高安全等级数据库系统及测评关键技术研究

作为信息存储和处理的核心环节，数据库管理系统的安全性在整个信息安全体系结构中起着至关重要的作用。高安全等级数据库管理系统的设计与测评既是当前发展的客观需求，同时也是一个极大的挑战。针对这一挑战，本文以高安全等级数据库系统及其测评关键技术为中心展开了一系列工作，并取得了以下重要成果： （1）针对高安全等级数据库系统安全功能开发过程中的问题，本文提出基于通用标准的数据库安全功能开发方法，采用自顶而下的安全需求定义方法，依次对系统运行环境分析、安全目标定义直到可用性表示等开发中的问题进行了分析。依此方法开发的安全产品可以完备地应对安全环境中的所有威胁。 （2）提出了入侵容忍的数据库恶意事务处理方法。该方法利用在事务管理器层次扩展的事务恢复日志分析和查找恶意事务的后继，通过数据回滚使受损数据在线的恢复至攻击前的状态。本文证明了该方法的完备性和正确性，与现有技术相比，该方法可以获得更高的运行效率。 （3）针对信息安全产品测评无法量化的问题，本文提出了一种基于三角模糊数的安全保证量化评估方法。量化评估方法包括：如何构造保证评估框架；如何使用模糊数标识评估员对组件的评价和对权重的分配；如何使用底线折中法形成量化的安全评价值。应用该方法进行测评，可使产品安全性以指标值的形式呈现，方便采购方和决策者规避安全风险。 （4）提出了高等级数据库系统测评平台的实现方法。给出兼容GB17859和GB18336等不同标准体系、高度集成、扩展性良好，并具有保护轮廓评估、安全目标评估、测试用例生成、测试案例管理、安全保证评估和模型形式化验证等功能的测评平台实现方法。为测评人员进行高安全等级数据库产品的测试和评估提供了一个全面的操作平台，提高了测评工作的自动化程度。 总的来说，本文的研究成果推动了高安全等级数据库管理系统及其测评关键技术研究的发展，并为实现我国高等级数据库管理系统及其测评打下了坚实的基础。

图像不变局部特征研究及应用

图像不变局部特征是新近兴起的一类图像特征，基于不变局部特征的图像表示是计算机视觉的热点研究问题，在理论研究和实际应用上都具有重要意义。本论文针对图像不变局部特征的原理特性及应用展开研究：（1）当今流行的不变局部特征检测和描述方法；（2）局部特征组织方式；（3）基于局部不变特征的摄像机运动检测方法；（4）基于局部特征组合的目标模型及识别方法。 深入研究了当今流行的不变局部特征检测子，重点分析了其提取原理、特征结构、不变性阶次、精确度等特性，在此基础上对多种检测子进行比较分析，得出各自的适用范围，并总结出在具体应用环境下的特征选择原则。 针对视频分析中摄像机运动检测的具体应用，提出一种基于尺度不变局部特征的摄像机运动检测方法。该方法选取尺度不变局部特征，采用无序特征集合的方式表示图像帧，通过帧间局部特征的匹配，提出归一化软投票的方法鲁棒地估计特征匹配对的位置、尺度的变化，并根据各变化值和投票数的特点识别出摄像机的运动类型。该方法简单、鲁棒，满足了摄像机运动检测的处理速度和准确性需求。 针对基于局部特征的目标表示和识别问题，研究分析现有两种模型bag-of-words和part-based的优缺点，将二者结合，提出一种局部特征组合的目标表示模型和相应的识别算法。该方法在半局部区域内的特征同时进行外观描述和空间位置编码，并用数据挖掘中的频繁项挖掘技术自动提取出表征目标的特征组合，作为子模型。目标模型由一系列子模型构成，子模型的数量及每个子模型中包含的部件数目均自动从训练集中发现，是完全目标自适应的。所提方法克服了bag-of-words方法表达的精确性不足、part-based方法训练速度过慢的缺点，在识别问题上得到了较好的总体性能。

