《森林生态系统理论与应用》期末考试试题
一：名词解释：（每小题4分，共20分）
1、生态系统
2、协同进化
3、生态系统服务
4、恢复生态学
5、生态效率
1生态系统是在一定时间空间范围内生物与生存环境、生物与生物之间密切联系、相互作用，通过能量流动、物质循环、信息传递构成的具有一定结构的功能整体。
2协同进化（coevolution）：两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化。一个物种由于另一物种影响而发生遗传进化的进化类型。
3 生态系统服务：是指人类直接或间接从生态系统得到的利益是对人类存在和生活质量有贡献的生态系统产品和服务。
森林生态系统服务功能是指森林生态系统与生态过程所形成及维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。
指人类生存与发展所需要的资源归根结底都来源于自然生态系统。自然生态系统不仅可以为我们的生存直接提供各种原料或产品（食品、水、氧气、木材、纤维等），而且在大尺度上具有调节气候、净化污染、涵养水源、保持水土、防风固沙、减轻灾害、保护生物多样性等功能，进而为人类的生存与发展提供良好的生态环境。对人类生存与生活质量有贡献的所有生态系统产品和服务统称为生态系统服务
4恢复生态学(Restoration Ecology)是研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复与重建的技术和方法及其生态学过程和机理的学科。
5生态效率（生态文明水平）是生态资源满足人类需要的效率，它是产出与投入的比值。其中“产出"是指企业生产或经济体提供的产品和服务的价值；“投入"是指企业生产或经济体消耗的资源和能源及它们所造成的环境负荷(EnvironmentalLoading)。
生态效率一般分为两类：一类是本营养级与前一级相比，另一类是同一营养级内不同阶段间相比。
二、问答题：（每小题20分，共80分）
1、阐述森林生态系统三大功能类群及其在生态系统中的作用。
生产者将无机物转换成有机物。将光能转换为化学能。
消费者完成有机物转化过程
分解者使有机物分解，使物质循环，使化学能转换为热能。
2、什么叫生态工程？生态工程的主要原理有哪些？举例说明生态工程在农林业上的应用。
人类应用生态学和系统学的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善、并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
物质循环再生原理
物种多样性原理
协调与平衡原理(太湖富营养化)
整体性原理(林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题)
系统学和工程学原理
系统的结构决定功能原理
系统整体性原理
3、信息区别于物质、能量的特点有哪些？森林生态系统的信息有哪些种类?举例说明在森林生态系统经营与管理实践中的如何进行信息流的人工调控。
信息是对消息接收者事先不知道的报告
主要特点有：传扩性、永续性、时效性、分享性、转化性。
信息类型：物理、化学、行为、营养
光、化学、声音调控
森林生态系统经营与管理实践中的如何进行信息流的人工调控
4、阐述系统的主要研究途径及其特点。
(1)黑箱法(2)白箱法(3)灰箱法
黑箱法”是指一个系统内部结构不清楚·或根本无法弄清楚时，从外部输入控制信息，使系统内部发生反应后输出信息，再根据其输出信息来研究其功能和特性的一种方法。
所谓“黑箱”，就是指那些既不能打开，又不能从外部直接观察其内部状体的系统，比如人们的大脑只能通过信息的输入输出来确定其结构和参数。“黑箱”研究方法的出发点在于：自然界中没有孤立的事物，任何事物间都是相互联系，相互作用的。所以，即使我们不清楚黑箱的内部结构，仅注意到它对于信息刺激如何作出反映，注意到它的输入--输出关系，就可以对它作出研究。
黑箱法从综合的角度为人们提供了一条认识事物的重要途径，尤其对某些内部结构比较复杂的系统，对迄今为止人们的力量尚不能分解的系统，黑箱理论提供的研究方法是非常有效的。
白箱法一种创意思维的训练方法，是与黑箱法相对立的，就是打开箱子直接观察内部结构来说明箱子的特性功能。白箱法是在输出和输入之间的研究方法，是如同一个透明的玻璃盖子一样明确处理涉及问题的思维方法。
白箱法具有如下特征：
1.设计的目的，变数以及设计的价值基准等都应在设计前明确的进行决定。
2.在进入综合阶段前已完成分析阶段的内容。
3.评价阶段要用逻辑性语言进行。
4.在设计最初阶段应决定设计战略，并以此战略为基点，而进入设计的自动控制环节。
黑箱法：完全忽略系统的内部结构，只通过输入或输出的信息来研究系统的转化特征和反应特征的研究途径。
白箱法：建立在对系统的组分、构成及其相互联系，有透彻了解的基础上的系统研究方法。
灰箱法：对系统的内部结构、功能只了解一部分，来研究其整体功能。介于黑箱法和白箱法之间。
浅谈森林生态系统及其各方面的研究 摘要：森林是人类亲密的伙伴，是我们赖以存在和发展的重要资源。拓为我们提供木材，能源，固定空气中的二氧化碳，为人类提供赖以生存的氧气，同时为人类遮风挡雨，美化自然环境，固定水土，减少荒漠的迁移和泥石流的发生。森林生态系统是一个复杂的系统，具有丰富的物种多样性、结构多样性、食物链、食物网以及功能过程多样性等。我国对其各方面的研究一直没有停步，通过对生态系统研究的加深，相信我们会更好的保护森林，并让其更好的发挥功能。 关键词：森林生态系统森林生态经营森林生态系统管理森林生态系统服务功能 一森林生态系统及其相关概念 森林生态系统是以乔木为主体的生物群落（包括植物、动物和微生物）及其非生物环境（光、热、水、气、土壤等）综合组成的生态系统。具有丰富的物种多样性、结构多样性、食物链、食物网以及功能过程多样性等，是生物与环境、生物与生物之间进行物质交换、能量流动的自然生态科学。 地球上森林生态系统的主要类型有四种，即热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林和北方针叶林。是陆地上生物总量最高的生态系统，对陆地生态环境有决定性的影响。 生态系统是典型的复杂系统，森林生态系统更是一个复杂的巨系统。森林生态系统具有丰富的物种多样性、结构多样性、食物链、食物网以及功能过程多样性等，形成了分化、分层、分支和交汇的复杂的网络特征。认识和揭示复杂的森林生态系统的自组织、稳定性、动态演替与演化、生物多样性的发生与维持机制、多功能协调机制以及森林生态系统的经营管理与调控，需要以对生态过程、机制及其与格局的关系的深入研究为基础，生态系统的格局和过程一直是研究的重点，是了解森林生态系统这一复杂的巨系统的根本，不仅需要长期的实验生态学方法，更需要借助复杂性科学的理论与方法。 森林生态系统的组成与结构的多样性及其变化，涉及从个体、种群、群落、生态系统、景观、区域等不同的时空尺度，其中交织着相当复杂的生态学过程。在不同的时间和空间尺度上的格局与过程不同，即在单一尺度上的观测结果只能反映该观测尺度上的格局与过程，定义具体的生态系统应该依赖于时空尺度及相对应的过程速率，在一个尺度上得到的结果，应用于另一个尺度上时，往往是不合适的。森林资源与环境的保护、管理与可持续经营问题主要发生在大、中尺度上，因此必须遵循格局－过程－尺度的理论模式，将以往比较熟知的小尺度格局与过程与所要研究的中、大尺度
