中国陆地生态系统综合监测评价与决策支持系统-国家科技部
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项目名称:中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全首席科学家:傅伯杰中国科学院生态环境研究中心起止年限:2009.1至2013.8依托部门:中国科学院一、研究内容围绕关键科学问题,选择对我国生态安全有重要意义的森林、湿地、草地和荒漠生态系统的重要生态服务功能,从以下四个方面开展研究。
(1)生态系统服务功能形成机理基于生态系统的长期监测和实验,研究森林、湿地、草地和荒漠生态系统水源涵养与水文调节、水土保持与防风固沙、生物多样性保育与碳固定等生态服务功能的形成和调控机制,分析生态系统支持功能与调节功能之间的依存关系,以及生态系统稳定性对生态系统服务功能的影响机理,揭示生态系统结构、过程和服务功能的相互关系。
研究生态系统服务功能对人类活动和环境扰动的响应与适应机制,揭示生态系统退化和生态系统服务功能降低的驱动因子,为准确认识不同类型生态系统服务功能特征提供理论基础。
(2)生态系统服务功能的区域集成和尺度转换基于生态系统定位研究站,研究所代表区域同一生态系统类型服务功能的尺度特征与尺度转换方法;选择典型区域,研究不同类型生态系统及其重要服务功能的区域集成方法,揭示景观和区域尺度生态系统服务的表征、相互作用和时空变异规律,分析区域生态系统服务功能传输过程的景观连通性和景观动态过程,建立生态系统服务功能的尺度转换构架和区域集成模型。
(3)中国主要陆地生态系统服务功能评估综合生态系统定位观测和遥感监测数据,建立生态系统服务功能评估数据库,应用地理信息系统技术,建立基于遥感反演与地面观测数据相结合的生态系统服务功能综合评估模型,分析近30年来中国主要陆地生态系统宏观结构变化和服务功能动态趋势,评估全国生态系统重要生态服务功能,确定生态系统服务功能对自然和人为活动的响应特征与空间格局,绘制中国主要陆地生态系统服务功能分布图。
基于生态经济学理论,建立生态系统服务功能价值化评价方法。
(4)生态系统服务功能变化对生态安全和人类福祉的影响研究人类福祉对生态系统服务功能的依存关系,建立生态安全的指标体系和评价准则,分析区域发展政策、土地利用变化和自然资源利用行为对生态系统服务功能的影响,以及生态系统服务功能的变化对生态安全的影响。
学术研讨全国自然资源要素综合观测标准体系构建■ 王 梁1,2 * 刘晓煌2 刘玖芬2 贾丽琼3(1.中国地质调查局地球物理调查中心;2.中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心;3.中国地质调查局发展研究中心)摘 要:标准体系对于自然资源要素综合观测各项活动的开展具有规范和指导作用。
本文在分析国际资源-环境-生态观测领域标准化现状、发展趋势和我国多门类自然资源观测标准化存在问题的基础上,结合自然资源要素综合观测的特点,提出了标准体系构建的目标、原则,并借鉴霍尔系统工程方法,从标准性质、专业领域和适用阶段三个维度构建了适用于综合观测的标准体系框架,梳理出了一些基础标准规范,基本涵盖了观测站网建设及运行、观测技术方法和观测数据处理等观测工作重点环节,为观测工作标准研制和标准化建设提供了依据。
针对当前面临的一些问题,提出了健全组织管理机构、做好顶层设计和总体规划、加强自然资源综合区划研究、重视预研究和示范推广、加强人才队伍建设等加快自然资源要素综合观测标准化工作步伐的建议。
关键词:自然资源要素综合观测,标准体系,野外观测站,自然资源DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2021.12.002Construction of Standard System for Chinese Integrated Natural ResourceObservationWANG Liang1,2* LIU Xiao-huang2 LIU Jiu-fen2 JIA Li-qiong3(1. Center for Geophysical Survey, China Geological Survey;2. Command Center for Integrated Natural Resource Survey, China Geological Survey;3.Development and Research Center, China Geological Survey)Abstract: As the groundwork, standard system can regulate and guide the orderly obstruction of Chinese integrated natural resource observation system. Based on the present conditions, development trends and existing problems in the standardization of resource-environment-ecosystem observation, this paper proposed the objective and basic principles for Chinese integrated natural resource observation. According to Hall three-dimensional structure, we have constructed the standard system framework from three dimensions (standard features, professional field and application stage) and put forward some basic standards, which covers basis, observation station construction, observation technology and method, observation data and operational management. Finally, five important suggestions are provided to promote the standardization process of integrated natural resource observation.Keywords: integrated natural resource observation, standard system, field observation station, natural resource基金项目:本文受中国地质调查局项目“全国自然资源要素综合观测体系规划与部署”(编号DD20208063)资助。
