农业生态系统服务价值评估研究进展

农业生态系统提供的服务对人类的可持续发展至关重要。该系统的一些服务价值因在市场上未能反映出来而往往被人类所忽略,正确评价此类系统服务价值具有重要意义。本文在系统回顾该领域研究进程的基础上,从研究方法、研究内容、研究尺度、支撑学科等方面总结了现有研究的特点,从所揭示的生态服务价值的完全程度、研究视角的广泛程度、研究方法的完善程度、研究领域的涵盖程度等方面分析了国内研究中存在的基本问题,进而指出,学术界在林地生态系统、草地生态系统以及价值评估方法的研究方面已经取得了众多成果,在农田生态系统服务价值的研究方面也取得了一定进展,但农田生态系统和渔业生态系统服务价值、非市场价值评估方法研究等方面需要重点突破,对林地生态系统、草地生态系统的研究也需要在价值构成、生态服务价值的时空变化等方面进一步探讨。

福建省农业生态系统服务价值变化研究

采用Costanza和谢高地等的研究方法估算1996—2006年福建省农业生态系统服务功能价值及其结构的时空变化。结果表明,1996—2006年福建省农业生态系统服务功能价值总体呈减—增—减趋势,在2000年达到最低值。不同服务功能组分中,森林、水域和农田对服务功能价值的贡献较大,占总价值的95.91%～96.18%;不同服务功能类型中,水源涵养功能的价值最高,占总价值的19.28%～19.55%,而食物生产功能的价值最低;不同空间结构上,南平、三明和龙岩地区的生态服务功能价值远高于其他地区。本研究为福建省农业可持续发展的政策制定与生态环境保护提供了参考。

湘中丘陵区农业生态系统服务价值与城镇化水平弹性关系研究

城镇扩张对生态功能的发挥有重要影响。为协调城镇扩张与提升生态效益间的矛盾,本文以湘中丘陵区58个县(市、区)为研究对象,基于2005年和2015年2期土地利用遥感监测数据,借助土地利用转移矩阵、农业生态系统服务价值评估方法、城镇化水平测度、探索性空间数据分析以及构建弹性系数等手段,分析了农业生态系统服务价值和城镇化水平间的时空动态关系。结果表明:1)2005—2015年,农业生态系统服务价值总体呈减少趋势,减少了23.75×10^(8)元,高低价值区相互邻近分布;城镇化水平总体呈增加趋势(增加6.24%),大致呈丘陵区中部低四周高的特点。2)城镇化水平和农业生态系统服务价值间具有显著的空间负相关性(P<0.001),高(低)城镇化水平的区域被低(高)农业生态系统服务价值所包围。3)城镇化水平和农业生态系统服务价值之间主要以冲突关系为主。基于此,未来应强化对绿色植被的保护,合理控制建设用地增长比例,推行产业结构转型,促进资源的集约节约利用,以期协调城镇扩张、农业生产和生态效益间的关系。

农业生态系统服务价值时空变动研究

农业生态系统服务价值关乎民众福祉,是当前生态文明建设和乡村生态振兴的重要内容。基于2000—2016年省级面板数据,采用动态当量因子法评价全国以及省域农业生态系统服务价值的时空变动。结果表明:2000—2016年全国农业生态系统服务价值总量以及人均农业生态系统服务价值呈现先上升后下降的趋势,人均农业生态系统服务价值占人均GDP的比重呈现先上升后下降的趋势。从空间分布变动来看,农业生态系统服务价值和人均农业生态系统服务价值处于最高和较高等级的省份比例呈现波动式上升趋势;从区域来看,西部地区和中部地区的人均农业生态系统服务价值以及占人均GDP比重远远大于东部地区。提升农业生态系统服务价值对于实现经济高质量发展和生态高质量保护具有重要的政策意义。

农业生态系统服务价值评价及其驱动因素:基于动态调节当量的实证考察

考察农业生态系统服务价值及其驱动因素是实现农业生态保护和高质量绿色发展的基本前提。基于动态当量调节因子模型测算2000—2019年我国31个省份农业生态系统服务价值,采用标准差椭圆和时空地理加权回归模型,考察农业生态系统服务价值的空间格局及分布动态演进,识别其驱动因素的时空异质性。研究发现:全国农业生态系统服务价值总量以及人均农业生态系统服务价值均呈现波动式上升趋势,而全国农业生态系统服务价值总量占第一产业GDP的比重、人均农业生态系统服务价值占人均GDP的比重呈现下降趋势,存在较大的提升空间。农业生态系统服务价值存在明显的空间非均衡特征,呈现稳定的“东北-西南”分布方向,其中西部地区最大。降水、气温、城镇化、经济发展水平和环境治理有利于提升农业生态系统服务价值,而人口密度以及产业结构具有抑制作用,各驱动因素存在明显的时空分异性。

