人工园林大面积种植区土地利用/覆被变化对生态系统服务价值影响

近10a来由于经济利益的驱动,橡胶、茶园、咖啡和桉树等人工园林在云南省西南部西盟县大规模种植,使土地利用结构和布局发生了较大变化,影响了种植区的生态系统服务价值。以西盟县为研究对象,基于2000年、2005年和2010年的遥感影像解译的土地利用/覆被数据,参照"中国生态系统单位面积生态服务价值当量",修订了西盟县生态系统单位面积服务价值,结合敏感度分析,探讨了土地利用/覆被变化及其对生态系统服务价值的影响。结果表明:(1)2000~2010年西盟县的耕地、园地、水域和乡镇用地面积增加,林地和草地面积减少,西南部的土地利用/覆盖类型相互转化主要表现在林地和耕地转化为园地,而东北部表现在林地转化为耕地;(2)从时间上看,生态系统服务价值呈减少趋势,10 a间净减少106.29×106元,林地的生态系统服务价值始终最高;(3)研究期内,只有食物生产服务有价值量的增加,其余生态系统服务的价值量均为不同程度的减少;(4)从空间上看,西盟县生态系统服务价值东北部和东南部高,西部、中部和东部低。力所乡生态系统服务价值有小幅度增加,其余乡镇均呈减少趋势。西盟县以经济利益为目的的发展模式给生态系统服务和可持续发展带来巨大压力,在一定程度上使区域整体生态效应下降。因此,西盟县的发展应该在保证生态系统稳定的前提下,适当发展园地,同时优化土地利用结构,在生态效益和经济利益之间,找到双赢的平衡点。     

城市生态系统复合下垫面碳通量特征——以上海市奉贤大学城为例

随着城市化进程的加速和城市人口规模的增加,城市已成为最大的碳源,研究城市生态系统对大气二氧化碳的贡献成为碳循环研究的焦点问题之一。基于研究区域内土地利用现状和一年的涡动观测系统观测数据,结合地理信息技术(Arc GIS)和通量计算工具(Eddypro及ART Footprint Tool)以及碳通量足迹模型分析了上海奉贤大学城碳通量足迹特征,基于此探讨不同下垫面类型,包括以草本和木本等透水层为主的下垫面(称为自然系统),以建筑物、道路等不透水层为主的下垫面(称为社会系统)碳通量的变化特征。研究结果表明:1)在不同风向上,碳通量贡献区范围随着大气稳定度的增加而扩大。大气处于稳定条件下,非主风向上的碳通量贡献区范围(最大范围1 100 m)比主风向上的碳通量贡献区范围(最大范围780m)要大;当大气处于不稳定条件下时主风向和非主风向下的碳通量贡献区范围相差不大(最大范围分别为321和351m)。2)不同下垫面其源汇特征不同,以绿色植物为主的自然系统年碳通量均值为–4.1μmol/m~2/s,表现为碳汇;社会系统的年碳通量均值为8.6μmol/m~2/s,表现为碳源。3)自然系统的碳通量日变化具有较明显的季节分异,变化特征大致呈"U"型;社会系统的碳通量日变化没有明显的季节分异,变化特征大致呈"M"型。绿色植物对城市生态系统的大气二氧化碳有降低作用,结合自然和社会系统的碳通量变化特征可以为以后合理规划城市布局,建立低碳城市提供服务。     

黄河三角洲湿地主导生态服务功能价值估算

黄河兰角洲湿地是全球暖温带最典型的河口三角洲湿地,具有多种生态服务功能.本文依据每种生态功能的特点和作用机理,分别运用生态经济学、环境经济学或资源经济学的方法对各主导生态服务功能的价值进行了量化估算.结果表明:在黄河三角洲湿地10项主导生态服务功能中,蓄水调洪和降解污染物的功能价值最大;黄河三角洲湿地单位面积价值大约是全国湿地平均单位面积价值的10倍,其中自然湿地的单位面积价值远高于人工湿地的单位面积价值.本研究结果使人们直观地看到了湿地给人类带来的福利,为湿地生态资源的合理定价、有效补偿提供了科学依据.     

