基于CiteSpace的海岸带生态恢复知识图谱分析

[目的]对海岸带生态恢复研究进行全面系统的分析,探究该研究领域的热点趋势和主题演进,以了解当前国内外研究现状。[方法]以Web of Science核心数据库中1996—2019年有关海岸带生态恢复的866篇文献为数据源,利用CiteSpace 5.3分析软件,对关键词时区演化图谱和文献共被引网络图谱进行科学分析。[结果]①海岸带生态恢复研究大致可分为初期、稳定增长期和拓展期3个阶段,其中"生态系统服务"、"围填海"、"气候变化"等关键词近几年成为高频词;②研究内容主要集中在海岸带生态环境基础研究、生态恢复工程和生态管理3个方面。[结论]围填海造成的海岸带景观格局变化、科学评估海岸带生态系统服务,以及"蓝碳"对全球气候变化的影响将成为该领域今后一段时期的研究热点。     

基于图谱可视化的中国大气氮沉降研究态势分析

[目的]系统地探究近10a中国大气氮沉降研究态势,为今后的相关研究提供科学借鉴。[方法]基于科学计量学与信息可视化分析方法,借助Citespace软件,从文献中分析近10a中国大气氮沉降研究热点及趋势。[结果]近10a来,在氮沉降背景下,森林生态系统中凋落物分解与土壤微生物特征一直是研究热点;近5a草地生态系统的研究地区更加广泛,但较少涉及林下草地;碳氮循环相关研究多集中于温带及亚热带森林区,研究内容更加丰富,研究方法向大数据分析及模型建立方向发展;大气氮沉降通量观测以水域生态系统为主,近5a来较多地结合了非点源污染及示踪技术。[结论]近10a来,中国氮沉降领域各学科交叉性和系统性增强,研究内容和尺度不断扩大,研究方法和技术趋于多样化;草地生态系统及微生物群落特征、氮沉降与全球变化及人类活动耦合关系研究成为近年来关注的热点。     

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。     

黑河中游土地生态价值及生态风险动态研究——以甘肃省民乐县为例

生态系统服务的价值评估是可持续发展评估研究的关键内容和焦点。甘肃省民乐县位于黑河中游,水资源贫乏,土地利用/覆被变化剧烈且具有独特的区域特征。为此基于GIS软件,参考Costanza生态系统服务价值计算方法和中国陆地生态系统单位面积服务价值表,研究了民乐县1996—2009年土地利用、生态服务价值及土地生态风险指数变化。研究结果表明：①耕地、林地、草地是研究区土地利用变化的重点。总趋势为耕地、草地和未利用地的面积减少,林地和建筑用地的面积显著增加。这一变化直接影响到生态服务价值的变化。②近13年来,生态系统服务价值减少了12.01%。2009年民乐县提供的生态服务仍然以土壤形成与保护为主,其次是生物多样性保护、废物处理、气体调节、水源涵养和气侯调节,而原材料、食物生产和娱乐文化功能比较弱。③各项生态系统服务价值对生态价值系数的敏感性指数均小于1,说明研究区内的生态系统服务价值缺乏弹性,研究结果可信。④生态服务价值与生态风险的研究结果相互印证。     

流域生态补偿研究的演进与热点分析

[目的]分析和掌握流域生态补偿研究现状,为完善补偿制度和促进中国流域生态保护与高质量发展提供依据。[方法]以中国知网CNKI收录的876篇文献为样本,应用CiteSpace可视化软件,结合普赖斯定律、X指数,对作者共现、高频关键词、研究主题聚类等内容进行分析。[结果]国内流域生态补偿研究主要兴起于2000年,年度发文量整体呈现上升趋势;研究热点与国家政策及流域发展高度耦合,主要包括流域生态补偿标准量化研究、博弈视角下的流域生态补偿主体行为研究、生态保护背景下的流域生态补偿机制研究3方面;按研究主题演进特征可分为初步探索(2007年之前)、快速发展(2007—2017年)、巩固提升(2018—2021年)3阶段,经历了水资源治理背景下的理论分析到补偿标准量化分析的变化;研究对象重点关注长江流域和黄河流域两大水系,干流与重要支流研究交错开展,逐步深化;研究形成了多个科研基础平台,但高产作者和跨部门合作较少。[结论]中国流域生态补偿领域研究20 a多来已形成了一定的理论体系研究框架,研究主题和热点特色鲜明,研究方法趋于系统化、多样化,未来应理论和应用相结合探讨适合区域特征的动态化、市场化补偿...     

