正蓝旗草地生态系统服务权衡研究

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多情景模拟下内蒙古草地生态系统服务价值时空演变

多情景模拟下内蒙古草地生态系统服务价值时空演变

第 32 卷 第 8 期Vol.32,No.814-272023 年 8 月草业学报ACTA PRATACULTURAE SINICA 李雪敏, 李同宁, 吴芝雨, 等. 多情景模拟下内蒙古草地生态系统服务价值时空演变. 草业学报, 2023, 32(8): 14−27.LI Xue -min , LI Tong -ning , WU Zhi -yu , et al . Spatio -temporal evolution of grassland ecosystem service value in Inner Mongolia under multi scenario simulation. Acta Prataculturae Sinica , 2023, 32(8): 14−27.多情景模拟下内蒙古草地生态系统服务价值时空演变李雪敏1,李同宁1,吴芝雨1,武振国2*(1.内蒙古财经大学财政税务学院, 内蒙古 呼和浩特 010070;2.内蒙古自治区社会科学院,内蒙古 呼和浩特 010010)摘要:探索多情景下草地利用变化引起的生态系统服务价值时空演变机制,对于提升草地生态系统服务价值和维护区域生态安全具有重要意义。

本研究基于草地综合顺序分类法(CSCS )及生态系统服务价值(ESV )估算方法,测算和分析了2010-2020年内蒙古不同类型草地利用及草地生态系统服务价值变化;利用PLUS 模型分别模拟延续发展、草地保护和均衡发展情景下的各类型草地利用情况,并估算其草地生态系统服务价值;通过热点分析法及空间网格工具对比分析3种情景下的草地生态系统服务价值聚集情况。

研究结果表明:1)2010-2020年内蒙古草地生态系统服务价值呈增长趋势,共增加101.36亿元,主要贡献来自丘陵荒漠草原草地和丘陵草甸草地;2)相较于2020年,延续发展、草地保护和均衡发展模拟情景下的草地生态系统服务价值均有不同程度的增加,且以草地保护情景下的西部草地生态系统服务价值增加最为显著。

中国北方草地生态系统服务评估和功能区划助力生态安全屏障建设

中国北方草地生态系统服务评估和功能区划助力生态安全屏障建设

使植被覆盖度和初级生产力降低,生物多样性减少, 土壤养分和水分保持能力下降;土壤侵蚀和水土流失 加剧,对气候变化的敏感性增强。从而严重地影响了 不同时空尺度上的生态系统功能,加速了草地的退化 演替;进而使草地生态系统服务功能日益衰减,虫鼠 害和沙尘暴等灾害频繁发生。这严重威胁着我国北方 及其周边地区的生态安全[5-7]。2000 年以来,我国先后 实施了京津风沙源治理工程、退牧还草工程、草原生 态保护奖励补助政策等,草原生态明显改善。然而, 我国北方草地“局部改善、总体恶化”“治理速度赶 不上退化速度”的被动局面亟待从根本上扭转,牧区 “人-矿-草-畜”之间的突出矛盾亟待解决,草牧业生 产亟待创新发展的理念。
服务功能[1,2]。据统计,世界草地总面积 5.25×109 hm2, 占地球陆地总面积的 40.5%(不包括格陵兰岛和南 极);储存了陆地生态系统总碳量的 34%,维持 着 30% 的净初级生产力;提供了全球约 30%—50% 的
*通讯作者 资助项目:中国科学院野外站联盟项目(KFJ-SW-YW037),国家重点研发计划项目(2016YFC0500804) 修改稿收到日期:2020年5月31日
因素之一 。例 [2,5,6] 如,我
国牧区政策和经营管理模
式多数照搬和套用农区,
但草原牧区环境条件和生
产特点与农区有很大不
同。草原牧区的环境条件
脆弱、气候波动性大、自
然灾害多,水分是草地初
级生产力最主要限制因
子;同农产品生产过程相
比,畜产品生产过程更加
复杂,既包括植物性生
产,又包括动物产品的生
产;牧区的生产基础薄
3 中国科学院大学 资源与环境学院 北京 100049
摘要 北方草地是我国重要的绿色生态屏障,也是黄河、长江、澜沧江、滦河等江河的发源地和水源涵养 区,其对保障我国生态安全,提升生态系统服务和生态系统稳定性具有极其重要的作用。长期以来,我国在 畜牧业生产中重视草地的生产功能,而忽视其生态功能,导致生产功能过度利用,以及生态系统服务和生态 功能降低,继而严重威胁着我国的生态安全。开展北方草地生态系统服务评估,制定北方草地主体功能区 划,是构建和优化生态安全屏障体系,科学配置草地的生态-生产功能,推进生态文明,统筹山水林田湖草一 体化保护和修复,建设“美丽中国”,实现人与自然和谐共生的国家重大科技需求。文章基于北方草地生态 系统服务和资源环境条件的空间分异规律,将北方草地划分为 7 个功能区、25 个亚区。该生态功能区划将为 制定区域国土空间规划,科学布局重要生态系统保护和修复重大工程,统筹推进生态保护和修复工作提供重 要的科技支撑。

