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《资源科学》2019,(3)
生态系统服务流可建立生态系统服务供需间的时空连接,因此明确生态系统服务流的传输路径和流量有利于提高生态系统服务价值评估的准确度。引黄入晋工程南干线是解决太原市供水的重要工程,工程的可持续发展必须有良好的生态环境作保障,而固碳服务供需平衡和服务流的量化研究可作为科学依据。SPANS模型旨在模拟生态系统服务从供给区到需求区的流动过程并制图,具有广阔的应用前景。为更好地评估引黄入晋工程南干线的固碳服务,本文基于SPANs模型,量化供需平衡关系,以研究区主风向路径为基础,绘制了服务流传输路径图并量化服务流。结果表明:2000—2015年,引黄进晋南干线固碳服务供给量基本保持稳定,而需求量逐年增加,导致供需盈余逐年减少,供需平衡关系呈现减弱趋势。研究区土地利用变化速率较小是固碳服务供给总量变化较小的主要原因,火力发电厂碳排放量持续稳定增加是影响固碳服务需求总量和供需差的主要因素。本文揭示了固碳服务供需盈余关系变化规律和影响因素,以期为当地的生态环境管理决策提供数据支撑,同时为使用SPANs模型分析生态系统固碳服务流提供借鉴。 相似文献
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甘肃白龙江流域是中国四大滑坡和泥石流灾害高发区之一,也是长江上游重要的水源涵养区和生态脆弱区,土壤保持服务尤为重要,近几十年来日益增强的人类活动不仅加重了土壤侵蚀,也加剧了景观破碎化,因此开展景观破碎化对土壤保持服务的影响研究可以明晰两者间的空间关联,旨在为流域生态系统的可持续发展提供科学依据。本文综合运用景观格局指数、网格分析和双变量空间自相关等方法,揭示了1990—2014年甘肃白龙江流域景观破碎化与土壤保持服务的时空格局,并从数理统计和空间统计两个角度探讨了两者间的相关关系。结果表明：① 1990—2014年甘肃白龙江流域景观破碎化程度和土壤保持服务分别呈现先增后减、先降后升的变化趋势;② 1990—2014年间,甘肃白龙江流域土壤保持服务与景观破碎化的空间负相关关系从无到有,且两者间的空间关联性逐渐增强;③ 2014年宕昌北部、武都中南部及最南端、文县南部和宕昌-舟曲-武都交汇处的景观破碎化程度对该区土壤保持服务产生显著负影响,可通过减弱景观破碎化以达到提升土壤保持服务的目的。 相似文献
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伊犁河谷土壤水力侵蚀的时空变化研究 总被引：3，自引：0，他引：3
为定量化评估多因子对伊犁河谷土壤侵蚀的影响及其联合效应,本文应用修正土壤流失方程,估算近30年来（1985-2000年和2000-2015两个时段）伊犁河谷土壤水力侵蚀的时空变化,分析降雨、植被盖度和土地利用各因子对土壤侵蚀变化的作用。结果表明：研究区总体上土壤侵蚀状况较轻,以微度侵蚀为主,面积占比达到83.99%,强度侵蚀等级以上的面积占比仅为2.25%,零星分布于南、北、中天山的局部地区;严重土壤侵蚀主要分布在低覆盖度的草地。对比两个时段,研究区的土壤侵蚀呈总体改善但局部恶化的趋势,轻度侵蚀等级以上的面积都显著减少。从1985-2000年到2000-2015年,伊犁河谷的降雨侵蚀力明显增加,而植被覆盖与管理因子和水土保持因子的数值则显著减少,耦合三者的时空变化,其对伊犁河谷土壤侵蚀的影响以负效应为主。 相似文献
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《资源科学》2017,(5)