城市森林生态系统服务功能的价值评估研究 【摘要】森林作为陆地生态系统的主体，在全球生态系统中发挥举足轻重的作用，其服务功能价值的评估是研究的一个热点。本文阐述了城市森林的概念以及当前城市森林生态系统服务功能及其研究评估的方法，以求为我国可持续发展的政策与生态环境保护提供科学依据。 【关键词】城市；森林生态系统；服务功能；价值；评估 提高城市绿地系统生态服务功能，促进城市生态系统的改善，满足市民接近和回归自然的渴望，已成为城市化建设亟待解决的重大课题。提高绿地生态功能，促进城市绿化的可持续发展则是当今主流的研究方向。 1.城市森林的概念和内涵 城市森林与城市林业的概念主要差异性在于城市林业主要侧重于行业的经营和管理，将城市园林绿化纳入林业经营管理的范畴，是一个多方面的经营管理体系；而城市森林是将城市绿地主要以森林的形式进行构筑和管理，是一个比较狭义的概念[1]。因此，城市森林是建立在改善城市生态环境的基础上，借鉴地带性自然森林群落的种类组成、结构特点和演替规律，以乔木为骨架，以木本植物为主体，艺术地再现地带性群落特征的城市绿地。 2.城市森林生态系统服务功能 2.1生态服务功能的含义 广义上的生态系统服务包括生态系统产品和生态系统服务，生态系统服务是指生态系统与生态系统过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用[2]。一般而言，生态服务功能（Ecosystem services）是指自然生态系统及其物种共同支撑和维持人类生存的条件和过程；它能够比较清晰地描述人类对生命支持系统的依赖性，为人们评价各种技术和社会经济发展方式的长远影响提供了一种参考，以防止和减少自我毁灭性的经济和社会活动[3]。 2.2城市森林生态系统的生态服务功能 森林生态系统的生态服务功能是指森林生态系统及其生态过程为人类提供的自然环境条件与效用[4]。从复合生态系统的角度来看，它不仅包括该系统为人类提供食品、医药和其他工农业生产的原料这内部效益，更重要的是支撑与维持地球的生命支持系统，维持生命物质的生物地化循环与水文循环，维持生物物种与遗传多样性，净化环境，维持大气化学的平衡与稳定的外部公益作用。 3.城市森林生态系统服务功能价值评估主要研究方法
灰色系统理论与应用习题集 编著 刘思峰、方志耕、党耀国、朱建军、陈洪转米传民、李元年、施红星、许相敏、张学伟
第一章 灰色系统的概念与基本原理 一、选择题 1、灰色系统理论着重研究的对象是（ ） A 外延明确，内涵明确 B 外延不明确，内涵明确 C 外延明确，内涵不明确 D 外延不明确，内涵不明确 2、下面那个不是常用的不确定性系统的研究方法（ ） A 概率统计 B 模糊数学 C 灰色系统 D 运筹学 3、灰色系统理论是解决（ ）的科学方法 A 确定性的复杂问题 B 半确定的复杂问题 C 不确定的复杂问题 D 不确定半复杂问题 二、问答题 1、试简要说明概率统计、模糊数学以及灰色系统理论这三种不确定性系统研究 方法的异同点。 2、请说明你对灰色系统中“灰”的理解，并举出实际生活中灰色系统的例子。 3、请简要阐述灰色系统的六个基本原理。 4、举例说明什么是连续灰数、离散灰数；本征灰数、非本征灰数；信息型灰数、概念型灰数、层次型灰数。 5、在什么情况下灰数的自差等于零？ 6、请简述灰数白化的具体含义？并说明等权均值白化、非等权均值白化的分别 在何种情况下使用。 7、什么是典型白化权函数？其特征是怎样的？ 8、对于灰度12112212122b b a b a b max ,b +b b b g ?????= +???? 。，前后两个部分分别代表什么含义？ 9、试指出灰度12 112212122b b a b a b max ,b +b b b g ?????=+????。定义中存在的问题。 10、估计某一实数真值得到灰数?，在估计的可靠程度一定时，?的测度与不 确定性之间的关系？ 11、你对灰度的测度有什么好的建议或想法？
森林的生态服务功能 森林生态系统与生态过程所形成及维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。主要包括森林在涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境、森林防护、生物多样性保护和森林游憩等方面提供的生态服务功能。 一·森林是人类的资源宝库. 森林能够提供大量木材和其它林产品,还能生产有很多有经济价值的产品.当然现代森林的主要生产功能还是表现为它是―个巨大的原材料供应者.木材及木制品，在建筑,交通,采掘,轻纺,水利电力筹许多生产部门是不可缺少的物资.木材的化学加工产品及各种林副产品也是重要的原材料及出口物资. 中国有繁多的经济林木树种,林副产品极为丰富，还有大量的中草药材,多种稀有珍贵的野生动物.产品的丰富多彩,实在是举不胜举.这些产品从需要上讲,不仅在国内牵涉到各行各业,不可缺少;而且其中许多产品在国际市场上享有声誉,是国家重要的出口物资。森林中有极其丰富的物种资源,仅热带雨林中的物种就占地球上全部物种的50%.在我国的森林中,既有大量的食用植物,又有很多油料植物,还有丰富的药材资源。现代的森林仍然是地球上一个重要的能源生产者，由于世界上一些化石能源渐渐枯竭,森林作为一种可以再生的能源,正在引起越来越大的重视. 二·涵养水源 森林对降水的截留、吸收和贮存，将地表水转为地表径流或地下水的作用。主要功能表现在增加可利用水资源、净化水质和调节径流三个方面。森林是土壤的绿色保护伞.茂密的枝叶能够截留降雨,减弱水流对土壤的冲刷;林下的草本植物和枯枝落叶层,如同一层松软的海绵覆盖在土壤表面,既能吸水,又能固定土壤;庞大的根系纵横交错,对土壤有很强的粘附作用.另外,森林还能抵御风暴对土壤的侵蚀.我国的有关观测结果表明,有林地水土流失量比荒坡地小得多.森林能够蓄水保肥,消洪补枯.防止水土流失,涵养水源. 森林是巨型蓄水库.降雨落到树下的枯枝落叶和疏松多孔的林地土壤里,会被蓄积起来,就像水库蓄水一样.雨过天晴,大量的水分又通过树木的蒸腾作用,蒸发到大气中,使林区空气湿润,降水增加.森林对于减轻旱涝灾害起着非常重要的作用。 三·保育土壤 森林中活地被物和凋落物层层截留降水，降低水滴对表土的冲击和地表径流的侵蚀作用；同时林木根系固持土壤，防止土壤崩塌泻溜，减少土壤肥力损失以及改善土壤结构的功能。风蚀是土壤流失的一种灾害.风力可以吹失表土中的肥土和细粒,使土壤移动,转移.在风沙危害严重的地区,更是风起沙飞,往往埋没了农田和村庄.风对农作物的直接危害更为普遍. 四·净化大气环境 森林生态系统对大气污染物（如二氧化硫、氟化物、氮氧化物、粉尘、重金属等）的吸收、过滤、阻
