城市化进程中土地利用方式改变对土壤有机碳库的影响——以上海三林楔形绿地为例

研究城市化进程中土地利用方式转变引起的有机碳含量变化,识别土壤有机碳的空间格局,对城镇化建设具有重要指导作用。以上海市三林楔形绿地为对象,通过遥感影像资料获取其土地利用方式和面积,并通过对不同土地利用方式的土壤进行采样,分析土地利用变化对土壤有机碳含量和密度的影响,估算三林楔形绿地拟建成后的土壤有机碳储量。结果表明:三林楔形绿地开放土壤和封闭土壤有机碳含量分别为7.51 g·kg^-1和4.67 g·kg^-1,绿地开放土壤有机碳含量和密度显著(P<0.05)高于封闭土壤。相比现有土壤有机碳储量(2.99×10⁴ t),拟建成后土壤有机碳库变化较大,有机碳储量预估可达到6.29×10⁴ t,其中开放土壤的有机碳储量为5.38×10⁴ t,约为现有土壤有机碳储量的1.8倍。本研究阐明城镇化建设中土地利用方式转变对土壤有机碳库的影响,对准确量化城市化土壤有机碳库及评估城市碳平衡具有重要意义。     

基于景观的干旱区绿洲石河子市绿地结构特征分析

石河子市作为典型干旱区绿洲城市,深居中国内陆,干旱少雨,风大沙多,城市生态系统脆弱。利用遥感影像提取景观斑块,结合景观生态学的理论和方法来分析石河子市绿地景观结构特征。结果表明,各类型绿地面积中以单位附属绿地面积最大,道路绿地次之;公共绿地中以面积>10 000 m²的大型斑块为主,居住区绿地中各级斑块数量相当,但仍是大型斑块所占面积最大;市区绿地景观多样性指数为1.37（最大景观多样性指数为1.79）,破碎化指数为22.87个·km^-2,绿地廊道密度指数较高,为2.21 km·km^-2。表明石河子城市绿地景观建设状况良好,但仍应加强居住区绿地景观建设,进一步完善道路绿地建设,提高绿地系统的连通性,提高绿地景观多样性,并注重使用乡土植物。     

黄土高原生态系统服务时空变化及权衡与协同研究

【目的】黄土高原是典型的环境脆弱区，探究经济发展背景下黄土高原生态系统服务的时空分异特征及权衡与协同关系，为实现区域经济和生态环境可持续发展提供理论依据。【方法】应用InVEST模型，利用遥感数据和社会经济数据，量化评估了2000～2018年黄土高原五期生境质量，碳储存，土壤保持和粮食供给四项服务的时空格局变化，采用相关性分析探究各服务间的权衡与协同关系，并在此基础上识别了黄土高原多重生态系统服务热点区。【结果】2000～2018年黄土高原生境质量指数均值呈上升态势，增幅为3.16%，碳储量增加了7.8×10⁷t，土壤保持量增幅为25.16%，粮食供给下降显著，降幅为9.97%。各项生态系统服务间相关系数均低于0.6，且通过显著性检验，相关系数年际变化小，生境质量、碳储存和土壤保持三项服务间互为协同关系，粮食供给与其他三项服务呈权衡关系。研究期内黄土高原1类热点区面积基本保持稳定，2类热点区面积共增加3.53%,3类热点区面积占比小，变化不显著，非热点区面积下降显著，不存在4类热点区。高值区分布在东南和西南部，中部和西北部属于低值区。【结论】预期可为全球变化和经济...     

