岷江上游林树下线地理分布格局及其空间移动特征

林树下线是干旱河谷背景下一种特殊的地理生态现象,针对林树下线的定位和比对研究是揭示山地环境自然变化过程与人类活动环境效应的有效途径之一。选取岷江上游林树下线为研究对象,采用遥感和GIS聚类分析方法,基于1999-2009年两个时期、聚落区和非聚落区两类区域的比对研究,揭示林树下线的空间分异特征及其移动规律。结果表明：① 林树下线分布具有集聚性特征,主要分布于海拔1400~3800 m V型河谷谷肩上部,这一特征与山区降水随海拔升高的梯度变化相适应;② 6°~15°坡度是林树下线分布的峰值,林树下线随着坡度递增分布明显减少;③ 林树下线坡向分异显著,平均高程表现为南坡高于北坡、东坡高于西坡,最小值为西北方向,源于阴坡水分/湿度更适于植被生长;④ 聚落区林树下线10年间向低海拔空间移动达108.6 m,而非聚落区仅为38 m,这一结果可为定量评估1999年起实施的退耕还林等生态建设工程成效提供科学判据。     

岷江上游山地生态系统的退化机制

在分析岷江上游干旱河谷退化山地生态系统的内在特性、干扰体驱动力及其相互作用与退化的关系等的基础上 ,阐述了该系统退化的机制。其内在特性决定了山地系统对干扰的抗性差 ,退化后恢复的弹性小 ;强烈的人为干扰体是系统退化的重要驱动力。岷江上游干旱河谷山地生态系统的退化是系统内在特性和外在干扰体综合作用的结果。过去将该山地生态系统的退化简单归咎于人为干扰的破坏结果值得商酌     

岷江上游山区生态福祉波动的人类活动干扰研究

探究人类活动对生态福祉的影响机制与作用规律,实现对人类活动的有效调控,是维持地区环境与社会经济可持续发展的重要途径.现有研究主要聚焦于人类活动干扰导致区域生态格局产生变化的过程和原因等,而相对缺乏人类活动与区域生态福祉间的相关性研究.本文利用当量因子法、突变理论及贬值率模型对岷江上游1995年、2005年和2015年生...     

岷江上游山区聚落生态位空间分布特征研究

基于岷江上游山区藏-羌-回-汉聚落生态位和植被生境适宜性的空间分布,借助分形和贝叶斯模型,定量刻画聚落生态位的民族属性对山区聚落生态位的空间分布特征的影响。结果表明：① 岷江上游藏-羌-回-汉聚落生态位间隙度维数分别为0.949、0.942、0.890、0.960,汉族聚落生态位的高间隙度维数,揭示了山区汉族聚落封闭性特点。同时,流域内1 667个聚落生态位间隙度维数（0.946）与藏族（0.949）相似,表明藏族聚落生态位空间异质性特征能够反映整个流域山区聚落生态位空间分异程度。② 岷江上游藏-羌-汉-回聚落生态位内的植被生境适宜性指数均值分别为：2.816、2.622、2.529、2.644,说明山区聚落生态位的空间分布与植被生境相适宜。同时,流域内1 667个聚落生态位几何特征对植被生境的敏感程度（0.601）与羌族（0.610）相似,表明羌族聚落生态位的几何特征具有典型性。③ 藏-羌-回-汉聚落生态位的空间聚簇性地域分异明显、地理边界清晰,说明聚落生态位的民族属性对聚落区位、规模和形态具有显著影响。     

岷江上游水土流失及其防治

分析了岷江上游高山峡谷区的水土流失特征、危害、产生原因及发展趋势，当地水土保持工作中存在着一方治理多方破坏，边治理边破坏，破坏大于治理，管理监督机构不健全，法规不完善，政策不配套而又不稳定等问题。这些问题亟待上下共同来解决．     

岷江上游气候立体分布特征

通过对岷江上游的气候要素的时空间分布特征进行分析,得出:岷江上游的气候干、雨季分明;气温与海拔高度的相关关系为2 500 m以下呈现负相关,而2 500 m以上呈现正相关;降水随高度增加呈增加趋势;而农田蒸散量和干燥度均与海拔高度呈负相关关系。高海拔地区凉爽而湿润,其限制因子主要是热量;而中低海拔地区温暖而干旱,主要限制因子是水分。通过回归分析,得出了岷江上游主要气象要素与海拔高度的关系。认为在岷江上游地区,开展生态恢复,应具体分析光热水状况,在不同海拔地区,针对不同的气候条件,采用相应的植物来进行生态恢复,以取得良好的生态和经济效应。     

