区域生态承载力预警评估方法及案例研究

本文针对国家资源环境承载能力监测预警评估中生态承载力评估的需求,探讨了生态承载力及预警的定义与内涵,从预警角度提出区域生态承载力评价的内容与方法,并以京津冀地区为例开展了案例研究。主要结论为：生态承载力是指生态系统提供服务功能、预防生态问题、保障区域生态安全的能力。生态承载力预警评估的实质是评估人类活动是否及在多大程度上影响生态系统在水源涵养、水土保持、防风固沙等主要服务功能的提供,是否产生了生态环境问题,是否影响到区域的生态安全。其评价流程主要包括：区域生态承载力评价指标选取及评价方法和阈值的确定、生态承载力预警状况及变化趋势分析、成因解析等内容。本文提出的生态承载力预警评价的方法及案例,可为全国及区域生态承载力的评估提供基础。     

全球变化背景下景观生态适应性特征

全球变化包含气候变化、经济发展、土地利用变化等自然、人为及共同作用下引发的转变,是当前景观结构与功能保障面临的主要挑战。景观生态适应性是指景观这一地表镶嵌体吸纳上述影响并维持主要功能的特性,涉及不同景观类型、组成单元及层级在不同时空尺度中的不同程度转变。本文从景观生态学视角切入,以景观系统作为缓解与适应全球变化冲击的主体,整合农业景观、城市景观等相关研究案例,凝练当前景观系统适应全球变化过程的特征为：①由部分因子的绝对主导转向复合因子共同作用;②景观类型内部趋同,景观多样性及独特性降低;③同类景观间功能等级分明、分工明确,跨区域时空联系增强;④不同景观类型间空间边界清晰,过渡带景观功能退化。就当前全球变化议题,建议后续研究应加强：不同景观类型或组成单元的适应能力对比及其不确定性分析;基于景观系统整体健康的适应途径尺度联系解析;多学科、多部门研究在全球变化情景下的有效整合;景观系统适应性或适应能力量化分析方法的深化。     

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。     

南北盘江森林生态系统水源涵养功能评价

森林生态系统水源涵养功能是植被层、枯枝落叶层和土壤层对降雨进行再分配的复杂过程。运用综合蓄水能力法,基于森林资源二类调查数据,估算了贵州省南北盘江流域不同类型森林生态系统的林冠层截留降水量、枯落物持水量和土壤蓄水量,分析了流域尺度森林生态系统的水源涵养能力及其时空变化。结果表明：① 南北盘江流域森林涵养水源总量约6.13×10⁸m³,单位面积水源涵养量629.85 t/hm²,森林水源涵养能力空间分布呈现东高西低的趋势;② 不同类型森林来说,阔叶林和灌木林对区域水源涵养总量的贡献率最大,而混交林的单位面积水源涵养量最高;③ 不同林龄比较,幼龄林对区域水源涵养贡献率最高,达45.95%,但其单位面积水源涵养能力最差,过熟林的单位面积水源涵养能力最高;④ 就坡位而言,平地和中坡森林对区域水源涵养总量的贡献率最大,山谷森林单位面积水源涵养能力最高,山脊森林单位面积涵养水源能力最低;⑤ 近35 a来,随着生态工程的实施,森林生态系统水源涵养总能力以1 447.89×10⁴m³/a速度持续提升,单位面积水源涵养量以每年5.33 t/hm²的速度稳步提高。     

宁波市城市化发展对区域生态系统服务价值的影响

采用城市化综合水平测度模型、生态系统服务价值评价模型及Pearson相关分析方法,在GIS技术支持下,以宁波市1991—2014年城市化相关数据和土地利用变更调查成果为基础数据,定量评价和分析区域城市化发展水平、生态系统服务价值以及二者之间的关系。结果表明:(1)宁波市各项城市化指数均呈逐渐递增趋势,城市化发展进程呈阶段化特征。快速城市化水平驱动区域经济高速发展,同时导致建设用地面积大幅度增加。(2)宁波市生态系统服务价值总体变化呈先增后减趋势,各县(市、区)生态系统服务价值空间分布差异显著,区域城市化水平越高其所贡献的生态系统服务价值越低。(3)当前城市化发展水平与生态系统服务价值演变之间呈显著负相关,经济城市化和土地城市化对生态系统服务功能产生的负面影响较为显著。快速城市化引起区域土地利用的剧烈变化,导致生态景观格局转变,城市人口集聚与工业化导致过度消耗资源与废物排放,对生态系统服务功能产生负面影响。建议提高宁波市城市化发展质量,注重与经济和社会的协同发展。     