北京城市绿地系统景观多样性分析

城市绿地系统景观多样性是城市景观生态系统研究的重要内容. 运用景观生态学的原理,在GIS支持下对北京五环内城市绿地景观斑块的等级与分布、空间结 构的度量进行了研究和分析,并对该市的城市绿地景观按城市梯度进行了综合评价. 研究结 果表明,北京五环内城市绿地斑块18 470个,绿地面积11 023.29 hm2,斑块数以面积小于3 000 m2的中小型斑块为主,占总数的72%,绿地面积以面积大于3 000 m2的大 中型和大型斑块为主,占总面积的86.64%;北京五环内城市绿地斑块密度为167.6个/km 2,边缘密度为2.58 m/hm2,景观多样性指数为1.32,均匀度为0.82;城市绿地景观格局沿城市梯度呈一定的规律性变化,总体表现为人类活动干扰增强,绿地景观破碎化加剧,景观多样性降低,分布较为均匀,整体绿地景观受面积影响较大;主要景观类型之间景观特征差异明显,随着人类干扰的增强,景观类型斑块边缘密度加大,破碎化严重. 平均斑块面积公园绿地最高,斑块密度附属绿地最高,斑块形状附属绿地最为复杂,斑块的聚集程度以公园绿地最高.      

厦门城市绿地生态系统景观结构与异质性分析

对厦门城区绿地生态系统景观结构和异质性进行分析的结果表明：在厦门城区绿地生态系统中，单位绿地斑块最多，占城区绿地系统总斑块数的32％，而居住区所占面积较少，但斑块数却占总斑块数的28％。风景林地的斑块数最小，仅为1.3％，但其面积却在城区绿地系统中占的比例最大，达32．2％。公共绿地景观斑块不多，只占12％，而绿地面积较大，占总面积的24．6％。厦门本岛城市绿地景观多样性指数为1.243，绿地整体的多样性指数较低；景观优势度为0．914，均匀度为0.642，整体绿地景观格局分布不均匀，存在看少数绿地景观控制着整个绿地格局；绿地廊道密度为0.549，分布密度较低，不能很好地发挥生态防护功能。同时，根据分析结果提出了相应的对策和建议．     

城市绿地生态服务功能价值评估——以北京林业大学为例

城市绿地是城市生态系统的重要组成部分,具有巨大的生态价值。以北京林业大学校园绿地为研究对象,选取涵养水源、保育土壤(固土、减淤、保肥)、固碳释氧(固碳、释氧)、净化大气环境(吸收SO2、滞尘)、生物多样性保护、温度调节等指标,应用影子工程法、机会成本法、等效替代法、碳税法、生产成本法、恢复费用法估算其生态服务功能价值。研究结果表明:北京林业大学校园绿地生态服务功能价值总量为755.830 78×104元/a;按价值排序依次为:温度调节固碳释氧(固碳释氧)水源涵养生物多样性保护净化大气环境(滞尘吸收SO2)保育土壤(减少泥沙淤积减少土壤侵蚀保持土壤肥力)。绿地生态服务功能价值货币化使城市绿地的生态经济价值更加明确,体现途径更加直观,有助于提高绿化规划建设的合理性,增强居民保护绿地的意识。     

固碳能力提升目标下自然生态空间保护研究——以喀斯特山区宁远县为例

自然生态空间与碳汇空间高度重合,自然生态空间的保护和修复是固碳能力提升的必然举措.以国家级生态功能区、南岭山区喀斯特地貌广泛分布的湖南省永州市宁远县为例,运用MODIS NPP数据、景观格局指数、最小累积阻力模型,识别县域碳汇空间、县域自然生态空间景观结构格局特征及生态安全格局,进而提出自然生态空间保护方案.结果表明：(1)宁远县固碳能力较强,年固碳量达1 702.77×10⁴ t,但空间分布差异大,最大固碳密度为2.07 kg C/m²,最小固碳密度为0.32 kg C/m².(2)宁远县生态资源优越,森林资源丰富,受生产建设和石漠化侵蚀等因素影响,生态斑块破碎,生态廊道连通性不够.(3)从保护目标设置、空间布局优化、用途管制、生态保护修复4个方面提出自然生态空间保护方案,符合县域自然生态空间格局的形成和优化,为南岭山区自然生态空间保护修复提供参考.     

