生态系统服务关系与应用研究进展

生态系统服务从逐渐被提及到成为当今研究热点问题,但是也出现了一些必须面对的问题。生态系统提供的服务会随生态系统动态变化而发生改变,生态系统服务之间的关系被作为重点开始研究。通过建立系统特征与生态系统服务之间的联系,使生态系统服务在实践运用中更便捷;但实际方法探索过程中常忽略一些关键问题,需要进一步发展。

基于生态系统服务的水电开发利益相关者分析

水电开发对流域生态系统服务有重要影响。生态系统服务的供给区、水电企业和周边的农牧民构成了流域水电开发的利益主体。准确识别这些利益相关者在流域水电开发中扮演的角色对于建立和执行生态补偿机制至关重要。已有研究大多对利益相关者进行定性划分,定量分析侧重在经济损益,未考虑生态系统服务对利益相关者的影响。以西藏自治区拉萨河流域为研究区,评估了与水电开发关系密切的产水服务、土壤保持服务和洪水缓解服务。通过社会网络分析方法,探讨了在水电开发背景下,生态系统服务的供给者和需求者内部的中心性与凝聚子群,揭示了不同利益相关者之间的网络结构和联系强度。结果表明:(1)墨竹工卡县、林周县和嘉黎县是生态系统服务的主要供给区,位于生态系统服务供给社会网络的中心,中心度分别为1.75、1.48和1.30。(2)直孔水电站和旁多水电站处于三项生态系统服务需求网络中心,中心度、中心势最高,分别为0.37和0.35、0.41和0.38。(3)甘曲村和宁布村位于农牧民对水电开发影响感知的社会网络中心,中心度分别为3.54和2.41。本研究通过将生态系统服务评价与社会网络分析方法结合,清楚地描绘了拉萨河流域水电开发中不同利益相关者的相互关系,为制定水电开发的生态补偿策略提供了科学依据。

耦合生态系统服务供求关系的生态安全格局动态分析——以闽三角城市群为例

实现分区管理是缓解城市群生态安全空间差异的有利途径。基于供求理论构建了生态系统服务供求关系动态模型框架,并利用供给与需求的象限区划表征闽三角城市群生态安全格局;在不同的尺度变换上,运用价值单量修正模型、INVEST生境质量模型、景观指数模型、生态韧性模型、熵权法等方法综合测度城市群生态系统服务供求水平,实现生态安全格局的分区化;引入环境库兹涅茨曲线理论解析区域生态安全格局现状和成因;数据分析借助Arc GIS可视化表示。研究发现:(1)闽三角城市群存在50%区域属于生态安全高供给失衡区,其中70%属漳州市境内;32.14%属于高需求失衡区,集中于市辖区与沿海地区;17.86%属于双维度失衡区;未存在单元位于双维度共赢区上。(2)区域生态系统服务供给颇佳而需求滞后,城市群东南沿海区域与周边区域格局差异明显,供给(需求)呈现由沿海向内陆梯次增(减)的空间分异规律。(3)城市群尚处于生态安全库兹涅茨曲线的"两难阶段",同时导致了城市群生态安全格局空间异质性的产生。

泾河流域县域尺度生态系统服务相互关系及影响因子

以泾河流域31个县粮食供给、肉类供给、薪柴供给、水源涵养和土壤保持5项生态系统服务为研究对象,分析了县域尺度5项生态系统服务的相互关系、相互关系模式和总生态系统服务指数的空间差异,以及影响空间差异的自然环境和人为因子.结果表明:泾河流域县域尺度5项生态系统服务之间相互关系的差异较大,粮食供给与肉类供给呈极显著正相关,与土壤保持呈极显著负相关,水源涵养与薪柴供给和土壤保持呈显著正相关.生态系统服务相互关系模式中,调节服务主导模式、供给与调节平衡模式和粮食供给主导模式的县分别为24、3和4个;不同模式的总生态系统服务指数差距较大,最大值(泾源县)与最小值(盐池县)差距5.1倍.自然环境因子中,总生态系统服务指数与降水和土壤全氮呈极显著正相关,与日照时数呈显著负相关;排除自然环境因子的差异后,耕地增加对总生态系统服务指数有负面影响,乔木林地影响甚微,灌木林地和草地有较大的正面影响.

