基于系统水平的湖泊流域生态风险评估

为实现流域范围内的生态环境管理和生态风险控制,在生态风险评估框架基础上,基于相对风险模型构建了系统水平的湖泊流域生态风险评估模型. 模型分析了社会经济系统与生态系统的耦合方式,将生态系统整体作为风险受体、生态系统服务作为评估终点,通过风险组分及其关系的分析量化实现了区域相对生态风险水平的表征,并以太湖流域上游区域为例进行了试算. 结果表明:研究区内无锡-江阴区域(沿江水系)生态风险最高,溧阳-宜兴、常州-金坛、湖州-德清和长兴-安吉区域风险值分别为无锡-江阴区域的73.2%、78.8%、74.4%和59.9%;长兴-安吉区域(西苕溪水系)生态风险最低. 不同区域风险主要来源不同,湖州-德清区域主要受水利设施影响,长兴-安吉区域各风险源贡献率较为均衡,其他区域主要风险源为工业、种植业和水产养殖业,其风险贡献率分别为13%~18%、12%~19%和8%~15%;研究区域内,水产品、水质净化等生态系统服务的产出受到较大影响.      

兰州市城市植被生态系统服务功能价值研究

采用Costanza等人的生态系统服务评价方法,对兰州市区植被生态系统的调节气候、固碳释氧、涵养水源、净化环境和减弱噪声等四项服务功能进行评估.结果表明,2000年,兰州市植被生态系统服务功能价值为1.64×109元.同时,城市植被生态系统各生态服务功能价值大小依次为:固碳释氧、调节气候、净化环境、减弱噪声、涵养水源.净化环境和减弱噪声是兰州市下阶段城市植被规划设计中需要重点保障的生态系统服务功能.     

基于生态系统服务价值的城市生态风险评价

开展不同风险源和风险受体的城市生态风险综合评估,对于科学制定生态风险防控策略具有重要指导作用。文章建立了基于生态系统服务价值的城市生态风险综合评价方法体系,从供给、调节和文化服务方面对厦门市近期(2010-2020年)和远期(2020-2030年)生态风险进行研究。结果表明,该方法可直观反映生态系统功能的价值水平,避免生态系统中主要功能被忽略。研究发现:(1)厦门市总体生态系统服务价值量呈现持续减少趋势,土地生产供给服务减少最多,滩涂文化服务减少明显;(2)厦门市在近期和远期生态风险均处于低风险等级以下。建议厦门市在坚持生态红线的基础上,合理优化土地利用规划,慎重考虑填海造地,避免在沿海滩涂盲目清淤,从而保持和改善生态系统服务。     

辽河三角洲土地利用变化轨迹、驱动过程及生态系统服务时空演变

辽河三角洲位于"辽宁沿海经济带",拥有重要的自然保护区和保存完好的大面积芦苇沼泽和以盐地碱蓬为主的潮间带盐沼,栖息着多种濒危物种.1980年以来,农业开发、水产养殖、油气开采活动加剧,使得该区域生态环境发生巨变.本研究分析了1980—2010年,辽河三角洲土地利用时空变化轨迹及驱动过程,并应用InVEST模型模拟了碳储存、生境质量、水质净化3种生态系统服务的时空变化,在此基础上进一步分析了土地利用变化与生态系统服务的关系.研究结果表明:辽河三角洲地区土地利用变化以围垦、修复、淤积3种驱动为主,社会经济驱动主导,自然驱动明显.碳储量和生境质量呈下降趋势,而水质净化功能波动变化.土地利用和生态系统服务相关性表明湿地可以提供较高水平的3种生态服务功能,而生态服务功能低的区域则多与建设用地重合.在规划保护区或实施保护性修复措施时,应优先考虑3种生态系统服务的高价值区域,以实现高效、经济的生态环境保护.     

