生态产品开发利用适应性评价方法与应用研究——以天津市蓟州区为例

针对当前生态产品未得到充分开发的问题,尝试引入适宜性评价方法,为生态产品价值实现在国土空间上的选择与实施提供决策支持。运用InVEST模型计算结合ArcGIS Map空间可视化的方法评估天津市蓟州区生态系统服务功能的空间分布情况,同时采用适宜性评价方法来研究生态产品开发利用的空间适宜度。(1)构建了一套“评价指标—产品供给与作用—价值转化路径—价值实现模式分区”的评估体系。(2)从生态系统服务、土地利用和限制因素三个方面构建蓟州区生态产品开发利用产业模式的适宜性评价指标体系。(3)结合天津市蓟州区资源禀赋优势,定量分析其生态产品发展潜力的空间分布格局,研究发现生态产品发展潜力呈现出区域聚集特征。(4)明确了蓟州区生态农业、生态工业、生态康养和生态补偿产品的开发方向以及相关产业的空间布局,进一步提出蓟州区各街道、乡镇未来应重点布局开发的生态产品。通过生态产品开发利用的适宜性评价和产业模式划分结果验证,可以将生态产品价值实现机制更好的应用到“两山”转化应用与实践当中。

白沟引河流域草本植被碳氮磷含量及化学计量学分析

以白沟引河流域的草本植被为研究对象,通过对不同土地利用类型(林地、农田、滩地)草本植被C、N、P含量及化学计量比的分析,探讨不同土地利用类型草本植被的养分利用特征和规律。结果表明:(1)滩地整株植被C含量和C:N比显著高于林地植被,N含量和N:P比显著低于林地植被;整株植被中C含量的差异主要在植被地上部分,滩地比林地植被地上部分高6.5%,而整株植被N含量差异在地上和地下两部分均有体现,滩地比林地植被地上和地下部分N含量分别低66.2%和58.0%。(2)三种土地利用类型植被N:P比均小于14,但滩地植被的地上和地下两部分的N:P比相差最小,差为0.68,植被内部最稳定,而农田和林地植被的地上和地下相差值分别为6.5和1.7。(3)三种土地利用类型中植被地上和地下之间的C、N、P含量均呈显著正相关(p<0.05),并且不同元素之间也具有相关性,即地上部分C与地下部分的N和P含量呈极显著负相关(p<0.01),地上N与地下C和P含量呈显著正相关(p<0.05)。三种土地利用类型草本植被养分的差异性和相关性表明,三种土地利用类型草本植被对养分的吸收具有均衡性,同时对养分的利用主要受到氮素限制,氮素是控制本流域植被生产力的主要因素。

碳汇产品价值实现模式及其优化路径

探索碳汇产品价值实现对于提升区域生态固碳能力和促进当地经济社会发展具有重要意义。文章从系统论视角出发,采用多案例研究法,基于“社会-经济-自然”复合生态系统理论构建了案例分析框架,通过对选取的福建省三明市林业碳汇交易和印度尼西亚吉打邦社区碳池项目两个典型案例进行分析,得出结论及启示:(1)碳汇产品价值实现有不同模式,不同资源禀赋和制度环境等影响碳汇价值实现模式的选择;(2)碳汇产品价值实现通常存在一定障碍,发起主导方需要引导理念、自然、制度、主体、资金和技术六大要素的合理配置,打破已有的要素约束;(3)基于以上六大要素的优化,培育碳汇产品价值实现的主体、注重碳汇产品价值实现平台的建设、拓宽碳汇产品价值实现的渠道,并加强制度建设和政策支持,有利于碳汇产品价值实现模式的优化。

