岷江上游山地生态服务的地域分异过程与补偿阈值

The supply side and demand side of ecosystem services are the hot issue and frontier domain of geo-science research, and also the characterization of man-land relationship. The Upper Reaches of Min River belongs to special physical geographical zones and fragile areas of Hengduan Mountains. The vertical differentiation of geographical environment, diversity of nation, and fusion of economic and social environment impact the imbalance between the supply side and demand side of ecosystem services, and further create spatial location characteristics of ecosystem service compensation threshold. Focusing on the coexistence of dislocation on low economic density with high ecological surplus located at high semi-mountainous area, and high economic density with high ecological deficit located at in the Upper Reaches of Min River, this program: 1) revealed regional differentiation laws on some kinds of ecosystem functions as well ecosystem services based on formation process of ecosystem structure, function and service through comprehensive approach of Geo-information spectrum technology and geo-ecological process model; 2) listed the ecosystem service deficit and built Eco-service compensation model on landscape scale in a base of the temporal and spatial heterogeneity of supply and demand of ecosystem services obtained by integrated analysis value function transfer method, presented the threshold of Eco-service compensation. The achievement provides the foundation for a deeper appreciation of coupling relationship between ecosystem service and human welfare, and a watershed-scale solution act for rational allocating the ecological compensation in Tibetan and Qiang autonomous region.

生态服务供给侧与需求侧是当前地理科学研究的热点和前沿领域，也是人地关系具象化的表征物。针对岷江上游低阈值生态安全、高风险生态退化、多民族交融共生的区域特征，本研究以生态系统结构与功能-服务-人类收益为主线，采用地学信息图谱技术与地理-生态过程模型推演相结合的方法，研究生态系统结构-功能-服务的形成过程，以及形成过程中生态服务相互作用关系，揭示岷江上游生态功能与生态服务的地域分异特征；采用整合分析价值函数转移法，明确生态服务供给与需求的时空异质性，建立岷江上游生态服务赤字清单、生态服务补偿数理模型，提出生态服务补偿方案，为深入认识流域内生态服务与人类社会福祉耦合关系和藏羌民族生态补偿的科学分配提供数据支撑。

生态系统服务时空分布特征及生态补偿是当前地理科学研究的热点和前沿领域，也是人地关系具象化的表征物。针对岷江上游低阈值生态安全、高风险生态退化、多民族交融共生的区域特征，本项目通过探索岷江上游山地生态系统服务地域过程与补偿阈值，提出研究内容及研究方法，为该区域的生态文明研究提供理论依据。本项目提出了基于土地利用类型的空间特征和生态补偿的研究框架，在1995和2010年两个时期，各土地利用类型的空间分布特征与其空间特征尺度相关，各土地利用类型的空间特征尺度差异显著，并且各土地利用类型在不同时期的空间特征尺度差异也较为显著。在1995和2010年两个时期，各土地利用类型的间隙度曲线呈负指数形状，林地和草地的间隙度指数较低，其空间分布较为紧凑，未利用土地和建筑用地的间隙度指数较高，其空间分布较为分散。1995~2010年15年间，岷江上游生态功能与生态系统服务的地域分异特征显著和生态补偿额度的区域差异也比较明显。相对于1995年，2010年草地和农田生态系统服务价值增加，而2010年林地生态系统服务价值减少，造成了研究区域整体生态系统服务降低，这一结果表明林地生态系统在维持岷江上游的生态效益起着举足轻重的作用。林地和草地生态系统对岷江上游生态系统服务价值的贡献较大，其空间分布特征上呈现东多西少的格局。人口修正的生态补偿额度、乡镇面积修正的生态补偿额度和各乡镇的综合生态补偿额度空间分布差异显著，补偿额度的正、负值分别代表区域支付和得到的生态补偿额度。各乡镇的综合生态补偿额度为负值的区域集中在岷江上游的西北地区，表明该区域应该得到较高的生态补偿。并将该研究框架推广到岷江上游聚落和四川省市级尺度。此外，在不同保护目标下，该区域植被生境适宜地的空间优先保护区分布模式变化显著，该分布模式与植被生境适宜性空间分布和边缘效应有关。该研究成果为深入认识流域内生态系统服务与人类社会福祉耦合关系和藏羌民族生态补偿的科学分配提供数据支撑。