生态系统服务功能与景观格局耦合协调度研究——以武陵山区退耕还林工程为例

生态系统服务功能与景观格局演变关系极为密切,研究生态系统服务功能与景观格局的耦合协调度对于区域发展具有重要意义。以武陵山区退耕还林工程为例,参照国家标准和行业标准,采用分布式测算方法、景观格局指数分析和耦合协调度模型等方法,旨在揭示武陵山区退耕还林工程生态系统服务功能与景观格局二者耦合协调关系。结果表明:(1)2005—2017年间武陵山区退耕还林工程各项生态服务功能物质量均以15倍左右速度增长,生态系统服务空间分布格局最佳区域由西部地区逐渐向东南扩大;(2)武陵山区景观演变存在时空差异,1995—2005年景观格局变化更为明显,变化区域集中在中西部地区,2005—2015年与之相比,景观格局变化空间上更为分散;(3)武陵山区退耕还林工程生态系统服务与景观格局演变存在较高水平的耦合以及高水平的协调性。研究结果可为武陵山区土地利用规划及退耕还林工程进一步实施提供科学依据。     

极端气候胁迫下西南喀斯特山区生态系统脆弱性遥感评价

全球气候变暖导致极端天气事件频发,针对西南喀斯特山区的特殊地理国情(水土流失和石漠化严重),引入了大尺度景观格局指数(香农均匀性指数和蔓延度指数)和极端气候指数(极端高温日数、极端低温日数和极端降雨日数),构建了生态系统脆弱性遥感评价体系,进而分析和探讨了该地区近13年的生态系统脆弱性时空变化格局和驱动机制,研究结果表明:西南喀斯特山区的生态系统则属于轻-中度脆弱,其分布格局表现为以川滇黔为核心向周边减小的趋势。2000—2013年,西南喀斯特山区的生态系统脆弱性表现为先增加后减小的趋势。近13年西南喀斯特山区的生态系统脆弱性时空变化格局受人类活动(不同产业GDP和人口密度)、降水、地形地貌、水土流失、石漠化等因素影响较为显著。本研究可以为西南喀斯特山区的生态系统保护及生态环境的恢复与治理提供决策依据和技术支持。     

森林与山区生态系统及其生产的关系

山地生态系统是以山地自然生态条件和生物总体构成的功能单位。这一生态系统影响和制约着山区的农、林、牧、副、渔各业的生产。开发山区和发展山区生产,必须首先研究山区生态系统的特征及其与各项生产的关系。本文以河南山区生态系统为基础,进行分析和讨论。一、河南山地生态系统概况河南位于我国中东部,北纬31°23′—36°22′,东经110°21′—116°39′。自北向南有太行山、伏牛山、桐柏山和大别山。山地、丘陵面积共7.5万平方公里,占全省总面积的44.3%,太行山和伏牛山北坡属暖温带,桐     

海南中部山区什运乡人工生态系统的植物多样性

什运乡地处海南中部山区,其人口大多为黎族。为揭示人工生态系统中的植物多样性与人类活动的关系,并为海南中部山区的土地可持续利用研究提供依据,以位于海南中部山区的什运乡为调查点,采用参与性生物多样性评估方法,调查了5个村庄和2个橡胶林的植物多样性。结果表明,什运乡的人工生态系统由农田生态系统、庭院生态系统、园地生态系统和林地生态系统组成。共记录到维管束植物318种,隶属95科243属。重点保护植物10种;栽培植物87种,其中有17种栽培植物有较多品种。药用类植物所占的比例最大。研究表明,人工生态系统中的植物多样性与其面积无明显关联,而与人类对其需求的多样化程度有关。需求多样化的庭院生态系统的植物多样性最丰富。采用生物多样性参与性管理下的原位保存法,重视对庭院生态系统植物多样性的保护、并提高现有园地生态系统的土地利用效率将会是保护什运乡植物多样性的有效方法。     

山区农户生态系统的生态经济分析

本文从生态、经济的角度对山区农户生态系统的基本特性、经营模式、人工辅助能的投入、产出和经济的投入、产出进行了分析。根据跟踪调查数据分析可得出以下结论：山区农户经营面积大,农、林、特产种类多,各亚系统结构变化很大;人工辅助能的投入水平低,属自给的系统;能量、经济的产出率低;亚系统结构不尽合理,对林业亚系统的基础作用和依托作用重视不够。因而,山区农户生态系统应该向“种、养、加”的模式发展,特别重视山区农户生态系统的总体生态、经济设计资源的综合利用．     

