生态补偿区域的空间选择研究——以青海省国家重点生态功能区转移支付为例

生态补偿区域的空间选择研究是生态补偿机制建立的基础,目前国内缺少这方面的研究。合理的生态补偿区域空间选择方法可以为生态补偿优先地区的选择提供较为可靠的定量化依据。综合考虑青海省各市县的生态系统服务价值和经济发展水平,在使用Arc GIS工具的基础上,运用"生态效益比瞄准"方法和"生态补偿优先级(Eco-compensation Priority Sequence,ECPS)"方法,分别对青海省各市县生态补偿优先等级进行了研究。研究结果表明:"生态效益比瞄准"方法适用于森林、草原等基于要素的生态补偿机制的空间选择,而"生态补偿优先级"方法更适合区域性的生态补偿的空间选择。根据"生态补偿优先级"方法可以得出青海省国家重点生态功能区转移支付优先补偿区主要集中在青海省南部,次级补偿区主要位于青海省中部,潜在补偿区主要在青海省东北部。与青海省重点生态功能区转移支付资金分配比较,海西州内的很多市县没有得到相应的补偿,原有的资金分配方式更多的考虑民生因素而忽略了环境因素。在生态补偿区域的空间选择中,要结合生态综合补偿,提出合理的生态补偿绩效考核体系,在保护环境的基础上改善民生。     

基于主体功能区划的湖南省生态系统服务供需关系演变

生态系统服务供需关系研究是自然资源开发和生态环境保护空间差异化管控的重要依据,基于主体功能区划视角的研究对构建生态安全格局、促进区域经济可持续发展具有重要意义。以湖南省各县域为研究单元构建湖南省生态系统服务供需评估指数,运用ESSD系数、局部空间自相关等方法,将湖南省主体功能区划实施前（2006-2011年）和实施后（2012-2017年）两个时间段作对比,分析生态系统服务供需关系的时空变化及空间相关性特征。研究结果表明：（1）主体功能区划政策对湖南省有效保护生态系统,稳定供需关系产生积极导向作用。（2）湖南省生态系统服务供需系数存在显著的空间异质性,始终呈现西高东低的空间分布特征。各类功能区的生态系统服务供需关系存在较大差异,重要开发区主要表现为供不应求,重要生态功能区主要表现为供过于求,农产品主产区主要表现为供需均衡。（3）湖南省生态系统服务供需关系空间负相关性增强,生态系统服务供需空间平衡性差异加剧。     

国家重点生态功能区2010-2015年生态系统服务价值变化评估

国家重点生态功能区是国家重要的生态安全屏障,其生态保护价值对维护国家生态安全具有重要意义。基于单位面积价值当量因子的生态系统服务价值化方法,采用模型运算和地理信息空间分析,定量分析了25个国家重点生态功能区在实施转移支付后（2010-2015年）生态系统服务价值的时空分布格局及其变化特征。研究结果表明：（1）2015年,全国重点生态功能区生态系统服务价值呈现明显的"西北低,东南高"的分布格局。从25个重点生态功能区来看,中高值区的面积占比31.60%,个数占比60%。4类自然生态功能区的生态系统服务价值大小排序为水土保持型功能区 > 生物多样性维护型功能区 > 水源涵养型功能区 > 防风固沙型功能区。（2）2010-2015年,全国重点生态功能区的生态系统服务价值整体呈明显增加趋势,增幅为16.46%。从空间分布来看,80.14%面积的生态系统服务价值基本持衡;从分级变化特征来看,高值区、较高值区的面积增加,中值区面积减少,较低值区面积增加,低值区面积减少。（3）近5年来,25个重点生态功能区的生态系统服务价值呈增加的有21个,占比84%,而生态系统服务价值出现减少区域的变化幅度均小于1%;4类自然生态功能区生态系统服务价值均呈增加趋势,其变化幅度从高到低依次为水土保持生态功能区（1.44%） > 水源涵养生态功能区（0.22%） > 防风固沙生态功能区（0.21%） > 生物多样性生态功能区（0.08%）。生态系统服务价值整体呈上升趋势,反映出生态保护与工程建设成效明显。本文研究成果可为分类分区开展生态系统保护、改善及其效果的定量综合评估提供科学依据,为重点生态功能区管理和国家生态安全格局的构建提供有效参考依据。     

