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基于土地利用变化的祁连山地区生态系统服务价值演化分析

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生态学报 2024年第10期44卷 4187-4202页

作者：张百婷李宗省冯起陆志翔张百娟程文举中国科学院西北生态环境资源研究院祁连山同位素生态水文与国家公园观测站/内陆河流域生态水文重点实验室/甘肃省祁连山生态环境研究中心兰州730000 中国科学院大学北京100049

祁连山生态环境保护是建设我国西部生态安全屏障的关键环节,而核算祁连山生态系统服务价值是制定合理有效的生态环境保护措施的有力依据。然而受气候变化和人类活动的共同影响,祁连山地区生态环境问题依旧突出,亟需对该地区生态系统服... 详细信息

祁连山生态环境保护是建设我国西部生态安全屏障的关键环节,而核算祁连山生态系统服务价值是制定合理有效的生态环境保护措施的有力依据。然而受气候变化和人类活动的共同影响,祁连山地区生态环境问题依旧突出,亟需对该地区生态系统服务价值开展研究以服务后期生态环境建设。基于此目的,使用1990—2020年祁连山地区土地利用数据,运用土地利用动态度、土地利用转移矩阵揭示该地区土地利用变化规律。并使用生态系统服务价值评估模型测算了祁连山地区生态系统服务价值,探究了其动态变化过程,并明确了各土地利用类型与生态系统服务价值变化之间的内在联系。结果表明:(1)1990—2020年,草地和荒漠是祁连山地区最主要的土地利用类型,单一土地利用动态度分别为水域>湿地>耕地>荒漠>草地>林地。草地和耕地以及草地和荒漠相互转化成为该地区最主要的土地利用变化特征;(2)祁连山地区生态系统服务价值呈持续增加趋势,由1990年的7231.36亿元增加至2020年的7836.07亿元,在空间上呈现出东高西低的变化趋势。生态系统服务价值构成主体主要为水域、草地和林地,单项生态系统服务价值以水文调节和气候调节为主,反映了调节服务是祁连山地区生态系统的主要功能;(3)水域、草地和湿地这3种土地利用类型是近30年祁连山地区生态系统服务价值变化的主要贡献因子。1990—2020年,祁连山地区生态系统服务价值对土地利用的敏感性总体呈增加态势(1.48%—7.91%),土地利用变化对该地区生态系统服务价值的影响逐步增强。系统揭示了过去30年祁连山地区生态系统服务价值的演变及其与土地利用变化的内在联系,重点阐释了水域、草地、林地和湿地对该地区生态系统服务价值和生态环境保护的重要性,可为祁连山地区生态产品价值实现及生态保护管理等提供基础科技支撑。

关键词：土地利用变化生态系统服务价值评估模型祁连山地区

我国生态产品价值实现的研究进展与典型案例剖析

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地球科学进展 2024年第3期39卷 304-316页

作者：张百婷冯起李宗省陆志翔张百娟程文举中国科学院西北生态环境资源研究院祁连山同位素生态水文与国家公园观测站/内陆河流域生态水文重点实验室/甘肃省祁连山生态环境研究中心甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

生态产品价值实现既是对“两山”理念的践行路径,也是促进我国社会经济发展与生态环境保护并行实践的重要渠道,对全面推动我国经济绿色转型具有重要意义。通过系统梳理已有研究关于生态产品价值实现的成果发现:(1)生态产品相关的研究显... 详细信息

生态产品价值实现既是对“两山”理念的践行路径,也是促进我国社会经济发展与生态环境保护并行实践的重要渠道,对全面推动我国经济绿色转型具有重要意义。通过系统梳理已有研究关于生态产品价值实现的成果发现:(1)生态产品相关的研究显著增加,研究内容不断深入,有效促进了学科交叉融合发展;(2)研究内容涉及生态产品概念辨析及内涵外延、生态产品价值的核算方法、生态产品价值实现的路径和模式、生态产品价值实现的实践探索以及典型案例分析和价值实现的制度保障建设等多个方面。基于此,指出了生态产品价值实现过程中可能存在的困难以及如何确保生态产品价值高效转化等研究难点。通过理论研究的梳理和典型实践探索案例的归纳分析,以期为实现“绿水青山”向“金山银山”转化提供一定借鉴和参考。

关键词：生态产品生态产品价值价值实现路径模式

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高寒山区生长季土壤水分时空变异特征及其影响因素

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生态学报 2024年

作者：徐斌何宝军李宗杰刘晓颖刘梦晴桂娟张百娟王东鹏兰州理工大学能源与动力工程学院中国地质调查局军民融合地质调查中心中国科学院西北生态环境资源研究院高寒山区同位素生态水文与国家公园观测研究站/干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室西北师范大学地理与环境科学学院

