晋北大型露天矿区生态系统弹性研究

为定量评估矿区生态系统弹性,从系统内在能力的角度揭示矿区在面临扰动时的状态保持与演变过程,本研究利用七期Landsat TM影像解译后的土地利用数据,结合遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术计算的植被覆盖度,运用生态弹性度计算模型,从土地利用显性形态变化的角度分析了1990—2018年整个平朔矿区以及三大矿山生态弹性度的动态变化。结果表明:1990—2018年整个平朔矿区的弹性值介于5～10之间,最大值为9.83,最小值为5.53;1996—2000年弹性值下降明显,2000—2014年弹性值不断上升但速度逐渐变缓,2014—2018年转为下降,但弹性值依然处于9～10之间,生态环境有所改善。矿山区域的生态弹性度差异明显,安太堡矿的弹性值一直处于较低水平,最大值仅为4.05;安家岭矿的弹性值呈现先上升后下降的趋势,弹性值峰值为5.26,最小值为3.57;东露天矿的弹性值呈下降趋势,但一直维持在5～6之间。矿山开采导致矿山区域的生态弹性度处于较低水平,2009年后矿山生态弹性度持续下降,平朔矿区的生态弹性度整体受到负向驱动,生态弹性动态度不断减小。研究表明,矿区生态弹性度的变化受土地利用类型与植被覆盖度影响较大,矿山生态弹性度的变化会通过尺度效应传递到整个矿区。     

黑河下游额济纳绿洲生态环境变化特征及生态恢复与重建

黑河下游额济纳绿洲是我国西部干旱区具有重要生态防护功能的绿洲，近年来，在人类活动和气候变化的双重作用下，绿洲生态环境发生了一系列变化。通过分析绿洲水环境变化特征、植被演化特征和土地生态变化，提出了额济纳绿洲生态恢复和重建对策，旨在提高绿洲生态系统的良性循环。     

塔里木河上游地区阿拉尔段天然退化生态系统植物群落物种多样性特征分析

塔里木河是我国干旱区最长的一条内陆河，同时塔里木河流域也是我国生态环境脆弱地区之一，总体上荒漠化日益加剧，具体表现为土地沙漠化、土壤盐渍化、草场退化、生物多样性减少等，这些都严重的制约了区域社会经济的可持续发展。阿拉尔灌区位于塔里木河上游，从1950年以来，本区垦荒规模逐渐扩大，现已成为塔里木盆地最大的新绿洲。绿洲内部水量不断增加，而绿洲以外的水量却在减少。根据对样地的实际调查资料，采用物种多样性指数、丰富度和均匀度指数对塔里木河上游阿拉尔地区的天然植被的物种多样性进行了分析。结果表明，本研究区内的植物区系组成贫乏，群落结构简单，绿洲一荒漠过渡带的多样性指数和丰富度指数均非常低。通过以上分析并结合实际情况，可以得出了以下结论：本地区天然植被生态系统在人类干扰下普遍存在退化现象，尤其在绿洲一荒漠过渡带，这种现象更为严重，应立即采取有效措施对天然植被特别是过渡带的植被进行生态恢复。     

额济纳绿洲胡杨林生态用水与健康评价研究

通过对额济纳绿洲生态用水的计算,并结合2001年和2010年两期森林资源调查情况得知,额济纳绿洲的生态用水量需16亿t,方可保证目前绿洲的胡杨林、沙枣林、红柳林植被和东居延海湿地生态系统健康。2001年至2010年黑河上游对额济纳的实际分水量不足,已经严重影响了胡杨的更新,特别是对胡杨幼、中龄林影响最大,中龄林面积减少2 930 hm~2,损失近95%。根据对绿洲生态用水的计算,按目前的黑河上游的给水量,胡杨林等绿洲植被只能保证成熟林维持在存活状态,种群接近于衰退。     

酒泉-金塔盆地绿洲土地利用变化与生态系统服务价值评估

基于1990,1999,2006年和2010年4期Landsat TM土地利用类型数据,以酒泉-金塔盆地绿洲为例探究干旱区土地利用时空变化,并对其生态系统服务价值进行评价。结果表明:(1)研究区1990-2010年土地利用发生了较大变化,耕地、林地、草地、城镇居民地面积持续增加,水域面积萎缩,未利用地大幅度减少。(2)酒泉-金塔绿洲1990,1999,2006及2010年研究区的生态系统服务价值分别为24.53,26.99,29.84和30.16亿元/a,呈现逐步增长的趋势,但增长率逐步降低,分别为10.04%,10.54%和1.09%。(3)生态系统单项服务价值分析表明研究区服务性价值大于生产性价值。(4)研究区的生态系统服务价值变化趋势与生态风险指数变化一致,应合理开发和管理水土资源以降低绿洲资源利用的生态风险,为区域可持续发展更好地服务。     

