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1、河流生态系统研究的理论框架(董哲仁) #TRS_AUTOADD_1239863271593{MARGIN-TOP:0px;FONT-SIZE:12pt;MARGIN-BOTTOM:0px;LINE-HEIGHT:1.5;FONT-FAMILY:宋体}#TRS_AUTOADD_1239863271593P{MARGIN-TOP:0px;FONT-SIZE:12pt;MARGIN-BOTTOM:0px;LINE-HEIGHT:1.5;FONT-FAMILY:宋体}#TRS_AUTOADD_1239863271593TD{MARGIN-TOP:0px;FONT-SIZE:12pt;MARGIN-
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5、要素。本文还讨论了科学范式和模型的概念,介绍了多种重要生态系统结构与功能模型,提出了描述非生命变量和生命变量之间关系的河流生态系统结构与功能整体模型。最后,讨论了科学研究对于制定流域管理战略的意义以及相关技术开发的方向。
关键词:河流生态系统;框架;结构;功能;尺度;河流地貌;流态;水文情势;连续体;洪水脉冲
中图分类号:文献标识码:A
河流生态系统是一个复杂、开放、动态、非平衡和非线性系统,人们为认识它的客观规律,就需要遵循一种合理的研究思路,形成一个宏观的研究框架,这种主观设计的研究框架应尽可能接近客观存在。
生态系统结构包括营养结构、空间与时间结构、层级结构、系统的整体性以
6、及正负反馈等。生态系统功能包括在外界环境的驱动下的物种流动、物质循环、能量流动和信息流动,生物群落对于各种非生命因子的适应性和自我调节,以及生物生产等。
框架中首要解决的是研究尺度问题。确定合理的研究尺度才能体现生态系统的整体性原则。其次,要设定河流生态系统的研究背景,不但要考虑自然系统这个大背景,还要考虑人类活动对于河流生态系统的巨大影响,研究自然力和人类活动双重作用与河流生态系统的正负反馈调节关系。再者,在诸多生境因子中,需要识别对于河流生态系统的结构与功能产生重要影响的生境因子,建立关键生境因子与生态过程的相互作用的耦合关系。在设定了尺度、背景、关键生境因子的基础上,发展河流生态系
7、统的科学范式,形成反映系统客观规律的概念和模型认识自然规律的一个重要目的是为正确处理人与自然的关系提供理论基础。在上述范式、概念和模型的指导下,以人与自然和谐为目标,制订符合自然规律的流域可持续管理战略,研究保护和修复河流生态系统的工程技术。本文即按此总体思路建议了河流生态系统研究的理论框架。
1.时间尺度与空间尺度
景观生态学中的所谓“尺度”是指在研究某一生态现象时所采用的空间和时间单位,同时又可以指