干旱对湖北省森林植被净初级生产力的影响

20世纪初至今中纬度地区气象干旱频发,而干旱对生态系统生产力及碳循环产生重要影响,森林生态系统作为陆地生态系统最大的碳库,在应对气候变化中发挥着不可替代的作用。净初级生产力作为陆地生态系统碳储备的首要环节,直接表征了区域生产能力和碳平衡调节能力。基于CASA模型估算了2001~2010年湖北省森林植被净初级生产力,基于SPI指数和SAINPP指数探究了干旱对其生产力的影响。结果表明,湖北省气象干旱的范围和强度对森林生态系统净初级生产力影响显著:(1)发生轻度、中度和重度干旱时,NPP分别会降低26.09%,32.67%和38.28%;(2)在大面积遭遇干旱的年份,NPP低值的森林面积明显增加,且干旱范围越广,植被生产力均值越低;(3)森林生态系统生产力降低的面积比例随干旱强度的增加呈线性趋势上升,SPI值小于-0.4,森林生态系统将有一半区域生产力水平降低;当SPI小于-1.6,超过80%的森林生产力都会降低。     

长江经济带矿产资源开发空间格局优化研究

推动长江经济带发展是关系中国发展全局的重大战略。作为国家资源安全保障的战略核心区域之一,长江经济带内页岩气、锰、钒、钛、钨、锡、锑、稀土、锂、磷等矿产在中国占有重要地位,但受长期以来高强度开发影响,长江经济带矿产资源开发目前面临着开发布局结构不尽合理,规模化、集约化水平较低,矿产资源综合利用效率总体不高,以及资源开发与生态环境保护矛盾较大等问题。在"共抓大保护、不搞大开发"的战略导向下,亟需优化矿产资源开发保护空间格局,推动矿业产业高质量发展。从功能区划角度出发,在分析总结长江经济带矿产资源特征及面临问题的基础上,考虑了矿产资源本底、生态环境重要程度、交通优势度、缺水程度以及区域经济发展需求等要素,构建了以矿业空间格局优化为目标的功能区划指标体系,以县级行政区为单元,采用判别分析法将长江经济带划分为重点避让区、扶贫开发区、矿业疏解区、限制开发区和适度开发区等五类功能区,分别以生态保护、资源扶贫、高端引领、统筹协调和绿色转型为主导任务统筹推进矿产资源开发空间格局优化,并针对各功能区特点提出了分区引导政策建议。     

长江中下游湖区浮游植物初级生产力估算

长江中下游是我国淡水湖泊最集中的区域,也是富营养化较为严重的地区。作为湖泊系统初级生产力的主要影响因子氮、磷等营养元素增加,会显著影响湖泊系统的初级生产力。近几十年来越来越多的学者运用模型来模拟湖泊等水体的初级生产力。而VGPM模型和Talling模型综合考虑了水温、光合有效辐射、湖泊叶绿素浓度和真光层深度等因素,能较准确地模拟水柱初级生产力。1987~1991年、2001～2005年长江中下游湖区湖水中TP浓度分别为0059～0105和0070~0167 mg/L,湖泊TP浓度升高,导致湖泊藻类初级生产力增大。15 a间湖区的初级生产力由0139～0381 gC/(m2〖DK〗·d)上升到0128～0504 gC/(m2〖DK〗·d)。在VGPM模型1987～1991年、2001～2005年湖区固碳量由3 32125 tC/d上升到3 76502 tC/d,增加1336%;在Talling模型中湖区固碳量由2 39964 tC/d上升到3 27242 tC/d,增加3637%     

基于主体功能区规划的江西省城镇化协调发展研究

为了研究主体功能区战略对欠发达地区城镇化的影响,综合利用3S技术、熵权重法和Pielous指数,对江西省的城镇化水平和协调性开展研究,并结合主体功能区规划的要求,分析了城镇化过程中存在的问题。研究发现：(1）江西省的城镇化经历了非均衡发展阶段（2000~2010）和均衡发展阶段（2010~2015）,2010年城镇化的协调性最差;（2）人口持续向重点开发区聚集,但限制开发区的常驻人口数仍在增加,而且限制开发区迁出的人口主要流向省外的优化开发区,这与主体功能区规划的初衷相背离;（3）重点开发区的人均城镇建设用地面积已达137.93 m2,人口集聚不足是其城镇化不协调的主导原因,针对城镇化快速发展的地区,应加快建立城镇人口规模与建设用地规模相挂钩的制度;（4）人口城镇化以就地城镇化为主,限制开发区未来将同时面临农业人口转移和限制进行大规模高强度工业化和城镇化开发的双重压力。     

