德国河流生态系统服务指数:概念、方法与应用

构建国土空间河流生态系统服务评估体系对河流洪泛区的可持续规划与管控优化具有重要意义。文章以德国河流生态系统服务指数项目为例,从概念界定、识别分类、测度方法和评价步骤等4个方面介绍其河流生态系统服务指数的量化评估体系,并结合德国多瑙河、伍珀河、那赫河和内贝尔河的实践,分析该体系在防洪规划、生态廊道规划、服务赤字识别与生态修复后评估等方面的应用情况,基于德国经验,对我国生态系统服务导向下的河流生态恢复、洪泛区规划与管控提出建议。

武夷山小流域生态系统服务(簇)权衡/协同及对地形起伏度的响应

地形起伏度(RDLS)通过影响生态系统的格局、过程和功能而作用于生态系统服务,揭示二者间的作用关系对提升生态系统服务认知具有重要意义。综合运用地形起伏度模型、InVEST模型、K-mean聚类分析、生态系统服务变化指数(ESCI)及权衡协同度指数(ESTD)等方法,探究2009—2016年武夷山国家公园武夷山九曲溪流域主要生态系统服务、生态系统服务簇及其权衡/协同关系对地形起伏度的响应规律。结果表明:①2009—2016年生物多样性维持、固碳、水源涵养和水质净化服务及其增益面积均随着RDLS等级的升高而增加。②生态脆弱型服务簇聚集在RDLS较低地方,生态调节型服务簇则聚集在RDLS较高区域,而生态保育型服务簇无明显分布规律。2009—2016年,RDLS较低和较高区域分别有19%、18%的生态保育型服务簇转变为生态脆弱型服务簇和生态调节型服务簇。③生态系统服务权衡/协同关系对RDLS的响应模式有两种模式,即以二级或四级RDLS为峰值的倒U型曲线(固碳与生物多样性维持的权衡关系,固碳与水源涵养的协同关系)和以二级、四级RDLS为拐点的N型曲线(水质净化与固碳、水源涵养的协同关系,水质净化与生物多样性维持的权衡关系)。

四川盆地多重生态系统服务景观指数评价与服务簇识别

明确多重生态系统服务与生态系统服务簇的空间格局对于维持区域生态安全格局与可持续发展至关重要。在评估四川盆地2015年6种生态系统服务的基础上,计算了表征综合水平的多重生态系统服务景观指数;进而分析了生态系统服务间权衡与协同关系;并基于K⁃均值聚类法识别了研究区内生态系统服务簇的空间格局。研究结果表明:(1)研究区的多重生态系统服务景观指数平均值达到3.12,同时具有明显的空间分异性,整体上呈现出东南高西北低的空间分布格局,高值区主要分布于川东平行岭谷区,以林、草地为主的区域最高,城市建成区及其邻近地区最低。(2)6种生态系统服务空间异质性显著,且不同服务间协同与权衡关系并存,其中碳汇、生境质量和水土保持服务三者间的协同关系显著,碳汇、生境质量和水土保持服务与娱乐和粮食供给服务间的权衡关系均较强;产水服务与其他各项服务间的权衡与协同关系均较弱。(3)四川盆地可划分为文化旅游、食物供给、生态保育和多功能复合均衡型4种服务簇,其空间布局与内部结构分异明显。文化旅游型服务簇面积最小,面积占比为3.11%,主要分布于成都和重庆城镇及其周边地区,其提供多重生态系统服务功能的能力最弱;食物供给型服务簇主要位于成都平原、浅丘及部分河谷区域,面积约占36.23%;生态保育型服务簇主要分布于盆周山地,以林地为主导,其提供多重生态系统服务功能的能力最强,面积占比达22.61%;多功能复合均衡型服务簇分布最广,面积占比为38.04%,集中于川中、川东丘陵及平行岭谷槽谷区域。采取差异化优化措施有利于整体提升四川盆地生态系统服务能力,维护区域生态安全格局。

景观生态视角下镇域生态服务评价与网络构建

严寒地区的农林牧生产空间和自然环境空间是覆盖镇(乡)域的主体要素,承担着多种人类、动植物和自然生态过程,是景观功能策源地和生态服务功能的枢纽区域。立足于景观生态学视角,借助递阶层次结构模型建立镇域景观要素类型与生态服务功能的分析框架,以生态服务指数构建为手段,Arc GIS操作平台为工具,实现基于单元景观类型累积计量的生态服务强度评价。在此基础上,以"斑块—廊道—基质"为景观结构范式,通过重要的生态服务斑块的辨识与基质阻力表面的建立,运用最小累积阻力模型,循环计算得出镇域生态服务的最小耗费方向与最佳廊道,构建生态服务功能网络,为镇域生态服务强度辨识与功能优化提供新视角、新途径。