生态连清理论在森林生态系统服务功能评估中的实践

当前,国际上生态系统服务功能研究体系框架已相对完善,但缺少一套针对森林生态系统服务功能评估体系.中国森林生态连清体系创建及完善,填补了这一空白.该体系巧妙地将森林资源清查体系和森林生态系统定位观测研究网络(CFERN)有机结合,通过森林资源清查体系直接获取森林资源信息,CFERN生态站获取生态系统各个生态过程的机制及参数,实现了森林生态系统服务功能的科学化评估.通过CFERN生态站连续观测对生态参数的纠偏,森林生态系统服务各项指标评估过程中所需的生态参数得以实时更新,使森林生态连清体系对森林生态系统服务评估具备了连续监测的功能.这一体系已在国家、林业重点工程、省级及地区等层面广泛应用,将森林生态系统服务功能评估工作推进了一大步,为我国森林经营管理、森林水土保持功能评估、生态恢复等提供科学的数据支撑.     

生态系统服务价值时空变化和权衡及其与人类活动强度关联性分析——以慈利县为例

为了探究以林业为主的县域生态系统服务价值时空变化与权衡特征,分析生态服务价值与人类活动强度的关联性,为今后林业县域生态保护和恢复政策的制定和实施以及生态文明建设的推进提供依据。应用修正的生态系统服务价值估算模型、相关性分析法和双变量空间自相关分析法,评估及分析了慈利县长时间序列下生态系统服务价值时空变化以及生态系统服务内部和生态系统服务与人类活动强度之间的权衡协同关系。结果表明:(1)慈利县生态系统服务价值总量呈增长趋势,林地对于生态系统服务价值的贡献相对较高。(2)生态系统服务价值较高的区域主要集中在慈利县的东部、中部、西北部和南部,价值较低的地区主要集中于中东部; 中部、南部和西北部区域价值上升较为明显。(3)协同关系在慈利县生态系统服务权衡协同关系中占主导地位。生态系统服务价值和人类活动强度呈负相关关系。综上,近40年来慈利县实现了经济发展与生态保护的双赢局面,未来应将生态保护重心放在林地的生态质量上。     

阿拉善干旱荒漠区土地利用变化对生态系统服务的影响

为探析干旱荒漠区生态系统服务对土地利用变化的响应,支撑干旱荒漠区生态—经济—社会可持续发展,选择生态环境脆弱、人地关系紧张的阿拉善干旱荒漠区为典型研究区,运用ArcGIS对阿拉善2000—2015年土地利用变化进行了分析,在此基础上利用InVEST模型评估了阿拉善土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响。结果表明:2000—2015年,阿拉善土地利用变化明显,草地、建设用地、耕地、水域面积呈增加趋势,而未利用土地和林地面积呈减少趋势。同期,研究区生态系统服务总价值从1 025.26亿元增加到1 237.70亿元,主要归因于未利用土地面积的减少和草地面积的增加;而这一变化对研究区土壤保持服务价值增加的影响尤为明显。2000—2015年,研究区分布有5个生态系统服务价值热点区域,这些区域生态服务价值的提高普遍得益于近些年生态治理工程的实施。但值得注意的是,阿拉善右旗和居延海绿洲的热点区域有缩小的趋势,在今后的生态治理过程中需要重点关注。     

石家庄市土地利用变化及其生态服务功能响应

[目的]探究土地利用变化对生态服务功能的影响,为今后研究区实现社会经济发展与生态环境稳定、土地可持续利用与发展提供理论依据和决策方法。[方法]利用河北省石家庄市2000年和2010年的遥感影像数据,解译该2期土地利用类型图。并对2期土地利用图进行变化速度、内部转移矩阵、空间叠加分析,了解近10a来研究区的土地利用特征。应用谢高地和Costanza的研究经验,结合研究区实际,对生态服务功能价值进行计算,并作敏感性分析。并从单项生态服务功能价值、各土地利用类型生态服务价值对生态服务功能价值影响、生态服务价值流向等方面对土地利用变化的生态服务功能响应进行研究。[结果]土地利用变化是引起生态系统服务价值变化的主要原因,其中林地和低矮灌木及草地生态系统对生态系统服务价值的提高有显著影响。[结论]研究区10a间土地利用变化十分明显,土地利用整体趋势呈平衡状态,土地利用方向基本合理;保护区土地利用变化对生态服务功能影响显著,林地为主要土地利用类型,对生态服务功能影响最为显著。     

