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基于多目标线性规划的甲积峪小流域生态系统服务权衡优化
被引量:
21
1
作者
包蕊
刘峰
+4 位作者
张建平
段颖琳
赵帅
严晓亚
刘英
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期812-828,共17页
黄土高原是我国水土流失最严重的地区之一,区域生态系统服务退化。小流域是水土流失的主要发生地,在提升水土保持服务时如何权衡各类生态系统服务,是当前生态系统服务管理的重要内容。选取黄土高原典型小流域——甲积峪,以2012年为基准...
黄土高原是我国水土流失最严重的地区之一,区域生态系统服务退化。小流域是水土流失的主要发生地,在提升水土保持服务时如何权衡各类生态系统服务,是当前生态系统服务管理的重要内容。选取黄土高原典型小流域——甲积峪,以2012年为基准年,2022年为规划目标年,基于统计年鉴和调查数据,采用市场价值法、影子价格法、影子工程法、替代成本法和机会成本法对各土地利用类型的生态系统服务价值进行估算;采用多目标线性规划方法,将生态系统服务分为供给服务、水土保持服务与其他服务,以三者价值作为权衡子目标,生态系统服务总价值作为总目标构造目标函数,依据土地面积、粮油保障和各土地利用类型对坡度的适宜性,利用35个变量构造了17个约束方程,通过调整甲积峪土地利用类型实现小流域生态系统服务的权衡优化。结果表明,甲积峪生态系统服务价值主要受占地比例较大且生态系统服务价值较低的坡耕地和荒草地制约。权衡优化后,坡耕地和荒草地主要调整为生态系统服务价值较高的乔木林和梯田,土地利用结构得到明显改善。生态系统服务总价值增幅为9.23%,供给服务、水土保持服务与其他服务价值增幅分别为6.24%、9.81%和17.35%。三者增加量分别占生态系统服务总价值增加量的25.96%、54.42%和19.62%。与仅以供给服务、水土保持服务、其他服务或总服务价值为目标函数的优化结果相比,3个子目标的优化结果更加协调,且三大效益均明显增加。空间分布上,不同生态功能区的各生态系统服务价值增长率存在明显差异,上游其他服务价值增长率最高,中游水土保持服务价值增长率最高,下游供给服务和总服务价值增长率最高,与甲积峪上中下游生态功能区定位一致。充分考虑了土地利用适宜性,在保证供给服务的前提下,突出了水土保持服务并优化了其他服务,各综合治理效益评价指标均得到提高,符合黄土高原小流域的实际情况。
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关键词
生态系统服务权衡
小流域
黄土高原
多目标线性规划
土地利用
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职称材料
三峡库区蓄水前后农田生态系统服务与环境压力分析
被引量:
10
2
作者
段颖琳
刘峰
+2 位作者
赵帅
李勇志
赵俊杰
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期2750-2763,共14页
农田生态系统是人类赖以生存的基础,重大工程影响下农田生态系统服务的响应与反馈对指导工程影响区的社会经济发展具有重要意义。基于三峡工程蓄水前后(2002,2011)的农业生产数据,评估了库区农田生态系统服务价值,并对其在蓄水前后的变...
农田生态系统是人类赖以生存的基础,重大工程影响下农田生态系统服务的响应与反馈对指导工程影响区的社会经济发展具有重要意义。基于三峡工程蓄水前后(2002,2011)的农业生产数据,评估了库区农田生态系统服务价值,并对其在蓄水前后的变化特征与环境压力进行了分析。结果表明:(1)三峡库区蓄水后,农田生态系统各项服务价值均增加,总价值增加了16.81%,增加部分主要为产品供给、休闲旅游和气体调节,相对于生产功能与生活功能,生态功能价值增加幅度较小;(2)总价值的变化是自然与包括三峡工程在内的人类活动综合影响的结果,其增加原因主要与常用耕地面积增加、种植结构调整、化肥农药施用强度增加,以及休闲旅游发展和科研投入加大有关,部分区县,尤其是常用耕地面积下降的区县,种植结构调整、化肥农药施用强度的增加起主导作用,按1990年不变价计算,库区蓄水淹没耕地损失的农田生态系统服务价值约为4.24亿元/a,其中产品供给价值1.37亿元/a;(3)化肥农药施用强度增加,化肥施用增产效益下降,是维持与提高库区农田生态系统产品供给服务所带来的环境压力,而农田生态系统服务除受到化肥农药施用强度增加对其自身的抑制外,还受到总人口增加与农业人口减少、耕地资源逐年减少和蓄水淹没高质量耕地的制约。
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关键词
三峡库区
农田
生态系统服务
蓄水
环境压力
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职称材料
三峡库区巫山县生态系统服务价值评估
被引量:
3
3
作者
赵帅
刘峰
+1 位作者
段颖琳
赵俊杰
《贵州农业科学》
CAS
北大核心
2014年第3期174-181,共8页
为了在县域尺度上定量评估三峡库区生态系统服务价值,以重庆市巫山县为例,采用市场价值法、造林成本法、替代工程法、替代费用法、影子价格法、旅行费用法、成果参照法等对其2008年生态系统服务价值进行了评估。结果表明:巫山县生态系...
