黄河流域生态系统服务权衡协同关系时空异质性

探究流域生态系统服务的权衡协同关系及其尺度效应对合理制定生态环境政策和有效配置环境资源具有至关重要的意义。以黄河流域为研究对象,采用1990、1995、2000、2005、2010、2018年6期数据,采用InVEST和CASA模型评估产水量、碳储量、土壤保持量、生境质量和净初级生产力（NPP）5项生态系统服务,采用Spearman相关性分析黄河流域及其二级流域各项生态系统服务间的权衡关系。结果表明：全流域尺度上产水量与碳储量、生境质量呈权衡关系,其余各项服务间呈协同关系;产水量与碳储量、产水量与生境质量、碳储量与土壤保持量、碳储量与生境质量、碳储量与NPP、土壤保持量与生境质量之间的关系8个二级流域与黄河流域全域均保持一致。产水量与土壤保持量、产水量与NPP、土壤保持量与NPP以及生境质量与NPP的关系在二级流域间出现了差异。各生态系统服务整体表现出了明显的二级流域差异且显示地域规律性。多尺度评估生态系统服务间的权衡协同关系,可为制定黄河流域发展和生态保护双赢政策提供可靠参考。     

鄱阳湖环湖区生态系统服务价值时空变化及权衡协同关系

基于修订的当量因子表,结合1988—2020年7期土地利用数据,运用GIS数据处理和空间分析等方法探究了鄱阳湖环湖区生态系统服务价值的时空演变特征,同时引入生态系统服务权衡协同度模型对食物生产、水文调节、土壤保持等7项生态服务功能进行权衡与协同分析。结果表明：① 1988—2020年鄱阳湖环湖区生态系统服务价值从577.95亿元增至592.50亿元,呈先增后减再增的波动变化特征。② 生态系统服务价值的空间分布表现为明显的不均衡性,ESV显著减少的区域为南昌市区、九江市区以及其它各区县的城镇建成区,生态系统服务价值增加的区域均匀分布在研究区东北和西北地区以及靠近研究区外侧的东南和西南地区。③ 协同关系为生态系统服务之间的主导关系,权衡关系较少且主要存在于食物生产与其他服务之间。     

三江源国家公园生态系统服务时空变化及权衡-协同关系

本文基于“当量因子法”、空间自相关及相关系数等方法,定量分析了1990—2015年三江源国家公园生态系统服务的时空变化及生态系统服务间的权衡与协同关系。结果表明：① 1990—2015年,三江源国家公园生态系统服务价值呈不断上升趋势,从研究初期的542.37亿元增加至研究末期的834.70亿元,增长292.33亿元,增幅53.90%,每一阶段平均增长率为9.01%;长江源园区与黄河源园区生态系统服务价值占比情况与三江源国家公园整体情况一致,水域的生态系统服务价值最高,其次为草地、湿地,其中草地与水域提供了各园区90%以上的生态服务;澜沧江源园区的生态系统服务占比则为草地（70.58%）、湿地（23.58%）、水域（3.38%）。② 空间上,长江源园区及澜沧江源园区的生态系统服务价值呈东南高西北低的特征;黄河源园区则呈现西高东低特征。③ 相关分析表明,协同关系是三江源国家公园生态系统服务之间的主导关系,但各生态系统服务之间的相关程度各异。④ 数量方面,4类典型生态服务之间的权衡与协同关系的Moran′s I指数与相关性系数表现一致;空间分析方面,生态系统服务之间权衡与协同关系的异质性显著。     

秦巴山区生态系统服务权衡—协同关系

权衡—协同关系时空分布及其演化机制分析有助于量化生态系统服务.当前,秦巴山区生态系统研究主要集中于刻画单个生态系统服务的演变和两两生态系统服务之间的关系,缺少对多种生态系统服务之间相互作用和演化机制的分析,致使多个生态系统之间的复杂作用机制及其影响因素不能得到全面认识.本文基于多源数据与综合模型,采用空间相关分析、线性...     

青藏高原生态系统服务权衡与协同关系

青藏高原被称为世界的"第三极",随着全球变化和频繁的人类活动,生态系统服务之间彼此消长,分析生态系统服务的时空变化及权衡协同关系对青藏高原地区的生态环境和经济的协调发展具有重要意义.本文结合遥感、气象、土地利用等多源数据,并基于逐像元相关分析法,对研究区长时间序列下产水价值量、固碳价值量和气候调节价值量间的权衡与协同关...     

