长江上游生态服务功能区域差异研究

提出了生态服务功能及生态服务功能缺失的概念,明确了众多生态学术语之间的关系.并以长江上游为例,探讨生态系统服务功能的区域差异,即分析同一区域不同生态系统服务功能的差异和同一生态服务功能在不同区域贡献率的差异,为生态建设总体规划,重点生态工程选择和布局,生态建设时序确定等提供科学依据.     

新疆伊犁河流域草地类型特征及其生态服务价值研究

以新疆伊犁河流域为研究对象,采用Costanza生态系统服务价值计算公式,参照谢高地等人的中国草地生态系统服务单位面积价值,分析了伊犁河流域草地类型特征和生态系统服务价值。研究结果表明,新疆伊犁河流域草地资源丰富,草地面积占土地总面积的60.88%以上,草地产草量及载畜能力均处于全疆最好水平,其中山地草甸类草地面积最大,占草地可利用面积的27.91%。草地生态系统每年的服务价值为200.47亿元,山地草甸类草地、温性草甸草原类以及温性草原类草地生态服务价值达145.3亿元,占到全流域草地总生态服务价值的72.48%,是草地生态服务价值的主体部分,流域生态系统服务性功能远大于生产性功能。总体看来,伊犁河流域草地生态服务价值山间盆地、丘陵区较高;而平原区相对较低。草地存在退化现象,1985—2005年间草地生态服务价值有所下降。     

胶州湾北岸滨海地区4个时期生态系统服务价值和生态功能区划分研究

生态功能分区是生态系统管理的重要环节,与生态系统服务权衡/协同密切相关,对小尺度区域进行生态功能分区,有助于实现精细化资源管理。以位于胶州湾北岸的青岛市城阳区和胶州市为研究区,采用当量因子法,计算研究区的生态系统服务价值;采用相关分析和双变量局部自相关分析方法,揭示1990年、2000年、2010年和2017年研究区生态系统服务价值的空间集聚特征,分析生态系统各种服务价值间权衡与协同关系;采用K-means聚类分析方法,识别生态系统服务簇,划分生态功能区。研究结果表明,1990～2017年期间,随着时间的推移,1990年、2000年、2010年和2017年胶州湾北岸滨海地区生态系统服务总价值在波动减少,其中,水域、盐田、其它用地和居住用地的生态系统服务价值在波动增加,滩涂、养殖池、耕地、工矿仓储用地和商服用地的生态系统服务价值在波动减少;生态系统服务的集聚区都为沿海滩涂区域,但是,生态系统服务价值的冷点区域不断向东北部和西南部扩张;研究区生态系统服务间的主导关系为协同关系;食物生产与水资源供给、食物生产与土壤保持、食物生产与提供美学景观的关系为权衡关系;胶州湾北岸滨海地区可以划分为生态保护区、旅游发展区、渔业养殖区和混合发展区4个功能区。     

长沙市湿地生态系统服务功能价值评估研究

采用资源经济学和生态经济学的理论和方法,对长沙市湿地生态系统服务功能进行货币化评估,评估结果表明:长沙市湿地生态服务总价值为3.393×106万元,各项服务价值从大到小依次为:净化环境价值、物质生产价值、释放O2价值、固碳价值、调蓄洪水价值、休闲旅游价值、教育科研价值、栖息地价值、涵养水源价值。与1998年相比,2007年物质生产价值增加了4.9×104万元;而涵养水源价值降低了1000万元;休闲旅游和教育科研价值都降低了1.4×104万元;生物栖息价值降低了7000万元;净化环境功能降低了8.8×104万元。物质价值增加是因为生产力增强,水田面积增加,使得水稻产量增加。随着湖泊、河流和库塘湿地面积的减少,其他服务功能都有所降低。应科学合理、可持续地开发和利用长沙市现有的湿地资源。     

