干旱区典型山地-绿洲-荒漠系统中绿洲土地利用/覆盖变化对生态系统服务价值的影响

研究土地利用/覆盖变化对区域生态系统服务价值的影响具有重要意义。对处于干旱区典型MODS(Mountain-Oasis-Desert System)系统中的新疆南部且末绿洲1989年Landsat TM影像及2004年的CBERS遥感影像进行处理,分析且末绿洲15a来的土地利用/覆盖变化。在此基础上,采用中国陆地生态系统服务价值的测算方法,评估且末绿洲土地利用/覆盖变化引起的生态系统服务价值的变化。结果表明,1989-2004年,且末绿洲减少的土地面积有林地、戈壁沙地和盐碱地,增加的土地面积有水域、建筑用地和耕地。林地减少了41.73%,耕地增加了58.04%。1989年且末绿洲生态系统服务价值总额为184 349.88万元,2004年为176 970.72万元,15a间,生态系统服务价值损失了7 379.16万元。林地面积的减少是生态系统服务价值减少的主要原因。保护区域生态环境,恢复和提高区域生态系统服务功能是该区域生态环境建设的重要任务。

河西走廊山地-荒漠-绿洲复合生态系统的景观要素及其成因类型

利用GIS技术分析了河西走廊山地-荒漠-绿洲复合景观生态系统的景观要素及其成因类型。研究结果表明:1)复合景观生态系统、山地景观生态系统、绿洲景观生态系统、荒漠景观生态系统分别由5、10、10和4种景观组分组成;荒漠景观、山地草原、耕地、砾漠分别为基质;水系和道路起廊道的作用;其余景观要素均为斑块。2)景观要素的成因类型包括引入型、环境资源型、残留型、干扰型。与草原类型、植被类型的高级单位相比,景观生态系统类型具有最高的概括性;每一级景观生态系统类型中相互区别的异质性区域不是景观生态系统类型,而是景观生态系统的结构组分,根据形状、面积大小和连通程度的不同,分别充当基质、斑块或廊道的角色。

干旱绿洲农业区社会-经济-自然复合生态系统可持续发展综合评价

为了配合石羊河流域治理规划,确切分析绿洲农业区的可持续发展状况,本研究基于层次分析法基本原则,在征求专家意见的基础上构建了干旱绿洲农业区社会-经济-自然复合生态系统可持续发展评价指标体系,并通过评价模型构建对典型干旱绿洲农业区武威市1957—2008年的生态系统可持续发展进行评价研究。结果表明:(1)1957—2008年,研究区资源环境指数随时间变化呈波动下降趋势,而经济发展和社会人文指数随时间均呈波动增长的趋势;(2)武威地区可持续发展综合指数呈波动上升趋势,经历了极弱可持续发展阶段、弱可持续发展阶段和中等可持续发展阶段。但综合来看,区域可持续发展的水平还较低,区域生态经济的发展是建立在消耗自然资源基础之上。

塔里木盆地荒漠-绿洲过渡带生态系统对环境变化响应机制与适应对策

在国家973前期预研项目（2008CB417216）资助下，以塔克拉玛干沙漠北缘荒漠绿洲过渡带生态系统为研究对象。采用常规生态调查与现代先进仪器分析相结合进行多年、多点监测研究，该项目以塔克拉玛干沙漠北缘的塔里木河上游的阿瓦提县、阿拉尔市、沙雅县、中游的轮台县以及西南缘的墨玉县荒漠一绿洲过渡带生态系统为研究对象。时空跨度大，试验难度高，试验以宏观与微观相结合。点与面相结合。

