Evaluation of Loss of Degraded Farmland Ecosystem Services in Tibet, China

Four environmemtal service functions of wheat, barley and rape ecosystem are evaluated in material production, air adjustment (including carbon dioxide fixation and oxygen release in Tibetan Autonomous Region), water conservation, and nutrient recycling. Based on it the economic loss of environment due to desertification is valued. The results show that the service functions of farmland ecosystem in Tibet are totally valued at 4 436. 2 × 106 yuan, the value of each service function is ordered as: air adjustment 2 070.2× 106 yuan (46.67%), material production 2 011. 1× 106 yuan (45.33%), nutrient recycling 193. 1×106 yuan (4.35%), and water conservation 161. 8×106 yuan (3.65%). The total area of wheat, barley and rape in Tibet is over 189 700 ha, and the service function of farmland ecosystem is valued at 23 386 yuan/ha per year. The degraded area of arable land in Tibet is about 1 082 ha per year, equivalent to the annual loss of farmland ecosystem service value of 25.3×106 yuan. Over the past 30 years the total loss of the value is 1 347.0×106 yuan.

昌吉市土地利用时空演变及生态系统服务价值损益分析

通过分析2000-2020年昌吉市的土地利用遥感数据,探究昌吉市经济发展下土地类型与生态价值的相互转移变化。结果表明,昌吉市的草地面积在总区域面积中占比最大,历年占比均超过40.00%;草地和水域面积总体呈减少趋势,其余地类面积总体呈增加态势;草地转为耕地的面积达44 715.71 hm^(2),是转移变化最大的方式。通过灰色预测模型预测未来15年草地和水域的面积依然处于下降趋势但减速放缓,耕地和建设用地的增长也逐步放缓。2000-2020年昌吉市生态系统服务总价值呈下降趋势,由2000年的120.49亿元下降到2020年的113.48亿元;草地的价值最大,约占总价值的60%左右。各项生态系统服务价值变化中,除了食物生产和原材料生产的生态功能的价值略有增加,其他各项生态功能的价值均呈不同程度减少。草地、林地和水域转出造成生态系统服务价值减少,其中草地转为未利用地是价值损失最大的一项土地转移类别。

土地利用变化对滇池流域生态系统服务价值的影响

随着社会经济的快速发展,土地利用变化日趋剧烈,对生态系统及其服务价值产生重要影响,探究土地利用变化与生态系统服务价值之间的定量响应关系,对区域生态环境建设具有重要意义。以2010年和2016年滇池流域土地利用数据为基础,基于生态系统服务价值核算体系,定量评估了滇池流域土地利用变化及其转化对生态系统服务价值的影响。结果表明:(1)2010年和2016年滇池流域生态系统服务价值分别为688.16亿元和729.31亿元,6年间增加了41.15亿元。从各地类的生态系统服务价值来看,由大到小排序为林地>水域>耕地>建设用地>草地>裸地。(2)2010—2016年,滇池流域土地利用变化的剧烈程度由强到弱为建设用地>耕地>草地>林地>裸地>水域,耕地和建设用地的土地利用动态度较高,其中耕地面积减少了52.71km~2,建设用地面积增长了93.25km~2。(3)2010—2016年,滇池流域土地利用相互间的转化导致生态系统服务价值增加了3.88亿元,其中耕地、草地、城镇用地和裸地面积的变化增加了生态系统服务价值54.62亿元,林地和湿地面积的变化减少了生态系统服务价值50.74亿元。研究成果可为滇池流域协同推进经济社会高质量发展和生态环境高水平保护提供重要借鉴。

基于生态系统服务价值的尾矿库溃坝短期生态环境损失评估

尾矿库溃坝不但会对下游居民生命财产安全构成威胁,而且会导致当地生态环境遭到严重破坏。为了定量评估尾矿库溃坝造成的生态环境损失,在溃坝尾砂流演进过程模拟的基础上,提出了基于生态系统服务价值的尾矿库溃坝生态环境损失评估方法。以江西省某铁矿尾矿库工程为例,模拟了溃坝尾砂流演进过程,获取了该尾矿库下游受灾区域分布及危险程度区划图,并从生态系统服务价值的角度评估了尾矿库溃坝造成的短期生态环境损失。结果表明:采用Bingham流变模型可有效模拟尾矿库溃坝及尾砂演进过程,获得尾矿库下游地区受灾情况;尾矿库下游地区受到溃坝影响的生态系统主要包括森林生态系统和农田生态系统,其中森林生态系统遭受的损失最大。所提方法可为类似尾矿库工程漫顶溃坝生态环境损失评估提供理论参考。

