中国北方农牧交错带生态系统服务空间格局及影响因子——以内蒙古中西部地区为例

中国北方农牧交错带是我国重要的生态安全屏障之一,面临经济发展与脆弱生态环境保护间的突出矛盾。生态系统服务的定量研究是生态可持续管理的重要科学依据,也是当前的研究热点之一。以北方农牧交错带的核心区域--内蒙古中西部地区为例,结合中高分辨率遥感数据和生物物理模型准确量化了2000-2018年关键生态系统服务,基于Getis-Ord G^*方法分析了生态系统服务的空间格局,考虑地理数据的空间自相关性选取了空间回归模型探索其影响因子。结果表明：（1）净初级生产力（NPP,Net primary productivity）、土壤水蚀控制服务（SC,Soil conservation）、产水量（WY,Water yield）及三层土壤含水量（SM1,Soil moisture of top layer;SM2,Soil moisture of middle layer;SM3,Soil moisture of bottom layer）在东部较高,防风固沙服务（SF,Sand fixation）在南部和西部较高;（2）以上生态系统服务受气候变化、景观格局、地形和土壤条件等综合影响,不同影响因素对生态系统服务的作用存在差异。NPP受森林景观格局和归一化植被指数的影响最为显著;WY、SM1、SM2、SM3及SC受降水量的影响较为显著;风速和表层土壤砂粒含量对SF影响最为显著。研究结果可以为优化景观格局和土地系统,缓解中国北方农牧交错带的社会-生态矛盾提供科学依据和案例参考。     

近20年来西南地区植被净初级生产力时空变化与影响因素及其对生态工程响应

植被净初级生产力（NPP）是研究陆地生态系统中物质和能量转换的重要指标，NPP的空间分布与区域气候、植被生长以及人类活动等因素息息相关，其变化能反映植被群落的生产能力，是生态系统功能和结构变化的重要表征。近20年来，中国西南地区植被NPP呈现增长趋势。然而，目前对NPP时空变化格局及潜在原因尚不清楚。因此，利用2001-2018年间MODIS-NPP、岩性、气候、土地利用、造林面积和石漠化治理情况等数据，对西南地区植被NPP的时空变化趋势及其成因进行了分析。结果发现：（1）2001-2018年间，中国西南地区植被NPP总体呈增长趋势，突变分析结果显示，2012-2018年间NPP的增长速度（5.13 gC m^-2a^-1）比2001-2011年更快（1.78 gC m^-2a^-1），在两个时段，岩溶区NPP增长速度都高于非岩溶区；（2）对西南地区植被NPP变化与气候因子的相关分析结果显示，2001-2011年与2012-2018年两个时间段内NPP与温度的平均相关性（R=0.19，0.26）要高于NPP与降水的平均相关性（R=0.07，0.05），表明西南地区植被NPP更容易受到温度的影响；（3）对两个时期土地利用变化下NPP总量的变化情况的研究结果显示，2001-2011年期间城市用地面积增加使得NPP总量下降，而2012-2018年未利用地面积增长造成了NPP总量下降；（4）2001-2018年西南地区累计造林面积与NPP存在显著正相关性（R=0.7，P<0.05），说明"退耕还林"工程实施促进了西南地区NPP增长。对石漠化面积统计结果表明，2011年后石漠化面积显著减少，这与NPP的突变点一致，表明石漠化治理对西南地区NPP增长有重要促进作用。     

