西安市农业生态系统服务间关系及空间分异

农业生态系统是一种人工-自然复合生态系统,人类行为和管理决策干扰生态系统服务的供给和需求,生态系统服务之间的关系也随之发生变化.以西安市农业生态系统为研究对象,测算了农产品供给、固碳、水源涵养、净化环境及文化娱乐5项生态系统服务价值,分析农业生态系统服务总价值的空间差异,并根据景观特点和农业生态系统服务价值将研究区划分为3个区,探索不同分区生态系统服务功能之间的相互关系,并提出了西安市的生态系统管理对策.结果表明：研究区提供的农业生态系统服务总价值为590×10⁸元.从生态系统服务大分类来看,调节服务 > 供给服务 > 文化服务.各区县农业生态系统服务功能价值差别较大.1999-2013年,西安市供给服务上升,调节服务和支持服务下降.西安市农业生态系统服务功能价值大致呈现由市中心向边缘区逐渐加强的趋势.在不同的农业区域生态系统中,生态系统服务内部各功能之间的相关性差异较大.在耕区、园区、林区生态系统中,农产品提供与固碳、水源涵养、净化环境、文化休闲服务之间的相关性差异大,而调节服务与文化服务以及调节服务各功能之间的相关关系均呈现显著正相关.为了维护城市生态系统的稳定,应该调整城市绿地景观格局,构建“绿色斑块、绿色廊道、湿地、农田”镶嵌共存的绿地生态系统;在发展农区、园区生态产业过程中,应当调整农业产业结构,选择经济效益与生态效益兼顾的作物品种和植被类型.     

基于地形梯度的陕西省生态系统服务价值评估

为评估陕西省生态系统服务价值在地形梯度上的分布及变化趋势,利用2000、2010年土地利用DEM数据,定量探讨了陕西省生态系统服务价值的时序变化和空间分布特征,并对陕西省整体生态经济协调度进行分析.结果表明：2000-2010年,陕西省生态系统服务价值增加了10.92亿元,其中林地和草地生态系统服务价值分别增加21.40亿元和23.16亿元,耕地生态系统服务价值减少34.16亿元;在地形梯度上,生态系统服务价值呈中间高、南北低的分布特征,且主要集中于坡度为0°~14.6°,高程为1 067~1 380 m的地形梯度单元内.单项生态系统服务价值中,废料处理和食物生产生态系统服务价值因耕地减少而损失严重,共减少6.08亿元.生态经济协调度评估结果表明：区域生态经济的发展整体趋于不协调,建议在经济发展的同时加强对生态环境的保护力度.     

1990—2018年长沙市土地利用变化对生态系统服务价值的影响

评估生态系统服务价值(Ecosystem Service Values,ESV)有利于衡量生态系统服务供给潜力和生态效益的大小,对城市生态规划与土地利用管控起到重要的支撑作用。选择长沙市为研究区域,基于1990、2000、2010和2018年4期土地利用现状遥感监测数据集,利用ArcGIS软件和经本地化校正的当量因子法,分析1990—2018年间的土地利用变化特征,并探讨土地利用变化对ESV的影响。结果表明: ①1990—2018年长沙市土地利用变化轨迹以耕地→林地互相转化以及建设用地对耕地、林地的侵占为主; ②1990—2018年长沙市的ESV共减少53.17×10⁸ 元,降幅3.59%,除水域外各类ESV均呈下降趋势,林地和耕地服务价值减少最明显; ③在各单项服务功能中,水文调节的价值最大,其次是气候调节,两者之和占总价值的54%; ④“退耕还林”“退田还湖”“兴工强市”等政策引起的土地利用变化势必对ESV造成影响,城市快速扩张、土地开发会导致ESV不断下降。综合分析认为,在调整研究区土地利用结构、优化土地配置时应充分重视水域、林地等生态系统服务价值较高的土地利用类型,减缓ESV的下降趋势。     

伊通河流域土地利用变化及其生态响应

通过遥感影像解译获取伊通河流域1986、1996、2005和2017年土地利用数据,采用土地利用动态模型、土地利用度和生态系统服务价值等方法,研究伊通河流域土地利用变化特征及其生态响应。研究结果表明,耕地、城镇建筑用地和林地是伊通河流域主要的土地利用类型,1986—2017年间,研究区土地利用综合动态度降低,土地利用度上升,土地利用结构趋于稳定。在31年间,生态系统服务价值整体下降33.97%,林地、草地、湿地和水域面积的减小导致生态系统服务价值显著降低。     

