區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡研究——以橫斷山區(qū)小江流域?yàn)槔?pdf

1、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡研究旨在實(shí)現(xiàn)多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)協(xié)調(diào)可持續(xù)的發(fā)展，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)不再受脅迫，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的雙贏。深入理解生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡關(guān)系可以為區(qū)域管理和決策人員提供科學(xué)、合理的數(shù)據(jù)支持。山地生態(tài)系統(tǒng)為人類社會(huì)發(fā)展提供著眾多不可替代的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，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(wù)權(quán)衡研究不可忽視的對象。本文以多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在垂直空間上權(quán)衡作用及變化為研究視角，基于云南小江流域自然、經(jīng)

2、濟(jì)狀況，分析區(qū)域地質(zhì)、地貌、氣候、水文、土壤、植被、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等要素?cái)?shù)據(jù)，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(wù)，碳存儲(chǔ)、產(chǎn)水、土壤保持和生境質(zhì)量，在劃分垂直帶譜和垂直空間子域的基礎(chǔ)上，利用InVEST模型、ArcGIS10.2、SPSS等軟件對其四種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)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(wù)權(quán)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(wù)的效益值和兩兩權(quán)衡關(guān)系，并

3、分析了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)服務(wù)相對效益、綜合效益垂直空間差異，對比討論服務(wù)間兩兩權(quán)衡關(guān)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(jié)果和結(jié)論:
　　(1)小江流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)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(chǔ)量為11.59Mt，產(chǎn)水總量為1.106億m3，土壤保持量為51.447t，平均生境質(zhì)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(dòng)頻繁，城鎮(zhèn)居民點(diǎn)集中，因此河谷區(qū)域產(chǎn)水量，碳儲(chǔ)量，以及生境質(zhì)量

4、都較低，中高海拔區(qū)域，對服務(wù)功能的制約和干擾因素減少，相對而言服務(wù)功能較高，反之，高山區(qū)域，服務(wù)功能又會(huì)降低。主要原因是土地利用類型由林地轉(zhuǎn)為草地或者裸地，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使得服務(wù)功能降低。
　　(2)流域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡關(guān)系占據(jù)主要地位，多以生境質(zhì)量為主導(dǎo)服務(wù)，相互作用關(guān)系的地域垂直變化較大。生境質(zhì)量主導(dǎo)的區(qū)域面積最大，占流域面積的33.87％;碳儲(chǔ)量功能主導(dǎo)區(qū)域面積為417.19km2;產(chǎn)水量功能主導(dǎo)區(qū)域面積為370.

5、54km2;土壤保持功能主導(dǎo)區(qū)域僅僅為84.05km2。兩種功能共同主導(dǎo)的區(qū)域碳儲(chǔ)量和生境質(zhì)量面積最大;碳儲(chǔ)量、產(chǎn)水量和生境質(zhì)量以及碳存儲(chǔ)、土壤保持量和生境質(zhì)量共同主導(dǎo)面積分別為192.52km2、110.42km2;四種服務(wù)共同主導(dǎo)的區(qū)域面積僅為99.17km2，占流域面積不到3.3％。流域內(nèi)強(qiáng)權(quán)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(qiáng)權(quán)衡為主，亞高山針葉林帶權(quán)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(guān)性較低，而垂直帶譜上相關(guān)性較為顯著。利用Person相關(guān)系數(shù)分析法對小江流域生態(tài)系統(tǒng)間兩兩服務(wù)做相關(guān)性分析，在整個(gè)流域上，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的兩兩相關(guān)性較低，都不滿足顯著性檢驗(yàn)要求，而在各個(gè)垂直帶譜上分別分析，服務(wù)間絕大多數(shù)相關(guān)性在p=0.05上顯著，部分服務(wù)間存在相關(guān)性，但并不顯著，

7、相關(guān)性的正負(fù)也表明了生態(tài)系統(tǒng)之間相互作用的權(quán)衡協(xié)同關(guān)系，不同帶譜上的差異，也驗(yàn)證了小江流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)垂直空間差異較大。
　　(4)流域四種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的相對效益值和權(quán)衡關(guān)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(wù)綜合效益最小值為0.04，最大值為0.799。在整個(gè)流域的小江河干道，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效益值是最低，在流域南部和東部東西兩側(cè)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)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(zhì)量的相

8、對效益值都較高，且在兩兩關(guān)系中占據(jù)主導(dǎo)地位;土壤保持量的相對效益值較低，導(dǎo)致兩者服務(wù)的權(quán)衡關(guān)系相對較大;產(chǎn)水量的相對效益值要高于碳儲(chǔ)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(wù)間的綜合效益值較為集中，同時(shí)也相對較為穩(wěn)定。
　　(5)小江流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相對效益和其兩兩權(quán)衡關(guān)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(wù)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(chǔ)量和產(chǎn)水量，碳儲(chǔ)量和生境質(zhì)量以及產(chǎn)水量和生境質(zhì)量的權(quán)衡值在垂直海拔高度上的變化最顯著，在不同帶譜中，權(quán)衡的變化趨勢不同。
　　(6)根據(jù)區(qū)域權(quán)衡/協(xié)同關(guān)系，在不同的垂直帶譜內(nèi)制定相應(yīng)管理方案，鼓勵(lì)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(diào)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的關(guān)系，對增加