黄土高原典型区水土保持技术评估与需求分析——以安塞为例

黄土高原是我国乃至全球水土流失治理的重点地区,经过40多年的治理,积累了种类多样的水土保持技术,对遏制和缓解水土流失和生态退化起到了良好作用。目前由于缺乏对具体治理需求的考量,从而影响水土保持技术效果的发挥,故技术评估和需求分析是选择适宜可行生态治理技术的重要环节。选择安塞纸坊沟流域和南沟流域的4个自然村为研究区,通过实地调研、利益相关者问卷调查和地理空间分析,旨在辨识并评估现有水土保持技术,识别技术需求,构建指标体系分析其立地适宜性和社会-经济可行性。研究结果表明,农户主要应用3类12项技术,工程类和生物类技术应用居多,生物类中地埂植物带和农业类技术应用较少;目前应用的水土保持技术整体效果较好,专家认为12项技术中工程类的梯田和淤地坝、生物类的地埂植物带综合表现最好,农户对梯田和水平沟、鱼鳞坑整地等坡面治理技术的效果评分高于专家,对淤地坝、谷坊等沟道治理技术以及集雨水窖和保护性耕作技术的效果评分低于专家,农户更关注技术的经济效益;技术存在的问题表现在梯田和治沟造地配套措施不完善,淤地坝、谷坊和水窖缺少修缮维护;识别出的技术需求分为3类,即新技术、改良技术和配套技术;纸坊沟流域的两个村立地条件更适宜人工造林种草,南沟流域的两个村更适宜天然封育,由社会-经济可行性分析可知,峙崾崄农户需要更多梯田种植果树及其配套技术,纸坊沟需要更多梯田种植作物或大棚蔬菜瓜果,大南沟需要造地后的配套技术,杏树窑需要造地种植作物及道路等配套基础设施。该研究是对黄土高原水土保持技术进行评估和需求分析的重要尝试,为生态治理决策提供参考。     

北京市平原区不同圈层绿色空间格局及生态服务变化

基于城市发展特点与绿色空间规划将北京市平原区分成核心城区、第一道绿色隔离带、城市扩展区、第二道绿色隔离带与边缘集团5个圈层.利用多时相遥感影像解译了土地利用及NDVI指数,并在此基础上核算了北京不同圈层1999与2007年的生态服务价值.结果表明:核心城区及第一道绿色隔离带的生态服务价值总量从1999-2007年有所提高,但平原区整体有大幅降低;从城市扩展区向外,耕地与果园地的生态服务价值在整个绿色空间所占比例逐渐升高;北京市平原区生态服务价值减少的58.8%是由于土地利用方式的改变,主要是建设用地侵占农用地与林地;41.2%的减少是由于景观退化,其中主要是农田景观退化,尤其在边缘集团区.在现有土地资源稀缺与城市建设用地扩张压力逐渐增大的情况下,将优质农田纳入绿色空间建设,增强其景观质量与生态服务功能,是提高北京市绿色空间整体生态服务功能的有效途径.     

不同生态恢复措施对草地样带食物消费的影响——以锡林郭勒盟为例

生态工程的实施对区域居民生产生活产生了重要影响。以锡林郭勒草地样带为例,利用2017年8月—2018年7月农牧户食物跟踪调查数据、农牧户问卷调查数据、生态恢复措施数据,结合土地利用数据和社会经济数据等,重点分析了不同生态恢复措施对锡林郭勒草地样带农牧户食物消费的影响。研究结果显示:(1)锡林郭勒草地样带生态恢复措施沿样带自北向南实施力度逐渐变弱,草地恢复措施由以草畜平衡、休牧和禁牧为主向休牧和围栏封育为主转变,草地恢复措施中对人类活动的限制也随之由弱变强;(2)沿草地样带自北向南居民食物消费形成了三种模式,在食物消费数量和消费结构上呈显出由牧区特征向农区特征的转变,即人均食物消费量沿样带递减,食物消费由肉蛋奶和蔬菜水果为主向粮食和蔬菜水果为主转变;(3)食物消费模式受到草地供给、收入及其结构、文化习俗和职业分布等生态、经济和社会多方面因素的影响。研究为实现区域生态、经济和社会的协调发展相关政策的制定提供参考。     

