采伐影响下森林景观服务功能变化研究

文章以大兴安岭呼中林业局亚里河林场为研究区,以遥感数据、林相图和采伐设计资料为信息源,选择水源涵养、固土保肥、固定CO2和释放O2四项服务功能,运用景观生态学原理,引用相应模型,估算了研究区1989年和2000年服务功能价值及其空间分布变化;建立历年采伐分布图,计算采伐造成的服务功能价值损失,揭示该损失值与木材生产的经济效益之间的关系,并分析了服务功能价值在各管理区域内的分布。结果表明,1989年服务功能价值为1.85×108元,2000年为1.37×108元,价值20×104元h/m₂以上的面积明显下降。生态服务功能的下降由采伐导致,1989至1999年采伐导致的生态损失价值为0.71×108元,是木材生产获利的1.9倍,采伐损失价值与年出材量呈现相同的变化趋势。最后证明了管理等级区划和限制采伐量,即“天保工程”,将有利于森林植被恢复,大幅度提高整个亚里河林场的生态服务功能。     

黑龙江大兴安岭森林绿色核算研究

在对国内外森林绿色核算研究综述的基础上,对黑龙江大兴安岭1997-2003年森林资源的实物量、价值量和森林绿色GDP等进行了核算。核算结果表明:黑龙江大兴安岭森林的eaGDP(environmentallyadjustedGDP)1997年为38.19×108元,2003年为57.34×108元,年均增长7.01%;森林的eaNDP(environmentallyadjustedNDP)1997年为25.70×108元,2003年为43.96×108元,年均增长9.36%。在森林绿色GDP核算的基础上,进行了资产负债和财富核算。结果表明,1997-2003年,黑龙江大兴安岭林地、林木存量价值呈减少的趋势;森林环境效益呈增加的趋势,反映在社会经济发展中对林地、林木存量的过度开发和利用。森林绿色GDP占GDP的比重和森林资源占国民财富的比重也呈下降的趋势,说明黑龙江大兴安岭虽然在天然林保护工程后,全面禁止天然林采伐,森林的生长量大于消耗量,表现为流量价值有所增加,反映森林是可持续的经营,但从存量上看对国民经济发展的支撑力是下降的。最后,研究指出,应加强生态补偿政策的研究,积极落实森林可持续经营对策和建议加强绿色财富政策的制定,以保证黑龙江大兴安岭森林的可持续发展和绿色财富的增长。     

Socio-economic vulnerability to climate change in the central mountainous region of eastern Mexico

Climate change effects are expected to be more severe for some segments of society than others. In Mexico, climate variability associated with climate change has important socio-economic and environmental impacts. From the central mountainous region of eastern Veracruz, Mexico, we analyzed data of total annual precipitation and mean annual temperature from 26 meteorological stations (1922–2008) and from General Circulation Models. We developed climate change scenarios based on the observed trends with projections to 2025, 2050, 2075, and 2100, finding considerable local climate changes with reductions in precipitation of over 700 mm and increases in temperature of ~9°C for the year 2100. Deforested areas located at windward were considered more vulnerable, representing potential risk for natural environments, local communities, and the main crops cultivated (sugarcane, coffee, and corn). Socio-economic vulnerability is exacerbated in areas where temperature increases and precipitation decreases.

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.1007/s13280-015-0690-4) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

横断山区干旱河谷大气水资源变化特征与演变趋势研究

利用横断山区干旱河谷内24个气象站逐月降水、气温等观测资料,依托高桥浩一郎陆面蒸发公式,计算了干旱河谷区陆面蒸发、可利用降水等水资源分量,并分析了各分量的未来演变趋势。结果表明:干旱河谷区年均降水量723.7mm,而年均蒸发量高达479.5mm,降水量中有超过84.89%因蒸发而损耗;大气水资源分量P、E及PE季节变化非常明显,夏季各分量最大,多年平均值达404.9mm、239.9mm和164.8mm,各占全年的55.94%、50.04%和67.51%,而冬季各分量最小,占全年的比例也相应最小,仅为2.96%、4.06%和0.79%;大气水资源各分量年代际差异很大,20世纪60年代可利用水资源丰富,70年代相对偏少,80和90年代逐渐增加,进入21世纪后又呈现为偏少特征;未来干旱河谷区的降水量维持减少的概率较转向增加的概率要小,蒸发量将依然维持增加的趋势,而可利用水资源量会继续维持减少的倾向。     

