湿地生态系统退化机制和驱动力的模型构建——以天津地区湿地为例

在评述目前关于湿地退化机制和驱动因素研究的基础上,以天津地区湿地为例,从湿地生态系统结构和功能的整体性角度,分析了湿地退化过程中各结构组分与生态功能的关系。湿地作为重要的生态系统,其退化机制与驱动力分析应该首先从生态学角度出发,分析造成湿地生态系统结构改变的因素,以及对湿地生态系统服务功能退化的影响,确定了湿地退化的驱动力因素。按照其内在的逻辑关系,构建了湿地生态系统退化机制和驱动力模型,对影响天津地区湿地退化的驱动因素进行了梳理,并根据分析结果提出了天津湿地生态恢复的对策建议。     

城市化背景下滇池流域生态系统健康重建思考

在分析城市化背景下滇池流域生态系统健康内涵与生态重建途径基础上,从城市布局与流域自然生态格局的关系,城市用水与流域生态用水的关系,以及城市污染控制与流域环境承载力的关系,分析城市化对于滇池流域生态系统健康的影响,提出城市化背景下滇池流域生态系统健康重建主要策略:(1)优化城市布局形态,恢复流域生态功能;(2)遵循区域地带规律,保障流域生态用水;(3)加强控制措施整合,促进流域水质达标。     

长江、黄河流域生态系统服务变化及权衡协同关系研究

长江、黄河流域是中国重要的生态屏障,近几十年来强烈的人类活动改变了长江、黄河流域的自然景观,使生态系统功能遭到破坏,了解流域内生态系统服务的变化、相互作用和驱动因素是流域生态系统管理和调控的重要基础.本文利用土地利用、土壤类型和气象等数据,对2000-2016年长江、黄河流域的NPP、土壤保持和产水服务进行时空变化分析...     

海草生态系统退化机制及修复对策综述

人类活动和全球气候变化使得海草生态系统快速退化,形成大面积"海底荒漠",降低了海草生态系统的生态服务功能.近年来,由于各国政府对海洋资源的逐渐重视,海草生态系统的修复进入了一个新的历史阶段.然而,目前成功修复退化海草生态系统的案例很少,急需修复生态学理论对海草修复实践进行指导.基于此,本研究系统论述了海草修复的意义、难...     

河北雄安新区建设的区域地表本底特征与生态管控

河北雄安新区建设对于实施京津冀协同发展战略及有机疏解北京非首都功能、优化区域空间格局,提升京津冀城市群生态系统服务和改善人居环境具有重要意义。本文基于多期遥感图像、土地利用/覆盖变化数据、生态系统服务评估数据以及高精度城市地表信息等专题数据集,从雄安新区建设涉及的京津冀城市群区域背景和规划区覆盖范围两个层面揭示了新区建设的区域地表本底状态,并提出了相应的生态保护与管控建议。结论表明：京津冀城市群正呈现建设用地快速扩张以及由此导致的下垫面不透水地表高密度连绵集聚式态势,城镇用地和城市不透水地表较2000年分别增长了1.27倍和1.43倍,且接近15%的子流域水生态系统健康状况受到不透水地表的严重影响。雄安新区建设涉及的雄县、容城、安新三县以农田、乡镇及农村聚落和水域及湿地生态系统为主,其开发建设应围绕实现疏解北京非首都功能为目标,适度控制人口、产业规模,建设宜居生态健康城市。规划初期,应将其纳入国家海绵城市建设试点范畴,参照国际低影响度开发模式,加强城市绿色基础设施建设。基于当前下垫面特征,前期规划应考虑构建新区与保定、北京和天津城市之间的绿化生态斑块和生态廊道;新区内建设用地不透水地表整体比例应控制在60%之内,核心区不超过70%。新区建设过程中需确立“以水定城”理念,在新区基础设施建设、供排水方面充分考虑雨水收集和循环利用。     

生态构建--恢复生态学的新视点

该文结合对恢复生态学的前沿认识,分析目前恢复生态学方面存在的争议,提出把生态构建作为恢复生态学的新视点,并通过对生态构建和生态恢复的相关性分析,得出以下结论：1)恢复是指生态系统原貌或其原先功能的再现,对于一个生态系统,时间、空间及社会的发展已不允许它恢复到原始状态,一个受损或退化的生态系统,在对其恢复的过程中,更多表现出生态的改进和构建,它强调了参考条件,生态系统结构的因子;而生态恢复表现的是一种动态的结果。2)生态构建不仅适合于受损的生态系统,而且适合于一个退化的生态系统。3)生态恢复强调与人类无关的生态系统的复原,其社会意义不明确;生态构建强调人类在遵循自然规律的前提下,对受损或退化生态系统有意识地进行恢复,有明确的社会意义。     