收稿日期:2014-07;修订日期:2014-07。
基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(2010CB833500);国家自然科学基金项目(31170422,30900198)。
作者简介:于贵瑞(1957-),辽宁大连人,研究员,主要从事陆地生态系统碳循环与气候变化研究,E-mail:yugr@ 。
903-917页1引言地球系统已经进入了人类世的新时代(Crut-zen et al,2003;Zalasiewicz et al,2010;Steffen et al,2011),人类以超越地球上所有生物的姿态,利用和开发着其力所能及的各类资源,影响和干预着支撑自身生存和发展的生物和环境系统(Vitousek et al,1997;Galloway et al,2004;Raupach et al,2010),并且这种干扰和影响也随着科技进步和人口规模的增大而与日俱增,已经造成了不可自我恢复或不可逆转的全球规模的生物圈结构和功能的改变,导致了人类生产、生活和生态环境的破坏(Millennium Ecosystem Assessment,2005;Brook et al,2013)。
以气候变化为标志的全球环境变化引发了人类社会的广泛关注,成为资源环境以及地球和生命科学研究的热点领域(IPCC,2007)。
碳循环是全球环境变化科学研究的基础问题之一。
评估全球、不同区域以及各国陆地碳收支和碳交换通量,既是全球变化成因分析和科学预测的重大科技需求,也是支撑IPCC 全球温室气体管理、国际社会联合减排和共同应对全球气候变化的科技需求(于贵瑞,方华军等,2011;Le Quërëet al,2013;Baldocchi et al,2014)。
近几十年来,在中国社会经济快速发展的同时,温室气体排放量的增长速率也跃居世界第一,不仅使中国面临着巨大的温室气体减排压力,而且也成为中国大气环境污染、威胁人类健康和社会经济可持续发展的瓶颈因素。
资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术指南(试行)自然资源部2019年7月前言按照《中共中央国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》要求,资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价是国土空间规划编制的前提和基础。
为指导各地开展资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价工作,保证评价成果的规范性、科学性和有效性,编制本技术指南。
本技术指南起草单位:中国科学院地理科学与资源研究所、中国国土勘测规划院、中国地质调查局、国家海洋信息中心、中国科学院生态环境研究中心、生态环境部环境规划院、水利部水利水电规划设计总院、清华大学、中国城市规划设计研究院、中国自然资源经济研究院、自然资源部经济管理科学研究所、同济大学、自然资源部城乡规划管理中心、国家气候中心。
目录1适用范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (2)4评价目标 (2)5评价原则 (3)6技术流程 (3)7成果形式 (8)8成果应用 (8)附录A数据准备要求 (10)附录B生态保护重要性评价方法 (14)附录C农业生产适宜性评价方法 (20)附录D城镇建设适宜性评价方法 (25)附录E承载规模评价方法 (33)附录F成果编制要求 (36)1适用范围本指南适用于省级(区域)、市县级国土空间规划编制中的资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价工作。
开展其他相关工作需进行评价的,可参照执行。
2规范性引用文件下列文件对于本指南的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本指南。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本指南。
GB3095-2012环境空气质量标准GB3838-2002地表水环境质量标准GB15618-2018土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)GB18306-2015中国地震动参数区划图GB50011-2010建筑抗震设计规范GB/T12343国家基本比例尺地图编绘规范GB/T13923基础地理信息要素分类与代码GB/T20481-2017气象干旱等级GB/T21010-2017土地利用现状分类GB/T21986农业气候影响评价GB/T50095-2014水文基本术语和符号标准GB/T50331-2002城市居民生活用水量标准DZ/T0286-2015地质灾害危险性评估规范TD/T1055-2019第三次全国国土调查技术规程DD2019-08地质灾害调查技术要求(1:50000)国海预字〔2015〕585号风暴潮灾害风险评估和区划技术导则环办生态〔2017〕48号生态保护红线划定指南(试行)环办环评〔2017〕99号“生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和环境准入负面清单”编制技术指南(试行)3术语和定义3.1资源环境承载能力基于一定发展阶段、经济技术水平和生产生活方式,一定地域范围内资源环境要素能够支撑的农业生产、城镇建设等人类活动的最大规模。
测绘与空间地理信息GEOMATICS & SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY第44卷第2期2021年2月Vol.44,No.2Feb., 2021中国国家级自然保护地体系生态系统服务价值评估祁黄雄1,曹胜利1,荣 浩1,王 尧2,莫如聪-徐 娟1(1.五邑大学经济管理学院,广东江门529020;2.中国地质调查局发展研究中心,北京100037)摘 要:中国的自然保护地体系丰富,生态系统服务价值较高,对其评估具有重要的理论和实践意义。
以中国国家级自然保护地为研究对象,参考Costanza 等人的生态服务价值当量表,对自然保护地的生态系统价值进行整体 的估算和评价。
研究表明:1)中国国家级自然保护地生态系统服务经济价值约134.12千亿元,就保护地生态系统而言,自然保护区提供的总服务价值最高,占总价值的64.06% ;2)就生态功能类别而言,各类保护地均在娱乐休闲和文化等方面呈现出较高经济价值;3)就地理空间分布而言,中国国家级保护地生态系统效益空间分布体现为从西北向东南逐步增高,大体呈现高、中、低3个层次。
与以往文献相比,本文从研究范围上做了扩展,构建 了自然保护区生态价值计量数据库,估算了全国31个省市不同类型的国家级自然保护地的生态价值。