陇中半干旱黄土丘陵沟壑区果树经济林生态功能服务价值及其生态功能量研究——以葫芦河流域为例（英文）

本文依据中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》(GB/T38582-2020),综合运用生态学、经济学理论和水土保持原理,采用现行市场法、影子价格法、机会成本法、瑞典碳税法等方法,对平凉市境内葫芦河流域果树经济林生态系统的主要功能及其生态经济价值进行量化分析,结合国内有关生态站现有实测数据,定量分析和定性评估相结合,核算果树经济林生态系统在涵养水源、保育土壤、固碳制氧、营养积累、净化环境和生物多样性保护等方面的生态服务价值,并系统分析与其价值相对应的生态功能量动态变化特征。(1)平凉市境内葫芦河流域果树经济林4个发展阶段中,生态功能服务价值呈现不断递增的趋势,其中：第一阶段(2005–2009年)总价值贡献1298873.74×10⁴元,第二阶段(2010–2013年)总价值贡献2497418.09×10⁴元,第三阶段(2014–2017年)总价值贡献2661986.48×10⁴元,第四阶段(2018–2020年)总价值贡献2774123.44×10⁴元。(2)果树经济林生态功能...     

玛纳斯河流域绿洲生态经济功能区划研究

生态功能区划是寻求人类与自然和谐共处的有效途径.运用地理信息系统工具提取遥感图像数据,定性分析与定量评价相结合,对玛纳斯河流域绿洲进行生态经济功能区划.研究表明:玛纳斯河流域绿洲可以划分为4个生态经济功能亚区.该划分有助于为玛纳斯河流域绿洲资源开发、产业布局、灾害防治、环境综合整治、生态建设及经济发展分区管理提供科学依据.     

海南岛生态系统调节功能及其价值评估

生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用,主要包括生态系统产品提供功能、调节功能、支持功能与文化功能。对生态调节功能的认识与评价是区域生态环境保护与资源开发的基础。本文以海南岛为例,探讨了基于生态系统结构与过程的生态调节功能评价方法。在研究中,将海南生态系统类型划分为沟谷雨林、山地雨林、热带李雨林、山顶矮林、山地常绿阔叶林、热性针叶林、灌丛、热作园、用材林、防护林、红树林、热带草原、耕地等13类,分析与评价了海南岛各类生态系统在水源涵养、土壤保持、营养物质循环、固碳、防风减灾等方面的调节功能及其经济价值。研究表明,2002年海南岛生态系统所提供的生态调节功能的价值为2035．88×10^8-215339×10^8元,而生态系统产品价值仅为254．06×10^8元,生态调节功能价值是其产品价值的8倍多.     

基于生态系统服务的中国陆地生态风险评价

传统的生态风险评价主要依据是点源性威胁、区域景观格局变化等生态实体特征指标,忽略了与实体功能属性密切相关的人类福祉因素。将生态系统服务纳入生态风险评价体系是一个新的研究思路。本文运用GIS和遥感技术重构了中国陆地生态系统服务的空间图谱,采用生态风险分析模型给出了基于生态系统服务的中国陆地生态风险格局的定量描述和空间分布,划定了不同置信水平下的生态风险管控优先区。结果表明：① 2000-2010年中国陆地生态系统年均总生态系统服务指数取值在0~2.17之间,年际间呈现小幅波动趋势,年平均总指数在0.30~0.57之间变化,其中24.7%的区域显著增加,主要分布在台湾、云贵高原及新疆西北内陆区,37.1%的区域显著减少,主要分布在东北、青藏高原及中东部地区;② 不同置信水平下的中国陆地生态系统服务存在的风险损失不尽相同。如当置信水平为90%时,总生态系统服务指数的可能损失比例为24.19%,生态风险指数为0.253。比较置信水平和生态风险指数间的关系,发现当置信水平较高时,生态系统服务蒙受风险的概率相应降低,但此时出现风险时所承受的损失也对应增加;③ 以90%置信水平为例,中国生态地理区划的风险特征表现为：平均生态系统服务风险指数居前列的六位依次为内蒙古高原生态区、华北平原生态区、黄土高原生态区、东北平原生态区、横断山生态区、青藏高原生态区,极重度风险所占区域面积比例依次为55.89%、26.63%、24.35%、20.62%、18.70%、25.12%。     