土壤水分是高寒山区生态环境稳定与否的重要反馈。了解高寒山区土壤水分的时空变异特征有利于优化对水资源的管理，对进一步保护当地脆弱的生态环境具有重要意义。在2023年的5—10月对典型高寒山区（沙柳河流域）进行了土壤水分的连续... 详细信息

土壤水分是高寒山区生态环境稳定与否的重要反馈。了解高寒山区土壤水分的时空变异特征有利于优化对水资源的管理，对进一步保护当地脆弱的生态环境具有重要意义。在2023年的5—10月对典型高寒山区（沙柳河流域）进行了土壤水分的连续定点观测，共设置8个不同样地，基于各样地间的主要差异，选择植被类型、坡向和海拔做为主要控制对象，探究不同植被类型、坡向和海拔高度对高寒山区土壤水分的时空变异特征的影响。研究发现：不同植被类型下的土壤水分差异较小，植被类型对土壤水分的时空变化特征影响较弱；坡向对土壤水分的影响明显，阴坡比阳坡土壤水分条件更优，波动变化更小；3500—3600 m海拔区间内，阴坡在生长季中期的土壤水分低于阳坡，不同坡向的土壤水分在表层0—20 cm具有明显的差异；3600—3700 m海拔区间内，阴坡在生长季后期的土壤水分低于阳坡，不同坡向的土壤水分在深度0—40 cm土层具有明显的差异；生长季内各海拔区间的土壤含水量从大到小依次为：3900—4000 m>3700—3800 m>3300—3400 m>3500—3600 m；生长季内各海拔区间土壤水分的变异系数从大到小依次为3900—4000 m>3300—3400 m>3700—3800 m>3500—3600 m；海拔对0—40 cm土层土壤水分的影响程度较高，从大到小依次为：30—40 cm土层>0—10 cm土层>10—20 cm土层>20—30 cm土层，但40—60 cm土层的土壤水分对海拔的响应程度较弱。

关键词：土壤水分时空变异特征高寒山区影响因素

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我国西部高寒山区同位素生态水文研究进展

地球科学 2023年第3期48卷 1156-1178页

作者：李宗省张百娟冯起桂娟张百婷中国科学院西北生态环境资源研究院高寒山区同位素生态水文与国家公园观测研究站/内陆河流域生态水文重点实验室/甘肃省祁连山生态环境研究中心甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

我国西部高寒山区是亚洲水塔,是重要的生态屏障区.随着环境同位素测试技术的发展和相关理论的成熟,稳定同位素技术已成为集示踪、整合和指示等多项功能于一体的技术.本文基于前人的研究结果,对我国西部高寒山区同位素生态水文研究进行... 详细信息

我国西部高寒山区是亚洲水塔,是重要的生态屏障区.随着环境同位素测试技术的发展和相关理论的成熟,稳定同位素技术已成为集示踪、整合和指示等多项功能于一体的技术.本文基于前人的研究结果,对我国西部高寒山区同位素生态水文研究进行了梳理和总结,表明西部高寒山区大气降水线为δD=7.44δ^(18)O+5.23(R^(2)=0.86).降水稳定同位素的温度效应从南向北呈现增加趋势,而降水量效应呈现相反的变化趋势.研究区水汽来源复杂,当温度效应小于0时,水汽来源由西南季风主导;温度效应为0~0.3时,水汽来源由西南季风和西风共同主导;温度效应大于0.3时,水汽来源由西风主导.不同水体受水源补给、环境作用等的影响存在差异性,使得各水体稳定同位素局地蒸发线的斜率大小依次为:河水>冰雪融水>地下水.西部高寒山区降水中δ^(18)O海拔效应为-1.3‰/100m,河水δ^(18)O海拔效应为-0.17‰/100m.研究区植被水分来源主要是土壤水,对水分的利用率与植被类型及区域环境密切相关.水汽再循环已成为区域降水水汽来源的重要组成部分.然而,随着生态文明建设这一国家重大战略的纵深推进,作为国家重要生态屏障的西部高寒山区,变化环境下生态水文过程正在发生深刻而又剧烈的改变,已对区域水资源安全、生态安全和可持续发展带来极大挑战,为寒区同位素生态水文学的发展提供了广阔舞台,未来亟需从观测、采样、模型和理论4个方面全面创新.