人工湿地生态系统服务综合评价研究

人工湿地作为一种高生产力的生态系统能为人类提供多种服务。但多年来对人工湿地的研究主要集中在其净化机理上,而一直缺乏系统、综合的人工湿地生态系统服务评价体系。基于层次分析法和模糊隶属函数法等数学理论,首次建立了对人工湿地生态系统服务进行综合评价的方法——人工湿地生态系统服务综合指数。开展了以北京奥林匹克森林公园人工湿地为例生态系统服务综合评价。其生态系统服务综合指数的得分为0.7848分。该得分较理想,说明北京奥林匹克森林公园人工湿地具有可观的生态系统服务价值。它能在净化水质、提供栖息地、有机质生产、微气候调节、休闲娱乐和科研教育等诸多方面提供良好服务。对人工湿地生态系统服务进行综合评价,有利于比较不同人工湿地或同一人工湿地不同时期服务质量的优劣,从而为人工湿地的研发、设计、建设、运行和管理提供指导。

易地移民搬迁对农户生态系统服务依赖度的影响——来自陕南的证据

为从微观农户视角分析易地移民搬迁对生态系统服务依赖度的影响,本文构建了农户生态系统服务依赖度指数,将农户从生态系统服务中获取的各种收益进行整合和量化,利用在陕南安康地区的入户调研数据,对比分析不同搬迁类型和特征家庭的生态系统服务收益和依赖度差异,并进一步检验易地移民搬迁对农户生态系统服务依赖度的影响。结果发现:搬迁户获得的生态系统总净收益、供给、调节、文化等服务净收益以及社会经济净收益均高于非搬迁户;不同搬迁特征的农户之间的生态系统服务依赖度差异显著;易地移民搬迁工程的实施能有效的降低农户对生态系统服务的依赖程度,参与易地移民搬迁有利于农户收入结构的优化,在降低从生态系统获取供给服务的同时,也提高了社会经济收入所占比重;自愿搬迁、集中安置和新阶段的移民等特征也在降低农户对生态系统服务的依赖上起到了积极作用,自愿搬迁的农户比非自愿搬迁农户能更好的应对和适应向非资源依赖型生计模式的转变。集中安置的方式能够产生一定的规模效应和政策溢出,使农户有机会获得更多配套和后续支持,从而提高对外部机会和资源的占有能力,拓宽非资源型收入的途径,此外,新阶段易地移民搬迁工程所提供的惠民措施和补贴力度都较以往零星的自主搬迁有较大提高,同时也强调搬迁农户在非农转变过程中的自我发展能力的建设和引导。本研究为实现生态系统服务与家庭福祉在微观尺度的结合提供路径支持和方法借鉴,也为新时期易地扶贫搬迁政策的持续推进提供启示。

生态系统服务价值化:经济理论脉络及现代解读

伴随资源与环境经济学的兴起,生态系统服务价值化经济理论逐渐成为研究主流,发展至今先后呈现三个阶段特点:一是生态系统的使用价值阶段,二是生态系统服务价值货币化评估阶段,三是生态系统服务市场化阶段。生态系统服务价值评估经济学方法得到广泛运用,但是由于生态系统服务的复杂性,经济学评估方法还有待继续深化及改进。在生态系统服务价值标准化评估的基础上构建生态系统服务指数(ESI),推动"绿色财富"革命具有重要的现实意义。

基于ESV系数分析土地利用对生态系统服务价值的影响

文章主要基于生态系统服务价值(ESV)系数研究土地利用对生态系统服务价值的影响。以重庆市为研究对象,对其2007-2016年的土地利用情况进行研究,分析重庆市土地利用变化对生态系统服务价值的影响,同时采用Costanza生态系统服务价值计算方法、敏感性指数(CS)、ESV表对重庆市生态系统服务价值进行研究。通过实证分析可知,2007-2016年,重庆市的林地、水域与建设用地在不断增加,其他土地利用类型在不断减少;且重庆市2016年的生态系统服务价值相对于2007年增长了近60亿元;在生态系统各项服务功能变化中,仅有食物生产略有减低,其余都有上升;采用CS系数对ESV的敏感性进行分析,显示所有地类的敏感度均小于1,证明研究结果具有有效性与可信性。

