农田生态系统服务功能及其评价方法研究

生态系统服务功能是目前生态学研究的热点领域。首先回顾了生态系统服务功能在国内外的研究进展。然后从农田生态系统的重要性出发，总结了农田生态系统的各项服务功能，并提出了对这些功能进行单项评价和综合评价的方法。表1，参13。     

鞍山市生态系统服务价值时空变化研究

分析鞍山市1995～2000年生态系统服务价值时空变化规律,为鞍山市可持续发展提供决策依据.应用Costanza生态系统服务价值计算公式,采用谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表进行计算.结果表明:1995～2000年,鞍山市生态系统服务价值从828.75亿元下降到819.36亿元,下降1.13%;生态系统服务价值空间分布不均,2000年,岫岩县生态系统服务价值占鞍山市的57.7%,鞍山市区仅占4.7%;不同土地利用类型对生态系统服务价值的贡献率也不相同,2000年,林地占总生态系统服务价值的68.02%,耕地占19.22%,湿地占10.81%,草地占0.65%,水域占1.29%.图4,表3,参11.     

1954-2005年三江平原生态系统服务价值损失评估

在遥感和地理信息系统技术支持下,通过历史时期地图数字化和遥感图像解译得到三江平原1954-2005年的6期土地利用数据,分析了过去50 a三江平原土地利用结构变化及其原因,定量评估了三江平原生态系统服务价值的变化趋势,并分析了其变化的空间差异。结果表明：1954-2005年间,三江平原土地利用变化剧烈,沼泽湿地面积比例从32.58%减少到7.44%,耕地面积比例从15.84%增加到55.16%。过去50 a间生态系统服务价值总量不断减少,减少幅度达48.00%。通过空间变化统计分析得出,生态系统服务价值减少、增加、没有变化的区域分别占58.16%、26.62%、15.22%。生态系统服务价值减少的区域内多发生由单位生态服务价值较高的沼泽湿地、林地和草地向耕地的转化;生态系统服务价值增加的区域发生了由单位生态服务价值较低的耕地向草地和林地的转化;生态系统服务价值基本不变的区域多为难以开垦的林地所覆盖。以上结果表明,人类活动是造成三江平原生态系统服务价值损失的主导因素。图5,表3,参15。     

福建省生态系统服务价值变化对土地利用变化驱动因子的敏感性分析

应用谢高地等人的生态系统服务价值系数,分析了1995—2005年福建省土地利用变化及其所引起的生态系统服务价值变化,以及生态系统服务价值变化对影响土地利用变化的总人口数、GDP和城市化水平3个驱动因子之间的敏感性。研究结果表明：①1995年以来福建省耕地、林地、草地的生态系统服务价值显著减少,而园地、建设用地、水域的生态系统服务价值明显增加,由于前者大于后者,因而导致总生态系统服务价值不断降低;②福建省生态系统服务总价值变化对人口增长、经济发展和城市扩展3个因素均缺乏敏感性,但相对来说其对人口增长最为敏感,其次为城市扩展,而对经济发展的敏感性最弱;11a来其对总人口、GDP、城市化水平的敏感性程度分别增加了24．45倍、39．67倍和23．67倍。③建设用地和园地的生态系统服务价值变化对人口增长具有敏感性,而各种土地利用类型的生态系统服务价值变化对城市化水平和GDP的变化均缺乏敏感性,且它们对总人口的敏感性系数要远大于它们对城市化水平和GDP的敏感性系数。表6,参22．     

东灵山辽东栎林生态系统健康仿真与评价研究

介绍了生态系统健康评价的模式，探讨了应用感知器人工神经网络进行健康评价的方法和原则，讨论了生态系统健康水平的表达方式；并以东灵山辽东栎林生态系统为例，基于生态系统的结构、功能、环境适应性及系统服务特征，建立了东灵山辽东栎林生态系统健康评价的人工神经网络仿真体系。采用土壤含水量、土壤有机质含量、样方物种相对多度和各样方多样性指数对9个实测样地进行了健康水平评价，数值化和可视化地再现了生态系统健康仿真过程。     

