饮用水源保护区生态服务补偿研究与应用

饮用水源保护区是确保饮用水安全的重要屏障,目前迫切需要引入生态服务补偿机制作为饮用水源保护区限制型政策的必要补充.生态系统所提供的服务分别属于人类和自然两种价值系统,生态服务补偿的目的是在两种价值观发生冲突时,首先保障自然价值系统发挥其服务,同时对损失的人类价值给予补偿,以促进生态系统服务更好的发挥其功能.通过辨识服务的提供者和受益者及其所对应的价值系统,可以帮助制定生态服务补偿策略.据此确定饮用水源保护区生态服务补偿主要是对生态公益林提供的涵养水源和水土保持服务的补偿.以武夷山市饮用水源保护区为研究案例,将饮用水源保护者所付出的机会成本作为补偿标准,计算结果为897.7万元,补偿年限为2005～2020年.将补偿标准折合成水费,武夷山市需要在水费中加收0.07元/(t·a)的生态服务补偿费,但最终的水费增收额需要通过考虑补偿者的支付意愿来决定.     

国内草原生态补偿研究进展

草原生态补偿是我国建设生态文明的必由之路。伴随着草原生态补偿奖励政策于2011年的实施,学术界就草原生态补偿展开了多视角、系统性和定量化的研究。基于文献研究法,文章在草原生态补偿主体、补偿客体、补偿标准、补偿方式、保障机制、牧民意愿及满意度以及补偿效应等方面对当前研究成果进行了系统梳理与总结,揭示了目前政策实施所存在的政策机制与激励机制不相容、补偿资金来源单一、补偿标准偏低、补偿形式单一、社会保障配套制度缺乏、监管缺失和法律机制不完善等问题;最后,对后续研究的重要领域进行展望:进一步加强多学科理论支撑体系研究,研究方法的规范统一,研究视域的拓展以及政策实施绩效评估等,以确保政策高效可持续实施。     

耕地生态补偿实践与研究进展

摘要：耕地资源稀缺的特殊国情决定耕地需要承担着重要的职能,为此我国政府采取世界上最严格的耕地保护政策,但指挥和控制性的政策并没有发挥其应有的功效,因此,寻求一种保护稀缺耕地资源有效手段,是当今我国耕地资源保护与生态建设急需解决的问题。本文采用文献回顾法、归纳法对国内外相关的耕地生态补偿研究进行归纳分析。研究发现：国外对耕地的生态补偿的研究主要集中在美国和欧盟国家,研究案例主要涉及到有机农业、生态农业、生态多样性、湿地保护、自然资源保护、栖息地保护等方面。国外研究的热点主要是：1.生态补偿定量核算。试图量化耕地的外部效益,为补偿标准建立提供参考。2.生态保护成本。保护成本核算能确保对土地所有者或者保护者充分补偿。3.补偿的效率分析。它是评价补偿工具成败的一种有效手段。4.补偿的空间外部性。能确定涉及到的利益相关者。总之,国外的研究能够形成翔实地块数据并对已做决策效果进行分析和评价,而我国对具有生态功能价值和社会保障价值的耕地生态补偿的研究涉及较少,还处于探索阶段。国外的研究对于推动我国耕地生态补偿研究有很好的促进作用,借鉴国外发展模式与经验,根据我国国情与耕地生态补偿发展状况提出建立耕地生态补偿机制的政策建议。     

基于生态系统服务价值的区域生态补偿——以山东省为例

区域生态补偿是协调区域发展的重要机制,但区域补偿的依据一直存在争议。综合考虑区域的生态系统服务价值和经济发展水平,提出了生态补偿优先级(ecological compensation priority sequence,ECPS)作为区域间补偿的重要依据。对山东省不同生态区和不同县市的生态系统服务价值和生态补偿优先级进行了计算,从生态区、市和县3个空间尺度分析了山东省开展区域生态补偿的优先领域和补偿机制。结果表明:山东省生态区中处于西部地区的鲁西南平原湖区生态区应优先获得补偿,偏东部的鲁东丘陵生态区和鲁中南山地丘陵生态区应优先支付补偿;在山东省17地级市中菏泽市应优先获得补偿;对青岛、济南、菏泽和东营4个典型市中的各县区进行生态补偿优先级核算,4个城市中补偿优先级最低的均为市区,说明市区是生态系统服务的输入和受益地区,而周围县市的补偿优先级较高,是"生态输出"地区,应该得到区域生态补偿,其中东营河口区补偿优先级最高,为典型的高"生态输出"、经济欠发达的地区,应优先享受区域生态补偿。本研究提出的生态补偿优先级为开展区域生态补偿提供了较为简单可靠的指标,可为山东或其他地区的区域生态补偿提供科学依据。     

