吐鲁番市土地利用转型及生态服务功能交叉敏感性

厘清吐鲁番市2000-2018年土地利用转型及生态服务价值时空演变特征,探讨生态服务价值与地类转型的相互关系,可为合理规划区域土地资源的同时实现生态服务功能的改善和提升提供依据。基于5期土地利用遥感影像数据,采用土地利用动态变化模型及修正后的生态服务价值系数,结合改进的交叉敏感性系数模型分析生态服务价值对土地利用转型的敏感程度。结果表明,1)吐鲁番市以草地、未利用地及耕地等地类为主,建设用地、耕地持续扩张,水域、草地不断减少,其中以草地与水域、耕地及未利用地之间的转型为主;2)研究时段内生态系统服务价值呈现“先减后增再减”的动态变化趋势,高值区主要分布于北部山区以及中部绿洲平原区域;3)生态服务功能对林地、水域、草地及未利用地向其他地类转型敏感性响应程度较高,草地、建设用地与未利用地转型的高敏感区分布较广,未利用地与水域、建设用地间转型的低敏感区分布较广。区域应加强对水域、林地、草地等生态系统的保护,在发展经济建设的同时注重合理规划土地资源及生态环境质量的提升。

智慧图书馆服务平台生态服务要素与生态系统构建研究

智慧图书馆建设以生态系统论为基础,需要各要素协同创新才能适应图书馆服务方式的变革。文章基于生态系统理论,将智慧图书馆生态系统概括为服务主体生态、资源生态系统、技术生态系统、管理生态系统、服务环境生态、服务客体生态6个层次,采用AHP层次分析法界定了各层次核心要素,并构建生态系统体系。

国土空间规划的生态服务价值评估和方案优选——基于“土地利用+生态效能”的双维复合视角

生态文明建设是国土空间规划的核心价值观,但当前对于国土空间规划方案的生态效益却缺乏定量评估的相关方法。论文对谢高地等的生态服务价值评估方法做了一定改进,并应用于国土空间规划的多情景评估和优选,定量评估规划干预带来的生态效益。首先,认为生态服务价值受土地利用类型和生态服务效能这两个维度的复合作用,并探索了生态服务效能的修正指标和修正系数。其次,解析了国土空间规划作用于这两个维度的途径,即通过用地布局规划改变土地利用类型、通过生态措施影响生态服务效能,从而提出了国土空间规划多方案的生态服务价值评估方法,以及优选优化思路。最后,结合武汉市法泗街道案例的应用示例,为国土空间规划的编制与决策提供一定参考。

北京八达岭林场人工林生态服务功能评估

人工林生态服务功能评估是应用生态学领域研究的热点,也是数字生态和林业高质量发展的需求.本文以北京市八达岭林场人工林生态系统(混交林、针叶林、阔叶林)和天然灌木林为研究对象,以北京市森林资源规划设计调查资料(2004、2009、2014年)和八达岭林场碳通量实时监测为基础数据源,通过野外调查及典型样方观测,开展人工林生态服务功能评价,旨在探究森林生态系统结构优化和功能提升的森林经营建议.结果表明:1)2004−2014年八达岭林场针叶林和灌木林面积增长率分别为40.48%和3.32%,而阔叶林和混交林分别减少46.33%和3.57%,林场仍以混交林(703 hm^(2))和灌木林(1182 hm^(2))为主.2)2004−2014年阔叶林中椴树逐渐成为主要树种,2014年涵养水源量较2009年提高了1.55倍.油松作为混交林的优势树种,其涵养水源实物量2014年较2004年提高了67%.灌木林在2014年出现了较大幅度增加,涵养水源实物量较2004年提高了1倍左右,其价值量也相应增加.固碳、释氧、提供负氧离子、滞尘和吸收污染物等调节服务功能及其价值均表现为混交林最高,针叶林次之,阔叶林最低(P>0.05);各林分服务功能价值量与功能实物量变化趋势相同,灌木林固土和保肥功能优于其余3种林分,混交林和针叶林营养物质累积量和生物多样性优于阔叶林.3)2004−2014年保育土壤(92.91%)、生物多样性保护(4.33%)及涵养水源功能(2.33%)对人工林生态服务功能的贡献率大于固碳释氧(0.37%)、森林防护(0.04%)和净化大气环境(0.02%)功能,其中混交林和针叶林对人工林生态服务功能贡献大于阔叶林和灌木林.由此可见,林分类型和林分面积是影响人工林生态服务功能强弱的主要决定因素.八达岭人工林经营应持续保持保育土壤功能,在保证生物多样性的情况下,应注重固碳增汇功能,建议将现有林分多调整为混交林和灌木林,营造“异龄、复层”的理想人工林生态系统,逐渐提高北京八达岭人工林生态服务功能.