阿拉善荒漠草原梭梭与白刺光合特征比较研究

为比较阿拉善荒漠草原区2种优势植物梭梭(Haloxylon ammodendron)和白刺(Nitraria tangutorum)的光合生理特征差异性,在2008年7月下旬利用Li-6400便携式光合仪测定了研究区内梭梭与白刺2种植物样株的光合作用日变化特征和光响应曲线,并采用非直线双曲线模型对光响应曲线进行了拟合分析。结果表明:在8:00-18:00的测定范围内,梭梭和白刺的光合速率日变化特征表现为单峰型曲线,光合速率的日峰值分别出现在12:00和11:00;梭梭的日平均净光合速率、水分利用效率均大于白刺;梭梭的最大净光合速率(Pnmax)、光补偿点(Lcp)和光饱和点(Lsp)均明显大于白刺。

黑河下游重要生态功能区防风固沙功能辐射效益

分析生态系统服务功能的空间流动特征是加强区域生态系统管理,制定生态补偿政策的重要基础。针对生态系统服务功能的流动特性,探索提出了生态系统服务功能辐射效益的概念与内涵,并利用2006年7月TERRA-1MODIS250m×250m分辨率NDVI数据,在地理信息系统技术支持下,采用风蚀输沙率模型和沙尘空间传输模型,评估了黑河下游重要生态功能区防风固沙功能的辐射效益。结果表明:(1)2006年黑河下游重要生态功能区防风固沙总量达到14990万t,低覆盖度草地防风固沙量最高,占总量的80%以上,灌木林的防风固沙量其次,占总量的12.5%,有林地的防风固沙量最小,仅为320万t;(2)不同植被类型的防风固沙能力也存在较大差异,单位面积有林地的防风固沙能力最强,为22695t/km2,灌木林其次,低覆盖度草地的防风固沙能力最低;(3)区域生态系统对粒径介于10μm和20μm之间的沙尘固定功能的辐射范围可以达到北京、天津、河北、山东等15个省(市、区),辐射面积达115.3万km2;区域生态系统对粒径介于20μm和400μm之间的沙尘固定功能的辐射范围包括内蒙古阿拉善左旗和阿拉善右旗两个行政区域,辐射面积为5.2万km2;(4)研究区生态系统可以减少下风向区域的风沙量为5996万t,防风固沙功能的直接辐射效益达89.94亿元,是该区当年GDP的8.6倍。内蒙古自治区享受到的辐射效益最大,达30.40亿元,上海市享受到辐射效益最小,为0.10亿元,仅占总辐射效益的0.11%。最后,分析了本研究的局限性及今后需要努力的方向。

重要生态功能区典型生态服务及其评估指标体系的构建

科学评估重要生态功能区的生态服务是管理者制定相关政策的基础,对促进重要生态功能区维护区域生态安全、支撑经济社会可持续发展具有重要意义。依据生态服务的空间转移特性,探索提出了重要生态功能区典型生态服务的概念与内涵,并在此基础上综合运用频度分析法、专家咨询法和层次分析法,构建了重要生态功能区水源涵养、土壤保持、防风固沙、生物多样性保护和洪水调蓄等典型生态服务的评估指标体系。结果表明:在指标体系中,影响水源涵养服务的主要是土壤质地和降水量;影响土壤保持服务的主要是植被覆盖度和丰富度指数;影响防风固沙服务的主要是植被覆盖度和大风时速;影响生物多样性服务的主要是植被景观多样性指数;影响洪水调蓄服务的主要是湿地容积和降水量。土壤、植被、地形和气候等生态因子是重要生态功能区典型生态服务产生与发挥的重要基础。

基于农田畜禽承载力的县域养殖业环境管理研究——以寿光市为例

以山东省寿光市为例,分析了县域农田畜禽承载力,并提出了相应的环境管理对策。结果表明,寿光市畜禽养殖规模总体较为合理,且仍有承载103.3万头猪当量养殖量的发展空间,然而各乡镇(街道)间畜禽养殖业发展不均衡,部分乡镇养殖量超过农田畜禽承载力2倍多,环境污染风险极高;2008—2013年间寿光市农田畜禽承载力无显著变化,预计到2018年养殖量将达到饱和;从空间分布来看,寿光市农田畜禽养殖环境压力呈"北肥南瘦"和南部地区"皮薄馅大"的特点。因此,提出控制畜禽养殖发展规模和奖励机制等管理对策,以期为县域养殖业环境管理制度的制定和农业生态环境保护提供参考。

