长江流域2000—2015年生态系统质量及服务变化特征

分析生态系统质量与服务现状及变化特征,有助于准确了解流域生态系统状况与趋势,为流域生态保护与修复的高效管理提供参考依据.采用相对生物量密度与相对植被覆盖度指数以及生态系统服务（土壤保持、防风固沙、洪水调蓄、粮食生产）评估模型,评估2000—2015年长江流域生态系统质量及服务变化特征.结果表明:①2000—2015年,长江流域森林、灌丛以及草地生态系统质量提升显著,56.56%的森林、45.65%的灌丛以及19.26%的草地生态系统质量得到不同程度的提高.②研究期间,长江流域粮食生产、洪水调蓄、土壤保持、防风固沙均呈显著上升趋势,其中粮食生产能力增加13.7%,洪水调蓄功能提升10.1%,土壤保持服务提高19.5%,防风固沙总量增加30.0%.③长江流域生态系统质量不高,处于低与差质量等级的生态系统面积比例在25%~35%之间;受不同类型的自然和人类活动影响,长江流域生态系统质量与服务均存在局部退化现象.研究显示,在生态质量与服务评估的基础上,分区域、分类型实施不同的生态系统保护与恢复途径,是今后长江流域加强生态系统管理的重要途径.      

海河流域草地生态系统服务功能及其价值评估

草地生态系统为人类提供了畜产品和生命支持两个方面的多种服务功能,但人们常关注产品提供功能而忽视生命支持功能。研究采用联合国千年生态系统评估框架,构建了海河流域草地生态系统服务功能的评估指标体系,并以2005年为基准年,运用市场价值法、影子价格法等多种方法对海河流域草地生态系统进行经济价值评估。结果表明,海河流域草地面积为6.67×10¹⁰ m²,提供产品、固碳、保持土壤、净化环境等8项服务功能的总价值为2 216.28×10⁸元,单位面积价值为3.32元/(m²·a)。其中,提供产品的价值量最大,占总价值的31.3%,其次是固碳和营养物质保持功能的价值,分别占总价值的26.8%、22.2%。海河流域草地生态系统除了具有重要的产品提供功能外,固碳、营养物质保持等生命支持功能的巨大经济价值也不容忽视,平衡兼顾草地生态系统的产品提供功能和生命支持功能有助于促进海河流域经济社会发展与生态保护的协调。     

长江流域重要保护物种分布格局与优先区评价

开展大尺度重要物种的保护优先区研究对于提高生物多样性保护效率十分重要. 选取1 020个物种(包括植物568种、哺乳动物142种、鸟类168种、两栖动物57种、爬行动物85种)为长江流域重要保护物种. 在分析重要保护物种类群分布格局的基础上,利用系统保护规划与专家参与的方法,提出了长江流域物种保护的27个保护优先区.保护优先区总面积占流域面积的41.8%,涵盖了重要保护物种973种,占全部重要保护物种数目的95.4%.建议以保护优先区为基本单元,开展有关生物多样性保护研究及保护区群的建设.      

长江流域景观格局变化对生态系统水质净化服务的影响

流域景观格局通过改变营养物质累积浓度空间分布而影响水质净化服务,探讨流域景观格局变化对水质净化服务的影响对于流域景观规划、生态系统保护和生态系统服务提升具有重要意义。以长江流域为研究区域,分析了两者变化特征及相关关系,结果表明:2000~2010年,长江上游农田减少0.92%、森林增加0.34%;中下游城镇增加6.87%、农田减少6.83%。景观配置变化中,流域各景观斑块复杂程度增加、景观聚集连通性降低、景观异质性增加;1 000 m河岸带中,各斑块大片聚集趋势更明显;流域水质净化服务量增强区域主要集中在上游的乌江水系、嘉陵江水系及宜宾至宜昌干流水系,最大增加10.5%,中下游大部分子流域水质净化服务下降,下降率最高达22.8%;景观配置中,景观聚集连通性降低、景观复杂程度增加和景观异质性的增加,都会削弱水质净化服务;子流域与河岸带景观格局变化解释水质净化服务空间变异的贡献率分别为29.4%和79.0%,表明河岸带景观格局的改变更能影响污染物的截留效率。     

中国湖库洪水调蓄功能评价

湖泊是抵御湖区水系洪水灾害的天然屏障,而水库是现代防洪工程体系的重要组成部分,两者共同肩负我国防洪减灾的重任。为探明我国湖、库洪水调蓄功能状况,分析区域防洪需求进而提出对策建议,论文以湖泊可调蓄水量和水库防洪库容为评价指标,基于可调蓄水量与湖面面积以及防洪库容与总库容的数量关系构建模型,分别对我国湖泊和水库的洪水调蓄能力进行了初步评估。结果表明,我国湖泊可调蓄水量和水库防洪库容分别为1 475.47×10⁸和2 506.85×10⁸ m³,湖库洪水调蓄功能总量为3 982.33×10⁸ m³。从空间分布来看,湖泊调蓄能力以西藏、青海、江苏等省以及西北诸河、长江、淮河等流域较强;水库调蓄能力以湖北、广东、湖南等省以及长江、珠江、黄河等流域较强;湖库综合调蓄能力则以西藏、湖北、青海、江苏、湖南等省以及长江、西北诸河等流域较强。从防洪需求来看,珠江、长江、海河、淮河等流域湖库调蓄能力与设计洪量的比值较小,防洪压力较大。针对珠江流域和海河流域,建议通过兴建水库等工程建设提高流域防洪能力;针对长江流域和淮河流域,可结合退田还湖和水库建设提高湖库综合调洪能力。研究结果可为我国防洪建设和洪水管理提供科学指导。     

