中国重要生态保护区域人类干扰时空变化特征分析

构建人类干扰指数,从时间和空间双重角度,评估中国重要生态保护区域人类干扰变化特征。研究表明：① 总体来说,2018年中国重要生态保护区域人类干扰低于全国平均水平,1980―2018年,和全国平均水平相比,中国重要生态保护区域人类干扰增加幅度小、增长趋势慢,定量说明中国重要生态保护区域人类活动整体管控成效好;② 1980―2018年,3类重要生态保护区域（国家级自然保护区、生物多样性优先区、重点生态功能区）人类干扰指数均呈逐步增加趋势。以“胡焕庸线”为界,重要生态保护区域以西、以北人类干扰总体较小,增加相对缓慢;以东、以南人类干扰相对明显,增加也相对明显,今后对这些区域要重点加强管控;③ 国家级自然保护区人类干扰指数在5个监测年份均最低,增加趋势最平缓、增幅最小,人类活动实际管控成效最好;重点生态功能区和生物多样性优先区人类干扰相对较大,管控成效有待显现,结果反映中国对重要生态保护区域分类管控力度和梯度的差异;④ 重要生态保护区域内部人类干扰指数及增幅均低于外部未受保护区域,构建重要生态保护区域有效降低人类干扰。     

湿地景观变化过程与累积环境效应研究进展

湿地在流域中处于水陆交错的特殊过渡区域,是地表重要的景观覆盖类型和生态系统。湿地具有独特的水文、土壤和植被特征,在维护区域/流域生态平衡和环境稳定方面发挥巨大作用。湿地景观变化过程主要表现为景观格局和过程在时间和空间尺度上的相互作用过程。该过程对系统的能量流动、物质循环以及物种迁移产生作用,对地理环境也产生巨大环境效应。湿地景观变化与土地利用/覆盖变化紧密相关,与人类活动影响息息相联。至今,人类已把天然的湿地景观格局改变为受人类支配的土地利用格局。自然湿地景观格局的变化过程对湿地生态系统以及其他系统的生物多样性、初级生产力产生显著影响,对局地、区域及全球气候环境、水文环境、生物多样性等方面产生显著而深刻的影响。湿地景观变化是全球变化研究的重要内容,尤其对认识全球气候变化、土地利用/覆盖变化和生物多样性变化的区域响应具有重大意义。     

论自然保护地与国家生态安全格局构建

科学评估自然保护地与国家生态安全格局的关系是合理开展自然保护地建设和国家生态安全格局构建的重要基础。以中国国家重点生态功能区、生物多样性保护优先区和国家级自然保护区等自然保护地为研究对象,定量分析自然保护地的时空分布特征及其对保障国家生态安全的重要作用,基于生态系统服务重要性评估辨识国家生态安全格局构建的空间缺失,面向国家生态安全构建和保障需求提出生态保护管控对策建议。结果表明:(1)自然保护地总面积为488.42万km~2,占陆地国土面积的51.38%。生态系统类型以草地、森林、荒漠等自然生态系统为主,三种生态系统的总面积为371.24万km~2,占自然保护地总面积的76.0%。2000-2010年,自然保护地的生态系统构成整体稳定,对保护生态空间稳定性和生态安全格局稳定发挥了重要作用。不同类型生态系统之间有少量转化,不同自然保护地内生态系统转换特征略有差异。(2)综合水源涵养、土壤保持、生物多样性保护等生态系统服务重要性评估,自然保护地的生态系统服务极重要区和重要区总面积为321.4万km~2,占区域国土总面积的66.02%。森林、草地和灌丛生态系统是水源涵养、土壤保持、维护生物多样性等生态系统服务主体。2000-2010年,水源涵养、土壤保持功能有所改善,但生物多样性维护功能无明显变化。(3)生态系统服务极重要区的31.7%没有在自然保护地内,是今后国家生态安全格局构建和自然保护地建设需要重点关注的区域。面向国家生态安全构建和保障需求,迫切需要基于国家治理模式、建立最严格保护制度,提高自然规律认知水平、强化生态系统综合管理,完善分类分区管理、强化自然保护地管控,完善生态补偿机制、建立协同保护制度,加强生态保护综合监管、严格生态损害责任追究。     