南方丘陵地区生态系统服务变化对国土空间规划的指示意义

以保护和提高生态系统服务功能为原则,优化生态空间格局对于保障区域生态系统稳定性具有重要作用。以南方丘陵地区为研究对象,基于土地利用数据,评估了南方丘陵地区20年间生态系统服务功能的时空变化,据此提出区域国土空间规划建议。结果表明：（1）1995-2000年间森林生态系统面积与生态系统服务功能急剧下降,在2000年之后两者均逐渐恢复。（2）南方丘陵地区生态系统服务主要受自然因素与社会经济因素的影响,空间分布呈自东南至西北逐渐降低的趋势。（3）空间叠加分析南方丘陵地区生态敏感性,划定4个生态功能区,明确重点保护区范围,严格规范对服务供给区、适度开发区及城镇建设区的干扰程度,在现有国土空间规划方案的基础上进行合理优化。研究成果探讨了生态系统服务格局在国土空间规划过程中的重要作用,可为进一步评估优化南方丘陵地区的生态空间格局提供科学参考。     

主体功能区视角下国土空间格局演变及生态环境效应——以浙江省为例

基于主体功能区视角分析国土空间格局演变特征及其生态环境效应可以有效评估规划对国土开发保护的指导作用,为构建合理有序的国土空间格局和保护生态环境提供有益参考。以快速城镇化地区浙江省为例,运用多期土地利用数据,对浙江省主体功能区规划颁布前后两个时期（2000-2010年和2010-2020年）国土空间格局演变进行比较研究,并运用生态环境质量指数和生态贡献率对不同时期生态环境效应进行定量分析。结果表明：（1）与2000-2010年相比,2010-2020年浙江省国土空间转换动态度下降,其空间集聚性减弱,重点开发区的高值集聚（H-H）区域占比由22.3%增加至39.3%。（2）2000-2010年浙江省不同国土空间变化量的增减关系呈现显著的空间负相关性,2010-2020年其空间负相关性减弱,局部空间自相关区域在各主体功能区具有显著空间差异。（3）与2000-2010年相比,2010-2020年浙江省生态环境质量下降速度放缓,生态环境提升区域面积增加,生态环境恶化区域的分布由生态经济区和优化开发区转移至重点开发区。（4）相比于2000-2010年,2010-2020年各主体功能区内农业生产空间与森林生态空间的转换导致生态环境质量改善/恶化的贡献率提升,优化开发区和重点开发区的农业生产向城镇和农村生活空间转换导致生态环境恶化的贡献率下降。     

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。     

生计资本对国家重点生态功能区农户受偿意愿的影响

国家重点生态功能区财政转移支付虽覆盖全部地区,但其补偿资金主要用于生态修复成本与基本公共服务开支,缺少对外围农户受偿意愿的关注。基于阿尔泰山地森林草原生态功能区的553份农户调查数据,利用CVM法、Heckman两阶段选择模型对农户生态补偿参与意愿和受偿水平以及影响因素进行分析,为国家重点生态功能区面向农户出台生态补偿政策提供参考依据。研究结果表明：(1)调查区域85.53%的农户具有较强受偿需求,这一意愿具有生计方式、收入层次以及流域差异,经Heckman期望值估计方法调整后,农户受偿水平为1250.5元户^-1 a^-1。(2)自然资本中人均耕地面积对补偿参与意愿和受偿水平都具有正向影响,人均草场面积显著正向影响农户受偿水平;人力资本中劳动力比重对农户受偿水平具有正向影响;物质资本中,牲畜存栏量与受偿水平呈显著的负相关,生产性工具对补偿参与意愿和受偿水平都具有正向影响;金融资本中家庭总收入显著负向影响农户受偿水平,是否为脱贫巩固户身份对农户补偿参与意愿有正向影响;社会资本中汉语水平与农户参与意愿呈显著正相关,是否常去村级文化中心正向影响农户受...     