湘西森林旅游区域生态服务功能与价值估算

【目的】湘西是我国南方重要的生态功能区,在森林旅游区域实施林分抚育协同森林旅游开发,对推动地区绿色发展有益。【方法】面积迭置获取森林旅游区域生态服务价值估算依据,采用货币价值法、森林旅游功能指数(FTFI)和偏离-份额分析法(SSM),系统评价湘西森林旅游区域生态服务价值演变与空间特征。【结果】1)近20年来湘西森林旅游区域生态服务价值增加了771.90万元/hm^(2),年均增长38.59万元/hm^(2),县均增加32.16万元/hm^(2)。区域单位面积价值排序为:3A级及以上旅游景区(352.14亿元)>国有林场(121.06亿元)>国家森林(湿地)公园(115.86亿元)>自然保护区(99.18亿元)>全国乡村旅游扶贫重点村(47.83亿元)>中国少数民族特色村寨(27.71亿元)>文物保护单位(8.12亿元),森林旅游区域年均价值居前五位的是慈利县、永顺县、桑植县、永定区和沅陵县,居后五位的是洪江市、辰溪县、麻阳县、花垣县和新晃县;2)3A级及以上旅游景区价值最少县域为洪江市(1.16万元/hm^(2)),永定区、慈利县等12个县域的自然保护区区域价值为0,靖州县、龙山县等10个县域文物保护单位价值为0.01万元/hm^(2),桑植县、泸溪县等4个县域国家森林(湿地)公园单位价值为0,国有林场、全国乡村旅游扶贫重点村、中国少数民族特色村寨单位价值最少县域为芷江县(0.18万元/hm^(2))、花垣县(0.12万元/hm^(2))和麻阳县(0.08万元/hm^(2));3)森林旅游区域的固碳释氧、涵养水源功能价值县均达390.43万元/hm^(2)和382.94万元/hm^(2),保育土壤、积累营养物质和保护生物多样性价值较大,森林景观价值县均为11.01万元/hm^(2)。各时段永定区、慈利县、桑植县、永顺县的森林旅游功能指数较大,均超过了1.5的水平值,其他20个县域基本持平。【结论】湘西森林旅游区域生态服务功能多样、价值不断增加,3A级及以上旅游景区、国有林场、国家森林(湿地)公园、自然保护区是发挥生态服务价值的主要区域类型。加强县域协作,坚持森林主体功能定位,调整森林生态绩效结构,合理划定森林生态服务功能分区,能提高森林旅游区域生态服务价值供给水平。

城市水生态服务供给与水环境治理效果——基于海绵城市项目的多重比较案例分析

在城镇化高速发展的现实条件下,寻求城市硬性建设与软质生态服务之间的平衡成为未来城市政策规划需关注的重点问题。通过构建不同治理结构与参与条件下的城市水生态服务供给的治理效果框架,依据主体参与性和角色多重性两个关键的政策属性变量,得到四种不同城市水生态服务供给效果,分别为基础水生态服务、部门水生态供给、群体水生态价值与社会水生态福利。以海绵城市示范建设为案例,重现理论构建中的不同情景,分析在政策变量影响下实现水生态服务供给差异。研究表明,在参与主体较少情况下,若主体在服务供给环节中起到双重作用,可以实现部门水生态供给;在参与主体较多情况下,若主体在供给环节中的作用有限,则为公众群体创造城市水生态价值;在参与主体较多的情况下,若所有主体都能进入供给环节,可以满足多维度水生态服务需要,实现广泛的社会范围水生态福利。

