• 2020年第40卷第20期文章目次
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      2020, 40(20):0-0.

      摘要 (452) HTML (0) PDF 1.71 M (277) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >雄安新区生态基础设施及生态安全格局研究专题
    • 导读

      2020, 40(20):Ⅰ-Ⅱ.

      摘要 (392) HTML (89) PDF 249.13 K (276) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 雄安新区多尺度生态安全格局构建框架

      2020, 40(20):7105-7112. DOI: 10.5846/stxb201911222537

      摘要 (761) HTML (69) PDF 1.63 M (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:维持城市所处的生态系统格局与过程,使得城市生存和发展所依赖的关键生态系统服务实现供需平衡是保障城市生态安全的根本要求和基本前提。因此,城市生态安全不仅是城市本身的问题,还涉及到城市所处的流域、区域、国家等多个不同的空间尺度,具体由支撑城市及其发展的关键生态系统服务所涉及的生态过程所决定。对生态安全概念及研究进展进行了梳理和分析,在此基础上,提出了一个城市生态安全保障的生态系统服务研究框架,将维持城市生态安全的关键生态系统服务需求分为3个层次:一是水资源供给、食物生产、水质净化等城市生存所依赖的基础资源与基本环境维持相关的服务,二是土壤保持、水源涵养、防风固沙、固碳释氧、生物多样性等生态系统稳定和可持续性维持相关的生态系统稳定和调节类服务,三是生态休闲、微气候调节、降尘减噪、文化审美等人居环境与文化类服务。进而利用该框架,从不同需求层次分别对雄安新区生态安全保障的生态系统服务需求进行了分析,结合其自然地理特征和新区建设的社会经济发展情景,从新区城市、大清河流域和京津冀区域三个尺度提出了雄安新区生态安全格局构建框架,以及相应的保障对策和建议,包括从多尺度进行生态环境调控和管理,打破行政和地域边界限制;关注各尺度各关键生态系统服务的过程,加强生态环境要素的监测和预警;重视新区在人居环境改善层次的生态系统服务需求等。

    • 基于“三生空间”的雄安新区土地利用功能转型与生态环境效应研究

      2020, 40(20):7113-7122. DOI: 10.5846/stxb202002240325

      摘要 (708) HTML (79) PDF 6.89 M (421) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于"三生空间"土地利用功能转型与生态环境效应的研究是雄安新区完善区域生态功能的理论基石。从雄安新区"生产-生活-生态"的土地利用功能分类入手,解译1988、1998、2008和2018年4期遥感影像获取雄安新区土地利用变化数据,计算生态环境质量指数和土地利用转型生态贡献率,定量分析雄安新区"三生空间"的时空演变及其功能转型的生态环境效应。研究表明:①1988-2018年,雄安新区土地利用变化主要表现为生活用地面积持续增加,共计增加了82.35 km2,生产用地面积先升后降,累计增加了50.34 km2,生态用地面积大幅下降,共计减少了132.70 km2。②雄安新区土地利用功能转型转出面积最大的为水域生态用地,转出面积共计94.36 km2,占总转出面积的41.06%,转入面积最大的是农业生产用地,共计135.91 km2,占总转入面积的近三分之二,其他它用地类型均有一定程度的相互转换。③雄安新区生态环境质量指数呈现波动减少的变化趋势。沙地等生态质量指数较低的其他生态用地转入农业生产用地是雄安新区生态环境质量改善的主导因素,占生态环境正效应贡献率的67.04%;农业生产用地以及城镇和农村生活用地对水域生态用地的占用,则是导致生态环境质量恶化的重要因素,占到生态环境负效应贡献率的75%以上。总体看来,过去三十年雄安新区生态环境恶化趋势大于生态环境改善趋势。因此,定量研究过去30年土地利用功能转型特征及其生态环境效应演变规律,有助于为雄安新区生态文明建设的推进提供数据支撑。

    • 雄安新区多尺度生态基础设施规划

      2020, 40(20):7123-7131. DOI: 10.5846/stxb201912062651

      摘要 (528) HTML (81) PDF 9.82 M (345) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态基础设施是保持、改善和增加生态系统服务的条件和过程,对于提升区域生态系统服务能力具有重要意义。已有的生态基础设施规划方法主要针对单一尺度进行,不能体现生态系统服务在不同尺度间的相互影响。基于ArcGIS、最小累积阻力(MCR)模型和层次分析法(AHP)构建了一种"宏观-中观-微观"多尺度生态基础设施核心区识别和生态廊道辨识的方法体系框架。以雄安新区为例,提出生态基础设施规划方案:宏观尺度需维持气候调节、固碳释氧、保护生物多样性、防风固沙等功能的稳定,生态核心区斑块面积建议大于10 km2,生态廊道宽度设置为100-200 m;中观尺度生态核心区斑块面积不小于5 km2,宽度设置为50-100 m,可改善区域水源涵养、文化休闲、净化环境、减弱噪声等生态系统服务功能;微观尺度生态核心区斑块需大于1 km2,宽度为10-30 m,可有效控制径流、净水调蓄。得出以下结论:(1)不同尺度生态基础设施规划目标不同,规模有所差别,其中宏观尺度规模最大,微观最小;(2)多尺度规划方法,可以科学有效的指导生态基础设施建设,提高区域生态系统服务能力;(3)多尺度生态基础设施规划建设需要向多学科理论和方法的交叉融合方向发展。研究结论可为今后全面推进雄安新区的可持续发展提供科学基础和决策参考。

    • 基于景观格局分析的雄安城市湿地生态健康评价

      2020, 40(20):7132-7142. DOI: 10.5846/stxb201912202744

      摘要 (674) HTML (70) PDF 3.14 M (399) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市湿地是城市生态系统的重要组成部分。近年来,高度的城市化发展使城市湿地原有的自然生态本底和水文特征发生根本性的变化,严重威胁到湿地生态系统的安全。为了维持良好的城市环境质量,如何维持和保护城市湿地的生态健康和可持续发展成为人们关注的热点问题。选择雄安城区(起步区、安新组团和容城组团)为研究对象,借助ArcGIS平台对Landsat遥感影像进行地类的提取和划分,采用Fragstats软件对研究区景观格局进行分析;在此基础上,利用"压力-状态-响应"模型,构建雄安城区湿地生态系统健康评价指标体系,探讨湿地的生态系统健康状况。研究结果表明:研究区耕地和建设用地占地面积大,其完整性、聚合程度和连通性优于其他景观类型;水域、未利用地和林地占地面积小,受人为活动影响,破碎化程度高,连通性比较差。研究区整体景观破碎度、聚合度较高,连通性和均匀度不显著。研究区湿地类型主要为坑塘和沟渠,湿地分布不均匀,呈现南多北少的格局;沟渠占地面积较大,完整性和连通性较好;坑塘连通性较差,破碎化程度、聚合度高于沟渠。研究区湿地生态健康综合指数为0.262,处于不健康状态,人为活动和气候是影响湿地生态环境的重要因子,急需加强湿地保护和修复工作。本研究结果为雄安新区的可持续发展和保护城市湿地资源提供理论依据。

    • 雄安新区上游白洋淀流域水质净化提升目标下的生态恢复格局优化

      2020, 40(20):7143-7152. DOI: 10.5846/stxb202005211295

      摘要 (631) HTML (114) PDF 11.73 M (430) 评论 (0) 收藏

      摘要:白洋淀流域是雄安新区重要的淡水来源之一,流域内退耕政策在改善水质同时大幅降低了农田面积。如何通过退耕空间规则的优化权衡水质净化效率与农田面积是亟待解决的问题。通过设置基于不同退耕规则的情景,并与实际情景对比,提出了退耕规则的优化方案。结果表明:相同面积下,河岸带退耕的水质净化效率高于坡耕地退耕;相同退耕规则下,退耕还林驱动的水质净化效率高于还灌,还草;单位面积河岸带退耕的水质净化效率随缓冲区距离增加而降低;300m河岸带退耕还林情景下的水质净化率提升高于其他所有模拟情景,也比实际退耕情景(2015)高,同时农田面积降幅也低于实际情景。研究表明通过对退耕规则进行空间优化不仅能够满足区域水质净化提升的目标,还有利于保障区域农田面积,减少生态系统服务间的权衡。