黄土丘陵沟壑区生态风险空间识别及开发利用权衡——以兰州市为例

基于社会经济发展与土地资源利用管理、生态环境保护之间矛盾的现实需求,以兰州市为例,通过区域开发生态风险传递过程分析,构建黄土丘陵沟壑区区域开发生态风险评价框架,结合自然生态风险、开发生态风险和生态重要性,定量评价黄土丘陵沟壑区开发利用综合生态风险并识别其空间分布特征,最后结合丘陵地区建设用地适宜性,权衡黄土丘陵沟壑等未利用地的开发与生态环境保护.结果表明:兰州市综合生态风险以中、低等级为主;兰州市二类未利用地占比最大,为51.67%;一类未利用地在海拔相对较低的皋兰县北部、永登县庄浪河以东集中分布,占总面积的37.45%.权衡兰州市综合生态风险与未利用地开发适宜性,一、二类用地的综合生态风险以1级低风险为主.其中,一类用地集中连片度高,坡度、海拔等自然本底相对较好,是未来未利用地综合开发建设优先选择区域;二类用地因自然地理条件的限制,开发难度大,开发成本高,可以作为后备土地开发资源选择性开发.     

生态系统净化空气服务研究进展

生态系统服务对人类福祉和区域可持续发展具有不可替代性,净化空气是生态系统服务主要类型之一,对于人居质量改善和区域生态文明建设具有重要意义.对生态系统净化空气服务及其量化研究成果进行归纳整理,阐述了生态系统净化空气服务的来源、概念及内涵,归纳总结了市场理论法和生态模型法估算净化空气服务的优缺点,梳理了国内外相关研究实践与...     

宁夏回族自治区生态系统服务时空变化及其权衡研究

综合土地利用、高程及降水等多源数据,采用InVEST模型、PLUS模型及相关性分析、热点分析等方法,探究2000～2020年宁夏生态系统服务(水质净化、土壤保持、碳存储及生境质量)时空特征及其权衡/协同关系,并进行2030年生态系统服务的模拟.结果表明:研究期内,近10年土地利用类型变化相对较大,且人类活动为其主要驱动因素;2000～2020年,除土壤保持服务外,宁夏的水质净化、碳存储及生境质量均呈下降趋势;相关性分析表明,氮输出与土壤保持及碳存储之间呈协同效应,土壤保持与碳存储之间存在协同关系,生境质量与氮输出及碳存储之间存在权衡关系;热点分析显示,水质净化服务与生境质量之间热点重叠区相对较高(均值达6.5%),但单位面积能够同时提供多种生态系统服务的区域占比较低且呈下降趋势;除土壤保持服务外,生态保护情景下更有利于生态系统功能的改善.研究结果凸显了生态保护在土地利用管理中的重要性,可为区域土地格局优化及资源的有效配置提供基础参考.     

重庆市重要生态功能区生态系统服务动态变化

借助遥感数据和GIS空间分析技术,选取生物多样性维持、土壤保持、水源涵养和固碳4种生态系统服务建立评估模型,对2000—2010年重庆市域内3个重要生态功能区——三峡库区水源涵养重要区(下称三峡重要区)、秦巴山区水源涵养重要区(下称秦巴重要区)和都市区“四山”生态屏障重要区(下称“四山”重要区)生态系统服务的时空变异特征进行综合研究. 结果表明:①2000—2010年,三峡重要区4种生态系统服务均呈增强趋势. ②秦巴重要区内,生物多样性维持和水源涵养功能总体较好,并且持续增强;固碳功能有所减弱,该时段内固碳功能高等级面积减少了931.90 km2. ③“四山”重要区土壤保持和水源涵养功能有所增强,生物多样性维持和固碳功能略有减弱. ④重庆市重要生态功能区生态系统服务以中和较高等级分布为主,空间差异较大,异质性明显. 生态系统服务较好区域主要分布在渝东北秦巴山区以及中西部植被覆盖较好的山脊;市域中部长寿、垫江、涪陵等区县生态系统服务相对较弱. 10 a间,重庆市重要生态功能区生态系统服务总体呈变好趋势,但局部地区有所减弱,主要表现为秦巴和“四山”重要区固碳功能的降低.      