陕西秦岭南麓区域发展与生态效率变动研究

分析区域社会经济发展与环境的生态效率关系,描述区域发展对生态环境资源消耗和占用状况,揭示导致生态变化的重要因素,有助于为区域可持续发展政策提出奠定基础.通过对陕西秦岭南麓区域发展与生态足迹影响因素的差异性分析以及区域内2005—2014年城市发展指数CDI和生态足迹EF的测算,分析陕南三市CDI、EF和生态效率的年际变化趋势及相互影响关系.研究表明:陕南三市CDI和人均EF均呈现不断增长态势,2005—2014年,汉中市、安康市、商洛市CDI分别增长34.99%、42.91%、33.39%;人均EF分别增长66.59%、73.59%、67.04%.结果显示,陕南三市生态效率呈现先升后降的趋势,环境效率年际变化波动较大.资源效率是导致陕南三市生态效率波动变化的主要因素,与生态效率的变化趋势基本一致.化石能源消耗和建设用地占用不断增长是导致资源效率降低的主要原因.陕西秦岭南麓区域社会经济发展能力逐步增强,但资源的高消耗和占用使生态环境压力持续增大,发展循环经济、开发生态旅游等成为政策着力点.     

近40 a秦岭生境质量时空变化特征及驱动机制

运用InVEST模型,研究秦岭生境质量时空变化及驱动机制,以期为秦岭生态文明建设与秦岭区域可持续发展提供理论依据。结果表明：秦岭土地利用方式以林地和草地为主,主要分布于中、西部,耕地与建设用地主要分布在东、南部。人类对秦岭干扰程度在2000年后开始增加,土地利用变幅超过总面积的2%。1980年、1990年、2000年、2010年、2020年,秦岭的平均生境质量（范围0—1）分别为0.7592、0.7594、0.7586、0.7585、0.7617,均处于“较高”等级。空间分布上,秦岭生境质量中、西部等级高,而东、南部等级低。在像元尺度上,秦岭生境质量较为稳定,显著变化的区域面积仅为2.74%。显著升高的区域主要集中在西南部略阳、勉县等区县,显著降低的区域主要集中在东部的洛南、商州等区县。秦岭的生境质量表现出显著的空间集聚特征,21世纪后,秦岭高质量生境集聚区域面积扩张,低质量的生境集聚区域面积降低。土地利用程度是影响秦岭生境质量最大的驱动因子,与之呈现显著的负相关关系,且影响范围分布于全域。秦岭生境质量的降低源于人类活动引起生境威胁源——建设用地与耕地的扩张,而生境质量的升高可能源于“退耕还林还草”、《陕西省秦岭生态环境保护条例》等其他生态保护政策的实施。今后,秦岭的生态保护与建设,一方面仍要继续推进生态保护工作;另一方面要加大对秦岭东部（如商州区、洛南县与丹凤县等）与南部（如汉阴县、汉滨区等）的关注。秦岭生境质量的增长优势在2010年后更为显著,充分说明“五位一体”总体布局极大推动了秦岭生态文明建设进程。     

关帝山森林土壤真菌群落结构与遗传多样性特征

土壤微生物群落驱动土壤碳、氮、磷、硫生物地球化学循环,在维持土壤碳汇和生态系统功能等方面发挥重要的作用.分析环境与空间因素在寒温性针叶林土壤微生物群落构建中的作用,可以为区域森林生态系统管理措施的制定提供理论依据.本文利用Illumina高通量测序技术分析了关帝山庞泉沟自然保护区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林、青杄(Picea wilsonii)林、油松(Pinus tabulaeformis)林以及桦树(Betula spp.)林这4种林型的5个土壤真菌群落(Lp MC1、Lp MC2、Pw MC、Pt MC和BMC)的结构.同时测定林下土壤环境因子及林下植被多样性,分析真菌群落的结构与植被和土壤环境因子的相关性.结果表明:(1)5个样地中共有7个真菌门和33个优势真菌属;(2)冗余分析结果表明:土壤pH、温度、含水率、全氮含量、NH+4含量、全碳含量、蔗糖酶活性、脲酶活性、林下植被优势度和均匀度与土壤真菌群落结构显著相关;(3)聚类分析和PCA分析结果表明,森林植被类型、土壤环境因子和林下植被对土壤真菌群落结构影响显著.(4)空间变量(PCNM)分析结果表明,在局域尺度(local scale)上扩散限制对研究区域真菌群落构建的影响不显著.本研究区森林土壤真菌群落结构主要受到环境选择(土壤pH、温度、含水率、全氮含量、NH+4含量、全碳含量、蔗糖酶活性、脲酶活性、林下植被优势度和均匀度、森林类型)的显著影响.     

