展迅猛,2007年总产值占全国的8.27%。之后沿江各个市县大规模发展化工产业,仅1年时间,沿江地区有66.67%的市县将化工作为主导产业,大量产品涌入市场,产品逐步供过于求,导致整个沿江地区经济效益下降。因此,在产业集群的发展过程中,要保持企业间适度差异性。同时政府、行业协会可以通过加强监督、行业指导、鼓励创新等措施保证企业间保持一定差异性。

(二)打造集群生态产业体系

产业集群内种群间发展关键要在竞争和合作之间取得平衡。如产品生产种群、运输种群、销售种群等达到竞争均衡或供求平衡,从而形成稳定的生态产业链。在中介服务机构、政府部门以及外部环境因素辅助下,种群间就可以达到既竞争又合作的状态。主要可以参考以下几个方面:1.选定产业集群核心种群。核心种群类似于自然生态系统中的“优势种群”,起到一种控制和导向作用。围绕核心种群会产生一系列以物质、能量等交换为纽带的种群,这些种群利用核心层产生的副产品、废弃物等作为生产原料组织生产,形成一种协作补充、供需平衡的关系,完成生态产业链网的构建。2.合理利用资源,上下游企业依靠“食物链”建立生态产业链。合理利用水资源,下游企业使用的水质要求较低,可以采用上游企业的出水或者雨水进行生产。合理利用不可再生原材料,引入资源回收种群对废弃物进行无害化处理,实现资源循环回收利用。建立完善的信息库,统计生态链上产业的生产信息、废弃物流向信息、市场发展信息、技术信息、法律法规信息及其他相关领域信息等。通过对信息的实时掌握,可以提高上下游企业水资源、原材料的利用效率。例如沈阳机床产业集群建立的生态产业链,以沈阳机床集团为主导核心企业,拥有99%以上的自主知识产权,将高速加工、五轴联动加工等一批关键技术,运用于加工多功能数控机床、大型铣锉数控机床等产品,赢得广泛的市场,在国际上享有盛誉。集群核心企带动整个集群发展,沈阳机床集团将零部件生产以及对于最终产品的销售都分工到集群中广大上下游企业中,建设了部件产业团,创造了特许经营、特约服务的营销模式,集群不断向规模化、专业化生产转变。

(三)产业集群生态系统与外界环境和谐发展

产业集群是一种依托环境、资源而形成的经济组织,在发展中需要考虑资源、市场容量、基础设施承载能力、政府相关政策及社会文化环境等外部环境因素,将集群数量保持在一个最合适的密度上。集群需要与外界保持不断的物质、能量、信息、资金以及人才输入输出,运用系统反馈机制不断调节,建立开放型的生态系统,引导集群发展。当外部环境变化时,集群内部企业和种群会随着环境的变化而调节演化,以适应新环境;而环境也会随着集群内部演化路径的改变而改变,实现协同演化,从而达到一个新的稳定水平。生态系统要保持平衡,必须通过反馈机制,必须时刻根据反馈的结果进行调节。例如因为迁入草原上的食草动物增加,过度啃食植物导致植物减少,植物数量下降后,就会抑制动物数量的增加。装备制造业集群生态系统就类似于自然生态系统,环境容纳量是有限的,必须在环境破坏不可挽回之前就对集群内部结构或者技术进行调整,以适应环境变化。例如在原材料不足情况下,可以通过提升集群生产技术,减少原材料使用,就会避免产品的急剧减少。集群反馈机制如图5所示。系统从外部获取生存所需。当外界环境发生变化时,集群生态系统对自身进行调整,提高种群多样性。然后,集群企业通过输出物质、能量和信息给外部环境,进入新的选择,重复这个过程,不断演进,实现生态系统平衡。集群应该积极学习国外经验,成立科研机构,进行充分的调研;政府在集群发展的不同阶段采取不同程度的干预;构建集群知识网络,促进知识的流动和共享。提高整个集群,应对不确定性环境的能力,最终实现平衡。例如大连金州新区产业集群,充分发挥“产业孵化”功能,增进智能制造装备企业上下游之间、企业与政府之间相互沟通与合作,辅助区域产业发展。首先,种群内部企业间保持一定差异性,形成稳定的内部系统,截止2013年,装备制造企业277家,智能装备制造企业24家,以及超过200家数控机床制造企业、模具制造企业,企业间保持着一定差异性,稳步打造着大连金州新区装备制造业产业集群成为“千亿产业集群”。其次,产业集群生态系统内部各种群间协同发展。大连金州新区拥有电子信息、装备制造和石油化工三大产值在750亿元以上的集群,产业集群间相互合作,互通有无,充分发挥资源优势。最后,大连金州产业集群积极实施生态化发展,依托大连经济技术开发区、大连金石滩国家旅游度假区,建成规划总面积700多平方公里的十大功能园区,在园区内建立污水循环利用处理中心、废弃物回收利用中心,真正实现环境效益与经济效益统一。