九华山森林生态系统生态服务价值评估

基于LY/T1721-2008((森林生态系统生态服务功能评估规范>,采用实证研究、意愿调查、文献研究等方法,估算了九华山森林生态系统生态服务价值,结果表明:2009年,九华山森林生态系统生态服务价值为84 208.50万元,实物生产价值为4 359.06万元,生态服务价值是实物生产价值的19.31倍.各项生态服务功能价值大小顺序为:涵养水源>保育土壤>生物多样性保护>固碳释氧>森林游憩>净化大气环境>积累营养物质.可为九华山管委会制定旅游、社会经济发展规划,合理开发九华山生态旅游资源,提供理论依据和数据支撑,也可增强人们对九华山森林资源保护的自觉性和主动性.     

基于RWEQ模型的疏勒河流域防风固沙功能价值评估

疏勒河流域地处西北内陆,是“一带一路”的关键节点。近年来随着全球变化与经济社会活动强度增加,导致建设用地快速扩张、土地沙化等问题,影响区域生态与经济社会的可持续发展。疏勒河流域处于北方防沙带中心,开展其防风固沙价值评估对于构建区域生态安全格局和保障流域可持续发展具有重要生态意义。基于修正风蚀方程模型(RWEQ)对2008—2018年疏勒河流域防风固沙功能及其价值进行评估。结果表明：(1)2008—2018年疏勒河流域防风固沙总量为43.927×10⁴～129.530×10⁴t·km^-2,防风固沙量呈上升趋势。(2)2008—2018年疏勒河流域防风固沙价值快速增加,其多年平均价值占比由高到低依次为减少土地损失价值(99.46%)、保持土壤肥力价值(0.47%)、保持土壤有机质价值(0.04%)、减少交通运输经济损失价值(0.03%)。(3)流域防风固沙功能与土地利用密切相关,防风固沙能力较强的区域主要分布在草地、耕地等植被覆盖率较高区域;低值区主要分布在流域土地利用类型为未利用地区域。(4)相较社会因素,自然指标因子对流...     

基于生态敏感性和生态系统服务的黑河中游生态功能区划与生态系统管理

生态功能区划是协调生态保护与经济发展的矛盾、实施区域生态系统管理的重要途径。以黑河中游为研究区,基于基础地理信息数据、自然地理数据和土地覆被数据（1986、1995、2000、2010、2011年）,在生态敏感性和生态系统服务重要性分析的基础上,以最小子流域为基本单元,运用二阶聚类法进行生态功能区划;并依据主导生态系统服务对研究区进行分区管理与生态调控。得出结论：（1）黑河中游生态系统类型以荒漠、草地和农田为主,占总面积的90%;森林、水域、城镇与农村居民点零星分布,所占面积不到10%;1986-2010年,农田经历了减少-扩张-再减少的变化,但城镇与农村居民点一直呈现扩张趋势;（2）西北部生态敏感性明显高于东南部,其中极敏感区（约占24%）主要位于张掖-临泽-高台平原北侧、合黎山、祁连山山前戈壁与荒漠、肃南明花区;高度敏感区（约占58%）分布于走廊中部冲洪积平原;（3）各生态系统服务重要性空间分布格局具有一定的相似性,非常重要和极重要综合服务功能区约占3.2%,位于走廊中部的黑河干流缓冲区内;中等和一般重要地区约占20%,分布在山丹和民乐境内祁连山、焉支山、龙首山附近;（4）黑河中游可分为祁连山森林草地生态区、走廊冲洪积平原农田生态区和走廊北部平原灌丛荒漠生态区3个生态区8个生态功能区,依其主导生态系统服务分为生态保育区、生态协调区和生态控制区3类,进而提出了对应的生态系统管理措施。     

Spatio-temporal Evolution and Flow of Water Provision Service Balance in Jinghe River Basin

