Novel electroabsorption modulator monolithically integrated with spot-size converter

A novel 1.55-μm spot-size converter integrated electroabsorption modulator was designed with conventional photolithography and chemical wet etching process. A ridge double-core structure was employed for the modulator, and a buried ridge double-core structure was incorporated for the spot-size converter. The passive waveguide was optically combined with a laterally tapered active waveguide to control the mode size. The figure of merit is 4.1667 dB/V(/100 μm) and the beam divergence angles in the horizontal and vertical directions were as small as 11.2 deg. and 13.0 deg., respectively.

内陆荒漠区两种盐生植物种群定居过程的生态学研究

盐生植物是适应于盐渍生境的植物类型，种子萌发和幼苗生长是种群定居的关键阶段，这一阶段植物对盐渍生境的适应决定了盐生植物种的发生在时间和空间上的分布，并通过个体对环境的反应影响着种群的更新和扩大。本文在实验室试验和野外调查基础上，采用种群生态学和个体生态学的原理对分布于中国内陆荒漠区（新疆北部）的两种盐生植物种群——里海盐爪爪（Kalidium capsicum）种群和囊果碱蓬（Suaeda physophora）种群定居过程的生态学特性进行了研究，结果显示： 温度和光照条件对里海盐爪爪种子萌发影响作用明显；其种子在盐分胁迫条件下保持休眠状态，当胁迫解除时，种子恢复萌发，表现出避盐策略；在自然条件下里海盐爪爪的种子活力变化不大，土壤种子库中有丰富的储备；对种群所做的发育阶段结构调查表明，现存里海盐爪爪种群为稳定型，其中多数个体处于繁殖期；当地正常的降水条件很难满足里海盐爪爪种子萌发和幼苗存活的要求，种子萌发条件限制和幼苗补充缺乏是限制其种群增长的主要原因。 囊果碱蓬种子具备低温萌发特性，萌发适应温度范围较宽；在定居过程的不同阶段，囊果碱蓬对盐分胁迫具有不同的忍耐能力，种子萌发阶段其忍耐能力最强，胚根伸长阶段为最弱，随着幼苗生长发育时间的推移，囊果碱蓬对盐分的忍耐能力逐步增强；其种子无休眠特性，常温下种子活力丧失很快，但低温干燥条件能保持种子活力，种子产量调查显示具有一定的种子密度；囊果碱蓬幼苗的保存率、生长状况与土壤水盐条件的变化紧密相关，种子萌发和幼苗根系生长受到土壤水盐条件的影响；现有种群中当年生幼苗占据较大比例，其种群为个体增长型，幼苗早期死亡率高是其种群变化的主要特征。 两种盐生植物虽定居于相似的生境，分布于同一地域，却具有不同的幼苗补充方式：里海盐爪爪为具有非地带性特征的盐生植物，在当地多数一次性降水条件下，里海盐爪爪幼苗难以实现定居，其定居的实现可能依赖于不定期的环境干扰，适当的人为干扰可以促进种子萌发和幼苗补充；囊果碱蓬是具有地带性特征的盐生植物，其发生水源是降水，在自然条件下，能够实现自然更新，进而维持种群的稳定，避免人为破坏，保证幼苗存活，是保持其植被稳定性的重要前提。 论文以种群稳定和扩大的关键阶段――定居为研究目标，并为种群实验生态学的研究方法提出新的途径，具有创新性。它探讨了盐生植物定居过程的关键问题，满足了新疆盐渍化土地资源和盐生植物资源利用的需要，对干旱区植被恢复重建和生态环境改善具有重要的理论和实践意义。

