内蒙古磴口县林业生态建设工程综合效益评价

林业生态建设工程具有重要的经济、生态和社会效益。内蒙古磴口县是林业生态建设工程实施的重点地区,对该区域林业生态建设工程的综合效益进行评价,具有代表性意义。依据评价指标体系构建原则、相关文献资料和当地实际情况,构建磴口县林业生态建设工程综合评价体系;在此基础上,通过时间序列分析,完成1991—2015年磴口县的林业生态建设工程综合效益量化评价。结果表明:在林业生态建设工程评价体系中,经济、生态和社会3个方面所占比重不同,其中,国内生产总值、造林面积、吸收二氧化硫年增加价值、削减粉尘年增加价值及农民人均纯收入五项指标在综合效益评价中权重比例较大;近年来磴口县林业生态建设工程综合效益较1990—1999年期间有所提高,但波动幅度较大,而近年来研究区综合效益趋于稳定并略有上升。磴口县林业生态建设工程在改善区域生态环境、遏制沙化土地扩展等方面的成效相对显著,有效促进了地区经济发展。     

青藏高原重大建设工程生态修复综合效益评估指标体系

青藏高原作为我国重要的生态屏障和战略资源基地,兼顾经济社会的发展和生态环境的保护,是当前区域发展的主要目标。为实现该目标,国家先后开展了多项推动当地经济发展的重大建设工程项目,并在项目开展的过程中,针对出现的生态问题,实施了一系列的生态修复措施。目前针对青藏高原重大建设工程生态修复的研究,在多工程类型修复效益的融合,以及宏观空间布局尺度上对生态修复成效的评估还相对较少,并且缺乏统一的评价标准。故本研究选取青藏高原道路、水电和矿产开发三类典型的重大建设工程,结合区域及工程特点,通过文献调研、业界专家咨询等方法手段,以生态修复后的生态系统结构、质量和服务为核心架构,筛选能够综合客观的反映该地区生态修复效益的具体指标,最终构建系统、合理和科学的青藏高原重大建设工程生态修复综合效益评估指标体系。该评估指标体系涉及生态系统结构、质量和服务三大指标类别,包括10个主题指标,21个具体指标。以期为青藏高原重大建设工程生态修复效益的总体认知和长期监测,以及未来生态修复工程的制定、建设工程的布局及其他生态系统管理措施的实施,和未来生态修复评估的相关研究提供科学参考和理论支撑。     

重点脆弱生态区生态恢复综合效益评估指标体系

生态恢复是扭转由人类活动引起的生态环境退化和生物多样性损失,并保证生态系统服务可持续供给的一项主要战略措施。20世纪90年代以来我国针对重点脆弱生态区(北方风沙区、黄土高原区、西北干旱区、青藏高原区和西南喀斯特地区)实施了一系列的生态恢复工程。科学合理地评估重点脆弱生态区生态恢复综合效益,对生态恢复措施的进一步优化调整具有重要的理论与实践意义。然而,在重点脆弱生态区生态恢复综合效益评估的集成研究方面,由于缺乏统一的指标体系,阻碍了区域内综合性和长期性的生态恢复综合效益评估和监测,因此亟需构建一套面向我国重点脆弱生态区的生态恢复综合效益评估指标体系。以我国5个重点脆弱生态区为研究区,根据"生态恢复-生态系统结构-质量-服务-效益"级联式概念框架,在指标筛选原则和方法的指导下,参考现有的生态恢复评估成果,构建科学化、系统化和规范化的生态恢复综合效益评估指标体系。研究结果以期为重点脆弱生态区生态恢复评估研究和管理应用提供理论与技术支撑。     

