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长江、黄河流域生态系统服务变化及权衡协同关系研究 总被引：6，自引：1，他引：5
长江、黄河流域是中国重要的生态屏障,近几十年来强烈的人类活动改变了长江、黄河流域的自然景观,使生态系统功能遭到破坏,了解流域内生态系统服务的变化、相互作用和驱动因素是流域生态系统管理和调控的重要基础。本文利用土地利用、土壤类型和气象等数据,对2000—2016年长江、黄河流域的NPP、土壤保持和产水服务进行时空变化分析;采用相关分析法和约束线研究生态系统服务之间的权衡协同关系和约束效应。结果表明：① 2000—2016年,长江、黄河流域的NPP分别以3.21 gC/m2和3.92 gC/m2的速率递增,产水量和土壤保持量在长江流域分别以1.25 mm/a的速率递增和55 t/hm2的速率递减,而在黄河流域,产水量和土壤保持量分别以0.04 mm/a的速率递减和3.31 t/hm2的速率递增。② 长江、黄河流域的NPP、土壤保持和产水服务之间互为协同关系。长江流域的NPP和产水服务与土壤保持服务之间为驼峰型约束,NPP与产水量之间为凸波型约束。③ 黄河流域的NPP与土壤保持间的约束线形态为凸波型,NPP与产水量之间为驼峰型约束,而产水量与土壤保持之间为指数型。定量化研究不同流域的生态系统服务并探究其影响因素,对于了解和优化不同地区的生态系统服务有重要意义。 相似文献
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Revealing ecosystem services relationships and their driving factors for five basins of Beijing 总被引：1，自引：1，他引：0
A clear understanding of the relationships among multiple ecosystem services(ESs) is the foundation for sustainable urban ecosystem management. Quantitatively identifying the factors that influence ES trade-offs and synergies can contribute to deepening ES research, from knowledge building to decision making. This study simulated soil conservation, water yield and carbon sequestration in Beijing, China, from 2015–2018. The spatial trade-offs and synergies of these three ESs within the five major river basins in Beijing were explored using geographically weighted regression. Furthermore, geographical detector was applied to quantitatively identify the driving mechanism of the environmental factors for the ES trade-offs and synergies. The results show the following:(1) the spatial relationships between soil conservation and water yield, as well as between water yield and carbon sequestration, were mainly trade-offs. There was a spatial synergy between soil conservation and carbon sequestration.(2) Regarding the spatial trade-off/synergy between soil conservation and water yield in Beijing, the dominant influencing factor was temperature/elevation, and the dominant interactions of the spatial trade-off and synergy between these two ESs in Beijing and the Chaobai River Basin are all manifested in the superposition of precipitation and potential evapotranspiration, temperature, and elevation.(3) Topographic factors were the dominant factors influencing the spatial relationship between soil conservation and carbon sequestration in Beijing and its five major river basins. As a result of the distribution of water systems and hydrological characteristics of the basins, differences were observed in the effects of different combinations of interaction factors on the spatial relationship between these two ESs in different basins.(4) Temperature had the strongest explanatory power in terms of the spatial trade-offs and synergies between water yield and carbon sequestration. The interactions between precipitation and temperature and between precipitation and elevation were the dominant interactions affecting the spatial relationship between water yield and carbon sequestration in Beijing. Overall, the explanatory power of influencing factors on the trade-offs and synergies and the degree of interaction between factors coexist in different basins with consistency and differences. Therefore, understanding the quantitative characteristics of basin-scale spatial trade-offs and synergies between ESs is important for ecosystem management and the promotion of synergy in different basins. 相似文献
