基于GIS重庆土壤侵蚀及土壤保持分析

土壤侵蚀作为一个重大的全球环境问题,严重地威胁着区域生态环境质量和社会经济。在考虑植被覆盖度与土壤侵蚀关系的前提下,通过查表法,构建不同土地覆盖类型和不同植被覆盖度下的C值图层,并基于地理信息技术(GIS)和通用土壤侵蚀方程(USLE)估算了重庆地区土壤侵蚀量,土壤保持量和土壤保持价值。结果表明:重庆地区2010年土壤侵蚀量约为2.23亿t/a;土壤保持量约为14.69亿t/a。利用市场价值法,机会成本法和影子工程法评价了各类生态系统土壤保持的生态价值。研究区2010年土壤保持价值相对于2006年有所提升,2010年生态系统因防止土壤侵蚀而产生的土壤保持总价值约为6.18×105万元,其中保持土壤养分的价值为5.44×105万元;减少废弃地的价值为2.65×104万元;减轻泥沙淤积灾害的价值为4.78×104万元。各生态系统类型中,森林生态系统土壤保持价值量最大,单位面积价值最高。     

森林生态系统服务功能及其生态经济价值评估初探——以海南岛尖峰岭热带森林为例

以尖峰岭地区为研究区域,探讨了森林生态系统服务功能的内涵,并使用市场价值、影子工程、机会成本和替代花费等方法评价了海南岛尖峰岭地区热带森林生态系统服务功能的生态经济价值.结果表明,在尖峰岭地区,面积为44667.00hm²的热带森林生态系统服务功能价值平均每年66438.49万元,其中林产品价值为7164.11万元,涵养水源价值为39429.21万元,保持土壤减少侵蚀价值为247.26万元,固定CO₂减轻温室效应的价值为1316.24万元,营养物循环价值为428.55万元,净化空气的价值为17853.12万元.     

森林生态系统服务功能及其生态经济价值评估初探——以海南岛尖峰岭热带森林为例

以尖峰岭地区为研究区域,探讨了森林生态系统服务功能的内涵,并使用市场价值、影子工程、机会成本和替代花费等方法评价了海南岛尖峰岭地区热带森林生态系统服务功能的生态经济价值.结果表明,在尖峰岭地区,面积为44667.00hm²的热带森林生态系统服务功能价值平均每年66438.49万元,其中林产品价值为7164.11万元,涵养水源价值为39429.21万元,保持土壤减少侵蚀价值为247.26万元,固定CO₂减轻温室效应的价值为1316.24万元,营养物循环价值为428.55万元,净化空气的价值为17853.12万元.     

海南岛生态系统土壤保持功能空间特征及影响因素

土壤保持是生态系统提供的重要调节服务之一,在区域侵蚀控制以及生态安全的维持方面具有不可替代的作用.以基于生态系统服务价值化和权衡得失综合评价工具InVEST,对海南岛生态系统土壤保持功能的空间特征及其影响因素进行了分析与探讨.结果表明:(1)海南岛土壤保持总量为8.16×108 t,平均单位面积土壤保持量为247.28 t·hm-2·a-1,空间上呈现中部高四周低的分布格局,中部山区国家级生态功能保护区在土壤保持功能的保育方面发挥着重要作用;(2)不同生态系统类型的土壤保持功能从大到小依次为:灌丛＞天然林＞草地＞橡胶林＞浆纸林＞热作园＞水田＞旱地＞红树林＞防护林,自然生态系统整体优于人工生态系统;(3)除自然因素外,经济发展、人口增长以及农田扩张都是影响土壤保持功能的重要因素,其中单位面积地区生产总值、单位面积第一产业生产总值、人口密度以及农田比例与单位面积土壤保持量显著负相关(P＜0.05),橡胶林比例与土壤侵蚀强度显著正相关(P＜0.01),说明海南岛的经济发展与人口增长会削弱生态系统土壤保持功能,应权衡它们之间的关系,探索一条发展经济与保护生态系统土壤保持功能并举的可持续发展之路.     

