安庆都市圈生态系统服务权衡与协同

为厘清区域发展特征、优化区域布局、实现生态转型和绿色可持续发展,研究生态系统服务之间的权衡和协同关系是发展的基础.本研究以安庆都市圈为研究对象,运用空间计量法估算安庆都市圈的水源涵养、土壤保持、NPP服务和食物供给等4种生态系统服务,分析不同生态系统服务之间的权衡与协同关系,并运用CA-Markov模型预测203 0年...     

辽河流域生态系统服务权衡与协同研究

辽河流域是我国7大流域之一,是重要的防风固沙和生态屏障区,明晰流域生态系统服务变化及其权衡与协同关系对实现区域可持续发展具有重要意义.该文在评估辽河流域2000—2015年土壤保持服务、防风固沙服务和生境质量的基础上,利用相关性分析和均方根偏差对生态系统服务权衡与协同关系进行研究.结果表明:1)土壤保持服务由2000年...     

黑龙江农田生态系统服务权衡与协同

为促进农田生态系统可持续发展,亟需探究旱改水背景下黑龙江省农田生态系统服务变化。本研究基于1995年、2005年、2015年、2020年4期遥感影像解译结果,分析黑龙江省农田分布、农田生态系统服务变化,评估其权衡与协同关系,识别热点区域并划分生态功能管理分区。结果表明:1)黑龙江省旱地改为水田趋势明显,全省水田面积增长162.45%,主要位于三江平原;2)研究区的粮食产量、碳固定量、土壤保持量呈上升趋势,水分亏缺量也随之增长;3)粮食供应和碳固定具有空间协同关系,而与水文调节、土壤保持存在显著的权衡关系。研究发现1995—2020年农田生态系统服务具有一致的权衡/协同关系,但相关程度存在差异。依次,全省可划分为农产品供给区、土壤保持区和生态保护区3类生态功能区,从而实现区域生态系统服务最大化。     

陕西省生态系统服务权衡与协同关系时空特征分析

陕西省位于长江、黄河两大流域之间,横跨3个气候带,分为了秦巴山地、关中平原和黄土高原3大自然区,自然条件多样,在西北地区发挥着重要的服务功能,探究陕西省长时间序列生态系统服务时空分布特征及各服务间的权衡协同关系变化可为生态系统服务功能管理提供科学依据.本文基于CASA模型、RUSLE模型和InVEST模型测算了陕西省2...     

黄土高原生态系统服务时空变化及权衡与协同研究

【目的】黄土高原是典型的环境脆弱区,探究经济发展背景下黄土高原生态系统服务的时空分异特征及权衡与协同关系,为实现区域经济和生态环境可持续发展提供理论依据。【方法】应用InVEST模型,利用遥感数据和社会经济数据,量化评估了2000～2018年黄土高原五期生境质量,碳储存,土壤保持和粮食供给四项服务的时空格局变化,采用相关性分析探究各服务间的权衡与协同关系,并在此基础上识别了黄土高原多重生态系统服务热点区。【结果】2000～2018年黄土高原生境质量指数均值呈上升态势,增幅为3.16%,碳储量增加了7.8×10⁷t,土壤保持量增幅为25.16%,粮食供给下降显著,降幅为9.97%。各项生态系统服务间相关系数均低于0.6,且通过显著性检验,相关系数年际变化小,生境质量、碳储存和土壤保持三项服务间互为协同关系,粮食供给与其他三项服务呈权衡关系。研究期内黄土高原1类热点区面积基本保持稳定,2类热点区面积共增加3.53%,3类热点区面积占比小,变化不显著,非热点区面积下降显著,不存在4类热点区。高值区分布在东南和西南部,中部和西北部属于低值区。【结论】预期可为全球变化和经济...     