小兴安岭主要树种及林型对气候变化的潜在响应研究

本文采用了国际上可信度高、应用广泛的林窗模型LINKAGES，结合多个气候模式的预测结果，对小兴安岭地区的17个主要树种和4个主要林型对气候变化的潜在响应进行了系统研究。验证结果表明，LINKAGES模型能够较好地跟踪并再现小兴安岭现有林分及各主要林型的演替动态，适用于树种和林型对气候变化响应的预测研究。主要结论如下： 1）以树种为研究对象的模拟结果表明，不同树种均具有各自不同的生存温度临界值，因此对气候变化的敏感性也不同。当温度缓慢上升时，云冷杉、枫桦将面临退化危险，但红松及其他阔叶树种的生长优势均更加明显；当温度快速上升时，大部分树种均显示出不同程度的衰退趋势，仅蒙古栎等耐高温、干旱的阳性树种能够较好地适应未来的高温环境。 2）以整个林分为研究对象的模拟结果表明，在小幅增温情景下，林分中的云冷杉、枫桦趋于退化，而红松及其他伴生阔叶树种的比重则逐渐增加，森林总生物量呈上升趋势；在中幅增温情景下，现存的云冷杉红松阔叶混交林有可能逐渐演化为阔叶混交林，物种多样性明显减少；在大幅增温情景下，小兴安岭现有林分呈显著的退化趋势。 3）林分年龄影响森林的演替方向。不同年龄林分对气候变化的响应程度存在差异。当未来气候条件适于红松生长时，过熟林的恢复能力最强，而中幼林的适应能力最强；当未来气候条件不适于红松生长时，过熟林的恢复能力下降，而中幼林依然具有较强的适应能力。 4）季节增温方式是影响森林演替方向的另一重要因素。当冬季增温幅度大于夏季时，小兴安岭现存林分的演替受气候变暖的影响相对最小，树种组成仍然能够保持较为稳定的针阔混交状态；反之，当冬季增温幅度小于夏季时，现存林分的演替受气候变暖的影响最显著，树种衰退最迅速。小兴安岭针阔混交林的演替与未来的增温方式关系密切，上限温度是现存树种能否继续存活的重要决定因子。 5）以林型为研究对象的模拟结果表明，如果未来气候维持当前的状况不变，云冷杉红松林、枫桦红松林、椴树红松林和蒙古栎红松林四种主要林型的森林组分均将继续维持目前的优势地位，并一直保持较为稳定的动态平衡。 在变暖气候情景下，各林型中的云杉、臭冷杉和枫桦将退出森林演替；目前的云冷杉红松林、枫桦红松林和椴树红松林均将逐渐向椴树、色木槭阔叶红松林演变；蒙古栎红松林林型内部的树种组成基本不变，但蒙古栎所占比例将大幅上升。 6）气候变化幅度决定各林型未来的生物量水平。椴树红松林和蒙古栎红松林100年后的红松生物量和林分总生物量均在小幅增温情景（OSU和GISS模式）下达到最大，云冷杉红松林则在中幅增温情景（CGCM2和HadCM3模式）下达到峰值，而枫桦红松林在现行气候条件下已经为最理想状态，气温的小幅变化也会对其造成影响。在大幅增温情景（UKMO和GFDL模式）下，各林型均难以适应近8℃的增温而全部呈退化趋势。 此外，土壤水分越充足，各林型对高温的耐受范围就相对越大。故从林型角度进行预测分析时，除温度外还应进一步考虑土壤水分与林内的湿度状况。

有性繁殖在沙丘植被恢复中的作用

有性繁殖是植物适应干扰的重要机制。目前，人们对于植物如何从有性繁殖方面适应风沙环境还知之甚少。本论文以半干旱草原区的科尔沁沙地为对象，采用实验室分析、模拟试验、野外调查等方法，研究了种子形态及其功能意义、种子传播与植物沙生适应性的关系、埋藏种子萌发与沙丘植物更新的关系，探讨了沙丘土壤种子库时空格局、土壤种子库持久性与沙丘植被恢复的关系，揭示了生殖物候对植物沙生适应性的影响，探索了有性繁殖在多年生沙生植物适应风蚀中的作用。 研究结果表明：（1）沙生植物通过调节种子重量和形状降低种子位移，增大幼苗补充几率；（2）沙生植物通过将种子脱落推迟至“风季结束、雨季来临”时期，或者通过种子遇水溶出粘液粘沙增大重量，分摊干旱和风沙干扰给幼苗补充带来的风险，维持种群繁衍；（3）埋藏能调节沙生植物种子萌发时间和萌发率；（4）沙生植物通过生殖物候可塑性和延长结实期增强沙生适应性；（5）沙生植物具有持久种子库，能提供稳定种源；（6）多年生沙生植物可通过有性繁殖适应风蚀，入侵流动沙丘区。本研究为植物有性繁殖研究提供了方法论借鉴。根据研究结果我们提出了沙丘植被恢复和管理建议。

