區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務權衡研究——以橫斷山區(qū)小江流域為例.pdf

1、生態(tài)系統(tǒng)服務權衡研究旨在實現(xiàn)多種生態(tài)系統(tǒng)服務協(xié)調可持續(xù)的發(fā)展，提高社會經濟效益的同時，保護生態(tài)系統(tǒng)不再受脅迫，達到經濟效益和生態(tài)效益的雙贏。深入理解生態(tài)系統(tǒng)服務權衡關系可以為區(qū)域管理和決策人員提供科學、合理的數據支持。山地生態(tài)系統(tǒng)為人類社會發(fā)展提供著眾多不可替代的生態(tài)系統(tǒng)服務，是我國生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展的重要保障，也是生態(tài)系統(tǒng)服務權衡研究不可忽視的對象。本文以多種生態(tài)系統(tǒng)服務在垂直空間上權衡作用及變化為研究視角，基于云南小江流域自然、經

2、濟狀況，分析區(qū)域地質、地貌、氣候、水文、土壤、植被、社會經濟等要素數據，篩選出影響小江流域生態(tài)功能的四種典型的生態(tài)系統(tǒng)服務，碳存儲、產水、土壤保持和生境質量，在劃分垂直帶譜和垂直空間子域的基礎上，利用InVEST模型、ArcGIS10.2、SPSS等軟件對其四種生態(tài)系統(tǒng)服務進行了功能評估，討論其空間分布特征，通過空間疊置的方式，分析了小江流域四種生態(tài)系統(tǒng)服務權衡與協(xié)同的空間特征和分帶差異，量化了四種生態(tài)系統(tǒng)服務的效益值和兩兩權衡關系，并

3、分析了生態(tài)系統(tǒng)服務服務相對效益、綜合效益垂直空間差異，對比討論服務間兩兩權衡關系在各垂直帶譜上的變化以及造成差異的局部因素，得出以下結果和結論:
　　(1)小江流域生態(tài)系統(tǒng)服務功能空間差異較大。研究發(fā)現(xiàn)小江流域生態(tài)系統(tǒng)碳儲量為11.59Mt，產水總量為1.106億m3，土壤保持量為51.447t，平均生境質量因子約為0.557。流域干熱河谷區(qū)域，降雨少而溫度高，人類活動頻繁，城鎮(zhèn)居民點集中，因此河谷區(qū)域產水量，碳儲量，以及生境質量

4、都較低，中高海拔區(qū)域，對服務功能的制約和干擾因素減少，相對而言服務功能較高，反之，高山區(qū)域，服務功能又會降低。主要原因是土地利用類型由林地轉為草地或者裸地，生態(tài)系統(tǒng)結構發(fā)生變化，使得服務功能降低。
　　(2)流域內生態(tài)系統(tǒng)服務權衡關系占據主要地位，多以生境質量為主導服務，相互作用關系的地域垂直變化較大。生境質量主導的區(qū)域面積最大，占流域面積的33.87％;碳儲量功能主導區(qū)域面積為417.19km2;產水量功能主導區(qū)域面積為370.

5、54km2;土壤保持功能主導區(qū)域僅僅為84.05km2。兩種功能共同主導的區(qū)域碳儲量和生境質量面積最大;碳儲量、產水量和生境質量以及碳存儲、土壤保持量和生境質量共同主導面積分別為192.52km2、110.42km2;四種服務共同主導的區(qū)域面積僅為99.17km2，占流域面積不到3.3％。流域內強權衡區(qū)域主要集中南部大部分區(qū)域和北部;高協(xié)同區(qū)域面積較少，而弱協(xié)同作用主要集中在中部偏北的區(qū)域，在不同垂直帶譜上，干熱河谷帶主要以弱協(xié)同為主，

6、山地常綠闊葉與針葉林帶以強權衡為主，亞高山針葉林帶權衡與協(xié)同區(qū)域面積各占約一半，高山草甸帶則以協(xié)同作用為主，尤其高協(xié)同作用。
　　(3)小江流域整體相關性較低，而垂直帶譜上相關性較為顯著。利用Person相關系數分析法對小江流域生態(tài)系統(tǒng)間兩兩服務做相關性分析，在整個流域上，生態(tài)系統(tǒng)服務間的兩兩相關性較低，都不滿足顯著性檢驗要求，而在各個垂直帶譜上分別分析，服務間絕大多數相關性在p=0.05上顯著，部分服務間存在相關性，但并不顯著，

7、相關性的正負也表明了生態(tài)系統(tǒng)之間相互作用的權衡協(xié)同關系，不同帶譜上的差異，也驗證了小江流域生態(tài)系統(tǒng)服務垂直空間差異較大。
　　(4)流域四種生態(tài)系統(tǒng)服務的相對效益值和權衡關系直接影響著流域生態(tài)系統(tǒng)綜合效益。小江流域生態(tài)系統(tǒng)服務綜合效益最小值為0.04，最大值為0.799。在整個流域的小江河干道，生態(tài)系統(tǒng)服務綜合效益值是最低，在流域南部和東部東西兩側的生態(tài)系統(tǒng)服務綜合效益值相對較高，但較高值相對較離散;在不同垂直帶譜中，生境質量的相

8、對效益值都較高，且在兩兩關系中占據主導地位;土壤保持量的相對效益值較低，導致兩者服務的權衡關系相對較大;產水量的相對效益值要高于碳儲量;干熱河谷帶和高山草甸帶兩者綜合效益值較為離散相，變化較大，而在山地常綠闊葉與針葉林帶和亞高山針葉林帶，生態(tài)系統(tǒng)服務間的綜合效益值較為集中，同時也相對較為穩(wěn)定。
　　(5)小江流域生態(tài)系統(tǒng)服務相對效益和其兩兩權衡關系在垂直空間上也存在差異。隨著海拔的增高，除土壤保持外，其他生態(tài)系統(tǒng)服務相對效益值呈先

9、增加后減少的趨勢，綜合效益也不例外，土壤保持量的相對效益隨著海拔高度的增加，并沒有顯著變化，反而在高海拔區(qū)域逐漸降低;碳儲量和產水量，碳儲量和生境質量以及產水量和生境質量的權衡值在垂直海拔高度上的變化最顯著，在不同帶譜中，權衡的變化趨勢不同。
　　(6)根據區(qū)域權衡/協(xié)同關系，在不同的垂直帶譜內制定相應管理方案，鼓勵植樹造林，合理利用水資源和林木資源，有效治理小江流域水土流失、土壤酸堿化等問題，有效協(xié)調生態(tài)系統(tǒng)服務間的關系，對增加