土壤侵蚀是陆地生态系统中广泛存在的地表过程,具有当地和异地两方面的生态环境和社会经济影响。土壤保持为人类社会提供防止土壤肥力下降和减少库塘淤积等效益。当前对异地土壤保持效益的计算大多基于当地土壤保持量、采用单一的泥沙输移比,忽视了泥沙输移比的尺度效应及其与流域特征和降雨等因素的时空变异相关的事实,缺乏对土壤保持效益空间传输的定量和显式表达。本文基于WATEM/SEDEM模型框架,通过流域侵蚀产沙和泥沙传输模拟,建立了评估当地和异地土壤保持效益的方法,量化了碾庄沟流域不同土地利用类型区土壤保持效益的输入和输出及其空间格局。该方法能识别土壤保持效益净供给区和净受益区,可建立起供给区和受益区之间定量化、空间直观的土壤保持效益传输联系,可为实施空间位置明确的生态补偿决策服务。 相似文献
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流域景观破碎化对土壤保持服务的影响研究——以甘肃白龙江流域为例 总被引：2，自引：0，他引：2
甘肃白龙江流域是中国四大滑坡和泥石流灾害高发区之一,也是长江上游重要的水源涵养区和生态脆弱区,土壤保持服务尤为重要,近几十年来日益增强的人类活动不仅加重了土壤侵蚀,也加剧了景观破碎化,因此开展景观破碎化对土壤保持服务的影响研究可以明晰两者间的空间关联,旨在为流域生态系统的可持续发展提供科学依据。本文综合运用景观格局指数、网格分析和双变量空间自相关等方法,揭示了1990—2014年甘肃白龙江流域景观破碎化与土壤保持服务的时空格局,并从数理统计和空间统计两个角度探讨了两者间的相关关系。结果表明:(1)1990—2014年甘肃白龙江流域景观破碎化程度和土壤保持服务分别呈现先增后减、先降后升的变化趋势;(2)1990—2014年间,甘肃白龙江流域土壤保持服务与景观破碎化的空间负相关关系从无到有,且两者间的空间关联性逐渐增强;(3)2014年宕昌北部、武都中南部及最南端、文县南部和宕昌-舟曲-武都交汇处的景观破碎化程度对该区土壤保持服务产生显著负影响,可通过减弱景观破碎化以达到提升土壤保持服务的目的。 相似文献
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大连是我国水资源严重短缺的城市之一。因此研究其水资源的供需变化有利于正确认识大连市水资源的现状及促进本区经济和生态的协调发展。本文分析了水资源供需平衡框架,可利用水资源需水量的计算方法以及水资源供需平衡的影响因子。结果表明：大连市水资源供需平衡有很大的波动性。水资源利用率达到57.85%,属高度紧张。供水结构中主要受自然降水的影响,其相关性达到0.8507。经济需水结构中主要受地区工业产值的影响,其相关性达到0.8579。政策在保持水资源平衡过程中有显著作用。 相似文献
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人类活动对生态系统服务价值的影响——以纸坊沟流域为例 总被引：8，自引：1，他引：7
人类活动及政策对生态系统服务价值变化具有重要影响,但目前从长时间尺度上还缺乏对其影响过程的系统研究。本文以受人类活动强烈干扰的黄土高原典型丘陵沟壑区安塞县纸坊沟为例,以1938年～2000年的土地利用变化和其它文献资料为基础,计算了该流域不同时期的生态服务价值,分析了导致流域生态服务价值变化的人类活动及政策原因。研究表明,在受人类干扰极少的1938年,流域生态系统服务总价值最高,达到5.74×108元;1938年～1978年,由于特定的历史原因、不合理的政策导向、淡薄的生态保护意识以及人口增长使得流域内生态环境恶化,生态系统服务总价值在1958年降至最低点,仅有1.92×108元,1973年～1978年的流域治理效果甚微;1978年～2000年,随着生态保护意识的增强,流域综合治理的深入,以及退耕还林等各项政策的正确实施,流域内生态环境得到明显改善,2000年流域生态服务价值达到3.43×108元,但与1938年相比仍有2.31×108元的差距,表明流域生态系统服务价值仍有较大的提升空间,退耕还林还需进一步因地制宜加强优化,生态保护和综合治理仍要长期坚持。 相似文献