落叶松毛虫防治咨询专家系统

落叶松毛虫是东北林区主要害虫之一，它对松林可以造成毁灭性的破坏，因此，采取及时且必要的综合防治措施，可以带来显著的经济和生态效益。本文依据害虫综合管理的指导思想，采用计算机人工智能程序模型，构建了落叶松毛虫防治咨询专家系统。 落叶松毛虫防治咨询专家系统主要由推理机、知识库、数据库、知识获取机制和用户界面等部分组成。其中知识库和推理机是系统的核心部分。在知识库设计中充分考虑了落叶松毛虫防治的复杂性，结合具体的限定条件，如危害特征、自然环境、地形地貌、害虫的生长阶段等，将知识存储在数据库中形成专家数据库；利用数据库查询语言SQL语句设计了系统的推理机，采用正向推理的方式，增强了知识库的可扩展性和可维护性；知识获取机制面向林业专家，实现知识的获取以及知识库的修改、扩充等任务；数据库用来存放落叶松毛虫的基本信息，用户可以通过数据库来获得落叶松毛虫相应的咨询信息。 落叶松毛虫防治咨询专家系统的目标为：（1）对落叶松毛虫的基本信息、行为特征、生理和生态学特征以及防治方法和施药方法等进行存储和查询。（2）正向推理方式保证专家系统在运行时能方便地选择问题，实现智能推理过程。（3）易用的知识维护。 该系统主要有以下几方面的功能和特点：（1）该系统本着害虫综合管理的指导思想，以落叶松毛虫的种群动态为理论基础，充分考虑不同林地环境条件下的自然控制因素，根据环境、气候和害虫本身的条件推出更加合理的结论，尽量采用生物防治，必要时采用化学防治；（2）系统可向用户提供多种可行的防治方案，经营者可以根据当时当地的实际情况作出决定；（3）系统使用方便；（4）系统具有显示、打印、通过Internet浏览获取信息、显示推理解释等功能。 另外，本文对落叶松毛虫专家系统又进行了有效的评估，评估对象分为三个组别：领域专家、森保人员以及学生。三组人员分别针对系统实用性、友好性、系统提问的简洁程度以及可学习性给出等级分数。通过评估结果，最终认定该系统是可以信赖的。 本系统以落叶松毛虫防治领域专家的经验和知识为基础，有效地将计算机技术和森保专家的知识结合在一起，集落叶松毛虫信息存储浏览、查询、专家系统于一体，对于缓解森林保护专家和人员的不足，提高落叶松毛虫虫害的防治能力，加快科技成果的转化具有重要的意义。

次生林林窗光环境时空特征及其对下层植被的影响

林窗是森林中经常发生的重要中小尺度干扰，在森林天然更新中起着重要作用。灌木和草本植物通过与乔木幼苗竞争林窗资源（尤其是光）而影响林窗树种更新，因此，研究林窗光环境时空特征及其与下层植被关系对揭示林窗树种更新机制具有重要意义。然而，林窗光环境的时空异质性及有效测量方法的缺乏导致这方面研究很少。本研究提出了林窗立体结构的相片测量法；基于林窗立体结构、坡度和坡向改进了目前广泛用于估测林窗光环境的林窗光指数(gap light index, GLI)模型，并提出了林窗内任意位置最大光照时长(potential sunshine duration, PSD)的计算方法；采用改进的GLI和PSD分析了东北次生林3个不同大小林窗（110，270，510 m2）及其对应的9个模拟林窗中2007年光环境的时空特征；通过在12个人工林窗中连续3年的植被调查，研究了林窗形成后前3年下层木本和草本植物对4个光强梯度的响应，主要结论如下： 1. 林窗立体结构和光环境的测量方法：1) 等角椭圆扇形法计算的林窗面积比目前使用较多的等角多边形法具有更高的精度；2) 半球面影像法可以测量林窗面积和形状，且精度较高；3) 双半球面影像法不仅可以测量林窗面积、形状，还可以测量任意方位林窗边缘木高度；4) 改进的GLI可以快速、精确计算林窗任意位置的直射光和散射光；5) PSD可用于分析林窗光照强度时空特征。 2. 东北次生林林窗光环境时空特征：1) 水平空间结构（地面层）：光环境空间异质性高，最大值位于林窗北部，坡向对光分布格局影响大而对光强影响小，光强随林窗面积的增大和边缘木高度的降低而增加；2) 垂直空间结构（林窗南北轴）：不同高度层光强最大值均位于林窗南北轴中心偏北，南北轴距地面越高光强最大值则越靠近轴中心；光强随距地面高度下降而衰减，最大衰退速率点位于轴中心偏南，靠近该点光强衰退线呈指数形，远离该点则趋于直线形；3) 光成分特征（地面层南北轴）：南坡林窗整个南北轴上直射光大于散射光，北坡模拟林窗南半轴散射光大于直射光，而北半轴相反；南坡林窗中直射光的均值及其变化范围都比其对应的北坡模拟林窗大，然而，坡向对散射光影响不大；南坡林窗和北坡模拟林窗北半轴的全光和直射光均比南半轴大，但散射光没有这种显著的规律；4) 时间特征：不同月份PSD在相同大小林窗中分布格局十分相似，6月份林窗中被光照射面积和PSD均值最大，而10月份最小；各月PSD在南北轴上从南到北逐渐增加，在东西轴上自西向东缓慢增加。 3. 林窗早期下层植被对光强梯度的响应：1) 木本植物物种丰富度随光照强度的增加而增高，且在林窗形成后的第2和3年均存在显著相关性；2) DCA排序第一轴表明，木本植物物种组成仅第1年在4个光强梯度间存在显著差异，而在各年间存在显著差异；草本植物物种组成在4个光强梯度上存在显著差异，但在各年间不存在显著差异；3) 木本植物生物体积(biovolume)随光强梯度升高而增加，而植株密度不存在显著变化；生物体积逐年增加，平均年增长率为20.3%，植株密度逐年下降，平均年减少率为30.0%；4) 草本层盖度和高度在4个光强梯度间均不存在显著差异，但在林窗形成后的第2、3年均显著比第1年大。