长三角地区休闲游憩服务供需关系研究

依托生态空间的休闲游憩服务是提升人类福祉至关重要的贡献者。但由于经济发展、城市扩张、人口增长等因素,区域休闲游憩服务供需矛盾突出,且供给与需求在空间上错位、不匹配等问题严重。研究休闲游憩服务供需关系对合理规划、管理区域生态用地,促进生态文明建设等方面具有重要的理论和现实价值。以长三角为例,基于土地利用与人口数据,提出不同可达半径下区域休闲游憩服务供需关系的评价方法,研究41个地级市不同可达半径下供需关系的空间分异规律。研究结果表明:(1)2015年长三角地区休闲游憩服务的供需比为1028%,供给远大于需求,但供需关系空间异质性明显,高供给区与高需求区明显错位,空间不匹配问题严重。(2)随着可达半径由0 km扩大至50 km,区域赤字区面积占比由43.14%减少至7.83%,休闲游憩服务需求未得到满足的人口占比由65.47%下降至10.64%。(3)根据41个地级市不同可达半径下休闲游憩服务供需关系的演变规律,将其划分为5种类型区,提出相应的发展建议。研究表明,快速城市化和城市扩张过程中,应强化城区内绿色空间的分散化配置;同时,在长三角经济一体化发展过程中,休闲游憩服务供需的盈余区、赤字区可以建立生态补偿和经济合作关系,促进长三角绿色发展的一体化。

生态系统服务供需关系研究进展与趋势展望

厘清生态系统服务供需关系,对于实现自然资本永续利用与生态系统服务供需协调具有重要意义。结合国内外生态系统服务研究情况,提出了生态系统服务供需关系研究框架,阐释了生态系统服务供需关系形成机制与表现形式,概括了生态系统服务供需关系基本特征,总结了生态系统服务供需关系研究方法,并梳理了未来可能研究方向,以期能够为生态系统服务研究与管理提供参考。总体来看,生态系统服务供需关系产生于两种非排他性机制,主要有簇、权衡、协同与兼容四种表现形式,并具有空间异质性、时间变异性与尺度效应特征;生态系统服务供需关系主要有指数构建与评估、指标统计与分析、情景制定与模拟及空间制图与分析四种研究方法。

基于社会公平正义的城市公园绿地空间配置供需关系——以上海徐汇区为例

从社会维度的视角分析评价生态系统所提供的各种效用,必然涉及供需双方。在提供城市公共服务的过程中,城市公园绿地的空间配置会潜在地影响社会效益享用的平等与有效性,是具有显著空间属性的社会资源。研究同时关注城市公园绿地与居住人口(使用者)的空间布局特征,提出基于社会公平正义的生态系统服务供需关系的研究框架,从“地域平等”、“社会公平”与“社会正义”3个层次评估城市公园绿地的空间配置对于社会服务有效供给能力的影响,进而关联使用者需求空间特征分析供需匹配关系。研究构建基于社会公平正义的6个指标反映城市公园绿地社会服务供需状况,并选取上海徐汇区进行实证研究。研究结果表明:(1)徐汇区城市公园绿地存在供需空间不匹配状况,尤其是口袋公园层面存在较大缺口;(2)空间布局均好性较高,地域平等性较好;(3)人均享有绿地资源水平还有待提高,社会公平性不足;(4)进一步地在社会正义层面,评价结果显示过去进行城市公园绿地空间布局决策时并没有特别关注老年人、青少年群体,各个空间单元差距较大,且这两类使用人群密度较高的空间单元在这两个指标上往往低于平均水平,社会正义性亟待提高。研究为实现城市公园绿地空间的社会效益均衡、高效、可持续发展提供了有益的探索。

固碳服务供需视角下大别山水土保持生态功能区碳平衡研究

以大别山水土保持生态功能区为例,运用InVEST模型、IPCC清单法和人口密度法分别计算碳供给量和需求量,探究2000-2020年区域碳平衡的时空变化特征.结果表明:研究时段内土地利用转移主要从耕地等碳密度较低的地类转移为林地等碳密度较高的地类;固碳服务总供给量高于总需求量,在空间存在错配关系,呈现出中东部盈余,西部赤字的态势,碳平衡表现为整体向好、局部恶化的空间格局.固碳服务供给与高程、降水相关性最强,固碳服务需求与人口密度、GDP相关性最强.研究结果可为研究区未来土地利用空间优化及“双碳”目标的实现提供参考.

