中国陆域生物多样性综合评估指标体系构建

陆域生物多样性综合评估是保护生物多样性的重要基础工作,评估生物多样性现状和变化趋势、分析其损失的影响因素,是制定生物多样性保护政策与措施的前提和必要条件。目前,我国在陆域生物多样性综合评估方面尚未形成统一的评估指标体系。本研究围绕《生物多样性公约》爱知生物多样性目标、联合国可持续发展目标,借鉴国际上生物多样性评估新趋势,基于压力-状态-响应(PSR)概念框架,构建了我国陆域生物多样性综合评估指标体系,确定了22项评估指标,其中状态指标8项,压力指标7项,响应指标7项,并对指标相关性和可获得性进行分析。指标体系不仅可以对陆域生物多样性基本状况、受威胁程度、保护成效进行单独定量评价,还可以用于陆域生物多样性综合定量评估,以优化调整生物多样性优先保护区和保护措施。本研究可以为管理部门核算绿色国内生产总值(GDP)、制定区域生态补偿政策等提供技术支撑。     

基于PSR 模型的河南省水生态安全综合评价研究

基于河南省水环境现状, 从“压力-状态-响应”(PSR)指标体系框架出发, 建立河南省水环境生态安全评价指标体系, 利用变异系数法确定各指标权重, 运用综合指数评价法对河南省水环境生态安全水平予以评价。结果表明:2007-2013 年河南省水环境生态安全综合指数值整体呈上升趋势, 其生态安全水平已处于预警状态; 压力状态曲线呈逐年下降趋势, 状态曲线与综合指数曲线变化趋势基本一致, 表明河南省水环境综合评价值在很大程度上是状态系统的贡献, 此外响应系统的贡献率逐年增幅显著, 有效促进了河南省水环境生态安全的逐渐改善。     

基于PSR的黄河河口区生态系统健康评价

根据压力-状态-响应(PSR)框架模型,从广义上定义河口区生态系统,将河口及毗邻的陆域、海域生态系统作为一个整体,从压力指标、状态指标、响应指标3个方面构建了黄河河口区生态系统健康评价的指标体系,以研究区1991年数据和相关国家标准为基准,2013年代表现况,利用综合指数法(CEI)评价了黄河河口区的生态系统健康状况。结果显示:黄河河口区生态系统健康评价的响应指数最高(0.9055),压力指数居中(0.8288),状态指数最低(0.6458),综合指数为0.7427。总体来看,与1991年相比,目前黄河河口区生态系统仍处于"健康"状态,但健康状况明显下降,其中状态指数下降最为严重。从区域轻度开发到人类活动强烈干扰阶段,黄河河口区存在过度捕捞、湿地不合理开发、浅海养殖过度及污染物排放等一系列影响生态系统健康的问题,应进行区域的生态恢复和科学管理。     

近15年长江口海域海洋生物变化趋势及健康状况评价

对近15年（2004-2018年）长江口海域海洋生物变化趋势进行分析,评价海洋生物健康状况,并对陆源污染物排放与海洋生物变化进行相关性分析。结果表明,（1）长江口海域海洋生物群落结构组成发生了一定变化,与20世纪90年代末相比,浮游植物种类数有所减少,浮游动物、底栖生物种类数有所增加。浮游植物以硅藻为主,但甲藻占比有所增加,2010年以来硅藻、甲藻群落结构进入新的平衡状态;浮游动物以节肢动物为主,主要类群桡足类占比有所下降;底栖生物种类数明显升高。（2）生物多样性总体水平一般,浮游植物多样性指数总体较低,第一优势种的优势度较高;浮游动物多样性指数和丰富度指数多年呈现下降趋势;底栖生物多样性水平一般,优势种渐趋单一。（3）海洋生物总体处于"不健康"状态,主要影响指标为浮游植物密度偏高,浮游动物密度偏低、生物量偏高,底栖动物密度偏高、生物量偏低。生态系统变化与陆源主要污染物排放、营养结构变化及水体富营养化均具有一定的相关性,其中无机氮（DIN）、石油类入海通量与生物健康指数呈显著负相关关系（P < 0.05）,无机磷（DIP）与底栖生物生物量呈显著负相关关系。N/P与浮游植物丰度呈显著负相关,但与浮游植物均匀度和多样性指数呈显著正相关;Si/N与浮游植物多样性指数呈显著负相关。海域严重富营养化面积比例与硅藻甲藻种类数比值呈显著正相关关系。     

