浑善达克地区防风固沙服务空间流动与生态补偿研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 黄孟冬 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 肖玉 |
| 关键词 | 生态系统服务流动 防风固沙服务 驱动因素 横向生态补偿 浑善达克地区 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 英文摘要 | 生态系统服务空间流动是连接生态系统服务供给与需求的关键环节，对于解 决生态系统供需的时空不匹配问题具有重要意义。随着人类福祉与生态系统服务 的关系越来越密切，生态系统服务流动的时空定量化模拟与生态系统服务的驱动 因素成为当前研究的关键。生态系统服务空间流动强调服务流动的过程，通过模 拟生态系统服务由形成到产生效益的具体路径，探究生态系统服务物质量与价值 量的空间流动过程，建立生态系统服务供给区与受益区之间的时空反馈关系，有 利于建立生态系统服务供需时空匹配关系，为构建横向生态补偿框架提供理论基 础。浑善达克地区是我国防风固沙重点生态功能区，生态环境脆弱，土地沙漠化 成为该地区的主要生态问题之一。本文以浑善达克地区为例，基于 RWEQ 模型 与恢复成本法模拟防风固沙服务物质量与价值量供给的时空动态分布，并利用地 理探测器分析防风固沙服务空间分布的驱动因素。在利用 HYSPLIT 模型模拟防 风固沙服务流动路径的基础上，模拟物质流与价值流的空间流动过程。最后基于 服务的空间流动过程，结合受益区与供给区的社会经济情况以及服务供给能力， 核算横向生态补偿的支付与分配标准，构建防风固沙服务供给区与受益区之间的 区域平衡关系。主要结论如下： （1）1980—2018 年，浑善达克地区风速的下降，划区轮牧、草地补播等生 态恢复工程的实施，加之适宜植被生长的气候变化，使得防风固沙服务能力得到 一定的提高。单位面积防风固沙量与价值量均呈“波动下降—小幅上升—波动下 降—小幅上升”的变化趋势，其中，2015 年单位面积防风固沙量为 13.01 kg m-2 a - 1、单位面积防风固沙服务价值量为 13.01×104元 km-2 a -1，均达到最小值。浑善 达克中部沙漠、西北荒漠地区单位面积防风固沙量和价值量较高，且高值区逐渐 向沙地地区移动。防风固沙服务保有率波动上升，2018 年达到最大值 94.28%， 并呈现自东南向西北递减的特征，且低值区的面积逐渐减小。防风固沙服务整体 空间分布差异也逐渐缩小。 （2）1980—2018 年浑善达克防风固沙服务的空间变化主要与该段时间内土壤类型、年末牲畜数量、年降水量、人工造林面积的时空格局变化有关。单位面 积防风固沙量的最大均值分别出现在土壤类型为初育土的地区、年末牲畜数量在52.84—86.86 万头的地区、年降水量为 404.21 mm 的地区以及人工造林面积为5167 hm2 的地区。1980—2000 年，年均风速、年降水量等因素年际变化不稳定， 京津风沙源治理工程尚未开始，是导致浑善达克地区防风固沙服务能力整体较弱， 风蚀程度较高的主要原因。2000 年之后，相关生态保护政策的实施，使得人工造 林面积、牲畜数量在时空分布上较为稳定，加之年均风速、年降水量等气候条件 促进植被恢复，使得浑善达克地区防风固沙服务能力整体提高，区域间防风固沙 服务能力的差异也逐渐缩小。 （3）土壤类型、年均温作为浑善达克地区自然环境的本底因素，与其他因 子的交互作用对防风固沙服务空间变化的影响，均大于单因子对防风固沙服务空 间变化的影响。土壤对防风固沙服务空间变化影响程度最大，年均温虽然对单位 面积防风固沙量空间分布的影响较小，但当它与其他非本底因子共同作用时，对 防风固沙服务空间变化影响均高于两个单因子影响之和，对单位面积防风固沙量 空间分布具有较强的间接影响作用。 （4）2010、2015、2018 年浑善达克地区防风固沙服务主要经过中国东部和 东北部、朝鲜、韩国、日本、俄罗斯东部和南部、蒙古东部、菲律宾大部分地区， 受益区总面积分别为 28.19×106 km2、24.76×106 km2、28.93×106 km2。中国为主 要的受益地区，境内受益面积分别占当年总受益面积的 15.51%、15.02%、15.31%。 相比于 2010 和 2018 年，2015 年防风固沙服务受益区范围有所缩小，但是中国 境内的受益程度也有所增加。2010、2015、2018 年全球受益区内防风固沙服务物 质流量分别为 2.67×1012 kg、2.18×1012 kg、3.26×1012 kg，对应的价值流量分别 为 26.67×109 元、21.78×109 元、32.59×109 元。其中，中国的受益区在对应年份 均占比 45.79%、41.87%、46.51%。在中国境内受益省份中，内蒙古的物质流与 价值流总量均为最大，北京的物质流与价值流密度均为最大。空间分布方面，物 质流、价值流的分布格局与沙尘传输轨迹的分布频率相同，均表现为以浑善达克 为中心，呈圈层状向周边地区递减，且主要向北、东、南方向扩散。 （5）2010、2015、2018 年浑善达克防风固沙服务功能区以外的中国境内受益区的生态补偿支付总额分别为 32.27×108 元、24.67×108 元、39.30×108元，平 均补偿密度分别为 749.39 元∙km-2、670.14 元∙km-2、897.19 元∙km-2。其空间分布 与服务价值流相同，以浑善达克东部、南部周边区域为圆心，向河北、北京、辽 宁、吉林、天津等方向呈圈层状递减。在功能区外的受益省份中，内蒙古、河北、 山东、辽宁、黑龙江、吉林、江苏、河南是国内生态补偿支付的主要省份。2010和 2018 年内蒙古的横向生态补偿支付总额最大，分别为 6.21×108 元、7.27×108元，2015 年河北的生态补偿支付总额最大，为4.90×108 元。生态补偿分配的空 间格局与防风固沙服务单位面积价值量一致，高值区均集中在中部沙地以及西北 部荒漠地区。2018 年生态补偿金额分配的区域差异最大，2015 年差异相对较小。 苏尼特左旗在 2010、2015 和 2018 年获得的生态补偿分配金额最多，分别为7.63×108 元、7.97×108 元、11.36×108 元。 本研究明确了浑善达克地区防风固沙服务供给能力的时空格局变化趋势及 空间分布格局的驱动因素，揭示了防风固沙服务物质量与价值量的空间流动过程， 对“供给—流动—需求”的过程关系形成了深入认识，在此基础上构建了横向生态 补偿框架，核算了生态补偿支付与分配标准。基于生态系统服务空间流动的研究 能够合理地解决服务供需时空不匹配的问题，为生态补偿政策的制定提供科学的 理论依据。 |
| 学科主题 | 生态学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 152 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/184595]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 黄孟冬. 浑善达克地区防风固沙服务空间流动与生态补偿研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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