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识别生态系统服务间的多尺度权衡关系及其影响因素对于指导管理决策和推进可持续发展至关重要,然而尺度响应特征及差异变化成因尚不明确,其中一个重要原因是缺乏科学合理的尺度划分方法。本文评估了珠三角地区的土壤保持、水源涵养、生境质量、自然游憩共4种关键生态系统服务量,基于小波变换的特征尺度估算方法,确定了研究权衡关系的最佳聚合规模序列。应用相关性分析和地理探测器方法,定量化识别权衡强度在各个尺度的影响因素,并比较了不同尺度间主导影响因素的差异特征。结果表明：① 权衡强度在6条样线上的特征尺度突出,2000~11500 m是研究权衡关系的最佳尺度序列范围。② 自然游憩与水源涵养、生境质量之间存在协同关系,自然游憩与土壤保持互为权衡关系。三对服务组合之间的相互作用大多随着尺度的增大而增强,特别是在县级行政管理规模上,所有配对服务表现出最强的协同或最弱的权衡关系。③ 植被覆盖度对权衡强度的驱动作用突出且相对稳定。地形因素是小尺度范围内权衡关系变化的主导影响因素,而气候因素和景观格局指数在较大尺度的影响作用显著。本研究通过优化传统的多尺度研究序列构建方法,为调控各类驱动因素以制定多级管理决策提供参考。 相似文献
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Mountainous landscapes are particularly vulnerable and sensitive to climate change and human activities,and a clear understanding of how ecosystem services (ES) and their relationships continuously change over time,across space,and along altitude is therefore essential for ecosystem management.Chongqing,a typical mountainous region,was se-lected to assess the long-term changes in its key ES and their relationships.From 1992 to 2018,the temporal variation in water yield (WY) revealed that the maximum and minimum WYs occurred in 1998 and 2006,which coincided with El Ni(n)o-Southern Oscillation and se-vere drought events,respectively.Soil export (SE) and WY were consistent with precipitation,which reached their highest values in 1998.During this period,carbon storage (CS) and habitat quality (HQ) both decreased significantly.ES in Chongqing showed large variations in altitude.Generally,WY and SE decreased with increasing altitude,while CS and HQ in-creased.For spatial distribution,WY and SE showed positive trends in the west and negative trends in the east.In regard to CS and HQ,negative trends dominated the area.Persistent tradeoffs between WY and soil conservation (SC) were found at all altitude gradients.The strong synergies between CS and HQ were maintained over time. 相似文献
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黄河流域生态系统服务权衡协同关系时空异质性 总被引：4，自引：2，他引：2
探究流域生态系统服务的权衡协同关系及其尺度效应对合理制定生态环境政策和有效配置环境资源具有至关重要的意义。以黄河流域为研究对象,采用1990、1995、2000、2005、2010、2018年6期数据,采用InVEST和CASA模型评估产水量、碳储量、土壤保持量、生境质量和净初级生产力（NPP）5项生态系统服务,采用Spearman相关性分析黄河流域及其二级流域各项生态系统服务间的权衡关系。结果表明：全流域尺度上产水量与碳储量、生境质量呈权衡关系,其余各项服务间呈协同关系;产水量与碳储量、产水量与生境质量、碳储量与土壤保持量、碳储量与生境质量、碳储量与NPP、土壤保持量与生境质量之间的关系8个二级流域与黄河流域全域均保持一致。产水量与土壤保持量、产水量与NPP、土壤保持量与NPP以及生境质量与NPP的关系在二级流域间出现了差异。各生态系统服务整体表现出了明显的二级流域差异且显示地域规律性。多尺度评估生态系统服务间的权衡协同关系,可为制定黄河流域发展和生态保护双赢政策提供可靠参考。 相似文献
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植被净初级生产力（NPP）是陆地生态系统的关键指标,是地表碳循环的重要组成部分,能够用来较客观地评价生态系统变化及其可持续性。利用MOD17A3HGF数据、土地利用数据、气象数据、地形数据,应用变化趋势分析、相关性分析及地理探测器模型等方法,探讨了2000—2019年黄河流域NPP（以C计量）时空格局及演变特征,并对影响NPP的自然因子进行量化研究。结果表明：（1）2000—2019年黄河流域植被NPP整体呈极显著上升趋势（
