水利工程对河流生态系统服务功能的影响评价方法初探

通过分析水利工程对河流生态系统服务功能的影响,建立了评价指标体系和定量化的评价方法．评价指标体系包括建立评价指标的原则、对河流生态系统服务功能的分类和指标确定等．本文将河流生态系统的服务功能分为四类即供水及与供水量相关的航运和水电功能、生态支持功能、调节控制功能和文化美学功能．依据不同的功能类型,应用以前的研究成果,针对水利工程产生的生态效应如生物多样性的变化和河流净化功能的变化,确定了不同的调度指标,并建立了相应的数量化评价方法,主要包括指效法和BOD-DO模型方法,这些方法特有助于对水利工程的生态环境效应进行深入的分析与评价。     

北京市水果消费的生态足迹距离研究

采用生态足迹距离指标方法体系,对2009年至2012年间北京市水果消费的生态足迹距离进行研究。结果表明4年间:跨区转移的生态承载力质量距离,由2009年的11.5×10~8t km逐年增加到了2012年的17.01×10~8t km,共增加了47.91%;生态足迹距离则相对稳定在886.66 km至1073.55 km之间;人均生态足迹距离,总体上由2009年的4.39×10~4km增加到2012年的5.55×104km,共增加了26.42%。从类别的视角,年均生态足迹距离最大的是香蕉(2072 km),最小的是苹果(476 km);年均跨区转移的生物承载力质量距离,最大的是西瓜(4978×10~8kg km),最小的是香蕉(518×10~8kg km);而4年平均人均生态足迹距离,最大的是西瓜(17.7×10~4km),最小的是香蕉(1.92×10~4km)。快速城市化阶段的北京,对外生态依赖范围也迅速扩大,并高于人口增加的速率。     

青藏高原草地生态系统服务功能的季节动态变化

根据生态系统服务功能理论,利用RS和GIS技术,以生长季为时间单元,对青藏高原研究区草地生态系统服务功能的动态过程进行有效分析和评价.结果表明:提供生物量功能呈现上升—下降—上升的过程,在5月和9月分别出现两个高峰值,其中5月为最高峰值.影响该功能的主要因子为光合有效辐射值、水分状况和地下生物量的季节变化;碳蓄积和氧释放功能呈现上升—下降—上升的弱“N”型趋势;土壤养分保持功能也呈弱“N”型趋势,并在5月份出现最高值;草地保持土壤水分的功能在生长季内呈较强的阶段性变化,这主要与草地植物生长的季节性耗水变化规律有关.     

施肥对稻田生态系统气体调节功能及其价值的影响

 该文以2002年在上海市奉贤县五四农场进行的稻田生态系统田间实验为基础,对尿素施用对稻田生态系统气体调节功能（释放O2和温室气体调节）的影响进行研究。研究结果表明：1）在水稻（Oryza sativa）生长期间,施加尿素能显著增加稻田日O2释放量及其价值量;2）在水稻生长期间,施加尿素稻田综合CO2的通量及其价值并不比未施肥稻田存在显著优势,尿素施用能明显增强稻田N2O排放通量,降低稻田CH4排放通量。尿素施用对温室气体调节具有正效应,促进稻田对温室气体吸收。     

稻田气体调节功能形成机制及其累积过程

生态系统服务功能在维持人类生存和发展的环境过程中发挥着重要的作用,研究生态系统服务功能形成机制以及人类活动的干扰如何影响生态系统功能和服务的实现是今后生态系统服务功能研究的一个重点。选取上海市奉贤县五四农场的一块农田生态系统,研究其气体调节功能形成和累积过程,同时研究人类干扰(施氮肥)对农田气体调节功能的影响。研究结果显示,施肥量对稻田气体调节功能形成和累积过程以及价值累积过程产生较大影响。在所有施肥处理中,施肥量最高的N 4处理提供最高的气体调节功能价值,为1.98×104yuan.hm-2。因此通过微观实验可以研究生态系统服务功能形成机制和累积过程,并可研究人类干扰造成生态系统服务功能物质量和价值量的变化。     

稻田生态系统氮素吸收功能及其经济价值

稻田生态系统中水稻植株吸收土壤中氮素并转化为秸秆中的氮素以及籽粒中的蛋白质和氨基酸的过程是稻田氮素转化的主要过程。在2003年上海市郊五四农场田间试验数据的基础上,研究了稻田生态系统氮素吸收功能及其形成过程,然后运用替代价格法估算了稻田氮素吸收经济价值,同时还对不同地区、施氮水平和作物的氮素吸收物理量和价值量进行了对比。结果表明,稻田植株地上部分氮素累积吸收量在拔节期至抽穗期之间增长最快,抽穗期至成熟期增加减缓,而在收获前有所下降。稻田植株氮素吸收经济价值随生育期不断提高,到成熟期显著增加。施加氮肥对水稻氮素吸收物理量及其价值量都具有促进作用。就不同作物而言,水稻氮素吸收转化量及其经济价值高于小麦和油菜。几乎所有作物籽粒氮素吸收量及其经济价值都高于秸秆。     

