学术交流 德清县天然生态体系质量量化点评办法探求

发布时间:2022-06-02 16:42:22 | 作者:环球体育竞猜

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  针对县域天然生态体系质量量化点评办法的挑选和优化问题。该文以德清县为例,挑选物种多样性、生态承载力和生态体系服务价值量化点评模型和办法对其2010年和2018年的天然生态体系质量进行点评剖析,成果显现,德清县林地物种多样性的Shannon-Wiener指数和Simpson指数均优于草地。2010—2018年的生态承载力和生态体系服务价值呈上升趋势,生态体系服务价值可以有用点评区域天然资源的本钱价值。生态体系服务价值结合物种多样性具有较高的实践价值。进一步拓宽了地舆国情和疆土数据的实践使用,研讨成果可用于县域土地使用规划、天然财物核算和天然维护地监测和点评等。

  天然生态体系是人类赖以生计的根底,其能为人类供应很多的天然本钱及财物,给人类生计和开展供应物质根底。人们现已认识到当时社会经济的开展导致天然生态体系的退化,也认识到了维护天然生态体系的重要性。关于天然生态体系的点评剖析有助于调整社会经济开展结构,拟定相关维护方针,到达社会经济的可继续开展。生态体系质量(ecosystem quality)经常被用于天然生态体系量化点评中,它指在必定的时空范围内生态体系的全体或部分生命组分的质量,首要表现为其出产生态功用在遭到外界搅扰后的改变以及对人类社会体系的影响。因而生态体系质量点评办法和点评方针体系选适宜与否,直接影响到点评成果的准确性和可靠性,在构建区域的天然生态体系质量点评方针体系时,要选取最能反映当地天然生态体系质量及改变情况的环境因子。现在关于天然生态体系质量的点评办法可以概述为3类:①生态体系的服务功用价值点评;②生态体系脆弱性和稳定性剖析③是生态体系的承载才能点评。

  为了愈加详细地辅导区域的开展,根据县域和更小标准上的天然生态体系质量量化点评是十分必要的,可是关于县域或许更小标准上天然生态体系质量的时空量化剖析较少。生态体系具有较强的地域性,我国地域广阔,生态环境差异性高,怎么合理有用地点评县域生态体系质量是一个要害点,根据天然生态体系质量的时空剖析有助于确认区域方针方针的热门区域,了解区域开展进程中天然生态体系的改变进程。本文根据3S、实地查询和社会经济数据,选用物种多样性,生态承载力和生态体系服务价值3种点评办法剖析德清县天然生态体系质量现状和时空改变,比较剖析3种点评办法在县域天然生态体系质量量化点评的差异性和适用性,探究浙江省县域天然生态体系质量点评的办法和方针体系,为国内其他县域天然生态体系质量点评作业奠定根底。

  德清县坐落长江三角洲杭嘉湖平原西部,为浙江省湖州市辖,地舆坐标为3026′~3042′ N, 11945′~12021′ E。2015年城镇调整后全县4个大街、8个镇,县城在武康大街。陆地面积937.95平方千米,东西跨度为55.95 km,南北跨度为29.92 km。德清县归于低山丘陵区,地形自西向东歪斜,西部为天目山余脉,首要是莫干山镇和武康大街部分;中部为丘陵,首要是阜溪大街,武康大街部分,舞阳大街和下渚湖大街;东部为平原水乡,包含洛舍镇、乾元镇、钟管镇、新安镇、雷甸镇、新市镇和禹越镇。气候归于亚热带季风气候,温暖湿润,年均匀气温16 ℃,多年均匀年降水量1 400.6 mm,太阳年总辐射量为409.49 KJ/cm/a。2010年年底总人口为43.0万人,2017年年底总人口44.1万人。

  德清县的土地使用类型以林地、犁地和修建用地为主,林地首要散布在县域西部和南部区域,犁地散布在县域的东部,草地面积较少。2010年林地面积为42 141.59 ha,占总面积的44.93%,犁地面积为29 718.08 ha,占总面积的31.69%,修建面积为12 140.52 ha,占总面积的12.94%。2018年林地面积为42 245.16 ha,占总面积的45.04%,犁地面积为25 958.16 ha,占总面积的27.68%,修建面积为16 161.09 ha,占总面积的17.23%。全体上,从2010年到2018年林地散布愈加会集,犁地面积削减,修建面积添加(图1)。1.2技能流程