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Spatial and temporal changes in ecosystem services(ESs) are driven by two types of factors: environmental factors and trade-offs/synergies between services. In the ecological conservation red line(ECRL) area, in which national ecological security and social sustainable development are guaranteed, it is particularly important to clarify the driving mechanism of ESs for the management of ecosystems. In this study, soil conservation, water yield, and carbon sequestration in Beijing’s ECRL area are ... 相似文献
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探究农业科技园区的时空格局及影响因素对于优化园区布局、促进区域农业高质量发展具有重要意义。本文以黄河流域国家和省级农业科技园区为对象,采用标准差椭圆、核密度估计、探索性空间数据分析、空间变差函数、地理探测器模型等方法,分析了2001—2021年园区时空格局、演化特征及影响因素。结果发现：(1)农业科技园区经历了试点建设（2001—2009年）、全面推广（2010—2016年）和创新提质（2017—2021年）3个阶段。(2) 2001—2021年国家和省级园区总体分布态势逐渐一致,已经形成了河湟谷地、关中平原和黄河下游冲积平原3个主要集中分布区。(3)国家和省级园区全局关联特征表现不同,前者空间关联从随机模式向集聚模式转变,后者则一直表现为集聚模式;局部关联格局则均表现为“同向集聚增强,异向集聚减弱”的特点。(4)国家和省级园区格局演化均同时受结构性和随机性因素影响,包括产业结构水平、经济实力基础、交通便捷度、专利授权件数、农作物种植规模等主要因素,各因素间的交互作用大于单因素的作用,特别是产业结构水平与交通便捷度、经济实力基础与交通便捷度交互作用最为突出。本研究有助于丰富和完善农业科... 相似文献
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甘肃白龙江流域生态系统服务变化及权衡与协同关系 总被引：22，自引：3，他引：19
甘肃白龙江流域是长江上游主要的水源涵养区和环境脆弱区,近几十年来高强度的人类活动加剧了生态环境压力,因此开展白龙江流域生态系统服务变化及权衡协同关系研究对该区域的可持续发展具有重要意义。本文通过生态系统服务变化指数（ESCI）、空间自相关、相关系数法,定量分析了1990-2014年甘肃白龙江流域生态系统服务时空变化过程、空间集聚特征及生态系统服务间的权衡与协同关系。结果表明：① 1990-2014年间产水量、碳储量、土壤保持和农作物生产4种典型生态系统服务的ESCI值变化迥异,空间分布各具特色,具体表现为：产水量ESCI极值变化超过1倍且前后两时段（1990-2002年,2002-2014年）分布格局有较大出入,而两时段内的碳储量ESCI值变化相同,分布格局也相似,土壤保持ESCI值两极化趋势较农产品生产不明显,但这两者后一时段均与前一时段的ESCI分布相反;② 4种典型生态系统服务存在空间自相关,局部上正相关类型“组团”出现,集聚性较强,负相关类型散布,集聚性低,空间异质性显著;③ 两种供给服务（产水量与农作物生产）呈负相关的权衡关系,两种调节服务（碳储量与土壤保持）呈正相关的协同关系,不同的供给和调节服务之间关系既有权衡也有协同关系;④ 数值关系上,不同生态系统服务之间的权衡/协同关系在Moran's I和相关系数上表现不一;空间格局上,生态系统服务间的权衡/协同关系异质性显著。 相似文献
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The purpose of this paper is to explore the trade-offs and synergies of multifunctional cultivated land (MCL) at multiple scales. The study area is Wuhan Metropolitan Area, China. The entropy method and the method of Spearman's rank correlation were employed for the analysis of combined land use/cover data, administrative division data, population data and statistical yearbook data, from the multi-scale perspectives of cities, counties and townships. The results showed that: (1) The multi-functionality of cultivated land had obvious spatial differences and its overall spatial patterns were relatively robust, which did not change very much at the single scale. (2) At each single scale, the MCL's trade-offs and synergies had spatial heterogeneity. (3) Scale effects existed in the MCL's trade-offs and synergies. From the prefecture-level city scale, to the county scale, and to the township scale, the MCL's trade-offs were changed to synergies, and some synergic relationships were enhanced. This article contributes to the literature by deepening the multiscale analysis of trade-offs and synergies of multifunctional cultivated land. The conclusions might provide a basis for helping policy-makers to implement protection measures for the multi-functionality of cultivated land at the right spatial scale, and to promote the higher-level synergies of multifunctional cultivated land to realize its sustainable use. 相似文献
