干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務與景觀格局集成模擬
定 價：78 元
叢書名：中國社會工作教材精粹
- 作者：梁友嘉, 劉麗珺, 黃解軍著
- 出版時間：2017/10/1
- ISBN：9787030549358
- 出 版 社：科學出版社
- 中圖法分類：P941.71
- 頁碼：189
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
生態(tài)系統(tǒng)服務與景觀格局耦合機理及方法是近年來我國干旱區(qū)地學跨學科研究熱點�！陡珊祬^(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務與景觀格局集成模擬》系統(tǒng)介紹干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務與景觀格局集成研究進展，全面闡述生態(tài)系統(tǒng)服務分類、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能與過程、尺度效應和土地景觀格局變化的驅(qū)動力；在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)服務與土地景觀格局變化的耦合建模框架和空間顯式的動態(tài)模擬方法，并分別以干旱區(qū)多個典型研究區(qū)為例，開展不同類型的生態(tài)系統(tǒng)服務過程模擬、土地利用過程模擬、生態(tài)系統(tǒng)服務制圖和情景預測等案例開發(fā)。最后，在評述主流模型和評估方法的基礎(chǔ)上，提出適用于干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務集成建模的理論與方法�！陡珊祬^(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務與景觀格局集成模擬》成果可為生態(tài)系統(tǒng)服務集成建模提供科學的理論和案例支持。
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中國西北干旱區(qū)分布廣泛，其面積約占全國陸地的30％，降水量少而變率大，蒸發(fā)量遠大于降水量，風沙多、云量少、日照強。近幾十年來該區(qū)域沙漠化和水資源短缺等環(huán)境問題越發(fā)突出，生態(tài)環(huán)境不斷惡化，給人民生產(chǎn)、生活和區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展帶來極大的危害，也成為中國生態(tài)環(huán)境問題最嚴重的區(qū)域之一。干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的獨特結(jié)構(gòu)和功能為當?shù)厝嗣竦纳婧桶l(fā)展提供了多種生態(tài)系統(tǒng)服務和產(chǎn)品，也為推動經(jīng)濟發(fā)展、維持當?shù)厣鐣�(wěn)定和確保區(qū)域一國家層面生態(tài)安全提供了重要保證。
生態(tài)系統(tǒng)服務功能是指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成及維持人類賴以生存的自然環(huán)境條件和效用。長期以來，人類對生態(tài)系統(tǒng)服務重要性認識不足，不合理的人類活動致使干旱區(qū)生態(tài)服務功能遭到嚴重破壞。景觀格局變化直接受人類活動影響，由此產(chǎn)生的土地利用變化是導致生態(tài)系統(tǒng)服務功能和價值變化的重要原因，也直接影響區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)向社會經(jīng)濟系統(tǒng)提供的各種服務和物品。生態(tài)系統(tǒng)服務與景觀格局的耦合機理及模擬方法已成為國際上新興的交叉學科熱點。通過分析生態(tài)系統(tǒng)服務與景觀格局耦合機理、開發(fā)跨尺度的集成建�？蚣芎桶l(fā)展空間顯式的動態(tài)模型模擬方法，進而體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務集成在干旱區(qū)和諧社會建設(shè)、生態(tài)文明建設(shè)和促進全面小康社會建設(shè)中的重要地位與作用，這也是生態(tài)系統(tǒng)服務科學的重要任務與應用價值。
