基于自然因素对生态系统服务影响阈值识别青藏高原生态优先区:守护亚洲生态屏障的关键探索

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:Ecological Frontiers

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  在气候变化和人类活动影响下,生态系统服务(ESs)变化受多种因素作用,相关阈值及分区研究有限。研究人员以青藏高原(QTP)为对象,分析 ESs 时空变化、确定影响阈值并识别生态优先区(EPA)。结果显示 ESs 有增长,还给出各 ES 的 EPA 面积,为 QTP 生态修复和发展提供支持。

  在地球的 “第三极” 青藏高原,这片平均海拔超 4000 米的广袤土地,是中国乃至亚洲重要的生态安全屏障,被誉为 “亚洲水塔”,也拥有丰富的生物多样性,为人类社会提供着诸如水源涵养(Water Yield,WY)、碳储存(Carbon Storage,CS)、栖息地质量(Habitat Quality,HQ)等多种生态系统服务(Ecosystem Services,ESs)。然而,在全球气候变化和人类活动的双重影响下,青藏高原的生态系统正面临着前所未有的挑战。生态系统的退化引发了一系列环境问题,如水土流失、土地荒漠化等,严重威胁着区域生态安全和水资源的可持续供应。
尽管生态系统服务的重要性已被广泛认知,但目前针对其长期变化和短期波动的研究仍存在诸多不足。尤其是在确定自然因素对生态系统服务的影响阈值以及进行生态分区方面,相关研究十分有限。为了填补这些空白,来自国内的研究人员开展了一项具有重要意义的研究。他们以青藏高原为研究区域,聚焦于六种生态系统服务,旨在深入剖析这些服务在 2000 - 2022 年间的时空变化特征,精准识别降水(Precipitation,Pre)、温度(Temperature,Tem)、蒸散(Evapotranspiration,ET)和植被覆盖度(Fractional Vegetation Cover,FVC)对生态系统服务的影响阈值,并最终确定各个生态系统服务的生态优先区(Ecological Priority Area,EPA) 。这项研究成果发表在《Ecological Frontiers》上,为青藏高原的生态保护和可持续发展提供了关键的理论依据。

研究人员主要运用了数据统计分析、模型模拟等技术方法。他们收集了 2000 - 2022 年青藏高原的多源数据,包括气候数据、土地利用数据等,通过建立相关模型,对生态系统服务的时空变化进行分析,进而确定各自然因素的影响阈值和生态优先区。

生态系统服务的时空分布


研究发现,2000 - 2022 年青藏高原 WY 的平均值为 185.66mm,整体呈缓慢上升趋势,变化速率为 0.28mm/a。受降水和土地利用类型变化影响,WY 年际波动较大,2006 年达到最小值 142.41mm,2018 年达到最大值 222.97mm。HQ 在研究期间同样呈上升趋势,除 2005 年和 2015 年变化较显著外,其余年份变化较小。这表明在这一时间段内,青藏高原部分生态系统服务功能得到了一定程度的改善。

确定影响阈值


研究人员还确定了 Pre、Tem、ET 和 FVC 对 ESs 的影响阈值。其中,Pre、Tem、ET 和 FVC 对 WY 的影响阈值分别为 798mm、-15.56°C、274mm 和 33% ;对其他生态系统服务也有各自对应的影响阈值。这些阈值的确定,有助于深入理解自然因素与生态系统服务之间的量化关系,为后续生态保护决策提供科学依据。

识别生态优先区


基于上述影响阈值,研究人员识别出了各生态系统服务的 EPA。WY、HQ、CS、土壤保持(Soil Retention,SR)、气候调节(Climate Regulation,CR)和食物供应(Food Supply,FS)的 EPA 面积分别为 95×104km2、74×104km2、47×104km2、64×104km2、80×104km2和 92×104km2。这些生态优先区的确定,为青藏高原的生态保护和修复指明了重点区域。

研究表明,2000 - 2022 年青藏高原的生态系统服务在时间上有不同程度的增长,空间上呈现出从东南向西北递减的分布模式。通过确定自然因素对生态系统服务的影响阈值和识别生态优先区,为青藏高原的生态修复和可持续发展提供了重要的理论支持。这不仅有助于保护青藏高原脆弱的生态系统,维护区域生态安全,还能为全球生态保护和应对气候变化提供宝贵的经验和参考,对实现人与自然的和谐共生具有重要意义。

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