基于空间格局视角的武汉市土地生态系统服务价值研究

为区域生态环境质量提升和土地合理利用提供参考,以LandsatTM影像解译数据为基础,采用当量因子修正的生态系统服务价值评估模型、空间分析等方法,分析了武汉市1990～2016年4个时期土地生态系统服务价值变化特征及空间演变规律。结果表明:(1)武汉市生态系统服务价值呈先减少后增加态势,不同时期河流湖泊的生态系统服务价值始终最高,农田和坑塘湿地次之,这三类生态系统提供了武汉市85%以上的生态系统服务价值;(2)各乡镇生态系统服务总价值的空间分布特征表现为空间集聚,且相关性程度有递增的趋势;(3)各乡镇生态系统服务价值变化率的空间相关性在不断减弱,后期扩散效应显现;(4)中心城区生态系统服务价值空间分布不均衡的趋势在向郊区蔓延,乡镇的区位条件以及河流湖泊的占比与其地均生态系统服务价值的变化有密切的关系。研究显示,城市生态系统服务价值的空间分布受城市发展方向和土地利用结构影响较大,河流湖泊在改善城市生态环境方面具有重要作用。     

珠三角生态屏障区森林生态系统服务功能价值核算——以韶关市为例

近年来,随着对森林生态系统服务功能认识的日益提升,森林生态系统服务功能的价值核算愈显重要。本文应用生态价值法、碳税法、影子工程法与意愿调查评估法等研究方法,对韶关森林涵养水源、固碳释氧、保育土壤、净化空气、休闲娱乐及保护生物多样性6项生态服务功能价值进行了核算。结果表明,韶关森林生态系统6项服务功能的总价值为769亿元,相当于该区GPD总量的94.14%;而6项功能指标中涵养水源功能价值最高,为3.25×1010元,占总价值42.26%;单位面积森林生态系统服务功能价值约为全国单位价值的4.8倍。     

上海城市森林与水田的生态服务合理性探讨

城市森林建设是满足不断增长的城市生态服务需求、提高城市环境质量的重要手段,但并非唯一手段.在已有的研究和实践中,其成本有效性问题往往被忽视.文章以上海市城市森林建设为例,分析了流转农民土地经营权的方式营造城市森林的成本有效性问题,发现受市场化的造林机制的影响,上海城市森林的社会、经济综合成本较高,同时提供生态服务的能力有限.通过比较健康状况下森林和水田的生态服务功能,发现水田与森林生态系统各有所长.水田的防洪、涵养水源等生态服务功能优于森林,但是更容易受到人类社会经济活动的干扰.事实上,健康的农田和水系也是上海长期以来稳定的生态服务来源.文章指出,城市生态服务的供给不应过度依赖城市森林建设,而应当以成本有效性为导向,因地制宜,注重农田、水系、森林等生态要素的整体性,通过保护、修复农田生态系统以及城市森林的结构优化和质量提升途径等实现.     

基于生态系统服务功能理论的生态足迹模型研究

由于传统Wackemagel and Rees生态足迹模型仅研究人类对资源的需求和生态系统供给的生物生产能力之间的差距,忽略了生态系统的其它功能,无法体现生态系统的整体性.本文以传统生态足迹模型为基础,引入生态系统服务功能价值理论,提出了基于生态系统服务功能价值的生态足迹模型.该模型以生态生产性土地的生态服务功能价值评估为基础,改进传统生态足迹模型中均衡因子和产量因子的计算方法.采用生物生产性土地的综合生态系统服务功能的价值当量因子计量生态足迹模型中的均衡因子,采用生态系统单元的单位面积生态系统服务功能价值与全国该生态系统单元的平均价值的比值表示产量因子.改进后的生态足迹模型既反映了区域人类资源消费对生物生产性土地的占用,又反映了区域人类资源消费对生态系统服务功能的使用,较科学的体现了生态系统的整体性.同时,本文以大连市2005年社会经济统计数据为基础,运用改进的生态足迹模型对大连市的生态足迹进行了测算,对研究模型进行了检验.     

