基于多准则决策的长江经济带国土空间脆弱性与恢复力研究

科学评估国土空间脆弱性与恢复力并解释其时空分布特征,能为国土空间开发与保护相关决策提供参考。采用综合指数法和有序加权平均（Ordered Weighted Averaging, OWA）法分别评价和模拟长江经济带市域国土空间脆弱性及国土空间恢复力,并对二者的组合情况进行综合分析。结果表明：（1）2008-2017年间长江经济带国土空间脆弱性指数有明显下降趋势,累计下降率为16.49%,脆弱性指数从西向东逐步下降;（2）长江经济带“生态优先型”“维持现状型”“开发优先型”政策情景下国土空间恢复力分别处于较高（占47.22%）、中等（占35.19%）、低恢复力（占99.07%）水平;（3）长江经济带国土空间以低脆弱性-中等恢复力、低脆弱性-较低恢复力为主导,占30.63%,国土空间整体脆弱性低,恢复力处于较低至中等水平。     

长江流域生态系统恢复力评价及其空间异质性研究

恢复力是生态系统的固有特征,可通过系统遭受干扰后恢复到原稳定态的时间和速率来衡量. 开展长江流域生态系统恢复力研究对于掌握流域生态系统变化规律,指导长江流域大保护和高质量发展具有重要意义. 本文采用概率衰减法评估长江流域生态系统恢复力,首先获取了2001—2020年长江流域每16 d的250 m分辨率的增强型植被指数(enhanced vegetation index, EVI)数据,采用最大值合成以及重采样技术,获得年度1 000 m分辨率的EVI数据;然后,计算每个栅格2001—2010年、2001—2011年、2001—2012年直至2001—2020年共11年的EVI变化斜率;以全流域为统计单元,统计11年间EVI变化斜率持续为正和持续为负的栅格数量,采用衰减函数进行拟合,正负衰减的时间差表征生态系统恢复力;以6 767个小流域为对象,分析长江流域生态系统恢复力的空间差异性. 结果表明:20年来长江流域整体EVI在逐渐增加,空间分布差异在逐渐增大. 正、负衰减时间差为29.48 a,生态系统处于正向恢复状态. 生态系统恢复力呈上游及下游入海口低、中游地区高的特点,其与降雨量、地形(海拔和坡度)、林草覆盖率和人类活动等因素相关. 在海拔1 000~1 500 m、坡度25°~30°、林草覆盖率较大的山地区域生态系统恢复力最高;而在高海拔或低海拔地区以及植被覆盖较差的地区,生态系统一旦受到干扰或破坏则较难恢复. 研究显示:长江流域生态系统整体上呈正向演替,得益于长江大保护的政策;长三角地区因人类活动频繁,生态处于逆向演替,而上游地区如金沙江、大渡河、岷江一带生态系统恢复力较低,与水电开发、地质灾害是否相关需进一步研究.      

天津城市生态系统健康分析与评价

从城市生态系统健康的概念出发，选择活力、组织结构、恢复力、生态系统功能的维持、人群健康状况5个要素作为城市生态系统健康依据，建立了城市生态系统健康评价指标体系；运用主成分分析法确定出主要指标及权重；借鉴城市生态系统健康评价模型，对天津城市生态系统健康进行定量评价。结果表明：2001-2005年，天津城市生态系统总体处于亚健康状态；天津市城市生态系统中恢复力、生态系统功能的维持和人群健康为优势要素，活力和组织结构为限制要素。最后针对天津生态系统健康存在的问题。提出了相应的对策措施。     

中国森林植被生物量空间网格化估计

森林是陆地生态系统的重要碳库之一,在全球碳循环中发挥着巨大作用。森林生物量是核算森林碳储量的主要因子,其数量及空间分布是评估森林生态系统碳汇潜力的重要参数。论文以中国第8次森林资源清查资料为基础,以影响森林生物量空间分布的气候（气温、降水）、地形（高程、坡度）和植被因子（NDVI）为辅助,利用降尺度方法估算了1 km×1 km格网分辨率下的中国森林生物量,并从不同空间尺度对研究结果进行了验证。结果表明：1）中国森林生物量总量约为13.56 Pg,平均生物量密度为65.3 t/hm²,各省森林生物量总量差异较大,总量较高省份主要集中于西南和东北内蒙古地区,其中西南地区（西藏、四川、云南）最高,为4.5 Pg,占总量的33%;东北内蒙古地区（黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古）次之,为3.58 Pg,占总量的26%;2）在省级尺度构建的森林生物量与相关影响因子的回归关系可用于栅格尺度下森林生物量的降尺度估算,多尺度验证分析表明网格化估算结果基本合理;3）中国森林生物量空间格局区域分异规律明显,大致以东北至西南为界,与水热条件空间分布格局基本一致,生物量高值区主要集中于东北地区（大小兴安岭、长白山地区）、西南地区（横断山脉）、新疆山区（阿尔泰山、天山、昆仑山）、秦岭和东南武夷山等地区。     

