水电开发对河流生态系统服务的效应评估与时空变化特征分析——以武江干流为例

水电开发对河流生态系统的影响不容忽视,科学评估其影响有助于建立更可持续的水电开发模式。以武江干流为例,利用当量因子法和功能价值评估法,分析了武江干流梯级水电开发对受淹没影响的河岸带陆地生态系统和河流生态系统服务的效益及损失,并就其对河流生态系统服务的综合效应进行了评估。结果显示:武江干流水电开发使受淹没影响的河岸带生态系统和河流生态系统本身的服务价值均出现增加,价值增量主要体现在水文调节、水资源供给等服务方面;武江干流水电开发对河流生态系统服务的正效应大于负效应,正效应主要体现在发电、水文调节、气体调节等方面,负效应主要体现在维持生物多样性、土壤保持等支持服务方面。研究认为不同规模水电站的正负效应侧重点不同,不同流域单位电能的生态损失难以直接横向比较。结合多年来武江鱼类资源跟踪调查数据,分析了鱼类生物损失指数的变化趋势,探讨了水电开发在时间上的累积生态效应及水电服务的空间格局差异。由于生物多样性等服务的影响难以用货币直接衡量,加上水域的单位面积服务价值远高于其他生态用地类型,导致负效应的价值评估偏保守,武江干流水电开发的正负效应之比偏大。     

青海省1998—2012年草地生态系统服务功能价值评估

由于人类活动对草地生态系统的干扰,草地退化加剧,科学评估草地生态系统服务功能的价值对于草地保护与管理决策具有重要意义。论文通过整合青海省多源、多尺度、多过程的生态环境数据,结合大规模的野外调查数据,构建各类专项和综合数据库,以千年生态评估生态系统服务分类系统和Costanza等的分类方法为基础,结合青海省生态系统特征及生态地位,选取了青海省生态系统服务指标评估体系。开发定量核算青海省生态系统服务功能及其价值的数据-模型融合平台,对青海省1998—2012年的草地生态系统固碳释氧、水文调节、土壤保持、生物多样性等16种生态系统服务功能价值进行了全面的评估,成功实现了草地生态系统服务价值评估的动态化、精细化和智能化。结果表明：1998—2012年草地生态系统服务功能总价值在2 349.97~3 374.49亿元之间,均值为2 935.63亿元,是青海省2012年全省GDP的1.55倍,平均每公顷达92.87万元。最后,以此为基础,提出青海省草地生态系统适应性管理策略,为青海省生态立省战略提供决策支持和依据。     

水电开发对河流生态系统服务功能的影响——以澜沧江漫湾水电工程为例

人类的经济活动对河流生态系统施加的干扰越来越多,其中既有正面影响,也有负面影响.在剖析河流生态系统服务功能内涵特征的基础上,探讨了水电开发对河流生态系统服务功能影响的机理及途径,建立了评价指标体系和评估方法.并以澜沧江漫湾水电站为对象进行了案例研究.结果表明,漫湾水电工程建设对河流生态系统服务功能正面影响的价值增量为11.30×108元·a-1,负面影响的价值损失为3.27×108元·a-1.正面影响以水力发电产生的经济效益为主,负面影响以河流输沙和维持生物多样性服务功能减弱的价值损失为主.漫湾水电开发生态环境效益与生态环境成本的比值为1:5.56,生态环境影响的净现值为一26853.50×lO'元·a-1.鉴于水电开发经济效益获取所付出的巨大环境代价,提出了水电开发与河流生态系统服务功能可持续调控模型,以期为实现绿色水电开发提供参考.     

中国城市居民对青藏高原生态资产的支付意愿——以中国27市为例

青藏高原作为一个独特的生态—地理单元,其多种生态系统服务向周边各个区域供给,这种区域差异有可能引起青藏周边地域居民对其生态系统服务的感知不同,进一步影响生态管理对策的制定。选取27个城市,基于13254份网络问卷,通过支付意愿法探究城市居民对青藏高原生态系统服务感知的区域差异及其原因。结果表明:（1）不同区域支付金额存在显著差异,WTP从高到底为东北—华北地区、东南沿海地区、西北地区、中部地区和西南地区,年平均支付金额分别为1185.7元、1021.1元、1012.3元、957.1元和894.7元。（2）总金额中六项生态系统服务的分配比例依次为水源涵养>碳固定>土壤保持>生物多样性保育>污染物净化>美学景观,其中水源涵养和美学景观的比例区域差异小;土壤保持的比例西南和西北地区较大,距平值为1.68%和1.87%;污染物净化沿海地区、西南和中部地区金额分配比例较大,距平值分别为2.04%、2.20%、2.20%;碳固定和生物多样性保育不具备显著的区域差异性。（3）在支付金额的影响程度上,管理意愿>主观认知>客观情况;其中对国家政策响应的积极性与支付金额关联性最大。（4）生态系统服务类型和城市发展水平对支付金额区域差异起主导因素,水源涵养和美学景观各个区域的影响因素相似,一线城市受个人客观情况影响较小;空间距离仅能影响生物基因保育服务与人均月收入的相互关联。研究结果可以为基于利益相关者生态系统服务需求的青藏高原生态资产价值化与管理提供借鉴。     