县域土地利用变化下生态系统服务价值损益预测——以重庆市巴南区为例

土地利用/覆被变化是全球变化的研究热点,评估县域土地利用变化对生态系统服务价值损益的影响对促进生态环境保护和推动城乡区域协调发展具有重要意义。基于重庆市巴南区2000年以来连续5期遥感影像及CLUE-S模型,量化土地利用变化对生态系统服务价值的影响并预测2020—2030年服务价值损益的时空动态。结果表明2000—2020年巴南区土地利用变化主要表现为耕地持续转化为其他用地类型和林地面积的大幅增长,该趋势将在未来10年内延续。2000—2030年耕地占巴南区面积的比例下降了39.58%,而林地占比将增长28.86%并在2025年后取代耕地成为最主要的地类;建设用地、水域和未利用地面积占比分别增长8.29%、2.25%和0.18%。土地利用类型变化下巴南区生态系统服务价值在2000—2020年由11.69亿元增长到27.64亿元,并将持续增长至2030年的30.19亿元。耕地和林地转化为建设用地、耕地转化为林地(尤其是转化为针叶林和针阔混交林)分别是服务价值损失及增益的主要方式。2000—2030年巴南区生态系统服务价值总损失0.58亿元、总增益19.09亿元,净增益18.50亿元。土地利用结构变化和生态系统服务当量因子价值升高分别贡献了净增益的70.96%和29.04%。巴南区生态系统服务价值损益与地形密切相关。2000—2030年间巴南区生态系统服务价值由匀质分布逐渐形成北低南高的发展格局;价值损益在全局和局域尺度上均呈现出显著的正向空间自相关特性。巴南区现有的土地利用模式能够兼顾经济发展及生态环境保护两方面的需求。未来需要继续实行生态保护工程、合理规划城市用地边界、严守耕地红线以推动城乡区域协调发展。

围填海造陆引起的海岛周围海域海洋生态系统服务价值损失——以浙江省洞头县为例

利用 SPOT5、IRS-P5高分辨遥感数据、海图并结合实地调查,以2004年数据为基准,分别获取了2008年和2010年浙江洞头县14个有居民岛屿的岸线以及填海造地数据。根据填海工程造成海岛周围海域的供给、调节、支持、文化等多种服务损失构建生态服务价值损失估算模型,采用直接市场法、替代花费法等方法评估了海岛造地导致的海洋生态系统服务功能价值损失情况,结果表明：洞头县2004-2010年填海造地导致海岛周围海域的海洋生态系统服务价值损失为13626.95万元/a,其中供给价值损失最大,占价值总损失的87%,从价值损失分布空间看状元岙岛周围海域损失最大,其次是洞头岛,小门岛周围海域损失最小。因此,在开发利用海岛资源时,应对养殖、捕捞、港口、自然保护等海岛开发活动进行合理的规划和调控,提高海岛资源的利用效率,促进海岛经济和环境的可持续发展。

都市边缘区土地利用变化及生态服务价值损益分析——以北京市昌平区为例

该研究以北京市昌平区1993、2001、2007年三期的土地利用现状图为基础,利用GIS技术计算了各种土地利用类型的面积变化和相互之间的转换情况,了解到各种土地利用类型面积变化的原因。分析了土地利用类型生态服务价值的损益。研究表明:(1)1993年到2001年,土地利用类型之间的转换较为频繁,2001年到2007年,变化程度相对较少,但各种用地类型向建设用地转换的面积较高。(2)昌平区生态系统服务价值总体稳定,但是从1993年到2007年,生态服务价值总值持续降低,幅度不大。由1993年23.9亿元,降低到2001年的22.7亿元,2007年又降低到21.6亿元。(3)在昌平起主要生态作用的用地类型是林地,并且其生态服务价值总值和比例是增加的,耕地面积的减少是该区生态系统服务功能丧失的最主要原因。今后应严格控制耕地向建设用地的转换。加强对昌平区生态和环境保护力度,促进其经济社会可持续发展。

贵州省岩溶石漠化地区生态服务价值损失评估

构建了适合岩溶石漠化地区的生态价值损失评估指标体系,基于遥感资料、典型样点调查数据及社会公共数据,采用将物质量转化为价值量的方法,估算和评价了贵州省石漠化地区的有机质生产、固碳释氧、水土保持、营养物质积累、生物多样性保育及景观游憩6项核心生态价值的损失。结果表明:(1)不同石漠化等级单位价值量分别为潜在12 483.88元/(hm2.a)、轻度7 425.97元/(hm2.a)、中度6557.83元/(hm2.a)、重度4 414.06元/(hm2.a)、极重度3 755.07元/(hm2.a)。(2)贵州省岩溶石漠化地区生态系统服务的总价值损失量为210.85亿元/a,其中潜在、轻度、中度、重度、极重度的损失量分别为8.72亿元/a,59.43亿元/a,101.15亿元/a,47.89亿元/a和5.66亿元/a。(3)空间分布上,各州市生态价值损失量变幅在12.92～56.57亿元/a之间,生态价值损失量大小依次为毕节地区>黔南州>遵义市>黔西南州>安顺市>铜仁地区>六盘水市>黔东南州。