城市土地利用变化对生态系统服务价值损益估算——以成都市为例

生态系统服务价值研究是目前生态学研究的热点之一。对土地利用变化的生态服务价值损益进行定量估算,为生态资源利用的有效补偿和促进自然生态系统持续发展提供科学的依据。基于遥感与GIS技术提取、分析了16 a来成都市土地利用变化信息;参考谢高地的生态服务价值系数,并结合成都市实际情况,对生态系统服务价值系数表进行修正,制定了成都市生态系统服务价值当量表,对生态系统服务价值进行了定量估算。结果表明：1992-2008年土地利用时空演变呈加大趋势,土地利用变化导致生态系统服务价值增加、区域差异与流向变化显著,且生态系统服务价值主要由林地、水域与农业用地等生态系统支撑,系统结构较简单;1992-2000年生态系统服务价值由35.429亿元增加到38.833亿元,增加了3.403亿元,变化率为9.605%;2000-2008年生态系统服务价值增加到40.705亿元,增加了1.872亿元,增长率达4.821%;不同土地利用类型的生态服务价值差别很大,1992年、2000年、2008年林地的生态系统服务价值分别占总价值的59.684%、70.929%和67.125%,其次为水域和耕地;1992-2008年间土地利用转化导致生态服务价值流向变化,耕地、林地、水域向建设用地的转移导致生态服务价值的负流向。这一研究结果,对加强对耕地、林地、水体等生态系统的保护,严格控制农地向建设用地转移具有重要意义。     

西南山区采煤塌陷地生态服务价值分析——以重庆市松藻矿区为例

为研究煤炭地下开采对土地生态服务功能价值的影响,基于千年生态系统评估(Millennium Ecosystem Assessment,MA)理论框架,采用机会成本法、影子工程法等方法,以典型西南山区采煤塌陷区——重庆松藻矿区1999年、2004年、2008年土地利用数据为基础,对西南山区采煤塌陷地生态系统服务价值变化进行了分析,评估的生态系统服务类型包括食物生产、气候调节、空气净化、水源涵养、控制侵蚀、废弃物处理、营养物质循环。结果表明:耕地的单位面积生态服务价值量最高,塌陷地的单位面积生态服务价值量较小,仅为耕地的47%;1999—2008年松藻矿区采煤塌陷地生态系统服务损失价值量不断增大,平均损失价值量占生态系统服务总价值量的10%;矿区生态系统服务价值降低的主要原因是采煤活动对土地资源的直接破坏,其次是采煤导致的土地利用类型之间的转换。土地复垦和生态恢复是解决矿区土地退化问题,实现矿区可持续发展的重要途径。     

长武县土地利用/覆被演变规律及其影响下生态服务价值变化研究

研究长武县近30年来的土地利用/覆被变化及其生态服务价值响应,明确人类活动对该区域环境的影响,有利于辅助政府制定合理土地利用政策,改善生态环境。在1990—2015年时段内,选择五个时间节点,从土地类型变化趋势、变化速率、转换关系及综合利用度等方面研究长武县土地利用/覆被演变规律,并在此基础上,结合长武县实际情况分析其生态服务价值的变化。结果表明:研究时段内耕地、草地等面积呈减少趋势,林地、园地、工矿用地、居民地等面积呈增加趋势;土地综合利用程度略有下降,土地利用处于调整时期;土地利用/覆被变化使长武县生态服务价值发生变化,其中林地生态服务价值增加62.33%,园地生态服务价值增加近8.5倍,耕地生态服务价值减少53.67%;长武县生态系统的气体调节、水源涵养、生物多样性保护指标等服务价值呈增加趋势,生态环境明显改善。     

