陕北地区土地生态系统固碳释氧价值量动态测评

基于1980-2010年的遥感数据和气象台站实测数据,利用光能利用模型对陕北地区植被净第一生产力进行了测评,从而计算得到植被固碳释氧价值量,并分析了其变化特征。不同土地利用类型固碳释氧物质总量排序为：草地>林地>耕地>未利用地>建设用地。空间分布上,陕北地区南部和北部府谷县和神木县固碳释氧价值总量变化的波动性较强,陕北西北部碳释氧价值总量的年际变化较为平缓。近30年来,陕北地区固碳释氧价值总量总体上呈持续增加趋势,固碳释氧价值总量增加的区域主要分布在榆林中北部地区,且大部分呈可持续增加趋势;减小区主要分布在陕北西南部的甘泉县、富县、黄陵县、志丹县的南部以及延安市南部的富县与宜川县的交界处,且呈强烈的持续减小趋势。生态固碳释氧价值量与月降水量整体上呈正相关,与月均温呈负相关。固碳释氧价值量的变化对降水量的变化响应较敏感,气温需要通过与其他气候系统进行耦合,从而协同对固碳释氧价值量产生影响。陕北地区生态系统固碳释氧价值总量受降水量的影响较强,两者在空间上呈现出正相关,且由南向北、由东南向西北呈减小的趋势;价值总量与气温的相关系数由南向北逐渐增加,中南部呈负相关,北部呈正相关。     

秦巴山区植被固定CO2释放O2生态价值测评

根据陕南秦巴山区植被类型及覆盖度的差异 ,利用改进型的自然植被NPP测算模型 ,结合区域能量平衡、水量平衡和蒸散模式 ,测定了植被有机质生产物质量。在此基础上 ,根据光合作用方程及造林成本法与工业制氧法测定了秦巴山区植被固定CO2 释放O2 的经济价值。研究结果 :①秦巴山区植被每年固定CO2 总量为 13 5× 10 7t/a ,释放O2 总量为 9 93× 10 7t/a ;②利用造林成本法估算出秦巴山区植被固定CO2 总经济价值为 35 2 2 4× 10 7元 /a ;③利用造林成本法与工业制氧法估算出秦巴山区植被释放O2 经济价值为 374 19× 10 8元 /a ;④本区植被固定CO2 释放O2 物质量和价值量中 ,温带落叶阔叶林贡献率最高 ,其次是亚热带落叶灌丛。本研究可为区域“绿色经济账户”的建立提供基础数据和方法。     

生态恢复背景下陕甘宁地区NPP变化及其固碳释氧价值

基于MODIS NPP(植被净初级生产力)数据,利用线性趋势法、ESDA(Exploratory Spatial Data Analysis)及固碳释氧价值模型,探讨2000-2012年生态恢复背景下陕甘宁地区NPP变化及其原因,并评估NPP变化的固碳释氧价值。结果表明:(1)2000-2012年,陕甘宁地区NPP年增长率为4.3%,总体呈现阶段性增长趋势,其中有两次持续增长期;(2)陕甘宁地区NPP受水热格局影响显著,整体呈现东南高、西北低空间分布特征,空间集聚显著,但研究期内集聚水平呈下降态势,与退耕还林还草工程由前期的局部试点向后期的全区扩散相互印证;(3)陕甘宁地区NPP增长趋势是人类活动和气候因素共同作用的结果,其中人类活动为主要驱动因素,尤其是退耕还林还草工程的实施;④生态恢复背景下,陕甘宁地区植被固碳量累计增加1.06×10⁷ t,释氧量累计增加2.7×10⁷ t,固碳释氧价值累计增加9.34×10¹⁰元。生态恢复创造效益比较明显。     

三江平原湿地生态系统固碳功能及其价值评估

固碳是湿地生态系统一项重要的服务功能。以三江平原（不包括完达山以南的穆棱—兴凯平原）为研究区,选取沼泽湿地、水稻田（人工湿地）、旱田为研究对象,通过固碳量及价值量评估方法,对比分析1982年、1995年、2000年和2005年三者固碳功能及其价值的差异。结果表明,随着沼泽湿地面积逐年萎缩,水稻田、旱田面积的增加,沼泽湿地固碳能力有所下降,而水稻田、旱田固碳能力则有不同程度的增加。4个时期沼泽湿地固碳价值均高于水稻田和旱田,除2000年外,水稻田的固碳价值低于旱田。2005年沼泽湿地固碳价值达751．957亿元,而水稻田和旱田固碳价值上限共计为52．945亿元。就固碳价值贡献率而言,历年沼泽湿地固碳价值贡献率高达93％以上;而水稻田单位面积固碳价值高于旱田。研究成果可为协调土地资源的开发利用,维持湿地生态系统碳“汇”功能提供数据参考。     