基于InVEST模型的白龙江流域水源供给服务时空分异

甘肃白龙江流域是我国嘉陵江上游水资源重要的补给地之一,对其开展流域生态系统水源供给服务功能空间定量评估研究,有利于水源区保护规划的制定和生态补偿机制的建立。论文基于研究区土地利用数据、气象、土壤和野外观测数据等,应用InVEST模型水源供给模块估算白龙江流域生态系统的水源供给量,并定量分析流域水源供给服务的空间分布特征及不同地形因子的影响。结果表明：白龙江流域生态系统水源平均供给量约在388 mm左右,且存在一定的空间异质性;中部干热河谷区域水源供给量相对较小,东南部山地林区降雨量大,水源供给量较高,林地（如云冷杉类、针叶林类等）和农田水源供给量较高。流域内水源供给量随海拔高度和坡度的增加呈现先增加后减小的趋势,其高值区主要分布在1 500~3 500 m和15°~40°区段;阴坡区域水源供给量大于阳坡区域。     

甘肃省生态服务供需关系及影响因子研究

以甘肃省为例分析,采用分区域生态服务供需评价矩阵,在生态系统服务供需关系研究基础上,基于地理探测器从自然因素和社会经济因素两个方面研究了生态系统服务供需指数的影响,揭示了供需格局的时空变化规律.结果表明：在甘肃省中部和南部,生态系统供给与需求具有明显的空间分布错位,呈现出高供给-低需求和低供给-高需求的状态,供需服务高度不平衡区域主要集中在甘肃中部区域.甘肃省生态系统服务供给能力和供需指数之间权衡和协同关系并存,而生态系统服务需求强度和供需指数之间都为权衡关系.从地理探测结果看,年均降水量和植被类型对生态系统服务供给能力影响的解释力q值在50%以上,是导致空间分异的主要原因;而人口数量对生态系统服务需求强度影响的解释力最高,q值超过40%,对供需指数的影响中,社会经济因子中的人口数量和自然因子中的降水量解释力最高,q值超过35%.影响因子对生态系统服务供给能力（需求强度、供需指数）的影响是多种因子共同作用的结果,其影响均为非线性增强.     

稻田生态系统服务及其经济价值评估方法探讨

稻田生态系统是一种特殊的生态系统,它为各种生物提供了生存环境,也为人类提供了各种产品和服务,在亚洲季风区国家和地区,它更是人们生活、生产的物质基础和基本条件。文章概述了生态系统服务的概念和类型,阐述了稻田生态系统服务的重要性及其内涵,提出了稻田生态系统服务的经济价值评估方法,展望了下一步深入研究的问题。     

典型海岛生态系统服务及价值评估

海洋生态系统服务评估相关研究主要集中在特殊海洋生态系统的评估方面.海岛生态系统兼有陆地和海洋的生态系统特征,生态系统组成、结构复杂,很多的服务表现为岛陆互相交错,难以分别计量.选择庙岛群岛南五岛作为研究区域,研究了其生态系统服务,并进行了价值评估.结果表明:2003年庙岛群岛南五岛生态系统服务总价值为3.08×108元.其中,市场价值占到总服务价值的50.99%,与非市场价值基本持平.对于非市场生态系统服务,如气候调节、废弃物处理等,我们仅计算了目前人们已经认识到和容易计算的生态系统服务部分.因此,该研究仅为对庙岛群岛南五岛生态系统服务价值的保守估算.     

中国生态用地及生态系统服务价值变化研究

生态用地具有重要的生态系统服务功能,在维护生态平衡、保障国土生态安全、应对全球气候变化中具有特殊地位。论文在总结国内研究学者有关生态用地研究成果的基础上,从生态系统服务功能入手,界定了生态用地的概念,根据生态干扰度构建了生态用地分类体系,并将生态用地分类与土地利用分类进行衔接,对全国生态用地的生态系统服务价值进行了评估,分析其特征及规律。研究表明：1）广义的生态用地是指能发挥供给、调节、支持生态系统服务功能,以及对维持区域生态平衡和调节全球气候具有重要作用的土地类型;2）依据“生态干扰度”构建了生态用地分类体系,将生态用地分为3个一级地类、5个二级地类和31个三级地类;3）2012年全国生态用地的生态系统服务价值为280 483.80亿元,呈现“西高、中次、东低”空间格局。2009—2012年全国生态用地的生态系统服务价值整体呈下降趋势,变化幅度空间分布差异较大,呈现“中增、东西减”的格局特点;2009—2012年全国生态用地各项生态系统服务功能受到损失,呈下降趋势,生态系统稳定性不容乐观。     