生态系统服务价值评价中的效益转移:进展与挑战北大核心CSCDCSSCI

正确评价生态系统服务中蕴含的经济价值是促进生态产品价值实现的重要保障。“难识别、难度量”导致的生态系统服务价值数据匮乏,仍是政策制定者面临的一个现实难题。效益转移法利用二手数据,将已有研究融入待评估的地点当中来,避免了初始评价研究中数据获取时间长、成本高的难题,在生态系统服务价值评价领域备受青睐。资金、时间预算有限的条件下,能够帮助管理者迅速解决生态系统服务价值数据的缺口,是这种评价技术的核心优势。鉴于该方法在实践应用中的广阔前景,对其评价结果有效性和可靠性的关注也比其他方法更为迫切。但其理论背景决定了不可避免地会带来一系列估值偏差。因此,围绕近年来国内外学者在该领域的研究现状,文章首先梳理了三种常见的效益转移形式,进一步总结了对转移效度进行检验的方法;然后,重点厘清了该方法面临的挑战,探讨了研究文献中减小效益转移偏差的最新共识。可概括为:①初始研究的选择,应该考虑与研究地点的匹配性,降低“跨环境”的泛化误差。②谨慎辨别生态系统服务特征,避免中间服务和最终服务的重复性计算。③加入地理信息变量,评估生态系统服务价值的空间格局变化。④模型中保留时间维度,检验生态系统服务价值的时间稳定性。此外,高效的效益转移还离不开足够数量且优质的初始研究。因此,作者最后从操作规范、初始研究数据库的支持两个视角,建议中国跨学科的专家们应该联合制定一套指导方针,用以提高生态系统服务价值评价中的效益转移效率。     

对我国生态系统服务研究局限性的思考及建议

自1997年生态系统服务的概念引入我国以来，我国学术界关于生态系统服务的研究呈现指数水平上升，但是研究的内容局限于不同区域和不同类型生态系统服务的价值化评估。评估结果的科学性和现实有效性受到质疑。本文结合我国目前的实际需求，我国生态系统服务研究的误区以及对千年生态系统评估（MA）研究成果的思考，认为目前和日后生态系统服务研究可以加强如下几个方面的研究：一是生态系统服务对人类福祉贡献的研究；二是生态系统服务功能退化现状的研究：三是生态系统服务退化原因和对策的研究。以丰富爱国生态系统服务研究的内窑。并为生态系统服务价值评估研究提供基础和补充。     

丹江口库区生态系统服务价值与人类活动时空关联分析

良好的生态系统和协调的人地关系对丹江口库区水质的保证以及南水北调中线的顺利运行具有重要意义.以中国南水北调中线工程水源地丹江口库区为研究对象,以1991、2000、2010、2018年四期遥感影像为数据源,利用基于样本的面向对象分类方法解译获得四期土地利用数据,基于土地利用数据构建生态系统服务价值评估模型、生态系统服务价值流向损益模型、人类活动强度指数评估模型,并利用双变量空间自相关方法分析生态系统服务价值和人类活动强度的时空关联特征.研究结果表明:1991～2018年间,丹江口库区建设用地、水库河流和林地总体呈增长趋势,耕地、灌草地、内陆坑塘、湿地和未利用地总体呈减少趋势.生态系统服务价值呈现波动变化趋势,总体增加了43.93×108元,价值量的亏损主要来自于林地转化为耕地和建设用地,灌草地转化为耕地,价值量的增益主要来自于耕地转化为林地和水库河流.人类活动以低影响强度为主,中高影响强度在库区东部成片式分布,高影响强度区域呈零星块状分布且一直呈增加趋势.丹江口库区生态系统服务价值与人类活动强度存在显著的负相关关系,且呈现先增强后减弱的变化趋势.     

