晋西黄土高原矿区生态系统服务福祉效应研究

[目的]探究矿区生态系统服务变化及居民福祉效应,对该地区生态保护与高质量发展具有重要意义。[方法]以黄土高原三川河流域为例,通过问卷调查法分析居民感知近十年生态系统服务的变化趋势,多种数理统计方法识别不同社会经济特征受访者对生态系统服务福祉效应的认知差异,并且揭示影响居民福祉的关键因素。[结果](1)居民感知整体生态系统服务下降类型为木材供给、净化空气、水源供给和粮食供给,增加类型为水源涵养、美学景观、休闲娱乐、灾害调节和水土保持;(2)生态系统服务福祉效应与受访居民社会经济特征紧密相连。不同社会经济特征受访者福祉水平不同且存在显著差异,另外Kruskal-Wallis检验和多重比较显示居民性别、年龄、收入来源和文化程度方面与生态系统服务福祉效应显著相关(p<0.05)且各组间有显著差异;(3)冗余分析显示供给服务和收入是影响居民福祉的主要生态系统服务类型和关键因子。[结论]建议政府制定全方位生态经济发展政策,重点关注供给服务的变化,统筹多项生态系统服务类型协调发展,同时探索多渠道收入来源,助力矿区生态系统服务福祉效应长效发展。     

人类活动条件下兰坪县土地利用景观格局及生态系统服务价值

对土地利用景观格局的生态系统服务价值评估,有利于人们认识自然生态系统对人类福祉的重要性。基于兰坪县1996年和2015年两期遥感影像解译数据,居民点数据,采用ArcGIS技术,生态价值评估方法,分析了人类活动对土地利用景观类型变化及生态系统服务价值的影响。结果表明:随着社会经济的发展以及相关政策的出台,林地、耕地以及建设用地等土地利用景格局的变化较大;结合443个居民点以及不同气候带基础数据,得出人类活动主要集中在1 900~3 000 m的温带范围内。人类活动对土地利用景观格局的变化有着重要的影响;20年间兰坪县生态系统服务价值总量增加了44 035.19万元,其中不同生态服务功能的服务价值贡献率由大到小依次为:土壤形成与保护、气体调节、水源涵养、生物多样性保护、气候调节、原材料、废物处理、娱乐文化、食物生产;不同土地利用景观类型生态系统服务价值总量大小排序为:林地 > 耕地 > 水体 > 草地 > 建设用地 > 未利用地。     

气候变暖对陆地生态系统的影响

人类活动引起的温室效应导致全球气候变暖,气候变暖对全球生态环境的影响越来越受到人们的关注.作为人类赖以生存的环境主体,陆地生态系统对气候变暖将做出何种响应,更是人们关注的重点.植物物候的变化可以直观地反映某些气候变化,尤其是气候变暖.气候变暖影响植物的生长节律,进而引起植物与环境关系的改变及生态系统物质循环(如水和碳的循环)的改变.不同种类植物对气候变化的差异响应,会使植物间和动植物间的竞争与依赖关系发生深刻的变化,如北半球中高纬度地区植被生长季延长、植物提早开花、昆虫提早出现、鸟类提早产蛋以及冰川退缩、永冻土带融化、江河湖泊结冰推迟而融化提早等.本文主要从陆地生态系统的分布和演替两方面着眼,以植物和动物作为考察对象,系统论述了森林、草原、荒漠、湿地及农田等陆地生态系统在气候变暖背景下产生的变化,并从微观和宏观尺度上提出陆地生态系统变化的生态学机制,最后在技术和政策层面给出若干对策.     

