全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 33 卷 第 3 期摇 摇 2013 年 2 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
生态系统服务功能模拟与管理
保障自然资本与人类福祉:中国的创新与影响 Gretchen C. Daily,欧阳志云,郑摇 华,等 (669)………………
建立我国生态补偿机制的思路与措施 欧阳志云,郑摇 华,岳摇 平 (686)…………………………………………
区域生态合作机制下的可持续农户生计研究———以“稻改旱冶项目为例
梁义成,刘摇 纲,马东春,等 (693)
………………………………………
………………………………………………………………………………
生态系统服务功能管理研究进展 郑摇 华,李屹峰,欧阳志云,等 (702)…………………………………………
白洋淀流域生态系统服务评估及其调控 白摇 杨,郑摇 华,庄长伟,等 (711)……………………………………
汶川地震灾区生物多样性热点地区分析 徐摇 佩,王玉宽,杨金凤,等 (718)……………………………………
土地利用变化对生态系统服务功能的影响———以密云水库流域为例 李屹峰,罗跃初,刘摇 纲,等 (726)……
森林生态效益税对陕西省产业价格水平的影响 黎摇 洁,刘峥男,韩秀华 (737)…………………………………
海南岛生态系统土壤保持功能空间特征及影响因素 饶恩明,肖摇 燚,欧阳志云,等 (746)……………………
居民对文化林生态系统服务功能的认知与态度 高摇 虹,欧阳志云,郑摇 华,等 (756)…………………………
青海省三江源自然保护区生态移民补偿标准 李屹峰,罗玉珠,郑摇 华,等 (764)………………………………
张家界武陵源风景区自然景观价值评估 成摇 程,肖摇 燚,欧阳志云,等 (771)…………………………………
国家生态保护重要区域植被长势遥感监测评估 侯摇 鹏,王摇 桥,房摇 志,等 (780)……………………………
都江堰市水源涵养功能空间格局 傅摇 斌,徐摇 佩,王玉宽,等 (789)……………………………………………
汶川地震重灾区生态系统碳储存功能空间格局与地震破坏评估 彭摇 怡,王玉宽,傅摇 斌,等 (798)…………
前沿理论与学科综述
“波特假说冶———生态创新与环境管制的关系研究述评 董摇 颖 ,石摇 磊 (809)…………………………………
生态环境保护与福祉 李惠梅,张安录 (825)………………………………………………………………………
丛枝菌根真菌最新分类系统与物种多样性研究概况 王宇涛,辛国荣,李韶山 (834)……………………………
个体与基础生态
“蒸发悖论冶在秦岭南北地区的探讨 蒋摇 冲,王摇 飞,刘思洁,等 (844)…………………………………………
内蒙古荒漠草原主要草食动物食性及其营养生态位 刘贵河,王国杰,汪诗平,等 (856)………………………
基于面向对象及光谱特征的植被信息提取与分析 崔一娇,朱摇 琳,赵力娟 (867)………………………………
桉树叶片光合色素含量高光谱估算模型 张永贺,陈文惠,郭乔影,等 (876)……………………………………
枫杨幼苗对土壤水分“湿鄄干冶交替变化光合及叶绿素荧光的响应 王振夏,魏摇 虹,吕摇 茜,等 (888)…………
模拟淹水对杞柳生长和光合特性的影响 赵竑绯,赵摇 阳,张摇 驰,等 (898)……………………………………
梨枣花果期耗水规律及其与茎直径变化的相关分析 张琳琳,汪有科,韩立新,等 (907)………………………
基于上部叶片 SPAD值估算小麦氮营养指数 赵摇 犇,姚摇 霞,田永超,等 (916)………………………………
种群、群落和生态系统
我国南亚热带几种人工林生态系统碳氮储量 王卫霞,史作民,罗摇 达,等 (925)………………………………
低效柏木纯林不同改造措施对水土保持功能的影响 黎燕琼,龚固堂,郑绍伟,等 ( 934 )………………………
浙江紧水滩水库浮游植物群落结构季节变化特征 张摇 华,胡鸿钧,晁爱敏,等 ( 944 )…………………………
黑龙江凤凰山国家级自然保护区野猪冬季容纳量及最适种群密度 孟根同,张明海,周绍春 ( 957 )…………
云南苍山火烧迹地不同恢复期地表蜘蛛群落多样性 马艳滟,李摇 巧,冯摇 萍,等 ( 964 )………………………
景观、区域和全球生态
基于综合气象干旱指数的石羊河流域近 50 年气象干旱特征分析 张调风,张摇 勃,王有恒,等 ( 975 )………
基于 CLUE鄄S模型的湟水流域土地利用空间分布模拟 冯仕超,高小红,顾摇 娟,等 ( 985 )……………………
研究简报
三大沿海城市群滨海湿地的陆源人类活动影响模式 王毅杰,俞摇 慎 ( 998 )……………………………………
洋河水库富营养化发展趋势及其关键影响因素 王丽平,郑丙辉 (1011)…………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*350*zh*P* ￥ 90郾 00*1510*36*
室室室室室室室室室室室室室室
2013鄄02
封面图说: 卧龙自然保护区核桃坪震后———汶川大地震是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最大的一次地震,地震的强
度、烈度都超过了 1976 年的唐山大地震。 在这次地震中,震区的野外大熊猫受到不同程度的影响,卧龙自然保护区
繁育中心的赠台大熊猫团团、圆圆居住的屋舍上方巨石垮塌,房舍全部毁坏,只因两只熊猫在屋外玩耍逃过一劫。
不过,圆圆一度因惊恐逃走,失踪 5 天后才被找回来。 由于繁育基地两面山体滑坡,竹子短缺等原因,繁育基地只能
将大熊猫全部转移下山。
彩图提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 33 卷第 3 期
2013 年 2 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 33,No. 3
Feb. ,2013
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国土资源部公益性行业科研专项项目(201011018);中国科学院国际合作项目(GJHZ0948);戈登和贝蒂摩尔基金
收稿日期:2012鄄03鄄27; 摇 摇 修订日期:2012鄄10鄄23
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: zyouyang@ rcees. ac. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201203270417
白杨,郑华,庄长伟,欧阳志云,徐卫华.白洋淀流域生态系统服务评估及其调控.生态学报,2013,33(3):0711鄄0717.