三峡工程对河流生态系统服务功能影响预评价

根据三峡工程对河流生态系统服务功能影响的特点,建立了评价指标体系,预评估了三峡工程全面竣工正常运行后,对河流生态系统服务功能的6项正面影响和5项负面影响。结果表明,防洪和发电是三峡工程的主要功能,年功能价值分别为106.84×108元和211.70×108元;旅游、减少有害气体排放、改善川江航道和水库养殖也是三峡工程的重要功能;6项正面影响的年功能价值总计489.70×108元。库区污染、泥沙淤积和水库淹没是三峡工程的主要负面影响,年损失值分别为24.06×108、7.22×108和6.27×108元;对生物的影响和对河流生态系统的占据,也是不容忽视的负面影响;5项负面影响的年功能损失值总计37.83×108元。     

海洋生态系统服务的内涵与特点

从生态系统服务的概念出发,提出了从服务产生的载体、实现的途径和最终的效应等3个方面来界定海洋生态系统服务的内涵.并在此基础上,辨析了几个在海洋生态系统服务方面容易引起的误解.由于海洋生态系统内生物种类和过程的极大多样性,海洋生态系统将支持更为丰富的生态服务.同时,海洋生态系统的服务也具有明显的异地实现性和开放性特点,而这些特点导致了对海洋生态服务的滥用和难于管理.最后,文章也简要地分析了海洋生态系统服务减弱或丧失以后对人类产生的后果,自然灾害发生频率增加和生活环境恶化.希望本文可以更好地帮助认识和理解海洋生态系统服务,并对海洋生态服务的维持和管理提供依据.     

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.      

热带海洋景观的生态系统服务替代和恢复

分析了人类利用技术手段来替代和恢复生态系统服务功能的一些尝试(如红树林海水养殖、人造海堤、人造礁等),讨论人工技术能在多大程度在替代海岸带景观的生态系统功能,生态系统的恢复项日是否既能恢复生态系统为人类提供的直接利用价值,也能恢复系统面对未来干扰的自我恢复能力.研究表明,替代项目仅能替代生态系统的某些功能,且需要耗费巨大的工程和维修费用.另外,恢复项目往往没有考虑大尺度的过程,如红树林、海草床、珊瑚礁之间物理的、生物的、生化的交互作用,造成恢复生态系统的生物多样性及抗干扰能力降低.     

中国森林生态系统服务功能及其价值评价

森林生态系统对维持我国自然生态系统格局、功能和过程具有特殊的生态意义。客观衡量森林生态系统的服务效能,对于森林资源保护及其科学利用具有重要意义。论文在分析森林生态系统服务功能的基础上,根据其提供服务的机制、类型和效用,把森林生态系统的服务功能划分为提供产品、调节功能、文化功能和生命支持功能四大类,建立了由林木产品、林副产品、气候调节、光合固C、涵养水源、土壤保持、净化环境、养分循环、防风固沙、文化多样性、休闲旅游、释放氧气、维持生物多样性13项功能指标构成的森林生态系统评价指标体系,并对其中的10项功能指标以2000年为评价基准年份进行了初步评价。结果表明,森林生态系统10类生态系统服务功能的总生态经济价值为14060.05×108元/a,其中直接价值和间接价值分别为2519.45×108元和11540.60×108元,间接价值是直接价值的4.6倍。研究认为,森林生态系统服务功能及其价值评价工作应进一步加强森林生态系统服务功能机制的基础研究和不同尺度下空间数据的耦合和应用方法研究。     

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。     

锡林河流域生态系统服务价值变化研究

论文采用Costanza等人的生态系统服务评价方法对锡林河流域生态系统服务功能价值变化进行研究,结果表明,在1987～2000年的13年间,锡林河流域各类生态系统每年提供的服务总价值下降了31.6%,其中,草原生态系统服务价值从5.13×10⁸美元降至4.38×10⁸美元,下降13.3%;湿地生态系统服务的总价值由2.62×10⁸美元下降为0.9×10⁸美元,下降了65.1%;而农田生态系统服务价值由0.01×10⁸美元上升到0.03×10⁸美元,增加了200%。在草原生态系统服务功能总价值中,绣线菊草原、贝加尔针茅草原、羊草杂草类草原和羊草丛生禾草草原等优质草原所占的比重在逐渐减小,克氏针茅草原、冷蒿草原等退化类型所占的比重在逐渐增加,说明锡林河流域草原生态系统退化严重。该流域生态系统服务功能价值的下降与生态系统的退化和面积的减小有关。