长白山生态旅游经济价值评估及其效应研究

自然保护区普遍面临着周边人口密度高、资金短缺等问题。生态旅游被普遍认为是能为保护区筹措资金、促进当地社区经济发展、可以替代消耗性自然资源利用方式的一种发展模式。从1982年开始，生态旅游概念在中国的自然保护区得到广泛接受，目前已有80%以上的自然保护区都在开展生态旅游活动。然而，世界范围内的研究结果表明，生态旅游成功的案例比较少见。因此，在自然保护区开展生态旅游的策略是值得深入探讨的。本研究以长白山为对象，从经济潜力、社会效益及环境影响方面探讨了生态旅游的发展现状和存在的问题，并提出了相应的解决方法。这对于进一步系统地评价生态旅游现状、制定全国性的生态旅游法律法规以及自然保护区的管理策略都具有重要意义。 （1）本文通过TCM方法计算的长白山年旅游经济价值达到8.1亿元/年，比1996年薛达元的计算结果多7亿元/年，为长白山的保护提供了重要依据。但是值得指出的是，这并不意味着长白山每年可以获得8亿的经营收入，因为就其评估价值组成来看，消费者剩余占总资产的32%，其余的才是实际发生部分，是客观存在的。就其组成来看，实际发生的部分主要发生在省外，只有1/5的经济活动发生在长白山区。 （2）当物种保护和当地人的生计没有产生联系的时候，保护是很难成功的。调查发现，60.4 %有土地的农民以及81.9 %没有土地的农民对于长白山的保护是持反对态度的，主要原因是收入减少和野生动物侵害造成损失的影响。因此，50%有农田的家庭和75.2%没有农田的家庭依然继续依靠采集山货维持生活，这是长白山保护最大的威胁。当地人没有融入生态旅游产业主要原因在于：1）当地人有限的经济和教育限制了他们从旅游业获利的可能；2）旅游者停留时间短，表现为一日游的观光形式，使当地人难以获利；3）相关的政策规定没有让当地人直接获得部分的旅游收益。 （3）长白山旅游对环境的影响主要体现在：1）基本建设导致环境破坏；2）对环境质量的负面影响；3）对植被的破坏和负面影响；4）对环境美学视觉影响。可行的管理措施包括：1）认识自然旅游与生态旅游的本质区别，根据现有条件，深度开发生态旅游产品，倡导“在人为改变过的地方开展生态旅游”，减轻资源的旅游压力；2）组合开发旅游资源，尽量缩小保护区内的旅游面积，在保护区内开展线状的旅游；3）考虑更为细致的分区模式4）发展“区内游览、区外服务”格局；5）配备合格的管理人员，进行系统监测。 依据上述结果，本研究认为，在高密度人口压力条件下，我国的生态旅游能力被高估了。因此，为了最大限度发挥生态旅游应有的功能，在国家层面上需要制定关于自然资源利用效益分配机制的法律法规；在自然保护区生态旅游经营管理中需要体现社区参与；需要深度开发生态旅游产品，改变单一的观光模式。 关键词：生态旅游，长白山，TCM，社区发展，自然环境影响

