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地理学报 2015年第7期70卷 1052-1067页

作者：刘焱序王仰麟彭建张甜魏海北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

本研究以城市社会—生态系统为风险评价对象,引入生态适应性循环三维框架,将景观生态风险评价指标从单一的景观指数层面扩展至"潜力—连通度—恢复力"三维准则,并以深圳市为研究区,基于有序加权平均(OWA)算法对评价结果进行... 详细信息

本研究以城市社会—生态系统为风险评价对象,引入生态适应性循环三维框架,将景观生态风险评价指标从单一的景观指数层面扩展至"潜力—连通度—恢复力"三维准则,并以深圳市为研究区,基于有序加权平均(OWA)算法对评价结果进行情景设置。研究结果显示,评价中干扰指标主要影响风险评价结果属性值域,而风险空间格局则受暴露指标制约;深圳全市景观生态风险整体呈现"西高东低"的分布格局,城市新建成区风险最高,大鹏半岛风险最低,羊台山与笔架山公园则是城区内部的相对风险低值区;基于OWA方法设置情景偏好,绘制"忽视"、"正常"及"重视"三种风险情景下的城市景观生态风险图。本研究基于生态适应性循环理念集成社会—生态系统时空动态干扰与暴露指标表征城市景观生态风险,并通过OWA方法变换主观偏好、降低评价不确定性,可以满足不同发展思路下的城市开发布局需求,从而为城市景观发展空间权衡提供决策支持。

关键词：城市景观生态风险生态适应性循环有序加权平均城市发展空间权衡深圳市

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基于InVEST模型的黑河中游土地利用变化水文效应时空分析

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北京大学学报（自然科学版） 2015年第6期51卷 1157-1165页

作者：王雅蒙吉军北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

基于1986,1995,2000和2010年土地利用数据和In VEST模型,研究近25年来黑河中游的土地利用变化规律,模拟不同土地利用格局下的流域产流量,并采用多元线性回归模型分析不同用地类型对流域产流的影响。结果表明:1)黑河中游主要用地类型为... 详细信息

基于1986,1995,2000和2010年土地利用数据和In VEST模型,研究近25年来黑河中游的土地利用变化规律,模拟不同土地利用格局下的流域产流量,并采用多元线性回归模型分析不同用地类型对流域产流的影响。结果表明:1)黑河中游主要用地类型为未利用地、草地和耕地,2000年后土地利用结构变化较大,大量耕地转化为建设用地;2)经过反复检验,发现当Z=7.3时,模拟产流量与自然径流量最为接近,从子流域来看,产流深度呈现从东南部到西北部逐渐递减的空间分布规律;3)林地面积增加抑制流域产流,而草地、建设用地和未利用地会促进产流,耕地在不同的利用方式下会产生正负不同的水文效应。研究结果可为实现绿洲水土资源平衡提供借鉴。

关键词：土地利用变化水文效应 InVEST模型黑河中游

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怒江河谷入侵植物与乡土植物丰富度的分布格局与影响因子

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生物多样性 2016年第4期24卷 389-398页

作者：许玥李鹏刘晔张婉君秦思雨沈泽昊北京大学城市与环境学院生态学系地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院广东深圳518055 北京国道通公路设计研究院股份有限公司北京100053 Conservation International 2011 Crystal DriveArlingtonVA 22202

外来物种入侵严重威胁着乡土植物多样性并削弱了生态系统服务功能。本文基于滇西北怒江河谷植被调查的样方数据,从群落水平研究了乡土和入侵植物多样性的空间分布格局,以及地形、气候、人类干扰等因子对两种格局的影响。本研究共记录到... 详细信息

外来物种入侵严重威胁着乡土植物多样性并削弱了生态系统服务功能。本文基于滇西北怒江河谷植被调查的样方数据,从群落水平研究了乡土和入侵植物多样性的空间分布格局,以及地形、气候、人类干扰等因子对两种格局的影响。本研究共记录到外来入侵植物26种,隶属于13科21属;乡土植物1,145种,分属于158科628属。沿着怒江河谷,入侵植物物种丰富度随纬度与海拔的增加而减少;乡土物种丰富度则随纬度增加而增加,并在海拔梯度上呈单峰格局。运用广义线性模型分析公路边缘效应(反映生境干扰)、气候、地形和土壤等环境因素对物种丰富度分布格局的影响。等级方差分离的结果显示,公路两侧的生境干扰对入侵种和乡土种的丰富度格局均具有首要影响。在自然环境因子中,降水量是入侵植物丰富度的主要限制因子,而乡土物种丰富度则主要受到地形因子尤其是坡向的影响。结构方程模型的分析结果也表明,乡土植物和入侵植物丰富度之间的负相关关系反映了二者对环境响应的差异。本文结果支持物种入侵的资源可利用性限制假说,并强调了人类活动对生物多样性的负面影响;乡土植物或已较好地适应了干旱河谷气候,但并没有显示出对外来物种入侵的抵抗作用。