关键词:中国自然保护地;生态系统;生态服务价值中图分类号:P208文献标识码:A 文章编号:1672-5867( 2021) 02-0013-06Evaluation of Ecosystem Service Value of National NatureConservation Land System in ChinaQI Huangxiong ' , CAO Shengli 1 , RONG Hao ' , WANG Yao 2, MO Rucong ' , XU Juan '(1.School of Economics & Management , Wuyi University , Jiangmen 529020, China ;2.Development and Research Center of China Geological Survey , Beijing 100037, China )Abstract :China's natural conservation land system is rich , ecosystem service value is high , it has important theoretical and practicalsignificance for its evaluation. Based on the ecological service value equivalent table of Costanza and others , the ecosystem value ofnatural conservation land is estimated and evaluated. The research shows that : ( 1) The economic value of ecosystem service in China's national nature conservation area is about 134.12 hundred billion yuan. In terms of protected ecosystem , nature reserves provide the highest value of total services , accounting for 64.06% of the total value. (2) In terms of ecological functions , all types of protected are as are entertaining in terms of geographical distribution. ( 3) The spatial distribution of ecosystem benefits in China's national protectedareas is gradually increasing from northwest to southeast, and generally presents three levels : high, medium and low. Compared with the previous literature , this paper expands the research scope , constructs the ecological value measurement database of nature re serves, and estimates the ecological value of different types of national nature conservation sites in 31 provinces and cities in China.Key words : China nature conservation land ; ecosystem ; service value0引言据不完全统计,截至2017年底,中国国家级自然保护 地共有3 526个。
(完整版)国家开放大学电大本科《农业生态学》网络课形考网考作业及答案(完整版)国家开放大学电大本科《农业生态学》网络课形考网考作业及答案100%通过考试说明:2021年秋期电大把该网络课纳入到“国开平台”进行考核,该课程共有4个形考任务,针对该门课程,本人汇总了该科所有的题,形成一个完整的标准题库,并且以后会不断更新,对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用,会给您节省大量的时间。
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课程总成绩=形成性考核×50%+终结性考试×50%形考任务1题目1根据人类对生态系统的干预程度不同,生态系统可分为自然生态系统、半人工生态系统和人工生态系统。
选择一项:对错题目2以农田为中心的农业生态系统中养殖业一般比较发达。
选择一项:对错题目3属于陆地生态系统的是()。
选择一项:a.海岸生态系统b.淡水生态系统c.航天器生态系统d.森林生态系统题目4农—果模式主要是以多年生的果树和农作物如粮食、棉花、瓜果、蔬菜等间作。
选择一项:对错题目5群落在演替的进程中最后到达的稳定群落,称为顶级或顶级群落。
选择一项:对错题目6农业生态系统中的分解者生物主要是土壤微生物(细菌、真菌、放线菌)。
选择一项:对错题目7属于生态系统中生物组分的是()。
选择一项:a.土壤b.风c.玉米d.二氧化碳题目8农业生态系统是()。
选择一项:a.封闭性系统,净生产力低b.开放性系统,净生产力高c.封闭性系统,净生产力高d.开放性系统,净生产力低题目9高投入、高产出、高能耗的农业为()。
选择一项:a.石化农业b.自然农业c.生态农业d.有机农业题目10地球上最大的生态系统是()。
选择一项:a.生物圈b.森林生态系统c.草原生态系统d.农业生态系统题目11青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼四大家鱼同时养殖在一个水域,容易发生竞争而导致减产。
㊀第21卷㊀第3期2023年6月中㊀国㊀城㊀市㊀林㊀业JournalofChineseUrbanForestryVol 21㊀No 3Jun 2023我国城市生态系统定位观测研究站的空间布局∗李世东1㊀王㊀成2㊀孙振凯21㊀国家林业和草原局科学技术司㊀北京㊀1007142㊀中国林业科学研究院林业研究所㊀北京㊀100091㊀收稿日期:2023-06-27∗基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFYBB2020ZB008)ꎻ国家重点研发计划政府间国际科技创㊀㊀㊀㊀㊀㊀新合作重点专项项目(2021YFE0193200)㊀第一作者:李世东(1966-)ꎬ男ꎬ博士ꎬ教授级高级工程师ꎬ研究方向为生态保护修复㊁林草发展战略㊁智慧林业等ꎮ㊀㊀㊀㊀㊀㊀E-mail:eastworld@sohu