防风固沙服务是风蚀过程中生态系统通过对风沙的抑制和固定作用所形成的支持性服务。因具有空间流动的特性，对流经区域生态环境具有重要影响。在沙漠化治理背景下，系统监测防风固沙服务供给功能时空变化，模拟防风固沙服务流动路径与识别受益范围，定量评估防风固沙服务对受益区的潜在影响，从生态系统服务流动的角度建立防风固沙服务供给区与受益区之间的时空关联，对于完善沙区生态系统服务的管理与生态补偿机制的构建、支撑咸海地区未来沙漠化防治工作开展以及落实联合国2030年可持续发展目标具有十分重要的意义。
图1.研究区地理位置
近半个世纪以来，咸海不断萎缩，造成流域内风蚀现象显著，成为中亚重要的沙尘源区。因为其环境恶化和资源匮乏引发的争端和冲突风险不断增加，咸海地区也被联合国誉为极有可能发生第三次世界大战的地区之一。然而，以往针对咸海流域防风固沙服务空间流动特征及受益范围的研究较少，更缺乏驱动机制方面的探究。为此，新疆师范大学王勇辉教授与中国科学院新疆生态与地理研究所马晓飞副研究员联合引领的“尾闾湖流域生态系统过程与服务”团队，通过长期野外监测，并结合遥感等大数据处理手段，重构了适用于咸海流域的防风固沙模型，系统监测了防风固沙服务供给功能的时空变化，模拟了防风固沙服务流动路径与受益范围，从生态系统服务流动的角度建立了防风固沙服务供给区与受益区之间的时空关联。
图2. 咸海流域防风固沙服务的空间流动路径
研究结果表明，2000－2019年咸海流域防风固沙量总体呈现上升的趋势。高值区主要分布在咸海流域的西部，以卡拉库姆沙漠最为显著。防风固沙服务流动路径主要向东北、西南方向流动。高频受益区主要分布在乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦、哈萨克斯坦南部及阿富汗西部地区，轨迹分布频率呈现出由中心向外围圈层式递减的趋势。总体来看，中亚咸海流域防风固沙服务受益区内草地面积最大，受益人口与受益real GDP均呈现出增长的趋势。这项研究将为咸海流域水土保持研究和区域水资源合理利用提供一定地理论指导，也可为联合国可持续发展目标的实现奠定基础。
图3. 咸海流域防风固沙服务受益区空间分布
该研究成果于近日发表在国际学术期刊Science of the Total Environment （中科院一区TOP，IF=9.8 ，https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.174047）。新疆师范大学韩永龙（硕士1年级）为第一作者，中国科学院新疆生态与地理研究所马晓飞（副研究员）和王勇辉（教授）为通讯作者。该研究成果得到天山英才青年人才拔尖项目 (2023TSYCCX0078)、新疆维吾尔自治区重点实验室开放课题 (2023D04073)、第三次新疆科学考察计划 (2021xjkk0903)、中国博士后科学基金 (2021M703470)、国家自然科学基金 (42101302、42261051) 和自治区研究生创新项目 (XJ2023G230)的资助。
王勇辉教授，博士，新疆师范大学地理科学与旅游学院党委书记，主持国家自然科学基金、自治区自然科学基金、自治区区域协同创新专项等科研项目10余项；在国内外主流学术期刊发表论文60余篇。指导学生获得国家级、自治区级科研创新、教学大赛奖励8项。
马晓飞博士（后），中国科学院新疆生态与地理研究所副研究员，新疆师范大学与中国科学院新疆生态与地理研究所“卓拔培优计划”校外导师，长期从事荒漠生态系统过程与服务方面的研究，发展了防风固沙等关键生态系统服务的定量评估方法，提高了荒漠区生态系统服务评估的精度。相关成果被Nature Sustainability，Nature Communication 等顶级刊物引用并追评。先后荣获天山英才、中科院院长奖、中科院特别研究助理资助、新疆博士后特别资助等荣誉称号。截至目前共撰写发表 SCI 论文60余篇（H-index=27），其中第一/通讯作者SCI论文 23 篇（Remote Sensing of Environment、Geoderma、Scientific Data、Journal of Hydrology等）。
图文来源：地理科学与旅游学院 编审：宣传部
