黄土高原土壤保持服务供需平衡及其驱动因素

土壤保持服务是黄土高原重要的生态系统调节服务,明确土壤保持服务供需空间格局及驱动因素,对于实现黄土高原生态系统管理和资源有效配置具有重要意义。采用修正通用土壤流失方程(RUSLE)量化了2000—2018年黄土高原土壤保持服务供给量和需求量,并分析其时空演变及供需匹配特征,基于地理加权回归(GWR)模型探究不同因子对土壤保持供需平衡影响的空间异质性。结果表明:(1)2000—2018年,黄土高原土壤保持服务供给量、需求量以及供需比均呈现波动增加的趋势,增幅分别为57.13%、11.9%、150%。供给量和需求量均呈现“东南高、西北低”的空间分布格局,供需比高值位于黄土高原东北部和西南部,低值位于西北部。(2)黄土高原土壤保持服务供需以低低型空间匹配为主,主要分布在黄土高原的西北部和东南部地区。(3)黄土高原土壤保持供需主要受到坡度、NDVI、降水、DEM以及人口密度的影响。其中,坡度、NDVI、降水和DEM表现出明显的正向促进作用;人口密度既有正向促进作用又有负面抑制作用,但促进作用强于抑制作用。该研究对优化调控黄土高原生态建设以及促进区域可持续发展具有一定的借鉴意义。

银川市湿地景观演变及其驱动因素

基于1990-2019年Landsat TM/OLI遥感影像,采用面向对象分类方法提取银川市湿地景观信息,通过景观指数、冗余分析方法定量分析研究区湿地景观演变特征及其驱动因素。结果表明:(1)银川市湿地面积由1990年的264.86 km^(2)减少到2019年的241.32 km^(2),减少了23.54 km^(2)。与1990年相比,2019年的自然湿地面积减少了33.57 km^(2),人工湿地面积增加了10.03 km^(2)。(2)1990-2019年间,银川市湿地景观的破碎化程度下降、聚集程度降低、形状逐渐不规则化、多样性与异质性增加。(3)选取12个驱动因素指标进行冗余分析,社会经济因素是湿地景观演变的主导因素,非农业人口数、水产品产量、第二产业产值与建成区面积对湿地景观变化的影响最为显著,降水量、气温等自然因素作用相对较弱。研究结果可为银川市的湿地资源的合理利用与保护提供重要参考。

青藏高原生态屏障生态系统时空演变及驱动机制

青藏高原生态屏障是我国生态安全战略格局的重要组成部分,对我国乃至亚洲生态安全具有重要的屏障作用。研究青藏高原生态屏障生态格局的演变规律,探究影响生态系统变化的驱动机制,对青藏高原生态屏障建设和保障国家生态安全具有重要的意义。利用多源遥感数据,分析了2000—2015年国家屏障区生态格局演变规律,选取了自然和社会经济等驱动要素,采用冗余分析等方法解析了青藏高原生态屏障生态系统演变机制。结果表明:(1)2000—2015年间,青藏高原生态屏障生态系统格局发生明显变化,草地生态系统减少了1792 km^(2),主要转化为荒漠生态系统和河流生态系统,转换面积分别为1088 km^(2)和832 km^(2);河流生态系统增加了1600 km^(2),主要由荒漠生态系统和草地生态系统转换而来,分别转换了1152 km^(2)和832 km^(2)。(2)2000—2015年青藏高原生态屏障生态系统格局演变驱动机制中以社会经济因子为主。冗余分析结果显示国内生产总值(83%)和人口数量(72%)贡献率最大;方差分析结果中国内生产总值和人口数量的共同贡献率达到了77%;地理加权回归结果显示生态系统演变受社会经济因子主导的区域面积比例为60.41%。(3)青藏高原生态屏障内人口数量的总贡献率达到了72%,在人口数量作用下生态系统呈正向转换的面积占比达到了86.24%,且人口数量与河流、森林生态系统的相关程度较高,综合说明了青藏高原生态屏障内生态保护政策的实施、生态工程的建设卓有成效。

关中城市群生态系统服务对城市化响应阈值

生态系统服务是连接人类福祉与自然系统的桥梁,随着城市化的发展,导致生态系统功能出现不同程度下降,定量研究这种影响对区域生态管理至关重要。本文利用土地利用、降水等多源数据,基于多种模型方法计算关中城市群生态系统服务,并探讨城市化对其影响的阈值效应。结果表明:生态系统服务功能存在显著的空间异质性。耕地是该区域生态系统服务的主要提供者;综合生态系统服务(TES)指数较高值分布在宝鸡市南侧,天水市东侧和平凉市西侧,西安市、咸阳市、渭南市和铜川市等城市,TES值较低。3种城市化模式之间存在着一定的差异,与经济城市化和土地城市化相比,人口城市化的空间集聚特征更为显著,集中于城市群中心位置,经济城市化和土地城市化从城市群中心向城市群边缘呈现逐渐衰退趋势。经济城市化对生态系统服务影响阈值效应最为明显,即在经济发展水平相对较低时候,经济的增加对生态系统服务影响呈现出促进作用,但经济发展过度会对生态系统服务产生显著负向影响。土地城市化和人口城市化对生态系统服务的影响虽然也存在阈值效应,但整体来看,两者对TES的影响都表现为显著负向作用。

秦岭生态屏障产水服务时空演变特征及驱动要素

秦岭是我国重要的"中央水塔",是南水北调的重要水源地。基于InVEST模型评估2000—2018年秦岭地区产水服务,分析其时空演变特征,利用相关性分析和地理加权回归方法(GWR)探究不同因素对秦岭地区产水服务变化的影响。结果表明:秦岭地区多年平均产水量为235.16 mm,19年间产水量呈现微弱下降趋势,产水量在空间上表现为由南部向北减少的特点。秦岭地区产水量波动程度和变化趋势都较弱,产水服务整体比较稳定。各因素对产水量的影响具有明显的空间异质性,降水主导的范围最大(33.18%),且集中分布于产水量较多的秦岭南侧。其次为NPP(17.90%)和实际蒸散量(16.71%),两者在中北部地区是主要影响因素。研究结果对促进区域生态安全和可持续发展具有一定的指导意义。