第六章灰色系统理论 客观世界的很多实际问题，其内部的结构、参数以及特征并未全部被人们了解，人们不可能象研究白箱问题那样将其内部机理研究清楚，只能依据某种思维逻辑与推断来构造模型。对这类部分信息已知而部分信息未知的系统，我们称之为灰色系统。本章介绍的方法是从灰色系统的本征灰色出发，研究在信息大量缺乏或紊乱的情况下，如何对实际问题进行分析和解决。 §1 灰色系统概论 客观世界在不断发展变化的同时，往往通过事物之间及因素之间相互制约、相互联系而构成一个整体，我们称之为系统。按事物内涵的不同，人们已建立了工程技术、社会系统、经济系统等。人们试图对各种系统所外露出的一些特征进行分析，从而弄清楚系统内部的运行机理。从信息的完备性与模型的构建上看，工程技术等系统具有较充足的信息量，其发展变化规律明显、定量描述较方便、结构与参数较具体、人们称之为白色系统；对另一类系统诸如社会系统、农业系统、生态系统等，人们无法建立客观的物理原型，其作用原理亦不明确，内部因素难以辨识或之间关系隐蔽，人们很难准确了解这类系统的行为特征，因此对其定量描述难度较大，带来建立模型的困难。这类系统内部特性部分已知的系统称之为灰色系统。一个系统的内部特性全部未知，则称之为黑色系统。 区别白色系统与灰色系统的重要标志是系统内各因素之间是否具有确定的关系。运动学中物体运动的速度、加速度与其所受到的外力有关，其关系可用牛顿定律以明确的定量来阐明，因此，物体的运动便是一个白色系统。 作为实际问题，灰色系统在大千世界中是大量存在的，绝对的白色或黑色系统是很少的社会、经济、农业以及生态系统一般都会有不可忽略的“噪声”（即随机干扰）。现有的研究经常被“噪声”污染。受随机干扰侵蚀的系统理论主要立足于概率统计。通过统计规律、概率分布对事物的发展进行预测，对事物的处置进行决策。现有的系统分析的量化方法，大都是数理统计法如回归分析、方差分析、主成分分析等，回归分析是应用最广泛的一种办法。但回归分析要求大样本，只有通过大量的数据才能得到量化的规律，这对很多无法得到或一时缺乏数据的实际问题的解决带来困难。回归分析还要求样本有较好的分布规律，而很多实际情形并非如此。例如，我国建国以来经济方面有几次大起大落，难以满足样
5.1 系统动力学理论 1 2 5.1.1 系统动力学的概念 3 系统动力学（简称SD—System Dynamics），是由美国麻省理工学院（MIT）的 4 福瑞斯特（J.W．Forrester）教授创造的，一门以控制论、信息论、决策论等 5 有关理论为理论基础，以计算机仿真技术为手段，定量研究非线性、高阶次、 6 多重反馈复杂系统的学科。它也是一门认识系统问题并解决系统问题的综合交 叉学科[1-3]。从系统方法论来说：系统动力学是结构的方法、功能的方法和历7 8 史的方法的统一。它基于系统论，吸收了控制论、信息论的精髓，是一门综合 9 自然科学和社会科学的横向学科。系统动力学对问题的理解，是基于系统行为 与内在机制间的相互紧密的依赖关系，并且透过数学模型的建立与操作的过程10 11 而获得的，逐步发掘出产生变化形态的因、果关系，系统动力学称之为结构。 12 系统动力学模型不但能够将系统论中的因果逻辑关系与控制论中的反馈原理相 13 结合，还能够从区域系统内部和结构入手，针对系统问题采用非线性约束，动 14 态跟踪其变化情况，实时反馈调整系统参数及结构，寻求最完善的系统行为模 15 式，建立最优化的模拟方案。 5.1.2 系统动力学的特点 16 17 系统动力学是一门基于系统内部变量的因果关系，通过建模仿真方法，全面 18 动态研究系统问题的学科，它具有如下特点[4-8]： 19 （1）系统动力学能够研究工业、农业、经济、社会、生态等多学科系统问题。 20 系统动力学模型能够明确反映系统内部、外部因素间的相互关系。随着调整系 21 统中的控制因素，可以实时观测系统行为的变化趋势。它通过将研究对象划分 22 为若干子系统，并且建立各个子系统之间的因果关系网络，建立整体与各组成 23 元素相协调的机制，强调宏观与微观相结合、实时调整结构参数，多方面、多 24 角度、综合性地研究系统问题。
长白山森林生态系统服务功能介绍 摘要：长白山森林生态系统是亚洲东部最典型的，保存最为完好的温带山地森林生态系统，对维持松花江、鸭绿江和图们江三大流域生态系统的结构和功能具有重要作用。涵养水源服务价值是长白山森林生态系统服务价值的主要部分，占总体服务价值的66％，涵养水源和净化空气作为森林生态系统最动摇的生态功能，其服务价值占总价值的80％，而木材生产的服务价值仅占总价值的7％；由此可见，木材并不是森林生态系统服务价值的主要部分，充分发展长白山森林生态系统其他的生态功能，才是发挥其生态系统服务价值的最佳途径。本文将介绍长白山森林生态系统的服务功能，让大家更加了解长白山森林，并能充分发挥长白山森林生态系统的作用。 关键词：长白山，生态系统，服务功能，价值 森林生态系统服务功能是指森林生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用（Daily,1997）。森林生态系统主要服务功能体现为维持生命物质的生物地球化学循环与水文循环，维持生物物种多样性与遗传性，净化大气环境，维持大气化学的。平衡与稳定，提供人类生存所需要的林产品等（Costanza,1997;Alexander,1997）。由于人类对森林生态系统的功能及其重要性的片面了解，在工业革命时期，对森林生态系统采取了掠夺和破坏性经营，从而导致了森林生态系统的面积和质量严重下降，致使森林生态系统服务功能严重衰弱，甚至消失，很大程度地威胁到人类的的安全与健康，制约了社会经济的发展（Bormannetal,1968）。近年来，随着一些全球性的和区域性的环境问题，国际上对森林生态系统服务功能的研究越来越重视。本文针对东北亚最具典型的，保存最为完好的，原始的长白山森林生态系统服务功能进行系统介绍。 