生态系统中心焦点判定的新方法_贾建文
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遥感技术在生态环境评价中的研究进展随着人类活动对地球生态环境的影响日益加剧,生态环境评价成为了保护和管理生态系统的重要手段。
遥感技术作为一种能够快速、大面积获取地表信息的工具,在生态环境评价中发挥着越来越重要的作用。
本文将对遥感技术在生态环境评价中的研究进展进行探讨。
一、遥感技术概述遥感技术是指从远距离、高空以至外层空间的平台上,利用可见光、红外、微波等探测器,通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理,从而识别地面物质的性质和运动状态的现代化技术。
它具有大面积同步观测、时效性强、数据综合性和可比性等优势,能够为生态环境评价提供丰富、准确的信息。
二、遥感技术在生态环境评价中的应用领域(一)土地利用与土地覆盖变化监测土地利用与土地覆盖变化是生态环境变化的重要指标。
通过遥感影像,可以清晰地识别不同土地利用类型的分布和变化情况,如森林砍伐、城市扩张、农田开垦等。
这有助于分析人类活动对土地资源的影响,为土地规划和管理提供依据。
(二)植被监测遥感技术可以获取植被的光谱信息,从而反演植被的生长状况、覆盖度、生物量等参数。
这对于评估生态系统的生产力、碳储量以及生态服务功能具有重要意义。
例如,通过高分辨率遥感影像可以监测森林病虫害的发生范围和严重程度,及时采取防治措施。
(三)水资源监测遥感技术在水资源监测方面也发挥着重要作用。
可以监测河流、湖泊、水库的水位、面积和水质等信息。
此外,还能够评估地下水的储量和变化情况,为水资源的合理开发和利用提供支持。
(四)大气环境监测利用遥感技术可以监测大气中的污染物浓度、气溶胶分布、温室气体含量等。
例如,通过卫星遥感可以获取大范围的二氧化硫、氮氧化物等污染物的分布情况,为大气污染防治提供决策依据。
(五)生态系统健康评价综合运用遥感数据和生态模型,可以对生态系统的健康状况进行评价。
包括评估生态系统的结构完整性、功能稳定性和恢复能力等,为生态保护和修复提供科学指导。
三、遥感技术在生态环境评价中的数据处理方法(一)影像预处理在进行遥感数据分析之前,需要对影像进行预处理,包括几何校正、辐射校正、大气校正等。
生态系统服务功能评估方法与实践生态系统服务是指自然生态系统为人类提供的各种经济、社会和环境方面的福利。
评估生态系统服务功能对于合理利用和保护自然资源,促进可持续发展至关重要。
本文将介绍几种常用的生态系统服务功能评估方法,并探讨其实践应用。
一、直接观测法直接观测法是一种常见的生态系统服务功能评估方法,它通过实地调查和观测来获得相关数据。
例如,我们可以观测湿地的水质和生物多样性,从而评估湿地提供的净化水质和生物栖息地功能。
直接观测法的优势在于其结果具有较高的可信度和可重复性,但其劣势在于需要大量的时间和人力资源,并且无法评估长时间尺度上的生态系统服务功能。
二、间接测量法间接测量法是另一种常用的生态系统服务功能评估方法,它通过建立生态系统服务功能与相关指标的数学模型来进行评估。
例如,我们可以使用遥感数据和地理信息系统分析来评估森林的碳吸收和土壤保持功能。
间接测量法的优势在于其评估过程相对简单快捷,并且可以评估长时间尺度上的生态系统服务功能。
然而,由于模型的构建和参数选择存在不确定性,其结果可能存在一定的误差。
三、经济估算法经济估算法是一种通过货币或非货币的方法,将生态系统服务转化为经济价值进行评估。
例如,我们可以通过市场调查和问卷调查来估计人们对于湿地游憩和景观价值的支付意愿,从而评估湿地的文化和旅游功能。
经济估算法的优势在于其能够直接反映生态系统服务对社会经济的贡献,并为决策制定者提供决策依据。
然而,经济估算法存在着价值选择和估算方法选择的困难,其结果可能受到主观因素的影响。
四、综合评估法综合评估法是将多种评估方法相结合,综合考虑不同评估结果,从而得出综合评估结果。
例如,我们可以将直接观测法、间接测量法和经济估算法相结合,综合评估湿地的多种生态系统服务功能。
综合评估法的优势在于能够充分考虑不同评估方法的优缺点,并得出综合评估结果。
然而,综合评估法需要较高的分析能力和数据处理能力,并且对数据的质量要求较高。
生态位的测定指标及方法1、生态位的定义及概念生态位(ecological niche)是现代生态学中的一个非常重要的概念,也是种群生态学研究的一个核心问题,对于生态位这一概念也经历了其自身的发展完善过程。
生态位理论致力于解释生物之间、生物与环境之间相互作用的机理,具有一个形成与发展的过程。
1917年Grinndl[6]首次在研究加利福尼亚长尾鸣禽的生态关系时使用生态位术语并首次给它下定义,引入生态学研究以来,生态位的理论和方法就始不断完善和发展。
他将生态位定义为一个种或者一个亚种所占据的最后分布单位,强调物种空间分布的意义,因此也称作空间生态位。
1934年Gause提出了竞争排斥原理即出现在一个稳定群落中的两个种受同时利用同一资源的限制,其中某一种将具有竞争优势,而另一种则会被排斥。
生态位的概念常与种间竞争的概念相联系。
1958年HutcWnsonti3]从空间和资源利用方面提出了更加现代的生态位概念,既生态位的超体积概念,认为生态位是生物对环境变量的选择范围,因为环境变量是多维的。
这一概念奠定了现代生态位研究基础。
1959年E.ROdum[i6Wij认为生态位是一种在其群落和生态系统中地位和状况,这种状况和位置决定于该生物的形态适应、特有行为和生理反应[16]。
他认为生境就相当于生物的“住址”,生态位就相当于生物的“职业”。
1977年Gmbb、1983年Pianka都给生态位下过定义,使之不断完善。
1984年我国学者王刚应用集合概念定义生态位刘建国、马世俊提出“扩展生态位理论”。
给生态位下定义的学者很多,有人对生态位予以数学上的抽象,认为生态位是位于n维资源空间中的超体积。
关于生态位的定义,不同的学者有各种不同的表达方式。
但是其中最具代表性的当属Grinnell的空间生态位、Elton的功能生态位和Hutchinson的多维超体积生态位。
2、生态位指标的测定由于生态位概念是抽象的,因此生态学家设定一些刻画它的数量指标如生态位宽度、(nichebreadth)、生态位重叠(niche overlap)、生态位相似比(niche similarity)生态位体积(niche volume)及生态位维数(niche dimension)等。