1980-2010年石羊河流域生态服务类型变化与分析

根据石羊河流域1980年、1990年和2010年三期遥感影像数据,基于GIS技术方法,分析了石羊河流域各县市的土地利用方式变化情况。评估了流域主要生态系统生态服务价值量,分析了30 a来流域生态系统服务价值在时间和空间上的变化。结果表明：过去30 a来,石羊河流域的土地利用变化主要以耕地、草地、未利用土地的变化为主。石羊河流域生态系统服务的总价值呈减少趋势,生态服务价值在空间分布上表现为下游呈增加趋势、中上游表现为减少趋势。流域下游生态服务价值增加的主要原因是流域生态保护与恢复措施取得了显著成效。     

典型断陷盆地流域生态系统服务价值时空差异研究

以典型断陷盆地——小江流域为研究对象,以1982年的TM影像、2003年的Landsat ETM+影像和2016年的Landsat OLI影像为数据源,结合云南省测绘局所提供的150 000的土地利用状况图,采用 Costanza 公式对生态系统服务价值进行评估,精细刻画出云南小江流域“盆—山”共存的地质分异结构下生态系统服务价值的时空变化特征。结果表明:（1）小江流域以农田生态系统为主,研究期内生态系统格局总体稳定,耕地、建设用地、林地和园地都有不同程度的增加,而未利用地面积减少,水域面积基本不变;（2）1982-2016年,研究区生态系统服务总价值呈上升趋势,1982、2003和2016年生态系统服务总价值分别为90.11×108元、105.65×108元和136.81×108元,耕地、林地、园地和水域的生态系统服务价值整体上升,而未利用地的生态系统服务价值减少;（3）整体上,小江流域南部和东部生态系统服务价值增加明显,而中部和西部地区生态系统服务价值呈阶段性变化或持续下降趋势,小江岩溶河谷区的生态系统服务价值最高,而沉积平坝区的生态系统服务价值密度最低,且为唯一一个衰退型生态系统服务功能区;（4）研究期内小江流域各项生态系统服务价值均呈上升趋势,调节服务居主导地位,且以气候调节服务价值最高。小江流域生态系统服务价值缺乏弹性,水域生态系统面积变化对研究区生态系统价值的变化具有放大作用。实施封山育林、退耕还林、小流域治理工程等石漠化综合治理工程可增加生态系统服务价值。      

我国海洋生态系统服务功能及其价值评估研究计划

国家海洋局于2005年启动了为期5年“海洋生态系统服务功能及其价值评估”研究计划。该计划的目标是建立具有我国海洋生态特征,适应我国社会经济发展水平的海洋生态系统服务功能定量模型和服务价值计算方法,并基于GIS技术开发生态系统服务价值评估系统,应用于评估渤海、黄海、东海和南海四大生态系统的服务价值和11个沿海省市区的近海服务价值,同时评估赤潮、病原生物和外来种导致的海洋生态系统服务价值损失,为实现人海和谐的海洋开发产业布局和用海活动提供定量评估技术支持,为基于生态系统的海洋管理提供理论支撑。目前,该计划已经建立了我国海洋生态系统服务功能分类体系、服务功能量化指标和服务价值计算指标体系,完成评估软件系统的设计。     

喀斯特生态系统服务研究进展与展望

喀斯特生态系统是全球典型的脆弱生态系统之一,它为人类提供了重要的服务功能和价值。回顾国内外喀斯特生态系统服务研究的文献可发现,当前研究多遵循“土地利用变化—生态系统服务价值响应”的研究范式,仅重视中小尺度喀斯特生态系统服务价值的空间异质性,强调土地利用变化和生态工程对生态系统服务价值的影响。而今后应加强基于“生态系统结构、过程—功能—服务”级联框架的喀斯特生态系统服务研究,构建喀斯特生态系统服务分类体系,突出大尺度喀斯特生态系统服务评估,拓展喀斯特生态系统服务之间权衡与协同及喀斯特生态系统服务对人类福祉的影响,定量分析自然和人为因素对喀斯特生态系统服务的影响。      

Quantify the landscape effect and environmental sustainability of rural region planning at town scale near metropolis

The urban fringe, which can be seen as a special form of regional ecosystem with a spatial transition from urban to rural areas, has strong heterogeneity and is a typical ecologically sensitive area. The expansion of cities and the landscape effect of the changes have attracted wide attention. The primary aim of this study is to obtain an understanding of the spatial patterns of landscape conversion and the corresponding environmental sustainability. With the help of GIS and Fragstats software, the changes of landscape patterns before and after town planning were compared in An-Ding town of Beijing, of which the sustainability was also revealed based on the ecological footprint using social and economic statistic data. The results showed that the landscape pattern changed greatly during its conversion from several villages to a small town and the landscape fragmentation increased due to road construction. Meanwhile, human disturbance increased with the constructed land extension. For the gap between the ecological footprint and the biological capacity, An-Ding town ran an ecological deficit at that period, which means it was unsustainable. However, the environmental sustainability decreased after planning due to the degraded green land and forest. The results suggested that ecological management should be strengthened during the town planning period.     

