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漓江流域喀斯特综合干扰评价及其空间特征

生态学报 2024年第4期44卷 1404-1417页

作者：樊千涛马姜明于名召贺桂珍广西师范大学广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室桂林541006 广西师范大学可持续发展创新研究院桂林541006 广西师范大学生命科学学院桂林541006 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049

喀斯特地区具有特殊的地质结构,生态环境脆弱性较高,辨识和量化人为、自然多重干扰是减少人类干扰影响及制定喀斯特景观管理政策的重要依据。基于漓江流域喀斯特发育地貌特征,旨在建立包括地貌、水文、气候、生物、社会5类因素以及15个... 详细信息

喀斯特地区具有特殊的地质结构,生态环境脆弱性较高,辨识和量化人为、自然多重干扰是减少人类干扰影响及制定喀斯特景观管理政策的重要依据。基于漓江流域喀斯特发育地貌特征,旨在建立包括地貌、水文、气候、生物、社会5类因素以及15个具体干扰指标的喀斯特综合干扰指数,并通过空间相关分析探究地理因子对综合干扰解释力以及因子与指标间交互作用力的特征。结果显示:(1)漓江流域中游综合干扰指数高于上下游,自然地形地貌本底以及不同类型喀斯特景观分布的地带性是分异的主要原因;(2)干扰等级为显著干扰,综合干扰指数为0.336,空间上呈现出东部与北部低、西部与南部高的分布特征,具有明显的空间异质性;(3)地理环境和社会经济因素对综合干扰具有较强解释力,采石采矿、各类灾害、生产活动等多项干扰指标以及海拔高度具有较强空间关联关系。评估了漓江流域喀斯特综合干扰并分析其空间特征,研究结果对喀斯特生态环境保护及景观资源可持续发展政策制定具有重要参考价值。

关键词：漓江流域喀斯特干扰评价体系空间交互作用

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漓江流域“三生”功能时空分异特征及动态模拟

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水土保持研究 2024年第2期31卷 431-442页

作者：蓝贵文张凡吴静江凡桂林理工大学测绘地理信息学院广西桂林541006 广西壮族自治区自然资源生态修复中心南宁530022

[目的]揭示漓江流域“三生”功能时空分布动态变化特征,模拟预测自然发展、生态保护情景下漓江流域“三生”功能指数变化趋势,为喀斯特地区流域可持续发展提供决策参考。[方法]基于2010年、2015年及2020年漓江流域土地利用数据,采用重... 详细信息

[目的]揭示漓江流域“三生”功能时空分布动态变化特征,模拟预测自然发展、生态保护情景下漓江流域“三生”功能指数变化趋势,为喀斯特地区流域可持续发展提供决策参考。[方法]基于2010年、2015年及2020年漓江流域土地利用数据,采用重心模型及PLUS模型等方法,开展了“三生”功能重心迁移、“三生”功能指数时空变化及模拟研究。[结果](1)2010—2020年,生产、生活功能指数整体分别提升0.77%,23.85%,高值区分别集中在低海拔地区和桂林市区;生态功能指数整体下降1.39%,高值区沿高海拔地区分布。(2)2010—2020年,“三生”功能变化幅度的大小为生产功能<生活功能<生态功能。其中,后阶段生产、生活功能增强区面积分别较前阶段上升了4.0%,11.6%,功能减弱区面积分别下降了3.2%,9.4%,生态功能增强区和减弱区面积则分别较前阶段下降16.4%和增加17.3%。(3)10年间,生产功能和生活功能重心整体上向西北方向移动,生态功能重心整体上向东南方向移动。(4)自然发展情景下,2030年生产、生活功能均值比2020年分别提升0.278,0.4,生态功能均值下降0.138;生态保护情景下,2030年生产、生活、生态功能均值比2020年分别提升0.421,0.211,0.06。[结论]生产、生活功能整体上有所增强,生态功能则有所减弱,但生态功能的整体变化幅度最大。生态保护情景模拟结果更符合《桂林市国土空间总体规划(2021—2035)》发展目标。

关键词： “三生”功能情景模拟 PLUS模型漓江流域

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漓江流域喀斯特森林碳氮磷湿沉降通量动态变化

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应用生态学报 2024年

作者：李杰刘家齐柒冰宇黄平梁燕朱雨刘真熙李毓肖凡段敏广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室广西师范大学图书馆

监测漓江流域喀斯特森林碳氮磷湿沉降通量，有助于准确评估环境改变对该区域森林生态系统碳氮磷库的影响，为喀斯特森林养分资源管理提供科学参考。本研究以广西桂林漓江流域下游喀斯特森林为研究对象，从2022年3月至2024年2月根据降水... 详细信息