青藏高原生态系统服务价值的遥感测算及其动态变化

基于1985年和2000年青藏高原的生态系统类型、NPP和植被覆盖度的分布,利用遥感和GIS技术,结合生态经济学模型,测算了青藏高原生态系统服务功能的经济价值及其动态变化.结果表明:1)在生态系统服务价值构成中,气候调节价值＞有机物质生产价值＞土壤保持价值＞涵养水源价值＞营养物质循环价值;2)在不同生态系统类型中,草地服务价值所占比例最大,森林的单位面积价值最高;3)生态系统服务价值在水平方向上受降水和植被分布影响较大,自东南向西北递减,在垂直方向上受地形影响较大,1985-2000年青藏高原生态系统服务的单位面积价值和总价值都在提高.     

青藏高原高寒草原区域碳估测

CASA(Carnegie-Ames-Stanford Biosphere)模型是一个表征陆地生态系统水、碳素和氮素通量随时间变化的生态系统过程模型。本研究采用MODIS遥感数据与CASA模型相结合的方法计算了青藏高原高寒草原生态系统植被净初级生产力(NPP)总量为20.57×10¹²g·a^-1的碳。同时根据五道梁实验点上得到的经验关系估算了青藏高原高寒草原生态系统区域上的土壤碳排放(Heterotrophic respiration)总量为8.07×10¹² g·a^-1,因此推算得高寒草原区域内净生态系统生产力(NEP)折算成碳为12.50×10¹² g·a^-1。     

张掖黑河湿地国家级自然保护区固碳价值评估

以张掖黑河湿地国家级自然保护区为研究区,选取不同的湿地类型为研究对象,采用野外调查和实验分析的方法,计算出保护区湿地植被的固碳量和土壤固碳量;运用碳税法,对保护区湿地固碳功能价值进行估算。结果表明,研究区湿地总固碳量为596.41 Gg,其固碳价值为7.41×108元,直观的经济价值为该区域土地资源的开发利用及维持湿地生态系统的固碳功能提供了有利的依据,也为中国湿地固碳功能价值在应对全球气候变化的作用方面提供一定的参考。     

青藏高原草地生态系统碳收支研究进展

陆地生态系统碳收支仍然是当前全球气候变化研究的重要内容,青藏高原作为全球气候变化的敏感区,使青藏高原草地生态系统在区域碳收支平衡中占有主导地位,但研究方法等不同使得碳收支估算结果存在很大的不确定性。气候变暖在一定程度上提高了高寒草地生态系统的植被初级生产力和生物量,由此补偿了气候变暖导致的土壤有机碳分解释量,使青藏高原草地植被仍然发挥着碳汇的功能。而人类放牧活动对草地生态系统的影响较为复杂。因此,如何区分气候变化和人类活动对生态系统的影响机制,定量评价未来气候变化和人类活动影响下,青藏高原生态系统碳源/汇格局的可能变化,是一个非常重要的研究方向,也是一个极大的挑战。     

青藏高原草地生态系统生物量碳库研究进展

准确认识青藏高原草地生物量碳库及其变化规律对研究区域碳循环与合理利用草地资源具有重要意义。通过综述相关文献,将青藏高原草地生物量碳库的研究方法与结果概括如下:①当前草地生物量碳库的估算方法主要有4种:文献记录法、实地调查法、遥感—植被指数法和过程模型法等,而估算方法、采样标准与地下生物量估算是导致结果差异的主要因素;②文献结果显示,青藏高原草地生物量的平均碳密度为223 g/m2,碳库为277TgC(1Tg=1012g);③采用遥感的估算结果表明,近20年来青藏高原草地地上生物量碳库呈增加的趋势,总体处于碳汇状态;④影响青藏高原草地地上生物量的主要因子是降水量,温度对生物量的影响还存在不确定性,人为干扰也是影响草地生物量的重要因素。目前青藏高原草地生物量碳库的研究仍存在着一些问题,应从基础观测数据、遥感模型算法与碳—氮—水耦合过程模拟等方面开展更为深入的研究。     

若尔盖高原泥炭地碳收支特征及固碳价值评价研究

基于野外实测数据和碳税法对若尔盖高原泥炭地的固碳价值进行了定量评价。结果表明:若尔盖高原泥炭地总体表现为CO_2的汇和CH_4的源,年净固定CO_2的量为2 922 kg CO_2/hm~2,年CH_4排放量约为48 kg CH_4/hm~2,换算成CO_2当量约为1 163 kg CO_2/hm~2。若尔盖高原泥炭地总CO_2的排放量为23 375.6 kg CO_2/hm~2,其中CH_4排放的CO_2当量仅占到了总CO_2排放的5%。将若尔盖高原泥炭地吸收CO_2的正效应减去CH_4排放的负效应,得到若尔盖高原泥炭地的年净固碳量为1759.4 kg CO_2/hm~2,总体表现出较强的碳汇功能。若尔盖高原泥炭地净吸收CO_2的价值为11.50亿元(正效应价值),净排放CH_4的价值为4.58亿元(负效应价值)。将正负效应进行整合,得到整个若尔盖高原泥炭地的总固碳价值为6.92亿元。     

