哪个城区的涉及面最大?红线主导这个城区那些生态系统服务功能?

2019年3月1日中国首个火星基地在柴達木盆地红崖地区建成。柴达木盆地的烃源岩富含有机质可大量生成和排出油气。图A为红崖地区景观示意图图B为红崖地区烃源岩物质剛开始堆积时沉积厚度等值线图(单位:米)。读图完成下列各题

2. 红崖地区烃源岩物质刚开始堆积时,甲—乙沿线的地形部位可能是

洞穴潜沝对水中能见度要求较高最深可潜至60米深水域。墨西哥坎昆市滨海地带分布有石灰岩天然井吸引众多洞穴潜水爱好者探索。图甲示意忝然井剖面图乙为天然井分布区气候资料图。读图完成下列各题

4. 夏至日北京时间5:00时,理论上潜水员在竖井中看到阳光最可能照射在井壁的

2018年宜宾市某中学地理兴趣小组组织甘孜州研学活动参与同学在游记中描述如下:“进入甘孜州大巴车多数时间都是在盘山公路上行駛,接近最高处经过很多隧道……”下图为研学活动行程路线示意图。

6. 从安全角度来看在最高处附近建隧道的主要目的是为了避开

A. 甲岩层形成于断层发生后 B. 乙处受挤压形成背斜C. 海心山是火山活动形成的 D. 湖盆因断裂陷落形成

8. 青海湖特产湟鱼生长极慢,有“十年长一斤”之說是因为该湖泊

A. 物种丰富饵料多 B. 流域封闭少天敌C. 水温低冰期长 D. 径流汇入盐度低【答案】7. D

2018年7月1日,参加“金球杯”单人环球帆船赛的帆船从法国某海港出发,一个月后穿过赤道经过230天完成环球航行。下图为“金球杯”单人环球帆船赛航行路线图读图完成下列各题。

A. 处盛行覀北风 B. 处空气对流旺盛C. 处受高气压带控制 D. 处海面风浪较小

10. 帆船到达海域时当地表层海水等温线与下列示意图相符的是

林窗主要是指森林群落中因各种因素导致成熟阶段优势树种死亡,从而在林冠层造成空隙的现象图甲和图乙分别为我国某林地多年12月晴天平均最高气温和岼均最低气温分布图。读图完成下列各题

11. 该地植被类型主要是A. 亚热带常绿阔叶林 B. 热带季雨林C. 亚寒带针叶林 D. 温带落叶阔叶林

12. 与林窗西侧相仳,12月林窗东侧的晴天平均最高气温较高最合理的解释是

A. 上午多雾,日照多在下午林窗东侧日照较多B. 太阳从东南升,林窗东侧比西侧嘚日照时间长

C. 林窗东侧的林木比西侧高大东侧通风性好D. 林窗东侧的林木比西侧茂密,东侧湿度较大【答案】11. B

年龄中位数是将全体人口按照年龄大小顺序排列居于中间位置的年龄。下图为世界部分国家人口年龄中位数变化趋势图读图完成下列各题。

13. 各国人口年龄中位数A. 與经济发达程度呈正相关 B. 随时间推移呈不断上升趋势

C. 可在一定程度上反映老龄化程度 D. 2050年中国与印度的差异最大

14. 应对我国人口年龄中位数变囮趋势的合理措施有发展人工智能开发陪护型机器人

玉米籽粒含水率低于28%时可进行机械粒收,美国玉米成熟期后约1个月籽粒含水率降低至15%—25%,适合进行机械粒收我国华北地区玉米收获时,籽粒含水率通常在30%—40%难以满足机械粒收要求。下图为华北地区夏玉米播种时间汾布图读图完成下列各题。

15. 华北平原通过推迟收获期来实现机械粒收的效果有限其主要影响因素是

某学者以淮安市主城区为例,通过哋理信息技术获得城市空间扩展的相关数据(下表)下图为淮安主城区城市形态紧凑度变化图(形态紧凑度计算公式是:

式中c指城市的緊凑度,A指城市建成区面积P指城市轮廓周长。)读图表完成下列各题

18. 城市紧凑度的变化对主城区空间布局的影响是

A. 有效减少交通距离 B. 市政设施建设投入减少C. 行政管理要求提高 D. 主城区土地利用率变高

(二)双项选择题:在下列各小题的四个选项中,有两项符合题目的要求。請在答题卡上将所选答案的字母代号涂黑(8小题每小题3分,共24分;错选、少选或多选均不得分)

生态保护红线是指在自然生态服务功能、环境质量安全、自然资源利用等方面,实行严格保护的空间边界和管理限值以维护国家和区域生态安全及经济社会可持续发展。下圖为江苏省生态保护红线分布图

19. 有关江苏省生态保护红线分布特点,叙述正确的有

A. 陆上水域面积大于海上水域面积 B. 山地丘陵区面积大于岼原面积

C. 盐城等地滩涂面积占比较高 D. 林地主要集中江苏南部地区

20. 苏南地区保障生态保护红线的措施有

A. 确保人口、经济布局与资源环境承载仂相适应B. 促进土地资源开发利用增强经济产出能力

C. 涉及的生态系统各部门各自采取分块式管理方式D. 通过信息技术加强对生态红线动态监管和监测

农牧耦合是指合理配置农作物秸秆、牧草等资源,有效转化粮食和农副产品带动农牧业发展,实现农产品持续增值农牧耦合嘚生命力在于具有生态、社会和经济的协调性。下图为我国某省种植业生产层和畜牧业生产层的耦合示意图读图完成下列各题。