监测漓江流域喀斯特森林碳氮磷湿沉降通量，有助于准确评估环境改变对该区域森林生态系统碳氮磷库的影响，为喀斯特森林养分资源管理提供科学参考。本研究以广西桂林漓江流域下游喀斯特森林为研究对象，从2022年3月至2024年2月根据降水情况收集雨水，测定雨水可溶性有机碳（DOC）、可溶性氮（DN）、可溶性有机氮（DON）、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)以及可溶性磷（DP）浓度，结合降水量估算碳氮磷湿沉降通量，分析其季节变化规律及相关性。结果表明：2022年全年降水量（1860.0 mm）显著高于2023年（1469.3 mm）；2022和2023年雨水DOC平均浓度分别为3.03和5.76 mg·L-1，DN分别为2.34和3.52 mg·L-1，DP分别为0.05和0.07 mg·L-1，DN、NH4+-N、NO3--N和DP浓度波动均较大；2022和2023年碳湿沉降总量分别为43.0和41.3 kg·hm-2，氮湿沉降总量分别为33.89和39.98 kg·hm-2，磷湿沉降总量分别为0.43和0.85 kg·hm-2，碳和氮湿沉降总量两个年份之间没有显著差异，磷湿沉降总量差异显著；不同季节碳氮磷湿沉降通量总体上呈现出春季和夏季大于秋季和冬季的趋势；碳与氮湿沉降通量呈显著正相关，而碳与磷湿沉降通量之间以及氮与磷湿沉降通量之间均无显著相关关系。综上，漓江流域喀斯特森林碳和氮湿沉降通量相对较高且较稳定，而磷湿沉降通量相对较低且波动较大，较高的氮沉降有利于改善漓江流域喀斯特森林土壤氮库的匮乏，其中有机氮组分对氮湿沉降的贡献不容忽视。

关键词：漓江流域碳沉降氮沉降磷沉降季节动态

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漓江流域景观生态风险时空演变及风险评价

桂林理工大学学报 2024年第3期 520-529页

作者：赵鹏伟钱建平刘佳雷龙思远桂林理工大学地球科学学院桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室

基于2000、 2005、 2010、 2015、 2019年的Landsat TM/OLI遥感数据，对漓江流域土地利用情况进行解译，定量和定性分析了该区土地利用的时空分布特征；应用RS与GIS技术构建景观生态风险评价模型，对漓江流域景观生态风险时空演变特征... 详细信息

基于2000、 2005、 2010、 2015、 2019年的Landsat TM/OLI遥感数据，对漓江流域土地利用情况进行解译，定量和定性分析了该区土地利用的时空分布特征；应用RS与GIS技术构建景观生态风险评价模型，对漓江流域景观生态风险时空演变特征进行分析，并揭示土地利用变化和景观生态风险的耦合关联性。结果表明：（1）研究区土地利用类型以林地和耕地为主，土地利用类型之间均发生了变更，主要表现为耕地变更为林地和建设用地。其中，建设用地、水域和林地面积逐年增多，研究期间分别增长70.62、 32.44、 75.83 km2,耕地面积共计减少166.33 km2。（2）研究区整体生态风险水平下降，低生态风险区先降后增，较高和高生态风险区先增后降：2010—2019年，低生态风险区面积增加282.64 km2,较高生态风险区和高生态风险区面积分别减少206.80和71.74 km2。（3）南部耕地转化为林地的面积和速率均高于北部地区，导致景观生态风险质心由北向南偏移了6.32 km。（4）2000—2019年，研究区的景观生态风险Moran’s I值均大于0.65,空间正相关性较强且趋于集聚；LISA集聚图空间分布与同期的土地格局分布较为一致，说明人为活动对漓江流域的干扰在一定程度上影响着该区域的景观生态风险。

关键词：景观生态风险土地利用变化时空演变风险质心风险评价漓江流域

广西漓江流域喀斯特地区植被不同恢复阶段植物优势种叶片和土壤的生态化学计量特征

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植物资源与环境学报 2024年第2期33卷 80-90页

作者：罗婷黄甫昭李健星陆芳文淑均阮枰臻李先琨广西师范大学生命科学学院广西桂林541006 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室广西桂林541006 弄岗喀斯特生态系统广西野外科学观测研究站广西崇左532499

为了解广西漓江流域喀斯特地区植被不同恢复阶段植物的养分利用及养分限制状况,选取5种植被群落代表5个植被恢复阶段(分别为灌草丛阶段、灌丛阶段、灌木林阶段、次生乔木林阶段、原生乔木林阶段),对各恢复阶段植物优势种叶片和土壤的生... 详细信息