武汉城市圈县域空间横向碳生态补偿研究——基于土地利用碳收支差异

认识和探讨区域土地利用碳收支并构建碳生态补偿模式,对于引导区域低碳协调发展、促进实现碳中和目标具有重要理论和现实意义。探究基于土地利用碳收支的碳生态补偿原理,并以武汉城市圈县域为实证研究对象,依据区域土地利用碳收支差异,在碳中和目标下估算城市圈各县(市、区)的碳生态补偿标准,明确碳生态补偿支付或受偿次序。结果表明：(1)研究期内城市圈各县(市、区)土地利用净碳排放空间差异显著。土地利用净碳排放呈现“西高东低,南北低中心高”的空间分布特点,且该空间分布特征逐渐强化;(2)武汉城市圈有14个碳生态补偿支付区,大多位于城市圈中部和西部地区,其中包括5个优先支付区、6个次级支付区、3个潜在支付区;(3)武汉城市圈有25个碳生态补偿受偿区,大多位于城市圈东部及外围地区,其中包括5个优先受偿区、9个次级受偿区、11个潜在受偿区,并针对不同类型支付和受偿区提出差别化的低碳发展对策建议。     

区际农业生态补偿标准及“两横”财政跨区域转移机制——以虚拟耕地为载体

探讨以虚拟耕地为载体的区际农业生态补偿原理,从两个层面(省际与省域内部市际)开展区际农业生态补偿支付/受偿面积和财政转移额度的测算,最后提出了以补偿管理平台为中介的"两横"财政转移路径。结果表明:①虚拟耕地调出地区付出了过多的经济、资源和生态代价,需要以虚拟耕地为载体对之进行生态补偿。可以根据虚拟耕地净流量进行支付/受偿区域划分和支付/受偿面积的确定。②在省际补偿方面,支付区域包括16个省份,其中支付虚拟耕地面积较大的省市主要分布在东部沿海地区和西南地区;受偿区域包括15个省份,其中受偿虚拟耕地面积较大的省市主要分布在东北地区、华北地区和西北地区。在省域内部市际补偿方面,支付虚拟耕地面积较大地市多为省域内经济发展水平相对较高的地市,受偿虚拟耕地面积较大的地市多为省域内经济发展水平相对较低、农业生产条件优越的地市。③无论是省际层面还是省域内部市际层面,受偿的额度和支付的额度均呈现集中分布的特点。在省际补偿方面,支付额度较大的广东、北京、浙江、上海、天津、江苏和湖北等省市在研究期内年均值超过25亿元;受偿额度较大的黑龙江、吉林、河南、内蒙古、安徽、山东、湖南和河北等省市在研究期内年均值超过40亿元。在省域内部市际补偿方面,江苏、河南和甘肃三省支付额度排名前二分之一地市的总额所占的比例都超过了80%,受偿额度排名前二分之一地市的总额所占的比例都超过70%。④"两横"支付网络通过两级支付管理平台的中介作用可以实现省际和省域内部市际两个层面的区际农业生态补偿跨区域转移。     

