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生态保护与乡村振兴双赢生态补偿标准的模拟与分析——以祁连山国家公园为例

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生态学报 2024年

作者：胡潇月邓晓红李宗省兰州大学经济学院中国科学院西北生态环境资源研究院干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室祁连山同位素生态水文与国家公园观测研究站

生态补偿作为建设生态文明的重要制度保障和推进乡村振兴的重要机制，是实现国家公园生态保护与乡村振兴“双赢”目标的重要途径。其中，补偿标准的制定是实施“双赢”生态补偿机制的关键环节。文章以祁连山国家公园为例，将生态补偿标... 详细信息

生态补偿作为建设生态文明的重要制度保障和推进乡村振兴的重要机制，是实现国家公园生态保护与乡村振兴“双赢”目标的重要途径。其中，补偿标准的制定是实施“双赢”生态补偿机制的关键环节。文章以祁连山国家公园为例，将生态补偿标准纳入生态保护-乡村振兴复杂系统之中，通过构建系统动力学模型，将不同的发展情景和补偿标准相结合，仿真模拟生态保护-乡村振兴系统未来发展趋势，甄选更适合祁连山国家公园“双赢”目标实现的发展路径和生态补偿标准。研究发现：（1）通过发展路径规划和补偿标准优化，祁连山国家公园能够实现生态保护和乡村振兴“双赢”。在不同的发展情景中，综合协调情景为祁连山国家公园实现生态保护和乡村振兴“双赢”发展的最优方案，该情景能兼顾各子系统之间协调发展的同时，使生态环境和乡村振兴指数达到最大值。（2）综合协调情景下，当补偿标准区间为129.84—149.24元/hm2，为“双赢”目标实现下制定生态补偿标准的相对最优方案。（3）经济优先情景下，当补偿标准维持现状（128.55元/hm2）不变时，为制定生态补偿标准的相对最优方案。（4）延续现状和生态优先情景下，当补偿标准区间为131.12—173.01元/hm2，为制定生态补偿标准的相对最优方案。本文从系统视角剖析祁连山国家公园“双赢”的演化路径，在一定程度上可以避免做出片面的发展决策，研究结果不仅为祁连山国家公园体制建设和生态补偿政策实施提供行动指南，其研究思路和方案设计对其他国家公园实现“双赢”目标具有一定的借鉴意义。

关键词：生态补偿乡村振兴生态保护系统动力学祁连山国家公园

气候变化和土地利用覆盖变化对河西地区植被净初级生产力的影响

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干旱区研究 2024年第1期41卷 169-180页

作者：刘一丹姚晓军李宗省胡家瑜西北师范大学地理与环境科学学院甘肃兰州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研究站甘肃省祁连山生态环境研究中心干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室甘肃兰州730000

河西地区不仅是我国重要的生态安全保护优先区,而且是丝绸之路经济带核心地段,开展该地区植被净初级生产力(NPP)评估及驱动力定量分析对于陆地生态系统与大气碳交换、气候变化与人类活动对植被综合作用等研究具有重要的理论价值和现实... 详细信息

河西地区不仅是我国重要的生态安全保护优先区,而且是丝绸之路经济带核心地段,开展该地区植被净初级生产力(NPP)评估及驱动力定量分析对于陆地生态系统与大气碳交换、气候变化与人类活动对植被综合作用等研究具有重要的理论价值和现实意义。基于MOD17A3产品数据、土地利用覆盖数据和气象数据,采用R-贡献率和偏相关分析方法,分析了2000—2020年河西地区植被NPP变化特征及土地利用覆被和气候变化对NPP的影响,结果表明:(1)河西地区耕地、水域和居民建筑用地面积整体呈增加趋势,而草地和未利用土地面积有所减少,且2010年后的土地利用覆盖变化(LUCC)整体动态度显著提高,其中,草地、耕地、建设用地和未利用地主导了土地利用类型的相互转换。(2)河西地区整体植被NPP呈增长趋势,2000—2010年和2010—2020年的变化斜率分别为0.86和1.29,且植被NPP具有明显的区域异质性,由东南向西北递减。(3)2000—2020年河西地区LUCC对植被NPP的影响逐渐增大,且气候变化对植被NPP的贡献率普遍高于LUCC,但二者对不同土地利用覆盖类型所起的作用不同,表现为耕地、林地和草地的植被NPP影响因子以气候变化为主导,未利用土地和居民建筑用地的植被NPP影响因子逐步以LUCC为主导。