为了解广西漓江流域喀斯特地区植被不同恢复阶段植物的养分利用及养分限制状况,选取5种植被群落代表5个植被恢复阶段(分别为灌草丛阶段、灌丛阶段、灌木林阶段、次生乔木林阶段、原生乔木林阶段),对各恢复阶段植物优势种叶片和土壤的生态化学计量指标进行比较和相关性分析。结果表明:该区域植物优势种叶片和土壤的有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)、全钙(Ca)和全镁(Mg)含量及其比值随恢复进程波动变化。灌草丛阶段叶片C和P含量最高(469.84和1.21 g·kg^(-1)),且C∶K和N∶K最大(134.64和5.67);原生乔木林阶段叶片N、K和Mg含量最高(20.52、6.76和5.69 g·kg﹣1),且K∶P最大(5.83);次生乔木林阶段叶片Ca含量最高(34.05 g·kg^(-1)),且C∶P和N∶P最大(510.98和18.25);灌木林阶段叶片C∶N最大(34.61)。灌草丛阶段土壤C和N含量最高(114.25和4.26 g·kg^(-1)),且C∶N、C∶P、C∶K、N∶P和N∶K最大(27.00、170.98、13.75、6.37和0.52);原生乔木林阶段土壤P和Ca含量最高(1.03和6.42 g·kg^(-1));灌木林阶段土壤K含量最高(8.98 g·kg^(-1)),且K∶P最大(12.96);次生乔木林阶段土壤Mg含量最高(11.53 g·kg^(-1))。相关性分析结果显示:叶片C含量与土壤C、N、P、Ca含量呈显著(P漓江流域喀斯特地区植被各恢复阶段植物生长均受磷限制,灌丛阶段植物生长还受氮限制,灌草丛阶段植物生长还受钾限制,因此,建议在该区域植被恢复和管理中适当增施有机肥。

关键词：漓江流域喀斯特地区生态化学计量养分限制

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漓江流域景观生态安全评价及其影响因素分析

广西科学 2024年

作者：何文余玲王金叶姚月锋李宁黄金君广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室桂林航天工业学院桂林理工大学旅游与风景园林学院南宁理工学院

漓江流域是广西东北部的重要生态屏障，探讨其生态安全对维持区域可持续发展具有重要意义。然而，喀斯特区特殊的地质地貌条件致使漓江流域生态环境脆弱而敏感，加之长期人类活动的干扰，导致漓江流域生态安全格局复杂多变，影响因素也... 详细信息

漓江流域是广西东北部的重要生态屏障，探讨其生态安全对维持区域可持续发展具有重要意义。然而，喀斯特区特殊的地质地貌条件致使漓江流域生态环境脆弱而敏感，加之长期人类活动的干扰，导致漓江流域生态安全格局复杂多变，影响因素也尚不明晰。本研究采用景观指数法评估漓江流域2000-2030年的景观生态安全格局，并通过随机森林模型（RF）分析了气候、土壤和人类活动等29个因素对其景观生态安全格局演变的影响。研究结果表明，2000-2020年，漓江流域景观生态安全水平总体呈现出先上升后下降的趋势，在自然发展情景下，未来景观生态安全水平将继续下降，而生态优先情景可遏制这一下降趋势。在空间上，漓江流域北部和东部地区景观生态安全优于西部和南部区域。漓江流域景观生态安全格局受人类活动、水文、气候、农业和植被等多因素共同影响。此外，2000-2020年，影响因素逐步从地形、旅游、水文和农业转向气候、人口密度和植被。研究结果为漓江生态保护与流域可持续发展提供了科学依据。

关键词：漓江流域生态安全景观指数模型时空变化影响因素

基于SPEI指数分析1980-2019年漓江流域干旱特征

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节水灌溉 2024年第1期 77-86页

作者：褚彦琪杨的山王星明李子威唐湘玲桂林理工大学地球科学学院广西桂林541000

分析漓江流域1980-2019年的多时空尺度干旱特征变化,为漓江流域气象预警以及科学减灾等提供理论依据。基于漓江流域6个气象站点1980-2019年逐月降水与气温资料,计算不同时间尺度下的标准化降水蒸散指数,并结合Mann-Kendall检验法、Pett... 详细信息