国家重点功能区转移支付对生态系统格局变化的县域对比分析

国家财政部于2009年印发了《国家重点生态功能区转移支付(试点)办法》,中央财政开始以转移支付的方式对国家重点生态功能区进行生态补偿,截止到2020年国家已累计下达转移支付资金6035.5亿元。评估国家重点功能区财政转移支付的生态保护成效对国家生态环境保护与修复决策具有重要意义,以国家重点生态功能区转移支付县域为调查和评估对象,基于多期遥感解译的土地利用/土地覆被数据,对正式实施财政转移支付政策以来国家重点生态功能区生态系统格局及其变化进行了评估,并对是否接受财政转移支付县域生态系统格局变化进行了对比分析。研究结果表明：国家重点生态功能区生态质量状况整体好转,2011—2019年土地覆被转类指数为3.85%,生态质量整体上好转主要与水域增加有关。享受国家财政转移支付政策后各县域生态质量改善明显,从2011—2016年的空间横向比较来看,享受财政转移支付县域土地覆被转类指数为2.28%,未享受县域为-3.36%;从2011—2019年的时间纵向比较来看,享受财政转移支付前土地覆被转类指数为-3.35%,而享受后为1.70%。然而,国家重点生态功能区人为活动干扰仍然较为强烈,研究时段内城乡...     

黄河流域中上游林草生态调节服务功能价值核算

科学评估林草生态系统服务功能价值,对于掌握流域生态资产储量,推动高质量发展与生态保护具有重要基础性意义。基于多源数据开展林草生态服务功能价值的高分辨率核算及空间格局分析,结果表明：集成运用遥感产品、气象数据以及生态统计调查数据等多源数据,并参考已有生态服务价值评估规范和文献资料,构建的1km×1km像素尺度林草生态系统调节服务功能价值体系,克服了传统统计监测数据在准确度和研究粒度方面的局限,为系统、协同的区域生态治理提供依据;2015年黄河中上游流域林草生态调节服务功能价值为18997.69亿元,其中森林提供11833.11亿元,草地提供7164.58亿元;单位面积林草生态调节服务价值高值区域为青海-甘肃、陕西-山西境内水热条件较好的山地,低值连片区域广布在中部黄土高原,这与森林郁闭度、草地盖度以及区域降水、地形等自然条件有关;在黄河流域生态保护与高质量发展中,应注重以生态服务功能为基础,突破行政区边界限制,建立生态产品价值实现机制,提升区域高质量发展中生态效益的价值权重。     

中国自然保护区空间分布特征

我国自然保护区经过60余年建设,在维护国家生态安全、保护生物多样性、保存自然遗产和改善生态环境质量等方面发挥着重要作用。研究系统整理了我国现有2672个自然保护区空间分布数据,形成了较为完整的空间信息数据库,从发展历程、保护类型、建设规模等方面进行了特征统计。运用地理集中指数和核密度指数等方法,对全国自然保护区从海陆分布、省级分布、时空分布、集聚分布等不同维度进行了空间分布特征分析。结果表明:(1)我国自然保护区数量和类型丰富,大致经历了"起步-停滞缓慢发展-稳步发展-快速发展-稳固完善"的5个发展阶段,以中小型的森林生态系统、野生动物、内陆湿地和水域生态系统自然保护区为主;(2)空间上为集聚分布,省域分布差异悬殊,沿"胡焕庸线"呈"西少东多、西聚东散"的特点;(3)不同类型和管理级别的自然保护区分布集群态势差异明显,形成了黄山-怀玉山、粤东北丘陵、南岭、武夷山等11个显著聚集区;(4)建设规模和连片聚集效应自西向东呈递减趋势,与我国地形的三级阶梯构造变化趋势存在紧密联系。最后,本文讨论了形成我国现有自然保护区空间格局的主要原因,包括客观自然条件及主观人为等因素,并结合我国自然保护区空间分布和建设发展中存在的问题进行了分析,从建立布局完善和海陆统筹的保护区网络,科学界定保护地类型,逐步优化自然保护区边界及稳步提升科研监测成效等方面提出了发展建议。在我国自然保护地体系由自然保护区向国家公园为主体的全面深化改革阶段,本研究弥补了现有研究成果的局限性和时效性问题,以期为未来自然保护区的空间布局优化及发展提供科学参考。     