为了在县域尺度上定量评估三峡库区生态系统服务价值,以重庆市巫山县为例,采用市场价值法、造林成本法、替代工程法、替代费用法、影子价格法、旅行费用法、成果参照法等对其2008年生态系统服务价值进行了评估。结果表明:巫山县生态系统服务价值为4 739 66.27万元。从其构成来看,保持土壤的价值最大,为1 669 26.74万元;其余依次为固碳释氧价值130 576.96万元,产品供给价值101 505.09万元,涵养水源价值31 564.54万元,淡水资源价值17 588.84万元,旅游服务价值12 800.00万元,科研服务价值11 299.56万元,营养物质循环价值1 545.14万元,净化环境价值159.40万元。从土地利用类型来看,林地提供的生态系统服务价值最高,为313 760.35万元;其余依次为农田68 330.16万元,草地58 251.42万元,水域21 023.28万元,园地11 625.89万元,其他用地975.17万元。
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关键词
生态系统服务
价值评估
三峡库区
巫山
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职称材料
题名
基于多目标线性规划的甲积峪小流域生态系统服务权衡优化
被引量:
21
1
作者
包蕊
刘峰
张建平
段颖琳
赵帅
严晓亚
刘英
机构
西南大学资源环境学院
甘肃省平凉市崆峒区水土保持局
兰州职业技术学院
重庆市市政环卫监测中心
出处
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期812-828,共17页
基金
国家自然科学基金项目(40901290)
中央高校基本业务费专项资金资助(XDJK2015C058)
文摘
黄土高原是我国水土流失最严重的地区之一,区域生态系统服务退化。小流域是水土流失的主要发生地,在提升水土保持服务时如何权衡各类生态系统服务,是当前生态系统服务管理的重要内容。选取黄土高原典型小流域——甲积峪,以2012年为基准年,2022年为规划目标年,基于统计年鉴和调查数据,采用市场价值法、影子价格法、影子工程法、替代成本法和机会成本法对各土地利用类型的生态系统服务价值进行估算;采用多目标线性规划方法,将生态系统服务分为供给服务、水土保持服务与其他服务,以三者价值作为权衡子目标,生态系统服务总价值作为总目标构造目标函数,依据土地面积、粮油保障和各土地利用类型对坡度的适宜性,利用35个变量构造了17个约束方程,通过调整甲积峪土地利用类型实现小流域生态系统服务的权衡优化。结果表明,甲积峪生态系统服务价值主要受占地比例较大且生态系统服务价值较低的坡耕地和荒草地制约。权衡优化后,坡耕地和荒草地主要调整为生态系统服务价值较高的乔木林和梯田,土地利用结构得到明显改善。生态系统服务总价值增幅为9.23%,供给服务、水土保持服务与其他服务价值增幅分别为6.24%、9.81%和17.35%。三者增加量分别占生态系统服务总价值增加量的25.96%、54.42%和19.62%。与仅以供给服务、水土保持服务、其他服务或总服务价值为目标函数的优化结果相比,3个子目标的优化结果更加协调,且三大效益均明显增加。空间分布上,不同生态功能区的各生态系统服务价值增长率存在明显差异,上游其他服务价值增长率最高,中游水土保持服务价值增长率最高,下游供给服务和总服务价值增长率最高,与甲积峪上中下游生态功能区定位一致。充分考虑了土地利用适宜性,在保证供给服务的前提下,突出了水土保持服务并优化了其他服务,各综合治理效益评价指标均得到提高,符合黄土高原小流域的实际情况。
关键词
生态系统服务权衡
小流域
黄土高原
多目标线性规划
土地利用
Keywords
ecosystem service trade-off
small watered
the Loess Plateau
multi-objective linear programming
land use
分类号
S157 [农业科学—土壤学]
下载PDF
职称材料
题名
三峡库区蓄水前后农田生态系统服务与环境压力分析
被引量:
10
2
作者
段颖琳
刘峰
赵帅
李勇志
赵俊杰
机构
西南大学资源环境学院
中国科学院重庆绿色智能技术研究院
重庆市烟草公司巫山分公司
出处
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期2750-2763,共14页
基金
国家自然科学基金项目(40901290)
