将生态系统服务权衡纳入南四湖流域水环境管理研究

作     者：胡欣琪 王国强 苏洁 王红旗 宋永会 朱宜 王海华 

作者机构：中国地质调查局地学文献中心 北京师范大学水科学研究院 北京师范大学地理科学学部 中国环境科学研究院 

出 版 物：《环境科学研究》 (Research of Environmental Sciences)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：中国地质调查项目“自然资源情报跟踪与研究”(No.DD20221794) 黄河流域生态保护和高质量发展联合研究项目(No.2022-YRUC-01-050204) 国家自然科学基金项目(No.52470214) 

主　　题：生态系统服务 水环境 权衡关系 驱动因素 南四湖流域 

摘      要：生态系统服务是维持与影响流域水环境的重要因素，促进生态系统服务之间的积极协同，避免消极权衡，对于流域水环境管理和可持续发展具有重要意义。针对南四湖流域水环境的突出问题，以流域农业经济与水环境可持续发展为目标，量化评估了2005—2020年流域关键生态系统服务(作物供给、畜禽供给、水产供给、产水量、水质净化、土壤保持)的时空特征，并综合运用相关性分析、结构方程模型和偏最小二乘回归法等方法，探讨了生态系统服务间的权衡关系，识别了流域水质净化服务的关键驱动因素，并基于k-means空间聚类方法进行流域生态功能分区。结果表明：①作物供给的高值区主要分布在流域西部平原地区，产水量和土壤侵蚀的高值区，以及总氮输出的低值区均在流域东部的山地丘陵地区。②南四湖流域作物供给与水质净化服务为显著的权衡关系，生态系统服务间作用关系显示，流域水质净化服务(TN)主要受作物和畜禽供给服务的影响。③农作物播种面积、农业机械总动力和化肥施用量是影响流域水质净化服务(TN)的关键驱动因素。④流域可划分为三个生态功能分区：农产品主产区，生态涵养区和水质安全区，各分区对于农业发展和生态保护的侧重可有所不同。针对南四湖流域作物供给服务与水质净化间的显著权衡关系，亟需加强利益相关部门的协作，衔接主体功能区划与生态环境分区管控，实施经济与水环境可持续发展的空间规划。通过优化调控各分区种植和养殖的规模、结构及施肥方式等，可以在提升流域经济效益的同时减少氮输出，协调生态系统服务的权衡关系，为流域水环境综合管理和可持续发展提供决策支持。