基于生态系统服务供需匹配的深圳市生态安全格局构建

构建基于生态系统服务供需匹配的生态安全格局对于深圳市实现中国特色社会主义先行示范区中的可持续发展先锋和民生幸福标杆的战略定位具有重要意义。选取水源供给、碳固持和游憩服务,通过InVEST模型、生态供需比、手机信令数据分析以及电路理论等方法,识别深圳市生态系统服务综合供需状态,构建耦合生态系统服务供需的生态安全格局,并探讨了不同划定界限对生态源地面积和个数的影响。结果表明: 深圳市综合生态供需比大体呈现东部充裕、西部不足的分布状态,其中,水源供给服务在数量和空间分布上均基本满足需求,碳固持服务则相反,而游憩服务虽然数量上可以满足需求,但空间分布极度不均;识别出总面积为347.62 km²的25块生态源地以及总长度为346.06 km的34条生态廊道,其中,生态源地面积呈现东多西少的分布状态,廊道长度呈现相反的分布趋势;不同的划定界限对生态源地面积和个数的影响不同,一级、二级和三级生态源地面积分别为347.62、520.84和557.58 km²,呈逐步增加趋势,源地个数分别为25、35和32个,呈现出先增后减的变化趋势;深圳市存在未纳入生态管控的重要生态斑块且生态控制线内部分斑块生态可持续性较差,可据此制定针对性的保护和管理政策。研究结果可以为深圳市生态管控单元的划定提供空间指引。     

基于生态系统服务付费模型的福州市区域生态补偿额度核算

区域生态补偿额度的确定和空间选择是横向转移支付生态补偿机制研究的关键问题。本研究以福州市12区县为基本研究单元,通过核算2015和2018年福州市各区县森林、草地、湿地、农田和海洋五大生态系统的生态功能价值,结合当地经济发展状况,构建生态补偿模型,确定了福州市各区县不同生态系统的生态补偿额度及空间分布。结果表明: 2015—2018年间,生态支付额度最大的地区为鼓楼区(363.84亿元),其次为马尾区、仓山区和晋安区,分别为78.09、69.74和66.69亿元,罗源县和台江区的支付额度较小,分别为29.42和19.03亿元。需要生态补偿的区域中,连江县和长乐区的补偿额度较高,分别为251.20和202.61亿元,其次为永泰县(125.70亿元),再次为闽侯县、福清市和闽清县,补偿额度在100亿元以下。不同生态系统类型的生态补偿区域分布不同,其中,永泰县、闽清县、闽侯县、连江县和罗源县是森林、草地、湿地和农田生态系统的主要生态补偿区,森林、草地、湿地和农田的补偿额分别在24.24～313.79、11.81～207.08、10.15～454.93和57.80～239.54亿元;海洋生态系统的补偿区主要在连江县、长乐区和福清市,补偿额在82.16～478.54亿元。该结果较好地反映区域生态与经济协调发展状况,可为福州市生态补偿机制的完善提供参考。     

基于生态系统服务功能的新疆绿洲生态安全格局识别及优化策略——以拜城县为例

识别生态保护关键区域,优化新疆县域生态空间结构,对促进绿洲区域经济与生态环境和谐发展,提升人类福祉具有重要意义。以拜城县为研究区,通过生态系统服务价值综合评定结果确定生态保护的核心"源"区,利用最小阻力模型,结合GIS空间分析技术及CA-Markov模型,识别拜城县生态安全格局,分析其发展变化趋势,探究生态空间布局调整策略,完善县域生态空间网络体系,结果表明:(1)研究期内,拜城县生态系统服务价值总量逐年上升,其中水源涵养、废物处理价值量增长最高,不同服务类型增长率差异较小。(2)分析2009、2016、2019拜城县生态安全格局特征发现,县域生态安全布局整体存在"源"地分布不均、廊道结构破碎且网络化程度低、生态脆弱区面积较大的现状特征。(3)基于2009、2016、2019年生态保护格局,同时依据生态"源"地及生态保护重要性用地的变化趋势,模拟2029年生态"源"地及其重要性等级区域分布,结合县域自然地理特征及总体发展规划,提出构筑"两带、三功能、四区、多中心、十廊道"的拜城县生态空间布局体系,为绿洲地区生态安全及区域生态文明建设提供参考。     