文章编号: 1001-4675(2003)04-0330-06生态系统健康评价研究方法与进展Ξ张宏锋, 李卫红, 陈亚鹏(中国科学院新疆生态与地理研究所,乌鲁木齐 830011)摘 要:生态系统是人类生存的依托条件,生态系统是否健康直接影响到人类的生产、生活。
由于生产力的不断发展及资源利用水平的不断提高,人类对生态系统的影响越来越大,其直接后果就是生态系统发生病变,导致生态系统服务功能丧失。
在阅读国内外有关生态系统健康文献的基础上,综述了生态系统健康的发展过程、概念、范畴、指标、评价方法及存在的问题,旨在反映当前生态系统健康研究的状况,同时能为环境保护和生态系统恢复提供一些建议和方法。
关键词:生态系统;健康;评价方法中图分类号:Q146 文献标识码:A 生态系统是一定空间内由生物群落及其环境组成的具有一定格局,借助于功能流(物种流、能量流、物质流、信息流和价值流)而形成的稳态系统〔1〕。
人类作为生态系统的一个组分,与生态系统中环境的关系密切,表现为人类社会与经济活动愈强烈,对生态系统的干扰就愈大。
尤其近50a来,随着对自然资源利用水平的不断提高,各种工业活动排放的三废(废液、废物、废气)大量排入生态系统,超过了生态系统的自净能力〔2〕;盲目的毁林开荒破坏了森林生态系统健康,使森林自然生态系统失去平衡,失去了涵养水分、防风固沙的能力;对草地的过度利用,使草地退化;植被覆盖度降低,加剧了土地荒漠化过程和沙尘天气的发生〔3~6〕。
鉴于此,科学家们提出了生态系统健康(Ecosystem health)概念,希望尽早制止生态系统的恶化,强调应用保护人类健康的范例来保护生态系统健康。
1 生态系统健康的提出和发展过程生态系统健康的提法可追溯到20世纪40年代。
1941年美国生态学家、土地伦理学家Aldo. Leopold首先定义了土地健康(Land health)〔7〕;60-70年代,生态学得到迅速发展,Woodwell和Barrett 提出胁迫生态学〔8,9〕;进入80年代,Rapport等研究了生态系统在胁迫状态下的行为,认为它在逆境下的反应不具有自主性〔10〕。
基于遥感的生态系统服务价值评估方法研究生态系统为人类提供了众多至关重要的服务,如水源涵养、土壤保持、气候调节、生物多样性维护等。
准确评估生态系统服务价值对于合理规划土地利用、制定环境保护政策以及推动可持续发展具有重要意义。
随着遥感技术的不断发展,其在生态系统服务价值评估中发挥着越来越重要的作用。
遥感技术具有大范围、快速、周期性观测等优势,能够获取丰富的地表信息,为生态系统服务价值评估提供了重要的数据支持。
通过遥感影像,可以获取土地利用/覆盖类型、植被指数、地表温度等关键参数,进而推算生态系统的结构和功能特征。
在基于遥感的生态系统服务价值评估中,常用的方法主要包括以下几种。
一是直接利用遥感数据提取相关指标进行评估。
例如,通过植被指数(如归一化植被指数 NDVI)来反映植被的生长状况和覆盖度,进而评估生态系统的生产力和碳储存能力。
NDVI 值越高,通常表示植被生长越旺盛,光合作用越强,对碳的吸收和储存能力也就越强。
此外,利用遥感影像获取的水体面积、湿地分布等信息,可以评估水资源供给和水生态调节服务价值。
二是结合模型进行评估。
常见的模型如生态系统过程模型、InVEST 模型等。
以 InVEST 模型为例,它可以综合考虑多种生态系统服务功能,并结合遥感数据和其他辅助数据(如土壤类型、气象数据等)进行定量评估。
例如,在评估土壤保持服务价值时,模型会考虑地形、植被覆盖、降雨等因素,利用遥感获取的地形和植被信息,计算土壤侵蚀量和泥沙淤积量,从而得出土壤保持的价值。
三是基于景观格局分析的评估方法。
通过遥感影像解译得到的土地利用/覆盖数据,可以计算景观格局指数,如斑块密度、景观破碎度、连通性等。
这些指数能够反映生态系统的空间结构和异质性,进而与生态系统服务价值建立联系。
例如,景观破碎度较高可能意味着生态系统的稳定性降低,相应的生态服务功能也会受到影响。
然而,基于遥感的生态系统服务价值评估方法也面临一些挑战。
首先是数据质量和分辨率的问题。
生态系统评估1. 介绍生态系统评估是一种评估生态系统健康状况、确定潜在问题和制定保护措施的方法。
通过对生态系统的评估,可以了解其结构、功能和服务,并提供基础数据和信息来支持决策和管理。
本文将介绍生态系统评估的方法以及其在解决生态问题中的应用。
2. 生态系统评估方法2.1 生态系统结构评估生态系统结构评估是评估生态系统组成部分、物种多样性和生物量等方面的方法。
以下是常用的生态系统结构评估方法: - 野外调查:通过野外实地调查,记录物种组成、数量和分布情况,以及生态系统的地形、土壤等特征。
- 无人机遥感:利用无人机搭载的遥感设备获取高分辨率影像,通过图像处理和分析,估算生态系统的植被覆盖、植被高度等指标。
- 遥感卫星监测:利用遥感卫星获取大范围的生态系统数据,例如植被指数、土地利用类型等,用于评估生态系统的结构。
2.2 生态系统功能评估生态系统功能评估是评估生态系统提供的各种生态功能和服务的方法。
以下是常用的生态系统功能评估方法: - 生态系统服务价值评估:通过评估生态系统提供的各种服务(如水源涵养、土壤保持、气候调节等),估算其经济价值,用于支持决策和管理。
- 生态系统过程模拟:利用数学模型模拟生态系统的各种过程,如物质循环、能量流动等,从而评估生态系统的功能。
- 生态系统指标评估:通过选择合适的指标(如水质指标、空气质量指标等),对生态系统的功能进行定量评估。
2.3 生态系统问题评估生态系统问题评估是评估生态系统面临的潜在问题和威胁的方法。
以下是常用的生态系统问题评估方法: - 历史数据分析:通过分析历史数据,了解生态系统的演变过程和可能存在的问题,如物种灭绝、生境破坏等。
- 生态风险评估:通过评估生态系统受到的各种风险(如气候变化、入侵物种等),预测可能的问题和威胁。
- 影响评估:评估人类活动对生态系统的影响,如土地利用变化、水资源开发等,确定潜在问题和威胁。
3. 生态系统评估的应用3.1 自然保护区管理生态系统评估可用于自然保护区的管理和规划。
生态系统功能研究的新方法与思路生态系统是由生物和非生物物质相互作用而形成的复杂系统,其功能包括能源流动、物质循环、生态服务等多种方面。
生态系统功能的评估与监测是保障生态环境可持续发展的重要方法。
然而,传统的生态系统功能研究方法在样本量、时间尺度、空间尺度、统计分析等方面存在着诸多局限。
因此,如何通过新的方法和思路来进行生态系统功能研究是当前生态学领域探索的重要课题。
一、基于遥感技术的生态系统功能评价遥感技术是一种获取地表信息的重要工具,它可以利用卫星、飞机、无人机等遥感平台对野外生态系统进行多角度、多波段的观测。