关键词：净初级生产力土地利用时空变化驱动因素河西地区

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

中国西北干旱内陆区季风-西风交互作用研究进展

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高原气象 2024年

作者：肖生春苏靖茸彭小梅田全彦中国科学院大学中国科学院西北生态环境资源研究院干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室

中国西北内陆干旱区存在季风和西风两个气候变化模态，是季风-西风交互作用影响区。对该区域气候环境的研究具有重要的理论和现实意义，也是当前全球变化研究中备受关注的前沿问题。本文通过梳理前人对季风、西风区及其边缘活动带界定... 详细信息

中国西北内陆干旱区存在季风和西风两个气候变化模态，是季风-西风交互作用影响区。对该区域气候环境的研究具有重要的理论和现实意义，也是当前全球变化研究中备受关注的前沿问题。本文通过梳理前人对季风、西风区及其边缘活动带界定、器测和代用指标的两大环流气候影响及其交互作用研究进展，认为今后需加强对西风模态及其与季风交互作用、区域界定、高分辨率大时空尺度驱动机制的相关研究，以期推动区域全球变化响应及其动力机制等学科领域发展，为西北干旱区区域沙漠化治理和国家生态安全战略提供科技支撑和决策理论依据。

关键词：西风带东亚季风边缘区西北干旱内陆区季风-西风交互作用

我国中西部表层沉积物中微炭屑记录的火活动信息

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第四纪研究 2024年第1期44卷 201-213页

作者：王梓莎苗运法赵永涛张孜越邹亚国张腾中国科学院西北生态环境资源研究院干旱区生态安全与可持续发展重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

微炭屑作为植物体不完全燃烧的产物,是良好的火活动代用指标。目前,国内外更多地关注微炭屑对不同时间尺度上火的重建,对现代微炭屑的分布特征及其与火的关系缺少系统分析。本研究采集了35个跨越我国中西部约2950 km的表层沉积样品,利... 详细信息

微炭屑作为植物体不完全燃烧的产物,是良好的火活动代用指标。目前,国内外更多地关注微炭屑对不同时间尺度上火的重建,对现代微炭屑的分布特征及其与火的关系缺少系统分析。本研究采集了35个跨越我国中西部约2950 km的表层沉积样品,利用孢粉流程法获取微炭屑,结合采样点周边50 km、100 km及200 km范围内卫星火点数量以及植被、降水、湿度及温度等指标,分析不同空间范围微炭屑的粒径、形态及浓度特征,探讨其与火活动频率的关系。结果表明:陆表(表土、湖泊与其他水体表层沉积物)微炭屑浓度可有效地反映区域火活动特征,其浓度高值往往与区域内火点高值相对应;现代火活动频繁区域主要分布在植被、降水与温度条件偏好的半湿润-半干旱区(也是人类农业活动密集区);据二者对比结果推测,微炭屑的来源范围可能主要为50~100 km以内;同时,长条形与近圆形微炭屑的比值与50 km范围内草地火活动有较好的对应关系(r=0.61,p环境条件差异,未来拟将更大空间范围内微炭屑记录与火点数量和燃烧面积相结合,进一步揭示微炭屑与现代火活动的关系,为地层古火重建提供现代过程基础。

关键词：微炭屑炭屑形态表层沉积物火活动现代过程

基于土地利用变化的1990—2020年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

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中国科学院大学

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... 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。本研究系统揭示了过去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

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长江源区植物水分来源的量化解析

中国沙漠 2024年第1期44卷 102-110页

作者：刘晓颖李宗杰刘梦晴徐斌桂娟崔乔薛健段然兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 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/干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室甘肃兰州730000

基于稳定同位素示踪技术对长江源区植物水、土壤水、降水、河水、冰雪融水、地下冰融水及冻土层上水等水体的氢(δ2H)、氧(δ18O)稳定同位素关系进行分析。通过对比22个植物样方的稳定同位素,发现草本的δ2H和δ18O稳定同位素值均比灌... 详细信息

