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黄河流域生态系统服务评估与多情景预测——以宁夏段为例

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甘肃水利水电技术 2024年第7期60卷 32-36,40页

作者：刘涛河南省地质科学研究所有限公司河南郑州450007

生态系统服务评估与预测对于区域生态保护和高质量发展具有重要意义。以黄河流域宁夏段为例,基于土地利用、气候、地形和社会经济等多源数据,结合PLUS模型和当量因子法,对宁夏2020—2030年多种情景下的生态系统服务价值进行了评估和预... 详细信息

生态系统服务评估与预测对于区域生态保护和高质量发展具有重要意义。以黄河流域宁夏段为例,基于土地利用、气候、地形和社会经济等多源数据,结合PLUS模型和当量因子法,对宁夏2020—2030年多种情景下的生态系统服务价值进行了评估和预测。结果表明:①PLUS模型模拟的Kappa系数为0.854,总精度为0.902,所建模型适用于宁夏土地利用模拟预测;②所有土地利用类型的敏感性指数均小于1.000,说明生态系统服务价值计算结果的可信度较高;③2020年宁夏生态系统服务总价值整体减少了41.401亿元,不同情景下的总价值均有所减少;④2030年生态保护情景下的总价值最高,为1482.725亿元,在城市发展情景下最低,为1467.733亿元;⑤整体来说,宁夏以生态保护情景最为适宜,但是不同地级市并不完全适用于生态保护情景,需要因地施策。

关键词：生态系统服务评估多情景预测当量因子法 PLUS模型黄河流域

基于生态系统服务评估的农地生态补偿机制研究进展

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资源科学 2020年第11期42卷 2251-2260页

作者：李霜聂鑫张安录湖北经济学院经济与贸易学院武汉430205 广西大学公共管理学院南宁530004 华中农业大学公共管理学院武汉430070

为推进生态保护与修复,中共中央对生态补偿制度体系建设提出了新的指导意见,并在重点区域进行了实践。但是,生态系统服务空间供需错位导致参与主体不明确,生态补偿标准不统一阻碍机制的稳定运行,影响了生态补偿机制的实施效果。因此,本... 详细信息

为推进生态保护与修复,中共中央对生态补偿制度体系建设提出了新的指导意见,并在重点区域进行了实践。但是,生态系统服务空间供需错位导致参与主体不明确,生态补偿标准不统一阻碍机制的稳定运行,影响了生态补偿机制的实施效果。因此,本文剖析生态系统服务供给和需求的概念,总结二者的相互关系,分析生态系统服务流的定义和传递过程,介绍生态系统服务评估的主要建模方法,同时归纳农地生态补偿机制构建、补偿标准确定和参与主体识别的现状。在此基础上,指出生态系统服务评估的不足之处和未来方向,概括生态系统服务建模方法的发展趋势,为农地生态补偿机制的设计和改进提出可行的方向和思路。根据分析和梳理得出主要的研究进展为:①目前的生态系统服务评估侧重功能和潜力,忽视了生态系统服务传递的中间过程;②生态系统服务的建模方法不断被完善,技术门槛逐渐提高,并更加注重多元化、交叉学科的融合;③农地生态补偿机制的方案设计亟需结合生态系统服务的空间流动属性进行改进。因此,合理地改进农地生态补偿方案,可根据农地生态系统服务流的空间流量分布测度生态补偿标准,并通过识别生态系统服务效益的接收对象确定参与主体,从而建立农地生态补偿机制的运行平台。

关键词：农地生态系统服务评估生态系统服务供给生态系统服务需求生态系统服务流生态补偿机制

生态承载力与生态系统生产总值耦合的生态系统服务评估——以福建省长汀县为例

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水土保持学报 2021年第5期35卷 150-160页

作者：陈华阳王远黄逸敏伍博炜赖文亭福建师范大学福建省亚热带资源与环境重点实验室福州350007 福建师范大学地理科学学院福州350007 自然资源部资源环境承载力评价重点实验室北京101149