区域土地利用与生态系统服务价值变化研究

利用1996~2004年湛江市土地利用变更数据,在研究土地利用变化的基础上,从时空角度分析生态系统服务价值(ESV)变化。研究结果表明:①1996~2004年,湛江市耕地、林地、牧草地面积在减少,其中耕地减少最多,减少了11954.1 hm2;园地、居民点及工矿用地、交通用地、未利用土地面积在增加,其中居民点及工矿用地增加最多,增加了7696.4 hm2。②1996~2004年,湛江市总ESV在缓慢减少,减少了0.5716亿元,变化率-0.44%;湛江市ESVf变化的总体趋势是:气体调节、气候调节、土壤形成与保护、生物多样性保护、食物生产、原材料在减少,水源涵养、废物处理、娱乐文化在增加;不管是整体生态系统服务功能,还是单项服务功能,湛江市各县区都在减弱。表8,参10。     

三江自然保护区湿地生态系统生态评价

选取自然性、代表性、多样性、稀有性、适宜性、生态脆弱性和人类威胁等指标对三江自然保护区湿地生态系统进行了生态评价.运用AHP法通过对评价指标的等级化处理,确定了各评价指标的权重,并结合单项指标的评价结果计算得出三江自然保护区湿地生态系统的综合评价指数(CEI)为0.789 1,说明该保护区湿地生态系统的生态质量较好.此外,还分析了该保护区目前所面临的问题,并提出了相应的建议.图1,表5,参11.     

农田-湿地区域景观动态及其对生态系统服务功能的影响

利用覆盖穆棱-兴凯流域范围的50年代1：10万地形图以及1980年Landsat MSS影像和2000年Landsat TM影像，分别通过数字化和人工交互遥感解译获得研究区1954年、1980年和2000年的景观格局分布图。参照国家通用的土地利用分类系统，根据研究区具体情况，将研究区域景观分为8种主要类型，分别为旱田、水田、湿地、森林、草地、水域、城乡居民地和未利用地。考虑农田-湿地区域的具体情况，利用中国陆地生态系统服务单位面积价值作为基础来计算生成生态系统服务价值表，利用Constanza的生态系统服务价值评价方法，得到不同时间点的区域生态系统服务价值及其构成。结果表明：作为三江平原的重要组成部分。穆棱-兴凯流域在过去50年亦经历了剧烈的湿地农田化过程。其中1954～1980年这一时段是区域景观格局变化最为剧烈时期。在50年间，自然景观面积迅速缩减，大面积的农田取而代之。生态系统服务总价值在近50年间减少超过25％，约254．92亿元／a。由于湿地等自然景观的大量减少，气候调节功能、水源涵养功能和废物处理功能明显下降，减少的价值量分别为75．71亿元／a、71．74亿元／a和65．44亿元／a。农田的面积持续增加加强了区域的食物生产功能，近50年增加的价值量为4．02亿元／a。表4，参11。     

城市生态系统健康属性综合评价模型及应用研究

确定了城市生态系统健康评价指标体系,提出了基于属性理论的城市生态系统健康属性综合评价模型.以重庆北部新区为评价研究对象,运用该模型对重庆北部新区生态系统健康进行了评价,评价结果表明重庆北部新区城市生态系统现状综合健康属性属于一般健康类,并通过分析评价结果识别健康限制因素.通过实例研究可得出如下结论:应用城市生态系统健康属性综合评价模型和方法,可以找出影响城市生态系统健康的问题成因和限制因素,为城市规划、城市改造和城市实施可持续发展提供决策依据.     

湿地农田化过程对别拉洪河流域生态系统服务价值的影响

过去50年间,别拉洪河流域湿地农田化过程导致土地利用剧烈变化。研究其生态系统服务价值的变化情况,可以为区域生态环境保护和恢复提供科学依据。参照中国陆地生态系统单位面积服务价值表,利用别拉洪河流域5期土地利用数据,估算了湿地农田化过程引起的生态系统服务价值的变化。结果表明,经过近50年农业耕作,整个别拉洪河流域地区已成为一个以农田景观为主要类型的景观生态系统,湿地面积由8 421.58 km2减少到2 394.68 km2,耕地面积由330.47km2增加到7 864.23 km2。近50年来别拉洪河流域生态系统服务价值损失了324.24亿元,损失幅度约为61.05%,平均每年损失了6.36亿元。大面积湿地转化为农田是生态系统服务价值大幅度下降的主要原因。图2,表3,参12。     