内蒙古草原植被覆盖度时空格局变化及驱动因素分析

植被覆盖度（Fractional Vegetation Cover，FVC）是定量反映植被生长状况的重要参数，对水土保持、防风固沙等生态系统功能具有重要影响，多被用于监测植被长时间序列变化特征。为系统分析近20年内蒙古草原及不同类型植被FVC时空格局变化及其驱动因素，该研究基于MOD13Q1产品，首先采用像元二分模型反演构建2001-2020年内蒙古草原逐年FVC数据集，随后利用Sen + Mann-Kendall趋势分析探究内蒙古草原植被时空分布与变化特征，最后通过相关性分析和地理探测器方法分析内蒙古草原FVC对气候因子和社会经济因子的响应机制。结果表明：内蒙古草原FVC呈"东高西低"地带性空间分布特征，多年均值为0.44；不同草原类型FVC之间存在明显差异，草甸草原FVC（0.70）最高，草甸FVC（0.64）略低于草甸草原，典型草原FVC（0.41）次之，荒漠草原FVC（0.13）最低；内蒙古草原植被状态近20年来整体向好，FVC呈增长趋势的草原面积占77.96%，其中15.21%的草原区域显著改善，毛乌素沙地和科尔沁沙地最具代表性；内蒙古草原FVC与年降水（Mean Annual Precipitation，MAP）呈显著正相关区域面积占比为55.85%，在5个因子中，MAP的q值最大，为0.66，降水是驱动内蒙古草原FVC变化的主要气候因子。该研究揭示了内蒙古草原及不同类型植被FVC时空格局变化及其对气候和社会经济因子的响应，能够为评估内蒙古草原生态环境状况，治理退化、草原沙化提供借鉴和参考，为制定草原生态修复策略和实现草原可持续发展提供科学依据。     

临湘市“三生”用地变化及其生态系统服务价值响应

针对生态系统服务价值研究中,土地功能与生态系统服务功能内在联系模糊的问题,探索了生态系统服务价值对"三生"用地变化的响应。构建了"三生"用地分类体系,采用当量因子修正的生态系统服务价值模型,分析了2009—2016年临湘市"三生"用地变化对生态系统服务价值的影响。结果表明:(1)临湘市生态系统服务总价值逐年递减,生态用地和生态生产用地的生态系统服务价值减少较快,生产生态用地和生活生产用地的服务价值增长较慢;(2) 4类"三生"用地的生态系统服务价值与其面积变化总体呈正相关,生态用地变化对服务价值影响最明显;(3)不同时期,生态生产用地的生态系统服务价值始终最高,生态用地次之,两者占总价值九成以上。研究表明,生态系统服务价值对生态用地、生态生产用地变化的响应较为显著。合理调控"三生"用地结构,保护生态功能性用地,可为生态系统服务保护、土地利用规划与管理等提供科学依据与决策参考。     

2010—2020年农牧交错带生态系统服务与居民福祉的空间关系——以桑干河流域(山西段)为例

[目的]探析农牧交错带流域生态系统服务与居民福祉之间的空间关联,为该区生态系统管理服务于社会经济的可持续发展提供决策依据。[方法]基于修正的生态系统服务价值当量因子法,运用熵权法和聚类分析等方法,探讨了农牧交错带典型区域—桑干河流域(山西段)14个县(区)2010,2015和2020年生态系统服务与居民福祉的空间关联特征。[结果](1)2010—2020年间桑干河流域(山西段)人均生态系统服务价值和居民福祉整体上均呈现上升趋势。研究区人均生态系统服务价值呈现中部和西南部低的空间分布格局;居民福祉水平的高值区则分布在沿桑干河主干道的西南—东北方向上。(2)研究区生态系统服务和居民福祉的空间关联模式有：高服务高福祉、高服务低福祉、高服务中福祉、低服务高福祉、低服务中福祉、低服务低福祉、中服务高福祉、中服务中福祉。2010—2020年间桑干河流域(山西段)生态系统服务和居民福祉的空间关联模式发生变化的区域主要分布在西南—东北方向上。(3)桑干河流域(山西段)宜通过积极推进资源型经济转型发展及加强国土空间生态保护与修复等途径提高区域生态系统服务与居民福祉。[结论] 2010—2020年间桑干河...     