基于DPSIR模型的森林生态安全时空间变化研究——以浙江省79个县区为例

森林生态安全对于维持生物多样性、促进经济可持续发展、保障人类生存具有重要影响,本文主要探讨森林生态安全的影响因素以及森林生态安全指数时间与空间变化情况,以期为提高浙江省森林生态安全状况提供理论参考。基于DPSIR(驱动力-压力-状态-影响-响应,Driving force-Pressure-State-Impact-Responses)模型,运用专家法、熵权法等确定浙江省森林生态安全指数,从县区角度对浙江省2000—2015年森林生态安全指数进行计算与分析,并通过绘制森林生态安全指数空间分布图观察森林生态安全空间变化状况。研究结果表明:(1)响应指标权重最大,政府政策作用显著,财政支持效果明显。(2)浙江省森林生态安全等级为较安全,森林生态安全指数分布在0.4—0.5之间,呈现波动式上升趋势。(3)状态指标的影响最明显,其次是压力指标、影响力指标、驱动力指标与响应指标;天然林面积减少是造成状态指标作用下降的主要原因;响应指标受其他指标的相互作用,上升趋势明显;经济发展一定程度上抑制了浙江省森林生态安全环境的改善与指数的提高。(4)浙江省森林生态安全指数地区分布不均匀,西南部地区森林生态安全指数高于东北部地区,县区指数差异明显,受自然环境与经济发展的双重影响。针对上述时空变化情况得出,浙江省应加大政策的扶持力度,增加林业生态建设投资;加快产业转型,实行循环经济,延长企业产业链;加强森林保护区的建设力度,制定相关条例规范人们行为的对策建议。     

珠江口淇澳岛红树林湿地生态系统健康评价

基于湿地生态系统健康理论和压力-状态-响应模型,以珠江口淇澳岛红树林湿地生态系统为研究对象,构建了红树林湿地生态系统健康评价指标体系,并确定了具体的评价指标、评价标准、指标权重、评价等级和评价方法,对珠江口淇澳岛红树林湿地生态系统健康状况进行了评价.结果表明:2008年,淇澳岛红树林湿地生态系统总健康指数为0.6580,评价等级为Ⅱ级(健康);压力、状态和响应指标的健康指数分别为0.3469、0.8718和0.7554,说明该评价系统存在一定的压力,而状态和响应方面较好.作为省级自然保护区,珠江口淇澳岛红树林湿地生态系统健康水平有待进一步提升.红树林湿地生态系统健康评价研究目前尚不成熟,进一步研究需重点关注针对红树林特征的评价因子筛选、相关数据的长期定位监测、生态系统健康与生态系统功能的定量关系研究等.     

捕捞对长山群岛海域渔业生态系统的影响

为了评价捕捞对渔业生态系统的综合影响程度,建立渔业生态系统保护管理决策支持系统,本文基于状态、压力和生物群落响应PSR模型、利用层次分析法构建了捕捞对渔业生态系统的影响评价模型,包含渔船数量、捕捞压力指数、渔获量、底层鱼类比重、营养级、优势种单体重量、经济鱼类渔获量、多样性指数、均匀度指数3个层次9个指标,并选择1987—1988年和2006—2007年长山群岛游泳生物调查数据对其进行了定量评价。结果表明:近20年来,在捕捞强度不断增加的压力下,渔业生态系统的结构和功能发生显著变化,长寿命、高营养级的肉食性鱼类生物量下降明显,系统以短寿命、小型鱼类占优势;鱼类资源量、底层鱼类比重、营养级、优势种单体重量、经济鱼类渔获量、多样性指数、均匀度指数年退化率分别为4.75%、3.64%、0.31%、4.28%、2.32%、0.39%、1.14%;通过模型评价,渔业生态系统健康指数为0.34,低于评价等级Ⅲ级,说明近20年捕捞导致长山群岛渔业生态系统处于不健康状态。     

