Tradeoffs and synergies between ecosystem services in Ordos City
WU Wenhuan1, , PENG Jian1, 2, *, , LIU Yanxu2, HU Yi'na2
1. Key Laboratory for Environmental and Urban Sciences, School of Urban Planning and Design, Shenzhen Graduate School, Peking University, Shenzhen 518055, Guangdong, China2. Ministry of Education Laboratory for Earth Surface Processes, College of Urban and Environmental Sciences, Peking University, Beijing 100871, China
The city of Ordos is in the central part of the ecotone between agriculture and animal husbandry in northern China, and the rapid economic development brings great pressure to the ecological environment. Ecosystem services and their inter-related changes in Ordos have great significance for the sustainable development of ecosystems in this semi-arid area. This study calculated the four key ecosystem services of food supply, carbon storage, water production, and soil conservation in Ordos in 2000 and 2010, and used the relevant analysis to explore the tradeoffs and synergies between the four services at the 30 m × 30 m grid scale and introduced the rose map. The relationship between the ecosystem services of different land-use types was analyzed. The results show that there is a synergistic relationship between water production and soil conservation, a synergistic relationship between food supply and soil conservation, a tradeoff relationship between soil conservation and food supply, and a tradeoff relationship between food supply and carbon storage. The eastern agricultural area of Ordos contains most of the hotspots of multiple ecosystem services. The production of water reduced as soil conservation and carbon storage improved in cultivated land and woodland, while in the grassland the four ecosystem services increased simultaneously.
Keywords:ecosystem services
;
tradeoffs and synergies
;
hotspots
;
Ordos City
WUWenhuan, PENGJian, LIUYanxu, HUYi'na. Tradeoffs and synergies between ecosystem services in Ordos City[J]. Progress in Geography, 2017, 36(12): 1571-1581 https://doi.org/10.18306/dlkxjz.2017.12.012
本文采用RUSLE模型(修正的通用土壤流失预报方程)估算鄂尔多斯市的土壤保持量(Renard et al, 1997)。基于“地表覆被替换假设”,土壤保持量可表示为潜在土壤侵蚀量与实际土壤侵蚀量之差,即在没有任何植被覆盖管理与水土保持措施下土壤侵蚀量和当前植被覆盖管理与水土保持措施下土壤侵蚀量的差值,计算公式为:
(7)
式中: 为实际土壤保持量(t·hm-2·a-1); 为降雨侵蚀力因子,采用Wischmeier等(1965)提出的月尺度公式计算; 为土壤可蚀性因子,参考周平等研究确定K值; 统称为地形因子,其中 为坡长因子,采用Wischmeier和Smith提出的公式计算(Wischmeier et al, 1978), 为坡度因子,采用McCool等和刘宝元等提出的公式计算(McCool et al, 1987; Liu et al, 2000); 为植被覆盖管理因子,采用蔡崇法等(2000)建立的覆盖度与C值的关系计算, 为水土保持措施因子。
为量化鄂尔多斯市食物供给、碳储存、产水量与土壤保持4种生态系统服务之间的空间异质性,计算不同生态系统服务之间的相关系数矩阵,基于相关分析明晰鄂尔多斯市生态系统服务间的权衡关系(Raudsepp-Hearne et al, 2010; Turner et al, 2014),同时在SPSS 20.0中对回归系数进行检验。当某对生态系统服务间的相关系数通过了0.10水平的显著性检验且该系数为负值,则该对生态系统服务之间存在显著的权衡关系;反之,若通过显著性检验且为正值,则为显著的协同关系(Jopke et al, 2015)。
生态系统服务之间的权衡与协同关系是由生态系统服务之间的相互作用以及共同驱动力引起的,比如降水等因素或由人类活动导致的土地利用变化等。例如,农田具有较强的食物供给能力,但相较于林地和草地,农田的固碳能力较弱(Bennett et al, 2009);植被覆盖的增加,提高了食物供给能力,同时使土壤抗御雨水冲蚀能力提高,即增强土壤保持服务能力;植被覆盖增强也使得其蒸腾耗水的能力提高,但鄂尔多斯市2000-2010年平均降水量大幅提高,使得降水成为控制土壤保持服务和产水服务的主导因子,致使土壤保持服务和产水服务呈现协同关系。
然而,本文中有关生态系统服务权衡与协同关系的成因尚有待进一步深入研究,尤其是不同研究结果的相互验证。例如,研究表明,在陕西省北部实施的退耕还林还草政策明显提高了区域碳储存服务和土壤保持服务,但降低了产水量(Jia et al, 2014)。本文研究结果与其结论不同的原因可能是:产水量计算方法的不同以及鄂尔多斯市和陕西省年平均降水量的差异。土壤保持和植被现存的地上生物量密切相关,鄂尔多斯市牧业养殖技术发展迅速,同时人工草地大面积分布,使得土壤保持服务与碳储存、产水之间的关系不同于自然植被区域。此外,干旱半干旱地区的生态系统服务权衡关系具有明显的尺度效应(孙泽祥等, 2016),不同尺度上生态系统服务间的权衡关系存在明显差异。因此,要全面了解干旱半干旱地区的生态系统服务权衡与协同关系,有必要强调生态系统服务相互关系的多尺度关联。
The authors have declared that no competing interests exist.