基于遥感的上海崇明东滩湿地典型植被净初级生产力估算

湿地是具有丰富的生物多样性和较高生产力的生态系统,在全球碳循环中占有重要地位。湿地植被净初级生产力（NPP）是衡量湿地生态系统健康状况的重要指标。以上海崇明东滩湿地3种典型植被--芦苇、海三棱藨草、互花米草为研究对象,结合实地调查、实验室测定和遥感技术进行湿地植被净初级生产力估算研究。首先,设置湿地3种典型植被样方,测量植被鲜重、高度、密度、盖度和叶面积指数（LAI）等反映植被生物学特性的特征参数,按不同植被类型分别建立基于LAI的样方NPP回归模型;其次,利用一景相近时相的SPOT5影像,经过几何纠正和辐射定标后,采用面向对象分类方法对影像分类,同时,计算出能较好地反映植被特征和消除土壤背景影响的修正土壤调节植被指数（MSAVI）,建立了基于MSAVI的3种典型植被LAI遥感估测模型;最后,分别根据样方3种典型植被的NPP估测模型以及LAI遥感估测模型,进行尺度化转换,估算出崇明东滩湿地典型植被净初级生产力。模型简单可行,精度较高,可为快速定量评估湿地植被碳贡献及碳储量提供依据     

基于分解步骤法的浙江开化县域综合生态分区

生态功能分区涉及多种不同性质指标的综合合成过程。采用定性与定量结合的“分解步骤法”进行生态功能分区。第一步,利用研究区的地形、植被、水文等图件资料,借助Arc GIS平台,对开化县域自然格局进行分析,从而实现生态功能区的初级划分;第二步,利用《开化县统计年鉴》及环保、农业、林业等部门提供的资料,结合开化县战略规划制定的目标,以镇级行政单元为基础,进行聚类分析,从而实现生态功能区的再划分,即对生态功能区经济社会要素进一步细化。在此基础上,对各功能区生态建设和环境保护提出具体目标和管理对策。     

长江经济带城市扩张的时空特征与生态响应

量化识别城市扩张在不同发展阶段的时空特征，有助于从宏观上认知城市扩张态势，理解城市化的生态响应。以Landsat TM/OLI影像为数据源，分析了近30a（1986~2016年)长江经济带3个省级城市和4个地级市的城市扩张，包括建设用地的时空变化和扩张模式，以及扩张的生态效应。结果表明：(1)建设用地扩张量在过去30a呈线性递增过程，平均扩张速率在2006~2016年降低，表明建设用地由增量扩张向存量开发转型，但地级市的转型滞后于省级城市;(2)蔓延式扩张比例下降而填充式扩张和飞地式扩张不断增加，说明城市扩张模式由粗放蔓延型向紧凑集约型转换;(3)建设用地从快速扩张到稳定扩张的过程与植被覆盖从退化到管控的过程一致，印证了建设用地扩张与植被覆盖度的时空关联性。同时，建设用地扩张导致的生态系服务价值负值不断增加，较大幅度的降低了生态系统服务总价值。面临城市扩张进程中出现的植被覆盖退化和建设用地生态系统服务负值过大的问题，合理而有力的规划政策实施在未来城市发展中尤为重要。     

长江经济带城市环境风险评价研究

为开展长江经济带城市环境风险评价,在明确环境风险评价的涵义及内容基础上,结合长江经济带城市的生态、经济、社会特点,依据环境风险理论,提出了城市环境风险评价指标体系。选取长江经济带地级以上城市为研究对象,利用空间自相关和热点分析等空间统计方法,展现环境风险的空间分布规律及集聚特征。研究发现长江经济带风险源危险性和受体敏感性的分布存在空间集聚,受体恢复性不存在显著的空间集聚;长三角为城市环境风险热点区域,冷点主要分布在重庆、湖南一带。因此,长江经济带城市需深入实施主要污染物减排、强化区域环境协作、建立和完善专项的环境风险动态评价平台和加强重点生态功能区环境保护。 关键词： 长江经济带;城市环境风险;环境风险评价;空间统计     

