基于PLUS-InVEST的池州市土地利用及碳储量时空演变分析

探究池州市土地利用及碳储量时空变化,对合理利用土地、土地规划与开发及减少碳排放提升生态环境质量具有重要意义。以2000—2020年池州市土地利用类型为数据源,基于PLUS模型预测2030年土地利用分布数据,分析30年间池州市各土地利用类型变化趋势,并运用In VEST模型计算不同时期碳储值,分析池州市碳储量的时空变化。结果表明：2000—2030年池州市的土地利用变化显著,耕地、水域、人造地表面积总体呈增加趋势,林地、草地、未利用地呈减少趋势,其中人造地表面积增加最多,增加了154.02 km²,林地面积减少最多,减少了200.35 km²;池州市碳储量呈先下降后升高趋势,总体为减少趋势,共减少了4.85×10⁶t;4个时期林地和耕地的碳储量占比最高,林地转出使得碳储量减少1.46×10⁷t,耕地转出增加了4.67×10⁶t。2000—2030年池州市土地利用类型发生显著变化,各地类之间的相互变化影响着碳储量的变化,应加强生态环境保护提高生态系统的固碳能力。     

河北省海岸带碳汇现状评估

本文尝试从自然生态系统方面基于相关统计数据、遥感数据、核算参数数据对河北省海岸带碳汇现状进行核算,阐述其空间分布格局,并对成因及对策进行分析,同时对河北省区域尺度的沿海碳汇研究数据进行了补充和完善。本文采用遥感观测和现场采样相结合的方法,对河北省海岸带碳汇的面积、碳储量、固碳量和固碳价值进行了调查。结论如下:河北省现有的沿海碳汇主要分布在唐山和沧州地区。总的碳储量约在2.23×10⁶ t～49.63×10⁶ t之间,其中盐沼碳储量超过50%;从行政区划角度分析,唐山市碳储量最大,其次为沧州和秦皇岛。海岸带碳汇碳封存量均值为6.38×10⁴ t/a,盐沼湿地碳封存量达到4.12×10⁴ t/a,占比64.58%。海岸带碳汇年固碳价值为0.121×10⁸ USD/a,其中盐沼湿地固碳价值最高。通过比较分析,三种碳汇生境固碳能力规律如下:盐沼>海草床>河口。土地利用变化、蓝碳生态系统与海水养殖的不协调发展、生物入侵、富营养化是影响河北省海岸带碳汇的重要因素。最后就河北省海...     

五马河流域森林生态系统服务价值评估

森林生态系统是最大的陆地生态系统,明确森林生态系统服务功能价值对其管理和发展有重要意义。运用影子工程法、市场价值法、费用分析法等价值评估方法,对2015年五马河流域森林生态系统涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境和生物多样性保护6项服务进行价值评估。结果显示:2015年五马河流域森林生态系统服务总价值为1. 32×109元/a,其中涵养水源价值最高,为5. 54×108元/a,积累营养物质的价值最低,为2. 06×107元/a。6项服务的价值排序:涵养水源价值固碳释氧价值生物多样性保护价值净化大气环境价值保育土壤价值积累营养物质价值。建议加强对森林生态系统的管理与调控,促进五马河流域整体生态系统服务总价值的增加。     

海南岛中部山区土地利用变化对碳储量时空分异的影响

【目的】研究海南岛中部山区土地利用变化与生态系统碳储量之间的时空变化规律,为区域可持续发展及国土空间规划决策提供依据。【方法】采用InVEST模型估算2000—2018年海南岛中部山区碳储量及其时空分异,结合PLUS模型模拟2050年中部山区土地利用及碳储量变化。【结果】2000、2010和2018年海南岛中部山区的碳储量分别为80.44×10⁶、79.96×10⁶和79.82×10⁶t,呈逐年减少趋势,累计减少620 406.31 t。各时期碳储量降低的原因不同：2000—2010年草地的转出是中部山区碳储量减少的主要因素;2010—2018年碳储量减少的原因在于城镇化扩张侵占林地及耕地。林地作为主要地类,贡献大部分的碳储量,是中部山区碳汇的主要来源;同时,草地碳密度远高于其他地类,区域碳储量对其变化较为敏感。基于自然发展状态下的模拟发现,2050年海南岛中部山区的碳储量显著下降,原因在于建设用地和水域面积增加及林地、草地和耕地面积减少。【结论】在城镇化扩张的背景下,生态系统碳储量存在不断下降的风险。未来国土空间规划应...     