四、结语

产业集群生态系统由物质和技术生产者、消费者、分解者及外部环境组成,系统平衡需要各个层面共同努力。集群企业间保持一定的差异性,将生态位宽度控制在一定范围内,不能过于狭窄;种群间建立完善生态产业体系,在合作基础上保持适度竞争,同时集群积极协调生产和技术、产品、环境等多个产业部门关系,构建生态网络;集群要保持与外界的交流,需要共同维护集群生态系统的平衡。

生态系统论文范文第10篇

外来植物入侵的途径按起源主要分为两类,即自然途径和人为途径.前者包括以非生物因子或生物因子作为媒介传播导致的植物入侵,常见的有依靠风、水流、动物等进行的媒介入侵;后者包括有意或无意人为造成的引入,如通过贸易、旅游等出入境活动带来的植物入侵.目前,人为活动的有意引入是植物入侵的主要途径,尤其存在于受人类活动干扰严重的城市湿地系统中.外来植物常常作为牧草和饲料、观赏植物、药材、蔬菜、绿化植物而被引入.如原产美洲的凤眼莲(Eichhorniacrassipes)最初是作为饲料和观赏植物被引入中国;而印度洋孟加拉湾的无瓣海桑(Sonneratiaapetala)是被引入用来丰富当地红树林的植被种类.然而,最终这些植物均逸为野生并开始危害当地城市湿地的生态系统安全.

2外来植物入侵对城市湿地生态系统中本地植物的影响

2.1外来植物入侵对城市湿地本地植物个体的影响

2.1.1对适合度的影响适合度表示具有特定基因型的个体在某种环境条件下能够将其基因成功传递给下一代的能力.植物个体的适合度可通过比较不同个体间与生存和生殖相关的性状而获得,比如分枝数、结实率和种子产量,可用来预测外来物种的繁殖扩展能力和入侵能力.外来植物可通过茎、叶等器官分泌的化感物质来抑制部分本地植物的生长,进而削弱本地植物的种子萌发率,降低本地植物的适合度.例如,入侵植物一年蓬(Erigeronannuus)可抑制周围植物的种子萌发以及苗和根的生长;加拿大飞蓬(Erigeroncana-densis)可通过地下部分产生的化感物质透过水的淋溶与水生植物接触并造成水生植物种子萌发率的减少.受外来植物的影响,本地植物在与其竞争过程中也会产生诸如植株分枝数、结实率以及生物量等性状的改变.如由欧亚大陆入侵到北美的外来植物水烛(Typhaangustifolia)的化感作用可导致当地一种莎草科植物三棱(Bolboschoenusfluviatilis)的叶片长度和分株数明显增加.然而,这些研究大多基于短期控制实验或短期观测的结果,在长期外来植物入侵压力下本地植物适合度的变化还有待深入研究.

2.1.2对生理特性的影响外来植物可以通过化感作用产生和释放大量的次生物质从而影响周围植物的生长代谢过程和生长调节系统.化感物质不仅影响周围植物的呼吸作用和细胞分裂,还可以通过改变受体植物细胞膜的结构、功能和渗透性来影响受体植物对水分等物质的吸收.现有实验表明,随着入侵植物三叶鬼针草(Bidenspilosa)的叶水浸提液浓度的增加,受体植物蚕豆(Viciafaba)根尖细胞的有丝分裂明显受到抑制,并且受体植物莴苣(Lactucasativa)和小麦(Triticumaestivuml)的细胞膜也受到一定的影响,导致叶片中的丙二醛含量发生改变.化感物质能通过调节生理代谢活动而直接影响周围植物的光合作用,在杭州西溪湿地,外来植物再力花(Thaliadealbata)可有效抑制敏感植物如荇菜(Nymphoidespeltatum)、苦草(Vallisnerianatans)、水田芥(Nasturtiumofficinale)、芦苇(Phragmitesaustralis)和黄菖蒲(Irispseudacorus)等的光合速率;在云南滇池,当凤眼莲处于生长旺盛期时,该水域中浮游植物、沉水植物的叶绿素含量明显降低.这表明外来植物能调节周围植物的生理代谢活动而最终影响其植株的光合作用.