生态系统质量是区域探索生态优先、绿色发展为导向的高质量发展的重要基础。开展区域生态系统服务评估可获取国土空间生态本底特征,为生态系统保护格局构建提供现状底图,明确生态系统修复重点、国土空间优化提供导向。以长汀县为例,基... 详细信息

生态系统质量是区域探索生态优先、绿色发展为导向的高质量发展的重要基础。开展区域生态系统服务评估可获取国土空间生态本底特征,为生态系统保护格局构建提供现状底图,明确生态系统修复重点、国土空间优化提供导向。以长汀县为例,基于地区生态典型性、区域生物量差异及公众支付意愿与能力构建特色评价指标,采用生态承载力与生态系统生产总值耦合研究方法,对长汀县生态系统服务进行县域、镇域、村域及系统斑块等多尺度评估。结果表明:长汀县生态系统服务等级空间分布符合区划规律,大致呈中间低、四周高的特征;尺度细化使结果分布异质性更强,可为开展生态修复、空间优化提供更具针对性的建议;长汀县生态系统较为脆弱,低生态等级乡镇个数占比高达38.89%,影响因素多样,水土流失及森林覆盖率影响显著;地形地势、人类活动、政策实施影响生态承载力的空间分布,地势平坦的人口稠密区系生态承载力低值集中区;森林生态系统在生态系统生产总值评估中扮演重要角色,生态系统生产总值均值等级极高的4个乡镇,其森林生态系统面积皆占89%以上。通过对生态承载力与生态系统生产总值耦合的方法进行探究,有利于推进"两山"理论的应用实践,将为地区生态系统服务提升与空间发展提供参考建议。

关键词：生态承载力生态系统生产总值生态系统服务评估

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生态系统服务评估在政策中的应用研究进展

环境保护科学 2023年第2期49卷 7-17页

作者：李若男刘睿中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049

生态系统服务科学评估是生态保护政策制定的基础,但其在政策制定过程中的作用范围及应用效果仍处于探索阶段。文章在系统梳理生态系统服务分类及常用生态系统服务供能量及价值量评估方法基础上,从生态保护政策目标制定、区域划定及受益... 详细信息

生态系统服务科学评估是生态保护政策制定的基础,但其在政策制定过程中的作用范围及应用效果仍处于探索阶段。文章在系统梳理生态系统服务分类及常用生态系统服务供能量及价值量评估方法基础上,从生态保护政策目标制定、区域划定及受益者识别等方面分析了生态系统服务能够提供的作用;结合我国生态安全及生态文明制度需求,从国家尺度到局地尺度上,利用典型应用案例探讨了生态系统服务在生态保护政策中的应用效果;并进一步提出未来生态系统服务评估在生态保护政策应用中的切入点,即规范评估方法,建立生态系统过程-服务-居民福祉关联,注重基于生态系统服务评估的政策创新。以期为生态系统保护、生态文明制度建设提供支持。

关键词：生态系统服务生态系统服务评估生态保护政策政策设计

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基于生态系统服务评估的长江武汉段城市河流廊道蓝绿空间优化

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中国园林 2023年第6期39卷 88-94页

作者：邱悦文晨戴菲华中科技大学湖北省城镇化工程技术研究中心武汉430074 华中科技大学建筑与城市规划学院景观学系武汉430074

为推动城市河流保护修复和可持续性发展,该研究在长江生态大保护规划背景下选取武汉段作为研究对象,引入生态系统服务(ES)理论,基于ArcGIS软件和InVEST模型工具集,筛选计算了代表研究区综合特征的5个模块(生物多样性、微气候调节、水净... 详细信息