北方农牧交错带农村居民食物消费特征

北方农牧交错带是我国典型生态脆弱区之一,恶劣的自然环境和落后的基础条件制约着生产和消费的发展。自2000年起,当地实施了一系列生态工程措施,引导农牧民由粗放型生产经营方式向集约型转变,改善区域生态环境的同时也优化了农牧业生产格局,居民食物消费结构随之改变。由于入户跟踪调查数据较难获取,现有食物消费研究缺少长时间尺度的消费特征变化研究,且农区和牧区的对比研究较少。以赤峰和鄂尔多斯为例,采用基于随机抽样调查方法收集的食物消费面板数据,对比研究2000—2020年典型农牧交错区的食物消费类型、结构及其数量变化。结果表明：生态工程实施以来,农牧居民食物消费种类趋于多样化,但消费结构不尽合理。赤峰趋于传统农区以谷类为主的消费结构,其谷类消费正在稳步减少,其他食物类型的消费增加;鄂尔多斯表现为多粮肉、少果蔬的消费结构,兼具农牧区的消费特点,其谷类和畜肉消费的年际波动较大,体现出传统牧区粗放式经营下产出不稳定的特点。食物消费总量持续增长,截至2020年,农牧居民谷类消费偏多,肉蛋类、豆类和食用油消费较为适度,薯类和果蔬类消费不足,奶类消费涨幅虽十分突出,但仍比我国膳食标准低20倍以上,因此减少谷类消...     

差异化的生态公益林生态补偿标准——以北京市为例

生态补偿本质是生态系统服务的购买,因此生态补偿标准的制定必须基于生态系统所提供的生态服务价值。2004年开始,北京市逐步对生态公益林进行生态补偿,但补偿项目仍然采用了一刀切的标准制定模式。森林生态系统因树种和林龄的不同,提供的生态系统服务存在较大差异。另外,生态公益林所处的区域位置也决定着其生态系统服务价值发挥的稳定性和相对重要性,是生态补偿标准的制定中必须要考虑的因素。因而,有必要基于生态系统的生态服务价值量核算,并综合考虑生态系统的立地环境、区域定位和资源稀缺度因素,构建差异化的生态公益林生态补偿方案。依据该方案计算的北京生态公益林补偿标准范围在176元/hm~2到2168元/hm~2,其中延庆区和怀柔区的生态公益林补偿标准较高,中心城区和房山区的补偿标准较低。补偿标准的全市平均值为1265元/hm~2,与北京现行山区生态林生态补偿项目的补偿标准相当。构建的公益林生态补偿标准,体现了生态系统的生态服务价值以及生态服务的区位相对重要性差异,为动态化、多元化的公益林生态补偿方案建立提供了可能。     

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。     

典型脆弱生态区生态技术评价方法及应用专题导读

全球经济发展和日益增强的人类活动给业已脆弱的生态系统带来了巨大挑战,寻求尊重自然规律、环境友好的生态治理与恢复技术成为实现联合国可持续发展目标的重要组成部分。近年来,国内外科学家和生态治理机构研发出了一系列技术体系和技术模式,对脆弱生态区退化生态系统展开了全面的治理和恢复。然而,缺乏对这些治理技术的评价和优选方法的研发和应用在很大程度上限制了优良技术的筛选和推广应用,造成了资金和人力的浪费和损失。针对这些问题,科技部在2016年启动了国家重点研发计划项目"生态技术评价方法、指标体系与全球生态治理技术评价",其中重要的任务之一是对生态技术进行梳理、评价和优选。本文旨在对已有的评价方法和指标体系的研究进展进行系统梳理,对生态技术的特征、生态技术评价的基本步骤和原则、生态技术的三阶段评估方法等进行了界定和深入分析,对本专题收录的14篇学术文章所涵盖的评价方法和模型研发、案例应用等进行了介绍,以期为筛选优良技术、提高生态技术应用效果、促进优良技术的输出和引进提供参考。     