曝气技术对黑臭水体治理效果影响的研究进展

城市水体黑臭已成为全球重要的水污染问题,对黑臭水体的治理已经刻不容缓.曝气技术在提高黑臭水体自净能力方面发挥着重要作用,为了深刻理解曝气技术对黑臭水体水质的提升效果及其对污染物去除效果的影响,综述了曝气对黑臭水体复氧效率以及对黑臭水体中污染物去除率的影响.结果表明:①不同曝气技术的复氧效率不同,纯氧曝气复氧效率最高,达70%.②单独曝气能有效地去除黑臭水体中的污染物,NH4^+-N、COD Cr和BOD 5的去除率范围分别为3.2%~45.6%、19.5%~84.8%和56.4%~88.2%,同等条件下,曝气与其他技术结合使得污染物去除率显著增加,综合治理后水中污染物去除率在46.8%~98.7%之间,底泥曝气下污染物的去除率比水曝气下污染物的去除率高20%以上.③曝气深度、曝气时间和曝气强度都影响水中污染物的去除率,但对其影响程度不同,且都存在各自的边界条件;另外,曝气强度影响细菌的优势类群,曝气增加了氨氧化菌和反硝化菌的数量及组成.目前仍存在不同曝气技术的复氧效率、曝气边界条件优化、曝气对污染物迁移转化规律、曝气对微生物群落影响等方面研究不足的问题,建议未来我国曝气技术在以下几方面加强研究:①加强不同曝气技术复氧效率的研究;②加强曝气对污染物去除机理研究;③加强曝气边界条件的优化研究;④加强曝气对功能微生物的影响机理研究.

北京市城乡结合部17种常用绿化植物固碳释氧功能研究

固碳释氧是植物的一项重要生态服务功能。以北京市朝阳区城乡结合部17种常用绿化植物为研究对象，采用美国Li-6400便携式光合测定仪和Li-2000冠层分析仪测定植物的光合速率和叶面积指数，通过聚类分析将其固碳释氧能力分级，并对植物固碳释氧效益进行了系统的定量研究。结果表明，17种常用绿化植物的光合速率曲线多呈单峰或双峰趋势，其单位叶面积日固碳量为2.92~13.81 g/（m2·d），释氧量为2.12~10.05 g/（m2·d）；其单位土地面积日固碳量为11.00~92.71 g/（m2·d），释氧量为8.00~67.42 g/（m2·d）。9种乔木单位叶面积固碳释氧能力聚类分析结果为两级，5种灌木分为两级，3种草本分为两级；9种乔木的单位土地面积固碳释氧能力分为两级，5种灌木分为三级，3种草本分为两级。因此，提高城乡结合部林草植被系统的固碳释氧效益，除选择固碳释氧能力较强的植物外，还应综合考虑拟选植物的结构配置。

疏浚技术及其对污染水体治理效果的影响

疏浚技术是控制水体内源污染的有效措施之一。为深入了解疏浚技术应用及治理效果,通过文献研究,综合比较分析了疏浚技术的应用情况、治理效果及其对污染水体生态系统的影响,结果表明:环保疏浚效率高于抓斗式,其他疏浚技术治理效率的报道较少;疏浚技术应用广泛,但工程应用后,污染水体水质改善效果具有显著和不显著的两面性;疏浚效果分为长期、短期和瞬时效应,目前疏浚效果的瞬时效应比较常见;影响疏浚效果的因素有疏浚时机械扰动和疏浚深度,扰动造成底泥颗粒物悬浮和污染物释放,目前疏浚深度为0~90 cm,每项疏浚工程都有特定的去除营养元素效果最好的疏浚深度;疏浚对生物群落的影响分为短期和长期,短期影响生物多样性和生物量,长期影响表现在生物群落的重建。专业疏浚设备的研制、精准疏浚技术和疏浚对内源营养盐的影响等方面还有待进一步研究和深化。

