缩略图

生态系统服务价值导向的土地生态修复分区与策略研究

作者

冯永昌

身份证号码:410727198607012034

引言

随着全球环境变化和人类活动加剧,土地生态系统面临巨大压力,土地退化、生物多样性丧失、土壤污染等问题严重影响生态系统服务功能。在此背景下,生态系统服务价值的概念应运而生,其涵盖了生态系统的经济、社会与生态多重价值,成为土地生态修复的重要导向。从理论层面看,生态系统服务价值为修复工作提供了新视角。传统修复侧重于物理化学性质改善,忽视了服务功能的恢复;通过评估该价值,可明确不同土地利用方式下的服务供给情况,为设定修复目标提供依据。例如,湿地修复需综合考虑洪水调节、水质净化及生物栖息地等服务价值的恢复。从实践角度看,以该价值为导向有助于提升修复效率与可持续性。在资源有限条件下,优先修复高价值且退化严重的区域,可实现最大综合效益。同时,其评估也有助于协调多方利益,推动合作。然而当前,在分区与策略制定中仍存在评估方法不完善、结果不确定性大以及与其他因素整合缺乏有效手段等问题。因此,深入开展基于生态系统服务价值的土地生态修复分区与策略研究具有紧迫性和必要性。

一、土地生态修复分区

(一)生态系统服务价值评估与分区依据

生态系统服务价值评估是进行土地生态修复分区的重要基础。生态系统服务涵盖供给服务(如食物、水、木材等)、调节服务(如气候调节、洪水调节、水质净化等)、支持服务(如土壤形成、生物多样性维护等)和文化服务(如美学价值、文化遗产价值等)。对这些服务价值的评估方法包括市场价值法、替代成本法、影子工程法、条件价值法等。例如,市场价值法适用于有市场交易的生态系统产品,如农产品、木材等,可以直接根据市场价格计算其价值;而条件价值法主要用于评估非市场性的生态系统服务,如公众对保护某一自然景观的支付意愿。

在进行分区时,首先要依据生态系统服务价值的高低和分布特征。高价值的生态系统服务区域通常是需要优先保护和修复的重点区域,如重要的水源涵养区、生物多样性热点地区等。还要考虑生态系统的脆弱性。脆弱的生态系统更容易受到干扰和破坏,即使其当前的生态系统服务价值可能不高,但从长远来看,修复这些区域对于维持整个生态系统的稳定性至关重要。例如,一些干旱地区的荒漠生态系统,虽然其生态系统服务价值相对较低,但由于其自身的脆弱性,一旦遭到破坏,很难恢复,因此也需要进行合理的分区和修复规划。土地利用现状也是分区的重要依据之一。不同的土地利用类型对生态系统服务价值有着不同的影响,例如,城市化地区往往伴随着生态系统服务价值的降低,而森林和湿地等自然土地利用类型则具有较高的生态系统服务价值。

(二)分区方法与实例分析

常用的土地生态修复分区方法包括聚类分析、主成分分析等多元统计方法。聚类分析可以根据生态系统服务价值的相似性将土地划分为不同的类别,从而确定不同的修复区域。主成分分析则可以通过对多个生态系统服务价值指标进行降维处理,提取出主要的影响因素,进而为分区提供依据。例如,在某一山区的土地生态修复分区中,通过对该地区的水源涵养、土壤保持、生物多样性等生态系统服务价值指标进行聚类分析,将该山区划分为高价值水源涵养修复区、中等价值土壤保持修复区和低价值但具有特殊生物多样性保护意义的修复区。

以某一河流流域为例进行具体分析。该流域上游地区主要为山地森林,具有极高的水源涵养和生物多样性维护等生态系统服务价值,是整个流域生态安全的重要保障区域,因此在分区中被划分为重点保护和生态修复的核心区域。中游地区主要为农业用地,其生态系统服务价值主要体现在土壤肥力维持和农产品供给方面,但由于农业面源污染等问题,导致部分生态系统服务功能退化,被划分为生态农业修复区,需要通过推广生态农业技术、减少化肥农药使用等措施来提升其生态系统服务价值。下游地区为城市建成区,生态系统服务价值较低,且面临着城市热岛效应、水污染等问题,被划分为城市生态修复区,需要通过增加城市绿地、建设海绵城市等手段来改善生态环境。

二、土地生态修复策略

(一)基于生态系统服务价值的修复目标设定

根据不同分区的生态系统服务价值特征设定修复目标是土地生态修复的关键步骤。对于高价值的生态系统服务区域,如国家级自然保护区,修复目标应侧重于全面恢复和提升其生态系统服务功能,最大限度地保护生物多样性,维持生态系统的原始状态。例如,对于红树林自然保护区,修复目标不仅要恢复红树林的面积和分布,还要确保红树林生态系统能够正常发挥其海岸防护、渔业栖息地提供、碳汇等多种生态系统服务功能。

对于生态系统服务价值中等的区域,如一些农业生态系统,修复目标可以设定为在保障农业生产的前提下,提升其调节服务和支持服务价值。比如,通过采用间作套种、轮作等农业耕作方式,既可以提高农作物产量,又可以增强土壤肥力保持、害虫天敌栖息地提供等生态系统服务功能。而对于生态系统服务价值较低但具有一定发展潜力的区域,如一些废弃矿区,修复目标可以是通过植被恢复、土壤改良等措施,将其转变为具有一定生态系统服务价值的土地,如将废弃矿区改造成公园或绿地,提供休闲娱乐和一定的生态调节服务。

(二)修复技术与措施选择

不同的修复目标需要选择不同的修复技术和措施。对于土壤污染的修复,物理修复技术(如土壤淋洗)、化学修复技术(如化学氧化还原)和生物修复技术(如植物修复、微生物修复)可以根据污染的类型、程度和土壤性质进行选择。例如,对于轻度污染的土壤,植物修复是一种较为环保和经济的方法,可以选择超富集植物来吸收土壤中的重金属污染物。

在植被恢复方面,要根据不同的生态系统类型和修复目标选择合适的植物种类。对于干旱地区的土地生态修复,应选择耐旱、耐瘠薄的植物品种,如沙棘、梭梭等。还要考虑植物群落的构建,采用混交林或复合植被群落的方式,以提高植被的稳定性和生态系统服务功能。例如,在某一退化草原的修复中,采用草本植物和灌木混播的方式,既可以快速覆盖地表,防止水土流失,又可以为野生动物提供栖息地和食物来源。在土地生态修复过程中,还需要加强生态管理,建立监测和评估体系,及时调整修复策略,以确保修复效果达到预期目标。

结论

生态系统服务价值导向的土地生态修复分区与策略研究对于实现土地资源的可持续利用和生态系统的健康发展具有重要意义。通过科学的生态系统服务价值评估,可以为土地生态修复分区提供依据,明确不同区域的修复重点和方向。在修复策略方面,根据不同分区的生态系统服务价值设定合理的修复目标,并选择合适的修复技术和措施,可以有效地提升土地的生态系统服务价值。未来,需要进一步改进评估方法,加强不同学科之间的交叉融合,探索更加有效的分区和策略制定方法,以适应不断变化的土地生态系统需求,实现生态、经济和社会的协同发展。

参考文献:

[1] 常磊 , 鞠天航 , 张可依 , 等 . 基于生态系统服务供需的国土生态修复分区探讨 [J]. 东北师大学报(自然科学版),2023,55(03):122-131.

[2] 耿傲淼. 生态系统服务价值转化率提升导向的土地多功能利用分区 —以阜平县为例[D]. 河北省: 河北农业大学,2023.