基于GIS的陕北黄土高原土地生态系统固碳释氧价值评价

 【目的】定量评价生态系统固定CO2和释放O2功能,是生态系统服务功能研究重要内容之一。论文旨在对土地生态系统固碳释氧价值进行遥感测量和评价,为改善区域生态环境提供参考。【方法】论文依据光合作用方程式,采用遥感估算模型,基于植被NPP（第一性生产力）物质量测算结果,分别测算陕北黄土高原绿色植物固碳释氧物质量。以此为基础,分别采用造林成本法和工业制氧法测算其价值量。探讨陕北黄土高原生态系统固碳释氧价值的时间变化、空间分布。【结果】陕北黄土高原固定CO2的价值在1978、1990、2000和2005年分别为141.27亿元、177.46亿元、170.09亿元和247.08亿元,平均值为187.72亿元;释放O2的价值取两种测评方法的平均值,分别为150.07亿元、188.52亿元、192.97亿元和281.48亿元,年平均值为203.26亿元,比固定CO2的平均值多15.54亿元。从土地利用类型来看,固碳释氧价值表现为林地＞耕地＞牧草地＞园地＞其它类型。【结论】陕北黄土高原北部各县的单位面积固定CO2和释放O2价值普遍低于南部各县,总体上分布沿北部向南部逐渐升高。南部的子午岭和黄龙山具有很高的单位面积价值,如黄龙县、黄陵县、富县和甘泉县。北部农牧交错带和中部黄土沟壑区水土流失比较严重的地区固碳释氧的单位面积价值较低,这与生态环境脆弱有关。     

成都平原林盘的固碳特征及其效益估算——以郫县为例

【目的】林盘是成都平原十分重要的生态系统以及农户赖以生存的生产生活空间,但是当前林盘各种生态系统服务的定量评估还十分欠缺,本文将科学揭示林盘的固碳释氧功能和价值。【方法】本文通过小型无人机与地面植物调查,利用材积-生物量模型和平均生产力法估算乔木与竹林的固碳释氧物质量,并采用造林成本法和工业制氧法测算其价值量。【结果】林盘内维管束植物合计106科254属310种,包括乔木81种和竹类11种,不同规模林盘的物种种类和数量具有一定差异性;小、中、大型林盘平均碳储量约为6.36、21.91和43.72 t/个,固碳能力约为0.26、0.81和1.56 t/a.个,固碳释氧价值量分别为456.05、1438.32和2762.63元/a.个;【结论】总体上看,郫县林盘2015年碳储量约为75594.36 t,固碳能力约为2885.74 t/a,固碳释氧的价值量约为509.73×10~4元/a,其中固定CO2247.17×10~4元/a,释放O2262.56×10~4元/a。     

迪庆州森林生态系统服务功能价值评估

使用林业的国家行业标准,参照全球通行的做法,测算了迪庆州森林固碳释氧、涵养水源、生物多样性保护、保育土壤、净化大气环境、积累营养物质、提供产品、森林游憩等8个类别共14个指标评估迪庆州森林生态服务功能的价值量和物质量。迪庆州森林生态服务功能总价值为1483.88亿元/a。其中:保育土壤价值为498.49亿元/a,占比为33.59%;涵养水源价值为396.62亿元/a,占比为26.73%;生物多样性保护价值为383.51亿元/a,占比为25.85%;净化大气环境价值为112.31亿元/a,占比为7.57%;固碳释氧价值为68.21亿元/a,占比为4.59%;提供产品价值为16.88亿元/a,占比为1.14%;积累营养物质价值为4.54亿元/a,占比为0.31%;森林游憩价值为3.32亿元/a,占比为0.22%。迪庆州森林生态系统服务功能单位面积价值为9.86万元/(hm~2·a),是云南省平均水平的1.46倍,为全国平均水平的1.79倍。     

新疆天然胡杨林固碳释氧功能及价值评估分析

以新疆森林资源面积和各林龄组面积、年净生产力为基础数据，按国家林业行业标准规定的方法，测算天然胡杨林不同林龄固碳量与释氧量和货币价值量。结果表明：天然胡杨林固碳量为1 004 264.21 t/a,释氧量为1 108 060.93 t/a;固碳价值为120 511.63万元/a,释氧价值为143 948.54万元/a,总价值为264 460.17万元/a,南疆地区高于北疆；各龄组中，中龄林固碳释氧功能量和价值量最高，达880 811.30 t/a和109 814.15万元/a,过熟林最低，仅为65 297.09 t/a和8 114.36万元/a。     

