小流域水分行为、生态效应及其优化调控研究方面的若干问题

把小流域水文生态研究,分解为小流域水分行为、生态效应及其优化调控研究3个方面。在分析国内外研究现状与问题的基础上,指出了其需要系统加以探讨的若干内容,认为由此可构建流域水文生态学的基本框架,进而发展流域水文生态学。     

当代生态经济的综合研究综述

可持续发展战略的规划设计需要生态经济学的综合研究思想。在总结国内外关于生态经济综合研究资料的基础上,系统总结了一门新兴学科——生态经济学的研究历程、研究内容和方法。生态经济学的综合研究,关键是将人类社会经济系统视为生态系统的一个子系统,认为人类社会的发展依赖于生态系统的支持。其研究是在微观层次上对经济系统和生态系统进行有机结合的具体尝试。从发展与环境之间关系的讨论入手,系统地分析总结了生态经济学与经济学、生态学以及其它学科之间的关系和作用,西方生态经济学早期和当代的研究状况和我国生态经济学的研究状况及进展,最后从可持续发展的定量衡量和生态经济模型的建立两方面介绍了目前流行的生态经济学研究方法。     

安塞县退耕还林工程与农业生态经济社会系统协同效应的分析——基于VAR模型的实证分析

针对黄土丘陵区退耕还林工程与农业生态经济社会系统协同性研究滞后的现实,运用向量自回归模型(VAR),通过对安塞县1995–2014年相关数据的分析,明确了其协同效应。退耕还林工程结果表明:退耕还林工程对农业生态经济社会系统产生作用的同时,农业生态经济社会系统的改变也反作用于退耕还林工程,明确了退耕还林工程与农业生态经济社会系统之间存在协同互馈的效应。在这一协同过程中,退耕还林工程对农业生态系统的贡献率达34%,明显高于退耕对农业经济系统、农业社会系统的贡献率;农业经济系统对退耕还林工程的影响程度最为明显,贡献率最高点达55.3%且常年稳定,这些都与现实状况相一致。基于此,为了推进退耕还林工程与农业生态经济社会系统的优化耦合,需要在增强生态功能基础上,通过发展碳汇产业促使生态功能的经济显化,构建以提高区域内资源的有效利用率为核心的农业产业–资源链。     

雄安新区：如何建成生态与创新之都

建设雄安新区,是千年大计、国家大事。为落实中央决策,我们突出强调将雄安建设成为生态与创新之都。来自地理学及人居环境科学领域的16位专家,以笔谈方式,对此开展了深入讨论。认为雄安新区的发展,应该坚持和秉承以下观念。一是宜居安全观,需要优化调控区域资源环境承载力,突出安全第一,切实防范洪涝灾害、环境污染等风险,以创建宜居宜业宜游的城市为目标,走全面宜居城市之路。二是生态城市观,应积极采用低碳生态技术,有机组织城市区域生态系统与空间布局,建设绿色基础设施系统,保证城市生态系统良性循环,走系统化的生态城市之路。三是创新核心观,应该以科技文化为灵魂,推进科技创新、文化创新与管理创新等全面创新,突出科技创新核心,建设新一代可持续发展的科技创新之都。四是区域统筹观,应从流域视角、区域一体化视角,统筹新区建设,注重区域协作,共享共生,互动互补,带动区域转型新型发展,走区域深度协同发展之路。五是文化城市观,重视历史文化保护与城市文化艺术发展,倡导文化包容与和谐,探索中华人文生态特色新型城市风貌,走文化特色城市发展之路。六是综合品质观,强调城市生态经济社会全面高水平发展,突出全面高质量与高标准发展理念,建立国际领先的质量标准体系与规范体系,发展智慧城市,全面加强综合质量监测评价与督察,结合文化品质追求,配套先进的社会公共设施与保障系统,走综合高品质发展之路。七是典型示范观,努力将雄安新区打造成生态创新的城市示范区和新型城市化的样板城市,促进京津冀建设生态与创新型世界城市群。     

