安新县白洋淀湿地生态系统服务功能评价
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白洋淀湿地生态系统服务功能与价值估算的研究李建国;李贵宝;王殿武;解惠贤【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2005(003)003【摘要】湿地是具有多功能的生态系统,对其生态服务功能进行评价是管理和保护湿地的重要途径.以白洋淀湿地为研究对象,通过调查和实验,综合运用经济学、资源学和生态学方法,对该湿地生态系统服务功能进行了价值评估.经过计算,该湿地生态系统服务功能的总利用价值为71792.7×104元/a,其中,直接利用价值为34678.4×104元/a,间接利用价值为37114.3×104元/a.最后,对该湿地生态系统服务功能的价值构成进行了分析和讨论.【总页数】4页(P18-21)【作者】李建国;李贵宝;王殿武;解惠贤【作者单位】中国水利水电科学研究院水环境研究所,北京,100038;河北农业大学资源与环境科学学院,河北,保定,071001;中国水利水电科学研究院水环境研究所,北京,100038;河北农业大学资源与环境科学学院,河北,保定,071001;保定市环境科学研究所,河北,保定,072051【正文语种】中文【中图分类】TV213【相关文献】1.双台子河口滨海湿地生态系统服务功能与价值评估 [J], 杨慧玲;尹怀宁;徐惠民;马广文2.白洋淀湿地生态系统服务价值应用研究 [J], 高冰;王军;李名威3.白洋淀湿地生态系统服务价值应用研究 [J], 高冰;王军;李名威4.白洋淀湿地生态系统服务价值评价--基于自然资源资产负债表编制视角 [J], 高冰;王军;李名威5.白洋淀湿地生态系统服务价值评价——基于自然资源资产负债表编制视角 [J], 高冰;王军;李名威因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第40卷第2期2020年1月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.40,No.2Jan.,2020基金项目:中国地质调查局项目(DD20189142); 白洋淀湿地演化及生态功能评价 (WT2018161B)收稿日期:2019⁃01⁃28;㊀㊀网络出版日期:2019⁃11⁃04∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:zhouyi@radi.ac.cnDOI:10.5846/stxb201901280209朱金峰,周艺,王世新,王丽涛,刘文亮,李海涛,梅军军.白洋淀湿地生态功能评价及分区.生态学报,2020,40(2):459⁃472.ZhuJF,ZhouY,WangSX,WangLT,LiuWL,LiHT,MeiJJ.EcologicalfunctionevaluationandregionalizationinBaiyangdianWetland.ActaEcologicaSinica,2020,40(2):459⁃472.白洋淀湿地生态功能评价及分区朱金峰1,周㊀艺1,∗,王世新1,王丽涛1,刘文亮1,李海涛2,梅军军21中国科学院遥感与数字地球研究所,北京㊀1001012中国地质环境监测院,北京㊀100081摘要:白洋淀湿地在雄安新区建设过程中具有重要生态安全保障作用㊂开展白洋淀湿地生态功能评价及分区研究,为生态环境治理和保护提供科学依据,是当前普遍关切和急需解决的问题之一㊂面向白洋淀湿地生态保护和管理的需求,在明确白洋淀自然环境特征和主要生态环境问题的基础上,结合外业调查㊁遥感㊁综合评价等方法,从水产品供给功能㊁水生植物供给功能㊁气候调节功能㊁生物多样性维护功能㊁水质改善功能5个方面评价了白洋淀湿地生态系统服务功能重要性,从水污染敏感性㊁湿地变化敏感性㊁重要自然与文化价值敏感性3个方面评价了白洋淀湿地生态系统敏感性㊂基于评价结果,将白洋淀湿地初步划分为7个一级生态功能区和19个二级生态功能区㊂在分区方法方面体现了白洋淀湿地人地关系动态特征,分区结果注重现状与历史相结合,有助于服务未来淀区生态保护规划决策实施㊂建议在实施白洋淀生态环境治理和保护过程中,依据白洋淀湿地生态功能分区特征,实行分区管制,制定对应的生态环境治理和保护措施㊂关键词:生态系统服务功能重要性;生态系统敏感性;生态功能分区;白洋淀湿地EcologicalfunctionevaluationandregionalizationinBaiyangdianWetlandZHUJinfeng1,ZHOUYi1,∗,WANGShixin1,WANGLitao1,LIUWenliang1,LIHaitao2,MEIJunjun21InstituteofRemoteSensingandDigitalEarth,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China2ChinaInstituteforGeo⁃environmentalMonitoring,Beijing100081,ChinaAbstract:BaiyangdianWetlandislocatedinXiongᶄanNewArea,withimportantecologicalfunctionsandspecialstrategicposition.Foralongtime,theBaiyangdianWetlandhasgraduallyshrunkandevendriedupunderthecombinedeffectsofhumanactivitiesandclimatechange.ItisofgreatsignificancetostudythecarryingcapacityofecologicalandenvironmentalintheXiongᶄanNewAreabyunderstandingtheecologicalfunctionandregionalizationoftheBaiyangdianWetlandecosystem.Thisisoneofthecurrentwidespreadconcernsandurgentproblemstobesolved.InordertomeettheneedsofecologicalprotectionandmanagementofBaiyangdianWetland,thisstudyevaluatedandregionalizedtheecologicalfunctionsbycombiningmethodsoffieldsurvey,remotesensing,andcomprehensiveevaluation.ImagesofLandsatMSS/TM/ETM+/OLIin1975 2018andGF⁃2PMSin2017and2018wereacquiredtoanalyzelanduse/landcoverchange.Firstly,onthebasisofclarifyingcharacteristicsofnaturalenvironmentandmainecologicalproblemsofBaiyangdianwetland,theindicatorssystemwasconstructedforevaluatingecosystemservicefunctionandecologicalsensitivity.Secondly,theecosystemservicefunctionswereevaluatedfromfiveaspects:supplyingofaquaticproducts,supplyingofaquaticplants,climateregulation,biodiversitymaintenance,andimprovementofwaterquality.Theecosystemsensitivitieswereevaluatedfromthreeaspects:waterpollution,wetlandchangesaswellasimportanceofnaturalandculturalvalues.Finally,basedonresultsofevaluation,theBaiyangdianWetlandwasinitiallyregionalizedintosevenfirst⁃levelecoregionsandnineteensecond⁃level064㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀40卷㊀ecoregions.Wecombinedecologicalprocessesandimpactsofhumanactivitiesintoecologicalregionalization,reflectingthedynamiccharacteristicsofhuman⁃landrelationshipsinBaiyangdianWetland.Theresultscoveredspatialandtemporalcharacteristicsoftheecologicalenvironment,whichcouldhelpmanagertomakedecisionsfortheecologicalprotectionplanninginthefuture.Wesuggestedthatregionalization⁃orientedmeasuresshouldbeformulatedaccordingtotheecoregionscharacteristicsintheprocessofimplementingprojectofecologicalenvironmentprotectionandmanagementinBaiyangdianWetland.KeyWords:ecosystemservicesfunctionimportance;ecosystemsensitivity;ecologicalregionalization;BaiyangdianWetland2017年4月1日,中共中央㊁国务院印发通知决定设立河北雄安新区,这是继深圳经济特区和上海浦东新区之后又一具有全国意义的新区,是千年大计㊁国家大事[1]㊂白洋淀是雄安新区的重要组成部分,作为华北平原最大的淡水湿地生态系统,白洋淀湿地在雄安新区建设过程中具有 