小良热带植被生态恢复过程土壤保持的经济价值动态特征

以热带植被退化生态系统恢复过程中的长期连续的动态监测资料为基础,应用时空互代法、机会成本法、市场价值法和影子工程法等方法,对小良极度退化生态系统的热带植被恢复中的土壤保持生态经济动态特征进行研究。结果表明：（1）退化森林生态系统恢复到30a林龄时土壤保持量已趋于饱和。边际效用递减到0时土壤保持总效用达到最高,土壤侵蚀基本控制。（2）土壤保持的经济价值具有时效依赖性。退化生态系统植被在20a林龄前恢复经济价值呈快速增长;20a林龄后增长趋势放缓,人工植被对水土的保持能力基本接近天然混交林;（3）土壤保持的经济价值同生态效应具有一致性。小良退化生态系统恢复到20a林龄,林木林冠较茂密,郁密度达到85%左右,土壤肥力增加,土壤侵蚀基本得到控制,同时植物多样性和生物多样性指数增高,其经济价值呈快速上升趋势,到20a林龄后土壤保持经济价值增长趋势平缓。（4）恢复的森林生态系统在不同林龄时的土壤保持经济价值与一些区域自然森林生态系统具有一致性。     

森林生态系统服务功能及其生态经济价值评估初探：以海南岛尖？…

以尖峰岭地区为研究区域,探讨了森林生态系统服务功能的内涵,并使用市场价值,影子工程、机会成本和替代花费等方法评价了海南岛尖峰岭地区热带森林生态系统服务功能的生态经济价值,结果表明,在尖峰岭地区,面积为４４６６７．００ｈｍ＾２的热带森林生态系统服务功能价平均每年６６３８．４９万元,其中林产品价值为７１６４．１１万元,涵养水源价值为３９４２９．２１万元,保持土壤减少侵蚀价值为２４７．２６万元,固定ＣＯ     

黄土高原植被恢复与生态系统土壤保持服务价值增益研究——以延河流域为例

为探究黄土高原地区退耕还林（草）工程（1999）实施后植被恢复的生态效益,选择黄土高原延河流域为研究区,利用趋势线分析法、SWAT（Soil and Water Assessment Tool）水文模型和生态系统服务价值评价方法（市场价值法、机会成本法、恢复费用法和影子工程法等）,重点分析2000-2015年该区域植被恢复状况及其对土壤保持的作用,并评估生态系统服务价值的提升效应。研究结果表明：（1）退耕还林（草）工程实施后,延河流域植被覆盖均呈增加趋势,植被恢复显著;（2）植被恢复对土壤侵蚀的抑制作用明显。在没有植被覆盖的条件下,土壤极易发生侵蚀,且侵蚀模数大;从该工程实施以来,2001-2014年土壤保持量具有不同程度的增幅,表明多年来流域治理取得一定的成效;（3）流域植被覆盖以中覆盖为主,土壤保持量以低保持为主。不同植被覆盖下土壤保持量存在差异。其中,中低、中、中高覆盖能有效保持土壤;（4）生态系统土壤保持服务价值时空分布特征明显。流域年均（2000-2015）土壤保持服务价值为3.64×10⁸元,生长季月均土壤保持服务价值为6.06×10⁷元,生态系统土壤保持服务价值显著提升。时间尺度上,生态系统土壤保持服务价值受降水因素影响;空间尺度上,流域生态系统土壤保持服务价值空间差异大,具体表现为下游残塬平梁沟壑区最高,上游山地区次之,中游梁峁丘陵沟壑区最低。通过研究延河流域植被恢复状况以及定量评估土壤保持服务价值,不仅阐明了退耕还林（草）工程带来的巨大生态效益,同时也为流域乃至黄土高原的水土流失治理工作提供一定的参考作用。     

澜沧江流域生态系统土壤保持功能及其空间分布

基于改进的通用土壤流失方程对澜沧江流域生态系统的土壤保持功能及其空间分布特征进行分析.结果表明:澜沧江流域是我国生态系统土壤保持能力最高的区域之一,其年均土壤保持量为2.36×1010 t·a-1,单位面积土壤保持量为1453.72 t·hm-2;土壤N、P、K元素保持量分别为5.74×107、3.07×107和3.75×108 t·a-1,从上游至下游呈递增趋势.各类生态系统中,森林生态系统土壤保持能力最高,草地和农田其次,荒漠生态系统最差.不同生态系统的土壤保持能力均随植被盖度的增加呈线性增长.澜沧江流域生态系统的植被盖度每增加10％,其土壤保持能力平均增加35.3％.在对该区域生态系统进行保护的基础上,因地制宜地合理增加植被盖度对防治土壤侵蚀、保持土壤养分可以起到良好效果.     