Bai Y, Zheng H, Zhuang C W,Ouyang Z Y, Xu W H. Ecosystem services valuation and its regulation in Baiyangdian baisn: Based on InVEST model. Acta
Ecologica Sinica,2013,33(3):0711鄄0717.
白洋淀流域生态系统服务评估及其调控
白摇 杨1,郑摇 华2,庄长伟3,欧阳志云2,*,徐卫华2
(1.上海市环境科学研究院 应用生态研究所,上海摇 200233;
2. 中国科学院生态环境研究中心 城市与区域生态国家重点实验室,北京摇 100085;
3. 环境保护部南京环境科学研究所,南京摇 210042)
摘要:政策制定者在制定土地利用相关政策时需要权衡各方面的利益关系,协调资源保护和经济发展之间的关系。 由于缺乏有
效的评价与权衡办法,目前对这方面研究还较少。 采用 InVEST模型,评价了白洋淀流域 7 种服务功能指标,分析了其空间分布
特征。 通过情景(政策情景与保护情景)分析,较好的反映了农业直接经济收入与服务功能之间的关系。 结果表明:生物多样
性、水源涵养、土壤保持和固碳重要区域主要分布在流域西部、北部和流域中部山区;水质保护和授粉重要区域主要分布于流域
东部、南部和中部平原区。 政策情景下,产水量第二,农业产出有所下降,固碳能力较保护模式差,N / P 输出最少。 保护情景下
产水量最大,农田产出价值不变,氮磷保持与政策情景差不多,但固碳效果最好。 通过权衡不同情景下服务功能得失,筛选既不
损害流域居民实际经济收入,又能使得水文服务功能得到提高的管理模式。 研究表明 InVEST模型可以很好的用于对自然资本
评估和空间化特征分析,通过建立不同情景,评价结果可以用于权衡不同管理策略下服务功能得失,是一种评价和预测自然资
本变化的有效方法,对政策制定和策略筛选具有重要的指导意义。
关键词:InVEST模型; 权衡; 生态系统服务
Ecosystem services valuation and its regulation in Baiyangdian baisn: Based on
InVEST model
BAI Yang1, ZHENG Hua2, ZHUANG Changwei3,OUYANG Zhiyun2,*, XU Weihua2
1 Shanghai Academy of Environmental Sciences, Institute of Applied Ecology, Shanghai 200233,China
2 State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for Eco鄄Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing
100085, China
3 Nanjing Institute of Environmental Sciences,Ministry of Environmental Protection,Nanjing 210042,China
Abstract: Ecosystem services are benefits humans derive from natural ecosystems, which include provisioning services,
regulating services, supporting services and cultural services. However, ecosystem services are undergoing degradation with
the population growth and economic development. Moreover the increase of ecosystem provisioning services usually is at the
expense of the other services, especially the regulating services. One of the great challenges faced by the decision鄄makers
was that how to tradeoff the multiple ecosystem services through the informed management. We map seven ecosystem
services (agricultural production, biodiversity conservation, water conservation, soil retention, carbon sequestration, water
provisioning and pollination) in Baiyangdian watershed and analyze their tradeoffs based on the scenario analysis by using
InVEST models, which enable decision鄄makers to assess the tradeoffs associated with alternative choices and to identify
areas where investment in natural capital can enhance human development and conservation in terrestrial, freshwater, and
http: / / www. ecologica. cn
marine ecosystems. The results showed that the western and northern areas provided higher services in biodiversity
conservation, carbon sequestration, soil retention and water conservation than other areas, while the eastern and southern
area provided higher services in N / P retention and pollination in Baiyangdian watershed. Under sloping land conservation
scenario, N / P retention services increase greatly, however agricultural production decreases and carbon sequestration
service is lower than that under conservation scenario. Under conservation scenario, the services in water provisioning, N / P
retention and carbon sequestration increase with no impact on agricultural production. Our research presents an initially
analytical framework for integrating direct benefits and ecosystem regulating services in policy design. InVEST models
provide an effective approaches to map and tradeoff ecosystem service bundle, and then provide informed management for
decision鄄makers.