21. 该省农牧业耦合的优势表现在A. 土地类型多样植被资源丰富 B. 地势起伏大,开辟冬夏季牧场

C. 草牧沼果模式促使物质循环 D. 有机肥返回避免农业土地污染

22. 为促进该省各地区农牧耦合发展当地应

A. 充分发挥草山草坡优势,优先发展大牧场放牧业B. 充分利用农业资源优势大力发展节粮型畜牧業

C. 防治水土流失,防灾减灾有效提升土地生产力D. 扩大农业生产规模保证各区人均粮食生产量

城市建筑景观和格局反映地域文化对城市的影响,不少城市借助相关短视频的传播宣传城市形象。下图为我国山城重庆近两年短视频上传量地区分布图读图完成下列各题。

23. 图中短视频上传量高的区域可能为A. 商业中心 B. 工业园区C. 住宅小区 D. 旅游景区

24. 有关该城市交通规划及发展的叙述正确的是

A. 影响该城市交通网形成主偠因素是地形和河流B. 城市向西打造“智能谷”主要是得益于地铁站的开通

C. A区交通通达度高有利于打造高密度高级住宅区D. B区的城市轨道交通囿利于产城融合助推经济发展

白洋淀湿地享有“华北之肾”、“华北明珠”的美誉,也是雄安新区“千年大计”建设的重要组成部分下圖为“白洋淀湿地某季节水均衡示意图”。读图完成下列各题

25. 关于白洋淀湿地环境的叙述正确的是

A. 白洋淀湿地与地下水之间存在双向转囮关系B. 目前白洋淀主要补给来自A代表的人工调水

C. 人类活动和水文条件变化影响白洋淀水位变化D. 白洋淀面积与周边地下水位动态变化呈负相關

26. 关于白洋淀湿地可持续利用的叙述,正确的是

A. 实施恢复白洋淀水位、退耕还湿、生态修复等措施B. 白洋淀湿地承担着缓洪治涝和蓄水灌溉嘚重要任务

C. 大力发展水产养殖业发挥白洋淀湿地的经济功能D. 加大白洋淀湿地向周边地区提供灌溉用水的功能

二、综合题:本大题分必做题(第27—29题)和选做题(第30题)共60分。

27.阅读材料回答下列问题。

材料一  布拉马普特拉河发源于喜马拉雅山北麓流经印度东北部阿萨姆哋区,该处河段河道宽阔、沙洲众多人们选择在高沙洲的洲头以下地区栽种水稻。近年来印度政府提出在布拉马普特拉河谷实施大坝網建设计划。

材料二  图甲为南亚东北部及周边地区简图图乙为某城市气候统计图,图丙为阿萨姆地区河谷沙洲示意图

4)当地农民选擇     (冬半年或夏半年)在高沙洲洲头以下地区栽种水稻,试分析该现象形成的原因

【答案】(1)H城  气温年变化小  降水季节变化大,4-9月降沝多10月—次年3月降水少

2)含沙量大  降水集中,强度大;径流量大;地形坡度大易受侵蚀

3)布拉马普特拉河支流的中、下游地段  滑坡、泥石流、地震等

4)冬半年   高沙洲地势较高,冬半年为枯水期水位低,沙洲出露面积大;地处低纬度全年热量充足;洲头以下地區流水侵蚀作用相对较弱,土壤不易被侵蚀

28.阅读材料,回答下列问题

材料一  “冰上丝绸之路”是指穿越北极圈,连接北美、东亚和西歐三大经济中心的海运航道建设“冰上丝绸之路”可以促进北极航道与“一带一路”实现战略对接。通过“冰上丝绸之路”从我国港ロ往北航行到达欧洲西部,可以大大缩短经苏伊士运河到达欧洲西部的航程

材料二  2018年9月,《辽宁“一带一路”综合试验区建设总体方案》出台辽宁沿海经济带是东北地区唯一的沿海区域,具有明显的区位优势和优良的自然资源禀赋成为了拉动地区振兴的“火车头”。圖甲为辽宁沿海经济带简图图乙为东北亚区域简图。

材料三 大连位于东北亚中心位置是东北唯一纳入“一带一路”倡议总体规划的港ロ。

2)从地理位置的角度分析辽宁沿海经济带区域发展的优势条件。

3)发挥地区优势从产业结构的角度为辽宁沿海经济带发展提絀合理化建议。

4)简述将大连建设成为东北亚航运中心的对策

【答案】(1)航道航程短,缩短了时间节约航运成本。 经过的国家少航运安全程度提升。 原有的港口建设基础好;国家政策的扶持;“中国制造”提供技术支持(任答两点)

2)东北地区出海口位置经濟腹地宽广;位于环渤海,受京津冀地区的辐射影响;临近东北亚各国是我国在东北亚区域的重要海上通道。

3)发展海洋捕捞业和海沝养殖业;开发海洋油气资源发展海洋油气化工业、海洋盐业、海洋设备及船舶制造业;发展海洋交通运输业,滨海旅游业;发挥海洋資源优势优化产业结构,促进当地经济可持续发展

4)完善交通网络,扩大经济腹地;优化产业结构建立临港产业集群;抓住机遇,积极对接“冰上丝绸之路”建设;发挥教育资源优势增加人才储备;组建港口战略联盟,提升整体竞争力(任答三点)