甘肃白龙江流域生态系统服务变化及权衡与协同关系

甘肃白龙江流域是长江上游主要的水源涵养区和环境脆弱区,近几十年来高强度的人类活动加剧了生态环境压力,因此开展白龙江流域生态系统服务变化及权衡协同关系研究对该区域的可持续发展具有重要意义。本文通过生态系统服务变化指数（ESCI）、空间自相关、相关系数法,定量分析了1990-2014年甘肃白龙江流域生态系统服务时空变化过程、空间集聚特征及生态系统服务间的权衡与协同关系。结果表明：① 1990-2014年间产水量、碳储量、土壤保持和农作物生产4种典型生态系统服务的ESCI值变化迥异,空间分布各具特色,具体表现为：产水量ESCI极值变化超过1倍且前后两时段（1990-2002年,2002-2014年）分布格局有较大出入,而两时段内的碳储量ESCI值变化相同,分布格局也相似,土壤保持ESCI值两极化趋势较农产品生产不明显,但这两者后一时段均与前一时段的ESCI分布相反;② 4种典型生态系统服务存在空间自相关,局部上正相关类型“组团”出现,集聚性较强,负相关类型散布,集聚性低,空间异质性显著;③ 两种供给服务（产水量与农作物生产）呈负相关的权衡关系,两种调节服务（碳储量与土壤保持）呈正相关的协同关系,不同的供给和调节服务之间关系既有权衡也有协同关系;④ 数值关系上,不同生态系统服务之间的权衡/协同关系在Moran's I和相关系数上表现不一;空间格局上,生态系统服务间的权衡/协同关系异质性显著。     

陕西河谷盆地生态系统服务协同与权衡时空差异分析

陕西河谷盆地是区域主要粮食基地和社会经济中心,人口增长、城镇化和工业化的加快发展,使得该地区生态环境受到人类活动的强烈冲击,生态环境面临着潜在的巨大危机,严重影响社会经济的可持续发展。本文选取西北地区经济中心—关中盆地和陕西省生态保护指定区—汉中盆地进行对比研究,以1990-2010年的生态系统服务数据（NPP、保水服务、食物供给）分析生态服务时空差异,通过相关分析、线性和幂函数回归等方法分析了生态系统服务协同与权衡的时空差异。结果表明：NPP与保水是协同关系,NPP与食物供给、保水与食物供给是权衡关系;21年中,两大盆地的协同关系均呈减弱趋势,权衡关系为加强趋势,且关中盆地的变化速度要高于汉中盆地;NPP与保水的协同程度,在关中盆地东部的耕地区域以及汉中盆地的宁强县与略阳县西部最强,以关中的铜川市和汉中的西乡县最弱;NPP与食物供给的权衡程度,在关中盆地的铜川市和西安市境内的秦岭区域以及汉中盆地的西乡县南部制约关系更为突出,以关中的宝鸡市及汉中的略阳县最弱。     

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...     

鄂尔多斯市生态系统服务权衡与协同分析

鄂尔多斯市是中国北方农牧交错带的中心,经济快速发展的同时带来生态环境巨大的压力,该区域生态系统服务及其相互关联的变化对半干旱地区的可持续发展具有重要意义。本文基于2000、2010年鄂尔多斯市的食物供给、碳储存、产水量以及土壤保持4种关键生态系统服务供给核算,采用相关分析探究栅格尺度上4种服务之间的权衡与协同关系,并引入玫瑰图对比不同土地利用类型的生态系统服务关联特征差异。研究结果表明：①2000-2010年鄂尔多斯市生态系统服务整体增强,平均食物供给量由99.5 kg·hm^-2增至224.2 kg·hm^-2,碳储存量由8.32 t·hm^-2增至8.41 t·hm^-2,平均产水量由153.64 mm增至291.90 mm,土壤保持量平均值由47.79 kg·hm^-2增至59.04 t·hm^-2;②产水与土壤保持之间存在协同关系(相关系数分别为0.972和0.771),食物供给与土壤保持之间存在协同关系(相关系数分别为0.505、0.736),食物供给和碳储存之间存在权衡关系(相关系数分别为-0.584、-0.512);③多重生态系统服务供给的热点区主要分布在鄂尔多斯市东部;④产水量和土壤保持、碳储存在耕地和林地中呈现此消彼长的变化方式,而在草地中4种生态系统服务同时增加。     