Interactions among ecosystem services across Europe: Bagplots and cumulative correlation coefficients reveal synergies, trade-offs, and regional patterns
... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...
生态系统服务权衡: 方法、模型与研究框架
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2016
... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...
... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...
生态系统服务竞争与协同研究进展
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2012
... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...
Coastal ecosystem-based management with nonlinear ecological functions and values
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2008
... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...
Understanding relationships among multiple ecosystem services
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2009
... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...
... 生态系统服务之间的权衡与协同关系是由生态系统服务之间的相互作用以及共同驱动力引起的,比如降水等因素或由人类活动导致的土地利用变化等.例如,农田具有较强的食物供给能力,但相较于林地和草地,农田的固碳能力较弱(Bennett et al, 2009);植被覆盖的增加,提高了食物供给能力,同时使土壤抗御雨水冲蚀能力提高,即增强土壤保持服务能力;植被覆盖增强也使得其蒸腾耗水的能力提高,但鄂尔多斯市2000-2010年平均降水量大幅提高,使得降水成为控制土壤保持服务和产水服务的主导因子,致使土壤保持服务和产水服务呈现协同关系. ...
The nature and value of ecosystem services: An overview highlighting hydrologic services
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2007
... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...
Global land cover mapping at 30m resolution: A pok-based operational approach
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2015
... 本文使用的数据包括:①河流、区县行政界线等来自鄂尔多斯市基础地理信息数据(http://ngcc.sbsm.gov.cn/);②土地利用/覆盖数据来源于GlobalLand30数据集(http://www.Globallandcover.com/),该数据是以Landsat遥感影像和中国环境减灾卫星(HJ-1)的多光谱影像为主要数据源,在参考大量辅助数据的基础上通过遥感分类获得,空间分辨率为30 m(Chen et al, 2015).为便于计算生态系统服务,将土地利用/覆盖类型归并为耕地、林地、草地、水体、建设用地和未利用地6类(图1)(Liu et al, 2014);③NDVI数据来自地理空间数据云(http://www.gscloud.cn/),是2000年和2010年的MODND1D月合成产品,空间分辨率为500 m;④气象数据来源于中国气象科学数据共享服务网(http://data.cma.gov.cn/),包括研究区及其周边的108个气象站点2000年和2010年的气温、降水等信息;⑤土壤数据来源于世界土壤数据库(Harmonized World Soil Database version1.2, HWSD),该数据包含土壤类型、土壤质地、土壤有机碳含量和根系深度等资料,比例尺为1:100万;⑥DEM数据来源于地理空间数据云(http://www.gscloud.cn/),为美国航天局(NASA)与日本经济产业省(METI)共同推出的地球电子地形数据ASTER GDEMv2,空间分辨率为30 m;⑦社会经济统计数据来源于《内蒙古统计年鉴2011》和《伊克昭盟统计年鉴2001》.将所有空间数据统一为Albers投影,空间分辨率为30 m. ...
The value of the world's ecosystem services and natural capital
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1997
... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...
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1997
... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...
Tradeoffs between soil, water, and carbon: A national scale analysis from New Zealand
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2012
... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...
Ecosystem services in changing land use
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2015
... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...
The tradeoff and synergy between ecosystem services in the Grain-for-Green areas in Northern Shaanxi, China
1
2014
... 然而,本文中有关生态系统服务权衡与协同关系的成因尚有待进一步深入研究,尤其是不同研究结果的相互验证.例如,研究表明,在陕西省北部实施的退耕还林还草政策明显提高了区域碳储存服务和土壤保持服务,但降低了产水量(Jia et al, 2014).本文研究结果与其结论不同的原因可能是:产水量计算方法的不同以及鄂尔多斯市和陕西省年平均降水量的差异.土壤保持和植被现存的地上生物量密切相关,鄂尔多斯市牧业养殖技术发展迅速,同时人工草地大面积分布,使得土壤保持服务与碳储存、产水之间的关系不同于自然植被区域.此外,干旱半干旱地区的生态系统服务权衡关系具有明显的尺度效应(孙泽祥等, 2016),不同尺度上生态系统服务间的权衡关系存在明显差异.因此,要全面了解干旱半干旱地区的生态系统服务权衡与协同关系,有必要强调生态系统服务相互关系的多尺度关联. ...