多情景土地利用变化下武汉城市圈生态系统服务权衡协同研究

基于多目标情景模拟土地利用格局,定量评估生态系统服务权衡协同关系及总体发展趋势,有助于生态系统服务管理策略的制定,从而提升区域生态和人居环境质量。本研究以武汉城市圈为例,借助GIS(地理信息系统)和InVEST模型对2005—2020年生态系统粮食供给、固碳、土壤保持、产水和氮保持进行定量评估,基于FLUS耦合模型模拟2035年自然发展、耕地保护和生态保护3种情景下生态系统服务,并评估其权衡协同关系。结果表明：2005—2020年武汉城市圈建设用地和水域分别增长1 126.59 km²和72.67 km²,耕地、林地、草地和未利用地分别减少1 019.56、125.62、14.77 km²和39.31 km²,耕地保护和生态保护情景下建设用地增长率远低于自然发展情景,建设用地扩张程度受到遏制;2005—2020年粮食供给、土壤保持、产水和氮保持服务能力增强,固碳服务能力下降;自然发展情景下产水服务最佳,耕地保护情景下氮保持和土壤保持服务能力显著下降,生态系统服务间权衡效应增强,生态保护情景下固碳、土...     

浙江省丽水市亚热带森林景观格局对森林碳密度的影响

【目的】定量分析浙江省丽水市亚热带森林景观格局对森林碳密度的影响,为开展森林经营、生态保护修复以提高亚热带森林碳汇功能提供理论依据。【方法】基于省级固定样地数据,使用生物量模型和含碳率测算样地的森林碳密度,再通过普通Kriging插值形成区域森林碳密度分布图,并分析森林碳密度的空间自相关特征。选取5项景观格局指标和3项自然因素,利用多尺度地理加权回归(MGWR)模型探讨森林景观格局对森林碳密度的影响,并分析影响结果的空间非平稳性。【结果】2012—2019年,丽水市森林平均碳密度从23.19 t·hm^-2上升到31.96 t·hm^-2,且空间分布呈显著的正空间自相关性。森林景观格局显著影响森林碳密度,并表现不同尺度效应,影响程度在空间上也存在差异。景观蔓延度和斑块密度对森林碳密度驱动力较大,而景观最大斑块指数的驱动力较小。【结论】森林景观格局对森林碳密度的影响表现较为明显的空间异质性,应地制宜制定森林经营管理政策,实施自然演替和人工干预相结合的生态系统保护修复工程。图3表4参42     

北京市经济林生态系统服务功能评估

依照《森林生态系统服务功能评估规范》（LY/T 1721-2008）,以北京市13个区县、14个经济林树种为研究对象,定量评估北京市经济林生态系统服务功能。结果表明,北京市年经济林生态系统涵养水源和保育土壤等7项评估指标总价值为78.41亿元,以涵养水源（30.15亿元·a^-1）、固碳释氧（17.42亿元·a^-1）、净化大气环境（11.59亿元·a^-1）为主;北京市各区经济林生态系统中密云区、平谷区和怀柔区的服务价值相对高于其他区县;以板栗林生态服务价值量较高（29.90%）;北京市各项生态服务功能空间分布格局由大到小基本呈现为:东北部、西北部、西南部、东南部、中部。     

安庆都市圈生态系统服务权衡与协同

为厘清区域发展特征、优化区域布局、实现生态转型和绿色可持续发展,研究生态系统服务之间的权衡和协同关系是发展的基础.本研究以安庆都市圈为研究对象,运用空间计量法估算安庆都市圈的水源涵养、土壤保持、NPP服务和食物供给等4种生态系统服务,分析不同生态系统服务之间的权衡与协同关系,并运用CA-Markov模型预测203 0年...     