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青海湖流域生态服务价值时空格局变化及其影响因子研究 总被引：1，自引：0，他引：1
生态系统服务价值核算对于环境可持续性、人类福祉与经济发展分析、政策框架制定具有重要参考意义。 本研究选取以高寒草地为主要覆盖类型的青海湖流域为研究区域,采用从植被茂盛程度和提供生态服务的有效时间两个维度修正后的EGESV模型,分别对青海湖流域2000年、2012年生态服务价值进行评估并分析了其空间格局变化特征及其影响因子。研究结果表明,2012年青海湖流域内各覆盖类型提供的生态服务价值总量为157.93亿元,比2000年增加了1.24亿元。2000年各覆盖类型提供的生态服务价值总量呈现水域>草地>森林>农田>荒漠>城镇,2012年荒漠生态服务价值总量超过农田的生态服务价值总量。不同的土地覆盖类型空间格局在整体空间上决定着青海湖流域生态服务价值空间格局的异质性。由于草地生态系统内部植被茂盛程度、生长季长度的差异,生态服务价值在空间上整体呈现纬度地带性,部分区域表现出垂直地带性变化特征。受人类活动、气候变化的双重干扰,流域内生态服务价值空间格局变化明显,呈现部分地区高生态服务价值的集聚化分布向均匀化转变,草地生态服务价值在空间上整体升高,青海湖高生态服务价值区域范围扩张。人类活动干扰下的土地利用变化是流域内生态服务价值总量降低的主要原因,而气候变化对流域生态系统的潜在影响利于流域生态服务价值总量的增加。该研究结果可为政府制定气候变化趋势下青海湖流域生态环境保护政策提供科学的依据。 相似文献
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基于生态系统服务供需关系的农业生态管理分区 总被引：2，自引：0，他引：2
生态系统服务是人类赖以生存和发展的基础,厘清生态系统服务供给与需求的关系并对其分区管控有助于提升人类福祉。本文针对如何表征农业生态系统服务供需状态及其空间异质性问题,采用基于LUCC的生态系统服务矩阵,构建供需匹配度和供需协调度2个指标,并对2015年河北省曲周县村级行政单元农业生态系统服务状态和可持续能力进行评判;运用局部空间自相关分析,以局部空间集聚特征为依据,通过空间叠加产生的组合类型划分曲周县的农业生态管理区,并提出针对分区的管理措施。研究结果表明：①供需匹配度和供需协调度指标能实现区域内农业生态系统服务的整体评价,且具有可应用性和普适性。②2015年曲周县生态系统服务供需匹配度和协调度空间差异明显。区域供需匹配度为1.0647,处于一般均衡等级,表明2015年曲周县生态系统服务供需处于均衡状态;区域供需协调度为0.8977,处于良好协调状态,表明区域生态系统服务可持续能力较高。③将曲周县339个村级行政单元划分为4个一级生态管理区和12个二级生态管理亚区。提出的管理措施如下：生态保育区实施严格保护,禁止大规模建设;生态培育区实施综合保护,提升投产效益;生态改良区实施综合改良,促使生态环境转好;生态重构区实施整体生态整治和针对性生态重构。该研究结果可为区域的生态系统服务精细化管理、差异化保护提供思路。 相似文献
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内蒙古锡林郭勒盟景观格局变化对土壤保持能力的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
