藏北高寒草地NPP变化趋势及其对人类活动的响应

基于1981～2004年多年遥感监测数据和气象数据以及其它相关数据,采用CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型估算藏北地区草地植被净第一性生产力(NPP),分析草地植被NPP变化趋势的空间格局及其对人类活动强度的响应。结果表明:近24a以来,藏北绝大部分区域(约占草地总面积的88.61%)草地植被NPP变化趋势不明显;而草地植被NPP变化趋势显著的区域仅占草地总面积的11.39%,其中显著降低约占11.30%,显著增高仅占0.09%。在藏北地区,高海拔区域有较大比例(大于26%)的草地NPP显著降低;坡度在15～30°之间区域的草地NPP变化幅度较大;而坡向对草地NPP变化趋势的影响不大。藏北地区居民点对草地NPP变化趋势的负面影响小于道路影响;从综合影响来看,离道路和居民点越近、人类活动强度及其对草地NPP变化趋势的影响越大,尤其是草地NPP显著增高区域只分布在人类活动强度最大的第一个缓冲区内。     

喷灌对藏北高寒草地生产力和物种多样性的影响

通过3a(2008—2010年)的藏北高寒草地喷灌试验,研究了不同喷灌量对草地群落生产力和物种多样性的影响。结果表明,丰水年灌溉对藏北高寒草地的影响较小;而在相对干旱年份灌溉对高寒草地生产力和物种多样性影响显著。喷灌条件下高寒草地生物量显著提高,最高增幅出现在高水(GS)样地中,达到116%。喷灌明显促进物种重要值提高,其中灌木和阔叶杂草比例增加趋势更为明显。不同喷灌条件下优势物种相对重要值均有不同程度的降低,高水处理降低幅度最大。物种多样性方面,喷灌措施能够明显促进高寒草地Simpson指数和Shannon-weiner指数增加(P0.05),E.Pielou均匀度指数无显著变化(P0.05)。Shannon-weiner指数与生物量之间存在显著正相关关系(P0.05)。未来降水增多的气候条件可以减少干旱对高寒草地带来的负面影响,有利于提高草地生产力和维持草地物种多样性,促进高寒草地畜牧业健康发展。     

藏北高寒草地植被的碳密度与碳贮量

采用实地调查与查阅文献相结合的方法估算藏北高寒草地植被碳密度和碳贮量。结果表明:1)藏北高寒草地总面积约39.059×106 hm²,植被地上平均碳密度12.158±4.7g·m^-2,植被地下平均碳密度84.458±20.38g·m^-2,植被地上部碳贮量5.171±0.95Tg,植被地下部碳贮量25.223±2.96Tg,植被总碳贮量为30.394±3.91Tg;2)不同草地组间植被碳密度和碳贮量差异显著。其中不同草地组间植被碳密度以丛生禾草组碳密度值最低,地上和地下碳密度分别为6.13±1.51g·m^-2和26.04±5.8g·m^-2,具灌木的半灌木组碳密度最高,地上和地下碳密度分别为31±3.4 g·m^-2和244.59±6.9g·m^-2;而不同草地组间,草地植被碳贮量以小莎草组最大,植被地上和地下碳贮量分别为2.24±0.32Tg和9.52±0.89Tg,半灌木组碳贮量最小,其地上和地下碳贮量分别为0.012 4±0.002Tg和0.098 1±0.002Tg。3)藏北高寒草地分布各县(区)碳密度和碳贮量的分布也存在显著差异。从碳密度来看,革吉县、札达县、噶尔县和措勤县碳密度较高,植被平均碳密度分别相当于藏北平均植被碳密度的1.76,1.47,1.11和1.06倍,从碳贮量来看,碳贮量集中分布于双湖特别区、札达、尼玛、日土、革吉和改则6县(区),六县(区)草地植被碳贮量为25.2±2.31Tg,占藏北总植被碳量的82.89%。     