基于生态系统服务功能模拟演算的绿色空间规划框架

目的在快速城镇化以及全球气候变化的背景下,生态环境不断恶化给人类生活和健康带来了巨大的影响。生态系统服务功能评估作为一种应对气候变化、构建绿色宜居生存环境的方法得到推广。建立基于生态系统服务功能模拟演算的绿色空间规划框架,对于客观评价绿色空间的服务功能、构建可持续发展的绿色空间网络具有科学的指导意义。方法本文在总结国内外学者相关研究的基础上,以北京市浅山地区为例,构建基于生态系统服务功能评估的绿色空间规划框架,选取缓解热岛效应、水土保持、固碳释氧、气候调节、生物多样性保护、文化娱乐6种功能指标,采用径流系数公式计算、MaxEnt模型模拟等方法进行评价,识别区域不同服务类型的关键绿色空间位置并提出适宜的绿色空间类型,最后通过构建游憩绿道以及生态廊道加强绿色空间联系,完善绿色空间布局。结果不同类型生态系统服务效益空间分布呈现一定差异性,根据不同区域提供的服务差异划定湿地公园、森林公园、郊野公园、城市公园、地质公园、风景名胜区以及生态保育绿地7种绿色空间类型,新增6条绿道（195 km）连接平原与浅山区,在温泉镇、延寿镇、十三陵镇、峪口镇等村镇构建生态廊道,建立以目标动物保护为目的的线性绿色空间。结论绿色空间能够提供多种重要的生态系统服务功能,构建绿色空间规划框架对于加强落实浅山区生态优先的发展战略,推动形成可持续的绿色发展方式有重要意义。      

喀纳斯自然保护区森林生态系统服务功能价值评估

为明确喀纳斯自然保护区森林生态系统具有的服务功能及其价值,采用《森林生态系统服务功能评估规范》（LY/T1721-2008）的方法,对2009、2014年喀纳斯自然保护区森林生态系统具有的生态服务功能及其价值进行评估。结果表明,2014年喀纳斯自然保护区森林生态系统总的服务功能价值比2009年增加了7.34%,且以涵养水源和生物多样性的价值量所占的比重为最大;灌木林地的功能价值增加率明显高于针叶林地和阔叶林地;不同森林类型所具有的服务功能及其价值主要差异明显。     

小陇山森林生态系统服务功能价值评估

基于二类森林资源调查数据,评价小陇山林区27种不同林分生态系统服务功能的价值量。结果表明:1)小陇山林区森林生态系统服务功能总价值为301.25亿元·a^-1,其中涵养水源、生物多样性保护、固碳释氧、保育土壤、净化大气、积累营养物质、森林防护、森林游憩的价值分别为102.48、62.74、54.86、35.76、24.28、11.71、9.21亿元·a^-1与1 960万元·a^-1。2)27种林分中阔叶混、灌木林及栎类价值量位于前3位,分别为145.36、44.98亿元·a^-1和28.04亿元·a^-1; 水曲柳和胡桃楸价值量最小,分别为31.42万元·a^-1与17.16万元·a^-1。     