汉江上游生态系统服务权衡与协同关系时空特征

多种生态系统服务之间的相互关系研究是生态系统服务研究的热点问题。目前,有关多种生态系统服务权衡与协同的研究多停留在定性描述阶段,缺乏具备空间位置信息的定量研究。综合土地利用、NDVI、土壤类型、气象等多源数据,对汉江上游流域2000-2013年的土壤保持服务、产水服务、植被碳固定(NPP)服务进行空间制图,并基于逐像元偏相关的时空统计制图方法,对三种生态系统服务之间的权衡与协同关系时空变化进行分析。结果表明:(1)2000-2013年,汉江上游多年平均土壤保持量为434.20 t·hm-2·yr-1,且多年来以16.10 t·hm-2·yr-1速率递增。多年平均产水量为250.34 mm,多年递增速率为3.79 mm·yr-1。NPP多年平均值为854.11 g C·m-2·yr-1,多年递减速率为8.54 g C·m-2·yr-1。(2)汉江上游土壤保持量在空间上呈现出"南北山地高,河谷盆地低"的分布格局;植被NPP在空间上表现为汉江河谷地带低,其余地方高的态势;产水服务在空间上呈现由北向南递增的分布规律。(3)整个汉江上游流域土壤保持与NPP、土壤保持与产水服务均以权衡关系为主,权衡关系区域的面积占比分别达到62.77%和71.60%;NPP与产水服务以协同关系为主,协同关系的面积占比达到62.89%。(4)林地、湿地、耕地、人工表面及裸地中,土壤保持与NPP服务、土壤保持与产水服务在空间上以权衡关系为主,产水与NPP服务在空间上以协同关系为主;而草地表现为三种服务两两之间均以权衡关系为主。定量评估生态系统服务相互关系的时空特征,有利于研究生态系统服务之间相互关系在时间上的非线性变化以及空间上的分布异质性,对区域土地管理与生态系统服务优化具有重要的指导意义。     

岷江上游干旱河谷区阳坡土壤性质空间分异特征

通过现场调查取样和室内理化试验,定量分析了岷江上游干旱河谷区阳坡土壤性质的空间变异特征,结合已有植被格局进行了区域土壤植被系统综合分析.研究结果表明:岷江上游干旱河谷区阳坡表层土壤粘粒含量极低,>0.25 mm颗粒占45.2%;土壤微团聚体中表层<0.002 mm的部分存在向下淀积或流失现象;pH值偏高,土壤N、P养分处于缺乏状态,且有效养分含量极低,土壤肥力水平低;土壤性质水平分异图显示:坡上部的疏林地土壤肥力高于其他土地利用地块,相对新植林地而言,靠近阴坡的疏林地植被恢复潜力更大.     

岷江上游地区环境问题及其驱动力

近年来,岷江上游干旱河谷区土地环境和农产品污染问题日趋严重,耕地数量减少、质量下降,土地沙化形势严峻,阻碍区域和下游经济可持续发展。在分析该区脆弱山地生态基础上,探讨了土地环境的现状和演变。研究发现:土地环境的恶化是系统内在特性和外在干扰体综合作用的结果,内在的脆弱特性决定了土地系统对干扰的抗性差,退化后难以恢复,而强烈的人为干扰则加剧了系统的退化速度和进程。生态修复和重建应系统规划,综合治理,建立强有力的区际生态补偿机制,建设干旱河谷区高产优质农林业。     

岷江上游干旱河谷边界波动的定量判定及其演化特征

在山区人口迅速增加和社会经济高速发展的进程中,干旱河谷作为山区生态系统的重要组成部分之一,承载了严重的被干扰和过度利用。在RS与GIS技术的支持下,本研究选择岷江上游干旱河谷作为研究对象,应用马尔科夫预测法和土地利用动态变化空间分析测算模型,开展干旱河谷边界波动的定量判定及其演化特征研究。研究结果表明:岷江上游干旱河谷区面积与上边界在逐年增加,上边界平均每年沿垂直方向抬升约5 m,在未来较长时间内,干旱河谷面积的增长趋势将会越来越强;其中,1970至2010年干旱河谷转化速率(TRL_(70-2010))呈现不断上升趋势,分别为TRL_(70)=1.44%,TRL_(80)=0.95%,TRL_(90)=2.32%,TRL_(2000)=2.45%,TRL_(2010)=3.59%;1990至2000年期间干旱河谷新增速率(IRL_(90-2000))最大,属于高速扩展期,在1970至1980年期间新增速率IRL_(70-80)最小;1990至2000年期间干旱河谷"敏感性"最高,其年变化速率(CCL_(90-2000))为13.01%,其次为CCL_(2000-2010)=6.51%,其余时期年均变化速率皆在4%左右。本研究结果可为我国西部灾害多发区聚落合理规划、灾害风险管理、人口合理分布与再调整提供重要的科学依据。     