不同土地利用情景下天津市生态系统服务及权衡与协同分析

  目的  土地利用变化是导致生态系统服务及其关系变化的重要影响因素,探讨土地利用变化对生态系统服务影响具有重要意义。  方法  本研究基于2000和2015年天津市土地利用数据,结合区域发展规划,采用GeoSOS-FLUS模型预测2030年3种不同情景下的土地利用格局,并利用InVEST模型评估生态系统服务及权衡/协同关系。  结果  （1）2015—2030年,自然发展情景下城市继续扩张,建设用地增加27.68%,耕地下降11.47%。生态规划情景下城市扩张减缓,建设用地增加7.97%,林地、草地、水域和灌丛共增加2.02%。城市快速发展情景下建设用地和耕地基本保持稳定,水域面积增加4.78%。（2）2015—2030年不同情景下天津市综合生态系统服务指数均呈现下降趋势,其中自然发展、生态规划和城市快速发展情景下综合生态系统服务指数分别为0.172、0.181、0.180。（3）2015—2030年不同情景下4种生态系统服务的权衡/协同关系方向未变,但强弱发生了复杂的变化,总体上生态规划情景下协同关系更强,自然发展情景下协同关系更弱。  结论  本研究建议天津市未来应控制城市扩张速度、优化当前土地利用结构、增强生态环境建设。研究结果可为天津市生态系统管理提供理论基础。      

河北省宁晋县生态系统服务时空演变权衡分析

以宁晋县为研究区,基于土地利用/覆被社会经济统计资料等数据,评估不同时期的生态系统服务价值,分析其损益变化权衡关系的时空规律。结果表明：1995—2019年生态系统多功能性、生产功能和生态功能整体呈先增加后减少;气候调节、养分固持、气体调节功能呈增加趋势;水源涵养功能明显下降;污染物容纳功能持续降低。耕地面积减少导致流失的生态系统服务最大。生态系统多功能性、生态功能、水源涵养功能与其他功能由协同关系变为权衡关系。     

多情景土地利用变化下武汉城市圈生态系统服务权衡协同研究

基于多目标情景模拟土地利用格局,定量评估生态系统服务权衡协同关系及总体发展趋势,有助于生态系统服务管理策略的制定,从而提升区域生态和人居环境质量。本研究以武汉城市圈为例,借助GIS(地理信息系统)和InVEST模型对2005—2020年生态系统粮食供给、固碳、土壤保持、产水和氮保持进行定量评估,基于FLUS耦合模型模拟2035年自然发展、耕地保护和生态保护3种情景下生态系统服务,并评估其权衡协同关系。结果表明：2005—2020年武汉城市圈建设用地和水域分别增长1 126.59 km²和72.67 km²,耕地、林地、草地和未利用地分别减少1 019.56、125.62、14.77 km²和39.31 km²,耕地保护和生态保护情景下建设用地增长率远低于自然发展情景,建设用地扩张程度受到遏制;2005—2020年粮食供给、土壤保持、产水和氮保持服务能力增强,固碳服务能力下降;自然发展情景下产水服务最佳,耕地保护情景下氮保持和土壤保持服务能力显著下降,生态系统服务间权衡效应增强,生态保护情景下固碳、土...     

降水和土地利用对黑河上游生态系统服务权衡与协同关系的影响

本研究利用InVEST模型和CASA模型测算了2000—2015年黑河上游3种生态系统服务——产水、土壤保持和净初级生产力,量化了3种服务之间的权衡协同关系,并进一步分析了降水和土地利用对服务关系的影响。结果表明:2000—2015年3种服务在波动中增加,且均呈现出东南高西北低的分布态势。降水的增加使得产水与土壤保持由协同变为权衡关系,产水与净初级生产力由权衡变为协同关系。中覆盖度草地中产水与土壤保持、产水与净初级生产力的协同关系最大;灌木林地中土壤保持与净初级生产力的协同关系最大;高覆盖度草地中三者的协同关系最优。     

中亚热带3种次生林生态系统服务权衡与协同

以中亚热带地区不同演替阶段次生林为对象,研究了马尾松+石栎针阔混交林(PM)、南酸枣落叶阔叶林(CA)及青冈+石栎常绿阔叶林(CG) 2种调节服务[土壤有机碳(SOC)调节、全氮(TN)调节]及1种支持服务(物种多样性)之间的权衡与协同关系及其影响因素。结果表明:CA的物种多样性显著高于PM、CG,CA与CG的土壤SOC、TN含量显著高于PM。3种次生林土壤SOC调节与TN调节为协同关系,物种多样性与土壤SOC、TN调节为权衡关系,PM、CA权衡表现为物种多样性具有相对较高的收益,CG权衡无固定的相对受益方。在演替前期,常绿阔叶树种比例、土壤p H分别与土壤TN调节-物种多样性、土壤SOC调节-土壤TN调节的权衡呈负相关,随着演替进行,地形因子、土壤因子及树种组成因子对生态系统服务权衡产生的影响较小。     