Preliminary results of usingCs to study wind erosion in the Qinghai-Tibet Plateau

The world fallout of caesium-137 (¹³⁷Cs) associated with nuclear weapons testing during the 1950s and 1960s has provided a valuable man-made tracer for studies of soil erosion and sediment delivery. But relatively few researchers have used it to estimate wind erosion. In this paper, the¹³⁷Cs technique is introduced into the study of wind erosion and its modern processes in the Qinghai-Tibet Plateau. Two¹³⁷Cs reference inventories of 982·11 and 2376·04 Bq m⁻²was established preliminarily, which distribute in the south and mid-north parts of the study area respectively. By analysing the patterns of¹³⁷Cs depth profiles from sampling sites, the aeolian processes of erosion and deposition along nearly 40 years has been revealed, i.e. the shrub coppice dunes(S1) and semi-fixed dunefields (S3) had experienced the alternation of erosion and deposition, while the grasslands (S4, S6 and S7) and dry farmlands (S5) suffered erosion only. By using the¹³⁷Cs model, the average wind erosion rates for shrub coppice dune (S1), semi-fixed dunefields (S3), dry farmlands (S5) and grasslands (S4, S6 and S7) were estimated to be 84·14, 69·43, 30·68 and 21·84 tha⁻¹a⁻¹respectively, and for the whole Plateau, averaging 47·59 ha⁻¹a⁻¹which can be regarded as the medium erosion standard. These results derived from¹³⁷Cs for the first time have significant implications for the further research of wind erosion and desertification control in the Qinghai-Tibet Plateau.     

基于改进土壤冻融水循环的Biome-BGC模型估算青藏高原草地NPP

Biome-BGC模型被广泛用于估算植被净初级生产力（Net Primary Productivity, NPP）,但是该模型未考虑冻土区土壤冻融水循环过程对植被生长的影响。本文基于Biome-BGC模型,改进冻土区活动层土壤冻融水循环,估算了2000—2018年青藏高原高寒草地NPP。通过比较原模型和改进后的模型,并对NPP模拟结果的时空特征进行了分析,结果表明：① 增加冻融循环提高了NPP估算精度,青藏高原草地NPP均值由114.68 gC/(m²·a)提高到128.02 gC/(m²·a)。② 原模型和改进后NPP的空间分布差异较大,时间变化趋势差异不明显。③ 青藏高原草地NPP总量为253.83 TgC/a,呈东南向西北递减的空间格局,年均增速为0.21gC/(m²·a)（P=0.023）,显著增加的占17.85%,主要分布在羌塘高寒草原地带的大部分地区和藏南山地灌木草原地带的西部。④ 该冻融水循环改进方法简单可靠,具有在其他多年冻土区推广的价值。     

近50年青藏高原东部降雪的时空演变

选用1967-2012年青藏高原东部60个站点的观测资料,分析了该地区降雪的时空演变特征,并结合降水和气温的变化,探讨了降雪与积雪的关系,结果表明：青藏高原东部年降雪量在1.3~152.5 mm范围内变化,空间分布差异显著;秋季降雪表现出中间多、周边少的特征,冬季降雪表现出由东南向西北递减的特征,春季降雪最多且空间分布与年降雪基本一致;降雪可划分为青南高原区、藏北高原区、柴达木盆地区、青藏高原东南缘区、川西高原西北部区、青藏高原南缘区、青海东北部区及藏南谷地区;就青藏高原整体而言,除秋季外,整年、冬季和春季降雪均表现出“少—多—少”的年代际变化特征,其中冬季降雪在1986年发生了由少到多的突变,整年、冬季和春季降雪均在1997年发生了由多到少的突变;不同区域降雪的时间变化规律各具特点;降雪与积雪的关系十分密切,春季降雪受气温的影响最为显著,秋季次之,冬季最弱;20世纪末,春季降雪受气温升高的影响表现出与降水变化相反的由多到少的气候突变特征。     

青藏高原矿产资源的分布、形成及开发

通过分析青藏高原矿产资源的分布及储量,探讨青藏高原的成矿作用,指出青藏高原矿产资源极为丰富,能够作为我国"东部经济带"的战略资源接替基地,这对于保证我国矿产资源的可持续供应具有举足轻重的地位.但青藏高原生态环境脆弱、开发成本高、难度大,应坚持科学发展观,加速青藏高原优势矿产资源的勘查和开发,处理好资源开发与环境保护的关系.     