基于RS和GIS的武汉市生态系统服务价值变化研究

以武汉市为例,利用从1996年和2001年TM数据中获取的景观数据,估算了武汉市生态服务价值并分析了景观之间的转化所引起的生态服务价值的变化。结果表明:各景观类型中水域景观的生态服务价值贡献系数最大,达到2.869;研究区域生态服务价值总量变化不大,2001年比1996年只下降了3688.79万元,但各景观生态服务价值变动很大,其中库塘生态服务价值增加了2.38亿元,河流的生态服务价值减少了2.33亿元,其变化率分别达到40.74%和-9.16%;由于河湖被占用所造成的生态服务价值损失达到9891.68万元,城市建设占用其它景观类型所带来的生态服务价值损失达到9908.37万元,这说明建设用地的发展对其他自然景观占用已经影响到了武汉市生态系统服务功能发挥。

绩溪县森林生态系统服务功能价值评估

对安徽绩溪县的森林生态系统服务功能进行评价。该县森林间接经济价值约为62.14亿元.a-1,该地区森林不同生态服务功能价值大小依次为:涵养水源>固碳释氧>保育土壤>净化大气>积累营养物质;各种不同植被类型提供生态服务价值的大小依次为:乔木林>竹林>经济林>灌木林>疏林地。绩溪县的森林生态系统单位面积生态服务价值分别是全国森林生态系统单位面积生态服务价值和安徽森林生态系统单位面积生态服务价值的1.3倍和1.24倍。

滩涂围垦养殖的生态损益分析——以江苏条子泥滩涂围垦养殖为例

围垦养殖是滩涂开发的主要方式之一,并呈现出大规模工厂化的趋势.本文以江苏省条子泥围垦养殖为例,采用经济价值评估法和能值法,研究围垦工程实施前后的生态服务价值变化和生态损益.根据经济价值评估方法和能值法计算出的条子泥天然湿地的生态服务价值分别为1.28×104元/公顷年和1.49×104元/公顷年,条子泥滩涂的生态服务价值主要体现在食品提供和栖息地服务两个方面.围垦后总的生态服务价值较围垦前相差不大,主要由于围垦后养殖产量大幅增加,食品提供生态服务价值明显增加,而水质净化、气体调节和栖息地等其他生态服务价值损失较大.本文的评估结果为条子泥围垦规模比选和生态补偿提供了依据,分析方法可应用于合理评估围垦规模及由此造成的生态损益,确定生态补偿和建设措施等.

水土保持工程对遂宁市小流域生态服务价值的影响

以四川省水土流失重点防治区遂宁市的3个小流域为研究对象,采用Costanza生态系统服务价值计算方法,参照中国陆地生态系统单位面积生态系统服务价值当量表,结合研究区粮食平均产量和收购价格,分析了紫色土区水土流失治理工程对生态系统服务价值的影响。结果表明:1999—2003年间,各流域林地和草地面积呈增加趋势,耕地和未利用地呈减少趋势。各流域单项生态服务功能在气候调节、水源涵养、土壤形成与保护等方面有所增强,在食物生产方面减少8.90万～62.30万元;生态服务总价值和人均生态系统服务价值则均有不同程度增长。各流域生态经济协调度在0.0565～0.8413之间,表明生态系统服务价值的增长速度低于经济增长速度,应继续加强水土保持工程区的生态环境建设。

三峡库区农业非点源污染的思考

三峡水库建成后,三峡库区生态系统服务价值将减少8852.90×104￣9708.35×104元。特殊生态环境有助于三峡库区农业非点源污染的发生,将对三峡水库水体安全造成极大威胁。建立不同土地利用类型下土壤养分流失模型是三峡库区农业非点源污染调控研究的核心,农业非点源污染防治的关键在于库区内土地利用结构的调整及拦截缓冲带的建立。

1954-2005年三江平原生态系统服务价值损失评估

在遥感和地理信息系统技术支持下,通过历史时期地图数字化和遥感图像解译得到三江平原1954-2005年的6期土地利用数据,分析了过去50 a三江平原土地利用结构变化及其原因,定量评估了三江平原生态系统服务价值的变化趋势,并分析了其变化的空间差异。结果表明:1954-2005年间,三江平原土地利用变化剧烈,沼泽湿地面积比例从32.58%减少到7.44%,耕地面积比例从15.84%增加到55.16%。过去50 a间生态系统服务价值总量不断减少,减少幅度达48.00%。通过空间变化统计分析得出,生态系统服务价值减少、增加、没有变化的区域分别占58.16%、26.62%、15.22%。生态系统服务价值减少的区域内多发生由单位生态服务价值较高的沼泽湿地、林地和草地向耕地的转化;生态系统服务价值增加的区域发生了由单位生态服务价值较低的耕地向草地和林地的转化;生态系统服务价值基本不变的区域多为难以开垦的林地所覆盖。以上结果表明,人类活动是造成三江平原生态系统服务价值损失的主导因素。图5,表3,参15。