2.2外来植物入侵对城市湿地本地植物种群的影响

2.2.1对本地植物遗传结构的影响外来物种可与本地近源物种发生基因交流.一方面,天然杂交与遗传渗透可以改变外来物种对入侵地的适应性并提高其入侵能力;另一方面,可能造成诸如远交衰退、遗传同化、渐渗杂交以及产生不育的杂合体和杂交群体等危害.杂交产生的后代可能兼具有亲本双方的有利特征从而拥有更大的遗传多样性,能更好地适应受干扰生境并继续产生危害,在一定程度时还可影响亲本的生存,严重时甚至会导致本地种的灭绝.如加拿大一枝黄花(Solidagocanadensis)可与同科的假蓍紫菀(Asterptarmicoides)杂交产生一种新的花卉,这种入侵植物与本地植物的基因交流存在潜在危害,容易引起本地植物的遗传侵蚀.此外,起源于北美洲的斑地锦(Euphorbiamaculata)可通过繁殖扩散造成入侵地的生境片段化并进一步分割、包围和渗透残存的次生植被,造成入侵地部分植被发生近亲繁殖和遗传漂变.

2.2.2对本地植物种群数量的影响相比于本地植物,入侵植物往往具有更强的竞争力且蔓延迅速.它们会占据有利的空间和资源,使得本地植物在竞争过程中逐渐被淘汰,导致本地植物种群数量下降、分布面积压缩、个体数量减少.受凤眼莲的影响,90年代的云南滇池中本地高等水生植物曾一度只剩下3种.在深圳华侨城湿地,受南美蟛蜞菊(Wedeliatrilobata)、五爪金龙(Ipomoeacairica)、薇甘菊(Mikaniamicrantha)、巴拉草(Brachiariamu-tica)和银合欢(Leucaenaleucocephala)等外来植物的入侵影响,该湿地生态系统的红树林群落面积缩小了近一半.在杭州西溪湿地,具有强适应性的外来植物香菇草(Hydrocotylevulgaris)、再力花能形成高密度的植株丛,在地上、地下生境排挤本地植物的生长.

2.3外来植物入侵对城市湿地植物群落的影响

2.3.1对植物种间关系的影响外来植物入侵影响当地的植被自然演替,打破了群落原有物种共存的生态格局,对群落结构的形成、发展和过程有着重大影响.探讨群落中植物的种间关联有助于了解在入侵影响下群落中植物间的变化关系以及群落的组成和动态变化.在外来植物入侵初期,群落结构尚不稳定,随着植物群落演替发展,群落结构将趋于稳定并达到群落内物种共存,群落关系也趋于正相关.郭连金等发现空心莲子草(Alternantheraphiloxeroides)的入侵致使乡土植物的群落处于不稳定状态,且随着入侵时间的推移,本地植物种间联结性由正联结逐渐趋于负联结.徐沁等[41]对云南嘉利泽湿地的调查发现,空心莲子草的入侵使得本地植物群落总体关系由入侵前的显著正关联转变为负关联,并且种群内开始出现显著负联结种对,群落物种的种间竞争呈增大趋势.可见,外来入侵植物通过影响入侵地的群落结构可以改变城市湿地生态系统.