湖北省优先保护森林生态系统的分布及其保护空缺分析

基于湖北省生物多样性数据调查,以湖北省优势生态系统、特殊生态系统、特有生态系统、物种丰富度高的生态系统和特殊生境等5项指标作为评价准则,在咨询专家的基础上,借助GIS分析工具,综合分析了湖北省森林生态系统类型及分布特点。结果表明,湖北省共有261类森林生态系统类型(以群系为单位),其中有75类需要优先保护,并据此提出了湖北省优先保护森林生态系统的优先保护地区;另外,通过综合分析湖北省自然保护区的分布特点,得出湖北省优先保护森林生态系统目前所存在的保护空缺。优先保护地区可作为湖北省森林生态系统优先保护的重点地区,而空缺分析研究结果对于合理布局湖北省森林生态系统自然保护区、提高湖北省生物多样性保护的有效性具有重要参考价值。     

重点脆弱生态区生态恢复的综合效益评估

全球变化和人类活动的剧烈影响导致对人类福祉至关重要的生态系统功能和服务的改变,生态系统退化已成为全球面临的严重问题之一。综合评价生态恢复效益是目前衡量恢复工程实施效果的重要途径。以中国重点脆弱生态区为研究对象,选取产水、土壤保持、食物供给、固碳4项服务,构建研究区生态恢复综合效益评估指标体系,并通过Welch T方法检验恢复显著和不显著区生态系统服务指标,对比分析研究区生态恢复综合效益的变化情况。结果表明:2000年到2015年,生态恢复工程的实施使脆弱区生态系统服务整体增长20.86%;综合效益由波动变化转为稳定,并稳定在其均值0.55附近,其中喀斯特区综合效益最高,达0.75以上;生态系统类型变化主要是农田、森林、草地和聚落生态系统之间的转移,森林和草地生态系统的增加使得生态系统服务水平升高;T检验的结果表明生态恢复带来综合效益的改善和生态系统服务能力的提高。     

中国陆地优先保护生态系统分析

明确我国优先保护生态系统类型与地区对于提高我国生物多样性的保护效率以及全面、合理的规划我国自然保护区具有重要意义。以《中国植被》、《中国湿地》和《中国植被图集》为主要数据源,以生态区的优势生态系统类型、反映了特殊的气候地理与土壤特征、只在中国分布、物种丰富度高、特殊生境等5项指标为评价准则,在专家问卷调查的基础上,借助地理信息系统软件Areview,综合分析了陆地生态系统的分布特点,并提出了我国的优先保护生态系统类型及其集中分布区。结果表明,我国683类陆地生态系统中有优先保护生态系统类型有135类,其中森林生态系统75类,湿地生态系统27类,灌丛生态系统8类,草原生态系统12类,草甸生态系统6类,荒漠生态系统7类。根据优先保护生态系统的分布特点,选取包括横断山地区在内的18个优先保护生态系统的集中分布区域,这些地区应该是生态系统保护的重点地区。这一研究结果对于合理布局我国自然保护区、提高我国生物多样性保护的有效性具有重要参考价值。     

山东省滨海自然湿地生态系统服务功能价值评估

以山东省滨海自然湿地为研究对象, 利用山东省第二次湿地资源调查(2011-2013 年)及其它分析数据, 在借鉴滨海湿地生态系统服务分类的基础上, 构建了山东滨海自然湿地生态服务价值评价体系, 借助市场价值法、影子工程法、污染防治成本法、碳税法、专家评估法、费用支出法等国内外常用的湿地生态系统服务功能价值评估方法, 对山东省滨海自然湿地生态系统服务功能价值进行了较全面的评估。结果表明: 山东省滨海自然湿地生态系统提供的生态系统服务的总价值为2203.32 亿元, 其中供给服务功能价值为1200.3 亿元, 占总价值的54.48%; 调节服务功能价值为590.94 亿元, 占总价值的26.82%; 支持服务功能价值为18.66 亿元, 占总价值的0.85%; 文化服务功能价值为393.69 亿元, 占总价值的17.87%。直观的货币价值突显了山东滨海自然湿地对区域经济及生态的重要性, 同时也为我国湿地生态系统的保护和管理提供科学的理论依据。     

城市生态系统健康综合评价

生态系统健康是生态学领域的研究热点之一.文中提出了对城市生态系统健康概念的理解; 从状态空间的角度, 解释了城市生态系统健康的内涵,并以此为基础,提出了目前研究中存在的不足; 从复合生态系统的角度,提出了一种新的城市生态系统健康评价方法——综合评价方法; 构建了城市生态系统健康综合评价模型,并将该方法应用于佛山市城市生态系统的健康评价.结果表明, 在研究时段内,佛山市城市生态系统健康水平逐年上升;综合评价方法不仅能反映城市整体健康状况,而且能辨别各子系统的相对健康水平,具有一定的理论价值和可操作性.     