河流岸线生态服务功能评价指标体系与评价方法研究

河流岸线是构成河流自然生态空间的重要组成部分,近年来受人为活动影响,河流岸线生态服务功能受到破坏,为精准开展河流岸线修复,亟需制定有针对性的河流岸线生态服务功能评价指标体系和评价方法。对河流岸线的类型、结构进行了分析,在国内相关研究成果以及水利、生态环境、海洋等行业有关技术规范的基础上,依据科学性、全面性、独立性和可操作性原则,经过初步梳理和综合遴选筛选了河流岸线生态功能评价指标;综合相关技术规范以及研究成果,确定了各评价指标的效用赋值,并制定河流岸线生态服务功能评价方法。结果表明:1)河流岸线可分为生态保护型岸线与生态修复型岸线,前者可细分为植被良好型、沙漠型以及岩石型3类,后者可细分为堤防型、农田型、村落型、养殖塘型、城镇型、河口型以及复合型7类。河流岸线具有防洪、控制侵蚀、保护水质、生物栖息、景观功能5项生态服务功能。2)构建的河流岸线生态服务功能评价指标体系包括目标层、准则层和指标层,其中目标层为河流岸线生态服务功能,准则层为河流岸线所具备的5项生态服务功能,指标层包括防洪达标率、堤防安全、植被覆盖率、岸坡稳定性、排污口布局合理程度、生态缓冲带状况、生物多样性指数、植物群落状况、水鸟状况、景观生态价值、景观舒适度11项评价指标,对各项指标根据总体评价进行五级效能赋值。3)运用层次分析法确定各评价指标的权重,采用多属性效用理论计算河流岸线生态服务功能综合指数,将河流岸线生态服务功能划分为优、良、中、差、极差5个等级,以评价河流岸线生态服务功能状况。研究可为识别河流岸线生态问题、评估河流岸线生态修复成效、健全河流岸线管理长效机制等提供依据和参考。

基于生态服务价值核算的滇池环湖湿地综合效能评估

湿地被喻为“地球之肾”,具有水质净化、蓄水调洪、固碳释氧及气候调节等多项生态服务功能,潜藏着巨大的生态服务价值.作为削减滇池入湖污染的重要措施,环湖湿地是滇池水环境治理重要建设工程之一,具有改善滇池水质进而提升水环境价值量等作用.基于EFDC模型识别湿地的削减负荷与滇池水质的响应关系,可得到有、无湿地建设工程条件下滇池水质变化情况,采用Logistic“污染-损失”模型计算滇池水质改善带来的水环境功能价值;进而从湿地本身及滇池两类对象的生态服务价值出发,综合运用市场价值法、影子工程法等手段评估目前正在运行的11块环湖湿地的综合效能.结果表明:①湿地自身总价值量为24981.2×10^(4)元,对滇池价值的提升量为2450.4×10^(4)元.②湿地生态系统服务价值主要体现在气候调节功能,该功能价值量最高的为东大河湿地,达8535.8×10^(4)元,旅游休闲、物质生产也在生态系统服务总价值中占一定比例.③湿地综合效能的评价聚焦于湿地本身和滇池两类对象,其综合效能和单位面积综合效能排名有所差异.参评湿地中,东大河湿地的综合效能最好,新河湿地的单位面积综合效能最高,外海湿地的综合效能总体优于草海.鉴于此,未来可考虑扩大现有湿地规模,优化滇池周边湿地布局,并与其他工程联合削减滇池入湖负荷,从而进一步提升环湖湿地的综合效能.