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黄河流域高质量绿色发展水平与空间格局演化特征 总被引：1，自引：1，他引：0
运用DPSIR模型及空间计量方法对黄河流域高质量绿色发展水平及时空演化进行测度和研究。结果表明：（1）黄河流域高质量绿色发展水平呈现稳步提高的趋势,但整体处于初级阶段,1999—2019年年均增长3.32%,内部驱动力和响应方面贡献显著,压力、状态和影响方面发展有待提高。（2）流域内各省区高质量绿色发展水平差异显著,且均呈增长趋势。（3）黄河流域高质量绿色发展水平存在空间自相关,但这一相关性逐渐减弱,并没有形成具有沿黄分布的空间集聚特征。黄河流域高质量绿色发展的空间集聚中心由四川省（1999年）转移到内蒙古自治区（2019年）,尚未形成一定规模的空间集聚群。 相似文献
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黄河流域坡高地系统最小生态需水研究 总被引：2，自引：0，他引：2
以保护和恢复流域坡高地生态系统为目的，对坡高地最小生态需水问题进行研究，提出了坡高地生态需水和生态缺水的计算方法。以黄河流域为实例，在GIS和遥感技术支持下对坡高地最小生态需水量和缺水量进行了计算，并从时空两个尺度揭示了黄河流域坡高地生态系统最小生态需水的变化规律，研究成果可为流域生态环境建设和水资源合理配置提供依据。 相似文献
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黄河流域作为中国重要经济地带和生态屏障,在全国经济社会发展格局中具有重要地位。探索黄河流域经济发展的空间特征与影响因素,对区域协调高质量发展具有重要意义。基于2013—2018年的NPP/VIIRS夜间灯光数据,采用经济重心、标准差椭圆、空间自相关和地理加权回归方法,对黄河流域市域经济发展的空间特征以及影响因素进行分析。结果表明：（1）2013—2018年黄河流域市域经济发展水平呈现一定的倒金字塔形结构特征以及下游>中游>上游板块递减特征;（2）经济发展重心位于陕西延安市,演变轨迹总体上朝着东南方向移动。标准差椭圆长轴有所增加,短轴则有所减少,椭圆方向与黄河流向大致相同;（3）黄河流域市域经济发展整体上不具有空间依赖性与溢出效应,高高（HH）集聚区集中于银川、咸阳、东营等地,黄河上游大部分地区以及一些省际交界区长期处于低低（LL）集聚区,低高（LH）集聚区大都位于省会城市或省域次中心城市附近,相应省会城市除银川外均处于HL聚集区;（4）从内外部影响机制来看,城镇化、产业结构、科技水平、交通条件均对黄河流域经济发展发挥着积极作用,而自然地理条件则产生了明显的地理环境约束作用。 相似文献
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An exponential relationship between net primary productivity (NPP) and integrated NDVI has been found in this paper. Based on the relationship and using multi-temporal 8 km resolution NOAA AVHRR-NDVI data, the spatial distribution and dynamic change of NPP and fractional vegetation cover in the Yellow River Basin from 1982 to 1999 are analyzed. Finally, the effect of rainfall on NDVI is examined. Results show that mean NPP and fractional vegetation cover have an inclining trend for the whole basin, and rainfall in flood season influences vegetation cover most. 相似文献
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Dynamic change of net primary productivity and fractional vegetation cover in the yellow river Basin using multi-temporal AVHRR NDVI Data 总被引：1，自引：0，他引：1
An exponential relationship between net primary productivity (NPP) and integrated NDVI has been found in this paper. Based
on the relationship and using multi-temporal 8 km resolution NOAA AVHRR-NDVI data, the spatial distribution and dynamic change
of NPP and fractional vegetation cover in the Yellow River Basin from 1982 to 1999 are analyzed. Finally, the effect of rainfall
on NDVI is examined. Results show that mean NPP and fractional vegetation cover have an inclining trend for the whole basin,
and rainfall in flood season influences vegetation cover most. 相似文献