通過復雜的計算機模擬模型，可以對真實的生態(tài)系統(tǒng)格局和過程進行抽象與簡化，該技術(shù)已經(jīng)成為地學跨學科研究中不可或缺的工具。近二十年來，隨著集成環(huán)境建模的學科方法論逐漸完善與技術(shù)工具日趨成熟，科學家開始有能力針對復雜的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和過程開發(fā)多尺度的空間動態(tài)模擬模型。隨著3s技術(shù)的廣泛應用和海量空間數(shù)據(jù)的大量增加，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)顯式模擬模型的需求和能力在迅速提升，這種集成環(huán)境建模的演變趨勢在生態(tài)系統(tǒng)服務領(lǐng)域中尤為明顯。此外，建模過程中還需要掌握跨學科的背景知識，綜合相對復雜的建模理論和方法，以實現(xiàn)對特定生態(tài)系統(tǒng)或區(qū)域的人口、經(jīng)濟、自然資源、景觀變化和決策制定等多要素耦合過程進行空間顯式的動態(tài)模擬。
本書第一部分為理論，從集成環(huán)境建模介紹開始，系統(tǒng)地闡述生態(tài)系統(tǒng)服務與景觀格局耦合的基礎(chǔ)理論。介紹相關(guān)建模理論和方法的最新進展，并提出適用于干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的集成建�？蚣芎湍Ｐ烷_發(fā)方法，最后對現(xiàn)有理論可能的演變趨勢進行展望。第二部分是方法與案例應用，主要介紹關(guān)于模型框架的實際應用案例，針對具體的生態(tài)系統(tǒng)服務類型和景觀格局變化過程進行建模和討論，案例選擇時兼顧區(qū)域當前面臨的一些緊迫的環(huán)境和社會經(jīng)濟問題。同時，還對當前可用于生態(tài)系統(tǒng)服務集成建模的幾種常用模型及評估方法進行介紹和對比分析，并提出適用于干旱區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務綜合評估建模框架和集成模型。
全書撰寫完成后，由劉麗珺博士統(tǒng)稿，梁友嘉博士和黃解軍教授完成審定。書中的部分階段性成果已在國內(nèi)外刊物上先行發(fā)表，還有部分成果尚未公開發(fā)表，相關(guān)的集成模型改進和更豐富的案例開發(fā)還在持續(xù)進行，相信不久便會與讀者見面。本書受國家自然科學基金青年科學基金項目“綠洲生態(tài)系統(tǒng)服務與景觀格局耦合過程及權(quán)衡的定量研究”(41601184)、國家重點研發(fā)計劃項目“黃土高原水土流失綜合治理技術(shù)及示范”第七課題“黃土高原水土流失治理與生態(tài)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展技術(shù)集成與模式”(2016YFC0501707)
和中央高�；究蒲袠I(yè)務費專項資金(2017IVB016)聯(lián)合資助�？茖W出版社為本書出版提供了支持，編輯們在本書出版組織、材料整理和文字編輯等方面付出了大量精力，在此
表示衷心感謝。
由于時間和水平有限，書中難免存在不足之處，敬請廣大讀者批評指正!
梁友嘉
2017年5月于武漢
目錄
第一部分 生態(tài)系統(tǒng)服務集成模擬的基礎(chǔ)理論
第1章 集成環(huán)境建模 3
1.1 集成環(huán)境建模概述 3
1.1.1 基本概念與建模術(shù)語 5
1.1.2 建模特征與決策集成 6
1.2 集成環(huán)境建模應用 8
1.2.1 利益相關(guān)者與管理策略 8
1.2.2 模型的科學評估和推廣 9
1.3 集成環(huán)境建�？茖W 9
1.3.1 集成環(huán)境建模的系統(tǒng)模式 9
1.3.2 集成環(huán)境建模數(shù)據(jù)與評估 11
1.4 集成環(huán)境建模技術(shù) 13
1.4.1 軟件開發(fā)和建�？蚣� 13
1.4.2 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與模型開發(fā) 15
1.5 小結(jié) 16
參考文獻 17
第2章 土地景觀格局變化建模 23
2.1 土地景觀格局分析 23
2.1.1 土地景觀格局概述 23
2.1.2 土地景觀格局模擬模型 25
2.2 土地景觀格局建模的挑戰(zhàn) 28
2.2.1 土地景觀格局建模的核心問題 28
2.2.2 建模面臨的挑戰(zhàn)和潛在解決途徑 29
2.3 小結(jié) 32
參考文獻 32
第3章 生態(tài)系統(tǒng)服務集成建模 37
3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務集成建模的概念框架 37
3.1.1 生態(tài)系統(tǒng)服務功能概述 37
3.1.2 土地景觀格局對生態(tài)系統(tǒng)服務功能的影響 39