光苔科(Cyathodiaceae)系统位置修订研究

光苔科 (Cyathodiaceae) 隶属于地钱亚纲，地钱目。光苔科仅含光苔属(Cyahtoldium Kunze) 1属，包括11个种，中国有5种，分布在西南地区。光苔科的系统位置一直存有争议，不同苔类学家将其置于不同的系统位置之中。本研究在对光苔科和地钱目以及其他演化关系较近的叶状体苔类植物形态结构解剖特征进行比较分析的基础上，利用PCord 4.0统计软件，分别在属、科、目级别上利用聚类分析方法探讨其系统关系。利用Phylip软件分析GenBank中的苔类植物基因序列并构建其分子系统树。主要研究结果有： 1.形态结构解剖特征分析结果表明光苔科配子体结构简单，没有组织分化，不具特化的生殖枝，雌苞直接着生在叶状体腹面，孢蒴具环带，盖裂，规则裂瓣，具单式气孔，气室单层且不具营养丝，与地钱目及其他演化关系较近的叶状体苔类植物差别较大。在不同级别上的苔类植物系统关系聚类分析结果也表明光苔科与地钱目及其他演化关系较近的叶状体苔类植物关系较远。因此宜将光苔科单独成立为目。 2.基于26S rRNA和18S rRNA基因序列构建的苔类植物分子系统树未能对光苔科植物的系统位置进行验证。 3.叶状体苔类植物形态结构解剖特征聚类分析结果表明壶苞苔的雌苞及配子体特征在叶状体苔类植物中处于较特殊位置，与复杂叶状体苔类植物更接近。

中国东北地区主要树种分布与气候的相关关系研究

在广泛收集和系统整理东北地区主要树种分布资料和气象资料的基础上，利用目前国际上认为较好的三种研究植被－气候关系的指标和方法，包括Kira方法、Holdridge生命地带分类系统和Thornthwaite方法，研究了东北地区主要树种分布与水热条件的关系，找出了它们的地理分布特征和气候指标特征，建立起该地区主要树种分布与气候的关系。 利用Kira的温暖指数（WI）、寒冷指数（CI）及徐文铎的湿度指数（HI）计算了东北地区主要树种的水热指标值，划分了主要树种的Kira水热指标分布类群。 计算了东北地区主要树种的Holdridge生物温度BT、可能蒸散APE及可能蒸散率PER,划分了东北地区主要树种的Holdridge水热指标分布类群。 计算了东北地区主要树种的Thornthwaite潜在可能蒸散PE及湿润指数IM，并划分了主要树种的Thornthwaite水热指标分布类群。 这三种方法所反映的东北地区主要树种分布与气候的相互关系基本是一致的，不同植被地带的优势种和常见种分布在不同的气候指标范围内，即气候条件决定了主要树种的分布，而主要树种的分布也反映出东北地区气候的特征。 对以上几种方法进行相关分析表明，各气候指标之间是高度相关的，Kira温暖指数和寒冷指数以及Holdridge生命地带分类系统与植被的对应性好，且计算简便，适用于东北地区植被与气候的相关性研究。利用这三种方法综合对东北地区主要树种进行了分类，将树种划分为八个水热分布类群，反映出这些树种沿热量和水分梯度的分布格局。

延边林业可持续发展能力研究

林业是经济和社会可持续发展的重要基础，是生态建设的主体，因此，林业和林区的可持续发展在社会经济的发展中具有特别重要的地位。本文以吉林省重点林区延边朝鲜族自治州为研究对象，在分析林区森林资源动态变化的基础上，分别采用生态足迹，森林生态系统服务功能和林业可持续发展能力三个指标（体系）对林区1985~2002年及其所辖的10个林业局1990~2000年的林业可持续发展进行动态评价。结果表明：（1）1985~2002年有林地、人工林面积与蓄积增加；疏林地、未成林造林地与无林地(1995年除外)面积减少；（2）1985~2002年林地生产足迹、出口足迹与生态足迹下降，林地生态承载力与生态盈余增加，万元林业产业总产值生态足迹递减；（3）1990~2002年森林生态系统服务功能增加，其中直接经济价值的增长率大于间接经济价值，但涵养水源与净化空气是其主要功能；（4）林业可持续发展能力分值增加，其中1985~1994年属弱可持续发展，1995~2002年属中等偏弱可持续发展，2010年将步入强可持续发展；10个林业局可持续发展能力1990~2000年间平均值排序为：白河＞和龙＞八家子＞敦化＞天桥岭＞珲春＞汪清＞大石头＞黄泥河＞大兴沟。总之，延边林业可持续发展取得很大成效并已步入良性阶段，但仍存在不少问题，有待进一步加强管理。

