气候变化下青海湖流域生态健康评价研究

全球变化与人类活动对陆地生态系统产生了深远的影响,对气候变化表现极其敏感的青海湖流域在此过程中系统内、外环境及生态健康状况均发生了一定变化。相关研究表明,近50年流域气候环境暖湿化程度不断加深, 2004年以来青海湖流域降水显著增多。基于此,以青海湖流域为研究对象,从流域内、外部环境特征两方面出发选取共10个指标构建生态健康评价指标体系,采用AHP及专家打分法确定指标权重,将各指标图层叠加得出流域2000年、2005年和2010年生态健康状况图,用以探讨流域生态健康状况及变化趋势,结果表明:(1)暖湿期以来流域内部环境指标改善明显,其中年降水量、NDVI及NPP指数显著增长,但随着社会经济发展外部环境带来的压力也在逐步增大;(2)流域三期生态健康状况均以不健康、亚健康及健康状态为主且空间上健康等级均大致由东—西逐渐递减;(3)2000—2010年生态健康综合指数由0.542上升至0.547,生态健康变化稳定呈上升趋势,流域中西部、东南部地区生态健康状况改善明显,而东部及西南部局部地区有所恶化。气候变化对青海湖流域生态健康状况产生了一定影响,了解这一变化过程对青海湖流域生态环境规划管理与...     

青海湖流域生态补偿标准研究

以"3S"技术为支撑,利用影子工程法、市场价格法、费用支出法、碳税法、能量替代法和NPP模型,分析了青海湖流域生态系统的功能变化和景观结构,在生态系统服务功能价值和区域景观价值评估的基础上,首次尝试提出了青海湖流域区域生态补偿的上下限标准。初步分析了青海湖地区生态补偿的上限为841.95亿元,生态补偿的下限为250.73亿元,其结果将为青海湖流域区域生态补偿的实施提供科学依据。     

基于生态系统服务的青海湖流域生态风险评估及其空间异质性影响因素分析

青海湖流域是我国西北部的"气候调节器"和"空气加湿器",其生态风险管控对青藏高原乃至我国西部的生态保护和可持续发展都有着重要意义。基于InVEST模型对青海湖流域2005年、2010年、2015年、2020年产水量、土壤保持、生境质量和碳储存4项生态系统服务进行定量评估,借助熵权-TOPSIS法,以生态系统服务的相对损失量来构建区域生态风险指数,并运用地理探测器和地理加权回归模型分析自然-社会要素对青海湖流域生态风险空间异质性的影响。结果表明:(1)2005-2020年青海湖流域产水量、土壤保持、生境质量和碳储存均呈现波动增加的趋势,增幅分别为10.17%、18.36%、9.84%、3.47%,各项生态系统服务的高值区分布于河流上游的河源区和植被覆盖率高的林地区域;(2)2005-2020年青海湖流域生态风险较高,但呈现波动降低的趋势。高风险区主要位于湖区、环湖区、布哈河河谷以及流域西北部;(3)青海湖流域生态风险的空间格局受地形及高程因子主导,但人为干扰度的影响力呈逐年上升趋势。驱动因子交互作用的解释力显著高于单因子;(4)主要驱动因子对研究区生态风险的作用方向及强度存在明显的空间分异特征,坡度呈正相关,年平均气温呈负相关,归一化植被指数(NDVI)和人为干扰度呈现出正负两种效应,但以正向效应为主。研究结果对青海湖流域生态风险管控和高原生态环境保护有一定借鉴意义。     