吉林省天然阔叶混交林生态系统多功能性及驱动因素

量化天然林生态系统的多功能性,分析不同功能间的权衡-协同关系及驱动因子,对于天然林保护及修复具有重要的意义。基于吉林省第8次森林资源清查天然阔叶混交林固定样地调查数据、土壤及气候数据,选取土壤保持、涵养水源、碳储量、气候调节、土壤肥力维持、生物多样性、生产力和木材生产8个生态系统功能来表征生态系统多功能性。利用平均值法中的最大值转换法计算多功能性指数。结果表明：（1）8个功能间权衡、协同和中性关系均存在,但以协同关系为主。生物多样性除与气候调节为权衡关系外,与其他功能均为协同关系;碳储量-木材生产协同关系最强（r=0.960,P<0.01）,气候调节-涵养水源间权衡关系最强（r=-0.934,P<0.01）;（2）吉林省天然阔叶混交林的多功能性指数在0.31-0.89之间,且生物多样性和气候调节为主导功能;（3）多功能性与驱动因子的结构方程模型确定系数为R²=0.795,多功能性的驱动因子的总路径系数依次为：林分密度指数（0.752） > 平均年龄（0.375） > 年降雨量（0.365） > 树种丰富度（0.101） > 土壤pH（0.064） > 结构多样性（-0.037） > 年均温（-0.105）,林分密度是最重要的驱动因子。结果对理解天然阔叶混交林的多功能形成及经营调控有一定的意义。     

广西扶绥白头叶猴对栖息地的选择与利用

为了解白头叶猴（Trachypithecus leucocephalus）的栖息地利用规律及其影响因素,2016年2月至2017年1月,采用瞬时扫描取样法对广西崇左白头叶猴国家级自然保护区一群白头叶猴的栖息地利用进行了研究。结果表明,白头叶猴对山体不同部位的利用存在显著性差异（χ² =39.467,df=3,P<0.001）,其中,对崖壁（56.75±9.55）%的利用比例最大,其次是对山坡（39.42±10.93）%和山顶（2.98±2.54）%的利用,而对山脚（0.84±1.47）%的利用频率最低。白头叶猴对不同微生境类型的利用存在差异（χ²=27.709,df=3,P<0.001）,其中对乔木（49.37±12.31）%的利用比例最大,其次是裸岩（24.05±13.61）%,随后依次为藤本（15.48±8.01）%和灌木（10.87±5.45）%。白头叶猴主要在山坡上觅食,利用崖壁移动、休息,进行社会活动;主要利用裸岩进行社会活动,觅食、移动、休息主要发生在乔木上。从整体来看,白头叶猴在雨季对乔木的利用频率显著大于旱季（Z=-2.680,n=12,P=0.007）;雨季在山坡觅食频率显著大于旱季（Z=-2.517,n=12,P=0.012）,而在崖壁觅食频率刚好相反（Z=-2.842,n=12,P=0.004）;白头叶猴雨季在乔木休息的频率显著大于旱季（Z=-2.355,n=12,P=0.019）。白头叶猴对栖息地的利用受到温度的影响。白头叶猴对乔木的总体利用频率随着平均温度的升高而增加（r=0.664,n=12,P=0.018）;觅食时,对崖壁、裸岩的利用频率均与平均温度成负相关关系（崖壁：r=-0.685,n=12,P=0.014;裸岩：r=-0.600,n=12,P=0.039）;休息时,对乔木的利用频率与平均温度呈正相关关系（r=0.650,n=12,P=0.022）。不同季节,白头叶猴对栖息地的利用方式不同。白头叶猴的栖息地利用模式可能是在觅食利益和捕食风险之间作出的权衡,并受到环境温度的影响。     

圈养林麝(Moschus berezovskii)个性及与麝香分泌和繁殖成效的关系

于2016年6月20日至8月10日在四川马尔康林麝繁育场开展,采用基于量表的个性评价法对172头（雌麝59头,雄麝113头）圈养林麝进行了个性评价,建立了圈养林麝个性维度,并探索了个性维度与其麝香分泌和繁殖成效的关系。结果表明：因子分析各项载荷值均大于0.4,Cronbach''s α分析结果为0.648,表明个性量表具有较好的一致性信度和结构效度。此外,特征根大于1时,圈养林麝的侵略性、活跃性、刻板性、胆怯性及社会性五大个性维度可解释70.77%的个性信息,并通过聚类分析,进一步验证了维度划分的合理性;雄性林麝的社会性维度和麝香分泌量存在显著正相关（r=0.234,P < 0.05）,社会性越强（展现出更多的互饰接触、共同摄食等亲和行为的个体）,其泌香量越高;侵略性（r=0.463,P < 0.05）、活跃性（r=0.440,P < 0.05）、刻板性（r=0.595,P < 0.05）与雌性分娩时间存在显著正相关关系,即个性越强,分娩时间越晚,此外,刻板性与产仔数呈显著负相关（r=-0.341,P < 0.05）,表明圈养林麝的繁殖成效主要受刻板性维度影响,刻板性强的个体对繁殖成效会有一个负面的效应。     