正蓝旗草地生态系统服务权衡研究_饶胜

正蓝旗草地生态系统服务权衡研究_饶胜
第 29 卷 第 3 期 2015 年 3 月
干旱区资源与环境 Journal of Arid Land Resources and Environment
Vol. 29 No. 3 Mar. 2015
文章编号:1003 - 7578( 2015) 03 - 081 - 06
doi:10. 13448 / j. cnki. jalre. 2015. 084
生物量越 低,则 防 风 固 沙 的 功 能 越 弱,其
价值越低( 图 2) 。因此,对两种生态系统
服务的权衡,实际上就是对生物量利用率
的权衡。从不 同 草 地 生 物 量 利 用 率 带 来
不同的经济价值为出发点,采用极值分析
法,找出 价 值 极 值 点,为 区 域 草 地 生 态 系 统的综 合 利 用 提 供 科 学 基 础[12]。 权 衡 模
SO = q × t × l
( 7)
式中: SO 为起沙量,q 为风蚀输沙率,t 为起沙时间,l 为起沙距离。
风蚀输沙率计算按照式( 8) 计算[12]:
q = 6. 42 × 10 - 8 ( exp( - 0. 00338c - 0. 000202c2 ) × u - 450) 3
( 8)
式中: q 为风蚀输沙率( g / cm·s) ,u 为距地表 1m 高度 处的年均风速值( cm / s) ,c 为植被覆盖度( % ) 。植被特征 对土壤风蚀的影响很大,风蚀率随植被盖度的增加呈指数 函数减 少[17],植 被 盖 度 对 土 壤 风 蚀 的 影 响 具 有 指 数 效 应[18]。文中通过野外调查,建立植被盖度与生物量的函数 关系,最终风蚀输沙率是生物量的函数。相关研究表明,正 蓝旗春季起沙量占全年的 57%[16],年大风日数达到 50 - 80 天[19],据此,文中估算起沙时间为 4 个月。对于起沙距 离,将不同草地类型面积之和视作一个圆形,其直径长即为 与风向垂直的区域边界长度。基于 GIS 分析,五种草地类 型的起沙距离( 表 2) 。最大输沙量则视为土地为裸地情况 下的输沙量。

加强草地生态系统研究实现草地可持续发展

加强草地生态系统研究实现草地可持续发展

加强草地生态系统研究实现草地可持续发展
蒙荣;金花
【期刊名称】《内蒙古草业》
【年(卷),期】2001(013)004
【摘要】通过分析草地生态系统及其相关因素,阐述了草地生态系统工程产业化经营的内涵和重点,指出草地生态系统工程是实现生态系统的良性循环和可持续发展的有效途径。

