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宏观生态系统科学研究的思维维度和认知尺度及多学科坐标体系 被引量：2
1
作者 于贵瑞 于福波 +2 位作者 于宗绪 朱剑兴 郝天象 《应用生态学报》 北大核心 2025年第2期327-340,共14页
经过百余年的发展,生态学从经典生态学或者基础生态学研究扩展到了生态系统生态学或者生态系统科学的新阶段,奠定了大尺度及全球生态环境科学研究的理论基础,促进了生物学、地理学及环境科学研究的大融合,推动了自然科学、人文科学和社... 经过百余年的发展,生态学从经典生态学或者基础生态学研究扩展到了生态系统生态学或者生态系统科学的新阶段,奠定了大尺度及全球生态环境科学研究的理论基础,促进了生物学、地理学及环境科学研究的大融合,推动了自然科学、人文科学和社会经济学的学科交叉。在这一学科大融合的历史进程中,生态学不断地吸收其他学科的知识和技术,创造了本学科特有的科学知识及概念体系。然而,在多时空尺度的生态学研究中,如何准确应用这些源自其他学科的科学术语,并在扩展应用过程中赋予新质而严格的科学涵义,还缺乏深度考究及明确的生态学定义。我们系统地梳理了“维度”“尺度”“坐标”等自然科学术语的起源及原始定义,讨论了它们在宏观生态系统科学研究中的生态学涵义,进而基于多学科维度的生态系统功能与过程认知,探讨了宏观生态系统科学的认知尺度和测度尺度问题,提出了一个可以应用于宏观生态系统科学研究的多维坐标系体系,期望能够为生态系统科学的理论体系构建提供多维度概念框架。 展开更多
关键词 生态学 生态系统科学 宏生态系统 维度 尺度 坐标 多维坐标系体系
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宏观生态系统属性及状态定量表征体系 被引量：2
2
作者 于贵瑞 于宗绪 +2 位作者 于福波 郝天象 朱剑兴 《应用生态学报》 北大核心 2025年第1期1-12,共12页
宏观生态系统科学致力于探索并理解生态系统的结构、功能和过程机制。精准度量和定量描述生态系统基本属性和状态变化,并建立相应的度量方法及量纲体系,是促进宏观生态系统研究发展的关键环节。因此,基于传统的生物、土壤等生态系统要... 宏观生态系统科学致力于探索并理解生态系统的结构、功能和过程机制。精准度量和定量描述生态系统基本属性和状态变化,并建立相应的度量方法及量纲体系,是促进宏观生态系统研究发展的关键环节。因此,基于传统的生物、土壤等生态系统要素属性,以及植物器官、个体和物种等水平的生物性状研究成果,构建定量表征生态系统本征属性及状态变化的度量方法和量纲体系,并发展全新的宏观生态系统研究理论及应用体系,是宏观生态系统科学研究亟待解决的基础理论和方法学问题。本文从传统物理学的属性状态和量纲体系出发,系统论述了定量描述生态系统属性和状态的理论方法、测度变量及量纲体系,提出了生态系统性状(ESTs)和多维度性状网络(ETNs)概念,并将其扩展到宏观生态系统性状的测量和应用分析,期望能够加深对生态系统结构组成、运行机制、状态演变的监测和评估方面的认识,促进区域及全球生态环境保护、资源综合利用和经济社会的可持续发展。 展开更多
关键词 宏观生态系统 量纲体系 生态系统性状 资源环境效应
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宏观生态系统科学理论研究和实践应用知识体系的构建
3
作者 于贵瑞 于宗绪 +3 位作者 王秋凤 郝天象 杨萌 陈智 《应用生态学报》 北大核心 2025年第8期2257-2269,共13页
21世纪的生态学研究迈入了生态系统科学新阶段,宏观生态系统科学作为生态系统科学的引擎及前沿方向,正在围绕“环境变化-生态系统-人类福祉-社会发展”互馈机制问题,基于“多要素-多过程-多功能-多尺度-多维度”的系统认知框架,致力于... 21世纪的生态学研究迈入了生态系统科学新阶段,宏观生态系统科学作为生态系统科学的引擎及前沿方向,正在围绕“环境变化-生态系统-人类福祉-社会发展”互馈机制问题,基于“多要素-多过程-多功能-多尺度-多维度”的系统认知框架,致力于发展“跨介质-跨界面-跨时空-跨层级-跨学科”的整合研究,聚焦“资源环境-系统结构-生态过程-功能服务”和“系统构建-状态演变-资环效应-调控监管”的级联关系及过程机理,认知宏观生态系统演变规律及人为调控科学原理。本文系统梳理了宏观生态系统科学的生态学基础理论架构,采用“科学公理-原理体系-基础理论-应用技术”的逻辑框架,以“生物集聚和协同演化、组件铆链和结构嵌套、过程耦合和机制互馈、功能涌现和服务外溢、动态演替谱系和空间谱系、自然变化和人为调控”等宏观生态系统科学的公理性认知为指导,尝试性地构建了宏观生态系统科学理论研究和实践应用的知识体系与逻辑框架,期望能够推动传统生态学研究范畴及范式向多维度生态系统科学的升级转型,进而向大尺度、长周期的宏观生态系统科学的应用拓展,促进生态系统科学知识创新及实践应用,为区域及全球自然资源管理、生态安全格局构建以及社会可持续发展提供科技支撑。 展开更多
关键词 宏观生态系统科学 整合生态学 生态学基础理论、科学原理、科学知识、工程技术