Quantifying the whole process of ecosystem services from generation through transfer to use, and analyzing the balance between the supply and demand of regional ecosystem services are of great significance for formulating regional sustainable development strategies, realizing regional ecosystem management, and effective resource allocation. Based on the SWAT model, InVEST model, ArcGIS, and other software, this study analyzed the supply-demand balance of water provision services in Jinghe River Basin, a typical region located in the Loess Plateau, using multi-source data. This research then analyzed the spatial-temporal distribution pattern and spatial matching characteristics of the supply and demand of water provision services in Jinghe River Basin from 2000 to 2015. On this basis, a spatial flow model of water provision service was constructed, the flow rules (flow paths) of the water provision service were explored at the subwatershed scale, and the spatial scope of the supply area and benefit area were depicted. The results show that: (1) Water resource supply and demand in the Jinghe River basin both showed increasing trends from 2000 to 2015. (2) The supply-demand balance of water resources was generally up to the standard, however, there were significant differences between urban and rural areas. The supply-demand balances of the central urban areas of each county were relatively low, and even exceeded the supply in the lower reaches of the Jingyang River, such as Gaoling County, Qindu District, and Jingyang County. In rural areas, due to the small population and industrial distribution, coupled with a better ecological environmental base, the supply-demand balance was relatively high, such as Pengyang County, Lingtai County, Huachi County, Huanxian County, Ningxian County, and Zhenyuan County. (3) From 2000 to 2015, the spatial matching pattern of supply and demand in the Jinghe River Basin showed a trend of decline with fluctuations. In 2015, the supply-demand ratios of more than 60% of the subwatersheds showed trends of decline, and the proportion of under-supply area increased by 55.7% in 2015 compared with that in 2000. (4) The supply areas of water provision service in Jinghe River Basin are distributed in the upper reaches of the basin, and the benefit areas are Huating County, Chongxin County, Yongshou County, Chunhua County, Ganxian County, Liquan County, Qindu District, and others in the middle and lower reaches.     

Integrating the ecosystem service in sustainable plateau spatial planning: A case study of the Yarlung Zangbo River Basin

The Yarlung Zangbo River Basin(YZRB) is a key ecological protection area on the Qinghai–Tibet Plateau(QTP). Determination of the ecosystem service values(ESVs) can help recognize the benefits of sustainable management. It is gradually becoming the main path that constructs plateau spatial planning of integrating ecological protection, and achieves global sustainable development goals(SDGs) in China. In this paper, the spatio-temporal dynamic evolutions of the ESVs were estimated on the multiple scales of "basin, subbasin and watershed" from 1980 to 2015. The main factors influencing ESVs were explored in terms of physical geography, human activities, and climate change. It had been proposed that sustainable spatial planning including ecological protection, basin management, and regional development was urgent to set up. Our results show that the increase in wetland and forest and results in an increase of 9.4% in the ESVs. Attention should be paid to the reduction of water and grassland. Water conservation(WC), waste treatment(WT), and soil formation and conservation(SFC) are the most important ecosystem services in the YZRB. At present, the primary problem is to solve the ESVs decreasing caused by glacier melting, grassland degradation, and desertification in the upper reaches region. The middle reaches should raise the level of supply services. Regulation services should be increased in the lower reaches region on the premise of protecting vegetation. The ESVs in adjacent watersheds are interrelated and the phenomenon of "high agglomeration and low agglomeration" is obvious, existing hot-spots and cold-spots of ESVs. Additionally, when the altitude is 4500-5500 m, the temperature is 3-8°C, and the annual precipitation is 350-650 mm, ESVs could reach its maximum. A framework of sustainable plateau spatial planning could provide references to delimit the ecological protection red line, key ecological function zone, and natural resource asset accounting on the QTP.     