黄菠罗外植体复幼技术及其生理基础

本文以组织培养技术为手段，在成功实现黄菠罗微体繁殖与植株再生的基础上，通过对5个发育阶段初始材料的继代培养和继代过程中异戊烯基型细胞分裂素(iP型CKs)、玉米素型细胞分裂素(Z型CKs)、赤霉素(GAs)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)和多胺的连续检测分析，初步确定了黄菠罗幼-成龄阶段转化与五种内源激素、多胺含量之间的关系，探讨了黄菠罗成龄材料复幼复壮的可能性，确定了黄菠罗幼-成龄阶段转化的生物学指标，其研究结果可为黄菠罗无性系快繁和优良繁殖材料选择提供一定的理论依据，同时也为黄菠罗进一步开发利用打下基础。 主要结论： 1. 黄菠罗组织培养获得成功，优化培养基为 MS+2.5mg/l6-BA+0.25mg/LNAA，且约30年生 树木腋芽或一年生嫩枝可作为黄菠罗快速繁 育较适龄的外植体。 2. 成龄阶段黄菠罗可以获得部分复幼或复壮。 3. 在黄菠罗幼-成龄发育阶段转化的过程中， IAA、Z型CKs/总CKs、IAA/ABA、 Spd-S、Spm-S、DAP-SH、Spm-SH、Put- PH、Spd-PH、总Spd和总Spm逐渐 升高，而Z型CKs、iP型CKs、总CKs、iP型 CKs/总CKs、iP型CKs/GAs、iP型CKs/IAA、 GAs/IAA、iP型CKs/ABA、Z型CKs/IAA、Z型 CKs/GAs、Z型CKs/ABA、DAP-S、Put-S、总 PAs-S、Put-SH、Spd-SH、DAP-PH、Spm- PH、总Put、总PAs、DAP-S/ Spd-S、DAP- S/Spm-S、Put-S/Spd-S、Put-S/Spm-S、 DAP-SH/ Spm-SH、DAP-S/(Spd-S+Spm-S)、 Put-S/(Spd-S+Spm-S)、Put-SH/Spm-SH、 (DAP-S+Put-S)/(Spd-S+Spm-S)和(DAP- SH+Put-SH)/(Spd-SH+Spm-SH)逐渐降低；在 整个继代过程中，Z型CKs、iP型CKs、总 CKs、Gas、IAA、IAA/ABA、iP型CKs/总 CKs、iP型CKs/GAs、Put-S、 Spd-S、总PAs-S、Put-SH、Spm-SH、DAP- PH、Spd-PH、总Put、Put-S/Spd-S、 Put-S/Spm-S、Put-SH/Spd-SH、Put- SH/Spm-SH、Put-S/(Spd-S+Spm-S)、Put- SH/(Spd-SH+Spm-SH)、(DAP-S+Put-S)/ (Spd-S+Spm-S)、(DAP-SH+Put-SH) /(Spd-SH+Spm-SH)和总PAs-S/总PAs-SH逐 渐升高，而ABA、Z型CKs/总CKs、iP型 CKs/IAA、GAs/IAA、Z型CKs/IAA、Z型 CKs/GAs、Z型CKs/iP型CKs、GAs/总CKs、 Spm-S、DAP-SH、Spd-SH、总PAs-SH、Put- PH、Spm-PH、总PAs-PH、总Spd、总Spm和总 PAs逐渐降低。 4. 培养物中5种内源激素代谢表明，Z型CKs/iP 型CKs、iP型CKs/总CKs的比值和GAs含量可 以作为黄菠罗幼-成龄阶段转化的指标，而 iP型CKs/GAs、iP型CKs、总CKs、GAs、iP型 CKs/IAA和IAA/总CKs则是成龄阶段黄菠罗复 幼的主要原因，且对复幼的影响依次降低。 5. 培养物内源多胺代谢表明，游离态和酸可溶 性Put/Spd和Put/( Spd+Spm)、Put-S/Spm- S、和总PAs-S/总PAs-SH可以作为幼-成龄阶 段转化的指标,而总PAs-S则是对成龄黄菠罗 复幼或幼龄黄菠罗保持较高分裂分化能力的 主导因素，依次是总PAs-S、Spd–S、总PAs- S/总PAs-SH、总PAs-SH、Put-S、Put-SH、 (DAP-S+Put-S)/(Spd-S+Spm-S)、Put-S/( Spd-S+Spm-S)、Put-SH/Spm-SH、Put- S/Spd-S。