关键词：高寒山区稳定同位素环境效应生态水文环境保护

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长江源区大气氮湿沉降时空变化特征

地球科学 2023年第3期48卷 1179-1194页

作者：赵越李宗省李中平张百娟崔乔中国科学院西北生态环境资源研究院高寒山区同位素生态水文与国家公园观测研究站/甘肃省祁连山生态环境研究中心/内陆河流域生态水文重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院油气资源研究中心甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

长江源区作为亚洲第一长河的发源地,探究其氮沉降特征,对于保护我国水源地安全具有十分重要的意义.本文在野外采样、数理分析的基础上,利用氮源分析及后向轨迹模型判断氮沉降的环境意义.结果表明:(1)2016年4月-2018年7月,NO_(2)^(-)-N、... 详细信息

长江源区作为亚洲第一长河的发源地,探究其氮沉降特征,对于保护我国水源地安全具有十分重要的意义.本文在野外采样、数理分析的基础上,利用氮源分析及后向轨迹模型判断氮沉降的环境意义.结果表明:(1)2016年4月-2018年7月,NO_(2)^(-)-N、NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N的平均浓度分别为1.01 mg/L、2.45 mg/L、1.30 mg/L;NO_(2)^(-)-N、NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N的平均沉降量分别为0.02 kg/hm^(2)、0.09 kg/hm^(2)、0.30 kg/hm^(2).曲麻莱氮浓度占源区比重最高,沱沱河次之,直门达最小,且春、夏季氮沉降量高于秋、冬季.(2)氮沉降浓度与降水量之间呈对数函数关系,沉降量与降水量之间呈正向幂函数关系;NO_(2)^(-)-N、NO_(3)^(-)-N沉降量与温度呈负相关性,NH_(4)^(+)-N与温度呈正相关性.(3)长江源区夏季NH_(4)^(+)-N沉降增加主要源于牧民放牧,冬季NO_(x)^(-)-N沉降增加主要源于煤炭燃烧,且污染物传递还受到西风环流及局地环流影响,境外来源更多集中在西亚地区.

关键词：长江源区氮沉降大气降水大气化学生态学

冻融作用对土壤可溶性碳氮和微生物量碳氮含量影响的荟萃分析

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生态环境学报 2022年第8期31卷 1700-1712页

作者：崔乔李宗省张百娟赵越南富森中国科学院西北生态环境资源研究院/内陆河流域生态水文重点实验室/甘肃省祁连山生态研究中心甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

土壤中的活性碳氮作为土壤碳氮库的重要组成部分,是生态系统碳氮循环过程中的重要元素。冻融作用对高纬度和高海拔地区生态系统的土壤活性碳氮含量影响深刻,且气候变化将调控冻融作用对土壤碳氮的影响。然而,针对冻融作用对气候变化的... 详细信息

土壤中的活性碳氮作为土壤碳氮库的重要组成部分,是生态系统碳氮循环过程中的重要元素。冻融作用对高纬度和高海拔地区生态系统的土壤活性碳氮含量影响深刻,且气候变化将调控冻融作用对土壤碳氮的影响。然而,针对冻融作用对气候变化的响应机制的研究较少。为揭示气候变化背景下冻融作用对土壤中活性碳氮含量的影响机制,运用已有的相关研究结果进行数据整合分析,综述了在降水量和温度变化下冻融作用对土壤中活性碳氮的影响。得出以下主要结果,(1)冻融作用提高了土壤中的可溶性有机碳、可溶性有机氮、铵态氮含量和微生物量碳氮比,降低了硝态氮和微生物量碳氮含量。(2)冻融作用对土壤中可溶性碳氮和微生物量碳氮比的影响效应随着降水量和温度的增加而增强,而对微生物量碳氮的影响效应随着降水量和温度的增加而减弱。结果表明,冻融作用影响了土壤可溶性碳氮含量和微生物量碳氮含量。降水量和温度的增加增强了冻融作用对高纬度和高海拔区土壤中可溶性碳氮的影响,却不利于微生物量碳氮的储存。土壤活性碳氮对维持生态系统稳定性具有重要作用,研究高纬度和高海拔地区冻融作用对土壤活性碳氮含量的影响,有助于进一步了解土壤活性碳氮对当前气候变化的反馈,为应对冻融对生态系统造成的影响提供参考。

关键词：冻融作用土壤可溶性碳氮微生物量碳氮降水温度

1980—2017年祁连山水源涵养量时空变化特征

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冰川冻土 2022年第1期44卷 1-13页

作者：薛健李宗省冯起缪驰远邓晓红狄振华叶爱中龚伟张百娟桂娟高文德中国科学院西北生态环境资源研究院高寒山区同位素生态水文与环境保护观测研究站/甘肃省祁连山生态环境研究中心/内陆河流域生态水文重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 兰州大学县域经济发展研究院甘肃兰州730000 兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050

