地理科学进展 ›› 2017, Vol. 36 ›› Issue (6): 732-740.doi: 10.18306/dlkxjz.2017.06.008
孙传谆1(), 甄霖2,3,*(
), 王超2,3, 胡洁2,3, 杜秉贞4
出版日期:
2017-06-20
发布日期:
2017-06-20
通讯作者:
甄霖
作者简介:
作者简介: 孙传谆(1985-),男,博士,副教授,主要研究方向为土地利用变化对生态系统服务功能的影响,E-mail:
基金资助:
Chuanzhun SUN1(), Lin ZHEN2,3,*(
), Chao WANG2,3, Jie HU2,3, Bingzhen DU4
Online:
2017-06-20
Published:
2017-06-20
Contact:
Lin ZHEN
Supported by:
摘要:
天然林资源保护工程是在中国广泛开展的一项重要生态建设工程。本文在构建生态多元评估指标体系的基础上,评估工程实施的生态成效,对于其进一步决策与管理具有重要的科学意义。通过遥感、生态系统质量等多源数据融合,采用生态系统宏观格局、生态系统质量、生态系统服务等方面指标的现状和时空变化特征,评估小陇山地区天然林保护一期工程(2000-2010年)实施成效。结果表明:①工程实施后,小陇山地区落叶阔叶林、落叶阔叶灌木林、草地等生态系统类型的面积大幅度增加,生态系统宏观状况转好,其中黄河流域生态系统宏观状况转好趋势明显好于长江流域。②研究区叶面积指数(LAI)和最大植被覆盖度(FC)在2000-2010年期间的多年变化斜率分别为0.022和0.510,生态系统质量上升趋势明显。其中黄河流域改善程度高于长江流域。③2010年研究区固碳量为700.20 t/hm2,相比工程初期的2000年增加了4.69%;工程实施之后的10年间,研究区水源涵养量呈增长趋势,土壤保持量亦呈增长趋势;就流域而言,黄河流域的生态系统服务的提升程度均更为明显。
孙传谆, 甄霖, 王超, 胡洁, 杜秉贞. 天然林资源保护一期工程生态成效评估——以甘肃小陇山地区为例[J]. 地理科学进展, 2017, 36(6): 732-740.
Chuanzhun SUN, Lin ZHEN, Chao WANG, Jie HU, Bingzhen DU. Assessment of the ecological effects of the first-phase natural forest protection project in the Xiaolongshan region, Gansu Province[J]. PROGRESS IN GEOGRAPHY, 2017, 36(6): 732-740.
表2
小陇山地区生态系统类型面积变化趋势"
地类 | 现状 | 变化(2000-2010年) | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2000 | 2010 | 全区 | 黄河流域 | 长江流域 | ||||||||||
面积/hm2 | 比例/% | 面积/hm2 | 比例/% | 变化面积/hm2 | 变化比例/% | 变化面积/hm2 | 变化比例/% | 变化面积/hm2 | 变化比例/% | |||||
草地 | 285692 | 14.02 | 326104 | 16.00 | 40408 | 14.15 | 25078 | 14.24 | 15329 | 14.01 | ||||
湿地 | 4194 | 0.21 | 4169 | 0.20 | -27 | -0.64 | 23 | 1.52 | -49 | -1.83 | ||||
耕地 | 804608 | 39.49 | 741919 | 36.41 | -62683 | -7.79 | -33884 | -7.51 | -28799 | -8.15 | ||||
人工表面 | 17780 | 0.87 | 19754 | 0.97 | 1973 | 11.09 | 1376 | 10.21 | 597 | 13.86 | ||||
其他 | 15437 | 0.76 | 16567 | 0.81 | 1132 | 7.33 | 837 | 10.01 | 295 | 4.17 | ||||
林地 | 909979 | 44.66 | 929179 | 45.60 | 19198 | 2.11 | 6570 | 2.27 | 12628 | 2.04 |
表4
林地现状及其变化特征"
林地类别 | 2000 | 2010 | 变化(2000-2010) | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
面积/hm2 | 占比/% | 面积/hm2 | 占比/% | 面积变化/hm2 | 占比变化/% | |||
落叶阔叶林 | 441028 | 48.47 | 449739 | 48.40 | 8711 | 1.98 | ||
常绿针叶林 | 16149 | 1.77 | 16149 | 1.74 | 0 | 0.00 | ||
针阔混交林 | 38673 | 4.25 | 38714 | 4.17 | 41 | 0.10 | ||
落叶阔叶灌木林 | 414080 | 45.50 | 424528 | 45.69 | 10448 | 2.52 | ||