基于遥感技术,研究人员可以建立生态系统指数,如归一化植被指数(NDVI)、植被水分指数(VSWI)等,来评价生态系统功能。
以NDVI为例,该指数反映了植物叶片的反射能力,可以用来表征生态系统植被覆盖度、生产力、碳储量等。
利用遥感技术,可以大幅提高生态系统功能评估的空间和时间分辨率,降低采样成本,增加研究效率。
二、基于分子生态学的生态系统功能研究随着分子生物学技术的飞速发展,分子生态学已成为一个新兴的交叉学科。
研究人员可以利用分子生态学技术,例如高通量测序、PCR扩增等,来获取生态系统中微生物的丰度、多样性、代谢功能等生态信息。
微生物是生态系统中至关重要的组成部分,在物质循环、养分转换、降解污染等方面发挥着重要作用。
利用分子生态学技术,研究人员可以更准确地了解微生物与生态系统功能之间的联系。
三、基于网络科学的生态系统功能建模网络科学是一种用图论和计算机科学方法研究复杂系统的新兴学科。
针对大规模复杂生态系统,研究人员可以利用网络科学方法,建立生态系统功能网络模型,从而深入了解不同生态组分之间的相互联系和相互作用。
网络模型可以描述组分之间的关系,如营养关系、竞争关系、共生关系等。
在此基础上,研究人员可以进行系统级别的生态系统功能分析,预测生态系统对环境变化的响应,为生态系统管理决策提供科学依据。
㊀Guihaia㊀Aug.2023ꎬ43(8):1350-1355http://www.guihaia-journal.comDOI:10.11931/guihaia.gxzw202305059罗茂芳ꎬ杨明ꎬ马克平ꎬ2023.«昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架»核心目标与我国的保护行动建议[J].广西植物ꎬ43(8):1350-1355.LUOMFꎬYANGMꎬMAKPꎬ2023.CoretargetsofKunming ̄MontrealGlobalFrameworkandrecommendationsforconservationactioninChina[J].Guihaiaꎬ43(8):1350-1355.«昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架»核心目标与我国的保护行动建议罗茂芳1ꎬ2ꎬ3ꎬ杨㊀明4ꎬ马克平1ꎬ2ꎬ5∗(1.中国科学院植物研究所ꎬ植被与环境变化国家重点实验室ꎬ北京100093ꎻ2.国家植物园ꎬ北京100093ꎻ3.中国科学院生物多样性委员会ꎬ北京100093ꎻ4.中国科学院科技促进发展局ꎬ北京100864ꎻ5.中国科学院大学ꎬ北京101408)摘㊀要:在中国作为主席国的引领下ꎬ联合国«生物多样性公约»(以下简称«公约»)第十五次缔约方大会(以下简称COP15)第二阶段会议通过了62项决定ꎬ特别是达成了以变革理论为基础的«昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架»(以下简称«昆蒙框架»)ꎬ为全球生物多样性治理擘画了新的蓝图ꎮ该文就«昆蒙框架»的三个核心目标 保护地 3030目标 ㊁资源调动㊁遗传资源数字序列信息进行解读ꎬ对保障«昆蒙框架»落地的相关决议进行简要介绍ꎬ并就我国未来的保护行动提出了相关建议:(1)加强生物多样性保护的主流化ꎻ(2)进一步制定详细的保护计划ꎬ明确保护区域的范围㊁目的和管理措施ꎬ并落实实施计划的责任部门和具体措施ꎻ(3)根据框架目标的监测要求ꎬ制定可操作的指标体系和监测计划ꎻ(4)继续加强生物多样性保护的意识和教育ꎬ提高公众对生物多样性保护的认识和重视程度ꎬ促进全社会的可持续生产和可持续消费ꎻ(5)大力推进国际合作ꎬ在更大尺度上探索和促进基于自然的解决方案ꎬ寻找对自然产生正面㊁积极效果的经济和社会发展路径ꎮ关键词:«生物多样性公约»ꎬ«昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架»ꎬ全球生物多样性保护ꎬ保护地目标ꎬ保护行动建议中图分类号:Q948㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1000 ̄3142(2023)08 ̄1350 ̄06CoretargetsofKunming ̄MontrealGlobalFrameworkandrecommendationsforconservationactioninChinaLUOMaofang1ꎬ2ꎬ3ꎬYANGMing4ꎬMAKeping1ꎬ2ꎬ5∗(1.StateKeyLaboratoryofVegetationandEnvironmentalChangeꎬInstituteofBotanyꎬChineseAcademyofSciencesꎬBeijing100093ꎬChinaꎻ2.ChinaNationalBotanicalGardenꎬBeijing100093ꎬChinaꎻ3.BiodiversityCommitteeꎬChineseAcademyofSciencesꎬBeijing100093ꎬChinaꎻ4.BureauofScience&TechnologyforDevelopmentꎬChineseAcademyofSciencesꎬBeijing100864ꎬChinaꎻ5.UniversityofChineseAcademyofSciencesꎬBeijing101408ꎬChina)Abstract:UndertheleadershipoftheChinesepresidencyꎬthesecondpartofthe15thConferenceofthePartiestotheUnitedNationsConventiononBiologicalDiversity(CBD)adopted62decisionsꎬinparticularKunming ̄MontrealGlobal收稿日期:2023-07-06基金项目:中国科学院生物多样性公约缔约方大会专项(KFJ ̄COP ̄001)ꎻ中国科学院生物多样性专项(80016F2005)ꎮ第一作者:罗茂芳(1985-)ꎬ博士ꎬ研究方向为生物多样性信息学ꎬ(E ̄mail)maofang@ibcas.ac.cnꎮ∗通信作者:马克平ꎬ博士ꎬ研究员ꎬ研究方向为生物多样性与植物生态学ꎬ(E ̄mail)kpma@ibcas.ac.cnꎮBiodiversityFramework(KM ̄GBF)ꎬwhichisbasedonthetheoryoftransformativechanges.KM ̄GBFꎬitsachievementsꎬgapsꎬandlessonslearnedꎬandtheexperienceandachievementsofotherrelevantmultilateralenvironmentalagreementsꎬsetsoutanambitiousplantoimplementbroad ̄basedactiontobringaboutatransformationinoursocieties relationshipwithbiodiversityby2030ꎬanddrawsanewblueprintforglobalbiodiversitygovernance.Thispaperprovidesaninterpretationofthethreecoretargetsoftheframework the 3030target forprotectedareasꎬresourcemobilisationꎬanddigitalsequenceinformationofgeneticresourcesꎬabriefintroductiontotherelevantdecisionstoensuretheimplementationoftheframeworkꎬandrecommendationsforfutureconservationactionsinChina:(1)Tostrengthenthemainstreamingofbiodiversityconservation.RevisionofChina sBiodiversityConservationStrategyandActionPlan(2011-2030)isanopportunitytoinvolvethewholegovernmentandsocietyintheprocessandtotakeactiontopromotethegoalsandtargetsoftheKM ̄GBFꎻ(2)Tofurtherdevelopdetailedconservationplansꎬclarifythescopesꎬpurposesandmanagementmeasuresofconservationareasꎬandimplementresponsibleauthoritiesandspecificmeasuresforimplementingtheplans.ResearchesontheOtherEffectivearea ̄basedConservationMeasures(OECMs)areneededtoincorporateintothemanagementsystemforbiodiversityconservationꎻ(3)Todevelopanoperationalindicatorsystemandmonitoringplaninaccordancewiththemonitoringrequirementsoftheframeworktargetsꎻ(4)Tocontinuetostrengthenawarenessandeducationonbiodiversityconservationꎬraisepublicawarenessandattentiontobiodiversityconservationꎬandpromotesustainableproductionandsustainableconsumptioninsocietyasawholeꎻ(5)TopromoteinternationalcooperationvigorouslytoexploreandpromoteNature ̄basedSolutionsonalargerscaleꎬandfindpathwaysforeconomicandsocialdevelopmentthathavepositiveandbeneficialeffectsonnature.Keywords:ConventiononBiologicalDiversity(CBD)ꎬKunming ̄MontrealGlobalBiodiversityFrameworkꎬglobalbiodiversityconservationꎬprotectedareatargetsꎬrecommendationsforconservationaction㊀㊀2020年ꎬ联合国«生物多样性公约»(以下简称«公约»)发布了第五版«全球生物多样性展望»ꎬ对生物多样性保护状况进行了比较全面的总结ꎮ根据这一报告ꎬ尽管在过去的十年间世界各国不断做出了努力ꎬ但生物多样性保护状况仍然以人类历史上前所未有的速度在全球范围内不断恶化(CBDꎬ2020)ꎮ这表明ꎬ不仅在2010年未能实现第一个全球生物多样性目标ꎬ而且第二个全球生物多样性目标 爱知生物多样性目标未能在全球实现ꎮ具有里程碑意义的«昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架»(以下简称«昆蒙框架»)经过四年的正式磋商和谈判ꎬ于2022年12月19日凌晨在«公约»第十五次缔约方大会(COP15)第二阶段会议的全会上通过ꎮ«昆蒙框架»以行动和结果为导向ꎬ以«2011 2020年生物多样性战略计划»的经验教训以及其他相关多边环境协定的经验和成果为基础ꎬ提出了一项雄心勃勃的计划ꎬ旨在到2030年转变社会与生物多样性的关系ꎬ既为实现到2050年与自然和谐共生的全球愿景设定了一条崭新的路线图ꎬ也为今后全球生物多样性治理指明了方向(CBDꎬ2022a)ꎮ«昆蒙框架»是一个兼具雄心和务实平衡的框架ꎬ全文包括背景㊁宗旨㊁执行框架的考虑因素㊁与«2030年可持续发展议程»的关系㊁变革理论㊁2050年愿景和2030年使命㊁2050年全球长期目标㊁2030年全球行动目标等11个部分ꎮ近年来ꎬ已有文献从谈判进展㊁框架内容㊁海洋多样性保护㊁资金问题等方面就框架进行了介绍(罗茂芳等ꎬ2022ꎻ徐靖和王金洲ꎬ2023ꎻ李亦欣等ꎬ2023ꎻ耿宜佳等ꎬ2023ꎻ马克平ꎬ2023)ꎮ本文将着重介绍保护地 3030目标 等核心目标ꎬ并对我国的保护行动建议进行了讨论ꎮ1㊀核心目标1.1保护地 3030目标2010年通过了2011 2020年全球生物多样性保护十年目标ꎬ简称 爱知目标 ꎮ 爱知目标 11提出的17%陆地和10%海洋保护地目标ꎬ未能有效缓解生物多样性和生态系统服务的下降趋势ꎮ以高雄心联盟(HighAmbitionCoalition)国家为代表的多个国家倡导2030年保护全球至少30%的陆地和海洋(www.hacfornatureandpeople.org)ꎮ这一目标在COP15大会得到一致认可ꎬ确立了行动目标3的所谓 3030目标 ꎬ目标提出 确保和促使到2030年至少30%的陆地㊁内陆水域㊁沿海和海洋区域ꎬ特别是对生物多样性和生态系统功能和服务特别重要的区域ꎬ通过具有生态代表性㊁保护区系统和其他有效的基于区域的保护措施至少恢复30% ꎮ这一目15318期罗茂芳等:«昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架»核心目标与我国的保护行动建议标的设定ꎬ尤其是30%海洋面积保护目标的设定是一个雄心勃勃的目标ꎮ在全球海洋保护区中ꎬ多数因渔业捕捞㊁石油开发等经济活动而不能达到有效保护ꎬ协调海洋保护与开发是人类共同面对的难题(Edgaretal.