基于稳定同位素示踪技术对长江源区植物水、土壤水、降水、河水、冰雪融水、地下冰融水及冻土层上水等水体的氢(δ2H)、氧(δ18O)稳定同位素关系进行分析。通过对比22个植物样方的稳定同位素,发现草本的δ2H和δ18O稳定同位素值均比灌木偏正。从水体稳定同位素特征的分布情况来看,植物水的直接来源为不同深度土壤水,间接来源为河水、冻土层上水、冰雪融水、降水和地下冰融水。MixSIAR模型计算结果表明长江源区灌木主要利用40~60 cm(11.1%)和80~100 cm(11.1%)的土壤水,草本植物主要利用0~20 cm(13.0%)和20~40 cm(14.0%)的土壤水。土壤水对灌木的贡献比例为55%,对草本植物的贡献比例为62%,冰雪融水、降水、地下冰融水、河水、冻土层上水对灌木的贡献比例分别为7.6%、9.5%、11.1%、9.6%和7.6%,对草本植物的贡献比例分别为8.3%、8.2%、5.7%、7.1%和8.9%。

关键词：长江源区植物水分来源同位素示踪技术 MixSIAR模型

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流动沙丘先锋植物沙蓬种子库和萌发特性综述

草业科学 2024年

作者：刘雨洁孙红李晓凤冉瑞兰陈国雄赵鹏善干旱区生态安全与可持续发展重点实验室中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃省寒区旱区逆境生理与生态重点实验室中国科学院西北生态环境资源研究院中国科学院大学

沙蓬（Agriophyllum squarrosum）是流动沙丘先锋植物，逆境适应能力强，具有重要的生态恢复功能。沙蓬种子沙米，营养价值均衡全面，食用已逾千年，可作为一种未来作物以提升我国北方干旱区粮食供给多样性。自上世纪八十年代以来，关... 详细信息

沙蓬（Agriophyllum squarrosum）是流动沙丘先锋植物，逆境适应能力强，具有重要的生态恢复功能。沙蓬种子沙米，营养价值均衡全面，食用已逾千年，可作为一种未来作物以提升我国北方干旱区粮食供给多样性。自上世纪八十年代以来，关于沙蓬的研究主要集中在生理生态特性方面。本文系统梳理了沙蓬的先锋植物属性，总结了沙蓬植冠种子库和土壤种子库在沙丘植被演替早期的生态作用，分析了沙蓬生长季连续萌发模式，明确了沙蓬种子存在休眠现象。沙蓬最佳萌发条件为黑暗、0.5 cm沙埋深度和昼夜变温。在解除干旱胁迫、盐渍胁迫以及种子休眠后，沙蓬可以恢复到较高的萌发率。总之，本文较为全面地阐述了沙蓬适应流动沙丘的生理生态机制，为开展沙蓬遗传驯化、选育栽培适宜品系奠定了理论基础。

关键词：沙蓬先锋植物种子库种子萌发

干旱区人工林稳定性与适宜性的树轮学评价体系构建与应用

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中国沙漠 2024年第1期44卷 33-42页

作者：彭小梅车存伟苏靖茸肖生春中国科学院西北生态环境资源研究院、干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

中国北方干旱区生态系统结构改善及生态功能稳定维持和调控,是目前该区域生态建设的重要研究内容。开展干旱区人工林稳定性和适宜性评价,并提出气候变化背景下人工林稳定性维持的管理对策,对区域生态恢复和可持续发展具有重要实践意义... 详细信息

中国北方干旱区生态系统结构改善及生态功能稳定维持和调控,是目前该区域生态建设的重要研究内容。开展干旱区人工林稳定性和适宜性评价,并提出气候变化背景下人工林稳定性维持的管理对策,对区域生态恢复和可持续发展具有重要实践意义。基于国内外相关研究进展,针对乔灌木人工林主体,初步构建了以树轮学方法为主的稳定性与适宜性评价体系。该评价体系突出树木径向生长过程和气候-环境限制因素分析,辅以林分生长表观、林相特征、立地条件和土壤水分状况等指标对比,基于对人工林稳定性和适宜性的综合评价,提出人工林稳定维持的针对性抚育管理对策。同时展示了黄土高原区不同降雨梯度、林分类型、立地条件和管理方式下多个树种的应用实例,并提出了进一步拓展的领域。

关键词：人工林稳定性与适宜性树木年轮学评价体系