河流景观生态服务供给与需求/消费的互馈机制

河流景观系统孕育了人类文明,为人类社会提供类型多样的生态系统服务。其本身是一个自然景观过程和社会经济过程高度耦合的社会-生态系统,具有极高的空间异质性、时间动态和鲜明的组织尺度等级结构。当前,对河流景观系统这种特点所决定的生态系统服务供给与需求/消费互馈的机制研究不够深入,普遍缺乏从过程角度刻画生态服务供给与需求/消费互馈关系及其时空异质性和尺度特征。生态服务供给、需求和消费产生于社会-生态系统,是社会-生态耦合的纽带。阐述了河流景观生态服务供给和需求/消费的时空异质性,阐释了它们时空耦合机制和尺度特征,梳理了当前对生态服务供给、需求/消费互馈机理研究的不足。认为未来需要在社会-生态系统的框架下,从景观结构和生态过程出发,融合景观生态过程和社会过程来深入认识河流景观系统的生态服务供给与区内人类对生态服务的需求/消费之间的互馈机制。未来应重点关注:(1)河流景观结构和过程决定的生态服务供给和消费的空间分异及驱动机制;(2)河流生态服务传输的自然和人文载体及其耦合格局;(3)将生态服务需求/消费通过景观结构和生态过程对生态服务供给的反馈融入生态服务评估的方法框架,研发基于生态服务供给和需求/消费的社会-生态互馈过程模型。

南方低质低效人工林质量改善与生态服务提升技术研究前瞻

南方低山丘陵区是我国“三区四带”生态安全屏障建设的重要区域,是我国南方低质低效人工林的主要集中分布区,长期存在水土流失、生态服务能力低、系统稳定性差等突出问题。针对南方低质低效人工林生态系统服务分布格局、演变特征及对气候变化的响应,人工林群落结构-土壤质量-生态服务耦合机制,低质低效人工林质量与生态系统服务多目标决策优化算法与路径等关键科学问题,选取长汀、南宁、赣州、黄冈、黄山为典型示范区,开展国家重点研发计划活动。以南方低质低效人工林生态系统服务分布格局及退化机制为主线,从基础理论研究、技术模式研发和集成优化示范等3个层面开展生态服务提升与示范研究,重点破解适用于杉木、马尾松、毛竹等典型人工林的群落结构优化、林下植被功能群诱导恢复、土壤生境修复等关键技术瓶颈,构建低质低效人工林提质增效智慧决策平台,为改善南方低质低效人工林质量和提升生态系统服务提供理论和技术支撑。

武汉藏龙岛国家湿地公园生态服务功能价值评估

武汉藏龙岛国家湿地公园是武汉市重要国家湿地公园。以藏龙岛国家湿地公园作为研究对象,运用市场价值法、替代工程法、成果参照法、影子工程法以及碳税法等方法,对藏龙岛国家湿地公园生态服务功能价值开展评估。研究结果表明,园区内生态服务总价值为1 436.91万元/a。单位面积生态系统服务价值为46 091.74元/(hm^(2)·a)。其中降解污染、水源涵养、生物多样性、栖息地保育、大气平衡、旅游休闲、气候调节、文教科研等方面的生态服务价值依次递减,其中降解污染与涵养水源的生态服务功能价值相对较高,降解污染的功能价值为886.67万元/a,占比61.71%;涵养水源的功能价值占比22.13%,为318.00万元/a。其二者为藏龙岛国家湿地公园主导服务。精确评估藏龙岛国家湿地公园的生态服务价值,并以此为基础实现量化,对于推动区域生态环境保护和可持续发展具有重要的现实意义。

西南低山丘陵区三生用地空间冲突对生态服务价值的影响研究

为探究三生用地类型的空间冲突水平对生态服务价值的影响以助力国土空间规划及生态环境保护,以德阳市罗江区为例,基于2018年GF—1号遥感影像数据,从“三生”角度出发对其生态服务价值进行评估。结合土地利用不同功能特点,构建三生用地分类体系,借助景观生态指数构建冲突指数模型,而后评估生态服务价值,以格网形式对三生用地类型的空间冲突水平及生态服务价值进行可视化表达,并通过相关性分析法探究空间冲突对生态服务价值的影响。结果表明:1)三生用地类型以生产生态用地为主,其次为生态生产用地及生活生产用地,生态用地仅占5%左右。2)罗江区三生用地类型的空间冲突水平处于基本可控状态,主要为较弱和中等空间冲突,强空间冲突主要存于生活生产及生产生态用地,弱空间冲突主要存在于生活生产用地和生态用地。潜在冲突(弱空间冲突和较弱空间冲突)有转化为公开冲突(中等空间冲突和强空间冲突)的趋势。3)罗江区生态服务价值在布局上呈中间高四周低的特征,生产生态用地贡献最大,生活生产用地贡献为负。4)空间冲突指数与生态服务价值呈显著负相关,即空间冲突水平的变化对生态服务价值影响较大。