基于土地利用变化的艾比湖地区生态系统服务价值分析

基于1990和2001年2期Landsat TM/ETM+遥感数据资料,采用谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表,分析了1990～2001年艾比湖地区土地利用动态变化,计算了其生态服务价值。结果表明:1990～2001年研究区生态系统总服务价值共增加了6.537 6亿元,年平均变化率为1.09%;在生态系统服务功能价值结构变化中,气体调节、气候调节、土壤形成与保护、废物处理和食物生产5个单项服务功能价值比例上升,其余的4个单项服务功能价值比例下降;敏感性分析结果表明,生态系统总服务价值对生态系统服务价值系数缺乏弹性,研究结果是可信的。

水源涵养生态保护红线划定——以普定县为例

普定县水源涵养生态保护红线划定是通过自然变化为依据进行模型评估,该模型用到了普定县多年平均降水量、普定县多年平均潜在蒸发量、普定县土地覆盖影响系数三个影响因子,按照普定县生态服务指数对模型进行重分类。提取普定县饮用水源地保护区和模型中最高等级区域作为水源涵养生态保护红线,与普定县城市总体规划状况相叠加,模型计算得到的水源涵养生态保护红线不能包含在普定县城市总体规划内。将红线图斑命名为普定县编号加上各个乡镇编号作为图斑新的编号。

基于生态系统服务均衡性视角的生态风险评估及管控优先区识别——以兰州市为例

生态系统服务是生态安全的前提和保障,将生态系统服务纳入生态风险评价,是当前生态风险评价研究的热点和前沿.本文以河谷型城市兰州市为例,首先采用InVEST模型评估研究区水质净化、水源供给、土壤保持3种生态系统服务.在此基础上,从均衡性发展视角,基于栅格单元构建区域生态系统服务综合指数算法,合成区域内各类生态系统服务,并分析兰州市综合生态系统服务时空特征.最后,结合生态系统服务正向逆向转化指数和传统生态风险模型,构建基于生态系统服务逆向转化的生态风险评估模型,从生态系统服务均衡性视角对兰州市生态风险进行评估,并识别管控优先区.结果表明:①2005-2015年,兰州市生态系统综合服务整体向好的方向发展,2005、2015年生态系统服务综合指数分别为0.15、0.12.其中,水源供给服务和土壤保持服务整体呈显著增加趋势,水质净化服务相对稳定.②兰州市发生生态系统服务逆向转化的生态系统以1、2、3级低生态风险为主,不同等级风险呈圈层递减的分布格局,不同等级的生态风险在各县区的分布差异较大.③生态风险管控的优先次序是:榆中县、皋兰县、永登县、红古区、西固区、七里河区、城关区、安宁区.其中,榆中县和皋兰县3级及以上风险区占比大于25%,属于重点优先管控区域,永登县是次重点优先管控区域.最后结合《甘肃省主体功能区规划》初步探讨了兰州市生态风险管控策略.

基于多目标权重分析的草地适宜放牧率探讨

依据生态系统服务的理念,首次发展了生态系统服务指数(ESI),试图通过对生态系统服务功能的综合考虑,提出科学的适宜放牧率的评价方法。本研究利用美国北达科他州立大学中部草原研究站17年长期放牧试验数据,选取植物多样性Shannon-Wiener指数、地上净初级生产力、土壤表层含水量和单位面积家畜增重4个指标,通过对不同指标分别赋予不同的权重,计算不同管理目标下ESI及其稳定性,并对单目标管理与多目标管理进行了比较研究。结果表明,对于北美混合普列里(Prairie)草地,围封不利用或建立自然保护区,虽然生态系统比较稳定,但既不能有效的提高植物多样性、初级生产力和土壤水分含量等生态功能,又没有畜产品产出;而在重牧或极重牧处理下虽然获得了较大的畜产品生产,但导致了草地生态系统的退化和较大的系统不稳定性。因此,这2种管理方式在实践中都是不可取的。应用生态系统服务指数综合考虑,认为应该权衡各项生态功能和生产功能,此时轻牧或中牧是最适宜的。因此,ESI的建立避免了单项指标的评价偏差,使得适宜放牧率的确定更加合理。