丝绸之路经济带(境内段)生态脆弱性定量评价研究

丝绸之路经济带(境内段)的生态系统类型多样,生态环境空间异质性显著,对研究区进行生态分区,进而因地制宜地分区构建不同的生态脆弱性评价体系具有重要意义。该研究拟引入分区-整合思想实现丝绸之路经济带(境内段)生态脆弱性的定量评估,利用净初级生产力(NPP)辅助确定不同子生态区的生态脆弱性阈值,进而确保不同子区间生态脆弱性可比性。研究结果表明:(1)考虑到丝绸之路经济带(境内段)生态环境影响因子的时空差异性,研究区可分为干旱荒漠生态区、高寒生态区和湿润半湿润生态区;(2)利用NPP辅助确定不同子生态区的脆弱性阈值,保证了不同子生态区生态脆弱性在空间上的连续表达,有助于分析整个研究区内生态脆弱性空间分布格局;(3)丝绸之路经济带(境内段)不同等级生态脆弱性空间分布格局差异显著,其中轻度脆弱区分布最广,主要分布于黄淮海平原、秦岭地区以及三江源地区,而极度脆弱区则分布面积最小,主要集中于柴达木盆地、准格尔盆地及吐鲁番盆地;(4)不同子生态区主导生态环境问题差异明显,其中干旱荒漠生态区主要受沙漠化、盐渍化、风力侵蚀、气象灾害及人类活动影响,高寒生态区则受盐渍化、冻融侵蚀、风力侵蚀、过度放牧等因素影响显著,湿润半湿润生态区则主要受水土流失、干旱、洪水、暴雨、沙尘暴和人类活动的影响,需因地制宜地采取恰当的环境保护及治理措施。相关研究结果能够为实现"一带一路"的伟大战略提供本底生态环境数据支撑和决策支持。     

基于资源环境承载力与开发建设适宜性的国土开发强度研究——以江苏省为例

以江苏省为研究区域,运用特尔斐法、线性拟合预测、Kaya分解模型和多要素空间叠置分析等方法,测算未来各地市基于资源环境承载力与开发建设适宜性的可承载国土开发强度,进而识别影响区域建设用地扩张的限制性因素。结果表明：（1）不同资源环境要素对江苏省建设用地扩张的约束作用呈现显著差异,水资源对国土开发的承载水平总体稍高于环境承载水平,而碳峰值承载水平为三者最低;（2）“不适宜”开发区主要分布在湖泊湿地和沿海滩涂地区,“适宜”开发区则以苏锡常环太湖一线、宁镇扬盐沿长江一线和滨海沿线为轴带集聚分布;（3）各地市未来可承载国土开发强度呈现地域性、时间性和结构性差异,苏南地区主要面临环境和碳排放的双重约束,苏中和苏北则受水、环境和碳排放的交替约束。国土开发强度承载水平预测可为制定区域差异化的用地规模调控与生态保护政策提供理论与数据支撑。     

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%。     

岷江上游植被在汶川地震中的损毁及灾后恢复状况

岷江上游是四川盆地和长江干流的重要生态屏障,其植被资源在汶川地震中遭受了严重破坏。以震前（2006年）和震后（2008年和2010年）的遥感影像数据为基础,研究了该区域植被在地震中的受损情况及灾后恢复状况。研究表明：受地震影响,岷江上游森林、灌木、草地和荒漠植被面积在2006～2008年分别下降23 124、15 409、7 482 和2 656 hm2,降幅依次为273%、253%、104%和412%,而沼泽面积变化不大;经过灾后恢复,森林、灌木、草地和荒漠植被面积在2008～2010年分别恢复12 104、21 283、10 554 和2 847 hm2,分别占受损面积的52%、138%、141%和107%,而沼泽面积变化依然不大。植被的这些变化对区域的生态服务功能产生了深远影响。对合理开发利用区域资源、妥善处理经济建设和生态环境保护矛盾以及科学保障长江流域的生态安全都具有一定的指导意义     

近40年气候变化对江西自然植被净第一性生产力的影响

根据全球气候变化的趋势,采用植被净第一性生产力模型,对江西省南昌、吉安、赣州3地近40年气候变化对自然植被净第一性生产力（NPP）的影响进行研究,并模拟了3地自然植被NPP在未来气候3种水热条件下的变化趋势。此外还以1980年江西全省自然植被NPP为例分析了自然植被NPP的区域分布特征,结果表明：3地近40年自然植被NPP平均值分别为1319 、1311和1320 t/hm2〖DK1〗·a,总体上都呈上升的趋势。 当年均气温增加2℃且降水量增加20%时,NPP值增加了149%~1585%;随着年均气温增加2℃且降水量减少20%,NPP减少了477%~516%;当年均气温增加2℃且降水量不变时,NPP增加了530%~569%。江西自然植被NPP区域分布特征由东、南、西3个方向向北呈放射状分布,随着地形由高山向丘陵、平原的方向变化而减小。     