湖南省土地利用/覆盖变化的生态服务价值时空响应特征

基于1985—2019年长时序遥感数据,定量核算湖南省生态服务价值(ESV),系统解析土地利用/覆盖变化(LUCC)的影响方式,模拟2030年多情景下ESV的时空演变。结果表明:湖南省LUCC显著,草地面积总体呈现持续下降的趋势,面积减少852.91 km^(2),不透水面面积持续上升,面积增加3013.77 km^(2)。湖南省ESV整体呈现先上升后下降的倒“V”形变化,总体下降了86.07亿元,主要来自废物处理、土壤形成与保护等功能变化的贡献。LUCC对ESV具有显著影响,主要增益来自退耕还林和退耕还湖,分别增益837.73亿元和111.62亿元;2030年多情景预测显示,在自然发展和经济发展情景下ESV呈现持续下降趋势,在生态保护情景下呈现上升趋势。

土地生态服务价值估算与补偿标准研究——以云南怒江州为例

本文以云南怒江州为研究对象,利用2020年的土地利用、经济、能源数据,综合运用生态服务功能价值法与碳排放法核算生态补偿标准,破解生态补偿中“补多少”的技术问题。结果显示:(1)2020年,怒江州土地生态服务价值为305.25亿元,其中林地生态系统服务价值233.68亿元,占比达到76.55%;(2)2020年怒江州土地生态系统共吸收5619.934×10^(4)t碳,转换为经济价值为153.59亿元;(3)2020年怒江州生态补偿标准区间值为4.12亿元~11.19亿元,取区间均值作为应获得的生态补偿金较为合理,怒江州应获得的生态补偿标准总额为7.655亿元。

基于当量因子模型的江阴市生态服务价值核算研究

采用当量模型法核算生态系统服务的理论价值,并选择区域特征系数进行价值修正,结合研究区生态敏感性、人均生态价值占有量分析,对当前实践中生态服务价值难以转化、市场认可度低的问题进行探讨。结果表明,研究区2020年修正后的1个标准单位当量生态服务价值为6180.02元/hm^(2),总价值约159.82亿元。不同地类生态系统服务价值差异较大,其中水域单位面积价值最高(776272.05元/hm^(2)),湿地次之(321484.50元/hm^(2));从不同生态功能来看,调节服务、供给服务、支持服务、文化服务贡献率分别为84.08%、8.24%、5.75%、1.93%;生态价值人均占有量约12618.96元,不同地类差异较大;区域平均生态敏感性指数为0.79<1,说明生态服务价值对区域发展阶段具有敏感性趋势。

基于自然保护地空间管控分区的生态服务价值精细化评估模型

生态服务价值评估被广泛应用于自然保护地的规划管理中,探索与生态空间管控相关联的精细化评估方法具有重要意义。针对常规当量法生态价值评估模型计算方法复杂、结果粗略的不足,以南岭国家公园为例进行方法优化和精细化评估模型建构:基于生态空间管控分区,以森林质量关键性评价指标——蓄积量为链接,通过关联性分析识别蓄积量与生态服务价值、管控单元得分之间的回归关系,构建与管控单元相结合的生态服务价值精细化评估模型。通过对比验证,2种模型计算结果高度一致,占总面积97.81%的小班差值低于5%;在差值大于10%的区间中,84%的小班面积小于1 hm2,表明2种模型的差值主要集中在小面积区域,而研究提出的模型弥补了当量法小面积价值趋于0的不足,结果更准确。