长江中游生态系统服务供需平衡与居民福祉耦合的时空特征

生态系统服务供给、需求与居民福祉的相互复杂关系是自然生态系统和社会经济系统研究中重要的交叉科学问题，也是生态系统服务和居民福祉研究的热点难点问题和矛盾多发领域。然而，已有研究更为关注生态系统服务供给对居民福祉的贡献，忽视了生态系统服务需求以及供需平衡对居民福祉的影响。选择长江中游地区作为研究靶区和2000—2018年作为研究时段，建立生态系统服务供需量化矩阵测度生态系统服务供需平衡，采用年度组合赋权法和线性函数加权法评估居民福祉，引入弹性系数模型划分生态系统服务供需平衡与居民福祉耦合关系类型，并进一步研究其时空特征。结果表明：1）生态系统服务供需平衡与居民福祉耦合关系可划分为“供需改善－福祉增加”“供需恶化－福祉增加”“供需改善－福祉减少”以及“供需恶化－福祉减少”4种，分别对应最优、次优、次差以及最差耦合关系类型；2）长江中游地区生态系统服务供需平衡与居民综合福祉耦合关系表现为以权衡关系为主导且逐渐增强，其中“供需恶化－福祉增加”县域单元占比由2000—2010年的81.99%增至2010—2018年的91.57%；3）生态系统服务供需平衡与居民福祉耦合关系会随着福祉类型、服务类型、空间尺度、时间范围、经济社会发展水平等表现出不同形式的反馈。长江中游地区各县域单元和有关部门应当结合地区自然地理条件、经济发展水平等多方面因素，因地制宜、因时制宜地推进生态环境保护与修复工程，尽可能地规避“生态诅咒”或“生态魔咒”效应，充分发挥经济社会发展过程中的“生态祝福”效应。     

生态红线约束下万州区土地利用情景模拟及生态价值评估

为研究在生态红线划定之后对区域生态环境价值的影响,以重庆市万州区为例,通过FLUS模型模拟2025年自然发展情景和生态保护情景下土地利用的变化情况,通过改进的万州区生态价值系数并结合土地利用变化情况计算出生态系统服务总价值,最后分析了不同地类价值系数和面积变化对总价值的影响。结果表明:(1)选取3个方面的8个驱动因子适合对于研究区的土地利用模拟且FLUS模型Kappa值大于0.8表明利用FLUS模型对研究区的模拟适应性较好;(2)通过计算万州区2017年现状、2025年自然发展情景和生态保护情境下的生态系统服务总价值分别为41.06亿元、40.83亿元和41.00亿元,在设定的情境下只有林地的生态系统服务总价值都表现为增长的现象;(3)由万州各土地类型的敏感性都小于1表明万州区的生态系统服务价值对于生态价值系数变化缺乏弹性,结果可信;在生态变化度分析中,林地的变化度指数最大说明林地的面积变化对生态系统服务总价值的影响最大;(4)在2025年设定的两种情景模拟中,生态保护情景与自然发展情景林地的生态系统服务价值相比有一定程度的增加,建设用地的生态系统服务价值则下降,表明生态红线的划定对于新增建设用地的蔓延扩张有一定的限制作用。     

生态系统服务权衡最新研究进展

生态系统服务权衡研究对协调生态环境保护和社会经济发展至关重要。为推动生态系统服务管理和提升人类福祉,本文以Web of Science核心合集(WOS)和中国科学引文数据库(CSCD)为数据源,运用文献计量分析法,系统梳理和总结生态系统服务权衡研究的学科知识基础、科学领域结构和热点变化等发展现状以及最新研究进展。研究表明:1)不同研究层面上,生态系统服务间的权衡关系受外部风险和人类需求、参数选取和服务提供者及区域差异性和不均衡性的影响。2)研究方法主要有基于关系识别和具体表征的权衡分析、权衡模拟和预测的模型量化分析和生态系统服务权衡管理优化的多准则分析3类。3)生态系统服务权衡关键驱动因子为城市化、生态工程和气候变化。基于此,我们认为把握生态系统服务权衡不同研究层面的关联特征、创新和优化生态系统服务权衡研究方法、准确甄别生态系统服务权衡关键驱动因子以及充分整合多维生态系统服务权衡资源搭建数据共享平台是未来研究的重点。     

