黄土丘陵沟壑区退耕还林还草工程生态服务价值评估——以安塞县为例

【目的】退耕还林还草工程的生态效益可以由农田生态系统转变为林草生态系统服务价值的增加量来体现。对退耕还林还草工程的生态系统服务价值进行估算,可以为验证退耕还林还草效果、完善退耕还林还草政策提供科学依据。【方法】根据黄土丘陵沟壑区退耕还林还草工程实施前后生态系统特征的变化和生态系统服务的内涵,选取土壤保持、涵养水源、维持营养物质循环、固碳释氧、净化空气、保护生物多样性等指标,运用市场价值法、费用替代法、影子工程法、机会成本法等研究了安塞县退耕还林还草工程生态系统服务功能及价值的时空变化,并对退耕后生态系统中各植被类型的服务价值进行了评估。【结果】实施退耕还林还草工程以来,安塞县退耕还林还草工程的生态系统总服务价值,从退耕前(1998年)的188.37亿元增加到退耕后(2005年)的241.03亿元,增幅达27.95%;在生态系统各项服务功能价值的贡献中,涵养水源价值量最高(77.08%),接近于总价值的3/4,其次是土壤保持价值(11.43%)、维持营养物质循环价值(6.83%)、固碳释氧价值(3.94%)及保护生物多样性价值(0.54%),净化空气价值(0.18%)最低;实施退耕还林还草工程后,各植被类型的总服务价值表现为灌木林>草地>乔木林>经济林;从各植被类型单位面积的系统服务价值量来看,系统服务功能大小依次表现为乔木林>灌木林>草地>经济林>农田。【结论】实例分析表明,退耕还林还草工程的实施,在保护环境、治理水土流失等方面具有显著作用。     

陕北黄土高原地区生态系统服务功能价值变化分析

以2000、2005和2010年陕北黄土高原地区土地利用数据为基础,在收集已有生态系统服务功能价值研究成果的基础上,对区域内2000～2010年生态系统服务功能价值变化进行分析.结果表明:受退耕还林还草工程实施影响,陕北黄土高原地区耕地大面积减少,草地大面积增加;区域内总体生态系统服务功能价值增加,共增加9 500万元,林地贡献较大;生态系统服务功能中,废物处理、食物生产、水分供应和气体调节功能价值最大;废物处理、侵蚀控制和娱乐功能价值增加最大,而土壤形成、水分供应和气候调节功能价值减少最大;娱乐、水分控制和侵蚀控制功能价值增加幅度最大,而土壤形成和气候调节功能价值减少幅度最大.     

延安市退耕还林工程生态效益评价

基于延安市1999-2019年退耕还林工程数据,依据《退耕还林工程生态效益监测评估技术标准与管理规范》和《森林生态系统服务功能评估规范》,选取净化大气环境、涵养水源、保育土壤、林木积累营养物质和固碳释氧等5个生态服务功能,使用市场价值法、影子工程法、机会成本法和替代法等对延安市退耕还林工程生态效益进行了评估。结果表明,延安市退耕还林工程年生态效益总价值量为173.10亿元,在5种生态功能中以涵养水源发挥的生态功能最大,约占生态效益总价值量的44.48%,积累营养物质发挥的生态功能最小,仅占总价值量的3.38%。不同植被恢复类型以退耕地还林生态效益最大,约占总生态效益的60.47%。不同树种的生态效益以刺槐林最大,约占总生态效益的54.70%。延安市退耕还林工程生态效益在空间分布上具有一定的差异性,以吴起县生态效益最高,整体呈现出北高南低的趋势。     