以淀兴城㊁城淀共荣 的重要生态功能㊂历史上,白洋淀湿地具有缓洪滞沥㊁蓄水灌溉㊁调节局部地区气候㊁改善生态环境㊁补充地下水㊁保护生物多样性等多种生态功能[2⁃3]㊂然而,长期以来在人类活动和气候变化综合作用下,白洋淀湿地出现水源不足㊁湿地萎缩㊁水体污染㊁泥沙淤积㊁生物多样性减少等危机[3⁃6]㊂据统计,20世纪50年代白洋淀年均入淀水量为18.27亿m3,80年代降为1.47亿m3,2000 2002年仅为0.65亿m3[2]㊂与此同时,20世纪50年代白洋淀流域地下水年均开采量为1.78亿m3,80年代增加到27.08亿m3,2001 2005年仍高达28.45亿m3[7]㊂淀区大部分水域水质为Ⅴ类或劣Ⅴ类,属重度污染[8]㊂20世纪60年代以来,淀区水体富营养化程度加剧,清水生物种群和数量减少,鸟类也日益减少[3]㊂为了 把白洋淀修复好㊁保护好 ,国家和地方采取一系列措施持续性开展了生态保护工作㊂2002年,河北省政府批准‘白洋淀湿地自然保护区规划“,设立了白洋淀湿地省级自然保护区[9]㊂2012年,‘白洋淀省级自然保护区总体规划(修编版)“对保护区进行了调整,进一步扩大了保护区范围与面积[10]㊂2015年,河北省发改委编制了‘白洋淀环境综合整治与生态修复规划(2015 2020年)“,指出实施引水补水调水㊁污染源综合治理㊁村镇综合整治㊁入淀河流整治㊁淀区管护维护㊁区域产业转型和能力设施建设等八项重点任务[11]㊂2017年,白洋淀与洱海㊁丹江口一起被纳入环境保护部 新三湖 水污染治理体系[12]㊂2019年1月,经党中央㊁国务院同意,河北省委㊁省政府印发了‘白洋淀生态环境治理和保护规划(2018 2035年)“,对未来近20年白洋淀生态环境治理和保护的基本方向㊁路径和具体措施进行了科学规划[13]㊂白洋淀之于雄安新区的重要生态安全保障作用由此充分体现㊂在白洋淀生态环境治理和保护过程中,湿地生态功能评价及分区是一项重要内容㊂生态功能分区是根据区域生态环境要素㊁生态环境敏感性与生态服务功能空间分异规律,确定不同地域单元的主导生态功能,将区域划分成不同生态功能区的过程[14]㊂生态功能分区是实施区域生态分区管理㊁构建区域生态安全格局的基础,可为生态保护与建设规划㊁维护区域生态安全㊁促进社会经济可持续发展与生态文明建设提供科学依据,具有重要理论与现实意义[15⁃16]㊂国外关于生态区划的最早研究可追溯到1962年加拿大森林学家OrieLoucks首次提出生态区的概念[17]㊂1967年Crowley根据气候和植被的宏观特征绘制了加拿大生态区地图[18]㊂1976年Bailey从生态系统角度提出了首个真正意义上的生态区划,并编制了美国生态区划图[19⁃20]㊂此后各国生态学家对生态区划原则㊁指标体系㊁等级和方法等进行了深入探讨[21⁃23],对生态区划的一些普遍问题也十分关切,如生态系统定义㊁生态区的复杂性㊁定性和定量方法㊁流域边界整合等[24],使得上世纪末至本世纪初生态区划理论与方法取得快速发展㊂近几年国际上对于生态系统服务的制图和区划也逐渐开始重视[25⁃26]㊂国内生态区划起步相对较晚,是继气候区划㊁自然区划㊁农业区划之后逐渐发展起来的[27⁃28]㊂1999年傅伯杰等建立了中国生态环境综合区划的原则㊁方法和指标体系[29],并于2001年提出了中国生态区划方案,为全国各区域进一步开展生态功能区划建立了宏观框架[30]㊂在此基础上,环境保护部和中国科学院于2008年发布了‘全国生态功能区划“[15],并根据生态环境保护新的要求于2015年发布了‘全国生态功能区划(修编版)“[16]㊂国务院在2010年发布的‘全国主体功能区规划“也将全国生态功能区划纳入其中,将全国重点生态区域划分为水源涵养㊁土壤保持㊁防风固沙㊁生物多样性维护等生态功能区,使生态功能区划上升到国家战略㊁制度层面[31]㊂在流域㊁区域㊁省级行政区尺度上,学者们也开展了大量的研究工作,如在辽河流域[32⁃33]㊁海河流域[34]㊁澜沧江流域[35]㊁黑河中游[36]㊁塔里木河流域[37],以及安徽省[38]㊁辽宁省[39]等开展的研究工作㊂近年来开始侧重于对不同生态要素的归纳和集成,尤其是伴随着遥感技术和数据的推广,在植被生态分区㊁河流生态分区㊁湖泊和湿地生态分区等有较大进展[40]㊂关于湿地生态功能评价与生态分区的研究案例主要集中在三峡库区[41]㊁洞庭湖[42⁃43]㊁鄱阳湖[44]㊁巢湖[45]㊁太湖[46⁃48]㊁丹江口水源区[49]等重要湿地区域㊂上述不同尺度㊁不同生态系统类型的生态功能评价与生态分区研究工作为开展全国或区域生态环境治理和保护提供了重要科技支撑㊂目前,关于白洋淀湿地生态系统的研究工作多集中在湿地水域变化[50]㊁土地利用/覆被变化[51⁃52]㊁景观格局变化[53⁃55]㊁生态系统服务价值评估[56⁃59]等方面㊂在生态区划方面,仅开展了湿地生态特征区划及功能定性分析工作[60],而对于湿地生态功能评价及分区的研究鲜有论述㊂因此,开展白洋淀湿地生态功能评价及生态功能分区研究,明晰生态功能的空间分异规律,为白洋淀生态环境治理和保护提供科学依据,成为当前普遍关切和急需解决的问题之一㊂本研究面向白洋淀湿地生态保护和管理需求,在明确白洋淀自然环境特征和主要生态环境问题的基础上,结合外业调查㊁遥感㊁综合评价等方法,建立基于水资源的湿地生态功能评价指标,开展白洋淀湿地生态功能评价,初步划定生态功能分区,以为雄安新区资源环境承载能力综合监测和透明雄安数字平台建设提供空间信息支撑㊂1 白洋淀湿地概况及其主要生态环境问题白洋淀位于太行山东麓永定河冲积扇与滹沱河冲积扇相夹峙的低洼地区,是河北平原上常年积水的最大湖淀[61],地理范围在北纬38ʎ43ᶄ 39ʎ02ᶄ,东经115ʎ38ᶄ 116ʎ07ᶄ,海拔5.5 6.5m(大沽高程),总面积366km2,由白洋正淀㊁马棚淀㊁藻苲淀㊁烧车淀等诸多大小不一的淀泊和沟壕组成,统名白洋淀[61⁃62]㊂白洋淀属大清河水系,水源主要来自八条入淀河流,南支潴龙河㊁孝义河㊁唐河汇入马棚淀,府河㊁漕河㊁瀑河㊁萍河汇入藻苲淀,北支河流通过白沟引河入烧车淀,在白洋淀出口处建有枣林庄水利枢纽[2,54]㊂白洋淀动植物资源丰富,水生动物主要有鱼类㊁蟹类㊁虾类㊁底栖动物㊁浮游动物等,水生植物主要有水生维管束植物和浮游植物[54]㊂行政区划上,白洋淀位于雄安新区,分属保定市和沧州市所辖的安新㊁容城㊁雄县㊁高阳和任丘五个县(市),其中85%的水域在保定市安新县境内㊂长期以来,在人类活动和气候变化综合作用下,白洋淀生态环境问题逐渐凸显,主要包括以下几点:(1)水源不足㊁湿地萎缩㊂白洋淀水源主要来自流域内上游山区降水形成的地表径流㊂20世纪50年代至21世纪初期,白洋淀流域平均年降水量从661.6mm减少到459mm[7]㊂降水量减少导致径流量变化亦呈减少趋势[63⁃64],由于流域气候干旱而间接导致白洋淀干涸的频次不断增加[7]㊂叠加上游城镇工农业及生活用水量不断增加㊁水库截流以及地下水超采等影响[2],致使入淀水量减少㊁淀区水位下降,湿地萎缩趋势严重㊂为了缓解白洋淀湿地萎缩的变化态势,当地政府实施了跨流域调水㊁引水补给白洋淀,在一定程度上缓解了淀区水位下降㊁湿地萎缩现象[3,65⁃66]㊂(2)水体污染㊂白洋淀15处水质监测断面的水质类别数据显示,除同口㊁北何庄全年淀干外,留通㊁郭里口㊁王家寨为Ⅳ类水质,其他10个断面均为Ⅴ类水质,表明白洋淀水体污染形势严峻[67]㊂淀区水质的主要超标项目为化学需氧量㊁五日生化需氧量㊁高锰酸盐指数㊁氨氮等[68],主要污染源来自入淀河流上游工业和生活污水㊁淀区居民生活污水㊁垦殖活动污染等[69]㊂府河等汇入淀区的河流带来了上游保定市的大量工业和生活污水,大部分直接进入白洋淀[68]㊂淀内现有39个纯水村㊁10万居民,主要从事种植㊁养殖业等经济活动,淀区164㊀2期㊀㊀㊀朱金峰㊀等:白洋淀湿地生态功能评价及分区㊀264㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀40卷㊀生活污水㊁排泄物㊁家禽畜牧业的废弃物㊁粪便直接或间接入淀[69],网箱养鱼的饵料含有大量氮和磷,除少量被鱼食用,大部分的剩余物沉积水体㊂另外,随着白洋淀旅游业的兴起,旅游业机动船舶管理不规范,废水随意排放,游客丢弃的垃圾废物处理不善等,都成为白洋淀主要污染源㊂(3)生物多样性减少㊂20世纪50年代以前,白洋淀水质清澈,水生生物种类较多㊂然而,自20世纪60年代以来,水体富营养化程度加剧,鱼虾大量死亡,鸟类日益减少[3]㊂近年来在实施上游水库补给㊁跨流域调水补给白洋淀等工程作用下,白洋淀生态环境逐渐改善,鱼类和鸟类的种类和数量逐渐增加㊂(4)农业开垦活动加剧㊂白洋淀围淀造田现象比较突出,耕地扩展改变了白洋淀湿地生态系统类型结构与空间格局,从而影响了白洋淀调洪治淤㊁生物多样性维护等生态功能㊂2㊀数据与方法2.1㊀数据2.1.1㊀外业调查数据2018年7月24 