com摘要:城市生态系统定位观测研究站是国家陆地生态系统定位观测研究站网的重要组成部分ꎬ是监测城市生态系统发展演变的主要手段ꎬ与其他类型生态系统定位观测研究站既有共性也有独特性ꎬ其科学合理的空间布局是科学定位观测的基础ꎮ文章在分析城市生态站布局现状㊁差距的基础上ꎬ从自然㊁经济㊁社会因素全方位全要素研究城市生态站的横向总体布局设计ꎬ从国家大㊁中㊁小等不同城市规模角度研究城市生态站的纵向总体布局设计ꎻ同时ꎬ对城市内一站多点布局进行系统梯度布点㊁分类复合布点㊁区位特殊布点设计ꎻ最后提出城市生态站理想布局展望ꎬ这对推动城市生态站科学发展㊁推动人与自然和谐共生具有重要意义ꎮ关键词:城市生态系统ꎻ定位观测研究站ꎻ空间布局ꎻ总体布局ꎻ市内布局DOI:10.12169/zgcsly.2023.06.27.0003SpatialLayoutofUrbanEcosystemPositioningObservationandResearchStationinChinaLiShidong1㊀WangCheng2㊀SunZhenkai2(1 DepartmentofScienceandTechnologyꎬNationalForestryandGrasslandAdministrationꎬBeijing100714ꎬChinaꎻ2 ResearchInstituteofForestryꎬChineseAcademyofForestryꎬBeijing100091ꎬChina)Abstract:Urbanecosystempositioningobservationandresearchstationisanimportantpartofthenationalterrestrialecosystemresearchnetworkandthemainmeanstomonitorthedevelopmentandevolutionofurbanecosystem.Ithasbothsimilaritiesanduniquenesscomparedwithothertypesofecosystempositioningobservationandresearchstations.Itsscientificandreasonablespatiallayoutisthebasisforcarryingoutscientificpositioningobservation.Byanalyzingthecurrentsituationandgapsofurbanecosystemstationlayoutꎬthepaperstudiestheoverallhorizontallayoutdesignofurbanecosystemstationsfromall ̄aroundnaturalꎬeconomicandsocialaspectsandalsostudiestheoverallverticallayoutdesignforallsizesofcitiesfrombig ̄sizedꎬmedium ̄sizedtosmall ̄sizedcities.Forthemulti ̄pointlayoutofonestationincityꎬitisproposedtocarryoutthesystematicꎬclassifiedꎬandregionallayoutdesign.Attheendꎬtheideallayoutschemeforurbanecosystemstationsisputforwardꎬwhichisofgreatsignificancetopromotethescientificdevelopmentofurbanecosystemstationsandtheharmoniouscoexistencebetweenhumanandnature.Keywords:urbanecosystemꎻpositioningobservationandresearchstationꎻspatiallayoutꎻgenerallayoutꎻurbanlayout㊀第3期㊀李世东㊀王㊀成㊀孙振凯:我国城市生态系统定位观测研究站的空间布局㊀㊀㊀㊀建立长期定位观测研究站是揭示生态系统结构功能动态变化规律和开展生态系统服务功能科学评估的有效手段ꎬ欧美一些国家在这方面起步很早[1-2]ꎬ近年来在世界各国得到了迅猛发展ꎮ伴随着网络和信息技术的飞速发展ꎬ生态系统观测研究已从基于单个生态站的长期观测研究ꎬ向跨国家㊁跨区域㊁多站参与的全球化㊁网络化观测研究体系发展[3-4]ꎬ从单纯的科研过程发展成为政府决策或社会服务提供依据的信息渠道[5-6]ꎮ城市作为人类活动最为集中的地区ꎬ具有自然景观与人工景观相互交错㊁内部活动与周边活动相互影响的复杂性ꎬ是一个复合生态系统ꎬ同时也对区域生态系统有着重要的影响[7]ꎮ在应对全球气候变化㊁保护生物多样性和实现人与自然和谐共生的今天ꎬ亟需建立面向以城市生态系统为对象的长期定位观测研究站ꎬ以及时关注城市生态系统的功能变化和健康状况ꎮ我国林业部门开展森林㊁湿地㊁荒漠生态系统的定位观测研究比较早ꎬ从20世纪50年代就开始建立生态站ꎬ形成了覆盖全国㊁具有重要影响的中国陆地生态系统定位观测研究站网(ChinaTerristrialEcosystemResearchNetworkꎬCTERN)[4]ꎮ近年来ꎬ城市生态系统定位观测研究受到国家重视ꎬ2016年ꎬ原国家林业局发布了«国家陆地生态系统定位观测研究网络中长期发展规划(2008 2020)»(修编版)ꎬ新增了城市生态站建设内容ꎬ将上海㊁重庆㊁深圳㊁扬州等8个森林或湿地生态站纳入城市生态站管理[8]ꎬ截至2020年已批复建立了18个城市生态站ꎮ2021年ꎬ国家科技部负责组织建设的国家生态系统观测研究网络(NationalEcosystemResearchNetworkofChina)将69个野外站列入国家野外站择优建设名单ꎬ其中就有3个以城市化为背景进行长期定位研究的生态站ꎮ目前ꎬ我国城市生态系统的基础研究还需要全面提升ꎬ特别是对城市生态系统的结构㊁功能㊁价值和作用等方面缺乏系统㊁深入的研究[9-10]ꎬ对城市生态系统的生态㊁经济和社会效益价值评估研究较少ꎬ难以满足政府和社会公众对城市生态系统服务功能进行全面㊁系统㊁科学和准确评价的要求ꎬ也影响了对城市生态系统的保护和合理利用ꎮ我国城市生态系统建设范围和研究尺度还需要提前布局ꎬ以避免城市生态系统科学研究和建设管理中 你说你的ꎬ我干我的 不匹配问题ꎬ要学会在个体㊁群落㊁建成区㊁城近郊区㊁市域行政区㊁城市群等多个尺度进行研究ꎬ回答不同利益相关者的问题与需求[7]ꎮ我国城市生态站建设起步晚㊁发展速度快ꎬ怎样科学合理布局全国范围内㊁单个城市内城市生态站建设ꎬ是我国城市生态系统定位观测研究健康发展的首要问题ꎮ本文通过分析我国城市发展特点和城市生态站建设现状ꎬ以服务全国城市可持续发展为目标ꎬ提出CTERN城市生态站空间布局建设的思路和对策ꎬ对于强化城市生态系统基础研究和实用技术研发ꎬ增强公众对城市生态建设成果的感知体验ꎬ进一步完善我国陆地生态系统定位研究站网ꎬ建设人与自然和谐共生的现代化城市具有重要意义ꎮ1㊀我国城市生态站布局现状1 