泾河流域分县景观格局特征及相关性

景观生态主要是研究生态系统的空间格局。因而很有必要对空间格局进行数量化的分析,在此基础上进行科学管理。应用斑块数、斑块面积、斑块密度、优势度、聚集度和分维数计算了泾河流域31个县景观格局的特征,首次以景观特征值为基础,将研究区域各县景观进行分类,并对不同类型的景观特征及相关性进行分析。结果表明,近年来流域破碎化程度有所增加,各景观指数值在研究区域之间变异很大。优势度和聚集度比较高的区域土地利用较单一,常常是以农用地为主导如咸阳、泾阳和乾县,或以农地和草地共同主导如环县。而优势度和聚集度较低的区域,土地利用较多样化,农地、林地和草地面积比例相近,如泾源、平凉、陇县、宁县和旬邑,这些县位于黄土丘陵沟壑区和黄土高塬沟壑区。高优势度、高聚集度和低分维数的区域为陕西省咸阳市,为泾河流域冲积平原区,土地利用以大面积的农用地为主导。景观指数的相关分析表明,3种主要的土地利用面积比例之间存在极显著负相关,林地面积和优势度、聚集度有极显著负相关,而草地面积和分维数存在极显著正相关,分维数高的县位于泾河流域中游的黄土高原沟壑区,分维数低的县位于下游河谷阶地和关中平原和黄土高原交界处。这种相关性表明了自然地貌及人类活动对景观的影响和干扰作用。     

泾河流域景观稳定性与类型转换机制

以泾河流域为例研究景观格局的变化.结果表明,泾河流域198～2000年间,景观结构变化不大,以草地景观和耕地景观为主.草地景观和农耕地景观占流域总面积的85%以上,其次为林地景观,约占10%,其他景观类型仅占5%左右,说明流域的宏观景观格局不会在10～20年的时间尺度上发生结构性改变.大流域内景观类型之间可以相互转换,在5年和10年尺度上,主导景观类型的自稳定强度均在89%以上,转换为其他类型的强度在11%以内.不同景观类型组分中,占比例越小的景观类型转换为其他类型或消失的速度越快.同一大类景观类型中的亚景观类型之间相互转换幅度较大.流域内景观特征表现出一定的时空变化规律.从上游到下游,景观特征变化的趋势是优势度、聚集度增加,分维数下降,斑块密度由低到高,再由高到低;在时间尺度上,优势度、聚集度下降,分维数保持稳定,斑块密度增加.自2000年实行草地围封和退耕还林政策以来,泾河流域NDVI低值区由7.4%减至0.8%,NDVI高值区由29.8%减至25.1%,较高值区由18.3%增加到25.7%,最高值区由2.3%增至5.5%,表明该流域景观质量呈现增高趋势.     

生态技术评价方法及全球生态治理技术研究

全球范围内生态退化形势严峻,生态技术在遏制生态退化进程中发挥着重要作用。长期以来,对生态技术缺乏系统研究和评价,影响了其在脆弱生态区生态治理中的应用与推广。"生态技术评价方法、指标体系及全球生态治理技术评价"项目(2016YFC0503700)获得国家重点研发计划"典型脆弱生态修复与保护研究"专项支持。该项目旨在厘清全球生态退化状况及其对生态技术的需求,建立生态技术评价指标体系与方法模型,评价国内外不同类型生态技术以及重大生态工程区和不同生态退化区域的生态技术实施效果,筛选和推介满足我国及发展中国家生态治理需求的生态技术,建立生态技术评价平台和集成系统,为推动我国生态文明建设和发展中国家生态治理提供科学支撑。