Interactions among ecosystem services across Europe: Bagplots and cumulative correlation coefficients reveal synergies, trade-offs, and regional patterns
1
2015
... 为量化鄂尔多斯市食物供给、碳储存、产水量与土壤保持4种生态系统服务之间的空间异质性,计算不同生态系统服务之间的相关系数矩阵,基于相关分析明晰鄂尔多斯市生态系统服务间的权衡关系(Raudsepp-Hearne et al, 2010; Turner et al, 2014),同时在SPSS 20.0中对回归系数进行检验.当某对生态系统服务间的相关系数通过了0.10水平的显著性检验且该系数为负值,则该对生态系统服务之间存在显著的权衡关系;反之,若通过显著性检验且为正值,则为显著的协同关系(Jopke et al, 2015). ...
Slope length effects on soil loss for steep slopes
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2000
... 式中: 为实际土壤保持量(t·hm-2·a-1); 为降雨侵蚀力因子,采用Wischmeier等(1965)提出的月尺度公式计算; 为土壤可蚀性因子,参考周平等研究确定K值; 统称为地形因子,其中 为坡长因子,采用Wischmeier和Smith提出的公式计算(Wischmeier et al, 1978), 为坡度因子,采用McCool等和刘宝元等提出的公式计算(McCool et al, 1987; Liu et al, 2000); 为植被覆盖管理因子,采用蔡崇法等(2000)建立的覆盖度与C值的关系计算, 为水土保持措施因子. ...
Spatiotemporal characteristics, patterns, and causes of land-use changes in China since the late 1980s
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2014
... 本文使用的数据包括:①河流、区县行政界线等来自鄂尔多斯市基础地理信息数据(http://ngcc.sbsm.gov.cn/);②土地利用/覆盖数据来源于GlobalLand30数据集(http://www.Globallandcover.com/),该数据是以Landsat遥感影像和中国环境减灾卫星(HJ-1)的多光谱影像为主要数据源,在参考大量辅助数据的基础上通过遥感分类获得,空间分辨率为30 m(Chen et al, 2015).为便于计算生态系统服务,将土地利用/覆盖类型归并为耕地、林地、草地、水体、建设用地和未利用地6类(图1)(Liu et al, 2014);③NDVI数据来自地理空间数据云(http://www.gscloud.cn/),是2000年和2010年的MODND1D月合成产品,空间分辨率为500 m;④气象数据来源于中国气象科学数据共享服务网(http://data.cma.gov.cn/),包括研究区及其周边的108个气象站点2000年和2010年的气温、降水等信息;⑤土壤数据来源于世界土壤数据库(Harmonized World Soil Database version1.2, HWSD),该数据包含土壤类型、土壤质地、土壤有机碳含量和根系深度等资料,比例尺为1:100万;⑥DEM数据来源于地理空间数据云(http://www.gscloud.cn/),为美国航天局(NASA)与日本经济产业省(METI)共同推出的地球电子地形数据ASTER GDEMv2,空间分辨率为30 m;⑦社会经济统计数据来源于《内蒙古统计年鉴2011》和《伊克昭盟统计年鉴2001》.将所有空间数据统一为Albers投影,空间分辨率为30 m. ...
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... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...
Revised slope steepness factor for the universal soil loss equation
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1987
... 式中: 为实际土壤保持量(t·hm-2·a-1); 为降雨侵蚀力因子,采用Wischmeier等(1965)提出的月尺度公式计算; 为土壤可蚀性因子,参考周平等研究确定K值; 统称为地形因子,其中 为坡长因子,采用Wischmeier和Smith提出的公式计算(Wischmeier et al, 1978), 为坡度因子,采用McCool等和刘宝元等提出的公式计算(McCool et al, 1987; Liu et al, 2000); 为植被覆盖管理因子,采用蔡崇法等(2000)建立的覆盖度与C值的关系计算, 为水土保持措施因子. ...
Spatial interactions among ecosystem services in an urbanizing agricultural watershed
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2013
... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...
Ecosystem service bundles for analyzing tradeoffs in diverse landscapes
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2010
... 为量化鄂尔多斯市食物供给、碳储存、产水量与土壤保持4种生态系统服务之间的空间异质性,计算不同生态系统服务之间的相关系数矩阵,基于相关分析明晰鄂尔多斯市生态系统服务间的权衡关系(Raudsepp-Hearne et al, 2010; Turner et al, 2014),同时在SPSS 20.0中对回归系数进行检验.当某对生态系统服务间的相关系数通过了0.10水平的显著性检验且该系数为负值,则该对生态系统服务之间存在显著的权衡关系;反之,若通过显著性检验且为正值,则为显著的协同关系(Jopke et al, 2015). ...