国内外土地利用与生态系统服务研究热点与趋势——基于CiteSpace计量分析

对比国内外土地利用与生态系统服务关系研究领域热点的异同之处,为推动国内土地利用与生态系统服务研究发展提供参考。基于Web of Science(WOS)核心数据库和CNKI数据库,分别选取294,285篇文章,借助CiteSpace V软件科学定量分析了国内外研究的主题内容和前沿热点。结果表明:国际目标领域发文数量经历了持续增长和稳定增长2个时期,热点主题词主要表现为"生态系统服务机制"、"土地管理与政策"、"土地利用及景观"、"生物多样性"和"评价与指标"5大类;国内目标领域发文数量总体经历了不稳定增长期、快速增长期、稳定增长期3个阶段,热点词聚类主要为"生态系统服务价值"、"土地利用变化"、"生态系统服务"、"生态系统服务功能"、"土地生态"5大类。今后应加强土地利用与生态系统服务的概念框架构建、生态系统结构—功能—过程—服务形成过程机理等理论基础的深入研究,完善相关学科体系;人类活动—土地利用—生态系统服务—人类福祉之间的动态关系认识以及量化—权衡—决策是土地利用与生态系统服务研究的核心;加强生态补偿、生态修复、土地整治等土地生态相关领域的实践创新,实现环境、社会与经济可持续协调发展。     

内蒙古地区草地类型分布格局变化及气候原因分析

利用内蒙古自治区48个气象观测站点50a（1962-2011）的月平均气温和降水量观测数据,基于Holdridge模型计算内蒙古气候区划指标划分不同类型草原区,模拟内蒙古草地类型50a的变化趋势。结合实际草地类型分布图,分析不同草原区1962-2011年的气候变化特征,并探讨气候变化对草地类型分布的影响。结果表明:内蒙古典型草原区的东部区域、荒漠草原区和草原荒漠区均属高温地带,而森林草原区和典型草原区的大部分区域属低温地带。50a间内蒙古草原区气温具有显著上升趋势（P<0.05）,各类型草地区的年平均气温均在1990年左右发生突变,同年呈显著升高趋势,而生长季气温在1995年左右发生突变,并于2a后呈显著升高趋势。内蒙古草原区降水分布格局具有明显的地带性,由西至东降水量递增且梯度差异明显。年降水量变化趋势表现为,森林草原区自1997年开始显著增加,至2002年回落;典型草原区自1992年开始年降水量显著增加,至2006年回落（P<0.05）;荒漠草原和草原荒漠区年降水量变化趋势不显著。生长季降水量的变化则表现为,森林草原和典型草原区在研究期内呈小幅减少-小幅增加-小幅减少趋势,其它类型草地降水变化与年降水量趋势一致。总体上,内蒙古草原区的降水变化,森林草原和典型草原区具有较大波动性,荒漠草原区于近年产生少许变动,而草原荒漠区相对较稳定。1962-2011年气温和降水量变化导致森林草原区面积在前30a呈增加趋势,后20a呈减少趋势;荒漠草原和草原荒漠区的边界逐渐向东扩展,典型草原区也将扩展至部分森林草原区域。总之,研究期内内蒙古草原区降水量在后期减少、气温持续升高,由于蒸散量加大可能导致土壤干旱,从而影响内蒙古草地生态系统分布格局的变化。     

内蒙古1990-2018年土地利用变化及生态系统服务价值

利用内蒙古自治区1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年、2018年7期TM/ETM影像作为数据源，基于GIS方法提取内蒙古自治区各年的土地利用数据。采用中国陆地生态服务价值表的计算方法对内蒙古自治区的土地利用数据进行分析，计算内蒙古自治区的生态服务价值。结果表明：1990-2018年内蒙古自治区土地利用各地类整体在时空上呈变化趋势，具体变化为耕地、林地和未利用土地呈下降趋势，草地和城镇建设用地呈增长趋势，其中未利用土地减少面积最多，草地增幅最大；结合土地利用转移矩阵可知，减少的未利用土地、林地和耕地主要都转化为草地；近30年内蒙古的生态服务价值总体呈现增长趋势，其中草地生态服务价值最高，未利用土地的生态服务价值最低，与土地利用变化情况相同；生态服务价值的敏感性指数均<1，这说明近30年内蒙古地区的生态服务价值相对较稳定，结果可信。     

