基于InVEST模型的喀斯特流域水源涵养量——以贵州省内乌江流域为例

探讨喀斯特地区流域生态系统的水源涵养能力对为当地制定水土流失方案和规划水源涵养林有重要意义。以贵州省内乌江流域为例,采用In VEST模型定量评估研究区产水量和水源涵养量,在此基础上,探讨了纯喀斯特、亚喀斯特和非喀斯特景观涵养水分能力的差异。结果表明:1)研究区总产水量为365.14×10~8m~3,总水源涵养量为14.66×10~8m~3,单元产水量和单元水源涵养量分别为549.06 mm~3和55.12 mm~3;2)产水量空间分布表现为自南向北逐渐递减,水源涵养量空间分布呈现自南向北逐渐递增趋势;3)地类间的单元水源涵养量由高到低排序为林地草地耕地裸地建设用地水域;三种景观的单元水源涵养量由高到低排序为非喀斯特亚喀斯特纯喀斯特。     

济南市南部山区水源涵养区生态补偿标准核算

通过生态补偿基本理论与研究区域的实际情况相结合,运用机会成本法、生态系统服务功能价值法分别对济南市南部山区水源涵养区的第二产业机会成本、生态保护修复的机会成本进行估算,并且分树种对森林、农田和水体的水源涵养与水土保持的生态系统服务功能价值进行核算。结果表明,济南市南部山区水源涵养区第二产业机会成本为4.28×10~3万元,占用村社集体的防护林用地的机会成本为1.437×10~3～2.472×10~4万元,水源涵养、水土保持生态系统服务功能价值共计2.18×10~4万元,水源涵养区所需生态补偿额度共计3.18×10~4～6.08×10~4万元。     

新疆巴尔鲁克山自然保护区森林生态系统服务功能价值评估

以巴尔鲁克山自然保护区的森林生态系统为研究对象,从物质量与价值量的角度,采用影子工程法、机会成本法、市场价值法等研究方法,对巴尔鲁克山自然保护区森林生态系统生产有机物、涵养水源、保育土壤、固碳释氧、净化环境、营养元素积累、生物多样性保护、森林游憩这8项功能12个指标进行价值量评估,最后算出研究区森林生态系统服务功能总价值和单位面值价值。结果表明:该自然保护区森林生态系统服务功能总价值为:7.05×108元·a-1,单位面积价值为:3.08×104元·hm-2·a-1。其中,直接经济价值为0.5×104元·a-1,占总价值中的7.04%;间接价值总和为6.6×104元·a-1,占总价的92.96%。各项功能价值的大小顺序为:固碳释氧价值涵养水源价值生物多样性保护价值保育土壤价值游憩价值积累有机物价值净化环境价值生产有机物价值。     

永昌县东大河天然林区生态系统服务功能经济价值评估

根据有关文献研究数据，参照中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》，对永昌县东大河林区生态系统服务功能价值进行了评估。结果表明，东大河天然林区生态系统服务功能经济价值为16．26×10^8元。其中，涵养水源功能价值2．67×10^8元，保育土壤功能价值7．92×10^8元；固碳释氧功能价值0．36×10^8元，积累营养物质功能价值2．95×10^8元；净化空气功能价值6．8×10^6元，娱乐文化功能价值2．29×10^6元；生物多样性保护价值2．27×10^6元。     

拉萨地区典型生态系统服务功能的比较研究——以达孜县为例

以拉萨达孜县为例,采用市场价值法、影子价格法、替代工程法等,对山地灌丛草原、青稞农田和北京杨人工林3类典型生态系统的服务功能进行比较研究.结果表明:达孜县山地灌丛草原、青稞农田和北京杨人工林生态系统的物质生产、固定CO_2、释放O_2、涵养水源、维持营养物质循环等服务功能总价值分别为265.03×10~4,37139.38×10~4,263.82×10~4元/a.其中,生命支持功能的价值分别是产品服务价值的4.81,1.19,7.85倍,3类典型生态系统生命支持功能的经济价值均大于其产品服务价值.     