新疆玛纳斯河流域生态补偿研究

依据玛纳斯河流域生态功能区划,从生态系统的结构、功能和相互影响上,将流域划分为上游山地生态服务区、中游平原绿洲生态收益区和下游荒漠生态受损区。并据此分析了各区主要的生态问题:(1)山区植被退化,林地面积减少,草地质量下降,削弱了山区水资源涵养和水土保持的功能。(2)绿洲区水资源超负荷利用,地下水过度开采及水质恶化,造成绿洲与沙漠过渡带的土地沙化。(3)荒漠区由于植被破坏,导致沙丘活化,危害农田。根据流域生态环境存在的问题,提出应该以经济发展支撑流域的生态补偿,采取"抓中间,补两头",以中游绿洲生产提高上游山区的服务功能,补偿下游生态受损的战略思路,并从水资源利用,天然植被保护和防治土地荒漠化等方面,提出了相应的生态补偿重点领域、途径和措施,目的是为流域生态补偿研究提供科学指导,促进绿洲经济发展,实现流域生态经济的良性循环。     

中国图们江流域湿地生态系统健康评价研究

利用中国图们江流域已有的资料和实地监测数据,建立了以生态特征、服务功能和社会政治环境为项目层包括22个指标的湿地健康评价体系;采用层次分析法和特菲尔法,确定指标权重,根据韦伯—费希纳定律,分别评价中国图们江上游、中游、下游流域和全流域湿地生态系统的健康状况。研究结果表明,中国图们江上游、中游和下游流域湿地生态系统的综合健康指数分别为0.237 3、0.181 6和0.188 3,其健康状况分别为亚健康、轻度退化和轻度退化;整个中国图们江流域湿地生态系统综合健康指数为0.190 1,其健康状况为轻度退化。     

生态系统退化的动力学解释及其定量表达探讨

从生态力学角度对生态系统退化进行了初步探讨。文中认为,生态系统是一个具有三维空间的物质实体,它和一般物体一样,也具有运动的特性。生态退化实际上是生态系统从高水平的稳定状态向低水平的失衡状态转化的一种运动形式。任何生态系统都具有一定的生态质量和生态惯性,当生态系统遭受到自然和人为干扰的合力大于生态系统的内在生态阻抗力时,生态系统势必发生运动或"位移"。文中定义了生态质量指数、自然干扰指数、人类活动强度指数和生态退化潜势指数,以定量描述区域生态系统退化的潜势。     

民勤绿洲水资源利用与生态系统退化分析

石羊河流域生态平衡失调,生态系统退化在我国干旱、半干旱地区内陆河流域中具有典型的代表性。通过对石羊河流域近代地表水资源开发及其绿洲变迁,近年来流域用水量分配,降水特征及其对植被的影响,流域下游民勤绿洲地下水位、水质的变化等因素多年来观测研究,认为：降水量对天然植被的生长没有大的作用;由于人口的增加,流域地表水资源分配不均,水资源开发过度,地下水位急剧下降,造成流域生态系统退化。流域经济因素促进社会因素的变化,社会因素的变化导致自然环境的变迁,社会、经济、自然诸因素相互作用,通过水资源的变化驱动石羊河流域生态系统的变化。     

水生态系统服务功能变化的驱动因子分析--以三工河流域为例

以新疆三工河流域为研究对象,分析了影响该流域水生生态系统服务功能的变化的驱动因子。研究表明,人类活动是最主要的影响因素,尤其是土地利用变化对水生生态系统的影响最为深刻,是水生态系统服务功能变化的主要驱动因子。     

流域土地利用／土地覆被变化的生态效应

土地利用／土地覆被变化改变了地表生态系统组成结构,影响着生态系统功能,威胁着区域生态安全。本文以辽河流域的浑河-太子河流域为研究区,探讨了流域空间尺度上的LUCC特征及其所带来的生态效应。研究表明,不同的生态指标对LUCC的响应程度略有不同：（1）从景观生态格局角度看,反映生态系统斑块形状特征的景观指数对LUCC的响应...     