圈养林麝粪样类固醇激素水平与麝香分泌的关系

基于非损伤取样和放射免疫法（RIA）,于2018年9月1日-10月15日期间对四川马尔康林麝繁育场的36头雄性圈养林麝（Moschus berezovskii）的粪样类固醇激素水平进行了检测,结合麝香分泌数据采集,探究了林麝的粪样睾酮和皮质醇水平与其麝香分泌的关系,结果表明：四川马尔康圈养林麝的麝香分泌（12.53±0.76）g（n=36）与粪样睾酮水平（106.03±12.34）ng/g（n=36）呈显著正相关（r=0.436,P < 0.01）,泌香较多雄麝（16.50±0.61）g（n=17）的睾酮水平（141.51±21.86）ng/g（n=17）显著地高于泌香较少（8.98±0.59）g（n=19）雄麝（74.27±7.93）ng/g（n=19）（t=-3.252,df=34, P < 0.01）,方程y=0.021x+10.270（R²=0.120,P < 0.05）可较好地拟合二者间关系。麝香分泌与皮质醇浓度（47.49±1.53）ng/g（n=36）相关不显著（r=0.078,P > 0.05）,泌香较多雄麝的皮质醇浓度（48.98±2.28）ng/g（n=17）略高于泌香较少雄麝（46.17±2.14）ng/g（n=19）,差异不显著（P > 0.05）,方程y=0.038x+10.730（R²=0.023,P > 0.05）可近似拟合皮质醇与泌香量间的关系。此外,雄麝睾酮水平对泌香量有显著影响（P < 0.05）,睾酮水平较高林麝泌香量（14.97±1.17）g（n=12）显著高于睾酮水平较低个体的泌香量（11.32±0.90）g（n=24）（F=4.79,P < 0.05）,而睾酮、皮质醇和年龄对麝香分泌的综合效应及变量间的交互作用均不显著（P > 0.05）。研究确定了圈养林麝粪样睾酮和皮质醇水平与麝香分泌量间的关系,可用于麝类驯养实践的麝香产量预测及品系选育。     

黄土高原生态系统服务权衡与协同时空变化及影响因素——以延安市为例

明确黄土高原生态系统服务权衡与协同的时空变化特征及影响因素,深刻理解能源开发和经济发展背景下黄土高原多种生态系统服务之间的相关关系,为实现经济与生态保护的协调发展提供理论依据。以黄土高原典型区延安市为例,探讨1993—2013年间生态服务价值(植被净初级生产力、土壤保持、水源涵养和食物供给)之间权衡与协同关系的时空变化特征,以及退耕还林政策和地形坡度对生态系统服务权衡与协同关系动态变化的影响。结果表明:①各类生态系统服务之间呈现不同的相关关系,食物供给与土壤保持、水源涵养以及NPP之间均为权衡关系,NPP与土壤保持、水源涵养之间为协同关系,土壤保持与水源涵养呈现协同关系;②20年来延安市生态系统服务整体表现为权衡加强协同减弱的趋势;③对比退耕还林区与非退耕还林区权衡与协同的动态变化,发现退耕还林区各类生态服务多呈协同关系且不断加强,而在非退耕还林区多表现为权衡关系;④坡度为15°—25°地区生态服务冲突最为显著,大于25°地区生态服务协同作用显著;⑤NPP与水源涵养的协同关系呈现北部高南部低的分布规律,NPP与食物供给权衡程度在延安市北部较强而东部较弱,水源涵养与食物供给的权衡关系在延安市西南部更为突出而北部最弱。     