我国南方植物生态学研究述评

我国热带亚热带区域生态系统具有很高的潜在脆弱性,在人类干扰和全球变化的双重影响下,我国南方地区面临着严峻的生态环境问题。本文总结和评述了近年来我国南方植物生态学研究的几个重点领域,包括森林群落生物多样性维持、群落演替机制、养分循环和碳循环,山地丘陵退化生态系统的植被恢复,湿地环境修复、生物多样性保护、生物入侵机制和温室气体排放,城市植物的环境修复、热岛效应缓解及碳源汇功能等,并展望了我国南方植物生态学研究的未来方向,提出修复和重建大面积的退化生态系统,促进生物多样性保护,维护人居环境和人类健康,提高生态系统对全球变化的适应性,增强生态安全保障,是今后我国南方植物生态学研究所肩负的历史使命。     

黄河流域生境质量时空演变及其影响因素

黄河流域是中国重要的生态区域,探究该流域生物多样性时空变化特征对区域生态保护修复具有重要意义。运用InVEST模型评估黄河流域2000—2018年生境质量并结合空间自相关模型探究其时空变化及分布特征,利用地理探测器单因子探测和交互探测方法分析生境质量空间分异特征的驱动因子。结果表明：2000—2018年,黄河流域平均生境质量指数为0.631,整体呈现小幅下降趋势,下降幅度为0.16%,在空间上表现出西高东低的分布特征;黄河流域生境质量在空间上表现高度正相关特征,表现为生境质量相似值在空间上集聚,生境质量低值区域集中在黄河流域下游、关中平原以及汾河谷地区,生境质量高值区域集中在黄河上游青藏高原地区;土地利用/覆被是生境质量空间分异最重要的驱动因子,q值为0.5560,而且任何两种驱动因子对生境质量空间分异的交互作用都要大于单个驱动因子的作用,土地利用/覆被与气温、海拔、降雨量、坡度以及NDVI的交互因子均大于0.5。     

国家重点生态功能区生态状况变化与保护成效评估——以海南岛中部山区国家重点生态功能区为例

自2000年提出生态功能保护区的概念以来,历时17年不断探索和发展完善,中国已经形成了一批国家重点生态功能区和相关配套政策,成为生态保护红线划定的重要依据和主体功能区战略实施的主要组成,对保障国家生态安全和优化国土空间格局具有十分重要的意义。海南岛中部山区在2001年成为国家生态功能保护区试点,2010年被确定为国家重点生态功能区,是较早实施生态功能保护的重点管控区域之一。本文以海南岛中部山区热带雨林重点生态功能区为研究区域,综合利用多源卫星遥感数据和地面观测统计数据,集成地统计学和生态评估模型模拟方法,以生态系统格局、植被长势、服务功能为主要评估内容,通过时空尺度拓展和多维时空对比分析,探讨了该重点生态功能区生态系统变化和保护成效。结果发现：① 2013年功能区森林面积占比为84.5%,显著高于海南岛平均水平。1990-2013年功能区内建设用地逐渐增加。2010年功能区实施后,人类活动强度仍然呈现持续增加态势,面积比例从0.5%增加到0.8%,主要表现为城镇建设和耕地开垦。② 功能区水源涵养服务功能明显优于功能区外部,1990-2013年水源涵养服务功能总体上略有增加,但是不同时间段的波动变化明显,特别是1990-2000年和2000-2013年两个时间段内均表现为先减少后增加的变化特征。功能区单位面积的水源涵养量为51.78万m²/km²,明显高于功能区外部。③ 功能区土壤保持服务功能明显要优于功能区外部,1990-2013年表现出剧烈波动、稳定性较差。功能区单位面积的土壤保持量为1.95万t/km²,明显高于功能区外部。④ 功能区人类扰动指数明显小于功能区外部,生物多样性威胁程度明显偏小,有利于生物多样性的保护。功能区平均人类扰动指数为0.3664,比功能区外部低0.1152。1990-2013年功能区外部人类扰动指数变化幅度为0.0152,约为功能区内部变化幅度的5.31倍。特别是2010-2013年,功能区内部人类扰动指数增加幅度要明显小于功能区外部。     

陆域生物多样性保护区群网体系框架研究

针对当前生物多样性保护中存在的生态孤岛问题,提出陆域生物多样性保护区群网体系建设的设想,阐述了生物多样性保护区群网体系的基本概念,各种尺度体系的主要任务和功能,并设计了体系的初步框架,以期充分利用自然保护区外一切利于生物多样性保护的地域空间和条件,从生态系统整体性、空间关联性和不同尺度、不同层次、不同性质的保护性地域的协调整合上,建构一个用地节约且效能较高的生物多样性保护空间。通过实证,从县域、省域、省际不同的空间尺度探索生物多样性保护区群网体系的建构。县域尺度以福建省明溪县生物多样性保护体系为例,分析了各类自然保护实体空间的协调和保护以及主生态廊道的架构;省域尺度以福建省生物多样性保护空间群网体系构建为例,在增补生物多样性保护重点节点的基础上,探索了地域上分割的同类或相关生物多样性保护空间的网络连接;省际尺度以中国南方华南虎潜在分布区生境廊道构建为例,探索华南虎种群生存空间体系网络架构。     