土地利用变化对漓江流域生态服务价值影响

应用Costanza的生态服务价值计算方法,参照中国陆地生态系统单位服务价值系数,分析了土地利用变化对漓江流域生态系统服务功能的影响.漓江流域生态系统服务价值在1991-2006年间减少了14.906 2×10~8元,年平均减少0.993 8×10~8元.生态服务价值系数较高的林地、耕地和水域等转化为生态服务价值系数较低的建设用地和园地,是流域生态服务价值受损的主要原因.流域生态系统9类单项服务价值均呈现下降趋势.尤其是土壤形成与保护、水源涵养、气体调节、生物多样性保护和气候调节等服务价值的损失较大.马尔可夫链模型的预测结果表明:如果保持1991-2006年的土地利用变化趋势,漓江流域生态系统服务价值在未来将呈现不断下降的趋势.敏感性分析表明,生态系统服务价值对价值系数缺乏弹性,研究结果可信.     

基于PSR模型的民勤县绿洲-荒漠交错带生态系统健康评价

生态系统健康评价是目前生态系统管理和宏观生态学研究的热点问题之一,是区域生态系统能否可持续发展的关键。以民勤县绿洲—荒漠交错带为例,构建生态系统健康评价体系,运用熵值法、极差标准化法及多因素综合评价法来评价民勤县绿洲—荒漠交错带生态系统健康程度。研究结果表明:利用PSR模型的评价结果与研究区的生态系统实际情况相符,民勤县绿洲—荒漠交错带生态系统健康综合指数处于较健康状态,健康状况不断上升。民勤县绿洲—荒漠交错带生态环境整体良好,同时为其他绿洲—荒漠交错带生态系统健康评价提供了参考依据。     

玛纳斯河流域景观分异特征及其水文生态效应研究

土地利用及景观变化是全球变化研究的核心议题。玛纳斯河流域是干旱区典型的山地—绿洲—荒漠生态系统,在3S技术下,采用定量分析方法,研究玛纳斯河流域的景观分异特征,并进一步分析所带来的水文生态效应,结果表明:(1)玛纳斯河流域土地利用的人工化和集约化趋势明显,生态景观持续弱化;(2)特殊的山地—绿洲—荒漠生态系统使得土地利用变化存在着区域差异,表现在绿洲区土地利用趋向高度人工化和结构稳定性,绿洲区外围则趋向高度敏感化与生态脆弱性;(3)山地区、绿洲区和荒漠区呈现出不同的景观分异特征。在山地区,洪积扇上部的开发导致了景观多样性的增加。在绿洲区,斑块的分布更加邻近且趋向简单化和归一化。荒漠区的景观变化较为复杂,以水域的连通性和优势度降低,未利用地的破碎化加大为主;(4)玛纳斯河流域的景观变化扰乱了上游水文循环、弱化了下游水资源分配。     

金塔绿洲近20年来农业生态安全动态评价与对策研究

根据世界经济合作和开发组织(OECD)与联合国环境规划署(UN-EP)共同提出的环境指标P-S-R(压力-状态-响应)概念模型,从金塔绿洲农业生态环境压力、生态环境状态和生态环境响应3方面构建了一个4层次的绿洲农业生态安全评价指标体系。在此基础上,利用多层次多目标决策和模糊优选理论,建立金塔绿洲农业生态安全评价的模糊优选模型。最后,对其1988—2007年农业生态安全进行动态评价。结果表明:20年来,金塔绿洲农业生态安全决策优属度小,生态安全总体水平低,生态环境不断恶化,生态安全形势严峻,正变得不利于人类的生存和发展,为此,提出保护绿洲生态环境,促进绿洲农业可持续发展的建议和对策。     

我国河西走廊生态系统效益价值研究

研究将生态价值纳入国民经济核算体系 ,计算得出我国河西走廊陆地年生态系统效益总价值为 2 0 7.90亿元 ,为同期该区年国内生产总值 (1997年GDP188.0 3亿元 )的 1.11倍 ,其中森林年生态系统效益价值为 2 3.6 8亿元 ,占生态系统效益总价值的 11.39% ;草地生态系统效益价值最高 ,占生态系统效益总价值的 79.4 9% ;而绿洲生态系统价值则很低 ,表明了绿洲生态系统的脆弱性。     