基于InVEST模型的宁夏生物多样性保护优先区域生境评估与生态廊道构建

以宁夏生物多样性保护优先区为研究对象,基于生态系统服务和权衡的综合评估模型(InVEST)中生境质量评估功能模块和最小费用距离模型,定量评价土地利用-覆被变化情景下研究区的生境质量,进而开展优先区生境质量的空间分区和生态廊道的构建.结果表明,2010—2015年,研究区草地面积增加168.76 km²,建设用地面积增加59.38 km²,森林、农田、湿地及其他用地的面积分别减少1.26,115.17,13.72,98.0 km²;研究区生境质量较高等级的用地面积所占比例由2010年的75.76%降低到2015年的70.54%,较低等级的用地面积比例由2010年的24.24%增加到2015年的29.46%;研究区生境质量大范围出现轻微退化;构建生态廊道总长410.0 km,为动物迁移创造了条件.对优先区进行生境评估和廊道构建,可为生态系统的科学管理提供参考.     

滇池流域森林生态系统固碳释氧服务价值评估

森林是地球上最重要的多功能生态系统,它不仅为人类社会提供多样的实物产品,同时也蕴藏着巨大的生态价值,其中固碳释氧价值更是地球生命支持的基础.研究根据2008年完成的滇池流域森林资源调查数据,采用材积源生物量法以及碳税法和造氧成本法,计算出森林生态系统固碳释氧服务价值.结果表明,滇池流域森林生态系统固碳释氧服务价值为331.576×10~7元/a,其中固碳服务价值为188.452×10~7元/a,释氧服务价值为143.124×10~7元/a.滇池流域目前所有植被种类中云南松(Pinus yunnanensis)的固碳释氧服务价值是最高的,达到39.649×10~7元/a.单位面积竹林(Bambusoideae)的固碳释氧能力最强,每年每公顷竹林固碳释氧服务价值是50 409.519元,目前滇池流域内竹林面积很小,增加竹林种植面积可以作为未来森林改建计划,进一步提高森林生态系统固碳释氧服务价值.     

“双碳”背景下山东自然保护地碳汇功能及价值

以山东省自然保护地为研究对象,系统分析了自然保护地内不同生态系统的碳汇功能及其差异性,并针对碳汇价值实现路径进行了探索研究。结果表明,山东省自然保护地的碳汇总量为2.99×10⁶ t/a,其中森林生态系统碳汇最高(1.20×10⁶ t/a),随后依次为农田生态系统(9.09×10⁵ t/a)、近海生态系统(5.22×10⁵ t/a)、滨海湿地生态系统(2.27×10⁵ t/a)、内陆湿地生态系统(1.28×10⁵ t/a)、草地生态系统(0.04×10⁴ t/a),其碳汇总价值为1.23×10⁹元,单位面积碳汇价值为7.61×10³元/hm²。鉴于自然保护地的碳汇价值,本研究从基于自然保护地生态补偿的角度对碳汇价值实现路径进行了讨论分析,提出了碳交易与生态补偿相结合的框架体系。     

基于InVEST模型的北三河流域土壤保持功能研究

基于2000—2017年北三河流域的气象和遥感资料,采用InVEST模型定量分析了流域内生态系统的土壤侵蚀和保持状况,同时对不同土地利用类型的土壤保持功能进行了动态评估。结果表明：2000—2017年研究区土壤保持量整体上呈微弱减少的趋势,减少率为0.03×10⁸ t·a^-1。多年平均土壤保持量为5.90×10⁸ t,而实际土壤侵蚀量与潜在土壤侵蚀量的平均值分别为0.07×10⁸ t和5.04×10⁸ t,实际土壤侵蚀以微度和轻度侵蚀为主。流域土壤保持强度大致呈现北高南低的分布格局,北部植被覆盖度高的山区平均土壤保持量高达493.30 t·hm^-2·a^-1,且土壤保持量变化较大,减少量普遍超过30 t·hm^-2·a^-1,而南部耕地及居民区平均土壤保持量仅为1.87 t·hm^-2·a^-1,土壤保持量变化较小(±10 t·hm^-2...     

