三峡库区生态系统服务功能重要性评价

在RS与GIS技术支持下,选择研究区比较重要的生物多样性保护、土壤保持、水源涵养和营养物质保持四个生态系统服务功能,建立生态系统服务功能重要性评价模型与方法,对三峡库区重庆段生态系统服务功能进行综合研究,定量揭示了研究区生态系统服务功能重要性程度及其空间分布规律.结果表明:(1)生物多样性保护高度重要以上地区的面积比达到了15％以上;极重要地区主要呈斑块状分布在东北部、中部和东南部.(2)土壤保持极重要区占据绝对优势地位,面积比为68.80％;土壤保持极重要区主要分布在万州及其东北部地区.(3)水源涵养一般重要区面积最大,其次为极重要地区;极重要区沿江河呈带状分布,高度重要区主要分布在极重要区两侧沿江河呈环带状分布.(4)营养物质保持一般重要区面积最大;其次是极重要区;极重要区基本呈条带形分布在植被覆盖较好的山脉及江河两侧.(5)生态系统服务功能极重要和高度重要区的面积占到了研究区总面积的近50％;极重要区基本沿主要江河两侧第一层分水岭和西部平行岭谷区的山脊呈条带形分布;高度重要区基本分布在极重要区两侧层环带形分布,少部分零散分布.     

基于SWAT模型的浑河中上游水源涵养服务价值评估

浑河中上游流域的森林覆盖率高达68%,是辽宁省饮用水的重要水源保护地。本研究基于SWAT模型和影子工程法,评估2000—2019年浑河中上游流域的水源涵养量及其服务价值,并分析其时空变化的原因,以期为流域内生态补偿和生态恢复提供依据。结果表明:2000—2019年浑河中上游水源涵养量及其价值量呈先增加后减少趋势;年均水源涵养总量和水源涵养服务价值分别为24.6亿m³和150.4亿元;研究区水源涵养量存在明显的空间差异,高值区主要分布在清原县和新宾县,低值区集中于沈阳市辖区;不同生态系统的水源涵养服务价值差异较大,森林的单位面积水源涵养量远高于草地、农田和城市。     

森林生态系统水源涵养功能研究进展与展望

森林的水源涵养功能是森林生态系统服务功能的重要方面,一直受到社会广泛关注。经过半个多世纪的发展,我国在认知森林的水源涵养功能及其机制、开展水源涵养功能的价值评估、服务水源涵养林的建设与管理等方面取得了一定进展。然而,在森林生态系统水源涵养功能的内涵边界、过程机制等关键层面上尚未形成统一的认知,严重限制了该领域有关研究成果的实践应用。为此,本文在综述森林生态系统水源涵养功能研究现状的基础上,审视与解析森林水源涵养功能的概念内涵、形成过程与综合特征,并基于该领域研究进展提出未来应加强的研究方面,以期服务于森林生态系统服务功能评估以及生态公益林管理等。     

三北防护林体系建设工程区森林水源涵养格局变化研究

三北防护林体系水源涵养功能是三北地区生态环境状况的重要指示器,然而,三北防护林体系水源涵养研究仍较缺乏。动态评估三北防护林体系建设工程区(三北工程区)森林水源涵养功能及其影响因素,对科学认识、保护和调控三北防护林体系森林水源涵养,制定三北工程植被建设与保护决策具有重要意义。以三北工程区森林为研究对象,通过收集和分析相关数据,在植被分区的基础上,分析三北工程区森林水源涵养时空格局与变化特征,对比研究各区不同森林类型水源涵养功能差异,揭示各区森林水源涵养功能与地形及森林状况与质量的定量关系。结果表明:(1)三北工程区森林水源涵养功能持续增强,单位面积水源涵养量从1990年的73.92mm增加到2015年的75.14mm,空间格局呈东高西低、南高北低态势。(2)森林水源涵养功能在植被分区和森林类型间差异显著,森林植被区是三北工程区森林水源涵养的主体;针阔混交林是三北工程区水源涵养功能最强的森林类型。(3)三北工程区森林水源涵养受其地形、状况与质量的影响显著,除个别植被区外,各区森林水源涵养量随坡度、覆盖度和NPP增加而增大,随生物量增加而降低,这是区域植被适应及滥砍滥伐、毁林开垦、植被建设与保护等人为干扰共同作用的结果。因此,可通过调整与优化林分结构,调控区域森林水源涵养功能。     

2000—2010年我国重点生态功能区生态系统变化状况

分析了2000—2010年我国水源涵养型、水土保持型、防风固沙型、生物多样性维护型重点生态功能区的生态系统结构、质量与核心服务的变化.结果表明: 近11年来,水源涵养型重点生态功能区的森林、草地面积减少,水体与湿的面积增加,森林、草地、湿地生态系统水源涵养总量增加了2.9%,该类区域需要遏制森林、草地的减少趋势.水土保持型重点生态功能区的农田面积减少,而森林、草地、水体与湿地的面积增加,土壤侵蚀总量减少了28.2%,生态系统土壤保持总量增加了38.1%.防风固沙型重点生态功能区的农田、森林面积增加,草地、水体与湿地的面积减少,单位面积土壤风蚀量下降,单位面积防风固沙服务量有所提升,该类区域多位于干旱半干旱区,需要减少农田面积,优先保护原有生态系统.生物多样性维护型重点生态功能区的草地、荒漠面积减少,其他类型的面积有所增加,人类扰动呈现微弱的上升趋势,该类区域需要减少人类干扰.重点生态功能区应该针对核心服务和保护目标,分类分区开展生态系统保护、改善及其效果的定量综合评估.     