毛乌素沙地荒漠化与生物多样性的保护

生物多样性是全人类的共同财富,是人类赖以生存的基本条件。地处鄂尔多斯高原的毛乌素沙地由于其特殊的生态背景,其生物多样性非常丰富。然而生态系统的退化使生物多样性遭受严重的威胁,而荒漠化是这一地区生态系统退化的核心问题。正确评估荒漠化对该地区生物多样性的影响,对制定生物多样性的恢复和保护对策具有重要的意义。荒漠化的治理和逆转是维护毛乌素沙地这一区域生物多样性的持续发展的最根本的途径。     

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。     

2000—2020年蒙古高原湖泊变化及其影响因素分析

基于Landsat遥感影像,提取蒙古高原2000—2020年每年1 km²以上湖泊面积信息,分析其时空变化特征。结果表明：(1)2009年之前湖泊面积和数量呈减少趋势,2009年之后呈增加趋势,整体上2000—2020年湖泊面积和数量呈减少趋势。(2)不同等级湖泊变化差异较大,特大型和中型湖泊变化相对稳定,大型湖泊减少幅度最大。(3)不同区域湖泊变化也不同,西北部湖泊变化较稳定,中东部湖泊变化较剧烈。(4)研究区湖泊空间分布集聚性呈异因同向的减弱趋势。(5)湖泊面积与年均气温、年降水量、年蒸发量、植被指数和4层土壤水分的相关关系较为显著,且2个时间段内表现的影响程度有明显差异。掌握蒙古高原湖泊时空变化情况及其原因,对蒙古高原乃至全球的气候调节和生物多样性保护研究提供可参考依据。     

Changes in the Ecological Characteristics of Key Biodiversity Areas in the BRI Region

Key Biodiversity Areas (KBAs) are ecological conservation priorities proposed by IUCN and widely recognized by most countries. Evaluating the changes in the ecological characteristics in KBAs is important for biodiversity conservation and the construction of Protected Areas (PAs). There are various ecosystem types in the Belt and Road Initiative (BRI) region, which has an extremely high value of biodiversity conservation, and the KBAs should be the prime targets of ecological protection efforts. Using the data of land cover, NDVI and Nighttime Light (NTL), we analyzed the ecological conditions of the KBAs in the BRI region, and their temporal and spatial variations, from the perspectives of vegetation coverage and human activities. The conclusions are: (1) There is generally no significant difference in the land cover of the KBAs, among which forest, wilderness and grassland are the main types; (2) The NDVI of the KBAs showed an increase, indicating that the vegetation was gradually improving, while a few KBAs presenting vegetation degradation were mainly distributed in the Indochina Peninsula, Qinghai-Tibet Plateau and Central and Western Asia; and (3) The NTL in the KBAs was very low, indicating that the human pressure on the natural ecosystems was limited, and only a few KBAs distributed in Central and Eastern Europe, India, and the Indochina Peninsula have high human activity intensity which also showed an increase. This study emphasizes that we should make full use of the biome succession law, and limit the interference of human activities on natural ecosystems for ecological protection of the KBAs, so as to continuously make new breakthroughs in the construction of Protected Areas (PA) in the BRI region.     

基于综合指标法的中国生态系统服务保护有效性评价研究

将生态系统服务保护纳入到传统的以保护区为基础的自然保护之中是生态保护研究的新领域。利用综合指标方法,分析了中国从2000-2010年的4种生态系统服务时空变化特征;并对中国的七大生态保护和恢复区域的服务空间保护成效进行评价,提出了国家尺度上的生态系统服务保护优先性分级。主要结论为：① 中国的生态系统服务自西北向东南逐渐增加,显著增加区主要分布在黄土高原地区,显著减少区主要分布在东北及华北地区。黄土高原的生态系统服务提高主要是农田向草地和林地、草地向林地的转换引的;华北地区的降低主要是耕地的减少以及人工用地的增加引起的;东北地区是由于林地向耕地草地、耕地向湿地与人工用地的转换引起的。② 七大生态保护和恢复区的生态系统服务均为增加趋势而且显著增加面积大于减少面积;显著增加面积最大的为三北防护林工程区、最小的为重点生态功能区;显著减少最大为重要生态功能区、最小的为三北防护林工程区。而且,对服务的保护成效在重要生态功能区最高,其次为天然林保护工程区,其余区域均小于全国平均水平。③ 提出的生态系统服务保护优先性等级中,极高级别占到了国土面积的26.18%,保护的生态系统服务量占到全国总量的64.19%,保护成效为全国平均水平的2.47倍。     