北疆绿洲-荒漠过渡带草地开发优化生态经济模型研究

北疆绿洲 -荒漠过渡带草地具有生态边际效应 ,极具开发潜力。根据水、土条件 ,选择宜垦天然草地建立优质高产人工饲料基地 ,极大地增加第一性生产 ,提高向第二性生产转化效率是克服草地生态危机 ,提高草地畜牧业经营效益的关键。以第一性生产给第二性生产提供最多的净能 (NE)和可消化粗蛋白 (DCP)为目标 ,以资源、生态平衡和基本需求为约束条件 ,NE和DCP的供需平衡为调控手段 ,运用线性规划为优化方法 ,确定了草畜优化配置的肉类生产模式。并用系统动力学方法对农草畜系统进行了动态仿真。结果表明 :天然草地开垦为人工饲料基地后 ,生态效益改善明显 ,光能利用率可从 0 .0 138%提高到 1 193% ;土壤含盐量可从 2 5g·kg- 1下降到 8g·kg- 1;载畜量可从每公顷 0 34 6羊单位 ,提高到 9 34～ 33.0 3羊单位 ;可食畜产品的饲料能转化效率从 0 0 547%增加到 7 131%～ 11 4 2 8%。系统的经济效益也产生了巨大的变化 ,每公顷纯收入从 4 7 2 5元递增到 8187 4元 ,农草畜系统的综合生态经济效益提高 12 0倍。

山地—绿洲生态系统耦合模式与效益

以肃南作为山地类型 ,临泽作为绿洲类型 ,从肃南四季草地草畜系统动态模型出发 ,通过对山地 -绿洲子系统的能流分析 ,为进一步提高经济效益与生态效益 ,山地系统应施行草畜种间耦合 ,并与绿洲系统耦合。同时提出了山地—绿洲生态系统耦合的 3种模式及产生的经济效益。指出了冬季补饲还可减小草地牧压强度 ,提高生态效益。

塔里木盆地荒漠绿洲过渡带生态系统对环境变化响应机制与适应对策

塔里木盆地是我国棉花主产区，由于近些年环境变化和人为原因导致了绿洲生态系统退化，生态功能衰退。对绿洲的生态安全和社会经济发展造成了严重危害。本项目拟通过研究环境变化（水分、高温、盐碱、风沙）对过渡带生态系统结构和功能的影响，探索过渡带生物多样性、群落结构变化、

玛纳斯河流域绿洲-荒漠互馈作用的系统动力学模拟

以玛纳斯河流域为例,在分析流域内人类活动、经济发展与生态环境耦合关系,以及绿洲与荒漠系统之间相互影响的基础上,建立系统动力学模型模拟了绿洲-荒漠系统互馈关系,重点考察了水资源变化、经济发展和生态环境环境之间的变化关系.以现状数据作为模型输入,模拟了2000—2020年社会经济发展和水资源的需求状况.结果表明,在水资源量50%保证率下,水资源可供量越来越小于经济发展的需水量,到2020年保证率将降到50%以下;总体上荒漠和山地生态环境将恶化.在调整投资比例、实行退耕还草和提高工农业的用水效率的情况下,模型模拟表明,在经济增长速度不放慢的同时,荒漠生态环境会有所改善.

天山北坡不同景观区域土地利用与生态系统功能变化分析

本文以1989年、2000年两期土地利用/覆被数据为基础,对天山北坡山地、绿洲、荒漠3个带状区域的土地利用与生态系统服务功能价值变化及其空间差异做了对比分析。结果表明:①1989年到2000年,绿洲带土地利用变化强度明显高于山地带与荒漠带,草地处于3个区域土地利用变化的核心,山地带的耕地与林地、荒漠带的未利用土地、绿洲带的未利用土地与耕地是参与变化较多的类型;②草地在3个地带中一致减少,水域、建设用地、耕地一致增加,尤其是建设用地在山地带、绿洲带的增加幅度较大,林地在山地带、荒漠带增加,绿洲带减少,未利用土地则呈现出与林地相反的变化特征;③山地带、绿洲带、荒漠带生态系统系统服务功能都在增加,增幅分别为0.78%、2.44%、0.57%;研究区整体生态环境保持了相对稳定,但局部地区恶化,绿洲带受到了最强烈的扰动,山地带相对稳定,荒漠带扰动最轻。基于3个地带在整个区域承担的不同生态功能,不同区域的开发利用要采取不同的发展政策。