基于PSR模型的江苏海岸带生态系统健康时空变化研究

以江苏省海岸带为例,基于PSR模型构建江苏省海岸带生态系统健康评价指标体系,采用熵权法和层次分析法结合确定指标权重,依据构建的评价模型对近19年间的生态系统健康状况进行评价与分析.结果表明:研究区各县市生态系统健康综合指数在3~6之间,处于一般等级的区域占总面积的54%~66%,处于较差等级的区域占34%~45%,空间分布上表现为研究区中部生态系统健康状况较好,而南北两侧相对较差;研究区生态系统一直处于一般健康水平,但从健康指数构成来看,研究区压力、状态、响应因子值在研究期间都有不同程度的下降,生态健康指数在2002年以后略表现出下降趋势,应引起足够的重视.     

厦门市森林生态系统固碳服务评估

生态系统固碳服务是生态系统服务评估的重要指标之一,也是区域碳循环研究的重要组成部分,可以为减缓气候变化的区域碳管理提供决策依据.以厦门市森林生态系统为研究对象,选取VPM（Vegetation Photosynthesis Model）和ReRSM（Remote Sensing Model for Ecosystem Respiration）评估其2015年的固碳服务,并阐明其固碳服务的时空变异.结果表明:2015年厦门市森林生态系统固碳量（以C计）为31.36×104 t/a,平均固碳量为644.86 g/（m2·a）,其时间动态总体呈单峰曲线分布,但受台风影响该曲线波动较大.厦门市森林生态系统固碳量空间格局总体表现为西北边缘地区较高、其他地区相对较低,与DEM的空间分布较为相似,且绝大部分区域为碳汇区.厦门市分区统计显示,同安区森林生态系统面积和固碳量均最大,分别占厦门市总量的52.58%和57.10%,其与翔安区、集美区的固碳量之和占厦门市总量的88.27%,是厦门市森林生态系统固碳的主体;湖里区固碳量最少,平均固碳量仅为14.25 g/（m2·a）,几乎为碳中性.研究显示,厦门市森林生态系统具有较好的固碳能力.      

基于生态系统服务供需关系的广西县域国土生态修复空间分区

国土生态修复是我国土地整治战略发展的需求,其空间分区与管控是实施国土整治与生态修复差别化建设的前提条件。以广西各县市为研究单元,在测算和分析生态系统服务供给量和需求量基础上,利用象限匹配法、双变量局部空间自相关和供需协调度来定量分析生态系统服务供需匹配关系、空间聚集程度和协调关联性,进而探讨和划分广西国土生态修复的空间分区及其管控措施与建议。研究表明：（1）广西各县市生态系统服务供给和需求差异明显。环绕广西的四周山林地和重点生态功能区县生态系统服务供给量较高,大中城市区则较低。生态系统服务需求量自东南向西北逐渐减少。（2）广西生态系统服务供需空间匹配呈现高供高需型、低供高需型、低供低需型、高供低需型四种类型,供需局部空间自相关以高-低或低-高的空间聚集为主,且生态系统服务供需协调度平均值为0.531,处于一般均衡。（3）结合生态系统服务供需匹配四类特征和广西地理环境条件,将广西各县域划分为10个分区,并针对各分区提出差异化整治措施和建议。总体上,生态系统服务高供高需型的区域应以保育为主、培育为辅,防止过度开发;高供低需型的区域以保护为主,提高管理水平;低供高需型的区域应以综合改良为主,提高土地效益;低供低需型的区域应以国土生态重构或重建为主,侧重恢复生态系统。     

河南省生态系统水源涵养功能及其空间分布格局

本文采用水量平衡方程,对河南省生态系统的水源涵养功能状况及其空间特征进行了评估,并分析了河南省水源涵养功能重要性分级特征。结果表明,河南省水源涵养量总体上呈现南高北低、由东南到西北逐渐递减的趋势,淮河以南降水量较高地区的森林生态系统发挥着十分重要的涵养作用。在森林生态系统中,常绿阔叶林水源涵养能力最强。豫南地区南阳、信阳等森林生态系统面积较大的省辖市,水源涵养量最大。河南省水源涵养极重要区主要集中分布在桐柏-大别山区、大型河流、水库湿地等区域。     