岷江上游雨季南北坡小气候特征比较

利用岷江上游茂县大沟不同坡向的小气候观测资料,探讨了该地区地雨季的太阳辐射、气温、地表温、水汽压、相对湿度、风速等小气候要素的南北坡特征及其与谷底的差异。通过比较分析得出:在雨季南坡的太阳辐射量大于北坡和谷底;南北坡气温、水汽压、相对湿度在昼间有一定差异;北坡气温略高于南坡;气温垂直递减率南坡(O.71℃/100m)大于北坡(O.61℃/100m)。水汽压为北坡<南坡<谷底;而相对湿度为谷底<北坡<南坡,北坡和谷底的太阳辐射、气温、地表温、水汽压最大值比南坡早出现1h。南北坡风速均大于谷底,而南坡风速又大于北坡。由此可见,岷江上游地区即使在雨季,山地对局地气候仍有一定影响。     

连接多层次人类福祉的生态系统服务分类框架

千年生态系统评估提出将"生态系统服务与人类福祉"作为未来生态学研究的核心内容,相关研究日益增多。然而,当前学界对生态系统服务的定义和分类仍存在争论,概念的混乱导致研究中对服务理解的分歧。本文在综述国内外主要生态系统服务定义和分类方案的基础上,利用从生态系统服务到人类福祉的服务级联框架,辨析生态系统服务形成过程中不同级联的联系和区别,探讨人类福祉的内涵及其与生态系统服务的联系,提出使用终端生态系统服务来连接生态系统与人类福祉,以此建立连接服务与多层次人类福祉的服务分类框架。根据终端生态系统服务所产生收益与不同层次人类福祉的关联,将生态系统服务划分为福祉构建、福祉维护和福祉提升3 大服务类别。这种服务分类框架可为生态系统服务评估以及服务与人类福祉耦合关系的相关研究提供帮助。     

岷江上游农民收入异质性及其地理影响因子

引入生态学中的异质性概念,选择川西高原岷江上游作为研究区,采用变异系数、Theil指数和探索式空间数据分析方法,以乡镇作为研究单元,分析农民收入异质性及其空间分布特征。研究发现:岷江上游农民收入在2005—2010年呈现收敛趋势,县域内部乡镇间的农民收入差异是构成岷江上游收入差距的主要因素;农民人均纯收入在空间分布上存在明显的高值和低值区,高值区主要集中在南北两侧,低值区集中在中部地区,收入水平相似的乡镇呈现显著空间正相关分布格局。分析表明,地理位置、旅游资源赋存差异、交通通达条件以及2008年的汶川大地震对岷江上游各乡镇的农民收入具有显著影响,是造成农民收入差异的主要原因之一。此外,禁止开发区所在的乡镇多为高收入乡镇,说明环境保护与农民增收之间可以相互促进,由此可以认为,充分利用政策和资源优势是欠开发山区提高农民收入的有效途径。     

黄土丘陵沟壑区生态系统服务对人类福祉的影响及其群体差异

生态系统服务对人类福祉的影响研究对于分析区域生态系统的社会贡献及有效减贫等方面具有重要的理论与实践意义。本文以地处黄土丘陵沟壑区的陕西省米脂县为例,在整合主客观人类福祉的基础上,基于生态系统服务可得性评估,利用结构方程模型定量分析了生态系统服务对人类福祉的影响及其群体差异。结果如下：① 生态系统服务对客观福祉和主观福祉具有显著正向影响,并通过客观福祉对主观福祉产生间接影响。农户属性对生态系统服务和客观福祉直接效应显著,对主观福祉直接效应不显著。② 生态系统服务对人类福祉的影响存在群体差异,纯农型与兼业型的服务可得性对客观福祉直接效应显著,而非农型不显著;纯农型与兼业型的服务可得性对主观福祉的直接效应明显大于非农型,且非农型间接效应不显著;非农型客观福祉对主观福祉的影响明显高于纯农型与兼业型。③ 生态系统服务对人类福祉影响的因子贡献与服务组合存在群体差异,即三类群体生态系统服务对福祉影响的差异不仅体现在服务类型及影响程度上,还体现在服务组合的差异上。     

