內容簡介
本書基於土地利用/覆被變化與生態系統服務功能的基本關係,以流域土地利用/覆被變化為科學起點,以1990年、1995年、2000年、2005年、2010年和2018年為研究期,採用InVEST模型定量評估產水量、碳儲存、土壤保持、生境質量,採用CASA模型評估淨初級生產力(NPP),明晰其時空分異特徵,在此基礎上明確草地生態系統5項服務功能的時空變化特徵,揭示生態系統服務功能對草地利用變化的敏感性,探究生態系統服務功能權衡協同關係及其尺度效應並探究草地生態系統5項服務功能的權衡協同機制及其驅動因素,*後利用CA-Markov模型預測黃河流域未來10年土地利用/覆被變化及其生態系統服務功能的變化,以生態系統服務功能空間格局特徵、各功能間權衡協同關係以及未來變化趨勢劃定黃河流域生態功能分區繼而提出草地生態系統管理對策。
圖書目錄
序言 I
目 錄 I
第1章 緒論 - 4 -
1.1問題的提出與研究意義 - 4 -
1.1.1問題的提出 - 4 -
1.1.2研究意義 - 7 -
1.2相關研究進展 - 8 -
1.2.1生態系統服務及草地生態系統服務的研究進展 - 8 -
1.2.2生態系統服務權衡與協同關係的研究進展 - 10 -
1.2.3生態系統服務驅動機制的研究進展 - 14 -
1.2.4氣候變化和人類活動對生態系統服務的影響的研究進展 - 16 -
1.2.5研究評述 - 18 -
1.3研究內容 - 19 -
1.4思路與技術路線 - 20 -
第2章 研究區概況與研究方法 - 22 -
2.1黃河流域概況 - 22 -
2.1.1土地利用/覆被特徵 - 23 -
2.1.2黃河流域草地概況 - 24 -
2.1.3土壤質地特徵 - 25 -
2.1.4氣候特徵 - 26 -
2.2研究方法 - 27 -
2.2.1產水量 - 27 -
2.2.2 碳儲量 - 27 -
2.2.3 土壤保持 - 29 -
2.2.4 生境質量 - 31 -
2.2.5 植被淨初級生產力 - 32 -
2.2.7生態系統服務價值評估 - 33 -
2.2.8 空間統計分析 - 34 -
2.3數據來源與處理 - 35 -
2.3.1InVEST 模型輸入數據來源 - 35 -
2.3.2數據處理 - 36 -
第3章 黃河流域1990—2018年土地利用/覆被時空演變 - 40 -
3.1黃河流域土地利用/覆被時空總體特徵分析 - 40 -
3.1.1時間變化特徵 - 40 -
3.1.2空間變化特徵 - 41 -
3.2黃河流域土地利用/覆被類型轉移圖譜分析 - 42 -
3.2.11990—2000年土地利用轉型圖譜分析 - 46 -
3.2.2 2000-2010年土地利用轉型圖譜分析 - 46 -
3.2.32010-2018年土地利用轉型圖譜分析 - 46 -
3.3二級流域土地利用結構特徵及變遷 - 48 -
3.3.1土地利用組合類型分析 - 48 -
3.3.2地類區位意義分析 - 50 -
3.4總結 - 51 -
第4章 黃河流域草地生態系統服務功能及其空間異質性 - 53 -
4.1黃河流域生態系統服務功能時空演變特徵分析 - 53 -
4.1.1產水深度時空動態演變特徵分析 - 53 -
4.1.2碳儲量時空動態演變特徵分析 - 55 -
4.1.3土壤保持的時空動態演變特徵分析 - 57 -
4.1.4生境質量時空動態演變特徵分析 - 58 -
4.1.5NPP時空動態演變特徵分析 - 60 -
4.2草地生態系統服務功能空間自相關分析 - 61 -
4.2.1草地產水量空間自相關 - 61 -
4.2.2草地碳儲量空間自相關 - 62 -
4.2.3草地土壤保持空間自相關 - 63 -
4.2.4草地生境質量空間自相關 - 64 -
4.2.5 草地NPP空間自相關分析 - 65 -
4.3草地生態服務功能的地形效應 - 66 -
4.3.1草地產水服務功能 - 66 -
4.3.2草地碳儲量服務功能 - 68 -
4.3.3草地系統土壤保持 - 70 -
4.3.4草地系統生境質量 - 72 -
4.3.5草地生態NPP - 74 -
4.4總結 - 75 -
第5章 黃河流域生態系統服務功能對草地利用轉型的敏感性 - 77 -
5.1不同土地利用/覆被類型的生態系統服務功能對比 - 77 -
5.2草地生態系服務功能對全域生態系統服務功能的影響研究 - 79 -
5.2.1流域草地面積變化與全域及草地生態系統服務功能關係的定性分析 - 79 -
5.2.2區域生態系統服務功能對草地與其他地類之間轉換的敏感性分析 - 83 -
5.3總結 - 85 -
第6章 黃河流域草地生態系統服務功能權衡與協同關係及其驅動因素 - 87 -
6.1研究方法 - 87 -
6.1.1權衡協同研究方法 - 87 -
6.1.2生態系統權衡協同驅動因素 - 88 -
6.2黃河流域生態服務功能不同尺度權衡協同關係 - 93 -
6.2.1全域尺度生態服務功能權衡協同關係 - 93 -
6.2.2流域生態系統服務權衡協同 - 97 -
6.3草地生態服務功能權衡協同關係 - 105 -
6.4草地生態系統服務功能權衡協同的驅動因素 - 108 -
6.4.1基於隨機森林的生態系統服務空間分布影響權重 - 108 -
6.4.2基於地理加權回歸模型權衡協同驅動因素分析 - 109 -
6.5總結 - 113 -
第7章 黃河流域未來土地利用/覆被變化和生態系統服務多情景模擬 - 115 -
7.1 黃河流域未來土地利用/覆被預測 - 115 -
7.1.1CA-Markov模型原理及預測步驟 - 115 -
7.1.2 2030年土地利用/覆被預測 - 118 -
7.2未來氣候變化預測 - 120 -
7.3不同情景下生態系統服務功能 - 122 -
7.3.1黃河流域生態系統服務功能 - 122 -
7.3.2 黃河流域草地生態系統服務功能變化 - 126 -
7.4總結 - 128 -
第8章 黃河流域草地生態系統服務價值時空特徵及其地形梯度效應 - 130 -
8.1黃河流域草地生態系統服務基準單價 - 131 -
8.2黃河流域草地生態系統服務總價值 - 131 -
8.3生態系統服務價值的空間分布 - 135 -
8.4黃河流域草地生態系統服務價值的地形梯度分異特徵 - 136 -
8.5總結 - 138 -
第9章 黃河流域生態系統服務功能分區及草地生態系統分類管理對策 - 140 -
9.1基於SOM的黃河流域生態系統服務功能分區 - 140 -
9.1.1研究方法 - 140 -
9.1.2結果及分析 - 143 -
9.2草地生態核心功能區及提升重點區域識別 - 144 -
9.2.1識別方法與過程 - 144 -
9.2.2識別結果及分析 - 145 -
9.2.3草地生態功能最佳化對策 - 148 -
9.3總結 - 150 -
第10章 結論與展望 - 151 -
10.1研究結論 - 151 -
10.2展望 - 153 -
後記 - 154 -
主要參考文獻 - 155 -
作者簡介
楊潔,女,甘肅天水人,草學博士,現就職於甘肅農業大學草業學院,任講師,主要從事草地巨觀生態的科研與教學工作。在國內外期刊發表學術論文10餘篇。