长江流域资源与环境 >> 2015, Vol. 24 >> Issue (07): 1119-1125.doi: 10.11870/cjlyzyyhj201507006

• 自然资源 • 上一篇    下一篇

基于InVEST模型的鄱阳湖湿地生物多样性情景分析

孙传谆1,2, 甄霖1, 王超1,3, 胡洁1,3, 杜秉贞4   

  1. 1. 中国科学院地理科学与资源研究所, 北京 100101;
    2. 华南农业大学公共管理学院, 广东 广州 5106422;
    3. 中国科学院大学, 北京 100049;
    4. 荷兰瓦格宁根大学, 瓦格宁根 6700 HB
  • 收稿日期:2014-07-17 修回日期:2014-07-28 出版日期:2015-07-20
  • 作者简介:孙传谆(1985~),男,博士,主要研究方向为土地利用变化对生态系统服务的影响.E-mail:suncz.11b@igsnrr.ac.cn
  • 基金资助:
    Asia-Pacific Network for Global Change Research(APN,ARCP2012-05CMY-Zhen);中国科学院地理科学与资源研究所"一三五"战略科技计划项目(2012ZD007)

BIODIVERSITY SIMULATION OF POYANG LAKE WETLANDS BY INVEST MODEL UNDER DIFFERENT SCENARIOS

SUN Chuan-zhun1,2, ZHEN lin1, WANG Chao1,3, HU Jie1,3, DU Bing-zhen4   

  1. 1. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China;
    2. College of Public Administration, South China Agricultural University, Guangzhou 5106422, China;
    3. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
    4. Wageningen University, 6700 HB Wageningen
  • Received:2014-07-17 Revised:2014-07-28 Online:2015-07-20
  • Contact: 甄霖,E-mail:zhenl@igsnrr.ac.cn E-mail:zhenl@igsnrr.ac.cn

摘要: 生态系统服务与功能的评估越来越多地被应用到自然资源管理政策制定中。通过参与式评估框架(FoPIA)方法建立鄱阳湖湿地到2020年的不同土地利用情景,以此作为参数应用到生态系统服务与功能的评估权衡模型(InVEST),以鄱阳湖湿地指示性生物(越冬候鸟)的栖息地为研究对象,定量和空间化评估典型村落未来土地利用情景下候鸟栖息地质量和空间分布特征。结果表明:在生态保育情景下,受生态退耕等因素的影响,栖息地规模增加,人类胁迫活动减少,鄱阳湖湿地典型村落候鸟栖息地的平均质量提高到0.89,比现状水平提高27.0%;在经济发展情景下,人类活动范围的扩张使得候鸟栖息地受到的胁迫增强,栖息地的平均质量下降为0.57,比现状水平低14.0%;在自然增长情景下,候鸟栖息地平均质量为0.66,比现状水平增加了1.5%。

关键词: 生物多样性, 候鸟栖息地, 参与式评估框架, InVEST模型, 鄱阳湖湿地

Abstract: Assessment of ecosystem services are more and more applied in natural resource management. In this paper, we applied the FoPIA approch to build different land use/land cover scenarios in Poyang Lake wetlands by 2020. Then, we used the scenario parameters and land use/land cover indexes as input into the Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs model (InVEST). InVEST has been used to assess a typical village's habitat quality of migratory birds which is the biodiversity index of species in Poyang Lake wetlands. Results showed that: under the conversation scenario, the scale of habitat quality of migratory birds will be increased and the threat of human activities will be decreased obviously, influenced by ecological engineering, all these will making the average of habitat quality of the migratory birds in the typical village of Poyang Lake wetlands reach 0.89, showing an increase of 27.0%. Under the economic developing scenarios, human activities will be expanded and some of the superior quality habitat will be occupied by agriculture lands, therefore, the average habitat quality will decrease to 0.57, showing a decline of 14.0%. Under the nature developing scenarios, human activities will not change so much, and the average habitat quality is 0.66, showing an increase of 1.5%.