Disturbance and resilience in soil animal communities

I discuss basic ecological concepts on disturbance and resilience, and give examples from forest soils. There are basically three types of disturbances: (i) pulse disturbances that are parts of ecosystem dynamics and to which most organisms are adapted, (ii) large infrequent disturbances, and (iii) press disturbances, which are usually anthropogenic and to which organisms are seldom pre-adapted. Resilience has two meanings, engineering resilience and ecological resilience. Ecological resilience recognizes that ecosystems have several stability domains and no fixed global equilibria. It is often the most relevant in ecology, and is defined as the magnitude of disturbance that can be absorbed by an ecosystem before its structure and the processes controlling its behaviour change, and it moves into another stability domain. Diversity and heterogeneity are necessary for long-term ecological resilience. I propose that reorganization of soil communities usually takes a long time and involves dynamic interactions between many species. Single snapshots are insufficient to examine resilience. Small-scale studies and experiments are not necessarily relevant for large-scale landscape changes. Key questions deal with the ability of species to recolonize disturbed areas by dispersal, the survival of species and structures in disturbed areas, and how these processes contribute to ecological resilience.     

下辽河平原典型地域耕地系统弹性时空分异特征

科学准确地刻画耕地系统弹性时空分异格局是制定耕地保护差别化管理制度的基本前提。为此,该研究以下辽河平原典型地域沈阳市为研究区,基于社会生态系统弹性思维的抵抗力-适应力-转型力视角,重构耕地系统弹性的科学内涵,探讨2009—2018年研究区耕地系统弹性时空分异特征及影响因素。结果表明:1)耕地系统弹性是由耕地系统的抵抗力、适应力和转型力共同作用的结果,分别发挥维持现状、治理弹性和优化弹性的作用;2)2013年为研究区耕地生产力发生突变的时间节点,突变后期研究区整体和各区县的耕地系统弹性均显著减弱,耕地系统适应力减弱是耕地系统弹性减弱的主要因素,其次为转型力和抵抗力;3)突变前后研究区耕地系统弹性整体均呈现出中部高,西北部低的空间分布格局,高高型集聚的耕地向西部和北部迁移,低低型集聚的耕地集中于南部;4)耕地系统弹性变化同时受人类活动和自然禀赋综合影响,农业建设活动和自然条件分别是研究区中南部和西北部的耕地系统弹性空间分异的主要原因。研究表明阐明耕地系统抵抗力、适应力和转型力之间的作用关系可为刻画耕地系统弹性的时空分异格局提供有效途径,据此构建差别化的耕地保护制度体系,为实现下辽河平原农业...     

基于文献计量分析的生态系统恢复力研究进展

该文基于VOSviewer和Histcite文献计量方法,以CNKI数据库和Web of science核心合集中生态系统恢复力研究文献为对象,通过对文献数量、高频关键词的分析,总结国内外恢复力研究的脉络和内容演变。研究发现:1)生态系统恢复力研究领域发表的文章数量总体上呈上升趋势,文献主要来源于美国;2)国际恢复力研究经历了从基础理论到政策管理及技术应用,各个方向存在相互的引证关系,分析研究热点的时序演化发现,2000年前,以恢复力的内涵和基础理论为研究重点;2001-2010年间,珊瑚礁的测度模型及提升路径成为热点;近10 a来,恢复力研究领域进一步扩大,研究方法更加多样化;3)与其他国家相比,中国的恢复力研究起步较晚,侧重于应用基础研究,集中于恢复力的工程措施、调查监测手段以及影响因素的探讨。     

云贵高原生态系统弹性力评价分析

利用云贵高原2000年、2010年和2018年的遥感影像及气象数据，并结合生态系统弹性力计算方法，对云贵高原生态系统弹性力进行计算，分析了云贵高原25个市生态系统弹性力的时空分布特征，同时对其变化的主要影响因素进行探究。结果表明：云贵高原生态系统弹性力在研究期内呈现逐年增加趋势；在空间上，云贵高原生态系统弹性力分布为西南高、西北低、中部局部较低，东部较高。将生态系统弹性力分为4个等级，其中较弱和中等等级面积占比呈减少趋势，较强和很强等级面积占比逐年增加。驱动因子分析表明，降雨和气温是影响生态系统弹性力空间分布变化的主要因素。研究结果可对云贵高原生态系统保护提供一定的科学依据。     