长白山森林生态系统系统服务功能有： (一)森林生态旅游服务功能 森林生态系统旅游服务价值有两方面的涵义：旅客的直接消费价值，它体现了森林生态系统生态旅游服务价值的经济表现程度；森林生态系统生态旅游服务功能的总体价值，这一总体价值是动态的它随着生态系统的结构，功能及其资源量动态变化而变化的。长白山高山苔原和森林生态系统旅游服务功能存在其动态的潜在的价值，它随着生态资源负荷能力的生态旅游负荷能力的变化而变化，这一潜在的生态旅游服务价值反映了其生态系统的生态旅游负荷能力，是生态系统生态旅游服务价值的完全体现。 (二)森林生态系统林副产品服务功能 长白山森林生态系统林副产品主要分8大类，分别为植物药才，动物药材，干果，食用菌，野菜，纤维及蜂蜜产品，动物肉类，动物毛皮等。长白山森林生系统林副产品的服务价值进入市场部分自1993年以后逐渐减少，提别是动物药材，动物食肉，动物毛皮。在林副产品生态服务价值中，野菜类产品最高；动物肉类次之；植物药材，动物药材，干果，食用菌类等次之，动物毛皮最低。长白山森林生态系统是我国东北3大河流（松花江、鸭绿江和图们）的发源地，这一地带性森林生态系统的保护对维持3大河流的流域生态系统等具有重要意义。保护区林副产品的减少也正说明了自然保护区及大江大河源头之被保护策略已落到实处。
5.1 系统动力学理论 5.1.1 系统动力学的概念 系统动力学（简称SD—System Dynamics），是由美国麻省理工学院（MIT）的福瑞斯特（J.W．Forrester）教授创造的，一门以控制论、信息论、决策论等有关理论为理论基础，以计算机仿真技术为手段，定量研究非线性、高阶次、多重反馈复杂系统的学科。它也是一门认识系统问题并解决系统问题的综合交叉学科[1-3]。从系统方法论来说：系统动力学是结构的方法、功能的方法和历史的方法的统一。它基于系统论，吸收了控制论、信息论的精髓，是一门综合自然科学和社会科学的横向学科。系统动力学对问题的理解，是基于系统行为与内在机制间的相互紧密的依赖关系，并且透过数学模型的建立与操作的过程而获得的，逐步发掘出产生变化形态的因、果关系，系统动力学称之为结构。系统动力学模型不但能够将系统论中的因果逻辑关系与控制论中的反馈原理相结合，还能够从区域系统内部和结构入手，针对系统问题采用非线性约束，动态跟踪其变化情况，实时反馈调整系统参数及结构，寻求最完善的系统行为模式，建立最优化的模拟方案。 5.1.2 系统动力学的特点 系统动力学是一门基于系统内部变量的因果关系，通过建模仿真方法，全面动态研究系统问题的学科，它具有如下特点[4-8]： （1）系统动力学能够研究工业、农业、经济、社会、生态等多学科系统问题。系统动力学模型能够明确反映系统内部、外部因素间的相互关系。随着调整系统中的控制因素，可以实时观测系统行为的变化趋势。它通过将研究对象划分
为若干子系统，并且建立各个子系统之间的因果关系网络，建立整体与各组成元素相协调的机制，强调宏观与微观相结合、实时调整结构参数，多方面、多角度、综合性地研究系统问题。 （2）系统动力学模型是一种因果关系机理性模型，它强调系统与环境相互联系、相互作用；它的行为模式与特性主要由系统内部的动态结构和反馈机制所决定，不受外界因素干扰。系统中所包含的变量是随时间变化的，因此运用该模型可以模拟长期性和周期性系统问题。 （3）系统动力学模型是一种结构模型，不需要提供特别精确的参数，着重于系统结构和动态行为的研究。它处理问题的方法是定性与定量结合统一，分析、综合与推理的方法。以定性分析为先导，尽可能采用“白化”技术，然后再以定量分析为支持，把不良结构尽可能相对地“良化”，两者相辅相成，和谐统一，逐步深化。 （4）系统动力学模型针对高阶次、非线性、时变性系统问题的求解不是采用传统的降阶方法，而是采用数字模拟技术，因此系统动力学可在宏观与微观层次上对复杂的多层次、多部门的大系统进行综合研究。 （5）系统动力学的建模过程便于实现建模人员、决策人员和专家群众的三结合，便于运用各种数据、资料、人们的经验与知识、也便于汲取、融汇其他系统学科与其他科学的精髓。 5.1.3 系统动力学的结构模式[9-10] 系统动力学对系统问题的研究，是基于系统内在行为模式、与结构间紧密的依赖关系，通过建立数学模型，逐步发掘出产生变化形态的因、果关系。系统动力学的基本思想是充分认识系统中的反馈和延迟，并按照一定的规则从因果逻辑
森林生态系统
第一章森林群落分布 气候是影响植物群落分布的重要条件，特别是热量和水分条件的变化影响不同类型的群落分布。 水平地带性分布：水热条件随经纬度变化导致植物群落沿经纬度有规律地分布。垂直地带性分布：水热条件随海拔高度变化导致植物群落沿海拔高度有规律地分布。 三向地带性：经向地带性、纬向地带性、垂直地带性 第一节植被分布的水平地带性 一、世界森林分布 1. 针叶林 区域：北半球高纬度地区，北纬45-70。，主要是温带到亚寒带，欧亚大陆的北部和北美洲分布最普遍 气候：夏季温暖短暂，冬季严寒而漫长，属大陆性气候，年降300-600mm,最暖月均温10-20?C，>10 ?C一年有4个月 森林：组成单一，常为纯林，层次简单，死地被物层厚，分解不良。阴暗针叶林（云杉、冷杉）郁闭度高，明亮针叶林（落叶松或阳性松）透光度大 2、落叶阔叶林又称夏绿林 区域：北纬30-50 ?的温带地区，湿润海洋气候条件下，年降水500-1000mm 气候：四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷 森林：栎属为主要树种，杨、桦、杂木等 ●3、亚热带常绿落叶林又称照叶林 ●区域：南北纬25-40 ?之间的亚热带地区， 气候：四季较分明，夏季高温潮湿，冬季温和，降水少 森林：壳斗科、樟科、木兰科、山茶科、金缕梅科植物为主 ●4、硬叶常绿阔叶林 ●区域：亚热带，以地中海地区最典型，各大洲都有分布，美国加利福尼亚南部、智 利、南非、澳大利亚 ●气候：夏季干燥炎热，冬季温和多雨 森林：旱生结构，小而坚硬，有些退化为刺。栎属，刺叶栎 ●5、热带雨林 区域：南北纬5-10 ?，个别在15-25 ?。美洲、印度-马来西亚、非洲 ●气候：年均降雨量2000-4000mm,个别地区大于10000mm，年均温23-28 ?C，最冷月 均温大于18 ?C ●森林特点：物种基因库资源，奇特的景观：板状根、气生根、绞杀植物、滴水叶尖、 花叶、老茎生花 ●6、热带季雨林（雨绿林） ●印度、东南亚、非洲西部和北部、南美和中美洲、澳大利亚等地 ●受热带季风气候的影响，有旱季和雨季之分。 中国森林分区