27日开展了白洋淀湿地外业考察与调研,获取了204个考察点位资料和信息,包括经纬度㊁所属地类㊁地表自然环境特征㊁周围环境等,考察了白洋淀堤坝分布信息㊂考察路线110km,其中水域路线22km,陆域路线88km,明确了主要生态系统类型的表征信息,确定了白洋淀范围与边界㊂2.1.2㊀土地利用/覆被数据收集了白洋淀湿地LandsatMSS/TM/ETM+/OLI㊁GF⁃2PMS卫星遥感影像,在外业调查的基础上,从不同地类影像特征差异性㊁空间分布异质性㊁不同植被类型物候差异性三个方面开展了白洋淀湿地土地利用/覆被分类人机交互解译㊂运用ArcGIS软件Editor模块,以2018年GF⁃2号PMS影像为主㊁以2018年Landsat⁃8OLI影像为辅,人机交互解译获取2018年分类信息,并将解译结果叠加到2018年Landsat⁃8OLI影像上㊂对比分析不同湿地类型和其他非湿地类型在Landsat⁃8OLI影像上的色调㊁形状等特征,建立Landsat⁃8OLI影像人机交互解译的 先验知识 ㊂在此基础上,基于2015年Landsat⁃8OLI影像对2018年分类信息进行人机交互更新解译,得到2015年分类结果㊂以此类推,分别基于2011年㊁2005年㊁ ㊁1975年Landsat影像,对2015年㊁2011年㊁ ㊁1980年分类信息进行人机交互更新解译,得到1975 2018年10期白洋淀湿地土地利用/覆被分类图(图1)㊂土地利用/覆被类型包含湿地㊁耕地㊁建设用地㊁林地4个一级地类㊂其中,湿地包含水体㊁水生植被㊁滩地3个二级地类,耕地包含水田㊁旱地2个二级地类㊂水生植被又包含挺水植物㊁浮叶植物2个三级地类㊂2.1.3㊀其他数据源其他数据源包括:植被净初级生产力(NPP)数据为2015年MOD17A3NPP产品㊂基础地理数据为2012年国家测绘地理信息局版‘1ʒ100万中国数据“㊂统计数据包括‘2016年保定市水资源公报“[67]㊁2008 2017年‘河北经济年鉴“[70]㊂2.2㊀方法2.2.1㊀生态系统服务功能重要性评价方法依据研究区自然地理特征㊁生态环境状况,充分借鉴国内其他湿地㊁湖泊生态功能评价已有研究案例[42⁃49],确定了白洋淀湿地生态系统服务功能重要性评价指标,包括水产品供给功能㊁水生植物供给功能㊁气候调节功能㊁生物多样性维护功能㊁水质改善功能5项㊂(1)水产品供给功能:指白洋淀湿地提供鱼类㊁浮游动物㊁底栖动物等水产品的能力㊂基于2015年Landsat⁃8OLI卫星遥感影像,通过人机交互解译获取了白洋淀湿地人工养殖鱼塘空间数据㊂以此将水产品供给功能重要性分为2个级别,即人工养殖鱼塘区水产品供给功能为极重要(Ⅳ级),非人工养殖鱼塘区水产品供给功能为不重要(Ⅰ级)㊂(2)水生植物供给功能:指白洋淀湿地提供挺水植物㊁沉水植物㊁浮水植物㊁漂浮植物等水生植物的能力㊂图1㊀1975 2018年白洋淀湿地土地利用/覆被Fig.1㊀Mapsshowinglanduse/landcoverofBaiyangdianWetlandduring1975 2018基于水生植物覆盖度量化水生植物供给功能,利用2015年Landsat⁃8OLI卫星遥感影像,采用像元二分模型方法估算水生植物覆盖度,以此将水生植物供给功能重要性分为4个级别,即不重要(Ⅰ级)㊁较重要(Ⅱ级)㊁中等重要(Ⅲ级)和极重要(Ⅳ级)㊂(3)气候调节功能:指通过湿地生态系统中的光合作用等生理生态过程实现对CO2的吸收与贮存,同时释放O2,并通过食物链(网)进行有机物质循环和能量流动,起到调节大气组分㊁减缓温室效应的作用[71⁃72]㊂本研究基于植被净初级生产力(NPP)测算固碳量和释氧量,从而评估白洋淀湿地气候调解功能㊂由植物光合作用方程可知,植物每生产1kg干物质,能固定1.63kgCO2,同时释放1.2kgO2[73]㊂以MODISNPP产品为参照,建立Landsat⁃8OLINDVI与MODISNPP产品的统计模型㊂随机在白洋淀湿地选取100个点,统计这些点所在Landsat⁃8OLINDVI与MODISNPP的回归模型,建立基于Landsat⁃8OLINDVI的白洋淀湿地NPP统计模型为:NPP=0.1877ˑNDVI+0.261(P<0.001)㊂基于NPP测算固碳量和释氧量模型如下:固碳量:V_CO2=AˑNPPˑ1.63;释氧量:V_O2=AˑNPPˑ1.2㊂其中,A为湿地生态系统面积,NPP为净初级生产力,V_CO2为固碳量,V_O2为释氧量㊂气候调节功能重要性评价结果分为4个级别㊂(4)生物多样性维护功能:指白洋淀湿地提供动植物栖息地从而维护生物多样性的能力㊂本研究采用生境质量指数方法,基于InVEST模型[74],选择其中的生境质量模块,评价生物多样性维护功能重要性,将评价结果分为4个级别㊂(5)水质改善功能:指湿地生态系统净化水质的能力㊂本研究基于‘2016年保定市水资源公报“中白洋淀15处水质监测断面的水质类别评价水质改善功能,水质类别(受污染)程度越高,认为需要提供的水质改善功能越重要㊂利用普通克里格方法对各断面水质类别进行空间插值,得到白洋淀湿地水质类别栅格数据,将评价结果分为4个级别㊂364㊀2期㊀㊀㊀朱金峰㊀等:白洋淀湿地生态功能评价及分区㊀白洋淀湿地生态系统服务功能重要性指标分级标准如表1所示㊂利用GIS空间分析功能,将上述各指标重要性分布值逐像元求最大值,得到生态系统服务功能重要性等级分布值㊂在此基础上,绘制出白洋淀湿地生态系统服务功能重要性综合评价图㊂表1㊀白洋淀湿地生态系统服务功能重要性指标分级标准Table1㊀GradingrulesofindicatorsforevaluationofecosystemservicesfunctionimportanceofBaiyangdianWetland生态系统服务功能Ecosystemservicesfunction评价指标Evaluationindicator不重要(Ⅰ级)Unimportant(gradeⅠ)较重要(Ⅱ级)Important(gradeⅡ)中等重要(Ⅲ级)Moreimportant(gradeⅢ)极重要(Ⅳ级)Mostimportant(gradeⅣ)水产品供给Supplyingofaquaticproducts人工养殖鱼塘ɿ水生植物供给Supplyingofaquaticplants水生植物覆盖度(%)0 3030 6060 80>80气候调解Climateregulation固碳量(kg/m2)ɤ0.450.45 0.500.50 0.55>0.55释氧量(kg/m2)ɤ0.300.30 0.350.35 0.40>0.40生物多样性维护Biodiversitymaintenance生境质量(无量纲)0 0.30.3 0.60.6 0.90.9 1.0水质改善Improvementofwaterquality水质类别(无量纲)<ⅣⅣⅤ>Ⅴ2.2.2㊀生态系统敏感性评价方法依据研究区生态环境状况及主要问题,参考‘生态功能分区技术规范“(征求意见稿)[14],确定了白洋淀湿地生态系统敏感性评价指标,包括水污染敏感性㊁湿地变化敏感性㊁重要自然与文化价值敏感性3项㊂(1)水污染敏感性:指白洋淀水体受到来自入淀河流上游城镇工业和生活污水㊁淀区居民生活污水㊁垦殖活动污染㊁旅游业污染等影响而引起的原有水体污染的敏感程度,包括城镇工业生活污染㊁村落非点源污染㊁养殖业污染㊁农业开垦污染㊁旅游业污染㊂其中,城镇工业生活污染对淀区水体污染影响最大,村落非点源污染㊁养殖业污染对淀区水体污染影响次之,农业开垦污染㊁旅游业污染等对淀区水体污染也产生一定影响㊂根据入淀河流㊁农村居民点㊁鱼塘㊁耕地㊁景区设施等分布,考虑污染程度随与污染源距离的变化关系,设置不同空间缓冲距离㊂距离污染源越近,其水体受到污染的敏感性等级越高[44]㊂在此基础上,评价白洋淀湿地水污染敏感性,将评价结果分为5个级别,即不敏感(Ⅰ级)㊁轻度敏感(Ⅱ级)㊁中度敏感(Ⅲ级)㊁高度敏感(Ⅳ级)和极度敏感(Ⅴ级)㊂(2)湿地变化敏感性:指白洋淀湿地年际变化引起的不同湿地(水体㊁水生植被㊁滩地)类型和面积变化的敏感程度㊂基于1975 2018年间10期白洋淀湿地土地利用/覆被数据,分析各类湿地变化类型㊁变化时间㊂在此基础上,评价白洋淀湿地变化敏感性,将评价结果分为5个级别㊂(3)重要自然与文化价值敏感性:指有代表性的自然生态系统㊁珍稀濒危野生动植物的天然集中分布地㊁有特殊价值的自然遗迹所在地和文化遗址㊁重要景观与旅游资源分布区等对因人类活动干扰而引起的原有价值损失的敏感程度[14]㊂重要自然与文化价值敏感性主要体现在经过国家或省㊁市㊁县级认可的保护区,如各类自然保护区㊁自然文化遗产㊁风景名胜区㊁森林公园㊁地质遗迹和地质公园等㊂分析白洋淀各类保护区级别,将重要自然与文化价值敏感性的评价结果分为5个级别㊂白洋淀湿地生态系统敏感性指标分级标准如表2所示㊂利用GIS空间分析功能,将上述各指标敏感性分布值逐像元求最大值,得到生态系统敏感性等级分布值㊂在此基础上,绘制出白洋淀湿地生态系统敏感性综合评价图㊂464㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀40卷㊀表2㊀白洋淀湿地生态系统敏感性指标分级标准Table2㊀GradingrulesofindicatorsforevaluationofecosystemsensitivityofBaiyangdianWetland生态系统敏感性Ecosystemsensitivity评价指标Evaluationindicator不敏感(Ⅰ级)Notsensitive(gradeⅠ)轻度敏感(Ⅱ级)Mildlysensitive(gradeⅡ)中度敏感(Ⅲ级)Moderatelysensitive(gradeⅢ)高度敏感(Ⅳ级)Highlysensitive(gradeⅣ)极度敏感(Ⅴ级)Extremelysensitive(gradeⅤ)水污染敏感性Sensitivityofwaterpollution城镇工业生活污染距入淀河流1km之外的湿地 距入淀河流1km之内的湿地村落非点源污染距淀区居民点200m之外的湿地距淀区居民点100 