Key Words: InVEST model; tradeoff; ecosytem service
生态系统服务是人类从生态系统获取的利益,其中包括产品提供、调节服务、支持服务和文化服务四个方
面[1鄄3]。 由于大多数生态系统服务具有非排他性和非竞争性等特性,很难对其进行量化,无法在市场上进行
交易,其重要性常常被忽略。 MA[4]的报告指出全球生态系统的服务功能正逐渐退化,甚至出现了局部地区生
态系统服务被耗竭。 近年来,国内外对服务功能做了大量研究,其中包括对服务功能机理探讨和服务功能单
个指标量化评价等。 这些研究使得人们逐渐的认识到了生态系统服务功能的重要性。 还有些人的研究更深
入一步,分析了生态系统服务功能的空间化,明确了服务功能的空间分布特征和重要区域。 在此基础之上,
Nelson等[5]人采用情景分析的方法,模拟了不同情景下土地利用管理策略对服务功能带来的影响。 随着全球
人口的增加和城市化的加剧,人类过度的开采和利用自然资源满足其自身发展的需求。 对自然资源的开采通
常超过了资源本身能力所能提供,造成对某一服务功能的需求是以牺牲其他服务功能为代价。 从全球尺度来
看,生态系统的每一种服务对人类来说都是至关重要的,但是对于局部区域而言,在制定相关政策时存在某一
个或几个服务功能占主导地位的情况,因此需要对优先保护的服务功能进行权衡。 最常见的权衡是基于人类
发展与服务功能维持之间。 如何有效的权衡好这些关系,如何使得政策法规的制定,一方面使得自然生态系
统提供的各种重要的服务功能得到保障或增强,另一方面又要保证人类的实际收益和经济的稳定发展,是政
策制定中需要重点考虑的问题,也是当前服务功能领域亟待解决的问题,目前对这方面研究还比较少。
InVEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)模型正是被开发用来评价不同决策情景下生
态系统服务的变化,权衡各种服务功能得失,为自然资源管理提供有效的决策依据。
InVEST模型是由斯坦福大学、大自然保护协会( the Nature Conservancy,TNC)、世界自然基金会(World
Wildlife Fund,WWF)和其他一些机构共同开发,旨在权衡发展和保护之间的关系,寻求最优自然资源管理和
经济发展模式[6]。 InVEST模型可以有效的应用于决策分析,通过不同利益相关者(如政策制定者、团体和保
护组织等)的协商,确定对于各自需要优先考虑或热点问题。 评价这些需要优先考虑或热点问题在当前自然
资源配置下是如何产生及传递,分析未来新的项目、政策或其他条件改变后,会对其产生什么影响。 对未来进
行预测,不同利益相关者需要建立相关情景,评估可能发生的各种改变会对自然资源带来的影响。 通过利益
相关者协商和情景的建立,InVEST 模型可以评价当前状态和未来情景下生态系统服务的量和价值。 同时,
InVEST模型是空间化的,需要不同的空间数据作为原始输入数据,同时输出的结果也是空间化,可以输出某
种服务物质量(如固碳量)的空间分布特征,也可以输出其价值(如固碳的经济价值)分布的空间分布图。 对
于不同的决策者在管理土地利用方式时的权衡,InVEST 模型包含的服务功能模块能够提供有效的方法来权
衡其利弊。 本研究以白洋淀流域为例,详细介绍了如何利用 InVEST模型评价白洋淀流域各种生态系统服务
功能空间分布特征,如何建立情景及根据不同的发展需求对其进行权衡,以期为该流域经济发展和自然资源
保护提供决策依据,为以后类似研究提供一种有效的评价及权衡方法。
217 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
1摇 研究区概况
白洋淀流域位于华北平原中部,东经 113毅39忆 —116毅11忆,北纬 39毅4忆 —40毅4忆 之间,跨河北、山西两省和北
京市的 38 个市县,流域面积 31200 km2。 流域地形地貌复杂,地势西高东低,山区占流域面积的 64. 1% 。 山
区主要是森林和草地,平原地区主要是农田(图 1)。 森林、草地和农田分别占流域面积的 26. 13% , 26. 74%
和 36. 57% 。 流域内多年平均水资源量为 31. 18 亿 m3,人均水资源量仅为 297m3,大大低于国际公认的人均
500 m3 的极度缺水线,属极度缺水地区。 流域人口稠密,每平方公里已超过 448 人,大大高于全球人口密度
45 人 / km2[7]。 此外,由于受自然条件和人类活动影响,近年来河流地表径流减少,且接纳了大量的城镇生活
污水、工业废水和农业上大量的农药、化肥,造成水质严重污染,白洋淀流域生态环境受到严重威胁。
图 1摇 白洋淀流域位置图
Fig. 1摇 Location map of the Baiyangdian basin
2摇 研究方法
2. 1摇 Invest模型描述
2. 1. 1摇 生物多样性
摇 摇 采用生境质量指数来表征生物多样性维持功能的状况:
Qxj = H j 1 -
Dzxj
Dzxj + k
æ
è
ç
ö
ø
÷
æ
è
ç
ö
ø
÷z
317摇 3 期 摇 摇 摇 白杨摇 等:白洋淀流域生态系统服务评估及其调控 摇
http: / / www. ecologica. cn
式中,Qxj 是土地利用与土地覆盖 j中栅格 x的生境质量; Dxj 是土地利用与土地覆盖或生境类型 j栅格 x的生
境胁迫水平;K是为半饱和常数;H j 为土地利用与土地覆盖 j的生境适合性。
2. 1. 2摇 水源涵养
水量通过下述模型进行计算:
Y jx = 1 -
AETxj
P
æ
è
ç
ö
ø
÷
xj
Pxj