森林生态系统服务功能及其生态经济价值评估初探 3 ———以海南岛尖峰岭热带森林为例 肖 寒3 3 欧阳志云 赵景柱 王效科 (中国科学院生态环境研究中心,北京100080) 【摘要】 以尖峰岭地区为研究区域,探讨了森林生态系统服务功能的内涵,并使用市场价值、影子工程、机会成 本和替代花费等方法评价了海南岛尖峰岭地区热带森林生态系统服务功能的生态经济价值.结果表明,在尖峰岭地区,面积为44667.00hm 2的热带森林生态系统服务功能价值平均每年66438.49万元,其中林产品价值为7164.11万元,涵养水源价值为39429.21万元,保持土壤减少侵蚀价值为247.26万元,固定CO 2减轻温室效应的价值为1316.24万元,营养物循环价值为428.55万元,净化空气的价值为17853.12万元.关键词 生态系统服务功能 森林生态系统 生态服务价值 尖峰岭 Forest ecosystem services and their ecological valu ation A case study of tropical forest in Jianfengling of H ainan is 2land.XIAO Han ,OU Y AN G Zhiyun ,ZHAO Jingzhu ,WAN G Xiaoke (Research Center f or Eco 2Environmental Sci 2ences ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100080).2Chin.J.A ppl.Ecol.,2000,11(4):481～484. This paper attempts to present forest ecosystem services and their indirect economic value of Jianfengling tropical forest in Hainan Island.The results show that average annual integrated ecosystem service value of Jianfengling tropical for 2est ,which covers 44667.00hm 2,adds up to 664.38million yuan (Chinese RMB ),of which ,about 71.64million yuan is of the output of standing trees and other forest products ,about 394.29million yuan of water 2holding ,about 2.47million yuan of soil conservation against erosion ,about 13.16million yuan of carbon fixation for reducing green house effect ,about 4.29million yuan of nutrient retention for N ,P ,K ,Ca and Mg ,about 178.53million yuan of air purification. K ey w ords Ecosystem services ,Forest ecosystem ,Ecoservice valuation ,Jianfengling mountain. 3中国科学院知识创新项目(RCEES9903)、国家自然科学基金重点 项目(79930800)和国家自然科学基金资助项目(79670089). 33通讯联系人. 1999-10-12收稿,2000-05-29接受. 1 引 言 生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形 成与维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用[5,12].生态系统为人类提供了食物、医药及其他工农业生产的原料,更重要的是支撑与维持了地球的生命支持系统,维持生命物质的生物地化循环与水文循环,维持生物物种与遗传多样性,净化环境,维持大气化学的平衡与稳定.人们已经认识到,生态服务功能是人类生存与现代文明的基础.研究发现科学技术能影响生态服务功能,但不能替代自然生态系统服务功能[6].由于人类对生态系统服务功能及其重要性不了解,导致了生态环境的破坏,从而对生态系统服务功能造成了明显损害,威胁人们的安全与健康,危及社会经济的发展.随着对可持续发展机制研究的深入,人们发现维持与保育生态服务功能是实现可持续发展的基础. 近年来,国际上对生态系统服务功能的研究十分重视,生态学家、生态经济学家及其它相关领域的科学 家共同合作,从生态系统过程、生态服务功能及其生态经济价值等多个方面开展综合研究,不断充实与丰富 生态系统服务功能的内涵,探索其评价技术及生态经济价值的评估方法.美国生态学会组织了以Gretchen Daily 负责的研究小组,对生态系统服务功能进行了系统研究,并且形成了能反映当前这一课题研究最新进展的论文集[4],国际科学联合会环境委员会曾成立Constanza 负责的专门研究组以研究生物多样性间接经济价值及其评估方法,以及生物多样性与生态系统服务功能关系.Costanza 等13位科学家的研究认为全球生态系统服务的价值为16～54万亿美元?a -1,平均为33万亿美元?a -1[3],Pimentel 等[15]研究报道,全球仅水土流失导致水库淤积所造成的损失约60亿美元.分析与评价生态系统服务功能的生态经济价值已成为当前生态学与生态经济学研究的前沿课题.在我国,生 应用生态学报 2000年8月 第11卷 第4期 CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Aug.2000,11(4)∶481～484
灰色系统理论及其应用 第一章灰色系统的概念与基本原理 1.1灰色系统理论的产生和发展动态 1982年，北荷兰出版公司出版的《系统与控制通讯》杂志刊载了我国学者邓聚龙教授的第一篇灰色系统理论论文”灰色系统的控制问题”，同年，《华中工学院学报》发表邓聚龙教授的第一篇中文论文《灰色控制系统》，这两篇论文的发表标志着灰色系统这一学科诞生 1985灰色系统研究会成立，灰色系统相关研究发展迅速。 1989海洋出版社出版英文版《灰色系统论文集》，同年，英文版国际刊物《灰色系统》杂志正式创刊。目前，国际、国内300多种期刊发表灰色系统论文，许多国际会议把灰色系统列为讨论专题。国际著名检索已检索我国学者的灰色系统论著3000多次。灰色系统理论已应用范围已拓展到工业、农业、社会、经济、能源、地质、石油等众多科学领域，成功地解决了生产、生活和科学研究中的大量实际问题，取得了显著成果。 1.2几种不确定方法的比较 概率统计，模糊数学和灰色系统理论是三种最常用的不确定系统研究方法。其研究对象都具有某种不确定性，是它们共同的特点。也正是研究对象在不确定性上的区别，才派生了这三种各具特色的不确定学科。 模糊数学着重研究“认识不确定”问题，其研究对象具有“内涵明确，外延不明确”的特点。比如“年轻人”内涵明确，但要你划定一个确定的范围，在这个范围内是年轻人，范围外不是年轻人，则很难办到了。