基于价值—风险的黄河上游生态功能区生态分区建设

黄河上游地区生态环境脆弱,水土流失和土地退化等生态环境问题不断威胁着生态系统健康与人居环境质量。为探究黄河上游生态功能区生态环境安全状况,本文基于2000年、2010年和2018年的土地利用数据,借助生态系统服务模型、生态风险模型,定量分析了生态系统服务价值和生态风险指数的时空演变规律,并通过Z-score标准化的方法建设了四类生态分区。结果表明：（1）研究期内,各土地利用类型均发生不同程度变化,其中建设用地由于耕地和草地的转入增加最显著,增长面积为118 km²,增长率为46.36%。（2）研究区总体服务价值变化程度较小,生态系统服务以调节服务为主且草地提供价值最高。高服务价值区主要分布于临夏州西南部和卓尼县等植被覆盖度较高的地区。（3）研究区生态风险水平总体偏低,整体呈现“南北两端高、中间低”的分布特征,其中低、较低生态风险区占总面积的76%以上。（4）四类生态分区均发生了较小的变化,表明生态分区处于较为稳定的发展状态。不同生态分区的空间分布连续性差,其中以高生态系统服务价值—高生态风险区（I）最为典型。通过生态系统服务与生态风险（价值—风险）建设生态分区,可为协调区域人地关系与明确未来发展方向提供理论基础。     

基于未确知测度的城市生态系统健康评价

在参考相关研究成果的基础上建立评价指标体系及分类标准,采用熵权法求得各评价指标的权重,应用未确知测度方法构建评价模型,并运用该模型对六盘水市城市生态系统健康进行评价分析。结果显示:六盘市城市生态系统健康活力要素处于疾病状态,组织结构要素处于不健康状态,恢复力要素处于亚健康状态,生态系统服务功能要素为疾病状态,人群健康要素处于不健康状态,城市生态系统健康综合评价属于不健康状态。通过研究,掌握了六盘水市的城市生态系统健康现状,为六盘水市的可持续发展提供了科学参考。     

人工防护林碳储量估算——以新疆墨玉为例

通过2009年8月对新疆墨玉县人工减排林样地进行实地调查取样,获得该地区人工减排林生态系统植被生长状况各种数据,利用这些数据采用生物量与蓄积量关系为基础的植物碳储量估算方法及土壤剖面有机质百分含量推算土壤碳储量的方法分别对干旱区人工林植被、土壤碳储量进行估算。结果表明,干旱区墨玉县玉北固阻结合流沙固定技术试验示范区人工减排林现有碳储量4522.01Mg,波斯坦库勒天然稀疏植被封育区现有碳储量1840.12Mg,土壤平均碳储量相差不大,分别为25.91t/100m2和27.39t/100m2。波斯坦库勒天然稀疏植被封育区内大多是幼龄林,碳储量并未达到最大,随着树木的生长,这些林木还能够固定一定量的大气碳,波斯坦库勒天然稀疏植被封育区的生态系统碳储量能力还有很大的提升空间。新疆减排林区碳储量将进一步增加。     

Assessment of inherent vulnerability of forests at landscape level: a case study from Western Ghats in India

Assessment of vulnerability is an important step in building long-term resilience in the forestry sector. The objective of this paper is to present a methodological approach to assess inherent vulnerability of forests at landscape level. The approach involves use of vulnerability indicators, the pairwise comparison method, and geographic information system (GIS) tools. We apply this approach to assess the inherent vulnerability of forests of the Western Ghats Karnataka (WGK) landscape, which is a part of the Western Ghats biodiversity hotspot in India. Four vulnerability indicators, namely biological richness, disturbance index, canopy cover, and slope, are selected. We find that forests in 30, 36, 19, and 15 % grid points in this region show low, medium, high, and very high inherent vulnerability, respectively. The forest showing high and very high inherent vulnerability are mostly dry deciduous forests and plantations located largely on the eastern side of the landscape. We also find that canopy cover is one of the key indicators that determine the inherent vulnerability of forests, and natural forests are inherently less vulnerable than man-made plantations. Spatial assessment of inherent vulnerability of forests at landscape level is particularly useful for developing strategies to build resilience to current stressors and climate change in future.     