黄土高原土地利用及生态系统服务时空变化特征研究

全球变化背景下,研究土地利用变化过程对生态系统的影响及相互作用机理,是全面、科学认识生态系统对人类活动和全球气候变化响应的重要支撑。本文选择我国土地利用变化典型区黄土高原为研究区域,在收集相关遥感数据基础上,采用了降水贮存量法、通用土壤流失方程和修正土壤风蚀方程等估算方法,估算了2000—2015年黄土高原水源涵养、土壤保持和防风固沙等主要生态系统服务,分析了2000—2015年黄土高原土地利用和生态系统服务时空变化特征,得出以下结论:2000—2010年黄土高原土地利用变化强度和范围较大,主要以退耕还林还草为主,2010—2015年土地利用变化整体放缓,主要以城市化为主,退耕还林还草为辅;与2000—2010年相比,2011—2015年黄土高原的水源涵养量和土壤保持量有所增加,防风固沙量有所下降,水蚀模数和风蚀模数均有所下降;黄土高原土地利用变化驱动因素主要是国家政策等人类活动因素,生态系统服务年际变化主要是由于气温和降水等气候因子的波动变化,10年或者更长尺度的变化则是由于全球气候变化和土地利用变化双重影响。本文研究可为全球变化下黄土高原生态系统的健康发展提供科技支撑和相关政策建议。     

北方沙化土地退耕还林工程生态系统服务功能特征及其对农户福祉的影响研究

生态工程实施的主要目的是改善当地生态环境质量,提高当地农户福祉也至关重要。以北方沙化土地退耕还林工程作为研究对象,研究了该区2015年防风固沙、净化大气环境、固碳释氧、涵养水源、保育土壤和积累营养物质6项生态系统服务功能的空间分布格局,并分析了生态系统服务与农户福祉的关系模式。结果表明,区内退耕还林工程生态系统各项服务从东部到西北部均呈现出逐渐递增的趋势,其中内蒙古自治区和新疆生产建设兵团发挥的各项生态服务功能总体上最强;基于退耕还林工程生态系统服务与农户福祉的空间聚集状态,划分为低服务低福祉模式、调节服务依赖模式和高服务高福祉模式,依据3种模式的各自特征,分别提出了有效的基于农户福祉的退耕还林工程管理方法,进而为未来提高该区退耕还林工程实施的生态效率和当地农户福祉提供借鉴。     

陕北黄土高原退耕还林还草工程固碳效应研究

以陕北黄土高原为研究区,利用InVEST固碳功能评价模块,定量评价了退耕还林还草工程背景下土地利用/覆被变化对研究区碳固定效益的影响.结果表明:研究区2000—2010年草地、灌丛、林地面积分别增加了3204.0、285.3和122.7 km2,耕地面积减少了3984.5 km2,退耕还林还草工程土地覆被变化显著.研究区10年间碳固定能力整体提升,其中,延安市境内各流域平均固碳增加量为3.3 t/hm2,固碳总增加量为13.3×106 t,榆林市境内各流域平均固碳增加量为4.0 t/hm2,固碳总增加量为14.5×106 t,退耕还林还草工程固碳效益显著.耕地、草地、荒漠向林地的转化固碳效益最大,其单位面积固碳增量达100 t/hm2以上,耕地向林灌草的转变使研究区固碳总量增加达3405.77×104 t,其中73.37％的总固碳量比重来自耕地向草地的转化.通过生态系统碳固定重要性分级和空间分区为退耕还林还草工程的科学实施、维持区域碳平衡和碳达峰,保障区域民生福祉具有重要的指导意义.     

北方沙化土地退耕还林工程区域生态系统服务功能研究

我国是世界上受沙化危害最严重的国家之一,北方地区土地沙化尤为严重,该区自然生态环境极为脆弱,量化该区植被恢复的生态环境影响具有极为重要的意义。以该区内退耕还林工程为研究对象,基于退耕还林工程生态效益专项监测站和中国森林生态系统定位研究网络所属森林生态站等的数据资源,参照中华人民共和国林业行业标准《退耕还林工程生态效益监测与评估规范》(LY/T 2573-2016),应用分布式测算方法评估了北方沙化土地退耕还林工程的生态系统服务功能。研究得到北方沙化土地退耕还林工程生态效益总价值量为1263.07×108元·a-1,其中森林防护(34.86%)和净化大气环境功能(29.92%)的相对比例较高。区内退耕还林工程生态系统服务功能空间异质性强,内蒙古自治区、新疆生产建设兵团和河北省的生态系统服务功能各分项物质量均较高;不同生态功能区退耕还林工程生态系统服务功能均呈现明显的差异,其中风蚀主导型生态功能区退耕还林工程发挥的森林生态系统服务功能最强,且各生态功能区生态系统服务的主导功能亦具有显著差异;灌木林生态系统服务功能各分项物质量最大,生态林次之,经济林最小。退耕还林工程的实施改善了北方土地沙化等生态问题,尤其是为我国西北地区沙化严重的省份构筑起了生态安全屏障,促进实现"生态、民生和经济"平衡驱动模式,推动生态文明建设和经济社会可持续发展。     