土壤氨基酸和氨基糖聚合物的矿化过程研究

土壤中氨基酸和氨基糖是土壤有机氮的重要组成部分，对土壤氮素供给和土壤碳、氮循环过程有重要贡献。研究氨基酸和氨基糖聚合物的矿化，对于减少氮素损失，提高氮肥利用率能够提供一定的理论依据。 当向土壤中(本试验为黑土)同时添加葡萄糖和(15NH4)2SO4时，在土壤微生物的作用下，(15NH4)2SO4会被用以合成土壤15N-氨基酸和氨基糖聚合物。新合成的这部分氨基酸和氨基糖聚合物与土壤中原有氨基酸和氨基糖聚合物的性质是否不同并且是否受到外源底物的调控。为了解决上述问题，本试验将采用Stanford and Smith的间歇好气矿化淋洗培养法，结合高效液相色谱/质谱、气相色谱/质谱联机技术(HPLC/MS，GC/MS)跟踪测定土壤中15N-氨基酸和氨基糖的同位素富集比例及其含量的变化，探讨土壤中新合成15N-氨基聚合物的矿化特征，通过研究添加葡萄糖、玉米秸秆和无机氮肥对土壤中新合成15N-氨基聚合物矿化过程的影响以及对有机氮聚合物解聚的动力－酶活性的影响，从而阐明土壤氨基聚合物矿化的碳源营养调控机制和氮源反馈调节机制及其解聚机理。研究结果表明： 1. 土壤中新合成的氨基酸和氨基糖聚合物与土壤原有氨基酸和氨基糖聚合物相比具有较高的循环速率，并且不同种氨基酸和氨基糖也分别表现出不同的矿化特征。较高循环速率的存在，将为调控其矿化过程奠定基础，因为只有快速循环的氮素才能够被调控，而且调控新合成有机氮的矿化过程，可以不断地满足作物生长对氮素养分的需求。 2. 土壤中新合成氨基聚合物的矿化受到不同外源底物调控。其中碳源(葡萄糖和玉米秸秆)能够抑制氨基聚合物矿化，但是活性碳源葡萄糖的抑制程度高于活性较低的碳源玉米秸秆，表明氨基聚合物矿化受到不同碳源活性调控。不同浓度以及不同形式氮源也能够调控土壤氨基聚合物的矿化，并且适量氮肥的加入能够抑制土壤中新合成氨基聚合物的矿化，存在氮肥的反馈抑制机制。 3. 土壤中蛋白酶、芳基酰胺酶和几丁质酶活性受到不同碳源和氮源的影响。其中碳源表现为促进作用，而氮源则表现为抑制作用。氮源对土壤酶活性的反馈抑制作用是控制土壤氮素转化的关键，而碳源只是起到维持土壤酶活性的作用。三种酶活性对外源底物的敏感性，将对于调控土壤氮素循环奠定一定的理论依据。 4. 不同处理酶活性与有机氮矿化之间表现出不同的相关性，说明酶与氮矿化之间的关系受到多方面因素影响。总体来看，蛋白酶、芳基酰胺酶和几丁质酶在水解土壤氨基酸和氨基糖聚合物的过程中起到重要作用，是有机氮聚合物重要的解聚酶。

长白山阔叶红松林及其次生白桦林中啮齿动物和鸟类对红松种子的消耗

本文以长白山相同海拔的阔叶红松林及其次生白桦林为研究对象，研究了啮齿动物和鸟类对红松球果种子的消耗，试验模拟了动物对不同埋藏深度的红松种子的消耗情况，分析了阔叶红松林啮齿动物的种群数量与种子雨季节动态之间的关系，具体结果如下： （1）阔叶红松林中啮齿动物的种群数量随种子雨数量的变化，呈现出明显的季节变动，啮齿动物的种群数量在春季＜夏季＜秋季。 （2）动物对红松球果种子的消耗量在阔叶红松林中明显高于次生白桦林，啮齿动物是阔叶红松林中红松种子的主要消耗者；而在次生白桦林中，鸟类对红松球果种子的消耗量明显高于啮齿动物 （3）相同埋藏时间内，动物对红松种子的消耗量，阔叶红松林大于次生白桦林。两种林型中，动物对埋藏于地表浅层的种子的消耗量均高于埋藏较深的种子消耗量。 （4）阔叶红松林中，动物对埋藏的红松种子的消耗量，从5月到8月逐月增加，每个月动物对种子的搬运率均高于就地取食率。