重庆市森林生态系统服务功能价值评估

评价了重庆市近几年来森林生态系统服务功能价值,将重庆市森林生态系统服务功能划分为提供产品功能、调节功能、支持功能及文化服务功能4大类,以2006年为基准年,利用市场价值法和生产成本法等,定量评价重庆市森林生态系统服务功能的经济价值。结果表明:从2006年至2011年,森林产品提供功能由35.14亿元增加至51.24亿元,提高了45.82%。森林碳储量增长了近100万t。重庆市森林生态系统涵养水源价值增加了59.21亿元。森林生态系统的土壤保持能力与保持总量都有所提高。气候调节价值净增加了45.86亿元。2011年森林工程引发旅游业收入增加68.34亿元。从不同的服务功能类型来看,其价值量大小依次为:水源涵养气候调节景观旅游生物多样性土壤保持碳固定。从研究结果来看,重庆市森林生态系统服务功能价值巨大,该结果有利于加强人们对森林生态系统的认识,可以为生态系统管理、生态保护和生态补偿提供依据。     

湖泊生态系统服务功能评估初探--以湖北保安湖为例

随着生物资源价值估算方法的日益成熟 ,生态系统的服务评估成为生态系统研究的热点 .鉴于国内对于湖泊生态系统的服务评价的研究较少 ,本文运用生态系统学与生态经济学方法研究了湖北保安湖生态系统的部分生态服务 .计算得到 1992年保安湖水生态系统有机质生产价值为 15 14 .93万元 ,固定CO2 的价值为 4 772 .99万元 ,释放O2 的价值为 36 2 6 .5 3万元 ,主要初级生产者储存N、P的价值为 4 4 .4 8万元 ,而年吸收量的价值为 15 0 7.99万元 ,调蓄和供水的价值为 10 92 8.93万元 ,消除排入湖水SO2 价值为5 1.5 0万元 ,合计 2 .2 4× 10 8元 .据不完全估计 ,可以认为 ,生态系统具有巨大的生态经济效益。     

中国红树林生态系统生态价值评估

使用市场价值法 ,影子工程法 ,机会成本法和替代花费法等对中国现存自然分布的136 4 6hm2 的红树林生态系统的功能价值进行经济评估 ,评估结果表明 ,中国红树林总的年生态功能价值为 2 36 531万元 ,其中生物量价值 816 3万元 ,抗风消浪护岸价值 992 0 6万元 ,保护土壤价值 1156 92万元 ,固碳以减弱温室效应和释放O2 的价值 6 70 6万元 ,生物多样性保护即动物栖地价值 5470万元 ,林分养分积累价值 10 12万元 ,污染物生物降解和病虫害 2 82万元。     

海南岛淡水蟹类分布格局与多样性保护

热带岛屿生物多样性是全球生物多样性保护研究的热点之一。海南岛是中国面积最大的热带岛屿, 丰富独特的淡水蟹类是维持岛内淡水生态系统功能完整性的关键类群。本文通过多年野外调查, 综合历史及最新文献资料, 对海南岛淡水蟹类物种多样性及其现状进行调查和评估, 并对淡水蟹类物种多样性保护现状进行了分析讨论。研究发现, 海南岛淡水蟹类物种多样性分布中心位于中南部山地, 主要集中于中部的霸王岭、鹦哥岭和猕猴岭, 南部的五指山和吊罗山, 以及西南部的尖峰岭一带。其物种多样性整体上呈现中南部山地高、平原台地低的特点。根据《IUCN物种红色名录濒危等级和标准》对海南岛淡水蟹类物种现状的评估结果显示, 全岛受威胁淡水蟹类物种的占比为16.7%。基于分布区预测, 以海南热带雨林国家公园为主体的保护地对淡水蟹类潜在适宜分布区的覆盖度明显优于此前碎片化的各级保护区。本文研究结果显示, 海南岛淡水蟹类的总体生存状况良好, 但一部分山地或平原种类处于受胁状态。国家公园体制的建立有望为岛内淡水蟹类物种多样性保护提供前所未有的机遇。基于物种多样性分布格局开展淡水蟹类等淡水生物多样性监测, 有助于促进海南岛淡水生态系统完整性的长效保护与可持续发展。     