长江流域抑螺防病林生态服务功能评估

为定量评估长江流域抑螺防病林生态系统的服务功能价值,科学评价林业血防工程生态效益,依据林业行业技术规程LY/T 1721-2008《森林生态系统服务功能评估规范》,选取涵养水源、保持土壤、固碳、释氧、生物多样性保护、抑螺防病6项功能对长江流域抑螺防病林的生态服务功能进行评估。结果显示:2006-2013年长江流域抑螺防病林生态系统服务功能生态效益显著,涵养水源16.16×108 t,保持土壤1.46×108 t,固碳0.10×108 t,释氧0.29×108 t,钉螺Oncomelania hupensis面积减少24.35×107 m2,血吸虫病患者减少61.31×104人,总价值967.20×108元。其中抑螺防病功能价值最大,占全部生态系统服务功能价值的35.87%,是非抑螺防病林不具备的功能,其次释氧价值占33.06%,固碳价值占13.02%,涵养水源价值占9.17%,保持土壤价值占7.31%,生物多样性保护所占比例最少,仅有1.57%。抑螺防病林生态服务功能价值大小为湖南＞湖北＞江西＞安徽＞江苏＞四川＞云南,其中抑螺防病功能价值最大的为安徽省,达7省抑螺防病功能总价值的18.17%,但其余5项服务价值最大的为湖南省。研究发现,在抑螺防病林的全方位生态系统服务功能中,抑螺防病功能、释氧、固碳、涵养水源、保持土壤等5项生态服务功能价值共占生态系统服务功能价值量的98.43%,是生态服务功能的主体,各种服务功能价值量大小排序为抑螺防病功能价值＞释氧功能价值＞固碳功能价值＞涵养水源功能价值＞保持土壤功能价值＞生物多样性保护功能价值。其中,湖南省对血吸虫病防治工作的高度重视使抑螺效果发挥作用最大;云南省山丘区,钉螺适生环境多样,而且其生命力强,繁殖快,血吸虫病的预防和控制难度相对较大,抑螺效益不显著。     

基于能值分析的天宝岩国家级自然保护区森林生态系统服务功能评价

借鉴国内研究成果结合天宝岩国家级自然保护区实际,将其森林生态系统服务类型划分为支持服务（包括有机质生产、营养物质贮存与循环）、供给服务（包括原材料）、调节服务（包括涵养水源、净化空气、固碳释氧、固土保肥）、文化服务（包括科研服务、生态旅游）,采用能值分析理论对其森林生态系统服务功能能值进行货币价值估算。结果表明,天宝岩自然保护区生态系统服务总能值3.22×10 20 sej/a,能值价值2.96亿元/a,其中支持服务能值1.44×10 19 sej/a,价值1320万元/a;供给服务能值1.00×10 20 sej/a,价值9200万元/a;调节服务能值1.93×10 20 sej/a,价值1.77亿元/a;文化服务能值1.44×10 19 sej/a,价值1320万元/a。各项服务功能价值大小顺序为：净化空气＞原材料＞固土保肥＞固碳释氧＞涵养水源＞科研服务＞有机质生产＞营养物质贮存与循环＞生态旅游。生物遗传信息的服务功能能值4.43×10 21 sej,价值达40.7亿元。     

浙江乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统服务价值评估

  目的  乌岩岭国家级自然保护区能够提供多功能的生态服务,对保护和改善泰顺县和温州市的生态环境起着至关重要的作用。  方法  以乌岩岭国家级自然保护区为研究区,通过实地调查,参照LY/T 1721?2008《森林生态系统评估规范》的方法,定量评估了乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统生态服务的物质量和价值量。  结果  2017年乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统生态服务的总价值量为100.24×108元·a?1,单位面积森林生态服务价值为3.92×105元·hm?2·a?1。乌岩岭国家级自然保护区森林生态系统服务价值所占比例从大到小依次为保育土壤、涵养水源、积累营养物质、固碳释氧、生物多样性保护、净化大气环境。可见,保育土壤、涵养水源和积累营养物质是乌岩岭森林生态系统主要的服务,三者比例之和高达91.92%,占有重要地位。乌岩岭国家级自然保护区不同森林类型生态系统服务价值从大到小依次为常绿阔叶林、杉木Cunninghamia lanceolata林、竹林、马尾松Pinus massoniana林、针阔混交林、柳杉Cryptomeria fortunei林、经济林。常绿阔叶林对乌岩岭森林生态系统服务价值贡献在50%以上,占据绝对地位。  结论  乌岩岭国家级自然保护区常绿阔叶林的单位面积生态服务价值远远高于其他林分,因此通过把针叶林改造成阔叶林等林相改造技术,提高林分质量,优化生态系统结构,进而增加生态系统服务的产出和价值。表5参27