中央高校基本业务费专项资金资助(XDJK2015C058)
文摘
农田生态系统是人类赖以生存的基础,重大工程影响下农田生态系统服务的响应与反馈对指导工程影响区的社会经济发展具有重要意义。基于三峡工程蓄水前后(2002,2011)的农业生产数据,评估了库区农田生态系统服务价值,并对其在蓄水前后的变化特征与环境压力进行了分析。结果表明:(1)三峡库区蓄水后,农田生态系统各项服务价值均增加,总价值增加了16.81%,增加部分主要为产品供给、休闲旅游和气体调节,相对于生产功能与生活功能,生态功能价值增加幅度较小;(2)总价值的变化是自然与包括三峡工程在内的人类活动综合影响的结果,其增加原因主要与常用耕地面积增加、种植结构调整、化肥农药施用强度增加,以及休闲旅游发展和科研投入加大有关,部分区县,尤其是常用耕地面积下降的区县,种植结构调整、化肥农药施用强度的增加起主导作用,按1990年不变价计算,库区蓄水淹没耕地损失的农田生态系统服务价值约为4.24亿元/a,其中产品供给价值1.37亿元/a;(3)化肥农药施用强度增加,化肥施用增产效益下降,是维持与提高库区农田生态系统产品供给服务所带来的环境压力,而农田生态系统服务除受到化肥农药施用强度增加对其自身的抑制外,还受到总人口增加与农业人口减少、耕地资源逐年减少和蓄水淹没高质量耕地的制约。
关键词
三峡库区
农田
生态系统服务
蓄水
环境压力
Keywords
Three Gorges Reservoir Area
farmland
ecosystem service
impoundment
environmental pressure
分类号
S181 [农业科学—农业基础科学]
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职称材料
题名
三峡库区巫山县生态系统服务价值评估
被引量:
3
3
作者
赵帅
刘峰
段颖琳
赵俊杰
机构
西南大学资源环境学院
重庆市烟草公司巫山分公司
出处
《贵州农业科学》
CAS
北大核心
2014年第3期174-181,共8页
基金
国家自然科学基金项目:"小流域生态系统服务演变
优化及调控"(40901290)
文摘
为了在县域尺度上定量评估三峡库区生态系统服务价值,以重庆市巫山县为例,采用市场价值法、造林成本法、替代工程法、替代费用法、影子价格法、旅行费用法、成果参照法等对其2008年生态系统服务价值进行了评估。结果表明:巫山县生态系统服务价值为4 739 66.27万元。从其构成来看,保持土壤的价值最大,为1 669 26.74万元;其余依次为固碳释氧价值130 576.96万元,产品供给价值101 505.09万元,涵养水源价值31 564.54万元,淡水资源价值17 588.84万元,旅游服务价值12 800.00万元,科研服务价值11 299.56万元,营养物质循环价值1 545.14万元,净化环境价值159.40万元。从土地利用类型来看,林地提供的生态系统服务价值最高,为313 760.35万元;其余依次为农田68 330.16万元,草地58 251.42万元,水域21 023.28万元,园地11 625.89万元,其他用地975.17万元。
关键词
生态系统服务
价值评估
三峡库区
巫山
Keywords
ecosystem services
valuation
Three Gorges Reservoir Area
Wushan County
分类号
X196 [环境科学与工程—环境科学]
X321 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多目标线性规划的甲积峪小流域生态系统服务权衡优化
包蕊
刘峰
张建平
段颖琳
赵帅
严晓亚
刘英
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018
21
下载PDF
职称材料
2
三峡库区蓄水前后农田生态系统服务与环境压力分析
段颖琳
刘峰
赵帅
李勇志
赵俊杰
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016
10
下载PDF
职称材料
3
三峡库区巫山县生态系统服务价值评估
赵帅
刘峰
段颖琳
赵俊杰
《贵州农业科学》
CAS
北大核心
2014
3
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职称材料
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