水肥添加对半干旱沙质草地植被生长和养分吸收的影响

在陆地生态系统中，干旱和养分缺乏是制约植被生长和养分吸收的主要逆境因素。从单个植物种到植被群落，水分及养分的有效性控制着生态系统的各个环节。本文以科尔沁半干旱沙质草地植被群落为研究对象，通过两年的田间水(80mm、40mm)、N肥（200 kg•ha-1）和P肥(P2O5)（100 kg•ha-1）添加试验，从植被的生产力、植被群落结构、植物的形态特征、植物的适应特性、植物N、P浓度等方面分析了沙质草地植物的养分限制状况，初步研究了沙质草地水分以及N、P养分供应状况与植物生长的关系。结果表明： N素是该地区植被生长的首要养分限制因子，从单个植物物种（主要指优势种白草和黄蒿）到植被群落均受到土壤中N素的限制作用。N添加下植被地上生物量以及白草和黄蒿地上单株生物量均显著增加，植被的群落结构发生变化，植物N浓度、植物N:P比也显著增加，但是植物P浓度由于植物快速生长的稀释作用而减小。 对群落生产力来说，N添加下植被生物量提高了155%，白草和黄蒿地上单株生物量分别提高了276%，291%。试验处理中200kg•ha-1的施N量并未达最佳施肥量的阈值；单独添加水和添加P在对整个生长季植被地上生物量以及白草和黄蒿地上单株生物量的影响不显著；但是早期的水分处理促进植物茎的生长，使植物茎叶比增大，并使得早期植物N、P浓度相对较小，因而改变了非禾草类植物N、P浓度的季节动态变化；同时添加水和P肥可以促进非禾草类植物对P素的吸收和利用，而同时添加P肥和N肥与单独添加N肥结果相似。 对植被群落结构来说，水肥添加对群落的组成以及不同优势种所占的比例均有不同程度的影响。所有处理中以黄蒿为主的非禾草类植物在群落中均占据着优势地位，而且水添加、N添加以及P添加减小了以白草为主的禾草类植物在群落中的竞争优势，禾草类植物在植被总生物量中所占的比例均有不同程度的下降，其中添加N处理下的影响尤为显著，与对照相比，N添加下禾草类植物所占的比例由40.75%下降到18.95%，下降了21.8%。 生长季内（6～10月），水肥添加下植被地上生物量、单株生物量以及植物N、P浓度、植株含水量、植株茎叶比均呈现显著的季节动态变化。在所有植物中，非禾草类植物生物量的季节动态决定了总植被生物量的季节动态，在N添加下呈递增趋势，而未添加N处理下则呈现增加后减小的变化趋势。植被地上生物量N、P浓度随着时间具有相同的季节动态变化，禾草类植物N、P浓度随时间均呈现下降趋势，而肥料添加下非禾草类植物N、P浓度也呈现显著的下降趋势，但是由于添加水的作用，在水+肥处理下植物N、P浓度则呈现先增大后减小的季节动态变化。植株N、P浓度以及植株相对含水量随着植株的生长均呈下降趋势，而植株茎叶比则呈上升趋势。 研究区草地各处理下植被以及单个物种植物N:P比都很小，介于2～13之间，N添加下植物N:P比显著增加，应用临界N:P比可诊断土壤中氮素是植物的主要限制因子。随着环境中N、P有效性的波动，不同器官以及不同时间，植物N:P比均表现出不同的动态变化趋势，但植物仍能够维持体内N、P浓度保持相对平衡，植物N、P浓度显著正相关。在植被水平上，除水+P添加外，其他各处理下禾草类植物以及非禾本可植物N、P浓度均呈显著正相关关系，回归线形方程中的斜率a的倒数实际可以上表征植物生长季内的平均N:P比。在物种水平上，各处理下白草植株N、P浓度呈线性相关关系，而黄蒿则没有这个特性，白草具有较强的体内N、P浓度平衡机制。