石羊河流域生态系统服务功能经济价值评估

分析和评估石羊河流域生态系统服务功能经济价值,培育和提升核心生态系统服务功能,为石羊河流域综合治理、确保生态安全提供理论依据。根据石羊河流域1999年和2006年土地利用情况,运用中国生态系统服务价值当量因子表,对该区域生态系统服务功能经济价值进行评估。1999年和2006年石羊河流域生态系统服务功能经济价值分别为1.1531×1010元和1.5650×1010元。2006年草地和森林生态系统对总价值的贡献率较高,分别为39.82%和25.96%;各项服务功能中土壤形成与保护功能经济价值最高。流域上游山区的水源涵养、气候调节和生物多样性保护等功能受到不同程度的破坏。     

石羊河流域生态系统服务价值的空间异质性及其计量

生态系统服务价值评估是当前生态学和生态经济学研究的一个热点,生态服务功能的空间异质性是影响生态系统服务价值的重要因素,也是国家制定生态补偿政策的基础,但不易对其进行定量计算。本文以石羊河流域为例,遵循资源稀缺性原理,依生态区位（自然和社会）差异条件对石羊河各流域生态服务功能空间异质性进行测算。在此基础上,利用2009年石羊河流域各地区基础数据建立计量模型,对其流域内植被系统生态系统服务价值进行测算;并利用ArcGIS9.3对石羊河流域单位面积生态系统服务价值进行可视化处理。结果表明:（1）石羊河流域同一生态系统在不同流域存在巨大差异,其中以耕地最为明显,其下游是上游单位生态系统服务价值的13.99倍;（2）上游地区为典型的生态“输出”型地区,而中游与下游为典型的“输入”型地区;（3）耕地已经成为石羊河流域中游与下游重要的生态系统,其生态系统服务价值分别为334 343.516万元和125 179.201万元;（4）石羊河流域植被系统生态系统服务价值为1 277 691.282万元,占石羊河流域国内生产总值的32.53%。     

基于Dyna-CLUE模型的滇池流域土地利用情景设计与模拟

以滇池流域为研究对象,基于1999年、2002年两期TM遥感解译数据和区域自然与社会经济数据,应用Dyna-CLUE模型模拟2008年滇池土地利用空间分布。结合滇池流域土地利用变化趋势与退耕还林政策,设定了三种土地需求情景,模拟2022年区域土地利用空间分布情况。研究结果表明：① 两期模拟结果Kappa系数分别为0.6814与0.7124,具有高度的一致性,表明Dyna-CLUE模型在滇池流域有较强的适用性。② 三种情景的模拟结果显示,至2022年流域内未利用地、耕地显著减少,建设用地、林地显著增加,水域与草地相对变化较小,因加大退耕还林政策实施力度,三种情景中,位于官渡区、呈贡区、嵩明县及晋宁县的耕地与林地呈现不同的变化情况。③ 滇池流域建设用地扩张,增加了滇池非点源污染负荷。不合理的土地利用布局,将会恶化滇池水质,加剧水环境压力。研究结果可为未来滇池流域土地利用合理规划与非点源污染控制提供参考依据和决策支持。     

三江源生态保护和建设一期工程生态成效评估

基于生态系统结构--服务动态过程趋势分析,针对生态保护与建设工程预期目标,构建了由生态系统结构,质量,服务及其变化因素构成的生态成效评估指标体系,研究发展野外观测,遥感监测和生态过程定量模拟一体化的监测评估技术体系,评估了三江源生态保护和建设一期工程的生态成效.结果表明:工程实施8年以来,三江源区宏观生态状况趋好但尚未达到1970s比较好的生态状况,草地持续退化趋势得到初步遏制但难以达到预期"草地植被盖度提高平均20%~40%"的目标,水体与湿地生态系统整体有所恢复,生态系统水源涵养和流域水供给能力提高,区域水源涵养量达到了增加13.20亿m³目标;重点工程区内生态恢复程度好于非工程区,除了气候影响以外,工程的实施对促进植被恢复具有明显而积极的作用;然而,草地退化局面没有获得根本性扭转,工程实施尚未遏制土壤水蚀增加趋势,一期工程局部性和初步性特点突显出三江源区生态保护任务的长期性和艰巨性.     

塔里木河干流区土地利用与生态系统服务价值的变化

根据2005—2010年土地利用数据分析了生态环境脆弱和受人类活动影响强烈的塔里木河干流地区土地利用数量和结构变化特点,修正了谢高地等提出的中国陆地生态系统服务价值系数,结合敏感度分析,探讨了生态服务价值对土地利用变化的响应。结果表明:（1）研究区土地利用类型以草地和其他为主,覆盖率约为65％;2010年天然植被比2005年减少4.37×104 hm2,占总面积的1.04%;耕地面积增加最多,增加幅度为21.70%;高覆盖度草地土地利用类型减少最多,为5.95%;农田面积的不断扩大以林地和草地面积减少为代价。（2）研究区生态系统的服务价值以土壤形成与保护、生物多样性保护和废物处理等功能为主;森林和水体的生态服务价值贡献率占整个系统的80%以上,其次是草地;塔里木河干流2005—2010年土地利用的变化导致生态服务功能的结构发生变化。（3）研究区2005年和2010年总生态服务功能价值分别为137.76×108元和137.98×108元,波动较小;研究区由上游至下游生态系统服务价值存着的明显的由高到低的梯度分布规律,生态环境逐渐退化;生态服务价值相对于生态价值系数缺乏弹性的,说明本研究结果可信,可为区域土地利用效益评价及土地利用规划提供借鉴。     