祁连山是中国西北地区十分重要的生态安全屏障,也是当地极为关键的水源涵养区。基于InVEST模型中的产水量模块,对祁连山水源涵养量和时空变化进行了分析并探讨其影响因素。结果表明:祁连山多年平均产水总量和水源涵养总量约为93.03×10^... 详细信息

祁连山是中国西北地区十分重要的生态安全屏障,也是当地极为关键的水源涵养区。基于InVEST模型中的产水量模块,对祁连山水源涵养量和时空变化进行了分析并探讨其影响因素。结果表明:祁连山多年平均产水总量和水源涵养总量约为93.03×10^(8)m^(3)和57.83×10^(8)m^(3)。从时间变化来看,水源涵养量呈上升趋势,上升速率约为0.196 mm·a^(-1);在空间上呈“东多西少”的分布格局,与年降水量的空间分布大致相同。不同土地利用类型下的水源涵养总量依次为:草地(31.87×10^(8)m^(3))>林地(16.71×10^(8)m^(3))>耕地(4.92×10^(8)m^(3))>其他用地(2.29×10^(8)m^(3))>建设用地(0.63×10^(8)m^(3))。降水量与水源涵养量在所有研究时段内均存在显著正相关性。不同时期土地利用类型的变化也会对水源涵养量产生重要影响,研究区草地面积变化对水源涵养量影响较大。根据建立的经验公式并参考已有研究成果,估算得出研究区多年冻土地下冰储量在550 km^(3)以上,在全球气候变暖的背景下,消融趋势明显。研究可为祁连山水资源合理配置和生态系统保护提供参考。

关键词：祁连山水源涵养 InVEST模型生态系统

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祁连山黑河径流变化特征及影响因素研究

干旱区地理 2022年第5期45卷 1460-1471页

作者：梁鹏飞辛惠娟李宗省张百娟桂娟段然南富森丁增扬平杨盛梅兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730070 中国科学院西北生态环境资源研究院高寒山区同位素生态水文与国家公园观测站/甘肃省祁连山生态环境研究中心/内陆河流域生态水文重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 西藏自治区水文水资源勘测局昌都水文分局西藏昌都854000

基于黑河流域径流、气象和土地利用类型等资料,采用弹性系数等方法研究了黑河径流变化特征及影响因素。结果表明:(1)1990年后黑河流域径流量增加趋势明显加速,并且在黑河干流表现最为明显,1957—1990年莺落峡站径流量增加速率为0.75×10... 详细信息

基于黑河流域径流、气象和土地利用类型等资料,采用弹性系数等方法研究了黑河径流变化特征及影响因素。结果表明:(1)1990年后黑河流域径流量增加趋势明显加速,并且在黑河干流表现最为明显,1957—1990年莺落峡站径流量增加速率为0.75×10^(8) m^(3)·(10a)^(-1),而1991—2020年其增加速率为2.60×10^(8) m^(3)·(10a)^(-1),后者是前者的3.47倍,并且黑河全流域1990年后径流量增加主要发生在夏季和秋季,较1990年前分别增加了7.07%和26.58%。(2)径流对气候变化的响应在夏季最为敏感,并且降水是导致径流增多的主要气候因素,夏季降水量增多1.000%,同期径流量平均增多0.741%(P<0.01)。(3)2020年较1980年黑河流域耕地和建设用地面积相对增幅分别为24.20%和71.43%;草地和未利用土地面积相对降幅分别为1.30%和5.28%。径流量与林地面积、建设用地面积呈正相关,而径流量与草地面积呈负相关。研究结果可以为黑河流域水资源的科学管理、优化配置和后续生态工程的实施提供参考。

关键词：黑河径流响应气候变化冰冻圈影响因素

AUTO—3型经络导平仪治疗老年慢性支气管炎的临床体会

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中国针灸 1994年第S1期14卷 393-394页

作者：金明福赵雪莹张百娟哈尔滨市养老院医院

ＡＵＴＯ—３型经络导平仪治疗老年慢性支气管炎的临床体会金明福，赵雪莹，张百娟（哈尔滨市养老院医院，１５００８６）慢性支气管炎是指气管，支气管粘膜及周围组织的慢性非特异性炎症。据流行病学统计：北方地区发病率为３．８５％... 详细信息

ＡＵＴＯ—３型经络导平仪治疗老年慢性支气管炎的临床体会金明福，赵雪莹，张百娟（哈尔滨市养老院医院，１５００８６）慢性支气管炎是指气管，支气管粘膜及周围组织的慢性非特异性炎症。据流行病学统计：北方地区发病率为３．８５％，老年人群中发病率可达２０％左右。...

关键词：经络导平仪 AUTO 流行病学统计地区发病率慢性支气管炎穴位针刺平补平泻法肺俞病例总数支气管粘膜