    • 多水源补给对白洋淀湿地水动力的影响

      2020, 40(20):7153-7164. DOI: 10.5846/stxb201911252552

      摘要 (475) HTML (111) PDF 8.75 M (335) 评论 (0) 收藏

      摘要:白洋淀是华北平原最大的淡水湖泊,对维护华北地区生态系统平衡、调节区域气候、补充地下水源、调蓄洪水以及保护生物多样性等方面发挥着重要作用。白洋淀作为雄安新区赖以持续发展的重要生态屏障,维系淀区稳定补水量、改善淀区水动力状况以保证水生态系统持续健康发展显得尤为重要。通过构建白洋淀湿地二维水动力模型,综合考虑淀区刚性需水与弹性生态需水,共设置了8种情景来探究引黄入冀补淀、南水北调中线、南水北调东线应急补水以及上游水库联合补水等多水源补给情景下白洋淀水动力条件的改善情况。结果表明:(1)引黄入冀补淀和南水北调东线应急补水对小白河入口处水动力有明显改善,改善范围约占淀区面积的15%-20%,但对淀区水动力整体提升效果不佳。(2)南水北调中线相机补水对西北角水动力改善最为明显,同时对淀区平均流速的提升最大。连续补水1个月的情景下淀区平均流速从0.003 m/s提高到0.006 m/s,西北角平均流速从0.003 m/s提高到0.01 m/s。(3)上游水库联合向淀区补水的方式由于入淀口分散,对淀区整体水动力循环流动的促进效果最好。连续补水1个月后淀区平均流速从0.003 m/s提高到0.005 m/s。研究结果为白洋淀湿地水资源保障和促进淀区水体循环流动提供了科学依据,同时也为构建雄安新区蓝绿交织、清新明亮、水城共融的生态城市提供重要基础支撑。

    • 白洋淀区域景观格局动态变化及趋势分析

      2020, 40(20):7165-7174. DOI: 10.5846/stxb201912302833

      摘要 (642) HTML (80) PDF 4.48 M (416) 评论 (0) 收藏

      摘要:湿地景观格局的动态变化研究是构建区域生态安全格局的重要基础。利用1980、1990、2000、2010、2017年等5期土地利用数据,分析了白洋淀区域景观类型的时空变化过程及其主要驱动因素,并结合相关规划探讨了白洋淀未来景观格局变化及影响。结果表明,白洋淀区域景观规模和结构在1980-2000年期间变化不显著。2000-2017年期间,滩地向耕地、建设用地和湖泊大面积转换,湿地景观面积占比从78%下降到60%。2017-2030年期间,耕地和建设用地向湖泊转换,湿地景观面积占比将会达到90%;1980-2017年期间,滩地景观优势度最大,分布集中,但形状也最为复杂,各景观连通性走势较为平稳。景观尺度的破碎度不断升高,连通性和丰富度分别在1990年和2017年达到最大值。未来2030年,湖泊会成为优势景观类型,斑块分布集中且连通性增强,但复杂性增大。区域景观尺度的连通性变小,空间分布不均匀,丰富度降低;白洋淀景观格局历史演变主要受社会经济因素的影响,主成分分析结果表示其解释度为62.00%。未来气候条件下,白洋淀湿地生态系统存在退化的风险,但规划实施的环境治理和生态修复措施会对白洋淀的景观格局变化起主导作用。研究成果可为白洋淀湿地的规划管理和雄安新区的生态安全格局构建提供参考。

    • 保定市生产性生态承载力与生态功能耦合协调度时空分异

      2020, 40(20):7175-7186. DOI: 10.5846/stxb201911202508

      摘要 (536) HTML (72) PDF 14.73 M (357) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态承载力与生态功能对区域均具有正向支撑作用,二者存在一定的相互影响,探讨其交互耦合关系,可以客观反映区域经济发展与生态环境的协调程度。基于国内外生产性生态承载力研究成果,结合生态保护红线划定方案对水土保持、水源涵养、防风固沙、生物多样性维护四项生态功能的评价方法,测算和分析保定市2010年和2017年的人均生态承载力及其与各类生态功能的耦合协调度及其影响因素。结果表明:①2010年和2017年保定市总生态承载量和人均生态承载力均有所提升,保定市生态经济性支撑作用不断提高,其中耕地和草地对其贡献最大;空间分布上由北向南递减,市区承载力最低;②各类生态功能高值区主要集中于保定市西北地带,水源涵养功能最强,两年间变化不大;③人均生态承载力和生态功能的耦合协调度时序变化不大,空间上以生态功能格局为基础,生态承载力的变化导致结果存在偏移;根据耦合结果可将保定市土地和生态功能支撑力的协调程度分为3个层次,低承载低耦合区、高承载高耦合区和低承载高耦合区;④经济社会发展水平、自然禀赋、区域发展战略等因素对保定市各类耦合协调度的分布和变化带来了主要影响。研究成果将为综合建设保定市生态可持续发展提供理论参考。

    • 雄安新区生态系统服务需求空间分布格局预测

      2020, 40(20):7187-7196. DOI: 10.5846/stxb201912062656

      摘要 (495) HTML (82) PDF 10.45 M (444) 评论 (0) 收藏

      摘要:设立雄安新区是千年大计、国家大事。明晰生态系统服务需求的空间分布及时间变化趋势,有助于探究雄安新区生态系统服务对社会经济发展的促进和制约作用,支持生态系统服务管理和政策的执行。在已有对单一时间维度的生态系统服务研究基础上,增加了对时空变异性的关注,对雄安新区未来时间节点生态系统服务需求的时空分布特征进行预测,首先选取土地利用开发程度、人口密度、经济密度3个指标建立了生态系统服务需求预测模型,然后根据综合增长率法和地区类比法预测土地利用格局、人口密度和经济密度,最后叠加分析得到雄安新区2035年和2050年生态系统服务需求空间分布格局。预测结果表明,2035年起步区人口密度和经济密度将大幅增加,进而带动生态系统服务需求的增加;本世纪中叶,新区人口密度和经济密度的绝对值将大幅度提高,生态系统服务需求高值区主要集中在"一主、五辅"城区范围,与城乡空间布局相呼应。基于研究结果,提出优化土地利用结构、加强白洋淀保护与修复和建设宏观-中观-微观多尺度生态基础设施几条建议,以期为未来的生态系统服务供给、生态基础设施建设和城市规划布局等提供指导。

    • 基于生态系统服务供需的雄安新区生态网络构建与优化

      2020, 40(20):7197-7206. DOI: 10.5846/stxb202001020016

      摘要 (678) HTML (95) PDF 10.98 M (508) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市生态网络构建是城市生态系统服务有效发挥作用的保障,构建完善的生态网络对于城市生态格局的优化具有重要的意义。结合雄安新区总体规划,通过雄安新区生态系统服务供给、需求两个层面识别生态源地。基于源地-缓冲区-廊道-节点框架,构建新区生态网络。其中,基于生态源地与城镇用地驱动因子,运用最小累积阻力方法得到累积阻力差,构建新区三生空间布局。根据成本距离分析和路径分析,结合雄安新区规划绿带分布,生成生态廊道,并在廊道与廊道交汇点、重要生态功能与脆弱的关键点以及道路轨道交汇点识别生态节点。得出:(1)新区生态源地主要位于白洋淀、公园绿地与其他绿地,分为水域生态源和林地生态源两类生态源地,面积总共728 km2。城镇源地主要位于新区东部容城县与雄县城区以及一些零星的农村居民点区域,面积为166 km2。(2)在新区三生空间布局下,加强生态廊道的构建,提升生态源地之间、生态源地与城镇源地之间的连通性,新区生态廊道主要依赖河流廊道和林地廊道两种类型。(3)在新区未来生态网络的建设中,需要重点关注河流廊道交汇点、河流廊道与城区的交汇处、交通道路与生态用地交汇处等的生态节点的建设及其生态功能的提升。