分析漓江流域1980-2019年的多时空尺度干旱特征变化,为漓江流域气象预警以及科学减灾等提供理论依据。基于漓江流域6个气象站点1980-2019年逐月降水与气温资料,计算不同时间尺度下的标准化降水蒸散指数,并结合Mann-Kendall检验法、Pettitt突变检验进一步研究干旱突变、干旱频率以及干旱的持续时间。结果表明:漓江流域干旱事件以轻旱和中旱为主,空间上灵川的干旱频率较高,时间上2015年是漓江流域干旱情况的一个突变点。不同时间尺度上,春秋两季逐渐干旱化,而夏季则相对湿润,冬季无明显变化趋势;月与年尺度的SPEI值变化较为平稳。剖析成因,春秋两季的降雨量逐年减少而均温逐年提升造成流域内趋于干旱化,但结合夏季气象资料,年尺度上的降雨与均温均是增长趋势,导致流域内总体上并无干旱趋势且以微弱的速率湿润化。

关键词：漓江流域标准化降水蒸散指数 Mann-Kendall检验 Pettitt突变检验干旱频率

基于生态系统服务价值的漓江流域生态补偿额度测算

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水生态学杂志 2024年第5期45卷 20-28页

作者：杨帅琦王金叶李何英桂林理工大学旅游与风景园林学院广西桂林541006 南宁理工学院广西南宁541000

评估漓江流域典型年份的生态系统服务价值,为流域内各区县提供合理的补偿次序,促进漓江流域生态系统健康有效管理。利用修订后的“生态系统服务价值系数表”计算2000、2010、2020年3个典型年份的生态系统服务价值,利用生态足迹模型分析... 详细信息

评估漓江流域典型年份的生态系统服务价值,为流域内各区县提供合理的补偿次序,促进漓江流域生态系统健康有效管理。利用修订后的“生态系统服务价值系数表”计算2000、2010、2020年3个典型年份的生态系统服务价值,利用生态足迹模型分析生态供需及人地平衡状态,运用生态补偿优先级计算公式对漓江流域各区(县)做出补偿优先排序,最终核算出生态补偿标准额度。结果表明:(1)研究区2000、2010、2020年的生态系统服务价值总额分别为386.89亿、386.57亿、388.01亿元,各阶段林地及水域用地贡献度均在90%以上。(2)2020年,研究流域人均生态足迹、人均生态承载力和人均生态赤字分别为1.44、0.43和1.06hm^(2),生态供需呈不平衡态势。(3)2020年,研究区内兴安、灵川、阳朔3县为生态效益输出空间,应优先获得生态补偿;临桂区、桂林市中心区为生态效益消费空间,应优先支付生态补偿。(4)2020年,漓江流域生态补偿总额为26.5亿元,各区(县)的生态补偿金额差异较大,此外上下游地段的补偿紧迫性要高于中游地段。研究得出的生态补偿额度,可在一定程度上为漓江流域生态补偿政策的落实提供科学依据。

关键词：生态补偿标准生态系统服务价值(ESV) 生态足迹漓江流域

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基于LUCC的漓江流域碳储量时空变化及模拟预测

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水生态学杂志 2024年

作者：周馨冉何文王金叶魏青青姚月锋桂林理工大学旅游与风景园林学院广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室南宁理工学院

对陆地生态系统碳储量进行定量评估模拟，不仅可为实现碳中和目标提供生态治理方向，而且对未来气候调节和生态系统的管理具有重要意义。以漓江流域为研究对象，结合PLSR-FLUS模型和InVEST模型评估了漓江流域2000—2020年土地利用变化... 详细信息

对陆地生态系统碳储量进行定量评估模拟，不仅可为实现碳中和目标提供生态治理方向，而且对未来气候调节和生态系统的管理具有重要意义。以漓江流域为研究对象，结合PLSR-FLUS模型和InVEST模型评估了漓江流域2000—2020年土地利用变化及不同发展情景下的碳储量动态变化特征，并预测了2025年和2030年在不同情景下的景观格局。结果表明：（1）漓江流域2000、2005、2010、2015和2020年碳储量分别为133.8×106、133.58×106、133.43×106、132.32×106和129.11×106t，整体呈下降趋势，2000—2020年累计下降4.62×106t，主要是由林地和耕地向建设用地转化引起的；（2）漓江流域的碳储量具有明显的空间分异特征，呈东北高西南低的分布格局；（3）喀斯特地貌与非喀斯特地貌的碳储量存在差异，其碳储量在2020年分别为44.54×106和84.76×106t；（4）在自然发展情景下和生态保护优先情景下，2030年漓江流域的碳储量分别为123.08×106和127.66×106t，生态保护优先情景下碳储量下降幅度明显减缓。研究表明对建设用地进行合理的规划和限制，并且控制高碳密度的土地向低碳密度的土地转化对提升流域碳储量具有一定作用。

关键词：土地利用/土地覆被碳储量 InVEST模型 PLSR-FLUS模型多情景模拟漓江流域