图们江流域土地利用变化对生态系统服务价值的影响

应用遥感和GIS技术,以1992年和2006年两期Landsat TM影像解译数据为基础,分析图们江流域14 a土地利用变化情况,并计算由此导致的生态系统服务价值变化。结果表明：14 a间,图们江流域土地利用发生显著的变化;旱田、水田和建筑用地增加;林地、草地、水域、湿地和未利用土地在减少;ESV由1992年的472.43×10⁸元减少到2006年的446.39×10⁸元,年均递减率达0.39%; 生态系统单项服务功能价值中,食物生产呈增加趋势,增加0.24×10⁸元,主要由耕地面积增加,以及气候调节、水源涵养、生物多样性保护等其余功能均呈减少趋势所致。因此,应须采取有效措施,维护该区生态环境健康发展。     

青海湖流域生态补偿空间选择与补偿标准研究

生态补偿是环境保护对策措施中的一种创新途径.以青海湖流域为研究区域, 以碳蓄积量作为主要生态系统服务目标, 结合人文调查数据和自然模拟结果, 分别采用福利成本法和最小数据方法对研究区生态补偿中的空间选择和补偿标准确定进行了分析.结果表明: 环青海湖四个县的生态补偿效率成本比分别是海晏县0.5353、 刚察县0.5398、 天峻县0.5549、 共和县0.4353.在生态补偿资金有限的情况下, 生态补偿的优先顺序依次是天峻、 刚察、 海晏, 最后是共和.若海晏县全部低盖度草地退牧则需付费328.5元·hm^-2·a^-1, 可年新增碳固定量1.7×10⁷ kg; 若刚察县全部低盖度草地退牧则需付费250.5元·hm^-2·a^-1, 可年新增碳固定量5.25×10⁷kg; 若天峻县全部低盖度草地退牧则需付费181.5元·hm^-2·a^-1, 可年新增碳固定量18.52×10⁷kg; 若共和县全部低盖度草地退牧则需付费478.5元·hm^-2·a^-1, 可年新增碳固定量2.86×10⁷kg.     

大通河流域土地利用/覆被变化的水文响应

以大通河流域为研究区域,利用1985年和2005年土地利用数据,结合SWAT分布式水文模型定量评估了流域土地利用/覆被变化的水文效应。结果表明：1985-2005年大通河流域的土地利用变化主要表现为草地向耕地、居工地转变,草地所占比例由46.7%骤降至20.9%,而耕地面积由1985年的1065.8km²增加到2005年的3243km²;相较于1985年的土地利用情景,2005年土地利用情景下的模拟的多年平均径流增加了1.92×10⁸m³,由于上中下游主要的土地利用/覆被变化不同,导致流域径流变化增加程度由西北至东南逐渐增大;大通河流域年径流的增加主要表现为汛期径流增加,讯期月平均径流增幅达到了0.40×10⁸m³·mon^-1;非汛期径流则呈不明显减小趋势,平均降幅为0.024×10⁸m³·mon^-1。合理规划大通河流域土地利用方式,提高水源区涵养能力,对流域水资源可持续发展具有重要意义。     

基于生态需水的石羊河北部平原生态保障技术研究

针对石羊河流域日益严峻的生态环境问题,选择干旱区生态需水计算为切入点,以变异理论为基础,利用Mann-Kendall非参数检验的方法确定石羊河北部平原区地下水位恢复的目标年,用生态功能区划方法划分生态功能区,利用达西定律、阿维里扬诺夫公式计算了地下水恢复及生态目标条件下的生态需水量,并提出了相应的生态保障措施. 结果表明：石羊河北部平原区划分为5个生态功能亚区及16个三级区,地下水位恢复的目标年份为1977年,地下水恢复到1977年的生态需水量为 55.95×10⁸~74.10×10⁸ m³,2015年和2020年生态目标条件下的生态需水分别为1.66×10⁸ m³和1.80×10⁸ m³. 考虑到地下水恢复的缓慢性和现实性,建议优先考虑设定目标条件下的植被正常生长生态需水,其次通过继续压缩人均耕地面积和灌溉定额的方式保证地下水恢复.     

近20a来黑河中游张掖盆地地下水动态变化

在研究黑河中游张掖盆地水文地质条件及对区内地下水进行动态分区的基础上, 总结了区内1981-2001年地下水水位、储量的时空变化规律. 结果表明: 1)盆地内部沿冲洪积扇自上而下的 4 个区域内由于赋存条件的差异, 地下水多年动态类型分异显著. 其中, 冲洪积扇中上部 20 世纪 80 年代的10 a内地下水储量累积减少56.47×10⁶m³, 90年代地下水储量累积减少150.83×10⁶m³; 冲洪积扇下部80年代储量减少11.80×10⁶m³, 90年代减少77.50×10⁶m³; 细土平原 20 a 内储量累积减少0.56×10⁶m³; 临高河谷平原近20 a内储量增加了 1.78×10⁶m³; 进入 90 年代后, 各区域变化幅度均有不同程度增加. 2)各区域内地下水年内动态类型复杂, 存在显著的季节差异, 在进入 90 年代后年内动态变化也均有不同程度的增强.     