式中,Y jx 为第 j土地利用类型栅格 x的产水量;AETxj 为第 j土地利用类型栅格 x的每年实际腾发量;Pxj 为第 j
土地利用类型栅格 x的年降雨量。
2. 1. 3摇 水质净化功能
基于污染物输出系数途径进行评价,评价方法为:
ALVx = HSSx·polx
式中,ALVx 为栅格 x调节的载荷值;polx 为栅格 x的输出系数;HSSx 为栅格 x的水文敏感性得分值。
2. 1. 4摇 土壤保持
采用通用水土流失方程 USLE进行评价,包括自然因子和管理因子两类。
USLEx = Rx·Kx·LSx·Cx·Px
式中,USLEx 表示栅格 x的土壤侵蚀量;Rx 为降雨侵蚀力;Kx 为土壤可蚀性;LSx 为坡度鄄坡长因子;Cx 为植被
覆盖因子;Px 为管理因子。
2. 1. 5摇 碳固定:
Vc =移
m
j = 1
NPPj·1. 63·Pc
式中, Vc是固碳的价值量; NPPj为第 j类生态系统类型的 npp; Pc为市场固定 CO2 的价格。
2. 1. 6摇 授粉模型:
每个栅格 m提供给农田 o的授粉服务功能:
PSm = 酌c移
o
n = 1
Vo
Pox
Po
式中,PSm 为栅格 m提高的授粉服务功能;Vo 为农田栅格 o 中作物的价值; 酌c 为全部作物 c 产量中依靠野生
授粉的比例;Pox 为从一源栅格 x飞行到农田栅格 o的作物上觅食的授粉者相对丰富度;Po 为农田栅格 o的总
授粉者丰富度。
2. 2摇 数据标准化方法
在各情景进行权衡分析时,各服务功能指标量纲不一致,无法进行直接的比较,因此需要对数据进行标准
化。 本研究采用下面公式对各指标进行标准化。
I忆i =
Ii-Imin
Imax-Imin
式中, I忆i 标准化之后的值; Ii 标准化前的初始值; Imin 为某一服务功能值域范围内的最小值; Imax 为该服务功
能值域里的最大值。
2. 3摇 情景建立
情景 1:2005 年实际状态
情景 2:政策情景(退耕还林情景:将流域内坡度大于 15 度农田全部退耕还林)
情景 3:保护情景(强化保护情景:将服务功能重要区域内除城市、农田和水域外,全部转移为森林)
3摇 结果
3. 1摇 服务功能
摇 摇 基于 2005 年白洋淀流域土地利用数据[8鄄9],采用 InVEST模型,对上述各指标进行了评价和空间模拟,研
417 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
究中用于评价生态系统服务的参数与文献[10鄄12]一致。 结果如表 1 和图 2 所示。 表 1 中列出了白洋淀流域四
类主要生态系统类型提供的各种生态系统服务的物质量大小,可以看出,2005 年白洋淀流域固碳量最多的是
森林,达到 220. 24 万 t;其次是灌丛,为 84. 29 万 t;农田的固碳量最少,仅为 16. 17 万 t。 各种生态系统的氮、
磷保持量表现出了基本一致的趋势,农田保持的量最多,分别为 21501t和 782t;氮保持量最少的是灌丛,仅为
836t,而磷保持量最少的为森林,仅为 10t;土壤保持量最多的生态系统类型为森林,达到 4. 20 亿 t,农田保持
量最少,为 0. 61 亿 t;水源涵养量最多的是农田,为 1. 11 亿 m3,最少的为灌丛,为 0. 75 亿 m3。 此外,由于生物
多样性和授粉模型评价结果是一个空间无量纲的得分值,因此其评价结果没有呈现在表 1 中。
表 1摇 不同生态系统 2005 年提供生态系统服务物质量特征
Table 1摇 The biophysical term of ecosystem services provided by ecosystems
固碳 / (万 t / a)
Carbon sequestration
P 保持 / ( t / a)
P retention
N保持 / ( t / a)
N retention
土壤保持 / (亿 t / a)
Soil conservation
水源涵养 / (亿 m3 / a)
Water Conservation
森林 Forest 220. 24 10 894 4. 20 0. 84
灌丛 Shrub 84. 29 14 836 2. 70 0. 75
草地 Grassland 25. 45 158 5409 3. 90 0. 91
农田 Farmland 16. 17 782 21501 0. 61 1. 11
图 2 对上述 7 种生态系统服务功能进行了空间化,可以看出,生物多样性保护的重要区域主要分布于白
洋淀流域的西部和北部山区,这一区域也是流域内森林生态系统主要的分布区域;水源涵养的重要区域主要
分布于流域的西部和中部山区;固碳的重要区域主要分布于流域的北部山区,西部和中部山区有零星分布;土
壤保持重要区域主要分布于流域的北部、中部和西部山区;此外,授粉、氮保持和磷保持的重要区域均主要分
布于流域东部、南部和中部平原地区,这一区域主要以农田生态系统为主。
图 2摇 各种生态系统服务功能空间分布特征
Fig. 2摇 The space distribution characteristics of each services
A:生物多样性保护;B:水源涵养;C:固碳;D:土壤保持;E:授粉;F:氮保持;G:磷保持
3. 2摇 情景分析
本研究以农业直接收入和其他间接服务功能权衡为例,介绍如何对 InVEST模型模拟的结果进行权衡分
析。 首先,根据各种情景下土地利用方式的不同模拟各种生态系统服务功能物质量的多少,结果如表 2 所示。
图 3 是对各种情景下生态系统提供的服务功能进行标准化之后的权衡图,综合表 2 和图 3 可以看出,政
策情景下,流域生态系统水源涵养量在各种情景下排名第二,为 3. 86 亿 m3;农业产出与 2005 年实际情况相