海南岛自然保护区对土壤保持服务功能的保护效果

自然保护区建设是保护生态系统服务的重要手段,在防治土壤侵蚀和维持生态安全方面具有不可替代的作用。以1988年、1998年和2008年3期遥感影像为基础,分析海南保护区对土壤保持功能的长期保护效果,探讨引起保护区土壤保持功能变化的影响因素。结果表明:(1)海南岛保护区内部平均单位面积土壤保持量是1951.59 t hm-2a-1,分别是区外0—5、5—10km和海南岛全省平均水平的2.4、3.2、2.9倍,保护区在土壤保持功能的保育方面发挥着重要作用;(2)在时间尺度上,1988—2008年保护区内外土壤保持功能呈现不同程度的退化趋势,其中保护区外围退化程度显著高于保护区内部(P0.05),后10年的退化程度显著高于前10年(P0.05);(3)从驱动因素上看,1988—2008年经济发展、人口增加和耕地扩张是影响保护区土壤保持功能退化的主要因素,其中在前10年,土壤保持功能与单位面积地区生产总值、单位面积第一产业生产总值、人口密度和耕地比例呈显著负相关(P0.05),而在后10年,土壤保持功能与单位面积地区生产总值、人口密度和耕地比例呈显著负相关(P0.05),由此,应权衡土壤保持功能保护与人为活动的关系,实现生态环境保护与社会经济的协调发展。     

森林生态系统土壤保持价值的年内动态

以定位观测数据位基础,选用日雨量模型和通用土壤流失方程,研究了5种森林生态系统土壤保持价值的年内动态。研究表明,季节雨林、次生林、人工橡胶林、阔叶红松林和次生白桦林的土壤保持价值分别为570.29、347.87、174.65、14.31元.hm-.2a-1和8.76元.hm-.2a-1。土壤保持价值各月分配不均,5-10月的土壤保持价值占全年土壤保持价值的80%以上。西双版纳3种森林生态系统土壤保持价值构成中,保持土壤养分的价值高达60%以上。长白山2种森林生态系统的土壤保持价值构成有所不同,阔叶红松林以减少泥沙淤积价值为主,而次生白桦林以保持土壤养分价值为主。土壤保持价值构成中,减少废弃地价值的不足总价值的10%。     

白云山森林生态系统间接经济价值评估

使用市场价值法,影子工程法,机会成本法和替代法等对白云山1800hm²森林生态系统的功能价值进行经济评估,评估结果表明,白云山总的生态价值为14 580.17万元,其中活立木生产量的价值1423.58万元,涵养水源价值和保护土壤价值为460.66万元,固定二氧化碳和放出氧气的价值为3623.54万元,动物栖息地和生物多样性保护价值为632.47万元,林分持留N、P、K养分价值133.52万元,卫生保健价值为1737万元,农业粮食产量增加价值为2 338.54万元,降解SO₂和防治病虫害17.33万元,旅游价值4 213.53万元。     

海南岛生态系统生态调节功能及其生态经济价值研究

生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用．最新研究表明,生态系统服务功能包括生态系统产品、生态调节功能、生命支持功能与社会文化功能．对生态调节功能的认识与评价是区域生态环境保护与资源开发的基础,并已成为当前区域生态评价与生态规划的前沿课题．以海南岛为例,探讨了基于生态系统结构与过程的生态调节功能评价方法．在研究中。将海南生态系统类型划分为13类。分析、评价了海南岛各类生态系统在水源涵养、水土保持、营养物质循环、固碳、防风固沙等方面的生态调节功能及其生态经济价值,以及生态系统提供产品的价值．研究表明,2002年海南岛生态系统所提供的生态调节功能的价值为2035．88×10^8～2153.39×10^8元,而生态系统产品价值仅为254．06×10^8元,生态调节功能价值是其产品价值的8倍多。     

土地利用变化对海南土壤水源涵养功能的影响

热带地区已有大量原始林转变为其他土地利用类型,影响了陆地生态系统的水源涵养功能.为了明确热带原始林转变为其他土地类型对土壤水源涵养功能的影响,在海南中部山区选择4种典型土地利用类型,包括林龄大于100年的原始林(VF)、10年生次生林(SF)、12年生槟榔林(AF)和35年生橡胶林(RF),评估土地利用变化对土壤持水性能和水源涵养功能指数(SWI)的影响.结果表明: 与原始林相比,表层土壤(0～10 cm)中,其他土地类型土壤持水性能指标均降低,12年槟榔林各土层指标均最低.土壤含水量和最大持水量与植被郁闭度、土壤有机质和土壤容重显著相关,表明郁闭度、土壤有机质和紧实度的改变是土壤持水性能变化的重要原因.与原始林相比,次生林、槟榔林和橡胶林土壤水源涵养功能分别减少27.7%、54.3%和11.5%,不同土层的差异各异,橡胶林仅表层土壤水源涵养功能显著降低.植被郁闭度、土壤有机质和土壤容重可解释土壤水源涵养功能变量的83.3%.土地利用转变显著改变了土壤持水性能和土壤水源涵养功能,相比12年槟榔林,35年橡胶林能更好地保持土壤水分,土地管理中增加土壤有机质和减少土壤紧实度可改善土壤持水性能及水源涵养功能.