青藏高原高寒草地生态系统服务功能的互作机制

青藏高原高寒草地是我国重要的畜牧业生产基地和生态安全屏障.高寒草地退化不仅影响了当地畜牧业生产和牧民生活,而且严重地威胁着我国和东亚地区的生态安全.从高寒草地生态系统的生态、生产和生活功能角度出发,分析了青藏高原高寒草地生态系统在人口、放牧压力与资源环境承载力的相互作用关系,及其生态、生产和生活功能比例结构变化对高寒草地生态系统服务功能的影响,阐明了高寒草地生态系统服务功能的多元耦合、多维连锁和多重反馈的相互作用机制.并以藏北那曲地区为例,把2008年农牧民脱贫线和小康线作为生活功能标准,通过生态服务功能当量,确定了维持高寒草地生态系统可持续发展的生态、生产和生活功能比例结构.据此,估测了牧民的生活功能达到脱贫线和小康线标准时允许的人口承载量.结果表明,高寒草地退化使草地生态系统的人口承载量下降了60％.以那曲地区2008年的实际的牧业人口量与允许的人口承载量相比,高寒草地退化后,实际牧业人口占脱贫标准的36％,但小康标准超载了118.9％.因此,调控人口承载量是实现青藏高原高寒草地生态系统的生态、生产和生活功能协调发展的关键.     

气候变化对藏北地区草地生产力的影响模拟

利用政府间气候变化委员会(IPCC)排放情景特别报告(SRES)的A2和B2方案,通过区域气候模式系统PRECIS与草地生态模型SPUR相联接,模拟评估未来2071—2100年藏北地区草地生产力的变化。结果表明:2种温室气体排放情景下,温度升高、太阳总辐射降低和降水量增加的区域,各类型草地地上生物量基本呈增加的趋势;降水量减少的区域,高嵩草型草地地上生物量呈减少的趋势;藏北地区的草地生产力不大可能从CO2富集上得到多大好处。     

藏北草地退化与生态服务功能价值损失评估——以申扎县为例

藏北草地是我国重要的畜牧业生产基地和生态安全屏障。基于遥感和GIS技术,利用1990、2000、2010年3期不同时相的TM、ETM+和CEBERS遥感影像,对申扎县草地资源退化状况进行了遥感监测,并采用生态经济学评估模型对草地生态系统8个方面的服务功能价值损失进行了评估测算。结果表明:1990—2010年,申扎县草地退化面积增加了47.40×10~4hm~2,生态系统服务功能价值损失高达5.20×10~8元;其中1990—2000年,草地退化较严重,该时段也是生态系统服务功能价值损失较多的时期;2000—2010年,草地退化趋势变缓。藏北草地提供生物量价值仅约占生态系统服务功能总价值的7.0%,草地生态服务功能远大于其提供的生物量价值,因此必须从生态服务功能的的理念出发去经营草地,从而实现草地的可持续发展。     

藏北地区生态与环境敏感性评价

藏北地区自然条件极为严酷,生态与环境非常脆弱和敏感。采用地理信息系统手段与综合评价方法,对藏北地区主要生态与环境敏感性问题进行评估,分析了土壤侵蚀、沙漠化和草地退化等方面的敏感性空间分异规律,指出了今后生态与环境建设的优先区域。结果表明:藏北地区土壤侵蚀敏感区占土地总面积的42.5%,主要分布于东中部区域;藏北地区沙漠化敏感区面积较大(占土地总面积的78.8%),主要分布在人类活动强度相对较低的西北部;藏北中东部和北部地区草地退化较为严重,尤其是藏北地区冰川与雪山及其周围等气候变化较为敏感区域和交通要道沿线等人类活动较为频繁区域的草地退化相对严重,对草地退化也比较敏感,是今后草地退化治理和恢复的优先区。     

高寒草地生态经济系统价值流、畜群结构、最优控制管理及可持续发展

高寒草地是中国西部青藏高原地区重要的生态系统,该系统直接和该地区少数民族的民生相联系。由于长期过度放牧,该系统已经开始严重退化,而单纯的保护将会与当地畜牧业发展发生冲突。为了能深入地认识高寒草地牧业生态经济系统存在的经济规律,本砑究以甘南合作藏族自治州畜牧业经济为对象,首先从生态经济学角度以货币为计量标度,定量分析了一个以草地牧业为主的高寒牧区生态经济复合系统中单位面积上能流过程和价值流过程,解释该生态经济系统的耦合关系。然后利用线性规划方法,对该系统中的关键问题,即畜群结构进行优化分析并提出优化方案。最后利用最优控制方法,对放牧及刈割强度进行分析,提出合理的放牧强度模式,使高寒草地的经济效益与生态效益达到最佳平衡。利用这3种方法建立起高寒草地生态经济复合系统的可持续发展监督和管理模式,用价值流分析明确系统的价值走向和倍增效应,用线性规划使畜牧业的种内和品种结构达到最优化并使其经济效益最大,利用最优控制方法使畜牧业生产和草地保护有机结合,形成既保护高寒生态系统又改良并发展当地畜牧业的可持续发展模式。     