石羊河流域下游生态系统服务功能价值的评估

以石羊河流域下游民勤为主要研究范围, 对民勤县1994-2005年12 a间生态系统服务的价值进行了估算和对比分析. 结果表明, 1994年区域生态系统服务的总价值为9.976×10~8元, 2005年区域生态系统服务的总价值为8.475×10~8元, 12 a来区域内的生态系统服务价值下降了近1.501×10~8元. 由于缺乏对盐碱地、建筑用地等服务价值的相关研究信息, 该结果仅是对民勤生态系统服务价值的保守估算. 总的来说, 研究区域生态系统服务价值呈现快速下降趋势.     

基于生态效益的商洛市土地利用结构优化研究

将线性规划法与生态绿当量原理相结合,从生态学角度对商洛市土地利用结构优化进行探讨。最终优化方案表明：通过增加园地和林地的面积来提高土地利用的生态效益,牧草地、其他农用地减少幅度不大,建设用地中除农村居民点用地减少外,其余用地均增加;满足土地利用总体规划和经济社会发展的需要,耕地面积有所减少,自然保留地大幅度减少。土地优...     

景观格局及生态系统服务价值响应——以千阳县为例

以陕西省千阳县作为研究区,提取2000～2015年的遥感数据为基础,参照土地利用程度指数、景观指数和数学模型,分析了景观格局的变化特征;根据生态系统服务价值的评估模型,定量分析了千阳县景观格局的变化对生态系统服务价值(ESV)的影响.结果表明,2000～2015年,千阳县农耕面积逐年减少,转变为草地和林地,未利用土地转...     

天保工程对森林涵养水源和保育土壤空间格局的影响——以内蒙古森工林区为例

为了更直观地反映天然林资源保护工程(以下简称“天保工程”)对森林生态系统涵养水源和保育土壤功能产生的影响,体现天保工程所带来的生态效益,依据《森林生态系统服务功能评估规范(GB/T 38582—2020)》,以内蒙古大兴安岭重点国有林管理局的林区为研究对象,对天保工程实施前(1998年)和实施后(2018年)2期森林生态系统涵养水源和保育土壤功能进行量化分析,认为内蒙古大兴安岭重点国有林管理局林区(简称“内蒙古森工林区”)涵养水源价值为950.16亿元(1998年)和1 341.32亿元(2018年),保育土壤的价值为563.49亿元(1998年)和760.11亿元(2018年)。天保工程实施前后,森林生态系统涵养水源功能总价值量排名前3位的林业局依次是根河、莫尔道嘎、乌尔旗汉,保育土壤功能排名前3位的依次是根河、乌尔旗汉、金河。从整体空间分布上分析得出的2期涵养水源和保育土壤功能价值量均呈现中部>北部>南部的趋势。     

土地利用变化对延安市生态服务价值的影响

利用延安市2001-2007年土地利用基础数据,计算土地利用动态度,并在Costanza生态系统服务价值理论基础上,结合谢高地等的中国生态系统生态服务价值当量因子表,计算出延安不同生态系统单位面积生态服务价值。并依此尝试计算延安市2001年至2007年延安市生态系统服务价值量。研究发现,2007延安市的生态系统服务价值将达到424.28亿元,比2001年增加28.79亿元,增长率为7.28%;各种土地利用方式的生态系统服务价值的敏感性指数(CS)均小于1,表明其对生态系统的价值变化是缺乏弹性的。     

条件价值评估法的发展与应用

环境物品或生态系统服务的经济价值评估是国际上生态经济学、环境经济学研究的前沿领域。由于绝大多数环境物品或生态系统服务的公共物品特性，其经济价值的评估需要运用非市场的价值评估技术。条件价值评估法（CVM）是非市场价值评估技术中应用最广、影响最大的一种方法。详细介绍了国际上CVM及其发展与应用研究的现状，分析了CVM在环境价值评估技术中的地位及其理论基础，总结了最大支付意愿（WTP）的各种引导技术，全面归纳了CVM研究中可能出现的各种偏差及其相应的解决方法，简要介绍了最大支付意愿的数据统计分析方法。     

Slow restoration of soil microbial functions in an Acacia plantation established on degraded land in Thailand

Deforestation diminishes the ecological services that a forest provides (e.g., flood prevention). To restore such services, reforestation is often utilized. The full restoration of the original forest ecosystem, however, can take several decades. The present study was conducted to identify the missing key components for rehabilitation of a degraded plot of land in Thailand on which Acacia trees were planted 18 or 19 years ago. Canopy spectral and soil physicochemical profiles of the Acacia plantation plot showed more advanced rehabilitation than in the soil microbial functions, as represented by soil dehydrogenase activity and community-level physiological profiles, when compared with those of a natural evergreen forest. The slower restoration of the soil microbial functions was thought to: (1) be attributed to the loss of certain microbes that played important roles in the evergreen forest soil, and (2) restrict the restoration of the entire forest ecosystem which was found to be still progressing towards a full restoration of the land’s original conditions. Finally, possible measures for further rehabilitation of the ecosystem were discussed.     