鸡公山自然保护区森林生态系统间接价值评估

使用市场价值法、影子工程法、机会成本法和替代花费法等对鸡公山自然保护区森林生态系统间接价值进行了评估 .结果表明 ,保护区总的生态功能间接价值为 691 1 4.6万元 .其中涵养水源价值 795 3.9万元 ,净化水质价值 1 2 65 .3万元 ,保持土壤价值 5 775 4. 1万元 ,固碳制氧价值 2 1 1 4.2万元 ,净化环境价值(吸收 SO2 量 ) 2 6.1万元 ,防治病虫害价值 1 .0 2万元     

五马河流域森林生态系统服务价值评估

森林生态系统是最大的陆地生态系统,明确森林生态系统服务功能价值对其管理和发展有重要意义。运用影子工程法、市场价值法、费用分析法等价值评估方法,对2015年五马河流域森林生态系统涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境和生物多样性保护6项服务进行价值评估。结果显示:2015年五马河流域森林生态系统服务总价值为1. 32×109元/a,其中涵养水源价值最高,为5. 54×108元/a,积累营养物质的价值最低,为2. 06×107元/a。6项服务的价值排序:涵养水源价值固碳释氧价值生物多样性保护价值净化大气环境价值保育土壤价值积累营养物质价值。建议加强对森林生态系统的管理与调控,促进五马河流域整体生态系统服务总价值的增加。     

九寨沟森林生态系统水源涵养量计算分析

目前,在整个陆地生态系统中研究最多的就是面积量很大的重要的森林生态系统,综合考虑涵养量估算技术和实用目的,本文提出森林水源涵养量就是森林拦截的可提供给人们利用的水量的定义,通过对森林水源涵养量概念厘定,结合九寨沟森林生态系统的实例,对九寨沟森林生态系统水源涵养状况进行分析,对九寨沟森林水源涵养量进行了估算.结果表明:九寨沟森林生态系统的年水源涵养量为1.60219×1012 m3 由此可见,在地区可持续发展进程中,森林生态系统的生态价值还是十分重要的.     

农地“非农化”生态功能价值评估研究

农地"非农化"过程会使区域生态系统服务功能价值发生显著变化.以川西北民族地区为对象,基于该区2005和2015年遥感数据及土地利用数据,利用生态系统服务价值赋值法,研究农地"非农化"转变引起的生态服务价值变化特征.结果表明:2005～2015年,研究区农用地生态价值由1 013.54×10~8元/a增加到1 222.08×10~8元/a,10年间生态服务总价值上升208.54×10~8元.农用地结构改变是该区生态服务价值上升的最主要因素.农用地中林地和草地的生态服务价值显著大于建设用地和其他农地类型.林地面积上升使生态服务价值增加281.82×10~8元,草地面积锐减导致其生态价值下降73.24×10~8元.该时期建设用地面积上升0.06×10~5 hm~2,上升率达46.15%,但其生态服务价值变化量仅0.34×10~8元/a,对区域生态服务总价值影响不大.研究表明,区域退耕还林工程的实施,促进了林地面积的大幅增长,对维持区域生态服务功能起到了关键作用.     

基于InVEST模型的称钩河流域土壤保持功能研究

选择陇中黄土高原称钩河流域为研究区,采用InVEST模型进行土壤侵蚀及土壤保持空间分布模拟.结果表明:称钩河流域2014年潜在与实际土壤侵蚀量分别为6.45×10~6和1.15×10~5t,土壤侵蚀模数为725.24 t/(km~2·a),整个流域以微度侵蚀为主,面积占整个流域的94.69%;全流域的土壤保持总量为6.35×10~6 t,单位面积土壤保持量为39 861 t/(km~2·a),土壤保持率高达98.34%;不同土地利用类型土壤保持总量从大到小依次是:梯田天然草地有林地灌木林地建设用地旱平地人工草地坡耕地裸地,梯田的土壤保持总量最高,为2.4×10~6t,占总量的37.69%.     

不同喀斯特岩性区森林生态系统水源涵养功能分析

喀斯特地貌受其自然条件的约束与影响,会形成特殊的生态系统以及较为脆弱的生态环境。而生态系统水源涵养功能则能有效地调节区域水分循环,控制河流源头水土流失,改善和净化水质并拦蓄降水,是喀斯特地区生态恢复与治理的重要功能之一。本文以降水、岩性及土地利用等数据为数据源,选取西南喀斯特地区为研究区,采用降水贮存量法,分析研究区不同喀斯特岩性区生态系统水源涵养功能,得出以下结论:1) 2015年西南喀斯特地区水源涵养总量为1.18×10~(17)m~3;2)水源涵养量的最大值出现在云南省孟连傣族拉祜族佤族自治县,最小值出现在贵州省毕节市;3)西南喀斯特地区以灰岩组合类岩性区为主,其中连续性灰岩岩性区分布最广;4)水源涵养功能随碳酸盐岩含量的增高而减少,以灰岩为主的岩性区的水源涵养功能比以白云岩为主的岩性区的水源涵养功能差。     