新疆焉耆盆地人类活动与气候变化的效应机制

通过对新疆焉耆盆地及其周边近40a(1973—2014)的气候变化趋势检测、LUCC和生物量估算,探讨气候变化和人类活动的生态效应机制,研究区域陆地生态系统演变及其归因。分析结果表明:(1)焉耆盆地山区和平原区降水变化都有明显的突变点,并呈现增加趋势,蒸发量在山区减少,在平原区波动性减少趋势;(2)LUCC分析表明,山区裸地面积减少5.40%,冰川面积减少3.36%,高地植被面积增加8.76%;同时平原区天然绿洲面积增加1.96%,沙漠面积减少1.62%,水域面积减少1.30%,人工绿洲面积增加15.41%,湿地面积增加1.27%;(3)山区陆地生态系统对区域气候变化非常敏感,其中降水变化是决定山区地表植被生存状态和分布的重要因素;(4)人类活动的推动作用和有益气候变化的支撑是绿洲平原区生态系统好转的原因,其中人口急剧增加和社会经济快速发展,导致绿洲平原区生态系统结构及其时空分布的主要因素。焉耆盆地及其周围区域陆地生态系统的演变对气候变化和人类活动有明显的时空尺度效应,其反应程度各不相同。     

山区社会-生态系统转型测度——以三峡典型库区为例

三峡库区是集农村和山区为一体的社会-生态系统,研究其系统内部的相互作用和系统间的耦合转型有利于推动库区高质量的可持续发展。通过构建社会-生态系统耦合转型研究框架,采用地形位指数、耦合协调度模型等方法,以库区腹地草堂溪流域为例,揭示其社会-生态系统转型与否、转型路径的多样性及其驱动机制。结果表明：(1)2000—2020年三峡库区社会-生态系统数量-结构-功能均发生了显著变化,表明库区社会-生态系统发生了转型;(2)库区低地形位社会-生态系统表现为由社会生态型向生态经济型转变,中地形位表现为由生态社会型向生态主导、生态经济为辅转变,高地形位则表现为由生态调节型愈加趋向于生态主导型;(3)农户和政府需求变化是驱动社会-生态系统由传统耕地种植系统向新型经果林种植系统转型的根本因素;(4)研究方法证实对山区具有普适性,构建的研究框架较适合刻画山区社会-生态系统转型路径,在其他地方也能同样适用。     

典型山区生态系统服务对居民福祉影响的空间差异及动态特征——以川西山区为例

明确山区生态系统服务对居民福祉的局域空间影响是开展生态系统可持续管理决策的重要基础,对助推山区人地协调发展具有积极促进作用。基于2000、2005、2010和2015年4期土地利用数据和社会经济数据,以西部典型山区川西为案例,采用生态系统服务价值当量评估法和人类福祉框架构建指数评估模型,通过地理加权回归（GWR）探析生态系统服务对县域居民福祉的空间驱动特征与动态变化,识别影响福祉的主导生态系统服务因子。结果表明：（1）川西山区居民福祉呈同质集聚,空间依赖关系逐步减弱,"高-高"与"低-低"集聚在南北分异明显。（2）全域上生态系统服务因子对居民福祉具有显著负向影响,阻滞效应趋于减缓。（3）局域空间上影响系数具有方向和程度异性,西部减量效应明显,阿坝州和凉山州东北部增量效应显著,敏感程度从东南向西北梯次递减,负向敏感性强于正向敏感性,空间差异随时间变化趋于缩小。（4）供给与文化服务是影响川西山区居民福祉的关键生态系统服务,主控区域随时间变化在川西东北部和西部交替。山区生态资源红利释放应以新发展理念为导向,通过生态文明建设、生态经济提质、资源有偿使用和生态补偿制度设计助推生态资源价值创造与转换,实现山区可持续发展。     

塔吉克斯坦的生态系统和植物多样性

本文在查阅资料的基础上,结合野外考察对塔吉克斯坦生态系统和植物多样性进行研究。塔吉克斯坦生态系统有12种——积雪冰川生态系统、高山荒漠生态系统、高山草甸草原生态系统、中部山地针叶林生态系统、中部山地的肉叶森林生态系统、中部山地疏叶旱生森林生态系统、中低部山区的亚热带稀树草原生态系统、山麓的半荒漠和荒漠生态系统、湿地生态系统、农业生态系统、城市生态系统和杂草生态系统;多样的生态系统分布植物9 771种,其中藻类2 145种,菌类2 233种,地衣524种,苔藓植物358种,蕨类植物22种,裸子植物35种,被子植物4 454种。     

