长江上游地区生态恢复程度及植被恢复潜力空间差异分析北大核心CSCD

长江上游地区是长江流域生态安全屏障关键区,是长江流域土壤保持和水源涵养的重要功能区,对中国西部地区和长江经济带的发展起着重要作用,定量分析长江上游地区生态恢复程度及植被恢复潜力,对于保障国家生态安全具有重要意义。本文基于气象、土壤、遥感等多源数据,结合模型模拟从生态系统质量和生态系统服务两方面量化了2000—2019年长江上游地区生态恢复程度及空间差异,厘定了气候要素与人类活动对长江上游地区生态系统变化的贡献程度,并探究了植被恢复潜力,结果表明:①长江上游地区生态系统质量整体向好发展,植被覆盖度和植被净初级生产力均呈稳定增加态势,增速分别为0.15%/a、3.77 gC/(m^(2)·a);生态系统服务增减有所差异,土壤保持量呈逐年增加趋势,增速为2.72 t/(hm^(2)·a),水源涵养量呈逐年下降趋势,年均减少2.37万m^(3)/km^(2)。②生态系统整体呈恢复转好态势,但仍存在面积占9.76%的区域生态系统状况变差。生态恢复程度较高的区域主要分布在长江上游地区的东部和南部金沙江流域与乌江流域交界区域。较明显转差区域主要分布在西部的金沙江流域。③气候要素是影响长江上游地区生态系统变化的主要因素,气候要素和人类活动对生态系统变化的贡献率分别为78.78%和21.22%。④长江上游地区森林、草地、荒漠生态系统仍有8.73%的恢复潜力,位于金沙江流域和岷-沱江流域的青藏高原部分区域恢复潜力较大。本研究通过定量化评估生态恢复状况及植被恢复潜力,可为长江上游地区的生态环境建设和管理提供决策参考。     

张家界市退耕还林的生态经济效益分析

湖南省张家界森林生态系统服务功能退化制约了山区经济的可持续发展,“退耕还林”是恢复森林生态系统服务功能价值的主要手段。以张家界退耕还林森林生态系统的恢复为例,综合运用资源经济学、生态经济学的理论和方法,评估了退耕还林区森林恢复后的生态服务功能价值量,得出了退耕还林后所产生的生态经济效益为42 790.73×104元,增加了11.9倍。说明只有恢复张家界地区森林生态环境,保护好张家界地区的森林资源,才能实现张家界森林资源的可持续利用,保证山区经济的可持续发展。     

徐连过渡带低山丘陵森林植被次生演替模式与生态恢复重建策略

徐连过渡带位于江苏省北部,地当南北要冲,为一典型的生态过渡带;低山丘陵生态环境遭到严重破坏,生态系统的恢复与重建任重道远。基于10个样地4650 m²的野外调查资料,建立了徐连过渡带低山丘陵森林植被分类系统,包括2个植被型组、3个植被型、3个植被亚型、6个群系组、12个群系。根据建群种与光照强度的关系,分析了12个森林植被群系间的演替关系,构建了徐连过渡带低山丘陵森林植被次生演替模式。以次生演替模式为指导,论述了徐连过渡带低山丘陵生态恢复重建策略。     

生态水文阈值在中国沙区人工植被生态系统管理中的意义

中国北方风沙区是全球沙漠化发展和生态退化最为严重的地区之一。利用植被固沙是遏制沙化土地扩张和生态重建与恢复的主要途径,但人工植被的稳定维持是可持续性风沙治理所长期面临的挑战。作为人工植被生态系统管理的依据,对生态水文阈值的认识及界定具有重要的理论和实践意义。本文以固沙植被中人工种植的灌木和乔木（仅限东部沙区）的盖度与深层土壤水分含量互馈互调作用的长期变化为依据,基于对中国不同气候带沙区典型人工植被系统生态和水文过程的模拟,通过建立生态水文模型初步界定了不同沙区适宜于人工植被生态系统管理的生态水文阈值,对现有沙区固沙植被的生态系统管理和未来风沙区植被建设具有一定的借鉴意义。     

基于生态恢复的阿克苏河流域生态输水调度优化研究

生态输水调度是生态保护和恢复最有效的措施之一,实施生态输水对恢复干旱半干旱地区天然生态系统、维护绿洲生态系统健康具有重要意义。结合阿克苏河流域生态输水现状,在识别自然植被重点区和估算生态需水的基础上,建立了基于生态恢复目标的流域生态输水调度优化框架。首先采用高分系列影像识别自然植被信息,建立阿克苏河流域2015—2020年自然植被数据集,逐像元统计自然植被出现频次确定了艾希曼湖湿地区、第一师边缘胡杨林区、五团边缘胡杨林区3个自然植被重点区,面积达1257.69 km2;借助面积定额法和水量平衡法估算3个自然植被重点区的生态输水量分别为1.53×10⁸m³、2.73×10⁸m³、1.14×108m³;确定了流域生态输水的最佳时间为5—9月,单次或2次进行生态输水,建议单次生态输水量大于0.2×10⁸m³且输水天数大于10 d;渠系网络分析显示3个自然植被重点区设置的8个输水口可以作为今后生态输水路径的参考。研究结果对阿克苏河流域生态输水...     