雄安新区城市热岛效应的空间异质性

以雄安新区雄县、容城县、安新县2019年9月Landsat-8卫星遥感影像为依据,采用监督分类法将土地利用类型分为5种,分析雄安新区土地利用结构特征;利用辐射传输法反演地表温度,依据均值-标准差法对地表温度进行分级,分析雄安新区地表温度空间变化及热岛强度分级情况;通过信息点(point of information,POI)对城市进行功能分区,分析高温分布影响因素。结果表明:雄安新区5种土地利用类型中耕地和建筑用地面积较大,占比分别达56.19%和31.81%,5种土地利用类型面积占比在三县的分布差异较大。雄安新区地表温度的分布特征总体是北部温度较高,南部温度较低,温度极差约为21℃,且容城县地表温度变异较大。三县的热岛强度等级面积差异较大,中温区面积最大,低温区面积最小,热岛强度等级面积占比较高的城市,其建筑用地面积占比也会较高。热岛强度的不同温区地表温度平均值与POI数量具有显著的线性正相关;不同城市功能区对地表温度具有不同影响,人类活动大的功能区地表温度高,且高温区分布在建筑用地周围,低温区分布在水域周围,中温区分布在耕地和林地。

3种水稻种植模式的减氮效应和经济性评估

为探讨不同种植模式对水稻田氮素污染流失的影响和经济效益差异,于2016年4—10月在盘锦市鼎翔米业幸福农场内布设试验样地,采用对比试验、费用效益分析、情景分析等方法,开展了常规种植、低化学品和有机生态3种水稻种植模式的减氮效应和经济性评估.结果表明:(1)3种模式中有机生态种植模式的农田排水总氮含量最低,为1.94 kg/hm^2,低化学品种植模式次之,为3.67 kg/hm^2,常规种植模式最高,为5.87 kg/hm^2.(2)有机生态种植模式单位面积经济净现值及经济净现值率最高,分别为23 302.53元/hm^2和1.13;低化学品种植模式次之,分别为15 310.42元/hm^2和1.06;常规种植模式最低,分别为14 855.92元/hm^2和0.93.(3)在水稻价格上浮5%时,有机生态种植模式的经济净现值和净现值率最高,分别为21 218.14元/hm^2和0.86,分别比低化学品种植模式及常规种植模式高7 425.26元/hm^2和0.07及7 972.01元/hm^2和0.17.(4)在水稻价格下调5%时,有机生态种植模式的经济净现值和净现值率依然最高,分别为16 872.82元/hm^2和0.68,分别比低化学品种植模式和常规种植模式高6 030.87元/hm^2、0.06和6 715.17元/hm^2、0.15.研究显示,有机生态种植模式的减氮效应和经济效益明显高于低化学品种植模式和常规种植模式.

基于生态系统服务功能的城市规划研究

健康的生态系统是城市可持续发展的重要基础,生态系统服务功能及价值评估是评价生态系统的重要指标,森林、草地、湿地等生态系统在调节气候、保持土壤、涵养水源等方面具有重要作用。以宁波市北仑区为例,应用市场价值化方法粗略地分析了该区域的生态系统服务功能现状,结果表明,13年间北仑区的生态服务价值下降11.35%,其中,草地的生态服务价值下降最快,降幅达79.84%。从生态经济学角度阐释森林等生态系统在城市开发建设中的重要性。

芹菜面源污染防治种植模式综合效益评估

采用问卷调查、层次分析、专家咨询等方法,构建了综合考虑经济效益、产品品质和环境效益3个方面共包括12项指标的芹菜面源污染防治种植模式综合效益评估指标体系,应用该指标体系在巢湖流域开展了由不同施肥方式、是否施用松土促根剂和生物基膜等单项技术组合的不同面源污染防治种植模式效益评估的实证研究。结果表明:经济效益表现最好的是减量施肥+松土促根剂模式,产品品质效益最优的是减量施肥模式,环境效益最好的是有机无机肥混施+松土促根剂+生物基膜模式,综合效益最好的是有机无机肥混施+松土促根剂+生物基膜模式。采用减量施肥和有机无机肥混施模式,同时配合松土促根剂和生物基膜的技术组合可有效提高综合效益。