基于土地覆被变化和CA-Markov模型的喜马拉雅中部柯西河流域生态系统服务价值变化评估（英文）

气候变暖和经济发展正对人类赖以生存的生态系统产生巨大的压力,这导致了生态系统的退化,以及随之而来的生态系统服务的丧失。本文以Landsat遥感影像为数据源,以喜马拉雅中部的柯西河流域为研究区,分析了1990-2010年该区域土地覆被变化,以及随之产生的生态系统服务价值的变化。继而运用CA-Markov模型模拟了未来2030年和2050年柯西河流域的土地覆被状况,并分析了2010-2050年的土地覆被和生态系统服务的变化情况。研究结果表明:1990-2010年,柯西河流域的生态系统服务价值减少了2.05′10~8 USD y~(-1)。从土地覆被类型上看,森林、冰川和裸地的生态系统服务价值呈持续减少态势,而农田的生态系统服务价值则呈持续增加态势。1990-2050年间,森林生态系统服务价值减少最为显著,高达11.87′10~8 USD y~(-1),而农田生态服务价值增加则最为显著,多达3.05′10~8 USD y~(-1)。尼泊尔境内的森林砍伐、耕地开垦和加德满都等城市的扩张造成了柯西河流域生态系统服务价值的降低,这一过程则可能与该区域日益增多的人类活动密不可分。     

京津唐城市群不透水地表增长格局以及水环境效应

不透水地表(Impervious Surface Area,ISA) 时空格局是城市化与全球环境变化交互影响下的土地利用/覆盖变化-生态系统过程-区域气候变化相互作用机理以及导致的环境效应研究的重要内容。如何快速准确地实现区域尺度不透水地表遥感信息的获取是上述研究面临的重要瓶颈问题。本研究嵌入中国LUCC 信息改进了基于MODIS NDVI 与夜间灯光指数(DMSP-OLS) 提取不透水地表信息的方法,反演了2000 年与2008 年京津唐城市群2 期250 m不透水地表信息,进而分析其变化的时空格局,结合子流域单元与河流污染物监测数据评价其对海河流域地表水环境的影响。结论表明：受环渤海经济区,天津滨海新区开发等政策的影响,京津唐城市群在21 世纪初8 年不透水地表沿着城-乡梯度带、城市交通廊道及海岸带高速增长。城乡建设用地不透水地表增长呈现显著的时空差异特征,由于北京市受人口-资源-环境的压力,产业发展不断向周边地区转移,天津与河北唐山、廊坊、秦皇岛三市具有更快的不透水地表增长速度。京津唐城市群城市高密度的不透水地表分布对于海河流域地表水环境产生严重影响,不透水地表的增长加剧了流域河流水质的污染程度。同时也发现,子流域不透水地表面积比例与COD、NH₃-N浓度均值呈现显著的线性关系。     

旅游社会—生态系统的运行机制——以西安市上王村为例

乡村旅游人地关系研究迫切需要新的视角。将乡村视作以旅游发展为基础的局域社会—生态系统,认为其本质是将乡村自然环境、社会经济和旅游发展联接起来,构建一种"全景式"审视村域人地关系的分析框架。借鉴社会—生态系统的相关理论,以陕西秦岭北麓上王村为例,构建乡村旅游社会—生态系统模型,通过实地调查和访谈获取数据,以游客分类为基础,辨识了乡村旅游社会—生态系统获得稳态的关键变量,分析系统内部运行的动力机制。主要结论:1划分出生态旅游者和大众旅游者,通过识别不同游客的旅游偏好,结合生态系统商品与服务的质量,以及资本变量,构建旅游社会—生态系统的四维模型,理清指标的关键变量。2通过模型计算,得到维持系统稳态的阈值(退化系数)ω在0.2587~0.3605之间,各子系统的关键变量包括与生态旅游者相关的"娱乐方式"、"景区内部道路完善性"、"景区旅游接待设施的完善"和"人类是世界的主宰",与大众旅游者相关的"便宜的住宿"、"人类需要和环境和谐共处"和"景区旅游接待设施的完善",与环境相关的"发展旅游的条件",与资本相关的"景区基础设施的退化程度"。3景区管理者在政策制定方面,应根据游客行为的特征和反馈,做出调整和改变,以应对和减缓当地社会—生态系统的负面影响,促进乡村旅游发展的"可持续性"。