天然草地植被固定CO_2释放O_2功能评价——以青海省海西蒙古族藏族自治州天然草地为例

植被在固定CO2释放O2和大气与陆地生态系统碳循环中起着十分重要的作用,是区域和全球环境变化的主要反馈和调节系统,具有重要的生态功能,体现出生态服务价值。根据海西地区草地生态监测和资源调查及相关资料,计算各种草地类型的净初级生长量,进而根据光合作用方程式、造林成本法、碳税法和工业制氧法估算其固定CO2和释放O2的物质量及其价值量。结果表明：海西地区天然草地植被年净初级生长量为8 526.22万t,固定CO21.39亿t,释放O21.02亿t。根据造林成本法和碳税法估算出海西地区天然草地植被年固定CO2的价值为284.54亿元。利用造林成本法和工业制氧法估算出年释放O2的价值为385.18亿元。海西地区天然草地植被固定CO2释放O2的物质量和价值量中,高寒草甸类贡献率最高,其次是山地草甸、山地荒漠草原、山地干草原和高寒干草原,高寒荒漠类草原面积最小贡献率最低。该研究对地处青藏高原腹地、生态系统脆弱且空气稀薄的柴达木地区的生态系统结构和功能的研究具有重要意义。     

天山灌木林生态系统服务功能评估

依据《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721—2008)确定的评估标准及社会公共数据,以2011年新疆森林资源一类清查数据为基础,对新疆天山山区天然灌木林生态系统的涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质和生物多样性保护5项服务功能11个指标,分别进行了实物量、价值量的监测与核算。结果表明:天山天然灌木林年均涵养水量为7.82亿m3/a,年保育土壤的总量为271.87亿t/a,年固碳释氧的总量为13.94亿t/a,年积累营养物质的总量为21.93万t/a。天山灌木林年涵养水源功能的总价值为87.05亿元/a,其中保育土壤功能的总价值量为18.10亿元/a,固碳释氧的总价值量为27.50亿元/a,积累营养物质的价值量为2 810万元/a,物种资源保护价值为37.84亿元/a,天山天然灌木林生态系统服务功能的总价值约为170.79亿元/a。     

大石门沟森林公园生态系统服务功能及其价值评估

根据评估方法,得出大石门沟森林公园7项生态系统服务功能的总价值为2 807.52万元/a,单位面积价值为5.62万元/(hm2·a).其中固碳释氧功能价值最高,为1 027.12万元/a,占总价值量比例36.58％,其次为保护生物多样性功能价值,为1 000万元/a,占总价值量比例35.62％,最低为保育土壤功能价值,为48.52万元/a,仅占总价值量1.73％;各项生态功能服务价值量顺序是固碳制氧功能价值＞保护生物多样性功能价值＞森林涵养水源功能价值＞净化大气环境功能价值＞林木营养积累功能价值＞森林游憩与生态文化功能价值＞保育土壤功能价值.     

雾灵山森林生态系统固碳释氧服务功能价值评估

依据2009年河北省森林资源二类清查资料,结合外业调查数据,将雾灵山国家自然保护区森林生态系统划分为13种主要林分类型,根据《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721-2008)提供的方法,分别计算各林分类型固碳释氧服务功能的经济价值.结果表明:(1)雾灵山国家自然保护区森林生态系统总固碳量为5.42X104t/年,总释氧量为1.45×105t/(年·hm2),单位面积周碳量为3.085 t/(年·hm2),释氧量为10.186 t/(年·hm2).(2)保护区森林生态系统总固碳价值、总释氧价值分别为6.50×107、1.45×108元/年,总固碳释氧价值为2.10×108元/年.(3)各林分类型固碳释氧总价值:阔杂＞山杨＞落叶松＞柞树＞桦树＞油松＞疏林灌木＞经济林＞针杂＞核桃楸＞椴树＞刺槐＞侧柏.(4)落叶松林单位面积固碳释氧价值量最高,侧柏林最低.     

贵州省退耕还林工程生态服务功能价值评估

运用《退耕还林工程生态效益监测评估技术与管理规范》评估方法,对贵州省退耕林分定位监测数据及工程森林资源进行分析,并对贵州省退耕还林工程涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物资、净化大气环境、生物多样性保护功能进行了物质量及价值量评估.结果表明：贵州省退耕还林工程森林生态服务功能总价值为631.1亿元/a,各项生态服务功能价值量从大到小顺序依次为：涵养水源、保护生物多样性、固碳释氧、净化大气环境、保育土壤、积累营养物质.     