森林流域单元水文模型的构建与应用

目前全球缺水、水污染、洪涝灾害以及水土流失仍然非常严重，尤其在我国北方地区。流域水文模型可用来进行不同需水管理的情景分析，为解决我国水问题提供科学依据。分布式水文模型是流域水文模型的发展方向，具有显著特点：1）应用前景广泛，不仅可以模拟流域水文过程，还可以协助模拟泥沙或污染物的运移过程，为水利工程设计、水土保持、环境保护等领域提供技术支持；2）能够预测流域土地利用或气候变化下的流域水文响应过程变化，为管理部门提供决策支持；3）模型所需要的参数全部具有物理意义，可通过实际测量确定，适合模拟实测系列较短或是无观测流域的水文过程；4）对于目前国际水文界的前沿问题—水文尺度转换提供了一种有效的解决途径。 然而分布式水文模型还不完善，如1)真实性问题。对一些水文过程和边界条件还不确定。2)尺度转换问题。目前很少考虑尺度对参数有效性的影响。3)检验问题。还无法判断对有些难以测量的水文状态变量的模拟正确与否。4)计算时间和数据存储的问题。有些分布式水文模型虽然具有很强的水文物理基础和完善的模型结构，但是计算时间过长和(或)数据存储过大，难以应用。上述问题的核心就是对分布式水文模型的核心—单元水文模型的研究不够，需要为进一步完善单元水文模型进行研究。 本文采用饱和入渗理论、Saint-Venant方程、Richards方程、Penman-Monteith方程等等构建了以有限差分法求解的适用于森林流域的单元水文模型，并通过实验室模拟试验和坡地径流场资料进行了验证，主要结论为： 通过不同坡度和不同雨强下的室内坡面产汇流实验模拟，表明：该模型模拟的坡面流和壤中流过程与实测过程基本一致，峰现时间、径流历时、峰值流量、出流总量模拟值与实测值的相对误差均较小，基本小于10%。模型的模拟精度较高，实用性较强，为深入研究壤中流机制和改进流域降雨-径流模型提供了理论依据。 通过坡地径流观测场实测资料的验证，表明：该模型模拟的坡面流过程精度较高，累计流量的精度更高于小时过程的精度，离差系数、效率系数、确定系数均较理想，具有应用价值，有助于改善分布式水文模型在森林流域的模拟效果。

辽河三角洲湿地景观规划的预案研究

本文首次将国外土地、环境规划与管理中流行的“预案“研究方法、“湿地调整“的概念、原则及作为规划工具的 LEDESS 模型介绍到国内，并运用与辽东湾滨海湿地的区域景观规划与评价的初中，结果表明这一区域即使在强大的经济开发的压力下，通过合理的规划途径，仍能有效的协调保护与开发对土地利用的矛盾需求，维持生境面积的“零损失“并相当程度上优化生境质量。特别是 LEDESS 模型以直观的“空商语言“形式使决策霆能“看到“、比较决策后果，从而提高决策的科学性。本项研究采用的“预案“研究方法、“湿地调整“策略及景观生态决策与评价支持系统（LEDESS），可望为区域可持续发展的景观规划提供启发性的思路、方法和途径。本文预案研究的主要结论如下：1. 辽河三角洲湿地在兼顾生物保护前提下，尚有相当的经济开发潜力。依照本文预案研究的农业开发规模和“滚动“开发模式，可有效减轻对物种生境的负面影响，即使不采取生境补偿手段，对保护物种丹顶鹤、黑嘴鸥的核心生境不会产生破坏性的影响。2. 湿地调整措施是积极的物种保护措施，不仅能补偿农业开发导致的自然湿地损失，维持湿地的生境无净损失，并从根本上改善生境质量，有利于物种对未来潜在生境的利用，但湿地的生态工程投资较大。从优化生境管理措施来提高生境质量以弥补湿地在数量的损失，是一种较为“保守“湿地生物保护方法，尽管投资少，也能一定程度上的提高物种生境质量和生态承载力，但却不利于物种对未来潜在生境的利用。3. 截然断定某个预案的优劣是武断的，决策霆依据不同的决策环境进行选择，预案研究提供的信息有利于减小决策的盲目性。对于滨海湿地区域开发和生物保护而言，“渐进式“及“跃进“式的滚动开发模式，或较长时间尺度上，两种开发模式的交替结合或许能提供有益的启示。4. 生态经济分析结果表明，苇田具有最高的生态经济指数，发展苇田是本区域生态效益和经济效益最佳的结合点。预案 A 和预案 B 均能明显优化本区生态经济结构，特别是预案 A 通过湿地调整措施能给区域带来更为长久的生态经济效益。5. 从物种保护角度看，生境破碎化导致的生境适宜性下降甚至丧失是影响丹顶鹤生态承载力最生要的因素，生境的不稳定及人为活动对滩涂湿地正常演替过程的干扰是影响黑嘴鸥生态承载力的主导因子。因此，从生境更新及其调整的角度而言，对于以黑嘴鸥为代表的滨海滩涂鸟类的生境恢复与补偿应强调利用生境自然更新机制以维护滨海湿地生境演替的连续性和完整性；而对于以丹顶鹤为代表的淡水生态类群而言，在减小其生境破碎化影响前提下，则可更多采用人为生境调整手段，维护大面积芦苇沼泽而不必过多考虑维护与滩涂湿地的演替的连续性。另外，从生境管理角度，应依据湿地生境变化的方向和速度，应对保护区的边界和功能区划不断进行动态调整。6. LEDESS 模型在本研究中的运用，表明它不仅适用于以生态保护、自然增益（nature development）为目地的景观生态规划与评价，也能成功地运用于更大尺度以协调自然保护及经济开发为目地的区域景观规划与评价的研究。