Key words: Biodiversity, habitat of migratory birds, FoPIA, InVEST model, Poyang Lake wetlands

中图分类号: 

  • X826
[1] NELSON E,MENDOZA G,REGETZ J,et al.Modeling multiple ecosystem services,biodiversity conservation,commodity production,and tradeoffs at landscape scales[J].Frontiers in Ecology and the Environment,2009,7:4-11.
[2] 白 杨,郑 华,庄长伟,等.白洋淀流域生态系统服务评估及其调控[J].生态学报,2013,33(3):0711-0717.
[3] BOUMANS R,COSTANZA R,FARLEY J,et al.Modeling the dynamics of the integrated earth system and the value of global ecosystem services using the GUMBO model[J].Ecological Economics,2002,41:529-560.
[4] 李文华,张 彪,谢高地.中国生态系统服务研究的回顾与展望[J].自然资源学报,2009,24(1):1-10.
[5] BALVANERA P,PFISTERER A B,BUCHMANN,et al.Quantifying the evidence for biodiversity effects on ecosystemfunctioning and services[J].Ecology Letters,2006,9(10):1146-11561
[6] WORM B,BARBIER E B,BEAUMOUT N,et al.Impacts of biodiversity loss on ocean ecosystem services[J].Science,2006,314(787):787-790.
[7] ZHAO S Q,FANG J Y,MIAO S L,et al.The 7-decade degradation of a large freshwater lake in Central Yangtze River,China[J].Environmental Science & Technology,2005,39:431-436.
[8] LI Y,ZHAO S Q,ZHAO K,et al.Land-cover changes in an urban lake watershed in a mega-city,Central China[J].Environmental Monitoring and Assessment,2006,115:349-359.
[9] 孙晓芳,岳天祥,范泽孟.中国土地利用空间格局动态变化模拟——以规划情景为例[J].生态学报,2012,32(20):6440-6451.
[10] KOENIG H J.Multifunctional forest management in Guyuan:Potentials, challenges and trade-offs.[J].Journal of Resources and Ecology,2010(04):300-310.
[11] 李 辉,李长安,张利华,等.基于MODIS影像的鄱阳湖湖面积与水位关系研究[J].第四纪研究,2008,28(2):332-337.
[12] HARRIS J,ZHUANG H.An ecosystem approach to resolving conflicts among ecological and economic priorities for poyang lake wetlands[R].IUCN Report,Gland,Switzerland,2010.
[13] 吴建东,纪伟涛,刘观华,等.航空调查越冬水鸟在鄱阳湖的数量与分布[J].江西林业科技,2010(1):23-28.
[14] 夏少霞,于秀波,范 娜.鄱阳湖越冬季候鸟栖息地面积与水位变化的关系[J].资源科学,2010,32(11):2072-2078.
[15] MORRIS J,TABBUSH P,MONCADA S M,et al.Recommendations for sustainability impact assessment based on stakeholder-inclusive analysis of policy cases in Sensitive Area Case Studies[R].Internal Report for EU SENSOR,2009.
[16] POLASKY S,NELSON E,PENNINGTON D,et al.The impact of land-use change on ecosystem services,biodiversity and returns to landowners:A case study in the State of Minnesota[J].Environmental and Resource Economics,2011,48(2):219-242.
[17] TALLIS H T,RICKETTS T,GUERRY A D,et al.InVEST 2.5.6 User's Guide[Z].The Natural Capital Project,Stanford,2013.
[18] HANSKI I.1991.Singel-species metapopulation dynamics:concepts,models,and observations[J].Biological Journal of the Linnean Society,1991,42:17-38.
[19] WORLD RESOURCES INSTITUTE.Ecosystems and human well-being-A framework for assessment[M].American Island Press,2005.