醉马草水浸液对豌豆蚜触杀活性及种群增长的影响

为探讨醉马草水浸液对豌豆蚜触杀活性及种群增长的影响,采用带虫浸叶法比较不同生育期醉马草带菌（E+）和不带菌（E-）水浸液对豌豆蚜触杀活性及种群生命表,测定了豌豆蚜的死亡率及触杀后对其生殖期,平均繁殖力,繁殖率及生命表参数的影响。结果表明,不同生育期醉马草带菌（E+）水浸液触杀豌豆蚜后对其各项指标均有显著影响。在苗期时,E+水浸液触杀豌豆蚜后校正死亡率最高,繁殖力最低,内禀增长率（r_m=0.145 d^-1）和净生殖率（R₀=4.802头）均为最小值。在成熟期时,E+水浸液触杀豌豆蚜24 h、48 h和72 h后校正死亡率分别为26.15%,19.01%,9.07%;繁殖期（3.87 d）,平均繁殖力（8.80头）,繁殖率（1.40%）,内禀增长率（r_m=0.208 d^-1）和净生殖率（R₀=8.820头）。在枯黄期时,E+水浸液触杀豌豆蚜后校正死亡率最低,繁殖力最强,内禀增长率（r_m=0.247 d^-1）和净生殖率（R₀=13.647头）均为最大值。不同生育期醉马草E-水浸液触杀豌豆蚜后对其种群繁殖无显著影响,与对照差异不显著（P>0.05）。综上,苗期醉马草E+水浸液对豌豆蚜有较好的触杀效果,校正死亡率高,且触杀后当代繁殖力减弱,种群扩建时间延长,不利于其种群繁殖和增长;故苗期醉马草E+水浸液具有很好的杀虫潜力,所采用水浸液方法制备简单,成本低,可为新型植物源农药研发提供重要理论依据。     

“山水林田湖草生命共同体”要素关联性分析——以长白山地区为例

对“山水林田湖草生命共同体”各要素相互关系的深入理解是对其实行保护、系统治理的重要基础。本研究以长白山地区为研究对象,利用空间叠置分析法定量分析该地区“山水林田湖草生命共同体”各要素间的关联性,解构各要素的关系以及相互影响程度,并量化其依存关系。研究结果显示：研究区内各市人口数量、城镇面积与耕地面积呈显著正相关关系（人口数量：R²=0.789,P < 0.05; 城镇面积：R²=0.863,P < 0.05）;耕地的分布与地表水体的分布具有较高的空间相关性（r=0.812）,两者的数量关系也呈显著正相关（R²=0.96,P < 0.01）;区内河流分布、土壤类型与地形、地貌密切相关;区内各市水土流失面积与其森林覆盖率呈显著线性负相关关系（R²=0.824,P < 0.05）。由此可见,6个要素之间存在很明显的依存关系。因此,长白山地区“山水林田湖草生命共同体”的保护与修复应该重视各要素之间的联系,针对其系统性和整体性特征实施相应的保护和治理。     

2000-2015年宁夏草地净初级生产力时空特征及其气候响应

草地是宁夏陆地生态系统的重要组成部分,估算其净初级生产力（NPP）对宁夏草地可持续利用与管理至关重要。采用MODIS数据和CASA模型对2000-2015年间宁夏草地生态系统NPP进行了估算,通过一元线性回归趋势分析、Hurst指数等方法研究草地NPP的时空变化规律及未来演变趋势,并分析草地NPP与气象因子的相关性。结果表明：（1）基于CASA模型的宁夏草地NPP模拟精度高,其估算值与实测多年草地NPP均值具有良好的线性关系（R=0.93,P < 0.01）,与MOD17产品的草地NPP空间分布基本一致。（2）近16 a宁夏草地年均NPP为148.28 g C m^-2 a^-1,且存在波动上升的趋势,其线性增长率为3.84 g C m^-2 a^-1（P < 0.01）。（3）宁夏草地NPP整体处于上升趋势,草地NPP增长的草地面积达98%,且其增率自南向北递减;宁夏草地NPP的Hurst指数在0.27-0.81之间,均值为0.53,大部分草地的NPP变化趋势具有较强同向持续性。（4）在年时间尺度上,宁夏草地NPP主要受降水量的影响,与气温的相关性较弱;在月时间尺度上,生长季草地NPP与月总降水量的相关性高,且不存在时间滞后响应现象,而与月均温的响应则存在1个月的时间滞后性,宁夏大面积分布的干草原与荒漠草原NPP对气温响应滞后是导致这一现象发生的主要原因。     