Spatial characteristics of land uses and ecological compensations based on payment for ecosystem services model from 2000 to 2015 in Sichuan Province,China

The ecosystem services provision is constantly under threat by anthropogenic pressures, especially which is mainly related to land use changes. A solution proposed to address these issues is the implementation of spatial characteristics of land uses and ecological compensation (based on Payment for Ecosystem Services) programs. In this study, we developed a framework for analyzing the spatial characteristics of land uses and calculating ecological compensation from 2000 to 2015 in Sichuan Province, China. We firstly examined the utility of lacunarity analysis for detecting spatial characteristic scales of pattern of land uses. Due to large-scale and regular distribution, the spatial heterogeneity of cropland, woodland and grassland were higher than that of water body, construction land and unused land. We then investigated changes in ecosystem services in response to land use change through assignment of per unit area ecosystem service value method. The total ecosystem service value is about 10,780 billion yuan·year⁻¹, and the woodland and grassland ecosystems contributed more to the total ecosystem service value. The critical areas (with higher ecosystem service value) for management purpose were identified depending on the heterogeneity of use services learned from spatially explicit measures. Considering the changed relationship between social and economic indicators and ecosystem service value based on spatial visualization and analysis, we finally constructed a quantitative estimate model for ecological compensation taking city (state) as study unit, and determined standard value so as to evaluate ecological compensation from 2000 to 2015. Spatial differences of the ecological compensation were significant among all the cities (states). The average payment standards of ecological compensation based on the population, ecological compensation based on city (state) area, and corrected ecological compensation were − 117.10 billion yuan, 4.41E-13 billion yuan, and − 58.55 billion yuan, respectively. The negative values suggested that the stakeholders of Sichuan Province should pay for ecological compensation, and the positive value meant the residents in the Sichuan Province can obtain the amount of ecological compensation. This proposed innovative framework provides a better understanding of spatial characteristic scales of land uses and enables evaluation of the ecological integrity of landscapes. It also fills up the gap in the field of quantitative evaluation of regional ecological compensation and provides a feasible way to reconcile the conflicts among benefits in the economic, social and ecological sectors.     

呼包鄂榆城市群耦合空间碳排放生态网络构建

构建生态网络是维持景观连通性、提升包括固碳在内的生态系统服务功能的重要手段。为了更好地响应固碳增汇目标及其政策要求,有必要将空间碳排放因素纳入区域生态网络分析框架。选择高能耗、高碳排且生态脆弱的呼包鄂榆城市群作为研究区,采用生态系统服务和连通性分析识别生态源地,并结合电路理论和重力模型提取生态廊道,得到区域景观生态格局;通过获取夜间灯光数据模拟得到城市群栅格尺度碳排放空间格局,并与景观生态格局进行空间叠加,以此补充“生态-碳排”耦合节点和规划廊道,进而构建考虑区域碳排放空间格局的城市群生态网络。结果表明：1)仅考虑生态因素构建的区域生态网络东西两侧生态源地连通性不足,网络呈“中部阻断型”分布;2)区域碳排放存在明显空间特征,高值区出现在人为生态扰动显著的中部矿产资源开发区和主要城镇地区;3)通过耦合区域碳排放格局,补充了23个“生态-碳排”耦合节点和67条规划廊道,生态网络结构由树状转变为蜂巢状,网络闭合度、线点率和连接度分别提升了92%、30.48%和27.45%。因此,通过耦合空间碳排放因素改进的生态网络构建方法,对于提高生态网络的多功能性和稳定性,以及促进以增加碳汇能力为目标的生...