藏北古露高寒草地生态系统对短期围封的响应

过度放牧导致高寒草地生态系统退化,围封是生态保护和恢复的管理手段。以青藏高原那曲县古露镇过牧退化高寒草地为对象,系统分析了高寒草地生态系统的植被特征及土壤理化特性、土壤酶活性、土壤微生物生物量和群落结构对围封的响应。结果表明,短期围封后,(1)植被平均高度、盖度和地上生物量均有极显著增加(P0.01),而生物多样性指数则显著降低(P0.01);(2)土壤的水溶性有机碳含量、土壤物理结构(沙土与粉土的比例)及pH有显著变化(P0.05);(3)土壤酶活性没有明显改善;(4)土壤微生物生物量(细菌、放线菌、真菌)均呈显著增加(P0.05);(5)土壤中细菌的多样性有增加的趋势,其群落组成在门水平上也发生了变化;(6)Manteltest分析显示与土壤细菌群落结构的呈正相关性的环境因子主要为土壤有机碳含量(TOC)、总氮含量(TN)、碳磷比(C/P)与氮磷比(N/P)(P0.05)。这表明围栏封育有利于藏北草地植被、土壤理化特性的恢复,还能维持土壤微生物多样性,促进高寒草地生态系统的可持续发展。     

牧民对草地生态补偿政策的满意度实证研究

实施草地生态补偿政策是恢复退化草地、建设生态安全屏障、提高牧民生活水平,促进牧区社会经济发展的重要手段。研究牧民对草地生态补偿政策的满意度及其影响因素,对完善我国草地生态补偿政策,提高补偿绩效具有重要意义。选取甘肃牧区中甘南、肃南和天祝三地500户牧民作为样本数据,结合问卷调查与深度访谈,构建有序Logit模型,从牧民一般社会经济特征、对其居住与放牧地区生态环境评估,以及对生活满意度评估三方面入手研究了牧民对草地生态补偿政策实施的满意度及其影响因素。结果表明,影响牧民对补偿政策满意度的显著因素包括牧民受教育水平、牲畜养殖数量与体重变化情况、补偿金额、牧民对环境与经济重要性的评估,以及对社会福利满意度的主观评价。从政策角度看,提高牧民受教育水平,改变牧民传统放牧观念;改善贫困牧民生活水平,提高牧民社会福利;优化补偿方式,构建补偿政策监管体系,有利于草地生态补偿政策的进一步完善与有效实施。     

藏北高原牧区人工草地建设布局的适宜性分析

人工草地是缓解天然草地退化和提升草地生产力的一种有效途径,但人工草地建设发展需注重区域布局、种植区划、经营管理等战略问题,尤其是在高寒牧区建立人工草地,目前还存在诸多值得探讨的科学问题。为此,选取藏北高原高寒牧区为研究区,基于遥感数据,土壤数据,气象数据,地形和土地利用数据,结合野外实地调查,从可利用土地资源角度考虑,通过分析藏北现有人工草地建设的立地条件,识别出区域适宜人工草地建设的潜在分布区,并与现有人工草地分布位置及其面积进行对比分析和验证,以期为区域未来人工草地建设布局提供科学指导。研究结果表明:在各种约束因子的限制下,藏北满足人工草地建设条件的适宜区域极其有限,难以发展大面积的人工草地建设工程。水热条件和海拔是限制区域人工草地建设的主要地理因素,尤其是那曲地区,绝大部分区域无法满足人工牧草生长活动的积温需求。因此,区域牧草种植规划中需重点考虑牧草品种的生物学特性。另一方面,在藏北高寒牧区建立人工草地必须慎重,今后人工草地种植规划还需要加强牧草的抗寒性和抗旱性研究,在人工草地的管理方面要特别关注已建人工草地的可持续性和稳定性,防止出现草地退化和沙化等问题。     