概率统计研究的是“随机不确定”现象，考察具有多种可能发生的结果之“随机不确定”现象中每一种结果发生的可能性大小。要求大样本，并服从某种典型分布。 灰色系统理论着重研究概率统计，模糊数学难以解决的“小样本，贫信息”不确定性问题，着重研究“外延明确，内涵不明确”的对象。如到2050年，中国要将总人口控制在15亿到16亿之间，这“15亿到16亿之间“是一个灰概念，其外延很清楚，但要知道具体数值，则不清楚。 1.3灰色系统理论的基本概念 定义1.3.1信息完全明确的系统称为白色系统。 定义1.3.2信息未知的系统称为黑色系统。 定义1.3.3部分信息明确，部分不明确的系统称为灰色系统。 1.4灰色系统理论的基本原理 公理1(差异信息原理)“差异“是信息，凡信息必有差异。 公理2（解的非唯一性原理）信息不完全，不确定的解是非唯一的。 公理3（最少信息原理）灰色系统理论的特点是充分开发利用已占有的“最少信息“。 公理4(认知根据原理)信息是认知的根据。 公理5（新信息优先原理）新信息对认知的作用大于老信息。 公理6（灰性不灭原理）：信息不完全是绝对的
北京大学学报（自然科学版）网络版（预印本），第1卷第2期，2006-06-30 Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis On Line, V ol. 1 No. 2, June 30, 2006 论文编号（Paper Code）：pkuxbw2006031 Web：https://www.doczj.com/doc/2318249003.html, 区域森林生态系统服务功能评价 ——以山东省为例1) 段晓峰 许学工 （北京大学环境学院，地表过程分析与模拟教育部重点实验室，北京， 100871） 摘 要生态退化、环境破坏是区域可持续发展的重要制约因素，山东省作为我国经济增长最快的省份之一，森林生态系统在维护环境和提供生态服务方面发挥着尤为重要的作用。作者采用市场价值、替代工程等方法基于县域尺度对山东省各地区森林生态系统的生产、游憩、改善大气环境、水土保持等服务功能进行价值评估，在游憩功能评价中从与以往不同的角度建立了新的价值评估指标。在森林生态系统服务功能价值计算的基础上，从结构、密度、质量3方面建立了6项评价指标，采用多边形综合指标法对山东省各地区森林生态系统服务功能进行综合评价与分级，在此基础上，针对不同地区提出了相应的措施与建议。 关键词森林生态系统服务功能；评价；多边形综合指标法；山东省 中图分类号 S718.55; F062.2 Regional Forest Ecosystem Services Assessment: A Case Study of Shandong Province DUAN Xiaofeng XU Xuegong (College of Environment, Peking University & The Main Lab of Ministry of Education Research on Analysis and Simulation of The Earth’s Surface Process, Beijing, 100871) Abstract Forest ecosystem plays an important role in supplying and maintaining ecosystem services in the situation of rapid economic development in Shandong province. Forest ecosystem services are divided into four facets: production, recreation, air quality improvement and water-soil conservation in this paper. Forest ecosystem services’ values of the different counties are accounted using the eco-economy evaluation methods. Based on the forest ecosystem services’ values and mechanism analysis, an integrated assessment index system has been established, which consists of six indexes. The integrated assessment index system describes the services at three aspects such as structure, density, and quality. Using the Polygon Synthesis Indicator method, each country gets an score of integrated assessment. As a result, only 0.39percent of the total area in Shandong province scores from 0.75 to 1 (gradeⅠ), 2.37 percent scores from 0. 5 to 0.75 (gradeⅡ), 41.65 percent scores from 0.25 to 0.5 (grade Ⅲ), and 55.59 percent scores from 0 to 0.25 (grade Ⅳ). The results indicates that the forest ecosystem services of most countries in Shandong province is poor. According to the integrated assessment, some advices are proposed. Key words forest ecosystem services; assessment; polygon synthesis indicator method; Shandong province ———————————————————— 1）国家自然科学基金资助项目（40271001） 收稿日期：2005-12-26；修回日期：2006-02-27