    • >自然保护地体系与国家公园建设专题
    • 中国自然保护地体系分类研究

      2020, 40(20):7207-7215. DOI: 10.5846/stxb202005051103

      摘要 (1018) HTML (91) PDF 2.36 M (514) 评论 (0) 收藏

      摘要:建设自然保护地体系是为子孙后代保留生物多样性资源与自然遗产最有效的途径。自1956年我国建立第一个自然保护区以来,已建设形成覆盖森林、草地、湿地、海洋、荒漠各类生态系统,珍稀濒危动植物物种和种质资源,自然遗迹和自然景观,以及水源保护等各类自然保护地。但由于缺乏自然保护地体系的顶层设计,各类保护地面临功能区分不清晰、空间重叠、管理成效不高等问题。建设以国家公园为主体的自然保护地体系的部署,为理顺我国保护地体系,明确各类保护地的功能定位提供了难得的机会。在分析我国现有自然保护地类型,并参考国际自然保护地体系分类经验的基础上,探讨了我国保护地体系分类,建议将我国自然保护地分为5大类,第I类为自然保护区,第Ⅱ类为国家公园,第Ⅲ类为自然公园,第Ⅳ类为物种与种质资源保护区,第Ⅴ类为生态功能保护区,并分析了各类自然保护地的功能定位和管理目标,以期为自然保护地体系规划建设提供参考。完善我国自然保护地体系分类,根据各类保护地的特点,创新保护地建设政策与机制,加大政府对自然保护地建设力度的同时,发挥全社会力量建设自然保护地,我国自然保护地建设将大有可为。

    • 以国家公园为主体的保护地体系管理机制的构建

      2020, 40(20):7216-7221. DOI: 10.5846/stxb201906251340

      摘要 (459) HTML (73) PDF 816.82 K (351) 评论 (0) 收藏

      摘要:十八届三中全会提出"建立国家公园体制"以来,关于国家公园试点区、机构体制改革等方案相继推出,国家公园的建设稳步进行着。从机构设置、权力配置以及运行机制三个方面探讨以国家公园为主体的保护地体系管理机制的构建。分析发现:国家林业和草原局的设立使得国家公园有了统一的管理机构;先前多部门的职能被重新整合,权力的上交和流转、日趋完善的监管机制极大地促进了国家公园体制的建设。结合国外经验,得出我国在国家公园管理机制的构建中应重视基层机构的设置、监督机制的加强以及法律法规的完善等结论。并且对生态补偿以及多样化的管理方式做出了展望。

    • 国家公园研学旅行适宜性评价指标体系构建与实证研究

      2020, 40(20):7222-7230. DOI: 10.5846/stxb201904300887

      摘要 (435) HTML (76) PDF 1.31 M (287) 评论 (0) 收藏

      摘要:国家公园兼具自然生态系统保护与教育、游憩等社会文化功能,是自然性、体验性和课程性研学旅行的潜在活动场所之一。研学旅行为国家公园的教育、游憩价值实现提供路径参考。基于"内在价值-外在条件"分析框架,根据独立性、全面性、科学性及可操作原则,选择教育价值、游憩价值、环境条件、相关设施及服务等4个因子构建国家公园研学旅行适宜性评价指标体系,并以钱江源国家公园为例进行实证分析。结果表明,国家公园的研学旅行利用应首先考虑教育价值,在完善教育、游憩等相关设施及服务的同时兼顾环境承载力及利益相关者态度等环境条件,最后考虑游憩价值;钱江源国家公园的研学旅行利用具有良好的教育及游憩价值基础,中小学生的研学旅行需求与利益相关者的支持态度等提供了外在环境条件保障,但在教育、交通及安全等方面的设施及服务有待改善。研究结果可为国家公园及其他场地的研学旅行利用规划与管理提供参考。

    • 国家公园遴选标准的国际经验及对我国的启示

      2020, 40(20):7231-7237. DOI: 10.5846/stxb201911112380

      摘要 (457) HTML (82) PDF 783.88 K (305) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立以国家公园为主体的自然保护地体系,是我国生态文明思想的重大举措。国家公园作为国际普遍认可的自然保护手段,受到世界各国的欢迎。美国、加拿大、德国、南非、日本等国的国家公园建设较早、发展较好,通过分析其国家公园建设经验得出:(1)国家公园是以自然保护为首要目标,并为公众提供享受大自然的场所;(2)其评价对象与标准主要包括,自然景观/自然遗迹、生态系统、生物多样性/重要栖息地、面积/范围、自然区域/自然环境、文化景观等;(3)根据资源条件和目标定位的差异,国外国家公园的选建模式主要有基于生态区划的国家公园建设模式、基于社区共建的国家公园建设模式和基于资源主导的国家公园建设模式。在国际经验研究和分析的基础上,结合我国自然资源状况及国家公园建设需求,提出我国国家公园发展建议:(1)明确国家公园的功能定位和发展目标;(2)制定国家公园评价准则和方法,建立以国家代表性、完整性、原真性为主,包括生态区位重要性、历史文化价值等因素的国家公园评价指标体系;(3)划定面向国家公园规划布局的生态地理分区,在区域内建立国家公园,并与生态系统优先区、生物多样性保护关键区,或代表性自然景观格局相协调。

    • 面向国家公园管理目标的综合灾害风险管理:一个概念模型

      2020, 40(20):7238-7247. DOI: 10.5846/stxb201904290876

      摘要 (408) HTML (71) PDF 2.62 M (281) 评论 (0) 收藏

      摘要:减小阻碍国家公园管理目标实现的灾害风险,实现管理有效性,是保证国家公园体制建设建立的重要途径。研究提出,面向国家公园多元管理目标,保障社会-生态系统稳定性和恢复力,国家公园灾害风险管理具有综合性。这种综合性体现在国家公园内致灾因子与承灾体的多样性、相对性与转化性,需要集成分别侧重社会与生态系统的传统自然灾害风险管理与生态风险管理,让灾害风险管理贯穿国家公园具体管理。为实现集成应对这种综合性,研究首先总结国内外多类型自然保护地灾害风险管理特点与经验,辨析国家公园灾害风险管理在国家公园管理职责和管理规划中的定位,从3个方面提出对我国国家公园灾害风险管理的启示:1)需要与国家公园宏观管理目标紧密相连;2)以维持社会-生态系统理想状态为目标;3)要具有管理空间、时间与运行的整体性。在此基础上提出一个面向国家公园管理目标的综合灾害风险管理框架,其主要特点是:1)具有"层级式"管理目标;2)以社会-生态系统服务为评价终点开展以理想状态为目标的风险管理;3)联结研究与管理、协调科学与价值观进行适应性管理。

    • 草地绿色承载力概念及其在国家公园中的应用框架

      2020, 40(20):7248-7254. DOI: 10.5846/stxb201906171276

      摘要 (434) HTML (67) PDF 1.11 M (323) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对国家公园,在草地承载力的基础上,从如何解决野生动物种群多样性与繁衍兴盛,实现禁牧减畜后的牧民脱贫致富,保障不断增长的生态体验或旅游经济发展需求的视角出发,以生态功能维护+草畜平衡+生态体验为架构,提出草地绿色承载力概念;从生态系统支撑条件、草地生产力、野生动物与家畜承载规模、农牧民与生态体验人口承载规模、监测预警5个维度,构建草地绿色承载力评价体系;提出三江源国家公园草地绿色承载力应用框架,以期为科学制定建设规划和发展目标,推动三江源国家公园生态保护与区域可持续发展提供理论依据。

    • 四川省大熊猫保护地生态安全及其时空演变

      2020, 40(20):7255-7266. DOI: 10.5846/stxb201907191527

      摘要 (510) HTML (95) PDF 4.99 M (359) 评论 (0) 收藏

      摘要:大熊猫是生态保护的旗舰物种,保护大熊猫及其栖息地具有重要的示范作用和科学价值。中国致力于建设以国家公园为主体的自然保护地体系,分析大熊猫保护地生态安全,为建立大熊猫国家公园提供理论依据,具有重要意义。以四川省为例,选取被划入或将来可能被划入大熊猫保护地的典型县域,构建大熊猫保护地生态安全评价指标体系,采用熵权法、层次分析法进行综合评价,并结合空间相关性分析,从时间和空间两个维度对大熊猫保护地生态安全状况进行时空动态分析。结果表明:(1)2003-2017年四川省大熊猫保护地生态安全综合指数呈波动性上升趋势,生态环境改善显著,但仍有部分县域出现不同程度的环境恶化现象。(2)各县域生态安全状况表现出较强的差异性,并且相邻县域生态安全指数存在显著的空间正相关性和空间集聚性。(3)大熊猫保护地生态安全与周边社会经济发展之间矛盾依然尖锐,相邻县域之间的经济发展和生态保护状况相互影响的作用明显,需联合治理,共同促进生态平衡,提高大熊猫及其栖息地保护效果。