【总页数】5页(P46-50)
【作者】蒙荣;金花
【作者单位】内蒙古农业大学生态环境学院,呼和浩特010019;内蒙古草原勘测设计院,呼和浩特010051
【正文语种】中文
【中图分类】S812
【相关文献】
1.青藏高原东缘草地生态系统动态定位监测与可持续发展要素研究Ⅰ8个主要草地类型植物量与营养动态的研究 [J], 赵忠;王安禄;马海生;宋慧琴
2.青藏高原东缘草地生态系统动态定位监测与可持续发展要素研究Ⅱ高寒草甸草地生态系统植物群落结构特征及物种多样性分析 [J], 赵忠;王安禄;马海生;宋慧琴
3.青藏高原东缘草地生态系统动态定位监测与可持续发展要素研究Ⅲ8个重点草地类型植物优势种营养含量季节变化动态 [J], 赵忠;王安禄;马海生;宋慧琴
4.青藏高原东缘草地生态系统动态定位监测与可持续发展要素研究Ⅳ天然草地产草
量与水、热因子的灰色关联分析 [J], 赵忠;王安禄;马海生;宋慧琴
5.青藏高原东缘草地生态系统动态定位监测与可持续发展要素研究——Ⅲ 8个重点草地类型植物优势种营养含量季节变化动态 [J], 赵忠;王安禄;马海生;宋慧琴
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中国草地生态系统服务价值估算及其动态分析

中国草地生态系统服务价值估算及其动态分析
(1.CollegeofGrasslandAgriculture,NorthwestAgricultureandForestryUniversity,Yangling,ShaanxiProvince712100,China; 2.NanjingInstituteofEnvironmentalSciences,MinistryofEnvironmentalProtectionofthePeople'sRepublicofChina,Nanjing,
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :1007-0435(2021)07-1522-11
EstimationandDynamicAnalysisoftheServiceValueofGrassland EcosysteminChina
LIU Yang-yang1,REN Han-yu1,ZHOU Rong-lei1,BASANG Can-mujue1,ZHANG Wei1, ZHANG Zhao-ying2,WEN Zhong-ming1*
万 元 ·km-2);54.69% 的 地 区 草 地 生 态 服 务 价 值 呈 增 加 趋 势 ,主 要 集 中 在 青 海 省 南 部 及 其 与 西 藏 交 界 处 。
关 键 词 :草 地 资 源 ;生 态 服 务 ;遥 感 监 测 ;定 量 评 估 体 系
中 图 分 类 号 :X171.1
JiangsuProvince210043,China)
Abstract:Basedonthemulti-sourceremotesensing,dsocialstatisticaldata,theevaluationsystem
ofgrasslandecosystemservicevaluewasconstructedtoevaluatetheecosystemservicevalueofChina'sgrasslandecosystemfrom2000to2016,includingorganicmatterproduction,nutrientcycling,soilconservation,carbonfixation andoxygenrelease,andwaterconservation.Theresultsshowedthat:duringthestudyperiod,theaveragetotalvalueofgrasslandecosystemservicesinChinawas1381.565billionyuan·a-1,andtheaveragetotalvalueperunit areawas412400 yuan·km-2 ·a-1.Theproportionof waterconservationvalueofgrassland washigher (28.95%),butthenutrientcyclingvaluewaslower(9.98%).Thehighvalueareasofgrasslandecologicalvalue wereconcentratedinYunnan,GuangxiandWesternSichuan.ThetotalvalueofecologicalservicesofAlpinesubalpinemeadow wasthehighest(415.688billionyuan · a-1),whilethatofplaingrasslandandslopegrasslandwas thelowest(138.861billionyuan · a-1and144.998billionyuan · a-1).Themostprominentvalueofwater conservationwasobservedinNingxia,InnerMongolia,Shaanxi,TibetandYunnan,whilethemostprominentvalue oforganicmatterproduction was mainlyfoundin Qinghai,GansuandShanxi.Thevalueofgrasslandecological servicesshowedasignificantincreasingtrendduringthe17years (P=0.01;2200yuan·km-2 ).Thevalueof grasslandecosystemservicesincreasedin54.69% oftheareas,mainlyinthesouthofQinghaiProvinceanditsbor-

锡林郭勒盟生态安全评价研究的开题报告

锡林郭勒盟生态安全评价研究的开题报告

锡林郭勒盟生态安全评价研究的开题报告一、选题背景与意义锡林郭勒盟位于内蒙古自治区西南部,是中国的草原。

这里拥有广阔的草原、珍稀的野生动植物和壮丽的自然景观,是中国重要的生态保护区之一。

但由于气候变化、过度放牧、过度开采等因素的影响,锡林郭勒盟的生态环境遭受了严重破坏,生态系统稳定性面临着严峻的挑战。

因此,对锡林郭勒盟的生态安全进行评价具有重要意义。

对于保护和恢复生态系统,保障区域生态安全,实现可持续发展具有重要的指导意义。

二、研究内容与目标本研究拟以锡林郭勒盟为研究区域,从以下三个方面开展研究:1.生态环境质量评价:通过对锡林郭勒盟的土地利用、植被覆盖、土地荒漠化、水资源、气候变化等指标进行评价,确定其生态环境质量现状。