鄂西北地区土地利用格局及其生态系统服务价值的时空变化

鄂西北地区位于湖北省西北部, 是我国自然地理南北过渡的重要地区, 亦是我国南水北调中线工程的重要水源区, 生态环境保护意义重大。在鄂西北地区六期遥感数据基础上, 利用地理信息技术和空间统计的方法, 研究了该区域土地利用格局的时空变化, 对不同用地类型所提供的生态系统服务价值进行评估, 分析了生态系统服务价值与土地利用格局的驱动因素和相关性, 计算了社会经济因素与生态系统服务价值的空间相关性。研究结果表明: (1)1990—2015年鄂西北主要土地利用类型的变化幅度较小, 土地综合动态度为0.06%, 土地类型斑块破碎化程度增加, 斑块形状趋于复杂。(2)研究区间鄂西北生态服务价值处于上升趋势, 生态系统服务价值与景观格局的时空变化具有相关性, 其中与多样性指数呈正相关性, 与蔓延度指数呈负相关性。(3)人均国内生产总值、人口密度和城镇化率是生态系统价值变化的主要驱动因素, 与生态服务价值的局部空间相关性主要集中南部区域。研究结果为鄂西北生态环境可持续发展、合理开发土地资源提供理论依据。     

基于地面调查的植被生态质量综合评估指标体系构建

植被是陆地生态系统的主体,是保障生态质量的基础,也是基于自然的生态系统增汇、实现“碳中和”的重要利器。植被是生态质量评价的核心要素,但目前的生态质量评价研究中所用到的植被指标多是通过遥感反演或者气象指数模型计算得到的,而基于典型生态系统尺度地面调查的植被观测数据更直接、更准确,数据也很丰富,却很少用于生态质量评价,也缺乏系统的评价指标体系。通过文献研究、专家研讨和问卷调查,并借鉴群落退化演替和生态系统长期监测研究的理论基础,构建基于地面调查的植被生态质量综合评估指标体系。该指标体系整体分为三级,一级综合指数由群落结构指数、物质生产指数、生物多样性指数、群落发展或者演替趋势4个二级分项指标构成,二级分项指标由12—14个三级指标组成,不同植被类型各有其特征指标。该体系将完善我国多尺度陆地生态系统的生态质量评价指标体系,为新时期国家生态质量评价提供科学建议,为我国生态文明建设提供技术支撑。     

基于1980—2018年土地利用变化的福建省生境质量时空演变

分析土地利用变化引起生境质量的时空演变特征可以为区域生态文明建设提供科学依据。本研究以生态文明先行示范区福建省为例,以1980—2018年土地利用变化数据为基础,利用InVEST模型对福建省生境质量进行评估,通过地理探测器分析影响因素,结合土地利用变化规律分析福建省生境质量时空演化特征。结果表明: 研究期间,福建省主要土地利用变化类型是耕地转为林地和建设用地,林地转为耕地、草地和建设用地,草地转为林地,分别占总土地利用变化面积的8.4%、14.5%、7.6%、17.1%、6.4%和31.7%。1980—2018年,福建省总体生境质量处于较高级别(0.6～0.8),局部区域呈现生境退化和生境质量降低的趋势。影响福建省生境质量空间分异的第一主导因素是土地利用类型的变化,社会经济因素对沿海县市生境质量的影响显著高于对全域及内陆县市生境质量的影响。沿海地区建设用地快速侵占周边的林草地,使得生境加速退化,且这个过程具有不可逆性;内陆地区中心城区的生境退化会经历相似的过程,只是在速度和规模上可能低于沿海地区。从长远来看,可通过控制城市规模、发展城市生态绿化及构建生态安全格局,以减缓生境退化的速度。     