云和县森林生态系统水源涵养功能评估

云和县是浙江省的重要生态功能区,具有十分重要的水源涵养功能.以浙江省云和县2007年森林资源二类调查数据为基础,结合文献参数数据,运用综合蓄水能力法,估算云和县林冠层、枯落物层和土壤层3个不同作用层的水源涵养量,并对不同森林类型、林龄、立地条件下森林涵养水源功能以及空间分布进行对比分析.结果表明:1)2007年云和县森林生态系统总涵养水源量为7584.49×104 m3,其中94.18％来源于土壤层蓄水,4.19％来源于林冠截留降水,枯落物层枯落物层持水量占1.63％;2)各森林类型总涵养水源量大小依次为阔叶林＞松木林＞杉林＞经济林＞竹林＞灌木林,单位面积涵养水源量平均为908.49 t/hm2,大小依次为阔叶林＞竹林＞杉林＞松木林＞经济林＞灌木林;3)水源涵养林不同年龄组的贡献率为幼龄林(43.60％)＞中龄林(26.91％)＞近成熟林(22.27％)＞成熟林(6.93％)＞过熟林(0.29％);4)云和县森林生态系统的综合水源涵养能力呈现四周高、中间低的空间分布特征,与海拔的分布特点一致.     

赤城大海坨自然保护区

国务院办公厅日前批准了全国29处自然保护区晋升为国家级自然保护区,河北省赤城大海坨名列其中。赤城大海坨自然保护区始建于1999年7月,位于赤城县南端,北京西北方向,是典型的山地森林生态系统类型。区内生物门类齐全,包含了我国特有动、植物类群,植物资源和经济动物多种多样,具有多样性、稀有性和代表性。该保护区由于特殊的地理位置,对于潮白河流域森林生态系统恢复、防风固沙、增强水源涵养能力、调节气候,改善首都周边地区的生态环境等具有特殊意义,是首都的重要生态屏障。○赤城大海坨自然保护区     

河北沽源草地生态系统服务功能价值分析

利用遥感技术,采用改进的光能利用率模型反演植被净第一性生产力,并结合草地生态系统服务功能量化指标,利用碳税法、替代费用法等对河北省沽源县的草地生态服务功能具体指标价值进行测算。结果发现:研究区域草地生态系统服务功能总价值为63 500.57万元,其中,涵养水源价值较高,为36 304.84万元,占总价值的57.17%;其次为生产有机物,占21.75%;O₂释放量为10.79%;CO₂固定量为9.54%;营养物循环为0.75%。就各草地类型服务功能而言,温性草甸草原类生态系统服务价值在各项服务价值中均较高,合计达29 008.44万元,占总价值的45.68%。     

红双自然保护区生态系统服务功能价值评估

红双自然保护区具有提供生态系统产品、固碳释氧,涵养水源、净化空气、保持与改良土壤、维持生物多样性、提供文化娱乐服务等7项生态系统核心服务功能.从物质量与价值量的角度,利用市场价值法、影子工程法、机会成本法等研究方法对红双自然保护区每年的生态经济价值进行估算.结果表明,该自然保护区每年总生态经济价值为3 765.65万元(平均为1.41万元/公顷),其中直接价值为344.39万元,间接价值为3 421.26万元,两者之比接近1:10.研究表明,红双自然保护区生态系统具有巨大的生态服务功能,对温州市生态环境建设具有重要作用.     

气候和土地利用变化对北三河流域生态系统水源供给服务功能的影响

北三河流域是京津冀地区的重要水源地,恰当分析流域水源供给时空变化及驱动因素对维持生态系统安全与稳定意义重大.基于气象、土地利用及土壤等数据,利用InVEST模型的产水模块分析了北三河流域2000—2017年水源供给量的时空变化特征,通过情景模拟探讨了气候与土地利用变化对流域水源供给能力变化的贡献程度.结果表明, 2000—2017年,北三河流域年均水源供给量为17.8×10~8 m~3,其年际变化呈增加趋势,增长率为1.03×10~8 m~3/a.水源供给量在空间上呈南高北低的分布格局,南北部的平均产水深度分别为70.85 mm和8.83 mm,水源供给高值区由东南泃河和还乡河流域向西南温河与永定北河流域转移.从不同的土地利用类型来看,单位面积水源供给能力由高到低为:建设用地耕地水域未利用地林地草地. 2000—2015年,耕地的水源供给量最高,占流域水源供给总量的51.3%,而建设用地水源供给量增长幅度最大,达到144.3%.情景模拟结果表明,气候和土地利用变化对水源供给量增加的贡献率分别为70.7%和29.3%,降水量的激增起到主导作用.     