鄱阳湖流域基本特征、面临挑战和关键科学问题

鄱阳湖流域总面积占长江流域面积的9%,占江西省国土面积的939%,鄱阳湖流域的生态健康维系着流域内,特别是长江中下游的生态安全,是区域经济、社会、生态可持续发展的重要保障。在全面认识鄱阳湖流域基本特征和面临挑战的基础上,探讨了鄱阳湖流域面临的五大科学问题：“山 江 湖”的相互关系与流域的生态健康;全球变化背景下流域生态系统的响应;流域生物多样性地理格局与社会经济合理分区;长江流域环境演变对鄱阳湖流域的影响;流域科学管理的理论与实践。为鄱阳湖生态经济区的建设和全流域的综合管理提供科学的建议和对策     

“十二五”期间中国区域低碳经济与国土空间开发格局的协调发展研究

有别于单纯的"区域竞争"模式,国土空间开发格局逐渐成为新形势下我国区域发展的基础和前提,区域开发应满足前者的基本要求。本文根据各省基于县级单元的主体功能区划,以2010年为基年,通过建立人口、经济、产业结构和温室气体排放等多层次指标体系,评价"十二五"时期我国区域低碳经济与国土空间开发格局协调发展的进展程度。研究发现,城市化地区(重点开发区和优化开发区)以占不到18%的国土面积,集聚了1/2以上的人口和3/4的经济产出;农产品主产区的面积占比超过1/4,人口比例接近1/3;重点生态功能区面积比例接近56%,人口比例低于10%。2010—2014年,从全国范围看,各类主体功能区的发展态势与其功能定位基本吻合,表现为优化开发区、农产品主产区和重点生态功能区的人口和经济集聚度均有微降,而重点开发区有所上升;各区产业结构均有所优化,但农产品主产区和重点生态功能区产业结构调整的幅度小于城市化地区。具体到各省,研究发现本文所研究的"协调性"进展与传统意义上的东、中、西区域划分和发展水平并无直接关系,例如同为东部地区的京津冀三地,协调性进展有显著差异,也显示出三地协同发展的难度。相反,一些惯常认为发展较为落后的省区,例如河北、青海、山西等地,在经济发展与国土空间开发格局的协调性方面所付出的努力和成效走在前列。部分地区低碳发展与其国土空间开发格局呈现出相对不协调的态势,主要表现为农产品主产区和重点生态保护区都出现了经济集聚度上升、产业结构劣化、CO_2排放大幅度上升、排放强度甚至也上升的趋势。     

基于GIS技术的万州区人居环境自然适宜性

科学度量人居环境自然适宜性空间格局,对于界定主体功能区和人口发展功能区、引导人口合理分布与流动,促进人口与资源协调发展具有重要意义。运用GIS技术,建立包括地形起伏度、地被指数、水文指数和自然灾害危险度的万州区人居环境自然适宜程度空间格局。结果显示万州区的人居环境指数介于1642~8460。沿长江一带自然适宜程度最高,西北其次,东南部最差。比较适宜区面积最广,占万州区总面积的31%;一般适宜区居次,占2481%;临界适宜区占1892%;高度适宜区面积占1576%,不适宜地区面积最小,仅占95%。万州区总人口的7713%分布在一般适宜区及其以上的区域,相应面积占全区域的7158%,说明人居环境的自然适宜程度从根本上决定着万州区人口分布的地理格局。实证表明基于GIS技术的测评人居环境自然适宜性的空间格局,能引导人口有序流动和适度聚集,促进人口与经济社会、资源环境的协调和可持续发展提供科学依据和重要参考     

近60 a来长江干流输沙量变化及原因分析

根据长江干流宜昌、汉口、大通3个站点1954~2013年的输沙量数据,采用有序聚类和泥沙归因诊断分析等方法分析了3个站点输沙量时间序列的跳跃点以及降水、产流、产沙等各因素在输沙量变化中的贡献和作用。分析结果表明：3个站点的输沙量均存在明显的跳跃点,在跳跃点前后,输沙量出现较大幅度的下降,产沙能力的下降对输沙量比例变化率的贡献超过90%。人类活动造成的水库总库容量变化和长江流域植被覆盖度变化是造成长江干流输沙量变化的主要原因。结果表明：1985~2000年相比1954~1984年输沙量下降的585%、2001~2013年相比1985~2000年输沙量下降的831%是由于水库建设所造成。研究时段内流域植被覆盖度呈现先下降后上升的趋势。与1954~1984年相比,1985~2000年长江流域植被覆盖度下降,造成的输沙量变化为输沙量实际下降的 -436%,与1985~2000年相比,2001~2013年长江流域植被覆盖度上升,造成的输沙量下降贡献了输沙量实际下降的180%。 关键词： 长江;输沙量;突变点;人类活动     