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大尺度陆地生态系统动态变化与空间变异的过程模型及模拟系统 被引量：23
4
作者 于贵瑞 张黎 +1 位作者 何洪林 杨萌 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2653-2665,共13页
当代生态系统科学研究更加关注区域生态环境及生态系统状态变化的监测、评估、预测、预警及生态环境可持续管理。在深入理解陆地生态系统的要素、过程、功能、格局及其相互作用机理基础上,发展生态系统定量化描述方法和数值模拟技术,集... 当代生态系统科学研究更加关注区域生态环境及生态系统状态变化的监测、评估、预测、预警及生态环境可持续管理。在深入理解陆地生态系统的要素、过程、功能、格局及其相互作用机理基础上,发展生态系统定量化描述方法和数值模拟技术,集成构建大陆尺度的"多过程耦合-多技术集成-多目标应用"的陆地生态系统数值模拟器已成为生态系统与全球变化及其资源、环境和灾害效应科学研究的重要科技任务。本研究围绕宏观生态系统模拟分析方法问题,在回顾陆地生态系统模型研究现状和发展趋势的基础上,深入讨论开发大尺度陆地生态系统动态变化和空间变异及其资源环境效应模拟系统的理念,以及模拟系统的功能定位、结构设计等基本问题,为构造中国陆地生态系统数值模拟器提供参考。 展开更多
关键词 宏观生态系统科学 生态系统科学 大尺度陆地生态系统 生态系统模型 陆地生态系统数值模拟器
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大尺度区域生态环境治理及国家生态安全格局构建的技术途径和战略布局 被引量：25
5
作者 于贵瑞 杨萌 +1 位作者 陈智 张雷明 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1141-1153,共13页
陆地生态系统是地球生物圈系统的核心组分,是人类生活、生产及社会经济活动的场所。然而,人类文明发展和科学技术进步在不断地扩大对资源的利用规模和强度,也导致了严重威胁社会可持续发展的全球气候变化、生物多样性丧失、环境污染、... 陆地生态系统是地球生物圈系统的核心组分,是人类生活、生产及社会经济活动的场所。然而,人类文明发展和科学技术进步在不断地扩大对资源的利用规模和强度,也导致了严重威胁社会可持续发展的全球气候变化、生物多样性丧失、环境污染、资源枯竭、生态系统退化等环境问题。社会公众期望生态学研究能够为区域、大陆及全球尺度的生态系统的利用和保护、维持人类社会可持续发展提供科学理论及系统性的解决方案。本研究以服务中国生态文明建设、生态安全格局构建、区域生态环境治理,以及宏观生态系统科学发展为目标,回顾了中国的区域生态环境治理成效及经验;分析了我国生态文明建设对大尺度生态系统科学研究的科技需求与时代特征,提出了利用基于自然的宏生态系统途径的新思路提升区域生态环境治理及安全格局构建的设想。在此基础上,讨论了中国的大尺度区域安全格局构建及生态环境治理的新思路、战略布局、技术途径与科技支撑体系,为中国安全、健康和美丽的国土空间利用及生态文明建设进步提供理论参考。 展开更多
关键词 区域环境治理 生态安全格局 生态文明 整合生态学 大尺度宏观生态系统
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大尺度陆地生态系统科学研究的理论基础及其技术体系之探讨 被引量：19
6
作者 于贵瑞 陈智 +1 位作者 杨萌 王秋凤 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期377-391,共15页
大尺度的陆地生态系统科学研究是在生物多样性保护、应对全球气候变化、区域生态环境治理及全球社会经济可持续发展的科技需求背景下应运而生的生态学及生态系统科学前沿领域,并在我国的生态文明建设社会实践中快速发展。本文在系统论... 大尺度的陆地生态系统科学研究是在生物多样性保护、应对全球气候变化、区域生态环境治理及全球社会经济可持续发展的科技需求背景下应运而生的生态学及生态系统科学前沿领域,并在我国的生态文明建设社会实践中快速发展。本文在系统论述大尺度陆地生态系统科学研究的科技使命基础上,重点梳理和探讨了区域及大陆尺度的生态系统科学研究理论基础和方法学问题,进而基于宏生态系统生态学理论,新提出了宏观生态系统科学的基础理论、科学概念及其研究方法体系的逻辑框架。本文重点探讨了:1)基于生态系统的系统学特性,发展多维视角的"生态系统科学概念网络体系";2)基于生态系统整体性和涌现性理论,发展"生态系统状态变化分析理论体系";3)基于生态系统属性及状态概念,发展生态系统结构-过程-功能-服务级联关系的"整合研究方法学理论体系"的学科内涵及应用问题,进而论述了发展区域及大陆尺度宏观生态系统科学研究的方法体系,提出构建新一代大陆尺度生态系统观测研究实验网络,完善"联网观测-联网实验-数值模拟-知识融合"四位一体的科学研究技术体系的必要性。 展开更多
关键词 大尺度陆地生态系统 生态系统科学 宏生态系统生态学 宏观生态系统科学 基础理论 科学概念 方法体系