中部地区经济发展总体水平"塌陷"特征研究

2000年是我国中部地区与东部地区、西部地区之间经济发展格局发生重大转换的拐点。2000年开始,三大地区GDP占全国比重的增幅略显“中部塌陷”迹象,人均GDP水平格局亦存在“中部塌陷”的趋向;三大地区经济增长速度的“中部塌陷”格局已经形成。可见,自2000年以来,我国区域经济格局的“中部塌陷”格局初步形成,同时,就中部地区内部而言,各省经济发展总体水平所表现出的“塌陷”特征及程度不尽相同,但总体上的“塌陷”趋势是明显的。中部地区无论从人口规模、经济规模,还是从对全国经济增长的资源、产品和服务供给,市场需求等方面看,以及其空间区位所决定的对区域经济协调发展重大影响看,都是全国区域经济发展中不可替代、重要的区域。国家提出“促进中部地区崛起”战略是十分必要和及时的。     

黄土高原植被覆盖度变化的地形分异及土地利用/覆被变化的影响

基于16 d合成MODIS NDVI数据提取的时间序列植被覆盖度数据,采用一元线性回归趋势分析,对黄土高原2000-2008年植被覆盖度的时空变化及其地形分异、土地利用/覆被变化的影响进行了定量分析。结果表明：（1）研究时段黄土高原植被覆盖度整体呈快速上升趋势,局部下降;（2）黄土高原植被覆盖度变化存在明显的地形分异,陡坡等植被恢复、重建和保育的主要区域植被覆盖度增速显著;（3）土地利用/覆被变化对植被覆盖度的增加影响突出,土地利用/覆被类型变更区植被覆盖度增速显著高于未变化区域,退耕还林还草区增速尤其突出;（4）土地利用/覆被类型未变化区域植被覆盖度总体上也呈增加趋势,但因植被覆盖度水平相对较高,增速明显低于土地利用/覆被类型变化区。上述结果表明,黄土高原植被保育、植被恢复和重建在植被覆盖度提升方面取得了明显成效。     

基于PLUS和InVEST模型的渭河流域土地利用与生境质量时空变化及预测

生境质量是关系人类福祉和实现可持续发展的重要基础,对区域生态保护和土地资源可持续利用具有重大意义。以渭河流域为研究对象,基于2000、2010年和2020年的土地利用数据,应用斑块生成土地利用变化模拟（Patch-generating land use simulation,PLUS）模型、生态系统服务和权衡的综合评估（Integrated valuation of ecosystem services and trade-offs,InVEST）模型预测并评价了土地利用与生境质量时空变化特征。结果表明：（1） 2000—2020年渭河流域建设用地和草地面积逐年增加,林地面积略微增长,耕地面积持续减少;2020—2050年土地利用变化趋势同2000—2020年基本一致但剧烈程度显著下降,建设用地扩张趋势减缓,耕地减少幅度下降,草地面积占比超过耕地跃居流域第一。（2） 2000—2020年流域内生境质量两极分化趋势明显,低生境质量和高生境质量区域面积有所增加,中等生境质量的面积减少,整体生境质量水平呈上升趋势;2020—2050年生境质量水平继续保持逐年上升趋势但增幅放缓,生境质量变化强度下降,低生境质量区域面积逐渐减少,中等生境质量面积保持稳定,高生境质量面积有所增长。研究结果可为渭河流域土地资源可持续利用和高质量发展提供相应科学依据和决策参考。     

河西地区土地利用/覆盖变化驱动力研究

河西地区的土地利用／覆盖格局2000多年来发生了很大的变化。参考大量的数据与资料分析了河西地区土地利用覆盖变化的驱动力,结果表明,自然机制与人为机制同时改变着该地区的土地利用／覆盖状况,自然机制的驱动是缓慢的,长期的,而人为机制的驱动,尤其到了近现代,则是剧烈的,集中的,人口变化是驱动土地利用／覆盖变化的非常活跃的因素。     