ꎬ2014)ꎮ早在1995年ꎬ«公约»缔约方大会第二次会议(COP2)首次将海洋和沿海生物多样性设为正式议题ꎬ并于1998年ꎬCOP4通过了«关于海洋和沿海生物多样性的工作方案»ꎬ确定了«公约»关于海洋和沿海生物多样性保护和可持续利用领域的主要目标和优先行动ꎮ2010年ꎬCOP10对这一方案的执行情况进行了评估ꎬ认为海洋保护区覆盖全球海洋面积约1%ꎬ海洋生物多样性保护进展缓慢(SCBDꎬ2010)ꎮCOP10发布了2011 2020年«生物多样性战略计划»及对应的 爱知目标 ꎬ并提出了保护17%陆地和10%海洋的保护目标ꎮ然而ꎬ 爱知目标 未能在全球实现ꎬ其中海洋生物多样性保护形势严峻ꎬ尤其是国家管辖范围以外区域的海洋生物多样性(marinebiologicaldiversitybeyondareasofnationaljurisdictionꎬBBNJ)ꎮ2023年3月4日ꎬ为确保在国家管辖范围以外区域对海洋生物多样性进行有效保护和可持续利用ꎬ各缔约国在纽约联合国总部就公海生物多样性保护达成协定案文ꎮ该案文要求在国家管辖范围以外区域(公海和区域)设立大范围的海洋保护区ꎬ对捕鱼量㊁航运线路以及包括深海采矿在内的勘探活动等做出限制ꎻ同时ꎬ要求评估经济活动对这些区域生物多样性产生的影响ꎮ此外ꎬ发展中国家在参与和执行协定案文的过程中将获得能力建设与海洋技术转让等方面的支持ꎬ并通过一个公平的机制分享海洋遗传资源产生的惠益ꎮ这对于实现«2030年可持续发展议程»和«昆蒙框架»中与海洋相关的目标和具体指标十分关键ꎮ1.2资源调动«公约»缔约方认识到发展中国家虽然拥有全球大部分的生物多样性ꎬ但缺乏保护和可持续利用这些生物资源所需的资金和技术资源ꎮ同时ꎬ也认识到发达国家在历史上虽然从发展中国家获得了大量与生物多样性和相关基因资源有关的利益ꎬ但未能公平分享这些利益ꎮ这引发了对于确保发展中国家在使用生物多样性和相关基因资源时能够得到公平补偿ꎬ并获得保护和可持续利用这些资源所需的资金和技术资源的需求ꎮ早在1994年的第一次缔约方大会上ꎬ发展中国家就提出ꎬ发达国家应为其提供资金和技术支持ꎬ以帮助保护和可持续利用生物多样性ꎮ这个提议基于 共同但有区别的责任 原则ꎬ认识到发达国家由于历史上开发生物多样性和相关资源获益颇多ꎬ因此有更大的责任为发展中国家提供支持ꎮ这个提议也是基于发展中国家资源有限ꎬ而保护和可持续利用具有全球价值的生物多样性需要耗费大量资金和技术资源的认知ꎮ资源调动不仅是框架中的目标之一ꎬ还关系到框架整体目标的设计高度与缔约方实施框架的信心ꎬ更是框架达成且落实的关键(王也等ꎬ2022)ꎮ联合国秘书长古特雷斯在2021年 同一个星球 峰会上发言指出ꎬ到2030年ꎬ每年保护全球生物多样性的资金缺口高达7110亿美元ꎮ根据«公约»资源调动专家小组的估算ꎬ在保持目前碳排放㊁生产力和土地利用不变的情况下ꎬ全球每年需要投入1500亿~3000亿美元的资金用以实施框架所确定的目标ꎬ而目前全世界每年用于生物多样性保护的相关支出为780亿~910亿美元(CBDꎬ2022aꎬb)ꎮ在框架谈判过程中ꎬ资源调动作为最为核心的目标之一ꎬ分歧很大ꎮ在资金机制方面ꎬ发展中国家希望建立一个在全体缔约方授权下运作的全新机制ꎬ并简化获得资金和快速落实的流程ꎮ对将全球环境基金(GEF)等由发达国家主导的融资机制继续作为资金机制提出反对意见ꎬ认为新的资金机制必将刺激更多的资金投入ꎻ而发达国家却认为新机制的建立需要更多的时间ꎬ并且更多的基金机构并不意味着更多的资金ꎬ从而支持通过全球环境基金等现有机制提供援助ꎮ在中国作为主席国的协调下ꎬ经过多次谈判磋商ꎬ最终大家一致同意在全球环境基金下设立一个全球生物多样性框架基金ꎬ通过一个特别信托基金来支持框架的实施ꎮ在资金数额方面ꎬ到2030年每年筹措所有来源的财政资源2000亿美元ꎬ并减少至少5000亿美元有害补贴ꎻ发达国家流向发展中国家的与生物多样性相关的国际资金总量到2025年达到每年至少200亿美元ꎬ到2030年达到每年300亿美元ꎮ1.3遗传资源数字序列信息(DSI)«公约»的三大目标之一是公平分享利用遗传资源产生的惠益ꎮ随着生物技术的发展ꎬ给生物多样性的保护和可持续利用带来了机遇ꎬ同时也给遗传资源的获取与惠益共享带来了新的挑战ꎮ许多发展中国家拥有大量的遗传资源ꎬ这些资源有可能被用于开发新药㊁培育作物新品种和其他产品ꎮ发达国家在DSI基础设施㊁数字化信息㊁研2531广㊀西㊀植㊀物43卷发水平等方面具有明显优势ꎬ而发展中国家相对较弱ꎮ在框架磋商中ꎬ遗传资源的使用者如生物技术公司与原产国如何分享DSI惠益ꎬ发达国家和发展中国家之间在这一议题上意见分歧很大㊁矛盾十分突出ꎮ以非洲联盟为代表的一些发展中国家认为ꎬDSI作为遗传资源的基因序列信息本质上仍属于遗传资源ꎬ应纳入框架的遗传资源获取与惠益分享机制以及其他相关规定ꎮ但是ꎬ发达国家极力反对将DSI视为遗传资源纳入生物多样性保护进程ꎬ认为遗传资源数字序列信息数据应保持开放访问的状态ꎬ反对影响开放获取的解决方案ꎮ主张采取循序渐进的方式ꎬ在COP15后继续开展广泛的多利益相关方对话ꎮ2016年ꎬ在墨西哥召开的COP13上ꎬ各方首次触及DSI问题ꎮ2018年ꎬ在埃及召开的COP14上ꎬ大会通过决议ꎬ表示注意到对此事的意见分歧ꎬ并决定建立一个以科学和政策为基础的进程工作组进行研究ꎬ其中包括建立一个特设技术专家组ꎮ在本次的COP15中ꎬ各方就DSI的定义㊁范围㊁保护措施和利益分享机制等问题进行了深入讨论ꎬ并就相关条款进行了谈判ꎮ最终ꎬ各缔约方达成了共识ꎬ决定设立一个公平㊁透明㊁包容㊁参与性和有时限的进程ꎬ将在COP16上最终确立ꎻ同时ꎬ设立一个分享利用遗传资源数字序列信息所产生惠益的不限成员名额特设工作组ꎬ进一步拟定多边机制ꎬ并向COP16提出建议ꎮ这一成果是一个里程碑式的转变ꎬ将DSI纳入框架的推进进程ꎬ并提供了下一步的路线图ꎬ具有历史性意义ꎮ除了以上3个重要议题外ꎬ框架还有其他一系列重要行动目标ꎬ包括恢复退化生态系统区域30%㊁外来入侵物种引入减半㊁高危化学品使用减半㊁全球食物浪费减半等(马克平ꎬ2023)ꎮ与上一个十年目标不同ꎬ«昆蒙框架»除了要遏制生物多样性丧失外ꎬ还提出扭转生物多样性丧失的趋势ꎬ是一个更具雄心的目标ꎮ«昆蒙框架»涵盖了包括加大力度解决生物多样性丧失的直接和间接驱动因素ꎬ提出需要在全球㊁区域㊁次区域㊁国家以及地方各级采取行动ꎬ加强了性别平等㊁土著人民和地方社区等所有利益攸关方的参与ꎬ重视可持续生产㊁可持续消费等变革性的改变ꎬ对框架相关目标和指标设计更加具体㊁可计量㊁可实现㊁成果导向㊁有时限(specificꎬmeasurableꎬachievableꎬresults ̄basedandtime ̄boundꎬ即SMART标准)㊁提高国家承诺的程度㊁减少规划及其执行中的时间滞后等(CBDꎬ2020)ꎮ此外ꎬ新冠病毒在全球传播造成的危机再次提醒了生物多样性与健康的关联ꎮ在框架磋商中ꎬ 生物多样性和健康 曾作为一个新目标进行谈判ꎬ后经协商一致ꎬ作为执行框架的考虑因素之一写入框架C部分ꎮ强调将人类㊁动物和环境健康之间相互关联的 同一健康 (OneHealth)作为基于科学的整体方法之一ꎬ在框架中得以体现ꎮ此外ꎬ与«昆蒙框架»一并通过的一揽子成果还包括«‹昆蒙框架›的监测框架»«规划㊁监测㊁报告和审查机制»等其他五个决议ꎬ这些决议是推动和具体实施框架的重要条件ꎮ«‹昆蒙框架›的监测框架»是评估框架执行进展的科学和技术基础ꎬ旨在建立一套指标体系以监测框架目标的进展情况ꎬ供缔约方在其国家生物多样性战略与行动计划和国家报告中使用(CBDꎬ2022b)ꎮ指标体系以标题指标(headlineindicators)为核心ꎬ组成指标(componentindicators)㊁补充指标(complimentaryindicators)和国家指标(nationalindicators)作为补充ꎮ在指标磋商过程中ꎬ发达国家多强调指标的雄心ꎬ而发展中国家却强调指标在国家层面尤其是在发展中国家的可行性ꎬ并强调标题指标的平衡ꎮ«规划㊁监测㊁报告和审查机制»中提出ꎬ以便利性㊁尊重主权㊁非惩罚性的方式实施强化的多层面规划㊁监测㊁报告和审查办法ꎬ来加强«公约»和«昆蒙框架»的执行(CBDꎬ2022c)ꎮ这些办法包括比照框架及其长期目标和行动目标修订或更新国家生物多样性战略和行动计划(NationalBiodiversityStrategyandActionsꎬNBSAP)ꎬ提出在2026年和2029年提交的国家报告中应包括«‹昆蒙框架›的监测框架»中的标题指标和其他指标ꎬ对各国NBSAP包括国家目标中的信息进行全球分析ꎬ以评估对«昆蒙框架»的贡献ꎬ供COP16和随后各届缔约方大会审议等ꎮ此外ꎬ在这一决议附件中还发布了修订或更新NBSAP的指导意见以及用于提交国家目标的模板ꎮ中国作为COP15主席国ꎬ在承办COP15大会和推动«昆蒙框架»磋商和达成的过程中ꎬ体现了最高级别的政治意愿和领导力ꎮ在COP16召开前ꎬ我国将继续履行主席国职责ꎬ推动«昆蒙框架»的全面实施ꎮ2㊀我国的保护行动建议为推动«昆蒙框架»在中国的落实ꎬ我国正在更新2010年9月发布的«中国生物多样性保护战35318期罗茂芳等:«昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架»核心目标与我国的保护行动建议略与行动计划»(2011 2030年)ꎮ生物多样性保护是一个跨地域㊁跨部门㊁跨学科的复杂问题ꎬ一时一地㊁单一领域或是单一利益相关者的行动ꎬ无法满足生物多样性保护的需求ꎬ难以达到生物多样性保护的预期效果和目标(刘文慧ꎬ2022)ꎮ我们应该以此次修订为契机ꎬ让全政府和全社会共同参与到进程当中ꎬ采取行动共同推动«昆蒙框架»目标的达成ꎮ2.1进一步加强生物多样性保护的主流化在习近平生态文明思想指导下ꎬ将生物多样性保护和可持续利用整合到国土空间规划中ꎮ我国在此方面具有良好的基础和制度优势ꎬ如生态空间㊁生产空间㊁生活空间的三区划分㊁生态保护红线的划定㊁山水林田湖草一体化治理工程㊁重要生态系统保护与修复重大工程等都是良好的范例ꎮ应进一步统筹规划㊁完善整体布局ꎬ特别是加强项目间和项目内的互补与协同ꎬ聚焦重点ꎬ提高成效ꎬ以实现我国到2030年生物多样性丧失曲线得到扭转的目标ꎮ2.2政府和相关机构需进一步制定详细的保护计划ꎬ明确保护区域的范围㊁目的和管理措施ꎬ并落实实施计划的责任部门和具体措施我国自1956年建立第一个自然保护地以来ꎬ自然保护地建设已取得巨大成就ꎬ积极推动建立以国家公园为主体㊁自然保护区为基础㊁自然公园为补充的自然保护地体系ꎮ自2015年以来ꎬ我国陆续开展了10个国家公园体制试点ꎮ2021年ꎬ正式设立三江源㊁大熊猫㊁东北虎豹㊁海南热带雨林㊁武夷山第一批五个国家公园ꎬ保护面积达23万平方千米ꎬ涵盖了我国陆域近30%的国家重点保护野生动植物物种(中华人民共和国中央人民政府ꎬ2021)ꎮ随着国家公园的建立ꎬ国家公园建设与管理作为新专业ꎬ于2023年4月正式纳入«普通高等学校本科专业目录»(教育部ꎬ2023)ꎮ根据国家林业和草原局规划财务司 2020年林草生态网络感知系统一套数 ꎬ截至2020年底ꎬ我国已建成各级各类自然保护区2676处(面积为14898.54万公顷)ꎬ自然公园6514个(面积为5514.05万公顷)ꎬ仅这二者总面积就占国土陆地面积的21.26%ꎮ然而ꎬ我国的海洋保护相对滞后ꎬ海洋生物多样性保护与经济发展矛盾突出(曾江宁等ꎬ2016)ꎬ未来既需要建立更多新的海洋保护区ꎬ也亟需评估现有海洋保护区的保护成效(曾江宁等ꎬ2016ꎻ宋瑞玲等ꎬ2018)ꎮ除了传统保护地体系外ꎬ近年来国际上对于 其他有效的基于区域的保护措施 (OtherEffectivearea ̄basedConservationMeasureꎬOECMs)也非常重视ꎬ世界保护监测中心(UNEP ̄WCMC)自2019年首次记录OECMs以来ꎬOECMs为全球保护地和OECMs网络增加了160万平方千米ꎻ尽管仅限于5个国家和地区ꎬ但OECMs的现有数据已经表明其对保护区覆盖率和相连性做出了重要贡献(UNEP ̄WCMC&IUCNꎬ2021)ꎮOECMs作为保护措施的一种形式ꎬ写入«昆蒙框架»保护地 3030目标 