为推动城市河流保护修复和可持续性发展,该研究在长江生态大保护规划背景下选取武汉段作为研究对象,引入生态系统服务(ES)理论,基于ArcGIS软件和InVEST模型工具集,筛选计算了代表研究区综合特征的5个模块(生物多样性、微气候调节、水净化、审美质量、休闲与娱乐),并通过可达性评估了其高值与人口之间的耦合度。结果显示区域ES与人口的空间匹配较为失衡,呈现区段梯度变化趋势。根据耦合度结果,建议划分4类优先区域,提出优化蓝绿空间格局和构建蓝绿空间网络的建议,目的为均衡区域的ES存量和激活ES流量。本研究的存量和流量测定评估体系能有效识别ES转化的薄弱区,助力区域综合效益提升,为城市河流廊道的空间优化提供参考。

关键词：风景园林生态系统服务评估存量流量城市河流廊道蓝绿空间

基于智慧农业理念与生态系统服务评估的农业观光园规划研究

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基于智慧农业理念与生态系统服务评估的农业观光园规划研究

作者：车蓉贵州大学

学位级别：硕士

随着城市化进程加快及现代互联网技术高速发展,农业观光园以打造富美乡村、建设生态文明及实现乡村振兴得到发展机遇,同时以提高自然环境资源、农业景观及农家乐趣获得青睐。因此传统观光园单一化建设目标不能满足时代发展对农业观光园... 详细信息

随着城市化进程加快及现代互联网技术高速发展,农业观光园以打造富美乡村、建设生态文明及实现乡村振兴得到发展机遇,同时以提高自然环境资源、农业景观及农家乐趣获得青睐。因此传统观光园单一化建设目标不能满足时代发展对农业观光园多元化需求,亟需建设符合时代特征的农业观光园,即将生态系统建设、以物联网技术为基础的智慧农业及美学景观等目标融入农业观光园设计中。本研究通过分析农业观光园发展现状,找到现有研究中优势与不足,利用定性研究与定量分析相结合的方法,探索农业观光园规划理论与方法,最后应用于实践案例。主要研究结果如下:(1)选取三个具有智慧农业理念的典型农业观光园案例,针对智慧农业设计理念、智慧农业系统结构建构、智慧农业实际应用三方面进行定性研究。发现案例存在智慧农业体系模块不完整、智慧农业子系统不兼容、智慧农业基础建构缺少信息共享空间及智慧型农业人才储备不够的问题,同时也有借鉴之处,因此基于案例研究对智慧型农业观光园规划启示为:一是建设时应明确园区定位,融入设计理念;二是建设智慧农业系统结构设计时保障智慧农业模块完整性,并加入信息共享空间;三是建立专属于农业观光园的智慧旅游系统,注重人才培养体系建设;四是建构农业、生态及智慧为一体的循环体系。(2)选取与规划案例在定位、主题及农业生产等方面相似案例,利用市场价值法、价值替代法与当量因子法等生态系统服务评估方法,从四个Ⅰ级分类和八个Ⅱ级分类对农业观光园进行评估,根据评估结果及相关研究发现,基于生态系统服务评估结果对农业观光园规划启示为:一是生态系统服务价值量大小与园区功能相关,因此需明确园区功能,以目标驱动规划;二是农业观光园评估结果中景观美学价值较低,但研究表明景观美学与减少土壤侵蚀、保护生物多样性、增加土壤碳汇等其他公共产品和服务呈正相关,因此规划中应注重景观美学与其他功能协调统筹;三是评估表明产品供给价值量巨大,规划中应注重产品价值设计,增强游客体验感,增加农业观光园吸引力和竞争力。(3)对农业观光园从智慧农业及生态系统服务价值两个角度研究农业观光园,形成了指导农业观光园的设计策略,包括了规划目标、规划定位与理念及指导策略,并以实例验证设计策略。在设计策略下,农业观光园从建设智慧型农业、建构生态循环系统、增强科研示范作用及提升景观观赏性四个方向规划。建构智慧型农业即形成感知层、传输层及应用层的结构,将农业观光园打造成多模块系统融合的园区;建构生态循环系统是将自然、农业及人工生态系统有机结合,形成全面统一且相互影响系统,实现景观和生物多样性,使观光园为环境与人类提供生态福祉。增强科研示范作用是园区中形成示范空间,展示优势品种及高新栽培技术。提升景观观赏性是充分利用果树资源打造园区,营造具有场地特征的观光园。