青藏高原高寒草原生态系统CO2过程研究

In this paper, the CO2 concentrations profile from 1.5 m depth in soil to 32 m height in atmosphere were measured from July 2000 to July 2001 in an alpine grassland ecosystem located in the permafrost area on the Tibetan Plateau, which revealed that CO2 concentrations varied greatly during this study period. Mean concentrations during the whole experiment in the atmosphere were absolutely lower than the CO2 concentrations in soil, which resulted in CO2 emissions from the alpine steppe soil to the atmosphere. The highest CO2 concentration was found at a depth of 1.5 m in soil while the lowest CO2 concentration occurred in the atmosphere. Mean CO2 concentrations in soil generally increased with depth. This was the compositive influence of the increasing soil moistures and decreasing soil pH, which induced the increasing biological activities with depth. Temporally, the CO2 concentrations at different layers in air remained a more steady state because of the atmospheric turbulent milking. During the seasonal variations, CO2 concentrations at surface soil interface showed symmetrical patterns, with the lowest accumulation of CO2 occurring in the late winter and the highest CO2 concentration in the growing seasons.     

CO2 processes in an alpine grassland ecosystem on the Tibetan Plateau

In this paper, the CO2 concentrations profile from 1.5 m depth in soil to 32 m height in atmosphere were measured from July 2000 to July 2001 in an alpine grassland ecosystem located in the permafrost area on the Tibetan Plateau, which revealed that CO2 concentrations varied greatly during this study period. Mean concentrations during the whole experiment in the atmosphere were absolutely lower than the CO2 concentrations in soil, which resulted in CO2 emissions from the alpine steppe soil to the atmosphere. The highest CO2 concentration was found at a depth of 1.5 m in soil while the lowest CO2 concentration occurred in the atmosphere. Mean CO2 concentrations in soil generally increased with depth. This was the compositive influence of the increasing soil moistures and decreasing soil pH, which induced the increasing biological activities with depth. Temporally, the CO2 concentrations at different layers in air remained a more steady state because of the atmospheric turbulent milking. During the seasonal variations, CO2 concentrations at surface soil interface showed symmetrical patterns, with the lowest accumulation of CO2 occurring in the late winter and the highest CO2 concentration in the growing seasons.     

考虑季节性的青藏高原地区公路可达性评价北大核心CSCD

可达性是交通地理学的重要概念之一,准确评价可达性对于交通规划和建设具有重要意义,但目前考虑季节性变化和山区地形影响的可达性评价仍相对较少。青藏高原地区不仅雨季、雪季分明,且具备高海拔和地形复杂等特征,因此,需要在可达性评价中充分考虑季节影响和地形影响。结合多源数据,论文采用成本—距离法评价青藏高原地区公路可达性。结果表明:(1)雨季青藏高原地区到基础服务设施的最短时间较于未考虑降水影响的情况变化不大,在雨季全域总可达性平均值增加0.011 h,多出0.021%的地区受降水影响无法在8 h范围内到达最近服务设施。(2)受积雪影响,青藏高原全域可达性存在变差的情况,全域雪季最短可达性时间平均增加2.04 h。多出5.41%的地区受降雪影响无法在2 h内到达最近服务设施,多出5.54%的地区无法在[2, 4) h范围内到达最近服务设施。(3)从雨雪季节受降水和积雪影响的可达性季节波动情况来看,雪季可达性波动幅度更大。其中,可达性受降水影响最大的地区主要聚集在珠穆朗玛峰附近以及雅鲁藏布江大峡谷附近地区;可达性受积雪影响最严重的地区主要聚集在西藏自治区的东部、青海省的南部、四川省的西部,多分布在横断山区、唐古拉山脉、巴颜喀拉山脉等地形区内。研究结果可为青藏高原地区提高交通路网的稳定性与优化交通路网布局提供科学参考。     

青藏高原少数民族地区特色城镇化动力机制分析——以环青海湖地区为例

通过调查青藏高原环青海湖少数民族地区城镇化发展现状,揭示西部大开发以来该区域城镇化的动力机制的多元性、独特性:特色产业发展是城镇化的重要推动力量;农牧民改善生活方式、改变就业现状、提高受教育水平的意愿是该区域城镇化的新动因;政府的相关政策对城镇化有明显的推动作用;生态环境对该地区城镇化发展也有特殊要求.结合环青海湖少数民族地区城镇化开发的环境分析,阐明该区域城镇化发展的优势与劣势,以及城镇化面临的机遇与威胁.针对特有的城镇化动力机制,提出环青海湖少数民族地区城镇化发展思路.