三江源国家公园生态系统现状、变化及管理

三江源地处青藏高原腹地，是我国淡水资源的重要补给地，是高原生物多样性集中的地区。为保护该地独特的生物多样性及生态系统，我国建立了首个体制机制试点的三江源国家公园，为国家公园体系建设提供示范样板。《三江源国家公园生态系统现状、变化及管理》展示了三江源国家公园及其毗邻地区的生物多样性及分布格局、植被特征的遥感监测及变化解析、草地资源合理利用及野生动物及栖息地恢复、生态系统服务功能重要性分区及其空间差异、生态资产核算及生态补偿、生态承载力与区域生态安全评价和适应性管理模式及实践等方面的研究成果。

目录

第1章 总论 1

第2章 三江源国家公园概况 11

2.1 自然环境 12

2.1.1 地理位置 12

2.1.2 地质地貌 13

2.1.3 气候 13

2.1.4 水文 14

2.1.5 土壤 14

2.2 自然资源 15

2.2.1 土地资源 15

2.2.2 草地资源 15

2.2.3 水资源和湿地资源 16

2.2.4 森林资源 17

2.2.5 野生动植物资源 17

2.2.6 生态文化体验资源 18

2.3 动植物区系及生态系统 18

2.3.1 植物区系 18

2.3.2 动物区系 19

2.3.3 生态系统 20

2.3.4 土地利用现状 21

2.4 生态体验发展状态 24

2.4.1 黄河源园区 24

2.4.2 长江源园区 26

2.4.3 澜沧江源园区 28

2.5 体制机制试点目标及进展 29

2.5.1 体制机制试点目标 29

2.5.2 体制机制试点进展 29

参考文献 35

第3章 科学考察及评价方法 37

3.1 植被调查与监测方法 38

3.2 动物调查与监测方法 38

3.2.1 关键鸟类和兽类的调查 38

3.2.2 两栖类和爬行类的调查 39

3.2.3 基于无人机数据的典型区家畜遥感监测方法 40

3.2.4 基于卫星遥感像元的野生动物监测方法 40

3.2.5 基于野外调查的野生动物种群数量计算模型 41

3.3 草地质量指标遥感监测方法 42

3.3.1 基于光谱变异系数的草地物种多样性遥感监测方法 42

3.3.2 “天–地”一体化草地地上生物量遥感监测方法 45

3.3.3 草地植被营养 (含氮量 )成分遥感监测方法 47

3.4 植被特征生态参数标准化数据遥感监测方法 48

3.4.1 基于 SG滤波的归一化植被指数算法优化 48

3.4.2 基于像元二分模型的植被覆盖度监测算法 50

3.5 生态承载力与生态安全综合评价方法 51

3.5.1 基于指标体系法的生态承载力与生态安全的综合评价 51

3.5.2 基于草地畜牧业生产的生态承载力与生态安全评价方法 55

3.5.3 基于旅游承载力旅游区游客生态容量测算方法 57

3.6 N%核算方法 58

3.6.1 基于家畜和野生有蹄类食草动物营养生态位的理论N%核算 59

3.6.2 基于家畜和野生动物数量的现实 N%核算 59

3.6.3 基于当地牧民基本生活需求的预期 N%核算 59

3.6.4 区域耦合资源空间配置的优化 N%核算 59

3.7 生态资产评估方法 59

3.8 生态系统服务评估及重要性分级、分区方法 60

3.8.1 生态服务功能评估 60

3.8.2 生态服务功能重要性分级及分区方法 64

3.9 生态补偿计算方法 67

参考文献 68

第4章 三江源国家公园生物多样性及分布格局 71

4.1 植物物种多样性的现状与分布 72

4.1.1 三江源国家公园植物组成特征 72

4.1.2 基于光谱变异系数的草地物种多样性遥感监测 73

4.1.3 特有生境下几种植物物种的形成与维持机制 75

4.2 动物物种多样性的现状与分布 77

4.2.1 主要大型野生有蹄类动物种群数量及分布特征 79

4.2.2 主要鸟类物种种群数量及分布特征 85

4.2.3 主要两栖、爬行类物种种群数量及分布特征 87

4.2.4 气候变化下青藏高原特有两栖类动物的遗传多样性 89

4.3 重要微生物类群及其功能特征 91

4.3.1 典型草地类型土壤细菌群落分布特征 92

4.3.2 典型草地类型土壤菌根真菌群落分布特征 94

4.3.3 参与土壤氮循环过程的土壤微生物群落特征 97

参考文献 103

第5章 植被特征的遥感监测及变化解析 107

5.1 草地质量指标遥感监测与验证 108

5.1.1 “天–地”一体化草地地上生物量遥感监测 108

5.1.2 草地植被营养成分遥感监测 111

5.2 近 30年三江源地区土地覆被遥感监测结果分析 112

5.3 草地生产力变化及其与生态工程和气候变化的关系 115

5.3.1 经济社会发展及气候变化对三江源草地生产力的影响 115

5.3.2 三江源生态工程和放牧活动对草地生产力的影响 118

参考文献 122

第6章 草地资源合理利用及野生动物栖息地恢复 125

6.1 三江源区野生动物栖息地保护 126

6.1.1 三江源区生物多样性保护现状 126

6.1.2 野生动物生态廊道设计 126

6.1.3 野生动物栖息地保护保障措施 128

6.2 野生动物栖息地生态恢复技术 131

6.2.1 野生动物栖息地退化现状及成因 131

6.2.2 三江源区退化草地自然恢复技术 133