关键词：农业观光园智慧农业生态系统服务评估总体规划

基于生态系统服务评估的鹤庆西草海湿地水资源利用优化

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基于生态系统服务评估的鹤庆西草海湿地水资源利用优化

作者：王晰云南大学

学位级别：硕士

鹤庆西草海湿地是云南典型的高原坝区湿地类型之一,2001年被列为大理州级自然保护区。西草海湿地是重要的候鸟迁飞通道和大量候鸟的越冬栖息地,也是周边社区农业灌溉的重要水源地,在维持生物多样性、提供水源、调节区域气候以及涵养水... 详细信息

鹤庆西草海湿地是云南典型的高原坝区湿地类型之一,2001年被列为大理州级自然保护区。西草海湿地是重要的候鸟迁飞通道和大量候鸟的越冬栖息地,也是周边社区农业灌溉的重要水源地,在维持生物多样性、提供水源、调节区域气候以及涵养水源等方面具有重要作用。西草海一年中大多时段能够同时满足灌溉和生态系统服务功能,但每年插秧保苗季节(5月份)多泵站集中从西草海抽水,对其生态服务功能造成一定影响,特别是较干旱年份,由于过量取水,造成西草海大部分面积干涸、龟裂,严重影响了其生态系统服务功能。本文基于对西草海湿地主要生态服务功能的分析,采用环境价值评价方法对西草海湿地生态系统服务功能进行评价。然后通过对研究区域野外实地调查,识别湿地生态系统功能与社区社会生产的主要矛盾,即实现维持湿地生态系统健康的湿地生态需水和社区农业生产活动的水资源供给之间的平衡。利用高精度地形测量获取西草海三维地形,构建简化的水位—面积—库容的概念模型,并结合西草海湿地最小、适宜生态水位,推算出湿地最小、适宜生态需水量。根据湿地农业用水需求,设计不同降水频率情景下的湿地可供农业用水量,最后提出不同时间节点冲突的水资源调控措施和面向调控措施的生态补偿方案,提出平衡湿地保护和社区经济发展的西草海湿地水资源利用优化管理模式。主要结论如下:(1)根据对西草海湿地主要生态系统服务功能的识别,定量评价2015年西草海湿地生态系统的9项服务价值,得到湿地总价值为3320.31万元,占当年鹤庆县生产总值的0.60%。从物质生产、休闲娱乐和教育科研三方面评价西草海湿地的直接使用价值为857.37万元,占总价值的25.82%;从涵养水源、固碳释氧和维持生物多样性三方面评价西草海湿地的间接使用价值为357.47万元,占总价值的10.77%;应用条件价值法,通过对个人支付意愿的问卷调查,测算出西草海湿地的非使用价值为2105.47万元,占总价值的63.41%。(2)根据湿地管理部门多年管理和运营经验,结合湿地水位与水面面积关系曲线,保持西草海中海明水面高程2192.497m为湿地最小生态水位。考虑地质地貌、主要鸟类对水位的需求,综合确定西草海湿地适宜生态水位为2193.189m。采用生态水位推算生态需水量的方法,计算出西草海湿地最小生态需水量9.808×10m,适宜生态需水量58.265×10m。(3)通过对湿地农业用水情况调查分析,计算出每年从西草海抽水用于灌溉的水量为242.64×10m,其中每年5-6月份集中插秧、保苗,共抽走西草海水近162.05×10m。在关键用水时期选用P=10%、P=25%、P=50%、P=75%、P=90%5种不同降水频率情景,当降水频率P≤50%时,湿地可供水量大于农业用水量,不存在用水缺口;在P=75%、P=90%降水频率条件下,为满足西草海湿地最小生态需水要求,分别需调水2.94×10m、54.53×10m。(4)针对西草海湿地水资源利用的主要矛盾提出不同时间节点冲突的水资源调控措施和面向调控措施的生态补偿方案,其中5月份农业关键用水时期,应满足湿地最小生态水位,即西草海中海明水面高程2192.497m,低于该水位停止从西草海取水,不足水量考虑从东草海调水;每年10月至次年3月候鸟越冬期,建议在此期间维持湿地适宜生态水位2193.189m,此时三个水体的水量为58.265×10m。明确西草海湿地保护与社区直接利用之间的核心冲突是西草海湿地保护管理与科学利用的基础,通过将西草海湿地的生态系统服务价值和水资源供给产生的农业经济价值进行对比,得到在面对水资源利用冲突时应优先保证湿地生态需水,进而维持湿地生态系统健康,为平衡“水资源调节和供给”服务功能与湿地生态系统服务功能之间的矛盾提供量化依据。