Vegetation bioshields for tsunami mitigation: review of effectiveness, limitations, construction, and sustainable management

Coastal vegetation has been widely recognized as a natural method to reduce the energy of tsunami waves. However, a vegetation barrier cannot completely stop a tsunami, and its effectiveness depends on the magnitude of the tsunami as well as the structure of the vegetation. For coastal rehabilitation, optimal planning of natural coastal systems, and their maintenance, we need to quantitatively elucidate the capacity of vegetation to reduce the energy of tsunami waves. The limitations of coastal forests in relation to the magnitude of a tsunami and the maintenance of forests as natural disaster buffer zones have to be understood correctly for effective coastal vegetation planning. Demerits of coastal forests have also been revealed: for example, an open gap in a forest (i.e., a road, river, difference in elevation, etc.) can channel and amplify a strong current by forcing it into the gap. Floating debris from broken trees also can damage surrounding buildings and hurt people. However, many studies have revealed that these demerits can be overcome with proper planning and management of mangroves and coastal forests, and that coastal vegetation has a significant potential to mitigate damage in constructed areas and save human lives by acting as buffer zones during extreme natural events. However, mangrove forests have been damaged by anthropogenic activities (i.e., tourism, shrimp farming, and industrial development), making coastal areas increasingly vulnerable to tsunamis and other natural disasters. The effectiveness of vegetation also changes with the age and structure of the forest. This highlights the fact that proper planning and management of vegetation are required to maintain the tsunami buffering function of coastal forests. Although many government and nongovernmental organizations have implemented coastal vegetation projects, many of them have been unsuccessful due to a lack of proper maintenance. A pilot project in Matara City, Sri Lanka, revealed that participation and support from local authorities and communities is essential to make the planting projects successful. An integrated coastal vegetation management system that includes utilization of the materials produced by the forest and a community participation and awareness program are proposed to achieve a sustainable and long-lasting vegetation bioshield.     

红树林湿地恢复技术的研究进展

本文从红树林育苗造林技术、次生林改造技术和红树植物引种试种与种源选择的研究等方面试述红树林湿地恢复技术的研究进展,并针对我国的目前现状,提出今后亟待加强研究的如下几个方面:加强红树植物引种扩种,恢复植被,提高红树林生态工程质量的原理研究;监测外来引进种对我国红树林湿地的生态影响;研究半红树植物在沿海防护林体系工程建设中的作用;加强红树植物对潮汐水位适应能力的研究;开展红树人工林生态恢复过程中的综合定位观测等。     

Distribution patterns and conservation of eastern Brazilian coastal forest tree species

The distributions of 127 tree species, each with at least part of their range in the moist coastal forest of eastern Brazil, are analyzed. Of these, 53.5% are endemic to the coastal forest, 11.8% endemic to the coastal forest plus some part of the Planalto of Brazil, 7.8% disjunct with the Amazonian hylaea, and 26% widespread. This high endemism in the coastal forest of eastern Brazil, in view of its rapid destruction, emphasizes the need for increased preservation of the few remaining natural areas. In addition, this study supports the theory that there are at least two centers of endemism in the coastal forests, one centering around Rio de Janeiro and one in southern Bahia/Rio Doce, Espírito Santo. In order to protect the diverse flora of the coastal forests, preservation areas should be established intermittently along their entire length and especially in the centers of endemism.     