生态服务价值评价在山区城市土地规划中的应用——以万源市太平镇为例

生态系统服务价值的变化决定着区域的可持续发展,其评估已成为生态学研究的热点之一,其研究结果对维持地区生态平衡、合理利用土地资源、建立可持续的土地利用模式等具有重要意义。本文在综合已有研究的基础上,通过估算万源市太平镇不同海拔高度土地生态服务价值量,探讨经济发展与生态服务价值变化的关系。结果表明,城市规划区的自然生态系统服务功能的价值是不可忽视的,自然生态系统无论是从物质上还是经济上,都为万源市太平镇的国民经济和社会可持续发展提供者重要支撑。从生态系统服务功能角度,海拔750 m高程是太平镇城市用地扩张的控制线。     

渤海海域生态系统服务功能价值评估

客观评估海洋生态系统服务功能价值。对于生态环境保护以及海洋综合管理具有重要意义。以海洋生态系统服务功能分类为基础．构建了食品生产、提供基因资源、氧气生产和气候调节、废弃物处理、生物控制、休闲娱乐、科研文化、初级生产、物种多样性维持等九项服务功能价值的评估方法。以渤海为研究区域．对上述九项生态系统服务功能价值进行了定量评价。结果表明。渤海海域九项生态系统服务功能的价值为81703亿元．相当于近期环渤海地区生产总值的1．73倍．其中直接使用价值为12873亿元，间接使用价值68830亿元．间接使用价值远大于直接使用价值；渤海海域生态系统服务价值，以支持功能价值为主，占生态系统服务功能总价值的74．68％。此外．认为海洋生态系统服务功能分类和价值评价方法有待进一步完善．渤海海域生态系统服务功能价值的评估值与实际有偏差。     

三峡库区建坝前后森林生态系统服务动态

基于六期Landsat TM/ETM+/OLI影像数据，利用生态系统服务功能评估规范及GIS空间统计方法，对三峡库区1990~2015年间森林生态系统服务价值动态变化进行分析。结果表明：三峡库区森林面积与森林覆盖率逐年增加，森林面积增长率71.04%，森林覆盖率由31.27%增加到53.48%。库区整体的森林类型结构比较稳定，表现为针叶林>混交林>灌木林>阔叶林。时间上，三峡库区森林生态系统服务价值呈上升趋势，具体表现为快-慢-快的增长特征。三峡库区单位面积森林生态系统服务价值在总体增长趋势下出现局部负增长趋势，各森林类型的单位面积价值与三峡库区整体的单位面积价值有着相同的变化趋势，均表现为增加-减少-增加的变化特征。三峡库区各类型服务价值的贡献表现为：涵养水源>固碳释氧>生物多样性保护>保育土壤>净化大气环境>积累营养物质>森林防护。空间上，1990~2015年，三峡库区森林生态系统服务价值的地域分布大致以巫溪至武隆一线为界，呈现出东南高、西北低的特征。1990~2015年三峡库区森林生态系统服务价值变化幅度呈现出“西增加快，东增趋缓”的格局特点。     

2008~2016年鄱阳湖生态经济区生态系统服务价值的时空变化研究

鄱阳湖生态经济区是中国重要生态功能区和世界自然基金会划定的全球重要生态区，2009年开始建设，目前已完成首要阶段的建设工作。基于土地覆被遥感解译数据，利用生态价值评估模型及GIS空间统计方法，分析鄱阳湖生态经济区2008~2016年间生态系统服务价值时空格局及动态演化。结果表明，鄱阳湖生态经济区土地利用/覆被方式以耕地、林地和草地为主，8年间区内草地和建筑用地面积明显增加，水域面积减少加剧，生态系统服务价值总体呈减少趋势，其中减少最明显的是林地和水域系统价值。水源涵养和土壤保持是鄱阳湖生态经济区最主要的生态系统服务功能，两者合计占比38%以上，但食物生产、水源涵养与废物处理的各单项生态服务价值下降比例较多。生态系统服务价值年均减少率超过20%的区域主要在城市地区，从空间分布来看，南部区域生态服务价值增长具有优势，尤其在2012~2016年间总的优势更为明显。     