基于福祉视角的生态补偿研究

生态补偿通过外部效应内部化的激励机制,对福祉损失进行补偿以激励生态保护的行为,进而增加人类福祉.通过文献分析认为生态补偿是贫困减缓的重要机制,在生态保护行为意愿和福祉损失的基础上制定生态补偿标准,明确界定利益相关方和区域的生态保护责任,构建科学的生态补偿机制才能实现福利均衡.关注农牧民生计,引导实现主动参与式保护,制定自然资源管理和保护规划,才能真正实现生态保护-人类福祉提高-可持续发展的多赢局面.     

基于AHP-模糊综合评价法的新安江流域生态补偿政策绩效评估

为了改善流域生态环境，我国推行了流域生态补偿试点，逐渐形成具有我国特色的流域生态补偿模式和机制，目前全国已有十余个省份实行了流域生态补偿政策。生态补偿政策的推行对流域生态环境改善发挥了极其重要的作用，同时也对流域内的社会、经济、健康等方面带来不同程度的影响。如何科学、合理的界定和评价补偿政策带来的社会、经济以及生态环境影响及影响的程度对政策的实施和改善意义重大，这也是流域生态补偿政策得以继续推行的重要条件。在总结和梳理政策效果评价方法的基础上，结合流域生态补偿政策的特点，建立了基于层次分析（AHP）-模糊综合评价法的政策评价模型以及生态补偿政策绩效评估指标体系，并以我国首个跨省流域生态补偿机制试点-新安江流域为研究对象，评估了新安江流域生态补偿政策在第一个试点阶段（2012-2014年）期间的绩效。结果表明：新安江流域生态补偿政策实施效果整体较好，但对区域经济和社会发展的促进作用不显著，并且需要从政策目标的确定、政策体系的健全、政策设计与执行等方面进行完善。建议推动建立流域生态补偿动态评估机制，研究制定相关技术指南；重视强化政策的配套机制能力建设，完善区域联动长效机制和信息共享；促进补偿政策目标从生态资源到生态资本转化，改善和保障河流生态基流；拓宽流域补偿资金来源渠道，鼓励多元主体进入环保市场。在谋求生态效益最大化的前提下，进一步统筹规划经济和社会效益，更好地运用经济杠杆进行流域治理和生态保护，实现经济、社会、生态的共赢。     

基于修正碳账户的京津冀县域生态补偿量化及优先级分区

随着我国生态文明进程的不断加快,生态补偿的作用也日益凸显。京津冀作为我国的重要经济区,其经济发展的同时也伴随着大量的碳排放,为促进京津冀一体化战略的深入实施与生态环境建设,基于修正碳账户,选择模型构建法、空间相关性分析与重心迁移等手段,以县域为评价单元对京津冀地区进行生态补偿标准量化和优先级分区研究。结果表明:(1)修正前的京津冀地区碳账户呈现西北低,东南高的趋势,而修正后的碳账户由于兼顾了区域间本地差异,空间分布更加均匀;(2)生态补偿额度高-高聚集区主要分布于北京周边、石家庄周边以及邯郸-邢台一带,生态补偿额度低-低聚集区主要集中分布在京津冀地区北部县域;(3)京津冀生态补偿额度重心在115°45''—116°2''E,38°10''—38°20''N(献县和饶阳县)范围内移动,整体呈现由东北向西南变化的趋势;(4)2007年到2017年生态补偿支付区前五名(大厂回族自治县、柏乡县、新河县、海兴县、任县)和受偿区前五名(尚义县、阜平县、沽源县、康保县、赤城县)基本保持稳定。研究结果为京津冀协同发展制定相应减排固碳政策有重要参考价值,为实现双碳目标有促进作用。     