8种面源污染防治种植模式对土壤温度、湿度和氮磷流失风险的影响

在巢湖流域典型区庐江县开展面源污染防治种植试验,分析8种面源污染防治种植模式对芹菜土壤温度、湿度和氮磷流失风险的影响。结果表明:8种模式芹菜地0~10 cm土壤温度总体呈上升趋势;在芹菜定植后70 d内,减量施肥+生物基膜+松土促根剂模式和有机无机混施+生物基膜+松土促根剂模式0~10 cm土壤温度较高;减量施肥+生物基膜、减量施肥+松土促根剂+生物基膜模式、有机无机混施+生物基膜和有机无机混施+松土促根剂+生物基膜模式0~10 cm土壤含水量高于不施肥空白模式,8种模式芹菜地0~10 cm土壤水分在定植后0~35 d内变化较大,35 d后水分变化趋于平缓;8种模式的氮磷潜在流失率均低于习惯施肥对照模式;减量施肥+生物基膜+松土促根剂模式的氮和磷潜在流失率最低,分别为10.23%和80.59%;8种模式中,减量施肥+松土促根剂+生物基膜模式的氮和磷潜在流失率均降低最多,分别降低80.77%和10.34%,降低幅度最少的是有机无机混施模式,分别降低3.80%和1.62%。相对于习惯施肥对照模式,氮的潜在流失率的降低幅度大于磷的降低幅度。

北京城市绿地群落结构对降温增湿功能的影响

清晰揭示城市绿地的空间布局与景观结构特征对其生态服务功能的影响对指导城市规划设计具有重要参考价值。目前国内外已有较多城市绿地降温增湿及其影响因素的实证研究,但是定量解析绿地群落结构与降温增湿功能关系的研究并不多见。本文基于北京市24个典型绿地群落夏季降温增湿效果的实测,重点解析了绿地郁闭度和绿量对降温增湿功能的影响,并提出了绿地结构优化配置的最优阈值。研究结果表明:北京城市绿地夏季日均降温幅度0.2~2.0℃,日均增湿幅度0.20%~8.26%;不同群落结构绿地降温效果上,乔灌草型>乔草或乔木型>灌草型>草地型;在绿地增湿效果上,乔木型>乔灌草>乔草型>灌草型>草地型;郁闭度和绿量对绿地降温增湿功能均有明显影响,但郁闭度影响更大,冠层郁闭度介于0.60~0.85、三维绿量密度≥5m^3/m^2的乔灌草或乔草型绿地具有最大降温增湿功能。

黑河下游重要生态功能区植被防风固沙功能及其价值初步评估

在遥感和地理信息系统支持下,利用风蚀输沙率模型,对1986—2006年期间黑河下游重要生态功能区植被的防风固沙功能及其价值进行了估算。结果表明:1986、1996和2006年研究区植被防风固沙量分别为9 056×104t、4 972×104t和6 296×104t;不同植被覆盖的土地类型中,有林地防风固沙能力最强,其次为灌木林,低覆盖度草地最小;1986—2006年,区域植被生态系统的防风固沙功能呈现出先减弱后增强的趋势;植被防风固沙功能的空间分布差异性明显,防风固沙能力较高的区域主要零散分布在河流、湖泊沿岸等植被覆盖状况较好的区域;研究区域植被生态系统的防风固沙功能价值较大,2006年达到53.1×108元,明显高于当年研究区的GDP。

践行“绿水青山就是金山银山”理念

习近平总书记多次强调"绿水青山就是金山银山",更进一步指出"树立正确的政绩观,不能只要金山银山,不要绿水青山"。"绿水青山就是金山银山"已经成为习近平生态文明思想的重要组成部分,对我国生态环境和经济发展产生了深远的影响。