Predicting soil erosion by water: A guide to conservation planning with the revised universal soil loss equation (RUSLE)
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1997
... 本文采用RUSLE模型(修正的通用土壤流失预报方程)估算鄂尔多斯市的土壤保持量(Renard et al, 1997).基于“地表覆被替换假设”,土壤保持量可表示为潜在土壤侵蚀量与实际土壤侵蚀量之差,即在没有任何植被覆盖管理与水土保持措施下土壤侵蚀量和当前植被覆盖管理与水土保持措施下土壤侵蚀量的差值,计算公式为: ...
Trade-offs across space, time, and ecosystem services
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2006
... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...
Turning water into carbon: Carbon sequestration and water flow in the Murray-Darling Basin
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2011
... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...
An ecosystem services framework to support both practical conservation and economic development
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2008
... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...
InVEST 2.6.0 user's guide
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2013
... 本文采用碳储存表征生态系统的固碳能力(Tallis et al, 2013).陆地生态系统碳储量取决于四大碳库,即:地上生物碳( )、地下生物碳( )、土壤碳( )和死亡有机碳( ).具体使用InVEST模型的碳储量模块以各土地利用/覆被类型或植被类型为评估单元,以4种碳库的平均碳密度乘以各评估单元的面积来评估区域生态系统碳储量,计算公式如下: ...
Bundling ecosystem services in Denmark: Trade-offs and synergies in a cultural landscape
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2014
... 为量化鄂尔多斯市食物供给、碳储存、产水量与土壤保持4种生态系统服务之间的空间异质性,计算不同生态系统服务之间的相关系数矩阵,基于相关分析明晰鄂尔多斯市生态系统服务间的权衡关系(Raudsepp-Hearne et al, 2010; Turner et al, 2014),同时在SPSS 20.0中对回归系数进行检验.当某对生态系统服务间的相关系数通过了0.10水平的显著性检验且该系数为负值,则该对生态系统服务之间存在显著的权衡关系;反之,若通过显著性检验且为正值,则为显著的协同关系(Jopke et al, 2015). ...
Predicting rainfall-erosion losses from cropland east of the Rocky Mountains: Guide for selection of practices for soil and water conservation
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1965
Predicting rainfall erosion losses: A guide to conservation planning
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1978
... 式中: 为实际土壤保持量(t·hm-2·a-1); 为降雨侵蚀力因子,采用Wischmeier等(1965)提出的月尺度公式计算; 为土壤可蚀性因子,参考周平等研究确定K值; 统称为地形因子,其中 为坡长因子,采用Wischmeier和Smith提出的公式计算(Wischmeier et al, 1978), 为坡度因子,采用McCool等和刘宝元等提出的公式计算(McCool et al, 1987; Liu et al, 2000); 为植被覆盖管理因子,采用蔡崇法等(2000)建立的覆盖度与C值的关系计算, 为水土保持措施因子. ...
Landscape sustainability science: Ecosystem services and human well-being in changing landscapes
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2013
... 生态系统服务是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用(Daily et al, 1997),能为人类直接或间接地提供各种惠益(Costanza et al, 1997).千年生态系统评估将生态系统服务分为4种类型,即:供给服务、调节服务、支持服务和文化服务(MA, 2005).探究不同生态系统服务类型之间的关系已成为生态系统服务研究的核心议题之一(Wu, 2013).不同生态系统服务间的具体相互作用关系复杂(Brauman et al, 2007; Barbier et al, 2008),但可抽象地归纳为权衡和协同2种主要关系.其中,权衡是指某种类型生态系统服务的增加或减少导致其他服务的减少或增加(Rodríguez et al, 2006; Tallis et al, 2008; Qiu et al, 2013),协同则指2种或多种类型生态系统服务同时增加或减少(李鹏等, 2012; 戴尔阜等, 2016).例如,森林砍伐、农业开垦以及城市化等人类活动的加强,一方面增加了食物、木材等供给服务;另一方面也造成了碳流失和土壤侵蚀的增加,生态系统服务之间的权衡关系日益突出(Bennett et al, 2009; Fu et al, 2015).国内外研究业已证实,造林可增加碳汇量(Dymond et al, 2012)、调节气候,在土壤侵蚀严重的区域可起到水土保持的作用;但造林同时也会增大水分蒸散量,进而减少径流量(Schrobback et al, 2011).整体而言,目前不同研究区域生态系统服务间关联分析结果未能统一,尤其对于中国部分人地矛盾突出地域的多重生态系统服务之间关系尚未厘清. ...