延安市退耕还林前后土壤保持功能价值评估

为研究陕西省延安市退耕还林工程的实施效果,选取退耕还林前的1995 年、退耕还林初期的2000 年以及退 耕还林后期的2007 年作为研究时点,采用USLE 模型测算退耕还林前后延安市的土壤侵蚀量变化,并运用生态系 统服务功能价值评估方法从不同时点、不同土地利用类型2 个方面对土壤保持服务功能价值进行对比分析。主要 结论如下:1)从1995—2007 年,延安市的土壤保持总量呈先减少后增加的态势;2)1995、2000、2007 年延安市农林 牧业土壤保持功能价值总量分别为1 076.84 亿、911.04 亿、1 341.59 亿元,在此3 期的价值量评估中,土壤肥力保 持的价值量占总价值量的98%以上;3)1995—2007 年的10 余年中,延安市耕地和草地的土壤保持功能价值量互为 消长,疏林地(包括灌木林地)的土壤保持功能价值较平缓,而有林地的土壤保持功能价值在1995—2000 年较为平 缓,2000—2007 年则大幅提高;4)有林地单位面积的土壤保持功能价值量最大,其次是疏林地、草地,最小的是耕 地。上述结果表明,退耕还林工程带来的土地利用变化对增强研究区土壤保持功能起到了明显作用,促进了研究 区环境的改善。      

塔里木河中下游退耕还林还草工程生态经济效益评价

对塔里木河中下游退耕还林还草工程进行了生态和经济效益评价.针对塔里木河中下游的实际状况,以现有的林草植被类型代替退耕后的植被.运用均方差决策权法进行实例分析,得出了实施退耕还林还草时,以退耕还生态林的生态效益最好,退耕还经济林的生态、经济综合效益虽然最大,但生态效益所占比重较小的初步结论.     

流溪河国家森林公园森林生态系统服务功能间接价值评估

从森林生态系统的效益出发,选取涵养水源、调节气候、净化环境、土壤保持、固碳释氧、维持生物多样性和医疗保健等因子,采用市场价值法、影子价格法、机会成本法等多种手段对流溪河国家森林公园的森林生态系统服务功能的间接经济价值进行估算.结果表明.该森林公园每年的总生态服务价值约为2.18亿元.     

梅州市城市森林生态系统服务功能价值初步评估(英文)

为探讨城市森林在改善梅州市城区人居环境的作用,采用市场价格替代法、影子工程价格法、机会成本法等评估方法,对梅州市城市森林生态系统在净化空气、涵养水源、保持土壤、维持生物多样性的4项生态系统服务的功能进行了初步估算。并针对目前国内外森林生态系统服务功能价值评估中存在的问题进行了简单的讨论。     

河北农牧交错带土地利用变化及生态效应评价

利用1997~2005年土地变更调查数据,分析了河北农牧交错带土地利用规划实施以来土地利用的时空变化规律,依据R.Costanza等对全球生态系统服务价值的评估方法,对土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响进行了定量评估。结果表明:8年来河北农牧交错带土地利用变化使生态系统服务功能价值呈现出增加的趋势,增加值为56.6亿元,年均增长率为1.2%。这说明现行的生态建设工程在一定程度上改善了区域生态系统的服务功能,但由于研究区历史时期生态环境问题较为突出,所以今后的工作中仍要加强生物多样性的保护和荒漠化的治理,加大退耕还林、还草的力度。     