乔木园地 | 44 | 0.00 | 44 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | ||
乔木绿地 | 4 | 0.00 | 4 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | ||
林地总面积 | 909979 | 100.00 | 929179 | 100.00 | 19199 | 2.11 |
表6
工程实施前后各项服务指标变化特征"
服务指标 | 时间 | 黄河流域 | 长江流域 | 全区 | |
---|---|---|---|---|---|
固碳功能 | 固碳量/(t/hm2) | 1990 | 448.60 | 869.63 | 675.45 |
2000 | 443.90 | 861.35 | 668.83 | ||
2010 | 467.49 | 899.38 | 700.20 | ||
水源涵养功能 | 水源涵养量/(万m3/km2) | 1990-2000 | 3.53 | 6.11 | 4.92 |
2000-2010 | 4.11 | 6.28 | 5.28 | ||
水源涵养量斜率 | 1990-2000 | -0.09 | -0.14 | -0.12 | |
2000-2010 | 0.05 | 0.10 | 0.08 | ||
水源涵养保有率/% | 1990-2000 | 41.13 | 51.33 | 46.67 | |
2000-2010 | 45.54 | 53.90 | 50.08 | ||
水源涵养保有率斜率 | 1990-2000 | 0.0025 | 0.0025 | 0.0025 | |
2000-2010 | 0.0072 | 0.0063 | 0.0067 | ||
土壤保持功能 | 土壤侵蚀量/(t/hm2) | 1990-2000 | 38.21 | 24.55 | 30.85 |
2000-2010 | 26.63 | 16.70 | 21.28 | ||
土壤侵蚀量斜率 | 1990-2000 | -2.50 | -0.78 | -1.57 | |
2000-2010 | -1.91 | -1.13 | -1.49 | ||
土壤保持量/(t/hm2) | 1990-2000 | 45.53 | 71.37 | 59.45 | |
2000-2010 | 58.73 | 78.25 | 69.25 | ||
土壤保持量斜率 | 1990-2000 | -1.94 | -2.34 | -2.15 | |
2000-2010 | 0.85 | 2.39 | 1.68 | ||
土壤保持保有率/% | 1990-2000 | 52.22 | 67.64 | 60.53 | |
2000-2010 | 67.13 | 77.72 | 72.84 | ||
土壤保持保有率斜率 | 1990-2000 | 0.0011 | -0.0007 | 0.0001 | |
2000-2010 | 0.0218 | 0.0165 | 0.0189 |
[1] | 蔡博峰. 2009. 三北防护林工程监测和评价研究[M]. 北京: 化学工业出版社. |
[Cai B F.2009. Sanbei fanghulin gongcheng jiance he pingjia yanjiu[M]. Beijing, China: Chemical Industry Press.] | |
[2] | 国家林业局. 2014. 2013退耕还林工程生态效益监测国家报告[M]. 北京: 中国林业出版社. |
[Guojia linyeju. 2014. 2013 tuigeng huanlin gongcheng shengtai xiaoyi jiance guojia baogao[M]. Beijing, China: Chinese Forest Press.] | |
[3] | 国政, 聂华, 臧润国, 等. 2011. 西南地区天然林保护工程生态效益评价[J]. 内蒙古农业大学学报, 32(2): 65-72. |
[Guo Z, Nie H, Zang R G, et al.2011. Eco-benefit evaluation on natural forest protection project in Southwest Chi-na[J]. Journal of Inner Mongolia Agricultural University, 32(2): 65-72.] | |
[4] | 胡会峰, 刘国华. 2006. 中国天然林保护工程的固碳能力估算[J]. 生态学报, 26(1): 291-296. |
[Hu H F, Liu G H.2006. Carbon sequestration of China's national natural forest protection project[J]. Acta Ecologica Sinica, 26(1): 291-296.] | |
[5] |
刘纪远, 匡文慧, 张增祥, 等. 2014. 20世纪80年代末以来中国土地利用变化的基本特征与空间格局[J]. 地理学报, 69(1): 3-14.