基于服务簇的东北地区生态系统服务权衡与协同

生态系统服务簇是多种生态系统服务的组合,能够表征生态系统服务间权衡与协同关系,可为制定有效的区域社会-生态系统管理方案提供科学依据。研究采用全局Moran′s I指数、主成分分析、聚类分析等方法,系统阐明了东北地区6种生态系统服务的组成、权衡与协同、作用机制和区域差异。结果表明:(1)6种生态系统服务均表现出显著的正空间自相关(Moran′s I0),即各生态系统服务存在空间聚类分布,而非随机分布;(2)聚类分析将东北地区划分为南部经济-生态协调区、东北部森林生态平衡区、西部防风固沙区和中部粮食生产区四个生态功能区;(3)水源涵养、固碳和土壤保持服务之间具有极显著的协同关系(r=0.73,r=0.70,r=0.80),而防风固沙和土壤保持服务之间存在极显著的权衡关系(r=-0.22);(4)东北部森林生态平衡区和南部经济-生态协调区的固碳能力显著高于西部防风固沙区和中部粮食生产区,中部粮食生产区的食物供给服务和生物多样性服务则较高。开展基于服务簇的生态系统服务权衡与协同的研究,有助于针对每种生态功能服务簇制定相应的管理方案,促进各个生态功能区经济、社会、资源与生态环境的全面协调可持续发展。     

新疆生态系统服务时空变化及权衡协同关系

基于CASA模型、RUSLE模型和InVEST模型定量测算了新疆1982-2015年的净初级生产力(NPP)、土壤保持和产水三种生态系统服务物质量。使用空间分析和热点分析方法对生态系统服务的分区差异进行了刻画,并使用Sen趋势度方法分析了生态系统服务的时空变化趋势,进一步基于逐像元偏相关分析,对三种生态系统服务之间的权衡与协同关系及时空变化进行了分析。结果表明:1982-2015年,新疆NPP年际变化较为稳定,呈现逐渐增加的趋势,土壤保持和产水量的年际变化波动较大;NPP与土壤保持、产水之间为协同关系;土壤保持与产水之间呈现明显的协同关系,且主要是强协同关系;NPP与土壤保持的协同关系在全省范围内有弱化趋势,NPP与产水之间由权衡关系过度到协同关系,土壤保持和产水协同关系先强化后弱化。     

重点脆弱生态区生态系统服务权衡与协同关系时空特征

目前,有关生态系统服务权衡与协同关系的研究多集中在局地尺度,在宏观尺度上的研究较少。重点脆弱生态区是我国改善生态环境的主要目标区域,在定量评估我国重点脆弱生态区1990—2015年土壤保持、植被净初级生产力(NPP)和产水服务的基础上,利用相关系数法并结合植被分布场数据对生态系统服务权衡与协同关系进行研究。结果表明:(1)26年间,重点脆弱生态区的土壤保持服务、NPP、产水服务呈现出南多北少的分布格局,且3种服务的年际变化较小,但均有上升的趋势;(2)重点脆弱生态区的3种生态系统服务之间是整体上协同,局部权衡的关系,并且协同关系呈减弱的趋势;(3)生态恢复区的生态系统服务的协同程度大于非生态恢复区,权衡关系减弱的动态变化趋势高于非生态恢复区。定量评估生态系统服务权衡与协同关系的时空特征,有利于研究生态系统服务之间相互关系在时间上的非线性和空间上的异质性,对重点脆弱生态区生态系统的可持续发展具有重要意义。     