耕地和草地土壤健康研究进展与展望

土壤是地球关键带的重要组成部分，为维持和保障农业生产、植物生长、动物栖息、生物多样性和环境质量提供了基本服务，是链接整个自然生态系统的核心要素之一。增强土壤健康对实现可持续发展目标至关重要，近年来在全世界范围内皆受到越来越多的重视和更广泛的研究。耕地和草地是当前地球上最大的土地利用类型，分别约占地球上无冰土地12%和26%。同时,“田”和“草”是“山水林田湖草生命共同体”中的重要组成部分，维护耕地和草地两种农牧地类型土壤健康对于维持整个自然生态系统健康和实现可持续发展具有重要意义。近二十年来，围绕这两种土地利用类型土壤健康的相关研究呈现兴起态势。中国在此研究领域虽比较活跃，但研究成果的影响力还有待加强，且还未从国家层面建立一个统一的土壤健康评估体系。本文首先厘清了土壤健康内涵的演变，并聚焦于以上两个典型的农牧地类型，归纳了当前国内外相关研究的热点内容；其次，梳理了当前国内外土壤健康评估研究工作现状,同时总结了中国在土壤健康维护方面已有的工作基础；最后，对我国未来土壤健康评估研究提出了建议和展望，以期为改善耕地和草地土壤功能、维护我国土壤健康提供依据和方法。     

基于生态分区的1980-2015年内蒙古干旱动态

为研究内蒙古干旱时空分布特征,将内蒙古地区分为荒漠生态分区、草原生态分区和森林生态分区,选用标准化降水指数为气象干旱评价因子,对1980—2015年内蒙古降水数据进行了动态分析。结果表明:（1）1980—2015年,内蒙古草原和森林区的SPI12有轻微减小趋势,而荒漠区的SPI12有增加趋势。（2）荒漠区干旱强度主要为中旱和轻旱,草原区以轻旱为主,森林区发生不明显干旱、轻旱和中旱的频率一样。荒漠和草原区干旱影响范围主要为无明显干旱和全域性干旱,而森林区主要为无明显干旱和区域性干旱。（3）春季3个区的SPI都有明显增加趋势。夏季3个区的SPI均有减小趋势。秋季荒漠区的SPI有增加趋势,草原区变化趋势不明显,而森林区SPI有减小趋势。冬季森林和草原区的SPI有增大趋势,而荒漠区SPI无明显变化趋势。（4）春季3个区多数站点的SPI值均有增加趋势。夏季3个区多数站点的SPI值都呈减小趋势。内蒙古秋季SPI变化趋势率表现为西部地区增大,东部地区减小。冬季荒漠生态分区SPI有增加趋势的站点多数分布于西部,有减小趋势的站点多分布于东部,草原区SPI有增大趋势的站点数较多,森林区的全部站点的SPI值都有增大的趋势。研究结论可为内蒙古地区干旱的监测预警和防灾减灾提供理论依据。     

基于GIS和Markov模型的内蒙古农牧交错带土地利用变化

为了研究人类活动对农牧交错带土地利用类型的空间分布、转化及对生态环境的影响,该文以内蒙古农牧交错带太仆寺旗为例,运用RS和GIS技术对该区域近30 a土地利用/覆被变化及景观格局空间变化进行分析,并在此基础上运用马尔可夫（Markov）模型对未来20 a土地利用变化进行预测。结果表明,近30 a来,草地和农业用地面积在该研究区占居主导地位,并且它们之间发生着明显的相互转化。1975－1990年,草地主要向农业用地转移,1990－2004年农业用地主要转化为草地,草地面积增加;1975－2000年,研究区景观多样性升高,蔓延度指数下降,破碎化程度加剧;2000－2004年景观内优势斑块具有了很好的连接性,聚集度增大,整体景观格局破碎化程度降低;人为干扰强度的变化对土地利用结构的变化具有重要作用,土地利用强度主要受人口数量以及国家土地利用政策的影响;在未来20 a间农业用地面积会继续减小,草地、未利用土地面积将有小幅度降低,林地面积会显著增加。实行合理的土地利用政策,利用生态系统自身的修复功能进行生态环境治理是该地区生态恢复的基本途径。     