青海湖流域环境退化对野生陆生脊椎动物的影响

随着全球气候变暖,野生动物的分布区、物候期,繁殖等都不同程度受到了气候变暖的影响.近年来,青海湖流域的气候也发生了变化.于2003～2005年对青海湖流域的生态环境与陆生野生脊椎动物及其生境进行了调查,结合查阅文献,运用地理信息系统方法,研究了青海湖流域的气候变化和陆生野生脊椎动物种类和分布的变化.发现青海湖流域的气候与自然环境都发生了变化,青海湖流域气温增幅较为显著,其中以秋、冬两季增温显著,20世纪末青海湖流域的平均气温较20世纪80年代上升了1.26℃.青海湖流域降雨量呈下降趋势,干燥度呈缓慢的上升趋势.1959年以来,青海湖的水位下降了3.7m,面积减少了313.3 km^2.1976年以来,湖东地区沙漠化土地面积从356.4 km^2增加到735.9 km^2.同时,沼泽面积从25.08km^2减少到4.73km^2.1949年以来,青海湖流域人口增长了近10倍,建立了由便道、省道、国道和铁路组成的路网,并建立了大面积的围栏草地.由于近代环境退化和人类活动的影响,青海湖流域的野生脊椎动物种类和分布的发生了很大变化.由于湿地面积减小,中国林蛙,花背蟾蜍和水禽的适宜生境变小.湖水退缩后,部分裸露的湖底演变为沙地,随着沙地面积的扩大,沙蜥的适宜生境面积扩大.在研究期间,湿地生境中观察到46种鸟类10种兽类,沙漠生境观察到3种鸟类和19种兽类,在高山草甸生境观察到63种鸟类和36种兽类.在居民地观察到鸟类、兽类分别为16种和6种.不同栖息地中啮齿动物种类差异显著,湖周沙漠啮齿动物种类最少,高山草甸啮齿动物种类最多.一些鸟类从青海湖地区消失了,大型兽类如藏羚（Pantholops hodgsoni）、藏野驴（Equus kiang）和野牦牛（Poephagus mutus）等从青海湖流域消失了,而普氏原羚（Procapra przewalskii）、藏原羚、原麝的数量显著减少.     

青海湖流域野生药用植物资源物种多样性分析

为了调查青海湖流域野生药用植物资源现状，通过样地调查、样线调查、走访调查和文献查阅等方法对青海湖流域野生药用植物种类进行调查分析。结果表明：青海湖流域共有野生药用植物110种，隶属31科79属，其中单种科和单种属最多，分别占总科属的53.13%和71.79%；该区植物区系分布以北温带为主；生活型以多年生草本居多，占总种数的69.09%；药用部位以全草类、根茎类为主；药效以清热解毒功能居多。因此，青海湖流域野生药用植物资源较为丰富，该调查结果为青海湖流域药用植物资源的保护和开发利用提供依据。     

2000-2010年青海湖流域草地退化状况时空分析

青海湖流域属于高寒草地生态系统,草地退化状况是反映该流域生态环境状况的有效指标.在对青海湖流域退化草地分类的基础上,利用遥感手段获得流域退化草地的空间分布和变化信息.采用Markov模型、退化草地动态变化度、转类指数和景观指数对青海湖流域草地退化状况时空变化进行多角度分析.研究表明2010年青海湖流域草地状况良好,未退化草甸与未退化草原在整个流域占绝对优势,是流域面积的38％.2000-2010年期间,流域草地变化不大,退化草地转类指数为-0.0384;草地变化整体上呈极轻微退化趋势,在这11a期间呈现先退化、后改善的状况.流域内不同退化草地类别的空间景观格局表现比较稳定.青海湖流域的优势草地类别是未退化革甸,主要分布在流域中部,2000-2010年期间该类别的动态变化度为1.82％,没有发生大幅度变化,时空变化都比较稳定.中度退化草甸是退化最明显的类别,即使在流域草地呈改善状况的2006-2010年期间,有近7.4万hm2退化为重度退化草甸,占中度退化草甸转变为其他类别的65％.流域中与其他类别相互转换频繁,面积变化幅度最大的类型是轻度、中度退化草甸,及重度退化草原,在流域草地退化发生改善的2006-2010年期间,这3个类别的动态变化度达到15％-21％之间;空间上它们主要分布在流域西北部、青海湖北部以及环青海湖区域.     