比有所下降;固碳的量为 359 万 t,比 2005(346 万 t)年多,但比保护情景(552 万 t)少;此外,氮、磷输出的量最
517摇 3 期 摇 摇 摇 白杨摇 等:白洋淀流域生态系统服务评估及其调控 摇
http: / / www. ecologica. cn
少,分别输出仅 8840t 和 430t。 保护情景下流域生态系统水源涵养量最大,为 5. 34 亿 m3;农田产出价值与
2005 年实际情况相比基本不变,氮、磷保持功能与政策情景下差不多,但固碳效果最好,固碳量达到 552 万 t。
上述权衡结果表明,保护情景下能最好的协调保护与发展之间的矛盾,实现区域经济与环境的可持续发展。
表 2摇 各种情景下生态系统服务功能物质量
Table 2摇 The biophysical term of ecosystem services among scenarios
水量
Amount of water
/ (106 m3 / a)
营养物质保持量
Amount of nutrients to maintain
/ (106kg / a)
N P
营养物质输出量
Amount of nutrients output
/ (106kg / a)
N P
固碳
Carbon
sequestration
/ (106 t / a)
2005 360. 91 28. 6 0. 96 9. 18 0. 45 3. 46
退耕还林情景 Policy scenario 386. 44 28. 32 0. 94 8. 84 0. 43 3. 59
强化保护情景 Protected scenario 534. 08 28. 15 0. 94 8. 93 0. 43 5. 52
图 3摇 各种情景下生态系统服务功能大小变化权衡图
Fig. 3摇 Tradeoffs of ecosystem services among various scenarios
4摇 讨论
(1)本研究仅仅计算了各指标的物质量结果,并没
有对其进行价值化。 一方面,生物多样性保护和授粉服
务本身很难被价值化;另一方面,模型虽然可以对一部
分指标进行价值化,如固碳、土壤保持等,但其计算方法
和参数多是以美国标准,很难用于中国的价值计算。 采
用国内目前成熟的价值评价方法[13鄄16],可以对 InVEST
模型中各服务功能指标物质量的评价结果进行价值化,
同时借助 GIS工具,也可以实现价值的空间化。
(2) InVEST模型可以有效的应用于决策分析,通
过不同利益相关者(如政策制定者、团体和保护组织
等)的协商,确定对于各自需要优先考虑或热点问题。
不同利益相关者通过建立相关情景,对未来管理模式进
行预测,评估可能发生的各种改变会对自然资源提供的
服务功能带来的影响,也可以评估这些影响主要发生在空间上什么位置。 利益相关者通过权衡这些得失,采
取最优的执行策略。 本研究通过建立情景,介绍了如何利用 InVEST 模型,通过情景模拟的方法权衡不同服
务功能的得失,得到了较好的结果。 本研究框架的优势在于基于生态系统服务的土地利用策略权衡,不仅考
虑到了各种情景模式下生态系统间接服务功能的变化,同时也需要考虑各种情景对人类实际收益的影响。 如
果以牺牲当地居民的实际收益为代价,片面的追求生态系统间接价值的最大化,这样的发展模式很难实现区
域经济与环境的协调发展。 本研究在建立情景时,充分考虑到这一问题,最终筛选出的发展模式,既保障了当
地居民的实际收益,也使得生态系统其它服务功能得到了增强,是实现区域可持续发展的较好选择,其他流域
或区域也可以根据其自身特征和管理、发展需求建立情景,使用该方法进行管理策略的筛选。
(3)与目前国内外服务功能评价的方法相比,InVEST 模型具有其自身的优势。 首先,作为模型本身而
言,InVEST模型输入参数较少,参数易获取、易提取,模型界面友好、操作简单,数据输入、存储和提取均非常
容易,使得该模型能够更广泛的被相关科研工作者掌握和使用。 其次,模型采用的是空间分布式数据作为输
入,同时输出的结果也是空间分布。 有效的解决了服务功能空间分布的问题,结果可以直接用于分析服务功
能空间分布特征及其空间异质性特征。 第三,该模型最大的优势在于其开发理念是通过情景模拟,比较服务
功能得失,权衡自然资源的保护和经济发展的关系,为决策者提供决策依据。
当然,该模型也存在一定的局限性。 首先,该模型具有明显流域尺度特征,如水量、水质和泥沙,因此建议
该模型的使用应主要考虑流域案例的研究。 其次,单个指标的计算具有一定局限性,例如生物多样性评价,模
617 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
型中是以生境质量作为生物多样性的代理,并且假设生境质量高的地方可以维持较高的生物多样性,一旦类
似生境遭到破坏,生物多样性的损失也是最严重的。 然而现实情况中,生境质量好的地方不一定拥有很高的
生物多样性;而且该模块的原理更多的倾向于植物多样性,具有一定的使用局限性。 尽管如此,随着对服务功
能领域机理研究的深入,该模型的局限性也会被逐渐克服。 从现有的模型运算及其情景分析结果来看,已经
取得了较好的成果。 目前借助该模型,国际上发表了相关文章[5],该模型正逐渐被大家认同和使用。
References:
[ 1 ]摇 World Resources Institute. Millennium Ecosystem Assessment, Ecosystems and Human Well鄄being: A Framework for Assessment. Washington,
DC: Island Press, 2003.