基于价值当量因子分析的四川省农业生态系统服务价值评价研究

农业生态系统服务价值不仅关乎民众福祉,也为实现乡村生态振兴奠定坚实基础。开展农业生态系统服务价值评价,旨在为加强农业生态环境保护提供科学依据。以四川省农业生态系统为研究对象,基于单位面积价值当量因子法,结合皮尔生长曲线模型和恩格尔系数计算社会发展阶段系数,测得2000—2017年四川省农业生态系统服务价值的实际值。结果表明:(1)2000—2017年四川省农用地以林地和草地为主,农用地变化表现为耕地、草地和水域面积减少,园地和林地面积增加的趋势。(2)2000—2017年四川省农业生态系统服务价值变化显著,增幅达2.79倍。其中林地的生态服务价值增加量占总增加量的73.64%。(3)2000—2017年四川省农业生态系统各单项服务价值排序基本保持不变,土壤保持、水文调节和维持生物多样性的价值明显高于其他功能,占总价值的比例接近50%。通过计算社会发展阶段系数,修正农业生态系统服务价值的理论评估值,使得评价结果能够更好地反映不同社会发展阶段下农业生态系统的服务价值。

新疆伊犁察布查尔县农业生态系统服务价值变化分析

在对察布查尔县2000-2005年农业土地利用变化分析的基础上,利用谢高地等人研究得出的成果＂中国生态系统生态服务价值当量因子表＂,结合2000年、2005年全国和察布查尔县粮食单位面积产量、种植结构和粮食单价对察布查尔县农业生态系统服务价值进行估算,结果表明：2000-2005年,察布查尔县耕地微量减少,其他农业用地都有较多增加;2005年察布查尔县农业生态服务价值达到565 357.6万元,比2000年增加了146 920.6万元,增加了35.1%,说明农业土地利用是可持续的,结合实际进行退耕还林、还草有利于农业土地的永续利用。

我国农业生态系统服务价值的核算方法

标准化生态服务价值评估方法研究滞后,传统方法主观性较强,总量计量沿用简单线性加总方法,不符合农业生态系统服务的复杂网络特性,导致农业生产过程中过度关注经济价值而常忽略生态服务,难以保障农业生态系统的良性循环。文章以河南省为例,根据社会、经济和环境因素界定农业生态系统服务类型,然后筛选并改进服务价值评估方法,运用专家调研结合生态系统服务的复杂网络特性,定量分析了上述服务类型的权重,最终运用非线性总量方法测算河南省农业生态服务价值总量。其结果比传统总量方法计量结果低了2.01倍,有效剔除了价值重复核算部分。

我国农业生态系统服务价值时空分布探究

采用单位面积生态系统价值当量因子的方法,对中国31个省区市2000-2016年的农业生态系统提供的9种生态服务类型价值进行核算得出:从时间上来看,2000-2016年中国农业生态系统服务价值呈先上升后下降的趋势;从空间上来看,农业生态系统服务价值较高的地区集中在内蒙古、新疆、黑龙江、云南等地,而农业生态系统服务价值较低的地区集中在中部地区。因此,我国应注重协调地区间农业生态系统服务价值,实现共同发展。

“三生空间”视角下贵溪市土地利用转型的生态系统服务价值效应

本文基于贵溪市2010-2018年土地利用现状数据为基础,在“三生空间”视角下,使用土地利用转移矩阵表达了贵溪市土地利用转型过程,并通过生态系统服务贡献值从正负两方面量化土地类型转变造成的生态系统服务价值效应。结果表明,2010-2018年,贵溪市生态用地面积减少,生产和生活用地不断增加,其中林地生态用地减少最多,共计2 330.73 hm^(2),农业生产用地增加最多,面积为1 183.35 hm^(2)。贵溪市生态系统服务价值存在明显差异,整体上是“南北高,中部低”的空间分布。2010-2018年,从生态系统服务价值总体层面,贵溪市呈下降趋势。由于城市化和工业化的快速推进,生活用地和生产用地正在侵占大量生态用地,对生态系统服务价值产生负效应影响。对生态系统服务有正效应影响的主要土地利用转换类型是农业生产用地向各种生态用地的转换,“退耕还林还草”的实施是主要原因。贵溪市生态系统服务价值从2014年开始下降幅度得到缓解,但总体上生态系统服务价值负效应大于正效应。分析2010-2018年贵溪市土地利用转型及其生态系统服务价值效应对贵溪市国土空间规划和“生态文明建设”具有指导意义。