黄土高原生态系统服务价值动态评估与分析

基于中国陆地生态系统服务价值当量表,综合考虑生态系统服务功能的空间异质性和时间演化性,对生态系统服务价值当量进行时间和空间尺度的修正,降低由于社会发展、资源稀缺度变化及同一生态系统位于不同地理位置导致的价值当量变化。建立了黄土高原生态系统服务价值动态评估模型,并利用该模型开展了黄土高原生态系统服务价值时空动态评估,分析了其演变特征。结果表明:黄土高原在2000年、2005年及2010年的生态系统服务总价值呈持续增加的态势,分别为6 333.91亿元、7 679.95亿元及9 390.46亿元,整个时段增幅达48%。在黄土高原各项生态系统服务功能中,保持土壤价值居首位;其中,森林和草地提供了近80%的服务价值,因此黄土高原治理水土流失问题的关键在于保持和提高森林和草地的质量。从空间上来看,生态系统服务价值高的区域分布在山西、河南及陕西中部和南部;生态系统服务价值增速最快的是内蒙古自治区。黄土高原地区生态系统服务价值的增加,一方面得益于退耕还林还草、三北防护林等生态措施的实施,另一方面源于人们对生态环境保护的不断重视。     

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.     

1988—2017年中国基本农田保护研究动态演化分析

为全面探讨基本农田领域研究态势,该研究采用CiteSpace软件对近30年（1988-2017年）发表的基本农田主题研究领域1 338篇文献进行了可视化分析,研究结果表明基本农田主题研究集中分布在保护、评价、划定和建设4个聚类组团。其中,基本农田保护领域重点突出了对基本农田数量、质量和生态环境的保护研究态势,基本农田评价领域强调结合现代信息技术的基本农田评价体系和评价方法模型的构建,基本农田划定研究重点分析了基本农田保护区和永久基本农田划定的理论和实践发展态势,基本农田建设领域重点研究了不同尺度下高标准基本农田建设时序、分区、标准和模式。近30年基本农田主题领域研究态势表明,基本农田内涵、评价和划定理论和方法在不断丰富和完善,基本农田研究已成为耕地保护领域关注的热点,最后建议加强该领域多学科协同研究和相关基金项目支持。     

重庆主城区近30年土地利用变化的生态环境效应评价

以1978年、1993年和2007年三期landsat MSS/TM影像解译数据为依据,分析重庆主城区近30年来的土地利用变化,参考Costanza以及谢高地等提出的生态系统服务价值系数,制定出符合重庆主城区的生态系统服务价值系数,并对重庆主城区的生态系统服务价值进行了估算.结果表明:重庆主城区在1978-2007年近30 a间,耕地呈持续减少趋势,重庆成为直辖市后,林地、耕地大量向建设用地转换,生态系统服务价值急剧降低,ESV在1978-1993年间增加了7.84亿元后由1993年的22.58亿元减少到了2007年的18.56亿元,年减少率为1.27%.林地的变化对重庆主城区生态系统服务价值的影响明显.生态服务价值系数的变化对重庆主城区生态系统总服务价值的影响缺乏弹性,说明研究结果可信.     

基于土地利用变化的生态系统服务价值研究——以宁安市为例

选择黑龙江省宁安市为研究区,以1991年和2010年两期TM遥感影像为主要信息源,利用遥感与地理信息系统相结合的方法,提取研究区土地利用/覆盖信息,利用修正后的中国陆地生态系统单位面积服务价值系数及评估方法,结合研究区实际情况,对宁安市土地利用变化引起的生态系统服务总价值进行估算。研究表明:1991—2010年研究区土地利用变化表现为耕地、建设用地增加,林地、草地、水域和其它用地减少的“2增4减”的趋势;20 a间宁安市生态服务总价值从149.14亿元下降到144.04亿元,减幅为3.42%,大量林地和草地转化为生态服务价值系数较低的耕地是其减少的主要原因;敏感性分析表明,生态系统服务价值对价值系数缺乏弹性。评估研究区生态服务价值,并将其纳入区域环境和经济综合核算体系,对加快宁安市的生态建设,推进区域可持续发展具有指导意义。     