2.生态系统服务价值评价:通过对锡林郭勒盟的生态系统服务功能进行辨识和评价,采用市场价值法和替代成本法等方法确定生态系统服务的经济价值。

3.生态安全评价:考虑生态环境质量评价和生态系统服务价值评价的结果,从系统安全性和可持续性两个方面,评价锡林郭勒盟的生态安全水平。

三、研究方法本研究将采用综合评价法,包括层次分析法、模型模拟法、影响因素分析法、经济学评价法等。

其中,层次分析法将用于确定各项指标的权重,模型模拟法将用于对生态环境质量、生态系统服务价值等进行定量评价,影响因素分析法将用于研究各种影响因素对于生态环境的影响程度,经济学评价法将用于对生态系统服务价值进行经济评价。

四、研究预期成果及意义本研究的预期成果包括锡林郭勒盟生态环境质量评价、生态系统服务价值评价和生态安全评价。

该研究结果将为国家和地方政府制定生态保护和恢复相关政策提供科学依据,为保障区域生态安全、推进可持续发展起到重要的指导作用。

草地生态系统服务功能评估

草地生态系统服务功能评估

草地生态系统服务功能评估草地生态系统是地球上最主要的生态系统之一,具有重要的生态服务功能。

草地通过提供食物、水资源、土壤保持和气候调节等服务,对维持生态平衡和人类福祉发挥着重要作用。

本文将对草地生态系统的服务功能进行评估,并展示其对可持续发展的重要意义。

一、食物供应服务草地生态系统是重要的食物生产基地,提供了人类所需的蔬菜、水果、谷物和畜禽产品等丰富多样的食物资源。

草地上的牧草能为牛羊等畜禽提供饲料,而畜禽产品则成为人们的主要蛋白质来源。

通过评估草地生态系统的食物供应服务,可以帮助我们合理规划牧畜业,提高农产品产量,满足人们的食物需求。

二、水资源调节服务草地具有显著的水资源调节作用,能够减缓降雨的径流速度,并促进水的渗透和储存。

草地的根系能够防止水土流失,并起到保持水源涵养能力的作用。

通过评估草地生态系统的水资源调节服务,可以指导我们合理保护并恢复草地,在水资源管理中发挥重要作用,减轻洪涝灾害风险,提升水资源的利用效率。

三、土壤保持服务草地的根系和地上部分的覆盖层可有效阻止土壤的侵蚀,减轻水土流失的程度,保持土壤的肥力。

草地生态系统是土壤有机质的主要来源,有机质的积累对于维护土壤质量和农田生产至关重要。

评估草地生态系统的土壤保持服务能够帮助我们更好地保护土壤资源,合理利用农田,提高农产品的品质和产量。

四、气候调节服务草地通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,对大气中的温室气体起到吸附和稀释的作用。

此外,草地可以提供阴凉和微风,调节地表温度,减少城市热岛效应。

通过评估草地生态系统的气候调节服务,可以推动减缓气候变化的行动,促进低碳经济发展和生态城市建设。

草地生态系统服务功能评估的意义在于揭示草地对人类生活和生态环境的重要价值,为决策者制定相关政策提供科学依据。

在评估过程中,我们需要综合运用生态学、土地利用规划、经济学等多学科的知识和方法,构建全面的指标体系,并开展实地调查和监测工作。

同时,我们还可以利用遥感技术和地理信息系统等技术手段,提高评估的效率和准确性。

生态系统服务功能评价与草地管理

生态系统服务功能评价与草地管理

生态系统服务功能评价与草地管理生态系统服务功能评价是对生态系统所提供的各种服务功能进行科学、客观的评价和定量的衡量,以便更好地进行可持续的资源管理和保护。

草地作为重要的生态系统之一,对于生态系统服务功能的提供具有重要意义。

本文将对草地生态系统的服务功能进行评价,并探讨草地管理的重要性。

一、生态系统服务功能评价的方法生态系统服务功能评价通常采用多指标综合评价的方法,综合考虑生态系统结构、功能和进程参数。

其中,生物多样性、水源涵养、土壤保持、气候调节、碳储存等指标是草地生态系统服务功能评价的主要内容。

通过采集实地数据并结合模型模拟,可以准确评估草地生态系统的服务功能。

二、草地生态系统服务功能评价结果根据实地调查和模型模拟的结果,草地生态系统的生态服务功能评价如下:1. 生物多样性保护草地生态系统是丰富的物种资源库,能够提供丰富的生物多样性。

