Evaluation of ecological resilience in terrestrial ecosystems in Gansu, China-an empirical study

doi:10.13745/j.esf.sf.2023.2.48

Abstract

Abstract:

With the full implementation of ecosystem restoration program in China, the evaluation of ecological resilience has become an integral part of the regional restoration efforts. Due to diverse terrain conditions at provincial level it is extremely important for each province to build regional resilience models and choose suitable evaluation methods to evaluate the resilience models. Taking the example of Gansu Province which has the highest terrain diversity in the country, based on climate, vegetation and land use data for 87 counties, using Fragstats, ArcGIS and Geoda softwares, this paper evaluates ecological resilience in Gansu terrestrial ecosystems as a whole and in ecosystems of five regions with different terrain types, and discusses the difference in regional ecological resilience and its influencing factors. Gansu Province has an average resilience index score of 0.45 and is rated “average” in overall ecological resilience, where resilience indicators (ecological resilience intensity/limit, ecological resilience index) show trends of decreasing ecological resilience from the southeast to northwest. The calculated value of Moran’s I is 0.95 and obvious spatial clustering of high-high and low-low resiliency areas is detected; high-high clusters are mainly in the southeast and low-low clusters mainly in the northwest of Gansu. These results, combined with the suggestions put forward in this paper on ecosystem restoration for different terrain types, provide a frame of reference for decision-making in the regional terrestrial spatial planning and ecological restoration in Gansu.

Key words: ecosystem, resilience, spatial differentiation, ecological restoration, Gansu

CLC Number:

X171.4
P962

MAO Long, WANG Shenglan, QIU Xiaoyi, TAO Zhuolin, FENG Yongzhong, HUANG Yinzhou. Evaluation of ecological resilience in terrestrial ecosystems in Gansu, China-an empirical study[J]. Earth Science Frontiers, 2023, 30(4): 504-513.

Figures/Tables 9

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序号	土地利用类型	分值	生态价值说明
1	林地	0.9	对维持生态的稳定性和保持生态系统的调节能力方面有极其重要的作用
2	水域	0.8	水域是决定生态系统健康与发展的重要因素,对生态恢复起重要作用
3	草地	0.7	草地、耕地对区域生态可以起到增湿和改善微生物循环的作用
4	耕地	0.6	耕地需要人类的灌溉维持, 故所赋分值相对较低
5	灌木地	0.5	对维持生态系统稳定性有重要作用
6	湿地	0.4	对维持生态系统稳定性有重要作用,但利用不好则容易退化从而导致生态弹性度下降,对这类地应谨慎利用
7	建筑用地	0.3	对区域生态系统维护作用较小
8	荒漠	0.1	对区域生态系统维护作用极小
9	永久积雪、冰川	0.1	对区域生态系统维护作用极小

序号	土地利用类型	分值	生态价值说明
1	林地	0.9	对维持生态的稳定性和保持生态系统的调节能力方面有极其重要的作用
2	水域	0.8	水域是决定生态系统健康与发展的重要因素,对生态恢复起重要作用
3	草地	0.7	草地、耕地对区域生态可以起到增湿和改善微生物循环的作用
4	耕地	0.6	耕地需要人类的灌溉维持, 故所赋分值相对较低
5	灌木地	0.5	对维持生态系统稳定性有重要作用
6	湿地	0.4	对维持生态系统稳定性有重要作用,但利用不好则容易退化从而导致生态弹性度下降,对这类地应谨慎利用
7	建筑用地	0.3	对区域生态系统维护作用较小
8	荒漠	0.1	对区域生态系统维护作用极小
9	永久积雪、冰川	0.1	对区域生态系统维护作用极小

序号	生态恢复力等级	生态恢复力指数	特征
1	一级	0~0.2	生态恢复能力弱
2	二级	>0.2~0.4	生态恢复能力较弱
3	三级	>0.4~0.6	生态恢复能力一般
4	四级	>0.6~0.8	生态恢复能力较强
5	五级	>0.8~1	生态恢复能力强

序号	生态恢复力等级	生态恢复力指数	特征
1	一级	0~0.2	生态恢复能力弱
2	二级	>0.2~0.4	生态恢复能力较弱
3	三级	>0.4~0.6	生态恢复能力一般
4	四级	>0.6~0.8	生态恢复能力较强
5	五级	>0.8~1	生态恢复能力强

序号	生态恢复力评价单元	恢复力等级	生态区域单元恢复力指数	域内县(区)
1	河西祁连山内陆河区	二级	0.22	嘉峪关市、金川区、永昌县、凉州区、民勤县、古浪县、天祝县、甘州区、民乐县、临泽县、高台县、山丹县、肃州区、金塔县、瓜州县、阿克塞县、玉门市、敦煌市、肃北县、肃南县
2	中部沿黄河地区	二级	0.36	城关区、七里河区、西固区、安宁区、红古区、永登县、皋兰县、榆中县、白银区、平川区、靖远县、景泰县、永靖县
3	陇东陇中黄土高原区	三级	0.54	会宁县、崆峒区、泾川县、灵台县、崇信县、庄浪县、静宁县、华亭市、西峰区、庆城县、环县、华池县、合水县、正宁县、宁县、镇原县、安定区、通渭县、陇西县、渭源县、临洮县、漳县、岷县
4	甘南高原地区	三级	0.50	临夏市、临夏县、康乐县、广河县、和政县、东乡县、积石山县、合作市、临潭县、卓尼县、玛曲县、碌曲县、夏河县
5	南部山地地区	四级	0.61	秦州区、麦积区、清水县、秦安县、甘谷县、武山县、张家川县、武都区、成县、文县、宕昌县、康县、西和县、礼县、徽县、两当县、舟曲县、迭部县