多水源补给对白洋淀湿地水动力的影响

白洋淀是华北平原最大的淡水湖泊,对维护华北地区生态系统平衡、调节区域气候、补充地下水源、调蓄洪水以及保护生物多样性等方面发挥着重要作用。白洋淀作为雄安新区赖以持续发展的重要生态屏障,维系淀区稳定补水量、改善淀区水动力状况以保证水生态系统持续健康发展显得尤为重要。通过构建白洋淀湿地二维水动力模型,综合考虑淀区刚性需水与弹性生态需水,共设置了8种情景来探究引黄入冀补淀、南水北调中线、南水北调东线应急补水以及上游水库联合补水等多水源补给情景下白洋淀水动力条件的改善情况。结果表明：（1）引黄入冀补淀和南水北调东线应急补水对小白河入口处水动力有明显改善,改善范围约占淀区面积的15%-20%,但对淀区水动力整体提升效果不佳。（2）南水北调中线相机补水对西北角水动力改善最为明显,同时对淀区平均流速的提升最大。连续补水1个月的情景下淀区平均流速从0.003 m/s提高到0.006 m/s,西北角平均流速从0.003 m/s提高到0.01 m/s。（3）上游水库联合向淀区补水的方式由于入淀口分散,对淀区整体水动力循环流动的促进效果最好。连续补水1个月后淀区平均流速从0.003 m/s提高到0.005 m/s。研究结果为白洋淀湿地水资源保障和促进淀区水体循环流动提供了科学依据,同时也为构建雄安新区蓝绿交织、清新明亮、水城共融的生态城市提供重要基础支撑。     

花溪饮用水源保护区植物多样性特征及区系分析

探究花溪饮用水源保护区内植被物种组成、区系特点及物种多样性的变化规律,对花溪饮用水源地和湿地生态系统的保护具有重要意义.以花溪饮用水源保护区陆生植物群落为对象,从水库为起始点,选取8个样地进行乔木、灌木、草本植物进行样方调查.结果表明,样地内共有被子植物213种,蕨类植物11种,共计224种,隶属于71科154属;植物...     

DGGE分析东江流域农村饮用水源中微生物多样性及其与环境因子相关性

为评价东江流域农村饮用水源中微生物多样性及其与环境因子的相关性, 分别采集了集中式供水井、塘坝型水井、猪场附近水井、普通村落水井、水库水5种水样, 进行基因组总DNA的提取和主要理化指标的测定, 运用DGGE技术分析各水样总DNA的PCR产物。UPGMA聚类分析DGGE指纹图谱结果表明, 相同类型水样的微生物群落结构相似性较高, 聚集到一个分支上; 典型相关性分析(CCA)结果表明, 水体中总磷(TP)和总氮(TN)的浓度与微生物群落结构的关联度最高, 即磷和氮两种生命过程的基本元素对微生物群落影响最大; 序列分析表明农村饮用水源中微生物群落结构丰富, 包含了螺旋体门(Spirochaetes)、蓝藻门(Cyanobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)5个门的细菌, 且每类水样拥有各自的优势菌。     

微生物处理废物的生物工程

序言提起防治环境污染,相传早在古希腊时期就有应用大型砂石滤池以净化水源的说法。及至到了第一次工业革命时期,由于生产力水平低,城市人口也不像现今这么密集,人们对城市生活废水,工业三废(废渣、废水、废气)等还未引起足够的重视,仅仅满足干把它们一古脑儿地朝江、河、湖、海或土壤里一放了事。即便在这种情况下,自然界仍保持着和谐的生态平衡,动植物依靠着地球上这些复杂程度不等的碳素分子获     

1990-2018年中国生态系统水源涵养功能时空格局与演变

探明生态系统水源涵养服务格局演变对中国生态系统水源涵养保护和管理具有重要意义。采用水量平衡模型,探明1990-2018年中国生态系统水源涵养分布特征,从全国、分区和栅格3个尺度揭示中国水源涵养演变规律。结果表明：（1）中国生态系统水源涵养时空异质性显著,整体南高北低、东高西低。不同植被水源涵养服务差异显著,以常绿阔叶林最高,草地最低。（2）中国水源涵养服务随高程升高呈阶梯式下降,随坡度变化因坡度梯度而不同,平坡区随坡度升高而升高,缓坡-陡坡区随坡度升高而降低。（3）中国多年平均水源涵养量为1.54×10¹² m³/a,以热带-亚热带季风区为主导,约占总量的77.9%。水源涵养服务演变全国尺度显著下降,分区尺度仅温带大陆气候区显著下降。（4）栅格尺度仅16.0%栅格变化显著,主要为极显著降低和显著降低,约占栅格总数的7.61%和5.30%,主要分布于藏东南、云贵高原西部、冀东北、浑善达克沙地、天山东麓和台湾省等地,它们是中国水源涵养保护与建设的重点区域。