闽江流域生态安全格局及其生态保护修复措施

流域及其生态环境问题受到国内外的广泛关注,我国面临的流域生态环境问题突出亟待解决,体现流域生态系统完整性的山水林田湖草生命共同体理念对我国流域生态保护修复工作具有重要意义。以福建省山水林田湖草生态保护修复试点的工程区——闽江流域为例,在介绍其生态环境特征的基础上,通过梳理分析,根据区域生态功能的重要性构建“一江一带一区一屏”的闽江流域总体生态安全格局,面临的主要生态环境问题包括闽江水环境污染、流域岸带水土流失、矿区生态破坏、森林屏障和生物多样性退化等一系列威胁;分析提出了闽江水环境综合治理、干支流沿岸带水土流失防治、矿区废弃土地修复、武夷山地等重要生态屏障森林和生物多样性保护等主要任务及相应工程措施,体现了流域整体性、系统性的保护修复需求和内在逻辑;讨论了监测、评价等保障措施,为改善闽江流域生态系统和开展山水林田湖草生态保护修复工程提供科学依据和实践经验。     

干旱区终闾湖泊孢粉记录的环境重建模式

西北干旱区河西走廊东段、石羊河终闾湖泊边缘的三角城剖面全新世早期至末次冰消期 2 92— 6 0 0cm处 15 5个样孢粉组合 ,显示云杉、圆柏属含量极高 ,两者之和达 40 %— 6 0 % ,且百分比互为消长。云杉百分比与孢粉浓度、植被分异度成正比。通过对云杉、圆柏属生态习性、传播性能、与其它组分关系、当地特殊的自然地理条件的综合分析 ,笔者认为剖面中高含量的云杉、圆柏属来自流域上游祁连山 ,是石羊河搬运的结果 ,孢粉组合中其它成分有当地的 ,也有来自山上的。剖面附近表土花粉分析支持这种观点。云杉、圆柏属是判断流域环境变化的主要因子 ,孢粉组合中其它成分可辅助判断环境变化的细节。流域环境重建模式和具体的变化过程是 :孢粉组合中的主要成分指示流域山上的植被状况 ;云杉花粉含量高时 ,流域有效湿度大 ,山上云杉林范围扩大 ,终闾区湖泊发育 ,整个流域生物分异度、密度 ,孢粉浓度都大 ;圆柏属花粉含量高 ,流域干旱 ,山上云杉林范围急剧减少 ,整个流域生物分异度、密度减小 ,孢粉浓度降低。圆柏属受干旱影响较小 ,数量有所减少 ,但因补偿递减率的作用 ,百分比增加。这可为重建我国西部干旱区湖泊孢粉记录的古环境作参考。     

青海湖湿地生态系统服务价值评估

青海湖是我国最大的内陆高原咸水湖,为社会提供了多项生态系统服务．开展青海湖湿地生态系统服务价值评估能用直观的经济数据揭示青海湖湿地生态系统对受益者的直接贡献,使青海湖湿地生态保护被纳入经济效益权衡的决策分析中.本文根据青海湖湿地生态系统特征及其所在区域社会经济特征,确定了青海湖湿地生态系统最终服务价值评估指标体系,并以2012年为基础年,综合运用市场价值法、替代成本法、区域旅行费用模型、条件价值法等方法定量评估了青海湖湿地生态系统提供给受益者的生态经济价值.结果表明： 2012年青海湖湿地生态系统最终服务总价值为6749.08亿元,其中,水源涵养和气候调节价值分别为4797.57亿元和1929.34亿元,分别占总价值的71.1% 和 28.6%.对所评估的8项最终服务按其价值大小排序为:水源涵养>气候调节>休闲娱乐>非使用价值>释氧>原材料生产>固碳>食物生产.评估结果用直观的数字揭示了青海湖湿地生态系统对受益者的巨大贡献,不仅能提高管理者和公众的湿地保护认知,也为生态补偿标准制定提供了数据基础.评估指标体系为区分湿地生态系统中间服务（功能）和最终服务、开展湿地生态系统最终服务动态评估和优化管理提供了重要方向.     

