陕北退耕还林还草区域生态系统服务的权衡与协同研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 贾晓晴 |
| 学位类别 | 博士后 |
| 答辩日期 | 2014-07 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 傅伯杰 |
| 关键词 | 生态系统服务 权衡 协同 退耕还林还草 黄土高原 Tradeoff Synergy The Grain-for-Green project Loess Plateau Ecosystem service |
| 学位专业 | 生态学 |
| 中文摘要 | 作为西部大开发战略的重要组成部分，我国于1999年在四川、陕西、甘肃3省率先启动的退耕还林（草）试点工程实施，旨在改善区域生态环境，提升区域生态系统服务和可持续发展能力。生态系统服务及其动态变化特征是生态系统服务研究的重要内容，生态系统服务之间的权衡和协同关系研究是生态系统服务研究的前沿科学问题。本文以陕北黄土高原为研究区，基于遥感影像和野外调查分析了区域土地覆盖变化特征；在此基础上，对植被净初级生产力、土壤保持、水源涵养等生态系统服务进行了评估；总结了生态系统服务权衡和协同的研究进展和方法，应用生态系统服务空间相关分析和GIS相结合的方法研究了退耕还林还草对主要生态系统服务相互关系的影响，提出了一种简单可行的框架来定量评估退耕还林还草工程的效益和影响。 研究结果表明，土地利用/覆盖和生态系统服务在退耕还林地区发生了巨大的变化。土地利用方式的变化主要在旱地向灌丛植被、草地和乔木林的变化，占到了陕北黄土高原土地利用变化的98.5%以上。其中旱地转变为灌丛类植被的面积占72.48%，转变为草地的占25.27%，乔木林地的占2.25%。由于退耕还林还草面积不同的条件下，植被净初级生产力增加了1.37倍，土壤保持服务增加了2.26倍，地表产水量减少了1.06倍，地表蒸散量增加了0.23倍。 在对栅格水平下不同土地利用/覆盖类型下生态系统服务的分析，本研究发现它们之间具有不同程度的空间一致性，揭示了植被净初级生产力和地表产水之间的权衡关系，以及植被净初级生产力和地表蒸散、土壤保持之间的协同关系。本研究识别了产生不同强度的生态系统服务间权衡与协同的植被类型，并建立了不同植被类型下生态系统服务间的逻辑斯蒂关系模型。其中，土壤保持服务和植被净初级生产力之间表现为较弱的协同关系，强度依次为乔木>草地>灌丛。地表产水和植被净初级生产力表现出较强的权衡关系，强度依次为灌丛>草地>乔木。地表蒸散和植被净初级生产力之间表现为较强的协同关系，强度依次为乔木>灌丛>草地。 定量研究生态系统服务间关系有利于改进基于生态系统服务的管理实践水平，为自然资源可持续利用提供决策支持。尽管为区域尺度设计的框架需要考虑基本理论和实验数据以外的实际情况，该框架仍然可以在充分解释生态系统服务间协同和权衡作用的基础上，帮助决策者准确理解生态系统服务之间的相互关系，制定合理有效的自然资源可持续利用相关的政策。 |
| 英文摘要 | As an important part of the strategy of Western development, the Grain-for-Green Program (GFGP) was initiated to protect the environment and mitigate disasters. Ecosystem services and their dynamics are considered emerging features of ecological quality and the change in direction by many scholars and practitioners. Extending from ecosystem services (ESs) modeling, we propose a simple and feasible framework for quantitatively assessing the benefits and equilibrium of the consequences of the GFGP. Our starting evaluation shows that ESs has changed dramatically in the GFGP area. By fitting pair-wise ESs’ spatial concordances at the grid-cell level, we have revealed the tradeoffs between provisioning and regulating services and the synergies between the regulating services. The analysis of the variability of the relationship between ESs on different land cover types clearly identifies the vegetation that has produced exceptionally strong ESs. Our findings suggest that quantifying the interactions between ESs may improvethe ecosystem-based management practices and support policy-making to address the challenges of the sustainable use of natural resources. The framework designed for regional-scale analysis can help inclearly understanding the interrelations of ESs and make natural resources related decisions more effective and efficient, although this framework still needs to move beyond these fundamental and illustrative analyses to more fully explain the synergies and tradeoffs. |
| 公开日期 | 2015-07-07 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/15716]  |
| 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 | 贾晓晴. 陕北退耕还林还草区域生态系统服务的权衡与协同研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2014. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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