森林生态系统服务功能评估及效益补偿分析-以长白山白河林业局为例

森林生态服务功能的评价及在人类采伐活动及对其影响的研究，是生态服务功能研究的重点内容，也是当前研究的重点方向。本文以白河林业局为研究区域，选择三个林场为典型代表，利用已有的模型，充分利用森林二类调查数据并结合FORESTAR决策支持系统，综合运用GIS技术和统计方法，研究了森林生态服务功能的时空变化，并通过采伐模拟决策，预测不同采伐方案对其服务功能的影响，旨在揭示采伐与森林生态服务功能间的关系；同时将经济补偿作为解决森林生态效益外部性问题的手段，建立了经济补偿的概念模型，较深入的探讨了补偿标准问题，得出以下主要结论：①森林的涵养水源、固土保肥、吸收二氧化碳、净化空气和抑制风沙的效益中，水源涵养功能单位价值量在各项效益价值量中贡献最大，在森林生态服务功能中占有极其重要的地位。②黄松蒲林场1987年和2000年森林服务功能变化主要是由于郁闭度和林龄的改变，森林资源空间分布的变化导致了生态服务功能的经济价值在20年间减少了近40％。③运用FORESTAR森林决策支持系统模拟不同采伐方案，采伐小班的各项单位效益值都有明显的下降；三个林场经过模拟采伐后总的经济价值分别减少了353.83元／hm~2、448.62元／hm~2和457.13元／hm~2。④将补偿标准用补偿系数和森林服务的价值量来表示，充分反映了在一定社会生产条件下人民生活水平下对森林这种公共产品的支付意愿和森林本身的性质，计算出的补偿系数为0.412，三个林场的补偿费年均分别为1067元/hm~2，1161元/hm~2和1314元/hm~2，同时对其与机会成本比较是单位面积机会成本的近3倍。⑤在补偿政策的实施中，建议建立和健全多层次的经济补偿制度，通过国家财政拨款、跨区域补偿以及当地税收调节等多种途径取得补偿资金，形成跨区域补偿以及在税收中加入生态税这一个项目，可以保证补偿资金来源。

杂谷脑流域景观格局优化配置研究

景观格局优化理论、方法和技术的研究是景观生态学的一个热点问题，同时也是一个难点。本文以眠江上游典型研究区-杂谷脑流域为研究对象，利用遥感和GIS技术分析该流域从1974年到2000年景观格局的时空变化，并分析了对该流域生态安全存在威胁的主要因素；以空间模拟技术和线性规划为基础建模，从理论和方法上探讨景观格局优化配置问题，以期为该区域的农林复合景观系统的生态安全和可持续发展找出切实可行的格局优化模式；并提出生态敏感度概念，为景观管理优先级提供依据。本文的主要结论如下：（l）杂谷脑流域作为长江上游重要的森林资源输出地，从1974年到2000年景观变化得出，有林地面积减少13％；灌木林地面积增加37％；相应的水源涵养能力下降，土壤侵蚀量增加7.8％；（2）杂谷脑流域陡坡耕作严重，分布在20°-45°坡度上的耕地占耕地总面积的78．2％；干旱河谷分布范围扩大，面积从1974年的217.99km2增加到2000年的237．38kmZ对生态安全造成威胁；（3）产业结构以资源密集型产业和重污染工业为主，结构不合理，第一产业比例大，农民人均纯收入远低于同期全国平均水平，教育水平比较低，这些问题会对杂谷脑流域生态安全产生负向影响；（4）以减少土壤侵蚀为依据，通过空间建模和线性规划方法优化设计杂谷脑流域景观格局，优化结果显示土壤侵蚀量比2000年减少2.35*106吨／年，土壤保持能力与1974年相近，水源涵养能力增强；（5）景观管理对于区域安全必不可少，针对该流域现存问题，建议以提高科学技术水平，调整产业结构和资源利用方式，提高教育水平为突破口。