湿地生态系统服务价值能值评估——以珠江三角洲城市群为例

湿地生态系统服务价值越来越被人类所认可,但由于湿地生态系统结构、功能、生态过程等的复杂性及现有价值评估方法的局限性,给湿地生态系统保护工作的推进造成了一定影响.基于此,本研究在厘清沼泽、湖泊、水库/坑塘、河流及滨海湿地生态系统差异性的基础上,根据生态系统存量流量变化、生态过程带来的附加影响和全球性生态系统服务在局地的分摊及人类感受将湿地生态系统服务价值分为直接价值(增加生物量、固碳释氧、提供水源、补给地下水、增加底泥)、间接价值(净化大气、水,营养物质运移、调节温湿度、提供水电)和存在价值(调节气候、维持生物多样性、旅游休闲+航运价值、文化教育价值);然后使用能值分析方法构建了非货币量的湿地生态系统服务价值评估框架和方法学,该框架尝试解决核算缺乏统一标准、重复计算和跨空间尺度数据转化等难题;并以珠江三角洲城市群为例,核算其湿地生态系统服务价值.该研究能为湿地生态系统差异性保护与管理、生态补偿机制的确立和完善提供一定的科学依据.     

南方丘陵山地农户对生态系统服务的感知及其影响因素——以湖南省慈利县为例

生态系统服务是保障乡村生态安全、环境健康以及经济可持续发展的重要基础,农户作为乡村地域生态系统与乡村经济发展的重要关联主体,其生产生活以及对生态系统服务的认知与感知变化对维护生态系统功能具有重要影响。以南方丘陵山地重点生态功能区——湖南省慈利县6个不同发展类型的农村社区为研究对象,基于农户访谈与入户调查,探究了2008—2018年农户对各类生态系统服务的多样性感知变化,采用多元线性回归方法构建农户对生态系统服务多样化感知指数模型,分析其影响因素,在此基础上提出两者协同发展的建议策略。结果表明：（1）农户对各类生态系统服务感知变化以及不同区域之间的感知均呈现差异性,农业生产主导区感知强于生态保护核心区和生态经济发展区;（2）农户对林地、农田、园地、湿地生态系统服务的多样性感知以及属性感知依次减弱;（3）自然环境、资源禀赋、个体特征等是影响农户生态系统服务属性感知的重要因素。研究结果以期为维护区域生态系统服务,提升农户福祉推进生态服务提升及乡村协同发展提供参考。     

城市化对流域生态系统服务价值空间异质性的影响——以南京市九乡河流域为例

以南京市九乡河流域为研究区域,以2003、2009年两期遥感影像数据为基本信息源,在调整生态系统服务价值系数的基础上,计算流域生态系统服务价值,并利用ArcGIS的空间分析功能,研究流域生态系统服务价值的空间异质性及其变化,以及城市化与生态系统服务价值之间的关系。结果表明:2003-2009年,流域生态系统服务价值损失2.63%,达643.1×10⁴元,其中上游生态系统服务价值增加1.57%,而中游和下游则分别减少2.18%和10.58%,耕地流失是中游、下游和流域总生态系统服务价值减少的主要原因;食物生产、保持土壤等单项生态系统服务价值降低,而水文调节和提供美学功能的生态服务价值增加;九乡河流域生态系统服务价值的空间异质性发生了明显的变化,生态系统服务价值降低的区域主要集中在下游的仙林大学城以及中游靠近主城区的西村一带,而升高的区域主要分布在九乡河沿岸;城市化对流域生态系统服务价值的负效应明显。制定严格的生态规划,加强对流域开发建设的分类指导,是恢复和维护九乡河流域生态系统服务功能的有效途径。     