应用GeoSOS-FLUS模型估测长江上游地区生态系统服务价值

为探究长江上游地区生态系统服务价值时空变化特征及未来的变化趋势,以长江上游地区2000—2020年3期土地利用和驱动力数据为基础,利用GeoSOS-FLUS模型模拟2030年4种情景的土地利用变化及长江上游地区生态系统服务价值时空演变趋势,并分析长江上游地区不同情景生态系统服务价值和土地利用的特征。结果表明:(1)采用GeoSOS-FLUS模型对长江上游地区未来土地利用模拟,模型精度较好,Kappa系数为0.83,适应度系数(FoM)为0.068。(2)长江上游地区主要以草地和林地为主,草地和林地面积占总面积的比例为70%;2000—2020年,林地、水域、建设用地呈增加趋势,其中建设用地面积增幅达148.66%,耕地和草地面积呈减小趋势,未利用地面积表现为先稳定后增加的趋势。(3)2000—2020年长江上游地区总生态服务价值呈倒“V”型变化;2030年各情景的总生态系统服务价值较2020年均有增加,其中生态保护情景下总生态系统服务价值最大(89 078.94亿元);各地类生态系统服务价值与其面积变化趋势一致。生态服务功能一级类型的生态系统服务价值由大到小顺序为:调节服务、支持服务、供给服务、文化服务;二级类型的水资源供给生态系统服务价值变化幅度最大,在各情景生态系统服务价值均增加350亿元以上。(4)研究区各年份单位面积生态系统服务价值均以中等级和较高等级为主,空间分异特征明显,其中长江上游中部山地及青藏高原部分区域单位面积生态系统服务价值较高,而四川和重庆主城区生态系统服务价值呈较低等级和低等级集中分布区域。因此,在促进经济快速发展的同时,需要加强对局部城镇建成区和扩展新区生态服务功能的补偿与维护。

景观格局对生态系统服务空间分异特征的影响——以东营市为例

以山东省东营市全域为研究区域,以2000、2010、2020年,来源于地理空间数据云(https://www.gscloud.cn/)的Landsat遥感影像数据、资源环境科学数据平台(https://www.resdc.cn/)的中国多时期土地利用遥感监测数据集(CNLUCC)、《东营市统计年鉴》的东营市社会经济统计数据为数据源;应用ENVI 5.3软件对卫星影像数据进行预处理,将预处理后的数据采用ArcGIS 10.2软件进行目视评价分类,根据东营市实际情况将土地利用和土地覆盖类型划分为农田、湿地、水体、建设用地、草地共5类;综合考虑景观的面积度量、形状选择、多样性程度、离散程度4个方面,设计斑块密度、最大斑块指数、景观形状指数、分离度指数、香农多样性指数、散布与并列指数6个景观指标,评价东营市的景观格局特征;以生态系统服务价值为评价指标、景观格局特征(景观格局指数)为影响因素,采用价值转移法依据修正的价值当量系数计算东营市生态系统服务价值,利用普通最小二乘法(OLS)模型、地理加权回归模型(GWR)分析东营市景观格局对生态系统服务价值空间分异特征的影响。结果表明:①2000—2020年,东营市农田、建设用地、水体面积增加,湿地、草地面积减少。②2000—2020年,东营市整体景观特征的指数变化,最大斑块指数、景观形状指数增加,而斑块密度、分离度指数、散布与并列指数、香农多样性指数减少,斑块类型特征指数变化各异。③2000—2020年,东营市生态系统服务价值总体增加了约1.95亿元,空间上生态系统服务价值呈现北部和东部高、西部和南部低的特点。④2000—2020年,斑块密度对生态系统服务价值总体为负向影响、散布与并列指数对生态系统服务价值仅具有正向影响(影响系数范围为0.04~0.45)、分离度指数和香农多样性指数都对生态系统服务价值整体具有正向影响。