土地类型的生态适宜性与合理生态系统结构研究——以甘肃省正宁县为例

本文以土地类型生态属性为依据, 以黄土高原正宁县为案例区, 开展土地生态适宜性与生态系统耦合关系研究。研究结果表明, 土地类型与生态系统间有良好耦合关系, 是进行土地生态评价, 构建区域合理生态系统结构的主要依据。文章最后以构建正宁县土地合理生态系统结构与发挥生态综合功能为目标, 提出了该县生态建设战略和对策措施, 对指导黄土高原地区生态建设具有普遍意义。     

西气东输管道沿线河西走廊地区生态系统评价与生态安全保障体系建设

西气东输管道沿线河西走廊地区是典型的荒漠-绿洲-戈壁区．具有干湿交错带、农牧交错带、森林边缘带以及沙漠边缘带等多种环境脆弱带，管道施工造成地表土壤，植被的破坏，加剧荒漠化过程，还会诱发沙尘暴，使地区生态环境进一步恶化，直接影响到管道的安全运行，从区域生态安全和管道安全双重角度提出区域的生态安全保障体系具有重要意义。以西气东输管道沿线河西走廊地区为例，对管道沿线两侧各10km内进行了生态系统制图分析，识别出该区的主要生态系统类型，并对其中主要的3种生态系统进行了评价。在此基础上，针对几种典型生态系统区如裸地生态系统、绿洲生态系统、戈壁半灌木矮半灌木荒漠生态系统地区提出来了生态安全保障体系，具有保障区域生态安全和管道安全运行双重意义。     

济南市南部山区生态恢复与重建途径探讨

济南市南部山区是济南市的城市生态屏障，城区泉群的地下水补给区。但近年来，南部山区生态环境遭受严重破坏，土地质量下降，植被毁坏严重，水土流失强烈。为了恢复与重建一个高效和谐的可持续发展的生态系统，该文建议以生物措施为主，辅以工程措施，自然恢复与人工恢复相结合，调整产业结构与产业布局，提高生态建设科技含量，加强社会管护，建立健全生态治理实施系统。     

陕南秦巴山区植被生态功能的价值测评

根据秦巴山区20世纪末植被类型及覆盖度的分布,在GIS支持下测定秦巴山区植被生产和生态调节的物质量。利用生态经济学方法,测定各类植被生态功能的价值,建立秦巴山区植被生态数据库及植被生态账户。生态服务功能价值测评中,充分考虑了不同类型的覆盖度差异,并结合能量平衡、水量平衡和区域蒸散模式,测评结果表明：陕南秦巴山区植被生态系统有机质生产价值为199.6×108 元/a;植被保持土壤经济价值为22.64×108元/a;植被涵养水源的经济价值为22.66×108 元/a;植被固定CO2价值为352.24×108元/a;释放O₂价值为374.19×108 元/a;陕南秦巴山区植被有机物生产、保持土壤、涵养水源、固定CO₂和释放O₂ 5种生态服务功能价值共968.33×108 元/a。其中温带落叶阔叶林贡献率最高占29.35%,亚热带竹林、亚高山灌丛、草甸草原、山麓果树生态服务价值比重均在1%以下。     

我国西部生态退化的社会经济分析--以川西为例

导致川西生态退化主要原因是经济发展水平低，人口超过环境容量，农村生产方式和生活方式落后，以柴、粪为薪、天然放牧，陡坡垦殖，砍伐森林等导致植被破坏，草场退化，水土流失，据此，对川西的区域资源优势，川西较低密度人口，川西资源开发和支柱产业选择应重新评价和定位。进行川西生态建设，实施可持续发展战略，必须营造开放的社会－经济－自然复合系统的耗散结构，构造社会、经济发展与生态建设协调的有序结构和机制。同时，较彻底地改造农林牧生态系统，开创与生态协调的农业结构，生产模式，种植模式和管理模式，进行农牧区社区建设，根除刀耕火种，陡坡垦殖，游牧的社会基础。     

大型输水工程的生态效益与社会经济效益评价——以塔里木河下游为例

基于塔里木河下游2000年、2010年、2016年3期的遥感资料,对区域内的土地类型进行分类,评估整个区域的生态系统服务价值变化特征,并应用主成分分析法等估算区域的社会经济评价分值。结果表明：① 自生态输水以来,塔里木河下游地区的未利用地面积变化不大,水域面积增加最显著,耕地和建筑用地面积有所增加,林地和草地的面积有所减少。② 2000~2016年,塔里木河下游生态系统各项服务功能价值有所增加,其中以提供美学景观价值和气体调节的价值增加最大,增加率分别为318.35%,312.94%;生态系统服务总价值增加率约为69.57%。③ 影响塔里木河下游经济发展的因素可以概括为经济地理因素与农业发展水平。     