青海湖流域植被碳利用效率时空动态研究

【摘要】植被碳利用效率(CUE)是度量生态系统植被固碳能力和效率的标尺, 对评估生态系统碳储量和揭示碳平衡机理具有重要意义。以青海湖流域为研究对象, 利用MOD17A2H数据估算了2000-2018年青海湖流域植被CUE, 揭示了植被CUE的动态变化特征, 并分析其影响因子。得到如下结果: (1)青海湖流域植被CUE年内变化表现为从3月开始逐渐增加, 6、7月达到最大, 然后减小; 年均植被CUE为0.58, 其值在0.55-0.63之间变化且呈略微下降趋势, 线性递减率为0.01 (10 a)–1; (2)青海湖流域内植被CUE呈现以青海湖为中心“高-低-高”的环带状空间分布特征, 其值在0.54-0.76之间变化(除水域之外), 且平均值为0.58; (3)青海湖流域植被CUE主要受气温和降水影响, 气温对植被CUE的影响较降水明显, 随气温升高和降水增加, 植被CUE呈减小趋势。研究结果可为明确该区碳循环过程中的源/汇问题提供数据支撑, 并为高寒内陆地区植被CUE的研究提供方法借鉴, 同时对理解全球变化和预测生态系统对全球变化的响应具有重要意义。     

云杉属树种的体细胞胚胎发生

综述了云杉属树种体细胞胚胎发生的研究现状,其中包括：（１）影响云杉属树种体细胞胚胎发生及其植株再生的因素;（２）云杉属树种体细胞胚胎发生的形态学和细胞组织学研究。并展望了云杉属树种体细胞胚胎发生的应用前景及研究方向。     

黄土高原典型流域生态问题诊断与系统修复实践探讨——以山西汾河中上游试点项目为例

流域生态系统涵盖山、水、林、田、湖、草等自然生态各要素,对流域生态系统进行总体保护、系统修复和综合治理,是践行习近平总书记生态文明建设理念的重要抓手。黄土高原地处半干旱半湿润气候带,水土流失严重,生态环境脆弱,探索黄土高原典型流域生态保护修复的理论与实践,对于实现国家生态文明建设具有重要作用。从黄土高原典型流域生态系统特征及存在的生态问题出发,提出流域生态系统修复治理的四大核心理念：（1）宏观规划调控与局地修复调整相结合理念;（2）区域生态功能提升与社会经济发展相协调理念;（3）由“头痛治头、脚痛治脚”转向“整体把脉,系统治疗”理念;（4）由“开刀治病”工程治理向“健康管理”自然恢复逐步引导理念。以山西省汾河中上游为例,在梳理山水林田湖草生态保护修复工程项目实践设计思路的基础上,详细介绍了汾河中上游五大生态保护修复分区（管涔山汾河源头水源涵养及生物多样性保护区、汾河干流中上游水生态保护修复区、水土保持生态保护修复区、汾河上游水源涵养生态保护修复区和矿山生态环境治理修复区）及其修复任务。总结山水林田湖草生态保护修复基本经验,并对完善黄土高原典型流域生态保护修复体制建设与技术服务进行展望,以期为黄土高原乃至全国区域开展流域生态保护修复工作提供借鉴和参考。     

干旱区终闾湖泊孢粉记录的环境重建模式——以甘肃石羊河流域终闾湖泊为例

西北干旱区河西走廊东段,石羊河终闾湖泊边缘的三角城剖面全新世早期至末次冰消期292－600cm处155个样孢粉组合,显示云极,圆柏属含亘极高,两者之和达40％－60％,且百分比互为消长,云杉百分比与孢粉浓度,植被分异度成正比,通过对云杉,圆柏属生态习性,传播性能,与其它组分关系,当地特殊的自然地理条件的综合分析,笔者认为剖面中高含量的云杉,圆柏属来自流域上游祁连山,是石羊河搬运的结果,孢粉组合中其它成分有当地的,也有来自山上的,剖面附近表土花粉分析支持这种观点,云杉,圆柏属是判断流环境变化的主要因子,孢粉组合中其它成分可辅助判断环境变化的细节,流域环境重建模式和具体的变化过程中：孢粉组合中的主要成分指示流域山上的植被状况;云杉花粉含量高时,流域有效湿度大,山上云杉林范围扩大,终闾区湖泊发育,整个流域生物分异度,密度,孢粉浓度都大;圆柏属花粉含量高,流域干旱,山上云格林范围急剧减少,整个流域生物分异度,密度减少,孢粉浓度降低,圆柏属受干旱影响较小,数量有所减少,但因补偿递减率的作用,百分比增加,这可为重建我国西部干旱区湖泊孢粉记录的古环境作参考。     