  本研讨将疆土数据重分类,社会经济数据、文献数据和气候数据空间插值,得到文本和空间数据库。使用疆土数据界进行分层随机抽样,取得物种多样性的样点,经过实地查询法核算德清县各城镇的物种多样性。根据生态承载力核算办法,使用已宣布文献数据和社会经济数据,确认产值因子和均衡因子,得到德清县各城镇生态承载力及其相关方针。根据生态体系服务价值核算办法,使用数据库,核算德清县域供应价值,修养水源价值,出产有机质价值和固碳释氧价值,经过栅格数据加和取得生态体系服务价值,对各项价值叠加行政区界进行分城镇核算。然后对方针的时空散布特征进行剖析后,选用极差法,对部分数据进行标准化,插值法核算2010—2018年的改变量,绘制热图进行剖析。经过剖析3种模型和办法在天然生态体系质量量化点评中的效能,得到县域天然生态体系质量量化点评的适宜办法。2

  归纳已宣布文献中天然生态体系质量量化点评相关的3种模型与办法,详细如下:

  户外取样:本文于2019年10—11月,选用分层随机抽样,结合三调图斑数据,在德清县每个城镇挑选一个林地样点和一个草地样点,每个样点设置3个样方。每个样方记载物种数、物种称号、丈量株高、胸径等,盖度和林地木本的高度选用目测估量法。

  数据剖析:使用R言语核算了物种多样性相关方针,包含丰厚度指数(Species, S),Shannon-Wiener指数,Simpson指数,Inverse Simpson指数(Inv-simpson)和均匀度指数(Pielou’, J)。物种多样性方针与天然生态体系质量均呈正相关。详细核算和方针意义见表1。2.2 生态承载力模型

  生态体系可以为人类的日子出产供应必需的产品和服务,生态承载力是对区域产品和服务的详细定量点评。根据生态脚印法,生态承载力界说为区域内必定时期(一般为一年)一切可用的生物出产性土地和水域面积的总和。2.3 生态体系服务功用价值模型

  经过将生态体系服务功用价值化来点评生态效益,首要包含生态体系服务的直接价值(供应价值)和直接价值(修养水源价值,固碳释氧价值以及净化和文明价值等)两大类。

  经济产品供应价值,首要是犁地、桑蚕、果园和茶园等方面的产品,见式(5)。2.4 数据来历及处理

  1)数据来历。研讨所用到的德清土地使用矢量数据来历于2018年疆土查询矢量数据和逐年改变矢量数据。社会经济和人口数据来历于德清年鉴和德清县志等。水文气候数据来历于我国气候科学数据同享服务网,数据空间化和栅格化以及相关核算均在ArcGIS10.0中完结。3

  对德清各城镇的林地的植物多样性核算成果显现(表2),林地S最高的城镇首先是下渚湖大街,其次是洛社镇和武康大街,最低的是禹越镇和乾元镇,下渚湖镇、洛社镇和武康寄到明显高于其他城镇(p<0.05)。Shannon-Wiener指数最高的是下渚湖大街,最低的是新安镇,新安镇的Shannon-Wiener指数明显低于其他城镇(p<0.05)。Simpson指数和Inv-simpson指数最高的是下渚湖大街,最低的是武康大街,各城镇的Simpson指数不存在核算学差异,下渚湖大街的Inv-simpson指数明显高于其他城镇。J最高的是下渚湖大街,最低的是武康大街,各城镇之间不存在核算学差异。3.2 德清生态承载力的改变剖析

  结合德清的社会经济数据,修订产值因子后,核算2010年和2018年德清生态承载力,由表4可知,德清县2010年生态承载力总计5.086×105 gha,2018年的生态承载力总计5.351×105 gha,德清2010—2018年的生态承载力呈上升趋势。其间犁地、草地和修建用地的生态承载力改变最大,犁地生态承载力下降,草地生态承载力和建造用地生态承载力添加。2010—2018年生态承载力略有上升,其间犁地生态承载力大幅度下降,粮食单位面积产值的相对提高有限是德清生态承载力下降的首要因素之一,尽管从2010—2018年,德清的单位面积粮食产值出现上升趋势,可是相较于全国单位面积粮食产值,相比照值减小,产值因子下降。研讨中咱们修订了建制镇和乡村宅基地的产值因子,德清住所多以多层住所和高层修建为主,有用提高了宅基地的土地使用,添加了修建用地的生态承载力。3.3 德清的人均生态承载力和生态体系服务价值时空散布

