防風(fēng)固沙服務(wù)是風(fēng)蝕過程中生態(tài)系統(tǒng)通過對風(fēng)沙的抑制和固定作用所形成的支持性服務(wù)。因具有空間流動的特性，對流經(jīng)區(qū)域生態(tài)環(huán)境具有重要影響。在沙漠化治理背景下，系統(tǒng)監(jiān)測防風(fēng)固沙服務(wù)供給功能時空變化，模擬防風(fēng)固沙服務(wù)流動路徑與識別受益范圍，定量評估防風(fēng)固沙服務(wù)對受益區(qū)的潛在影響，從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)流動的角度建立防風(fēng)固沙服務(wù)供給區(qū)與受益區(qū)之間的時空關(guān)聯(lián)，對于完善沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的管理與生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的構(gòu)建、支撐咸海地區(qū)未來沙漠化防治工作開展以及落實(shí)聯(lián)合國2030年可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)具有十分重要的意義。
圖1.研究區(qū)地理位置
近半個世紀(jì)以來，咸海不斷萎縮，造成流域內(nèi)風(fēng)蝕現(xiàn)象顯著，成為中亞重要的沙塵源區(qū)。因?yàn)槠洵h(huán)境惡化和資源匱乏引發(fā)的爭端和沖突風(fēng)險不斷增加，咸海地區(qū)也被聯(lián)合國譽(yù)為極有可能發(fā)生第三次世界大戰(zhàn)的地區(qū)之一。然而，以往針對咸海流域防風(fēng)固沙服務(wù)空間流動特征及受益范圍的研究較少，更缺乏驅(qū)動機(jī)制方面的探究。為此，新疆師范大學(xué)王勇輝教授與中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所馬曉飛副研究員聯(lián)合引領(lǐng)的“尾閭湖流域生態(tài)系統(tǒng)過程與服務(wù)”團(tuán)隊(duì)，通過長期野外監(jiān)測，并結(jié)合遙感等大數(shù)據(jù)處理手段，重構(gòu)了適用于咸海流域的防風(fēng)固沙模型，系統(tǒng)監(jiān)測了防風(fēng)固沙服務(wù)供給功能的時空變化，模擬了防風(fēng)固沙服務(wù)流動路徑與受益范圍，從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)流動的角度建立了防風(fēng)固沙服務(wù)供給區(qū)與受益區(qū)之間的時空關(guān)聯(lián)。
圖2. 咸海流域防風(fēng)固沙服務(wù)的空間流動路徑
研究結(jié)果表明，2000－2019年咸海流域防風(fēng)固沙量總體呈現(xiàn)上升的趨勢。高值區(qū)主要分布在咸海流域的西部，以卡拉庫姆沙漠最為顯著。防風(fēng)固沙服務(wù)流動路徑主要向東北、西南方向流動。高頻受益區(qū)主要分布在烏茲別克斯坦、吉爾吉斯斯坦、哈薩克斯坦南部及阿富汗西部地區(qū)，軌跡分布頻率呈現(xiàn)出由中心向外圍圈層式遞減的趨勢?？傮w來看，中亞咸海流域防風(fēng)固沙服務(wù)受益區(qū)內(nèi)草地面積最大，受益人口與受益real GDP均呈現(xiàn)出增長的趨勢。這項(xiàng)研究將為咸海流域水土保持研究和區(qū)域水資源合理利用提供一定地理論指導(dǎo)，也可為聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。
圖3. 咸海流域防風(fēng)固沙服務(wù)受益區(qū)空間分布
該研究成果于近日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Science of the Total Environment （中科院一區(qū)TOP，IF=9.8 ，https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.174047）。新疆師范大學(xué)韓永龍（碩士1年級）為第一作者，中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所馬曉飛（副研究員）和王勇輝（教授）為通訊作者。該研究成果得到天山英才青年人才拔尖項(xiàng)目 (2023TSYCCX0078)、新疆維吾爾自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題 (2023D04073)、第三次新疆科學(xué)考察計(jì)劃 (2021xjkk0903)、中國博士后科學(xué)基金 (2021M703470)、國家自然科學(xué)基金 (42101302、42261051) 和自治區(qū)研究生創(chuàng)新項(xiàng)目 (XJ2023G230)的資助。
王勇輝教授，博士，新疆師范大學(xué)地理科學(xué)與旅游學(xué)院黨委書記，主持國家自然科學(xué)基金、自治區(qū)自然科學(xué)基金、自治區(qū)區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新專項(xiàng)等科研項(xiàng)目10余項(xiàng)；在國內(nèi)外主流學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文60余篇。指導(dǎo)學(xué)生獲得國家級、自治區(qū)級科研創(chuàng)新、教學(xué)大賽獎勵8項(xiàng)。
馬曉飛博士（后），中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所副研究員，新疆師范大學(xué)與中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所“卓拔培優(yōu)計(jì)劃”校外導(dǎo)師，長期從事荒漠生態(tài)系統(tǒng)過程與服務(wù)方面的研究，發(fā)展了防風(fēng)固沙等關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的定量評估方法，提高了荒漠區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估的精度。相關(guān)成果被Nature Sustainability，Nature Communication 等頂級刊物引用并追評。先后榮獲天山英才、中科院院長獎、中科院特別研究助理資助、新疆博士后特別資助等榮譽(yù)稱號。截至目前共撰寫發(fā)表 SCI 論文60余篇（H-index=27），其中第一/通訊作者SCI論文 23 篇（Remote Sensing of Environment、Geoderma、Scientific Data、Journal of Hydrology等）。
圖文來源：地理科學(xué)與旅游學(xué)院 編審：宣傳部