明代浙江沿海地区卫所布局与形态特征研究

文章对明代浙江沿海地区的海防卫所进行研究,以现代高清航拍照片、历史地图以及浙江海防建设的基本史料与相关地方志等为基础,综合考量浙江沿海独特的地理环境和与卫所建置布局相关的地理条件,通过归纳其平面形态的特征,分析影响其选址布局的要素与城市基本构成元素,探求浙江沿海卫所营建的一般布局模式,进而类型化分析探索其可能的变体。研究表明在明初快速建城运动中诞生的卫所城市具有极强的共性,同时也彰显了古人营城智慧的诸多个性。这批卫所城市的营建奠定了后来浙江沿海地区的发展基础。     

论生态保护红线的类型划分与管控

生态保护红线划定的目的是为了保护支撑人类经济社会可持续发展的自然生态系统, 实施最为严格的管控措施, 不断改善生态系统服务功能。本文根据《环境保护法》规定和国内相关研究与实践积累, 明确了生态保护红线的概念, 提出了以重点生态功能区保护红线、生态敏感区/脆弱区保护红线、禁止开发区保护红线为核心的生态保护红线体系构成。并进一步将重点生态功能区保护红线区分为陆地重点功能区(包括水源涵养区、水土保持区、防风固沙区和生物多样性维护区)和海洋重点功能区(包括海洋水产种质资源保护区、重要滨海湿地、特殊保护海岛、珍稀濒危物种集中分布区、重要渔业水域等); 将生态敏感区/脆弱区保护红线区分为陆地生态敏感区/脆弱区(土地沙化区、水土流失区、石漠化区、盐渍化区)和海洋生态敏感/脆弱区(海岸带自然岸线、红树林、重要河口、重要砂质岸线、沙源保护海域、珊瑚礁及海草床等); 禁止开发区则包含了自然保护区、世界自然文化遗产地、风景名胜区、森林公园、地质公园、湿地公园、饮用水水源地等类型。基于国家关于生态保护红线管控的最新要求, 提出了分级划定、分类管理的生态保护红线基本管控思路与措施, 按照管理分级和围绕生态功能保护来确定具体管控措施, 旨在为增强生态保护效果, 优化国土空间开发格局, 促进生态文明建设提供理论依据。     

Sea-level rise and drought interactions accelerate forest decline on the Gulf Coast of Florida, USA

Sea-level rise threatens low-lying coastal ecosystems globally. In Florida, USA, salinity stress due to increased tidal flooding contributes to the dramatic and well documented decline of species-rich coastal forest areas along the Gulf of Mexico. Here, we present the results of a study of coastal forest stand dynamics in thirteen 400 m² plots representing an elevation gradient of 0.58–1.1 m affected by tidal flooding and rising sea levels. We extended previously published data from 1992–2000 to 2005 to quantify the full magnitude of the 1998–2002 La Niña-associated drought. Populations of the dominant tree species, Sabal palmetto (cabbage palm), declined more rapidly during 2000–2005 than predicted from linear regressions based on the 1992–2000 data. Dramatic increases in Juniperus virginiana (Southern red cedar) and S. palmetto mortality during 2000–2005 as compared with 1995–2000 are apparently due to the combined effects of a major drought and ongoing sea-level rise. Additionally, coastal forest stands continued to decline in species richness with increased tidal flooding frequency and decreasing elevation. Stable isotope (H, O) analyses demonstrate that J. virginiana accesses fresher water sources more than S. palmetto . Carbon isotopes reveal increasing δ ¹³C enrichment of S. palmetto and J. virginiana with increased tidal flooding and decreased elevation, demonstrating increasing water stress in both species. Coastal forests with frequent tidal flooding are unable to support species-rich forests or support regeneration of the most salt-tolerant tree species over time. Given that rates of sea-level rise are predicted to increase and periodic droughts are expected to intensify in the future due to global climate change, coastal forest communities are in jeopardy if their inland retreat is restricted.     