岷江上游晚更新世黄土粒度与元素组成特征及其物源指示意义

岷江上游地区广泛分布黄土地层,揭示其成因和物源对深入理解该区环境演变具有重要意义。以位于四川省茂县叠溪镇的晚更新世黄土剖面为研究对象,分析了黄土粒度分布、粒径频率曲线和粒度参数以及元素地球化学特征,并与北方黄土和邻近的成都粘土对比。结果表明叠溪黄土剖面粉砂(2～50μm)平均含量达81. 59%,且变异较小,而粘粒(2μm)和砂粒( 50μm)平均含量分别为13. 77%和4. 95%,相对北方黄土含较多1μm左右的细颗粒。粒径频率曲线和粒度参数特征表明叠溪黄土具有典型风成沉积特征,沉积物主要由1000 m高度的近地表风力搬运沉积为主。叠溪黄土常量元素含量与北方黄土基本相同,表现为明显的Na淋失而K相对稳定,风化程度较低。Ti O2/Al2O3、K2O/Al2O3、Eu/Eu*、(La/Yb)N、(Gd/Yb)N和(La/Sm)N等特征值以及Zr、Th、Sc、La、Th、Ba、Sr、Rb、Pb和U含量分布反映出叠溪黄土与北方黄土物源具有相似性,均明显区别于成都粘土。末次冰期亚洲冬季风和邻近山原地带产生的重力风可能均对岷江上游黄土沉积发挥了重要作用。     

岷江上游河谷土壤发生的空间分异及环境意义

分析了岷江上游河谷沿岸及九顶山西北坡表层土壤粒度、氧化铁、有机质、碳酸盐、pH、有机碳同位素、阳离子交换性、粘土矿物等理化性质。结果表明,三江至映秀段土壤具有较高的粘粉比、铁游离度及粘粒和有机质含量,而碳酸盐含量、pH和有机质δ¹³C值相对偏低,说明土壤发育较好、淋溶作用较强,反映了气候湿润和植被以乔木为主的环境特征;草坡至凤仪段土壤颗粒较粗、碳酸盐含量和pH较高,而铁游度和有机质含量较低,有机质δ¹³C值偏重,反映出干旱的气候和以C₄植被为主的环境特征。九顶山西北坡土壤随海拔的增加粘粉比、有机质含量增大,出现纤铁矿而方解石缺失,反映干旱河谷区高海拔气候湿润;而海拔低于2 000 m的土壤粘粉比和粘粒、有机质含量较低,方解石含量和pH值较高,指示了干旱的气候特征。     

岷江上游土壤资源的保护性利用

岷江上游土地面积24741平方公里,土壤面积20627平方公里。区内土壤垂直分异显著,土壤类型众多,以林地土壤为主,草地土壤居次,耕作土壤甚微,土壤质量差。土壤资源的保护性利用是:加强水利租农田基本建设,精耕细作,增加覆被物,改良土壤,控制林木采伐量和草场载畜量,以促进农林牧业发展。     

岷江上游土地利用的时空分异

运用土地利用变化率、土地利用类型综合转换速率、土地利用结构差异度系数和信息熵等指标,分析了岷江上游土地利用的时空分异特征.研究表明:1986～2000年间,岷江上游土地利用类型趋于多样化,土地利用结构趋于均匀化,呈现与牧草地、耕地和建筑用地挤压林地的趋势;空间单元土地利用结构整体差异性变化不大,土地利用系统不同程度地趋于复杂无序;上地利用的空间生态效应与海拔梯度、人口密度变化具有一定相关性;土地利用变化与空间生态效应变化呈现逆向关联特征;区域开发政策、人口密度、资源分布、产业活动强度等的变动驱动了土地利用时空变化.     

疏勒河流域生态系统服务供需空间匹配特征

生态系统服务与人类可持续发展紧密相连,研究区域生态系统服务供需特征,了解其空间匹配状况是实现生态资源有效配置和推动区域生态安全的重要前提。基于多源数据,在InVEST模型、ArcGIS和GeoDA软件的支撑下,分析疏勒河流域产水服务、固碳服务、食物服务供需特征和空间匹配状况。结果表明：（1）除产水服务外,疏勒河流域其他各项生态系统服务供给均大于需求,但不同区域和生态系统服务间存在差异。（2）疏勒河流域综合服务供需比为0.063,不同生态系统服务的供需比由高到低依此为：固碳服务（0.1854）、食物服务（0.0078）和产水服务（-0.0043）。（3）产水服务和固碳服务空间匹配类型都主要以低高型空间错位和高低型空间错位为主,食物服务空间匹配类型主要以低低型空间匹配为主,其中产水服务的空间匹配错位现象最严重。