1㊀城市生态站布局现状截至2020年ꎬ全国已批复建立18个城市生态站ꎬ其中有2个面向城市群ꎬ即广东珠江口城市群生态站和湖南长株潭城市群生态站(图1㊁表1)ꎮ其所在城市中ꎬ有2个为直辖市ꎬ即上海和重庆ꎻ有10个省会城市ꎬ即长沙㊁银川㊁杭州㊁广州㊁乌鲁木齐㊁西安㊁太原㊁郑州㊁南昌㊁合肥ꎻ有1个经济特区ꎬ即深圳ꎻ有1个国家级新区ꎬ即雄安新区ꎮ从表1可看出:按照城市城区人口规模划分ꎬ现有的18个城市生态站所在城市有超大城市4个㊁特大城市5个㊁大型城市7个㊁中等城市2个ꎮ按照海拔和地貌区分[11]ꎬ第三阶梯分布较多(13个)ꎬ所在城市地貌类型较为丰富ꎻ第二阶梯分布有5个ꎬ所在城市地貌地类大多为山地和高原ꎻ第一阶梯未有分布ꎮ从所属生态地理分区看[12]ꎬ中温带干旱地区分布2个ꎬ暖温带半干旱地区1个ꎬ暖温带半湿润地区3个ꎬ北亚热带湿润地区3个ꎬ中亚热带湿润地区5个ꎬ南亚热带湿润地区3个ꎬ中热带湿润地区1个ꎮ35㊀㊀㊀㊀中㊀国㊀城㊀市㊀林㊀业㊀第21卷注:中国地图来源于自然资源部ꎻ审图号:GS(2019)1831号ꎻ下同ꎮ图1㊀城市生态站现状分布表1 城市生态站现状信息序号生态站名称生态站简称是否省会城市城区人口/万人城市规模海拔梯度和主要地貌所属生态地理分区所属城市群规划分区1上海城市森林生态系统国家定位观测研究站上海城市生态站是1987 31超大第三阶梯平原(临海)北亚热带湿润地区长江三角洲城市群长三角一体化发展区2湖南长株潭城市群森林生态系统国家定位观测研究站湖南长株潭城市群生态站是554 64(长沙)特大第三阶梯丘陵中亚热带湿润地区长江中游城市群长江经济发展带3宁夏银川城市森林生态系统国家定位观测研究站宁夏银川城市生态站是151 92大型第二阶梯高原中温带干旱地区宁夏沿黄城市群黄河流域生态保护和高质量发展区4江苏扬州城市森林生态系统国家定位观测研究站江苏扬州城市生态站否150 39大型第三阶梯平原北亚热带湿润地区长江三角洲城市群长三角一体化发展区5广东深圳城市森林生态系统国家定位观测研究站广东深圳城市生态站否1743 83超大第三阶梯丘陵(临海)南亚热带湿润地区珠江三角洲城市群粤港澳大湾区6广东珠江口城市群森林生态系统国家定位观测研究站广东珠江口城市群生态站否955 76(东莞)特大第三阶梯丘陵南亚热带湿润地区珠江三角洲城市群粤港澳大湾区7新疆乌鲁木齐城市生态系统国家定位观测研究站新疆乌鲁木齐城市生态站是373 03大型第二阶梯山地中温带干旱地区天山北坡城市群陆桥通道8浙江杭州城市森林生态系统国家定位观测研究站浙江杭州城市生态站是874 17特大第三阶梯丘陵中亚热带湿润地区长江三角洲城市群长三角一体化发展区9重庆山地型城市森林生态系统国家定位观测研究站重庆山地型城市生态站是1634 4超大第二阶梯山地中亚热带湿润地区成渝城市群长江经济发展带10山西太原城市生态系统国家定位观测研究站山西太原城市生态站是404 97大型第二阶梯山地暖温带半干旱地区山西中部城市群黄河流域生态保护和高质量发展区11广东广州城市生态系统国家定位观测研究站广东广州城市生态站是1487 84超大第三阶梯丘陵南亚热带湿润地区珠江三角洲城市群粤港澳大湾区12陕西西安城市生态系统国家定位观测研究站陕西西安城市生态站是928 37特大第二阶梯半山半平原暖温带半湿润地区关中平原城市群黄河流域生态保护和高质量发展区13河南郑州城市生态系统国家定位观测研究站河南郑州城市生态站是534 48特大第三阶梯平原暖温带半湿润地区中原城市群黄河流域生态保护和高质量发展区14浙江温州城市生态系统国家定位观测研究站浙江温州城市生态站否238 18大型第三阶梯丘陵(临海)中亚热带湿润地区粤闽浙沿海城市群沿海通道15江西南昌城市生态系统国家定位观测研究站江西南昌城市生态站是334 75大型第三阶梯平原中亚热带湿润地区长江中游城市群长江经济发展带16河北雄安新区城市森林生态系统定位观测研究站河北雄安新区城市生态站否56 72中等第三阶梯平原暖温带半湿润地区京津冀城市群京津冀协同发展区17海南三亚城市生态系统定位观测研究站海南三亚城市生态站否69 66中等第三阶梯山地(临海)中热带湿润地区无海南全面深化改革开放区18安徽合肥城市生态系统定位观测研究站安徽合肥城市生态站是377 76大型第三阶梯平原北亚热带湿润地区长江三角洲城市群长三角一体化发展区㊀㊀注:生态站按照批复建设时间排列ꎻ城区人口数据来自2020中国人口普查ꎮ45㊀第3期㊀李世东㊀王㊀成㊀孙振凯:我国城市生态系统定位观测研究站的空间布局㊀㊀1 2㊀城市生态站建设差距截止2020年ꎬ全国已有10个省会城市建设城市生态站ꎬ还有17个省会城市未布局城市生态站ꎬ即石家庄㊁呼和浩特㊁沈阳㊁长春㊁哈尔滨㊁南京㊁福州㊁济南㊁武汉㊁南宁㊁海口㊁成都㊁贵阳㊁昆明㊁拉萨㊁兰州㊁西宁ꎻ这些省会城市所在的省仅有江苏省㊁河北省㊁海南省已有城市生态站ꎬ其他省还未有城市生态站ꎻ4个直辖市中ꎬ北京和天津还未建设城市生态站ꎮ从城镇化空间格局来看ꎬ每个发展区基本都有城市生态站分布ꎬ但是兰州-西宁城市群㊁呼包鄂榆城市群㊁哈长城市群㊁辽中南城市群㊁山东半岛城市群㊁黔中城市群㊁滇中城市群㊁北部湾区城市群等8个城市群还没有城市生态站分布ꎬ尽管都有省会城市分布在其中ꎮ从城市规模看ꎬ由于省会城市本身中等规模较少ꎬ没有小规模城市ꎬ所以目前的城市生态站所在城市中等和小规模城市较少ꎮ从地理分区看[12]ꎬ寒温带㊁高原温带㊁高原亚寒带㊁赤道热带未有城市生态站分布ꎬ其他生态地理分区中ꎬ中温带的湿润区㊁半湿润区和半干旱区未有城市生态站分布ꎮ特别是西北干旱㊁半干旱地区的城市生态站建设比较滞后ꎮ根据城市生态站资料分析ꎬ从具体每个城市生态站的观测点布设来看ꎬ主站和辅站设置情况较为合理ꎬ但是观测点网络的设置未能系统开展ꎬ未能充分体现城市化梯度以及水土气生等数据一体化ꎮ2㊀城市生态站总体布局设计城市生态站建设数量和地点直接关系到观测研究的理论科学性和实践指导性ꎮ因此ꎬ需要综合考虑城市的自然条件㊁经济条件㊁社会条件和规模大小等多种因素ꎬ建设总量适宜㊁类型全面㊁布局合理的城市生态站ꎮ2 1㊀按照自然㊁经济㊁社会因素进行横向布局2 1 1㊀自然因素:按照雨热条件和地势海拔布局㊀㊀根据降雨评价法ꎬ年降雨量是划分干湿区的指标ꎬ我国干旱区㊁半干旱区㊁半湿润区的年降雨量划分上线分别为200㊁400和800mmꎬ年降雨量>800mm为湿润区[13]ꎮ除了年降雨量划分干湿区方法外ꎬ考虑水面年蒸发量换算干燥指数来判断干湿区也得到了广泛应用[12-14]ꎮ根据ȡ10ħ的天数与积温值㊁最暖月平均温度等指标ꎬ杨勤业等[12]将全国划分为11个温度带ꎬ分别为寒温带㊁中温带㊁暖温带㊁北亚热带㊁中亚热带㊁南亚热带㊁边缘热带㊁中热带㊁赤道热带㊁高原亚寒带及高原温带等ꎬ同时考虑年干燥指数㊁天然植被等指标划分4类干湿地区(图2)ꎮ在城市生态站建设过程中ꎬ要均衡布局㊁综合考虑雨热条件差异ꎬ建立不同雨热条件下的城市生态站ꎬ提高城市生态站网研究成果的指导性和全面性ꎮ中国是一个多山的国家ꎬ地势西高东低ꎬ大致呈三级阶梯状分布ꎮ青藏高寒区平均海拔4500m左右ꎬ内蒙古高原㊁黄土高原㊁云贵高原㊁准噶尔盆地㊁四川盆地㊁塔里木盆地等平均海拔在1000~2000m间ꎬ东北平原㊁华北平原㊁长江中下游平原㊁辽东丘陵㊁山东丘陵㊁东南丘陵等平均海拔在500m以下[11]ꎮ需要针对不同海拔地区ꎬ选择山地㊁高原㊁盆地㊁平原㊁丘陵等不同地形ꎬ以及河谷㊁滨江㊁沿海城市等不同地理位置ꎬ设立不同类型城市生态站ꎮ2 