国土空间生态修复与保护空间识别——以北京市为例

构建国土空间修复与保护识别体系可以有效实现区域生态系统修复与保护,然而,当前国土空间生态修复与保护研究和规划缺乏从系统性和完整性的角度识别关键生态修复与保护区。因此构建了系统的生态修复与保护空间识别方法,以实现区域协调发展、保障区域生态安全。基于该方法,以北京市为例,通过评估生态系统服务、生态系统质量和生态问题,构建生态修复与保护空间格局。研究结果表明：(1) 2000—2015年生态系统服务和质量退化区主要集中在平原区和密云水库北部,面积为760.4 km~2;生态系统质量低下区主要分布在西南部山区和东北部山区,面积为4925 km~2;水土流失问题区零星分布在山区,面积为130.1 km~2;基于以上三者的北京生态修复建议区总面积5606 km~2。(2)建议北京生态保护区6391 km~2,主要分布在北部山区和西南部山区,保护了79.63%的水源涵养功能,74.97%的土壤保持功能,58.79%的洪水调蓄功能和60.3%的自然栖息地。本研究构建的生态修复与保护空间识别方法体系,为北京生态修复和保护规划与生态安全格局构建提供科学依据,还可以为其他地区的生态修复与保护规划提供参考。     

基于自组织映射神经网络的淮河流域生态系统服务簇时空变化特征

生态系统服务簇的识别是区域生态系统服务管理与优化的关键。量化了2000、2010、2020年淮河流域产水量(WY),水源涵养(WC),土壤保持(SC),生境质量(HQ),水质净化(WP),净初级生产力(NPP)和碳储量(CS)7种生态系统服务。并基于自组织映射神经网络(SOFM)识别了生态系统服务簇,探讨了生态系统服务簇的时空变化特征。结果表明:(1)2000-2020年,WP,NPP与WC呈上升趋势,WC的增幅最大;CS与HQ呈下降趋势。淮河流域各生态系统服务具有时空异质性,生态系统服务高值区多位于西南部山区与东北部丘陵山地地区。(2)识别了5个生态系统服务簇:核心生态服务簇,WP服务簇,WY服务簇,NPP服务簇与生态过渡服务簇。核心生态服务簇与生态过渡服务簇的面积总体增加,流域西南部山区与东北部丘陵山地地区生态系统服务提升,2000-2020年,WY服务簇与NPP服务簇间的转移面积较大,WY服务簇面积减少达60.09%,NPP服务簇面积显著增加,2020年占整个流域面积的57.02%。研究结果不仅有助于清晰认识淮河流域生态系统服务簇的空间分布格局及动态变化,也为探索淮河流域可持续的生态系统管理与规划决策奠定了基础。     

辽宁省生态系统敏感性评价

根据辽宁主要生态环境问题的形成机制,分析了生态系统敏感性的区域分异规律,并对多种生态环境问题的敏感性进行了综合分析。结果表明,全省处于轻度至高度敏感区域,高度敏感区、中度敏感区、轻度敏感区分别占全省陆域面积的34.00%、62.66%和3.34%。高度敏感区分布在辽东山地丘陵、辽东半岛、辽西低山丘陵、辽西北、柳绕地区和大洼县。辽东山地丘陵、辽东半岛和辽西低山丘陵主要是土壤侵蚀高度敏感。辽西北和柳绕地区主要是土地沙漠化高度敏感。大洼县是土壤盐渍化高度敏感。     

湖北省不同类型土地整治生态效应评价

基于土地整治引起的变化特征,建立生态服务价值估算模型,定量评价湖北省内江汉平原、鄂西山地和鄂中丘陵3种不同类型土地整治引起的生态效应.结果表明：土地整治后,平原型项目区总生态服务价值损失0.3%,食物生产等4项功能的生态服务价值增加,水源涵养等5项功能的生态服务价值减少;丘陵型项目区总生态服务价值损失14.6%,食物生产的生态服务价值提高55.2%,其余8项功能的生态服务价值均减少;山地型项目区总生态服务价值损失19.9%,食物生产的生态服务价值提高24.9%,其余8项功能的生态服务价值均减少.丘陵和山区土地整治存在明显的“以生态换生产”的价值转换过程.     

乌鲁木齐南部山区朽木生地衣群落特征的初步研究

应用聚类分析方法对分布在乌鲁木齐南部山区森林生态系统中朽木生地衣群落进行了数量分类并对群落结构、物种多样性、相似性和均匀度等群落参数进行了比较系统的研究。结果表明,乌鲁木齐南部山区的朽木生地衣共计40种,隶属于6目12科和20属,朽木生地衣形成4种群落：（1）枪石蕊＋喇叭石蕊群落;（2）亚花松萝＋茸刺褐梅＋优果小网衣群落;（3）犬地卷＋分指地卷＋裂芽地卷群落;（4）柳茶渍＋土星猫耳衣＋粉石蕊群落。群落3和群落4的相似性比较高为0.768,次为群落2和群落3的相似性为0.647;群落2的多样性最大为1.957,群落4的多样性最小为1.365。同时发现在乌鲁木齐南部山区森林生态系统中朽木生地衣群落的分布与海拔高度和朽木的种类有密切的关系,不同海拔的不同类型的森林生态系统中分布着不同种类的朽木生地衣植物。     