生物多样性维护功能评估及其空间尺度效应分析——以陕西省为例

生物多样性维护功能评估是生态系统综合评估的重要内容。基于物种丰富度的海拔梯度格局规律来修正生物多样性维护服务能力指数模型,并探讨该模型在省级、市级和生物多样性优先区三种不同尺度水平的评估响应。结果显示：（1）三种尺度识别的生物多样性极重要区面积和空间分布差异较大,省级尺度评估的极重要区集中于秦巴山地,市级尺度评估时极重要区分布广泛且布局分散,优先区尺度评估时极重要区与自然保护区重叠面积最大。（2）三种尺度评估识别的精准度由大到小依次为：优先区尺度（19.5%）>省级尺度（11.7%）>市级尺度（11.2%）,优先区尺度评估识别的精准度明显高于行政区尺度的评估。（3）优先区尺度评估识别的极重要区面积为28032.3 km²,占陕西省国土面积的13.7%;极重要区内土地利用结构和物种重要性综合评估结果优于行政区尺度的评估结果。     

社会—生态系统适应性治理视角下绿地空间恢复力的演化——广州旧城区更新案例

旧城区绿地作为关键的社会—生态系统载体,是城市高质量发展与转型治理亟需关注的问题。构建广州旧城区绿地服务基本单元,引入适应性循环理论的潜力—连通度—恢复力三维框架,构建表征生态、社会与经济服务的绿地景观指标体系,综合评估2000—2018年广州旧城区绿地的空间恢复力水平及适应性转化特征。研究结果显示：旧城区绿地的恢复力演化具有明显的核心区与外围区的时空分异,在拆除重建阶段呈现快速开发—快速释放—重组的转化,在微更新阶段主要呈现开发—保护的提升,并具有提升型、稳定型和更替型的社会—生态系统服务适应性。由此说明,城市更新具有调节社会—生态系统服务治理的效果。其中,绿地形状指数、5 min可达绿地率以及土地利用混合度对核心区绿地恢复力具有显著的促进作用,为外围区治理提供参考。同时,进一步探讨了更新政策与城市绿地空间恢复力演化的关系,为促进旧城区绿地空间更新治理提供社会—生态系统适应性的理论与实证案例研究。     

乡村地域生态服务功能演化测度——以南京市为例

乡村在社会发展中有重要的腹地价值,乡村地域空间结构的演化对生态服务功能有重要的影响。以南京市为例,在乡村实体地域范围基础上进行乡村地域生态服务功能演化测度研究,利用遥感定量测量和CASA模型测算分析南京市1985—2016年乡村地域生态服务功能演化。研究表明：（1）1985—2000年,乡村各种生态服务功能价值都存在降低的趋势; 2000—2016年,除水源涵养功能外,其他各种类型生态服务功能价值仍存在降低的趋势。（2）第一阶段乡村生态服务功能损失较大的地区主要集中在南部、南偏西和南偏东方向;第二阶段,生态服务功能价值在北部和北偏西方向有了提升,其他方向均有不同程度减少。（3）乡镇工业化阶段,生态服务功能受乡村内部土地利用变化影响较大;在城市化水平快速提升阶段,城市扩展对乡村生态服务功能的影响更大。     

基于水域面积法的山区河流水电站下游生态流量定值研究

水电站的大量兴建导致下游河道萎缩退化甚至断流,如何改变水电站运行调度方式,维持下游河道一定的生态流量、保障河流健康成为国内外普遍关注的问题.本文在传统水文学方法的基础上融入生物栖息地法思想,以河流生态系统的生物多样性为功能目标,用河道流量反映河流的水文过程,河道水域面积反映河流生态系统的生物多样性,创新性地提出考虑河道水文生态特性的生态流量定值方法——水域面积法.以北江上游浈江二级支流罗坝水为例进行分析计算.计算结果表明:枯水年罗坝水生态流量为2.26 m3·s-1,占多年平均流量的25.97%;平水年生态流量分月控制,生态流量过程与建站前流量过程基本一致.根据枯水年的生态流量值和平水年各月份的生态流量值,结合水电站的运行调度规则,换算成一定时期内的径流量来确定该时期内水电站需释放的水量,进而对水电站下游河道的生态功能进行保护和修复.     