三北工程区降水量长时间序列与多尺度变化趋势检验及预测

三北防护林体系建设工程区（以下简称"三北工程区"）早期的植被建设忽略了水资源承载力，对三北防护林的可持续维护产生了不利影响。为落实"以水定林草"的发展理念，在三个空间尺度上，基于1951-2018年降水量，采用Mann-Kendall非参数检验方法、自回归积分滑动平均模型（Autoregressive Integrated Moving Average Model，ARIMA）和地理信息系统空间分析等方法，开展全年、生长季和非生长季降水量多尺度变化趋势与未来30年预测研究，结果表明："三北工程区"全年和生长季降水量呈增长趋势的面积百分比分别为73.64%和70.10%，主要分布在西北荒漠区；非生长季降水量呈增长趋势的面积比例达92.06%，除黄土高原南部和风沙区的少部分地区而外，均呈增长趋势。全年、生长季和非生长季降水量呈增长趋势且置信度为90%以上的面积百分比分别为45.43%、37.31%和36.79%。18个重点建设区的雷达统计图显示：生长季与全年降水量的变化趋势一致，由东向西，松辽平原等7个区域以不显著减少趋势为主，松嫩平原等7个区域以不显著增长趋势为主，西部的柴达木盆地等4个区域以显著性达到90%或95%的增长趋势为主；非生长季除晋陕峡谷、泾河渭河流域以非显著减少趋势为主而外，其他地区均以增长趋势为主。5个"重点县"的降水统计量UF_k与其反序统计量UB_k两条曲线出现交点，表明年降水量有突变发生，库尔勒市、磴口县、科尔沁左翼后旗UF_k与UB_k曲线多处出现交点，表明年降水量突变发生频繁。采用ARIMA预测得出未来30年的年降水量，计算得到未来30年间的年降水量变化数据，并绘制其空间分布图。本研究可为三北工程区开展基于水资源承载能力的林草资源优化配置提供基础数据，为发展"雨养林草植被"提供科学支撑。     

北京市消耗食物生态足迹距离

以北京市消耗食物生态足迹的距离为研究核心。结果表明2008年至2012年,北京的生态足迹距离、人均生态足迹和生态足迹总里程总体呈现逐年增长趋势:生态足迹距离增大到676.75 km,增长19.3%;人均生态足迹距离增加到18.42万km,增长54%;生态足迹总里程增加了1倍强,达到56亿t km。北京市的食物生态足迹距离不断扩大,并涵盖了全国大部分地区,北京城市化的生态成本上升。所消耗各类食物的生态足迹距离从大到小分别为水果类、蔬菜或粮油类、肉蛋类和水产类。蔬菜类和水果类的生态足迹距离存在明显的季节波动,且冬春季节远高于夏秋季节。从转移生态承载力来源地的视角,直线距离越远、占据市场份额越大的地区,对北京市消耗食物生态足迹距离的贡献率越高。     

青藏高原生态系统服务功能的价值评估

青藏高原具有丰富多样的生态系统类型 ,这些生态系统不仅生产了大量的产品 ,而且提供了巨大的生态服务功能。根据计算表明 ,高原生态系统 2 0 0 0年生产的产品经济价值为 170× 10 8元。生态服务功能中年固碳总量为 15× 10 8t,释放氧气量为11× 10 8t。根据二氧化碳固定量和氧气释放量估算的调节大气的服务价值总计为 10 0 15× 10 8元。以高寒草甸和高寒草原为主的草地生态系统具有重要的水源涵养功能 ,每年高原生态系统的水源涵养量达 2 6 12× 10 8m3,其经济价值为 174 4× 10 8元。森林的净化功能价值大约为 2 5 5× 10 8元。高原生态系统产品的经济价值与生态服务功能价值的比值为 1:70 ,显然 ,高原生态系统的生态服务价值远远高于直接使用价值。因此 ,保护生态系统和生物多样性是维持生态系统稳定和保育高原生态过程的根本     

北京市水足迹

水资源短缺、水质污染等已成为北京可持续发展的制约因素,水资源利用问题愈发受到关注。水足迹的研究将人们的生产、消费与水资源的消耗联系起来,全面真实地揭示水资源利用情况。本文基于水足迹理论评价了北京水资源利用情况,结果表明:(1)2012年,北京市水足迹为352.6亿m3,人均水足迹为1704 m3,远超统计数据中总供水量35.9亿m3和人均用水量193.3 m3,水资源面临巨大压力。(2)北京市城镇和农村居民对虚拟水的消耗存在差异性,除动物产品外,农村居民对于粮食虚拟水的消耗相对较高,人均每年103.5 m3,而城镇人均每年72.5 m3,次于干鲜瓜果92.4 m3。(3)动物产品在虚拟水消耗中占据了最大的比重,说明了北京市居民对动物产品消耗量相对较高,也反映出动物产品单位产品虚拟水含量较高。为此,在虚拟水贸易中,可适当增加动物产品进口代替本地动物产品的养殖生产,降低水资源的消耗。