    • 武夷山国家公园森林植被对景区活动的响应

      2020, 40(20):7267-7276. DOI: 10.5846/stxb201912222759

      摘要 (460) HTML (85) PDF 1.79 M (293) 评论 (0) 收藏

      摘要:科学地规划游客的数量与时段已经成为当前国家公园迫切需要解决的问题。基于2000-2018年MODIS 250 m NDVI数据、土地覆盖/利用数据、90 m高程(DEM)数据、地理信息数据和气象资料等,分析研究了武夷山国家公园不同景区活动类型(保护区、景区和过渡区)森林植被的生长季、NDVI年际变化趋势和脆弱性。结果表明:(1)相对于保护区植被生长季10月份结束,景区植被生长季结束期提前,最早提前到9月份。(2)2000-2018年气候变化和景区活动均带来植被指数的增加,但景区活动影响大于气候变化影响。(3)景区活动加重森林植被的脆弱性,其脆弱性程度呈景区 > 过渡区 > 保护区。(4)景区活动对森林植被呈负作用,但正在发生的气候变暖和景区有效管理可在一定程度上补偿这一负作用。研究结果可为武夷山国家公园制定旅游时间和游客数量提供决策依据。

    • 基于土地利用冲突识别的国家公园社区调控研究——以钱江源国家公园为例

      2020, 40(20):7277-7286. DOI: 10.5846/stxb202005231314

      摘要 (449) HTML (83) PDF 6.12 M (355) 评论 (0) 收藏

      摘要:功能分区和土地利用冲突识别为国家公园社区调控提供空间指引,为社区精细化管理提供依据。以钱江源国家公园试点区(以下简称为"钱江源国家公园")为例,综合考虑国家公园建设多重目标,建立了生态保育、游憩利用和农业生产适宜性评价体系,并基于三类适宜性构建潜在土地利用冲突识别矩阵。通过叠加国家公园功能分区与土地利用冲突分析结果,识别国家公园社区类型并提出调控措施。结果表明:①三类适宜性土地利用总量较丰富且存在空间差异,其中生态保育适宜性呈中部高,南北两侧低的分布特征,游憩利用、农业生产适宜性呈中部、北部高,南部低的空间特征;②土地利用冲突识别矩阵将钱江源国家公园土地利用冲突划分为4大类,即用地优势区、冲突激烈区、冲突一般区和冲突微弱区,其中47.24%的土地存在潜在利用冲突,冲突等级以冲突激烈为主,用地优势区占比50.21%;③基于国家公园功能分区框架与土地利用冲突结果叠加分析,将国家公园社区划分为区外安置型、控制发展型、优先整治型、游憩发展型、特色农业型5种类型,并提出差异化调控措施。

    • 基于物种分布的森林生态系统类型自然保护区功能区划评价——以河南连康山国家级自然保护区为例

      2020, 40(20):7287-7298. DOI: 10.5846/stxb201912172723

      摘要 (439) HTML (88) PDF 12.76 M (375) 评论 (0) 收藏

      摘要:森林生态系统类型自然保护区是我国最主要的自然保护区类型,该类型自然保护区通常具有复杂多样的保护对象,因此对其进行功能区划需全面考虑各种保护对象的需求。评价森林生态系统类型的自然保护区功能区划有利于提高自然保护区的保护有效性。以属于森林生态系统类型自然保护区的河南连康山国家级自然保护区功能区划为研究对象,于2016年12月至2018年12月在该自然保护区内进行样线和红外相机调查,获取白冠长尾雉及与白冠长尾雉存在种间相互作用物种的分布点数据,结合收集的环境数据,采用MaxEnt模型对白冠长尾雉(Syrmaticus reevesii)和与白冠长尾雉存在种间相互作用物种的分布进行预测,进而分析物种与该自然保护区功能区划的空间关系,及自然保护区内野生动物分布与人为干扰强度的空间关系,评估连康山国家级自然保护区现有功能区划对白冠长尾雉和与白冠长尾雉存在种间相互作用物种的保护有效性。结果表明,保护区内高保护价值区域面积为33.84 km2,核心区、缓冲区和实验区内高保护价值区域面积分别占保护区总面积的18.96%、3.84%和9.19%,自然保护区内高保护价值区域面积比例偏低。保护区现有功能区划并不能充分满足保护白冠长尾雉栖息地的需要,且核心区、缓冲区和实验区面临不同程度的人为干扰的影响,这对保护区内重点保护对象的生存产生潜在威胁。因此,结合保护区内保护价值与人为干扰分布现状,针对白冠长尾雉及相关物种的受胁情况提出两种不同的保护区功能区划优化方案,在不降低连康山国家级自然保护区面积的前提下,提高核心保护区白冠长尾雉及相关物种适宜栖息地面积的比例,同时降低保护区内人为干扰强度。本研究可为该保护区保护白冠长尾雉提供决策依据,并为其他以野生动物为保护目标的保护区功能区划优化提供指导方法。

    • 国家公园旅游可持续性管理评估指标体系——以西藏色林错-普若岗日冰川国家公园潜在建设区为例

      2020, 40(20):7299-7311. DOI: 10.5846/stxb201909292049

      摘要 (493) HTML (121) PDF 2.45 M (341) 评论 (0) 收藏

      摘要:当前,国内外对于国家公园旅游可持续性的定义及其评估指标尚未形成共识,已有的部分指标存在可操作性较弱、管理成本较高等问题,无法直接应用于中国国家公园旅游可持续性的管理与评估。从三条路径构建国家公园旅游可持续性管理评估指标体系:以实际需求为导向,分析国家公园所在区域对旅游可持续性管理评估指标的需求;以国际共识为导向,检验《全球可持续旅游目的地标准》在国家公园的适用性;以实践为导向,梳理世界主要国家及地区国家公园旅游可持续性的管理重点。以色林错-普若岗日冰川国家公园(简称"色-普国家公园")潜在建设区为例,建立国家公园旅游可持续性管理评估指标体系。从经济、社会、文化、生态环境等方面明确了色-普国家公园潜在建设区对管理评估指标体系的需求。经过适用性判定,识别在色-普国家公园潜在建设区具有较强适用性的可持续旅游目的地评估指标。通过频次统计,从经济、社会、文化、生态环境、制度建设等方面遴选世界主要国家及地区国家公园旅游可持续性的重点管理指标。所建立的色-普国家公园潜在建设区旅游可持续性管理评估指标体系包括5个一级指标,15个二级指标,36个三级指标。在此基础上,建议逐步建立健全监测与统计体系,为管理评估指标体系的应用提供支撑。

    • 基于NDVI的云南省自然保护区保护成效分析

      2020, 40(20):7312-7322. DOI: 10.5846/stxb201912042635

      摘要 (647) HTML (112) PDF 3.86 M (387) 评论 (0) 收藏

      摘要:保护成效评估是自然保护区管理和优化的重要基础。选取云南省国家级和省级自然保护区,以SPOT_Vegetation提供的归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,简写NDVI),基于NDVI变化趋势(采用一元线性趋势法)和NDVI变化稳定性(采用变异系数法),比较分析了自然保护区内外的植被生长状况,评估了自然保护区的保护成效。结果表明:(1)1998-2015年,云南省国家级和省级自然保护区内、外部NDVI总体呈显著增长,内、外部NDVI呈显著增长的自然保护区分别占总数的64.81%、79.63%,体现自然保护区总体具有较好的保护成效,其集中分布于滇中、滇东北及滇东南。(2)云南省国家级和省级自然保护区内、外部NDVI变异系数无显著性差异,51.85%的自然保护区内部植被长势比其外部稳定,具有较好的保护成效,其主要分布在滇西、滇西南、滇东南和滇东北,但未能反映出自然保护区带来的保护成效的内外部明显的分异。(3)云南省国家级自然保护区的保护成效总体上要好于省级自然保护区。(4)就不同类型的自然保护区而言,森林生态类自然保护区保护成效较好,野生植物类和野生动物类保护成效一般,湿地生态类较差。该研究能为区域自然保护地保护成效评价方法的探索提供参考,研究结果可以为云南省自然保护区优化和完善提供支撑。