土地利用生态服务价值与经济发展的协调及空间分异——以西洞庭湖区为例

土地利用生态服务价值体现了土地通过集约利用与空间优化所发挥生态效益的大小,可在一定程度上反映土地利用与与经济发展的协调关系。以西洞庭湖区为研究对象,在ArcGIS软件支持下,通过评价与分析生态服务价值变化,分析生态经济协调发展水平及其空间差异,探讨土地利用生态服务价值与区域经济发展的互动响应与耦合协调关系。研究表明：① 2000年以来西洞庭湖区土地利用生态服务价值呈下降趋势,2000年西洞庭湖区生态服务价值为1292.13×10⁶元·a^-1,2011年为953.03×10⁶元·a^-1,损失339.10×10⁶元。② 从整个研究区来看,整个研究阶段处于低度冲突的县有6个,分别为常德市辖区、安乡县、汉寿县、澧县、临澧县、津市市,只有桃源县处于潜在危机状态。从数量上看,整个区域内大多为冲突状态,区域在经济发展中存在的潜在危机较大。③ 从空间分异来看,2008年与2011年土地利用生态经济协调度基本上为低度冲突状态,需采取生态服务供给恢复与重建措施,控制生态服务消费需求的过快增长。整个区域只有桃源县与汉寿县由不协调转换为协调状态,主要原因是森林覆盖率相对较高,林地类型面积大,水土保持与水源涵养生态服务功能较强,提高了生态服务价值。     

黑河上游天涝池流域典型灌木生态参数研究

祁连山自然保护区是河西地区重要的水源涵养区,而灌丛作为祁连山主要植被类型之一,对该区水源涵养功能具有举足轻重的作用。以黑河上游天涝池流域两种典型亚高山灌木为研究对象,基于2014、2015年野外观测和ArcGIS10.1分析功能,获得灌木生长季期间生态参数（叶面积、叶面积指数和比叶面积）的变化;同时,结合分辨率为0.5 m×0.5 m的LiDAR数据和Geoeye-1影像数据,估算研究区灌木叶面积指数的空间分布。研究结果表明：灌木在生长季期间比叶面积值在一定范围内波动;叶面积、叶面积指数变化较大。其中,在6、7月份增加最明显,8月份趋于稳定,9月份叶片开始凋落。其次,随海拔梯度水热条件的不同,流域灌木叶面积指数空间异质性较大,以海拔3 400 m为节点,在3 200~3 400 m海拔带叶面积指数呈递增趋势,在3 400~3 750叶面积指数呈递减趋势。     

沙坡头生态水文学研究进展及水量平衡自动模拟监测系统

在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下,沙坡头沙漠研究试验站建成了以36台大型称重式蒸渗仪为主体的中国北方不同气候带沙区水量平衡自动模拟监测系统——Lysimeter群。概述了沙坡头生态水文学研究进展。介绍了Lysimeter群建设的科学目标、构建思路、建设内容和预期研究方向。Lysimeter群由大型称重式蒸渗仪、各类探头、移动大棚和降水模拟器等组成,具有集成性和唯一性。该平台可全自动模拟控制降水和地下水位,量化植物水分来源;自动监测蒸散发、植物蒸腾、土壤水渗漏、土壤水分、温度和电导率等。该平台的建成将提升在不同尺度上认知中国沙区生态和水文过程、植被重建的生态水文学和环境胁迫生理生态学机理等相关领域的研究能力,回答不同沙区土壤水分植被承载力和人工植被稳定性维持的生态水文阈值等国家在防沙治沙实践中所面临的核心科学问题。     