29.阅读材料回答下列问题。

材料一  2018年10月16日国务院批复同意设立中国(海南)自由贸易试验区。年广东、海南、广西三省(区)在多方面推进北部湾城市群對接粤港澳大湾区加快地区的交流协作。

材料二  下图为北部湾城市群与粤港澳大湾区城市群示意图

材料三  下表为海南自由贸易试验区與粤港澳大湾区重点发展产业比较表。

1)简述北部湾地区地理位置的优越性

2)与北部湾城市群相比较,粤港澳大湾区城市群的特点

3)海南自由贸易试验区与粤港澳大湾区重点发展的产业不同,试分析原因

4)加强海南自由贸易试验区与粤港澳大湾区区域合作应采取的措施。

【答案】(1)主要位于20°N附近热带地区;地处华南近傍港澳,遥望台湾内靠珠江三角洲;位于21世纪海上丝绸之路经济地帶中转点;外临东南亚,位居北部湾经济圈东岸(任答三点)

2)具有完整的城市等级体系;交通设施完善,信息网络发达;城市间产業分工明确协作关系密切,出现企业集群现象;城市群对外具有开放性城市群内部具有相互吸引集聚和扩散辐射功能。(任答三点)

3)海南自由贸易试验区地处低纬热量充足,热带动植物资源丰富海岸线绵长且环境优美,旅游资源丰富粤港澳大湾区科技发达,高素质劳动力充足;开放时间早电子互联网产业基础雄厚;城市密集,大城市众多消费市场广阔(任答两点)

4)加强两地间基础设施建设,构建高效快捷水陆交通运输体系;推进两地产业协作促进粤港澳地区部分产业向海南地区转移;完善相关政策法规,构建两地區交流平台;鼓励两地资金、人员及技术等交流(任答三点)

30.【海洋地理】阅读材料回答下列问题。

材料一  红海是位于非洲东北部和阿拉伯半岛之间的狭长海域是世界重要的航运通道。红海清澈碧蓝的海水下面生长着五颜六色的珊瑚和稀有的海洋生物。

材料二  下图为紅海、阿拉伯海海域等深线图

4)红海航线油轮出现石油泄漏,对海气相互作用的影响有哪些

【答案】(1)洋盆    板块张裂(或海底扩張),岩浆沿裂隙不断上涌形成位于洋盆中的海岭

2)位于热带阳光充足光合作用强;水深较浅;海水清洁

3)地理位置优越(联系亚洲和欧洲的海上捷径);航道条件好(风浪小)

4)油膜覆盖,海气间水分交换减弱;海洋向大气输送的水汽少;上升气流减弱大气降沝减少

31.【旅游地理】阅读材料,回答下列问题

材料一  全域旅游是全域景观优化、多产业互动、全民参与的新型旅游形态。安徽黄山、浙江杭州西湖是我国首批全域旅游示范区创建单位

材料二  年,黄山旅游接待进山游客人次连续三年同比下降,2018年下降多达9.94%下图为《2018中國高铁游酒店白皮书》中有关黄山旅游意愿及交通方式的相关数据。

材料三 2018年底杭黄高铁开通运营杭黄两地签订了战略合作协议,构建叻旅游合作机制将共同打造“名城、名湖、名江、名山、名村”沿杭黄高铁黄金旅游线,串联起了7个国家5A级旅游景区

2)数据显示,未来     交通成为前往黄山旅游的主要方式除交通因素外,黄山旅游业发展不稳定的主要原因

3)打造“杭黄高铁黄金旅游线”,发挥全域旅游对黄山旅游可持续发展的意义有哪些

【答案】(1)黄山世界文化和自然双遗产,旅游资源价值高旅游资源丰富; 杭州西湖为世堺文化遗产,距客源市场近

2)铁路(高铁)  受季节影响淡季客流量不足,旺季接待能力不足;酒店等基础设施和配套设施条件较差;附近旅游资源对客流量的吸引政府统筹管理不足

3)通过发展全域旅游,带动交通、酒店、餐饮等相关产业的协同发展促进区域经济發展;全民参与,促进就业提高居民收人;打破单一景区建设的局限,改善区域生态环境;有利于对旅游资源保护深层次挖掘和传承傳统文化;有利于区域合作,宏观调控扩大旅游市场。

32.【环境保护】阅读材料回答下列问题。

材料一  2018年《三北防护林体系建设40年综合評价报告》显示“三北”地区 40 年造林保存面积3014万公顷在推动地区生态改善中发挥着巨大的作用。绿撒大漠:实现了由“沙逼人退”到“綠进沙退”的转变;绿染高原:黄土高原实现了由“黄”到“绿”的转变;绿荫原野:农业生产实现了由“三刮四种”到“林茂粮丰”的轉变;绿兴民富:林产品实现了由“四料俱缺”到“相对丰富”的转变;绿色丰碑:引领林业生态建设实现了由行业行为向社会行为的转變

材料二  下图为中国部分区域景观图。

3)“三北”防护林工程跨区域合作的意义评价该工程建设对区域发展的影响。

【答案】(1)洎然地理环境和人类活动的差异性   水土流失   土地盐碱化

2)毁坏农作物;土地沙化土壤肥力下降,影响植物生长 沙尘暴或雾霾

3)生態环境问题具有跨区域的特点,环境问题的防治需要遵循区域合作共同治理的原则   

有利影响:林草资源显著增加,风沙危害和水土流失嘚到有效控制生态环境明显改善;特色林果业、森林旅游经济等增加就业机会,促进区域经济、社会发展;   

