基于InVEST-PLUS模型的黄河流域内蒙古段生态系统碳储量评价及预测

陆地生态系统碳储量对减缓全球气候变暖有重要意义,评估黄河流域内蒙古段土地利用变化对碳储量变化的影响,可以为“双碳”目标的实现提供助力。本研究运用InVEST模型对黄河流域内蒙古段过去20 a的碳储量进行评估,运用PLUS模型预测了2040年3种不同发展情景下的土地利用格局,并耦合InVEST-PLUS对黄河流域内蒙古段未来20 a的碳储量进行估算,探讨土地利用变化和碳储量之间的响应关系。结果表明:2000—2020年黄河流域内蒙古段草地是主要土地利用类型和最重要的碳库。草地面积增加是黄河流域内蒙古段碳储量上升的主要原因,碳储量累计上升4.08×10^(7)t。在生态保护情景下,最有利于2040年黄河流域内蒙古段碳储量的增加,可使碳储量累计增加4.50×10^(7)t。年均降水是解释度最高的单因子影响因素,随着社会经济的发展,社会经济因子对碳储量时空分异特征的解释度增加。双因子交互影响的解释度普遍远高于单因子对于碳储量时空分异特征的解释度。本研究以期为区域用地规划提供建议,为我国更好的实现碳中和目标提供服务。

黄河口湿地生态网络构建与评价

构建生态网络能够有效连接破碎的生境,对保护物种多样性具有重要意义。以黄河口为研究区域,利用最小耗费距离模型和重力模型构建黄河口湿地“三横两竖”的生态网络框架,并基于景观连通性指数法、廊道土地利用类型分析法和网络结构分析法对黄河口湿地生态网络进行了评价。研究结果表明:(1)通过构建生态网络,生境源地的的IIC和PC分别提高到之前的4.5倍和8.6倍,各生境源地的斑块重要性较为均衡。(2)不同生境源地之间相互关系密切程度随着距离和面积的变化存在差异。(3)黄河口湿地生态网络的α指数为0.4396,β指数为1.8125,γ指数为0.6304,具有较大优化提升空间。(4)草本沼泽和灌丛湿地是生境源地主要景观组成,盐沼湿地、草本沼泽和灌丛湿地是构成生态廊道的优势景观,分别占生态网络景观组成的31.23%、23.86%和17.30%。黄河口湿地生态网络的构建对黄河口湿地生态保护和保护区规划有重要的参考价值。

黄河口湿地典型植物群落土壤水、盐入渗过程模拟

为探究积水条件、盐分条件对黄河三角洲河口湿地土壤水盐运移规律的影响,本研究采用实验室原位土柱实验,对芦苇、柽柳和盐地碱蓬3种典型河口湿地植被土壤的入渗过程及水盐重分布过程进行观测,并采用Hydrus-1D模型模拟水分入渗及重分布后的土壤剖面含水率、含盐量分布状况。结果表明:积水深度对土壤水分运移影响明显,不同积水深度条件下3种类型土壤的入渗速率均表现为先升高后骤降的变化趋势,并随入渗时间延长而不断衰减并趋于稳定;入渗实验结束后,0~30 cm土层含盐量基本与入渗水含盐量一致,在水盐运移末端(深度100 cm)趋近于土壤原始含盐量;水盐重分布后,剖面各层土壤含水率的差异减小,各层含盐量同入渗实验结束时含盐量相比基本保持不变;Hydrus-1D能很好地模拟土壤水盐入渗速率及土壤剖面的整体变化趋势,研究结果可为河口湿地水盐调控、湿地水文连通修复提供理论依据。

2009年、2015年和2020年烟台市小微湿地的分布、数量和面积

小微湿地具有调节气候、蓄水防洪和美化环境等重要生态功能。利用2009年、2015年和2020年的遥感影像,提取出烟台市各区县小微湿地的斑块数量和面积信息,研究3个时期烟台市小微湿地的分布特征。研究结果表明,2009年、2015年和2020年,烟台市的小微湿地都主要分布在海阳市、莱阳市、招远市、牟平区和莱州市;2009年、2015年和2020年,烟台市分别有1921块、2040块和1797块小微湿地,小微湿地的总面积分别为7550 hm^(2)、7805 hm^(2)和6433 hm^(2);2009年与2020年之间,龙口市小微湿地面积的年变化率(-6.55%/a)的绝对值最大,海阳市小微湿地面积的年变化率(-0.26%/a)的绝对值最小,海阳市、莱州市、牟平区、招远市、蓬莱区、栖霞市和龙口市小微湿地面积的年变化率都为负值;2009年、2015年和2020年,莱阳市和市区(包括芝罘区、莱山区和福山区)小微湿地的斑块数量和面积在不断增大,所以其各阶段的小微湿地面积的年变化率也都为正值;2009年,烟台市小微湿地的地理重心位于栖霞市南部,2020年,烟台市小微湿地的地理重心位于莱阳市北部偏东区域,烟台市小微湿地的地理重心向东南方向迁移了7.34 km,其迁移速率为0.67 km/a,表明烟台市小微湿地高密度区已经由中部迁移至南部;人类活动是导致烟台市小微湿地斑块数量和总面积减少的主要因素。