流域生态服务价值供给的补偿标准评估——以渭河流域上游为例

十九大报告明确提出,健全河流湖泊休养生息制度,建立多元化的生态补偿机制,而准确核算流域生态服务价值供给的补偿标准是建立科学的流域生态补偿机制的关键要素。对于补偿标准的核算,鲜有学者从公平的视角出发,考虑补偿标准应在生态服务价值供给的基础上剔除本地区的自身消费。首先对流域生态服务供给方的供给行为与流域生态补偿标准的评估依据进行理论探讨,提出流域生态补偿标准应以生态环境价值为依据,对生态保护行为的生态外溢环境价值进行补偿;其次,在理论分析的基础上以渭河流域为例,构建当量因子模型测算渭河上游2006—2015年供给的生态服务价值,并结合水足迹法测算并剔除2006—2015年渭河上游自身消费的生态服务价值;最后,测得渭河上游应获得的补偿标准由2006年的12.82亿元上升至2015年的44.09亿元,总体呈增长趋势,说明上游为保护流域生态环境不断付出努力,不断增加对下游的剩余生态服务价值供给。     

基于分布式水文模型和福利成本法的生态补偿空间选择研究

空间选择是生态补偿研究的核心问题之一,选择合理的区域进行生态补偿有利于提高生态补偿项目的效率.以黑河流域上游肃南县为研究区域,运用分布式水文模型Soil and Water Assessment Tool(SWAT)对研究区实施生态补偿后的水源涵养增加量进行模拟,同时考虑土地利用类型转化成本以及生态系统服务丧失风险,采用福利成本法对研究区生态补偿空间选择进行研究.结果表明:黑河上游肃南段内不同子流域的生态补偿效率系数最高值为0.0394,最低值0.0131,相差明显;根据效率系数,采用聚类分析方法,可将各子流域划分为优先补偿区、次级优先补偿区和潜在补偿区,分批进行补偿;采用空间选择后生态补偿效率较不采用时可提高54.5％.     

基于生态系统服务价值评估的长征沿线革命老区生态补偿策略

长征沿线革命老区普遍存在生态保护与社会经济发展的矛盾,生态补偿是解决这一矛盾的重要措施。基于2018年土地利用、植被净初级生产力、气候因子等数据,采用修正的当量因子法,测算长征沿线革命老区310个县域的生态系统服务价值,然后采用区域差异化生态补偿估算方法,对该地区生态补偿优先级和生态补偿额度进行划分和估算,并探讨长征沿线革命老区的生态补偿策略。结果表明: 2018年,长征沿线革命老区生态系统提供总服务价值量为25937.4亿元,森林服务价值占比最高(58.8%),其次是草地和水域。长征沿线革命老区生态补偿总额为1834.05亿元,区域内所能获得的实际补偿资金与此数额相比还存在较大的资金缺口;生态补偿总额仅占沿线革命老区GDP的0.04%,对地方财政压力小,在生态补偿实践中具有一定可操作性。2018年,长征沿线共有100个革命老区可作为生态补偿优先级地区,这与国家正在实施的国家重点生态功能区政策具有高度一致性。但生态补偿资金分配产生了较明显的偏差,重点优先级地区没有得到相应补偿。补偿策略上,一是立足于长征沿线革命老区特有资源,建立多元化、市场化以及综合的生态补偿机制,拓宽生态补偿资金来源;二是继续优化长征沿线革命老区生态补偿的空间选择方式,提高区域生态补偿机制效率。     

岷江流域生态安全格局评价与优化——基于最小累积阻力模型和重力模型

生态安全格局评价是维护生物多样性、改善环境质量的重要途径，对维持区域持续发展具有重要意义。以岷江流域为研究区，综合运用土地利用和归一化植被指数（NDVI）等数据，基于生态系统服务对岷江流域进行生态重要性分析，将生态极重要区识别为生态源地，采用最小累积阻力（MCR）模型中成本路径法提取潜在廊道，结合重力模型提取重要廊道和重要节点，从而实现对研究区生态安全格局的刻画，进而对岷江流域生态安全格局评价并提出优化建议。研究结果表明：（1）岷江流域安全等级总体较好，较高生态安全和高生态安全的面积占研究区面积的55.02%。（2）从空间上看，研究区内重要生态源地面积为818.32km²，破碎化严重，集中分布在岷江流域上游林地区；廊道共190条，总长度为19633.96km，其中重要廊道41条，呈半环状分布于上游和下游段；生态节点共117个，集中分布在上游段南部-西南部。（3）参考生态阻力和廊道节点空间分布特征，划分岷江流域"四区两带"生态安全格局并提出分区管控措施和相关建议。以期研究结果和调控路径可对完善岷江流域生态安全格局、保护生物多样性和增强水土保持有一定的借鉴意义。     