滇池流域水文生态系统服务权衡与协同时空异质性及其归因分析

城市化扩张影响流域水文生态系统服务供给,导致水文生态环境压力增加。明晰滇池流域水文生态系统服务权衡与协同关系及归因,对于滇池流域社会经济发展与生态可持续管理的双赢具有重要意义。基于InVEST模型估算了滇池流域2000、2010、2018年碳存储、氮输出、土壤保持和产水量4种水文生态系统服务,分析了水文生态系统服务时空格局变化,利用双变量Moran′s I指数分析了滇池流域水文生态系统服务间时空异质性,通过冗余分析和条件效应分析等方法识别水文生态系统服务归因。结果表明：(1)水文生态系统服务的高值分布与土地利用覆盖有密切关系。(2)水文生态系统服务空间变化主要体现在滇池周边人类活动干扰强烈的区域,表现为氮输出、土壤保持和产水量增加,碳存储减小。(3)水文生态系统服务权衡与协同关系变化明显。碳存储和土壤保持为协同;氮输出和产水量先呈协同后呈权衡;产水量、氮输出均与碳存储和土壤保持为权衡,前者空间变化不明显,后者协同范围扩大,权衡范围缩小。(4)水文生态系统服务主要受多个因素共同影响,主要包括：高程、耕地比例、林地比例、建设用地比例。研究结果可为研究区水文生态系统环境治理和土地利用优化配置...     

中国快速城市化区域生态系统服务价值预测及权衡研究——以佛山市为例

中国快速城市化区域由于经济迅速发展需要以及人类活动不断干扰，导致土地利用变化剧烈，影响生态系统功能发挥和服务供给，给予生态环境带来巨大压力。分析和预测快速城市化区域生态服务价值（Ecosystem Service Value，ESV）时空演变特征、权衡与协同关系，对协调区域可持续发展具有重要意义。通过FLUS（Future Land Use Simulation）模型、价值当量表估算法、皮尔逊相关分析和双变量自相关等方法，分析并预测2005-2025年佛山市土地利用变化对ESV的影响，同时探究2025年多情景下生态系统服务之间的权衡与协同关系。结果表明：①2005-2025佛山市土地利用格局变化明显，生态保护情景下土地利用变化程度最缓和。②2005-2015年ESV共下降11.41亿元，经济发展情景下的ESV下降趋势最明显。③供给、调节、支持与文化4种单项ESV，分别下降1.95、5.02、4.08、0.36亿元；生态保护情景下的各项ESV均上升。④生态系统服务之间均存在明显的协同作用，经济发展情景下的协同关系最显著；西南和东北区域主要表现为协同关系，局部区域表现为权衡关系。研究结果可为快速城市化区域生态系统功能调控和生态安全格局构建提供一定的思路。     

闽三角城市群生态系统服务权衡的时空动态与情景模拟

闽三角城市群由厦门、泉州和漳州3个城市组成,是我国沿海开放地区之一。21世纪以来,快速的城镇化过程严重影响了该区域的生态安全以及生态系统服务功能,制约了当地的经济社会可持续发展。因此,研究闽三角城市群的生态系统服务权衡协同关系,对该区域的生态安全协同联动管理以及社会经济可持续发展具有重要意义。估算了闽三角城市群的保水服务、保土服务、NPP和食物供给4种生态系统服务功能,使用空间分析和空间统计等方法分析其时空动态变化和相互之间的权衡协同关系,并在不同情景下模拟了2030年的生态系统服务空间分布和权衡关系。结果表明:2005—2015年来,闽三角城市群的保水服务、保土服务、NPP和食物供给四种生态系统服务功能均呈下降趋势;在2005—2015年间,闽三角城市群的保水、NPP与保土3种服务之间呈现协同关系,食物供给服务与其他三种服务均呈权衡关系,虽四种服务的权衡协同关系未变,但权衡协同程度发生了复杂的变化;在空间分布特征上,晋江流域的生态系统服务权衡协同程度均高于九龙江流域,闽三角3个城市的生态系统服务权衡协同关系统一呈现厦门市泉州市漳州市;在不同情境设置中,自然情景下4种生态系统服务出现大幅降低,协同关系主要呈降低趋势,而权衡关系加剧,与规划情景相比,保护情景下的协同关系更高,权衡关系更低。     