关键词：生态需水水资源利用优化生态系统服务评估鹤庆西草海湿地

基于生态系统服务评估的北京昌平区绿色空间格局优化研究

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基于生态系统服务评估的北京昌平区绿色空间格局优化研究

作者：倪永薇北京林业大学

学位级别：硕士

城市高速发展引起土地利用方式的巨大变化,城市建设用地不断蔓延使绿色空间遭受侵占,不仅导致生态环境质量的下降,而且对生态系统服务功能的持续提供和人类福祉造成消极影响。在城市化进程中,权衡城市发展与生态保护的关系,优化城市建... 详细信息

城市高速发展引起土地利用方式的巨大变化,城市建设用地不断蔓延使绿色空间遭受侵占,不仅导致生态环境质量的下降,而且对生态系统服务功能的持续提供和人类福祉造成消极影响。在城市化进程中,权衡城市发展与生态保护的关系,优化城市建设用地与绿色空间格局,是保证生态系统服务持续提供的关键,是实现城市可持续发展的基础。北京昌平区是京津冀西北部生态涵养区的重要组成部分,将生态保护作为第一要务,发展特色历史文化旅游。本文确定北京昌平区为研究对象,基于景观生态学、风景园林学与城市规划等理论探讨合理的生态系统服务评估体系框架,为绿色空间格局优化建设提供切实可行的理论依据。首先,使用CA-Markov模型基于2010年与2017年土地利用变化,预测城市自然发展状态下2024年土地利用类型,为后续研究提供数据支撑;继而,根据国内外研究热点,结合昌平规划以生态与文化传承为重点,遴选出碳储量、土壤保持、水源供给、生物多样性、可达性、社会资源聚集度与文化遗产等7项生态系统服务指标,并对昌平区2017年与2024年的土地利用方式核算总生态系统服务指数;然后,依据评估结果划分为高、中、低生态系统服务值绿色空间,分析不同类型绿色空间时空变化趋势与原因,提出相应的建设策略;最后,采用最小阻力累计模型,构建在综合阻力面影响下的生态廊道,提出绿色安全生态安全格局构建策略,进一步论述昌平区绿色空间格局优化策略。此外,2024年绿色空间的时空变化趋势、绿色空间生态廊道网络体系构建等均与昌平分区空间规划契合度较高,表明研究提出的绿色空间格局优化策略可为昌平区未来开发建设提供空间指引。

关键词：绿色空间格局格局优化生态系统服务评估空间规划

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甘肃白龙江流域生态系统服务评估及影响因素

甘肃白龙江流域生态系统服务评估及影响因素

作者：张玲玲兰州大学

学位级别：硕士

甘肃段白龙江流域处于青藏高原向黄土高原和西秦岭山地过渡的生态交错带,是长江上游的水源涵养区和重要生态屏障。近年来由于区域人口及社会经济发展的需要,林草资源曾一度被过度开发利用,矿山开采以及自然灾害频发,严重影响着流域生态... 详细信息