山地景观生态学研究进展

山地环境对全球变化的高度敏感性及其在陆地淡水资源与生物资源方面的巨大影响,推动山地景观生态学迅猛发展。在系统分析2000年以来山地景观生态学文献计量基础上,针对山地景观生态学主要学科方向与科学问题,以山地垂直带谱结构分布模式与形成机制,山地景观生态功能的分布格局与驱动因素,山地景观生态结构与格局对全球变化的响应等三大领域为重点,综述了自2000年以来的主要研究进展和取得的新认识,归纳了每个领域现阶段存在的主要前沿问题。围绕上述山地景观生态学重点领域,提出了山地景观生态学未来重点发展的6个研究方向:全球山地环境变化综合观测网络与方法、山地多维景观生态格局与时空变化规律及其驱动机制、整合景观生态学方法的林线动态与机制研究、山地生物生产力和物种多样性变化与模拟、景观生态水碳耦合循环变化与影响、山地垂直带谱结构理论与模式等,为进一步推动山地景观生态学发展、准确理解山地环境对全球变化的响应规律及其影响提供理论参考。     

贵州省区域生态系统特征分析

本文从区域生态系统的角度,分析贵州省资源、经济、人口和环境之间的动态关系。指出经济、人口的增长和区域生态环境质量退化相对应是贵州省区域生态系统的主要特征,其原因则是经济、人口与资源、环境之间不相适应。贵州省山地占总面积97％,耕地资源十分缺乏。但迫于人口三十余年成倍增长的压力,只能成倍地扩大耕地面积,上山毁林毁草,陡坡开垦,因此造成亚热带山地森林生态系统严重破坏,森林覆盖率下降到12.6％。水土流失、旱、涝等自然灾害日益加重。同时由于工矿发展,又叠加着环境污染。近年,随着乡镇企业的兴起,污染已向农村扩散。目前区域生态环境的退化已成为经济发展的重要障碍和农村贫困的根源。     

乌鲁木齐南部山区岩面生地衣群落特征的研究

应用多元分析中的主分量分析及聚类分析方法对分布在乌鲁木齐南部山区森林生态系统中岩面生地衣群落进行数量分类并对群落结构物种多样性、相似性和均匀度等群落参数进行了比较系统的研究。结果表明,乌鲁木齐南部山区的岩面生地衣共计49种,隶属于4目13科23属,岩面生地衣形成3种群落:(1)湿润石生地衣群落(Hygro-lichen community)定名为疣微孢衣Acarospora verruculosa+粉盘平茶渍A.alphaplaca+斑纹网衣Lecidea tessellata群落;(2)干燥石生地衣群落(Xero-lichen community)定名为多形茶渍Lecanora polytropa+破小网衣Lecideacarpathica群落;(3)高山石生地衣群落(Alpino-lichen community)定名为不等瓶口衣Verrucaria iaequalis+皮果衣Dermatocarpon miniatum群落。同时发现在乌鲁木齐南部山区森林生态系统中岩面生地衣群落的分布与海拔高度和基物的种类有密切的关系,不同海拔的不同类型的森林生态系统中分布着不同种类的岩面生地衣。     

低碳发展背景下北京市土地利用与生态系统服务多情景模拟研究

在全球气候变化的背景下,合理协调低碳减排与经济效益之间的关系,进而指导土地利用优化配置,对于推动经济社会低碳转型与生态系统服务价值的提升具有重要意义。通过耦合多目标规划(MOP)与斑块生成土地利用模拟模型(PLUS),针对北京市构建了自然演变、经济优先与低碳发展这3种未来发展情景,并对不同情景下2030年土地利用与生态系统服务价值进行模拟评估。在此基础上,进一步对北京市未来生态系统服务提升区域进行识别,将传统的多情景土地利用模拟研究进行了延伸与扩展。结果表明：(1)3种情景下的土地利用结构与空间布局存在差异,低碳发展情景下东南部平原区建设用地的扩张与耕地面积的减少趋势得到了有效控制,西北部山区的林地面积有较大幅度的增长。(2)低碳发展情景下的生态系统服务价值总量约为590亿元,高于另外两种情景,且从空间分布上来看,该情景下服务价值提升区域的面积也显著高于其他情景。(3)低碳发展情景下,北京市生态系统服务提升潜力较大的区域面积占比约7.98%、潜力中等区域的面积占比约26.57%,潜力较低区域的面积占比约65.45%。     

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。