Biological and ecological features of saline lakes in northern Tibet,China

In May and July 2001, the biological and ecological features of 22 salt lakes in northern Tibet , China, were investigated.Their salinity ranged from 1 to 390 g l^–1. One hundred and thirty two samples were collected. Ninty five taxa of phytoplankton and 42 taxa of zooplankton were recorded. The dominant cation was sodium, with magnesium generally sub-dominant; CO₃^2– was the dominant anion in low salinity, chloride was the dominant anion with increasing salinity. Major species were Gloeothece linearis, Oscillatoria tenuis, Chroococcus minutus (blue-green algae); Navicula spp, Cymbella pusilla, Diatoma elongatum(diatoms); Dunaliella salina, Chlorella vulgarisand Ulothrix tenerrima (green algae). Major zooplankton included: Vorticella campanula, Epistylis daphniae (Protista); Keratella quadrata, Brachionus plicatilis (Rotifera); Artemiaspp. (Anostraca); Daphniopsis tibetana (Cladocera); Cletocamptus dertersiand Cyclops vicinus (Copepoda). Ten species were recorded in hypersaline waters; apart from those metioned above, they included CyclidiumsppLitonotus fasciola, Euplotes terricola, Strombilidium viride, Brachionus variabilis, Colurella adriatica, Keratella cochlearis, Colurella adriatica, and Cyclops sp. Seven taxa of benthic macroinvertebrates are recorded, represented by Cyprissp. (Ostracoda), Gammarus sp. (Amphipoda), Radixsp. and Hippeutis sp. (Mollusca); chiroonomids Tendipus group salinarius (Diptera), Nematoda, Trochophora and Ephrdra sp. At present, there are fishes only in Bangong Co., and no fishes recorded in other salt lakes. The total number of plankton species has a significantly negative correlation with the salinity, and decreased with increasing altitude, but not significant.     

青藏高原高寒荒漠区藏羚生态廊道识别及其保护状况评估

青藏高原高寒荒漠区是以藏羚、藏野驴和野牦牛等为代表的濒危有蹄类野生动物全球的主要分布区域,然而该区域高速公路、铁路等基础设施建设所带来的人为干扰,往往对上述濒危有蹄类迁徙廊道产生干扰及阻隔效应.基于最小费用距离路径原理及其Linkage Mapper模型,本研究模拟识别了青藏高原高寒荒漠区藏羚种群的潜在廊道分布,并依据主要自然保护区(阿尔金、可可西里和羌塘)和廊道之间的关系,将潜在廊道划分为封闭廊道(保护区内部廊道)、连通廊道(保护区之间廊道)、开放廊道(保护区与其外部非保护区区域之间廊道)和外部廊道（保护区区域之外的廊道）4种类型,并比较了它们的空间分布特征及其受扰状况.结果表明：尽管青藏高原高寒荒漠区有蹄类生境及其廊道总体保护状况仍相对较好,但日益增强的人为干扰对连接主要保护区之间部分廊道生态功能的干扰和影响不容忽视;目前划片分区式保护区管理模式不利于对以藏羚羊为代表的濒危有蹄类迁徙廊道进行有效的整体性保护,未来需要建立基于生态完整性和廊道连通性,整合上述3大保护区,建立青藏高原高寒荒漠保护区网络体系,打破保护区间的行政边界割裂和管理体系分割,通过建立保护区之间信息、资源共享以及保护措施的统一协调机制,实现整个高寒荒漠区生态系统、高原珍稀濒危物种的统一保护管理,提升高寒荒漠保护区的整体保护效率.     

构建森林生态补偿机制的关键问题

构建森林生态补偿机制的关键问题主要有三个方面:利益相关者的界定、补偿金额的确定及补偿方式。目前存在的较大争议是森林生态效益货币化计量结果与实际补偿额度之间有巨大差异,一方面森林经营者认为补偿额远远不能满足投入需求,应以生态效益产出为补偿金额的计算依据;另一方面,森林生态效益的很大部分来自自然投入,不能以货币化的形势简单计量。森林生态补偿的国际案例表明:世界各国因森林资源产权制度不同,其森林生态补偿机制有所差异,私有林偏重于市场补偿机制,公有林则偏重于政府主导的补偿机制。森林生态补偿资金主要来自森林生态系统服务用户付费、政府代表受益方付费及国际组织捐赠;在补偿方式上,以政府投资为主,以用户付费和基于市场的认证授权交易为辅。借鉴国际经验,结合我国森林生态效益补偿现状,森林经营者是生态系统服务供给方是确定的,而森林生态系统服务获取方的确定则非常困难。因此,政府主导和第三方介入应是解决森林生态补偿资金来源和补偿的主要方式,受损方及其受损成本是森林生态补偿金额的计算依据。     

