新疆生态系统服务时空动态与管理策略
文献类型：学位论文
| 作者 | 李素晓 |
| 答辩日期 | 2022-05 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 于秀波 |
| 关键词 | 新疆 生态系统服务 时空动态 供需关系 保护地有效性 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 英文摘要 | 生态系统服务作为连接自然生态系统和人类福祉的纽带，是人地系统耦合研究的核心内容。生态系统服务既关注生态系统结构与过程的服务功能供给，又关注人类社会的质性受益，其研究过程融合了生态学、地理学和社会学等交叉学科的交叉融合，为人地系统耦合研究提供了新的理论支撑。上世纪90年代以来，国际国内学者对生态系统服务概念理念和理论方法进行了全面、深入的研究，并在全球、国家与区域等不同尺度开展综合评估，不断完善生态系统过程及其服务的定量与制图、供需格局与相互作用机理等研究的理论与方法，为不同尺度的生态空间规划与保护管理提供决策支撑。 干旱区是生态系统脆弱区，其生态系统在自然条件与全球环境变化下，相比其他地区面临着更高风险的土地退化、自然灾害与水与粮食的短缺、生态退化和生物多样性丧失的威胁。当居民由于缺乏维持生计的其它出路，对于食物与生态服务的供给又高度依赖。对于干旱区的生态系统及其服务的综合评估，对于维持区域生态安全与社会稳定意义更为突出。新疆地处我国西北部干旱区腹地，在我国干旱生态系统中占据重要的地位。然而，目前对于新疆的生态环境评估大多是在全国和整个西北地区的尺度上所开展评估工作的一部分，对于新疆生态系统持续、动态的关注与评估不足，对其生态服务时空变迁及其与社会经济互馈关系尚缺少全面、深入的理解，难以把握其发展中的关键生态问题。 本研究基于生态系统服务研究跨学科的科学性和应用指向性，系统梳理生态系统服务研究理论框架与指标体系。综合考量新疆以干旱的荒漠生态系统为主，间有高山冰川与绿洲，对气候变化和人类活动的响应敏感度较高的典型特征，以生态系统服务综合评估为核心，围绕1980s以来生态系统时空格局及过程、关键生态系统服务时空动态与相互关系、主要生态-社会关系及其变化趋势与现有的生态保护有效性等方面展开长时间序列的评估与研究，阐释新疆生态系统及其服务功能时空变迁特征、生态-社会耦合关系及趋势，分析现有保护地有效性并识别保护空缺，从而为新疆生态保护战略、区域优先发展规划提供科学依据。通过研究得出以下结论： （1）生态系统格局整体稳定、局部活跃、生态系统质量近年来有所好转，但仍面临着退化威胁。自20世纪90年代以来，新疆生态系统结构整体表现为农田生态系统和聚落生态系统面积的增加，湿地生态系统面积略有减少，荒漠生态系统面积略有减少，荒漠化的趋势得到扭转，林草等自然生态系统面积下降。绿洲生态系统面积呈现整体上升的趋势，绿洲向荒漠扩张，湿地和聚落扩张是新疆人工绿洲扩大的主要来源。由于干旱少雨的气候，包括湖泊、河流和沼泽在内的新疆湿地整体上表现为面积缩小、生态退化的趋势，局部湿地面积扩张。在新疆暖温化影响下，加剧了土壤的盐碱化。绿洲区面积呈增长态势，是支持新疆生产、生活与经济发展的关键。 （2）不同类型生态系统服务表现出不同的时空动态与区域分异，多种服务间存在着权衡。1980-2015年间，各生态系统服务具有改善与恶化并存的特征；固碳、食物供给、水质净化、水源涵养、土壤保持等生态系统服务功能增强，固沙量有所下降。各生态系统服务年际变化大、具有显著的空间异质性与地区分异的特征。生态系统服务功能北疆优于南疆，新疆西部优于东疆。食物供给服务的能力较弱，食物供给服务仅在伊犁州、克孜勒苏州、乌鲁木齐和昌吉地区有所分布；产水量分布较高区域位于降水充沛的天山山脉、阿泰山北麓地区，水质净化服务在天山山脉和古尔班通古特沙漠周边氮截留服务表现显著；土壤保持能力整体上较低，主要分布在天山山脉、阿尔泰山脉，以及南疆的昆仑山脉和阿尔金山脉，其余区域土壤保持量均较低。固碳服务主要分布在阿尔泰山地北部边缘，塔额盆地、天山南北坡和天山西部以及塔里木盆地西北部，历年保护稳定的状态。 （3）水资源开发利用程度高，粮食产量大，水供需与粮食供需整体盈余，城市与南疆农业区存在供需赤字增大的趋势。新疆水供需盈余地区占区域面积的53.2%,水供给不足地区占46.80%，2005-2015年间，新疆北部大部分地区水资源由供给不足转变为供给盈余，新疆城市地区存在着严重的水供给不足问题。各州/市中，粮食供给与粮食需求的比值均为正，皆呈现较大盈余特征且在2000-2015年间呈供需盈余增加的趋势。多年平均而言，巴州的供需盈余最大，供需比为2.89，其次为和田（2.76）；除博州、吐鲁番、乌鲁木齐和克拉玛依之外，其它州/市区皆呈现显著盈余（供需比大于2）。克拉玛依在2015年之前一直处于供赤字状态。乌鲁木齐和吐鲁番供需略有盈余且有向供需赤字转变的趋势。 在粮食生产用水效率高的伊犁、克拉玛依和塔城，粮食用水与水供需间呈现出高度协调，表明这些地区不存大农业发展与生产、生活用水之间争夺与矛盾，可以在满足生产与生活用水的同时，扩大粮食生产。而阿克苏和喀什用水效率非常低，加剧了粮食生产与水资源之间的矛盾，呈现出强权衡关系在粮食用水效率低下、水供需矛盾突出的地区。 （4）国家级保护存在交叉与重叠，涵括了一半以上的生态服务热点区域，仍存在大面积保护空缺。新疆仅10.46%国土面积提供生态服务热点区，主要分布在草原、森林和湿地覆盖的山区和绿洲地区。50%以上的生态服务热点区位于保护地边界之内，这意味着，尽管保护地在保护中国干旱地区的生态系统及其服务功能方面发挥着重要做用，但存在保护差距。基于保护地空缺识别，新疆需将约132,330km2面积纳入保护地范围，增强保护力度。本章研究还表明，一些保护地除发挥其设立目标中的保护功能外，在提升其它类型服务功能方面具有较大的潜力；例如，准噶尔西部保护地的目标是保护关键物种，尽管它有5.41%的生境热点区域，同时提供9.87%和7.16%的产水和固碳热点区。这表明，保护地的设计要充分考虑包括当地资源、特有物种和典型生态系统，设立多种保护目标，采取多样的管理措施。不同保护地呈现出不同的有效性，这意味着应定期评估现有保护地在生态保护方面的代表性、不同类型保护地之间的互补性、投入的公平性与管理策略的有效性。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 112 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/194298]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李素晓. 新疆生态系统服务时空动态与管理策略[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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