[ 2 ] 摇 de Groot R S, Wilson M A, Boumans M R J. A typology for the classification, description and valuation of ecosystem functions, goods and
services. Ecological Economics, 2002, 41(3): 393鄄408.
[ 3 ] 摇 Egoh B, Reyers B, Rouget M, Bode M, Richardson D M. Spatial congruence between biodiversity and ecosystem services in South Africa.
Biological Conservation, 2009, 142(3): 553鄄562.
[ 4 ] 摇 Millennium Ecosystem Assessment. Millennium Ecosystem Assessment Synthesis Report. Washington, DC: Island Press, 2005.
[ 5 ] 摇 Nelson E, Mendoza G, Regetz J, Polasky S, Tallis H, Cameron D, Chan K M A, Daily G C, Goldstein J, Kareiva P M, Lonsdorf E, Naidoo R,
Ricketts T H, Shaw M. Modeling multiple ecosystem services, biodiversity conservation, commodity production, and tradeoffs at landscape scales.
Frontiers in Ecology and Environment, 2009, 7(1): 4鄄11.
[ 6 ] 摇 Tallis H T, Ricketts T, Nelson E, Ennaanay D, Wolny S, Olwero N, Vigerstol K, Pennington D, Mendoza G, Aukema J, Foster J, Forrest J,
Cameron D, Lonsdorf E, Kennedy C. InVEST 1. 005 beta User忆s Guide. The Natural Capital Project, Stanford. 2010.
[ 7 ] 摇 Central Intelligence Agency. The world factbook, 2008. https: / / www. cia. gov / library / publications / the鄄world鄄factbook / geos / xx. html.
[ 8 ] 摇 Bai Y, Ouyang Z Y, Zheng H, Xu W H, Zhang C, Zhuang C W, Chen S, Jiang B. Ecosystems patterns and dynamics in Haihe river basin. Acta
Ecologica Sinica, 2010, 30(6): 327鄄334.
[ 9 ] 摇 Zhuang C W, Ouyang Z Y, Xu W H, Bai Y. Landscape dynamics of Baiyangdian Lake from 1974 to 2007. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(3):
839鄄848.
[10] 摇 Bai Y, Ouyang Z Y, Zheng H, Xu W H, Jiang B, Fang Y. Evaluation of the forest ecosystem services in Haihe River Basin, China. Acta
Ecologica Sinica, 2011, 31(7): 2029鄄2039.
[11] 摇 Bai Y, Ouyang Z Y, Zheng H, Xu W H, Jiang B, Fang Y. Environmental benefit鄄loss analysis of agro鄄ecosystem in Haihe River basin, China.
Chinese Journal of Applied Ecology, 2010, 21(11): 2938鄄2945.
[12] 摇 Jiang B, Ouyang Z Y, Miao H, Zheng H, Bai Y, Zhuang C W, Fang Y. Ecosystem services valuation of the Haihe River basin wetlands. Acta
Ecologica Sinica, 2011, 31(8): 2236鄄2244.
[13] 摇 Zhao T Q, Ouyang Z Y, Wang X K, Miao H, Wei Y C. Ecosystem services and their valuation of terrestrial surface water system in China. Journal
of Natural Resources, 2003, 18(4): 443鄄452.
[14] 摇 Mao F L, Guo Y R, Liu Y X. Evaluation of forest ecosystem services of Wuling Mountain Nature Reserve. Hebei Journal of Forestry and Orchard
Research, 2005, 20(3): 220鄄223.
[15] 摇 Min Q W, Xie G D, Hu D, Shen L, Yan M C. Service valuation of grassland ecosystem in Qinghai Province. Resources Science, 2004, 26(3):
56鄄60.
[16] 摇 Ouyang Z Y, Wang R S, Zhao J Z. Ecosystem services and their economic valuation. Chinese Journal of Applied Ecology, 1999, 10 (5):
635鄄640.
参考文献:
[ 9 ]摇 庄长伟, 欧阳志云, 徐卫华, 白杨. 近 33 年白洋淀景观动态变化. 生态学报, 2011, 31(3): 839鄄848.
[10] 摇 白杨, 欧阳志云, 郑华, 徐卫华, 江波, 方瑜. 海河流域森林生态系统服务功能评估. 生态学报, 2011, 31(7): 2029鄄2039.
[11] 摇 白杨, 欧阳志云, 郑华, 徐卫华, 江波, 方瑜. 海河流域农田生态系统环境损益分析. 应用生态学报, 2010, 21(11): 2938鄄2945.
[12] 摇 江波, 欧阳志云, 苗鸿, 郑华, 白杨, 庄长伟, 方瑜. 海河流域湿地生态系统服务功能价值评价. 生态学报, 2011, 31(8): 2236鄄2244.
[13] 摇 赵同谦, 欧阳志云, 王效科, 苗鸿, 魏彦昌. 中国陆地地表水生态系统服务功能及其生态经济价值评价. 自然资源学报, 2003, 18(4):
443鄄452.
[14] 摇 毛富玲, 郭雅儒, 刘雅欣. 雾灵山自然保护区森林生态系统服务功能价值评估. 河北林果研究, 2005, 20(3): 220鄄223.