生态系统服务研究文献现状及不同研究方向评述

生态系统服务研究是生态学研究的前沿和热点。对生态系统服务文献发表情况和生态系统服务主要研究方向进行阐述分析。(1)通过Thomson Reuters公司ISI Web of knowledge 信息平台提供的Science Citation Index Expanded 数据库为数据源检索分析得到:生态系统服务研究从文献数量、作者、国家和机构上近年来都表现出陡增的趋势;最主要的研究国家为美国、英国、德国、澳大利亚和中国;涉及54 个学科,不同的国家侧重的研究领域不同;来自258 个期刊,55% 的文献集中在24 个主要期刊上,主要期刊平均影响因子5.976。(2)从生态系统服务评价方法、生态系统内部和生态系统外部驱动因素、基于生态系统服务的生态系统管理4个方面来评述生态系统服务的研究进展。其中生态系统内部驱动主要是指生物多样性和土地利用变化,生态系统外部驱动因素包括自然因素和人为活动。最后,对生态系统服务研究的发展做了展望。     

西藏草地多项供给及调节服务相互作用的时空演变规律

基于统计数据及MODIS产品,计算西藏草地2000与2010年载畜支持服务、肉类供给服务、水源涵养服务和碳吸收服务的功能量。构建Pearson相关系数、总生态系统服务(TES)、供给-调节服务互竞指数(TO),分析了4项生态系统服务相互作用关系随纬度、海拔及时间变化的规律。结果表明:西藏草地两项供给服务和两项调节服务之间分别为相互协同作用,且随时空变化不大。供给服务和调节服务之间的相互作用随海拔和纬度升高时,基本由相互竞争转变为相互协同,在高纬度时则无相互作用。4项服务在低纬度及低海拔呈相互竞争关系时,其生态系统服务总体水平也较低,中纬度及中高海拔呈协同关系时,其总体水平较高。从2000年到2010年,西藏草地4项生态系统服务皆发生较大变化。在变化中,12%的草地供给服务与调节服务发生相互竞争作用,33%的草地则为相互协同关系。发生相互竞争作用的草地主要集中在中低纬度的一江两河地区,而相互协同的区域主要为藏北羌塘高原中南部。     

草地生态系统服务价值的研究进展

生态系统服务和产生这些服务的自然资本对地球生命支持系统的功能有着极其重要的作用.它们间接或是直接的为人类提供福利,因而成为地球整体经济价值的一部分.草地是我国陆地上面积最大的生态系统类型,对维持我国自然生态系统格局、功能和过程具有特殊的生态意义.文章对生态系统服务的概念、草地生态服务功能的内涵、价值评价的指标、研究现状以及在研究中存在的问题及发展方向进行了总结.     

1973-2003年中国森林生态系统服务功能变化研究

利用1973-2003年间中国6次森林资源清查资料,以及中国生态系统研究网络长期定位观测资料,建立中国森林生态系统评估指标体系及其定量化方法,并对中国森林生态系统服务功能价值及其动态变化进行评价与分析。结果表明：1973-2003年,中国森林生态系统服务功能总价值变动范围为1.940～2.870万亿元·a^-1,单位面积价值变动范围为1.936～2.028万元·hm^-2·a^-1。20世纪70年代末期以前,中国的森林经营以木材利用为主,森林生态系统服务功能总价值减少,之后随着国家开始重视生态建设而呈逐步增加的趋势;而20世纪70年代末期中国森林生态系统服务功能单位面积价值最大,之后开始下降,直到90年代末期才开始恢复增长。     