黄土高原农业生态补偿的探讨

黄土高原的可持续发展需强调生态和经济的协调。而目前黄土高原生态经济建设存在的若干问题相当程度上表现为农业的外部性（生态保护带来的生态服务）得不到合理解决。从生态经济学的相关理论和方法出发，认为建立生态补偿机制是保持生态经济协调发展的重要途径之一。在对农业进行补偿的原理分析基础上，根据安塞县的生态系统服务价值，确定补偿系数为2．0％，计算得出该县2000年需要生态补偿量为1289．86万元。在此基础上探讨了农业生态补偿的途径和有待进一步完善的问题。图2，表1，参8。     

基于生态经济学理论与方法的生态补偿量化研究

以生态系统服务和生态足迹的理论和方法为基础,从国家宏观层面建立生态补偿的判定标准、量化模型和计算方法.在此基础上以中国各省份为例,研究中国区域之间的生态补偿量化问题.结果表明:1)生态赤字大小的顺序为东部>中部>西部,而生态系统服务价值贡献顺序恰好相反.2)东部地区该支付的生态补偿总量为439.50×108yuan/a,各省平均为73.25×108yuan/a;中部总量为482.98×108yuan/a,各省平均为40.25×108yuan/a,西部总量158.56×108yuan/a,各省平均为12.20×108yuan/a.建议国家建立生态补偿基金,协调区域生态服务与生态占用的矛盾.     

基于属性理论的城市生态系统健康评价

生态系统健康是生态学领域的研究热点之一.城市生态系统是城市社会经济发展的基础和载体,其健康状况直接影响到城市的可持续发展.本文从复合生态系统的角度,构建自然-社会-经济复合生态系统的城市生态系统健康评价指标体系,并应用属性理论建立了城市生态系统健康属性综合评价模型.在此基础上,将该方法应用于长沙市的实证研究中.结果表明,长沙城市生态系统现状属于一般健康类,其评价结果与实际情况大体吻合.采用属性理论综合评价方法能有效反映城市整体健康状况,具有一定的理论价值和可操作性,为促进城市生态系统健康发展、实施城市生态系统健康管理提供参考依据.     

基于GIS的蛟流河流域湿地生态系统健康评价

在全球气候变化影响和人类干扰影响下，湿地生态系统的健康受到严重的威胁。而湿地生态系统健康评价是对其健康现状的评价，并为管理者、决策者提供目标依据，以便更好地利用、保护、管理好流域湿地。湿地生态系统是一个复杂的过程，其健康评价受多因素影响。利用GIS空间技术，通过模糊综合运算方法将复杂多层次评价问题转化为定量评价，从而更合理有效地分析了蛟流河流域湿地系统健康状况。图5，表4，参12。     

基于局部微分方程组的生态系统模拟

将变系数微分方程组描述的一个生态系统模型,分解为几个常系数微分方程组描述的子模型。调用Matlab中的odes函数,通过研究这些局部常系数微分方程组而实现对整个生态系统的模拟与仿真。运行结果表明,模型的拟合性教好;抗性分析表明,计算结果可信。因此这种仿真算法在生态系统模拟中可行。     

基于Logistic的区域交通基础设施生态系统演化模型

作为城市(群)生态系统的子系统,区域交通基础设施系统具有类似自然生态系统的递进演化特征,是一个非线性耗散结构体系,由于环境容量的限制,区域交通基础设施生态系统的演化和平衡满足Logistic模型.本文分析区域交通基础设施生态系统演化的动力机制,构建系统演化模型及系统种群共生演化模型,描述系统整体演化过程及系统多种群趋向不同平衡态的演化路径.以上海市对外交通系统为例,验证区域交通基础设施生态系统演化模型的准确性和实用性,反推上海市对外交通系统演化的Logistic方程,并预测其演化趋势.以上海市市内三种交通类型演化为例,验证区域交通基础设施生态系统多种群共生演化模型.根据模型结果,本文系统提出注重维护已有设施、合理发展公共交通、引进推广绿色交通的区域交通基础设施发展策略,为城市(群)交通基础设施网络功能优化和能力提升提供理论支撑.     

外生式农村电商生态系统构建过程与机制——基于农村淘宝的案例

以烟台市福山区农村淘宝的发展过程为例，借助赋权理论对外生式农村电商生态系统的构建过程进行探索性剖析。研究发现，地方政府和电商平台企业是外生式农村电商生态系统构建的核心参与者；系统的构建过程就是核心参与者对关键参与者赋权的过程，结构赋权、心理赋权和资源赋权分别对应系统构建的3个阶段；IT是核心参与者赋权的工具。研究不仅打开了外生式农村电商生态系统构建的过程黑箱，而且对农村电商的发展具有实践指导意义。