[15] 摇 闵庆文, 谢高地, 胡聃, 沈镭, 严茂超. 青海草地生态系统服务功能的价值评估. 资源科学, 2004, 26(3): 56鄄60.
[16] 摇 欧阳志云, 王如松, 赵景柱. 生态系统服务功能及其生态经济价值评价. 应用生态学报, 1999, 10(5): 635鄄640.
717摇 3 期 摇 摇 摇 白杨摇 等:白洋淀流域生态系统服务评估及其调控 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 33,No. 3 February,2013(Semimonthly)
CONTENTS
Ecosystem Service Simulation and Management
Securing Natural Capital and Human Well鄄Being: Innovation and Impact in China
Gretchen C. Daily, Ouyang Zhiyun, Zheng Hua, et al (677)
……………………………………………………
………………………………………………………………………
Establishment of ecological compensation mechanisms in China: perspectives and strategies
OUYANG Zhiyun, ZHENG Hua, YUE Ping (686)
…………………………………………
…………………………………………………………………………………
Regional cooperation mechanism and sustainable livelihoods: a case study on paddy land conversion program (PLCP)
LIANG Yicheng,LIU Gang, MA Dongchun, et al (693)
………………
……………………………………………………………………………
Progress and perspectives of ecosystem services management ZHENG Hua,LI Yifeng,OUYANG Zhiyun,et al (702)…………………
Ecosystem services valuation and its regulation in Baiyangdian baisn: Based on InVEST model
BAI Yang, ZHENG Hua, ZHUANG Changwei,et al (711)
………………………………………
…………………………………………………………………………
Identification of hotspots for biodiversity conservation in the Wenchuan earthquake鄄hit area
XU Pei, WANG Yukuan, YANG Jinfeng, et al (718)
……………………………………………
……………………………………………………………………………
Effects of land use change on ecosystem services: a case study in Miyun reservoir watershed
LI Yifeng,LUO Yuechu,LIU Gang,et al (726)
…………………………………………
………………………………………………………………………………………
Impacts of forest eco鄄benefit tax on industry price levels in Shaanxi Province, China LI Jie, LIU Zhengnan,HAN Xiuhua (737)……
Spatial characteristics of soil conservation service and its impact factors in Hainan Island
RAO Enming, XIAO Yi, OUYANG Zhiyun, et al (746)
……………………………………………
……………………………………………………………………………
Perception and attitudes of local people concerning ecosystem services of culturally protected forests
GAO Hong, OUYANG Zhiyun, ZHENG Hua, et al (756)
…………………………………
…………………………………………………………………………
Standard of payments for ecosystem services in Sanjiangyuan Natural Reserve LI Yifeng, LUO Yuzhu, ZHENG Hua, et al (764)…
Natural landscape valuation of Wulingyuan Scenic Area in Zhangjiajie City
CHENG Cheng, XIAO Yi, OUYANG Zhiyun, et al (771)
……………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Satellite鄄based monitoring and appraising vegetation growth in national key regions of ecological protection
HOU Peng, WANG Qiao, FANG Zhi, et al (780)
……………………………
…………………………………………………………………………………
Spatial Pattern of Water Retetnion in Dujiangyan County FU Bin, XU Pei, WANG Yukuan, et al (789)……………………………
Spatial distribution of carbon storage function and seismic damage in wenchuan earthquake stricken areas
PENG Yi,WANG Yukuan,FU Bin,et al (798)
……………………………
……………………………………………………………………………………
Frontiers and Comprehensive Review
The Porter Hypothesis: a literature review on the relationship between eco鄄innovation and environmental regulation
DONG Ying, SHI Lei (809)
…………………
…………………………………………………………………………………………………………
Ecological protection and well鄄being LI Huimei,ZHANG Anlu (825)……………………………………………………………………
An overview of the updated classification system and species diversity of arbuscular mycorrhizal fungi
WANG Yutao, XIN Guorong, LI Shaoshan (834)
…………………………………
…………………………………………………………………………………
Autecology & Fundamentals
Evaporation paradox in the northern and southern regions of the Qinling Mountains
JIANG Chong, WANG Fei, LIU Sijie, et al (844)
……………………………………………………
…………………………………………………………………………………
The diet composition and trophic niche of main herbivores in the Inner Mongolia Desert steppe
LIU Guihe, WANG Guojie,WANG Shiping, et al (856)
………………………………………
……………………………………………………………………………
Abstraction and analysis of vegetation information based on object鄄oriented and spectra features
CUI Yijiao, ZHU Lin,ZHAO Lijuan (867)
………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Hyperspectral estimation models for photosynthetic pigment contents in leaves of Eucalyptus
ZHANG Yonghe,CHEN Wenhui,GUO Qiaoying,et al (876)
…………………………………………
………………………………………………………………………
Response of photosynthesis and chlorophyll fluorescence characteristics of Pterocarya stenoptera seedlings to submergence and
drought alternation WANG Zhenxia,WEI Hong,L譈 Qian,et al (888)……………………………………………………………