云杉属树种的体细胞胚胎发生

综述了云杉属树种体细胞胚胎发生的研究现状,其中包括：（1）影响云杉属树种体细胞胚胎发生及其植株再生的因素;（2）云杉属树种体细胞胚胎发生的形态学和细胞组织学研究。并展望了云杉属树种体细胞胚胎发生的应用前景及研究方向。     

宁夏贺兰山青海云杉根系共生真菌的分离与鉴定

[背景]青海云杉(Picea crassifolia)是中国特有植物,具有极高的生态价值,是西北地区重要的森林更新树种和荒山造林树种,其生长发育及其抗逆性与根系共生真菌多样性密切相关.[目的]从青海云杉根系分离并鉴定定殖的可培养共生真菌,阐明青海云杉根系可培养共生真菌的种类组成,为共生真菌在青海云杉育苗、造林及生态恢复...     

生态流量方法应用现状研究

水资源是制约国家经济社会发展的重要因素。长期以来,水资源的过度开发利用直接影响了流域的生态保护和高质量发展。生态流量(Ecological Flow)是保障流域水生态环境可持续发展和管理的重要指标。然而当前研究方法众多,尚未进行系统性梳理。以生态流量为出发点,归纳总结国内生态流量评估的最新进展,系统地对水文学法、水力学法、生境模拟法和整体分析法等四大类共17种方法进行对比总结,评述其优缺点及适用条件,并根据国内流域的生态流量评估现状,建议在我国流域水系庞杂且气候、水文地质、下垫面和水资源开发利用等条件差异较大的情况下,因地制宜地选择生态流量评估方法。未来的生态流量研究和流域水生态管理应综合考虑气候、水文条件变化和人类活动的影响,依据生态流量目标制定、水利水电工程调度、生态流量监测、流域制度法规建设等方面系统性完善生态流量管理与研究,实现流域水资源的高质量发展。     

气候变化情景下基于最大熵模型的青海云杉潜在分布格局模拟

青海云杉(Picea crassifolia)是我国青藏高原东北缘特有树种,在维系我国西北地区生态平衡、水土保持、水源涵养和生物多样性等方面发挥着重要作用。基于其分布范围内的69个地理分布样点,利用最大熵(Maxent)模型对现实气候条件下青海云杉的潜在分布及其分布的主导气候因子进行分析,同时结合3种大气环流模型模拟青海云杉在3种气候变化情景(温室气候排放量不同)下未来2050s和2080s潜在分布区的变化。结果表明:Maxent模型对青海云杉潜在分布区的预测具有极高的准确度,所有模型的平均受试者工作特征曲线下面积(AUC测试值)均高于0.99;Jackknife检验和气候因子响应曲线表明年最低降雨量是限制青海云杉分布的主导因子;当前青海云杉的潜在分布区主要集中于青海东部、甘肃东南部、宁夏大部分地区、西藏东部、四川西部山区以及陕西、新疆和内蒙古部分地区。在未来3种增温情景下,青海云杉在2050s和2080s的潜在分布总面积与当前相比变化不明显,但不同适生等级的潜在分布面积变化较大,其中,中度适生区和低度适生区受气候增温影响显著,中度增温下这些区域在2080s的面积明显增大,而高度适生区(核心分布)则在所有增温情景下均呈缩小趋势。同时,在未来3种增温情景下,青海云杉在2050s和2080s的潜在分布区有向北移动趋势,但其心分布区域(高度适生区)仍然以青海东部、甘肃北部为主,无明显变迁趋势。从气候因素角度考虑,本研究表明未来气候变化情景下,青海云杉依然在西部高山地区,特别是作为我国重要生态屏障的祁连山、贺兰山等山区具有重要的经济价值并将持续其生态服务功能。     