黄土丘陵沟壑区生态移民过程及其生态系统服务价值评价——以宁夏海原县为例

以海原县为研究对象，以2000、2005、2010和2015年遥感数据为基础数据，综合运用土地利用动态度、生态系统服务价值评价模型、地理探测器等模型对海原县2000—2015年的生态系统服务价值时空变化进行研究。结果显示：2000—2015年海原县土地利用类型发生明显变化，林地、建设用地、水域以及园地面积分别增加24 532.56hm2、13 233.71hm2、1 093.58hm2和812.16hm2，而耕地、草地和未利用地面积呈下降趋势，其中未利用面积下降幅度最大，共减少21 333.05hm2；研究期间海原县生态系统服务价值呈现出逐年增加的变化趋势，由2000年的37.25×108元增加至2015年的62.23×108元，变化率为67.07%，而林地、园地和水域面积的增加是海原县生态系统服务价值增加的关键；从态系统服务价值空间分布来看，海原县生态系统服务价值在空间呈现出由西南向东北递减的变化趋势；研究期间研究区生态系统单项服务价值均呈现出增加的变化趋势，其中废物处理和水源涵养增加量最大，其次是生物多样性和气候调节，而食物生产、原材料生产以及娱乐文化增加量最低，说明海原县的生态系统调节服务>支持服务>供给服务>文化服务；通过地理探测器诊断发现草地、园地、林地、气候调节、土壤形成与保护、生物多样性保护的决定力q值均＞0.8，说明这6项因子对研究区生态系统服务价值变化具有重要的影响作用。     

天然林资源保护一期工程生态成效评估——以甘肃小陇山地区为例

天然林资源保护工程是在中国广泛开展的一项重要生态建设工程。本文在构建生态多元评估指标体系的基础上,评估工程实施的生态成效,对于其进一步决策与管理具有重要的科学意义。通过遥感、生态系统质量等多源数据融合,采用生态系统宏观格局、生态系统质量、生态系统服务等方面指标的现状和时空变化特征,评估小陇山地区天然林保护一期工程(2000-2010年)实施成效。结果表明：①工程实施后,小陇山地区落叶阔叶林、落叶阔叶灌木林、草地等生态系统类型的面积大幅度增加,生态系统宏观状况转好,其中黄河流域生态系统宏观状况转好趋势明显好于长江流域。②研究区叶面积指数(LAI)和最大植被覆盖度(FC)在2000-2010年期间的多年变化斜率分别为0.022和0.510,生态系统质量上升趋势明显。其中黄河流域改善程度高于长江流域。③2010年研究区固碳量为700.20 t/hm²,相比工程初期的2000年增加了4.69%;工程实施之后的10年间,研究区水源涵养量呈增长趋势,土壤保持量亦呈增长趋势;就流域而言,黄河流域的生态系统服务的提升程度均更为明显。     

青藏高原国家生态安全屏障保护与建设

青藏高原对我国乃至亚洲生态安全具有重要的屏障作用。在全球变化和人类活动的综合影响下,青藏高原呈现出生态系统稳定性降低、资源环境压力增大等问题,突出表现为:冰川退缩显著、土地退化形势严峻、水土流失加剧、生物多样性威胁加大与珍稀生物资源减少、自然灾害增多等。这些问题严重影响了青藏高原区域生态安全屏障功能的发挥。针对当前高原生态安全状况,在总结相关研究成果和生态建设实践经验的基础上,提出了加强青藏高原国家生态安全屏障保护与建设的对策建议：加强气候变化对青藏高原生态屏障作用影响及区域生态安全调控作用的基础研究;系统开展高原生态安全屏障保护和建设关键技术研究与示范推广;部署建设生态屏障功能动态监测体系,加强生态安全屏障保护与建设成效评估,构建评估体系和标准,并凝练经验,以系统提升国家生态安全屏障的总体功能,在应对全球变化中占据主动地位。     

等值化理念下中国城乡融合多维审视及影响因素

基于等值化理念采用全局主成分分析（GPCA）和空间自相关分析等方法,测度并审视中国城乡多维融合发展;选取空间计量模型探索推进城乡融合的体制机制。研究发现：① 中国城乡融合发展趋势向好且推进有序。社会和经济融合始终分列第一和第二主导位次,生态环境融合水平亦稳步提升。② 城乡融合热点和冷点区基本分列于“胡焕庸线”东南和西北两侧。人口融合沿东中西递减;空间融合形成“北上广”为主的“核心-边缘”区;东部沿海是经济融合扩散互溢区,而生态环境和经济融合存在空间“错位”;社会融合高值簇集中在中部。③ 破解人才瓶颈、夯实“三权分置”、健全财政体制并创新金融服务、调整产业结构和推动三产融合,打好人、地、钱、业组合拳同时规范政府行为、完善社会服务体系、构建小农户与现代农业有机衔接机制等均利于推进城乡融合。