200m之间的湿地距淀区居民点100m之内的湿地 养殖业污染非人工养殖鱼塘区人工养殖鱼塘区 农业开垦污染无农业开垦湿地转为耕地 旅游业污染距船舶航线100m之外的湿地距船舶航线50 100m之间的湿地距船舶航线50m之内的湿地 湿地变化敏感性Sensitivityofwetlandchanges变化类型无变化水体转为水生植被水生植被转为滩地水体转为滩地湿地转为非湿地变化时间(年)00 55 1010 20ȡ20重要自然与文化价值敏感性自然保护区无县级市级省级国家级Sensitivityofimportantlynaturaland自然文化遗产无县级市级省级国家级culturalvalues重点风景名胜区无县级市级省级国家级2.2.3㊀生态功能分区方法(1)分区目的与原则:面向白洋淀湿地生态保护和管理的需求,开展白洋淀湿地生态功能评价,初步划定生态功能分区,其目的是明晰白洋淀湿地生态功能的空间分异规律,为雄安新区资源环境承载能力综合监测和透明雄安数字平台建设提供空间信息支撑㊂白洋淀湿地生态功能分区遵循主导生态功能原则㊁生态系统类型完整性原则㊁区内相似性原则㊁区间差异性原则以及等级性原则㊂(2)分区方法:依据生态系统服务功能重要性和生态系统敏感性评价结果,将两者评价分级图进行叠加分析,得到如下三种综合分区结果及其对应的处理方法[14]:①生态系统服务功能重要性级别达到Ⅲ级(即中等重要)和Ⅳ级(极重要)的地区,以其主导生态系统服务功能重要性覆盖区域作为边界划分依据㊂②生态系统服务功能重要性级别为Ⅲ级以下(即不重要(Ⅰ级)和较重要(Ⅱ级))的地区,若生态系统敏感性级别达到Ⅳ级和Ⅴ级区域(即高度敏感和极度敏感区),以重要生态系统敏感性覆盖区域作为边界划分依据㊂③其余地区(即生态系统服务功能重要性Ⅲ级以下且生态系统敏感性Ⅳ级以下的地区),结合白洋淀实际自然与经济状况,并参考白洋淀地区相关规划文件,选择相对最重要的生态系统服务功能的覆盖区域作为其边界划分㊂最后,在考虑生态系统类型完整性的基础上,结合白洋淀地区自然地理条件㊁生态环境状况㊁生态保护和管理的需要等,作为分区参考,对上述综合分区结果图进行合理的调整和完善,形成科学完整的分区结果图㊂(3)分区命名:白洋淀湿地生态功能区命名采用服务功能命名优先㊁敏感性命名补充的方式[14]㊂生态功能区名称组成为:区位+主导生态服务功能(或生态敏感性)+功能管控名称㊂其中,区位包括东部㊁南部㊁西部㊁北部㊁东南部㊁西南部㊁东北部㊁西北部八个方位名称;主导生态服务功能为主:区位+主导生态服务功能+ 功能区 ;主导生态敏感性为主:区位+生态敏感性+ 保护区 / 恢复区 / 重建区 (按照敏感性影响程度由轻到重依次确定)㊂3㊀结果与分析3.1㊀生态系统服务功能重要性白洋淀湿地生态系统服务功能重要性各指标评价结果如图2所示㊂(1)水产品供给功能重要性:2007564㊀2期㊀㊀㊀朱金峰㊀等:白洋淀湿地生态功能评价及分区㊀。
基于RS和GIS的白洋淀自然保护区湿地生态系统健康评价白洋淀湿地自然保护区被誉为“华北之肾”,具有缓洪滞沥、调节气候、维护水体自然净化能力等多种生态功能,对维持华北地区生态平衡、保持生物多样性起到重要作用。
白洋淀淀区开发历史久远、开发强度大,近几十年来,受自然因素和人文活动干扰因素影响,白洋淀湿地面积急剧萎缩、干淀现象频繁发生,其健康状态面临严重退化。
白洋淀生态系统健康状况受到了政府、专家学者以及公众的广泛关注,因此选取白洋淀湿地进行生态健康评价对其急需开展的整治工作和合理性规划具有重要意义。
本文选择白洋淀湿地自然保护区作为研究区,依据遥感和地理信息系统技术,结合传统野外生态与水文监测方法,在综合小尺度和景观尺度的基础上,从水生态特征、景观斑块特征和人类干扰特征3个方面选取一系列评价指标因子,利用层次分析法和综合指数方法,对研究区湿地进行了定量生态系统健康评价提出了影响健康状况的主要因子以及管理和修复对策,为白洋淀自然保护区的保护和修复提供基础资料。
结果表明:白洋淀湿地自然保护区湿地生态健康综合指数为0.303—0.711,处于不健康到健康状态之间,整体生态健康现状为不健康状态;研究区的四个核心功能区健康状况存在差异,从优到劣的排序分别是:烧车淀>小白洋淀>大麦淀>藻苲淀,但各核心区健康分级状况并没有白洋淀自然保护区整体好,与野外实地调查结果一致,反映出白洋淀湿地自然保护区功能分区不太合理;在评价指标体系中,影响研究区生态健康状况的关键要素为水生态环境特征,关键指标为淀区水位。
综合研究结果,对白洋淀湿地自然保护区管理和开发提出以下几点意见:全面实施开源节流,协调区域水资源分配,建立长效生态补水机制;加强污染的综合治理,调整研究区内养殖产业结构;重新规划白洋淀自然保护区的生态功能区域,科学合理区分核心区、缓冲区与实验区;新建立一套健全的白洋淀自然保护区保护政策与制度。
白洋淀纪事湿地生态系统服务功能评估白洋淀,位于河北省涿州市、易县和安新县交界处,是华北地区最大的天然淡水湖泊之一,也是国家级重点保护湿地。
其独特的地理位置和丰富的生物资源,赋予了白洋淀丰富的生态系统服务功能。
本文将从水环境净化、生物多样性保护、碳汇功能和景观美化四个方面对白洋淀湿地生态系统服务功能进行评估。
一、水环境净化白洋淀作为天然湖泊,承载着周边地区的水资源供应和水环境净化功能。
湖泊水体在流经土地、植被和湿地等生态系统过程中,能够自然净化水体,去除其中的有机物、重金属等有害物质,保持水质清洁。
白洋淀湿地在水环境净化方面发挥着重要作用,为周边地区提供清洁的水资源,维护着生态平衡。
二、生物多样性保护白洋淀湿地是许多珍稀濒危物种的栖息地,拥有丰富的生物多样性。
湖泊、湿地、植被等不同生态系统相互交错,为各类动植物提供了适宜的生存环境。
通过对白洋淀湿地内不同区域的调查和监测,可以评估湿地生态系统在维护生物多样性方面的效果,为保护濒危物种和改善生态环境提供数据支持。
三、碳汇功能湿地是重要的碳汇,通过植被的光合作用和有机质的堆积,可以吸收大量二氧化碳,减缓气候变暖的速度。
白洋淀湿地内丰富的植被和湖泊水体,为碳汇提供了良好的环境。
评估白洋淀湿地的碳汇功能,有助于了解湿地对气候变化的缓冲作用,为采取有效的生态保护和恢复措施提供科学依据。
四、景观美化白洋淀湿地以其独特的湖光山色和丰富的自然景观吸引着大量游客和摄影爱好者。
湿地生态系统服务功能中的景观美化作用,不仅丰富了人们的文化生活,也促进了当地旅游业的发展。
对白洋淀湿地景观美化效果的评估,可以为景区规划和管理提供参考,保护好白洋淀这一珍贵的自然资源。
综上所述,白洋淀湿地生态系统服务功能的评估对于保护湿地生态环境、促进区域可持续发展具有重要意义。
通过科学评估,发现并解决湿地生态环境中存在的问题,进一步提高白洋淀湿地的生态系统服务功能,实现生态、经济和社会的和谐发展。
雄安新区生态服务价值评估---以白洋淀区域湖泊为例摘要:秉承推进绿色发展和可持续发展的理念,生态服务价值越来越成为人们关注的焦点,然而,什么是生态服务,生态服务的价值又将如何评估?上述问题仍存在诸多困惑。
基于此,本文以雄安新区为例,对其白洋淀区域湖泊生态服务价值展开评估,重点解决以下三个问题:第一,明确生态服务的概念;第二,确定合理的评估体系框架;第三,选用恰当的评估方法。
本研究有助于满足政府生态服务资产监管的需要,并促进生态资源可持续发展。
关键字:白洋淀;生态服务;价值评估一、生态服务概念基于“生态服务”,不同学者发表了不同的观点,比较有代表性的是《全国主体功能规划》(2010)中将生态服务分别从狭义和广义上分别进行了定义。
从狭义上讲,认为生态服务是自然界的产生的,是自然界的一部分,其具有维持生态平衡、促进生态多样化和持续供给人类健康生活需要的作用。
而从广义上讲,将生态服务的概念进行扩展,又增加了人类劳动的影响作用,包括人类对传统自然产物的加工和改良、通过人类劳动产生的新的产品和人类与自然相互作用共同影响产生的产品,本文将借助上述观点展开研究。
二、生态服务特征要评估生态服务的价值,还需要明确评估对象的特征,以把握评估对象的特点,主要有以下四个特征:第一,是具有公共性。
生态服务无论从狭义上看还是从广义上看,都具有一定的公共性。
因为生态服务例如森林、湖泊、湿地等都是我们共有的自然环境,其起到的生态调节功能影响到所有人类,且其所有权不属于个人或组织所有,而是所有集体所有。
第二,是具有外部性。
生态服务是只能从外部获得。
生态服务由自然界产生或由自然界组成,此外还能通过人类劳动获得,主要因为其公共性,所以具有一定的外部性。
第三,是具有时空可变性。
即随着时间的发展与变迁,生态服务也会随着时间发生变化。
例如由于受气候和地质的变化而发生生态服务的面积、功能性质、作用大小的变化。
第四,是具有益于健康的特点。
生态服务构成了我们的自然环境,为人类提供新鲜的空气与洁净的水源等,有益于人类健康生活。