基于土地利用的河北省生态系统服务权衡/协同关系研究

在分析土地利用变化的基础上,基于InVEST模型计算1985-2015年河北省农作物生产、碳储量、生境质量和土壤保持4种生态系统服务,利用ESCI指数、相关分析法、ESTD模型及双变量局部空间自相关方法识别不同尺度生态系统服务空间格局变化及权衡/协同关系。结果表明:1)1985-2015年河北省土地利用变化剧烈,建设用地、林地面积不断增加,耕地、草地、未利用地逐渐减少,但不同时段变化趋势不同。受土地利用变化影响,河北省4种生态系统服务变化趋势迥异:农作物生产水平不断提升,碳储量呈先增后减趋势,生境质量变化平稳,土壤保持呈波动减少态势。2)从省域尺度看,河北省各类生态系统服务之间相互影响,碳储量与农作物生产以及土壤保持与生境质量均呈现协同关系,农作物生产与生境质量、土壤保持以及碳储量与生境质量、土壤保持均呈现权衡关系;从区域空间分异看,供给服务与支持服务间权衡/协同关系空间变化明显,支持服务中碳储量与生境质量总体上呈现西北协同—东南权衡关系,生境质量与土壤保持以协同关系为主,碳储量与土壤保持以权衡关系为主;从县域尺度看,土壤保持与碳储量、生境质量以及农作物生产与碳储量、土壤保持的权衡/协同关系集聚特征明显,而生境质量与农作物生产、碳储量的权衡/协同关系集聚特征较为分散。理清不同区域生态系统服务间的关系,可避免不必要的权衡风险,为优化河北省土地利用空间布局、实现社会经济发展与生态系统服务双赢奠定研究基础。     

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。     

中国10类典型稻田生态系统服务评价

在公开发表数据基础上,本研究评价了全国6大稻作区10类稻田提供的生态系统服务。研究的服务包括稻田初级产品生产、气体调节、氮素转化、土壤有机质累积以及水调节和洪水控制等5项生态系统服务。研究结果显示,稻田谷物产量为4.71–12.18 t ha^-1 y^-1,稻草为4.65–9.79 t ha^-1 y^-1;O2调节量为8.27–19.69 t ha^-1 y^-1,温室气体调节量为-2 .13–19.24 t ha^-1 y^-1 （CO2 当量）;氮素输入量为209.70–513.93 kg N ha^-1 y^-1,输出量为112.87–332.69 kg N ha^-1 y^-1;土壤有机质库变化为0.69–4.88 t C ha^-1 y^-1;水调节量为-19 875–6430 m3 ha^-1 y^-1,洪水控制量为1500 m3 ha^-1 y^-1。研究结果还显示,10类稻田的生态系统服务价值为8605–21 405 美元 ha^-1 y^-1,除了初级产品生产以外的其他生态系统服务价值仅占74%–89%。在施氮量为275–297 kg N ha^-1时,稻田生态系统服务价值相对较高。目前仅以农产品生产来计算稻田生态系统的价值显著低估了稻田生态系统对人类社会的重要性。随着越来越多的森林、草地等转为城市和工业用途,农田特别是稻田生态系统将具有越来越高的生态重要性。农田生态系统农产品生产以外的生态系统服务将受到越来越多的关注。     

三峡库区山地生态系统优化调控

三峡库区山地生态系统优化调控,最基本和核心的问题是协调人地关系,进行土地利用结构调整。为此,以水土流失控制和农林复合系统建设为主线,以坡改梯、中低产田土改造,发展果园、茶园和桑园,植树造林和25°以上坡耕地退耕还林、还草等为对策要点,建立了以模糊最优化技术为基础的多目标决策模型,给出了高目标、中高目标、中低目标、低目标的优化调控方案,并对调控方案进行了综合分析与评价,推荐较满意的中低目标方案和低目标方案,供决策者选用。     