区域碳固持服务供需关系动态分析——以北京为例

陆地生态系统的碳固持服务能直接固定大气中的CO_2,有效减缓全球变暖趋势。该服务的供需平衡对于区域的可持续发展至关重要。目前,以空间显式的方法,定量评估城市尺度上碳固持服务供需关系动态的研究还比较少。因此,论文以北京市为例,分别选取CASA模型计算的植被净初级生产力,以及IPCC清单法和城市碳代谢法计算的人为CO_2排放量,表征碳固持服务的供应和需求量。在此基础上,分析了北京市2000和2013年碳固持服务的供需变化。结果显示,2000年北京市碳固持服务供不应求,供需比为53.5%。空间分布上,中心城区的碳固持服务供需失衡,西部和北部地区的碳固持服务则供大于求。2000—2013年,北京市碳固持服务的供需关系趋于紧张,供需比降至38.5%。碳固持服务供需关系变紧张的主要原因是碳排放总量的增加。其中,来自城市居民生活和交通运输过程的碳排放增长最多。基于此,建议在需求端加快产业转移、促进节能减排,在供应端加大生态环境保护力度、保障区域的可持续发展。

不同碳减排目标下长三角地区碳固持服务供需演变分析

碳固持服务能够捕获并固定大气中的CO_(2),有效地调节气候,随着区域经济社会的发展,其碳排放量与减排压力持续增加,研究区域碳固持服务供需时空动态关系,对合理制定或优化减排目标,指导区域可持续发展等具有重要理论和现实意义。以长三角地区为例,首先明确区域碳固持供给与需求的内涵及测度方法,在评估2000、2015年碳固持服务供给量的基础上,测度不考虑减排目标、减排30%、60%目标下的需求,利用供需比系数,评价长三角整体、省际间的供需关系。结果显示:不考虑减排目标下,15 a间长三角地区碳固持服务供需关系趋于紧张,供需比由50.86%下降到16.36%,空间上中东部地区供需关系紧张化明显;减排30%目标下与减排60%目标下,2015年碳固持供需比分别为40.17%、31.59%,赤字区均主要分布在中东部地区。供需关系趋于紧张的主要原因是碳排放,尤其是工业碳排放量大幅增加。研究结果表明,缓解碳固持服务供需矛盾,除了增加碳汇空间外,应重点加快供需赤字区的产业转型发展;同时,也应从省内和省际等层面上建立基于碳固持服务的区域补偿机制和政策,以服务长三角一体化发展目标。

A Review on the Supply-Demand Relationship and Spatial Flows of Ecosystem Services

Research on spatial flow as it relates to the relationship between the supply and demand of ecosystem services supports a significant connection between the supply of ecosystem services and human well-being.Understanding the entire process of the production and flow,as well as the use of ecosystem services,accurately assessing the balance of supply and demand of ecosystem services,and establishing a two-way feedback relationship between supply and demand are vital for the scientific management of the ecosystem and ensuring the sustainable development of regional resources.Based on a large number of relevant publications,this paper comprehensively summarizes the concepts and assessment methods of ecosystem service supply and demand from the perspective of ecosystem service supply and demand,and discusses the impacts of land use and climate change on the temporal and spatial changes of ecosystem services under the background of global change.Then,an analysis of the research progress in the ecosystem services spatial flow indicated that there are still deficiencies in the quantification of cultural services,the dynamics of ecosystem service flow and the driving mechanism of ecosystem services.We also propose that clarifying the driving mechanism and transfer process of ecosystem services,and realizing the mutual conversion between different spatial-temporal scales of ecosystem services,is an important approach for improving the application of ecosystem services research in practice in the future.

Trade-off and Synergy Relationships of Ecosystem Services and Driving Force Analysis based on Land Cover Change in Altay Prefecture

Altay Prefecture plays a vital role as an ecological barrier in Northwest China.Studying the ecosystem service value is of great significance for promoting regional green high-quality development and maintaining ecological security.Based on Global ESA land cover data from 2000 to 2015,the trade-off and synergy relationships and driving force factors between ecosystem services in Altay Prefecture were analyzed in this study.The analysis produced four main results.(1)The ecosystem service value in Altay Prefecture continued to increase from 113.521×10^(9) yuan in 2000 to 115.777×10^(9) yuan in 2015,for an increase of about 1.98%.(2)The distribution of ecosystem service value had obvious spatial agglomeration characteristics,with hot spot areas mainly concentrated in the"two rivers and one lake"and the mountainous areas in the northwest,while the cold spot areas were mainly the forest and grass-covered areas in the northern mountainous areas and within Jimunai County.(3)The trade-off and synergy relationship among ecosystem services was mainly synergistic,with a total of 77.78% of ecosystem service relative relationships showing a significant positive correlation at the 0.01 level.(4)Economic factors and industrial structure are important factors affecting ecosystem service value in Altay Prefecture.Ecosystem service value is positively correlated with per capita GDP and the output value of the tertiary industry,but negatively correlated with the output value of the secondary industry.