中国生物多样性相关传统知识调查与评估指标体系构建

基于调查获得的数据开展生物多样性相关传统知识评估, 明确面临的主要压力和保护空缺, 可为相关管理部门决策提供科学依据。指标是开展评估的主要工具, 但是目前尚未有关于生物多样性相关传统知识评估指标体系的文献报道。我们基于压力-状态-响应(pressure-state-response, PSR)模型, 充分考虑生物多样性相关传统知识的基本特征、主要威胁因子、保护和传承措施, 初步构建了区域和国家尺度的生物多样性相关传统知识评估指标体系。然后通过专家咨询, 确定了30项指标, 其中压力指标7项、状态指标14项、响应指标9项。这些指标不仅可以用于生物多样性相关传统知识的综合评估, 还可以对其基本状况、受威胁状况、保护与传承状况、相关遗传资源进行单独评价。此外, 基于评估参数计算的数据需求, 我们借鉴国内外民族植物学和生物多样性相关传统知识调查的主要研究成果, 建立了“全国生物多样性相关传统知识调查技术方法体系”, 并通过试点调查进行修改完善。 “全国生物多样性相关传统知识调查”以关键人物访谈、问卷调查和参与观察为主, 并辅以生物学和生态学调查; 采用滚雪球抽样法对目标群体进行抽样, 确定访谈对象。     

广西国有林场森林生物多样性变化评价

采用压力—状态—响应评价法对 1 990～ 2 0 0 1年广西国有林场森林生物多样性进行了研究 ,发现林场森林生物多样性十多年来呈下降趋势。导致森林生物多样性减少的主要根源是林场人口急剧增长和不当的森林经营方式。提出了控制人口增长、转变森林经营方式以遏制林场森林生物多样性减少、保护森林生物多样性的对策     

海湾生态系统健康评价方法构建及在大亚湾的应用

根据海洋生态系统的压力-结构-响应框架模型,从压力指标、结构指标、响应指标等几个方面构建了海湾生态系统健康评价的指标体系,提出了基于GIS的海湾生态系统健康综合指数法.以春季大亚湾海洋生态系统为例进行实证研究.结果表明:大亚湾海湾生态系统春季的健康综合指数平均值为0.57±0.08,从总体看来,生态系统健康状态处于“较好”水平,浮游植物丰度、浮游植物多样性和生态缓冲容量是其主要健康负面因子,健康状况可能面临着向“临界”状态转化的危险.实证研究表明该方法适用性强、结果客观准确、形象生动,是一种值得推广的定量评价方法.     

辽河铁岭段水生生物和微生物状况、评价及变化趋势

以2003年至2007年辽河铁岭段水生生物浮游植物、微生物监测数据为基础,应用Shannon-Wiener多样性指数法和Kolkwitz-Marsson污水生物系统法等生物学指标分析方法,分析辽河铁岭段水质状况,评价水质质量,划分水质污染等级,得出水质变化趋势。     

吉林省长白县森林生态承载力评价

自然生态状况、发展过程中受到的压力以及区位条件均会对森林生态系统造成影响。基于当今生态问题和环境追究责任制的需要, 将承载力与生态安全相结合, 沿用PSR 模型, 以熵权法确定指标权重, 分析吉林省长白县森林生态承载力变化情况。结果表明长白县森林生态承载力指数变化呈递增趋势, 2013 年达到峰值(0.68), 明显高于全国水平(0.55), 生态状况安全。同时其结果受状态指数和压力指数的共同影响, 但压力指数影响较小, 且一直保持较低水平,这与当地工业欠发达有关。森林生态承载力指数和状态指数曲线变化趋同, 表明在三大指标群中, 森林自身健康起着关键性作用, 其对提升森林生态承载力和保障森林生态安全有着重要意义。     

基于不同生物指数的罗源湾生态环境质量状况评价

将国外已经成功应用的两类生态环境质量状况评价指数:严格基于底栖生物敏感度分类的AZTI海洋生物指数(AZTI marine biotic index,AMBI)和BENTIX指数,以及包含AMBI、香农多样性指数(H ')和物种丰度的复合指数——多因子AZTI海洋生物指数(multivariateAMBI,M-AMBI)应用于罗源湾,并将这两类指数的评价结果与我国常用的基于群落结构的H '进行相互校准,探讨这些指数在罗源湾的适用性,以期为我国近岸海域生态环境质量状况评价指数的选择提供一定的参考.结果表明:AMBI和BENTIX、M-AMBI和H'的评价结果基本一致.这3类指数在大部分站位的评价结果是一致的(13/16),不一致的站位都是AMBI和BENTIX的评价等级(优或良)高于M-AMBI和H'的评价等级(中).综合考虑物种丰度、个体丰度以及生物群组组成等信息,M-AMBI和H'的评价等级梯度明显(从中到优),评价结果更为合理.对于富营养化程度较高、沉积物有机富集程度低以及底栖生物组成以敏感种为主的罗源湾,选择H'和M-AMBI指数能够合理地评价生态环境质量状况.     