山地-绿洲-荒漠的系统耦合是祁连山水资源保护的关键措施

祁连山发育的水系,是河西走廊山地、绿洲、荒漠复合生态系统赖以生存的基础,却由于生产的压力和全球气候变化处于危机之中。林、草、苔藓、灌木结合是保护祁连山水源的关键,既能够维持水源的数量,还能保护水源地的环境。河西走廊的山地、绿洲、荒漠是一个整体,任何一个子系统出问题,都会造成整个复合农业系统的灾难,根据草地农业生态系统4个生产层的理论,调整复合农业系统的生产结构,是发展山地-绿洲-荒漠系统耦合的捷径,将构筑祁连山水源保护的农业系统基础。这种模式在我国西北内陆,乃至世界干旱地区具有示范意义。

新疆两种不同类型农田生态系统大气氮素干沉降分析

西北地区活性氮含量急剧增加,这将导致一系列的生态系统安全问题。2013年9月至2014年10月利用中流量大气颗粒物采样器和被动采样器,对新疆城市郊区和荒漠-绿洲交错带两种农田生态系统大气氮素干沉降开展定量研究。结果表明:城郊和荒漠-绿洲交错带农田生态系统大气活性氮NH3、NO2、颗粒态p NH+4、p NO-3、可吸入颗粒物PM10年平均浓度分别为14.25、14.41、5.50、2.1、332.4μg·m-3和7.87、7.15、7.01、2.31、125.1μg·m-3。大气氮素干沉降总量为26.05 kg N·hm-2·a-1和19.54 kg N·hm-2·a-1。其中气体NH3-N、NO2-N和颗粒态NH+4-N、NO-3-N的年总通量分别为12.46、3.15、2.88、7.56 kg N·hm-2·a-1和4.42、2.23、9.80、3.10kg N·hm-2·a-1,分别占干沉降总量的48%、12%、9%、11%和23%、11%、50%、16%。研究表明,城郊农田生态系统以NH3-N沉降为主,荒漠-绿洲交错带农田生态系统以颗粒态NH+4-N沉降为主。城郊农田生态系统大气氮素干沉降总量是荒漠-绿洲交错带农田生态系统的1.33倍,大气氮组分中NH3-N、NO2-N的沉降量远高于荒漠-绿洲农田,可见,人为活动对农田生态系统的影响更为显著。

西北干旱区山水林田湖草沙系统治理研究实践——以塔里木河重要源流区为例

西北干旱区具有独特的山地-绿洲-荒漠耦合生态系统(MODS)自然地理特征,维护MODS生态安全是西北干旱区生态文明建设和社会经济可持续发展的重要基础,统筹山水林田湖草沙系统治理是实现西北干旱区MODS生态安全的重要路径。文章鉴于西北干旱区独特的MODS特征,运用定性分析与案例分析相结合的方法,尝试探讨MODS视角下的西北干旱区山水林田湖草沙系统治理导向框架与实施路径,并以塔里木河重要源流区为例进行实践论证,通过全面分析生态本底特征、识别诊断关键生态问题,提出MODS系统治理思路与策略,构建适用于干旱区MODS特征的“一核心、两源头、三阶梯”系统保护修复理念模式。

边缘地带的特点及其开发原则

应用边缘效应规律于生态经济学研究中,具有广阔的前景。近年来,我国一些学者已做了一定的尝试。1985年王如松等把边缘效应的定义从单纯的地域性概念(Beecher.1942)拓展为在两个或多个不同性质的生态系统或其它系统交互使用处,由于某些生态因子(物质、能量、信息、时机或地域)或系统属性的差异和作用而引起系统某些组分及行为(如种群密度、生产力、多样性等)的较大变化,被称为边缘效应。由两个或多个不同性质的自然或人工生态系统交互作用产生的边缘界面,具有一定的地理空间和地域特点,我们称之为“边缘地带”。

兰州沙漠研究所

我国的沙漠、戈壁及沙漠化土地共149万平方公里,其中沙漠59．3万平方公里,戈壁56．9万平方公里,沙漠化土地32．8万平方公里,占我国国土面积的15．5%。分布在我国西北、华北和东北等13个省(区),影响将近5000万人口的生活环境和该地区经济建设。近半个世纪以来,沙漠化土地平均每年以1000余平方公里的面积在扩大。