川西亚高山云杉人工林土壤质量性状演变

通过对川西亚高山云杉人工林不同演替阶段土壤肥力质量性状的研究 ,结果表明 ,人工云杉林土壤肥力退化与土壤有机质有关 ,在人工云杉林地中 ,随着抚育林龄的增加 ,土壤全 N、碱解 N、全 P、腐殖质、HA、FA、CEC、EB、微生物总数、细菌及真菌数量随有机质的减少而降低 ,土壤最大持水量、毛管持水量及总孔隙和毛管孔隙则先减少 ,之后随着云杉自疏而有上升的趋势 ,毛管持水量是决定林地自然含水量的主要因子。土壤 K素和酶活性变化较复杂 ,钾素主要与土壤母质有关 ,酶活性主要与林地微生态环境有关。土壤综合肥力评价表明 ,土壤综合肥力指标 (IFI)从人工云杉幼林向成熟林演替时 ,先迅速下降 ,之后随云杉自疏而缓慢上升 ,表现出非正“U”型的变化。解决当前人工成熟云杉林土壤退化的主要措施应因地制宜地进行间伐或轮伐 ,改善林地的微生态条件 ,尽量避免营造针叶纯林 ,建议营造针阔混交林。     

长江经济带生态系统服务供需格局变化与关联性分析

生态系统服务持续供给是人类社会可持续发展的重要基础。随着社会经济发展和人类生活品质的提高,综合考虑生态系统服务供给与人类需求,并纳入自然资源管理实践对我国生态文明建设至关重要。然而,目前的研究大多集中于生态系统服务供给研究,针对跨区域尺度的生态系统服务供需研究仍较薄弱。以我国跨区域的长江经济带为例,采用生态系统服务供给指数(ESPI)和土地开发指数(LDI),定量测度了生态系统服务的供给和需求,构建了生态系统服务供需指数(ESSDI),分析了长江经济带生态系统服务供需格局的时空变化规律及其区域特征,并利用皮尔逊相关系数和回归分析方法,定量探究了长江经济带生态系统服务供需格局的关联性及其区域差异。研究结果表明:(1)2015年长江经济带的生态系统服务供需格局区域差异明显,总体上呈现西部盈余东部超载的供需格局,其中生态系统服务供需格局状况较好和状况好的区域面积比例较高,占长江经济带总面积的69.45%。(2)长江经济带生态系统服务供需格局空间失衡现象较为突出,长江经济带55.36%的GDP和31.41%的人口均集中在7%生态系统服务供需状况差的区域。2000—2015年期间,长江经济带实施了系列生态保护与修复工程,生态系统服务供需状况趋向变好,生态系统服务供需状况好的县域增加了43个,供需状况差的县域减少了58个;长江经济带上游和中游地区生态系统服务供需状况比下游地区提升幅度大。(3)长江经济带生态系统服务供给和需求整体上呈现负相关。生态系统服务的供需关系存在区域差异。在经济快速增长和土地集约开发的下游地区,生态系统服务供需负相关关系斜率较大。随着ESPI的变化,下游LDI的变化幅度大于欠发达的上游和中游地区。研究结果可为长江经济带生态系统管理和政策制定提供参考。     

CURRENT STATUS AND CONSERVATION PLANNING OF FISH BIODIVERSITY IN THE UPPER YANGTZE RIVER BASIN IN THE CONTEXT OF HYDROPOWER DEVELOPMENT北大核心CSCD