基于NPP模型的西藏工布地区固碳释氧能力分析

通过构建NPP遥感估算模型,对西藏工布自然保护区固碳释氧能力进行分析,分别测算出该地区17个用地类型的植被固定CO2和释放O2的物质量。通过研究发现,在选取的土地类型中,固碳释氧能力最强的为有林地;单位面积下固碳能力和释氧能力最强的为裸土地。固碳释氧能力最弱的土地类型均为人类活动频繁的城镇用地、农村居民点和其他用地。相同用地类型单位固碳释氧量的关系为:Y=0.74X。     

东北稻区有机和稻蟹种植模式经济效益分析

为了准确评价东北地区不同水稻种植模式的经济效益,从2011年5月—2012年11月间,在东北典型水稻种植区盘锦,开展了为期两年、不同种植模式的水稻田间试验。试验设计了5个处理模式,即对照处理（CK）、常规模式（CM）、稻蟹共作（CR）、有机水稻（OR）、减量施肥（RF）。在对各处理农事活动记录的基础上,根据生产资料和投入的成本以及农产品的市场价格,计算各类种植模式的经济效益。研究结果显示,稻蟹模式的生产成本最高为38 654 元·hm^-2,是常规模式的2.3倍;其次为有机水稻23 087 元·hm^-2,是常规处理1.4倍。常规模式的粮食产量最高,为9 466 kg·hm^-2,显著高于减量施肥处理和有机处理(P<0.05),但是与稻蟹模式的无显著差异。各处理中产值最高的是稻蟹模式,其次是有机模式,分别为常规模式的2.0倍和1.6倍。净产值最高的有机模式为22 508元·hm^-2,是常规模式的2.0倍,其次为稻蟹模式,是常规模式的1.5倍。试验表明,有机模式和稻蟹模式均能获得较高的经济效益。     

改革开放以来珠三角地区农业功能转变与景观形态演变

为探索农业功能与景观形态的演变历程及其关系,推动生产、生活、生态“三生”功能融合,理清改革开放以来珠三角农业功能及景观形态的演变历程,本研究引入生态系统单位面积生态服务价值表和景观格局指数进行测算。结果表明,1980—2018年,农业食品与原材料生产功能价值从20.81亿元下降到17.45亿元,休闲与文化功能价值从11.83亿元增长至13.92亿元,生态调节与保护功能价值从215.88亿元增长至217.96亿元。农业景观面积从2 094 233.94 hm²缩减到1 753 198.20 hm²,总斑块数从5 536增长至8 282,聚合度从96.732 6减小至95.878 2,景观形状指数由158.578 8增长至182.868 4。研究表明,农业功能转变及景观形态演变历程可以归纳为三个阶段：改革开放至20世纪90年代以生产功能为主导,农业景观表现为以耕地为主、桑基鱼塘为典型的传统农业景观;20世纪90年代至2010年前后以生活功能为主导,农业景观呈现以观光体验为特征的观光农业景观;2010年前后至今转变为“三生”功能融合主导,农业景观呈现以生态休闲为目的的休闲农业景观。     

我国露地与设施番茄生产的温室气体排放比较

为比较我国不同栽培方式（露地与设施）及不同省份番茄生产的温室气体排放差异,基于生命周期法,遵循农田生态系统的全环式路径,根据《全国农产品成本收益资料汇编—2020》数据,对我国露地与设施番茄的温室气体排放及碳评价指标进行了测算和比较分析。结果显示：我国露地、设施番茄生产系统的平均温室气体排放量分别为4 630.09、8 697.52 kg CO₂e·hm^-2,设施比露地高87.85%;露地番茄的主要温室气体排放源为化肥,而设施番茄的主要温室气体排放源为农膜和化肥;露地番茄的净温室气体排放为负、碳生态效率大于1,对生态环境具有正外部性,而设施番茄的净温室气体排放为正、碳生态效率小于1,具有负环境外部性;土地碳强度、碳生产效率、碳经济效率方面,设施种植的可持续性均低于露地种植。各省份露地、设施番茄温室气体排放量分别在2 849.24~7 524.61、5 788.83~13 779.69 kg CO₂e·hm^-2之间,最高省份分别是最低省份的2.64、2.38倍,露地、设施番茄的温室气体排放、构成、固碳量、碳生态效率、碳生产效率、碳经济效率均存在显著的省际差异。研究表明：我国番茄生产的温室气体排放具有显著的栽培方式差异和省间差异,针对露地番茄生产应优化化肥用量、提高化肥利用率,针对设施番茄生产除减少化肥使用量外,应推广使用增厚农膜,加大农膜回收力度,减少农膜用量。对于碳生态效率、经济效率都低的省份,重点开展产业结构和生产方式调整;对碳生态效率低、但碳经济效率高的省份,注重开发绿色生产技术,挖掘节能减排潜力;对碳生态效率高、但碳经济效率低的省份,注重品牌打造,以提升价格和效益;对碳生态效率、经济效率都高的省份,加大支持力度,打造番茄优势产区。     