长江上游向家坝库区鸟类多样性研究及生境价值评估

2011年利用样线法对长江上游向家坝库区夏、秋季鸟类进行了实地考察,共记录110种鸟类,隶属15目39科。通过5个调查点、2个对照点不同生境鸟类的多样性研究发现：（1）夏、秋季库区不同生境鸟类的Shannon Wiener 指数较低,几乎均未超过1.5,鸟类物种多样性相对贫乏;（2）库区各生境鸟类Pielou指数均超过了0.75,说明库区环境虽以人工植被为主,但并不单调;（3）阶地疏林灌丛、竹林与常绿落叶阔叶混交林的鸟类相似性差异最小〖JP2〗,而二者与芦苇、荩草丛滩地的差异最大,库区鸟类在不同生境中的分布存在着显著不同。在上述研究的基础上,从物种多样性和河流景观保护的角度,对库区鸟类的不同生境类型进行多要素综合分析,结果显示: 山地森林生境的物种多样性相对丰富,生态价值最高,而河滩和阶地疏林灌丛、竹林生境具备一定的景观特色,也有相当的生态价值     

长江源区浮游植物群落结构及分布特征

地处青藏高原腹地的长江源区是长江流域的水源涵养地和生态系统的天然屏障,同时也是自然生态系统最敏感、生态环境十分脆弱的地区,浮游植物作为水体生态系统中的初级生产者,其群落结构对反映水体质量具有重要的指示作用。为探究长江源区水环境特性和浮游植物群落特征,于2018年3月份与10月份对长江源区10个典型河段的水环境因子与浮游植物群落组成进行了系统调查。结果显示:10月份各调查河段流速、浊度、水温及电导率等水环境参数均比3月份高;同一月份中,楚玛尔河的浊度、盐度、电导率等水环境参数均显著高于其余河段;两个月份各调查河段的pH、溶解氧以及亚硝酸盐氮等指标差异不显著。采样调查共鉴定出浮游植物4门28属58种,其中以硅藻、绿藻和蓝藻物种数占优,分别占总数的79.3%、10.4%和8.6%。调查期间,长江源区浮游植物密度在6.06×10~4～39.90×10~4 cells·L~(-1)之间,平均生物量为0.59 mg·L~(-1)。浮游植物优势种有美丽颤藻(Oscillatoria formosa)、普通等片藻(Diatoma vulgare)、脆杆藻(Fragilaria sp.)、针杆藻(Synedra sp.)、舟形藻(Navicula sp.)、桥弯藻(Cymbella sp.)、小球藻(Chlorella sp.)等。两个月份Shannon-Wiener多样性指数(H’)均值分别为3.06和3.12,Margalef丰富度指数(D)均值为1.17和1.52,Pielou均匀度指数(J)均值为0.90和0.82。结合水体营养盐指标、浮游植物密度及多样性指数等指标对水质评价,长江源区水质总体呈无污染或轻度污染状态。     

基于景观尺度的流域土地覆被变化及其水文响应

水资源短缺已成为限制华北地区社会经济发展的主要因子之一,其中山区来水减少问题已成为该区域水资源研究亟待解决的关键问题。采用景观格局分析法及统计学方法对华北土石山区典型流域--红门川流域土地/覆被变化及其水文动态响应进行分析。结果表明：(1)1990～2005年流域景观呈破碎化趋势,其中,优势景观林地在研究时段内面积变化不大;耕地、建设用地面积增加趋势显著,增幅分别为431%和444%;水域减少趋势最为明显,减幅达208%。(2)土地利用/覆被变化对流域径流有显著调节作用：随着土地结构不断优化,森林、耕地面积的增加,1998～2005年流域平均年径流系数较1990～1998年下降77%;丰、平和枯水年径流系数则分别减少64%、31%和85%;当剔除降水因素后,土地利用景观结构优化使得月径流系数减少16%～100%。(3)土地利用/覆被变化对流域径流的调节作用呈现季节性,植物生长季径流调节尤为显著     