温带湿润区荒地潜力评价和生态建设设计－以柳河县郭家沟为例

本文采取在实验区定位研究的方式，对荒地生态系统的土壤物理性质、植被性质及荒地斑块性质与基质的关系进行了系列观测。试图在荒地斑块分类和潜力评价的基础上，确定出荒地斑块的生态建设设计方案。本文重点研究了：（1）景观变化与荒地植被演替、土壤物理性质变化之间的关系；（2）荒地斑块的土壤物理性质、植被状况及景观基质的地理特征在空间上的变异规律和以景观制图的形式对其进行表述的方法；（3）荒地斑块的稳定程度、干扰传播状况和荒地斑块对景观稳定性的影响程度；（4）荒地斑块生态建设迫切性排序、生态建设的方向、方式。本论文通过实验研究，寻求验证了小尺度下生态建设设计的核心方法：（1）斑块及景观稳定性评价方法；（2）确定各斑块生态建设方式、时间及种群配置的方法。研究结果表明，欲完成了详尽到斑块的尺度生态建设设计，必须借鉴并完善：（1）斑块划分与分类方法；（2）湿润山区的自然生产潜力评价方法；（3）生态建设的经济效益分析方法。本文最终确定出实验区的218个荒地斑块生态建设的方式和实验区生态建设时空结构。

新疆野生果树生物多样性及其保护研究

新疆野生果树种类独特，起源古老，栽培果树种质资源丰富，在我国生物多样性中占有特殊的地位。在国家自然科学基金项目(C39770085)和中国科学院生物分类区系学科发展特别支持费项目的资助下，通过大量国内外有关文献的查阅，本研究以全新疆范围内的野生果树资源为研究对象，以中国生物多样性关键地区一伊犁、塔城地区为重点区域(重点考察面积约30000km~2)，进行了行程12,000km的野外考察、标本和样品采集，并进行了实验测试分析。首次在物种、生态系统和遗传水平三个层次上，比较系统地对新疆野生果树资源进行了生物多样性研究，得出了以下主要结果。1．在前人工作基础上，较系统全面地研究报道了新疆境内的野生果树种类，计有105种，含变种和亚种(不包括半野生果树、野生果树近缘种)。其中，蔷薇科野生果树为主要类群，有13属50种，占新疆野生果树总属的46.4％，总种数的47.6％：蔷薇科、忍冬科、虎耳草科以及小檗科四个大科含17属80种，占新疆野生果树总科数33.3％，总属数的60.7％，总种数的77.6％，显示出该四科的野生果树在新疆野生果树区系组成中的重要地位。2．新疆野生果树不但物种丰富，而且种类独特，其分布与新疆的地理、气候等生态环境因子密切相关，呈现出北疆多于南疆，西部多于东部，山地多于平原的分布格局。其中，北疆的野生果树种类多达92种，占新疆野生果树总种数的87.6％，而南疆仅有28种，占26.6％。受降水条件的影响，新疆山地与平原野生果树物种多样性的差异十分明显，塔里木和准噶尔两大盆地中仅有野生果树18种，而天山山区的就多达81种。这进一步证明，高海拔的山地是干旱区中的“湿岛”，有利于多数中生性的野生果树的分布和生长。几大山系中，以天山山区的野生果树种类最为丰富。3．伊犁和塔城两地区是我国落叶阔叶野果林分布面积最大，富有代表性的地区，但是果树林呈不连续分布。落叶阔叶野果林主要分布在新疆的伊犁、塔城以及阿克苏三个地区的十四个县市范围内。在野外调查和资料分析的基础上，采用MAPGIS软件首次分别绘制1：1,500,000比例尺的新疆伊犁地区和塔城地区野果林分布图，以及1：10,000,000比例尺的中国新疆及中亚部分国家野果林分布图。4．新疆野生果树林类型相对单调和贫乏，这主要与该区的地理与生态气候因子有关。据初步研究结果，新疆野生果树林可划分为：寒性落叶针叶林、典型落叶阔叶林、落叶阔叶灌丛、荒漠落叶阔叶灌丛和荒漠落叶阔叶小灌丛、半灌丛五种植被亚型。对主要的野生果树林的种群结构分析表明，不同强度的人为干扰明显地影响着种群的年龄结构，使种群更新困难。5．以不同性状为指标的新疆野苹果地理和生境居群特征测定和聚类分析表明，叶片性状受到生态环境的影响；而花粉、果实以及过氧化物酶分析显示出新疆野苹果丰富的种下变异，这种变异与居群所在的环境条件并没有明显的对应性，具有丰富的遗传基础。6. 昆虫及菌类是野果林生态系统的重要组成部分。对伊犁地区新源县交托海野果林区的昆虫进行了调查和标本采集，初步鉴定出昆虫11目，62科，178种。调查还表明，新疆野生果树已有病害31种，为害严重的病虫害8种。7. 由于新疆野生果树生态系统受到人类经济活动的强烈影响，野果林分布范围缩减、面积下降，物种减少，有的濒临灭绝状态，必须引起重视。通过本项研究，提出了新疆野生果树资源保护和可持续利用的建议及对策：(1)加强新疆野生果树种质资源的收集和保存；(2)应及早建立新疆新源野苹果林自然保护区和霍城大西沟野生樱桃李白然保护区；(3)保育和开发利用并重，实现资源的永续利用；做到因地制宜、重点突破、综合开发；(4)自然资源的获取应严格纳入到政府的管理范围之中。