3.1.3 生態(tài)系統(tǒng)服務供給與人類需求互饋關(guān)系 40
3.1.4 生態(tài)系統(tǒng)服務功能預測和情景分析 41
3.2 干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務集成建模 43
3.2.1 干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務集成建模概述 43
3.2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務集成建模研究進展 44
3.3 小結(jié) 45
參考文獻 46
第二部分 生態(tài)系統(tǒng)服務集成模擬的方法與應用
第4章 水源涵養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)服務集成建模 53
4.1 分布式水源涵養(yǎng)模擬模型 53
4.1.1 水源涵養(yǎng)服務建模框架概述 53
4.1.2 水文單元模型 55
4.1.3 機會成本模型 58
4.1.4 生態(tài)補償價格模型 58
4.2 降水多元回歸模型 59
4.2.1 降水預測模型概述 59
4.2.2 降水空間分布建模方法與應用 60
4.3 蒸散發(fā)單元模型 66
4.3.1 蒸散發(fā)模型概述 66
4.3.2 蒸散發(fā)單元建模方法與應用 67
4.4 水源涵養(yǎng)服務模擬 72
4.4.1 集成模型參數(shù)率定 72
4.4.2 水源涵養(yǎng)服務模擬與補償價格估算 74
4.5 小結(jié) 77
參考文獻 77
第5章 氣候調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)服務集成建模 81
5.1 微尺度風環(huán)境模擬模型 81
5.1.1 微尺度風環(huán)境建�？蚣芨攀� 81
5.1.2 微尺度風環(huán)境變化模擬建模 84
5.2 市域尺度風環(huán)境變化模擬 86
5.2.1 市域尺度風場分布模擬 86
5.2.2 城市熱島效應與風速場關(guān)系 87
5.3 區(qū)域尺度氣候舒適度評價模型 90
5.3.1 區(qū)域尺度氣候舒適度評價框架概述 90
5.3.2 區(qū)域尺度氣候舒適度評價建模 91
5.3.3 區(qū)域尺度氣候舒適度分類與評價 92
5.4 小結(jié) 96
參考文獻 97
第6章 土地景觀格局變化集成建模 99
6.1 土地景觀格局變化與驅(qū)動力 99
6.1.1 土地景觀格局時空變化分析概述 99
6.1.2 土地景觀格局時空變化與驅(qū)動力分析 101
6.2 農(nóng)業(yè)景觀格局遙感制圖 107
6.2.1 農(nóng)業(yè)景觀格局遙感制圖概述 107
6.2.2 農(nóng)業(yè)景觀格局遙感制圖方法與應用 108
6.3 影響景觀格局的人文因素空間化 114
6.3.1 人文要素空間化概述 114
6.3.2 人口、GDP空間化建模方法與應用 116
6.4 分布式土地景觀模擬模型 126
6.4.1 分布式土地景觀模擬模型概述 126
6.4.2 分布式土地景觀模擬模型及應用 127
6.5 小結(jié) 137
參考文獻 137
第7章 生態(tài)系統(tǒng)服務綜合空間制圖 141
7.1 基于土地景觀的生態(tài)系統(tǒng)服務制圖 141
7.1.1 生態(tài)系統(tǒng)服務制圖概述 141
7.1.2 基于土地景觀的生態(tài)系統(tǒng)服務制圖方法與應用 142
7.2 基于完整性指標的生態(tài)系統(tǒng)服務制圖 150
7.2.1 生態(tài)系統(tǒng)完整性指標概述 150
7.2.2 基于完整性指標評價的矩陣制圖方法與應用 151
7.3 小結(jié) 160
參考文獻 161
第8章 生態(tài)系統(tǒng)服務綜合評估 163
8.1 生態(tài)系統(tǒng)服務評估模型 163
8.1.1 生態(tài)系統(tǒng)服務評估模型概述 163
8.1.2 InVEST評估模型方法與應用 168
8.2 干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務綜合評估模型 182
8.2.1 干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務綜合評估框架 182
8.2.2 干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務綜合評估模型開發(fā) 183
8.3 小結(jié) 187
參考文獻 187
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