岷江源头区植被景观与流域土壤侵蚀的动态相关性

作为复杂的生态过程之一，土壤侵蚀常常被空间景观异质性影响。深入地研究土壤侵蚀与植被景观的相关性对以减少水土流失为目的的河流中上游生态恢复工作来说十分重要。本文利用遥感和GIS 技术，对岷江源头区的植被景观和土壤侵蚀动态（1974年～2002 年）进行分析，并从景观生态学的角度，系统地研究了整体植被景观和不同的植被景观类型的景观特征与土壤侵蚀量、侵蚀模数以及土壤侵蚀强度的相关性，得出的结论主要有以下几个方面：1. 从植被景观特征与土壤侵蚀量和土壤侵蚀模数的相关性的角度出发，森林能最大限度地控制土壤侵蚀，草地对土壤侵蚀的控制能力不及森林，而且能在一定程度上增加土壤侵蚀。灌丛与土壤侵蚀量和土壤侵蚀模数的关系则比较复杂，还需要进一步地研究。农用地与森林、灌丛、草地等植被类型不同，它的增加将会明显地增加产沙量。随着各景观类型（灌丛除外）分布的镶嵌性的增强，土壤侵蚀量和侵蚀模数会减少。2. 从植被景观特征与土壤侵蚀强度的相关性的角度出发，在景观水平上，植被景观的景观多样性指数、景观破碎度指数、景观形状指数和景观聚集度指数均与土壤侵蚀强度有明显的相关性。在较轻侵蚀强度的区域中的植被景观具有更丰富的多样性和更低的破碎程度，景观的组分和结构都更加复杂，景观斑块的形状也比较复杂。同时，植被景观的空间异质性也较强。3. 从不同景观类型对土壤侵蚀强度的控制能力大小看：针叶林> 落叶阔叶林>针阔混交林> 灌丛> 草地> 农用地。同时，对于除农用地以外的其他植被景观类型来说，增加其平均斑块面积和形状的复杂性会在一定程度上减少土壤侵蚀强度。而对于农用地来说，斑块形状的简单化以及分布形式的均匀镶嵌化则是减少土壤侵蚀强度的有效手段。 As a complex ecological process, soil erosion is affected by the spatial landscape heterogeneity.The relation between soil erosion and landscape characteristic weights a lot in ecosystemrestoration that aim to control the soil erosion in watershed. By means of RS and GIStechniques, this study analyzed dynamic variations in landscape characteristic and soil erosionin the Minjiang headwater region over a period of 28 years to elucidate the interrelationshipsbetween landscape characteristics and soil erosion. The results are as follows:1. In terms of relation between landscape characteristics and soil erosion module, forest canmitigate the soil erosion much better than grass. The relation between shrub and soil erosionmodule is rather complicated that requests further more study to confirm how those two factorscorrelated with each other. Cultivated land differs from other landscape classes in creatingconditions most favorable for soil erosion. Moreover, the dispersion of all landscape classes,except for shrub, correlates with soil module negatively.II2. In terms of relation between landscape characteristics and soil erosion strength, the diversityindex, fragment index, shape index and contagion index of the vegetation in Minjiangheadwater region at landscape-level correlated with soil erosion clearly. Vegetation landscapein No and Slight erosion region is more diverse, fragmental and constructed in more complexway. The shape of those vegetation patches is also more complicated. The spatial heterogeneityof the vegetation landscape is much more evident than that located in moderate and strong erosion region too.3. At class-level, different landscape classes affected soil erosion strength in different ways.Taking the mitigating effect on erosion strength into consideration, landscape classes can bearranged in this turn: coniferous forest > Deciduous forest > Mixed forest > Shrub > Grassland > Cultivated land. At the same time, for most landscape classes, except for cultivated land,increase the mean patch size and complicate the shape of patch will help to relieve the erosionstrength. However, for cultivated land, simplifying the shape of patch and scattering thepatches have the same effect.