2011和2019年生物多样性维护型国家重点生态功能区状态及变化评估

适时掌握国家生物多样性维护型重点生态功能区的生境质量状况及其变化特征,是国家生物多样性保护战略规划及措施实施的重要科学依据。针对生物多样性维护型国家重点生态功能区,重点考虑生态系统结构与功能、人类活动的生态胁迫、人类社会响应3方面影响因素,构建生物多样性综合评估指标体系,评估了生物多样性维护型国家重点生态功能区2011和2019年的状况及变化。结果表明：（1）从2011到2019年,生物多样性维护国家重点生态功能区内人口以迁出为主,但路网密度显著上升,人类干扰指数和生态空间破碎度仍然呈增加趋势;（2）2011和2019年,各生物多样性维护型生态功能区综合评估指数BDI总体上均维持在0.4以上,生境质量总体上处于中、良等级范围内;（3）从2011年到2019年,各生态功能区BDI值平均从0.582上升到了0.606,中、良等级的功能区占比从61.5%提升到了76.9%;（4）从2011年到2019年,有2个生态功能区的BDI值出现下降,占比15.4%。近十多年内,生物多样性维护型国家重点生态功能区总体上呈现持续向好的变化趋势,但人口密度、路网建设、生态空间破碎度等因素,仍然是今后一定时期内国家生物多样性保护面临的关键压力,而加大保护区面积并严格控制,是缓解压力的有效途径。     

不同底栖生物指数在福建省近岸海域的适用性

将3个底栖生物指数AZTI海洋生物指数(AMBI)、多毛类机会种和端足目动物指数(BOPA)、底栖动物多毛类和端足目指数(BPA)和Shannon多样性指数(H)应用于福建省近岸海域4个典型海湾和1个河口的生态质量评价,评估这4个指数在研究区的适用性.结果表明: 4个指数的评价结果差异较大,评价等级完全相同的站位仅有4个,占总评价站数的8.7%;AMBI将76.1%的站位评价为等级“良”,BOPA将89.1%的站位评价为等级“优”,BPA和H的评价结果等级梯度变化明显;对于海湾,BOPA、BPA和AMBI与营养盐因子活性磷酸盐(DIP)和无机氮(DIN)无显著相关性,不能响应研究区的富营养化压力;而H与DIN呈显著负相关.对于河口,BOPA、BPA和AMBI与DIP和DIN均呈显著正相关,且随着与入海口距离的减小,7个断面生态质量评价等级没有明显变化,不能识别河口高强度的富营养化压力,评价结果偏高;而H与DIN呈显著负相关,且随着与入海口距离的减小,7个断面生态质量评价等级呈现提高的趋势.总体上,BOPA、BPA和AMBI在福建近岸海域的适用性较低,而H更合适该研究区,能够响应研究区主要的环境压力.     

基于DPSIR-GM(1,1)模型的甘肃省生态安全评价与预测

生态环境质量的综合评价是实现经济社会与自然环境协调发展的重要前提。以甘肃省为研究区域, 基于“驱动力—压力—状态—影响—响应”(DPSIR)概念模型, 构建生态安全评价指标体系, 运用灰色关联改进理想解(TOPSIS)的评价方法, 对甘肃省生态安全状况进行综合评价, 并采用灰色预测模型对2019—2023年甘肃省生态安全的发展前景进行分析。结果表明: 甘肃省2009—2018年生态安全状况总体呈现上升趋势, 安全等级从敏感上升至一般; 驱动力、压力及影响指标有波动下降的趋势, 状态及响应指标值逐年上升; 甘肃省2019—2023年的生态安全综合指数从0.7274增长至0.9463, 达到安全状态。     