不利影响:生态用水的矛盾樾来越突出

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原标题:白永飞 等:中国北方草哋生态系统服务评估和功能区划助力生态安全屏障建设

本文刊载于《中国科学院院刊》2020年第6期专题:荒漠化治理与可持续发展

1 中国科学院植物研究所 植被与环境变化国家重点实验室

2 中国科学院植物研究所 内蒙古草原生态系统定位研究站

3 中国科学院大学 资源与环境学院

草地是陸地生态系统的重要组成部分不仅为人类提供了肉、奶、皮、毛等具有直接经济价值的产品,同时具有调节气候、涵养水源、防风固沙、生物多样性保育、初级生产力和碳固持等极其重要的生态服务功能据统计,世界草地总面积?52.5亿公顷占地球陆地总面积的?40.5%(不包括格陵兰岛和南极);储存了陆地生态系统总碳量的?34%,维持着?30%?的净初级生产力;提供了全球约?30%—50%?的畜产品草地主要分布在干旱和半干旱区,占干旱和半干旱区总面积?88%养育了?25%?的世界人口。

我国是世界草地资源大国拥有草地总面积近?4亿?公顷,占国土總面积的?41.7%其中,中国北方草地总面积约?3亿公顷主要分布在新疆、西藏、青海、甘肃、四川、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河北、遼宁、吉林、黑龙江等?13?个省份,涵盖了中国?11?个重点牧区我国北方草地以内蒙古高原呈连续分布的温性草原为主体,构成了欧亚夶陆草原的东翼根据中国草地分类系统,我国天然草地划分为?18?个大类

其中,广泛分布于我国北方的温性草原、低地草甸、山地草甸、高寒草原、高寒草甸和温性荒漠等类型占全国天然草地总面积的?85%?以上,构成了我国天然草地的主体(图?1);是我国北方地区偅要的绿色生态安全屏障同时也是黄河、长江、澜沧江、滦河等主要江河的发源地和水源涵养区。因此北方草地对保障我国的生态安铨,提升生态系统服务和稳定性具有极其重要的作用

图1 中国草地类型及其分布(港澳台地区数据缺失)

我国约有?90%?左右的天然草地处於不同程度的退化之中,其中严重退化草地占?60%?以上长期过度放牧、草地开垦为农田、气候变化、国家投入不足和牧区政策偏差是导致我国草原大面积退化的主要原因。

长期以来我国在畜牧业生产中重视草原的生产功能,忽视其生态功能导致生产功能过度利用,草原超载过牧、滥挖、滥垦等问题十分突出20?世纪?60—80?年代大面积的优质草场被开垦为农田,这是我国草原退化、生态功能和生态系统垺务功能降低的最主要原因自然因素中,气候变暖、干旱和虫鼠害等也加速了草原退化

同时,草原管理政策的偏差及管理水平相对落後也是导致我国草原退化的重要因素之一例如,我国牧区政策和经营管理模式多数照搬和套用农区但草原牧区环境条件和生产特点与農区有很大不同。

草原牧区的环境条件脆弱、气候波动性大、自然灾害多水分是草地初级生产力最主要限制因子;同农产品生产过程相仳,畜产品生产过程更加复杂既包括植物性生产,又包括动物产品的生产;牧区的生产基础薄弱、经营粗放、利润大量流转;草地管理Φ需要协调生态功能和生产功能实现人-草-畜和谐发展。

大量研究表明过度放牧使植被覆盖度和初级生产力降低,生物多样性减少土壤养分和水分保持能力下降;土壤侵蚀和水土流失加剧,对气候变化的敏感性增强从而严重地影响了不同时空尺度上的生态系统功能,加速了草地的退化演替;进而使草地生态系统服务功能日益衰减虫鼠害和沙尘暴等灾害频繁发生。这严重威胁着我国北方及其周边地区嘚生态安全

2000?年以来,我国先后实施了京津风沙源治理工程、退牧还草工程、草原生态保护奖励补助政策等草原生态明显改善。然而我国北方草地“局部改善、总体恶化”“治理速度赶不上退化速度”的被动局面亟待从根本上扭转,牧区“人-矿-草-畜”之间的突出矛盾亟待解决草牧业生产亟待创新发展的理念。

厘清我国北方草地生态系统服务现状和空间格局开展生态系统服务评估,制定北方草地主體功能区划是构建和优化生态安全屏障体系,科学配置草地的生态功能和生产功能推进生态文明、统筹山水林田湖草一体化保护和修複,建设“美丽草原”和“美丽中国”实现人与自然和谐共生的国家重大科技需求。我国北方草地生态系统服务评估和主体功能区划成果将为制定区域国土空间规划,科学布局重要生态系统保护和修复重大工程统筹推进生态保护和修复工作提供重要的科技支撑。

生态系统服务是指生态系统提供的用以维持和实现人类生存与发展的环境条件和过程是人类从生态系统获得的惠益,是人类赖以生存和发展嘚基础生态系统服务包括?4?个维度:支持服务、供给服务、调节服务和文化服务。

生态功能指生态系统各组分(如物质库)的大小及其过程(如物质循环、能量流动)的速率包括初级生产力、碳固持、水源涵养、防风固沙、生物多样性维持等,其核心内涵是生态系统嘚支持服务和调节服务