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试论宏观生态系统科学研究的多学科维度基本问题及其方法体系 被引量：9
7
作者 于贵瑞 陈智 +1 位作者 张维康 杨萌 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1531-1544,共14页
人类社会对解决区域及全球重大资源环境问题的迫切需求,快速地推进了自然科学与人文科学的多学科交叉融合,推动了宏观生态系统科学(MES)的兴起及科学理论创新,以及大陆和全球尺度的科学研究方法与技术体系发展。本研究以服务大陆及全球... 人类社会对解决区域及全球重大资源环境问题的迫切需求,快速地推进了自然科学与人文科学的多学科交叉融合,推动了宏观生态系统科学(MES)的兴起及科学理论创新,以及大陆和全球尺度的科学研究方法与技术体系发展。本研究以服务大陆及全球尺度的生态系统状态变化及其资源环境效应研究的多学科知识体系及方法论体系的融合发展为应用目标,系统论述了大陆尺度宏观生态系统科学研究的多学科维度基本问题、逻辑关系及前沿性领域,讨论了构建大陆及全球尺度宏观生态系统科学研究方法学体系的理念和内容,并提出了开展大陆尺度的联网观测-联网实验-数值模拟-知识融合技术系统的设想,期望为中国及全球生态系统观测试验研究网络的理论设计提供参考。 展开更多
关键词 宏观生态系统科学 宏生态系统 生态学系统 方法体系 多学科维度
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从微生态到宏生态是中医整体观的延伸 被引量：5
8
作者 胡宗仁 张媛婷 +1 位作者 莫彦芝 何清湖 《中华中医药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2984-2987,共4页
微生态是目前研究的热点,微生物和人体多种生理功能以及病理疾病相关。中医药对微生物也有调节作用,但这种作用往往是不明确的。因为中医药的干预是多靶点的综合调节作用,而微生态是一种庞大且极复杂的系统,这使得二者相关性的研究难度... 微生态是目前研究的热点,微生物和人体多种生理功能以及病理疾病相关。中医药对微生物也有调节作用,但这种作用往往是不明确的。因为中医药的干预是多靶点的综合调节作用,而微生态是一种庞大且极复杂的系统,这使得二者相关性的研究难度较大。何清湖教授鉴于目前中医药微生态研究的瓶颈,首次提出“中医宏生态”理论,运用系统思维解释人、微生物与环境之间的相互关系,延伸了中医整体观的内涵。 展开更多
关键词 微生态 中医宏生态 中医整体观 微生物
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宏观生态系统科学整合研究的多学科知识融合及其技术途径 被引量：10
9
作者 于贵瑞 任小丽 +1 位作者 杨萌 陈智 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期3031-3044,共14页
综合认识大尺度的宏观生态系统结构功能、空间变异和动态演变的过程机理和模式机制,实现对生态系统变化及其对人类福祉影响的定量模拟、科学评估和预测预警,服务生态系统的利用保护及调控管理,是当代宏观生态系统科学的重要发展方向,正... 综合认识大尺度的宏观生态系统结构功能、空间变异和动态演变的过程机理和模式机制,实现对生态系统变化及其对人类福祉影响的定量模拟、科学评估和预测预警,服务生态系统的利用保护及调控管理,是当代宏观生态系统科学的重要发展方向,正在孕育并形成大尺度的宏观生态系统科学整合生态学(IEMES)研究新领域。本研究通过对宏观生态系统科学整合生态学研究的基础理论、多学科知识融合途径及其关键技术问题的系统分析,形成以下几个基本认识:1)宏观生态系统科学整合生态学研究是以区域、大陆和全球尺度的宏观生态系统为研究对象,采用多学科知识融合方法和技术,致力于解决人类社会发展的食物安全、资源安全、生态安全、环境安全等重大资源环境问题。2)宏观生态系统科学整合生态学研究的基本科技任务是:理解宏观生态系统的结构功能基本属性,监测生态系统状态变化,解释生态系统时空演变规律,认知生态系统运维过程机理,定量评估生态系统功能状态及服务能力,预测生态系统动态演变及地理格局,预警生态系统变化及生态环境灾害。3)宏观生态系统科学整合生态学研究需要重新构造"多源数据分析-多模型模拟-多学科知识融合"的理论和方法学体系,发展"多尺度观测、多方法印证、多过程融合、跨尺度模拟"的多学科知识融合关键技术。4)大陆尺度的地基-空基-天基多时空尺度生态系统观测试验网络是承载多学科知识深度融合研究的基础科技设施,需要围绕区域、大陆和全球尺度的宏观生态系统科学问题,发展多要素-多过程-多界面-多介质-多尺度-多方法的多学科维度生态学知识融合关键技术。 展开更多
关键词 宏观生态系统科学 整合生态学 多学科知识融合 多尺度协同观测 多源数据分析 数据-模型融合 跨尺度生态系统模拟
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