灰色系统理论论文 专业班级：计科13级2班学号：1310101042 姓名：冯洋洋 指导老师：郭三党
基于GM（1,1）模型的江苏旅游业研究 摘要：实践表明，发展旅游业是推动服务业发展的重要方面，也是促进经济结构调整的重点领域，是统筹经济社会以及城乡区域协调发展的重要途径，也是解决民生问题，促进社会和谐的重要因素，也是满足人们生活需求、落实以人为本的内在要求，因为旅游直接就是为人服务的，本文通过运用GM(1，1）模型对其未来发展进行预测，提出了促进江苏旅游业可持续发展的对策建议。 关键词：灰色系统GM（1,1）江苏旅游 一、引言：江苏辖江临海，扼淮控湖，经济繁荣，教育发达，文化昌盛。地跨长江、淮河南北，京杭大运河从中穿过，拥有吴、金陵、淮扬、中原四大多元文化。江苏地理上跨越南北，气候、植被也同时具有南方和北方的特征。江苏东临黄海、太平洋，与上海市、浙江省、安徽省、山东省接壤，江苏拥有丰富的旅游资源，自然景观与人文景观交相辉映，有小桥流水人家的古镇水乡，有众口颂传的千年名刹，有精巧雅致的古典园林，有烟波浩渺的湖光山色，有规模宏大的帝王陵寝，有雄伟壮观的都城遗址，纤巧清秀与粗犷雄浑交汇融合，可谓是“吴韵汉风，各擅所长”。因此，通过分析江苏省旅游业发展现状，并对其未来发展进行预测，对进一步促进江苏旅游业可持续发展有着重要的现实意义。 江苏旅游业发展的现状分析 旅游业是21世纪全球发展前景最好的产业之一。据世界旅游组织预测：今后几年，世 界旅游业发展仍将保持5%左右的增长速度；到2010年，国际旅游人数将达到10亿人次：到2020年，全球国际旅游将达15.6亿人次。而中国到2020年将接待1.37亿入境旅游者居世界第一位，成为全球最大旅游目的地国家；中国出境旅游人数将达1亿人次，居世界第4位有望成为世界十大旅游客源国之一。国内旅游消费需求也将不断扩大，并日趋多样化。江苏省是我国七大重点旅游省市之一，也是我国经济、文化、科技和对外开放最发达的省份之一。作为传统旅游大省，“十五”以来，江苏积极实施政府主导的大旅游发展战略，旅游经济继续保持快速、协调的发展，成绩令人瞩目。具体表现在以下几个方面： 1、入境旅游持续增长 1）入境旅游者人数上升 “十五”以来，江苏入境旅游者人数持续上升。2005年全省接待入境旅游者378万人次比2004年增长23.4%，“十五”期间年均递增18.6%；而“十一五”开局之年的2006年全省入境旅游者达445.2万人次，同比增长17.7%。其中：外国人314.89万人次，同比增长20.1%；香港同胞47.41万人次，同比增长14.7%；澳门同胞4.30万人次，同比增长17.90%；台湾同胞78.59万人次，同比增长10.4%。 2）各地客源均有增长，亚洲仍是最主要的客源地 2006年，我省接待入境旅游者中外国人314.89万人次，其中亚洲182.89万人次，同比增长
系统动力学与案例分析 一、系统动力学发展历程 （一）产生背景 第二次世界大战以后，随着工业化的进程，某些国家的社会问题日趋严重，例如城市人口剧增、失业、环境污染、资源枯竭。这些问题范围广泛，关系复杂，因素众多，具有如下三个特点：各问题之间有密切的关联，而且往往存在矛盾的关系，例如经济增长与环境保护等。 许多问题如投资效果、环境污染、信息传递等有较长的延迟，因此处理问题必须从动态而不是静态的角度出发。许多问题中既存在如经济量那样的定量的东西，又存在如价值观念等偏于定性的东西。这就给问题的处理带来很大的困难。 新的问题迫切需要有新的方法来处理；另一方面，在技术上由于电子计算机技术的突破使得新的方法有了产生的可能。于是系统动力学便应运而生。 （二）J.W.Forrester等教授在系统动力学的主要成果： 1958年发表著名论文《工业动力学——决策的一个重要突破口》，首次介绍工业动力学的概念与方法。 1961年出版《工业动力学》(Industrial Dynamics)一书，该书代表了系统动力学的早期成果。 1968年出版《系统原理》(Principles of Systems)一书，论述了系统动力学的基本原理和方法。 1969年出版《城市动力学》(Urban Dynamics)，研究波士顿市的各种问题。 1971年进一步把研究对象扩大到世界范围，出版《世界动力学》(World Dynamics)一书，提出了“世界模型II”。 1972年他的学生梅多斯教授等出版了《增长的极限》(The Limits to Growth)一书，提出了更为细致的“世界模型III”。这个由罗马俱乐部主持的世界模型的研究报告已被翻译成34种语言，在世界上发行了600多万册。两个世界模型在国际上引起强烈的反响。 1972年Forrester领导MIT小组，在政府与企业的资助下花费10年的时间完成国家模型的研究，该模型揭示了美国与西方国家的经济长波的内在机制，成功解释了美国70年代以来的通货膨胀、失业率和实际利率同时增长的经济问题。(经济长波通常是指经济发展过程中存在的持续时间为50年左右的周期波动) （三）系统动力学的发展过程大致可分为三个阶段： 1、系统动力学的诞生—20世纪50-60年代 由于SD这种方法早期研究对象是以企业为中心的工业系统，初名也就叫工业动力学。这阶段主要是以福雷斯特教授在哈佛商业评论发表的《工业动力学》作为奠基之作，之后他又讲述了系统动力学的方法论和原理，系统产生动态行为的基本原理。后来，以福雷斯特教授对城市的兴衰问题进行深入的研究，提出了城市模型。 2、系统动力学发展成熟—20世纪70-80年代 这阶段主要的标准性成果是系统动力学世界模型与美国国家模型的研究成功。这两个模型的研究成功地解决了困扰经济学界长波问题，因此吸引了世界范围内学者的关注，促进它在世界范围内的传播与发展,确立了在社会经济问题研究中的学科地位。 3、系统动力学广泛运用与传播—20世纪90年代-至今 在这一阶段,SD在世界范围内得到广泛的传播,其应用范围更广泛,并且获得新的发展.系统动力学正加强与控制理论、系统科学、突变理论、耗散结构与分叉、结构稳定性分析、灵敏度分析、统计分析、参数估计、最优化技术应用、类属结构研究、专家系统等方面的联系。许多学者纷纷采用系统动力学方法来研究各自的社会经济问题，涉及到经济、能源、交通、环境、生态、生物、医学、工业、城市等广泛的领域。 （四）国内系统动力学发展状况 20世纪70年代末系统动力学引入我国，其中杨通谊，王其藩，许庆瑞，陶在朴，胡玉奎等专家学者是先驱和积极倡导者。二十多年来，系统动力学研究和应用在我国取得飞跃发展。我国成立国内系统动力学学会，国际系统动力学学会中国分会，主持了多次国际系统动力学大会和有关会议。 目前我国SD学者和研究人员在区域和城市规划、企业管理、产业研究、科技管理、生态环保、海洋经济等应用研究领域都取得了巨大的成绩。 二、系统动力学的原理 系统动力学是一门分析研究信息反馈系统的学科。它是系统科学中的一个分支，是跨越自然科学和社会科学的横向学科。系统动力学基于系统论，吸收控制论、信息论的精髓，是一门认识系统问题和解决系统问题交叉、综合性的新学科。从系统方法论来说，系统动力学的方法是结构方法、功能方法和历史方法的统一。 系统动力学是在系统论的基础上发展起来的，因此它包含着系统论的思想。系统动力学是以系统的结构决定着系统行为前提条件而展开研究的。它认为存在系统内的众多变量在它们相互作用的反馈环里有因果联系。反馈之间有系统的相互联系，构成了该系统的结构，而正是这个结构成为系统行为的根本性决定因素。
森林生态系统服务功能研究进展 ——理论与方法 李少宁 王 兵 赵广东 崔向慧 白秀兰 (中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,北京100091) 摘要 生态系统服务功能的内涵,是指生态系统过程所形成与维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。而目前研究最多的是陆地生态系统中面积最大最重要的森林生态系统。文中回顾和介绍了当前森林生态系统服务功能的概念、内涵和评价指标,以及国内外研究进展情况,并着重对其指标评价的理论和经济价值评估方法进行了总结,同时提出了自己的见解和看法。 关键词 生态系统服务功能 森林生态系统 内涵 价值评估 Advance i n Researches on Forest Ecosystem Serv ices ——T heo ry and M ethod L i Shaon ing W ang B ing Zhao Guangdong Cu i X ianghu i B ai X iu lan (R esearch In situ te of Fo rest Eco logy,Environm en t and P ro tecti on,CA F,Beijing100091,Ch ina) Abstract T he in ten si on of eco system services is the effectiveness and the natu ral am b ien t conditi on s of hum an su rvivab le necessary fo rm ed and m ain tained du ring the cou rse of the developm en t of eco system.W h ile at p resen t,the fo rest eco system,w h ich is the b iggest and the m o st i m po rtan t eco system in the land eco system,is being studied m o stly.T h is p ap er review s and in troduces the concep t,the in ten si on and the app raising index of fo rest eco system services,as w ell as the app raising indexes and the m ethod of econom ic value assess m en t.A t the sam e ti m e, the au tho r also p u t fo rw ard the op in i on on these.T he value of fu lly recogn izing fo rest eco system services has sign ifican t theo retical and realistic sign ificance. Key words:eco system services,fo rest eco system,in ten si on,evaluati on Ξ 地球生态系统被誉为“生命之舟”,它给人类社会、经济和文化生活提供了许许多多必不可少的物质资源和良好的生存条件。这些由自然生态系统与生态过程所形成与维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用称为生态系统服务(Eco system services)。它支撑和维护了地球的生命支持系统、生命物质的地化循环与水文循环、生物多样性、大气化学成分的平衡与稳定等,比较清晰地描述人类对生命支持系统的依赖性,为人们制定和评估各种社会经济发展目标提供了参考。人们逐渐认识到,生态系统服务功能是人类生存与现代文明的基础。目前全球研究最多的是森林生态系统,它是陆地生态系统中面积最大、最重要的自然生态系统。经不断努力,科学家们已从森林生态系统过程、服务功能、经济价值等多个方面开展了综合研究,并取得了显著成就,充实和丰富了森林生态系统服务功能的内涵,并正在进一步深入探讨其评估技术及生态经济价值的评估方法。 1 生态系统服务功能的国内外研究进展 生态系统服务功能是近几年才发展起来的生态学研究领域,并取得了令人注目的进展。目前被普遍认可的是D aliy等人提出的生态系统服务功能的概念。D aliy在1997年主编的《N atu re’s Service: Societal D ep endence on N atu ral Eco system s》一书中介绍了生态系统服务功能的概念、研究简史、服务价值评估以及区域生态系统服务功能等专题研究[1]。他认为,生态系统服务是指“自然生态系统及其物种所提供的能满足和维持人类生活所需要的条件和过程”。Co stanza等学者(1997)对全球生态系统服务功能进行了划分和评估[2],但O p schoo r等(1998)认为该评估结果难以令人信服。 在我国,该方面的研究起步较晚,欧阳志云等学者认为:“生态系统服务功能是指生态系统与生态过 第17卷 第4期2004年8月 世 界 林 业 研 究 W o rld Fo restry R esearch V o l.17 N o.4 A ug.2004 Ξ收稿日期:2003-04-22