内陆河流域生态-水文本体的构建方法及应用

大于10×10⁴ km²的大尺度流域建模面临诸多挑战, 在过程理解、数学表达、尺度转化、生态与水文过程的耦合机制等方面尚存在瓶颈. 基于本体的建模方法, 依据本体表示的多级过程, 将已有模型拆分成组件, 用户根据需求添加组件得到定制模型, 通过语义重组与技术创新, 为大尺度流域模型集成提供新的思路. 以黑河流域生态水文研究为范例, 在解释生态水文本体内涵、分析现有本体构建方法的基础上, 提出“基于知识的生态-水文本体构建方法”, 通过荒漠生态系统生态-水文本体的构建, 证明了该方法的有效性与可行性.     

山东滨海盐碱地柽柳林下微生物量变化特征及其影响因素

以山东昌邑国家级海洋生态特别保护区内柽柳林下土壤微生物为研究对象, 测定了其微生物量变化. 结果表明: 研究区细菌、真菌及古菌基因平均拷贝数分别为8.24×10⁶ copies·g^-1、1.51×10⁴ copies·g^-1和2.85×10⁴ copies·g^-1, 微生物量碳、氮平均值分别为140.54 mg·kg^-1和29.19 mg·kg^-1. 自密集区经稀疏区到边缘区, 随植被盖度的降低, 微生物量呈现降低的趋势. 相关分析表明, 不同植被盖度所造成的有机质输入的差异是造成这种变化规律的主要因素.     

新疆开都-孔雀河流域绿洲需水量与稳定性分析

水是绿洲存在和发展的核心, 干旱区绿洲稳定性与水密切相关. 根据2000-2009年资料, 采用蒸发系数法和定额法估算开都-孔雀河流域绿洲自然生态系统和社会经济系统综合需水量, 并对水资源约束条件下的绿洲稳定性进行初步探讨. 结果表明: 2000-2009年, 绿洲年均总需水量理论值约为54.80×10⁸ m³, 其中开都河绿洲总需水量约为20.55×10⁸ m³, 孔雀河绿洲总需水量约为21.90×10⁸ m³, 博斯腾湖区耗水量约为12.35×10⁸ m³, 与绿洲10 a平均供水量相比, 供需表现出极大地不平衡性. 水资源可承载绿洲面积(不含博斯腾湖)约为3139.66 km², 其中可承载灌溉地面积约为1395.41 km², 与绿洲10 a平均面积5 248 km²相比, 差别较大, 绿洲处于不稳定状态, 现状绿洲面积应适当收缩. 最后, 对博斯腾湖最低生态水位进行讨论, 初步把大湖最低水位定为海拔1 045 m, 小湖最低生态水位定为海拔1 046.5 m.     

二道松花江沉积物重金属特征及其潜在生态风险

为了查明第二松花江河源区水体环境状况,通过测定二道松花江及其主要支流沉积物中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的质量分数,探讨了沉积物中的重金属浓度特征,并采用潜在生态风险指数法对该河流沉积物中重金属的潜在生态风险进行了评价。结果表明：二道松花江及其主要支流沉积物中重金属元素分布不均匀,As、Cd、Cr、Cu、Hg质量分数平均值分别为4.47×10^-6、0.158×10^-6、35.81×10^-6、10.57×10^-6、0.040×10^-6,总体处于较低水平;沉积物中重金属潜在生态风险总体上处于轻微生态危害程度,但在金银别河处于极强生态危害程度,以Hg的生态风险为主。     

黑河下游额济纳绿洲土地生产潜力的动态变化及影响因素分析

在通过Visual MODFLOW软件模拟地下水位的基础上, 采用GIS技术进行栅格运算, 把影响土地生产潜力的各个因子作为"修正"系数, 运用逆向因子修正法分析黑河下游土地生产潜力的变化.在计算不同影响因素组合条件下土地生产潜力的同时, 结合不同的分水方案, 对各影响因素进行分析.结果表明: 在狼心山来水量为7.5×10⁸m³·a^-1时, 区域的水分有效系数整体增加, 植被覆盖度增大, 土地生产潜力大幅度提高, 能有效改善当地的生态环境.与现状相比, 在来水量为2.5×10⁸m³·a^-1时, 东河下游的水分有效系数出现降低的情形; 在来水量为5.0×10⁸m³·a^-1和7.5×10⁸m³·a^-1 时, 其水分有效系数均显著增加. 通过对影响因素的剖析有利于预警当地荒漠化发展的趋势, 进一步建立土地沙漠化的判别指标体系, 从而为黑河流域的土地生产服务.     