doi: 10.11821/dlxb201401001 |
[Liu J Y, Kuang W H, Zhang Z X, et al.2014. Spatiotemporal characteristics, patterns and causes of land use changes in China since the late 1980s[J]. Acta Geographica Sinica, 69(1): 3-14.]
doi: 10.11821/dlxb201401001 |
|
[6] | 欧阳志云, 王桥, 郑华, 等. 2014. 全国生态环境十年变化(2000-2010年)遥感调查评估[J]. 中国科学院院刊, 29(4): 462-466. |
[Ouyang Z Y, Wang Q, Zheng H, et al.2014. National ecosystem survey and assessment of China (2000-2010)[J]. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 29(4): 462-466.] | |
[7] | 欧阳志云, 张路, 吴炳方, 等. 2015. 基于遥感技术的全国生态系统分类体系[J]. 生态学报, 35(2): 219-226. |
[Ouyang Z Y, Zhang L, Wu B F, et al.2015. An ecosystem classification system based on remote sensor in-formation in China[J]. Acta Ecologica Sinica, 35(2): 219-226.] | |
[8] |
屈红军, 朱颖, 张忠林, 等. 2012. 我国天然林保护工程一期实施效果概述[J]. 林业科技开发, 26(6): 5-8.
doi: 10.3969/j.issn.1000-8101.2012.06.002 |
[Qu H J, Zhu Y, Zhang Z L, et al.2012. Woguo tianranlin baohu gongcheng yiqi shishi xiaoguo gaishu[J]. Forest Technology Development, 26(6): 5-8.]
doi: 10.3969/j.issn.1000-8101.2012.06.002 |
|
[9] |
邵全琴, 樊江文, 刘纪远, 等. 2016. 三江源生态保护和建设一期工程生态成效评估[J]. 地理学报, 71(1): 3-20.
doi: 10.11821/dlxb201601001 |
[Shao Q Q, Fan J W, Liu J Y, et al.2016. Assessment on the effects of the first-stage ecological con-servation and restoration project in Sanjiangyuan region[J]. Acta Geographica Sinica, 71(1): 3-20.]
doi: 10.11821/dlxb201601001 |
|
[10] |
邵全琴, 赵志平, 刘纪远, 等. 2010. 近30年来三江源地区土地覆被与宏观生态变化特征[J]. 地理研究, 29(8): 1439-1451.
doi: 10.11821/yj2010080009 |
[Shao Q Q, Zhao Z P, Liu J Y, et al.2010. The characteristics of land cover and macro-scopical ecology changes in the source region of three rivers on Qinghai-Tibet Plateau during last 30 years[J]. Geographical Research, 29(8): 1439-1451.]
doi: 10.11821/yj2010080009 |
|
[11] |
邵瑜. 2012. 浅谈小陇山林区生态恢复的主要对策[J]. 甘肃科技, 28(10): 136-137, 71.
doi: 10.3969/j.issn.1000-0952.2012.10.054 |
[Shao Y.2012. Qi-antan Xiaolongshan linqu shengtai huifu de zhuyao duice[J]. Gansu Science and Technology, 28(10): 136-137, 71.]