山西关帝山神尾沟植物群落物种多样性与环境关系的研究I．丰富度、均匀度和物种多样性指数

以89个植物群落调查样地数据为基础，运用8个多样性指数对山西关帝山神尾沟物种多样性与环境之间的关系进行了分析.（1）群落总的表现为多样性和均匀度随海拔升高而下降，丰富度从1700m下降到2400m后开始升高；（2）群落不同层次表现为乔木层和灌木层多样性、丰富度和均匀度随海拔升高而下降，草本多样性和均匀度表现为上升趋势，丰富度下降到1900m后开始上升；（3）乔灌草三者多样性和丰富度指数值以及变化幅度都表现为草本层>灌木层>乔木层，三者均匀度相差不大；（4）群落不同坡向表现为阳坡多样性和丰富度都大于阴坡，均匀度相差不大.图6参7     

Adapting the RUSLE and GIS to model soil erosion risk in a mountains karst watershed, Guizhou Province, China

Soil erosion is a serious environmental problem in Guizhou Province, which is located in the centre of the karst areas of southwestern China. Unfortunately, Guizhou Province suffers from a lack of financial resources to research, monitor and model soil erosion at large watershed. In order to assess the soil erosion risk, soil erosion modeling at the watershed scale are urgently needed to be undertaken. This study integrated the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) with a Geographic Information System (GIS) to estimate soil loss and identify the risk erosion areas in the Maotiao River watershed, which is a typical rural watershed in Guizhou Province. All factors used in the RUSLE were calculated for the watershed using local data. It was classified into five categories ranging from minimal risk to extreme erosion risk depending on the calculated soil erosion amount. The soil erosion map was linked to land use, elevation and slope maps to explore the relationship between soil erosion and environmental factors and identify the areas of soil erosion risk. The results can be used to advice the local government in prioritizing the areas of immediate erosion mitigation. The integrated approach allows for relatively easy, fast, and cost-effective estimation of spatially distributed soil erosion. It thus indicates that RUSLE-GIS model is a useful and efficient tool for evaluating and mapping soil erosion risk at a large watershed scale in Guizhou Province.     

天山典型冰川区雪冰中碳质气溶胶浓度特征研究

根据2002年与2004年在天山乌鲁木齐河源1号冰川与奎屯河哈希勒根51号冰川采集的粒雪与冰川冰样品,利用热/光反射法(TOR)分析得到有机碳(OC)与元素碳(EC)的浓度,并探讨了天山典型冰川区雪冰中碳质气溶胶浓度的时空特征与环境意义.结果表明,总碳(TC)浓度从高到低依次为:乌鲁木齐河源1号冰川西支雪坑(1 943 ng.g-1)>乌鲁木齐河源1号冰川东支雪坑(989 ng.g-1)>奎屯河哈希勒根51号冰川雪坑(150 ng.g-1)>乌鲁木齐河源1号冰川东支冰川冰(77 ng.g-1),OC和EC的浓度序列也较为类似;天山冰川区雪层中OC浓度平均值为557 ng.g-1,EC浓度平均值为188 ng.g-1.不同冰川积累区雪层剖面的中下部污化层附近一般都会出现碳质气溶胶浓度峰值,但某些突发性事件会使得表层雪也产生浓度峰值;在季节性碳排放(如居民采暖、农业活动等)与碳传输(如大气环流等)的影响下,雪层中碳质气溶胶浓度在7～11月间总体呈波动下降的趋势;冰川冰与粒雪间碳质气溶胶浓度可能存在着数量级的差异,这主要受到冰川所在环境、雪冰采样时空条件等因素影响;雪层表面是否存在EC对反照率有很大影响,模拟显示在波长为300～700 nm范围内反照率平均降低0.22.