提高土壤保持能力对于维持脆弱的草地生态系统稳定具有重要意义。本文在GIS技术的支持下,采用景观格局分析与逐步回归的统计方法,在流域尺度上对2005—2010年锡林郭勒盟景观格局变化对土壤保持能力的影响进行研究。结果表明：① 不同景观类型的土壤保持能力差异显著,单位面积土壤保持量为林地>农田>草地;② 2005—2010年,锡林郭勒盟林地土壤保持能力减弱,草地和农田土壤保持能力增强;③ 不同景观水平指数及不同斑块类型水平指数对土壤保持能力的影响差异显著;④ 景观水平上,流域土壤保持能力随着斑块数量和香农多样性指数的减小以及景观形状指数和香农均匀度指数的增加而相对增强,其中,斑块数量对土壤保持能力的影响更大;⑤ 斑块类型水平上,在降雨减少而植被覆盖度降低的情况下,随着聚合度的增加,林地土壤保持能力减弱幅度变小,其中,草地土壤保持能力随着最大斑块指数的增加而增强,农田土壤保持能力随着斑块面积百分比的增加以及平均邻接度指数的减小而增强。研究结果对于提高区域景观管理水平,促进水土保持具有借鉴意义。 相似文献
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以海河流域大清河土石山区为研究对象,探讨了微型径流小区、普通径流小区、微型小流域——万亩林、小流域——崇陵小流域与杨树沟、中大流域——拒马河上游与唐河上游5种空间尺度的水沙关系。结果表明,这5种空间尺度次降雨产沙模数与地表径流深均具有较强的线性正相关关系,并且可以用比例函数来拟合;小区及小流域尺度的产沙模数与次降雨量也有较好的线性正相关关系, 而各尺度的产沙模数与平均降雨强度无明显相关性;在侧柏林、松树林、灌草地、荒地（有枯枝落叶覆盖）与裸地这几种土地利用方式中,裸地的产沙模数、径流系数最高,其次是荒地,侧柏林最小,且枯枝落叶覆盖能大大减少坡面水土流失;侧柏小区的产沙模数、径流系数均小于松树小区,其原因可能是侧柏的树冠截留较松树大;在小区尺度,侧柏、松树、灌草地与有枯枝落叶覆盖的荒地小区具有相近的水沙关系。因此,在大清河土石山区,植被覆盖可以通过减水来减沙。 相似文献
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黄河中游水土保持措施的减水减沙作用研究 总被引：16，自引：0，他引：16
本文对黄河中游河口至龙门区间以及泾河、北洛河、渭河流域水土保持措施保存率、保存面积以及水土保持坡面措施和淤地坝减水减沙作用的计算方法进行了研究,并用之于实际计算。结果表明：1970年～1996年,河龙区间及泾河、北洛河、渭河流域水土保持措施年均减少径流5.456×10.8m3,年均减沙2.238108t,分别占对应区间及流域多年平均来水来沙量总和的4.6%和22.9%;水土保持措施减水减沙量依时序递增;每年可为黄河下游减少淤积1.57×108t,减少冲沙用水45×108m3。1970～1996年河龙区间淤地坝年均减水减沙量分别占水土保持措施年均减水减沙总量的59.3%和64.7%;河龙区间淤地坝的减水减沙作用随着时间的延续呈明显的下降趋势,具有时限性及非持续性,据此提出黄河中游地区生态保育对策。 相似文献
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沉积物保留是保证生态系统健康运转所必需的基础功能之一。准确计算流域沉积物的保留量,开展水土保持效益评估,对于黄土高原水土保持、土地利用结构调整、退耕还林、生态补偿及水库管理等方面具有重要的实际应用价值。本文以陕西省黄河支流无定河源头营盘山库区为例,基于Arc GIS10平台,运用In VEST的沉积物保留模型,定量估算了2013年营盘山库区沉积物保留量及2013-2070年内沉积物保留价值,同时对不同土地利用类型的沉积物保留功能重要性进行了评价。结果表明:2013年营盘山库区的沉积物保留总量为493.43万t;2013-2070年流域的沉积物保留总价值达到1.29亿元;库区东西侧沉积物保留价值差别很大,这与流域内部地形地貌、土地利用方式、生态系统类型、植被覆盖情况、土壤理化性质、气候等因子密切相关,前4个因子起主导作用;不同土地利用类型的沉积物保留功能重要性依次为稀疏草地稀疏灌木林旱地落叶阔叶林水域居民地裸地。 相似文献