基于生态系统服务价值变化的生态经济协调发展研究

以1987年、2000年和2010年石羊河流域遥感影像数据为基础,对生态系统单位面积服务价值当量因子进行修正,结合生态经济协调度（EEH）评估模型对石羊河流域生态服务价值和经济发展与生态环境的协调发展水平进行了评估。结果表明：（1）研究区生态系统服务价值呈下降趋势,其损失主要集中在2000-2010年间;（2）生态系统服务价值增长的县（区）分布在流域中上游,降低的县（区）中,民勤县的损失量和下降幅度最大;（3）研究区的EEH值为-0.0174,生态经济发展总体上已处于低度冲突水平,在空间上,低度协调的县（区）主要分布在流域的上游和中游,而低度冲突的县（区）主要分布在流域的中下游;（4）各县（区）在协调发展水平上呈现出低度冲突-低度冲突、低度协调-低度协调、低度冲突-低度协调、低度协调-低度冲突、低度协调-中度冲突5种形式。     

塔里木河流域土地开发的生态响应研究

60 a来塔里木河流域耕地面积净增100×10⁴ hm²,在流域内部形成众多生态环境安全问题。通过选取水资源生态环境指数、社会生态环境指数和生态环境压力指数,运用ESDA空间分析方法和GWR模型对塔里木河流域35 a间土地开发与生态时空演变特征和空间响应关系进行研究,构建"土地开发-生态风险预警"模型,得出以下结论：1980-2015年克孜勒苏州和喀什地区生态等级正向转移比例较大,有84.86%的比例由较低等级（I）正向转移为低等级（Ⅱ）;和田地区的克里雅河流域,阿克苏北部区域以及塔里木河末端且末县等级退化严重,负向转移比例23.46%。和田、阿克苏、喀什地区每增加1.0×10⁴ hm²未利用地开垦规模,综合生态环境分值下降0.60到0.35,而克孜勒苏州则上升1.3~2.1;上游喀什与中游阿克苏两地区每1.0×10⁴ hm²生态退耕,每年将分别化解32.06×10⁴ t和15.60×10⁴ t化肥污染压力。阿克苏地区与巴音郭楞州土地开发生态风险达到环境资源承载力指数的75%以上,预警程度超过Ⅱ级,而克孜勒苏州土地开发处于生态安全范围。每1.0×10⁴ hm²未利用土地开发,全流域风险指数增长均值为0.003 4,下游巴音郭楞州在增加15×10⁴~20×10⁴ hm²耕地后,生态风险将逼近并超过环境预警界限,上游克孜勒苏州将在15 a之后进入中度警告阶段。     

Spatio-temporal Analysis of Water Supply Services in the Li River Basin

The water supply services of the Li River are essential for the ecological environment and local social development. Based on the InVEST model, we quantitatively analyzed the spatial and temporal distribution patterns of water supply services in the Li River Basin from 2000 to 2018 at multiple scales, including the raster, sub-basin, and regional scales, clarified the differences in water yield among different land use types, and explored the different stages of changes in the characteristics of water services. The results revealed four key aspects of this system. (1) The water supply service of Li River Basin showed a spatial distribution pattern of high in the north and low in the south, and the water yield gradually decreased from north to south. (2) Among the various land use types in Li River Basin, the average water supply capacity decreased in the following order: artificial surface, unused land, grassland, forest, cropland and wetland. (3) The average amounts of water services in the 18 sub-basins varied widely, with four sub-basins belonging to the high-value area for water supply services, eight in the middle-value area, and six in the low-value area. (4) From 2000 to 2010, the regions with large fluctuations in water supply services include the midstream region, Lipu River region, and the northern region of Gongcheng River; while from 2010 to 2018, the areas with large fluctuations were in the midstream region and Gongcheng River region. The results of this research increase our understanding of the water supply services in the Li River Basin and provide a critical scientific basis for the reverse compensation of a regional ecological compensation mechanism.     