doi: 10.3969/j.issn.1000-0952.2012.10.054 |
|
[12] | 孙传谆, 甄霖, 王超, 等. 2015. 生态建设工程对鄱阳湖区域土地利用/覆被变化的影响[J]. 资源科学, 37(10): 1953-1961. |
[Sun C Z, Zhen L, Wang C, et al.2015. Effect of ecological construction projects on land use/cover changes in the Poyang Lake area[J]. Resources Science, 37(10): 1953-1961.] | |
[13] |
陶蕴之, 吕一河, 李凤全, 等. 2016. 西南天然林保护工程区生态成效评估[J]. 生态与农村环境学报, 32(5): 716-723.
doi: 10.11934/j.issn.1673-4831.2016.05.005 |
[Tao Y Z, Lv Y H, Li F Q, et al.2016. Assessment of ecological effect of the natural forest protection project in Southwest China[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 32(5): 716-723.]
doi: 10.11934/j.issn.1673-4831.2016.05.005 |
|
[14] | 余新晓, 谷建才, 岳永杰, 等. 2010. 林业生态工程效益评价[M]. 北京: 科学出版社. |
[Yu X X, Gu J C, Yue Y J, et al.2010. Benefit evaluation on forestry ecological projects[M]. Beijing, China: Science Press.] | |
[15] |
张海燕, 樊江文, 邵全琴, 等. 2016. 2000-2010年中国退牧还草工程区生态系统宏观结构和质量及其动态变化[J]. 草业学报, 25(4): 1-15.
doi: 10.11686/cyxb2015469 |
[Zhang H Y, Fan J W, Shao Q Q, et al.2016. Ecosystem dynamics in the 'Returning Rangeland to Grassland’ programs, China[J]. Acta Prataculturae Sinica, 25(4): 1-15.]
doi: 10.11686/cyxb2015469 |
|
[16] |
张磊, 吴炳方, 李晓松, 等. 2014. 基于碳收支的中国土地覆被分类系统[J]. 生态学报, 34(24): 7158-7166.
doi: 10.5846/stxb201310102431 |
[Zhang L, Wu B F, Li X S, et al.2014. Classification system of China land cover for carbon budget[J]. Acta Ecologica Sinica, 34(24): 7158-7166.]
doi: 10.5846/stxb201310102431 |
|
[17] | 张志达. 2002. 天保工程的实施背景、进展及对策[J]. 林业经济, (1): 36-39. |
[Zhang Z D.2002. Tianbao gongcheng de shishi beijing, jinzhan ji duice[J]. Forestry Economics, (1): 36-39.] | |
[18] | Liu J G, Li S X, Ouyang Z Y, et al.2008. Ecological and socioeconomic effects of China's policies for eco-system services[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 105(28): 9477-9482. |
[19] | MA (Millennium Ecosystem Assessment). 2005. Ecosystems and human well-being: Synthesis[M]. Wash-ington, D C: Island Press. |
[20] | Sun C Z, Zhen L, Wang C, et al.2015. Impacts of ecological restoration and human activities on habitat of overwintering migratory birds in the wetland of Poyang Lake, Jiangxi Province, China[J]. Journal of Mountain Science, 12(5): 1302-1314. |
[21] |
Wang C, Ouyang H, Maclaren V, et al.2007. Evaluation of the economic and environmental impact of con-verting cropland to forest: A case study in Dunhua County, China[J]. Journal of Environmental Management, 85(3): 746-756.
doi: 10.1016/j.jenvman.2006.04.025 pmid: 17188798 |
[22] |
Weltzin J F, Loik M E, Schwinning S, et al.2003. Assessing the response of terrestrial ecosystems to potential changes in precipitation[J]. BioScience, 53(10): 941-952.
doi: 10.1641/0006-3568(2003)053[0941:ATROTE]2.0.CO;2 |
[23] |
Zhen L, Li F, Yan H M, et al.2014. Herders' willingness to accept versus the public sector's willingness to pay for grassland restoration in the Xilingol League of Inner Mongolia, China[J]. Environmental Research Letters, 9(4): 045003.