Eco-service value evaluation based on eco-economic functional regionalization in a typical basin of northwest arid area,China

Ecosystem services are the basis of human living and development. Land use has significant effects on the ecosystem structure and functions, even its services. Using the remote sensing (RS), geographical information system and ecological economy theory, this paper analyzed land use changes of different eco-economic functional areas in Manas River Basin during the period 1958–2006 using different stage RS images. This paper selects the evaluation method obtained by Costanza et al. and Xie Gaodi, and the ecological sensitivity coefficient analysis, which analyzed the variation characteristics of eco-service values of different eco-economic functional areas. The results showed that the land use pattern has changed greatly from 1958 to 2006. The area of farmland and industrial area increased rapidly, while the forest area, grassland, water area and unutilized area decreased greatly. The total eco-service value of the river basin decreased from 3,529.64 US$ × 10⁶ in 1958 to 2,559.88 US$ × 10⁶ in 2006. There was 27.47 % net loss of 969.76 US$ × 10⁶. The eco-service values of various land use types in the study area were close to the regional real values and the results were credible. There existed apparent temporal and spatial changes in the eco-service values of different eco-economic functional areas, and this significant change in the eco-service values was driven by economic development. Consequently, in view of eco-economic characteristics and ecological issues of various eco-economic functional areas, relevant strategies of ecological conservation were proposed for enhancing the general eco-service value of the river basin and realizing the regional sustainable development. The ‘‘yuan’’ is Chinese money unit (¥), US$1 = ¥6.27 (yuan).     

基于地形梯度的陕西省生态系统服务价值评估

为评估陕西省生态系统服务价值在地形梯度上的分布及变化趋势,利用2000、2010年土地利用DEM数据,定量探讨了陕西省生态系统服务价值的时序变化和空间分布特征,并对陕西省整体生态经济协调度进行分析.结果表明：2000-2010年,陕西省生态系统服务价值增加了10.92亿元,其中林地和草地生态系统服务价值分别增加21.40亿元和23.16亿元,耕地生态系统服务价值减少34.16亿元;在地形梯度上,生态系统服务价值呈中间高、南北低的分布特征,且主要集中于坡度为0°~14.6°,高程为1 067~1 380 m的地形梯度单元内.单项生态系统服务价值中,废料处理和食物生产生态系统服务价值因耕地减少而损失严重,共减少6.08亿元.生态经济协调度评估结果表明：区域生态经济的发展整体趋于不协调,建议在经济发展的同时加强对生态环境的保护力度.     

1980-2010年石羊河流域生态服务类型变化与分析

根据石羊河流域1980年、1990年和2010年三期遥感影像数据,基于GIS技术方法,分析了石羊河流域各县市的土地利用方式变化情况。评估了流域主要生态系统生态服务价值量,分析了30 a来流域生态系统服务价值在时间和空间上的变化。结果表明：过去30 a来,石羊河流域的土地利用变化主要以耕地、草地、未利用土地的变化为主。石羊河流域生态系统服务的总价值呈减少趋势,生态服务价值在空间分布上表现为下游呈增加趋势、中上游表现为减少趋势。流域下游生态服务价值增加的主要原因是流域生态保护与恢复措施取得了显著成效。     

石羊河流域下游生态系统服务功能价值的评估

以石羊河流域下游民勤为主要研究范围, 对民勤县1994-2005年12 a间生态系统服务的价值进行了估算和对比分析. 结果表明, 1994年区域生态系统服务的总价值为9.976×10~8元, 2005年区域生态系统服务的总价值为8.475×10~8元, 12 a来区域内的生态系统服务价值下降了近1.501×10~8元. 由于缺乏对盐碱地、建筑用地等服务价值的相关研究信息, 该结果仅是对民勤生态系统服务价值的保守估算. 总的来说, 研究区域生态系统服务价值呈现快速下降趋势.     

榆林市土地生态系统服务功能价值测评

以典型农牧工矿交错区的榆林市为研究对象,基于遥感和GIS技术获取3期土地利用动态数据,分析评价了该地区近14年土地利用变化、成因以及所引起的土地生态系统服务价值的变化。结果表明：1988、1999、2002年,榆林市土地利用结构发生了巨大的变化。除牧草地和建设用地持续增加外,其他的土地利用类型均出现不同程度的减少,其中耕地面积减少最多,减少量为352 350 hm^2,其次是未利用土地,减少285 765 hm^2;减少面积最小的是水域。引起土地利用变化的主要原因是在自然环境背景下人为因素影响的结果,尤其是政策方面的影响尤为突出。该地区生态系统服务价值从1988年的150.65亿元增加到2002年的171.99亿元,增加了21.34亿元,这表明该区生态环境质量整体在提高。各生态系统服务类型中废物处理和水分供应的价值最大,对区域发展起着至关重要的作用。     