大型输水工程的生态效益与社会经济效益评价——以塔里木河下游为例

基于塔里木河下游2000年、2010年、2016年3期的遥感资料,对区域内的土地类型进行分类,评估整个区域的生态系统服务价值变化特征,并应用主成分分析法等估算区域的社会经济评价分值。结果表明：① 自生态输水以来,塔里木河下游地区的未利用地面积变化不大,水域面积增加最显著,耕地和建筑用地面积有所增加,林地和草地的面积有所减少。② 2000~2016年,塔里木河下游生态系统各项服务功能价值有所增加,其中以提供美学景观价值和气体调节的价值增加最大,增加率分别为318.35%,312.94%;生态系统服务总价值增加率约为69.57%。③ 影响塔里木河下游经济发展的因素可以概括为经济地理因素与农业发展水平。     

基于InVEST模型的黑河流域上游水源涵养量

黑河流域上游生态系统具有重要的水源涵养功能,对维系流域生态平衡有着重要的意义。基于InVEST模型估算了黑河流域上游水源涵养量,分析了水源涵养量的时空变化特征及其与气候因子的相关性。结果表明：2001—2015年黑河流域上游草地、林地、灌丛面积分别增加了1 665.00、381.75、162.75 km²,而荒漠和农田分别减少了2 165.25、20.50 km²;2001—2015年黑河流域上游水源涵养量年均值为228.64 mm,在空间上呈现东南高、西北低的分布特征,高值区位于祁连山一带,肃南裕固族自治县北部条带状为上游水源涵养量的低值区;从变化趋势来看,研究区水源涵养量以7.60 mm·a^-1的速率减少;近15年来,研究区潜在蒸散、降水量分别呈现增加和减少趋势,速率分别为1.45、-0.67 mm·a^-1,水源涵养与潜在蒸散以负相关为主,而与降水量正相关,降水量主要影响上游的中东部、北部的祁连山高寒地区,而潜在蒸散主要制约西北部的水源涵养量。     

石羊河流域生态系统服务价值的空间异质性及其计量

生态系统服务价值评估是当前生态学和生态经济学研究的一个热点,生态服务功能的空间异质性是影响生态系统服务价值的重要因素,也是国家制定生态补偿政策的基础,但不易对其进行定量计算。本文以石羊河流域为例,遵循资源稀缺性原理,依生态区位（自然和社会）差异条件对石羊河各流域生态服务功能空间异质性进行测算。在此基础上,利用2009年石羊河流域各地区基础数据建立计量模型,对其流域内植被系统生态系统服务价值进行测算;并利用ArcGIS9.3对石羊河流域单位面积生态系统服务价值进行可视化处理。结果表明:（1）石羊河流域同一生态系统在不同流域存在巨大差异,其中以耕地最为明显,其下游是上游单位生态系统服务价值的13.99倍;（2）上游地区为典型的生态“输出”型地区,而中游与下游为典型的“输入”型地区;（3）耕地已经成为石羊河流域中游与下游重要的生态系统,其生态系统服务价值分别为334 343.516万元和125 179.201万元;（4）石羊河流域植被系统生态系统服务价值为1 277 691.282万元,占石羊河流域国内生产总值的32.53%。     

生态系统服务社会价值与生态价值的权衡与协同关系——以普达措国家公园为例

以香格里拉普达措国家公园为研究区,借助SolVES模型和InVEST模型,分别度量其社会价值（美学价值、文化价值、游憩价值）和生态价值（生境质量、碳储量、水源供给）的空间特征,并运用双变量空间自相关分析对二者空间权衡与协同关系进行研究。研究表明：① 社会价值的高值区呈“多核心,多条状”的空间格局,社会价值指数高达8.6（该指数介于1~10）,且距水体的距离越近对社会价值的贡献越大（贡献度为45.9%）;② 生态价值良好及优的空间范围占园区面积的1/2（49.91%）,主要位于原始森林保存良好的碧塔海片区和尼汝东北部扎诺一带;③ 社会价值与生态价值之间存在显著的空间依赖性,其中社会价值低,生态价值高的区域是园区最主要的空间聚集特征。该研究可为生态系统服务的可持续管理决策提供科学依据,以及有助于完善基于生态系统服务的社会?生态系统分析理论框架。