关键词：入侵物种乡土物种空间格局气候人类活动

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基于生态系统服务视角的“土地分离与共享框架”解析

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地理科学进展 2016年第9期35卷 1100-1108页

作者：冯喆许学工周建高阳中国地质大学(北京)土地科学技术学院北京100083 北京大学城市与环境学院地表过程与模拟教育部重点实验室北京100871 中国农业大学资源与环境学院土地资源管理系北京100193 国土资源部农用地质量与监控重点实验室北京100193

"土地分离和共享框架"是协调物质生产和生态保护、促进土地可持续利用的重要理论。本文梳理了"土地分离与共享框架"和生态系统服务间关联,剖析生态系统服务应用于该框架的理论基础,结合美国典型土地共享案例,分析... 详细信息

"土地分离和共享框架"是协调物质生产和生态保护、促进土地可持续利用的重要理论。本文梳理了"土地分离与共享框架"和生态系统服务间关联,剖析生态系统服务应用于该框架的理论基础,结合美国典型土地共享案例,分析了土地利用策略选择对粮食生产、生物多样性、直接和间接生态系统服务的影响,并探讨了该框架对中国生态系统工程的启示。结果表明:随着人类对土地功能认知的不断深入,"土地分离与共享框架"的拓展表现为从单一的粮食供给服务需求演进到粮食供给服务和其他生态系统服务的综合需求。当粮食供给服务与其他服务处于权衡状态时,在生态脆弱、恢复力差的地区,不同生态系统服务间多处于凸权衡关系,一般适宜采用分离策略;在生态系统稳定、恢复力强的地区,不同生态系统服务多处于凹权衡关系,一般适宜采用共享策略。结合美国典型土地共享案例发现,其土地利用实践中选择土地功能共享策略是比较适宜的;生态系统服务作为政策评估工具,可在策略选择和评估实施效果中发挥一定作用。研究结果可为可持续土地利用提供理论与方法支撑,并为中国制定土地利用策略提供参考。

关键词：土地分离与共享生态系统服务生物多样性粮食生产权衡

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三江并流地区干旱河谷植物物种多样性海拔梯度格局比较

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生物多样性 2016年第4期24卷 440-452页

作者：杨阳韩杰刘晔忠永茨仁石松林斯那此里许玥应凌霄张婉君沈泽昊北京大学城市与环境学院生态学系地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 云南白马雪山国家级自然保护区管理局云南德勤674500 北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院广东深圳518055 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085

在滇西北三江并流地区典型干旱河谷段,在怒江、澜沧江和金沙江的东、西坡共设置了6条海拔梯度样带,通过标准样地的植物群落调查,分析各条样带植物的物种丰富度、物种更替率的海拔梯度格局,并比较了地理和植被变量对分布格局的解释。干... 详细信息

在滇西北三江并流地区典型干旱河谷段,在怒江、澜沧江和金沙江的东、西坡共设置了6条海拔梯度样带,通过标准样地的植物群落调查,分析各条样带植物的物种丰富度、物种更替率的海拔梯度格局,并比较了地理和植被变量对分布格局的解释。干旱河谷植被带位于海拔3,000 m以下,以灌丛和灌草丛为主,其在各河谷的分布上限自西向东依次升高。植物物种丰富度的分布主要与海拔、流域、经纬度和植被带有关,沿纬度和海拔梯度升高而显著增加的格局主要表现在草本层和灌木层,灌木物种丰富度还呈现自西向东显著增加的趋势。怒江的灌木和草本种物种丰富度显著高于金沙江和澜沧江,三条江的乔木种丰富度差异则不显著。森林带的样方草本物种丰富度显著低于灌草丛带样方,并且还拥有后者没有的乔木种。不同样带的植物物种更替速率呈现了不一致的海拔梯度格局,但均在样带海拔下部的灌草丛群落与海拔上部森林群落之间的交错带出现峰值。森林–灌草丛植被交错带在怒江样带处于海拔1,900–2,100 m处,在澜沧江河谷位于海拔2,300–2,400 m,在金沙江河谷位于海拔2,700–2,900m。所有海拔样带的森林段或灌草丛段相对于同一样带不同植被段之间的物种更替程度为最小,不仅小于同一流域不同样带相同植被段之间物种更替率的均值,更小于所有样带相同植被段之间的更替率均值。在三条河流6条海拔样带的12个植被带段之间的物种更替变化中,空间隔离因素可以解释34.2%,而植被类型差异仅能解释不到0.5%。本研究结果显示了环境差异对不同植被类型物种丰富度的首要影响,和各河流之间的空间隔离对植物群落构建和物种构成的主要作用。