河南义马煤矿矿区生态系统服务价值动态演化过程分析

基于联合国千年生态系统评估的基本理念和评价框架,从供给服务、调节服务、支持服务和文化服务4个方面对河南省义马矿区单位面积的生态功能价值进行测算,并分析了义马矿区生态系统服务价值在2005—2012年间的演化过程及敏感因素。结果表明:(1)义马矿区单项生态服务价值在2005—2008年间,废弃物处理、水源涵养、娱乐活动和控制侵蚀呈正向变化,食物生产、生物多样性、空气净化、土壤保持、气候调节呈负向变化,在2008—2012年间,仅有土壤保持功能价值为负向变化,其他均为正向变化;(2)矿区生态系统服务总价值呈现出降低—上升—缓慢下降的趋势;(3)农田和水域为义马矿区生态系统服务价值最敏感的因素,即矿区实现可持续发展的关键举措是进行土地与生态修复和水资源保护。     

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。     

基于灰色关联度的AHP权重矩阵构建方法改进及在农地评价中的应用

合理确定评价指标的权重是准确测度农业土地资源可持续利用能力的关键所在。本文依据灰色关联度对层次分析法(AHP)中判断矩阵的构建方法进行了改进,并获取各项评价指标的权重。在此基础上,分别采用多目标线性加权函数综合评价模型和障碍因子诊断模型,对2001-2012年湖北省枣阳市的农业土地资源可持续利用水平及其制约因素进行评估和辨析。结果显示：基于灰色关联分析法(GRA)改进后的AHP方法在确定指标权重时不仅能有效降低主观赋权的影响,也可避免熵值法等客观赋权法所存在的弊端;地均农业生产总值、人均耕地面积、化肥使用强度、有效灌溉面积、年降水量、人均GDP和农村居民家庭人均纯收入是制约枣阳市农业土地资源可持续利用的最主要因素,但在不同年份各因素的阻碍度表现不一。2001年以来,枣阳市农业土地资源利用的社会经济可持续性水平较高,综合可持续利用水平指数整体上呈增加的态势;但在生态可持续方面,2006年之后不仅明显低于之前年份,而且也显著低于同时期的社会经济可持续性。     

Desertification in the Eastern Province of Saudi Arabia

The problem of land degradation in the Eastern Province of Saudi Arabia is not a new phenomenon, but during the last decade it has grown to be a serious threat to the delicate desert ecosystems, and also to the urban and industrial areas, due to an increase in sand movement. The area under investigation is situated on the Gulf coast north of Jubail and is approximately 20 km in width centered along the coastline. The total area is almost 1000 km². Eight vegetation types were classified according to the dominant and co-dominant species. A comparative study of the vegetation in a fenced, non-grazed area and in an open grazed area showed that the impact of grazing and recreational activities have largely reduced the value of the rangelands. The reduction in species diversity and density leads to an increase in wind and sand dynamics. Exposed roots, giant ripples, changes in the extension of inland sabkhas and new active dunes could be observed in many parts of the study area. It could be proved that most inland sabkhas in the area are pure deflational features with considerable dynamic due to the reduction in vegetation cover during the recent years. The monitoring of vegetation density was carried out during helicopter flights with the help of GPS and a video camera. Image processing on a personal computer allowed accurate calculations of vegetation density. Observations on active dune fields in the area showed that the size of the dune fields almost doubled in 15 months. Tests in small enclosures showed that there is a potential for natural recovery even in severely damaged areas. In just one year without grazing and with average precipitation there is a significant difference in vegetation cover. Strict grazing management and camping regulations are required to prevent further degradation and allow the recovery of damaged ecosystems. Community involvement and education is necessary for the development of an understanding of regulations and the need for preservation.     

中国沙漠和沙地的资源优势与农业发展

人口、粮食、土地之间的矛盾已成为今后我国几十年的主要问题。我国后备土地资源的68%分布在干旱、半干旱地区,其中沙漠和沙地面积辽阔,类型繁多,涉及212个县(旗)、48×106人。我国的沙漠和沙地具备适度开发利用的水资源依托,具有灌溉、雨养和高寒农业等特殊环境,是栽培作物和养殖家畜的集中区,许多尚无饲养或尚无栽培种类可以取代的野生动植物具有独特经济价值和高度的抗性。我国的沙地持续利用技术体系已初步建立,形成了一整套具有中国特色的流沙固定技术,结合各地的具体条件创建了许多成功的区域开发治理模式。沙漠和沙地开发必须摆脱传统的农业利用模式,依靠科技进步,多采光、少用水,结合资源条件、市场需求、投资能力,有计划、有步骤地规模开发。