中ꎮ在我国ꎬOECMs尚未受到有关方面的足够重视ꎬ需要进一步开展相关研究ꎬ争取尽快纳入生物多样性保护的管理体系ꎮ2.3根据框架目标对监测要求具体化ꎬ制定出可操作的指标体系和监测计划生物多样性观测和监测既是生物多样性保护的基础ꎬ也是了解生物多样性变化趋势和问题的重要手段ꎮ应建立科学㊁系统㊁可持续的生物多样性监测指标体系ꎬ进一步优化生物多样性监测的内容和空间布局ꎬ并整合国内和国际生物多样性研究的技术力量ꎬ对生物多样性的变化趋势㊁种群数量㊁分布范围㊁生境质量等方面进行监测与评估ꎮ同时ꎬ政府应出台相关政策和法规ꎬ强化对生物多样性监测的支持和保障ꎬ并确立相应的监测机构ꎬ加强对相关从业人员和监测人员的培训ꎬ提高监测水平和能力ꎮ在国家层面进一步推动生物多样性监测网络和信息共享平台的建设ꎬ实现监测数据的实时收集㊁传输和共享ꎬ并加强对监测数据的分析ꎬ评估生态系统的状况和保护成效ꎬ及时调整保护策略和措施ꎬ为政策制定和决策提供科学依据ꎮ2.4继续加强生物多样性保护的意识和教育ꎬ提高公众对生物多样性保护的认识和重视程度ꎬ促进全社会的可持续生产和可持续消费公众对生物多样性的认识是促进可持续生产和消费的重要因素之一ꎮ公众只有了解生物多样性的重要性和保护意义ꎬ才会更加关注可持续生产和消费ꎬ减少对生态环境的破坏和对生物多样性的威胁ꎬ从而促进生物多样性的保护ꎮ目前ꎬ我国在加强公众宣传和教育活动方面开展了很多工作ꎬ如开展生物多样性相关主题的宣传日㊁生物多样性保护讲座㊁观鸟等活动ꎮ媒体是传递信息的重要渠道之一ꎬ加强对生物多样性的宣传报道ꎬ让更多的人了解生物多样性的重要性和保护的紧迫性ꎬ下一步可加强媒体形式多样㊁深入浅出的宣传ꎮ此外ꎬ在各社区建立生态志愿者队伍ꎬ让更多4531广㊀西㊀植㊀物43卷的人参与到生物多样性保护中来ꎬ通过志愿者的力量ꎬ开展生物多样性保护的宣传㊁监测㊁评估和管理工作ꎬ提高公众对生物多样性保护的参与度和保护意识ꎮ2.5大力推进国际合作ꎬ在更大尺度上探索和促进基于自然的解决方案ꎬ寻找对自然产生正面㊁积极效果的经济和社会发展路径生物多样性是全球性的问题ꎬ只有各国共同合作才能有效监测和保护生物多样性ꎮ我国作为«公约»缔约方和COP15主席国ꎬ以及世界上最大的发展中国家ꎬ已经站在全球政治经济舞台的中央ꎮ除了国内的保护行动外ꎬ还要积极参与全球治理ꎬ还应加强与其他国家的合作ꎬ共同走出生态文明的新发展路径ꎮ同时ꎬ这种新的发展路径不仅仅局限于生物多样性领域ꎬ应积极争取各国政府㊁地方和区域金融银行以及其他投资者㊁私营企业和社区组织等的支持ꎬ调动全球全社会力量共同为扭转生物多样性丧失的趋势而努力ꎮ参考文献:CBD(ConventiononBidogicalDiversity)ꎬ2020.Fiftheditionoftheglobalbiodiversityoutlook[EB/OL].5thed.(2020-09-15)[2023-04-15].https://www.unep.org/resources/report/global ̄biodiversity ̄outlook ̄5 ̄gbo ̄5.CBD(ConventiononBidogicalDiversity)ꎬ2022a.DecisionadoptedbytheConferenceofthePartiestotheConventiononBiologicalDiversity[EB/OL].(2022-12-19)[2023-04-05].https://www.cbd.int/decisions/cop/?m=cop ̄15.CBD(ConventiononBidogicalDiversity)ꎬ2022b.DecisionadoptedbytheConferenceofthepartiestotheConventiononBiologicalDiversity15/5[EB/OL].(2022-12-19)[2023-04-05].https://www.cbd.int/decisions/cop/?m=cop ̄15.CBD(ConventiononBidogicalDiversity)ꎬ2022c.DecisionadoptedbytheconferenceofthePartiestoTheConventiononBiologicalDiversity15/6[EB/OL].(2022-12-19) [2023-04-05].https://www.cbd.int/decisions/cop/?m=cop ̄15.EDGARꎬGJꎬSTUART ̄SMITHꎬRDꎬWILLISꎬTJꎬetal.ꎬ2014.Globalconservationoutcomesdependonmarineprotectedareaswithfivekeyfeatures[J].Natureꎬ506(7487):216-220.GENGYJꎬLIZYꎬTIANYꎬ2023.ConservationofmarinebiodiversityintheConventiononBiologicalDiversity:Statusꎬchallengesꎬandprospects[J].BiodiversSciꎬ31(4):22645.[耿宜佳ꎬ李子圆ꎬ田瑜ꎬ2023.«生物多样性公约»下海洋生物多样性保护的进展㊁挑战和展望[J].生物多样性ꎬ31(4):22645.]教育部ꎬ2023.教育部公布新一批普通高等学校本科专业备案和审批结果[EB/OL].(2023-04-19)[2023-04-25].http://www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/s5987/202304/t20230419_1056327.html.LIYXꎬLIYYꎬZHANG ̄YANGXYꎬetal.ꎬ2023.TheprogressandprospectofthefinancialarrangementsundertheConventiononBiologicalDiversity[J].BiodiversSciꎬ31(4):23077.[李亦欣ꎬ李园园ꎬ张杨心怡ꎬ等ꎬ2023.«生物多样性公约»资金问题最新进展及展望[J].生物多样性ꎬ31(4):23077.]刘文慧.以整个政府和全社会方法推动«昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架»目标达成[EB/OL].(2022-12-21) 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第34卷第10期2004年10月数学的实践与认识
M AT HEM A TICS IN PRACTICE A ND T HEORY V o l.34 No.10
Octo ber ,2004
生态系统中心焦点判定的新方法
贾建文
(山西师范大学数学与计算机科学学院,山西临汾 041004)摘要: 给出在生态系统的研究中,中心焦点判定的一种新方法.利用这种方法对一类生物化学反应模型
进行了中心焦点的判定,从而比较完整地对相应的系统作了研究.