2.3.2对植物群落物种多样性的影响外来植物入侵湿地后一般会与本地物种产生竞争关系,致使原生植物群落范围受到压缩,导致其群落物种多样性降低.在惠州潼湖大堤上,多处发现外来植物薇甘菊和凤眼莲成片分布和扩展,占据了其它植物的生态位,严重影响了当地植物和生境多样性.入侵植物水盾草(Cabombacaroliniana)在中国存在着很大的入侵空间,从群落物种多样性指数和重要值来看,水盾草优势度越高的样地,物种多样性指数就越低.在浙江台州市,大米草(Spartinaanglica)、互花米草(S.alterniflora)等外来植物的入侵使得当地滩涂草地化,导致滩涂上海洋生物丧失生存空间,危胁当地滨海湿地的物种多样性.在安徽合肥,受空心莲子草入侵影响,当地群落内植物种类的丰富度显著降低,尤其是当空心莲子草在当地形成一定优势时将造成群落内其他植物的减少甚至灭绝.

2.4外来植物入侵对城市湿地本地植物生境的影响湿地是全球生态系统的重要组成部分,而城市湿地更是生态系统保护不可或缺的组分,外来植物入侵在一定程度上影响着城市生态系统的有序健康发展.外来植物和乡土植物争夺生存空间,容易造成原有植物群落的衰退和消失.入侵植物覆盖在湖泊、河道的水面上,影响水体的透光性,极大地削弱了沉水植物和藻类的光合作用.如凤眼莲、空心莲子草和大薸(Pistiastratiotes)等水生植物,一旦传入就能很快滋生蔓延,严重影响当地的生态环境.入侵迫使当地部分动物的生存也受到威胁,如紫茎泽兰(Ageratinaadenophora)的成功入侵致使原本依赖乡土植物存活的节肢动物群落丧失了栖息环境.空心莲子草的蔓延可引起水中溶解氧含量降低并导致鱼虾减产,其腐败后可污染水质、滋生水生生物病害.外来植物能够吸收水体、土壤中的营养元素,当其生长繁衍到一定规模会改变当地城市湿地生态系统的元素循环并打破原有的平衡.如芦苇群落在受到外来植物加拿大一枝黄花的入侵后,其群落中土壤食真菌线虫比例趋于增加,而土壤中物质和能量流动更多地依赖真菌途径,这表明受到入侵的影响,原有的土壤生态系统能量流动途径发生了改变.同样,空心莲子草入侵也能改变土壤AM真菌生物量和群落结构.此外,水生入侵植物的大面积生长还容易堵塞河道、破坏城市湿地景观,这直接威胁到当地的旅游观光业.在云南滇池和黄浦江的入海口都曾遭遇过凤眼莲堵塞河道、本地水生植物被取代,从而造成当地旅游资源退化等问题.同样,入侵植物水盾草因能适应富营养化水域,其大幅度繁衍曾导致水库和池塘水面上升甚至引发渗漏.在杭州西溪湿地,再力花曾用作景观植物种植在河道两侧,结果仅用3年的生长时间就使河道几乎被堵塞封闭.在深圳华侨城湿地环湖路的铁丝网上爬满了薇甘菊、五爪金龙等入侵植物,长达4km的环湖路几乎全被外来植物所侵占.

3展望

水域滋养人类文明,城市湿地恰到好处地为人们提供了可以亲水、近水的平台.水体污染常导致湿地功能的严重退化,这是城市湿地面临的主要问题之一.外来植物常作为城市湿地景观改造以及环境修复植物而被引入,虽然在一定程度上起到了美化城市湿地景观的作用,但盲目引种不可避免地会引发外来植物种群爆发,并可能直接威胁到城市湿地生态系统中本地植物的生存和发展.因此,为保护中国城市湿地生态环境和本地植物的物种多样性,建议采取以下措施:1)增强宣传教育,提高公众对外来植物入侵危害的认知,促进相关人员对入侵植物预防、清除和控制方法的掌握.2)增强对中国城市湿地外来植物的调查研究.目前,已经开展了许多湿地范围内植物入侵的研究,然而针对城市湿地系统的外来植物调查研究还有待补充.3)清楚地认识植物入侵的负面影响,及早进行监测防御,并制定具有入侵风险的外来植物名单从而规避城市湿地的盲目引种,并针对具有较强危害的外来入侵植物建立预警监控机制.4)针对已经发生的植物入侵危害,可根据入侵植物的生物学特性综合运用物理防治和(或)生物防治应对,如采用具有较强竞争力的本地植物与之抗衡,根据入侵植物的生物学特征相应地调整水分、养分、盐度等环境条件,削弱入侵植物的竞争优势,并最终有效地遏制入侵植物和恢复退化生态系统.

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