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The driving factors of runoff changes can be divided into precipitation factor and non-precipitation factor, and they can also be divided into natural factor and human activity factor. In this paper, the ways and methods of these driving factors impacting on runoff changes are analyzed at first, and then according to the relationship between precipitation and runoff, the analytical method about impacts of precipitation and non-precipitation factors on basin's natural runoff is derived. The amount and contribution rates of the two factors impacting on natural runoff between every two adjacent decades during 1956-1998 are calculated in the Yellow River Basin (YRB). The results show that the amount and contribution rate of the two factors impacting on natural runoff are different in different periods and regions. For the YRB, the non-precipitation impact is preponderant for natural runoff reduction after the 1970s. Finally, by choosing main factors impacting on the natural runoff, one error back-propagation (BP) artificial neural network (ANN) model has been set up, and the impact of human activities on natural runoff reduction in the YRB is simulated. The result shows that the human background of 1956-1979. 相似文献
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基于2018年多时空高分辨率全球城市边界解译数据,从省域、市级和县区级3个尺度测算黄河流域城镇土地经济密度,并综合应用泰尔指数、空间自相关分析、地理探测器探等方法探讨其空间格局及影响因素。研究结果显示：① 黄河流域城镇土地经济密度总体不高,在县区尺度上68.3%的县区土地经济密度低于平均水平,空间分布总体上呈东高西低的态势,高土地经济密度的县区主要集中在以郑州为中心的中原城市群和山东沿海地区;在市级尺度上,57.5%的城市土地经济密度低于平均值,空间分布上集中在中下游地区,空间分布不均衡,以河南省最为显著。② 黄河流域城镇土地经济密度在地市尺度和县区尺度都表现为显著的空间正相关,其中高值集聚区（HH）集中在中原城市群和山东半岛城市群,低值集聚区（LL）集中在陕、甘、宁等西部地区,低值异质区镶嵌分布在中原城市群和山东半岛城市群周围。不同尺度上的空间集聚区的空间分布范围也表现一定的差异,在县区尺度表现出了局部性和分散性特征。③ 人均GDP、人口规模、地方财政科技教育投入、二三产业劳动力密度、区位质量指数等对黄河流域城镇土地经济密度影响较大。同时在黄河流域上游、中游和下游地区表现一定的差异性,总体来说,资本投入强度、人均GDP和区位质量指数对于上游、中游和下游的城镇土地经济密度都有较高的解释能力。 相似文献
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山地占中国国土面积比重高,是我国破解区域发展不平衡矛盾的焦点区域,也是生态系统服务重要供给区,长期面临着经济发展和生态保护的双重压力与挑战。研究选取我国石漠化山地、新构造运动活跃区山地和北方土石山区的典型区域黔桂岩溶山地、横断山地和太行山地为案例,以支持服务中NPP(Net Primary Productivity)、调节类服务水源涵养和供给类服务农产品供给三类生态系统服务为代表,采用线性回归、相关分析等方法探讨了1990–2015年三大山地生态系统服务权衡与协同关系的时空特征。主要结论如下:(1)三大山地农产品供给服务相对下降,NPP和水文调节等支持和调节服务提升更为显著;(2)三大山地NPP与水文调节服务存在彼此增益的协同关系,黔桂岩溶山地协同关系增强,而横断山地和太行山地变弱,且前者变弱的程度更大;三大山地NPP、水文调节服务与农产品供给服务存在此消彼长的权衡关系,其中黔桂岩溶山地NPP与农产品供给服务权衡关系变弱,而横断山地和太行山地权衡关系增强,且后者变强的程度更大;(3)三大山地生态系统服务权衡与协同关系存在显著的空间分异。 相似文献
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干旱内陆河出山径流及其影响因素分析对于流域水资源评价、流域经济生态安全保障具有重要意义。基于1960-2012年塔里木河流域"三源流"与黑河流域的出山径流、降水、气温资料及4个全球气象指数监测数据,采用小波分析方法研究了各水文气象要素的周期特征,以及流域出山径流对气象要素与气象指数的响应特征。结果表明：（1）各水文气象因子多具有1~2个显著周期,周期多在2~7 a尺度范围内。（2）叶尔羌河、黑河出山径流与流域降水分别在6~17 a、2~16 a周期上关系显著。各出山径流与流域降水、气温的多尺度共振周期性差异,反映了各径流来源构成及其与气象要素年际动态方面的差异。（3）各流域出山径流对气象指数的响应特征不同,这在显著时频域以及径流响应时滞等方面均有表现。此研究可为气候变化条件下干旱内陆河流域生态-水文过程响应及水资源管理提供依据。 相似文献
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准确掌握流域湿地资源的数量和分布, 是流域湿地评价、修复与保护决策的前提。利用“北京一号”小卫星数据对黄河流域2006年湿地格局现状进行了监测, 在GIS技术支持下对流域湿地资源分布的影响控制因素进行了分析, 进而结合不同流域分区水资源条件, 对流域湿地保护策略进行了探讨。研究表明, 2006年黄河流域湿地总面积为25134km2,其中, 河流、湖泊、沼泽、滨海、人工湿地面积分别占该流域湿地总面积的36.2%、8.0%、45.0%、3.9%、6.9%.受气候及水资源支撑条件的影响, 黄河流域重要湿地集中分布在源区高寒沼泽湿地、上游河湖湿地、中下游河道湿地以及河口三角洲湿地。流域天然湿地分布受气候影响显着, 随着气候干燥度的增加, 湿地率呈明显递减趋势。研究认为, 黄河流域大部分地区属于半干旱区, 水资源条件先天不足, 必须充分考虑流域和区域水资源的支撑能力和干扰影响, 在流域层面和河流生态系统的尺度上统筹考虑, 构建科学合理的流域湿地保护框架体系。 相似文献