    • 长江经济带自然保护地边界重叠关系及整合对策分析

      2020, 40(20):7323-7334. DOI: 10.5846/stxb201911182493

      摘要 (399) HTML (84) PDF 11.09 M (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国自然保护地类型多样,级别成体系,但由于我国自然保护地一直存在多头管理、权限不清等原因,导致边界混乱、重叠严重。对我国自然保护地空间分布和重叠情况进行梳理是构建以国家公园为主体的自然保护地体系的重要基础,能为我国新型自然保护地的科学选址和优化整合提供有效依据。长江经济带作为我国生态、生活、生产均十分重要的区域,其生态保护具有重要的屏障作用。收集了长江经济带11省份建设开展较成熟的6类自然保护地矢量边界2383个,通过构建重叠关系模型,深入分析了不同类型自然保护地间的边界重叠关系,并针对重叠情况提出系统化对策,结果表明:(1)保护地之间具有重叠关系的数量达1296个,占已获取保护地边界总数的54.4%;重叠部分面积达29728.4 km2,占已获取自然保护地总面积的11.4%;总体呈现为西部重叠面积大、数量多,中部重叠数量多,东部重叠面积小的特点。(2)从重叠区域看,有一次重叠区域的保护地有1138组,有两次重叠区域的有249组,有三次重叠区域的有17组,无四次及以上重叠区域。(3)从重叠关系看,与其他5个及以上保护地有重叠的保护地有56个。(4)通过对重叠区域和关系的分析与政策研究,提出针对不同重叠特性的整合对策,包括勘界调整、合并和类型整合等,并将重叠热点区域提取,以期为自然保护地整合和国家公园建设提供数据支撑,为当前中国自然保护地体系改革的紧迫需求提供参考。

    • 浙江天童国家森林公园常绿阔叶林凋落叶养分含量的时空分布特征

      2020, 40(20):7335-7342. DOI: 10.5846/stxb202001140115

      摘要 (437) HTML (68) PDF 1.30 M (320) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物凋落叶养分含量的时空分布格局在森林生态系统的物质循环和能量流动中发挥着关键作用,尤其是对森林土壤养分情况有重要的影响,而在群落结构复杂的亚热带森林中基于群落整体水平的凋落叶养分含量特征研究相对匮乏。在位于浙江天童国家森林公园中的20 hm2动态监测样地进行,收集凋落叶并测定其碳、氮、磷含量,结合不同生活型物种的凋落高峰,春季和初夏为常绿树种凋落高峰;秋季为落叶树种凋落高峰,以及地形特征对凋落叶养分含量的时空分布特征进行探究。结果表明:在时间尺度上,凋落叶养分含量表现为不同凋落高峰之间的差异,碳含量表现为秋季高峰 < 春季高峰 < 初夏季高峰,氮、磷含量为秋季高峰大于春季和初夏季高峰;在空间尺度上,凋落叶养分含量则表现为沟谷地形和山脊地形之间的差异性,在秋季凋落高峰时碳含量在沟谷地形显著低于山脊地形,氮、磷含量在山脊地形显著低于其他地形。研究结果表明群落物种组成及其生活型差异是造成森林群落水平凋落叶养分含量时空差异的主要原因。

    • 基于Landsat时序影像和LandTrendr算法的森林保护区植被扰动研究——以陕西柴松和太白山保护区为例

      2020, 40(20):7343-7352. DOI: 10.5846/stxb201910112115

      摘要 (546) HTML (71) PDF 10.62 M (432) 评论 (0) 收藏

      摘要:跟踪森林自然保护区的森林变化及其时空特征,可为保护区生态保护评价提供科学依据。使用LandTrendr算法和谷歌地球引擎(GEE)的Landsat卫星时间序列数据,描述了柴松和太白山保护区的长期(1984-2018年)森林变化模式。对森林变化像元和稳定像元的总体识别精度达到93%,对扰动年探测的总体精度为89%。在柴松保护区,扰动年发生在2008年左右,大部分扰动由人类活动引起。在太白山保护区,扰动年主要发生在2013年,由自然因素造成。柴松和太白山保护区的森林扰动面积分别为42.74 hm2和23.68 hm2。柴松保护区的扰动斑块数多于太白山,表明柴松保护区自2004年建立后干扰频繁。本研究可以帮助研究人员和决策者了解这两个保护区的森林状况,可为森林生态系统的自然保护区保护评估提供基线信息。

    • 太白山自然保护区典型森林群落数量分类、排序及多样性格局

      2020, 40(20):7353-7361. DOI: 10.5846/stxb201912252787

      摘要 (578) HTML (75) PDF 1.77 M (370) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过多元回归树(MRT,multivariate regression trees)对太白山自然保护区典型森林群落进行数量分类,采用典范对应分析(CCA,canonical correspondence analysis)进行排序,并对分类得到的森林群落总体多样性进行分析。研究表明:(1)对30个样地进行MRT分类,经交叉验证得出太白山自然保护区典型森林群落可以分为6类。(2)CCA排序揭示了群落的生境分布范围,并反映了太白山森林群落与环境因子的关系,研究表明,海拔、坡度、枯落物厚度和干扰情况4个变量对本研究区群落分布有显著影响。(3)位于中海拔区域森林群落的3种总体多样性指数均较高,而位于高海拔和低海拔区域森林群落的3种总体多样性指数相对较低。

    • 谷地植物景观保育性调控策略——以鸡公山武胜关为例

      2020, 40(20):7362-7376. DOI: 10.5846/stxb201905150991

      摘要 (375) HTML (105) PDF 25.20 M (300) 评论 (0) 收藏

      摘要:武胜关谷地位于古北界和东洋界交汇处,独特的过渡地带造就了丰富植物资源,植物景观保育性调控有助于维持场地稳定可持续发展。基于对无人机技术和GIS的运用,获取了武胜关谷地的自然资源、地貌、水文、视域等特征,以及生态敏感性(保育等级)和植物生态位类型分布。结果显示:(1)研究地整体地势由西北向东南逐渐升高,且为典型的谷地类型;(2)多样的坡向变化带来了不同的太阳辐射和沿路可视域变化,主要呈现出研究地中段道路两侧太阳辐射量偏低且被人为干扰可能较大的特点;(3)高敏感地区主要分布在研究地南侧,高土壤肥力地区主要分布在阔叶林区、喜水植物适合分布在道路两侧汇水区、阴性植物主要适合分布在道路南侧。依据分析结果,结合生态位、景观异质性、边缘效应等理论,从分区控制、地带防护、植被斑块改造与植被选择以及可持续管护4个方面,提出了武胜关谷地植物景观保育性调控的系统性策略。研究在自然景观资源保护、植物景观资源的可持续发展等方面有着重要的意义,未来可在小尺度的可操作性上进行更进一步的探索。

    • 凤阳山针阔混交林通量观测源区分布及特征

      2020, 40(20):7377-7388. DOI: 10.5846/stxb201907041409

      摘要 (422) HTML (85) PDF 2.31 M (298) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于涡度相关技术的通量观测要求下垫面均匀一致,然而在实际观测中,地形往往非常复杂。尤其是丘陵山区森林植被覆盖的区域,不同植被类型的空间分布对该区域的碳通量观测影响很大。本研究利用Kljun模型和ART Footprint Tool,对浙江凤阳山针阔混交林森林生态系统2017年全年的观测数据进行分析,探究该区域涡度相关系统在不同季节、不同大气稳定度条件下的通量源区变化情况。结果表明:受地形的影响,研究区内全年盛行东北风(0-90°)和西南风(180-270°);因此,通量的源区分布也主要在东北和西南方向;当通量贡献率达到90%时,源区长度最大不超过7000m,当通量贡献率在80%时,源区长度不超过3000m;在大气稳定条件下,其源区分布范围总是比大气不稳定条件下的源区范围广。在该源区分布范围内,主要以针阔混交林分为主,也分布有少量杉木、柳杉和毛竹等纯林,源区贡献从大到小依次为针阔混交林、阔叶林、杉木林、毛竹林、柳杉林、黄山松林。