西藏自治区草地生态系统服务功能损益核算研究

西藏是我国西部地区重要的生态屏障,受气候和地形的限制,畜牧业成为该地区的支柱产业.发展畜牧业的重要基础和前提是草地,因此草地生态系统的建立对西藏经济社会发展具有举足轻重的作用.为了理清西藏地区草地生态系统的服务价值变化量,明确草地生态系统在西藏经济发展中的重要地位,本文从涵养水源、固土保肥、固碳释氧和净化大气四个生态系统服务功能角度,按照西藏自治区自然资源资产负债表编制指标要求,利用成本代替法等对2007和2014年西藏地区草地生态系统服务功能价值量损益进行核算分析.研究结果显示,2007和2014年西藏地区草地生态系统四项服务功能价值总量分别为19 790.326亿元和21 709.284亿元,同比增长9.7%.其中涵养水源价值量和固碳释氧价值量增加最大,分别占增加量的64.7%和22.0%.根据西藏自治区草地生态系统服务功能损益核算研究结果可为西藏地区制定科学合理的草地保护政策提供依据,同时为其他地区草地生态系统的相关研究提供借鉴.     

吉林省森林生态系统涵养水源功能时空变化特征

涵养水源是森林生态系统的重要功能之一,其维持区域水资源安全的作用十分明显,作为东北多条江河的发源地,在吉林省内此功能的作用更为重要.采用2006,2011和2013年吉林省森林资源数据和森林生态站及辅助观测样地的长期监测数据,对吉林省森林生态系统涵养水源功能进行时空动态研究.结果表明:1)吉林省森林生态系统的水源涵养功能在逐渐提升,2006,2011和2013年吉林省森林生态系统涵养水源量分别为175.06万m~3/a,185.14万m~3/a和197.28万m~3/a; 2)吉林省森林生态系统涵养水源功能呈现出东部中部西部的空间分布格局; 3)影响吉林省森林生态系统涵养水源功能时空格局的驱动因子为森林资源面积、森林资源质量、森林资源结构(起源和林龄)、气候因素和林业政策(尤其是林业生态工程).本研究能够为吉林省生态建设和林业政策的制定提供理论依据,继而使森林生态系统发挥更大的涵养水源作用.     

陕西佛坪自然保护区森林生态服务价值测评

以陕西佛坪自然保护区森林生态系统为例,在广泛野外调研的基础上,运用市场价格和工程成本替代等方法,对7大类15个方面可观测的生态服务,进行了物质量与价值量测评.结果表明,保护区29240hm2森林植被每年提供可观测的生态服务价值合7.125×108元.其中,木材和有机质生产0.627×108元/a,涵养水源0.88×108元/a,空气调节2.10×108元/a,保持表土0.476×108元/a,营养物质循环1.05×108元/a,净化大气0.798×108元/a,生物多样性保护1.19×108元/a.该项测评工作为区域可持续发展提供了基础研究资料.     

喀斯特石漠化生态系统服务价值研究

以涵养水源、保育土壤、固碳制氧、有机质生产和净化大气环境为功能指标,定量评估了毕节鸭池示范区、清镇红枫湖示范区和关岭-贞丰花江示范区的生态系统服务价值。结果显示:研究区涵养水源、保育土壤、固碳制氧功能对区域总价值的贡献率高,有机质生产和净化大气环境功能贡献率低;单位面积的服务价值在各景观中表现为林地>灌木林地>草地>旱地>农田,分别为2 335.39万元、1 063.01万元、503.67万元、338.12万元和250.88万元;三个示范区单位面积的区域服务价值表现为鸭池>红枫湖>花江,分别为1 244万元、591万元和440万元,与区内石漠化发生率呈负相关关系。研究表明,在恢复和重建石漠化地区的生态环境过程中,增加林草植被面积,促进旱地和农田向林地、灌木林地和草地的转化,将有助于生态服务价值的提高。