中国矿产资源开发区生态补偿研究进展

矿产资源开发区生态补偿是调整利益相关者因资源开采引发的环境利益和经济利益分配不均,并对矿产资源开发造成的外部成本内部化的制度安排。从矿产资源开发区生态补偿的理论研究、生态补偿机制、生态补偿标准,以及多学科交叉研究四方面对我国生态补偿相关研究进行了总结分析。从中发现:我国矿产资源开发区生态补偿仍以政府主导;矿产资源开发区生态补偿机制有待完善,在补偿主体、客体、途径、期限、内容等研究结论仍不明晰;现有补偿主要以经济补偿为主,补偿模式单一、补偿资金不足;生态补偿标准评估方法各有侧重点,尚未形成系统完善的矿产资源开发区生态补偿标准评估方法。今后应加强以下研究:强化生态补偿的理论研究,从市场产权交易和政府监督出发,构建科学生态补偿机制,结合区域自然、社会、经济特征,确定生态补偿标准;科学合理评估矿产资源开发造成的生态服务价值损益;结合生态补偿理论研究,采用多学科交叉分析,根据矿产资源开发阶段,构建矿产资源开发区生态补偿框架体系,明确生态补偿主客体、标准、方式、期限等;提炼矿产资源开发区生态补偿类型与模式,并构建矿产资源开发区生态补偿长效机制。     

北方草原牧户心理载畜率与草畜平衡生态管理途径

探讨牧户心理载畜率与草畜平衡生态管理的途径对于草原有效减畜、遏止草原退化、实现可持续发展具有重要意义。从生态学和社会科学相结合的角度,采用问卷调查、情景实验及综合分析等多种方法,探讨了北方草原牧户心理载畜率的存在、计算和影响因素,以及牧户生产决策行为特征和可能的生态管理途径。研究发现,在草甸草原、典型草原和荒漠草原,牧户行为属"有限理性",是有限理性的"生态经济人",风险规避是其基本特征,牧户生产决策表现出禀赋效应、损失厌恶、框架效应等;牧户草场所属草原类型和牲畜存栏数显著影响牧户对草场超载的认知和判断,在不同草原类型区,户主文化水平、性别、民族和是否嘎查干部等亦显著影响牧户对超载的认知和判断;需采取基于进化博弈的分步式、合作式及示范引导式的适应性减畜的生态管理途径,以实现牧户心理载畜率向生态优化载畜率的转移,实现优化牧户生产方式、减少牲畜数量、治理草原退化、北方牧区生态和牧民经济双赢的目标。     

生态补偿理论、方法研究进展

对近年来国内外生态补偿的概念内涵、理论依据、补偿标准、补偿模式和补偿效应评价等多方面研究内容做了梳理和评析,进而对国内生态补偿研究提出几点展望,包括生态补偿的GIS时空分配模型、风险式补偿和差别化补偿、补偿模式的系统整合研究、模式选择模型和补偿预期效率研究、补偿社会经济效果和环境影响评价研究,并结合我国建设生态友好型社会和区域共同发展的需要角度,提出了开展符合我国生态国情的区域生态补偿理论与方法研究的必要性和基本内容.     

建立我国生态补偿机制的思路与措施

建立生态补偿机制是促进我国生态保护、协调区域发展一项重要制度设计.尽管我国在国家、区域、流域等尺度上的生态补偿实践取得了很大进展,但仍存在缺乏系统的制度设计、政府单方面决策为主与利益相关参与不够、补偿范围界定方法不科学、生态补偿对象和补偿方式不完善;补偿标准低与确定方法缺乏科学基础;缺乏监督机制和政策效果不明显等方面不足.围绕统筹人与自然和谐发展的制度建设,提出了建立适合我国国情生态补偿机制的原则,并从以下方面探讨了建立生态补偿机制的措施与对策:科学确定生态补偿地域范围;明确生态补偿载体与补偿对象;建立合理的生态补偿经济标准核算方法;建立和完善生态环境补偿机制的措施,以期为建立协调人与自然和谐发展的制度提供参考.