退耕还林还草工程对土壤微生物和土壤酶影响的研究进展

退耕还林还草工程是土地利用方式改变的重要形式之一,它主要是以植被恢复为出发点,对严重退化的土地进行生态修复,从而达到改善土壤质量和区域生态环境的目的。在植被恢复过程中,土壤微生物和土壤酶能快速准确地指示土壤肥力的变化状况,因此对这两者的研究是目前植被恢复生态学的研究热点。通过实施退耕还林还草工程后,本文从不同植被恢复模式和时空动态变化层面对土壤微生物量、微生物区系组成与种群数量变化及土壤酶活性变化的影响进行综述,并提出今后在植被恢复过程中对土壤微生物和土壤酶研究的侧重点,旨在为研究退耕还林还草后续工程经营管理、巩固现有建设成果及可持续发展提供参考依据。     

贵州中部喀斯特山区退耕还林还草对土壤肥力的影响

通过对贵州中部喀斯特山区不同退耕还林还草区植被及土壤进行调查,探讨退耕还林还草后坡地土壤肥力的变化。结果表明:坡耕地退耕还林还草后,土壤质地趋向粘化,土壤容重明显下降,土壤毛管孔隙度增加,土壤持水能力增强。同时,土壤有机质及碱解氮含量出现显著增加,其大小顺序均是退耕还林地>退耕还草地>退耕荒草地>旱地;而土壤有效磷及速效钾含量也出现一定程度的增加。退耕还林还草能明显提高土壤保水和蓄水性能以及土壤有效养分数量,从而提高土壤的肥力水平。     

退耕还林(草)工程与梯田关联生态效益分析——以宁夏隆德县为例

从退耕还林还草工程和梯田的生态效益入手,以宁夏隆德县为例,阐述了在沙土流失严重的黄土丘陵沟壑区,退耕还林(草)工程和梯田建设相结合所产生的效益,以期对黄土丘陵沟壑区的可持续发展有所借鉴。     

长江流域抑螺防病林生态服务功能评估

为定量评估长江流域抑螺防病林生态系统的服务功能价值,科学评价林业血防工程生态效益,依据林业行业技术规程LY/T 1721-2008《森林生态系统服务功能评估规范》,选取涵养水源、保持土壤、固碳、释氧、生物多样性保护、抑螺防病6项功能对长江流域抑螺防病林的生态服务功能进行评估。结果显示:2006-2013年长江流域抑螺防病林生态系统服务功能生态效益显著,涵养水源16.16×108 t,保持土壤1.46×108 t,固碳0.10×108 t,释氧0.29×108 t,钉螺Oncomelania hupensis面积减少24.35×107 m2,血吸虫病患者减少61.31×104人,总价值967.20×108元。其中抑螺防病功能价值最大,占全部生态系统服务功能价值的35.87%,是非抑螺防病林不具备的功能,其次释氧价值占33.06%,固碳价值占13.02%,涵养水源价值占9.17%,保持土壤价值占7.31%,生物多样性保护所占比例最少,仅有1.57%。抑螺防病林生态服务功能价值大小为湖南＞湖北＞江西＞安徽＞江苏＞四川＞云南,其中抑螺防病功能价值最大的为安徽省,达7省抑螺防病功能总价值的18.17%,但其余5项服务价值最大的为湖南省。研究发现,在抑螺防病林的全方位生态系统服务功能中,抑螺防病功能、释氧、固碳、涵养水源、保持土壤等5项生态服务功能价值共占生态系统服务功能价值量的98.43%,是生态服务功能的主体,各种服务功能价值量大小排序为抑螺防病功能价值＞释氧功能价值＞固碳功能价值＞涵养水源功能价值＞保持土壤功能价值＞生物多样性保护功能价值。其中,湖南省对血吸虫病防治工作的高度重视使抑螺效果发挥作用最大;云南省山丘区,钉螺适生环境多样,而且其生命力强,繁殖快,血吸虫病的预防和控制难度相对较大,抑螺效益不显著。     

辽宁省退耕还林工程生态效益评价研究

在退耕还林工程新周期的开始阶段,对以往退耕还林工程生态效益进行评估以期为退耕还林工程的宏观管理决策提供科学依据.文章基于退耕还林工程生态效益专项监测站和中国森林生态系统定位研究网络所属森林生态站等的数据资源,参照《退耕还林工程生态效益监测评估技术标准与管理规范》(办退字[2013] 16号)和《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721-2008),应用分布式测算方法评估了辽宁省退耕还林工程的生态效益.结果显示辽宁省退耕还林工程各项生态效益总价值量为491.94亿元/年,各项生态效益由高到低依序为涵养水源、生物多样性保护、固碳释氧、保育土壤、净化大气环境和林木累积营养物质.辽宁省退耕还林工程生态效益总价值量占退耕还林工程生态效益总价值量的19.40％(95.45亿元/年),宜林荒山荒地造林占64.77％(318.64亿元/年),封山育林占15.83％(77.85亿元/年).     