    • 古尔班通古特沙漠西南缘柽柳沙包的土壤化学计量特征

      2020, 40(20):7389-7400. DOI: 10.5846/stxb201906261352

      摘要 (493) HTML (95) PDF 3.74 M (299) 评论 (0) 收藏

      摘要:柽柳沙包作为沙漠地区一种特殊的生物地貌景观,在维持区域生态环境稳定中发挥着极为重要的作用。以古尔班通古特沙漠西南缘的典型柽柳沙包为研究对象,通过对土壤含水量、pH值、电导率、粒径及土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)、总磷(TP)含量的分析,探讨了古尔班通古特沙漠柽柳沙包中土壤C、N、P的化学计量特征、垂直变化规律及影响因素。结果表明:(1)随着土层深度增加,SOC和TN均呈先升高后降低的变化,且C、N在表层土壤含量最高,具有"肥岛效应";总磷(TP)含量总体变化幅度较小,呈弱变异。随着土层深度增加,土壤C/N呈先降低后升高再降低的变化,C/P和N/P呈先降低后升高的变化。(2)与全球及中国平均值相比,古尔班通古特沙漠柽柳沙包土壤C、N、P、C/N、C/P及N/P均相对较低,而C/N相对较高,土壤养分缺乏程度表现为N > C > P。土壤养分元素及化学计量比多呈显著的线性关系,且土壤化学计量比在0-200 cm层主要受C、N的制约,在200-500 cm层不仅受C、N的制约,也受P的限制。(3)土壤C、N、P化学计量特征在0-200 cm层主要受降水、温度及蒸发等气候因素的影响,而在200-500 cm层易受土壤含水量的影响;此外,粘、粉、沙粒含量在整个土壤剖面中对土壤C、N、P化学计量特征也具有明显的影响。

    • 向海退化盐沼湿地修复效果评估

      2020, 40(20):7401-7409. DOI: 10.5846/stxb201901090078

      摘要 (400) HTML (96) PDF 1.12 M (279) 评论 (0) 收藏

      摘要:向海自然保护区位于中国东北地区西部的半湿润半干旱气候区,是盐碱沼泽湿地集中分布区。近年来,受到气候变化和人类活动的影响,湿地退化严重,生物多样性下降。基于"压力-状态-响应"理论,利用层次分析方法构建湿地修复效果评估模型,构建了3个综合指标和19个评价因子在内的湿地评价指标体系,对退化湿地修复效果进行评估。结果表明,与2015年相比,2017年仙鹤岛修复示范区湿地植被盖度在原有基础上提高45.83%,水禽数量和种类分别提高40.41%和61.54%,水质综合污染指数下降了8.70%,土壤盐度指数下降了8.82%。与2015年的湿地评价值0.4481相比,2017年湿地评价值为0.5537,修复效果值提高了23.57%,向海湿地的退化状况得到明显改善,达到了湿地的修复效果,该研究对于湿地的恢复与管理具有一定意义。

    • 青藏高原东缘半湿润沙地典型生态恢复模式的效果比较研究

      2020, 40(20):7410-7418. DOI: 10.5846/stxb201910102111

      摘要 (493) HTML (81) PDF 7.52 M (347) 评论 (0) 收藏

      摘要:草地退化与沙化直接影响草地生态系统的功能与服务,植被恢复是沙地恢复治理的重要方式之一,但是探究沙化草地典型生态恢复模式的恢复效果及模式优化研究不足。以野外调查与室内分析相结合的方法,以重度沙化草地为对照(CK),比较研究了青藏高原东缘沙地三种典型生态恢复模式(围栏封育(Fencing enclosure,FE)、布设高山柳沙障(Salix cupularis sandy barrier,SCSB)、布设高山柳沙障+种草(Salix cupularis sandy barrier plus planting grasses,SCSBPPG))对草本植物群落和土壤理化性质的影响。结果显示:(1)与CK相比,FE的地上草本盖度、生物量、Margalef丰富度指数和Shannon-Weiner多样性指数分别显著提高了13.54倍、13倍、3.09倍和1.80倍,且SCSBPPG的这些指标分别显著提高了11.24倍、10.50倍、1.05倍和0.83倍(P < 0.05),而SCSB对以上指标影响均不显著。(2)三种典型生态恢复模式对沙地的土壤容重无显著影响,而三种典型生态恢复模式0-10 cm、10-20 cm和20-30 cm土层土壤含水量变化规律一致(SCSBPPG > FE > SCSB),且SCSBPPG和FE的0-10 cm土层土壤含水量的增加最明显,分别为244.90%、176.92%(P < 0.05),而SCSB土壤含水量相较于CK无显著差异。(3)该研究区的pH在5.74-6.21之间,FE和SCSBPPG较CK显著降低了0-30 cm各土层土壤pH(P < 0.05)。此外,三种生态恢复模式0-30 cm各土层土壤有机质、全N、全P、全K含量递减变化规律为FE > SCSBPPG > SCSB,FE和SCSBPPG各土层土壤有机质、全N、全P均高于CK,且都在土层10-20 cm增幅最大,FE的最大增幅分别为243.62%、93.94%、68.97%,SCSBPPG的最大增幅分别为118.46%、45.45%、41.38%,而SCSB显著降低了各土层土壤有机质、全N和全P量(P < 0.05)。因此,在青藏高原高寒轻度沙化草地围栏封育有利于其恢复,而重度沙化草地的生态恢复需采用植灌和种草结合的模式。研究结果可为沙地的恢复治理和可持续管理提供依据。

    • 梭梭根际枯草芽孢杆菌WM13-24对多年生黑麦草耐盐性的影响

      2020, 40(20):7419-7429. DOI: 10.5846/stxb201907311619

      摘要 (412) HTML (84) PDF 1.86 M (323) 评论 (0) 收藏

      摘要:以从梭梭根际分离得到的促生细菌枯草芽孢杆菌WM13-24为供试菌株,大肠杆菌DH5α和枯草芽孢杆菌GB03分别为阴性对照和阳性对照,研究WM13-24对多年生黑麦草耐盐性的影响。结果表明:1)在不同浓度NaCl处理(0,150和300 mmol/L)下,接种WM13-24提高了黑麦草的生物量、叶绿素含量、根长和根系活力。尤其是在150 mmol/L NaCl胁迫下,与空白对照相比,接种WM13-24处理的黑麦草植株叶绿素a和叶绿素b含量分别显著提高44.05%和53.79%,根长和根系活力分别显著提高69.21%和49.47%(P < 0.05);300 mmol/L NaCl胁迫下,根长和根系活力分别显著提高24.07%和58.48%(P < 0.05)。2)不同浓度NaCl胁迫下,接种WM13-24提高了黑麦草的过氧化氢酶活性,降低了相对质膜透性和丙二醛含量。尤其是在300 mmol/L NaCl胁迫下,与空白对照相比,接种WM13-24显著提高黑麦草叶片过氧化氢酶活性64.21%,相对质膜透性和丙二醛含量分别显著降低了24.56%和54.24%(P < 0.05)。3)不同浓度NaCl胁迫下,接种根际有益细菌提高了黑麦草的可溶性糖和脯氨酸含量,降低了叶片渗透势,尤其在300 mmol/L NaCl胁迫下,与空白对照相比,接种WM13-24分别显著提高黑麦草叶片可溶性糖和脯氨酸含量84.41%和82.71%(P < 0.05)。4)接种根际有益细菌提高了在不同浓度NaCl胁迫下黑麦草地上部和根中的K+含量,降低了Na+含量,从而提高了K+/Na+比,尤其是在300 mmol/L NaCl胁迫下,与空白对照相比,接种WM13-24显著提高根中的K+/Na+比87.93%(P < 0.05)。本研究结果为利用荒漠植物根际促生细菌提高草类植物耐盐性和在盐碱地区建植牧草和草坪草奠定了一定的理论和实践基础。