粤北山区县土地利用变化及其对生态系统服务功能的影响研究——以广东省怀集县为例

经济和生态环境的可持续发展已经上升为国家现代化建设进程的一项重要内容。本文通过对粤北山区县怀集县2009-2018年间土地利用及其生态系统服务价值的变化进行分析,对当地可持续发展具有重要意义。研究表明,(1)怀集县的土地利用结构不平衡分布特征明显,土地利用类型结构总体表现为“多保一”的特点。(2)怀集县各地类都有向建设用地转移,而林地、耕地、草地和水域用地为主要土地类型大量转出流入到建设用地。(3)在研究期间,怀集县各项生态功能的生态价值均发生不同程度的变化,其中食物生产的生态价值经历了先增加后减少的过程,土壤形成与保护、水源涵养、气体调节、生物多样性保护、气候调节、原材料、废物处理以及娱乐文化的生态价值均在不断减少,主要是相对应的生态土地类型面积流入到建设用地,造成生态系统服务价值的下降。

河南省水土保持投资对农业经济及生态系统服务价值的影响

[目的]探究水土保持投资状况对区域景观格局、生态系统服务价值及农业经济的影响,可为区域后续生态建设和高质量发展提供参考。[方法]基于河南省2009—2020年水土保持投资和土地利用数据,运用C-D函数、景观格局指数、当量因子法等,研究了水土保持投资驱动下的农业经济增长、景观格局变化、生态系统服务价值(ESV)的时空演变。[结果]2009—2020年,河南省水土保持投资在农业领域的经济效益和投入产出比(ROI)整体均呈上升趋势,投资效率逐年下降,在2018年下降至最低值。ESV,TA,PD和COHESION与ROI均在0.01水平上显著相关。林草斑块景观连通性、聚集度降低,破碎化程度加剧。ESV的变化以2012年为转折点呈先减后增趋势,其中2012—2017年增长最多,年均增加8.42亿元。空间上,结合等高线和自然地貌分区的边界连接成一条“人”字形曲线,景观格局和ESV均沿此线发生变化,各分区内部保持较强一致性。[结论]水土保持投资对改善农业生产自然环境的作用逐渐超过其在农业领域创造经济价值的作用,优化投资配置可以更好促进该区域生态环境的恢复和改善。

基于LUCC的生态系统服务价值时空演变——以祁连山区域为例

分析祁连山区域生态系统服务价值的时空变化特征,可为该区土地高效开发利用、生态恢复与保护机制的构建提供数据支撑。基于1980年、1990年、2000年、2010年和2020年的土地利用数据,运用改进的当量因子定量评估祁连山区域不同历史时期的生态系统服务价值,结合空间自相关及GIS空间统计方法,探究研究区不同乡镇的地均生态系统服务价值时空变化特征。结果表明:1)1980-2020年,研究区主要土地类型为未利用地、草地、林地、耕地,总覆盖率在93%以上。其中林地和未利用地面积减少,建设用地动态度变化最大。2)1980-2020年,祁连山区域生态系统服务总价值增加了170.8285×10^(8)元,其中草地、林地和水域的生态服务价值占78%,水文调节和气候调节的生态服务价值占60.14%。3)地均生态系统服务价值的空间正相关性较明显,空间集聚程度较高。高值聚集区有由增加向减少转变的趋势,低值聚集区逐年增加。4)1980-2010年,祁连山区域南部生态系统服务价值高于北部,北部生态系统服务价值在2010年后有增加趋势,但研究区南北间生态系统服务价值还未达到均衡和稳定。

国土综合整治与生态修复对区域生态系统服务价值的影响评估

国土整治与生态修复对保障区域生态质量、优化生态安全格局和提升生态系统服务价值有积极的促进作用。定量化测算国土综合整治与生态修复对区域生态质量的影响是领域的研究热点和难点。以广西壮族自治区贺州市为例,提出了国土综合整治与生态修复对区域生态系统服务价值的影响评估方法,主要结论如下:(1)不同地类由于其质量不同,单位面积生态系统服务价值差距较大,研究提出了基于地类质量的单位面积生态系统服务价值确定方法,并据此测算了各地类通过整治修复质量的提升潜力;(2)贺州市整治修复前生态系统服务总价值为411.80亿元,经过评估,整治修复后生态系统服务总价值可以增加到458.06亿元,增加比例为11.23%。贺州市林地生态系统服务价值增加潜力最大,其次是草地、耕地。生态系统服务价值增加潜力在空间上呈现了东西两翼高于中部、南部地区高于东部地区的趋势;(3)贺州市各区县整治修复潜力差距较大,潜力最大的为八步区和昭平县,潜力提升比例最高的是富川县,不同区县可以根据结果确定整治修复的工程布局。研究结果对于区域国土空间整治与生态修复工程安排及整治修复绩效评估有重要的指导意义。