若尔盖自然保护区高原林蛙(Rana kukunoris)扩散模型与景观连接分析

揭示水体中繁殖的两栖动物在异质性景观中的空间扩散特点，探讨景观面积丧失和破碎化对于两栖动物的影响，为两栖动物的保护提供理论依据。本文以四川西北部若尔盖湿地自然保护区的高原林蛙(Rana kukunoris)为研究对象，通过运用地理信息系统及建立景观模型等方法，在分析若尔盖湿地自然保护区范围内现有景观格局的基础上，建立了高原林蛙的景观扩散模型，并模拟了“沼泽→草甸”的湿地逆演化过程下高原林蛙的空间分布与景观连接的变化特点。主要结果是： 1．若尔盖湿地自然保护区呈典型的沼泽—草甸式斑块—基质景观格局。草甸面积占整个景观面积的79.42%，景观蔓延度指数（CONTAG）为79.00远离最小值0而更趋向于最大值100，面积和景观蔓延度指数表明草甸是整个景观中面积占绝对优势且景观连接好的类型，构成了景观的基质，对景观的动态格局演变起主导作用。沼泽面积仅占整个景观面积的18.08%，但却是整个景观中斑块数目最多的单元，占所有斑块数的82.9%。因此沼泽斑块与草甸基质之间的动态结构对高原林蛙的扩散起着决定性的作用。 2．空间扩散模型表明，其它类型的景观不但扩展了高原林蛙的活动范围，而且也为高原林蛙在不同沼泽斑块间的连接提供了通道。高原林蛙的空间扩散区域使得彼此间成斑块化隔离状分布的沼泽形成了潜在景观功能连接，促进了不同斑块间物种的交流。小型沼泽作为垫脚石（stepping-stone），使得整个景观中的相隔距离较远的大型斑块联结为一个功能整体，促进了高原林蛙在整个景观中的相互动态联系。 3．模拟“沼泽→草甸”的湿地逆演化过程表明，大量小型沼泽湿地的消失将会 对在沼泽中繁殖并扩散到其它景观类型中去的高原林蛙造成潜在影响。逆演化过程不仅使沼泽斑块的分布范围，沼泽源斑块的面积和空间扩散面积减少，而且对景观连接也有很大影响。小型沼泽的消失，将使得景观斑块的功能连接变小，使得依靠小型沼泽作为跳板的动物在沼泽斑块之间的移动将变得更加困难。 本文是对生境丧失与破碎化影响下两栖动物的行为反应的一种尝试。影响模型的因素很多，包括动物对各种类型景观的偏好程度，地理数据的精度，及模型的可靠程度都是制约模型准确度的因素。 The spatial diffusion of water—breeding amphibian through heterogeneous landscape and the effects of landscape losing and fragmentation to amphibian were the core theory of the landscape ecology of amphibian. Geographical information system (GIS) and landscape model were used to model the diffused area of Rana kukunoris in Zoige Wetland Natural Reserve. Model was also used to analysis the spatial distribution variation of R. kukunoris and the change of landscape connectivity when simulated the retrogressive succession of landscape. The main results are below: 1. There was peatland—meadow pattern which was typical patch—matrix landscape pattern in Zoige Natural Reserve. The meadow area occupied 79.42% of the entire landscape area, contagion index (CONTAG) was 79.00 which was far away the minimum value (0) but tend to the maximum value (100). Both of these showed that meadow was the largest part and the most continue units. It was shown that meadow was matrix of the landscape, which evolved the leading role to the landscape dynamic pattern. Though their area only occupies 18.08% of entire landscape area, peatlands were according to 82.9% of the total patches. Dynamic of the pattern between peatlands and meadows decided the spatial diffusion of R. kukunoris. 2．The model indicated that the other types of landscape not only expanded diffusion of R. kukunoris, but also have provided the potential channels for frog's connections among different peatlands. The spatial diffusion zone of R. kukunoris forced isolated patch peatlands to be potential landscape functional connectivity. The small peatlands, as stepping-stone, made the large peatlands connect as a functional one and promoted the integrated and dynamic connectivity of R. kukunoris in the whole landscape. 3. The simulation of “peatlands→meadows”retrogressive succession process indicated that the decrease of small peatlands will have potential effect to R. kukunoris because they must bred in peatlands and diffuse to other type of the landscape. Retrogressive succession process not only made the decrease of distribution of peatlands, patches number of peatlands and diffused area of R. kukunoris, but also reduced the connectivity among source patches. As stepping-stone, the disappearance of small peatlands will made the migration of R. kukunoris among patches more difficult. The model was an experiment of the amphibian behavior reaction to habitat losing and fragmentation. There were many factors that could influence the accuracy of model, such as the preference of animals to each type of landscape, the geographical data precision, reliable degree of model.

1979—2006年沈阳市城市空间扩展过程分析

基于1979、1992、2001和2006年遥感影像资料,利用人机交互式方法提取了沈阳市城市扩展信息,并借助GIS技术对空间数据的统计分析功能,从城市扩展强度、重心坐标、紧凑度、分形维数和城市扩展弹性系数方面对沈阳市城市扩展的时空变化特征及其驱动力进行了分析.结果表明:1979—2006年间,沈阳市城市建设用地面积持续增加,扩展强度逐渐增强,以2001—2006年间的城市扩展规模和速度最大;沈阳市城市扩展具有明显的空间分异特征,城市重心总体向西南方向偏移;紧凑度逐渐减小,分形维数逐渐增大,城市空间形态日益复杂;自然环境因素、经济发展、人口增长、交通基础设施建设以及政府政策和城市规划是沈阳市城市扩展的主要驱动因素.

Ajax与WebGIS的集成研究

WebGIS是利用互联网来扩展和完善地理信息系统的一项应用技术,是GIS发展的一个重要方向。Ajax是异步JavaScript和XML技术的组合。本文介绍了地理空间信息网络服务,探讨了Ajax与WebGIS的集成模式,并以Google Maps为例,详细分析了Ajax与WebGIS集成的具体方法。

FORESTAR:东北地区多目标森林经营的决策支持系统(英文)

我国林业过去曾经实行过大砍大造的方针,导致全国范围的生态灾难和林区的经济困境。当前正在实施的天然林保护工程和退耕焕还林工程是在我国山地森林应用生态系统管理的良好时机。针对长白山地区天然林的保护与经营,我们建立了一个决策支持系统,简称为FORESTAR。它是以林业局为单位、用GIS框架下的森林资源清查数据建立的。最初的版本包括两个子模块:森林采伐设计和森林恢复经营。在每个子模块下,用户可以比较各种决策条件下的效果,以便从中选优。这个决策支持系统可以用来帮助各级林业工作者实现上下一致的、多目标的森林经营管理规划。图2参17。