1 2㊀经济因素:按照经济发展梯度布局城市是社会经济发展的产物ꎬ经济发展水平也是支撑城市长期稳定发展的条件ꎮ我国的经济区域划分为东部㊁中部㊁西部和东北四大地区ꎬ不同经济区的城市发展水平和面临的生态环境问题需求不一样[15]ꎬ要考虑城市经济发展水平的差异ꎬ在合理布设经济发达城市㊁一般城市和欠发达城市生态站基础上ꎬ优先选择基础条件好的城市ꎬ积累研究成果和建设经验ꎮ2 1 3㊀社会因素:按照城市区位价值布局首先ꎬ优先选择省会城市ꎬ在全国23个省㊁5个自治区的省会级城市以及4个直辖市进行站点布局ꎬ发挥对当地城市生态建设的示范引领作用ꎮ其次ꎬ重点加强城市群地区的城市生态站建设ꎮ城市群是我国城市集中发展的一个特点ꎬ要关注主要城市群生态建设(图3)ꎮ继续完善京津冀㊁长三角等城市群区域的城市生态站布局ꎬ加强东北㊁西北㊁西南㊁东南沿海等城市群地区的建站步伐ꎬ并在各城市群内进行多站点布局ꎬ为国家城市群的健康发展和生态空间建设管理提供生态基础数据和技术服务ꎮ55㊀㊀㊀㊀中㊀国㊀城㊀市㊀林㊀业㊀第21卷㊀㊀注:A湿润区ꎻB半湿润区ꎻC半干旱区ꎻD干旱区ꎮ生态地理分区数据来源于资源环境科学与数据中心(https://www.resdc.cn/data.aspx?DATAID=125)ꎮ图2㊀中国生态地理分区注:参考«中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要»绘制ꎮ图3㊀中国城镇化空间格局2 2㊀按照省-市-县(城市规模大小)纵向布局城市规模也是设立城市生态站需要考虑的因素之一ꎮ根据2022年中国统计年鉴(数据截至2021年底)ꎬ我国有293个地级市㊁977个市辖区㊁394个县级市㊁1301个县和117个自治县[16]ꎮ根据2020中国人口普查数据ꎬ在全国293个地级市及4个直辖市中ꎬ50万以下的小型城市85个ꎬ50~100万人口的中等城市111个ꎬ100~500万的大型城市有80个ꎬ50~1000万的特大城市有14个ꎬ1000万以上的超大城市有7个(含4个直辖市)ꎮ城市生态站建设除了关注特大㊁大型城市以外ꎬ还要选择一些代表性的中小城市㊁县城乃至典型城镇开展定位观测研究ꎬ为中小城镇健康发展服务ꎮ65㊀第3期㊀李世东㊀王㊀成㊀孙振凯:我国城市生态系统定位观测研究站的空间布局㊀㊀3㊀城市生态站观测站点布局设计根据«城市生态系统定位观测研究站建设技术规范»(LY/T2989-2018)要求ꎬ城市生态站需要设置站点和观测点ꎬ站点即主站和辅站ꎬ而观测点定义为在典型城市生态系统中为开展气象㊁大气㊁游憩康养环境㊁水文㊁水质㊁土壤㊁植物群落等方面的综合观测和研究设置的观测位点[17]ꎮ主站和辅站投入大ꎬ属于研究基础平台ꎬ能够获取的数据有限ꎬ真正能够回答科学问题的数据来自于数量充足的观测点ꎮ因此需要合理布局观测点ꎬ增强数据的系统性和代表性ꎮ城市生态系统的监测样地布局需要综合考虑自然和人类活动因素ꎬ针对拟研究的生态环境问题或生态过程特点ꎬ可以按分层布点㊁按流域㊁按风向或按人类活动强度布点[5]ꎮ比如从北京城市中心向西北远郊方向ꎬ多点位连续测定地表臭氧浓度ꎬ以监测研究臭氧浓度的梯度变化[18]ꎮ本文同样基于梯度和代表性考虑ꎬ提出系统梯度布点㊁分类复合布点㊁区位特殊布点三种具有普适性和互补性的观测布点方法ꎬ使得每个城市生态站的观测站点布设ꎬ既考虑观测内容的需要ꎬ也兼顾城市森林㊁湿地㊁草地等多种生态空间类型ꎬ以及城乡环境梯度的变化等因素ꎮ3 1㊀系统梯度布点从市中心向城市郊区放射状系统布点ꎮ一般沿城市化梯度 十字形 或 米字形 设置轴线ꎬ沿轴线延长线的不同方向ꎬ等距离选择观测点ꎬ在城区内部至少有3个梯度ꎬ在城区外围至少有近郊和远郊两个梯度ꎮ例如广州城市生态站已建成以白云山主站点(梅花谷㊁麓湖)㊁越秀公园㊁海珠湿地公园㊁黄埔科学城体育公园㊁南沙滨海公园㊁浔峰山生态公园㊁马鞍山生态公园㊁花都湖湿地公园㊁石门国家森林公园9个长期定位观测站点及7个流动监测辅助站点ꎬ形成 一站多点 梯度分布的广州城市生态系统长期定位观测研究网络ꎮ上海城市站在崇明岛观测点的基础上ꎬ增加了城区公园㊁外环和滨海的观测点ꎬ形成中心城区-近郊-远郊观测梯度[19]ꎮ3 2㊀分类复合布点在沿着城市化梯度系统布点时ꎬ由于城市是一个森林㊁湿地㊁草地㊁沙地㊁农田㊁街区等多种类型生态系统构成的复合生态系统ꎬ市域内不同类型生态系统的空间异质性较强ꎬ观测点的布设在生态系统类型上可能会有遗漏ꎮ本着能够反映城市生态系统整体状况以及城市化梯度变化状况布点原则ꎬ要有目的地在森林㊁湿地㊁草地㊁沙地㊁农田㊁街区等不同类型生态系统布设观测点ꎬ以便于全面认识城市生态系统的整体状况ꎮ比如ꎬ美国巴尔的摩城市生态站在设置城市森林长期监测点时ꎬ结合不同土地利用权重及网格法ꎬ建立商业区㊁工业区㊁林地㊁单位㊁居住区㊁公园㊁交通㊁未利用地等8类样地[20]ꎮ3 3㊀区位特殊布点区位布点是关键区域布点ꎬ是对系统布点和分类布点的进一步补充ꎬ是基于城市的社会㊁经济㊁生态㊁文化发展背景等自然和人类活动特点考虑[5]ꎬ针对城市热点区㊁敏感区㊁重要区等特殊关键点布设观测点ꎬ服务于城市居民休闲游憩和生态旅游的发展需求ꎬ增强生态感知的服务能力ꎬ比如旅游城市需要在人流量较多的景点设立观测点ꎮ4㊀展望4 1㊀城市生态站的理想数量和布局我国城市生态站布局要综合考虑自然条件㊁经济发展水平和社会条件等因素ꎬ优先选择全国22个省㊁5个自治区㊁4个直辖市的省会级城市ꎬ发挥对当地城市生态建设的示范引领作用ꎬ需要建设31个城市生态站ꎻ在京津冀㊁长三角㊁珠三角㊁环渤海等主要城市群需加大布局密度ꎬ增加10个生态站ꎻ为服务中小城市生态建设ꎬ需按照中国四大经济区域及气候带分区ꎬ选择山地㊁丘陵㊁平原㊁绿洲等不同类型城市设20个生态站ꎮ因此ꎬ总体上我国城市生态站建设数量达到61处比较理想(图4)ꎬ四大经济区域和三级阶梯的每个省㊁自治区至少有2处城市生态站(宁夏除外)ꎬ并且每个城市群均有城市生态站ꎬ各级城市规模数量也较为均衡ꎮ4 2㊀近期城市生态站建设十四五 时期ꎬ继续完善省会级城市布局ꎬ重点从东中西部㊁南北方㊁海拔高低㊁地貌类型㊁大中小规模㊁发展速度等多个角度综合考虑ꎬ并75㊀㊀㊀㊀中㊀国㊀城㊀市㊀林㊀业㊀第21卷图4㊀城市生态站理想布局图5㊀ 十四五 时期城市生态站建设布局图(参考«国家陆地生态系统定位观测研究站发展方案(2023 2025年)»绘制)根据城市群发展战略ꎬ完善京津冀㊁长三角等城市群生态站布局ꎬ增强全国城市生态系统研究的均衡性和代表性ꎮ重点建设北京㊁石家庄㊁哈尔滨㊁呼和浩特㊁福州㊁厦门㊁南宁㊁昆明㊁贵阳㊁成都㊁武汉等省会级城市生态站ꎬ推进岳阳㊁吉林等中小城市的城市生态站建设ꎬ建议新建16个ꎬ使城市生态站的总量由2020年的18个ꎬ增加到34个(图5)ꎮ4 