海南岛生态系统调节功能及其价值评估

生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用,主要包括生态系统产品提供功能、调节功能、支持功能与文化功能。对生态调节功能的认识与评价是区域生态环境保护与资源开发的基础。本文以海南岛为例,探讨了基于生态系统结构与过程的生态调节功能评价方法。在研究中,将海南生态系统类型划分为沟谷雨林、山地雨林、热带李雨林、山顶矮林、山地常绿阔叶林、热性针叶林、灌丛、热作园、用材林、防护林、红树林、热带草原、耕地等13类,分析与评价了海南岛各类生态系统在水源涵养、土壤保持、营养物质循环、固碳、防风减灾等方面的调节功能及其经济价值。研究表明,2002年海南岛生态系统所提供的生态调节功能的价值为2035．88×10^8-215339×10^8元,而生态系统产品价值仅为254．06×10^8元,生态调节功能价值是其产品价值的8倍多.     

三峡库区山地生态系统预警

论述了三峡库区山地生态系统的特征，建立山地生态系统预警评价的指标体系和预警，在假定不作重大投资进行调控修复的前提下对三峡库区山地生态系统进行预警分析，复合生态系统及各子系统都将处于逆向演替状态，绝大多数子系统及复合生态系统在2010年前将处于各种预警状态。在预警分析基础上，提出优化调控战略要点，其核心是经济、社会发展与生态环境建设的协调。     

Exploring the Scale Effects of Trade-offs and Synergies of Multifunctional Cultivated Land—Evidence from Wuhan Metropolitan Area

The purpose of this paper is to explore the trade-offs and synergies of multifunctional cultivated land (MCL) at multiple scales. The study area is Wuhan Metropolitan Area, China. The entropy method and the method of Spearman's rank correlation were employed for the analysis of combined land use/cover data, administrative division data, population data and statistical yearbook data, from the multi-scale perspectives of cities, counties and townships. The results showed that: (1) The multi-functionality of cultivated land had obvious spatial differences and its overall spatial patterns were relatively robust, which did not change very much at the single scale. (2) At each single scale, the MCL's trade-offs and synergies had spatial heterogeneity. (3) Scale effects existed in the MCL's trade-offs and synergies. From the prefecture-level city scale, to the county scale, and to the township scale, the MCL's trade-offs were changed to synergies, and some synergic relationships were enhanced. This article contributes to the literature by deepening the multiscale analysis of trade-offs and synergies of multifunctional cultivated land. The conclusions might provide a basis for helping policy-makers to implement protection measures for the multi-functionality of cultivated land at the right spatial scale, and to promote the higher-level synergies of multifunctional cultivated land to realize its sustainable use.     

2000年以来东北地区城市化空间分异的时空演变分析

以东北地区34个地级市为研究对象,以四维一体为研究视角,综合构建了东北地区城市化测度指标体系,基于时序分析、面板分析以及空间分析等方法,分4个时期对2000年以来东北地区城市化空间分异的时空演变特征进行研究,结果表明：① 投资与消费是影响东北地区城市化发展的主要因素,其城市化兼有“自上而下”与“自下而上”双重性质;② 东北地区城市化尚处于低水平阶段,属于粗放式、低效益型的城市化发展模式;③ 东北地区城市化整体分异与子系统分异特征明显,2000~2008年阶段综合城市化水平由北向南递增,2008~2012年阶段则向南递减,与人口城市化具有一致性的变化特征。而经济城市化、社会城市化、空间城市化则逐年向南递增;④ 东北地区城市化水平东中西分异与沿海内陆分异特征显著,均具有时序性特点。基于研究成果,提出自然条件的基础作用、产业结构优化升级的内部驱动、交通条件的空间导向以及政策和体制的调控约束是东北地区城市化空间分异的整体机制,而东北地区南北城市化分异程度不断缩小主要由于区域发展阶段演进周期理论。     

我国典型资源枯竭型城市生态系统健康综合评价

资源枯竭和环境恶化影响着典型资源枯竭型城市的发展。根据压力-状态-响应模型,构建了一个度量典型资源枯竭型城市生态系统健康水平的含有4个层次35项具体指标的指标体系,并运用客观的改进的熵值法赋权、模糊综合评价法及划分的等级标准对我国9个典型资源枯竭型城市的生态系统健康水平进行量化分析。结果表明,阜新市的生态系统健康水平属于较健康级,伊春、辽源、白银、焦作属于临界状态级,盘锦、白山、萍乡属于较不健康级,而石嘴山则属于不健康级。典型资源枯竭型城市的生态系统健康水平总体上不容乐观。