三江源区生态系统状况变化及其成因

三江源区是黄河、长江和澜沧江的发源地.为研究三江源区生态系统状况变化及其可能成因,利用InVEST（Integrate Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs）、CASA（Carnegie-Ames-Stanford Approach）、RUSLE（Revised Universal Soil Loss Equation）和RWSQ（Revised Wind Erosion Equation）模型模拟,结合实地观测数据,系统全面地评估2000年以来三江源区生态系统构成、质量和服务功能变化,并揭示其成因.结果表明:① 2000—2010年三江源区生态系统结构基本稳定.草地退化状况轻微好转,产草量和生产力微弱增加.植被生长季水热条件的改善是促使产草量增加和草地退化态势趋缓的重要原因,同时生态工程的实施也发挥了积极作用.② 2005—2010年局部重点生态工程区的水土流失状况轻微好转,但区域整体好转趋势不明显.土壤中w（有机质）明显增加,但对于土壤保持功能起到关键作用的植被根系层的恢复却比较缓慢,降雨侵蚀力的增强加速了土壤侵蚀过程,生态系统的土壤保持功能基本上没有提高.③ 2000—2013年地表水、地下水资源量和土壤湿度均呈明显增加趋势,水质稳定在GB 3838—2002《地表水环境质量标准》划定的Ⅰ~Ⅱ类.降水量和冰川/积雪融水量增加导致径流量增大,气候变暖引起的冻土退化导致地下水库枯水季径流调节作用增强.④ 生态工程实施后,生物栖息地的生境退化状况轻微改善,野生动物的分布范围和种群数量都有了较为明显的增加.      

2001-2010年三江源区草地净生态系统生产力估算

三江源区位于青藏高原腹地,是我国长江、黄河、澜沧江三大河流的发源地.为了准确估算该地区草地生态系统的净生态系统生产力,收集整理了2001—2010年青藏高原10个通量观测站点的观测数据,构建了三江源区草地生态系统NEP（net ecosystem production,净生态系统生产力）估算模型,并在站点尺度进行了模型参数化和精度验证;结合区域尺度气象和遥感数据,估算了三江源区草地生态系统NEP.结果表明:① 2001—2010年三江源区草地生态系统多年平均NEP空间分布具有明显的空间异质性,大部分地区表现为碳汇,NEP（以C计）平均值为41.8 g/（m2·a）.② 三江源区草地生态系统NEP呈波动增加趋势,从2001年的20.0 g/（m2·a）增至2010年的82.5 g/（m2·a）;除2002年表现为弱碳源外,其余年份均表现为碳汇,并以2010年碳汇能力为最强.③ 2001—2010年三江源区草地生态系统NEP平均年增长率为5.4 g/m2;NEP年际变化率空间分布显示,大部分地区NEP呈增加趋势,仅有东南部和中部部分区域NEP呈下降趋势.研究显示,2001—2010年三江源区草地生态系统表现为碳汇,并且由于气候的暖湿化趋势,碳汇强度总体表现为增强.      

三江源生态移民对草地资源依赖性分析

基于移民、牧民访谈和问卷调查,对青海三江源泽库县生态移民的生活情况进行调查,分析移民对草地资源依赖性变化,以了解生态移民政策的成效与不足,并探讨现有政策中存在的相关问题,对三江源生态补偿政策和制度的制定完善提供参考和研究基础。研究结果显示:生态移民家庭经济收入有所提高,畜牧业收入占家庭总收入比例下降,生态补偿、务工、经商对于家庭收入的作用已明显显现。移民家庭从事畜牧业降为20.1%,务工家庭增加到37%,30.5%的移民参加过技能培训,但能源使用经济负担有所增加。53.90%的牧民愿意移民,但对移民后就业及生活设施建设仍有较大顾虑。总体而言,生态移民生活整体情况有所改观,移民后草地资源不再是家庭主要收入的基础。政府应完善技能培训体系,加快后续产业培育,重视生态移民工程前期规划,加大生态补偿资金支持力度。     