不同道路类型对澜沧江流域景观的生态影响

生境破碎化引发一系列潜在的生态效应,定量表达道路建设造成破碎化特征对于道路生态系统管理具有重要意义。针对澜沧江流域,利用GIS和FragStat软件,通过情景分析,分析了不同级别道路建设对景观的影响。结果表明:澜沧江流域一级路所影响面积最大,三级路最小,而影响的斑块数目则为一级路>二级路>三级路>高速路;生态系统影响面积为林地>草地>旱地>灌丛>水田>建设用地,斑块数目以旱地最高,其次为林地。情景分析表明,随着道路的建设和规划方案的实施,影响域内斑块平均面积减少,斑块数目、平均分维数增加,但总体上,高速路建设对生境破碎化的贡献率较小。土壤侵蚀分布结果表明,侵蚀面积为一级路>二级路>高速路>三级路。     

基于生态敏感性和生态系统服务的黑河中游生态功能区划与生态系统管理

生态功能区划是协调生态保护与经济发展的矛盾、实施区域生态系统管理的重要途径。以黑河中游为研究区,基于基础地理信息数据、自然地理数据和土地覆被数据（1986、1995、2000、2010、2011年）,在生态敏感性和生态系统服务重要性分析的基础上,以最小子流域为基本单元,运用二阶聚类法进行生态功能区划;并依据主导生态系统服务对研究区进行分区管理与生态调控。得出结论：（1）黑河中游生态系统类型以荒漠、草地和农田为主,占总面积的90%;森林、水域、城镇与农村居民点零星分布,所占面积不到10%;1986-2010年,农田经历了减少-扩张-再减少的变化,但城镇与农村居民点一直呈现扩张趋势;（2）西北部生态敏感性明显高于东南部,其中极敏感区（约占24%）主要位于张掖-临泽-高台平原北侧、合黎山、祁连山山前戈壁与荒漠、肃南明花区;高度敏感区（约占58%）分布于走廊中部冲洪积平原;（3）各生态系统服务重要性空间分布格局具有一定的相似性,非常重要和极重要综合服务功能区约占3.2%,位于走廊中部的黑河干流缓冲区内;中等和一般重要地区约占20%,分布在山丹和民乐境内祁连山、焉支山、龙首山附近;（4）黑河中游可分为祁连山森林草地生态区、走廊冲洪积平原农田生态区和走廊北部平原灌丛荒漠生态区3个生态区8个生态功能区,依其主导生态系统服务分为生态保育区、生态协调区和生态控制区3类,进而提出了对应的生态系统管理措施。     

生态脆弱区的生态重建与景观规划

通过对生态脆弱区生态建设目标和内涵的分析,提出生态建设尺度性的概念,从理论上总结了景观生态建设的目标、内容和设计指导原则。并以沙地田、草、林体系,三北农田防护林网络体系,黄土高原农、草、林立体镶嵌模式为例,论述了这类景观尺度上的生态建设乃是以景观单元空间结构的调整和重新构建为基本手段,通过增加景观异质性的办法创建新的景观格局;在原有的生态平衡中引进新的负反馈环,实行多种经营、综合发展以增加系统的稳定性,取得了超过自然生态系统的生产力,并且保持了生态环境的可持续性。这是一种具有中国特色的农村景观规划思路,可与20世纪90年代以来国际上流行的持续农业发展研究相接轨。     

国家重点生态功能区生态系统服务时空格局及其变化特征

基于遥感数据及地理信息系统平台,利用生态模型,定量分析中国国家重点生态功能区在实施转移支付前（2000~2010年）、后（2010~2015年）生态系统宏观格局及关键生态系统服务的时空分布格局及其变化特征。研究结果表明：在气候变化与转移支付政策的共同影响下,中国国家重点生态功能区生态系统宏观结构总体好转,荒漠化得到有效控制,水体与湿地得到有效恢复,但森林及草地生态系统发生退化,农田与聚落生态系统面积进一步扩大;水土流失及土壤风蚀得到有效遏制,水源涵养及土壤保持服务得到大幅提升,但防风固沙服务整体有所下降,同时人类活动对生物多样性维护功能的威胁程度基本持衡。     