影响杉木人工林可持续经营因素探讨

杉木人工林土壤肥力和林分生产力逐代下降，直接影响杉木林地可持续经营。影响杉木人工林可持续经营的因素是多方面的，主要和杉木人工林所处亚热带红壤区生态系统的脆弱性和杉木人工林群落的单一性及杉木生物学特性等有关，而传统杉木人工林培育过程中采取一系列传统的营林措施则加剧了林地地力衰退。根据目前杉木人工林经营现状，建议在杉木人工林经营过程中应尽量降低营林措施干扰强度，特别是炼山措施的采取；同时开展有关林地可持续模式试验及评价指标体系的研究，以寻找适合不同地区的杉木人工林可持续经营模式。在此基础上，搞好杉木人工林规划和发展，这对南方杉木产区林地可持续经营实践具有较大的指导意义     

1985—2005年聊城市土壤有机质的时空变异分析

通过统计及地质统计学方法,研究了山东省聊城市1985—2005年土壤w(有机质)的时空变异性. 结果表明:近20年来聊城市表层土壤有机质共增加了34.31×104 t,但不同土壤类型的增幅不尽相同,本底值较低的土壤亚类有机质增加较多,本底值较高的则增加较少. 2005年w(有机质)插值结果表明,研究区w(有机质)分布存在四周高、中部低的趋势. 聊城市北部、临清县南部以及高唐与茌平县之间部分区域w(有机质)比1985年下降明显,而冠县以南及以北、茌平县东部及南部部分区域的w(有机质)增加明显. 影响土壤有机质时空变异的因素主要为土壤类型和区域内农业种植及生产管理方式的改变.      

横断山区产水量时空分布格局及影响因素研究

运用InVEST模型产水模块开展横断山区1990-2015年产水的量化评估,并开展相应的时空特征及影响因素分析。结果表明：（1）空间分布上,横断山区产水量均表现为南高北低的空间格局,垂直方向上,产水能力随着海拔的增加呈减小趋势。（2）1990-2015年产水深度表现为先小幅增大后明显减小再小幅增大的波动变化趋势。（3）不同土地利用类型的平均产水能力差异较大。其中以建设用地产水能力最强,约为550~920 mm;林地、草地居中,分别为438~650 mm和412~580 mm;未利用地和水域产水能力最弱,分别为273~457 mm和56~237 mm。（4）产水量空间分布与海拔及草地比例呈现显著的负相关,与降水量及林地比例呈显著正相关;时间变化上产水量与降水量呈显著正相关关系。该研究有助于推进山区生态系统服务研究的发展,其结果可为横断山区流域水资源管理、维持区域可持续发展提供科学支撑。     

The Nature of ecosystem management: postmodernism and plurality in the sustainable management of the boreal forest

Ecosystem management, by seeking to emulate natural disturbance, has been proposed by the ecological and forest management community as a means of maintaining the biodiversity and productivity of boreal forests, key components of sustainable forest management (SFM). However, it is argued that ecosystem management overlooks the paradox inherent in the concept of Nature, limiting the scope of the SFM debate by maintaining a binary opposition between Nature and Society, humans and the environment. Nature is paradoxical because humans are part of Nature, by the theory of evolution, while at the same time Nature is a social construction created by humans, and thus artificial. Recourse is made to postmodernism in order to examine the metaphysical and sociopolitical implications of the deconstruction of this paradox. Based on a review of the philosophy of Foucault and Derrida, the concept of Nature is demonstrated to be socially mediated, an entwinement of reason and power. In order to address metaphysical challenges of the Nature–Society dualism identified above, I refer to Habermas’s theory of communicative action and cite results from a case study in this regard. Results from this case study prompt a critical examination of the legitimacy of a discourse ethic about Nature, making use of the negative dialectics of Adorno. As a result, at the metaphysical level, a different role for ecologists and forest managers in public participation procedures is proposed, one whereby ecologists talk through Nature to the evolutionary agents to which it is intended to refer as a means of discussing whether specific management options will contribute to sustainable development. It is argued that at the sociopolitical level SFM will necessitate improved transparency and participation in forestry, criteria that can be attained through community-based ecosystem management. Both elements require a science more actively engaged with civil society.     