关键词: 生态系统;平衡点;中心;细焦点
0 引 言
收稿日期:2001-11-21基金项目:山西省青年科技研究基金项目(20021004) 众所周知,在生物数学领域,人们利用动力学方法建立许多种群动力学模型、生物化学模型、传染病模型等微分方程模型[1,2].研究的主要问题就是这些生态系统是否具有一个或多个平衡状态?这些平衡态是静平衡还是动平衡?在数学上就是对应微分系统的平衡点(或奇点)和周期解(或极限环).这些问题研究难点之一就是平衡点的中心和焦点的判别问题.过去已有许多文章研究过平面系统,给出了一些判别方法.例如:形式级数法、Po incare-Bir khoff 的PB 规范形法[3].目前有关研究生态系统的文章,其中心焦点的判定都是采用这两种方法之一.由于这两种方法计算很麻烦,实际使用起来很不方便,使得有些文章中计算结果很繁杂,难以判断准确;有的就不得不放弃对这一方面的讨论[4],从而降低了论文的质量.本文介绍一种新方法,其理论证明可详见文[5],这种方法对平面广义Lienard 方程奇点(0,0)给出中心焦点的判定准则.此时只需将f (x ),g (x )作麦克劳林级数展开(通常展到第二、三项即可),在生态系统讨论中使用很方便.这是因为几乎所有生态系统均可化为广义Lienard 方程且对于具体的f (x ),g (x )作级数展开很容易.本文首先介绍这一方法,然后利用此法讨论文[4]中所研究的生态系统平衡点的中心焦点问题.1 中心焦点判定新方法
考虑广义Lienard 方程
x a =<(y )-F (x )
y a =-g (x )
(1)
假定方程(1)满足下列条件:
(i )F (x ),g (x ),<(y )分别在x =0和y =0的某邻域内解析;
(ii)F ′(x )=f (x ),f (0)=0,F (0)=0;
(iii)存在D 1>0,当ûx û<D 1且x ≠0时,x g (x )>0,g ′(0)>0;
(iv)存在D 2>0,当ûy û<D 2且y ≠0时,y <(y )>0,<′(y )>0.
易知在上述条件下,(0,0)是方程(1)的孤立平衡点且构成中心焦点判定问题.此时也
存在D >0,使得当ûx û<D 时有
f (x )=F ′(x )=b 1x +b 2x 2+…
g (x )=c 0x +c 1x 2+c 2x 3+… (c 0>0)
(2)记
(c m )′=c m (m +2)c 0
, m =1,2,…B m -2=1m b m -1-c m -2c 0
b 1, m =3,4,…(3) 定理 设
V 3=-B 1, V 5=4c ′1B 2-B 3, V 7=(-16c ′1c ′2+4c ′3)B 2-6(c ′1)2B 3+6c ′1B 4-B 5
则当满足下述条件之一时:
(i)V 3>0(<0)
(ii )V 3=0,V 5>0(<0)
(iii)V 3=V 5=0,V 7>0(<0)
方程(1)的平衡点(0,0)是不稳定(稳定)细焦点.
证明 参见文[5]
注 从定理结果可看出,其中判定量的计算很简单,而大多数生态系统是一阶细焦点的判定问题,即只要计算V 3(或B 1)即可,从而使用起来比较方便.
2 文[4]中系统的再讨论
文[4]中考虑可逆生物化学反应模型
x a =A -(B +1)x +x 2y -x 3
y a =Bx -x 2y +x 3(4)
其中A >0,B >0,在区域G ={(x ,y )ûx >0,y >0}内有唯一平衡点R A ,A 2+B A ,文[4]对B =2A 2+1时,中心焦点问题未作讨论,下面我们利用本文的定理来研究.
将方程(5)化为Lienar d 方程[4]x a =y -F (x )y a =-g (x )
(5)其中-A <x <+∞,-A +A 2+B A <y <+∞,g (x )=x (A +x )2
,F (x )=1(A +x )22x 3+2A 2-1A
x 2,<(y )=y .容易验证(5)中F (x ),g (x ),<(y )满足上一段中基本假设(i)—(iv),现将f (x )=F ′(x ),g (x )作麦克劳林级数展开得
f (x )=2A 2-12A 3x +3A 2+62A 4
x 2+…g (x )=1A x -2A x 2+…这时
227510期贾建文:生态系统中心焦点判定的新方法
由(3)式得
B1=1
3b2-
c1
c0
b1=1
3
3A2+6
2A4
+2
A3
A22A
2-1
2A3
=7A
2+4
6A4
>0
所以根据本文定理知V3=-B1<0,即(0,0)为系统(5)的一阶稳定细焦点.也就是当B
=2A2+1时,平衡点R A,A 2+B
A
是系统(4)的一阶稳定细焦点.
参考文献:
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113.
New Method of Decision the Centre
or Focus for Biological System
JIA Jian-w en
(Scho ol of M ath.and Co mp.o f Shanx i T eacher s U niver sity,L infen Shanxi041004,China)
Abstract: A new method o f decisio n the centr e or focus for biolog ical system intr oduced.and
by using this m ethod fur ther discussed the M o del in biochemical r eact ion[4].
Keywords: biolog ical system;equilibrium;cent re;fine focus
76数 学 的 实 践 与 认 识34卷。