三峡工程对河流生态系统服务功能影响预评价

根据三峡工程对河流生态系统服务功能影响的特点,建立了评价指标体系,预评估了三峡工程全面竣工正常运行后,对河流生态系统服务功能的6项正面影响和5项负面影响。结果表明,防洪和发电是三峡工程的主要功能,年功能价值分别为106.84×108元和211.70×108元;旅游、减少有害气体排放、改善川江航道和水库养殖也是三峡工程的重要功能;6项正面影响的年功能价值总计489.70×108元。库区污染、泥沙淤积和水库淹没是三峡工程的主要负面影响,年损失值分别为24.06×108、7.22×108和6.27×108元;对生物的影响和对河流生态系统的占据,也是不容忽视的负面影响;5项负面影响的年功能损失值总计37.83×108元。     

生态系统服务价值与人类活动强度关联性分析及权衡——以淇河流域为例

以淇河流域为研究对象，利用2000~2015年土地利用/覆被数据，结合当量因子法修正中国陆地不同生态系统服务价值当量表，采用双变量相关分析法和生态系统服务权衡模型分析生态系统服务权衡协同关系，引入人类活动强度指数评估模型分析人类活动影响空间特征，运用空间自相关探讨人类活动影响与生态系统服务价值的空间关联性及LISA聚类分析.结果表明：（1）2000~2015年淇河流域生态系统服务价值呈下降趋势，2010年生态系统服务最低（19.29亿元），废物处理平均价值最大（3.68亿元），娱乐文化平均价值最小（0.81亿元）；（2）从生态系统权衡协同关系来看，两种相关性分析均表明研究区生态系统服务以协同关系为主，由线性关系发现供给服务、调节服务与支持服务呈现为互为增益的协同关系，文化服务与支持服务、供给服务、调节服务分别表现为此消彼长的权衡关系，生态系统服务权衡协同度表明土壤保持和原材料及土壤保持和生物多样性协同度最高（4.4），权衡度最高（-5.2）为水源涵养和原材料、水源涵养和生物多样性；（3）淇河流域人类活动强度空间分异显著，流域下游人类活动影响强度明显高于上游地区，人类活动强度与生态系统服务价值空间相关性由正相关转向负相关.     

永定河(北京段)河流生态系统服务价值评估

借鉴《千年生态系统评估》中对生态系统服务的划分（供给、调节、文化与支持四项服务）,建立生态服务价值评价指标体系,开展永定河（北京段）供水、调蓄洪水、气候调节、休闲娱乐、生物多样性等功能的调查研究,明确永定河（北京段）生态系统主要功能与服务.研究结果如下：永定河（北京段）生态服务总价值432.82亿元.其中供给功能价值为...     

喀斯特石漠化生态恢复中的生物多样性研究进展

喀斯特生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,生态恢复是喀斯特石漠化治理的核心任务,研究石漠化生态恢复机理、优化生态系统功能、提升生态系统服务和实现喀斯特生态环境可持续发展是当前石漠化治理的重要议题。通过对遗传、物种、生态系统和景观四个层次生物多样性退化与恢复的关注,生物多样性作为重要的生态系统特征及表征指标,在石漠化生态恢复研究中已取得一定进展,主要集中于石漠化生态恢复中土壤微生物遗传多样性特征及利用潜力、适生物种的筛选及生态恢复功能、不同生态系统中生物群落特征及生态系统恢复、石漠化景观格局的时空演变及优化对策等方面。但是相关研究侧重于物种多样性而对于功能多样性的探讨较为欠缺,物种间以及多营养级生物多样性效应研究仍较薄弱,生物多样性与生态系统功能、生物多样性与生态系统服务之间的协同恢复机制缺乏深入研究。今后,应针对喀斯特石漠化生态恢复中的植物群落构建,多营养级生物多样性纳入生态恢复,生物多样性增强生态系统功能、生物多样性提升生态系统服务等方面加强研究。     

长江流域生态系统恢复力评价及其空间异质性研究

恢复力是生态系统的固有特征,可通过系统遭受干扰后恢复到原稳定态的时间和速率来衡量. 开展长江流域生态系统恢复力研究对于掌握流域生态系统变化规律,指导长江流域大保护和高质量发展具有重要意义. 本文采用概率衰减法评估长江流域生态系统恢复力,首先获取了2001—2020年长江流域每16 d的250 m分辨率的增强型植被指数(enhanced vegetation index, EVI)数据,采用最大值合成以及重采样技术,获得年度1 000 m分辨率的EVI数据;然后,计算每个栅格2001—2010年、2001—2011年、2001—2012年直至2001—2020年共11年的EVI变化斜率;以全流域为统计单元,统计11年间EVI变化斜率持续为正和持续为负的栅格数量,采用衰减函数进行拟合,正负衰减的时间差表征生态系统恢复力;以6 767个小流域为对象,分析长江流域生态系统恢复力的空间差异性. 结果表明:20年来长江流域整体EVI在逐渐增加,空间分布差异在逐渐增大. 正、负衰减时间差为29.48 a,生态系统处于正向恢复状态. 生态系统恢复力呈上游及下游入海口低、中游地区高的特点,其与降雨量、地形(海拔和坡度)、林草覆盖率和人类活动等因素相关. 在海拔1 000~1 500 m、坡度25°~30°、林草覆盖率较大的山地区域生态系统恢复力最高;而在高海拔或低海拔地区以及植被覆盖较差的地区,生态系统一旦受到干扰或破坏则较难恢复. 研究显示:长江流域生态系统整体上呈正向演替,得益于长江大保护的政策;长三角地区因人类活动频繁,生态处于逆向演替,而上游地区如金沙江、大渡河、岷江一带生态系统恢复力较低,与水电开发、地质灾害是否相关需进一步研究.      