崇左市森林生态系统服务功能价值评估

根据森林生态系统服务功能评估规范(LY/T1721-2008),将崇左市森林生态系统服务功能价值划分为生物多样性保护、涵养水源、固碳释氧、净化空气、保育土壤、森林休憩及营养累积7个类别,以崇左市2015年统计年鉴数据、2014年林地变更数据、2015年崇左市森林资源主要数据更新数据和相关森林生态连续观测数据及社会公共数据为参数,评估崇左市森林生态系统服务功能的总价值。结果表明:2015年崇左市森林生态系统服务功能价值总量为549.59亿元人民币,单位面积生态服务功能价值为57 918.29元,7项生态服务功能价值的排序依次为:涵养水源生物多样性保护固碳释氧净化空气保育土壤森林游憩营养累积。不同林分类型单位面积生态系统服务功能价值由大到小的顺序为:石山灌木林松类一般阔叶林速生桉八角林硬阔叶林农地乔木及四旁树土山灌木林乔木经济林杉木类一般桉竹子灌木经济林栎类速生相思。     

基于坡度视角的黄土高原退耕还林(草)工程碳汇效应分析

【目的】探究退耕还林(草)背景下黄土高原不同坡度退耕地的固碳效应及存在的差异,根据不同坡度碳储量的变化优化新一轮退耕还林工程。【方法】基于2000—2020年黄土高原固碳数据和2000—2015年土地利用数据,运用GIS空间分析法,分析了近20年黄土高原固碳量的时空变化,以及不同坡度退耕地的碳汇效应。【结果】2000—2020年黄土高原固碳量前期增幅较大,后期增幅较平缓,固碳量变化与森林覆盖面的走向基本一致,呈现南高北低的现象;2000—2015年黄土高原土地利用结构发生明显改变,耕地显著减少,林、草地覆盖率增长至56.42%,且各土地利用类型单位面积固碳量呈增加态势,林地单位面积上固碳量最多;此外,坡度15°～25°林地单位面积上固碳量最大,约716.93 g/m²,8°～15°草地的单位面积固碳量最大,约748.65 g/m²。【结论】黄土高原退耕还林还草工程带来了巨大的碳汇效应,不同坡度林、草地的固碳能力存在明显差异,缓坡度地带草地固碳能力最强,中高坡度地带林地固碳能力最强。     

基于条件价值法的泉水型旅游景区非使用价值评估——以山东济南趵突泉景区为例

开展旅游景区非使用价值评估是景区合理开发利用的前提.运用条件价值法(CVM),基于实地问卷调查数据,运用SPSS 21.0软件,以山东省济南市趵突泉景区为例,开展旅游资源非使用价值评估,并对游客的社会经济特征与支付意愿进行Pearson相关分析.结果表明,2018年趵突泉景区的非使用价值为5.350×10⁷元,其中,存在价值为3.09×10⁷元、遗产价值为1.469×10⁷元、选择价值为7.91×10⁶元.存在价值最大,表明人们对趵突泉景区资源环境保护的关注度、责任感及成效的认可度在不断提升;趵突泉景区游客的支付意愿受年龄、收入和文化程度的影响显著.提出科学评估旅游景区资源非使用价值的相关建议.     

中小尺度荒漠生态系统服务研究及其价值评价——以宁夏沙坡头保护区为例

为探索中小尺度荒漠的生态系统服务,基于千年生态系统评估(MA)的评价体系和土地用地类型资料,并结合国内外现有的研究方法,对有明确边界的宁夏中卫沙坡头国家级自然保护区荒漠生态系统服务进行评估.结果表明,该区域2010年生态系统服务总价值为1.94亿元,其中直接价值即提供食物服务的价值约为12.9×106元;间接价值包括防风固沙、侵蚀控制、固碳释氧和阻滞尘埃,价值约为181.4×106元;各类服务价值由大到小的排序为:固碳释氧、侵蚀控制、提供食物、阻滞尘埃、防风固沙;荒漠生态系统服务价值的重要程度与一般认知存在差异,间接服务价值比直接服务价值高出很多.可为荒漠生态系统管理和生态恢复研究提供参考.     