3㊀每个城市生态站的站点布设国家林业和草原局从2016年开始单独设立城市生态站ꎮ前期的上海㊁深圳㊁重庆等生态站是由传统的森林生态站改建ꎬ因此需要按照城市生态站的建设要求㊁观测指标持续完善ꎬ特别是要增加完善不同类型观测点的数量和空间布局ꎬ按照城乡梯度㊁涵盖多种绿色生态空间类型等要求加密布设观测点ꎬ增加观测内容ꎮ对于新建的城市生态站ꎬ要结合城市自身特点和需求ꎬ突出服务所在城市生态建设和市民美好生活的总体定位ꎬ科学布设观测站点ꎬ加快完善基础设施和仪器设备ꎬ增加研究力量和完善团队人才结构ꎮ85㊀第3期㊀李世东㊀王㊀成㊀孙振凯:我国城市生态系统定位观测研究站的空间布局㊀㊀4 4㊀城市群地区生态站的协作研究城市群是我国城市发展的主要特色和重要方向ꎬ其生态建设需要有中国自己的科学理论和技术ꎮ目前城市群生态站只有珠江口城市群和长株潭城市群2个ꎬ京津冀㊁长三角两个城市群还没形成面向城市群的研究体系和布局ꎬ是传统意义上单类森林问题的研究ꎬ在研究内容和区域耦合上比较欠缺ꎬ所做的研究工作还未能体现城市群特色ꎬ需要加强城市群监测点布局㊁基础数据构建ꎬ以反映城市群生态系统过程与功能ꎮ4 5㊀城市生态站的研究力量城市生态系统是一个复合生态系统ꎬ城市生态站关注的重点是森林㊁湿地㊁草地等城市生态空间ꎬ需要生态站的人才队伍拥有森林㊁湿地㊁生态学㊁风景园林㊁动物学㊁昆虫学㊁社会学㊁美学等多学科知识和研究技能ꎬ因此生态站建设要尽量选择科研机构数量多㊁科研人员充沛的城市ꎬ并在后期不断强化生态站的技术力量ꎮ4 6㊀城市生态站的服务能力城市生态站既是一个科学研究站ꎬ也是一个科普教育㊁自然体验站ꎬ是一座城市生态建设的窗口ꎮ要围绕城市可持续发展㊁绿色生态系统建设㊁居民生态福祉需求㊁森林感知服务㊁政府决策需求等开展针对性的研究[21]ꎬ提供接地气的理论㊁可落地的技术㊁易感知的服务ꎬ更多地把论文写在大地上ꎬ写在公众的心里ꎮ城市生态站是国家林业和草原局管理的八类国家陆地生态系统定位观测研究站网之一ꎬ是直接服务于城市可持续发展和居民美好生活的科学研究站ꎬ对于全面支撑我国建设人与自然和谐共生的中国式现代化具有重要意义ꎬ随着城市生态站建设布局的不断完善ꎬ理论和技术成果的不断应用ꎬ将会为中国城镇化绿色发展和美丽中国建设做出重要贡献ꎮ参考文献[1]GRIMMNBꎬGROVEJGꎬPICKETTSTAꎬetal.Integratedapproachestolong ̄termstudiesofurbanecologicalsystems:urbanecologicalsystemspresentmultiplechallengestoecologists:pervasivehumanimpactandextremeheterogeneityofcitiesꎬandtheneedtointegratesocialandecologicalapproachesꎬconceptsꎬandtheory[J].BioScienceꎬ2000ꎬ50(7):571-584.[2]MIRTLMꎬKRAUZEK.Developinganewstrategyforenvironmentalresearchꎬmonitoringandmanagement:theEuropeanLong ̄TermEcologicalResearchNetwork s(LTER ̄Europe)roleandperspectives[M]//ChmielewskiT.Natureconservationmanagement:fromideatopracticalresultsꎬ2007.[3]于贵瑞ꎬ何洪林ꎬ周玉科.大数据背景下的生态系统观测与研究[J].中国科学院院刊ꎬ2018ꎬ33(8):832-837. 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附件2:“十一五”国家科技支撑计划重点项目“中国陆地生态系统综合监测、评估与决策支持系统”课题申报指南随着我国人口增加和经济快速发展,20世纪90年代以来,我国生态状况呈现出“整体恶化、局部改善”与“边治理边破坏”的总体格局,这种状况还将持续。
对此,国务院极为重视,在2006年1月发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006~2020年)中,把生态脆弱区域生态系统功能的恢复重建列为全国62个优先主题之一,并明确提出了构建生态系统功能综合评估和技术评价体系的任务。
为贯彻《国家中长期科学和技术发展规划纲要》精神,全面提升我国陆地生态系统监测与评估的科技创新能力,推动我国生态环境的有效保护、恢复与建设,科技部决定启动“十一五”国家科技支撑计划“中国陆地生态系统综合监测、评估与决策支持系统”研究重点项目。
本项目旨在针对国家生态保护与修复对我国生态系统状况与变化科学信息的需求,建立中国陆地生态系统综合监测、评估与决策支持滚动运行系统,分析国家生态系统退化的时空特征及其发生与演化的驱动机制,客观评价重点脆弱生态恢复区生态建设工程的生态效益,提炼有效的生态系统优化管理模式,模拟未来变化情景,为国家和区域尺度的生态系统保护、恢复与优化管理决策提供有效的科学支持。
为了公开、公平、公正地选择课题承担单位,充分调动各有关部门、地方政府、企业、科研院所和大专院校的主动性和积极性,依据《国家科技支撑计划管理暂行办法》,特制定本《课题申请指南》。
现将本项目课题申报指南发布如下:课题实施时间:2006年10月—2010年10月。
课题1:生态系统综合监测与评估总体框架、指标体系和标准规范在完成项目总体框架设计的基础上,建立生态系统综合监测与评估指标体系、生态补偿指标体系,制订相关技术流程和标准规范;在完成项目成果集成的基础上,完成中国陆地生态系统综合评估报告和决策咨询报告。
一、研究内容(1)设计完成项目总体框架,编写实施方案和总体设计书(2)针对全国和生态脆弱恢复典型区尺度,研究并建立生态系统综合监测与评估指标体系。
其中,生态综合监测指标包括:遥感监测指标、台站长期观测指标、地面调查指标;生态综合评估指标包括:生态系统宏观结构评价指标、生态服务功能评价指标、生态系统健康状况评价指标、生态建设工程生态成效评价指标等。
研究并建立生态补偿核定指标体系。
(3)在收集和分析国际、国家和行业数据标准规范的基础上,针对全国和生态脆弱恢复典型区尺度生态系统综合监测与评估,研究并制定数据标准规范。
(4)在收集和分析国内外生态系统综合监测与评估已有技术流程的基础上,制订技术流程规范。
(5)在完成项目成果集成的基础上,完成《中国陆地生态系统综合评估报告》专著,以及《中国陆地生态系统状况咨询报告》。
(6)负责对第1至第5课题全部技术设计的审定,数据源及数据分析中间成果的测定与评价,各类监测与评估模型的测试和评价,以及运行系统的测试和评价。
二、考核指标(1)生态系统综合监测与评估指标体系(2)生态补偿核定指标体系(3)生态系统综合监测与评估数据标准规范(4)生态系统综合监测与评估技术流程规范(5)《中国陆地生态系统综合评估报告》(6)《中国陆地生态系统状况咨询报告》三、国拨课题经费330万元四、申报要求1.课题主持申报单位主持承担过联合国MA计划相关任务,熟悉MA 计划整体框架,具备代表中国牵头参加MA后续计划的能力;2.参加申报单位是国家生态系统管理部门下属科研事业单位,具备本项目完成的主运行系统的后续运行能力。