基于生态安全格局的国土空间生态保护修复关键区域诊断与识别——以烟台市为例

山水林田湖草系统生态保护修复是维护国家生态安全的重要保障。当前国土空间生态保护修复研究缺乏从生态系统的完整性和结构连通性角度对国土空间生态保护修复关键区域进行诊断和识别。烟台市作为我国典型滨海城市,湿地退化,生境类型单一造成景观稳定性差,国土空间生态保护修复刻不容缓。为全面识别烟台市国土空间生态保护修复关键区域,利用生境质量模型、生境风险评估模型、粒度反推法、最小累积阻力模型和电路理论,通过构建区域生态安全格局,诊断生态“夹点”、生态障碍点、生态断裂点等,识别和确定研究区域的国土空间生态保护修复关键区域。研究发现：（1）烟台市生态源地共计668.85 km²,主要为林地、水域,源间廊道共计1548.36 km,呈现“两横两纵”的空间特征;（2）基于生态安全格局识别烟台生态保护修复关键区域,包括13处生态“夹点”区域、8处生态障碍点区域、39处生态断裂点区域、破碎生态空间1308.66 km²;（3）结合各类生态保护修复关键区域的空间分布特征、土地利用现状,分别提出修复提升方向。研究可为国土空间生态保护修复关键区域识别、生态系统整体修复提升提供科学指导。     

Drought can offset potential water use efficiency of forest ecosystems from rising atmospheric CO2

Increasing atmospheric CO₂ is both leading to climate change and providing a potential fertilisation effect on plant growth. However, southern Australia has also experienced a significant decline in rainfall over the last 30 years, resulting in increased vegetative water stress. To better understand the dynamics and responses of Australian forest ecosystems to drought and elevated CO₂, the magnitude and trend in water use efficiency (WUE) of forests, and their response to drought and elevated CO₂ from 1982 to 2014 were analysed, using the best available model estimates constrained by observed fluxes from simulations with fixed and time-varying CO₂. The ratio of gross primary productivity (GPP) to evapotranspiration (ET) (WUEe) was used to identify the ecosystem scale WUE, while the ratio of GPP to transpiration (Tr) (WUEc) was used as a measure of canopy scale WUE. WUE increased significantly in northern Australia (p < 0.001) for woody savannas (WSA), whereas there was a slight decline in the WUE of evergreen broadleaf forests (EBF) in the southeast and southwest of Australia. The lag of WUEc to drought was consistent and relatively short and stable between biomes (≤3 months), but notably varied for WUEe, with a long time-lag (mean of 10 months). The dissimilar responses of WUEe and WUEc to climate change for different geographical areas result from the different proportion of Tr in ET. CO₂ fertilization and a wetter climate enhanced WUE in northern Australia, whereas drought offset the CO₂ fertilization effect in southern Australia.     

生态系统调节水量的价值评估——兴山实例

根据植被类型、坡度和土壤类型，分析了兴山县集水区内不同植被地块调节水量的能力。并且根据水能学的原理，分析了枯水期和洪峰期葛洲坝水电站的发电量与水流量的关系，建立了水流发电模拟模型。在上述分析的基础上，评估了兴山县境内生态系统调节香溪河等河流的水量，改善长江全年来水的均匀度，提高葛洲坝水电站发电效率的经济价值。     

Contribution of spatially explicit models to climate change adaptation and mitigation plans for a priority forest habitat

Climate change will impact forest ecosystems, their biodiversity and the livelihoods they sustain. Several adaptation and mitigation strategies to counteract climate change impacts have been proposed for these ecosystems. However, effective implementation of such strategies requires a clear understanding of how climate change will influence the future distribution of forest ecosystems. This study uses maximum entropy modelling (MaxEnt) to predict environmentally suitable areas for cork oak (Quercus suber) woodlands, a socio-economically important forest ecosystem protected by the European Union Habitats Directive. Specifically, we use two climate change scenarios to predict changes in environmental suitability across the entire geographical range of the cork oak and in areas where stands were recently established. Up to 40 % of current environmentally suitable areas for cork oak may be lost by 2070, mainly in northern Africa and southern Iberian Peninsula. Almost 90 % of new cork oak stands are predicted to lose suitability by the end of the century, but future plantations can take advantage of increasing suitability in northern Iberian Peninsula and France. The predicted impacts cross-country borders, showing that a multinational strategy, will be required for cork oak woodland adaptation to climate change. Such a strategy must be regionally adjusted, featuring the protection of refugia sites in southern areas and stimulating sustainable forest management in areas that will keep long-term suitability. Afforestation efforts should also be promoted but must consider environmental suitability and land competition issues.