保护草地生态系统有助于保护物种多样性,维持生态平衡,促进生态系统的可持续发展。

2. 水源涵养草地具有较高的水源涵养能力,能够有效地减少地表径流和洪水峰值,起到水资源保护和调节的作用。

草地管理的合理措施可以进一步增强草地的水源涵养功能。

3. 土壤保持草地的根系和覆盖层可以有效地束缚土壤颗粒,减少水力冲刷,防止土壤侵蚀。

保持草地的完好性和采取适当的耕作措施是保护土壤的重要手段。

4. 气候调节草地通过调节气温、湿度和气流,对地球气候系统产生影响。

草地的切割、施肥和种植不同植物种类可以调节地表能量平衡,减少气温的波动,缓解气候变化的影响。

5. 碳储存草地是重要的碳库之一,能够吸收和储存大量的碳元素。

草地管理中的合理放牧、施肥和植被恢复措施可以增加碳储量,减少温室气体排放。

三、草地管理的重要性草地管理是维护和提升草地生态系统服务功能的重要手段。

以下是草地管理的几个关键方面:1. 合理放牧科学合理的放牧措施可以保持草地植被的动态平衡,防止过度放牧导致草原退化。

合理放牧还能够促进植物生长,提高草地生态系统的生产力和抗逆性。

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第29卷第3期干旱区资源与环境Vol.29No.3 2015年3月Journal of Arid LandResources and Environment Mar.2015文章编号:1003-7578(2015)03-081-06doi:10.13448/j.cnki.jalre.2015.084正蓝旗草地生态系统服务权衡研究*饶胜1,2,林泉2,王夏晖2,张惠远2,陆军2(1.北京大学城市与环境学院,北京100871;2.环境保护部环境规划院,北京100012)提要:为权衡利用草地生态系统服务功能,实现草地生态系统的价值最大化,文中运用极值法构建了正蓝旗草地生态系统服务的权衡利用模型,以生物量作为决定生态系统服务价值的关键变量,对区域草地生态系统服务功能的利用进行了权衡分析。

结果表明:当典型草原复合草原70%的生物量,湿地草甸65%的生物量,低山丘陵典型草原60%的生物量,低山丘陵湿地草甸55%的生物量,沙丘间平原典型草原15%的生物量用于畜产品供给功能时,区域生态系统服务价值最大。

极值权衡分析方法能为正蓝旗草畜平衡政策和生态补偿政策的制定提供一定的科学依据。

关键词:生态系统服务;权衡;正蓝旗;草地中图分类号:X37文献标识码:A生态系统服务(ecosystem service)是指生态系统及其所包含的物种用以维持和满足人类需求的条件和过程[1],生态系统服务研究已经成为目前生态学研究的热点之一[2,3],主要包括生态系统服务的机制、价值评估、相互影响与经济社会发展的关系等方面[1-5]。

MA(千年生态系统评估,Millennium Ecosystem Assessment)将生态系统服务分成:供给服务、调节服务、文化服务和支持服务四大类[2],不同生态系统服务存在不同程度的冲突,比如供给服务上升的同时可能导致调节服务下降。

人类追求经济社会发展的过程中,由于认识不足和利用不当,虽然提高了产品供给的能力,却使得调节服务受到限制甚至损害,并将最终危害到人类自身的生存环境[2]。

生态系统服务的权衡利用(trade-off)是生态系统服务研究,尤其是生态系统服务与经济社会发展融合研究的重要基础。

Peterson等[6]对美国威斯康辛州北部高原湖泊的研究发现,过去30年随着湖岸建筑不断增加,湖泊开发使得沿岸经济增长,湖岸的文化服务功能加强,但湖泊的产品供给服务功能下降,调节功能也受到影响。