    • 施用生物炭后土壤有机碳的近红外光谱模型研究与应用

      2020, 40(20):7430-7440. DOI: 10.5846/stxb201910172184

      摘要 (399) HTML (81) PDF 1.29 M (268) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤有机碳是影响土壤肥力的最重要因素之一。生物炭由于具有高度芳香化碳结构和发达孔隙结构等特性,可以作为一种土壤改良剂,提高土壤有机碳含量,改善土壤物理结构,近些年成为农业环境领域研究的热点。分别采用传统方法和可见光近红外光谱(VIS-NIRS,400-2500 nm)技术对施加不同用量生物炭的土壤有机碳含量进行检测和对比分析,以期为含生物炭土壤的有机碳分析建立有效预测模型。通过比较不同样本选择方法(Kennard-Stone(KS),Random selection(RS)和Sample set partitioning based on joint x-y distances(SPXY))和光谱预处理方法(Savitzky-Golay平滑(SG)、倒数的对数log(1/R)、标准正态变量变换(SNV)、一阶导数(Der1)、二阶导数(Der2)和多元散射校正(MSC)),以3种模型(组合间隔偏最小二乘模型(Synergy Interval Partial Least Squares,siPLS),遗传算法-支持向量机模型(Genetic Algorithm-Support vector machine,GA-SVM)和随机森林模型(Random Forest,RF))来建立生物炭土壤有机碳预测模型。结果表明:(1)施加生物炭增加了土壤有机碳含量,增加幅度随生物炭添加量的提高呈增加趋势;(2)土壤反射率随土壤有机碳含量的增加而降低,在1410、1920和2200 nm光谱附近存在明显的吸收谷;(3)对比3种样本选择方法,KS方法所划分的样本集相对于RS方法和SPXY方法更适用于生物炭土壤有机碳模型的建立;(4)以SG+MSC预处理结合GA-SVM方法建立的模型精度最高,校正集的Rcal2和RMSECV值分别为0.9526和0.4839,验证集的R2val和RMSEP值分别为0.8598和0.9987,RPD值为2.6017。该模型因具有精度高且模拟效果较好等优点,可用于含生物炭土壤的有机碳含量的科学预测。

    • 典型移民城市食物氮足迹估算分析——以深圳市为例

      2020, 40(20):7441-7450. DOI: 10.5846/stxb201906161269

      摘要 (347) HTML (86) PDF 3.19 M (230) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市食物源氮消费产生的环境排放是全国氮污染的重要源头,城市食物氮足迹评估可反映维持城市人口基本食物需求的活性氮排放以及对周边环境的潜在影响。以典型移民城市深圳市为例,基于改进N-Calculator模型的基础上,估算了2010-2015年间因城市人口流动导致的城市食物氮足迹变化,并分析其时空异质性及其与城市化间的关系。结果表明:深圳市不同类型城市居民食物氮足迹不一致,其中常住户籍居民人均食物氮足迹从14.63 kg N a-1增加至15.17 kg N a-1,高于非户籍居民食物氮足迹13.09 kg N a-1,其主要体现在瓜果、肉类、水产品等食物消费上。总体上,深圳城市食物氮足迹呈增长趋势,5年增幅11.50%,增幅最大为常住户籍居民食物氮足迹,但目前深圳非户籍居民的食物消费主导着城市食物氮足迹。深圳城市内部区域食物氮足迹呈高度空间异质性与聚集性,各区域增长量差异明显,街道尺度城市食物氮足迹增长热点主要分布在城市的西部沿海区域,部分热点区域单位增长量数量级比肩区级尺度单位的增长量,城市区域食物氮足迹与人口城市化的关联性不明显,但与经济城市化存在一定的关联性。当前城市移民落户趋势及居民高氮饮食倾向不利于城市氮足迹的削减,减少食物生产上游活性氮流失为深圳市贯彻粤港澳大湾区协同可持续发展的关键。

    • 江西省能耗碳排放时空特征、脱钩关系及其驱动因素

      2020, 40(20):7451-7463. DOI: 10.5846/stxb201906041192

      摘要 (466) HTML (81) PDF 3.13 M (291) 评论 (0) 收藏

      摘要:查明碳排放时空演变成因、经济发展脱钩情形及其影响因素,对协调区域经济发展同时更好进行碳减排具有指导意义。以欠发达江西省为例,基于2002-2016年规模以上工业主要能源消费数据,用IPCC碳核算方法、Tapio脱钩模型及对数平均迪氏指数分解法(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)对该域能耗碳排放时空演变特征、与经济发展脱钩关系及其驱动因素进行了分析。结果表明:(1)江西省碳排放量前期快速增长、中后期增长减缓,由2002年的6248.57×104 t增加到2016年的18680.47×104 t,增长率高达198.96%。碳排放强度处于前中期快速下降,后期缓慢下降的趋势,由5.604 t/万元降为0.552 t/万元。碳排放量和碳排放强度大体呈现着西北高东南低的空间分布特征。(2)2002-2009年和2009-2016年江西省经济增长与碳排放总体上呈现弱脱钩,脱钩弹性分别为0.177和0.105。2002-2009年江西省南部和北部地区脱钩情况不够理想;2009-2016年江西省除上饶市以外的东北部地区脱钩状况较差。(3)2002-2009年,能源结构对江西省碳排放脱钩有微弱的抑制作用,2009-2016年转变为微弱的促进作用,其对各地市碳排放脱钩的驱动方向有所不同。能源强度对碳排放脱钩起主导性作用,其在两个阶段的脱钩弹性分别为-0.329和-0.481。经济水平对碳排放脱钩有主要的抑制作用,在两个阶段的脱钩弹性分别为0.377和0.475。人口对碳排放脱钩具有较小的抑制作用。因此,江西省碳减排的重点在于改善能源结构与提高能效,推动新余、九江和萍乡等城市的传统工业转型升级,促进江西西北地区与东南地区城市的绿色协同发展。

    • 中国生态地理区城市水资源利用效率时空分异特征

      2020, 40(20):7464-7478. DOI: 10.5846/stxb201909252010

      摘要 (439) HTML (81) PDF 4.92 M (293) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国水资源面临的形势十分严峻,水资源短缺、水污染严重、水生态环境恶化等问题突出,已成为制约社会经济可持续发展的主要瓶颈。基于分类数据包络分析(Categorical DEA)对2007-2016年中国生态地理区城市水资源利用效率进行测算,对其时间变化、空间分布以及空间收敛性进行分析。结果表明:1)2007-2016年期间全国城市水资源利用效率总体处于低效率状态,随时间高低交错波动式发展,整体呈先降后升势态;2)生态地理区城市水资源利用综合效率由高到低依次为温带干旱区、温带半干旱区、温带半湿润区、温带湿润区、亚热带湿润区,呈西北向东南逐渐递减的空间分布格局,生态地理区纯技术效率区间差异较大,但空间分布规律不显著,区域规模效率间差距小,且无明显空间分布规律;3)纯技术效率低效是制约全国水资源利用综合效率提升的主要因素,生态地理区间纯技术效率巨大差距导致全国纯技术效率整体低效,也是全国水资源利用综合效率低效的根本原因;4)生态地理区水资源利用综合效率区域差距逐渐缩小,主要是因为高效率区域效率值向低效率区域靠拢,区域间低效向高效的"追赶效应"不明显。

    • 多重压力下重点生态功能区农户生计脆弱性——以甘南黄河水源补给区为例

      2020, 40(20):7479-7492. DOI: 10.5846/stxb201910092105

      摘要 (471) HTML (111) PDF 5.48 M (320) 评论 (0) 收藏

      摘要:农户作为农村社会中最小的生计单元,面临着多重压力的冲击,这些压力不仅加剧了重点生态功能区农户的生计脆弱性,更威胁到该区生态服务功能的提升,当前亟需准确评估多重压力下农户的生计脆弱性,为制定可持续的生计政策提供借鉴。以甘南黄河水源补给区为例,利用入户调查数据,评估了多重压力下农户的生计脆弱性,分析了多重压力下农户生计脆弱性的形成过程。结果发现:(1)家人患病、子女学费开支高和自然灾害三种生计压力对甘南黄河水源补给区农户生计的影响最为剧烈,经济压力是该区农户面临最频繁的压力类型,但自然压力对该区农户的生计脆弱性影响最大;(2)经济示范区农户的生计敏感性最高,重点保护区农户的适应能力最低;(3)重点保护区农户的生计脆弱性最高,经济示范区次之,恢复治理区最低,自然压力冲击下农户的生计脆弱性最高;(4)不同类型的生计压力影响农户生计脆弱性的路径不同,自然压力通过影响自然资源依赖度与自然资本、社会压力通过影响饮水条件与社会资本、经济压力通过影响家庭抚养比与金融资本来影响生计脆弱性,生计压力之间的交互作用会增强农户的生计脆弱性。