1973 - 2003年中国森林生态系统服务功能变化研究

利用1973 - 2003年间中国6次森林资源清查资料,以及中国生态系统研究网络长期定位观测资料,建立中国森林生态系统评估指标体系及其定量化方法,并对中国森林生态系统服务功能价值及其动态变化进行评价与分析。结果表明:1973 - 2003年,中国森林生态系统服务功能总价值变动范围为1.940 ～ 2.870万亿元·a－1,单位面积价值变动范围为1.936 ～ 2.028万元·hm－2·a－1。20世纪70年代末期以前,中国的森林经营以木材利用为主,森林生态系统服务功能总价值减少,之后随着国家开始重视生态建设而呈逐步增加的趋势;而20世纪70年代末期中国森林生态系统服务功能单位面积价值最大,之后开始下降,直到90年代末期才开始恢复增长。图1表4参15     

耕地多功能权衡与协同关系的尺度效应——以武汉城市圈为例

探讨耕地多功能权衡与协同关系的尺度效应对有效的耕地保护和可持续利用具有重要意义。以武汉城市圈为例,在建立评价指标体系开展耕地多功能评价的基础上,运用斯皮尔曼(Spearman)相关分析法,从4级尺度分析揭示耕地多功能权衡与协同关系的尺度变化规律。结果显示:耕地单项功能指数和多功能指数在不同尺度上呈现较明显的空间分异。耕地各功能之间的权衡与协同关系具有尺度效应,随着尺度的变化而变化。该研究可为不同层级管理决策者实施差异化耕地保护联动策略,进而促进耕地的多功能协同效应与可持续利用提供依据。     

城市化流域生态系统服务价值时空分异特征及其对土地利用程度的响应

以南京市九乡河流域为研究区域,以2003与2009年2景QuickBird影像数据为基本信息源,应用空间自相关模型,结合GIS空间分析技术,定量探讨了城市化流域生态系统服务价值时空分异特征,以及土地利用程度对生态服务价值空间分异的影响.结果表明:2003-2009年,九乡河流域生态系统服务总价值减少了2.59％,而流域生态系统服务价值的空间聚集性增强;生态服务价值的高-高区域主要集中在流域上游,低-低区域主要集中在流域下游的仙林大学城一带;九乡河流域生态系统服务价值空间分异发生了明显变化,下游仙林大学城一带低-低分布区快速扩张,而高-高分布区仅在九乡河源头及下游的局部区域有所增加;流域生态服务价值空间自相关表现出明显的尺度效应,随着研究尺度增大,生态服务价值的空间自相关性逐渐增强;九乡河流域生态服务价值的空间分异及其变化主要是由土地开发利用引起,流域土地利用程度对生态服务价值存在明显的负效应.     

生态系统服务供给与需求：基础内涵与实践应用

生态系统服务供给与需求研究关系到人类福祉。本文首先通过文献综述法系统总结了国内外生态系统服务供需的研究状况,梳理出生态系统服务供需的相关概念内涵,并对实际供给与潜在供给、实际需求与潜在需求的基本内涵和关系进行辨析;其次总结对比了生态系统服务供需方面的研究方法和国内外实践情况;最后概述了当前生态系统服务供需研究中存在的不足,并展望其未来的研究趋势,以期为生态系统服务供需的研究及应用提供科学参考。     

生态系统服务功能管理研究进展

生态系统给人类提供了自然资源和生存环境两个方面的多种服务功能,这些服务功能的可持续供给是经济社会可持续发展的基础.然而,生态系统服务功能从认知走向管理实践面临着严峻挑战,包括:定量测度、多种服务功能权衡、生态系统服务功能多尺度关联、生态系统服务功能与政策设计的结合.针对这些难点,近年来生态系统服务功能管理研究主要集中在以下领域:生态系统服务功能度量;生态系统服务功能与人类福祉的关系;多种生态系统服务功能权衡;生态系统服务功能保护规划;基于生态系统服务功能的生态补偿机制.为了进一步推动生态系统服务功能管理实践,应该进一步加强生态系统服务功能供给的理论研究;增加生态系统服务研究结果表达的多样性;增加与社会学、经济学、人口统计学等领域跨学科研究;进一步探索生态系统服务功能研究的结果如何运用到管理决策中,促进在管理实践中的应用.