权衡不同生态系统服务关系的目的是深入了解不同服务相互关联的作用因子和作用机制,准确分析比较它们之间的关系,指导人类合理开发利用自然资源[7]。

浑善达克沙地的草地生态系统一方面具有畜牧功能,可为人类提供畜产品的供给功能,同时由于浑善达克沙地是京津冀地区的主要风沙源之一[8],其草地生态系统也具有重要的防风固沙功能,在我国生态保护格局中具有十分重要的地位。

近年来由于不合理的超载放牧,草地受到严重破坏,引起土地沙化加剧[9]。

因此,浑善达克草地生态系统服务的利用也面临一个关键的权衡问题,如何协调好畜产品供给功能和防风固沙功能的使用?文中通过对比分析不同生态服务功能的利用方式和强度,以正蓝旗为案例区,构建了草地生态系统服务权衡模型,对草地生态系统的畜产品供给功能和防风固沙功能进行权衡,提出生态安全调控和管理建议,以期解决该地区生态环境保护和社会经济发展的矛盾。

1材料与研究方法1.1研究区草地类型基于1:100万植被图,结合研究区地形差异,将区域草地划分为5种类型,分别是:典型草原复合草原、湿地草甸、低山丘陵典型草原、低山丘陵湿地草原、沙丘间典型平原(图1)。

其中,典型草原复合草原面积200935hm2,湿地草甸面积426743hm2,低山丘陵典型草原面积46161hm2,低山丘陵湿地草原面积*收稿日期:2014-7-14;修回日期:2014-8-10。

基金项目:国家重点基础研究发展项目(2009-CB421106);环境保护部专项项目(STSN-19);国家自然科学基金(40701065)资助。

作者简介:饶胜(1978-),男,江西省南丰县人,副研究员,主要研究方向生态系统评价、保护和管理。

Email:raosheng@caep.org.cn277814hm 2,沙丘间典型平原草原面积76105hm 2。

图1不同地形上的草地分布情况Figure 1Grassland distribution in different terrain 1.2研究方法1.2.1生态系统服务权衡模型为了便于生态系统服务的权衡,文中假设正蓝旗草地生态系统主要提供两种服务功能,一是畜产品供给功能,二是防风固沙调节功能。

这个假设与正蓝旗的生态系统的定位相符合。

已有研究表明,畜产品供给功能和防风固沙功能的强弱与草地生物量存在函数关系[10,11]。

畜产品供给功能价值与生物量利用率呈现正相关关系,而防风固沙功能相反,当地面生物量越低,则防风固沙的功能越弱,其价值越低(图2)。

因此,对两种生态系统服务的权衡,实际上就是对生物量利用率的权衡。

从不同草地生物量利用率带来不同的经济价值为出发点,采用极值分析法,找出价值极值点,为区域草地生态系统的综合利用提供科学基础[12]。

权衡模型如式(1)和图2所示。

V =max (V 1+V 2)(1)V 1=f (B )(2)V 2=f (1-B )(3)式中:V 表示草地畜产品供给和防风固沙调节服务价值的最佳组合值,V 1代表畜产品供给服务的经济价值,V 2代表防风固沙调节服务的经济价值。

V 1和V 2均为生物量利用率(B )的函数。

因此,可以通过调控生物量利用率达到草地利用价值最大化的目标。

图2生物量利用率和生态系统服务价值的关系Figure 2The relationship between Biomass utilization and the ecosystem service value 1.2.2区域生物量对生物量的权衡利用是决定草地生态系统利用价值最大化的决定因素。

为了计算区域不同类型草地的生物量,2011年上半年,分别在正蓝旗的典型草原复合草原、湿地草甸、低山丘陵典型草原、低山丘陵湿地草原、沙丘间典型平原这5种草地中选取有代表性的样方44个,进行地面生物量测算。

根据平均值计算,典型草原复合草原的平均生物量是224.19g /m 2,湿地草甸的平均生物量是276.01g /m 2,低山丘陵典型草原的平均生物量是224.19g /m 2,低山丘陵湿地草原的平均生物量是231.57g /m 2,沙丘间典型平原的平均生物量是82.38g /m 2,沙丘的平均生物量是44.97g /m 2。