6.2.3 退化草地近自然恢复与重建技术 134

6.2.4 生态恢复成效监测评估 138

6.3 天然草地合理利用技术 138

6.3.1 三江源区天然草地合理放牧强度 138

6.3.2 天然草场季节放牧优化配置技术 143

6.4 放牧草场返青期休牧技术 144

6.4.1 返青期休牧对群落结构的影响 144

6.4.2 休牧期放牧家畜舍饲技术 146

参考文献 147

第7章 生态系统服务功能重要性分区及其空间差异 149

7.1 生态系统服务功能状况变化 150

7.1.1 支持功能的变化及分析 150

7.1.2 水源涵养服务的变化分析 151

7.1.3 水土保持服务的变化分析 152

7.1.4 防风固沙服务的变化分析 154

7.2 生态系统服务功能重要性分级 154

7.2.1 三江源地区生态系统服务功能重要性分级 155

7.2.2 三江源国家公园黄河源园区生态系统服务功能重要性分级 155

7.2.3 三江源国家公园长江源园区生态系统服务功能重要性分级 156

7.2.4 三江源国家公园澜沧江源园区生态系统服务功能重要性分级 158

7.3 生态服务功能重要性分区及其空间差异 160

7.3.1 三江源地区生态服务功能重要性分区及其空间差异性 160

7.3.2 三江源国家公园黄河源园区生态服务功能重要性分区及其空间差异性 161

7.3.3 三江源国家公园长江源园区生态服务功能重要性分区及其空间差异性 164

7.3.4 三江源国家公园澜沧江源园区生态服务功能重要性分区及其空间差异性 165

参考文献 167

第8章 生态资产核算及生态补偿 171

8.1 生态资产价值监测与评估 172

8.1.1 生态资产评估方法体系的建立 173

8.1.2 生态资产类型与面积的确定 174

8.1.3 生态资产质量的评估标准 175

8.2 生态资产及其变化特征 177

8.2.1 生态资产现状 177

8.2.2 生态资产的时空变化 179

8.2.3 生态资产的变化成因 179

8.2.4 生态资产变化的机制 180

8.3 生态补偿及实现途径 183

8.3.1 生态补偿政策概述及实施的必要性 183

8.3.2 生态补偿的成效评估及存在问题 186

8.3.3 生态补偿机制的实现途径 190

参考文献 196

第9章 生态承载力与区域生态安全评价 199

9.1 基于指标体系法的生态承载力与生态安全综合评价 200

9.1.1 基于层次分析赋权重法的三江源地区生态承载力综合评价 201

9.1.2 基于综合均衡整合法的三江源地区生态承载力综合评价 201

9.1.3 基于小值整合法的三江源地区生态承载力综合评价 202

9.1.4 三江源地区生态安全评价结果 205

9.2 基于草地畜牧业生产的生态承载力与生态安全评价 206

9.2.1 基于理论载畜量的三江源地区生态安全评估 207

9.2.2 基于草地畜牧业的人口承载力情景分析 208

9.2.3 考虑野生有蹄类食草动物的草地承载力分析 210

9.3 基于旅游承载力的三江源旅游区游客生态容量评估 214

9.3.1 三江源地区旅游业概况 215

9.3.2 三江源区游客生态容量测算结果 216

参考文献 218

第10章 适应性管理模式及实践 221

10.1 生态系统适应性管理理论及途径 222

10.1.1 生态系统适应性管理基本概念 222

10.1.2 生态系统适应性管理的基本特征 223

10.1.3 生态系统适应性管理的框架及模式 224

10.1.4 三江源国家公园生态系统适应性管理实现途径 225

10.2 基于N%原理的国家公园管理框架设计及实践 228

10.2.1 N%概念 228

10.2.2 N%核算依据 228

10.2.3 理论、现实、预期和优化的N% 233

10.2.4 三江源国家公园自然比例及其影响因素 236

10.2.5 基于生物多样性、生态系统服务评估的生态区域社会–生态系统自然比例 237

10.3 国家公园功能优化模式构建 238

10.3.1 三江源地区可持续发展分区模式 238

10.3.2 三江源国家公园功能优化框架 239

10.3.3 三江源国家公园功能分区和定位 245

10.4 资源空间优化配置的三区耦合模式及应用 248

10.4.1 三江源国家公园区域草地资源现状 248

10.4.2 三江源国家公园区域对灾害天气应对能力 249

10.4.3 草地和食草动物平衡是三江源国家公园建设的核心 250

10.4.4 三区耦合模式是三江源国家公园可持续发展的有效途径 251

10.4.5 以外围支撑区为纽带的三江源国家公园资源空间优化配置 252

10.5 对策与建议 252

10.5.1 因地制宜、分区指导，优化草地保护功能区划 253

10.5.2 遵循自然规律、保证草地可持续利用 253

10.5.3 基于区域耦合、发展草地保护新范式 253

10.5.4 优化生态补偿、充分调动牧民参与积极性 253

10.5.5 国家公园原真性和完整性的认识和评价技术体系的研发 253

10.5.6 国家公园原真性和完整性保护和维持的技术与方法 254

10.5.7 国家公园自然–社会–经济系统可持续管理模式与绿色发展路径 254

10.5.8 国家公园原真性和完整性适宜性评估 254

参考文献 254