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黄土丘陵小流域生态系统服务及其相互作用对景观变化的响应

文献类型:学位论文

作者曾滢禧
答辩日期2023-06
文献子类学术型学位
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院地理科学与资源研究所
导师于秀波 ; 刘宇
关键词生态系统服务 相互作用 景观变化 级联框架 黄土丘陵区
学位名称硕士
学位专业生态学
英文摘要生态系统服务是人类社会从生态系统功能中获得的各种益处,是耦合生态和社会系统的环节。目前,生态系统服务研究多将生态系统功能作为生态系统服务,忽视了生态系统功能向生态系统服务之间的转化过程,由此导致了一系列生态系统服务定量评估和生态资产核算中的概念混淆和评估结果不准确的问题。生态系统服务形成所依赖的生态过程和人类土地利用决策等会引起各项生态服务项在数量上的同增同减或此消彼长,即表现出生态系统服务相互作用的协同或权衡关系。长期以来基于统计而忽视生态系统服务形成过程机制的分析导致了生态系统服务权衡和协同关系与生态学过程机理不符的情况。黄土高原是生态系统服务研究的热点区域,水源涵养服务、土壤保持服务和固碳服务是黄土高原区域社会系统可持续发展的重要生态系统服务类型。二十世纪末,在国家“退耕还林”政策的驱动下,黄土高原发生了剧烈的景观变化,由此显著影响了黄土高原生态系统服务及其相互作用关系。鉴于此,本研究聚焦生态-社会耦合级联框架中的“生态系统结构-过程-功能-服务”部分,在区分生态系统功能和生态系统服务的基础上开展研究。本研究选择过去几十年景观发生快速变化的黄土高原作为研究区,采用InVEST模型和空间分布式泥沙传输模型评估了2006-2020年黄土高原北部黄土丘陵区羊圈沟小流域水源涵养服务、固碳服务和土壤保持服务供给和传输,阐释了三项生态系统服务对流域景观变化的响应,分析了生态系统服务项之间的相互作用关系的整体时间变化和空间格局。本研究得到以下主要结论: (1)2006-2020年羊圈沟流域景观变化剧烈,主要表现为耕地面积的减少和植被区面积的扩大。流域耕地面积占流域总面积由2006年的15.94%减少到2020年的8.62%;植被区面积占流域总面积由2006年的75.79%增加到2020年的85.54%。其中,耕地变化以坡耕地面积减少为主,大多转化为林草植被区;水域面积逐年减小而建设用地面积逐年扩大; (2)2006-2020年,在羊圈沟流域植被区面积增大而耕地面积减小的景观变化和年降雨量增大的共同驱动下,流域平均水源涵养服务、土壤保持服务和固碳服务间相互作用的空间分布随时间的推移表现为由大面积呈权衡关系向大面积呈协同关系转变的趋势,三项服务整体呈协同增大的趋势。本研究结果表明,较大的降雨量能在一定程度上缓解水源涵养服务和固碳、土壤保持服务之间的矛盾,但可能使土壤保持服务有所减小; (3)2006-2020年羊圈沟流域水源涵养、土壤保持和固碳服务间空间上呈权衡关系的位置逐渐减少,且逐渐向靠近流域沟底集中。其中,近沟底位置的局部陡峭地形导致了三项生态系统服务的任意两项之间易于呈现权衡关系,而人工措施的干预导致了近沟底耕地位置土壤保持和水源涵养服务之间的协同关系不能同流域其他位置一样,仅从生态学过程机理角度进行阐释。该研究结果表明,生态系统服务的相互作用关系具有空间异质性,忽视地形和人为因素的影响可能会导致局部生态系统服务及其相互作用评估与整体所反映的生态机理不符。
语种中文
页码103
源URL[http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/199349]  
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
曾滢禧. 黄土丘陵小流域生态系统服务及其相互作用对景观变化的响应[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2023.

入库方式: OAI收割

来源:地理科学与资源研究所

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