1.2.3生态系统服务价值评估方法(1)载畜功能价值评估。

载畜功能价值评估方法采用市场价方法,其公式为:V 1=C ˑQ (4)式中:C 为每一绵羊单位的市场价,Q 为区域草地类型的载畜总量。

草地载畜量按照最常用的方法,草地产草总量和家畜日食量的比值,其公式为:Q i =第i 类草地产草量单位绵羊的日食量ˑ365(d )(5)式中:Q i 为草地载畜量。

第i 类草地产草量为该类草地的生物量与生物量利用率的乘积。

草地载畜·28·干旱区资源与环境第29卷率以绵羊(只)为单位,一只绵羊单位每日食用干草量约为1.85kg ,以此计算出正蓝旗区域草地载畜量[13]。

(2)防风固沙功能价值评估。

防风固沙功能价值评估方法采用最常用的影子工程法计算,即按照沙尘治理防护费用核算:V 2=A ˑ(S /ρ)/0.1/10000(6)式中:A 是单位面积沙尘治理费用(元/hm 2),S 为防风固沙量(t ),ρ为沙尘密度(t /m 3)。

A 和ρ的值为常量,取值(表1)[14,15]。

防风固沙量S 按照草地最大输沙量和实际输沙量的差值计算,输沙量的计算依据输沙率计算。

根据成天涛等人的研究[16],起沙量计算按照式(7)计算。

SO =q ˑt ˑl (7)式中:SO 为起沙量,q 为风蚀输沙率,t 为起沙时间,l 为起沙距离。

风蚀输沙率计算按照式(8)计算[12]:q =6.42ˑ10-8(exp (-0.00338c -0.000202c 2)ˑu -450)3(8)式中:q 为风蚀输沙率(g /cm ·s ),u 为距地表1m 高度处的年均风速值(cm /s ),c 为植被覆盖度(%)。

植被特征对土壤风蚀的影响很大,风蚀率随植被盖度的增加呈指数函数减少[17],植被盖度对土壤风蚀的影响具有指数效应[18]。

文中通过野外调查,建立植被盖度与生物量的函数关系,最终风蚀输沙率是生物量的函数。

相关研究表明,正蓝旗春季起沙量占全年的57%[16],年大风日数达到50-80天[19],据此,文中估算起沙时间为4个月。

对于起沙距离,将不同草地类型面积之和视作一个圆形,其直径长即为与风向垂直的区域边界长度。

基于GIS 分析,五种草地类型的起沙距离(表2)。

最大输沙量则视为土地为裸地情况下的输沙量。

2结果与分析2.1生物量和植被盖度的关系表1正蓝旗地区防风固沙价值估算关键参数Table 1The key parameters for value estimation of windbreak and sand fixation in Zhenglan Banner名称防治单价(元/hm 2)沙尘密度(t /m 3)u (cm /s )起沙时间(s )参数144971.78001.04ˑ107表2不同草地类型起沙距离Table 2Sand -blowing distances fordifferent grassland types 名称面积(hm 2)区域直径(cm )典型草原复合草原2009355.06ˑ106湿地草甸4267437.37ˑ106低山丘陵典型草原461612.42ˑ106低山丘陵湿地草甸2778145.95ˑ106沙丘间典型平原草原761053.11ˑ106合计10277581.15ˑ107图3正蓝旗植被盖度和草地生物量关系变化图Figure 3relationship between vegetation coverand biomass in Zhenglan Banner根据实验选取的44个样方生物量和植被盖度的实测数据,拟合出植被盖度(C )和生物量(W )之间的关系(图3)。

结果表明,正蓝旗草地植被盖度与生物量呈现典型的对数函数关系,两者之间显著正相关(Spearman 秩相关系数为0.695,P <0.01),植被盖度越高,生物量越大。

C =35.165ln (W )-95.624R2=0.70(9)2.2生态系统服务价值评估2.2.1畜产品供给价值根据每种草地类型能够提供用作饲草的最大生物量用于畜产品的经济价值估算,正蓝旗地区最多能够提供约1484190t 重的干草料,最多可以喂饲约220万绵羊单位家畜。

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