综合治理前后兰陵溪小流域生态系统健康格局与动态

兰陵溪小流域是三峡库区的典型小流域,其生态建设具有重要的战略地位和示范效应。基于生态系统结构、功能、适应力和社会价值研究的小流域健康状况评估,可为生态系统管理决策提供理论依据。利用遥感数据和实地调查数据建立基于Fishnet网格的兰陵溪小流域健康评价数据库,选用压力 状态 响应评价模型和层次分析法构建小流域生态系统健康评价指标体系,并对2002～2009年小流域生态健康进行评价,分析兰陵溪小流域生态系统健康状况的时空变化规律。从压力、状态、响应等3个方面选择12个指标构建了小流域健康评价指标体系,包括外界对小流域生态系统的干扰程度、小流域自身状态及响应指标,且健康评价数据可选用调查统计数据和遥感数据,具有较强的系统性和可操作性;随海拔的上升,人口密度减小和森林植被覆盖度提高,健康指数明显升高。因此,在兰陵溪小流域内海拔较高、森林植被覆盖度高、人类活动少的西南部健康评价综合指数明显高于海拔低、森林植被较少、人口密度大的东北部及中部河谷区域;在2002～2009年,小流域生态系统健康状况好转的网格数占总数的94444%,健康指数平均值从0531提高到0781;兰陵溪小流域生态系统健康状况的改善主要得益于土壤侵蚀强度的降低和生态弹性指数的提升,两者对提高健康指数的贡献率分别达到40887%和23153%。在水土流失严重区域,通过综合治理,特别是林业生态工程的实施,优化土地利用方式、提升生态系统的弹性和服务功能,可以大幅度改善小流域健康状况     

池塘养殖生态系统空气调节服务价值的实证研究

生态服务价值的评估对于研究人员、政策制定者和公众都有重大意义，而农业生态系统价值往往集中于食物的供给价值，而生态系统的调控服务价值、支持服务价值和文化服务价值往往被忽略。空气调控服务属于生态系统调控服务中的一种，通过按季度检测池塘养殖水体的叶绿素a含量，计算养殖池塘的初级生产力，再以工业制氧法、碳税法和造林成本法估算了常规鱼类池塘养殖生态系统空气调节服务价值。结果表明：常规鱼类池塘养殖生态系统空气调节服务总价值为63 42248 yuan/a〖DK1〗·hm2。考虑到系统内部耗氧和向系统外释放含碳气体导致的价值损失，常规鱼类池塘养殖生态系统空气调节服务总净价值为28 88674 yuan/a〖DK1〗·hm2，其中固碳净价值为 25 46328 yuan/a〖DK1〗·hm2，释放氧气的净价值为3 42346 yuan/a〖DK1〗·hm2。相较44 0221 yuan/a〖DK1〗·hm2的池塘养殖水产品的市场价值，空气调节服务价值超过养殖水产品市场价值的一半以上，表明池塘养殖的生态服务价值对人类社会的贡献不可忽视。研究认为，由于池塘藻类的高增长率，常规水产池塘养殖系统空气调节服务价值高于一些种植业生态系统的空气调节服务价值。     

长江经济带后备适宜建设用地潜力

随着中央政府将长江经济带发展提到国家区域战略的新高度,其对建设用地的需求将进一步增加。作为客观反映地区剩余或潜在建设用地对未来人口集聚、工业化和城镇化发展承载能力的指标,后备适宜建设用地潜力成为决定研究区域能否持续稳定发展的关键因素。基于此,本文根据后备适宜建设用地的计算方法和评价技术流程,测算了长江经济带后备适宜建设用地潜力,并对其空间分布特征进行了分析。结果表明:长江经济带后备适宜建设用地面积为85 672.35 km2,约占研究区总面积的4.18%,总体潜力不大,空间上呈现出长江北部高于南部,中游、下游、上游地区依次递减的分布趋势;人均后备适宜建设用地0.22亩/人,下、中、上游地区呈现出依次递减的趋势;四川盆地、两湖平原、皖北等区域的后备适宜建设用地潜力较大,长三角、大城市市辖区以及川西地区不仅后备适宜建设用地较缺乏,人均后备适宜建设用地面积也较低。