鼎湖山森林与旅游生态服务功能的初步评估

采用机会成本法、市场价格替代法、影子工程价格法等评估方法,对广东鼎湖山地区森林生态系统的涵养水源、保持土壤、净化空气、固定CO2、休闲游憩等服务功能进行了初步估算.得出该地区森林生态系统的涵养水源价值为6 617万元·a-1,保持土壤价值为3 664.31万元·a-1,固定CO2价值为252.90万元·a-1,净化空气价值为436.62万元·a-1,休闲游憩价值为31 369.00万元·a-1.森林生态系统服务功能的总价值为4.234 0亿元·a-1.     

淮河上游山丘区土壤保持功能变化及价值评估

1995~2000年间淮河上游山丘区实施了国家退耕还林(草)工程和水土保持重点县工程。基于研究区1995年和2000年两期土壤侵蚀强度分级数据,利用地理信息系统(G IS)技术,采用网格和插值法,分析研究区单位面积土壤侵蚀量变化以及土壤保持功能经济价值的变化。结果表明:(1)淮河上游山丘区总面积约2.6×104km2,其中农田、森林和草地3种生态系统类型仍然是研究区土壤侵蚀量的主要贡献者。(2)研究区5年间土壤侵蚀总量下降了152.85万t。(3)土壤侵蚀模数高值主要分布于研究区的东南部,这种分布趋势与地形因子和气候的关系极为密切。(4)1995~2000年淮河上游山丘区土壤保持功能经济价值呈现增加的区域的面积和价值增幅均大于呈现减少的区域的面积和价值减幅。(5)研究区土壤保持功能总经济价值净增加1 001.86万元,绝大部分市县的土壤保持功能经济价值都发生了不同程度的增加。     

脆弱生态环境区生态系统服务功能 与价值时空演变的研究

运用GIS软件和采用价值系数估值法,分析2005年、2010年及2015年黔东南州土地利用变化,研究其生态系统服务功能与价值的时空演变。结果表明,2005—2015年黔东南州水域、建设用地与未利用地等面积增加幅度较大,水田、有林地和草地面积减少较多。生态系统服务总价值呈负增长,建设用地与未利用地、水域的生态系统服务价值增加率较高,其余土地利用类型生态系统服务价值均呈倒"V"形变化;气候调节、水文调节、土壤保持、气体调节、生物多样性和净化环境等生态系统服务功能价值降低幅度较大;粮食生产服务价值降低,表明耕地面积流失量较大。各时期气候调节、水文调节、土壤保持、气体调节、净化环境和生物多样性等生态系统服务功能价值占总价值89%左右,结果与黔东南州森林面积较大,具有较强气候调节、土壤保持能力等特征一致。剑河县、雷山县、黎平县、天柱县、镇远县和榕江县的生态系统服务价值变化幅度高于全州,且与其变化趋势与方向相反;岑巩县、从江县、丹寨县、锦屏县、麻江县、三穗县、施秉和台江县生态系统服务价值变化幅度低于全州,且与其变化趋势与方向一致;黄平县和凯里市生态系统服务价值变化幅度低于全州,且与其变化趋势与方向相反。有林地、灌木林地与草地面积变化率较低,但其生态系统服务价值却明显下降,其提供的气候调节和水文调节生态系统服务价值最高,其次是土壤保持和生物多样性;水田和旱地的面积变化较小,但其生态系统服务价值降低幅度较大,水田与旱地提供的食物生产、原料生产等服务功能的生态系统服务价值下降。建设用地与未利用地面积增加幅度较大,其生态系统服务价值增加较少,其美学景观功能服务价值降低。研究结果有助于深入认识土地利用变化对脆弱生态环境系统格局、生态系统服务价值功能的影响,还可为区域生态环境保护及管理等方面提供有效建议。