题名植被恢复背景下黄土高原生态系统服务变化及优化调控
作者李婷
答辩日期2019-06
文献子类博士
授予单位中国科学院生态环境研究中心
授予地点北京
导师吕一河
关键词关键词: 植被恢复 生态系统 服务 簇 驱动因素 管理措施 黄土高原 vegetation Restoration , Ecosystem s Ervice b Undles Driving f Orces m Anagement m Easure s The Loess Plateau
学位名称理学博士
其他题名Changes and optimization of ecosystem services in the Loess Plateau under the context of vegetation restoration
学位专业生态学
英文摘要

      生态恢复被认为是改善 生态系统服务 、 提高 生物多样 以 应对环境危机的有效途径 。 探索生态恢复背景下生态系统服务的变化,可以加深对生态恢复有效性的科学理解,促进生态恢复实践的优化和可持续发展 。 黄土高原作为我国退耕还林还草工程实施最早的地区 是植被恢复成效 最为显著的地区 之一 。 尽管该地区碳固存、侵蚀控制等得到了明显 提升 和 改善,但水资源问题却愈加凸显 ,有必要开展 多项生态系统服务 变化 及关系 的 深入研究 。因此, 本研究以黄土高原为研究区以 2000 年 以来的快速植被恢复期 为 研究时段 通过基于植被指数的定量化方法开展 2000 ~2015 年 植被恢复有效性的 评估 以及 潜在 影响因素分析 ;以此 为背景采用 生物物理指标 、 替代性指标法 和 InVEST 模型 量化 2000 年 及 2015 年 黄土高原 10 项 生态系统服务空间分布 与变化 并 探究 自然 生态 社会经济因素 对 不同服务 影响 的 空间 非平稳 表现 同时 在 生态系统 服务簇分析框架 下 揭示了 10 项服务 相互 作用 以 及 空间组合 特征 的变化 最后 通过 空间 明晰的 S patial explicit模拟方法 提出 了 适宜 的 恢复 措施 配置模式 及投资组合 为 改善 生态系统 服务 提供借鉴 。主要 结论如下:
      (1) 基于植被覆盖度和净初级生产力变化的 有效性指数 E j )能够简单快速地定量评估植被恢复效果 及其在 时间尺度上的 持续 变化 过程 可 为 多项 生态系统服务的评估 描绘 植被 恢复 的 背景 。 社会经济 驱动 因素 的 分析表明 人口压力和 地区经济发展对植被恢复 成效 产生负面影响 影响 系数 分别为 0.96 和 0.31 而农村生计的改善 可 促进植被 恢复有效性 的 提升 影响 系数 为 0.87 。
      (2) 黄土高原 1 0 项生态系统服务中有8项以改善为主粮食供给服务和碳固存服务改善的面积最大分别占到区域总面积的 87.47 和 97.65 。 当前生态系统 服务更多 地 受到植被恢复 、土地利用变化 和社会经济因素的 影响 。 植被恢复引起的土地利用变化加之人口压力是基流调节服务大范围减少 达到区域总面积的 76.53% 的主要原因;农业技术的提升和农村经济的改善是大规模植被恢复
背景下农业生产持续增长的主要原因 ,但 地方财政支持 在 植被恢复 核心区表现出负面的生态效益, 说明 存在 投资不合理 的情况 且 人口压 力 是 调节服务的 主要制约因素 。
       (3) 尽管 大多数生态系统 服务 得到 改善, 但农业 供给服务之间、文化服务与调节服务之间的 协同效应 有所减弱 。 碳固存的骤然增加和基流调节服务的退化加剧了黄土高原 生态系统 服务之间的不均衡性 。
      (4) 不同 管理情景的模拟结果表明 改善 基流调节 服务 需优先 考虑 对 已恢复 植被维护的投资 同时 改善 基流调节和养分持留时, 需 增加 预算 并 优先 考虑对退耕后 林 地和 农田 管护投资 。 但以多项生态系统服务为目标时投资效果将受限于服务之间 潜在权衡 关系 的 影响 。 因此 有针对性的制定管理 目标可以提高区域生态 投资 效果 。
    综上,本研究 通过定量指标法 描绘 了植被恢复 效果 的变化 过程 通过生态系统服务 簇 框架 及 综合 驱动因素分析 揭示了黄土高原植被 恢复过程 中 亟待 改善的生态系统 服务、 服务间 协同关系 的减弱以及潜在 的 影响因素 采用 空间 明晰 的模拟 方法 探究了 不同的管理情景 可 为 改善 恢复管理实践 提供 科学依据 。 研究 在 植被恢复 有效性指数的 构建 、 采用生态系统服务簇 揭示其 区域“短板” 和 投资 管理策略 方面 有所 创新 。研究 认为 不同时间尺度的生态 社会相互 作用 应作为实现长期植被恢复成效 的核心 环节 将 利益相关者 的价值观 纳入 到流域 管理 情景的 构建中 可 促进 结果 的 适用性 及 合理性 。

语种中文
页码128
内容类型学位论文
源URL[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/42238]  
专题生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
李婷. 植被恢复背景下黄土高原生态系统服务变化及优化调控[D]. 北京. 中国科学院生态环境研究中心. 2019.
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