沈阳市域森林生态系统服务功能价值评估

采用费用支出法、机会成本法、替代成本法等方法对沈阳市森林生态系统的涵养水源、调节气候、固碳释氧、保持土壤、净化环境、旅游等生态功能价值进行了初步估算。结果表明,沈阳市森林生态系统服务功能总价值为359.631亿元,其中,直接经济价值为4.374亿元、涵养水源价值为3.652亿元、调节气候价值为281.5亿元、固碳释氧价值为34.194亿元、保持土壤价值为0.699亿元、净化环境价值为35.133亿元、旅游价值为800万元。     

襄垣县耕地资源价值核算及空间格局分析

为全面认识耕地资源价值结构组成,探索其空间分布规律,完善耕地保护补偿机制,以山西省长治市襄垣县为研究对象,应用收益还原法、成本替代法、生物当量因子法等方法对山西省长治市襄垣县耕地资源价值进行核算,对其空间分布规律进行探究。结果表明:1)襄垣县2017年耕地资源价值为75.57万元/hm²,其中耕地资源经济价值为26.23万元/hm²,生态价值为25.4万元/hm²,社会价值为23.94万元/hm²;2)高程、坡度这两类地形因子对襄垣县耕地资源价值存在显著负面影响,大面积的矿山开采对襄垣县耕地资源价值有一定的负面效应;3)距河流、国道、高速公路、县道的距离与耕地资源价值不存在显著的相关性,距主要道路与乡道的距离与耕地资源价值呈显著负相关,距省道和铁路的距离与耕地资源价值呈显著正相关。本研究可为核算耕地资源价值,分析其空间分布规律和耕地保护提供参考。     

基于区域协同的我国耕地保护补偿框架构建及其测算

为构建国家耕地保护补偿机制,创建国家层面的耕地保护补偿框架,测算耕地保护补偿价值,本研究基于生态补偿理论和发展权理论,通过构建耕地保护补偿分析框架,采用国家统计数据,运用生态补偿测算方法和发展权测算方法,从国家层面对耕地保护补偿进行测算。结果表明:1)从全国层面看,耕地面积存在盈余,盈余面积为1 267.89万hm~2;耕地赤字省份和盈余省份各13个,其他为耕地平衡省份;2)耕地生态补偿总支付额为474.52亿元,总受偿金额为355.15亿元;耕地生态补偿的受偿省份和支付省份均为13个;3)全国现实耕地发展权价值为84.85万元/hm~2,高于全国平均的现实耕地发展权价值的省份有8个,低于全国平均的现实耕地发展权价值的省份有23个;4)耕地保护补偿价值是耕地生态补偿价值、未来占用耕地数量与单位面积耕地发展权价值的乘积之和,最终确定耕地保护补偿每年的给付标准。     

稻田种植利用紫云英的经济和生态效益分析

为了探明紫云英蜜源、留种和菜用等多功能用途，以稻田紫云英种植利用途径为研究对象，通过布置大田试验，探讨了“蜂蜜+留种”和“菜用+翻压”两种紫云英高效利用技术模式。结果表明：“蜂蜜+留种”模式中紫云英蜜具有较高的品质。通过紫云英蜜和紫云英种子销售，年净收入可增加12 000元·hm^-2；在“菜用+翻压”技术模式中，通过采摘紫云英嫩梢部分可创造69 600元·hm^-2的直接经济收入。相对于传统的紫云英翻压还田，“蜂蜜+留种”和“菜用+翻压”两种紫云英利用模式均显著提高农民经济收入，是高效的利用模式，可在南方稻田进行推广。     

基于养分平衡理论的商洛市畜禽粪污土地承载力研究

为了合理调控商洛市畜禽养殖规模和结构,促进土壤—种植—养殖的良性循环发展,也为保护丹江水源地水质安全提供基础数据,本研究基于土壤养分平衡理论,并运用《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》,评估了2016年商洛市及其各区县畜禽粪污土地承载力水平。结果表明:2016年商洛市畜禽粪污(肥)施用比例为14.65%,畜禽粪污土地承载力按照氮磷养分估算分别为72.99万头猪当量和85.09万头猪当量,远低于实际存栏187.50万头猪当量;如果把畜禽粪肥施用比例提高到50%,商洛市畜禽粪污土壤承载力按氮磷养分估算可分别提高到249.11万头猪当量和290.41万头猪当量。在承载力249.11万头猪当量的理想状态下,全市耕地畜禽粪肥氮磷养分负荷分别为89.35 kg·hm~(-2)·a~(-1)和15.32 kg·hm~(-2)·a~(-1),耕地负荷较为安全;按2016年当季播种面积估算的承载力为5.07头·hm~(-2)·a~(-1),符合《指南》推介的标准。综上,商洛市2016年畜禽粪污土地承载力较低,应大幅度增加畜禽粪肥施用比例,减少化肥施用量,提高种植业和养殖业的生产潜力。