doi: 10.1088/1748-9326/9/4/045003 |
[24] |
Zhou W, Gang C C, Chen Y Z, et al.2014. Grassland coverage inter-annual variation and its coupling relation with hydrothermal factors in China during 1982-2010[J]. Journal of Geographical Sciences, 24(4): 593-611.
doi: 10.1007/s11442-014-1108-0 |
[1] | 马恩朴, 蔡建明, 韩燕, 廖柳文, 林静. 人地系统远程耦合的研究进展与展望[J]. 地理科学进展, 2020, 39(2): 310-326. |
[2] | 成超男, 胡杨, 赵鸣. 城市绿色空间格局时空演变及其生态系统服务评价的研究进展与展望[J]. 地理科学进展, 2020, 39(10): 1770-1782. |
[3] | 刘紫玟, 尹丹, 黄庆旭, 何春阳, 薛飞. 生态系统服务在土地利用规划研究和应用中的进展——基于文献计量和文本分析法[J]. 地理科学进展, 2019, 38(2): 236-247. |
[4] | 赵文武, 刘月, 冯强, 王亚萍, 杨思琪. 人地系统耦合框架下的生态系统服务[J]. 地理科学进展, 2018, 37(1): 139-151. |
[5] | 万静宜, 卢晓旭, 陆玉麒, 杜凤珍, 王军, 居贝妮. 中学生地理空间思维能力提高的影响因素——基于甘肃省白银市第一中学高一学生的实证研究[J]. 地理科学进展, 2017, 36(7): 853-863. |
[6] | 徐卫华, 杨琰瑛, 张路, 肖燚, 王效科, 欧阳志云. 区域生态承载力预警评估方法及案例研究[J]. 地理科学进展, 2017, 36(3): 306-312. |
[7] | 武文欢, 彭建, 刘焱序, 胡熠娜. 鄂尔多斯市生态系统服务权衡与协同分析[J]. 地理科学进展, 2017, 36(12): 1571-1581. |
[8] | 冯喆, 许学工, 周建, 高阳. 基于生态系统服务视角的“土地分离与共享框架”解析[J]. 地理科学进展, 2016, 35(9): 1100-1108. |
[9] | 刘利花, 尹昌斌, 钱小平. 稻田生态系统服务价值测算方法与应用——以苏州市域为例[J]. 地理科学进展, 2015, 34(1): 92-99. |
[10] | 孙鸿烈, 陈宜瑜, 于贵瑞, 于秀波. 国际重大研究计划与中国生态系统研究展望——中国生态大讲堂百期学术演讲暨2014年春季研讨会评述[J]. 地理科学进展, 2014, 33(7): 865-873. |
[11] | 傅伯杰, 张立伟. 土地利用变化与生态系统服务:概念、方法与进展[J]. 地理科学进展, 2014, 33(4): 441-446. |
[12] | 李楠楠, 李同昇, 于正松, 芮旸, 苗园园, 李永胜. 基于Logistic-ISM模型的农户采用新技术影响因素——以甘肃省定西市马铃薯种植技术为例[J]. 地理科学进展, 2014, 33(4): 542-551. |
[13] | 魏晓旭, 赵军, 魏伟, 颉斌斌. 基于县域单元的中国生态经济系统协调度及空间演化[J]. 地理科学进展, 2014, 33(11): 1535-1545. |
[14] | 钟林生, 李萍. 甘肃省阿万仓湿地旅游开发生态风险评价及管理对策[J]. 地理科学进展, 2014, 33(11): 1444-1451. |
[15] | 魏晓旭, 赵军, 魏伟, 颉斌斌. 基于县域单元的中国生态经济系统协调度及空间演化[J]. 地理科学进展, 2014, 33(11): 1535-1545. |
|