三江源地区冬虫夏草采挖对草地植被的影响

在三江源地区冬虫夏草3个产区——青海省黄南藏族自治州泽库县、果洛藏族自治州玛沁县和玉树藏族自治州杂多县设置虫草采挖样地和对照样地,通过样方调查和统计分析,评价冬虫夏草采挖活动对草地植被的影响. 结果表明:冬虫夏草采挖使草地物种多样性、盖度和地上生物量降低,群落优势度升高.由于采挖活动,Shannon-Wiener多样性指数减少了10.3%~12.5%,群落盖度降低了10.6%~19.1%,地上生物量降低了20.7%~46.1%,Berger-Parker优势度指数增加了16.7%~31.8%. 采挖活动未使地下生物量产生显著变化. 植被状况的恶化将影响冬虫夏草的形成过程,因此,应加强冬虫夏草产区的植被保护,以实现资源的可持续利用. 地上生物量对冬虫夏草采挖活动最为敏感,可作为冬虫夏草产区植被保护过程中的首选评价指标. 采挖活动对地上生物量的影响程度与地理位置有关,表明采挖活动的效应具有区域分异特征,冬虫夏草资源保护策略应根据区域特点制订.      

基于生态承载力的成都产业空间布局研究

以成都市的20个行政区县为基本评价单元进行生态承载力评价,在此基础上进行产业空间布局研究. 结果表明:成都市的生态承载力空间分布存在明显差异,呈从山区—丘陵—平原依次递增、从流域源头—末端依次递增的规律. 根据不同单元生态承载力的空间和阈值差异,将成都产业空间布局划分为4个类型区,即重点发展区、引导发展区、限制发展区和保护发展区;针对不同类型区的特征,制订产业准入门槛、产业规模和产业发展方向等产业发展调控策略.      

生态适宜的城市发展空间分析方法与案例研究

综合运用生态功能区划方法和土地建设适宜性分析技术,基于地理信息系统平台建立了生态适宜的城市发展空间区域(生态主导功能区)的划分方法,依据生态保护原则和土地开发适宜度,将城市生态主导功能区划分为禁止、限制、优化和重点开发区4种类型.介绍了该方法在大连市的应用.结果表明,大连市禁止、限制、优先和重点开发区面积分别占全市域土地面积的56%、19%、12%和13%.     

中日韩城市化过程中的资源环境变化比较研究

城市化是世界各国社会经济发展的重要特征,是一种强烈的地表人类活动过程,在促进经济和社会发展的同时给资源环境带来了一系列负面影响。城市化过程的直接表现是乡村人口进入城市,用人口城市化表征城市化水平。中日韩是亚洲和东北亚地区经济实力最强的三个核心国家。以中日韩三国为例,基于面板数据模型框架,对比分析1950-2012年三国城市化的发展阶段和过程,采用线性回归方法定量研究三国城市化进程与资源环境变化之间的相互关系。结果表明:中日韩三国城市化进程存在较大差异,城市化起点不同、发展速度不同、所处阶段不同。中国城市化起步分别比日韩晚80年、20年。中日韩三国城市化水平的发展趋势均呈快速增长,日韩两国在二战后城市化水平的增长速度均远超中国。目前日韩两国均已处于城市化后期,并已经成功跨越了中等收入陷阱,进入发达经济体,两国城市化率分别为91.73%,83.47%;而中国目前正处于城市化中期和跨越中等收入陷阱的关键阶段,城市化率为51.78%。中日韩三国城市化进程与资源环境变化有着密切关系。随着城市化水平的提高,城市化与土地资源、水资源呈显著负相关,与能源使用量呈显著正相关。中日韩三国城市化率每提高1%,人均耕地面积分别减少24 m2,10 m2,9 m2,人均水资源量分别减少64 m3,43 m3,21 m3,人均能源消费量分别增加42 kg,76 kg,111 kg。借鉴日韩经验,建议中国提高资源、能源利用效率,调整产业结构,加强环境监管,控制废弃物排放,建设生态城市,实现城市化快速发展、资源高效利用和生态环境保护共赢。     