Nearly 90% of the hydropower resources in the Yangtze River basin are concentrated in the upper reaches of the Yangtze River. The cascaded hydropower dams and river channelization have caused habitat fragmentation and loss of fish diversity, which has aggravated the contradictions between hydropower development and environmental protection. This paper collected data on aquatic reserves (i.e. natural reserves and aquatic germplasm resources conservation zones) and cascade dams in the upper reaches of the Yangtze River, and vectorized the data in ArcGIS. Taking into account the diversity, richness and distribution of fish, we analyzed the changes in fish resources and the problems in the construction and management of the upper reaches of the Yangtze River. Therefore, several strategies have been proposed to reduce the conflicts between hydropower development and aquatic ecosystem protection, including conducting reserve census, evaluating management effectiveness of the protected areas for spatial optimization of the reserve networks, implementing the ecological restoration of essential fish habitats, implementing the rescue action plan for the upper Yangtze endangered endemic fish, establishing an efficient ecological compensation mechanism, and strengthening scientific monitoring and related research. These recommendations will provide a scientific basis for the coordinated development of hydropower exploitation and river ecological protection in the upper Yangtze River. © 2019, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences. All rights reserved.     

Spatial relationships between NDVI and topographic factors at multiple scales in a watershed of the Minjiang River,China

Improvement in vegetation cover in the upper reaches of the Minjiang River protects major freshwater sources and constructs ecological barriers in the upstream of Yangtze River located in southwest China. However, the spatially varying relationships between normalized difference vegetation index (NDVI) and topographic factors at multiple scales remain unclear. In this study, the two-dimensional discrete wavelet transform (2D-DWT) and geographically weighted regression (GWR) were combined to build a framework for examining the complex spatial relationships between NDVI and topographic factors at multiple scales. Based on the gridded datasets of NDVI and digital elevation model (DEM) of a small watershed located in the upper reaches of the Minjiang River situated in southwest China, the influence of topographic factors on NDVI variation in each grid and which topographic variables correlated most with the NDVI at each location were analyzed in this study. The grid data were decomposed into smooth and detail components using 2D-DWT. The results revealed that elevation, slope, and aspect exhibited different scale effects on NDVI in different wavelet components. In the smooth components, the spatial correlation of NDVI with elevation, slope, and south-facing index (SFI) of aspect increased with the decomposition scale, whereas topographic factors had different degrees of influence on NDVI. Elevation was found to be the most important topographic factor that determined the spatial distribution of NDVI on both sides of the valley, and SFI exhibited the highest effect on NDVI when elevation was higher than 2500 m. In the detail components, the spatial distribution of the most important topographic factor affecting the NDVI was not evident at a smaller scale, whereas it became obvious at 480 m scale. SFI was found to be more important than elevation and slope at a larger scale. These results will help in understanding the complex relationship between NDVI and topographic factors and determining the appropriate topographic location for ecological restoration.     

2006-2016年岷江上游植被覆盖度时空变化及驱动力

基于MODIS NDVI遥感数据,采用像元二分模型估算岷江上游植被覆盖度,运用一元线性回归分析和稳定性分析方法,研究2006-2016年岷江上游植被覆盖度时空变化格局及稳定性,并分段讨论2008年"5.12汶川地震"对岷江上游植被的破坏程度以及震后植被恢复情况,利用地理探测器模型对岷江上游植被覆盖度影响因子及影响力进行探测,分析岷江上游植被覆盖度变化驱动力。结果表明：（1）2006-2016年岷江上游植被覆盖整体状况良好,植被覆盖总体情况较为稳定,多年平均植被覆盖度为0.79,植被覆盖度大于0.8的区域占整个岷江上游地区面积的69%。（2）2008年"5.12汶川地震"给整个岷江上游植被造成了严重的破坏,植被覆盖度退化区域面积为14013.41 km²,占整个岷江上游面积的57%,2008-2016年岷江上游植被恢复状况良好,植被覆盖度改善区域面积为17390.69 km²,占整个岷江上游面积的71%,岷江上游植被覆盖度已经超过震前水平。（3）岷江上游植被覆盖度主要受海拔、气温、土壤类型、降水4个因子的影响,其解释力均在40%以上;地貌类型、植被类型的解释力在20%-40%之间;坡度、坡向的解释力均小于1%。     

