宁夏沿黄城市带生态系统服务时空权衡关系及其驱动机制研究
发布时间：2022-01-08 06:11
生态系统服务是人类直接或间接地从生态系统中获取的各项产品和服务,是连接自然生态系统和人类福祉的桥梁,其可持续供给对区域、国家乃至全球的可持续发展和生态安全具有重要意义。中国西北部干旱区半干旱区内山地-荒漠-绿洲并存,近年来全球气候变暖和人类活动的显著增加对其脆弱的生态环境造成显著影响,其可持续发展面临着重大挑战。量化分析气候变化和以土地利用变化为代表的人类活动对生态系统服务的影响,合理调控多项服务间的权衡变化关系,将生态系统服务管理融入政策制定过程中,是实现兼顾经济发展和生态环境保护目标的有效途径。本文以宁夏沿黄城市带为研究区,首先基于InVEST模型、CASA模型等生态模型对农业生产、碳储存、碳固定、污染截留、防风固沙和娱乐文化六项生态系统服务进行定量化计算,分析其时空分布变化、服务间时空权衡关系及其社会-生态驱动机制,探索气候变化和土地利用变化对生态系统服务的影响,然后利用SLEUTH模型和全球气候变化预测数据对未来30年间不同城镇扩展和气候变化情景下的生态系统服务进行预测,探索不同管理政策对生态系统服务的可能影响,为研究区不同子区的区域发展规划提出建议。研究得到的主要结果如下:（...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
研究区位置示意图（左图以高程为底图，右图以GoogleEarth影像为底图）
宁夏沿黄城市带位于中纬度地带，全年大部分时间受到西风环流的显著影响，夏季风环流的影响较弱，在青藏高原的阻挡下，最终形成冬季干冷、夏季干热的典型大陆性气候。日照充足、蒸发强烈，太阳辐射以直接辐射为主，平原区内太阳辐射要高于山地，在冬季最小，春季猛增，夏季最强，秋季速降。日照百分率自南向北递增，全年内以冬季最大、春季其次、夏秋最小。全年平均气温为 6~11℃，气温的年较差和日较差均较大，北部气温日较差要高于南部，而地温、积温、冻土期、无霜期等与气温在时空分布格局上产生相应变化。全区干旱少雨，1989-2017 年间年均降水量为 120-480 mm，由南向北递减；夏秋相对多雨，冬春降雨较少，6-8 月份间降水量占全年的 52%~65%。降水以小雨为主，大雨和暴雨较少，冬季降雪和积雪都较少。年平均风速为 1.4~5.9 m/s，贺兰山区最高，平原内风速较低，四季内春季风速最高、夏冬次之、秋季最小，冬季以偏北、偏西风为主，夏季以偏东、偏南风为主。全区风沙较大，四季特征分明，冬寒较长、春暖较快、夏热较短、秋凉较早。无霜期短且多变，干旱、沙尘暴、霜冻、冰雹等灾害性天气频发。光热资源丰富，又有黄河水可供引流灌灌，农业发展潜力巨大。
图 2-3 沿黄北部灌区和沿黄南部灌区内模型计算结果和观测站计算结果对比Figure 2-3 The estimation results of model simulation and station observation in theYellowRiver Irrigation area (South and North)2.3.1.5 防风固沙土壤风蚀会导致土地退化和沙漠化，降低土壤生产力，而生态系统通过陡峭地形和地表植被等对风沙侵蚀进行阻挡，在气候干旱、距沙漠较近、沙尘暴频发的西北地区具有重要意义。本研究利用董治宝等（1998）建立的风蚀量经验方程进行计算，计算方法如下，Q = 3.9 2× (1.0413 0.0441 0.0021 20.0001 3) × (1 (8.2 × 105) ) × 2 8× 2× , , , （2-7）式中，Q 为固沙量（t/(km2·a)），θ 为坡度（°），V 为风速（m/s）,C 为年均植被覆盖度（%），SDR 为地表结构损伤度（本研究中为 100%），H 为相对空气湿度，d 为土壤平均粒径（本研究中取 0.2mm），F 为土体硬度（本研究中取 0.90N/cm2），
【参考文献】：
期刊论文
[1]Spatial-temporal Patterns and Driving Forces of Water Retention Service in China[J]. XIAO Yang,OUYANG Zhiyun. Chinese Geographical Science. 2019(01)
[2]河流生态系统服务研究进展[J]. 范小杉,何萍. 地球科学进展. 2018(08)
[3]Trade-offs and Synergies of Ecosystem Services in the Taihu Lake Basin of China[J]. QIAO Xuning,GU Yangyang,ZOU Changxin,WANG Lei,LUO Juhua,HUANG Xianfeng. Chinese Geographical Science. 2018(01)
[4]耦合生态服务的区域生态安全格局研究框架[J]. 彭保发,郑俞,刘宇. 地理科学. 2018(03)
[5]生态系统服务权衡研究进展:从认知到决策[J]. 彭建,胡晓旭,赵明月,刘焱序,田璐. 地理学报. 2017(06)
[6]土地资源生态安全研究综述[J]. 陆威,赵源,冯薪霖,朱艳婷,常毅. 中国农学通报. 2016(32)
[7]生态系统服务权衡与协同研究进展[J]. 曹祺文,卫晓梅,吴健生. 生态学杂志. 2016(11)
[8]面向可持续土地利用管理的生态系统服务权衡分析研究述评（英文）[J]. 邓祥征,李志慧,John GIBSON. Journal of Geographical Sciences. 2016(07)
[9]生态政策驱动下的内蒙古自治区杭锦旗土地利用及生态系统服务价值变化[J]. 赵敏敏,周立华,陈勇,张吉树,郭秀丽,王睿. 中国沙漠. 2016(03)
