基于MODIS GPP/NPP数据的三江源地区草地生态系统碳储量及碳汇量时空变化研究

陆地生态系统碳循环研究是全球变化与地球科学研究领域的前沿与热点问题,准确地评估陆地生态系统碳储量和碳汇量是估算未来大气 CO2浓度,预测气候变化及其对陆地生态系统影响的关键。已有相关研究多集中于对区域生态系统碳储量和碳汇量的量的估算,而缺乏针对时间尺度上的变化过程的分析,以及对变化特征空间差异性的分析。本研究基于MODIS NPP数据,结合土地利用数据及土壤有机碳密度分布数据,对三江源地区2000─2010年草地生态系统碳储量时空变化特征进行了分析,同时,基于MODIS GPP数据及China FLUX和America FLUX数据,建立草地生态系统呼吸估算模型,对其碳汇量的时空变化特征进行了分析,以期明确该地区的碳储存能力及其变化过程,为该区域草地生态系统保护和管理提供科学依据。研究结果表明：（1）三江源地区草地生态系统总碳储量为53.38×108 t,平均碳密度为14.94 kg·m-2（以C计）。土壤和植被碳储量分别为53.07×108 t和0.31×108 t,平均碳密度分别为14.85 kg·m-2和86.77 g·m-2。（2）近10多年来,三江源地区草地生态系统多年平均碳汇量为0.4×108 t,单位面积平均碳汇量为86.80 g·m-2·a-1（以C计）,表明该地区草地生态体统是一个碳汇。（3）2000年以来,三江源地区草地生态系统总碳储量及总碳汇量均呈波动增加趋势,碳汇功能有所增强。（4）三江源地区草地生态系统碳储量及碳汇量的空间分布格局及其变化趋势的空间分布均呈现明显的空间差异性。（5）MODIS GPP/NPP数据能够支撑较大尺度草地生态系统碳储量及碳汇量格局与变化趋势分析,较传统方法更为便捷高效。     

城市生物多样性保护与生态系统服务供给

生物多样性和生态系统服务是人类生存和社会经济可持续发展的物质基础,城市化过程中,由于人类过度密集地聚集于一个区域,集约的社会经济活动不断侵占生态空间,对其他生物产生驱逐效应,造成生态恶化,生物多样性丧失进而导致生态系统提供的人类福祉下降,这使得在城市内部如何合理配置生态资产,保护生物多样性和提供充足生态系统服务成为城市发展过程中必须面对的一个挑战。建议城市周边进行生态系统的自然化再造与保护,对城市已有生态系统近自然化改造,城区绿地多样化生态景观建造,逐渐推进生态资源资产化过程。     

生态系统管理中生态环境评价的关键问题

全球一体化在不断地影响着我国经济的发展,同时也提高了人们的生活水平,因此人们越来越重视生态环境的保护。所以为了满足人们的需求,就需要及时的对生态环境进行评价,进而提高生态环境的管理水平。     

基于全线生态影响的铁路方案评价模型研究

铁路建设生态影响主要体现在生态敏感区受损、生态系统服务功能降低、生态景观破碎加剧等方面,本文通过剖析基于全线生态影响的设计方案评价的内涵与特点,采用三角模糊数、生态系统服务功能价值理论等技术方法,建立了基于全线生态影响的方案评价模型,可从全线生态保护角度,为铁路设计方案的优化评价提供参考依据,对于路域生态保护决策提供了新思路。     

不得不防的生物灾害

根据世界自然保护联盟的定义,外来物种是在自然和半自然的生态系统中形成的种群,当其改变、危害到当地生物多样性时,就成了外来入侵物种,其造成的危害即所谓的外来生物入侵.     