甘肃段白龙江流域处于青藏高原向黄土高原和西秦岭山地过渡的生态交错带,是长江上游的水源涵养区和重要生态屏障。近年来由于区域人口及社会经济发展的需要,林草资源曾一度被过度开发利用,矿山开采以及自然灾害频发,严重影响着流域生态系统服务功能和人类福祉。生态系统服务即生态系统为人类提供的各种惠益,全球气候变化、土地利用、自然灾害、人类活动等影响着区域生态系统服务。如何科学认识生态系统服务机制,准确分析生态系统服务时空格局演变,量化生态系统服务在气候变化、自然灾害、土地利用和人类活动等干扰下的变化,综合区域自然生态环境特征和人文信息进行生态功能类型分区,对实现区域生态系统维持和保育,以及人类福祉的可持续发展具有重要的现实意义和指导作用。本研究以3S技术为平台,运用InVEST模型,结合统计数据分析和实地调研开展白龙江流域生态系统服务功能时空变化特征、影响因素辨析及生态系统功能分区研究,旨在为流域生态系统保育和管理,及类似流域的管理和研究提供科学依据和参考。初步研究结论主要有:(1)1977～2014年间,甘肃白龙江流域土壤保持量、碳储存量和生境质量指数总体呈先减小后增加的趋势,高值区主要分布在自然保护区和林业管护区,低值区域主要位于白龙江河谷沿岸地带、农耕区和乡镇聚落区。产水量的高低值分布区域分别与前三项服务的高值区和低值区基本一致。流域的农作物功能总体上有所提升,高产区主要分布在宕昌县和武都区。(2)研究期间,耕地明显表现出先增加后减少的趋势,而林地的变化趋势则正好相反,建设用地面积持续增加。不同土地利用类型中,林地对流域生态系统的调节服务和支持服务的促进作用最大;林草地的增加是碳储存、土壤保持、产水功能改善,以及生境质量维持的主要原因;同时生态环境的改善及农业种植结构的调整等原因使得农作物供给服务功能提高。(3)甘肃白龙江流域人类活动强度高值区主要沿白龙江干流河谷呈条带状分布,低值区集中分布在自然保护区和林业管护区。相关性分析表明人类活动强度的增强是流域产水服务、调节服务和支持服务降低的主要驱动因素,其对生境质量的影响尤为显著。(4)从空间分布来看,自然灾害极度和高度危险区主要分布在舟曲—武都—文县段白龙江河谷沿岸地带,低度危险区则主要包括地表扰动较少的自然保护区和林业管护区等区域。相关性分析表明自然灾害的发生是导致生态系统服务功能降低的主要动因。(5)1977～2014年间甘肃白龙江流域气候表现出普遍变暖的现象。研究区内温度适当升高,有益于提升农田生态系统的生产功能。土壤保持功能受温度影响相对较小或基本不受其影响。温度对产水功能的影响与甘肃白龙江流域的气候变化格局有关。降水量的增多有利于各项生态系统服务功能的维持和提高。(6)根据主要生态系统服务的空间分布及地形地貌特征,研究区可划分为7个生态功能区,即岷宕山地农业生态功能区、白水江生态保育区、白龙江上游碳储存和生物多样性复合生态功能区、白龙江下游土壤保持功能区、白龙江河谷农业生态功能区、白龙江河谷滑坡泥石流重点防治生态功能区、白龙江流域水源供给生态功能区,并提出了针对性的生态系统服务与人类活动管控对策与建议。

关键词：生态系统服务评估 InVEST模型土地利用人类活动强度自然灾害气候变化甘肃白龙江流域生态功能类型分区