课题2:生态系统综合监测与评估运行平台以现代空间信息技术为支撑,建立30年以来全国完整的时间序列数据库,综合集成项目研究成果,研制数据-模型-软件一体化的生态参数遥感反演子系统、生态系统宏观结构分析子系统、生态系统服务功能评价子系统,开发数据/成果库管理与信息发布子系统,集成形成中国陆地生态系统综合监测与评估运行平台。
一、研究内容(1)配合课题1,研究并制订数据标准规范以及与本课题相关的技术流程规范,完成成果汇总;(2)生态系统综合监测评估数据库/元数据库的建设与集成建设全国尺度的基础数据库,包括:基础空间背景数据库;环境质量监测数据库;气象观测数据和气象灾害监测数据库;生态地面监测数据库;社会经济数据库。
集成课题3与课题4的遥感图像数据、遥感解译和反演数据,建成对地观测数据库,包括:覆盖全国的70年代MSS图像、2005年TM 图像,以及70年代、80年代、90年代、2000年、2005年土地利用/土地覆被遥感解译数据;1988年以来每天的NOAA/AVHRR 1KM图像,以及遥感生态参数NDVI、LAI、NPP、NEP、ET、气溶胶、波文比等。
集成课题4的水土流失数据、陆地水文过程数据、生态系统承载力数据,建成专题数据库。
集成课题5脆弱生态恢复区青海三江源区、江西鄱阳湖流域、黄土高原水土流失区、内蒙农牧交错带等典型区生态监测与评估综合数据库。
集成课题6的生态服务功能区划、生态补偿等数据,建成生态补偿数据库。
集成课题1、3、4、5、6的数据分析结果,结合本课题的数据插值、尺度转换、数据融合等,建成数据仓库/成果库。
配合课题3、4进行相关数据、模型、子系统和成果信息的集成,配合课题5、6进行相关数据和成果信息集成。
汇总课题1、3、4、5、6的野外照片、录像、政策法规、文献等,建成资料库。
完成所有数据库子的元数据库建设。
(3)生态参数遥感反演子系统开发与课题4结合,开发中国陆地生态参数遥感反演子系统。
课题4提供NDVI、LAI、生态模型CEVSA、GLO-PEM(反演NPP、NEP)、水热平衡模型、气溶胶、陆面温度等算法及其软件控件/模块,以及有关参数选择的知识。
本课题开发由模型输入参数预处理、图像预处理(去云)、NDVI 计算、LAI计算、NPP与NEP计算、ET与波文比计算、气溶胶计算、陆面温度计算等模块构成,并具有参数智能选择、适合一般专业人员操作的中国陆地生态参数遥感反演子系统。
(4)生态系统宏观结构分析子系统开发与课题3结合,开发中国陆地生态系统宏观结构分析子系统。
课题3提供陆地生态系统空间分布HLZ、生态系统时空变化等模型的算法及其软件控件/模块,以及陆地生态系统宏观结构分析技术流程。
本课题开发由生态系统时空变化、生态系统空间分布HLZ等分析模块,制图功能模块,森地、草地、农田、湿地、荒漠等空间分布与变化分析功能模块,以及生态系统宏观格局变化驱动力模块构成的中国陆地生态系统宏观结构分析子系统。
(5)生态系统服务功能评价子系统开发与课题4结合,开发中国生态系统服务功能评价子系统。
课题4提供生态系统支持、调节、供给功能分析模型算法及其软件控件/模块,提供分析技术流程。
本课题开发由中国陆地生态系统支持、供给、调节功能的时空变化分析模块,森林与草地生态系统支持、供给、调节功能时空变化分析模块,荒漠与湿地生态系统的支持与调节功能时空变化分析模块,农田生态系统供给功能的时空变化分析模块,生态系统服务功能变化驱动力分析模块,自然保护区生态系统的支持功能的时空变化分析功能模块。
(6)数据/成果库管理与信息发布子系统开发开发数据库管理系统,使数据库具有更新能力,并使各数据层相应数据库之间有监视、翻译、转换与更新连接功能。
开发成果库管理系统,具有有友好的用户界面,方便用户使用。
开发网上信息发布系统。
(7)中国陆地生态系统综合监测与评估系统集成与试运行完成中国陆地生态系统综合监测与评估系统集成、调试,技术手册、用户手册编写,用户培训,系统试运行。
二、考核指标(1)数据库实体,数据量大于5T;(2)中国陆地生态系统综合监测与评估系统,试运行一年;(3)具备WEBGIS功能的信息发布网站,2000人以上并发访问。
三、国拨课题经费450万元四、申报要求1.课题主持申报单位主持承担过国家级3S应用系统研发任务,具备国家级生态系统综合监测与评估主系统开发与集成能力,已经拥有上列数据基础和遥感/地面观测能力;2.参加申报单位是国家生态系统管理部门下属科研事业单位,具备本项目完成的主运行系统的试运行及后续运行能力。
课题3:中国陆地生态系统宏观结构及其变化过程以4到5期全国土地利用/覆盖遥感解译数据为基础,辅以主要生态系统类型内部宏观结构的遥感自动识别分析,结合观测、调查与统计资料,分析在经济转型、社会变革和生产力提高的背景下,30年来全国生态系统、主要生态系统类型(森林、草地、农田、湿地等)的宏观结构及其变化,以及国家自然保护区分布变化。
一、研究内容(1)配合课题1,研究并制订与本课题相关的指标体系和技术流程规范,配合课题2进行相关数据、模型和子系统的集成;(2)收集、处理70年代覆盖全国的MSS图像,并进行全国土地利用/土地覆被的遥感解译;(3)以90、95、2000、2005四期全国土地利用/覆被遥感解译数据为基础,进行修编;(4)开展主要生态系统类型内部宏观结构的遥感自动识别方法研究;(5)在70、90、95、2000、2005五期全国土地利用/覆被遥感解译结果的基础上,结合生态系统内部结构的遥感监测结果、台站长期观测资料、历史调查资料和统计资料,运用景观生态模型(生态系统空间分布HLZ、生态系统时空变化等模型)、GIS空间分析功能和空间统计功能,分析全国生态系统与主要生态系统类型(森林、草地、农田、湿地等)宏观结构及其变化,以及我国国家自然保护区的空间分布及其生态变化,分析生态系统宏观结构变化的驱动力,并模拟其未来变化情景。
二、考核指标(1)覆盖全国的70年代MSS夏季云量少于10%的图像,以及土地利用/土地覆被遥感解译数据,精度达到技术规定;(2)生态系统空间分布HLZ、生态系统时空变化等模型的算法及其软件控件/模块,可以集成到课题2的运行平台;(3)中国生态系统宏观结构变化驱动力模型,及软件模块,可以集成到课题2的运行平台;(4)70、90、95、2000、2005年全国生态系统及主要生态系统类型空间分布图,及其动态变化图;(5)森林、草地、农田生态系统内部宏观结构遥感监测算法,及软件模块。
提交相应的空间分布图。
三、国拨课题经费540万元四、申报要求1.课题主持申报单位具备国家尺度生态系统宏观结构时间序列数据库群,并具备上列遥感监测能力;2.参加申报单位具备生态系统宏观结构时间序列数据库群局部更新和时空数据分析能力;具备森林、草地、农田生态系统内部结构的遥感监测能力。
课题4:中国陆地生态系统服务功能及其变化过程在开展1988年以来连续的遥感反演生态参数的基础上,结合其它观测、调查、统计及遥感解译土地利用/覆盖等资料,分析评价20/30年来全国生态系统、主要生态系统类型以及自然保护区生态服务功能以及各类生态系统健康状况的变化,给出定量的时空序列分析结论。