黄河流域生态系统服务价值核算及生态管理分区

为了给黄河流域实施生态环境精细化管理和生态治理差异化管控提供参考,采用“单位面积价值当量因子方法”对黄河流域1995—2020年4类11种生态系统服务的价值(ESV)进行核算,采用Pearson相关分析方法对研究期6个典型年份流域各类生态系统服务之间的权衡与协同关系进行测度,同时借助空间自相关方法对黄河流域进行生态管理分区划定。得出结论如下:1)研究期内,黄河流域的ESV呈增加趋势。就土地利用类型来看,农田、湿地和荒漠的ESV占比减小,而森林、草地和水域的ESV占比的变化趋势则与之相反。供给服务、支持服务和文化服务的ESV占比均呈现减小趋势,而调节服务、支持服务构成了区域ESV的主体。空间上,单位面积ESV在东西走向上呈现“凹”形,在南北走向上呈现“凸”形。2)黄河流域各类生态系统服务之间显著正相关,强协同关系占比为47.27%,表明研究期内各生态系统服务之间成协同关系。3)将黄河流域410个研究单元划分为4个一级分区和13个二级分区,并提出相应生态管理措施。

基于农用地变化的社会经济驱动因子对广东省农业生态系统服务价值的影响

在对谢高地等的生态系统服务价值系数进行修正的基础上,分析了1996-2008年广东省农用地变化所引起的农业生态系统服务价值变化,并应用相关性分析方法探讨了农业生态系统服务价值变化与影响农用地变化的总人口、GDP、城市化水平、第一产业比重、社会固定资产投资总额5个社会经济驱动因子之间的关系。结果表明:①1996-2008年间,尽管园地、水域的生态系统服务价值明显增加,但广东省农业生态系统服务价值以林地为主,其次为农田,林地和农田面积减小使其生态系统服务价值逐年减少,且林地和农田减小量大于园地和水域的增加量,从而使全省农业生态系统服务总价值在13年间降低了23.11×108元;②农业生态系统服务价值变化与总人口、GDP、城市化水平和社会固定资产投资总额之间存在极为显著的负相关关系,相关系数分别为-0.965、-0.887、-0.896、-0.883。农业生态系统服务价值变化与第一产业比重之间呈显著的正相关关系,相关系数为0.972。

“两山论”对发展理论创新的实践性分析——以生态系统服务价值实现的条件组态为视角

习近平的“两山论”作为对生态发展理念的全新诠释,其核心在于强调“和谐共生”的深刻内涵,同时更深刻地揭示了可持续发展的生态路径。研究通过理论模型和案例举证对这一创新的理论价值与实践价值进行了深入分析。研究发现,生态资源管控与迂回生产的结合,以及实际交易效率的提升,是实现生态价值的两组关键条件。研究不仅揭示了各因素间的相互作用及其对生态价值实现的影响机制,还通过对比不同地区的生态价值实现案例,提炼出成功实现生态价值的共性因素和条件组合。实践证明,“两山论”不仅为发展理论注入了新的活力,而且为当今世界的发展实践提供了宝贵的指导。

城中采煤塌陷地土地利用和生态系统服务价值演变研究——以山东济宁太白湖新区为例

城中采煤塌陷地严重限制了城市发展,影响了生态系统服务的供给。因此,城中采煤塌陷地的生态修复与开发利用更为迫切和重要。本文利用2000—2021年遥感影像数据,采用土地利用变化分析和生态系统服务价值当量模型研究了太白湖新区采煤塌陷地土地利用和生态系统服务价值时空演变,探讨了主要驱动因素。结果表明:采煤塌陷地土地利用以耕地和水域占优,其次是建设用地,林地和草地再次之;各地类间的转移以耕地向水域转出为主,其次是耕地向建设用地的转移。生态系统服务总价值(ESV)呈长期显著增加后小幅回落;水域生态系统服务价值大幅增加,耕地价值显著减少,林地和草地价值较小;水文调节、废物处理、气候调节3项服务功能价值量相对较大;ESV高值区由西南向东南、中部、北部不断扩张,随后向中部聚集。土地利用和ESV变化主要是由城镇化建设、采煤塌陷、采煤塌陷地修复治理和政策驱动共同驱动造成的。