残塬沟壑区苹果园生态服务功能综合评价研究

为评价黄土高原残塬沟壑区典型林果经济林生态系统服务功能综合服务状况,以陕西省永寿县苹果园为研究对象,采用专家咨询、频度分析等方法构建了包含涵养水源、抗侵蚀性等10个方面17个生态服务指标评价体系,并应用层次分析法和模糊评价法构建生态系统服务综合评价模型,对苹果园生态系统服务功能进行综合评价。评价可得,生态功能、生活功能和生产功能权重分别为0.6753、0.0715、0.2532,生态功能和生产功能是影响果园生态系统服务状况的关键因素。度隶属度评价矩阵表明,林田灌水量、土壤侵蚀强度、Shannon-Wiener指数和苹果产是影响果园生态功能服务状况主要影响因子。残塬沟壑区苹果园生态系统服务功能综合评价指数0.5535,评价结果为Ⅲ等级。主要原因是人为干扰所致,导致林田施肥量过高,不合理经营导致土壤养分较低,根系土壤层含水率低,林分结构单一负离子浓度较低,导致了隶属度评价值较低。研究结果为残塬沟壑区林果经济林生态服务功能评价和可持续利用提供数据支持。

高密度城区滨水空间生态服务能力评价

城市滨水空间对于维护高密度城区的生态稳定具有重要意义。针对当前滨水空间生态服务能力评价中忽视居民感知的问题,以广州市越秀区作为研究区域,运用空间句法模型、Fragstats、SolVES模型等提取空间可达性、景观生态质量、居民感知等数据,通过双变量分析法筛选出与居民感知数据高度相关的变量,构建了基于居民感知的生态服务回归评价模型,并耦合年度植被加权模型对生态服务能力进行了综合评价与分析。结果表明:①利用基于居民满意度指数的回归方程筛选出的最优变量组合所建立的生态服务模型,能够反映出滨水空间生态要素供给和居民感知服务能力;②越秀区滨水空间生态服务能力等级呈现出南高北低的空间异质性特点;③耦合年度植被加权的综合服务等级从加权前的南高北低分布转变为中北高南部低分布,高低值的分布区域发生了显著变化。上述结果可为广州市城市更新规划、滨水空间的规划选址与改善提供依据,有助于提升滨水空间的生态宜居服务能力。

基于生态服务功能重要性和生态脆弱性的沿海滩涂生态重要性识别与管控

生态重要性识别是区域生态保护的基础,也是重点生态功能区和生态保护红线选划的重要依据。首先从生物多样性维持、物种生活史特殊性和生态功能重要性3个方面提出了生态服务功能重要性识别方法,再通过暴露度、敏感度和适应度3个维度构建了生态脆弱性评价指标和评价方法,最后基于生态服务功能重要性和脆弱性构建了沿海滩涂生态重要性识别方法,以江苏沿海滩涂区域为研究区,评价了江苏沿海滩涂生态重要性并提出分区管控建议。结果表明:江苏沿海滩涂生态极重要区面积为704.74 km^(2),占滩涂总面积的13.56%,生态重要区域面积为1865.07 km^(2),占沿海滩涂总面积的35.90%。江苏沿海滩涂生态重要区呈现“一带一区”分布格局。基于生态重要性研究区划分为核心区、缓冲区、修复区和预防区。核心区原则上禁止一切人为活动;缓冲区仅允许有限的人为活动;修复区应加强受损生态的整治修复;预防区实施协调保护,防止生态破坏。

基于生态服务价值与生态足迹理论的耕地生态补偿研究——以徐州市为例

在综合考量耕地生态正、负面价值的基础上,以生态服务价值当量因子法和替代市场法估算生态价值,并结合改进的生态足迹模型,实现耕地生态补偿的量化。结果表明,从耕地生态价值看,徐州市耕地生态正面价值、负面价值均呈“快速上涨”到“平缓下降”的趋势。耕地生态正面价值均远超其负面价值,为负面价值的3.24~6.44倍;从耕地生态足迹和生态补偿情况看,徐州市耕地生态承载力呈先下降后上升再下降的趋势,而耕地生态足迹始终下降趋势,耕地补偿价值呈先上升后下降的趋势。