甲積峪小流域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估與優(yōu)化.pdf

1、研究農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)旨在指導(dǎo)和完善對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的管理，確保農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的保護與可持續(xù)利用。從小流域尺度來分析農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，研究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與小流域治理的關(guān)系，探討農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進一步提升的制約因素和不同規(guī)劃措施下小流域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)優(yōu)化效果，為小流域綜合治理從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)角度提供參考依據(jù)。甲積峪屬于黃土高原地區(qū)典型小流域。本文選擇甲積峪小流域作為研究對象，根據(jù)三期（1998、2006和2012年）土地利用分布圖，采用生態(tài)系統(tǒng)服

2、務(wù)價值評估方法計算不同時期、經(jīng)過不同措施綜合治理的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。在此基礎(chǔ)上進一步分析影響小流域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的因素及對服務(wù)價值提升的影響，明確小流域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進一步提升的限制因素，利用空間格局轉(zhuǎn)移對小流域農(nóng)業(yè)景觀進行優(yōu)化;最后利用多目標(biāo)線性規(guī)劃方法調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)，對比分析5種權(quán)衡小流域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的食物生產(chǎn)服務(wù)與其他服務(wù)價值的情景，對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進行優(yōu)化。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估結(jié)果表

3、明:1998年甲積峪小流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值為1355.89萬元，其中農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為1264.11萬元，經(jīng)過各階段的治理，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)大幅度的增加，2006年增幅為48.12％，2012年為119.31％。甲積峪15年間除坡耕地的服務(wù)價值下降外，其余土地利用類型的服務(wù)價值上升，1998-2012年對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增長貢獻率最大的為梯田服務(wù)價值增長，其次為喬木林，再次為經(jīng)濟林。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)各項服務(wù)價值對比，15年間保持土壤、維

4、持生物多樣性所占比例較大，食物生產(chǎn)、廢物處理、保持土壤服務(wù)價值比例持續(xù)下降。⑵影響農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化因素分析表明:水土流失嚴(yán)重、干旱缺水、耕地質(zhì)量差是自然條件制約生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的重要因素，要提升小流域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)就要解決這些問題;農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提升了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值;小流域治理措施的實施對小流域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提升影響最為突出，坡改梯、人工種草、退耕還林、荒草地轉(zhuǎn)移為林地等措施都會提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，坡耕地轉(zhuǎn)移為荒草地

5、使生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值降低。⑶1998-2012年，小流域農(nóng)業(yè)景觀格局變化較復(fù)雜，坡耕地的變化最大，分別轉(zhuǎn)移為了未利用地、梯田、林地、草地、果園，而又有部分未利用地變化為林地、建設(shè)用地和草地。1998-2012年，未利用地、坡耕地斑塊數(shù)量下降明顯，林地、草地景觀斑塊數(shù)量增加明顯;占據(jù)優(yōu)勢和主導(dǎo)地位的景觀類型由坡耕地變?yōu)槲蠢玫仉S后又變?yōu)樘萏?平均斑塊面積變化最大的景觀類型為坡耕地、梯田景觀，其中梯田增幅最大，坡耕地降幅最大，林地、草地平均斑

6、塊面積逐漸增加。1998-2012年小流域農(nóng)業(yè)景觀多樣性指數(shù)逐漸增加，均勻度指數(shù)逐漸增加，優(yōu)勢度指數(shù)逐漸降低，景觀破碎化指數(shù)先降低后增加。依據(jù)小流域治理過程中的各項治理措施對坡耕地和荒草地進行景觀轉(zhuǎn)移優(yōu)化，給出可以轉(zhuǎn)移后景觀類型及面積，為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)優(yōu)化的多目標(biāo)線性規(guī)劃提供約束條件。⑷農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)優(yōu)化結(jié)果顯示:情景五“其他服務(wù)最優(yōu)”的優(yōu)化方案是最適宜方案，規(guī)劃后農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值為3706.21萬元，較2012年增加了33.