基于“活力-组织力-恢复力-贡献力”框架的甘肃省黄河流域生态安全格局构建

甘肃省黄河流域位于黄河流域的上游,是我国重要的生态安全屏障。构建生态安全格局有助于保护和恢复区域生物多样性,维护生态系统结构和过程的完整性,最终实现对区域生态环境的持续改善。基于“活力-组织力-恢复力-贡献力”框架开展甘肃省黄河流域生态系统健康和生态安全评价,识别生态源地和生态廊道,并构建甘肃省黄河流域生态安全格局。结果表明:(1)甘肃省黄河流域较健康和亚健康状态的面积较大,健康状态的面积最小;(2)生态安全状况总体呈现“北低南高”的分布特征,以较低安全和中度安全为主,较高安全和高度安全面积较小;(3)识别出的生态源地共30块、总面积为8 807.99 km2,生态廊道51条、总长度为3 155.83 km;(4)基于生态系统健康和生态系统安全评价结果,以及生态源地、生态廊道识别结果,构建了甘肃省黄河流域“四屏七区多组团”的生态安全格局。

福建省九龙江口红树林生态系统健康评价:基于活力-组织结构-恢复力框架

红树林湿地是地球上生物多样性和生产力最高的湿地生态系统之一,然而由于人类活动和气候变化,红树林生态系统正面临着面积缩减、生态功能退化、生物多样性下降等严重生态问题。以福建省九龙江口红树林湿地为研究区,基于活力-组织结构-恢复力(vigor-organization-resilience,VOR)框架遴选并构建红树林生态系统健康评价指标体系,借鉴现行标准,并采用时间和空间参照等方法确定各指标参考标准,通过专家咨询方式结合层次分析法确定各指标权重,采用加权法构建红树林健康综合指数计算模型,并评价九龙江口红树林生态系统健康状况。结果表明,九龙江口红树林生态系统健康综合指数(MHI)为0.72,处于亚健康状态。MHI值存在空间差异,以大涂洲为最高,其后依次为浮宫、海门岛和紫泥,这与各区块自然环境特征、人为干扰、互花米草入侵程度、生态保护和管理力度等因素的差异密切相关。从VOR框架构成来看,九龙江口红树林生态系统恢复力最高,组织结构次之,活力最低,主要呈现生产力和繁殖潜力较低,群落多样性和抗干扰能力较高,以及红树植被成熟度和生境适宜性高等特点。当前,互花米草入侵是九龙江口红树林生态系统健康面临的主要威胁,直接或间接对红树林生态系统生产力、组织结构和恢复力造成影响。因此,应加大研究区互花米草的清除整治和控制力度,恢复及拓展红树林和滩涂生境空间,恢复鸟类栖息地和觅食地,促进生物多样性自然恢复,以提升生态系统整体性和稳定性。

基于诊断学的生态系统健康评价

现有的生态系统健康评价多数是运用以活力-组织-恢复力指标为基础的时间断点个案研究,导致现有跨越时间和空间的研究成果难以进行对比与整合,与学科发展的系统化和全球化趋势不相符。"活力-组织-恢复力"评价指标加和会导致重要信息损失,引入诊断学"问诊-体格检查-实验室检查-辅助检查"的方法整合指标体系。初步探讨利用系统的物质或能量折算为熵流并设置相关辅助指标以计量系统健康水平,总结分析判别步骤,基本能判别各种生态系统属于活力型不健康、结构型不健康、发育型健康和成熟型健康4种状态。借鉴相关水生生态系统能流的研究成果初步检验该方法的可行性,研究表明通过熵流及辅助指标的计算,所引用2个水生生态系统熵流值和系统太阳能利用率、消费和有序化潜力等特征,与生态系统健康现实情况较为相符。同时,利用诊断学方法也可以对生态系统研究中一些难以量化的描述性概念,比如入侵和适度干扰,进行的定量分析。