亚热带主要树种细根分解对土壤活性有机碳的影响

土壤有机碳是全球碳循环的重要组成部分，土壤碳库是陆地生态系统最大的碳库。在一定时间内土壤有机碳含量通常代表了植物碳输入和微生物分解之间的相对量的大小。土壤活性有机碳是土壤有机碳的一部分，土壤活性有机碳是土壤有机碳中周转速率最快的。土壤活性有机碳可以用微生物碳和水溶性有机碳等指标进行表征，它们可以较早指示土壤质量的变化。植物通过根系分泌和周转向土壤输入碳，而有关树木细根分解对土壤活性有机碳影响的文献很少。细根是植物凋落物的一部分，在物质循环中起到重要作用。 本文采用实验室培养方法，以桤木(Alnus cremastogyne)、杉木(Cunninghamia lanceolata)和火力楠(Michelia macclurei)细根为材料研究了不同树种细根、不同添加量细根以及不同培养温度对土壤活性有机碳的影响，以揭示人工林细根对土壤有机碳的影响。 第3章研究结果表明，培养结束后CO2-C累积释放量依次为：火力楠细根处理>桤木细根处理>杉木细根处理，添加细根的处理土壤微生物碳和水溶性有机碳含量均显著高于对照，而土壤全碳含量只在添加火力楠细根处理下显著高于对照，结果表明细根可以在短时间内提高土壤活性有机碳的含量。 第4章研究了不同细根量对土壤活性有机碳的影响，结果表明同一树种细根不同添加量对土壤全碳的影响程度不同，土壤全碳随着细根添加量的增加而显著增加。各树种均以添加2.0g细根处理的土壤微生物碳含量最高。各树种细根不同添加量的处理对土壤水溶性有机体碳的影响均不显著。培养结束时土壤硫酸钾浸提溶解性有机碳含量变化不大，只有杉木细根0.6g处理土壤硫酸钾浸提有机碳含量显著高于0.3g处理，其他处理间差异不显著。 第5章研究了不同温度对土壤活性有机碳的影响，结果表明温度显著影响细根的分解速率，温度对土壤微生物碳没有产生显著影响，而对土壤可溶性有机碳含量的影响达到了显著水平。

不同干扰条件对辽东山区次生林植物多样性的影响

次生林作为中国森林资源的主体，在其形成和演替过程中，时刻受到自然和人为干扰的影响。明确干扰对次生林，特别是对其植物多样性的影响规律和原因，以及多样性对干扰的响应，对人类利用干扰的正面影响为生产实践服务和保护自然生态系统具有重要意义。本文以辽东山区次生林为研究对象，通过野外调查和数据分析，对不同干扰条件下的次生林植物多样性进行了比较研究，以期为该地区次生林的保护和经营提供参考。 主要结论：1）2004~2005年两个生长季共采集和鉴定植物378种，分别隶属于78科、215属；2）该地区次生林具有较高的物种多样性，各次生林类型Shannon-Weiner多样性指数在3.20~3.60之间；3）依据林分距离居民区和一、二级道路的远近将人为干扰划分为三个水平，即低度干扰、中度干扰和高度干扰，基本呈现了受中等水平干扰的林分具有较高的物种多样性和均匀度，且该地区的人为干扰主要对林分的灌木层和草本层产生影响；4）依据林分郁闭度与受害乔木株数百分比将雪/风灾害干扰划分为三个水平，受各水平雪/风灾害干扰的桦木林在近3年后已基本恢复，多样性水平差异不大，植物多样性随干扰强度的增加呈现平缓的增加趋势；5）该地区人为干扰和自然干扰主要的差异表现在发生方式、发生频度、影响对象、发生面积和空间分布等方面，对林分不同层次物种多样性的影响也有所差异。