关键词：三江并流干旱河谷物种多样性海拔梯度群落结构

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基于植被动态的黄土高原生态地理分区

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地理研究 2015年第9期34卷 1643-1661页

作者：张甜彭建刘焱序赵明月北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

生态地理区划作为自然区划的新分支,近年来受到国内外地理学者的广泛关注,其在认识地理分异规律及区域规划活动中发挥着重要作用。传统生态地理分区多依据自上而下的三级演绎途径,且对于多分区方案的对比与优选缺乏定量化准则。黄土高... 详细信息

生态地理区划作为自然区划的新分支,近年来受到国内外地理学者的广泛关注,其在认识地理分异规律及区域规划活动中发挥着重要作用。传统生态地理分区多依据自上而下的三级演绎途径,且对于多分区方案的对比与优选缺乏定量化准则。黄土高原作为中国典型的生态脆弱区,植被生长与恢复对缓解当地生态困境十分重要,因此以植被多年动态一致性特征作为分区合理性的评价指标,有助于准确揭示当地生境特点及分异规律。为此,选取热量类、水分类、地形类及地表覆被类共9个指标,采用自组织映射网络(SOFM)与GIS空间分析技术,基于黄土高原近30年来自然本底与覆被状况进行生态地理分区;并依循植被动态一致性准则,依据两步筛选法对多种方案进行优选,最终将黄土高原分为六大生态地理区。研究表明:黄土高原修正6分区方案在12个备选分区方案中效果最好;同时,修正6分区方案多年平均NPP离散系数最低,表明该分区内部离散程度最小。分区方案与既有分区方案相比具有较好的一致性,但由于区划尺度存在一定的差异,整体区域划分更为清晰。对生态地理分区方案优选定量方法的探索,有助于提升自下而上生态地理区划的客观性。

关键词：生态地理分区植被动态一致性分区方案优选 SOFM神经网络黄土高原

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中国西南干旱河谷植被的区系地理成分与空间分异

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生物多样性 2016年第4期24卷 367-377页

作者：刘晔朱鑫鑫沈泽昊孙航北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院深圳518055 信阳师范学院生命科学学院河南信阳464000 北京大学城市与环境学院生态学系地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 中国科学院昆明植物研究所生物多样性与生物地理学重点实验室昆明650204

根据对云南、四川、甘肃三省九条主要河流干旱河谷的植物群落调查数据,对我国西南干旱河谷维管束植物区系的科、属分布区类型进行划分,并分析其地理分布格局。结果表明:(1)西南干旱河谷区的植物区系地理成分复杂,联系广泛,共包含11个科... 详细信息

根据对云南、四川、甘肃三省九条主要河流干旱河谷的植物群落调查数据,对我国西南干旱河谷维管束植物区系的科、属分布区类型进行划分,并分析其地理分布格局。结果表明:(1)西南干旱河谷区的植物区系地理成分复杂,联系广泛,共包含11个科级和15个属级分布区类型;总体上,科、属两级热带/温带成分比例分别为3.06和1.77,显示了强烈的热带区系亲缘及温带区系的后期影响;与地中海–西亚至中亚植物区系存在一定联系;其东亚成分和中国特有成分比例低于亚热带区系平均水平,且中国–喜马拉雅成分比例高于中国–日本成分。(2)从西南向东北方向,植物区系的热带性质逐渐减弱,温带性质逐渐增强;科、属水平区系成分与古地中海–中亚区系的相似性逐渐增强;东亚和中国特有成分比例增加;南盘江与元江的干旱河谷植物区系之间存在中国–日本和中国–喜马拉雅成分的分界线。(3)根据干旱河谷植物属区系成分的比例构成将怒江、澜沧江和元江与其他流域分开,显示了长江溯源侵蚀和水系合并对西南诸河流植物区系发育的影响。

关键词：中国西南干旱河谷维管束植物区系成分相似性空间分异

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地理距离及环境差异对云南元江干热河谷植物群落beta多样性的影响

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生物多样性 2016年第4期24卷 399-406页

作者：李新辉刘延虹刘晔许玥杨阳沈泽昊西南林业大学环境科学与工程学院昆明650224 云南玉溪森林生态系统国家定位观测研究站云南玉溪653400 北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院广东深圳518055 北京大学城市与环境学院生态学系地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

beta多样性反映了群落间物种组成的差异,是生物多样性研究的热点之一。本研究通过对云南元江干热河谷41个植物群落样方进行调查,用Jaccard相异系数表征物种beta多样性,用样方之间的最近谱系距离(mean nearest taxon distance,MNTD)及平... 详细信息