基于国土空间自然适宜性的三类空间划分方法——以湖南省为例

为满足国土空间规划的需求,从自然条件、管理制度构建了建设用地、耕地适宜性评价的禁止性指标和限制性指标。评价中,首先定性分析区域内具体指标对农业、建设等不同功能的限制性,对生态极重要或极敏感区、水域等禁止性指标"一票否决",然后设定不同的指标等级分值、权重,进行综合打分,限制性指标以分值(0~100,分数越高,表示限制性越低,适宜性越高)和权重对国土空间开发适宜性进行限制。结合生态重要性和敏感性评价,以GIS技术为基础,比较同一地块生态、农业、建设适宜性等级,按三者中等级最高的确定空间类型,如果适宜性等级相同,则根据地块的具体资源环境属性、土地利用现状确定空间类型,结合生态系统完整性、农业现代化需求等调整优化生态、农业、建设三类空间。以湖南省为例进行了实证研究,划分建设开发空间20.22%,农业开发空间30.3%,生态保护空间49.48%。     

川藏铁路西藏昌都段生态保护重要性评价

生态系统服务功能与生态系统敏感性是衡量生态系统质量及实现高质量生态文明建设的重要依据。川藏铁路沿途跨越多个自然地理单元,生态环境保护是铁路规划、建设及运行过程中面临的关键问题。以川藏铁路西藏昌都段为研究对象,采取资料分析与野外调查结合的手段,运用生态评价模型对研究区的生态系统服务和生态脆弱性进行分析,并基于研究结果对铁路途经区域的生态保护重要性进行评价。结果表明,当前昌都境内川藏铁路涉及的生态保护极重要区、重要区和一般重要区占比分别为42.19%、52.69% 和5.12%。评价结果有助于在铁路规划、建设及运营过程中对工程活动进行合理布局,有针对性地降低对生态系统的负面影响,达到社会经济效益和生态效益双赢的目的。     

干旱区绿洲灌溉条件下生态服务价值研究——以新疆轮台县为例

基于RS、GIS、景观生态学等方法,以新疆典型干旱区轮台县为研究区,利用1997年、2007年、2017年三期遥感影像解译结果,定量分析轮台县20年间土地利用景观格局变化特征,并运用生态系统服务价值（ESV）估算原理,定量分析轮台县生态服务功能ESV的年际变化,探讨ESV在景观格局演变下的损益和响应,来反映生态输水对塔河沿岸生态的影响。结果表明：轮台县以未利用地大幅度减少,林地与草地的大量增加为主,同时耕地、水域、建设用地以及冰川的面积也有不同程度的增加,但相对于整个县域面积依然相对较小;各斑块类型景观格局指数和整体景观格局指数以及空间格局都发生了不同程度的变化,未利用地对景观整体的控制性减弱,土地利用均匀性和多样性增加,最大斑块指数变化显著,散布并列指数先略有下降后明显增加;轮台县20年间各项生态系统服务功能的ESV均呈显著增加的趋势,ESV总量不断增大;轮台县ESV的增益集中在林地的增加上,占总增益的65.9%,轮台县ESV的损益集中在建设用地和未利用地的转入上,说明林地的增加和未利用地的减少是轮台县ESV增加的主要原因。该研究体现典型水源灌溉对轮台县生态的影响,为干旱区生态系统改善和土地利用规划提供依据。     

基于生态经济功能区划的玛纳斯河流域生态服务价值评价

利用遥感和GIS技术, 对玛纳斯河流域及不同生态经济功能区1958-2006年的土地利用变化进行了分析, 并借助Costanza评估模型探讨了研究区及不同生态经济功能区的生态服务价值变化特征.结果表明: 在1958-2006年期间, 流域生态服务价值从22 130.86×10⁶元下降到16 050.45×10⁶元, 净损失6 080.41×10⁶元.研究区各土地利用类型的生态服务价值系数接近于区域真实值, 结果可信.流域不同生态经济功能区的生态服务价值存在明显的时空变化; 基于不同生态经济功能区的生态经济特点和生态问题, 提出相应的生态恢复策略以提高流域总的生态服务价值, 对实现该区的可持续发展具有重要意义.