武汉市土地利用与生态系统服务价值的时空变化分析

生态系统服务价值的研究是目前生态学研究的热点之一。本文应用Costanza生态系统服务价值计算公式，采用谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表，分析了1988-2004年武汉市土地利用的时空变化，并计算由此导致的生态系统服务价值及其结构的时空变化，结果发现：①1988～2004年，武汉市土地利用变化的热点地区和总ESV变化的热点地区都主要集中在城郊区。②1988-2004年，武汉市总ESV增加了，但生态系统服务价值结构变化较大，生态系统提供某些单项服务的功能相对减弱。③1988-2004年，水源涵养服务功能价值比例上升最多，食物生产服务功能价值比例下降最多；与提供其它单项服务的功能相比，主城区生态系统提供气体调节和土壤形成与保护等功能在减弱，城郊区生态系统提供气候调节、土壤形成与保护和食物生产的功能在减弱。     

2000 ~ 2020年阿尔泰山土地利用与生态系统服务价值的动态变化

  目的  分析阿尔泰山不同生态功能区土地利用与生态系统服务价值的变化动态,探索引起变化的原因,为阿尔泰山区域土地利用格局的优化及生态保护与修复措施的制定提供理论依据。  方法  基于GlobeLand 30的遥感数据,结合土地利用转移矩阵、生态系统服务价值当量因子法,分析了2000 ~ 2020年间土地利用情况及生态系统服务价值的动态变化。  结果  ① 草地和林地是阿尔泰山的主要土地利用类型,占到研究区总面积的80% 以上,且近20年来,这两种土地利用类型面积增加明显,分别增加了1156.42 km2和827.26 km2。② 研究区内共有6715.91 km2土地利用类型发生了改变,其中转出面积最多的是裸地,为2962.41 km2,主要转为草地（85.9%）和林地（11.3%）;转入面积最多的是草地,为3676.91 km2,主要来自于裸地（贡献率69.2%）和林地（贡献率30.0%）。③ 与2000年相比,2020年研究区内生态系统服务价值增长了10.47%,其中草地和林地生态系统服务价值增加值最大,分别增加了18.52 × 108元和20.03 × 108元。④ 近20年来各生态功能区生态系统服务价值均呈增加趋势,其中高山冰川与泰加林景观保护亚区（25.77 × 108元）和生物多样性保护与矿区修复亚区（9.07 × 108元）增加最为明显。各生态功能区中,高山冰川与泰加林景观保护亚区单位面积生态系统服务价值最高,两河源水源涵养生态亚区最低。  结论  2000 ~ 2020年间,高山冰川与泰加林景观保护亚区及生物多样性保护与矿区修复亚区的生态系统服务价值的显著增加,促进了研究区内生态系统服务价值的增加,而林地和草地价值量的增加是引起两个生态功能区生态系统服务价值增加的主要原因。     

基于生态系统格局变化的东西部结合区生态服务价值评价——以珠江—西江经济带为例

[目的]以珠江—西江经济带为例,分析典型东西部结合区生态系统格局变化特征以及对其生态系统服务价值进行评价,为积极构建区域生态安全格局和开展生态补偿研究提供科学依据。[方法]基于珠江—西江经济带2000—2015年生态系统类型数据,采用生态系统类型年均变化率、生态系统类型转移矩阵研究其生态系统格局变化特点;参考生态系统服务价值估算方法,对研究区近15 a来的生态服务价值进行评价与分析。[结果]①2000—2015年珠江—西江经济带以森林和农田生态系统为主,生态系统空间分布格局较稳定,变化的部分主要体现在东部人工表面生态系统的扩张上。②近15 a间农田和草地生态系统面积下降最多,湿地下降较少,其余生态系统类型面积均有不同程度地增加。生态系统类型转换主要发生在森林、农田和人工表面生态系统三者之间。③2000—2015年珠江—西江经济带生态服务价值减少了14.55亿元,其中草地生态系统服务价值下降最多,森林生态系统服务价值增加最多。④珠江—西江经济带各县区生态服务价值空间分布格局稳定,但东部地区单位面积生态服务价值有持续下降的趋势。[结论] 2000—2015年珠江—西江经济带东部生态系统格局变化对其生态服务价值下降产生了较大影响。今后在生态建设方面需重点合理控制东部人工表面生态系统面积的扩张速度,预防其生态服务价值持续下降。