厦门市城市绿地雨洪减排效应评价

城市绿地在对雨水的渗透、滞留和调蓄方面具有非常显著的作用,能够有效削减城市的雨洪流量,缓解内涝压力.以海绵城市试点——厦门市为典型区,在日降雨数据、土地利用数据、土壤类型数据、城市绿地空间分布数据和城市建成区空间范围数据等多源数据的支撑下,系统评价了厦门市建成区城市绿地的雨洪减排效应.其中,雨洪减排效应的实物量通过SCS（Soil Conservation Service）模型进行评估,价值量则利用替代市场法进行估算.结果表明:2010年厦门市单位城市绿地削减的雨洪径流深为262.28 mm,削减的雨洪径流总量为4 385.40×104 m3,减排服务价值为2.75×108元;2015年单位城市绿地削减的雨洪径流深为335.77 mm,削减的雨洪径流总量为7 634.37×104 m3,减排服务价值为5.49×108元.城市绿地面积、降水量及其时程分配是影响城市绿地雨洪减排效应的关键因子,在其共同驱动下,2015年厦门市城市绿地的雨洪减排效应较2010年显著增加.研究显示,SCS模型在数据输入和参数率定等方面具有显著优势,能够在地理空间上连续模拟厦门市整个建成区的产流量,进而实现行政区单元和城市绿地类型单元雨洪减排效应的双重评价,3种城市绿地类型（乔木、灌木和草本）单位面积的雨洪减排效应并无明显差异,受绿地面积支配,厦门市80%的城市绿地雨洪减排效应由乔木绿地产生.      

厦门市绿色植被降温服务功能核算及其时空动态特征

为了准确核算厦门市绿色植被降温服务功能,收集厦门市2010年和2015年18个气象站点数据,采用30 m空间分辨率Landsat卫星数据和250 m空间分辨率、16 d合成的MODIS植被指数产品,在已有基于能量平衡估算模型的基础上,通过考虑植被覆盖及降温服务时长,构建了绿色植被降温服务功能核算的改进模型,并对厦门市2010—2015年绿色植被降温服务功能时空动态特征进行分析.结果表明:①改进模型能够较为准确且合理地描述绿色植被降温服务功能的时空变化特征.②厦门市北部山区由于高植被覆盖度降温服务功能高于南部城市建成区,而城市建成区中的城市绿地也具有明显的降温作用.③2010—2015年各区降温服务功能实物量整体呈增加趋势.其中,同安区降温服务功能实物量变化量最多,为166.12×106 kW·h;湖里区变化量最少,为9.72×106 kW·h;其余各区变化量都在40×106~75×106 kW·h范围内.④森林在降温服务中贡献最大,达60%以上.相比2010年,2015年降温服务功能实物量除了灌木林地变化率为-4.29%外,其余绿色植被类型均呈增长趋势,如森林和农田的增长率为11.97%、14.23%,草地和城市绿地的增长率为87.45%、92.11%.研究显示,厦门市2010—2015年的绿色植被降温服务功能总体呈明显增强趋势,其中城市绿地的降温服务功能增强尤为明显.      

厦门市生态系统供水服务量化与价值评估

突出的水污染问题严重影响生态系统供水服务,针对现有研究对水质影响和供水价值的评估考虑不足,尚无法将水质、供水服务及其价值与管理措施相联系,难以满足水资源和水环境管理的决策需求等问题,综合考虑水资源和水环境,建立了水质水量-供水服务-供水价值的联系,应用于厦门市生态系统供水服务评估并提出管理建议.采用SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型模拟水量,引入主要污染物超标当量和水质当量的概念评估水质,采用市场价值法和环境恢复成本法评估其价值.结果表明:2015年厦门市生态系统供水量为9.26×108 m3,供水价值量为14.82×108元,比2010年分别增加了1.77×108 m3和2.60×108元.2015年和2010年厦门市水质恶化导致供水价值量分别损失0.31×108和0.27×108元.厦门市供水服务具有较强的时空异质性和水体差异性,发掘潜力较大,受到总体下降的水质影响,建议从提升水源涵养能力和改善水质这两方面入手开展研究,以提升供水服务.该研究方法操作简单,评估结果易于比较和被决策者理解,但对经济发展程度的影响和水质定价考虑不足,在今后研究中应将地方经济发展程度纳入评估体系,并修正水污染处理成本.