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鹤鸣观小流域不同土地利用方式的产流产沙特征 总被引：11，自引：1，他引：11
针对日益加剧的四川紫色土地区水土流失情况，本文选取四川省南部县鹤鸣观小流域为研究区，分析了流域不同土地利用方式（荒地、灌木林、坡耕地、梯地、林地等）的产流产沙特征及其与降雨的关系以及减水减沙效益。结果表明，该流域不同土地利用方式的次降雨产流产沙特征差异显著，在各类土地利用方式中，荒地的径流系数最大，林地最小，坡耕地的侵蚀模数最大，林地最小；其径流系数与侵蚀模数与次降雨量、降雨强度有一定的相关性；水保措施起到了较好的减水减沙效果，其中林草措施减水减沙效益最好，坡改梯次之，但坡改梯能提高农业产量，经济效益较好。因此，在四川紫色土地区，宜采用生物林草措施与坡改梯相结合的水土保持措施，在坡度较陡的地方退耕还林，在缓坡地带坡改梯。本文为紫色土地区水土流失特征的研究以及水土保持措施的选定提供了一定的依据，为进一步构建小流域分布式侵蚀产沙模型奠定了基础。 相似文献
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川中紫色丘区土壤养分空间分异与地形因子相关性研究 总被引：17，自引：1，他引：16
研究地形因子与土壤养分空间分异的相关关系对于养分管理和精准农业都具有一定指导意义。应用GIS技术结合地统计方法,研究川中紫色丘陵区土壤养分空间分异性,探讨坡位、坡度、坡向和坡形4个地形因子及其不同组合与土壤养分空间分布的相关性。结果表明：①研究区土壤养分均呈现中等变异;②土壤养分因子与高程、坡度、坡形呈负相关;与坡向、平面曲率和剖面曲率呈正相关;③4个地形因子中,坡位、坡度及坡向对土壤养分分布具有强烈影响。坡位－坡度组合下,土壤养分分异与在坡位和坡度单个因子作用下趋于一致,但差异不显著。坡位－坡向组合下,土壤养分分异主要与坡向相关。坡度-坡向组合下,土壤碱解氮和有机质随坡向变异明显,而速效磷和速效钾则随坡度变异明显;④Kriging插值显示,有机质在中部丘顶部位含量最低,随坡位下降含量呈环状升高;碱解氮主要分布于区域西北部;速效磷在空间分布上沿西北－东南方向呈现一条高含量带;而速效钾则主要分布于区域西南部,以中部三处丘顶含量最低,呈环状逐步向外增高。 相似文献
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基于RUSLE模型的南方丘陵山区土壤侵蚀研究 总被引：14，自引：0，他引：14
土壤侵蚀已成为世界范围内的生态环境问题,是水土保持的重要内容。本文基于GIS技术和RUSLE模型对南方丘陵山区4个主要省份——湖南、江西、浙江和福建的土壤侵蚀状况进行了定量研究,分析了土壤侵蚀空间分布特征以及与坡度、海拔间的关系。结果表明:研究区内年均土壤侵蚀量为2.46亿t/a,平均土壤侵蚀模数为421.81t/(km2?a);研究区水土保持状况良好,土壤侵蚀面积中,只有13.41%的面积存在着较高程度的侵蚀,局部区域表现为强烈侵蚀;空间上,湖南和江西的土壤侵蚀呈现块状分布,浙江和福建的土壤侵蚀则呈现出点状分布,湖南整体的水土保持状况不如其他3个省份;研究区内土壤侵蚀与坡度和海拔关系密切,微度侵蚀在各海拔和坡度等级下分布面积最大(均大于75%),强度以上的侵蚀分布面积很小(均小于1.5%),坡度15~25°和海拔200~500m的区域是研究区内土壤侵蚀最为强烈的区域。 相似文献