花江喀斯特峡谷区顶坛花椒林生态系统服务功能价值评估

运用生态系统服务功能的价值评价理论和方法对花江喀斯特峡谷区顶坛花椒林生态系统的林产品、水源涵养、固土保肥等服务功能进行了初步的量化评估。结果表明:花江喀斯特典型峡谷区顶坛花椒林服务功能总价值为9.69×14万元,其中直接经济价值1.4 1×104万元,间接经济价值8.28×104万元,间接经济价值是直接经济价值的5.87倍。在间接经济价值构成中,以年固土保肥的经济价值最大,达到8.09×104万元;其次是年固碳释氧总价值为1.7×103万元。评估结果说明顶坛花椒林生态系统在维系和促进当地社会经济发展及改善喀斯特峡谷生态环境中具有巨大的作用。      

典型断陷盆地流域生态系统服务价值时空差异研究

以典型断陷盆地——小江流域为研究对象,以1982年的TM影像、2003年的Landsat ETM+影像和2016年的Landsat OLI影像为数据源,结合云南省测绘局所提供的150 000的土地利用状况图,采用 Costanza 公式对生态系统服务价值进行评估,精细刻画出云南小江流域“盆—山”共存的地质分异结构下生态系统服务价值的时空变化特征。结果表明:（1）小江流域以农田生态系统为主,研究期内生态系统格局总体稳定,耕地、建设用地、林地和园地都有不同程度的增加,而未利用地面积减少,水域面积基本不变;（2）1982-2016年,研究区生态系统服务总价值呈上升趋势,1982、2003和2016年生态系统服务总价值分别为90.11×108元、105.65×108元和136.81×108元,耕地、林地、园地和水域的生态系统服务价值整体上升,而未利用地的生态系统服务价值减少;（3）整体上,小江流域南部和东部生态系统服务价值增加明显,而中部和西部地区生态系统服务价值呈阶段性变化或持续下降趋势,小江岩溶河谷区的生态系统服务价值最高,而沉积平坝区的生态系统服务价值密度最低,且为唯一一个衰退型生态系统服务功能区;（4）研究期内小江流域各项生态系统服务价值均呈上升趋势,调节服务居主导地位,且以气候调节服务价值最高。小江流域生态系统服务价值缺乏弹性,水域生态系统面积变化对研究区生态系统价值的变化具有放大作用。实施封山育林、退耕还林、小流域治理工程等石漠化综合治理工程可增加生态系统服务价值。      

玛纳斯河流域水环境承载力计算系统的构建

在对玛纳斯河水环境承载力评价指标体系详细分析的基础上,建立玛纳斯河水环境承载力综合评价指标体系及模型。根据建立水环境承载力评价指标体系的指导思想、特征及内涵建立生态、人口及经济三个方面的水环境承载力子系统,运用层次分析法（AHP）计算出各指标的权重值,得出各指标的重要性排序;应用承载度的模型,得出玛纳斯河水环境承载度;结合模糊综合评判分析法计算出玛纳斯河水环境承载力;分析玛纳斯河水环境承载力的变化规律,找出影响玛纳斯河水环境承载力的因素。构建玛纳斯河流域水环境承载力计算系统的数学模型。     

贵州喀斯特石漠化防治的国家重点生态功能区生态系统健康度评价

文章以桂黔滇喀斯特石漠化防治的国家重点生态功能区贵州区为研究对象,以2010、2015年遥感影像、基础地理信息、降水、土壤等数据资料为基础,集成3S技术和生态评估模型,对水源涵养、土壤侵蚀和石漠化进行定量和定位研究。结果表明:研究区4个亚区的水源涵养功能等级处于“中”、“高”等水平,2015年比2010年的水源涵养指数有所提高;威宁—赫章区、关岭—镇宁区和册亨—望谟区3个亚区的土壤侵蚀模数较大,水土保持功能等级处于“低”等,罗甸—平塘区的土壤侵蚀模数最低,其水土保持功能等级为“中”等;威宁—赫章区2010年中度以上石漠化比重达16.36%,2015年降为8.74%,生态系统健康度从“低”转为“中”;关岭—镇宁2010年和2015年中度以上石漠化比重分别为8.64%和4.49%,生态系统健康度从“中”转化“高”;册亨—望谟和罗甸—平塘的健康度均为“高”,2015年相比2010年均有所提升;4个亚区的石漠化恶化面积所占比重均不到1.00%,石漠化好转区域分别占27.00%、14.10%、10.24%和5.13%,石漠化得到了有效遏制。今后应继续因地制宜,恢复植被和生态系统,巩固和扩大石漠化防治成果。