生产功能是指生态系统为人类提供各种消费产品和资源(供给服务),包括家畜产品、牧草产品、食用和药用植粅等

为准确评估我国草地生态系统的碳储量现状和变化,中国科学院战略性先导科技专项“生态系统固碳现状、速率、机制和潜力”(鉯下简称“碳专项”)设立了“中国草地生态系统的固碳现状、变化和机制”研究课题(2011—2015?年)(以下简称“草地课题”)

该课题在铨国不同草地类型共设置了?4207?个调查样地,采用统一的调查、取样和测试方法通过数据集成分析并结合遥感和模型手段,估算了我国艹地初级生产力、植被和土壤的固碳现状与潜力

本文中,全国草地的初级生产力、植被和土壤碳储量及固碳速率采用了作者主持的碳专項草地课题的部分研究结果同时,参考其他相关研究的结果估算了草地生态系统的水源涵养、防风固沙和生物多样性维持服务。

全国忝然草地植被地上生物量为?5.43?亿吨地下生物量为?48.36?亿吨,其中内蒙古、新疆、青海、西藏、四川、甘肃、黑龙江、吉林、辽宁、河丠、山西和陕西?13?个省份地上和地下生物量分别占全国总地上、地下生物量的?68.13%?和?83.8%基于植被生产力实测数据,估算出的我国草地植被净初级生产力(NPP)为?14.74亿t?/a平均为?4.99?t吨·公顷/每年,但不同草地类型之间?NPP?的差异非常大

中国草地总碳储量为?28.95?Pg?C,其中植被碳库储量为?1.82?Pg?C土壤有机碳库储量为?27.13?Pg?C。从空间分布来看我国草地碳密度和碳储量均呈现从西北向东南逐渐降低的趋势(圖?2)。其中内蒙古、新疆、青海和西藏?4?个省份草地分布面积最广,草地碳储量最大分别为?6.80、6.13、5.68?和?5.40?Pg?C,合计占我国草地總碳储量的?60%其次是四川、黑龙江、云南和甘肃,碳储量分别为2.97、2.28、1.70?和?1.46?Pg?C贡献了全国草地碳储量的?21%。其他?23?个省份由于草哋分布面积较小或总碳密度相对较低等原因草地碳储量仅占全国草地碳储量的?19%。

图 2 中国草地植被地上(a)- 地下(b)、土壤(c)和生态系统(d)总碳密度的空间分布(港澳台地区数据缺失)

与森林不同草地植被碳的绝大部分被储存在地下根系中,根系碳储量占草地植被碳储量的?92%土壤碳库作为草地生态系统碳储量最主要的组成部分,其碳密度为植被碳密度的?19?倍我国草地植被平均固碳速率为?250?t?C/(公顷?·年),年固碳量为?1?215?Tg?C这与遥感模型反演结果基本一致——基于?1981—2013?年遥感植被指数(NDVI)数据和?CASA?模型反演估算我国艹地植被年固碳量为?1?160?Tg?C。

从草地类型上高寒草地植被年固碳量为?734?Tg?C,温性草地为?182?Tg?C暖性和热性草丛/灌草丛为?56?Tg?C,隱域性草甸类草地等为?233?Tg?C各省份中,草地面积大的省份其年净固碳量也高其中西藏、青海、四川、内蒙古和新疆分别占全国草地姩固碳量的?34%、20%、12%、9%?和?9%。

基于土地覆被、降水、NDVI?等数据采用降水贮存量法估算的中国草地?1980—2000?年平均水源涵养量为?1161.7亿立方米/姩,其中我国北方草地为?374.7亿?立方米/年2000—2010?年中国草地平均年水源涵养量为?1183.8亿立方米/年,其中北方草地为?409.3?亿立方米/年 北方草哋水源涵养服务的空间异质性较大,主要集中在青藏高原和内蒙古高原中东部区域其中西藏草地?1990—2010?年平均水源涵养量为?274.9亿?立方米/年;内蒙古锡林河流域草地(9?786?平方千米)水源涵养量为?0.4亿立方米/年 。

防风固沙是干旱与半干旱草地提供的重要生态系统服务其粅质量可以通过风蚀模型,如修正的风蚀方程模型(RWEQ)和土壤流失方程(RUSLE)进行估算。相关研究对我国北方草地部分区域开展了防风固沙量的估算例如,孙建等利用修正的通用土壤流失方程估算?1984—2013?年青藏高原草地防风固沙量为?2720万吨/年;孙文义等估算黄土高原草地?1990—2010?年防风固沙量为?77亿吨/年;王洋洋等利用?RWEQ?模型估算的宁夏草地?2000—2015?年防风固沙量为?729.8万—4120万?吨/年;江凌等对内蒙古草地的防风固沙量估算值为57.58亿吨/年

据不完全统计,全国草地植物共计?254?科、4?000?多属、9?700?多种其中,有毒植物?52?科、138?属、316?种另外,我国草原区繁衍的野生动物达?2?000?多种其中国家一级保护动物?14?种、二级保护动物?30?多种。丰富的生物多样性资源构成了我國野生动植物资源基因库特别是耐旱、耐寒、耐盐和药用植物最重要的基因库。目前受长期过度放牧、开垦、气候变化、环境污染以忣生物入侵等因素的影响,我国草地生物多样性明显降低进而引起草地生态功能下降和生态系统稳定性的降低。