海河流域河流生态系统健康评价

随着经济发展,人类活动对河流生态系统的胁迫日益强烈,生态系统健康状况受到严重威胁.本研究以海河流域2010年73个采样点的水质、营养盐和底栖动物指标为例,采用指标体系法,从化学完整性和生物完整性两方面评价了流域内河流生态系统健康.结果表明,海河流域河流生态系统健康状况整体较差,有72.6%的样点处于"极差"健康状态,同时表现出明显的地区集聚效应;河流水质与人类活动强度密切相关;海河流域水体富营养化趋势明显;流域内底栖动物多样性低,清洁物种较少.氨氮、总氮、总磷等营养盐指标是影响河流生态系统健康的关键因子,应从控制上述指标入手,遏制海河流域河流生态系统健康恶化.对于河流生态系统健康评价,多因子的综合评价法优于单因子评价法.     

水库大坝建设生态补偿标准研究——以三峡工程为例

运用直接市场法(市场价值法)、替代市场法(机会成本法、影子工程法、影子价格法、恢复费用法)和模拟市场法(条件价值评估法)等资源环境经济价值评价方法,构建了水库大坝建设的经济价值与经济损失评价模型和生态补偿标准评价模型,并进行了三峡工程案例研究.结果表明:①防洪、水力发电产品和水力发电环境效益是三峡工程的主要功能,三者分别占总经济价值的23.64%、46.84%和25.31%;水库泥沙淤积和水库淹没是三峡工程的两个主要负面影响,两者分别占总经济损失的62.78%和13.17%.②三峡工程建设6 项正面影响的总经济价值为452.00×10⁸ 元/a,10 项负面影响的总经济损失为87.62×10⁸ 元/a.③通过选择和明确生态补偿主体和生态补偿对象,并考虑生态补偿主体的经济效益,提出6 种生态补偿标准方案;在6种方案中,水电开发业主、中央政府和地方政府均是主要的生态补偿主体,河流生态系统和移民均是主要的生态补偿对象.研究提出:目前应采用第6 种生态补偿标准方案,其生态补偿标准为60.99×10⁸ 元/a.     

Adaptation policies to increase terrestrial ecosystem resilience: potential utility of a multicriteria approach

Climate change is rapidly undermining terrestrial ecosystem resilience and capacity to continue providing their services to the benefit of humanity and nature. Because of the importance of terrestrial ecosystems to human well-being and supporting services, decision makers throughout the world are busy creating policy responses that secure multiple development and conservation objectives— including that of supporting terrestrial ecosystem resilience in the context of climate change. This article aims to advance analyses on climate policy evaluation and planning in the area of terrestrial ecosystem resilience by discussing adaptation policy options within the ecology-economy-social nexus. The paper evaluates these decisions in the realm of terrestrial ecosystem resilience and evaluates the utility of a set of criteria, indicators, and assessment methods, proposed by a new conceptual multi-criteria framework for pro-development climate policy and planning developed by the United Nations Environment Programme. Potential applications of a multicriteria approach to climate policy vis-à-vis terrestrial ecosystems are then explored through two hypothetical case study examples. The paper closes with a brief discussion of the utility of the multi-criteria approach in the context of other climate policy evaluation approaches, considers lessons learned as a result efforts to evaluate climate policy in the realm of terrestrial ecosystems, and reiterates the role of ecosystem resilience in creating sound policies and actions that support the integration of climate change and development goals.     

水位变化对湖泊(水库)消落带生态环境影响的研究进展

消落带是水域生态系统与陆地生态系统的交替控制地带,具有生物的多样性、人类活动的频繁性和生态系统的脆弱性等特征。水位变化是影响湖泊特别是湖泊消落带生态系统主导因素,水位变化的频度、大小、持续时间等因素对消落带水-陆交换过程有重要的影响。本文回顾了近年来水位变化影响研究的基本概况,分析了水位变化对消落带物理因子、植物、动物、生物地球化学过程的影响,并讨论了国内外的研究趋势以及存在的问题。