森林土壤水分运动研究——以长白山北坡典型森林为例

土壤水是指由地面向下至地下水面以上土层中的水分，是地球上陆地植物赖以生存的水源。作为联系地表水与地下水的纽带，土壤水在水资源的形成、转化与消耗过程中具有重要作用，与农业、水文、环境等研究领域都有密切的关系。土壤水分运动是土壤物理学、农田生态学等学科的重要基础领域，国际生物圈计划(IGBP)、世界气候研究计划(WCRP)、国际水文计划(IHP)、联合国环境计划(UNEP)、全球水量与能量平衡计划(GEWEX)等都将其作为一项重要的研究内容。长白山北坡阔叶红松林和暗针叶林是中国东北东部最典型的森林生态系统，对于调解局地径流与气候、维系区域陆地生态平衡有着重要意义。本文以这两种森林土壤为研究对象，在有代表性的样地上分层取原状土，带回实验室测定各层土壤基本物理性质以及土壤水分运动参数，然后以土壤水分运动基本方程为依据，根据实际的土壤层结构建立一维垂向土壤水分运动模型，用以在室内模拟分析长白山北坡阔叶红松林和暗针叶林内的土壤水分运动过程。主要结论如下： （1）综合土壤容重和各项孔隙度的指标可以得出：暗针叶林地0~100cm整个土层的透水性、通气性和持水能力都是比较协调的，阔叶红松林地除了0~10cm土壤的透水性、通气性和持水能力比较协调以外，其余各层土壤均以毛管孔隙为主，通透性较差。从土壤毛管持水量与饱和含水量的比值以及1m深土层贮水能力的指标来看，这两种森林土壤的供水以及涵蓄水能力的差别较大。 （2）这两种森林类型的土壤在降雨历时和土壤初始含水量相同的情况下，降雨强度越大，初始入渗率越高，达到稳定入渗阶段的时间也越早；在降雨历时和降雨强度相同的情况下，当土壤初始含水量越高时，入渗率降低的速率就越快，趋于稳定入渗阶段的时间越短，稳渗率越低。 （3）当降雨历时和土壤初始含量相同的条件下，在降雨入渗过程中，降雨强度较大时，湿润锋运移速率是先增大后减小，在再分布过程中，降雨强度较大时湿润锋运移速率较小；当降雨历时和降雨强度相同的条件下，在降雨入渗过程中，相对于初始含水量较低的情况来说，初始含水量较高时湿润锋运移速率呈现出“慢-快-慢”的变化过程，在再分布过程中，初始含水量较高时湿润锋运移速率较小。 （4）对入渗条件下的土壤水分运动的数值模拟结果表明，模拟值与实验值之间的拟合效果较好，并且能较好地反映土壤水分运动的基本规律。