第37卷第8期2017年4月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.37,No.8Apr.,2017基金项目:国家林业公益性行业科研专项(201204201)收稿日期:2014⁃10⁃09;㊀㊀网络出版日期:2016⁃00⁃00∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:zyouyang@rcees.ac.cnDOI:10.5846/stxb201410091984江波,陈媛媛,肖洋,赵娟娟,欧阳志云.白洋淀湿地生态系统最终服务价值评估.生态学报,2017,37(8):㊀⁃㊀.JiangB,ChenYY,XiaoY,ZhaoJJ,OuyangZY.EvaluationoftheeconomicvalueoffinalecosystemservicesfromtheBaiyangdianwetland.ActaEcologicaSinica,2017,37(8):㊀⁃㊀.白洋淀湿地生态系统最终服务价值评估江波1,2,陈媛媛1,肖洋1,赵娟娟3,欧阳志云1,∗1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,北京㊀1000852长江水资源保护科学研究所,武汉㊀4300513西南大学,重庆㊀400715摘要:白洋淀湿地是华北平原最大的淡水湿地,为不同尺度的受益者提供了多项生态系统服务㊂开展白洋淀湿地生态系统最终服务(finalecosystemservices)价值评估能用直观的经济数据揭示白洋淀湿地生态系统对不同尺度受益者的直接贡献,为白洋淀湿地生态保护创建生态补偿等经济驱动机制㊂本研究基于白洋淀湿地生态特征和受益者分析,确定了白洋淀湿地生态系统最终服务价值评估指标体系,并以2011年可利用数据为基础,综合运用市场价值法㊁替代成本法㊁个体旅行费用模型法和支付卡式条件价值法评估了白洋淀湿地提供给人类的经济价值㊂评估结果表明:2011年白洋淀湿地生态系统服务总价值为35.55ˑ108元,其中调蓄洪水和休闲娱乐是白洋淀提供的主导服务㊂对所评估的8项生态系统最终服务按价值量排序,依次为调蓄洪水>休闲娱乐>淡水产品>原材料生产>非使用价值>水资源供给>释氧>固碳㊂评估结果比较全面地反映了白洋淀湿地对受益者的直接贡献,不仅能提高管理部门和受益者的湿地保护认知,也为管理部门确定白洋淀湿地生态补偿标准提供了重要数据基础㊂同时,评估指标的确定为区分白洋淀湿地生态系统中间服务和最终服务,构建白洋淀湿地生态系统服务监测指标体系,开展白洋淀湿地生态系统最终服务动态评价㊁权衡分析及驱动因子研究提供了重要方向,有助于湿地生态系统服务研究由静态评估向湿地生态系统服务的优化管理方向发展㊂关键词:白洋淀;经济评估;最终服务EvaluationoftheeconomicvalueoffinalecosystemservicesfromtheBaiyangdianwetlandJIANGBo1,2,CHENYuanyuan1,XIAOYang1,ZHAOJuanjuan3,OUYANGZhiyun1,∗1StateKeyLaboratoryofUrbanandRegionalEcology,ResearchCenterforEco⁃EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China2ChangjiangWaterResourcesProtectionInstitute,Wuhan4300513SouthwestUniversity,Chongqing400715Abstract:BaiyangdianLakeisthebiggestfreshwaterlakeinNorthernChina,andplaysanimportantroleinprovidingconsiderablebenefitstotheregion.However,conflictinginterestsamongdifferentstakeholdersishinderingcooperationinregulatingregionalenvironmentalproblemsthatthreatentheabilityofBaiyangdianLaketosustainmultipleecosystemservicesflows.Finalecosystemservicesarecomponentsofnaturethatareexplicitlyconnectedtoaspectsofhumanwell⁃beingthathavedirectvaluetosociety.EconomicvaluationofBaiyangdianwetlandecosystemservicescanrevealthedirectcontributionoflakeecosystemstohumanwell⁃being,whichcaninformthedevelopmentofecologicalcompensationmeasurestoincentivizecooperationamongstakeholderstowardreasonablewetlandmanagement.Inthisstudy,wefirstdividedtheecosystemservicesoftheBaiyangdianwetlandintothreecategoriesbasedonthe TheEconomicsofEcosystemsandBiodiversity and MillenniumEcosystemAssessment frameworks:provisioningservices,regulatingservices,andcultural网络出版时间:2016-10-19 16:25:25网络出版地址:/kcms/detail/11.2031.q.20161019.1625.054.html2㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀37卷㊀services.Second,weestablishedafinalecosystemservicesvaluationsystembasedontheinteractionsbetweenBaiyangdianecosystemcharacteristicsandregionalsocio⁃economicconditions,anddeterminedthefinalservicesofconcerntopolicymakersthatprovidedirectbenefitstosocietytoavoiddouble⁃counting.Wethencomprehensivelyvaluedthedirectusevalue,indirectusevalue,andnon⁃usevaluefromthe8finalecosystemservicesprovidedbyBaiyangdianwetlandfor2011,usingthemarketprice,replacementcost,individualtravelcost,andcontingentvaluation(paycard)methods.ThetotalvalueoftheecosystemservicesfromBaiyangdianwetlandwasestimatedtobe35.55ˑ108YuanRMBfor2011.Basedonthevaluationresults,the8finalecosystemserviceswererankedfromgreatesttolowestvalueasfollows:floodcontrol,recreationandtourism,aquaticproducts,rawmaterialproducts,non⁃usevalue,waterresourcesprovision,oxygenrelease,andcarbonsequestration.Thevaluesoffloodcontrolandrecreationandtourismwere14.97ˑ108and13.15ˑ108Yuanperyear,accountingfor42.11%and36.99%ofthetotalvalue,respectively.TheresultsofthisstudyreflectthemultiplecontributionsoftheBaiyangdianwetlandtoregionalstakeholders.Thisinformationwillhelptoincreaseenvironmentalawarenessamongboththepublicanddecision⁃makers,andwillbeusefultomanagersfordevelopingeconomicincentivestocoordinatedifferentstakeholderstominimizetradeoffs.Lastly,thefinalserviceindicatorsystempresentedinthispaperoffersguidanceonestablishingmonitoringprogramstoincorporateecosystemservicesintowetlandmanagement.KeyWords:Baiyangdian;economicvaluation;finalecosystemservices白洋淀是华北平原最大的淡水湿地,为不同尺度的受益者了提供多项生态系统服务,对维持华北平原生态平衡也具有重要的作用㊂然而,白洋淀湿地是公共资源,其提供的大部分生态服务存在公共性和外部性问题㊂在气候变化㊁水利工程建设㊁人口增加和农业发展等多重因素驱动下,白洋淀入淀径流不断减少[1]㊁水污染问题日益加剧[2],造成湿地大面积萎缩㊁生态功能急剧退化㊂千年生态系统评估将生态系统服务定义为 人类从生态系统中所获得的效益 ,并将生态系统服务划分为供给服务㊁调节服务㊁文化服务和支持服务四大类,其中支持服务是其它服务产生的基础[3]㊂千年生态系统评估为研究生态系统与人类效益关系提供了重要依据[3],极大的推动了生态系统服务研究的发展㊂然而,千年生态系统评估主要停留在理论水平,缺乏在管理决策中的实际应用[4]㊂基于千年生态系统评估分类体系开展生态系统服务评估容易混淆生态系统功能和生态系统服务,造成重复计算[5⁃6]㊂为了避免生态系统服务重复计算,专家学者对生态系统服务分类体系进行了深入探讨[4⁃5,7],为区分生态系统中间服务和最终服务提供了理论基础㊂USEPA[8]和TEEB[9]将生态系统服务定义为 