重点生态功能区生态资产保护成效及驱动力研究

重点生态功能区是保障国家生态安全、扩大绿色生态空间的重要区域,在实现全国生态资产保值增值方面发挥着重要作用。然而,现阶段围绕重点生态功能区生态资产保护成效及驱动力开展的研究较少。为明确重点生态功能区生态资产保护的驱动力以及存在的问题,本文利用遥感影像并结合图像解译、GIS空间分析和数理统计等方法对重点生态功能区内生态资产展开分析,并将其与非重点生态功能区进行比较。研究结果显示:重点生态功能区内森林、灌丛、草地和湿地生态资产总面积为349.30万km~2,优级和良级生态资产占生态资产总面积的42.42%,生态资产综合指数为21.19。15年间,重点功能区内生态资产总面积增加0.05%,优级和良级生态资产面积占比分别增加0.59%和0.85%,生态资产综合指数增加2.94。重点生态功能区生态资产面积和质量增幅均小于非重点生态功能区,然而重点生态功能区生态资产指数增量高于非重点生态功能区。生态恢复是驱动重点生态功能区生态资产面积变化的主因,对原有生态资产的保护是促进生态资产指数增加的最主要驱动力(贡献率达81%),城镇化和农业开发对生态资产的不利影响不容忽视(贡献率达-6.81%)。研究表明,对重点生态功能区生态资产保护成效显著,同时还有较大提升空间。本研究也为优化重点生态功能区的城镇化和农业开发的管理提供了证据和参考。     

全国生态系统食物生产功能空间特征及其影响因素

随着我国人口的迅速增长以及工业化、城镇化进程的加快,生态环境遭到破坏,使得食物生产不稳定,食物安全问题日益突出,评价我国食物生产功能具有十分重要的意义。依据食物生产产量,根据营养成分转化率,将各类食物折算成热量来统一核算,研究评价了我国生态系统食物生产功能的空间分布特征,并利用ArcGIS、SPSS进行空间分析及影响因子分析,结果表明:① 2010 年,我国生态系统的食物生产总量为11 765.28×10¹² kJ,空间上呈现东南多西北少的分布格局;② 华东、华中、东北地理区,河南、山东、黑龙江三省具有较高的食物生产能力;③ 耕地质心的转移并没有引起食物生产质心的转移,技术要素的投入更能提高食物生产能力,研究发现粮食播种面积、有效灌溉面积、化肥使用量等与食物生产热量呈显著正相关(P<0.01)。因此,充分利用自然资源,合理增大技术要素投入的力度,是提高我国食物生产能力的重要途径。     

国家级重点生态功能区县生态系统生产总值核算研究——以阿尔山市为例

国家级重点生态功能区是国家重要的生态安全屏障,是保障生态系统稳定的重要区域,生态系统生产总值(GEP)是生态系统为人类福祉和经济社会可持续发展提供的产品与服务价值的总和。核算重点生态功能区县生态系统生产总值(GEP)不仅为揭示区域生态系统为人类福祉和经济社会发展贡献提供了新的手段,同时为完善限制开发区市县政府考核机制和离任审计提供了新的科学方法。本文以国家级重点生态功能区县——阿尔山市为例,运用市场价值法、影子工程法、替代成本法及旅游费用法等研究方法,对阿尔山市生态系统产品提供、调节服务、文化服务3大类11项服务功能进行核算,结果表明:(1)2014年,阿尔山市生态系统生产总值539.88亿元,就生态系统服务类别而言,调节服务价值最高,占88.44%;文化服务价值占8.72%;产品提供价值占2.83%。(2)就不同生态系统服务类型而言,气候调节功能价值最大,占45.33%;固碳释氧价值、水源涵养价值、洪水调蓄价值次之。(3)就不同生态系统类型而言,由大到小排序,森林湿地草地灌丛农田。其中,森林生态系统生产总值最高,占61.99%;湿地次之,占32.44%。     

生态系统流动性资产核算方法 ——以四川省各县域水土保持功能为例

通过两条规则的制订,制造了生态系统服务市场,评估可交换的生态系统流动性资产(FEP):规定生态系统服务市场价值总量为当地某年GDP的2%;规定当地生态功能当量总值与2000年基准年相比不得降低。并以四川省水土保持功能FEP核算为例,进行了省域尺度及县域尺度上的水土保持FEP核算。计算了FEP在省内的分配,并以2000年为基准,分析了2010年各市县FEP的盈亏。结果表明:2000～2010年10年间,四川省水土保持FEP总量由79.84亿元上升为257.74亿元,总量增加了177.90亿元,平均上涨222.82%,上涨幅度最大的为秦巴山区和大小凉山区域。2010年底,四川省181个县市中有139个县市均实现了功能不下降的强制性要求,基本实现了内部性FEP_(xs)盈余。而内部性FEP_(xs)赤字严重区域主要位于龙门山一带。与社会经济发展水平相协调,FEP核算可较好反映评估单元内生态服务功能实际购买能力。