Ecosystem services and biodiversity conservation under forestation scenarios: options to improve management in the Vez watershed,NW Portugal

Ensuring forest protection and the delivery of forest ecosystem services is a central aim of the European Union’s biodiversity strategy for 2020. Therefore, accurate modelling and mapping of ecosystem services as well as of biodiversity conservation value is an important asset in support of spatial planning and policy implementation. The objectives of this study were to analyse the provision of the multiple ecosystem services under two forestation scenarios (eucalyptus/pine vs. oak) at the watershed scale and to evaluate their possible trade-offs with the biodiversity conservation value. The Vez watershed, in northwest Portugal, was used as case study area, in which soil and water assessment tool (SWAT) was applied to simulate the provision of hydrological services, biomass and carbon storage services. Biodiversity conservation value was based on nature protection regimes and on expert judgement applied to a land cover map. Results indicated large provision of ecosystem services in the high and low mountain sub-basins. The overall performance for water quantity and timing is better under the shrubland and oak forest scenarios, when compared to the eucalyptus/pine forest scenario, which perform better for flood regulation and erosion control services, especially in the low mountain sub-basin. The current shrubland dominated cover also shows good performance for the control of soil erosion. The oak scenario is the one with less trade-offs between forest services and biodiversity conservation. Results highlight SWAT as an effective tool for modelling and mapping ecosystem services generated at the watershed scale, thereby contributing to improve the options for land management.     

南方丘陵山地带土壤保持功能及其经济价值时空变化特征

土壤保持是生态系统提供的重要调节服务之一,在区域侵蚀控制以及生态安全的维持方面具有不可替代的作用。以全国主体生态功能区划中"两屏三带"的南方丘陵山地带为研究对象,在遥感和地理信息系统的支持下,以2000、2005和2010年3期生态系统类型数据为主要数据源,运用通用土壤流失方程(Universal Soil Loss Equation, USLE)分析了南方丘陵山地带生态系统土壤保持功能,并对其经济价值进行动态核算。结果表明:10 a间,南方丘陵山地带土壤保持总量呈上升趋势,土壤保持总量上升了76.79×10⁷ t,森林、灌丛和农田生态系统是研究区土壤保持功能的主要贡献者,总贡献率3个年份分别为82.29%、82.59%和80.58%,不同生态系统土壤保持总量排序为森林> 灌丛> 农田> 草地> 湿地> 人工表面> 稀疏地,土壤保持能力排序为湿地> 草地> 灌丛> 森林> 农田> 人工表面> 稀疏地;10 a间,研究区土壤保持功能总经济价值增加了270.34×10⁸元,总经济价值中以保持土壤肥力价值为主;土壤保持功能经济价值的变化以轻微增加为主,其呈现增加的区域面积和价值增幅大于经济价值减少的区域面积和价值减幅。在对该区域生态系统进行保护的基础上,因地制宜地合理增加植被盖度对防治土壤侵蚀、保持土壤养分可以起到良好效果。     

重庆市生态保护红线区生态系统服务价值时空演变特征及其驱动

生态保护红线是保障区域生态安全的底线,生态保护意义重大。以重庆市生态保护红线区为研究对象,采用影响生态系统服务状况的生态参数修订"中国生态系统单位面积生态服务价值当量表",综合分析了该区域2000～2015年间生态系统服务价值时空演变特征及其驱动因素。结果显示:(1)重庆市生态保护红线区生态系统类型主要以森林为主,占比达到了75%以上;时段内森林、湿地和人工表面面积呈增加趋势,农田和裸土持续减少;(2)15年间,研究区ESV增加了87.09亿元,增幅为6.63%,但增速呈逐渐减弱趋势;各类ESV中森林贡献率最大,其次为湿地和草地;研究区生态系统服务类型主要是气候调节和水文调节服务,且水文调节服务ESV在时段内增加趋势最为显著;(3)ESV价值密度最高的区域主要分布在大巴山、方斗山、川河盖、四面山、金佛山等中低山区;时段内主城区"四山"、金佛山、黑山,以及中部川东平行岭谷的精华山、黄草山、雪宝山区ESV呈明显增加趋势,城口县和巫溪县交界地区、巫山县北部、奉节县中部、彭水县北部、黔江区南部、以及江津区、綦江区南部ESV呈轻微减少趋势,全市有36个区县ESV呈增加趋势,3个区县ESV有所减少;(4)湿地面积虽小,但其ESV总量仅次于森林,且单位面积ESV较其他类型更高,应更加注重对湿地的有效保护;(5)城镇化率和农村居民人均纯收入是研究区ESV变化的主要驱动因素,说明生态保护红线区生态系统服务与区域社会经济发展基本耦合。     