[10]Analyzing the spatial patterns and drivers of ecosystem services in rapidly urbanizing Taihu Lake Basin of China[J]. Junyong AI,Xiang SUN,Lan FENG,Yangfan LI,Xiaodong ZHU. Frontiers of Earth Science. 2015(03)
博士论文
[1]黑河流域绿洲时空变化过程的驱动机制研究[D]. 袁春霞.兰州大学 2015
本文编号：3576037
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
研究区位置示意图（左图以高程为底图，右图以GoogleEarth影像为底图）
宁夏沿黄城市带位于中纬度地带，全年大部分时间受到西风环流的显著影响，夏季风环流的影响较弱，在青藏高原的阻挡下，最终形成冬季干冷、夏季干热的典型大陆性气候。日照充足、蒸发强烈，太阳辐射以直接辐射为主，平原区内太阳辐射要高于山地，在冬季最小，春季猛增，夏季最强，秋季速降。日照百分率自南向北递增，全年内以冬季最大、春季其次、夏秋最小。全年平均气温为 6~11℃，气温的年较差和日较差均较大，北部气温日较差要高于南部，而地温、积温、冻土期、无霜期等与气温在时空分布格局上产生相应变化。全区干旱少雨，1989-2017 年间年均降水量为 120-480 mm，由南向北递减；夏秋相对多雨，冬春降雨较少，6-8 月份间降水量占全年的 52%~65%。降水以小雨为主，大雨和暴雨较少，冬季降雪和积雪都较少。年平均风速为 1.4~5.9 m/s，贺兰山区最高，平原内风速较低，四季内春季风速最高、夏冬次之、秋季最小，冬季以偏北、偏西风为主，夏季以偏东、偏南风为主。全区风沙较大，四季特征分明，冬寒较长、春暖较快、夏热较短、秋凉较早。无霜期短且多变，干旱、沙尘暴、霜冻、冰雹等灾害性天气频发。光热资源丰富，又有黄河水可供引流灌灌，农业发展潜力巨大。
图 2-3 沿黄北部灌区和沿黄南部灌区内模型计算结果和观测站计算结果对比Figure 2-3 The estimation results of model simulation and station observation in theYellowRiver Irrigation area (South and North)2.3.1.5 防风固沙土壤风蚀会导致土地退化和沙漠化，降低土壤生产力，而生态系统通过陡峭地形和地表植被等对风沙侵蚀进行阻挡，在气候干旱、距沙漠较近、沙尘暴频发的西北地区具有重要意义。本研究利用董治宝等（1998）建立的风蚀量经验方程进行计算，计算方法如下，Q = 3.9 2× (1.0413 0.0441 0.0021 20.0001 3) × (1 (8.2 × 105) ) × 2 8× 2× , , , （2-7）式中，Q 为固沙量（t/(km2·a)），θ 为坡度（°），V 为风速（m/s）,C 为年均植被覆盖度（%），SDR 为地表结构损伤度（本研究中为 100%），H 为相对空气湿度，d 为土壤平均粒径（本研究中取 0.2mm），F 为土体硬度（本研究中取 0.90N/cm2），
【参考文献】：
期刊论文
[1]Spatial-temporal Patterns and Driving Forces of Water Retention Service in China[J]. XIAO Yang,OUYANG Zhiyun. Chinese Geographical Science. 2019(01)
[2]河流生态系统服务研究进展[J]. 范小杉,何萍. 地球科学进展. 2018(08)
[3]Trade-offs and Synergies of Ecosystem Services in the Taihu Lake Basin of China[J]. QIAO Xuning,GU Yangyang,ZOU Changxin,WANG Lei,LUO Juhua,HUANG Xianfeng. Chinese Geographical Science. 2018(01)
[4]耦合生态服务的区域生态安全格局研究框架[J]. 彭保发,郑俞,刘宇. 地理科学. 2018(03)
[5]生态系统服务权衡研究进展:从认知到决策[J]. 彭建,胡晓旭,赵明月,刘焱序,田璐. 地理学报. 2017(06)
[6]土地资源生态安全研究综述[J]. 陆威,赵源,冯薪霖,朱艳婷,常毅. 中国农学通报. 2016(32)
[7]生态系统服务权衡与协同研究进展[J]. 曹祺文,卫晓梅,吴健生. 生态学杂志. 2016(11)
[8]面向可持续土地利用管理的生态系统服务权衡分析研究述评（英文）[J]. 邓祥征,李志慧,John GIBSON. Journal of Geographical Sciences. 2016(07)
[9]生态政策驱动下的内蒙古自治区杭锦旗土地利用及生态系统服务价值变化[J]. 赵敏敏,周立华,陈勇,张吉树,郭秀丽,王睿. 中国沙漠. 2016(03)
[10]Analyzing the spatial patterns and drivers of ecosystem services in rapidly urbanizing Taihu Lake Basin of China[J]. Junyong AI,Xiang SUN,Lan FENG,Yangfan LI,Xiaodong ZHU. Frontiers of Earth Science. 2015(03)
博士论文
[1]黑河流域绿洲时空变化过程的驱动机制研究[D]. 袁春霞.兰州大学 2015
本文编号：3576037
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