太湖平原西北部全新世以来植被与环境变化

太湖平原西北部卜弋桥Zk01孔上部8m地层孢粉资料显示该地区自全新世以来植被与气候主要经历了三个阶段:1)11000—9500cal.aB.P.,地带性植被为壳斗科为主的亚热带常绿落叶针阔混交林。森林成分以栎属(Quercus)、青冈属(Cyclobalanopsis)、栗属(Castanea)、栲属(Castanopsis)/石栎属(Lithocarpus)和松属(Pinus)为主,同时混生有少量的枫香属(Liquidambar)、冬青属(Ilex)、水青冈属(Fagus)、桦属(Betula)、榆属(Ulmus)等乔灌木。本阶段孢粉浓度较高,气候较温暖湿润,为早全新世升温期;2)9500—3900cal.aB.P.,植被演替为中亚热带性质的常绿阔叶林。此阶段特别是8000cal.aB.P.以来,植被以青冈属为主的常绿分子获得大发展为特点。当时森林繁茂,气候暖湿且较为稳定,对应于中全新世大暖期(适宜期);3)3900cal.aB.P.以来,森林植被表现为次生性质的亚热带针阔混交林。青冈属、栎属骤减,松属、禾本科(Poaceae)及水龙骨科(Polypodiaceae)含量明显增升。本阶段孢粉浓度减为最低,据研究区周边的孢粉资料推测此时期气候温凉湿润。本阶段晚期森林植被受到人类的干扰,与人类活动密切相关的农作物如禾本科(35—45μm)、十字花科和菊科等花粉类型含量持续增多,表明研究区自全新世晚期以来出现了明显的人类活动的迹象。Zk01钻孔点位处古河道,磁化率和粒度证据揭示了研究点沉积环境全新世早期为河流相,水动力较强,中期水动力条件显著增强,晚期减弱。最后,结合孢粉资料和沉积环境简述了植被变化与沉积环境之间的关联。     

青海湖地区植被及其分布规律

青海湖地区位于青藏高原东北部。境内复杂的地貌类型及青海湖的存在对植被有重要影响。本区植物种类贫乏,现有种子植物52科、174属、445种。主要植被类型有寒温性针叶林、高原河谷灌丛、高寒灌丛、沙生灌丛、温性草原、高寒草原、高寒草甸、沼泽草甸、高寒流石坡植被等。植被分布表现出明显的规律性变化。草原分布于湖盆及河谷地带,由东而西植被类型有更加适应寒旱趋势。温性草原以青海湖为中心;呈环带状分布,而高寒草原的分布则与生境寒冷干旱相一致。山地垂直带谱表现为草原带、高寒灌丛与高寒草甸带以及高寒流石坡植被带。本区植被水平地带性分异受到青海湖的影响,其植被组合及特征表现出与青藏高原植被的明显相似性。作为祁连山南麓中部地区的一个大型山间盆地,其东西方向界于青海省东部地区和柴达木盆地之间,植被东西方向的水平地带性并未表现出明显的过渡特征。根据植被特点及分布规律分析,本区植被有其自身的特殊性,并与青藏高原隆升之后气候寒冷干旱相一致。因此,青海湖地区就整体而言应属祁连山地区植被一个相对独立的组成部分。     

环青海湖斑头雁种群数量动态模拟及趋势分析

斑头雁是青海湖候鸟中的优势种之一,其未来种群数量的变化对青海湖的保护决策具有重要作用。利用STELLA图形化建模软件,从动力学出发,构建了青海湖地区斑头雁种群数量变化的动态模型。在该模型中,根据前人和青海湖自然保护区对斑头雁的观测研究结果,设置了班头雁的交配、产卵、孵卵、育幼、迁入、迁出、死亡等过程的模型参数。根据斑头雁在青海湖的活动时间,设置以年为模拟单位,选取1/7为模拟步长,对未来25年的青海湖斑头雁种群变化趋势进行了模拟,并进行了灾害模拟。模拟结果表明,未来青海湖斑头雁的最大种群数量,将在20 000余只的饱和数量之内变化。2006—2008年斑头雁观测数据验证表明,该模型模拟结果可信,其方法对青海湖的其他鸟类研究也具有一定的参考价值。