[1] 顾铮鸣, 金晓斌, 沈春竹, 金志丰, 周寅康. 近15a江苏省水源涵养功能时空变化与影响因素探析[J]. 长江流域资源与环境, 2018, 27(11): 2453-2462.
[2] 王俊, 苏巍, 杨少荣, 姜伟. 金沙江一期工程蓄水前后绥江段鱼类群落多样性特征[J]. 长江流域资源与环境, 2017, 26(03): 394-401.
[3] 李云良, 许秀丽, 赵贵章, 姚静, 张奇. 鄱阳湖典型洲滩湿地土壤质地与水分特征参数研究[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(08): 1200-1208.
[4] 夏少霞, 于秀波, 刘宇, 贾亦飞, 张广帅. 鄱阳湖湿地现状问题与未来趋势[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(07): 1103-1111.
[5] 刘睿, 周李磊, 彭瑶, 嵇涛, 李军, 张虹, 戴技才. 三峡库区重庆段土壤保持服务时空分布格局研究[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(06): 932-942.
[6] 邓志民, 张翔, 张华, 潘国艳, 秦学全. 鄱阳湖湿地土壤-植物-地下水稳定氧同位素组成分析[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(06): 989-995.
[7] 杨渺, 谢强, 方自力, 刘孝富, 廖蔚宇, 王萍. “5·12”汶川地震极重灾区生态服务功能恢复总体评估[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(04): 685-694.
[8] 陈彬, 于秀波, 刘宇. 基于中低分辨率遥感影像的分类方法对比研究——以鄱阳湖水鸟栖息地遥感分类为例[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(11): 1834-1842.
[9] 简敏菲, 简美锋, 李玲玉, 汪斯琛, 余厚平, 余冠军. 鄱阳湖典型湿地沉水植物的分布格局及其水环境影响因子[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(05): 765-772.
[10] 熊晶, 谢志才, 陈静, 张君倩, 舒少武, 张堂林, 胡 炜. 转基因鲤鱼对大型底栖动物群落及多样性的影响[J]. 长江流域资源与环境, 2010, 19(04): 377-.
[11] 黄爱军| 赵, 锋| 陈雪凤| 张 莉| 杨 菲| 张卫建. 施肥与秸秆还田对太湖稻-油复种系统春季杂草群落特征的影响[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(6): 515-.
[12] 王四海 杨宇明 王 娟 李昊民. 战略环境影响评价中生物多样性影响评价特点[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(5): 477-.
[13] 段辛斌,刘绍平,熊飞,陈大庆,, 杨如恒, 池成贵5, 穆天荣6. 长江上游干流春季禁渔前后三年渔获物结构和生物多样性分析[J]. 长江流域资源与环境, 2008, 17(6): 878-878.
[14] 梁文广,赵英时,周霞,. 基于MODIS数据的地表组分温度反演研究[J]. 长江流域资源与环境, 2008, 17(6): 948-948.
[15] 王忠锁,姜鲁光,黄明杰,张琛,. 赤水河流域生物多样性保护现状和对策[J]. 长江流域资源与环境, 2007, 16(2): 175-175.
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[1] 张先起, 刘慧卿, 梁 川. 云南水资源可持续利用程度评价的自组织神经网络模型[J]. 长江流域资源与环境, 2007, 16(4): 456 .
[2] 曾慧卿. 近40年气候变化对江西自然植被净第一性生产力的影响[J]. 长江流域资源与环境, 2008, 17(2): 227 .
[3] 徐祖信,叶建锋. 前置库技术在水库水源地面源污染控制中的应用[J]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(6): 792 -795 .
[4] 胡大伟,卞新民,许 泉. 基于ANN的土壤重金属分布和污染评价研究[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(4): 475 -479 .
[5] 张洁| 张志斌| 孙欣欣. 云南省矿产资源开发利用中的主要环境问题[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(Sup1): 61 -65 .
[6] 邹小兵,曾 婷,TRINA MACKIE,肖尚友,夏之宁. 嘉陵江下游江段春季浮游藻类特征及污染现状[J]. 长江流域资源与环境, 2008, 17(4): 612 .
[7] 黄 峰 魏 浪 李 磊 朱 伟. 乌江干流中上游水电梯级开发水温累积效应[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(4): 337 .
[8] 胡鸿兴, 张岩岩, 何伟, 田蓉, 钟鑫, 韩世松, 李思思, 王俊杰陈文方, 杨阳, 陈侈, 邓晗, 文英, 崔雅婷, 李茜,  王璇, 彭菁菁, 高鑫, 唐义. 神农架大九湖泥炭藓沼泽湿地对镉(Ⅱ)、铜(Ⅱ)、铅(Ⅱ)、锌(Ⅱ)的净化模拟[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(11): 1050 .
[9] 蔡海生, 肖复明, 张学玲. 基于生态足迹变化的鄱阳湖自然保护区生态补偿定量分析[J]. 长江流域资源与环境, 2010, 19(06): 623 .
[10] 王月容, 周金星, 周志翔, 孙启祥. 洞庭湖退田还湖区不同土地利用方式对土壤养分库的影响[J]. 长江流域资源与环境, 2010, 19(06): 634 .