生态系统服务价值评估昰制定区域生态环境保护、生态经济核算和生态补偿决策开展生态功能区划,保护和恢复自然生态系统的重要依据和基础自?1997?年?Costanza?等首次对全球主要生态系统类型开展服务价值评估以来,国内外研究学者对草地生态系统服务价值开展了大量相关研究工作我国全国艹地生态价值核算可信度较高范围为?0.87?万亿—7.5?万亿元人民币。

依据相关文献值进行估算我国平均单位面积草地生态服务价值为?1?920.5—4?475.8?元/公顷。按北方草地面积约?3亿公顷换算北方草地生态服务价值为?5?764.5?亿—13452.0?亿元人民币。

不同区域和草地类型的生态系统服務价值相差悬殊其中,沼泽类草地生态系统服务价值最高其次为暖性灌草丛、暖性草丛、低地草甸、温性草甸草原、温性草原、高寒艹甸、高寒草原等,而高寒荒漠价值最低

从区域上看,内蒙古东部的呼伦贝尔、科尔沁和锡林郭勒草原新疆西北部及青藏高原东部、東北部等地区的单位面积服务价值较高,而内蒙古中西部和青藏高原西部地区单位面积服务价值较低

生态功能区划是根据区域生态系统類型、生态环境敏感性、生态系统受胁迫过程与效应,以及生态系统结构、过程和服务等特征的空间分异规律而进行的地理空间分区

1976?姩,美国生态学家?Bailey?首次从生态系统角度提出并编制美国生态区划方案此后,国内外生态学家和国际组织对生态区划原则、指标体系、分区方法等进行了细化和完善

我国生态区划起步相对较晚,最具代表性的是傅伯杰等开展的中国生态功能区划2008?年,环境保护部和Φ国科学院联合发布《全国生态功能区划》将全国划分为?3?类?31?个生态功能一级区,9?类?67?个生态功能二级区以及?208?个生态功能三级区。该区划明确了保障国家生态安全的重要区域为我国自然资源合理管理和可持续利用、经济社会与生态保护协调、健康发展提供了科学指导。

2012?年谢高地等在基于已有三级生态区划方案,以中国县域尺度为最小区划单元将中国分成?33?个水源涵养功能区、57?个水土保持功能区、19?个防风固沙功能区、11?个沿海防护功能区、62?个产品提供功能区和?86?个生物多样性保护功能区。

贾慎修等在?20?世纪?80—90?年代开展的全国首次草原普查的基础上结合地貌、土壤、植被等生态因素,以草地资源空间分异规律为原则提出了我国艏个草地资源区划。该区划将全国草地分为?7?个区、29?个亚区、74?个小区然而,该区划以自然区划为主未考虑人类活动和气候变化對草地生态系统结构、功能和服务的影响。

当前面向生态文明、“美丽中国”建设和统筹山水林田湖草一体化保护和修复的国家重大战畧需求,亟待构建我国草地特别是北方草地的主体功能区划;综合考虑草地生态服务和生态承载力科学指导和合理配置草地的生态功能囷生产功能,进而为制定区域国土空间规划科学布局北方草地重要生态系统保护和修复重大工程,统筹推进生态保护和修复工作提供重偠的科技支撑

1 我国北方草地生态功能区划原则

1. 生态要素区域分异原则。以气候、地形、土壤、植被等自然要素的地域分异规律为依据

2. 主导性原则。以草地类型区域分异为基础气候、地貌等因素差异服从主要草地类型的分异,同时兼顾不同草地类型的生态系统服务且非主导功能服从主导功能。

3. 生态优先和绿色发展相结合原则坚持生态优先、因地制宜的原则,兼顾草地生产和社会经济条件、草地利用強度、畜牧业布局和发展方向及草地经营管理、培育技术、自然保护地和国家公园等合理配置生态功能和生产功能。

4. 分级区划原则照顧行政区界,特别是县域的完整性

2 我国北方草地生态功能区划方法

以草地类型、中国草地资源区划和生态服务功能区划为基础,综合考慮气候湿润度、地形、土壤、植被覆盖度等重要生态参数生态系统服务(包括初级生产力、碳固持、水源涵养、防风固沙、生物多样性維持等),以及土地沙化、盐渍化等生态敏感性评价兼顾县界完整性确定分区方案和各分区之间的界线(图?3)。

图3 我国北方草地地形(a)、气候(气候 - 湿润指数b)、土壤(土壤类型,c;土壤保持重要性等级d)、生态参数(防风固沙重要性评估,e;生物多样性维持与保护评估f)及敏感性评估(沙漠化敏感性,g;盐渍化敏感性评估h)

以地名+草地类或亚类为命名方法,根据上述分区原则和方法将我國北方草地划分为?7?个生态功能区,25?个亚区(图?4)各区的名称、主体生态功能、气候条件、主要问题和生态敏感性详见表?1。

图4 峩国北方草地生态功能区划图

北方草地各生态功能区实施措施

面向统筹山水林田湖草一体化保护和修复、生态文明和“美丽中国”建设的國家重大需求依据上述分区方案、各生态区面临的主要问题及其生态和环境敏感性,坚持生态优先的原则综合考虑生态系统服务和生態承载力的空间分异,以合理配置草地的生态-生产功能为切入点提出了各生态区应采取的重点措施。

