基于生态系统服务供需与拓扑结构分析的渭河流域生态网络优化

X321%F301.2; 顾及区域自然资源禀赋和人类活动水平差异,优化生态网络成为缓解景观破碎化、提高连通性的有效途径,更保障了可持续发展目标的实现.在定量测度渭河流域2000、2010及2020年5项生态系统服务供需的基础上,引入景观生态学与复杂网络理论构建并分析该流域生态网络的时空格局及其网络拓扑结构特征,以供需比与源地节点的拓扑结构综合重要性之间的相关性为依据优化生态网络.结果表明:1)与2000年相比,2020年食物生产、土壤保持以及产水的供需比平均值分别上升70％、7％以及215％,而碳固定与生境质量则分别下降97％与1％.2)生态源地数量与占总面积比分别为125个和36％,生态阻力...

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Published in农业工程学报 Vol. 40; no. 15; pp. 212 - 封3
Main Authors 门丹, 潘竟虎
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西北师范大学地理与环境科学学院,兰州 730070 01.08.2024
Subjects
river basin scale
ecosystem service
拓扑结构
topological structure
生态系统服务
流域尺度
生态网络
optimization network
ecological network
网络优化
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ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.202403175

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Summary:X321%F301.2; 顾及区域自然资源禀赋和人类活动水平差异,优化生态网络成为缓解景观破碎化、提高连通性的有效途径,更保障了可持续发展目标的实现.在定量测度渭河流域2000、2010及2020年5项生态系统服务供需的基础上,引入景观生态学与复杂网络理论构建并分析该流域生态网络的时空格局及其网络拓扑结构特征,以供需比与源地节点的拓扑结构综合重要性之间的相关性为依据优化生态网络.结果表明:1)与2000年相比,2020年食物生产、土壤保持以及产水的供需比平均值分别上升70％、7％以及215％,而碳固定与生境质量则分别下降97％与1％.2)生态源地数量与占总面积比分别为125个和36％,生态阻力呈现"南低北高"的空间特征,约有280条平均长度为15 km的生态廊道,流域生态质量有所提升.3)2000、2010及2020年生态网络在面对蓄意攻击时,结构连通鲁棒性平均值依次为0.160、0.168以及0.150,说明2010年生态网络具有更稳定的网络结构;源地拓扑结构综合重要性与各类服务供需比均呈正相关,其中与碳固定服务供需比相关性最高,为0.51(P＜0.001).4)优化后的生态网络(2020年)在面对蓄意攻击时具有更高的连通鲁棒性,同时在一定攻击节点范围内表现出更为显著的"涌现"现象,优化后的网络具备更强的恢复力和缓冲力.研究结果可为渭河流域优化生态网络结构、提高生态系统抗干扰能力提供科学依据,也可为流域生态空间规划提供借鉴参考.
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.202403175