beta多样性反映了群落间物种组成的差异,是生物多样性研究的热点之一。本研究通过对云南元江干热河谷41个植物群落样方进行调查,用Jaccard相异系数表征物种beta多样性,用样方之间的最近谱系距离(mean nearest taxon distance,MNTD)及平均谱系距离(mean pairwise distance,MPD)表征谱系beta多样性,采用基于距离矩阵的多元回归和方差分解方法,探讨了该区域干热河谷典型植物群落的物种beta多样性和谱系beta多样性与样方间环境差异(主要是气候)及地理距离之间的关系。结果表明:(1)群落间的地理距离和年平均温度差异对干热河谷植物群落的物种beta多样性和谱系beta多样性有显著影响;(2)地理距离对物种beta多样性和MNTD的影响最大;地理距离和年平均温度差异对MPD的影响均较大;(3)样方间年平均温度与年平均降水量的差异和地理距离能够解释群落间beta多样性及谱系beta多样性11–13%的变异。以上结果表明,生态位分化和扩散限制对该地区植物群落的beta多样性均有显著影响,其中扩散限制的影响可能更大。此外,人类活动等其他因素也很可能对元江干热河谷的群落组成具有非常重要的影响。

关键词：群落构建谱系beta多样性生态位扩散限制人类干扰

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土壤呼吸日动态同温度的关系以及最适测定时间

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北京大学学报（自然科学版） 2015年第1期51卷 159-170页

作者：王嘉慧方圆王娓张馨月杨艳北京大学城市与环境学院生态学系北京大学地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

一天一次的土壤呼吸测定方式可能会引起结果的偏差,为了估计这种偏差以及确定土壤呼吸测定的最适宜时间,2011年6—8月在河北省塞罕坝地区开展4种植被类型（森林、灌丛、草原和草甸）、13个群落类型土壤呼吸速率日动态以及土壤表层10 cm... 详细信息

一天一次的土壤呼吸测定方式可能会引起结果的偏差,为了估计这种偏差以及确定土壤呼吸测定的最适宜时间,2011年6—8月在河北省塞罕坝地区开展4种植被类型（森林、灌丛、草原和草甸）、13个群落类型土壤呼吸速率日动态以及土壤表层10 cm温度和气温的同步测定。结果表明：在一天内不同时间进行测定,可导致土壤呼吸速率偏离程度在-26%~68%;森林在一天内不同时间进行测定,对土壤呼吸速率的影响较小（距离日平均值的偏离〈10%）;草原和草甸通常在早上7：30—10：30和下午17：00—19：00进行测定对土壤呼吸速率的影响较小（距离日平均值的偏离〈10%）。土壤呼吸速率的日变化与土壤温度和气温的日变化密切相关。研究表明,如果忽略土壤呼吸的日动态,将会对土壤呼吸速率的估算带来显著影响。

关键词：日动态环境因子短期测定土壤呼吸速率

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西北河谷盆地生态系统服务的权衡与协同分析——以银川盆地为例

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中国沙漠 2016年第6期36卷 1731-1738页

作者：李鸿健任志远刘焱序张静陕西师范大学旅游与环境学院陕西西安710062 陕西师范大学西北国土资源研究中心陕西西安710062 陕西师范大学西北历史环境与经济社会发展研究院陕西西安710062 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

明晰生态系统服务权衡与协同的表现类型、形成机理、尺度依存和区域差异,是制定区域发展与生态保护"双赢"政策措施的有效途径。以银川盆地为研究区,对2000年和2014年净初级生产力(NPP)、保土、保水、固沙等生态系统服务物质... 详细信息

明晰生态系统服务权衡与协同的表现类型、形成机理、尺度依存和区域差异,是制定区域发展与生态保护"双赢"政策措施的有效途径。以银川盆地为研究区,对2000年和2014年净初级生产力(NPP)、保土、保水、固沙等生态系统服务物质量进行估算,利用相关分析法、ESTD模型和空间热点制图法分析了生态系统服务之间的权衡协同关系和生态环境空间分布特征及形成机理。结果表明:2000—2014年,4种生态系统服务物质量都有显著提高;空间分布均呈现中间高,四周低的格局;相关分析显示协同作用是各生态系统服务之间的主导关系;NPP与保水、固沙之间的协同程度较高;空间热点制图显示高值项增加的栅格占总数21.64%,高值项减少的栅格占总数21.49%;表明在银川盆地整体生态系统服务功能增加的趋势下内部增减规律并不一致。在南北方向上降水因素对生态系统服务有主导性影响,相关度为0.368;在东西方向上起主导作用的是植被和海拔,相关度分别为0.572和0.563;在东北-西南方向上海拔和湿度对生态系统的影响最大,相关度分别为-0.487和-0.417;在西北-东南方向上其主要影响的也是海拔和湿度,相关度为0.628和-0.628。生态系统服务的权衡与协同关系随尺度的变化而变化,具有明显的尺度依存性;同一尺度空间分布格局的影响因素也存在很大的差异性。

关键词：生态系统服务权衡协同度热点分析区域异质性银川盆地

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