海岛城市化过程中的生态安全动态评价与驱动力分析——以平潭岛为例

随着海岛城市化进程的不断加速,海岛的开发建设与生态安全的矛盾日益突出,客观评价平潭岛开发建设中生态状况的动态变化及驱动力分析,对促进平潭岛社会经济与生态环境的协调发展具有重大意义。选取平潭岛2001年作为生态安全状况评价对比基准年份,另选取2005—2015年的自然与社会经济指标数据构建了平潭岛生态安全评价DPSIR评价指标体系。采用综合指数法发现驱动力因子、影响因子在评价年份中动态变化较为平稳;压力因子、状态因子动态变化趋势较为相似,响应因子在2009年设立综合试验区之前动态变化较为平稳,但是2009—2012年波动最为明显。响应因子、压力因子、状态因子对生态安全指数产生重大影响,其中响应因子是关键因子,对生态安全指数有决定性影响。平潭岛的生态安全状态总体呈上升趋势,2001年、2005—2009年生态安全状况总体上较为平稳,而设立综合实验区以来的2009—2011年期间生态安全指数上升幅度最为明显,尤其是从2011年开始,生态安全指数达到0.7612,生态安全状况由2010年的临界进入了良好,后续2012—2015年呈现略微下降的平稳状态。进行相关因子分析发现状态指数、驱动力指数、响应指数与安全总指数的相关系数较高并且响应指数大于压力指数相关系数;通过主成分分析与通径分析发现2011年与2015年的主成分综合得分最高,分别为1.5277与1.1974,响应因子对平潭岛生态安全状况起到决定作用,其中交通运输投资比率、卫生社会保障投资比率、公共设施投资比率对平潭岛生态安全状况产生直接与间接的影响较大。研究可以丰富海岛环境评估的实证案例与相关理论体系,同时为国内海岛城市化进程的生态安全评估提供借鉴。     

甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区生物多样性及生态服务功能价值评估

以甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区为研究对象,对保护区的生物多样性指数进行了量化和评价;对保护区的野生动植物、珍稀濒危野生动植物多样性保护价值指数进行了量化和评价;从6个类别10个评估指标对保护区生态系统服务价值进行了定量估算。结果表明,保护区生物多样性指数(BI)为21.01,野生植物多样性保护价值指数(V_P)为25.26、珍稀濒危野生植物多样性保护价值指数(V_PT)为10.58、野生动物多样性保护价值指数(V_A)为33.82、珍稀濒危野生动物多样性保护价值指数(V_AT)为28。保护区生态系统服务功能价值量为239.46亿元·a^–1。其中,固碳释氧功能价值为7.84亿元·a^–1;水文调节功能价值量为22.33亿元·a^–1;防风固沙价值为111.20亿元·a^–1;土壤保育价值量为70.45亿元·a^–1;生物多样性保育价值量为25.64亿元·a^–1;生态旅游价值为2.00...     

快速城市化地区景观生态安全时空演化过程分析——以东莞市为例

依托“压力-状态-响应”概念框架模型,建立景观生态安全评价指标体系,以东莞市为例,研究区域景观生态安全时空发展变化过程,揭示快速城市化地区生态安全发展变化的规律.结果表明:1988、1997和2005年东莞市的平均生态安全综合指数分别为0.497、0.436和0.395,区域总体生态安全从中高安全状态逐步降低到中低安全状态;生态中低安全的区域空间上从“市中心-镇中心”沿“市中心-镇中心-道路”不断扩张.采用以像元为中心的公里网格滑动模板的指标作为像元的评价指标,可以有效解决景观结构指数等指标的计算,在生态安全等级划分时边界过度很平滑,景观尺度的生态安全评价可以为生态可持续发展政策的制定提供科学依据.     

基于PSR方法的区域生态安全评价

生态安全是指一个社会的资源、环境系统能够满足经济、社会需要的同时,又不削弱其自然储量的状态。目前,广泛使用的"压力-状态-响应"(PSR)模型及层次分析法(AHP)存在一定的局限性,尚需要改进。以PSR模型为基础,选择北方针叶林、疏林、农田、荒漠灌丛、沙漠5类生态系统作为区域生态安全评价的参考系,提出了"主观能动响应力度"、"实效响应力度"的概念,综合应用了生态足迹、能值理论给出了计算生态状态指数、响应指数、压力指数的新方法,提出了计算区域生态安全指数的数学模型,增强了评价的客观性、可比性、通用性。以山东省长岛县为例,研究了生态状态、响应、压力之间的作用关系,绘制了生态安全指数的变化曲线,从时间尺度上(1990-2005年)评价生态安全的现状和发展趋势,推导出生态安全状况不断得到改善的必要条件。结果表明:虽然长岛县植被覆盖面积逐年增加,但是生态安全状况却没有得到明显改善,呈下降趋势。因此,植被存量,尤其森林植被的存量在增强生态安全等级上发挥着重要作用。从增加植被存量、加大生态恢复力度和减少生态压力方面提出了改善区域生态安全的建议与对策,为长岛县生态安全管理提供科学依据和指导。