基于HYSPLIT和PSCF的防风固沙生态服务功能空间模拟

针对以盐渍化影响和风沙活动为特征的北方农牧交错带，研究其生态系统服务功能空间差异及其流变机制，有助于明确服务提供区（SPA）与服务受益区（SBA）之间的空间关系，制定跨区生态补偿方案。采用混合单粒子拉格朗日积分轨道（HYSPLIT）模型和源贡献潜势（PSCF）模型，模拟了大型盐碱沙尘源地（安固里淖干涸盐碱湖）防风固沙生态系统服务（SSS）对风蚀的影响，确定了在土地覆盖、人口和国内生产总值（GDP）方面的辐射效益，并以辐射效益结果为依据提出跨地区的横向生态补偿方案。结果表明：在2015年，安固里淖干涸盐碱湖生态系统SSS效益显著，固沙量达到367.93万t；研究区SSS传输路径向东部延伸，主要影响我国华北和东北地区，SBA土地面积为189.37万km2，占全国总面积的19.66%，受益范围包括北京市等15个省(市、区)，是研究区面积的41.167倍；受益人口达5.27亿人，受益GDP总量为28.37万亿元；研究区生态系统提供的SSS使得SBA降尘量减少147.17万t，直接经济效益达44.26亿元；研究区投入生态建设的资金应由北京市等15个受益省（市）共同承担，黑龙江省和内蒙古自治区补偿金额最大，其次为河北省、吉林省和辽宁省等，浙江省需支付的生态补偿金额最少。本研究通过横向生态补偿促进生态建设，以减轻由土壤风蚀造成的损害，可为有关部门的政策决策者提供参考。     

基于LMBA策略的鄂尔多斯市生态空间网络优化

在分析鄂尔多斯市生态空间网络拓扑结构和鲁棒性的基础上,提出节点最低和最大介数增加(Low and maximum betweenness addition,LMBA）增边优化策略,同时与采用RA、LDF和SMB 3种增边策略的优化结果进行了对比。结果表明：鄂尔多斯生态空间网络有262个节点、402条边,网络直径为38,节点最大介数为418,最大连通度为25。网络连通度低,重要节点少且均位于网络西部,网络极不均匀,当网络结构遭到破坏时,进行自我恢复的能力比较强,但维持自身连通性的能力非常弱。增边94条后,LMBA策略优化后网络直径为16、节点最大介数为796、最大连通度为49,网络重要节点增多,网络整体效率明显提升;RA、LDF策略也使网络连通度极大增强,SMB策略的网络连通性增强效果不显著,重要节点增多且东移,网络结构比优化前更均匀。遭到攻击后,网络的连接鲁棒性大大增强,恢复鲁棒性也有所提升。与其他策略对比,LMBA策略的连接鲁棒性在两种攻击模式下、节点恢复鲁棒性在随机攻击模式下表现最优,节点恢复鲁棒性在恶意攻击下、边恢复鲁棒性在两种攻击模式下表现较优且稳定,说明该策略网络连通性强、结构均匀,综合表现最优。在遭受攻击过程中,LMBA策略维持自身连通情况的能力较优且稳定,节点和边的恢复能力也较优。     

鄂尔多斯景观格局演变与景观生态网络优化研究

以鄂尔多斯市为典型研究区，以2000、2005、2010、2015、2018年研究区景观格局数据和气象水文数据为研究素材，基于复杂网络理论、景观生态学和GIS空间分析技术，定量研究鄂尔多斯市景观格局的时空演变规律，并探究各级子流域的水源涵养深度，再将研究区景观格局演变数据和生态水文数据与由多个决定景观特征的因子构建的景观生态网络进行耦合分析，为研究区景观格局优化及生态环境建设提供参考。结果表明：在研究期内鄂尔多斯市的耕地不断减少，林地、草地、水域和建设用地均有一定程度的增加；景观演变主要是耕地、林地和水域之间的转化，林地、水体的景观演变最为剧烈，耕地、草地和建设用地相对平稳；鄂尔多斯地区整体水源涵养能力偏低，相对而言，东部地区的水源涵养能力高于西部地区，随着时间的推移，水源涵养深度高值逐渐南移；构建的鄂尔多斯市景观生态网络共342个生态节点、402条生态廊道，基于度低者优先的增边策略增加了119条廊道；优化后的网络连通度和连通鲁棒性均明显提升，网络中生态流更为畅通。