江苏省生态系统服务价值对土地利用/土地覆盖变化的动态响应

以江苏省为研究区,利用1990—2018共4期土地利用数据,借助ArcGIS技术,综合运用生态系统服务价值当量修正法、热图聚类分析、弹性分析、IDW统计分析等方法,分析了江苏省土地利用与生态系统服务价值的时空动态变化特征,探讨了研究区特定土地利用类型动态变化对其所提供的生态服务产生的细微差异．结果表明:1990年以来,江苏省耕地、林地、滨海湿地、河流湿地面积逐渐减少,湖泊湿地、未利用地、建设用地面积不断增加,其中,耕地面积减少最多（9.23×105 hm2）,2018年耕地面积为6.50×106 hm2,建设用地面积增加最多（8.59×105 hm2）,2018年建设用地面积为1.93×106 hm2;1990—2018年江苏省总生态系统服务价值不断升高,1990年总生态系统服务价值为1.61×104亿元,2018年为1.68×104亿元;耕地、滨海湿地、湖泊湿地对总生态系统服务价值的贡献率较高,研究期内耕地、林地、滨海湿地与河流湿地的生态系统服务价值减少,湖泊湿地与未利用地生态系统服务价值增加;土地利用/土地覆盖(LU/LC)变化决定了生态系统服务价值弹性变化并影响生态系统服务价值,特别是价值系数比较高的土地利用类型,其弹性变化对LU/LC变化的响应更为明显．      

三峡库区土地利用/覆被变化对碳储量的影响

【目的】土地利用/覆被变化通过改变陆地植被覆盖度对生态系统产生影响,笔者估算1990—2015年三峡库区不同土地利用类型碳储量的变化,及时有效地评估土地利用变化与区域生态系统碳储量的关系,了解三峡库区生态系统碳储量对土地利用变化的响应,为区域碳循环研究提供参考。【方法】以1990年、2000年、2015年Landsat影像获取三峡库区土地利用/覆被变化数据,应用InVEST模型定量分析了土地利用/覆被变化对三峡库区生态系统碳储量的影响。【结果】1990—2015年三峡库区土地利用格局和各类土地面积发生了明显变化,林地、水域、建设用地和未利用地面积均不断增加,而耕地和草地面积减少; 1990—2015年三峡库区生态系统碳储量呈持续增加趋势,净增加量为90.43 Tg,增加率为24.47%,年增加率为0.98%; 三峡库区生态系统碳储量空间分布不均,呈现出东高西低、南高北低的趋势; 耕地转化为林地是库区生态系统碳储量增加的主要原因,碳损失途径主要源于林地开垦为耕地、其他土地利用类型转为水域和建设用地。【结论】三峡库区土地利用类型变化导致生态系统碳储量时空分布格局发生了相应变化,生态系统碳储量随林地面积的增加而增加。因此,在保障耕地安全的前提下,加大三峡库区退耕还林力度,加强三峡库区林地保护,有助于增加库区碳汇潜力并改善库区生态环境。     

2002-2010年中国陆域植被净初级生产力模拟

基于时间序列MODIS数据和气象数据驱动遥感NPP模型,模拟了2002-2010年的中国陆域植被净初级生产力.采用了重建后的NDVI数据作为模型输入,对不同类型NDVI序列数据的比较发现,重建后的NDVI数据有效地校正了时序MODIS NDVI数据集中的噪声,有助于提高模型模拟的精度.模拟结果表明,中国陆域生态系统净初级生产力的空间分布格局呈现出明显的地带性分异特征.2002-2010年中国陆域植被的年总初级生产力约为3.78×10¹⁵gC/a,春、夏、秋季的植被NPP均值分别为6.40×10¹⁴,1.59×10¹⁵,8.10×10¹⁴gC/a.     

青海省门源县森林生态系统服务功能价值评估

依据森林效益监测数据、森林生态系统长期连续定位观测数据、森林资源调查数据和国家权威机构公布的社会公共数据,采用《森林生态系统服务功能评估规范》评估模型,对2013年青海省门源县森林生态系统服务功能价值进行评估。结果显示:森林生态系统服务功能总价值为293.63亿元/a;各生态系统服务功能价值大小顺序为:保育土壤生物多样性保护涵养水源净化环境固碳释氧森林防护森林游憩积累营养物质;单位面积年服务功能价值为9.257 2万元/(hm2·a)。     