塔克拉玛干沙漠南缘四种荒漠植物的生态生理学特性研究

植被破坏是造成塔克拉玛干沙漠南缘地区沙漠化严重发生的原因之一。研究植物的水分生理特性将为其恢复重建提供科学依据。本文在对塔克拉玛干沙漠南缘的四种荒漠植物（胡杨Popul us euphratica Oliv. 怪柳 Tamarixramosissima Ledeb.沙拐枣Calligonum caput medusae Schrenk.和骆驼刺Alhagi sparsifolia Shap.）的生态生理学特性（清晨水势、水势日变化、P一V曲线、茎流量、蒸腾速率、光合速率及水分利用效率）进行系统野外试验研究的基础上，经分析归纳，得出如下结论：（1)四种植物的清晨水势排序为：骆驼刺＞沙拐枣＞胡杨＞怪柳。四种植物的水势日变化同其清晨水势有基本一致的趋势（2)四种植物平均光合速率的排序为：怪柳＞胡杨＞沙拐枣＞骆驼刺；平均水分利用效率的排序为：沙拐枣＞胡杨＞怪柳＞骆驼刺；(3)四种植物在低水势下保持膨压能力大小的排序为：怪柳＞胡杨＞骆驼刺＞沙拐枣。其应对水分胁迫的共同反应是在细胞出现质壁分离时，保持高的体内含水量；(4)胡杨和怪柳的水分状况与水分的传输距离呈负相关关系。在对地下水传输距离的适应方面怪柳比胡杨表现出更强的适应性。（5)灌溉对怪柳幼苗的生长有利，而过量灌溉对于沙拐枣幼苗的生长不利。(6)在植被生长期内，四种植物没有受到严重的水分胁迫。植物的根系达到地下水位处并利用地下水。维持地下水位的基本稳定，是保证植被恢复重建的重要前提。本研究以欧盟合作项目和中国科学院策勒沙漠研究站为依托，结合当地实际，符合国家需求，在研究的系统性和区域水平性上属于首次。

沈阳城市森林结构与净化生态效益研究

城市森林的结构和功能一直是城市森林生态学研究的一个重要内容。但至今仍缺乏一种有效的结构分析及效益量化手段，尤其是生态效益价值的量化比较困难，缺乏具体的数量指标。本研究以沈阳建成区为研究对象，第一次将目前国际上通用的CITYgreen模型应用到中国城市的森林结构及效益评价研究中，是一种方法上的突破。以CITYgreen3.0版本为基本运行界面，采用林业调查与GIS技术相结合的方法，对沈阳市建成区（二环以内）城市森林结构及净化生态效益进行了量化分析，得到如下主要结论：（1）城市森林组成成分单一，单一成分优势过于明显（2）城市森林结构在树木个体数量上以低矮、小胸径树木为骨架，整体健康水平低（3）城市森林分布不均、布局不合理（4）绿化状况较从前有显著提高，现有城市森林将在10年后开始逐渐发展为相对合理的结构布局（5）对不同污染物的净化效应有明显的区别，SO2的吸收量严重不足（6）CITYgreen模型是一种有效的效益量化工具，经过修改的模型适合于中国城市森林。