基于生态足迹视角的长江流域生态补偿额度测算

随着我国城市化进程的加快，导致的生态问题日益严重，发展与保护的矛盾日渐突出，如何客观定量地对生态环境受到破坏的区域进行补偿，发展与环境健康并行是生态建设中面临的重要任务之一。以长江流域的十九个省级行政区作为研究对象，基于"省公顷"模型，对均衡因子及产量因子进行修正，计算生态足迹及生态承载力，利用GIS平台进行并对其进行空间分析；结合生态系统服务价值，建立了动态化长江流域的生态补偿标准模型；对长江流域各行政区生态补偿额度进行测算，并基于流域尺度、城市群尺度、省级尺度进行差异化分析。研究结果表明：（1）在2015-2017年，长江流域的生态足迹与生态承载力无明显变化，三年内基本持平。长江流域省级行政区的生态安全指数均大于1，表明整个流域处于不安全状态，需要对其进行补偿。（2）对于长江流域整体而言，生态补偿额度三年平均为1169.11亿元。（3）流域尺度上，上游、中游、下游的生态补偿额度呈现逐渐升高的趋势；城市群尺度上，成渝城市群最低，长江三角洲城市群最高；省级尺度上，上海最高，西藏最低。本文通过生态足迹及生态承载力计算得到的生态安全指数，可对生态环境所处的状态进行定量补偿及分析，并对生态补偿区域的确定提供指导性建议。     

基于城市群的流域生态补偿机制研究——以长江流域为例

跨较大空间范围流域内的城市群因地理区位、自然资源禀赋和社会经济结构等要素相似而使城市群内流域生态补偿机制的设计具有相似性,但不同城市群的流域生态补偿机制设计却因上述要素的不同而存在较大差异。而且,仅研究单个城市生态系统及其协作管理不能从根本上解决区域(包括城市群中流域、流域中城市群)生态环境问题。从城市群视角出发,研究区域协调发展能够提高城市间合作程度和政策制定的协调度,并为流域生态环境治理和生态系统服务供求平衡研究提供了一条新思路。以长江流域为例,研究典型城市群的流域生态补偿机制,对比不同城市群与城市群之间生态补偿机制设计的异同,形成基于城市群的长江流域生态补偿机制设计创新。为创新基于城市群的流域生态补偿长效机制和协调流域城市群生态环境保护体制提供政策建议。     

汉江上游太白河川陕哲罗鲑(Hucho bleekery Kimura)再发现

川陕哲罗鲑(Hucho bleekeri Kimura)是我国长江流域特有鱼类,近几十年来资源量急剧下降,陕西和四川等地历史分布区已多年未见其踪迹,濒临灭绝。2013年在汉江上游陕西省太白县太白河发现了19尾成体样本。本次发现是该物种在太白河消失15年后的再次发现,也是近30多年来该物种在分布区范围内同时被发现成体数量最大的一次。本次发现对川陕哲罗鲑资源保护和恢复有重要意义。     

长江流域生态系统格局演变及驱动力

长江流域生态系统格局复杂,多种社会经济、政策和自然因素对土地利用变化的影响使得生态环境发生变化。分析了2000年至2015年长江流域生态系统格局和演变特征,及主要驱动力对生态系统变化的贡献。15年间,共有约6.4万km~2的生态系统类型发生变化,城镇增长67.5%,农田缩减7.5%,森林增加2.1%,剧烈的生态系统变化集中于下游,以及中上游的大城市,城镇聚集区以及退耕还林区。生态系统景观破碎化程度和景观多样性提高。上、中、下游生态系统格局、构成差异较大,15年间,上游和下游森林显著增加,下游城镇显著扩张、农田和湿地显著缩减,上游湿地增加最为显著。城镇化是生态系统格局演变的首要驱动力,对生态系统变化的贡献率达48.0%,长江下游城镇化的贡献率高达64.5%。生态保护与恢复工程是第二驱动力,对生态系统变化的贡献率为32.8%,在上游高达47.8%。水资源开发和农业开发贡献率分别为8.5%和9.9%,此外,气候变化促使高原湖泊面积增大。为保护长江流域生态系统的可持续发展,需划定生态保护红线,合理规划城市化进程中的土地利用,保护优质耕地,禁止重要湿地的开发。