Effect of flooding stress on growth and photosynthesis characteristics of Salix integra
ZHAO Hongfei, ZHAO Yang, ZHANG Chi, et al ( 898 )
…………………………………………………
…………………………………………………………………………
Water consumption of pear jujube trees (Ziziphus jujuba Mill. ) and its correlation with trunk diameter during flowering and fruit
development periods ZHANG Linlin, WANG Youke, HAN Lixin, et al ( 907 )…………………………………………………
Estimation of nitrogen nutrient index on SPAD value of top leaves in wheat
ZHAO Ben, YAO Xia, TIAN Yongchao, et al ( 916 )
……………………………………………………………
……………………………………………………………………………
Population, Community and Ecosystem
Carbon and nitrogen storage under different plantations in subtropical south China
WANG Weixia, SHI Zuomin, LUO Da, et al ( 925 )
……………………………………………………
………………………………………………………………………………
Impact on water and soil conservation of different bandwidths in low鄄efficiency cypress forest transformation
LI Yanqiong, GONG Gutang, ZHENG Shaowei, et al ( 934 )
…………………………
………………………………………………………………………
Seasonal changes of phytoplankton community structure in Jinshuitan Reservoir, Zhejiang, China
ZHANG Hua, HU Hongjun , CHAO Aimin, et al ( 944 )
……………………………………
…………………………………………………………………………
Winter carrying capacity and the optimum population density of wild boar in fenghuang Mountains National Nature Reserve
of Heilongjiang Province MENG Gentong, ZHANG Minghai,ZHOU Shaochun ( 957 )……………………………………………
Diversity of ground鄄dwelling spider community in different restoring times of post鄄fire forest, Cangshan Mountain, Yunnan Province
MA Yanyan,LI Qiao,FENG Ping,et al ( 964 )………………………………………………………………………………………
Landscape, Regional and Global Ecology
Drought characteristics in the shiyang river basin during the recent 50 years based on a composite index
ZHANG Tiaofeng, ZHANG Bo, WANG Youheng, et al ( 975 )
……………………………
……………………………………………………………………
Land use spatial distribution modeling based on CLUE鄄S model in the Huangshui River Basin
FENG Shichao,GAO Xiaohong,GU Juan,et al ( 985 )
…………………………………………
………………………………………………………………………………
Research Notes
Patterns of terrestrial anthropogenic impacts on coastal wetlands in three city clusters in China WANG Yijie, YU Shen ( 998 )……
Eutrophication development and its key affected factors in the Yanghe Reservoir WANG Liping, ZHENG Binghui (1011)……………
8101 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
《生态学报》2013 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的生态学专业性高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研
究原始创新性科研成果,特别欢迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、
新方法、新技术介绍;新书评介和学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,300 页,国内定价 90 元 /册,全年定价 2160 元。
国内邮发代号:82鄄7,国外邮发代号:M670
标准刊号:ISSN 1000鄄0933摇 摇 CN 11鄄2031 / Q
全国各地邮局均可订阅,也可直接与编辑部联系购买。 欢迎广大科技工作者、科研单位、高等院校、图书
馆等订阅。
通讯地址: 100085 北京海淀区双清路 18 号摇 电摇 摇 话: (010)62941099; 62843362
E鄄mail: shengtaixuebao@ rcees. ac. cn摇 网摇 摇 址: www. ecologica. cn
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 33 卷摇 第 3 期摇 (2013 年 2 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 33摇 No郾 3 (February, 2013)
编摇 摇 辑摇 《生态学报》编辑部
地址:北京海淀区双清路 18 号
邮政编码:100085
电话:(010)62941099
www. ecologica. cn
shengtaixuebao@ rcees. ac. cn
主摇 摇 编摇 王如松
主摇 摇 管摇 中国科学技术协会
主摇 摇 办摇 中国生态学学会
中国科学院生态环境研究中心
地址:北京海淀区双清路 18 号
邮政编码:100085
出摇 摇 版摇
摇 摇 摇 摇 摇 地址:北京东黄城根北街 16 号
邮政编码:100717
印摇 摇 刷摇 北京北林印刷厂
发 行摇
地址:东黄城根北街 16 号
邮政编码:100717
电话:(010)64034563
E鄄mail:journal@ cspg. net
订摇 摇 购摇 全国各地邮局
国外发行摇 中国国际图书贸易总公司
地址:北京 399 信箱
邮政编码:100044
广告经营
许 可 证摇 京海工商广字第 8013 号
Edited by摇 Editorial board of
ACTA ECOLOGICA SINICA
Add:18,Shuangqing Street,Haidian,Beijing 100085,China
Tel:(010)62941099
www. ecologica. cn
shengtaixuebao@ rcees. ac. cn
Editor鄄in鄄chief摇 WANG Rusong
Supervised by摇 China Association for Science and Technology
Sponsored by摇 Ecological Society of China
Research Center for Eco鄄environmental Sciences, CAS
Add:18,Shuangqing Street,Haidian,Beijing 100085,China
Published by摇 Science Press
Add:16 Donghuangchenggen North Street,
Beijing摇 100717,China
Printed by摇 Beijing Bei Lin Printing House,
Beijing 100083,China
Distributed by摇 Science Press
Add:16 Donghuangchenggen North
Street,Beijing 100717,China
Tel:(010)64034563
E鄄mail:journal@ cspg. net
Domestic 摇 摇 All Local Post Offices in China
Foreign 摇 摇 China International Book Trading
Corporation
Add:P. O. Box 399 Beijing 100044,China
摇 ISSN 1000鄄0933
CN 11鄄2031 / Q
国内外公开发行 国内邮发代号 82鄄7 国外发行代号 M670 定价 90郾 00 元摇