藏北草地退化与生态服务功能价值损失评估——以申扎县为例

藏北草地是我国重要的畜牧业生产基地和生态安全屏障。基于遥感和GIS技术,利用1990、2000、2010年3期不同时相的TM、ETM+和CEBERS遥感影像,对申扎县草地资源退化状况进行了遥感监测,并采用生态经济学评估模型对草地生态系统8个方面的服务功能价值损失进行了评估测算。结果表明:1990—2010年,申扎县草地退化面积增加了47.40×10~4hm^2,生态系统服务功能价值损失高达5.20×10~8元;其中1990—2000年,草地退化较严重,该时段也是生态系统服务功能价值损失较多的时期;2000—2010年,草地退化趋势变缓。藏北草地提供生物量价值仅约占生态系统服务功能总价值的7.0%,草地生态服务功能远大于其提供的生物量价值,因此必须从生态服务功能的的理念出发去经营草地,从而实现草地的可持续发展。

基于土地利用变化的喀斯特地区生态服务价值损益估算——以广西都安瑶族自治县为例

以广西都安瑶族自治县1988年、1999年TM影像数据以及2005年SPOT2/4影像数据为基础,应用谢高地等关于生态系统服务价值的测算方法,分析了研究区域土地利用变化及其所引起的生态系统服务价值的变化情况。分析结果表明,17年间研究区域土地利用的变化损害了该区域生态系统的生态服务功能,使生态系统服务价值损失了约0.91亿元,说明土地利用变化影响了该地的生态系统服务功能的发挥,建议都安县调整土地利用结构,加大生态建设比重。

基于河道生态基流保障的农田生态系统服务价值损失量研究

河道生态基流保障的经济损失量直接决定着政府部门对生态基流保障的决策,同时也为河道生态基流的合理保障水平提供定量依据。基于河道生态基流保障的粮食损失引起的农田生态系统服务价值损失,提出了河道生态基流保障的农田生态系统服务价值损失量的计算方法,探讨了农田生态系统服务价值损失量的变化规律,并分析了价值损失量处理办法以及粮食市场价值对其影响变化。研究表明:来水量是计算农田生态系统服务价值损失量的基础,来水量年内分配影响农田生态系统服务价值损失量;通过水权交易和生态补偿等两种方法对河道生态基流保障的经济损失量进行处理,有利于促进农田生态系统和河道生态基流保障的协调发展;同时,粮食市场价格变化也会引起农田生态系统服务价值损失量变化。

基于土地利用变化的生态系统服务功能价值流向及损益评估

土地利用与土地覆被变化对生态系统服务功能价值具有重要的影响。文章以锡林郭勒草原国家级自然保护区为例,利用1987年、2000年和2005年的遥感影像数据,通过建立土地利用转移矩阵,计算了研究区1987～2005年的生态系统服务功能价值流向及损益情况。结果表明:(1)1987～2005年之间,研究区服务价值的损失量较大,其中草地的服务价值损失了近3亿元。(2)草地覆盖度的变化、草地沙化以及开垦是草地服务价值下降的主要原因。(3)湖泊和沼泽面积的减少,也是这一时期的一个显著特征,是研究区生态系统服务功能价值下降的重要原因之一。(4)研究区生态系统服务功能价值与土地利用变化有很大的相关性。

基于土地整理的生态服务价值损益估算——以洪江市洗马乡土地整理项目为例

以洪江市洗马乡土地整理项目为例,根据该项目整理前后的数据,利用Costanza的生态系统服务价值计算公式,参考中国陆地生态系统单位面积服务价值,研究了洗马乡土地整理前后土地利用变化对生态系统服务价值的影响。结果表明,洗马乡土地整理项目在整理前后生态服务价值减少了32.24万元,下降了7.3%。

西安市LUCC预测生态系统服务价值损失

人类活动作用于土地资源，使LUCC（土地利用／土地覆被变化）在全球环境变化过程中起主导作用，随着国际LUCC研究计划的进展，各国依据本国的实际情况开展研究。对西安市以往五年（2000-2004年）的土地利用基础数据开展调查统计分析，建立灰色系统动态GM（1，1）模型，预测2005—2010年西安市土地利用结构变化状况，尝试计算西安市土地生态系统服务价值损失（简称生态损失），用一种直观经济指标-货币来反映这种生态损失。预测2010年西安市生态损失为331、84×10^6元。