基于生态承载力的焦作市可持续发展能力研究

以生态承载力理论和层次分析方法为指导,在分析生态环境现状的基础上,计算出焦作市的生态弹性指数、资源承载指数和环境压力指数,着重计算了大气环境承载压力指数,并从这3方面对焦作市的生态承载力进行了综合分析评价。结果表明:焦作市处于生态弹性较稳定、资源较高承载、环境较高压的状态。     

不同管理措施下高寒退化草地恢复效果评估

为了科学评估不同管理措施下退化高寒草地生态治理的综合成效,该研究采用VOR及CVOR生态系统健康评价模型,对甘肃省玛曲退化高寒草甸实施2a的围封、划破、施肥、补播和综合措施等五种不同生态恢复措施,以及自由放牧下的草地生态系统健康状况进行了评估。根据两种模型测算结果,用VOR指数评价综合生态恢复措施的效果大致为:综合措施、施肥划破、补播、围封放牧,用CVOR指数评价综合生态恢复措施的效果:综合措施划破施肥、补播、围封放牧。综合措施在2种评价体系下均显著优于各单一处理措施,实施2a后其CVOR数值处于健康范围,高达0.917,且放牧导致高寒草甸生态系统健康趋于警戒水平,健康指数值为0.572。结果表明,VOR及CVOR指数模型应用于生态恢复管理措施的效果评价,可反映出不同措施实施后的具体量化效果,可进行更广泛适用。在退化严重亟需生态恢复的草地,可通过综合生态恢复措施的实施,以达到全面迅速恢复草地生态系统健康的目的。此外,需具体考量每种措施的经济学和生态学双重效益,利用更全面的CVOR指数模型评价草地健康状况,因地制宜地制定和实施管理措施。     

宁夏限制开发区生态脆弱性评价及分类发展模式

以乡镇为基本研究单元,选取生态压力、生态敏感性、生态恢复力3个因子对宁夏限制开发区的生态脆弱性进行了评价,并探讨了其区域发展模式。生态脆弱性评价结果显示,宁夏限制开发生态区生态脆弱性可分为极度脆弱、高度脆弱、中度脆弱、低度脆弱共4个等级,其中,极度脆弱区面积达到研究区总面积的51.76%,高度脆弱区占21.15%,中度脆弱区占15.56%,低度脆弱区占11.52%。针对研究区生态脆弱性状态提出了5种区域发展模式(即以生态补偿为主体的发展模式;以生态移民为主体的发展模式,基础设施建设推动型发展模式,以生态草畜业为主体的发展模式和现代农业发展模式。     

气候变化和人类活动对流域水文恢复力影响的研究进展

水文恢复力是流域或生态系统维持水文稳定性的重要参考指标,深入研究植被结构和水文恢复力之间的关系是未来在全球变化背景下生态水文学的重要方向.但目前水文恢复力对气候变化与人类活动等不同干扰方式的响应机制还缺乏系统的研究,水文恢复力的形成机制及其与植被结构的关系也尚无全面的认识.系统总结了当前水文恢复力的主要概念,从水分利用...     

基于农户尺度的社会-生态系统对干旱的恢复力研究--以甘肃省榆中县为例

分析了延安燕沟流域近年来的降雨观测资料以及野外人工降雨试验数据,结果表明,燕沟流域年均输沙量比治理前的1997年减少了80%以上.在造成输沙量减少的原因中,降雨因素影响约占30%,而以植被建设为主的水土保持措施影响约占70%,证明植被恢复在流域综合治理中占有重要地位.     

黄河流域青海片土地利用景观空间格局分析

应用GIS,RS技术与景观格局分析软件FRAGSTATS研究了2001年黄河流域青海片土地利用和青海片内景观格局的空间分布,并根据构建的景观弹性度指数分析了研究区域的景观生态系统稳定性。结果表明,黄河流域青海片总体上以低覆盖和高中覆盖草地为主,景观不规则,较为复杂且不稳定,但无明显破碎化现象。片内黄河源头区域景观多样性和弹性度相对较低;片内黄河干流区域景观多样性、均匀度和景观弹性度相对较高。西宁市景观破碎度较高而景观弹性度较低,受人为干扰较强。