水源地生态补偿标准估算——以贵阳鱼洞峡水库为例

鱼洞河是乌江水系的一个小支流,为下游贵阳市提供饮用水水源。在鱼洞河上下游之间建立生态补偿机制,理论上需要知道上游治理污染和维护生态环境的费用,以及下游对上游提供的生态环境服务的支付意愿。只有下游的支付意愿大于上游的费用,上下游之间的生态补偿机制才有理论可能性。在对上游龙里县汇水区进行实地调研后,重点评估了当地安装沼气系统、坡耕地(≥25°)退耕还林、其他地区的土壤侵蚀防治以及点源污染治理费用,得出上游治理投资费用为199万元,年度费用每年89.2万元-168万元。采用意愿调查法(CVM)对贵阳市自来水用户对上游环境服务的支付意愿进行了评估。采用简单随机抽样方法在贵阳3个区内选取了900户作为样本,结果表明,有62.7%的人愿意为生态补偿付费。采用PROBIT模型,可以计算出为避免鱼洞河水质恶化的支付意愿均值为0.37元/m3,贵阳市自来水用户总的支付意愿每年达847万元。结果表明在鱼洞河水源地进行上下游生态补偿理论上是可能的,补偿标准介于上游费用与下游支付意愿之间。     

中国水泥行业节能减排的潜力与成本分析

全球水泥的温室气体排放约占人类活动排放的5%,其中中国的水泥产量就占到世界总量的50%,连续25年居世界第一位,2010年中国水泥总产量达到18.8亿t。水泥行业是我国排放和耗能的大户,其产业特点是总体产量高,企业平均规模小、技术水平低和产品结构落后,因而,水泥行业节能减排行动是我国应对气候变化的重要措施和基本内容,也是实现我国水泥工业可持续发展的重要保证。本文通过大量的实地调研和数据收集,在识别了18种水泥行业节能减排的典型技术基础上,以日产5 000 t的生产线作为基准,通过边际减排成本的测算,定量分析了我国水泥行业节能减排技术的减排潜力和成本,并最终得到这些技术的边际减排成本曲线,按照减排成本由低到高的排序,主要的减排技术分为能源利用效率、替代能源、混合水泥和CCS技术。最后通过分析我国水泥行业节能减排的技术现状及相关的政策障碍,给出了相应的应对措施和政策建议。     

基于二次能源省际调配的中国分省CO2排放量计算

节能减排目标任务的制定需要依据科学合理的CO2排放量测算。现有的IPCC提供的CO2排放量计算方法仅考虑一次能源燃料所产生的CO2,未考虑到二次能源省际调配的情况,不能真实反映各省CO2排放情况。本研究提出了考虑二次能源省际调配情况下CO2排放量的计算方法,并以2009年的数据为例,对各省能源消费CO2排放量进行了计算。考虑二次能源省际调配后,传统的能源大省如内蒙古、山西的CO2排放总量下降,东部沿海省份的CO2排放总量上升。中西部地区的CO2排放强度仍显著高于东部地区。中西部地区存在能源利用效率低、能源加工技术设备落后的情况,导致了西部地区的CO2排放强度偏高。建议中央在实施西部大开发"十二五"规划时,应当加强对中西部地区能源加工行业的投资,改善能源加工技术,改良加工设备,提高能源加工效率,降低CO2排放强度。建议由能源调入省向能源调出省份实施补偿。该部分补偿资金用于调出省的能源产业升级改造,以顺利实现节能减排的目标。     

浮桥河水库浮游植物的多样性及其演变

1997年4月至1998年1月对浮桥河水库浮游植物状况进行了调查,结果表明:该水库常见浮游植物约189种,隶属于8门92属,其中硅藻门25属64种,绿藻门39属79种,蓝藻门17属30种,甲藻门、隐藻门、裸藻门、黄藻门及金藻门种类较少。其个体密度年平均为44.9×104ind/L;生物量年平均为6.439mg/L,其中蓝藻占33.37%,硅藻和绿藻分别占20.68%和20.16%,甲藻占16.31%。浮游植物现存量的季节变化表现为从春季开始平稳上升,至秋季达到最大值。蓝藻、硅藻、绿藻等主要种类的季节变化按生物量大小依次为:秋季夏季春季冬季。浮游植物现存量的水平分布为上游最高,中游次之,下游最低,库汊低于中游而略高于下游。群落的相似性表现为上、中游相近,下游和库汊相近。群落的物种多样性根据计算Shannon-Weiner指数为上游最大,其次为中游,下游再次,库汊最低。与1980年的调查结果相比较,浮桥河水库浮游植物种类小型化明显,生物量增加2.5倍。