  生态承载力与土地面积具有较高的相关性,因而,本文挑选人均生态承载力进行剖析。由图3可知,全体上除了下渚湖大街,北部区域城镇的人均生态承载力高于南部区域。2010—2018年的大部分城镇人均生态承载力出现上升趋势,仅下渚湖大街下降。2010年人均生态承载力最高的城镇为下渚湖大街,2018年最高的是阜溪大街。对各城镇生态承载力剖析可知,阜溪大街的人均生态承载力出现大幅上升趋势,武康大街的人均生态承载力出现大幅下降情况,首要原因是在2015年城镇行政鸿沟调整,将武康镇划分为武康大街,三合乡调整为下渚湖大街,城镇功用区划愈加清楚,尽管阜溪大街、武康大街和下渚湖大街的生态承载力改变不大,但人均生态承载力大幅改变。根据德清的人均生态承载力和全球人均生态承载力进行比照,2010年和2016年(已发布最近一年)全球人均生态承载力为1.7和1.63 gha/人,我国的人均生态承载力为0.94和0.96 gha/人。现在德清的人均生态承载力为1.32和1.73 gha/人,人均生态承载力添加,高于我国的均匀水平,且与国际人均生态承载力附近,德清的可继续开展水平较高且在提高中。

  德清2010年的生态体系服务价值算计21.85亿元,2018年30.04亿元,2010—2018年,呈上升趋势,添加不大。以下渚湖和乾元镇为界,德清的生态体系服务价值西部区域高于东部区域,2010和2018年莫干山镇的生态体系服务功用价值最高,其次是下渚湖大街最高。3.4 2010—2018年德清各项方针的改变剖析

  对德清各项生态方针分城镇进行标准化后,核算2018年和2010年的差值,并制造热图。成果显现,阜溪大街和雷甸镇的天然出产力添加,其他城镇天然出产力均下降,尤其是禹越镇和新安镇,天然出产力削减超越15%。洛社镇、莫干山镇、下渚湖大街、乾元镇和钟管镇添加,其他城镇的膳食承载力削减。各城镇的人均生态承载力改变较大,武康大街和下渚湖大街大幅下降,阜溪大街,莫干山镇和舞阳大街人均生态承载力大幅提高。大部分城镇的天然出产力出现下降趋势。关于生态体系服务价值,雷甸镇和舞阳大街呈下降趋势,其他城镇均添加。2010—2018年德清生态体系服务价值的总量添加,其供应价值添加值最大,水源修养和出产有机质的价值均添加,可是固碳释氧的价值减小(图4)。3.5 点评办法的比照剖析

  全体来看,物种多样性办法数据可取得性难,核算较为简略,其成果是对林地和草地的多样性情况点评,关于物种多样性改变的研讨剖析需求继续观测后得到成果,现在国内外关于物种多样性的重视较高,联合国2030年的可继续开展的第15个方针是维护、康复和促进可继续使用的陆地生态体系,可继续办理森林,防治沙漠化,阻止和改变土地退化,遏止生物多样性的损失等。生态承载力和生态体系服务价值核算数据比较简单取得,两者均可以完成空间化,进行区域和行政区剖析,可以根据之前的数据取得年际改变成果,用于趋势猜测。生态承载力的测算自2003年开端,根据国家标准,核算每个国家和全球的生态承载力情况,以及人均生态承载力,触及变量较少,且标准化比较简略,成果具有较高的比照性,但生态承载力触及因子较少,在详细实践作业中辅导价值有限。生态体系服务价值,研讨性的论文偏多,因为触及方针较多,区域国家间的贴现率问题等,成果的可比性不是很高,可是其货币化的核算办法有助于了解和使用,尤其是生态体系服务价值与GDP之间的转化。归纳对点评办法的剖析,生态体系服务价值结合物种多样性在县域生态县域天然生态体系质量量化点评、监测和天然资源开发使用中具有更高的实践价值。

  本文以德清县域为例,根据空间信息技能,剖析了德清县天然生态体系质量的时空改变,探讨了县域生态体系质量量化点评办法的特色。因为数据获取约束,对德清县生态体系服务价值的核算以供应价值、水源修养、出产有机质和固碳释氧为主,歇息旅行文明等价值未被核算,导致咱们的生态体系服务总价值偏低。研讨以为生态体系服务价值结合物种多样性在县域天然生态体系质量量化点评、监测和天然资源开发使用中具有较高的实践价值,进一步拓宽了地舆国情和疆土数据的实践使用,研讨成果可用于土地使用规划、县域天然财物核算和天然维护地监测和点评等。

  作者简介:田涛(1992—),女,甘肃会宁人,博士研讨生,首要研讨方向为社会生态学。

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