可燃物化学性质对燃烧释放PM2.5元素成分的影响

通过自主设计的燃烧装置,对云南省6种典型乔木树种的不同器官(枝、叶、皮)室内模拟阴、明燃两种燃烧过程,收集燃烧排放颗粒物(PM_2.5)并测定K、Mg等8种元素排放因子,比较不同燃烧状态释放PM_2.5中元素含量的差异,同时分析各元素排放因子与可燃物自身元素含量之间的相关性.结果表明:可燃物中K、Mg和Ca元素含量较高,范围为(137.74~4670.70) mg/kg,微量元素Mn含量突出;阔叶可燃物元素含量普遍高于针叶,器官间元素含量差异显著;燃烧释放PM_2.5中K、Na元素排放因子较高,范围为(0.4269~4.9321)~(0.6311~3.0856) mg/kg,微量元素Zn较高、Cu最少,范围为(0.0409~0.3670)~(0.0029~0.0458) mg/kg,常量元素高于微量;树种间元素排放因子表现针叶高于阔叶,器官间较可燃物自身差异增大;燃烧状态对排放因子存在影响,常量元素普遍表现为明燃>阴燃,微量元素无明显规律;PM_2.5与可燃物各元素含量比值中,Na元素最高,其余元素占比普遍0~1%范围,微量元素含量比高于常量,针叶高于阔叶;可燃物的化学性质对其排放特性影响显著,可燃物与PM_2.5的元素间相关性较高,相关水平普遍达0.600以上,器官间不同元素相关水平表现为:常量元素普遍高于微量元素,针叶略高于阔叶,叶>皮>枝,明燃高于阴燃.     

基于MGWR的黄河流域土壤有机碳密度和影响因素分析

土壤有机碳作为最大陆地碳库,其空间分布特征和影响因素对于全球碳循环过程具有重要影响.基于土壤有机碳密度数据,结合环境因子,使用多尺度地理加权回归（MGWR）模型预测了黄河流域土壤有机碳密度（SOCD）和影响因素.结果表明：①黄河流域0~20 cm和0~100 cm的SOCD范围分别为0~14.82 kg ·m^-2和0~32.39kg ·m^-2,均值分别为3.48 kg ·m^-2和8.07kg ·m^-2,储量则分别为2.76 Pg和6.48 Pg;②各生态系统类型中,0~20 cm的SOCD从大到小依次为：森林>水体与湿地>其他>草地>农田>聚落>荒漠,0~100 cm的SOCD从大到小依次为：水体与湿地>森林>其他>草地>农田>聚落>荒漠,SOCR从大到小皆为：草地>农田>森林>荒漠>水体与湿地>聚落>其他;③黄河流域SOCD的分布主要受常数项、剖面曲率、NDVI和降水的影响,曲率和粉砂对深层的SOCD的分布也具有重要影响;此外,降水、NDVI和常数项（除森林外）是影响各生态系统的主要因素,曲率和粉砂则仅对荒漠和其他生态系统具有重要影响.研究结果得出了黄河流域SOCD的空间分布和影响因素,可为黄河流域碳平衡、土壤质量评价和生态治理恢复与巩固提升提供科学依据.     

塔里木河流域生态系统特征及其管理面临的问题分析

基于塔里木河流域生态系统特征,分析塔里木河流域生态系统管理面临的主要问题.①农业开发大量挤占生态用水,威胁流域生态系统安全;②流域农药使用量增长1.78倍,化肥使用量增长2.06倍,工业SO2排放量增长5.93倍,城镇污水量增长0.23倍,下游水质严重超标;③水资源利用效率仅为6.79元/m3,远低于新疆平均水平;④人口和种植规模年均增长11％以上,突破流域水资源承载力.从综合生态管理体制、生态资源市场交易机制、生态立法三方面提出塔里木河流域生态系统管理新方向.     

恢复生态平衡,创建无虫害农田环境

正农民盲目、片面、过量施用农药,不仅没有显著提高粮食产量,反而逐渐暴露出农田环境污染、农药残留超标、病虫草害抗性增加和农田生物多样性丧失等问题。经过8年多的艰苦探索,我们采取预防为主,结合"物理+生物"方法,在害虫雌虫阶段即开始控制产卵,作物生长季节全期控制,逐渐恢复生态平衡,将农田生态系统中的虫害问题基本解决。一遍农药不打,周年粮食产量与打5遍农药的产量仅相差4%。     

渭干河流域土地利用及生态系统服务价值变化研究

为研究土地利用变化对生态系统服务价值的影响,参照相关研究成果,根据土地利用变化对渭干河流域的生态系统服务价值进行了估算。结果表明,1999—2007年研究区土地利用发生了较大变化,水域面积减速和建设用地面积增速最快;研究区的生态系统服务价值减少了34.58亿元;生态系统各单项服务价值呈减少趋势,水源涵养与土壤形成和保护所占比例最大;敏感性指数小于1,研究结果可信。