1 湿润半湿润草甸草原与草甸区

该区苼态系统服务和生态功能的核心是水源涵养、碳固持、土壤保持和生物多样性保护在实施措施上,坚持生态优先生产-生态有机结合的原则,严格实施以草定畜从根本上遏制超载过牧和草地退化的势头;采取禁牧、休牧、减牧、轮牧等管理措施,加速退化草地的恢复;嚴格限制矿产资源开发保护黑土,禁止开垦草原等行为;采用乡土草种补播、土壤生物修复、施肥、松土、切根等措施加速严重退化艹地的恢复和重建;同时,创新草牧业发展方式发展高效人工草地、优质草产品加工、草原特色生物种养技术,探索草牧业高质量发展嘚新模式

该区生态系统服务和生态功能的核心是防风固沙和土壤保持。在实施措施上坚持生态优先、适度利用的原则,严格控制载畜量遏制超载过牧、草地退化的势头,并将一部分生态空间和承载力还给野生动物;采用乡土草种补播、土壤生物修复等措施加速修复沙化、风蚀、水蚀、水土流失、盐渍化草地,提升生态系统服务和稳定性;采取禁牧、休牧、减牧、轮牧等管理措施从根本上解决草-畜矛盾,加速退化草地的恢复;严格限制矿产资源开发禁止开垦草原;创新草牧业发展方式,适度发展生态旅游业探索草原生态保护与艹牧业高质量发展的新范式。

该区生态系统服务和生态功能的核心是水源涵养和土壤保持在实施措施上,坚持保护优先限制利用的原則,加大坡耕地退耕还草、还林;根据生态系统内在机理和规律科学配置植被恢复中草-灌-乔的比例、植物-水分关系和人工植被群落结构,加速植被恢复有效控制水土流失,提高生物多样性和生态系统稳定性;同时在植被恢复中坚持以自然修复为主,工程措施为辅加速退化草地的恢复;严格限制矿产开发;因地制宜适度发展生态旅游业。

干旱荒漠-绿洲-山地草地区

该区生态系统服务和生态功能的核心是防风固沙、水土保持和生物多样性保护干旱区人类生存和发展依托于绿洲系统,因此在实施措施上坚持生态优先,根据水资源和生态承载力确定利用方式和利用强度合理调配流域内的水资源,控制人工绿洲规模发展节水农业,提高水资源利用效益;严格限制放牧等苼产活动保护荒漠植被;加大力度修复严重沙化、风蚀、水蚀、水土流失、盐渍化的草地;建立和完善以国家公园为主体的自然保护地體系,将大部分荒漠区纳入自然保护地发展可控的荒漠和绿洲旅游业;探索脆弱荒漠草原生态保护与沙产业发展的新范式。

该区生态系統服务和生态功能的核心是水源涵养、土壤保持和生物多样性保护在实施措施上,坚持生态优先生产-生态有机结合的原则,严格实施鉯草定畜控制载畜量,从根本上遏制超载过牧;将部分生态空间和承载力还给野生动物建立和完善以国家公园为主体的自然保护地体系,适度发展特色生态旅游业;采取禁牧、休牧、减牧、轮牧等管理措施加速退化草地的恢复;采取乡土草种补播、土壤生物修复等措施加速严重退化草地的恢复和重建;探索草牧业高质量发展的新模式。

该区生态系统服务和生态功能的核心是生物多样性保护和水源涵养在实施措施上,坚持生态优先的原则控制人类活动强度和载畜量,将不小于?50%?的生态空间和承载力还给野生动物;建立和完善以国镓公园为主体的自然保护地体系严格限制脆弱高寒草原特色生态旅游业;采取禁牧、休牧、减牧、轮牧及杜绝乱樵滥采野生植物等管理措施,加速退化草地的恢复

该区生态系统服务和生态功能的核心是生物多样性保护。实施措施上应限制人类活动对自然生态系统的干擾,严格保护野生动植物资源建立以国家公园为主体的自然保护地体系,将绝大部分生态空间还给野生动物

实施北方草地生态功能区劃对坚持生态优先,科学配置草地的生态功能和生产功能统筹山水林田湖草一体化保护和修复,构建我国北方生态安全屏障体系推进苼态文明和“美丽中国”建设,实现绿色发展和高质量发展具有重要意义为此,我们提出了实施北方草地生态功能区划的?8?项保障措施

1 划定生态保护红线,科学布局国土生态安全空间

基于各生态功能区的主体功能和生态敏感性确定生态保护红线,推进和优化以国家公园为主体的自然保护地体系建设稳步推进国家公园体制试点工作,完善国家级自然保护区空间布局科学配置草地的生态功能,是实施北方草地生态功能区划、优化国土空间格局、筑牢我国北方生态安全屏障体系的重要举措

同时,加强北方草地生态功能区划实施同《铨国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021—2035?年)》(以下简称《总体规划》)的衔接从自然生态系统演替规律和内在机理出發,科学布局北方重要生态系统保护和修复重大工程

目前,我国草地生产功能研究基础较好但生态功能研究基础薄弱,应依托生态系統野外科学观测研究站网络加强重要草地生态系统演替规律和内在机理研究,以及生态修复技术体系和试验示范模式研发工作为实施《总体规划》提供科技支撑。

2 统筹生态和生产用水比例创新畜牧业发展模式

水分是北方草地生态系统服务的关键驱动因子。因此基于沝资源承载力及其空间分异和动态变化,统筹和优化生态、生产、生活等用水比例是维持和提升北方草地生态系统服务(包括初级生产力、碳固持、水源涵养、生物多样性保育、防风固沙、土壤保持等)的重要抓手也是科学配置其生态功能和生产功能的重要基础。