长白山阔叶红松林冠层光合生产力的模拟研究

森林作为陆地生态系统的主体，在碳的生物地球化学循环中起着关键的作用，因此对森林生态系统生产力的研究具有重要意义。本文以长白山阔叶红松林为研究对象，在2005年7月~9月对其主要优势种红松、紫椴、蒙古栎、水曲柳的生理生态学参数进行了测定，并利用单叶尺度的光合作用-气孔导度-能量平衡耦合模型，以及冠层尺度的多层模型，对单叶尺度以及冠层尺度的光合作用进行了模拟，主要的结论有： （1）长白山阔叶红松林主要优势树种红松、紫椴、蒙古栎、水曲柳的生理生态学参数：光合有效辐射吸收率a、初始量子效率α、光饱和时的最大净光合作用速率Pmax、最大的Rubisco催化反应速率Vcmax、CO2饱和时的最大净光合作用速率Jmax有着明显且不同的季节变化。7、8月水曲柳的α值最大，分别为0.077、0.064，9月紫椴的最大，为0.051。红松的Vcmax值在7、9月为四个树种中最大的，分别为：49.085、43.072μmol•m-2•s-1，8月为水曲柳最大，为66.041μmol•m-2•s-1。 （2）对优势树种单叶尺度的净光合作用速率An和气孔对CO2的导度gsc进行模拟发现：紫椴、蒙古栎、水曲柳的An、gsc的值在7~9月要大于红松，进入植物生长末期的9月则随着生理活性的下降而迅速下降，而红松则表现较为平稳且略有上升。7月蒙古栎的An、gsc的最大值最大分别为15.055μmol•m-2•s-1、0.400 mol•m-2•s-1；8月水曲柳的最大分别为22.944μmol•m-2•s-1、0.567 mol•m-2•s-1；9月紫椴的最大分别为12.045μmol•m-2•s-1、0.249 mol•m-2•s-1。 （3）通过模拟得到：长白山阔叶红松林冠层2005年8月的净光合作用速率An有着明显的日变化特征， 8月林冠的净光合作用速率最大值可以达到44.880μmol•m-2•s-1，该月白天净光合作用速率的总量可以达到23.580 mol•m-2。通过与观测值比较发现模拟结果能够较好地反映冠层光合作用的特征。

河网结构的统计自相似研究

系统的自相似性，或尺度不变性，可以定义为系统的几何、统计、动态性质在一个尺度范围内保持相似，是地理学中常见的现象。统计自相似又称简单自相似。统计自相似的系统在不同尺度间的系统参数分布存在幂关系。统计自相似理论是分形理论和标度理论的自然推广。随着水文尺度转换工作的开展，水文自相似性的研究逐渐受到重视。 本文探讨河网结构的统计自相似性，研究了河网统计自相似在不同Horton-Strahler等级河道间关系中以及单级河道与整个河网关系中的表现，并用杂谷脑河流域的数字河网数据进行验证。其结果表明： 1) 河网结构是统计自相似的。根据统计自相似假设得出的关系式能被实际数据验证； 2) 1级河道由于生成机制上的差异，因此与其它等级河道的统计相似性较弱； 3) 弱统计自相似对河网自相似性的描述要优于强统计自相似性，说明传统的Horton定律有改进的必要； 本文的结论揭示了从统计自相似的角度进行水文尺度转换工作的可行性，并为其具体实行提供了理论依据。

科尔沁沙地草地生态系统服务价值的动态研究

生态系统服务价值评估已成为生态学研究的一个热点，针对不同区域尺度或生态类型的相关研究案例大量涌现的同时，评估方法和技术也在不断改进。本文即以科尔沁沙地草地生态系统为研究对象，分别采用生物量和生物多样性指数订正草地生态系统服务价值系数，估算了该沙地中西部地区各草地类型的生态服务价值；并以位于科尔沁沙地腹地的翁牛特旗为例，利用STELLA系统模拟出近15年（1985～2000年）草地生态系统服务价值动态变化与其外部驱动因子的关系，根据模型结果分析，提出草地生态系统管理相关建议。 主要结论如下： （1）对以小尺度细划的草地类型，以生物量和生物多样性指数订正的生态系统服务单价均可反映生态服务功能强度的变化。 （2）科尔沁沙地中西部地区的草地生态系统服务价值，经两个指数订正的结果显示，1990~1999年间分别降低了35.85亿元和42.14亿元，降低的原因包括：①草地向耕地等其它土地利用形式转化；②草地系统内部由生态服务高价值流类型向低价值流类型转化。 （3）在STELLA 系统中基于下述逻辑关系构建草地生态系统服务价值的动态模拟过程：人口数量和牲畜数量是草地过度开垦和过度放牧的驱动因素；过度开垦造成草地“农田化”，过度放牧造成草地退化和沙化；前者使草地面积减少，后者使草地生物量锐减；草地生态系统服务价值由草地面积及草地生物量两个因子决定。 （4）2000年翁牛特旗草地生态系统总服务价值为42.91亿元，与1985年相比降低了10.86％，其中，原始草地的总价值为22.10亿元，已退化草地为9.99亿元，已沙化草地为10.82亿元，原始草地对草地生态系统服务价值的贡献最大，对其变化的影响最显著；模型灵敏度分析表明，模型结果对单个不确定参数变化的反映不敏感，而对参数同时变化的反映将随时间推移越来越大。