耦合土地利用格局与过程变化的生态干扰评价——以长三角地区为例

基于长三角地区2000年、2010年和2018年土地利用数据,分析该地区农用地、建设用地和生态用地时空变化特征,耦合生态斑块空间格局变化、生境面积增减和生态破碎化过程,提出生态干扰格局指数和生态干扰过程指数,定量评价土地利用变化过程中的生态干扰。结果表明：① 2000—2018年,建设用地快速扩张占用了大量农用地及生态用地,土地利用强度呈现先增后减的趋势;② 生态干扰格局指数和生态干扰过程指数时空差异明显,经济发展和城镇化水平较高的地区更易出现生态负干扰,且干扰程度趋于增加;③ 尽管部分区域生态用地净面积有所增加,但其实际受到的生态干扰过程并未减轻,甚至呈现负向化发展趋势。研究有助于深入理解生态用地变化过程中蕴含的生境数量、质量和空间关系,能够为快速城镇化地区生态文明建设和治理提供决策依据。     

2015年中国生态系统生态破坏损失核算研究

利用遥感影像数据,结合第八次全国森林资源清查和第二次全国湿地资源调查以及草地监测报告,对中国2015年森林、草地和湿地三大生态系统因人类不合理利用导致的生态破坏损失进行核算。核算结果显示：① 2015年中国生态破坏损失约为2.38万亿元,占GDP比重的3.3%。其中,森林生态破坏损失约为2 437.5亿元,占全部生态破坏损失的10.2%;草地生态破坏损失约为3 112.1亿元,占比为13.1%;湿地生态破坏损失约为18 269.6亿元,占比76.7%。② 中国生态破坏损失主要分布在西部地区,区域空间差异大,青海、湖南、四川、黑龙江、内蒙古、江苏等省份的生态破坏损失都大于1 000亿元。③ 中国生态破坏损失主要来自气候调节和水流动调节服务损失。2015年中国气候调节服务损失量为17 451.8亿元,占全部生态破坏损失的73.3%;水流动调节服务损失量为4 234.6亿元,占比为17.8%。     

基于景观生态安全格局构建的城镇空间扩展模式研究——以江苏沿海地区为例

基于景观生态学的“格局-过程”理论,对维护江苏沿海地区地形地貌、水源涵养、生物多样性、游憩景观等生态系统服务的单一安全格局进行构建;根据“最小-最大约束”准则,通过镶嵌运算进行叠加,构建综合生态安全格局。运用MCR模型,设置并比对“生态安全模式”“经济发展模式”和“生态与经济协调模式”等不同模式对城镇空间扩展的影响,识别需严格保护的低安全水平区和未来城镇空间重点开发的高安全水平区。研究得出：“生态保护与经济发展”协调型模式更好平衡“生态-社会-经济”效益,合理确定城镇建设和产业发展空间,是城镇健康有序发展的最优模式。     

生态系统服务社会价值与生态价值的权衡与协同关系——以普达措国家公园为例

以香格里拉普达措国家公园为研究区,借助SolVES模型和InVEST模型,分别度量其社会价值（美学价值、文化价值、游憩价值）和生态价值（生境质量、碳储量、水源供给）的空间特征,并运用双变量空间自相关分析对二者空间权衡与协同关系进行研究。研究表明：① 社会价值的高值区呈“多核心,多条状”的空间格局,社会价值指数高达8.6（该指数介于1~10）,且距水体的距离越近对社会价值的贡献越大（贡献度为45.9%）;② 生态价值良好及优的空间范围占园区面积的1/2（49.91%）,主要位于原始森林保存良好的碧塔海片区和尼汝东北部扎诺一带;③ 社会价值与生态价值之间存在显著的空间依赖性,其中社会价值低,生态价值高的区域是园区最主要的空间聚集特征。该研究可为生态系统服务的可持续管理决策提供科学依据,以及有助于完善基于生态系统服务的社会?生态系统分析理论框架。     

科技支撑新疆塔里木河流域生态修复及可持续管理

塔里木河流域地处我国西北新疆,面积约102×10⁴ km²,是我国丝绸之路经济带建设的核心区。在过去50 a里,塔里木河流域经历了大规模的水土资源开发,经济社会发展的同时,河道断流,湖泊干涸,沙漠化加剧,生物多样性受损,生态隐忧日益加剧,已威胁塔里木河流域绿洲经济发展和社会稳定,严重影响国家"丝绸之路经济带"建设。荒漠与绿洲生态国家重点实验室针对塔里木河流域的生态环境问题,开展了长期的生态监测与科学研究,基于多年监测调查数据,解析了塔里木河荒漠河岸林植被与地下水的关系,揭示了生态系统退化过程和机理,提出了塔里木河下游合理/胁迫/临界地下水位与流域生态需水量,研发提出的退化生态系统修复重建关键技术得到推广应用;提出的重点生态工程建设方案,被纳入《南疆水利规划》;提出的流域水资源管理建议被国家采纳并实施。科技支撑塔里木河流域生态修复及可持续管理,为丝绸之路经济带生态文明建设提供了重要科学依据和示范样板。