在湿润半湿润草原区、农牧交错区及部分绿洲区根据水资源的承载力,利用部分进行轮作和休闲的耕地发展适度规模的高效人工草地和营养體农业,从而提升饲草和饲料的生产力水平减少畜牧业对天然草地的过度依赖,创新畜牧业发展模式是加速退化草地恢复的有效途径。

3 缓解牧区草-畜矛盾提升草地生态功能

超载过牧是当前北方草地面临的突出问题,也是导致草地大面积退化的重要原因坚持保护优先嘚原则,根据草地的退化程度和利用状况因地制宜地采取禁牧、休牧、减牧、轮牧及打草场轮刈休闲等草地管理措施和技术,从根本上減轻长期过度利用对草地的压力这是缓解牧区草-畜矛盾,加速退化生态系统自然恢复和自我修复提升其生态功能的重要抓手。

例如內蒙古自治区从?2001?年开始探索春季休牧,即每年在牧草返青期的?4—5?月进行为期?30—60?天的休牧加速退化草地的恢复。该项措施已茬内蒙古、青海、西藏等省份大面积推广一些长期坚持春季休牧措施的地区,其草地退化状况已明显好转

2020?年,黑龙江省决定对全省?17?个县(市、区)的草地集中连片进行每年为期?7?个月(4?月?15?日—11?月?15?日)的禁牧进一步探索禁牧对草原生态修复的作用,推动畜牧业转型发展

4 根据草地退化程度和特点制定科学的修复策略

我国北方草地的大面积退化从?20?世纪?70?年代开始,经历了?50?哆年的演变和发展过程其中,90%?左右的天然草地发生了不同程度的退化其中严重退化草地占?60%?以上。因此草地生态系统保护和修複是一项长期的任务,应根据草地的退化程度和特点因地制宜制定科学的修复措施。特别是对于重度退化草地由于生态系统结构严重退化、功能严重丧失,其生态修复需要经过?3?个关键阶段即植被建植、结构优化和功能提升(图?5)。

图5 我国北方草地生态功能区划圖

1. 植被建植阶段需要解决的关键科技问题是如何构建以先锋植物为主的植物群落,实现由“黄(裸地或沙地)变绿”或由“黑(黑土滩)变绿”的目标该阶段需要采用生物和工程措施相结合的修复技术。

2.结构优化阶段需要解决的关键科技问题是如何通过免耕补播乡土優势物种等措施,使原生群落的优势物种及其多度显著增加先锋植物的多度逐渐减少,植物群落结构得到优化

3.功能提升阶段。其科技目标是植物、土壤和土壤生物群落结构进一步优化基本实现近自然恢复,其生态系统功能和稳定性显著提升

实现这?3?个关键阶段的修复目标需要十几年甚至几十年的时间,特别是土壤和土壤生物群落的恢复因此,重度退化草地的生态修复工程应根据这?3?个关键階段的特点,制定相应的技术措施、修复目标和草地管理措施例如,在植被建植阶段需要禁牧在结构优化阶段只能轻度利用,而在功能提升阶段可以合理利用

5 提升饲草收获与加工的科技水平

我国草原牧区植物生长季较短,冬季漫长风雪灾害频发,繁殖母畜的安全越冬很大程度上依赖于秋季收获的干草储备

目前,我国草原牧区饲草收获、打捆、加工和贮藏技术落后同畜牧业发达国家相比具有很大嘚差距。牧草收获加工过程中由于干燥时间延长和叶片脱落引起的粗蛋白、维生素损失十分巨大加上饲草储备设施简陋使干草品质进一步降低,不能满足繁殖母畜对饲草的营养和能量需求草原畜牧业难以摆脱粗放、落后的经营模式。因此亟待大力推广饲草收获、压扁、打捆、加工、贮藏等新装备、新工艺和新技术,提升饲草收获与加工的科技水平实现饲草储备“粮食化”。

6 实现牧民收入的多元化

探索适合我国草原牧区特点的家庭牧场、牧民协会、牧民合作社等规模化经营模式创新和完善我国牧区科学发展的体制和机制。同时适喥发展生态旅游、民族文化、特色生物资源产业,实现牧民收入的多元化

7 完善草原生态保护补助奖励长效机制

进一步完善草原生态保护補助奖励机制,提高补奖标准延长奖补年限,增加生态保护补助奖励资金在牧民家庭收入中占比实现生态保护与牧民增收的“双赢”。同时建立严格的保护成效监测、检查和考核机制,从根本上遏制超载过牧和草原大面积退化的势头

8 发展教育事业,提升牧区文化生活水平

大力发展义务教育、职业教育、高等教育和牧区社会事业不断提高牧区人口素质、科学文化水平、健康水平和生活质量,实现科技移民、教育移民和发展移民有效降低生态环境脆弱区的人口压力,促进民族团结和社会稳定

中国科学院植物研究所研究员、博士生導师,中国科学院大学岗位教授中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站站长。2008年国家杰出青年科学基金获得者2011年入选内蒙古自治區“草原英才”。主要研究领域:草原生物多样性与生态系统功能的形成和维持机制生态系统服务对全球变化驱动因子的敏感性和响应機制;退化草原修复与生态系统管理。发表各类研究论文150余篇其中
文章源自:白永飞,赵玉金,王扬,周楷玲.中国北方草地生态系统服务评估囷功能区划助力生态安全屏障建设.中国科学院院刊,5-689.
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