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自然-社会耦合视角下高黎贡山生态系统服务的时空权衡与协同

发布时间:2025-05-21
来源:森林生态系统结构、功能与动态研究组

在全球气候变化与人类活动加剧的双重压力下,山区生态系统正经历着服务功能退化的严峻挑战。基于“自然-社会”耦合视角解析多种生态系统服务之间的时空动态关系,系统阐明其随海拔和人类活动梯度的时空演变规律,对维持山区生态系统可持续性、优化资源管理策略具有重要科学价值。

作为中缅边境跨境生物多样性热点区,高黎贡山凭借其独特的生态区位对维系区域生态平衡与生物多样性保护具有重要作用,但针对该区域生态系统服务的系统性研究仍显不足。中国科学院西双版纳热带植物园(以下简称“版纳植物园”)森林生态系统结构、功能与动态研究组基于多源空间数据分析技术,系统评估了2001-2020年间高黎贡山地区产水量、碳储量、净初级生产力及生境质量四类生态系统服务的时空格局,解析揭示了服务间的协同/权衡作用机制,并结合海拔与人类活动双重梯度分析,阐明了生态系统服务交互关系随地理环境要素的演变规律。

研究发现:(1)过程型服务(产水量-净初级生产力)在高黎贡山南坡因气候限制与人工林扩张呈现显著权衡,单一树种造林虽提升净初级生产力却削弱土壤渗透能力;(2)结构型服务(碳储量-生境质量)在中海拔森林呈现协同效应,保存完好的中山湿性常绿阔叶林通过稳定环境条件、复杂冠层结构及低人为干扰,同步实现固碳与生物多样性维持双重功能。高强度人类活动区(如耕地破碎化、入侵物种扩散)则使碳储量-生境质量关系转为权衡,突显短期供给服务与长期调节服务间的冲突;(3)海拔梯度进一步调控服务动态:中海拔带维持均衡服务供给,而低海拔农业区因耕地破碎化导致净初级生产力生境质量双重下降并形成权衡。研究结果强调了优先考虑生态系统服务权衡区域进行生态恢复工作的重要性,并建议采取可持续发展的农业模式、多样化的人工林种植模式等措施来缓解生态系统服务间的权衡矛盾,从而提升区域生态系统的整体服务功能。本研究通过解析山地生态系统服务沿时空梯度互作机制,为跨境生态保护决策提供科学依据,强调应优先建设中海拔生态廊道并发展适应性农林复合模式,以实现生态系统服务的协同增效。

相关研究成果以“Relationships among multiple ecosystem services in mountainous regions: A case study of the Gaoligong Mountains”为题发表在Journal of Environmental Management上。版纳植物园森林生态系统结构、功能与动态研究组联合培养硕士研究生杨晶晶和云南省林业调查规划院陈哲高级工程师为共同第一作者,版纳植物园杨洁研究员和徐国瑞副研究员为通讯作者。版纳植物园曹敏研究员、张文富工程师、云南省林业和草原科学院孟广涛研究员、高黎贡山国家级自然保护区保山管护局隆阳分局李家华、徐聪丽、云南大学国际河流与生态安全研究院武瑞东研究员、云南省林业调查规划院温庆忠正高级工程师、冷鸿天参与了此项工作。该项工作得到了国家重点研发计划、中国科学院、云南省、版纳植物园“十四五”等项目的资助,在此表示感谢。

1. 研究结果图形摘要

2 高黎贡山西坡净初级生产力与生境质量分布规律示意图(a:净初级生产力的时间变化趋势;b:净初级生产力和生境质量的关系;c:对应区域的谷歌影像图。)


本文作者:杨晶晶、徐国瑞、杨洁

责任编辑:张维静
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