青藏高原生态屏障区近10 年生态系统结构变化研究

以2000, 2005和2010年3期生态系统类型数据为基础, 采用生态系统转移矩阵、动态度等统计分析方法, 研究青藏高原生态屏障区近10年的生态系统结构变化及驱动因素分析。研究结果表明: 1) 近10年屏障区内生态系统结构较为稳定, 以草地生态系统为主, 约占研究区总面积的69%; 2) 生态用地与非生态用地均有增加或减少, 其中湿地增加2660.9 km², 草地减少1377.5 km², 城镇面积增加224.6 km², 农田面积减少163.4 km², 荒漠减少1388.5 km²; 3) 受人类活动影响较大的城镇、农田类型变化速率明显高于湿地等生态用地, 2000-2010年城镇面积以2.88% 的年平均增长率迅速增加, 农田面积以0.64%的年均速率持续减少, 而湿地年均增长率仅为0.44%; 4) 生态系统类型整体转移量较小, 仅为整个研究区的0.5%, 其中草地→湿地、荒漠→湿地的转移量最大, 两个转移方向的总转移比例达到69%; 5) 自然因素和人为因素是生态系统结构变化的共同驱动因素, 其中气候变化是引起湿地面积增加的主要自然因素, 人口与GDP的急速增长导致城镇不断扩张, 其深层次原因是工矿业的发展, 载畜量增加是引起草地退化的主要原因, 但生态保护工程对草地生态系统恢复具有积极作用。     

汾河流域山水林田湖草生态系统服务价值时空变化特征

汾河是黄河的重要支流,汾河流域的生态保护和高质量发展需要精准把握山水林田湖草动态变化及其生态系统服务价值时空分异规律。基于1980—2020年4期土地利用覆被变化遥感监测数据,采用土地利用动态分析和价值当量因子评估等方法,以县域为单位对汾河流域山水林田湖草生态系统服务价值时空变化规律进行研究。结果表明：1980—2000年汾河流域土地利用变化缓慢,2000—2010年变化速度加快,2010—2020年变化速度又逐渐放缓,1980—2020年林地和未利用土地增加幅度小,耕地和草地逐年减少,分别减少996.55 km²和725.85 km²,水域减少20.18%;转型迁移主要发生在2000—2010年,其他地类向城乡、工矿、居民用地迁移量最大,为1 858.45 km²,耕地和草地是山水林田湖草生态系统中转型迁移最活跃的地类;1980—2020年汾河流域山水林田湖草生态系统服务价值减少18.34亿元,县域地均生态系统服务价值上游>中游>下游,高值区集中在上中游,从动态变化看,流域内88.6%的县域生态系统服务价值...     

黑河市森林火灾碳排放的计量估算研究

根据黑河市森林调查的实测数据和1971—2011年间森林火灾的统计资料,采用地理信息系统(GIS)技术,通过大量野外火烧迹地的调查,结合实验室的控制实验,确定森林火灾碳排放的各计量参数,并利用排放因子的方法,估算了黑河市41年间森林火灾碳排放量和含碳气体排放量。结果表明:41年间黑河市森林火灾碳排放量为4.00×10⁷ t,年均排放量为9.76×10⁵ t,约占全国年均森林火灾碳排放量的8.63%; 含碳气体CO₂、CO、CH₄和非甲烷烃(NMHC)的排放量分别为1.24×10⁸、6.51×10⁶、4.30×10⁵和3.47×10⁵ t,年均排放量分别为3.01×10⁶、1.59×10⁵、1.05×10⁴和8.46×10³ t,分别占全国年均森林火灾各含碳气体排放量的7.42%、5.86%、9.37%和7.49%。研究发现针阔混交林型的森林火灾面积占总过火林地面积的42.73%,由于该林型燃烧效率较低,其森林火灾中的碳排放量仅占排放总量的29.61%,且CO₂的排放因子较低,其CO₂排放量仅占CO₂总排放量的30.11%。同时研究表明,黑河市年均碳排放对该市的碳循环与碳平衡产生重要影响,针对研究结果提出了合理的林火管理路径。     

粤港澳大湾区红树林湿地鸟类承载力评估与提升对策——以深圳湾福田红树林为例

针对湿地生态健康评价中的鸟类承载力评估问题,建立底栖动物去灰分干重(AFDW)的换算方法,优化湿地鸟类体型分类标准。以深圳湾福田红树林湿地为例,通过计算底栖动物总资源量、可支持水鸟总热值和水鸟种群的野外代谢率,评估福田红树林湿地的水鸟承载力。结果表明:1)福田红树林湿地底栖动物的总资源量具有明显的季节特征,冬季(4.67×10⁴ kg)<春季(6.08×10⁴ kg)<夏季(8.00×10⁴ kg)<秋季(1.23×10⁵ kg),以秋季为例,不同生境的单位面积资源量为红树林植被区(89.22 g/m²)>滩涂区(3.58 g/m²)>基围鱼塘区(0.22g/m²);2)湿地不同季节可支持水鸟的总热值为冬季(1.03×10⁸ kJ)<春季(1.36×10⁸ kJ)<夏季(1.76×10⁸ kJ)<秋季(2.70×10