生态系统对人类效益的直接或间接贡献 ,尽管该定义并没有得到一致认可,却为区分生态系统中间服务㊁最终服务提供了重要基础㊂生态系统最终服务是人类直接利用生态系统的自然组分,或通过生态过程对人类效益的直接贡献,是与效益有直接关联的生态物质量或功能量[10⁃16]㊂而生态系统中间服务是产生生态系统最终服务的生态特征,包括生态系统过程和生态系统功能等生态属性,是无直接受益者的生态物质量或功能量[10⁃17]㊂区分生态系统中间服务和最终服务是评价生态系统对人类效益的直接贡献,提高价值核算有效性的重要保障㊂近年来,为揭示白洋淀湿地对社会经济发展的重要支撑作用,国内学者针对白洋淀湿地生态系统服务展开了相应研究[18⁃21],用直观的生态经济数字揭示了白洋淀湿地对人类效益的重要贡献,不仅提高了公众和管理部门对白洋淀湿地重要性的认知,也为决策管理者制定白洋淀湿地保护政策提供了重要依据㊂但现有研究在确定白洋淀湿地生态系统服务评估指标体系时多混淆生态系统中间服务和最终服务,造成生态系统服务价值重复计算㊂而且由于数据缺乏,现有研究无法定量揭示白洋淀生态系统服务的动态变化㊁权衡关系及驱动机制,制约了生态系统服务研究在管理层面应用的适宜性㊂本文在参考生态系统最终服务研究的基础上[8⁃17],确定了白洋淀湿地生态系统最终服务评估指标体系和评估方法,评估结果为提高白洋淀湿地保护认知㊁制定白洋淀湿地生态补偿标准提供了重要基础㊂评估指标体系为区分生态系统中间服务和最终服务,避免重复计算提供了重要参考㊂评估方法和评估参数为构建生态系统服务监测指标体系,客观评价生态系统服务动态变化㊁权衡关系和驱动机制提供了重要方向,能有效避免生态系统服务评估过度依赖于效益转化法㊂1㊀研究区域与研究方法图1㊀白洋淀湖区土地覆盖示意图Fig.1㊀LandcoverageofBaiyangdianLake1.1㊀研究区域概况白洋淀位于河北省中部(115ʎ45ᶄ 116ʎ06ᶄE,38ʎ44ᶄ 38ʎ59ᶄN),海河流域大清河水系中游,总面积366km2(十方院大沽高程10.5m),由水域㊁苇地㊁水生植被㊁居民点等组成,是华北平原最大的淡水湿地(图1),已被列入中国重要湿地名录㊂白洋淀在行政上隶属保定市安新县㊁高阳县㊁雄县㊁容城县和沧州市的任丘县管辖,其中安新辖区最大,约占总面积的78.1%㊂当水位为8.8m(大沽高程)时,85.6%的水域分布于安新县境内㊂白洋淀多年平均气温7 12ħ,多年平均降水量550mm,多年平均蒸发量为1637mm㊂因其地处暖温带大陆季风气候区,降水的年内和年际差异很大,80%的降水量集中在7 9月,最大年降水量是最小年降水量的3.6倍[21]㊂白洋淀湿地物产丰富,盛产鱼㊁虾㊁蟹㊁贝等水产品,芦苇㊁荷花等景观植物面积大㊁分布广,不仅是我国重要的淡水产品生产基地㊁苇制品生产加工和出口基地和旅游休闲地,白洋淀还是大清河系中重要的蓄水枢纽,具有缓洪㊁治涝和蓄水灌溉的重要功能,对当地气候调节和生物多样性保护也有不可替代的作用㊂然而,社会经济的快速发展㊁人口数量的快速增加和土地利用方式的改变,加剧了对水资源的占有和使用,改变了白洋淀湿地生态系统维持自身结构完整性所需要的水文条件,白洋淀出现了一系列生态环境问题,对区域社会经济可持续发展造成了严重威胁㊂为了全面地反映白洋淀湿地对人类效益的直接贡献,本文评价对象为白洋淀水域㊁苇地和水生植被区等土地覆盖类型㊂1.2㊀评估指标体系与数据来源生态系统最终服务是生态系统对人类效益的直接贡献㊂本研究结合白洋淀湿地生态系统特征及其所在区域社会经济特征,在考虑白洋淀湿地生态系统服务不同尺度受益者的基础上,将白洋淀湿地生态系统服务划分为供给服务㊁调节服务和文化服务,并建立了白洋淀湿地生态系统最终服务评估指标体系,如表1㊂评估数据主要来自于‘保定经济统计年鉴2012年“㊁安新水利局1980 2012年水文监测资料㊁文献资料及2012年和2013年白洋淀文化苑景区和荷花大观园景区游客及安新县居民面访式问卷调查等㊂表1㊀白洋淀湿地生态系统最终服务评估指标体系Table1㊀FinalecosystemserviceevaluationindexofBaiyangdianwetland生态系统最终服务类型Finalecosystemservicetypes核算指标Evaluationindex评估方法Evaluationmethod供给服务Provisioningservices淡水产品市场价值法原材料生产水资源供给调节服务调蓄洪水替代成本法Regulatingservices固碳造林成本法释氧工业制氧价格法文化服务休闲娱乐个体旅行费用法Culturalservices非使用价值(选择价值㊁遗产价值和存在价值)条件价值法3㊀8期㊀㊀㊀江波㊀等:白洋淀湿地生态系统最终服务价值评估㊀4㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀37卷㊀1.3㊀评估方法与评估参数1.3.1㊀供给服务价值1)淡水产品(鱼㊁虾㊁蟹等水产品)供给价值Vp1=Qp1ˑPp1(1)式中,Vp1为淡水产品供给价值;Qp1为淡水产品产量;Pp1为水产品单价㊂2)原材料生产价值Vp2=Qp2ˑPp2(2)式中,Vp2为原材料生产价值;Qp2为原材料生产量;Pp2为原材料单价㊂3)水资源供给价值Vp3=(Qp3-1+Qp3-2-Qp3-3-Qp3-4-Qp3-5)ˑPp3(3)式中,Vp3为水资源供给价值;Qp3-1为入淀径流量;Qp3-2为降水量;Qp3-3为出淀径流量;Qp3-4为蒸发量;Qp3-5为蓄水量变化;Pp3为单位平均水价㊂1.3.2㊀调节服务价值1)调蓄洪水价值Vri=(Qri-1-Qri-2)ˑPr1(4)Vr1=ðni=1Vri(5)式中,Vr1为调洪蓄水价值;Vri为每一次洪水调蓄期调洪蓄水价值;Qri-1为水位连续增加时段内最高水位对应的蓄水量;Qri-2为水位连续增加时段内最低水位对应的蓄水量;Pr1为单位库容水库建造成本;n为洪水调蓄次数㊂2)固碳价值Vr2=Qr2ˑPr2(6)式中,Vr2为固碳价值;Qr2为白洋淀固碳量;Pr2为造林成本价格㊂3)释氧价值Vr3=Qr3ˑPr3(7)式中,Vr3为释氧价值;Qr3为白洋淀释氧量;Pr3为工业制氧价格㊂1.3.3㊀文化服务价值1)休闲娱乐价值Vc1=TE+TV+CS(8)式中,Vc1为休闲娱乐价值;TE为旅行费用支出;TV为旅行时间成本;CS为消费者剩余㊂2)非使用价值Vc2=WˑRˑP(9)式中,Vc2为白洋淀湿地保护非使用价值;W为人均支付意愿;R为支付意愿率;P为支付群体数㊂2㊀结果与分析2.1㊀供给服务价值2.1.1㊀淡水产品价值白洋淀水域广阔,盛产鱼虾,是华北平原最大的渔业生产基地㊂水产业一直是周边居民赖以生存的产业㊂随着水产业的发展,白洋淀淀区发展了网箱㊁网围和围堤等养殖技术,水产品产量大量增加㊂2011年白洋淀淡水产品产量达3.08ˑ104t,水产品产值3.62ˑ108元[22]㊂2.1.2㊀原材料生产价值芦苇是白洋淀淀区人民赖以生存的主要经济作物[23]㊂白洋淀芦苇收割后,40%上等芦苇用于打箔,单位芦苇价值为7000元/t,40%中等芦苇用于编席,单位芦苇价值为4000元/t,20%下等芦苇用于造纸,单位芦苇价值为300元/t[18]㊂2011年白洋淀芦苇产量3.74ˑ104t,以此估算白洋淀原材料生产价值为1.67ˑ108元㊂2.1.3㊀水资源供给价值白洋淀作为华北平原最大的淡水湿地,接纳来自上游八条河流的径流补给,不仅为周边居民生产生活提供水资源,而且由于地下水开采严重,白洋淀的渗漏损失对于地下水涵养也具有明显的作用㊂根据式(3),计算得到白洋淀1980 2007年多年年平均补给地下水和供给生产生活用水总量为0.98ˑ108m3,水价根据‘全国水利发展统计公报“水利工程水价[24],取0.5元/m3,则白洋淀1980 2007年多年平均水资源供给价值为0.49ˑ108元/年,由于2011年数据缺乏,以此值作为2011年水资源供给价值㊂2.2㊀调节服务价值2.2.1㊀调蓄洪水价值白洋淀湿地是大清河流域重要的蓄滞洪区,承接大清河南支潴龙河㊁唐河㊁府河㊁漕河㊁瀑河㊁萍河㊁孝义河及北支白沟引河洪沥水,具有缓洪滞沥的重要功能㊂本研究以2012年汛期日平均水位为例,对白洋淀调蓄洪水服务进行评估㊂2012年7月26日 7月27日,水位从6.65m急剧上升为7.43m,以此作为第一次洪水发生周期,计算该时间调蓄洪水量为0.81ˑ108m3㊂除此之外,从7月30日到9月30日,白洋淀水位一直保持增加或稳定趋势㊂根据式(4),以9月30日水位对应的蓄水量2.90ˑ108m3和7月30日水位对应的蓄水量1.26ˑ108m3之差作为第二次洪水发生周期内调蓄洪水量,为1.64ˑ108m3㊂结合式(5)得到2012年白洋淀调蓄洪水总量为2.45ˑ108m3,单位库容水库造价6.11元/t[25]㊂则白洋淀调蓄洪水价值为14.97ˑ108元,以此作为2011年调蓄洪水价值㊂2.2.2㊀固碳价值白洋淀2011年芦苇产量为3.74ˑ104t[22],以此数据估算白洋淀固碳价值,根据光合作用方程,植物每生产1kg干物质,能固定1.63kgCO2㊂计算得到白洋淀2011年固碳量为1.66ˑ104t,CO2造林成本为1320元/t碳[26],则2011年白洋淀固碳价值为0.22ˑ108元㊂2.2.3㊀释氧价值白洋淀2011年芦苇产量为3.74ˑ104t[22],根据光合作用方程,植物每生产1kg干物质,向空气中释放1.2kgO2㊂计算得到白洋淀2011年释氧量为4.49ˑ104t,氧气价格采用中华人民共和国卫生部网站(http://wsb.moh.gov.cn/)的氧气价格,为1000元/t,则2011年白洋淀释氧价值为0.45ˑ108元㊂2.3㊀文化服务价值2.3.1㊀休闲娱乐价值为研究白洋淀休闲娱乐价值,于2