辽东山区次生林生态系统土壤动物多样性研究

土壤动物作为生态系统中重要的组成部分，在陆地生态系统中的物质循环、凋落物的分解以及土壤肥力保持中起着重要的调节作用。论文以辽东山区次生林生态系统中土壤动物为研究对象，旨在揭示土壤动物生态分布规律，为次生林生态系统的研究和可持续发展提供理论依据，为清原站积累数据。 本文综合野外调查、室内分析和统计，对不同林型、不同龄级落叶松人工林、不同干扰程度对土壤动物种类组成和动态的影响以及干扰对土壤线虫的群落结构的影响等问题进行分析研究， 研究结果表明：（1）共获取土壤动物3门、8纲、32目；线虫49属。优势类群为弹尾目与真螨目。（2）天然林比人工林具有稳定的生态环境，大中型土壤动物群落在生长季中波动范围小，凋落物本身理化性质和凋落物分解过程产生的不同微生物，导致了土壤动物类群的差异性；（3）27a落叶松人工林大中型土壤动物多样性与生物量高于9a落叶人工林与43a落叶松人工林，其原因可能是光照、温度、湿度，落叶松人工林的毒化作用等；（4）干扰改变了大中型土壤动物群落的种类组成，同时随着干扰度的增加，土壤动物的类群数与个体数减少。土壤动物多样性从小到大排序为：裸地土壤动物 < 人工林土壤动物< 次生林土壤动物；（5）干扰改变了线虫群落的种类组成，同时随着干扰度的增加，线虫的多样性减少，影响土壤线虫的主要原因有土壤养分，立地条件，地区不同光照所致等。

生态社区评价及规划案例研究

社区作为城市、村镇发展的主体和基本单元如何实现和谐、健康、美感，必然成为实现可持续发展的必然选择和重中之重。生态社区由于既能满足人们对环境优美的精神需求，又能充分体现节能、环保等生态要素，随即受到生态、环保学界、城市建设、规划及管理者的极大关注。本文系统地阐述了生态社区理论、实践的背景和发展历程，以此为指导构建了南芬区生态社区评价指标体系。包括4个子系统，共有13个目标层，可分为38个指标，分别从客观（实际建设情况）和主观（居民满意度）两个角度对南芬区的14个社区进行综合评价；并运用生态设计理论对业已在建的翠海华庭进行案例分析。结果表明：（1）实际建设情况：南芬各社区可持续状况一般，从空间上新城社区比旧城社区可持续性略好，从时间上看各历史阶段社区总体可持续性为1978-1992年间建成的社区＞1993年以来社区＞1978年前社区；（2）新城社区的居民满意度要高于旧城社区；（3）居民满意度均低于社区实际建设情况，这说明社区实际建设情况的提高，并不一定带来居民满意度的提高。（4）翠海华庭分析：设计人员严格按照生态设计的原则形成生态廊道、重视结合自然，注重文脉延续，但是水环境建设方面不够理想。最后，针对存在的问题，对生态社区评价和建设提出相关建议。