土地利用变化对生态系统服务的影响研究综述

土地利用/覆被变化是全球环境变化的重要组成部分和主要原因之一,不仅带来了地表结构的巨大变化,而且对生态系统服务也造成重要影响。土地利用变化和生态系统服务研究已成为国际上生态学和地理学等跨学科研究的热点之一。从土地利用变化和生态系统服务的概念及其影响因素分析入手,综述了土地利用面积变化、土地利用方式变化和土地利用空间格局变化等对生态系统服务的影响,归纳了土地利用变化对生态系统服务的影响研究的主要方法和模型,分析了相关研究的不足,并提出了加强生态系统服务动态评估方法和时空动态评估模型的研究、强化土地利用变化对生态系统服务影响的生态学机制研究和注重土地利用变化下生态系统服务评估结果的集成应用研究等建议,以期对我国的土地利用变化与生态系统服务评估研究提供科学参考。     

国家级重点生态功能区县生态系统生产总值核算研究——以阿尔山市为例

国家级重点生态功能区是国家重要的生态安全屏障,是保障生态系统稳定的重要区域,生态系统生产总值(GEP)是生态系统为人类福祉和经济社会可持续发展提供的产品与服务价值的总和。核算重点生态功能区县生态系统生产总值(GEP)不仅为揭示区域生态系统为人类福祉和经济社会发展贡献提供了新的手段,同时为完善限制开发区市县政府考核机制和离任审计提供了新的科学方法。本文以国家级重点生态功能区县——阿尔山市为例,运用市场价值法、影子工程法、替代成本法及旅游费用法等研究方法,对阿尔山市生态系统产品提供、调节服务、文化服务3大类11项服务功能进行核算,结果表明:(1)2014年,阿尔山市生态系统生产总值539.88亿元,就生态系统服务类别而言,调节服务价值最高,占88.44%;文化服务价值占8.72%;产品提供价值占2.83%。(2)就不同生态系统服务类型而言,气候调节功能价值最大,占45.33%;固碳释氧价值、水源涵养价值、洪水调蓄价值次之。(3)就不同生态系统类型而言,由大到小排序,森林湿地草地灌丛农田。其中,森林生态系统生产总值最高,占61.99%;湿地次之,占32.44%。     

汉江流域生态系统服务权衡与协同关系演变

汉江流域是我国南水北调工程的水源地,也是国家重要的生态功能区,定量分析其生态系统服务关系对协调区域发展与保护环境有重要意义。综合利用RS与GIS技术对该区域2000～2015年的土壤保持、碳储量与食物供给服务进行空间制图,并基于空间采样法对3种生态系统服务间的权衡与协同关系进行研究。结果表明:(1)在2000～2015年,汉江流域土壤保持量在波动中下降,高值区位于汉江上游林地、草地交叉分布区域,低值区位于汉江中下游林地、耕地等单一聚集地类区;碳储量年际变化较小,其高低值分布与土壤保持量基本相同;食物供给量增长迅速,高值区位于中下游的平原区,低值区位于上游的山地和盆地区。(2)在权衡与协同分析中,碳储量与食物供给、土壤保持与食物供给之间以权衡关系为主,而碳储量与土壤保持以协同关系为主,各生态系统间权衡与协同关系存在空间异质性。(3)空间热点制图显示,2000～2015年0类服务热点区占比减少,主要地类为草地;1类服务热点区占比最大且呈增加趋势,主要地类为耕地,生态服务类型以食物供给为主;2类服务热点区有所减少,多分布在上游林地区域,服务类型为碳储存和土壤保持;3类服务热点区占比很少。该研究结果对揭示生态系统服务之间的区域差异有重要作用。     