渤海海岸带生态分区研究

生态区划是有效利用自然资源、保护生态环境的基础.海岸带作为全球生态环境最脆弱、最敏感的区域之一,生态区划能更好地促进海岸带资源环境的可持续发展,可为管理者和决策者提供理论依据.从生态环境的角度出发,综合分析了渤海海岸带的生态环境特征及其区域分异规律,并建立了生态分区指标体系和命名系统.以地理信息系统为基本工具,建立了气候、地形、土壤、水系和土地利用等数据库,运用GIS技术进行生态要素的空间分析,完成了渤海海岸带生态区划,全区共分为4个生态区和15个生态亚区.最后分析了每个生态区的生态环境问题,并提出了相应的保护对策.

长白山典型林区森林资源利用适宜性分析

天然林保护不是简单的禁伐 .东北林区作为天然林保护的限伐林区 ,目前仍有一定数量的成过熟林采伐任务 ,如何科学合理地选择伐区非常重要 .鉴于传统森林资源采伐利用操作中存在顾此失彼的问题 ,现代科学的森林资源经营理论认为 ,森林资源利用要坚持可持续利用原则 ,并且要更多考虑森林资源的生态效益 .遥感 (RS)数据及地理信息系统 (GIS)技术 ,通过提供空间选择技术支撑 ,可以准确定位符合采伐标准的森林资源地理位置 ,并确定其面积、森林类型等信息 ,从而促进森林资源的科学合理利用 .本文综合考虑各方面要素 ,以长白山典型林区露水河林业局为例 ,以最大程度发挥森林生态系统的生态功能为原则 ,进行了森林资源利用状况评价 ,对研究区森林资源未来利用的空间选择以及采伐利用方式进行了探讨 ,以期为将来制订科学的森林经营策略提供依据 .

长白山典型林区主要河流两岸森林资源变化研究(英文)

本文对两期遥感图像进行解译,并在GIS支持下提取露水河林业局主要河流两岸各缓冲区森林资源信息,经分析得到各类地物在1985年及1999年的变化趋势。结果表明:在河流沿岸对森林的采伐强度1999年较1985年明显减小,整体生态环境较1985年有所改善。在缓冲区1,2,3除中龄针叶林大幅度增加外,其它地物类型面积均减少,由此可以看出,在这三个缓冲区内针叶林得到了较好的恢复。在缓冲区4内,中龄针叶林、成熟针叶林、成熟阔叶林形成一个林龄梯队,有利于森林生态系统的稳定与功能的发挥,十五年间缓冲区4受到的干扰相对较小。湿地数量在四个缓冲区内均有所减少,虽然在缓冲区4内森林生态系统恢复的较好,但湿地面积仍有所减少,说明保护及恢复湿地资源是一件非常艰巨的任务,必须引起高度重视。图5表2参12。

从1995年国际景观生态学大会看当前国内外景观生态学发展的现状

对１９９５年世界景观生态学大会和景观生态学发展的国内外现状进行了思考。当今景观生态学与国际生态学的研究热点（全球变化、生物多样性和持续发展）基本一致，但又有自己的特色，其重点领域包括：①生态空间理论与景观异质性研究；②景观变化模型与未来景观规划；③景观系统分析与ＧＩＳ应用等。由于经济发展和社会生态意识的不同，使得该学科在各地区间的发展很不平衡。着重就我国的本领域研究状况与国际水平作了比较

大兴安岭呼中林业局森林景观格局变化及其驱动力

以大兴安岭呼中林业局为研究区,利用TM数据、森林资源清查数据和采伐统计资料,结合野外调查,以GIS为技术手段,剖析研究区1989~2000年景观变化,结果表明该区主要景观类型为针叶林、针阔混交林和阔叶林,这3种类型面积总比例达90%以上,其他景观类型面积比例小于10%,主要有荒草地、火烧迹地、采伐迹地、沼泽、居民点和道路。10a间景观由原有的大面积连续的针叶林为基质、小面积的阔叶林和针阔混交林斑块散布其中的格局,转变成大面积针阔混交林为基质的格局。研究区1989年是成过熟林、高公顷蓄积量、高郁闭度占优势的景观,2000年中幼龄林、低公顷蓄积量和低郁闭度森林面积增大,并趋于连续,形成低质量的相对均质化的景观。最后,结合历史资料,通过比较分析火烧、人工更新、土地利用和人为采伐活动这几种主要驱动力的特征,论证了采伐活动在该地区景观变化中所发挥的主导作用。