生态保护红线成效评估框架与指标方法

生态保护红线是在自然保护区、重点生态功能区、风景名胜区、森林公园等诸多区域生态管理制度不断实践基础上,面对中国国土开发和生态保护的复杂关系,继承和创新提出的一种新型区域生态管控制度,已经成为推动国家生态文明建设的重大战略。如何科学评估生态保护红线保护成效,服务于生态保护红线综合管理和保障区域生态安全,成为普遍关注的热点问题之一。针对已有的区域生态保护成效评估案例的不足,基于划定生态保护红线是为保障国家和区域生态安全的基本认知,围绕着生态保护红线“生态功能不降低、面积不减少、性质不改变”的管控目标,以生态保护红线对区域生态系统保护作用为主要出发点,提出生态保护成效评估框架和指标方法。生态保护成效评估以生态系统类型构成和生态系统服务功能为内容主线,通过多维度时空尺度拓展,耦合分析生态保护红线内外、实施前后的生态状况变化,综合评估生态保护红线对保障区域生态安全的贡献和改善区域生态状况的作用。进而,可以关联分析可能引起生态保护红线生态状况变化的管控政策、制度和其他间接驱动因素,评估政策实施成效评估。实证上选择海南省生态保护红线和广东省严格控制区为案例进行了讨论。     

2000—2015年中国荒漠化土地识别和监测

荒漠化是生态退化的极端表现形式,包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱区的土地退化。快速和准确地识别中国荒漠化地区,是防范和治理荒漠化的关键。针对2000-2015年我国陆地生态系统NPP的变化趋势、稳定性和荒漠化敏感性进行了综合分析,构建了识别荒漠化土地的技术方法。结果表明：（1）近16 a以来,我国内蒙古阴山以南、新疆天山以北、西藏阿里地区、长江以南大部地区,植被净初级生产力均出现了不同程度的下降趋势,且一半以上的区域处于植被生态系统不稳定状况;在全国56.2%的国土属于荒漠化敏感区内,上述区域容易受气候、自然条件、人为干扰等影响而发生荒漠化。（2）2000年以来,我国土地荒漠化退化区域面积约20.74×10⁴ km²,占国土总面积的2.16%。主要为五大分布区域,即内蒙古高原中部的典型草原和荒漠化草原区、新疆天山-阿尔泰山山地草原区、新疆塔里木河下游的温带荒漠和绿洲区、青藏高原的阿里-昆仑山高寒荒漠区、青海省的青南山高寒草原区。（3）荒漠化进程伴随有生产力下降、植被盖度降低和地表温度不断攀升的地表关键参数演变特征,荒漠化的形成受气候影响显著,降雨的减少是造成土地荒漠化进程突出的主要因素;人类活动、不合理的种植业、畜牧业等在一定程度上对土地荒漠化起到推动作用。     

塔里木河流域土地开发的生态响应研究

60 a来塔里木河流域耕地面积净增100×10⁴ hm²,在流域内部形成众多生态环境安全问题。通过选取水资源生态环境指数、社会生态环境指数和生态环境压力指数,运用ESDA空间分析方法和GWR模型对塔里木河流域35 a间土地开发与生态时空演变特征和空间响应关系进行研究,构建"土地开发-生态风险预警"模型,得出以下结论：1980-2015年克孜勒苏州和喀什地区生态等级正向转移比例较大,有84.86%的比例由较低等级（I）正向转移为低等级（Ⅱ）;和田地区的克里雅河流域,阿克苏北部区域以及塔里木河末端且末县等级退化严重,负向转移比例23.46%。和田、阿克苏、喀什地区每增加1.0×10⁴ hm²未利用地开垦规模,综合生态环境分值下降0.60到0.35,而克孜勒苏州则上升1.3~2.1;上游喀什与中游阿克苏两地区每1.0×10⁴ hm²生态退耕,每年将分别化解32.06×10⁴ t和15.60×10⁴ t化肥污染压力。阿克苏地区与巴音郭楞州土地开发生态风险达到环境资源承载力指数的75%以上,预警程度超过Ⅱ级,而克孜勒苏州土地开发处于生态安全范围。每1.0×10⁴ hm²未利用土地开发,全流域风险指数增长均值为0.003 4,下游巴音郭楞州在增加15×10⁴~20×10⁴ hm²耕地后,生态风险将逼近并超过环境预警界限,上游克孜勒苏州将在15 a之后进入中度警告阶段。