Hydrologic Regimes Revealed Bundles and Tradeoffs Among Six Wetland Services

Ecosystem services are often described as occurring together in bundles, or tending not to occur together, representing tradeoffs. We investigated patterns and potential linkages in the provision of six wetland services in three experimental wetlands by measuring: flow attenuation, as peak flow reduction; stormwater retention, as outflow volume reduction; net primary productivity (NPP), as plant biomass; diversity support, as plant species richness; erosion resistance, as stability of surface soils in a flow path; and water quality improvement, as nutrient and sediment removal. Levels of ecosystem services differed in our system because of differences in hydrologic regime brought on by natural variation in clay-rich subsoils. The fastest-draining wetland (with thin clay layer) provided five of six services at their highest level, but had lowest NPP. In contrast, a ponded wetland (with thick clay layer) that was dominated by cattail (Typha spp.) provided the highest level of NPP, but lowest levels of all other services. Hence, in our site, drainage supported several bundled services, whereas ponding supported such high levels of NPP that other services appeared to be limited (suggesting tradeoffs). These outcomes show that high NPP has the potential to be a misleading indicator of overall ecosystem services. Rather than focusing on NPP, we suggest identifying and establishing hydrologic regimes that can support the services targeted for restoration in future projects. Further direct assessments of multiple services are needed to identify bundles and tradeoffs and provide guidance at the scale of local restoration projects.     

Analysis of the tradeoffs between provisioning and regulating services from the perspective of varied share of net primary production in an alpine grassland ecosystem

Because ecosystems are complex, tradeoffs exist among supplies of multiple ecosystem services, especially between the provisioning and regulating services. In ecosystem processes, net primary production (NPP) is connected with many other processes such as respiration and evapotranspiration. As one key supporting service, NPP is also related to other provisioning and regulating services. This study introduces an analysis framework of ecosystem services tradeoffs from the perspective of varied share of NPP, in the alpine grassland ecosystem of Damxung County on the Tibetan plateau, China. Total NPP was divided into the share of NPP spent on supplying provisioning services and the share used in supporting regulating services. Tradeoffs between provisioning and regulating services were analyzed by quantifying the change of meat provisioning service and the remaining share of NPP used in other ways; the corresponding change in the share of NPP used to support regulating services was also analyzed and compared with other changes in regulating services, such as carbon sequestration and water conservation services. The results show, from 2000 to 2010, the meat provisioning service increased by 199%, but this was at a cost of additional livestock feeding, which used more NPP of the alpine grassland ecosystem. As a result, by 2010 the remaining NPP used for supporting regulating services shrank to 77% of the 2000 level, which was accompanied by a decrease in carbon sequestration and water conservation services by 90% and 67%, respectively. The analysis of tradeoffs from the perspective of variations in the share of NPP used for various services will contribute to the study of mechanisms involved in providing ecosystem services, interactions between the provisioning of various services, and will also help land managers improve the management of ecosystems.     

全球不同气候带陆地植被净初级生产力变化趋势与可持续性

分析全球不同气候带陆地植被净初级生产力(NPP)的变化趋势与可持续性,对于估算全球陆地生态系统的结构、功能和碳源(汇)具有重要意义。运用Mann-Kendall突变检验、Theil-Sen斜率估计、Hurst指数分析全球不同气候带陆地NPP的变化趋势与可持续性。结果表明：(1)全球陆地NPP有明显的地域分异规律,呈现低纬高、高纬低,沿海高、内陆低的特点。约48.79%陆地生态系统的植被NPP得到了改善,其中显著改善的面积占全球陆地生态系统的8.45%,主要分布在北美洲北部和中部、亚马逊河流域西部、刚果盆地、欧洲南部、印度半岛西北部、中国黄土高原;轻微改善的面积占全球陆地生态系统的40.34%,主要分布在南美洲中南部、亚洲东部和澳大利亚大陆东部。(2)各气候带NPP变化趋势和突变点表现为：热带、亚热带、极地带的NPP呈不显著下降趋势(R²=0.111,P=0.176;R²=0.144,P=0.120;R²=0.002,P=0.854),热带无明显突变点,亚热带突变点为2015年,极地带突变点为2005年;干旱气候带的NPP...