012年5月在白洋淀文化苑景区对游客进行拦截式面访调查,发放问卷205份,由于部分问卷关键信息回答不清楚或不完全,最后用于计算休闲娱乐价值的有效问卷为182份㊂根据式(8)计算休闲娱乐价值,主要包括旅行费用支出㊁时间成本和消费者剩余㊂1)人均旅行成本:根据问卷调查,统计游客在白洋淀旅游过程中所发生的全部费用和全部时间,时间价值按照游客日工资率的30%进行计算[27⁃29],求得游客在白洋淀景区的人均旅行费用支出和人均时间成本分别为52.47元/次和343.33元/次㊂2)人均消费者剩余:采用个体旅行费用模型估算游客消费者剩余价值,考虑到因变量(游客旅行次数)为非负整数,可能存在过度分布和零截断问题,选用标准分布泊松回归模型㊁过度分布泊松回归模型㊁负二项式分布模型及零截断泊松回归模型进行模拟㊂根据评估结果的对数函数最大似然值和AIC值,选取零截断泊松回归模型估算消费者剩余价值㊂估算得到白洋淀游客人均消费者剩余为578.03元/次㊂白洋淀2011年旅游人次达135ˑ104人/次,根据人均旅行费用支出㊁人均时间成本㊁人均消费者剩余,结合式(8)得到2011年白洋淀休闲娱乐价值为13.15ˑ108元㊂2.3.2㊀非使用价值采用支付卡式条件价值法对白洋淀非使用价值进行评估,分别于2012年5月㊁2012年9月和2013年5㊀8期㊀㊀㊀江波㊀等:白洋淀湿地生态系统最终服务价值评估㊀7月在白洋淀文化苑景区㊁荷花大观园景区对游客进行拦截式面访调查,发放问卷440份,由于部分问卷关键信息回答不清楚或不完全,回收有效问卷401份进行非使用价值评估㊂于2012年5月对安新县居民进行入户调查,发放问卷141份,回收有效问卷129份,分安新县县城居民和安新县乡镇居民进行非使用价值分析㊂1)游客非使用价值:利用表2数据,采用区间式对数正态分布函数估算白洋淀景区游客的人均支付意愿值(区间中值平均值)为11.31元/月,根据VanderHeide[30]等对抗议性支付比例的处理,则支付意愿比例按83.44%进行计算㊂白洋淀2011年旅游人次为135ˑ104人/次,被访者平均旅游次数为1.52次/年,假定每4个游客中有1个小孩(没有任何支付能力),剔掉游客中来自安新县的7.04%的群体,得到白洋淀景区游客支付群体数为61.92ˑ104人㊂结合式(9)计算得到白洋淀提供给游客的非使用价值为0.70ˑ108元㊂表2㊀不同利益相关者支付意愿Table2㊀Willingnesstopayamongdifferentstakeholders支付意愿值WTP/(yuan/month)游客Tourists安新县城居民ResidentsinAnxincounty安新乡镇居民ResidentsinAnxinvillagesandtowns频数Counts(Person)频率Frequency/%频数Counts(Person)频率Frequency/%频数Counts(Person)频率Frequency/%015338.153339.76715.221 54811.972024.101021.745 107418.451113.25510.8710 15297.2367.23510.8715 20266.4867.23613.0420 25163.9911.2024.3525 30133.2422.4136.5230 3571.7511.2012.1735 4000.0000.0012.1740 4510.2500.0000.0045 50215.2422.4148.70>50132.2011.2024.35合计Total401100.083100.046100.002)安新县城居民非使用价值:利用表2数据,采用区间式对数正态分布函数估算安新县县城居民的人均支付意愿值(区间中值平均值)为11.89元/月,根据VanderHeide[30]等对抗议性支付比例的处理,支付意愿比例按90.49%进行计算㊂安新县2011年县城总人口数为2.90ˑ104人,没有支付能力的群体比例为18.05%(年龄在14岁及以下),则总支付群体数为2.37ˑ104人㊂结合式(9)计算得到白洋淀提供给安新县城居民的非使用价值为0.03ˑ108元㊂3)安新乡镇居民非使用价值:利用表2数据,采用区间式对数正态分布函数估算安新县乡镇居民的人均支付意愿值(区间中值平均值)为7.38元/月,根据VanderHeide[30]等对抗议性支付比例的处理,支付意愿比例按83.70%进行计算㊂安新县2011年乡镇总人口数为41.48ˑ104人,没有支付能力的群体比例为18.05%(年龄在14岁及以下),则总支付群体数为33.99ˑ104人㊂结合式(9)计算得到白洋淀提供给安新乡镇居民的非使用价值为0.25ˑ108元㊂综合考虑游客和居民非使用价值,则白洋淀非使用价值为0.98ˑ108元㊂2.4㊀生态系统最终服务总价值本研究结合白洋淀湿地生态系统特征及其所在区域社会经济特征,在考虑白洋淀生态系统服务不同尺度受益者的基础上,评估了2011年白洋淀湿地生态系统最终服务价值㊂根据本文的评估结果,2011年白洋淀湿地生态系统提供的8项最终服务总价值为35.55ˑ108元,其中供给服务价值5.78ˑ108元,占总价值的16.26%;调节服务价值15.64ˑ108元,占总价值的43.99%;文化服务价值14.13ˑ108元,占总价值的39.75%(表3)㊂2011年,白洋淀提供的主导服务为调蓄洪水和休闲娱乐,分别占总价值的42.11%和36.99%㊂对所评估6㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀37卷㊀的8项生态系统最终服务按价值量排序,依次为调蓄洪水>休闲娱乐>淡水产品>原材料生产>非使用价值>水资源供给>释氧>固碳(表3)㊂2011年白洋淀湿地总面积157.29km2(包括水生植被㊁水域㊁芦苇),则白洋淀湿地单位面积生态系统服务价值为22.60ˑ104元/hm2㊂表3㊀白洋淀2011年生态系统最终服务价值Table3㊀ResultsofthefinalecosystemservicevaluesofBaiyangdianLake湿地生态系统最终服务类型Finalecosystemservicetypes计算指标Indicatorscalculated物质量Biophysicaloutput价值量/(ˑ108元)所占比例/%淡水产品Aquaticproducts淡水产品产量3.08ˑ104t3.6210.18原材料生产Rawmaterialproducts芦苇产量3.74ˑ104t1.674.70水资源供给Waterprovision供水量0.98ˑ108m30.491.38调蓄洪水Floodcontrol洪水调蓄量2.45ˑ108m314.9742.11固碳Carbonsequestration固碳量1.66ˑ104t0.220.62释氧Oxygenrelease释氧量4.49ˑ104t0.451.26休闲娱乐Recreationandtourism旅游费用支出,旅行时间价值,消费者剩余135ˑ104人/次13.1536.99非使用价值Non⁃usevalue自己或别人将来有机会利用,作为一份遗产留给子孙后代,确保景观资源永远存在0.982.76合计Total35.551003㊀结论与讨论(1)2011年白洋淀湿地生态系统提供的8项最终服务总价值为35.55ˑ108元,调节服务价值是3大类生态系统最终服务中价值最高的,占总价值的43.99%,文化服务价值次之,占总价值的39.75%㊂2011年白洋淀湿地面积仅为安新县面积的21.72%,但其生态系统最终服务价值为2011年安新县生产总值的56.21%㊂湿地单位面积最终服务价值是2011年安新县单位面积生产总值的2.59倍㊂评估结果用直观的数据说明白洋淀湿地为受益者带来了巨大效益,揭示了保护白洋淀湿地㊁避免白洋淀湿地过度开发利用的重要性㊂评估结果不仅能提高公众和管理决策者的生态保护意识,也可以为生态补偿等经济驱动机制的创建提供参考依据,评估参数和评估方法为白洋淀湿地生态动态监测提供了依据㊂(2)在所评估的8项生态系统最终服务价值中,调蓄洪水服务和休闲娱乐服务价值占总价值的79.10%,说明调蓄洪水和休闲娱乐服务是白洋淀湿地的主导生态系统服务㊂从单项服务价值量看,调蓄洪水服务价值为14.97ˑ108元,占总价值的42.11%,说明白洋淀湿地具有蓄洪减灾的重要作用㊂休闲娱乐服务价值仅次于调蓄洪水服务,占总价值的36.99%,这与安新县旅游局大力开发旅游资源,白洋淀休闲旅游人次迅速增加有关㊂随着社会经济的发展,人们对白洋淀旅游资源的需求将不断增加,会进一步加剧白洋淀自然景观人为化和白洋淀水质污染,对白洋淀湿地功能将产生很大影响,一旦造成不可逆破坏,白洋淀湿地功能将完全丧失㊂因此,在开发白洋淀旅游资源时,要充分协调白洋淀湿地生态系统最终服务之间的权衡关系,加大白洋淀湿地生态系统管理力度和利益相关者生态系统服务认知㊂(3)相比于以往研究[18⁃20],本研究在确定白洋淀湿地生态系统服务评估指标体系时,综合考虑了白洋淀湿地生态特征㊁区域社会经济特征及不同尺度受益者(白洋淀湿地对人类效益的直接贡献),区分了白洋淀湿地生态系统中间服务和最终服务㊂评估指标的选取具备一定的科学性,为区分生态系统中间服务和最终服务,构建生态系统服务动态监测和评估指标提供了重要方向,对于白洋淀湿地生态系统服务时空变化分析㊁权衡分析㊁生态生产函数构建具有重要意义㊂同时评估方法也是基于目前国内外比较流行的经济评估方法,如条件价值法㊁个体旅行费用模型等,避免了直接使用效益转化法而产生的评估偏差,为今后湿地生态系统服务评价的精细化计算提供了借鉴㊂(4)本研究存在一定的局限性㊂①:由于基础数据缺乏和经济价值评估方法的局限性,本研究对白洋淀7㊀8期㊀㊀㊀江波㊀等:白洋淀湿地生态系统最终服务价值评估㊀8㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀37卷㊀湿地生态系统最终服务评估还不够全面,如未考虑白洋淀湿地水质净化服务和气候调节服务㊂另外,本研究未开展评价参数随时间变化对生态系统服务价值组成的影响,部分评价参数相对较早,无法准确反映评估基准年提供的生态系统服务价值㊂②:本研究评估的非使用价值比较低,这与选取的支付群体数有一定的关系㊂白洋淀湿地是华北平原的重要湖泊资源,从理论上来说,全河北乃至整个华北平原都是白洋淀湿地非使用价值的受益者,对白洋淀湿地保护都有潜在的支付意愿㊂本文在评估非使用价值时,只考虑了安新县居民和白洋淀湿地景区游客,主要是因为安新县居民和游客是白洋淀湿地生态系统服务的直接受益者,是最有可能有支付意愿的群体,而白洋淀湿地游客本身来自全国,可以反映国家尺度的受益者需求㊂③:白洋淀湿地是一个复杂的生态系统,其生态系统服务受到白洋淀流域上游水利工程建设㊁人口增加㊁工农业生产及气候变化等诸多因素的综合影响㊂静态评估结果无法反映白洋淀湿地生态系统服务在时间上的变化趋势,也无法反映驱动因子对白洋淀湿地生态系统服务及其权衡关系的影响,研究结果在管理决策的应用有一定的局限性㊂(5)最终服务价值评估指标的全面性㊁数据的可利用性㊁评估方法的选择是影响生态系统最终服务价值的重要因素㊂但生态系统服务研究不应局限于生态系统服务价值的核算,其评估结果应为管理决策服务㊂确定生态系统最终服务指标并开展动态监测[31⁃32]是湿地生态系统服务精细化评估㊁湿地生态系统服务动态变化㊁湿地生态系统服务权衡关系㊁湿地生态系统服务空间流动和转移特征㊁湿地生态系统服务驱动机制研究的必要环节,是将生态系统服务纳入管理决策的重要手段㊂本研究以白洋淀湿地为例开展生态系统最终服务价值评价,说明了生态系统服务动态监测的重要性㊂随着湿地生态系统服务评估指标㊁数据监测和评估方法的不断完善,生态系统服务评估在湿地管理层面应用的效能将不断提高㊂致谢:感谢中国科学院生态环境研究中心董天博士,首都师范大学张玲博士㊁徐跃硕士,河北大学董梦荟硕士㊁方慷硕士等在问卷调查过程中提供的帮助,感谢安新县水利局㊁安新县旅游局在数据提供方面给予的帮助,同时感谢匿名审稿专家提供的宝贵修改意见!参考文献(References):[1]㊀ZhuangCW,OuyangZY,XuWH,BaiY,ZhouWQ,ZhengH,WangXK.ImpactsofhumanactivitiesonthehydrologyofBaiyangdianLake,China.EnvironmentalEarthSciences,2011,62(7):1343⁃1350.[2]㊀张婷,刘静玲,王雪梅.白洋淀水质时空变化及影响因子评价与分析.环境科学学报,2010,30(2):261⁃267.[3]㊀MillenniumEcosystemAssessment(MEA).EcosystemsandHumanWell⁃Being:Synthesis.Washington,DC:IslandPress,2005.[4]㊀BrendanFisher,KerryTurner,MatthewZylstra,RoyBrouwer,RodolfdeGroot,StephenFarber,PaulFerraro,RhysGreen,DavidHadley,JulianHarlow,PaulJefferiss,ChrisKirkby,PaulMorling,ShaunMowwat,RobinNaidoo,JouniPaavola,BernardoStrassburg,DougYu,AndrewBalmford.Ecosystemservicesandeconomictheory:integrationforpolicy⁃relevantresearch.EcologicalApplications,2008,18(8):2050⁃2067.[5]㊀KenJWallace.Classificationofecosystemservices:problemsandsolutions.BiologicalConservation,2007,139(3/4):235⁃246.[6]㊀FuBJ,SuCH,WeiYP,IanRWillett,LüYH,LiuGH.Doublecountinginecosystemservicesvaluation:causesandcountermeasures.EcologicalResearch,2011,26(1):1⁃14.[7]㊀RobertCostanza.Ecosystemservices:Multipleclassificationsystemsareneeded.BiologicalConservation,2008,141(2):350⁃352.[8]㊀UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency(USEPA).ValuingtheProtectionofEcologicalSystemsandServices.Washington,DC:UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency,2009.[9]㊀TEEBFoundations.TheEconomicsofEcosystemsandBiodiversity:EcologicalandEconomicFoundations.London:Earthscan,2010.[10]㊀JamesWBoyd.Theendpointproblem.Resources,2007,165:26⁃28.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湿地生态系统服务功能评估湿地,作为地球上独特的生态系统之一,宛如大自然的“肾脏”,发挥着至关重要的服务功能。
对湿地生态系统服务功能进行评估,不仅有助于我们深入了解其价值,更是为了制定合理的保护策略,实现可持续发展。
湿地具有丰富的生态服务功能。
首先,它在水资源调节方面发挥着关键作用。
湿地就像一个巨大的天然蓄水池,能够储存和调节雨水、洪水等水资源。
在雨季,它可以吸纳大量的降水,减少洪水的危害;而在旱季,又能逐渐释放储存的水分,为周边地区提供稳定的水源。
这一功能对于维持区域的水平衡、保障工农业用水以及居民生活用水具有不可替代的意义。
在水质净化方面,湿地也是一把“好手”。
湿地中的植物、微生物和土壤等共同作用,能够过滤和吸附水中的污染物,如氮、磷、重金属等。
水流经湿地时,其中的杂质和有害物质得以去除,水质得到显著改善。
这种自然的净化过程,不仅成本低,而且效果持久,为我们提供了清洁的水资源。
湿地还是生物多样性的“摇篮”。
它为众多动植物提供了栖息地和食物来源。
从珍稀的鸟类到独特的水生植物,从两栖动物到各种昆虫,湿地孕育了丰富多样的生物种类。
这些生物在湿地生态系统中相互依存、相互制约,形成了复杂而稳定的生态网络。
保护湿地,就是保护生物多样性,维护生态平衡。
此外,湿地在气候调节方面也有着重要贡献。
它能够吸收大气中的二氧化碳,并释放氧气,起到缓解温室效应的作用。
同时,湿地的蒸发作用可以增加空气湿度,调节局部气候,降低气温的波动,为周边地区创造更加宜人的环境。
然而,要对湿地生态系统的服务功能进行准确评估并非易事。
这需要综合考虑多个方面的因素。
首先是对湿地生态系统的结构和组成进行详细的调查和分析。
了解湿地的面积、类型、植被覆盖情况、水文条件等,是评估其服务功能的基础。
只有清楚地掌握湿地的“硬件”条件,才能对其可能发挥的作用有一个初步的判断。
其次,要监测湿地生态系统中物质和能量的流动。
例如,观察水的流动路径、污染物的迁移转化、生物的繁衍和迁徙等。
湿地生态系统服务功能评估湿地,这一独特的生态系统,宛如大地的“肾脏”,在维护生态平衡、提供生态服务方面发挥着至关重要的作用。
对湿地生态系统服务功能进行评估,有助于我们更深入地了解其价值,从而采取更有效的保护和管理措施。
湿地生态系统具有多种服务功能,首先是水资源调节。
湿地能够像巨大的海绵一样,吸纳和储存大量的水分。
在雨季,它可以蓄洪,减轻洪水对周边地区的冲击;在旱季,又能缓慢地释放水分,维持河流的基流,保障周边生态系统和人类用水的稳定。
许多湿地还是重要的地下水资源补给区,对于维持地下水位的稳定起着关键作用。
其次,湿地在水质净化方面表现出色。
水流经湿地时,其中的污染物会被湿地中的植物、微生物等吸收、分解和转化。
湿地中的挺水植物、浮水植物和沉水植物构成了复杂的生态群落,它们通过根系吸收水中的氮、磷等营养物质,有效降低水体的富营养化程度。
同时,湿地中的微生物能够分解有机物,将其转化为无害的物质。
湿地还是生物多样性的摇篮。
它为众多珍稀动植物提供了栖息、繁衍和觅食的场所。
例如,许多候鸟依赖湿地作为迁徙途中的重要停歇地和补给站。
湿地中的丰富食物资源和适宜的生境条件,使得各类生物能够在此共存,形成复杂而稳定的生态系统。
这里既有鱼虾等水生生物,也有蛙类、蛇类等两栖爬行动物,还有各种鸟类和哺乳动物。
湿地在气候调节方面也功不可没。
它能够通过水分蒸发和植物蒸腾作用增加空气湿度,调节局部小气候。
大面积的湿地还能够吸收大气中的二氧化碳,并储存起来,对于减缓气候变化具有积极意义。
此外,湿地还具有文化和娱乐价值。
许多湿地成为了人们休闲、旅游和科研的好去处。
人们可以在这里欣赏美丽的自然风光,观察珍稀鸟类,感受大自然的魅力。
湿地周边的社区也常常依赖湿地开展渔业、农业等生产活动,从而获得经济收益。
然而,要对湿地生态系统的服务功能进行准确评估并非易事。
这需要综合运用多种方法和技术,包括实地监测、模型模拟、问卷调查等。
实地监测可以获取湿地的水质、土壤、生物多样性等方面的直接数据,但这种方法往往费时费力,且难以覆盖大面积的湿地。