基于CVM调查法评估城市公共绿地服务价值 ——以西部省会城市为例

随着人口增长和城市化程度越来越高，作为城市土地利用类型之一的公共绿地往往最容易被改变性质和用途。开展城市公共绿地价值评估，是当前城市规划、绿地保护与建设中迫切需要解决的问题。通过梳理西部城市群中典型的甘青宁3个省会城市的公共绿地存在的主要问题，并采用CVM调查法评估城市公共绿地的服务价值。研究表明：兰州市城市公共绿地提供的生态服务总价值约为 3 324~3 761 万元之间，西宁、银川两市因城市规模相对较小，城市公共绿地提供的生态服务总价值较兰州市略低；分析社会因素对支付意愿的影响，得出职业、收入、性别等变量对支付意愿的正向影响作用较大；比较单位公共绿地面积的生态服务价值产出可以发现，兰州市单位公共绿地面积的生态服务价值产出最高约为1.57~1.77元/m²，兰州市城市公共绿地的生态服务价值产出效率较高。     

长江三角洲城市群土地利用及其生态系统服务价值时空演变研究

采用1990、2000、2010和2015年四期长江三角洲城市群土地利用数据，利用土地利用转移概率矩阵等方法，描述了长江三角洲城市群的土地利用方式和转移方向，采用谢高地等修正Costanza价值量评价法定量计算了区域内的生态系统服务价值，并借助地理探测器对其空间分布格局进行了归因解释。研究表明：长江三角洲城市群土地利用类型以耕地为主，呈现逐年减少的趋势，林地变化相对稳定，水域变化先增后减，建设用地持续增长且保留率最高，耕地为其主要转化来源，草地主要转化为耕地和林地，水域主要转出为建设用地。1990、2000、2010和2015年长江三角洲城市群的生态系统服务价值分别为 2 644.26、2 639.53、2 615.49 和 2 569.88 亿元，总体呈逐渐下降趋势，其中农田生态系统价值下降最多，森林生态系统对整个区域的贡献率最大，Ⅲ、Ⅳ等级的城市的生态系统服务价值高于Ⅰ、Ⅱ等级，且城市规模越大，经济价值越占主导地位。空间分布格局形成以太湖和巢湖为中心的高值集聚区、东南地区高于西北地区的特征，其受到坡度、高程、土壤类型、人口等因子的影响。     

基于土地利用变化的生态服务价值损益估算——以岷江上游地区为例

为了定量分析和比较区域生态服务功能及其价值变化,运用中国生态系统服务价值当量因子表和岷江上游流域单位面积农田生态系统提供的食物生产服务的经济价值,以及分析1986、1995和2000年三期TM遥感影像所得到的土地利用情况,对岷江上游地区不同年代的生态服务价值变化进行了估算和比较。并初步分析了生态服务价值变化的原因。1986~1995年,农田面积增加了60 801 hm2,比1986年增长了477%。林地面积减少了89 01217 hm2,占原来面积的497%。总的生态服务价值从1986年到2000年减少了1199×108元。主要是由于人口的增加和森林的砍伐,导致森林面积减少,转变为草地、农田等土地利用类型。通过1995年和2000年对比得出：自从1998年实施“天然林保护工程”政策以来,到2000年森林生态系统面积与1995年相差约4 16528 hm2,生态服务价值相差约79亿元,可见国家政策在保护生态系统服务功能上虽起到了一定的作用,但与1986年相比还相差甚远,天然林保护工程任重而道远。