广西北部湾沿岸地区生态系统服务价值变化及其驱动力

掌握生态系统结构及其功能的时空变化规律是开展科学生态系统管理的重要前提,如何衡量人类在满足自我需求的同时对自然资源和生态系统的改变程度是当前研究值得关注的一个问题。伴随北部湾经济区的崛起,区域经济发展与生态保护的矛盾日益凸显,海水倒灌、植被退化和土地沙化等现象加剧,生态系统服务可持续供给受到严重威胁。以时序遥感数据为基础,分析北部湾沿岸地区生态系统时空演变,评估生态系统服务价值时空变化规律及其驱动因素,为区域生态系统管理提供科学基础。研究显示:1999—2014年,城市点状、离散扩张使城市生态系统面积显著增加,破碎化程度加剧;环境恶化给湿地生态系统带来毁灭性的破坏,红树林不断消失,破碎度增加;林地和果园构成的森林生态系统面积有所增加,而耕地面积急剧缩减。生态系统构成中,森林生态系统服务价值最高,约占研究区总价值的50%,且呈增长趋势;生态系统服务构成中,除食物生产、气体调节和维持养分循环价值有所减少外,其他类型生态系统服务价值均呈增长趋势。驱动力分析表明,综合城镇化率是影响北部湾沿岸地区生态系统服务价值变化的重要驱动因素,说明区域生态系统服务与社会经济发展极为相关,合理调控经济结构可有效提升区域生态系统服务价值。     

海滨乔木矮化现象及其环境因子驱动力

在海滨森林生态系统中,乔木表现出以株高降低为主的特殊海滨矮化现象。阐明海滨植被在海滨生境胁迫下的矮化响应机制是实现海滨植被保护和恢复的关键环节。从海滨森林生态系统中乔木矮化的形态和作用机制的角度出发,综述了这一矮化现象与海滨各生态胁迫因子之间的关联及作用机制的研究进展。海滨乔木受到了长期海滨大风和极端风暴的机械压力,在形态上表现出茎粗、低矮的特征;海滨贫瘠的土壤、特殊的盐胁迫和复合型的水分胁迫在导致乔木高度降低的同时降低了基径和胸径生长,表现出瘦小的性状,这与非地带性山地矮林中乔木矮化现象是不同的;乔木的矮化也同样受到了海滨频发的火灾、极端光暴露或林内高郁闭度的光胁迫等环境因子的影响。这种乔木个体的矮化最终表现为海滨植被群落中乔木层的矮化。不可否认的是,海滨乔木矮化现象是由多种因素交互作用下形成的,但迄今为止,学界对海滨矮化现象的主导环境驱动力的探讨尚处于初步阶段。在指出现有研究的不足之处的同时,提出在未来的研究中,应更多的关注全球变化下海滨森林矮化的多因素驱动模型,并基于现行的植被分类系统,提出了划分海滨矮化森林为新植被型的构想,为海滨植物和植被的保护、恢复和分类提供了参考。     

台风干扰海岸林受损及灾后恢复的影响因素研究进展

随着气候变暖,台风登陆的强度及频率均呈增加趋势,其对海岸森林的影响也日益严重,从而危及沿海生态安全。但因台风登陆的不确定性、海岸森林恢复的滞后性和数据源受限等影响,当前对台风后海岸森林受损及灾后恢复的影响因素研究仍存在很大的不确定性。台风登陆导致海岸森林枝叶脱落、树干折断和根系裸露等,受树种特征(冠层、树干和根系),林分结构(密度、组成),立地条件(地形、土壤)和台风特征(强度、频率)等影响,海岸森林在不同研究尺度的受损存在明显的空间异质性,单一因素难以完全解释台风后海岸森林的受损格局。台风后部分海岸森林因受损严重而死亡,其余仍以种子萌发、幼苗/幼树生长或萌生更新的方式持续恢复。海岸森林在灾后的恢复周期从几个月到几十年不等,其具体时长与树种更新策略(实生、萌生),森林类型(人工林、天然林),树木受损程度(轻度、重度)及区域水热条件(水分、热量)等有关。未来仍需借助多源遥感数据,并结合台风后的固定样方调查、野外采样和室内样品分析,对海岸森林的受损和恢复格局开展多时空尺度研究,阐明不同受损程度下树木的水分传输和光合产物分配过程及其差异,全面揭示台风干扰对海岸森林的影响机制。