内蒙古气候变化特征与草原生态环境效应

通过分析内蒙古自治区气候变化特征及其对草原生态环境的影响,发现内蒙古气候变化的显著特征是气候变暖,并由此引起无霜期延长,积雪、冰雹、雷暴、大风、沙尘暴日数减少,降水量由少转多的变化,“高纬增温多,低纬增温少”的增温特点是产生这些变化的原因。气候变化一方面使内蒙古草原的生态环境有所好转,另外,也是近几年来蝗虫泛滥的主要原因之一。当前存在的草原退化现象主要应归咎于不合理的人为活动。     

焉耆盆地气候变化和人类活动对生态系统服务 价值的影响研究

环境变化下的生态服务功能研究,对生态环境与社会经济持续发展具有重要的科学意义和应用价值。本文以新疆焉耆盆地作为研究对象,基于Landsat遥感影像数据、DEM数据和气象要素数据,运用非参数气候变化突变点检验(MK,Mann-Kendall-Sneyers test)、趋势分析方法(Mann-Kendall,MK),通过计算生态服务价值(ESV)和土地利用/覆盖变化(LUCC)动态度,对新疆焉耆盆地近40 a(1973—2014年)生态服务功能的变化及其驱动因素进行了分析。结果显示:1)生态系统服务价值和功能的变化是气候变化和人类活动共同作用的结果;2)山区冰川面积的缩小是山区生态服务价值减少的主要原因;3)平原区的生态系统服务价值以2004年为转折点呈现先减少后增加的趋势,整个研究区的生态服务价值分别为1973年85.86×108元、1977年94.46×108元、1994年84.15×108元、2004年89.40×108元和2014年96.47×108元,这与降水量和蒸发量变化趋势吻合。人类活动如长期开垦、扩大绿洲面积和有益的气候变化支撑(降水量增加、蒸发量减少)是平原区生态服务价值增加的主要原因。在山区,生态服务价值随着降水量、蒸发量的变化而变化,在绿洲区生态服务价值的变化是人类开荒耕地、还林、还耕,以及人工栽培芦苇等活动和气候变暖共同作用的结果。     

基于Holdridge分类系统的内蒙古草原类型气候区划指标

利用内蒙古105个气象站资料,计算了Holdridge生命地带分类系统的年降水量、年生物温度和可能蒸散率,确定了内蒙古各草原类型区上述三个气候要素的界限值。在此基础上,构建了内蒙古草原综合气候指数(GCI),确定了定量化的内蒙古草原类型综合气候区划指标,并对该指标划分的内蒙古草原类型进行了验证。结果表明,利用内蒙古草原类型综合气候区划指标划分的内蒙古草原类型与内蒙古实际的草原类型具有较好的一致性,能够反映内蒙古不同草原类型的空间分布状况,可以用于内蒙古草原气候区划。     

农业生态系统服务价值评估研究进展

农业生态系统提供的服务对人类的可持续发展至关重要.该系统的一些服务价值因在市场上未能反映出来而往往被人类所忽略, 正确评价此类系统服务价值具有重要意义.本文在系统回顾该领域研究进程的基础上, 从研究方法、研究内容、研究尺度、支撑学科等方面总结了现有研究的特点, 从所揭示的生态服务价值的完全程度、研究视角的广泛程度、研究方法的完善程度、研究领域的涵盖程度等方面分析了国内研究中存在的基本问题, 进而指出, 学术界在林地生态系统、草地生态系统以及价值评估方法的研究方面已经取得了众多成果, 在农田生态系统服务价值的研究方面也取得了一定进展, 但农田生态系统和渔业生态系统服务价值、非市场价值评估方法研究等方面需要重点突破, 对林地生态系统、草地生态系统的研究也需要在价值构成、生态服务价值的时空变化等方面进一步探讨.