    • 基于AHP-模糊综合评价法的新安江流域生态补偿政策绩效评估

      2020, 40(20):7493-7506. DOI: 10.5846/stxb201907311613

      摘要 (426) HTML (81) PDF 3.01 M (297) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了改善流域生态环境,我国推行了流域生态补偿试点,逐渐形成具有我国特色的流域生态补偿模式和机制,目前全国已有十余个省份实行了流域生态补偿政策。生态补偿政策的推行对流域生态环境改善发挥了极其重要的作用,同时也对流域内的社会、经济、健康等方面带来不同程度的影响。如何科学、合理的界定和评价补偿政策带来的社会、经济以及生态环境影响及影响的程度对政策的实施和改善意义重大,这也是流域生态补偿政策得以继续推行的重要条件。在总结和梳理政策效果评价方法的基础上,结合流域生态补偿政策的特点,建立了基于层次分析(AHP)-模糊综合评价法的政策评价模型以及生态补偿政策绩效评估指标体系,并以我国首个跨省流域生态补偿机制试点-新安江流域为研究对象,评估了新安江流域生态补偿政策在第一个试点阶段(2012-2014年)期间的绩效。结果表明:新安江流域生态补偿政策实施效果整体较好,但对区域经济和社会发展的促进作用不显著,并且需要从政策目标的确定、政策体系的健全、政策设计与执行等方面进行完善。建议推动建立流域生态补偿动态评估机制,研究制定相关技术指南;重视强化政策的配套机制能力建设,完善区域联动长效机制和信息共享;促进补偿政策目标从生态资源到生态资本转化,改善和保障河流生态基流;拓宽流域补偿资金来源渠道,鼓励多元主体进入环保市场。在谋求生态效益最大化的前提下,进一步统筹规划经济和社会效益,更好地运用经济杠杆进行流域治理和生态保护,实现经济、社会、生态的共赢。

    • 赣西地区生态系统服务价值与生态补偿策略

      2020, 40(20):7507-7518. DOI: 10.5846/stxb201904090692

      摘要 (496) HTML (75) PDF 17.30 M (344) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态补偿是解决区域生态保护与经济发展诸多矛盾的一项重要措施。基于土地利用变化,采用当量因子计算方法,对赣西地区2002-2016年的生态系统服务价值时空变化特征进行了分析。综合考虑区域自然、经济发展水平,测算了区域内各县(市、区)生态补偿优先级和生态补偿额度,探讨了区域生态补偿策略。研究结果表明:(1)赣西地区林地的生态系统服务价值最高,占总价值比例的80.39%,水源涵养、土壤保持、气体调节等是生态系统内的主要服务类型,三者占到总比例的51.18%,但从整个区域来看,总的生态系统服务价值和生态系统各单项服务价值均呈不同程度降低趋势。从县域单元看,生态系统服务价值相对较低的分别是渝水区、樟树市、丰城市和高安市;相对较高的主要分布在铜鼓县、宜丰县、奉新县和靖安县;生态系统服务价值下降率最高的是安源区、袁州区和渝水区。(2)赣西地区理论生态补偿总额度为3.9262亿元,占总GDP的0.13%,林地生态系统的补偿额为3.1820亿元,占总补偿的81.04%。从县域单元看,铜鼓、靖安和宜丰县为优先补偿顺序的前三位,补偿额度分别为0.9622,0.6822和0.4735亿元,占总补偿额度的53.94%,处于后三位的分别是安源区、樟树市和上高县,占总补偿额度的1.66%。测算出的补偿顺序与理论补偿额度,与县区统计数据资料部分印证,这表明该研究具有一定的科学性和合理性。补偿资金占GDP值比重低,对地方财政压力小,在保护区域生态环境与可持续发展的具体实践中,具有一定的可操作性。

    • 大气低温胁迫对中国褐飞虱年内初始迁入的影响

      2020, 40(20):7519-7533. DOI: 10.5846/stxb201908191730

      摘要 (341) HTML (64) PDF 12.92 M (307) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了揭示大气低温胁迫对中国褐飞虱年内初始迁入的影响,更好地预警来自境外的褐飞虱早期迁入,通过统计2000-2017年中国华南、西南两个稻区褐飞虱年内的始见期和首次迁入峰日,逆推其迁飞轨迹和虫源区,分析大气温度场对迁飞过程产生的作用,比较了褐飞虱在我国不同稻区、不同年内初始迁入期受大气低温胁迫产生的作用差异。结果表明:(1)近年来褐飞虱初始迁入中国的时间提前,初始迁入华南稻区的时间比西南稻区早,华南稻区始见期提早可能与褐飞虱种群越冬北界北移有关。(2)西南稻区褐飞虱年内初始迁入的境外虫源主要来自缅甸,华南稻区年内初始迁入的境外虫源主要来自越南和老挝的中北部。(3)对盛行迁飞层的温场分布研究表明,在褐飞虱年内初始迁入过程中低温屏障发生的概率约为54.4%,迁入当晚降虫地的平均低温强度为13.45℃,平均降温幅度为1.88℃。其中低温胁迫在华南稻区表现更为显著(发生概率为58.3%,平均强度为13.18℃),在始见期表现得更明显(发生概率为70.6%,平均强度为12.53℃)。

    • 西藏飞蝗蝗蝻群集迁移特性及其群集效应

      2020, 40(20):7534-7542. DOI: 10.5846/stxb201908021634

      摘要 (379) HTML (97) PDF 3.57 M (265) 评论 (0) 收藏

      摘要:西藏飞蝗Locusta migratoria tibetnsis Chen暴发成灾的重要原因之一是蝗蝻具有群集迁移危害习性。为阐明西藏飞蝗灾变的行为机制,为西藏飞蝗的监测预警和防治提供科学依据,利用视频跟踪技术测定了自然环境中西藏飞蝗蝗蝻群集迁移的运动速度、方向,建立自推进粒子模型模拟蝗蝻群集迁移行为,分析群集迁移效应。结果表明,①不同自然环境中的西藏飞蝗蝗蝻在群集迁移过程中,群体内个体的运动表现出定向集体运动,群集迁移速度为0.1256 m/s,0.2 m以内的个体蝗蝻方向趋向一致。沙滩、翻耕农田和草地蝗蝻群运动一致性参数均较高,分别为0.8502、0.7870和0.6987。②西藏飞蝗蝗蝻群由分散运动转变为群集迁移存在临界密度,密度较低时群体内个体分散运动,当蝗蝻密度达到12-15头/m2时,蝗蝻群体由分散运动转变为高度一致的群集迁移运动。③蝗蝻群通过群集迁移可以显著增加迁移距离,随机运动蝗蝻1 d扩展只有70-80 m,而群集迁移1 d最大距离可达2.5 km。蝗蝻群集迁移可以提高发现特别是远距离食物等资源的概率,使群体中更多的个体受益。④尽管未发现室外蝗蝻群存在先验个体,但模拟发现在群集迁移群体中,只需要少数先验个体(3%-5%)即可引导整个蝗蝻群运动。

    • 全球降水格局变化下土壤氮循环研究进展

      2020, 40(20):7543-7551. DOI: 10.5846/stxb201907121462

      摘要 (646) HTML (97) PDF 950.40 K (414) 评论 (0) 收藏

      摘要:自然和人为因素导致全球降水格局发生改变,降水变化势必影响土壤氮循环,从而影响陆地生态系统生产力和多样性,然而不同降水变化类型对土壤氮循环的影响仍然缺乏足够的认识。因此,本文综合分析了全球和我国降水格局变化特征,简要介绍了6种降水格局变化下土壤氮循环的研究方法(长期降水固定观测、野外降水控制实验、自然降水梯度、室内培养、模型和遥感),系统综述了3种降水变化类型(降水波动、干旱、干湿交替),以及降水与温度、氮沉降等交互作用对土壤氮循环影响的研究进展与存在的问题,并展望了未来研究方向,为评估和预测未来降水变化对陆地生态系统功能的影响提供理论依据。

主编:傅伯杰

创刊:1981

国际标准刊号:ISSN 1000-0933

国内统一刊号:CN 11-2031/Q

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